中考专题(探索性问题专题)
中考数学专题复习5：探索性问题
中考数学专题复习5：探索性问题Ⅰ、综合问题精讲：探索性问题是指命题中缺少一定的条件或无明确的结论，需要经过推断，补充并加以证明的题型．探索性问题一般有三种类型：（1）条件探索型问题；（2）结论探索型问题；（3）探索存在型问题．条件探索型问题是指所给问题中结论明确，需要完备条件的题目；结论探索型问题是指题目中结论不确定，不唯一，或题目结论需要类比，引申推广，或题目给出特例，要通过归纳总结出一般结论；探索存在型问题是指在一定的前提下，需探索发现某种数学关系是否存在的题目．探索型问题具有较强的综合性，因而解决此类问题用到了所学过的整个初中数学知识．经常用到的知识是：一元一次方程、平面直角坐标系、一次函数与二次函数解析式的求法（图象及其性质）、直角三角形的性质、四边形（特殊）的性质、相似三角形、解直 角三角形等．其中用几何图形的某些特殊性质：勾股定理、相似三角形对应线段成比例等来构造方程是解决问题的主要手段和途径．因此复习中既要重视基础知识的复习，又要加强变式训练和数学思想方法的研究，切实提高分析问题、解决问题的能力． Ⅱ、典型例题剖析【例1】（2005，临沂）如图2－6－1，已知抛物线的顶点为A(O ，1)，矩形CDEF 的顶点C 、F 在抛物线上，D 、E 在x 轴上，CF 交y 轴于点B(0，2)，且其面积为8．(1)求此抛物线的解析式；(2)如图2－6－2，若P 点为抛物线上不同于A 的一点，连结PB 并延长交抛物线于点Q ，过点P 、Q 分别作x 轴的垂线，垂足分别为S 、R ．①求证：PB ＝PS ； ②判断△SBR 的形状；③试探索在线段SR 上是否存在点M ，使得以点P 、S 、M 为顶点的三角形和以点Q 、R 、M 为顶点的三角形相似，若存在，请找出M 点的位置；若不存在，请说明理由． ⑴解：方法一：∵B 点坐标为(0，2)，∴OB＝2， ∵矩形CDEF 面积为8，∴CF=4.∴C 点坐标为(一2，2)．F 点坐标为(2，2)。
中考数学专题--探索性问题
当△B G F 为直角三角形时, ∠B G F = 90°, ∴∠B A C = 45°. 此时 A B
AB = BC , k= BC = 1;
当△B G F 为钝角三角形时, ∠B G F > 90°, ∴∠B A C > 45°,
AB 此时 A B < B C , k= BC < 1,
1.(随州)如图,点 F,B,E,C 在同一直线上,并且 BF=CE,∠ABC=∠DEF.能否由上面的 已知条件证明△ABC≌△DEF?如果能,请给出证明;如果不能,请从下列三个条件中 选择一个合适的条件,添加到已知条件中,使△ABC≌△DEF,并给出证明. 提供的三个条件是①AB=DE;②AC=DF;③AC∥DF.
专题考点 01 条件探索问题
条件探索型是指所给问题中的结论明确,需要完备条件的题目类型.其解题 基本思路类似于分析法,假设结论成立,逐步探索其成立的条件;或把可能产生的 条件一一列出,逐个分析考查,多采用逆向思维方式.
例
(新疆)如图,▱ABCD 中,点 O 是 AC 与 BD 的交点,过点 O 的直线与 BA,DC
∴0< k< 1.
2.(福州中考)我们知道,经过原点的抛物线的解析式可以是 y=ax2+bx(a≠0). (1)对于这样的抛物线: 当顶点坐标为(1,1)时,a= ; ;
当顶点坐标为(m,m),m≠0 时,a 与 m 之间的关系式是
(2)继续探究,如果 b≠0,且过原点的抛物线顶点在直线 y=kx(k≠0)上,请用含 k 的 代数式表示 b;
( 2) 连接 E C , AF, 则 E F 与 A C 满足 E F = A C 时, 四边形 A E C F 是矩形, 理由如下: 由( 1) 可知△A O E ≌△C O F , ∴O E = O F . ∵A O = C O , ∴四边形 A E C F 是平行四边形, ∵E F = A C , ∴四边形 A E C F 是矩形.
九年级数学中考专题系列-探索型问题专题辅导全国通用
探索型问题专题辅导探索型问题是近年来全国各地中考试卷中经常出现的题型．所谓探索型问题就是问题的条件或结论不直接给出，需要经过观察、分析、分类、推理、化归、特殊化、一般化、数形结合及猜想等一系列的探索活动，逐步确定要求的结论或条件．一、探索型问题的特点及分类该类试题的总体特点是：给出命题的结论，要求考生探索该结论成立的条件；给出命题的条件，要求考生探索命题的结论；给出一些特例，要求考生探索寓于这些特例中的一般规律；给出一个真命题，适当改变命题的某个条件，探索命题的结论是否仍然成立．以上这些特点的探索型问题分别是：条件探索题、结论探索题、规律探索题和存在性探索题．仔细分析近几年各地中考试卷中出现的探索型问题，其命题方式主要有填空题、选择题和综合题，其中以综合题为主．下面结合具体题目进行分析.1、条件探索题解这类题目的总体思路是采用分析法，把结论看作已知进行逆推，探索结论成立所需要的条件． 【例1】（1）如果一个立体图形的主视图为矩形，则这个立体图形可能是（•只需填上一个立体图形）．（2）如图，点D E ，分别在线段AB AC ，上，BE CD ，相交于点O AE AD =，，要使ABE ACD △≌△，需添加一个条件是（只要写一个条件）．【解析】（1）答案不唯一如：长方体、圆柱等；（2）B C ∠=∠，AEB ADC ∠=∠，CEO BDO ∠=∠，AB AC BD CE ==，（任选一个即可） 【点评】 由所给的结果出发，找寻适合的条件，这种逆向思维方式在这种开放性问题中得好较好的考查．当然，准确而快速地得到合适的条件还要靠我们对具体知识或某数学模型的熟练程度．【例2】已知点()P x y ，位于第二象限，并且4y x +≤，x y ，为整数，写出一个．．符合上述条件的点P 的坐标：．【解析】(13)-，，(12)-，，(11)-，，(21)-，，(22)-，，(31)-，六个中任意写出一个即可． 【点评】这道题要求我们根据所给的要求，探究符合条件的点P 的坐标，结果开放，在寻找过程 中，我们注意严格按照所限制的要求去寻找，不能顾此失彼，得到一个符合条件的坐标后再代入题中逐个验证，确保不出差错．OC EA DB2、结论探索题解这类探索题的总体思路是先假定结论存在，并以此进行推理．【例3】（1）写出一个两实数根符号相反的一元二次方程：__________________．（2）（2007年某某某某）请你写一个能先提公因式、再运用公式来分解因式的三项式，并写出分解因式的结果．（3）请写出一个图象在第二、四象限的反比例函数关系式_____________ （4）如图，将一X 等腰直角三角形纸片沿中位线剪开可以拼成不同形状的四边形，请写出其中一种四边形的名称． 【解析】（1）答案不唯一：如2230x x +-= （2）答案不唯一，如2x x 42+＋2＝2（x ＋1）2（3）答案不唯一，如：y ＝－2x（4）平行四边形、矩形、等腰梯形（三种中任选一种即可）【点评】 这几道小的开放性填空题都是由因索果，根据所给的限制条件，可以探究出很多开放的结果．我们在处理此类题时注意的是所写的答案尽量简洁、贴近题意，不提倡过分的标新立异． 【例4】在市区内，我市乘坐出租车的价格y （元）与路 程x （km ）的函数关系图象如图1所示． 请你根据图象写出两条信息．【解析】在0到2km 内都是5元；2km 后，每增加加1元． （答案不唯一）【点评】这类识图写信息的开放性问题近年来是命题热点，解决的关键是，认真看准图形中的关键点所对应的横坐标与纵坐标的意义．3、规律探索题【例5】根据以下10个乘积，回答问题：第（4）题图图111×29； 12×28； 13×27； 14×26； 15×25； 16×24； 17×23； 18×22； 19×21； 20×20．（1）试将以上各乘积分别写成一个“□2－○2”（两数平方差）的形式，并写出其中一个的思考过程； （2）将以上10个乘积按照从小到大的顺序排列起来； （3）试由（1）、（2）猜测一个一般性的结论．（不要求证明） 【解析】⑴11×29＝202－92；12×28＝202－82；13×27＝202－72；14×26＝202－62；15×25＝202－52；16×24＝202－42； 17×23＝202－32；18×22＝202－22；19×21＝202－12； 20×20＝202－02．例如，11×29；假设11×29=□2－○2， 因为□2－○2=（□＋○）（□－○）； 所以，可以令□－○＝11，□＋○＝29． 解得，□＝20，○＝9．故229202911-=⨯． （或11×29＝（20－9）（20＋9）=202－92） ⑵ 这10个乘积按照从小到大的顺序依次是：1129122813271426⨯<⨯<⨯<⨯<152516241723⨯<⨯<⨯<182219212020⨯<⨯<⨯．⑶ ① 若40a b +=，a ，b 是自然数，则ab ≤202＝400． ② 若a +b ＝40，则ab ≤202＝400．③ 若a +b ＝m ，a ，b 是自然数，则ab ≤22m ⎛⎫ ⎪⎝⎭．④ 若a +b ＝m ，则ab ≤22m ⎛⎫⎪⎝⎭．⑤ 若a,b 的和为定值，则ab 的最大值为22a b +⎛⎫⎪⎝⎭．⑥ 若a 1+b 1＝a 2+b 2＝a 3+b 3＝…＝a n +b n ＝40．且 | a 1－b 1|≥|a 2－b 2|≥|a 3－b 3|≥…≥| a n －b n |， 则 a 1b 1≤a 2b 2≤a 3b 3≤…≤ a n b n ． ⑦ 若a 1＋b 1＝a 2＋b 2＝a 3＋b 3＝…＝a n ＋b n ＝m ．且 | a 1－b 1|≥|a 2－b 2|≥|a 3－b 3|≥…≥| a n －b n |， 则a 1b 1≤a 2b 2≤a 3b 3≤…≤ a n b n ．⑧ 若a +b =m ，a ，b 差的绝对值越大，则它们的积就越小．【点评】第（3）问的评分标准是：给出结论①或②之一的得1分；给出结论③、④或⑤之一的得2分；给出结论⑥、⑦或⑧之一的得3分．解决这类探索题的总体思路是通过观察、分析、归纳，从而发现寓于某些特例中的一般规律．4、存在性探索题【例6】如图，四边形OABC 是一X 放在平面直角坐标系中的矩形纸片，点A 在x 轴上，点C 在y 轴上，将边BC 折叠，使点B 落在边OA 的点D 处．已知折叠CE =3tan 4EDA ∠=．（1）判断OCD △与ADE △是否相似？请说明理由； （2）求直线CE 与x 轴交点P 的坐标；（3）是否存在过点D 的直线l ，使直线l 、直线CE 与x 轴所围成的三角形和直线l 、直线CE 与y 轴所围成的三角形相似？如果存在，请直接写出其解析式并画出相应的直线；如果不存在，请说明理由．【解析】（1）OCD △与ADE △相似． 理由如下：由折叠知，90CDE B ∠=∠=°，1290∠+∠=∴°，13902 3.∠+∠=∴∠=∠，又90COD DAE ∠=∠=∵°，OCD ADE ∴△∽△．（2）3tan 4AE EDA AD ∠==∵，∴设3AE t =， 则4AD t =．由勾股定理得5DE t =．358OC AB AE EB AE DE t t t ==+=+=+=∴．由（1）OCD ADE △∽△，得OC CDAD DE=， 845t CDt t=∴， 10CD t =∴．在DCE △中，222CD DE CE +=∵，（第24题图1）222(10)(5)t t +=∴，解得1t =．83OC AE ==∴，，点C 的坐标为(08)，， 点E 的坐标为(103)，，设直线CE 的解析式为y kx b =+，1038k b b +=⎧⎨=⎩，∴，解得128k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩，，182y x =-+∴，则点P 的坐标为(160)，．（3）满足条件的直线l 有2条：212y x =-+，212y x =-．如图2：画出两条直线．【点评】这道题是由人教课标教材的复习题改编而成，主要考查学生综合运用知识的能力和思维的灵活性与严谨性．作为某某市的最后一道压轴题，这道题没有在知识与技能上“深挖洞”，让考生直接写出解析式并画出相应的直线，是为了让学生有更多的时间用于思考和探究，很好的体现了课改精神．二、命题趋势通过以上分析，笔者认为2010年关于探索型问题，我们应该注意以下几个方向： 1、融一些基本的、重要的知识于探索型问题中．初中学过的一些重要的知识，如实数的有关知识、方程（组）的求解、函数关系的确定、图形的变换、图形与坐标及图形性质探索的证明等都可以用一定的方式让学生去探索得到．2、结合探索型问题对学生思想进行考查．《数学课程标准》已把一些常用的基本数学思想作为重要的基础知识来要求学生掌握，正因为数学思想是基础知识，所以直接考查学生对数学思想的掌握情况的题目并不多，命题者越来越愿意把对数学思想方法的考查放到“探索型问题”里面，这样的探索型问题的解答必须依赖于一些重要的数学思想，如函数思想、数形结合思想、分类讨论思想等，不会应用这些数学思想就无法解答这样的探索问题．3、与图形的三种变换结合在一起．探索型问题常与几何变换联系在一起，几何变换的基本目标是通过对图形的改组，化不规则图形为规则图形，化一般为特殊，化隐蔽为明显关系．通过这样的“手段”来探讨图形在运动过程中哪些量和关系不变化，哪些量和关系变化，并从中找出规律．常用的三种变换是指平移变换、旋转变换和对称变换．4、与运动型问题相结合综合考查学生数学知识的应用能力．运动型问题往往是中考卷中的“压轴题”，运动型问题可分为点的运动和一个简单图形的运动，而点的运动又可分为一个点的运动和两个点的运动；简单图形的运动可分为平移运动和旋转运动．所有的动点问题都有一定的层次，能考查出学生对所学基础知识的掌握和综合运用知识分析问题、解决问题能力的情况，所以探索型问题常以“动”为基础．三、复习策略1、转变做题方式，注重解题过程．探索型问题的出现，更加要求我们注重知识与方法的形成过程，在探究过程中感受知识、体会方法、领悟思想．2、重视解题后的反思．题后反思常常被同学们所忽略，这个环节是学习更上层楼的一个重要环节，一道数学探索型问题解后，要认真反思这道问题的思路的发生与演变，考查了什么数学知识，涉及到了哪种数学方法，体现了怎样的数学思想等等，这些问题的反思，能帮助我们站在较高的层面上认识一道数学问题，能起到事半功倍的作用．。
第4讲 (学生3份)中考专题-探索性问题
第4讲专题-探索性问题探究型问题是指命题中缺少一定的条件或无明确的结论，需要经过推断，补充并加以证明的一类问题．根据其特征大致可分为：条件探究型、结论探究型、规律探究型和存在性探究型等四类．解法精讲由于探究型试题的知识覆盖面较大，综合性较强，灵活选择方法的要求较高，再加上题意新颖，构思精巧，具有相当的深度和难度，由于题型新颖、综合性强、结构独特等，此类问题的一般解题思路并无固定模式或套路，但是可以从以下几个角度考虑：1．利用特殊值（特殊点、特殊数量、特殊线段、特殊位置等）进行归纳、概括，从特殊到一般，从而得出规律．2．反演推理法（反证法），即假设结论成立,根据假设进行推理，看是推导出矛盾还是能与已知条件一致．3．分类讨论法．当命题的题设和结论不惟一确定，难以统一解答时，则需要按可能出现的情况做到既不重复也不遗漏，分门别类加以讨论求解，将不同结论综合归纳得出正确结果．4．类比猜想法．即由一个问题的结论或解决方法类比猜想出另一个类似问题的结论或解决方法，并加以严密的论证．考点精讲考点一：条件探究型：此类问题结论明确，而需探究发现使结论成立的条件．典型例题例1 、如图1，点A是线段BC上一点，△ABD和△ACE都是等边三角形．（1）连结BE，CD，求证：BE=CD；（2）如图2，将△ABD绕点A顺时针旋转得到△AB′D′．①当旋转角为 60度时，边AD′落在AE上；②在①的条件下，延长DD’交CE于点P，连接BD′，CD′．当线段AB、AC满足什么数量关系时，△BDD′与△CPD′全等？并给予证明．对应训练1．如图，▱ABCD中，点O是AC与BD的交点，过点O的直线与BA、DC的延长线分别交于点E、F．（1）求证：△AOE≌△COF；（2）请连接EC、AF，则EF与AC满足什么条件时，四边形AECF是矩形，并说明理由．考点二：结论探究型此类问题给定条件但无明确结论或结论不惟一，而需探索发现与之相应的结论．典型例题例2 、已知∠ACD=90°，MN是过点A的直线，AC=DC，DB⊥MN于点B，如图（1）．易证BD+AB=2CB，过程如下：过点C作CE⊥CB于点C，与MN交于点E∵∠ACB+∠BCD=90°，∠ACB+∠ACE=90°，∴∠BCD=∠ACE．∵四边形ACDB内角和为360°，∴∠BDC+∠CAB=180°．∵∠EAC+∠CAB=180°，∴∠EAC=∠BDC．又∵AC=DC，∴△ACE≌△DCB，∴AE=DB，CE=CB，∴△ECB为等腰直角三角形，∴BE=2CB．又∵BE=AE+AB，∴BE=BD+AB，∴BD+AB=2CB．（1）当MN绕A旋转到如图（2）和图（3）两个位置时，BD、AB、CB满足什么样关系式，请写出你的猜想，并对图（2）给予证明．（2）MN在绕点A旋转过程中，当∠BCD=30°，BD=2时，则CD= ，CB=．对应训练2．如图1，将两个完全相同的三角形纸片ABC和DEC重合放置，其中∠C=90°，∠B=∠E=30°．（1）操作发现如图2，固定△AB C，使△DEC绕点C旋转，当点D恰好落在AB边上时，填空：①线段DE与AC的位置关系是；②设△BDC的面积为S1，△AEC的面积为S2，则S1与S2的数量关系是．（2）猜想论证当△DEC绕点C旋转到如图3所示的位置时，小明猜想（1）中S1与S2的数量关系仍然成立，并尝试分别作出了△BDC和△AEC中BC、CE边上的高，请你证明小明的猜想．（3）拓展探究已知∠ABC=60°，点D是角平分线上一点，BD=CD=4，DE∥AB交BC于点E（如图4）．若在射线BA上存在点F，使S△DCF=S△BDE，请直接写出相应的BF的长．考点三：规律探究型规律探索问题是指由几个具体结论通过类比、猜想、推理等一系列的数学思维过程，来探求一般性结论的问题，解决这类问题的一般思路是通过对所给的具体的结论进行全面、细致的观察、分析、比较，从中发现其变化的规律，并猜想出一般性的结论，然后再给出合理的证明或加以运用.典型例题例3 、观察方程①：x+2x=3，方程②：x+6x=5，方程③：x+12x=7．（1）方程①的根为：x1=1，x2=2；方程②的根为：x1=2，x2=3；方程③的根为：x1=3，x2=4；（2）按规律写出第四个方程： =9；此分式方程的根为：x1=4，x2=5；（3）写出第n个方程（系数用n表示）： =2n+1；此方程解是：x1=n，x2=n+1．对应训练3．如图，一个动点P在平面直角坐标系中按箭头所示方向作折线运动，即第一次从原点运动到（1，1），第二次从（1，1）运动到（2，0），第三次从（2，0）运动到（3，2），第四次从（3，2）运动到（4，0），第五次从（4，0）运动到（5，1），…，按这样的运动规律，经过第2013次运动后，动点P的坐标是．考点四：存在性探究型此类问题在一定的条件下，需探究发现某种数学关系是否存在的题目．典型例题例4 、如图，在边长为3的正方形ABCD中，点E是BC边上的点，BE=1，∠AEP=90°，且EP交正方形外角的平分线CP于点P，交边CD于点F，（1）FCEF的值为；（2）求证：AE=EP；（3）在AB边上是否存在点M，使得四边形DMEP是平行四边形？若存在，请给予证明；若不存在，请说明理由．对应训练4．问题探究：（1）请在图①中作出两条直线，使它们将圆面四等分；（2）如图②，M是正方形ABCD内一定点，请在图②中作出两条直线（要求其中一条直线必须过点M）使它们将正方形ABCD的面积四等分，并说明理由．问题解决：（3）如图③，在四边形ABCD中，AB∥CD，AB+CD=BC，点P是AD的中点，如果AB=a，CD=b，且b＞a，那么在边BC上是否存在一点Q，使PQ所在直线将四边形ABCD的面积分成相等的两部分？如若存在，求出BQ的长；若不存在，说明理由．针对训练1、如图所示，点A、B在直线MN上，AB=11cm，⊙A、⊙B的半径均为1cm，⊙A以每秒2cm的速度自左向右运动，与此同时，⊙B的半径也不断增大，其半径r(cm)与时间t(秒)之间的关系式为r=1+t(t≥0)，当点A出发后______________秒两圆相切.2、已知：如图，在 ABCD中，AE是BC边上的高，将△ABE沿BC方向平移，使点E与点C重合，得△GFC.（1）求证：BE=DG；（2）若∠B=60°，当AB与BC满足什么数量关系时，四边形ABFG是菱形？证明你的结论.3、正方形ABCD边长为4，M、N分别是BC、CD上的两个动点，当M点在BC上运动时，保持AM和MN垂直，（1）证明：Rt△ABM∽Rt△MCN；（2）设BM=x，梯形ABCN的面积为y，求y与x之间的函数关系式；当M点运动到什么位置时，四边形ABCN 面积最大，并求出最大面积；（3）当M点运动到什么位置时Rt△ABM∽Rt△AMN，求此时x的值．4.如图，在△ABC 中，∠ABC 和∠ACB 的平分线相交于点O ，过点O 作EF∥BC 交AB 于E ，交AC 于F ，过点O 作AD⊥AC 于D ．下列四个结论：①BOC=90°+12∠A；②以E 为圆心、BE 为半径的圆与以F 为圆心、CF 为半径的圆外切； ③设OD=m ，AE+AF=n ，则AEF S mn =△；④EF 不能成为△ABC 的中位线．其中正确的结论是_____________．（把你认为正确结论的序号都填上）5.已知Rt ABC △中，90AC BC C D ==︒，∠，为AB 边的中点，90EDF ∠=°，EDF ∠绕D 点旋转，它的两边分别交AC 、CB （或它们的延长线）于E 、F当EDF ∠绕D 点旋转到DE AC ⊥于E 时（如图1），易证12DEF CEF ABC S S S +=△△△.当EDF ∠绕D 点旋转到DE 和AC 不垂直时，在图2和图3这两种情况下，上述结论是否成立？若成立，请给予证明；若不成立，DEF S △、CEF S △、ABC S △又有怎样的数量关系？请写出你的猜想，不需证明．AD FCＢＯＥAE CF BD图1图3ADFECBADBCE 图2F6.如图，抛物线2=-++与x轴交与A(1，0)，B(-3，0)两点.y x bx c（1）求该抛物线的解析式；（2）设（1）中的抛物线交y轴与C点，在该抛物线的对称轴上是否存在点Q，使得△QAC的周长最小？若存在，求出Q点的坐标；若不存在，请说明理由.（3）在（1）中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P，使△PBC的面积最大？，若存在，求出点P的坐标及△PBC的面积最大值.若没有，请说明理由.7、如图，抛物线的顶点为A （2，1），且经过原点O ，与x 轴的另一个交点为B ．（1）求抛物线的解析式；（2）在抛物线上求点M ，使△MOB 的面积是△AOB 面积的3倍；（3）连结OA ，AB ，在x 轴下方的抛物线上是否存在点N ，使△OBN 与△OAB 相似？若存在，求出N 点的坐标；若不存在，说明理由．yx O AB8.如图1，在边长为5的正方形ABCD中，点E、F分别是BC、DC边上的点，且AE⊥EF，BE=2.（1）求EC∶CF的值；（2）延长EF交正方形外角平分线CP于点P,（如图2），试判断AE与EP的大小关系，并说明理由；（3）在图的AB边上是否存在一点M，使得四边形DMEP是平行四边形？若存在，请给予证明；若不存在，请说明理由．充实自己，成功就在你的足下！11充实自己，成功就在你的足下！ 12 9.如图，已知：在O 中，直径4AB =，点E 是OA 上任意一点，过E 作弦CD AB ⊥，点F 是 BC上一点，连接AF 交CE 于H ，连接AC 、CF 、BD 、OD ．（1）求证：ACH AFC △∽△；（2）猜想：AH AF 与AE AB 的数量关系，并说明你的猜想；（3）探究：当点E 位于何处时，14?AEC BOD S S =△△::并加以说明．。
中考数学重点难点复习专题2 ——探索型问题
（2）连接PE，设四边形APEC的面积为y（cm2），求y与t之间的函数关系式；是否存在某一时刻t，使面积y最小？若存在，求出y的最小值；若不存在，说明理由．
（3）是否存在某一时刻t，使P、Q、F三点在同一条直线上？若存在，求出此时t的值；若不存在，说明理由．（图（3）供同学们做题使用）
（1）求点B的坐标和AB所在直线的函数关系式；
（2）小明能否在比赛开始前到达体育馆？
类型三、综合探索型问题
例题7．已知：把Rt△ABC和Rt△DEF按如图（1）摆放（点C与点E重合），点B、C（E）、F在同一条直线上．∠ACB=∠EDF=90°，∠DEF=45°，AC=8 cm，BC=6 cm，EF=9 cm．
⑶当AM＋BM＋CM的最小值为 时，求正方形的边长.
