华东师大初中数学中考冲刺:几何综合问题--知识讲解(提高)(精选)
- 格式:doc
- 大小:619.00 KB
- 文档页数:16
直角三角形(提高):【学习目标】1.认识直角三角形, 学会用符号和字母表示直角三角形.2.掌握直角三角形的性质定理,并能灵活的应用性质定理解答和证明相关问题.3. 掌握直角三角形的判定定理,并能灵活应用.【要点梳理】要点一、直角三角形的概念有一个角是直角的三角形是直角三角形.直角三角形表示方法:Rt△.如下图,可以记作“Rt△ABC”.要点诠释:三角形有六个元素,分别是:三个角,三个边,在直角三角形中,有一个元素永远是已知的,就是有一个角是90°.直角三角形可分为等腰直角三角形和含有30°的直角三角形两种特殊的直角三角形,每种三角形都有其特殊的性质.要点二、直角三角形的性质定理定理1:直角三角形的两个锐角互余.要点诠释:直角三角形的特征是两锐角互余,反过来就是直角三角形的一个判定:两个角互余的三角形是直角三角形.定理2:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.定理3:在直角三角形中,30°的角所对的直角边等于斜边的一半.已知:如图Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,则证明:取AB中点D,连接CD则CD=BD=AD=,∵在Rt△ ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°∴∠B=60°,∴△BCD为等边三角形∴要点三、直角三角形的判定定理定理1:如果一个三角形的两个角互余,那么这个三角形是直角三角形.定理2:在一个三角形中,如果一边的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形.如图:已知:CD为AB的中线,且CD=AD=BD,求证:△ABC是直角三角形.证明:∵AD=CD,∴∠A=∠1.同理∠2=∠B.∵∠2+∠B+∠A+∠1=180°,即2(∠1+∠2)=180°,∴∠1+∠2=90°,即:∠ACB=90°,∴△ABC是直角三角形.【典型例题】类型一、直角三角形两锐角互余性质的应用1、(2016秋•利川市校级期中)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AC≠AB,AD是斜边BC上的高,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别为E、F,则图中与∠C(∠C除外)相等的角的个数是()A.3个 B.4个 C.5个 D.6个【思路点拨】由“直角三角形的两锐角互余”,结合题目条件,得∠C=∠BDF=∠BAD=∠ADE.【答案与解析】解:如图,∵AD是斜边BC上的高,DE⊥AC,DF⊥AB,∴∠C+∠B=90°,∠BDF+∠B=90°,∠BAD+∠B=90°,∴∠C=∠BDF=∠BAD,∵∠DAC+∠C=90°,∠DAC+∠ADE=90°,∴∠C=∠ADE,∴图中与∠C(除之C外)相等的角的个数是3,故选:A.【总结升华】此题考查了直角三角形的性质,直角三角形的两锐角互余.举一反三:【变式】(2015春•张掖校级月考)在直角三角形中,一个锐角比另一个锐角的3倍还多10°,求这两个锐角的度数.【答案】解:设另一个锐角为x°,则一个锐角为(3x+10)°,由题意得,x+(3x+10)=90,解得x=20,3x+10=3×20+10=70,所以,这两个锐角的度数分别为20°,70°.类型二、含30°角的直角三角形2、已知:如图,在△ABC中,∠A=30°,∠ACB=90°,M、D分别为AB、MB的中点.求证:CD⊥AB.【思路点拨】由∠ACB=90°,M为AB的中点.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到CM=12AB=BM,再根据在直角三角形中,30°所对的边等于斜边的一半得到CB=12AB=BM,则CM=CB,而D为MB的中点,根据等腰三角形的性质即可得到结论.【答案与解析】证明:∵∠ACB=90°,M为AB中点,∴CM=12AB=BM,∵∠ACB=90°,∠A=30°,∴CB=12AB=BM,∴CM=CB,∵D为MB的中点,∴CD⊥BM,即CD⊥AB.【总结升华】本题考查了含30°的直角三角形的性质:30°所对的边等于斜边的一半;也考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半以及等腰三角形的性质.3、在Rt△ABC中,∠C=90°,CD⊥AB,垂足为点D.(1)如果∠A=60°,求证:BD=3AD;(2)如果BD=3AD,求证:∠A=60°.【思路点拨】(1)根据三角形的内角和定理求出∠ACD=∠B=30°,根据含30度角的直角三角形性质求出AB=2AC,AC=2AD即可;(2)取AB的中点O,连接CO,设AD=x,则BD=3x,AB=4x,根据直角三角形斜边上中线求出AO=CO,AD=DO,证△COA是等边三角形即可求出答案.【答案与解析】证明:(1)∵∠C=90°,CD⊥AB,∠A=60°,∴∠ACD=∠B=30°,∵∠C=90°,CD⊥AB,∴AB=2AC,AC=2AD,∴AB=4AD,∴BD=3AD.(2)取AB的中点O,连接CO,∵BD=3AD,∴设AD=x,则BD=3x,AB=4x,∵∠C=90°,O是AB的中点,∴OC=OA=2x,∴OD=x=12 CO,∵CD⊥AB,∴∠OCD=30°,∴∠COD=60°,∵OA=OC,∴△ACO是等边三角形,∴∠A=60°.【总结升华】本题主要考查对直角三角形斜边上的中线,含30度角的直角三角形,等边三角形的性质和判定等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行推理是解此题的关键.举一反三:【变式】如图,在△ABC中,BA=BC,∠B=120°,AB的垂直平分线MN交AC于D,求证:AD= 12DC.【答案】解:如图,连接DB .∵MN 是AB 的垂直平分线,∴AD=DB ,∴∠A=∠ABD ,∵BA=BC ,∠B=120°,∴∠A=∠C=12(180°-120°)=30°, ∴∠ABD=30°,又∵∠ABC=120°,∴∠DBC=120°-30°=90°,∴BD=12DC , ∴AD=1DC .【答案】类型三、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半4、某中学师生在劳动基地活动时,看到木工师傅在材料边角处画直角时用了一种“三弧法”.方法是:①线段AB,分别以A,B为圆心,AB长为半径画弧相交于C.②以C为圆心,仍以AB长为半径画弧交AC的延长线于D.③连接DB.则∠ABD就是直角.(1)请你就∠ABD是直角作出合理解释.(2)现有一长方形木块的残留部分如图,其中AB,CD整齐且平行,BC,AD 是参差不齐的毛边.请你在毛边附近用尺规画一条与AB,CD都垂直的边(不写作法,保留作图痕迹)【思路点拨】(1)根据方法作出图形,根据画法可以判定出△ABC是等边三角形,然后根据等边三角形的每三个角都是60°,可得∠1=∠2=∠3=60°,再根据等边对等角的性质可得∠4=∠5,然后根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠3=∠4+∠5,然后求出∠5的度数,再列式求出∠2+∠5=90°,即∠ABD是直角;(2)在AB边毛边附近选取一点E,然后利用“三弧法”作出∠AEF=90°即可得解.【答案与解析】(2)如图2,根据“三弧法”画法,EF即为与AB,CD都垂直的边.【总结升华】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,读懂题意,弄明白“三弧法”的画法,并从中找出相等的边是解题的关键.5、有一个直角三角形纸片BCE,设点A是斜边BE上的一点,连接AC,现沿AC将纸片剪开,并将纸片ADE顺时针旋转摆放成图2、图3、或图4的样子.(1)如图2,当点A是中点,且DE∥BC时,求∠BAE的度数;(2)如图3,当点A是中点,但DE不平行于BC时,设M是DE的中点,连接AM交BC于点N,求证:∠ANB+∠BAE=180°;(3)如图4,当AB<AE时,设M是DE上的一点,连接AM交BC于点N,若∠ANB+∠BAE=180°,那么点M在DE上的位置满足什么条件?(温馨提示:在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半)【思路点拨】(1)根据性质推出AB=AE=AC,根据等腰三角形的性质推出∠B=∠ACB,∠E=∠ACE,根据平行线的性质和三角形的内角和定理求出即可;(2)求出等腰三角形ADE,推出∠MAE=∠DAE=∠B即可;(3)求出∠E+∠MAE=∠E+∠B=90°即可.【答案与解析】解:(1)在图1中,∵∠ECB=90°,A是BE的中点,∴AB=AE=AC,∴∠B=∠ACB,∠E=∠ACE,∴∠B+∠E=90°,在图2中,∵DE∥BC,∴∠AHB=∠E,∴∠B+∠AHB=90°,∴∠BAE=180°﹣90°=90°;(2)∵在第二问中A是中点,在直角三角形中连斜边中点得到的是两个等腰三角形,所以∠B=∠AC B=∠DAE(因为∠DAE是原来的外角),又∵同时AD=AE,∴△ADE是等腰三角形,底边上的中线就也是顶角的角平分线,∴∠MAE=∠DA M=∠B,∴∠ANB+∠BAE=∠ANB+∠BA M+∠MAE=∠ANB+∠BA M+∠B=180°即∠ANB+∠BAE=180°.(3)与(2)类似:同理∠B=∠MAE,同时∠E是原来直角三角形里的另一个锐角,就是∠B 的余角,所以∠E+∠MAE=∠E+∠B=90°结论:M是A在DE上的垂足.【总结升华】本题主要考查对三角形的内角和定理,直角三角形斜边上的中线,三角形的内角和定理,等腰三角形的性质和判定等知识点的理解和掌握,能正确运用选择进行推理是解此题的关键.举一反三:【变式】已知:如图,△ABC中,M为BC中点,DM⊥ME,MD交AB于D,ME交AC 于E.求证:BD+CE>DE.【答案】证明:如图,延长DM到F,使MF=DM,连接EF、CF,∵BM=CM,∠BMD=∠CMF,∴△BDM≌△CFM(SAS),∴BD=CF,∵DM⊥ME,DM=FM,ME是公共边,∴△DEM≌△FEM(SAS),∴DE=FE,在△ECF中,EC+FC>EF,∴BD+EC>DE.类型四、直角三角形的判定6、如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,O是BC的中点,如果在AB和AC上分别有一个动点M、N在移动,且在移动时保持AN=BM,请你判断△OMN的形状,并说明理由.【思路点拨】连接OA.先证得△OAN≌△OBM,然后根据全等三角形的对应边相等推知OM=ON;然后由等腰直角三角形ABC的性质、等腰三角形OMN的性质推知∠NOM=90°,即△OMN是等腰直角三角形.【答案与解析】解:△OMN是等腰直角三角形.理由:连接OA.∵在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,O是BC的中点,∴AO=BO=CO(直角三角形斜边上的中线是斜边的一半);∠B=∠C=45°;在△OAN和OBM中,,∴△OAN≌△OBM(SAS),∴ON=OM(全等三角形的对应边相等);∴∠AON=∠BOM(全等三角形的对应角相等);又∵∠BOM+∠AOM=90°,∴∠NOM=∠AON+∠AOM=90°,∴△OMN是等腰直角三角形.【总结升华】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质.解答该题的关键一步是根据等腰直角三角形ABC的“三线合一”的性质推知OA=OB=OC.举一反三:【变式】一个三角形内角度数比是3:2:5,这个三角形是三角形.【答案】直角.因为三角形的内角和是180度,利用按比例分配的方法求出最大角的度数为:180°×=90°;所以这个三角形是直角三角形.【变式2】如图,△ABC中,∠A=12∠B=13∠ACB,CD是高,S表示三角形的面积.求证:S△ACD=3S△BCD.【答案】∵三角形三内角的和是180°,∴∠A+∠B+∠ACB=180°,即∠A+2∠A+3∠A=180°,∴∠A=30°,∴AB=AD+BD=4BD,得AD=3BD.。
中考总复习:锐角三角函数综合复习—知识讲解(提高)【考纲要求】1.理解锐角三角函数的定义、性质及应用,特殊角三角函数值的求法,运用锐角三角函数解决与直角三角形有关的实际问题.题型有选择题、填空题、解答题,多以中、低档题出现;2.命题的热点为根据题中给出的信息构建图形,建立数学模型,然后用解直角三角形的知识解决问题.【知识网络】【考点梳理】考点一、锐角三角函数的概念如图所示,在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠A 所对的边BC 记为a ,叫做∠A 的对边,也叫做∠B 的邻边,∠B 所对的边AC 记为b ,叫做∠B 的对边,也是∠A 的邻边,直角C 所对的边AB 记为c ,叫做斜边.锐角A 的对边与斜边的比叫做∠A 的正弦,记作sinA ,即sin A aA c ∠==的对边斜边;锐角A 的邻边与斜边的比叫做∠A 的余弦,记作cosA ,即cos A bA c ∠==的邻边斜边;锐角A 的对边与邻边的比叫做∠A 的正切,记作tanA ,即tan A aA A b∠==∠的对边的邻边.同理sin B b B c ∠==的对边斜边;cos B aB c∠==的邻边斜边;tan B b B B a ∠==∠的对边的邻边.Ca b要点诠释:(1)正弦、余弦、正切函数是在直角三角形中定义的,反映了直角三角形边与角的关系,是两条线段的比值.角的度数确定时,其比值不变,角的度数变化时,比值也随之变化. (2)sinA ,cosA ,tanA 分别是一个完整的数学符号,是一个整体,不能写成,,,不能理解成sin 与∠A ,cos 与∠A ,tan 与∠A 的乘积.书写时习惯上省略∠A 的角的记号“∠”,但对三个大写字母表示成的角(如∠AEF),其正切应写成“tan ∠AEF ”,不能写成“tanAEF ”;另外,、、常写成、、.(3)任何一个锐角都有相应的锐角三角函数值,不因这个角不在某个三角形中而不存在. (4)由锐角三角函数的定义知:当角度在0°<∠A<90°之间变化时,,,tanA >0.考点二、特殊角的三角函数值利用三角函数的定义,可求出0°、30°、45°、60°、90°角的各三角函数值,归纳如下:要点诠释:(1)通过该表可以方便地知道0°、30°、45°、60°、90°角的各三角函数值,它的另一个应用就是:如果知道了一个锐角的三角函数值,就可以求出这个锐角的度数,例如:若,则锐角.(2)仔细研究表中数值的规律会发现:s i n 0︒、、、、sin90︒的值依次为0、、、、1,而cos 0︒、、、、cos90︒的值的顺序正好相反,、、的值依次增大,其变化规律可以总结为:当角度在0°<∠A<90°之间变化时,①正弦、正切值随锐角度数的增大(或减小)而增大(或减小) ②余弦值随锐角度数的增大(或减小)而减小(或增大).考点三、锐角三角函数之间的关系如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°.(1)互余关系:,;(2)平方关系:;(3)倒数关系:或;(4)商数关系:.要点诠释:锐角三角函数之间的关系式可由锐角三角函数的意义推导得出,常应用在三角函数的计算中,计算时巧用这些关系式可使运算简便.考点四、解直角三角形在直角三角形中,由已知元素(直角除外)求未知元素的过程,叫做解直角三角形.在直角三角形中,除直角外,一共有5个元素,即三条边和两个锐角.设在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,则有:①三边之间的关系:a2+b2=c2(勾股定理).②锐角之间的关系:∠A+∠B=90°.③边角之间的关系:,,,,,.④,h为斜边上的高.要点诠释:(1)直角三角形中有一个元素为定值(直角为90°),是已知的值.(2)这里讲的直角三角形的边角关系指的是等式,没有包括其他关系(如不等关系).(3)对这些式子的理解和记忆要结合图形,可以更加清楚、直观地理解.求∠要点诠释:1.在遇到解直角三角形的实际问题时,最好是先画出一个直角三角形的草图,按题意标明哪些元素是已知的,哪些元素是未知的,然后按先确定锐角、再确定它的对边和邻边的顺序进行计算.2.若题中无特殊说明,“解直角三角形”即要求出所有的未知元素,已知条件中至少有一个条件为边.考点六、解直角三角形的应用解直角三角形的知识应用很广泛,关键是把实际问题转化为数学模型,善于将某些实际问题中的数量关系化归为直角三角形中的边角关系是解决实际应用问题的关键.解这类问题的一般过程是:(1)弄清题中名词、术语的意义,如仰角、俯角、坡度、坡角、方向角等概念,然后根据题意画出几何图形,建立数学模型.(2)将已知条件转化为几何图形中的边、角或它们之间的关系,把实际问题转化为解直角三角形的问题.(3)根据直角三角形(或通过作垂线构造直角三角形)元素(边、角)之间的关系解有关的直角三角形.(4)得出数学问题的答案并检验答案是否符合实际意义,得出实际问题的解.拓展:在用直角三角形知识解决实际问题时,经常会用到以下概念:(1)坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,用字母表示.坡度(坡比):坡面的铅直高度h和水平距离的比叫做坡度,用字母表示,则,如图,坡度通常写成=∶的形式.(2)仰角、俯角:视线与水平线所成的角中,视线中水平线上方的叫做仰角,在水平线下方的叫做俯角,如图.(3)方位角:从某点的指北方向线按顺时针转到目标方向的水平角叫做方位角,如图①中,目标方向PA,PB,PC的方位角分别为是40°,135°,245°.(4)方向角:指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90°的水平角,叫做方向角,如图②中的目标方向线OA,OB,OC,OD的方向角分别表示北偏东30°,南偏东45°,南偏西80°,北偏西60°.特别如:东南方向指的是南偏东45°,东北方向指的是北偏东45°,西南方向指的是南偏西45°,西北方向指的是北偏西45°.要点诠释:1.解直角三角形实际是用三角知识,通过数值计算,去求出图形中的某些边的长或角的大小,最好画出它的示意图.2.非直接解直角三角形的问题,要观察图形特点,恰当引辅助线,使其转化为直角三角形或矩形来解.例如:3.解直角三角形的应用题时,首先弄清题意(关键弄清其中名词术语的意义),然后正确画出示意图,进而根据条件选择合适的方法求解.考点七、解直角三角形相关的知识如图所示,在Rt △ABC 中,∠C =90°,(1)三边之间的关系:222a b c +=; (2)两锐角之间的关系:∠A+∠B =90°; (3)边与角之间的关系:sin cos a A B c ==,cos cos a A B c ==,cos sin b A B c==,1tan tan a A b B==. (4) 如图,若直角三角形ABC 中,CD ⊥AB 于点D ,设CD =h ,AD =q ,DB =p ,则由△CBD ∽△ABC ,得a 2=pc ;由△CAD ∽△BAC ,得b 2=qc ;由△ACD ∽△CBD ,得h 2=pq ;由△ACD ∽△ABC 或由△ABC 面积,得ab =ch .(5)如图所示,若CD 是直角三角形ABC 中斜边上的中线,则①CD =AD =BD =12AB ; ②点D 是Rt △ABC 的外心,外接圆半径R =12AB . (6)如图所示,若r 是直角三角形ABC 的内切圆半径,则2a b c abr a b c+-==++. 直角三角形的面积: ①如图所示,111sin 222ABC S ab ch ac B ===△.(h 为斜边上的高)②如图所示,1()2ABC S r a b c =++△.【典型例题】类型一、锐角三角函数的概念与性质【高清课堂:锐角三角函数综合复习 ID :408468 播放点:例2】1.(1)如图所示,在△ABC 中,若∠C =90°,∠B =50°,AB =10,则BC 的长为( ).A .10·tan50°B .10·cos50°C .10·sin50°D .10sin 50°(2)如图所示,在△ABC 中,∠C =90°,sinA =35,求cosA+tanB 的值.(3)如图所示的半圆中,AD是直径,且AD=3,AC=2,则sinB的值等于________.【思路点拨】(1)在直角三角形中,根据锐角三角函数的定义,可以用某个锐角的三角函数值和一条边表示其他边.(2)直角三角形中,某个内角的三角函数值即为该三角形中两边之比.知道某个锐角的三角函数值就知道了该角的大小,可以用比例系数k表示各边.(3)要求sinB的值,可以将∠B转化到一个直角三角形中.【答案与解析】(1)选B.(2)在△ABC,∠C=90°,3sin5 BCAAB==.设BC=3k,则AB=5k(k>0).由勾股定理可得AC=4k,∴4432 cos tan5315k kA Bk k+=+=.(3)由已知,AD是半圆的直径,连接CD,可得∠ACD=90°∠B=∠D,所以sinB=sinD=23 ACAD=.【总结升华】已知一个角的某个三角函数值,求同角或余角的其他三角函数值时,常用的方法是:利用定义,根据三角函数值,用比例系数表示三角形的边长;(2)题求cosA时,还可以直接利用同角三角函数之间的关系式sin2 A+cos2 A=1,读者可自己尝试完成.举一反三:【变式】(2015•乐山)如图,已知△ABC的三个顶点均在格点上,则cosA的值为()A .B.C.D .【答案】D【解析】过B点作BD⊥AC,如图,由勾股定理得,AB==,AD==2cosA===,故选:D.类型二、特殊角的三角函数值【高清课堂:锐角三角函数综合复习例1】2.解答下列各题:(1)化简求值:tan60tan45sin45sin30 sin60cos30cos45--++°°°°°°°;(2)在△ABC中,∠C=90【思路点拨】第(2)题可以先利用关系式sin2 A+cos2 A=1对根号内的式子进行变形,配成完全平方的形式.【答案与解析】解 (1)tan60tan45sin45sin30 sin60cos30cos45--++°°°°°°°111122 =+=-+12=(2)|sin cos |A A ==-,cos sin (045)sin cos (4590)A A A A A A -<⎧=⎨-<<⎩°≤°°°. 【总结升华】由第(2)题可得到今后常用的一个关系式:1±2sin αcos α=(sin α±cos α)2. 例如,若设sin α+cos α=t ,则21sin cos (1)2t αα=-. 举一反三:【高清课堂:锐角三角函数综合复习 ID :408468 播放点:例1】 【变式】若sin 22α=,cos β=(2α,β为锐角),求2tan()3β的值. 