2023年中考数学压轴题31三角形与新定义综合问题(教师版含解析).pdf
《2023年中考数学压轴题31三角形与新定义综合问题(教师版含解析).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年中考数学压轴题31三角形与新定义综合问题(教师版含解析).pdf(58页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用)专题31三角形与新定义综合问题典例剖析_ _ _ _ _ _ _ _ _ _【例1】(2 0 2 2淮安区模拟)我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做底角的邻对(c a),如 图1,在 A B C中,A B=A C,底角NB的 邻 对 记 作 这 时 点 8=底边二匹.容腰 A B易知道一个角的大小与这个角的邻对值是一一对应的,根据上述角的邻对的定义,解下列问题:(1)ca n 30=_如_,若 ca B=l,则 N B=60 .(2)如图 2,在A B C 中,A B=A C,ca B=旦,SAABC=4 8,求A B C 的周长.AB
2、 C B 皿 0图1 图2【分析】(1)根据定义,要求或3 0。的值,想利用等腰三角形的三线合一性质,想到过点4作A O _ L 8C,垂足为O,根据N 8=3 0 ,可得:B D=AB,再利用等腰三角形2的三线合一性质,求出8 c即可解答,根据定义,ca n B=l,可得底边与腰相等,所以这个等腰三角形是等边三角形,从而得N8=60 :(2)根据定义,想利用等腰三角形的三线合一性质,想到过点A作A O L 8 C,垂足为。,ca n B=,所以设8c=8x,A B=5 x,然后利用勾股定理表示出三角形的高,再利用SA5ABC=4 8,列出关于x的方程即可解答.【解答】解:(1)如图:过点A作
3、垂足为。,:.BC=2BD,VZB=30,:.BD=ABcos300=返 48,2:.BC=2BD=MAB,.can30=幽=愿 杷=愿,A B A B若 canB=1,BC=AB,U:AB=AC.;AB=BC=AC,.ABC是等边三角形,:.ZB=60,故答案为:A/3,60;(2)过点A作垂足为),:canB=3,5.B C=8 而 后 ,设 BC=8JG AB=5xtAB=AC,ADBC,/.BD=BC=4xf2.AO=JA B2_BD2=3X,*.*&ABC=48,:.BCAD=48,2,8x*3x=48,2x2:=4,:.x=2(负值舍去),.x=2,.*.A B=A C=1 0,B
4、C=16,,A B C的周长为3 6,答:A B C的周长为3 6.【例 2】(2 0 2 2 柯城区校级三模)定义:若三角形的一条边上的高线与这条边相等,则称这个三角形为 标准三角形”.如:在A B C,CD _ L A B 于 点。,A B C D,则 A B C为标准三角形.【概念感知】判断:对的打“J”,错的打“X”.(1)等腰直角三角形是标准三角形.J(2)顶角为3 0 的等腰三角形是标准三角形.X【概念理解】若一个等腰三角形为标准三角形,则此三角形的三边长之比为 1:1:料 或 赤:瓜2 .【概念应用】(1)如图,若AABC 为标准三角形,于点。,A B=C D=,求 C 4+C
5、B 的最小值.(2)若一个标准三角形的其中一边是另一边的代倍,求最小角的正弦值.【分析】【概念感知】(1)根据等腰直角三角形的两条直角边互相垂直且相等,即可判断;(2)作出图形,分别对底边上的高和腰上的高进行讨论,即可求解;【概念理解】当 A B C是等腰直角三角形时,A C:A B:8 c=1:1:&;当 4B C是等腰三角形,AB=AC,AE1BC,AE=BC,B E=x,则 A E=2 x,求出 则 A 8:A C:B C ys:A/5:2;【概念应用】(1)过 C 点作4 8 的平行线,作 4 点关于该平行线的对称点4,连接AB,当A 、B、C 三点共线时,AC+BC=AB,此时A C
6、+B C 的值最小,求出4 8 即可;(2)分两种情况讨论:当A C=4 5 A B时,A C=y/5 C D,过 点B作B E 1 A C交 于E,设 C O=AB=m 则由等积法求出B E=。,用勾股定理分别求出AD=2a,5BD=a,B C=&a,则可求 s in/8 C E=-;当 B C=A 8 时,8C=F。C,过点8 作 8EJ_AC交于E,设 C O=A 8=a,则 8c=&a,由勾股定理分别求出8。=2小A D=3,A C=m”,再由等积法求出3 E=H“,即可求sinNBCE=Y2.10 10【解答】解:【概念感知】(1)如 图 1:等腰直角三角形ABC中,ABAC,:AB
