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2013年部分地区中考数学几何综合型问题试题(附答案)
7.(2019贵州六盘水,7,3分)下列命题为真命题的是(▲)
A.平面内任意三个点确定一个圆
B.五边形的内角和为540°
C.如果a>b,则ac2>bc2
D.如果两条直线被第三条直线所截那么所截得的同位角相等
分析:根据命题的定义:对一件事情做出判断的语句叫命题.正确的命题叫真命题,据此即对四个选项进行分析即可回答.
解答:解:A、平面内任意三点确定一个圆是一个假命题,,如三点在一条直线上,不能构成圆,故本选项错误;
B、五边形的内角和为540°,故本选项正确;
C、如果则,如果c=0,结论不成立,故本选项错误;
D、如果两条直线被第三条直线所截,那么所得的同位角相等.没有平行线,故本选项错误;
故选B.
点评:此题考查了命题的定义,包括真命题和假命题.
13.(2019贵州省毕节市,13,3分)下列命题是假命题的是()
A.同弧或等弧所对的圆周角相等B.平分弦的直径垂直于弦
C.两条平行线间的距离处处相等D.正方形的两条对角线互相垂直平分
解析:分析是否为假命题,可以举出反例;也可以分别分析各题设是否能推出结论,从而利用排除法得出答案.
解答:解:A、错误,同弧或等弧所对的圆周角相等或互补,是假命题;B、平分弦的直径垂直于弦是正确的,是真命题;C、两条平行线间的距离处处相等是正确的,是真命题;D、正方形的两条对角线互相垂直平分是正确的,是真命题.故选A.
点评:主要考查命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.
31.(2019年四川省巴中市,31,12)如图12,在平面直角坐标系中,点A、C分别在x轴、y轴上,四边形ABCO为矩形,AB=16,点D与点A关于y轴对称,tan∠ACB=43,点E、F分别是线段AD、AC上的动点(点E不与点A、D重合),且∠CEF=∠ACB.
(1)求AC的长和点D的坐标;
(2)说明△AEF与△DCE相似;
(3)当△EFC为等腰三角形时,求点E的坐标.
【解析】①∵四边形ABCO为矩形,∴∠B=900
tan∠ACB=43,在Rt△ACB中,设BC=3k,AB=4k,由勾
股定理,AC=5K,∵AB=4k=16,∴k=4,
∴AC=20,OA=BC==3k=12,
∴点A的坐标为(-12,0),
而点D与点A关于y轴对称,∴点D的坐标为(12,0)
②由:∠CDE=∠EAF,∠AEF
=∠DCE,得出△AEF∽△DCE
③分类讨论:
当CE=EF时,则△AEF∽△DCE,
∴AE=CD,即AO+OE=CD
设E(x,0),有12+x=20,∴x=8
此时,点E的坐标为(8.0)
当EF=FC时,∠FCE=∠FEC=∠ACB,
∴tan∠FCG=tan∠ACB=43,
作FG⊥CE于G,在Rt△FCG中,设CE=6a,则CG=3a
FG=4a,于是CF=5a,
∵△AEF∽△DCE
∴CE2=CF•AC,即36a2=5a•20,a=259
∴CE=259×6=503.在Rt△CEO中,OE=CE2-OC2=143∴E(143,0)
当CE=CF时,E与D重合与题目矛盾。
【答案】①AC=20,D(12.0)②由:∠CDE=∠EAF,∠AEF=∠DCE,得出△AEF∽△DCE③E(8.0)或E(143,0)
【点评】本题难度比较大,综合考查了解直角三角形,勾股定理、相似三角形的条件、矩形又一次展现了数形结合思想的必要性。
25.(本题满分12分)如图甲,四边形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴的正半轴上,顶点在B点的抛物线交x轴于点A、D,交y轴于点E,连结AB、AE、BE.
已知tan∠CBE=,A(3,0),D(-1,0),E(0,3).
(1)求抛物线的解析式及顶点B的坐标;
(2)求证:CB是△ABE外接圆的切线;
(3)试探究坐标轴上是否存在一点P,使以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)设△AOE沿x轴正方向平移t个单位长度(0
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【解析】(1)解:由题意,设抛物线解析式为y=a(x-3)(x+1).
将E(0,3)代入上式,解得:a=-1.
∴y=-x2+2x+3.
则点B(1,4).…………………………………………………………………………………2分
(2)如图6,证明:过点B作BM⊥y于点M,则M(0,4).
在Rt△AOE中,OA=OE=3,
∴∠1=∠2=45°,AE==3.
在Rt△EMB中,EM=OM-OE=1=BM,
∴∠MEB=∠MBE=45°,BE==.
∴∠BEA=180°-∠1-∠MEB=90°.
∴AB是△ABE外接圆的直径.………………………………………………………………3分
在Rt△ABE中,tan∠BAE===tan∠CBE,
∴∠BAE=∠CBE.
在Rt△ABE中,∠BAE+∠3=90°,∴∠CBE+∠3=90°.
∴∠CBA=90°,即CB⊥AB.
∴CB是△ABE外接圆的切线.………………………………………………………………5分
(3)P1(0,0),P2(9,0),P3(0,-).&hellip
;……………………………………………………8分
(4)解:设直线AB的解析式为y=kx+b.
将A(3,0),B(1,4)代入,得解得
∴y=-2x+6.
过点E作射线EF∥x轴交AB于点F,当y=3时,得x=,∴F(,3).…………9分
情况一:如图7,当0
则ON=AD=t,过点H作LK⊥x轴于点K,交EF于点L.
由△AHD∽△FHM,得.即.解得HK=2t.
∴S阴=S△MND-S△GNA-S△HAD=×3×3-(3-t)2-t•2t=-t2+3t.…………11分
情况二:如图8,当
∴S阴=S△IQA-S△VQA=×(3-t)×2(3-t)-(3-t)2=(3-t)2=t2-3t+.
综上所述:s=……………………………………………………12分
【答案】(1)y=-x2+2x+3,B(1,4);
(2)证明:如图,过点B作BM⊥y于点M,则M(0,4).
在Rt△AOE中,OA=OE=3,
∴∠1=∠2=45°,AE==3.
在Rt△EMB中,EM=OM-OE=1=BM,
∴∠MEB=∠MBE=45°,BE==.
∴∠BEA=180°-∠1-∠MEB=90°.
∴AB是△ABE外接圆的直径.………………………………………………………………3分
在Rt△ABE中,tan∠BAE===tan∠CBE,
∴∠BAE=∠CBE.
在Rt△ABE中,∠BAE+∠3=90°,∴∠CBE+∠3=90°.
∴∠CBA=90°,即CB⊥AB.
∴CB是△ABE外接圆的切线.
(3)P1(0,0),P2(9,0),P3(0,-).
(4)s=
【点评】本题以平面直角坐标系为背景,综合考察了二次函数、直线与圆的位置关系、锐角三角函数、三角形相似、勾股定理、待定系数法、分类讨论等知识,而且是中考的压轴题。知识点丰富全面,考查了学生综合运用知识、分类讨论思想来解决问题的能力。第1小题常规题,利用待定系数法求二次函数的解析式,难度较低;第2小题是利用勾股定理、锐角三角函数、90°的圆周角所对的弦是直径、等量代换等证明圆的切线,综合性较强,难度中等;第3小题,考察了分类讨论思想,在坐标轴上找点,构造寻找相似三角形,难度中等;第4小题,利用分类讨论思想、二次函数、和差法计算阴影部分面积,是压轴题的最后一题,将中下层面的学生拒之题外,难度较大.
