中考数学分类讨论题型整编
【知识整合创新】
整体感悟:分类讨论问题是创新性问题之一,此类题综合性强,难题较大,在各地中考试题中多以压轴题出现,对考生的能力要求较高,具有选拔性。目前,中考试卷中,觉见的需分类讨论的知识点有三大类:
1.代数类:代数有绝对值、方程及根的定义,函数的定义以及点(坐标未给定)所在象限等.
2.几何类:几何有各种图形的位置关系,未明确对应关系的全等或相似的可能对应情况等.
3.综合类:代数与几何类分类情况的综合运用.
特例探究:以性质、公式、定理的使用条件为标准分类的题型. 中考高分解密:
题型1.考查数学概念及定义的分类
规律提示:熟练掌握数学中的概念及定义,其中以绝对值、方程及根的定义,函数的定义尤为重要,必须明确讨论对象及原因,进而确定其存在的条件和标准。 考题1.求函数2
51
()(3)2
2
y k x k x =-+-+
的图象与x 轴的交点? 名师点拔:二次项系数中含有参数k ,此函数可能是二次函数,也可能是一次函数,故应对52
k -分类讨论.
解:(1)当502k -=时,即52k =时,此函数为11
22
y x =-+,故其与x 轴只有一个交点(1,0)
(2)当5502
2k k -≠≠
,即时,此函数为二次函数,2251
(3)4()(2)22
k k k ?=--?-?=-.①当2k =时,Δ=0.抛物线与x 轴的交点只有一个.21211
0,122
x x x x -+===,交点坐标为(1,
0)②当2k ≠时,Δ>0,函数与x 轴有两个不同的交点.1
(1,0)(,0)52k
-和.
综合所述:当52k =或2k =时,函数图像与x 轴只有一个交点(1,0);当5
2
k ≠且2k ≠时,
函数图像与x 轴有两个不同交点1
(1,0),(
,0)52k
-. 变式思考1已知关于x 的方程2
2(4)(4)0kx k x k +++-= (1)若方程有实数根,求k 的取值范围
(2)若等腰三角形ABC 的边长a=3,另两边b 和c 恰好是这个方程的两个根,求ΔABC 的周长.
易误点睛:根据方程定义确定方程到底是一次方程还是二次方程,同时应注意的是第(2)问中并无说明哪两边是ΔABC 的腰,故应考虑其所有可能情况. 题型2:考查字母的取值情况或范围的分类.
规律提示:此类问题通常在函数中体现颇多,考查自变量的取值范围的分类,解题中应十分注意性质、定理的使用条件及范围.
考题2.(2004,河南)如图(1)边长为2的正方形ABCD 中,顶点A 的坐标是(0,2)一次函数y x t =+的图像l 随t 的不同取值变化时,位于l 的右下方由l 和正方形的边围成的图形面积为S (阴影部分).
(1)当t 取何值时,S =3?
(2)在平面直角坐标系下(图2),画出S 与t 的函数图像.
名师点拔:设l 与正方形ABCD 的交点为M ,N ,易知ΔDMN 是等腰Rt Δ,只有当MD =2时,1MDN S ?=,那么3ABCD MDN S S S =-=W V ,此时求得42t =-,第(2)问中,随着t 的变化,S 的表达式发生变化,因而须分类讨论t 在不同取值时S 的表达式,进而作出图像.
解:(1)设l 与正方形ABCD 的交点为M ,N , ∵l 的解析式y x t =+,在x 轴,y 轴上所截线段相等. ∴ΔDMN 为等腰Rt ΔDMN
∵S =3,∴2231DMN ABCD S S S ?=-=?-= 又∵211
22
DMN S MD ND ND ?=
?= ∴MD =ND =2,∴ON =OD -DM =4-2, 即D 点的坐标为(0,4-2)
∴42t =-,即当42t =-时,S =3. (2)∵直线l 与y 轴的交点M 的坐标为(0,)t
∴当0≤t <2时,21122
S B B t =M ?N = 当2≤t <4时,2
1(4)42
ABCD DMN S S S t ?=-=--+
当t ≥4时,S =4
根据以上解析式,作图如下图(图2)
变式思考2 (2004 资阳)如图所示,在平行四边形ABCD 中, 4AD cm =,
∠A =60°,BD ⊥AD ,一动点P 从A 出发,以每秒1cm 的速度沿A B C →→的路线匀速运动,过点P 作直线PM ,使PM ⊥AD.
