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文檔簡介
1、第一部分 函數(shù)圖象中點的存在性問題11因動點產(chǎn)生的相似三角形問題 12因動點產(chǎn)生的等腰三角形問題 13因動點產(chǎn)生的直角三角形問題 14因動點產(chǎn)生的平行四邊形問題15因動點產(chǎn)生的面積問題16因動點產(chǎn)生的相切問題17因動點產(chǎn)生的線段和差問題第二部分 圖形運動中的函數(shù)關(guān)系問題21由比例線段產(chǎn)生的函數(shù)關(guān)系問題第三部分 圖形運動中的計算說理問題31代數(shù)計算及通過代數(shù)計算進行說理問題32幾何證明及通過幾何計算進行說理問題第四部分 圖形的平移、翻折與旋轉(zhuǎn)41圖形的平移42圖形的翻折43圖形的旋轉(zhuǎn)44三角形45四邊形46圓47函數(shù)的圖象及性質(zhì)11 因動點產(chǎn)生的相似三角形問題課前導(dǎo)學相似三角形的判定定理有3個,
2、其中判定定理1和判定定理2都有對應(yīng)角相等的條件,因此探求兩個三角形相似的動態(tài)問題,一般情況下首先尋找一組對應(yīng)角相等判定定理2是最常用的解題依據(jù),一般分三步:尋找一組等角,分兩種情況列比例方程,解方程并檢驗如果已知AD,探求ABC與DEF相似,只要把夾A和D的兩邊表示出來,按照對應(yīng)邊成比例,分和兩種情況列方程應(yīng)用判定定理1解題,先尋找一組等角,再分兩種情況討論另外兩組對應(yīng)角相等應(yīng)用判定定理3解題不多見,根據(jù)三邊對應(yīng)成比例列連比式解方程(組)還有一種情況,討論兩個直角三角形相似,如果一組銳角相等,其中一個直角三角形的銳角三角比是確定的,那么就轉(zhuǎn)化為討論另一個三角形是直角三角形的問題求線段的長,要用
3、到兩點間的距離公式,而這個公式容易記錯理解記憶比較好如圖1,如果已知A、B兩點的坐標,怎樣求A、B兩點間的距離呢?我們以AB為斜邊構(gòu)造直角三角形,直角邊與坐標軸平行,這樣用勾股定理就可以求斜邊AB的長了水平距離BC的長就是A、B兩點間的水平距離,等于A、B兩點的橫坐標相減;豎直距離AC就是A、B兩點間的豎直距離,等于A、B兩點的縱坐標相減圖1 圖1 圖2例 1 湖南省衡陽市中考第28題二次函數(shù)yax2bxc(a0)的圖象與x軸交于A(3, 0)、B(1, 0)兩點,與y軸交于點C(0,3m)(m0),頂點為D(1)求該二次函數(shù)的解析式(系數(shù)用含m的代數(shù)式表示);(2)如圖1,當m2時,點P為第
4、三象限內(nèi)拋物線上的一個動點,設(shè)APC的面積為S,試求出S與點P的橫坐標x之間的函數(shù)關(guān)系式及S的最大值;(3)如圖2,當m取何值時,以A、D、C三點為頂點的三角形與OBC相似?動感體驗 請打開幾何畫板文件名“14衡陽28”,拖動點P運動,可以體驗到,當點P運動到AC的中點的正下方時,APC的面積最大拖動y軸上表示實數(shù)m的點運動,拋物線的形狀會改變,可以體驗到,ACD和ADC都可以成為直角思路點撥1用交點式求拋物線的解析式比較簡便2連結(jié)OP,APC可以割補為:AOP與COP的和,再減去AOC3討論ACD與OBC相似,先確定ACD是直角三角形,再驗證兩個直角三角形是否相似4直角三角形ACD存在兩種情
5、況圖文解析(1)因為拋物線與x軸交于A(3, 0)、B(1, 0)兩點,設(shè)ya(x3)(x1)代入點C(0,3m),得3m3a解得am所以該二次函數(shù)的解析式為ym(x3)(x1)mx22mx3m(2)如圖3,連結(jié)OP當m2時,C(0,6),y2x24x6,那么P(x, 2x24x6)由于SAOP(2x24x6)3x26x9, SCOP3x,SAOC9,所以SSAPCSAOPSCOPSAOC3x29x所以當時,S取得最大值,最大值為圖3 圖4 圖5 圖6(3)如圖4,過點D作y軸的垂線,垂足為E過點A作x軸的垂線交DE于F由ym(x3)(x1)m(x1)24m,得D(1,4m)在RtOBC中,O
