2019分类讨论问题专题
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山东聊城2019中考数学专项:分类讨论在数学中,我们常常需要依照研究对象性质的差异,分各种不同情况予以考查、这种分类思考的方法是一种重要的数学思想方法,同时也是一种解题策略、分类是按照数学对象的相同点和差异点,将数学对象区分为不同种类的思想方法,掌握分类的方法,领会事实上质,关于加深基础知识的理解、提高分析问题、解决问题的能力是十分重要的、分类的原那么:〔1〕分类中的每一部分是相互独立的;〔2〕一次分类按一个标准;〔3〕分类讨论应逐级进行、类型之一直线型中的分类讨论直线型中的分类讨论问题要紧是对线段、三角形等问题的讨论,特别是等腰三角形问题和三角形高的问题尤为重要.1、假设等腰三角形中有一个角等于50°,那么那个等腰三角形的顶角的度数为〔〕A 、50°B 、80°C 、65°或50°D 、50°或80°2.某等腰三角形的两条边长分别为3cm 和6cm ,那么它的周长为〔〕A 、9cmB 、12cmC 、15cmD 、12cm 或15cm3.如图,把矩形纸片ABCD 沿EF 折叠,使点B 落在边AD 上的点B ′处,点A 落在点A ′处,(1)求证:B ′E=BF ;(2)设AE=a ,AB=b,BF=c,试猜想a 、b 、c 之间有何等量关系,并给予证明.类型之二圆中的分类讨论圆既是轴对称图形,又是中心对称图形,在解决圆的有关问题时,特别是无图的情况下,有时会以偏盖全、造成漏解,其要紧缘故是对问题思考不周、思维定势、忽视了分类讨论等、4.在Rt △ABC 中,∠C =900,AC =3,BC =4.假设以C 点为圆心,r 为半径所作的圆与斜边AB 只有一个公共点,那么r 的取值范围是_____、5.在△ABC 中,AB=AC=5,3cos 5B 、假如圆O B 、C ,那么线段AO 的长等于、6.如图,点A ,B 在直线MN 上,AB =11厘米,⊙A ,⊙B 的半径均为1厘米、⊙A 以每秒2厘米的速度自左向右运动,与此同时,⊙B 的半径也不断增大,其半径r 〔厘米〕与时间t 〔秒〕之间的关系式为r =1+t 〔t ≥0〕、〔1〕试写出点A ,B 之间的距离d 〔厘米〕与时间t 〔秒〕之间的函数表达式; 〔2〕问点A 动身后多少秒两圆相切?类型之三方程、函数中的分类讨论方程、函数的分类讨论要紧是通过变量之间的关系建立函数关系式,然后依照实际情况进行分类讨论或在有实际意义的情况下的讨论,在讨论问题的时候要注意特别点的情况.7.AB=2,AD=4,∠DAB=90°,AD ∥BC 〔如图〕、E 是射线BC 上的动点〔点E 与点B 不重合〕,M 是线段DE 的中点、〔1〕设BE=x ,△ABM 的面积为y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域; 〔2〕假如以线段AB 为直径的圆与以线段DE 为直径的圆外切,求线段BE 的长; 〔3〕联结BD ,交线段AM 于点N ,假如以A 、N 、D 为顶点的三角形与△BME 相似,求线段BE 的长、8.如图,以矩形OABC 的顶点O 为原点,OA 所在的直线为x 轴,OC 所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系、OA =3,OC =2,点E 是AB 的中点,在OA 上取一点D ,将△BDA 沿BD 翻折,使点A 落在BC 边上的点F 处、〔1〕直截了当写出点E 、F 的坐标;〔2〕设顶点为F 的抛物线交y 轴正半轴...于点P ,且以点E 、F 、P 为顶点的三角形是等腰三角形,求该抛物线的解析式;〔3〕在x 轴、y 轴上是否分别存在点M 、N ,使得四边形MNFE 的周长最小?假如存在,求出周长的最小值;假如不存在,请说明理由、参考答案1.【解析】由于角未指明是顶角依旧底角,因此要分类讨论:〔1〕当50°角是顶角时,那么〔180°-50°〕÷2=65°,因此另两角是65°、65°;〔2〕当50°角是底角时,那么180°-50°×2=80°,因此顶角为80°。
初三数学专题复习:分类讨论问题【学习目标】1、学会运用数学的思维方式去观察、分析数学问题,体会分类讨论思想解决数学问题的方法.2、培养学生思维的逻辑性、探究性、以及归纳的条理性、完整性.【学习重点】用分类讨论思想观察、分析数学问题【学习难点】选择恰当的标准进行分类【学习过程】一、分类讨论概述:1、分类讨论问题就是将要研究的数学对象按照一定的标准划分为若干不同的情形,然后再逐类进行研究和求解的一种数学解题思想.2、分类的要求:①分类的标准统一②分类要不重不漏.二、典型例题例1.已知直角三角形两边、的长满足,则第三边长为。
例2.⊙O的半径为5㎝,弦AB∥CD,AB=6㎝,CD=8㎝,则AB和CD的距离是()A. 7㎝B. 8㎝C. 7㎝或1㎝D. 1㎝例3.如图,正方形ABCD的边长是2,BE=CE,MN=1,线段MN的两端在CD、AD上滑动。
当DM=时,△ABE与以D、M、N为顶点的三角形相似。
例4.如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=900,BC=16,DC=12,AD=21,动点P 从D 出发,沿射线DA 的方向以每秒2个单位长度的速度运动,动点Q 从点C 出发,经线段CB 上以每秒1个单位长度的速度向点B 运动,点P 、Q 分别从D 、C 同时出发,当点Q 运动到点B 时,点P 随之停止运动。
设运动时间为秒。
⑴设△BPQ 的面积为S ,求S 与之间的函数关系式。
⑵当为何值时,以B 、P 、Q 三点为顶点的三角形是等腰三角形?二、当堂达标1.如图,点A 的坐标是(2,2),若点P 在x 轴上,且△APO 是等腰三角形,则点P 的坐标不可能是( )A .(4,0)B .(1,0)C .(-2 2,0)D .(2,0)2.若函数y =⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2(x ≤2),2x (x >2),则当函数值y =8时,自变量x 的值是( )A .± 6B .4C .±6或4D .4或- 63.如图,在平面直角坐标系xOy 中,分别平行x 、y 轴的两直线a 、b 相交于点A (3,4),连接OA ,若在直线a 上存在点P ,使△AOP 是等腰三角形,那么所有满足条件的点P 的坐标是( )A .(8,4)B .(8,4)或(-3,4)C .(8,4)或(-3,4)或(-2,4)D .(8,4)或(-3,4)或(-2,4)或⎝⎛⎭⎫-76,44.矩形一个内角的平分线分矩形一边长为1 cm 和3 cm 两部分,则这个矩形的面积为多少cm 2?( )A .4B .12C .4或12D .6或85.若正比例函数y =2kx 与反比例函数y =kx(k ≠0)的图象交于点A (m,1),则k 的值是( )A .-2或 2B .-22或22 C.22D. 26.一个等腰三角形的一个外角等于110°,则这个三角形的三个角应该为______________. 7.如图所示,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC =90°,AD =AB =6,BC =14,点M 是线段BC上一定点,且MC=8.动点P从C点出发沿C→D→A→B的路线运动,运动到点B停止.在点P的运动过程中,使△PMC为等腰三角形的点P有________个.8.在△ABC中,AB=AC=12 cm,BC=6 cm,D为BC的中点,动点P从B点出发,以每秒1 cm的速度沿B→A→C的方向运动,设运动的时间为t秒,过D、P两点的直线将△ABC 的周长分成两个部分,使其中一部分是另一部分的2倍,那么t的值为________.9.已知正方形ABCD中,点E在边DC上,DE=2,EC=1,如图所示.把线段AE绕点A旋转,使点E落在直线BC上的点F处,则F、C两点的距离为_______.10.如图,点A、B在直线MN上,AB=11 cm,⊙A、⊙B的半径均为1 cm,⊙A以每秒2 cm的速度自左向右运动,与此同时,⊙B的半径也不断增大,其半径r(cm)与时间t(秒)之间的关系式为r=1+t(t≥0),当点A出发后________秒两圆相切.11.(2010·柳州)如图,AB是⊙O的直径,弦BC=2 cm,F是弦BC的中点,∠ABC=60°.若动点E以2 cm/s的速度从A点出发沿着A→B→A方向运动,设运动时间为t(s)(0≤t<3),连接EF,当t值为多少时,△BEF是直角三角形.12.(2011·南通)已知A(1,0),B(0,-1),C(-1,2),D(2,-1),E(4,2)五个点,抛物线y=a(x-1)2+k(a>0),经过其中三个点.(1)求证:C、E两点不可能同时在抛物线y=a (x-1)2+k(a>0)上;(2)点A在抛物线y=a (x-1)2+k(a>0)上吗?为什么?(3)求a和k的值.13、如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,点A的坐标为(1,0),以CD为直径,在矩形ABCD 内作半圆,点M为圆心.设过A、B两点抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,顶点为点N.(1)求过A、C两点直线的解析式;(2)当点N在半圆M内时,求a的取值范围;(3)过点A作⊙M的切线交BC于点F,E为切点,当以点A、F,B为顶点的三角形与以C、N、M 为顶点的三角形相似时,求点N的坐标.中考数学专题复习分类讨论问题参考答案一、例题参考答案【例题1】解:由已知易得⑴若是三角形两条直角边的长,则第三边长为。
专题17 图形的变化之解答题(1)参考答案与试题解析一.解答题(共50小题)1.(2019•上海)图1是某小型汽车的侧面示意图,其中矩形ABCD表示该车的后备箱,在打开后备箱的过程中,箱盖ADE可以绕点A逆时针方向旋转,当旋转角为60°时,箱盖ADE落在AD′E′的位置(如图2所示).已知AD=90厘米,DE=30厘米,EC=40厘米.(1)求点D′到BC的距离;(2)求E、E′两点的距离.【答案】解:(1)过点D′作D′H⊥BC,垂足为点H,交AD于点F,如图3所示.由题意,得:AD′=AD=90厘米,∠DAD′=60°.∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠AFD′=∠BHD′=90°.在Rt△AD′F中,D′F=AD′•sin∠DAD′=90×sin60°=45厘米.又∵CE=40厘米,DE=30厘米,∴FH=DC=DE+CE=70厘米,∴D′H=D′F+FH=(4570)厘米.答:点D′到BC的距离为(4570)厘米.(2)连接AE,AE′,EE′,如图4所示.由题意,得:AE′=AE,∠EAE′=60°,∴△AEE′是等边三角形,∴EE′=AE.∵四边形ABCD是矩形,∴∠ADE=90°.在Rt△ADE中,AD=90厘米,DE=30厘米,∴AE30厘米,∴EE′=30厘米.答:E、E′两点的距离是30厘米.【点睛】本题考查了解直角三角形的应用、矩形的性质、等边三角形的判定与性质以及勾股定理,解题的关键是:(1)通过解直角三角形求出D′F的长度;(2)利用勾股定理求出AE的长度.2.(2019•上海)已知:如图,AB、AC是⊙O的两条弦,且AB=AC,D是AO延长线上一点,联结BD并延长交⊙O于点E,联结CD并延长交⊙O于点F.