2020年中考数学二轮冲刺核心重点第15讲 非常规思维问题-2020年中考数学《二轮冲刺核心重点难点热点15讲》(全国通用)解析版(免费下载).doc
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1、硬核:狙击2020中考数学重点/难点/热点一、轴对称/翻折的性质 1. 关于某条直线对称的两个图形是全等形; 2. 如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任意一对对应点连线段的垂直平分线; 3. 对称轴上的任意一点与每一对对应点所连线段相等; 4. 若对应线段或对应线段的延长线相交,则交点一定在对称轴上.二、梯形常见辅助线的作法 三、圆幂定理 四、正弦定理与余弦定理五、阿基米德折弦定理【例题1】(1)如图1,四边形ABCD是菱形,BAD=BCD=60°,当AC=12时,则BCD的周长=_.(2)如图2,若四边形ABCD不是菱形,BAD=2ACB=2ACD=60°,AC=
2、12,判断BCD的周长是否发生变化,并说明理由。(3)如图2,在四边形ABCD中,BAD=ACB=ACD=45°,AC=12,求BCD的周长。 【归纳,本题重点巧用作轴对称/翻折的方法进行解题】【变式1】已知:如图(1)在RtABC中,BAC90°,ABAC,点D、E分别为线段BC上两动点,若DAE45°(1)探究线段BD、DE、EC三条线段之间的数量关系;(2)已知:如图(2),等边三角形ABC中,点D、E在边AB上,且DCE30°,请你找出一个条件,使线段DE、AD、EB能构成一个等腰三角形,并求出此时等腰三角形顶角的度数 图(1) 图(2)【解析】
3、(1)DE2BD2+EC2;(2)当ADBE时,线段DE、AD、EB能构成一个等腰三角形如图,与(2)类似,以CE为一边,作ECFECB,在CF上截取CFCB,可得CFECBE,DCFDCAADDF,EFBEDFE1+2A+B120°若使DFE为等腰三角形,只需DFEF,即ADBE,当ADBE时,线段DE、AD、EB能构成一个等腰三角形,且顶角DFE为120° 【例题2】如图,四边形ABCD中,ADBC,ABC+DCB90°,且BC2AD,以AB、BC、DC为边向外作正方形,其面积分别为S1、S2、S3,若S13,S39,则S2的值为_. 【解析】S13,S39,
4、AB,CD3,过A作AECD交BC于E,则AEBDCB,ADBC,四边形AECD是平行四边形,CEAD,AECD3,ABC+DCB90°,AEB+ABC90°,BAE90°,BE2,BC2AD,BC2BE4,S2(4)248,故选:D【变式2-1】如图所示梯形ABCD中,ABCD,A+B90°,ABp,CDq,E,F分别为AB,CD的中点,求EF【解析】过点F分别作FGAD,FHBC交AB于G,H,(如图)AFGH,BFHG,B+A90°,FGH+FHG90°,FGH是直角三角形,FGAD,FHBC,ABCD,四边形ADFG、FHBC
5、都是平行四边形,又E、F分别是两底的中点,AEEB,BHAG,GEEH,DFAG,FCHB,FGAD,FHBC,在RtFGH中,即EF是RtFGH斜边的中线,EFGH(ABCD)【变式2-2】如图,在梯形ABCD中,ADBC,求B、D解:过A作AEDC,设AB=3a(a0)根据勾股定理逆定理可得BAE=90°,AEB=30°,可推出B=60°,D=150°【例题3】如图,PA切O于A,PBC是O的割线,如果PB2,PC4,则PA的长为【解析】PA切O于A,PBC是O的割线,PB2,PC4,PA2PB×PC,PA2故答案为:2【变式3-1】如图,
6、CD是O的直径,以D为圆心的圆与O交于A、B两点,AB交CD于点E,CD交D于P,已知PC6,PE:ED2:1,则AB的长为()ABCD【解析】延长PD交D于F设PE2x,DEx根据相交弦定理,得:CE×EDAE×BEPE×EF,(6+2x)×x2x×4x,解得x1所以AEBE2,所以AB4故选:B【变式3-2】九年级学生小刚是一个喜欢看书的好学生,他在学习完第二十四章圆后,在家里突然看到爸爸的初中数学书上居然还有一个相交弦定理(圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等),非常好奇,仔细阅读原来就是:PAPBPCPD,小刚很想知道是如何
