前言 PREFACE
定時更新最乾貨的初中數學壓軸題型講解。
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青島的中考數學區別山東其他地方,自成一派,除了有青島版初中教材之外還有自己出題的重點和邏輯,在山東其他地區,一般二次函數作為考試的重點,青島以動點幾何探究為主 ,青島和東北除了闖關東的影響,青島裡東北人也很多,所以中考壓軸題也有很多相像的地方,不知道是否也是一方山水養一方人。大家可以對比感受下難度。#中考#
實操真題講解
1.(2020青島)已知:如圖,在四邊形ABCD和Rt△EBF中,AB∥CD,CD>AB,點C在EB上,∠ABC=∠EBF=90°,AB=BE=8cm,BC=BF=6cm,延長DC交EF於點M.點P從點A出發,沿AC方向勻速運動,速度為2cm/s;同時,點Q從點M出發,沿MF方向勻速運動,速度為1cm/s.過點P作GH⊥AB於點H,交CD於點G.設運動時間為t(s)(0<t<5).
解答下列問題:
(1)當t為何值時,點M在線段CQ的垂直平分線上?
(2)連接PQ,作QN⊥AF於點N,當四邊形PQNH為矩形時,求t的值;
(3)連接QC,QH,設四邊形QCGH的面積為S(cm),求S與t的函數關係式;
(4)點P在運動過程中,是否存在某一時刻t,使點P在∠AFE的平分線上?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.
【分析】
(1)由平行線分線段成比例可得,可求CM的長,由線段垂直平分線的性質可得CM=MQ,即可求解;
(2)利用銳角三角函數分別求出PH=6/5t,QN=6﹣4/5t,由矩形的性質可求解;
(3)利用面積的和差關係可得S=S梯形GMFH﹣S△CMQ﹣S△HFQ,即可求解;
(4)連接PF,延長AC交EF於K,由「SSS」可證△ABC≌△EBF,可得∠E=∠CAB,可證∠ABC=∠EKC=90°,由面積法可求CK的長,由角平分線的性質可求解.
【解答】
解:(1)∵AB∥CD,
∴CM/BF=CE/BE
∴(8-6)/8=CM/6
∴CM=3/2,
∵點M在線段CQ的垂直平分線上,
∴CM=MQ,
∴1×t=3/2,
∴t=3/2;
(2)如圖1,過點Q作QN⊥AF於點N,
∵∠ABC=∠EBF=90°,AB=BE=8cm,BC=BF=6cm,
∴AC=√AB+√BC=√(64+36)=10cm
EF=√BF+√BE=√()64+36=10cm,
∵CE=2cm,CM=3/2cm,
∴EM=√EC+√CM=√(4++9/4)=5/2,
∵sin∠PAH=sin∠CAB,
∴BC/AC=PH/AP,
∴6/10=PH/2t,
∴PH=6/5t,
同理可求QN=6﹣4/5t,
∵四邊形PQNH是矩形,
∴PH=NQ,
∴6﹣4/5t=5/6t,
∴t=3;
∴當t=3時,四邊形PQNH為矩形;
(3)如圖2,過點Q作QN⊥AF於點N,
由(2)可知QN=6﹣4/5t,
∵cos∠PAH=cos∠CAB,
∴AH/AP=AB/AC,
∴AH/2t=8/10,
∴AH=4/5t,
∵四邊形QCGH的面積為S=S梯形GMFH﹣S△CMQ﹣S△HFQ,
∴S=1/2×6×(8﹣8/5t+6+8﹣8/5t+3/2)﹣1/2×3/2×[6﹣(6﹣4/5t)]﹣1/2×(6﹣4/5t)(8﹣8/5t+6)=﹣16/25t+1/5t+57/2;
(4)存在,
理由如下:如圖3,連接PF,延長AC交EF於K,
∵AB=BE=8cm,BC=BF=6cm,AC=EF=10cm,
∴△ABC≌△EBF(SSS),
∴∠E=∠CAB,
又∵∠ACB=∠ECK,
∴∠ABC=∠EKC=90°,
∵S△CEM=1/2×EC×CM=1/2×EM×CK,
∴CK=(2×3/2)/(5/2)=6/5,
∵PF平分∠AFE,PH⊥AF,PK⊥EF,
∴PH=PK,
∴6/5t=10﹣2t+6/5,
∴t=7/2,
∴當t=7/2時,使點P在∠AFE的平分線上
【點評】
本題是四邊形綜合題,考查了全等三角形的判定和性質,矩形的性質,平行線分線段成比例,勾股定理,銳角三角函數,靈活運用這些性質解決問題是本題的關鍵.
