2013中考数学压轴题 函数直角三角形问题精选解析(二)
2013中考数学压轴题函数等腰三角形问题精选解析(二)
2013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DA DN FA 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 Q x x y -=,因此11613652-=++-x x x 。
破题策略:特殊直角三角形意识——由2013年河北省中考数学卷第26题说起
于是 A = / _ A B E = 9 0 。 一 /C = 9 0 。 一 3 0 。 = 6 0 。 . 由O E = O C , 得 O E C = C = 3 0 。 .
进 一步 B E O = 1 8 0 。 一 A E B 一 O E C = 9 0 。 ,  ̄ [ I B E上
思路讲解 : ( 1 ) 受条件 “ C = 3 0 。 ’ ’ 的启发 , 发现 图6 中 应该有 “ 含3 0 。 的特殊直角三角形 ” ,  ̄ I I R t AA B C 、 R t AC D E .
于是取C D的中点0, 连接O E .
( 2 ) 受到“ t a n A _ A D B = ” 启发 , 可 以知道R t AA D H是 “ 三边之 比为3 : 4 : 5 的特殊 直角三角形 ” ,可设A H= 3 , 有
C
少“ 特殊 直角 三角形 ” 意识 , 导致解题 思路指 向不精 准 , 思 路混乱 , 推证 无力 , 下面再 选编两 道2 0 1 3 年 中考题 讲
解 思路 , 解后反思.
二、 利用“ 含3 0 。 的直角三角形” 意 识 解 题
例2 ( 2 0 1 3 年江苏 宿迁 第 A
一
数学解题一般都 是 由已知 出发 , 向待求( 待证 ) 方 向 前行, 在这 个过程 中 , 难题 之难 往往在 于 当无 法顺利 前 进时, 需要退 回题 目, 仔细看条件 , 特别是分析强化条 件 可 能带来什 么信 息 , 甚至某一个 强化条件 的价值 能否被 充 分的发挥 , 这是 很关键 的. 正 如波利亚在 名著《 怎样解 题 1 ] 的“ 一段对话 ” 下 反复问 “ 我应该从 哪儿开始 ?” . 本 文倡 导关 注“ 特殊直角三 角形 意识” , 就是倡导在 解题教 学 中教会 学生学会审题 , 特别是 对强化条件保持 足够 的
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。
2013年广东省中考数学压轴题解析汇编
在同一条直线上。
现固定三角板ABC,将三角板DEF沿射线BA方向平行移动,当点F运动到点A时停止运动。
(2)如图3,当三角板DEF运动过程中,当EF经过点C时,求FC的长;
(3)在三角板DEF运动过程中,设BF=x,两块三角板重叠部分的面积为y,求y与x的函数解析式,并求出
其特殊的性质;同样,黄金矩形是特殊的矩形,因此黄金矩形有与一般矩形不一样的知识。
已知平行四边形ABCD,∠A=60°,AB=2a,AD=a。
(1)把所给的平行四边形ABCD用两种方式分割并作说明(见题答卡表格里的示例);要求:用直线段分割,
半轴上,且长分别为m、4m(m>0),D为边AB的中点,一抛物线l经过点A、D及点M(-1,-1-m)。
(1)求抛物线l的解析式(用含m的式子表示);
(2)把△OAD沿直线OD折叠后点A落在点A′处,连接OA′并延长与线段BC的延长线交于点E,若抛物线l与线段CE相交,求实数m的取值范围;
(3)在满足(2)的条件下,求出抛物线l顶点P到达最高位置时的坐标
图④
图③。
中考数学压轴题100题精选(21-30题)2013
中考数学压轴题100题精选(21-30题)(答案在本人文辑中寻找)【021】如图,点P 是双曲线11(00)k y k x x=<<,上一动点,过点P 作x 轴、y 轴的垂线,分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点,交双曲线y =xk 2(0<k 2<|k 1|)于E 、F 两点. (1)图1中,四边形PEOF 的面积S 1= ▲ (用含k 1、k 2的式子表示); (2)图2中,设P 点坐标为(-4,3).①判断EF 与AB 的位置关系,并证明你的结论;②记2PEF OEF S S S ∆∆=-,S 2是否有最小值?若有,求出其最小值;若没有,请说明理由。
【022】一开口向上的抛物线与x 轴交于A (m -2,0),B (m +2,0)两点,记抛物线顶点为C ,且AC ⊥BC .(1)若m 为常数,求抛物线的解析式;(2)若m 为小于0的常数,那么(1)中的抛物线经过怎么样的平移可以使顶点在坐标原点?(3)设抛物线交y 轴正半轴于D 点,问是否存在实数m ,使得△BCD 为等腰三角形?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.【023】如图,在梯形ABCD 中,24AD BC AD BC ==∥,,,点M 是AD 的中点,MBC △是等边三角形.(1)求证:梯形ABCD 是等腰梯形;(2)动点P 、Q 分别在线段BC 和MC 上运动,且60MPQ =︒∠保持不变.设PC x MQ y ==,,求y 与x 的函数关系式;(3)在(2)中:①当动点P 、Q 运动到何处时,以点P 、M 和点A 、B 、C 、D 中的两个点为顶点的四边形是平行四边形?并指出符合条件的平行四边形的个数;②当y 取最小值时,判断PQC △的形状,并说明理由.【024】如图,已知ABC ∆为直角三角形,90ACB ∠=︒,AC BC =,点A 、C 在x 轴上,点B 坐标为(3,m )(0m >),线段AB 与y 轴相交于点D ,以P (1,0)为顶点的抛物线过点B 、D . (1)求点A 的坐标(用m 表示); (2)求抛物线的解析式;(3)设点Q 为抛物线上点P 至点B 之间的一动点,连结PQ 并延长交BC 于点E ,连结 BQ 并延长交AC 于点F ,试证明:()FC AC EC +为定值.ADCB P MQ60°【025】如图12,直线4+-=x y 与两坐标轴分别相交于A 、B 点,点M 是线段AB 上任意一点(A 、B 两点除外),过M 分别作MC ⊥OA 于点C ,MD ⊥OB 于D .(1)当点M 在AB 上运动时,你认为四边形OCMD 的周长是否发生变化?并说明理由; (2)当点M 运动到什么位置时,四边形OCMD 的面积有最大值?最大值是多少?(3)当四边形OCMD 为正方形时,将四边形OCMD 沿着x 轴的正方向移动,设平移的距离为)40<<a a (,正方形OCMD 与△AOB 重叠部分的面积为S .试求S 与a 的函数关系式并画出该函数的图象.图12(1)图12(2)图12(3)【026】如图11,在△ABC中,∠C=90°,BC=8,AC=6,另有一直角梯形DEFH(HF∥DE,∠HDE=90°)的底边DE落在CB上,腰DH落在CA上,且DE=4,∠DEF=∠CBA,AH∶AC=2∶3(1)延长HF交AB于G,求△AHG的面积.