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文檔簡介
第第頁思維導(dǎo)圖期中考前滿分沖刺之優(yōu)質(zhì)壓軸題思維導(dǎo)圖【類型覆蓋】類型一、圓中最值1.如圖,是邊長為1的正方形內(nèi)的一個動點(diǎn),且滿足,則的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】本題考查了正方形的性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì)、勾股定理、圓周角定理,在凹四邊形中,求出,得點(diǎn)在運(yùn)動過程中,使得,即點(diǎn)在正方形內(nèi),以為圓心,長為半徑的圓弧上,如解圖,連接,,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時,取得最小值,最小值為,求出和的長度,即可得到結(jié)果,解本題的關(guān)鍵是證明是定值,從而得到點(diǎn)的軌跡.【詳解】解:四邊形是正方形,,在凹四邊形中,,,,始終為,得點(diǎn)在運(yùn)動過程中,使得,即點(diǎn)在正方形內(nèi),以為圓心,長為半徑的圓弧上,如解圖,連接,,,由解圖可得,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時,取得最小值,最小值為,在中,,,,,故選:D.2.如圖,已知直線與軸、軸分別交于、兩點(diǎn),是以,為圓心,為半徑的圓上一動點(diǎn),連結(jié)、.則面積的最小值是()A. B.6 C.8 D.【答案】A【分析】本題考查了點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,一次函數(shù)與坐標(biāo)軸交點(diǎn)問題,三角形的面積;過作于,連接,則由三角形面積公式得,,可求圓上點(diǎn)到直線的最短距離,由此求得答案.【詳解】解:過作于,連接,直線與軸、軸分別交于、兩點(diǎn),令x=0,則;令,則;點(diǎn)為,,點(diǎn)為,,;,,則由三角形面積公式得,,,,圓上點(diǎn)到直線的最小距離是,面積的最小值是;故選:A.3.如圖,AB是的直徑,點(diǎn),是上的點(diǎn),且,分別與BD,相交于點(diǎn),
,,點(diǎn)是線段AB上任意一點(diǎn),則的最小值為(
)A.8 B. C. D.6【答案】B【分析】本題考查了圓周角定理,的圓周角所對的弦是直徑.垂徑定理;利用圓周角定理得到,再證明,然后根據(jù)垂徑定理得,,作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),交于,連接,如圖,利用兩點(diǎn)之間線段最短得到此時的值最小,再計(jì)算出,作于,如圖,然后根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)和含30度的直角三角形三邊的關(guān)系求出,從而得到的最小值.【詳解】解:∵是的直徑,∴,∵,∴,∴,∴,作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),連接交于,連接,,,如圖,∵,∴,∴由兩點(diǎn)之間線段最短可知,此時的值最小,最小值為的長,∵,∴,∴,∵點(diǎn)和點(diǎn)關(guān)于對稱,∴,∴,作于,如圖,則,,在中,,∴,∴,∴的最小值為.故選:B.4.如圖,E、F分別是正方形的邊、上的動點(diǎn),滿足,連接、,相交于點(diǎn)G,連接,若正方形的邊長為2,則線段的最小值為.【答案】【分析】本題主要考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)與判定,一點(diǎn)到圓上一定的距離最值問題,勾股定理,連接,證明推出,則點(diǎn)G在以為直徑的圓上運(yùn)動,故當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)A重合,點(diǎn)F與點(diǎn)B重合時,此時有最小值,即此時點(diǎn)G為正方形對角線的交點(diǎn),據(jù)此利用勾股定理求解即可.【詳解】解:連接,∵四邊形是正方形,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴點(diǎn)G在以為直徑的圓上運(yùn)動,∴當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)A重合,點(diǎn)F與點(diǎn)B重合時,此時有最小值,即此時點(diǎn)G為正方形對角線的交點(diǎn),∵正方形的邊長為2,∴,故答案為:.【點(diǎn)睛】此題考查正方形的性質(zhì),全等三角形的判定及性質(zhì),直角三角形斜邊中線等于斜邊一半的性質(zhì)熟記各定義并應(yīng)用解決問題是解題的關(guān)鍵.5.如圖,點(diǎn)A的坐標(biāo)為,軸于點(diǎn)B,點(diǎn)C為坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn),,點(diǎn)D為線段的中點(diǎn),連接BD,則BD的最小值為.【答案】【分析】本題考查了坐標(biāo)和圖形的性質(zhì),點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,三角形的中位線定理等知識,確定BD為最小值時點(diǎn)C的位置是解題的關(guān)鍵.作點(diǎn)A關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)E,根據(jù)中位線的性質(zhì)得到BD,求出CE的最小值即可.【詳解】解:如圖,作點(diǎn)A關(guān)于x軸的對稱點(diǎn),則點(diǎn)B是的中點(diǎn),又∵點(diǎn)D是的中點(diǎn),∴BD是的中位線,∴BD,∴當(dāng)最小時,BD最小,∵點(diǎn)C為坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn),且,∴點(diǎn)C在以O(shè)為圓心,5為半徑的上運(yùn)動,∴當(dāng)減去半徑時,最?。?,∴,∴CE的最小值為,∴BD的最小值.故答案為:.6.如圖,的半徑是4,點(diǎn)A是圓上一個定點(diǎn),點(diǎn)在上運(yùn)動,且,,垂足為點(diǎn),連接,則的最小值是.【答案】【分析】設(shè)交于,連接、、,過作于,連接,由題意易證明是等邊三角形,即得出,,從而由勾股定理可求出.再根據(jù)直角三角形斜邊中線的性質(zhì)可知,最后利用三角形三邊關(guān)系即可求解.【詳解】解:設(shè)交于,連接、、,過作于,連接,,,,是等邊三角形,,,由勾股定理得:.,.,,在中,,,的最小值是,故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查等邊三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,直角三角形斜邊中線的性質(zhì)和三角形三邊關(guān)系的應(yīng)用.圓的基本性質(zhì),正確的作出輔助線是解題關(guān)鍵.類型二、相似最值1.已知,如圖,中,,半徑為1的與三角形的邊都相切,點(diǎn)P為上一動點(diǎn),點(diǎn)Q為邊上一動點(diǎn),則的最大值與最小值的和為.【答案】【分析】設(shè)與相切于點(diǎn)D,與相切于點(diǎn)E,連接,過點(diǎn)O,作垂足為交于此時垂線段最短,最小值為求出當(dāng)與B重合時,的延長線與交于點(diǎn)最大值.本題考查了圓的切線的性質(zhì),矩形的性質(zhì)與判定,勾股定理的應(yīng)用,相似三角形的性質(zhì)與判定等知識,關(guān)鍵是確定的最小值與最大值的位置.【詳解】解:中,,設(shè)與相切于點(diǎn)D,與相切于點(diǎn)E,連接,過點(diǎn)O,作垂足,交于連接,延長與相交于點(diǎn)F,過F作于點(diǎn)G,如圖1,此時垂線段最短,最小值為,則四邊形為矩形,平分.設(shè)則由勾股定理得,解得:即如圖2,當(dāng)與B重合時,連接,延長與交于點(diǎn)此時為最大值,,∴的最大值與最小值的和為:,故答案為:.2.如圖中,,,,點(diǎn)為上任意一點(diǎn),連接,以,為鄰邊作平行四邊形,連接,則的最小值為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查了勾股定理、平行四邊形的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì),由勾股定理得出,由平行四邊形的性質(zhì)得出,,則最短也就是最短,作垂直于,證明,求出的長即可得出答案.【詳解】解:設(shè)和相交于點(diǎn)O∵,,,∴,∵四邊形是平行四邊形,∴,,∴最短也就是最短,作垂直于,∵,,∴,∴,即,∴,∴的最小值為,故選:B.3.如圖,中,,,.是上一動點(diǎn),連接,過作于,取中點(diǎn),連接,若的延長線交于,則的最小值為(
)A.8 B.9 C. D.【答案】B【分析】本題考查了切線的性質(zhì)、三角形中位線定理、相似三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理,以為直徑作,連接,作于點(diǎn),求出,,,結(jié)合,得出當(dāng)最小時,最小,再結(jié)合,得出取最小值時,最小.由題意得,與相切時,最?。Y(jié)合切線長定理與勾股定理,求出的長即可得解.【詳解】解:以為直徑作,連接,作于點(diǎn),,∵在中,,,,為的中點(diǎn),為的中點(diǎn),∴為的中位線,∴,∵,,∴,∴,∴,∵為的中點(diǎn),∴,,∵,∴當(dāng)最小時,最小,,取最小值時,最?。深}意得,與相切時,最?。藭r,則.∵與相切,與相切,∴,∴在中,,即,解得,.故選B.4.如圖,點(diǎn)E、F為正方形的邊上兩個動點(diǎn),且,,于M,連,則的最小值為.【答案】【分析】本題主要考查正方形的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理以及圓的有關(guān)性質(zhì)等知識,延長交的延長線于點(diǎn)H,得求出,得點(diǎn)M在以為直徑的圓上運(yùn)動,取的中點(diǎn)O,由勾股定理得出,從而可得出的最小值【詳解】解:延長交的延長線于點(diǎn)H,如圖,在正方形中,∴∴∴又∴∵∴即點(diǎn)M在以為直徑的圓上運(yùn)動,如圖,取的中點(diǎn)O,連接交于點(diǎn),則,當(dāng)三點(diǎn)共線時,,此時,值最小,過點(diǎn)O作于點(diǎn)G,則,∴,∴∴,∴∴的最小值為故答案為:5.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知,在軸上有一動點(diǎn),則的最小值為.【答案】【分析】本題主要考查垂線段最短,勾股定理,相似三角形的判定與性質(zhì)等知識,在軸上取一點(diǎn),則,作于于,交于由可得,推出,推出,根據(jù)垂線段最短可知,當(dāng)與重合時,的值最小,最小值為的長,求出即可解決問題【詳解】解:在軸上取一點(diǎn),則.