
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文檔簡介
中考動(dòng)點(diǎn)專題所謂“動(dòng)點(diǎn)型問題”是指題設(shè)圖形中存在一個(gè)或多個(gè)動(dòng)點(diǎn),它們在線段、射線或弧線上運(yùn)動(dòng)的一類開放性題目.解決這類問題的要點(diǎn)是動(dòng)中求靜,靈便運(yùn)用相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題.要點(diǎn):動(dòng)中求靜.數(shù)學(xué)思想:分類思想函數(shù)思想方程思想數(shù)形結(jié)合思想轉(zhuǎn)變思想重視對(duì)幾何圖形運(yùn)動(dòng)變化能力的觀察從變換的角度和運(yùn)動(dòng)變化來研究三角形、四邊形、函數(shù)圖像等圖形,經(jīng)過“對(duì)稱、動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)”等研究手段和方法,來研究與發(fā)現(xiàn)圖形性質(zhì)及圖形變化,在解題過程中浸透空間見解和合情推理。選擇基本的幾何圖形,讓學(xué)生經(jīng)歷研究的過程,以能力立意,觀察學(xué)生的自主研究能力,促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.圖形在動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中觀察圖形的變化情況,需要理解圖形在不一樣地址的情況,才能做好計(jì)算推理的過程。在變化中找到不變的性質(zhì)是解決數(shù)學(xué)“動(dòng)點(diǎn)”研究題的基本思路,這也是動(dòng)向幾何數(shù)學(xué)問題中最核心的數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)。二期課改后數(shù)學(xué)卷中的數(shù)學(xué)壓軸性題正漸漸轉(zhuǎn)向數(shù)形結(jié)合、動(dòng)向幾何、著手操作、實(shí)驗(yàn)研究等方向發(fā)展.這些壓軸題題型眾多、題意創(chuàng)新,目的是觀察學(xué)生的解析問題、解決問題的能力,內(nèi)容包括空間見解、應(yīng)企圖識(shí)、推理能力等.從數(shù)學(xué)思想的層面上講:(1)運(yùn)動(dòng)見解;(2)方程思想;(3)數(shù)形結(jié)合思想;(4)分類思想;(5)轉(zhuǎn)變思想等.研究歷年來各區(qū)的壓軸性試題,就能找到今年中考數(shù)學(xué)試題的熱點(diǎn)的形成和命題的動(dòng)向,它有利于我們教師在授課中研究對(duì)策,掌握方向.只的這樣,才能更好的培養(yǎng)學(xué)生解題涵養(yǎng),在素質(zhì)教育的背景下更明確地表現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)向.本文擬就壓軸題的題型背景和區(qū)分度測量點(diǎn)的存在性和區(qū)分度小題辦理手法提出自己的見解.專題一:成立動(dòng)點(diǎn)問題的函數(shù)解析式函數(shù)揭穿了運(yùn)動(dòng)變化過程中量與量之間的變化規(guī)律,是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容.動(dòng)點(diǎn)問題反響的是一種函數(shù)思想,由于某一個(gè)點(diǎn)或某圖形的有條件地運(yùn)動(dòng)變化,引起未知量與已知量間的一種變化關(guān)系,這類變化關(guān)系就是動(dòng)點(diǎn)問題中的函數(shù)關(guān)系.那么,我們怎樣成立這類函數(shù)解析式呢?下面結(jié)合中考試題舉例解析.一、應(yīng)用勾股定理成立函數(shù)解析式例1(2000年·上海)如圖1,在半徑為6,圓心角為90°的扇形OAB的弧AB上,有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)P,PH⊥OA,垂足為H,△OPH的重心為G.當(dāng)點(diǎn)P在弧AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),線段GO、GP、GH中,有無長度保持不變的線段?若是有,請指出這樣的線段,并求出相應(yīng)的長度.(2)設(shè)PHx,GPy,求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫出函數(shù)的定義域(即自變量x的取值范圍).(3)若是△PGH是等腰三角形,試求出線段PH的長.BPNyGxOMHA圖1解:(1)當(dāng)點(diǎn)P在弧AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),OP保持不變,于是線段GO、GP、GH中,有長度保持不變的線段,這條線段是GH=2NH=21OP=2.3321OH1(2)在Rt△POH中,OHOP2PH236x2,∴MH36x2.22在Rt△MPH中,.∴y=GP=2MP=1363x2(0<x<6).3△PGH是等腰三角形有三種可能情況:①GP=PH時(shí),1x2x,解得x6.經(jīng)檢驗(yàn),x6是原方程的根,且吻合題意.3②GP=GH時(shí),1363x22,解得x0.經(jīng)檢驗(yàn),x0是原方程的根,但不吻合題意.3PH=GH時(shí),x2.綜上所述,若是△PGH是等腰三角形,那么線段PH的長為6或2.二、應(yīng)用比率式成立函數(shù)解析式例2(2006年·山東)如圖2,在△ABC中,AB=AC=1,點(diǎn)D,E在直線BC上運(yùn)動(dòng).設(shè)BD=x,CE=y.若是∠BAC=30°,∠DAE=105°,試確定y與x之間的函數(shù)解析式;(2)若是∠BAC的度數(shù)為,∠DAE的度數(shù)為,當(dāng),滿足怎樣的關(guān)系式時(shí),(1)中y與x之間的函數(shù)解析式還成立?試說明原由.ADEBC圖2解:(1)在△ABC中,∵AB=AC,∠BAC=30°,∴∠ABC=∠ACB=75°,∴∠ABD=∠ACE=105°.∵∠BAC=30°,∠DAE=105°,∴∠DAB+∠CAE=75°,又∠DAB+∠ADB=∠ABC=75°,∴∠CAE=∠ADB,∴△ADB∽△EAC,
∴
AB
BD
,CE
AC∴
1
x
,
∴y
1
.y1
x(2)由于∠DAB+∠CAE=,又∠DAB+∠ADB=∠ABC=90,且2F函數(shù)關(guān)系式成立,∴90=,整理得90.B22當(dāng)90時(shí),函數(shù)解析式y(tǒng)1P成立.2xD例3(2005年·上海)如圖3(1),在△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3.點(diǎn)O是邊AC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),以點(diǎn)O為圓心作半圓,與邊AB相切于點(diǎn)D,CA交線段OC于點(diǎn)E.作EP⊥ED,交射線AB于點(diǎn)P,交射線CB于點(diǎn)F.3(1)EO(1)求證:△ADE∽△AEP.P(2)設(shè)OA=x,AP=y,求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫出它的定B義域.F(3)當(dāng)BF=1時(shí),求線段AP的長.DCEAO3(2)解:(1)連接OD.依照題意,得OD⊥AB,∴∠ODA=90°,∠ODA=∠DEP.又由OD=OE,得∠ODE=∠OED.∴∠ADE=∠AEP,∴△ADE∽△AEP.(2)∵∠ABC=90°,AB=4,BC=3,∴AC=5.∵∠ABC=∠ADO=90°,∴OD∥BC,∴ODx,ADx,3545∴OD=3x,AD=4x.∴AE=x3x=8x.555584∵△ADE∽△AEP,∴AEADxx16x(0x25,∴55.∴y).APAEy858x5當(dāng)BF=1時(shí),①若EP交線段∵∠ADE=∠AEP,∴∠F=∠PDE,
