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朽木易折,金石可鏤。千里之行,始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)中考數(shù)學(xué)壓軸題復(fù)習(xí)講義(動(dòng)點(diǎn)問題詳細(xì)分層解析,尖子生首選資料)所謂“動(dòng)點(diǎn)型問題”是指題設(shè)圖形中存在一個(gè)或多個(gè)動(dòng)點(diǎn),它們?cè)诰€段、射線或弧線上運(yùn)動(dòng)的一類展開性題目.解決這類問題的關(guān)鍵是動(dòng)中求靜,靈便運(yùn)用有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題.關(guān)鍵:動(dòng)中求靜.數(shù)學(xué)思想:分類思想函數(shù)思想方程思想數(shù)形結(jié)合思想轉(zhuǎn)化思想注重對(duì)幾何圖形運(yùn)動(dòng)變化能力的考查從變換的角度和運(yùn)動(dòng)變化來研究三角形、四邊形、函數(shù)圖像等圖形,通過“對(duì)稱、動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)”等研究手段和主意,來探索與發(fā)現(xiàn)圖形性質(zhì)及圖形變化,在解題過程中滲透空間觀念和合情推理。挑選基本的幾何圖形,讓學(xué)生經(jīng)歷探索的過程,以能力立意,考查學(xué)生的自主探索能力,促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.圖形在動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中看見圖形的變化情況,需要理解圖形在不同位置的情況,才干做好計(jì)算推理的過程。在變化中找到不變的性質(zhì)是解決數(shù)學(xué)“動(dòng)點(diǎn)”探索題的基本思路,這也是動(dòng)態(tài)幾何數(shù)知識(shí)題中最核心的數(shù)學(xué)本質(zhì)。二期課改后數(shù)學(xué)卷中的數(shù)學(xué)壓軸性題正逐步轉(zhuǎn)向數(shù)形結(jié)合、動(dòng)態(tài)幾何、動(dòng)手操作、實(shí)驗(yàn)探索等方向發(fā)展.這些壓軸題題型繁多、題意創(chuàng)新,目的是考察學(xué)生的分析問題、解決問題的能力,內(nèi)容包括空間觀念、應(yīng)用意識(shí)、推理能力等.從數(shù)學(xué)思想的層面上講:(1)運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn);(2)方程思想;(3)數(shù)形結(jié)合思想;(4)分類思想;(5)轉(zhuǎn)化思想等.研究歷年來各區(qū)的壓軸性試題,就能找到今年中考數(shù)學(xué)試題的熱點(diǎn)的形成和命題的動(dòng)向,它有利于我們教師在教學(xué)中研究對(duì)策,控制方向.只的這樣,才干更好的培養(yǎng)學(xué)生解題素質(zhì),在素質(zhì)教誨的背景下更明確地體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)向.本文擬就壓軸題的題型背景和區(qū)別度測(cè)量點(diǎn)的存在性和區(qū)別度小題處理手法提出自己的觀點(diǎn).專題一:建立動(dòng)點(diǎn)問題的函數(shù)解析式函數(shù)揭示了運(yùn)動(dòng)變化過程中量與量之間的變化邏輯,是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容.動(dòng)點(diǎn)問題反映的是一種函數(shù)思想,因?yàn)槟骋粋€(gè)點(diǎn)或某圖形的有條件地運(yùn)動(dòng)變化,引起未知量與已知量間的一種變化關(guān)系,這種變化關(guān)系就是動(dòng)點(diǎn)問題中的函數(shù)關(guān)系.那么,我們?cè)鯓咏⑦@種函數(shù)解析式呢?下面結(jié)合中考試題舉例分析.一、應(yīng)用勾股定理建立函數(shù)解析式例1)如圖1,在半徑為6,圓心角為90°的扇形OAB的弧AB上,有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)P,PH⊥OA,垂足為H,△OPH的重心為G.(1)當(dāng)點(diǎn)P在弧AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),線段GO、GP、GH中,有無長(zhǎng)度保持不變的線段?倘若有,請(qǐng)指出這樣的線段,并求出相應(yīng)的長(zhǎng)度.(2)設(shè)PH,GP,求關(guān)于的函數(shù)解析式,并寫出函數(shù)的定義域(即自變量的取值范圍).HMNGHMNGPOAB圖1解:(1)當(dāng)點(diǎn)P在弧AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),OP保持不變,于是線段GO、GP、GH中,有長(zhǎng)度保持不變的線段,這條線段是GH=NH=OP=2.(2)在Rt△POH中,,∴.在Rt△MPH中,.∴=GP=MP=(0<<6).(3)△PGH是等腰三角形有三種可能情況:①GP=PH時(shí),,解得.經(jīng)檢驗(yàn),是原方程的根,且符合題意.②GP=GH時(shí),,解得.經(jīng)檢驗(yàn),是原方程的根,但不符合題意.③PH=GH時(shí),.綜上所述,倘若△PGH是等腰三角形,那么線段PH的長(zhǎng)為或2.二、應(yīng)用比例式建立函數(shù)解析式例2如圖2,在△ABC中,AB=AC=1,點(diǎn)D,E在直線BC上運(yùn)動(dòng).設(shè)BD=CE=.(1)倘若∠BAC=30°,∠DAE=105°,試決定與之間的函數(shù)解析式;AEDCB圖2(2)倘若∠BAC的度數(shù)為,∠DAE的度數(shù)為,當(dāng),滿意怎樣的關(guān)系式時(shí),(1)中與之間的函數(shù)解析式還成立?試說明理由.AEDCB圖2解:(1)在△ABC中,∵AB=AC,∠BAC=30°,∴∠ABC=∠ACB=75°,∴∠ABD=∠ACE=105°.∵∠BAC=30°,∠DAE=105°,∴∠DAB+∠CAE=75°,又∠DAB+∠ADB=∠ABC=75°,∴∠CAE=∠ADB,∴△ADB∽△EAC,∴,∴,∴.O●FPDEACB3(1)(2)因?yàn)椤螪AB+∠CAE=,又O●FPDEACB3(1)∴=,收拾得.當(dāng)時(shí),函數(shù)解析式成立.例3(2005年·上海)如圖3(1),在△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3.點(diǎn)O是邊AC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),以點(diǎn)O為圓心作半圓,與邊AB相切于點(diǎn)D,交線段OC于點(diǎn)E.作EP⊥ED,交射線AB于點(diǎn)P,交射線CB于點(diǎn)F.●PDEAC●PDEACB3(2)OF(2)設(shè)OA=,AP=,求關(guān)于的函數(shù)解析式,并寫出它的定義域.(3)當(dāng)BF=1時(shí),求線段AP的長(zhǎng).解:(1)連結(jié)OD.按照題意,得OD⊥AB,∴∠ODA=90°,∠ODA=∠DEP.又由OD=OE,得∠ODE=∠OED.∴∠ADE=∠AEP,∴△ADE∽△AEP.(2)∵∠ABC=90°,AB=4,BC=3,∴AC=5.∵∠ABC=∠ADO=90°,∴OD∥BC,∴,,∴OD=,AD=.∴AE==.∵△ADE∽△AEP,∴,∴.∴().