(2)操作:固定△ABC,将直角梯形DEFH以每秒1个单位的速度沿CB方向向右移动,直到点D与点B重合时停止,设运动的时间为t秒,运动后的直角梯形为DEFH′(如图12).探究1:在运动中,四边形CDH′H能否为正方形?若能,请求出此时t的值;若不能,请说明理由.探究2:在运动过程中,△ABC与直角梯形DEFH′重叠部分的面积为y,求y与t的函数关系.【027】阅读材料:如图12-1,过△ABC 的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC 的“水平宽”(a ),中间的这条直线在△ABC 内部线段的长度叫△ABC 的“铅垂高(h )”.我们可得出一种计算三角形面积的新方法:ah S ABC 21=∆,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半. 解答下列问题:如图12-2,抛物线顶点坐标为点C (1,4),交x 轴于点A (3,0),交y 轴于点B . (1)求抛物线和直线AB 的解析式;(2)点P 是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,连结PA ,PB ,当P 点运动到顶点C 时,求△CAB 的铅垂高CD 及CAB S ∆; (3)是否存在一点P ,使S △PAB =89S △CAB ,若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.图12-2xC Oy ABD 1 1【028】如图,已知抛物线与x 交于A(-1,0)、E(3,0)两点,与y 轴交于点B(0,3)。
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年浙江省中考数学压轴题解析汇编
【2013·浙江宁波·26题】如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(-4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD。
过P、D、B三点作⊙Q与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于点F,连结EF,BF。
(1)求直线AB的函数解析式;(2)当点P在线段AB(不包括A,B两点)上时,①求证:∠BDE=∠ADP;②设DE=x,DF=y,请求出y关于x的函数解析式;(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B、D、F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2:1?(0(2(3【2013·浙江绍兴·24题】抛物线y=(x-3)(x+1)与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,点D为顶点。
(1)求点B及点D的坐标;(2)连接BD,CD,抛物线的对称轴与x轴交于点E。
①若线段BD上一点P,使∠DCP=∠BDE,求点P的坐标;②若抛物线上一点M,作MN⊥CD,交直线CD于点N,使∠CMN=∠BDE,求点M的坐标。
设CN=m,则MN=2m,HN=m,HM=3m【2013·浙江温州·24题】如图,在平面直角坐标系轴,直线AB 与x 轴、y 轴分别交于点A (6,0)、B (0,8),点C 的坐标为(0,m ),过点C 作CE ⊥AB 于点E ,点D 为x 轴上一动点,连接CD 、DE ,以CD 、DE 为边作平行四边形CDEF 。
(1)当0<m <8时,求CE 的长(用含m 的代数式表示);(2)当m=3时,是否存在点D ,使平行四边形CDEF 的顶点F 恰好落在y 轴上?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点D 在整个运动过程中,若存在唯一的位置,使得平行四边形CDEF 为矩形,请求出所有满足条件的m(2(3与x 图a 过点P 作PQ ⊥y 轴于Q ,易证得△PQC ∽△BOA∴CQ PC OA AB = ∴CQ=950(8-m) ∴OQ=OC+CQ=m+950(8-m)。
2013中考数学压轴题函数直角三角形问题
2013中考数学压轴题函数直角三角形问题(一) 例1如图1,已知抛物线y=x2+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动感体验请打开几何画板文件名“11沈阳25”,拖动点E或F在y轴上运动,可以体验到,△CDE有两次机会成为等腰直角三角形.双击按钮“PQ=3”可以准确显示时的位置.思路点拨1.第(1)、(2)题用待定系数法求解析式,它们的结果直接影响后续的解题.2.第(3)题的关键是求点E的坐标,反复用到数形结合,注意y轴负半轴上的点的纵坐标的符号与线段长的关系.3.根据C、D的坐标,可以知道直角三角形CDE是等腰直角三角形,这样写点E的坐标就简单了.满分解答(1)设抛物线的函数表达式为,代入点C(0,-3),得.所以抛物线的函数表达式为.(2)由,知A(-1,0),B(3,0).设直线BC的函数表达式为,代入点B(3,0)和点C(0,-3),得解得,.所以直线BC的函数表达式为.(3)①因为AB=4,所以.因为P、Q关于直线x=1对称,所以点P 的横坐标为.于是得到点P的坐标为,点F的坐标为.所以,.进而得到,点E的坐标为.直线BC: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,,所以tan∠CED.②,.图2 图3 图4考点伸展第(3)题②求点P的坐标的步骤是:如图3,图4,先分两种情况求出等腰直角三角形CDE的顶点E的坐标,再求出CE 的中点F的坐标,把点F的纵坐标代入抛物线的解析式,解得的x的较小的一个值就是点P的横坐标.例2设直线l1:y=k1x+b1与l2:y=k2x+b2,若l1⊥l2,垂足为H,则称直线l1与l2是点H的直角线.(1)已知直线①;②;③;④和点C(0,2),则直线_______和_______是点C的直角线(填序号即可);(2)如图,在平面直角坐标系中,直角梯形OABC的顶点A(3,0)、B(2,7)、C(0,7),P为线段OC上一点,设过B、P两点的直线为l1,过A、P两点的直线为l2,若l1与l2是点P的直角线,求直线l1与l2的解析式.图1动感体验请打开几何画板文件名“11浙江23”,拖动点P在OC上运动,可以体验到,∠APB 有两个时刻可以成为直角,此时△BCP∽△POA.答案(1)直线①和③是点C的直角线.(2)当∠APB=90°时,△BCP∽△POA.那么,即.解得OP=6或OP=1.如图2,当OP=6时,l1:,l2:y=-2x+6.如图3,当OP=1时,l1:y=3x+1,l2:.图2 图32013中考数学压轴题函数直角三角形问题(三) 例 5如图1,直线和x轴、y轴的交点分别为B、C,点A的坐标是(-2,0).