例题2．如图，四边形ABCD是平行四边形．O是对角线AC的中点，过点O的直线EF分别交AB、DC于点E、F，与CB、AD的延长线分别交于点G、H．
（1）写出图中不全等的两个相似三角形（不要求证明）；
（2）除AB=CD，AD=BC，OA=OC这三对相等的线段外，图中还有多对相等的线段，请选出其中一对加以证明．
类型二结论开放型问题
例题4．如图，Rt△ABC是由Rt△ABC绕点A顺时针旋转得到的，连结CC交斜边于点E，CC的延长线交BB于点F．
（1）证明：△ACE∽△FBE；
（2）设∠ABC= ，∠CAC= ，试探索 、 满足什么关系时，△ACE与△FBE是全等三角形，并说明理由．
例题5．已知⊙ 过点 （3，4）,点 与点 关于 轴对称，过 作⊙ 的切线交 轴于点 。
如图（2），△DEF从图（1）的位置出发，以1 cm/s的速度沿CB向△ABC匀速移动，在△DEF移动的同时，点P从△ABC的顶点B出发，以2 cm/s的速度沿BA向点A匀速移动.当△DEF的顶点D移动到AC边上时，△DEF停止移动，点P也随之停止移动．DE与AC相交于点Q，连接PQ，设移动时间为t（s）（0＜t＜4.5）．解答下列问题：
中考数学试题汇编专题12探索性问题含解析
专题12 探索性问题一、选择题1．（2020年贵州省黔东南州第10题）我国古代数学的许多创新和发展都位居世界前列，如南宋数学家杨辉（约13世纪）所著的《详解九章算术》一书中，用如图的三角形解释二项和（a+b ）n的展开式的各项系数，此三角形称为“杨辉三角”．根据“杨辉三角”请计算（a+b ）20的展开式中第三项的系数为（ ） A ．2020 B ．2020 C ．191 D ．190 【答案】D 【解析】考点：完全平方公式2. （2020年内蒙古通辽市第10题）如图，点P 在直线AB 上方，且ο90=∠APB ，AB PC ⊥于C ，若线段6=AB ，x AC =，y S PAB =∆，则y 与x 的函数关系图象大致是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】D考点：动点问题的函数图象3．（2020年四川省内江市第12题）如图，过点A （2，0）作直线l ：33y x的垂线，垂足为点A 1，过点A 1作A 1A 2⊥x 轴，垂足为点A 2，过点A 2作A 2A 3⊥l ，垂足为点A 3，…，这样依次下去，得到一组线段：AA 1，A 1A 2，A 2A 3，…，则线段A 2020A 2107的长为（ ）A ．20153()2 B ．20163()2 C ．20173()2 D ．20183()2【答案】B ．考点：一次函数图象上点的坐标特征；规律型；综合题．4．（2020年山东省日照市第10题）如图，∠BAC=60°，点O从A点出发，以2m/s的速度沿∠BAC的角平分线向右运动，在运动过程中，以O为圆心的圆始终保持与∠BAC的两边相切，设⊙O的面积为S（cm2），则⊙O的面积S与圆心O运动的时间t（s）的函数图象大致为（）A．B．C．D．【答案】D．试题分析：∵∠BAC=60°，AO是∠BAC的角平分线，∴∠BAO=30°，设⊙O的半径为r，AB是⊙O的切线，∵AO=2t，∴r=t，∴S=πt2，∴S是圆心O运动的时间t的二次函数，∵π＞0，∴抛物线的开口向上，故选D．考点：动点问题的函数图象．5．（2020年山东省日照市第11题）观察下面“品”字形中各数之间的规律，根据观察到的规律得出a的值为（ ）A ．23B ．75C ．77D ．139 【答案】B ．考点：规律型：数字的变化类．6. （2020年湖南省岳阳市第7题）观察下列等式：122=，224=，328=，4216=，5232=，6264=，⋅⋅⋅，根据这个规律，则1234201722222++++⋅⋅⋅+的末尾数字是A ．0B ．2 C.4 D ．6 【答案】B ． 【解析】试题解析：∵21=2，22=4，23=8，24=16，25=32，26=64，…， ∴2020÷4=506…1，∵（2+4+8+6）×506+2=10122， ∴21+22+23+24+…+22020的末位数字是2，故选B ．考点：尾数特征． 二、填空题1．（2020年贵州省毕节地区第20题）观察下列运算过程： 计算：1+2+22+…+210． 解：设S=1+2+22+…+210，① ①×2得2S=2+22+23+…+211，② ②﹣①得 S=211﹣1．所以，1+2+22+…+210=211﹣1运用上面的计算方法计算：1+3+32+…+32020= ．【答案】2018312- .考点：规律型：数字的变化类．2．（2020年贵州省黔东南州第16题）把多块大小不同的30°直角三角板如图所示，摆放在平面直角坐标系中，第一块三角板AOB的一条直角边与y轴重合且点A的坐标为（0，1），∠ABO=30°；第二块三角板的斜边BB1与第一块三角板的斜边AB垂直且交y轴于点B1；第三块三角板的斜边B1B2与第二块三角板的斜边BB1垂直且交x轴于点B2；第四块三角板的斜边B2B3与第三块三角板的斜边B1B2C垂直且交y轴于点B3；…按此规律继续下去，则点B2020的坐标为．【答案】（0，﹣2017 3（））【解析】考点：规律型：点的坐标3. （2020年湖北省荆州市第14题）观察下列图形：它们是按一定规律排列的，依照此规律，第9个图形中共有______个点. 【答案】135【解析】试题分析：仔细观察图形：第一个图形有3=3×1=3个点，第二个图形有3+6=3×（1+2）=9个点；第三个图形有3+6+9=3×（1+2+3）=18个点；…第n个图形有3+6+9+…+3n=3×（1+2+3+…+n）=3(1)2n n+个点；当n=9时，39102⨯⨯=135个点，故答案为：135．考点：规律型：图形的变化类4. （2020年山东省威海市第16题）某广场用同一种如图所示的地砖拼图案.第一次拼成形如图1所示的图案，第二次拼成形如图2所示的图案，第三次拼成形如图3的图案，第四次拼成形如图4的图案……按照只有的规律进行下去，第n次拼成的图案用地砖块.【答案】2n2+2n考点：规律题目5. （2020年山东省潍坊市第17题）如图，自左至右，第1个图由1个正六边形、6个正方形和6个等边三角形组成；第2个图由2个正六边形、11个正方形和10个等边三角形组成；第3个图由3个正六边形、16个正方形和14个等边三角形组成；…按照此规律，第n 个图中正方形和等边三角形的个数之和为 个.【答案】9n+3考点：规律型：图形的变化类6. （2020年湖南省郴州市第16题）已知12345357911,,,,,25101726a a a a a =-==-==-L ，则8a = ．【答案】1765. 【解析】试题分析：由题意给出的5个数可知：a n =221(1)1nn n +-+ ,所以当n=8时，a 8=1765. 考点：数字规律问题.7．（2020年四川省内江市第26题）观察下列等式： 第一个等式：122211132222121a ==-+⨯+⨯++； 第二个等式：2222232111322(2)2121a ==-+⨯+⨯++；第三个等式：3332342111322(2)2121a ==-+⨯+⨯++；第四个等式：4442452111322(2)2121a ==-+⨯+⨯++；按上述规律，回答下列问题：（1）请写出第六个等式：a 6= = ；（2）用含n 的代数式表示第n 个等式：a n = = ； （3）a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6= （得出最简结果）； （4）计算：a 1+a 2+…+a n ．【答案】（1）666221322(2)+⨯+⨯，67112121-++；（2）221322(2)n n n +⨯+⨯，1112121n n +-++；（3）1443；（4）11223(21)n n ++-+． 【解析】考点：规律型：数字的变化类；综合题．三、解答题1. （2020年湖北省荆州市第20题）（本题满分8分）如图，在矩形ABCD中，连接对角线AC、BD，将△ABC沿BC方向平移，使点B移到点C,得到△DCE.（1）求证：△ACD≌△EDC;（2）请探究△BDE的形状，并说明理由.【答案】（1）证明见解析（2）△BDE是等腰三角形【解析】考点：1、矩形的性质；2、全等三角形的判定与性质；3、平移的性质2. （2020年山东省威海市第24题）如图，四边形ABCD 为一个矩形纸片，3=AB ，2=BC ，动点P 自D 点出发沿DC 方向运动至C 点后停止.ADP ∆以直线AP 为轴翻折，点D 落到点1D 的位置.设x DP =，P AD 1∆与原纸片重叠部分的面积为y .（1）当x 为何值时，直线1AD 过点C ？ （2）当x 为何值时，直线1AD 过BC 的中点E ？ （3）求出y 与x 的函数关系式.【答案】（1）当x=2134-时，直线AD 1过点C （2）当x=2102-时，直线AD 1过BC 的中点E （3）当0＜x ≤2时，y=x ；当2＜x ≤3时，y=242x x+【解析】试题解析：（1）如图1，∵由题意得：△ADP≌△AD1P，∴AD=AD1=2，PD=PD1=x，∠D=∠AD1P=90°，∵直线AD1过C，∴PD1⊥AC，在Rt△ABC中，AC=232+3=13，CD1=13﹣2，在Rt△PCD1中，PC2=PD12+CD12，即（3﹣x）2=x2+（13﹣2）2，解得：x=21343-，∴当x=2134-时，直线AD1过点C；（2）如图2，（3）如图3，当0＜x≤2时，y=x，如图4，综合上述，当0＜x≤2时，y=x；当2＜x≤3时，y=242xx+．考点：1、勾股定理，2、折叠的性质，3、矩形的性质，4、分类推理思想3. （2020年辽宁省沈阳市第24题）四边形ABCD是边长为4的正方形，点E在边AD所在的直线上，连接CE，以CE为边，作正方形CEFG（点D，点F在直线CE的同侧），连接BF（1）如图1，当点E与点A重合时，请直接．．写出BF的长；（2）如图2，当点E在线段AD上时，1AE=①求点F到AD的距离②求BF的长（3）若310BF=，请直接．．写出此时AE的长【答案】5①点F到AD的距离为3；②74；41AE=1.【解析】试题解析：(1)BF=45;(2) 如图，①过点F作FH⊥AD交AD的延长线于点H，∵四边形CEFG是正方形即点F到AD的距离为3.②延长FH交BC的延长线于点K，∴∠DHK=∠HDC=∠DCK =90°，∴四边形CDHK为矩形，∴HK=CD=4,∴FK=FH+HK=3+4=7∵ECD FEH∆≅∆∴EH=CD=AD=4∴AE=DH=CK=1∴BK=BC+CK=4+1=5,在Rt △BFK 中，BF=22227574FK BK +=+=(3)AE=2+41或AE=1. 考点：四边形综合题.4. （2020年湖南省岳阳市第23题）（本题满分10分）问题背景：已知DF ∠E 的顶点D 在C ∆AB 的边AB 所在直线上（不与A ，B 重合）．D E 交C A 所在直线于点M ，DF 交C B 所在直线于点N ．记D ∆A M 的面积为1S ，D ∆BN 的面积为2S ．（1）初步尝试：如图①，当C ∆AB 是等边三角形，6AB =，DF ∠E =∠A ，且D //C E B ，D 2A =时，则12S S ⋅= ；（2）类比探究：在（1）的条件下，先将点D 沿AB 平移，使D 4A =，再将DF ∠E 绕点D 旋转至如图②所示位置，求12S S ⋅的值；（3）延伸拓展：当C ∆AB 是等腰三角形时，设DF α∠B =∠A =∠E =．（I ）如图③，当点D 在线段AB 上运动时，设D a A =，D b B =，求12S S ⋅的表达式（结果用a ，b 和α的三角函数表示）．（II ）如图④，当点D 在BA 的延长线上运动时，设D a A =，D b B =，直接写出12S S ⋅的表达式，不必写出解答过程．【答案】(1)12;(2)12；（3）14（ab ）2sin 2α．14（ab ）2sin 2α．（2）如图2中，设AM=x，BN=y．∵∠MDB=∠MDN+∠NDB=∠A+∠AMD，∠MDN=∠A，∴∠AMD=∠NDB，∵∠A=∠B，∴△AMD∽△BDN，∴AM AD BD BN=，∴42xy=，∴xy=8，∵S1=12•AD•AM•sin60°=3x，S2=12DB•sin60°=3y，∴S1•S2=3x•32y=32xy=12．同法可证△AMD∽△BDN，可得xy=ab，∵S1=12•AD•AM•sinα=12axsinα，S2=12DB•BN•sinα=12bysinα，∴S1•S2=14（ab）2sin2α．考点：几何变换综合题．2019-2020学年中考数学模拟试卷一、选择题（本大题共12个小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1．若二元一次方程组3,354x y x y +=⎧⎨-=⎩的解为,,x a y b =⎧⎨=⎩则-a b 的值为（ ） A ．1 B ．3 C ．14- D ．742．如图，在ABC V 中，90ACB ∠=︒，分别以点A 和点C 为圆心，以大于12AC 的长为半径作弧，两弧相交于点M 和点N ，作直线MN 交AB 于点D ，交AC 于点E ，连接CD .若34B ∠=︒，则BDC ∠的度数是（ ）A ．68︒B ．112︒C ．124︒D ．146︒3．已知二次函数y ＝ax 2+bx+c 的图象如图所示，有以下结论：①a+b+c ＜0；②a ﹣b+c ＞1；③abc ＞0；④4a ﹣2b+c ＜0；⑤c ﹣a ＞1，其中所有正确结论的序号是（ ）A ．①②B ．①③④C ．①②③⑤D ．①②③④⑤4．一个几何体的三视图如图所示，该几何体是( )A ．直三棱柱B ．长方体C ．圆锥D ．立方体5．如图所示的几何体的主视图正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．6．点P （1，﹣2）关于y 轴对称的点的坐标是（ ）A ．（1，2）B ．（﹣1，2）C ．（﹣1，﹣2）D ．（﹣2，1）7．计算(ab 2)3的结果是( )A ．ab 5B ．ab 6C ．a 3b 5D ．a 3b 68．已知直线y=ax+b(a≠0)经过第一，二，四象限，那么直线y=bx-a 一定不经过（ ）A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限9．已知A 、B 两地之间铁路长为450千米，动车比火车每小时多行驶50千米，从A 市到B 市乘动车比乘火车少用40分钟，设动车速度为每小时x 千米，则可列方程为（ ）A ．4504504050x x -=-B ．4504504050x x -=-C ．4504502503x x -=+D ．4504502503x x -=- 10．某工程队开挖一条480米的隧道，开工后，每天比原计划多挖20米，结果提前4天完成任务，若设原计划每天挖x 米，那么求x 时所列方程正确的是（ ）A ．480480420x x-=- B ．480480204x x -=+ C ．480480420x x -=+ D ．480480204x x -=- 11．已知(AC BC)ABC ∆<，用尺规作图的方法在BC 上确定一点P ，使PA PC BC +=，则符合要求的作图痕迹是（ ）A ．B ．C ．D ．12．下列关于x 的方程中一定没有实数根的是（ ）A ．210x x --=B ．24690x x -+=C ．2x x =-D ．220x mx --=二、填空题：（本大题共6个小题，每小题4分，共24分．）13．在ABC V 中，A ∠：B ∠：C ∠=1：2：3，CD AB ⊥于点D ，若AB 10=，则BD =______ 14．如图，等腰△ABC 中，AB=AC ，∠DBC=15°，AB 的垂直平分线MN 交AC 于点D ，则∠A 的度数是 ．15．如图，点A 的坐标是（2，0），△ABO 是等边三角形，点B 在第一象限，若反比例函数k y x=的图象经过点B ，则k 的值是_____．16．设△ABC 的面积为1，如图①，将边BC 、AC 分别2等分，BE 1、AD 1相交于点O ，△AOB 的面积记为S 1；如图②将边BC 、AC 分别3等分，BE 1、AD 1相交于点O ，△AOB 的面积记为S 2；…，依此类推，则S n 可表示为________．（用含n 的代数式表示，其中n 为正整数）17．如图，在矩形ABCD 中，AB=3，AD=5，点E 在DC 上，将矩形ABCD 沿AE 折叠，点D 恰好落在BC边上的点F处，那么cos∠EFC的值是．18．从5张上面分别写着“加”“油”“向”“未”“来”这5个字的卡片（大小、形状完全相同）中随机抽取一张，则这张卡片上面恰好写着“加”字的概率是__________．三、解答题：（本大题共9个小题，共78分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．19．（6分）为进一步深化基教育课程改革，构建符合素质教育要求的学校课程体系，某学校自主开发了A 书法、B阅读，C足球，D器乐四门校本选修课程供学生选择，每门课程被选到的机会均等．学生小红计划选修两门课程，请写出所有可能的选法；若学生小明和小刚各计划送修一门课程，则他们两人恰好选修同一门课程的概率为多少？20．（6分）为响应“植树造林、造福后人”的号召，某班组织部分同学义务植树180棵，由于同学们的积极参与，实际参加的人数比原计划增加了50%，结果每人比原计划少栽了2棵，问实际有多少人参加了这次植树活动？21．（6分）如图，在四边形ABCD中，AD∥BC，BA＝BC，BD平分∠ABC．求证：四边形ABCD是菱形；过点D作DE⊥BD，交BC的延长线于点E，若BC＝5，BD＝8，求四边形ABED的周长．22．（8分）如图，在Rt△ABC中，CD，CE分别是斜边AB上的高，中线，BC＝a，AC＝b．若a＝3，b＝4，求DE的长；直接写出：CD＝（用含a，b的代数式表示）；若b＝3，tan∠DCE=13，求a的值．23．（8分）如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径作半圆⊙O，交BC于点D，连接AD．过点D 作DE⊥AC，垂足为点E．求证：DE是⊙O的切线；当⊙O半径为3，CE＝2时，求BD长．24．（10分）已知，如图，在坡顶A处的同一水平面上有一座古塔BC，数学兴趣小组的同学在斜坡底P 处测得该塔的塔顶B的仰角为45°，然后他们沿着坡度为1：2.4的斜坡AP攀行了26米，在坡顶A处又测得该塔的塔顶B的仰角为76°．求：坡顶A到地面PO的距离；古塔BC的高度（结果精确到1米）．25．（10分）如图，直线y1=﹣x+4，y2=34x+b都与双曲线y=kx交于点A（1，m），这两条直线分别与x轴交于B，C两点．求y与x之间的函数关系式；直接写出当x＞0时，不等式34x+b＞kx的解集；若点P在x轴上，连接AP把△ABC的面积分成1：3两部分，求此时点P的坐标．26．（12分）如图，点A是直线AM与⊙O的交点，点B在⊙O上，BD⊥AM，垂足为D，BD与⊙O交于点C，OC平分∠AOB，∠B＝60°．求证：AM是⊙O的切线；若⊙O的半径为4，求图中阴影部分的面积（结果保留π和根号）．27．（12分）在锐角△ABC中，边BC长为18，高AD长为12如图，矩形EFCH的边GH在BC边上，其余两个顶点E、F分别在AB、AC边上，EF交AD于点K，求EFAK的值；设EH＝x，矩形EFGH的面积为S，求S与x的函数关系式，并求S的最大值．参考答案一、选择题（本大题共12个小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1．D【解析】【分析】 先解方程组求出74x y -=，再将,,x a y b =⎧⎨=⎩代入式中，可得解. 【详解】解：3,354,x y x y +=⎧⎨-=⎩①② +①②，得447x y -=， 所以74x y -=， 因为,,x a y b =⎧⎨=⎩ 所以74x y a b -=-=. 故选D.【点睛】本题考查二元一次方程组的解，解题的关键是观察两方程的系数，从而求出a-b 的值，本题属于基础题型．2．B【解析】【分析】根据题意可知DE 是AC 的垂直平分线，CD=DA ．即可得到∠DCE=∠A ，而∠A 和∠B 互余可求出∠A ，由三角形外角性质即可求出∠CDA 的度数.【详解】解：∵DE 是AC 的垂直平分线，∴DA=DC ，∴∠DCE=∠A ，∵∠ACB=90°，∠B=34°，∴∠A=56°，∴∠CDA=∠DCE+∠A=112°，故选B ．【点睛】本题考查作图-基本作图、线段的垂直平分线的性质、等腰三角形的性质，三角形有关角的性质等知识，解题的关键是熟练运用这些知识解决问题，属于中考常考题型．3．C【解析】【分析】根据二次函数的性质逐项分析可得解.【详解】解：由函数图象可得各系数的关系：a ＜0，b ＜0，c ＞0，则①当x=1时，y=a+b+c ＜0，正确；②当x=-1时，y=a-b+c ＞1，正确；③abc ＞0，正确；④对称轴x=-1，则x=-2和x=0时取值相同，则4a-2b+c=1＞0，错误；⑤对称轴x=-2b a=-1，b=2a ，又x=-1时，y=a-b+c ＞1，代入b=2a ，则c-a ＞1，正确． 故所有正确结论的序号是①②③⑤．故选C4．A【解析】【分析】根据三视图的形状可判断几何体的形状．【详解】观察三视图可知，该几何体是直三棱柱．故选A ．本题考查了几何体的三视图和结构特征，根据三视图的形状可判断几何体的形状是关键．5．D【解析】【分析】主视图是从前向后看，即可得图像.【详解】主视图是一个矩形和一个三角形构成.故选D.6．C【解析】关于y轴对称的点，纵坐标相同，横坐标互为相反数，由此可得P（1，﹣2）关于y轴对称的点的坐标是（﹣1，﹣2），故选C．【点睛】本题考查了关于坐标轴对称的点的坐标，正确地记住关于坐标轴对称的点的坐标特征是关键.关于x轴对称的点的坐标特点：横坐标不变，纵坐标互为相反数；关于y轴对称的点的坐标特点：纵坐标不变，横坐标互为相反数.7．D【解析】试题分析：根据积的乘方的性质进行计算，然后直接选取答案即可．试题解析：（ab2）3=a3•（b2）3=a3b1．故选D．考点：幂的乘方与积的乘方．8．D【解析】【分析】根据直线y=ax+b（a≠0）经过第一，二，四象限，可以判断a、b的正负，从而可以判断直线y=bx-a经过哪几个象限，不经过哪个象限，本题得以解决．【详解】∵直线y=ax+b（a≠0）经过第一，二，四象限，∴a＜0，b＞0，∴直线y=bx-a经过第一、二、三象限，不经过第四象限，故选D．【点睛】本题考查一次函数的性质，解答本题的关键是明确题意，利用一次函数的性质解答．9．D【解析】解：设动车速度为每小时x千米，则可列方程为：45050x﹣450x=23．故选D．【解析】【分析】本题的关键描述语是：“提前1天完成任务”；等量关系为：原计划用时−实际用时＝1．【详解】解：原计划用时为：480x，实际用时为：48020x+．所列方程为：480480420x x-=+，故选C．【点睛】本题考查列分式方程，分析题意，找到关键描述语，找到合适的等量关系是解决问题的关键．11．D【解析】试题分析：D选项中作的是AB的中垂线，∴PA=PB，∵PB+PC=BC，∴PA+PC=BC．故选D．考点：作图—复杂作图．12．B【解析】【分析】根据根的判别式的概念,求出△的正负即可解题.【详解】解: A. x2-x-1=0,△=1+4=5>0,∴原方程有两个不相等的实数根,B. 24x6x90-+=, △=36-144=-108<0,∴原方程没有实数根,C. 2x x=-, 2x x0+=, △=1>0,∴原方程有两个不相等的实数根,D. 2x mx20--=, △=m2+8>0,∴原方程有两个不相等的实数根,故选B.【点睛】本题考查了根的判别式,属于简单题,熟悉根的判别式的概念是解题关键.二、填空题：（本大题共6个小题，每小题4分，共24分．）13．2.1【解析】【分析】先求出△ABC是∠A等于30°的直角三角形，再根据30°角所对的直角边等于斜边的一半求解．解：根据题意，设∠A、∠B、∠C为k、2k、3k，则k+2k+3k=180°，解得k=30°，2k=60°，3k=90°，∵AB=10，∴BC=12AB=1，∵CD⊥AB，∴∠BCD=∠A=30°，∴BD=12BC=2.1．故答案为2.1．【点睛】本题主要考查含30度角的直角三角形的性质和三角形内角和定理，掌握30°角所对的直角边等于斜边的一半、求出△ABC是直角三角形是解本题的关键．14．50°．【解析】【分析】根据线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等可得AD=BD，根据等边对等角可得∠A=∠ABD，然后表示出∠ABC，再根据等腰三角形两底角相等可得∠C=∠ABC，然后根据三角形的内角和定理列出方程求解即可：【详解】∵MN是AB的垂直平分线，∴AD="BD." ∴∠A=∠ABD.∵∠DBC=15°，∴∠ABC=∠A+15°.∵AB=AC，∴∠C=∠ABC=∠A+15°.∴∠A+∠A+15°+∠A+15°=180°，解得∠A=50°．故答案为50°．15【解析】【分析】已知△ABO是等边三角形，通过作高BC，利用等边三角形的性质可以求出OB和OC的长度；由于Rt△OBC中一条直角边和一条斜边的长度已知，根据勾股定理还可求出BC的长度，进而确定点B的坐标；将点B的坐标代入反比例函数的解析式kyx=中，即可求出k的值.【详解】过点B作BC垂直OA于C，∵点A的坐标是（2，0），∴AO=2，∵△ABO是等边三角形，∴OC=1，BC=3，∴点B的坐标是()1,3,把()1,3代入kyx=，得3k=．故答案为3．【点睛】考查待定系数法确定反比例函数的解析式，只需求出反比例函数图象上一点的坐标；16．12n1+【解析】试题解析：如图，连接D1E1，设AD1、BE1交于点M，∵AE1：AC=1：（n+1），∴S△ABE1：S△ABC=1：（n+1），∴S△ABE1=11n+，∵1111AB BM nD E ME n+==，∴1121BM n BE n +=+， ∴S △ABM ：S △ABE1=（n+1）：（2n+1），∴S △ABM ：11n +=（n+1）：（2n+1）， ∴S n =121n +． 故答案为121n +． 17．.【解析】试题分析：根据翻转变换的性质得到∠AFE=∠D=90°，AF=AD=5，根据矩形的性质得到∠EFC=∠BAF ，根据余弦的概念计算即可．由翻转变换的性质可知，∠AFE=∠D=90°，AF=AD=5，∴∠EFC+∠AFB=90°，∵∠B=90°，∴∠BAF+∠AFB=90°，∴∠EFC=∠BAF ，cos ∠BAF==，∴cos ∠EFC=，故答案为：．考点：轴对称的性质，矩形的性质，余弦的概念.18．【解析】【分析】根据概率的公式进行计算即可.【详解】从5张上面分别写着“加”“油”“向”“未”“来”这5个字的卡片中随机抽取一张，则这张卡片上面恰好写着“加”字的概率是. 故答案为：.【点睛】考查概率的计算，明确概率的意义是解题的关键，概率等于所求情况数与总情况数的比.三、解答题：（本大题共9个小题，共78分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．19．（1）答案见解析；（2）14 【解析】分析：（1）直接列举出所有可能的结果即可.（2）画树状图展示所有16种等可能的结果数，再找出他们两人恰好选修同一门课程的结果数，然后根据概率公式求解．详解：（1）学生小红计划选修两门课程，她所有可能的选法有：A书法、B阅读；A书法、C足球；A书法、D器乐；B阅读，C足球；B阅读，D器乐；C足球，D器乐.共有6种等可能的结果数；（2）画树状图为：共有16种等可能的结果数，其中他们两人恰好选修同一门课程的结果数为4，所以他们两人恰好选修同一门课程的概率41. 164 ==点睛：本题考查了列表法与树状图法：利用列表法或树状图法展示所有等可能的结果n，再从中选出符合事件A或B的结果数目m，然后利用概率公式计算事件A或事件B的概率．20．45人【解析】【详解】解：设原计划有x人参加了这次植树活动依题意得：18018021.5x x=+解得x=30人经检验x=30是原方程式的根实际参加了这次植树活动1.5x=45人答实际有45人参加了这次植树活动．21．（1）详见解析；（2）1.【解析】【分析】（1）根据平行线的性质得到∠ADB＝∠CBD，根据角平分线定义得到∠ABD＝∠CBD，等量代换得到∠ADB＝∠ABD，根据等腰三角形的判定定理得到AD＝AB，根据菱形的判定即可得到结论；（2）由垂直的定义得到∠BDE＝90°，等量代换得到∠CDE＝∠E，根据等腰三角形的判定得到CD＝CE ＝BC，根据勾股定理得到DE22BE BD-＝6，于是得到结论．【详解】（1）证明：∵AD∥BC，∴∠ADB＝∠CBD，∵BD平分∠ABC，∴∠ABD＝∠CBD，∴∠ADB＝∠ABD，∴AD＝AB，∵BA＝BC，∴AD＝BC，∴四边形ABCD是平行四边形，∵BA＝BC，∴四边形ABCD是菱形；（2）解：∵DE⊥BD，∴∠BDE＝90°，∴∠DBC+∠E＝∠BDC+∠CDE＝90°，∵CB＝CD，∴∠DBC＝∠BDC，∴∠CDE＝∠E，∴CD＝CE＝BC，∴BE＝2BC＝10，∵BD＝8，∴DE22BE BD-＝6，∵四边形ABCD是菱形，∴AD＝AB＝BC＝5，∴四边形ABED的周长＝AD+AB+BE+DE＝1．【点睛】本题考查了菱形的判定和性质，角平分线定义，平行线的性质，勾股定理，等腰三角形的性质，正确的识别图形是解题的关键．22．（1）710；（2）2222a ba b++；（3101.【解析】【分析】（1）求出BE ，BD 即可解决问题．（2）利用勾股定理，面积法求高CD 即可．（3）根据CD ＝3DE ，构建方程即可解决问题．【详解】解：（1）在Rt △ABC 中，∵∠ACB ＝91°，a ＝3，b ＝4， ∴2235,cos 5BC AB a b B AC ∴=+===． ∵CD ，CE 是斜边AB 上的高，中线，∴∠BDC ＝91°，15BE AB 22==． ∴在Rt △BCD 中， 39cos 355BD BC B =⋅=⨯= 5972510DE BE BD ∴=-=-=（2）在Rt △ABC 中，∵∠ACB ＝91°，BC ＝a ，AC ＝b ， 2222AB BC AC a b ∴=+=+ABC 11S AB CD AC BC 22=⋅=⋅V Q 222222AC BC ab a b CD AB a b a b⋅+∴===++2222a b a b ++． （3）在Rt △BCD 中，22222cos BD BC B a a b a b =⋅==++∴222222222122DE BE BD a b a b a b=-=+=++， 又1tan 3DE DCE CD ∠==， ∴CD ＝3DE 22222232a b a b =++．