CB的延長線于點(diǎn)F,如圖3(1),則CF=4.∴∠PDE=∠PEC.∵∠FBP=∠DEP=90°,∠FPB=∠DPE,∴∠F=∠FEC,∴CF=CE.∴5-8x=4,得x5.可求得y2,即AP=2.58②若EP交線段CB于點(diǎn)F,如圖3(2),則CF=2.近似①,可得CF=CE.∴5-8x=2,得x15.58可求得y6,即AP=6.綜上所述,當(dāng)BF=1時(shí),線段AP的長為2或6.三、應(yīng)用求圖形面積的方法成立函數(shù)關(guān)系式例4(2004年·上海)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=22,⊙A的半徑為1.若點(diǎn)O在BC邊上運(yùn)動(dòng)(與點(diǎn)B、C不重合),設(shè)BO=x,△AOC的面積為y.(1)求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫出函數(shù)的定義域.A以點(diǎn)O為圓心,BO長為半徑作圓O,求當(dāng)⊙O與⊙A相切時(shí),AOC的面積.BOHC圖8解:(1)過點(diǎn)A作AH⊥BC,垂足為H.∵∠BAC=90°,AB=AC=22,∴BC=4,AH=1BC=2.∴OC=4-x.1OCAH,2∵SAOC∴yx4(0x4).2(2)①當(dāng)⊙O與⊙A外切時(shí),在Rt△AOH中,OA=x1,OH=2x,∴(x1)222(2x)2.解得x7.6此時(shí),△AOC的面積y=47176.6②當(dāng)⊙O與⊙A內(nèi)切時(shí),在Rt△AOH中,OA=x1,OH=x2,∴(x1)222(x2)2.解得x7.271此時(shí),△AOC的面積y=4.22綜上所述,當(dāng)⊙O與⊙A相切時(shí),△AOC的面積為17或1.62專題二:動(dòng)向幾何型壓軸題動(dòng)向幾何特點(diǎn)----問題背景是特別圖形,觀察問題也是特別圖形,所以要掌握好一般與特其他關(guān)系;解析過程中,特別要關(guān)注圖形的特點(diǎn)(特別角、特別圖形的性質(zhì)、圖形的特別地址。)動(dòng)點(diǎn)問題素來是中考熱點(diǎn),近幾年觀察研究運(yùn)動(dòng)中的特別性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四邊形、梯形、特別角或其三角函數(shù)、線段或面積的最值。下面就此問題的常有題型作簡單介紹,解題方法、要點(diǎn)賜予點(diǎn)撥。一、以動(dòng)向幾何為主線的壓軸題(一)點(diǎn)動(dòng)問題.1.(09年徐匯區(qū))如圖,ABC中,ABAC10,BC12,點(diǎn)D在邊BC上,且BD4,以點(diǎn)D為極點(diǎn)作EDFB,分別交邊AB于點(diǎn)E,交射線CA于點(diǎn)F.(1)當(dāng)AE6時(shí),求AF的長;2)當(dāng)以點(diǎn)C為圓心CF長為半徑的⊙C和以點(diǎn)A為圓心AE長為半徑的⊙A相切時(shí),求BE的長;3)當(dāng)以邊AC為直徑的⊙O與線段DE相切時(shí),求BE的長.此題改編自新教材九上《相似形》(4)例六,典型的一線三角(三等角)問題,試題在原題的基礎(chǔ)上改編出第一小題,當(dāng)E點(diǎn)在AB邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),浸透入圓與圓的地址關(guān)系(相切問題)的存在性的研究形成了第二小題,加入直線與圓的地址關(guān)系(相切問題)的存在性的研究形成了第三小題.區(qū)分度測量點(diǎn)在直線與圓的地址關(guān)系和圓與圓的地址關(guān)系,進(jìn)而利用方程思想來求解.[區(qū)分度性小題辦理手法]1.直線與圓的相切的存在性的辦理方法:利用d=r成立方程.2.圓與圓的地址關(guān)系的存在性(相切問題)的辦理方法:利用d=R±r(
R
r
)成立方程.3.解題的要點(diǎn)是用含
x的代數(shù)式表示出相關(guān)的線段
.[
略解]解:(1)證明CDF∽EBD∴CFCD,代入數(shù)據(jù)得CF8,∴AF=2BDBE(2)設(shè)BE=x,則dAC10,AE10x,利用(1)的方法CF32,32x相切時(shí)分外切和內(nèi)切兩種情況考慮:外切,1010,x42;xx32,x10217.0x10內(nèi)切,1010xx∴當(dāng)⊙C和⊙A相切時(shí),BE的長為42或10217.(3)當(dāng)以邊AC為直徑的⊙O與線段DE相切時(shí),BE20.3類題⑴一個(gè)動(dòng)點(diǎn):09楊浦25題(四月、五月)、09靜安25題、⑵兩個(gè)動(dòng)點(diǎn):09閘北25題、09松江25題、09盧灣25題、09青浦25題.(二)線動(dòng)問題在矩形ABCD中,AB=3,點(diǎn)O在對(duì)角線AC上,直線l過點(diǎn)O,且與AC垂直交AD于點(diǎn)E.(1)若直線l過點(diǎn)B,把△ABE沿直線l翻折,點(diǎn)A與矩形ABCD的對(duì)稱中心A'重合,求BC的長;(2)若直線l與AB訂交于點(diǎn)F,且AO=1AC,設(shè)AD的長為x,五邊形4lBCDEF的面積為S.①求S關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并指出x的取值范圍;AED3②研究:可否存在這樣的x,以A為圓心,以x長為半徑的圓與O4′直線l相切,若存在,央求出x的值;若不存在,請說明原由.ABC[題型背景和區(qū)分度測量點(diǎn)]此題以矩形為背景,結(jié)合軸對(duì)稱、相似、三角等相關(guān)知識(shí)編制獲得.第一小題核查了學(xué)生軸對(duì)稱、矩形、勾股定理三小塊知識(shí)內(nèi)容;當(dāng)直線l沿lAB邊向上平移時(shí),研究面積函數(shù)解析式為區(qū)分測量點(diǎn)一、加入直線與圓的AED地址關(guān)系(相切問題)的存在性的研究形成了區(qū)分度測量點(diǎn)二.O[區(qū)分度性小題辦理手法]1.找面積關(guān)系的函數(shù)解析式,規(guī)則圖形套用公式或用割補(bǔ)法,不規(guī)則圖形用割補(bǔ)法.F2.直線與圓的相切的存在性的辦理方法:利用d=r成立方程.BC3.解題的要點(diǎn)是用含x的代數(shù)式表示出相關(guān)的線段.[略解]∵A’是矩形ABCD的對(duì)稱中心∴A’B=AA’=1AC2∵AB=A’B,AB=3∴AC=6BC33(2)①ACx29,AO1x29,AF1(x29),AEx294124x∴SAEF1AEAF(x29)2,S3x(x29)2296x96xSx4270x281(3x33)96x②若圓A與直線l相切,則x31x29,x10(舍去),x28∵x283∴4455不存在這樣的x,使圓A與直線l相切.[類題]09虹口25題.(三)面動(dòng)問題如圖,在
ABC中,
AB
AC
5,BC
6,D、E分別是邊
AB、AC上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)(
D不與
A、B重合),且保持(1)試求(2)當(dāng)邊
DE∥BC,以DE為邊,在點(diǎn)A的異側(cè)作正方形ABC的面積;FG與BC重合時(shí),求正方形DEFG的邊長;
DEFG
.(3)設(shè)
AD
x,
ABC與正方形
DEFG
重疊部分的面積為
y,試求
y關(guān)于
x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出定義域;(4)當(dāng)
BDG是等腰三角形時(shí),請直接寫出
AD的長.[題型背景和區(qū)分度測量點(diǎn)]此題改編自新教材九上《相似形》(4)例七,典型的共角相似三角形問題,試題為了形成坡度,在原題的基礎(chǔ)上改編出求等腰三角形面積的第一小題,當(dāng)D點(diǎn)在AB邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),正方形DEFG整體動(dòng)起來,GF邊落在BC邊上時(shí),恰好和教材中的例題對(duì)應(yīng),能夠說是相似三角形對(duì)應(yīng)的小高比大高=對(duì)應(yīng)的小邊比大邊,探望正方形和三角形的重疊部分的面積與線段AD的關(guān)系的函數(shù)解析式形成了第三小題,依舊屬于面積類習(xí)題來設(shè)置區(qū)分測量點(diǎn)一,用等腰三角形的存在性來設(shè)置區(qū)分測量點(diǎn)二.[區(qū)分度性小題辦理手法]1.找到三角形與正方形的重疊部分是解決此題的要點(diǎn),如上圖
3-1、3-2
重疊部分分別為正方形和矩形包括兩種情況.2.正確的抓住等腰三角形的腰與底的分類,如上圖3-3、3-4、3-5用方程思想解決.3.解題的要點(diǎn)是用含x的代數(shù)式表示出相關(guān)的線段.[略解]解:(1)SABC12.(2)令此時(shí)正方形的邊長為a,則a4a,解得a12.645236x2,(3)當(dāng)0x2時(shí),y6x525當(dāng)2x5時(shí),y6x45x24x24x2.555254)AD125,25,20.73117[類題]改編自09奉賢3月考25題,將條件(2)“當(dāng)點(diǎn)M、N分別在邊BA、CA上時(shí)”,去掉,同時(shí)加到第(3)題中.已知:在△中,=,∠=30o,=6,點(diǎn)D在邊上,F(xiàn)ABCABACBBCBC點(diǎn)E在線段DC上,DE=3,△DEF是等邊三角形,邊DF、EFAN與邊BA、CA分別訂交于點(diǎn)M、N.M(1)求證:△BDM∽△CEN;(2)設(shè)=,△與△重疊部分的面積為y,求y關(guān)BDECBDxABCDEF于x的函數(shù)解析式,并寫出定義域.3)當(dāng)點(diǎn)M、N分別在邊BA、CA上時(shí),可否存在點(diǎn)D,使以M為圓心,BM為半徑的圓與直線EF相切,如果存在,央求出x的值;如不存在,請說明原由.例1:已知⊙O的弦AB的長等于⊙O的半徑,點(diǎn)C在⊙O上變化(不與A、B)重合,求∠ACB的大小.解析:點(diǎn)C的變化可否影響∠ACB的大小的變化呢?我們不如將點(diǎn)C改變一下,怎樣變化呢?可能在優(yōu)弧AB上,也可能在劣弧AB上變化,顯然這兩者的結(jié)果不一樣樣。那么,當(dāng)點(diǎn)C在優(yōu)弧AB上變化時(shí),∠ACB所對(duì)的弧是劣弧AB,它的大小為劣弧AB的一半,所以很自然地想到它的圓心角,連接AO、BO,則由于AB=OA=OB,即三角形ABC為等邊三角形,則∠AOB=600,則由同弧所對(duì)的圓心角與圓周角的關(guān)系得出:∠1ACB=2
∠AOB=300,優(yōu)弧