(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,△MON的面积为S.①求S与t的函数关系式;②设点M在线段OB上运动时,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△MON为直角三角形时,求t的值.图1动感体验请打开几何画板文件名“08河南23”,拖动点M从A向B运动,观察S随t变化的图象,可以体验到,当M在AO上时,图象是开口向下的抛物线的一部分;当M在OB 上时,S随t的增大而增大.观察S的度量值,可以看到,S的值可以等于4.观察△MON的形状,可以体验到,△MON可以两次成为直角三角形,不存在∠ONM=90°的可能.思路点拨1.第(1)题说明△ABC是等腰三角形,暗示了两个动点M、N同时出发,同时到达终点.2.不论M在AO上还是在OB上,用含有t的式子表示OM边上的高都是相同的,用含有t的式子表示OM要分类讨论.3.将S=4代入对应的函数解析式,解关于t的方程.4.分类讨论△MON为直角三角形,不存在∠ONM=90°的可能.满分解答(1)直线与x轴的交点为B(3,0)、与y轴的交点C(0,4).Rt △BOC中,OB=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△ABC是等腰三角形.(2)①如图2,图3,过点N作NH⊥AB,垂足为H.在Rt△BNH中,BN=t,,所以.如图2,当M在AO上时,OM=2-t,此时.定义域为0<t≤2.如图3,当M在OB上时,OM=t-2,此时.定义域为2<t≤5.图2 图3②把S=4代入,得.解得,(舍去负值).因此,当点M在线段OB上运动时,存在S=4的情形,此时.③如图4,当∠OMN=90°时,在Rt△BNM中,BN=t,BM ,,所以.解得.如图5,当∠OMN=90°时,N与C重合,.不存在∠ONM=90°的可能.所以,当或者时,△MON为直角三角形.图4 图5考点伸展在本题情景下,如果△MON的边与AC平行,求t的值.如图6,当ON//AC时,t=3;如图7,当MN//AC时,t=2.5.图6 图7例6已知Rt△ABC中,,,有一个圆心角为,半径的长等于的扇形绕点C旋转,且直线CE,CF分别与直线交于点M,N.(1)当扇形绕点C在的内部旋转时,如图1,求证:;思路点拨:考虑符合勾股定理的形式,需转化为在直角三角形中解决.可将△沿直线对折,得△,连,只需证,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,关系式是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“08天津25”,拖动点E绕点C任意旋转,可以体验到,△ACM≌△DCM,△BCN≌△DCN.观察度量值,可以看到∠MDN总是等于90°.思路点拨1.本题的证明思路是构造△ACM≌△DCM,证明△BCN≌△DCN.2.证明△BCN≌△DCN的关键是证明.3.证明的结论是勾股定理的形式,基本思路是把三条线段AM、BN、MN集中在一个三角形中,设法证明这个三角形是直角三角形.满分解答(1)如图3,将△沿直线对折,得△,连,则△≌△.因此,,,.又由,得.由,,得.又,所以△≌△.因此,.所以.在Rt△中,由勾股定理,得.即.图3 图4(2)关系式仍然成立.如图4,将△沿直线对折,得△,连,则△≌△.所以,,,.又由,得.由,,得.又,所以△≌△.因此,.又由于,所以.在Rt△中,由勾股定理,得.即.考点伸展当扇形CEF绕点C旋转至图5,图6,图7的位置时,关系式仍然成立.图5 图6 图72013中考数学压轴题函数平行四边形问题(一) 例 1已知平面直角坐标系xOy(如图1),一次函数的图像与y轴交于点A,点M在正比例函数的图像上,且MO=MA.二次函数y=x2+bx+c的图像经过点A、M.(1)求线段AM的长;(2)求这个二次函数的解析式;(3)如果点B在y轴上,且位于点A下方,点C在上述二次函数的图像上,点D 在一次函数的图像上,且四边形ABCD是菱形,求点C的坐标.图1动感体验请打开几何画板文件名“11上海24”,拖动点B在y轴上点A下方运动,四边形ABCD保持菱形的形状,可以体验到,菱形的顶点C有一次机会落在抛物线上.思路点拨1.本题最大的障碍是没有图形,准确画出两条直线是基本要求,抛物线可以不画出来,但是对抛物线的位置要心中有数.2.根据MO=MA确定点M在OA的垂直平分线上,并且求得点M的坐标,是整个题目成败的一个决定性步骤.3.第(3)题求点C的坐标,先根据菱形的边长、直线的斜率,用待定字母m表示点C的坐标,再代入抛物线的解析式求待定的字母m.满分解答(1)当x=0时,,所以点A的坐标为(0,3),OA=3.如图2,因为MO=MA,所以点M在OA的垂直平分线上,点M的纵坐标为.将代入,得x=1.所以点M的坐标为.因此.(2)因为抛物线y=x2+bx+c经过A(0,3)、M,所以解得,.所以二次函数的解析式为.(3)如图3,设四边形ABCD为菱形,过点A作AE⊥CD,垂足为E.在Rt△ADE中,设AE=4m,DE=3m,那么AD=5m.因此点C的坐标可以表示为(4m,3-2m).将点C(4m,3-2m)代入,得.解得或者m=0(舍去).因此点C的坐标为(2,2).图2 图3考点伸展如果第(3)题中,把“四边形ABCD是菱形”改为“以A、B、C、D为顶点的四边形是菱形”,那么还存在另一种情况:如图4,点C的坐标为.图4例2将抛物线c1:沿x轴翻折,得到抛物线c2,如图1所示.(1)请直接写出抛物线c2的表达式;(2)现将抛物线c1向左平移m个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为M,与x 轴的交点从左到右依次为A、B;将抛物线c2向右也平移m个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为N,与x轴的交点从左到右依次为D、E.①当B、D是线段AE的三等分点时,求m的值;②在平移过程中,是否存在以点A、N、E、M为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m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江西24”,拖动点M向左平移,可以体验到,四边形ANEM可以成为矩形,此时B、D重合在原点.观察B、D的位置关系,可以体验到,B、D 是线段AE的三等分点,存在两种情况.思路点拨1.把A、B、D、E、M、N六个点起始位置的坐标罗列出来,用m的式子把这六个点平移过程中的坐标罗列出来.2.B、D是线段AE的三等分点,分两种情况讨论,按照AB与AE的大小写出等量关系列关于m的方程.3.根据矩形的对角线相等列方程.满分解答(1)抛物线c2的表达式为.(2)抛物线c1:与x轴的两个交点为(-1,0)、(1,0),顶点为.抛物线c2:与x轴的两个交点也为(-1,0)、(1,0),顶点为.