(1)求证:BD=CD;(2)如果AB2=AO•AD,求证:四边形ABDC是菱形.【答案】证明:(1)如图1,连接BC,OB,OC,∵AB、AC是⊙O的两条弦,且AB=AC,∴A在BC的垂直平分线上,∵OB=OA=OC,∴O在BC的垂直平分线上,∴AO垂直平分BC,∴BD=CD;(2)如图2,连接OB,∵AB2=AO•AD,∴,∵∠BAO=∠DAB,∴△ABO∽△ADB,∴∠OBA=∠ADB,∵OA=OB,∴∠OBA=∠OAB,∴∠OAB=∠BDA,∴AB=BD,∵AB=AC,BD=CD,∴AB=AC=BD=CD,∴四边形ABDC是菱形.【点睛】本题考查了相似三角形的性质和判定,圆心角、弧、弦之间的关系,线段垂直平分线的性质,菱形的判定,垂径定理等知识点,能综合运用知识点进行推理是解此题的关键.3.(2019•上海)如图1,AD、BD分别是△ABC的内角∠BAC、∠ABC的平分线,过点A作AE⊥AD,交BD的延长线于点E.(1)求证:∠E═∠C;(2)如图2,如果AE=AB,且BD:DE=2:3,求cos∠ABC的值;(3)如果∠ABC是锐角,且△ABC与△ADE相似,求∠ABC的度数,并直接写出的值.【答案】(1)证明:如图1中,∵AE⊥AD,∴∠DAE=90°,∠E=90°﹣∠ADE,∵AD平分∠BAC,∴∠BAD∠BAC,同理∠ABD∠ABC,∵∠ADE=∠BAD+∠DBA,∠BAC+∠ABC=180°﹣∠C,∴∠ADE(∠ABC+∠BAC)=90°∠C,∴∠E=90°﹣(90°∠C)∠C.(2)解:延长AD交BC于点F.∵AB=AE,∴∠ABE=∠E,BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠EBC,∴∠E=∠CBE,∴AE∥BC,∴∠AFB=∠EAD=90°,,∵BD:DE=2:3,∴cos∠ABC.(3)∵△ABC与△ADE相似,∠DAE=90°,∴∠ABC中必有一个内角为90°∵∠ABC是锐角,∴∠ABC≠90°.①当∠BAC=∠DAE=90°时,∵∠E∠C,∴∠ABC=∠E∠C,∵∠ABC+∠C=90°,∴∠ABC=30°,此时2.②当∠C=∠DAE=90°时,∠∠C=45°,∴∠EDA=45°,∵△ABC与△ADE相似,∴∠ABC=45°,此时2.综上所述,∠ABC=30°或45°,2或2.【点睛】本题属于相似形综合题,考查了相似三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,锐角三角函数等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.4.(2018•上海)如图,已知△ABC中,AB=BC=5,tan∠ABC.(1)求边AC的长;(2)设边BC的垂直平分线与边AB的交点为D,求的值.【答案】解:(1)作A作AE⊥BC,在Rt△ABE中,tan∠ABC,AB=5,∴AE=3,BE=4,∴CE=BC﹣BE=5﹣4=1,在Rt△AEC中,根据勾股定理得:AC;(2)∵DF垂直平分BC,∴BD=CD,BF=CF,∵tan∠DBF,∴DF,在Rt△BFD中,根据勾股定理得:BD,∴AD=5,则.【点睛】此题考查了解直角三角形,线段垂直平分线的性质,以及等腰三角形的性质,熟练掌握勾股定理是解本题的关键.5.(2019•嘉定区二模)如图,在矩形ABCD中,点E是边AB的中点,△EBC沿直线EC翻折,使B点落在矩形ABCD内部的点P处,联结AP并延长AP交CD于点F,联结BP交CE于点Q.(1)求证:四边形AECF是平行四边形;(2)如果P A=PE,求证:△APB≌△EPC.【答案】证明:(1)由折叠得到EC垂直平分BP,设EC与BP交于Q,∴BQ=EQ∵E为AB的中点,∴AE=EB,∴EQ为△ABP的中位线,∴AF∥EC,∵AE∥FC,∴四边形AECF为平行四边形;(2)∵AF∥EC,∴∠APB=∠EQB=90°,由翻折性质∠EPC=∠EBC=90°,∠PEC=∠BEC,∵E为直角△APB斜边AB的中点,且AP=EP,∴△AEP为等边三角形,∠BAP=∠AEP=60°,∠CEP=∠CEB60°,在△ABP和△EPC中,∠∠,∴△ABP≌△EPC(AAS).【点睛】此题考查全等三角形的判定与性质,折叠的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.6.(2019•宝山区二模)如图,在矩形ABCD中,E是AB边的中点,沿EC对折矩形ABCD,使B点落在点P处,折痕为EC,联结AP并延长AP交CD于F点,(1)求证:四边形AECF为平行四边形;(2)如果P A=PE,联结BP,求证:△APB≌△EPC.【答案】证明:(1)由折叠得到EC垂直平分BP,设EC与BP交于Q,∴BQ=EQ∵E为AB的中点,∴AE=EB,∴EQ为△ABP的中位线,∴AF∥EC,∵AE∥FC,∴四边形AECF为平行四边形;(2)∵AF∥EC,∴∠APB=∠EQB=90°,由翻折性质∠EPC=∠EBC=90°,∠PEC=∠BEC∵E为直角△APB斜边AB的中点,且AP=EP,∴△AEP为等边三角形,∠BAP=∠AEP=60°,∠∠∠∠在△ABP和△EPC中,∴△ABP≌△EPC(AAS)【点睛】此题考查全等三角形的判定与性质,折叠的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.7.(2019•崇明区二模)如图,已知△ABC中,AB=6,∠B=30°,tan∠.(1)求边AC的长;(2)将△ABC沿直线l翻折后点B与点A重合,直线l分别与边AB、BC相交于点D、E,求的值.【答案】解:(1)过A作AH⊥BC,垂足为H,如图1所示:∵AB=6,∠B=30°,AH⊥BC,∴AH=3,∵tan∠ACB,∴CH=2,∴AC;(2)由翻折得:BD AB=3,AE=BE,∠BDE=90°,∵cos B,∴,∴BE=2,∴AE=2,∴EH,∴EC=CH+EH=2,∴46.【点睛】本题考查了翻折变换的性质、含30°角的直角三角形的性质、三角函数、勾股定理等知识;熟练掌握翻折变换的性质是解决问题的关键.8.(2019•青浦区二模)已知:如图,在菱形ABCD中,AB=AC,点E、F分别在边AB、BC上,且AE=BF,CE与AF相交于点G.(1)求证:∠FGC=∠B;(2)延长CE与DA的延长线交于点H,求证:BE•CH=AF•AC.【答案】证明:(1)∵四边形ABCD为菱形,∴AB=BC,而AB=AC,∴AB=BC=AC,∴△ABC为等边三角形,∴∠B=∠BAC=60°,在△ABF和△CAE中,∴△ABF≌△CAE(SAS),∴∠BAF=∠ACE,∵∠FGC=∠GAC+∠ACG=∠GAC+∠BAF=∠BAC=60°,∴∠FGC=∠B;(2)如图,∵四边形ABCD为菱形,∴∠B=∠D,AD∥BC,∴∠BCE=∠H,∴△BCE∽△DHC,∴,∵△ABF≌△CAE,∴CE=AF∵CA=CB=CD,∴,∴BE•CH=AF•AC.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质:判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形;同时灵活运用相似三角形的性质进行几何计算.也考查了菱形的性质.9.(2019•浦东新区二模)已知:如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,DC⊥BC,AB=AD,AM⊥BD,垂足为点M,连接CM并延长,交线段AB于点N.求证:(1)∠ABD=∠BCM;(2)BC•BN=CN•DM.【答案】证明:(1)∵AB=AD,∴∠ABD=∠ADB,∵AD∥BC,∴∠ADB=∠MBC,∴∠ABD=∠MBC,∵AB=AD,AM⊥BD,∴BM=DM,∵DC⊥BC,∴∠BCD=90°,∴CM=BM=DM,∴∠MBC=∠BCM,∴∠ABD=∠BCM;(2)∵∠BNM=∠CNB,∠NBM=∠NCB,∴△NBM∽△NCB,∴BN:CN=BM:BC,而BM=DM,∴BN:CN=DM:BC,∴BC•BN=CN•DM.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形.灵活运用相似三角形的性质进行几何计算.10.(2019•静安区二模)已知:如图5,在矩形ABCD中,过AC的中点M作EF⊥AC,分别交AD、BC于点E、F.(1)求证:四边形AECF是菱形;(2)如果CD2=BF•BC,求∠BAF的度数.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,∴AD∥BC,∴∠1=∠2,∵点M为AC的中点,∴AM=CM.在△AME与△CMF中∠∠∴△AME≌△CMF(ASA),∴ME=MF.∴四边形AECF为平行四边形,又∵EF⊥AC,∴平行四边形AECF为菱形;(2)解:∵CD2=BF•BC,∴,又∵四边形ABCD为矩形,∴AB=CD,∴又∵∠ABF=∠CBA,∴△ABF∽△CBA,∴∠2=∠3,∵四边形AECF为菱形,∴∠1=∠4,即∠1=∠3=∠4,∵四边形ABCD为矩形,∴∠BAD=∠1+∠3+∠4=90°,∴即∠1=30°.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形.也考查了菱形的判定与性质和矩形的性质.11.(2019•虹口区二模)如图,在▱ABCD中,AC与BD相交于点O,过点B作BE∥AC,联结OE交BC 于点F,点F为BC的中点.(1)求证:四边形AOEB是平行四边形;(2)如果∠OBC=∠E,求证:BO•OC=AB•FC.【答案】证明:(1)∵BE∥AC,∴△COF∽△BFE∴∵点F为BC的中点,∴CF=BF,∴OC=BE∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=CO∴AO=BE∵BE∥AC,∴四边形AOEB是平行四边形(2)∵四边形AOEB是平行四边形,∴∠BAO=∠E∵∠OBC=∠E,∴∠BAO=∠OBC∵∠ACB=∠BCO,∴△COB∽△CBA∴∵四边形ABCD是平行四边形,∴AC=2OC∵点F为BC的中点,∴BC=2FC∴即BO•OC=AB•FC【点睛】此题考查相似三角形的判定和性质,关键是根据平行四边形的性质和相似三角形的判定和性质解答.12.(2019•普陀区二模)已知:如图,在四边形ABCD中,AD<BC,点E在AD的延长线上,∠ACE=∠BCD,EC2=ED•EA.(1)求证:四边形ABCD为梯形;(2)如果,求证AB2=ED•BC.【答案】(1)证明:∵EC2=ED•EA∴而∠E=∠E∴△ECA∽△EDC∴∠EAC=∠ECD又∵∠ACE=∠BCD∴∠ACE﹣∠ACD=∠BCD﹣∠ACD即∠ECD=∠BCA∴∠EAC=∠BCA∴AE∥BC,∵AD<BC,故四边形ABCD是梯形.(2)证明:由(1)可知△ECA∽△EDC∴即得而由已知可得∴CD=AB,即梯形ABCD是等腰梯形∴∠B=∠BCD而∠BCD=∠EDC∴∠B=∠EDC由(1)知∠BCA=∠ECD∴△ABC∽△EDC∴而AB=CD∴AB2=ED•BC故AB2=ED•BC得证.【点睛】本题考查的是相似三角形的判定与性质,以及等腰梯形的判定与性质,通过比例式得出对应线段相等也是证明线段相等的一种方法.13.