中考数学之定值探究(通用版)
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初三数学讲义 专题探究:定值类问题教学过程:一、教学衔接(课前环节)1、回收上次课的教案,了解家长的反馈意见;2、检查学生的作业,及时指点3、捕捉学生的思想动态和了解学生的本周学校的学习内容二、知识点解析在几何问题中,当一些几何元素按照一定的规律在确定的范围内变化时,与它相关另一些几何元素的某些量或其数量关系保持不变,这种几何问题称之为几何定值问题. 定值问题由于所求证的问题不明确、具体,而使人难已下手,给问题解决带来困难.近年来,该类问题在各省市中考试题中频频出现,为便于广大师生复习教学,现对其归类例析.一、线段长度为定值例1如图,在半径为6,圆心角为90°的扇形OAB 的弧AB 上,有一个动点P ,PH ⊥OA ,垂足为H ,△OPH 的重心为G 。
(1)当点P 在弧AB 上运动时,线段GO 、GP 、GH 中,有无长度保持不变的线段?如果有,请指出这样的线段,并求出相应的长度;(2)设PH =,GP =,求关于的函数解析式,并写出函数的定义域; (3)如果△PGH 是等腰三角形,试求出线段PH 的长。
分析:解决此题时,首先要根据线段GH 的特征,添出辅助线,找出与其有关的长度为定值的线段间的联系,从而获得问题的解决.图一BOAGPHE二、线段长度为定值例 在给定的梯形ABCD 中,AD ∥BC ,E 是AB 边上的动点,点1O 、2O 分别是AED ∆和BEC ∆的外心。
求证:21O O 的长为一定值。
变式练习 如图,在ABC ∆中,A ∠与底边BC 为一定值,BD ⊥AC ,CE ⊥AB ,D 、E 为垂足,连结DE 。
求证:DE 为定长。
三、角的度数为定值例 如图,定长的弦ST 在一个以AB 为直径的半圆上滑动,M 是ST 的中点,P 是S 对AB 作垂线的垂足。
求证:不管ST 滑到什么位置,SPM ∠是一定角。
ACB DEEDABCPM A O BS T例题.(2010广东广州,24,14分)如图,⊙O 的半径为1,点P 是⊙O 上一点,弦AB 垂直平分线段OP ,点D 是 APB 上任一点(与端点A 、B 不重合),DE ⊥AB 于点E ,以点D 为圆心、DE 长为半径作⊙D ,分别过点A 、B 作⊙D 的切线,两条切线相交于点C .(1)求弦AB 的长;(2)判断∠ACB 是否为定值,若是,求出∠ACB 的大小;否则,请说明理由; (3)记△ABC 的面积为S ,若2SDE =43,求△ABC 的周长.四、面积为定值例. 如图7(1),正方形ABCD 的对角线相交于点O ,O 是正方形A'B'C'O 的一个顶点,如果两个正方形的边长为a,求证:正方形A'B'C'O 绕点O 无论怎样转动,两个正方形重叠部分的面积总是一个定值.CP DOBAEFE 图10图9C'B'A'C'B'A'OBDBDAC C A真题练习1.(2011•广州)已知关于x的二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象经过点C(0,1),且与x轴交于不同的两点A、B,点A的坐标是(1,0)(1)求c的值;(2)求a的取值范围;(3)该二次函数的图象与直线y=1交于C、D两点,设A、B、C、D四点构成的四边形的对角线相交于点P,记△PCD的面积为S1,△PAB的面积为S2,当0<a<1时,求证:S1-S2为常数,并求出该常数.2.(2011•河北)如图,在平面直角坐标系中,点P从原点O出发,沿x轴向右以毎秒1个单位长的速度运动t秒(t>0),抛物线y=x2+bx+c经过点O和点P,已知矩形ABCD的三个顶点为 A(1,0),B(1,-5),D(4,0).(1)求c,b(用含t的代数式表示):(2)当4<t<5时,设抛物线分别与线段AB,CD交于点M,N.①在点P的运动过程中,你认为∠AMP的大小是否会变化?若变化,说明理由;若不变,求出∠AMP 的值;②求△MPN的面积S与t的函数关系式,并求t为何值时,要S=218错误!未找到引用源。
专题35圆中的重要模型之定角定高模型、米勒最大角模型圆在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就圆形中的重要模型(米勒最大视角(张角)模型、定角定高(探照灯)模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
近几年一些中考几何问题涉及了“最大视角”与“定角定高”模型,问题往往以动点为背景,与最值相结合,综合性较强,解析难度较大,学生难以找到问题的切入点,不能合理构造辅助圆来求解。
