初中数学中考复习专题满分秘籍讲义练习方程思想
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这是一份初中数学中考复习专题满分秘籍讲义练习方程思想,共40页。
方程的思想,是对于一个问题用方程解决的应用,也是对方程概念本质的认识,是分析数学问题中变量间
的等量关系,构建方程或方程组,或利用方程的性质去分析、转换、解决问题。要善用方程和方程组观点来观察处理问题。方程思想是动中求静,研究运动中的等量关系。当一个问题可能与某个方程建立关联时,可以构造方程并对方程的性质进行研究以解决这个问题。
【典例分析】
例1、如图所示,以□ABCD的边CD为斜边向内作等腰直角三角形CDE,使AD=DE=CE,∠DEC=90°,且点E在平行四边形内部,连接AE,BE,则∠AEB的度数为( ).
A. 120°B. 135°C. 150°D. 45°
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了平行四边形的性质、等腰三角形的性质以及等腰直角三角形的性质;熟练掌握平行四边形的性质,根据题意列出方程是解决问题的关键.先证明AD=DE=CE=BC,得出∠DAE=∠AED,∠CBE=∠CEB,∠EDC=∠ECD=45°,设∠DAE=∠AED=x,∠CBE=∠CEB=y,求出∠ADC=225°−2x,∠BAD=2x−45°,由平行四边形的对角相等得出方程,求出x+y=135°,即可得出结果.
【解答】
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,∠BAD=∠BCD,∠BAD+∠ADC=180°,
∵AD=DE=CE,
∴AD=DE=CE=BC,
∴∠DAE=∠AED,∠CBE=∠CEB,
∵∠DEC=90°,
∴∠EDC=∠ECD=45°,
设∠DAE=∠AED=x,∠CBE=∠CEB=y,
∴∠ADE=180°−2x,∠BCE=180°−2y,
∴∠ADC=180°−2x+45°=225°−2x,∠BCD=225°−2y,
∴∠BAD=180°−(225°−2x)=2x−45°,
∴2x−45°=225°−2y,
∴x+y=135°,
∴∠AEB=360°−135°−90°=135°.
故选B.
例2、如图,在△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,若BC=5,AC=12,那么点D到AB的距离为__________.
【答案】103
【解析】
【分析】
本题考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理以及点到直线的距离的概念,解题关键是运用勾股定理列方程.作DE⊥AB于点E,先证明△BCD≌△BED,得出DE=CD,BE=BC=5,设DE=CD=x,则AD=12−x,由勾股定理求出AB和AE,然后在Rt△ADE中,根据勾股定理列方程求解即可.
【解答】
解:作DE⊥AB于点E,
∵∠C=90°,BD平分∠ABC,
∴∠BED=∠C=90°,∠CBD=∠EBD,
∵BD=BD,
∴△BCD≌△BED,
∴DE=CD,BE=BC=5,
设DE=CD=x,
则AD=12−x,
在Rt△ABC中,AB=AC2+BC2=13,
∴AE=AB−BE=13−5=8,
在Rt△ADE中,AD2=DE2+AE2,
∴(12−x)2=x2+82,
解得:x=103,
∴DE=103,即点D到AB的距离为103.
故答案为103.
例3、如图1,抛物线y=ax2+bx+c经过平行四边形ABCD的顶点A(0,3)、B(−1,0)、D(2,3),抛物线与x轴的另一交点为E.经过点E的直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等的两部分,与抛物线交于另一点F.点P为直线l上方抛物线上一动点,设点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当t何值时,△PFE的面积最大?并求最大值的立方根;
(3)是否存在点P使△PAE为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.