23.(2019河南,23,11分)如图,在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于A,B两点,点A在轴上,点B的纵坐标为3.点P是直线AB下方的抛物线上一动点(不与A,B重合),过点P作轴的垂线交直线AB与点C,作PD⊥AB于点D
(1)求及的值
(2)设点P的横坐标为
①用含的代数式表示线段PD的长,
并求出线段PD长的最大值;
②连接PB,线段PC把△PBD分成
两个三角形,是否存在适合的值,
使这两个三角形的面积之比为9:10?
若存在,直接写出值;若不存在,说明理由.
23.解析:(1)根据题意知,点A纵坐标为0,求出横坐标,点B纵坐标为3,也可求出横坐标,将A、B两点坐标代人求出,设直线与轴交于点,则,∵∥轴,∴.能求∠ACP的正弦;(2)①在Rt△PCD中,用m表示出PC,结合上面求出的值,表示出PD的长;②分别过点D,B作DF⊥PC,BG⊥PC,垂足分别为F,G,利用△PCD与△PCB公共边PC,分别用m表示出它们的高DF,BG,在Rt△PDF中,又
∴
当时.解得
当时,解得
解:(1)由,得到∴
由,得到∴
∵经过两点,
∴
设直线与轴交于点,则
∵∥轴,∴.
∴
(2)由(1)可知抛物线的解析式为
∴
在Rt△PCD中,
∵∴当时,有最大值
②存在满足条件的值,
点评:本题是一道函数与几何问题的综合题,先根据一次函数与抛物线的交点坐标求出函数的解析式,然后利用图象上面点的坐标来表示图形中线段的长,图形的面积等问题,再建立方程,或根据二次函数的性质求最值.
27.(2019江苏苏州,27,8分)如图,已知半径为2的⊙O与直线l相切于点A,点P是直径AB左侧半圆上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为C,PC与⊙O交于点D,连接PA、PB,设PC的长为x(2
(1)当x=时,求弦PA、PB的长度;
(2)当x为何值时,PD•CD的值最大?最大值是多少?
分析:(1)由直线l与圆相切于点A,且AB为圆的直径,根据切线的性质得到AB垂直于直线l,又PC垂直于直线l,根据垂直于同一条直线的两直线平行,得到AB与PC平行,根据两直线平行内错角相等得到一对内错角相等,再由一对直角相等,利用两对对应角相等的两三角形相似可得出三角形PCA与三角形PAB相似,由相似得比例,将PC及直径AB的长代入求出PA的长,在直角三角形PAB中,由AB及PA的长,利用勾股定理即可求出PB的长;
(2)过O作OE垂直于PD,与PD交于点E,由垂径定理得到E为PD的中点,再由三个角为直角的四边形为矩形得到OACE为矩形,根据矩形的对边相等,可得出EC=OA=2,用PC﹣EC的长表示出PE,根据PD=2PE表示出PD,再由PC﹣PD表示出CD,代入所求的式子中,整理后得到关于x的二次函数,配方后根据自变量x的范围,利用二次函数的性质即可求出所求式子的最大值及此时x的取值.
解答:解:(1)∵⊙O与直线l相切于点A,且AB为⊙O的直径,
∴AB⊥l,又∵PC⊥l,
∴AB∥PC,
∴∠CPA=∠PAB,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠APB=90°,又PC⊥l,
∴∠PCA=∠APB=90°,
∴△PCA∽△APB,
∴=,即PA2=PC•AB,
∵PC=,AB=4,
∴PA==,
∴Rt△APB中,AB=4,PA=,
由勾股定理得:PB==;
(2)过O作OE⊥PD,垂足为E,
∵PD是⊙O的弦,OE⊥PD,
∴PE=ED,
又∠CEO=∠ECA=∠OAC=90°,
∴四边形OACE为矩形,
∴CE=OA=2,又PC=x,
∴PE=ED=PC﹣CE=x﹣2,
∴CD=PC﹣PD=x﹣2(x﹣2)=4﹣x,
∴PD•CD=2(x﹣2)•(4﹣x)=﹣2x2+12x﹣16=﹣2(x﹣3)2+2,
∵2
∴当x=3时,PD•CD的值最大,最大值是2.
点评:此题考查了切线的性质,平行线的性质,矩形的判定与性质,垂径定理,勾股定理,相似三角形的判定与性质,以及二次函数的性质,熟练掌握性质及定理是解本题的关键.
(2019•哈尔滨,题号28分值10)28.(本题10分)
已知:在△ABC中,∠ACB=900,点P是线段AC上一点,过点A作AB的垂线,交BP的延长线于点M,MN⊥AC于点N,PQ⊥AB于点Q,A0=MN.
(1)如图l,求证:PC=AN;
(2)如图2,点E是MN上一点,连接EP并延长交BC于点K,点D是AB上一点,连接DK,∠DKE=∠ABC,EF⊥PM于点H,交BC延长线于点F,若NP=2,PC=3,CK:CF=2:3,求DQ的长.
【解析】本题是对三角形全等、相似、勾股定理、三角函数的综合考查.
(1)先证明△AQP≌△MNA,得AN=PQ,PA=AM,再利用等角的余角相等证∠ABP=∠CBP,结合角平分线性质说明PQ=PC,从而PQ=AN得证;
(2)NP=2,PC=3,结合(1)中结论易知AN=3,AP=AM=5,由勾股定理可计算MN=AQ=5
通过△PNM∽△PBC可得BC=6,则BP可求;
设CK=2m,CF=3m,通过△PNE∽△PKC,NE、EM可用m表示,由sin∠PBC=sin∠EMH=,可将EH、FH用m表示;
作ER垂直BF于R,有tan∠BPC=tan∠EFR=2可求RF值,在RT△REP中勾股定理计算EF,可求m值,进而CK、BK可计算;
计算tan∠PKC=tan∠BDK=1,tan∠ABC=,作KG垂直BA于G,设KG=4n,则BG=3n,BK=5n=3,n值可得解,BD=7n,DQ=AB-BD-AQ可解.
【答案】证明:(1)∵MA⊥AM,MN⊥AP,∠BAM=∠ANM=90°,∴∠PAQ+∠MAN=∠MAN+∠AMN=90°,∴∠PAQ=∠AMN.∵∠PQA=∠ANM=90°,AQ=MN,∴△APQ≌△MNA,∴AN=PQ,AM=AP,∴∠AMN=∠APN,又因为∠APM=∠BPC,∠BPC+∠PBC=90°,∠AMB+∠ABM=90°。∴∠ABM=∠PBC,又PQ⊥AB,PC⊥BC,∴PQ=PC,∴AN=PC;
(2)∵NP=2,PC=5,∴由(1)知PA=NC=5,AC=8,∴AM=AP=5,∴AQ=MN=4.
