2008年中考试题压轴题精选讲座一-几何与函数问题“他山之石可以攻玉”【编者的话】新课改后的中考数学压轴题已从传统的考察知识点多、难度大、复杂程度高的综合题型,逐步转向数形结合、动态几何、动手操作、实验探究等方向发展。
这些压轴题题型繁多、题意创新,目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力,内容包括空间观念、应用意识、推理能力等。
从数学思想的层面上讲:(1)运动观点;(2)方程思想;(3)数形结合思想;(4)分类思想;(5)转化思想等。
但纵观全国各省、市的中考数学试题,它的压轴题均是借鉴于上年各地的中考试题演变而来。
所以,研究上年各地的中考试题,就能找到今年中考数学试题的热点的形成和命题的动向,它有利于我们教师在教学中研究对策,把握方向。
只的这样,学生能力得以的培养,解题方法、技巧得以掌握,学生才能顺利地解答未来中考的压轴题。
2008年全国各地中考试题压轴题精选讲座一几何与函数问题【知识纵横】- 2 -- 3 -客观世界中事物总是相互关联、相互制约的。
几何与函数问题就是从量和形的侧面去描述客观世界的运动变化、相互联系和相互制约性。
函数与几何的综合题,对考查学生的双基和探索能力有一定的代表性,通过几何图形的两个变量之间的关系建立函数关系式,进一步研究几何的性质,沟通函数与几何的有机联系,可以培养学生的数形结合的思想方法。
【典型例题】【例1】(上海市)已知24AB AD ==,,90DAB ∠=,AD BC ∥(如图).E 是射线BC 上的动点(点E 与点B 不重合),M 是线段DE 的中点.(1)设BE x =,ABM △的面积为y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域;(2)如果以线段AB 为直径的圆与以线段DE 为直径的圆外切,求线段BE 的长;(3)联结BD ,交线段AM 于点N ,如果以A N D ,,为顶点的三角形与BME △相似,求 线段BE 的长.【思路点拨】(1)取AB 中点H ,联结MH ;(2)先求出 DE; (3)分二种情况讨论。
【例2】(山东青岛)已知:如图(1),在Rt ACB△中,90C ∠=,4cm AC =,3cm BC =,点P 由B 出发沿BA 方向向点A 匀速运动,速度为1cm/s ;点Q 由A 出发沿AC 方向向点C 匀速运动,速度为2cm/s ;连接PQ .若设B A D M EC BAD C 备用图- 4 -- 5 -并求x 为何值时,y 的值最大,最大值是多少? 图(1) 图(2)图(3)【思路点拨】(1)证△AMN ∽ △ABC ;(2)设直线BC 与⊙O 相切于点D ,连结AO ,OD ,先求出OD (用x 的代数式表示),再过M 点作MQ ⊥BC 于Q ,证△BMQ ∽△BCA ;(3)先找到图形娈化的分界点,x =2。
然后 分两种情况讨论求y 的最大值: ① 当0<x ≤2时, ② 当2<x <4时。
【学力训练】1、(山东威海) 如图,在梯形ABCD 中,AB∥CD,AB =7,CD =1,AD =BC =5.点M ,N 分别在边AD ,BC 上运动,并保持MN∥AB ,ME⊥AB ,NF⊥AB ,垂足分别为E ,F .(1)求梯形ABCD 的面积; (2)求四边形MEFN 面积的最大值.(3)试判断四边形MEFN 能否为正方形,若能, 求出正方形MEFN 的面积;若不能,请说明理由.2、(浙江温州市)如图,在Rt ABC △中,90A ∠=,6AB =,8AC =,D E ,分别是边AB AC ,的中点,点P 从点D 出发沿DE 方向运动,过点P 作PQ BC ⊥于Q ,过点Q 作AB M N DOA B M N PO A B MN O CD A BEF NM A BC D ER P- 6 -QR BA∥交AC 于R ,当点Q 与点C 重合时,点P 停止运动.设BQ x =,QR y =.