【答案】解:(1)由题意可得
c=3a−b+c=04a+2b+c=3,
解得a=−1b=2c=3,
∴抛物线解析式为y=−x2+2x+3;
(2)∵A(0,3),D(2,3),
∴BC=AD=2,
∵B(−1,0),
∴C(1,0),
∴线段AC的中点为(12,32),
∵直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等两部分,
∴直线l过平行四边形的对称中心,
∵A、D关于对称轴对称,
∴抛物线对称轴为x=1,
∴E(3,0),
设直线l的解析式为y=kx+m,把E点和对称中心坐标代入可得
12k+m=323k+m=0,
解得k=−35m=95,
∴直线l的解析式为y=−35x+95,
联立直线l和抛物线解析式可得
y=−35x+95y=−x2+2x+3,
解得x=3y=0或x=−25y=5125,
∴F(−25,5125),
如图1,作PH⊥x轴,交l于点M,作FN⊥PH,
∵P点横坐标为t,
∴P(t,−t2+2t+3),M(t,−35t+95),
∴PM=−t2+2t+3−(−35t+95)=−t2+135t+65,
∴S△PEF=S△PFM+S△PEM=12PM⋅FN+12PM⋅EH
=12PM⋅(FN+EH)
=12(−t2+135t+65)(3+25)
=−1710(t−1310)2+289100×1710,
∴当t=1310时,△PEF的面积最大,其最大值为289100×1710,
∴最大值的立方根为3289100×1710=1710;
(3)由图可知∠PEA≠90°,
∴只能有∠PAE=90°或∠APE=90°,
①当∠PAE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,
∵OA=OE,
∴∠OAE=∠OEA=45°,
∴∠PAG=∠APG=45°,
∴PG=AG,
∴t=−t2+2t+3−3,即−t2+t=0,解得t=1或t=0(舍去),
②当∠APE=90°时,如图3,作PK⊥x轴,AQ⊥PK,
则PK=−t2+2t+3,AQ=t,KE=3−t,PQ=−t2+2t+3−3=−t2+2t,
∵∠APQ+∠KPE=∠APQ+∠PAQ=90°,
∴∠PAQ=∠KPE,且∠PKE=∠PQA,
∴△PKE∽△AQP,
∴PKAQ=KEPQ,即−t2+2t+3t=3−t−t2+2t,即t2−t−1=0,
解得t=1+52或t=1−520)上,
∴52k+b=94①,
∵A2C1//A3C2,
∴∠A2A1B1=∠A3A2B2,
∵∠A2B1A1=∠A3B2A2=90°,
∴△A2A1B1∽△A3A2B2,
∴A1B1A2B2=A2B1A3B2,
∴a52−a=52−2aa−14,
整理得:4a2−29a+25=0,
解得:a=254(舍去),a=1,
∴点A1(0,1),
∴b=1②,
把②代入①得:k=0.5,
∴k+b=1.5.
故选B.
二、填空题
已知长方形ABCD,AD>AB,AD=10,将两张边长分别为a和b(a>b)的正方形纸片按图1,图2两种方式放置(图1,图2中两张正方形纸片均有部分重叠),矩形中未被这两张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示,设图1中阴影部分的面积为S1,图2中阴影部分的面积为S2.当S2−S1=3b时,AB= .
【答案】7.
【解析】
【分析】
本题主要考查了列代数式,整式的混合运算,整体思想在整式运算中较为常见,适时采用整体思想可使问题简单化,并且迅速地解决相关问题,此时应注意被看做整体的代数式通常要用括号括起来.也考查了正方形的性质;
解答此题,首先根据图形列出S1和S2的代数式,然后得到S2−S1=b(10−AB),可得b(10−AB)=3b,即可求出AB的值.
【解答】
解:∵S1=(AB−a)⋅a+(CD−b)(AD−a)=(AB−a)⋅a+(AB−b)(AD−a),
S2=AB(AD−a)+(a−b)(AB−a),
∴S2−S1
=AB(AD−a)+(a−b)(AB−a)−(AB−a)⋅a−(AB−b)(AD−a)
=(AD−a)(AB−AB+b)+(AB−a)(a−b−a)
=b⋅AD−ab−b⋅AB+ab
=b(AD−AB)
=b(10−AB)
∵S2−S1=3b,
∴b(10−AB)=3b,
又b≠0,
∴10−AB=3,
∴AB=7.
故答案为7.
如图,在平面直角坐标系中,已知直线y=kx(k>0)分别交反比例函数y=4x和y=9x在第一象限的图象于点A,B,过点B作BD⊥x轴于点D,交y=4x的图象于点C,连结AC.若△ABC是等腰三角形,则k的值是______.