7、=AC,等腰直角三角形是标准三角形,故答案为:J;(2)如图 2,在等腰三角形 ABC 中,ZBAC=30,AB=AC,CD1AB,V ZA=30,:.C D=A C,2:CA=AB,:.CD=AB,2.ABC不是标准三角形;如图3,在等腰三角形ABC中,/84C=30,AB=AC,AELBC,此时AEBC,.A8C不是标准三角形;故答案为:X;【概念理解】如 图 1,当A8C是等腰直角三角形时,A C:A B:B C=:I:&;如图4,当ABC是等腰三角形,AB=AC,AEVBC,AE=BC,:.B E=E C=2 8 C=L E,2 2设 B E=x,则 4E=2x,在 RtZXABE 中
8、,AB=y/5x,:.AB:A C:B C=8 A/5:2;故答案为:i:i:,或VB:2;【概念应用】(1)如图5,过 C 点作A 8 的平行线,作 A 点关于该平行线的对称点4,连接8,当4、B、C 三点共线时,AC+BCAB,此时AC+3C的值最小,:AB=CD=,:.AA=2,在 RtzABA中,AB=j5,.C+B C 的最小值为 代:(2)在ABC 中,ABCD,AB LCD,:.ACCD,BCCD,:.ACAB,BCAB,.ABC的最小角为NACB,如图 6,当 4 C=/A B 时,AC yfsC D,过点8 作 BE_L4c交于E,设 C O=4B=a,则 AC=Va,:SA
9、BC=XABXCD=XACXBE,2 2;.B E=-a,5在 RtZXACD 中,AD=2a,:.BD=AD-A Ba,在 RtZ8C 中,B C=&a,在 RtZBCE 中,s in/B C E=Y i;10如图7,当 8 C=J 4 8 时,8C=遥。C,过点B 作 BELAC交于E,设 C D=A B=a,则 BC=y/5a,在 RtZBC。中,BD=2a,.AD=3af在 RtZAC 中,AC=V10o,SABC=ABXCD=.XACXBE,2 2能噜在 RtZXBCE 中,sin/B C E=Y:10综上所述:最小角的正弦值 为 亚 或画.10 10E图4图3【例3】(2 0 2
10、0五华区校级三模)爱好思考的小茜在探究两条直线的位置关系查阅资料时,发现了“中垂三角形”,即两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”.如 图(1)、图(2)、图(3)中,A M.B N是A 8 C的中线,A M L B N于点、P,像A 8 C这样的三角形均 为,中垂三角形,.设B C=a,A C=b,A B=c.【特例探究】(1)如图 1,当N相8=45,c=4&时,。=4粕,b=4J 5;如图 2,当N%B=3 0 ,c=2 时,c+b2=2 0 ;【归纳证明】(2)请你观察(1)中的计算结果,猜想/、庐、?三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图3证明你的结论.【拓展证明】(3)如图4
11、,在团A B C D中,F分别是A。、B C的三等分点,且A =3A E,BC=3BF,连接 A F、BE、C E,且 B _ L CE 于 E,A尸与 B E 相交点 G,A D=3娓,A B=3,求 A F的长.【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质分别求出出、P B,根据三角形中位线定理得到M N/AB,根据相似三角形的性质分别求出PM、P N,根据勾股定理计算即可;(2)连接MN,设PN=x,P M y,利用勾股定理分别用x、y 表示出a、b、c,得到答案;(3)取 A8 的中点H,连 接 并 延 长 交 D 4 的延长线于点P,证明 48F 为“中垂三角形”,根 据(2)中结论计算即
12、可.【解答】解:(1)在 R t Z A P 8 中,N B 4B=45,c=J5,则 PA=PB=-=-c=A,2V M.N分别为CB、C A的中点,:.MN=LAB=2近,MN/AB,2:.APBsAMPN,.P N一 -_ P M ,-_-M N-_ 1,P B P A A B 2:.PM=PN=2,BM=7PB2+PM2=2 遥,.,.a=2BM=4ys,同理:b2AN4y5如图2,连接MM在 R t Z A P 8 中,Z B 4B=3O ,c=2,2附 c2_ p g2 V s ,:.PN=L,2知=返_,2 2.8M=PB2+PM2=9,A/V=7P A2+P N2=2/11,b