(2019•长宁区二模)如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,点E在边CB的延长线上,且∠EAC=90°,AE2=EB•EC.(1)求证:四边形ABCD是矩形;(2)延长DB、AE交于点F,若AF=AC,求证:AE=BF.【答案】证明:(1)∵AE2=EB•EC∴又∵∠AEB=∠CEA∴△AEB∽△CEA∴∠EBA=∠EAC而∠EAC=90°∴∠EBA=∠EAC=90°又∵∠EBA+∠CBA=180°∴∠CBA=90°而四边形ABCD是平行四边形∴四边形ABCD是矩形即得证.(2)∵△AEB∽△CEA∴即,∠EAB=∠ECA∵四边形ABCD是矩形∴OB=OC∴∠OBC=∠ECA∴∠EBF=∠OBC=∠ECA=∠EAB即∠EBF=∠EAB又∵∠F=∠F∴△EBF∽△BAF∴而AF=AC∴BF=AE即AE=BF得证.【点睛】本题考查的是相似三角形的判定与性质及矩形的性质,利用三角形的相似进行边与角的转化是解决本题的关键.14.(2019•张店区二模)如图,已知梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AC,E是边BC上的点,且∠AED=∠CAD,DE交AC于点F.(1)求证:△ABE∽△DAF;(2)当AC•FC=AE•EC时,求证:AD=BE.【答案】证明:(1)∵AD∥BC,∴∠DAC=∠ACB,∵AB=AC,∴∠B=∠ACB,∴∠DAF=∠B,∵∠AEC=∠AED+∠DEC=∠B+∠BAE,∠AED=∠CAD=∠ACB,∴∠DEC=∠BAE,∵AD∥BC,∴∠DEC=∠ADF,∴∠BAE=∠ADF,∴△ABE∽△DAF.(2)∵AC•FC=AE•EC,AC=AB,∴AB•FC=AE•EC,∵∠B=∠FCE,∠BAE=∠FEC,∴△BAE∽△CEF,∴,∴,∴FC=EF,∴∠FEC=∠FCE,∵∠FCE=∠B,∴∠B=∠FEC,∴AB∥DE,∵AD∥BE,∴四边形ADEB是平行四边形,∴AD=BE.【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考常考题型.15.(2019•普陀区二模)如图,已知点D、E分别在△ABC的边AB和AC上,DE∥BC,,△ADE 的面积等于3.(1)求△ABC的面积;(2)如果BC=9,且cot B,求∠AED的正切值.【答案】解:(1)∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴()2,∵S△ADE=3,∴S△ABC=27.(2)如图,作AH⊥BC于H.∵S△ABC BC×AH=27,∴AH=6,∵cot B,∴BH=4,CH=9﹣4=5,∵DE∥BC,∴∠AED=∠C,∴tan∠AED=tan∠C.【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.16.(2019•闵行区二模)如图1,点P为∠MAN的内部一点.过点P分别作PB⊥AM、PC⊥AN,垂足分别为点B、C.过点B作BD⊥CP,与CP的延长线相交于点D.BE⊥AP,垂足为点E.(1)求证:∠BPD=∠MAN;(2)如果sin∠,AB=2,BE=BD,求BD的长;(3)如图2,设点Q是线段BP的中点.联结QC、CE,QC交AP于点F.如果∠MAN=45°,且BE ∥QC,求的值.【答案】(1)证明:∵PB⊥AM,PC⊥AN,∴∠PBA=∠PCA=90°,∵∠BAC+∠PCA+∠BPC+∠PBA=360°,∴∠BAC+∠BPC=180°,∵∠BPD+∠BPC=180°,∴∠MAN=∠BPD;(2)解:∵BE⊥AP,∠D=90°,BE=BD,∴∠BPD=∠BPE.∴∠BPE=∠BAC,在Rt△ABP中,由∠ABP=90°,BE⊥AP,∴∠APB=∠ABE,∴∠BAC=∠ABE,∴sin∠BAC=sin∠ABE,∵AB=2,∴AE=6,∴BE2,∴BD=BE=2;(3)解:过点B作BG⊥AC,垂足为点G.过点Q作QH∥BD,设BD=2a,PC=2b,∵∠BPD=∠MAN=45°,∴DP=BD=2a,∴CD=2a+2b,在Rt△ABG和Rt△BDP中,∠BAC=∠BPD=45°,∴BG=AG,DP=BD,∵QH∥BD,点Q为BP的中点,∴PH PD=a.QH BD=a,∴CH=PH+PC=a+2b,∵BD∥AC,CD⊥AC,BG⊥AC,∴BG=DC=2a+2b.∴AC=4a+2b,∵BE∥QC,BE⊥AP,∴∠CFP=∠BEP=90°,又∠ACP=90°,∴∠QCH=∠P AC,∴△ACP∽△QCH,∴,即,解得,a=b,∴CH=3a.由勾股定理得,CQ a,∵∠QHC=∠PFC=90°,∠QCH=∠PCF,∴△QCH∽△PFC,∴,即,解得,FC a,∴QF=QC﹣FC a,∵BE∥QC,Q是PB的中点,∴PE=EF,∴△PQF与△CEF面积之比等于高之比,∴.【点睛】本题考查的是相似三角形的判定和性质、锐角三角函数的定义,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.17.(2019•闵行区二模)如图,已知四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD相交于点O,BD=2AC.过点A作AE⊥CD,垂足为点E,AE与BD相交于点F.过点C作CG⊥AC,与AE的延长线相交于点G.求证:(1)△ACG≌△DOA;(2)DF•BD=2DE•AG.【答案】证明:(1)∵在菱形ABCD中,AD=CD,AC⊥BD,OB=OD,∴∠DAC=∠DCA,∠AOD=90°,∵AE⊥CD,CG⊥AC,∴∠DCA+∠GCE=90°,∠G+∠GCE=90°,∴∠G=∠DCA,∴∠G=∠DAC,∵BD=2AC,BD=2OD,∴AC=OD,在△ACG和△DOA中,∠∠∴△ACG≌△DOA(AAS);(2)∵AE⊥CD,BD⊥AC,∴∠DOC=∠DEF=90°,又∵∠CDO=∠FDE,∴△CDO∽△FDE,∴,即得OD•DF=DE•CD,∵△ACG≌△DOA,∴AG=AD=CD,又∵OD BD,∴DF•BD=2DE•AG.【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,菱形的性质,能综合运用定理进行推理是解此题的关键.18.(2019•崇明区二模)如图,在直角梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,对角线AC、BD相交于点O.过点D作DE⊥BC,交AC于点F.(1)联结OE,若,求证:OE∥CD;(2)若AD=CD且BD⊥CD,求证:.【答案】证明:(1)∵∠ABD=90°,DE⊥BC,∴AB∥DE,∴,∵,∴,∴OE∥CD;(2)∵AD∥BC,AB∥DE,∴四边形ABED为平行四边形又∵∠ABD=90°,∴四边形ABED为矩形,∴AD=BE,∠ADE=90°,又∵BD⊥CD,∴∠BDC=∠BDE+∠CDE=90°,∠ADE=∠ADB+∠BDE=90°,∴∠CDE=∠ADB,∵AD=CD,∴∠DAC=∠DCA,在△ADO和△CDF中∠∠∴△ADO≌△CDF(ASA),∴OD=DF,∵AB∥DE,∴,∵AD∥BC,∴,∴.【点睛】本题考查了矩形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,直角梯形的性质等知识点,能综合运用知识点进行推理是解此题的关键.19.(2019•黄浦区二模)如图,已知四边形ABCD,AD∥BC,对角线AC、BD交于点O,DO=BO,过点C作CE⊥AC,交BD的延长线于点E,交AD的延长线于点F,且满足∠DCE=∠ACB.(1)求证:四边形ABCD是矩形;(2)求证:.【答案】解:(1)证明∵AD∥BC,∴,∵DO=BO,∴AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∵CE⊥AC,∴∠ACD+∠DCE=90°,∵∠DCE=∠ACB,∴∠ACB+∠ACD=90°,即∠BCD=90°,∴四边形ABCD是矩形;(2)∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,∠ADC=90°,∵AD∥BC,∴,∴∴,∵∠ADC=∠ACF=90°,∴∠,∴.【点睛】本题主要考查对矩形的性质,成比例的线段性质的理解和掌握,此题难度不大.20.(2019•黄浦区二模)已知四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=2∠C,点E是射线AD上一点,点F是射线DC上一点,且满足∠BEF=∠A.(1)如图1,当点E在线段AD上时,若AB=AD,在线段AB上截取AG=AE,联结GE.求证:GE=DF;(2)如图2,当点E在线段AD的延长线上时,若AB=3,AD=4,cos A,设AE=x,DF=y,求y 关于x的函数关系式及其定义域;(3)记BE与CD交于点M,在(2)的条件下,若△EMF与△ABE相似,求线段AE的长.【答案】解:(1)∵AG=AE,∴∠.∵AD∥BC,∴∠A+∠ABC=180°,∵∠ABC=2∠C,∴∠,∴∠AGE=∠C,∵AD∥BC,∴∠D+∠C=180°,又∠BGE+∠AGE=180°,∴∠BGE=∠D,∵∠BEF+∠FED=∠A+∠GBE,∵∠BEF=∠A,∴∠FED=∠GBE,又AB=AD,AG=AE,∴BG=ED,∴△GBE≌△DEF(ASA),∴GE=DF;(2)在射线AB上截取AH=AE,联结EH,∵∠HBE=∠A+∠AEB,∠DEF=∠BEF+∠AEB,又∠BEF=∠A,∴∠HBE=∠DEF.∵AD∥BC,∴∠EDC=∠C,∠A+∠ABC=180°.∵AH=AE,∴∠,又∠ABC=2∠C,∴∠H=∠C,∴∠H=∠EDC,∴△BHE∽△EDF,∴.过点H作HP⊥AE,垂足为点P.∵,AE=AH=x,∴,,,∴,∵AB=3,AD=4,AE=x,DF=y,∴,∴>;(3)记EH与BC相交于点N.∵△EMF∽△ABE,∠BEF=∠A,∴∠AEB=∠EMF,或∠AEB=∠EFM,若∠AEB=∠EMF,又∠AEB<∠EMF,矛盾,∴此情况不存在,若∠AEB=∠EFM,∵△BHE∽△EDF,∴∠BEH=∠EFM,∴∠AEB=∠BEH,∵AD∥BC,∴∠AEB=∠EBC,∴∠BEH=∠EBC,∴BN=EN=BH=x﹣3,∵AD∥BC,∴,∴,∴,∴线段AE的长为.【点睛】本题属于相似三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.21.(2019•黄浦区一模)如图,在△ABC中,点D在边BC上,∠CAD=∠B,点E在边AB上,联结CE 交AD于点H,点F在CE上,且满足CF•CE=CD•BC.(1)求证:△ACF∽△ECA;(2)当CE平分∠ACB时,求证:.【答案】(1)证明:∵∠ACD=∠BCA,∠CAD=∠B,∴△ACD∽△BCA,∴,∴AC2=CD•BC,∵CF•CE=CD•BC,∴AC2=CF•CE,∴,∵∠ACF=∠ECA,∴△ACF∽△ECA;(2)证明:∵CF•CE=CD•BC,∴,∵∠DCF=∠ECB,∴△CFD∽△CBE,∴∠CFD=∠B,∵∠CAD=∠B,∴∠CFD=∠CAD,∴A,F,D,C四点共圆,∴∠AFC=∠ADC,∵△ACF∽△ECA,∴∠CAE=∠AFC,∴∠CAE=∠ADC,∵当CE平分∠ACB,∴∠ACE=∠DCH,∴△ACE∽△DCH,∴()2,∵AC2=CD•BC,∴.