當(dāng)點(diǎn)C在劣弧AB上變化時(shí),∠ACB所對(duì)的弧是優(yōu)弧AB,它的大小為優(yōu)弧AB的一半,由∠AOB=600得,AB的度數(shù)為3600-600=3000,則由同弧所對(duì)的圓心角與圓周角的關(guān)系得出:∠ACB=1500,所以,此題的答案有兩個(gè),分別為300或1500.反思:此題經(jīng)過點(diǎn)C在圓上運(yùn)動(dòng)的不確定性而引起結(jié)果的不唯一性。進(jìn)而需要分類談?wù)?。這樣由點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)變化性而引起的分類談?wù)撛诮忸}中經(jīng)常出現(xiàn)。變式1:已知△ABC是半徑為2的圓內(nèi)接三角形,若AB23,求∠C的大小.此題與例1的差異可是AB與圓的半徑的關(guān)系發(fā)生了一些變化,其解題方法與上面一致,在三角形AOB11AB3120中,sin2AOBOB2,則2AOB60,即AOB1200,進(jìn)而當(dāng)點(diǎn)C在優(yōu)弧AB上變化時(shí),∠C所對(duì)的弧是劣弧AB,它的大小為劣弧AB的一半,即C600,當(dāng)點(diǎn)C在劣弧AB上變化時(shí),∠C所對(duì)的弧是優(yōu)弧AB,它的大小為優(yōu)弧AB的一半,由∠AOB=1200得,優(yōu)弧AB的度數(shù)為3600-1200=2400,則由同弧所對(duì)的圓心角與圓周角的關(guān)系得出:∠C=1200,所以C600或∠C=1200.變式2:如圖,半經(jīng)為1的半圓O上有兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)A、B,若AB=1,判斷∠AOB的大小可否會(huì)隨點(diǎn)A、B的變化而變化,若變化,求出變化范圍,若不變化,求出它的值。四邊形ABCD的面積的最大值。解:(1)由于AB=OA=OB,所以三角形AOB為等邊三角形,則∠AOB=600,即∠AOB的大小不會(huì)隨點(diǎn)A、的變化而變化。3(2)四邊形ABCD的面積由三個(gè)三角形組成,其中三角形AOB的面積為4,而三角1ODAF1OCBG1(AFBG)形AOD與三角形BOC的面積之和為222,又由梯形1(AFBG)EH的中位線定理得三角形AOD與三角形BOC的面積之和2,要四邊形3ABCD的面積最大,只要EH最大,顯然EH≤OE=2,當(dāng)AB∥CD時(shí),EH=OE,所以3333四邊形ABCD的面積最大值為4+2=4.關(guān)于此題同學(xué)們還可以夠連續(xù)思慮:四邊形ABCD的周長的變化范圍.變式3:如圖,有一塊半圓形的木板,現(xiàn)要把它截成三角形板塊.三角形的兩個(gè)極點(diǎn)分別為A、B,另一個(gè)極點(diǎn)C在半圓上,問怎樣截取才能使截出的三角形的面積最大?要求說明原由(廣州市2000年考題)解析:要使三角形ABC的面積最大,而三角形ABC的底邊AB為圓的直徑為常量,只要大即可。過點(diǎn)C作CD⊥AB于點(diǎn)D,連接CO,由于CD≤CO,當(dāng)O與D重合,CD=CO,所以,當(dāng)CO與AB垂直時(shí),即C為半圓弧的中點(diǎn)時(shí),其三角形ABC的面積最大。此題也能夠先猜想,點(diǎn)C為半圓弧的中點(diǎn)時(shí),三角形ABC的面積最大,故只要另選一個(gè)地址重合),,證明三角形ABC的面積大于三角形ABC1的面積即可。如圖
AB邊上的高最C1(不與
C1
1
1顯然三角形
ABC1的面積
=2AB×C1D,而
C1D<C1O=CO,則三角形
ABC1的面積=2
AB×C1D<2
AB×C1O=三角形ABC的面積,所以,關(guān)于除點(diǎn)
C外的任意點(diǎn)
C1,都有三角形
ABC1的面積小于三角形三角形
ABC的面積,故點(diǎn)C為半圓中點(diǎn)時(shí),三角形
ABC面積最大
.此題還可研究三角形ABC的周長何時(shí)最大的問題。提示:利用周長與面積之間的關(guān)系。要三角形ABC的周長最大,AB為常數(shù),只要AC+BC最大,而(AC+BC)2=AC2+CB2+2AC×BC=AB2+4×ΔABC的面積,所以ABC的面積最大時(shí),AC+BC最大,進(jìn)而ABC的周長最大。從以上一道題及其三個(gè)變式的研究我們不難發(fā)現(xiàn),解決動(dòng)向幾何問題的常有方法有:一、特別探路,一般推證例2:(2004年廣州市中考題第11題)如圖,⊙O1和⊙O2內(nèi)切于A,⊙O1的半徑為3,⊙O2的半BP徑為2,點(diǎn)P為⊙O1上的任一點(diǎn)(與點(diǎn)A不重合),直線PA交⊙O2于點(diǎn)C,PB切⊙O2于點(diǎn)B,則PC的值為36(A)2(B)3(C)2(D)2解析:此題是一道選擇題,給出四個(gè)答案有且只有一個(gè)是正確的,所以能夠取一個(gè)特別地址進(jìn)行研究,當(dāng)點(diǎn)P滿足PB⊥AB時(shí),能夠經(jīng)過計(jì)算得出PB=321222BC×AP=BP×AB,所以ABBP828242BC=AB2BP2168266,BP2BC226在三角形BPC中,PC=3,BP所以,PC=3選(B)BPAP自然,此題還可以夠依照三角形相似得PCBP,即可計(jì)算出結(jié)論。作為一道選擇題,到此已經(jīng)完成,但若是是一道解答題,我們得出的結(jié)論可是一個(gè)特別情況,還要進(jìn)一步證明對(duì)一般情況也成立。例3:如圖,在等腰直角三角形ABC中,斜邊BC=4,OABC于O,點(diǎn)E和點(diǎn)F分別在邊AB、AC上滑動(dòng)并保持AE=CF,但點(diǎn)F不與A、C重合,點(diǎn)E不與B、A重合。判斷OEF的形狀,并加以證明。判斷四邊形AEOF的面積可否隨點(diǎn)E、F的變化而變化,若變化,求其變化范圍,若不變化,求它的值.AEF的面積可否隨著點(diǎn)E、F的變化而變化,若變化,求其變化范圍,若不變化,求它的值。解析:此題結(jié)論很難發(fā)現(xiàn),先從特別情況下手。最特別情況為E、F分別為AB、AC中點(diǎn),顯然有EOF為等腰直角三角形。還可發(fā)現(xiàn)當(dāng)點(diǎn)E與A無量湊近時(shí),點(diǎn)F與點(diǎn)C無量湊近,此時(shí)EOF無量湊近AOC,而AOC為等腰直角三角形,幾種特別情況都能夠得出EOF為等腰直角三角形。一般情況下成立嗎?OE與OF相等嗎?∠EOF為直角嗎?可否證明。若是它們成立,便能夠推出三角形OFC與三角形OEA全等,一般情況下這兩個(gè)三角形全等嗎?不難從題目的條件可得:OA=OC,∠OCF=∠OAE,而AE=CF,則OEA≌ΔOFC,則OE=OF,且∠FOC=∠EOA,所以∠EOF=∠EOA+∠AOF=∠FOC+∠FOA=900,則∠EOF為直角,故EOF為等腰直角三角形。二、著手實(shí)踐,操作確認(rèn)例4(2003年廣州市中考試題)在⊙O中,C為弧AB的中點(diǎn),D為弧AC上任一點(diǎn)(與A、C不重合),則(A)AC+CB=AD+DB(B)AC+CB<AD+DB(C)AC+CB>AD+DB(D)AC+CB與AD+DB的大小關(guān)系不確定解析:此題能夠經(jīng)過著手操作一下,胸襟AC、CB、AD、DB的長度,能夠試一試換幾個(gè)地址量一量,得出結(jié)論(C)例5:如圖,過兩同心圓的小圓上任一點(diǎn)C分別作小圓的直徑CA和非直徑的弦CD,延長CA和CD與大圓分別交于點(diǎn)B、E,則以下結(jié)論中正確的選項(xiàng)是(*)(A)DEAB(B)DEAB(C)DEAB(D)DE,AB的大小不確定解析:此題能夠經(jīng)過重量的方法進(jìn)行,選(B)此題也能夠能夠證明得出結(jié)論,連接DO、EO,則在三角形OED中,由于兩邊之差小于第三邊,則OE—OD<DE,即OB—OA<DE,所以ABED,即DEAB三、成立聯(lián)系,計(jì)算說明例6:如圖,正方形ABCD的邊長為4,點(diǎn)M在邊DC上,且DM=1,N為對(duì)角線AC上任意一點(diǎn),則DN+MN的最小值為.解析:可否將DN和NM進(jìn)行轉(zhuǎn)變,與成立三角形兩邊之和大于第三邊等問題,很自然地想到軸對(duì)稱問題,由于ABCD為正方形,所以連接BN,顯然有ND=NB,則問題就轉(zhuǎn)化為BN+NM的最小值問題了,一般情況下:BN+NM≥BM,只有在B、N、M三點(diǎn)共線時(shí),BN+NM=BM,因此DN+MN的最小值為BM=BC2CM25此題經(jīng)過成立平面上三個(gè)點(diǎn)中組成的三角形中的兩邊之和大于第三邊及共線時(shí)的兩邊之和等于第三邊的特別情況求最小值,最后經(jīng)過勾股定理計(jì)算得出結(jié)論。例7:如圖,在等腰直角三角形ABC中,斜邊BC=4,OABC于O,點(diǎn)E和點(diǎn)F分別在邊AB、AC上滑動(dòng)并保持AE=CF,但點(diǎn)F不與A、C重合,點(diǎn)E不與B、A重合。判斷四邊形AEOF的面積可否隨點(diǎn)E、F的變化而變化,若變化,求其變化范圍,若不變化,求它的值.AEF的面積可否隨著點(diǎn)E、F的變化而變化,若變化,求其變化范圍,若不變化,求它的值。(即例3的第2、第3問)解析:(2)此題的方法很多,其一,能夠成立四邊形AEOF與AE長的函數(shù)關(guān)系式,如設(shè)AE=x,則AF=22x,221OA2xOB而三角形AOB的面積與三角形AOE的面積之比=,而三角形AOB的面積=2,x22x則三角形AOE的面積=2,同理三角形AOF的面積=2,所以四邊形AEOF的面積x(22x)2=2;即AEOF的面積不會(huì)隨點(diǎn)自然,此題也能夠這樣思慮,由于三角形角形AOC的面積相等,而AOC的面積為2,所以值,且為2.此題經(jīng)過成立函數(shù)關(guān)系或相關(guān)圖形之間的關(guān)系較廣泛.