实际上,这样的问题中隐含了几何的“最大视角”与“定角定高”模型,需要对其中的动点轨迹加以剖析,借助圆的特性来探究最值情形。
而轨迹问题是近些年中考压轴题的热点和难点,既可以与最值结合考查,也可以与轨迹长结合考查,综合性较强、难度较大。
模型1.米勒最大张角(视角)模型【模型解读】已知点A ,B 是∠MON 的边ON 上的两个定点,点C 是边OM 上的动点,则当C 在何处时,∠ACB 最大?对米勒问题在初中最值的考察过程中,也成为最大张角或最大视角问题。
米勒定理:已知点AB 是∠MON 的边ON 上的两个定点,点C 是边OM 上的一动点,则当且仅当三角形ABC 的外圆与边OM 相切于点C 时,∠ACB 最大。
【模型证明】如图1,设C’是边OM 上不同于点C 的任意一点,连结A ,B ,因为∠AC ’B 是圆外角,∠ACB 是圆周角,易证∠AC ’B 小于∠ACB ,故∠ACB 最大。
在三角形AC’D 中,’’=+ADB AC D DAC’ADB AC D 又=ACB ADB ∵’ACB AC D【解题关键】常常以解析几何、平面几何和实际应用为背景进行考查。
若能从题设中挖出隐含其中的米勒问题模型,并能直接运用米勒定理解题,这将会突破思维瓶颈、大大减少运算量、降低思维难度、缩短解题长度,从而使问题顺利解决。
否则这类问题将成为考生的一道难题甚至一筹莫展,即使解出也费时化力。
A. 2,0B.例3.(2023·江苏南京·九年级统考期中)如图,在矩形是BC上一个动点,若∠DPM(1)如图,O 的半径为1,①已知点(1,1)A ,直接写出点已知直线2y ,直接写出直线2y 关于O 的“视角”;合条件的B 点坐标;(2)C 的半径为1,①点C 的坐标为若直线关于C 的“视角”为60 ,求k 的值;②圆心C 在模型2.定角定高模型(探照灯模型)定角定高模型:如图,直线BC外一点A,A到直线BC距离为定值(定高),∠BAC为定角,则AD有最小值,即△ABC的面积有最小值。
定值问题解析版1、如图,在平面直角坐标系x O y 中,矩形AOCD 的顶点A 的坐标是(0,4),现有两动点P 、Q ,点P 从点O 出发沿线段OC (不包括端点O ,C )以每秒2个单位长度的速度,匀速向点C 运动,点Q 从点C 出发沿线段CD (不包括端点C ,D )以每秒1个单位长度的速度匀速向点D 运动.点P ,Q 同时出发,同时停止,设运动时间为t 秒,当t=2秒时PQ=52. (1)求点D 的坐标,并直接写出t 的取值范围;(2)连接AQ 并延长交x 轴于点E,把AE 沿AD 翻折交CD 延长线于点F,连接EF ,则△A EF 的面积S 是否随t 的变化而变化?若变化,求出S 与t 的函数关系式;若不变化,求出S 的值. (3)在(2)的条件下,t 为何值时,四边形APQF 是梯形?【答案】解:(1)由题意可知,当t=2(秒)时,OP=4,CQ=2,在Rt△PCQ 中,由勾股定理得:PC=()2222PQ CQ 252-=-=4,∴OC=OP+P C=4+4=8。
又∵矩形AOCD ,A (0,4),∴D(8,4)。
t 的取值范围为:0<t <4。
(2)结论:△AEF 的面积S 不变化。
∵AOCD 是矩形,∴AD∥OE,∴△AQD∽△EQC。
∴CE CQ AD DQ =,即CE t 84t =-,解得CE=8t4t-。
由翻折变换的性质可知:DF=DQ=4-t ,则CF=CD+DF=8-t 。
S=S 梯形AOCF +S △FCE -S △AOE =12(OA+CF )•OC+12CF•CE-12OA•OE =12 [4+(8-t )]×8+12(8-t )•8t 4t --12×4×(8+8t 4t-)。
化简得:S=32为定值。
所以△AEF 的面积S 不变化,S=32。
(3)若四边形APQF 是梯形,因为AP 与CF 不平行,所以只有PQ∥AF。
专题九动态几何定值问题【考题研究】数学因运动而充满活力,数学因变化而精彩纷呈。
动态题是近年来中考的的一个热点问题,以运动的观点探究几何图形的变化规律问题,称之为动态几何问题,随之产生的动态几何试题就是研究在几何图形的运动中,伴随着出现一定的图形位置、数量关系的“变”与“不变”性的试题,就其运动对象而言,有点动、线动、面动三大类,就其运动形式而言,有轴对称(翻折)、平移、旋转(中心对称、滚动)等,就问题类型而言,有函数关系和图象问题、面积问题、最值问题、和差问题、定值问题和存在性问题等。
解这类题目要“以静制动”,即把动态问题,变为静态问题来解,而静态问题又是动态问题的特殊情况。
以动态几何问题为基架而精心设计的考题,可谓璀璨夺目、精彩四射。