抛物线c1向左平移m个单位长度后,顶点M的坐标为,与x轴的两个交点为、,AB=2.抛物线c2向右平移m个单位长度后,顶点N的坐标为,与x轴的两个交点为、.所以AE=(1+m)-(-1-m)=2(1+m).①B、D是线段AE的三等分点,存在两种情况:情形一,如图2,B在D的左侧,此时,AE=6.所以2(1+m)=6.解得m=2.情形二,如图3,B在D的右侧,此时,AE=3.所以2(1+m)=3.解得.图2 图3 图4②如果以点A、N、E、M为顶点的四边形是矩形,那么AE=MN=2OM.而OM2=m2+3,所以4(1+m)2=4(m2+3).解得m=1(如图4).考点伸展第(2)题②,探求矩形ANEM,也可以用几何说理的方法:在等腰三角形ABM中,因为AB=2,AB边上的高为,所以△ABM是等边三角形.同理△DEN是等边三角形.当四边形ANEM是矩形时,B、D两点重合.因为起始位置时BD=2,所以平移的距离m=1.2013中考数学压轴题函数平行四边形问题(二) 例3如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0)、B(0,-4)、C(2,0)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△MAB的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值;(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能使以点P、Q、B、O为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标.图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“10河南23”,拖动点M在第三象限内抛物线上运动,观察S随m变化的图像,可以体验到,当D是AB的中点时,S取得最大值.拖动点Q在直线y=-x上运动,可以体验到,以点P、Q、B、O为顶点的四边形有3个时刻可以成为平行四边形,双击按钮可以准确显示.思路点拨1.求抛物线的解析式,设交点式比较简便.2.把△MAB分割为共底MD的两个三角形,高的和为定值OA.3.当PQ与OB平行且相等时,以点P、Q、B、O为顶点的四边形是平行四边形,按照P、Q的上下位置关系,分两种情况列方程.满分解答(1) 因为抛物线与x轴交于A(-4,0)、C(2,0)两点,设y=a(x+4)(x-2).代入点B(0,-4),求得.所以抛物线的解析式为.(2)如图2,直线AB的解析式为y=-x-4.过点M作x轴的垂线交AB于D,那么.所以.因此当时,S取得最大值,最大值为4.(3) 如果以点P、Q、B、O为顶点的四边形是平行四边形,那么PQ//OB,PQ=OB=4.设点Q的坐标为,点P的坐标为.①当点P在点Q上方时,.解得.此时点Q的坐标为(如图3),或(如图4).②当点Q在点P上方时,.解得或(与点O重合,舍去).此时点Q的坐标为(-4,4) (如图5).图3 图4 图5考点伸展在本题情境下,以点P、Q、B、O为顶点的四边形能成为直角梯形吗?如图6,Q(2,-2);如图7,Q(-2,2);如图8,Q(4,-4).图6 图7 图8例4在直角梯形OABC中,CB//OA,∠COA=90°,CB=3,OA=6,BA=.分别以OA、OC边所在直线为x轴、y轴建立如图1所示的平面直角坐标系.(1)求点B的坐标;(2)已知D、E分别为线段OC、OB上的点,OD=5,OE=2EB,直线DE交x轴于点F.求直线DE的解析式;(3)点M是(2)中直线DE上的一个动点,在x轴上方的平面内是否存在另一点N,使以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;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山西26”,拖动点M可以在直线DE上运动.分别双击按钮“DO、DM为邻边”、“DO、DN为邻边”和“DO为对角线”可以准确显示菱形.思路点拨1.第(1)题和第(2)题蕴含了OB与DF垂直的结论,为第(3)题讨论菱形提供了计算基础.2.讨论菱形要进行两次(两级)分类,先按照DO为边和对角线分类,再进行二级分类,DO与DM、DO与DN为邻边.满分解答(1)如图2,作BH⊥x轴,垂足为H,那么四边形BCOH为矩形,OH=CB=3.在Rt△ABH中,AH=3,BA=,所以BH=6.因此点B的坐标为(3,6).(2) 因为OE=2EB,所以,,E(2,4).设直线DE的解析式为y=kx+b,代入D(0,5),E(2,4),得解得,.所以直线DE的解析式为.(3) 由,知直线DE与x轴交于点F(10,0),OF=10,DF=.①如图3,当DO为菱形的对角线时,MN与DO互相垂直平分,点M是DF的中点.此时点M的坐标为(5,),点N的坐标为(-5,).②如图4,当DO、DN为菱形的邻边时,点N与点O关于点E对称,此时点N的坐标为(4,8).③如图5,当DO、DM为菱形的邻边时,NO=5,延长MN交x轴于P.由△NPO∽△DOF,得,即.解得,.此时点N的坐标为.图3 图4考点伸展如果第(3)题没有限定点N在x轴上方的平面内,那么菱形还有如图6的情形.图5 图62013中考数学压轴题函数平行四边形问题(三) 例 5如图1,等边△ABC的边长为4,E是边BC上的动点,EH⊥AC于H,过E作EF∥AC,交线段AB于点F,在线段AC上取点P,使PE=EB.设EC=x(0<x≤2).(1)请直接写出图中与线段EF相等的两条线段(不再另外添加辅助线);(2)Q是线段AC上的动点,当四边形EFPQ是平行四边形时,求平行四边形EFPQ 的面积(用含的代数式表示);(3)当(2)中的平行四边形EFPQ面积最大值时,以E为圆心,r为半径作圆,根据⊙E与此时平行四边形EFPQ四条边交点的总个数,求相应的r的取值范围.图1动感体验请打开几何画板文件名“09福州21”,拖动点E在BC上运动,观察面积随x变化的图象,可以体验到,当E是BC的中点时,平行四边形EFPQ的面积最大,此时四边形EFPQ是菱形.拖动点M在BC的垂直平分线上运动可以改变⊙E的大小,可以体验到,⊙E与平行四边形EFPQ四条边交点的总个数可能为2,4,6,3,0.思路点拨1.如何用含有x的式子表示平行四边形的边PQ,第(1)题作了暗示.2.通过计算,求出平行四边形面积最大时的x值,准确、规范地画出此时的图形是解第(3)题的关键,此时点E是BC的中点,图形充满了特殊性.3.画出两个同心圆可以帮助探究、理解第(3)题:过点H的圆,过点C的圆.满分解答(1)BE、PE、BF三条线段中任选两条.(2)如图2,在Rt△CEH中,∠C=60°,EC=x,所以.因为PQ=FE =BE=4-x,所以.(3)因为,所以当x=2时,平行四边形EFPQ的面积最大.此时E、F、P分别为△ABC的三边BC、AB、AC的中点,且C、Q重合,四边形EFPQ 是边长为2的菱形(如图3).图2 图3过点E点作ED⊥FP于D,则ED=EH=.