2013中考数学压轴题 函数直角三角形问题精选解析(一)
2013年中考数学试卷分类汇编 解直角三角形(三角函数应用)
解直角三角形(三角函数应用)1、(绵阳市2013年)如图,在两建筑物之间有一旗杆,高15米,从A 点经过旗杆顶点恰好看到矮建筑物的墙角C 点,且俯角α为60º,又从A 点测得D 点的俯角β为30º,若旗杆底点G 为BC 的中点,则矮建筑物的高CD为( A )A .20米B .米C .米D .米[解析]GE//AB//CD ,BC=2GC ,GE=15米,AB=2GE=30米,AF=BC=AB•cot ∠ACB=30×cot60º=10 3 米,DF=AF •tan30º=10 3 ×33=10米,CD=AB-DF=30-10=20米。
2、(2013杭州)在Rt△ABC 中,∠C=90°,若AB=4,sinA=,则斜边上的高等于( )A .B .C .D .考点:解直角三角形.专题:计算题.分析:在直角三角形ABC 中,由AB 与sinA 的值,求出BC 的长,根据勾股定理求出AC 的长,根据面积法求出CD 的长,即为斜边上的高.解答:解:根据题意画出图形,如图所示,在Rt△ABC 中,AB=4,sinA=,∴BC=ABsinA=2.4,根据勾股定理得:AC==3.2,∵S △ABC =AC•BC=AB•CD, ∴CD==. 故选B点评:此题考查了解直角三角形,涉及的知识有:锐角三角函数定义,勾股定理,以及三角形的面积求法,熟练掌握定理及法则是解本题的关键.3、(2013•绥化)如图,在△ABC 中,AD⊥BC 于点D ,AB=8,∠ABD=30°,∠CAD=45°,求BC 的长.AB=4AD=4.+44、(2013•鄂州)著名画家达芬奇不仅画艺超群,同时还是一个数学家、发明家.他曾经设计过一种圆规如图所示,有两个互相垂直的滑槽(滑槽宽度忽略不计),一根没有弹性的木棒的两端A、B能在滑槽内自由滑动,将笔插入位于木棒中点P处的小孔中,随着木棒的滑动就可以画出一个圆来.若AB=20cm,则画出的圆的半径为10 cm.AB5、(2013安顺)在Rt△ABC中,∠C=90°,,BC=8,则△ABC的面积为.考点:解直角三角形.专题:计算题.分析:根据tanA的值及BC的长度可求出AC的长度,然后利用三角形的面积公式进行计算即可.解答:解:∵tanA==,∴AC=6,∴△ABC的面积为×6×8=24.故答案为:24.点评:本题考查解直角三角形的知识,比较简单,关键是掌握在直角三角形中正切的表示形式,从而得出三角形的两条直角边,进而得出三角形的面积.6、(11-4解直角三角形的实际应用·2013东营中考)某校研究性学习小组测量学校旗杆AB的高度,如图在教学楼一楼C处测得旗杆顶部的仰角为60︒,在教学楼三楼D处测得旗杆顶部的仰角为30︒,旗杆底部与教学楼一楼在同一水平线上,已知每层楼的高度为3米,则旗杆AB的高度为米.15. 9.解析:过B 作BE ⊥CD 于点E ,设旗杆AB 的高度为x ,在Rt ABC ∆中,tan AB ACB AC ∠=,所以tan tan 60AB x AC x ACB ====∠︒,在Rt BDE ∆中,BE AC x ==,60BOE ∠=︒,tan BE BDE DE ∠=,所以1tan 3BE DE x BDE===∠,因为CE=AB=x ,所以163DC CE DE x x =-=-=,所以x=9,故旗杆的高度为9米.7、(2013•常德)如图,在△ABC 中,AD 是BC 边上的高,AE 是BC 边上的中线,∠C=45°,sinB=,AD=1.(1)求BC 的长;(2)求tan∠DAE 的值.BD=2sinB=,∴AB==3∴BD==2∴BC=BD+DC=2∴CE=BC=+CD=﹣∴tan∠DAE==.8、(13年山东青岛、20)如图,马路的两边CF 、DE 互相平行,线段CD 为人行横道,马路两侧的A 、B 两点分别表示车站和超市。
2013年上海中考数学压轴题及解析分类汇编
2013年中考数学压轴题及解析分类汇编中考数学压轴:相似三角形问题中考数学压轴:等腰三角形问题中考数学压轴:直角三角形问题中考数学压轴:平行四边形问题中考数学压轴:梯形问题中考数学压轴:面积问题2013中考数学压轴题:函数相似三角形问题(一)例1直线113y x=-+分别交x轴、y轴于A、B两点,△AOB绕点O按逆时针方向旋转90°后得到△COD,抛物线y=ax2+bx+c经过A、C、D三点.(1) 写出点A、B、C、D的坐标;(2) 求经过A、C、D三点的抛物线表达式,并求抛物线顶点G的坐标;(3) 在直线BG上是否存在点Q,使得以点A、B、Q为顶点的三角形与△COD相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.图1动感体验请打开几何画板文件名“11闸北25”,拖动点Q在直线BG上运动,可以体验到,△ABQ的两条直角边的比为1∶3共有四种情况,点B上、下各有两种.思路点拨1.图形在旋转过程中,对应线段相等,对应角相等,对应线段的夹角等于旋转角.2.用待定系数法求抛物线的解析式,用配方法求顶点坐标.3.第(3)题判断∠ABQ=90°是解题的前提.4.△ABQ与△COD相似,按照直角边的比分两种情况,每种情况又按照点Q与点B的位置关系分上下两种情形,点Q共有4个.满分解答(1)A(3,0),B(0,1),C(0,3),D(-1,0).(2)因为抛物线y=ax2+bx+c经过A(3,0)、C(0,3)、D(-1,0) 三点,所以930,3,0.a b cca b c++=⎧⎪=⎨⎪-+=⎩解得1,2,3.abc=-⎧⎪=⎨⎪=⎩所以抛物线的解析式为y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,顶点G的坐标为(1,4).(3)如图2,直线BG的解析式为y=3x+1,直线CD的解析式为y=3x+3,因此CD//BG.因为图形在旋转过程中,对应线段的夹角等于旋转角,所以AB⊥CD.因此AB⊥BG,即∠ABQ=90°.因为点Q在直线BG上,设点Q的坐标为(x,3x+1),那么BQ=.Rt△COD的两条直角边的比为1∶3,如果Rt△ABQ与Rt△COD相似,存在两种情况:①当3BQBA=3=.解得3x=±.所以1(3,10)Q,2(3,8)Q--.②当13BQBA=13=.解得13x=±.所以31(,2)3Q,41(,0)3Q-.图2 图3考点伸展第(3)题在解答过程中运用了两个高难度动作:一是用旋转的性质说明AB ⊥BG ;二是BQ ==.我们换个思路解答第(3)题:如图3,作GH ⊥y 轴,QN ⊥y 轴,垂足分别为H 、N .通过证明△AOB ≌△BHG ,根据全等三角形的对应角相等,可以证明∠ABG =90°. 在Rt △BGH 中,sin 1∠cos 1∠.①当3BQBA=时,BQ =. 在Rt △BQN 中,sin 13QN BQ =⋅∠=,cos 19BN BQ =⋅∠=.当Q 在B 上方时,1(3,10)Q ;当Q 在B 下方时,2(3,8)Q --.②当13BQ BA =时,BQ =31(,2)3Q ,41(,0)3Q -.例2 Rt △ABC 在直角坐标系内的位置如图1所示,反比例函数(0)ky k x=≠在第一象限内的图像与BC边交于点D (4,m ),与AB 边交于点E (2,n ),△BDE 的面积为2.(1)求m 与n 的数量关系; (2)当tan ∠A =12时,求反比例函数的解析式和直线AB 的表达式; (3)设直线AB 与y 轴交于点F ,点P 在射线FD 上,在(2)的条件下,如果△AEO 与△EFP 相似,求点P 的坐标.图1动感体验请打开几何画板文件名“11杨浦24”,拖动点A在x轴上运动,可以体验到,直线AB保持斜率不变,n始终等于m的2倍,双击按钮“面积BDE=2”,可以看到,点E正好在BD的垂直平分线上,FD//x轴.拖动点P在射线FD上运动,可以体验到,△AEO与△EFP相似存在两种情况.思路点拨1.探求m与n的数量关系,用m表示点B、D、E的坐标,是解题的突破口.2.第(2)题留给第(3)题的隐含条件是FD//x轴.3.如果△AEO与△EFP相似,因为夹角相等,根据对应边成比例,分两种情况.满分解答(1)如图1,因为点D(4,m)、E(2,n)在反比例函数kyx=的图像上,所以4,2.m kn k=⎧⎨=⎩整理,得n=2m.(2)如图2,过点E作EH⊥BC,垂足为H.在Rt△BEH中,tan∠BEH=tan∠A=12,EH=2,所以BH=1.因此D(4,m),E(2,2m),B(4,2m+1).已知△BDE的面积为2,所以11(1)2222BD EH m⋅=+⨯=.解得m=1.因此D(4,1),E(2,2),B(4,3).因为点D(4,1)在反比例函数kyx=的图像上,所以k=4.因此反比例函数的解析式为4yx=.设直线AB的解析式为y=kx+b,代入B(4,3)、E(2,2),得34,22.k bk b=+⎧⎨=+⎩解得12k=,1b=.因此直线AB的函数解析式为112y x=+.图2 图3 图4(3)如图3,因为直线112y x =+与y 轴交于点F (0,1),点D 的坐标为(4,1),所以FD // x轴,∠EFP =∠EAO .因此△AEO 与△EFP 相似存在两种情况:①如图3,当EA EF AO FP =.解得FP =1.此时点P 的坐标为(1,1).②如图4,当EA FPAO EF =.解得FP =5.此时点P 的坐标为(5,1). 考点伸展本题的题设部分有条件“Rt △ABC 在直角坐标系内的位置如图1所示”,如果没有这个条件限制,保持其他条件不变,那么还有如图5的情况:第(1)题的结论m 与n 的数量关系不变.第(2)题反比例函数的解析式为12y x=-,直线AB 为172y x =-.第(3)题FD 不再与x 轴平行,△AEO 与△EFP 也不可能相似.图52012中考数学压轴题函数相似三角形问题(二)例3如图1,已知梯形OABC,抛物线分别过点O(0,0)、A(2,0)、B(6,3).(1)直接写出抛物线的对称轴、解析式及顶点M的坐标;(2)将图1中梯形OABC的上下底边所在的直线OA、CB以相同的速度同时向上平移,分别交抛物线于点O1、A1、C1、B1,得到如图2的梯形O1A1B1C1.设梯形O1A1B1C1的面积为S,A1、 B1的坐标分别为 (x1,y1)、(x2,y2).用含S的代数式表示x2-x1,并求出当S=36时点A1的坐标;(3)在图1中,设点D的坐标为(1,3),动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿着线段BC运动,动点Q从点D出发,以与点P相同的速度沿着线段DM运动.P、Q两点同时出发,当点Q到达点M时,P、Q两点同时停止运动.设P、Q两点的运动时间为t,是否存在某一时刻t,使得直线PQ、直线AB、x轴围成的三角形与直线PQ、直线AB、抛物线的对称轴围成的三角形相似?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“10义乌24”,拖动点I上下运动,观察图形和图像,可以体验到,x2-x1随S的增大而减小.双击按钮“第(3)题”,拖动点Q在DM上运动,可以体验到,如果∠GAF=∠GQE,那么△GAF与△GQE相似.思路点拨1.第(2)题用含S的代数式表示x2-x1,我们反其道而行之,用x1,x2表示S.再注意平移过程中梯形的高保持不变,即y2-y1=3.通过代数变形就可以了.2.第(3)题最大的障碍在于画示意图,在没有计算结果的情况下,无法画出准确的位置关系,因此本题的策略是先假设,再说理计算,后验证.3.第(3)题的示意图,不变的关系是:直线AB 与x 轴的夹角不变,直线AB 与抛物线的对称轴的夹角不变.变化的直线PQ 的斜率,因此假设直线PQ 与AB 的交点G 在x 轴的下方,或者假设交点G 在x 轴的上方. 满分解答(1)抛物线的对称轴为直线1x =,解析式为21184y x x =-,顶点为M (1,18-).(2) 梯形O 1A 1B 1C 1的面积12122(11)3()62x x Sx x -+-⨯3==+-,由此得到1223s x x +=+.由于213y y -=,所以22212211111138484y y x x x x -=--+=.整理,得212111()()384x x x x ⎡⎤-+-=⎢⎥⎣⎦.因此得到2172x x S -=.当S =36时,212114,2.x x x x +=⎧⎨-=⎩ 解得126,8.x x =⎧⎨=⎩ 此时点A 1的坐标为(6,3).(3)设直线AB 与PQ 交于点G ,直线AB 与抛物线的对称轴交于点E ,直线PQ 与x 轴交于点F ,那么要探求相似的△GAF 与△GQE ,有一个公共角∠G .在△GEQ 中,∠GEQ 是直线AB 与抛物线对称轴的夹角,为定值.在△GAF 中,∠GAF 是直线AB 与x 轴的夹角,也为定值,而且∠GEQ ≠∠GAF . 因此只存在∠GQE =∠GAF 的可能,△GQE ∽△GAF .这时∠GAF =∠GQE =∠PQD .由于3tan 4GAF ∠=,tan 5DQ tPQD QP t∠==-,所以345t t =-.解得207t =.图3 图4考点伸展第(3)题是否存在点G 在x 轴上方的情况?如图4,假如存在,说理过程相同,求得的t 的值也是相同的.事实上,图3和图4都是假设存在的示意图,实际的图形更接近图3.例4如图1,已知点A (-2,4) 和点B (1,0)都在抛物线22y mx mx n =++上.(1)求m 、n ;(2)向右平移上述抛物线,记平移后点A 的对应点为A ′,点B 的对应点为B ′,若四边形A A ′B ′B 为菱形,求平移后抛物线的表达式;(3)记平移后抛物线的对称轴与直线AB ′ 的交点为C ,试在x 轴上找一个点D ,使得以点B ′、C 、D 为顶点的三角形与△ABC 相似.图1动感体验请打开几何画板文件名“10宝山24”,拖动点A ′向右平移,可以体验到,平移5个单位后,四边形A A ′B ′B 为菱形.再拖动点D 在x 轴上运动,可以体验到,△B ′CD 与△ABC 相似有两种情况.思路点拨1.点A 与点B 的坐标在3个题目中处处用到,各具特色.第(1)题用在待定系数法中;第(2)题用来计算平移的距离;第(3)题用来求点B ′ 的坐标、AC 和B ′C 的长.2.抛物线左右平移,变化的是对称轴,开口和形状都不变.3.探求△ABC 与△B ′CD 相似,根据菱形的性质,∠BAC =∠CB ′D ,因此按照夹角的两边对应成比例,分两种情况讨论. 满分解答(1) 因为点A (-2,4) 和点B (1,0)都在抛物线22y mx mx n =++上,所以444,20.m m n m m n -+=⎧⎨++=⎩ 解得43m =-,4n =. (2)如图2,由点A (-2,4) 和点B (1,0),可得AB =5.因为四边形A A ′B ′B 为菱形,所以A A ′=B ′B = AB =5.因为438342+--=x x y ()2416133x =-++,所以原抛物线的对称轴x =-1向右平移5个单位后,对应的直线为x =4.因此平移后的抛物线的解析式为()3164342,+--=x y .图2(3) 由点A (-2,4) 和点B ′ (6,0),可得A B ′=如图2,由AM //CN ,可得''''B N B C B M B A =,即28=.解得'B CAC =.根据菱形的性质,在△ABC 与△B ′CD 中,∠BAC =∠CB ′D .①如图3,当''AB B C AC B D =,解得'3B D =.此时OD =3,点D 的坐标为(3,0).②如图4,当''A B BD A C BC ==,解得5'3B D =.此时OD =133,点D 的坐标为(133,0).图3 图4考点伸展在本题情境下,我们还可以探求△B′CD与△AB B′相似,其实这是有公共底角的两个等腰三角形,容易想象,存在两种情况.我们也可以讨论△B′CD与△C B B′相似,这两个三角形有一组公共角∠B,根据对应边成比例,分两种情况计算.2012中考数学压轴题函数相似三角形问题(三)例5如图1,抛物线经过点A(4,0)、B(1,0)、C(0,-2)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)P是抛物线上的一个动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以A、P、M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC上方的抛物线是有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标.,图1动感体验请打开几何画板文件名“09临沂26”,拖动点P 在抛物线上运动,可以体验到,△PAM 的形状在变化,分别双击按钮“P 在B 左侧”、“ P 在x 轴上方”和“P 在A 右侧”,可以显示△PAM 与△OAC 相似的三个情景.双击按钮“第(3)题”, 拖动点D 在x 轴上方的抛物线上运动,观察△DCA 的形状和面积随D 变化的图象,可以体验到,E 是AC 的中点时,△DCA 的面积最大.思路点拨1.已知抛物线与x 轴的两个交点,用待定系数法求解析式时,设交点式比较简便. 2.数形结合,用解析式表示图象上点的坐标,用点的坐标表示线段的长. 3.按照两条直角边对应成比例,分两种情况列方程. 4.把△DCA 可以分割为共底的两个三角形,高的和等于OA . 满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (4,0)、B (1,0)两点,设抛物线的解析式为)4)(1(--=x x a y ,代入点C 的 坐标(0,-2),解得21-=a.所以抛物线的解析式为22521)4)(1(212-+-=---=x x x x y .(2)设点P 的坐标为))4)(1(21,(---x x x .①如图2,当点P 在x 轴上方时,1<x <4,)4)(1(21---=x x PM,x AM -=4.如果2==CO AOPM AM ,那么24)4)(1(21=----x x x .解得5=x 不合题意. 如果21==CO AO PM AM ,那么214)4)(1(21=----x x x .解得2=x . 此时点P 的坐标为(2,1).②如图3,当点P 在点A 的右侧时,x >4,)4)(1(21--=x x PM,4-=x AM . 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得5=x .此时点P 的坐标为)2,5(-. 解方程214)4)(1(21=---x x x ,得2=x 不合题意. ③如图4,当点P 在点B 的左侧时,x <1,)4)(1(21--=x x PM,x AM -=4. 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得3-=x .此时点P 的坐标为)14,3(--. 