初中数学中考总复习冲刺代几综合问题知识讲解基础Word文件下载.docx
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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.如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC(BC>AD),∠D=90°
,BC=CD=12,∠ABE=45°
,若AE=10,则CE的长为_________.
【思路点拨】
过B作DA的垂线交DA的延长线于M,M为垂足,延长DM到G,使MG=CE,连接BG.求证△BEC≌△BGM,△ABE≌△ABG,设CE=x,在直角△ADE中,根据AE2=AD2+DE2求x的值,即CE的长度.
【答案与解析】
解:
过B作DA的垂线交DA的延长线于M,M为垂足,延长DM到G,使MG=CE,连接BG,
∴∠AMB=90°
,
∵AD∥CB,∠DCB=90°
∴∠D=90°
∴∠AMB=∠DCB=∠D=90°
∴四边形BCDM为矩形.
∵BC=CD,
∴四边形BCDM是正方形,
∴BC=BM,且∠ECB=∠GMB,MG=CE,
∴Rt△BEC≌Rt△BGM.
∴BG=BE,∠CBE=∠GBM,
∵∠CBE+∠EBA+∠ABM=90°
,且∠ABE=45°
∴∠CBE+∠ABM=45°
∴∠ABM+∠GBM=45°
∴∠ABE=∠ABG=45°
∴△ABE≌△ABG,AG=AE=10.
设CE=x,则AM=10-x,
AD=12-(10-x)=2+x,DE=12-x,
在Rt△ADE中,AE2=AD2+DE2,
∴100=(x+2)2+(12-x)2,
即x2-10x+24=0;
解得:
x1=4,x2=6.
故CE的长为4或6.
【总结升华】
本题考查了直角三角形中勾股定理的运用,考查了全等三角形的判定和性质,本题中求证△ABE≌△ABG,从而说明AG=AE=10是解题的关键.
类型二、函数与几何问题
2.如图,二次函数y=(x-2)2+m的图象与y轴交于点C,点B是点C关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上点A(1,0)及点B.
(1)求二次函数与一次函数的解析式;
(2)根据图象,写出满足kx+b≥(x-2)2+m的x的取值范围.
(1)将点A(1,0)代入y=(x-2)2+m求出m的值,根据点的对称性,将y=3代入二次函数解析式求出B的横坐标,再根据待定系数法求出一次函数解析式;
(2)根据图象和A、B的交点坐标可直接求出满足kx+b≥(x-2)2+m的x的取值范围.
(1)将点A(1,0)代入y=(x-2)2+m得,
(1-2)2+m=0,
1+m=0,
m=-1,则二次函数解析式为y=(x-2)2-1.
当x=0时,y=4-1=3,
故C点坐标为(0,3),
由于C和B关于对称轴对称,在设B点坐标为(x,3),
令y=3,有(x-2)2-1=3,解得
x=4或x=0.
则B点坐标为(4,3).
设一次函数解析式为y=kx+b,将A(1,0)、B(4,3)代入y=kx+b中,得
,解得
则一次函数解析式为y=x-1;
(2)∵A、B坐标为(1,0),(4,3),
∴当kx+b≥(x-2)2+m时,1≤x≤4.
本题考察了待定系数法求二次函数,一次函数函数解析式以及数形结合法解不等式.求出B点坐标是解题的关键.
举一反三:
【变式】如图,二次函数
的图象与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(-1,0),点C(0,5)、D(1,8)在抛物线上,M为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)求△MCB的面积.
【答案】
(1)设抛物线的解析式为
,根据题意,得
, 解之,得
.
∴所求抛物线的解析式为
(2)∵C点的坐标为(0,5).∴OC=5.令
,则
∴B点坐标为(5,0).∴OB=5.∵
,∴顶点M坐标为(2,9).
过点M作MN⊥AB于点N,则ON=2,MN=9.
∴
.
类型三、动态几何中的函数问题
3.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(-2,-4),OB=2,抛物线y=ax2+bx+c经过点A、O、B三点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点M是抛物线对称轴上一点,试求AM+OM的最小值;
(3)在此抛物线上,是否存在点P,使得以点P与点O、A、B为顶点的四边形是梯形?
若存在,求点P的坐标;
若不存在,请说明理由.
(1)把A、B、O的坐标代入到y=ax2+bx+c得到方程组,求出方程组的解即可;
(2)根据对称求出点O关于对称轴的对称点B,连接AB,根据勾股定理求出AB的长,就可得到AM+OM的最小值.
