2022年挑战中考数学压轴题 2.pdf
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1、1.4 因动点产生的平行四边形问题例 1 2012年福州市中考第21 题满分解答(1)QB82t,PD43t(2)如图 3,作 ABC 的平分线交CA 于 P,过点 P 作 PQ/AB 交 BC 于 Q,那么四边形 PDBQ 是菱形过点 P 作 PEAB,垂足为 E,那么 BEBC8在RtABC中,AC6,BC8,所以AB10图 3 在 RtAPE 中,23cos5AEAAPt,所以103t当 PQ/AB 时,CQCPCBCA,即106386CQ解得329CQ所以点 Q 的运动速度为3210169315(3)以 C 为原点建立直角坐标系如图 4,当 t0 时, PQ 的中点就是AC 的中点 E
2、(3,0)如图 5,当 t4 时, PQ 的中点就是PB 的中点 F(1,4)直线 EF 的解析式是y 2x6如图 6,PQ 的中点 M 的坐标可以表示为(62t,t) 经验证,点M(62t,t)在直线 EF 上所以 PQ 的中点 M 的运动路径长就是线段EF 的长, EF2 5图 4 图 5 图 6 考点伸展第( 3)题求点M 的运动路径还有一种通用的方法是设二次函数:当 t2 时, PQ 的中点为 (2,2)设点 M 的运动路径的解析式为yax2bxc,代入 E(3,0)、F(1,4)和(2,2),得930,4,422.abcabcabc解得 a0,b 2,c6所以点 M 的运动路径的解析
3、式为y 2x6例 2 2012年烟台市中考第26 题满分解答精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 26 页(1)A(1, 4)因为抛物线的顶点为A,设抛物线的解析式为ya(x1)24,代入点 C(3, 0),可得 a 1所以抛物线的解析式为y (x1)2 4 x2 2x3(2)因为 PE/BC,所以2APABPEBC因此1122PEAPt所以点 E 的横坐标为112t将112xt代入抛物线的解析式,y (x1)242144t所以点 G 的纵坐标为2144t于是得到2211(4)(4)44GEtttt因此22111()(2)12
4、44ACGAGECGESSSGE AFDFttt所以当 t1 时, ACG 面积的最大值为1(3)2013t或208 5t考点伸展第( 3)题的解题思路是这样的:因为 FE/QC,FEQC,所以四边形FECQ 是平行四边形再构造点F 关于 PE 轴对称的点 H ,那么四边形EH CQ 也是平行四边形再根据 FQCQ 列关于 t 的方程,检验四边形FECQ 是否为菱形,根据EQCQ 列关于 t 的方程,检验四边形EH CQ 是否为菱形1(1,4)2Ett,1(1,4)2Ft,(3, )Qt,(3,0)C如图 2,当 FQCQ 时, FQ2CQ2,因此2221(2)(4)2ttt整理,得24080
5、0tt解得1208 5t,2208 5t(舍去)如图 3,当 EQCQ 时, EQ2CQ2,因此2221(2)(42 )2ttt整理,得213728000tt(1320)(40)0tt所以12013t,240t(舍去)图 2 图 3 例 3 2011年上海市中考第24 题满分解答(1)当 x 0 时,3334yx,所以点 A 的坐标为 (0,3),OA3如图 2, 因为 MOMA, 所以点 M 在 OA 的垂直平分线上, 点 M 的纵坐标为32 将32y精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页代入32yx,得 x 1所以
6、点M 的坐标为3(1,)2因此132AM(2)因为抛物线yx2bxc 经过 A(0,3)、M3(1, )2,所以3,31.2cbc解得52b,3c所以二次函数的解析式为2532yxx(3)如图 3,设四边形ABCD 为菱形,过点A 作 AECD,垂足为E在 RtADE 中,设 AE4m, DE3m,那么 AD5m因此点 C 的坐标可以表示为(4m,32m)将点 C(4m,32m)代入2532yxx,得23216103mmm解得12m或者 m0(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
7、菱形”,那么还存在另一种情况:如图 4,点 C 的坐标为7 27(,)4 16图 4 例 4 2011年江西省中考第24题满分解答(1)抛物线c2的表达式为233yx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 26 页(2)抛物线 c1:233yx与 x 轴的两个交点为( 1,0)、(1,0),顶点为(0,3)抛物线 c2:233yx与 x 轴的两个交点也为(1,0)、(1,0),顶点为(0,3)抛物线 c1向左平移m 个单位长度后,顶点M 的坐标为(,3)m,与 x 轴的两个交点为( 1,0)Am、(1,0)Bm,AB2抛物线 c
8、2向右平移m 个单位长度后,顶点N 的坐标为( ,3)m,与 x 轴的两个交点为( 1,0)Dm、(1,0)Em所以 AE(1m) (1m)2(1m)B、 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123ABAE,AE 6所以 2(1m)6解得m2情形二,如图3,B 在 D 的右侧,此时223ABAE,AE 3所以 2(1m)3解得12m图 2 图 3 图 4 如果以点A、N、E、M 为顶点的四边形是矩形,那么AEMN2OM而 OM2m23,所以 4(1m)24(m23)解得 m1(如图 4) 考点伸展第( 2)题,探求矩形ANEM,也可以用几何说理的