解方程214)4)(1(21=---x x x ,得0=x .此时点P 与点O 重合,不合题意. 综上所述,符合条件的 点P 的坐标为(2,1)或)14,3(--或)2,5(-.图2 图3 图4(3)如图5,过点D 作x 轴的垂线交AC 于E .直线AC 的解析式为221-=x y .设点D 的横坐标为m )41(<<m ,那么点D 的坐标为)22521,(2-+-m m m ,点E 的坐标为)221,(-m m .所以)221()22521(2---+-=m m m DE m m 2212+-=.因此4)221(212⨯+-=∆m m S DACm m 42+-=4)2(2+--=m . 当2=m 时,△DCA 的面积最大,此时点D 的坐标为(2,1).图5 图6考点伸展第(3)题也可以这样解:如图6,过D 点构造矩形OAMN ,那么△DCA 的面积等于直角梯形CAMN 的面积减去△CDN 和△ADM 的面积.设点D 的横坐标为(m ,n ))41(<<m ,那么42)4(21)2(214)22(21++-=--+-⨯+=n m m n n m n S .由于225212-+-=m m n ,所以m m S 42+-=.例6如图1,△ABC中,AB=5,AC=3,cos A=310.D为射线BA上的点(点D不与点B重合),作DE//BC交射线CA于点E..(1) 若CE=x,BD=y,求y与x的函数关系式,并写出函数的定义域;(2) 当分别以线段BD,CE为直径的两圆相切时,求DE的长度;(3) 当点D在AB边上时,BC边上是否存在点F,使△ABC与△DEF相似?若存在,请求出线段BF的长;若不存在,请说明理由.图1 备用图备用图动感体验请打开几何画板文件名“09闸北25”,拖动点D可以在射线BA上运动.双击按钮“第(2)题”,拖动点D可以体验到两圆可以外切一次,内切两次.双击按钮“第(3)题”,再分别双击按钮“DE为腰”和“DE为底边”,可以体验到,△DEF为等腰三角形.思路点拨1.先解读背景图,△ABC 是等腰三角形,那么第(3)题中符合条件的△DEF 也是等腰三角形. 2.用含有x 的式子表示BD 、DE 、MN 是解答第(2)题的先决条件,注意点E 的位置不同,DE 、MN 表示的形式分两种情况.3.求两圆相切的问题时,先罗列三要素,再列方程,最后检验方程的解的位置是否符合题意. 4.第(3)题按照DE 为腰和底边两种情况分类讨论,运用典型题目的结论可以帮助我们轻松解题. 满分解答(1)如图2,作BH ⊥AC ,垂足为点H .在Rt △ABH 中,AB =5,cosA =310AH AB =,所以AH =32=12AC .所以BH 垂直平分AC ,△ABC 为等腰三角形,AB =CB =5.因为DE //BC ,所以AB AC DB EC =,即53y x=.于是得到53y x =,(0x >).(2)如图3,图4,因为DE //BC ,所以DE AE BC AC =,MN AN BC AC =,即|3|53DE x -=,1|3|253x MN -=.因此5|3|3x DE -=,圆心距5|6|6x MN -=.图2 图3 图4在⊙M 中,115226Mr BD y x ===,在⊙N 中,1122N r CE x ==. ①当两圆外切时,5162x x +5|6|6x -=.解得3013x =或者10x =-. 如图5,符合题意的解为3013x =,此时5(3)15313x DE -==.②当两圆内切时,5162x x -5|6|6x -=. 当x <6时,解得307x =,如图6,此时E 在CA 的延长线上,5(3)1537x DE -==;当x >6时,解得10x =,如图7,此时E 在CA 的延长线上,5(3)3533x DE -==.图5 图6 图7(3)因为△ABC 是等腰三角形,因此当△ABC 与△DEF 相似时,△DEF 也是等腰三角形.如图8,当D 、E 、F 为△ABC 的三边的中点时,DE 为等腰三角形DEF 的腰,符合题意,此时BF =2.5.根据对称性,当F 在BC 边上的高的垂足时,也符合题意,此时BF =4.1.如图9,当DE 为等腰三角形DEF 的底边时,四边形DECF 是平行四边形,此时12534BF =.图8 图9 图10 图11考点伸展第(3)题的情景是一道典型题,如图10,如图11,AH 是△ABC 的高,D 、E 、F 为△ABC 的三边的中点,那么四边形DEHF 是等腰梯形.例 7如图1,在直角坐标系xOy 中,设点A (0,t ),点Q (t ,b ).平移二次函数2tx y -=的图象,得到的抛物线F 满足两个条件:①顶点为Q ;②与x 轴相交于B 、C 两点(∣OB ∣<∣OC ∣),连结A ,B .(1)是否存在这样的抛物线F ,使得OC OB OA ⋅=2?请你作出判断,并说明理由;(2)如果AQ ∥BC ,且tan ∠ABO =23,求抛物线F 对应的二次函数的解析式.图1动感体验请打开几何画板文件名“08杭州24”,拖动点A 在y 轴上运动,可以体验到,AQ 与BC 保持平行,OA ∶OB 与OA ∶OB ′保持3∶2.双击按钮“t =3”,“t =0.6”,“t =-0.6”,“t =-3”,抛物线正好经过点B (或B ′). 思路点拨1.数形结合思想,把OC OB OA ⋅=2转化为212t x x =⋅.2.如果AQ ∥BC ,那么以OA 、AQ 为邻边的矩形是正方形,数形结合得到t =b .3.分类讨论tan ∠ABO =23,按照A 、B 、C 的位置关系分为四种情况.A 在y 轴正半轴时,分为B 、C 在y 轴同侧和两侧两种情况;A 在y 轴负半轴时,分为B 、C 在y 轴同侧和两侧两种情况. 满分解答(1)因为平移2tx y -=的图象得到的抛物线F 的顶点为Q (t ,b ),所以抛物线F 对应的解析式为b t x t y +--=2)(.因为抛物线与x 轴有两个交点,因此0>b t .令0=y ,得-=t OB tb ,+=t OC tb .所以-=⋅t OC OB (|||||tb )( +t tb )|-=2|t22|OA t tb==.即22b t t t -=±.所以当32t b =时,存在抛物线F 使得||||||2OC OB OA ⋅=.(2)因为AQ //BC ,所以t =b ,于是抛物线F 为t t x t y +--=2)(.解得1,121+=-=t x t x .①当0>t 时,由||||OC OB <,得)0,1(-t B .如图2,当01>-t 时,由=∠ABO tan 23=||||OB OA =1-t t ,解得3=t .此时二次函数的解析式为241832-+-=x x y .如图3,当01<-t 时,由=∠ABO tan 23=||||OB OA =1+-t t ,解得=t 53.此时二次函数的解析式为-=y 532x +2518x +12548.图2 图3②如图4,如图5,当0<t 时,由||||OC OB <,将t -代t ,可得=t 53-,3-=t .此时二次函数的解析式为=y 532x +2518x -12548或241832++=x x y .图4 图5考点伸展第(2)题还可以这样分类讨论:因为AQ //BC ,所以t =b ,于是抛物线F 为2()y t x t t =--+.由3tan 2OA ABO OB ∠==,得23OB OA =.①把2(,0)3B t 代入2()y t x t t =--+,得3t =±(如图2,图5). ②把2(,0)3B t -代入2()y t x t t =--+,得35t =±(如图3,图4).2012中考数学压轴题函数等腰三角形问题(一)例1如图1,已知正方形OABC 的边长为2,顶点A 、C 分别在x 、y 轴的正半轴上,M 是BC 的中点.P (0,m )是线段OC 上一动点(C 点除外),直线PM 交AB 的延长线于点D .(1)求点D 的坐标(用含m 的代数式表示); (2)当△APD 是等腰三角形时,求m 的值;(3)设过P 、M 、B 三点的抛物线与x 轴正半轴交于点E ,过点O 作直线ME 的垂线,垂足为H (如图2).当点P 从O 向C 运动时,点H 也随之运动.请直接写出点H 所经过的路长(不必写解答过程).图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“11湖州24”,拖动点P 在OC 上运动,可以体验到,△APD 的三个顶点有四次机会可以落在对边的垂直平分线上.双击按钮“第(3)题”, 拖动点P 由O 向C 运动,可以体验到,点H 在以OM 为直径的圆上运动.双击按钮“第(2)题”可以切换.思路点拨1.用含m 的代数式表示表示△APD 的三边长,为解等腰三角形做好准备. 2.探求△APD 是等腰三角形,分三种情况列方程求解.3.猜想点H 的运动轨迹是一个难题.不变的是直角,会不会找到不变的线段长呢?Rt △OHM 的斜边长OM 是定值,以OM 为直径的圆过点H 、C .满分解答(1)因为PC //DB ,所以1CP PM MC BD DM MB===.因此PM =DM ,CP =BD =2-m .所以AD =4-m .于是得到点D 的坐标为(2,4-m ).(2)在△APD 中,22(4)AD m =-,224AP m =+,222(2)44(2)PD PM m ==+-.①当AP =AD 时,2(4)m -24m =+.解得32m =(如图3). ②当PA =PD 时,24m +244(2)m =+-.解得43m =(如图4)或4m =(不合题意,舍去).③当DA =DP 时,2(4)m -244(2)m =+-.解得23m =(如图5)或2m =(不合题意,舍去).综上所述,当△APD 为等腰三角形时,m 的值为32,43或23.图3 图4 图5(3)点H .考点伸展第(2)题解等腰三角形的问题,其中①、②用几何说理的方法,计算更简单: ①如图3,当AP =AD 时,AM 垂直平分PD ,那么△PCM ∽△MBA .所以12PC MB CM BA ==.因此12PC =,32m =.②如图4,当PA =PD 时,P 在AD 的垂直平分线上.所以DA =2PO .因此42m m -=.解得43m =. 第(2)题的思路是这样的:如图6,在Rt △OHM 中,斜边OM 为定值,因此以OM 为直径的⊙G 经过点H ,也就是说点H 在圆弧上运动.运动过的圆心角怎么确定呢?如图7,P 与O 重合时,是点H 运动的起点,∠COH =45°,∠CGH =90°.图6 图7 例2如图1,已知一次函数y=-x+7与正比例函数43y x的图象交于点A,且与x轴交于点B.(1)求点A和点B的坐标;(2)过点A作AC⊥y轴于点C,过点B作直线l//y轴.动点P从点O出发,以每秒1个单位长的速度,沿O—C—A的路线向点A运动;同时直线l从点B出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线l交x轴于点R,交线段BA或线段AO于点Q.当点P到达点A时,点P和直线l都停止运动.在运动过程中,设动点P运动的时间为t秒.①当t为何值时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8?②是否存在以A、P、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.图1 动感体验请打开几何画板文件名“11盐城28”,拖动点R 由B 向O 运动,从图像中可以看到,△APR 的面积有一个时刻等于8.观察△APQ ,可以体验到,P 在OC 上时,只存在AP =AQ 的情况;P 在CA 上时,有三个时刻,△APQ 是等腰三角形.思路点拨1.把图1复制若干个,在每一个图形中解决一个问题.2.求△APR 的面积等于8,按照点P 的位置分两种情况讨论.事实上,P 在CA 上运动时,高是定值4,最大面积为6,因此不存在面积为8的可能.3.讨论等腰三角形APQ ,按照点P 的位置分两种情况讨论,点P 的每一种位置又要讨论三种情况. 满分解答(1)解方程组7,4,3y x y x =-+⎧⎪⎨=⎪⎩得3,4.x y =⎧⎨=⎩ 所以点A 的坐标是(3,4).令70y x =-+=,得7x =.所以点B 的坐标是(7,0). (2)①如图2,当P 在OC 上运动时,0≤t <4.由8APRACP POR CORA S S S S =--=△△△梯形,得1113+7)44(4)(7)8222t t t t -⨯-⨯⨯--⨯-=(.整理,得28120t t -+=.解得t =2或t =6(舍去).如图3,当P 在CA 上运动时,△APR 的最大面积为6.因此,当t =2时,以A 、P 、R 为顶点的三角形的面积为8.图2 图3 图4②我们先讨论P 在OC 上运动时的情形,0≤t <4.如图1,在△AOB 中,∠B =45°,∠AOB >45°,OB =7,AB =OB >AB .因此∠OAB >∠AOB >∠B .如图4,点P 由O 向C 运动的过程中,OP =BR =RQ ,所以PQ //x 轴.因此∠AQP =45°保持不变,∠PAQ 越来越大,所以只存在∠APQ =∠AQP 的情况. 此时点A 在PQ 的垂直平分线上,OR =2CA =6.所以BR =1,t =1. 我们再来讨论P 在CA 上运动时的情形,4≤t <7.在△APQ 中, 3cos 5A ∠=为定值,7AP t =-,5520333AQ OA OQ OA OR t =-=-=-.如图5,当AP =AQ 时,解方程520733tt -=-,得418t =. 如图6,当QP =QA 时,点Q 在PA 的垂直平分线上,AP =2(OR -OP ).解方程72[(7)(4)]t t t -=---,得5t=.如7,当PA =PQ 时,那么12cos AQ A AP ∠=.因此2cos AQ AP A =⋅∠.解方程52032(7)335t t -=-⨯,得22643t =.综上所述,t =1或418或5或22643时,△APQ 是等腰三角形.图5 图6 图7考点伸展当P 在CA 上,QP =QA 时,也可以用2cos AP AQ A =⋅∠来求解.2012中考数学压轴题函数等腰三角形问题(二)例3如图1,在直角坐标平面内有点A(6, 0),B(0, 8),C(-4, 0),点M、N分别为线段AC和射线AB上的动点,点M以2个单位长度/秒的速度自C向A方向作匀速运动,点N以5个单位长度/秒的速度自A向B方向作匀速运动,MN交OB于点P.(1)求证:MN∶NP为定值;(2)若△BNP与△MNA相似,求CM的长;(3)若△BNP是等腰三角形,求CM的长.图1动感体验请打开几何画板文件名“10闸北25”,拖动点M在CA上运动,可以看到△BNP与△MNA的形状随M的运动而改变.双击按钮“△BNP∽△MNA”,可以体验到,此刻两个三角形都是直角三角形.分别双击按钮“BP=BN,N在AB上”、“NB=NP”和“BP=BN,N在AB的延长线上”,可以准确显示等腰三角形BNP的三种情况.思路点拨1.第(1)题求证MN∶NP的值要根据点N的位置分两种情况.这个结论为后面的计算提供了方便.2.第(2)题探求相似的两个三角形有一组邻补角,通过说理知道这两个三角形是直角三角形时才可能相似.3.第(3)题探求等腰三角形,要两级(两层)分类,先按照点N的位置分类,再按照顶角的顶点分类.注意当N在AB的延长线上时,钝角等腰三角形只有一种情况.4.探求等腰三角形BNP,N在AB上时,∠B是确定的,把夹∠B的两边的长先表示出来,再分类计算.满分解答(1)如图2,图3,作NQ⊥x轴,垂足为Q.设点M、N的运动时间为t秒.在Rt△ANQ中,AN=5t,NQ=4t,AQ=3t.在图2中,QO=6-3t,MQ=10-5t,所以MN∶NP=MQ∶QO=5∶3.在图3中,QO=3t-6,MQ=5t-10,所以MN∶NP=MQ∶QO=5∶3.(2)因为△BNP与△MNA有一组邻补角,因此这两个三角形要么是一个锐角三角形和一个钝角三角形,要么是两个直角三角形.只有当这两个三角形都是直角三角形时才可能相似.如图4,△BNP∽△MNA,在Rt△AMN中,35ANAM=,所以531025tt=-.解得3031t=.此时CM6031=.图2 图3 图4(3)如图5,图6,图7中,OP MPQN MN=,即245OP t =.所以85OP t =. ①当N 在AB 上时,在△BNP 中,∠B 是确定的,885BP t =-,105BN t =-. (Ⅰ)如图5,当BP =BN 时,解方程881055t t -=-,得1017t =.此时CM 2017=.(Ⅱ)如图6,当NB =NP 时,45BEBN =.解方程()1848105255t t ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,得54t =.此时CM 52=. (Ⅲ)当PB =PN 时,1425BN BP =.解方程()1481058255t t ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,得t 的值为负数,因此不存在PB =PN 的情况.②如图7,当点N 在线段AB 的延长线上时,∠B 是钝角,只存在BP =BN 的可能,此时510BN t =-.解方程885105t t -=-,得3011t =.此时CM 6011=.图5 图6 图7考点伸展如图6,当NB =NP 时,△NMA 是等腰三角形,1425BN BP =,这样计算简便一些.例4如图1,在矩形ABCD中,AB=m(m是大于0的常数),BC=8,E为线段BC上的动点(不与B、C重合).连结DE,作EF⊥DE,EF与射线BA交于点F,设CE=x,BF=y.(1)求y关于x的函数关系式;(2)若m=8,求x为何值时,y的值最大,最大值是多少?(3)若12ym,要使△DEF为等腰三角形,m的值应为多少?图1动感体验请打开几何画板文件名“10南通27”,拖动点E在BC上运动,观察y随x变化的函数图像,可以体验到,y是x的二次函数,抛物线的开口向下.对照图形和图像,可以看到,当E是BC的中点时,y取得最大值.双击按钮“m=8”,拖动E到BC的中点,可以体验到,点F是AB的四等分点.拖动点A可以改变m的值,再拖动图像中标签为“y随x”的点到射线y=x上,从图形中可以看到,此时△DCE≌△EBF.思路点拨1.证明△DCE∽△EBF,根据相似三角形的对应边成比例可以得到y关于x的函数关系式.2.第(2)题的本质是先代入,再配方求二次函数的最值.3.第(3)题头绪复杂,计算简单,分三段表达.一段是说理,如果△DEF为等腰三角形,那么得到x =y;一段是计算,化简消去m,得到关于x的一元二次方程,解出x的值;第三段是把前两段结合,代入求出对应的m的值.满分解答(1)因为∠EDC 与∠FEB 都是∠DEC 的余角,所以∠EDC =∠FEB .又因为∠C =∠B =90°,所以△DCE ∽△EBF .因此DC EB CE BF =,即8m xx y-=.