【解题攻略】动态几何形成的定值和恒等问题是动态几何中的常见问题,其考点包括线段(和差)为定值问题;角度(和差)为定值问题;面积(和差)为定值问题;其它定值问题。
解答动态几何定值问题的方法,一般有两种:第一种是分两步完成:先探求定值. 它要用题中固有的几何量表示.再证明它能成立.探求的方法,常用特殊位置定值法,即把动点放在特殊的位置,找出定值的表达式,然后写出证明.第二种是采用综合法,直接写出证明.【解题类型及其思路】在中考中,动态几何形成的定值和恒等问题命题形式主要为解答题。
在中考压轴题中,动态几何之定值(恒等)问题的重点是线段(和差)为定值问题,问题的难点在于准确应用适当的定理和方法进行探究。
【典例指引】类型一【线段及线段的和差为定值】【典例指引1】已知:△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,将△ABC绕点C顺时针方向旋转得到△A′B′C,记旋转角为α,当90°<α<180°时,作A′D⊥AC,垂足为D,A′D与B′C交于点E.(1)如图1,当∠CA ′D =15°时,作∠A ′EC 的平分线EF 交BC 于点F .①写出旋转角α的度数;②求证:EA ′+EC =EF ;(2)如图2,在(1)的条件下,设P 是直线A ′D 上的一个动点,连接PA ,PF ,若AB =2,求线段PA +PF 的最小值.(结果保留根号)【举一反三】如图(1),已知∠=90MON o ,点P 为射线ON 上一点,且=4OP ,B 、C 为射线OM 和ON 上的两个动点(OC OP >),过点P 作PA ⊥BC ,垂足为点A ,且=2PA ,联结BP .(1)若12PACABOP S S ∆=四边形时,求tan BPO ∠的值; (2)设PC x =,AB y BC=求y 与x 之间的函数解析式,并写出定义域; (3)如图(2),过点A 作BP 的垂线,垂足为点H ,交射线ON 于点Q ,点B 、C 在射线OM 和ON 上运动时,探索线段OQ 的长是否发生变化?若不发生变化,求出它的值。
中考数学动态几何题中的“定值型”问题赏析在动态几何问题中,当一些元素按照一定的规律在确定的范围内变化时,与它相关的另一些几何元素的某些量或其数量关系保持不变,这类问题称为几何定值问题。
定值问题由于有时甚至不知道定值的结果,而使人难以下手,给问题解决带来困难。
解决这类问题时,要善于运用辩证的观点去思考分析,在“可变”的元素中寻求“不变”的量.一般可采用特殊值或特殊的位置,探得定值,如果需要的话再考虑证明;或直接推理、计算,并在计算中消去变量,从而得到定值。
以下以2010年中考题为例说明具体的求解策略 一、长度定值 例1.(2010山东聊城)如图,点P 是矩形ABCD 的边AD 的一个动点,矩形的两条边AB 、BC 的长分别为3和4,那么点P 到矩形的两条对角线AC 和BD 的距离之和是( )A .125B .65C .245D .不确定解析:因为四边形ABCD 是矩形,由勾股定理得AC =BD =5.过点P 分别作AC 、BD 的垂线PE 、PF ,容易得△PDF ∽△BDA , ∴PD PF BD AB =,即53PD PF =,∴35PF PD =, 同理35PE PA =,∴PE +PF =312()55PA PD +=.故答案为A 。
点评:本题属于矩形中动点定值问题,在选择题中,可以采取特殊点法求解,譬如P 与A 重合、P 与B 重合或P 为AD 的中点等特殊情形下,求出PE +PF 的值探求答案. 二、角度定值 例2.(2010年广东广州)如图,⊙O 的半径为1,点P 是⊙O 上一点,弦AB 垂直平分线段OP ,点D 是APB 上任一点(与端点A 、B 不重合),DE ⊥AB 于点E ,以点D 为圆心、DE 长为半径作⊙D ,分别过点A 、B 作⊙D 的切线,两条切线相交于点C .(1)求弦AB 的长;(2)判断∠ACB 是否为定值,若是,求出∠ACB 的大小;否则,请说明理由; (3)略分析:(1)连接OA ,OP 与AB 的交点为F ,则△OAF 为直角三角形,且OA =1,OF =12,借助勾股定理可求得AF 的长,根据垂径定理求得AB ;(2)要判断∠ACB 是否为定值,只需判定∠CAB +∠ABC 的值是否是定值,由于⊙D 是△ABC 的内切圆,所以AD 和BD 分别为∠CAB 和∠ABC 的角平分线,因此只要∠DAE +∠DBA 是定值,而∠DAE +∠DBA 等于弧AB 所对的圆周角,这个值等于∠AOB 值的一半,只需看∠AOB 值即可。