9、方法:在等腰三角形ABM 中,因为AB2,AB 边上的高为3,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例 5 2010年河南省中考第23 题满分解答(1) 因为抛物线与x 轴交于 A( 4,0)、C(2,0)两点,设ya(x4)(x2)代入点B(0,4),求得12a所以抛物线的解析式为211(4)(2)422yxxxx(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2211(4)(4)222MDmmmmm所以2142MDAMDBSSSMD OAmm2(
10、2)4m因此当2m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,PQOB 4精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 26 页设点 Q 的坐标为( ,)xx,点 P 的坐标为21( ,4)2xxx当点 P 在点 Q 上方时,21(4)()42xxx解得22 5x此时点 Q 的坐标为( 22 5,22 5)(如图 3) ,或( 22 5,22 5)(如图 4) 当点 Q 在点 P 上方时,21()(4)42xxx解得4x或0 x(与点 O 重合,舍去)此时点Q 的坐标为 (
11、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 6 2010年山西省中考第26 题满分解答(1)如图 2,作 BHx 轴,垂足为H,那么四边形BCOH 为矩形, OHCB3在 RtABH 中, AH3,BA3 5,所以 BH6因此点B的坐标为 (3,6)(2) 因为 OE2EB,所以223EBxx,243EByy,E(2,4)设直线 DE 的解析式为ykxb,代入 D(0,5),E(2,4),得5,24.bkb解得12k,精
12、选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页5b所以直线DE 的解析式为152yx(3) 由152yx,知直线DE 与 x 轴交于点F(10,0),OF 10,DF 5 5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 (5,52),点 N 的坐标为 (5,52)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)如图 5,当 DO、DM 为菱形的邻边时,NO5,延长 MN 交 x 轴于 P由 NPO DO
13、F ,得NPPONODOOFDF,即55105 5NPPO解得5NP,2 5PO此时点N 的坐标为( 2 5,5)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 6 例 7 2009年福州市中考第21 题满分解答(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xEH23因为 PQFEBE4x,所以xxxxEHPQSEFPQ3223)4(232平行四边形(3)因为xxSEFPQ32232平行四边形322232)(x,所以当x2 时,平行四边形EFPQ 的面积最大精选学习
14、资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 26 页此时 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 EDFP 于 D,则 ED EH3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, 0r3;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, r3;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,3r2;如图 7,当 E 与平行四边形EFPQ 的四条边交
15、点的总个数是3 个时, r2 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, r2 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 ECx, 如果没有限定0 x2, 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x2 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 的增大而增大精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 26 页例 8 2009年江西省中考第24题满分解答(1)A( 1,0) ,B(
16、 3,0) , C(0,3) 抛物线的对称轴是x 1(2)直线BC 的解析式为y x3把 x1 代入 y x 3,得 y2所以点E 的坐标为( 1,2) 把 x1 代入322xxy,得 y4所以点D 的坐标为( 1,4) 因此 DE=2因为PF/DE,点P 的横坐标为m,设点P 的坐标为)3,(mm,点F 的坐标为)32,0(2mm,因此mmmmmFP3)3()32(22当四边形PEDF 是平行四边形时,DE=FP于是得到232mm解得21m,12m(与点 E 重合,舍去) 因此,当 m=2 时,四边形PEDF 是平行四边形时设直线 PF 与 x 轴交于点M,那么 OM+BM=OB=3因此BM
17、FPOMFPSSSSCPFBPFBCF2121mmmm29233)3(2122m 的变化范围是0m3图 2 图 3 考点伸展在本题条件下,四边形PEDF 可能是等腰梯形吗?如果可能,求m 的值;如果不可能,请说明理由如图 4,如果四边形PEDF 是等腰梯形,那么DG=EH,因此EPFDyyyy于是2)3()32(42mmm解得01m(与点 CE 重合,舍去) ,12m(与点 E 重合,舍去) 因此四边形PEDF 不可能成为等腰梯形精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 26 页图 4 1.5 因动点产生的梯形问题例 1 2012