【答案】∵sin 2α2α为锐角, ∴2α=60°,α=30°.∴cos 2β===, ∴β=45°.∴2tan()tan 3033β==°.3.(2015春•凉州区校级月考)如图,在锐角△ABC 中,AB=15,BC=14,S △ABC =84,求:(1)tanC 的值;(2)sinA 的值.CB【思路点拨】(1)过A 作AD ⊥BC 于点D ,利用面积公式求出高AD 的长,从而求出BD 、CD 、AC 的长,此时再求tanC 的值就不那么难了.(2)同理作AC 边上的高,利用面积公式求出高的长,从而求出sinA 的值.【答案与解析】解:(1)过A 作AD ⊥BC 于点D .∵S △ABC =BC •AD=84, ∴×14×AD=84,∴AD=12.又∵AB=14,∴BD==9. ∴CD=14﹣9=5.在Rt △ADC 中,AC==13, ∴tanC==; (2)过B 作BE ⊥AC 于点E .∵S △ABC =AC •EB=84,∴BE=,∴sin ∠BAC===.【总结升华】考查了锐角三角函数的定义,注意辅助线的添法和面积公式,以及解直角三角形公式的灵活应用.举一反三:【变式】如图,AB 是江北岸滨江路一段,长为3千米,C 为南岸一渡口,为了解决两岸交通困难,拟在渡口C 处架桥.经测量得A 在C 北偏西30°方向,B 在C 的东北方向,从C 处连接两岸的最短的桥长为多少千米?(精确到0.1千米)【答案】过点C 作CD ⊥AB 于点D.B CCD 就是连接两岸最短的桥.设CD=x (千米).在直角三角形BCD 中,∠BCD=45°,所以BD=CD=x.在直角三角形ACD 中,∠ACD=30°,所以AD=CD ×tan ∠ACD=x ·tan30°=x.因为AD+DB=AB ,所以x+x=3,x=≈1.9(千米).答:从C 处连接两岸的最短的桥长约为1.9千米.类型三、解直角三角形及应用4.如图所示,D 是AB 上一点,且CD ⊥AC 于C ,:2:3ACD CDB S S =△△,4cos 5DCB ∠=, AC+CD =18,求tanA 的值和AB 的长.【思路点拨】解题的基本思路是将问题转化为解直角三角形的问题,转化的目标主要有两个,一是构造可解的直角三角形;二是利用已知条件通过设参数列方程.【答案与解析】解:作DE ∥AC 交CB 于E ,则∠EDC =∠ACD =90°.∵4cos 5CD DCE CE =∠=, 设CD =4k(k >0),则CE =5k ,由勾股定理得DE =3k .∵△ACD 和△CDB 在AB 边上的高相同,∴AD:DB =:2:3ACD CDB S S =△△. 即553533AC DE k k ==⨯=. ∴44tan 55CD k A AC k ===. ∵AC+CD =18, ∴5k+4k =18,解得k =2.∴AD ===.∴AB =AD+DB =AD+32AD =【总结升华】在解直角三角形时,常用的等量关系是:勾股定理、三角函数关系式、相等的线段、面积关系等.5.如图所示,山脚下有一棵树AB,小华从点B沿山坡向上走50 m到达点D,用高为1.5m的测角仪CD测得树顶的仰角为10°,已知山坡的坡角为15°,求树AB的高(精确到0.1m).(参考数据:sin10°≈0.17,cos10°≈0.98,tan10°≈0.18,sin15°≈0.26,cos15°≈0.97,tan15°≈0.27).【思路点拨】本题是求四边形一边长的问题,可以通过添加辅助线构造直角三角形来解.【答案与解析】解:如图所示,延长CD交PB于F,则DF⊥PB.∴DF=DB·sinl5°≈50×0.26=13.0,CE=BF=DB·cos15°≈50×0.97=48.5.∴AE=CE·tan10°≈48.5×0.18=8.73.∴AB=AE+CD+DF=8.734+1.54+13.0≈23.2(m).答:树高约为23.2 m.【总结升华】一些特殊的四边形,可以通过切割补图形的方法将其转化为若干个直角三角形来解.举一反三:【变式】如图所示,正三角形ABC的边长为2,点D在BC的延长线上,CD=3.(1)动点P在AB上由A向B移动,设AP=t,△PCD的面积为y,求y与t之间的函数关系式及自变量t的取值范围;(2)在(1)的条件下,设PC=z,求z与t之间的函数关系式.【答案】解:(1)作PE ⊥BC 于E ,则BP =AB-AP =2-t(0≤t <2).∵∠B =60°, ∴1133sin (2)2222PCD S CD PE CD BP B t ===-△,即(02)42y t =-+≤<.(2)由(1)不难得出,)PE t =-,1(2)2BE t =-. ∴112(2)(2)22EC BC BE t t =-=--=+. ∵22222231(2)(2)2444PC PE EC t t t t =+=-++=-+.∴2)z t =≤<.6.如图(1)所示,一架长4米的梯子AB 斜靠在与地面OM 垂直的墙ON 上,梯子与地面的倾斜角α为60°.(1)求AO 与BO 的长.(2)若梯子顶端A 沿NO 下滑,同时底端B 沿OM 向右滑行.①如图(2)所示,设A 点下滑到C 点,B 点向右滑行到D 点,并且AC:BD =2:3,试计算梯子顶端A 沿NO 下滑了多少米;②如图(3)所示,当A 点下滑到A ′点,B 点向右滑行到B ′点时,梯子AB 的中点P 也随之运动到P ′点,若∠POP ′=15°,试求AA ′的长.【思路点拨】(1)在直角△AOB 中,已知斜边AB ,和锐角∠ABO ,即可根据正弦和余弦的定义求得OA ,OB 的长;(2)△APO 和△P′A′O 都是等腰三角形,根据等腰三角形的两底角相等,即可求得∠PAO 的度数, 和∠P′A′O 的度数,在直角△ABO 和△A′B′O 中,根据三角函数即可求得OA 与OA′,即可求得AA′的长.【答案与解析】解:(1)Rt △AOB 中,∠O =90°,α=60°,∴∠OAB =30°.又AB =4米,∴OB =12AB =2米.OA =AB ·sin 60°=4×2=米). (2)①设AC =2x ,BD =3x ,在Rt △COD 中,OC =2x ,OD =2+3x ,CD =4,根据勾股定理:OC 2+OD 2=CD 2,∴2222)(23)4x x ++=.∴213(120x x +-=.∵x ≠0,∴13120x +-=.∴1213x =.24213AC x ==.即梯子顶端A 沿NO 下滑了2413米. ②∵点P 和点P ′分别是Rt △AOB 的斜边AB 与Rt △A ′OB ′的斜边A ′B ′的中点,∴PA =PO ,P ′A ′=P ′O .∴∠PAO =∠AOP ,∠P ′A ′O =∠A ′OP ′.∴∠P ′A ′O-∠PAO =∠POP ′=15°.∵∠PAO =30°,∴∠P ′A ′O =45°.∴A ′O =A ′B ′·cos 45°=42⨯=∴AA ′=OA-A ′O =米.【总结升华】解答本题的关键是理解题意.此题的妙处在于恰到好处地利用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,从而求出∠P′A′O=45°,让我们感受到了数学题真的很有意思,做数学题是一种享受.。
中考冲刺:代几综合问题—知识讲解(提高)【中考展望】代几综合题是初中数学中覆盖面最广、综合性最强的题型.近几年的中考压轴题多以代几综合题的形式出现.解代几综合题一般可分为“认真审题、理解题意;探求解题思路;正确解答”三个步骤,解代几综合题必须要有科学的分析问题的方法.数学思想是解代几综合题的灵魂,要善于挖掘代几综合题中所隐含的重要的转化思想、数形结合思想、分类讨论的思想、方程(不等式)的思想等,把实际问题转化为数学问题,建立数学模型,这是学习解代几综合题的关键.题型一般分为:(1)方程与几何综合的问题;(2)函数与几何综合的问题;(3)动态几何中的函数问题;(4)直角坐标系中的几何问题;(5)几何图形中的探究、归纳、猜想与证明问题.题型特点:一是以几何图形为载体,通过线段、角等图形寻找各元素之间的数量关系,建立代数方程或函数模型求解;二是把数量关系与几何图形建立联系,使之直观化、形象化,从函数关系中点与线的位置、方程根的情况得出图形中的几何关系.以形导数,由数思形,从而寻找出解题捷径. 解代几综合题要灵活运用数形结合的思想进行数与形之间的相互转化,关键是要从题目中寻找这两部分知识的结合点,从而发现解题的突破口.【方法点拨】方程与几何综合问题是中考试题中常见的中档题,主要以一元二次方程根的判别式、根与系数的关系为背景,结合代数式的恒等变形、解方程(组)、解不等式(组)、函数等知识.其基本形式有:求代数式的值、求参数的值或取值范围、与方程有关的代数式的证明.函数型综合题主要有:几何与函数结合型、坐标与几何、方程与函数结合型问题,是各地中考试题中的热点题型.主要是以函数为主线,建立函数的图象,结合函数的性质、方程等解题.解题时要注意函数的图象信息与方程的代数信息的相互转化.例如函数图象与x轴交点的横坐标即为相应方程的根;点在函数图象上即点的坐标满足函数的解析式等.函数是初中数学的重点,也是难点,更是中考命题的主要考查对象,由于这类题型能较好地考查学生的函数思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化思想,能较全面地反映学生的综合能力,有较好的区分度,因此是各地中考的热点题型.几何综合题考查知识点多、条件隐晦,要求学生有较强的理解能力,分析能力,解决问题的能力,对数学知识、数学方法有较强的驾驭能力,并有较强的创新意识与创新能力.1.几何型综合题,常以相似形与圆的知识为考查重点,并贯穿其他几何、代数、三角等知识,以证明、计算等题型出现.2.几何计算是以几何推理为基础的几何量的计算,主要有线段和弧长的计算,角的计算,三角函数值的计算,以及各种图形面积的计算等.3.几何论证题主要考查学生综合应用所学几何知识的能力.4.解几何综合题应注意以下几点:(1)注意数形结合,多角度、全方位观察图形,挖掘隐含条件,寻找数量关系和相等关系;(2)注意推理和计算相结合,力求解题过程的规范化;(3)注意掌握常规的证题思路,常规的辅助线作法;(4)注意灵活地运用数学的思想和方法.【典型例题】类型一、方程与几何综合的问题1.(2015•大庆模拟)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=8cm,AC=6cm.点P从B出发沿BA向A运动,速度为每秒1cm,点E是点B以P为对称中心的对称点,点P运动的同时,点Q从A出发沿AC向C 运动,速度为每秒2cm,当点Q到达顶点C时,P,Q同时停止运动,设P,Q两点运动时间为t秒.(1)当t为何值时,PQ∥BC?(2)设四边形PQCB的面积为y,求y关于t的函数关系式;(3)四边形PQCB面积能否是△ABC面积的?若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由;(4)当t为何值时,△AEQ为等腰三角形?(直接写出结果)【思路点拨】(1)先在Rt△ABC中,由勾股定理求出AB=10,再由BP=t,AQ=2t,得出AP=10﹣t,然后由PQ∥BC,根据平行线分线段成比例定理,列出比例式,求解即可;(2)正确把四边形PQCB表示出来,即可得出y关于t的函数关系式;(3)根据四边形PQCB面积是△ABC面积的,列出方程,解方程即可;(4)△AEQ为等腰三角形时,分三种情况讨论:①AE=AQ;②EA=EQ;③QA=QE,每一种情况都可以列出关于t的方程,解方程即可.【答案与解析】解:(1)Rt△ABC中,∵∠C=90°,BC=8cm,AC=6cm,∴AB=10cm.∵BP=t,AQ=2t,∴AP=AB﹣BP=10﹣t.∵PQ∥BC,∴=,∴=,解得t=;(2)∵S四边形PQCB=S△ACB﹣S△APQ=AC•BC﹣AP•AQ•sinA∴y=×6×8﹣×(10﹣t)•2t•=24﹣t(10﹣t)=t2﹣8t+24,即y关于t的函数关系式为y=t2﹣8t+24;(3)四边形PQCB面积能是△ABC面积的,理由如下:由题意,得t2﹣8t+24=×24,整理,得t2﹣10t+12=0,解得t1=5﹣,t2=5+(不合题意舍去).故四边形PQCB面积能是△ABC面积的,此时t的值为5﹣;(4)△AEQ为等腰三角形时,分三种情况讨论:①如果AE=AQ,那么10﹣2t=2t,解得t=;②如果EA=EQ,那么(10﹣2t)×=t,解得t=;③如果QA=QE,那么2t×=5﹣t,解得t=.故当t为秒秒秒时,△AEQ为等腰三角形.【总结升华】本题考查了勾股定理,等腰三角形的判定等,综合性较强,难度适中.解答此题时要注意分类讨论,不要漏解;其次运用方程思想是解题的关键.举一反三:【变式】(2016•镇江)如图1,在菱形ABCD中,AB=6,tan∠ABC=2,点E从点D出发,以每秒1个单位长度的速度沿着射线DA的方向匀速运动,设运动时间为t(秒),将线段CE绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CF.(1)求证:BE=DF;(2)当t= 秒时,DF的长度有最小值,最小值等于;(3)如图2,连接BD、EF、BD交EC、EF于点P、Q,当t为何值时,△EPQ是直角三角形?(4)如图3,将线段CD绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CG.在点E的运动过程中,当它的对应点F位于直线AD上方时,直接写出点F到直线AD的距离y关于时间t的函数表达式.【答案】解:(1)∵∠ECF=∠BCD,即∠BCE+∠DCE=∠DCF+∠DCE,∴∠DCF=∠BCE,∵四边形ABCD是菱形,在△DCF和△BCE中,∵,∴△DCF≌△BCE(SAS),∴DF=BE;(2)如图1,当点E运动至点E′时,DF=BE′,此时DF最小,在Rt△ABE′中,AB=6,tan∠ABC=tan∠BAE′=2,∴设AE′=x,则BE′=2x,∴AB=x=6,则AE′=6∴DE′=6+6,DF=BE′=12,故答案为:6+6,12;(3)∵CE=CF,∴∠CEQ<90°,①当∠EQP=90°时,如图2①,∵∠ECF=∠BCD,BC=DC,EC=FC,∴∠CBD=∠CEF,∵∠BPC=∠EPQ,∴∠BCP=∠EQP=90°,∵AB=CD=6,tan∠ABC=tan∠ADC=2,∴DE=6,∴t=6秒;②当∠EPQ=90°时,如图2②,∵菱形ABCD的对角线AC⊥BD,∴EC与AC重合,∴DE=6,∴t=6秒;(4)y=t﹣12﹣,如图3,连接GF分别交直线AD、BC于点M、N,过点F作FH⊥AD于点H,由(1)知∠1=∠2,又∵∠1+∠DCE=∠2+∠GCF,∴∠DCE=∠GCF,在△DCE和△GCF中,∵,∴△DCE≌△GCF(SAS),∴∠3=∠4,∵∠1=∠3,∠1=∠2,∴∠2=∠4,又∵AH∥BN,∴四边形CDMN是平行四边形,∴MN=CD=6,∵∠BCD=∠DCG,∴∠CGN=∠DCN=∠CNG,∴CN=CG=CD=6,∵tan∠ABC=tan∠CGN=2,∴GN=12,∴GM=6+12,∵GF=DE=t,∴FM=t﹣6﹣12,∵tan∠FMH=tan∠ABC=2,∴FH=(t﹣6﹣12),即y=t﹣12﹣.类型二、函数与几何综合问题2.如图,在平面直角坐标系中,点P从原点O出发,沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动t(t >0)秒,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).⑴求c、b(可以用含t的代数式表示);⑵当t>1时,抛物线与线段AB交于点M.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;⑶在矩形ABCD的内部(不含边界),把横、纵坐标都是整数的点称为“好点”.若抛物线将这些“好点”分成数量相等的两部分,请直接..写出t的取值范围.【思路点拨】(1)由抛物线y=x2+bx+c经过点O和点P,将点O与P的坐标代入方程即可求得c,b;(2)当x=1时,y=1-t,求得M的坐标,则可求得∠AMP的度数;(3)根据图形,可直接求得答案.【答案与解析】解:(1)把x=0,y=0代入y=x2+bx+c,得c=0,再把x=t,y=0代入y=x2+bx,得t2+bt=0,∵t >0, ∴b=-t ; (2)不变.∵抛物线的解析式为:y=x 2-tx ,且M 的横坐标为1,∴当x=1时,y=1-t , ∴M (1,1-t ), ∴AM=|1-t|=t-1, ∵OP=t ,∴AP=t-1, ∴AM=AP ,∵∠PAM=90°,∴∠A MP=45°; (3)72<t<113.①左边4个好点在抛物线上方,右边4个好点在抛物线下方:无解;②左边3个好点在抛物线上方,右边3个好点在抛物线下方: 则有-4<y 2<-3,-2<y 3<-1,即-4<4-2t <-3,-2<9-3t <-1, ∴72<t<4且103<t<113,解得72<t<113;③左边2个好点在抛物线上方,右边2个好点在抛物线下方:无解;④左边1个好点在抛物线上方,右边1个好点在抛物线下方:无解; ⑤左边0个好点在抛物线上方,右边0个好点在抛物线下方:无解; 综上所述,t 的取值范围是:72<t<113.【总结升华】此题考查了二次函数与点的关系.此题综合性很强,难度适中,解题的关键是注意数形结合与方程思想的应用.类型三、动态几何中的函数问题3. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知二次函数2+2y ax ax c =+的图象与y 轴交于(0,3)C ,与x 轴交于A 、B 两点,点B 的坐标为(-3,0)(1)求二次函数的解析式及顶点D 的坐标;(2)点M 是第二象限内抛物线上的一动点,若直线OM 把四边形ACDB 分成面积为1:2的两部分,求出此时点M 的坐标;(3)点P 是第二象限内抛物线上的一动点,问:点P 在何处时△CPB 的面积最大?最大面积是多少?并求出此时点P 的坐标.【思路点拨】(1)抛物线的解析式中只有两个待定系数,因此只需将点B 、C 的坐标代入其中求解即可.(2)先画出相关图示,连接OD 后发现:S △OBD :S 四边形ACDB =2:3,因此直线OM 必须经过线段BD 才有可能符合题干的要求;设直线OM 与线段BD 的交点为E ,根据题干可知:△OBE 、多边形OEDCA 的面积比应该是1:2或2:1,即△OBE 的面积是四边形ACDB 面积的1233或,所以先求出四边形ABDC 的面积,进而得到△OBE 的面积后,可确定点E 的坐标,首先求出直线OE (即直线OM )的解析式,联立抛物线的解析式后即可确定点M 的坐标(注意点M 的位置).(3)此题必须先得到关于△CPB 面积的函数表达式,然后根据函数的性质来求出△CPB 的面积最大值以及对应的点P 坐标;通过图示可发现,△CPB 的面积可由四边形OCPB 的面积减去△OCB 的面积求得,首先设出点P 的坐标,四边形OCPB 的面积可由△OCP 、△OPB 的面积和得出. 【答案与解析】 解:(1)由题意,得:3,9-60.c a a c =⎧⎨+=⎩ 解得:-1,3.a c =⎧⎨=⎩所以,二次函数的解析式为:2--23y x x =+ ,顶点D 的坐标为(-1,4).(2)画图由A、B、C、D四点的坐标,易求四边形ACDB 的面积为9.直线BD 的解析式为y=2x+6. 设直线OM 与直线BD 交于点E ,则△OBE 的面积可以为3或6.①当1=9=33OBE S ∆⨯时,如图,易得E 点坐标(-2,-2),直线OE 的解析式为y=-x.E M xy O A BCD设M 点坐标(x ,-x ),21223113113,().22x x x x x -=--+---+==舍 ∴113113M ,22--+() ② 当时,同理可得M 点坐标.∴ M 点坐标为(-1,4).(3)如图,连接OP ,设P 点的坐标为(),m n , ∵点P 在抛物线上,∴232n m m =-+-, ∴PB PO OPB OB S S S S =+-△C △C △△C111||222OC m OB n OC OB =⋅-+⋅-⋅ ()339332222m n n m =-+-=--()22333273.2228m m m ⎛⎫=-+=-++ ⎪⎝⎭∵3<0m -<,∴当32m =-时,154n =. △CPB 的面积有最大值27.8∴当点P 的坐标为315(,)24-时,△CPB 的面积有最大值,且最大值为27.8【总结升华】此题主要考查了二次函数解析式的确定、图形面积的解法以及二次函数的应用等知识;(2)问中,一定先要探究一下点M 的位置,以免出现漏解的情况.举一反三:【变式】如图所示,四边形OABC 是矩形,点A 、C 的坐标分别为(3,0),(0,1),点D 是线段BC 上的动点(与端点B 、C 不重合),过点D 作直线y =-12x +b 交折线OAB 于点E . (1)记△ODE 的面积为S ,求S 与b 的函数关系式;(2)当点E 在线段OA 上时,若矩形OABC 关于直线DE 的对称图形为四边形OA 1B 1C 1,试探究OA 1B 1C 1与矩形OABC 的重叠部分的面积是否发生变化,若不变,求出该重叠部分的面积;若改变,请说明理由.yxDECOAB【答案】(1)由题意得B (3,1).若直线经过点A (3,0)时,则b =32 若直线经过点B (3,1)时,则b =52若直线经过点C (0,1)时,则b =1.①若直线与折线OAB 的交点在OA 上时,即1<b ≤32,如图1,此时点E (2b ,0). ∴S =12OE·CO=12×2b ×1=b.②若直线与折线OAB 的交点在BA 上时,即32<b <52,如图2, 此时点E (3,32b -),D (2b -2,1). ∴S =S 矩-(S △OCD +S △OAE +S △DBE )= 3-[12(2b -1)×1+12×(5-2b)•(52b -)+12×3(32b -)](2)如图3,设O 1A 1与CB 相交于点M ,C 1B 1与OA 相交于点N ,则矩形O 1A 1B 1C 1与矩形OABC 的重叠部分的面积即为四边形DNEM 的面积.由题意知,DM ∥NE ,DN ∥ME ,∴四边形DNEM 为平行四边形, 根据轴对称知,∠MED =∠NED, 又∠MDE =∠NED , ∴∠MED =∠MDE ,MD =ME , ∴平行四边形DNEM 为菱形.过点D 作DH ⊥OA ,垂足为H ,设菱形DNEM 的边长为a ,由题可知, D (2b-2,1),E (2b ,0), ∴DH=1,HE=2b-(2b-2)=2,∴HN=HE-NE=2-a ,则在Rt △DHM 中,由勾股定理知:222(2)1a a =-+,∴a=5.4.∴S 四边形DNEM =NE ·DH =54. ∴矩形OA 1B 1C 1与矩形OABC 的重叠部分的面积不发生变化,面积始终为54.类型四、直角坐标系中的几何问题4. 