浙江省宁波地区中考数学复习专题讲座四探究型问题.pdf
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1、学习必备欢迎下载20XX年中考数学复习专题讲座四:探究型问题一、中考专题诠释探究型问题是指命题中缺少一定的条件或无明确的结论,需要经过推断, 补充并加以证明的一类问题 根据其特征大致可分为:条件探究型、结论探究型、规律探究型和存在性探究型等四类二、解题策略与解法精讲由于探究型试题的知识覆盖面较大,综合性较强, 灵活选择方法的要求较高,再加上题意新颖,构思精巧,具有相当的深度和难度,所以要求同学们在复习时,首先对于基础知识一定要复习全面,并力求扎实牢靠;其次是要加强对解答这类试题的练习,注意各知识点之间的因果联系, 选择合适的解题途径完成最后的解答由于题型新颖、综合性强、 结构独特等,此类问题的
2、一般解题思路并无固定模式或套路,但是可以从以下几个角度考虑:1利用特殊值(特殊点、特殊数量、特殊线段、特殊位置等)进行归纳、概括,从特殊到一般,从而得出规律2反演推理法(反证法),即假设结论成立, 根据假设进行推理,看是推导出矛盾还是能与已知条件一致3分类讨论法当命题的题设和结论不惟一确定,难以统一解答时,则需要按可能出现的情况做到既不重复也不遗漏,分门别类加以讨论求解,将不同结论综合归纳得出正确结果4类比猜想法即由一个问题的结论或解决方法类比猜想出另一个类似问题的结论或解决方法,并加以严密的论证以上所述并不能全面概括此类命题的解题策略,因而具体操作时, 应更注重数学思想方法的综合运用三、中考
3、考点精讲考点一:动态探索型:此类问题结论明确,而需探究发现使结论成立的条件例 1 (2012?自贡)如图所示,在菱形ABCD中, AB=4 ,BAD=120 , AEF 为正三角形,点E、F 分别在菱形的边BC 、CD上滑动,且E、 F不与 B、C 、D重合(1)证明不论E、F在 BC 、CD上如何滑动,总有BE=CF ;(2)当点 E 、F在 BC 、CD上滑动时,分别探讨四边形AECF和CEF的面积是否发生变化?如果不变,求出这个定值;如果变化,求出最大(或最小)值学习必备欢迎下载考点 :菱形的性质;二次函数的最值;全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质。分析:(1)先求证 AB=AC
4、,进而求证 ABC 、ACD 为等边三角形,得 4=60,AC=AB进而求证 ABE ACF ,即可求得BE=CF ;(2)根据 ABE ACF 可得 SABE=SACF,故根据S四边形 AECF=SAEC+SACF=SAEC+SABE=SABC即可解题;当正三角形AEF的边 AE与 BC垂直时,边AE最短 AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,又根据SCEF=S四边形 AECFSAEF,则 CEF的面积就会最大解答:(1)证明:连接AC ,如下图所示,四边形ABCD 为菱形, BAD=120 ,1+EAC=60 , 3+EAC=60 ,1=3,BAD
5、=120 ,ABC=60 ,ABC和ACD为等边三角形,4=60, AC=AB ,在 ABE和ACF中,ABE ACF ( ASA ) BE=CF ;(2)解:四边形AECF的面积不变, CEF 的面积发生变化理由:由( 1)得 ABE ACF ,则 SABE=SACF,学习必备欢迎下载故 S四边形 AECF=SAEC+SACF=SAEC+SABE=SABC,是定值,作 AH BC于 H点,则 BH=2,S四边形 AECF=SABC= BC?AH= BC?=4,由“垂线段最短”可知:当正三角形AEF的边 AE与 BC垂直时,边AE最短故AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角
6、形AEF的面积会最小,又 SCEF=S四边形 AECF SAEF,则此时 CEF 的面积就会最大SCEF=S四边形 AECFSAEF=42=点评:本题考查了菱形的性质、全等三角形判定与性质及三角形面积的计算,求证ABE ACF 是解题的关键,有一定难度考点二:结论探究型:此类问题给定条件但无明确结论或结论不惟一,而需探索发现与之相应的结论的题目例 3 (2012?盐城)如图所示,已知A、B为直线 l 上两点,点C为直线 l 上方一动点,连接AC 、 BC ,分别以AC 、BC为边向 ABC外作正方形CADF和正方形 CBEG ,过点 D作 DD1l于点 D1,过点 E作 EE1l于点 E1(1
7、)如图,当点E恰好在直线l 上时(此时E1与 E重合) ,试说明DD1=AB ;(2)在图中,当D、E两点都在直线l 的上方时,试探求三条线段DD1、EE1、AB之间的数量关系,并说明理由;学习必备欢迎下载(3)如图,当点E在直线 l 的下方时,请直接写出三条线段DD1、EE1、AB之间的数量关系 (不需要证明)考点 :正方形的性质;全等三角形的判定与性质。专题 :几何综合题。分析:(1)由四边形CADF 、CBEG 是正方形,可得AD=CA ,DAC= ABC=90 ,又由同角的余角相等, 求得 ADD1=CAB ,然后利用AAS证得 ADD1CAB ,根据全等三角形的对应边相等,即可得DD
8、1=AB ;(2)首先过点C作 CH AB于 H,由 DD1AB ,可得 DD1A=CHA=90 ,由四边形CADF 是正方形,可得AD=CA ,又由同角的余角相等,求得ADD1=CAH ,然后利用AAS证得ADD1CAH ,根据全等三角形的对应边相等,即可得DD1=AH ,同理 EE1=BH ,则可得AB=DD1+EE1(3)证明方法同(2) ,易得 AB=DD1EE1解答:(1)证明:四边形CADF 、CBEG 是正方形,AD=CA ,DAC= ABC=90 ,DAD1+CAB=90 ,DD1AB ,DD1A=ABC=90 ,DAD1+ADD1=90,ADD1=CAB ,在ADD1和CAB
9、中,ADD1CAB ( AAS ) ,DD1=AB;(2)解: AB=DD1+EE1证明:过点C作 CH AB于 H,DD1AB ,学习必备欢迎下载DD1A=CHA=90 ,DAD1+ADD1=90,四边形CADF是正方形,AD=CA ,DAC=90 ,DAD1+CAH=90 ,ADD1=CAH ,在ADD1和CAH中,ADD1CAH ( AAS ) ,DD1=AH ;同理: EE1=BH ,AB=AH+BH=DD1+EE1;(3)解: AB=DD1EE1证明:过点C作 CH AB于 H,DD1AB ,DD1A=CHA=90 ,DAD1+ADD1=90,四边形CADF是正方形,AD=C A,D
10、AC=90 ,DAD1+CAH=90 ,ADD1=CAH ,在ADD1和CAH中,ADD1CAH ( AAS ) ,DD1=AH ;学习必备欢迎下载同理: EE1=BH ,AB=AH BH=DD1EE1点评:此题考查了正方形的性质与全等三角形的判定与性质此题难度适中, 注意数形结合思想的应用,注意掌握辅助线的作法例 4 (2012?丽水)在直角坐标系中,点A是抛物线y=x2在第二象限上的点,连接OA ,过点 O作 OB OA ,交抛物线于点B,以 OA 、OB为边构造矩形AOBC (1)如图 1,当点 A的横坐标为时,矩形AOBC 是正方形;(2)如图 2,当点 A的横坐标为时,求点 B的坐标
11、;将抛物线y=x2作关于 x 轴的轴对称变换得到抛物线y=x2,试判断抛物线y=x2经过平移交换后, 能否经过A,B,C三点?如果可以,说出变换的过程;如果不可以, 请说明理由考点 :二次函数综合题。专题 :代数几何综合题。分析:(1) 过点 A作 AD x轴于点 D, 根据正方形的对角线平分一组对角可得AOC=45 ,所以 AOD=45 ,从而得到 AOD 是等腰直角三角形,设点A坐标为( a,a) ,然后利用点 A在抛物线上,把点的坐标代入解析式计算即可得解;学习必备欢迎下载(2)过点A作 AE x轴于点 E,过点 B作 BF x轴于点 F,先利用抛物线解析式求出AE的长度,然后证明 AE
12、O 和OFB相似,根据相似三角形对应边成比例列式求出OF与 BF的关系,然后利用点B在抛物线上,设出点B的坐标代入抛物线解析式计算即可得解;过点 C作 CG BF 于点 G ,可以证明 AEO和BGC全等,根据全等三角形对应边相等可得CG=OE ,BG=AE ,然后求出点C的坐标, 再根据对称变换以及平移变换不改变抛物线的形状利用待定系数法求出过点A、B的抛物线解析式,把点C的坐标代入所求解析式进行验证变换后的解析式是否经过点C,如果经过点C ,把抛物线解析式转化为顶点式解析式,根据顶点坐标写出变换过程即可解答:解: (1)如图,过点A作 AD x轴于点 D,矩形 AOBC 是正方形,AOC=
13、45 ,AOD=90 45=45,AOD是等腰直角三角形,设点 A的坐标为( a,a) (a0) ,则( a)2=a,解得 a1=1,a2=0(舍去),点 A的坐标 a=1,故答案为: 1;(2)过点A作 AEx轴于点 E,过点 B作 BF x轴于点 F,当 x=时, y=()2= ,即 OE= ,AE= ,AOE+ BOF=180 90=90,AOE+ EAO=90 ,EAO= BOF ,又 AEO= BFO=90 ,AEO OFB ,学习必备欢迎下载= =,设 OF=t,则 BF=2t,t2=2t ,解得: t1=0(舍去),t2=2,点 B( 2,4) ;过点 C作 CG BF 于点 G