6、BOC13m如果ADC與OBC相似,那么ADC是直角三角形,而且兩條直角邊的比為13m如圖4,當ACD90時,所以解得m1此時,所以所以CDAOBC如圖5,當ADC90時,所以解得此時,而因此DCA與OBC不相似綜上所述,當m1時,CDAOBC考點伸展 第(2)題還可以這樣割補: 如圖6,過點P作x軸的垂線與AC交于點H由直線AC:y2x6,可得H(x,2x6)又因為P(x, 2x24x6),所以HP2x26x因為PAH與PCH有公共底邊HP,高的和為A、C兩點間的水平距離3,所以SSAPCSAPHSCPH(2x26x) 例 2 2014年湖南省益陽市中考第21題如圖1,在直角梯形ABCD中,
7、AB/CD,ADAB,B60,AB10,BC4,點P沿線段AB從點A向點B運動,設(shè)APx21cnjy(1)求AD的長;(2)點P在運動過程中,是否存在以A、P、D為頂點的三角形與以P、C、B為頂點的三角形相似?若存在,求出x的值;若不存在,請說明理由;圖1(3)設(shè)ADP與PCB的外接圓的面積分別為S1、S2,若SS1S2,求S的最小值. 動感體驗 請打開幾何畫板文件名“14益陽21”,拖動點P在AB上運動,可以體驗到,圓心O的運動軌跡是線段BC的垂直平分線上的一條線段觀察S隨點P運動的圖象,可以看到,S有最小值,此時點P看上去象是AB的中點,其實離得很近而已思路點撥1第(2)題先確定PCB是直
8、角三角形,再驗證兩個三角形是否相似2第(3)題理解PCB的外接圓的圓心O很關(guān)鍵,圓心O在確定的BC的垂直平分線上,同時又在不確定的BP的垂直平分線上而BP與AP是相關(guān)的,這樣就可以以AP為自變量,求S的函數(shù)關(guān)系式圖文解析(1)如圖2,作CHAB于H,那么ADCH在RtBCH中,B60,BC4,所以BH2,CH所以AD(2)因為APD是直角三角形,如果APD與PCB相似,那么PCB一定是直角三角形如圖3,當CPB90時,AP1028所以,而此時APD與PCB不相似圖2 圖3 圖4如圖4,當BCP90時,BP2BC8所以AP2所以所以APD60此時APDCBP綜上所述,當x2時,APDCBP(3)
9、如圖5,設(shè)ADP的外接圓的圓心為G,那么點G是斜邊DP的中點設(shè)PCB的外接圓的圓心為O,那么點O在BC邊的垂直平分線上,設(shè)這條直線與BC交于點E,與AB交于點F設(shè)AP2m作OMBP于M,那么BMPM5m在RtBEF中,BE2,B60,所以BF4在RtOFM中,F(xiàn)MBFBM4(5m)m1,OFM30,所以O(shè)M所以O(shè)B2BM2OM2在RtADP中,DP2AD2AP2124m2所以GP23m2于是SS1S2(GP2OB2)所以當時,S取得最小值,最小值為圖5 圖6考點伸展關(guān)于第(3)題,我們再討論個問題問題1,為什么設(shè)AP2m呢?這是因為線段ABAPPMBMAP2BM10這樣BM5m,后續(xù)可以減少一
10、些分數(shù)運算這不影響求S的最小值問題2,如果圓心O在線段EF的延長線上,S關(guān)于m的解析式是什么?如圖6,圓心O在線段EF的延長線上時,不同的是FMBMBF(5m)41m此時OB2BM2OM2這并不影響S關(guān)于m的解析式例 3 2015年湖南省湘西市中考第26題如圖1,已知直線yx3與x軸、y軸分別交于A、B兩點,拋物線yx2bxc經(jīng)過A、B兩點,點P在線段OA上,從點O出發(fā),向點A以每秒1個單位的速度勻速運動;同時,點Q在線段AB上,從點A出發(fā),向點B以每秒個單位的速度勻速運動,連結(jié)PQ,設(shè)運動時間為t秒(1)求拋物線的解析式;(2)問:當t為何值時,APQ為直角三角形;(3)過點P作PE/y軸,
11、交AB于點E,過點Q作QF/y軸,交拋物線于點F,連結(jié)EF,當EF/PQ時,求點F的坐標;(4)設(shè)拋物線頂點為M,連結(jié)BP、BM、MQ,問:是否存在t的值,使以B、Q、M為頂點的三角形與以O(shè)、B、P為頂點的三角形相似?若存在,請求出t的值;若不存在,請說明理由 圖1動感體驗請打開幾何畫板文件名“15湘西26”,拖動點P在OA上運動,可以體驗到,APQ有兩個時刻可以成為直角三角形,四邊形EPQF有一個時刻可以成為平行四邊形,MBQ與BOP有一次機會相似思路點撥1在APQ中,A45,夾A的兩條邊AP、AQ都可以用t表示,分兩種情況討論直角三角形APQ2先用含t的式子表示點P、Q的坐標,進而表示點E