整理,得y 关于x 的函数关系为218y x x m m =-+. (2)如图2,当m =8时,2211(4)288y x x x =-+=--+.因此当x =4时,y 取得最大值为2.(3) 若12y m =,那么21218x x m m m=-+.整理,得28120x x -+=.解得x =2或x =6.要使△DEF 为等腰三角形,只存在ED =EF 的情况.因为△DCE ∽△EBF ,所以CE =BF ,即x =y .将x =y =2代入12y m =,得m =6(如图3);将x =y =6代入12y m=,得m =2(如图4).图2 图3 图4考点伸展本题中蕴涵着一般性与特殊性的辩证关系,例如:由第(1)题得到218y x x m m =-+221116(8)(4)x x x m m m=--=--+, 那么不论m 为何值,当x =4时,y 都取得最大值.对应的几何意义是,不论AB 边为多长,当E 是BC 的中点时,BF 都取得最大值.第(2)题m =8是第(1)题一般性结论的一个特殊性.再如,不论m 为小于8的任何值,△DEF 都可以成为等腰三角形,这是因为方程218x x x m m=-+总有一个根8x m =-的.第(3)题是这个一般性结论的一个特殊性.2012中考数学压轴题函数相似三角形问题(三)例5已知:如图1,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABC 的边OA 在y 轴的正半轴上,OC 在x 轴的正半轴上,OA =2,OC =3,过原点O 作∠AOC 的平分线交AB 于点D ,连接DC ,过点D 作DE ⊥DC ,交OA 于点E .(1)求过点E 、D 、C 的抛物线的解析式;(2)将∠EDC 绕点D 按顺时针方向旋转后,角的一边与y 轴的正半轴交于点F ,另一边与线段OC 交于点G .如果DF 与(1)中的抛物线交于另一点M ,点M 的横坐标为56,那么EF =2GO 是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)对于(2)中的点G ,在位于第一象限内的该抛物线上是否存在点Q ,使得直线GQ 与AB 的交点P 与点C 、G 构成的△PCG 是等腰三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在成立,请说明理由.图1动感体验请打开几何画板文件名“09重庆26”,拖动点G 在OC 上运动,可以体验到,△DCG 与△DEF 保持全等,双击按钮“M 的横坐标为1.2”,可以看到,EF =2,GO =1.拖动点P 在AB 上运动的过程中,可以体验到,存在三个时刻,△PCG 可以成为等腰三角形. 思路点拨1.用待定系数法求抛物线的解析式,这个解析式在第(2)、(3)题的计算中要用到. 2.过点M 作MN ⊥AB ,根据对应线段成比例可以求FA 的长. 3.将∠EDC 绕点D 旋转的过程中,△DCG 与△DEF 保持全等.4.第(3)题反客为主,分三种情况讨论△PCG 为等腰三角形,根据点P 的位置确定点Q 的位置,再计算点Q 的坐标.满分解答(1)由于OD 平分∠AOC ,所以点D 的坐标为(2,2),因此BC =AD =1. 由于△BCD ≌△ADE ,所以BD =AE =1,因此点E 的坐标为(0,1).设过E 、D 、C 三点的抛物线的解析式为c bx ax y ++=2,那么⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=.039,224,1c b a c b a c 解得65-=a ,613=b 1=c .因此过E 、D 、C 三点的抛物线的解析式为1613652++-=x x y .(2)把56=x代入1613652++-=x x y ,求得512=y .所以点M 的坐标为⎪⎭⎫⎝⎛512,56. 如图2,过点M 作MN ⊥AB ,垂足为N ,那么DADNFA MN =,即25622512-=-FA .解得1=FA .因为∠EDC 绕点D 旋转的过程中,△DCG ≌△DEF ,所以CG =EF =2.因此GO =1,EF =2GO .(3)在第(2)中,GC =2.设点Q 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛++-161365,2x x x . ①如图3,当CP =CG =2时,点P 与点B (3,2)重合,△PCG 是等腰直角三角形.此时G Q Qx x y -=,因此11613652-=++-x x x 。
2013中考数学解直角三角形(答案)
DABCEF新思维教育一对一个性化教案授课日期: 2013 年 1月 日学生姓名 教师姓名 授课时段年 级 初三学 科数学课 型一对一教学内容解直角三角形在实际问题中的运用 教 学 重、难点要点一:锐角三角函数的基本概念1.(·河北中考) 如图是一个半圆形桥洞截面示意图,圆心为O ,直径AB 是河底线,弦CD 是水位线,CD ∥AB ,且CD = 24 m ,OE ⊥CD 于点E .已测得sin ∠DOE = 1213.(1)求半径OD ;(2)根据需要,水面要以每小时0.5 m 的速度下降, 则经过多长时间才能将水排干?2.(綦江中考)如图,在矩形A B C D 中,E 是BC 边上的点,A E B C =,D F AE ⊥,垂足为F ,连接D E .(1)求证:A B E △D F A ≌△;(2)如果10A D A B =,=6,求sin E D F ∠的值.AOBEC D3、(宁夏中考)如图,在△ABC 中,∠C =90°,sin A =54,AB =15,求△ABC 的周长和tan A 的值.4、(肇庆中考)在Rt △ABC 中,∠C = 90°,a =3 ,c =5,求sin A 和tan A 的值.5、(·芜湖中考)如图,在△ABC 中,AD 是BC 上的高,tan cos B D A C =∠,(1) 求证:AC=BD ; (2)若12sin 13C =,BC =12,求AD 的长.要点二、特殊角的三角函数值 一、选择题1.(·钦州中考)sin30°的值为( )A .32B .22C .12D .332.(长春中考).菱形OABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示,452AOC OC ∠==°,,则点B 的坐标为( )A .(21),B .(12),C .(211)+,D .(121)+,3.(定西中考)某人想沿着梯子爬上高4米的房顶,梯子的倾斜角(梯子与地面的夹角)不能大于60°,否则就有危险,那么梯子的长至少为( ) A .8米 B .83米 C .833米 D .433米4.宿迁中考)已知α为锐角,且23)10sin(=︒-α,则α等于( )A.︒50 B.︒60 C.︒70 D.︒80 5.(毕节中考) A (cos60°,-tan30°)关于原点对称的点A 1的坐标是( )A .1323⎛⎫-⎪⎪⎝⎭,B .3323⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, C .1323⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭, D .1322⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 6.(襄樊中考)计算:2cos 45tan 60cos 30+ 等于( )(A )1 (B )2 (C )2 (D )3 三、解答题11.(·黄石中考)计算:3-1+(2π-1)0-33tan30°-tan45°12.(崇左中考)计算:0200912sin 603tan 30(1)3⎛⎫-++- ⎪⎝⎭°°.13.(义乌中考)计算:33sin 602cos 458-+要点三、解直角三角形在实际问题中的运用1.(庆阳中考)如图(1),一扇窗户打开后用窗钩AB可将其固定.如图(2)是如图(1)中窗子开到一定位置时的平面图,若∠AOB=45°,∠OAB=30°,OA=60cm,求点B到OA边的距离.(3 1.7≈,结果精确到整数)2.(郴州中考)如图,数学活动小组来到校园内的一盏路灯下测量路灯的高度,测角仪AB的高度为1.5米,测得仰角 为30°,点B到电灯杆底端N的距离BN为10米,求路灯的高度MN是多少米?(取2=1.414,3=1.732,结果保留两位小数)3、(眉山中考)海船以5海里/小时的速度向正东方向行驶,在A处看见灯塔B在海船的北偏东60°方向,2小时后船行驶到C处,发现此时灯塔B在海船的北偏西45方向,求此时灯塔B到C处的距离。
【VIP专享】2013年浙江省中考数学压轴题解析汇编
∵∠BDE=∠BAD+∠DBP ∠ADP=∠DPE+∠DEP,且∠BDE=∠ADP
∴∠BAD+∠DBP=∠DPE+∠DEP
∵∠DBP=∠DEP
∵∠DPE=∠DFE
∵OA=OB
∴∠DFE=45°
∵DF 是⊙Q 的直径 ∴∠DEF=90°
∴△DEF 是等腰直角三角形
∴DF= 2 DE,即 y= 2 x
(3)① 当 BD∶BF=2∶1 时,如图①。
过点 F 作 FH⊥x 轴于 H,则∠BFH+∠FBH=90°
∵DF 是⊙Q 的直径
∴∠OBD+∠FBH=90° ∴∠OBD=∠FBH
∴Rt△BHF∽Rt△DOB
∴ FH HB BF 1 OB OD BD 2 1
∴FH=2,HB= OD
2
易证四边形 OEFH 是矩形
∴OE=FH=2,EF=OH
∴∠DPE=∠BAD
∴∠DFE=∠BAD
பைடு நூலகம்
∴∠BAD=∠OBA=45°
∴∠DBF=90°
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点,线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要;特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、,实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒,体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅 六蛔寄.内列察读 、虫生出蚯材 让标容生3根常蚓料 学本教活.了 据见身: 生,师的2、解 问的体巩鸟 总看活形作 用蛔 题线的固类 结雌动态业 手虫 自形练与 本雄学、三: 摸对 学动状习人 节蛔生结4、、收 一人 后物和同类 课虫活构请一蚯集 摸体 回并颜步关 重的动、学、蚓鸟 蚯的 答归色学系 点形教生生让在类 蚓危 问纳。习从 并状学理列学平的害 题线蚯四线人 归、意特出四生面体以形蚓、形类 纳大图点常、五观玻存 表及动的鸟请动文 本小引以见引、察璃现 ,预物身类 3学物明 节有言及的、导巩蚯上状 是防的体之生和历 课什根蚯环怎学固蚓和, 干感主是所列环史 学么据蚓节二样生练引牛鸟 燥染要否以举节揭 到不上适动、区回习导皮类 还的特分分蚯动晓 的同节于物让分答。学纸减 是方征节布蚓物起 一,课穴并学蚯课生上少 湿法。?广的教, 些体所居归在生蚓前回运的 润;4泛益学鸟色生纳.靠物完的问答动原 的4蛔,处目类 习和活环.近在成前题蚯的因 ?了虫以。标就 生体的节身其实端并蚓快及 触解寄上知同 物表内特动体结验和总利的慢我 摸蚯生适识人 学有容点物前构并后结用生一国 蚯蚓在于与类 的什,的端中思端线问活样的 蚓人飞技有 基么引进主的的考?形题环吗十 体生行能着 本特出要几变以动,境?大 节活的1密 方征本“特节化下物.让并为珍 近习会形理切 法。课生征有以问的小学引什稀 腹性态解的 。2课物。什游题主.结生出么鸟 面和起结蛔关观题体么戏:要利明蚯?类 处适哪构虫系察:的特的特用确蚓等 ,于些特适。蛔章形殊形征板,这资 是穴疾点于可虫我态结式。书生种料 光居病是寄的们结构,五小物典, 滑生?重生鸟内学构,学、结的型以 还活5要生类部习与.其习巩鸟结的爱 是如原活生结了功颜消固类构线鸟 粗形何因的存构腔能色化练适特形护 糙态预之结的,肠相是系习于点动鸟 ?、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构特环以生?8特乐虫形观部特8征境小理三页点观的动位点梳相组等、这;,哪物教相,理适为方引些2鸟,育同师.知应单面导鸟掌类结了;?生识的位学你握日构解2互.。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过,抄;察吗动少是们理生报5蛔?物,与的解.参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类?主或应节成趣的为要濒的课情关什特临?就危感系么征灭来害教;?;绝学,育,习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答;的3.情通况过,了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关:系线,形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设;置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征;3.线形动物和环节动物的主要特征。
中考数学压轴题函数直角三角形问题精选解析(三)
2013中考数学压轴题函数直角三角形问题精选解析(三)例54如图1,直线y -x 4和x轴、y轴的交点分别为B C,点A的坐标是(-2 , 0).3(1)试说明△ ABC是等腰三角形;(2)动点M从A出发沿x轴向点B运动,同时动点N从点B出发沿线段BC向点C运动,运动的速度均为每秒1个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设M 运动t秒时,△ MO的面积为S.①求S与t的函数关系式;②设点M在线段0吐运动时,是否存在S= 4的情形?若存在,求出对应的t值;若不存在请说明理由;③在运动过程中,当△ MO!为直角三角形时,求t的值.解析4(1)直线y x 4与x轴的交点为B( 3, 0)、与y轴的交点C( 0, 4). Rt △ BOC3中,O* 3, OC= 4,所以BC= 5•点A的坐标是(-2 , 0),所以BA= 5•因此BC= BA所以厶ABC 是等腰三角形.(2)①如图2,图3,过点N作NH L AB垂足为H在Rt △ BNH中, BN= t , sin B所以NH如图2,当M在AO上时,OM= 2-1,此时1 1 4S - OM NH —(2 t) -t2 2 5如图3,当M在OB上时,OM= t —2,此时1 1 4S - OM NH -(t 2) -t2 252t2-t•定图2 图3考点伸展 在本题情景下,如果△ MON 勺边与AC 平行,求t 的值. 如图 6,当 ON /AC 时,t = 3;如图 7,当 MN T AC 时,t = 2.5 .例6已知Rt △ ABC 中, ACB 90,CA CB ,有一个圆心角为 扇形CEF 绕点C 旋转,且直线 CE CF 分别与直线 AB 交于点M(1)当扇形CEF 绕点C 在 ACB 的内部旋转时,如图1,求证:MN 2 AM 2 BN 2 ; 思路点拨:考虑 MN 2 AM 2 BN 2符合勾股定理的形式,需转化为在直角三角形中解决.可将△ ACM 沿直线CE 对折,得厶DCM ,连DN ,只需证DN BN , MDN 90就 可以了•请你完成证明过程.(2)当扇形CEF 绕点C 旋转至图2的位置时,关系式 MN 2 AM 2 BN 2是否仍然成②把S = 4代入S 2t 2 4t ,得2t 2 4t 4 •解得t 125 5 5 5.11 , t 2 2 .11 (舍去负值)•因此,当点 M 在线段0B 上运动时,存在 S = 4的情形,此时t③如图 4,当/ OMPN 90。
2013年中考数学压轴题分类解析汇编三角形四边形存在性问题
三角形四边形存在性问题1. (2012海南省I13分)如图,顶点为P (4,-4)的二次函数图象经过原点(0,0),点A 在该图象上,OA 交其对称轴l 于点M ,点M 、N 关于点P 对称,连接AN 、ON(1)求该二次函数的关系式.(2)若点A 的坐标是(6,-3),求△ANO 的面积.(3)当点A 在对称轴l 右侧的二次函数图象上运动,请解答下列问题:①证明:∠ANM=∠ONM②△ANO 能否为直角三角形?如果能,请求出所有符合条件的点A 的坐标,如果不能,请说明理由.【答案】解:(1)∵二次函数图象的顶点为P (4,-4),∴设二次函数的关系式为()2y=a x 44--。
又∵二次函数图象经过原点(0,0),∴()20=a 044--,解得1a=4。
∴二次函数的关系式为()21y=x 444--,即21y=x 2x 4-。
(2)设直线OA 的解析式为y=kx ,将A (6,-3)代入得3=6k -,解得1k=2-。
∴直线OA 的解析式为1y=-x 2。
把x=4代入1y=x 2-得y=2-。
∴M(4,-2)。
又∵点M 、N 关于点P 对称,∴N(4,-6),MN=4。
∴ANO 1S 64122∆=⋅⋅=。
(3)①证明:过点A 作AH⊥l 于点H ,,l 与x 轴交于点D 。
则设A (20001x x 2x 4- ,), 则直线OA 的解析式为200001x 2x 14y=x=x 2x x 4-⎛⎫- ⎪⎝⎭。
则M (04 x 8-,),N (04 x -,),H (20014x 2x 4- ,)。
∴OD=4,ND=0x ,HA=0x 4-,NH=2001x x 4-。
∴()()()00022000000004x 44x 4x 4OD 4HA 4tan ONM=tan ANM===1ND x NH x x 4x x 4x +64x x 4---∠=∠==--- ,。
∴tan ONM=∠tan ANM ∠。
中考压轴题直角三角形
(3)如图,点M为直线 上一点,连结AM,PC,PA
设点M( ,直线 与 轴交于点E,∴AE=2
∵抛物线 的顶点为P,对称轴为
∴P(
∴PE=4
则PM=
∵S四边形AEPC=S四边形OEPC+S△AOC
=
=
= ……………………7分
又∵S四边形AEPC= S△AEP+S△ACP
S△AEP=
=
=
=3m.7分
8分
(3)存在使 为直角三角形的抛物线.
过点 作 于点 ,则 为 ,
在 中,
在 中,
①如果 是 ,且 那么
即
解得 ,
存在抛物线 使得 是 ;10分
②如果 是 ,且 那么
即
解得 ,
存在抛物线 ,使得 是 ;
③如果 是 ,且 ,那么
即
整理得 此方程无解.
以 为直角的直角三角形不存在.
综上所述,存在抛物线 和
综上所述:满足条件的点P共有二个………………………………………………………12分
2、已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过A(3,0),B(4,1)两点,且与y轴交于点C.