∵b ＝3， ∴2a ＝9﹣a 2，即a 2+2a ﹣9＝1．由求根公式得110a =-（负值舍去），即所求a 101．【点睛】本题考查解直角三角形的应用，直角三角形斜边中线的性质，勾股定理等知识，解题的关键是熟练掌握基本知识，属于中考常考题型．23．（1）证明见解析；（2）BD＝23．【解析】【分析】（1）连接OD，AB为⊙0的直径得∠ADB=90°，由AB=AC，根据等腰三角形性质得AD平分BC，即DB=DC，则OD为△ABC的中位线，所以OD∥AC，而DE⊥AC，则OD⊥DE，然后根据切线的判定方法即可得到结论；（2）由∠B=∠C，∠CED=∠BDA=90°，得出△DEC∽△ADB，得出CE CDBD AB=，从而求得BD•CD=AB•CE，由BD=CD，即可求得BD2=AB•CE，然后代入数据即可得到结果．【详解】（1）证明：连接OD，如图，∵AB为⊙0的直径，∴∠ADB＝90°，∴AD⊥BC，∵AB＝AC，∴AD平分BC，即DB＝DC，∵OA＝OB，∴OD为△ABC的中位线，∴OD∥AC，∵DE⊥AC，∴OD⊥DE，∴DE是⊙0的切线；（2）∵∠B＝∠C，∠CED＝∠BDA＝90°，∴△DEC∽△ADB，∴CE CD BD AB=，∴BD•CD＝AB•CE，∵BD＝CD，∴BD2＝AB•CE，∵⊙O半径为3，CE＝2，∴BD＝62⨯＝23．【点睛】本题考查了切线的判定定理：过半径的外端点且与半径垂直的直线为圆的切线．也考查了等腰三角形的性质、三角形相似的判定和性质．24．(1)坡顶A到地面PQ的距离为10米；()2移动信号发射塔BC的高度约为19米．【解析】【分析】延长BC交OP于H.在Rt△APD中解直角三角形求出AD＝10.PD＝24.由题意BH＝PH.设BC＝x.则x+10＝24+DH.推出AC＝DH＝x﹣14.在Rt△ABC中.根据tan76°＝BCAC,构建方程求出x即可.【详解】延长BC交OP于H．∵斜坡AP的坡度为1：2.4,∴512 ADPD=,设AD＝5k,则PD＝12k,由勾股定理,得AP＝13k, ∴13k＝26,解得k＝2,∴AD＝10,∵BC⊥AC,AC∥PO,∴BH⊥PO,∴四边形ADHC是矩形,CH＝AD＝10,AC＝DH, ∵∠BPD＝45°,∴PH＝BH,设BC＝x,则x+10＝24+DH,∴AC＝DH＝x﹣14,在Rt△ABC中,tan76°＝BCAC,即14xx-≈4.1．解得：x≈18.7,经检验x≈18.7是原方程的解．答：古塔BC的高度约为18.7米．【点睛】本题主要考查了解直角三角形,用到的知识点是勾股定理,锐角三角函数,坡角与坡角等,解决本题的关键是作出辅助线,构造直角三角形．25．（1）3yx；（2）x＞1；（3）P（﹣54，0）或（94，0）【解析】分析：（1）求得A（1，3），把A（1，3）代入双曲线y=kx，可得y与x之间的函数关系式；（2）依据A（1，3），可得当x＞0时，不等式34x+b＞kx的解集为x＞1；（3）分两种情况进行讨论，AP把△ABC的面积分成1：3两部分，则CP=14BC=74，或BP=14BC=74，即可得到OP=3﹣74=54，或OP=4﹣74=94，进而得出点P的坐标．详解：（1）把A（1，m）代入y1=﹣x+4，可得m=﹣1+4=3，∴A（1，3），把A（1，3）代入双曲线y=kx，可得k=1×3=3，∴y与x之间的函数关系式为：y=3x；（2）∵A（1，3），∴当x＞0时，不等式34x+b＞kx的解集为：x＞1；（3）y1=﹣x+4，令y=0，则x=4，∴点B的坐标为（4，0），把A（1，3）代入y2=34x+b，可得3=34+b，∴b=94，∴y2=34x+94，令y2=0，则x=﹣3，即C（﹣3，0），∴BC=7，∵AP把△ABC的面积分成1：3两部分，∴CP=14BC=74，或BP=14BC=74∴OP=3﹣74=54，或OP=4﹣74=94，∴P（﹣54，0）或（94，0）．点睛：本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题：求反比例函数与一次函数的交点坐标，把两个函数关系式联立成方程组求解，若方程组有解则两者有交点，方程组无解，则两者无交点．26． (1)见解析；（2）83π【解析】【分析】（1）根据题意，可得△BOC 的等边三角形，进而可得∠BCO ＝∠BOC ，根据角平分线的性质，可证得BD ∥OA ，根据∠BDM ＝90°，进而得到∠OAM ＝90°，即可得证；（2）连接AC ，利用△AOC 是等边三角形，求得∠OAC ＝60°，可得∠CAD ＝30°，在直角三角形中，求出CD 、AD 的长，则S 阴影＝S 梯形OADC ﹣S 扇形OAC 即可得解．【详解】（1）证明：∵∠B ＝60°，OB ＝OC ，∴△BOC 是等边三角形，∴∠1＝∠3＝60°，∵OC 平分∠AOB ，∴∠1＝∠2，∴∠2＝∠3，∴OA ∥BD ，∵∠BDM ＝90°，∴∠OAM ＝90°，又OA 为⊙O 的半径，∴AM 是⊙O 的切线（2）解：连接AC ，∵∠3＝60°，OA ＝OC ，∴△AOC 是等边三角形，∴∠OAC ＝60°，∴∠CAD ＝30°，∵OC ＝AC ＝4，∴CD ＝2，∴AD ＝ ，∴S 阴影＝S 梯形OADC ﹣S 扇形OAC ＝12×（4+2）×260483603g ππ．【点睛】本题主要考查切线的性质与判定、扇形的面积等，解题关键在于用整体减去部分的方法计算．27．（1）32；（2）1．【解析】【分析】（1）根据相似三角形的对应线段（对应中线、对应角平分线、对应边上的高）的比也等于相似比进行计算即可；（2）根据EH＝KD＝x，得出AK＝12﹣x，EF＝32（12﹣x），再根据S＝32x（12﹣x）＝﹣32（x﹣6）2+1，可得当x＝6时，S有最大值为1．【详解】解：（1）∵△AEF∽△ABC，∴EF AK BC AD=，∵边BC长为18，高AD长为12，∴EF BCAK AD=＝32；（2）∵EH＝KD＝x，∴AK＝12﹣x，EF＝32（12﹣x），∴S＝32x（12﹣x）＝﹣32（x﹣6）2+1.当x＝6时，S有最大值为1．【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质的综合应用，解题时注意：确定一个二次函数的最值，首先看自变量的取值范围，当自变量取全体实数时，其最值为抛物线顶点坐标的纵坐标．。
中考数学复习：专题7-6 例析相似三角形的探索性问题
专题06 例析相似三角形的探索性问题【专题综述】探索性问题一般没有明确的结论，没有固定的形式和方法，要求学生通过自己的观察、分析、比较、概括，得出结论，形成方法和思路的数学问题，这类题是考查学生分析问题和解决问题的重要题型，它可以分为三类：条件探索性问题、结论探索性问题、探索存在性问题.【方法解读】一.条件探索性问题条件探索性问题是指所给问题中结论明确，而需要完备使结论成立的条件的题目，这类问题大致分为两种类型：一是问题中的条件未知或不足需要探求，二是条件多余或有错，要求排除或修正.例1:如图,已知△ABC,P是AB边上的一点,连结CP.要使△APC∽△ACB,则应添加一个条件是_______.【举一反三】如图在△ABC中D是AB边上一点，连接CD，要使△ADC与△ABC相似，应添加的条件是 .二.结论探索性问题它是指题目结论不确定,不唯一,或题目结论需要通过类比引申推广,或题目给出特例,要通过归纳总结出一般结论.例2:已知:如图, △ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,连结DE并延长交BC的延长线于点F,连结DC、BE.若∠BDE+∠BCE=180°.(1)写出图中三对相似三角形(注意:不得加字母和线);(2)请在你所找出的相似三角形中选取一对,说明他们相似的理由.【举一反三】如图，在△ABC和△ADE中，∠BAD=∠CAE，∠ABC=∠ADE．(1)写出图中两对相似三角形（不得添加辅助线）；(2)请分别说明两对三角形相似的理由．三.探索存在性问题存在性问题是指在一定的条件下,探索某种数学对象是否存在的问题.例3:如图,DE是△ABC的中位线,∠B=,900AF∥BC,在射线AF上是否存在一点M，使△MEC与△ADE相似?若存在,请先确定M,并说明这两个三角形为何相似?若不存在,请说明理由.【举一反三】已知：如图，在梯形ABCD中，AD∥BC，∠DCB= 90°，E是AD的中点，点P是BC边上的动点（不与点B 重合），EP与BD相交于点O.（1）当P点在BC边上运动时，求证：△BOP∽△DOE；（2）设（1）中的相似比为k，若AD︰BC = 2︰3. 请探究：当k为下列三种情况时，四边形ABPE是什么四边形？①当k = 1时，是 ；②当k = 2时，是 ；③当k = 3时，是 . 并证明．．．k = 2时的结论.【强化训练】1．如图，已知∠1＝∠2，那么添加下列一个条件后，仍无法判定△ABC ∽△ADE 的是（ ）A ．AB AD ＝ACAEB ．AB AD ＝BCDEC ．∠B ＝∠DD ．∠C ＝∠AED2．如图,在矩形ABCD 中，E 、F 分别是D C 、BC 边上的点，且∠AEF =90°则下列结论正确的是（ ）。
2024年中考数学复习重难点题型训练—规律探索题(含答案解析)
2024年中考数学复习重难点题型训练—规律探索题（含答案解析）类型一数式规律1．（2023·云南·统考中考真题）按一定规律排列的单项式：2345,a ，第n 个单项式是（）AB1n -CnD1n -【答案】Ca ，指数为1开始的自然数，据此即可求解．【详解】解：按一定规律排列的单项式：2345,a ，第nn ，故选：C ．【点睛】本题考查了单项式规律题，找到单项式的变化规律是解题的关键．2．（2023·山东·统考中考真题）已知一列均不为1的数123n a a a a ，，，，满足如下关系：1223121111a a a a a a ++==--，34131111n n na a a a a a +++==-- ，，，若12a =，则2023a 的值是（）A ．12-B ．13C ．3-D ．2【答案】A【分析】根据题意可把12a =代入求解23a =-，则可得312a =-，413a =，52a =……；由此可得规律求解．【详解】解：∵12a =，∴212312a +==--，3131132a -==-+，411121312a -==+，51132113a +==-，…….；由此可得规律为按2、3-、12-、13四个数字一循环，∵20234505.....3÷=，∴2023312a a ==-；故选A ．【点睛】本题主要考查数字规律，解题的关键是得到数字的一般规律．3．（2023·湖南常德·统考中考真题）观察下边的数表（横排为行，竖排为列），按数表中的规律，分数202023若排在第a 行b 列，则a b -的值为()11122113223114233241……A ．2003B ．2004C ．2022D ．2023【答案】C【分析】观察表中的规律发现，分数的分子是几，则必在第几列；只有第一列的分数，分母与其所在行数一致．【详解】观察表中的规律发现，分数的分子是几，则必在第几列；只有第一列的分数，分母与其所在行数一致，故202023在第20列，即20b =；向前递推到第1列时，分数为201912023192042-=+，故分数202023与分数12042在同一行．即在第2042行，则2042a =．∴2042202022.a b -=-=故选：C ．【点睛】本题考查了数字类规律探索的知识点，解题的关键善于发现数字递变的周期性和趋向性．4．（2023·四川内江·统考中考真题）对于正数x ，规定2()1xf x x =+，例如：224(2)213f ⨯==+，1212212312f ⨯⎛⎫== ⎪⎝⎭+，233(3)312f ⨯==+，1211313213f ⨯⎛⎫== ⎪⎝⎭+，计算：11111(1)1011009932f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭(2)(3)(99)(100)(101)f f f f f +++++= （）A ．199B ．200C ．201D ．202【答案】C【分析】通过计算11(1)1,(2)2,(3)223f f f f f ⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，⋯可以推出11111(1)(2)(3)(99)(100)(101)1011009932f f f f f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++++++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭结果．【详解】解：2(1)1,11f ==+ 12441212(2),,(2)2,112323212f f f f ⨯⎛⎫⎛⎫====+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+122331113(3),,(3)2,113232313f f f f ⨯⨯⎛⎫⎛⎫====+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+…2100200(100)1100101f ⨯==+，1212100()11001011100f ⨯==+，1(100)(2100f f +=，11111(1)(2)(3)(99)(100)(101)1011009932f f f f f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++++++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭21001=⨯+201=故选：C ．【点睛】此题考查了有理数的混合运算，熟练掌握运算法则，找到数字变化规律是解本题的关键．5.（2021·湖北鄂州市·中考真题）已知1a 为实数﹐规定运算：2111a a =-，3211a a =-，4311a a =-，5411a a =-，……，111n n a a -=-．按上述方法计算：当13a =时，2021a 的值等于（）A．23-B．13C．12-D．23【答案】D 【分析】当13a =时，计算出23421,,3,32a a a ==-=⋅⋅⋅⋅⋅⋅，会发现呈周期性出现，即可得到2021a 的值．【详解】解：当13a =时，计算出23421,,3,32a a a ==-=⋅⋅⋅⋅⋅⋅，会发现是以：213,,32-，循环出现的规律，202136732=⨯+ ，2021223a a ∴==，故选：D ．【点睛】本题考查了实数运算规律的问题，解题的关键是：通过条件，先计算出部分数的值，从中找到相应的规律，利用其规律来解答．6.（2021·湖北随州市·中考真题）根据图中数字的规律，若第n 个图中的143q =，则p的值为（）A．100B．121C．144D．169【答案】B 【分析】分别分析n 的规律、p 的规律、q 的规律，再找n 、p 、q 之间的联系即可．【详解】解：根据图中数据可知：1,2,3,4n =，……22221,2,3,4,p =……222221,31,41,51,q =----……则2p n =，2(1)1q n =+-，∵第n 个图中的143q =，∴2(1)1=143q n =+-，解得：11n =或13n =-(不符合题意，舍去)∴2=121p n =，故选：B ．【点睛】本题主要考查数字之间规律问题，将题中数据分组讨论是解决本题的关键．7.（2021·山东济宁市·中考真题）按规律排列的一组数据：12，35，□，717，926，1137，…，其中□内应填的数是（）A．23B．511C．59D．12【答案】D 【分析】分子为连续奇数，分母为序号的平方1+，根据规律即可得到答案．【详解】观察这排数据发现，分子为连续奇数，分母为序号的平方1+，∴第n 个数据为：2211n n -+当3n =时W 的分子为5，分母为23110+=∴这个数为51102=故选：D ．【点睛】本题考查了数字的探索规律，分子和分母分别寻找规律是解题关键．8.（2021·湖北十堰市·）将从1开始的连续奇数按如图所示的规律排列，例如，位于第4行第3列的数为27，则位于第32行第13列的数是（）A．2025B．2023C．2021D．2019【答案】B 【分析】根据数字的变化关系发现规律第n 行，第n 列的数据为：2n(n-1)+1，即可得第32行，第32列的数据为：2×32×(32-1)+1=1985，再依次加2，到第32行，第13列的数据，即可．解：观察数字的变化，发现规律：第n行，第n列的数据为：2n(n-1)+1，∴第32行，第32列的数据为：2×32×(32-1)+1=1985，根据数据的排列规律，第偶数行从右往左的数据一次增加2，∴第32行，第13列的数据为：1985+2×(32-13)=2023，故选：B．【点睛】本题考查了数字的变化类，解决本题的关键是观察数字的变化寻找探究规律，利用规律解决问题．9.（2020•天水）观察等式：2+22＝23﹣2；2+22+23＝24﹣2；2+22+23+24＝25﹣2；…已知按一定规律排列的一组数：2100，2101，2102，…，2199，2200，若2100＝S，用含S的式子表示这组数据的和是（）A．2S2﹣S B．2S2+S C．2S2﹣2S D．2S2﹣2S﹣2【分析】根据已知条件和2100＝S，将按一定规律排列的一组数：2100，2101，2102，…，2199，2200，求和，即可用含S的式子表示这组数据的和．【解析】∵2100＝S，∴2100+2101+2102+…+2199+2200＝S+2S+22S+…+299S+2100S＝S（1+2+22+…+299+2100）＝S（1+2100﹣2+2100）＝S（2S﹣1）＝2S2﹣S．10．（2023·湖南岳阳·统考中考真题）观察下列式子：21110-=⨯；22221-=⨯；23332-=⨯；24443-=⨯；25554-=⨯；…依此规律，则第n （n 为正整数）个等式是．【答案】()21n n n n -=-【分析】根据等式的左边为正整数的平方减去这个数，等式的右边为这个数乘以这个数减1，即可求解．【详解】解：∵21110-=⨯；22221-=⨯；23332-=⨯；24443-=⨯；25554-=⨯；…∴第n （n 为正整数）个等式是()21n n n n -=-，故答案为：()21n n n n -=-．【点睛】本题考查了数字类规律，找到规律是解题的关键．11．（2023·山东临沂·统考中考真题）观察下列式子21312⨯+=；22413⨯+=；23514⨯+=；……按照上述规律，2n =．【答案】()()111n n -++【分析】根据已有的式子，抽象出相应的数字规律，进行作答即可．【详解】解：∵21312⨯+=；22413⨯+=；23514⨯+=；……∴()()2211n n n ++=+，∴()()2111n n n -++=．故答案为：()()111n n -++【点睛】本题考查数字类规律探究．解题的关键是从已有的式子中抽象出相应的数字规律．12．（2023·四川成都·统考中考真题）定义：如果一个正整数能表示为两个正整数m ，n 的平方差，且1m n ->，则称这个正整数为“智慧优数”．例如，221653=-，16就是一个智慧优数，可以利用22()()m n m n m n -=+-进行研究．若将智慧优数从小到大排列，则第3个智慧优数是；第23个智慧优数是．【答案】1545【分析】根据新定义，列举出前几个智慧优数，找到规律，进而即可求解．【详解】解：依题意，当3m =，1n =，则第1个一个智慧优数为22318-=当4m =，2n =，则第2个智慧优数为224214-=当4m =，1n =，则第3个智慧优数为224115-=，当5m =，3n =，则第5个智慧优数为225316-=当5m =，2n =，则第6个智慧优数为225221-=当5m =，1n =，则第7个智慧优数为225324-=……6m =时有4个智慧优数，同理7m =时有5个，8m =时有6个，12345621+++++=第22个智慧优数，当9m =时，7n =，第22个智慧优数为2297814932-=-=，第23个智慧优数为9,6m n ==时，2296813645-=-=，故答案为：15，45．【点睛】本题考查了新定义，平方差公式的应用，找到规律是解题的关键．13．（2023·山东聊城·统考中考真题）如图，图中数字是从1开始按箭头方向排列的有序数阵．从3开始，把位于同一列且在拐角处的两个数字提取出来组成有序数对：()3,5；()7,10；()13,17；()21,26；()31,37…如果单把每个数对中的第一个或第二个数字按顺序排列起来研究，就会发现其中的规律．请写出第n 个数对：．【答案】()221,22n n n n ++++【分析】根据题意单另把每个数对中的第一个或第二个数字按顺序排列起来研究，可发现第n 个数对的第一个数为：()11n n ++，第n 个数对的第二个位：()211n ++，即可求解．【详解】解：每个数对的第一个数分别为3，7，13，21，31，…即：121⨯+，231⨯+，341⨯+，451⨯+，561⨯+，…则第n 个数对的第一个数为：()2111n n n n ++=++，每个数对的第二个数分别为5，10，17，26，37，…即：221+；231+；241+；251+；261+…，则第n 个数对的第二个位：()221122n n n ++=++，∴第n 个数对为：()221,22n n n n ++++，故答案为：()221,22n n n n ++++．【点睛】此题考查数字的变化规律，找出数字之间的排列规律，利用拐弯出数字的差的规律解决问题．14．（2023·内蒙古通辽·统考中考真题）点Q 的横坐标为一元一次方程37322x x +=-的解，纵坐标为a b +的值，其中a ，b 满足二元一次方程组2428a b a b -=⎧⎨-+=-⎩，则点Q 关于y 轴对称点Q '的坐标为___________．【答案】()5,4--【分析】先分别解一元一次方程37322x x +=-和二元一次方程组2428a b a b -=⎧⎨-+=-⎩，求得点Q的坐标，再根据直角坐标系中点的坐标的规律即可求解．【详解】解：37322x x +=-，移项合并同类项得，525x =，系数化为1得，5x =，∴点Q 的横坐标为5，∵2428a b a b -=⎧⎨-+=-⎩①②，由2+⨯①②得，3=12b -，解得：4b =-，把4b =-代入①得，24=4a +，解得：0a =，∴=04=4a b +--，∴点Q 的纵坐标为4-，∴点Q 的坐标为()5,4-，又∴点Q 关于y 轴对称点Q '的坐标为()5,4--，故答案为：()5,4--．【点睛】本题考查解一元一次方程和解二元一次方程组、代数值求值、直角坐标系中点的坐标的规律，熟练掌握解一元一次方程和解二元一次方程组的方法求得点Q 的坐标是解题的关键．15．（2023·湖北恩施·统考中考真题）观察下列两行数，探究第②行数与第①行数的关系：2-，4，8-，16，32-，64，……①0，7，4-，21，26-，71，……②根据你的发现，完成填空：第①行数的第10个数为；取每行数的第2023个数，则这两个数的和为．【答案】1024202422024-+【分析】通过观察第一行数的规律为(2)n -，第二行数的规律为(2)1n n -++，代入数据即可.【详解】第一行数的规律为(2)n -，∴第①行数的第10个数为10(2)1024-=；第二行数的规律为(2)1n n -++，∴第①行数的第2023个数为2023(2)-，第②行数的第2023个数为2023(2)2024-+，∴202422024-+，故答案为：1024；202422024-+．【点睛】本题主要考查数字的变化，找其中的规律，是今年考试中常见的题型.16.（2021·湖南怀化市·中考真题）观察等式：232222+=-，23422222++=-，2345222222+++=-，……，已知按一定规律排列的一组数：1002，1012，1022，……，1992，若1002=m ，用含m 的代数式表示这组数的和是___________．【答案】100(21)m -【分析】根据规律将1002，1012，1022，……，1992用含m 的代数式表示，再计算0199222+++ 的和，即可计算1001011011992222++++ 的和．【详解】由题意规律可得：2399100222222++++=- ．∵1002=m∴23991000222222=2m m +++++== ，∵22991001012222222+++++=- ，∴10123991002222222=++++++ 12=2m m m m =+=．102239910010122222222+=++++++ 224=2m m m m m =++=．1032399100101102222222222=++++++++ 3248=2m m m m m m =+++=．……∴1999922m =．故10010110110199992222222m m m ++++=+++ ．令012992222S ++++= ①12310022222S ++++= ②②-①，得10021S-=∴10010110110199992222222m m m ++++=+++ =100(21)m -故答案为：100(21)m -．【点睛】本题考查规律问题，用含有字母的式子表示数、灵活计算数列的和是解题的关键．17.（2022·湖南怀化）正偶数2，4，6，8，10，……，按如下规律排列，2468101214161820……则第27行的第21个数是______．【答案】744【分析】由图可以看出，每行数字的个数与行数是一致的，即第一行有1个数，第二行有2个数，第三行有3个数••••••••第n行有n个数，则前n行共有(1)2n n+个数，再根据偶数的特征确定第几行第几个数是几．【详解】解：由图可知，第一行有1个数，第二行有2个数，第三行有3个数，•••••••第n行有n个数．∴前n行共有1+2+3+⋯+n=(1)2n n+个数．∴前26行共有351个数，∴第27行第21个数是所有数中的第372个数．∵这些数都是正偶数，∴第372个数为372×2=744．故答案为：744．【点睛】本题考查了数字类的规律问题，解决这类问题的关键是先根据题目的已知条件找出其中的规律，再结合其他已知条件求解．18.（2021·四川眉山市·中考真题）观察下列等式：1311 212x===+⨯；2711623x ===+⨯；313111234x ===+⨯；……根据以上规律，计算12320202021x x x x ++++-= ______．【答案】12016-【分析】根据题意，找到第n 个等式的左边为1与1n(n 1)+的和；利用这个结论得到原式＝112+116+1112+…+1120202021⨯﹣2021，然后把12化为1﹣12，16化为12﹣13，120152016⨯化为12015﹣12016，再进行分数的加减运算即可．【详解】11(1)n n =++，20201120202021x =+⨯12320202021x x x x ++++- ＝112+116+1112+…+1120202021⨯﹣2021＝2020+1﹣12+12﹣13+…+12015﹣12016﹣2021＝2020+1﹣12016﹣2021＝12016-．故答案为：12016-．【点睛】本题考查了二次根式的化简和找规律，解题关键是根据算式找的规律，根据数字的特征进行简便运算．19.（2022·安徽）观察以下等式：第1个等式：()()()22221122122⨯+=⨯+-⨯，第2个等式：()()()22222134134⨯+=⨯+-⨯，第3个等式：()()()22223146146⨯+=⨯+-⨯，第4个等式：()()()22224158158⨯+=⨯+-⨯，……按照以上规律．解决下列问题：(1)写出第5个等式：________；(2)写出你猜想的第n 个等式（用含n 的式子表示），并证明．【答案】(1)()()()2222516101610⨯+=⨯+-⨯(2)()[][]22221(1)21(1)2n n n n n +=+⋅+-+⋅，证明见解析【分析】（1）观察第1至第4个等式中相同位置的数的变化规律即可解答；（2）观察相同位置的数变化规律可以得出第n 个等式为()[][]22221(1)21(1)2n n n n n +=+⋅+-+⋅，利用完全平方公式和平方差公式对等式左右两边变形即可证明．(1)解：观察第1至第4个等式中相同位置数的变化规律，可知第5个等式为：()()()2222516101610⨯+=⨯+-⨯，故答案为：()()()2222516101610⨯+=⨯+-⨯；(2)解：第n 个等式为()[][]22221(1)21(1)2n n n n n +=+⋅+-+⋅，证明如下：等式左边：()2221441n n n +=++，等式右边：[][]22(1)21(1)2n n n n +⋅+-+⋅[][](1)21(1)2(1)21(1)2n n n n n n n n =+⋅+++⋅⋅+⋅+-+⋅[](1)411n n =+⋅+⨯2441n n =++，故等式()[][]22221(1)21(1)2n n n n n +=+⋅+-+⋅成立．【点睛】本题考查整式规律探索，发现所给数据的规律并熟练运用完全平方公式和平方差公式是解题的关键．20.（2021·贵州铜仁市·中考真题）观察下列各项：112，124，138，1416，…，则第n 项是______________．【答案】12nn +【分析】根据已知可得出规律：第一项：1111122=+，第二项：2112242=+，第三项：3113382=+…即可得出结果．【详解】解：根据题意可知：第一项：1111122=+，第二项：2112242=+，第三项：3113382=+，第四项：41144162=+，…则第n 项是12n n +；故答案为：12nn +．【点睛】此题属于数字类规律问题，根据已知各项的规律得出结论是解决此类题目的关键．0.618≈这个数叫做黄金比，著名数学家华罗庚优选法中的“0.618法”就应用了黄金比．设12a =，b =11111S a b =+++，2222211S a b =+++，…，10010010010010011S a b=+++，则12100S S S +++= _______．【答案】5050【分析】利用分式的加减法则分别可求S 1=1，S 2=2，S 100=100，•••，利用规律求解即可．