如图4,当⊙E与平行四边形EFPQ的四条边交点的总个数是2个时,0<r<;如图5,当⊙E与平行四边形EFPQ的四条边交点的总个数是4个时,r=;如图6,当⊙E与平行四边形EFPQ的四条边交点的总个数是6个时,<r<2;如图7,当⊙E与平行四边形EFPQ的四条边交点的总个数是3个时,r=2时;如图8,当⊙E与平行四边形EFPQ的四条边交点的总个数是0个时,r>2时.图4 图5 图6图7 图8考点伸展本题中E是边BC上的动点,设EC=x,如果没有限定0<x≤2,那么平行四边形EFPQ的面积是如何随x的变化而变化的?事实上,当x>2时,点P就不存在了,平行四边形EFPQ也就不存在了.因此平行四边形EFPQ的面积随x的增大而增大.例6如图1,抛物线与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点为D.(1)直接写出A、B、C三点的坐标和抛物线的对称轴;(2)连结BC,与抛物线的对称轴交于点E,点P为线段BC上的一个动点,过点P 作PF//DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PF的长,并求出当m为何值时,四边形PEDF为平行四边形?②设△BCF的面积为S,求S与m的函数关系.图1动感体验请打开几何画板文件名“09江西24”,拖动点P在BC上运动,可以体验到,四边形PEDF可以成为平行四边形.观察△BCF的形状和S随m变化的图象,可以体验到,S 是m的二次函数,当P是BC的中点时,S取得最大值.思路点拨1.数形结合,用函数的解析式表示图象上点的坐标,用点的坐标表示线段的长.2.当四边形PEDF为平行四边形时,根据DE=FP列关于m的方程.3.把△BCF分割为两个共底FP的三角形,高的和等于OB.满分解答(1)A(-1,0),B(3,0),C(0,3).抛物线的对称轴是x=1.(2)①直线BC的解析式为y=-x+3.把x=1代入y=-x+3,得y=2.所以点E的坐标为(1,2).把x=1代入,得y=4.所以点D的坐标为(1,4).因此DE=2.。
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。
2013年中考压轴题分析以及感悟
对2013年中考压轴题分析以及感悟又是一年中考结束了,中考试题依旧是大家谈论的重点。
我作为初中数学老师对中考数学试卷也做了一定的分析,现将大家关注的25题分析如下:试题是:25、在矩形ABCD 中,点P 是边AD 上的动点,联结BP ,线段BP 的垂直平分线交边BC 于点Q ,垂足为点M ,联结QP (如图).已知13AD =,5AB =,设AP x BQ y ==,.(1)求y 关于x 的函数解析式,并写出x 的取值范围;(2)当以AP 长为半径的⊙P 和以QC 长为半径的⊙Q 外切时,求x 的值;(3)点E 在边CD 上,过点E 作直线QP 的垂线,垂足为F ,如果4EF EC ==,求x 的值.解答是:Q M D C B A P D CB A 备用图第(1)问是考查学生对直角三角形的性质以及相似(或锐角三角比)的掌握情况。
这两部分的知识是初二、初三的重点知识,也是老师们强调的重点,对学生来讲难度不高,入口较低,易得分。
学生通常会通过“有两个角对应相等的三角形是相似三角形”来证明两直角三角形相似,从而列出比例关系求解。
试卷的标准答案也是这样用的,我个人对这种题目比较喜欢用锐角三角比列比例式,因为锐角三角比的本质就是相似,这样可以简化解题步骤不用证明相似了。
据我了解,学生一般不会用这种锐角三角比的方法,我们可以在锐角三角比的教学中渗透这样的思想。
这小题中的定义域属于要划分区分度的,因为要考虑到题目中“交边BC于点Q”这个条件,所以x不能只考虑大于零,要从Q与C重合的时候开始考虑。
第(2)问是考查学生对两圆位置关系中的外切的掌握情况。
这个知识点是初三下半学期的内容,学生一般不会忘记,也属于易得分题。
利用两圆外切的性质(圆心距等于两圆半径和)以及第(1)问所得的结论即可列出关于x的方程,求出此时的x值。
这一小题跟第一题有密切的关联,除了要用到函数关系式,还要注意方程的解要在定义域内。
前两小题对计算能力是有要求的。
2013年全国中考数学试题分类解析汇编专题42解直角三角形和应用
专题42解直角三角形和应用一、选择题1. (2012广东深圳3分)小明想测量一棵树的高度,他发现树的影子恰好落在地面和一斜坡上;如图,此时测得地面上的影长为8米,坡面上的影长为4米.已知斜坡的坡角为300,同一时 刻,一根长为l 米、垂直于地面放置的标杆在地面上的影长为2米,则树的高度为【 】A.(6米B.12米C.(4+米 D .10米【答案】A 。
【考点】解直角三角形的应用(坡度坡角问题),锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,相似三角形的判定和性质。
【分析】延长AC 交BF 延长线于E 点,则∠CFE=30°。
作CE⊥BD 于E ,在Rt△CFE 中,∠CFE=30°,CF=4,,在Rt△CED 中,CE=2,∵同一时刻,一根长为1米、垂直于地面放置的标杆在地面上的影长为2米,∴DE=4。
∵△DCE∽△DAB,且CE :DE=1:2,∴在Rt△ABD 中,AB=12BD=(12=A 。
2. (2012浙江嘉兴、舟山4分)如图,A 、B 两点在河的两岸,要测量这两点之间的距离,测量者在与A 同侧的河岸边选定一点C ,测出AC=a 米,∠A=90°,∠C=40°,则AB 等于【 】米.A . asin40°B . acos40°C . atan40°D .0a tan40【答案】C 。
【考点】解直角三角形的应用,锐角三角函数定义。
【分析】∵△ABC 中,AC=a 米,∠A=90°,∠C=40°,∴AB=atan40°。
故选C 。
3. (2012福建福州4分)如图,从热气球C 处测得地面A 、B 两点的俯角分别为30°、45°,如果此时热气球C 处的高度CD 为100米,点A 、D 、B 在同一直线上,则AB 两点煌距离是【 】A .200米B .2003米C .2203米D .100(3+1)米【答案】D 。
2013年上海市各区中考数学二模压轴题图文解析
目录
1
华东师大出版社荣誉出品 《挑战中考数学压轴题》系列产品·7
例
2013 年上海市宝山区中考模拟第 24 题
如 图 1,已知抛 物线 y
1 2 3 x bx c 经过点 A(-3,0)、 C (0, ) . 2 2
(1)求该Байду номын сангаас物线顶点 P 的坐标; (2)求 tan∠CAP 的值; (3)设 Q 是(1)中所求出的抛物线的一个动点,点 Q 的横坐标为 t,当点 Q 在第四 象限时, 用含 t 的代数式表示△QAC 的面积.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“13 宝山 24” ,拖动点 Q 在第四象限内的抛物线上运动,可以 体验到,△QAC 的面积是 t 的二次函数.直线 AP 与坐标轴的夹角为 45°.