(1)求抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)的函数关系式及点C的坐标;
(2)如图(1),连接AB,在题(1)中的抛物线上是否存在点P,使△PAB是以AB为直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
直角三角形
1、已知:如图一次函数y= x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B;二次函数y= x2+bx+c的图象与一次函数y= x+1的图象交于B、C两点,与x轴交于D、E两点且D点坐标为(1,0)
从2013湛江中考压轴题看看直角三角形与抛物线的结合
从2013湛江中考压轴题看看直角三角形与抛物线的结合(湛江市2013年初中毕业生学业考试数学试卷26)、如图,在平面直角坐标系中,顶点为()3,4的抛物线交y 轴与A 点,交x 轴与B C 、两点(点B 在点C 的左侧),已知A 点坐标为()0,5-. (1)求此抛物线的解析式;(2)过点B 作线段AB 的垂线交抛物线与点D ,如果以点C 为圆心的圆与直线BD 相切,请判断抛物线的对称轴与⊙C 的位置关系,并给出证明.(3)在抛物线上是否存在一点P ,使ACP ∆是以AC 为直角边的直角三角形.若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意可设此抛物线的解析式为:()234y a x =-+此抛物线过点A ()0,5-,()25034,1a a ∴-=-+∴=- ∴此抛物线的解析式为:()234y x =--+,即265y x x =-+-(2)此时抛物线的对称轴与⊙C 相离。
证明:令0y =,即2650x x -+-=,得1x =或5x =,()()1,0,5,0B C ∴设直线AB 的解析式为:y kx b =+,则05k b b +=⎧⎨=-⎩,55k b =⎧⎨=-⎩直线AB 与直线BD 垂直,∴直线BD 可表示为:115y x t x t k =-+=-+,()1,0B ,110,55t t ∴-⨯+=∴=,∴直线BD 为:155y x =-+∴点C 到直线BD 的距离为:d 点C 为圆心的圆与直线BD 相切,∴⊙C 的半径为:r d == 又点C 到抛物线对称轴的距离为:532-= 而2>,。
所以此时抛物线的对称轴与⊙C 相离。
(3)假设存在满足条件的点(),p p P x y ,,()()0,5,5,0A C - ,22250AC OA OC =+=()()22222051025p p p p p AP x y x y y ∴=-++=+++()()22222501025p p p p p CP x y x y x =-+-=+-+① 当090A ∠=时,在CAP Rt ∆中,由勾股定理,得 222AC AP CP +=22225010251025p p p p p p x y y x y x ∴++++=+-+,整理,得50p p x y ++=点(),p p P x y 在抛物线265y x x =-+-上,265p p p y x x ∴=-+-,()26550p p p x x x ∴+-+-+=,解得7p x =或0p x =,12p y ∴=-或5p y =-∴点P 为()7,12-或()0,5-(舍去)② 当090C ∠=时,在ACP Rt ∆中,由勾股定理,得 222AC CP AP +=22225010251025p p p p p p x y x x y y ∴++-+=+++,整理,得50p p x y +-=点(),p p P x y 在抛物线265y x x =-+-上,265p p p y x x ∴=-+-,()26550p p p x x x ∴+-+--=,解得2p x =或5p x =,3p y ∴=或0p y =∴点P 为()2,3或()5,0(舍去)综上,满足条件的点P 的坐标为()7,12-或()2,3知识要点:已知AB ,抛物线()02≠++=a c bx ax y ,点P 在抛物线上(或坐标轴上,或抛物线的对称轴上),若ABP ∆为直角三角形,求点P 坐标。
中考数学压轴题专题1《直角三角形的存在性问题》
中考数学压轴题专题一《直角三角形的存在性问题》【考题研究】这类问题主要是已知直角三角形的一边(即直角三角形的两个点确定),求解第三点。
这类问题主要是和动点问题结合在一起,主要在于考查学生的探寻能力和分类研究的推理能力,也是近几年来各市地对学生能力提高方面的一个考查。
【解题攻略】解直角三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根.一般情况下,按照直角顶点或者斜边分类,然后按照三角比或勾股定理列方程.有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便.解直角三角形的问题,常常和相似三角形、三角比的问题联系在一起.如果直角边与坐标轴不平行,那么过三个顶点作与坐标轴平行的直线,可以构造两个新的相似直角三角形,这样列比例方程比较简便.在平面直角坐标系中,两点间的距离公式常常用到.怎样画直角三角形的示意图呢?如果已知直角边,那么过直角边的两个端点画垂线,第三个顶点在垂线上;如果已知斜边,那么以斜边为直径画圆,直角顶点在圆上(不含直径的两个端点).【解题类型及其思路】当直角三角形存在时可从三个角度进行分析研究:(1)当动点在直线上运动时,常用的方法是①121k k⋅=-,②三角形相似,③勾股定理;(2)当动点在曲线上运动时,情况分类如下,第一当已知点处作直角的方法①121k k⋅=-,②三角形相似,③勾股定理;第二是当动点处作直角的方法:寻找特殊角【典例指引】类型一【确定三角形的形状】典例指引1.(2019·辽宁中考模拟)已知,m,n是一元二次方程x2+4x+3=0的两个实数根,且|m|<|n|,抛物线y=x2+bx+c的图象经过点A(m,0),B(0,n),如图所示.(1)求这个抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线与x轴的另一个交点为抛物线的顶点为D,求出点C,D的坐标,并判断△BCD的形状;(3)点P是直线BC上的一个动点(点P不与点B和点C重合),过点P作x轴的垂线,交抛物线于点M,点Q在直线BC上,距离点P为2个单位长度,设点P的横坐标为t,△PMQ的面积为S,求出S与t之间的函数关系式.【举一反三】(2019·淮滨县王店乡教育管理站中考模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c 与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.类型二【确定点的坐标】典例指引2.19.(2019·江西中考模拟)已知抛物线l:y=ax2+bx+c(a,b,c均不为0)的顶点为M,与y轴的交点为N,我们称以N为顶点,对称轴是y轴且过点M的抛物线为抛物线l的衍生抛物线,直线MN为抛物线l的衍生直线.(1)如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3的衍生抛物线的解析式是,衍生直线的解析式是;(2)若一条抛物线的衍生抛物线和衍生直线分别是y=﹣2x2+1和y=﹣2x+1,求这条抛物线的解析式;(3)如图,设(1)中的抛物线y=x2﹣2x﹣3的顶点为M,与y轴交点为N,将它的衍生直线MN先绕点N旋转到与x轴平行,再沿y轴向上平移1个单位得直线n,P是直线n上的动点,是否存在点P,使△POM为直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.【举一反三】如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣5,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点E(x,y)为抛物线上一点,且﹣5<x<﹣2,过点E作EF∥x轴,交抛物线的对称轴于点F,作EH⊥x轴于点H,得到矩形EHDF,求矩形EHDF周长的最大值;(3)如图2,点P为抛物线对称轴上一点,是否存在点P,使以点P,A,C为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.类型三【确定动点运动的时间】典例指引3.已知二次函数y=ax2+bx-2的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(4,0),且当x=-2和x=5时二次函数的函数值y相等.(1)求实数a,b的值;(2)如图①,动点E,F同时从A点出发,其中点E以每秒2个单位长度的速度沿AB边向终点B运动,点F5AC方向运动.当点E停止运动时,点F 随之停止运动.设运动时间为t秒.连接EF,将△AEF沿EF翻折,使点A落在点D处,得到△DEF.①是否存在某一时刻t,使得△DCF为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;②设△DEF与△ABC重叠部分的面积为S,求S关于t的函数关系式.【举一反三】(2018·河北中考模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,A、B为x轴上两点,C、D为y 轴上的两点,经过点A、C、B的抛物线的一部分C1与经过点A、D、B的抛物线的一部分C 2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线称为“蛋线”.已知点C 的坐标为(0,),点M 是抛物线C 2:2y mx 2mx 3m =--(m <0)的顶点.(1)求A 、B 两点的坐标;(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P ,使得△PBC 的面积最大?若存在,求出△PBC 面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当△BDM 为直角三角形时,求m 的值.【新题训练】1.如图1,已知抛物线y =﹣23384x +x +3与x 轴交于A 和B 两点,(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求出直线BC 的解析式.(2)M 为线段BC 上方抛物线上一动点,过M 作x 轴的垂线交BC 于H ,过M 作MQ ⊥BC 于Q ,求出△MHQ 周长最大值并求出此时M 的坐标;当△MHQ 的周长最大时在对称轴上找一点R ,使|AR ﹣MR |最大,求出此时R 的坐标.(3)T 为线段BC 上一动点,将△OCT 沿边OT 翻折得到△OC ′T ,是否存在点T 使△OC ′T 与△OBC 的重叠部分为直角三角形,若存在请求出BT 的长,若不存在,请说明理由.2.如图,抛物线y =mx 2+nx ﹣3(m≠0)与x 轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y 轴交于点C ,直线y =﹣x 与该抛物线交于E ,F 两点.(1)求点C 坐标及抛物线的解析式.(2)P 是直线EF 下方抛物线上的一个动点,作PH ⊥EF 于点H ,求PH 的最大值.(3)以点C 为圆心,1为半径作圆,⊙C 上是否存在点D ,使得△BCD 是以CD 为直角边的直角三角形?若存在,直接写出D 点坐标;若不存在,请说明理由.3.(2019·四川)如图,顶点为(3,3)P 的二次函数图象与x 轴交于点(6,0)A ,点B 在该图象上,OB 交其对称轴l 于点M ,点M 、N 关于点P 对称,连接BN 、ON .(1)求该二次函数的关系式.(2)若点B 在对称轴l 右侧的二次函数图象上运动,请解答下列问题:①连接OP ,当12OP MN =时,请判断NOB ∆的形状,并求出此时点B 的坐标. ②求证:BNM ONM ∠=∠.4.(2018·贵州中考)如图,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的对称轴为直线1x =-,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(1,0)A ,(0,3)C .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴1x =-上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.5.(2018·四川中考)如图①,已知抛物线y=ax 2+bx+c 的图像经过点A (0,3)、B (1,0),其对称轴为直线l :x=2,过点A 作AC ∥x 轴交抛物线于点C ,∠AOB 的平分线交线段AC 于点E ,点P 是抛物线上的一个动点,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P 在直线OE 下方的抛物线上,连结PE 、PO ,当m 为何值时,四边形AOPE 面积最大,并求出其最大值;(3)如图②,F 是抛物线的对称轴l 上的一点,在抛物线上是否存在点P 使△POF 成为以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2019·云南中考模拟)已知,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和C (0,3). (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点P,使P A+PC的值最小?如果存在,请求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由;(3)设点M在抛物线的对称轴上,当△MAC是直角三角形时,求点M的坐标.7.(2019·黑龙江中考模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A (﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线y=ax2+2x+c的解析式:;(2)点D为抛物线上对称轴右侧、x轴上方一点,DE⊥x轴于点E,DF∥AC交抛物线对称轴于点F,求DE+DF的最大值;(3)①在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;②点Q在抛物线对称轴上,其纵坐标为t,请直接写出△ACQ为锐角三角形时t的取值范围.8.(2019·广西中考模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),C(0,3)两点,抛物线与x轴的另一交点为B.(1)若直线y=mx+n 经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)设点P 为抛物线的对称轴x=﹣1上的一个动点,求使△BPC 为直角三角形的点P 的坐标.9.(2019·山东中考模拟)如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB ,tan ∠ABC=2,点B 的坐标为(1,0).抛物线y=﹣x 2+bx+c 经过A 、B 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线AB 上方抛物线上的一点,过点P 作PD 垂直x 轴于点D ,交线段AB 于点E ,使PE=12DE . ①求点P 的坐标;②在直线PD 上是否存在点M ,使△ABM 为直角三角形?若存在,求出符合条件的所有点M 的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2019·山东中考模拟)已知:如图,抛物线y=ax 2+bx+c 与坐标轴分别交于点A (0,6),B (6,0),C (﹣2,0),点P 是线段AB 上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 运动到什么位置时,△PAB 的面积有最大值?(3)过点P 作x 轴的垂线,交线段AB 于点D ,再过点P 做PE ∥x 轴交抛物线于点E ,连结DE ,请问是否存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.11.(2019·陕西中考模拟)如图,已知直线y kx 6=-与抛物线2y ax bx c =++相交于A ,B两点,且点A(1,-4)为抛物线的顶点,点B在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)中抛物线的第二象限图象上是否存在一点P,使△POB与△POC全等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点Q是y轴上一点,且△ABQ为直角三角形,求点Q的坐标.12.(2019·山东中考模拟)如图,已知直线AB经过点(0,4),与抛物线y=14x2交于A,B两点,其中点A的横坐标是2 .(1)求这条直线的函数关系式及点B的坐标.(2)在x轴上是否存在点C,使得△ABC是直角三角形?若存在,求出点C的坐标,若不存在请说明理由.(3)过线段AB上一点P,作PM∥x轴,交抛物线于点M,点M在第一象限,点N(0,1),当点M的横坐标为何值时,MN+3MP的长度最大?最大值是多少?13.(2019·河北中考模拟)已知如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P作PD∥y轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)△APD能否构成直角三角形?若能请直接写出点P坐标,若不能请说明理由;(4)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.14.(2019·河南中考模拟)如图所示,菱形ABCD位于平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c 经过菱形的三个顶点A、B、C,已知A(﹣3,0)、B(0,﹣4).(1)求抛物线解析式;(2)线段BD上有一动点E,过点E作y轴的平行线,交BC于点F,若S△BOD=4S△EBF,求点E的坐标;(3)抛物线的对称轴上是否存在点P,使△BPD是以BD为斜边的直角三角形?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,说明理由.15.(2019·临沭县青云镇青云初级中学中考模拟)如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A(,)和B(4,m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)是否存在这样的P 点,使线段PC 的长有最大值,若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;(3)求∆PAC 为直角三角形时点P 的坐标.16.(2019·江西中考模拟)如图,矩形OABC 中,点O 为原点,点A 的坐标为(0,8),点C 的坐标为(6,0).抛物线249y x bx c =-++经过A 、C 两点,与AB 边交于点D . (1)求抛物线的函数表达式;(2)点P 为线段BC 上一个动点(不与点C 重合),点Q 为线段AC 上一个动点,AQ=CP ,连接PQ ,设CP=m ,△CPQ 的面积为S .①求S 关于m 的函数表达式,并求出m 为何值时,S 取得最大值; ②当S 最大时,在抛物线249y x bx c =-++的对称轴l 上若存在点F ,使△FDQ 为直角三角形,请直接写出所有符合条件的F 的坐标;若不存在,请说明理由.【典例指引】类型一 【确定三角形的形状】典例指引1.(2019·辽宁中考模拟)已知,m ,n 是一元二次方程x 2+4x +3=0的两个实数根,且|m |<|n |,抛物线y =x 2+bx +c 的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),如图所示. (1)求这个抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线与x 轴的另一个交点为抛物线的顶点为D ,求出点C ,D 的坐标,并判断△BCD 的形状;(3)点P 是直线BC 上的一个动点(点P 不与点B 和点C 重合),过点P 作x 轴的垂线,交抛物线于点M ,点Q 在直线BC 上,距离点P为2个单位长度,设点P 的横坐标为t ,△PMQ 的面积为S ,求出S 与t 之间的函数关系式.【答案】(1)223y x x =--;(2)C (3,0),D (1,﹣4),△BCD 是直角三角形;(3)2213(03)2213(03)22t t t S t t t t ⎧-+⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩<<<或> 【解析】试题分析:(1)先解一元二次方程,然后用待定系数法求出抛物线解析式;(2)先解方程求出抛物线与x 轴的交点,再判断出△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,从而得到结论;(3)先求出QF=1,再分两种情况,当点P 在点M 上方和下方,分别计算即可. 试题解析:解(1)∵2+430x x +=,∴11x =-,23x =-,∵m ,n 是一元二次方程2+430x x +=的两个实数根,且|m|<|n|,∴m=﹣1,n=﹣3,∵抛物线223y x x =--的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),∴10{3b c c -+==-,∴2{3b c =-=-,∴抛物线解析式为223y x x =--;(2)令y=0,则2230x x --=,∴11x =-,23x =,∴C (3,0),∵223y x x =--=2(1)4x --,∴顶点坐标D (1,﹣4),过点D 作DE ⊥y 轴,∵OB=OC=3,∴BE=DE=1,∴△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠DBE=45°,∴∠CBD=90°,∴△BCD 是直角三角形;(3)如图,∵B (0,﹣3),C (3,0),∴直线BC 解析式为y=x ﹣3,∵点P 的横坐标为t ,PM ⊥x 轴,∴点M 的横坐标为t ,∵点P 在直线BC 上,点M 在抛物线上,∴P (t ,t ﹣3),M (t ,223t t --),过点Q 作QF ⊥PM ,∴△PQF 是等腰直角三角形,∵PQ=2,∴QF=1. ①当点P 在点M 上方时,即0<t <3时,PM=t ﹣3﹣(223t t --)=23t t -+,∴S=12PM×QF=21(3)2t t -+=21322t t -+,②如图3,当点P 在点M 下方时,即t <0或t>3时,PM=223t t --﹣(t ﹣3)=23t t -,∴S=12PM×QF=12(23t t -)=21322t t -.