【详解】解： 12a =，b =11122ab =⨯=∴，1112211112a ba ba b b ba bS a a ++++=+==+++++++ ，222222222222222222221112a b a b S a b a b a b a b ++++=+=⨯=⨯=+++++++，…，10101001001001010101010010011100100111a b S a b a b a b +++=+=⨯=+++++∴12100S S S +++= 121005050++⋯⋯+=故答案为：5050【点睛】本题考查了分式的加减法，二次根式的混合运算，求得1ab =，找出的规律是本题的关键．22.（2021·江西中考真题）下表在我国宋朝数学家杨辉1261年的著作《详解九章算法》中提到过，因而人们把这个表叫做杨辉三角，请你根据杨辉三角的规律补全下表第四行空缺的数字是______．【答案】3【分析】通过观察每一个数字等于它上方相邻两数之和．【详解】解：通过观察杨辉三角发现每一个数字等于它上方相邻两数之和的规律，例如：第3行中的2，等于它上方两个相邻的数1，1相加，即：211=+；第4行中的3，等于它上方两个相邻的数2，1相加，即：321=+；⋅⋅⋅⋅⋅⋅由此规律：故空缺数等于它上方两个相邻的数1，2相加，即空缺数为：3，故答案是：3．【点睛】本题考查了杨辉三角数的规律，解题的关键是：通过观察找到数与数之间的关系，从来解决问题．23.（2022·山东泰安）将从1开始的连续自然数按以下规律排列：若有序数对(),n m 表示第n 行，从左到右第m 个数，如()3,2表示6，则表示99的有序数对是_______．【答案】()10,18【分析】分析每一行的第一个数字的规律，得出第n 行的第一个数字为211n +-（），从而求得最终的答案．【详解】第1行的第一个数字：()2111=+-1第2行的第一个数字：()22121=+-第3行的第一个数字：()25131=+-第4行的第一个数字：()210141=+-第5行的第一个数字：()217151=+-…..，设第n 行的第一个数字为x ，得()211x n =+-设第1n +行的第一个数字为z ，得21z n =+设第n 行，从左到右第m 个数为y 当99y =时221(1)991n n +-≤<+∴22(1)98n n -≤<∵n 为整数∴10n =∴21182x n =+-=（）∴9982118m =-+=故答案为：()10,18．【点睛】本题考查数字规律的性质，解题的关键是熟练掌握数字规律的相关性质．24.（2022·浙江舟山）观察下面的等式：111236=+，1113412=+，1114520=+，……(1)按上面的规律归纳出一个一般的结论（用含n 的等式表示，n 为正整数）(2)请运用分式的有关知识，推理说明这个结论是正确的．【答案】(1)1111(1)n n n n =+++(2)见解析【分析】（1）根据所给式子发现规律，第一个式子的左边分母为2，第二个式子的左边分母为3，第三个式子的左边分母为4，…；右边第一个分数的分母为3，4，5，…，另一个分数的分母为前面两个分母的乘积；所有的分子均为1；所以第（n+1）个式子为1111(1)n n n n =+++．（2）由（1）的规律发现第（n+1）个式子为1111(1)n n n n =+++，用分式的加法计算式子右边即可证明．(1)解：∵第一个式子()1111123621221=+=+++，第二个式子()11111341231331=+=+++，第三个式子()11111452041441=+=+++，……∴第（n+1）个式子1111(1)n n n n =+++；(2)解：∵右边=111111(1)(1)(1)(1)n n n n n n n n n n n n ++=+==+++++=左边，∴1111(1)n n n n =+++．【点睛】此题考查数字的变化规律，分式加法运算，解题关键是通过观察，分析、归纳发现其中各分母的变化规律．类型二图形规律25．（2023·重庆·统考中考真题）用长度相同的木棍按如图所示的规律拼图案，其中第①个图案用了9根木棍，第②个图案用了14根木棍，第③个图案用了19根木棍，第④个图案用了24根木棍，……，按此规律排列下去，则第⑧个图案用的木棍根数是（）A ．39B ．44C ．49D ．54【答案】B 【分析】根据各图形中木棍的根数发现计算的规律，由此即可得到答案．【详解】解：第①个图案用了459+=根木棍，第②个图案用了45214+⨯=根木棍，第③个图案用了45319+⨯=根木棍，第④个图案用了45424+⨯=根木棍，……，+⨯=根，第⑧个图案用的木棍根数是45844故选：B．【点睛】此题考查了图形类规律的探究，正确理解图形中木棍根数的变化规律由此得到计算的规律是解题的关键．25．（2023·重庆·统考中考真题）用圆圈按如图所示的规律拼图案，其中第①个图案中有2个圆圈，第②个图案中有5个圆圈，第③个图案中有8个圆圈，第④个图案中有11个圆圈，…，按此规律排列下去，则第⑦个图案中圆圈的个数为（）A．14B．20C．23D．26【答案】B【分析】根据前四个图案圆圈的个数找到规律，即可求解.=⨯-；【详解】解：因为第①个图案中有2个圆圈，2311=⨯-；第②个图案中有5个圆圈，5321=⨯-；第③个图案中有8个圆圈，8331=⨯-；第④个图案中有11个圆圈，11341…，⨯-=；所以第⑦个图案中圆圈的个数为37120故选：B.【点睛】本题考查了图形类规律探究，根据前四个图案圆圈的个数找到第n个图案的规律为31n -是解题的关键.27．（2023·山东日照·统考中考真题）数学家高斯推动了数学科学的发展，被数学界誉为“数学王子”，据传，他在计算1234100+++++ 时，用到了一种方法，将首尾两个数相加，进而得到100(1100)12341002⨯++++++= ．人们借助于这样的方法，得到(1)12342n n n ++++++= （n 是正整数）．有下列问题，如图，在平面直角坐标系中的一系列格点(),i i i A x y ，其中1,2,3,,,i n = ，且,i i x y 是整数．记n n n a x y =+，如1(0,0)A ，即120,(1,0)a A =，即231,(1,1)a A =-，即30,a = ，以此类推．则下列结论正确的是（）A ．202340a =B ．202443a =C ．2(21)26n a n -=-D ．2(21)24n a n -=-【答案】B 【分析】利用图形寻找规律()211,1n A n n ---，再利用规律解题即可．【详解】解：第1圈有1个点，即1(0,0)A ，这时10a =；第2圈有8个点，即2A 到()91,1A ；第3圈有16个点，即10A 到()252,2A ，；依次类推，第n 圈，()211,1n A n n ---；由规律可知：2023A 是在第23圈上，且()202522,22A ，则()202320,22A 即2023202242a =+=，故A 选项不正确；2024A 是在第23圈上，且()202421,22A ，即2024212243a =+=，故B 选项正确；第n 圈，()211,1n A n n ---，所以2122n a n -=-，故C 、D 选项不正确；故选B ．【点睛】本题考查图形与规律，利用所给的图形找到规律是解题的关键．28.（2022·江西）将字母“C”，“H”按照如图所示的规律摆放，依次下去，则第4个图形中字母“H”的个数是（）A．9B．10C．11D．12【答案】B 【分析】列举每个图形中H 的个数，找到规律即可得出答案．【详解】解：第1个图中H 的个数为4，第2个图中H 的个数为4+2，第3个图中H 的个数为4+2×2，第4个图中H 的个数为4+2×3=10，故选：B．【点睛】本题考查了规律型：图形的变化类，通过列举每个图形中H 的个数，找到规律：每个图形比上一个图形多2个H 是解题的关键．29.（2022·重庆）用正方形按如图所示的规律拼图案，其中第①个图案中有5个正方形，第②个图案中有9个正方形，第③个图案中有13个正方形，第④个图案中有17个正方形，此规律排列下去，则第⑨个图案中正方形的个数为（）A．32B．34C．37D．41【答案】C 【分析】第1个图中有5个正方形，第2个图中有9个正方形，第3个图中有13个正方形，……，由此可得：每增加1个图形，就会增加4个正方形，由此找到规律，列出第n 个图形的算式，然后再解答即可．【详解】解：第1个图中有5个正方形；第2个图中有9个正方形，可以写成：5+4=5+4×1；第3个图中有13个正方形，可以写成：5+4+4=5+4×2；第4个图中有17个正方形，可以写成：5+4+4+4=5+4×3；．．．第n 个图中有正方形，可以写成：5+4（n-1）=4n+1；当n=9时，代入4n+1得：4×9+1=37．故选：C．【点睛】本题主要考查了图形的变化规律以及数字规律，通过归纳与总结结合图形得出数字之间的规律是解决问题的关键．30.（2021·广西玉林市·中考真题）观察下列树枝分杈的规律图，若第n 个图树枝数用n Y 表示，则94Y Y -=（）A．4152⨯B．4312⨯C．4332⨯D．4632⨯【答案】B【分析】根据题目中的图形，可以写出前几幅图中树枝分杈的数量，从而可以发现树枝分杈的变化规律，进而得到规律21nn Y =-，代入规律求解即可．【详解】解：由图可得到：11223344211213217211521n n Y Y Y Y Y =-==-==-==-==-则：9921Y =-，∴944942121312Y Y -=--+=⨯，故答案选：B．【点睛】本题考查图形规律，解答本题的关键是明确题意，利用数形结合的思想解答31.（2021·黑龙江大庆市·中考真题）如图，3条直线两两相交最多有3个交点，4条直线两两相交最多有6个交点，按照这样的规律，则20条直线两两相交最多有______个交点【答案】190【分析】根据题目中的交点个数，找出n 条直线相交最多有的交点个数公式：1(1)2n n -．【详解】解：2条直线相交有1个交点；3条直线相交最多有1123322+==⨯⨯个交点；4条直线相交最多有11236432++==⨯⨯个交点；5条直线相交最多有1123410542+++==⨯⨯个交点；⋯20条直线相交最多有120191902⨯⨯=．故答案为：190．【点睛】本题考查的是多条直线相交的交点问题，解答此题的关键是找出规律，即n 条直线相交最多有1(1)2n n -．32．（2023·四川遂宁·统考中考真题）烷烃是一类由碳、氢元素组成的有机化合物，在生产生活中可作为燃料、润滑剂等原料，也可用于动、植物的养护．通常用碳原子的个数命名为甲烷、乙烷、丙烷、……、癸烷（当碳原子数目超过10个时即用汉文数字表示，如十一烷、十二烷……）等，甲烷的化学式为4CH ，乙烷的化学式为26C H ，丙烷的化学式为38C H ……，其分子结构模型如图所示，按照此规律，十二烷的化学式为．【答案】1226C H 【分析】根据碳原子的个数，氢原子的个数，找到规律，即可求解．【详解】解：甲烷的化学式为4CH ，乙烷的化学式为26C H ，丙烷的化学式为38C H ……，碳原子的个数为序数，氢原子的个数为碳原子个数的2倍多2个，十二烷的化学式为1226C H ，故答案为：1226C H ．【点睛】本题考查了规律题，找到规律是解题的关键．33．（2023·山西·统考中考真题）如图是一组有规律的图案，它由若干个大小相同的圆片组成．第1个图案中有4个白色圆片，第2个图案中有6个白色圆片，第3个图案中有8个白色圆片，第4个图案中有10个白色圆片，…依此规律，第n 个图案中有个白色圆片（用含n 的代数式表示）【答案】()22n +【分析】由于第1个图案中有4个白色圆片4221=+⨯，第2个图案中有6个白色圆片6222=+⨯，第3个图案中有8个白色圆片8223=+⨯，第4个图案中有10个白色圆片10224=+⨯，⋯，可得第(1)n n >个图案中有白色圆片的总数为22n +．【详解】解：第1个图案中有4个白色圆片4221=+⨯，第2个图案中有6个白色圆片6222=+⨯，第3个图案中有8个白色圆片8223=+⨯，第4个图案中有10个白色圆片10224=+⨯，⋯，∴第(1)n n >个图案中有()22n +个白色圆片．故答案为：()22n +．【点睛】此题考查图形的变化规律，通过从一些特殊的数字变化中发现不变的因素或按规律变化的因素，然后推广到一般情况．解题关键是总结归纳出图形的变化规律．34．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）在求123100++++ 的值时，发现：1100101+=，299101+= ，从而得到123100++++= 101505050⨯=．按此方法可解决下面问题．图（1）有1个三角形，记作11a =；分别连接这个三角形三边中点得到图（2），有5个三角形，记作25a =；再分别连接图（2）中间的小三角形三边中点得到图（3），有9个三角形，记作39a =；按此方法继续下去，则123n a a a a ++++= ．（结果用含n 的代数式表示）【答案】22n n -/22n n -+【分析】根据题意得出()14143n a n n =+-=-，进而即可求解．【详解】解：依题意，()1231,5,9,14143n a a a a n n ===⋅⋅⋅=+-=-，，∴123n a a a a ++++= ()21432122n n n n n n +-==-=-，故答案为：22n n -．【点睛】本题考查了图形类规律，找到规律是解题的关键．35.（2022·山东泰安）观察下列图形规律，当图形中的“○”的个数和“．”个数差为2022时，n 的值为____________．【答案】不存在【分析】首先根据n=1、2、3、4时，“•”的个数分别是3、6、9、12，判断出第n 个图形中“•”的个数是3n；然后根据n=1、2、3、4，“○”的个数分别是1、3、6、10，判断出第n 个“○”的个数是()12n n +；最后根据图形中的“○”的个数和“．”个数差为2022，列出方程，解方程即可求出n 的值是多少即可．【详解】解：∵n=1时，“•”的个数是3=3×1；n=2时，“•”的个数是6=3×2；n=3时，“•”的个数是9=3×3；n=4时，“•”的个数是12=3×4；……∴第n 个图形中“•”的个数是3n；又∵n=1时，“○”的个数是1=1(11)2⨯+；n=2时，“○”的个数是2(21)32⨯+=，n=3时，“○”的个数是3(31)62⨯+=，n=4时，“○”的个数是4(41)102⨯+=，……∴第n 个“○”的个数是()12n n +，由图形中的“○”的个数和“．”个数差为2022()1320222n n n +∴-=①，()1320222n n n +-=②解①得：无解解②得：12n n ==故答案为：不存在【点睛】本题考查了图形类规律，解一元二次方程，找到规律是解题的关键．36.（2022·四川遂宁）“勾股树”是以正方形一边为斜边向外作直角三角形，再以该直角三角形的两直角边分别向外作正方形，重复这一过程所画出来的图形，因为重复数次后的形状好似一棵树而得名．假设如图分别是第一代勾股树、第二代勾股树、第三代勾股树，按照勾股树的作图原理作图，则第六代勾股树中正方形的个数为______．【答案】127【分析】由已知图形观察规律，即可得到第六代勾股树中正方形的个数．【详解】解：∵第一代勾股树中正方形有1+2=3（个），第二代勾股树中正方形有1+2+22=7（个），第三代勾股树中正方形有1+2+22+23=15（个），.....．∴第六代勾股树中正方形有1+2+22+23+24+25+26=127（个），故答案为：127．【点睛】本题考查图形中的规律问题，解题的关键是仔细观察图形，得到图形变化的规律．37.（2021·湖南常德市·中考真题）如图中的三个图形都是边长为1的小正方形组成的网格，其中第一个图形有11⨯个正方形，所有线段的和为4，第二个图形有22⨯个小正方形，所有线段的和为12，第三个图形有33⨯个小正方形，所有线段的和为24，按此规律，则第n 个网格所有线段的和为____________．(用含n 的代数式表示)【答案】2n 2+2n【分析】本题要通过第1、2、3和4个图案找出普遍规律，进而得出第n 个图案的规律为S n =4n+2n ×(n-1)，得出结论即可．【详解】解：观察图形可知：第1个图案由1个小正方形组成，共用的木条根数141221,S =⨯=⨯⨯第2个图案由4个小正方形组成，共用的木条根数262232,S =⨯=⨯⨯第3个图案由9个小正方形组成，共用的木条根数383243,S =⨯=⨯⨯第4个图案由16个小正方形组成，共用的木条根数4104254,S =⨯=⨯⨯…由此发现规律是：第n 个图案由n 2个小正方形组成，共用的木条根数()22122,n S n n n n =+=+ 故答案为：2n 2+2n．【点睛】本题考查了规律型-图形的变化类，熟练找出前四个图形的规律是解题的关键．38.（2021·黑龙江绥化市·中考真题）下面各图形是由大小相同的三角形摆放而成的，图①中有1个三角形，图②中有5个三角形，图③中有11个三角形，图④中有19个三角形…，依此规律，则第n 个图形中三角形个数是_______．【答案】21n n +-【分析】此题只需分成上下两部分即可找到其中规律，上方的规律为(n-1)，下方规律为n 2，结合两部分即可得出答案．【详解】解：将题意中图形分为上下两部分，则上半部规律为：0、1、2、3、4……n-1，下半部规律为：12、22、32、42……n 2，∴上下两部分统一规律为：21n n +-．故答案为：21n n +-．【点睛】本题主要考查的图形的变化规律，解题的关键是将图形分为上下两部分分别研究．类型三与函数有关规律39．（2023·山东烟台·统考中考真题）如图，在直角坐标系中，每个网格小正方形的边长均为1个单位长度，以点P 为位似中心作正方形123PA A A ，正方形456,PA A A ⋯，按此规律作下去，所作正方形的顶点均在格点上，其中正方形123PA A A 的顶点坐标分别为()()()123,0,2,1,1,0P A A ---，()32,1A --，则顶点100A 的坐标为（）。
中考探索规律题型总结
4.单词规律：考察单词序列中的规律。学生需要观察单词的拼写、词义、词性等规律，找出规律并推测下一个或缺失的单词。
5.颜色规律：考察颜色序列中的规律。学生需要观察颜色的变化、组合、重复等规律，找出规律并推测下一个或缺失的颜色。
解决"探索规律"Байду номын сангаас型的关键是仔细观察，寻找数字、图形、字母、单词或颜色之间的规律，并通过逻辑推理来得出答案。学生可以运用归纳、类比、比较等思维方法，训练自己的观察力和推理能力。
为了提高解决这类题型的能力，建议学生多做相关的练习题，积累经验，并注意总结不同类型的规律模式。此外，学生还可以培养自己的思维灵活性和逻辑推理能力，通过阅读、思考和讨论来提升对事物规律的敏感度。
在中考中，"探索规律"是一种常见的题型，主要考察学生观察、归纳和推理的能力。下面是对"探索规律"题型的总结：
1.数字规律：考察数字序列中的规律。学生需要观察数字之间的关系，找出规律并推测下一个或缺失的数字。
2.图形规律：考察图形序列中的规律。学生需要观察图形的形状、方向、大小、排列等特征，找出规律并推测下一个或缺失的图形。
中考数学专题复习(探索性问题)
中考数学专题复习：探索性问题【知识梳理】探索性问题一般有三种类型：（1）条件探索型问题；（2）结论探索型问题；（3）探索存在型问题．条件探索型问题是指所给问题中结论明确，需要完备条件的题目；结论探索型问题是指题目中结论不确定，不唯一，或题目结论需要类比，引申推广，或题目给出特例，要通过归纳总结出一般结论；探索存在型问题是指在一定的前提下，需探索发现某种数学关系是否存在的题目．探索型问题具有较强的综合性，因而解决此类问题用到了所学过的整个初中数学知识．经常用到的知识是：一元一次方程、平面直角坐标系、一次函数与二次函数解析式的求法（图象及其性质）、直角三角形的性质、四边形（特殊）的性质、相似三角形、解直角三角形等．其中用几何图形的某些特殊性质：勾股定理、相似三角形对应线段成比例等来构造方程是解决问题的主要手段和途径．【课前预习】1．观察图中⑴）至⑸中小黑点的摆放规律，并按照这样的规律继续摆放．记第n个图中小黑点的个数为y．解答下列问题：⑴填下表：⑵当n=8时，y=___________；⑶根据上表中的数据，把n作为横坐标，把y作为纵坐标，在图2－6－11的平面直角坐标系中描出相应的各点（n，y），其中1≤n≤5；⑷请你猜一猜上述各点会在某一函数的图象上吗？如果在某一函数的图象上，请写出该函数的解析式．2．图是某同学在沙滩上用石子摆成的小房子．观察图形的变化规律，写出第n个小房子用了_____________块石子．3．已知Rt△ABC中，AC=5，BC=12，∠ACB =90°，P是AB边上的动点（与点A、B不重合），Q是BC边上的动点（与点B、C不重合）．⑴如图2－6－13所示，当PQ∥A C，且Q为BC的中点时，求线段CP的长；值范围，若不可能，请说明理由．【例题精讲】【例1】如图，抛物线的顶点为M（2，－4），且过点A(－1,5)，连结AM交x轴于点B．⑴求这条抛物线的解析式；⑵求点 B的坐标；⑶设点P（x，y）是抛物线在x轴下方、顶点 M左方一段上的动点，连结 PO，以P为顶点、PQ为腰的等腰三角形的另一顶点Q在x轴上，过Q作x轴的垂线交直线AM于点R，连结PR．设面 PQR的面积为S．求S与x之间的函数解析式；⑷在上述动点P（x，y）中，是否存在使SΔPQR=2的点？若存在，求点P的坐标；若不存在，说明理由．【例2】如图，已知抛物线的顶点为A(O，1)，矩形CDEF的顶点C、F在抛物线上，D、E在x 轴上，CF交y轴于点B(0，2)，且其面积为8．(1)求此抛物线的解析式；(2)如图2－6－2，若P点为抛物线上不同于A的一点，连结PB并延长交抛物线于点Q，过点P、Q分别作x轴的垂线，垂足分别为S、R．①求证：PB＝PS；②判断△SBR的形状；③试探索在线段SR上是否存在点M，使得以点P、S、M为顶点的三角形和以点Q、R、M为顶点的三角形相似，若存在，请找出M点的位置；若不存在，请说明理由．【例3】探究规律：如图，直线m∥n，A、B为直线n上两点，C、P为直线m上两点．（1）请写出图中，面积相等的各对三角形；（2）如果A、B、C为三个定点，点P在m上移动，那么，无论P点移动到任何位置，总有________与△ABC的面积相等．理由是：_________________.解决问题：如图 2－6－5所示，五边形 ABCDE是张大爷十年前承包的一块土地的示意图，经过多年开垦荒地，现已变成如图所示的形状，但承包土地与开垦荒地的分界小路（图中折线CDE）还保留着；张大爷想过E点修一条直路，直路修好后，要保持直路左边的土地面积与承包时的一样多，右边的土地面积与开垦的荒地面积一样多．请你用有关的几何知识，按张大爷的要求设计出修路方案（不计分界小路与直路的占地面积）．（1）写出设计方案．并画出相应的图形；（2）说明方案设计理由．【巩固练习】1、如图，在直角坐标系中，以A（－1，－1），B（1，－1），C（1，1），D（－1，l）为顶点的正方形，设正方形在直线l：y=x及动直线2l：y=－x+2a（－l≤a＜1）上方部分的面1积为S（例如当a取某个值时，S为图中阴影部分的面积），试分别求出当a=0，a=－1时，相应的S的值．2、如图，DE是△ABC的中位线，∠B＝90○，AF∥B C．在射线A F上是否存在点M，使△MEC 与△A DE相似？若存在，请先确定点M，再证明这两个三角形相似；若不存在，请说明理由．3、如图，正方形ABCD中，AB=1， AC是以点B为圆心．AB长为半径圆的一段弧点E是边AD上的任意一点（点E与点A、D不重合），过E作AC所在圆的切线，交边DC于点F石为切点．⑴当∠DEF＝45○时，求证点G为线段EF的中点；⑵设AE=x， FC=y，求y关于x的函数解析式；并写出函数的定义域；⑶如图，将△DEF沿直线EF翻折后得△ D1EF，当EF=56时，讨论△AD1D与△ED1F是否相似，如果相似，请加以证明；如果不相似，只要求写出结论，不要求写出理由。
备战中考专题--探索性问题专题(含答案)-
探索性问题专题一、知识网络梳理探索是人类认识客观世界过程中最生动、最活跃的思维活动，探索性问题存在于一切学科领域之中，在数学中则更为普遍．初中数学中的“探索发现”型试题是指命题中缺少一定的题设或未给出明确的结论，需要经过推断、补充并加以证明的命题，它不像传统的解答题或证明题，在条件和结论给出的情景中只需进行由因导果或由果导因的工作，从而定格于“条件——演绎——结论”这样一个封闭的模式之中，而是必须利用题设大胆猜想、分析、比较、归纳、推理，或由条件去探索不明确的结论；或由结论去探索未给予的条件；或去探索存在的各种可能性以及发现所形成的客观规律．通常情景中的“探索发现”型问题可以分为如下类型：1．条件探索型——结论明确，而需探索发现使结论成立的条件的题目．2．结论探索型——给定条件但无明确结论或结论不惟一，而需探索发现与之相应的结论的题目．3．存在探索型——在一定的条件下，需探索发现某种数学关系是否存在的题目．4．规律探索型——在一定的条件状态下，需探索发现有关数学对象所具有的规律性或不变性的题目．由于题型新颖、综合性强、结构独特等，此类问题的一般解题思路并无固定模式或套路，但是可以从以下几个角度考虑：1.利用特殊值（特殊点、特殊数量、特殊线段、特殊位置等）进行归纳、概括，从特殊到一般，从而得出规律．2.反演推理法(反证法)，即假设结论成立，根据假设进行推理，看是推导出矛盾还是能与已知条件一致．3．分类讨论法．当命题的题设和结论不惟一确定，难以统一解答时，则需要按可能出现的情况做到既不重复也不遗漏，分门别类加以讨论求解，将不同结论综合归纳得出正确结果．4．类比猜想法．即由一个问题的结论或解决方法类比猜想出另一个类似问题的结论或解决方法，并加以严密的论证．以上所述并不能全面概括此类命题的解题策略，因而具体操作时，应更注重数学思想方法的综合运用．二、知识运用举例（一）条件探索型例1．（2007呼和浩特市）在四边形ABCD中，顺次连接四边中点E F G H，，，，构成一个新的四边形，请你对四边形ABCD填加一个条件，使四边形EFGH成为一个菱形．这个条件是__ ．解：AC BD或四边形ABCD是等腰梯形（符合要求的其它答案也可以）ABD EFGHC例2（2007荆门市）将两块全等的含30°角的三角尺如图1摆放在一起，设较短直角边为1．（1）四边形ABCD 是平行四边形吗？说出你的结论和理由：_____________________． （2）如图2，将Rt △BCD 沿射线BD 方向平移到Rt △B 1C 1D 1的位置，四边形ABC 1D 1是平行四边形吗？说出你的结论和理由：_________________________________________． （3）在Rt △BCD 沿射线BD 方向平移的过程中，当点B 的移动距离为______时，四边形ABC 1D 1为矩形，其理由是_____________________________________；当点B 的移动距离为______时，四边形ABC 1D 1为菱形，其理由是____________________________．(图3、图4用于探究)解：（1）是，此时AD BC ，一组对边平行且相等的四边形是平行四边形．（2）是，在平移过程中，始终保持AB C 1D 1，一组对边平行且相等的四边形是平行四边形． （3，此时∠ABC 1＝90°，有一个角是直角的平行四边形是矩形．D 与点B 1重合，AC 1⊥BD 1，对角线互相垂直的平行四边形是菱形． 例3（2006广东）如图所示，在平面直角坐标中，四边形OABC 是等腰梯形，BC ∥OA ，OA ＝7，AB ＝4，∠ COA ＝60°，点P 为x 轴上的—个动点，点P 不与点0、点A 重合．连结CP ，过点P 作PD 交AB 于点D ． （1）求点B 的坐标；（2）当点P 运动什么位置时，△OCP 为等腰三角形，求这时点P 的坐标； （3）当点P 运动什么位置时，使得∠CPD ＝∠OAB ，且AB BD ＝85，求这时点P 的坐标． [解析]（1）；过C 作CD ⊥OA 于A ，BE ⊥OA 于E 则△OCD ≌△ABE ，四边形CDEB 为矩形 ∴OD ＝AE ，CD ＝BE∵OC ＝AB ＝4，∠COA ＝60° ∴CD＝，OD ＝2 ∴CB ＝DE ＝3∴OE ＝OD ＋DE ＝5 ∵BE ＝CD＝ ∴B （5，）（2）∵∠COA ＝60°，△OCP 为等腰三角形图4CADB 图3 CAD B 图2 D 1C 1B 1CADB 图130︒30︒B DAC∴△OCP 是等边三角形 ∴OP ＝OC ＝4 ∴P （4，0）即P 运动到（4，0）时，△OCP 为等腰三角形（3）∵∠CPD ＝∠OAB ＝∠COP ＝60° ∴∠OPC ＋∠DPA ＝120° 又∵∠PDA ＋∠DPA ＝120° ∴∠OPC ＝∠PDA ∵∠OCP ＝∠A ＝60° ∴△COP ∽△PAD∴OP OCAD AP =∵58BD AB =，AB ＝4 ∴BD ＝52∴AD ＝32即 4372OP OP =- ∴276OP OP -= 得OP ＝1或6∴P 点坐标为（1，0）或（6，0）（二）结论探索型例4（2007云南省）已知：如图，四边形ABCD 是矩形（AD ＞AB ），点E 在BC 上，且AE＝AD ，DF ⊥AE ，垂足为F ． 请探求DF 与AB 有何数量关系？写出你所得到的结论并给予证明．解：经探求，结论是：DF ＝ AB ．证明如下：∵四边形ABCD 是矩形， ∴ ∠B ＝ 90 ， AD ∥BC ， ∴ ∠DAF ＝ ∠AEB ． ∵ DF ⊥AE ， ∴ ∠AFD ＝ 90 ， ∵ AE ＝ AD ，∴ △ABE ≌△DFA ． ∴ AB ＝ DF ．例5（2007北京市）我们知道：有两条边相等的三角形叫做等腰三角形．类似地，我们定义：FADCEB至少有一组对边相等的四边形叫做等对边四边形．（1）请写出一个你学过的特殊四边形中是等对边四边形的图形的名称； （2）如图，在ABC △中，点D E ，分别在AB AC ，上， 设CD BE ，相交于点O ，若60A ∠=°，12DCB EBC A ∠=∠=∠． 请你写出图中一个与A ∠相等的角，并猜想图中哪个四边形 是等对边四边形；（3）在ABC △中，如果A ∠是不等于60°的锐角，点D E ，分别在AB AC ，上，且12DCB EBC A ∠=∠=∠．探究：满足上述条件的图形中是否存在等对边四边形，并证明你的结论．解：（1）回答正确的给1分（如平行四边形、等腰梯形等）． （2）答：与A ∠相等的角是BOD ∠（或COE ∠）． 四边形DBCE 是等对边四边形．（3）答：此时存在等对边四边形，是四边形DBCE ．证法一：如图1，作CG BE ⊥于G 点，作BF CD ⊥交CD 延长线于F 点．因为12DCB EBC A ∠=∠=∠，BC 为公共边， 所以BCF CBG △≌△．所以BF CG =．因为BDF ABE EBC DCB ∠=∠+∠+∠，BEC ABE A ∠=∠+∠，所以BDF BEC ∠=∠．