E、F的變化而變化,是一個(gè)定值,且為2.AOE與三角形COF全等,則四邊形AEOF的面積與三AEOF的面積不會(huì)隨點(diǎn)E、F的變化而變化,是一個(gè)定爾后經(jīng)過簡單的計(jì)算得出結(jié)論的方法應(yīng)用比第(3)問,也能夠經(jīng)過成立函數(shù)關(guān)系求得,1x(22x)1(x2)21AEF的面積=22,又x的變化范圍為0x22,由二次函數(shù)知識(shí)得AEF的面積的范圍為:0AEF的面積1.此題也能夠依照三角形AEF與三角形OEF的面積關(guān)系確定AEF的面積范圍:不難證明AEF的面積≤OEF的面積,它們公用邊EF,取EF的中點(diǎn)H,顯然由于OEF為等腰直1EF角三角形,則OH⊥EF,作AG⊥EF,顯然AG≤AH=AG(=2),所以AEF的面積≤OEF的面積,而它們的和為2,所以0AEF的面積1.此題包括的內(nèi)涵十分豐富,還可以夠提出很多問題研究:比方,比較線段EF與AO長度大小等(能夠經(jīng)過A、E、O、F四點(diǎn)在以EF為直徑的圓上得出很多結(jié)論)例8:如圖,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6cm,點(diǎn)P沿AB邊從點(diǎn)A開始向點(diǎn)B以2厘米/秒的速度搬動(dòng);點(diǎn)Q沿DA邊從點(diǎn)D開始向點(diǎn)A以1厘米/秒的速度搬動(dòng)。若是P、Q同時(shí)出發(fā),用t秒表示搬動(dòng)的時(shí)間(0≤t≤6),那么:1)當(dāng)t為什么值時(shí),三角形QAP為等腰三角形?2)求四邊形QAPC的面積,提出一個(gè)與計(jì)算結(jié)果相關(guān)的結(jié)論;3)當(dāng)t為什么值時(shí),以點(diǎn)Q、A、P為極點(diǎn)的三角形與△ABC相似?解析:(1)當(dāng)三角形QAP為等腰三角形時(shí),由于∠A為直角,只能是AQ=AP,成立等量關(guān)系,2t6t,即t2時(shí),三角形QAP為等腰三角形;(2)四邊形QAPC的面積=ABCD的面積—三角形QDC的面積—三角形PBC的面積126112x1(122x)6=22=36,即當(dāng)P、Q運(yùn)動(dòng)時(shí),四邊形QAPC的面積不變。(3)顯然有兩種情況:△PAQ∽△ABC,△QAP∽△ABC,2x122x6由相似關(guān)系得6x6或6x12,解之得x3或x1.2成立關(guān)系求解,包括的內(nèi)容多,能夠是函數(shù)關(guān)系,能夠是方程組或不等式等,經(jīng)過解方程、或函數(shù)的最大值最小值,自變量的取值范圍等方面來解決問題;也能夠是經(jīng)過一些幾何上的關(guān)系,描述圖形的特點(diǎn),如全等、相似、共圓等方面的知識(shí)求解。作為訓(xùn)練同學(xué)們能夠綜合上述方法求解:練習(xí)1:2003年廣州市中考?jí)狠S題(全卷得分最低的一道)已知ABC為直角三角形,AC=5,BC=12,∠ACB為直角,P是AB邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)A、B不重合),Q是
BC邊上動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)
B、C不重合)(1)如圖,當(dāng)PQ∥AC,且Q為BC的中點(diǎn),求線段CP的長。當(dāng)PQ與AC不平行時(shí),CPQ可能為直角三角形嗎?若有可能,求出線段可能,請說明原由。
CQ的長的取值范圍;若不1AB13第1問很易得出P為AB中點(diǎn),則CP=22第2問:若是CPQ為直角三角形,由于PQ與AC不平行,則∠Q不能能為直角又點(diǎn)P不與A重合,則∠PCQ也不能能為直角,只能是∠CPQ為直角,即以CQ為直徑的圓與AB有交點(diǎn),設(shè)CQ=2x,CQ的中點(diǎn)D到AB的距離DM不大于CD,DMDBDM12x5(12x)5(12x)xACAB,即513DMDMCD,所以13,由13,即101020CQ12x6,故3x63,而x,亦即3時(shí),CPQ可能為直角三角形。自然還有其他方法。同學(xué)們能夠連續(xù)研究。練習(xí)2:(廣東省2003年中考試題最后一題)在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,O為BC的中點(diǎn),1)寫出點(diǎn)O到△ABC的三個(gè)極點(diǎn)A、B、C距離的大小關(guān)系。2)若是點(diǎn)M、N分別在線段AB、AC上搬動(dòng),搬動(dòng)中保持AN=BM,請判斷△OMN的形狀,并證明你的結(jié)論。該題與例3近似,同學(xué)們能夠仿本大類習(xí)題的共性:1.代數(shù)、幾何的高度綜合(數(shù)形結(jié)合);著力于數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)及核心內(nèi)容的觀察;四大數(shù)學(xué)思想:數(shù)學(xué)結(jié)合、分類談?wù)摗⒎匠?、函?shù).2.以形為載體,研究數(shù)量關(guān)系;經(jīng)過設(shè)、表、列獲得函數(shù)關(guān)系式;研究特別情況下的函數(shù)值.專題三:雙動(dòng)點(diǎn)問題點(diǎn)動(dòng)、線動(dòng)、形動(dòng)組成的問題稱之為動(dòng)向幾何問題.它主要以幾何圖形為載體,運(yùn)動(dòng)變化為主線,集多個(gè)知識(shí)點(diǎn)為一體,集多種解題思想于一題.這類題綜合性強(qiáng),能力要求高,它能全面的觀察學(xué)生的實(shí)踐操作能力,空間想象能力以及解析問題和解決問題的能力.其中以靈便多變而著稱的雙動(dòng)點(diǎn)問題更成為今年中考試題的熱點(diǎn),現(xiàn)采擷幾例加以分類淺析,供讀者欣賞.1以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,研究函數(shù)圖象問題例1(2007年杭州市)在直角梯形ABCD中,∠C=90°,高CD=6cm(如圖1).動(dòng)點(diǎn)P,Q同時(shí)從點(diǎn)B出發(fā),點(diǎn)P沿BA,AD,DC運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C停止,點(diǎn)Q沿BC運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C停止,兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度都是1cm/s.而當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)A時(shí),點(diǎn)Q正好到達(dá)點(diǎn)C.設(shè)P,Q同時(shí)從點(diǎn)B出發(fā),經(jīng)過的時(shí)間為t(s)時(shí),△BPQ的面積為y(cm)2(如圖2).分別以t,y為橫、縱坐標(biāo)成立直角坐標(biāo)系,已知點(diǎn)P在AD邊上從A到D運(yùn)動(dòng)時(shí),y與t的函數(shù)圖象是圖3中的線段MN.分別求出梯形中BA,AD的長度;寫出圖3中M,N兩點(diǎn)的坐標(biāo);分別寫出點(diǎn)P在BA邊上和DC邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),y與t的函數(shù)關(guān)系式(注明自變量的取值范圍),并在圖3中補(bǔ)全整個(gè)運(yùn)動(dòng)中y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系的大體圖象.評(píng)析此題將點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中形成的函數(shù)解析式與其相應(yīng)的函數(shù)圖象有機(jī)的結(jié)合在一起,兩者相輔相成,給人以清爽、淡雅之感.此題彰顯數(shù)形結(jié)合、分類談?wù)摗⒑瘮?shù)建模與參數(shù)思想在解題過程中的靈活運(yùn)用.解決此題的要點(diǎn)是從函數(shù)圖象中確定線段AB、梯形的高與t的函數(shù)關(guān)系式,成立起y與t的函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)而依照函數(shù)關(guān)系式補(bǔ)充函數(shù)圖象.以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,研究結(jié)論開放性問題例2(2007年泰州市)如圖5,Rt△ABC中,∠B=90°,∠CAB=30°.它的極點(diǎn)A的坐標(biāo)為(10,0),極點(diǎn)B的坐標(biāo)為(5,53),AB=10,點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿A→B→C的方向勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)D(0,2)出發(fā),沿y軸正方向以相同速度運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)C時(shí),兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒.求∠BAO的度數(shù).當(dāng)點(diǎn)P在AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),△OPQ的面積S(平方單位)與時(shí)間t(秒)之間的函數(shù)圖象為拋物線的一部分,(如圖6),求點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度.(3)求(2)中面積S與時(shí)間t之間的函數(shù)關(guān)系式及面積S取最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).(4)若是點(diǎn)P,Q保持(2)中的速度不變,那么點(diǎn)P沿AB邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ的大小隨著時(shí)間t的增大而增大;沿著BC邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ的大小隨著時(shí)間t的增大而減小,當(dāng)點(diǎn)P沿這兩邊運(yùn)動(dòng)時(shí),使∠OPQ=90°的點(diǎn)P有幾個(gè)?請說明原由.解(1)∠BAO=60°.點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度為2個(gè)單位/秒.評(píng)析此題是以雙點(diǎn)運(yùn)動(dòng)成立的集函數(shù)、開放、最值問題于一體的綜合題.試題有難度、有梯度也有區(qū)分度,是一道擁有很好的選拔功能的好題.解決此題的要點(diǎn)是從圖象中獲得P的速度為2,爾后成立S與t的函數(shù)關(guān)系式,利用函數(shù)的性質(zhì)解得問題(3).此題的難點(diǎn)是題(4),考生要從題目的信息中確定成立以B為直角極點(diǎn)的三角形,以B為臨界點(diǎn)進(jìn)行分類談?wù)?,進(jìn)而確定點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題.以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,研究存在性問題例3(2007年揚(yáng)州市)如圖8,矩形ABCD中,AD=3厘米,AB=a厘米(a>3).動(dòng)點(diǎn)M,N同時(shí)從B點(diǎn)出發(fā),分別沿B→A,B→C運(yùn)動(dòng),速度是1厘米/秒.過M作直線垂直于AB,分別交AN,CD于P,Q.當(dāng)點(diǎn)N到達(dá)終點(diǎn)C時(shí),點(diǎn)M也隨之停止運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.(1)若a=4厘米,t=1秒,則PM=厘米;若a=5厘米,求時(shí)間t,使△PNB∽△PAD,并求出它們的相似比;若在運(yùn)動(dòng)過程中,存在某時(shí)刻使梯形PMBN與梯形PQDA的面積相等,求a的取值范圍;(4)可否存在這樣的矩形:在運(yùn)動(dòng)過程中,存在某時(shí)刻使梯形PMBN,梯形PQDA,梯形PQCN的面積都相等?若存在,求a的值;若不存在,請說明原由.評(píng)析此題是以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,矩形為背景創(chuàng)立的存在性問題.