2020年全国中考数学压轴题全析全解(2)

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2020年全国中考数学压轴题全解全析11、(河北卷)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =12,BC =16,动点P 从点A 出发沿AC 边向点C 以每秒3个单位长的速度运动,动点Q 从点C 出发沿CB 边向点B 以每秒4个单位长的速度运动.P ,Q 分别从点A ,C 同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.在运动过程中,△PCQ 关于直线PQ 对称的图形是△PDQ .设运动时间为t (秒).(1)设四边形PCQD 的面积为y ,求y 与t 的函数关系式; (2)t 为何值时,四边形PQBA 是梯形?(3)是否存在时刻t ,使得PD ∥AB ?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由; (4)通过观察、画图或折纸等方法,猜想是否存在时刻t ,使得PD ⊥AB ?若存在,请估计t 的值在括号中的哪个时间段内(0≤t ≤1;1<t ≤2;2<t ≤3;3<t ≤4);若不存在,请简要说明理由. [解] (1)由题意知 CQ =4t ,PC =12-3t ,∴S △PCQ =t t CQ PC 246212+-=⋅. ∵△PCQ 与△PDQ 关于直线PQ 对称,∴y=2S △PCQ t t 48122+-=. (2)当CQCP CA CB=时,有PQ ∥AB ,而AP 与BQ 不平行,这时四边形PQBA 是梯形, ∵CA =12,CB =16,CQ =4t , CP =12-3t ,∴16412312tt =-,解得t =2. ∴当t =2秒时,四边形PQBA 是梯形.(3)设存在时刻t ,使得PD ∥AB ,延长PD 交BC 于点M ,如图2,若PD ∥AB ,则∠QMD =∠B ,又∵∠QDM =∠C =90°,∴Rt △QMD ∽Rt △ABC ,从而ACQD AB QM =, ∵QD =CQ =4t ,AC =12,AB=20,∴QM =203t . 若PD ∥AB ,则CP CMCA CB=,得20412331216t t t +-=, 解得t =1211. ∴当t =1211秒时,PD ∥AB .(4)存在时刻t ,使得PD ⊥AB .P图2图7D 时间段为:2<t ≤3.[点评]这是一道非常典型的动态几何问题,考查相似形、图形变换等知识,难度比起2005年河北非课改区的那道压轴题略有降低,但仍保留了足够的区分度,在解第3小题时应当先假设结论存在,再根据已知求解,若出现矛盾,则说明结论不存在,第4小题应该通过画图来判断时间段。

12、(河北课改卷)图1至图7的正方形霓虹灯广告牌ABCD 都是20×20的等距网格(每个小方格的边长均为1个单位长),其对称中心为点O .如图1,有一个边长为6个单位长的正方形EFGH 的对称中心也是点O ,它以每秒1个单位长的速度由起始位置向外扩大(即点O 不动,正方形EFGH 经过一秒由6×6扩大为8×8;再经过一秒,由8×8扩大为10×10;……),直到充满正方形ABCD ,再以同样的速度逐步缩小到起始时的大小,然后一直不断地以同样速度再扩大、再缩小.另有一个边长为6个单位长的正方形MNPQ 从如图1所示的位置开始,以每秒1个单位长的速度,沿正方形ABCD 的内侧边缘按A →B →C →D →A 移动(即正方形MNPQ 从点P 与点A 重合位置开始,先向左平移,当点Q 与点B 重合时,再向上平移,当点M 与点C 重合时,再向右平移,当点N 与点D 重合时,再向下平移,到达起始位置后仍继续按上述方式移动).正方形EFGH 和正方形MNPQ 从如图1的位置同时开始运动,设运动时间为x 秒,它们的重叠部分面积为y 个平方单位.(1)请你在图2和图3中分别画出x 为2秒、18秒时,正方形EFGH 和正方形MNPQ 的位置及重叠部分(重叠部分用阴影表示),并分别写出重叠部分的面积;(2)①如图4,当1≤x ≤3.5时,求y 与x 的函数关系式;②如图5,当3.5≤x ≤7时,求y 与x 的函数关系式; ③如图6,当7≤x ≤10.5时,求y 与x 的函数关系式; ④如图7,当10.5≤x ≤13时,求y 与x 的函数关系式. (3)对于正方形MNPQ 在正方形ABCD 各边上移动一周的过程,请你根据重叠部分面积y 的变化情况,指出y 取得最大值和最小值时,相对应的x 的取值情况,并指出最大值和最小值分别是多少.图6 D 图2 图3 D D 图4D图1 (P ) D 图5 D[解] (1)相应的图形如图2-1,2-2.当x =2时,y =3; 当x =18时,y =18.(2)①当1≤x ≤3.5时,如图2-3,延长MN 交AD 于K ,设MN 与HG 交于S ,MQ 与FG 交于T ,则MK =6+x ,SK =TQ =7-x ,从而MS =MK -SK =2x -1,MT =MQ -TQ =6-(7-x )= x -1. ∴y=MT ·MS =(x -1)(2x -1)=2x 2-3x +1.②当3.5≤x ≤7时,如图2-4,设FG 与MQ 交于T ,则 TQ =7-x ,∴MT =MQ -TQ =6-(7-x )=x -1. ∴y=MN ·MT =6(x -1)=6x -6.③当7≤x ≤10.5时,如图2-5,设FG 与MQ 交于T ,则 TQ=x -7,∴MT =MQ -TQ =6-(x -7)=13-x . ∴y = MN ·MT =6(13-x )=78-6x .④当10.5≤x ≤13时,如图2-6,设MN 与EF 交于S ,NP 交FG 于R ,延长NM 交BC 于K ,则MK =14-x ,SK =RP =x -7,∴SM =SK -MK=2x -21,从而SN =MN -SM =27-2x ,NR =NP -RP =13-x . ∴y=NR ·SN =(13-x )(27-2x )=2x 2-53x +351.(3)对于正方形MNPQ ,①在AB 边上移动时,当0≤x ≤1及13≤x ≤14时,y 取得最小值0; 当x =7时,y 取得最大值36.②在BC 边上移动时,当14≤x ≤15及27≤x ≤28时,y 取得最小值0; 当x =21时,y 取得最大值36.③在CD 边上移动时,当28≤x ≤29及41≤x ≤42时,y 取得最小值0; 当x =35时,y 取得最大值36.④在DA 边上移动时,当42≤x ≤43及55≤x ≤56时,y 取得最小值0; 当x =49时,y 取得最大值36. [点评]2006年河北课改卷的压轴题也是一道动态问题,但相比非课改卷出得更加新颖别致,图2-4D 图2-5D P图2-6 DP 图2-3 D Q P 图2-2 D 图2-1 D Q P本题的图型运动情况比较复杂,应当先仔细阅读待读懂题意后在下笔。