可证BDF CEG △≌△．所以BD CE =．所以四边形DBCE 是等边四边形．证法二：如图2，以C 为顶点作FCB DBC ∠=∠，CF 交BE 于F 点． 因为12DCB EBC A ∠=∠=∠，BC 为公共边， 所以BDC CFB △≌△．所以BD CF =，BDC CFB ∠=∠．所以ADC CFE ∠=∠． 因为ADC DCB EBC ABE ∠=∠+∠+∠，FEC A ABE ∠=∠+∠， 所以ADC FEC ∠=∠． 所以FEC CFE ∠=∠． 所以CF CE =． 所以BD CE =．所以四边形DBCE 是等边四边形．说明：当AB AC =时，BD CE =仍成立．只有此证法，只给1分．例6（07山东滨州）如图1所示，在ABC △中，2AB AC ==，90A =∠，O 为BC 的BOADECBOAD ECF 图2 B OA D ECF 图1 G中点，动点E 在BA 边上自由移动，动点F 在AC 边上自由移动．（1）点E F ，的移动过程中，OEF △是否能成为45EOF =∠的等腰三角形？若能，请指出OEF △为等腰三角形时动点E F ，的位置．若不能，请说明理由．（2）当45EOF =∠时，设BE x =，CF y =，求y 与x 之间的函数解析式，写出x 的取值范围．（3）在满足（2）中的条件时，若以O 为圆心的圆与AB 相切（如图2），试探究直线EF 与O 的位置关系，并证明你的结论．解：如图，（1）点E F ，移动的过程中，OEF △能成为45EOF ∠=°的等腰三角形． 此时点E F ，的位置分别是：①E 是BA 的中点，F 与A 重合．②BE CF ==E 与A 重合，F 是AC 的中点． （2）在OEB △和FOC △中，135EOB FOC ∠+∠=°，135EOB OEB ∠+∠=°， FOC OEB ∠=∠∴． 又B C ∠=∠∵，OEB FOC ∴△∽△．BE BOCO CF=∴． BE x =∵，CF y =，OB OC === 2(12)y x x=∴≤≤． （3）EF 与O 相切． OEB FOC ∵△∽△， BE OE CO OF =∴． BE OE BO OF =∴． 即BE BOOE OF=． 又45B EOF ∠=∠=∵°， BEO OEF ∴△∽△．图1 B图2BBEO OEF ∠=∠∴．∴点O 到AB 和EF 的距离相等． AB ∵与O 相切，∴点O 到EF 的距离等于O 的半径． EF ∴与O 相切．（三）存在探索型存在性探索问题是指在某种题设条件下，判断具有某种性质的数学对象是否存在的一类问题.解题的策略与方法是：先假设数学对象存在，以此为条件进行运算或推理.若无矛盾，说明假设正确，由此得出符合条件的数学对象存在；否则，说明不存在．例7(2006山东省威海市)抛物线y ＝ ax 2＋bx ＋c (a ≠0)过点A （1，－3），B （3，－3），C （－1，5），顶点为M 点． ⑴求该抛物线的解析式．⑵试判断抛物线上是否存在一点P ，使∠POM ＝90︒.若不存在，说明理由；若存在，求出P 点的坐标．解：⑴ y ＝ x 2 -4x⑵ 易求得顶点M 的坐标为(2，-4)．设抛物线上存在一点P ，使OP ⊥OM ，其坐标为(a ，a 2 -4a )． 过P 作PE ⊥y 轴，垂足为E ；过M 点作MF ⊥y 轴，垂足为F ， 则∠POE ＋∠MOF ＝90︒，∠POE ＋∠EPO ＝90.∴∠EPO ＝∠FOM ． ∵∠OEP ＝∠MFO ＝90︒，∴Rt △OEP ∽Rt △MFO ．∴OE ∶MF ＝EP ∶OF .即(a 2 -4a )∶2＝a ∶4.解得a 1 ＝0(舍去)，a 2 ＝29． 故抛物线上存在一点P ，使∠POM ＝90︒，P 点的坐标为(29，49)例8．(2006武汉市)已知：二次函数y ＝x 2 -(m ＋1)x ＋m 的图象交x 轴于A (x 1，0)、B (x 2，0)两点，交y 轴正半轴于点C ，且x 12 ＋x 22 ＝10．⑴求此二次函数的解析式； ⑵是否存在过点D (0，-25)的直线与抛物线交于点M 、N ，与x 轴交于点E ，使得点M 、N 关于点E 对称？若存在，求直线MN 的解析式；若不存在，请说明理由．分析与解答 ⑴依题意，得x 1x 2＝m ，x 12 ＋x 22 ＝10， ∵x 1 ＋x 2 ＝ m ＋1，∴(x 1 ＋x 2)2 -2x 1x 2 ＝10，图2-2-33∴(m ＋1)2 -2m ＝10，m ＝3或m ＝ -3， 又∵点C 在y 轴的正半轴上，∴m ＝3． ∴所求抛物线的解析式为y ＝x 2 -4x ＋3． ⑵假设存在过点D (0，-25)的直线与抛物线交于M (x M ，y M )、N (x N ，y N )两点，与x 轴交于点E ，使得M 、N 两点关于点E 对称．∵M 、N 两点关于点E 对称，∴y M ＋y N ＝0. 设直线MN 的解析式为：y ＝kx -25． 由⎪⎩⎪⎨⎧=+-=.25-kx y 3x 4x y 2，得x 2 -(k ＋4)x ＋211＝0，∴x M ＋x N ＝4＋k ，∴y M ＋y N ＝k (x M ＋x N )-5＝0．∴k (k ＋4)-5＝0，∴k ＝1或k ＝ -5． 当k ＝-5时，方程x 2 -(k ＋4)x ＋211＝0的判别式⊿＜0，∴k ＝1， ∴直线MN 的解析式为y ＝x -25． ∴存在过点D (0，-25)的直线与抛物线交于M 、N 两点，与x 轴交于点E ，使得M 、N 两点关于点E 对称．例9（2007乐山）如图（13），在矩形ABCD 中，4AB =，10AD =．直角尺的直角顶点P 在AD 上滑动时（点P 与A D ，不重合），一直角边经过点C ，另一直角边AB 交于点E ．我们知道，结论“Rt Rt AEP DPC △∽△”成立． （1）当30CPD =∠时，求AE 的长；（2）是否存在这样的点P ，使DP C △的周长等于AEP △周长的2倍？若存在，求出DP的长；若不存在，请说明理由．解（1）在Rt PCD △中，由tan CDCPD PD=∠，得4tan tan 30CD PD CPD ===∠10AP AD PD ∴=-=-由AEP DPC △∽△知AE AP PD CD =，12AP PDAE CD∴== ． （2）假设存在满足条件的点P ，设DP x =，则10AP x =-由AEP DPC △∽△知2CDAP=，图（13）图2-2-14210x∴=-，解得8x =，此时2AP =，4AE =符合题意．（四）规律探索型规律探索问题是根据已知条件或所提供的若干个特例，通过观察、类比、归纳，提示和发现题目所蕴含的本质规律与特征的一类探索性问题． 例10．(2006湖南衡阳)观察算式：1＝12； 1＋3＝4＝22； 1＋3＋5＝9＝32； 1＋3＋5＋7＝16＝42； 1＋3＋5＋7＋9＝25＝52 ；……用代数式表示这个规律(n 为正整数)：1＋3＋5＋7＋9＋＋(2n -1)＝______________________．分析与解答 由以上各等式知，等式左端是从1开始的连续若干个奇数之和，右端是左端奇数个数的平方，由此易得1＋3＋5＋7＋…＋(2n -1)＝n 2.填n 2．例11 （2006吉林省）如图2－2－1，用灰白两色正方形瓷砖铺设地面，第n 个图案中白色瓷砖数为___________．分析与解答 根据图形提供的信息探索规律，是近几年较流行的一种探索规律型问题.解决这类问题，首先要从简单图形入手，抓住随着“编号”或“序号”增加时，后一个图形与前一个图形相比，在数量上增加(或倍数)情况的变化，找出数量上的变化规律，从而推出一般性的结论．第1个图案有白色瓷砖5(即2＋3⨯1)块；第2个图案有白色瓷砖8(即2＋3⨯2)块；第3个图案有白色瓷砖11(即2＋3⨯3)块. 由此可得，第n 个图案有白色瓷砖(2＋3n )块. 填3n ＋2． 例12．（2007资阳）设a 1＝32－12，a 2＝52－32，…，a n ＝(2n ＋1)2－(2n －1)2 (n 为大于0的自然数)．（1） 探究a n 是否为8的倍数，并用文字语言表述你所获得的结论；（2）若一个数的算术平方根是一个自然数，则称这个数是“完全平方数”. 试找出a1，a2，…，a n，…这一列数中从小到大排列的前4个完全平方数，并指出当n满足什么条件时，a n为完全平方数(不必说明理由) ．解：（1）∵a n＝(2n＋1)2－(2n－1)2＝22++-+-=，n n n n n4414418又n为非零的自然数，∴a n是8的倍数．这个结论用文字语言表述为：两个连续奇数的平方差是8的倍数．说明：第一步用完全平方公式展开各1分，正确化简1分．（2）这一列数中从小到大排列的前4个完全平方数为16，64，144，256．n为一个完全平方数的2倍时，a n为完全平方数．一、知识巩固训练（题组训练）1．（2006年山东省）如图，△ABC中，D、E分别是AC、AB上的点，BD与CE交于点O．给出下列三个条件：①∠EBO＝∠DCO；②∠BEO＝∠CDO；③BE＝CD．（1）上述三个条件中，哪两个条件．．．．可判定△ABC是等腰三角形（用序号写出所有情形）；（2）选择第（1）小题中的一种情形，证明△ABC是等腰三角形．2．（2006年随州市）如图，矩形ABCD中，M是AD的中点．（1）求证：△ABM≌△DCM；（2）请你探索，当矩形ABCD中的一组邻边满足何种数量关系时，有BM⊥CM成立，说明你的理由．3．如图，在△ABC中，D为BC上一个动点（D点与B、C不重合），且DE∥AC交AB•于点E，DF∥AB交AC于点F．（1）试探究，当AD满足什么条件时，四边形AEDF是菱形？并说明理由．（2）在（1）的条件下，△ABC满足什么条件时，四边形AEDF是正方形？请说明理由．4．如图，AB是⊙O的直径，EF是⊙O的切线，切点是C．点D是EF上一个动点，连接AD．试探索点D运动到什么位置时，AC是∠BAD的平分线，请说明理由．5．（2006年成都市）已知：如图，在△ABC中，D是AC的中点，E是线段BC•延长线上一点，过点A作BE的平行线与线段ED的延长线交于点F，连结AE、CF．（1）求证：AF＝CE；（2）若AC＝EF，试判断四边形AFCE是什么样的四边形，并证明你的结论．6．（2006年常德市）如图，P是等边三角形ABC内的一点，连结PA、PB、PC，以BP•为边作∠PBQ＝60°，且BQ＝BP，连结CQ．（1）观察并猜想AP与CQ之间的大小关系，并证明你的结论．（2）若PA：PB：PC＝3：4：5，连结PQ，试判断△PQC的形状，并说明理由．7．如图，AB是⊙O的直径，AD、BC、DC都是⊙O的切点，A、B、E分别是切点．（1）判定△COD的形状，并说明理由．（2）设AD＝a，BC＝b，⊙O的半径为r，试探究r与a，b之间满足的关系式，并说明理由．8．（2006年绵阳市）在正方形ABCD中，点P是CD上一动点，连结PA，分别过点B、D 作BE⊥PA、DF⊥PA，垂足分别为E、F，如图①．（1）请探索BE、DF、EF这三条线段长度具有怎样的数量关系．若点P在DC•的延长线上（如图②），那么这三条线段的长度之间又具有怎样的数量关系？若点P在CD•的延长线上呢（如图③）？请分别直接写出结论；（2）请在（1）中的三个结论中选择一个加以证明．9．（2007云南省）已知：如图，抛物线2y ax bx c =++经过(1,0)A 、(5,0)B 、(0,5)C 三点．（1）求抛物线的函数关系式；（2）若过点C 的直线y kx b =+与抛物线相交于点E （4，m ），请求出△CBE 的面积S 的值； （3）在抛物线上求一点0P 使得△ABP 0为等腰三角形并写出0P 点的坐标；（4）除（3）中所求的0P 点外，在抛物线上是否还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形？若存在，请求出一共有几个满足条件的点P （要求简要说明理由，但不证明）；若不存在这样的点P ，请说明理由．10．（2007呼和浩特市）如图，在矩形ABCD中，AB =1AD =．点P 在AC 上，PQ BP ⊥，交CD 于Q ，PE CD ⊥，交于CD 于E ．点P 从A 点（不含A ）沿AC 方向移动，直到使点Q 与点C 重合．．为止． （1）设AP x =，PQE △的面积为S ．请写出S 关于x 的函数解析式，并确定x 的取值范围．（2）点P 在运动过程中，PQE △的面积是否有最大值，若有，请求出最大值及此时AP的取值；若无，请说明理由．11．（2007成都市）在平面直角坐标系xOy 中，已知二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象与x 轴交于A B ，两点（点A 在点B 的左边），与y 轴交于点C ，其顶点的横坐标为1，且过点(23)，和(312)--，． （1）求此二次函数的表达式；（2）若直线:(0)l y kx k =≠与线段BC 交于点D （不与点B C ，重合），则是否存在这样的直线l ，使得以B O D ，，为顶点的三角形与BAC △相似？若存在，求出该直线的函数表达式及点D 的坐标；若不存在，请说明理由；（3）若点P 是位于该二次函数对称轴右边图象上不与顶点重合的任意一点，试比较锐角PCO ∠与ACO ∠的大小（不必证明），并写出此时点P 的横坐标p x 的取值范围．BQE D12（2007绵阳市）如图，已知抛物线y ＝ ax 2 ＋ bx －3与x 轴交于A 、B 两点，与y 轴交于C 点，经过A 、B 、C 三点的圆的圆心M （1，m ）恰好在此抛物线的对称轴上，⊙M 的半径为5．设⊙M 与y 轴交于D ，抛物线的顶点为E ． （1）求m 的值及抛物线的解析式；（2）设∠DBC ＝ α，∠CBE ＝ β，求sin （α－β）的值；（3）探究坐标轴上是否存在点P ，使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与△BCE 相似？若存在，请指出点P 的位置，并直接写出点P 的坐标；若不存在，请说明理由．13（07日照）如图，直线EF 将矩形纸片ABCD 分成面积相等的两部分，E 、F 分别与BC 交于点E ，与AD 交于点F （E ，F 不与顶点重合），设AB ＝a ，AD ＝b ，BE ＝x ．(Ⅰ)求证：AF ＝EC ；(Ⅱ)用剪刀将纸片沿直线EF 剪开后，再将纸片ABEF 沿AB 对称翻折，然后平移拼接在梯形ECDF 的下方，使一底边重合，直腰落在边DC 的延长线上，拼接后，下方的梯形记作EE′B′C ．（1）求出直线EE ′分别经过原矩形的顶点A 和顶点D 时，所对应的 x ︰b 的值；（2）在直线EE ′经过原矩形的一个顶点的情形下，连接B E′，直线BE ′与EF 是否平行？你若认为平行，请给予证明；你若认为不平行，请你说明当a 与b 满足什么关系时，它们垂直？14．(2006江西省）如图2－2－2，用黑白两种颜色的正方形纸片，按黑色纸片数逐渐加1的规律拼成一列图案：⑴ 第4个图案中有白色纸片___________张；⑵ 第n 个图案台有白色纸片___________张．15．(2006广西贺州市)观察图2－2－3中一列有规律的数，然后在“？”处填上一个合适的数，这个数是______________．A 2A 1 A 3 A 4A 65 B图2-2-424158335 48？图2-2-3图2-2-2 第1个 第2个 第3个……16．(2006广西百色市)如图2－2－4，A 1A 2B 是直角三角形，且A 1A 2＝A 2B ＝a ，A 2A 3⊥A 1B ，垂足为A 3，A 3A 4⊥A 2B ，垂足为A 4，A 4A 5⊥A 3B ，垂足为A 5，……，A n ＋1A n ＋2⊥A n B ，垂足为A n ＋2，则线段A n ＋1A n ＋2(n 为自然数)的长为（ ）． （A ）n)2(a （B（C ）2a （D ）2n a 17．(2006江苏泰州市)如图2－2－5，每个正方形点阵均被一直线分成两个三角形点阵，根据图中提供的信息，用含n 的等式表示第n 个正方形点阵中的规律_______．18．(2006浙江绍兴市)如图2－2－6，将边长为1的正方形OAPB 沿x 轴正方向连续翻转2 006次，点P 依次落在点P 1，P 2，P 3，P 4，…，P 2006的位置，则P 2006的横坐标x 2006＝_______________．19．（2007内江）如图（11），某小区有东西方向的街道3条，南北方向的街道4条，从位置A 出发沿街道行进到达位置B ，要求路程最短，研究共有多少种不同的走法．小东是这样想的：要使路程最短，就不能走“回头路”，只能分五步来完成，其中三步向右行进，两步向上行进，如果用用数字“1”表示向右行进，数字“2”表示向上行进，那么“11221”与“11212”就表示两种符合要求的不同走法，请你思考后回答：符合要求的不同走法共有20．（2007内江）探索研究（1）观察一列数2，4，8，16，32，…，发现从第二项开始，每一项与前一项之比是一个常数，这个常数是________；根据此规律，如果n a （n 为正整数）表示这个数列的第n 项，那么18a =________，n a =________；（2）如果欲求232013333+++++ 的值，可令图2-2-5…………211= 2363+=26104+=2132+= 图2-2-6B图（11）A232013333S =+++++ ……………………………………………………①将①式两边同乘以3，得_______________________………………………………………………………② 由②减去①式，得S =____________________．（3）用由特殊到一般的方法知：若数列123n a a a a ，，，，，从第二项开始每一项与前一项之比的常数为q ，则n a =________（用含1a q n ，，的代数式表示），如果这个常数1q ≠，那么123n a a a a ++++= ________（用含1a q n ，，的代数式表示）．21．（07自贡）一个叫巴尔末的中学教师成功地从光谱数据59，1216，2125，3236，…中得到巴尔末公式，从而打开了光谱奥秘的大门，请你按照这种规律，写出第n （n ≥1）个数据是___________．22．（2007德阳）如图，在平面直角坐标系中，有若干个整数点，其顺序按图中“→”方向排列，如（1，0），（2，0），（2，1），（3，2），（3，1），（3，0） 根据这个规律探索可得，第100个点的坐标为____________．23．（2007河南省）将图①所示的正六边形进行进行分割得到图②，再将图②中最小的某一个正六边形按同样的方式进行分割得到图③， 再将图③中最小的某一个正六边形按同样的方式进行分割…，则第n 个图形中，共有________个正六边形．图① 图②图③(第13题)……24．（2007安徽省）探索n ×n 的正方形钉子板上(n 是钉子板每边上的钉子数)，连接任意两个钉子所得到的不同长度值的线段种数：当n ＝2时，钉子板上所连不同线段的长度值只有1有2种，若用S 表示不同长度值的线段种数，则S ＝2；当n ＝3时，钉子板上所连不同线段的长度值只有12n ＝2时增加了3种，即S ＝2＋3＝5．(1) 观察图形，填写下表：(2) 写出(n －1)×(n －1)和n ×n 的两个钉子板上，不同长度值的线段种数之间的关系；(用式子或语言表述均可) 【解】（3）对n ×n 的钉子板，写出用n 表示S 的代数式． 【解】25．（07贵阳市）如图12，平面内有公共端点的六条射线OA ，OB ，OC ，OD ，OE ，OF ，从射线OA 开始按逆时针方向依次在射线上写出数字1，2，3，4，5，6，7，…． （1）“17”在射线________上．（2）请任意写出三条射线上数字的排列规律． （3）“2007”在哪条射线上？图1226．（07无锡）图1是由若干个小圆圈堆成的一个形如正三角形的图案，最上面一层有一个圆圈，以下各层均比上一层多一个圆圈，一共堆了n 层．将图1倒置后与原图1拼成图2的形状，这样我们可以算出图1中所有圆圈的个数为(1)1232n n n +++++=．图1 图2 图3 图4 如果图1中的圆圈共有12层，（1）我们自上往下，在每个圆圈中都按图3的方式填上一串连续的正整数1234，，，， ，则最底层最左边这个圆圈中的数是 ；（2）我们自上往下，在每个圆圈中都按图4的方式填上一串连续的整数23-，22-，21-， ，求图4中所有圆圈中各数的绝对值之和．27．（07乐山）如图（15），在直角坐标系中，已知点0P 的坐标为(10)，，将线段0OP 按逆时针方向旋转45，再将其长度伸长为0OP 的2倍，得到线段1OP ；又将线段1OP 按逆时针方向旋转45，长度伸长为1OP 的2倍，得到线段2OP ；如此下去，得到线段3OP ，4OP ，，n OP （n 为正整数）（1）求点6P 的坐标； （2）求56POP △的面积；（3）我们规定：把点()n n n P x y ，（0123n = ，，，，） 的横坐标n x 、纵坐标n y 都取绝对值后得到的新坐标()nn xy ，称之为点n P 的“绝对坐标”．根据图中点n P 的分布规律，请你猜想点n P 的“绝对坐标”，并写出来．28．（07山东东营）根据以下10个乘积，回答问题：11×29； 12×28； 13×27； 14×26； 15×25； 16×24； 17×23； 18×22； 19×21； 20×20．（1）试将以上各乘积分别写成一个―□2－○2”（两数平方差）的形式，并写出其中一个的思考过程；（2）将以上10个乘积按照从小到大的顺序排列起来； （3）试由⑴、⑵猜测一个一般性的结论．（不要求证明）第2层 第1层 …… 第n 层5P答案：1．答案不惟一，符合题意即可．2．（1）略 （2）当AD ＝2AB 时，有BM •⊥CM 成立．说明理由（略） 3．（1）当AD 平分∠BAC 时，四边形AEDF 是菱形．理由（略）（2）在（1）的条件下，当∠BAC ＝90°时，四边形AEDF 是正方形．说明理由（略） 4．当点D •运动到满足条件AD ⊥EF 时，AC 平分∠BAD ．证明（略）5．（1）证明△ADF ≌△CDE 即可 （2）四边形AFCE 是矩形．（证明略） 6．（1）证明△BPA ≌△BQC ，AP ＝CQ （2）△PQC 是直角三角形，∵PA ：PB ：PC ＝3：4：5， 设PA ＝3k ，PB ＝4k ，PC ＝5k ，∵∠PBQ ＝60°，BP ＝BQ ，∴△PBQ 是等边三角形， ∴PQ ＝PB ＝4k ，在△PQC 中，∵PQ 2＋QC 2＝（4k ）2＋（3k ）2＝25k 2，PC 2＝（5k ）2＝25k 2， ∴PQ 2＋QC 2＝PC 2，∴△PQC 是Rt △． 7．（1）△COD 是直角三角形，连OE ，由圆的切线的性质可证得：•△OAD ≌△OED ，△OEC ≌△OBC ， ∴∠AOD ＝∠EOD ，∠EOC ＝∠BOC ，可证得∠DOC ＝90°，• 所以△COD 是直角三角形．（2）r 与a 、b 之间满足的关系是r 2＝ab ．证明△OAD ∽△CBO ，得OA ADBC OB=，OA ·OB ＝AD ·BC 即r 2＝ab ． 8．解：（1）①BE ＝DF ＋EF ，②BE ＝DF －EF ，③EF ＝BE ＋DF ． （2）•证明略．9．解：（1）∵抛物线经过点(1,0)A 、(5,0)B ， ∴(1)(5)y a x x =--． 又∵抛物线经过点(0,5)C ， ∴55a =，1a =．∴抛物线的解析式为2(1)(5)65y x x x x =--=-+．（2）∵E 点在抛物线上，∴m ＝ 42–4×6＋5 ＝ －3．∵直线y ＝ kx ＋b 过点C （0， 5）、E （4， –3），∴5,4 3.b k b =⎧⎨+=-⎩解得k ＝ －2，b ＝ 5．设直线y ＝－2x ＋5与x 轴的交点为D ， 当y ＝0时，－2x ＋5＝0，解得x ＝52． ∴D 点的坐标为（52，0）． ∴S ＝S △BDC ＋ S △BDE＝1515(5)5+(5)32222⨯-⨯⨯-⨯ ＝10．（3）∵抛物线的顶点0(3,4)P -既在抛物线的对称轴上又在抛物线上，∴点0(3,4)P -为所求满足条件的点．（4）除0P 点外，在抛物线上还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形．理由如下：∵004AP BP ==>，∴分别以A 、B 为圆心半径长为4画圆，分别与抛物线交于点B 、1P 、2P 、3P 、A 、4P 、5P 、6P ，除去B 、A 两个点外，其余6个点为满足条件的点． （说明：只说出P 点个数但未简要说明理由的不给分）10．解：（1）解：过点P 作PF BC ⊥，垂足为F ．在矩形ABCD 中，PF AB ∥ PFC ABC ∴△∽△ FC PC PFBC AC AB==∴又AP x =∵，1BC AD ==，AB = 又∵在Rt ABC △中，3AC =3PC x =-313FC x-=∴33xFC -=∴3133x xBF BC FC -=-=-=∴ 又PE CD ⊥∵ 90PEC ∠=∴°又在四边形PFCE 中，90PFC BCD PEC ∠=∠=∠=° ∴四边形PFCE 为矩形90FPE ∠=∴° 又PQ BP ⊥∵ 90BPQ ∠=∴° FPE BPQ ∠=∠∴ E P Q Q P F B P F F P ∠+∠=∠+∠∴ EPQ BPF ∠=∠∴ 又90PEQ BFP ∠=∠=° PEQ PFB ∴△∽△EQ PEBF PF=∴ 又PE FC = EQ FC BF PF =∴ 又FC PFBC AB =FC BCPF AB=∴ EQ BC BF AB =∴B C B FEQ AB=·∴3x EQ ==∴113223x S EQ PE -==∴··2S x x =+∴或23)S x x =-+ 过点B 作BK AC ⊥，垂足为K ．在Rt ABC △中，由等积法可得 1122AC BK AB BC =·· AC BK AB BC =∴··31BK ⨯=BK =∴ 由题意可得当Q 与C 重合时，P 与K 重合即AP AK =， 由ABK ABC △∽△得AK AB BK BC =即x = 83x =∴ x ∴的取值范围是803x <≤（2）PQE △面积有最大值 由（1）可得2S x x =+232x ⎫=-⎪⎝⎭∴当32x =即32AP =时， S面积最大，即S =最大 11．解：（1） 二次函数图象顶点的横坐标为1，且过点(23)，和(312)--，， ∴由1242393212.ba abc a b ⎧-=⎪⎪++=⎨⎪-+=-⎪⎩，， 解得123.a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩，，∴此二次函数的表达式为223y x x =-++．（2）假设存在直线:(0)l y kx k =≠与线段BC 交于点D （不与点B C ，重合），使得以B O D ，，为顶点的三角形与BAC △相似．在223y x x =-++中，令0y =，则由2230x x -++=，解得1213x x =-=，(10)(30)A B ∴-，，，．令0x =，得3y =．(03)C ∴，． 设过点O 的直线l 交BC 于点D ，过点D 作DE x ⊥轴于点E点B 的坐标为(30)，，点C 的坐标为(03)，，点A 的坐标为(-4345.AB OB OC OBC ∴===∠=，， BC ∴==要使BOD BAC △∽△或BDO BAC △∽△， 已有B B ∠=∠，则只需BD BO BCBA=， ①或.BO BD BCBA=②成立．若是①，则有BO BC BD BA===． 而45OBC BE DE ∠=∴=，．∴在Rt BDE △中，由勾股定理，得222222BE DE BE BD +===⎝⎭．解得94BE DE ==（负值舍去）． 93344OE OB BE ∴=-=-=．∴点D 的坐标为3944⎛⎫⎪⎝⎭，．将点D 的坐标代入(0)y kx k =≠中，求得3k =．∴满足条件的直线l 的函数表达式为3y x =．［或求出直线AC 的函数表达式为33y x =+，则与直线AC 平行的直线l 的函数表达式为3y x =．此时易知BOD BAC △∽△，再求出直线BC 的函数表达式为3y x =-+．联立33y x y x ==-+，求得点D 的坐标为3944⎛⎫⎪⎝⎭，．］若是②，则有BO BA BD BC=== 而45OBC BE DE ∠=∴=，．∴在Rt BDE △中，由勾股定理，得222222BE DE BE BD +===．解得2BE DE ==（负值舍去）．321OE OB BE ∴=-=-=．∴点D 的坐标为(12)，． 将点D 的坐标代入(0)y kx k =≠中，求得2k =．∴满足条件的直线l 的函数表达式为2y x =．∴存在直线:3l y x =或2y x =与线段BC 交于点D （不与点B C ，重合），使得以B O D ，，为顶点的三角形与BAC △相似，且点D 的坐标分别为3944⎛⎫⎪⎝⎭，或(12)，．（3）设过点(03)(10)C E ，，，的直线3(0)y kx k =+≠与该二次函数的图象交于点P ．将点(10)E ，的坐标代入3y kx =+中，求得3k =-． ∴此直线的函数表达式为33y x =-+．设点P 的坐标为(33)x x -+，，并代入223y x x =-++，得250x x -=． 解得1250x x ==，（不合题意，舍去）．512x y ∴==-，． ∴点P 的坐标为(512)-，． 此时，锐角PCO ACO ∠=∠．又 二次函数的对称轴为1x =，∴点C 关于对称轴对称的点C '的坐标为(23)，． ∴当5p x >时，锐角PCO ACO ∠<∠；当5p x =时，锐角PCO ACO ∠=∠； 当25p x <<时，锐角PCO ACO ∠>∠． 12．解：（1）由题意可知C （0，－3），12=-ab， ∴ 抛物线的解析式为y ＝ ax 2－2ax －3（a ＞0）， 过M 作MN ⊥y 轴于N ，连结CM ，则MN ＝ 1，=CM ∴ CN ＝ 2，于是m ＝－1． 同理可求得B （3，0），∴ a ×32－2－2a ×3－3 ＝ 0，得 a ＝ 1， ∴ 抛物线的解析式为y ＝ x 2－2x －3．（2）由（1）得 A （－1，0），E （1，－4），D （0，1∴ 在Rt △BCE 中，23=BC ，2=CE ，∴313==OD OB ，3223==CE BC ，∴ CE BC OD OB =，即 CE OD BC OB =， ∴ Rt △BOD ∽Rt △BCE ，得 ∠CBE ＝∠OBD ＝β， 因此 sin （α－β）＝ sin （∠DBC －∠OBD ）＝ sin ∠OBC ＝22=BC CO ．（3）显然 Rt △COA ∽Rt △BCE ，此时点P 1（0，0）．过A 作AP 2⊥AC 交y 正半轴于P 2，由Rt △CAP 2 ∽Rt △BCE ，得)31,0(2P ． 过C 作CP 3⊥AC 交x 正半轴于P 3，由Rt △P 3CA ∽Rt △BCE ，得P 3（9，0）． 故在坐标轴上存在三个点P 1（0，0），P 2（0，1∕3），P 3（9，0），使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与BCE 相似．13．解：(Ⅰ)证明：∵AB ＝a ，AD ＝b ，BE ＝x ，S 梯形ABEF ＝ S 梯形CDFE ． ∴21a (x ＋AF )＝21a (EC ＋b －AF )， ∴2AF ＝EC ＋(b －x )． 又∵EC ＝b －x ， ∴2AF ＝2EC ，即AF ＝EC ； (Ⅱ)（1）当直线EE′经过原矩形的顶点D 时，如图（一），∵EC ∥E ′B ′， ∴B E EC ''＝BD DC'． 由EC ＝b －x ，E ′B ′＝EB ＝x ， DB ′＝DC ＋CB ′＝2a ， 得aax x b 2=-， ∴x ︰b ＝32；当直线E′E 经过原矩形的顶点A 时，如图（二）， 在梯形AE ′B ′D 中， ∵EC ∥E ′B ′，点C 是DB ′的中点，∴CE ＝21(AD ＋ E ′B ′)， 即b －x ＝21（b ＋x ），∴x ︰b ＝31． （2） 如图（一）， 当直线EE′ 经过原矩形的顶点D 时，BE ′∥EF ． 证明：连接BF ． ∵FD ∥BE ， FD ＝BE ， ∴四边形FBED 是平行四边形， ∴FB ∥DE ， FB ＝DE ， 又∵EC ∥E ′B ′， 点C 是DB ′的中点， ∴DE ＝EE ′， ∴FB ∥EE ′， FB ＝ EE ′， ∴四边形BE ′EF 是平行四边形 ∴BE ′∥EF ．如图（二）， 当直线EE′ 经过原矩形的顶点A 时，显然BE ′与EF 不平行，设直线EF 与BE′交于点G .过点E ′作E ′M ⊥BC 于M ， 则E ′M ＝a .．∵x ︰b ＝31， ∴EM ＝31BC ＝31b ．若BE′与EF 垂直，则有∠GBE ＋∠BEG ＝90°，又∵∠BEG ＝∠FEC ＝∠MEE ′， ∠MEE ′＋∠ME ′E ＝90°， ∴∠GBE ＝∠ME ′E ． 在Rt △BME ′中，tan ∠E ′BM ＝ tan ∠GBE ＝BMME '＝b a 32． 在Rt △EME ′中，tan ∠ME ′E ＝M E EM'＝ab31，∴b a 32＝a b 31． 又∵a ＞0，b ＞0，=b a 32， ∴当=b a 32时，BE′与EF 垂直． 14． ⑴13 ⑵3n ＋115. 6316. A17. 2)1n (n -＋2)1n (n +＝n 2或1＋2＋…＋(n -1)＋1＋2＋…＋n ＝n 2。
