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广东2023中考数学压轴真题解析和答案(第22题)

这道广东2023年的中考压轴题第22题,诞生背景是在广东中考数学经历了地狱级难度的2021年,后面立马起飞坐火箭的2022年中考数学后面,因此2023年中考数学题难易程度就让人难以琢磨了,个人认为总体来看比2021、2024、2025年中考压轴题都要简单一些,这几年的中考压轴题近段时间我会重点拆解分享,但比2022年要难很多,到时大家一看就明。
本题主要考查学生在矩形里面关于点对称的知识点应用(其实就是图形翻折),后面随着对称点位置的变化,不断穿插圆的综合知识进来,以充实和提升整道题的难度系数,当然对于解直角三角形以及中位线的应用还是需要非常熟练,整体中等难度,后面跟着的23题融合代数和几何的综合大题难度系数更高,接下来我会重点解析广东近几年的压轴题,我们今天重点解析22题,具体题目如下:


第一问,相对比较简单,无论是利用中位线性质还是利用三角形相似,都是很容易能证命题,我是用相似来证明的。
依据题意,A'和A点关于BD对称,所以BD⊥AA',并且平分AA',因此AE=EA',∠AEO=90°,则有AE/AA'=1/2,又因为点O为矩形对角线的交点,所以OA=OC,则有AO/AC=1/2,结合公共夹角∠EAO=∠A'AC,所以△EAO∽△A'AC。因此,∠AEO=∠AA'C=90°,则有AA'⊥CA',命题得证。
第二问①小问,审明题干条件,圆O和CD相切,因为ABCD为矩形,所以有CD∥AB,圆O必和AB相切。因此,过点O作OM⊥AB,垂足为M,并反向延长交CD于点N,则MN⊥CD。
因此,就有OM=OE,OA=OA,所以RT△OEA≌RT△OMA,则有∠OAE=∠OAM。又因为∠OBA=∠OAB,且有∠OBA=∠DAE,所以∠OAE=∠OAM=∠DAE,而∠OAE+∠OAM+∠DAE=∠DAB=90°,因此,∠OAE=∠OAM=∠DAE=30°。依据(1)问结论,在RT△AA'C中,∠A'AC=30°,则∠AC'A=60°。
因此,tan∠AC'A=tan60°=AA'/CA'=√3,
所以,AA'=√3CA',命题得证。
第二问②小问,依据题意,圆O和CA'相切,因此过点O作OH⊥CA',垂足为点H,∠OHA'=90°,依据(1)问结论,则四边形A'EOH为矩形,同时又有OH=OE,所以,四边形A'EOH为正方形,则有A'E=EO=OH=HA',又因为AE为RT△AA'C的中位线,所以有A'E=AE,OE=1/2*CA',EO=HA'=CH,因此就有AA'=CA',则RT△AA'C为等腰RT△,∠A'AC=∠A'CA=45°。所以RT△AEO也为等腰RT△,因此,设OE=AE=r。又因为,OD=DE+OE=DE+r=OB,在RT△DAB和RT△DEA中,根据射影定理:AE²=DE*BE。
r²=DE*(r+r+DE)=DE²+2r*DE
DE²+2r*DE-r²=0,(DE/r)²+2(DE/r)-1=0
解得:DE/r=√2-1,DE=(√2-1)r。
在RT△DEA中,依据勾股定理:
DA²=DE²+AE²,1=(√2-1)²r²+r²
r²=(2+√2)/4,所以S圆O=兀r²,S圆O=(2+√2)*兀/4。
综上所述,本题主要是根据矩形上的点对称结合穿插圆的综合知识,重点考查了三角形相似、直接三角形中位线的应用,正方形的判定等等,但是第二问①小问如果不能快速证明目标角为30°,那还是挺麻烦的,诀窍还是“遇切线,连半径”自然就会水到渠成。
第二问②小问核心是需要证明三角形AA'C为等腰直角三角形,这是解决此问的题眼,诀窍还是“遇切线,连半径”,这样正方形出现,双中位线出现,后面就会信手拈来,当然中间巧解二元二次方程也是初中学生必备的技能,本题综合知识点内容挺丰富,虽然题目整体难度中等,基础稍微扎实一点学生应该可以顺利拿下,但还是有一些上述大多数学生常见的陷阱,如不能熟练掌握,则难以在考场拿到满分。
附上具体解析答案: