中考数学专题讲座-代数、三角、几何综合问题

中考数学专项讲座 代数、三角、几何综合问题概述：代数、三角与几何综合题是较复杂与难度较大的问题，其中涉及方程、函数、三角与几何等，内容基本上涉及所有的初中数学知识，必须把此前的函数观念、方程思想、数形结合思想、转化与化归思想进行综合来解题典型例题精析 例1有一根直尺的短边长2cm，长边长10cm，尚有一块锐角为45的直角三角形纸板，它的斜边长12cm，如图1，将直尺的矩边DE放置与直角三角形纸板的斜边AB重叠，且点D与点A重叠，将直尺沿AB方向平移如图2，设平移的长度为xcm（0x10），直尺和三角形纸板的重叠部分（图中阴影部分）的面积为Scm2 （1）当x=0时（如图），S=_；当x=10时，S=_； （2）当0x4时（如图2），求S有关x的函数关系式；（3）当4x10时，求S有关x的函数关系式，并求出S的最大值（同窗可在图3、图4中画草图） 解析：（1）2；2 （2）在RtADG中，A=45， DG=AD=x 同理EF=AE=x+2， S梯形DEGF=（x+x+2）2=2x+2， S=2x+2 （3）当4x6时，（如图5） GD=AD=x，EF=EB=12-（x+2）=10-x， 则SADG=x2，SBEF=（10-x）2， 而SABC=126=36， S=36-x2-（10-x）2=-x2+10x-14， S=-x2+10x-14=-（x-5）2+11，当x=5（456）时，S最大值=11 当6x10时（如图6）， BD=BG=12-x，BE=EF=10-x， S=（12-x+10-x）2=22-2x， S随x的增大而减小，因此S10 由、可得，当4x10时，S最大值=11 例2如图所示，点O2是O1上一点，O2与O1相交于A、D两点，BCAD，垂足为D，分别交O1、O2于B、C两点，延长DO2交O2于E，交BA的延长线于F，BO2交AD于G，连结AG （1）求证：BGD=C； （2）若DO2C=45，求证：AD=AF；（3）若BF=6CD，且线段BD、BF的长是有关x的方程x2-（4m+2）x+4m2+8=0的两个实数根，求BD、BF的长 解析：（1）BCAD于D， BDA=CDA=90， AB、AC分别为O1、O2的直径 2=3，BGD+2=90，C+3=90， BGD=C （2）DO2C=45，ABD=45，O2D=O2C， C=O2DC=（180-DO2C）=67.5， 4=22.5， O2DC=ABD+F， F=4=22.5，AD=AF （3）BF=6CD，设CD=k，则BF=6k 连结AE，则AEAD，AEBC， AEBF=BDAF 又在AO2E和DO2C中，AO2=DO2 AO2E=DO2C， O2E=O2C， AO2EDO2C，AE=CD=k， 6k2=BDAF=（BC-CD）（BF-AB） BO2A=90，O2A=O2C，BC=AB 6k2=（BC-k）（6k-BC）BC2-7kBC+12k2=0， 解得：BC=3k或BC=4k 当BC=3k，BD=2k BD、BF的长是有关x的方程x2-（4m+2）x+4m2+8=0的两个实数根 由根与系数的关系知：BD+BF=2k+6k=8k=4m+2 整顿，得：4m2-12m+29=0 =（-12）2-4429=-3200，此方程无实数根 BC=3k（舍） 当BC=4k时，BD=3k 3k+6k=4m+2，18k2=4m2+8，整顿， 得：m2-8m+16=0， 解得：m1=m2=4， 原方程可化为x2-18x+72=0， 解得：x1=6，x2=12， BD=6，BF=12中考样题训练 1已知抛物线y=-x2+（k+1）x+3，当x1时，y随x的增大而减小 （1）求k的值及抛物线的解析式； （2）设抛物线与x轴交于A、B两点（A在B的左边），抛物线的顶点为P，试求出A、B、P三点的坐标，并在直角坐标系中画出这条抛物线； （3）求通过P、A、B三点的圆的圆心O的坐标； （4）设点G（0，m）是y轴上的动点 当点G运动到何处时，直线BG是O的切线？并求出此时直线BG的解析式若直线BG与O相交，且另一种交点为D，当m满足什么条件时，点D在x轴的下方？ 2如图，已知圆心A（0，3），A与x轴相切，B的圆心在x轴的正半轴上，且B与A外切于点P，两圆的公切线MP交y轴于点M，交x轴于点N （1）若sinOAB=，求直线MP的解析式及通过M、N、B三点的抛物线的解析式； （2）若A的位置大小不变，B的圆心在x轴的正半轴上移动，并使B与A始终外切，过M作B的切线MC，切点为C，在此变化过程中探究： 四边形OMCB是什么四边形，对你的结论加以证明；通过M、N、B三点的抛物线内与否存在以BN为腰的等腰三角形？