試題由淺入深、層層遞進(jìn),將幾何與代數(shù)知識(shí)圓滿的綜合為一題,重視對(duì)相似和梯形面積等知識(shí)點(diǎn)的觀察,此題的難點(diǎn)主若是題(3),解決此題的要點(diǎn)是運(yùn)用相似三角形的性質(zhì)用t的代數(shù)式表示PM,進(jìn)而利用梯形面積相等列等式求出t與a的函數(shù)關(guān)系式,再利用t的范圍確定的a取值范圍.第(4)小題是題(3)結(jié)論的拓展應(yīng)用,在解決此問題的過程中,要有全局見解以及對(duì)問題的整體掌握.以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,研究函數(shù)最值問題例4(2007年吉林省)如圖9,在邊長為82cm的正方形ABCD中,E、F是對(duì)角線AC上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),它們分別從點(diǎn)A、C同時(shí)出發(fā),沿對(duì)角線以1cm/s的相同速度運(yùn)動(dòng),過E作EH垂直AC交Rt△ACD的直角邊于H;過F作FG垂直AC交Rt△ACD的直角邊于G,連接HG、EB.設(shè)HE、EF、FG、GH圍成的圖形面積為S1,AE、EB、BA圍成的圖形面積為S2(這里規(guī)定:線段的面積為0).E到達(dá)C,F(xiàn)到達(dá)A停止.若E的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為x(s),解答以下問題:(1)當(dāng)0<X(2)①若y是S1與S2的和,求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;(圖10為備用圖)②求y的最大值.解(1)以E、F、G、H為極點(diǎn)的四邊形是矩形,由于正方形ABCD的邊長為82,所以AC=16,過B作BO⊥AC于O,則OB=89,由于AE=x,所以S2=4x,由于HE=AE=x,EF=16-2x,所以S1=x(16-2x),當(dāng)S1=S2時(shí),4x=x(16-2x),解得x1=0(舍去),x2=6,所以當(dāng)x=6時(shí),S1=S2.(2)①當(dāng)0≤x<8時(shí),y=x(16-2x)+4x=-2x2+20x,當(dāng)8≤x≤16時(shí),AE=x,CE=HE=16-x,EF=16-2(16-x)=2x-16,所以S1=(16-x)(2x-16),所以y=(16-x)(2x-16)+4x=-2x2+52x-256.②當(dāng)0≤x<8時(shí),y=-2x2+20x=-2(x-5)2+50,所以當(dāng)x=5時(shí),y的最大值為50.當(dāng)8≤x≤16時(shí),y=-2x2+52x-256=-2(x-13)2+82,所以當(dāng)x=13時(shí),y的最大值為82.綜上可得,y的最大值為82.評(píng)析此題是以雙動(dòng)點(diǎn)為載體,正方形為背景創(chuàng)立的函數(shù)最值問題.要修業(yè)生認(rèn)真讀題、意會(huì)題意、畫出不一樣情況下的圖形,依照圖形成立刻間變量與其他相關(guān)變量的關(guān)系式,進(jìn)而成立面積的函數(shù)表達(dá)式
.此題在知識(shí)點(diǎn)上重視對(duì)二次函數(shù)最值問題的觀察,要修業(yè)生有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)、靈便的解題方法、優(yōu)異的思想質(zhì)量;在解題思想上重視對(duì)數(shù)形結(jié)合思想、分類談?wù)撍枷?、?shù)學(xué)建模等思想的靈便運(yùn)用.專題四:函數(shù)中因動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的相似三角形問題例題如圖1,已知拋物線的極點(diǎn)為A(2,1),且經(jīng)過原點(diǎn)O,與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為B。y1x2x⑴求拋物線的解析式;(用極點(diǎn)式求得拋物線的解析式為4)⑵若點(diǎn)C在拋物線的對(duì)稱軸上,點(diǎn)D在拋物線上,且以O(shè)、C、D、B四點(diǎn)為極點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,求D點(diǎn)的坐標(biāo);⑶連接OA、AB,如圖2,在x軸下方的拋物線上可否存在點(diǎn)P,使得△OBP與△OAB相似?若存在,求出P點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,說明原由。圖1例1題圖圖2.......解析:1.當(dāng)給出四邊形的兩個(gè)極點(diǎn)時(shí)應(yīng)以兩個(gè)極點(diǎn)的連線為四邊形的邊和對(duì)角線來考慮問題以O(shè)、C、D、B四點(diǎn)為極點(diǎn)的四邊形為平行四邊形要分類談?wù)?按OB為邊和對(duì)角線兩種情況2.函數(shù)中因動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的相似三角形問題一般有三個(gè)解題路子①求相似三角形的第三個(gè)極點(diǎn)時(shí),先要解析已知三角形的邊和角的特點(diǎn),進(jìn)而得出已知三角形..可否為特別三角形。依照未知三角形中已知邊與已知三角形的可能對(duì)應(yīng)邊分類談?wù)摗"诨蚶靡阎切沃袑?duì)應(yīng)角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函數(shù)、對(duì)稱、旋轉(zhuǎn)等知識(shí)來推導(dǎo)邊的大小。③若兩個(gè)三角形的各邊均未給出,則應(yīng)先設(shè)所求點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)而用函數(shù)解析式來表示各邊的長度,此后利用相似來列方程求解。練習(xí)1、已知拋物線y2,,53,及原點(diǎn)O(0,0).a(chǎn)xbxc經(jīng)過P(33)E02(1)求拋物線的解析式.(由一般式得拋物線的解析式為2253yxx)...33(2)過P點(diǎn)作平行于x軸的直線PC交y軸于C點(diǎn),在拋物線對(duì)稱軸右側(cè)且位于直線PC下方的拋物線上,任取一點(diǎn)Q,過點(diǎn)Q作直線QA平行于y軸交x軸于A點(diǎn),交直線PC于B點(diǎn),直線QA與直線PC及兩坐標(biāo)軸圍成矩形OABC.可否存在點(diǎn)Q,使得△OPC與△PQB相似?若存在,求出Q點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,說明原由.3)若是吻合(2)中的Q點(diǎn)在x軸的上方,連接OQ,矩形OABC內(nèi)的四個(gè)三角形OPC,△PQB,△OQP,△OQA之間存在怎樣的關(guān)系?為什么?練習(xí)2、如圖,四邊形OABC是一張放在平面直角坐標(biāo)系中的矩形紙片,點(diǎn)A在x軸上,點(diǎn)C在y軸上,將邊BC折疊,使點(diǎn)B落在邊OA的點(diǎn)D處。已知折疊CE55,且tanEDA3。41)判斷△OCD與△ADE可否相似?請說明原由;2)求直線CE與x軸交點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)可否存在過點(diǎn)D的直線l,使直線l、直線CE與x軸所圍成的三角形和直線l、直線CE與y軸所圍成的三角形相似?若是存在,請直接寫出其解析式并畫出相應(yīng)的直線;若是不存在,請說明原由。練習(xí)3、在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知二次函數(shù)yyax2bxc(a0)的圖象與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的CB左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,其極點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,且過點(diǎn)(2,3)和E(3,12).ODAx(1)求此二次函數(shù)的表達(dá)式;(由一般式...得拋物線的解析式為練習(xí)2圖yx22x3)(2)若直線l:ykx(k0)與線段BC交于點(diǎn)D(不與點(diǎn)B,C重合),則可否存在這樣的直線l,使得以B,O,D為極點(diǎn)的三角形與△BAC相似?若存在,求出該直線的函數(shù)表達(dá)式及點(diǎn)D的坐標(biāo);若不存在,請說明原由;A(1,0),B(3,0),C(0,3)(3)若點(diǎn)P是位于該二次函數(shù)對(duì)稱軸右側(cè)圖象上不與極點(diǎn)重合的任意一點(diǎn),試比較銳角PCO與y
xlP
CACO的大?。ú挥米C明),并寫出此時(shí)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)xp的取值范圍.O練習(xí)4(2008廣東湛江市)以下列圖,已知拋物線yx21與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C.1)求A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo).2)過點(diǎn)A作AP∥CB交拋物線于點(diǎn)P,求四邊形ACBP的面積.3)在x軸上方的拋物線上可否存在一點(diǎn)M,過M作MGx軸于點(diǎn)G,使以A、M、G三點(diǎn)為極點(diǎn)的三角形與PCA相似.若存在,央求出M點(diǎn)的坐標(biāo);否則,請說明原由.練習(xí)5、已知:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,△ABC是直角三角形,ACB90o,點(diǎn)A,C的坐標(biāo)分別為A(3,0)3,C(1,0),tanBAC.4(1)求過點(diǎn)A,B的直線的函數(shù)表達(dá)式;點(diǎn)A(3,0),C(10),,3x9yB(13),,yB42)在x軸上找一點(diǎn)D,連接DB,使得△ADB與△ABC相似(不包括全等),并求點(diǎn)D的坐標(biāo);(3)在(2)的條件下,如P,Q分別是AB和AD上的動(dòng)點(diǎn),連接AxOCPQ,設(shè)APDQm,問可否存在這樣的m使得△APQ與△ADB相似,如存在,央求出m的值;如不存在,請說明原由.參照答案例題、解:⑴由題意可設(shè)拋物線的解析式為ya(x2)21∵拋物線過原點(diǎn),∴0a(02)211∴a.4拋物線的解析式為y1(x2)21,即y1x2x44⑵如圖1,當(dāng)OB為邊即四邊形OCDB是平行四邊形時(shí),CD∥OB,=由01(x2)21得x10,x24,4B(4,0),OB=4.∴D點(diǎn)的橫坐標(biāo)為6將x=6代入y1(x2)21,得y=-3,圖14D(6,-3);依照拋物線的對(duì)稱性可知,在對(duì)稱軸的左側(cè)拋物線上存在點(diǎn)D,使得四邊形坐標(biāo)為(-2,-3),當(dāng)OB為對(duì)角線即四邊形OCBD是平行四邊形時(shí),D點(diǎn)即為A點(diǎn),此時(shí)D點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,1)⑶如圖2,由拋物線的對(duì)稱性可知:AO=AB,∠AOB=∠ABO.若△BOP與△AOB相似,必定有∠POB=∠BOA=∠BPO設(shè)OP交拋物線的對(duì)稱軸于A′點(diǎn),顯然A′(2,-1)
ODCB是平行四邊形
,此時(shí)
D點(diǎn)的∴直線
OP的解析式為
y
1x
圖22由
1
x
1x2
x,2
4得x1
0,x
2