中考数学复习提纲—定点定值问题班级 姓名 号数_______一、定点问题——由字母参数产生的定点 例1.阅读以下内容,然后解决问题 无论m 为任何实数,函数的图像总会经过的点是( ).A. (1,3)B. (1,0)C. (-1,3)D. (-1,0)方法1:变换主元法①x x x y x y -=+-=⎧⎨⎩==⎧⎨⎩1020132,解得 这类问题一般解法是根据直线或抛物线的动因,先选择适当的参数,用参数表示出直线或抛物线方程,然后按参数整理,并令参数的系数为0得方程组,解方程或方程组求出定点坐标。
方法2:特殊值法任意给m 赋予两个特殊值,不妨设m=0和m=2。
y x x y x =+=+⎧⎨⎪⎩⎪2222,解得所以,无论m 为何值时,该二次函数的图像恒过定点(1,3)。
故应选A 。
练习. 一次函数33(0)y kx k k =+-≠的图象一定过定点________________ 抛物线y=(k-1)x 2+(2-2k)x+1,那么此抛物线必定经过______和____ 二、定值问题1.线段长度为定值例2.若直线y=8k 与二次函数L :y=kx 2﹣4kx+3k (k ≠0)交于E 、F 两点。
(1)直接抛物线的对称轴直线__________;(2对于不同的k 的值,线段EF 的长度是否发生变化?如果不会, 请求出EF 的长度;如果会,请说明理由.练习2.如图,扇形OAB 的半径OA=3,圆心角∠AOB=90°.点C 是AB⌒上异于A ,B 的动点,过点C 作CD ⊥OA 于点D ,作CE ⊥OB 于点E.连接DE ,点G ,H 在线段DE 上,且DG=GH=HE.在CD ,CG ,DG 中,是否存在长度不变的线段?若存在,请写出出该线段的长度. 2. 角度为定值例3.如图二次函数y =x 2+bx ﹣3的图象与x 轴分别相交于A 、B 两点,点B 的坐标为(3,0),与y 轴的交点为C ,动点T 在射线AB 上运动,在抛物线的对称轴l 上有一定点D ,其纵坐标为2,l 与x 轴的交点为E ,经过A 、T 、D 三点作⊙M .(1)求二次函数的表达式;y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4. D (1,BOACE HG D2).(2)在点T的运动过程中,∠DMT的度数是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由。
九年级数学平面几何中的定值问题例题讲解知识点,重点,难点所谓定值问题,是指按照一定条件构成的几何图形,当某些几何元素按一定的规律在确定的范围内变化时,与它有关的某种几何量却始终保持不变(或几何元素间的某种几何性质或位置关系不变)。
平面几何定值一般可分为两类:一类是定量问题(如定长度、定角、定比、平方和或倒数和为定值等);一类是定形问题(如定点、定线、定圆或弧、定方向等),它们有共同的基本特点,即给定条件中一般由固定条件和变动条件两部分组成。
一般来说,求解定值问题的方法有:图形分析法。
画出符合条件的图形后,分析图中几何元素的数量关系及位置关系,直接寻求出定值并证明。
特殊位置法。
不论图形如何变动,定值这一共性始终不变,因此可选择图形的特殊位置(如极限位置、临界位置)加以探求。
参数计算法。
图形运动中,选取其中的变量(如线段长、角度、面积等)作为参数,将要求的定值用参数表出,然后消去参数即得定值。
例题精讲例1:如图,已知⊙O 及弦AB ,P 为⊙O 上任一点,PA 、PB 分别交AB 中垂线于E 、F ,求证:OE ·OF 为定值。
分析 若在⊙O 上的点P 运动到特殊位置点Q ,则点E ,点F 都和Q 点重合,于是得到OE ·OF =OQ 2,由此可推想,该定值可能为⊙O 半径的平方。
证明 因为OE 是弦AB 的中垂线,所以 AQ BQ=,所以∠AOE=∠BOE , 所以 1.2mAOE AB ∠=又因为 1,2m PAB BP ∠= 1,2m PBA AP ∠=∠EPB =∠PAB +∠ABP ,所以∠AOE = ∠EPB ,所以A 、O 、F 、P 四点共圆,所以∠OFB =∠OAE .又因为∠FOB =∠AOE ,所以△FOB ∽△OAE ,所以,OF OB OA OE =即OE ·OF =OA ·OB .因为OA =OB ,所以OE ·OF =OA 2(定值)。