如图所示,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.已知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)直接写出点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?如果存在,求出周长的最小值;如果不存在,请说明理由.【思路点拨】(1)由轴对称的性质,可知∠FBD=∠ABD ,FB=AB ,可得四边形ABFD 是正方形,则可求点E 、F 的坐标;(2)已知抛物线的顶点,则可用顶点式设抛物线的解析式. 因为以点E 、F 、P 为顶点的等腰三角形没有给明顶角的顶点,而顶角和底边都是唯一的,所以要抓住谁是顶角的顶点进行分类,可分别以E 、F 、P 为顶角顶点;(3)求周长的最小值需转化为利用轴对称的性质求解.【答案与解析】解:(1)E(3,1);F(1,2);(2)连结EF ,在Rt △EBF 中,∠B=90°,∴EF=5212222=+=+BF EB .设点P 的坐标为(0,n),n >0,∵顶点F(1,2), ∴设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+2,(a ≠0).①如图1,当EF=PF 时,EF 2=PF 2,∴12+(n-2)2=5,解得n 1=0(舍去),n 2=4.∴P(0,4),∴4=a(0-1)2+2,解得a=2,∴抛物线的解析式为y=2(x-1)2+2.②如图2,当EP=FP 时,EP 2=FP 2,∴(2-n)2+1=(1-n)2+9,解得n=-25(舍去) ③当EF=EP 时,EP=5<3,这种情况不存在.综上所述,符合条件的抛物线为y=2(x-1)2+2.(3)存在点M 、N ,使得四边形MNFE 的周长最小.如图3,作点E 关于x 轴的对称点E′,作点F 关于y 轴的对称点F′,连结E′F′,分别与x 轴、y 轴交于点M 、N ,则点M 、N 就是所求. 连结NF 、ME.∴E′(3,-1)、F′(-1,2),NF=NF′,ME=ME′. ∴BF′=4,BE′=3. ∴FN+NM+ME=F′N+NM+ME′=F′E′=2243 =5.又∵EF=5,∴FN+MN+ME+EF=5+5,此时四边形MNFE 的周长最小值为5+5.【总结升华】本题考查了平面直角坐标系、等腰直角三角形、抛物线解析式的求法、利用轴对称求最短距离以及数形结合、分类讨论等数学思想. 分类讨论的思想要依据一定的标准,对问题分类、求解,要特别注意分类原则是不重不漏,最简分类常见的依据是:一是依据概念分类,如判断直角三角形时明确哪个角可以是直角,两个三角形相似时分清哪两条边是对应边;二是依运动变化的图形中的分界点进行分类,如一个图形在运动过程中,与另一个图形重合部分可以是三角形,也可以是四边形、五边形等. 几何与函数的综合题是中考常见的压轴题型,解决这类问题主要分为两步:一是利用线段的长确定出几何图形中各点的坐标;二是用待定系数法求函数关系式.类型五、几何图形中的探究、归纳、猜想与证明问题5. 如图所示,以等腰三角形AOB 的斜边为直角边向外作第2个等腰直角三角形ABA 1,再以等腰直角三角形ABA 1的斜边为直角边向外作第3个等腰直角三角形A 1BB 1,……,如此作下去,若OA=OB=1,则第n 个等腰直角三角形的面积S= ________(n 为正整数).B 2B 1A 1B O A【思路点拨】本题要先根据已知的条件求出S 1、S 2的值,然后通过这两个面积的求解过程得出一般性的规律,进而可得出S n 的表达式.【答案与解析】根据直角三角形的面积公式,得S 1=-11=22; 根据勾股定理,得:AB=2,则S 2=1=20;A 1B=2,则S 3=21,依此类推,发现:n S =n-22.【总结升华】本题要先从简单的例子入手得出一般化的结论,然后根据得出的规律去求特定的值.举一反三:【变式】阅读下面的文字,回答后面的问题.求3+32+33+…+3100的值.解:令S=3+32+33+…+3100(1),将等式两边提示乘以3得到:3S=32+33+34+…+3101(2),(2)-(1)得到:2S=3101-3∴S=1013-3 2∴3+32+33+ (3100)1013-3 2问题:(1)2+22+…+22011的值为__________________;(直接写出结果)(2)求4+12+36+…+4×350的值;(3)如图,在等腰Rt△OAB中,OA=AB=1,以斜边OB为腰作第二个等腰Rt△OBC,再以斜边OC为腰作第三个等腰Rt△OCD,如此下去…一直作图到第8个图形为止.求所有的等腰直角三角形的所有斜边之和.(直接写出结果).【答案】解:(1)22012-2.(2)令S=4+12+36+…+4×350 ①,将等式两边提示乘以3得到:3S=12+36+108+…+4×351②,②-①得到:2S=4×341-4∴S=2×351-2∴4+12+36+…+4×350=2×351-2.(3)92-2 2-1().。
华师大版九年级下册数学重难点突破全册知识点梳理及重点题型举一反三巩固练习二次函数的概念—知识讲解(提高)【学习目标】1.理解函数的定义、函数值、自变量、因变量等基本概念;2.了解表示函数的三种方法——解析法、列表法和图像法;3.会根据实际问题列出函数的关系式,并写出自变量的取值范围;4.理解二次函数的概念,能够表示简单变量之间的二次函数关系.【要点梳理】要点一、函数的概念一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量x,y,对于自变量x在某一范围内的每一个确定值,y都有惟一确定的值与它对应,那么就说y是x的函数.对于自变量x在可以取值范围内的一个确定的值a,函数y有惟一确定的对应值,这个对应值叫做当x=a时函数的值,简称函数值.要点诠释:对于函数的概念,应从以下几个方面去理解:(1)函数的实质,揭示了两个变量之间的对应关系;(2)判断两个变量之间是否有函数关系,要看对于x允许取的每一个值,y是否都有惟一确定的值与它相对应;(3)函数自变量的取值范围,应要使函数表达式有意义,在解决实际问题时,还必须考虑使实际问题有意义.要点二、函数的三种表示方法表示函数的方法,常见的有以下三种:(1)解析法:用来表示函数关系的数学式子叫做函数的表达式,(或解析式),用数学式子表示函数的方法称为解析法.(2)列表法:用一个表格表达函数关系的方法.(3)图象法:用图象表达两个变量之间的关系的方法.要点诠释:函数的三种表示方法各有不同的长处.解析式法能揭示出变量之间的内在联系,但较抽象,不是所有的函数都能列出解析式;列表法可以清楚地列出一些自变量和函数值的对应值,这会对某些特定的数值带来一目了然的效果,例如火车的时刻表,平方表等;图象法可以直观形象地反映函数的变化趋势,而且对于一些无法用解析式表达的函数,图象可以充当重要角色.对照表如下:一般地,形如y=ax2+bx+c(a, b, c是常数,a≠0)的函数叫做x的二次函数.若b=0,则y=ax2+c;若c=0,则y=ax2+bx;若b=c=0,则y=ax2.以上三种形式都是二次函数的特殊形式,而y=ax2+bx+c(a≠0)是二次函数的一般式.在二次函数的一般式y=ax2+bx+c(a≠0)中,ax2叫函数的二次项,bx叫函数的一次项,c叫常数项;a叫二次项系数,b叫一次项系数,c叫常数项.要点诠释:(1)如果y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0),那么y叫做x的二次函数.这里,当a=0时就不是二次函数了,但b、c可分别为零,也可以同时都为零.(2)判断系数时,首先要将二次函数化成一般式,再对照定义写出,特别要注意的是系数要包含其前面的符号.【典型例题】类型一、函数的相关概念1、下列说法正确的是()A.变量满足,则是的函数;B.变量满足,则是的函数;C.变量满足,则是的函数;D.变量满足,则是的函数.【思路点拨】严格依照函数的概念进行判断.【答案】A;【解析】B、C、D三个选项,对于一个确定的的值,都有两个值和它对应,不满足单值对应的条件,所以不是函数.【总结升华】理解函数的概念,关键是函数与自变量之间是单值对应关系,自变量的值确定后,函数值是惟一确定的.举一反三:【变式】如图的四个图象中,不表示某一函数图象的是( )【答案】B.2、求函数的自变量的取值范围.【思路点拨】要使函数有意义,需或解这个不等式组即可.【答案与解析】 解:要使函数有意义,则需要即或解方程组得,自变量取值是或.【总结升华】自变量的取值范围是使函数有意义的x 的值.3、(2016•北京二模)某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件.市场调查反映,如果调整商品售价,每降价1元,每星期可多卖出20件.设每件商品降价x 元后,每星期售出商品的总销售额为y 元,则y 与x 的关系式为( )A .y=60(300+20x )B .y=(60﹣x )(300+20x )C .y=300(60﹣20x )D .y=(60﹣x )(300﹣20x )【思路点拨】根据降价x 元,则售价为(60﹣x )元,销售量为(300+20x )件,由题意可得等量关系:总销售额为y=销量×售价,根据等量关系列出函数解析式即可. 【答案】B【解析】解:降价x 元,则售价为(60﹣x )元,销售量为(300+20x )件, 根据题意得,y=(60﹣x )(300+20x ),故选:B .【总结升华】此题主要考查了根据实际问题列二次函数解析式,关键是正确理解题意,找出题目中的等量关系,再列函数解析式. 举一反三:【变式】圆的半径是1cm ,假设半径增加xcm ,圆的面积增加ycm 2,则y 与x 的关系式为:_____ ___. 【答案】22y x x ππ=+类型二、函数的三种表示方法4、问题情境已知矩形的面积为a (a 为常数,a >0),当该矩形的长为多少时,它的周长最小?最小值是多少? 数学模型设该矩形的长为x ,周长为y ,则y 与x 的函数关系式为2()(0)a y x x x=+>. 探索研究⑴我们可以借鉴以前研究函数的经验,先探索函数1(0)y x x x=+>的图象性质. ①填写下表,画出函数的图象:②观察图象,写出该函数两条不同类型的性质;③在求二次函数y=ax 2+bx +c (a ≠0)的最大(小)值时,除了通过观察图象,还可以通过配方得到.请你通过配方求函数1y x x=+(x >0)的最小值. 解决问题⑵用上述方法解决“问题情境”中的问题,直接写出答案.【思路点拨】本题告诉我们一种研究问题的方法,从最基本的函数研究起,慢慢到较复杂的函数.所以一定要跟着题目教给我们的思路走. 【答案与解析】 解⑴①y 的值依次是:174,103,52,2,52,103,174. 函数1y x x=+(0)x >的图象如图.②本题答案不唯一,下列解法供参考.当01x <<时,y 随x 增大而减小;当1x >时,y 随x 增大而增大;当1x =时函数1y x x=+(0)x >的最小值为2. ③1y x x=+=22+=22+-=22+=0,即1x =时,函数1y x x=+(0)x >的最小值为2.【总结升华】本题属于阅读理解型问题,要好好阅读材料,根据题目的提示一步步往下进行.综合考察了列表法、图形法和解析法三种函数的表示方法. 类型三、二次函数的概念5、一个二次函数234(1)21k k y k x x -+=-+-. (1)求k 的值.(2)求当x=3时,y 的值?【思路点拨】关键要考虑两点:一是自变量的最高次数为2,二是最高次项系数不能为0. 【答案与解析】解(1)依题意有234210k k k ⎧-+=⎨-⎩≠ ,解之得,k=2.(2)把k=2代入函数解析式中得: y=x 2+2x-1, 当x=3时,y=14.【总结升华】此题考察二次函数的定义和函数值. 举一反三:【变式1】函数||1(3)31m y m xx -=-+-是二次函数,则m 的值是( ). A .3 B .-3 C .±2 D .±3 【答案】B.【变式2】已知函数2(1)2m my m x x m +=-+-是二次函数,求m 的值,并指出二次项系数,一次项系数及常数项. 【答案与解析】解:由题意得2210m m m ⎧+=⎨-⎩≠∴211m m m =-=⎧⎨⎩或≠,∴m = -2.∴函数为y=-3x 2+2x+2∴二次项系数为-3,一次项系数为2,常数项为2.二次函数的概念——巩固练习(提高)【巩固练习】一.选择题1.下列平面直角坐标系中的曲线,不能表示y 是x 的函数的是( )2.在函数1y x =-中,自变量x 的取值范围是( ) A.x >-1且x ≠1 B. x ≥-1 C. x ≥-1且x ≠1 D. x >-13.张大伯出去散步,从家走了20分钟,到一个离家900米的阅报亭,看了10分钟报纸后,用了15分钟返回到家,下面哪个图形表示张大伯离家时间与距离之间的关系( )4.(2016秋•西青区校级期中)下列函数中,不是二次函数的是( ) A .y=1﹣x 2B .y=2(x ﹣1)2+4C .y=(x ﹣1)(x+4)D .y=(x ﹣2)2﹣x 25.一台机器原价60万元,如果每年的折旧率是x ,两年后这台机器的价格为y 万元,则y 与x 之间的函数关系式为( ).A .y =60(1-x)2 B.y =60(1-x) C .y =60-x 2 D .y =60(1+x)2 6.汽车的刹车距离y (m)与开始刹车时的速度x(m/s)之间满足二次函数21(0)20y x x =>若汽车某次的刹车距离为5 m ,则开始刹车时的速度为( ).A .40 m/sB .20m/sC .10 m/sD .5 m/s二.填空题7.一个圆柱的高与底面直径相等,试写出它的表面积S 与底面半径r 之间的函数关系式___________________.8.(2016秋•天津期末)如果函数y=(k ﹣3)+kx+1是二次函数,那么k 的值一定是 .9.下列函数一定是二次函数的是__________.①c bx ax y ++=2;②xy 3-=;③1342+-=x x y ;④c bx x m y ++-=2)1(;⑤y=(x-3)2-x 210.边长为12 cm 的正方形铁片,中间剪去一个边长x cm 的小正方形铁片,剩下的四方框铁片的面积y(cm 2)与x(cm)之间的函数关系式为_______________.11.2y =(2x -1)-6中的二次项系数a =__________,一次项系数b =__________,常数项c =__________. 12.同学聚会,每两个人之间握手一次,试写出握手的总数m 与参加聚会的人数n 之间的函数关系式_______________. 三.解答题13. 已知某商品的进价为每件40元,售价是每件60元,每周可卖出300件.市场调查反映:如调整价格,每涨价1元,每周要少卖出10件.假设涨价x 元,求每周的利润y (元)与涨价x 之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围.14. 如图所示,正方形ABCD 的边长为4 cm ,E 、F 分别是BC 、DC 边上一动点,E 、F 同时从点C 均以1 /cm s 的速度分别向点B 、点D 运动,当点E 与点B 重合时,运动停止.设运动时间为x (s ),运动过程中△AEF 的面积为y ,请写出用x 表示y 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围.15.某地绿色、富硒产品和特色农产品在国际市场上颇具竞争力,其中香菇远销日本和韩国等地.上市时,外商李经理按市场价格10元/千克在当地收购了2000千克香菇存放入冷库中.据预测,香菇的市场价格每天每千克将上涨0.5元,但冷库存放这批香菇时每天需要支出各种费用合计340元,而且香菇在冷库中最多保存110天,同时,平均每天有6千克的香菇损坏不能出售.(1)若存放x 天后,将这批香菇一次性出售,设这批香菇的销售总金额为y 元,试写出y 与x 之间的函数关系式.(2)李经理想获得利润22500元,需将这批香菇存放多少天后出售?(利润=销售总金额-收购成本-各种费用) 【答案与解析】 一.选择题1.【答案】B ;【解析】依据函数的定义,对于自变量x 的每一个取值,y 都有唯一确定的值和它对应.B 选项中对于一个x 值有两个y 与之对应,所以不是函数. 2.【答案】C ;【解析】要使函数1x y +=有意义,需要1010x x +≥⎧⎨-≠⎩. 3.【答案】D ;4.【答案】D【解析】A 、y=1﹣x 2是二次函数;B 、y=2(x ﹣1)2+4=2x 2﹣4x+6,是二次函数;C 、y=(x ﹣1)(x+4)=x 2+x ﹣2,是二次函数;D 、y=(x ﹣2)2﹣x 2=﹣4x+4,是一次函数;故选:D .5.【答案】A ;【解析】一年后这台机器的价格为60-60x =60(1-x),两年后这台机器的价格为y =60(1-x)(1-x)=60(1-x)2.以此类推. 6.【答案】C ;【解析】当y =5时,x 2=100,x =10. 二.填空题7.【答案】S=6πr 2;【解析】根据圆柱的表面积=两个底面圆+侧面积,有222226S r r r r πππ=+⨯=. 8.【答案】0;【解析】根据二次函数的定义,得:k 2﹣3k+2=2,解得k=0或k=3;又∵k ﹣3≠0,∴k ≠3.∴当k=0时,这个函数是二次函数.9.【答案】③.10.【答案】y =144-x 2 ;【解析】剩下四方框的面积为两个正方形的面积差. 11.【答案】4;-4;-5【解析】提示:22y =(2x -1)-6=4x -4x -5. 12.【答案】21122m n n =- 【解析】n 位同学中,因为每人除自己之外都要与其余同学分别握手一次,即握(n-1)次手,考虑到两位同学彼此的握手只算一次,所以n 位同学共握手1(1)2n n -次.即2111(1)222m n n n n =-=- 二.解答题13.【解析】解:每件的利润为:60+x-40=(20+x)元,每周的销售量为:(300-10x )件, 所以y=(20+x)(300-10x )=-10x 2+100x+6000 ∵300-10x >0, ∴x <30∴ y=(20+x)(300-10x )=-10x 2+100x+6000(0<x <30). 14.【解析】解:ABE DAF CEF y S S S S ∆∆∆=---正方形ABCD2111222BC AB BE AD DF EF FC =--- 211144(4)4(4)222x x x x =-⨯⨯--⨯⨯--214(04)2x x x =-+≤≤.15.【解析】 解:(1)由题意得y 与x 之间的函数关系式为:(1≤x ≤110,且x 为整数);(2)由题意得:-10×2000-340x=22500解方程得:x 1=50,x 2=150(不合题意,舍去)答:李经理想获得利润22500元需将这批香菇存放50天后出售.二次函数y=a (x-h)2+k(a ≠0)的图象与性质—知识讲解(提高)【学习目标】1.会用描点法画出二次函数2()y a x h k =-+(a 、h 、k 常数,a ≠0)的图象.掌握抛物线2()y a x h k =-+与2y ax =图象之间的关系;2.熟练掌握函数2()y a x h k =-+的有关性质,并能用函数2()y a x h k =-+的性质解决一些实际问题;3.经历探索2()y a x h k =-+的图象及性质的过程,体验2()y a x h k =-+与2y ax =、2y ax k =+、2()y a x h =-之间的转化过程,深刻理解数学建模思想及数形结合的思想方法.【要点梳理】要点一、函数2()(0)y a x h a =-≠与函数2()(0)y a x h k a =-+≠的图象与性质1.函数2()(0)y a x h a =-≠的图象与性质2.函数2()(0)y a x h k a =-+≠的图象与性质要点诠释:二次函数2()+(0y a x h k a =-≠)的图象常与直线、三角形、面积问题结合在一起,借助它的图象与性质.运用数形结合、函数、方程思想解决问题. 要点二、二次函数的平移 1.平移步骤:⑴ 将抛物线解析式转化成顶点式()2y a x h k =-+,确定其顶点坐标()h k ,; ⑵ 保持抛物线2y ax =的形状不变,将其顶点平移到()h k ,处,具体平移方法如下:2.平移规律:在原有函数的基础上“h 值正右移,负左移;k 值正上移,负下移”.概括成八个字“左加右减,上加下减”. 要点诠释:⑴c bx ax y ++=2沿y 轴平移:向上(下)平移m 个单位,c bx ax y ++=2变成m c bx ax y +++=2(或m c bx ax y -++=2)⑵c bx ax y ++=2沿x 轴平移:向左(右)平移m 个单位,c bx ax y ++=2变成c m x b m x a y ++++=)()(2(或c m x b m x a y +-+-=)()(2)【典型例题】类型一、二次函数2()(0)y a x h k a =-+≠图象及性质1. 已知2()y a x h k =-+是由抛物线212y x =-向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度得到的抛物线.(1)求出a 、h 、k 的值;(2)在同一坐标系中,画出2()y a x h k =-+与212y x =-的图象; (3)观察2()y a x h k =-+的图象,当x 取何值时,y 随x 的增大而增大;当x 取何值时,y 随x 增大而减小,并求出函数的最值; (4)观察2()y a x h k =-+的图象,你能说出对于一切x 的值,函数y 的取值范围吗? 【答案与解析】(1)∵ 抛物线212y x =-向上平移2个单位长度, 再向右平移1个单位长度得到的抛物线是21(1)22y x =--+, ∴ 12a =-,1h =,2k =. (2)函数21(1)22y x =--+与212y x =-的图象如图所示.(3)观察21(1)22y x =--+的图象知,当1x <时,y 随x 的增大而增大; 当1x >时,y 随x 增大而减小,当x =1时,函数y 有最大值是2.(4)由图象知,对于一切x 的值,总有函数值y ≤2. 【总结升华】先根据平移的性质求出抛物线212y x =-平移后的抛物线的解析式,再对比2()y a x h k =-+得到a 、h 、k 的值,然后画出图象,由图象回答问题.举一反三:【课程名称:《二次函数》专题 第二讲:函数2()(0)y a x h a =-≠与函数2()(0)y a x h k a =-+≠的图象与性质391919 练习3】【变式】把二次函数2()y a x h k =-+的图象先向左平移2个单位,再向上平移4个单位,得到二次函数21(1)12y x =-+-的图象. (1)试确定a 、h 、k 的值;(2)指出二次函数2()y a x h k =-+的开口方向,对称轴和顶点坐标,分析函数的增减性. 【答案】(1)1,1,52a h k =-==-.