12、、F的坐標,根據(jù)PEQF列方程就好了3MBQ與BOP都是直角三角形,根據(jù)直角邊對應(yīng)成比例分兩種情況討論圖文解析(1)由yx3,得A(3, 0),B(0, 3)將A(3, 0)、B(0, 3)分別代入yx2bxc,得 解得所以拋物線的解析式為yx22x3(2)在APQ中,PAQ45,AP3t,AQt分兩種情況討論直角三角形APQ:當PQA90時,APAQ解方程3t2t,得t1(如圖2)當QPA90時,AQAP解方程t(3t),得t1.5(如圖3)圖2 圖3圖4 圖5(3)如圖4,因為PE/QF,當EF/PQ時,四邊形EPQF是平行四邊形所以EPFQ所以yEyPyFyQ因為xPt,xQ3t,所以y
13、E3t,yQt,yF(3t)22(3t)3t24t因為yEyPyFyQ,解方程3t(t24t)t,得t1,或t3(舍去)所以點F的坐標為(2, 3)(4)由yx22x3(x1)24,得M(1, 4)由A(3, 0)、B(0, 3),可知A、B兩點間的水平距離、豎直距離相等,AB3由B(0, 3)、M(1, 4),可知B、M兩點間的水平距離、豎直距離相等,BM所以MBQBOP90因此MBQ與BOP相似存在兩種可能:當時,解得(如圖5)當時,整理,得t23t30此方程無實根考點伸展第(3)題也可以用坐標平移的方法:由P(t, 0),E(t, 3t),Q(3t, t),按照PE方向,將點Q向上平移,
14、得F(3t, 3)再將F(3t, 3)代入yx22x3,得t1,或t312 因動點產(chǎn)生的等腰三角形問題課前導(dǎo)學 我們先回顧兩個畫圖問題:1已知線段AB5厘米,以線段AB為腰的等腰三角形ABC有多少個?頂點C的軌跡是什么?2已知線段AB6厘米,以線段AB為底邊的等腰三角形ABC有多少個?頂點C的軌跡是什么?已知腰長畫等腰三角形用圓規(guī)畫圓,圓上除了兩個點以外,都是頂點C已知底邊畫等腰三角形,頂角的頂點在底邊的垂直平分線上,垂足要除外在討論等腰三角形的存在性問題時,一般都要先分類如果ABC是等腰三角形,那么存在ABAC,BABC,CACB三種情況解等腰三角形的存在性問題,有幾何法和代數(shù)法,把幾何法和
15、代數(shù)法相結(jié)合,可以使得解題又好又快幾何法一般分三步:分類、畫圖、計算哪些題目適合用幾何法呢?如果ABC的A(的余弦值)是確定的,夾A的兩邊AB和AC可以用含x的式子表示出來,那么就用幾何法如圖1,如果ABAC,直接列方程;如圖2,如果BABC,那么;如圖3,如果CACB,那么代數(shù)法一般也分三步:羅列三邊長,分類列方程,解方程并檢驗如果三角形的三個角都是不確定的,而三個頂點的坐標可以用含x的式子表示出來,那么根據(jù)兩點間的距離公式,三邊長(的平方)就可以羅列出來圖1 圖2 圖3 圖1例 9 2014年長沙市中考第26題如圖1,拋物線yax2bxc(a、b、c是常數(shù),a0)的對稱軸為y軸,且經(jīng)過(0
16、,0)和兩點,點P在該拋物線上運動,以點P為圓心的P總經(jīng)過定點A(0, 2)(1)求a、b、c的值;(2)求證:在點P運動的過程中,P始終與x軸相交;(3)設(shè)P與x軸相交于M(x1, 0)、N(x2, 0)兩點,當AMN為等腰三角形時,求圓心P的縱坐標動感體驗 請打開幾何畫板文件名“14長沙26”,拖動圓心P在拋物線上運動,可以體驗到,圓與x軸總是相交的,等腰三角形AMN存在五種情況思路點撥1不算不知道,一算真奇妙,原來P在x軸上截得的弦長MN4是定值2等腰三角形AMN存在五種情況,點P的縱坐標有三個值,根據(jù)對稱性,MAMN和NANM時,點P的縱坐標是相等的圖文解析(1)已知拋物線的頂點為(0
17、,0),所以yax2所以b0,c0將代入yax2,得解得(舍去了負值)(2)拋物線的解析式為,設(shè)點P的坐標為已知A(0, 2),所以而圓心P到x軸的距離為,所以半徑PA圓心P到x軸的距離所以在點P運動的過程中,P始終與x軸相交(3)如圖2,設(shè)MN的中點為H,那么PH垂直平分MN在RtPMH中,所以MH24所以MH2因此MN4,為定值等腰AMN存在三種情況:如圖3,當AMAN時,點P為原點O重合,此時點P的縱坐標為0圖2 圖3圖4 圖5如圖4,當MAMN時,在RtAOM中,OA2,AM4,所以O(shè)M2此時xOH2所以點P的縱坐標為如圖5,當NANM時,根據(jù)對稱性,點P的縱坐標為也為如圖6,當NAN