6.∴P(6,-3)過P作PE⊥x軸,在Rt△BEP中,BE=2,PE=3,∴PB=13≠4.∴PB≠OB,∴∠BOP≠∠BPO,∴△PBO與△BAO不相似,同理可說明在對(duì)稱軸左側(cè)的拋物線上也不存在吻合條件的P點(diǎn).所以在該拋物線上不存在點(diǎn)P,使得△BOP與△AOB相似.練習(xí)1、解:(1)由已知可得:3a3b375a53b0解之得,a2,b53,c0.4233c0所以得,拋物線的解析式為:y2x253x.33(2)存在.設(shè)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(m,n),則n2m253m,33BQPB3nm332m253mm3要使△OCP∽△PBQ,,即33CP,則有333OC3解之得,m123,m22.當(dāng)m23時(shí),n2,即為Q點(diǎn),所以得Q(23,2)1要使△OCP∽△QBP,BQPB,則有3nm332m253mm3,即33OCCP3333解之得,m133,m23,當(dāng)m3時(shí),即為P點(diǎn),y當(dāng)m133時(shí),n3,所以得Q(33,3).CB故存在兩個(gè)Q點(diǎn)使得△OCP與△PBQ相似.3EQ點(diǎn)的坐標(biāo)為(23,2),(33,3).12CP3.所以COP30o.ODAx(3)在Rt△OCP中,由于tanCOP圖1OC3當(dāng)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(23,2)時(shí),BPQCOP30o.所以O(shè)PQOCPBQAO90o.所以,△OPC,△PQB,△OPQ,△OAQ都是直角三角形.又在Rt△OAQ中,由于tanQOAQA3.所以QOA30o.AO3即有POQQOAQPBCOP30o.所以△OPC∽△PQB∽△OQP∽△OQA,又由于QP⊥OP,QA⊥OAPOQAOQ30o,yl所以△OQA≌△OQP.NCBM練習(xí)2GE解:(1)△OCD與△ADE相似。P原由以下:ODAx由折疊知,CDEB,90°∴12,Q1390o,23.90°又∵CODDAE90°,∴△OCD∽△ADE。(2)∵tanAE3EDA,∴設(shè)AE=3t,AD4則AD=4t。由勾股定理得DE=5t?!郞CABAEEBAEDE3t5t8t。由(1)△OCD∽△ADE,得OCCD,ADDE8tCD,4t5tCD10t。在△DCE中,∵CD2DE2CE2,∴(10t)2(5t)2(55)2,解得t=1。OC=8,AE=3,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,8),點(diǎn)E的坐標(biāo)為(10,3),設(shè)直線CE的解析式為y=kx+b,10kb,k1,2∴,解得b8b8,∴y1x8,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為(16,0)。2(3)滿足條件的直線l有2條:y=-2x+12,=2x-12。如圖2:正確畫出兩條直線。練習(xí)3解:(1)Q二次函數(shù)圖象極點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,且過點(diǎn)(2,3)和(3,12),b,2a1a1,由4a2bc,解得,b239a3b212.c3.此二次函數(shù)的表達(dá)式為yx22x3.(2)假設(shè)存在直線l:ykx(k0)與線段BC交于點(diǎn)D(不與點(diǎn)B,C重合),使得以B,O,D為頂點(diǎn)的三角形與△BAC相似.在yx22x3中,令y0,則由x22x30,解得x11,x23xlA(10),,B(3,0).令x0,得y3.C(0,3).C設(shè)過點(diǎn)O的直線l交BC于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作DE⊥x軸于點(diǎn)E.DQ點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,3),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,0).AOEByAB,OC,OBCo4OB345.BC323232.要使△BOD∽△BAC或△BDO∽△BAC,x1已有BB,則只要BDBO,①BCBA或BOBD.②BCBA成立.若是①,則有BDBOgBC33292.BA44而OBC45o,BEDE.922在Rt△BDE中,由勾股定理,得2222.BEDE2BEBD49解得BEDE(負(fù)值舍去).493OEOBBE3.44點(diǎn)D的坐標(biāo)為394,.4將點(diǎn)D的坐標(biāo)代入ykx(k0)中,求得k3.滿足條件的直線l的函數(shù)表達(dá)式為y3x.[或求出直線AC的函數(shù)表達(dá)式為y3x3,則與直線AC平行的直線l的函數(shù)表達(dá)式為y3x.此時(shí)易知△BOD∽△BAC,再求出直線BC的函數(shù)表達(dá)式為yx3.聯(lián)立y3x,yx3求得點(diǎn)D的坐標(biāo)為394,.]4若是②,則有BDBOgBA342.BC232而OBC45o,BEDE.在Rt△BDE中,由勾股定理,得222BD22.BEDE2BE(22)解得BEDE2(負(fù)值舍去).OEOBBE321.點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,2).將點(diǎn)D的坐標(biāo)代入ykx(k0)中,求得k2.∴滿足條件的直線l的函數(shù)表達(dá)式為y2x.存在直線l:y3x或y2x與線段BC交于點(diǎn)D(不與點(diǎn)B,C重合),使得以B,O,D為極點(diǎn)的三角形與△BAC相似,且點(diǎn)D的坐標(biāo)分別為39或(12),.4,4(3)設(shè)過點(diǎn)C(0,3),E(1,0)的直線ykx3(k0)與該二次函數(shù)的圖象交于點(diǎn)P.將點(diǎn)E(10),的坐標(biāo)代入ykx3中,求得k3.此直線的函數(shù)表達(dá)式為y3x3.設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,3x3),并代入yx22x3,得x25x0.解得x15,x20(不合題意,舍去).xC·Cx5,y12.點(diǎn)P的坐標(biāo)為(5,12).此時(shí),銳角PCOACO.又Q二次函數(shù)的對(duì)稱軸為x1,點(diǎn)C關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱的點(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,3).當(dāng)xp5時(shí),銳角PCOACO;當(dāng)xp5時(shí),銳角PCOACO;當(dāng)2xp5時(shí),銳角PCOACO.練習(xí)四解:(1)令y0,得x210解得x1令x0,得y1∴A(1,0)B(1,0)C(0,1)2)∵OA=OB=OC=1∴BAC=ACO=BCO=45o∵AP∥CB,∴PAB=45o過點(diǎn)P作Px軸于,則P為等腰直角三角形EEAE
yPAoBxC圖1令OE=a,則PE=a1∴P(a,a1)∵點(diǎn)P在拋物線yx21上∴a1a21解得a12,a21(不合題意,舍去)∴PE=3∴四邊形ACBP的面積S=1AB?OC+1AB?PE=12112342222(3).假設(shè)存在∵PAB=BAC=45o∴PAAC∵M(jìn)Gx軸于點(diǎn)G,∴MGA=PAC=90o在Rt△AOC中,OA=OC=1∴AC=2y在Rt△PAE中,AE=PE=3∴AP=32MPGAoBx設(shè)M點(diǎn)的橫坐標(biāo)為m,則M(m,m21)①點(diǎn)M在y軸左側(cè)時(shí),則m1(ⅰ)當(dāng)AMG∽PCA時(shí),有AG=MGPACA∵AG=m1,MG=m21即m1m21322解得m11(舍去)m22(舍去)3(ⅱ)當(dāng)MGP時(shí)有AG=MGA∽CACAPAm1m211(舍去)m22即23解得:m2∴M(2,3)②點(diǎn)M在y軸右側(cè)時(shí),則m1(ⅰ)當(dāng)AMG∽PCA時(shí)有AG=MGPACAAG=m1,MG=m21m1m21解得m114∴322(舍去)m2347∴M(,)(ⅱ)當(dāng)MAG∽PCA時(shí)有AG=MGCAPA即m1m21232解得:m11(舍去)m24
yPMGAoBxC圖3∴M(4,15)∴存在點(diǎn)M,使以A、M、G三點(diǎn)為極點(diǎn)的三角形與PCA相似M點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,3),(4,7),(4,15)39練習(xí)5、解:(1)Q點(diǎn)A(3,0),C(10),AC4,BCtan∠BACAC343,B點(diǎn)坐標(biāo)為(13),4設(shè)過點(diǎn)A,B的直線的函數(shù)表達(dá)式為ykxb,0k(3)b得k3939y由kb,b直線AB的函數(shù)表達(dá)式為yx4B344421B作BDAB,交x軸于點(diǎn)D,P()如圖,過點(diǎn)在Rt△ABC和Rt△ADB中,Q∠BAC∠DABRt△ABC∽R(shí)t△ADB,AOQCD點(diǎn)為所求又tan∠ADBtan∠ABC4圖1,3CDBCtan∠ADB349ODOCCD1313,3444(3)這樣的m存在y在Rt△ABC中,由勾股定理得AB5如圖,當(dāng)PQ∥BD時(shí),△APQ∽△ABDB113mPm325則413,解得m539QOCA4圖2如圖2,當(dāng)PQAD時(shí),△APQ∽△ADB
xxm313m125則4135,解得m3364例1(2008福建福州)如圖,已知△ABC是邊長為6cm的等邊三角形,動(dòng)點(diǎn)P、Q同時(shí)從A、B兩點(diǎn)出發(fā),分別沿AB、BC勻速運(yùn)動(dòng),其中點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的速度是1cm/s,點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的速度是2cm/s,當(dāng)點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)C時(shí),、兩點(diǎn)都停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s),解答以下問題:PQ1)當(dāng)t=2時(shí),判斷△BPQ的形狀,并說明原由;2)設(shè)△BPQ的面積為S(cm2),求S與t的函數(shù)關(guān)系式;(3)作QRSBPQ
12
解:(1)△BPQ是等邊三角形,當(dāng)t=2時(shí),AP=2×1=2,BQ=2×2=4,所以BP=AB-AP=6-2=4,即BQ=BP又.由于∠B=600,所以△BPQ是等邊三角形.(2)過Q作QE⊥AB,垂足為E,由QB=2t,得QE=2t·sin6003t,=由AP=t,得PB=6-t,所以SBPQ=1×BP×QE=1(6-t)×3t=-3t2+33t;222(3)由于QR∥BA,所以∠QRC=∠A=600,∠RQC=∠B=600,又由于∠C=600,所以△QRC是等邊三角形,這時(shí)BQ=2t,所以QR=RC=QC=6-2t.由于BE=BQ·cos600=1×2t=t,AP=t,所以EP=AB-AP-BE=6-t-t=6-2t,2所以EP=QR,又EP∥QR,所以四邊形EPRQ是平行四邊形,所以PR=EQ=3t,由△APR∽△PRQ,獲得APPR,即t3t,解得t=6,PRRQ3t62t5所以當(dāng)t=6時(shí),△APR∽△PRQ.5談?wù)?此題是雙動(dòng)點(diǎn)問題.動(dòng)向問題是近幾年來中考數(shù)學(xué)的熱點(diǎn)題型.這類試題信息量大,對(duì)同學(xué)們獲守信息和辦理信息的能力要求較高;解題時(shí)需要用運(yùn)動(dòng)和變化的眼光去觀察和研究問題,挖掘運(yùn)動(dòng)、變化的全過程,并特別關(guān)注運(yùn)動(dòng)與變化中的不變量、不變關(guān)系或特別關(guān)系,動(dòng)中取靜,靜中求動(dòng).例2(2008浙江溫州)如圖,在Rt△ABC中,A90o,AB6,AC8,D,E分別是邊AB,AC的中點(diǎn),點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā)沿DE方向運(yùn)動(dòng),過點(diǎn)P作PQBC于Q,過點(diǎn)Q作QR∥BA交AC于R,當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)C重合時(shí),點(diǎn)P停止運(yùn)動(dòng).設(shè)BQx,QRy.(1)求點(diǎn)D到BC的距離DH的長;2)求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式(不要求寫出自變量的取值范圍);3)可否存在點(diǎn)P,使△PQR為等腰三角形?若存在,央求出所有滿足要求的x的值;若不存在,請說明原由.解析:由△BHD∽△BAC,可得DH;由△RQC∽△ABC,可得y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;由腰相等列方程可得x的值;注意需分類談?wù)?解:(1)QARt,AB6,AC8,BC10.Q點(diǎn)D為AB中點(diǎn),BD1AB3.2QDHBA90o,BB.△BHD∽△BAC,DHBD,BD312ACBCAC∴DH85BC10(2)QQR∥AB,QRCA90o.QCC,△RQC∽△ABC,RQQCy10xyABBC,10,即y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式為:6(3)存在.按腰相均分三種情況:①當(dāng)PQPR時(shí),過點(diǎn)P作PMQR于M,則QMRM.Q1290o,C290o,1C.