(3)①若OB∥AP,根据点A与点P关于直线x=1对称,由A(-2,-4),得出P的坐标;
②若OA∥BP,设直线OA的表达式为y=kx,设直线BP的表达式为y=2x+m,由B(2,0)求出直线BP的表达式为y=2x-4,得到方程组,求出方程组的解即可;
③若AB∥OP,设直线AB的表达式为y=kx+m,求出直线AB,得到方程组求出方程组的解即可.
(1)由OB=2,可知B(2,0),
将A(-2,-4),B(2,0),O(0,0)三点坐标代入抛物线y=ax2+bx+c,得
解得:
∴抛物线的函数表达式为y=
(2)由y=
=
可得,抛物线的对称轴为直线x=1,且对称轴x=1是线段OB的垂直平分线,连接AB交直线x=1于点M,M点即为所求.
∴MO=MB,则MO+MA=MA+MB=AB,
作AC⊥x轴,垂足为C,则|AC|=4,|BC|=4,∴AB=
∴MO+MA的最小值为
答:
MO+MA的最小值为
(3)①如图1,若OB∥AP,此时点A与点P关于直线x=1对称,由A(-2,-4),得P(4,-4),则得梯形OAPB.
②如图2,若OA∥BP,
设直线OA的表达式为y=kx,由A(-2,-4)得,y=2x.
设直线BP的表达式为y=2x+m,由B(2,0)得,0=4+m,即m=-4,
∴直线BP的表达式为y=2x-4.
由
解得x1=-4,x2=2(不合题意,舍去),
当x=-4时,y=-12,∴点P(-4,-12),则得梯形OAPB.
③如图3,若AB∥OP,设直线AB的表达式为y=kx+m,则
解得
∴AB的表达式为y=x-2.
∵AB∥OP,
∴直线OP的表达式为y=x.
得
x2=0,解得x=0,(不合题意,舍去),此时点P不存在.
综上所述,存在两点P(4,-4)或P(-4,-12),使得以点P与点O、A、B为顶点的四边形是梯形.
本题主要考查对梯形,解二元二次方程组,解一元二次方程,二次函数的性质,用待定系数法求一次函数的解析式等知识点的理解和掌握,综合运用性质进行计算是解此题的关键.
【变式】如图,直线
与x轴、y轴的交点分别为B、C,点A的坐标是(-2,0).
(1)试说明△ABC是等腰三角形;
(2)动点M从A出发沿x轴向点B运动,同时动点N从点B出发沿线段BC向点C运动,运动的速度均为每秒1个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设M运动t秒时,△MON的面积为S.
①求S与t的函数关系式;
②设点M在线段OB上运动时,是否存在S=4的情形?
若存在,求出对应的t值;
若不存在,请说明理由;
③在运动过程中,当△MON为直角三角形时,求t的值.
(1)证明:
y=
∵当x=0时,y=4;
当y=0时,x=3,
∴B(3,0),C(0,4),
∵A(-2,0),
由勾股定理得:
BC=
∵AB=3-(-2)=5,
∴AB=BC=5,
∴△ABC是等腰三角形;
(2)解:
①∵C(0,4),B(3,0),BC=5,
∴sin∠B=
过N作NH⊥x轴于H.
∵点M从A出发沿x轴向点B运动,同时动点N从点B出发沿线段BC向点C运动,运动的速度均为每秒1个单位长度,
又∵AB=BC=5,
∴当t=5秒时,同时到达终点,
∴△MON的面积是S=
∴S=
②点M在线段OB上运动时,存在S=4的情形.理由如下:
∵C(0,4),B(3,0),BC=5,
根据题意得:
∵S=4,
∴|t-2|×
0.4t=4,
∵点M在线段OB上运动,OA=2,
∴t-2>0,
即(t-2)×
0.4t=4,化为t2-2t-10=0,
∴点M在线段OB上运动时,存在S=4的情形,此时对应的t是(
)秒.
③∵C(0,4)B(3,0)BC=5,
∴cos∠B=
分为三种情况:
I、当∠NOM=90°
时,N在y轴上,即此时t=5;
II、当∠NMO=90°
时,M、N的横坐标相等,即t-2=3-0.6t,解得:
t=3.125,
III、∠MNO不可能是90°
即在运动过程中,当△MON为直角三角形时,t的值是5秒或3.125秒.