设CK=2m,CF=3m.∵MN∥BF,∴△PNM∽△PBC,△PNE∽△PKC,
∴,∴BC=6,NE=,∴BF=6+3m,ME=4-,BP=3,
∴sin∠PBC=sin∠EMH==,∵EF⊥PM,∴FH=BFsin∠PBC=(6+3m),EH=EMsin∠EMH=(4-).
作ER垂直BF于R,则ER=NC=5.
∵∠RFE+∠REF=∠RFE+∠PBC=90°,∴∠REF=∠PBC,∴tan∠BPC=tan∠EFR==2,∴RF=,∴EF=,∴m=,∴CK=3,BK=3.
∵∠PKC+∠DKE=∠ABC+∠BDK,∠DKE=∠ABC,∴∠BDK=∠PKC.
∵tan∠PKC=1,∴tan∠BDK=1,作KG⊥BA于G,∵tan∠BDK=1,tan∠ABC=,
∴设KG=4n,则BG=3n,GD=4n,∴BK=5n=3,n=,∴BD=7n=.
∵AB=10,AQ=4,∴BQ=6,∴DQ=BQ-BD=.
【点评】本题第二问的难点在于如何巧妙添加辅助线、如何反复利用相似、同角(等角)的三角函数表示其他相关线段并列方程求解.
由MN∥BF推到三角形相似、结合CK:CF=2:3设定参数表示其他线段是本题的突破口,同角(等角)的三角函数值相等、勾股定理是解答本题的重要工具.
解答此类题目的宗旨是根据已知条件表示能表示的所有线段,寻找各线段之间的关系,建立起联系,逐步推进达到求解的目的.
23.(2019四川达州,23,12分)(12分)如图1,在直角坐标系中,已知点A(0,2)、点B(-2,0),过点B和线段OA的中点C作直线BC,以线段BC为边向上作正方形BCDE.
(1)填空:点D的坐标为(),点E的坐标为().
(2)若抛物线经过A、D、E三点,求该抛物线的解析式.
(3)若正方形和抛物线均以每秒个单位长度的速度沿射线BC同时向上平移,直至正方形的顶点E落在轴上时,正方形和抛物线均停止运动.
①在运动过程中,设正方形落在y轴右侧部分的面积为,求关于平移时间(秒)的函数关系式,并写出相应自变量的取值范围.
②运动停止时,求抛物线的顶点坐标.
解析:对于(1),可知OC=1,过D作DF垂直y轴,则△OBC≌△FCD,则FC=OB=2,DF=OC=1,故点D坐标为(-1,3),同理可得E点坐标为(-3,2);对于(2),可用待定系数法,求出抛物线的解析式;对于(3),可考虑当点D、B、E运动到y轴上时是三种情况,在这三个时间段内分别讨论,能做到不混淆、不重、不漏;求抛物线的顶点坐标,可以先求出点E平移到y轴后的坐标,从而可确定抛物线是如何平移,即可求出抛物线平移后的顶点坐标。
答案:(1)D(-1,3)、E(-3,2)(2分)
(2)抛物线经过(0,2)、(-1,3)、(-3,2),则
……………………………………………………………….(3分)
解得
∴……………………&hell
ip;……………………………….(4分)
(3)①当点D运动到y轴上时,t=.
当0
设D′C′交y轴于点F
∵tan∠BCO==2,又∵∠BCO=∠FCC′
∴tan∠FCC′=2,即=2
∵CC′=t,∴FC′=2t.
∴S△CC′F=CC′•FC′=t×t=5t2…………………………………(5分)
当点B运动到点C时,t=1.当
设D′E′交y轴于点G,过G作GH⊥B′C′于H.
在Rt△BOC中,BC=
∴GH=,∴CH=GH=
∵CC′=t,∴HC′=t-,∴GD′=t-
∴S梯形CC′D′G=(t-+t)=5t-……………………………(7分)
当点E运动到y轴上时,t=.
当1
设D′E′、E′B′分别交y轴于点M、N
∵CC′=t,B′C′=,
∴CB′=t-,∴B′N=2CB′=t-
∵B′E′=,∴E′N=B′E′-B′N=-t
∴E′M=E′N=(-t)
∴S△MNE′=(-t)•(-t)=5t2-15t+
∴S五边形B′C′D′MN=S正方形B′C′D′E′-S△MNE′=(5t2-15t+)=-5t2+15t-
综上所述,S与x的函数关系式为:
当0
当
当1
②当点E运动到点E′时,运动停止.如下图所示
∵∠CB′E′=∠BOC=90°,∠BCO=∠B′CE′
∴△BOC∽△E′B′C
∴
∵OB=2,B′E′=BC=
∴
∴CE′=
∴OE′=OC+CE′=1+=
∴E′(0,)…………………………………………………………………..(10分)
由点E(-3,2)运动到点E′(0,),可知整条抛物线向右平移了3个单位,向上平移了个单位.
∵=
∴原抛物线顶点坐标为(,)……………………………………………(11分)
∴运动停止时,抛物线的顶点坐标为(,)…………………………(12分)
点评:本题以直角坐标系内的正方形为基本图形,设计出正方形沿着某条直线平移的运动型问题,考查了三角形全等、三角形相似的判定及其性质,图形的平移及其性质等知识点,考察了待定系数法、数形结合方法,分类思想方法,具体有较强的综合性和一定的区分度。
28.(2019江苏苏州,28,12分)如图,正方形ABCD的边AD与矩形EFGH的边FG重合,将正方形ABCD以1cm/s的速度沿FG方向移动,移动开始前点A与点F重合,在移动过程中,边AD始终与边FG重合,连接CG,过点A作CG的平行线交线段GH于点P,连接PD.已知正方形ABCD的边长为1cm,矩形EFGH的边FG,GH的长分别为4cm,3cm,设正方形移动时间为x(s),线段GP的长为y(cm),其中0≤x≤2.5.
(1)试求出y关于x的函数关系式,并求当y=3时相应x的值;
(2)记△DGP的面积为S1,△CDG的面积为S2.试说明S1﹣S2是常数;
(3)当线段PD所在直线与正方形ABCD的对角线AC垂直时,求线段PD的长.
分析:(1)根据题意表示出AG、GD的长度,再由△GCD∽△APG,利用对应边成比例可解出x的值.
(2)利用(1)得出的y与x的关系式表示出S1、S2,然后作差即可.
(3)延长PD交AC于点Q,然后判断△DGP是等腰直角三角形,从而结合x的范围得出x的值,在Rt△DGP中,解直角三角形可得出PD的长度.
解答:解:(1)∵CG∥AP,
∴△GCD∽△APG,
∴=,
∵GF=4,CD=DA=1,AF=x,
∴GD=3﹣x,AG=4﹣x,
∴=,即y=,
∴y关于x的函数关系式为y=,
当y=3时,=3,解得x=2.5,
经检验的x=2.5是分式方程的根.
故x的值为2.5;
(2)∵S1=GP•GD=••(3﹣x)=,
S2=GD•CD=(3﹣x)1=,
∴S1﹣S2=﹣=即为常数;
(3)延长PD交AC于点Q.
∵正方形ABCD中,AC为对角线,
∴∠CAD=45°,
∵PQ⊥AC,
∴∠ADQ=45°,
∴∠GDP=∠ADQ=45°.
∴△DGP是等腰直角三角形,则GD=GP,
∴3﹣x=,
化简得:x2﹣5x+5=0.