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,角平分线的定义,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.22.(2019•长宁区一模)已知锐角∠MBN的余弦值为,点C在射线BN上,BC=25,点A在∠MBN的内部,且∠BAC=90°,∠BCA=∠MBN.过点A的直线DE分别交射线BM、射线BN于点D、E.点F 在线段BE上(点F不与点B重合),且∠EAF=∠MBN.(1)如图1,当AF⊥BN时,求EF的长;(2)如图2,当点E在线段BC上时,设BF=x,BD=y,求y关于x的函数解析式并写出函数定义域;(3)联结DF,当△ADF与△ACE相似时,请直接写出BD的长.【答案】解:(1)∵在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∴cos∠BCA=cos∠MBN,∴∴AC=15∴AB20∵S△ABC AB×AC BC×AF,∴AF12,∵AF⊥BC∴cos∠EAF=cos∠MBN∴AE=20∴EF16(2)如图,过点A作AH⊥BC于点H,由(1)可知:AB=20,AH=12,AC=15,∴BH16,∵BF=x,∴FH=16﹣x,CF=25﹣x,∴AF2=AH2+FH2=144+(16﹣x)2=x2﹣32x+400,∵∠EAF=∠MBN,∠BCA=∠MBN∴∠EAF=∠BCA,且∠AFC=∠AFC,∴△F AE∽△FCA∴,∠AEF=∠F AC,∴AF2=FC×EF∴x2﹣32x+400=(25﹣x)×EF,∴EF∴BE=BF+EF∵∠MBN=∠ACB,∠AEF=∠F AC,∴△BDE∽△CF A∴∴∴y(0<x)(3)如图,若△ADF∽△CEA,∵△△ADF∽△CEA,∴∠ADF=∠AEC,∵∠EAF=∠MBN,∠EAF+∠DAF=180°,∴∠DAF+∠MBN=180°,∴点A,点F,点B,点D四点共圆,∴∠ADF=∠ABF,∴∠ADF=∠AEC=∠ABF,∴AB=AE,∵∠BAC=90°,∴∠ABC+∠ACB=90°,且∠ABF=∠AEC,∠ACB=∠MBN=∠EAF,∴∠AEC+∠EAF=90°,∠AEC+∠MBN=90°,∴∠BDE=90°=∠AFC,∵S△ABC AB×AC BC×AF,∴AF12,∴BF16,∵AB=AE,∠AFC=90°,∴BE=2BF=32,∴cos∠MBN,∴BE,如图,若△ADF∽△CAE,∵△ADF∽△CAE,∴∠ADF=∠CAE,∠AFD=∠AEC,∴AC∥DF∴∠DFB=∠ACB,且∠ACB=∠MBN,∴∠MBN=∠DFB,∴DF=BD,∵∠EAF=∠MBN,∠EAF+∠DAF=180°,∴∠DAF+∠MBN=180°,∴点A,点F,点B,点D四点共圆,∴∠ADF=∠ABF,∴∠CAE=∠ABF,且∠AEC=∠AEC,∴△ABE∽△CAE∴设CE=3k,AE=4k,(k≠0)∴BE k,∵BC=BE﹣CE=25∴k∴AE,CE,BE∵∠ACB=∠F AE,∠AFC=∠AFE,∴△AFC∽△EF A,∴,设AF=7a,EF=20a,∴CF a,∵CE=EF﹣CF a,∴a,∴EF,∵AC∥DF,∴,∴,∴DF,综上所述:当BD为或时,△ADF与△ACE相似【点睛】本题是相似综合题,考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数等知识,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.23.(2019•虹口区一模)如图,在△ABC中,AB=AC,D是边BC的中点,DE⊥AC,垂足为点E.(1)求证:DE•CD=AD•CE;(2)设F为DE的中点,连接AF、BE,求证:AF•BC=AD•BE.【答案】证明:(1)∵AB=AC,D是边BC的中点,∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴∠ADE+∠CDE=90°.∵DE⊥AC,∴∠CED=90°,∴∠CDE+∠DCE=90°,∴∠ADE=∠DCE.又∵∠AED=∠DEC=90°,∴△AED∽△DEC,∴,∴DE•CD=AD•CE;(2)∵AB=AC,∴BD=CD BC.∵F为DE的中点,∴DE=2DF.∵DE•CD=AD•CE,∴2DF•BC=AD•CE,∴.又∵∠BCE=∠ADF,∴△BCE∽△ADF,∴,∴AF•BC=AD•BE.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质、等腰三角形的性质以及余角,解题的关键是:(1)利用相似三角形的判定定理证出△AED∽△DEC;(2)利用相似三角形的判定定理证出△BCE∽△ADF.24.(2019•浦东新区一模)将大小两把含30°角的直角三角尺按如图1位置摆放,即大小直角三角尺的直角顶点C重合,小三角尺的顶点D、E分别在大三角尺的直角边AC、BC上,此时小三角尺的斜边DE 恰好经过大三角尺的重心G.已知∠A=∠CDE=30°,AB=12.(1)求小三角尺的直角边CD的长;(2)将小三角尺绕点C逆时针旋转,当点D第一次落在大三角尺的边AB上时(如图2),求点B、E 之间的距离;(3)在小三角尺绕点C旋转的过程中,当直线DE经过点A时,求∠BAE的正弦值.【答案】解:(1)在Rt△ABC中,AC=AB cos30°=6,BC=6,由重心的性质得:,则CD=4,DE=8;(2)连接BE,过点C作CH⊥AB交于点H,BH BC=3,CH=BC sin60°=3,AH=9,HD,AD=AH﹣HD=9,∵∠ACD=∠ECB,,∴△ADC∽△BEC,∴,即:AD BE,∴BE(9)=3;(3)①如图,当DE在AC下方时,∵△ADC∽△BEC,∴∠BEC=∠ADC=∠AEB+∠CED=∠DCE+∠DEC=90°+∠CED,即:∠AEB=90°,在Rt△ABE中,AE2+BE2=AB2,设:BE=x,则AD x,AB=12,AE=AD+DE x+8,即:(x+8)2+x2=122,解得:x=42,②当DE在AC上方时,求得:x=42;sin∠BAE.【点睛】本题是三角形相似综合题,核心是确定图象旋转后的位置,利用相似确定边角关系,此类题目难度在于作图的准确性.25.(2019•普陀区一模)如图,点O在线段AB上,AO=2OB=2a,∠BOP=60°,点C是射线OP上的一个动点.(1)如图①,当∠ACB=90°,OC=2,求a的值;(2)如图②,当AC=AB时,求OC的长(用含a的代数式表示);(3)在第(2)题的条件下,过点A作AQ∥BC,并使∠QOC=∠B,求AQ:OQ的值.【答案】解:(1)如图①中,作CH⊥AB于H.∵CH⊥AB,∴∠AHC=∠BHC=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ACH+∠BCH=90°,∵∠ACH+∠A=90°,∴∠BCH=∠A,∴△ACH∽△CBH,∴,∵OC=2,∠COH=60°,∴∠OCH=30°,∴OH OC=1,CH,∴,整理得:2a2﹣a﹣4=0,解得a或(舍弃).经检验a是分式方程的解.∴a.(2)如图②中,设OC=x.作CH⊥AB于H,则OH,CH x.在Rt△ACH中,∵AC2=AH2+CH2,∴(3a)2=(x)2+(2a x)2,整理得:x2+ax﹣5a2=0,解得x=(1)a或(1)a(舍弃),∴OC=(1)a,(3)如图②﹣1中,延长QC交CB的延长线于K.∵∠AOC=∠∠AOQ+∠QOC=∠ABC+∠OCB,∠QOC=∠ABC,∴∠AOQ=∠KCO,∵AQ∥BK,∴∠Q=∠K,∴△QOA∽△KCO,∴,∴,∵∠K=∠K,∠KOB=∠AOQ=∠KCO,∴△KOB∽△KCO,∴,∴【点睛】本题属于相似形综合题,考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.26.(2019•宝山区一模)如图,已知:梯形ABCD中,∠ABC=90°,∠DAB=45°,AB∥DC,DC=3,AB=5,点P在AB边上,以点A为圆心AP为半径作弧交边DC于点E,射线EP于射线CB交于点F.(1)若AP,求DE的长;(2)联结CP,若CP=EP,求AP的长;(3)线段CF上是否存在点G,使得△ADE与△FGE相似?若相似,求FG的值;若不相似,请说明理由.【答案】解:(1)如图1中,过点A,作AH∥BC,交CD的延长线于点H.∵AB∥CD,∴∠ABC+∠C=180°,∵∠ABC=90°,∴∠C=∠ABC=∠H=90°,∴四边形AHCB是矩形,∴AB=CH=5,∵CD=3,∴DH=CH﹣CD=2,∵∠HAB=90°,∠DAB=45°,∴∠HAD=∠HDA=45°∴HD=AH=2,AE=AP,根据勾股定理得,HE3,则ED=1;(2)连接CP,设AP=x.∵AB∥CD,∴∠EP A=∠CEP,即等腰△APE、等腰△PEC两个底角相等,∴△APE∽△PEC,∴,即:PE2=AE•CE,而EC=2PB=2(5﹣x),即:PC2=CE•AP=2(5﹣x)x,而PC2=PB2+BC2,即:PC2=(5﹣x)2+22,∴2(5﹣x)x=(5﹣x)2+22,解得:x(不合题意值已舍去),即:AP;(3)如图3中,在线段CF上取一点G,连接EG.设∠F=α,则∠APE=∠AEP=∠BPF=90°﹣α,则:∠EAP=180°﹣2∠APE=2α,∵△ADE∽△FGE,设∠DAE=∠F=α,由∠DAB=45°,可得3α=45°,2α=30°,在Rt△ADH中,AH=DH=2,在Rt△AHE中,∠HEA=∠EAB=2α=30°,∠HAE=60°,∴HE=AH•tan∠HAE=2,∴DE=HE﹣HD=22,EC=HC﹣HE=5﹣2,∵△ADE∽△FGE,∴∠ADC=∠EGF=135°,则∠CEG=45°,∴EG EC=52,∴,即:,解得:FG=31.【点睛】本题属于三角形相似综合题,涉及到解直角三角形、勾股定理等知识点,其中(3)中,利用三角形相似,确定α的大小,是本题的突破点,属于中考压轴题.27.(2019•黄浦区一模)在△ABC中,∠ACB=90°,BC=3,AC=4,点O是AB的中点,点D是边AC 上一点,DE⊥BD,交BC的延长线于点E,OD⊥DF,交BC边于点F,过点E作EG⊥AB,垂足为点G,EG分别交BD、DF、DC于点M、N、H.(1)求证:;(2)设CD=x,NE=y,求y关于x的函数关系式及其定义域;(3)当△DEF是以DE为腰的等腰三角形时,求线段CD的长.【答案】(1)证明:如图1中,∵OD⊥DF,BD⊥DE,∴∠ODF=∠BDE=90°,∴∠ODB=∠NDE,∵EG⊥AB,∴∠BGM=∠MDE=90°,∵∠BMG=∠EMD,∴OBD=∠DEN,∴△OBD∽△NED,∴.(2)解:如图1中,∵∠BCD=∠BDE=90°,∴tan∠DBC,∵,∴,在Rt△ABC中,AB5,∴OB=OA=2.5,∴,∴y x(0<x<2).(3)解:①如图2﹣1中,当DE=DF时,作OK⊥AC于K.∵∠OKD=∠DCF=∠ODF=90°,∴∠ODK+∠KOD=90°,∠ODK+∠CDF=90°,∴∠DOK=∠CDF,∴△OKD∽△DCF,∴,∴,∴CF x(2﹣x),∵DF=DE,DC⊥EF,∴∠CDE=∠CDF,∵∠CDE+∠CDB=90°,∠CBD+∠CDB=90°,∴∠∠CDE=∠CBD=∠CDF,∵∠DCF=∠DCB=90°,∴△DCF∽△BCD,∴,∴CD2=CF•CB,∴x2=x(2﹣x),解得x或0(舍弃)∴CD.