(3)當(dāng)BF=1時(shí),①若EP交線段CB的延伸線于點(diǎn)F,如圖3(1),則CF=4.∵∠ADE=∠AEP,∴∠PDE=∠PEC.∵∠FBP=∠DEP=90°,∠FPB=∠DPE,∴∠F=∠PDE,∴∠F=∠FEC,∴CF=CE.∴5-=4,得.可求得,即AP=2.②若EP交線段CB于點(diǎn)F,如圖3(2),則CF=2.類似①,可得CF=CE.∴5-=2,得.可求得,即AP=6.綜上所述,當(dāng)BF=1時(shí),線段AP的長(zhǎng)為2或6.三、應(yīng)用求圖形面積的主意建立函數(shù)關(guān)系式ABCO圖8H例4如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=,⊙A的半徑為1.若點(diǎn)O在BC邊上運(yùn)動(dòng)(與點(diǎn)B、C不重合),設(shè)BO=,△ABCO圖8H(1)求關(guān)于的函數(shù)解析式,并寫出函數(shù)的定義域.(2)以點(diǎn)O為圓心,BO長(zhǎng)為半徑作圓O,求當(dāng)⊙O與⊙A相切時(shí),△AOC的面積.解:(1)過點(diǎn)A作AH⊥BC,垂足為H.∵∠BAC=90°,AB=AC=,∴BC=4,AH=BC=2.∴OC=4-.∵,∴().(2)①當(dāng)⊙O與⊙A外切時(shí),在Rt△AOH中,OA=,OH=,∴.解得.此時(shí),△AOC的面積=.②當(dāng)⊙O與⊙A內(nèi)切時(shí),在Rt△AOH中,OA=,OH=,∴.解得.此時(shí),△AOC的面積=.綜上所述,當(dāng)⊙O與⊙A相切時(shí),△AOC的面積為或.專題二:動(dòng)態(tài)幾何型壓軸題動(dòng)態(tài)幾何特點(diǎn)問題背景是異常圖形,考查問題也是異常圖形,所以要控制好普通與異常的關(guān)系;分析過程中,異常要擔(dān)心圖形的特性(異常角、異常圖形的性質(zhì)、圖形的異常位置。)動(dòng)點(diǎn)問題向來是中考熱點(diǎn),近幾年考查探索運(yùn)動(dòng)中的異常性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四邊形、梯形、異常角或其三角函數(shù)、線段或面積的最值。下面就此問題的常見題型作容易推薦,解題主意、關(guān)鍵給以點(diǎn)撥。一、以動(dòng)態(tài)幾何為主線的壓軸題(一)點(diǎn)動(dòng)問題.1.(09年徐匯區(qū))如圖,中,,,點(diǎn)在邊上,且,以點(diǎn)為頂點(diǎn)作,分離交邊于點(diǎn),交射線于點(diǎn).(1)當(dāng)時(shí),求的長(zhǎng);(2)當(dāng)以點(diǎn)為圓心長(zhǎng)為半徑的⊙和以點(diǎn)為圓心長(zhǎng)為半徑的⊙相切時(shí),求的長(zhǎng);(3)當(dāng)以邊為直徑的⊙與線段相切時(shí),求的長(zhǎng).[題型背景和區(qū)別度測(cè)量點(diǎn)]本題改編自新教材九上《相似形》24.5(4)例六,典型的一線三角(三等角)問題,試題在原題的基礎(chǔ)上改編出第一小題,當(dāng)E點(diǎn)在AB邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),滲透入圓與圓的位置關(guān)系(相切問題)的存在性的研究形成了第二小題,參加直線與圓的位置關(guān)系(相切問題)的存在性的研究形成了第三小題.區(qū)別度測(cè)量點(diǎn)在直線與圓的位置關(guān)系和圓與圓的位置關(guān)系,從而利用方程思想來求解.[區(qū)別度性小題處理手法]1.直線與圓的相切的存在性的處理主意:利用d=r建立方程.2.圓與圓的位置關(guān)系的存在性(相切問題)的處理主意:利用d=R±r()建立方程.3.解題的關(guān)鍵是用含的代數(shù)式表示出相關(guān)的線段.[略解]解:(1)證實(shí)∽∴,代入數(shù)據(jù)得,∴AF=2(2)設(shè)BE=,則利用(1)的主意,相切時(shí)分外切和內(nèi)切兩種情況考慮:外切,,;內(nèi)切,,.∴當(dāng)⊙和⊙相切時(shí),的長(zhǎng)為或.(3)當(dāng)以邊為直徑的⊙與線段相切時(shí),.類題=1\*GB2⑴一個(gè)動(dòng)點(diǎn):09楊浦25題(四月、五月)、09靜安25題、=2\*GB2⑵兩個(gè)動(dòng)點(diǎn):09閘北25題、09松江25題、09盧灣25題、09青浦25題.(二)線動(dòng)問題在矩形ABCD中,AB=3,點(diǎn)O在對(duì)角線AC上,直線l過點(diǎn)O,且與AC垂直交AD于點(diǎn)E.(1)若直線l過點(diǎn)B,把△ABE沿直線l翻折,點(diǎn)A與矩形ABCD的對(duì)稱中央A'重合,求BC的長(zhǎng);ABCDEOlA′(2)若直線l與AB相交于點(diǎn)F,且AO=AC,設(shè)AD的長(zhǎng)為,五邊形BCDEF的面積為S.ABCDEOlA′②探索:是否存在這樣的,以A為圓心,以長(zhǎng)為半徑的圓與直線l相切,若存在,哀求出的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.[題型背景和區(qū)別度測(cè)量點(diǎn)]ABCDABCDEOlF[區(qū)別度性小題處理手法]1.找面積關(guān)系的函數(shù)解析式,規(guī)矩圖形套用公式或用割補(bǔ)法,不規(guī)矩圖形用割補(bǔ)法.2.直線與圓的相切的存在性的處理主意:利用d=r建立方程.3.解題的關(guān)鍵是用含的代數(shù)式表示出相關(guān)的線段.[略解](1)∵A’是矩形ABCD的對(duì)稱中央∴A’B=AA’=AC∵AB=A’B,AB=3∴AC=6(2)①,,,∴,()②若圓A與直線l相切,則,(舍去),∵∴不存在這樣的,使圓A與直線l相切.[類題]09虹口25題.(三)面動(dòng)問題如圖,在中,,、分離是邊、上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與、重合),且保持,以為邊,在點(diǎn)的異側(cè)作正方形.(1)試求的面積;(2)當(dāng)邊與重合時(shí),求正方形的邊長(zhǎng);(3)設(shè),與正方形重疊部分的面積為,試求關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,并寫出定義域;(4)當(dāng)是等腰三角形時(shí),請(qǐng)直接寫出的長(zhǎng).[題型背景和區(qū)別度測(cè)量點(diǎn)]例七,典型的共角相似三角形問題,試題為了形成坡度,在原題的基礎(chǔ)上改編出求等腰三角形面積的第一小題,當(dāng)D點(diǎn)在AB邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),正方形整體動(dòng)起來,GF邊落在BC邊上時(shí),恰好和教材中的例題對(duì)應(yīng),可以說是相似三角形對(duì)應(yīng)的小高比大高=對(duì)應(yīng)的小邊比大邊,探尋正方形和三角形的重疊部分的面積與線段AD的關(guān)系的函數(shù)解析式形成了第三小題,依然屬于面積類習(xí)題來設(shè)置區(qū)別測(cè)量點(diǎn)一,用等腰三角形的存在性來設(shè)置區(qū)別測(cè)量點(diǎn)二.[區(qū)別度性小題處理手法]1.找到三角形與正方形的重疊部分是解決本題的關(guān)鍵,如上圖3-1、3-2重疊部分分離為正方形和矩形包括兩種情況.2.準(zhǔn)確的抓住等腰三角形的腰與底的分類,如上圖3-3、3-4、3-5用方程思想解決.3.解題的關(guān)鍵是用含的代數(shù)式表示出相關(guān)的線段.[略解]解:(1).(2)令此時(shí)正方形的邊長(zhǎng)為,則,解得.