2022年挑战中考数学压轴题全套 .pdf
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1、第一部分函数图象中点的存在性问题11 因动点产生的相似三角形问题12 因动点产生的等腰三角形问题13 因动点产生的直角三角形问题14 因动点产生的平行四边形问题 15 因动点产生的面积问题16 因动点产生的相切问题17因动点产生的线段和差问题第二部分图形运动中的函数关系问题21 由比例线段产生的函数关系问题第三部分图形运动中的计算说理问题31 代数计算及通过代数计算进行说理问题32 几何证明及通过几何计算进行说理问题第四部分图形的平移、翻折与旋转41 图形的平移 42 图形的翻折 43 图形的旋转 44三角形 45 四边形 46 圆47 函数的图象及性质11 因动点产生的相似三角形问题课前导学
2、 相似三角形的判定定理有3 个, 其中判定定理 1 和判定定理 2 都有对应角相等的条件, 因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等判定定理 2 是最常用的解题依据, 一般分三步: 寻找一组等角, 分两种情况列比例方程, 解方程并检验 如果已知AD,探求ABC与DEF相似,只要把夹A和D的两边表示出来,按照对应边成比例,分ABDEACDF和ABDFACDE两种情况列方程应用判定定理 1 解题,先寻找一组等角, 再分两种情况讨论另外两组对应角相等应用判定定理 3 解题不多见, 根据三边对应成比例列连比式解方程(组) 还有一种情况, 讨论两个直角三角形相似, 如果一组锐角
3、相等, 其中一个直角三角形的锐角三角比是确定的, 那么就转化为讨论另一个三角形是直角三角形的问题求线段的长, 要用到两点间的距离公式, 而这个公式容易记错 理解记忆比较好如图 1,如果已知A、B两点的坐标,怎样求A、B两点间的距离呢?我们以AB为斜边构造直角三角形,直角边与坐标轴平行,这样用勾股定理就可以求斜边AB的长了水平距离BC的长就是A、B两点间的水平距离,等于A、B两点的横坐标相减;竖直距离AC就是A、B两点间的竖直距离,等精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 41 页于A、B两点的纵坐标相减图 1 图 1 图 2 例
4、 1 湖南省衡阳市中考第28 题二次函数yax2bxc(a0)的图象与x轴交于A( 3, 0) 、B(1, 0)两点,与y轴交于点C(0, 3m)(m0) ,顶点为D (1)求该二次函数的解析式(系数用含m的代数式表示);(2)如图 1,当m2 时,点P为第三象限内抛物线上的一个动点,设APC的面积为S, 试求出S与点P的横坐标x之间的函数关系式及S的最大值;(3)如图 2,当m取何值时,以A、D、C三点为顶点的三角形与OBC相似?动感体验请打开几何画板文件名 “14 衡阳 28” , 拖动点P运动,可以体验到,当点P运动到AC的中点的正下方时,APC的面积最大拖动y轴上表示实数m的点运动,抛
5、物线的形状会改变,可以体验到,ACD和ADC都可以成为直角思路点拨 1用交点式求抛物线的解析式比较简便2连结OP,APC可以割补为:AOP与COP的和,再减去AOC3讨论ACD与OBC相似,先确定ACD是直角三角形,再验证两个直角三角形是否相似 4直角三角形ACD存在两种情况图文解析(1)因为抛物线与x轴交于A(3, 0)、B(1, 0) 两点,设ya(x3)(x1)代入点C(0, 3m) ,得 3m3a解得am所以该二次函数的解析式为ym(x3)(x1)mx22mx3m(2)如图 3,连结OP当m2 时,C(0, 6),y2x24x6,那么P(x, 2x24x6)由于SAOP1()2POAy
6、32(2x24x6)3x26x9,SCOP1()2POCx3x,SAOC9,所以SSAPCSAOPSCOPSAOC3x29x23273()24x所以当32x时,S取得最大值,最大值为274图 3 图 4 图 5 图 6 (3)如图 4,过点D作y轴的垂线,垂足为E过点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 41 页A作x轴的垂线交DE于F由ym(x3)(x1) m(x 1)24m,得D( 1, 4m)在 RtOBC中,OBOC13m如果ADC与OBC相似,那么ADC是直角三角形,而且两条直角边的比为 13m如图 4,当ACD90