思路点拨
1.第(2)题要把∠CAP 放置到怎样的直角三角形中?准确描绘点 A、 P,容易看到直 线 AP 与坐标轴的夹角为 45 °,过点 C 作 AP 的垂线,问题就解决了. 2.第(3)题中的△QAC 是一个不规则的三角形,割还是补?补为直角梯形比较简便.
图2
图3
(3)如图 3,过点 C 作 x 轴的平行线,过点 A 、Q 作 x 轴的垂线,3 条直线与直线 AD 围成直角梯形 AEFQ,那么 E (3, ) .
3 2
1 3 2 2 1 1 3 1 5 9 9 S 梯形 AEFQ= ( t 2 t )(t 3) t 3 t 2 t . 2 2 2 4 4 4 4 1 3 9 S△ACE= 3 . 2 2 4 1 1 1 1 S△QCF= t ( t 2 t ) t 3 t 2 . 2 2 4 2 3 9 所以 S△QAC=S 梯形 AEFQ-S△ACE-S△QCF= t 2 t . 4 4
中考数学压轴题专题解析---直角三角形中的动点问题
中考数学压轴题专题解析---直角三角形中的动点问题这节课我们学什么1.动点直角三角形一线三直角问题2.动点直角三角形SAS问题3.动点直角三角形三角比问题4.动点直角三角形勾股定理问题知识点梳理动点直角三角形问题,一般都需要讨论哪个角是可能构成直角,然后根据题型,运用不同的方法.如下为总结的四种方法:1.先讨论哪个角是直角,然后第一类用一线三直角构造相似求解,分别用未知数的式子表示出一线三直角模型的边长;2.用边角边,即两边对应成比例夹角相等,一般是动点构成的直角三角形与已知的直角三角形相似,需要求出已知直角三角形的边长,以及用未知数的式子求出动点直角三角形的边长,通过对应边成比例建立等式;3.利用三角比来求解,实际上这个和上面一种情况类似,但是动点构成的直角三角形中,某个锐角的三角比已知,这样,直接在动点三角形中运用三角比直接可以建立等式;4.第四种方法就比较简单粗暴了,就是把动点直角三角形三边的长度用未知数的式子,或者直接是数字表示出来,用勾股定理建立等式,求解出未知数.典型例题分析1、动点直角三角形一线三直角问题; 例1.已知如图在平面直角坐标系xoy 中,抛物线与轴分别交于点(2,0)A 、点B (点B 在点A 的右侧),与y 轴交于点C ,1tan 2CBA ∠=. (1)求该抛物线的表达式;(2)设该抛物线的顶点为D ,求四边形ABCD 的面积;(3)设抛物线上的点E 在第一象限,BCE ∆是以BC 为一条直角边的直角三角形,请直接写出点E 的坐标.【答案:(1)∵当时,,∴(0,3)C在Rt COB ∆中,∵∴∴∴点(6,0)B把(2,0)A (6,0)B 分别代入,得:得解得:∴该抛物线表达式为(2)∵∴顶点41D -(,) ∴(3)点E 的坐标是108(,)或1635(,)】2、动点直角三角形SAS 问题 例2.已知:如图,抛物线2445y x mx =-++与y 轴交于点C ,与x 轴交于点A 、B ,(点A 在点B 的左侧)且满足4OC OA =.设抛物线的对称轴与x 轴交于点M . (1)求抛物线的解析式及点M 的坐标;(2)联接CM ,点Q 是射线CM 上的一个动点,当QMB ∆与COM ∆相似时,求直线AQ 的解析式.【答案:(1)根据题意:04C (,)∵4OC OA = ∴0A (-1,) 把点A 代入得4045m =--+ 解得∴抛物线的解析式∴(2)根据题意得:3BM =,2tan CMO ∠=,直线CM :4y x =+ (i )当90COM MBQ ∠=∠=︒时,COM QBM ∆∆∽ ∴2BQtan BMQ BM∠== ∴6BQ =即5,6Q -()∴AQ :(ii )当90COM BQM ∠=∠=︒时,COM BQM ∆∆∽ 同理Q () ∴AQ :】例3.如图,在ABC Rt ∆中,︒=∠90C ,5=AB ,43tan =B ,点D 是BC 的中点,点E 是AB 边上的动点,DE DF ⊥交射线AC 于点F . (1)求AC 和BC 的长;(2)当EF BC //时,求BE 的长;(3)联结EF ,当DEF ∆和ABC ∆相似时,求BE 的长.【答案:解:(1)在中,∠C ∵43tan ==BC AC B ,∴设k AC 3=,k BC 4= ∴55==k AB ,∴1=k ∴3=AC ,4=BC(2)过点E 作BC EH ⊥,垂足为H .A C易得EHB ACB ∆∆∽设k CF EH 3==,k BH 4=,k BE 5=∵EF BC //∴FDC EFD ∠=∠∵︒=∠=∠90C FDE ∴EFD FDC ∆∆∽ ∴CDFDFD EF =∴CD EF FD ⋅=2 即)44(2492k k -=+化简,得04892=-+k k 解得91324±-=k (负值舍去)∴92013105-==k BE(3)过点E 作BC EH ⊥,垂足为H .易得EHB ACB ∆∆∽ 设k EH 3=,k BE 5=∵︒=∠+∠90HDE HED ︒=∠+∠90HDE FDC ∴FDC HED ∠=∠∵︒=∠=∠90C EHD ∴EHD DCF ∆∆∽∴DFDECD EH =当DEF ∆和ABC ∆相似时,有两种情况:①43==BC AC DF DE ;∴43=CD EH 即4323=k 解得21=k ∴255==k BE②34==AC BC DF DE ;∴34=CD EH 即3423=k 解得98=k∴9405==k BE综合①、②,当DEF ∆和ABC ∆相似时,BE 的长为25或940.】3、动点直角三角形三角比问题例4.已知:如图,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,2BC =,4AC =,P 是斜边AB 上的一个动点,PD AB ⊥,交边AC 于点D (点D 与点A 、C 都不重合),E 是射线DC 上一点,且EPD A ∠=∠.设A 、P 两点的距离为x ,BEP ∆的面积为y . (1)求证:2AE PE =;(2)求y 关于x 的函数解析式,并写出它的定义域; (3)当BEP ∆与ABC ∆相似时,求BEP ∆的面积.