专题14 线段定值问题1.(2021·福建龙岩·中考二模)抛物线2y ax b =+经过点(4,0)A ,(0,4)B -,直线EC 过点(4,1)E -,(0,3)C -,点P 是抛物线上点A ,B 间的动点(不含端点A ,B ),过P 作PD x⊥轴于点D ,连接PC ,PE . (1)求抛物线与直线CE 的解析式: (2)求证:PC PD +为定值;(3)若PEC 的面积为1,求满足条件的点P 的坐标.2.(2020·湖南·长沙市中考一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+2ax +a +2与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,顶点为点D .点P 为x 轴上的一个动点. (1)求点D 的坐标;(2)如图1,当点P 在线段AB 上运动时,过点P 作x 轴的垂线,分别交直线AD 、BD 于点E 、F ,试判断PE +PF 是否为定值,若是,请求出这个定值,若不是,请说明理由. (3)如图2,若点P 位于点A 的左侧,满足∠ADP =2∠APD 且AP =132+AB 时,求抛物线的解析式.3.(2020·湖北·武汉中考三模)如图1,抛物线y=ax2过定点M(52,2516),与直线AB:y=kx+1相交于A、B两点.(1)若k=﹣12,求△ABO的面积.(2)若k=﹣12,在抛物线上的点P,使得△ABP的面积是△ABO面积的两倍,求P点坐标.(3)将抛物线向右平移两个单位,再向下平移两个单位,得到抛物线C2,如题图2,直线y=kx﹣2(k+12)与抛物线C2的对称轴交点为G,与抛物线C2的交点为P、Q两点(点P在点Q的左侧),试探究22PG QG+是否为定值,并说明理由.4.(2021·湖北·武汉实外九年级月考)已知,如图,抛物线y=14-x2+bx+c与x轴正半轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线y=x﹣2经过A、C两点.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)P为抛物线上一点,若点P关于直线AC的对称点Q落在y轴上,求P点坐标;(3)现将抛物线平移,保持顶点在直线y=x﹣114,若平移后的抛物线与直线y=x﹣2交于M、N两点.①求证:MN的长度为定值;②结合(2)的条件,直接写出△QMN的周长的最小值5.(2020·湖南·长郡中学九年级期中)如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A、B两点,其中点A坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,连接AC,点Q为x轴下方抛物线上任意一点,点D是抛物线对称轴与x轴的交点,直线AQ、BQ分别交抛物线的对称轴于点M、N.请问DM+DN是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.(3)如图2,点P为抛物线上一动点,且满足∠P AB=2∠ACO.求点P的坐标.6.(2021·江苏·南通市九年级月考)如图1,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a≠0)与x轴交于点A,B.与y轴交于点C.连接AC,BC.已知△ABC的面积为2.(1)求抛物线的解析式;(2)平行于x轴的直线与抛物线从左到右依次交于P,Q两点.过P,Q向x轴作垂线,垂足分别为G,H.若四边形PGHQ为正方形,求正方形的边长;(3)如图2,平行于y轴的直线交抛物线于点M,交x轴于点N(2,0).点D是抛物线上A,M之间的一动点,且点D不与A,M重合,连接DB交MN于点E.连接AD并延长交MN于点F.在点D运动过程中,3NE+NF是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.7.(2020·广东·广州市九年级月考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,一次函数54y x m =+(m 为常数)的图象与x 轴交于点A (3-,0),与y 轴交于点C .以直线x =1为对称轴的抛物线2y ax bx c =++(a b c ,,为常数,且a ≠0)经过A ,C 两点,并与x 轴的正半轴交于点B .(1)求m 的值及抛物线的函数表达式;(2)设E 是y 轴右侧抛物线上一点,过点E 作直线AC 的平行线交x 轴于点F .是否存在这样的点E ,使得以A ,C ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点E 的坐标及相应的平行四边形的面积;若不存在,请说明理由;(3)若P 是抛物线对称轴上使△ACP 的周长取得最小值的点,过点P 任意作一条与y 轴不平行的直线交抛物线于111M ()x y ,,222M ()x y ,两点,试探究1212M P M PM M ⋅是否为定值,并写出探究过程.8.