2.(2019青島)已知:如圖,在四邊形ABCD中,AB∥CD,∠ACB=90°,AB=10cm,BC=8cm,OD垂直平分A C.點P從點B出發,沿BA方向勻速運動,速度為1cm/s;同時,點Q從點D出發,沿DC方向勻速運動,速度為1cm/s;當一個點停止運動,另一個點也停止運動.過點P作PE⊥AB,交BC於點E,過點Q作QF∥AC,分別交AD,OD於點F,G.連接OP,EG.設運動時間為t(s)(0<t<5),解答下列問題:
(1)當t為何值時,點E在∠BAC的平分線上?
(2)設四邊形PEGO的面積為S(cm2),求S與t的函數關係式;
(3)在運動過程中,是否存在某一時刻t,使四邊形PEGO的面積最大?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由;
(4)連接OE,OQ,在運動過程中,是否存在某一時刻t,使OE⊥OQ?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.
【分析】
(1)當點E在∠BAC的平分線上時,因為EP⊥AB,EC⊥AC,可得PE=EC,由此構建方程即可解決問題.
(2)根據S四邊形OPEG=S△OEG+S△OPE=S△OEG+(S△OPC+S△PCE﹣S△OEC)構建函數關係式即可.
(3)利用二次函數的性質解決問題即可.
(4)證明∠EOC=∠QOG,可得tan∠EOC=tan∠QOG,推出EC/OC=GQ/OG,由此構建方程即可解決問題.
【解答】
解:(1)在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,AB=10cm,BC=8cm,
∴AC=√10-√8=6(cm),
∵OD垂直平分線段AC,
∴OC=OA=3(cm),∠DOC=90°,
∵CD∥AB,
∴∠BAC=∠DCO,
∵∠DOC=∠ACB,
∴△DOC∽△BCA,
∴AC/OC=AB/CD=BC/OD,,
∴6/3=10/CD=8/OD,
∴CD=5(cm),OD=4(cm),
∵PB=t,PE⊥AB,
易知:PE=3/4t,BE=5/4t,
當點E在∠BAC的平分線上時,
∵EP⊥AB,EC⊥AC,
∴PE=EC,
∴3/4t=8﹣5/4t,
∴t=4.
∴當t為4秒時,點E在∠BAC的平分線上.
(2)如圖,連接OE,PC.
S四邊形OPEG=S△OEG+S△OPE=S△OEG+(S△OPC+S△PCE﹣S△OEC)
=1/2(4﹣4/5t)3+[1/23(8﹣4/5t)+1/2(8﹣5/4t)3/5t﹣1/23(8﹣5/4t)]
=﹣3/8t+15/8t+6(0<t<5).
(3)存在.
∵S=﹣3/8(t﹣5/2)+267/32(0<t<5),
∴t=時,四邊形OPEG的面積最大,最大值為267/32.
(4)存在.如圖,連接OQ.
∵OE⊥OQ,
∴∠EOC+∠QOC=90°,
∵∠QOC+∠QOG=90°,
∴∠EOC=∠QOG,
∴tan∠EOC=tan∠QOG,
∴EC/OC=GQ/OG,
∴(8-5/4t)/3=(3/5t)/(4-4/5t),
整理得:5t﹣66t+160=0,
解得t=16/5或10(捨棄)
∴當t=16/5秒時,OE⊥OQ.