(2)开口向下,对称轴x=1, 顶点坐标为(1,-5), 当x ≥1时,y 随x 的增大而减小; 当x <1时,y 随x 的增大而增大.2. (2016•杭州校级二模)二次函数y=(x ﹣1)2+1,当2≤y <5时,相应x 的取值范围为 .【思路点拨】把y=2和y=5分别代入二次函数解析式,求x 的值,已知对称轴为x=1,根据对称性求x 的取值范围.【答案】﹣1<x ≤0或2≤x <3. 【解析】解:当y=2时,(x ﹣1)2+1=2, 解得x=0或x=2,当y=5时,(x ﹣1)2+1=5,解得x=3或x=﹣1,又抛物线对称轴为x=1, ∴﹣1<x ≤0或2≤x <3.【总结升华】本题考查了二次函数的增减性,对称性.关键是求出函数值y=2或5时,对应的x 的值,再结合图象确定x 的取值范围. 类型二、二次函数2()(0)y a x h k a =-+≠性质的综合应用3.已知:二次函数y=x 2﹣4x+3.(1)求出该二次函数图象的对称轴和顶点坐标; (2)求出该抛物线与x 轴的交点坐标; (3)当x 取何值时,y <0. 【解析】解:(1)∵y=x 2﹣4x+3,∴y=(x ﹣2)2﹣1, ∴对称轴为:直线x=2,∴顶点(2,﹣1); (2)令y=0, 则,x 2﹣4x+3=0, ∴(x ﹣1)(x ﹣3)=0, ∴x 1=1,x 2=3,∴与x 轴的交点坐标为(1,0),(3,0); (3)当1<x <3时,y <0.【总结升华】本题考查了二次函数的性质,抛物线与x 轴坐标的求解方法,二次函数与不等式,熟记性质并把函数解析式整理成顶点式形式求解更简便. 举一反三:【变式】已知抛物线y=2(x ﹣1)2﹣8.(1)直接写出它的顶点坐标: ,对称轴: ; (2)x 取何值时,y 随x 增大而增大? 【答案与解析】解:(1)抛物线y=2(x ﹣1)2﹣8的顶点坐标为(1,﹣8),对称轴为直线x=1; 故答案为(1,﹣8),直线x=1; (2)当x >1时,y 随x 增大而增大.4. 如图所示,抛物线213(1)y x =+的顶点为C ,与y 轴交点为A ,过点A 作y 轴的垂线,交抛物线于另一点B .(1)求直线AC 的解析式2y kx b =+; (2)求△ABC 的面积;(3)当自变量x 满足什么条件时,有12y y >? 【答案与解析】(1)由213(1)y x =+知抛物线顶点C(-1,0),令x =0,得3y =∴ (,)A .由待定系数法可求出3b =3k = ∴ 233y x(2)∵ 抛物线213(1)y x =+的对称轴为x =-1,根据抛物线对称性知(3)B -.∴ 12332ABC S =⨯=△. (3)根据图象知0x >或1x <-时,有12y y >.【总结升华】 图象都经过A 点和C 点,说明A 点、C 点同时出现在两个图象上,A 、C 两点的坐标均满足两个函数的解析式,解答这类题时,要画出函数图象,结合几何图形的性质,运用数形结合的思想和抛物线的对称性,特别要慎重处理平面直角坐标系中的坐标(数)与线段长度(形)之间的关系,不要出现符号上的错误,充分利用函数图象弄清函数值与自变量的关系,利用图象比较函数值的大小,或根据函数值的大小,确定自变量的变化范围.二次函数y=a (x-h)2+k(a ≠0)的图象与性质—巩固练习(提高)【巩固练习】 一、选择题1. 不论m 取任何实数,抛物线y=a(x+m)2+m(a ≠0)的顶点都( )A.在y=x 直线上B.在直线y=-x 上C.在x 轴上D.在y 轴上2.二次函数2(1)2y x =-+的最小值是( ). A .-2 B .2 C .-l D .13.如图所示,直角坐标系中,两条抛物线有相同的对称轴,下列关系不正确的是( ). A .h m = B .k n = C .k n > D .0k >,0n <第3题 第5题4.将抛物线y=(x ﹣1)2+3向左平移1个单位,得到的抛物线与y 轴的交点坐标是( ).A .(0,2)B .(0,3)C .(0,4)D .(0,7)5.如图所示,抛物线的顶点坐标是P(1,3),则函数y 随自变量x 的增大而减小的x 的取值范围是( ). A .3x > B .3x < C .1x > D .1x <6.若二次函数2()1y x m =--.当x ≤l 时,y 随x 的增大而减小,则m 的取值范围是( )A .m =lB .m >lC .m ≥lD .m ≤l 二、填空题7.(2015•巴中模拟)抛物线y=x 2+2x+7的开口向 ,对称轴是 ,顶点是 .8.(2016•温州模拟)已知二次函数y=(x ﹣1)2+4,若y 随x 的增大而减小,则x 的取值范围是 .9.如果把抛物线2)(b x a y +=向上平移-3个单位,再向右平移3个单位长度后得到抛物线3)2(212-+=x y ,则求a 的值为 ;b 的值为 . 10.请写出一个二次函数,图象顶点为(-1,2),且不论x 取何值,函数值y 恒为正数.则此二次函数为______ __. 11.若二次函数23(1)2y x =-+中的x 取值为2≤x ≤5,则该函数的最大值为 ;最小值为 . 12.已知抛物线y=x 2+x+b 2经过点,则y 1的值是_____.三、解答题13.(2016•东西湖区期中)请在同一坐标系中画出二次函数①;②的图象.说出两条抛物线的位置关系,指出②的开口方向、对称轴和顶点.14.已知二次函数y=﹣x 2+2(m ﹣1)x+2m ﹣m 2的图象关于y 轴对称,其顶点为A ,与x 轴两交点为B 、C .(1)求B 、C 两点的坐标. (2)求△ABC 的面积.15.如图,在正方形ABCD 中,AB=2,E 是AD 边上一点(点E 与点A ,D 不重合).BE•的垂直平分线交AB 于M ,交DC 于N .(1)设AE=x ,四边形ADNM 的面积为S ,写出S 关于x 的函数关系式;(2)当AE 为何值时,四边形ADNM 的面积最大?最大值是多少?【答案与解析】 一、选择题 1.【答案】B ;【解析】抛物线y=a(x+m)2+m(a ≠0)的顶点为(-m,m ),所以顶点在直线y=-x 上. 2.【答案】B ;【解析】当1x =时,二次函数2(1)2y x =-+有最小值为2. 3.【答案】B ;【解析】由两抛物线对称轴相同可知h m =,且由图象知k n >,0k >,0n <. 4.【答案】B ;【解析】抛物线y=(x ﹣1)2+3的顶点坐标为(1,3),把点(1,3)向左平移1个单位得到点的坐标为(0,3), 所以平移后抛物线解析式为y=x 2+3,所以得到的抛物线与y 轴的交点坐标为(0,3).故选:B .5.【答案】C ;【解析】由顶点坐标P(1,3)知抛物线的对称轴为直线1x =,因此当1x >时,y 随x 的增大而减小. 6.【答案】C ;【解析】画出草图进行分析得出结论. 二、填空题 7.【答案】上,x=﹣1,(﹣1,6). 【解析】∵y=x 2+2x+7,而a=1>0,∴开口方向向上,∵y=y=x 2+2x+7=(x 2+2x+1)+6=(x+1)2+6, ∴对称轴是x=﹣1,顶点坐标是(﹣1,6). 8.【答案】x ≤1.【解析】∵二次函数的解析式的二次项系数是,∴该二次函数的开口方向是向上;又∵该二次函数的图象的顶点坐标是(1,4),∴该二次函数图象在[﹣∞1m ]上是减函数,即y 随x 的增大而减小;即:当x ≤1时,y 随x 的增大而减小.9.【答案】 12a =,5b =; 【解析】抛物线2)(b x a y +=向上平移-3个单位得到2()3y a x b =+-,再向右平移3个单位长度得到2(3)3y a x b =+--,即2(3)3y a x b =+--与3)2(212-+=x y 相同,故12a =,5b =.10.【答案】2(1)2y x =++ 等;【解析】答案不唯一,只要抛物线开口向上即可,即0a >,所以2(1)2y x =++或22(1)2y x =++等均可.11.【答案】50;5.【解析】由于函数23(1)2y x =-+的顶点坐标为(1,2),30a =>,当1x >时,y 随x 的增大而增大,当x =5时,函数在2≤x ≤5范围内的最大值为50; 当x =2时,函数的最小值为23(21)25y =⨯-+=最小.12.【答案】;【解析】把1(,)4a -代入y=x 2+x+b 2得22104a a b +++=,221()02a b ++=, ,代入即可求得.三、解答题13.【答案与解析】 解:如图:,①向左平移两个单位得到②,②的开口方向向上,对称轴是x=2,顶点坐标为(2,0). 14.【答案与解析】解:由二次函数y=﹣x 2+2(m ﹣1)x+2m ﹣m 2的图象关于y 轴对称,得m ﹣1=0. 解得m=1.函数解析式为y=﹣x 2+1, 当y=0时,﹣x 2+1=0.解得x 1=﹣1,x 2=1,即B (﹣1,0),C (1,0); (2)当x=0时,y=1,即A (0,1),S △ABC =×2×1=1.15.【答案与解析】(1)连接ME ,设MN 交BE 交于P , 根据题意得MB=ME ,MN ⊥BE .过N 作NF ⊥AB 于F ,在Rt △MBP 和Rt △MNF 中,∠MBP+∠BMN=90°,∠FNM+∠BMN=90°,∠MBP=∠MNF ,又AB=FN ,Rt △EBA ≌Rt △MNF ,MF=AE=x . 在Rt△AME 中,由勾股定理得 ME 2=AE 2+AM 2,所以MB 2=x 2+AM 2,即(2-AM )2=x 2+AM 2,解得AM=1-14x 2. 所以四边形ADNM 的面积S=22AM DN AM AF AD ++⨯=×2=AM+AM+MF=2AM+AE=2(1-14x 2)+x=-12x 2+x+2. 即所求关系式为S=-12x 2+x+2. (2)S=-12x 2+x+2=-12(x 2-2x+1)+52=-12(x-1)2+52. 当AE=x=1时,四边形ADNM 的面积S 的值最大,此时最大值是52.二次函数y=ax 2+bx+c(a ≠0)的图象与性质—知识讲解(提高)【学习目标】1. 会用描点法画二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象;会用配方法将二次函数2y ax bx c =++的解析式写成2()y a x h k =-+的形式;2.通过图象能熟练地掌握二次函数2y ax bx c =++的性质;3.经历探索2y ax bx c =++与2()y a x h k =-+的图象及性质紧密联系的过程,能运用二次函数的图象和性质解决简单的实际问题,深刻理解数学建模思想以及数形结合的思想. 【要点梳理】要点一、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠与=-+≠2()(0)y a x h k a 之间的相互关系 1.顶点式化成一般式从函数解析式2()y a x h k =-+我们可以直接得到抛物线的顶点(h ,k),所以我们称2()y a x h k =-+为顶点式,将顶点式2()y a x h k =-+去括号,合并同类项就可化成一般式2y ax bx c =++.2.一般式化成顶点式2222222b b b b y ax bx c a x x c a x x c a a a a ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=++=++-+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦22424b ac b a x a a -⎛⎫=++⎪⎝⎭. 对照2()y a x h k =-+,可知2bh a=-,244ac b k a -=.∴ 抛物线2y ax bx c =++的对称轴是直线2b x a =-,顶点坐标是24,24b ac b aa ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.要点诠释:1.抛物线2y ax bx c =++的对称轴是直线2bx a =-,顶点坐标是24,24b ac b aa ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,可以当作公式加以记忆和运用.2.求抛物线2y ax bx c =++的对称轴和顶点坐标通常用三种方法:配方法、公式法、代入法,这三种方法都有各自的优缺点,应根据实际灵活选择和运用.要点二、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象的画法 1.一般方法:列表、描点、连线; 2.简易画法:五点定形法. 其步骤为:(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标和对称轴,在直角坐标系中描出顶点M ,并用虚线画出对称轴. (2)求抛物线2y ax bx c =++与坐标轴的交点,当抛物线与x 轴有两个交点时,描出这两个交点A 、B 及抛物线与y 轴的交点C ,再找到点C 关于对称轴的对称点D ,将A 、B 、C 、D 及M 这五个点按从左到右的顺序用平滑曲线连结起来. 要点诠释:当抛物线与x 轴只有一个交点或无交点时,描出抛物线与y 轴的交点C 及对称点D ,由C 、M 、D 三点可粗略地画出二次函数图象的草图;如果需要画出比较精确的图象,可再描出一对对称点A 、B ,然后顺次用平滑曲线连结五点,画出二次函数的图象, 要点三、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象与性质 1.二次函数20()y ax bx c a =++≠图象与性质2.二次函数20()y ax bx c a =++≠图象的特征与a 、b 、c 及b 2-4ac 的符号之间的关系要点四、求二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的最大(小)值的方法如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大(或最小)值,即当2bx a=-时,244ac b y a-=最值.要点诠释:如果自变量的取值范围是x 1≤x ≤x 2,那么首先要看2ba-是否在自变量的取值范围x 1≤x ≤x 2内,若在此范围内,则当2bx a=-时,244ac b y a -=最值,若不在此范围内,则需要考虑函数在x 1≤x ≤x 2范围内的增减性,如果在此范围内,y 随x 的增大而增大,则当x =x 2时,222y ax bx c =++最大值;当x =x 1时,211y ax bx c =++最小值,如果在此范围内,y 随x 的增大而减小,则当x =x 1时,211=ax +bx +y c 最大值;当x =x 2时,222=ax +bx +y c 最小值,如果在此范围内,y 值有增有减,则需考察x =x 1,x =x 2,2b x a=-时y 值的情况. 【典型例题】类型一、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象与性质1. 抛物线2(1)y x m x m =-+-+与y 轴交于(0,3)点: (1)求出m 的值并画出这条抛物线;(2)求它与x 轴的交点和抛物线顶点的坐标; (3)x 取什么值时,抛物线在x 轴上方?(4)x 取什么值时,y 的值随x 值的增大而减小? 【答案与解析】(1)由抛物线2(1)y x m x m =-+-+与y 轴交于(0,3)可得m =3.∴ 抛物线解析式为223y x x =-++,如图所示.(2)由2230x x -++=得11x =-,23x =. ∴ 抛物线与x 轴的交点为(-1,0)、(3,0).∵ 2223(1)4y x x x =-++=--+, ∴ 抛物线的顶点坐标为(1,4).(3)由图象可知:当-1<x <3时,抛物线在x 轴上方.(4)由图象可知:当x ≥1时,y 的值随x 值的增大而减小.【总结升华】研究函数问题一般都应与图象结合起来,借助于图象的直观性求解更形象与简洁.(1)将点(0,3)代入解析式中便可求出m 的值,然后用描点法或五点作图法画抛物线; (2)令y =0可求抛物线与x 轴的交点,利用配方法或公式法可求抛物线顶点的坐标; (3)、(4)均可利用图象回答,注意形数结合的思想,举一反三:【课程名称:二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象与性质 392790 练习2-3】【变式】(2015•泰安)某同学在用描点法画二次函数y=ax 2+bx+c 的图象时,列出了下面的表格:y … ﹣11 ﹣2 1 ﹣2 ﹣5 … 由于粗心,他算错了其中一个y 值,则这个错误的数值是( ) A. -11 B. -2 C. 1 D. -5 【答案】D.提示:由函数图象关于对称轴对称,得(﹣1,﹣2),(0,1),(1,2)在函数图象上, 把(﹣1,﹣2),(0,1),(1,﹣2)代入函数解析式,得,解得,函数解析式为y=﹣3x 2+1 x=2时y=﹣11,故选:D .类型二、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的最值2. 分别在下列范围内求函数223y x x =--的最大值或最小值. (1)0<x <2; (2)2≤x ≤3. 【答案与解析】∵ 2223(1)4y x x x =--=--, ∴ 顶点坐标为(1,-4).(1)∵ x =1在0<x <2范围内,且a =1>0, ∴ 当x =1时y 有最小值,4y =-最小值.∵ x =1是0<x <2范围的中点,在x =1两侧图象左右对称,端点处取不到,不存在最大值.(2)∵ x =1不在2≤x ≤3范围内(如图所示),又因为函数223y x x =--(2≤x ≤3)的图象是 抛物线223y x x =--的一部分,且当2≤x ≤3时,y 随x 的增大而增大,∴ 当x =3时,232330y =-⨯-=最大值;当x =2时,222233y =-⨯-=-最小值.【总结升华】先求出抛物线223y x x =--的顶点坐标,然后看顶点的横坐标是否在所规定的自变量的取值范围内,根据不同情况求解,也可画出图象,借助于图象的直观性求解,如图所示,2≤x≤3为图中实线部分,易看出x =3时,0y =最大值;x =2时,3y =-最小值.类型三、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠性质的综合应用3. (2016•达州)如图,已知二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)的图象与x 轴交于点A (﹣1,0),与y 轴的交点B 在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间(不包括这两点),对称轴为直线x=1.下列结论: ①abc>0。
中考冲刺:观察、归纳型问题—知识讲解(提高)【中考展望】主要通过观察、实验、归纳、类比等活动,探索事物的内在规律,考查学生的逻辑推理能力,一般以解答题为主.归纳猜想型问题在中考中越来越被命题者所注重.这类题要求根据题目中的图形或者数字,分析归纳,直观地发现共同特征,或者发展变化的趋势,据此去预测估计它的规律或者其他相关结论,使带有猜想性质的推断尽可能与现实情况相吻合,必要时可以进行验证或者证明,以此体现出猜想的实际意义.【方法点拨】观察、归纳猜想型问题对考生的观察分析能力要求较高,经常以填空等形式出现,解题时要善于从所提供的数字或图形信息中,寻找其共同之处,这个存在于个例中的共性,就是规律.其中蕴含着“特殊——一般——特殊”的常用模式,体现了总结归纳的数学思想,这也正是人类认识新生事物的一般过程.相对而言,猜想结论型问题的难度较大些,具体题目往往是直观猜想与科学论证、具体应用的结合,解题的方法也更为灵活多样:计算、验证、类比、比较、测量、绘图、移动等等,都能用到.考查知识分为两类:①是数字或字母规律探索型问题;②是几何图形中规律探索型问题.1.数式归纳题型特点:通常给定一些数字、代数式、等式或不等式,然后观察猜想其中蕴含的规律,归纳出用某一字母表示的能揭示其规律的代数式或按某些规律写出后面某一项的数或式子.解题策略:一般是先写出数或式的基本结构,然后通过横比(比较同一等式中不同部分的数量关系)或纵比(比较不同等式间相同位置的数量关系)找出各部分的特征,改写成要求的格式.2.图形变化归纳题型特点:观察给定图形的摆放特点或变化规律,归纳出下一个图形的摆放特点或变化规律,或者能用某一字母的代数式揭示出图形变化的个数、面积、周长等规律特点.解题策略:多方面、多角度进行观察比较得出图形个数、面积、周长等的通项,再分别取n=1,2,3…代入验证,都符合时即为正确结论.由于猜想归纳本身就是一种重要的数学方法,也是人们探索发现新知的重要手段,非常有利于培养创造性思维能力,所以备受命题专家的青睐,逐步成为中考的持续热点.【典型例题】类型一、数式归纳1.“数学王子”高斯从小就善于观察和思考.在他读小学时就能在课堂上快速地计算出1+2+3+…+98+99+100=5050,今天我们可以将高斯的做法归纳如下:令S=1+2+3+…+98+99+100 ①S=100+99+98+…+3+2+1 ②①+②:有2S=(1+100)×100 解得:S=5050请类比以上做法,回答下列问题:若n为正整数,3+5+7+…+(2n+1)=168,则n= .【思路点拨】根据题目提供的信息,列出方程,然后求解即可.【答案与解析】解:设S=3+5+7+…+(2n+1)=168①,则S=(2n+1)+…+7+5+3=168②,①+②得,2S=n (2n+1+3)=2×168,整理得,n 2+2n-168=0,解得n 1=12,n 2=-14(舍去).故答案为:12.【总结升华】本题考查了有理数的混合运算,读懂题目提供的信息,表示出这列数据的和并列出方程是解题的关键.举一反三:【高清课堂:观察、归纳型问题 例5】【变式】如下数表是由从1开始的连续自然数组成,观察规律并完成各题的解答.(1)表中第8行的最后一个数是 ,它是自然数 的平方,第8行共有 个数;(2)用含n 的代数式表示:第n 行的第一个数是 ,最后一个数是 ,第n 行共有 个数;(3)求第n 行各数之和.【答案】 (1)64, 8, 15;(2)n 2-2n+2, n 2, 2n-1;(3)322331n n n -+-.类型二、图形变化归纳2.课题:两个重叠的正多边形,其中的一个绕着某一顶点旋转所形成的有关问题.实验与论证设旋转角∠A 1A 0B 1=α(α<∠A 1A 0A 2),3θ,4θ,5θ,6θ所表示的角如图所示.(1)用含α的式子表示角的度数:3θ=________,4θ=________,5θ=________;(2)如上图①~图④中,连结A 0H 时,在不添加其他辅助线的情况下,是否存在与直线A 0H 垂直且被它平分的线段?若存在,请选择其中的一个图给出证明;若不存在,请说明理由;归纳与猜想设正n 边形A 0A 1A 2…1n A -与正n 边形A 0B 1B 2…1n B -重合(其中,A 1与B 1重合),现将正n 边形A 0B 1B 2…1n B -绕顶点A 0逆时针旋转1800n αα⎛⎫<< ⎪⎝⎭°. (3)设n θ与上述“3θ,4θ,…”的意义—样,请直接写出n θ的度数;(4)试猜想在正n 边形的情形下,是否存在与直线A 0H 垂直且被它平分的线段?