(3)當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.(4).[類題]改編自09奉賢3月考25題,將條件(2)“當(dāng)點(diǎn)M、N分離在邊BA、CA上時(shí)”,去掉,同時(shí)加到第(3)題中.ABFDEMNC已知:在△ABC中,AB=AC,∠B=30o,BC=6,點(diǎn)D在邊BC上,點(diǎn)E在線段DC上,DE=3,△DEF是等邊三角形,邊DF、EF與邊BAABFDEMNC(1)求證:△BDM∽△CEN;(2)設(shè)BD=,△ABC與△DEF重疊部分的面積為,求關(guān)于的函數(shù)解析式,并寫出定義域.(3)當(dāng)點(diǎn)M、N分離在邊BA、CA上時(shí),是否存在點(diǎn)D,使以M為圓心,BM為半徑的圓與直線EF相切,倘若存在,哀求出x的值;如不存在,請(qǐng)說明理由.例1:已知⊙O的弦AB的長(zhǎng)等于⊙O的半徑,點(diǎn)C在⊙O上變化(不與A、B)重合,求∠ACB的大小.分析:點(diǎn)C的變化是否影響∠ACB的大小的變化呢?我們不妨將點(diǎn)C改變一下,如何變化呢?可能在優(yōu)弧AB上,也可能在劣弧AB上變化,顯然這兩者的結(jié)果不一樣。那么,當(dāng)點(diǎn)C在優(yōu)弧AB上變化時(shí),∠ACB所對(duì)的弧是劣弧AB,它的大小為劣弧AB的一半,因此很天然地想到它的圓心角,連結(jié)AO、BO,則因?yàn)锳B=OA=OB,即三角形ABC為等邊三角形,則∠AOB=600,則由同弧所對(duì)的圓心角與圓周角的關(guān)系得出:∠ACB=∠AOB=300,當(dāng)點(diǎn)C在劣弧AB上變化時(shí),∠ACB所對(duì)的弧是優(yōu)弧AB,它的大小為優(yōu)弧AB的一半,由∠AOB=600得,優(yōu)弧AB的度數(shù)為3600-600=3000,則由同弧所對(duì)的圓心角與圓周角的關(guān)系得出:∠ACB=1500,因此,本題的答案有兩個(gè),分離為300或1500.反思:本題通過點(diǎn)C在圓上運(yùn)動(dòng)的不決定性而引起結(jié)果的不唯一性。從而需要分類研究。這樣由點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)變化性而引起的分類研究在解題中常常浮上。變式1:已知△ABC是半徑為2的圓內(nèi)接三角形,若,求∠C的大小.本題與例1的區(qū)別只是AB與圓的半徑的關(guān)系發(fā)生了一些變化,其解題主意與上面一致,在三角形AOB中,,則,即,從而當(dāng)點(diǎn)C在優(yōu)弧AB上變化時(shí),∠C所對(duì)的弧是劣弧AB,它的大小為劣弧AB的一半,即,當(dāng)點(diǎn)C在劣弧AB上變化時(shí),∠C所對(duì)的弧是優(yōu)弧AB,它的大小為優(yōu)弧AB的一半,由∠AOB=1200得,優(yōu)弧AB的度數(shù)為3600-1200=2400,則由同弧所對(duì)的圓心角與圓周角的關(guān)系得出:∠C=1200,因此或∠C=1200.變式2:如圖,半經(jīng)為1的半圓O上有兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)A、B,若AB=1,判斷∠AOB的大小是否會(huì)隨點(diǎn)A、B的變化而變化,若變化,求出變化范圍,若不變化,求出它的值。四邊形ABCD的面積的最大值。解:(1)因?yàn)锳B=OA=OB,所以三角形AOB為等邊三角形,則∠AOB=600,即∠AOB的大小不會(huì)隨點(diǎn)A、B的變化而變化。(2)四邊形ABCD的面積由三個(gè)三角形組成,其中三角形AOB的面積為,而三角形AOD與三角形BOC的面積之和為,又由梯形的中位線定理得三角形AOD與三角形BOC的面積之和,要四邊形ABCD的面積最大,只需EH最大,顯然EH≤OE=,當(dāng)AB∥CD時(shí),EH=OE,因此四邊形ABCD的面積最大值為+=.對(duì)于本題學(xué)生們還可以繼續(xù)思量:四邊形ABCD的周長(zhǎng)的變化范圍.變式3:如圖,有一塊半圓形的木板,現(xiàn)要把它截成三角形板塊.三角形的兩個(gè)頂點(diǎn)分別為A、B,另一個(gè)頂點(diǎn)C在半圓上,問怎樣截取才干使截出的三角形的面積最大?要求說明理由(廣州市2000年考題)分析:要使三角形ABC的面積最大,而三角形ABC的底邊AB為圓的直徑為常量,只需AB邊上的高最大即可。過點(diǎn)C作CD⊥AB于點(diǎn)D,連結(jié)CO,因?yàn)镃D≤CO,當(dāng)O與D重合,CD=CO,因此,當(dāng)CO與AB垂直時(shí),即C為半圓弧的中點(diǎn)時(shí),其三角形ABC的面積最大。本題也可以先預(yù)測(cè),點(diǎn)C為半圓弧的中點(diǎn)時(shí),三角形ABC的面積最大,故只需另選一個(gè)位置C1(不與C重合),,證實(shí)三角形ABC的面積大于三角形ABC1的面積即可。如圖顯然三角形ABC1的面積=AB×C1D,而C1D<C1O=CO,則三角形ABC1的面積=AB×C1D<AB×C1O=三角形ABC的面積,因此,對(duì)于除點(diǎn)C外的隨意點(diǎn)C1,都有三角形ABC1的面積小于三角形三角形ABC的面積,故點(diǎn)C為半圓中點(diǎn)時(shí),三角形ABC面積最大.本題還可研究三角形ABC的周長(zhǎng)何時(shí)最大的問題。提醒:利用周長(zhǎng)與面積之間的關(guān)系。要三角形ABC的周長(zhǎng)最大,AB為常數(shù),只需AC+BC最大,而(AC+BC)2=AC2+CB2+2AC×BC=AB2+4×ΔABC的面積,因此ΔABC的面積最大時(shí),AC+BC最大,從而ΔABC的周長(zhǎng)最大。從以上一道題及其三個(gè)變式的研究我們不難發(fā)現(xiàn),解決動(dòng)態(tài)幾何問題的常見主意有:異常探路,普通推證例2:如圖,⊙O1和⊙O2內(nèi)切于A,⊙O1的半徑為3,⊙O2的半徑為2,點(diǎn)P為⊙O1上的任一點(diǎn)(與點(diǎn)A不重合),直線PA交⊙O2于點(diǎn)C,PB切⊙O2于點(diǎn)B,則的值為(A)(B)(C)(D)分析:本題是一道挑選題,給出四個(gè)答案有且惟獨(dú)一個(gè)是準(zhǔn)確的,因此可以取一個(gè)異常位置舉行研究,當(dāng)點(diǎn)P滿意PB⊥AB時(shí),可以通過計(jì)算得出PB=BC×AP=BP×AB,因此BC=,在三角形BPC中,PC=,所以,=選(B)固然,本題還可以按照三角形相似得,即可計(jì)算出結(jié)論。作為一道挑選題,到此已經(jīng)完成,但倘若是一道解答題,我們得出的結(jié)論只是一個(gè)異常情況,還要進(jìn)一步證實(shí)對(duì)普通情況也成立。例3:如圖,在等腰直角三角形ABC中,斜邊BC=4,OABC于O,點(diǎn)E和點(diǎn)F分離在邊AB、AC上滑動(dòng)并保持AE=CF,但點(diǎn)F不與A、C重合,點(diǎn)E不與B、A重合。判斷OEF的形狀,并加以證實(shí)。判斷四邊形AEOF的面積是否隨點(diǎn)E、F的變化而變化,若變化,求其變化范圍,若不變化,求它的值.AEF的面積是否隨著點(diǎn)E、F的變化而變化,若變化,求其變化范圍,若不變化,求它的值。分析:本題結(jié)論很難發(fā)現(xiàn),先從異常情況入手。最異常情況為E、F分離為AB、AC中點(diǎn),顯然有ΔEOF為等腰直角三角形。還可發(fā)現(xiàn)當(dāng)點(diǎn)E與A無限臨近時(shí),點(diǎn)F與點(diǎn)C無限臨近,此時(shí)ΔEOF無限臨近ΔAOC,而ΔAOC為等腰直角三角形,幾種異常情況都可以得出ΔEOF為等腰直角三角形。普通情況下成立嗎?OE與OF相等嗎?∠EOF為直角嗎?能否證實(shí)。