【點評】
本題屬於四邊形綜合題,考查了解直角三角形,相似三角形的判定和性質,銳角三角函數,多邊形的面積等知識,解題的關鍵是學會利用參數構建方程解決問題,屬於中考常考題型.
3.(2018青島)已知:如圖,四邊形ABCD,AB∥DC,CB⊥AB,AB=16cm,BC=6cm,CD=8cm,動點P從點D開始沿DA邊勻速運動,動點Q從點A開始沿AB邊勻速運動,它們的運動速度均為2cm/s.點P和點Q同時出發,以QA、QP為邊作平行四邊形AQPE,設運動的時間為t(s),0<t<5.
根據題意解答下列問題:
(1)用含t的代數式表示AP;
(2)設四邊形CPQB的面積為S(cm),求S與t的函數關係式;
(3)當QP⊥BD時,求t的值;
(4)在運動過程中,是否存在某一時刻t,使點E在∠ABD的平分線上?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.
【分析】
(1)如圖作DH⊥AB於H則四邊形DHBC是矩形,利用勾股定理求出AD的長即可解決問題;
(2)作PN⊥AB於N.連接PB,根據S=S△PQB+S△BCP,計算即可;
(3)當PQ⊥BD時,∠PQN+∠DBA=90°,∠QPN+∠PQN=90°,推出∠QPN=∠DBA,推出tan∠QPN=QN/PN=3/4,由此構建方程即可解決問題;
(4)存在.連接BE交DH於K,作KM⊥BD於M.當BE平分∠ABD時,△KBH≌△KBM,推出KH=KM,BH=BM=8,設KH=KM=x,在Rt△DKM中,(6﹣x)=2+x,解得x=8/3,作EF⊥AB於F,則△AEF≌△QPN,推出EF=PN=3/5(10﹣2t),AF=QN=4/5(10﹣2t)﹣2t,推出BF=16﹣[4/5(10﹣2t)﹣2t],由KH∥EF,可得KH/EF=BH/BF,由此構建方程即可解決問題;
【解答】
解:(1)如圖作DH⊥AB於H,則四邊形DHBC是矩形,
∴CD=BH=8,DH=BC=6,
∴AH=AB﹣BH=8,AD=√DH+√AH=10,BD=√CD+√BC=10,
由題意AP=AD﹣DP=10﹣2t(0<t<5)
(2)作PN⊥AB於N.連接PB.在Rt△APN中,PA=10﹣2t,
∴PN=PAsin∠DAH=3/5(10﹣2t),AN=PAcos∠DAH=4/5(10﹣2t),
∴BN=16﹣AN=16﹣4/5(10﹣2t),
S=S△PQB+S△BCP=1/2(16﹣2t)3/5(10﹣2t)+1/2×6×[16﹣4/5(10﹣2t)]=6/5t﹣54/5t+72(0<t<5)
(3)當PQ⊥BD時,∠PQN+∠DBA=90°,
∵∠QPN+∠PQN=90°,
∴∠QPN=∠DBA,
∴tan∠QPN=QN/PN=3/4,
∴[4/5×(10-2t)]/[3/5×(10-2t)]=3/4,
解得t=35/27,
經檢驗:t=35/27是分式方程的解,
∴當t=s時,PQ⊥BD.
(4)存在.
理由:連接BE交DH於K,作KM⊥BD於M.