若存在,请将这条线段用相应的顶点字母表示出来(不要求证明);若不存在,请说明理由.【思路点拨】(1)要求θ的度数,应从旋转中有关角度的变与不变上突破;(2)结合图形比较容易得到被A 0H 垂直平分的线段,在证明时要充分利用背景中正多边形及旋转中的角度;(3)要探究n θ的度数,要注意区分正偶数边形及正奇数边形两种情形去思考与求解度数的表达式;(4)要探究正n 边形中被A 0H 垂直平分的线段,也应注意区分正偶数边形及正奇数边形两种情形去思考与突破.【答案与解析】解:(1)60α-°,α,36α-°.(2)存在.下面就所选图形的不同分别给出证明:选图①.图①中有直线A 0H 垂直平分A 2B 1(如图所示),证明如下:证法一:证明:∵△A 0A 1A 2与△A 0B 1B 2是全等的等边三角形,∴A 0A 2=A 0B 1,∴∠A 0A 2B l =∠A 0B 1A 2.又∠A 0A 2H =∠A 0B 1H =60°,∴∠HA 2B l =∠HB 1A 2,∴A 2H =B 1H ,∴点H 在线段A 2B 1的垂直平分线上.又∵A 0A 2=A 0B 1,∴点A 0在线段A 2B 1的垂直平分线上.∴直线A 0H 垂直平分A 2B 1.证法二:证明:∵△A 0A 1A 2与△A 0B 1B 2是全等的等边三角形,∴A 0A 2=A 0B 1,∴∠A 0A 2B 1=∠A 0B l A 2.又∠A 0A 2H =∠A 0B 1H ,∴∠HA 2B l =∠HB 1A 2.∴HA 2=HB 1.在△A 0A 2H 与△A 0B 1H 中,∵A 0A 2=A 0B ,HA 2=HB 1,∠A 0A 2B =∠A 0B 1H ,∴△A 0A 2H ≌△A 0B 1H ,∴∠A 2A 0H =∠B 1A 0H ,∴A 0H 平分等腰三角形A 0A 2B 1的顶角∠A 2A 0B 1,∴直线A 0H 垂直平分A 2B 1.选图②.图②中有直线A 0H 垂直平分A 2B 2(如图所示),证明如下:∵A 0B 2=A 0A 2,∴∠A 0B 2A 2=∠A 0A 2B 2.又∵∠A 0B 2B 1=∠A 0A 2A 3=45°,∴∠HB 2A 2=∠HA 2B 2,∴HB 2=HA 2,∴点H 在线段A 2B 的垂直平分线上.又∵A 0B 2=A 0A 2,∴点A 0在线段A 2B 2的垂直平分线上.∴直线A 0H 垂直平分A 2B 2.(3)当n 为奇数时,当n 为偶数时,n θα=.(4)存在.当n 为奇数时,直线A 0H 垂直平分1122n n A B +-;当n 为偶数时,直线A 0H 垂直平分22n n A B .【总结升华】本题考查由特殊到一般推理论证的能力,属较难题.具有较强的逻辑推理能力及演绎推理意识是解决问题的关键.举一反三:【变式】长为20,宽为a 的矩形纸片(10<a <20),如图那样折一下,剪下一个边长等于矩形宽度的正方形(称为第一次操作);再把剩下的矩形如图那样折一下,剪下一个边长等于此时矩形宽度的正方形(称为第二次操作);如此反复操作下去,若在第n 次操作后,剩下的矩形为正方形,则操作停止.当n=3时,a 的值为 .【答案】解:由题意,可知当10<a <20时,第一次操作后剩下的矩形的长为a ,宽为20-a ,所以第二次操作时正方形的边长为20-a ,第二次操作以后剩下的矩形的两边分别为20-a ,2a-20.此时,分两种情况:①如果20-a >2a-20,即a <40,那么第三次操作时正方形的边长为2a-20.则2a-20=(20-a )-(2a-20),解得a=12;②如果20-a <2a-20,即a >,那么第三次操作时正方形的边长为20-a .则20-a=(2a-20)-(20-a ),解得a=15.∴当n=3时,a 的值为12或15.故答案为:12或15.3.用4个全等的正八边形进行拼接,使相等的两个正八边形有一条公共边,围成一圈后中间形成一个正方形,如图1,用n 个全等的正六边形按这种方式进行拼接,如图2,若围成一圈后中间形成一个正多边形,则n 的值为 .【思路点拨】根据正六边形的一个内角为120°,可求出正六边形密铺时需要的正多边形的内角,继而可求出这个正多边形的边数.【答案与解析】解:两个正六边形结合,一个公共点处组成的角度为240°,故如果要密铺,则需要一个内角为120°的正多边形,而正六边形的内角为120°,故答案为:6.【总结升华】此题考查了平面密铺的知识,解答本题关键是求出在密铺条件下需要的正多边形的一个内角的度数,有一定难度.举一反三:【高清课堂:观察、归纳型问题例3】【变式】(2016•安顺)观察下列砌钢管的横截面图:则第n个图的钢管数是 .【答案】第一个图中钢管数为1+2=3;第二个图中钢管数为2+3+4=9;第三个图中钢管数为3+4+5+6=18;第四个图中钢管数为4+5+6+7+8=30,依此类推,第n个图中钢管数为n+(n+1)+(n+2)+…+2n=+=n2+n,故答案为:n2+n.类型三、数值、数量结果归纳4.(2015•长清区模拟)已知在平面直角坐标系中放置了5个如图所示的正方形(用阴影表示),点B1在y轴上且坐标是(0,2),点C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3在x轴上,C1的坐标是(1,0),B1C1∥B2C2∥B3C3,以此继续下去,则点A2015到x轴的距离是.【思路点拨】根据勾股定理可得正方形A1B1C1D1的边长为,根据相似三角形的性质可得后面正方形的边长依次是前面正方形边长的,依次得到第2015个正方形和第2015个正方形的边长,进一步得到点A2015到x轴的距离.【答案与解析】如图,∵点C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3在x轴上,B1C1∥B2C2∥B3C3,∴△B1OC1∽△B2E2C2∽B3E4C3…,△B1OC1≌△C1E1D1,…,∴B2E2=1,B3E4=,B4E6=,B5E8=…,∴B2015E4017=,作A1E⊥x轴,延长A1D1交x轴于F,则△C1D1F∽△C1D1E1,∴,在Rt△OB1C1中,OB1=2,OC1=1,正方形A1B1C1D1的边长为,∴D1F=,∴A1F=,∵A1E∥D1E1,∴,∴A1E=3,∴,∴点A2015到x轴的距离是,故答案为【总结升华】此题主要考查了正方形的性质以及解直角三角形的知识,得出正方形各边长是解题关键.类型四、数形归纳5.(秀屿区校级模拟)如图,从原点A开始,以AB=1为直径画半圆,记为第1个半圆;以BC=2为直径画半圆,记为第2个半圆;以CD=4为直径画半圆,记为第3个半圆;以DE=8为直径画半圆,记为第4个半圆;…,按此规律,继续画半圆,则第6个半圆的面积为(结果保留π).【思路点拨】根据已知图形得出第5个半圆的半径,进而得出第5个半圆的面积,得出第n个半圆的半径,进而得出答案.【答案与解析】∵以AB=1为直径画半圆,记为第1个半圆;以BC=2为直径画半圆,记为第2个半圆;以CD=4为直径画半圆,记为第3个半圆;以DE=8为直径画半圆,记为第4个半圆,∴第5个半圆的直径为16,根据已知可得出第n个半圆的直径为:2n﹣1,则第n个半圆的半径为:=2n﹣2,第n个半圆的面积为:=22n﹣5π.所以第6个半圆的面积为:128π.故答案为:128π.【总结升华】此题主要考查了图形的变化规律,注意数字之间变化规律,根据已知得出第n个半圆的直径为:2n﹣1是解题关键.。
中考冲刺:几何综合问题—知识讲解(基础)【中考展望】几何综合题是中考试卷中常见的题型,大致可分为几何计算型综合题与几何论证型综合题,它主要考查学生综合运用几何知识的能力.这类题型在近几年全国各地中考试卷中占有相当的分量,不仅有选择题、填空题、几何推理计算题以及代数与几何的综合计算题,还有更注重考查学生分析问题和解决问题能力的探究性的问题、方案设计的问题等等.主要特点是图形较复杂,覆盖面广、涉及的知识点较多,题设和结论之间的关系较隐蔽,常常需要添加辅助线来解答.几何综合题的呈现形式多样,如折叠类型、探究型、开放型、运动型、情景型等,背景鲜活,具有实用性和创造性,考查方式偏重于考查考生分析问题、探究问题、综合应用数学知识解决实际问题的能力.以几何为主的综合题常常在一定的图形背景下研究以下几个方面的问题:1、证明线段、角的数量关系(包括相等、和、差、倍、分及比例关系等);2、证明图形的位置关系(如点与线、线与线、线与圆、圆与圆的位置关系等);3、几何计算问题;4、动态几何问题等.【方法点拨】一、几何计算型综合问题,常常涉及到以下各部分的知识:1、与三角形有关的知识;2、等腰三角形,等腰梯形的性质;3、直角三角形的性质与三角函数;4、平行四边形的性质;5、全等三角形,相似三角形的性质;6、垂径定理,切线的性质,与正多边形有关的计算;7、弧长公式与扇形面积公式.二、几何论证型综合题的解答过程,要注意以下几个方面:1、注意图形的直观提示,注意观察、分析图形,把复杂的图形分解成几个基本图形,通过添加辅助线补全或构造基本图形;2、注意分析挖掘题目的隐含条件、发展条件,为解题创造条件打好基础,要由已知联想经验,由未知联想需要,不断转化条件和结论来探求思路,找到解决问题的突破点;3、要运用转化的思想解决几何证明问题,运用方程的思想解决几何计算问题,还要灵活运用 数学思想方法如数形结合、分类讨论、转化、方程等思想来解决问题.【典型例题】类型一、动态几何型问题1.如图,在矩形ABCD 中,AB=12cm ,BC=6cm ,点P 沿AB 边从点A 开始向点B 以2cm/s 的速度移动;点Q 沿DA 边从点D 开始向点A 以1cm/s 的速度移动.如果P 、Q 同时出发,用t(s)表示移动的时间(0≤t ≤6),那么:⑴当t 为何值时,△QAP 为等腰直角三角形?⑵求四边形QAPC 的面积;提出一个与计算结果有关的结论;⑶当t 为何值时,以点Q 、A 、P 为顶点的三角形与△ABC 相似?D ABC QP【思路点拨】⑴中应由△QAP为等腰直角三角形这一结论,需补充条件AQ=AP,由AQ=6-t,AP=2t,可求出t的值;⑵中四边形QAPC是一个不规则图形,其面积可由矩形面积减去△DQC与△PBC的面积求出;⑶中由于题目中未给出三角形的相似对应方式,因此需分类讨论.力,这就要求我们通过计算分析,抓住其本质,揭示出变中不变的规律.四边形QAPC的面积也可由△QAC与△CAP的面积求出,;⑶中考查了分类讨论的数学思想,结论具有一定的开放性.2.(永春县校级月考)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3,CD=5,BC=10,梯形的高为4,动点M从点B出发沿线段BC以每秒2个单位长度向终点C运动;动点N同时从点C出发沿线段CD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动.设运动的时间为t秒(1)直接写出梯形ABCD的中位线长;(2)当MN∥AB时,求t的值;(3)试探究:t为何值时,使得MC=MN.【思路点拨】(1)直接利用梯形中位线的定理求出即可;(2)平移梯形的一腰,根据平行四边形的性质和相似三角形的性质求解;(3)利用MC=MN时,结合路程=速度×时间求得其中的有关的边,运用等腰三角形的性质和解直角三角形的知识求解.【答案与解析】解:(1)∵AD=3,BC=10,∴梯形ABCD的中位线长为:(3+10)÷2=6.5;(2)如图1,过D作DG∥AB交BC于G点,则四边形ADGB是平行四边形.∵MN∥AB,∴MN∥DG,∴BG=AD=3.∴GC=10﹣3=7.由题意知,当M、N运动到t秒时,CN=t,CM=10﹣2t.∵DG∥MN,∴△MNC∽△GDC.∴=,即=.解得,t=;(3)当MC=MN时,如图2,过M作MF⊥CN于F点,FC=NC=t.∵∠C=∠C,∠MFC=∠DHC=90°,∴△MFC∽△DHC,∴=,即=,解得:t=.综上所述,t=时,MC=MN.【总结升华】解决动点问题,首先就是要找谁在动,谁没动,通过分析动态条件和静态条件之间的关系求解,但是对于大多数题目来说,都有一个由动转静的拐点.3.(2016秋•泗阳县期末)(1)已知:如图1,△ABC为等边三角形,点D为BC边上的一动点(点D不与B、C重合),以AD为边作等边△ADE,连接CE.求证:①BD=CE,②AC=CE+CD;聪明的小明做完上题后进行了进一步变式探究.(2)如图2,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=AB,点D为BC上的一动点(点D不与B、C重合),以AD 为边作等腰Rt△ADE,∠DAE=90°(顶点A、D、E按逆时针方向排列),连接CE,类比题(1),请你猜想线段BD、CD、DE之间会有怎样的关系,请直接写出,不需论证;(3)如图3,在(2)的条件下,若D点在BC的延长线上运动,以AD为边作等腰Rt△ADE,∠DAE=90°(顶点A、D、E按逆时针方向排列),连接CE.①题(2)的结论还成立吗?请说明理由;②连结BE,若BE=10,BC=6,求AE的长.【思路点拨】(1)①根据等边三角形的性质就可以得出∠BAC=∠DAE=60°,AB=BC=AC,AD=DE=AE,进而就可以得出△ABD≌△ACE,即可得出结论;②由△ABD≌△ACE,以及等边三角形的性质,就可以得出AC=DC+CE;(2)先判定△ABD≌△ACE(SAS),得出∠B=∠ACE=45°,BD=CE,在Rt△DCE中,根据勾股定理得出CE2+CD2=DE2,即可得到BD2+CD2=DE2;(3)①运用(2)中的方法得出BD2+CD2=DE2;②根据Rt△BCE中,BE=10,BC=6,求得,进而得出CD=8﹣6=2,在Rt△DCE中,求得,最后根据△ADE是等腰直角三角形,即可得出AE的长.【答案与解析】解:(1)①如图1,∵△ABC和△ADE是等边三角形,∴∠BAC=∠DAE=60°,AB=BC=AC,AD=DE=AE,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,∴∠BAD=∠EAC.在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE;②∵BD=CE,AC=BC,又∵BC=BD+CD,∴AC=CE+CD;(2)BD2+CD2=DE2.证明:如图2,∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△ABD与△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠B=∠ACE=45°,BD=CE,∴∠B+∠ACB=∠ACE+∠ACB=90°,∴∠BCE=90°,∴Rt△DCE中,CE2+CD2=DE2,∴BD2+CD2=DE2;(3)①(2)中的结论还成立.理由:如图3,∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△ABD与△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABC=∠ACE=45°,BD=CE,∴∠ABC+∠ACB=∠ACE+∠ACB=90°,∴∠BCE=90°=∠ECD,∴Rt△DCE中,CE2+CD2=DE2,∴BD2+CD2=DE2;②∵Rt△BCE中,BE=10,BC=6,∴=8,∴BD=CE=8,∴CD=8﹣6=2,∴Rt△DCE中,∵△ADE是等腰直角三角形,==∴【总结升华】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,等腰直角三角形的性质以及勾股定理的综合应用.举一反三:【变式】△ABC是等边三角形,P为平面内的一个动点,BP=BA,若0︒<∠PBC<180°,且∠PBC平分线上的一点D满足DB=DA,(1)当BP与BA重合时(如图1),∠BPD= °;(2)当BP在∠ABC的内部时(如图2),求∠BPD的度数;(3)当BP在∠ABC的外部时,请你直接写出∠BPD的度数,并画出相应的图形.【答案】(1)∠BPD= 30°;(2)如图3,连结CD.∵点D在∠PBC的平分线上,∴∠1=∠2.∵△ABC是等边三角形,∴ BA=BC=AC,∠ACB= 60°.∵ BP=BA,∴ BP=BC.∵ BD= BD,∴△PBD≌△CBD.∴∠BPD=∠3.∵ DB=DA ,BC=AC ,CD=CD ,∴ △BCD ≌△ACD .∴ 134302ACB ∠=∠=∠=︒.∴ ∠BPD =30°.(3)∠BPD= 30°或 150°.类型二、几何计算型问题【高清课堂:几何综合问题 例1 】4.如图,直角三角形纸片ABC 中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6.折叠该纸片使点B 与点C 重合,折痕与AB 、BC 的交点分别为D 、E.(1) DE 的长为 ;(2) 将折叠后的图形沿直线AE 剪开,原纸片被剪成三块,其中最小一块的面积等于 .举一反三【变式】在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,将△ABE沿AE所在直线翻折得△AB′E,那么△AB′E与四边形AECD重叠部分的面积是 . 【答案】在Rt△ABE中,∵∠B=45°,AB=2,∴AE=BE=2,∴S△ABE=1.由翻折的性质可知:△AB′E≌△ABE,∴EB′=EB=2∴B′C=BB′-BC=22-2,∵四边形ABCD是菱形,∴CF∥BA.∴∠ B′FC=∠B′AB=90°, ∠B′CF=∠B=45°∴'C∴S B FC△' =221CF=3-22∴S阴=SB E′△A -SB FC′△=22-2.5.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,∠A=45°,AB=10 cm,CD=4 cm,等腰直角△PMN的斜边MN=10 cm, A点与N点重合, MN和AB在一条直线上,设等腰梯形ABCD不动,等腰直角△PMN沿AB所在直线以1 cm/s的速度向右移动,直到点N与点B重合为止.(1)等腰直角△PMN在整个移动过程中与等腰梯形ABCD重叠部分的形状由________形变化为________形;(2)设当等腰直角△PMN移动x (s)时,等腰直角△PMN与等腰梯形ABCD重叠部分的面积为y(cm2),求y与x之间的函数关系式;(3)当x=4 (s)时,求等腰直角△PMN与等腰梯形ABCD重叠部分的面积.【思路点拨】(1)根据已知求出∠PNM=∠DAB=45°,求出∠AEN,根据等腰直角三角形的判定判断即可;推出∠DAB=∠PNM=45°,根据等腰梯形的判定判断即可;(2)可分为以下两种情况:①当0<x≤6时,重叠部分的形状为等腰直角△EAN,AN=x(cm),过点E作EH⊥AB于点H,则EH平分AN,求出EH,根据三角形的面积公式求出即可;②当6<x≤10时,重叠部分的形状是等腰梯形ANED,求出AN=x(cm),CE=BN=10-x,DE=x-6,过点D作DF⊥AB于F,过点C作CG⊥AB于G,求出DF,代入梯形面积公式求出即可.【答案与解析】(1)等腰直角三角形;等腰梯形.(2)等腰直角△PMN在整个移动过程中与等腰梯形ABCD重合部分图形的形状可分为以下两种情况:①当0<x≤6时,重叠部分的形状为等腰直角△EAN(如图①).此时AN=x(cm),过点E作EH⊥AB 于点H,则EH平分AN,∴EH=AN=x,∴y=S△ANE=AN·EH=x·x=.②当6<x≤10时,重叠部分的形状是等腰梯形ANED(如图②).此时,AN=x(cm),∵∠PNM=∠B=45°,∴EN∥BC,∵CE∥BN,∴四边形ENBC是平行四边形,CE=BN=10-x,DE=4-(10-x)=x-6,过点D作DF⊥AB于F,过点C作CG⊥AB于G,则AF=BG,DF=AF=(10-4)=3,∴y=S梯形ANED=(DE+AN)·DF=(x-6+x)×3=3x-9.综上,.(3)当等腰直角△PMN运动到PN边经过点D时,移动时间为6(s),∴当x=4 (s)时,y=x2=×42=4.∴当x=4 (s)时,等腰直角△PMN与等腰梯形ABCD重叠部分的面积是4cm2.【总结升华】本题主要考查对等腰梯形的性质和判定,等腰三角形的性质和判定,三角形的内角和定理,三角形的面积,平移的性质,等腰直角三角形等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行推理和计算是解此题的关键.举一反三:【变式】如图,等腰梯形ABCD中,AB=15,AD=20,∠C=30°.点M、N同时以相同速度分别从点A、点D开始在AB、AD(包括端点)上运动.(1)设ND的长为x,用x表示出点N到AB的距离,并写出x的取值范围;(2)当五边形BCDNM面积最小时,请判断△AMN的形状.【答案】(1)过点N作BA的垂线NP,交BA的延长线于点P.则AM=x,AN=20-x.∵四边形ABCD是等腰梯形,AB∥CD,∠D=∠C=30°,∴∠PAN=∠D=30°.在Rt△APN中,PN=AN×sin∠PAN=(20-x),即N到AB距离为(20-x).∵点N在AD上,0≤x≤20,点M在AB上,0≤x≤15,∴x取值范围是0≤x≤15.(2)∵S五边形BCDNM=S梯形-S△AMN且S梯形为定值,∴当S五边形BCDMN最小时,应使S△AMN最大据(1),S△AMN=AM·NP=. ∵<0,∴当x=10时,S△AMN有最大值.∴当x=10时,S五边形BCDNM有最小值.当x=10时,即ND=AM=10,AN=AD-ND=10,即AM=AN.则当五边形BCDNM面积最小时,△AMN为等腰三角形.。