(1)求点D 到BC 的距离DH 的长;(2)求y 关于x 的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围);(3)是否存在点P ,使PQR △为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.3、(湖南郴州)如图,平行四边形ABCD 中,AB =5,BC =10,BC 边上的高AM =4,E 为 BC 边上的一个动点(不与B 、C 重合).过E 作直线AB 的垂线,垂足为F . FE 与DC 的延长线相交于点G ,连结DE ,DF ..(1) 求证:ΔBEF ∽ΔCEG . (2) 当点E 在线段BC 上运动时,△BEF 和 △CEG 的周长之间有什么关系?并说明你的理由.(3)设BE =x ,△DEF 的面积为 y ,请你求出y 和x 之间的函数关系式,并求出当x 为何 值时,y 有最大值,最大值是多少?4、(浙江台州)如图,在矩形ABCD 中,9AB =,33AD =P 是边BC 上的动点(点P 不与点B ,点C 重合),过点P 作直线PQ BD ∥,交CD 边于Q 点,再把PQC △沿着动直线PQ 对折,点C 的对应点是R 点,设CP 的长度为x ,PQR △与矩形ABCD 重叠部分的面积为y .(1)求CQP ∠的度数;(2)当x 取何值时,点R 落在矩形ABCD 的AB 边上?(3)①求y 与x 之间的函数关系式;②当x 取何值时,重叠部分的面积等于矩形面积的727?MB DC E FG x A- 7 -参考答案【典型例题】【例1】(上海市)(1)取AB 中点H ,联结MH ,M为DE 的中点,MH BE ∴∥,1()2MH BE AD =+. 又AB BE⊥,MH AB ∴⊥. 12ABM S AB MH ∴=△,得12(0)2y x x =+>; (2)由已知得22(4)2DE x =-+以线段AB 为直径的圆与以线段DE 为直径的圆外切,1122MH AB DE ∴=+,即2211(4)2(4)222x x ⎡+=+-+⎣.解得43x =,即线段BE 的长为43; (3)由已知,以A N D ,,为顶点的三角形与BME △相似,D Q C B P R AB A DC (备 BA D C (备- 8 -又易证得DAM EBM ∠=∠.由此可知,另一对对应角相等有两种情况:①ADN BEM∠=∠;②ADB BME ∠=∠.①当ADN BEM∠=∠时,AD BE∥,ADN DBE∴∠=∠.DBE BEM ∴∠=∠. DB DE∴=,易得2BE AD =.得8BE =;②当ADB BME ∠=∠时,AD BE∥,ADB DBE ∴∠=∠.DBE BME∴∠=∠.又BED MEB ∠=∠,BED MEB ∴△∽△.DE BEBE EM∴=,即2BE EM DE=,得.解得12x=,210x=-(舍去).即线段BE 的长为2.综上所述,所求线段BE 的长为8或2.【例2】(山东青岛)(1)在Rt△ABC 中,522=+=AC BC AB ,由题意知:AP = 5-t ,AQ = 2t , 若PQ ∥BC ,则△APQ ∽△ABC ,∴=AC AQ AB AP ,∴5542t t -=,∴710=t . (2)过点P 作PH ⊥AC 于H . ∵△APH ∽△ABC ,∴=BC PH AB AP ,∴=3PH 55t -,∴t PH 533-=, ∴tt t t PH AQ y 353)533(221212+-=-⨯⨯=⨯⨯=.(3)若PQ 把△ABC 周长平分,则图 B A PH- 9 -AP+AQ=BP+BC+CQ .∴)24(32)5(t t t t -++=+-, 解得:1=t .若PQ 把△ABC 面积平分,则ABCAPQS S ∆∆=21, 即-253t +3t =3.∵ t =1代入上面方程不成立, ∴不存在这一时刻t ,使线段PQ 把Rt△ACB 的周长和面积同时平分.(4)过点P 作PM ⊥AC 于M,PN ⊥BC 于N ,若四边形PQP ′ C 是菱形,那么PQ =PC . ∵PM ⊥AC 于M ,∴QM=CM .∵PN ⊥BC 于N ,易知△PBN ∽△ABC .