18、M4時,在RtAON中,OA2,AN4,所以O(shè)N2此時xOH2所以點P的縱坐標為如圖7,當MNMA4時,根據(jù)對稱性,點P的縱坐標也為圖6 圖7考點伸展如果點P在拋物線上運動,以點P為圓心的P總經(jīng)過定點B(0, 1),那么在點P運動的過程中,P始終與直線y1相切這是因為:設(shè)點P的坐標為已知B(0, 1),所以而圓心P到直線y1的距離也為,所以半徑PB圓心P到直線y1的距離所以在點P運動的過程中,P始終與直線y1相切例 10 2014年湖南省張家界市中考第25題如圖1,在平面直角坐標系中,O為坐標原點,拋物線yax2bxc(a0)過O、B、C三點,B、C坐標分別為(10, 0)和,以O(shè)B為直徑的A
19、經(jīng)過C點,直線l垂直x軸于B點(1)求直線BC的解析式;(2)求拋物線解析式及頂點坐標;(3)點M是A上一動點(不同于O、B),過點M作A的切線,交y軸于點E,交直線l于點F,設(shè)線段ME長為m,MF長為n,請猜想mn的值,并證明你的結(jié)論;(4)若點P從O出發(fā),以每秒1個單位的速度向點B作直線運動,點Q同時從B出發(fā),以相同速度向點C作直線運動,經(jīng)過t(0t8)秒時恰好使BPQ為等腰三角形,請求出滿足條件的t值圖1 動感體驗請打開幾何畫板文件名“14張家界25”,拖動點M在圓上運動,可以體驗到,EAF保持直角三角形的形狀,AM是斜邊上的高拖動點Q在BC上運動,可以體驗到,BPQ有三個時刻可以成為等
20、腰三角形 思路點撥1從直線BC的解析式可以得到OBC的三角比,為討論等腰三角形BPQ作鋪墊2設(shè)交點式求拋物線的解析式比較簡便3第(3)題連結(jié)AE、AF容易看到AM是直角三角形EAF斜邊上的高 4第(4)題的PBQ中,B是確定的,夾B的兩條邊可以用含t的式子表示分三種情況討論等腰三角形圖文解析(1)直線BC的解析式為(2)因為拋物線與x軸交于O、B(10, 0)兩點,設(shè)yax(x10)代入點C,得解得所以拋物線的頂點為(3)如圖2,因為EF切A于M,所以AMEF由AEAE,AOAM,可得RtAOERtAME所以12同理34于是可得EAF90所以51由tan5tan1,得所以MEMFMA2,即mn
21、25 圖2(4)在BPQ中,cosB,BP10t,BQt分三種情況討論等腰三角形BPQ:如圖3,當BPBQ時,10tt解得t5如圖4,當PBPQ時,解方程,得 如圖5,當QBQP時,解方程,得圖3 圖4 圖5 圖6考點伸展在第(3)題條件下,以EF為直徑的G與x軸相切于點A如圖6,這是因為AG既是直角三角形EAF斜邊上的中線,也是直角梯形EOBF的中位線,因此圓心G到x軸的距離等于圓的半徑,所以G與x軸相切于點A例 11 2014年湖南省邵陽市中考第26題在平面直角坐標系中,拋物線yx2(mn)xmn(mn)與x軸相交于A、B兩點(點A位于點B的右側(cè)),與y軸相交于點C(1)若m2,n1,求A
22、、B兩點的坐標;(2)若A、B兩點分別位于y軸的兩側(cè),C點坐標是(0,1),求ACB的大小;(3)若m2,ABC是等腰三角形,求n的值動感體驗請打開幾何畫板文件名“14邵陽26”,點擊屏幕左下方的按鈕(2),拖動點A在x軸正半軸上運動,可以體驗到,ABC保持直角三角形的形狀點擊屏幕左下方的按鈕(3),拖動點B在x軸上運動,觀察ABC的頂點能否落在對邊的垂直平分線上,可以體驗到,等腰三角形ABC有4種情況思路點撥1拋物線的解析式可以化為交點式,用m,n表示點A、B、C的坐標2第(2)題判定直角三角形ABC,可以用勾股定理的逆定理,也可以用銳角的三角比3第(3)題討論等腰三角形ABC,先把三邊長(
23、的平方)羅列出來,再分類解方程圖文解析(1)由yx2(mn)xmn(xm)(xn),且mn,點A位于點B的右側(cè),可知A(m, 0),B(n, 0)若m2,n1,那么A(2, 0),B(1, 0)(2)如圖1,由于C(0, mn),當點C的坐標是(0,1),mn1,OC1若A、B兩點分別位于y軸的兩側(cè),那么OAOBm(n)mn1所以O(shè)C2OAOB所以所以tan1tan2所以12又因為1與3互余,所以2與3互余所以ACB90(3)在ABC中,已知A(2, 0),B(n, 0),C(0, 2n)討論等腰三角形ABC,用代數(shù)法解比較方便:由兩點間的距離公式,得AB2(n2)2,BC25n2,AC244
