2018年挑战中考数学压轴题详解版(全套80页)

挑战中考数学压轴题详解版80页 第一部分 函数图象中点的存在性问题

§1．1 因动点产生的相似三角形问题 §1．2 因动点产生的等腰三角形问题 §1．3 因动点产生的直角三角形问题 §1．4 因动点产生的平行四边形问题§1．5 因动点产生的面积问题§1．6因动点产生的相切问题§1．7因动点产生的线段和差问题

第二部分 图形运动中的函数关系问题

§2．1 由比例线段产生的函数关系问题

第三部分 图形运动中的计算说理问题

§3．1 代数计算及通过代数计算进行说理问题 §3．2 几何证明及通过几何计算进行说理问题

第四部分 图形的平移、翻折与旋转

§4．1 图形的平移§4．2 图形的翻折§4．3 图形的旋转§4．4三角形§4．5 四边形§4．6 圆§4．7函数的图象及性质

§1．1 因动点产生的相似三角形问题

课前导学相似三角形的判定定理有3个，其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件，因此探求两个三角形相似的动态问题，一般情况下首先寻找一组对应角相等．

判定定理2是最常用的解题依据，一般分三步：寻找一组等角，分两种情况列比例方程，解方程并检验．如果已知∠A ＝∠D ，探求△ABC 与△DEF 相似，只要把夹∠A 和∠D 的两边表示出来，按照对应边成比例，分AB DE AC DF =和AB DF AC DE

=两种情况列方程．

应用判定定理1解题，先寻找一组等角，再分两种情况讨论另外两组对应角相等．

应用判定定理3解题不多见，根据三边对应成比例列连比式解方程（组）．

还有一种情况，讨论两个直角三角形相似，如果一组锐角相等，其中一个直角三角形的锐角三角比是确定的，那么就转化为讨论另一个三角形是直角三角形的问题．

求线段的长，要用到两点间的距离公式，而这个公式容易记错．理解记忆比较好．

如图1，如果已知A、B两点的坐标，怎样求A、B两点间的距离呢？

我们以AB为斜边构造直角三角形，直角边与坐标轴平行，这样用勾股定理就可以求斜边AB的长了．水平距离BC的长就是A、B两点间的水平距离，等于A、B两点的横坐标相减；竖直距离AC就是A、B两点间的竖直距离，等于A、B两点的纵坐标相减．

图1 图1 图2

例 1 湖南省衡阳市中考第28题

二次函数y＝a x2＋b x＋c（a≠0）的图象与x轴交于A(－3, 0)、B(1, 0)两点，与y轴交于点C(0,－3m)（m＞0），顶点为D．（1）求

该二次函数的解析式（系数用含m的代数式表示）；

（2）如图1，当m＝2时，点P为第三象限内抛物线上的一个动点，设△APC的面积为S，试求出S与点P的横坐标x之间的函数关系式及S的最大值；

（3）如图2，当m取何值时，以A、D、C三点为顶点的三角形与△OBC相似？

动感体验请打开几何画板文件名“14衡阳28”，拖动点P运动，可以体验到，当点P运动到AC的中点的正下方时，△APC的面积最大．拖动y轴上表示实数m的点运动，抛物线的形状会改变，可以体验到，∠ACD和∠ADC都可以成为直角．

思路点拨1．用交点式求抛物线的解析式比较简便．

2．连结OP，△APC可以割补为：△AOP与△COP的和，再减去△AOC．

3．讨论△ACD与△OBC相似，先确定△ACD是直角三角形，再验证两个直角三角形是否相似．4．直角三角形ACD存在两种情况．

图文解析

（1）因为抛物线与x轴交于A(－3, 0)、B(1, 0)两点，设y＝a(x＋3)(x－1)．

代入点C(0,－3m)，得－3m＝－3a．解得a＝m．

所以该二次函数的解析式为y＝m(x＋3)(x－1)＝mx2＋2mx－3m．（2）如图3，连结OP．当m＝2时，C(0,－6)，y＝2x2＋4x－6，那么P(x, 2x2＋4x－6)．

由于S △AOP ＝1()2P OA y ?-＝32-(2x 2＋4x －6)＝－3x 2－6x ＋9， S △COP ＝1()2

P OC x ?-＝－3x ，S △AOC ＝9，所以S ＝S △APC ＝S △AOP ＋S △COP －S △AOC ＝－3x 2－9x ＝23273()24

x -++． 所以当32x =-时，S 取得最大值，最大值为274

．

图3 图4

图5 图6

（3）如图4，过点D 作y 轴的垂线，垂足为E ．过点A 作x 轴的垂线交DE 于F ．

由y ＝m (x ＋3)(x －1)＝m (x ＋1)2－4m ，得D (－1,－4m )．在Rt △OBC 中，OB ∶OC ＝1∶3m ．

如果△ADC 与△OBC 相似，那么△ADC 是直角三角形，而且两条直角边的比为1∶3m ．

①如图4，当∠ACD ＝90°时，OA OC EC ED =．所以331

m m =．解得m ＝1． 此时3CA OC CD ED ==，3OC OB =．所以CA OC CD OB

=．所以△CDA ∽△OBC ． ②如图5，当∠ADC ＝90°时，FA FD ED EC =．所以421m m =．解得22m =． 此时222DA FD DC EC m ===，而3232