【答案:(1)∵90APD C ∠=∠=︒,A A ∠=∠,∴ADP ABC ∆∆∽.∴21==AC BC AP PD . ∵EPD A ∠=∠,PED AEP ∠=∠,∴EPD EAP ∆∆∽. ∴21==AP PD AE PE . ∴2AE PE =.(2)由EPD EAP ∆∆∽,得21==AP PD PE DE ,∴2PE DE =. ∴24AE PE DE ==. 作EHAB ⊥,垂足为点H .∵AP x =,∴x PD 21=.∵PD HE //,∴34==AD AE PD HE .∴x HE 32=. 又∵52=AB ,∴x x y 32)52(21⋅-=,即x x y 352312+-=.定义域是5580<<x .另解:由EPD EAP ∆∆∽,得21==AP PD PE DE ,∴2PE DE =. ∴24AE PE DE ==.ABD E∴x x AE 3522534=⨯=.∴12233ABE S x x ∆⋅⨯==.∴AB BP S S ABE BEP =∆∆,即5252352x xy-=.∴x x y 352312+-=.定义域是5580<<x . (3)由PEH BAC ∆∆∽,得AC AB HE PE =,∴x x PE 352532=⋅=.当BEP ∆与ABC ∆相似时,只有两种情形:90BEP C ∠=∠=︒或90EBP C ∠=∠=︒.(i )当90BEP ∠=︒时,AB BC PB PE =,∴515235=-x x.解得453=x . ∴1625453352516931=⨯+⨯⨯-=y . (ii )当90EBP ∠=︒时,同理可得253=x ,45=y .】PGABCDFPGABCD例5.已知ABC ∆为等边三角形,6AB =,P 是AB 上的一个动点(与A 、B 不重合),过点P 作AB 的垂线与BC 相交于点D ,以点D 为正方形的一个顶点,在ABC ∆内作正方形DEFG ,其中D 、E 在BC 上,F 在AC 上,(1)设BP 的长为x ,正方形DEFG 的边长为y ,写出y 关于x 的函数解析式及定义域;(2)当2BP =时,求CF 的长;(3)GDP ∆是否可能成为直角三角形?若能,求出BP 的长;若不能,请说明理由.【答案:(1)∵ABC ∆为等边三角形, ∴60B C ∠=∠=︒,6AB BC AC ===. ∵DP AB ⊥,BP x =,∴2BD x = 又∵四边形DEFG 是正方形, ∴EF BC ⊥,EF DE y ==, ∴y EC 33=. ∴6332=++y y x , ∴339)33(-+-=x y .(≤<3)(2)当2BP =时,3392)33(-+⨯-=y 33-=.DEFBC23232-==y CF .(3)GDP ∆能成为直角三角形. ①90PGD ∠=︒时,y y x +=-36,61)3)9x x -=⋅+-得到:113630-=x . ②90GPD ∠=︒时,y x x 234+=, ⋅+=234x x ]339)33[(-+-x , 得到:336-=x .∴当GDP ∆为直角三角形时,BP 的长为113630-或者336-=x .】DABCGP EF4. 二动点直角三角形勾股定理问题例6.如图,AOB ∆的顶点A 、B 在二次函数21332y x bx =-++的图像上,又点A 、B 分别在y 轴和x 轴上,tan 1ABO ∠=.(1)求此二次函数的解析式;(2)过点A 作AC BO //交上述函数图像于点C ,点P 在上述函数图像上,当POC ∆与ABO ∆相似时,求点P【答案:(1)∵点A 在二次函数23312++-=bx x y 的图像上,)23,0(A 在Rt AOB ∆中,︒=∠90AOB ∵1tan ==∠BO AO ABO ,∵23==AO BO ,∴)0,23(-B ∵点B 在二次函数23312++-=bx x y 的图像上 ∴02323)23(312=+--⨯-b ∴21=b ∴2321312++-=x x y (2)∵AC BO //交上述函数图像于点C ,∴设)23,(x C ∴232321312=++-x x ,解得23,021==x x ∵)23,23(C ∴23==AO AC ,223=OC 设抛物线2321312++-=x x y 与x 轴的另一交点为D 可得,)0,3(D∴223)230()233(22=-+-=CD ,3=OD ∴222OD CD OC =+,∴︒=∠90OCD易得,Rt OCA Rt ABO ∆∆∽,Rt ODC Rt ABO ∆∆∽ ∴)23,0(P 或)0,3(P 】课后练习练1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y x bx c =++的图像与x 轴交于A 、B 两点,B 点的坐标为(3,0),与y 轴交于点(0,3)C -,点P 是直线BC 下方抛物线上的任意一点;(1)求这个二次函数2y x bx c =++的解析式;(2)联结PO 、PC ,并将POC ∆沿y 轴对折,得到四边形POP C ',如果四边形POP C '为菱形,求点P 的坐标;(3)如果点P 在运动过程中,能使得以P 、C 、B 为顶点的三角形与AOC ∆相似,请求出此时点P 的坐标.【答案:】练2.如图,直角坐标平面内的梯形OABC ,OA 在x 轴上,OC 在y 轴上,//OA BC ,点E 在对角线OB 上,点D 在OC 上,直线DE 与x 轴交于点F ,已知2OE EB =,3CB =,6OA =,BA =5OD =.(1)求经过点A 、B 、C 三点的抛物线解析式:(2)求证:ODE OBC ∆∆∽:(3)在y 轴上找一点G ,使得OFG ODE ∆∆∽,直接写出点G 的坐标.【答案:(1)2163y x x =-++或者436)23(312+--=x y(2)24E (,),OE =,OB =OE OC OD OB==,DOE BOC ∠=∠ 故得证 (3)05(,)、05-(,)、020(,)、020-(,)】练3.