倘若它們成立,便可以推出三角形OFC與三角形OEA全等,普通情況下這兩個(gè)三角形全等嗎?不難從題目的條件可得:OA=OC,∠OCF=∠OAE,而AE=CF,則ΔOEA≌ΔOFC,則OE=OF,且∠FOC=∠EOA,所以∠EOF=∠EOA+∠AOF=∠FOC+∠FOA=900,則∠EOF為直角,故ΔEOF為等腰直角三角形。動(dòng)手實(shí)踐,操作確認(rèn)例4)在⊙O中,C為弧AB的中點(diǎn),D為弧AC上任一點(diǎn)(與A、C不重合),則(A)AC+CB=AD+DB(B)AC+CB<AD+DB(C)AC+CB>AD+DB(D)AC+CB與AD+DB的大小關(guān)系不決定分析:本題可以通過動(dòng)手操作一下,度量AC、CB、AD、DB的長(zhǎng)度,可以嘗試換幾個(gè)位置量一量,得出結(jié)論(C)例5:如圖,過兩同心圓的小圓上任一點(diǎn)C分離作小圓的直徑CA和非直徑的弦CD,延伸CA和CD與大圓分離交于點(diǎn)B、E,則下列結(jié)論中準(zhǔn)確的是(*)(A)(B)(C)(D)的大小不決定分析:本題可以通過度量的主意舉行,選(B)本題也可以可以證實(shí)得出結(jié)論,連結(jié)DO、EO,則在三角形OED中,因?yàn)閮蛇呏钚∮诘谌?,則OE—OD<DE,即OB—OA<DE,因此,即建立聯(lián)系,計(jì)算說明例6:如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)M在邊DC上,且DM=1,N為對(duì)角線AC上隨意一點(diǎn),則DN+MN的最小值為.分析:能否將DN和NM舉行轉(zhuǎn)化,與建立三角形兩邊之和大于第三邊等問題,很天然地想到軸對(duì)稱問題,因?yàn)锳BCD為正方形,因此連結(jié)BN,顯然有ND=NB,則問題就轉(zhuǎn)化為BN+NM的最小值問題了,普通情況下:BN+NM≥BM,惟獨(dú)在B、N、M三點(diǎn)共線時(shí),BN+NM=BM,因此DN+MN的最小值為BM=本題通過建立平面上三個(gè)點(diǎn)中構(gòu)成的三角形中的兩邊之和大于第三邊及共線時(shí)的兩邊之和等于第三邊的異常情況求最小值,最后通過勾股定理計(jì)算得出結(jié)論。例7:如圖,在等腰直角三角形ABC中,斜邊BC=4,OABC于O,點(diǎn)E和點(diǎn)F分離在邊AB、AC上滑動(dòng)并保持AE=CF,但點(diǎn)F不與A、C重合,點(diǎn)E不與B、A重合。判斷四邊形AEOF的面積是否隨點(diǎn)E、F的變化而變化,若變化,求其變化范圍,若不變化,求它的值.AEF的面積是否隨著點(diǎn)E、F的變化而變化,若變化,求其變化范圍,若不變化,求它的值。(即例3的第2、第3問)分析:(2)本題的主意無數(shù),其一,可以建立四邊形AEOF與AE長(zhǎng)的函數(shù)關(guān)系式,如設(shè)AE=x,則AF=,而三角形AOB的面積與三角形AOE的面積之比=,而三角形AOB的面積=,則三角形AOE的面積=,同理三角形AOF的面積=,因此四邊形AEOF的面積=;即AEOF的面積不會(huì)隨點(diǎn)E、F的變化而變化,是一個(gè)定值,且為2.固然,本題也可以這樣思量,因?yàn)槿切蜛OE與三角形COF全等,則四邊形AEOF的面積與三角形AOC的面積相等,而AOC的面積為2,因此AEOF的面積不會(huì)隨點(diǎn)E、F的變化而變化,是一個(gè)定值,且為2.本題通過建立函數(shù)關(guān)系或有關(guān)圖形之間的關(guān)系,然后通過容易的計(jì)算得出結(jié)論的主意應(yīng)用比較廣泛.第(3)問,也可以通過建立函數(shù)關(guān)系求得,AEF的面積=,又的變化范圍為,由二次函數(shù)知識(shí)得AEF的面積的范圍為:AEF的面積.本題也可以按照三角形AEF與三角形OEF的面積關(guān)系決定AEF的面積范圍:不難證實(shí)AEF的面積≤OEF的面積,它們公用邊EF,取EF的中點(diǎn)H,顯然因?yàn)镺EF為等腰直角三角形,則OH⊥EF,作AG⊥EF,顯然AG≤AH=AG(=),所以AEF的面積≤OEF的面積,而它們的和為2,因此AEF的面積.本題包容的內(nèi)涵十分豐盛,還可以提出無數(shù)問題研究:比如,比較線段EF與AO長(zhǎng)度大小等(可以通過A、E、O、F四點(diǎn)在以EF為直徑的圓上得出無數(shù)結(jié)論)例8:如圖,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6cm,點(diǎn)P沿AB邊從點(diǎn)A開始向點(diǎn)B以2厘米/秒的速度移動(dòng);點(diǎn)Q沿DA邊從點(diǎn)D開始向點(diǎn)A以1厘米/秒的速度移動(dòng)。倘若P、Q同時(shí)出發(fā),用t秒表示移動(dòng)的時(shí)光(0≤t≤6),那么:(1)當(dāng)t為何值時(shí),三角形QAP為等腰三角形?(2)求四邊形QAPC的面積,提出一個(gè)與計(jì)算結(jié)果有關(guān)的結(jié)論;(3)當(dāng)t為何值時(shí),以點(diǎn)Q、A、P為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似?分析:(1)當(dāng)三角形QAP為等腰三角形時(shí),因?yàn)椤螦為直角,只能是AQ=AP,建立等量關(guān)系,,即時(shí),三角形QAP為等腰三角形;(2)四邊形QAPC的面積=ABCD的面積—三角形QDC的面積—三角形PBC的面積==36,即當(dāng)P、Q運(yùn)動(dòng)時(shí),四邊形QAPC的面積不變。(3)顯然有兩種情況:△PAQ∽△ABC,△QAP∽△ABC,由相似關(guān)系得或,解之得或建立關(guān)系求解,包含的內(nèi)容多,可以是函數(shù)關(guān)系,可以是方程組或不等式等,通過解方程、或函數(shù)的最大值最小值,自變量的取值范圍等方面來解決問題;也可以是通過一些幾何上的關(guān)系,描述圖形的特征,如全等、相似、共圓等方面的知識(shí)求解。作為訓(xùn)練學(xué)生們可以綜合上述主意求解:練習(xí)1已知ABC為直角三角形,AC=5,BC=12,∠ACB為直角,P是AB邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)A、B不重合),Q是BC邊上動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)B、C不重合)如圖,當(dāng)PQ∥AC,且Q為BC的中點(diǎn),求線段CP的長(zhǎng)。當(dāng)PQ與AC不平行時(shí),CPQ可能為直角三角形嗎?若有可能,求出線段CQ的長(zhǎng)的取值范圍;若不可能,請(qǐng)說明理由。第1問很易得出P為AB中點(diǎn),則CP=第2問:倘若CPQ為直角三角形,因?yàn)镻Q與AC不平行,則∠Q不可能為直角又點(diǎn)P不與A重合,則∠PCQ也不可能為直角,只能是∠CPQ為直角,即以CQ為直徑的圓與AB有交點(diǎn),設(shè)CQ=2x,CQ的中點(diǎn)D到AB的距離DM不大于CD,,即,所以,由,即,而,故,亦即時(shí),CPQ可能為直角三角形。固然還有其它主意。學(xué)生們可以繼續(xù)研究。練習(xí)2:在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,O為BC的中點(diǎn),(1)寫出點(diǎn)O到△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C距離的大小關(guān)系。(2)倘若點(diǎn)M、N分離在線段AB、AC上移動(dòng),移動(dòng)中保持AN=BM,請(qǐng)判斷△OMN的形狀,并證實(shí)你的結(jié)論。