如圖,作于于,交于,,,,根據(jù)垂線段最短可知,當(dāng)與重合時,的值最小,最小值為的長,,,,的最小值為.故答案為:6.如圖,半圓的半徑為,為直徑,為切線,,為弧上一動點(diǎn),則的最小值為.【答案】【分析】本題考查了切線的性質(zhì),勾股定理,相似三角形的的判定和性質(zhì),三角形中位線的性質(zhì),連接,由切線的性質(zhì)可得,即得,取的中點(diǎn),連接,可得,得到,即得,得到,可知當(dāng)在一條直線上時,最小為,作于,于,則為的中位線,得到,進(jìn)而可得,,即得,據(jù)此即可求解,正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:如圖,連接,是半的切線,,,取的中點(diǎn),連接,,,又,,,,,∴當(dāng)在一條直線上時,最小為,作于,于,則為的中位線,,,,,的最小值為.類型三、圓中的無刻度尺作圖1.請用無刻度的直尺完成下列作圖:(保留作圖痕跡,不寫作法)(1)如圖,已知等腰中,,以為直徑的與交于點(diǎn),請作出的平分線;(2)如圖,已知等腰內(nèi)接于,且,請作出的平分線;(3)如圖,已知直角內(nèi)接于,為直徑,是上一點(diǎn),且,請作出的平分線.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析【分析】(1)如圖,連接,根據(jù)直徑所對的圓周角是直角,得,根據(jù)等腰三角形三線合一,得,所以即為所求;(2)如圖,連接并延長交于點(diǎn)P即為所求;(3)如圖,連接,延長交于點(diǎn)P,連接,可證,進(jìn)而得到,根據(jù)同圓中,等弧所對的圓周角相等得,故為所求.【詳解】(1)解:如圖,連接,則平分,說明如下:∵是直徑∴又∴∴即為所求;(2)如圖所示,即為所求.說明如下:連接,∵,,∴∴∴平分.(3)解:如圖,連接,延長交于點(diǎn)P,連接,即為所求.∵∴∵∴∴.【點(diǎn)睛】本題考查直徑所對的圓周角是直角,同圓中等弧所對的圓周角相等,等腰三角形三線合一,全等三角形的性質(zhì)和判定,根據(jù)相關(guān)定理尋求角之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.2.如圖,在每個小正方形的邊長為1的網(wǎng)格中,的頂點(diǎn)A,B,以為直徑的半圓的圓心為O,僅用無刻度的直尺在給定網(wǎng)格中完成畫圖:(1)請?jiān)趫D1中作出的邊上的高;(2)請?jiān)趫D2中線段上確定一點(diǎn)F,使得;(3)請?jiān)趫D3中作出的切線.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析【分析】本題考查作圖?復(fù)雜作圖,圓周角定理,切線的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決問題.(1)延長交于點(diǎn)D,連接即可;(2)利用三角形的三條中線交于一點(diǎn)解決問題即可;(3)取格點(diǎn)E,連接即可.【詳解】(1)解:如圖1中,線段即為所求;(2)解:如圖2中,線段即為所求;(3)解:如圖3中,直線即為所求.3.如圖,是的直徑,點(diǎn)C,D均在上,且,.(1)請你在圖1中,用無刻度的直尺作出的平分線;(2)請你在圖2中,用無刻度的直尺作出的平分線.【答案】(1)見解析(2)見解析【分析】本題考查作圖——復(fù)雜作圖,角平分線的性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決問題.(1)如圖,延長交于,交于,連接,即為所求;(2)如圖,在(1)的基礎(chǔ)上,連接交于,連接并延長交于,即為所求.【詳解】(1)解:如圖,延長交于,交于,連接,∵是的直徑,∴,∵,∴,即,∴,∴,即平分,即:即為所求;(2)在(1)的基礎(chǔ)上,連接交于,連接并延長交于,∵,,∴為等腰直角三角形,∵,∴平分,又∵平分,∴點(diǎn)為角平分線的交點(diǎn),∴平分,即:即為所求.4.在四邊形中,用無刻度的直尺和圓規(guī)完成下列作圖(保留作圖痕跡,不寫作法,寫出必要的文字說明).(1)如圖①,連接,在邊上作點(diǎn),使得;(2)如圖②,在邊上作點(diǎn),使得.【答案】(1)作圖見解析(2)作圖見解析【分析】(1)作的外接圓交于點(diǎn),則根據(jù)圓周角定理得到;(2)先作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),則,再作的外接圓交于點(diǎn),則根據(jù)圓周角定理得到,所以.【詳解】(1)解:作和的垂直平分線,它們相交于點(diǎn),然后以點(diǎn)為圓心,為半徑作圓交于點(diǎn),如圖所示:點(diǎn)為所作;(2)解:作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),再作和的垂直平分線,它們相交于點(diǎn),然后以點(diǎn)為圓心,為半徑作圓交于點(diǎn),如圖所示:點(diǎn)為所作.【點(diǎn)睛】本題考查了作圖復(fù)雜作圖:解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),結(jié)合幾何圖形的基本性質(zhì)把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作.也考查了圓周角定理.5.如圖,是由邊長為1的小正方形組成的的網(wǎng)格,每個小正方形的頂點(diǎn)叫做格點(diǎn),過格點(diǎn)A,B,C,點(diǎn)D為與格線交點(diǎn).僅用無刻度的直尺在給定網(wǎng)格中畫圖,畫圖過程用虛線表示,畫圖結(jié)果用實(shí)線表示,按步驟完成下列問題.(1)畫圓心O,并過點(diǎn)B作的切線BE;(2)作弦,并在上畫點(diǎn)G,使.【答案】(1)見解析(2)見解析【分析】本題考查切線的畫法,圓心畫法,平行線畫法,圓周角畫法.(1)根據(jù)圓心定義及切線定義即可畫出;(2)根據(jù)平行線定義及圓周角定義即可畫出.【詳解】(1)解:∵過格點(diǎn)A,B,C,點(diǎn)D為與格線交點(diǎn),∴取格點(diǎn)上的點(diǎn)A,B,H,C,連接,相交于點(diǎn),即為圓心,∵直徑的縱橫比為,化簡縱橫比可為,即切線縱橫比應(yīng)為,∴取格點(diǎn),連接交點(diǎn)即為點(diǎn),連接即為切線,如下圖所示:(2)解:連接,用無刻度直尺平移至點(diǎn)A畫直線交于點(diǎn),連接,作交于點(diǎn),則,∴,6.請用無刻度的直尺,按要求完成下列作圖.(1)如圖1,是半圓的直徑,等邊的邊、與半圓分別交于點(diǎn)、點(diǎn),請確定半圓所在圓的圓心;(2)如圖2,是半圓的直徑,,點(diǎn)、點(diǎn)是半圓上的兩個點(diǎn),連接,在上找一點(diǎn),使得為等腰三角形.【答案】(1)詳見解析(2)詳見解析【分析】(1)連接,交于點(diǎn)J,由直徑所對的圓周角是易知、是等邊三角形的高,根據(jù)“三線合一”可知連接并延長交于點(diǎn)O,點(diǎn)O即為所求;(2)延長,交于點(diǎn)E,根據(jù)可知是等邊三角形,連接,交于點(diǎn)J,連接交于點(diǎn)F,由(1)易證,點(diǎn)F即為所求.【詳解】(1)如圖1所示,連接,交于點(diǎn)J,連接,延長交于點(diǎn)O,點(diǎn)O即為所求;(2)如圖2所示,延長,交于點(diǎn)E,連接,交于點(diǎn)J,連接交于點(diǎn)F,點(diǎn)F即為所求.【點(diǎn)睛】本題是無刻度直尺作圖,考查了圓周角定理、等邊三角形的判定和性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、等腰三角形的判定等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決問題.類型四、相似中的無刻度尺作圖1.如圖是由小正方形組成的網(wǎng)格,每個小正方形的頂點(diǎn)叫做格點(diǎn),的三個頂點(diǎn)都是格點(diǎn).僅用無刻度的直尺在給定網(wǎng)格中完成畫圖,畫圖過程用虛線表示.(1)在圖1中,先將線段繞點(diǎn)C逆時針旋轉(zhuǎn),畫出對應(yīng)線段,再畫的平分線,交于點(diǎn)N;(2)在圖2中,先畫邊上的高,再畫,交于點(diǎn)F.【答案】(1)見解析(2)見解析【分析】本題主要考查了相似三角形的性質(zhì)與判定,畫三角形的高,畫旋轉(zhuǎn)圖形,勾股定理等等(1)取格點(diǎn)D、N,M,連接即可;(2)如圖所示,取格點(diǎn)H,連接交于點(diǎn)E,點(diǎn)E即為所求;如圖所示,分別取格點(diǎn)T、G,M、N,連接分別與格線交于Q、P,連接交于F,連接,則即為所求?!驹斀狻浚?)解:如圖所示,即為所求;取格點(diǎn)D、N,易證明,取格點(diǎn)M,易證明,則垂直平分,則平分;(2)解:如圖所示,取格點(diǎn)H,連接交于點(diǎn)E,點(diǎn)E即為所求;如圖所示,分別取格點(diǎn)T、G,M、N,連接分別與格線交于Q、P,連接交于F,連接,則即為所求;易證明,則點(diǎn)E即為所求;易證明,則,利用等面積法易得,由勾股定理得到,則,則,可推出。2.如圖是由小正方形組成的網(wǎng)格,每個小正方形的頂點(diǎn)叫做格點(diǎn).A,B,C三點(diǎn)是格點(diǎn),點(diǎn)P在上,僅用無刻度的直尺在給定網(wǎng)格中完成畫圖.(1)在圖(1)中,將線段沿的方向平移,使點(diǎn)與點(diǎn)重合,畫出平移后的線段,再將繞的中點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn),得到,畫出線段;(2)在圖(2)中,連接,將以點(diǎn)為位似中心縮小為原來的得到,畫出;(3)在圖(3)中,在上畫一點(diǎn),在上畫一點(diǎn),使得最?。敬鸢浮?1)圖見解析(2)圖見解析(3)圖見解析【分析】(1)利用平移性質(zhì)可畫出,利用平行四邊形的性質(zhì),連接和的中點(diǎn)并延長交于點(diǎn),即可得到答案;(2)根據(jù)位似圖形的性質(zhì)得到,,取中點(diǎn)和上一點(diǎn),連接并確定其中點(diǎn),取上一點(diǎn),連接并延長,根據(jù)“對角線相互平分的四邊形為平行四邊形”可作平行四邊形,連接并延長交于點(diǎn),根據(jù)平行線分線段成比例得到點(diǎn)為的中點(diǎn),則即為所求作;(3)首先確定點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn):取格點(diǎn),連接,,交于點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),根據(jù)全等三角形的性質(zhì)以及垂直平分線的判定,可知點(diǎn)關(guān)于對稱;過點(diǎn)作的垂線,確定點(diǎn):取格點(diǎn),使得為等腰三角形,連接確定點(diǎn),連接并延長確定點(diǎn),連接并延長,交于點(diǎn),交于點(diǎn),連接,即可獲得答案.【詳解】(1)解:如圖,線段、線段即為所求作;理由:由平移性質(zhì)得四邊形是平行四邊形,∵平行四邊形是中心對稱圖形,對角線的交點(diǎn)O為對稱中心,∴連接并延長與的交點(diǎn)G即為點(diǎn)P的對應(yīng)點(diǎn),故線段即為繞的中點(diǎn)O順時針旋轉(zhuǎn)所得的對應(yīng)線段;(2)解:如圖,即為所求作;(3)解:如圖,點(diǎn)M、N即為所求作.