7、时,OAOCECED所以331mm解得m1此时3CAOCCDED,3OCOB所以CAOCCDOB所以CDAOBC如图 5,当ADC90时,FAFDEDEC所以421mm解得22m此时22 2DAFDDCECm,而3 232OCmOB因此DCA与OBC不相似综上所述,当m1 时,CDAOBC考点伸展第(2)题还可以这样割补:如图 6,过点P作x轴的垂线与AC交于点H由直线AC:y2x6,可得H(x, 2x6)又因为P(x, 2x24x6),所以HP2x26x因为PAH与PCH有公共底边HP,高的和为A、C两点间的水平距离 3,所以SSAPCSAPHSCPH32(2x26x) 23273()24x
8、例 2 2014年湖南省益阳市中考第21 题如图 1,在直角梯形ABCD中,AB/CD,ADAB,B60,AB10,BC4,点P沿线段AB从点A向点B运动,设APx (1)求AD的长;(2)点 P 在运动过程中,是否存在以A、P、 D 为顶点的三角形与以 P、C、B 为顶点的三角形相似?若存在,求出x 的值;若不存在,请说明理由;图1 (3)设 ADP 与 PCB 的外接圆的面积分别为S1、 S2,若 SS1S2,求 S的最小值 . 动感体验请打开几何画板文件名“14 益阳 21” ,拖动点P在AB上运动,可以体验到,圆心O的运动轨迹是线段BC的垂直平分线上的一条线段观察S随点P运动的图象,可
9、以看到,S有最小值,此时点P看上去象是AB的中点,其实离得很近而已思路点拨 1第(2)题先确定PCB是直角三角形,再验证两个三角形是否相似2第( 3)题理解PCB的外接圆的圆心O很关键,圆心O在确定的BC精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 41 页的垂直平分线上,同时又在不确定的BP的垂直平分线上而BP与AP是相关的,这样就可以以AP为自变量,求S的函数关系式 图文解析(1)如图 2,作CHAB于H,那么ADCH在 RtBCH 中, B60 ,BC4,所以 BH2,CH23所以 AD2 3(2)因为 APD 是直角三角形,如
10、果APD 与 PCB 相似,那么 PCB 一定是直角三角形如图 3,当 CPB90时, AP1028所以APAD82 34 33,而PCPB3此时 APD 与 PCB 不相似图 2 图 3 图 4 如图 4,当 BCP90时, BP2BC8所以 AP2所以APAD22 333所以 APD60此时 APD CBP综上所述,当x2 时, APD CBP (3)如图 5,设 ADP 的外接圆的圆心为G,那么点G是斜边 DP 的中点设 PCB 的外接圆的圆心为O,那么点O 在 BC 边的垂直平分线上,设这条直线与BC 交于点 E,与 AB 交于点 F设 AP2m作 OMBP 于 M,那么 BMPM5m
11、在 Rt BEF 中,BE2, B60,所以 BF4在 RtOFM 中,FM BF BM4(5m)m1,OFM 30,所以 OM3(1)3m所以OB2BM2OM2221(5)(1)3mm 在 RtADP中,DP2AD2AP2124m2 所以GP23m2于是SS1S2(GP2OB2)22213(5)(1)3mmm2(73285)3mm所以当167m时,S取得最小值,最小值为1137图 5 图 6 考点伸展 关于第( 3)题,我们再讨论个问题问题 1,为什么设AP2m呢?这是因为线段ABAPPMBMAP2BM10这样BM5m ,后续可以减少一些分数运算这不影响求S的最小值问题 2,如果圆心O在线段
12、EF的延长线上,S关于m的解析式是什么?如图 6,圆心O在线段EF的延长线上时,不同的是FMBMBF(5m)41m此时OB2BM2OM2221(5)(1)3mm这并不影响S关于m的解析式例 3 2015年湖南省湘西市中考第26 题如图 1,已知直线yx3 与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线yx2bxc经过A、B两点,点P在线段OA上,从点O出发,向点A以每秒 1 个单位的速度匀速运动;同时,点Q在线段AB上,从点A出发,向点B以每秒2个单位的速度匀速运动,连结PQ,设运动时间为t秒 (1)求抛物线的解析式;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
13、- -第 4 页,共 41 页(2)问:当t为何值时,APQ为直角三角形;(3)过点P作PE/y轴,交AB于点 E,过点Q作QF/y轴,交抛物线于点F,连结EF,当EF/PQ时,求点F的坐标;(4)设抛物线顶点为M,连结BP、BM、MQ,问:是否存在t的值,使以B、Q、M为顶点的三角形与以O、B、P为顶点的三角形相似?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由图 1动感体验请打开几何画板文件名“ 15 湘西 26”,拖动点P在OA上运动,可以体验到,APQ有两个时刻可以成为直角三角形,四边形EPQF有一个时刻可以成为平行四边形,MBQ与BOP有一次机会相似思路点拨1在APQ中,A45,夹A的两