該題與例3類似,學(xué)生們可以仿本大類習(xí)題的個(gè)性:1.代數(shù)、幾何的高度綜合(數(shù)形結(jié)合);著力于數(shù)學(xué)本質(zhì)及核心內(nèi)容的考查;四大數(shù)學(xué)思想:數(shù)學(xué)結(jié)合、分類研究、方程、函數(shù).2.以形為載體,研究數(shù)量關(guān)系;通過設(shè)、表、列獲得函數(shù)關(guān)系式;研究異常情況下的函數(shù)值.專題三:雙動(dòng)點(diǎn)問題點(diǎn)動(dòng)、線動(dòng)、形動(dòng)構(gòu)成的問題稱之為動(dòng)態(tài)幾何問題.它主要以幾何圖形為載體,運(yùn)動(dòng)變化為主線,集多個(gè)知識(shí)點(diǎn)為一體,集多種解題思想于一題.這類題綜合性強(qiáng),能力要求高,它能全面的考查學(xué)生的實(shí)踐操作能力,空間想象能力以及分析問題和解決問題的能力.其中以靈便多變而著稱的雙動(dòng)點(diǎn)問題更成為今年中考試題的熱點(diǎn),現(xiàn)采擷幾例加以分類淺析,供讀者贊賞.1以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,探求函數(shù)圖象問題
例1(2009年杭州市)在直角梯形ABCD中,∠C=90°,高CD=6cm(如圖1).動(dòng)點(diǎn)P,Q同時(shí)從點(diǎn)B出發(fā),點(diǎn)P沿BA,AD,DC運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C停止,點(diǎn)Q沿BC運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C停止,兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度都是1cm/s.而當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)A時(shí),點(diǎn)Q正巧到達(dá)點(diǎn)C.設(shè)P,Q同時(shí)從點(diǎn)B出發(fā),經(jīng)過的時(shí)光為t(s)時(shí),△BPQ的面積為y(cm)2(如圖2).分離以t,y為橫、縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系,已知點(diǎn)P在AD邊上從A到D運(yùn)動(dòng)時(shí),y與t的函數(shù)圖象是圖3中的線段MN.
(1)分離求出梯形中BA,AD的長(zhǎng)度;
(2)寫出圖3中M,N兩點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)分離寫出點(diǎn)P在BA邊上和DC邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),y與t的函數(shù)關(guān)系式(注明自變量的取值范圍),并在圖3中補(bǔ)全囫圇運(yùn)動(dòng)中y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系的大致圖象.
評(píng)析本題將點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中形成的函數(shù)解析式與其相應(yīng)的函數(shù)圖象有機(jī)的結(jié)合在一起,二者相輔相成,給人以清新、淡雅之感.本題彰顯數(shù)形結(jié)合、分類研究、函數(shù)建模與參數(shù)思想在解題過程中的靈便運(yùn)用.解決本題的關(guān)鍵是從函數(shù)圖象中決定線段AB、梯形的高與t的函數(shù)關(guān)系式,建立起y與t的函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)而按照函數(shù)關(guān)系式補(bǔ)充函數(shù)圖象.
2以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,探求結(jié)論展開性問題
例2如圖5,Rt△ABC中,∠B=90°,∠CAB=30°.它的頂點(diǎn)A的坐標(biāo)為(10,0),頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(5,53),AB=10,點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿A→B→C的方向勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)D(0,2)出發(fā),沿y軸正方向以相同速度運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)C時(shí),兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)光為t秒.
(1)求∠BAO的度數(shù).
(2)當(dāng)點(diǎn)P在AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),△OPQ的面積S(平方單位)與時(shí)光t(秒)之間的函數(shù)圖象為拋物線的一部分,(如圖6),求點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度.
(3)求(2)中面積S與時(shí)光t之間的函數(shù)關(guān)系式及面積S取最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).
(4)倘若點(diǎn)P,Q保持(2)中的速度不變,那么點(diǎn)P沿AB邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ的大小隨著時(shí)光t的增大而增大;沿著BC邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ的大小隨著時(shí)光t的增大而減小,當(dāng)點(diǎn)P沿這兩邊運(yùn)動(dòng)時(shí),使∠OPQ=90°的點(diǎn)P有幾個(gè)?請(qǐng)說明理由.
解(1)∠BAO=60°.
(2)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度為2個(gè)單位/秒.
評(píng)析本題是以雙點(diǎn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)建的集函數(shù)、展開、最值問題于一體的綜合題.試題有難度、有梯度也有區(qū)別度,是一道具有很好的選拔功能的好題.解決本題的關(guān)鍵是從圖象中獲取P的速度為2,然后建立S與t的函數(shù)關(guān)系式,利用函數(shù)的性質(zhì)解得問題(3).本題的難點(diǎn)是題(4),考生要從題目的信息中決定建立以B為直角頂點(diǎn)的三角形,以B為臨界點(diǎn)舉行分類研究,進(jìn)而決定點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題.
3以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,探求存在性問題
例3如圖8,矩形ABCD中,AD=3厘米,AB=a厘米(a>3).動(dòng)點(diǎn)M,N同時(shí)從B點(diǎn)出發(fā),分離沿B→A,B→C運(yùn)動(dòng),速度是1厘米/秒.過M作直線垂直于AB,分離交AN,CD于P,Q.當(dāng)點(diǎn)N到達(dá)盡頭C時(shí),點(diǎn)M也隨之停止運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)光為t秒.