(2020·广东·廉江市九年级月考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c 交x 轴于A 、B 两点(A 在B 的左侧),且OA =3,OB =1,与y 轴交于C (0,3),抛物线的顶点坐标为D (﹣1,4). (1)求A 、B 两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)过点D 作直线DE ∥y 轴,交x 轴于点E ,点P 是抛物线上B 、D 两点间的一个动点(点P 不与B 、D 两点重合),P A 、PB 与直线DE 分别交于点F 、G ,当点P 运动时,EF +EG 是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.9.(广东·广州市南沙区中考一模)在平面直角坐标系中,已知正方形ABCD 的顶点A 的坐标为(01)-,,点B 的坐标为(4)1-,,顶点C 在第一象限内,抛物线212y x bx c =-++(b c 、常数)的顶点P 为正方形对角线AC 上一动点.(1)当抛物线经过AB 、两点时,求抛物线的解析式; (2)若抛物线与直线AC 相交于另一点Q (Q 非抛物线顶点,且Q 在第一象限内),求证:PQ 长是定值;(3)根据(2)的结论,取BC 的中点N ,求NP BQ +的最小值.10.(2021·河北保定·中考一模)如图,抛物线2:2L y ax ax a k =-++(a ,k 为常数且0a >)经过点()1,0C -,顶点为M ,经过点()0,4P a +的直线m 与x 轴平行,且m 与L 交于点A ,B (B 在A 的右侧),与L 的对称轴交于点F ,直线:n y ax a =+经过点C .(1)用a 表示k 及点M 的坐标;(2)BP AP -的值是否是定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由; (3)当直线n 经过点B 时,求a 的值及点A ,B 的坐标; (4)当1a =时,设ABC ∆的外心为点N ,则 ①求点N 的坐标;②若点Q 在L 的对称轴上,其纵坐标为b ,且满足AQB ACB ∠<∠,直接写出b 的取值范围.11.(2021·黑龙江大庆·中考真题)如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于除原点O 和点A ,且其顶点B 关于x 轴的对称点坐标为()2,1. (1)求抛物线的函数表达式;(2)抛物线的对称轴上存在定点F ,使得抛物线2y ax bx c =++上的任意一点G 到定点F 的距离与点G 到直线2y =-的距离总相等. ①证明上述结论并求出点F 的坐标;②过点F 的直线l 与抛物线2y ax bx c =++交于,M N 两点.证明:当直线l 绕点F 旋转时,11MF NF+是定值,并求出该定值; (3)点()3,C m 是该抛物线上的一点,在x 轴,y 轴上分别找点,P Q ,使四边形PQBC 周长最小,直接写出,P Q 的坐标.12.(2021·北京·北大附中九年级期末)如图1,抛物线M 1:y =﹣x 2+4x 交x 正半轴于点A ,将抛物线M 1先向右平移3个单位,再向上平移3个单位得到抛物线M 2,M 1与M 2交于点B ,直线OB 交M 2于点C . (1)求抛物线M 2的解析式;(2)点P 是抛物线M 1上AB 间的一点,作PQ ⊥x 轴交抛物线M 2于点Q ,连接CP ,CQ .设点P 的横坐标为m ,当m 为何值时,使△CPQ 的面积最大,并求出最大值;(3)如图2,将直线OB 向下平移,交抛物线M 1于点E ,F ,交抛物线M 2于点G ,H ,则EG HF的值是否为定值,证明你的结论.13.如图1,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y x bx c =++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,3OA OC ==,顶点为D ,对称轴交x 轴于点E .图1 图2 图3 (1)求抛物线的解析式、对称轴及顶点D 的坐标.(2)判断ACD △的形状,并说明理由.(用三种不同的方法)(3)如图2,在抛物线上有一动点P ,过点P 作PM x ⊥轴于点M ,交直线AC 于点N ,在线段PN 、MN 中,若其中一条线段是另一条线段的2倍,求点P 的坐标.