7、证明的,可已证明部分污损看不清了,只看到辅助线的做法,分别连结AC、BD聪明的你一定能帮他证出,请在图1中做出辅助线,并写出详细的证明过程小刚又看到一道课后习题,如图2,AB是O弦,P是AB上一点,AB10cm,PA4cm,OP5cm,求O的半径,愁坏了小刚,乐于助人的你肯定会帮助他,请写出详细的证明过程【解析】(1)圆的两条弦相交,这两条弦被交点分成的两条线段的积相等已知,如图1,O的两弦AB、CD相交于E,求证:APBPCPDP证明如下:连结AC,BD,如图1,CB,AD,APCDPB,AP:DPCP:BP,APBPCPDP;所以两条弦相交,被交点分成的两条线段的积相等(2)过P作直径CD
8、,如图2,AB10,PA4,OP5,PB1046,PCOC+OPR+5,PDODOPR5,由(1)中结论得,PAPBPCPD,4×6(R+5)×(R5),解得R7(R7舍去)所以O的半径R7cm 【例题4】问题呈现:阿基米德折弦定理:如图1,AB和BC是O的两条弦(即折线ABC是圆的一条折弦),BCAB,M是的中点,则从M向BC所作垂线的垂足D是折弦ABC的中点,即CDAB+BD下面是运用“截长法”证明CDAB+BD的部分证明过程证明:如图2,在CB上截取CGAB,连接MA,MB,MC和MGM是的中点,MAMC(1)请按照上面的证明思路,写出该证明的剩余部分;实践应用:(2
9、)如图3,已知ABC内接于O,BCABAC,D是的中点,依据阿基米德折弦定理可得图中某三条线段的等量关系为BECE+AC(3)如图4,已知等腰ABC内接于O,ABAC,D为AB上一点,连接DB,ACD45°,AECD于点E,BDC的周长为4+2,BC2,请求出AC的长【解析】(1)证明:如图2,在CB上截取CGAB,连接MA,MB,MC和MG,M是的中点,MAMC在MBA和MGC中,MBAMGC(SAS),MBMG,又MDBC,BDGD,DCGC+GDAB+BD;实践应用(2)如图3,依据阿基米德折弦定理可得:BECE+AC;故答案为:BECE+AC;(3)ABAC,A是的中点,AE
10、CD,根据阿基米德折弦定理得,CEBD+DE,BCD的周长为4+2,BD+CD+BC4+2,BD+DE+CE+BC2CE+BC4+2,BC2,CE2,在RtACE中,ACD45°,AECE2,AC4【变式4-1】我们知道,如图1,AB是O的弦,点F是的中点,过点F作EFAB于点E,易得点E是AB的中点,即AEEBO上一点C(ACBC),则折线ACB称为O的一条“折弦”(1)当点C在弦AB的上方时(如图2),过点F作EFAC于点E,求证:点E是“折弦ACB”的中点,即AEEC+CB(2)当点C在弦AB的下方时(如图3),其他条件不变,则上述结论是否仍然成立?若成立说明理由;若不成立,那
11、么AE、EC、CB满足怎样的数量关系?直接写出,不必证明(3)如图4,已知RtABC中,C90°,BAC30°,RtABC的外接圆O的半径为2,过O上一点P作PHAC于点H,交AB于点M,当PAB45°时,求AH的长 【解析】(1)如图2,在AC上截取AGBC,连接FA,FG,FB,FC,点F是的中点,FAFB,在FAG和FBC中,FAGFBC(SAS),FGFC,FEAC,EGEC,AEAG+EGBC+CE;(2)结论AEEC+CB不成立,新结论为:CEBC+AE,理由:如图3,在CA上截取CGCB,连接FA,FB,FC,点F是的中点,FAFB,FCGFCB,在
12、FCG和FCB中,FCGFCB(SAS),FGFB,FAFG,FEAC,AEGE,CECG+GEBC+AE;(3)如图3,在RtABC中,AB2OA4,BAC30°,BCAB2,AC2,当点P在弦AB上方时,在CA上截取CGCB,连接PA,PB,PG,ACB90°,AB为O的直径,APB90°,PAB45°,PBA45°PAB,PAPB,PCGPCB,在PCG和PCB中,PCGPCB(SAS),PGPB,PAPG,PHAC,AHGH,ACAH+GH+CG2AH+BC,22AH+2,AH1,当点P在弦AB下方时,如图5,在AC上截取AGBC,连接