x6.ARcos1cosC84QM4DPE,QP5,1M105B2CHQ13x618254,x125.5A5②當(dāng)PQRQ時(shí),3x612,DPE55Rx6.BCHQ③當(dāng)PRQR時(shí),則R為PQ中垂線上的點(diǎn),于是點(diǎn)R為EC的中點(diǎn),CR1CE1AC2.24QtanCQRBACR,CA3x66155,x28.2綜上所述,當(dāng)x為18或6或15時(shí),△PQR為等腰三角形.52談?wù)?成立函數(shù)關(guān)系式,實(shí)質(zhì)就是把函數(shù)y用含自變量x的代數(shù)式表示;要求使△PQR為等腰三角形的x的值,可假設(shè)△PQR為等腰三角形,找到等量關(guān)系,列出方程求解,由于題設(shè)中沒有指明等腰三角形的腰,故還須分類談?wù)?五、以圓為載體的動(dòng)點(diǎn)問題動(dòng)點(diǎn)問題是初中數(shù)學(xué)的一個(gè)難點(diǎn),中考經(jīng)常觀察,有一類動(dòng)點(diǎn)問題,題中未說到圓,卻與圓相關(guān),只要巧妙地構(gòu)造圓,以圓為載體,利用圓的相關(guān)性質(zhì),問題便會(huì)瓜熟蒂落;此類問題方法巧妙,耐人尋味。例1.在RtABC中,AC=5,BC=12,∠ACB=90°,P是AB邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)A、B不重合),Q是BC邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)B、C不重合),當(dāng)PQ與AC不平行時(shí),△CPQ可能為直角三角形嗎?若有可能,請求出線段CQ的長的取值范圍;若不能能,請說明原由。(03年廣州市中考)解析:不論P(yáng)、Q怎樣運(yùn)動(dòng),∠PCQ都小于∠ACB即小于90°,又由于PQ與AC不平行,所以∠PQC不等于90°,所以只有∠CPQ為直角,△CPQ才可能是直角三角形,而要判斷△CPQ可否為直角三角形,只要構(gòu)造以CQ為直徑的圓,依照直徑所對(duì)的圓周角為直角,若AB邊上的動(dòng)點(diǎn)P在圓上,∠CPQ就為直角,否則∠CPQ就不能能為直角。以CQ為直徑做半圓D。①當(dāng)半圓D與AB相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為M,連接DM,則DM⊥AB,且AC=AM=5所以MBABAM1358設(shè)CDx,則DMx,DB12x在RtDMB中,DB2DM2MB2,即122x282x解得:x10,所以CQ2x2033即當(dāng)CQ20且點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)M的地址時(shí),△CPQ為直角三角形。3②當(dāng)20CQ12時(shí),半圓D與直線AB有兩個(gè)交點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到這兩個(gè)交點(diǎn)的地址時(shí),△CPQ3為直角三角形。③當(dāng)0CQ
20
時(shí),半圓D與直線AB相離,即點(diǎn)P在半圓D之外,0<∠CPQ<90°,3此時(shí),△CPQ不能能為直角三角形。所以,當(dāng)20CQ12時(shí),△CPQ可能為直角三角形。3例2.如圖2,直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD+BC<DC,若腰DC上有動(dòng)點(diǎn)P,使AP⊥BP,則這樣的點(diǎn)有多少個(gè)?解析:由條件AP⊥BP,想到以AB為直徑作圓,若CD與圓訂交,依照直徑所對(duì)的圓周角是90°,兩個(gè)交點(diǎn)即為點(diǎn)P;若CD與圓相切,切點(diǎn)即是點(diǎn)P;若CD與圓相離,則DC上不存在動(dòng)點(diǎn)P,使AP⊥BP。解:如圖3,以AB為直徑做⊙O,設(shè)⊙O與CD切于點(diǎn)E由于∠B=∠A=90°所以AD、BC為⊙O的切線即AD=DE,BC=CE所以AD+BC=CD而條件中AD+BC<DC,我們把CD向左平移,如圖4,CD的長度不變,AD與BC的長度縮短,此時(shí)AD+BC<DC,點(diǎn)O到CD的距離OE小于⊙O的半徑OE,CD與⊙O訂交,∠AP1B和∠AP2B是直徑AB所對(duì)的圓周角,都為90°,所以交點(diǎn)P1、P2即為所求。所以,腰DC上使AP⊥BP的動(dòng)點(diǎn)P有2個(gè)。例3.如圖5,△ABC的外面有一動(dòng)點(diǎn)P(在直線BC上方),分別連接PB、PC,試確定∠BPC與∠BAC的大小關(guān)系。(02年廣州市中考)解析:∠BPC與∠BAC之間沒有聯(lián)系,要確定∠BPC與∠BAC的大小關(guān)系,必定找合適的載體,作為它們之間的橋梁,這道橋梁就是圓,經(jīng)過構(gòu)造△ABC的外接圓,問題就會(huì)瓜熟蒂落。(1)當(dāng)點(diǎn)P在△ABC外接圓外時(shí),如圖5,連接BD,依照外角大于任何一個(gè)與它不相鄰的內(nèi)角,∠BPC<∠BDC又由于∠BDC=∠BAC,所以∠BPC<∠BAC;2)當(dāng)點(diǎn)P在△ABC外接圓上時(shí),如圖6,依照同弧所對(duì)的圓周角相等,∠BPC=∠BAC;3)當(dāng)點(diǎn)P在△ABC外接圓內(nèi)時(shí),如圖7,延長BP交△ABC外接圓于點(diǎn)D,連接CD,則∠BPC>∠BDC,又∠BDC=∠BAC,故∠BPC>∠BAC。綜上,知當(dāng)點(diǎn)P在△ABC外接圓外時(shí),∠BPC<∠BAC;當(dāng)點(diǎn)P在△ABC外接圓上時(shí),∠BPC=∠BAC;當(dāng)點(diǎn)P在△ABC外接圓內(nèi)時(shí),∠BPC>∠BAC。專題七、2010中考數(shù)學(xué)熱點(diǎn)專題打破訓(xùn)練――動(dòng)點(diǎn)問題動(dòng)點(diǎn)試題是近幾年中考命題的熱點(diǎn),與一次函數(shù)、二次函數(shù)等知識(shí)綜合,組成中考試題的壓軸題.動(dòng)點(diǎn)試題大體分為點(diǎn)動(dòng)、線動(dòng)、圖形動(dòng)三各種類.動(dòng)點(diǎn)試題要以靜代動(dòng)的解題思想解題.下面就中考動(dòng)點(diǎn)試題進(jìn)行解析.例1(2006年福建晉州)如圖,在平行四邊形ABCD中,AD=4cm,∠A=60°,BD⊥AD.一動(dòng)點(diǎn)
P從
A出發(fā),以每秒1cm的速度沿A→B→C的路線勻速運(yùn)動(dòng),過點(diǎn)P作直線PM,使PM⊥AD.1.當(dāng)點(diǎn)
P運(yùn)動(dòng)
2秒時(shí),設(shè)直線
PM與
AD訂交于點(diǎn)
E,求△APE的面積;2.當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)2秒時(shí),另一動(dòng)點(diǎn)Q也從A出發(fā)沿A→B的路線運(yùn)動(dòng),且在AB上以每秒1cm的速度勻速運(yùn)動(dòng),(當(dāng)P、Q中的某一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn),則兩點(diǎn)都停止運(yùn)動(dòng).)過Q作直線QN,使QN∥PM,設(shè)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)2的時(shí)間為t秒(0≤t≤8),直線PM與QN截平行四邊形ABCD所得圖形的面積為S(cm).1)求S關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式;2)求S的最大值.1.解析:此題為點(diǎn)動(dòng)題,所以,1)搞清動(dòng)點(diǎn)所走的路線及速度,這樣就能求出相應(yīng)線段的長;2)分析在運(yùn)動(dòng)中點(diǎn)的幾種特別地址.由題意知,點(diǎn)
P為動(dòng)點(diǎn),所走的路線為:
A→B→C
速度為
1cm/s。而
t=2s,故可求出
AP的值,進(jìn)而求出△APE的面積.略解:由AP=2,∠A=60°得AE=1,EP=.所以.解析:兩點(diǎn)同時(shí)運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P在前,點(diǎn)Q在后,速度相等,所以兩點(diǎn)距出發(fā)點(diǎn)A的距離相差總是在AB邊上運(yùn)動(dòng)后,又到BC邊上運(yùn)動(dòng).所以PM、QN截平行四邊形ABCD所得圖形不一樣.故分兩種情況:(1)①當(dāng)
P、Q都在
AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),PM、QN截平行四邊形
ABCD所得的圖形永遠(yuǎn)為直角梯形
.此時(shí)
0≤t≤6.②當(dāng)
P在
BC上運(yùn)動(dòng),而
Q在
AB邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),畫出相應(yīng)圖形,所成圖形為六邊形
DFQBPG不.規(guī)則圖形面積用割補(bǔ)法.此時(shí)6<t≤8.⑴略解:①當(dāng)P、Q同時(shí)在AB邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),0≤t≤6.AQ=t,AP=t+2,AF=t,QF=t,AG=(t+2),由三角函數(shù)PG=(t+2),FG=AG-AF=(t+2)-t==·(QF+PG)·FG=[t+(t+2)]·1=t+.②當(dāng)6<t≤8時(shí),S=S平行四邊形ABCD-S△AQF-S△GCP.易求S平行四邊形ABCD=16,S△AQF=AF·QF=t2.而S△CGP=PC·PG,PC=4-BP=4-(t+2-8)=10-t.由比率式可得∴PG=(10-t).∴S△CGP=PC·PG=(10-t)·(10-t)=(10-t)2.∴S=16-t22-(10-t)=(6<t≤8⑵解析:求面積的最大值時(shí),應(yīng)用函數(shù)的增減性求.若題中分多種情況,那么每一種情況都要分別求出最大值,爾后綜合起來得出一個(gè)結(jié)論.此題分兩種情況,那么就分別求出0≤t≤6和6<t≤8時(shí)的最大值.0≤t≤6時(shí),是一次函數(shù),應(yīng)用一次函數(shù)的性質(zhì),由于一次項(xiàng)系數(shù)是正數(shù),面積S隨t的增大而增大.當(dāng)6<t≤8時(shí),是二次函數(shù),應(yīng)用配方法或公式法求最值.略解:由于所以t=6時(shí),S最大=;由于
S=(6<t≤8,所以
t=8
時(shí),S最大=6.綜上所述
,
當(dāng)
t=8
時(shí),S最大=6.例2.(2006年錦州市)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形∠AOC=60°,垂直于x軸的直線l從y軸出發(fā),沿x軸正方向以每秒與菱形OABC的兩邊分別交于點(diǎn)M、N(點(diǎn)M在點(diǎn)N的上方).