如图2﹣2中,当DE=EF时,∵ED=EF,∴∠EDF=∠EFD,∴∠EDC+∠CDF=∠DBC+∠BDF,∵∠EDC=∠DBC,∴∠CDF=∠BDF,∵∠CDF+∠ADO=90°,∠BDF+∠BDO=90°,∴∠ADO=∠BDO,∵AO=OB,易知DA=DB,设DA=DB=4﹣x,在Rt△BCD中,∵BD2=CD2+BC2,∴(4﹣x)2=x2+32,∴x,∴CD.综上所述,CD的长为或.【点睛】本题属于相似形综合题,考查了相似三角形的判定和性质,解直角三角形,锐角三角函数,勾股定理等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.28.(2019•徐汇区一模)如图,已知菱形ABCD,点E是AB的中点,AF⊥BC于点F,联结EF、ED、DF,DE交AF于点G,且AE2=EG•ED.(1)求证:DE⊥EF;(2)求证:BC2=2DF•BF.【答案】(1)证明:∵AF⊥BC于点F,∴∠AFB=90°,∵点E是AB的中点,∴AE=FE,∴∠EAF=∠AFE,∵AE2=EG•ED,∴,∵∠AEG=∠DEA,∴△AEG∽△DEA,∴∠EAG=∠ADG,∵∠AGD=∠FGE,∴∠DAG=∠FEG,∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴∠DAG=∠AFB=90°,∴∠FEG=90°,∴DE⊥EF;(2)解:∵AE=EF,AE2=EG•ED,∴FE2=EG•ED,∴,∵∠FEG=∠DEF,∴△FEG∽△DEF,∴∠EFG=∠EDF,∴∠BAF=∠EDF,∵∠DEF=∠AFB=90°,∴△ABF∽△DFE,∴,∵四边形ACBD是菱形,∴AB=BC,∵∠AFB=90°,∵点E是AB的中点,∴FE AB BC,∴,∴BC2=2DF•BF.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,菱形的性质,直角三角形的性质,正确的识别图形是解题的关键.29.(2019•奉贤区一模)如图,已知梯形ABCD中,AB∥CD,∠DAB=90°,AD=4,AB=2CD=6,E 是边BC上一点,过点D、E分别作BC、CD的平行线交于点F,联结AF并延长,与射线DC交于点G.(1)当点G与点C重合时,求CE:BE的值;(2)当点G在边CD上时,设CE=m,求△DFG的面积;(用含m的代数式表示)(3)当△AFD∽△ADG时,求∠DAG的余弦值.【答案】解:(1)如图,∵DC∥EF,DF∥CE∴四边形DCEF是平行四边形∴CD=EF,∵AB=2CD=6,∴AB=2EF,∵EF∥CD,AB∥CD,∴EF∥AB,∴△CFE∽△CAB∴∴BC=2CE,∴BE=CE∴EC:BE=1:1=1(2)如图,延长AG,BC交为于点M,过点C作CN⊥AB于点N,交EF于点H∵AD⊥CD,CN⊥CD∴AD∥CN,且CD∥AB∴四边形ADCN是平行四边形,又∵∠DAB=90°∴四边形ADCN是矩形,∴AD=CN=4,CD=AN=3,∴BN=AB﹣AN=3,在Rt△BCN中,BC5∴BE=BC﹣CE=5﹣m,∵EF∥AB∴,即∴ME=BE=5﹣m,∴MC=ME﹣CE=5﹣2m,∵EF∥AB∴∴HC m,∵CG∥EF∴即∴GC∴DG=CD﹣GC=3∴S△DFG DG×CH(3)过点C作CN⊥AB于点N,∵AB∥CD,∠DAB=90°,∴∠DAB=∠ADG=90°,若△AFD∽△ADG,∴∠AFD=∠ADG=90°∴DF⊥AG又∵DF∥BC∴AG⊥BC。
1【难点突破】着眼思路,方法点拨, 疑难突破;1.分类讨论是重要的数学思想,也是一种重要的解题策略,很多数学问题很难从整体上去解决,若将其划分为所包含的各个局部问题,就可以逐个予以解决.分类讨论在解题策略上就是分而治之各个击破.2.一般分类讨论的几种情况:(1)由分类定义的概念必须引起的讨论;(2)计算化简法则或定理、原理的限制,必须引起的讨论;(3)相对位置不确定,必须分类讨论;(4)含有多种不定因素,且直接影响完整结论的取得,必须分类讨论.3.分类讨论要根据引发讨论的原因,确定讨论的对象及分类的方法,分类时要做到不遗漏、不重复,善于观察,善于根据事物的特性与规律,把握分类标准,正确分类.应用分类讨论思想解决问题,必须保证分类科学、统一、不重复、不遗漏,并力求最简.运用分类的思想,通过正确的分类,可以使复杂的问题得到清晰、完整、严密的解答.分类讨论应当遵循的原则是:分类的对象是确定的,标准是统一的,不遗漏、不重复,科学地划分,分清层次应逐级进行,不越级讨论,其中最重要的一条是“不漏不重”.分类讨论的基本方法是:首先要确定讨论对象以及所讨论对象的全体的范围;其次确定分类标准,正确进行合理分类,即标准统一、不漏不重、分类互斥(没有重复);再对各个分类逐步进行讨论,分层进行,获取阶段性结果;最后进行归纳小结,综合得出结论.【名师原创】原创检测,关注素养,提炼主题;【原创1】阅读下列解方程的过程,并完成(1)、(2)小题的解答.解方程:|x ﹣2|=3解:当x ﹣2<0,即x <2时,原方程可化为:﹣(x ﹣2)=3,解得x=﹣1;当x ﹣2≥0,即x≥2时,原方程可化为:x ﹣2=3,解得x=5;综上所述,方程|x ﹣2|=3的解为x=﹣1或x=5.(1)解方程:|2x+1|=5.2(2)解方程:|2x+3|﹣|x ﹣1|=1.【原创2】已知点P 为线段CB 上方一点,CA ⊥CB ,PA ⊥PB ,且PA =PB ,PM ⊥BC 于M ,若CA =1,PM =4.求CB 的长是 .【原创3】如图,在▱ABCD 中,AB=6,BC=10,AB⊥AC,点P 从点B 出发沿着B→A→C 的路径运动,同时点Q 从点A 出发沿着A→C→D 的路径以相同的速度运动,当点P 到达点C 时,点Q 随之停止运动,设点P 运动的路程为x ,y=PQ 2,下列图象中大致反映y 与x 之间的函数关系的是( )A .B .C .D .3【原创4】如图所示,在平面直角坐标系中,一次函数 y=kx+b 的图像和正比例函数y=3x 相交于点A (1,m ),且与y 轴的交点为C 为(0,5),在一次函数y=kx+b 图像上存在点B ,点B 到x 轴的的距离为6.(1)求A 点的坐标和一次函数的解析式;(2)求△AOB 的面积.4【原创5】如图所示,平面直角坐标中一边长为4的等边△AOB ,抛物线L 经过点A 、O 、B 三点。
专题训练(四) 基本平面图形中的三种思想方法► 类型一 分类讨论思想1.已知∠AOB =70°,以O 为端点作射线OC ,使∠AOC =42°,则∠BOC 的度数为( ) A .28° B .112° C .28°或112° D .68°2.已知A ,B ,C 是直线l 上的三点,线段AB =6 cm ,且AB =12AC ,则BC =______________.3.已知A ,B ,C 三点在同一条直线上,M ,N 分别为线段AB ,BC 的中点,且AB =60,BC =40,则MN 的长为__________.4.平面上有三个点,过其中任意两个点画直线,一共可以画几条直线?5.已知∠AOB =60°,∠BOC =20°,求∠AOC 的度数.6.已知线段AB =10 cm ,直线AB 上有一点C ,且BC =2 cm ,D 是线段AB 的中点,求线段DC 的长.7.已知∠BOC在∠AOB的外部,OE平分∠AOB,OF平分∠BOC,OD平分∠AOC,∠AOE=30°,∠BOD=20°,试求∠COF的度数.8.[2017·宜黄县月考]有两根木条,一根长8 cm,一根长10 cm,将它们的一端重合,放在同一条直线上,试求此时两根木条的中点之间的距离.► 类型二 方程思想9.如图4-ZT -1,已知AC =56CB ,AD =14CB ,CD 的长为7,求AB 的长.图4-ZT -110.如图4-ZT -2,B ,C 两点把线段AD 分成2∶5∶3的三部分,M 为AD 的中点,BM =6 cm ,求CM 和AD 的长.图4-ZT -211.如图4-ZT-3,已知∠BOC=2∠AOC,OD平分∠AOB,且∠COD=18°,求∠AOC的度数.图4-ZT-312.如图4-ZT-4,∠AOC,∠BOD都是直角,∠AOB∶∠AOD=2∶11,求∠AOB与∠BOC的度数.图4-ZT-4►类型三整体思想13.已知:如图4-ZT-5,OM平分∠AOB(∠AOB<180°),ON平分∠BOC.图4-ZT-5(1)当∠AOC=90°,∠BOC=60°时,∠MON=________°;(2)当∠AOC=80°,∠BOC=60°时,∠MON=________°;(3)当∠AOC=80°,∠BOC=50°时,∠MON=________°;(4)猜想:不论∠BOC的度数是多少,∠MON的度数总等于________的度数的一半.14.如图4-ZT-6,点C在线段AB上,AC=8 cm,BC=6 cm,M,N分别是AC,BC的中点.(1)求线段MN的长;(2)若C为线段AB上任意一点,满足AC+BC=a cm,其他条件不变,你能猜想MN的长度吗?并说明理由;(3)若点C在线段AB的延长线上,且满足AC-BC=b cm,M,N分别为AC,BC的中点,你能猜想MN 的长度吗?请画出图形,写出你的结论,并说明理由.图4-ZT-6详解详析1.C2.6 cm 或18 cm [解析] 分两种情况讨论:①当点B 在线段AC 上时,由AB =6 cm ,且线段AB =12AC ,得AC =2AB =12 cm.由线段的和差,得BC =AC -AB =12-6=6(cm);②当点B 在线段AC 的反向延长线上时,由AB =6 cm ,且线段AB =12AC ,得AC =2AB =12 cm.由线段的和差,得BC =AC +AB =12+6=18(cm). 故答案为6 cm 或18 cm.3.50或10 [解析] (1)当点C 在线段AB 的延长线上时,如图①. 因为M ,N 分别为AB ,BC 的中点, 所以BM =12AB =30,BN =12BC =20.所以MN =50.(2)当点C 在线段AB 上时,如图②.同理可知BM =30,BN =20,所以MN =10. 故MN 的长为50或10.4.[解析] 本题没有指明三点的具体位置,因此要考虑两种不同的情况. 解:分两种情形讨论:(1)当三点不在同一条直线上时,过每两点可画1条直线,一共可画3条直线(如图①); (2)当三点在同一直线上时,只能画1条直线(如图②).故一共可以画1条或3条直线. 5.解:分两种情形讨论:(1)当∠BOC 在∠AOB 内部时,∠AOC =∠AOB -∠BOC =60°-20°=40°; (2)当∠BOC 在∠AOB 外部时,∠AOC =∠AOB +∠BOC =60°+20°=80°. 故∠AOC 的度数为40°或80°.6.[解析] 由于点C 相对于A ,B 两点的位置关系不确定,所以要进行分类讨论,然后再求解. 解:分两种情形讨论:(1)当点C 在线段AB 的延长线上时,如图①所示.因为D 是线段AB 的中点, 所以DB =12AB =12×10=5(cm).所以DC =DB +BC =5+2=7(cm). (2)当点C 在线段AB 上时,如图②所示.因为D 是线段AB 的中点, 所以DB =12AB =12×10=5(cm).所以DC =DB -BC =5-2=3(cm). 故线段DC 的长为7 cm 或3 cm.7.[解析] 当题目中没有给出具体的图形,而根据题设又有可能出现多种情况时,就应不重不漏地分情况加以讨论.