(1)若a=4厘米,t=1秒,則PM=厘米;
(2)若a=5厘米,求時(shí)光t,使△PNB∽△PAD,并求出它們的相似比;
(3)若在運(yùn)動(dòng)過程中,存在某時(shí)刻使梯形PMBN與梯形PQDA的面積相等,求a的取值范圍;
(4)是否存在這樣的矩形:在運(yùn)動(dòng)過程中,存在某時(shí)刻使梯形PMBN,梯形PQDA,梯形PQCN的面積都相等?若存在,求a的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
評(píng)析本題是以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,矩形為背景創(chuàng)設(shè)的存在性問題.試題由淺入深、層層遞進(jìn),將幾何與代數(shù)知識(shí)完美的綜合為一題,側(cè)重對(duì)相似和梯形面積等知識(shí)點(diǎn)的考查,本題的難點(diǎn)主要是題(3),解決此題的關(guān)鍵是運(yùn)用相似三角形的性質(zhì)用t的代數(shù)式表示PM,進(jìn)而利用梯形面積相等列等式求出t與a的函數(shù)關(guān)系式,再利用t的范圍決定的a取值范圍.第(4)小題是題(3)結(jié)論的拓展應(yīng)用,在解決此問題的過程中,要有全局觀念以及對(duì)問題的整體控制.4以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,探求函數(shù)最值問題
例4)如圖9,在邊長(zhǎng)為82cm的正方形ABCD中,E、F是對(duì)角線AC上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),它們分離從點(diǎn)A、C同時(shí)出發(fā),沿對(duì)角線以1cm/s的相同速度運(yùn)動(dòng),過E作EH垂直AC交Rt△ACD的直角邊于H;過F作FG垂直AC交Rt△ACD的直角邊于G,連結(jié)HG、EB.設(shè)HE、EF、FG、GH圍成的圖形面積為S1,AE、EB、BA圍成的圖形面積為S2(這里規(guī)定:線段的面積為0).E到達(dá)C,F(xiàn)到達(dá)A停止.若E的運(yùn)動(dòng)時(shí)光為x(s),解答下列問題:
(1)當(dāng)0<X
(2)①若y是S1與S2的和,求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;(圖10為備用圖)
②求y的最大值.
解(1)以E、F、G、H為頂點(diǎn)的四邊形是矩形,因?yàn)檎叫蜛BCD的邊長(zhǎng)為82,所以AC=16,過B作BO⊥AC于O,則OB=89,因?yàn)锳E=x,所以S2=4x,因?yàn)镠E=AE=x,EF=16-2x,所以S1=x(16-2x),當(dāng)S1=S2時(shí),4x=x(16-2x),解得x1=0(舍去),x2=6,所以當(dāng)x=6時(shí),S1=S2.
(2)①當(dāng)0≤x<8時(shí),y=x(16-2x)+4x=-2x2+20x,
當(dāng)8≤x≤16時(shí),AE=x,CE=HE=16-x,EF=16-2(16-x)=2x-16,
所以S1=(16-x)(2x-16),所以y=(16-x)(2x-16)+4x=-2x2+52x-256.
②當(dāng)0≤x<8時(shí),y=-2x2+20x=-2(x-5)2+50,所以當(dāng)x=5時(shí),y的最大值為50.
當(dāng)8≤x≤16時(shí),y=-2x2+52x-256=-2(x-13)2+82,
所以當(dāng)x=13時(shí),y的最大值為82.
綜上可得,y的最大值為82.
評(píng)析本題是以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,正方形為背景創(chuàng)設(shè)的函數(shù)最值問題.要求學(xué)生仔細(xì)讀題、領(lǐng)略題意、畫出不同情況下的圖形,按照?qǐng)D形建立時(shí)光變量與其它相關(guān)變量的關(guān)系式,進(jìn)而構(gòu)建面積的函數(shù)表達(dá)式.本題在知識(shí)點(diǎn)上側(cè)重對(duì)二次函數(shù)最值問題的考查,要求學(xué)生有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)、靈便的解題主意、良好的思維品質(zhì);在解題思想上著重對(duì)數(shù)形結(jié)合思想、分類研究思想、數(shù)學(xué)建模等思想的靈便運(yùn)用.專題四:函數(shù)中因動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的相似三角形問題例題如圖1,已知拋物線的頂點(diǎn)為A(2,1),且經(jīng)過原點(diǎn)O,與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為B。⑴求拋物線的解析式;(用頂點(diǎn)式求得拋物線的解析式為)⑵若點(diǎn)C在拋物線的對(duì)稱軸上,點(diǎn)D在拋物線上,且以O(shè)、C、D、B四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,求D點(diǎn)的坐標(biāo);⑶銜接OA、AB,如圖2,在x軸下方的拋物線上是否存在點(diǎn)P,使得△OBP與△OAB相似?若存在,求出P點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,說明理由。例1題圖例1題圖圖1圖2分析:1.當(dāng)給出四邊形的兩個(gè)頂點(diǎn)時(shí)應(yīng)以兩個(gè)頂點(diǎn)的連線為四邊形的邊和對(duì)角線來考慮問題以O(shè)、C、D、B四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形要分類研究:按OB為邊和對(duì)角線兩種情況2.函數(shù)中因動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的相似三角形問題普通有三個(gè)解題途徑①求相似三角形的第三個(gè)頂點(diǎn)時(shí),先要分析已知三角形的邊和角的特點(diǎn),進(jìn)而得出已知三角形是否為異常三角形。按照未知三角形中已知邊與已知三角形的可能對(duì)應(yīng)邊分類研究。②或利用已知三角形中對(duì)應(yīng)角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函數(shù)、對(duì)稱、旋轉(zhuǎn)等知識(shí)來推導(dǎo)邊的大小。③若兩個(gè)三角形的各邊均未給出,則應(yīng)先設(shè)所求點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)而用函數(shù)解析式來表示各邊的長(zhǎng)度,之后利用相似來列方程求解。練習(xí)1、已知拋物線經(jīng)過及原點(diǎn).(1)求拋物線的解析式.(由普通式得拋物線的解析式為)(2)過點(diǎn)作平行于軸的直線交軸于點(diǎn),在拋物線對(duì)稱軸右側(cè)且位于直線下方的拋物線上,任取一點(diǎn),過點(diǎn)作直線平行于軸交軸于點(diǎn),交直線于點(diǎn),直線與直線及兩坐標(biāo)軸圍成矩形.是否存在點(diǎn),使得與相似?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,說明理由.(3)倘若符合(2)中的點(diǎn)在軸的上方,連結(jié),矩形內(nèi)的四個(gè)三角形之間存在怎樣的關(guān)系?為什么?練習(xí)2、如圖,四邊形OABC是一張放在平面直角坐標(biāo)系中的矩形紙片,點(diǎn)A在x軸上,點(diǎn)C在y軸上,將邊BC折疊,使點(diǎn)B落在邊OA的點(diǎn)D處。已知折疊,且。(1)判斷與是否相似?請(qǐng)說明理由;(2)求直線CE與x軸交點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)是否存在過點(diǎn)D的直線l,使直線l、直線CE與x軸所圍成的三角形和直線l、直線CE與y軸所圍成的三角形相似?倘若存在,請(qǐng)直接寫出其解析式并畫出相應(yīng)的直線;倘若不存在,請(qǐng)說明理由。