解得:x=,
∵0≤x≤2.5,
∴x=,
在Rt△DGP中,PD==(3﹣x)=.
点评:此题考查了正方形的性质、等腰三角形
的性质及解直角三角形的知识,解答本题的关键是用移动的时间表示出有关线段的长度,然后运用所学知识进行求解.
23(2019深圳市23,19分)如图9—①,平在面直角从标系中,直线的位置随的不同取值而变化。
(1)已知⊙M的圆心坐标为(4,2),半径为2
当时,直线经过圆心M;
当时,直线与⊙M相切;
(2)若把⊙M换成矩形,如图9—②,其三个顶点的坐标分别为:。设直线扫过矩形的面积为,当由小到大变化时,请求出与的函数关系式。
【解析】:(1)若直线经过圆心,则点M在直线上,将M(4,2)代入直线解析式中,即可求出的值;(2)当直线与⊙M相切时,构造直角三角形,得用相似或解直角三角形的方法,可求的值,注意分类。(3)直线在运动中,扫过知形之前,扫过的面积为0,直线扫过矩形时,扫过的图形分别为三角形,直角梯形,五边形、矩形,故可分5种情况,求出与的函数关系式,是典型的分段函数。
【解答】:(1);
如图9—3,易求,则,又∥
则,
由于,
则,
设则,有,
,,
,故,
代入,求得,类似可求
(2)如图9—4①当时,直线不扫过知形,此时
②时,直线扫过矩形的面积为三角形的面积,由于直线与轴的交点为意,故
③当时,直线扫过矩形的面积为
直角梯形的面积,此时与DC交点为
④当时,直线扫地矩形的面积为五边形,
此时直线与DC的交点为则
⑤当时,直线扫过矩形的面积即为矩形的面积,故
综上,
【点评】:本题主要考查分段函数和分类计论思想。分类时要做到不重不漏,各种情况要仔细分析,计算量大。各种情况根据图形的特点,用面积公式求解。
23.(2019广东汕头,23,12分)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=8.把△BCD沿对角线BD折叠,使点C落在C′处,BC′交AD于点G;E、F分别是C′D和BD上的点,线段EF交AD于点H,把△FDE沿EF折叠,使点D落在D′处,点D′恰好与点A重合.
(1)求证:△ABG≌△C′DG;
(2)求tan∠ABG的值;
(3)求EF的长.
分析:(1)根据翻折变换的性质可知∠C=∠BAG=90°,C′D=AB=CD,∠AGB=∠DGC′,故可得出结论;
(2)由(1)可知GD=GB,故AG+GB=AD,设AG=x,则GB=8﹣x,在Rt△ABG中利用勾股定理即可求出AG的长,进而得出tan∠ABG的值;
(3)由△AEF是△DEF翻折而成可知EF垂直平分AD,故HD=AD=4,再根据tan∠ABG即可得出EH的长,同理可得HF是△ABD的中位线,故可得出HF的长,由EF=EH+HF即可得出结论.
解答:(1)证明:∵△BDC′由△BDC翻折而成,
∴∠C=∠BAG=90°,C′D=AB=CD,∠AGB=∠DGC′,
∴∠ABG=∠ADE,
在:△ABG≌△C′DG中,
∵,
∴△ABG≌△C′DG;
(2)解:∵由(1)可知△ABG≌△C′DG,
∴GD=GB,
∴AG+GB=AD,设AG=x,则GB=8﹣x,
在Rt△ABG中,
∵AB2+AG2=BG2,即62+x2=(8﹣x)2,解得x=,
∴tan∠ABG===;
(3)解:∵△AEF是△DEF翻折而成,
∴EF垂直平分AD,
∴HD=AD=4,
∴tan∠ABG=tan∠ADE=,
∴EH=HD×=4×=,
∵EF垂直平分AD,AB⊥AD,
∴HF是△ABD的中位线,
∴HF=AB=×6=3,
∴EF=EH+HF=+3=.
点评:本题考查的是翻折变换、全等三角形的判定与性质、矩形的性质及解直角三角形,熟知折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解答此题的关键.
25.(2019山西,25,12分)问题情境:将一副直角三角板(Rt△ABC和Rt△DEF)按图1所示的方式摆放,其中∠ACB=90°,CA=CB,∠FDE=90°,O是AB的中点,点D与点O重合,DF⊥AC于点M,DE⊥BC于点N,试判断线段OM与ON的数量关系,并说明理由.
探究展示:小宇同学展示出如下正确的解法:
解:OM=ON,证明如下:
连接CO,则CO是AB边上中线,
∵CA=CB,∴CO是∠ACB的角平分线.(依据1)
∵OM⊥AC,ON⊥BC,∴OM=ON.(依据2)
反思交流:
(1)上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1:
依据2:
(2)你有与小宇不同的思考方法吗?请写出你的证明过程.
拓展延伸:
(3)将图1中的Rt△DEF沿着射线BA的方向平移至如图2所示的位置,使点D落在BA的延长线上,FD的延长线与CA的延长线垂直相交于点M,BC的延长线与DE垂直相交于点N,连接OM、ON,试判断线段OM、ON的数量关系与位置关系,并写出证明过程.
【解析】(1)解:故答案为:等腰三角形三线合一(或等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合),角平分线上的点到角的两边距离相等.
(2)证明:∵CA=CB,
∴∠A=∠B,
∵O是AB的中点,
∴OA=OB.
∵DF⊥AC,DE⊥BC,
∴∠AMO=∠BNO=90°,
∵在△OMA和△ONB中
,
∴△OMA≌△ONB(AAS),
∴OM=ON.
(3)解:OM=ON,OM⊥ON.理由如下:
连接CO,则CO是AB边上的中线.
∵∠ACB=90°,
∴OC=AB=OB,
又∵CA=CB,
∴∠CAB=∠B=45,∠1=∠2=45°,∠AOC=∠BOC=90°,
∴∠2=∠B,
∵BN⊥DE,
∴∠BND=90°,
又∵∠B=45°,
∴∠3=45°,
∴∠3=∠B,
∴DN=NB.
∵∠ACB=90°,∴∠NCM=90°.又∵BN⊥DE,∴∠DNC=90°
&t
here4;四边形DMCN是矩形,
∴DN=MC,
∴MC=NB,
∴△MOC≌△NOB(SAS),
∴OM=ON,∠MOC=∠NOB,
∴∠MOC﹣∠CON=∠NOB﹣∠CON,
即∠MON=∠BOC=90°,
∴OM⊥ON.
【答案】(1)解:故答案为:等腰三角形三线合一(或等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合),角平分线上的点到角的两边距离相等.
(2)证明过程省略.
(3)解:OM=ON,OM⊥ON.理由见解析.
【点评】本题综合考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、等腰三角形的性质、矩形的判定与性质等初数中常见的几何知识点.对考生的综合能力有一定的要求,故是选拔考生较好的能力题.难度较大.
23.(本题满分10分)
(2019山东东营,23,10分)(1)如图1,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DF=BE.求证:CE=CF;
(2)如图2,在正方形ABCD中,E是AB上一点,G是AD上一点,如果∠GCE=45°,请你利用(1)的结论证明:GE=BE+GD.