本例∠AOB 既可大于∠BOC ,也可小于∠BOC ,故应分这两种情况进行求解.解:分两种情形讨论:(1)当∠AOB 大于∠BOC 时,如图①所示.由题意易得∠BOE =∠AOE =30°. 因为∠BOD =20°,所以∠DOE =10°,∠AOD =40°.因为∠COD =∠AOD =40°,∠BOD =20°, 所以∠BOC =20°. 因为OF 平分∠BOC ,所以∠COF =12∠BOC =12×20°=10°.(2)当∠AOB 小于∠BOC 时,如图②所示.由题意易得∠BOE =∠AOE =30°. 因为∠BOD =20°, 所以∠AOD =80°.因为∠COD =∠AOD =80°,∠BOD =20°, 所以∠BOC =100°. 因为OF 平分∠BOC ,所以∠COF =12∠BOC =12×100°=50°.故∠COF 的度数为10°或50°.8.解:设木条AB =8 cm ,木条CD =10 cm ,E 为AB 的中点,F 为CD 的中点.(1)如图①,当CD 的端点C 接在AB 的端点B 处(此时点B 与点C 重合),且点D 在AB 的延长线上时,AD =AB +CD =18 cm.所以EF =12AB +12BD =12(AB +BD )=12AD =12×18=9(cm);(2)如图②,当AB 的端点B 在CD 的端点D 处(此时点B 与点D 重合),且点A 在CD 上时,EF =12CD -12AB =12(CD -AB )=12×(10-8)=1(cm).综上可知,两根木条的中点之间的距离为1 cm 或9 cm. 9.解:设CB =x ,则AC =56x ,AD =14x .因为AC -AD =CD ,所以56x -14x =7,解得x =12.这时AC =56×12=10,所以AB =AC +CB =22.10.解:设AB =2x cm ,BC =5x cm ,CD =3x cm , 所以AD =AB +BC +CD =10x cm.因为M 为AD 的中点,所以AM =MD =12AD =5x cm. 所以BM =AM -AB =5x -2x =3x (cm).因为BM =6 cm ,所以3x =6,解得x =2.故CM =MD -CD =5x -3x =2x =2×2=4(cm),AD =10x =10×2=20(cm).11.[解析] 此题比较复杂,难以理清角之间的关系,而通过设未知数,寻找相等关系,运用方程知识,则问题可迅速获解.解:设∠AOC 的度数为x °,则∠BOC 的度数为(2x )°,∠AOB 的度数为(3x )°.因为OD 平分∠AOB ,所以∠AOD =(32x )°. 根据∠AOD -∠AOC =∠COD ,列方程32x -x =18,解得x =36.即∠AOC 的度数为36°. 12.解:设∠AOB =2x °,则∠AOD =11x °.根据题意,得2x +90=11x ,解得x =10.所以∠AOB =20°.所以∠BOC =90°-20°=70°.13.(1)45 (2)40 (3)40 (4)∠AOC14.解:(1)因为M ,N 分别是AC ,BC 的中点,所以MC =12AC =12×8=4(cm),NC =12BC =12×6=3(cm). 所以MN =MC +NC =4+3=7(cm).(2)能.猜想:MN =12a cm.理由如下:因为M ,N 分别是AC ,BC 的中点,所以MC =12AC ,NC =12BC . 所以MN =MC +NC =12AC +12BC =12(AC +BC )=12a cm. (3)能.画图如下:结论:MN =12b cm. 理由如下:因为M ,N 分别是AC ,BC 的中点,所以MC =12AC ,NC =12BC . 所以MN =MC -NC =12AC -12BC =12(AC -BC )=12b cm.。
专题09分类讨论型问题【考点综述评价】在数学中,我们常常需要根据研究对象性质的差异,分各种不同情况予以考查.这种分类思考的方法是一种重要的数学思想方法,同时也是一种解题策略.分类是按照数学对象的相同点和差异点,将数学对象区分为不同种类的思想方法,掌握分类的方法,领会其实质,对于加深基础知识的理解.提高分析问题、解决问题的能力是十分重要的.正确的分类必须是周全的,既不重复、也不遗漏.分类的原则:(1)分类中的每一部分是相互独立的;(2)一次分类按一个标准;(3)分类讨论应逐级有序进行.【考点分类总结】考点1字母的不同取值引起分类讨论【典型例题】(2017浙江省宁波市)已知△ABC的三个顶点为A(﹣1,﹣1),B(﹣1,3),C(﹣3,﹣3),将△ABC向右平移m(m>0)个单位后,△ABC某一边的中点恰好落在反比例函数3yx=的图象上,则m的值为.【答案】4或12.【分析】求得三角形三边中点的坐标,然后根据平移规律可得AB边的中点(﹣1,1),BC边的中点(﹣2,0),AC边的中点(﹣2,﹣2),然后分两种情况进行讨论:一是AB边的中点在反比例函数3yx=的图象上,二是AC边的中点在反比例函数3yx=的图象上,进而算出m的值.【方法归纳】解答绝对值化简、方程及根的定义,函数的定义以及点(坐标未给定)所在象限等问题时,由于字母的不同取值可能会引起分类讨论。
【变式训练】(2017黑龙江省齐齐哈尔市)若关于x的方程29304kx x--=有实数根,则实数k的取值范围是()A.k=0B.k≥﹣1且k≠0C.k≥﹣1D.k>﹣1【答案】C.【分析】讨论:当k=0时,方程化为﹣3x﹣94=0,方程有一个实数解;当k≠0时,△=(﹣3)2﹣4k•(﹣94)≥0,然后求出两个中情况下的k的公共部分即可.考点2研究对象对应关系的不确定性引起分类讨论【典型例题】(2017湖南省郴州市)如图,已知抛物线y=ax2+85x+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于丁C,且A(2,0),C(0,﹣4),直线l:y=﹣12x﹣4与x轴交于点D,点P是抛物线y=ax2+85x+c上的一动点,过点P作PE⊥x轴,垂足为E,交直线l于点F.(1)试求该抛物线表达式;学+科-网(2)如图(1),过点P在第三象限,四边形PCOF是平行四边形,求P点的坐标;(3)如图(2),过点P作PH⊥y轴,垂足为H,连接AC.①求证:△ACD是直角三角形;②试问当P点横坐标为何值时,使得以点P、C、H为顶点的三角形与△ACD相似?【答案】(1)218455y x x =+-;(2)P 的坐标为(﹣52,﹣274)或(﹣8,﹣4);(3)①证明见解析;②点P 的横坐标为﹣5.5或﹣10.5或2或﹣18.【分析】(1)将点A 和点C 的坐标代入抛物线的解析式可得到关于a 、c 的方程组,然后解方程组求得a 、c 的值即可;(2)设P (m ,218455m m +-),则F (m ,﹣12m ﹣4),则PF =2121510m m --,当PF =OC 时,四边形PCOF 是平行四边形,然后依据PF =OC 列方程求解即可;(3)①先求得点D 的坐标,然后再求得AC 、DC 、AD 的长,最后依据勾股定理的逆定理求解即可;②分为△ACD ∽△CHP 、△ACD ∽△PHC 两种情况,然后依据相似三角形对应成比例列方程求解即可【解答】(1)由题意得:842054a c c ⎧+⨯+=⎪⎨⎪=-⎩,解得:154a c ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的表达式为218455y x x =+-.(2)设P (m ,218455m m +-),则F (m ,﹣12m ﹣4),∴PF =(﹣12m ﹣4)﹣(218455m m +-)=2121510m m --.∵PE ⊥x 轴,∴PF ∥OC ,∴PF =OC 时,四边形PCOF 是平行四边形,∴2121510m m --=4,解得:m =﹣52②由①得∠ACD =90°.当△ACD ∽△CHP 时,AC CH CD HP =218255545n n n --=-218255545n n n +=-,解得:n =0(舍去)或n =﹣5.5或n =﹣10.5. 当△ACD ∽△PHC 时,AC PHCD CH =25184555n n n -=--25184555n n n -=+.解得:n =0(舍去)或n =2或n =﹣18.综上所述:点P 的横坐标为﹣5.5或﹣10.5或2或﹣18时,使得以点P 、C 、H 为顶点的三角形与△ACD相似.【方法归纳】解答未明确底和腰的等腰三角形、未明确直角顶点的直角三角形、两角未明确对应关系的全等或相似等问题时,需要分类讨论.【变式训练】(2017黑龙江省龙东地区)如图,在△ABC中,AB=BC=8,AO=BO,点M是射线CO上的一个动点,∠AOC=60°,则当△ABM为直角三角形时,AM的长为.【答案】43或47或4.【分析】分三种情况讨论:①当M在AB下方且∠AMB=90°时,②当M在AB上方且∠AMB=90°时,③当∠ABM=90°时,分别根据含30°直角三角形的性质、直角三角形斜边的中线的性质或勾股定理,进行计算求解即可.综上所述:当△ABM为直角三角形时,AM的长为4374.故答案为:43474.考点3 图形的不同位置引起分类讨论【典型例题】(2017黄冈)已知:如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,四边形OABC 是矩形,OA =4,OC =3,动点P 从点C 出发,沿射线CB 方向以每秒2个单位长度的速度运动;同时,动点Q 从点O 出发,沿x 轴正半轴方向以每秒1个单位长度的速度运动.设点P 、点Q 的运动时间为t (s ).(1)当t =1s 时,求经过点O ,P ,A 三点的抛物线的解析式; (2)当t =2s 时,求tan ∠QP A 的值;(3)当线段PQ 与线段AB 相交于点M ,且BM =2AM 时,求t (s )的值;(4)连接CQ ,当点P ,Q 在运动过程中,记△CQP 与矩形OABC 重叠部分的面积为S ,求S 与t 的函数关系式.【答案】(1)2334y x x =-+;(2)23;(3)t =3s ;(4)3 (02)24324(24)24(4)t t S t t t t t⎧⎪≤≤⎪⎪=-+-<≤⎨⎪⎪>⎪⎩.【分析】(1)可求得P点坐标,由O、P、A的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)当t=2s时,可知P与点B重合,在Rt△ABQ中可求得tan∠QP A的值;(3)用t可表示出BP和AQ的长,由△PBM∽△QAM可得到关于t的方程,可求得t的值;(4)当点Q在线段OA上时,S=S△CPQ;当点Q在线段OA上,且点P在线段CB的延长线上时,由相似三角形的性质可用t表示出AM的长,由S=S四边形BCQM=S矩形OABC﹣S△COQ﹣S△AMQ,可求得S与t的关系式;当点Q在OA的延长线上时,设CQ交AB于点M,利用△AQM∽△BCM可用t表示出AM,从而可表示出BM,S=S△CBM,可求得答案.