24、n2當ABAC時,解方程(n2)244n2,得(如圖2)當CACB時,解方程44n25n2,得n2(如圖3),或n2(A、B重合,舍去)當BABC時,解方程(n2)25n2,得(如圖4),或(如圖5)圖1 圖2 圖3圖4 圖5考點伸展第(2)題常用的方法還有勾股定理的逆定理由于C(0, mn),當點C的坐標是(0,1),mn1由A(m, 0),B(n, 0),C(0,1),得AB2(mn)2m22mnn2m2n22,BC2n21,AC2m21所以AB2BC2AC2于是得到RtABC,ACB90第(3)題在討論等腰三角形ABC時,對于CACB的情況,此時A、B兩點關(guān)于y軸對稱,可以直接寫出B(2
25、, 0),n2例 12 2014年湖南省婁底市中考第27題如圖1,在ABC中,ACB90,AC4cm,BC3cm如果點P由點B出發(fā)沿BA方向向點A勻速運動,同時點Q由點A出發(fā)沿AC方向向點C勻速運動,它們的速度均為1cm/s連結(jié)PQ,設(shè)運動時間為t(s)(0t4),解答下列問題:(1)設(shè)APQ的面積為S,當t為何值時,S取得最大值?S的最大值是多少?(2)如圖2,連結(jié)PC,將PQC沿QC翻折,得到四邊形PQPC,當四邊形PQPC為菱形時,求t的值;(3)當t為何值時,APQ是等腰三角形?圖1 圖2 圖3 圖4動感體驗 請打開幾何畫板文件名“14婁底27”,拖動點Q在AC上運動,可以體驗到,當點
26、P運動到AB的中點時,APQ的面積最大,等腰三角形APQ存在三種情況還可以體驗到,當QC2HC時,四邊形PQPC是菱形思路點撥1在APQ中,A是確定的,夾A的兩條邊可以用含t的式子表示2四邊形PQPC的對角線保持垂直,當對角線互相平分時,它是菱形,圖文解析(1)在RtABC中,AC4,BC3,所以AB5,sinA,cosA作QDAB于D,那么QDAQ sinAt所以SSAPQ當時,S取得最大值,最大值為(2)設(shè)PP與AC交于點H,那么PPQC,AHAPcosA如果四邊形PQPC為菱形,那么PQPC所以QC2HC解方程,得(3)等腰三角形APQ存在三種情況:如圖5,當APAQ時,5tt解得如圖6
27、,當PAPQ時,解方程,得如圖7,當QAQP時,解方程得圖5 圖6 圖7圖8考點伸展在本題情境下,如果點Q是PPC的重心,求t的值如圖8,如果點Q是PPC的重心,那么QCHC解方程,得 例 13 2015年湖南省懷化市中考第22題如圖1,已知RtABC中,C90,AC8,BC6,點P以每秒1個單位的速度從A向C運動,同時點Q以每秒2個單位的速度從ABC方向運動,它們到C點后都停止運動,設(shè)點P、Q運動的時間為t秒(1)在運動過程中,求P、Q兩點間距離的最大值;(2)經(jīng)過t秒的運動,求ABC被直線PQ掃過的面積S與時間t的函數(shù)關(guān)系式;(3)P,Q兩點在運動過程中,是否存在時間t,使得PQC為等腰三
28、角形若存在,求出此時的t值,若不存在,請說明理由(,結(jié)果保留一位小數(shù))動感體驗請打開幾何畫板文件名“15懷化22”,拖動點P在AC上運動,可以體驗到,PQ與BD保持平行,等腰三角形PQC存在三種情況 思路點撥1過點B作QP的平行線交AC于D,那么BD的長就是PQ的最大值2線段PQ掃過的面積S要分兩種情況討論,點Q分別在AB、BC上3等腰三角形PQC分三種情況討論,先羅列三邊長圖文解析(1)在RtABC中,AC8,BC6,所以AB10如圖2,當點Q在AB上時,作BD/PQ交AC于點D,那么所以AD5所以CD3如圖3,當點Q在BC上時,又因為,所以因此PQ/BD所以PQ的最大值就是BD在RtBCD
29、中,BC6,CD3,所以BD所以PQ的最大值是圖1圖2 圖3 圖4(2)如圖2,當點Q在AB上時,0t5,SABD15由AQPABD,得所以SSAQP如圖3,當點Q在BC上時,5t8,SABC24因為SCQP,所以SSABCSCQP24(t8)2t216t40(3)如圖3,當點Q在BC上時,CQ2CP,C90,所以PQC不可能成為等腰三角形當點Q在AB上時,我們先用t表示PQC的三邊長:易知CP8t如圖2,由QP/BD,得,即所以如圖4,作QHAC于H在RtAQH中,QHAQ sinA,AH在RtCQH中,由勾股定理,得CQ分三種情況討論等腰三角形PQC:(1)當PCPQ時,解方程,得3.4(