(1)当点P 运动2秒时,设直线PM 与AD 相交于点E ,求△APE 的面积;
(2)当点P 运动2秒时,另一动点Q 也从A 出发沿A B C →→的路线运动,且在AB 上以每秒1cm 的速度匀速运动,在BC 上
以每秒2cm 的速度匀速运动.过Q 作直线QN ,使QN//PM.设点Q 运动的时间为t 秒(0≤t ≤10),直线PM 与QN 截平行四边形ABCD 所得图形的面积为Scm 2. ①求S 关于t 的函数关系式;②(附加题)求S 的最大值.
易误点睛:讨论变量t 的取值范围,是解本题的关键,解此类题应十分注意变量的取值须符合题意,逐层分析.
题型3.考查图形的位置关系或形状的分类.
规律提示:熟知直角三角形的直角,等腰三角形的腰与角以及圆的对称性,根据图形的特殊性质,找准讨论对象,逐一解决.
考题3.(2004 上海)在ΔABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =22,圆A 的半径为1,如图所示,若点O 在BC 边上运动,(与点B 和C 不重合), 设BO =x ,ΔAOC 的面积为y .
(1)求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域. (2)以点O 为圆心,BO 长为半径作圆O ,求当圆O 与圆A 相切时ΔAOC 的面积.
名师点拔:(1)过点A 作AD ⊥BC 于D 点 ∵AB =AC =22 ∴AD =AB sin 45??=2
图(2)
445AB
BC Sin =
=? ∴OC=BC -BO=4-x ,故ΔAOC 的面积y 与x 的函数解析式为
12y OC AD =?即1
(4)242
y x x =-?=- (2)由于圆与圆相切有两种情况:外切和内切,
故解题中须分类讨论.
解:(1)过点A 作AD ⊥BC 于点D.
∵∠BAC=90° AB=AC=22 ∴BC=4 AD =1
2
BC =2 ∴11
2(4)422
AOC S OC AD x x ?=
?=??-=- 即4(04)y x x =-+<<
(2)当点O 与点D 重合时,圆O 与圆A 相交,不合题意;当点O 与点D 不重合时,在Rt ΔAOD 中,2
2
2
2
2
4248AO AD OD x x x =+=+-=-+
∵⊙A 的半径为1,⊙O 的半径为x ∴①当⊙A 与⊙O 外切时
22(1)48x x x +=-+ 解得7
6x =
此时,ΔAOC 的面积717
466
y =-=
②当⊙A 与⊙O 内切时,2
2
(1)48x x x +=-+ 解得72
x = 此时ΔAOC 的面积71422
y =-
= ∴当⊙A 与⊙O 相切时,ΔAOC 的面积为17162
或. 变式思考3(2003 南京)如图,直线4
43
y x =-
+与x 轴,y 轴分别交于点M ,N (1)求M ,N 两点的坐标; (2)如果点P 在坐标轴上,以点P 为圆心,
125为半径的圆与直线4
43
y x =-+相切,求点P 的坐标. 易误点睛:本题是一道函数与圆的综合题,注意第(2)
小问涉及到分类讨论,与直线相切时的情况,本题可分为两大类,四小类,切勿漏掉,解决此类问题关键是把握标准,正确的分类. 题型4.考查图形的对应关系可能情况的分类
规律提示:图形的对应关系多涉及到三角形的全等或相似问题,对其中可能出现的有关角、边的可能对应情况加以分类讨论.
考题4(2004 福州)如图所示,抛物线2
()y x m =--的顶点为A ,直线:33l y x m =-与
y 轴的交点为B ,其中m >0.
(1)写出抛物线对称轴及顶点A 的坐标 (用含有m 的代数式表示)
(2)证明点A 在直线l 上,并求∠OAB 的度数.
(3)动点Q 在抛物线的对称轴上,则抛物线上是否存在点P ,使以P 、Q 、A 为顶点的三角形与△OAB 全等?若存在,求出m 的值,并写出所有符合上述条件的P 点坐标;若不存在,说明
理由.
