全国各地中考数学解答题压轴题解析22011年全国各地中考数学解答题压轴题解析(2)1.(湖南长沙10分)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,2),点P是x轴上一动点,以线段AP为一边,在其一侧作等边三角线APQ。
当点P运动到原点O处时,记Q得位置为B。
(1)求点B的坐标;(2)求证:当点P在x轴上运动(P不与Q重合)时,∠ABQ为定值;(3)是否存在点P,使得以A、O、Q、B为顶点的四边形是梯形?若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由。
【答案】解:(1)过点B作BC⊥y轴于点C,∵A(0,2),△AOB为等边三角形,∴AB=OB=2,∠BAO=60°,∴BC=3,OC=AC=1。
即B( 3 1,)。
(2)不失一般性,当点P在x轴上运动(P不与O重合)时,∵∠PAQ==∠OAB=60°,∴∠PAO=∠QAB,在△APO和△AQB中,∵AP=AQ,∠PAO=∠QAB,AO=AB,∴△APO≌△AQB总成立。
∴∠ABQ=∠AOP=90°总成立。
∴当点P在x轴上运动(P不与Q重合)时,∠ABQ为定值90°。
(3)由(2)可知,点Q总在过点B且与AB垂直的直线上,∴AO与BQ不平行。
①当点P 在x 轴负半轴上时,点Q 在点B 的下方, 此时,若AB∥OQ ,四边形AOQB 即是梯形, 当AB∥OQ 时,∠BQO=90°,∠BOQ=∠ABO=60°。
又OB=OA=2,可求得BQ=3。
由(2)可知,△APO≌△AQB ,∴OP=BQ=3,∴此时P 的坐标为(3 0-,)。
②当点P 在x 轴正半轴上时,点Q 在点B 的上方, 此时,若AQ∥OB ,四边形AOQB 即是梯形, 当AQ∥OB 时,∠ABQ=90°,∠QAB=∠ABO=60°。
又AB= 2,可求得BQ=23,由(2)可知,△APO≌△AQB ,∴OP=BQ=23,∴此时P 的坐标为(23 0,)。
综上所述,P 的坐标为(3 0-,)或(23 0,)。
【考点】等边三角形的性质,坐标与图形性质;全等三角形的判定和性质,勾股定理,梯形的判定。
【分析】(1)根据题意作辅助线过点B 作BC⊥y 轴于点C ,根据等边三角形的性质即可求出点B 的坐标。
(2)根据∠PAQ═∠OAB=60°,可知∠PAO=∠QAB ,得出△APO≌△AQB 总成立,得出当点P 在x 轴上运动(P 不与Q 重合)时,∠ABQ 为定值90°。
(3)根据点P 在x 的正半轴还是负半轴两种情况讨论,再根据全等三角形的性质即可得出结果。
2.(湖南永州10分)探究问题:⑴方法感悟:如图①,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别为DC ,BC 边上的点,且满足∠EAF=45°,连接EF ,求证DE+BF=EF . 感悟解题方法,并完成下列填空:将△ADE 绕点A 顺时针旋转90°得到△ABG ,此时AB 与AD 重合,由旋转可得: AB=AD ,BG=DE, ∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°,∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°,因此,点G ,B ,F 在同一条直线上.∵∠EAF=45° ∴∠2+∠3=∠BAD -∠EAF=90°-45°=45°. ∵∠1=∠2, ∴∠1+∠3=45°.即∠GAF=∠_________. 又AG=AE ,AF=AF∴△GAF≌_______.∴_________=EF ,故DE +BF=EF . ⑵方法迁移:如图②,将Rt△ABC 沿斜边翻折得到△ADC ,点E ,F 分别为DC ,BC 边上的点,且∠EAF=21∠DAB .试猜想DE ,BF ,EF 之间有何数量关系,并证明你的猜想.⑶问题拓展:如图③,在四边形ABCD 中,AB=AD ,E ,F 分别为DC,BC 上的点,满足∠EAF=21∠DAB,试猜想当∠B 与∠D 满足什么关系时,可使得DE+BF=EF .请直接写出你的猜想(不必说明理由). 【答案】解:(1)EAF 、△EAF 、GF 。
(2)DE +BF=EF 。
证明如下:假设∠BAD 的度数为m ,将△ADE 绕点A 顺时针旋转0m 得到△ABG ,此时AB与AD重合,由旋转可得:AB=AD,BG=DE, ∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°,∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°,∴点G,B,F在同一条直线上。
∵∠EAF=12m︒,∴∠2+∠3=∠BAD-∠EAF,即1122m m m︒-︒=︒。
∵∠1=∠2,∴∠1+∠3=12m︒,即∠GAF=∠EAF。
又∵AG=AE,AF=AF,∴△GAF≌△EAF(SAS)。
∴GF=EF。
又∵GF=BG+BF=DE+BF,∴DE+BF=EF。
(3)当∠B与∠D互补时,可使得DE+BF=EF。
【考点】正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,翻折变换(折叠问题),等量代换。
【分析】(1)利用角之间的等量代换得出∠GAF=∠FAE,再利用SAS得出△GAF≌△EAF,得出答案。
(2)利用旋转的性质,由已知得出∠GAF=∠FAE,再证明△AGF≌△AEF,即可得出答案。