【解答】(3)当线段PQ与线段AB相交于点M,则可知点Q在线段OA上,点P在线段CB的延长线上,如图2,则CP=2t,OQ=t,∴BP=PC﹣CB=2t﹣4,AQ=OA﹣OQ=4﹣t,∵PC∥OA,∴△PBM∽△QAM,∴BP BM AQ AM=,且BM=2AM,∴244tt--=2,解得t=3,∴当线段PQ与线段AB相交于点M,且BM=2AM时,t为3s;(4)当0≤t ≤2时,如图3,由题意可知CP =2t ,∴S =S △PCQ =12×2t ×3=3t ;学+-科/+网43AM t t -=,解得AM =312t t -,∴BM =3﹣312t t -=12t ,∴S =S △BCM =12×4×12t =24t ; 综上可知:3 (02)24324(24)24(4)t t S t t t t t⎧⎪≤≤⎪⎪=-+-<≤⎨⎪⎪>⎪⎩.【方法归纳】解答此类问题时,由于图形的不同位置导致结果不同,需要分类讨论.【变式训练】(2017辽宁省辽阳市)如图1,抛物线213y x bx c =++经过A (23-,0)、B (0,﹣2)两点,点C 在y 轴上,△ABC 为等边三角形,点D 从点A 出发,沿AB 方向以每秒2个单位长度的速度向终点B 运动,设运动时间为t 秒(t >0),过点D 作DE ⊥AC 于点E ,以DE 为边作矩形DEGF ,使点F 在x 轴上,点G 在AC 或AC 的延长线上.(1)求抛物线的解析式;(2)将矩形DEGF 沿GF 所在直线翻折,得矩形D 'E 'GF ,当点D 的对称点D '落在抛物线上时,求此时点D '的坐标;(3)如图2,在x 轴上有一点M (230),连接BM 、CM ,在点D 的运动过程中,设矩形DEGF 与四边形ABMC 重叠部分的面积为S ,直接写出S 与t 之间的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围.【答案】(1)213233y x x =+-;(2)D ′(433,109);(3)22423(0)353412383(2)3t t S t t ⎧<≤⎪⎪=⎨⎪+-<≤⎪⎩.【分析】(1)把A 、B 的坐标代入抛物线的解析式求解即可;(2)由等边三角形的性质可知∠BAC =60°,依据特殊锐角三角函数值可得到AE =t ,DE =3t ,AF=23t ,然后再证明AD =DF =2t ,过点D ′作D ′H ⊥x 轴与点H ,接下来,再求得点D ′的坐标,最后将点D ′的坐标代入抛物线的解析式求解即可;学.+科+网 (3)当0<t ≤43时,S =ED •DF ;当43<t ≤2时,S =矩形DEGF 的面积﹣△CGN 的面积. 【解答】(1)把A (23-,0)、B (0,﹣2)代入抛物线的解析式得:21122303c b c =-⎧⎪⎨⨯-+=⎪⎩,解得:32b c ⎧=⎪⎨⎪=-⎩过点D ′作D ′H ⊥x 轴与点H .(3)由(2)可知:DE =3t ,DF =2t ,AE =t . 如图2所示:当AE +EG ≤AC 时,即t +2t ≤4,解得:t ≤43.∴当0<t ≤43时,S =ED •DF =223t . 当43<t ≤2时,如图3所示:∵CG =AG ﹣AC ,∴CG =3t ﹣4,∴GN =3343t -∴S =ED •DF ﹣12CG •GN =223t ﹣12(3t ﹣4)3(3t ﹣4)=25312383t +-+-科.网综上所述,S与t的函数关系式为22423(0)353412383(2)23t tSt t t⎧<≤⎪⎪=⎨⎪-+-<≤⎪⎩.考点4数学概念、定理本身引发分类讨论【典型例题】已知一次函数y=kx+b,当0≤x≤2时,对应的函数值y的取值范围是﹣4≤y≤8,则kb的值为.【答案】﹣24或﹣48.【分析】根据一次函数的性质,分k>0和k<0时两种情况讨论求解.【方法归纳】在解答此类问题时,由于数学概念、定理本身的规定导致需要分类讨论。
2019-2020年九年级数学下册 等腰三角形的分类讨论(新版)青岛版等腰三角形是一种特殊而又十分重要的三角形,就是因为这种特殊性,在具体处理问题时往往又会出现错误,因此,同学们在求解有关等腰三角形的问题时一定要注意分类讨论。
那么在什么情况下应该分类讨论呢?本文分以下几种情形讲述。
一. 遇角需讨论例1. 已知等腰三角形的一个内角为75°则其顶角为( )A. 30°B. 75°C. 105°D. 30°或75°简析:75°角可能是顶角,也可能是底角。
当75°是底角时,则顶角的度数为180°-75°×2=30°;当75°角是顶角时,则顶角的度数就等于75°。
所以这个等腰三角形的顶角为30°或75°。
故应选D 。
说明:对于一个等腰三角形,若条件中并没有确定顶角或底角时,应注意分情况讨论,先确定这个已知角是顶角还是底角,再运用三角形内角和定理求解。
二. 遇边需讨论例2. 已知等腰三角形的一边等于5,另一边等于6,则它的周长等于_________。
简析:已知条件中并没有指明5和6谁是腰长谁是底边的长,因此应由三角形的三边关系进行分类讨论。
当5是等腰三角形的腰长时,这个等腰三角形的底边长就是6,则此时等腰三角形的周长等于16;当6是腰长时,这个三角形的底边长就是5,则此时周长等于17。
故这个等腰三角形的周长等于16或17。
说明:对于底和腰不等的等腰三角形,若条件中没有明确哪是底哪是腰时,应在符合三角形三边关系的前提下分类讨论。
三. 遇中线需讨论例3. 若等腰三角形一腰上的中线分周长为9cm 和12cm 两部分,求这个等腰三角形的底和腰的长。
简析:已知条件并没有指明哪一部分是9cm ,哪一部分是12cm ,因此,应有两种情形。
若设这个等腰三角形的腰长是x cm ,底边长为y cm ,可得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+,1221,921y x x x 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+.921,1221y x x x 解得⎩⎨⎧==,9,6y x 或⎩⎨⎧==.5,8y x 即当腰长是6cm 时,底边长是9cm ;当腰长是8cm 时,底边长是5cm 。
第36讲 分类讨论型问题(建议该讲放第21讲后教学)类型一 由计算化简时,运用法则、定理和原理的限制引起的讨论例1(2016·南通模拟)矩形一个角的平分线分矩形一边为1cm和3cm两部分,则这个矩形的面积为()A.3cm2B.4cm2C.12cm2D.4cm2或12cm2【解后感悟】解此题的关键是求出AB=AE,注意AE=1或3不确定,要进行分类讨论.1.(1)若关于x的函数y=kx2+2x-1与x轴仅有一个公共点,则实数k的值为____________________.(2)已知平面上有⊙O及一点P,点P到⊙O上一点的距离最长为6cm,最短为2cm,则⊙O的半径为cm.(3)若|a|=3,|b|=2,且a>b,则a+b=()A.5或-1 B.-5或1 C.5或1 D.-5或-1类型二在一个动态变化过程中,出现不同情况引起的讨论例2为了节约资源,科学指导居民改善居住条件,小王向房管部门提出了一个购买商品房的政策性方案.根据这个购房方案:(1)若某三口之家欲购买120平方米的商品房,求其应缴纳的房款;(2)设该家庭购买商品房的人均面积为x平方米,缴纳房款y万元,请求出y关于x的函数关系式;(3)若该家庭购买商品房的人均面积为50平方米,缴纳房款为y万元,且57<y≤60时,求m的取值范围.【解后感悟】本题是房款=房屋单价×购房面积在实际生活中的运用,由于单价随人均面积而变化,所以用分段函数的解析式来描述.同时建立不等式组求解,解答本题时求出函数解析式是关键.2.(1)在平面直角坐标系中,直线y =-x +2与反比例函数y =1x 的图象有唯一公共点,若直线y =-x +b 与反比例函数y =1x的图象有2个公共点,则b 的取值范围是( )A .b>2B .-2<b<2C .b>2或b<-2D .b<-2 (2)如图,在平面直角坐标系中,四边形OBCD 是边长为4的正方形,平行于对角线BD 的直线l 从O 出发,沿x 轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,运动到直线l 与正方形没有交点为止.设直线l 扫过正方形OBCD 的面积为S ,直线l 运动的时间为t(秒),下列能反映S 与t 之间函数关系的图象是( )3.已知抛物线y 1=ax 2+bx +c(a ≠0)与x 轴相交于点A ,B(点A ,B 在原点O 两侧),与y 轴相交于点C ,且点A ,C 在一次函数y 2=43x +n 的图象上,线段AB 长为16,线段OC 长为8,当y 1随着x 的增大而减小时,求自变量x 的取值范围.类型三 由三角形的形状、关系不确定性引起的讨论例3 (2017·湖州)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知直线y =kx(k >0)分别交反比例函数y =1x 和y =9x 在第一象限的图象于点A ,B ,过点B 作BD ⊥x 轴于点D ,交y =1x 的图象于点C ,连结AC.若△ABC 是等腰三角形,则k 的值是________.【解后感悟】解题的关键是用k 表示点A 、B 、C 的坐标,再进行分类讨论.4.(1)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(1,3),M 为坐标轴上一点,且使得△MOA 为等腰三角形,则满足条件的点M 的个数为( )A .4B .5C .6D .8(2) (2016·北流模拟)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =12,BC =6,一条线段PQ =AB ,P 、Q 两点分别在AC 和过点A 且垂直于AC 的射线AX 上运动,要使△ABC 和△QPA 全等,则AP = .(3) (2016·临淄模拟)如图,在正方形ABCD 中,M 是BC 边上的动点,N 在CD 上,且CN =14CD ,若AB =1,设BM =x ,当x = 时,以A 、B 、M 为顶点的三角形和以N 、C 、M 为顶点的三角形相似.类型四由特殊四边形的形状不确定性引起的讨论例4(2017·鄂州模拟)如图1,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=8cm,AD=16cm,BC=22cm,∠ABC=90°,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动,点Q从点C 同时出发,以3cm/s的速度向点B运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t秒.(1)当t为何值时,四边形ABQP成为矩形?(2)当t为何值时,以点P、Q与点A、B、C、D中的任意两个点为顶点的四边形为平行四边形?(3)四边形PBQD是否能成为菱形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由,并探究如何改变Q点的速度(匀速运动),使四边形PBQD在某一时刻为菱形,求点Q的速度.【解后感悟】解本题的关键是用方程(组)的思想解决问题,涉及四边形的知识,同时也是存在性问题,解答时要注意分类讨论及数形结合.5.(1)(2016·盐城模拟)在平面直角坐标系中有三点A(1,1),B(1,3),C(3,2),在直角坐标系中再找一个点D,使这四个点构成平行四边形,则D点坐标为.(2)(2016·江阴模拟)如图,在等边三角形ABC中,BC=6cm,射线AG∥BC,点E从点A出发沿射线AG以1cm/s的速度运动,点F从点B出发沿射线BC以2cm/s的速度运动.如果点E、F同时出发,设运动时间为t(s),当t=s时,以A、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形.