(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,在直角梯形ABCD中,AD∥BC(BC>AD),∠B=90°,AB=BC,E是AB上一点,且∠DCE=45°,BE=4,DE=10,求直角梯形ABCD的面积.
【解析】(1)利用已知条件,可证出△BCE≌△DCF(SAS),即CE=CF.(2)延长AD至F,使DF=BE.连接CF.借助(1)的全等得出∠BCE=∠DCF,∴∠GCF=∠BCE+∠DCG=90°-∠GCE=45°,即∠GCF=∠GCE,又因为CE=CF,CG=CG,∴△ECG≌△FCG,∴EG=GF,∴GE=DF+GD=BE+GD.(3)过C作CG⊥AD,交AD延长线于G,先证四边形ABCG是正方形(有一组邻边相等的矩形是正方形).再设AB=x,利用(1)、(2)的结论,在Rt△AED中利用勾股定理可求出x.
【答案】(1)证明:在正方形ABCD中,∵BC=CD,∠B=∠CDF,BE=DF,
∴△CBE≌△CDF.∴CE=CF.
(2)证明:如图2,延长AD至F,使DF=BE.连接CF.
由(1)知△CBE≌△CDF,∴∠BCE=∠DCF.
∴∠BCE+∠ECD=∠DCF+∠ECD,即∠ECF=∠BCD=90°,
又∠GCE=45°,∴∠GCF=∠GCE=45°.
∵CE=CF,∠GCE=∠GCF,GC=GC,
∴△ECG≌△FCG.∴GE=GF,∴GE=DF+GD=BE+GD.
(3)如图3,过C作CG⊥AD,交AD延长线于G.在直角梯形ABCD中,∵AD∥BC,∴∠A=∠B=90°,又∠CGA=90°,AB=BC,
∴四边形ABCD为正方形.∴AG=BC.已知∠DCE=45°,
根据(1)(2)可知,ED=BE+DG.
所以10=4+DG,即DG=6.设AB=x,则AE=x-4,AD=x-6,在Rt△AED中,∵,即.解这个方程,得:x=12,或x=-2(舍去).∴AB=12.所以梯形ABCD的面积为S=
【点评】本题是一道几何综合题,内容涉及三角形的全等、图形的旋转以及勾股定理的应用,重点考查学生的数学学习能力.本题的设计由浅入深,循序渐进,考虑到学生的个体差异.
专项八几何综合型问题(42)
23.(湖南株洲市8,23题)(本题满分8分)如图,在△ABC中,∠C=90°,BC=5米,AC=12米。M点在线段CA上,从C向A运动,速度为1米/秒;同时N点在线段AB上,从A向B运动,速度为2米/秒。运动时间为t秒。
(1)、当t为何值时,∠AMN=∠ANM?
(2)、当t为何值时,△AMN的面积最大?并求出这个最大值。
【解析】(1)当两角相等可知,AM=AN,列出方程求出t的值,(2)面积的最值问题是利用二次函数的最值问题,根据题意写出三角形的面积与t的函数关系式,根据自变量的取值及二次函数的性质求出最值.
【解】(1)、依题意有……1分
……2分
解得:t=4秒,即为所求。……3分
(2)、
解法一:如图作……4分
……6分
……8分21世纪教育网
解法二:
……4分
……6分
……8分
【点评】求最大面积、最大利润等问题,一定要考虑到函数关系式的应用,特别是二次函数的应用。
19.(2019四川省南充市,19,8分)矩形ABCD中,AB=2AD,E为AD的中点,EF⊥EC交AB于点F,连接FC.
(1)求证:△AEF∽△DCE;
(2)求tan∠ECF的值.
解析:(1)由四边形ABCD是矩形,EF⊥EC,易得∠A=∠D=90°,∠AFE=∠DEC,由有两组角对应相等的两个三角形相似,即可判定△AEF∽△DCE;
(2)由△AEF∽△DCE,根据相似三角形的对应边成比例,可得,又由矩形ABCD中,AB=2AD,E为AD的中点,tan∠ECF=,即可求得答案.
答案:解:(1)在矩形ABCD中,∠A=∠D=900.
∵EF⊥EC,∴∠FEC=900.∴∠FEA+∠CED=900.
∵∠FEA+∠EAF=900.∴∠EAF=∠CED.
∴⊿AEF∽⊿DCE.
(2)∵AB=2AD,E为AD的中点,
∴.
∵⊿AEF∽⊿DCE.∴.
在中,.
点评:此题考查了相似三角形的判定与性质、矩形的性质以及锐角三角函数的定义.此题难度适中,在根据题意无法直接求得三角形中边的长短时,可考虑利用三角形的相似关系,通过对应边的比例相等的特点,结合题中的线段间倍数关系,推得某角的三角函数值。解题时还要注意数形结合思想的应用。
24.(2019浙江省嘉兴市,24,14分)在平面直角坐标系xOy中,点P是抛物线y=上的动点(点P在笫一象限内).连结OP,过点O作OP的垂线交抛物线于另一点Q.连结PQ,交y轴于点M.作PA⊥x轴于点A,QB⊥x轴于点B.设点P的横坐标为m.
(1)如图①,当m=时,
①求线段OP的长和tan∠POM的值;
②在y轴上找一点C,使△OCQ是以OQ为腰的等腰三角形,求点C的坐标;
(2)如图②,连结AM、BM,分别与OP、OQ相交于点D、E。
①用含m的代数式表示点Q的坐标;
②求证:四边
形ODME是矩形。
【解析】(1)①欲求线段OP的长,需要先求得点P的坐标,把P点的横坐标m代入,可得;由PA⊥x轴,得PA∥MO,∴tan∠POM=tan∠OPA=.
②欲求点C的坐标,需要先求得点Q的坐标.设Q(n,),由题意可得,进而得
Q(,),∴OQ=.以OQ为腰,分别讨论当OQ=OC和OQ=CQ时,点C的坐标即可.
(2)①由P点的横坐标为m,利用相似三角形的性质可推得点Q(,).②先利用待定系数法求得直线PQ的函数解析式,进而得点M的坐标.利用相似三角形的判定证得△QBO∽△MOA,进而证得Q0∥MA.同理可证:EM∥OD.又∵∠EOD=90°.所以四边形ODME是矩形。
【答案】(1)①把m=代入,y=2.∴P(,2),∴OP=.
∵PA⊥x轴,∴PA∥MO.
∴tan∠POM=tan∠OPA==.
②设Q(n,),∵tan∠QOB=tan∠PON,∴.
∴,∴Q(,),∴OQ=.
当OQ=OC时,则,;
当OQ=CQ时,则.
综上所述,所求点C的坐标为:,,.
(2)①∵P(m,),设Q(n,).∵△APO∽△BOQ,∴.∴,得
∴Q(,).
②设直线PO的廨析式为:y=kx+b,把P(m,)、Q(,)代入得:
解得b=1,∴M(0,1)
∵,∠QBO=∠MOA=90°,,∴△QBO∽△MOA.
∴∠MAO=∠QOB,∴QO∥MA.
同理可证:EM∥OD.
又∵∠EOD=90°,∴四边形ODME是矩形。
【点评】本题是一道几何代数综合题,主要考查了一次函数,二次函数,勾股定理,相似三角形的性质与判定,矩形的判定及方程思想,分类讨论,特殊到一般的数学思想等的综合应用.