【答案】34或217
【解析】
【分析】
联立y=kx、y=4x并解得:点A(2k,2k),同理点B(3k,3k),点C(3k,43k),分AB=BC、AC=BC两种情况分别求解即可.
本题考查了反比例函数与一次函数的交点,反比例函数的应用,方程思想,当有两个函数的时候,着重使用一次函数,体现了方程思想,综合性较强.
【解答】
解:联立y=kx、y=4x并解得:点A(2k,2k),同理点B(3k,3k),
点C(3k,43k),∴AB≠AC,
①当AB=BC时,(3k−2k)2+(3k−2k)2=(3k−4k3)2,解得:k=±34(舍去负值);
②当AC=BC时,同理可得:(3k−2k)2+(3k−2k)2=(3k−4k3)2,解得:k=±217(舍去负值);
故答案为:34或217.
春节期间,重百超市推出了甲、乙、丙、丁四种礼品套餐组合:甲套餐每袋装有15个A礼盒,10个B礼盒,10个C礼盒;乙套餐每袋装有5个A礼盒,7个B礼盒,6个C礼盒;丙套餐每袋装有7个A礼盒,8个B礼盒,9个C礼盒;丁套餐每袋装有3个A礼盒,4个B礼盒,4个C礼盒,若一个甲套餐售价1800元,利润率为20%,一个乙和
一个丙套餐一共成本和为1830元,且一个A礼盒的利润率为25%,问一个丁套餐的利润率为______.(利润率=利润成本×100%)
【答案】18.75%
【解析】
【分析】
本题考查了三元一次方程组的应用、方程思想,属于较难题.
先由甲套餐售价1800元,利润率为20%,可求出甲套餐的成本之和为1500元.设每个A礼盒的成本为x元,每个B礼盒的成本为y元,每个C礼盒的成本为z元,得到方程组,得到x=40,再根据一个A礼盒的利润率为25%,可求出一个A礼盒的售价为50元,进而可得出一个B礼盒与一个C礼盒的售价之和,再由利润率公式求出一个丁套餐的利润率.
【解答】
解:设甲套餐的成本之和m元,则由题意得1800−m=20%m,解得m=1500(元).
设每个A礼盒的成本为x元,每个B礼盒的成本为y元,每个C礼盒的成本为z元,由题意得15x+10y+10z=150012x+15y+15z=1830,
同时消去字母y和z,可得x=40
所以y+z=90
A礼盒的利润率为25%,可得其利润=40×25%=10元,因此一个A礼盒的售价=40+10=50元.
设一个B礼盒的售价为a元,一个C礼盒的售价为b元,则可得15×50+10a+10b=1800,整理得a+b=105(元)
所以一个丁套餐的售价=3×50+4(a+b)=150+420=570(元)
一个丁套餐的成本=3×40+4(y+z)=120+360=480(元)
因此一个丁套餐的利润率=570−480480×100%=18.75%
故答案为18.75%
如图1,直线AB//CD,直线l与直线AB,CD相交于点E,F,点P是射线EA上的一个动点(不包括端点E),将△EPF沿PF折叠,使顶点E落在点Q处.
(1)若∠PEF=43∘,点Q恰好落在平行线AB上,则∠EFP= _______度.
(2)若∠PEF=60∘,∠CFQ=12∠PFC,则∠EFP=_______度.
【答案】解:(1)47°;
(2)40°或72°.
【解析】
【分析】
本题考查平行线的性质,三角形内角和定理,分类讨论得思想、方程思想在几何中的运算,解答的关键是正确画出图形,分类讨论.
(1)当点Q恰好落在AB上时,PF⊥AB,则∠EFP=90°−43°=47°.
(2)分两种情况:①当点Q在平行线AB、CD之间时,设∠PFQ的度数为x°,根据∠AEF+∠CFE=180°,列方程求解;②当点Q在CD下方时,设∠CFQ的度数为x°,根据∠AEF+∠CFE=180°,列方程解答.
【解答】
解:(1)如图1,当点Q落在AB上,∠FPE=∠FPQ=90°,
∴FP⊥AB,
∴∠EFP=90°−∠PEF=47°.
故答案为47°.