∴AB BPAC PN =, ∴54t PN =, ∴54t PN =, ∴54t CM QM ==,∴425454=++t t t ,解得:910=t . ∴当910=t 时,四边形PQP ′ C 是菱形. 此时37533=-=t PM , 84==t CM , 在Rt△PMC 中,9505816494922=+=+=CM PM PC ,∴菱形PQP ′ C 边长为9505.【例3】(山东德州)(1)∵MN ∥BC ,∴∠AMN =∠B ,∠ANM =∠C .PB A Q P 图M N- 10 -∴ △AMN ∽ △ABC .∴ AM AN AB AC=,即43x AN =. ∴ AN =43x . ∴ S =2133248MNPAMN SS x x x ∆∆==⋅⋅=.(0<x <4)(2)如图(2),设直线BC 与⊙O 相切于点D ,连结AO ,OD ,则AO =OD =21MN . 在Rt△ABC 中,BC 22AB AC +=5. 由(1)知 △AMN ∽ △ABC .∴ AM MN AB BC=,即45x MN =. ∴ 54MN x =, ∴58OD x=.过M 点作MQ ⊥BC 于Q ,则58MQ OD x ==. 在Rt△BMQ 与Rt△BCA 中,∠B 是公共角, ∴ △BMQ ∽△BCA .∴ BM QM BC AC=. ∴55258324xBM x ⨯==,25424AB BM MA x x =+=+=. ∴ x =4996. ABMND图( 2)O AMN P图 (1)O∴当x =4996时,⊙O 与直线BC 相切. (3)随点M 的运动,当P 点落在直线BC 上时,连结AP ,则O 点为AP 的中点.∵ MN ∥BC ,∴ ∠AMN =∠B ,∠AOM =∠APC . ∴ △AMO ∽ △ABP .∴ 12AM AO AB AP ==. AM =MB =2. 故以下分两种情况讨论: ① 当0<x ≤2时,2Δ83x S y PMN==.∴ 当x =2时,2332.82y=⨯=最大② 当2<x <4时,设PM ,PN 分别交BC 于E ,F . ∵ 四边形AMPN 是矩形,∴ PN ∥AM ,PN =AM =x . 又∵ MN ∥BC ,∴ 四边形MBFN 是平行四边形. ∴ FN =BM =4-x . ∴ ()424PF x x x =--=-. 又△PEF ∽ △ACB . ∴2PEF ABC S PF AB S ∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭.∴ ()2322PEFSx ∆=-.BMN图 ( 4)OE FA CMNP图 (3)OMNP PEFy SS ∆∆=-=()222339266828xx x x --=-+-.当2<x <4时,29668y x x =-+-298283x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭.∴ 当83x =时,满足2<x <4,2y=最大.综上所述,当83x =时,y 值最大,最大值是2. 【例3】(山东德州)(1)∵MN ∥BC ,∴∠AMN =∠B ,∠ANM =∠C . ∴ △AMN ∽ △ABC . ∴AM ANAB AC=,即43x AN=. ∴ AN =43x . ∴ S =2133248MNPAMN SS x x x ∆∆==⋅⋅=.(0<x <4)(2)如图(2),设直线BC 与⊙O 相切于点D ,连结AO ,OD ,则AO =OD =21MN . 在Rt △ABC 中,BC 22AB AC +=5. 由(1)知 △AMN ∴ AM MNAB BC=,即45x MN=. ∴54MN x =,ABMND图( 2)O∴58OD x=.过M 点作MQ ⊥BC 于Q,则58MQ OD x==.在Rt △BMQ 与Rt △BCA 中,∠B 是公共角, ∴ △BMQ ∽△BCA . ∴ BM QMBC AC=.∴55258324xBM x ⨯==,25424AB BM MA x x =+=+=. ∴ x =4996. ∴ 当x =4996时,⊙O 与直线BC 相切. (3)随点M 的运动,当P 点落在直线BC 上时,连结AP ,则O 点为AP 的中点. ∵ MN ∥BC ,∴ ∠AMN =∠B ,∠AOM =∠APC .