30、如圖5所示)當QCQP時,整理,得所以(11t40)(t8)0解得3.6(如圖6所示),或t8(舍去)當CPCQ時,整理,得解得3.2(如圖7所示),或t0(舍去)綜上所述,當t的值約為3.4,3.6,或等于3.2時,PQC是等腰三角形圖5 圖6 圖7圖8 圖9考點伸展第(1)題求P、Q兩點間距離的最大值,可以用代數(shù)計算說理的方法:如圖8,當點Q在AB上時,PQ當Q與B重合時,PQ最大,此時t5,PQ的最大值為如圖9,當點Q在BC上時,PQ當Q與B重合時,PQ最大,此時t5,PQ的最大值為綜上所述,PQ的最大值為13 因動點產(chǎn)生的直角三角形問題課前導(dǎo)學我們先看三個問題:1已知線段AB,以線段A
31、B為直角邊的直角三角形ABC有多少個?頂點C的軌跡是什么?2已知線段AB,以線段AB為斜邊的直角三角形ABC有多少個?頂點C的軌跡是什么?3已知點A(4,0),如果OAB是等腰直角三角形,求符合條件的點B的坐標圖1 圖2 圖3圖4如圖1,點C在垂線上,垂足除外如圖2,點C在以AB為直徑的圓上,A、B兩點除外如圖3,以O(shè)A為邊畫兩個正方形,除了O、A兩點以外的頂點和正方形對角線的交點,都是符合題意的點B,共6個解直角三角形的存在性問題,一般分三步走,第一步尋找分類標準,第二步列方程,第三步解方程并驗根一般情況下,按照直角頂點或者斜邊分類,然后按照三角比或勾股定理列方程有時根據(jù)直角三角形斜邊上的中
32、線等于斜邊的一半列方程更簡便解直角三角形的問題,常常和相似三角形、三角比的問題聯(lián)系在一起如果直角邊與坐標軸不平行,那么過三個頂點作與坐標軸平行的直線,可以構(gòu)造兩個新的相似直角三角形,這樣列比例方程比較簡便如圖4,已知A(3, 0),B(1,4),如果直角三角形ABC的頂點C在y軸上,求點C的坐標我們可以用幾何的方法,作AB為直徑的圓,快速找到兩個符合條件的點C如果作BDy軸于D,那么AOCCDB設(shè)OCm,那么這個方程有兩個解,分別對應(yīng)圖中圓與y軸的兩個交點 例 19 2015年湖南省益陽市中考第21題如圖1,已知拋物線E1:yx2經(jīng)過點A(1,m),以原點為頂點的拋物線E2經(jīng)過點B(2,2),
33、點A、B關(guān)于y 軸的對稱點分別為點A、B(1)求m的值及拋物線E2所表示的二次函數(shù)的表達式;(2)如圖1,在第一象限內(nèi),拋物線E1上是否存在點Q,使得以點Q、B、B為頂點的三角形為直角三角形?若存在,求出點Q的坐標;若不存在,請說明理由;(3)如圖2,P為第一象限內(nèi)的拋物線E1上與點A不重合的一點,連結(jié)OP并延長與拋物線E2相交于點P,求PAA與PBB的面積之比 圖1 圖2圖3 圖4動感體驗請打開幾何畫板文件名“15益陽21”,拖動點P在拋物線E1上運動,可以體驗到,點P始終是線段OP的中點還可以體驗到,直角三角形QBB有兩個思路點撥1判斷點P是線段OP的中點是解決問題的突破口,這樣就可以用一
34、個字母表示點P、P的坐標2分別求線段AABB,點P到AA的距離點P到BB的距離,就可以比較PAA與PBB的面積之比圖文解析(1)當x1時,yx21,所以A(1, 1),m1設(shè)拋物線E2的表達式為yax2,代入點B(2,2),可得a所以yx2(2)點Q在第一象限內(nèi)的拋物線E1上,直角三角形QBB存在兩種情況:如圖3,過點B作BB的垂線交拋物線E1于Q,那么Q(2, 4)如圖4,以BB為直徑的圓D與拋物線E1交于點Q,那么QD2設(shè)Q(x, x2),因為D(0, 2),根據(jù)QD24列方程x2(x22)24解得x此時Q(3)如圖5,因為點P、P分別在拋物線E1、E2上,設(shè)P(b, b2),P(c, )
35、因為O、P、P三點在同一條直線上,所以,即所以c2b所以P(2b, 2b2)如圖6,由A(1, 1)、B(2,2),可得AA2,BB4由A(1, 1)、P(b, b2),可得點P到直線AA的距離PM b21由B(2,2)、P(2b, 2b2),可得點P到直線BB的距離PN2b22所以PAA與PBB的面積比2(b21)4(2b22)14 考點延伸第(2)中當BQB90時,求點Q(x, x2)的坐標有三種常用的方法:方法二,由勾股定理,得BQ2BQ2BB2所以(x2)2(x22)2(x2)2(x22)242方法三,作QHBB于H,那么QH2BHBH所以(x22)2(x2) (2x)圖5 圖6圖1