解题的关键:灵活应用所学,求出关键点P、Q、M点的坐标.
(1)中,①运用了勾股定理,平行线的性质,锐角三角函数的意义;②运用了方程思想,分类讨论的思想.(2)中相似三角形的性质与判定,,矩形的判定.
26.(2019湖北襄阳,26,13分)如图12,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处,分别以OC、OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线y=ax2+bx+c经过O,D,C三点.
(1)求AD的长及抛物线的解析式;
(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当t为何值时,以P,Q,C为顶点的三角形与△ADE相似?
(3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.
【解析】(1)根据折叠前后的相等线段,先在Rt△OEC中求出OE长,再在Rt△ADE中运用勾股定理构建方程求AD.然后将O,D,C三点的坐标代入抛物线y=ax2+bx+c求出a,b,c即可.(2)分别用含t的代数式表示CQ和CP的长,再利用相似三角形产生的相似比构建含t的方程,解之即得.(3)从两定点C,E形成的边CE为平行四边形的边和对角线两个角度分析求解.
【答案】解:(1)∵四边形ABCO为矩形,
∴∠OAB=∠AOC=∠B=90°,AB=CO=8,AO=BC=10.
由题意得,△BDC≌△EDC.
∴∠B=∠DEC=90°,EC=BC=10,ED=BD.
由勾股定理易得EO=6.
∴AE=10-6=4.
设AD=x,则BD=DE=8-x,由勾股定理,得x2+42=(8-x)2.
解之得,x=3,∴AD=3.
∵抛物线y=ax2+bx+c过点O(0,0),∴c=0.
∵抛物线y=ax2+bx+c过点D(3,10),C(8,0),
∴解之得
∴抛物线的解析式为:y=-x2+x.
(2)∵∠DEA+∠OEC=90°,∠OCE+∠OEC=90°,
∴∠DEA=∠OCE.
由(1)可得AD=3,AE=4,DE=5.
而CQ=t,EP=2t,PC=10-2t.
当∠PQC=∠DAE=90°时,△ADE∽△QPC,
∴=,即=,解得t=.
当∠QPC=∠DAE=90°时,△ADE∽△PQC,
∴=,即=,解得t=.
∴当t=或时,以P,Q,C为顶点的三角形与△ADE相似.
(3)存在.M1(-4,-32),N1(4,-38).
M2(12,-32),N2(4,-26).
M3(4,),N3(4,-).
【点评】本题是一道直线形坐标几何问题,综合考查轴对称,全等三角形,矩形的性质,相似三角形,勾股定理与方程,平行四边形等方面的知识.重点考查学生综合运用数学知识解决综合问题的能力,以及运用方程思想,数形结合思想和分类讨论的思想解决问题的能力.本题入口较宽,第(1)问就是教材习题,能保证大部分考生得分,具有公平性;第(2)问属于动态探究问题,根据相似三角形产生的相似比建立含t的方程是求解关键.第(3)问情况有三种,所要求的点有六个,如何条理清晰的进行分类得出点的位置是解题先决条件.这类问题通常是以两定点形成的边为突破口,把它当作边和对角线分别思
23.(2019四川攀枝花,23,12分)(12分)如图9,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是菱形,顶点A、C、D均在坐标轴上,且AB=5,sinB=
(1)求过A、C、D三点的抛物线的解析式;
(2)记直线AB的解析式为,(1)中抛物线的解析式为,求当时,自变量的取值范围;
(3)设直线AB与(1)中抛物线的另一个交点为E,P点为抛物线上A、E两点之间的一个动点,当P点在何处时,△PAE的面积最大?并求出面积的最大值。
【解析】菱形的性质,求抛物线解析式,
三角形函数,三角形的面积的求法
【答案】解:
(1)∵四边形ABCD是菱形
∴AB=CD=5,∠B=∠ADC
∴OC:CD=sin∠ADC
即OC=4
在Rt△OCD中,OD=3
OA=AD–OD=2
∴D(3,0),A(–2,0),C(0,4),B(–5,4)
设抛物线解析式为y=a(x–3)(x+2)
将C(0,4)代入,得a=–
y=–(x–3)(x+2)=–x2+x+4
(2)把A(–2,0)和B(–5,4)代入
解得∴
解得x1=5,x2=–2,
∴–2
(3
)作AF∥y轴,EF∥x轴,连结PF
xB=5,yB=∴E(5,)A(–2,0)
设P(m,–m2+m+4)
AF=,EF=7,
S△PAE=S△AFP+S△EFP–S△AFE=AF(xP–xA)+EF(yP–yE)–AF×EF
=
==
∴当m=,即P(,)时△PAE有最大值为。
【点评】(1)本题重点考查了菱形的性质,以及利用三角函数求线段长度和点的坐标。利用坐标求抛物线解析式。
(2)求出直线与抛物线的两交点坐标,并结合图像解答问题。
(3)求三角形面积的方法有很多种,此种方法利用割补法求出三角形面积关于m的函数关系式,并求最大值。
24.(2019四川攀枝花,24,12分)(12分)如图10所示,在形状和大小不确定的△ABC中,BC=6,E、F分别是AB、AC的中点,P在EF或EF的延长线上,BP交CE于D,Q在CE上且BQ平分∠CBP,设BP=,PE=.
(1)当时,求的值;
(2)当CQ=CE时,求与之间的函数关系式;
(3)①当CQ=CE时,求与之间的函数关系式;
②当CQ=CE(为不小于2的常数)时,求直接与之间的函数关系式。
【解析】平行、角平分线、等腰三角形、相似、对应边成比例
【答案】
解:
(1)∵E、F是AB、AC中点
∴EF∥BC,EF=0.5BC=3
∴EP==1
∵EF∥BC
∴△DPE∽△DBC
∴EP:BC=1:6
∴=1:36
(2)延长BQ交射线EF于点G
∵EF∥BC
∴∠G=∠GBC
又∵∠GBC=∠GBP
∴∠G=∠GBP
∴PG=BP=y
即EG=x+y
∵EF∥BC
∴△QEG∽△QCB
∴EQ:QC=EG:BC=1
x+y=6
y=–x+6
(3)
①同(2)中
△QEG∽△QCB
EQ:QC=EG:BC=2
x+y=2×6
y=–x+12
②y=–x+6(n–1)
【点评】本题考查了角平分线和平行所形成的等腰三角形,以及平行有相似,利用相似三角形对应边成比例求解。
专项八几何综合型问题(42)
19.(2019四川省南充市,19,8分)矩形ABCD中,AB=2AD,E为AD的中点,EF⊥EC交AB于点F,连接FC.
(1)求证:△AEF∽△DCE;
(2)求tan∠ECF的值.
解析:(1)由四边形ABCD是矩形,EF⊥EC,易得∠A=∠D=90°,∠AFE=∠DEC,由有两组角对应相等的两个三角形相似,即可判定△AEF∽△DCE;
(2)由△AEF∽△DCE,根据相似三角形的对应边成比例,可得,又由矩形ABCD中,AB=2AD,E为AD的中点,tan∠ECF=,即可求得答案.
答案:解:(1)在矩形ABCD中,∠A=∠D=900.