∴ △AMO ∽ △ABP .∴12AM AO AB AP ==. AM =MB =2.故以下分两种情况讨论:① 当0<x ≤2时,2Δ83x S y PMN==.∴ 当x =2时,2332.82y=⨯=最大② 当2<x <4时,设PM ,PN 分别交BC 于E ,AMNP图 (3)OBMNP图 (1)OF .∵ 四边形AMPN 是矩形, ∴ PN ∥AM ,PN =AM =x . 又∵ MN ∥BC ,∴ 四边形MBFN 是平行四边形. ∴ FN =BM =4-x . ∴()424PF x x x =--=-.又△PEF ∽ △ACB . ∴ 2PEF ABC S PF AB S ∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭.∴()2322PEF S x ∆=-.MNP PEFy S S ∆∆=-=()222339266828xx x x --=-+-.当2<x <4时,29668y x x =-+-298283x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭.∴ 当83x =时,满足2<x <4,2y =最大.综上所述,当83x =时,y 值最大,最大值是2. 【学力训练】1、(山东威海)(1)分别过D ,C 两点作DG ⊥AB 于点G ,CH ⊥AB 于点H . ∵ AB ∥CD ,∴ DG =CH ,DG ∥CH .C D NM∴ 四边形DGHC 为矩形,GH =CD =1. ∵ DG =CH ,AD =BC ,∠AGD =∠BHC =90°, ∴ △AGD ≌△BHC (HL ).∴ AG =BH =2172-=-GH AB =3. ∵ 在Rt △AGD 中,AG =3,AD =5, ∴ DG =4. ∴()174162ABCD S +⨯==梯形.(2)∵ MN ∥AB ,ME ⊥,NF ⊥AB ,∴ ME =NF ,ME ∥NF .∴ 四边形MEFN 为矩形.∵ AB ∥CD ,AD =BC , ∴ ∠A =∠B .∵ ME =NF ,∠MEA =∠NFB =90°, ∴ △MEA ≌△NFB (AAS ). ∴ AE =BF . 设AE =x ,则EF =7-2x .∵ ∠A =∠A ,∠MEA =∠DGA =90°, ∴ △MEA ∽△DGA .∴ DG ME AG AE =.∴ ME =x 34. C D A BE FNMG H∴6494738)2(7342+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-=⋅=x x x EF ME S MEFN矩形.当x =47时,ME =37<4,∴四边形MEFN 面积的最大值为649. (3)能.由(2)可知,设AE =x ,则EF =7-2x ,ME =x 34. 若四边形MEFN 为正方形,则ME =EF . 即=34x7-2x .解,得1021=x .∴ EF =21147272105x -=-⨯=<4. ∴ 四边形MEFN 能为正方形,其面积为251965142=⎪⎭⎫⎝⎛=MEFNS 正方形. 00000000………….2、(浙江温州市)(1)Rt A ∠=∠,6AB =,8AC =,10BC ∴=.点D 为AB 中点,132BD AB ∴==. 90DHB A ∠=∠=,B B ∠=∠.BHD BAC∴△∽△,DH BDAC BC ∴=,3128105BD DH AC BC ∴==⨯=. (2)QR AB∥,90QRC A ∴∠=∠=.C C ∠=∠,RQC ABC ∴△∽△,RQ QC AB BC∴=,10610y x -∴=, 即y 关于x 的函数关系式为:365y x =-+.