(4)在抛物线上是否存在一点P ,使PA PC =,若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.(5)如图3,在抛物线的对称轴上的一点151,4H ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,过点H 的任一条与y 轴不平行的直线l 交抛物线于点M 、N ,说明MH NHMN⋅是否为定值?若是定值,请求出这个定值,若不是,请说明理由.14.(2021·湖南·长沙麓山国际实验学校九年级月考)如图1,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =ax 2+bx+c 与x 轴分别相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,下表给出了这条抛物线上部分点(x ,y )的坐标值:(2)如图1,直线1y kx =+()0k <与抛物线交于P ,Q 两点,交抛物线对称轴于点T ,若QMT 的面积是PMT 面积的两倍,求k 的值;(3)如图2,点D 是第四象限内抛物线上一动点,过点D 作DF ⊥x 轴,垂足为F ,ABD 的外接圆与DF 相交于点E .试问:线段EF 的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.。
中考数学之定值探究(通用版)
近年来,我们经常遇到求线段的和、差、积、商是一个定值的问题,也会遇到在图形的变换过程中,面积是一个定值的问题.这类问题的提出,往往是询问的语气,不能说一定是定值或一定不是定值,需要探讨后才能作出结论.这类题型难度大,运用的知识点多,计算量大,对综合运用知识的能力有较高要求.
本文档将此类型的题目分为几个类型,供各位老师进行探究:
一、α为定值
例1 已知抛物线21y x mx m =-+++与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 的左侧)。
如图1,若点M 为抛物线位于x 轴上方图象上一动点,过点M 作MN x ⊥轴,垂足为N ,直线MN 上有一点H ,满足HBA ∠与MAB ∠互余,试判断HN 的长是否变化,若变化?请说明理由,若不变,请求出HN 长.
分析△AMN 的三边随点M 的变化而变化,但因为HBA ∠与MAB ∠互余,所以△AMN ∽△HBN ,从而可以建立比例关系,求出HN 的长.
解 令210y x mx m =-+++=,得
11x =-,21x m =+,
∴(1,0)A -,(1,0)B m +.
设(,0)N t ,则
2(,1)M t t mt m -+++,
∴1NA t =+,
1BN m t =+-,
21MN t mt m =-+++.
∵90HBA MAB ∠+∠=︒,
90ANM MNB ∠=∠=︒,
∴△AMN ∽△HBN , ∴MN AN NB HN
= 即2111t mt m t m t HN
-++++=+-, 解得1HN =.
评析本题以二次函数为背景,结合相似三角形,找出等量关系(注意避免使用,AM BH ).其中含有参数的代数式的因式分解是本题难点,合理使用有关线段是解决本题的关键. 二、a b
为定值 例2 如图2,在平面直角坐标系中,点M 在x 轴的正半轴上,⊙M 交x 轴于,A B 两点,交y 轴于,C D 两点,且C 为AE 的中点,AE 交y 轴于点G ,若A 点的坐标为(2,0)-,8CD =.
(1)求⊙M 的半径.
(2)求AE 的长.
(3)如图3,过点D 作⊙M 的切线,交x 轴于点P .动点F 在⊙M 上运动时,
OF PF
的比值是否发生变化?若不变,求出比值;若变化,请说明变化规律.
解:
(1)易得⊙M的半径为5.
(2)如图2,连结CM交AE于点H.∵C为AE的中点,
∴CM AE
⊥.
又∵90
COM
∠=︒,
∴COM AHM
≅,
∴4
AH CO
==,
故8
AE=.
(3)如图3,连结,
MF MD.
∵PD与⊙M相切于点D,
∴△ODM∽DPM,
∴
25
3
DM DM
PM
OM
•
==.
∵
3
5
OM
FM
=,
53
255
3
FM
PM
==,
且OMF FMP ∠=∠,∴△OMF∽△FMP,
∴
3
5 OF OM
PF FM
==.
评析第(3)小题,求OF
PF
的比值,难度较大.此时,我们可以考虑F运动的特殊情况。
比如,F运动到A点时,2
OF=,
10
3
PF=,得
3
5
OF
PF
=,而
3
5
OM
FM
=,这样自然联想到相似
三角形(△OMF∽△FMP),进而求得比值OF PF
.