(2)①如图3,当点Q在平行线AB、CD之间时:
设∠PFQ的度数为x°,由折叠可得:∠EFP=x°,
∵∠CFQ=12∠PFC,
∴∠PFQ=∠CFQ=x°,
∵AB//CD,
∴∠AEF+∠CFE=180°,
∴60+x+x+x=180,解得:x=40,即:∠EFP=40°;
②如图4,当点Q在CD下方时:
设∠CFQ的度数为x°,
由∠CFQ=12∠PFC得:∠PFC=2x°,∴∠PFQ=3x°,
由折叠得∠PFE=∠PFQ=3x°,
∵AB//CD,∴∠AEF+∠CFE=180°,
∴2x+3x+60=180,解得:x=24,
∴∠EFP=3x°=72°,
综上:∠EFP的度数为40°或72°.
故答案为40°或72°.
春节期间,重百超市推出了甲、乙、丙、丁四种礼品套餐组合:甲套餐每袋装有15个A礼盒,10个B礼盒,10个C礼盒;乙套餐每袋装有5个A礼盒,7个B礼盒,6个C礼盒,丙套餐每袋装有7个A礼盒,8个B礼盒,9个C礼盒,丁套餐每袋装有3个A礼盒,4个B礼盒,4个C礼盒,若一个甲套餐售价1800元,利润率为20%,一个乙套餐和一个丙套餐一共成本和为1830元,且一个A礼盒的利润率为25%,问一个丁套餐的利润率为________.(利润率=利润成本×100%)
【答案】18.75%
【解析】
【分析】
本题考查了三元一次方程组的应用、方程思想以及有理数的混合运算.
先由甲套餐售价1800元,利润率为20%,可求出甲套餐的成本之和为1500元.设每个A礼盒的成本为x元,每个B礼盒的成本为y元,每个C礼盒的成本为z元,则由题意得15x+10y+10z=150012x+15y+15z=1830,可同时消去y和z,得到x=40,再根据一个A礼盒的利润率为25%,可求出一个A礼盒的售价为50元,进而可得出一个B礼盒与一个C礼盒的售价之和,再由利润率公式求出一个丁套餐的利润率.
【解答】
解:设甲套餐的成本之和m元,则由题意得1800−m=20%m,解得m=1500(元).
设每个A礼盒的成本为x元,每个B礼盒的成本为y元,每个C礼盒的成本为z元,由题意得15x+10y+10z=150012x+15y+15z=1830,
同时消去字母y和z,可得x=40
所以y+z=90
A礼盒的利润率为25%,可得其利润=40×25%=10元,因此一个A礼盒的售价=40+10=50元.
设一个B礼盒的售价为a元,一个C礼盒的售价为b元,则可得15×50+10a+10b=1800,整理得a+b=105(元)
所以一个丁套餐的售价=3×50+4(a+b)=150+420=570(元)
一个丁套餐的成本=3×40+4(y+z)=120+360=480(元)
因此一个丁套餐的利润率=570−480480×100%=18.75%
故答案为18.75%.
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=6,点D是BC上一动点,连接AD,将△ACD沿AD折叠,点C落在点E处,连接DE交AB于点F,当△DEB是直角三角形时,DF的长为______.
【答案】3或32
【解析】
【分析】
分两种情形:①如图1中,当∠EDB=90°,四边形ACDE是正方形,此时CD=AC=6;②如图2中,当∠DEF=90°时,AC=AE=6,则BE=4,设CD=DE=x,利用勾股定理构建方程即可;
本题考查翻折变换、勾股定理等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题.
【解答】
解:①如图1中,当∠EDB=90°,四边形ACDE是正方形,此时CD=AC=6,
∵BC=AB2−AC2=8,
∴BD=BC−CD=8−6=2,
∵tan∠ABC=DFBD=ACBC,
∴DF2=68,
∴DF=32.
②如图2中,当∠DEF=90°时,AC=AE=6,则BE=4,设CD=DE=x,
在Rt△BDE中,(8−x)2=x2+42,
∴x=3,
综上所述,满足条件的DF的值为3或32.
故答案为3或32.
三、解答题
在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax−a为抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的“梦想直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y轴上的三角形为其“梦想三角形”.
已知抛物线y=−233x2−433x+23与其“梦想直线”交于A、B两点(点A在点B的左侧),与x轴负半轴交于点C.