Oxy練習(xí)2圖CBED練習(xí)3、在平面直角坐標(biāo)系中,已知二次函數(shù)的圖象與軸交于兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左邊),與軸交于點(diǎn),其頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,且過點(diǎn)和.Oxy練習(xí)2圖CBED(1)求此二次函數(shù)的表達(dá)式;(由普通式得拋物線的解析式為)(2)若直線與線段交于點(diǎn)(不與點(diǎn)重合),則是否存在這樣的直線,使得以為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,求出該直線的函數(shù)表達(dá)式及點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;CBA練習(xí)4圖PyyCxBA練習(xí)3圖(3)若點(diǎn)CBA練習(xí)4圖PyyCxBA練習(xí)3圖OO練習(xí)4(2009廣東湛江市)如圖所示,已知拋物線與軸交于A、B兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn)C.(1)求A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo).(2)過點(diǎn)A作AP∥CB交拋物線于點(diǎn)P,求四邊形ACBP的面積.(3)在軸上方的拋物線上是否存在一點(diǎn)M,過M作MG軸于點(diǎn)G,使以A、M、G三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形與PCA相似.若存在,哀求出M點(diǎn)的坐標(biāo);否則,請(qǐng)說明理由.練習(xí)5、已知:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,是直角三角形,,點(diǎn)的坐標(biāo)分離為,,.ACOBxy(1)求過點(diǎn)的直線的函數(shù)表達(dá)式;點(diǎn),,,ACOBxy(2)在軸上找一點(diǎn),銜接,使得與相似(不包括全等),并求點(diǎn)的坐標(biāo);(3)在(2)的條件下,如分離是和上的動(dòng)點(diǎn),銜接,設(shè),問是否存在這樣的使得與相似,如存在,哀求出的值;如不存在,請(qǐng)說明理由.參考答案例題、解:⑴由題意可設(shè)拋物線的解析式為∵拋物線過原點(diǎn),∴∴.圖1拋物線的解析式為,即圖1⑵如圖1,當(dāng)OB為邊即四邊形OCDB是平行四邊形時(shí),CDEQ\O(\s\up2(∥),\s\do3(=))OB,由得,∴B(4,0),OB=4.∴D點(diǎn)的橫坐標(biāo)為6將x=6代入,得y=-3,∴D(6,-3);圖2按照拋物線的對(duì)稱性可知,在對(duì)稱軸的左側(cè)拋物線上存在點(diǎn)D,使得四邊形ODCB是平行四邊形,此時(shí)D點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2,-3),圖2當(dāng)OB為對(duì)角線即四邊形OCBD是平行四邊形時(shí),D點(diǎn)即為A點(diǎn),此時(shí)D點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,1)⑶如圖2,由拋物線的對(duì)稱性可知:AO=AB,∠AOB=∠ABO.若△BOP與△AOB相似,必須有∠POB=∠BOA=∠BPO設(shè)OP交拋物線的對(duì)稱軸于A′點(diǎn),顯然A′(2,-1)∴直線OP的解析式為由,得.∴P(6,-3)過P作PE⊥x軸,在Rt△BEP中,BE=2,PE=3,∴PB=≠4.∴PB≠OB,∴∠BOP≠∠BPO,∴△PBO與△BAO不相似,同理可說明在對(duì)稱軸左邊的拋物線上也不存在符合條件的P點(diǎn).所以在該拋物線上不存在點(diǎn)P,使得△BOP與△AOB相似.練習(xí)1、解:(1)由已知可得:解之得,.因而得,拋物線的解析式為:.(2)存在.設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,要使,則有,即解之得,.當(dāng)時(shí),,即為點(diǎn),所以得要使,則有,即Oxy圖1CBEDOxy圖1CBED312A當(dāng)時(shí),,所以得.故存在兩個(gè)點(diǎn)使得與相似.點(diǎn)的坐標(biāo)為.(3)在中,因?yàn)椋裕?dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)為時(shí),.所以.因此,都是直角三角形.又在中,因?yàn)椋裕从校?,圖2OxyC圖2OxyCBEDPMGlNAF所以.練習(xí)2解:(1)與相似。理由如下:由折疊知,,,又,。(2),設(shè)AE=3t,則AD=4t。由勾股定理得DE=5t。。由(1),得,,。在中,,,解得t=1。OC=8,AE=3,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,8),點(diǎn)E的坐標(biāo)為(10,3),設(shè)直線CE的解析式為y=kx+b,解得,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為(16,0)。(3)滿意條件的直線l有2條:y=-2x+12,y=2x-12。如圖2:確切畫出兩條直線。練習(xí)3解:(1)二次函數(shù)圖象頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,且過點(diǎn)和,由 解得此二次函數(shù)的表達(dá)式為 .(2)假設(shè)存在直線與線段交于點(diǎn)(不與點(diǎn)重合),使得以為頂點(diǎn)的三角形與相似.yxBEAOCD在yxBEAOCD.令,得..設(shè)過點(diǎn)的直線交于點(diǎn),過點(diǎn)作軸于點(diǎn).點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為..要使或,已有,則只需, ①或 ②成立.若是①,則有.而.在中,由勾股定理,得.解得 (負(fù)值舍去)..點(diǎn)的坐標(biāo)為.將點(diǎn)的坐標(biāo)代入中,求得.滿意條件的直線的函數(shù)表達(dá)式為.[或求出直線的函數(shù)表達(dá)式為,則與直線平行的直線的函數(shù)表達(dá)式為.此時(shí)易知,再求出直線的函數(shù)表達(dá)式為.聯(lián)立求得點(diǎn)的坐標(biāo)為.]若是②,則有.而.在中,由勾股定理,得.解得 (負(fù)值舍去)..點(diǎn)的坐標(biāo)為.將點(diǎn)的坐標(biāo)代入中,求得.滿意條件的直線的函數(shù)表達(dá)式為.存在直線或與線段交于點(diǎn)(不與點(diǎn)重合),使得以為頂點(diǎn)的三角形與相似,且點(diǎn)的坐標(biāo)分離為或.(3)設(shè)過點(diǎn)的直線與該二次函數(shù)的圖象交于點(diǎn).將點(diǎn)的坐標(biāo)代入中,求得.此直線的函數(shù)表達(dá)式為.設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,并代入,得.xBEAxBEAOCP·.點(diǎn)的坐標(biāo)為.此時(shí),銳角.又二次函數(shù)的對(duì)稱軸為,點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為.當(dāng)時(shí),銳角;圖1CPByA圖1CPByA當(dāng)時(shí),銳角.練習(xí)四解:(1)令,得解得令,得∴ABC(2)∵OA=OB=OC=∴BAC=ACO=BCO=∵AP∥CB,∴PAB=過點(diǎn)P作PE軸于E,則APE為等腰直角三角形令OE=,則PE=∴P∵點(diǎn)P在拋物線上∴解得,(不合題意,舍去)
∴PE=∴四邊形ACBP的面積=AB?OC+AB?PE=(3).假設(shè)存在∵PAB=BAC=∴PAACGM圖2CByPA∵M(jìn)G軸于點(diǎn)G,∴MGA=PGM圖2CByPA在Rt△AOC中,OA=OC=∴AC=在Rt△PAE中,AE=PE=∴AP=設(shè)M點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則M①點(diǎn)M在軸左側(cè)時(shí),則(ⅰ)當(dāng)AMGPCA時(shí),有=GM圖3CByPA∵AG=GM圖3CByPA解得(舍去)(舍去)(ⅱ)當(dāng)MAGPCA時(shí)有=即解得:(舍去)∴M②點(diǎn)M在軸右側(cè)時(shí),則(ⅰ)當(dāng)AMGPCA時(shí)有=∵AG=,MG=∴解得(舍去)∴M(ⅱ)當(dāng)MAGPCA時(shí)有=即解得:(舍去)