综上所述,S=2213(03)22{13 (03)22t t t t t t t 或-+<<-.【举一反三】(2019·淮滨县王店乡教育管理站中考模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+2x+c 与x 轴交于A (﹣1,0)B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;直线AC的解析式为y=3x+3;(2)点M的坐标为(0,3);(3)符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139),【解析】分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-3),展开得到-2a=2,然后求出a即可得到抛物线解析式;再确定C(0,3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式;(2)利用二次函数的性质确定D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(-3,0),利用两点之间线段最短可判断此时MB+MD的值最小,则此时△BDM的周长最小,然后求出直线DB′的解析式即可得到点M的坐标;(3)过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,利用两直线垂直一次项系数互为负倒数设直线PC的解析式为y=-13x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为y=-13x+3,再解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==得此时P点坐标;当过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P时,利用同样的方法可求出此时P点坐标.详解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,∴﹣2a=2,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),设直线AC的解析式为y=px+q,把A(﹣1,0),C(0,3)代入得3p qq-+=⎧⎨=⎩,解得33pq=⎧⎨=⎩,∴直线AC的解析式为y=3x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(﹣3,0),∵MB=MB′,∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小,而BD的值不变,∴此时△BDM的周长最小,易得直线DB′的解析式为y=x+3,当x=0时,y=x+3=3,∴点M的坐标为(0,3);(3)存在.过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,∵直线AC的解析式为y=3x+3,∴直线PC的解析式可设为y=﹣13x+b,把C(0,3)代入得b=3,∴直线PC的解析式为y=﹣13x+3,解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==,解得3xy=⎧⎨=⎩或73209xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则此时P点坐标为(73,209);过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=﹣x+b,把A(﹣1,0)代入得13+b=0,解得b=﹣13,∴直线PC的解析式为y=﹣13x﹣13,解方程组2231133y x xy x⎧-++⎪⎨--⎪⎩==,解得1xy=-⎧⎨=⎩或103139xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则此时P点坐标为(103,﹣139).综上所述,符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139).类型二【确定点的坐标】典例指引2.19.(2019·江西中考模拟)已知抛物线l:y=ax2+bx+c(a,b,c均不为0)的顶点为M,与y轴的交点为N,我们称以N为顶点,对称轴是y轴且过点M的抛物线为抛物线l的衍生抛物线,直线MN为抛物线l的衍生直线.(1)如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3的衍生抛物线的解析式是,衍生直线的解析式是;(2)若一条抛物线的衍生抛物线和衍生直线分别是y=﹣2x2+1和y=﹣2x+1,求这条抛物线的解析式;(3)如图,设(1)中的抛物线y=x2﹣2x﹣3的顶点为M,与y轴交点为N,将它的衍生直线MN先绕点N旋转到与x轴平行,再沿y轴向上平移1个单位得直线n,P是直线n上的动点,是否存在点P,使△POM为直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2﹣3, y=﹣x﹣3;(2)y=2x2﹣4x+1;(3)存在,P为(1172+,﹣2)117-,﹣2)或(9,﹣2)或(﹣8,﹣2).【解析】分析:(1)衍生抛物线顶点为原抛物线与y轴的交点,则可根据顶点设顶点式方程,由衍生抛物线过原抛物线的顶点则解析式易得,MN解析式易得.(2)已知衍生抛物线和衍生直线求原抛物线思路正好与(1)相反,根据衍生抛物线与衍生直线的两交点分别为衍生抛物线与原抛物线的交点,则可推得原抛物线顶点式,再代入经过点,即得解析式.(3)由N(0,﹣3),衍生直线MN绕点N旋转到与x轴平行得到y=﹣3,再向上平移1个单位即得直线y=﹣2,所以P点可设(x,﹣2).在坐标系中使得△POM为直角三角形一般考虑勾股定理,对于坐标系中的两点,分别过点作平行于x轴、y轴的直线,则可构成以两点间距离为斜边的直角三角形,且直角边长都为两点横纵坐标差的绝对值.进而我们可以先算出三点所成三条线的平方,然后组合构成满足勾股定理的三种情况,易得P 点坐标.本题解析:(1)∵抛物线y=x2﹣2x﹣3过(0,﹣3),∴设其衍生抛物线为y=ax2﹣3,∵y=x2﹣2x﹣3=x2﹣2x+1﹣4=(x﹣1)2﹣4,∴衍生抛物线为y=ax2﹣3过抛物线y=x2﹣2x﹣3的顶点(1,﹣4),∴﹣4=a•1﹣3,解得a=﹣1,∴衍生抛物线为y=﹣x2﹣3.设衍生直线为y=kx+b,∵y=kx+b过(0,﹣3),(1,﹣4),∴304bk b -=+⎧⎨-=+⎩,∴13 kb=-⎧⎨=-⎩,∴衍生直线为y=﹣x﹣3.(2)∵衍生抛物线和衍生直线两交点分别为原抛物线与衍生抛物线的顶点,∴将y=﹣2x2+1和y=﹣2x+1联立,得22121y xy x⎧=-+⎨=-+⎩,解得1xy=⎧⎨=⎩或11xy=⎧⎨=-⎩,∵衍生抛物线y=﹣2x2+1的顶点为(0,1),∴原抛物线的顶点为(1,﹣1).设原抛物线为y=a(x﹣1)2﹣1,∵y=a(x﹣1)2﹣1过(0,1),∴1=a(0﹣1)2﹣1,解得a=2,∴原抛物线为y=2x2﹣4x+1.(3)∵N(0,﹣3),∴MN绕点N旋转到与x轴平行后,解析式为y=﹣3,∴再沿y轴向上平移1个单位得的直线n解析式为y=﹣2.设点P坐标为(x,﹣2),∵O(0,0),M(1,﹣4),∴OM2=(x M﹣x O)2+(y O﹣y M)2=1+16=17,OP2=(|x P﹣x O|)2+(y O﹣y P)2=x2+4,MP2=(|x P﹣x M|)2+(y P﹣y M)2=(x﹣1)2+4=x2﹣2x+5.①当OM2=OP2+MP2时,有17=x2+4+x2﹣2x+5,解得,即P,﹣2)或P,﹣2).②当OP2=OM2+MP2时,有x2+4=17+x2﹣2x+5,解得x=9,即P(9,﹣2).③当MP2=OP2+OM2时,有x2﹣2x+5=x2+4+17,解得x=﹣8,即P(﹣8,﹣2).综上所述,当P为(1172+,﹣2)或(1172-,﹣2)或(9,﹣2)或(﹣8,﹣2)时,△POM为直角三角形.【名师点睛】本题考查了一次函数、二次函数图象及性质,勾股定理及利用其表示坐标系中两点距离的基础知识,特别注意的是:利用其表示坐标系中两点距离,是近几年中考的热点,需学生熟练运用.【举一反三】如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣5,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点E(x,y)为抛物线上一点,且﹣5<x<﹣2,过点E作EF∥x轴,交抛物线的对称轴于点F,作EH⊥x轴于点H,得到矩形EHDF,求矩形EHDF周长的最大值;(3)如图2,点P为抛物线对称轴上一点,是否存在点P,使以点P,A,C为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2﹣4x+5.(2)372;(3)P坐标为(﹣2,7)或(﹣2,﹣3)或(﹣2,6)或(﹣2,﹣1).【解析】试题分析:(1)利用待定系数法即可解决问题; (2)构建二次函数利用二次函数的性质即可解决问题;(3)分三种情形分别求解①当90,ACP ∠=o由222AC PC PA +=,列出方程即可解决.②当90CAP ∠=︒时,由222AC PA PC +=, 列出方程即可解决.③当90APC ∠=︒ 时,由222PA PC AC +=,列出方程即可; 试题解析:(1)把A (−5,0),B (1,0)两点坐标代入2y x bx c =-++,得到255010b c b c --+=⎧⎨-++=⎩,解得45b c =-⎧⎨=⎩,∴抛物线的函数表达式为24 5.y x x =--+ (2)如图1中,∵抛物线的对称轴x =−2,2(,45)E x x x ,--+ ∴2452EH x x EF x =--+=--,,∴矩形EFDH 的周长225372()2(53)2().22EH EF x x x =+=--+=-++ ∵−2<0, ∴52x =-时,矩形EHDF 的周长最大,最大值为37.2 (3)如图2中,设P (−2,m )①当90,ACP ∠=o ∵222AC PC PA +=, ∴22222(52)2(5)3m m ++-=+, 解得m =7, ∴P 1(−2,7).②当90CAP ∠=o 时,∵222AC PA PC +=, ∴22222(52)32(5)m m ++=+-, 解得m =−3, ∴P 2(−2,−3).③当90APC ∠=o 时,∵222PA PC AC +=, ∴2222232(5)(52)m m ,+++-= 解得m =6或−1, ∴P 3(−2,6),P 4(−2,−1),综上所述,满足条件的点P 坐标为(−2,7)或(−2,−3)或(−2,6)或(−2,−1).类型三 【确定动点运动的时间】典例指引3.已知二次函数y =ax 2+bx -2的图象与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点A 的坐标为(4,0),且当x =-2和x =5时二次函数的函数值y 相等.(1)求实数a ,b 的值;(2)如图①,动点E ,F 同时从A 点出发,其中点E 以每秒2个单位长度的速度沿AB 边向终点B 运动,点F AC 方向运动.当点E 停止运动时,点F 随之停止运动.设运动时间为t 秒.连接EF ,将△AEF 沿EF 翻折,使点A 落在点D 处,得到△DEF.①是否存在某一时刻t ,使得△DCF 为直角三角形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由;②设△DEF 与△ABC 重叠部分的面积为S ,求S 关于t 的函数关系式.【解析】试题分析:(1)根据抛物线图象经过点A 以及“当x =﹣2和x =5时二次函数的函数值y 相等”两个条件,列出方程组求出待定系数的值.(2)①首先由抛物线解析式能得到点A 、B 、C 三点的坐标,则线段OA 、OB 、OC 的长可求,进一步能得出AB 、BC 、AC 的长;首先用t 表示出线段AD 、AE 、AF (即DF )的长,则根据AE 、EF 、OA 、OC 的长以及公共角∠OAC 能判定△AEF 、△AOC 相似,那么△AEF 也是一个直角三角形,及∠AEF 是直角;若△DCF 是直角,可分成三种情况讨论:i )点C 为直角顶点,由于△ABC 恰好是直角三角形,且以点C 为直角顶点,所以此时点B 、D 重合,由此得到AD 的长,进而求出t 的值;ii )点D 为直角顶点,此时∠CDB 与∠CBD 恰好是等角的余角,由此可证得OB =OD ,再得到AD 的长后可求出t 的值;iii )点F 为直角顶点,当点F 在线段AC 上时,∠DFC 是锐角,而点F 在射线AC 的延长线上时,∠DFC 又是钝角,所以这种情况不符合题意. ②此题需要分三种情况讨论:i )当点E 在点A 与线段AB 中点之间时,两个三角形的重叠部分是整个△DEF ;ii )当点E 在线段AB 中点与点O 之间时,重叠部分是个不规则四边形,那么其面积可由大直角三角形与小钝角三角形的面积差求得;iii )当点E 在线段OB 上时,重叠部分是个小直角三角形.试题解析:解:(1)由题意得: 16420{4222552a b a b a b +-=--=+-,解得:a =12,b =32-.(2)①由(1)知二次函数为213222y x x =--.∵A (4,0),∴B (﹣1,0),C (0,﹣2),∴OA =4,OB =1,OC =2,∴AB =5,AC =BC AC 2+BC 2=25=AB 2,∴△ABC 为直角三角形,且∠ACB =90°.∵AE=2t,AF,∴2AF ABAE AC==.又∵∠EAF=∠CAB,∴△AEF∽△ACB,∴∠AEF=∠ACB=90°,∴△AEF沿EF翻折后,点A落在x轴上点D处;由翻折知,DE=AE,∴AD=2AE=4t,EF=12AE=t.假设△DCF为直角三角形,当点F在线段AC上时:ⅰ)若C为直角顶点,则点D与点B重合,如图2,∴AE=12AB=52t=52÷2=54;ⅱ)若D为直角顶点,如图3.∵∠CDF=90°,∴∠ODC+∠EDF=90°.∵∠EDF=∠EAF,∴∠OBC+∠EAF=90°,∴∠ODC=∠OBC,∴BC=DC.∵OC⊥BD,∴OD=OB=1,∴AD=3,∴AE=32,∴t=34;当点F在AC延长线上时,∠DFC>90°,△DCF为钝角三角形.综上所述,存在时刻t,使得△DCF为直角三角形,t=34或t=54.②ⅰ)当0<t≤54时,重叠部分为△DEF,如图1、图2,∴S=12×2t×t=t2;ⅱ)当54<t≤2时,设DF与BC相交于点G,则重叠部分为四边形BEFG,如图4,过点G作GH⊥BE于H,设GH=m,则BH= 12m,DH=2m,∴DB=32m.∵DB=AD﹣AB=4t﹣5,∴32m=4t﹣5,∴m=23(4t﹣5),∴S=S△DEF﹣S△DBG=12×2t×t﹣12(4t﹣5)×23(4t﹣5)=2134025333t t-+-;ⅲ)当2<t≤52时,重叠部分为△BEG,如图5.∵BE=DE﹣DB=2t﹣(4t﹣5)=5﹣2t,GE=2BE=2(5﹣2t),∴S=12×(5﹣2t)×2(5﹣2t)=4t2﹣20t+25.综上所述:2225(0)41340255{(2)3334542025(2)2t tS t t tt t t<≤=-+-<≤-+<≤.【名师点睛】此题主要考查的是动点函数问题,涉及了函数解析式的确定、直角三角形以及相似三角形的判定和性质、等腰三角形的性质以及图形面积的解法等综合知识;第二题的两个小题涉及的情况较多,一定要根据动点的不同位置来分类讨论,抓住动点的关键位置来确定未知数的取值范围是解题的关键所在. 【举一反三】(2018·河北中考模拟)如图,在平面直角坐标系xOy 中,A 、B 为x 轴上两点,C 、D 为y 轴上的两点,经过点A 、C 、B 的抛物线的一部分C 1与经过点A 、D 、B 的抛物线的一部分C 2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线称为“蛋线”.已知点C 的坐标为(0,),点M 是抛物线C 2:2y mx 2mx 3m =--(m <0)的顶点.(1)求A 、B 两点的坐标;(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P ,使得△PBC 的面积最大?若存在,求出△PBC 面积的最大值;若不存在,请说明理由; (3)当△BDM 为直角三角形时,求m 的值. 【答案】(1)A (,0)、B (3,0);(2)存在.S △PBC 最大值为2716;(3)2m 2=-或1m =-时,△BDM 为直角三角形. 【解析】 【分析】(1)在2y mx 2mx 3m =--中令y=0,即可得到A 、B 两点的坐标.(2)先用待定系数法得到抛物线C 1的解析式,由S △PBC = S △POC + S △BOP –S △BOC 得到△PBC 面积的表达式,根据二次函数最值原理求出最大值.(3)先表示出DM 2,BD 2,MB 2,再分两种情况:①∠BMD=90°时;②∠BDM=90°时,讨论即可求得m 的值. 【详解】解:(1)令y=0,则2mx 2mx 3m 0--=,∵m <0,∴2x 2x 30--=,解得:1x 1=-,2x 3=. ∴A (,0)、B (3,0).(2)存在.理由如下:∵设抛物线C 1的表达式为()()y a x 1x 3=+-(a 0≠),把C (0,32-)代入可得,12a =. ∴C1的表达式为:()()1y x 1x 32=+-,即213y x x 22=--.设P (p ,213p p 22--),∴ S △PBC = S △POC + S △BOP –S △BOC =23327p 4216--+().∵3a 4=-<0,∴当3p 2=时,S △PBC 最大值为2716.(3)由C 2可知: B (3,0),D (0,3m -),M (1,4m -), ∴BD 2=29m 9+,BM 2=216m 4+,DM 2=2m 1+.∵∠MBD<90°, ∴讨论∠BMD=90°和∠BDM=90°两种情况:当∠BMD=90°时,BM 2+ DM 2= BD 2,即216m 4++2m 1+=29m 9+, 解得:12m =-,22m =(舍去). 当∠BDM=90°时,BD 2+ DM 2= BM 2,即29m 9++2m 1+=216m 4+, 解得:1m 1=-,2m 1=(舍去) . 综上所述,2m 2=-或1m =-时,△BDM 为直角三角形. 【新题训练】1.(2019·重庆实验外国语学校初三)如图1,已知抛物线y =﹣23384x +x +3与x 轴交于A 和B 两点,(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C . (1)求出直线BC 的解析式.(2)M 为线段BC 上方抛物线上一动点,过M 作x 轴的垂线交BC 于H ,过M 作MQ ⊥BC 于Q ,求出△MHQ 周长最大值并求出此时M 的坐标;当△MHQ 的周长最大时在对称轴上找一点R ,使|AR ﹣MR |最大,求出此时R 的坐标.(3)T 为线段BC 上一动点,将△OCT 沿边OT 翻折得到△OC ′T ,是否存在点T 使△OC ′T 与△OBC 的重叠部分为直角三角形,若存在请求出BT 的长,若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =﹣34x +3;(2)R (1,92);(3)BT =2或BT =165.【详解】解:(1)令y=0,即2333084x x -++=,解得122,4x x =-=, ∵点A 在点B 的左侧。
2013中考数学热点考点解析-解直角三角形 课件
图 6-5-6
解:由题意知,当 α 越大,梯子的顶端达到的最大高度越 大.因为当 50° ≤α≤70° 时,能够使人安全攀爬,所以当 α=70° 时 AC 最大. 在 Rt△ABC 中,AB=6 米,α=70° , AC AC sin70° AB ,即 0.94≈ 6 ,解得 AC ≈5.6. = 答:梯子的顶端能达到的最大高度 AC 约为 5.6 米.
解直角三角形的实际运用
例 2:(2011 年浙江金华)如图 6-5-6,生活经验表明,靠墙
摆放的梯子,当50°≤α≤70°(α为梯子与地面所成的角),能够使
人安全攀爬,现在有一长为 6 米的梯子 AB,试求能够使人安全攀爬
时,梯子的顶端能达到的最大高度 AC(sin50°≈0.77,cos70°≈0.34,cos50°≈0.64).
小结与反思:解决此类问题的关键在于掌握各函数间的边 角关系,能够选择恰当知识解决具体问题,灵活运用勾股定理
和三角函数以及解直角三角形知识.
5.(2011 年山东济宁)如图 6-5-4,是一张宽为 m 的矩形
台球桌 ABCD,一球从点 M(点 M 在长边 CD 上)出发沿虚线 MN
射向边BC,然后反弹到边AB 上的 P 点.如果MC=n,∠CMN m-n· α tan tan α =α.那么 P 点与 B 点的距离为__________.
小结与反思:用解直角三角形的方法去解决实际问题的关 键在于审清题意,把题目中的实际问题转化为数学问题,再套 用恰当的公式和选用适当的方法把问题具体化,必要的时候要 把实际问题建立一个数学模型.
7.(2011 年甘肃兰州)某水库大坝的横断面是梯形,坝内斜 坡的坡度 i=1∶ 3,坝外斜坡的坡度 i=1∶1,则两个坡角的
2013年中考压轴题 探究直角三角形的存在性问题分类汇编