(1)填空:该抛物线的“梦想直线”的解析式为______,点A的坐标为______,点B的坐标为______;
(2)如图,点M为线段CB上一动点,将△ACM以AM所在直线为对称轴翻折,点C的对称点为N,若△AMN为该抛物线的“梦想三角形”,求点N的坐标;
(3)当点E在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“梦想直线”上,是否存在点F,使得以点A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E、F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=−233x+233;(−2,23);(1,0).
(2)当点N在y轴上时,△AMN为梦想三角形,
如图1,过A作AD⊥y轴于点D,则AD=2,
在y=−233x2−433x+23中,令y=0可求得x=−3或x=1,
∴C(−3,0),且A(−2,23),
∴AC=(−2+3)2+(23)2=13,
由翻折的性质可知AN=AC=13,
在Rt△AND中,由勾股定理可得DN=AN2−AD2=13−4=3,
∵OD=23,
∴ON=23−3或ON=23+3,由题意CM最大是4
当ON=23+3时,则MN>ON>CM,与MN=CM矛盾,不合题意,
∴N点坐标为(0,23−3);
当M点在y轴上时,则M与O重合,过N作NP⊥x轴于点P,如图2,
在Rt△AMD中,AD=2,OD=23,
∴tan∠DAM=MDAD=3,
∴∠DAM=60°,
∵AD//x轴,
∴∠AMC=∠DAO=60°,
又由折叠可知∠NMA=∠AMC=60°,
∴∠NMP=60°,且MN=CM=3,
∴MP=12MN=32,NP=32MN=332,
∴此时N点坐标为(32,332);
综上可知N点坐标为(0,23−3)或(32,332);
(3)①当AC为平行四边形的边时,如图2,过F作对称轴的垂线FH,过A作AK⊥x轴于点K,
则有AC//EF且AC=EF,
∴∠ACK=∠EFH,
在△ACK和△EFH中
∠ACK=∠EFH∠AKC=∠EHFAC=EF
∴△ACK≌△EFH(AAS),
∴FH=CK=1,HE=AK=23,
∵抛物线对称轴为x=−1,
∴F点的横坐标为0或−2,
∵点F在直线AB上,
∴当F点横坐标为0时,则F(0,233),此时点E在直线AB下方,
∴E到x轴的距离为EH−OF=23−233=433,即E点纵坐标为−433,
∴E(−1,−433);
当F点的横坐标为−2时,则F与A重合,不合题意,舍去;
②当AC为平行四边形的对角线时,
∵C(−3,0),且A(−2,23),
∴线段AC的中点坐标为(−2.5,3),
设E(−1,t),F(x,y),
则x−1=2×(−2.5),y+t=23,
∴x=−4,y=23−t,
代入直线AB解析式可得23−t=−233×(−4)+233,
解得t=−433,
∴E(−1,−433),F(−4,1033);
综上可知存在满足条件的点F,此时E(−1,−433)、F(0,233)或E(−1,−433)、F(−4,1033).
【解析】
【分析】
本题为二次函数的综合应用,涉及函数图象的交点、勾股定理、轴对称的性质、平行四边形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.在(1)中理解题目中梦想直线的定义是解题的关键,在(2)中确定出N点的位置是解题的关键,在(3)中确定出E、F的位置是解题的关键,注意分两种情况.本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大.
(1)由梦想直线的定义可求得其解析式,联立梦想直线与抛物线解析式可求得A、B的坐标;
(2)当N点在y轴上时,过A作AD⊥y轴于点D,则可知AN=AC,结合A点坐标,则可求得ON的长,可求得N点坐标;当M点在y轴上即,M点在原点时,过N作NP⊥x轴于点P,由条件可求得∠NMP=60°,在Rt△NMP中,可求得MP和NP的长,则可求得N点坐标;
(3)当AC为平行四边形的一边时,过F作对称轴的垂线FH,过A作AK⊥x轴于点K,可证△EFH≌△ACK,可求得FH=CK=1,HE=AK=23,则可求得F点的横坐标,从而可求得F点坐标,由HE的长可求得E点坐标;当AC为平行四边形的对角线时,设E(−1,t),F(x,y),由A、C的坐标可表示出AC中点,从而可表示出F点的坐标,代入直线AB的解析式可求得t的值,可求得E、F的坐标.