OC m OB ==．因此△DCA 与△OBC 不相似．

综上所述，当m＝1时，△CDA∽△OBC．

考点伸展第（2）题还可以这样割补：如图6，过点P作x轴的垂线与AC交于点H．

由直线AC：y＝－2x－6，可得H(x,－2x－6)．又因为P(x, 2x2＋4x －6)，所以HP＝－2x2－6x．因为△PAH与△PCH有公共底边HP，高的和为A、C两点间的水平距离3，所以

S＝S△APC＝S△APH＋S△CPH＝3

2(－2x2－6x)＝2327

3()

24

x

-++．

例 2 2014年湖南省益阳市中考第21题

如图1，在直角梯形ABCD中，AB//CD，AD⊥AB，

∠B＝60°，AB＝10，BC＝4，点P沿线段AB从点A

向点B运动，设AP＝x．2·1·c·n·j·y（1）求

AD的长；

（2）点P在运动过程中，是否存在以A、P、D为顶点的三角形与以P、C、B为顶点的三角形相似？若存在，求出x的值；若不存在，请说明理由；图1

（3）设△ADP与△PCB的外接圆的面积分别为S1、S2，若S＝S1＋S2，求S的最小值.

动感体验

请打开几何画板文件名“14益阳21”，拖动点P在AB上运动，可以体验到，圆心O的运动轨迹是线段BC的垂直平分线上的一条线段．观察S随点P运动的图象，可以看到，S有最小值，此时点P看上去象是AB的中点，其实离得很近而已．

思路点拨1．第（2）题先确定△PCB是直角三角形，再验证两个三角形是否相似．

2．第（3）题理解△PCB的外接圆的圆心O很关键，圆心O在确定的BC的垂直平分线上，同时又在不确定的BP的垂直平分线上．而BP与AP是相关的，这样就可以以AP为自变量，求S的函数关系式．图文解析

（1）如图2，作CH⊥AB于H，那么AD＝CH．

在Rt△BCH中，∠B＝60°，BC＝4，所以BH＝2，CH＝23．所以AD＝23．

（2）因为△APD是直角三角形，如果△APD与△PCB相似，那么△PCB一定是直角三角形．①如图3，当∠CPB＝90°时，AP＝10－2＝8．

所以AP

AD ＝8

23

＝43

3

，而PC

PB

＝3．此时△APD与△PCB不相似．

图2 图3 图4

②如图4，当∠BCP＝90°时，BP＝2BC＝8．所以AP＝2．

所以AP

AD ＝2

23

＝3

3

．所以∠APD＝60°．此时△APD∽△CBP．

综上所述，当x＝2时，△APD∽△CBP．（3）如图5，设△ADP的外接圆的圆心为G，那么点G是斜边DP的中点．设△PCB的外接圆的

圆心为O ，那么点O 在BC 边的垂直平分线上，设这条直线与BC 交于点E ，与AB 交于点F ．设AP ＝2m ．作OM ⊥BP 于M ，那么BM ＝PM ＝5－m ．在Rt △BEF 中，BE ＝2，∠B ＝60°，所以BF ＝4．在Rt △OFM 中，FM ＝BF －BM ＝4－(5－m )＝m －1，∠OFM ＝30°，所以OM ＝3(1)3m -． 所以OB 2＝BM 2＋OM 2＝221(5)(1)3

m m -+-．在Rt △ADP 中，DP 2＝AD 2＋AP 2

＝12＋4m 2．所以GP 2＝3＋m 2．于是S ＝S 1＋S 2＝π(GP 2＋OB 2)＝

22213(5)(1)3m m m π?