13、yj 13),/+庐=20,故答案为:4/5;4/5;20;(2)a2+h2=5c2,理由如下:如图3,连接A/N,设 P N=x,P M=y,则 PB=2PN=2x,RA=2PM=2y,B W=pB2+pH2=4 x2+y2,A/V=V P A2+P N2=V x2+4y21a=2 4 J +y 2,=2,J +4y2,,/+12=2()(7+)2),VC-2=B 42+P B2=4(x2+y2),/.6Z2+Z?2=5C2;(3)取A B 的中点,连接/并延长交D A 的延长线于点P,/四边形ABCD为平行四边形,:.AD/BC,AD=BC,:.AHPsXBHF,A P _ A H -,丽
14、 丽,;AP=BF,VAD=3AEf BC=3BF,4拉=3 ,:.AE=BF=娓,:.PE=FC,:.四边形PFCE为平行四边形,V B E 1CE,:BGIFH,AE/BF,AE=BF,;AG=GF,A 3尸为“中垂三角形”,产=58尸 2,即 3)+A 产=5 X(V 5)2,解得:AF=4.图3【例4】(20 20岳麓区校级二模)定义:在 4B C中,若有两条中线互相垂直,则称a A B C为中垂三角形,并且把A B2+B C2+CA2叫做A B C的方周长,记作L,即L=A B2+B C2+CA2.(1)如 图1,已知 A B C是中垂三角形,BD,A E分别是A C,B C边上的中
15、线,若A C=B C,求证:A O B是等腰直角三角形;(2)如图2,在中垂三角形A B C中,AE,8。分别是边B C,A C上的中线,且于点O,试探究a A B C的方周长L与A B?之间的数量关系,并加以证明;(3)如图3,已知抛物线y=-a x 2 2 a x-2 a与x轴正半轴相交于点A,与y轴相交16 4于点B,经过点B的直线与该抛物线相交于点C,与x轴负半轴相交于点D,且BD=CD,连接A C交y轴于点E.求证:A B C是中垂三角形;若 A B C为直角三角形,求A A B C的方周长乙的值.【分析】(1)先利用&45证明4 8 4 g 2 4 8 然后根据 A 8C是中垂三角
16、形即可证明;(2)先判断出A C=2A ,B C=2B E,再利用勾股定理,即可得出结论;(3)利用二次函数先求出点8、点4和 点C的坐标,然后根据点4和 点C的坐标确定E是A C的中点,最后根据中垂三角形的定义即可证明;先由点 A (4,0),B(0,-2a),C(-4,2 a)的坐标得到履8=上“,kAc=-a,2 4kBC=-a,然后分情况讨论即可求解;或结合射影定理分情况讨论进行求解即可.【解答】(I)证明:AC=BC,BD,A E分别是A C,8 c边上的中线,:.AD=BE,NBAD=NABE,:.BAD安lkB E(S A S),:.NABD=NBAE,:.OA=OB.A B C
17、是中垂三角形,B.AC=BC,:.ZAOB=90,.A O B是等腰直角三角形.(2)L=6AB2.证明:如图,连接:AE,8。分别是边8C,A C上的中线,:.AC2AD,BC=2BE,2:.AC2=4AD2,B d=4B烂,D E2=AAB2.4在 R t Z 4O 中,40 2=0 42+0 0 2,在 R t Z 80 E 中,BE2=OB2+OE2,:.AC2+BC2 4 (AD2+BE2)=4(O/A2+O D2+O B2+O E2)=4(AB2+DE2)4 kAEp-+AB1)4=5AB2,:.L=AB2+AC2+BC2=AB2+5AB2=6AB2.(3)证明:在 y=-a x
18、2 ax-2a 中,当 x=0 时,y=-2”,16 4二点 B(0,-2a).y=0 时,-a x2-4-ax-2a=0,16 4整理得 3,-4 x-32=0,解得x i=-(舍),X2=4,3.点 A(4,0).,:BD=CD,y c-yB=2a,将 y2a 代人-ax2-ax2a,16 4解得 X l=2 g (舍),X2=-4,3:.C(-4,2a).由点A(4,0),C(-4,2 a)可知,E 是AC的中点.又,:BD=CD,:.AD,8E都是ABC的中线.又,./AOB=90,:.ADLBE,.A8C是中垂三角形.解法一:由点 A(4,0),B(0,-2a),C(-4,2 a)可
19、得 kAB=a,kAC=-24kBC-a,V ZC ZAOB,NCW900.当 NABC=90 时,kABkBC=-h解得a=(负值舍去),点 8(0,-2 V 2),:.L=6AB2=6X24=44.当N8AC=90 时,kAB-kcA=-L解得4=2五 (负值舍去),:.点 B(0,-4 折,.,.L=6A B2=6X 48=288.综上所述,A 8C的方周长L的值为144或 288.解法二:由点 A (4,0),8(0,-2a),C(-4,2a),.点。是 BC 的中点,点 E是 AC 的中点,:.点 D(-2,0),E(0,a).:Z C 5 4),N A B C=5 4 .求出N B
