《2024 年 6 月 20 日》每日真题 | 2024 年全国中考
一、题目
如图,在正方形纸片 ABCD 上有一点 P,已知 PA=1,PD=2,PC=3。现将△PCD 剪下,并按图示方式拼接(其中点 C 与点 A 重合,点 P 与点 G 重合,点 D 与点 D 重合)。求线段 PG 的长度。
二、读题与切入点
这道题是典型的几何变换综合题。看到“正方形”和“剪拼”这两个关键词,同学们脑海中应该立刻浮现出两个核心工具:全等变换和旋转模型。
题目中描述的操作,本质上是将△PCD 绕点 D 逆时针旋转 90° 到了△GAD 的位置。因为正方形的边 AD=CD,且夹角∠ADC=90°,这种共顶点的等线段结构,是旋转法的最强信号。
解题的关键不在于求出点 P 的具体坐标,而在于利用拼接后的新图形,构造出一个特殊的三角形,从而利用勾股定理求解。
三、完整解题思路
第一步:挖掘拼接背后的全等关系
根据题意,△PCD 被剪下后拼接到了△GAD 的位置。
这意味着两个三角形完全重合,即△PCD ≅ △GAD。
由全等性质可得对应边相等:
GD = PD = 2
AG = PC = 3
同时,对应角也相等:∠ADG = ∠CDP。
第二步:推导关键角度∠PDG
我们需要判断△PDG 的形状。观察角∠PDG 的组成:
∠PDG = ∠PDA + ∠ADG
因为刚才得出∠ADG = ∠CDP,所以我们可以进行等量代换:
∠PDG = ∠PDA + ∠CDP
观察图形可知,∠PDA 和∠CDP 恰好组成了正方形的一个内角∠ADC。
因为 ABCD 是正方形,所以∠ADC = 90°。
因此,∠PDG = 90°。
第三步:计算线段 PG 的长度
现在我们要关注△PDG。
已知 PD = 2,GD = 2,且夹角∠PDG = 90°。
这说明△PDG 是一个等腰直角三角形。
根据勾股定理:
PG² = PD² + GD²
PG² = 2² + 2² = 4 + 4 = 8
所以,PG = √8 = 2√2。
(注:题目中给出的 PA=1 在此问中虽未直接参与 PG 的计算,但可用于验证△PAG 是否为直角三角形,1² + (2√2)² = 9 = 3²,符合逻辑。)
四、易错点与拓展
易错点:忽视角度的转化
很多同学算出了 GD=PD=2,但卡在无法证明∠PDG 是直角上。切记,正方形的 90° 角是解题的枢纽,必须通过“角之和”的方式,将分散的角集中到一个顶点处。
拓展:正方形中的旋转模型
本题属于“正方形内一点”的经典模型。当题目出现正方形内部一点连接到三个顶点,且给出三段线段长度时,通常策略是将其中一个三角形绕正方形顶点旋转 90°。
这样做有两个好处:
- 将分散的线段集中到一个新三角形中。
- 构造出等腰直角三角形,便于计算边长或角度。
掌握这个“旋转 90° 造直角”的通法,能解决一大类几何压轴题。
五、小工具推荐
几何题千变万化,但核心模型往往有迹可循。就像今天这道题,一旦识别出“旋转模型”,解题路径就清晰了一半。
但在考场上,如何快速从复杂的图形中识别出这些模型?如何避免因为一步角度计算失误导致全盘皆输?这就需要平时的针对性训练和思路梳理。
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