中考总复习:锐角三角函数综合复习—知识讲解(提高)【考纲要求】1.理解锐角三角函数的定义、性质及应用,特殊角三角函数值的求法,运用锐角三角函数解决与直角三角形有关的实际问题.题型有选择题、填空题、解答题,多以中、低档题出现;2.命题的热点为根据题中给出的信息构建图形,建立数学模型,然后用解直角三角形的知识解决问题.【知识网络】【考点梳理】考点一、锐角三角函数的概念如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A所对的边BC记为a,叫做∠A的对边,也叫做∠B 的邻边,∠B所对的边AC记为b,叫做∠B的对边,也是∠A的邻边,直角C所对的边AB记为c,叫做斜边.BcaACba的对边?A??sin A sinA,即;的正弦,记作锐角A的对边与斜边的比叫做∠Ac斜边b的邻边?A?cos?A,即cosAA的余弦,记作A锐角的邻边与斜边的比叫做∠;c斜边a的对边?A??A tan,即的正切,记作.tanA锐角A的对边与邻边的比叫做∠A b?的邻边AbB?的对边?B的对边baB的邻边???cos B???sin B?tan B 同理.;;aB斜边c?的邻边c斜边.要点诠释:(1)正弦、余弦、正切函数是在直角三角形中定义的,反映了直角三角形边与角的关系,是两条线段的比值.角的度数确定时,其比值不变,角的度数变化时,比值也随之变化.,,,tanA 分别是一个完整的数学符号,是一个整体,不能写成 (2)sinA,cosA,不能理解成sin与∠A,cos与∠A,tan与∠A的乘积.书写时习惯上省略∠A的角的记号“∠”,但对三个大写字母表示成的角(如∠AEF),其正切应写成“tan∠AEF”,不能写成、.、、常写成“tanAEF ”;另外,、 (3)任何一个锐角都有相应的锐角三角函数值,不因这个角不在某个三角形中而不存在.(4)由锐角三角函数的定义知:当角度在0°<∠A<90°之间变化时,,,tanA>0.考点二、特殊角的三角函数值利用三角函数的定义,可求出0°、30°、45°、60°、90°角的各三角函数值,归纳如下:要点诠释:(1)通过该表可以方便地知道0°、30°、45°、60°、90°角的各三角函数值,它的另一个应用就是:如果知道了一个锐角的三角函数值,就可以求出这个锐角的度数,例如:若,则锐角.(2)仔细研究表中数值的规律会发现:?sin90sin?0、、、、、、、1、的值依次为0,而cos0?cos90?的值的顺序正好相反,、、、、、、的值依次增大,其变化规律可以总结为:当角度在0°<∠A<90°之间变化时,①正弦、正切值随锐角度数的增大(或减小)而增大(或减小).)或增大(而减小)或减小(②余弦值随锐角度数的增大考点三、锐角三角函数之间的关系如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°.,;互余关系: (1)平方关系: (2);;或倒数关系: (3)商数关系: (4).要点诠释:锐角三角函数之间的关系式可由锐角三角函数的意义推导得出,常应用在三角函数的计算中,计算时巧用这些关系式可使运算简便.考点四、解直角三角形在直角三角形中,由已知元素(直角除外)求未知元素的过程,叫做解直角三角形.在直角三角形中,除直角外,一共有5个元素,即三条边和两个锐角.设在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,则有:勾股定理+b). ①三边之间的关系:a=c ②锐角之间的关系:∠A+∠B=90°.222(③边角之间的关系:,,,.,,,h为斜边上的高 .④要点诠释:(1)直角三角形中有一个元素为定值(直角为90°),是已知的值.(2)这里讲的直角三角形的边角关系指的是等式,没有包括其他关系(如不等关系).(3)对这些式子的理解和记忆要结合图形,可以更加清楚、直观地理解.考点五、解直角三角形的常见类型及解法已知条解法步,由A求∠两ABCb)(a两直角边,△Rt 边,A°-∠B=90∠.由求∠A,∠B=90a)°-∠A,斜边,一直角边(如c,∠B=90°-∠A,锐角、邻边(如∠A,b),一直角边一和一锐角,B=90°-∠A∠边锐角、对边一a) A,(如∠,角 B=90°-∠A,∠A)如c,∠(斜边、锐角,要点诠释:1.在遇到解直角三角形的实际问题时,最好是先画出一个直角三角形的草图,按题意标明哪些元素是已知的,哪些元素是未知的,然后按先确定锐角、再确定它的对边和邻边的顺序进行计算.2.若题中无特殊说明,“解直角三角形”即要求出所有的未知元素,已知条件中至少有一个条件为边.考点六、解直角三角形的应用解直角三角形的知识应用很广泛,关键是把实际问题转化为数学模型,善于将某些实际问题中的数量关系化归为直角三角形中的边角关系是解决实际应用问题的关键.解这类问题的一般过程是:(1)弄清题中名词、术语的意义,如仰角、俯角、坡度、坡角、方向角等概念,然后根据题意画出几何图形,建立数学模型.(2)将已知条件转化为几何图形中的边、角或它们之间的关系,把实际问题转化为解直角三角形的问题.(3)根据直角三角形(或通过作垂线构造直角三角形)元素(边、角)之间的关系解有关的直角三角形.(4)得出数学问题的答案并检验答案是否符合实际意义,得出实际问题的解.拓展:在用直角三角形知识解决实际问题时,经常会用到以下概念:(1)坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,用字母表示.坡度(坡比):坡面的铅直高度h和水平距离的比叫做坡度,用字母表示,则如图,,.的形式∶=坡度通常写成(2)仰角、俯角:视线与水平线所成的角中,视线中水平线上方的叫做仰角,在水平线下方的叫做俯角,如图.(3)方位角:从某点的指北方向线按顺时针转到目标方向的水平角叫做方位角,如图①中,目标方向PA,PB,PC的方位角分别为是40°,135°,245°.(4)方向角:指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90°的水平角,叫做方向角,如图②中的目标方向线OA,OB,OC,OD的方向角分别表示北偏东30°,南偏东45°,南偏西80°,北偏西60°.特别如:东南方向指的是南偏东45°,东北方向指的是北偏东45°,西南方向指的是南偏西45°,西北方向指的是北偏西45°.要点诠释:1.解直角三角形实际是用三角知识,通过数值计算,去求出图形中的某些边的长或角的大小,最好画出它的示意图.2.非直接解直角三角形的问题,要观察图形特点,恰当引辅助线,使其转化为直角三角形或矩形例如:.来解.3.解直角三角形的应用题时,首先弄清题意(关键弄清其中名词术语的意义),然后正确画出示意图,进而根据条件选择合适的方法求解.考点七、解直角三角形相关的知识如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,222c?a?b; (1)三边之间的关系:°;∠B=90 (2)两锐角之间的关系:∠A+aab cos A?cos B?cos A??sin A cos B?sin B?,之,,:间的关系边 (3)与角ccca1?tan A?.b tan B (4)如图,若直角三角形ABC中,CD⊥AB于点D,设CD =h,AD=q,DB=p,则CBD∽△ABC,得a=pc;2由△CAD∽△BAC,得b=qc;2由△ACD∽△CBD,得h=pq;2由△由△ACD∽△ABC或由△ABC面积,得ab=ch.中斜边上的中线,则ABC是直角三角形CD如图所示,若(5).1AB;BD=①CD=AD=21AB.②点D是Rt△ABC的外心,外接圆半径R=2abc?b?ar??的内切圆半径,则是直角三角形 ABC(6)如图所示,若r.c?b?2a直角三角形的面积:111ab?ch?acS?sin B.(h为斜边上的高)①如图所示,ABC△2221r(a?b?S?c).②如图所示,ABC△2【典型例题】类型一、锐角三角函数的概念与性质【高清课堂:锐角三角函数综合复习 ID:408468 播放点:例2】1.(1)如图所示,在△ABC中,若∠C=90°,∠B=50°,AB=10,则BC的长为( ).10. D·sin50°10cos50 B10.·tan50°.10·° C. A sin50°3,求°,=中,∠如图所示,在△(2)ABCC90sinAcosA+tanB=的值.5.(3)如图所示的半圆中,AD是直径,且AD=3,AC=2,则sinB的值等于________.【思路点拨】(1)在直角三角形中,根据锐角三角函数的定义,可以用某个锐角的三角函数值和一条边表示其他边.(2)直角三角形中,某个内角的三角函数值即为该三角形中两边之比.知道某个锐角的三角函数值就知道了该角的大小,可以用比例系数k表示各边.(3)要求sinB的值,可以将∠B转化到一个直角三角形中.【答案与解析】(1)选B.BC3?sin A?.,∠ (2)在△ABCC=90°,AB5设BC=3k,则AB=5k(k>0).由勾股定理可得AC=4k,4k4k32??tan B??cos A∴.5k3k15 (3)由已知,AD是半圆的直径,连接CD,可得∠ACD=90°2AC?∠B=∠D,所以. sinB=sinD=3AD【总结升华】已知一个角的某个三角函数值,求同角或余角的其他三角函数值时,常用的方法是:利用定义,根据三角函数值,用比例系数表示三角形的边长;题求cosA时,还可以直接利用同角三角函数之间的关系式sin A+cos A=1,读者可自22 (2)己尝试完成.举一反三:)的值为(cosA的三个顶点均在格点上,则(2015?乐山)如图,已知△ABC】变式【..C.D A .B.【答案】D【解析】过B点作BD⊥AC,如图,由勾股定理得,=,AB=AD==2, cosA===故选:D.类型二、特殊角的三角函数值【高清课堂:锐角三角函数综合复习例1】2.解答下列各题:tan60°?tan45°sin45°??sin30°;化简求值: (1) sin60°?cos30°cos45°1?2sin A cos A.°,化简=90 中,∠ (2)在△ABCC【思路点拨】(2)题可以先利用关系式sin A+cos A=1对根号内的式子进行变形,配成完全平方的形式.22第【答案与解析】tan60°?tan45°sin45°??sin30° (1)解sin60°?cos30°cos45°131??1???1?23233?2213-?32.1?2sin A cos A∵ (2)22A?2sincos?A cos?sin AA2?|sin A?cos A?(sin A?cos A)|,cos A?sin A(0°≤A?45°)?1?2sin A cos A?∴.?sin A?cos A(45°?A?90°)?【总结升华】(2)题可得到今后常用的一个关系式:1±2sinαcosα=(sinα±cosα).2由第12??(t cos??1)sin.,则=t 例如,若设sinα+cosα2举一反三:【高清课堂:锐角三角函数综合复习 ID:408468 播放点:例1】32?????2sinsincos?)tan(的值),求. ,(2α,,β为锐角【变式】若23【答案】3?2sin,且2α为锐角,∵2∴2α=60°,α=30°.12???cos??sin,∴22∴β=45°.23??tan30tan(°)?.∴33,2015(春?凉州区校级月考)如图,在锐角△ABC中,AB=15BC=14,S=84,求:.3△ABC sinA2的值;)(1tanC()的值.ABC【思路点拨】.(1)过A作AD⊥BC于点D,利用面积公式求出高AD的长,从而求出BD、CD、AC的长,此时再求tanC的值就不那么难了.(2)同理作AC边上的高,利用面积公式求出高的长,从而求出sinA的值.【答案与解析】解:(1)过A作AD⊥BC于点D.=BC?AD=84,∵S ABC△AAD=84,∴×14×AD=12.∴E,又∵AB=14B BD=∴.=9CD.﹣9=5∴CD=14=13AC=△ADC中,,在Rt;=∴tanC= E.⊥AC于点(2)过B作BE,AC?EB=84∵S=ABC△∴,BE=.sin∠BAC===∴考查了锐角三角函数的定义,注意辅助线的添法和面积公式,以及解直角三角形公式的灵【总结升华】活应用.举一反三:为南岸一渡口,为了解决两岸交通困难,拟在千米,C】如图,变式AB是江北岸滨江路一段,长为3【处连接两岸的最短的桥长为C在C的东北方向,从30经测量得A在C 北偏西°方向,BC渡口处架桥.)千米精确到0.1多少千米?(D.AB于点CD【答案】过点C作⊥CD就是连接两岸最短的桥.设CD=x(千米).在直角三角形BCD中,∠BCD=45°,所以BD=CD=x.=°x.∠ACD=x·tan30°,所以在直角三角形ACD中,∠ACD=30AD=CD×tanx=≈1.9(x=3,千米因为AD+DB=AB,所以).x+答:从C处连接两岸的最短的桥长约为1.9千米.类型三、解直角三角形及应用432::S?S?DCB cos?,⊥4.如图所示,D是AB上一点,且CDAC于C,,CDB△ACD△5的长.=18,求tanA的值和ABAC+CD【思路点拨】解题的基本思路是将问题转化为解直角三角形的问题,转化的目标主要有两个,一是构造可解的直角三角形;二是利用已知条件通过设参数列方程.【答案与解析】解:作DE∥AC交CB于E,则∠EDC=∠ACD=90°.CD4?cos?DCE?,∵CE5设CD=4k(k>0),则CE=5k,由勾股定理得DE=3k.∵△ACD和△CDB在AB边上的高相同,S:S?2:3.=∴AD:DB CDB△△ACD55DE??3k?5kAC?即.334kCD4?tan??A∴.5AC5k∵AC+CD=18,∴5k+4k=18,解得k=2.22?41k?241AD?AC?CD.∴3541.∴ABAD==AD+DB=AD+2.【总结升华】在解直角三角形时,常用的等量关系是:勾股定理、三角函数关系式、相等的线段、面积关系等.5.如图所示,山脚下有一棵树AB,小华从点B沿山坡向上走50 m到达点D,用高为1.5m的测角仪CD测得树顶的仰角为10°,已知山坡的坡角为15°,求树AB的高(精确到0.1m).(参考数据:sin10°≈0.17,cos10°≈0.98,tan10°≈0.18,sin15°≈0.26,cos15°≈0.97,tan15°≈0.27).【思路点拨】本题是求四边形一边长的问题,可以通过添加辅助线构造直角三角形来解.【答案与解析】解:如图所示,延长CD交PB于F,则DF⊥PB.∴DF=DB·sinl5°≈50×0.26=13.0,CE=BF=DB·cos15°≈50×0.97=48.5.∴AE=CE·tan10°≈48.5×0.18=8.73.∴AB=AE+CD+DF=8.734+1.54+13.0≈23.2(m).答:树高约为23.2 m.【总结升华】一些特殊的四边形,可以通过切割补图形的方法将其转化为若干个直角三角形来解.举一反三:【变式】如图所示,正三角形ABC的边长为2,点D在BC的延长线上,CD=3.(1)动点P在AB上由A向B移动,设AP=t,△PCD的面积为y,求y与t之间的函数关系式及自变量t的取值范围;(2)在(1)的条件下,设PC=z,求z与t之间的函数关系式.【答案】.BP=AB-AP=2-t(0≤t<2)解:(1)作PE⊥BC于E,则°,∵∠B=603113)?t sin B?(2CDS?PE?CDBP,∴PCD△22223333t?(0y???t?2).即4231(2?t)PE?)(2?tBE?不难得出,(2)由(1),.2211(2?t)?(2?t?EC?BC?BE?2).∴2231222222PC?PE?EC?(2?t)?(2?t)?t?2t?4.∵442?2t?4(0?z?tt?2).∴6.如图(1)所示,一架长4米的梯子AB斜靠在与地面OM垂直的墙ON上,梯子与地面的倾斜角α为60°.(1)求AO与BO的长.(2)若梯子顶端A沿NO下滑,同时底端B沿OM向右滑行.①如图(2)所示,设A点下滑到C点,B点向右滑行到D点,并且AC:BD=2:3,试计算梯子顶端A沿NO下滑了多少米;②如图(3)所示,当A点下滑到A′点,B点向右滑行到B′点时,梯子AB的中点P也随之运动到P′点,若∠POP′=15°,试求AA′的长.【思路点拨】.(1)在直角△AOB中,已知斜边AB,和锐角∠ABO,即可根据正弦和余弦的定义求得OA,OB的长;(2)△APO和△P′A′O都是等腰三角形,根据等腰三角形的两底角相等,即可求得∠PAO的度数,和∠P′A′O的度数,在直角△ABO和△A′B′O中,根据三角函数即可求得OA与OA′,即可求得AA′的长.【答案与解析】解:(1)Rt△AOB中,∠O=90°,α=60°,∴∠OAB=30°.又AB=4米,1AB=2米.∴OB=2332×4sin 60°= OA==AB)(米.·2 (2)①设AC=2x,BD=3x,在Rt△COD中,23?2x,OD==2+3x,CD=4, OC=CD,根据勾股定理:OC2224x)?2x)?(2?3(23?.∴213x?(12?83)x?0.∴222+OD13x?12?83?0.,∴∵x≠083?12?x.∴13163?24AC?2x?.1324163?下滑了NOA 米.沿即梯子顶端13②∵点P和点P′分别是Rt△AOB的斜边AB与Rt △A′OB′的斜边A′B′的中点,∴PA=PO,P′A′=P′O.∴∠PAO=∠AOP,∠P′A′O=∠A′OP′.∴∠P′A′O-∠PAO=∠POP′=15°.∵∠PAO=30°,∴∠P′A′O=45°.2?224?.=A′OA′B°=cos 45 ′·∴2(23?22)米.AA∴′= OOA-A′=【总结升华】.解答本题的关键是理解题意.此题的妙处在于恰到好处地利用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,从而求出∠P′A′O=45°,让我们感受到了数学题真的很有意思,做数学题是一种享受.。
中考冲刺:几何综合问题—知识讲解(基础)【中考展望】几何综合题是中考试卷中常见的题型,大致可分为几何计算型综合题与几何论证型综合题,它主要考查学生综合运用几何知识的能力.这类题型在近几年全国各地中考试卷中占有相当的分量,不仅有选择题、填空题、几何推理计算题以及代数与几何的综合计算题,还有更注重考查学生分析问题和解决问题能力的探究性的问题、方案设计的问题等等.主要特点是图形较复杂,覆盖面广、涉及的知识点较多,题设和结论之间的关系较隐蔽,常常需要添加辅助线来解答.几何综合题的呈现形式多样,如折叠类型、探究型、开放型、运动型、情景型等,背景鲜活,具有实用性和创造性,考查方式偏重于考查考生分析问题、探究问题、综合应用数学知识解决实际问题的能力.以几何为主的综合题常常在一定的图形背景下研究以下几个方面的问题:1、证明线段、角的数量关系(包括相等、和、差、倍、分及比例关系等);2、证明图形的位置关系(如点与线、线与线、线与圆、圆与圆的位置关系等);3、几何计算问题;4、动态几何问题等.【方法点拨】一、几何计算型综合问题,常常涉及到以下各部分的知识:1、与三角形有关的知识;2、等腰三角形,等腰梯形的性质;3、直角三角形的性质与三角函数;4、平行四边形的性质;5、全等三角形,相似三角形的性质;6、垂径定理,切线的性质,与正多边形有关的计算;7、弧长公式与扇形面积公式.二、几何论证型综合题的解答过程,要注意以下几个方面:1、注意图形的直观提示,注意观察、分析图形,把复杂的图形分解成几个基本图形,通过 添加辅助线补全或构造基本图形;2、注意分析挖掘题目的隐含条件、发展条件,为解题创造条件打好基础,要由已知联想经 验,由未知联想需要,不断转化条件和结论来探求思路,找到解决问题的突破点;3、要运用转化的思想解决几何证明问题,运用方程的思想解决几何计算问题,还要灵活运用 数学思想方法如数形结合、分类讨论、转化、方程等思想来解决问题.【典型例题】类型一、动态几何型问题1.如图,在矩形ABCD 中,AB=12cm ,BC=6cm ,点P 沿AB 边从点A 开始向点B 以2cm/s 的速度移动;点Q 沿DA 边从点D 开始向点A 以1cm/s 的速度移动.如果P 、Q 同时出发,用t(s)表示移动的时间(0≤t ≤6),那么:⑴当t 为何值时,△QAP 为等腰直角三角形?⑵求四边形QAPC 的面积;提出一个与计算结果有关的结论;⑶当t 为何值时,以点Q 、A 、P 为顶点的三角形与△ABC 相似?D ABC QP【思路点拨】⑴中应由△QAP为等腰直角三角形这一结论,需补充条件AQ=AP,由AQ=6-t,AP=2t,可求出t的值;⑵中四边形QAPC是一个不规则图形,其面积可由矩形面积减去△DQC与△PBC的面积求出;⑶中由于题目中未给出三角形的相似对应方式,因此需分类讨论.【答案与解析】【总结升华】本题是动态几何题,同时也是一道探究题.要求学生具有一定的发现、归纳和表达能力,这就要求我们通过计算分析,抓住其本质,揭示出变中不变的规律.四边形QAPC的面积也可由△QAC与△CAP的面积求出,;⑶中考查了分类讨论的数学思想,结论具有一定的开放性.2.(永春县校级月考)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3,CD=5,BC=10,梯形的高为4,动点M从点B出发沿线段BC以每秒2个单位长度向终点C运动;动点N同时从点C出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D运动.设运动的时间为t秒(1)直接写出梯形ABCD的中位线长;(2)当MN∥AB时,求t的值;(3)试探究:t为何值时,使得MC=MN.【思路点拨】(1)直接利用梯形中位线的定理求出即可;(2)平移梯形的一腰,根据平行四边形的性质和相似三角形的性质求解;(3)利用MC=MN时,结合路程=速度×时间求得其中的有关的边,运用等腰三角形的性质和解直角三角形的知识求解.【答案与解析】解:(1)∵AD=3,BC=10,∴梯形ABCD的中位线长为:(3+10)÷2=6.5;(2)如图1,过D作DG∥AB交BC于G点,则四边形ADGB是平行四边形.∵MN∥AB,∴MN∥DG,∴BG=AD=3.∴GC=10﹣3=7.由题意知,当M、N运动到t秒时,CN=t,CM=10﹣2t.∵DG∥MN,∴△MNC∽△GDC.∴=,即=.解得,t=;(3)当MC=MN时,如图2,过M作MF⊥CN于F点,FC=NC=t.∵∠C=∠C,∠MFC=∠DHC=90°,∴△MFC∽△DHC,∴=,即=,解得:t=.综上所述,t=时,MC=MN.【总结升华】解决动点问题,首先就是要找谁在动,谁没动,通过分析动态条件和静态条件之间的关系求解,但是对于大多数题目来说,都有一个由动转静的拐点.3.(2016秋•泗阳县期末)(1)已知:如图1,△ABC为等边三角形,点D为BC边上的一动点(点D不与B、C重合),以AD为边作等边△ADE,连接CE.求证:①BD=CE,②AC=CE+CD;聪明的小明做完上题后进行了进一步变式探究.(2)如图2,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=AB,点D为BC上的一动点(点D不与B、C重合),以AD 为边作等腰Rt△ADE,∠DAE=90°(顶点A、D、E按逆时针方向排列),连接CE,类比题(1),请你猜想线段BD、CD、DE之间会有怎样的关系,请直接写出,不需论证;(3)如图3,在(2)的条件下,若D点在BC的延长线上运动,以AD为边作等腰Rt△ADE,∠DAE=90°(顶点A、D、E按逆时针方向排列),连接CE.①题(2)的结论还成立吗?请说明理由;②连结BE,若BE=10,BC=6,求AE的长.【思路点拨】(1)①根据等边三角形的性质就可以得出∠BAC=∠DAE=60°,AB=BC=AC,AD=DE=AE,进而就可以得出△ABD≌△ACE,即可得出结论;②由△ABD≌△ACE,以及等边三角形的性质,就可以得出AC=DC+CE;(2)先判定△ABD≌△ACE(SAS),得出∠B=∠ACE=45°,BD=CE,在Rt△DCE中,根据勾股定理得出CE2+CD2=DE2,即可得到BD2+CD2=DE2;(3)①运用(2)中的方法得出BD2+CD2=DE2;②根据Rt△BCE中,BE=10,BC=6,求得=8,进而得出CD=8﹣6=2,在Rt△DCE中,求得,最后根据△ADE是等腰直角三角形,即可得出AE的长.