已知:如图,二次函数22416333y x x =--的图像与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),抛物线的顶点为Q ,直线QB 与y 轴交于点E .(1)求点E 的坐标;(2)在x 轴上方找一点C ,使以点C 、O 、B 为顶点的三角形与BOE ∆相似,请直接写出点C 的坐标.【答案:(1)令0y =,得224160333x x --= 解方程得122,4x x =-=(4,0)B 又22(1)63y x =-- ∴(1,6)Q -设直线BQ :(0)y kx b k =+≠406k b k b +=⎧⎨+=-⎩解得28y x =-(0,8)E ∴-(2)12345616848(0,2),(0,8),(4,2),(4,8),(,),(,)5555C C C C C C 】练4.已知:正方形ABCD 的边长为4,点E 为BC 边的中点,点P 为AB 边上一动点长,沿PE 翻折BPE ∆得到FPE ∆,直线PF 交CD 边于点Q ,交直线AD 于点G .(1)如图,当 1.5BP =时,求CQ 的长;(2)如图,当点G 在射线AD 上时,设BP x =,DG y =,求y 关于x 的函数关系式,并写出x 的取值范围;(3)延长EF 交直线AD 于点H ,若CQE FHG ∆∆∽,求BP 的长.【答案:(1)由题意,得,90,BE EF PFE B BEP FEP =∠=∠=︒∠=∠ ∵点E 为BC 的中点22BE EC EF EC ∴==∴== 又90,EFQ C EQ EQ ∠=∠=︒=∴EFQ ECQ ∆∆≌,90FEQ CEQ BEP CEQ ∴∠=∠∴∠+∠=︒又90BPE BEP BPE CEQ ∠+∠=︒∴∠=∠90B C ∠=∠=︒∴BPE CEQ ∆∆∽ 1.522BP BE EC QC CQ ∴==即83CQ ∴= (2)由(1)知:BPE CEQ ∆∆∽,BP BE EC CQ ∴= 242x CQ CQ x ∴=∴=44DQ x ∴=- ∵QD AP //4,4DG DQ AP x AG y AG AP∴==-=+又 4444y x y x -∴=+-21616(12)4x y x x -∴=<<-(3)由题意知:90C GFH ∠︒∠==①当点G 在线段AD 的延长线上时,由题意知:G CQE ∠∠=∵CQE FQE ∠∠=∴22DQC FQC CQE G ∠∠∠∠===∴90DQG G ∠+∠︒=∴30G ∠︒=∴30BQP CQE G ∠∠∠︒===tan30BP BE ∴=⋅︒=②当点G 在线段DA 的延长线上时,由题意知:G QCE ∠=∠同理可得:30G ∠=︒30BPE G ∴∠=∠=︒cot30BP BE ∴=⋅︒=综上所述,BP 】课后小测验1.如图,二次函数2y x bx c =++图像经过原点和点(2,0)A ,直线AB 与抛物线交于点B ,且45BAO ∠=︒.(1)求二次函数解析式及其顶点C 的坐标;(2)在直线AB 上是否存在点D ,使得BCD ∆为直角三角形.若存在,求出点D 的坐标,若不存在,说明理由.【答案:(1)(2)由可以知道直线AB 的一次项系数为-1,从而可求得直线AB 的解析式为.当时.根据相互垂直的两直线的一次项系数之积等于-1可求得直线CD 的解析式为,将与联立可求得点D 的坐标为;当时.将与联立得求得点B 的坐标为,然后根据待定系数法求得直线BC 的解析式为直线BC 的解析式为,根据相互垂直的两直线的一次项系数之积等于-1可求得直线CD 的解析式为,将与联立可求得点D 的坐标为。
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.。
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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(二) 例3
在平面直角坐标系xOy 中,抛物线22153244
m m y x x m m -=-++-+与x 轴的交点分别为原点O 和点A ,点B (2,n )在这条抛物线上.
(1)求点B 的坐标;
(2)点P 在线段OA 上,从点O 出发向点A 运动,过点P 作x 轴的垂线,与直线OB 交于点E ,延长PE 到点D ,使得ED =PE ,以PD 为斜边,在PD 右侧作等腰直角三角形PCD (当点P 运动时,点C 、D 也随之运动).
①当等腰直角三角形PCD 的顶点C 落在此抛物线上时,求OP 的长;
②若点P 从点O 出发向点A 作匀速运动,速度为每秒1个单位,同时线段OA 上另一个点Q 从点A 出发向点O 作匀速运动,速度为每秒2个单位(当点Q 到达点O 时停止运动,点P 也停止运动).过Q 作x 轴的垂线,与直线AB 交于点F ,延长QF 到点M ,使得FM =QF ,以QM 为斜边,在QM 的左侧作等腰直角三角形QMN (当点Q 运动时,点M 、N 也随之运动).若点P 运动到t 秒时,两个等腰直角三角形分别有一条边恰好落在同一条直线上,求此刻t 的值.
图1
解析
(1) 因为抛物线22153244
m m y x x m m -=-
++-+经过原点,所以2320m m -+=. 解得12m =,21m =(舍去).因此21542y x x =-+.所以点B 的坐标为(2,4).
(2) ①如图4,设OP 的长为t ,那么PE =2t ,EC =2t ,点C 的坐标为(3t , 2t ).当点C 落在抛物线上时,21
52(3)342t t t =-⨯+⨯.解得229
t OP ==. ②如图1,当两条斜边PD 与QM 在同一条直线上时,点P 、Q 重合.此时3t =10.解得103t =
. 如图2,当两条直角边PC 与MN 在同一条直线上,△PQN 是等腰直角三角形,PQ =PE .此时1032t t -=.解得2t =.
如图3,当两条直角边DC 与QN 在同一条直线上,△PQC 是等腰直角三角形,PQ =PD .此时1034t t -=.解得107
t =.。