2013年中考压轴题探究直角三角形的存在性问题分类汇编40、(2013鞍山压轴题)如图,已知一次函数y=0.5x+2的图象与x轴交于点A,与二次函数y=ax2+bx+c的图象交于y轴上的一点B,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴只有唯一的交点C,且OC=2.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;(2)设一次函数y=0.5x+2的图象与二次函数y=ax2+bx+c的图象的另一交点为D,已知P为x轴上的一个动点,且△PBD为直角三角形,求点P的坐标.考点:二次函数综合题.分析:(1)根据y=0.5x+2交x轴于点A,与y轴交于点B,即可得出A,B两点坐标,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴只有唯一的交点C,且OC=2.得出可设二次函数y=ax2+bx+c=a (x﹣2)2,进而求出即可;(2)根据当B为直角顶点,当D为直角顶点,以及当P为直角顶点时,分别利用三角形相似对应边成比例求出即可.解答:解:(1)∵y=0.5x+2交x轴于点A,∴0=0.5x+2,∴x=﹣4,与y轴交于点B,∵x=0,∴y=2∴B点坐标为:(0,2),∴A(﹣4,0),B(0,2),∵二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴只有唯一的交点C,且OC=2∴可设二次函数y=a(x﹣2)2,把B(0,2)代入得:a=0.5∴二次函数的解析式:y=0.5x2﹣2x+2;(2)(Ⅰ)当B为直角顶点时,过B作BP1⊥AD交x轴于P1点由Rt△AOB∽Rt△BOP1∴=,∴=,得:OP1=1,∴P1(1,0),(Ⅱ)作P2D⊥BD,连接BP2,将y=0.5x+2与y=0.5x2﹣2x+2联立求出两函数交点坐标:D点坐标为:(5,4.5),则AD=,当D为直角顶点时∵∠DAP2=∠BAO,∠BOA=∠ADP2,∴△ABO∽△AP2D,∴=,=,解得:AP2=11.25,则OP2=11.25﹣4=7.25,故P2点坐标为(7.25,0);(Ⅲ)当P为直角顶点时,过点D作DE⊥x轴于点E,设P3(a,0)则由Rt△OBP3∽Rt△EP3D得:,∴,∵方程无解,∴点P3不存在,∴点P的坐标为:P1(1,0)和P2(7.25,0).点评:此题主要考查了二次函数综合应用以及求函数与坐标轴交点和相似三角形的与性质等知识,根据已知进行分类讨论得出所有结果,注意不要漏解.47、(2013•眉山压轴题)如图,在平面直角坐标系中,点A、B在x轴上,点C、D在y轴上,且OB=OC=3,OA=OD=1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A、B、C三点,直线AD与抛物线交于另一点M.(1)求这条抛物线的解析式;(2)P为抛物线上一动点,E为直线AD上一动点,是否存在点P,使以点A、P、E为顶点的三角形为等腰直角三角形?若存在,请求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)请直接写出将该抛物线沿射线AD方向平移个单位后得到的抛物线的解析式.考点:二次函数综合题分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)△APE为等腰直角三角形,有三种可能的情形,需要分类讨论:①以点A为直角顶点.过点A作直线AD的垂线,与抛物线的交点即为所求点P.首先求出直线PA的解析式,然后联立抛物线与直线PA的解析式,求出点P的坐标;②以点P为直角顶点.此时点P只能与点B重合;③以点E为直角顶点.此时点P亦只能与点B重合.(3)抛物线沿射线AD方向平移个单位,相当于向左平移1个单位,并向上平移一个单位.据此,按照“左加右减”的原则,确定平移后抛物线的解析式.解答:解:(1)根据题意得,A(1,0),D(0,1),B(﹣3,0),C(0,﹣3).抛物线经过点A(1,0),B(﹣3,0),C(0,﹣3),则有:,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3.(2)存在.△APE为等腰直角三角形,有三种可能的情形:①以点A为直角顶点.如解答图,过点A作直线AD的垂线,与抛物线交于点P,与y轴交于点F.∵OA=OD=1,则△AOD为等腰直角三角形,∵PA⊥AD,则△OAF为等腰直角三角形,∴OF=1,F(0,﹣1).设直线PA的解析式为y=kx+b,将点A(1,0),F(0,﹣1)的坐标代入得:,解得k=1,b=﹣1,∴y=x﹣1.将y=x﹣1代入抛物线解析式y=x2+2x﹣3得,x2+2x﹣3=x﹣1,整理得:x2+x﹣2=0,解得x=﹣2或x=1,当x=﹣2时,y=x﹣1=﹣3,∴P(﹣2,﹣3);②以点P为直角顶点.此时∠PAE=45°,因此点P只能在x轴上或过点A与y轴平行的直线上.过点A与y轴平行的直线,只有点A一个交点,故此种情形不存在;因此点P只能在x轴上,而抛物线与x轴交点只有点A、点B,故点P与点B重合.∴P(﹣3,0);③以点E为直角顶点.此时∠EAP=45°,由②可知,此时点P只能与点B重合,点E位于直线AD与对称轴的交点上.综上所述,存在点P,使以点A、P、E为顶点的三角形为等腰直角三角形.点P的坐标为(﹣2,﹣3)或(﹣3,0).(3)抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4.抛物线沿射线AD方向平移个单位,相当于向左平移1个单位,并向上平移一个单位,∴平移后的抛物线的解析式为:y=(x+1+1)2﹣4+1=x2+4x+1.点评: 本题考查了二次函数综合题型,涉及二次函数的图象与性质、待定系数法、抛物线与平移、等腰直角三角形等知识点,试题的考查重点是分类讨论的数学思想.2、(绵阳市2013年)如图,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象的顶点C 的坐标为(0,-2),交x轴于A 、B 两点,其中A (-1,0),直线l :x =m (m >1)与x 轴交于D 。
2013年全国中考数学试题分类汇编_解直角三角形解读
2013年全国中考数学试题分类汇编解直角三角形(2013•郴州)我国为了维护队钓鱼岛P的主权,决定对钓鱼岛进行常态化的立体巡航.在一次巡航中,轮船和飞机的航向相同(AP∥BD),当轮船航行到距钓鱼岛20km的A处时,飞机在B处测得轮船的俯角是45°;当轮船航行到C处时,飞机在轮船正上方的E处,此时EC=5km.轮船到达钓鱼岛P时,测得D处的飞机的仰角为30°.试求飞机的飞行距离BD (结果保留根号).,即==5=5+20+5=25+5(25+5(2013•衡阳)如图,小方在五月一日假期中到郊外放风筝,风筝飞到C处时的线长为20米,此时小方正好站在A处,并测得∠CBD=60°,牵引底端B离地面1.5米,求此时风筝离地面的高度(结果精确到个位),=20×,+1.5+1.5(2013,娄底)2013年3月,某煤矿发生瓦斯爆炸,该地救援队立即赶赴现场进行救援,救援队利用生命探测仪在地面A 、B 两个探测点探测到C 处有生命迹象. 已知A 、B 两点相距4米,探测线与地面的夹角分别是30︒和45︒,试确定生命所在点C 的深度.(精确到0.1 1.41≈ 1.73≈)(2013•湘西州)钓鱼岛自古以来就是中国的神圣领土,为宣誓主权,我海监船编队奉命在钓鱼岛附近海域进行维权活动,如图,一艘海监船以30海里/小时的速度向正北方向航行,海监船在A处时,测得钓鱼岛C在该船的北偏东30°方向上,航行半小时后,该船到达点B 处,发现此时钓鱼岛C与该船距离最短.(1)请在图中作出该船在点B处的位置;(2)求钓鱼岛C到B处距离(结果保留根号)=15×=55(2013•益阳)如图,益阳市梓山湖中有一孤立小岛,湖边有一条笔直的观光小道AB,现决定从小岛架一座与观光小道垂直的小桥PD,小张在小道上测得如下数据:AB=80.0米,∠P AB=38.5°,∠PBA=26.5.请帮助小张求出小桥PD的长并确定小桥在小道上的位置.(以A,B为参照点,结果精确到0.1米)(参考数据:sin38.5°=0.62,cos38.5°=0.78,tan38.5°=0.80,sin26.5°=0.45,cos26.5°=0.89,tan26.5°=0.50),≈=,≈=2(2013•巴中)2013年4月20日,四川雅安发生里氏7.0级地震,救援队救援时,利用生命探测仪在某建筑物废墟下方探测到点C处有生命迹象,已知废墟一侧地面上两探测点A、B 相距4米,探测线与地面的夹角分别为30°和60°,如图所示,试确定生命所在点C的深度(结果精确到0.1米,参考数据≈1.41,≈1.73)CD,=,=﹣≈3.5(2013,成都)如图,某山坡的坡面AB =200米,坡角∠BAC =30°,则该山坡的高BC 的长为______100____米.(2013•达州)钓鱼岛自古以来就是中国领土。
中考数学与直角三角形的边角关系有关的压轴题含详细答案
中考数学与直角三角形的边角关系有关的压轴题含详细答案一、直角三角形的边角关系1.如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,以AC为直径的⊙O分别交AB、BC于点M、N,点P在AB的延长线上,且∠CAB=2∠BCP.(1)求证:直线CP是⊙O的切线.(2)若BC=2,sin∠BCP=,求点B到AC的距离.(3)在第(2)的条件下,求△ACP的周长.【答案】(1)证明见解析(2)4(3)20【解析】试题分析:(1)利用直径所对的圆周角为直角,2∠CAN=∠CAB,∠CAB=2∠BCP判断出∠ACP=90°即可;(2)利用锐角三角函数,即勾股定理即可.试题解析:(1)∵∠ABC=∠ACB,∴AB=AC,∵AC为⊙O的直径,∴∠ANC=90°,∴∠CAN+∠ACN=90°,2∠BAN=2∠CAN=∠CAB,∵∠CAB=2∠BCP,∴∠BCP=∠CAN,∴∠ACP=∠ACN+∠BCP=∠ACN+∠CAN=90°,∵点D在⊙O上,∴直线CP是⊙O的切线;(2)如图,作BF⊥AC∵AB=AC,∠ANC=90°,∴CN=CB=,∵∠BCP=∠CAN,sin∠BCP=,∴sin∠CAN=,∴∴AC=5,∴AB=AC=5,设AF=x,则CF=5﹣x,在Rt△ABF中,BF2=AB2﹣AF2=25﹣x2,在Rt△CBF中,BF2=BC2﹣CF2=2O﹣(5﹣x)2,∴25﹣x2=2O﹣(5﹣x)2,∴x=3,∴BF2=25﹣32=16,∴BF=4,即点B到AC的距离为4.考点:切线的判定2.已知Rt△ABC中,AB是⊙O的弦,斜边AC交⊙O于点D,且AD=DC,延长CB交⊙O 于点E.(1)图1的A、B、C、D、E五个点中,是否存在某两点间的距离等于线段CE的长?请说明理由;(2)如图2,过点E作⊙O的切线,交AC的延长线于点F.①若CF=CD时,求sin∠CAB的值;②若CF=aCD(a>0)时,试猜想sin∠CAB的值.(用含a的代数式表示,直接写出结果)【答案】(1)AE=CE;(2)①;②.【解析】试题分析:(1)连接AE、DE,如图1,根据圆周角定理可得∠ADE=∠ABE=90°,由于AD=DC,根据垂直平分线的性质可得AE=CE;(2)连接AE、ED,如图2,由∠ABE=90°可得AE是⊙O的直径,根据切线的性质可得∠AEF=90°,从而可证到△ADE∽△AEF,然后运用相似三角形的性质可得=AD•AF.①当CF=CD时,可得,从而有EC=AE=CD,在Rt△DEC中运用三角函数可得sin∠CED=,根据圆周角定理可得∠CAB=∠DEC,即可求出sin∠CAB的值;②当CF=aCD(a>0)时,同①即可解决问题.试题解析:(1)AE=CE.理由:连接AE、DE,如图1,∵∠ABC=90°,∴∠ABE=90,∴∠ADE=∠ABE=90°,∵AD=DC,∴AE=CE;(2)连接AE、ED,如图2,∵∠ABE=90°,∴AE是⊙O的直径,∵EF是⊙OO的切线,∴∠AEF=90°,∴∠ADE=∠AEF=90°,又∵∠DAE=∠EAF,∴△ADE∽△AEF,∴,∴=AD•AF.①当CF=CD时,AD=DC=CF,AF=3DC,∴=DC•3DC=,∴AE=DC,∵EC=AE,∴EC=DC,∴sin∠CAB=sin∠CED===;②当CF=aCD(a>0)时,sin∠CAB=.∵CF=aCD,AD=DC,∴AF=AD+DC+CF=(a+2)CD,∴=DC•(a+2)DC=(a+2),∴AE=DC,∵EC=AE,∴EC=DC,∴sin∠CAB=sin∠CED==.考点:1.圆的综合题;2.探究型;3.存在型.3.如图13,矩形的对角线,相交于点,关于的对称图形为.(1)求证:四边形是菱形;(2)连接,若,.①求的值;②若点为线段上一动点(不与点重合),连接,一动点从点出发,以的速度沿线段匀速运动到点,再以的速度沿线段匀速运动到点,到达点后停止运动.当点沿上述路线运动到点所需要的时间最短时,求的长和点走完全程所需的时间.【答案】(1)详见解析;(2)①②和走完全程所需时间为【解析】试题分析:(1)利用四边相等的四边形是菱形;(2)①构造直角三角形求;②先确定点沿上述路线运动到点所需要的时间最短时的位置,再计算运到的时间.试题解析:解:(1)证明:四边形是矩形.与交于点O,且关于对称四边形是菱形.(2)①连接,直线分别交于点,交于点关于的对称图形为在矩形中,为的中点,且O为AC的中点为的中位线同理可得:为的中点,②过点P作交于点由运动到所需的时间为3s由①可得,点O以的速度从P到A所需的时间等于以从M运动到A即:由O运动到P所需的时间就是OP+MA和最小.如下图,当P运动到,即时,所用时间最短.在中,设解得:和走完全程所需时间为考点:菱形的判定方法;构造直角三角形求三角函数值;确定极值时动点的特殊位置4.如图,某校数学兴趣小组为测量校园主教学楼AB 的高度,由于教学楼底部不能直接到达,故兴趣小组在平地上选择一点C ,用测角器测得主教学楼顶端A 的仰角为30°,再向主教学楼的方向前进24米,到达点E 处(C ,E ,B 三点在同一直线上),又测得主教学楼顶端A 的仰角为60°,已知测角器CD 的高度为1.6米,请计算主教学楼AB 的高度.(3≈1.73,结果精确到0.1米)【答案】22.4m 【解析】 【分析】首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造等量关系,进而求解. 【详解】解:在Rt △AFG 中,tan ∠AFG 3, ∴FG =tan 3AG AFG =∠,在Rt △ACG 中,tan ∠ACG =AGCG,∴CG =tan AGACG ∠=3AG .又∵CG ﹣FG =24m ,即3AG ﹣3=24m , ∴AG =123m , ∴AB =123+1.6≈22.4m .5.在平面直角坐标系中,四边形OABC 是矩形,点()0,0O ,点()3,0A ,点()0,4C,连接OB ,以点A 为中心,顺时针旋转矩形AOCB ,旋转角为()0360αα︒<<︒,得到矩形ADEF ,点,,O C B 的对应点分别为,,D E F . (Ⅰ)如图,当点D 落在对角线OB 上时,求点D 的坐标; (Ⅱ)在(Ⅰ)的情况下,AB 与DE 交于点H . ①求证BDE DBA ∆≅∆; ②求点H 的坐标.(Ⅲ)α为何值时,FB FA =.(直接写出结果即可).【答案】(Ⅰ)点D 的坐标为5472(,)2525;(Ⅱ)①证明见解析;②点H 的坐标为(3,258);(Ⅲ)60α=︒或300︒. 【解析】 【分析】(Ⅰ) 过A D 、分别作,AM OB DN OA ⊥⊥,根据点A 、点C 的坐标可得出OA 、OC 的长,根据矩形的性质可得AB 、OB 的长,在Rt △OAM 中,利用∠BOA 的余弦求出OM 的长,由旋转的性质可得OA=AD ,利用等腰三角形的性质可得OD=2OM ,在Rt △ODN 中,利用∠BOA 的正弦和余弦可求出DN 和ON 的长,即可得答案;(Ⅱ)①由等腰三角形性质可得∠DOA=∠ODA ,根据锐角互余的关系可得ABD BDE ∠∠=,利用SAS 即可证明△DBA ≌△BDE ;②根据△DBA ≌△BDE 可得∠BEH=∠DAH ,BE=AD ,即可证明△BHE ≌△DHA ,可得DH=BH ,设AH=x ,在Rt △ADH 中,利用勾股定理求出x 的值即可得答案;(Ⅲ)如图,过F 作FO ⊥AB ,由性质性质可得∠BAF=α,分别讨论0<α≤180°时和180°<α<360°时两种情况,根据FB=FA 可得OA=OB ,利用勾股定理求出FO 的长,由余弦的定义即可求出∠BAF 的度数. 【详解】(Ⅰ)∵点()30A ,,点()04C ,, ∴3,4OA OC ==. ∵四边形OABC 是矩形, ∴AB=OC=4,∵矩形DAFE 是由矩形AOBC 旋转得到的 ∴3AD AO ==.在Rt OAB ∆中,225OB OA AB =+=, 过A D 、分别作B,DN OA AM O ⊥⊥ 在Rt ΔOAM 中,OM OA 3cos BOA OA OB 5∠===, ∴9OM 5=∵AD=OA ,AM ⊥OB , ∴18OD 2OM 5==. 在Rt ΔODN 中:DN 4sin BOA OD 5∠==,cos ∠BOA=ON OD =35, ∴72DN 25=,54ON 25=. ∴点D 的坐标为5472,2525⎛⎫⎪⎝⎭.(Ⅱ)①∵矩形DAFE 是由矩形AOBC 旋转得到的, ∴OA AD 3,ADE 90,DE AB 4∠===︒==. ∴OD AD =.∴DOA ODA ∠∠=.又∵DOA OBA 90∠∠+=︒,BDH ADO 90∠∠+=︒ ∴ABD BDE ∠∠=.又∵BD BD =, ∴ΔBDE ΔDBA ≅.②由ΔBDE ΔDBA ≅,得BEH DAH ∠∠=,BE AD 3==, 又∵BHE DHA ∠∠=,∴ΔBHE ΔDHA ≅. ∴DH=BH ,设AH x =,则DH BH 4x ==-, 在Rt ΔADH 中,222AH AD DH =+, 即()222x 34x =+-,得25x 8=, ∴25AH 8=. ∴点H 的坐标为253,8⎛⎫ ⎪⎝⎭. (Ⅲ)如图,过F 作FO ⊥AB , 当0<α≤180°时,∵点B 与点F 是对应点,A 为旋转中心, ∴∠BAF 为旋转角,即∠BAF=α,AB=AF=4, ∵FA=FB ,FO ⊥AB , ∴OA=12AB=2, ∴cos ∠BAF=OA AF =12, ∴∠BAF=60°,即α=60°, 当180°<α<360°时,同理解得:∠BAF′=60°, ∴旋转角α=360°-60°=300°.=︒或300︒.综上所述:α60【点睛】本题考查矩形的性质、旋转变换、全等三角形的判定与性质、锐角三角函数的定义等知识,正确找出对应边与旋转角并熟记特殊角的三角函数值是解题关键.6.如图1,以点M(-1,0)为圆心的圆与y轴、x轴分别交于点A、B、C、D,直线y=-x-与⊙M相切于点H,交x轴于点E,交y轴于点F.(1)请直接写出OE、⊙M的半径r、CH的长;(2)如图2,弦HQ交x轴于点P,且DP:PH=3:2,求cos∠QHC的值;(3)如图3,点K为线段EC上一动点(不与E、C重合),连接BK交⊙M于点T,弦AT 交x轴于点N.是否存在一个常数a,始终满足MN·MK=a,如果存在,请求出a的值;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)OE=5,r=2,CH=2(2);(3)a=4【解析】【分析】(1)在直线y=-x-中,令y=0,可求得E的坐标,即可得到OE的长为5;连接MH,根据△EMH与△EFO相似即可求得半径为2;再由EC=MC=2,∠EHM=90°,可知CH 是RT△EHM斜边上的中线,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得出CH的长;(2)连接DQ、CQ.根据相似三角形的判定得到△CHP∽△QPD,从而求得DQ的长,在直角三角形CDQ中,即可求得∠D的余弦值,即为cos∠QHC的值;(3)连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,由圆周角定理可知,∠GTA=90°,∠3=∠4,故∠AKC=∠MAN,再由△AMK∽△NMA即可得出结论.【详解】(1)OE=5,r=2,CH=2(2)如图1,连接QC、QD,则∠CQD =90°,∠QHC =∠QDC,易知△CHP∽△DQP,故,得DQ=3,由于CD=4,;(3)如图2,连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,则,由于,故,;而,故在和中,;故△AMK∽△NMA;即:故存在常数,始终满足常数a="4"解法二:连结BM,证明∽得7.如图(1),已知正方形ABCD在直线MN的上方BC在直线MN上,E是BC上一点,以AE为边在直线MN的上方作正方形AEFG.(1)连接GD,求证:△ADG≌△ABE;(2)连接FC,观察并直接写出∠FCN的度数(不要写出解答过程)(3)如图(2),将图中正方形ABCD改为矩形ABCD,AB=6,BC=8,E是线段BC上一动点(不含端点B、C),以AE为边在直线MN的上方作矩形AEFG,使顶点G恰好落在射线CD上.判断当点E由B向C运动时,∠FCN的大小是否总保持不变,若∠FCN的大小不变,请求出tan∠FCN的值.若∠FCN的大小发生改变,请举例说明.【答案】(1)见解析;(2)∠FCN =45°,理由见解析;(3)当点E 由B 向C 运动时,∠FCN 的大小总保持不变,tan ∠FCN =43.理由见解析. 【解析】 【分析】(1)根据三角形判定方法进行证明即可.(2)作FH ⊥MN 于H .先证△ABE ≌△EHF ,得到对应边相等,从而推出△CHF 是等腰直角三角形,∠FCH 的度数就可以求得了.(3)解法同(2),结合(1)(2)得:△EFH ≌△GAD ,△EFH ∽△ABE ,得出EH=AD=BC=8,由三角函数定义即可得出结论. 【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 和四边形AEFG 是正方形, ∴AB =AD ,AE =AG =EF ,∠BAD =∠EAG =∠ADC =90°, ∴∠BAE +∠EAD =∠DAG +∠EAD ,∠ADG =90°=∠ABE , ∴∠BAE =∠DAG , 在△ADG 和△ABE 中,ADG ABE DAG BAE AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ADG ≌△ABE (AAS ). (2)解:∠FCN =45°,理由如下: 作FH ⊥MN 于H ,如图1所示:则∠EHF =90°=∠ABE , ∵∠AEF =∠ABE =90°,∴∠BAE +∠AEB =90°,∠FEH +∠AEB =90°, ∴∠FEH =∠BAE ,在△EFH 和△ABE 中,EHF ABE FEH BAE AE EF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△EFH ≌△ABE (AAS ), ∴FH =BE ,EH =AB =BC , ∴CH =BE =FH , ∵∠FHC =90°, ∴∠FCN =45°.