中考数学复习专题 探索性问题
[中考数学复习专题] 探索性问题:就是问题的条件或结论不直接给出，需要经过观察、分析、分类、推理、化归、特殊化、一般化、数形结合及猜想等一系列的探索活动，逐步确定要求的结论或条件．其命题方式主要有填空题、选择题和综合题，其中以综合题为主．下面结合具体题目进行分析.1、条件探索型：总体思路是采用分析法，把结论看作已知进行逆推，探索结论成立需要的条件． 【例1】点D E ，分别在线段A B A C ，上，B E C D ，相交于点O AE AD=，，要使A B E A C D△≌△，需添加一个条件是 （只要写一个条件）．【例2】求出一个二次函数，使得当时，当时，当时.【练习】1。
()P x y ，位于第二象限，并且4y x +≤(x y ，为整数)写出符合上述条件的点P的坐标______：．2. M,N,P,Q 分别是四边形ABCD 各边AB 、BC 、CD 、DA 的中点，当四边形ABCD 满足条件时，四边形MNPQ 为矩形；3.关于的方程，是否存在负数，使方程的两个实数根的倒数和为？若存在，求出满足条件的负数值，若不存在，请说明理由？2、结论探索型：解这类探索题的总体思路是先假定结论存在，并以此进行推理．【例1】 如图①，已知AB 是⊙O 的直径，AC 是弦，直线CD 切⊙O 于点C ，AD⊥CD，垂足为D ．(1)求证：AC 2=AB·AD； (2)若将直线CD 向上平移，交⊙O 于C 1、C 2两点，其他条件不变，可得到图②所示的图形，试探索AC 1、AC 2、AB 、AD 之间的关系，并说明理由；(3)把直线C 1D 继续向上平移，使弦C 1C 2与直径AB 相交（交点不与A 、B 重合），其他条件不变，请你在图③中画出变化后的图形，标好字母，并试着写与（2）相应的结论，判断你的结论是否成立？若不成立，请说明理由；若成立，请给出证明。
【例2】 如图2－6－4所示，已知：直线m∥n，A 、B 为直线n 上两点，C 、P 为直线m 上两点．（1）请写出图2－6－4中，面积相等的各对三角形______________；理由是：__________.（2）如图 2－6－5所示，五边形 ABCDE是张大爷十年前承包的一块土地的示意图，经过多年开垦荒地，现已变成如图2－6－6所示的形状，但承包土地与开垦荒地的分界小路（2－6－6中折线CDE）还保留着；张大爷想过E点修一条直路，直路修好后，要保持直路左边的土地面积与承包时的一样多，右边的土地面积与开垦的荒地面积一样多．请你用有关的几何知识，按张大爷的要求设计出修路方案（不计分界小路与直路的占地面积）．（1）写出设计方案．并画出相应的图形；（2）说明方案设计理由．【练习】（1）写出一个两实数根符号相反的一元二次方程：__________________．（2）请你写一个先提公因式、再运用公式来分解因式的三项式，并写出分解的结果．（3）已知E、F为平行四边形ABCD对角线DB的三等分点，连结AE并延长交CD于P，连结PF并延长交AB于Q．猜测AQ、BQ间的关系是．猜测AQ、BQ间的关系成立吗？为什么？3、存在性探索型【例1】如图，四边形O A B C是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片，点A在x轴上，点C在y轴上，将边B C折叠，使点B落在边O A的点D处．已知折痕C E=，且3tan4E D A∠=．（1）判断O C D△与AD E△是否相似？请说明理由；（2）求直线C E与x轴交点P的坐标；（3）是否存在过点D的直线l，使直线l、直线C E与x轴所围成的三角形和直线l、直线C E与y轴所围成的三角形相似？如果存在，请直接写出其解析式并画出相应的直线；如果不存在，请说明理由．例2 如图，已知O为坐标原点，∠AOB=300，∠ABO=900，且点A的坐标为（2，0）．（1）求点B的坐标；（2）若二次函数y=ax2+bx+c的图象经过A、B、O三点，求此二次函数的解析式；（3）在（2）中的二次函数图象的OB段（不包括点O、B）上，是否存在一点C，使得四边形ABCO的面积最大？若存在，求出这个最大值及此时点C的坐标，若不存在，请说明理由．【练习】1。
专题五中考数学探索性问题(含答案)
第5讲探索性问题概述：探索性题目一般作为压轴题或次压轴题出现，题目较难，难在结论不肯定，要通过探索证明或计算，得出结论，并给予肯定或否定回答：这种题目的结论有多样性，需要解题的周密考虑，解这种题目有两种方法：一种是假定结论成立，去证明它的可能性或存在性；另一种是从条件出发直接证明或计算回答存在或不存在．典型例题精析例．（2005，绵阳）如图1，分别以直角三角形ABC三边为直径向外作三个半圆，•其面积分别用S1、S2、S3表示，则不难证明S1=S2+S3．（1）如图2所示，分别以直角三角形ABC三边为边向外作三个正方形，•其面积分别用S1、S2、S3表示，那么S1、S2、S3之间有什么关系？（不必证明）（2）如图3所示，分别以直角三角形ABC三边为边向外作三个正三角形，•其面积分别用S1、S2、S3表示，请你确定S1、S2、S3之间的关系并加以证明；（3）若分别以直角三角形ABC三边为边向外作三个一般三角形，其面积分别为S1、S2、S3表示，使S1、S2、S3之间仍具有与（2）相同的关系，所作三角形应满足什么条件？并证明你的结论；（4）类比（1）、（2）、（3）的结论，请你总结出一个更具一般意义的结论．S3S2S1图1BCABCAS3S2S1图2BCAS3S2S1图3解：设直角三角形ABC的三边BC、CA、AB的长分别为a、b、c，则c2=a2+b2．（1）S1=S2+S3；（2）S1=S2+S3，证明如下：显然：S12，S22，S32，∴S2+S3a2+b2）2=S1．（也可用三角形相似证明）（3）当所作的三个三角形相似时，S 1=S 2+S 3．证明如下：∵所作三个三角形相似，∴2221S a S c =，2321S b S c =，∴222321S S a b S c++==1， ∴S 1=S 2+S 3．（4）分别以直角三角形ABC 的三边为一边向外作相似图形，其面积分别用S 1、S 2、•S 3表示，则S 1=S 2+S 3． 中考样题训练1．（2005，黄冈）如图，在直角坐标系中，O 是原点，A 、B 、•C•三点的坐标分别为A （18，0），B （18，6），C （8，6），四边形OABC 是梯形，点P 、Q 同时从原点出发，分别作饼速运动，其中点P 沿OA 向终点A 运动，速度为每秒1个单位，点Q 沿OC 、CB 向终点B 运动 ，当这两点有一点到达自己的终点时，另一点也停止运动． （1）求出直线OC 的解析式及经过O 、A 、C 三点的抛物线的解析式．（2）试在（1）中的抛物线上找一点D ，使得以O 、A 、D 为顶点的三角形与△AOC 全等，请直接写出点D 的坐标．（3）设从出发起运动了t 秒，如果点Q 的速度为每秒2个单位，试写出点Q 的坐标，并写出此时t 的取值范围．（4）设从出发起，运动了t 秒钟，当P 、Q 两点运动的路程之和恰好等于梯形OABC 周长的一半，这时，直线PQ 能否把梯形的面积也分成相等的两部分，如有可能，•请求出t 的值；如不可能，请说明理由．C(8,6)B(18,6)A(18,0)xOyQ P3．（2003，浙江）如图，⊙A 和⊙B 是外离两圆，⊙A 半径长为2，⊙B 的半径长为1，•AB=4，P 为连结两圆圆心的线段AB 上的一点，PC 切⊙A 于点C ，PD 切⊙B 于点D ．（1）若PC=PD，求PB的长；（2）试问线段AB上是否存在一点P，使PC+PD=4？如果存在，问这样的P点有几个；并求出PB的值；如果不存在，说明理由；（3）当点P在线段AB上运动到某处，使PC⊥PD时，就有△APC∽△PBD，请问：除上述情况外，当点P在线段AB上运动到何处（说明PB的长为多少；或PC、PD具有何种关系）•时，这两个三角形仍相似；并判断此时直线CP与⊙B的位置关系，证明你的结论．考前热身训练1．填空题（1）观察下列等式，你会发现什么规律？3×5=15，而15=42-1，5×7=35，而35=62-1，…11×13=143，而143=122-1，…将你猜想到的规律用只含一个字母的式子表示出来________．（2）（2002，武汉）如图，以△ABC的边AB为直径作⊙O交BC于D，过D作⊙O•的切线交AC于E，使得DE⊥AC，则△ABC的边必须满足的条件是________．B2．已知反比例函数y=kx（k≠0）和一次函数y=-x+8．（1）若一次函数和反比例函数的图象交于点（4，m），求m和k；（2）k满足什么条件时，这两个函数图象有两个不同的交点？（3）设（2）中的两个交点为A、B，试判定∠AOB是锐角还是钝角？中考样题看台1．（1）y=34x．∴y=-340x2+2720x（2）D（10，6）（3）当Q在OC上运动时，可设Q（m，34m），依题意有：m2+（34m2）=（2t）2．∴m=85t，∴Q（85t，65t），（0≤t≤5）当Q在BC上时，Q点所走过的路程为2t．∵OC=10，∴CQ=2t-10，∴Q点在横坐标为2t-10+8=2t-2，∴Q（2t-2，6）（5<t≤10）．（4）∵梯形OABC的周长为44，当Q点在OC上，P运动的路程为t，则Q•运动的路程为（22-t）△OPQ中，OP边上的高为：（22-t）×35，∴S△OPQ=12t（22-t）×35，S梯形OABC=12（180+10）×6=84．依题意有：12t（22-t）×35=84×12，整理得：t2-22t+140=0．∴△=222-4×140<0，∴这样的t不存在．当Q在BC上时，Q走过的路程为22-t，∴CQ的长为：22-t-10=12-t，∴S梯形OCQP=12×6（22-t-10+t）=36≠84×12，∴这样的t值也不存在．综上所述，不存在这样的t值，使得直线PQ同时平分梯形的周长和面积．3．（1）∵PC切⊙A于点C，∴PC⊥AC，P C2=PA2-AC2，同理PD2=PB2-BD2，∵PC=PD，∴PC2-•A C2=PB2-B D2，设PB=x，PA=4-x代入得x2-1=（4-x）2-22，解得x=138，1<138<2，即PB的长为138（PA长为198>2）．（2）假定有在一点P使PC2+PD2=4，设PB=x，则PD2=x2-1，PC2=（4-x）2-22，代入条件得（4-x）2-22+x2-1=4，解得x=2±2，∵P在两圆间的圆外部分，∴1<PB<2，即1<x<2，满足条件的P点只有一个，这时PB=2-2．（3）当PC：PD=2：1或PB=43时，也有△PCA∽△PDB，这时，在△PCA与△PDB中21AC PCBD PD==（或APBP），∠C=∠D=Rt∠，∴△PCA∽△PDB，∴∠BPD=∠APC=∠BPE（E在CP的延长线上），∴B点在∠DPE的角平分线上，B到PD与PE的距离相等，∵⊙B与PD相切，∴⊙B也与CP•的延长线PE相切．考前热身训练1．（1）（2n-1）（2n+1）=（2n）2-1 （n≥2）（2）等腰三角形（AB=AC）2．（1）m=4，k=16，（2）k<16且k≠0（3）当0<k<16时，∠AOB为锐角，当k<0时，∠AOB为钝角3．（1）直线DP的解析式为：y=-43x+2（2）DE=DP，Rt△APD≌Rt△AOB，∴BO=DP=4，∴点B（4，0），可以看出，四边形OBED是矩形，或切线DP的长等于B的横坐标．。
第75课 中考数学复习专题教案中考中的探索性问题
中考复习专题教案——中考中的探索性问题课型:复习探索性问题主要是相对于封闭性问题而言的，它的形式多种多样，取材广泛。
近几年来，探索性问题在中考试卷中频频出现，成为中考试卷中的一个亮点。
解决这类问题，往往需要我们展开观察、试验、类比、归纳、猜想等一系列的探索活动。
通过探索性问题的解题活动，不仅有利于促进数学知识和数学方法的巩固和掌握，有利于思维品质的提高，也有利于自主探索、创新精神的培养。
一、探索数据规律例1.(2003年北京市)观察下列顺序排列的等式:9×0＋1=1 9×1＋2=11 9×2＋3=21 9×3＋4=31 9×4＋5=41 猜想:第n 个等式(n 为正整数)应该为 . 答案：91109()n n n -+=-（或911011()()n n n -+=-+） 例2．观察下列等式，你会发现什么规律？3×5＝15而15＝４２－15×7＝35而35＝6２－17×9＝63而63＝8２－1将你猜想到的规律用只含一个字母的式子表示出来： 。
答案：（2n －1）×（2n ＋1）＝(2n)2 －1说明：在解决这种探索数据规律的问题时，我们通常是先考察一些特殊的情况，通过观察、分析、归纳、验证，然后得出一般性的结论。
在解题的过程中，我们往往需要对题目中的数据进行适当变化，以使得数据的规律更加明显。
二、探索函数关系例3．(2004年常州市)用水平线和竖直线将平面分成若干个边长为1的小正方形格子，小正方形的顶点，叫格点，以格点为顶点的多边形叫格点多边形。
设格点多边形的面积为S ，它各边上格点的个数和为x 。
④③②①（1）上图中的格点多边形，其内部都只有一个格点，它们的面积与各边上格点的个数和的对应关系如下表，请写出S 与x 之间的关系式。
答：S= 。
（2）请你再画出一些格点多边形，使这些多边形内部都有而且只有2个格点。
中考数学复习专题讲座探究型问题(含详细参考答案)
中考数学复习专题讲座探究型问题一、中考专题诠释探究型问题是指命题中缺少一定的条件或无明确的结论，需要经过推断，补充并加以证明的一类问题．根据其特征大致可分为：条件探究型、结论探究型、规律探究型和存在性探究型等四类．二、解题策略与解法精讲由于探究型试题的知识覆盖面较大，综合性较强，灵活选择方法的要求较高，再加上题意新颖，构思精巧，具有相当的深度和难度，所以要求同学们在复习时，首先对于基础知识一定要复习全面，并力求扎实牢靠；其次是要加强对解答这类试题的练习，注意各知识点之间的因果联系，选择合适的解题途径完成最后的解答．由于题型新颖、综合性强、结构独特等，此类问题的一般解题思路并无固定模式或套路，但是可以从以下几个角度考虑：1．利用特殊值（特殊点、特殊数量、特殊线段、特殊位置等）进行归纳、概括，从特殊到一般，从而得出规律．2．反演推理法（反证法），即假设结论成立,根据假设进行推理，看是推导出矛盾还是能与已知条件一致．3．分类讨论法．当命题的题设和结论不惟一确定，难以统一解答时，则需要按可能出现的情况做到既不重复也不遗漏，分门别类加以讨论求解，将不同结论综合归纳得出正确结果．4．类比猜想法．即由一个问题的结论或解决方法类比猜想出另一个类似问题的结论或解决方法，并加以严密的论证．以上所述并不能全面概括此类命题的解题策略，因而具体操作时，应更注重数学思想方法的综合运用．三、中考考点精讲考点一：动态探索型：此类问题结论明确，而需探究发现使结论成立的条件．例1 （2015•自贡）如图所示，在菱形ABCD中，AB=4，∠BAD=120°，△AEF为正三角形，点E、F分别在菱形的边BC、CD上滑动，且E、F不与B、C、D重合．（1）证明不论E、F在BC、CD上如何滑动，总有BE=CF；（2）当点E、F在BC、CD上滑动时，分别探讨四边形AECF 和△CEF的面积是否发生变化？如果不变，求出这个定值；如果变化，求出最大（或最小）值．考点：菱形的性质；二次函数的最值；全等三角形的判定与性质；等边三角形的性质。
2023中考数学开放探究型压轴大题(最新模拟50道)学生版
2023中考数学开放探究型压轴大题一、解答题1.(2023春·陕西延安·九年级专题练习)如图1，在Rt △ABC 中，∠B =90°，AB =4，BC =2，点D 、E 分别是边BC 、AC 的中点，连接DE ．将△CDE 绕点C 逆时针方向旋转，记旋转角为α．(1)问题发现①当α=0°时，AE BD =______；②当α=180°时，AE BD=______．(2)拓展探究试判断：当0°≤α<360°时，AE BD的大小有无变化？请仅就图2的情形给出证明．(3)问题解决△CDE 绕点C 逆时针旋转至A 、B 、E 三点在同一条直线上时，请直接写出线段BD 的长______．2.(2023春·河南驻马店·九年级驻马店市第二初级中学校考开学考试)点E是矩形ABCD边AB延长线上一动点(不与点B重合)，在矩形ABCD外作Rt△ECF其中∠ECF=90°，过点F作FG⊥BC 交BC的延长线于点G，连接DF交CG于点H．(1)发现如图1，若AB=AD，CE=CF，猜想线段DH与HF的数量关系是(2)探究如图2，若AB=nAD，CF=nCE，(1)中的猜想是否仍然成立？若成立，请给予证明；若不成立，请说明理由．(3)拓展在(2)的基础上，若FC的延长线经过AD的三等分点，且AD=3，AB=4，请直接写出线段EF的值3.(2023·河北·模拟预测)在平面直角坐标系xOy中，⊙O的半径是10，A，B为⊙O外两点，AB= 22．给出如下定义：平移线段AB，使平移后的线段A′B′成为⊙O的弦(点A′，B′分别为点A，B 的对应点)，线段AA′长度的最小值成为线段AB到⊙O的“优距离”．(1)如图1，⊙O中的弦P1P2、P3P4是由线段AB平移而得，这两条弦的位置关系是；在点P1，P2，P3，P4中，连接点A与点的线段长度等于线段AB到⊙O的“优距离”；(2)若点A(0，7)，B(2，5)，线段AA′的长度是线段AB到⊙O的“优距离”，则点A′的坐标为；(3)如图2，若A，B是直线y=-x+6上两个动点，记线段AB到⊙O的“优距离”为d，则d的最小值是；请你在图2中画出d取得最小值时的示意图，并标记相应的字母．4.(2023春·全国·八年级期中)如图1，在矩形ABCD中，AB=a，BC=6，动点P从B出发沿射线BC方向移动，作△PAB关于直线PA的对称△PAB′．(1)如图2，当点P在线段BC上运动时，直线PB′与CD相交于点M，连接AM，若∠PAM=45°，请直接写出∠B′AM和∠DAM的数量关系；(2)在(1)的条件下，请求出此时a的值：(3)当a=8时，①如图3，当点B′落在AC上时，请求出此时PB的长；②当点P在BC的延长线上时，请直接写出△PCB′是直角三角形时PB的长度．5.(2023春·广东深圳·八年级统考阶段练习)已知△ABC是边长为4的等边三角形，点D是射线BC上的动点，将AD绕点A逆时针方向旋转60°得到AE，连接DE．(1)如图1，猜想△ADE是什么三角形？；(直接写出结果)(2)如图2，点D在射线CB上(点C的右边)移动时，证明∠BCE+∠BAC=180°．(3)点D在运动过程中，△DEC的周长是否存在最小值？若存在．请求出△DEC周长的最小值；若不存在，请说明理由．6.(2023·山东济南·统考一模)如图1，已知正方形AFEG与正方形ABCD有公共顶点A，点E在正方形ABCD的对角线AC上(AG<AD).(1)如图2，正方形AFEG绕A点顺时针方向旋转α(0°<α<90°)，DG和BF的数量关系是，位置关系是；(2)如图3，正方形AFEG绕A点逆时针方向旋转α(0°<α<90°)，求CEDG的值以及直线CE和直线DG所夹锐角的度数；(3)如图4，AB=8，点N在对角线AC上，CN=22，将正方形AFEG绕A顺时针方向旋转α(0°<α<360°)，点M是边CD的中点，过点M作MH∥DG交EC于点H；在旋转过程中，线段NH的长度是否变化？如果不变，请直接写出NH的长度；如果改变，请说明理由.7.(2023春·全国·八年级期中)如图1，D、E、F是等边三角形ABC中不共线三点，连接AD、BE、CF，三条线段两两分别相交于D、E、F．已知AF=BD，∠EDF=60°．(1)证明：EF=DF；(2)如图2，点M是ED上一点，连接CM，以CM为边向右作△CMG，连接EG．若EG=EC+ EM，CM=GM，∠GMC=∠GEC，证明：CG=CM．(3)如图3，在(2)的条件下，当点M与点D重合时，若CD⊥AD，GD=4，请问在△ACD内部是否存在点P使得P到△ACD三个顶点距离之和最小，若存在请直接写出距离之和的最小值；若不存在，试说明理由．8.(2023春·重庆南岸·九年级重庆市珊瑚初级中学校校联考阶段练习)已知△ABC为等边三角形，D是边AB上一点，连接CD，点E为CD上一点，连接BE．(1)如图1，延长BE交AC于点F，若∠ABF=15°，BF=6，求AF的长；(2)如图2，将△BEC绕点C顺时针旋转60°到△AGC，延长BC至点H，使得CH=BD，连接AH交CG于点N，猜想线段CE，GN，DE之间存在的数量关系，并证明你的猜想；(3)如图3，AB=8，点H是BC上一点，且BD=2CH，连接DH，点K是AC上一点，CK=AD，连接DK，BK，将△BKD沿BK翻折到△BKQ，连接CQ，当△ADK的周长最小时，直接写出△CKQ 的面积．9.(2023·福建三明·校考一模)在矩形ABCD中，连接AC，线段AE是线段AC绕点A逆时针旋转90°得到，平移线段AE得到线段DF(点A与点D对应，点E与点F对应)，连接BF，分别交AC，CE于点M，N，连接EF．(1)求证：BN=FN；(2)求∠ABF的大小；(3)若BM=x，FN=y，求矩形ABCD的面积(用含有x，y的式子表示)．10.(2023·湖北省直辖县级单位·校联考一模)如图，正方形ABCD的对角线AC，BD相交于点O.将∠AOB绕点O沿逆时针方向旋转α0°≤α<90°得到∠EOF，OE，OF分别交AB，BC于点E，F，连接EF交OB于点G．(1)求证：①△OEF是等腰直角三角形；②△COF∽△BFG；(2)在旋转过程中，探究线段AC，EF，OG的数量关系，并说明理由；(3)若AB=3BE，OE=5，求线段OG，BF的长度．11.(2023·江苏盐城·统考一模)【问题思考】如图1，点E是正方形ABCD内的一点，过点E的直线AQ，以DE为边向右侧作正方形DEFG，连接GC，直线GC与直线AQ交于点P，则线段AE与GC之间的关系为．【问题类比】如图2，当点E是正方形ABCD外的一点时，【问题思考】中的结论还成立吗？若成立，请证明你的结论；若不成立，请说明理由；【拓展延伸】如图3，点E是边长为6的正方形ABCD所在平面内一动点，【问题思考】中其他条件不变，则动点P 到边AD的最大距离为(直接写出结果)．12.(2023春·安徽合肥·八年级合肥市五十中学西校校考期中)(1)如图1，在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中，△ABC的三个顶点均在格点上，现将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°，点B 的对应点为B ，点C的对应点为C ，连接BB ，如图所示则∠AB B=．(2)如图2，在等边△ABC内有一点P，且PA=2，PB=3，PC=1，如果将△BPC绕点B逆时针旋转60°得出△BP A，求∠BPC的度数和PP 的长；(3)如图3，将(2)题中“在等边△ABC内有一点P”改为“在等腰直角三角形ABC内有一点P”，且BA=BC，PA=6，BP=4，PC=2，求∠BPC的度数．13.(2023春·重庆合川·九年级重庆市合川中学校考阶段练习)如图1，△ABC与△EDC为等腰直角三角形，AC=BC=6，DE=DC=2，∠ACB=∠CDE=90°，将△EDC绕着点C旋转．(1)如图2，在旋转过程中，当A、C、E三点共线(E在AC延长线上)时，连接BE，过D点作AE的垂线交AE于点G，交BE于点F，求BF的长；(2)如图3，在旋转过程中，连接AE、BE，过点D作DF⊥AE于点G，交BE于点F，请写出EF与BF的数量关系并证明．(3)如图4，在(2)的条件下，连接CF、AF，当AF最小时，请直接写出△ACF的面积．14.(2023春·湖北十堰·九年级统考阶段练习)如图1，在△ABC中，∠BAC=90°，AB=AC，过点A作AD⊥BC于点D，点M为线段AD上一点(不与A，D重合)，在线段BD上取点N，使DM=DN，连接AN，CM．(1)观察猜想：线段AN与CM的数量关系是，AN与CM的位置关系是；(2)类比探究：将△DMN绕点D旋转到如图2所示的位置，请写出AN与CM的数量关系及位置关系，并就图2的情形说明理由；(3)问题解决：已知AD=32，DM=3，将△DMN绕点D旋转，当以A、D、M、N四点为顶点的四边形为平行四边形时，直接写出BN的长．15.(2023·河南商丘·校考一模)综合与实践二轮复习中，刘老师以“最值问题”为专题引导同学们进行复习探究．问题模型：等腰三角形ABC，∠BAC=120°，AB=AC=2，(1)探究1：如图1，点D为等腰三角形ABC底边BC上一个动点，连接AD，则AD的最小值为，判断依据为；(2)探究2：在探究1的结论下，继续探究，作∠BAD的平分线AE交BC于点E，点F，G分别为AE，AD上一个动点，求DF+FG的最小值；(3)探究3：在探究1的结论下，继续探究，点M为线段CD上一个动点，连接AM，将AM顺时针旋转60°，得到线段AN，连接ND，求线段DN的最小值．16.(2023·广东东莞·东莞市厚街海月学校校考模拟预测)如图(1)，在Rt△ABC中，∠ACB=90°，tan∠BAC=3．点D是BC边上任意一点(不与B，C重合)，连接AD，过点D作DE⊥AB于点E，连接CE，点F为AD中点，连接CF，EF．(1)当BD=2CD时，判断四边形CDEF的形状，并证明．(2)点D在线段BC上的什么位置时，△DEF的面积最大？请说明理由．(3)如图(1)中的△BDE绕点B旋转到如图(2)所示位置，得到△BD E ，使得点A在直线D E 上，连接CE ，点F 为AD 中点，AD 与BC交于点G，其他条件不变．求证：AE -D E =2CF ．17.(2023·福建厦门·福建省厦门第六中学校考一模)如图，在正方形ABCD中，点E在边AD上，点A关于直线BE的对称点为点F，连接AF，CF．设∠ABE=α，(1)试用含α的代数式表示∠DCF；(2)作CG⊥AF，垂足为G，点G在AF的延长线上，连接DG，试判断DG与CF的位置关系，并加以证明；(3)把△ABE绕点B顺时针旋转90°得到△CBH，点E的对应点为点H，连接BF，HF，若△HBF是等腰三角形，求sinα的值．18.(2023·北京海淀·清华附中校考模拟预测)在平面直角坐标系xOy中，对于线段AB，点P和图形G定义如下：线段AB绕点P逆时针旋转90°得到线段A B (A 和B 分别是A和B的对应点)，若线段AB 和A B 均在图形G的内部(包括边界)，则称图形G为线段AB关于点P的旋垂闭图．(1)如图，点C1,0．，D3,0①已知图形G1：半径为3的⊙O；G2：以O为中心且边长为6的正方形；G3：以线段OD为边的等边三角形．在G1，G2，G3中，线段CD关于点O的旋垂闭图是．②若半径为5的⊙O是线段CD关于点T t,0的旋垂闭图，求t的取值范围；(2)已知长度为4的线段AB在x轴负半轴和原点组成的射线上，若存在点Q2+a,2-a，使得对半径为2的⊙Q上任意一点P，都有线段AB满足半径为r的⊙O是该线段关于点P的旋垂闭图，直接写出r的取值范围．19.(2023春·四川成都·九年级四川省成都市第七中学初中学校校考阶段练习)如图，抛物线y=ax2+2ax+c经过B1，0两点，与x轴交于另一点A，点D是抛物线的顶点．，C0，3(1)求抛物线的解析式及点D的坐标；(2)如图1，连接AC，点E在直线AC上方的抛物线上，连接EA，EC，当△EAC面积最大时，求点E坐标；(3)如图2，连接AC、BC，在抛物线上是否存在点M，使∠ACM=∠BCO，若存在，求出M点的坐标；若不存在，请说明理由．20.(2023春·浙江宁波·九年级浙江省余姚市实验学校校考阶段练习)如图，直线y=-2x+10与x轴交于点A，与y轴交于点B，以OB为直径的⊙M交AB于另一点C，点D在⊙M上．分别过点O，B 作直线CD的垂线段，垂足为E，F，连接OC．(1)求点A，B，C的坐标．(2)当点D在直线BC右侧时，①求证：EC⋅CF=OE⋅BF；②求证：EC=DF．(3)CD与EF的距离和是否为定值？若是，请直接写出定值；若不是，请直接写出取到最小值时直线CD的解析式．21.(2023春·江苏无锡·九年级校考阶段练习)如图，平面直角坐标系中，已知A(-2，0)，B(4，0)，点C是在y轴的负半轴上，且△ABC的面积为9．(1)点C的坐标为；(2)P是第四象限内一点且横坐标为m，tan∠PBA=32．