∵EF⊥EC,∴∠FEC=900.∴∠FEA+∠CED=900.
∵∠FEA+∠EAF=900.∴∠EAF=∠CED.
∴⊿AEF∽⊿DCE.
(2)∵AB=2AD,E为AD的中点,
∴.
∵⊿AEF∽⊿DCE.∴.
在中,.
点评:此题考查了相似三角形的判定与性质、矩形的性质以及锐角三角函数的定义.此题难度适中,在根据题意无法直接求得三角形中边的长短时,可考虑利用三角形的相似关系,通过对应边的比例相等的特点,结合题中的线段间倍数关系,推得某角的三角函数值。解题时还要注意数形结合思想的应用。
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以下是中国学科吧(jsfw8.com)为您推荐的2013年部分地区中考数学几何综合型问题试题(附答案),希望本篇文章对您学习有所帮助。
2013年部分地区中考数学几何综合型问题试题(附答案)
7.(2019贵州六盘水,7,3分)下列命题为真命题的是(▲)
A.平面内任意三个点确定一个圆
B.五边形的内角和为540°
C.如果a>b,则ac2>bc2
D.如果两条直线被第三条直线所截那么所截得的同位角相等
分析:根据命题的定义:对一件事情做出判断的语句叫命题.正确的命题叫真命题,据此即对四个选项进行分析即可回答.
解答:解:A、平面内任意三点确定一个圆是一个假命题,,如三点在一条直线上,不能构成圆,故本选项错误;
B、五边形的内角和为540°,故本选项正确;
C、如果则,如果c=0,结论不成立,故本选项错误;
D、如果两条直线被第三条直线所截,那么所得的同位角相等.没有平行线,故本选项错误;
故选B.
点评:此题考查了命题的定义,包括真命题和假命题.
13.(2019贵州省毕节市,13,3分)下列命题是假命题的是()
A.同弧或等弧所对的圆周角相等B.平分弦的直径垂直于弦
C.两条平行线间的距离处处相等D.正方形的两条对角线互相垂直平分
解析:分析是否为假命题,可以举出反例;也可以分别分析各题设是否能推出结论,从而利用排除法得出答案.
解答:解:A、错误,同弧或等弧所对的圆周角相等或互补,是假命题;B、平分弦的直径垂直于弦是正确的,是真命题;C、两条平行线间的距离处处相等是正确的,是真命题;D、正方形的两条对角线互相垂直平分是正确的,是真命题.故选A.
点评:主要考查命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.
31.(2019年四川省巴中市,31,12)如图12,在平面直角坐标系中,点A、C分别在x轴、y轴上,四边形ABCO为矩形,AB=16,点D与点A关于y轴对称,tan∠ACB=43,点E、F分别是线段AD、AC上的动点(点E不与点A、D重合),且∠CEF=∠ACB.
(1)求AC的长和点D的坐标;
(2)说明△AEF与△DCE相似;
(3)当△EFC为等腰三角形时,求点E的坐标.
【解析】①∵四边形ABCO为矩形,∴∠B=900
tan∠ACB=43,在Rt△ACB中,设BC=3k,AB=4k,由勾
股定理,AC=5K,∵AB=4k=16,∴k=4,
∴AC=20,OA=BC==3k=12,
∴点A的坐标为(-12,0),
而点D与点A关于y轴对称,&t
here4;点D的坐标为(12,0)
②由:∠CDE=∠EAF,∠AEF
=∠DCE,得出△AEF∽△DCE
③分类讨论:
当CE=EF时,则△AEF∽△DCE,
∴AE=CD,即AO+OE=CD
设E(x,0),有12+x=20,∴x=8
此时,点E的坐标为(8.0)
当EF=FC时,∠FCE=∠FEC=∠ACB,
∴tan∠FCG=tan∠ACB=43,
作FG⊥CE于G,在Rt△FCG中,设CE=6a,则CG=3a
FG=4a,于是CF=5a,
∵△AEF∽△DCE
∴CE2=CF•AC,即36a2=5a•20,a=259
∴CE=259×6=503.在Rt△CEO中,OE=CE2-OC2=143∴E(143,0)
当CE=CF时,E与D重合与题目矛盾。
【答案】①AC=20,D(12.0)②由:∠CDE=∠EAF,∠AEF=∠DCE,得出△AEF∽△DCE③E(8.0)或E(143,0)
【点评】本题难度比较大,综合考查了解直角三角形,勾股定理、相似三角形的条件、矩形又一次展现了数形结合思想的必要性。
25.(本题满分12分)如图甲,四边形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴的正半轴上,顶点在B点的抛物线交x轴于点A、D,交y轴于点E,连结AB、AE、BE.
已知tan∠CBE=,A(3,0),D(-1,0),E(0,3).
(1)求抛物线的解析式及顶点B的坐标;
(2)求证:CB是△ABE外接圆的切线;
(3)试探究坐标轴上是否存在一点P,使以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)设△AOE沿x轴正方向平移t个单位长度(0
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【解析】(1)解:由题意,设抛物线解析式为y=a(x-3)(x+1).
将E(0,3)代入上式,解得:a=-1.
∴y=-x2+2x+3.
则点B(1,4).…………………………………………………………………………………2分
(2)如图6,证明:过点B作BM⊥y于点M,则M(0,4).
在Rt△AOE中,OA=OE=3,
∴∠1=∠2=45°,AE==3.
在Rt△EMB中,EM=OM-OE=1=BM,
∴∠MEB=∠MBE=45°,BE==.
∴∠BEA=180°-∠1-∠MEB=90°.
∴AB是△ABE外接圆的直径.………………………………………………………………3分
在Rt△ABE中,tan∠BAE===tan∠CBE,
∴∠BAE=∠CBE.
在Rt△ABE中,∠BAE+∠3=90°,∴∠CBE+∠3=90°.
∴∠CBA=90°,即CB⊥AB.
∴CB是△ABE外接圆的切线.………………………………………………………………5分
(3)P1(0,0),P2(9,0),P3(0,-).………………………………………………………8分
(4)解:设直线AB的解析式为y=kx+b.
将A(3,0),B(1,4)代入,得解得
∴y=-2x+6.
过点E作射线EF∥x轴交AB于点F,当y=3时,得x=,∴F(,3).…………9分
情况一:如图7,当0
则ON=AD=t,过点H作LK⊥x轴于点K,交EF于点L.
由△AHD∽△FHM,得.即.解得HK=2t.
∴S阴=S△MND-S△GNA-S△HAD=×3×3-(3-t)2-t•2t=-t2+3t.…………11分
情况二:如图8,当
∴S阴=S△IQA-S△VQA=×(3-t)×2(3-t)-(3-t)2=(3-t)2=t2-3t+.
综上所述:s=……………………………………………………12分
【答案】(1)y=-x2+2x+3,B(1,4);
(2)证明:如图,过点B作BM⊥y于点M,则M(0,4).
在Rt△AOE中,OA=OE=3,
∴∠1=∠2=45°,AE==3.
在Rt△EMB中,EM=OM-OE=1=BM,
∴∠MEB=∠MBE=45°,BE==.
∴∠BEA=180°-∠1-∠MEB=90°.