名师点拨:(1)对称轴x m =,顶点A (m,0)(2)把x =m 代入33y x m =
-得
330y m m =-= ∴点A (m,0)在直线l 上,直线l 与y 轴相交,则B 点的横坐标为:3y m =-;B 点坐标为(0,3)m -,由三角函数知识可得:3tan 3OB m
OAB OA m
∠=
== 即∠OAB =60° (3)因为全等的对应关系,因而需进行分类论,找准对应关系,从而解决问题。
解:(1)对称轴为直线x m =,顶点A (m ,0)
(2)把x m =代入函数33330y x m y m m =-=-=得 ∴点A (m,0)在直线l 上.当x=0时,3y m =-
∴3(0,3),tan 3m
B m OAB m
-∠=
= ∴∠OAB=60°
(3)如图,以P 、Q 、A 为顶点的三角形与ΔOAB 全等,共有以下4种情况:
①1111190,3,PQ A PQ m Q A m ∠=?== ∴1P 点的坐标为
(3,)m m m --,代入抛物线解析式得:2
3,0m m m -=-> ∴1
3
m =
∴1
131(,)33P --
②22290,B P Q A P ∠=?点与点重合 ∴2
,0m m =->
∴m =
∴2(0,3)P -
③3333390,,Q P A Q P m P A ∠=?= ∴3P 点的坐标为
3
(,)2
m m --代入抛物
线解析式得:233
,024
m m m -
=-> ∴2m = ∴3(23)P -
④4444490,,Q P A Q P P A m ∠=?= ∴4P 点的坐标为
1
(,)2
m m -,代入抛
物线解析式得:213,024m m m -
=-> ∴2
3
m = ∴41)3P - 分析可知,1234,,,P P P P 关于抛物线对称轴的对称点均符合题意;
综上所述,符合条件的P 点分别为1111
)3333
----;
(0,3),3)-,(23)-,(23)+-.
变式思考4(2003宁波)已知抛物线2
2
ax bx c ++y =的顶点坐标为(4,-1)与y 轴交于点C (0,3),O 是原点.
(1)求这条抛物线的解析式.
(2)设此抛物线与x 轴的交点A 、B (A 在B 的左边),问在y 轴上是否存在点1P ,使以O ,B ,P 为顶点的三角形与ΔAOC 相似?若存在,请求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.
易误点睛:解决此类问题,必须对三角形全等或相似的性质烂熟于心,对两三角形的对应角(或边)进行分类讨论,逐步找到符合题意的结论.
中 考 零 距 离
一、选择题
1.若m 为实数,则点P (m -2,m+2)不可能在( )
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
2.相交两圆公共弦长为6,两圆的半径分别为5,则这两圆的圆心距等于( )
A .1
B .2或6
C .7
D .1或7
3.(2004,河南)如果关于x 的方程2
10x mx ++=的两个根的差为1,那么m 等于( )
A .2±
B .
C .
D .
4.平面上A 、B 两点到直线l 的距离分别是22则线段AB 的中点C 到直线l 的距离是( )
A .2
B
C .2
D .不能确定 5.已知2
2(3)49x m x +-+是完全平方式,则m 的值是( )
A .-3
B .10
C .-4
D .10或-4 二、填空题
6.已知AB 是⊙O 的直径,AC 、AD 是弦,且AB =2,AC ,AD =1,则∠CAD =_______.
7.已知AB 、CD 是⊙O 的两条平行线,AB =12,CD =16,⊙O 的直径为20,则AB 与CD 之间的距离为________.
8.方程560x x x ?-+=的最大根与最小根的积为______.
9.(2004 上海)直角三角形的两条边长分别为6和8,那么这个三角形的外接圆半径等于________.
10.(2004 沈阳)已知ΔABC 中,∠C =90°,AC =3,BC =4,分别以A 和C 为圆心作⊙A 和⊙C ,且⊙C 与直线AB 不相交,⊙A 与⊙C 相切,设⊙A 的半径为r ,那么r 的取值范围是______.
11.已知2
2
25,7x y x y +=+=,则x y -的值等于_______.
12.在平面直角坐标系内,A 、B 、C 三点的坐标分别是(0,0),(4,0),(3,2),以A 、B 、C 三点为顶点画平行四边形,则第四个顶点不可能在第_____象限. 三、解答题
13.(2004 广东)已知实数a ,b 分别满足2
2
11
22,22,a a b b a b
+=+=+求
的值. 14.(2004 黑龙江)在劳技课上,老师请同学们在一张长为17cm ,宽16cm 的长方形纸板上剪下一个腰长为10cm 的等腰三角形(要求等腰三角形的一个顶点与长方形的一个顶点重合,其余两个顶点在长方形上的边上)请你帮助同学们计算剪下的等腰三角形的面积.
15.(2004 芜湖)在钝角△ABC 中,AD ⊥BC ,垂足为D 点,且Ad 与DC 的长度为
27120x x -+=方程的两个根,⊙O 是△ABC 的外接圆,如果BD 长为(0)a a >.求△ABC
的外接圆⊙O 的面积.