14、 ,AOE+ EAO=90 , FBO+ CBG=90 , AOE= FBO ,EAO= CBG ,在AEO和BGC中,AEO BGC ( AAS ) ,CG=OE=,BG=AE=xc=2=,yc=4+ =,点 C(,) ,设过 A (, ) 、 B (2, 4) 两点的抛物线解析式为y=x2+bx+c, 由题意得,解得,经过 A、B两点的抛物线解析式为y= x2+3x+2,当 x=时, y=()2+3+2=,所以点C也在此抛物线上,故经过 A、B、C三点的抛物线解析式为y=x2+3x+2=( x)2+平移方案:先将抛物线y=x2向右平移个单位,再向上平移个单位得到抛物线y=(x)2+学习必备
15、欢迎下载点评:本题是对二次函数的综合考查,包括正方形的性质,相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,待定系数法求抛物线解析式,综合性较强,难度较大,要注意利用点的对称、平移变换来解释抛物线的对称平移变换,利用点研究线也是常用的方法之一考点三:规律探究型:规律探索问题是指由几个具体结论通过类比、猜想、 推理等一系列的数学思维过程,来探求一般性结论的问题,解决这类问题的一般思路是通过对所给的具体的结论进行全面、细致的观察、分析、比较,从中发现其变化的规律,并猜想出一般性的结论,然后再给出合理的证明或加以运用. 例 5 (2012?青海)如图 (*) , 四边形 ABCD是正方形,点 E是边
16、 BC的中点,AEF=90 ,且 EF交正方形外角平分线CF于点 F请你认真阅读下面关于这个图的探究片段,完成所提出的问题(1)探究 1:小强看到图(*)后,很快发现AE=EF ,这需要证明AE和 EF所在的两个三角形全等,但 ABE和ECF显然不全等 (一个是直角三角形,一个是钝角三角形),考虑到点E是边 BC的中点,因此可以选取AB的中点 M ,连接 EM后尝试着去证 AEM EFC 就行了,随即小强写出了如下的证明过程:证明:如图1,取 AB的中点 M ,连接 EM AEF=90 FEC+ AEB=90 又 EAM+ AEB=90 EAM= FEC点 E, M分别为正方形的边BC和 AB
17、的中点AM=EC又可知 BME是等腰直角三角形AME=135 学习必备欢迎下载又CF 是正方形外角的平分线ECF=135 AEM EFC ( ASA )AE=EF(2)探究 2:小强继续探索,如图2,若把条件“点E是边 BC的中点”改为“点E是边 BC上的任意一点”,其余条件不变,发现AE=EF仍然成立,请你证明这一结论(3)探究 3:小强进一步还想试试,如图3,若把条件“点E是边 BC的中点”改为“点E是边 BC延长线上的一点”,其余条件仍不变,那么结论AE=EF是否成立呢?若成立请你完成证明过程给小强看,若不成立请你说明理由考点 :正方形的性质;全等三角形的判定与性质。专题 :阅读型。分析
18、:(2)在 AB上截取 AM=EC ,然后证明 EAM=FEC,AME= ECF=135 ,再利用“角边角”证明 AEM和EFC全等,然后根据全等三角形对应边相等即可证明;(3)延长 BA到 M ,使 AM=CE ,然后证明 BME=45 ,从而得到 BME= ECF ,再利用两直线平行,内错角相等证明DAE= BEA ,然后得到 MAE= CEF ,再利用“角边角”证明MAE和CEF全等,根据全等三角形对应边相等即可得证解答:(2)探究 2,证明:在AB上截取 AM=EC ,连接 ME ,由( 1)知 EAM= FEC ,AM=EC, AB=BC ,学习必备欢迎下载BM=BE ,BME=45
19、 ,AME= ECF=135 ,AEF=90 ,FEC+ AEB=90 ,又 EAM+ AEB=90 ,EAM= FEC ,在AEM和EFC中,AEM EFC ( ASA ) ,AE=EF ;(3)探究 3:成立,证明:延长BA到 M ,使 AM=CE ,连接 ME ,BM=BE ,BME=45 ,BME= ECF ,又AD BE ,DAE= BEA ,又 MAD= AEF=90 ,DAE+ MAD= BEA+ AEF ,即MAE= CEF ,在MAE和CEF中,MAE CEF ( ASA ) ,AE=EF 学习必备欢迎下载点评:本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,阅读材料, 理清