【解答】
解:(1)∵抛物线y=−233x2−433x+23,
∴其梦想直线的解析式为y=−233x+233,
联立梦想直线与抛物线解析式可得y=−233x+233y=−233x2−433x+23,
解得x=−2y=23或x=1y=0,
∴A(−2,23),B(1,0),
故答案为:y=−233x+233;(−2,23);(1,0);
(2)见答案;
(3)见答案;
如图,顶点为M的抛物线y=a(x+1)2−4分别与x轴相交于点A,B(点A在点B的右侧),与y轴相交于点C(0,−3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)判断△BCM是否为直角三角形,并说明理由;
(3)抛物线上是否存在点N(点N与点M不重合),使得以点A,B,C,N为顶点的四边形的面积与四边形ABMC的面积相等?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】 解:(1)∵抛物线y=a(x+1)2−4与y轴相交于点C(0,−3).
∴−3=a−4,
∴a=1,
∴抛物线解析式为y=(x+1)2−4=x2+2x−3,
(2)△BCM是直角三角形
理由:由(1)有,抛物线解析式为y=(x+1)2−4,
∵顶点为M的抛物线y=a(x+1)2−4,
∴M(−1,−4),
由(1)抛物线解析式为y=x2+2x−3,
令y=0,
∴x2+2x−3=0,
∴x1=−3,x2=1,
∴A(1,0),B(−3,0),
∴BC2=9+9=18,CM2=1+1=2,BM2=4+16=20,
∴BC2+CM2=BM2,
∴△BCM是直角三角形,
(3)存在,N(−1+222,32)或N(−1−222,32)或(−2,−3),
∵以点A,B,C,N为顶点的四边形的面积与四边形ABMC的面积相等,且点M是抛物线的顶点,
∴①点N在x轴上方的抛物线上,
如图,
由(2)有△BCM是直角三角形,BC2=18,CM2=2,
∴BC=32,CM=2,
∴S△BCM=12BC×CM=12×32×2=3,
设N(m,n),
∵以点A,B,C,N为顶点的四边形的面积与四边形ABMC的面积相等,
∴S△ABN+S△ABC=S△BCM+S△ABC,
∴S△ABN=S△BCM=3,
∵A(1,0),B(−3,0),
∴AB=4,
∴S△ABN=12×AB×n=12×4×n=2n=3,
∴n=32,
∵N在抛物线解析式为y=x2+2x−3的图象上,
∴m2+2m−3=32,
∴m1=−1+222,m2=−1−222,
∴N(−1+222,32)或(−1−222,32).
②如图2,
②点N在x轴下方的抛物线上,
∵点C在对称轴的右侧,
∴点N在对称轴右侧不存在,只有在对称轴的左侧,
过点M作MN//BC,交抛物线于点N,
∵B(−3,0),C(0,−3),
∴直线BC解析式为y=−x−3,
设MN的解析式为y=−x+b
∵抛物线解析式为y=(x+1)2−4①,
∴M(−1,−4),
∴直线MN解析式为y=−x−5②,
联立①②得:x1=−1y1=−4(舍),x2=−2y2=−3,
∴N(−2,−3),
即:(−1+222,32)或(−1−222,32)或(−2,−3).
【解析】本题是二次函数综合题,主要考查了求抛物线解析式,直角三角形的判断,图形面积的计算,解本题的关键是判断出△BCM是直角三角形,难点是要两个四边形面积相等,点N分在x轴上方的抛物线上和下方的抛物线上,用方程的思想解决问题是解决(3)的关键,也是初中阶段常用的方法.求解最后一问时,由于点的位置不确定,所以需要分类讨论.
(1)用待定系数法求出抛物线解析式即可;
(2)由抛物线解析式确定出抛物线的顶点坐标和与x轴的交点坐标,用勾股定理的逆定理即可;
(3)根据题意对N分类讨论,由已知四边形的面积相等转化出S△ABN=S△BCM,然后求出三角形BCM的面积,再建立关于点N的坐标的方程求解即可.