20、 P C的度数.(用含,的式子表示)【分析】(1)分 B 是邻45的三分线和8。是邻BC的三分线两种情况解答即可;(2)由N 8 PC=i 4 0 ,得NPBC+NPCB=40 ,故A./A B C+l/A C B=4 0 ,可 得/3 3A B C+Z A C B=120,从而 N A=6 0 ;(3)分四种情况分别解答即可.【解答】解:(1)当 8 是“邻 48三分线”时,/A 8 O=2/A 8 C=1 5 ,3则N 8 D C=N A 8 D+/4=1 5 +8 0 =9 5 ,当 B D 是“邻 B C 三分线”时,NABD=2乙4 8 c=3 0 ,3则C=N A B D +N A
21、=3 0 +8 0 =1 1 0 ,综上所述,N8Q C的度数为9 5 或 1 1 0 ;(2)V Z B P C=1 4 0 ,A ZPB C+ZPC B=4 0 ,BP,C P分别是NA3C的邻8c三分线和NAC3的邻BC三分线,:.ZPBC=ZABC,ZPCB=ZACB,3 3.二/ABC+NACB=40。,3 3ZABC+ZACB=120,乙4=60;(3)如图:V Z A=mc,NABC=54,ZACD=(w+54)0,当BP是邻4 8的三等分线,AP是邻AC的三等分线时,N P B C=2/4 B C=3 6。,ZP C D=ZA C D (2?+36),3 3 3/.ZBPC=Z
22、PCD-ZP B C=m ;3 当BP是邻A B的三等分线,A P是邻C D的三等分线时,N P B C=Z/A B C=36,ZPCD=AZACD=(Xn+18),3 3 3/.ZBPC=ZPCD-ZPBC=(in-18);3 当BP是邻BC的三等分线,AP是邻A C的三等分线时,ZPBC=ZA B C=,N P C D=2/A C D=(2m+36),3 3 3/.ZBPC=ZPCD-ZPBC=(2 m+18);3 当BP是邻BC的三等分线,A P是邻CD的三等分线时,/P 8 C=N4BC=18,Z P C D Z A C D=(上?+18),3 3 3A ZBPC=ZPCD-ZPBC=
23、m;3综上所述,/B P C度数为21或上S -18或2m+18或工?.3 3 3 3A3.(2022春石嘴山校级期末)问题情境我们知道:在平面直角坐标系中有不重合的两点A (xi,y i)和点B (必y2),若xi=x2,则A 8y轴,且线段A B的长度为|y i-*|;若y i=,则A B x轴,且线段A B的长度为 拓展现在,若规定:平面直角坐标系中任意不重合的两点M(X I,y i)、N(X 2,”)之间的折线距离为 N)=|xi -x2+yi-J 2|.例如:图中,点 M(-1,1)与点 N(l,-2).之间的折线距离 d CM,N)=|-I-1|+|1-(-2)|=2+3=5,应用
24、解决下列问题:(1)已知点 E(3,2),点 F(l.-2),求 d(E,F)的值;(2)已知点 E(3,1),H (-1,),若 d(E,H)=6,求 的 值;(3)已知点P(3,4),点。在y轴上,。为坐标系原点,且 OPQ的面积是4.5,求d(P,。)的值.I-i-一i ii-i-r-i i ii-i-r-r r -一 -n 一 r 一 r-rriiir-in-ir-154 一B 一r r-一ririririr)ri-ri-ni ri-r ri ri ri-ri r)-ri ri i-一i i-一i i-一)L1r-ir-*ir-k-a-4 一-rk1ninirit-2 ni ri-ri
25、1 ri ri ri4-1-1 1-1-1 1-一1Al备用图【分析】(1)根 据 折 线 距 离 为N)=田-X 2|+|y i-”|计算即可;(2)根据折线距离为d (A f,N)=|xi -X 2|+|y i -y 2|,构建方程求解即可;(3)设Q(0,m),利用三角形的面积公式求出桁的值,再根据折线距离为d(M,N)=|x i -X 2|+|y i -计算即可求解.【解答】解:(1);点E(3,2),点 尸(1,-2),:.d(,尸)=|3-1|+|2-(-2)|=6;(2):E(3,1),W (-1,n),d(,H)=6,:.d(,H)=|3-(-1)|+|l-川=6,解得:=-1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2023 年中 数学 压轴 31 三角形 定义 综合 问题 教师版 解析
限制150内