【答案与解析】解:(1)①如图1,∵△ABC和△ADE是等边三角形,∴∠BAC=∠DAE=60°,AB=BC=AC,AD=DE=AE,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,∴∠BAD=∠EAC.在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE;②∵BD=CE,AC=BC,又∵BC=BD+CD,∴AC=CE+CD;(2)BD2+CD2=DE2.证明:如图2,∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△ABD与△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠B=∠ACE=45°,BD=CE,∴∠B+∠ACB=∠ACE+∠ACB=90°,∴∠BCE=90°,∴Rt△DCE中,CE2+CD2=DE2,∴BD2+CD2=DE2;(3)①(2)中的结论还成立.理由:如图3,∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△ABD与△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABC=∠ACE=45°,BD=CE,∴∠ABC+∠ACB=∠ACE+∠ACB=90°,∴∠BCE=90°=∠ECD,∴Rt△DCE中,CE2+CD2=DE2,∴BD2+CD2=DE2;②∵Rt△BCE中,BE=10,BC=6,∴=8,∴BD=CE=8,∴CD=8﹣6=2,∴Rt△DCE中,∵△ADE是等腰直角三角形,==∴【总结升华】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,等腰直角三角形的性质以及勾股定理的综合应用.举一反三:【变式】△ABC是等边三角形,P为平面内的一个动点,BP=BA,若0︒<∠PBC<180°,且∠PBC平分线上的一点D满足DB=DA,(1)当BP与BA重合时(如图1),∠BPD= °;(2)当BP在∠ABC的内部时(如图2),求∠BPD的度数;(3)当BP在∠ABC的外部时,请你直接写出∠BPD的度数,并画出相应的图形.【答案】(1)∠BPD= 30°;(2)如图3,连结CD .∵ 点D 在∠PBC 的平分线上,∴ ∠1=∠2.∵ △ABC 是等边三角形,∴ BA=BC=AC ,∠ACB= 60°.∵ BP=BA ,∴ BP=BC .∵ BD= BD ,∴ △PBD ≌△CBD .∴ ∠BPD=∠3.∵ DB=DA ,BC=AC ,CD=CD ,∴ △BCD ≌△ACD .∴ 134302ACB ∠=∠=∠=︒.∴ ∠BPD =30°.(3)∠BPD= 30°或 150°.类型二、几何计算型问题【高清课堂:几何综合问题 例1 】4.如图,直角三角形纸片ABC 中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6.折叠该纸片使点B 与点C 重合,折痕与AB 、BC 的交点分别为D 、E.(1) DE 的长为 ;(2) 将折叠后的图形沿直线AE 剪开,原纸片被剪成三块,其中最小一块的面积等于 .【答案与解析】【总结升华】考查了折叠的性质、直角三角形的性质、三角形中位线的性质以及相似三角形的判定与性质.此题难度适中,注意数形结合思想的应用,注意掌握折叠前后图形的对应关系,是一道典型的几何综合题.举一反三【变式】在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,将△ABE沿AE所在直线翻折得△AB′E,那么△AB′E与四边形AECD重叠部分的面积是 . 【答案】在Rt△ABE中,∵∠B=45°,AB=2,∴AE=BE=2,∴S△ABE=1.由翻折的性质可知:△AB ′E ≌△ABE ,∴EB ′=EB=2∴B ′C=BB ′-BC=22-2,∵四边形ABCD 是菱形,∴CF ∥BA .∴∠ B ′FC=∠B ′AB=90°, ∠B ′CF=∠B=45°∴CF='2B C ∴S B FC △' =221CF =3-22 ∴S 阴=S B E ′△A -S B FC′△=22-2.5.如图,在等腰梯形ABCD 中,AB∥DC,∠A=45°,AB=10 cm ,CD=4 cm ,等腰直角△PMN 的斜边MN=10 cm , A 点与N 点重合, MN 和AB 在一条直线上,设等腰梯形ABCD 不动,等腰直角△PMN 沿AB 所在直线以1 cm /s 的速度向右移动,直到点N 与点B 重合为止.(1)等腰直角△PMN 在整个移动过程中与等腰梯形ABCD 重叠部分的形状由________形变化为________形;(2)设当等腰直角△PMN 移动x (s)时,等腰直角△PMN 与等腰梯形ABCD 重叠部分的面积为y(cm 2),求y与x 之间的函数关系式;(3)当x=4 (s)时,求等腰直角△PMN 与等腰梯形ABCD 重叠部分的面积.【思路点拨】(1)根据已知求出∠PNM=∠DAB=45°,求出∠AEN ,根据等腰直角三角形的判定判断即可;推出∠DAB=∠PNM=45°,根据等腰梯形的判定判断即可;(2)可分为以下两种情况:①当0<x ≤6时,重叠部分的形状为等腰直角△EAN ,AN=x (cm ),过点E 作EH ⊥AB 于点H ,则EH 平分AN ,求出EH ,根据三角形的面积公式求出即可;②当6<x ≤10时,重叠部分的形状是等腰梯形ANED ,求出AN=x (cm ),CE=BN=10-x ,DE=x-6,过点D 作DF ⊥AB 于F ,过点C 作CG ⊥AB 于G ,求出DF ,代入梯形面积公式求出即可.【答案与解析】(1)等腰直角三角形;等腰梯形.(2)等腰直角△PMN 在整个移动过程中与等腰梯形ABCD 重合部分图形的形状可分为以下两种情况:①当0<x≤6时,重叠部分的形状为等腰直角△EAN(如图①).此时AN=x(cm),过点E作EH⊥AB于点H,则EH平分AN,∴EH=AN=x,∴y=S△ANE=AN·EH=x·x=.②当6<x≤10时,重叠部分的形状是等腰梯形ANED(如图②).此时,AN=x(cm),∵∠PNM=∠B=45°,∴EN∥BC,∵CE∥BN,∴四边形ENBC是平行四边形,CE=BN=10-x,DE=4-(10-x)=x-6,过点D作DF⊥AB于F,过点C作CG⊥AB于G,则AF=BG,DF=AF=(10-4)=3,∴y=S梯形ANED=(DE+AN)·DF=(x-6+x)×3=3x-9.综上,.(3)当等腰直角△PMN运动到PN边经过点D时,移动时间为6(s),∴当x=4 (s)时,y=x2=×42=4.∴当x=4 (s)时,等腰直角△PMN与等腰梯形ABCD重叠部分的面积是4cm2.【总结升华】本题主要考查对等腰梯形的性质和判定,等腰三角形的性质和判定,三角形的内角和定理,三角形的面积,平移的性质,等腰直角三角形等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行推理和计算是解此题的关键.举一反三:【变式】如图,等腰梯形ABCD中,AB=15,AD=20,∠C=30°.点M、N同时以相同速度分别从点A、点D开始在AB、AD(包括端点)上运动.(1)设ND的长为x,用x表示出点N到AB的距离,并写出x的取值范围;(2)当五边形BCDNM面积最小时,请判断△AMN的形状.【答案】(1)过点N作BA的垂线NP,交BA的延长线于点P.则AM=x,AN=20-x.∵四边形ABCD是等腰梯形,AB∥CD,∠D=∠C=30°,∴∠PAN=∠D=30°.在Rt△APN中,PN=AN×sin∠PAN=(20-x),即N到AB距离为(20-x).∵点N在AD上,0≤x≤20,点M在AB上,0≤x≤15,∴x取值范围是0≤x≤15.(2)∵S五边形BCDNM=S梯形-S△AMN且S梯形为定值,∴当S五边形BCDMN最小时,应使S△AMN最大据(1),S△AMN=AM·NP=.∵<0,∴当x=10时,S△AMN有最大值.∴当x=10时,S五边形BCDNM有最小值.当x=10时,即ND=AM=10,AN=AD-ND=10,即AM=AN.则当五边形BCDNM面积最小时,△AMN为等腰三角形.。
中考数学——几何综合(讲义)➢ 知识点睛1. 几何综合问题的处理思路①标注条件,合理转化 ②组合特征,分析结构 ③由因导果,执果索因 2. 常见的思考角度304560 1 ↔⎧⎪↔⎪⎪↔⎨⎪↔⎪⎪︒︒︒↔⎩,,同位角、内错角、同旁内角平行内角、外角、对顶角、余角、补角转化计算角圆心角、圆周角在圆中,由弧找角,由角看弧直角互余、勾股定理、高、距离、直径特殊角等在直角三角形中,找边角关系() 2 ↔⎧⎪⎧⎪↔⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎪↔⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪↔⎩、角平分线、垂直平分线轴对称性质勾股定理放在直角三角形中边角关系遇弦,作垂线边、线段连半径转移边放在圆中遇直径找直角遇切线连半径结合全等相似线段间比(例关系) 3 n ⎧⎧⎪⎪⎪⎪→⎨⎪⎪⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎪→⎨⎪⎩⎩倍长中线中位线中点三线合一特殊点斜边中线等于斜边的一半相似等分点面积转化() 4 ⎧⎧⎪⎪⎧⎪⎪→⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎪⎪⎧⎪→⎨⎪⎩⎩公式法相似规则图形转化法同底面积共高分割求和不规则图形割补法)补形作差(3. 常见结构、常用模型⎧→⎧⎪⎪→⎪⎪⎨⎪→⎪⎪⎪→⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩中点结构中点的思考角度直角结构斜转直常见结构旋转结构全等变换折叠结构轴对称的思考层次角平分线模型弦图模型常用模型相似基本模型三等角模型半角模型 ➢ 课前预习1. 如图,在△ABC 中,D 是BC 边的中点,E 是AD 上一点,BE =AC ,BE 的延长线交AC 于点F .若∠AEF =55°,则∠EAF=________.F EDCBA提示:倍长中线,构造全等三角形转移条件.具体操作:D 为中点,延长AD 到G 使DG =AD ,连接BG .得到△ADC ≌△GDB .2. 如图,在直角梯形ABCD 中,AB ∥CD ,∠ADC =90°,∠C =70°,点E 是BC的中点,CD =CE ,则∠EAD 的度数为( ) A .35°B .45°C .55°D .65°提示:平行夹中点,构造全等三角形补全图形.AD CE B具体操作:AB ∥CD ,E 为BC 的中点,延长AE 交直线CD 于点F .得到△ABE ≌△FCE .3. 如图,在四边形ABCD 中,AD =BC ,E ,F ,G 分别是AB ,CD ,AC 的中点,若∠ACB =66°,∠CAD =20°,则∠EFG =____.AB CD FEG提示:多个中点考虑中位线,利用中位线性质转移角、转移边.具体操作:GF ,GE 分别为△CDA ,△ABC 的中位线.4. 如图,在△ABC 中,AB =AC ,BD =DC =3,sin C =45,则△ABC 的周长为______.提示:等腰三角形底边上的的中点——通过等腰三角形三线合一,构造直角三角形.具体操作:连接AD ,得到Rt △ADC .5. 如图,在锐角三角形ABC 中,∠BAC =60°,BN ,CM 为高,P 是BC 的中点,连接MN ,MP ,NP .则以下结论:①NP =MP ;②当∠ABC =60°时,MN ∥BC ;③BN =2AN ;④当∠ABC =45°时,BNPC .其中正确的有( )具体操作:在Rt △BMC 中,MP 为斜边中线;在Rt △BNC 中,NP 为斜边中线.6. 如图,正方形ABCD 边长为9,点E 是线段CD 上一点,且CE 长为3,连接BE ,作线段BE 的垂直平分线分别交线段AD ,BC 于点F ,H ,垂足为G ,则AF 的长为______.H G F EDCBA方法1:提示:从边的角度考虑直角,往往先表达,然后用勾股定理建等式. 具体操作:连接BF ,EF ,则BF =EF ,设AF 为x ,分别在Rt △BAF 和Rt △EDF 中表达BF 2,EF 2,再利用BF 2=EF 2求解. 方法2:提示:从角度转移考虑直角,往往先找角相等,然后证相似或全等. 具体操作:过点F 作FM ⊥BC 于点M ,则可证△FMH ≌△BCE ,则MH =CE =3,连接EH ,利用勾股定理求解EH (BH ),则AF =BH -MH . 7. 如图,在△ABC 中,∠CAB =120°,AB =4,AC =2,AD ⊥BC 于D .则AD 的长为_______________.DCBA提示:①特殊角+直角;②直角两边可看做是面积中的底或高.具体操作:①过点C 作CE ⊥AB ,交BA 延长线于点E ,在Rt △CAE 中利用特殊角60°求解;②将AD 看成高,求出BC 后,利用CE AB AD BC ⋅=⋅求解.8. 如图,在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,BD 平分∠ABC ,CE ⊥BD 交BD 的延长线于E ,若CE =5cm ,则BD =________.ABECD提示:直角+角平分线,逆用三线合一构造出等腰三角形.具体操作:BE 既是角平分线、又是高.延长BA ,CE 交于点F ,可证△CAF ≌△BAD .9. 如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于点D ,BD =2,AD =8,则CD =_________.DC提示:多个直角(直角三角形斜边上的高),考虑母子型相似.具体操作:由∠ACB =∠ADC =90°,考虑△BDC ∽△CDA ∽ △BCA .10. 如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,∠B =∠C =90°,点E 在BC 边上,AB =3,CD =2,BC =7.若∠AED =90°,则CE =_____.ABCDE提示:多个直角(一线三等角),考虑三等角模型.具体操作:∠ABE =∠ECD =∠AED =90°,考虑△ABE ∽△ECD .11. 如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,以斜边AB 为边向外作正方形ABDE ,且正方形对角线交于点O ,连接OC ,已知AC =5,OC=BC 的长为________.CB OAED提示:多个直角(斜放置的正方形、等腰直角三角形),考虑弦图.具体操作:过点D 作DF ⊥CB ,交CB 延长线于点F ,连接OF .由弦图可知,△OCF 是等腰直角三角形.12. 如图,将三角板放在矩形ABCD 上,使三角板的一边恰好经过点B ,三角板的直角顶点E 落在矩形对角线AC 上,另一边交CD 于点F .若AB =3,BC =4,则EF EG=________. FEDCG (B )A提示:斜直角要放平(关键是与其他直角配合),利用互余转移角后,寻找三角形相似或全等.具体操作:过点E 分别作EM ⊥CD 于M ,EN ⊥BC 于N ,则△EMF ∽△ENG .13. 已知直线l 1:y =112x b -+与直线l 2垂直,且直线l 2经过定点A (3,0),则直线l 2表达式为________________.提示:坐标系下的垂直,优先考虑121k k ⋅=-. 具体操作:由121k k ⋅=-求得k 2,再利用A (3,0)求b 2.14. 如图,在⊙O 中,弦AB,弦ADACB =45°,则弦AD 所对的圆心角为_______.CA提示:圆背景下,要构造直角,考虑:①直径所对的圆周角是直角;②垂径定理.具体操作:连接AO 并延长交⊙O 于点E ,连接DE ,BE .在Rt △ABE 中,求解直径AE ;在Rt △ADE 中,利用边角关系,求解∠AED 进而得到∠AOD . 15. 如图,把矩形ABCD 沿EF 翻折,点B 恰好落在AD 边上的点B ′处.若AE =2,DE =6,∠EFB =60°,则矩形ABCD 的面积是__________.B'A'F EDCBA提示:折叠,考虑:①利用对应边、对应角相等,考虑转移边、转移角;②矩形中的折叠常出现等腰三角形.具体操作:由折叠∠EFB =∠EFB′=60°,AE =A′E =2,∠B =∠A′B′F =90°,结合内错角∠B′EF =∠BFE =60°,可在Rt △A′B′E 中求解A′B′,即AB 的长.16. 如图,将长为4cm ,宽为2cm 的矩形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边的中点E 处,压平后得到折痕MN ,则线段AM 的长为__________.BCFAEMD提示:折叠,考虑折痕是对应点连线的垂直平分线.具体操作:连接BE ,BM ,ME ,则BM =ME ,在Rt △BAM 和Rt △MDE 中表达BM 2,ME 2,利用相等建等式求解.17. 如图,已知直线l :y =122x -+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,将△AOB沿直线l 折叠,点O 落在点C 处,则点C 的坐标为_________.提示:折叠,可考虑折痕垂直平分对应点连线.函数背景下的折叠可以考虑121k k ⋅=-和中点坐标公式的组合应用.具体操作:连接OC ,先利用原点坐标和121k k ⋅=-求得OC 解析式;联立OC 和AB 解析式求出OC 的中点坐标后,进而求出点C 坐标.18. 如图,Rt △ABC 的边BC 位于直线l 上,ACACB =90°,∠A =30°.若Rt △ABC 由现在的位置向右无滑动地翻转,则当点A 第3次落在直线l 上时,点A 所经过的路线长为__________.(结果保留π)19.的位置,使得CC′∥AB ,则∠BAB′的度数为( ) A .30°B .35°C .40°D .50°C'B'ABC提示:旋转是全等变换,对应边相等,对应角相等;会出现等腰三角形. 具体操作:由旋转可知AC =AC′(对应边相等),∠BAB′=∠CAC′(旋转角相等).20. 如图,P 是等边三角形ABC 内的一点,连接P A ,PB ,PC ,以BP 为边作∠PBQ =60°,且BQ =BP ,连接PQ ,CQ .若P A :PB :PC =3:4:5,则∠PQC =________.QBCPA提示:利用旋转可以重新组合条件.当看到等腰结构时往往会考虑利用旋转思想构造全等.具体操作:由等腰结构AB =BC ,PB =BQ ,先考虑△APB 和△BQC 的旋转关系,证明△APB ≌△CQB 后验证,重新组合条件后利用勾股定理进行证明.➢ 精讲精练1. 如图,在△ABC 中,∠BAC =30°,AB =AC ,AD 是BC 边上的中线,∠ACE =12∠BAC ,CE 交AB 于点E ,交AD 于点F .若BC =2,则EF 的长为________. FEDBA2. 如图,矩形ABCD 中,AB =8,点E 是AD 上一点,且AE =4,BE 的垂直平分线交BC 的延长线于点F ,交AB 于点H ,连接EF 交CD 于点G .若G 是CD 的中点,则BC 的长是_______.HGOB A DEC F3. 如图,在□ABCD 中,AB :BC =3:2,∠DAB =60°,点E 在AB 边上,且AE :EB =1:2,F 是BC 的中点,过点D 分别作DP ⊥AF 于点P ,DQ ⊥CE 于点Q ,则DP :DQ 等于( ) A .3:4BCD.QDCFBPEACBGFEDA第3题图 第4题图4. 如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,BD 为AC 边上的中线,过点C 作CE ⊥BD于点E ,过点A 作BD 的平行线,交CE 的延长线于点F ,在AF 的延长线上截取FG =BD ,连接BG ,DF .若AG =13,CF =6,则四边形BDFG 的周长为________.5. 如图,已知四边形ABCD 为等腰梯形,AD ∥BC ,AB =CD,AD =CD 中点,连接AE,且AE =BF =________.BCEADF6. 如图,直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AD =3,BC =5,将腰DC 绕点D 逆时针方向旋转90°并缩小,恰好使DE =23CD ,连接AE ,则△ADE 的面积是________.7. 如图,在平面直角坐标系中,已知直线y=x 上一点P (1,1),C 为y 轴上一点,连接PC .线段PC 绕点P 顺时针旋转90°至线段PD ,过点D 作直线AB ⊥x 轴,垂足为B ,直线AB 与直线y =x 交于点A ,且BD =2AD .若直线CD 与直线y =x 交于点Q ,则点Q 的坐标为__________.8. 如图,把矩形ABCD 沿直线AC 折叠,点B 落在点E 处,连接DE .若DE :AC =3:5,则ADAB的值为_________. ED C B AEDCBA9. 如图1,将正方形纸片ABCD 对折,使AB 与CD 重合,折痕为EF ;如图2,展开再折叠一次,使点C 落在线段EF 上,折痕为BM ,BM 交EF 于O ,且△NMO的周长为3,展开再折叠一次,使点C 与点E 重合,折痕为GH ,点B 的对应点为P ,EP 交AB 于Q ,则△AQE 的周长为_______.图1BAD FC EMN图2OBAD F CE PHG 图3Q BA D F CE10.如图,在边长为的正方形ABCD 中,E 是AB 边上一点,G 是AD 延长线上一点,BE =DG ,连接EG ,CF ⊥EG 于点H ,交AD 于点F ,连接CE ,BH .若BH =8,则FG =_______.GHBA D F CE11.顺时针旋转得到△A B′C′,连接CC ′并延长,交AB 于点O ,交BB ′于点F .若CC ′=CA ,则BF =_____.C'O B AFC B'12. 如图,在正方形ABCD 外取一点E ,连接AE ,BE ,DE ,过点A 作AE 的垂线交DE 于点P ,连接BP .若AE =AP =1,PB =APD ≌△AEB ;②BE ⊥DE ;③点B 到直线AE;④1△△APD APB S S +=⑤4ABCD S =正方形 ) A .③④⑤B .①②⑤C .①③⑤D .①②④⑤PDA B CE【参考答案】 ➢ 课前预习1. 55°2. A3. 23°4. 165. B6. 27.7 8. 10 cm 9. 410. 1或6 11. 712. 4313. 26y x =-14.120°15.16.138cm17.816 () 55,18.(4π19.C20.90°➢精讲精练1.12.73.D4.205.4-6.27.99 () 44,8.1 29.1210.11.5 212.B。