∴AB是△ABE外接圆的直径.………………………………………………………………3分
在Rt△ABE中,tan∠BAE===tan∠CBE,
∴∠BAE=∠CBE.
>
在Rt△ABE中,∠BAE+∠3=90°,∴∠CBE+∠3=90°.
∴∠CBA=90°,即CB⊥AB.
∴CB是△ABE外接圆的切线.
(3)P1(0,0),P2(9,0),P3(0,-).
(4)s=
【点评】本题以平面直角坐标系为背景,综合考察了二次函数、直线与圆的位置关系、锐角三角函数、三角形相似、勾股定理、待定系数法、分类讨论等知识,而且是中考的压轴题。知识点丰富全面,考查了学生综合运用知识、分类讨论思想来解决问题的能力。第1小题常规题,利用待定系数法求二次函数的解析式,难度较低;第2小题是利用勾股定理、锐角三角函数、90°的圆周角所对的弦是直径、等量代换等证明圆的切线,综合性较强,难度中等;第3小题,考察了分类讨论思想,在坐标轴上找点,构造寻找相似三角形,难度中等;第4小题,利用分类讨论思想、二次函数、和差法计算阴影部分面积,是压轴题的最后一题,将中下层面的学生拒之题外,难度较大.
23.(2019河南,23,11分)如图,在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于A,B两点,点A在轴上,点B的纵坐标为3.点P是直线AB下方的抛物线上一动点(不与A,B重合),过点P作轴的垂线交直线AB与点C,作PD⊥AB于点D
(1)求及的值
(2)设点P的横坐标为
①用含的代数式表示线段PD的长,
并求出线段PD长的最大值;
②连接PB,线段PC把△PBD分成
两个三角形,是否存在适合的值,
使这两个三角形的面积之比为9:10?
若存在,直接写出值;若不存在,说明理由.
23.解析:(1)根据题意知,点A纵坐标为0,求出横坐标,点B纵坐标为3,也可求出横坐标,将A、B两点坐标代人求出,设直线与轴交于点,则,∵∥轴,∴.能求∠ACP的正弦;(2)①在Rt△PCD中,用m表示出PC,结合上面求出的值,表示出PD的长;②分别过点D,B作DF⊥PC,BG⊥PC,垂足分别为F,G,利用△PCD与△PCB公共边PC,分别用m表示出它们的高DF,BG,在Rt△PDF中,又
∴
当时.解得
当时,解得
解:(1)由,得到∴
由,得到∴
∵经过两点,
∴
设直线与轴交于点,则
∵∥轴,∴.
∴
(2)由(1)可知抛物线的解析式为
∴
在Rt△PCD中,
∵∴当时,有最大值
②存在满足条件的值,
点评:本题是一道函数与几何问题的综合题,先根据一次函数与抛物线的交点坐标求出函数的解析式,然后利用图象上面点的坐标来表示图形中线段的长,图形的面积等问题,再建立方程,或根据二次函数的性质求最值.
27.(2019江苏苏州,27,8分)如图,已知半径为2的⊙O与直线l相切于点A,点P是直径AB左侧半圆上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为C,PC与⊙O交于点D,连接PA、PB,设PC的长为x(2
(1)当x=时,求弦PA、PB的长度;
(2)当x为何值时,PD•CD的值最大?最大值是多少?
分析:(1)由直线l与圆相切于点A,且AB为圆的直径,根据切线的性质得到AB垂直于直线l,又PC垂直于直线l,根据垂直于同一条直线的两直线平行,得到AB与PC平行,根据两直线平行内错角相等得到一对内错角相等,再由一对直角相等,利用两对对应角相等的两三角形相似可得出三角形PCA与三角形PAB相似,由相似得比例,将PC及直径AB的长代入求出PA的长,在直角三角形PAB中,由AB及PA的长,利用勾股定理即可求出PB的长;
(2)过O作OE垂直于PD,与PD交于点E,由垂径定理得到E为PD的中点,再由三个角为直角的四边形为矩形得到OACE为矩形,根据矩形的对边相等,可得出EC=OA=2,用PC﹣EC的长表示出PE,根据PD=2PE表示出PD,再由PC﹣PD表示出CD,代入所求的式子中,整理后得到关于x的二次函数,配方后根据自变量x的范围,利用二次函数的性质即可求出所求式子的最大值及此时x的取值.
解答:解:(1)∵⊙O与直线l相切于点A,且AB为⊙O的直径,
∴AB⊥l,又∵PC⊥l,
∴AB∥PC,
∴∠CPA=∠PAB,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠APB=90°,又PC⊥l,
∴∠PCA=∠APB=90°,
∴△PCA∽△APB,
∴=,即PA2=PC•AB,
∵PC=,AB=4,
∴PA==,
∴Rt△APB中,AB=4,PA=,
由勾股定理得:PB==;
(2)过O作OE⊥PD,垂足为E,
∵PD是⊙O的弦,OE⊥PD,
∴PE=ED,
又∠CEO=∠ECA=∠OAC=90°,
∴四边形OACE为矩形,
∴CE=OA=2,又PC=x,
∴PE=ED=PC﹣CE=x﹣2,
∴CD=PC﹣PD=x﹣2(x﹣2)=4﹣x,
∴PD•CD=2(x﹣2)•(4﹣x)=﹣2x2+12x﹣16=﹣2(x﹣3)2+2,
∵2
∴当x=3时,PD•CD的值最大,最大值是2.
点评:此题考查了切线的性质,平行线的性质,矩形的判定与性质,垂径定理,勾股定理,相似三角形的判定与性质,以及二次函数的性质,熟练掌握性质及定理是解本题的关键.
(2019•哈尔滨,题号28分值10)28.(本题10分)
已知:在△ABC中,∠ACB=900,点P是线段AC上一点,过点A作AB的垂线,交BP的延长线于点M,MN⊥AC于点N,PQ⊥AB于点Q,A0=MN.
(1)如图l,求证:PC=AN;
(2)如图2,点E是MN上一点,连接EP并延长交BC于点K,点D是AB上一点,连接DK,∠DKE=∠ABC,EF⊥PM于点H,交BC延长线于点F,若NP=2,PC=3,CK:CF=2:3,求DQ的长.
【解析】本题是对三角形全等、相似、勾股定理、三角函数的综合考查.
(1)先证明△AQP≌△MNA,得AN=PQ,PA=AM,再利用等角的余角相等证∠ABP=∠CBP,结合角平分线性质说明PQ=PC,从而PQ=AN得证;
(2)NP=2,PC=3,结合(1)中结论易知AN=3,AP=AM=5,由勾股定理可计算MN=AQ=5
通过△PNM∽△PBC可得BC=6,则BP可求;
设CK=2m,CF=3m,通过△PNE∽△PKC,NE、EM可用m表示,由sin∠PBC=sin∠EMH=,可将EH、FH用m表示;
作ER垂直BF于R,有tan∠BPC=tan∠EFR=2可求RF值,在RT△REP中勾股定理计算EF,可求m值,进而CK、BK可计算;
计算tan∠PKC=tan∠BDK=1,tan∠ABC=,作KG垂直BA于G,设KG=4n,则BG=3n,BK=5n=3,n值可得解,BD=7n,DQ=AB-BD-AQ可解.
【答案】证明:(1)∵MA⊥