①连接AP，交线段BC于点D．根据题意画出示意图并求PDDA的值(用含m的代数式表示)；②连接CP，是否存在点P，使得∠BCO+2∠PCB=90°，若存在，求m的值；若不存在，请说明理由．22.(2023·北京海淀·中关村中学校考模拟预测)如图，矩形AOBC的顶点B，A分别在x轴，y轴上，点C坐标是5，4，D为BC边上一点，将矩形沿AD折叠，点C落在x轴上的点E处，AD的延长线与x 轴相交于点F(1)如图1，求点D的坐标；(2)如图2，若P是AF上一动点，PM⊥AC交AC于M，PN⊥CF交CF于N，设AP=t，FN=s，求s与t之间的函数关系式；(3)在(2)的条件下，是否存在点P，使△PMN为等腰三角形？若存在，请直接写出点P的坐标；若不存在，请说明理由23.(2023春·重庆沙坪坝·九年级重庆八中校考阶段练习)如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=-x2+bx+c经过A0,1．直线AB交x轴于点C，P是直线AB上方且在对称轴右侧的一个 ，B4,-1动点，过P作PD⊥AB，垂足为D，E为点P关于抛物线的对称轴的对应点．(1)求抛物线的函数表达式；(2)当5PD+PE的最大值时，求此时点P的坐标和5PD+PE的最大值；(3)将抛物线y关于直线x=3作对称后得新抛物线y ，新抛物线与原抛物线相交于点F，M是新抛物线对称轴上一点，N是平面中任意一点，是否存在点N，使得以C，F，M，N为顶点的四边形是菱形，写出所有符合条件的点N的坐标，并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程．24.(2023·吉林长春·统考一模)如图，在△ABC中，∠C=90°，AC=10，BC=20，点D从点A出发，以每秒5个单位长度的速度沿AB方向运动，到点B停止．当点D与A、B两点不重合时，作DP⊥AC交AC于点P，作DQ⊥BC交BC于点Q．E为射线CA上一点，且∠CQE=∠BAC．设点D 的运动时间为t(秒)．(1)AB的长为．(2)求CQ的长．(用含有t的代数式表示)(3)线段QE将矩形PDQC分成两部分图形的面积比为1:3时，求t的值．(4)当t为某个值时，沿PD将以D、E、Q、A为顶点的四边形剪开，得到两个图形，用这两个图形拼成不重叠且无缝隙的图形恰好是三角形．请直接写出所有符合上述条件的t值．25.(2023·广东云浮·校考一模)如图，在平面直角坐标系中，矩形AOBC的其中两边分别在坐标轴上，它的两条对角线交于点E，其中OA=6cm，OB=8cm，动点M从点C出发，以1cm/s的速度在CB上向点B运动，动点N同时从点B出发，以2cm/s的速度在BO上向点O运动．当其中一个动点到达终点时，它们同时停止运动．设它们运动时间是ts．(1)请直接写出BM，BN的长度；(2)当t为何值时，△MNB与△OBC相似；(3)记△MNE的面积为S，求出S与t的函数表达式，并求出S的最小值及此时t的值．26.(2023春·福建厦门·九年级厦门市松柏中学校考阶段练习)如图，以AB为直径的⊙O与AH相切于点A，点C在AB左侧圆弧上，弦CD⊥AB交⊙O于点D，连接AC，AD，点A关于CD的对称点为E，直线CE交⊙O于点F，交AH于点G．(1)求证：∠CAG=∠AGC；(2)当点E在AB上，连接AF交CD于点P，若EFCE =25，求DPCP的值；(3)当点E在射线AB上，AB=2，四边形ACOF中有一组对边平行时，求AE的长．27.(2023春·吉林长春·九年级校考阶段练习)在△ABC中，AB=AC=10，△ABC的面积为30，点D为AC的中点，动点P由点A以每秒5个单位的速度向点B运动，连接PD，以PD、DC为邻边作▱PDCQ，设▱PDCQ与△ABC的重叠部分面积为S，设点P的运动时间为t t>0．(1)tan A=(2)求点Q落在BC上时t的值．(3)在点P运动的过程中，求S与t之间的函数关系式．(4)若点A关于PD所在直线的对称点为A ，当点A 落在△ABC一边上的高上时，直接写出t的值．28.(2023·山西晋中·统考一模)问题情境：在综合实践课上，同学们以“正方形的旋转”为主题开展活动．如图①，四边形ABCD和四边形EFGH都是正方形，边长分别是12和13，将顶点A与顶点E重合，正方形EFGH绕点A逆时针方向旋转，连接BF，DH．初步探究：(1)试猜想线段BF与DH的关系，并加以证明；(2)如图②，在正方形EFGH的旋转过程中，当点F恰好落在BC边上时，连接CG，求线段CG的长；(3)在图②中，若FG与DC交于点M，请直接写出线段MG的长．29.(2023·江苏无锡·校联考一模)抛物线y=ax2+bx+3过点A-1，0，顶点为C．，点B3，0(1)直接写出抛物线的表达式及点C的坐标；(2)如图1，点P在抛物线上，连接CP并延长交x轴于点D，连接AC，若△DAC是以AC为底的等腰三角形，求点P的坐标；(3)如图2，在(2)的条件下，点E是线段AC上(与点A，C不重合)的动点，连接PE，作∠PEF=∠CAB，边EF交x轴于点F，设点F的横坐标为m，求m的最大值．30.(2022春·上海徐汇·九年级统考期中)已知⊙O的直径AB=4，点P为弧AB上一点，连接PA、PO，点C为劣弧AP上一点(点C不与点A、P重合)，连接BC交PA、PO于点D、E．(1)如图，当AD=DP时，求DEEB；(2)当点C为劣弧AP的中点，且△EDP与△AOP相似时，求∠ABC的度数；(3)当AD=2DP，且△BEO为直角三角形时，求BC的长．31.(2022·广东东莞·一模)如图，△ADE 由ΔABC 绕点A 按逆时针方向旋转90°得到，且点B 的对应点D 恰好落在BC 的延长线上，AD ，EC 相交于点P ．(1)求∠BDE 的度数；(2)F 是EC 延长线上的点，且∠CDF =∠DAC ．①判断DF 和PF 的数量关系，并证明；②求证：EP PF =PC CF．32.(2023春·山东东营·九年级东营市胜利第一初级中学校考阶段练习)(1)问题发现：如图①，△ABC和△ADE均为等边三角形，点A,D,E在同一直线上，连接BD,CE．①线段BD,CE之间的数量关系为；②∠BEC的度数为．(2)拓展探究：如图②，△ABC和△ADE均为等腰直角三角形，∠ACB=∠AED=90°，点B,D,E在同一直线上，连接BD,CE，求BDCE的值及∠BEC的度数．(3)解决问题：如图③，在△ABC和△ADE中，∠BAC=∠DAE=90°，∠B=∠ADE=30°，AC与DE相交于点F，点D在BC上，AD=3BD，求DFCF的值．33.(2023春·辽宁本溪·九年级统考阶段练习)如图(1)，在△ABC和△DEC中，∠ACB=∠DCE=90°，BC=AC，EC=DC，点E在△ABC内部，直线AD与BE相交于点F．小明和小军想要探究线段AF，BF，CF之间存在怎样的数量关系．(1)问题探究：他们先将问题特殊化如图(2)，当点D，F重合时，直接写出一个等式，表示AF，BF，CF之间的数量关系；(2)再探究一般情形如图(1)，当点D，F不重合时，(1)中的结论是否成立．若成立请证明，若不成立请写出正确结论并说明理由．(3)问题拓展：如图(3)，在△ABC和△DEC中，∠ACB=∠DCE=90°，BC=kAC，EC=kDC(k是常数)，点E在△ABC内部，直线AD与BE交于点F．直接写出一个等式，表示线段AF，BF，CF 之间的数量关系．34.(2023·河南洛阳·统考一模)综合与实践综合与实践课上，老师让同学们以“正方形的折叠”为主题开展数学活动．(1)操作判断操作一：折叠正方形纸片ABCD，使顶点A落在边DC上点P处，得到折痕EF，把纸片展平；(如图1)操作二：折叠正方形纸片ABCD，使顶点B也落在边DC上点P处，得到折痕GH，GH与EF交于点O．连接OA，OB，OP．根据以上操作，直接写出图2中与OP相等的两条线段和．(2)探究发现把图2中的纸片展平，得到图3，小亮通过观察发现无论点P在线段DC上任何位置，线段OE和线段OF始终相等，请你直接用第一问发现的结论帮小亮写出完整的证明过程．(3)拓展应用已知正方形纸片ABCD的边长为6cm，在以上的探究过程中，当点O到AB距离是73cm时，请直接写出PC的长．35.(2023春·江苏南京·八年级校考期中)如图，将△ABC纸片沿中位线EH折叠，使点A的对称点D落在BC边上，再将纸片分别沿等腰△BED和等腰△DHC的底边上的高线EF，GH折叠，折叠后的三个三角形拼合形成一个矩形．类似地，对多边形进行折叠，若翻折后的图形恰能拼成一个无缝隙、无重叠的矩形，这样的矩形称为叠合矩形．(1)将▱ABCD纸片按图①的方式折叠成一个叠合矩形AEFG，则操作形成的折痕分别是线段∶S▱ABCD=．，；S矩形AEFG(2)▱ABCD纸片还可以按图②的方式折叠成一个叠合矩形EFGH，若EF=5，EH=12，求AD的长．(3)如图③，四边形ABCD纸片满足AD∥BC，AD<BC，AB⊥BC，AB=8，CD=10.小明把该纸片折叠，得到叠合正方形．请你帮助画出叠合正方形的示意图，并求出AD，BC的长．36.(2023·吉林长春·校联考一模)如图，BD是▱ABCD的对角线，AB⊥BD，BD=8cm，AD=10cm．动点P从点D出发，以5cm/s的速度沿DA运动到终点A，同时动点Q从点B出发，沿折线BD-DC运动到终点C，在BD、DC上分别以8cm/s、6cm/s的速度运动，过点Q作QM⊥AB，交射线AB于点M，连结PQ；以PQ与QM为边作▱PQMN，设点P的运动时间为t s t>0，▱PQMN 与▱ABCD重叠部分图形的面积为S cm2．(1)AP=cm(用含t的代数式表示)．(2)当点N落在边AB上时，求t的值．(3)当点Q在线段DC上运动时，t为何值时，S有最大值？最大值是多少？(4)连结NQ，当NQ与△ABD的一边平行时，直接写出t的值．37.(2023·江苏淮安·统考一模)【基础模型】：如图1，在△ABC中，D为AB上一点，∠ACD=∠B，求证：AC2=AD⋅AB．【尝试应用】：如图2，在平行四边形ABCD中，E为BC上一点，F为CD延长线上一点，∠BFE=∠A，若BF=6，BE=4，求AD的长．【更上层楼】：如图，在菱形ABCD中，E是直线AB上一点，F是菱形ABCD内一点，EF⎳AC，AC=2EF，∠BAD，AE=2，DF=5，请直接写出菱形ABCD的边长．∠EDF=1238.(2023·广东深圳·统考一模)将正方形ABCD的边AB绕点A逆时针旋转至AE，记旋转角为α，连接BE，过点B作BF⊥直线DE，垂足为点F，连接CF．(1)如图1，当α=30°时，△BEF的形状为，DECF的值为；(2)当90°<α<180°时，①(1)中的两个结论是否仍然成立？如果成立，请根据图2的情形进行证明；如果不成立，请说明理由；②如图3，正方形ABCD边长为4，DN⊥BE，CM⊥BE，在AE旋转的过程中，是否存在△AMN与△BEF相似？若存在，则CF的值为，若不存在，请说明理由．39.(2023年浙江省宁波市初中学业水平考试数学模拟试卷(探花卷))(1)【问题初探】如图1，E是正方形ABCD的边BC上一点，延长BA至点F，使AF=CE，连接DE，DF．求证：△DCE≌△DAF．(2)【问题再探】如图2，E，M分别是正方形ABCD的边BC，AB上一点，分别过点M，E作MP⊥CD于点P，EQ⊥AD于点Q，线段QE，MP相交于点N．连接DM，DE，ME，PQ，若∠MDE= 45o．①求证：AM+CE=ME．②探究△NME和△NPQ的面积关系，并说明理由．(3)【问题延伸】如图3，在正方形ABCD中，E，M分别是射线CB，BA上一点，【问题再探】中的其余条件不变，请直接判断△NME和△NPQ的面积关系是否仍成立．40.(2023·湖南·校联考一模)定义：有一组邻边相等且对角互补的四边形称为“等补四边形”．(1)下列选项中一定是“等补四边形”的是；A.平行四边形；B.矩形；C.正方形；D.菱形(2)如图1，在边长为a的正方形ABCD中，E为CD边上一动点(E不与C、D重合)，AE交BD于点F，过F作FH⊥AE交BC于点H．①试判断四边形AFHB是否为“等补四边形”并说明理由；②如图2，连接EH，求△CEH的周长；③若四边形ECHF是“等补四边形”，求CE的长．41.(2023春·吉林长春·九年级校考阶段练习)如图，在△ABC中，∠ACB=90°，AC=6，BC=8，D为边AB的中点．动点P从点B出发以每秒1个单位的速度沿BA运动到终点A．连结CP，作点D关于CP的对称点D ，连结PD ，设点P的运动时间为t秒．(1)点C、D之间的距离为．(2)用含t的代数式表示PD 的长．(3)当PD ⊥AB时，求△BCP的面积．(4)当点D 在△ABC内部时，直接写出t的取值范围．42.(2023春·四川成都·九年级四川省成都市第七中学初中学校校考阶段练习)模型建立：(1)如图1，在△ABC中，D是AB上一点，∠ACD=∠B，求证：AC2=AD⋅AB；∠BAD，射(2)类比探究：如图2，在菱形ABCD中，E、F分别为边BC、DC上的点，且∠EAF=12线AE交DC的延长线于点M，射线AF交BC的延长线于点N．①求证：FA2=FC⋅FM；②若AF=4，CF=2，AM=10，求FN的长．43.(2023春·河南商丘·九年级校考阶段练习)如图，AB是半圆O的直径，点C是半圆上一点(不与点A，B重合)，连接AC，BC．(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作出∠ABC的平分线，交半圆O于点D．(保留作图痕迹，不写做法)(2)如图2，在(1)的条件下，过点D作半圆的切线，交BC的延长线于点F，作DE⊥AB于点E，连接BD．①求证：△BED≌△BFD．②若AB=8，BC=2CF，请直接写出DE的长．44.(2023春·广东广州·九年级华南师大附中校考阶段练习)四边形ABCD是正方形，E是直线BC上一点，连接AE，在AE右侧，过点E作射线EP⊥AE，F为EP上一点．(1)如图1，若点E是BC边的中点，且EF=AE，连接CF，则∠DCF=°；(2)如图2，若点E是BC边上一点(不与B，C重合)，∠DCF=45°，判断线段EF与AE的数量关系，并说明理由；(3)若正方形边长为1，且EF=AE，当AF+BF取最小值时，求△BCF的面积．45.(2023·湖北武汉·校联考一模)问题提出：如图(1)，在△ABC中，∠BAC=90°，∠ABC=30°，D是△ABC内一点，AD⊥CD，∠ACD=30°，若AD=1，连接BD，求BD的长．(1)问题探究：请你在图(1)中，用尺规作图，在AB左侧作△ABE，使△ABE∽△ACD．(用直尺、圆规作图，保留作图痕迹，不写作法，不说明理由)(2)根据(1)中作图，你可以得到CD与BE的位置关系是；你求得BD的长为；(3)问题拓展：如图(2)，在△ABC中，∠BAC=90°，∠ABC=30°，D是△ABC内一点，若AD=7，BD=27，CD=4，求BC的长．46.(2023春·河北保定·九年级统考阶段练习)如图1，已知直线l 1：y =x +3，点B 0,b 在直线l 1上．y =mx +n 是过定点P 1,0 的一簇直线．嘉淇用绘图软件观察m 与n 的关系．记y =mx +n 过点B 时的直线为l 2．(1)求b 的值及l 2的解析式；(2)探究m 与n 的数量关系；当y =mx +n 与y 轴的交点为0,1 时，记此时的直线为l 3，l 3与l 1的交点记为A ，求AB 的长；(3)当y =mx +n 与直线l 1的交点为整点(横、纵坐标均为整数)，且m 的值也为整数时，称y =mx +n 为“美好直线”．①在如图2所示的视窗下(-2.5≤x ≤2.5，-2.5≤y ≤2.5)，求y =mx +n 为“美好直线”时m 的值；②视窗的大小不变，改变其可视范围，且变化前后原点O 始终在视窗中心．现将图2中坐标系的单位长度变为原来的1k，使得在视窗内能看到所有“美好直线”与直线y =x +3的交点，求k 的最小整数值．47.(2023·山东济南·统考一模)(1)①如图1，等腰△ABC(BC为底)与等腰△ADE(DE为底)，∠BAC=∠DAE，则BD与CE的数量关系为；②如图2，矩形ABCD中，AB=3，AD=4，则sin∠DAC=；(2)如图3，在(1)②的条件下，点E在线段CD上运动，将AE绕点A顺时针旋转得到AF，使∠EAF=∠DAC，连接CF．当AE=32时，求CF的长度；(3)如图4，矩形ABCD中，若AB=23，AD=6，点E在线段CD上运动，将AE绕点A顺时针旋转得到AF，旋转角等于∠BAC，连结CF，AE中点为G，CF中点为H，若GH=13，直接写出DE的长．48.(2023·浙江温州·统考一模)如图，点E，F分别为矩形ABCD边AD，CD上的点，以BE为直径作⊙O交BF于点G，且EF与⊙O相切，连结EG．(1)若AE=EG，求证：△ABE≌△GBE．(2)若AB=2，tan∠EBF=12．①求DE的长．②连结AG，若△ABG是以AG为腰的等腰三角形，求所有满足条件的BC的长．(3)连结CG，若CG的延长线经过点A，且ED=EG，求CGEF的值．49.(2023春·山东济南·九年级校考阶段练习)小明同学和小红同学分别拿着一大一小两个等腰直角三角板，可分别记作△ABC和△ADE，其中∠BAC=∠DAE=90°．问题的产生：两位同学先按照图1摆放，点D，E在AB、AC上，发现BD和CE在数量和位置关系分别满足BD= CE，BD⊥CE．问题的探究：(1)将△ADE绕点A逆时针旋转一定角度，如图2，点D在△ABC内部，点E在△ABC外部，连接BD，CE，上述结论依然成立吗？如果成立，请证明，如果不成立，并说明理由．问题的延伸：继续将△ADE绕点A逆时针旋转，如图3，点D、E都在△ABC的外部，连接BD，CE，CD，EB，BD和CE相交于点H．(2)若BD=19，求四边形BCDE的面积．(3)若AB=3，AD=2，设CD2=x，EB2=y，直接写出y和x的函数关系式．50.(2023·湖南长沙·校联考模拟预测)对于平面直角坐标系xOy中的图形W1和图形W2，给出如下定义：在图形W1上存在两点A，B(点A，B可以重合)，在图形W2上存在两点M，N(点M，N可以重合)使得AM=2BN，则称图形W1和图形W2满足限距关系．(1)如图1，点C(3,0),D(0,-1),E(0,1)，点P在线段CE上运动(点P可以与点C，E重合)，连接OP,DP．①线段DP的最小值为，最大值为；线段OP的取值范围是；②点O与线段DE(填“是”或“否”)满足限距关系；(2)在(1)的条件下，如图2，⊙O的半径为1，线段FG与x轴、y轴正半轴分别交于点F，G，且FG∥EC，若线段FG与⊙O满足限距关系，求点G纵坐标的取值范围；(3)⊙O的半径为r(r>0)，点H，K是⊙O上的两个点，分别以H，K为圆心，3为半径作圆得到⊙H和⊙K，若对于任意点H，K，⊙H和⊙K都满足限距关系，直接写出r的取值范围；。
中考专题复习——探索性问题归类
中考备考——探索性问题归类一、找规律问题 1.（07年11．）在五环图案内，分别填写五个数a ，b ，c ，d ，e ，如图： ，其中a ，b ，c 是三个连续偶数（a < b ），d ，e 是两个连续奇数(d < e )，且满足a b c d e ++=+，例如： ．请你在0到20之间选择另一组符合条件的数填入右图：2. （08年12．）一组按规律排列的式子：a b 2-，25a b ，38a b -，411ab ，…(ab ≠0)．其中第7个式子是________，第n 个式子是________(n 为正整数)．3.（09年12．）如图，正方形纸片ABCD 的边长为1，M 、N 分别是AD 、BC 边上的点， 将纸片的一角沿过点B 的直线折叠，使点A 落在MN 上，落点记为A ′，折痕交AD 于点E ．若 M 、N 分别是AD 、BC 边的中点，则A ′N ＝________；若M 、N 分别是AD 、BC 边上距DC 最近的n 等分点(n ≥2，且n 为整数)，则A ′N ＝________(用含有n 的式子表示)．4.（09.东城一模12）.按一定规律排列的一列数依次为：1111112310152635，，，，，……，按此规律排列下去，这列数中的第９个数是 ．Ａ．861Ｂ．865 Ｃ．867 Ｄ．8696.已知：2222233+=⨯，2333388+=⨯，244441515+=⨯，…，若299a ab b+=⨯（a b ，为正整数），则ab =．7.观察下列顺序排列的等式：1234111111113243546a a a a =-=-=-=-，，，，…．试猜想第n个等式（n 为正整数）：n a = ．8.观察图给出的四个点阵，s 表示每个点阵中的点的个数，按照图形中的点的个数变化规律，猜想第n 个点阵中的点的个数s 为 .9.用火柴棒按下图中的方式搭图形，按照第1个 1s =第2个 5s = 第3个 9s = 第4个13s = ……这种方式搭下去，搭第n 个图形需____________根火柴棒．10.（2009年泸州）如图1，已知Rt △ABC 中，AC=3，BC= 4，过直角顶点C 作CA 1⊥AB ，垂足为A 1，再过A 1作A 1C 1⊥BC ，垂足为C 1，过C 1作C 1A 2⊥AB ，垂足为A 2，再过A 2作A 2C 2⊥BC ，垂足为C 2，…，这样一直做下去，得到了一组线段CA 1，A 1C 1，12C A ，…，则CA 1= ，=5554C A A C 图211（08昌平一模）如图2，在Rt ABC △中，90C = ∠，12BC AC ==，，把边长分别为123n x x x x ，，，，的n 个正方形依次放入ABC △中：第一个正方形CM 1P 1N 1的顶点分别放在Rt ABC △的各边上；第二个正方形M 1M 2P 2N 2的顶点分别放在11Rt APM △的各边上,……,其他正方形依次放入。
中考数学第二轮专题复习探索性问题二 新课标
中考数学第二轮专题复习探索性问题二 新课标（一）规律探索问题 【简要分析】规律探索问题是根据已知条件或所提供的若干个特例，通过观察、类比、归纳、揭示和发现题目所蕴含的本质规律与特征的一类探索性问题． 【典型考题例析】例1：观察下列各式：1×3=12＋2×1；2×4=22＋2×2；3×5=32＋2×3；……请你将猜想到的规律用自然数(1)n n表示出来： （2005年陕西省中考题目）分析与解答 观察比较以上各等到式知．等式左端是两个因数的乘积，前一个因数依次是1、2、3、……后一个因数依次是3、4、5、……它们都是连续的，且后一个因数比前一个因数均大2；等式右端是两项的和，前一个加数依次为：12、22、32、……后一个加数依次是连续自然数的2倍，因而猜想到的规律用自然(1)n n表示为：2(2)2n n n n ．例2：观察下列数表： 1 2 3 4 ... 第1行 2 3 4 5 ... 第2行 3 4 5 6 ... 第3行 4 5 6 7 (4)┇ ┇ ┇ ┇ 第 第 第 第 1 2 3 4 列 列 列 列根据数表所反映的规律，猜想第6行与第6列交叉点上的数应为 ．第n 行（n 为为正整数）与第n 列交叉点上的数应为 ．（2005年北京市丰台区中考题）分析与解答 本例属于数字规律的探索问题．经观察，本数表是一个n ×n 型表，每一行的第1个数字就是该行的序数，后面的第2、3、……、n 个数自然数递增的顺序排列．第n 行与第n 列的交叉点上的数就是第n 行的第n 个数．据些，第6行与第6列的交叉点上的数就是第6行的第6个数，即6＋5=11．第n 行的第n 个数为n ＋(n-1)=2n-1.例3：用同样大小的黑、白两种颜色的棋子摆设如图2-2-1所示的正方形图案．则第n 个图案需要用白色棋子 枚．（用含有n 的代数式表示）（2005年广东省茂名市中考题）分析与解答 根据图形提供的信息探索规律，是近几年较流行的一种探索规律型问题解决这尖问题首先要从简单图形入手，抓住随着“编号”或“序号”增加时，后一个图形与前一个图形相比，在数量上增加（或倍数）情况的变化，找出数量上的变化规律，从而推出一般性的结论．很显然，第1个正方形图案有棋子共32=9枚，其中黑色棋子有12=1枚，白色棋子有（32－12）枚；第2个正方形图案有棋子共42=16枚，其中黑色棋子有22=4枚，白色棋子有（42－22）枚；…图2-2-1第n 个第3个第2个 第1个由此可猜出想第n 个图案的白色棋子数为（n ＋2）2－n 2=4(n ＋1). 【提高训练4】1．观察下列各式，探索发现规律．1×3=3=22－1；3×5=15=42－1；5×7=35=62－1；7×9=63=82－1；9×11=99=102－1；… 用含正整数n 的等式表示你所发现的规律为 ．（2005年山东菏泽市中考题） 2．图2-2-2是用积木摆放的一组图案，观察图形并探索：第5个图案中共有 块积木．第n 个图形共有 块积木． （2005年内蒙古呼和浩特市中考题）3．观察下列各式： 11111112,23,34,334455…请你将猜想到的规律用含自然数n （n ≥1）的代数式表示出来，是 ． （2004年山西省中考题）4．观察下列图形（每个正方形的边长均为1）和相应等式，探索其中的规律： ①111122 ←→ ②222233 ←→ ③333344 ←→ ④444455←→ ……………………（1）写出第五个等式，并在下面给出的五个正方形上画出与之对应的图示：（2）猜想并写第n 个图形相对应的等式． （2005年河北省中考题） 【提高训练4答案】1．2(21)(21)(2)1n n n -+=- 2．225n 311(1)22n n n n n +=++++4．（1）555566⨯=-，图示略；（2）11n nn n n n ⨯=-++ （二）结论探索问题【简要分析】结论探索问题是指仅给出某种情境而没有明确指出结论，需要解题者去探索符合条件的一图2-2-2第三个第二个第一个←→类试题．这类探索问题的设问常以适合某种条件的结论“成立”、“不成立”、“是否成立”等语句加以表述，或直接问“有何结论”等．它与传统题的区别在于：探索问题的结论往往也是解题过程．【典型考题例析】例1：如图2-2-3，已知AB 是⊙O 的直径，AC 是弦，直线CD 切⊙O 于点C ，AD ⊥CD ，垂足为D ．（1） 求证：2ACAB AD（2） 若将直线CD 向上平移，交⊙O 于12C C 、两点，其他条件不变，可得到图2-2-4所示的图形，试探索12AC AC AB AD 、、、之间的关系，并说明理由．（3） 把直线1C D 继续向上平移，使弦12C C 与直径AB 相交（交点不与A ．B 重合），其他条件不变，请你在图2-2-5中画出变化后的图形，标好字母，并试着写与（2）相应的结论，判断你的结论是否成立？若不成立，请说明理由；若成立，请给出证明．（2005年内蒙古呼和浩特市中考题目）c 1图2-2-5图2-2-4图2-2-3C 2C 1D BAC 2C 1ODB A OD C BA分析与解答 第（1）题，连结BC ，证明△ACD ∽△ABC ；第（2）题，探索12AC AC AB AD 、、、所在的的两个三角形是否与（1）中有类似的相似；第（3）题的关键是在图2-2-5中正确画出图形．（1）连结BC ．∵AB 是⊙O 的直径，∴∠ACB=900．∵AD ⊥CD ，∴∠ADC=900． ∴∠ACD=∠ADC ，∵CD 切⊙O 于C ．∴△ACD ∽△ABC ．∴AB AC AC AD．∴2AC AB AD ．（2）关系式：12AC AC AB AD ．理由：连结1BC ．∵四边形12ABC C 是圆内接四边形，∴∠2AC D∠B ．同（1）有∠2ADC =∠1AC B ，∴△2ADC ∽△1AC B ，∴12AC AB AC AD，即12AC AC AB AD ．（3）如图2-2-5，结论：12AC AC AB AD ．图2-2-8(b)(a)PE O O DB C C A A理由：连结1BC ．同（1）有∠2ADC =∠1AC B ．又∵∠1C =∠Ｂ，∴△2ADC ∽△1AC B ．∴12AC AB AC AD，即12AC AC AB AD ．说明：本题是一道典型的结论探索题，题中设计的三个问题从特殊到一般，客观地反映了思维的渐进过程．解题的关键是先用常规方法证明第（1）小题的结论，然后第（2）．（3）小题仿照第（1）小题的方法连结1BC 去探索结论并给出证明．例2：如图2-2-6，已知E ．F 为ABCD 对角线DB 的三等分点，连结AE 并延长交DC 于P ，连结PF 并并延长交AB 于Q ．（1）在图2-2-6的备用图中，画出满足上述条件的图形，试用刻度尺在图2-2-6，图2-2-7中量得AQ 、BQ 的长度，估计AQ 、BQ 间的关系，并填入下表：AQ 长度 BQ 长度 AQ ．BQ 间的关系 图2-2-6中 图2-2-7中间的关系是 ． （2）上述（1）中的猜测AQ 、BQ 间的关系成立吗？为什么？（3）若将ABCD 改为梯形（AB ∥CD ），其他条件不变，此时（1）中猜测AQ ．BQ 间的关系是否成立？（不必说明理由） （2005年浙江省绍兴市中考题）分析与解答 本题是一道集操作、测量、猜想、证明于一体的结论开放性试题．解答本题的关键是准确进行测量，然后根据测量的结果合理、正确地猜想．（1） 填表格略．猜测：AQ=3BQ ．（2） 成立．∵四边形ABCD 是平行四边形，∴DC ∥AB ．∴△PDF ∽△QBF ． ∴DPDFBQ BF． ∵E ．F 为BD 的三等分点， ∴:2DP BQ ．同理:2AB PD ．∴:4AB BQ ． ∴:3AQ BQ，即3AQBQ ．（3） 成立．【提高训练5】 1．如图2-2-8，已知AC 、AB 是⊙O 的弦，AB>AC ．（1）在图2-2-8（a ）中，能否在AB 上确定一点E ，使得2ACAE AB ？为什么？（2）在图2-2-8（b ）中在条件（1）的结论下延长EC 到P ，连结PB ，如果PB=PE ，试判断PB 和⊙O 的位置关系，并说明理由．（2005年甘肃省中考题）图2-2-7F E ABCD 图2-2-6Q P F E D C B A图2-2-13图2-2-12QFP EC ABOMN O B A2．已知矩形ABCD 和点P ．当点P 在图2-2-9的位置时，则有结论：PBCPACPCDS SS．理由：过点P 作EF 垂直BC ，分别交AD 、BC 于E 、F 两点．∵11111()22222PBCPCDABCD S S BC PF AD PE BC PF PE BC EF S 矩形，又∵ 12PAC PCDPAD ABCD SSS S 矩形，∴PBC PAD PAC PCD PAD S S S S S ．∴PBCPACPCDSSS．请你参照上述信息，当点P 分别在图2-2-10、图2-2-11中的位置时，PBC S 、PAC S、PCD S又有怎样的数量关系？请写出你对上两种情况的猜想，并选择其中一种情况的猜想给予证明． （2005年黑龙江省中考题）图2-2-11PABCD 图2-2-10PD CBA3．已知A 为⊙O 上一点，B 为⊙A 与OA 的交点，⊙A 与O 的半径分别为r 、R ．