(3)当点E 由B 向C 运动时,∠FCN 的大小总保持不变,理由如下: 作FH ⊥MN 于H ,如图2所示:由已知可得∠EAG =∠BAD =∠AEF =90°,结合(1)(2)得:△EFH ≌△GAD ,△EFH ∽△ABE , ∴EH =AD =BC =8, ∴CH =BE , ∴EH FH FHAB BE CH==; 在Rt △FEH 中,tan ∠FCN =8463FH EH CH AB ===, ∴当点E 由B 向C 运动时,∠FCN 的大小总保持不变,tan ∠FCN =43. 【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形,矩形的判定及全等三角形的判定方法等知识点的综合运用,其重点是通过证三角形全等或相似来得出线段的相等或成比例.8.如图,建筑物上有一旗杆,从与相距的处观测旗杆顶部的仰角为,观测旗杆底部的仰角为,求旗杆的高度.(参考数据:,,)【答案】旗杆的高度约为.【解析】【分析】在Rt△BDC中,根据tan∠BDC=求出BC,接着在Rt△ADC中,根据tan∠ADC==即可求出AB的长度【详解】解:∵在Rt△BDC中,tan∠BDC==1,∴BC=CD= 40m在Rt△ADC中,tan∠ADC==∴tan50°= =1.19∴AB7.6m答:旗杆AB的高度约为7.6m.【点睛】此题主要考查了三角函数的应用9.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,动点P在线段BC上,点Q在线段AB上,且PQ=BQ,延长QP交射线AC于点D.(1)求证:QA=QD;(2)设∠BAP=α,当2tanα是正整数时,求PC的长;(3)作点Q关于AC的对称点Q′,连结QQ′,AQ′,DQ′,延长BC交线段DQ′于点E,连结AE,QQ′分别与AP,AE交于点M,N(如图2所示).若存在常数k,满足k•MN=PE•QQ′,求k的值.【答案】(1)证明见解析(2)PC的长为37或32(3)8【解析】【分析】(1)由等腰三角形的性质得出∠B=∠BPQ=∠CPD,由直角三角形的性质得出∠BAC=∠D,即可得出结论;(2)过点P作PH⊥AB于H,设PH=3x,BH=4x,BP=5x,由题意知tanα=1或12,当tanα=1时,HA=PH=3x,与勾股定理得出3x+4x=5,解得x=57,即可求出PC长;当tanα=12时,HA=2PH﹣6x,得出6x+4x=5,解得x=12,即可求出PC长;(3)设QQ′与AD交于点O,由轴对称的性质得出AQ′=AQ=DQ=DQ′,得出四边形AQDQ′是菱形,由菱形的性质得出QQ′⊥AD,AO=12AD,证出四边形BEQ'Q是平行四边形,得出QQ′=BE,设CD=3m,则PC=4m,AD=3+3m,即QQ′﹣BE=4m+4,PE=8m,由三角函数得出MOAO=tan∠PAC=PCAC,即可得出结果.【详解】(1)证明:∵PQ=BQ,∴∠B=∠BPQ=∠CPD,∵∠ACB=∠PCD=90°,∴∠A+∠BAC=90°,∠D+∠CPD=90°,∴∠BAC=∠D,∴QA=QD;(2)解:过点P作PH⊥AB于H,如图1所示:设PH=3x,BH=4x,BP=5x,由题意得:tan∠BAC=43,∠BAP<∠BAC,∴2tanα是正整数时,tanα=1或12,当tanα=1时,HA=PH=3x,∴3x+4x5, ∴x =57, 即PC =4﹣5x =37; 当tanα=12时,HA =2PH ﹣6x , ∴6x+4x =5,∴x =12, 即PC =4﹣5x =32; 综上所述,PC 的长为37或32; (3)解:设QQ′与AD 交于点O ,如图2所示: 由轴对称的性质得:AQ′=AQ =DQ =DQ′, ∴四边形AQDQ′是菱形, ∴QQ′⊥AD ,AO =12AD , ∵BC ⊥AC , ∴QQ′∥BE , ∵BQ ∥EQ′,∴四边形BEQ'Q 是平行四边形, ∴QQ′=BE ,设CD =3m ,则PC =4m ,AD =3+3m , 即QQ′﹣BE =4m+4,PE =8m , ∵MO AO =tan ∠PAC =PCAC, ∴332MOm +=43m,即MN =2MO =4m (1+m ), ∴k =PE QQ MNg ′=8(44)4(1)m m m m ++=8.【点睛】本题是三角形综合题目,考查了等腰三角形的性质与判定、三角函数、勾股定理、菱形的判定与性质、平行线的性质以及分类讨论等知识;本题综合性强,熟练掌握等腰三角形的判定与性质,灵活运用三角函数是解题关键.10.如图,△ABC中,AC=BC=10,cosC=35,点P是AC边上一动点(不与点A、C重合),以PA长为半径的⊙P与边AB的另一个交点为D,过点D作DE⊥CB于点E.(1)当⊙P与边BC相切时,求⊙P的半径.(2)连接BP交DE于点F,设AP的长为x,PF的长为y,求y关于x的函数解析式,并直接写出x的取值范围.(3)在(2)的条件下,当以PE长为直径的⊙Q与⊙P相交于AC边上的点G时,求相交所得的公共弦的长.【答案】(1)409R=;(2)25880320xy x xx=-++(3)505-【解析】【分析】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=45,sinC=HPCP=10RR-=45,即可求解;(2)首先证明PD∥BE,则EB BFPD PF=,即:2024588x yxxxy-+--=,即可求解;(3)证明四边形PDBE为平行四边形,则AG=EP=BD,即:AB=DB+AD=AG+AD=45,即可求解.【详解】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=45,sinC=HPCP=10RR-=45,解得:R=409;(2)在△ABC中,AC=BC=10,cosC=35,设AP=PD=x,∠A=∠ABC=β,过点B作BH⊥AC,则BH=ACsinC=8,同理可得:CH=6,HA=4,AB=5tan∠CAB=2,BP228+(4)x-2880x x-+DA 25x,则BD=525x,如下图所示,PA=PD,∴∠PAD=∠CAB=∠CBA=β,tanβ=2,则cosβ=5,sinβ=5,EB =BDcosβ=(45﹣25x )×5=4﹣25x ,∴PD ∥BE ,∴EB BFPD PF=,即:2024588x y x xx -+--=,整理得:y =25xx 8x 803x 20-++;(3)以EP 为直径作圆Q 如下图所示,两个圆交于点G ,则PG =PQ ,即两个圆的半径相等,则两圆另外一个交点为D , GD 为相交所得的公共弦, ∵点Q 是弧GD 的中点, ∴DG ⊥EP , ∵AG 是圆P 的直径, ∴∠GDA =90°, ∴EP ∥BD ,由(2)知,PD ∥BC ,∴四边形PDBE 为平行四边形, ∴AG =EP =BD ,∴AB =DB+AD =AG+AD =5 设圆的半径为r ,在△ADG 中,AD=2rcosβ=5,DG=5,AG=2r,5+2r=45,解得:2r=51,则:DG=5=50﹣105,相交所得的公共弦的长为50﹣105.【点睛】本题考查的是圆知识的综合运用,涉及到解直角三角形、勾股定理等知识,其中(3),要关键是根据题意正确画图,此题用大量的解直角三角形的内容,综合难度很大.11.如图,某人在山坡坡脚C处测得一座建筑物顶点A的仰角为63.4°,沿山坡向上走到P 处再测得该建筑物顶点A的仰角为53°.已知BC=90米,且B、C、D在同一条直线上,山坡坡度i=5:12.(1)求此人所在位置点P的铅直高度.(结果精确到0.1米)(2)求此人从所在位置点P走到建筑物底部B点的路程(结果精确到0.1米)(测倾器的高度忽略不计,参考数据:tan53°≈43,tan63.4°≈2)【答案】(1)此人所在P的铅直高度约为14.3米;(2)从P到点B的路程约为127.1米【解析】分析:(1)过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,设PF=5x,在Rt△ABC中求出AB,用含x 的式子表示出AE,EP,由tan∠APE,求得x即可;(2)在Rt△CPF中,求出CP的长.详解:过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,∵斜坡的坡度i=5:12,设PF=5x,CF=12x,∵四边形BFPE为矩形,∴BF=PEPF=BE.在RT△ABC中,BC=90,tan∠ACB=AB BC,∴AB=tan63.4°×BC≈2×90=180,∴AE=AB-BE=AB-PF=180-5x,EP=BC+CF≈90+120x.在RT△AEP中,tan∠APE=1805490123 AE xEP x-≈=+,∴x=207,∴PF=5x=10014.37≈.答:此人所在P的铅直高度约为14.3米.由(1)得CP=13x,∴CP=13×207≈37.1,BC+CP=90+37.1=127.1.答:从P到点B的路程约为127.1米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,关键是正确的画出与实际问题相符合的几何图形,找出图形中的相关线段或角的实际意义及所要解决的问题,构造直角三角形,用勾股定理或三角函数求相应的线段长.12.如图,在航线l的两侧分别有观测点A和B,点B到航线l的距离BD为4km,点A位于点B北偏西60°方向且与B相距20km处.现有一艘轮船从位于点A南偏东74°方向的C 处,沿该航线自东向西航行至观测点A的正南方向E处.求这艘轮船的航行路程CE的长度.(结果精确到0.1km)(参考数据:3≈1.73,sin74°≈0.96,cos74°≈0.28,tan74°≈3.49)【答案】20.9km【解析】分析:根据题意,构造直角三角和相似三角形的数学模型,利用相似三角形的判定与性质和解直角三角形即可.详解:如图,在Rt △BDF 中,∵∠DBF=60°,BD=4km ,∴BF=cos 60BD o =8km , ∵AB=20km ,∴AF=12km , ∵∠AEB=∠BDF ,∠AFE=∠BFD ,∴△AEF ∽△BDF ,∴AE BD AF BF, ∴AE=6km , 在Rt △AEF 中,CE=AE•tan74°≈20.9km .故这艘轮船的航行路程CE 的长度是20.9km .点睛:本题考查相似三角形,掌握相似三角形的概念,会根据条件判断两个三角形相似.。
中考数学压轴题专题复习—直角三角形的边角关系的综合含答案解析
中考数学压轴题专题复习—直角三角形的边角关系的综合含答案解析一、直角三角形的边角关系1.已知:如图,在四边形 ABCD 中, AB ∥CD , ∠ACB =90°, AB=10cm , BC=8cm , OD 垂直平分 A C .点 P 从点 B 出发,沿 BA 方向匀速运动,速度为 1cm/s ;同时,点 Q 从点 D 出发,沿 DC 方向匀速运动,速度为 1cm/s ;当一个点停止运动,另一个点也停止运动.过点 P 作 PE ⊥AB ,交 BC 于点 E ,过点 Q 作 QF ∥AC ,分别交 AD , OD 于点 F , G .连接 OP ,EG .设运动时间为 t ( s )(0<t <5) ,解答下列问题: (1)当 t 为何值时,点 E 在BAC 的平分线上?(2)设四边形 PEGO 的面积为 S(cm 2) ,求 S 与 t 的函数关系式;(3)在运动过程中,是否存在某一时刻 t ,使四边形 PEGO 的面积最大?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由;(4)连接 OE , OQ ,在运动过程中,是否存在某一时刻 t ,使 OE ⊥OQ ?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)4s t =;(2)PEGO S 四边形2315688t t =-++ ,(05)t <<;(3)52t =时,PEGO S 四边形取得最大值;(4)165t =时,OE OQ ⊥. 【解析】 【分析】(1)当点E 在∠BAC 的平分线上时,因为EP ⊥AB ,EC ⊥AC ,可得PE=EC ,由此构建方程即可解决问题.(2)根据S 四边形OPEG =S △OEG +S △OPE =S △OEG +(S △OPC +S △PCE -S △OEC )构建函数关系式即可. (3)利用二次函数的性质解决问题即可.(4)证明∠EOC=∠QOG ,可得tan ∠EOC=tan ∠QOG ,推出EC GQOC OG=,由此构建方程即可解决问题. 【详解】(1)在Rt △ABC 中,∵∠ACB=90°,AB=10cm ,BC=8cm , ∴22108-=6(cm ), ∵OD 垂直平分线段AC , ∴OC=OA=3(cm ),∠DOC=90°, ∵CD ∥AB ,∴∠BAC=∠DCO , ∵∠DOC=∠ACB , ∴△DOC ∽△BCA , ∴AC AB BCOC CD OD ==, ∴61083CD OD==, ∴CD=5(cm ),OD=4(cm ), ∵PB=t ,PE ⊥AB , 易知:PE=34t ,BE=54t ,当点E 在∠BAC 的平分线上时, ∵EP ⊥AB ,EC ⊥AC , ∴PE=EC ,∴34t=8-54t ,∴t=4.∴当t 为4秒时,点E 在∠BAC 的平分线上. (2)如图,连接OE ,PC .S 四边形OPEG =S △OEG +S △OPE =S △OEG +(S △OPC +S △PCE -S △OEC ) =1414153154338838252524524t t t t t ⎡⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯-⨯+⨯⨯-+⨯-⨯-⨯⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣ =281516(05)33t t t -++<<. (3)存在.∵28568(05)323S t t ⎛⎫=--+<< ⎪⎝⎭,∴t=52时,四边形OPEG 的面积最大,最大值为683.(4)存在.如图,连接OQ . ∵OE ⊥OQ ,∴∠EOC+∠QOC=90°,∵∠QOC+∠QOG=90°,∴∠EOC=∠QOG,∴tan∠EOC=tan∠QOG,∴EC GQOC OG=,∴358544345ttt -=-,整理得:5t2-66t+160=0,解得165t=或10(舍弃)∴当165t=秒时,OE⊥OQ.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了解直角三角形,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,多边形的面积等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.2.如图,在⊙O的内接三角形ABC中,∠ACB=90°,AC =2BC,过C 作AB的垂线l交⊙O于另一点D,垂足为E.设P是上异于A,C的一个动点,射线AP交l于点F ,连接PC与PD,PD交AB于点G.(1)求证:△PAC∽△PDF;(2)若AB=5,,求PD的长;(3)在点P运动过程中,设=x,tan∠AFD=y,求y与x之间的函数关系式.(不要求写出x的取值范围)【答案】(1)证明见解析;(2);(3).【解析】试题分析:(1)应用圆周角定理证明∠APD=∠FPC,得到∠APC=∠FPD,又由∠PAC=∠PDC,即可证明结论.(2)由AC=2BC,设,应用勾股定理即可求得BC,AC的长,则由AC=2BC得,由△ACE∽△ABC可求得AE,CE的长,由可知△APB是等腰直角三角形,从而可求得PA的长,由△AEF是等腰直角三角形求得EF=AE=4,从而求得DF的长,由(1)△PAC∽△PDF得,即可求得PD的长.(3)连接BP,BD,AD,根据圆的对称性,可得,由角的转换可得,由△AGP∽△DGB可得,由△AGD∽△PGB可得,两式相乘可得结果.试题解析:(1)由APCB内接于圆O,得∠FPC=∠B,又∵∠B=∠ACE=90°-∠BCE,∠ACE=∠APD,∴∠APD=∠FPC.∴∠APD+∠DPC=∠FPC+∠DPC,即∠APC=∠FPD.又∵∠PAC=∠PDC,∴△PAC∽△PDF.(2)连接BP,设,∵∠ACB=90°,AB=5,∴.∴.∵△ACE∽△ABC,∴,即. ∴.∵AB⊥CD,∴.如图,连接BP,∵,∴△APB是等腰直角三角形. ∴∠PAB=45°,.∴△AEF是等腰直角三角形. ∴EF=AE=4. ∴DF=6.由(1)△PAC∽△PDF得,即.∴PD的长为.(3)如图,连接BP,BD,AD,∵AC=2BC,∴根据圆的对称性,得AD=2DB,即.∵AB⊥CD,BP⊥AE,∴∠ABP=∠AFD.∵,∴.∵△AGP∽△DGB,∴.∵△AGD∽△PGB,∴.∴,即.∵,∴.∴与之间的函数关系式为.考点:1.单动点问题;2.圆周角定理;3.相似三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.等腰直角三角形的判定和性质;6.垂径定理;7.锐角三角函数定义;8.由实际问题列函数关系式.3.如图,已知,在O e 中,弦AB 与弦CD 相交于点E ,且»»AC BD=. (1)求证:AB CD =;(2)如图,若直径FG 经过点E ,求证:EO 平分AED ∠;(3)如图,在(2)的条件下,点P 在»CG上,连接FP 交AB 于点M ,连接MG ,若AB CD ⊥,MG 平分PMB ∠,2MG =,FMG ∆的面积为2,求O e 的半径的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)O e 的半径的长为10. 【解析】 【分析】(1) 利用相等的弧所对的弦相等进行证明;(2)连接AO 、DO ,过点O 作OJ AB ⊥于点J ,OQ CD ⊥于点Q ,证明AOJ DOQ ∆≅∆得出OJ OQ =,根据角平分线的判定定理可得结论;(3)如图,延长GM 交O e 于点H ,连接HF ,求出2FH =,在HG 上取点L ,使HL FH =,延长FL 交O e 于点K ,连接KG ,求出22FL =,设HM n =,则有22LK KG n ==,2222FK FL LK n =+=+,再证明KFG EMG HMF ∠=∠=∠,从而得到tan tan KFG HMF ∠=∠,KG HFFK HM=,再代入LK 和FK 的值可得n=4,再求得FG 的长,最后得到圆的半径为10. 【详解】解:(1)证明:∵»»AC BD =,∴»»»»AC CBBD CB +=+, ∴»»AB CD =, ∴AB CD =.(2)证明:如图,连接AO 、DO ,过点O 作OJ AB ⊥于点J ,OQ CD ⊥于点Q ,∴90AJO DQO ∠=∠=︒,1122AJ AB CD DQ ===, 又∵AO DO =, ∴AOJ DOQ ∆≅∆, ∴OJ OQ =,又∵OJ AB ⊥,OQ CD ⊥,∴EO 平分AED ∠.(3)解:∵CD AB ⊥,∴90AED ∠=︒,由(2)知,1452AEF AED ∠=∠=︒, 如图,延长GM 交O e 于点H ,连接HF ,∵FG 为直径,∴90H ∠=︒,122MFG S MG FH ∆=⨯⋅=, ∵2MG =,∴2FH =,在HG 上取点L ,使HL FH =,延长FL 交O e 于点K ,连接KG , ∴45HFL HLF ∠=∠=︒,45KLG HLF ∠=∠=︒, ∵FG 为直径,∴90K ∠=︒,∴9045KGL KLG KLG ∠=︒-∠=︒=∠,∴LK KG =, 在Rt FHL ∆中,222FL FH HL =+,22FL = 设HM n =,2HL MG ==,∴GL LM MG HL LM HM n =+=+==, 在Rt LGK ∆中,222LG LK KG =+,22LK KG ==,2222FK FL LK n =+=, ∵GMP GMB ∠=∠,∵PMG HMF ∠=∠,∴HMF GMB ∠=∠, ∵1452AEF AED ∠=∠=︒, ∴45MGF EMG MEF ∠+∠=∠=︒,45MGF KFG HLF ∠+∠=∠=︒, ∴KFG EMG HMF ∠=∠=∠, ∴tan tan KFG HMF ∠=∠,∴KG HFFK HM=,∴2222222n nn =+,4n =, ∴6HG HM MG =+=,在Rt HFG ∆中,222FG FH HG =+,210FG =,10FO =. 即O e 的半径的长为10. 【点睛】考查了圆的综合题,本题是垂径定理、圆周角定理以及三角函数等的综合应用,适当的添加辅助线是解题的关键.4.2018年12月10日,郑州市城乡规划局网站挂出《郑州都市区主城区停车场专项规划》,将停车纳入城市综合交通体系,计划到2030年,在主城区新建停车泊位33.04万个,2019年初,某小区拟修建地下停车库,如图是停车库坡道入口的设计图,其中MN 是水平线,MN ∥AD ,AD ⊥DE ,CF ⊥AB ,垂足分别为D ,F ,坡道AB 的坡度为1:3,DE =3米,点C 在DE 上,CD =0.5米,CD 是限高标志屏的高度(标志牌上写有:限高米),如果进入该车库车辆的高度不能超过线段CF 的长,则该停车库限高多少米?(结果精确到0.1米,参考数据2≈1.41, 3≈1.73)【答案】该停车库限高约为2.2米. 【解析】 【分析】 据题意得出3tan B =,即可得出tan A ,在Rt △ADE 中,根据勾股定理可求得DE ,即可得出∠1的正切值,再在Rt △CEF 中,设EF =x ,即可求出x ,从而得出CF 3的长. 【详解】解:由题意得,3tan 3B = ∵MN ∥AD , ∴∠A =∠B , ∴tan A =33, ∵DE ⊥AD ,∴在Rt △ADE 中,tan A =DEAD, ∵DE =3, 又∵DC =0.5, ∴CE =2.5, ∵CF ⊥AB ,∴∠FCE +∠CEF =90°, ∵DE ⊥AD , ∴∠A +∠CEF =90°, ∴∠A =∠FCE , ∴tan ∠FCE =3. 在Rt △CEF 中,设EF =x ,CF =3x (x >0),CE =2.5,代入得(52)2=x 2+3x 2, 解得x =1.25,∴CF =3x ≈2.2,∴该停车库限高约为2.2米. 【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,坡面坡角问题和勾股定理,解题的关键是坡度等于坡角的正切值.5.如图①,抛物线y =ax 2+bx+c 经过点A (﹣2,0)、B (4,0)、C (0,3)三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点P 是y 轴上的一个动点,连接PA ,试求5PA+4PC 的最小值;(3)如图②,若直线l 经过点T (﹣4,0),Q 为直线l 上的动点,当以A 、B 、Q 为顶点所作的直角三角形有且仅有三个时,试求直线l 的解析式. 