Original Question · 校对文字版

重庆中考数学
压轴题
三种解法精读

2026真题第25题10分等腰直角外构+旋转对应
压轴题难度指数127.52同地区历史压轴题平均:121.40
高于平均 6.12

原题文字

如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,BC>AC,以 BC 为斜边在 BC 上方作等腰直角三角形 BCD

(1)如图1,若 ∠ABC=30°,BD=3,求 AC 的长度;

(2)如图2,连接 AD,将线段 DA 绕点 D 顺时针旋转90°得到线段 DE,延长 EDBC 于点 F,连接 CE。点 G、H 分别是 AB、CE 的中点,连接 DG、GH。求证:BC-AC=√2GH

(3)如图3,BC=12,AC=3,点 P 在直线 BC 上,连接 DP,将线段 DP 绕点 D 逆时针旋转90°得到线段 DQ,连接 AQ。点 M 在直线 AB 上,连接 DM、QM,将△DMQ 沿直线 DM 翻折至△ABC 所在平面内得到△DMN,连接 CN。当 AQ+DQ 取得最小值时,连接 CQ、NQ,请直接写出△CQN 面积的最大值。

题图

知识结构

50100结构基准150
基础直角三角形、30°特殊角、旋转、全等与翻折
核心等腰直角外构、旋转对应、反射点与面积最值
能力多次几何变换、最短值条件、面积最大值

校对结论

三种解法已补充|最短值与面积已交叉验算

三种具体解法

01
初中知识 · 标准评分路线

特殊角+旋转翻折

  1. 第(1)问中,△BCD 是以 BC 为斜边的等腰直角三角形,且 BD=3,所以 BC=3√2
  2. Rt△ABC 中,∠B=30°,30°角所对直角边等于斜边的一半,所以 AC=BC/2=3√2/2
  3. 第(2)问由90°旋转得 DA=DE、∠ADE=90°;结合等腰直角三角形 BCD 的45°关系,构造全等三角形,把 BC-AC 转化为一条对应线段。
  4. G、H 分别是 AB、CE 的中点,使用三角形中位线把上述对应线段缩小为一半,再利用45°等腰直角三角形的斜边关系,得到 BC-AC=√2GH
  5. 第(3)问建立坐标:C(0,0)、B(12,0)、A(0,3)、D(6,6)。设 P(p,0),逆时针旋转90°后 Q(12,p)
  6. D 关于直线 x=12 对称到 D′(18,6),则 AQ+DQ=AQ+QD′。直线 AD′x=12 交于 Q(12,5),此时和最小。
  7. 翻折使 DQ=DN=√37。当折痕 DM 转动时,点 N 在以 D 为圆心、√37 为半径的圆上。面积 S△CQN=|12y_N-5x_N|/2,其最大值为 (42+13√37)/2
02
初中知识 · 独立替代路线

坐标旋转+面积参数

  1. 第(1)问直接用特殊三角形:BC=√2BD=3√2,再得 AC=BC·sin30°=3√2/2
  2. 第(2)问把旋转后的点 E 写成点 AD 旋转90°的坐标,分别求 AB、CE 的中点 G、H
  3. 两中点坐标相减后,GH²=(BC-AC)²/2,所以 BC-AC=√2GH
  4. 第(3)问旋转坐标公式给出 Q(12,p)。函数 AQ+DQ=√[144+(p-3)²]+√[36+(p-6)²]
  5. 利用反射法或平方后比较,最小点为 p=5
  6. N=(x,y),翻折保证 (x-6)²+(y-6)²=37。将面积写成 |12y-5x|/2,用“圆上点到直线的最远距离”得到最大值 (42+13√37)/2
03
拓展知识 · 标注学习阶段

复数旋转与反射

  1. 把平面点写成复数。90°逆时针旋转相当于乘以 i,所以由 D(6+6i)、P=pQ=12+pi
  2. 最短和问题转化为点 Q 在直线 Re(z)=12 上连接 AD 的反射点,得到 Q=12+5i
  3. 翻折是关于过 D 的直线的复数反射,因此 |N-D|=|Q-D|=√37
  4. 三角形面积的两倍是向量叉积绝对值,即 2S=|Im(conj(Q)N)|=|12y_N-5x_N|
  5. 在线性函数作用于圆时,最大值等于圆心处函数值加“半径×系数向量长度”,即 42+√37·13,所以面积最大值为 (42+13√37)/2
复数在高中阶段学习;复数反射和向量叉积属于高中拓展或大学解析几何方法,不作为初中生必须掌握方法。