中考数学最后一个函数题(这道中考数学题运用了连续函数的思想)

大家好,这是一道初看很简单,细看还可以,再仔细一想,其实蛮有意思的中考数学填空压轴题,来自江西2021中考。其中还蕴含有一点高数中连续函数的思想。

如图,在边长为6倍根号3的正六边形ABCDEF中,连接BE,CF,其中点M,N分别为BE和CF上的动点. 若以M,N,D为顶点的三角形是等边三角形,且边长为整数,则该等边三角形的边长为_______。

中考数学最后一个函数题(这道中考数学题运用了连续函数的思想)(1)

分析:(1)首先,我们连接BD,DF,和BF,可以看到,当M,N分别与B,F重合时,三角形MND就是等边三角形。这是由正六边形的对称性以及等边三角形的判定定理决定的。很容易求得MN=18.

中考数学最后一个函数题(这道中考数学题运用了连续函数的思想)(2)

因为三角形BCD是一个底角为30度的等边三角形,因此它的底边等于腰长的二分之根号3倍,这些小知识点一定要记牢,中考可以为你节省不少时间。

(2)仔细一看,当点M是对角线DF和BE的交点,点N是对角线BD和CF的交点时,连接MN,此时三角形MND也是等边三角形,且点N是BD的中点,所以这个等边三角形的边长就是整数9.

中考数学最后一个函数题(这道中考数学题运用了连续函数的思想)(3)

不过如果你现在就决定答案是18或9的话,那你就上了出题人的当了。接下来才是这道题的重点,精髓所在。

中考数学最后一个函数题(这道中考数学题运用了连续函数的思想)(4)

(3)如图,如果我们绕点D旋转等边三角形BDF,使DF的对应边交BE于点M,BD的对应边交CF于点N的话。连接MN,三角形MND始终是一个等边三角形,这一点不难证明,可以通过判定全等三角形来证明。且第二种情形下,DN垂直于CF,使等边三角形的边长最短为9。这是因为点到直线的距离,垂线段最短。而当M点与E点重合时,等边三角形的边长等于DE,即等于6倍根号3,它约等于10.4,这是等边三角形MND的最长边长。

由于旋转过程中,等边三角形MND的边长所表示的函数是一个连续函数,也就是说,从9到6倍根号3内的所有数,都有可能是等边三角形MND的边长。所以在这个过程中必有一个等边三角形MND的边长等于10. 从而这道题的正确答案是18或9或10。填空题少答是没有分数的。因此中考的填空压轴题,要注意多答案这种情况,一定要把所有答案都解出来,才算完成。

事实上,当题目中提到所求的是整数边的时候,我们就应该想到,等边三角形MND可能还存在很多非整数边的情形。当我们求得18或9的结果时,应该意味到还有非整数边未必发现,其中可能还藏有符合要求的整数边。

这道题涉及到正六边形的性质,等边三角形的判定、旋转的知识,以及连续函数的思想,并且它可以归纳为双动点问题,综合性还是蛮高的,解这样的题目,对中考复习非常有意义。其解法主要分两步进行:1、连接对角线BD、BF和DF,找到前两种情形;2、旋转等边三角形BDF,找到蕴藏着的第三种情形。

你觉得这道中考填空压轴题怎么样呢?

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