16.(2003 烟台)在直角坐标系中,有以A (-1,-1),B (1,-1),C (1,1),D (-1,1)为顶点的正方形,设正方形在直线y =x 上方及直线 y=-x+2a 上方部分的面积为S ,(1)求1
2
a =时,S 的值.(2)a 在实数范围内变化时,求S 关于a 的函数关系式.
17.(2004 黄冈)在直角坐标系XOY 中,O 为坐标原点,A 、B 、C 三点的坐标分别为A (5,0),B (0,4),C (-1,0),点M 和点N 在x 轴上,(点M 在点N 的左边)点N 在原点的右边,作MP ⊥BN ,垂足为P (点P 在线段BN 上,且点P 与点B 不重合)直线MP 与y 轴交于点G ,MG =BN.
(1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式.(2)求点M 的坐标.
(3)设ON =t ,△MOG 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围. (4)过点B 作直线BK 平行于x 轴,在直线BK 上是否存在点R ,使△ORA 为等腰三角形?若存在,请直接写出R 的坐标;若不存在,请说明理由.
变式思考答案
1.解:(1)∵方程有实数根.∴①当k =0时,原方程变为1
840,2
x x -==,方程有实数根. ②当0k ≠时,2
4(4)4(4)k k k ?=+--≥0,解之得43-k ≥,∴403
k k -≠≥且 故
k 的取值范围是4
3
-k ≥.
(2)①若b=c ,则2
4(4)4(4)0k k k ?=+--=,解得43
k =-,此时方程的根为b =c
=2,又∵a =3,满足三角形三边关系,∴2237ABC C a b c ?=++=++=
②若a=b 或a=c ,则92(4)3(4)0k k k ++?+-=,∴5
4
k =-
,此时方程另一根为:77
55
c b ==或,满足三角形三边关系,∴737
3355
ABC
C a b c ?=++=++=.
2.(1)当点P 运动2秒时,AP =2cm ,由∠A =60°,知AE =1,PE =3.∴32
APE S ?=
.
(2)①(i )当0≤t ≤6时,点P 与点Q 都在AB 上运动,设PM 与AD 交于点G ,QN 与AD 交于点F ,则AQ =t ,AF =
2t ,QF
=2,AP =t+2,AG =1+2
t
,PG
2.
∴此时两平行线截平行四边形ABCD
的面积为22
S =
+. (ii )当6≤t ≤8时,点P 在BC 上运动,点Q 仍在AB 上运动,设PM 与DC 交于点G ,QN 与AD 交于点F ,则AQ =t ,AF =
2t ,DF =4-2
t
,QF
,BP =t -6, CP =10-t ,PG =(10-t
而BD
=ABCD
的面积为2
S =+(iii )当8≤t ≤10时,点P 和点Q 都在BC 上运动,设PM 与DC 交于点G ,QN 与DC 交于点F ,则CQ =20-2t ,OF =(20-2t ),CP =10-t ,PG =(10-t
∴此时两平行线截平行四边形ABCD
的面积为2
8
S =
-. 故S 关于t 的函数关系式为
22
+t 6)S =t 8)t -t 10)8?????
????
≤≤≤≤≤≤ ②(附加题)当0≤t ≤6时,S
当6≤t ≤8时,S
的最大值为当8≤t ≤10时,S
的最大值为所以当t =8时,S
有最大值为
3.解:(1)当x =0时,y =4. 当y =0时,4
403
x -
+=,∴x =3. ∴M (3,0),N (0,4)
(2)①当1P 点在y 轴上,并且在N 点的下方时,设⊙1P 与直线4
43
y x =-+相切于点A ,连接1P A ,则1P A ⊥MN.
∴∠1P AN =∠MON =90°,∵∠1P NA=∠MNO ,∴△1P AN ∽△MON ,∴11P A P N MO MN
=
在Rt △OMN 中,OM =3,ON =4,∴MN =5. 又∵112
5
P A =
,∴14P A =,∴1P 点坐标是(0,0) ②2P 点在x 轴上,并且在M 点的左侧时,同理可得2P 点坐标是(0,0) ③当3P 在x 轴上,并且在M 点的右侧时,设⊙3P 与直线4
43
y x =-
+相切于点B ,连接3P B ,则3P B MN ⊥ ∴OA//3P B . ∵OA =3P B ,∴33P M OM ==.
∴36OP =,∴3P 点坐标是(6,0)
④当4P 点在y 轴上,并且在点N 上方时,同理可得44P N ON ==. ∴48OP =. ∴4P 点坐标是(0,8) 综上,P 点坐标是(0,0),(6,0),(0,8).
