2015中考數(shù)學(xué)壓軸題動態(tài)幾何之線動形成的等腰三角形存在專題試題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

 
數(shù)學(xué)因運動而充滿活力,數(shù)學(xué)因變化而精彩紛呈。動態(tài)題是近年來中考的的一個熱點問題,以運動的觀點探究幾何圖形的變化規(guī)律問題,稱之為動態(tài)幾何問題,隨之產(chǎn)生的動態(tài)幾何試題就是研究在幾何圖形的運動中,伴隨著出現(xiàn)一定的圖形位置、數(shù)量關(guān)系的“變”與“不變”性的試題,就其運動對象而言,有點動、線動、面動三大類,就其運動形式而言,有軸對稱(翻折)、平移、旋轉(zhuǎn)(中心對稱、滾動)等,就問題類型而言,有函數(shù)關(guān)系和圖象問題、面積問題、最值問題、和差問題、定值問題和存在性問題等。解這類題目要“以靜制動”,即把動態(tài)問題,變?yōu)殪o態(tài)問題來解,而靜態(tài)問題又是動態(tài)問題的特殊情況。以動態(tài)幾何問題為基架而精心設(shè)計的考題,可謂璀璨奪目、精彩四射。
   動態(tài)幾何形成的存在性問題是動態(tài)幾何中的基本類型,包括等腰(邊)三角形存在問題;直角三角形存在問題;平行四邊形存在問題;矩形、菱形、正方形存在問題;梯形存在問題;全等三角形存在問題;相似三角形存在問題;其它存在問題等。本專題原創(chuàng)編寫線動形成的等腰三角形存在性問題模擬題。
在中考壓軸題中,線動形成的等腰三角形存在性問題的重點和難點在于應(yīng)用分類思想和數(shù)形結(jié)合的思想準確地進行分類。
原創(chuàng)模擬預(yù)測題1.在平面直角坐標系中,已知拋物線 (a,c為常數(shù))的頂點為P,等腰直角三角形ABC的頂點A的坐標為(0,?1),C的坐標為(?4,3),直角頂點B在第二象限。
(1)如圖,若該拋物線過A,B兩點,求該拋物線的函數(shù)表達式;
(2)平移(1)中的拋物線,使頂點P在直線AC上滑動,且與AC交于另一點Q,若點M在直線AC下方,且為平移前(1)中的拋物線上的點,當以M、P、Q三點為頂點的三角形是等腰直角三角形時,求出所有符合條件的點M的坐標。
 
【答案】解:(1)由題意,得點B的坐標為(?4,?1),
∵拋物線 過A(0,?1),B(?4,?1)兩點,
∴ ,解得 。
∴拋物線的函數(shù)表達式為: 。
(2)∵A(0,?1),C(?4,3),∴直線AC的解析式為: 。
設(shè)平移前拋物線的頂點為P0,則由(1)可得P0的坐標為(?2,1),且P0在直線AC上。
 
過點P作PE∥x軸,過點Q作QE∥y軸,則
 
PE= ,QE= ,
∴PQ= =AP0。
若△MPQ為等腰直角三角形,則可分為以下兩種情況:
①當PQ為直角邊時:點M到PQ的距離為 (即為PQ的長),
由A(0,? 1),B(?4,?1),P0(?2,1)可知,
△ABP0為等腰直角三角形,且BP0⊥AC,BP0= 。
如圖,過點B作直線l1∥AC,交拋物線 于點M,則M為符合條件的點。
∴可設(shè)直線l1的解析式為: y=?x+b1。
 
過點F作直線l2∥AC,交拋物線 于點M,則M為符合條件的點。
∴可設(shè)直線l2的解析式為:y=?x+b2,
∵F(?2,?1),∴?1=2+b2,解得b2=?3!嘀本l2的解析式為:y=?x?3。
解方程組 ,得: , 。
∴M3( , ),M4( , )。
綜上所述,所有符合條件的點M的坐標為:
M1(?4,?1),M2(2,?7),M3( , ),M4( , )。
【考點】二次函數(shù)綜合題,平移問題,二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),待定系數(shù)法的應(yīng)用,曲線上點的坐標與方程的關(guān)系,等腰直角三角形的判定和性質(zhì),軸對稱的應(yīng)用(最短路線問題),平行四邊形的判定和性質(zhì),勾股定理,分類思想的應(yīng)用。
 得直線(y=?x?5)與拋物線的交點,即為所求之M點。
②當PQ為斜邊時:點M到PQ的距離為 ,此時,將直線AC向左平移2個單位后所得直線(y=?x?3)與拋物線的交點,即為所求之M點。
原創(chuàng)模擬預(yù)測題2.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4cm,點D為AC邊上一
點,且AD=3cm,動點E從點A出發(fā),以1cm/s的速度沿線段AB向終點B運動,運動
時間為x s.作∠DEF=45°,與邊BC相交于點F.設(shè)BF長為ycm.
(1)當x=   ▲  s時,DE⊥AB;
(2)求在點E運動過程中,y與x之間的函數(shù)關(guān)系式及點F運動路線的長;
(3)當△BEF為等腰三角形時,求x的值.
 
【答案】解:(1)   2分
   (2)∵在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4.
∴∠A=∠B=45°,AB=4 ,∴∠ADE+∠AED=135°;
又∵∠DEF=45°,∴∠BEF+∠AED=135°,∴∠ADE=∠BEF;
∴△ADE∽△BEF 4分
∴ = ,
 
(3)這里有三種情況:
①如圖,若EF=BF,則∠B=∠BEF;
 
又∵△ADE∽△BEF,∴∠A=∠ADE=45°
∴∠AED=90°,∴AE=DE=  ,

∵動點E的速度為1cm/s ,∴此時x=  s;
②如圖,若EF=BE,則∠B=∠EFB
 

又∵△ADE∽△BEF,∴∠A=∠AED=45°
∴∠ADE=90°,∴AE=3 ,
∵動點E的速度為1cm/s
∴此時x=3 s;
③如圖,若BF=BE,則∠FEB=∠EFB;
 

 

原創(chuàng)模擬預(yù)測題3.如圖,拋物線 與x軸交于點A,將線段OA繞點O逆時針旋轉(zhuǎn)1200至OB的位置.
(1)點B在拋物線上;
(2)在此拋物線的對稱軸上,是否存在點P,使得以點P、O、B為頂點的三角形是等腰三角形?若存在,求點P的坐標;若不存在,說明理由.
 

【答案】解:(1)如圖1,過點B作BC⊥x軸于點C,
 
 
(2)存在。
如圖2,拋物線的對稱軸是x=2,直線x=2與x軸的交點為D,設(shè)點P的坐標為(2,y)。
 
①若OB=OP,則22+|y|2=42,解得y=± ,
當y= 時,
在Rt△POD中,∠PDO=90°,sin∠POD= ,
∴∠POD=60°。
∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°,即P、O、B三點在同一直線上。
∴y= 不符合題意,舍去。
∴點P的坐標為(2, )。
 
【考點】二次函數(shù)綜合題,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),銳角三角函數(shù)定義,特殊角的三角函數(shù)值,曲線上點的坐標與方程的關(guān)系,等腰三角形的性質(zhì),勾股定理,分類思想的應(yīng)用。
 


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