类型四、直角坐标系中的几何问题
4.已知,如图所示,在平面直角坐标系中,四边形ABC0为梯形,BC∥A0,四个顶点坐标分别为A(4,0),B(1,4),C(0,4),O(0,O).一动点P从O出发以每秒1个单位长度的速度沿OA的方向向A运动;
同时,动点Q从A出发,以每秒2个单位长度的速度沿A→B→C的方向向C运动.两个动点若其中一个到达终点,另一个也随之停止.设其运动时间为t秒.
(1)求过A,B,C三点的抛物线的解析式;
(2)当t为何值时,PB与AQ互相平分;
(3)连接PQ,设△PAQ的面积为S,探索S与t的函数关系式.求t为何值时,S有最大值?
最大值是多少?
(1)设出抛物线的解析式,运用待定系数法可以直接求出抛物线的解析式.
(2)根据PB与AQ互相平分可以得出四边形BQPA是平行四边形,得出QB=PA建立等量关系可以求出t值.
(3)是一道分段函数,分为Q点在AB上和在BC上讨论,根据三角形的面积公式表示出S与t的关系式,就可以求出答案.
(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),代入A、B、C三点的坐标,得
∴y=
(2)∵PB与AQ互相平分,
∴四边形BQPA是平行四边形,
∴BQ=PA,
∴2t-5=4-t,
t=3.
∴当t为3时,PB与AQ互相平分.
(3)由已知得AB=5,CB=1.
①当0<t<
时,点Q在线段AB上运动,
设P(xP,0),Q(xQ,yQ),∠OAB=θ,sinθ=
∴当t=2时,S△PAQ有最大值为
②当
,点Q在线段BC上运动,则S△PAQ=
∴当t=
时,S△PAQ有最大值为3.
综上所述,当t=2时,S△PAQ有最大值为
【总结升华】本题是一道二次函数综合题.考察了二次函数的最值,待定系数法求二次函数解析式以及三角形面积的求解等.
类型五、几何图形中的探究、归纳、猜想与证明问题
5.一个质点在第一象限及
轴、
轴上运动,在第一秒钟,它从原点运动到
,然后接着按图中箭头所示方向运动,即
,且每秒移动一个单位,那么第35秒时质点所在位置的坐标是_______.
1
2
3
x
y
…
由题目中所给的质点运动的特点找出规律,到(2,0)用4秒,到(2,2)用6秒,到(0,2)用8秒,到(0,3)用9秒,到(3,3)用12秒,即可得出第35秒时质点所在位置的坐标.
质点运动的速度是每秒运动一个单位长度,(0,0)→(0,1)→(1,1)→(1,0)用的秒数分别是1秒,2秒,3秒,到(2,0)用4秒,到(2,2)用6秒,到(0,2)用8秒,到(0,3)用9秒,到(3,3)用12秒,到(4,0)用16秒,依此类推,到(5,0)用35秒.故第35秒时质点所在位置的坐标是(5,0).
此题主要考查了数字变化规律,解决本题的关键是正确读懂题意,能够正确确定点运动的顺序,确定运动的距离,从而可以得到到达每个点所用的时间.
【变式】如图,一粒子在区域{(x,y)|x≥0,y≥0}内运动,在第1秒内它从原点运动到点B1(0,1),接着由点B1→C1→A1,然后按图中箭头所示方向在x轴,y轴及其平行线上运动,且每秒移动1个单位长度,求该粒子从原点运动到点P(16,44)时所需要的时间.
设粒子从原点到达An、Bn、Cn时所用的时间分别为an、bn、cn,则有:
a1=3,a2=a1+1,
a3=a1+12=a1+3×
4,a4=a3+1,
a5=a3+20=a3+5×
4,a6=a5+1,
a2n-1=a2n-3+(2n-1)×
4,a2n=a2n-1+1,
∴a2n-1=a1+4[3+5+…+(2n-1)]=4n2-1,
a2n=a2n-1+1=4n2,
∴b2n-1=a2n-1-2(2n-1)=4n2-4n+1,
b2n=a2n+2×
2n=4n2+4n,
c2n-1=b2n-1+(2n-1)=4n2-2n,
c2n=a2n+2n=4n2+2n=(2n)2+2n,
∴cn=n2+n,
∴粒子到达(16,44)所需时间是到达点c44时所用的时间,再加上44-16=28(s),
所以t=442+447+28=2008(s).