(3)根据角之间关系,只要满足∠B+∠D=180°时,就可以得出三角形全等,即可得出答案:如图,将△ADE绕点A顺时针旋转0m得到△ABG后,此时AB与AD重合,由旋转可得:∠ABG=∠D,∵∠ABF+∠D=180°,∴∠ABG+∠ABF=180°,∴点G ,B ,F 在同一条直线上。
∵∠EAF=12m ︒, ∴∠DAE +∠BAF=∠BAD -∠EAF ,即1122m m m ︒-︒=︒。
∵∠BAG =∠DAE ∴∠BAG +∠BAF =12m ︒,即∠GAF=∠EAF 。
又∵AG=AE ,AF=AF ,∴△GAF≌△EAF (SAS )。
∴GF=EF 。
又∵GF=BG +BF=DE +BF , ∴DE +BF=EF 。
3.(湖南常德10分)如图,已知抛物线过点A (0,6),B (2,0),C(7,52)。
(1)求抛物线的解析式;(2)若D 是抛物线的顶点,E 是抛物线的对称轴与直线AC 的交点,F 与E 关于D 对称,求证:∠CFE=∠AFE;(3)在y 轴上是否存在这样/的点P ,使△AFP 与△FDC 相似,若有,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若没有,请说明理由。
【答案】解:(1)设抛物线解析式为2y ax bx c =++,将A 、B 、C 三点坐标代入,得642054972c a b c a b c ⎧⎪=⎪++=⎨⎪⎪++=⎩,解得1246a b c ⎧=⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎩。
∴抛物线解析式为21462y x x=-+。
(2)证明:设直线AC的解析式为y kx b=+,将A、C两点坐标代入,得6572bk b=⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得126kb⎧=-⎪⎨⎪=⎩。
∴直线AC的解析式为162y x=-+。
∵()2211464222y x x x=-+=--,∴D(4,﹣2),E(4,4)。
∵F与E关于D对称,∴F(4,﹣8)。
则直线AF的解析式为762y x=-+,CF的解析式为7222y x=-。
∴直线AF,CF与x轴的交点坐标分别为(127,0),(447,0)。
∵4﹣127=447﹣4,∴两个交点关于抛物线对称轴x=4对称。
∴∠CFE=∠AFE。
(3)解:存在.设P(0,d),则由点P在点A下方,得AP=6﹣d ,=FD=-2-(-8)=6,=。
当△AFP∽△FDC时,AP AFFCFD=,即6=﹣,解得d=412-;当△AFP∽△FCD时,AP AFFD FC=,即6d6=﹣,解得d=﹣2。
∴P 点坐标为(0,412-)或(0,﹣2)。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,解方程组,对称的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)设抛物线解析式/为2y ax bx c =++,将A 、B 、C 三点坐标代入,列方程组求抛物线解析式。
(2)求直线AC 的解析式,确定E 点坐标,根据对称性求F 点坐标,分别求直线AF ,CF 的解析式,确定两直线与x 轴的交点坐标,判断两个交点关于抛物线对称轴对称即可。
(3)存在.由∠CFE=∠AFE=∠FAP ,△AFP 与△FDC 相似时,顶点A 与顶点F 对应,根据△AFP∽△FDC ,△AFP∽△FCD ,两种情况求P 点坐标。
4.(湖南郴州10分)如图,在平面直角坐标系中,A 、B 两点的坐标分别是(0,1)和(1,0),P 是线段AB 上的一动点(不与A 、B 重合),坐标为(m ,1﹣m )(m 为常数).(1)求经过O 、P 、B 三点的抛物线的解析式;(2)当P 点在线段AB 上移动时,过O 、P 、B 三点的抛物线的对称轴是否会随着P 的移动而改变;(3)当P 移动到点(12,12)时,请你在过O 、P 、B 三点的抛物线上至少找出两点,使每个点都能与P 、B 两点构成等腰三角形,并求出这两点的坐标.【答案】解:(1)设抛物线的解析式为2y ax bx c =++, ∵抛物线过原点O (0,0).∴c=0。
把B 、P 两点的坐标分别代入,得201a b m a mb m +=⎧⎨+=-⎩,解得11a m b m ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩。
∴211y x x m m =-+。
(2)由(1)可知抛物线的对称轴是11122m x m =-=⎛⎫- ⎪⎝⎭。
∴过O 、P 、B 三点的抛物线的对称轴是否会随着P 的移动而改变。
(3)设抛物线的对称轴与x 轴交于点K , 过点K 作PB 的垂直平分线交抛物线于Q1,Q2两点则△Q1PB ,△Q2PB 是等腰三角形。
∵P 点的坐标是(12,12),∴OP 的解析式是y x =,且Q1Q2∥OP ,点K (12,0),∴Q1Q2的解析式是:12y x =-,抛物线的解析式为:222y x x =-+。
联立,即得直线和抛物线的交点Q1,Q2两点的坐标是51511551+--+(,),(,-)。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,抛物线的对称轴,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的判定,解方程组。
【分析】(1)设出抛物线的解析式,根据抛物线经过原点,B 点,P 点可列出方程求出a ,b 的值确定解析式。
(2)求出抛物线的对称轴,可知是个定值,故不变。
(3)作出对称轴与x 轴的交点为K ,过K 点作PB 的垂直平分线,交抛物线于两点,这两点就符合要求。