14、条边AP、AQ都可以用t表示,分两种情况讨论直角三角形APQ2先用含t的式子表示点P、Q的坐标,进而表示点E、F的坐标,根据PEQF列方程就好了 3MBQ与BOP都是直角三角形,根据直角边对应成比例分两种情况讨论图文解析(1)由yx3,得A(3, 0),B(0, 3)将A(3, 0)、B(0, 3)分别代入yx2bxc, 得930,3.bcc解得2,3.bc所以抛物线的解析式为yx22x3(2)在APQ中,PAQ45,AP3t,AQ2t分两种情况讨论直角三角形APQ:当PQA90时,AP2AQ解方程 3t2t,得t1(如图 2) 当QPA90时,AQ2AP解方程2t2(3 t) ,得t1.5(
15、如图 3) 图 2 图 3 图 4 图 5 (3)如图 4,因为PE/QF,当EF/PQ时,四边形EPQF是平行四边形所以EPFQ所以yEyPyFyQ因为xPt,xQ3t,所以yE3t,yQt,yF(3 t)22(3t)3t24t因为yEyPyFyQ,解方程 3t(t24t)t ,得t1,或t3(舍去) 所以点F的坐标为 (2, 3)(4)由yx22x3(x1)24,得M(1, 4)由A(3, 0)、B(0, 3),可知A、B两点间的水平距离、竖直距离相等,AB32由B(0, 3) 、M(1, 4),可知B、M两点间的水平距离、竖直距离相等,BM2所以MBQBOP90因此MBQ与BOP相似存在
16、两种可能:当BMOBBQOP时,23322tt解得94t(如图5) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 41 页当BMOPBQOB时,23322tt整理,得t23t30此方程无实根考点伸展第(3)题也可以用坐标平移的方法:由P(t, 0) ,E(t, 3 t) ,Q(3t, t) ,按照PE方向,将点Q向上平移,得F(3 t, 3) 再将F(3 t, 3)代入yx22x3,得t1,或t312 因动点产生的等腰三角形问题课前导学我们先回顾两个画图问题:1已知线段AB5 厘米,以线段AB为腰的等腰三角形ABC有多少个?顶点C的轨
17、迹是什么? 2已知线段AB6 厘米,以线段AB为底边的等腰三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?已知腰长画等腰三角形用圆规画圆,圆上除了两个点以外,都是顶点C 已知底边画等腰三角形,顶角的顶点在底边的垂直平分线上,垂足要除外在讨论等腰三角形的存在性问题时,一般都要先分类如果ABC是等腰三角形, 那么存在ABAC,BABC,CACB三种情况解等腰三角形的存在性问题, 有几何法和代数法, 把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快几何法一般分三步:分类、画图、计算哪些题目适合用几何法呢?如果ABC的A(的余弦值) 是确定的, 夹A的两边AB和AC可以用含x的式子表示出来,那么就用几何法如图1
18、,如果ABAC,直接列方程;如图 2,如果BABC,那么1cos2ACABA;如图 3,如果CACB,那么1cos2ABACA代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验如果三角形的三个角都是不确定的, 而三个顶点的坐标可以用含x的式子表示出来,那么根据两点间的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来图 1 图 2 图 3 图 1 例 9 2014年长沙市中考第 26 题如图 1,抛物线yax2bxc(a、b、c是常数,a0)的对称轴为y轴,且经过 (0,0) 和1(,)16a两点,点P在该抛物线上运动,以点P为圆心的P总经过定点A(0, 2)(1)求a、b、c的值; (2)求证:
19、在点P运动的过程中,P始终与x轴相交; (3)设P与x轴相交于M(x1, 0) 、N(x2, 0) 两点,当AMN为等腰三角形时,求圆心P的纵坐标动感体验请打开几何画板文件名 “14 长沙 26” ,拖动圆心P在抛物线上运动,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 41 页可以体验到,圆与x轴总是相交的,等腰三角形AMN存在五种情况思路点拨 1不算不知道,一算真奇妙,原来P在x轴上截得的弦长MN4是定值2等腰三角形AMN存在五种情况, 点P的纵坐标有三个值, 根据对称性,MAMN和NANM时,点P的纵坐标是相等的图文解析 (1)