（1）如图2-2-12，过点B 作⊙A 的切线与O 交于M 、N 两点，求证：2AM AN Rr ．（2）如图2-2-13，若⊙A 与⊙O 的交点为E 、F ，C 是EBF 上任意一点，过点C 作⊙A 的切线与⊙O 交于P 、Q 两点，试问2AP AQ Rr 是否成立？并证明你的结论且． （2004年天津市中考题）【提高训练5答案】1．（1）作法有多种，如在⊙O 上取点D ，使AD AC =，连结CD 交AB 于点E ，则有2AC AE AB =，证明略 （2）PB 是⊙O 的切线，连BO 并延长交⊙O 于F ，证∠AFB=∠BEP=∠ABP ，故PBO=9002．猜想结果：图2-2-10有结论：PBC PAC PCD S S S ∆∆∆=+，图2-2-11有结论：PBC PAC PCD S S S ∆∆∆=-．证明略．3．（1）延长AO 与⊙O 交于点D ，连结DM ，证明Rt △ABM ∽Rt △AMD ，由垂径定理得AM=AN ，又AB=r ，AD=2R ，∴2AM AN Rr = （2）提示：延长AO 与⊙O 交于点D ，连结DQ 、AC ，证Rt △ADQ ∽Rt △APC ，∵2,AD R AC r ==，∴2AP AQ Rr =（三）方案设计探索问题 【简要分析】方案设计探索问题，指的是提出一个数学问题情况如几何图形或图案的设计，物长物高的测量等，要求考生按要求设计某种方案来解决问题的一类探索题．图2-2-16花园【典型考题例析】例1：请用几何图形“△”、“││”、“⌒”（一个三角形，两条平行线，一个半圆，如图2-2-14）作为构件，尽可能构思独特且有意义的图形，并写一两句帖切、诙谐的解说词．（至少两幅）． （2005年青海省湟中县中考题目）分析与解答 这是几何构件类方案设计题．解答这类问题无固定的模式可套，需要考生去探索、创新．现给出两个参考作案（如图2-2-15），请大家开动脑筋，再设计几幅出来．图2-2-15犹有尽时海龟虽寿天涯共此时海上生明月例2：在某居民小区的中心地带，留有一块长16m ，宽12m 的矩形空地，计划用于建造一个花圆，设计要求：花圆面积为空地面积的一半，且整体图案成轴对称图形．（1）小明的设计方案如图2-2-16所示，其中花园四周是人行道，且人行道的宽度都相等，你知道人行道的宽度是多少吗?，请通过计算，给予解答．（2）其实，设计的方案可以是多种多样的，请你按设计要求，另设计一种方案．（2005年广西钦州市中考题）分析与解答 本例集计算、设计于一体，综合考查了学生，运用数学知识解决实际问题的能力．（1）设人行道宽为xm ，根据题意，得 1(162)(122)16122x x ．解之，得122,12(x x 舍去）． 人行道的宽度为2m.（2）符合要求的答案很多，如图2-2-17的①～④均可．其中图①中的花园是底边长为16M 的等腰三角形,图②中的花园是两边底长为8M 的等腰三角形.图③中的花园是顶点分别是矩形中点的菱形,图④中的花园是上底与下底之和为16的等腰梯形．例3：已知：如图2-2-18，现有a a 、b b 的正方形纸片和a b 的矩形纸片各若干块，试选用这些纸片（每种纸片至少用一次）拼成一个矩形（每两个纸片之间既不重叠，也无空隙，拼出的图中必须保留拼图痕迹），使拼出的图形面积为22252aabb ，并标出此矩形的长和宽．（2005年江苏省盐城市中考题）分析与解答 本题是一道实践操作的拼图设计题．解决这类问题我们应从图形的面积着手进行考虑，看看要拼成的矩形与已知正方形、矩形的面积有何倍数关系，然后尝试着进行拼图，图2-2-18b b b a aa图2-2-174()3()2()1()花园花园花园花园花园下面给出两种拼法（图2-2-19）供参考．例4：高为12.6米的的教学楼ED 前有一棵大树AB （如图2-2-20）．（1）某一时刻测得大树AB ，教学楼ED 在阳光下的投影长分别是BC=2．4米、DF=7．2米．求大树AB 的高度．（2）用刻度尺、高为h 米的测角仪，请你设计另一种测量大树AB 高度的方案．要求：①在图2-2-21上，画出你设计的测量方案示意图，并将应测数据标记在图上（长度用字母m 、n ……表示，角度用希腊字母、……表示）；②根据你所画的示意图和标注的数据．计算大树AB的高度．（用字母表示） （2005年江苏省泰州市中考题）分析与解答 本例属于相似三角形和解直角三角形应用类的方案设计问题． （1）连结AC 、EF ，则有AC ∥EF ，易得△ABC ～△EDF ，∴AB BC ED DF ，∴ 2.412.67.2AB，∴ 4.2AB ．故大树AB 的高度为4．2米．（2）方案很多，下面提供两种设计方案供参考．方案1：如图2-2-22，,tan ,MG BN m AG m ∴(tan )AB m h 米．方案2：如图2-2-23，,cotcotm NFME m AG，∴()cotcotm AB h 米．图2-2-19拼法二拼法一2a+b a+2b a+2b 2a+b 图2-2-21图2-2-20B F A F EC D B A 光线【提高训练6】1．在图2-2-24的方格纸中设计一个轴对称图案．在这个图案中必须用到等腰三角形、正方形、圆三种基本图形． （2005年宁夏灵武市中考题）2．在一次数学探索活动中，小强用两条直线把平行四边形ABCD 分别割成四部分，使含有一组对项角的两个图形全等． 图2-2-24（1）根据小强的分割方法，你认为把平行四边形分割成满足以上全等关系的直线有 组． （2）请在图2-2-25的三个平行四边形中画出满足小强分割方法的直线．（3）由上述实验操作过程，你发现所画的直线有什么规律？ （2005年贵州省贵阳市中考题）3．如图2-2-26，A 、B 两点被池塘隔开，为测量AB 两点的距离，在AB 外选一点C ，连结AC 和BC ，并分别找出AB 和BC 的中点M 、N ，如果测行MN=20m ，那么AB=2×20m=40m ．（1）测AB 距离也可由图2-2-27所示用三角形相似的知识来解决，请根据题意填空：延长AC 到D ，使12CDAC ．延长BC 到E ，使CE= ．则由相似三角形得：AB= ． （2）测AB 距离还可由三角形全等的知识来设计测量的方案，求出AB 的长，请用上面类似的方法，在图2-2-28中画出图形，并叙述你的测量方案．（2005年辽宁省大连市中考题）4．阳光小区有一块正方形空地,设计用作休闲场地和绿化场地.如图2-2-29是小聪根据正方形空地完成的设计方案示意图(阴影部分为绿化场地),请你用圆规和直尺在同样的正方形内(图2-2-30、图2-2-31)，画出二种不同于小聪的设计方案示意图，使它们的绿化面积（用阴影表示）与图2-2-29中的绿化面相同（不要求写画法）（2005年湖北省孝感市中考题）．图2-2-31图2-2-30图2-2-29【提高训练6答案】图2-2-25A B C D A B C D DC BA1．略 2．(1)无数 (2)只要两条直线都过对角线的交点就行 (3)这两条直线过平行四边形的对称中心(或对角线的交点) 3．(1)12BC 2DE (2)延长AC 到D ，使CD=AC ，延长BC 到E ，使CE=BC ，连结DE ，则AB=DE 4．设计方案图略． （四）存在性探索问题 【简要分析】存在性探索问题是指在某种题设条件下，判断具有某种性质的数学对象是否存在的一类问题．解题的策略与方法是：先假设数学对象存在．以此为条件进行运算或推理，若无矛盾，说明假设正确．由此得出符合条件的数学对象存在；否则说明不存在． 【典型考题例析】例1：已知：抛物线2()1yx m 与x 轴相交于A 、B （B 在A 的右边），与y 轴的交点为C ．当点B 原点的右边，点C 在原点的下方时，是否存在△BOC 为等腰三角形的情形？若存在，求出m 的值，若不存在，请说明理由．分析与解答 当0y时，2()10x m ，即有，2()1,x m ∴11,x m ，21x m ，∴(1,0),(1,0)A m B m ．∵点B 在原点右边，∴ 1.OB m 当0x时，21ym ，点C 在原点下方，∴21OCm ．假如△BOC 是等腰直角三角形,则有OB=OC ．即211mm ．解之，得122,1m m ．当1m 时，21OCm ，不符合题意，∴1m舍去．∴存在△BOC 为等腰直角三角形，此时2m ．例2：如图2-2-33，已知O 为坐标原点，∠AOB=300，∠ABO=900，且点A 的坐标为（2，0）．（1）求点B 的坐标． （2）若二次函数2yax bx c 的图象经过A 、B 、O 三点，求此二次函数的解析式． （3）在（2）中的二次函数图象的OB 段（不包括点O 、B ）上，是否存在一点C ，使得四边形ABCD 的面积最大？若存在，求出这个最大值及此时点C 的坐标，若不存在，请说明理由． （2005年四川省资阳市中考题）分析与解答 （1）在Rt △OAB 中，∵∠AOB=300，∴3B 作BD 垂直于x 轴，垂足为D ，则33,2OD BD ==B 的坐标为33(2． （2）将A （2，0）、B 33(2、O （0，0）三点的坐标代入2y ax bx c =++，得 420933420a b c a b c c ++=⎧⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩，解得23430a b c ===． OAB C DEF 图2-2-33∴二次函数解板式为22343y x x =． （3）设存在点223433(,)(0)2C x x x x <<其中，使四边形ABCD 面积最大． ∵△OAB 面积为定值，∴只要△OBC 面积最大，四边形ABCO 就有最大面积．过点C 作x 轴的垂线CE ，垂足为E ，交OB 于点F ，则11132224OBCOCFBCFSSSCF OE CF ED CF OD CF =+=+==．而 2223433233C F CF y y x x x x x =-==． ∴22343OBCSx x =． ∴当34x =时，△OBC 面积蛎，最大面积为332．此时，点C 坐标为353(,48，四边 形ABCD 的面积为25332． 【提高训练7】1．如图2-2-34，平面直角坐标系中，Rt △ABC 的斜边AB 在x 轴上，项点C 在y 轴的负半轴上，3tan 4ABC ∠=，点P 在线段OC 上，且PO 、PC 的长（PO<PC ）是方程212270x x -+=的两根．（1）求P 点的坐标．（2）求AP 的长．（3）在x 轴上是否存在点Q ，使得以A 、C 、P 、Q 为项点的四边形是梯形？若存在，请直接写出直线PQ 的解析式；若不存在，主说明理由．（2005年黑龙江省中考题）2．如图2-2-35，已知两点A （-1，0）、B （4，0）在x 轴上，以AB 为直径的半圆P 交y 轴于点C ．（1）求经过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式．（2）设AC 的垂直平分线交OC 于D ，连结AD 并延长AD 交半圆P 于点E ，AC 与CE 相等吗？请证明你的结论．（3）设点M 为x 轴负半轴上一点，12OM AE =，是否存在过点M 的直线，使该直线与（1）中所得抛物线的两个交点到y 轴的距离相等？若相存在，求出这条直线对应函数的解析式；若不存在，请说明理由． （2005年甘肃省中考题）图2-2-34xyC BAO图2-2-354-1OPED C BA用心 爱心 专心 115号编辑 113．如图2-2-36，已知二次函数223y ax x =++的图象与x 轴交于点A 、点B （点B 在x 轴的下半轴上），与y 轴交于点C ，其项点为D ，直线DC 的函数关系式为3y kx =+，又tan 1OBC ∠=．（1）求,a k 的值．（2）探究：在该二次函数的图象上是否存在点P （点P 与B 、C 不重合），使得△PBC 是以BC 为一条直角边的直角三角形？若存在，求出P 的坐标；若不存在，请说明理由．（2005年广东省茂名中考题）【提高训练5答案】1．（1）P （0，-3） （2）310AP = （3）存在，直线PQ 的解析式为433y x =--或1312y x =-- 2．（1）213222y x x =-++ （2）AC CE =，证明略 （3）不存在符合要求的直线，连BE ．在Rt △AOD 中，可得54AD =，由△AOD ∽△AEB 得AE=4．故点M 的坐标为（-2，0）．设过点M 的直线的解析式为y kx b =+，将点M 的坐标代入2y kx k =+，再代入抛物线方程得213()22022x k x k +-+-=．由题意知此方程的两根互为相反数，故32k =．这时方程无实数根 3．（1）1,1a k =-= （2）二次函数223y x x =-++的图象上存在点P （1，4）或P （-2，-5），使得△PBC 是以BC 为一条直角边的直角三角形．图2-2-36x y O DC B A。
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(探索性问题专题)例3．（2006广东）如图所示，在平面直角坐标中，四边形OABC 是等腰梯形，BC ∥OA ，OA ＝7，AB ＝4，∠ COA ＝60°，点P 为x 轴上的—个动点，点P 不与点0、点A 重合．连结CP ，过点P 作PD 交AB 于点D ．（1）求点B 的坐标； （2）当点P 运动什么位置时，△OCP 为等腰三角形，求这时点P 的坐标；（3）当点P 运动什么位置时，使得∠CPD ＝∠OAB ，且AB BD ＝85，求这时点P 坐标．[解析]（1）；过C 作CD ⊥OA 于A ，BE⊥OA 于E 则△OCD ≌△ABE ，四边形CDEB 为矩形∴OD ＝AE ，CD ＝BE∵OC ＝AB ＝4，∠COA ＝60°∴CD＝，OD ＝2∴CB ＝DE ＝3∴OE ＝OD＋DE ＝5又∵BE ＝CD＝∴B （5，）（2）∵∠COA ＝60°，△OCP 为等腰三角形∴△OCP 是等边三角形∴OP ＝OC ＝4∴P （4，0）即P 运动到（4，0）时，△OCP 为等腰三角形（3∵∠CPD ＝∠OAB ＝∠COP ＝60°∴∠OPC ＋∠DPA ＝120°又∵∠PDA ＋∠DPA ＝120°∴∠OPC ＝∠PDA ∵∠OCP ＝∠A ＝60° ∴△COP ∽△PAD∴OP OC AD AP =∵58BD AB =，AB ＝4 ∴BD ＝52∴AD ＝32 即 4372OP OP =-∴276OP OP -=得OP ＝1或6∴P 点坐标为（1，0）或（6，0）例6．（07山东滨州）如图1所示，在ABC △中，2A B A C ==，90A =∠，O 为BC 的中点，动点E 在BA 边上自由移动，动点F 在AC 边上自由移动． （1）点E F ，的移动过程中，OEF △是否能成为45EOF =∠的等腰三角形？若能，请指出OEF △为等腰三角形时动点E F ，的位置．若不能，请说明理由．（2）当45EOF =∠时，设BE x =，CF y =，求y 与x 之间的函数解析式，写出x 的取值范围．（3）在满足（2）中的条件时，若以O 为圆心的圆与AB 相切（如图2），试探究直线EF 与O 的位置关系，并证明你的结论．解：如图，（1）点E F ，移动的过程中，OEF △能成为45EOF ∠=°的等腰三角形．此时点E F ，的位置分别是：①E 是BA 的中点，F 与A 重合．②BE CF ==．③E 与A 重合，F 是AC 的中点．图1 C图2B（2）在OEB △和FOC △中，135EOB FOC ∠+∠=°135EOB OEB ∠+∠=°， FOC OEB ∠=∠∴．又B C ∠=∠∵，OEB FOC ∴△∽△．BE BO CO CF =∴． BE x=∵，CF y =，OB OC ===， 2(12)y x x=∴≤≤． （3）EF 与O 相切． OEB FOC∵△∽△， BE OE CO OF =∴． BE OE BO OF =∴．即BE BO OE OF=． 又45B EOF ∠=∠=∵°， BEO OEF ∴△∽△． BEO OEF ∠=∠∴． ∴点O 到AB 和EF 的距离相等． AB ∵与O 相切，∴点O 到EF 的距离等于O 的半径．EF ∴与O 相切．（三）、存在探索型例8．(2006武汉市)已知：二次函数y ＝x 2 -(m ＋1)x ＋m 的图象交x 轴于A (x 1，0)、B (x 2，0)两点，交y 轴正半轴于点C ，且x 12 ＋x 22 ＝10．⑴求此二次函数的解析式；⑵是否存在过点D (0，-25)的直线与抛物线交于点M 、N ，与x 轴交于点E ，使得点M 、N 关于点E 对称？若存在，求直线MN 的解析式；若不存在，请说明理由．分析与解答 ⑴依题意，得x 1x 2＝m ，x 12 ＋x 22 ＝10， ∵x 1 ＋x 2 ＝ m ＋1，∴(x 1 ＋x 2)2 -2x 1x 2 ＝10，∴(m ＋1)2 -2m ＝10，m ＝3或m ＝ -3，又∵点C 在y 轴的正半轴上，∴m ＝3．∴所求抛物线的解析式为y ＝x 2 -4x ＋3．⑵假设存在过点D (0，-25)的直线与抛物线交于M (x M ，y M )、N (x N ，y N )两点，与x 轴交于点E ，使得M 、N 两点关于点E 对称．∵M 、N 两点关于点E 对称，∴y M ＋y N ＝0. 设直线MN 的解析式为：y ＝kx -25． 由⎪⎩⎪⎨⎧=+-=.25-kx y 3x 4x y 2，得x 2 -(k ＋4)x ＋211＝0，∴x M ＋x N ＝4＋k ，∴y M ＋y N ＝k (x M ＋x N )-5＝0．∴k (k ＋4)-5＝0，∴k ＝1或k ＝ -5．当k ＝-5时，方程x 2 -(k ＋4)x ＋211＝0的判别式⊿＜0，∴k ＝1，∴直线MN 的解析式为y ＝x -25．∴存在过点D (0，-25)的直线与抛物线交于M 、N 两点，与x 轴交于点E ，使得M 、N 两点关于点E 对称．例9．（2007乐山）如图（13），在矩形ABCD 中，4AB =，10AD =．直角尺的直角顶点P 在AD 上滑动时（点P 与A D ，不重合），一直角边经过点C ，另一直角边AB 交于点E ．我们知道，结论“Rt Rt AEP DPC △∽△”成立．（1）当30CPD =∠时，求AE 的长；（2）是否存在这样的点P ，使D P C △的周长等于AEP △周长的2倍？若存在，求出DP 的长；若不存在，请说明理由． 解（1）在Rt PCD △中，由tan CD CPD PD =∠得44tan tan 30CD PD CPD ===∠ 10AP AD PD ∴=-=-由AEP DPC △∽△知AE AP PD CD =，12AP PD AE CD∴==-． （2）假设存在满足条件的点P ，设DP x =，则10AP x =-由AEP DPC △∽△知2CDAP =，4210x∴=-，解得8x =， 图（13）此时2AP =，4AE =符合题意．例12．（2007资阳）设a 1＝32－12，a 2＝52－32，…，a n ＝(2n ＋1)2－(2n －1)2 (n 为大于0的自然数)．（1） 探究a n 是否为8的倍数，并用文字语言表述你所获得的结论；（2） 若一个数的算术平方根是一个自然数，则称这个数是“完全平方数”. 试找出a 1，a 2，…，a n ，…这一列数中从小到大排列的前4个完全平方数，并指出当n 满足什么条件时，a n 为完全平方数(不必说明理由) ．解：（1） ∵ a n ＝(2n ＋1)2－(2n －1)2＝224414418n n n n n ++-+-=，又 n 为非零的自然数，∴ a n 是8的倍数．这个结论用文字语言表述为：两个连续奇数的平方差是8的倍数 ．说明：第一步用完全平方公式展开各1分，正确化简1分．（2） 这一列数中从小到大排列的前4个完全平方数为16，64，144，256．n 为一个完全平方数的2倍时，a n 为完全平方数 ．知识巩固训练（题组训练）4．如图，AB 是⊙O 的直径，EF 是⊙O 的切线，切点是C ．点D 是EF 上一个动点，连接AD ．试探索点D 运动到什么位置时，AC 是∠BAD 的平分线，请说明理由．6．（20XX 年常德市）如图，P 是等边三角形ABC 内的一点，连结PA 、PB 、PC ，以BP •为边作∠PBQ ＝60°，且BQ＝BP，连结CQ．（1）观察并猜想AP与CQ之间的大小关系，并证明你的结论．（2）若PA：PB：PC＝3：4：5，连结PQ，试判断△PQC的形状，并说明理由．6．（1）证明△BPA≌△BQC，AP＝CQ（2）△PQC是直角三角形，∵PA：PB：PC＝3：4：5，设PA＝3k，PB＝4k，PC＝5k，∵∠PBQ＝60°，BP＝BQ，∴△PBQ是等边三角形，∴PQ＝PB＝4k，在△PQC中，∵PQ2＋QC2＝（4k）2＋（3k）2＝25k2，PC2＝（5k）2＝25k2，∴PQ2＋QC2＝PC2，∴△PQC是Rt△．7．如图，AB是⊙O的直径，AD、BC、DC都是⊙O的切点，A、B、E分别是切点．（1）判定△COD的形状，并说明理由．（2）设AD＝a，BC＝b，⊙O的半径为r，试探究r与a，b之间满足的关系式，并说明理由．7．（1）△COD是直角三角形，连OE，由圆的切线的性质可证得：•△OAD≌△OED，△OEC ≌△OBC，∴∠AOD＝∠EOD，∠EOC＝∠BOC，可证得∠DOC ＝90°，•所以△COD是直角三角形．（2）r与a、b之间满足的关系是r2＝ab．证明△OAD∽△CBO，得OA ADBC OB=，OA·OB＝AD·BC即r2＝ab．（注意“特殊的直角梯形”）8．（20XX年绵阳市）在正方形ABCD中，点P是CD上一动点，连结PA，分别过点B、D作BE⊥PA、DF⊥PA，垂足分别为E、F，如图①．（1）请探索BE、DF、EF这三条线段长度具有怎样的数量关系．若点P在DC•的延长线上（如图②），那么这三条线段的长度之间又具有怎样的数量关系？若点P在CD•的延长线上呢（如图③）？请分别直接写出结论；（2）请在（1）中的三个结论中选择一个加以证明．8．解：（1）①BE＝DF＋EF，②BE＝DF－EF，③EF＝BE ＋DF．9．（2007云南省）已知：如图，抛物线2y ax bx c=++经过(1,0)A、(5,0)B、(0,5)C三点．（1）求抛物线的函数关系式；（2若过点C的直线y kx b=+与抛物线相交于点E（4，m），请求出△CBE的面积S的值；（3）在抛物线上求一点0P 使得△ABP 0为等腰三角形并写出0P 点的坐标；（4）除（3）中所求的0P 点外，在抛物线上是否还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形？若存在，请求出一共有几个满足条件的点P （要求简要说明理由，但不证明）；若不存在这样的点P ，请说明理由．9．解：（1）∵抛物线经过点(1,0)A 、(5,0)B ， ∴(1)(5)y a x x =--．又∵抛物线经过点(0,5)C ∴55a =，1a =．∴抛物线的解析式：2(1)(5)65y x x x x =--=-+．（2）∵E 点在抛物线上，∴m ＝42–4×6＋5 ＝ －3．∵直线y ＝ kx ＋b 过点C （0， 5）、E （4， –3），∴5,4 3.b k b =⎧⎨+=-⎩解得k ＝ -2，b ＝ 5． 设直线y ＝-2x ＋5与x 轴的交点为D ，当y ＝0时，-2x ＋5＝0，解得x ＝52．∴D 点的坐标为（52，0）．∴S ＝S △BDC ＋ S △BDE＝1515(5)5+(5)32222⨯-⨯⨯-⨯＝10． （3）∵抛物线的顶点0(3,4)P -既在抛物线的对称轴上又在抛物线上，∴点0(3,4)P -为所求满足条件的点．（4）除0P 点外，在抛物线上还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形．理由如下：∵004AP BP ===>，∴分别以A 、B 为圆心半径长为4画圆，分别与抛物线交于点B 、1P 、2P 、3P 、A 、4P 、5P 、6P ，除去B 、A 两个点外，其余6个点为满足条件的点．13（07日照）如图，直线EF 将矩形纸片ABCD 分成面积相等的两部分，E 、F 分别与BC 交于点E ，与AD 交于点F （E ，F 不与顶点重合），设AB ＝a ，AD ＝b ，BE ＝x ．(Ⅰ)求证：AF ＝EC ；(Ⅱ)用剪刀将纸片沿直线EF 剪开后，再将纸片ABEF 沿AB 对称翻折，然后平移拼接在梯形ECDF 的下方，使一底边重合，直腰落在边DC 的延长线上，拼接后，下方的梯形记作EE′B′C ．（1）求出直线EE ′分别经过原矩形的顶点A 和顶点D 时，所对应的 x︰b 的值；（2）在直线EE ′经过原矩形的一个顶点的情形下，连接B E′，直线BE ′与EF 是否平行？你若认为平行，请给予证明；你若认为不平行，请你说明当a 与b 满足什么关系时，它们垂直？13．解：(Ⅰ)证明：∵AB ＝a ，AD ＝b ，BE ＝x ，S 梯形ABEF ＝ S 梯形CDFE ． ∴21a (x ＋AF )＝21a (EC ＋b －AF )， ∴2AF ＝EC ＋(b －x )．又∵EC ＝b －x ，∴2AF ＝2EC ，即AF ＝EC ；(Ⅱ)（1）当直线EE′经过原矩形的顶点D时，如图（一），∵EC ∥E ′B ′， ∴B E EC''＝B D DC '．由EC ＝b －x ，E ′B ′＝EB ＝x ， DB ′＝DC ＋CB ′＝2a ， 得a a x x b 2=-，∴x ︰b ＝32；当直线E′E 经过原矩形的顶点A 时，如图（二）， 在梯形AE ′B ′D 中，∵EC ∥E ′B ′，点C 是DB ′的中点，∴CE ＝21(AD ＋ E ′B ′)， 即b －x ＝21（b ＋x ），∴x ︰b ＝31．（2） 如图（一）， 当直线EE′ 经过原矩形的顶点D 时，BE ′∥EF ．证明：连接BF ．∵FD ∥BE ， FD ＝BE ，∴四边形FBED 是平行四边形， ∴FB ∥DE ， FB ＝DE ，又∵EC ∥E ′B ′， 点C 是DB ′的中点，∴DE ＝EE ′，∴FB ∥EE ′， FB ＝ EE ′，∴四边形BE ′EF 是平行四边形∴BE ′∥EF ．如图（二）， 当直线EE′ 经过原矩形的顶点A 时，显然BE ′与EF 不平行，设直线EF 与BE′交于点G .过点E ′作E ′M ⊥BC 于M ， 则E ′M ＝a .．∵x ︰b ＝31，∴EM ＝31BC ＝31b ． 若BE′与EF 垂直，则有∠GBE ＋∠BEG ＝90°，又∵∠BEG ＝∠FEC ＝∠MEE ′，∠MEE ′＋∠ME ′E ＝90°，∴∠GBE ＝∠ME ′E ．在Rt △BME ′中，tan ∠E ′BM ＝ tan ∠GBE ＝BM M E '＝b a 32． 在Rt △EME ′中，tan ∠ME ′E ＝M E EM '＝a b 31，∴b a 32＝a b 31． 又∵a ＞0，b ＞0，=b a 32，∴当=b a 32时，BE′与EF 垂直．17．(2006江苏泰州市)如图2－2－5，每个正方形点阵均被一直线分成两个三角形点阵，根据图中提供的信息，用含n 的等式表示第n 个正方形点阵中的规律_2)1n (n -＋2)1n (n +＝n 2或1＋2＋…＋(n -1)＋1＋2＋…＋n ＝n 2______．19．（2007内江）如图（11），某小区有东西方向的街道3条，南北方向的街道4条，从位置A 出发沿街道行进到达位置B ，要求路程最短，研究共有多少种不同的走法．小东是这样想的：要使路程最短，就不能走“回头路”，只能分五步来完成，其中三步向右行进，两步向上行进，如果用用数字“1”表示向右行进，数字“2”表示向上行进，图2-2-5…… ……211= 2363+= 26104+= 2132+=那么“11221”与“11212”就表示两种符合要求的不同走法，请你思考后回答：符合要求的不同走法共有____10____种．20．（1）观察一列数2，4，8，16，32，…，发现从第二项开始，每一项与前一项之比是一个常数，这个常数是________；根据此规律，如果n a （n 为正整数）表示这个数列的第n 项，那么18a =________，n a =________；（2）如果欲求232013333+++++的值，可令232013333S =+++++ 将①式两边同乘以3，得_______________________由②减去①式，得S =____________________．（3）用由特殊到一般的方法知：若数列123n a a a a ，，，，，从第二项开始每一项与前一项之比的常数为q ，则n a =________（用含1a q n ，，的代数式表示），如果这个常数1q ≠，那么123n a a a a ++++=________（用含1a q n ，，的代数式表示）．20．解：（1）2； 218； 2n ；（2）3S ＝3＋32＋33＋34＋…＋321； S ＝)13(2121-； （3）a 1q n －1； 1)1(1--q q a n ．B 图（11） A28．（07山东东营）根据以下10个乘积，回答问题：11×29； 12×28； 13×27； 14×26； 15×25； 16×24； 17×23； 18×22； 19×21； 20×20．（1）试将以上各乘积分别写成一个“□2－○2”（两数平方差）的形式，并写出其中一个的思考过程；（2）将以上10个乘积按照从小到大的顺序排列起来；（3）试由⑴、⑵猜测一个一般性的结论．（不要求证明）28．⑴11×29＝202－92；12×28＝202－82；13×27＝202－72；14×26＝202－62；15×25＝202－52；16×24＝202－42；17×23＝202－32；18×22＝202－22；19×21＝202－12；20×20＝202－02．例如，11×29；假设11×29＝□2－○2，因为□2－○2＝（□＋○）（□－○）；所以，可以令□－○＝11，□＋○＝29．解得，□＝20，○＝9．故229202911-=⨯．（或11×29＝（20－9）（20＋9）＝202－92 ．⑵ 这10个乘积按照从小到大的顺序依次是：1129122813271426⨯<⨯<⨯<⨯<152516241723⨯<⨯<⨯<182219212020⨯<⨯<⨯．⑶ ① 若40=+b a ，a ，b 是自然数，则ab ≤202＝400．②若a＋b＝40，则ab≤202＝400．③若a＋b＝m，a，b是自然数，则ab≤22m⎛⎫⎪⎝⎭．④若a＋b＝m，则ab≤22m⎛⎫⎪⎝⎭．⑤若a1＋b1＝a2＋b2＝a3＋b3＝…＝a n＋b n＝40．且| a1－b1|≥|a2－b2|≥|a3－b3|≥…≥| a n－b n|，则a1b1≤a2b2≤a3b3≤…≤a n b n．⑥若a1＋b1＝a2＋b2＝a3＋b3＝…＝a n＋b n＝m．且| a1－b1|≥|a2－b2|≥|a3－b3|≥…≥| a n－b n|，则a1b1≤a2b2≤a3b3≤…≤a n b n．。