如图,直线AB//CD,直线l与直线AB、CD相交于点E、F,点P是射线EA上的一个动点(不包括端点E),将△EPF沿PF折叠,使顶点E落在点Q处.
(1)若∠PEF=48∘,点Q恰好落在其中的一条平行线上,请直接写出∠EFP的度数;
(2)若∠PEF=75∘,∠CFQ=12∠PFC,求∠EFP的度数.
【答案】解:(1) ①如图 ①,当点Q落在AB上时,FP⊥AB,
所以∠EFP=90∘−∠PEF=42∘;
②如图 ②,当点Q落在CD上时,
因为将△EPF沿PF折叠,使顶点E落在点Q处,
所以∠1=∠2.
因为AB//CD,所以∠QFE=180∘−∠PEF=132∘,
所以∠PFE=12∠QFE=66∘.
(2) ①如图 ③,当点Q在平行线AB、CD之间时,设∠PFQ=x,
由折叠可得∠EFP=x,因为∠CFQ=12∠PFC,
所以∠PFQ=∠CFQ=x.
因为AB//CD,所以∠AEF+∠CFE=180∘,
所以75∘+x+x+x=180∘,所以x=35∘,
所以∠EFP=35∘
②如图 ④,当点Q在CD的下方时,
设∠CFQ=y,由∠CFQ=12∠PFC得,∠PFC=2y,所以∠PFQ=3y.
由折叠得,∠PFE=∠PFQ=3y.
因为AB//CD,所以∠AEF+∠CFE=180∘,
所以2y+3y+75∘=180∘,所以y=21∘,∠EFP=3y=63∘,
综上所述,∠EFP的度数是35∘或63∘.
【解析】本题主要考查平行线的性质,折叠与对称,分类讨论的应用.
(1)可分两种情况: ①如图 ①,当点Q落在AB上时,FP⊥AB,利用直角三角形的性质可求解∠EFP的度数; ②如图 ②,当点Q落在CD上时,由折叠可知∠1=∠2,由平行线的性质可得∠QFE=180∘−∠PEF=132∘,进而可求解∠PFE的度数;
(2)可分两种情况: ①如图 ③,当点Q在平行线AB,CD之间时,设∠PFQ=x,则可求∠EFP=x,∠PFQ=∠CFQ=x,由平行线的性质可得∠AEF+∠CFE=180∘,进而可列关于x的方程,解方程即可求解; ②如图 ④,当点Q在CD的下方时,设∠CFQ=y,则可求∠PFC=2y,∠PFE=∠PFQ=3y由平行线的性质可得∠AEF+∠CFE=180∘,进而可列关于y的方程,解方程即可求解.
如图,△ABC中,AB=BC=AC=12cm,现有两点M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.
(1)点M、N运动几秒时,M、N两点重合?
(2)点M、N运动几秒时,可得到等边三角形△AMN?
(3)当点M、N在BC边上运动时,能否得到以MN为底边的等腰三角形AMN?如存在,请求出此时M、N运动的时间.
【答案】解:(1)设点M、N运动x秒时,M、N两点重合,
x×1+12=2x,
解得:x=12;
(2)设点M、N运动t秒时,可得到等边三角形△AMN,如图①,
AM=t×1=t,AN=AB−BN=12−2t,
∵三角形△AMN是等边三角形,
∴t=12−2t,
解得t=4,
∴点M、N运动4秒时,可得到等边三角形△AMN.
(3)当点M、N在BC边上运动时,可以得到以MN为底边的等腰三角形,
由(1)知12秒时M、N两点重合,恰好在C处,
如图②,假设△AMN是等腰三角形,
∴AN=AM,
∴∠AMN=∠ANM,
∴∠AMC=∠ANB,
∵AB=BC=AC,
∴△ACB是等边三角形,
∴∠C=∠B,
在△ACM和△ABN中,
∵∠AMC=∠ANB∠B=∠CAC=AB,
∴△ACM≌△ABN(AAS),
∴CM=BN,
设当点M、N在BC边上运动时,M、N运动的时间y秒时,△AMN是等腰三角形,
∴CM=y−12,NB=36−2y,CM=NB,
y−12=36−2y,
解得:y=16.故假设成立.
