探讨:2021年南京市中考数学压轴题
大罕
【第27题第⑵题第②问】
图1中的几何体由底面半径相同的圆锥和圆柱组成.O是圆锥的顶点,点A在圆柱的底面圆周上,设圆锥的母线长为l,圆柱的高为h.设弧AD的长为a,点B在母线OC上,OB=b.圆柱的侧面展开图如图2所示,在图中画出蚂蚁从点A爬行到点B的最短路径的示意图,并求最短路径的长.
【寻找解法】
设圆锥、圆柱沿着母线OK、KT将侧面展开,如图3,则KH、TG分别是所在圆的直径.连接AB,交矩形的边于点M,交扇形的弧于点N,如图4,其中M与N在侧面展开之前是同一点(若不是同一点,显然路径会变大).
在扇形OH中,设∠NOC1=φ,则在△NOB中,有
BN=√(b^2+l^2-2bl cosφ),
再由弧NC1= lφ,可知线段MC= lφ(图4红线所示),
作MP⊥AD于点P,则在△AMP中,有
AM=√(AP^2+MP^2) =√[(a- lφ)^2+h^2],
∴f(φ)=AM+BN=√[(a- lφ)^2+h^2]+ √(b^2+l^2-2blcosφ),
∴f ′(φ)= 2(a-lφ)l/2AM- (2blsinφ)/2BN=0,
⇒ AP/AM=bsinφ/BN
⇒sinθ=cosφ,⇒ sinθ=sinβ,⇒ θ=β.
这说明θ与β是对顶角,也就是M,N,H三点重合.如图5所示.这样,蚂蚁从点A爬行到点B的路径最短.
【简评】
第一,此题情景是新颖的。理解题意是首要的。在同底的一圆柱和一圆锥的组合体中,圆锥底面上有一动点C,母线OC上有一定点B,满足OB=b;CD是圆柱的母线,在底面圆上有一定点A,满足弧AD=a,在上述情形下,蚂蚁从A点出发,沿着组合体的表面爬到B点,试问最短路径是多少?
第二,求解此题的方法也是新颖的。需要把组合体(圆柱和圆锥)的侧面同时展开,这一点即使是高中数学也是罕见的。
第三,求解此题需要导数知识,仅用初中知识不能胜任。原题只要求“画出示意图,写出求最短路径长的思路”是合情合理的。
大罕
【第27题第⑵题第②问】
图1中的几何体由底面半径相同的圆锥和圆柱组成.O是圆锥的顶点,点A在圆柱的底面圆周上,设圆锥的母线长为l,圆柱的高为h.设弧AD的长为a,点B在母线OC上,OB=b.圆柱的侧面展开图如图2所示,在图中画出蚂蚁从点A爬行到点B的最短路径的示意图,并求最短路径的长.
【寻找解法】
设圆锥、圆柱沿着母线OK、KT将侧面展开,如图3,则KH、TG分别是所在圆的直径.连接AB,交矩形的边于点M,交扇形的弧于点N,如图4,其中M与N在侧面展开之前是同一点(若不是同一点,显然路径会变大).
在扇形OH中,设∠NOC1=φ,则在△NOB中,有
BN=√(b^2+l^2-2bl cosφ),
再由弧NC1= lφ,可知线段MC= lφ(图4红线所示),
作MP⊥AD于点P,则在△AMP中,有
AM=√(AP^2+MP^2) =√[(a- lφ)^2+h^2],
∴f(φ)=AM+BN=√[(a- lφ)^2+h^2]+ √(b^2+l^2-2blcosφ),
∴f ′(φ)= 2(a-lφ)l/2AM- (2blsinφ)/2BN=0,
⇒ AP/AM=bsinφ/BN
⇒sinθ=cosφ,⇒ sinθ=sinβ,⇒ θ=β.
这说明θ与β是对顶角,也就是M,N,H三点重合.如图5所示.这样,蚂蚁从点A爬行到点B的路径最短.
【简评】
第一,此题情景是新颖的。理解题意是首要的。在同底的一圆柱和一圆锥的组合体中,圆锥底面上有一动点C,母线OC上有一定点B,满足OB=b;CD是圆柱的母线,在底面圆上有一定点A,满足弧AD=a,在上述情形下,蚂蚁从A点出发,沿着组合体的表面爬到B点,试问最短路径是多少?
第二,求解此题的方法也是新颖的。需要把组合体(圆柱和圆锥)的侧面同时展开,这一点即使是高中数学也是罕见的。
第三,求解此题需要导数知识,仅用初中知识不能胜任。原题只要求“画出示意图,写出求最短路径长的思路”是合情合理的。
华州一家汉堡王门店曝枪击案,母子4人车内取餐时遭枪击!
据NBC报道近日一位母亲和她3个孩子在华盛顿州亚基马一家汉堡王的Drive-Thru通道遭人开枪袭击。
据报道这件事发生在周三凌晨,地点位于诺布山大道和第26大道(Nob Hill Boulevard and 26th Avenue)附近的汉堡王快餐店。
当时这名妇女正在取餐,突然有人向她的车开了数枪。
警方表示女子驾驶的汽车窗户被子弹击中,而当时她的三个孩子都在车内,最小的3岁,最大的16岁。
随后一辆黑色SUV沿着诺布山大道疾驰而去。
受害者受到惊吓,缓慢驶出汽车餐厅。
调查人员表示枪手可能是从远处开枪的,因为其中一发子弹被发现卡在了这名女子的车窗里。
警方仍在搜寻嫌疑人,目前还不清楚是否与帮派有关。
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