若存在，表达出来；若不存在，阐明理由 3如图，已知直线L与O相交于点A，直径AB=6，点P在L上移动，连结OP交O于点C，连结BC并延长BC交直线L于点D （1）若AP=4，求线段PC的长； （2）若PAO与BAD相似，求APO的度数和四边形OADC的面积（答案规定保存根号）考前热身训练 1如图，已知A为POQ的边OQ上一点，以A为顶点的MAN的两边分别交射线OP于M、N两点，且MAN=POQ=（为锐角），当MAN为以点A为旋转中心，AM边从与AO重叠的位置开始，按逆时针方向旋转（MAN保持不变）时，M、N两点在射线OP上同步以不同的速度向右平行移动设OM=x，ON=y（yx0），AOM的面积为S，若cos、OA是方程2z2-5z+2=0的两个根 （1）当MAN旋转30（即OAM=30）时，求点N移动的距离； （2）求证：AN2=ONMN； （3）求y与x之间的函数关系式及自变量量x的取值范畴；（4）试写出S随x变化的函数关系式，并拟定S的取值范畴 2如图，已知P、A、B是x轴上的三点，点A的坐标为（-1，0），点B的坐标为（3，0），且PA：AB=1：2，以AB为直径画M交y轴的正半轴于点C （1）求证：PC是M的切线； （2）在x轴上与否存在这样的点Q，使得直线QC与过A、C、B三点的抛物线只有一种交点？若存在，求点Q的坐标，若不存在，请阐明理由； （3）画N，使得圆心N在x轴的负半轴上，N与M外切，且与直线PC相切于D，问将过A、C、B三点的抛物线平移后，能否同步通过P、D、A三点？为什么？答案:中考样题看台1（1）k=1，抛物线解析式y=-x2+2x+3 （2）A（-1，0），B（3，0），C（1，4）（3）O过A、B两点，O在AB的垂直平分线上，即在抛物线的对称轴上，设抛物线的对称轴交x轴于M，交O于N，则有MPMN=MAMB，4MN=22，MN=1，PN=5，OP=PM，O点在x轴上方，OM=，O（1，）（4）过B点作O的切线交y轴于点G，直线BO交y轴于点E，可求出直线BO的解析式为，y=-x+，E（0，），BG是O的切线，BOEG，BO=OEOG，OG=4，G（0，-4），求出直线BG的解析式为y=x-4 -4m2，4=90， 2=APO，OB=OC，2=3 1=2+3，2=22=2APO 4=90，1+APO=90 3APO=90，APO=30 在RtBAD中，2=APO=30 AD=6sin30=6=2 过点O作OEBC于点E 2=30，BO=3， OE=，BE=3cos30=， BC=2BE=3，S四边形OADC=SBAD-SBOC=ABAD=BCOE=62-3=6-= 考前热身训练1（1）易知OA=2，cos=，POQ=MAN=60，初始状态时，AON为等边三角形，ON=OA=2，当AM旋转到AM时，点N移动到N，OAM=30，POQ=MAN=60，MNA=30，在RtOAN中，ON=2AO=4，NN=ON-ON=2，点N移动的距离为2 （2）易知OANAMN，AN2=ONMN（3）MN=y-x，AN2=y2-xy，过A点作ADOP，垂足为D，可得OD=1，AD=，DN=ON-OD=y-1，在RtAND中，AN2=AD2+DN2=y2-2y+4，y2-xy=y2-2y+4，即y=y0，2-x0，即x2，又x0，x的取值范畴是：0x0，0S2即0S2（1）易知M半径为2，设PA=x，则x：4=1：2x=2，由相交弦定理推论得OC=OAOB=13， OC=，PC2=PO2+OC2=32+（）2=12， PM2=42=16，MC2=22=4， PM2=PC2+MC2，PCM=90（2）易知过A、C、B三点的抛物线的解析式为y=-（x+1）（x-3），假设满足条件的Q点存在，坐标为（m，0），直线QC的解析式为y=-x+， 直线QC与抛物线只有一种公共点，方程-（x+1）（x-3）=-x+有相等的实根，（2+）2=0，m=-，即满足条件的Q点存在，坐标为（-，0）； （3）连结DN，作DHPN，垂足为H，设N的半径为r，则NDPC， NDMC， r=，DN2=NHNP， （）2=NH（2-），NH=， DH=，D（-2，）抛物线y=-（x+1）（x-3）平移，使其通过P、A两点的抛物线的解析式为y=-（x+1）（x+3）又经验证D是该抛物线上的点， 将过A、C、B三点的抛物线平移后能同步通过P、D、A三点