三、m n a b
+(,m n 为常数)为定值 例3 如图4,直线3y x =-+与x 轴、y 轴分别交于点,B C ,抛物线2(1)y a x k =-+经过点,B C ,并与x 轴交于另一点A .
(1)求此抛物线及直线AC 的函数表达式.
(2)经过点(0,1)D 的直线m 与射线AC ,射线OB 分别交于点,M N .当直线m 绕点D
旋转时,2AM AN
+是否为定值?若是,求出这个值;若不是,说明理由.
解:
(1)易得33AC y x =+,以及抛物线的函数表达式: 2(1)4y x =--+.
(2)如图5,过点M 作MP x ⊥轴于点P . 设直线m 的解析式为1y kx =+,则直线m 与射线AC 和OB 分别交于点233(,)33
k M k k ---,1(,0)N k
-.
∵AC =
AC AM
=. 而AC CO AM MP
=,
∴22CO AM AN MP AN +=+ 3233113k k k
=
+--+- 32311k k k k -=+=--. 评析第 (1)小题是常见题型,学生很容易解决.第(2)小题需要学生有一定的数感.
往往是直角边为3和1构成的直角三角形的斜边长,
这样AM 转化成AC AM ,进一步转化成CO MP
.
四、角度为定值
例4 如图6,抛物线1l :21(2)y a x =-与直线2l :2(2)y am x b =--+ (,,a m b 为常数,0a ≠,
0m <)交于,A B 两点,直线2l 交x 轴于点C ,点A 的坐标为(2,)m n +.
(1)如图6,求证:3AB AC =.
(2)如图7,设抛物线顶点为F ,直线2l 交抛物线的对称轴于点D ,直线3l :32(2)y am x d =-+(d 为常数,0d ≠)经过点A ,并交抛物线的对称轴于点E .若BFD p AED ∠=∠(p 为常数),则p 的值是否发生变化?若不变,请求出p 的值;若变化,请说明理由.
解:(1)将(2,)A m n +代入21(2)y a x =-,得2n am =,再将2(2,)A m am +代入2(2)y am x b =--+,得22b am =,
∴22(2)2y am x am =--+,
由此得(22,0)C m +.
令12y y =,得2(22,4)B m am -+.
如图8,分别过点,A B 作x 轴的垂线,AM BN ,垂足为,M N ,则
AB MN AC CM =(22)(2)3(2)(22)m m m m -+-+==+-+, ∴3AB AC =.
(2)不变,1p =.
将2(2,)A m am +代入32(2)y am x d =-+,得2d am =-,
∴232(2)y am x am =--.
易得3l 与抛物线对称轴的交点2(2,)E am -.
如图9,过点,A B 作抛物线对称轴的垂线,AG BH ,垂足为,G H , 则1tan 2BH BFD FH am
∠==, 1tan 2AG AED EG am
∠==, ∴tan tan BFD AED ∠=∠,
∴BFD AED ∠=∠,
即1p =.
评析 第(2)小题以二次函数为背景,通过构造直角三角形并借助相关点的坐标,用代数式表示tan BFD ∠及tan AED ∠,得出BFD AED ∠=∠,从而求出1p =.
五、面积为定值
例5 如图10,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,D 是AB 的中点,点E 是边AC 上的一动点,点F 是边BC 上的一动点.
(1)若AE CF =,试证明DE DF =.
(2)在点E 、点F 的运动过程中,若DE DF ⊥,试判断DE 与DF 是否一定相等?并加以说明.
(3)在(2)的条件下,若2AC =,四边形ECFD 的面积是一个定值吗?若不是,请说明理由;若是,请直接写出它的面积.
解 (1)易证DE DF =.
(2)∵90ACB ∠=︒,AC BC =,D 是AB 中点,
∴AD CD =,且90ADC ∠=︒.
∵90EDF ∠=︒,
∴ADE CDF ∠=∠
又∵45A DCB ∠=∠=︒,
∴△AED ≌△CFD ,
∴DE DF =.
(3)由(2),知△AED ≌△CFD ,
∴CDF AED S S ∆∆=,
∴CDE CDF ECFD S S S ∆∆=+四边形
1CDE AED ACD S S S ∆∆∆=+==.
评析 不规则图形的面积往往通过割补转化成规则图形来解决.
综观上述几例,定值问题往往与函数及图形变换有关,需要有综合分析问题的能力.通过观察、操作、猜想、探究,找出题目中的“变”与“不变”,以寻求问题突破口.。