(3) (2016·金华模拟)如图,B(6,4)在函数y =12x +1的图象上,A(5,2),点C 在x 轴上,点D 在函数y =12x +1上,以A 、B 、C 、D 四个点为顶点构成平行四边形,写出所有满足条件的D 点的坐标 .(4)(2016·萧山模拟)已知在平面直角坐标系中,点A 、B 、C 、D 的坐标依次为(-1,0),(m ,n),(-1,10),(-7,p),且p ≤n.若以A 、B 、C 、D 四个点为顶点的四边形是菱形,则n 的值是 .类型五 由直线与圆的位置关系不确定性引起的讨论例5 如图,已知⊙O 的半径为6cm ,射线PM 经过点O ,OP =10cm ,射线PN 与⊙O 相切于点Q.A 、B 两点同时从点P 出发,点A 以5cm /s 的速度沿射线PM 方向运动,点B 以4cm /s 的速度沿射线PN 方向运动.设运动时间为t(s ).(1)求PQ 的长;(2)当t 为何值时,直线AB 与⊙O 相切?【解后感悟】本题是直线与圆的位置关系应用,题目设置具有创新性.解决本题的关键是抓住直线与圆的两种情况位置关系,及其对应数量关系进行分析.6.(2016·泗洪模拟)如图,已知⊙P 的半径为2,圆心P 在抛物线y =12x 2-1上运动,当⊙P 与x 轴相切时,圆心P 的坐标为 .【压轴把关题】如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(-3,0),(0,6),动点P从点O 出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点C从点B出发,沿射线BO方向以每秒2个单位的速度运动.以CP,CO为邻边构造▱PCOD,在线段OP延长线上取点E,使PE=AO,设点P运动的时间为t秒.(1)当点C运动到线段OB的中点时,求t的值及点E的坐标;(2)当点C在线段OB上时,求证:四边形ADEC为平行四边形;(3)在线段PE上取点F,使PF=1,过点F作MN⊥PE,截取FM=2,FN=1,且点M,N分别在第一、四象限,在运动过程中,设▱PCOD的面积为S.①当点M,N中,有一点落在四边形ADEC的边上时,求出所有满足条件的t的值;②若点M,N中恰好只有一个点落在四边形ADEC内部(不包括边界)时,直接写出S的取值范围.【方法与对策】本题是四边形的综合题,对于第(3)题解题的关键是正确分几种不同情况求解.①当点C在BO上时,第一种情况,当点M在CE边上时,由△EMF∽△ECO求解,第二种情况,当点N在DE边上时,由△EFN∽△EPD求解;当点C在BO的延长线上时,第一种情况,当点M在DE边上时,由EMF∽△EDP求解,第二种情况,当点N 在CE 边上时,由△EFN ∽△EOC 求解;②当1≤t <94时和当92<t ≤5时,分别求出S 的取值范围.这种双动点型、分类讨论问题是中考命题常用的策略.【分类讨论应不重复、不遗漏】在△ABC 中,P 是AB 上的动点(P 异于A ,B),过点P 的一条直线截△ABC ,使截得的三角形与△ABC 相似,我们不妨称这种直线为过点P 的△ABC 的相似线.如图,∠A =36°,AB =AC ,当点P 在AC 的垂直平分线上时,过点P 的△ABC 的相似线最多有________条.参考答案第36讲 分类讨论型问题【例题精析】例1 ∵四边形ABCD 是矩形,∴AB =CD ,AD =BC ,AD ∥BC ,∴∠AEB =∠CBE ,∵BE 平分∠ABC ,∴∠ABE =∠CBE ,∴∠AEB =∠ABE ,∴AB =AE ,①当AE =1cm 时,AB =1cm =CD ,AD =1cm +3cm =4cm =BC ,此时矩形的面积是1cm ×4cm =4cm 2;②当AE =3cm 时,AB =3cm =CD ,AD =4cm =BC ,此时矩形的面积是:3cm ×4cm =12cm 2;故选D .例2 (1)由题意,得三口之家应缴购房款为:0.3×90+0.5×30=42(万元); (2)由题意,得①当0≤x ≤30时,y =0.3×3x =0.9x ;②当30<x ≤m 时,y =0.9×30+0.5×3×(x -30)=1.5x -18;③当x >m 时,y =0.9×30+0.5×3(m -30)+0.7×3×(x -m)=2.1x -18-0.6m.∴y =⎩⎪⎨⎪⎧0.9x (0≤x ≤30)1.5x -18(30<x ≤m )2.1x -18-0.6m (x>m )(45≤m ≤60). (3)由题意,得①当50≤m ≤60时,y =1.5×50-18=57(舍).②当45≤m <50时,y =2.1×50-0.6m -18=87-0.6m.∵57<y ≤60,∴57<87-0.6m ≤60,∴45≤m <50.综合①②得45≤m <50.例3 ∵点B 是y =kx 和y =9x 的交点,y =kx =9x ,解得:x =3k ,y =3k ,∴点B 坐标为⎝⎛⎭⎫3k ,3k ,点A 是y =kx 和y =1x 的交点,y =kx =1x ,解得:x =1k ,y =k ,∴点A坐标为⎝⎛⎭⎫1k ,k ,∵BD ⊥x 轴,∴点C 横坐标为3k,纵坐标为13k=k3,∴点C 坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫3k ,k 3,∴BA ≠AC ,若△ABC 是等腰三角形,①AB =BC ,则⎝⎛⎭⎫3k -1k 2+(3k -k )2=3k -k 3,解得:k =377;②AC =BC ,则⎝⎛⎭⎫3k -1k 2+⎝⎛⎭⎫k 3-k 2=3k -k 3,解得:k =155;故答案为k =377或155.例4 (1)∵∠ABC =90°,AP ∥BQ ,∴当AP =BQ 时,四边形ABQP 成为矩形,由运动知,AP =t ,CQ =3t ,∴BQ =22-3t ,∴t =22-3t ,解得t =112.∴当t =112时,四边形ABQP成为矩形; (2)当P 、Q 两点与A 、B 两点构成的四边形是平行四边形时,就是(1)中的情形,此时t =112.当P 、Q 两点与C 、D 两点构成的四边形是平行四边形时,∵PD ∥QC ,∴当PD=QC 时,四边形PQCD 为平行四边形.此时,16-t =3t ,t =4;当P 、Q 两点与B 、D 两点构成的四边形是平行四边形时,同理,16-t =22-3t ,t =3;当P 、Q 两点与A 、C 两点构成的四边形是平行四边形时,同理,t =3t ,t =0,不符合题意;故当t =112或t =4或t =3时,以点P 、Q 与点A 、B 、C 、D 中的任意两个点为顶点的四边形为平行四边形. (3)四边形PBQD 不能成为菱形.理由如下:∵PD ∥BQ ,∴当PD =BQ =BP 时,四边形PBQD 能成为菱形.由PD =BQ ,得16-t =22-3t ,解得t =3,当t =3时,PD =BQ =13,AP =AD -PD =16-13=3.在Rt △ABP 中,AB =8,根据勾股定理得,BP =AB 2+AP 2=64+9=73≠13,∴四边形PBQD 不能成为菱形;如果Q 点的速度改变为v cm /s 时,能够使四边形PBQD 在时刻t s 为菱形,由题意得,⎩⎨⎧16-t =22-vt ,16-t =64+t 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧t =6,v =2.故点Q 的速度为2cm /s 时,能够使四边形PBQD 在某一时刻为菱形.例5 (1)连结OQ ,∵PN 与⊙O 相切于点Q ,∴OQ ⊥PN ,即∠OQP =90°.∵OP =10,OQ =6,∴PQ =102-62=8(cm ). (2)过点O 作OC ⊥AB ,垂足为C.∵点A 的运动速度为5cm /s ,点B 的运动速度为4cm /s ,运动时间为t s ,∴PA =5t ,PB =4t.∵PO =10,PQ =8,∴PA PO =PB PQ =t2.∵∠P =∠P ,∴△PAB ∽△POQ ,∴∠PBA =∠PQO =90°.∵∠BQO =∠CBQ =∠OCB =90°,∴四边形OCBQ 为矩形,∴BQ =OC.∵⊙O 的半径为6,∴BQ =OC =6时,直线AB 与⊙O 相切.①当AB 运动到如图1所示的位置时,BQ =PQ -PB =8-4t ,由BQ =6,得8-4t =6,t =0.5.②当AB 运动到如图2所示的位置时,BQ =PB -PQ =4t -8,由BQ =6,得4t -8=6,t =3.5.综上,当t =0.5s 或3.5s 时,直线AB 与⊙O 相切.【变式拓展】1.(1)0或-1 (2)4或2 (3)C 2.(1)C (2)D3.根据OC 长为8可得一次函数中的n 的值为8或-8.分类讨论:①n =8时,易得A(-6,0),如图1,∵抛物线经过点A 、C ,且与x 轴交点A 、B 在原点的两侧,∴抛物线开口向下,则a <0,∵AB =16,且A(-6,0),∴B(10,0),而A 、B 关于对称轴对称,∴对称轴为直线x =-6+102=2,要使y 1随着x 的增大而减小,∵a <0,∴x ≥2;②n =-8时,易得A(6,0),如图2,∵抛物线过A 、C 两点,且与x 轴交点A ,B 在原点两侧,∴抛物线开口向上,则a >0,∵AB =16,且A(6,0),∴B(-10,0),而A 、B 关于对称轴对称,∴对称轴为直线x =6-102=-2,要使y 1随着x 的增大而减小,且a >0,∴x ≤-2.4.(1)C (2)6或12 (3)12或455.(1)(3,0)或(-1,2)或(3,4) (2)2或6 (3)(2,2)或(-6,-2)或(10,6) (4)2,5,186.(6,2)或(-6,2)【热点题型】【分析与解】(1)∵OB =6,C 是OB 的中点,∴BC =12OB =3.∴2t =3,即t =32s .∴OE =32+3=92,E(92,0). (2)如图1,连结CD 交OP 于点G ,在▱PCOD 中,CG =DG ,OG =PG ,∵AO =PE ,∴AG =EG .∴四边形ADEC 是平行四边形. (3)①(Ⅰ)当点C 在线段BO 上时,第一种情况:如图2,当点M 在CE 边上时,∵MF ∥OC ,∴△EMF ∽△ECO.∴MF CO =EF EO ,即26-2t =23+t,解得t =1.第二种情况:如图3,当点N 在DE 边时,∵NF ∥PD ,∴△EFN ∽△EPD.∴FN PD =EF EP 即16-2t =23,解得t =94.(Ⅱ)当点C 在BO 的延长线上时,第一种情况:如图4,当点M 在DE 边上时,∵MF ∥PD ,∴EMF ∽△EDP.∴MF DP =EF EP 即22t -6=23,解得t =92.第二种情况:如图5,当点N 在CE 边上时,∵NF ∥OC ,∴△EFN ∽△EOC.∴FN OC =EF EO 即12t -6=23+t ,解得t =5.综上所述,所有满足条件的t 的值为1,94,92,5.②278<S ≤92或272<S ≤20.【错误警示】当PD∥BC时,△APD∽△ABC,当PE∥AC时,△BPE∽△BAC,连结PC,∵∠A=36°,AB=AC,点P在AC的垂直平分线上,∴AP=PC,∠ABC=∠ACB =72°,∴∠ACP=∠PAC=36°,∴∠PCB=36°,∴∠B=∠B,∠PCB=∠A,∴△CPB ∽△ACB,故过点P的△ABC的相似线最多有3条.故答案为:3.。