(3)存在,分三种情况:①当PQ PR =时,过点P 作PM QR ⊥于M ,则QM RM =.1290∠+∠=,290C ∠+∠=,1C∴∠=∠.84cos 1cos 105C ∴∠===,45QM QP ∴=, 1364251255x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭∴=,185x ∴=. ②当PQ RQ =时,312655x -+=, 6x ∴=.③当PR QR =时,则R 为PQ 中垂线上的点, 于是点R 为EC 的中点,11224CR CE AC ∴===.A B C D ER P H QM 2 1 A B D E R P H Q AB CDE RP H Qtan QR BAC CR CA==,366528x -+∴=,152x ∴=. 综上所述,当x 为185或6或152时,PQR △为等腰三角形.3、(湖南郴州)(1) 因为四边形ABCD 是平行四边形, 所以AB DG所以,B GCE G BFE∠=∠∠=∠所以BEF CEG △∽△(2)BEF CEG △与△的周长之和为定值.理由一: 过点C 作FG 的平行线交直线AB 于H , 因为GF ⊥AB ,所以四边形FHCG 为矩形.所以 FH =CG ,FG =CH因此,BEF CEG △与△的周长之和等于BC +CH +BH 由 BC =10,AB =5,AM =4,可得CH =8,BH =6,所以BC +CH +BH =24 理由二:由AB =5,AM =4,可知 在Rt△BEF 与Rt△GCE 中,有:A M xH GF EDCB4343,,,5555EF BE BF BE GE EC GC CE ====,所以,△BEF 的周长是125BE , △ECG 的周长是125CE 又BE +CE =10,因此BEF CEG与的周长之和是24.(3)设BE =x ,则43,(10)55EF x GC x ==-所以21143622[(10)5]2255255y EF DG x x x x ==-+=--配方得:2655121()2566y x =--+.所以,当556x =时,y 有最大值.最大值为1216. 4、(浙江台州)(1)如图,四边形ABCD 是矩形,AB CD AD BC∴==,.又9AB =,33AD =,90C ∠=,9CD ∴=,33BC =3tan 3BC CDB CD ∴∠==30CDB ∴∠=.PQ BD∥,30CQP CDB ∴∠=∠=.(2)如图(1),由轴对称的性质可知,RPQ CPQ△≌△,RPQ CPQ∴∠=∠,RP CP =.由(1)知30CQP ∠=,60RPQ CPQ ∴∠=∠=,D QCB PA60RPB ∴∠=,2RP BP ∴=.CP x=,PR x ∴=,33PB x=.在RPB △中,根据题意得:2(33)x x=,解这个方程得:23x =(3)①当点R 在矩形ABCD 的内部或AB 边上时,023x <≤21133222CPQSCP CQ x x x =⨯⨯==△,RPQ CPQ△≌△,∴当023x <≤232y x =当R 在矩形ABCD 的外部时(如图(2)),2333x <<在Rt PFB △中,60RPB ∠=,22(33)PF BP x ∴==,又RP CP x==,363RF RP PF x ∴=-=- 在Rt ERF △中,30EFR PFB ∠=∠=,36ER x ∴=-. 21331818322ERF S ER FR x x ∴=⨯=-+△,RPQ ERF y S S =-△△, ∴当2333x <2318183y x x =+-.综上所述,y 与x 之间的函数解析式是:223(023)318183(2333)x x y x x x <=⎨⎪+-<⎩≤.D QCBP R A 图(2)F E- 21 - ②矩形面积933273=⨯=,当023x <≤时,函数23y x =随自变量的增大而增大,所以y 的最大值是3727的值72737327=⨯=, 而7363>,所以,当03x <<y 的值不可能是矩形面积的727; 当2333x << 231818373x x +-=332x =为33233> 所以332x = 所以332x = 综上所述,当332x =PQR △与矩形ABCD 重叠部分的面积等于矩形面积的727.。