∴M∴存在點(diǎn)M,使以A、M、G三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形與PCA相似M點(diǎn)的坐標(biāo)為,,練習(xí)5、解:(1)點(diǎn),,,點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)過點(diǎn)的直線的函數(shù)表達(dá)式為,圖1由得,直線的函數(shù)表達(dá)式為圖1(2)如圖1,過點(diǎn)作,交軸于點(diǎn),在和中,,點(diǎn)為所求又,,(3)這樣的存在圖2在中,由勾股定理得如圖1,當(dāng)時(shí),圖2則,解得如圖2,當(dāng)時(shí),則,解得例1(2008福建福州)如圖,已知△ABC是邊長(zhǎng)為6cm的等邊三角形,動(dòng)點(diǎn)P、Q同時(shí)從A、B兩點(diǎn)出發(fā),分離沿AB、BC勻速運(yùn)動(dòng),其中點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的速度是1cm/s,點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的速度是2cm/s,當(dāng)點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)C時(shí),P、Q兩點(diǎn)都停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)光為t(s),解答下列問題:(1)當(dāng)t=2時(shí),判斷△BPQ的形狀,并說明理由;(2)設(shè)△BPQ的面積為S(cm2),求S與t的函數(shù)關(guān)系式;(3)作QR//BA交AC于點(diǎn)R,連結(jié)PR,當(dāng)t為何值時(shí),△APR∽△PRQ?分析:由t=2求出BP與BQ的長(zhǎng)度,從而可得△BPQ的形狀;作QE⊥BP于點(diǎn)E,將PB,QE用t表示,由=×BP×QE可得S與t的函數(shù)關(guān)系式;先證得四邊形EPRQ為平行四邊形,得PR=QE,再由△APR∽△PRQ,對(duì)應(yīng)邊成比例列方程,從而t值可求.解:(1)△BPQ是等邊三角形,當(dāng)t=2時(shí),AP=2×1=2,BQ=2×2=4,所以BP=AB-AP=6-2=4,即BQ=BP.又因?yàn)椤螧=600,所以△BPQ是等邊三角形.(2)過Q作QE⊥AB,垂足為E,由QB=2t,得QE=2t·sin600=t,由AP=t,得PB=6-t,所以=×BP×QE=(6-t)×t=-t2+3t;(3)因?yàn)镼R∥BA,所以∠QRC=∠A=600,∠RQC=∠B=600,又因?yàn)椤螩=600,所以△QRC是等邊三角形,這時(shí)BQ=2t,所以QR=RC=QC=6-2t.因?yàn)锽E=BQ·cos600=×2t=t,AP=t,所以EP=AB-AP-BE=6-t-t=6-2t,所以EP=QR,又EP∥QR,所以四邊形EPRQ是平行四邊形,所以PR=EQ=t,由△APR∽△PRQ,得到,即,解得t=,所以當(dāng)t=時(shí),△APR∽△PRQ.點(diǎn)評(píng):本題是雙動(dòng)點(diǎn)問題.動(dòng)態(tài)問題是近幾年來中考數(shù)學(xué)的熱點(diǎn)題型.這類試題信息量大,對(duì)學(xué)生們獲取信息和處理信息的能力要求較高;解題時(shí)需要用運(yùn)動(dòng)和變化的眼光去看見和研究問題,挖掘運(yùn)動(dòng)、變化的全過程,并異常擔(dān)心運(yùn)動(dòng)與變化中的不變量、不變關(guān)系或異常關(guān)系,動(dòng)中取靜,靜中求動(dòng).例2(2008浙江溫州)如圖,在中,,,,分離是邊的中點(diǎn),點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿方向運(yùn)動(dòng),過點(diǎn)作于,過點(diǎn)作交于,當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng).設(shè),.(1)求點(diǎn)到的距離的長(zhǎng);(2)求關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式(不要求寫出自變量的取值范圍);(3)是否存在點(diǎn),使為等腰三角形?若存在,哀求出所有滿意要求的的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.分析:由△BHD∽△BAC,可得DH;由△RQC∽△ABC,可得關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式;由腰相等列方程可得的值;注重需分類研究.解:(1),,,.點(diǎn)為中點(diǎn),.,.,,∴(2),.,,,,即關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式為:.(3)存在.按腰相等分三種情況:ABCDERPHQM21①ABCDERPHQM21,,.,,ABCDEABCDERPHQ②當(dāng)時(shí),,.③當(dāng)時(shí),則為中垂線上的點(diǎn),于是點(diǎn)為的中點(diǎn),.,,.綜上所述,當(dāng)為或6或時(shí),為等腰三角形.點(diǎn)評(píng):建立函數(shù)關(guān)系式,實(shí)質(zhì)就是把函數(shù)y用含自變量x的代數(shù)式表示;要求使為等腰三角形的的值,可假設(shè)為等腰三角形,找到等量關(guān)系,列出方程求解,因?yàn)轭}設(shè)中沒有指明等腰三角形的腰,故還須分類研究.五、以圓為載體的動(dòng)點(diǎn)問題動(dòng)點(diǎn)問題是初中數(shù)學(xué)的一個(gè)難點(diǎn),中考常??疾?,有一類動(dòng)點(diǎn)問題,題中未說到圓,卻與圓有關(guān),只要巧妙地構(gòu)造圓,以圓為載體,利用圓的有關(guān)性質(zhì),問題便會(huì)迎刃而解;此類問題主意巧妙,耐人尋味。例1.在中,AC=5,BC=12,∠ACB=90°,P是AB邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)A、B不重合),Q是BC邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)B、C不重合),當(dāng)PQ與AC不平行時(shí),△CPQ可能為直角三角形嗎?若有可能,哀求出線段CQ的長(zhǎng)的取值范圍;若不可能,請(qǐng)說明理由。(03年廣州市中考)分析:不論P(yáng)、Q如何運(yùn)動(dòng),∠PCQ都小于∠ACB即小于90°,又因?yàn)镻Q與AC不平行,所以∠PQC不等于90°,所以惟獨(dú)∠CPQ為直角,△CPQ才可能是直角三角形,而要判斷△CPQ是否為直角三角形,只需構(gòu)造以CQ為直徑的圓,按照直徑所對(duì)的圓周角為直角,若AB邊上的動(dòng)點(diǎn)P在圓上,∠CPQ就為直角,否則∠CPQ就不可能為直角。以CQ為直徑做半圓D。①當(dāng)半圓D與AB相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為M,連結(jié)DM,則DM⊥AB,且AC=AM=5所以設(shè),則在中,,即解得:,所以即當(dāng)且點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)M的位置時(shí),△CPQ為直角三角形。②當(dāng)時(shí),半圓D與直線AB有兩個(gè)交點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到這兩個(gè)交點(diǎn)的位置時(shí),△CPQ為直角三角形。③當(dāng)時(shí),半圓D與直線AB相離,即點(diǎn)P在半圓D之外,0<∠CPQ<90°,此時(shí),△CPQ不可能為直角三角形。所以,當(dāng)時(shí),△CPQ可能為直角三角形。例2.如圖2,直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD+BC<DC,若腰DC上有動(dòng)點(diǎn)P,使AP⊥BP,則這樣的點(diǎn)有多少個(gè)?分析:由條件AP⊥BP,想到以AB為直徑作圓,若CD與圓相交,按照直徑所對(duì)的圓周角是90°,兩個(gè)交點(diǎn)即為點(diǎn)P;若CD與圓相切,切點(diǎn)即是點(diǎn)P;若CD與圓相離,則DC上不存在動(dòng)點(diǎn)P,使AP⊥BP。解:如圖3,以AB為直徑做⊙O,設(shè)⊙O與CD切于點(diǎn)E因?yàn)椤螧=∠A=90°所以AD、BC為⊙O的切線即AD=DE,BC=CE所以AD+BC=CD而條件中AD+BC<DC,我們把CD向左平移,如圖4,CD的長(zhǎng)度不變,AD與BC的長(zhǎng)度縮短,此時(shí)AD+BC<DC,點(diǎn)O到CD的距離OE