另外,在解第3小题时要充分利用前2小题的结论,是一道很好的压轴题。

13、(河南卷)二次函数218y x =的图象如图所示,过y 轴上一点()02M ,的直线与抛物线交于A ,B 两点,过点A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D .(1)当点A 的横坐标为2-时,求点B 的坐标;(2)在(1)的情况下,分别过点A ,B 作AE x ⊥轴于E ,BF x ⊥轴于F ,在EF 上是否存在点P ,使APB ∠为直角.若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)当点A 在抛物线上运动时(点A 与点O 不重合),求AC BD g 的值.[解] (1)根据题意,设点B 的坐标为218x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,其中0x >.Q 点A 的横坐标为2-,122A ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,.AC y Q ⊥轴,BD y ⊥轴,()02M ,,AC BD ∴∥,32MC =,2128MD x =-. Rt Rt BDM ACM ∴△∽△. BD MDAC MC∴=. 即2128322x x -=.解得12x =-(舍去),28x =.()88B ∴,.(2)存在. 连结AP ,BP .由(1),12AE =,8BF =,10EF =. 设EP a =,则10PF a =-.AE x Q ⊥轴,BF x ⊥轴,90APB =o ∠,AEP PFB ∴△∽△. AE EP PF BF∴=. y DBMA C Ox12108aa ∴=-. 解得521a =±.经检验521a =±均为原方程的解.∴点P 的坐标为()3210+,或()3210-,.(3)根据题意,设218A m m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,218B n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,不妨设0m <,0n >.由(1)知BD MDAC MC =, 则22128128n n m m -=--或22128128n n m m -=--. 化简,得()()160mn m n +-=.0m n -Q ≠,16mn ∴=-. 16AC BD ∴=g .[点评]此题是一道以二次函数为蓝图的综合题,涉及面较广,第1小题较常规,第2小题是结论存在性问题,第3小题有一定的难度,需学生熟练地综合运用代数几何知识进行求解。

14、(黑龙江卷)如图,在平面直角坐标系中,点A 、B 分别在x 轴、y 轴上,线段OA 、OB 的长(OA <OB )是关于x 的方程()222620x m x m -++=的两个实数根,C 是线段AB 的中点,OC=35,点D 在线段OC 上,OD =2CD . (1)求OA 、OB 的长; (2)求直线AD 的解析式;(3)P 是直线AD 上的点,在平面内是否存在点Q ,使以O 、A 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. [解] (1)由题意知,OA +OB =2m +6,OA OB =2m又AB =2OC =65,AB 2=OA 2+OB 2=(OA +OB )2-2OAOB ,可求m=6 OA =6,OB =12(2)作CE ⊥x 轴于点E ,DF ⊥x 轴于点FOE =12OA =3,CE =12OB =6 又DF ∥CE ,23OD OC =,得OF =2,DF =4 ∴ 点D 的坐标为(2,4)设直线AD 的解析式为y = kx + b . 把A (6,0),D (2,4)代人得6024k b k b +=⎧⎨+=⎩解得16k b =-⎧⎨=⎩∴ 直线AD 的解析式为y = -x + 6 (3)存在. Q 1(-32,32) Q 2(32,-32) Q 3(3,-3)Q 4(6,6)[点评]本题是一道涉及函数、方程、几何知识的综合题,总体难度不大,第3小题较易漏解,解题时要小心些。