[全]中考数学创新型与新定义型压轴题解析
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中考数学创新型与新定义型压轴题解析
近年来,各地中考数学试题不断呈现出新颖、灵活的特征,特别是在压轴题中,更富有挑战性和创新理念。
本节例举两例,分析在解决此类问题过程中的思路与方法。
一、几何综合探究类阅读理解问题
【例题1】如图1,对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形。
(1)概念理解:如图2,在四边形ABCD 中,AB = AD , CB = CD , 问四边形ABCD 是垂美四边形吗?请说明理由;
(2)性质探究:如图1,四边形ABCD 的对角线AC、BD 交于点O,AC⊥BD。
试证明:AB2 + CD2 = AD2 + BC2;
(3)解决问题:如图3,分别以Rt△ACB 的直角边AC 和斜边AB 为边向外作正方形ACFG 和正方形ABDE,连接CE、BG、GE。
已知AC = 4 , AB = 5 , 求GE 的长。
【解析】
(1)四边形ABCD 是垂美四边形。
理由如下:
∵AB = AD ,
∴点A 在线段BD 的垂直平分线上,
∵CB = CD ,
∴点C 在线段BD 的垂直平分线上,
∴直线AC 是线段BD 的垂直平分线,
∴AC⊥BD,即四边形ABCD 是垂美四边形;(2)如图1,
∵AC⊥BD,
∴∠AOD = ∠AOB = ∠BOC = ∠COD = 90°,
由勾股定理得:
AB2 + CD2 = AO2 + BO2 + DO2 + CO2 = AD2 + BC2,(3)如图3,连接CG、BE,
∵∠CAG = ∠BAE = 90°,
∴∠CAG + ∠BAC = ∠BAE + ∠BAC,即∠GAB = ∠CAE,在△GAB 和△CAE 中,
AG = AC , ∠GAB = ∠CAE,AB = AE,
∴△GAB ≌△CAE(SAS),
∴∠ABG = ∠AEC,又∠AEC + ∠AME = 90°,
∴∠ABG + ∠AME = 90°,即CE⊥BG,
∴四边形CGEB 是垂美四边形,
由(2)得,CG2 + BE2 = CB2 + GE2,
∵AC = 4 , AB = 5 ,
∴BC = 3 , CG = 4√2 , BE = 5√2 ,
∴GE2 = CG2 + BE2 - CB2 = 73 ,
∴GE = √73 .
【归纳总结】
(1)根据线段垂直平分线的判定定理证明即可;
(2)根据垂直的定义和勾股定理解答即可;
(3)根据垂美四边形的性质,勾股定理、结合(2)的结论计算。
本题考查的是正方形的性质、全等三角形的判定和性质、垂直的定义、勾股定理的应用,正确理解垂美四边形的定义、灵活运用勾股定理是解题的关键。
二、抛物线新定义创新型压轴题问题
【例题2】我们约定,在平面直角坐标系中两条抛物线有且只有一个交点时,我们称这两条抛物线为“共点抛物线”,这个交点为“共点”.
(1)判断抛物线y=x2 与y=﹣x2 是“共点抛物线”吗?如果是,直接写出“共点”坐标;如果不是,说明理由;
(2)抛物线y=x2﹣2x 与y=x2﹣2mx﹣3 是“共点抛物线”,且“共点”在x 轴上,求抛物线y=x2﹣2mx﹣3 的函数关系式;
(3)抛物线L1:y=﹣x2+2x+1 的图象如图所示,L1 与L2:y=﹣2x2 + mx 是“共点抛物线”;
①求m 的值;
②点P 是x 轴负半轴上一点,设抛物线L1、L2 的“共点”为Q,作点P 关于点Q 的对称点P′,以PP′为对角线作正方形PMP′N,当点M 或点N 落在抛物线L1 上时,直接写出点P 的坐标.
【解析】解:
(1)是,(0,0),
∵x2=﹣x2,
∴x=0;
(2)令y=x2﹣2x=0,
解得x1=0,x2=2,
当x=0 时,﹣3 ≠0 ,
∴(0,0)不是共点,
当x=2 时,4﹣4m﹣3=0 ,
解得m=1/4 ,
∴y=x2 - 1/2 x - 3 ;
(3)
①若两个抛物线是“共点抛物线”,
则方程﹣x2+2x+1=﹣2x2+mx 有两个相等的实数根,即x2+(2﹣m)x+1=0 有两个相等的实数根,
∴△=(2﹣m)2﹣4=0,
解得m=0 或m=4,
∴m 的值为0 或4.
②P(﹣3,0)或P(﹣5,0)或P(﹣13,0),设点P(a,0),
当m=0 时,Q(﹣1,﹣2),
∴P'(﹣2﹣a,﹣4),
∵PM=MP',∠A=∠B,∠AMP=∠BP'M,
∴△APM≌△BMP'(AAS),
设M(x,y),N(a,b),
∴可得M(1,﹣3﹣a),N(﹣3,a﹣1),
分别代入L1 解析式可得:a1=﹣5,a2=﹣13,当m=4 时,Q(1,2),
∴P'(2﹣a,4),
∵PM=MP',∠A=∠B,∠AMP=∠BP'M,
∴△APM≌△BMP'(AAS),
设M(p,q),N(x,y),
∴可得M(﹣2,4﹣a),N(3,1+a),
分别代入L1 解析式可得:a1=﹣3,a2=11(舍),∴P(﹣3,0)或P(﹣5,0)或P(﹣13,0).