第十一讲 二次函数与几何图形的综合学习目标1、知识目标:能根据信息写出二次函数的解析式;掌握利用二次函数知识解决简单的几何图形问题的基本思路和解题方法。
2、能力目标:使学生深入理解二次函数的图象和性质,并能进一步提升自己应用的能力;通过典型习题的分析,使学生进一步体会函数中涉及的“数形结合”、“方程思想”、“分类思想”以及“待定系数法”求解析式的方法。
3、情感目标:通过情境教学过程,激发学生的求知欲望,培养学生积极学习数学的态度。
体验数学活动中充满着探索与创造,体验数学活动中的成功感,建立自信心。
一、知识讲解课前测评1.(2016秋岳池县期中)已知等腰三角形的两边长分别为3和6,则它的周长等于( )A .15B .12或15C .12D .15或182.(2012三明中考)在平面直角坐标系中,点A 在第一象限,点P 在x 轴上,若以P ,O ,A 为顶点的三角形是等腰三角形,则满足条件的点P 共有( )A .2个B .3个C .4个D .5个3.(2015秋义乌市校级期中)将三角形纸片ABC 按如图所示的方式折叠,使点B 落在AC 边上的点B′处,折痕为EF 。
已知AB =AC =3,BC =4,若以B′,F ,C 为顶点的三角形与△ABC 相似,则BF 的长是________。
4.(2014润州区校级模拟)如图,已知A 、B 是线段MN 上的两点,MN=4,MA=1,MB>1。
以A 为中心顺时针旋转点M ,以B 为中心逆时针旋转点N ,使M 、N 两点重合成一点C ,构成△ABC ,设AB=x ,若△ABC 为直角三角形,则x 的值为 。
B'EF CBA5.如图,在直角坐标平面内,O 为原点,二次函数y=-x 2+2x+3的图像与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,顶点为P 。
如果点Q 是x 轴上一点,以点A 、P 、Q 为顶点的三角形是直角三角形。
求点Q 的坐标。
知识点回顾1、二次函数的三种表达式(1)一般式:_____________________ (2)顶点式:________________________(3)交点式:_____________________其中是方程02=++c bx ax 的两实根。
中考冲刺:几何综合问题—知识讲解(提高)【中考展望】几何综合题是中考试卷中常见的题型,大致可分为几何计算型综合题与几何论证型综合题,它主要考查学生综合运用几何知识的能力.这类题型在近几年全国各地中考试卷中占有相当的分量,不仅有选择题、填空题、几何推理计算题以及代数与几何的综合计算题,还有更注重考查学生分析问题和解决问题能力的探究性的问题、方案设计的问题等等.主要特点是图形较复杂,覆盖面广、涉及的知识点较多,题设和结论之间的关系较隐蔽,常常需要添加辅助线来解答.几何综合题的呈现形式多样,如折叠类型、探究型、开放型、运动型、情景型等,背景鲜活,具有实用性和创造性,考查方式偏重于考查考生分析问题、探究问题、综合应用数学知识解决实际问题的能力.以几何为主的综合题常常在一定的图形背景下研究以下几个方面的问题:1、证明线段、角的数量关系(包括相等、和、差、倍、分及比例关系等);2、证明图形的位置关系(如点与线、线与线、线与圆、圆与圆的位置关系等);3、几何计算问题;4、动态几何问题等.【方法点拨】一、几何计算型综合问题,常常涉及到以下各部分的知识:1、与三角形有关的知识;2、等腰三角形,等腰梯形的性质;3、直角三角形的性质与三角函数;4、平行四边形的性质;5、全等三角形,相似三角形的性质;6、垂径定理,切线的性质,与正多边形有关的计算;7、弧长公式与扇形面积公式.二、几何论证型综合题的解答过程,要注意以下几个方面:1、注意图形的直观提示,注意观察、分析图形,把复杂的图形分解成几个基本图形,通过添加辅助线补全或构造基本图形;2、注意分析挖掘题目的隐含条件、发展条件,为解题创造条件打好基础,要由已知联想经验,由未知联想需要,不断转化条件和结论来探求思路,找到解决问题的突破点;3、要运用转化的思想解决几何证明问题,运用方程的思想解决几何计算问题,还要灵活运用数学思想方法如数形结合、分类讨论、转化、方程等思想来解决问题.【典型例题】类型一、动态几何型问题1.(2016•太原校级自主招生)如图1,在正方形ABCD中,点E、F分别是边BC、AB上的点,且CE=BF,连接DE,过点E作EG⊥DE,使EG=DE,连接FG,FC.(1)请判断:FG与CE的数量关系和位置关系;(不要求证明)(2)如图2,若点E、F分别是CB、BA延长线上的点,其它条件不变,(1)中结论是否仍然成立?请出判断判断予以证明;(3)如图3,若点E、F分别是BC、AB延长线上的点,其它条件不变,(1)中结论是否仍然成立?请直接写出你的判断.【思路点拨】(1)结论:FG=CE,FG∥CE.如图1中,设DE与CF交于点M,首先证明△CBF≌△DCE,推出DE⊥CF,再证明四边形EGFC是平行四边形即可.(2)结论仍然成立.如图2中,设DE与CF交于点M,首先证明△CBF≌△DCE,推出DE⊥CF,再证明四边形EGFC是平行四边形即可.(3)结论仍然成立.如图3中,设DE与FC的延长线交于点M,证明方法类似.【答案与解析】解:(1)结论:FG=CE,FG∥CE.理由:如图1中,设DE与CF交于点M.∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD,∠ABC=∠DCE=90°,在△CBF和△DCE中,,∴△CBF≌△DCE,∴∠BCF=∠CDE,CF=DE,∵∠BCF+∠DCM=90°,∴∠CDE+∠DCM=90°,∴∠CMD=90°,∴CF⊥DE,∵GE⊥DE,∴EG∥CF,∵EG=DE,CF=DE,∴EG=CF,∴四边形EGFC是平行四边形.∴GF=EC,∴GF=EC,GF∥EC.(2)结论仍然成立.理由:如图2中,设DE与CF交于点M.∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD,∠ABC=∠DCE=90°,在△CBF和△DCE中,,∴△CBF≌△DCE,∴∠BCF=∠CDE ,CF=DE ,∵∠BCF+∠DCM=90°,∴∠CDE+∠DCM=90°,∴∠CMD=90°,∴CF ⊥DE ,∵GE ⊥DE ,∴EG ∥CF ,∵EG=DE ,CF=DE ,∴EG=CF ,∴四边形EGFC 是平行四边形.∴GF=EC ,∴GF=EC ,GF ∥EC .(3)结论仍然成立.理由:如图3中,设DE 与FC 的延长线交于点M .∵四边形ABCD 是正方形,∴BC=CD ,∠ABC=∠DCE=90°,∴∠CBF=∠DCE=90°在△CBF 和△DCE 中,,∴△CBF ≌△DCE ,∴∠BCF=∠CDE ,CF=DE∵∠BCF+∠DCM=90°,∴∠CDE+∠DCM=90°,∴∠CMD=90°,∴CF ⊥DE ,∵GE ⊥DE ,∴EG ∥CF ,∵EG=DE ,CF=DE ,∴EG=CF ,∴四边形EGFC 是平行四边形.∴GF=EC ,∴GF=EC ,GF ∥EC .【总结升华】本题考查四边形综合题、正方形的性质、平行四边形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形,注意这类题目的解题规律,图形变了,条件不变,证明的方法思路完全一样,属于中考常考题型.举一反三:【变式】已知:如图(1),射线//AM 射线BN ,AB 是它们的公垂线,点D 、C 分别在AM 、BN 上运动(点D 与点A 不重合、点C 与点B 不重合),E 是AB 边上的动点(点E 与A 、B 不重合), 在运动过程中始终保持EC DE ⊥,且a AB DE AD ==+.(1)求证:ADE ∆∽BEC ∆;(2)如图(2),当点E 为AB 边的中点时,求证:CD BC AD =+;(3)设m AE =,请探究:BEC ∆的周长是否与m 值有关?若有关,请用含有m 的代数式表示BEC ∆的周长;若无关,请说明理由.【答案】(1)证明:∵EC DE ⊥,∴︒=∠90DEC .∴︒=∠+∠90BEC AED .又∵︒=∠=∠90B A ,∴︒=∠+∠90EDA AED .∴EDA BEC ∠=∠.∴ADE ∆∽BEC ∆.(2)证明:如图,过点E 作EF BC //,交CD 于点F ,∵E 是AB 的中点,容易证明)(21BC AD EF +=. 在DEC Rt ∆中,∵ CF DF =,∴ CD EF 21=. ∴ )(21BC AD +CD 21=. ∴ CD BC AD =+.(3)解:AED ∆的周长DE AD AE ++=m a +=,m a BE -=.设x AD =,则x a DE -=. ∵ ︒=∠90A ,∴ 222AD AE DE +=.即22222x m x ax a +=+-. ∴ am a x 222-=. 由(1)知ADE ∆∽BEC ∆,∴ 的周长的周长BEC ∆∆ADE BE AD =m a a m a --=222am a 2+=. ∴ BEC ∆的周长⋅+=ma a 2ADE ∆的周长a 2=. ∴ BEC ∆的周长与m 值无关.2.在△ABC 中,∠ACB=45º.点D (与点B 、C 不重合)为射线BC 上一动点,连接AD ,以AD 为一边且在AD 的右侧作正方形ADEF .(1)如果AB=AC .如图①,且点D 在线段BC 上运动.试判断线段CF 与BD 之间的位置关系,并证明你的结论.(2)如果AB ≠AC ,如图②,且点D 在线段BC 上运动.(1)中结论是否成立,为什么?(3)若正方形ADEF 的边DE 所在直线与线段CF 所在直线相交于点P ,设AC =42,3=BC ,CD=x ,求线段CP 的长.(用含x 的式子表示)【思路点拨】(1)由题干可以发现,正方形中四条边的垂直关系是不动的,于是利用角度的互余关系进行传递,就可以得解.(2)是典型的从特殊到一般的问法,那么思路很简单,就是从一般中构筑一个特殊的条件就行,和上题一样找AC 的垂线,就可以变成第一问的条件,然后一样求解.(3)D 在BC 之间运动和它在BC 延长线上运动时的位置是不一样的,所以已给的线段长度就需要分情况去考虑到底是4+X 还是4-X.分类讨论之后利用相似三角形的比例关系即可求出CP.【答案与解析】(1)结论:CF ⊥BD ;证明如下: AB=AC ,∠ACB =45º,∴∠ABC=45º.由正方形ADEF 得 AD=AF ,∵∠DAF=∠BAC =90º,∴∠DAB=∠FAC ,∴△DAB ≌△FAC , ∴∠ACF=∠ABD .∴∠BCF=∠ACB+∠ACF= 90º.即 CF ⊥BD .(2)CF ⊥BD .(1)中结论仍成立.理由是:过点A 作AG ⊥AC 交BC 于点G ,∴AC=AG可证:△GAD ≌△CAF ∴∠ACF=∠AGD=45º∠BCF=∠ACB+∠ACF= 90º. 即CF ⊥BD(3)过点A 作AQ ⊥BC 交CB 的延长线于点Q ,①点D 在线段BC 上运动时,∵∠BCA=45º,可求出AQ= CQ=4.∴DQ=4-x ,易证△AQD ∽△DCP ,∴CP CD DQ AQ= ,∴44CP x x =-, 24x CP x ∴=-+.②点D 在线段BC 延长线上运动时,∵∠BCA=45°,∴AQ=CQ=4,∴DQ=4+x .过A 作AQ ⊥BC ,∴∠Q=∠FQC=90°,∠ADQ=∠AFC ,则△AQD ∽△ACF .∴CF ⊥BD ,∴△AQD ∽△DCP ,∴CP CD DQ AQ=, ∴4+4CP x x =, 24x CP x ∴=+. 【总结升华】此题综合性强,需要综合运用全等、相似、正方形等知识点,属能力拔高性的题目.3.(2015•河南模拟)如图,正方形ABCD 的边长为6,点E 是射线BC 上的一个动点,连接AE 并延长,交射线DC 于点F ,将△ABE 沿直线AE 翻折,点B 坐在点B ′处.自主探究:(1)当=1时,如图1,延长AB ′,交CD 于点M . ①CF 的长为 ;②判断AM 与FM 的数量关系,并证明你的结论.(2)当点B ′恰好落在对角线AC 上时,如图2,此时CF 的长为 ,= .拓展运用:(3)当=2时,求sin ∠DAB ′的值.【思路点拨】(1)①利用相似三角形的判定与性质得出FC=AB即可得出答案;②利用翻折变换的性质得出∠BAF=∠MAF,进而得出AM=FM;(2)根据翻折变换的性质得出∠BAE=∠MAF,进而得出AM=MF,利用△ABE∽FCE得出答案即可;(3)根据①如图1,当点E在线段BC上时,延长AB′交DC边于点M,②如图3,当点E在线段BC 的延长线上时,延长AD交B′E于点N,分别利用勾股定理求出即可.【答案与解析】解:(1)①当=1时,∵AB∥FC,∴△ABE∽FCE,∴==1,∴FC=AB=6,②AM=FM,理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥DC,∴∠BAF=∠AFC,∵△ABE沿直线AE翻折得到△AB′E,∴∠BAF=∠MAF,∴∠MAF=∠AFC,∴AM=FM;(2)如图2,∵当点B′恰好落在对角线AC上时,∴∠1=∠2,∵AB∥FC,∴∠1=∠F,∴∠2=∠F,∴AC=FC,∵AB=BC=6,∴AC=FC=6,∵AB∥FC,∴△ABE∽FCE,∴===,(3)①如图1,当点E在线段BC上时,延长AB′交DC边于点M,∵AB∥CF,∴△ABE∽△FCE,∴==2,∵AB=6,∴CF=3,∴DF=CD+CF=9,由(1)知:AM=FM,∴AM=FM=9﹣DM,在Rt△ADM中,由勾股定理得:DM′2=(9﹣DM)2﹣62,解得:DM=,则MA=,∴sin∠DAB′==,②如图3,当点E在线段BC的延长线上时,延长AD交B′E于点N,由(1)知:AN=EN,又BE=B′E=12,∴NA=NE=12﹣B ′N ,在Rt △AB ′N 中,由勾股定理得:B ′N 2=(12﹣B ′N )2﹣62,解得:B ′N=, AN=,∴sin ∠DAB ′==.故答案为:6;6,. 【总结升华】此题主要考查了翻折变换的性质以及相似三角形的判定与性质和勾股定理等知识,熟练利用相关性质和进行分类讨论得出是解题关键.类型二、几何计算型问题4.已知如图,在梯形ABCD 中,24AD BC AD BC ==∥,,,点M 是AD 的中点,MBC △是等边三角形.(1)求证:梯形ABCD 是等腰梯形;(2)动点P 、Q 分别在线段BC 和MC 上运动,且60MPQ =︒∠保持不变.设PC x MQ y ==,, 求y 与x 的函数关系式;(3)在(2)中,当y 取最小值时,判断PQC △的形状,并说明理由.【思路点拨】(1)属于纯静态问题,只要证两边的三角形全等就可以了.(2)是双动点问题,所以就需要研究在P,Q 运动过程中什么东西是不变的.题目给定∠MPQ=60°,其实就是将静态的那个等边三角形与动态条件联系了起来.因为最终求两条线段的关系,所以很自然想到要通过相似三角形找比例关系.(3)条件又回归了当动点静止时的问题,由第二问所得的二次函数,很轻易就可以求出当x 取对称轴的值时y 有最小值,接下来就变成了“给定PC=2,求△PQC 形状”的问题了,由已知的BC=4,自然看出P 是中点,于是问题轻松求解.【答案与解析】(1)证明:∵MBC △是等边三角形∴60MB MC MBC MCB ===︒,∠∠∵M 是AD 中点∴AM MD =∵AD BC ∥∴60AMB MBC ==︒∠∠,60DMC MCB ==︒∠∠∴AMB DMC △≌△∴AB DC =∴梯形ABCD 是等腰梯形.(2)解:在等边MBC △中,4MB MC BC ===,60MBC MCB ==︒∠∠,60MPQ =︒∠ ∴120BMP BPM BPM QPC +=+=︒∠∠∠∠ ∴BMP QPC =∠∠∴BMP CQP △∽△ ∴PC CQ BM BP= ∵PC x MQ y ==, ∴44BP x QC y =-=-, ∴444x y x -=- ∴2144y x x =-+(3)解:PQC △为直角三角形, ∵()21234y x =-+ ∴当y 取最小值时,2x PC ==∴P 是BC 的中点,MP BC ⊥,而60MPQ =︒∠,∴30CPQ =︒∠,∴90PQC =︒∠∴PQC △为直角三角形.【总结升华】以上题目是动点问题,这一类问题的关键就在于当动点移动中出现特殊条件,例如某边相等,某角固定时,将动态问题化为静态问题去求解.如果没有特殊条件,那么就需要研究在动点移动中哪些条件是保持不变的.举一反三:【高清课堂:几何综合问题 例3】【变式】已知:如图,N 、M 是以O 为圆心,1为半径的圆上的两点,B 是MN 上一动点(B 不与点M 、N 重合),∠MON=90°,BA ⊥OM 于点A ,BC ⊥ON 于点C ,点D 、E 、F 、G 分别是线段OA 、AB 、BC 、CO 的中点,GF 与CE 相交于点P ,DE 与AG 相交于点Q .(1)四边形EPGQ (填“是”或者“不是”)平行四边形;(2)若四边形EPGQ 是矩形,求OA 的值.【答案】(1)是.证明:连接OB,如图①,∵BA⊥OM,BC⊥ON,∴∠BAO=∠BCO=90°,∵∠AOC=90°,∴四边形OABC是矩形.∴AB∥OC,AB=OC,∵E、G分别是AB、CO的中点,∴AE∥GC,AE=GC,∴四边形AECG为平行四边形.∴CE∥AG,∵点D、E、F、G分别是线段OA、AB、BC、CO的中点,∴GF∥OB,DE∥OB,∴PG∥EQ,∴四边形EPGQ是平行四边形;(2)解:如图②,∵口EPGQ 是矩形.∴∠AED+∠CEB=90°.又∵∠DAE=∠EBC=90°,∴∠AED=∠BCE .∴△AED ∽△BCE ,∴AD AE BE BC=, 设OA=x ,AB=y ,则::222x y y x = 得y 2=2x 2,又∵OA 2+AB 2=OB 2, 即x 2+y 2=12.∴x 2+2x 2=1,解得:x=33. 即当四边形EPGQ 是矩形时,OA 的长度为33.5.在ABCD 中,过点C 作CE ⊥CD 交AD 于点E,将线段EC 绕点E 逆时针旋转90得到线段EF (如图1)(1)在图1中画图探究:①当P 为射线CD 上任意一点(P 1不与C 重合)时,连结EP 1绕点E 逆时针旋转90 得到线段EC 1.判断直线FC 1与直线CD 的位置关系,并加以证明;②当P 2为线段DC 的延长线上任意一点时,连结EP 2,将线段EP 2绕点E 逆时针旋转90得到线段EC 2.判断直线C 1C 2与直线CD 的位置关系,画出图形并直接写出你的结论.(2)若AD=6,tanB=43,AE=1,在①的条件下,设CP 1=x ,S 11P FC =y ,求y 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围.图1 备用图【思路点拨】(1)本题在于如何把握这个旋转90°的条件.旋转90°自然就是垂直关系,于是出现了一系列直角三角形,于是证角、证线就手到擒来了.(2)是利用平行关系建立函数式,但是不要忘记分类讨论.【答案与解析】(1)①直线1FG 与直线CD 的位置关系为互相垂直.证明:如图1,设直线1FG 与直线CD 的交点为H .∵线段1EC EP 、分别绕点E 逆时针旋转90°依次得到线段1EF EG 、,∴111190PEG CEF EG EP EF EC ∠=∠===°,,.∵1190G EF PEF ∠=-∠°,1190PEC PEF ∠=-∠°, ∴11G EF PEC ∠=∠. ∴11G EF PEC △≌△. ∴11G FE PCE ∠=∠. ∵EC CD ⊥,∴190PCE ∠=°, ∴190G FE ∠=°.∴90EFH ∠=°.∴90FHC ∠=°.∴1FG CD ⊥.②按题目要求所画图形见图1,直线12G G 与直线CD 的位置关系为互相垂直.(2)∵四边形ABCD 是平行四边形,∴B ADC ∠=∠. ∵461tan 3AD AE B ===,,, ∴45tan tan 3DE EBC B =∠==,. 可得4CE =.由(1)可得四边形EFCH 为正方形.∴4CH CE ==. FDC BAE 图1 G 2 G 1P 1 H P 2①如图2,当1P 点在线段CH 的延长线上时,∵1114FG CP x PH x ===-,, ∴11111(4)22P FG x x S FG PH -=⨯⨯=△. ∴212(4)2y x x x =->. ②如图3,当1P 点在线段CH 上(不与C H 、两点重合)时,∵1114FG CP x PH x ===-,, ∴11111(4)22P FG x x S FG PH -=⨯=△. ∴212(04)2y x x x =-+<<. ③当1P 点与H 点重合时,即4x =时,11PFG △不存在.综上所述,y 与x 之间的函数关系式及自变量x 的取值范围是212(4)2y x x x =->或212(04)2y x x x =-+<<. 【总结升华】本题着重考查了二次函数的解析式、图形的旋转变换、三角形全等、探究垂直的构成情况等重要知识点,综合性强,能力要求较高.考查学生分类讨论,数形结合的数学思想方法. 举一反三: 【变式】已知,点P 是∠MON 的平分线上的一动点,射线PA 交射线OM 于点A ,将射线PA 绕点P 逆时针旋转交射线ON 于点B ,且使∠APB+∠MON=180°.(1)利用图1,求证:PA=PB ;D G 1P 1 H C BAE F图 2 FG 1 P 1CAB E D H 图3(2)如图2,若点C 是AB 与OP 的交点,当S △POB =3S △PCB 时,求PB 与PC 的比值;(3)若∠MON=60°,OB=2,射线AP 交ON 于点D ,且满足且∠PBD=∠ABO ,请借助图3补全图形,并求OP 的长.【答案】(1)作PE ⊥OM ,PF ⊥ON ,垂足为E 、F∵四边形OEPF 中,∠OEP=∠OFP=90°,∴∠EPF+∠MON=180°,已知∠APB+∠MON=180°,∴∠EPF=∠APB ,即∠EPA+∠APF=∠APF+∠FPB ,∴∠EPA=∠FPB ,由角平分线的性质,得PE=PF ,∴△EPA ≌△FPB ,即PA=PB ;(2)∵S △POB =3S △PCB ,∴PO=3PC ,由(1)可知△PAB 为等腰三角形,则∠PBC=12(180°-∠APB )=12∠MON=∠BOP , 又∵∠BPC=∠OPB (公共角),∴△PBC ∽△POB ,∴PB PC PO PB=, 即PB 2=PO •PC=3PC 2,∴3PB PC= (3)作BH ⊥OT ,垂足为H ,当∠MON=60°时,∠APB=120°,由PA=PB ,得∠PBA=∠PAB=12(180°-∠APB )=30°, 又∵∠PBD=∠ABO ,∠PBD+∠PBA+∠ABO=180°,∴∠ABO=12(180°-30°)=75°,则∠OBP=∠ABO+∠ABP=105°, 在△OBP 中,∵∠BOP=30°,∴∠BPO=45°,在Rt△OBH中,BH=12OB=1,OH=3,在Rt△PBH中,PH=BH=1,∴OP=OH+PH=3+1.。