13、PA,PB,PC,PGACB90°,AB为O的直径,APB90°,PAB45°,PBA45°PAB,PAPB,在PAG和PBC中,PAGPBC(SAS),PGPC,PHAC,CHGH,ACAG+GH+CHBC+2CH,22+2CH,CH1,AHACCH2(1)+1,即:当PAB45°时,AH的长为1或+1【例题5】阅读下列材料,并完成相应的任务托勒密定理:托勒密(Ptolemy)(公元90年公元168年),希腊著名的天文学家,他的要著作天文学大成被后人称为“伟大的数学书”,托勒密有时把它叫作数学文集,托勒密从书中摘出并加以完善,得到了著名的托勒
14、密(Ptolemy)定理托勒密定理:圆内接四边形中,两条对角线的乘积等于两组对边乘积之和已知:如图1,四边形ABCD内接于O,求证:ABCD+BCADACBD下面是该结论的证明过程:证明:如图2,作BAECAD,交BD于点EABEACDABEACDABCDACBEACBADE(依据1)BAECADBAE+EACCAD+EAC即BACEADABCAED(依据2)任务:(1)请继续完成上面的证明过程,并回答上述过程中的“依据1”和“依据2”分别是什么(2)当圆内接四边形ABCD是矩形时,托勒密定理就是我们非常熟知的一个定理: (3)如图3,四边形ABCD内接于O,AB3,AD5,BAD60
15、6;,点C为的中点,求AC的长【解析】(1)ABCAEDADBCACEDABCD+ADBCAC(BE+ED)ABCD+ADBCACBD上述证明过程中的“依据1”是同弧所对的圆周角相等“依据2”是两角分别相等的两个三角形相似(2)当圆内接四边形ABCD是矩形时,则ABCD,ADBC,ACBD,ABCD+ADBCACBD,AB2+AD2BD2,托勒密定理就是我们非常熟知的一个定理:勾股定理,故答案为勾股定理(3)连接BD,作CEBD于E四边形ABCD是圆内接四边形,BAD+BCD180°,BAD60°,BCD120°,CDCB,CDB30°,在RtCDE中,
16、cos30°,DECD,BD2DECD,由托勒密定理:ACBDADBC+CDAB,ACCD3CD+5CD,AC,答:AC的长为【变式5-1】问题探究:(1)已知:如图,ABC中请你用尺规在BC边上找一点D,使得点A到点BC的距离最短(2)托勒密(Ptolemy)定理指出,圆的内接四边形两对对边乘积的和等于两条对角线的乘积如图,P是正ABC外接圆的劣弧BC上任一点(不与B、C重合),请你根据托勒密(Ptolemy)定理证明:PAPB+PC问题解决:(3)如图,某学校有一块两直角边长分别为30m、60m的直角三角形的草坪,现准备在草坪内放置一对石凳及垃圾箱在点P处,使P到A、B、C三点的
17、距离之和最小,那么是否存在符合条件的点P?若存在,请作出点P的位置,并求出这个最短距离(结果保留根号);若不存在,请说明理由【解析】(1)利用尺规作图,过点A作BC的垂线,交BC于D,则点D即为所求;(2)由托勒密定理得,PABCPBAC+PCAB,ABC为正三角形,ABBCAC,PABCPBBC+PCBC,PAPB+PC;(3)以BC为边作正BCD,使点D与点A在BC两侧,作BCD的外接圆,连接AD交圆于P,连接PB,作DEAC交AC的延长线于E,则点P即为所求,由(2)得,PDPB+PC,P到A、B、C三点的距离之和DA,且距离之和最小,CDBC30,DCEBCEBCD30°,D
18、ECD15,由勾股定理得,CE15,则AD30,答:P到A、B、C三点的距离之和最小值为30m【例题6】如图,在RtABC中,以下是小亮探究与之间关系的方法:sinA,sinB,c,c,根据你掌握的三角函数知识在图的锐角ABC中,探究、之间的关系,并写出探究过程【解析】,理由为:过A作ADBC,BEAC,在RtABD中,sinB,即ADcsinB,在RtADC中,sinC,即ADbsinC,csinBbsinC,即,同理可得,则【变式6-1】观察与思考:阅读下列材料,并解决后面的问题在锐角ABC中,A、B、C的对边分别是a、b、c,过A作ADBC于D(如图(1),则,即ADcsinB,ADbs
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