當BE平分∠ABD時,△KBH≌△KBM,
∴KH=KM,BH=BM=8,設KH=KM=x,
在Rt△DKM中,(6﹣x)=2+x,
解得x=8/3,
作EF⊥AB於F,則△AEF≌△QPN,
∴EF=PN=3/5(10﹣2t),AF=QN=4/5(10﹣2t)﹣2t,
∴BF=16﹣[4/5(10﹣2t)﹣2t],
∵KH∥EF,
∴KH/EF=BH/BF
∴(8/3)/[3/5×(10-2t)]=8/[16-4/5×(10-2t)-2t],
解得:t=25/18,
經檢驗:t=25/18是分式方程的解,
∴當t=25/18s時,點E在∠ABD的平分線.
【點評】
本題考查四邊形綜合題,解直角三角形、銳角三角函數、全等三角形的判定和性質、平行線分線段成比例定理等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線,構造直角三角形或全等三角形解決問題,學會理由參數構建方程解決問題,屬於中考壓軸題.
4、(2017青島)已知:Rt△EFP和矩形ABCD如圖①擺放(點P與點B重合),點F,B(P),C在同一直線上,AB=EF=6cm,BC=FP=8cm,∠EFP=90°.如圖②,△EFP從圖①的位置出發,沿BC方向勻速運動,速度為1cm/s,EP與AB交於點G;同時,點Q從點C出發,沿CD方向勻速運動,速度為1cm/s.過點Q作QM⊥BD,垂足為H,交AD於點M,連接AF,PQ,當點Q停止運動時,△EFP也停止運動.設運動時間為t(s)(0<t<6),解答下列問題:
(1)當t為何值時,PQ∥BD?
(2)設五邊形AFPQM的面積為y(cm2),求y與t之間的函數關係式;
(3)在運動過程中,是否存在某一時刻t,使S五邊形AFPQM:S矩形ABCD=9:8?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.
(4)在運動過程中,是否存在某一時刻t,使點M在線段PG的垂直平分線上?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.
【分析】
(1)如圖1中,當PQ∥BD時,CQ/CD=CP/CB,可得t/6=(8-t)/8,解方程即可;
(2)如圖2中,當0<t<6時,S五邊形AFPQM=S梯形AFCD﹣S△DMQ﹣S△PQC,由此計算即可解決問題;
(3)假設存在,根據題意列出方程即可解決問題;
(4)如圖3中,連接MG、MP,作MK⊥BC於K.利用勾股定理,根據MG=MP,列出方程即可解決問題;
【解答】
解:(1)如圖1中,
當PQ∥BD時,CQ/CD=CP/CB,
∴t/6=(8-t)/8
∴t=24/7,
∴t=24/7s時,PQ∥BD.
(2)如圖2中,
當0<t<6時,S五邊形AFPQM=S梯形AFCD﹣S△DMQ﹣S△PQC
=1/2(8+8﹣t+8)6﹣1/2(6﹣t)3/4(6﹣t)-1/2(8﹣t)t
=1/8t﹣5/2t+117/2.
(3)如圖2中,假設存在,
則有(1/8t﹣5/2t+117/2):48=9:8,
解得t=2或18(捨棄),
∴t=2s時,S五邊形AFPQM:S矩形ABCD=9:8.
(4)存在.
理由:如圖3中,連接MG、MP,作MK⊥BC於K.
易知:AG=6﹣3/4t.DQ=6﹣t,DM=KC=3/4(6﹣t),PK=8﹣t﹣3/4(6﹣t),MK=CD=6,
∵點M在PG的垂直平分線上,
∴MG=MP,
∴AG+AM=PK+MK,
∴(6﹣3/4t)+[8﹣3/4(6﹣t)]=6+[8﹣t﹣3/4(6﹣t)],
解得t=32/17或0(捨棄),
∴t=32/17s時,點M在線段PG的垂直平分線上
【點評】
本題考查四邊形綜合題、平行線分線段成比例定理、勾股定理、多邊形的面積等知識,解題的關鍵是學會利用分割法求多邊形面積,學會用方程的思想思考問題,屬於中考壓軸題.