OABC為菱形,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4,0)1個(gè)單位長度的速度運(yùn)動(dòng),設(shè)直線
,
l求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo);2.設(shè)△OMN的面積為S,直線l運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(0≤t≤6),試求S與t的函數(shù)表達(dá)式;在題(2)的條件下,t為什么值時(shí),S的面積最大?最大面積是多少?解析:由菱形的性質(zhì)、三角函數(shù)易求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo).解:∵四邊形OABC為菱形,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4,0),OA=AB=BC=CO=4如圖.①,過點(diǎn)A作AD⊥OC于D.∵∠AOC=60°,∴OD=2,AD=.A(2,),B(6,).解析:直線l在運(yùn)動(dòng)過程中,隨時(shí)間t的變化,△MON的形狀也不斷變化,所以,第一要把所有情況畫出相應(yīng)的圖形,每一種圖形都要相應(yīng)寫出自變量的取值范圍。這是解決動(dòng)點(diǎn)題要點(diǎn)之一.直線l從y軸出發(fā),沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)與菱形OABC的兩邊訂交有三種情況:①0≤t≤2時(shí),直線l與OA、OC兩邊訂交(如圖①).②2<t≤4時(shí),直線l與AB、OC兩邊訂交(如圖②).③4<t≤6時(shí),直線l與AB、BC兩邊訂交(如圖③).略解:①∵M(jìn)N⊥OC,∴ON=t.∴MN=ONtan60°=.∴S=ON·MN=t2.②S=ON·MN=t·2=t.③方法一:設(shè)直線l與x軸交于點(diǎn)H.∵M(jìn)N=2-(t-4)=6-t,∴S=MN·OH=(6-t)t=-t2+3t.方法二:設(shè)直線l與x軸交于點(diǎn)H.∵S=S△OMH-S△ONH,∴S=t·2-t·(t-4)=-t2+3t.方法三:設(shè)直線l與x軸交于點(diǎn)H.∵S=,=4×2=8,=·2·(t-2)=t-2,=·4·(t-4)=2t-8,=(6-t)(6-t)=18-6t+t2,∴S=8-(t-2)-(2t-8)-(18-6t+t2)=-t2+3t.3.求最大面積的時(shí)候,求出每一種情況的最大面積值,爾后再綜合每種情況,求出最大值.略解:由2知,當(dāng)0≤t≤2時(shí),=×22=2;當(dāng)2<t≤4時(shí),=4;當(dāng)4<t≤6時(shí),配方得S=-(t-3)2+,2的最大值是.∴當(dāng)t=3時(shí),函數(shù)S=-t+3t但t=3不在4<t≤6內(nèi),∴在4<t≤6內(nèi),函數(shù)S=-t2+3t的最大值不是.而當(dāng)t>3時(shí),函數(shù)S=-t2+3t隨t的增大而減小,∴當(dāng)4<t≤6時(shí),S<4.綜上所述,當(dāng)t=4秒時(shí),=4.練習(xí)1(2006年南安市)以下列圖,在直角坐標(biāo)系中,矩形ABCD的邊AD在x軸上,點(diǎn)A在原點(diǎn),AB=3,AD=5.若矩形以每秒2個(gè)單位長度沿x軸正方向作勻速運(yùn)動(dòng).同時(shí)點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā)以每秒1個(gè)單位長度沿A-B-C-D的路線作勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)停止運(yùn)動(dòng),矩形ABCD也隨之停止運(yùn)動(dòng).⑴求P點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所需的時(shí)間;⑵設(shè)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(秒).當(dāng)t=5時(shí),求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若⊿OAP的面積為s,試求出s與t之間的函數(shù)關(guān)系式(并寫出相應(yīng)的自變量t的取值范圍).解:(1)P點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所需的時(shí)間=(3+5+3)÷1=11(秒).(2)當(dāng)t=5時(shí),P點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到BC上,此時(shí)OA=10,AB+BP=5,∴BP=2.過點(diǎn)P作PE⊥AD于點(diǎn)E,則PE=AB=3,AE=BP=2.OE=OA+AE=10+2=12∴.點(diǎn)P的坐標(biāo)為(12,3).分三種情況:.當(dāng)0<t≤3時(shí),點(diǎn)P在AB上運(yùn)動(dòng),此時(shí)OA=2t,AP=t,∴s=×2t×t=t2..當(dāng)3<t≤8時(shí),點(diǎn)P在BC上運(yùn)動(dòng),此時(shí)OA=2t,∴s=×2t×3=3t..當(dāng)8<t<11時(shí),點(diǎn)P在CD上運(yùn)動(dòng),此時(shí)OA=2t,AB+BC+CP=t,∴DP=(AB+BC+CD)-AB+BC+CP)=11-t.∴s=×2t×(11-t)=-t2+11t.綜上所述,s與t之間的函數(shù)關(guān)系式是:當(dāng)0<t≤3時(shí),s=t2;當(dāng)3<t≤8時(shí),s=3t;當(dāng)8<t<11時(shí),s=-t2+11t.練習(xí)2如圖,邊長為4的正方形的極點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)A在x軸的正半軸上,點(diǎn)C在y軸OABC的正半軸上.動(dòng)點(diǎn)D在線段BC上搬動(dòng)(不與B,C重合),連接OD,過點(diǎn)D作DE⊥OD,交邊AB于點(diǎn)E,連接OE.1)當(dāng)CD=1時(shí),求點(diǎn)E的坐標(biāo);2)若是設(shè)CD=t,梯形COEB的面積為S,那么可否存在S的最大值?若存在,央求出這個(gè)最大值及此時(shí)t的值;若不存在,請說明原由.解:(1)正方形OABC中,由于ED⊥OD,即∠ODE=90°,所以∠COD=90°-∠CDO,而∠EDB=90°-∠CDO,所以∠COD=∠EDB.又由于∠OCD=∠DBE=90°,所以△CDO∽△BED.所以,即,BE=,則.所以點(diǎn)E的坐標(biāo)為(4,).存在S的最大值.由于△∽△,所以,即,BE=-t2.CDOBEDt2×4×(4+t-t).故當(dāng)t=2時(shí),S有最大值10.1、(09包頭)如圖,已知中,厘米,厘米,點(diǎn)為的中點(diǎn).(1)若是點(diǎn)P在線段BC上以3厘米/秒的速度由B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)Q在線段CA上由C點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng).①若點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度與點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度相等,經(jīng)過1秒后,與可否全等,請說明原由;②若點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度與點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度不相等,當(dāng)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度為多少時(shí),能夠使與全等?(2)若點(diǎn)Q以②中的運(yùn)動(dòng)速度從點(diǎn)C出發(fā),點(diǎn)P以原來的運(yùn)動(dòng)速度從點(diǎn)B同時(shí)出發(fā),都逆時(shí)針沿三邊運(yùn)動(dòng),求經(jīng)過多長時(shí)間點(diǎn)P與點(diǎn)第一次在的哪條邊上相遇?AQDQBPC解:(1)①∵秒,∴厘米,∵厘米,點(diǎn)為的中點(diǎn),∴厘米.又∵厘米,∴厘米,∴.又∵,∴,∴.··································(4分)②∵,∴,又∵,,則,∴點(diǎn),點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間秒,∴厘米/秒.······························(7分)(2)設(shè)經(jīng)過秒后點(diǎn)與點(diǎn)第一次相遇,由題意,得,解得秒.∴點(diǎn)共運(yùn)動(dòng)了厘米.∵,∴點(diǎn)、點(diǎn)在邊上相遇,∴經(jīng)過秒點(diǎn)與點(diǎn)第一次在邊上相遇.···················(12分)2、(09齊齊哈爾)直線與坐標(biāo)軸分別交于兩點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā),同時(shí)到達(dá)點(diǎn),運(yùn)動(dòng)停止.點(diǎn)沿線段運(yùn)動(dòng),速度為每秒1個(gè)單位長度,點(diǎn)沿路線→→運(yùn)動(dòng).1)直接寫出兩點(diǎn)的坐標(biāo);2)設(shè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,的面積為,求出與之間的函數(shù)關(guān)系式;3)當(dāng)時(shí),求出點(diǎn)的坐標(biāo),并直接寫出以點(diǎn)為極點(diǎn)的平行四邊形的第四個(gè)極點(diǎn)的坐標(biāo).y解(1)A(8,0)B(0,6)·····1分B(2)點(diǎn)由到的時(shí)間是(秒)P點(diǎn)的速度是(單位/秒)·······1分當(dāng)在線段上運(yùn)動(dòng)(或0)時(shí),xOQ1分······································A當(dāng)在線段上運(yùn)動(dòng)(或)時(shí),,如圖,作于點(diǎn),由,得,···························1分······································1分(自變量取值范圍寫對(duì)給1分,否則不給分.)(3)···································1分······································3分3(09深圳)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線l:y=-2x-8分別與x軸,y軸訂交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P(0,)是y軸的負(fù)半軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),以P為圓心,3為半徑作⊙.kP(1)連接PA,若PA=PB,試判斷⊙P與x軸的地址關(guān)系,并說明原由;(2)當(dāng)k為什么值時(shí),以⊙P與直線l的兩個(gè)交點(diǎn)和圓心P為極點(diǎn)的三角形是正三角形?解:(1)⊙P與x軸相切.∵直線y=-2x-8與x軸交于A(4,0),與y軸交于B(0,-8),∴OA=4,OB=8.由題意,OP=-k,PB=PA=8+k.在Rt△AOP中,k2+42=(8+k)2,∴k=-3,∴OP等于⊙P的半徑,∴⊙P與x軸相切.2)設(shè)⊙P與直線l交于C,D兩點(diǎn),連接PC,PD當(dāng)圓心P在線段OB上時(shí),作PE⊥CD于E.∵△PCD為正三角形,∴DE=CD=,PD=3,PE=.∵∠AOB=∠PEB=90°,∠ABO=∠PBE,∴△AOB∽△PEB,∴,∴∴,∴,∴.當(dāng)圓心P在線段OB延長線上時(shí),同理可得P(0,--8),∴k=--8,∴當(dāng)k=-8或k=--8時(shí),以⊙P與直線l的兩個(gè)交點(diǎn)和圓心P為極點(diǎn)的三角形是正三角形.4(09哈爾濱)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O是坐標(biāo)原點(diǎn),四邊形ABCO是菱形,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-3,4),點(diǎn)C在x軸的正半軸上,直線AC交y軸于點(diǎn)M,AB邊交y軸于點(diǎn)H.(1)求直線AC的解析式;(2)連接BM,如圖2,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿折線ABC方向以2個(gè)單位/秒的速度向終點(diǎn)C勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)△PMB的面積為S(S≠0),點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,求S與t之間的函數(shù)關(guān)系式(要求寫出自變量t的取值范圍);(3)在(2)的條件下,當(dāng)t為什么值時(shí),∠MPB與∠BCO互為余角,并求此時(shí)直線OP與直線AC所夾銳角的正切值.解:5(09河北)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5.點(diǎn)P從點(diǎn)C出發(fā)沿CA以每秒1個(gè)單位長的速度向點(diǎn)A勻速運(yùn)動(dòng),到達(dá)點(diǎn)A后立刻以原來的速度沿AC返回;點(diǎn)Q從點(diǎn)A出發(fā)沿以每秒1個(gè)單AB位長的速度向點(diǎn)B勻速運(yùn)動(dòng).陪同著P、Q的運(yùn)動(dòng),DE保持垂直均分PQ,且交PQ于點(diǎn)D,交折線QB-BC-CP于點(diǎn).點(diǎn)、Q同時(shí)出發(fā),當(dāng)點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)B時(shí)停止運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P也隨之停止.設(shè)點(diǎn)、運(yùn)
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