【點(diǎn)睛】本題考查基本作圖,涉及平移性質(zhì)、位似圖形性質(zhì)、中心對稱圖形性質(zhì)、軸對稱圖形性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)、平行線分線段成比例性質(zhì)、垂線段最短等知識,熟知網(wǎng)格特點(diǎn),熟練掌握基本作圖所涉及到的知識點(diǎn)的運(yùn)用是解答的關(guān)鍵.3.圖①、圖②、圖③都是的正方形網(wǎng)格,每個小正方形的邊長均為,每個小正方形的頂點(diǎn)稱為格點(diǎn),的頂點(diǎn)都在格點(diǎn)上,在給定的網(wǎng)格中,按下列要求畫圖,只用無刻度的直尺,只保留作圖痕跡,不要求寫出畫法.(1)在圖①中,過點(diǎn)畫一條平分周長的直線.(2)在圖②中,過點(diǎn)畫一條平分面積的射線.(3)在圖③中,過點(diǎn)畫一條將周長分成兩部分的線段.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析【分析】(1)根據(jù)等腰三角形三線合一定理、中線性質(zhì)可得;(2)根據(jù)矩形性質(zhì)、中線性質(zhì)可得;(3)先求出的周長,再求出將其周長分為時兩部分的長,存在兩種情況(畫出其一即可):①,;②,,結(jié)合平行線分線段成比例定理即可找到符合題意的點(diǎn).【詳解】(1)解:在線段中找到中點(diǎn),連接,直線即為所求;依圖得:是等腰三角形,是中線,也是高線,,,即符合題意.(2)解:由題意得,四邊形是矩形,、互相平分,是中點(diǎn),射線符合題意.如圖,射線即為所求;(3)解:依題得:,,的周長,則將其分成兩部分時,一部分長為,一部分長為,,,如圖,連接,與交于點(diǎn),連接即可,,,,,,,即點(diǎn)符合要求,即為所求.【點(diǎn)睛】本題考查的知識點(diǎn)是三線合一、中線平分三角形面積、矩形性質(zhì)、勾股定理、平行線分線段成比例定理的應(yīng)用,解題關(guān)鍵是對相關(guān)知識熟練運(yùn)用.4.如圖是由小正方形組成的網(wǎng)格,每個小正方形的頂點(diǎn)叫做格點(diǎn).的4個頂點(diǎn)都在格點(diǎn)上,E是邊與網(wǎng)格線的交點(diǎn).僅用無刻度的直尺在給定網(wǎng)格中完成畫圖,畫圖過程用虛線表示.(1)在圖1中,先畫交于點(diǎn)G,交邊于點(diǎn)F,再在上畫點(diǎn)H,使得平分;(2)在圖2中,先畫的高,再分別在邊和上畫點(diǎn)M、N,使得,且.【答案】(1)見解析(2)見解析【分析】(1)取邊與網(wǎng)格線的交點(diǎn),連接,即,取格點(diǎn),連接、,易證,進(jìn)而證明,則,即與的交點(diǎn)即為點(diǎn);(2)取格點(diǎn)、,連接交于點(diǎn),則點(diǎn)是中點(diǎn),連接交于點(diǎn),由網(wǎng)格可知,進(jìn)而得到,由因?yàn)?,則點(diǎn)是高線的交點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),線段即為的高;由的面積公式,可得,取格點(diǎn)、、、,連接交于,連接交于點(diǎn),連接即可.(由相似三角形可知,,,則,可得,且,進(jìn)而得出)【詳解】(1)解:如圖1,即為所求作;(2)解:如圖2,即為所求作;【點(diǎn)睛】本題考查了作圖——應(yīng)用與設(shè)計(jì)作圖,全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形三線合一的性質(zhì),網(wǎng)格與勾股定理,特殊四邊形的性質(zhì)等知識,熟練掌握相關(guān)知識點(diǎn)是解題關(guān)鍵.5.在的正方形網(wǎng)格中,點(diǎn)均在格點(diǎn)上.僅用無刻度的直尺,按要求作圖(保留作圖痕跡).(1)在圖①中,過點(diǎn)作.(2)在圖②中,以的一邊為直角邊,構(gòu)造一個與面積相等的格點(diǎn)直角三角形.(3)在圖③中,作,使的面積等于面積的.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析【分析】(1)取格點(diǎn)、,連接即可;(2)取格點(diǎn),連接,,則即為所求;(3)取格點(diǎn)F、M、N,連接交于點(diǎn)J,連接交于點(diǎn)K,連接并延長,交于點(diǎn)E,交于點(diǎn)D,則四邊形即為所求.【詳解】(1)解:如圖,即為所求作的直線;連接,,∵,,∴四邊形為平行四邊形,∴.(2)解:如圖,即為所求作的三角形;∵,,∴,∴為直角三角形,,∵,,∴,∴為直角三角形,,∴,∴,∴;(3)解:如圖,即為所求作的平行四邊形;根據(jù)格點(diǎn)特點(diǎn)可知:,,∴,,∴,∴,∵,∴,∴,∴,即,∵,∴四邊形為平行四邊形,設(shè)邊上的高為,邊上的高為,邊上的高為,∴,,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了格點(diǎn)作圖,相似三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),勾股定理與網(wǎng)格問題,勾股定理的逆定理,平行線分線段成比例定理,解題的關(guān)鍵是熟練掌握勾股定理和逆定理.6.如圖,在的方格紙中,點(diǎn)是方格紙中的兩個格點(diǎn),記頂點(diǎn)都在格點(diǎn)的四邊形為格點(diǎn)四邊形,請僅用無刻度的直尺按要求完成以下作圖(保留作圖痕跡).(1)在圖①中畫出線段AB的中點(diǎn)O;(2)在圖②中畫出一個平行四邊形,使,且平行四邊形為格點(diǎn)四邊形.(3)在圖③中畫一個矩形,使得矩形的面積為.【答案】(1)作圖見詳解(2)作圖見詳解(3)作圖見詳解【分析】本題主要考查勾股定理與格點(diǎn)與特殊四邊形的性質(zhì),掌握矩形的性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),比例的運(yùn)用,平行線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)矩形的性質(zhì),對角線相互平分的性質(zhì)即可求解;(2)根據(jù)格點(diǎn)的性質(zhì)分別算出的值,根據(jù)格點(diǎn)與勾股定理即可確定點(diǎn)M,N的位置;(3)先根據(jù)格點(diǎn)畫出正方形,再根據(jù)格點(diǎn)的性質(zhì),確定,在線段上到點(diǎn)分割點(diǎn),可得,即可求解.【詳解】(1)解:如圖所示,點(diǎn)即為所求點(diǎn)的位置,(2)解:如圖所示,∴,,且點(diǎn)在格點(diǎn)上,∴四邊形是平行四邊形,∵,即,∴平行四邊形即為所求圖形;(3)解:如圖所示,作正方形,與交于點(diǎn),∴,,∵,,∴,且,∴,解得,,∴,∴矩形即為所求圖形.類型五、一元二次方程的新定義1.悅悅在學(xué)習(xí)有關(guān)配方的知識時,發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象:關(guān)于x的多項(xiàng)式,由于,所以當(dāng)取任意一對互為相反數(shù)的數(shù)時,多項(xiàng)式的值是相等的,例如,當(dāng),即或1時,的值均為4:當(dāng),即或0時,的值均為7,于是悅悅給出一個定義:關(guān)于x的多項(xiàng)式,若當(dāng)取任意一對互為相反數(shù)的數(shù)時,該多項(xiàng)式的值相等,就稱該多項(xiàng)式關(guān)于對稱,例如關(guān)于對稱.請結(jié)合悅悅的思考過程,運(yùn)用此定義解決下列問題:(1)多項(xiàng)式關(guān)于______對稱;多項(xiàng)式關(guān)于______對稱;(2)若關(guān)于x的多項(xiàng)式關(guān)于對稱,求n的值;(3)若整式關(guān)于對稱,求實(shí)數(shù)a的值.【答案】(1)1;(2)(3)【分析】本題考查了配方法的應(yīng)用,能夠?qū)Χ囗?xiàng)式進(jìn)行配方,根據(jù)新定義判斷出對稱軸是解題的關(guān)鍵.(1)依據(jù)題意,讀懂題目,僅需配方即可得解;(2)依據(jù)題意,由多項(xiàng)式,又多項(xiàng)式關(guān)于對稱,從而可以得解;(3)依據(jù)題意,由,進(jìn)而可以判斷得解.【詳解】(1)解:由題意,∵,∴多項(xiàng)式關(guān)于對稱.∵,∴多項(xiàng)式關(guān)于對稱.故答案為:1;.(2)解:由題意,多項(xiàng)式,∴多項(xiàng)式關(guān)于對稱.又多項(xiàng)式關(guān)于對稱.,.(3)解:由題意:得,∴關(guān)于對稱.又∵關(guān)于對稱,.2.定義新運(yùn)算:對于任意實(shí)數(shù)a、b,都有等式右邊是通常的加法、減法及乘法運(yùn)算,比如:.(1)若,求x的值;(2)若m、n均為實(shí)數(shù),且3⊕m的值小于10,判斷關(guān)于x的方程的根的情況.【答案】(1),(2)有兩個不相等的實(shí)數(shù)根【分析】本題主要考查一元二次方程根的判別式,一元二次方程的解法,實(shí)數(shù)的運(yùn)算,解一元一次不等式,正確理解新運(yùn)算是解決問題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)新運(yùn)算得出,解之可得到答案;(2)的值小于10知,解之求得.再在方程中由可得答案.【詳解】(1)根據(jù)運(yùn)算定義,可得,化簡得