20、解题的关键是取 AM=EC ,然后构造出 AEM 与EFC全等是解题的关键例 6 (2012?永州)如图所示,已知二次函数y=ax2+bx 1(a0)的图象过点A (2,0)和B(4,3) ,l 为过点( 0, 2)且与 x 轴平行的直线,P(m ,n)是该二次函数图象上的任意一点,过P作 PH l , H为垂足(1)求二次函数y=ax2+bx1(a0)的解析式;(2)请直接写出使y0 的对应的x 的取值范围;(3)对应当m=0 ,m=2和 m=4时,分别计算 |PO|2和|PH|2的值由此观察其规律,并猜想一个结论,证明对于任意实数m ,此结论成立;(4)试问是否存在实数m可使 POH为正三
21、角形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由考点 :二次函数综合题。专题 :压轴题。分析:(1)根据二次函数y=ax2+bx1(a0)的图象过点A(2,0)和 B (4,3) ,待定系数法求出a 和 b 的值,抛物线的解析式即可求出;(2)令 y=ax2+bx1=0,解出 x 的值,进而求出使y 0 的对应的x 的取值范围;学习必备欢迎下载(3)分别求出当m=0 ,m=2和 m=4时,分别计算 |PO|2和|PH|2的值然后观察其规律,再进行证明;(4)由( 3)知 OP=OH ,只要 OH=OP 成立, POH为正三角形,求出|OP| 、 |OH|含有 m和 n的表达式,令两式相等,求出m
22、和 n 的值解答:解: (1)二次函数y=ax2+bx1(a0)的图象过点A(2,0)和 B(4,3) ,解得 a= ,b=0,二次函数的解析式为y=x21,(2)令 y=x2 1=0,解得 x=2 或 x=2,由图象可知当2x2 时 y0,(3)当 m=0时, |PO|2=1,|PH|2=1;当 m=2时, P点的坐标为(2, 0) ,|PO|2=4,|PH|2=4,当 m=4时, P点的坐标为(4, 3) ,|PO|2=25,|PH|2=25,由此发现 |PO|2=|PH|2,设 P点坐标为( m ,n) ,即 n= m21 |OP|=,|PH|2=n2+4n+4=n2+m2,故对于任意实
23、数m ,|PO|2=|PH|2;(4)由( 3)知 OP=PH ,只要 OH=OP 成立, POH为正三角形,设 P点坐标为( m ,n) ,|OP|=,|OH|=,|OP|=|OH| ,即 n2=4,解得 n=2,学习必备欢迎下载当 n=2 时, n= m21 不符合条件,故 n=2,m= 2时可使 POH为正三角形点评:本题主要考查二次函数的综合题,解答本题的关键是熟练掌握二次函数的图形特征和性质,特别是(3)问的解答很关键,是解答(4)问的垫脚石,此题难度一般考点四:存在探索型:此类问题在一定的条件下,需探究发现某种数学关系是否存在的题目例 7 (2012?黑龙江)如图,在平面直角坐标系
24、中,直角梯形OABC 的边 OC 、OA分别与 x 轴、 y 轴重合, AB OC ,AOC=90 , BCO=45 ,BC=6,点 C的坐标为(9,0) (1)求点 B的坐标;(2)若直线DE交梯形对角线BO于点 D,交 y 轴于点 E,且 OE=2 ,OD=2BD ,求直线DE的解析式;(3)若点 P是( 2)中直线 DE上的一个动点,是否存在点P,使以 O、E、 P为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由考点 :一次函数综合题。学习必备欢迎下载分析:(1)过点 B作 BF x轴于 F,在 RtBCF中,已知 BCO=45 , BC=6,解直角三角形求
25、CF ,BF,确定 B点坐标;(2)过点 D作 DG y轴于点 G ,由平行线的性质得出 ODG OBA ,利用相似比求DG ,OG ,确定 D点坐标,由已知得E点坐标,利用“两点法”求直线DE的解析式;(3)存在由已知的OE=2 ,分别以O 、E为圆心, 2 为半径画弧,与直线DE相交,或作线段 OE的垂直平分线与直线DE相交,交点即为所求解答:解: (1)过点 B作 BF x轴于 F,( 1 分)在 RtBCF中,BCO=45 , BC=6,CF=BF=6 ,( 1 分)C 的坐标为(9,0) ,AB=OF=3 ,点 B的坐标为( 3,6) ;( 1 分)(2)过点 D作 DG y轴于点
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