4.解:(1)可设2
(4)1y a x =--. ∵交y 轴于点C (0,3),∴3=16a -1,∴1
4
a =
. ∴抛物线的解析式为21(4)14y x =--,即21
234
y x x+=-. (2)存在 当y =0时,则
21
(4)104
x --=,∴122, 6.x x ==∴A (2,0)
,B (6,0). 设P (0,m ),则OP =m . 在△AOC 与△BOP 中, ①若∠OCA =∠OBP ,则△BOP ∽△COA ,∴OB OP
OC OA
=. OP =
62
43
?=,∴4m =±. ②若∠OCA =∠OPB ,则△BOP ∽△AOC ,∴
OP OB
OC OA
=.
63
92
OP ?=
=,∴9m =±. ∴存在符合题意的点P ,其坐标为(0,4)、(0,-4)、(0,9)或(0,-9)
中考零距离答案
一、选择题
1.C 2.D 3.C 4.C 5.D 二、填空题
6.15°或105° 7.14或2 8.3 9.4或5 10.3
27r <33 ≤或≤ 11.1± 12.三 三、解答题程 13.解:若a b ≠,则可知,a b 为方程2 220x x +-=的两实数根,由韦达定理得a+b =-2,ab =-2. ∴ 11212 a b a b ab +-+===- 若a b =,则解关于a ,b 的方程分别得1313a b a b ==-+==--或 11 3113a b +=+-或. 14.解:分三种情况计算: (1)当AE =AF =10cm 时,(如图1), 21 50()2 AEF S AE AF cm ?= ?= (2)当AE =EF =10cm 时(如图2), 222 8() 140() 2 AEF BF EF EB cm S AE BF cm ?=-==?= (3)当AE =EF =10cm 时(如图3), 2251()DF EF ED cm =-= 21 551()2 AEF S AE DF cm ?= ?=. 15.解:∵AD 与DC 的长度为2 7120x x -+=的两根 ∴有两种情况 ①AD =3,DC =4 ②AD =4,DC =3 由勾股定理:求得AC =5,连接AO 并延长交⊙O 于E 点, 第15题图 连接BE ∴∠ABE =90° 又∵∠E =∠C ∴△ABE ∽△ADC , ∴ AB AE AB AE AC AD AC AD =?=? 16.解:(1)当1 2 a =时,如图1, 直线1y x y x ==-+与的交点是11 (,)22 E ∴1111224 S =??= (2)①当1a <-时,如图2, △ADC 的面积就是S , ∴1 2222 S = ??= ②当-1≤a <0时,如图3, 直线2y x y x a ==-+与的交点是E (a ,a ) ∴EG =(1-a )=1+a AF =2(1+a ) 2 1 2(1)2(1)2 2(1)ADC AEF S S S a a a ??=-=-+?+=-+∴ ③当0≤a <1时,如图4, 直线2y x y x a ==-+与的交点是E (a ,a ) ∴EG =1-a CF =2(1-a ) ∴21(1)2(1)(1)2 CEF S S a a a ?== -?-=- ④当a ≥1时,如图5,S =0 ∴S 关于a 的函数关系式为 22 2(a <1)2(1+a)1a <0S =(1a)0a 10a 1??????? -- (-≤) - (≤<) (≥) 17.(1)设所求抛物线的解析式为2 (0)y ax bx c a =++≠. 由题意,得:255004a b c a b c c ++=??-+=??=? 解得:4516 54 a b c ? =-?? ?=?? =??? ∴所求的解析式为2416 455 y x x =- ++. (2)依题意,分两种情况: ①当点M 在原点的左边(如图1)时, 在Rt △BON 中,∠1+∠3=90° ∵MP ⊥BN ,∴∠2+∠3=90° 在Rt △BON 和Rt △MOG 中, 12 BON MOG BN MG ∠=∠?? ∠=∠??=? ∴Rt △BON ≌Rt △MOG . ∴OM =OB =4 ∴M 点坐标为(-4,0) ②当点M 在原点的右边(如图2)时,同理可证:OM =OB =4. 此时M 点的坐标为(4,0) ∴M 点的坐标为(-4,0)或(-4,0) (3)图1中,Rt △BON ≌Rt △MOG . ∴OG =ON =t. ∴S = 11 4222 OM OG t t ?=??=(其中0<t <4) 图2中,同理可得S =2t ,其中t >4. ∴所求的函数关系式为S =2t. t 的取值范围为t >0且t ≠4. (4)存在点R ,使△ORA 为等腰三角形. 其坐标为:123455(3,4),(3,4),(2,4),(,4),(8,4)2 R R R R R .