【答案】(1)233384y x x =-++;(2)5PA+4PC 的最小值为18;(3)直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--.【解析】【分析】(1)设出交点式,代入C 点计算即可 (2)连接AC 、BC ,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,过点P 作PD ⊥BC 于点D ,易证△CDP ∽△COB ,得到比例式PC PD BC OB =,得到PD=45PC ,所以5PA+4PC =5(PA+45PC )=5(PA+PD ),当点A 、P 、D 在同一直线上时,5PA+4PC =5(PA+PD )=5AE 最小,利用等面积法求出AE=185,即最小值为18 (3)取AB 中点F ,以F 为圆心、FA 的长为半径画圆, 当∠BAQ =90°或∠ABQ =90°时,即AQ 或BQ 垂直x 轴,所以只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ =90°或∠ABQ =90°,即∠AQB =90°时,只有一个满足条件的点Q ,∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时,满足∠AQB =90°的点Q 只有一个;此时,连接FQ ,过点Q 作QG ⊥x 轴于点G ,利用cos ∠QFT 求出QG ,分出情况Q 在x 轴上方和x 轴下方时,分别代入直接l 得到解析式即可 【详解】解:(1)∵抛物线与x 轴交点为A (﹣2,0)、B (4,0) ∴y =a (x+2)(x ﹣4) 把点C (0,3)代入得:﹣8a =3 ∴a =﹣38∴抛物线解析式为y =﹣38(x+2)(x ﹣4)=﹣38x 2+34x+3 (2)连接AC 、BC ,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,过点P 作PD ⊥BC 于点D ∴∠CDP =∠COB =90° ∵∠DCP =∠OCB ∴△CDP ∽△COB ∴PC PDBC OB= ∵B (4,0),C (0,3)∴OB =4,OC =3,BC ∴PD =45PC ∴5PA+4PC =5(PA+45PC )=5(PA+PD ) ∴当点A 、P 、D 在同一直线上时,5PA+4PC =5(PA+PD )=5AE 最小 ∵A (﹣2,0),OC ⊥AB ,AE ⊥BC ∴S △ABC =12AB•OC =12BC•AE ∴AE =631855AB OC BC ⨯==n∴5AE =18∴5PA+4PC 的最小值为18.(3)取AB 中点F ,以F 为圆心、FA 的长为半径画圆 当∠BAQ =90°或∠ABQ =90°时,即AQ 或BQ 垂直x 轴,∴只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ =90°或∠ABQ =90° ∴∠AQB =90°时,只有一个满足条件的点Q∵当Q 在⊙F 上运动时(不与A 、B 重合),∠AQB =90° ∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时,满足∠AQB =90°的点Q 只有一个 此时,连接FQ ,过点Q 作QG ⊥x 轴于点G ∴∠FQT =90°∵F 为A (﹣2,0)、B (4,0)的中点 ∴F (1,0),FQ =FA =3 ∵T (﹣4,0) ∴TF =5,cos ∠QFT =35FQ TF = ∵Rt △FGQ 中,cos ∠QFT =35FG FQ = ∴FG =35FQ =95∴x Q =1﹣9455=-,QG =2222912FQ 355FG ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭①若点Q 在x 轴上方,则Q (41255-,) 设直线l 解析式为:y =kx+b∴4041255k b k b -+=⎧⎪⎨-+=⎪⎩ 解得:343k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴直线l :334y x =+ ②若点Q 在x 轴下方,则Q (41255--,) ∴直线l :334y x =-- 综上所述,直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--【点睛】本题是二次函数与圆的综合题,同时涉及到三角函数、勾股定理等知识点,综合度比较高,需要很强的综合能力,第三问能够找到满足条件的Q点是关键,同时不要忘记需要分情况讨论6.3米/秒 =65.88千米/小时>60千米/小时.此车超过限制速度.…4分7.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=7,AC=2,过点B作直线m∥AC,将△ABC绕点C 顺时针旋转得到△A′B′C(点A,B的对应点分别为A',B′),射线CA′,CB′分別交直线m于点P,Q.(1)如图1,当P与A′重合时,求∠ACA′的度数;(2)如图2,设A′B′与BC的交点为M,当M为A′B′的中点时,求线段PQ的长;(3)在旋转过程中,当点P,Q分别在CA′,CB′的延长线上时,试探究四边形PA'B′Q的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形PA′B′Q的最小面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)60°;(2)PQ=72;(3)存在,S四边形PA'B′Q=33【解析】【分析】(1)由旋转可得:AC =A 'C =2,进而得到BC 3=,依据∠A 'BC =90°,可得cos ∠A 'CB 3'2BC A C ==,即可得到∠A 'CB =30°,∠ACA '=60°; (2)根据M 为A 'B '的中点,即可得出∠A =∠A 'CM ,进而得到PB 3=BC 32=,依据tan ∠Q =tan ∠A 3=,即可得到BQ =BC 3⨯=2,进而得出PQ =PB +BQ 72=; (3)依据S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ 3-,即可得到S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,而S △PCQ 12=PQ ×BC 3=PQ ,利用几何法即可得到S △PCQ 的最小值=3,即可得到结论. 【详解】(1)由旋转可得:AC =A 'C =2. ∵∠ACB =90°,AB 7=,AC =2,∴BC 3=.∵∠ACB =90°,m ∥AC ,∴∠A 'BC =90°,∴cos ∠A 'CB 3'2BC A C ==,∴∠A 'CB =30°,∴∠ACA '=60°;(2)∵M 为A 'B '的中点,∴∠A 'CM =∠MA 'C ,由旋转可得:∠MA 'C =∠A ,∴∠A =∠A 'CM ,∴tan ∠PCB =tan ∠A 3=,∴PB 3=BC 32=. ∵∠BQC =∠BCP =∠A ,∴tan ∠BQC =tan ∠A 3=,∴BQ =BC 3⨯=2,∴PQ =PB +BQ 72=; (3)∵S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ 3-,∴S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,∴S △PCQ 12=PQ ×BC 3=PQ , 取PQ 的中点G . ∵∠PCQ =90°,∴CG 12=PQ ,即PQ =2CG ,当CG 最小时,PQ 最小,∴CG ⊥PQ ,即CG 与CB 重合时,CG 最小,∴CG min 3=,PQ min =23,∴S △PCQ 的最小值=3,S 四边形PA 'B 'Q =33-;【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题时注意:旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.8.已知抛物线y=﹣16x2﹣23x+2与x轴交于点A,B两点,交y轴于C点,抛物线的对称轴与x轴交于H点,分别以OC、OA为边作矩形AECO.(1)求直线AC的解析式;(2)如图,P为直线AC上方抛物线上的任意一点,在对称轴上有一动点M,当四边形AOCP 面积最大时,求|PM﹣OM|的值.(3)如图,将△AOC沿直线AC翻折得△ACD,再将△ACD沿着直线AC平移得△A'C′D'.使得点A′、C'在直线AC上,是否存在这样的点D′,使得△A′ED′为直角三角形?若存在,请求出点D′的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=13x+2;(2) 点M坐标为(﹣2,53)时,四边形AOCP的面积最大,此时|PM﹣OM|61 (3)存在,D′坐标为:(0,4)或(﹣6,2)或(35-,195).【解析】【分析】(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=2或﹣6,求出点A、B、C坐标,即可求解;(2)连接OP交对称轴于点M,此时,|PM﹣OM|有最大值,即可求解;(3)存在;分①A′D′⊥A′E;②A′D′⊥ED′;③ED′⊥A′E三种情况利用勾股定理列方程求解即可.【详解】(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=2或﹣6,∴A(﹣6,0)、B(2,0)、C(0,2),函数对称轴为:x=﹣2,顶点坐标为(﹣2,83),C点坐标为(0,2),则过点C的直线表达式为:y=kx+2,将点A坐标代入上式,解得:k13=,则:直线AC的表达式为:y13=x+2;(2)如图,过点P作x轴的垂线交AC于点H.四边形AOCP面积=△AOC的面积+△ACP的面积,四边形AOCP面积最大时,只需要△ACP的面积最大即可,设点P坐标为(m,16-m223-m+2),则点G坐标为(m,13m+2),S△ACP12=PG•OA12=•(16-m223-m+213-m﹣2)•612=-m2﹣3m,当m=﹣3时,上式取得最大值,则点P坐标为(﹣3,52).连接OP交对称轴于点M,此时,|PM﹣OM|有最大值,直线OP的表达式为:y56=-x,当x=﹣2时,y53=,即:点M坐标为(﹣2,5 3),|PM﹣OM|的最大值为:2222555(32)()2()233-++--+=61.(3)存在.∵AE=CD,∠AEC=∠ADC=90°,∠EMA=∠DMC,∴△EAM≌△DCM(AAS),∴EM=DM,AM=MC,设:EM=a,则:MC=6﹣a.在Rt△DCM中,由勾股定理得:MC2=DC2+MD2,即:(6﹣a)2=22+a2,解得:a83=,则:MC103=,过点D作x轴的垂线交x轴于点N,交EC于点H.在Rt△DMC中,12DH•MC12=MD•DC,即:DH10833⨯=⨯2,则:DH85=,HC2265DC DH=-=,即:点D的坐标为(61855-,);设:△ACD沿着直线AC平移了m个单位,则:点A′坐标(﹣61010,D′坐标为(618551010,-++),而点E坐标为(﹣6,2),则2''A D =22618(6)()55-++=36,2'A E =223()(2)1010m m +-=24410m m -+,2'ED =222438()()551010m m +++=232128510m m ++.若△A ′ED ′为直角三角形,分三种情况讨论: ①当2''A D +2'A E=2'ED 时,36+24410m m -+=232128510m m ++,解得:m =2105,此时D ′(6318551010m m ,-++)为(0,4); ②当2''A D +2'ED =2'A E 时,36+232128510m m ++=24410m m -+,解得:m =8105-,此时D ′(6318551010m m ,-++)为(-6,2);③当2'A E +2'ED =2''A D 时,24410m m -++232128510m m ++=36,解得:m =8105-或m =105,此时D ′(6318551010m m ,-++)为(-6,2)或(35-,195).综上所述:D 坐标为:(0,4)或(﹣6,2)或(35-,195). 【点睛】本题考查了二次函数知识综合运用,涉及到一次函数、图形平移、解直角三角形等知识,其中(3)中图形是本题难点,其核心是确定平移后A ′、D ′的坐标,本题难度较大.9.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点,.点为轴上一动点,过点且垂直于轴的直线分别交直线及抛物线于点,.(1)填空:点的坐标为 ,抛物线的解析式为 ; (2)当点在线段上运动时(不与点,重合),①当为何值时,线段最大值,并求出的最大值;②求出使为直角三角形时的值;(3)若抛物线上有且只有三个点到直线的距离是,请直接写出此时由点,,,构成的四边形的面积.【答案】(1),;(2)①当时,有最大值是3;②使为直角三角形时的值为3或;(3)点,,,构成的四边形的面积为:6或或.【解析】【分析】(1)把点A坐标代入直线表达式y=,求出a=−3,把点A、B的坐标代入二次函数表达式,即可求解;(2)①设:点P(m,),N(m,)求出PN值的表达式,即可求解;②分∠BNP=90°、∠NBP=90°、∠BPN=90°三种情况,求解即可;(3)若抛物线上有且只有三个点N到直线AB的距离是h,则只能出现:在AB直线下方抛物线与过点N的直线与抛物线有一个交点N,在直线AB上方的交点有两个,分别求解即可.【详解】解:(1)把点坐标代入直线表达式,解得:,则:直线表达式为:,令,则:,则点坐标为,将点的坐标代入二次函数表达式得:,把点的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,故:抛物线的解析式为:,故:答案为:,;(2)①∵在线段上,且轴,∴点,,∴,∵,∴抛物线开口向下,∴当时,有最大值是3,②当时,点的纵坐标为-3,把代入抛物线的表达式得:,解得:或0(舍去),∴;当时,∵,两直线垂直,其值相乘为-1,设:直线的表达式为:,把点的坐标代入上式,解得:,则:直线的表达式为:,将上式与抛物线的表达式联立并解得:或0(舍去),当时,不合题意舍去,故:使为直角三角形时的值为3或;(3)∵,,在中,,则:,,∵轴,∴,若抛物线上有且只有三个点到直线的距离是,则只能出现:在直线下方抛物线与过点的直线与抛物线有一个交点,在直线上方的交点有两个.当过点的直线与抛物线有一个交点,点的坐标为,设:点坐标为:,则:,过点作的平行线,则点所在的直线表达式为:,将点坐标代入,解得:过点直线表达式为:,将拋物线的表达式与上式联立并整理得:,,将代入上式并整理得:,解得:,则点的坐标为,则:点坐标为,则:,∵,,∴四边形为平行四边形,则点到直线的距离等于点到直线的距离,即:过点与平行的直线与抛物线的交点为另外两个点,即:、,直线的表达式为:,将该表达式与二次函数表达式联立并整理得:,解得:,则点、的横坐标分别为,,作交直线于点,则,作轴,交轴于点,则:,,,则:,同理:,故:点,,,构成的四边形的面积为:6或或.【点睛】本题考查的是二次函数知识的综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形等相关知识,其中(3)中确定点N的位置是本题的难点,核心是通过△=0,确定图中N点的坐标.10.如图,某次中俄“海上联合”反潜演习中,我军舰A测得潜艇C的俯角为30°.位于军舰A正上方1000米的反潜直升机B侧得潜艇C的俯角为68°.试根据以上数据求出潜艇C 离开海平面的下潜深度.(结果保留整数.参考数据:sin68°≈0.9,cos68°≈0.4,tan68°≈2.5,3)【答案】潜艇C离开海平面的下潜深度约为308米【解析】试题分析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,用锐角三角函数分别在Rt△ACD中表示出CD和在Rt△BCD中表示出BD,利用BD=AD+AB二者之间的关系列出方程求解.试题解析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,根据题意得:∠ACD=30°,∠BCD=68°,设AD=x,则BD=BA+AD=1000+x,在Rt△ACD中,CD=tan AD ACD=tan30x= 3x在Rt△BCD中,BD=CD•tan68°,∴325+x=3x•tan68°解得:x≈100米,∴潜艇C离开海平面的下潜深度为100米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是作出辅助线,从题目中找出直角三角形并选择合适的边角关系求解.视频11.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A(0,1),点C(1,0),正方形AOCD的两条对角线的交点为B,延长BD至点G,使DG=BD,延长BC至点E,使CE=BC,以BG,BE为邻边作正方形BEFG.(Ⅰ)如图①,求OD的长及ABBG的值;(Ⅱ)如图②,正方形AOCD固定,将正方形BEFG绕点B逆时针旋转,得正方形BE′F′G′,记旋转角为α(0°<α<360°),连接AG′.①在旋转过程中,当∠BAG′=90°时,求α的大小;②在旋转过程中,求AF′的长取最大值时,点F′的坐标及此时α的大小(直接写出结果即可).【答案】(Ⅰ)12(Ⅱ)①α=30°或150°时,∠BAG′=90°②当α=315°时,A、B、F′在一条直线上时,AF′的长最大,最大值为2+2,此时α=315°,F′(12+2,12﹣2)【解析】【分析】(1)根据正方形的性质以及勾股定理即可解决问题,(2)①因为∠BAG′=90°,BG′=2AB,可知sin∠AG′B=12ABBG,推出∠AG′B=30°,推出旋转角α=30°,据对称性可知,当∠ABG″=60°时,∠BAG″=90°,也满足条件,此时旋转角α=150°,②当α=315°时,A、B、F′在一条直线上时,AF′的长最大.【详解】(Ⅰ)如图1中,∵A(0,1),∴OA=1,∵四边形OADC是正方形,∴∠OAD=90°,AD=OA=1,∴OD=AC==,∴AB=BC=BD=BO=,∵BD=DG,∴BG=,∴==.(Ⅱ)①如图2中,∵∠BAG′=90°,BG′=2AB,∴sin∠AG′B==,∴∠AG′B=30°,∴∠ABG′=60°,∴∠DBG′=30°,∴旋转角α=30°,根据对称性可知,当∠ABG″=60°时,∠BAG″=90°,也满足条件,此时旋转角α=150°,综上所述,旋转角α=30°或150°时,∠BAG′=90°.②如图3中,连接OF,∵四边形BE′F′G′是正方形的边长为∴BF′=2,∴当α=315°时,A、B、F′在一条直线上时,AF′的长最大,最大值为+2,此时α=315°,F′(+,﹣)【点睛】本题考查的是正方形的性质、旋转变换的性质以及锐角三角函数的定义,解决本题的关键是要熟练掌握正方形的四条边相等、四个角相等,旋转变换的性质以及特殊角的三角函数值的应用.12.如图所示,小华在湖边看到湖中有一棵树AB,AB与水面AC垂直.此时,小华的眼睛所在位置D到湖面的距离DC为4米.她测得树梢B点的仰角为30°,测得树梢B点在水中的倒影B′点的俯角45°.求树高AB (结果保留根号)【答案】AB=(8+43)m . 【解析】【分析】设BE=x ,则BA=x+4,B′E=x+8,根据∠ADB′=45°,可知DE=B′E=x+8,再由tan30°=BE DE 即可得出x 的值,进而得到答案,【详解】如图:过点D 作DE ⊥AB 于点E ,设BE=x ,则BA=x+4,B′E=x+8,∵∠ADB′=45°,∴DE=B′E=x+8,∵∠BDE=30°,∴tan30°=38BE x DE x ==+ ,解得x=4+43 , ∴AB=BE+4=(8+43 )m .【点睛】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答此题的关键。
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1 2013中考数学压轴题函数直角三角形问题精选解析(一)
例1
如图1,已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴
交于点C (0,-3),对称轴是直线x =1,直线BC 与抛物线的对称轴交于点D .
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求直线BC 的函数表达式;
(3)点E 为y 轴上一动点,CE 的垂直平分线交CE 于点F ,交抛物线于P 、Q 两点,且点P 在第三象限. ①当线段34
PQ AB =时,求tan ∠CED 的值; ②当以C 、D 、E 为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P 的坐标. 温馨提示:考生可以根据第(3)问的题意,在图中补出图形,以便作答.
图1
解析
(1)设抛物线的函数表达式为2(1)y x n =-+,代入点C (0,-3),得4n =-.所以抛物线的函数表达式为22(1)423y x x x =--=--.
(2)由223(1)(3)y x x x x =--=+-,知A (-1,0),B (3,0).设直线BC 的函数表达
式为y kx b =+,代入点B (3,0)和点C (0,-3),得30,3.
k b b +=⎧⎨=-⎩ 解得1k =,3b =-.所以直线BC 的函数表达式为3y x =-.
(3)①因为AB =4,所以334PQ AB =
=.因为P 、Q 关于直线x =1对称,所以点P 的横坐标为12-.于是得到点P 的坐标为17,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭,点F 的坐标为70,4⎛⎫- ⎪⎝
⎭.所以75344FC OC OF =-=-=,522
EC FC ==. 进而得到51322OE OC EC =-=-=,点E 的坐标为10,2⎛⎫- ⎪⎝
⎭. 直线B C:3y x =-与抛物线的对称轴x =1的交点D 的坐标为(1,-2).
过点D 作DH ⊥y 轴,垂足为H .
在Rt △EDH 中,DH =1,13222EH OH OE =-=-
=,所以tan ∠CED 23DH EH ==. ②1(12,2)P --,265(1,)22
P --.。