,解得∶;(2)根據(jù)運(yùn)算定義,可得,∴,∴,∴在方程中,,∴關(guān)于x的方程有兩個不相等的實(shí)數(shù)根.3.請閱讀以下材料:①若是關(guān)于x的一元二次方程的兩個根,則方程的兩個根和系數(shù)a、b、c有如下關(guān)系:,,把它們稱為一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系定理(韋達(dá)定理).②定義:已知關(guān)于x的一元二次方程的兩個實(shí)數(shù)根,若,且,則稱這個方程為“限根方程”.如:一元二次方程的兩根為,因?yàn)?,,所以一元二次方程為“限根方程”.請解決下列問題:(1)判斷一元二次方程是否為“限根方程”,并說明理由;(2)若關(guān)于x的一元二次方程是“限根方程”,且方程的兩根滿足,求k的值;(3)若關(guān)于x的一元二次方程是“限根方程”,則m的取值范圍為.(此小問直接填空,不寫過程)【答案】(1)是,理由見解析(2)2(3)或【分析】本題考查解一元二次方程,一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,一元二次方程根的判別式.讀懂題意,理解“限根方程”的定義是解題關(guān)鍵.(1)解該一元二次方程,得出,再根據(jù)“限根方程”的定義判斷即可;(2)由一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系可得出,,代入,即可求出,.再結(jié)合“限根方程”的定義分類討論舍去不合題意的值即可;(3)解該一元二次方程,得出或.再根據(jù)此方程為“限根方程”,即得出此方程有兩個不相等的實(shí)數(shù)根,結(jié)合一元二次方程根的判別式即可得出,且,可求出m的取值范圍.最后分類討論即可求解.【詳解】(1)解:,,∴或,∴.∵,,∴此方程為“限根方程”;(2)解:∵方程的兩個根分比為,∴,.∵,∴,解得:,.分類討論:①當(dāng)時,原方程為,∴,,∴,,∴此時方程是“限根方程”,∴符合題意;②當(dāng)時,原方程為,∴,,∴,,∴此時方程不是“限根方程”,∴不符合題意.綜上可知k的值為2;(3)解:,,∴或,∴或.∵此方程為“限根方程”,∴此方程有兩個不相等的實(shí)數(shù)根,∴,且,∴,即,∴且.分類討論:①當(dāng)時,∴,∵,∴,解得:;②當(dāng)時,∴,∵,∴,解得:.綜上所述,m的取值范圍為或.4.先閱讀材料,再回答問題.我們定義:形如(m、n為非零實(shí)數(shù)),且兩個解分別為的方程稱為“可分解分式方程”.例如:為可分解分式方程,可化為應(yīng)用上面的結(jié)論解答下列問題:(1)若為可分解分式方程,則:=,(2)若可分解分式方程方程:的兩個解分別為求的值.(3)若關(guān)于的可分解分式方程的兩個解分別為(k為實(shí)數(shù)),且求k的值.【答案】(1)6,(或,6)(2)(3)【分析】本題考查了完全平方公式,因式分解,因式分解法解一元二次方程等知識.理解題意,熟練掌握完全平方公式,因式分解,因式分解法解一元二次方程是解題的關(guān)鍵.(1)由方程是可分解分式方程,可得進(jìn)而可求;(2)由可分解分式方程的兩個解分別為可得,根據(jù)代值求解即可;(3)由方程是可分解分式方程,可得不妨設(shè),則,由可得,可求,由,可得,,進(jìn)而可得k的值為.【詳解】(1)解:∵方程是可分解分式方程,∴故答案為:6,.(2)解:∵可分解分式方程的兩個解分別為∴,∴的值為.(3)解:方程是可分解分式方程,∴∵k為實(shí)數(shù),不妨設(shè),,,∴,解得,,∵,∴,,∴k的值為.5.定義:若關(guān)于的一元二次方程的兩個實(shí)數(shù)根分別為,,分別以,為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)得到點(diǎn),則稱點(diǎn)為該一元二次方程的衍生點(diǎn).(1)直接寫出方程的衍生點(diǎn)的坐標(biāo)為______;(2)已知關(guān)于的方程.①求證:不論為何值,該方程總有兩個不相等的實(shí)數(shù)根;②求該方程衍生點(diǎn)的坐標(biāo);③已知不論為何值,關(guān)于的方程的?生點(diǎn)始終在直線上,求b,c的值.【答案】(1)(2)①證明見解析;②;③【分析】本題考查一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,解一元二次方程.(1)解方程得到方程的解,根據(jù)衍生點(diǎn)的定義即可得到點(diǎn)M的坐標(biāo);(2)①根據(jù)判別式即可判斷方程的根的情況;②解方程得到方程的解,根據(jù)衍生點(diǎn)的定義即可得到點(diǎn)M的坐標(biāo);③將變形,可得過定點(diǎn),根據(jù)題意方程的兩個根為,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系即可求解.【詳解】(1)解:∴∴該方程的衍生點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2)①∵方程為,∴,∴不論m為何值,該方程總有兩個不相等的實(shí)數(shù)根;②∴,∴該方程的衍生點(diǎn)M的坐標(biāo)為;③解∶直線,過定點(diǎn),∴兩個根為,∴,∴.6.請認(rèn)真閱讀,并根據(jù)理解,完成相應(yīng)任務(wù):閱讀材料:定義:若兩個一元二次方程有且只有一個相同的實(shí)數(shù)根,我們就稱這兩個方程為“同伴方程”,例如:和有且只有一個相同的實(shí)數(shù)根,所以這兩個方程為“同伴方程”.任務(wù)一:(1)根據(jù)所學(xué)定義,下列方程屬于“同伴方程”的有______;(只填寫序號即可)①;②;③.任務(wù)二:(2)關(guān)于的一元二次方程與為“同伴方程”,求的值;任務(wù)三:(3)若關(guān)于的一元二次方程()同時滿足和,且與互為“同伴方程”,求的值.【答案】(1)①②;(2)1或;(3)或.【分析】(1)利用題中的新定義判斷即可;(2)根據(jù)題中的新定義列出有關(guān)于的方程,求出方程的解即可得到的值;(3)求得兩個方程的根,根據(jù)“同伴方程”的定義即可得出的值.【詳解】解:(1)①解得:,,②,解得:,③,解得,所以,屬于“同伴方程”的有①②故答案為:①②;(2)一元二次方程的解為,當(dāng)相同的根是時,則,解得;當(dāng)相同的根是時,則,解得;綜上,的值為1或;(3)∵關(guān)于的一元二次方程()同時滿足和,∴關(guān)于的一元二次方程的兩個根是,∵的兩個根是,∵關(guān)于的一元二次方程()與互為“同伴方程”,∴或.【點(diǎn)睛】此題考查了一元二次方程的解,根的判別式,熟練掌握新定義是解題的關(guān)鍵.類型六、圓的新定義1.新定義:如果一個四邊形的對角線相等,我們稱這個四邊形為美好四邊形.【問題提出】(1)如圖1,若四邊形是美好四邊形,且,,,,求四邊形的面積;【問題解決】(2)如圖2,某公園內(nèi)需要將4個信號塔分別建在,,,四處,現(xiàn)要求信號塔建在公園內(nèi)一個湖泊的邊上,該湖泊可近似看成一個半徑為的圓,記為.已知點(diǎn)到該湖泊的最近距離為,是否存在這樣的點(diǎn),滿足,使得四邊形的面積最大?若存在,求出最大值;若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)存在,最大為【分析】本題主要考查了新定義美好四邊形,勾股定理,圓的性質(zhì),三角形的面積等知識,證明對角線相等的四邊形對角線垂直時,面積最大是解題的關(guān)鍵.(1)過作于,先利用勾股定理求出,再分別求和;(2)先證明對角線相等的四邊形對角線垂直時,面積最大,最大值為對角線乘積的一半,再確定的最大值,即可得到答案.【詳解】解:(1)過作于,如圖1,,,,,四邊形是美好四邊形,,,,,在中,,,,;(2)存在這樣的點(diǎn),滿足,且使得四邊形的面積最大,理由如下:當(dāng)對角線相等的四邊形對角線不垂直時,如圖2,過點(diǎn)作于,過點(diǎn)作于,則,,,,.當(dāng)對角線相等的四邊形對角線垂直時,如圖3,則,當(dāng)對角線相等的四邊形對角線垂直時,面積最大.點(diǎn)到湖泊的最近距離為,的半徑為,,又,當(dāng)、、依次共線時最長,如圖4,又時,,此時四邊形面積最大,此時,,故四邊形的面積最大為.2.給出如下定義:點(diǎn)Px1,y1,點(diǎn)Qx2,y2是平面直角坐標(biāo)系中不同的兩點(diǎn),且,若存在一個正數(shù),使點(diǎn)、的坐標(biāo)滿足,則稱、為一對“斜關(guān)點(diǎn)”,叫點(diǎn)、的“斜關(guān)比”,記作.由定義可知,.例如:若,,有,所以點(diǎn)、為一對“斜關(guān)點(diǎn)”,且“斜關(guān)比”為.如圖,已知平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)、、、.(1)在點(diǎn)、、、中,寫出一對“斜關(guān)點(diǎn)”是________,此兩點(diǎn)的“斜關(guān)比”是________(只需寫出一對即可).(2)若存在點(diǎn),使得點(diǎn)、是一對“斜關(guān)點(diǎn)”,點(diǎn)、也是一對“斜關(guān)點(diǎn)”,且,求點(diǎn)的坐標(biāo).(3)若的半徑是,是上一點(diǎn),滿足的所有點(diǎn),都與點(diǎn)是一對“斜關(guān)點(diǎn)”,且.請直接寫出點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍.【答案】(1)、,(答案不唯一)(2)點(diǎn)的坐標(biāo)為或(3)【分析】本題考查圓的綜合應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是弄清楚新定義,熟練掌握圓與直線的關(guān)系,絕對值方程的解法,數(shù)形結(jié)合.(1)根據(jù)定義通過計(jì)算求解即可得到答案;(2)設(shè)Ex,y(3)作直線滿足與兩軸的夾角為,在直線右側(cè)作直線且與相距一個單位,設(shè)交于點(diǎn),連接,作軸于點(diǎn),交于,作于,設(shè)直線交于,以、為圓心,為半徑作圓,則兩圓分別與直線和相切,利用勾股定理求出,再設(shè),利用列出方程,求出,即可求解;【詳解】(1)解:滿足的為正數(shù),,,,,點(diǎn)、、、,只能是與或與形成“斜關(guān)點(diǎn)”,當(dāng)與形成“斜關(guān)點(diǎn)”時,,,故答案為:、,(答案不唯一);(2)設(shè)點(diǎn)Ex,y點(diǎn),,點(diǎn)、是一對“斜關(guān)點(diǎn)”,點(diǎn)、也是一對“斜關(guān)點(diǎn)”,且,,,,解得:,,,點(diǎn)的坐標(biāo)為或;(3)如圖即為,作直線滿足與兩軸的夾角為,在直線右側(cè)作直線且與相距一個單位,設(shè)交于點(diǎn),連接,作軸于點(diǎn),交于,作于,設(shè)直線交于,以、為圓心,為半徑作圓,兩圓分別與直線和相切,,點(diǎn)在以為圓心,1為半徑的圓上,,點(diǎn)需在直線的右側(cè)(可以在直線上),,點(diǎn)需在的左側(cè),則滿足題意得點(diǎn)的橫坐標(biāo)應(yīng)在點(diǎn)和點(diǎn)之間(不與點(diǎn)重合),,,,設(shè),,,,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,.3.在平面直角坐標(biāo)系中,的半徑為2.對于點(diǎn)和線段,給出如下定義:若將線段繞著點(diǎn)旋轉(zhuǎn),可以得到的弦(分別是的對應(yīng)點(diǎn))則稱線段是以點(diǎn)為中心的的“關(guān)聯(lián)弦”.(1)如圖1,點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)都是整數(shù).在線段中,以點(diǎn)為中心的的“關(guān)聯(lián)弦”是______;(2)如圖2,點(diǎn),,線段是以點(diǎn)為中心的的“關(guān)聯(lián)弦”,求出點(diǎn)的坐標(biāo);(3)如果經(jīng)過點(diǎn)的直線上存在以點(diǎn)為中心的的“關(guān)聯(lián)弦”,求出這條直線與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的取值范圍.【答案】(1)(2)當(dāng),時,;當(dāng),時,(3)【分析】(1)作以為中心的對稱圓,觀察哪條線段在上,即可;(2)由題意,作出圖形利用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行求解即可;(3)作以為中心的對稱圓,過點(diǎn)作的兩條切線,切點(diǎn)為,連接,過點(diǎn)作,分別求出直線的解析式,進(jìn)而求出兩條直線與軸的交點(diǎn),即可得出結(jié)果.