5.(2016青島)已知:如圖,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,對角線AC,BD交於點O.點P從點A出發,沿AD方向勻速運動,速度為1cm/s;同時,點Q從點D出發,沿DC方向勻速運動,速度為1cm/s;當一個點停止運動時,另一個點也停止運動.連接PO並延長,交BC於點E,過點Q作QF∥AC,交BD於點F.設運動時間為t(s)(0<t<6),解答下列問題:
(1)當t為何值時,△AOP是等腰三角形?
(2)設五邊形OECQF的面積為S(cm2),試確定S與t的函數關係式;
(3)在運動過程中,是否存在某一時刻t,使S五邊形OECQF:S△ACD=9:16?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由;
(4)在運動過程中,是否存在某一時刻t,使OD平分∠COP?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.
【分析】
(1)根據矩形的性質和勾股定理得到AC=10,①當AP=PO=t,如圖1,過P作PM⊥AO,根據相似三角形的性質得到AP=t=25/8,②當AP=AO=t=5,於是得到結論;
(2)過點O作OH⊥BC交BC於點H,已知BE=PD,則可求△BOE的面積;可證得△DFQ∽△DOC,由相似三角形的面積比可求得△DFQ的面積,從而可求五邊形OECQF的面積.
(3)根據題意列方程得到t=9/2,t=0,(不合題意,捨去),於是得到結論;
(4)由角平分線的性質得到DM=DN=24/5,根據勾股定理得到ON=OM=√OD-√DN=,由三角形的面積公式得到OP=5﹣5/8t,根據勾股定理列方程即可得到結論.
【解答】
解:(1)∵在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,
∴AC=10,
①當AP=PO=t,如圖1,
過P作PM⊥AO於點M,
∴AM=1/2AO=5/2,
∵∠PMA=∠ADC=90°,∠PAM=∠CAD,
∴△APM∽△ACD,
∴AP/AC=AM/AD,
∴AP=t=25/8,
②當AP=AO=t=5,
∴當t25/8為或5時,△AOP是等腰三角形;
(2)過點O作OH⊥BC交BC於點H,則OH=1/2CD=1/2AB=3cm.
由矩形的性質可知∠PDO=∠EBO,DO=BO,又得∠DOP=∠BOE,
∴△DOP≌BOE(ASA),
∴BE=PD=8﹣t,
則S△BOE=1/2BEOH=1/2×3(8﹣t)=12﹣3/2t.
∵FQ∥AC,
∴△DFQ∽△DOC,相似比為DQ/DC=t/6,
∴S△DFQ/S△DOC=t/36
∵S△DOC=1/4S矩形ABCD=1/4×6×8=12cm,
∴S△DFQ=12×t/36=t/3
∴S五邊形OECQF=S△DBC﹣S△BOE﹣S△DFQ=1/2×6×8-(12﹣3/2t)﹣t/3
=-1/3t+3/2t+12;
∴S與t的函數關係式為S=-1/3t+3/2t+12;
(3)存在,
∵S△ACD=1/2×6×8=24,
∴S五邊形OECQF:
S△ACD=(-1/3t+3/2t+12):24=9:16,
解得t=3,或t=3/2,
∴t=3或3/2時,S五邊形OECQF:S△ACD=9:16;
(4)如圖3,過D作DM⊥PE於M,DN⊥AC於N,
∵∠POD=∠COD,
∴DM=DN=24/5,
∴ON=OM=√OD-√DN=7/5,
∵OPDM=3PD,
∴OP=5﹣5/8t,
∴PM=18/5﹣8/5t,
∵PD=PM+DM,
∴(8﹣t)=(18/5﹣5/8t)+(24/5)
解得:t=16(不合題意,捨去),t=112/39,
∴當t=112/39時,OD平分∠COP.
【點評】
本題考查了矩形的性質,角平分線的性質,相似三角形的判定和性質,圖形面積的計算,全等三角形的判定和性質,正確的識別圖形是解題的關鍵.