36、圖2例 20 2015年湖南省湘潭市中考第26題如圖1,二次函數(shù)yx2bxc的圖象與x軸交于A(1, 0)、B(3, 0)兩點,與y軸交于點C,連結(jié)BC動點P以每秒1個單位長度的速度從點A向點B運動,動點Q以每秒個單位長度的速度從點B向點C運動,P、Q兩點同時出發(fā),連結(jié)PQ,當點Q到達點C時,P、Q兩點同時停止運動設(shè)運動的時間為t秒(1)求二次函數(shù)的解析式;(2)如圖1,當BPQ為直角三角形時,求t的值;(3)如圖2,當t2時,延長QP交y軸于點M,在拋物線上是否存在一點N,使得PQ的中點恰為MN的中點,若存在,求出點N的坐標與t的值;若不存在,請說明理由動感體驗請打開幾何畫板文件名“15湘潭
37、26”,拖動點P在AB上運動,可以體驗到,BPQ有兩次機會可以成為直角三角形還可以體驗到,點N有一次機會可以落在拋物線上 思路點撥1分兩種情況討論等腰直角三角形BPQ2如果PQ的中點恰為MN的中點,那么MQNP,以MQ、NP為直角邊可以構(gòu)造全等的直角三角形,從而根據(jù)直角邊對應(yīng)相等可以列方程圖文解析(1)因為拋物線yx2bxc與x軸交于A(1, 0)、B(3, 0)兩點,所以y(x1)(x3)x22x3(2)由A(1, 0)、B(3, 0)、C(0,3),可得AB4,ABC45在BPQ中,B45,BP4t,BQt直角三角形BPQ存在兩種情況:當BPQ90時,BQBP解方程t(4t),得t2(如圖
38、3)當BQP90時,BPBQ解方程4t2t,得t(如圖4)圖3 圖4 圖5(3)如圖5,設(shè)PQ的中點為G,當點G恰為MN的中點時,MQNP作QEy軸于E,作NFx軸于F,作QHx軸于H,那么MQENPF由已知條件,可得P(t1, 0),Q(3t,t)由QEPF,可得xQxNxP,即3txN(t1)解得xN2將x2代入y(x1)(x3),得y3所以N(2,3)由QH/NF,得,即整理,得t29t120解得因為t2,所以取考點伸展第(3)題也可以應(yīng)用中點坐標公式,得所以xN2xG214 因動點產(chǎn)生的平行四邊形問題課前導(dǎo)學我們先思考三個問題:1已知A、B、C三點,以A、B、C、D為頂點的平行四邊形有
39、幾個,怎么畫?2在坐標平面內(nèi),如何理解平行四邊形ABCD的對邊AB與DC平行且相等?3在坐標平面內(nèi),如何理解平行四邊形ABCD的對角線互相平分?圖1 圖2 圖3圖4如圖1,過ABC的每個頂點畫對邊的平行線,三條直線兩兩相交,產(chǎn)生三個點D如圖2,已知A(0, 3),B(2, 0),C(3, 1),如果四邊形ABCD是平行四邊形,怎樣求點D的坐標呢?點B先向右平移2個單位,再向上平移3個單位與點A重合,因為BA與CD平行且相等,所以點C(3, 1) 先向右平移2個單位,再向上平移3個單位得到點D(5, 4)如圖3,如果平行四邊形ABCD的對角線交于點G,那么過點G畫任意一條直線(一般與坐標軸垂直)
40、,點A、C到這條直線的距離相等,點B、D到這條直線的距離相等關(guān)系式xAxCxBxD和yAyCyByD有時候用起來很方便我們再來說說壓軸題常常要用到的數(shù)形結(jié)合如圖4,點A是拋物線yx22x3在x軸上方的一個動點,ABx軸于點B,線段AB交直線yx1于點C,那么點A的坐標可以表示為(x,x22x3),點C的坐標可以表示為(x, x1),線段AB的長可以用點A的縱坐標表示為AByAx22x3,線段AC的長可以用A、C兩點的縱坐標 表示為ACyAyC(x22x3)(x1)x2x2 通俗地說,數(shù)形結(jié)合就是:點在圖象上,可以用圖象的解析式表示點的坐標,用點的坐標表示點到坐標軸的距離例 24 2014年湖南
41、省岳陽市中考第24題如圖1,拋物線經(jīng)過A(1, 0)、B(5, 0)、C三點設(shè)點E(x, y)是拋物線上一動點,且在x軸下方,四邊形OEBF是以O(shè)B為對角線的平行四邊形(1)求拋物線的解析式;(2)當點E(x, y)運動時,試求平行四邊形OEBF的面積S與x之間的函數(shù)關(guān)系式,并求出面積S的最大值(3)是否存在這樣的點E,使平行四邊形OEBF為正方形?若存在,求點E、F的坐標;若不存在,請說明理由 動感體驗請打開幾何畫板文件名“14岳陽24”,拖動點E運動,可以體驗到,當點E運動到拋物線的頂點時,S最大當點E運動到OB的垂直平分線上時,四邊形OEBF恰好是正方形思路點撥1平行四邊形OEBF的面積