【詳解】(1)解:作以為中心的對稱圓,如圖:只有在上,故以點(diǎn)為中心的的“關(guān)聯(lián)弦”是;故答案為:;(2)∵線段是以點(diǎn)為中心的的“關(guān)聯(lián)弦”,∴為的弦,且,,∴四邊形為平行四邊形,如圖:當(dāng)時,滿足題意,此時;當(dāng)時,也滿足題意,此時:,即:;(3)作關(guān)于的對稱圓,過點(diǎn)作的兩條切線,切點(diǎn)為,連接,過點(diǎn)作,則:,,,如圖,∵,∴軸,,∴,∵,∴,即:,∴,∴,∴,設(shè)直線的解析式為y=kx+bk≠0,則:,解得:,∴;∴當(dāng)時,;∴直線與軸的交點(diǎn):同法可得:,直線的解析式為:,∴當(dāng)時,,∴直線與軸的交點(diǎn):∴當(dāng)過點(diǎn)的直線與軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)時,滿足題意.【點(diǎn)睛】本題考查成中心對稱,平行四邊形的判定和性質(zhì),切線的性質(zhì),一次函數(shù)與幾何的綜合應(yīng)用等知識點(diǎn),熟練掌握成中心對稱的性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.4.在平面直角坐標(biāo)系中,對于與,給出如下定義:若與有且只有兩個公共點(diǎn),其中一個公共點(diǎn)為點(diǎn)A,另一個公共點(diǎn)在邊上(不與點(diǎn)B,C重合),則稱為的“點(diǎn)A關(guān)聯(lián)三角形”.(1)如圖,的半徑為1,點(diǎn),為的“點(diǎn)A關(guān)聯(lián)三角形”.①在,這兩個點(diǎn)中,點(diǎn)A可以與點(diǎn)_______重合;②點(diǎn)A的橫坐標(biāo)的最小值為___________;(2)的半徑為2,點(diǎn),點(diǎn)B是y軸負(fù)半軸上的一個動點(diǎn),是等邊三角形,且為的“點(diǎn)A關(guān)聯(lián)三角形”.設(shè)點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為m,求m的取值范圍;(3)的半徑為r,直線與在第一象限的交點(diǎn)為A,點(diǎn),若平面直角坐標(biāo)系中存在點(diǎn)B,使得是等腰直角三角形,其中,且為的“點(diǎn)A關(guān)聯(lián)三角形”,直接寫出r的取值范圍.【答案】(1)①;②;(2);(3)或【分析】(1)當(dāng)點(diǎn)A在y軸右側(cè)時,先過點(diǎn)C作的切線,連接,可知,和,過點(diǎn)A作軸于H,可求得,則有點(diǎn)A的臨界值,由對稱性可得點(diǎn)A在y軸左側(cè)時的值取得且,①結(jié)合點(diǎn)和的橫坐標(biāo)即可判斷;②可求得點(diǎn)A的橫坐標(biāo)的最小值;(2)由題意可得線段和除過點(diǎn)A為不能有交點(diǎn),當(dāng)線段除點(diǎn)A外不與有交點(diǎn),當(dāng)與相切時,結(jié)合題意可得點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為1,當(dāng)時,線段除點(diǎn)A外不與有交點(diǎn);當(dāng)線段除點(diǎn)A外不與有交點(diǎn),即點(diǎn)B在處,記作點(diǎn),結(jié)合為等邊三角形,求得,過點(diǎn)作軸于G,進(jìn)一步求得,在上取一點(diǎn)M,連接,使得,可求得,,則,在中利用勾股定理可求得,則有,即可得到m的取值范圍;(3)分三種情況討論:①當(dāng)點(diǎn)C在圓內(nèi)時,即;②當(dāng)點(diǎn)C在圓外時,,過點(diǎn)B作y軸的平行線,過點(diǎn)A作于R,作于T,證得四邊形是矩形,進(jìn)一步證得,則有,,結(jié)合題意可知,則有,,求得,③當(dāng)與相切時,由和,得點(diǎn)B與點(diǎn)O重合,此時,即可求得答案.【詳解】(1)解:如圖1,當(dāng)點(diǎn)A在y軸右側(cè)時,過點(diǎn)C作的切線,連接,則,,∴,過點(diǎn)A作軸于H,則,∴,∴,當(dāng)點(diǎn)A在y軸左側(cè)時,由對稱性得,,綜上所述,且;①∵點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,而,∴點(diǎn)A不能與點(diǎn)重合,∵點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,而,∴點(diǎn)A能與點(diǎn)重合,故答案為:;②由前面所求可知點(diǎn)A的橫坐標(biāo)的最小值為,故答案為:;(2)解:如圖2,∵為的“點(diǎn)A關(guān)聯(lián)三角形”,∴線段和除點(diǎn)A外不能與有交點(diǎn),當(dāng)線段除點(diǎn)A外不與有交點(diǎn),且當(dāng)與相切時,∴軸,此時,∵點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為2,∴點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為2,即,∴時,線段除點(diǎn)A外不與有交點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)B在處時,記作點(diǎn),∴,∵,∴,∴,∴,∵為等邊三角形,∴,,在中,,∴,過點(diǎn)作軸于G,∴,,∴,在上取一點(diǎn)M,連接,使得,∴,在中,則,,∴,在中,根據(jù)勾股定理得,,∴或(舍去),∴,∴時,線段除點(diǎn)A外不與有交點(diǎn),綜上所述,可知當(dāng)時,為的“點(diǎn)A關(guān)聯(lián)三角形”;(3)解:①當(dāng)點(diǎn)C在圓內(nèi)時,當(dāng)時,即,∵直線與在第一象限的交點(diǎn)為A,∴可設(shè),∴,∴,∴,如圖,過點(diǎn)A作軸于E,過點(diǎn)B作交延長線于D,∴,∴,∴,又∵,∴,∴,∴,∵,∴點(diǎn)B此時一定在圓外,∴此時與圓只有一個交點(diǎn),∴時,符合題意;②當(dāng)點(diǎn)C在圓外時,當(dāng)時,如圖4,過點(diǎn)B作y軸的平行線,過點(diǎn)A作于R,作于T,∵,∴四邊形是矩形,∵,∴,∵,∴,∴,,∵點(diǎn)A在直線上,∴點(diǎn)A到x,y軸的距離相等是,∴R在y軸上,點(diǎn)B也在y軸負(fù)半軸上,∴,當(dāng)點(diǎn)B在上時,,,∴,∴,③當(dāng)與相切時,則,∵,∴點(diǎn)B與點(diǎn)O重合,此時,∴,綜上所述,r的取值范圍是:或.【點(diǎn)睛】本題是圓的綜合題,主要考查了直線與圓的位置關(guān)系,全等三角形的判定與性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì)與判定,坐標(biāo)與圖形,勾股定理等知識,綜合運(yùn)用這些知識點(diǎn)和分類討論思想是解題的關(guān)鍵.5.如圖1,對于外的線段(線段上的各點(diǎn)均在外)和直線上的點(diǎn),給出如下定義:若線段繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)某一角度得到的線段恰好是的弦,則稱點(diǎn)為線段關(guān)于的“割圓點(diǎn)”,在平面直角坐標(biāo)系中,的半徑為1.(1)如圖2,已知點(diǎn),,,.在線段,,中,存在關(guān)于的“割圓點(diǎn)”的線段是,該“割圓點(diǎn)”的坐標(biāo)是;(2)直線經(jīng)過點(diǎn),與軸的交點(diǎn)為點(diǎn).點(diǎn),點(diǎn)都在線段上,且.若線段關(guān)于的“割圓點(diǎn)”為點(diǎn),寫出點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍;(3)直線經(jīng)過點(diǎn),不重合的四個點(diǎn)都在直線上,且點(diǎn)既是線段關(guān)于的“割圓點(diǎn)”,又是線段關(guān)于的“割圓點(diǎn)”,線段,的中點(diǎn)分別為點(diǎn),,記線段的長為.寫出的取值范圍.【答案】(1),;(2)或;(3)或【分析】(1)由題意得,若將繞著點(diǎn)R旋轉(zhuǎn)后的的圓記作,則經(jīng)過,點(diǎn)在弦的垂直平分線上,且的半徑與的半徑相等,“割圓點(diǎn)”R在線段的垂直平分線于弦所在的直線的交點(diǎn),由,得到不是關(guān)于的“割圓點(diǎn)”的線段;確定點(diǎn)為中點(diǎn),而的垂直平分線于平行,故不是關(guān)于的“割圓點(diǎn)”的線段;對于線段,先確定點(diǎn)為中點(diǎn),“割圓點(diǎn)”一定是弦所在的直線與的垂直平分線的交點(diǎn),可求直線表達(dá)式為:,把代入得;(2)可求直線表達(dá)式為,為等腰直角三角形,則,,找到兩個臨界位置,當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)V重合時,則點(diǎn)落在x軸上,此時,當(dāng)點(diǎn)Q運(yùn)動到使得點(diǎn)P與W重合時,此時點(diǎn)落在y軸上,則,代入直線,可求,因此可求的取值范圍;(3)可求,由于直線l經(jīng)過點(diǎn),以直線分析,由題意得,點(diǎn)在以點(diǎn)H為圓心,為半徑的圓上,則線段是以點(diǎn)為圓心,1為半徑的圓被直線l所割的弦,連接,,,第一種情況,當(dāng)線段在點(diǎn)H異側(cè)時,此時,當(dāng)與直線相切時,此時點(diǎn)A、B重合,點(diǎn)C、D重合,連接,則,同理,因此,但是取不到,故;第二種情況,當(dāng)線段在點(diǎn)H同側(cè)時,當(dāng)點(diǎn)M與點(diǎn)N重合時,此時A、C重合,B、D重合,則,當(dāng)線段為與直線相交的線段,另一個與直線相切,此時最大,但是取不到,由于點(diǎn)C、D重合,連接,可求,故,綜上即可得出答案.