∴当点M、N在BC边上运动时,能得到以MN为底边的等腰三角形AMN,此时M、N运动的时间为16秒.
【解析】本题主要考查动点问题,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定及性质,方程思想;
(1)设当点M、N运动x s时,M、N两点重合,用含x的式子表示出M、N的运动路程,根据点N的运动路程比点M的运动路程多12cm列方程求解;
(2)设当点M,N运动t s时, 可得到等边三角形△AMN,用含t的式子表示出AM,AN的长,易知∠A=60°,所以如果AM=AN,ΔAMN就是等边三角形;
(3)把△AMN是以MN为底边的等腰三角形作为已知条件,可证得△ACM≌△ABN,从而得到CM=BN,再设此时M,N运动时间为y s,用含y的式子表示出CM,NB的长,列方程求解.
如图1,AB // CD,点E,F分别在直线CD,AB上,∠BEC=2∠BEF,过点A作AG⊥BE的延长线交于点G,交CD于点N,AK平分∠BAG,交EF于点H,交BE于点M.
(1)直接写出∠AHE,∠FAH,∠HFA之间的关系:________________;
(2)若∠BEF=12∠BAK,求∠AHE的度数;
(3)如图2,在(2)的条件下,将△KHE绕着点E以每秒5°的速度逆时针旋转,旋转时间为t,当KE边与射线ED重合时停止,则在旋转过程中,当△KHE的其中一边与△ENG的某一边平行时,直接写出此时t的值.
【答案】解:(1)∠AHE=∠AFH+∠FAH
(2)设∠BEF=x
∵∠BEF=12∠BAK,∠BEC=2∠BEF
∴∠BAK=∠BEC=2x
∵AK平分∠BAG
∴∠BAK=∠KAG=2x
由(1)的结论可得:∠AME=2x+2x=4x,
∵AB//CD,则∠AFH=∠CEF,
∴∠AHE=∠AFH+∠FAH=∠CEF+∠FAH=2x+3x=5x
∵AG⊥BE
∴∠G=90°
∴∠AME+∠KAG=2x+4x=90°
∴x=15°
∴∠AHE=5x=75°;
(3)由(2)可得,∠KHE=105°,∠BEF=15°,∠HEK=45°,∠NEG=30°,∠ENG=60°
①当KH//NG时
5°×t=60°−30°=30°
∴t=6
②当KE//GN时
5°×t=60°
∴t=12
③当HE//GN时
5°×t=45°+60°=105°
∴t=21
④当HK//EG时,
5°×t=180°−30°−30°=120°
∴t=24
⑤当HK//EN时,5t=150°
∴t=30
综上所述,t的值为:6或12或21或24或30.
【解析】
【分析】
本题考查了平行线的性质、角平分线的定义、三角形的内角和及一元一次方程在几何问题中的应用,理清题中的数量关系并分类讨论是解题的关键.
(1)根据三角形的外角性质可得答案;
(2)设∠BEF=x,用x分别表示出∠BAK、∠BEC、∠KAG、∠AME和∠AHE,再由AG⊥BE,得关于x的方程,解得x的值,则问题可解;
(3)由(2)可得,∠KHE=105°,再分5种情况列方程求解即可:①当KH//NG时;②当KE//GN时;③当HE//GN时;④当HK//EG时;⑤当HK//EN;
【解答】解:(1)根据三角形的外角性质得∠AHE=∠AFH+∠FAH,
故答案为∠AHE=∠AFH+∠FAH;
(2)见答案;
(3)见答案.
如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(−3,0),与y轴交于点C,且OC=OB.
(1)求点C的坐标和此抛物线的解析式;
(2)若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE,CE,BC,求△BCE面积的最大值;
(3)点P在抛物线的对称轴上,若线段PA绕点P逆时针旋转90°后,点A的对应点A'恰好也落在此抛物线上,求点P的坐标.
【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(−3,0),
∴OB=3,
∵OC=OB,
∴OC=3,
∴c=3,
∴a+b+3=09a−3b+3=0
解得:a=−1b=−2,
∴所求抛物线解析式为:y=−x2−2x+3,C(0,3);
(2)如图2,连接BC,过点E作EF⊥x轴于点F,设E(a,−a2−2a+3)(−3
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