18、年上海市松江区中考模拟第24 题思路点拨1这道题的最大障碍是画图,A、B、C、D 四个点必须画准确,其实抛物线不必画出,画出对称轴就可以了2抛物线向右平移, 不变的是顶点的纵坐标,不变的是 D、 P 两点间的垂直距离等于73已知 DPE 的正切值中的7 的几何意义就是D、P 两点间的垂直距离等于7,那么点 P 向右平移到直线x3 时,就停止平移满分解答(1)直线 y3x3 与 x 轴的交点为A(1,0),与 y 轴的交点为B(0,3)将 A(1,0)、B(0,3)分别代入yax22xc,得20,3.acc解得1,3.ac所以抛物线的表达式为yx22x3对称轴为直线x 1,顶点为 (1,4)(2
19、)如图2,点 B 关于直线l 的对称点C 的坐标为 (2,3)因为 CD/AB,设直线CD 的解析式为y3xb,代入点 C(2,3),可得 b3所以点 D 的坐标为( 0,3) 过点 P 作 PHy 轴,垂足为H,那么 PDH DPE 由73tanDPE,得3tan7PHPDHDH而 DH7,所以 PH3因此点 E 的坐标为( 3,6) 所以1()242BDEPSBDEPPH梯形精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 26 页图 2 图 3 考点伸展第( 2)用几何法求点D 的坐标更简便:因为 CD/AB,所以 CDB ABO因
20、此13BCOABDOB所以 BD3BC6,OD3因此 D(0,3) 例 2 2012年衢州市中考第24题思路点拨1如果四边形ABPM 是等腰梯形,那么AB 为较长的底边,这个等腰梯形可以分割为一个矩形和两个全等的直角三角形,AB 边分成的3 小段,两侧的线段长线段2 AOB 与 COD 重叠部分的形状是四边形EFGH ,可以通过割补得到,即OFG减去 OEH3求 OEH 的面积时,如果构造底边OH 上的高 EK,那么 RtEHK 的直角边的比为124设点 A移动的水平距离为m,那么所有的直角三角形的直角边都可以用m 表示满分解答(1)将 A(1,2)、O(0,0)、C(2,1)分别代入yax2
21、bxc,得2,0,421.abccabc解得32a,72b,0c所以23722yxx(2)如图 2,过点 P、M 分别作梯形ABPM 的高 PP 、MM ,如果梯形ABPM 是等腰梯形,那么AMBP ,因此 yAy M yP yB直线 OC 的解析式为12yx,设点 P 的坐标为1( ,)2xx,那么237( ,)22M xxx解方程23712()222xxx ,得123x,22xx2 的几何意义是P 与 C 重合,此时梯形不存在所以2 1(, )3 3P图 2 图 3 (3)如图 3, AOB 与 COD 重叠部分的形状是四边形EFGH ,作 EK OD 于 K设点 A移动的水平距离为m,那
22、么 OG1 m, GB m在 RtOFG 中,11(1)22FGOGm所以21(1)4OFGSm在 RtAHG 中, A G2m,所以111(2)1222HGA Gmm所以13(1)(1)22OHOGHGmmm在 RtOEK 中, OK2 EK;在 RtEHK 中, EK 2HK ;所以 OK4HK精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 26 页因此4432332OKOHmm所以12EKOKm所以211332224OEHSOHEKm mm于是22213111(1)44224OFGOEHSSSmmmm2113()228m因为 0
23、m1,所以当12m时, S取得最大值,最大值为38考点伸展第( 3)题也可以这样来解:设点A的横坐标为a由直线 AC:y x3,可得 A (a, a3)由直线 OC:12yx ,可得1( ,)2F aa 由直线 OA:y2x 及 A(a, a3),可得直线OA:y2x3a3,33(,0)2aH由直线 OC 和直线 OA可求得交点E(2a2,a1)由 E、F、G、H 4 个点的坐标,可得例 3 2011年北京市海淀区中考模拟第24 题答案(1)抛物线的解析式为y x2 2x,直线的解析式为y2x(2)如图 1,当 P 为 OA 的中点时,PQ 的长度取得最大值为4(3)如图 2,如果四边形AOM
24、N 是梯形,那么点N 的坐标为 (3,3),梯形 AOMN 的面积为 9图 1 图 2 例 4 2011年义乌市中考第24 题思路点拨1第( 2)题可以根据对边相等列方程,也可以根据对角线相等列方程,但是方程的解都要排除平行四边形的情况2第( 3)题重叠部分的形状分为三角形和梯形两个阶段,临界点是PO 的中点满分解答(1)设抛物线的解析式为2(4)ya xk,代入A( 2, 0) 、C(0,12) 两点,得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 26 页40,1612.akak解得1,4.ak所以二次函数的解析式为22(4)4
25、812yxxx,顶点 P 的坐标为( 4, 4) (2)由2812(2)(6)yxxxx,知点 B 的坐标为( 6,0) 假设在等腰梯形OPBD,那么 DPOB6设点 D 的坐标为 (x,2x)由两点间的距离公式,得22(4)(24)36xx解得25x或 x 2如图 3,当 x 2 时,四边形ODPB 是平行四边形所以,当点D 的坐标为 (52,54)时,四边形OPBD 为等腰梯形图 3 图 4 图 5 (3)设 PMN 与 POB 的高分别为PH、PG在 RtPMH 中,2PMt, PHMHt 所以24P Gt在 RtPNH 中, PHt ,1122NHPHt所以32MNt 如图 4, 当
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