【詳解】(1)解:∵,,∴,∴不是關(guān)于的“割圓點(diǎn)”的線段,由題意得,若將繞著點(diǎn)R旋轉(zhuǎn)后的的圓記作,則經(jīng)過,則,∴點(diǎn)R在的垂直平分線上,∵,,∴,∴點(diǎn)為中點(diǎn),∵的垂直平分線與平行,∴不是關(guān)于的“割圓點(diǎn)”的線段,由題意得圓心在弦的垂直平分線上,且根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),得,∴點(diǎn)即為中點(diǎn),由題意得“割圓點(diǎn)”一定是弦所在的直線與的垂直平分線的交點(diǎn),如圖:∵,,∴設(shè)直線表達(dá)式為:,代入得:,解得,∴直線表達(dá)式為:,把代入得:,∴,∴,∴是關(guān)于的“割圓點(diǎn)”的線段,故答案為:,2,1;(2)解:將代入得,∴直線表達(dá)式為,當(dāng)時,,∴,∴,由題意知點(diǎn)R為的垂直平分線與直線的交點(diǎn),連接,則,∵,∴,∴,∴為等腰直角三角形,∴,而,,∴,當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)V重合時,則點(diǎn)落在x軸上,此時,如圖:當(dāng)點(diǎn)Q向上運(yùn)動時,點(diǎn)R也向上運(yùn)動,此時,如圖:當(dāng)點(diǎn)Q運(yùn)動到時,即的垂直平分線與直線平行,此時正無窮大,如圖:∴,當(dāng)點(diǎn)Q繼續(xù)向上運(yùn)動一點(diǎn)時,的垂直平分線與直線交點(diǎn)在第三象限很遠(yuǎn)處,此時負(fù)無窮大,如圖:當(dāng)點(diǎn)Q運(yùn)動到使得點(diǎn)P與W重合時,此時點(diǎn)落在y軸上,∴,代入直線得:,∴,∴,綜上所述:或;(3)∵點(diǎn),∴,∵直線l經(jīng)過點(diǎn),以直線分析,由題意得,點(diǎn)在以點(diǎn)H為圓心,為半徑的圓上,則線段是以點(diǎn)為圓心,1為半徑的圓被直線l所割的弦,連接,,∵經(jīng)過圓心,點(diǎn)M為中點(diǎn),∴,∴,當(dāng)減小時,增大直至等于,如圖:第一種情況,當(dāng)線段在點(diǎn)H異側(cè)時,當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)M重合時,此時,如圖:當(dāng)與直線相切時,此時點(diǎn)A、B重合,點(diǎn)C、D重合,連接,如圖:則,同理,∴,但是取不到,∴;第二種情況,當(dāng)線段在點(diǎn)H同側(cè)時,當(dāng)點(diǎn)M與點(diǎn)N重合時,此時A、C重合,B、D重合,如圖:∴,當(dāng)線段為與直線相交的線段,另一個與直線相切,此時最大,但是取不到,由于點(diǎn)C、D重合,如圖,連接,∴,∴,∴,綜上所述:或.【點(diǎn)睛】本題考查了新定義,難度很大,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),勾股定理,直線與圓的位置關(guān)系,垂徑定理,一次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)問題,熟練掌握知識點(diǎn),正確理解題意,找出臨界位置是解決本題的關(guān)鍵.6.定義:有一個角是其對角一半的圓的內(nèi)接四邊形叫做圓美四邊形,其中這個角叫做美角.圖1
圖2
圖3(1)如圖1,若四邊形是圓美四邊形,求美角的度數(shù).(2)在(1)的條件下,若的半徑為.①則的長是______.②如圖2,在四邊形中,若平分,求證:.(3)在(1)的條件下,如圖,若是的直徑,請用等式表示線段,,之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.【答案】(1)(2)①,②證明見解析.(3),理由見解析.【分析】本題考查了四邊形的性質(zhì),圓的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì),勾股定理,掌握全等三角形的判定與性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)圓美四邊形的定義,四邊形的性質(zhì),得到,,由此得到答案.(2)①連接并延長,交圓于點(diǎn),連接,則,,,由勾股定理得到的長.②連接,根據(jù)已知條件,得到是等邊三角形,延長到,使得,得到,由此得到為等邊三角形,.(3)延長和交于點(diǎn),在(1)的條件下,,,由已知條件,得到,在中,根據(jù)勾股定理得到.【詳解】(1)解:由題意得:四邊形是圓美四邊形,,,.(2)①如圖,連接并延長,交圓于點(diǎn),連接,,,,,,,.故答案為:.②如圖,連接,在(1)的條件下,,,平分,,,,是等邊三角形,延長到,使得,又,,,,,,為等邊三角形,則,即,.(3)如圖,延長和交于點(diǎn),在(1)的條件下,,,是直徑,,,,,,在中,,,即,解得:.類型七、相似的新定義1.定義:如果一個三角形中有兩個內(nèi)角滿足,那我們稱這個三角形為“近直角三角形”.
(1)若是“近直角三角形”,,,則度;(2)如圖1,在中,,.若是的平分線,①求證:是“近直角三角形”;②在邊上是否存在點(diǎn)E(異于點(diǎn)D),使得也是“近直角三角形”?若存在,請求出的長,若不存在,請說明理由.(3)如圖2,在中,,點(diǎn)D為邊上一點(diǎn),以為直徑的圓交于點(diǎn)E,連接交于點(diǎn)F,若為“近直角三角形”,且,求的長.【答案】(1)20(2)①詳見解析;②存在,(3)或.【分析】(1)根據(jù)題意可得不可能是或,當(dāng)時,,,不成立;故時,,,由此即可得到答案;(2)①由是的平分線得到,再由在中,,得到,則,由此即可證明;②當(dāng)是近直角三角形,得到或,當(dāng)時,可證得此時D、E重合不符合題意;當(dāng)時,得到,則,可證明,得到,即,則,;(3)分兩種情況:當(dāng)時,是近直角三角形,當(dāng)時,是近直角三角形,進(jìn)行討論求解即可.【詳解】(1)解:∵,,∴不可能是或,當(dāng)時,,∴,∴不成立;當(dāng)時,,∵,∴,∴故答案為:20;(2)①證明:如圖1所示,∵是的平分線,∴,∵在中,,∴,∴,∴是“近直角三角形”;②解:如圖所示,假設(shè)在邊上存在點(diǎn)E(異于點(diǎn)D),使得是“近直角三角形”∵在中,,∴,∵是近直角三角形,∴或,當(dāng)時,∵,∴,又∵,∴,即,∴此時D、E重合不符合題意;當(dāng)時,
,∴,又∵,則,∴,即,∴,∴;(3)解:如圖所示,由(2)①可知,當(dāng)時,是近直角三角形,
∴由垂徑定理得:,∴,又∵,∴,∴,∴;如圖所示,由(2)②可知當(dāng)時,是近直角三角形,過點(diǎn)A作交于點(diǎn)H,交于點(diǎn)G,連接,
∵,∴,∴,∴,∴為線段的垂直平分線,∵是圓的直徑,∴G為圓心,,∴∴,∴∴,∴,設(shè),則(圓的半徑),∵點(diǎn)H是的中點(diǎn),G是的中點(diǎn),∴是的中位線,∴,在中,,在中,,,,由勾股定理得:,∴解得:,∴在中,,∴綜上所述,的長為或.【點(diǎn)睛】本題主要考查了相似三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理,三角形內(nèi)角和定理,垂徑定理,圓周角定理,三角形外角的性質(zhì),線段垂直平分線的性質(zhì)與判定,等腰三角形的性質(zhì)與判定等等,解題的關(guān)鍵在于能夠正確理解題意和掌握相似三角形的性質(zhì)與判定.2.【定義新知】如圖1,在線段上有一點(diǎn)P,若與相似,則稱點(diǎn)P為與的“似聯(lián)點(diǎn)”.【理解運(yùn)用】(1)如圖2,在的正方形網(wǎng)格中,四邊形的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上,連接,在線段上畫出點(diǎn)P,連接、,使得點(diǎn)P為與的“似聯(lián)點(diǎn)”;(只需畫出一種情況)(2)如圖3,在中,弦與相交于點(diǎn)P,連接、,試判斷點(diǎn)P是否為與的“似聯(lián)點(diǎn)”,并說明理由;【拓展應(yīng)用】(3)如圖4,現(xiàn)有一塊四邊形鐵皮,,,,點(diǎn)E、F分別是、邊上的定點(diǎn),,且.工人師傅想在線段上找出與的“似聯(lián)點(diǎn)”P,并在點(diǎn)P處打孔,請你通過作圖幫助工人師傅確定打孔的準(zhǔn)確位置和數(shù)量(需說明理由),并求出孔(點(diǎn)P)與點(diǎn)E之間的距離.
【答案】(1)見解析;(2)是,見解析;(3)線段上與的“似聯(lián)點(diǎn)”P有3個,故工人師傅打孔的點(diǎn)P的數(shù)量為3個,位置如圖所示,孔與點(diǎn)E的距離分別為、、【分析】(1)連接與交點(diǎn)即為點(diǎn)P,由于,故與相似;(2)由得到,而,因此,故點(diǎn)P是與的“似聯(lián)點(diǎn)”;(3)連接,交于點(diǎn),根據(jù)平行線得到8字形相似;作點(diǎn)D關(guān)于的對稱點(diǎn),連接,以為直徑作圓交于點(diǎn)、,找的是“一線三等角”相似,根據(jù)已知數(shù)據(jù),再分別利用對應(yīng)邊成比例即可求解.【詳解】解:(1)如圖,點(diǎn)P為所求.(答案不唯一)
(2)點(diǎn)P為與的“似聯(lián)點(diǎn)”,理由:,,,.故點(diǎn)P是與的“似聯(lián)點(diǎn)”.(3)線段上與的“似聯(lián)點(diǎn)”P有3個,位置如圖中點(diǎn)、、,理由如下:如圖,連接,交于點(diǎn).
∵∴四邊形是矩形,∴∴,∵,,即是線段上與的“似聯(lián)點(diǎn)”;作點(diǎn)D關(guān)于的對稱點(diǎn),連接,以為直徑作圓交于點(diǎn)、,∵點(diǎn)D關(guān)于的對稱點(diǎn),∴,,,是圓的直徑,,∴,又,,是線段上與的“似聯(lián)點(diǎn)”;同理可證是線段上與的“似聯(lián)點(diǎn)”.當(dāng)時,,即,可得,解得;當(dāng)時,,即,可得,解得;當(dāng)時,,即,可得,解得.綜上所述,線段上與的“似聯(lián)點(diǎn)”P有3個,故工人師傅打孔的點(diǎn)P的數(shù)量為3個,位置如圖所示,孔與點(diǎn)E的距離分別為、、.【點(diǎn)睛】本題考查了新定義,相似三角形的判定與性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),圓周角定理,軸對稱的性質(zhì),熟練掌握知識點(diǎn),正確找出點(diǎn)P的位置是解題的關(guān)鍵.3.定義:有兩個相鄰內(nèi)角互余的四邊形稱為鄰余四邊形,這兩個角的夾邊稱為鄰余線.
(1)如圖1,在中,,是的角平分線,E,F(xiàn)分別是,上的點(diǎn).求證:四邊形是鄰余四邊形.(2)如圖2,在的方格紙中,A,B在格點(diǎn)上,請畫出一個符合條件的鄰余四邊形,使是鄰余線,E,F(xiàn)在格點(diǎn)上.(3)如圖3,在(1)的條件下,取中點(diǎn)M,連接并延長交于點(diǎn)Q,延長交于點(diǎn)N.若N為的中點(diǎn),,,求鄰余線的長.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)【分析】本題考查了四邊形的新定義,綜合考查了等腰三角形的“三線合一“性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)等知識點(diǎn),讀懂定義并明確相關(guān)性質(zhì)及定理是解題的關(guān)鍵.(1)由等腰三角形的“三線合一“性質(zhì)可得,則可得與互余,即與互余,從而可得答案;(2)畫出圖形即可.(3)先由等腰三角形的“三線合一“性質(zhì)可得、,再判定,從而列出比例式,將已知線段的長代入即可得解.【詳解】(1)解:,是的角平分線,,,,與互余,四邊形是鄰余四邊形;(2)解:如圖所示(答案不唯一),四邊形為所求;
(3)解:,是的角平分線,,,,,,點(diǎn)是的中點(diǎn),,,,,,,,,,,.4.綜合與實(shí)踐課上,老師給出定義:對角線互相垂直的四邊形叫做“垂美四邊形”.同學(xué)們以此開展了數(shù)學(xué)活動.