?++-+-????＝2(73285)3m m π-+．所以当167m =时，S 取得最

小值，最小值为1137

π．

图5 图6

考点伸展关于第（3）题，我们再讨论个问题．

问题1，为什么设AP ＝2m 呢？这是因为线段AB ＝AP ＋PM ＋BM ＝AP ＋2BM ＝10．

这样BM ＝5－m ，后续可以减少一些分数运算．这不影响求S 的最小值．

问题2，如果圆心O 在线段EF 的延长线上，S 关于m 的解析式是什么？ 如图6，圆心O 在线段EF 的延长线上时，不同的是FM ＝BM －BF ＝(5－m )－4＝1－m ．

此时OB 2＝BM 2＋OM 2＝221(5)(1)3

m m -+-．这并不影响S 关于m 的解析式． 例 3 2017年湖南省湘西市中考第26题

如图1，已知直线y ＝－x ＋3与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点，抛物线y ＝－x 2＋bx ＋c 经过A 、B 两点，点P 在线段OA

上，从点O 出发，向点A 以每秒1个单位的速度匀速运

动；同时，点Q 在线段AB 上，从点A 出发，向点B 以每

秒2个单位的速度匀速运动，连结PQ ，设运动时间为t

秒．（1）求抛物线的解析式；

（2）问：当t 为何值时，△APQ 为直角三角形；

（3）过点P 作PE //y 轴，交AB 于点E ，过点Q 作QF //y 轴，交抛物线于点F ，连结EF ，当EF //PQ 时，求点F 的坐标；

（4）设抛物线顶点为M ，连结BP 、BM 、MQ ，问：是否存在t 的值，使以B 、Q 、M 为顶点的三角形与以O 、B 、P 为顶点的三角形相似？若存在，请求出t 的值；若不存在，请说明理由． 图1动感体验

请打开几何画板文件名“15湘西26”，拖动点P 在OA 上运动，可以体验到，△APQ 有两个时刻可以成为直角三角形，四边形EPQF 有一个时刻可以成为平行四边形，△MBQ 与△BOP 有一次机会相似．思路点拨

1．在△APQ 中，∠A ＝45°，夹∠A 的两条边AP 、AQ 都可以用t 表示，分两种情况讨论直角三角形APQ ．2．先用含t 的式子表示点P 、Q 的坐标，进而表示点E 、F 的坐标，根据PE ＝QF 列方程就好了．3．△

MBQ 与△BOP 都是直角三角形，根据直角边对应成比例分两种情况讨论．图文解析（1）由y ＝－x ＋3，得A (3, 0)，B (0, 3)．

将A (3, 0)、B (0, 3)分别代入y ＝－x 2＋bx ＋c ，得930,3.b c c -++=??

=?

解得2,3.b c =??=?

所以抛物线的解析式为y ＝－x 2＋2x ＋3．

（2）在△APQ 中，∠PAQ ＝45°，AP ＝3－t ，AQ ＝2t ．分两种情况讨论直角三角形APQ ：

①当∠PQA ＝90°时，AP ＝

2AQ ．解方程3－t ＝2t ，得t ＝1（如图2）．

②当∠QPA ＝90°时，AQ ＝

2AP ．解方程2t ＝2(3－t )，得t

＝1.5（如图3）．

图2 图3图4

图5

（3）如图4，因为PE //QF ，当EF //PQ 时，四边形EPQF 是平行四边形．

所以EP ＝FQ ．所以y E －y P ＝y F －y Q ．因为x P ＝t ，x Q ＝3－t ，所以y E ＝

3－t ，y Q ＝t ，y F ＝－(3－t )2＋2(3－t )＋3＝－t 2＋4t ．因为y E －y P ＝y F －y Q ，解方程3－t ＝(－t 2＋4t )－t ，得t ＝1，或t ＝3（舍去）．所以点F 的坐标为(2, 3)．

（4）由y ＝－x 2＋2x ＋3＝－(x －1)2＋4，得M (1, 4)．

由A (3, 0)、B (0, 3)，可知A 、B 两点间的水平距离、竖直距离相等，AB ＝32．

由B (0, 3)、M (1, 4)，可知B 、M 两点间的水平距离、竖直距离相等，BM ＝2．

所以∠MBQ ＝∠BOP ＝90°．因此△MBQ 与△BOP 相似存在两种可能： ①当BM

OB BQ OP =时，23322t

t =-．解得94t =（如图5）． ②当BM

OP BQ OB =时，23322t t =-．整理，得t 2－3t ＋3＝0．此方程无实根． 考点伸展第（3）题也可以用坐标平移的方法：由P (t , 0)，E (t , 3－t )，Q(3－t , t )，按照P →E 方向，将点Q 向上平移，得F (3－t , 3)．再将F (3－t , 3)代入y ＝－x 2＋2x ＋3，得t ＝1，或t ＝3．§1．2 因动点产生的等腰三角形问题

课前导学 我们先回顾两个画图问题：

1．已知线段AB ＝5厘米，以线段AB 为腰的等腰三角形ABC 有多少个？顶点C 的轨迹是什么？2．已知线段AB ＝6厘米，以线段AB 为底边的等腰三角形ABC 有多少个？顶点C 的轨迹是什么？已知腰长画等腰三角形用圆规画圆，圆上除了两个点以外，都是顶点C ．