20、已知抛物线的顶点为 (0,0) ,所以yax2所以b0,c0将1(,)16a代入yax2,得2116a解得14a(舍去了负值)(2)抛物线的解析式为214yx,设点P的坐标为21( ,)4xx已知A(0, 2),所以222411(2)4416PAxxx214x而圆心P到x轴的距离为214x,所以半径PA圆心P到x轴的距离所以在点P运动的过程中,P始终与x轴相交(3)如图 2,设MN的中点为H,那么PH垂直平分MN在 RtPMH中,2241416PMPAx,22411()416PHxx,所以MH24所以MH2因此MN4,为定值等腰AMN存在三种情况:如图3,当AMAN时,点P为原点O重合,此时点
21、P的纵坐标为 0图 2 图 3 图 4 图 5 如图 4,当MAMN时,在 RtAOM中,OA2,AM4,所以OM23此时xOH232所以点P的纵坐标为22211(232)(31)42 344x如图 5,当NANM时,根据对称性,点P的纵坐标为也为42 3如图 6,当NANM4 时,在 RtAON中,OA2,AN4,所以ON23此时xOH232所以点P的纵坐标为22211(2 32)(31)42 344x如图 7,当MNMA4 时,根据对称性,点P的纵坐标也为42 3图 6 图 7 考点伸展 如果点P在抛物线214yx上运动,以点P为圆心的P总经过定点B(0, 1) ,那么在点P运动的过程中,
22、P始终与直线y1 相切这是因为:设点P的坐标为21( ,)4xx已知B(0, 1) ,所以222222111(1)(1)1444PBxxxx而圆心P到直线y1 的距离也为2114x, 所以半径PB圆心P到直线y1 的距离所以在点P运动的过程中,P始终与直线y1 相切例 10 2014年湖南省张家界市中考第25 题如图 1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线yax2bxc(a0)过O、B、C三点,B、C坐标分别为 (10, 0)和精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 41 页1824(,)55,以OB为直径的A经过C点,直
23、线l垂直x轴于B点 (1)求直线BC的解析式;(2)求抛物线解析式及顶点坐标;(3)点M是A上一动点(不同于O、B) ,过点M作A的切线,交y轴于点E,交直线l于点F,设线段ME长为m,MF长为n,请猜想mn的值,并证明你的结论;(4)若点P从O出发,以每秒 1 个单位的速度向点B作直线运动,点Q同时从 B出发,以相同速度向点C作直线运动,经过t(0t8)秒时恰好使BPQ为等腰三角形,请求出满足条件的t值图 1 动感体验 请打开几何画板文件名 “14 张家界 25” ,拖动点M在圆上运动, 可以体验到,EAF保持直角三角形的形状,AM是斜边上的高拖动点Q在BC上运动,可以体验到,BPQ有三个时
24、刻可以成为等腰三角形思路点拨 1从直线BC的解析式可以得到OBC的三角比,为讨论等腰三角形BPQ作铺垫 2设交点式求抛物线的解析式比较简便3第(3)题连结AE、AF容易看到AM是直角三角形EAF斜边上的高 4 第(4)题的PBQ中,B是确定的,夹B的两条边可以用含t的式子表示分三种情况讨论等腰三角形图文解析 (1)直线BC的解析式为31542yx (2)因为抛物线与x轴交于O、B(10, 0)两点,设yax(x10)代入点C1824(,)55,得241832()555a解得524a所以2255255125(10)(5)2424122424yx xxxx抛物线的顶点为125(5,)24 (3)如
25、图 2,因为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 tan 5tan1,得MAMEMFMA所以MEMFMA2,即mn25图 2 (4)在BPQ中,cosB45,BP10t,BQt分三种情况讨论等腰三角形BPQ:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 41 页如图 3,当BPBQ时,10tt解得t5如图 4,当PBPQ时,1cos2BQBPB解方程14(10)25tt,得8013t 如图 5,当QBQP时,1cos2BPBQB解方程14(10)2
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