(1)①如圖1構(gòu)造一個四邊形,使得,,那么四邊形______“垂美四邊形”.(填“是”或“不是”)②如圖2,分別以的直角邊和斜邊為邊向外作正方形和正方形,連接、、.那么四邊形是“垂美四邊形”嗎?請說明理由.拓展探究(2)如圖3,四邊形是“垂美四邊形”,則兩組對邊與之間有什么數(shù)量關(guān)系?請說明理由.遷移應(yīng)用(3)如圖4,在中,,,.分別是射線,上一個動點(diǎn),同時從點(diǎn)出發(fā),分別沿和方向以每秒5個單位長度和每秒21個單位長度的速度勻速運(yùn)動,運(yùn)動時間為秒,連接與交于點(diǎn),當(dāng)以點(diǎn),,,為頂點(diǎn)的四邊形是“垂美四邊形”時,直接寫出的值.【答案】(1)①是;②四邊形是“垂美四邊形”,理由見解析;(2),理由見解析;(3)或.【分析】此題考查了相似三角形的判定和性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、勾股定理等知識,熟練掌握相似三角形的判定和全等三角形的判定是解題的關(guān)鍵.(1)①證明是的垂直平分線,即可得到結(jié)論;②設(shè)與分別相交于點(diǎn)M和點(diǎn)N,證明,進(jìn)一步得到,即可得到結(jié)論;(2)設(shè)相交于點(diǎn)O,利用勾股定理即可證明結(jié)論;(3)過點(diǎn)P作于點(diǎn)D,證明,得到,設(shè)則,則,證明,則,解得,,,即可得到答案.【詳解】解:(1)①∵,∴點(diǎn)A在線段的垂直平分線上,∵,∴點(diǎn)C在線段的垂直平分線上,∴是的垂直平分線,∴,∴四邊形是“垂美四邊形”.故答案為:是.②四邊形是“垂美四邊形”,理由如下:設(shè)與分別相交于點(diǎn)M和點(diǎn)N,
∵以的直角邊和斜邊為邊向外作正方形和正方形,∴,,∴,即,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,即,∴四邊形是“垂美四邊形”;(2).理由如下:如圖3,設(shè)相交于點(diǎn)O,
已知四邊形中,∵,∴,由勾股定理得,,,∴;(3)∵,,.∴,過點(diǎn)P作于點(diǎn)D,
∴,∵,∴,∴,∴,設(shè),則,∴,當(dāng)四邊形是四邊形是“垂美四邊形”時,則,則,∴,∵,∴,∴,∴,解得,,,經(jīng)檢驗(yàn),是原方程的解,當(dāng)時,,此時點(diǎn)P在線段上,當(dāng)時,,此時點(diǎn)P在線段的延長線上,當(dāng)以點(diǎn),,,為頂點(diǎn)的四邊形是“垂美四邊形”時,的值為或.5.定義:若直角三角形的兩直角邊的比值為(為正整數(shù)),這樣的直角三角形稱為“型三角形”.
(1)利用尺規(guī)在圖1中作出以點(diǎn)為直角頂點(diǎn),以為直角邊的“型三角形”;(作出一種情況即可)(2)如圖2,已知是“型三角形”,其中,,點(diǎn)在斜邊上,且,過點(diǎn)作于點(diǎn),連接,證明是“型三角形”;(3)如圖3,已知是“型三角形”(為正整數(shù)),其中,,利用尺規(guī)作圖在中作出一個,使得是“型三角形”(其中).【答案】(1)見詳解(2)見詳解(3)見詳解【分析】該題主要考查了復(fù)雜作圖-作垂線,作相等線段,以及相似三角形的性質(zhì)和判定,勾股定理等知識點(diǎn),解題的關(guān)鍵是正確理解題意,作出對應(yīng)圖形.(1)根據(jù)“型三角形”的定義即可得出需要作以為直角邊等腰直角三角形即可;(2)根據(jù)是“型三角形”,得出,設(shè),則,,根據(jù),證明,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求出,從而求出,即可證明.(3)在上截取,再過點(diǎn)作交于點(diǎn),即為所求;【詳解】(1)根據(jù)“型三角形”的定義即可得出,作以為直角邊的“型三角形”即過點(diǎn)作的垂線,且等于,即以為直角邊等腰直角三角形,如圖:
(2)∵是“型三角形”,,設(shè),則,∵,,∴,∴,,,,,∴是“型三角形”.(3)在上截取,再過點(diǎn)作交于點(diǎn),即為所求;
理由:∵是“型三角形”(為正整數(shù)),,,設(shè),則,∵,,∴,∴,,,,,∴是“型三角形”.6.已知等邊,以為斜邊向外作,定義為等邊的“關(guān)聯(lián)直角三角形”,連接交于點(diǎn),下面我們來研究與的值有關(guān)的問題.(1)如圖①,當(dāng)“關(guān)聯(lián)直角三角形”是等腰直角三角形時,的值為______;(2)如圖②,當(dāng)“關(guān)聯(lián)直角三角形”是含的直角三角形時,求的值;(3)如圖③,當(dāng)“關(guān)聯(lián)直角三角形”是一般的直角三角形時,若,求的值.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)證明,得出,,根據(jù)等腰三角形三線合一得出,,設(shè),得出,求出,,最后得出答案即可;(2)根據(jù)含30度直角三角形的性質(zhì)得出,求出,證明,得出;(3)過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),連接,證明,得出,求出,根據(jù)勾股定理求出,,根據(jù),求出結(jié)果即可.【詳解】(1)解:∵為等邊三角形,∴,∵為等腰直角三角形,∴,∵,∴,∴,,∵,,∴,,設(shè),∴,∴,,∴.(2)解:為等邊三角形,,在中,,,,,,,;(3)解:過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),連接,如圖所示:為等邊三角形,,,為的中點(diǎn),,,,又,,,,在中,,,在中,,,.【點(diǎn)睛】本題主要考查了等邊三角形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),勾股定理三角形相似的判定和性質(zhì),三角形全等的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是作出輔助線,熟練掌握相關(guān)的判定和性質(zhì).類型八、圓中的動點(diǎn)求t1.如圖,是的直徑,,延長至點(diǎn)C,使.動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿圓周按順時針方向以每秒個單位的速度向終點(diǎn)B運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為t秒,連接,作點(diǎn)C關(guān)于直線的對稱點(diǎn)D,連接、、、.
(1)當(dāng)時.①求的度數(shù);②判斷直線與的位置關(guān)系,并說明理由;(2)若,求t的值.【答案】(1)①;②與相切,理由見解析(2)【分析】本題考查切線的判定,圓的相關(guān)性質(zhì),勾股定理的逆定理,弧長公式等知識,熟練掌握相關(guān)圖形的性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.(1)①由題意可知,,根據(jù)弧長公式,設(shè),當(dāng)時,,求解即可;②連接,由①可知,,,可知為等邊三角形,則,再證,則,得,即可求得,可證得與相切;(2)由(1)可知,,,由軸對稱可知,,,根據(jù)勾股定理的逆定理可證明,則,再由弧長公式得,即可求得.【詳解】(1)解:①∵是的直徑,,∴,設(shè),當(dāng)時,∴,即:;②與相切,理由如下:連接,
由①可知,,,∴為等邊三角形,則,,又∵,∴,則,∴,則,∴與相切;(2)由(1)可知,,,由軸對稱可知,,,在中,,,∴,∴,則,則,解得:.2.如圖,在矩形中,,,點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā)以每秒1個單位長度向點(diǎn)B運(yùn)動,同時點(diǎn)F從點(diǎn)C出發(fā)以每秒1個單位長度向點(diǎn)D運(yùn)動,當(dāng)點(diǎn)E、F運(yùn)動到終點(diǎn)時停止運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動的時間為t秒.
(1)當(dāng)點(diǎn)E、F的距離是點(diǎn)E、A距離的兩倍時,求t的值;(2)當(dāng)以為直徑的圓與相切時,求t的值;(3)在運(yùn)動的過程中,點(diǎn)B到的最遠(yuǎn)距離為______.【答案】(1)(2)或(3)【分析】本題考查了矩形的性質(zhì),全等三角形的判定性質(zhì),勾股定理,直線和圓的位置關(guān)系,解方程等知識點(diǎn),靈活運(yùn)用性質(zhì)解題及方程思想的運(yùn)用是解題的關(guān)鍵.(1)過點(diǎn)作于點(diǎn),由題意可知,由矩形的性質(zhì)及勾股定理可得出答案;(2)連接,與交于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),證明,得出,即的中點(diǎn)為矩形的中心,由勾股定理可得出答案;(3)由勾股定理可得出答案.【詳解】(1)過點(diǎn)作于點(diǎn),由題意可知,∵四邊形是矩形,是矩形,
(2)連接,與交于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),∵四邊形是矩形,∴,∴,又∵,∴,即的中點(diǎn)為矩形的中心,以為直徑的圓與相切,∴圓的半徑,則,在中,由(1)得由勾股定理可得:,解之得.綜上:或;
(3)由(2)可知,經(jīng)過矩形的中心,當(dāng)時,點(diǎn)到的距離有最大值,∵,∴,∴點(diǎn)到的最遠(yuǎn)距離為.故答案為:.