42、等于OEB面積的2倍2第(3)題探究正方形OEBF,先確定點E在OB的垂直平分線上,再驗證EOEB圖文解析(1)因為拋物線與x軸交于A(1, 0)、B(5, 0)兩點,設(shè)ya(x1)(x5)代入點C,得解得所以拋物線的解析式為(2)因為SS平行四邊形OEBF2SOBEOB(yE)所以當x3時,S取得最大值,最大值為此時點E是拋物線的頂點(如圖2)(3)如果平行四邊形OEBF是正方形,那么點E在OB的垂直平分線上,且EOEB當x此時E如圖3,設(shè)EF與OB交于點D,恰好OB2DE所以O(shè)EB是等腰直角三角形所以平行四邊形OEBF是正方形所以當平行四邊形OEBF是正方形時,E、F圖1 圖2 圖3圖4
43、圖5考點伸展既然第(3)題正方形OEBF是存在的,命題人為什么不讓探究矩形OEBF有幾個呢?如圖4,如果平行四邊形OEBF為矩形,那么OEB90根據(jù)EH2HOHB,列方程或者由DEOB,根據(jù)DE2,列方程這兩個方程整理以后都是一元三次方程4x328x253x200,這個方程對于初中畢業(yè)的水平是不好解的事實上,這個方程可以因式分解,如圖3,x;如圖4,x4;如圖5,x,但此時點E在x軸上方了這個方程我們也可以用待定系數(shù)法解:設(shè)方程的三個根是、m、n,那么4x328x253x20根據(jù)恒等式對應(yīng)項的系數(shù)相等,得方程組解得例 25 2014年湖南省益陽市中考第20題如圖1,直線y3x3與x軸、y軸分別
44、交于點A、B,拋物線ya(x2)2k經(jīng)過A、B兩點,并與x軸交于另一點C,其頂點為P(1)求a,k的值;(2)拋物線的對稱軸上有一點Q,使ABQ是以AB為底邊的等腰三角形,求點Q的坐標;(3)在拋物線及其對稱軸上分別取點M、N,使以A、C、M、N為頂點的四邊形為正方形,求此正方形的邊長】圖文解析(1)由y3x3,得A(1, 0),B(0, 3)將A(1, 0)、B(0, 3)分別代入ya(x2)2k,得解得a1,k1(2)如圖2,拋物線的對稱軸為直線x2,設(shè)點Q的坐標為(2, m)已知A(1, 0)、B(0, 3),根據(jù)QA2QB2,列方程12m222(m3)2解得m2所以Q(2, 2)(3)
45、點A(1, 0)關(guān)于直線x2的對稱點為C(3, 0),AC2如圖3,如果AC為正方形的邊,那么點M、N都不在拋物線或?qū)ΨQ軸上如圖4,當AC為正方形的對角線時,M、N中恰好有一個點是拋物線的頂點(2,1) 因為對角線AC2,所以正方形的邊長為圖1 圖2 圖3 圖4考點伸展如果把第(3)題中的正方形改為平行四邊形,那么符合條件的點M有幾個?如果AC為對角線,上面的正方形AMCN是符合條件的,M(2,1)如圖5,如果AC為邊,那么MN/AC,MNAC2所以點M的橫坐標為4或0 此時點M的坐標為(4, 3)或(0, 3)第(2)題如果沒有限制等腰三角形ABQ的底邊,那么符合條件的點Q有幾個?如圖2,當
46、QAQB時,Q(2, 2)如圖6,當BQBA時,以B為圓心,BA為半徑的圓與直線x2有兩個交點 根據(jù)BQ210,列方程22(m3)210,得此時Q或如圖7,當AQAB時,以A為圓心,AB為半徑的圓與直線x2有兩個交點,但是點(2,3)與A、B三點共線,所以Q(2, 3)圖5 圖6 圖7例 26 2014年湖南省邵陽市中考第25題準備一張矩形紙片(如圖1),按如圖2操作:將ABE沿BE翻折,使點A落在對角線BD上的點M,將CDF沿DF翻折,使點C落在對角線BD上的點N(1)求證:四邊形BFDE是平行四邊形;(2)若四邊形BFDE是菱形,AB2,求菱形BFDE的面積動感體驗請打開幾何畫板文件名“1
47、4邵陽25”,拖動點D可以改變矩形ABCD的形狀,可以體驗到,當EM與FN在同一條直線上時,四邊形BFDE是菱形,此時矩形的直角被三等分思路點撥1平行四邊形的定義和4個判定定理都可以證明四邊形BFDE是平行四邊形2如果平行四邊形BFDE是菱形,那么對角線平分一組對角,或者對角線互相垂直用這兩個性質(zhì)都可以解答第(2)題圖文解析(1)如圖3,因為AB/DC,所以ABDCDB又因為12,34,所以13所以BE/FD又因為ED/BF,所以四邊形BFDE是平行四邊形圖1 圖2圖3 圖4圖5 圖6(2)如圖4,如果四邊形BFDE是菱形,那么15所以125由于ABC90,所以12530所以BD2AB4,AE所以ME所以S菱形BFDE2SBDEBDME考點伸展第(1)題的解法,我們用平行四邊形的定義作為判定的依據(jù),兩組對邊分別平行的四邊形叫平行四邊形還可以這樣思考:證明四邊
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