3.如圖,已知是的平分線,是射線上一點(diǎn),.動點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以的速度沿水平向左作勻速運(yùn)動,與此同時,動點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),也以的速度沿豎直向上作勻速運(yùn)動.連接,交于點(diǎn).經(jīng)過三點(diǎn)作圓,交于點(diǎn),連接.設(shè)運(yùn)動時間為,其中.(1)求的值;(2)當(dāng)時,求出內(nèi)切圓的半徑;(3)求四邊形的面積.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)根據(jù)題意分別表示出,用含的式子表示出來相加即可求解;(2)如圖,作內(nèi)切圓,切點(diǎn)分別為,連接,求解,證明四邊形是正方形,,可得,從而可得結(jié)論;(3)根據(jù)圓周角定理可得,是等腰直角三角形.進(jìn)而根據(jù)三角形的面積公式進(jìn)行計(jì)算即可求解.【詳解】(1)解:由題意可得,,.(2)當(dāng)時,,,
如圖,作內(nèi)切圓,切點(diǎn)分別為,連接,,,四邊形是正方形,,,,,即內(nèi)切圓的半徑為1.(3),是圓的直徑..,,是等腰直角三角形,,,.在中,.四邊形的面積,.四邊形的面積為.【點(diǎn)睛】本題考查的是勾股定理的應(yīng)用,求解三角形的內(nèi)切圓的半徑,切線長定理的應(yīng)用,正方形的判定與性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì),熟練的利用圓的基礎(chǔ)知識與切線長定理求解是解本題的關(guān)鍵.4.如圖,矩形中,,,點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿AB以的速度向點(diǎn)移動;點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿以的速度向點(diǎn)移動.設(shè)運(yùn)動時間為秒.(1)當(dāng)時,的面積為.(2)在運(yùn)動過程中的面積能否為?如果能,求出的值,若不能請說明理由;(3)運(yùn)動過程中,當(dāng)點(diǎn),,,四個點(diǎn)恰好在同一個圓上時,求值.【答案】(1)(2)的面積不可能為(3)或時、、、四點(diǎn)恰好在同一個圓上【分析】(1)根據(jù)運(yùn)動速度表示出長度,然后計(jì)算出三個直角三角形面積,再由矩形面積減去三個直角三角形面積就能得到的面積;(2)根據(jù)(1)總得出的面積計(jì)算方式,列出關(guān)于的方程,通過判斷方程有無解來即可判斷;(3)是直角三角形如果它的三個頂點(diǎn)都在圓上,可得是直徑,也要在圓上,那么也是直角三角形,通過勾股定理用表示出,再由列出方程求解即可.【詳解】(1)由題意得,,,,(2)根據(jù)題意得整理得,方程無實(shí)數(shù)根的面積不可能為(3)、、三點(diǎn)在以為直徑的圓上若點(diǎn)也在圓上,則當(dāng)解得或時、、、四點(diǎn)恰好在同一個圓上.【點(diǎn)睛】本題考查矩形的性質(zhì),三角形的面積以及一元二次方程的應(yīng)用,直徑所對的圓周角是直角,解題的關(guān)鍵是根據(jù)勾股定理列出方程.5.如圖①,矩形ABCD與以EF為直徑的半圓O在直線l的上方,線段AB與點(diǎn)E、F都在直線l上,且AB=7,EF=10,BC>5.點(diǎn)B以1個單位/秒的速度從點(diǎn)E處出發(fā),沿射線EF方向運(yùn)動矩形ABCD隨之運(yùn)動,運(yùn)動時間為t秒
(1)如圖2,當(dāng)t=2.5時,求半圓O在矩形ABCD內(nèi)的弧的長度;(2)在點(diǎn)B運(yùn)動的過程中,當(dāng)AD、BC都與半圓O相交,設(shè)這兩個交點(diǎn)為G、H連接OG,OH.若∠GOH為直角,求此時t的值.【答案】(1)(2)8或9秒【分析】(1)通過計(jì)算當(dāng)t=2.5時EB=BO,進(jìn)而得到△MBE≌△MBO,判斷出△MEO為等邊三角形得到∠EOM=60°,然后根據(jù)弧長公式求解;(2)通過判定△GAO≌△HBO,然后利用全等三角形的性質(zhì)分析求解.【詳解】(1)解:設(shè)BC與⊙O交于點(diǎn)M,如下圖所示:
當(dāng)t=2.5時,BE=2.5,∵EF=10,∴OE=EF=5,∴OB=2.5,∴EB=OB,在正方形ABCD中,∠EBM=∠OBM=90°,且MB=MB,∴△MBE≌△MBO(SAS),∴ME=MO,∴ME=EO=MO,∴△MOE是等邊三角形,∴∠EOM=60°,∴.(2)解:連接GO和HO,如下圖所示:
∵∠GOH=90°,∴∠AOG+∠BOH=90°,∵∠AOG+∠AGO=90°,∴∠AGO=∠BOH,在△AGO和△OBH中,,∴△AGO≌△BOH(AAS),∴AG=OB=BE-EO=t-5,∵AB=7,∴AE=BE-AB=t-7,∴AO=EO-AE=5-(t-7)=12-t,在Rt△AGO中,AG2+AO2=OG2,∴(t-5)2+(12-t)2=52,解得:t1=8,t2=9,即t的值為8或9秒.【點(diǎn)睛】本題考查全等三角形的判定和性質(zhì),弧長公式的計(jì)算,勾股定理的應(yīng)用,掌握全等三角形的判定(一線三垂直模型),結(jié)合勾股定理列方程是解題關(guān)鍵.6.如圖,在Rt△ABC中,,cm.點(diǎn)D從A出發(fā)沿AC以1cm/s的速度向點(diǎn)C移動;同時,點(diǎn)F從B出發(fā)沿BC以2cm/s的速度向點(diǎn)C移動,移動過程中始終保持(點(diǎn)E在AB上).當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時,另一點(diǎn)也同時停止移動.設(shè)移動時間為t(s)(其中).(1)當(dāng)t為何值時,四邊形DEFC的面積為18?(2)是否存在某個時刻t,使得,若存在,求出t的值,若不存在,請說明理由.(3)點(diǎn)E是否可能在以DF為直徑的圓上?若能,求出此時t的值,若不能,請說明理由.【答案】(1)(2)不存在,說明見解析(3)能,【分析】(1)由題意知,四邊形為梯形,則,,求t的值,由得出結(jié)果即可;(2)假設(shè)存在某個時刻t,則有,解得t的值,若,則存在;否則不存在;(3)假設(shè)點(diǎn)E在以DF為直徑的圓上,則四邊形DEFC為矩形,,故有,求t的值,若,則存在;否則不存在.【詳解】(1)解:∵∴是等腰直角三角形,∵∴,∴是等腰直角三角形,四邊形為直角梯形∴∵∴∵∴解得或.∵且∴∴.(2)解:假設(shè)存在某個時刻t,使得.∴化簡得解得或∵∴不存在某個時刻t,使得.(3)解:假設(shè)點(diǎn)E在以DF為直徑的圓上,則四邊形DEFC為矩形∴,即解得∵∴當(dāng)時,點(diǎn)E在以DF為直徑的圓上.【點(diǎn)睛】本題考查了解一元二次方程,勾股定理,直徑所對的圓周角為90°,矩形的性質(zhì),等腰三角形等知識點(diǎn).解題的關(guān)鍵在于正確的表示線段的長度.類型九、相似中的動點(diǎn)求t1.如圖,在中,,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒1個單位的速度沿折線向終點(diǎn)B勻速運(yùn)動.當(dāng)點(diǎn)P不與A、B重合時,過P作于D,以為鄰邊作矩形,設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動的時間是t(秒).(1)線段的長為____________;(2)當(dāng)矩形恰好是正方形時,求t的值;(3)當(dāng)時,求t的值:(4)延長到點(diǎn)Q,使,連結(jié).當(dāng)直線分矩形的面積為兩部分時,直接寫出t的值.【答案】(1)5(2)(3)(4)的值為或【分析】本題主要考查相似三角形的判定與性質(zhì),矩形的性質(zhì)以及矩形的面積,解題的關(guān)鍵是熟練掌握分類討論思想和相似三角形的判定與性質(zhì):(1)根據(jù)勾股定理即可求解;(2)根據(jù)矩形恰好是正方形,則,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解;(3)根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解;(4)分情況討論,①當(dāng)點(diǎn)P在上時,②當(dāng)點(diǎn)P在上時,根據(jù)三角形相似和矩形面積公式即可求解,【詳解】(1)解:在中,,∴,故答案為:5;(2)解:∵矩形恰好是正方形,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵∴,,,∴,∴∴的值為:(3)解:則(2)知:,∵,∴,∵,∴,∵四邊形是矩形,∴,,∴,∴,∴,∴,∴的值為:(4)解:設(shè)與交于點(diǎn),①當(dāng)點(diǎn)在上時,如圖,∵,∴∴,∴∵直線分矩形的面積為兩部分,∴或,∴,或;∵,∴或∵,∴,∴;②當(dāng)點(diǎn)P在上時,如圖,∵,∴∴,∴∵直線分矩形的面積為兩部分,∴或,∴,或;∵,∴或∵∴,∴,∴,∴,∴,∴,綜上,的值為或2.在中,,,,動點(diǎn)M,N從點(diǎn)C同時出發(fā),均以每秒的速度分別沿、向終點(diǎn)A,B移動,同時動點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā),以每秒的速度沿向終點(diǎn)A移動,連接,,設(shè)移動時間為t(單位:秒)三個點(diǎn)中有一個到達(dá)終點(diǎn)即停止運(yùn)動.(1)若以B、P、N為頂點(diǎn)的三角形與相似,求t的值;(2)當(dāng)是等腰三角形時,求t的值;(3)在運(yùn)動過程中,是否存在以為直角邊的,存在則直接寫出t的值.【答案】(1)、(2)、2(3)、【分析】(1)根據(jù)勾股定理.根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到結(jié)論;(2)分三種情況:①當(dāng)時,得到,②當(dāng)時,即點(diǎn)在的垂直平分線上,如圖1,過作的垂直平分線交于,則,,根據(jù),得到比例式即可得到結(jié)果;③當(dāng)時,即點(diǎn)在的垂直平分線上,如圖1,過作的垂直平分線交于,由,得到比例式,即可得到結(jié)果,(不合題意,舍去);(3)如圖3,過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),則,,分兩種情況分類討論,當(dāng)時,解得,當(dāng)時,解得:即可得出結(jié)論.【詳解】(1)在中,,,.根據(jù)勾股定理,得.∵以B、P、N為頂點(diǎn)的三角形與相似∴當(dāng)時,,或當(dāng)時,此時,即,解得,當(dāng)時,此時,即,解得答:當(dāng)、時,B、P、N為頂點(diǎn)的三角形與相似;(2)是等腰三角形,①當(dāng)時,即,解得:,②當(dāng)時,如圖1,過作的垂直平分線交于,即點(diǎn)在的垂直平分線上,則,,,,即,解得:,③當(dāng)時,如圖2,過作的垂直平分線交于,即點(diǎn)在的垂直平分線上,則,,,,,即:,解得:,(不合題意,舍去),綜上所述:當(dāng),或時,是等腰三角形;(3)如圖3,過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),則,,,即,,同理:,∵動點(diǎn)M,N從點(diǎn)C同時出發(fā),均以每秒的速度分別沿、向終點(diǎn)A,B移動∴∴為等腰直角三角形∴∵以為直角邊∴當(dāng)時,∴∴解得:當(dāng)時,∴∴解得:綜上所述:當(dāng),或時,是等腰三角形,以為直角邊.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、平行線分線段成比例,等腰三角形的求法以及三角形面積公式,正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.3.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,、兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和,動點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)在線段上以每秒2個單位長度的速度向原點(diǎn)運(yùn)動,動直線從軸開始以每秒1個單位長度的速度向上平行移動即軸,分別與軸、線段交于點(diǎn)、,連接、,設(shè)動點(diǎn)與動直線同時出發(fā),移動時間為.(1)求時,的面積.(2)移動過程中,是否存在這樣的t使得的面積等于40?若存在,請求出t的值;若不存在,請說明理由.(3)移動過程中,是否存在t值使得以點(diǎn)E,O,P為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,請直接寫出所有滿足條件的t值;若不存在,請說明理由.【答案】(1)36(2)不存在,理由見解析(3)存在,或【分析】本題主要考查了相似三角形的判定和性質(zhì),一元二次方程根的判別式等知識點(diǎn),要注意最后一問中,要分對應(yīng)角的不同來得出不同的對應(yīng)線段成比例,從而得出運(yùn)動時間的值.不要忽略掉任何一種情況.(1)由于軸,則時,,關(guān)鍵是求證明,則,從而求出的長度,得出的面積;(2)假設(shè)存在這樣的,使得的面積等于40,則根據(jù)面積公式列出方程,由根的判別式進(jìn)行判斷,得出結(jié)論
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