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中考數學圓内接四邊形壓軸題

生活 更新时间:2025-01-24 12:28:52

特殊四邊形的幾何動點問題,很多困難源于問題中的可動點,常見的動點四邊形有平行四邊形、矩形、菱形等問題,其中尤其是動點的存在性問題對很多學生來說感覺很困惑。實際上,求解特殊四邊形的動點問題,關鍵是利用圖解法抓住它運動中的某一瞬間,尋找合理的代數關系式,确定運動變化過程中的數量關系、圖形位置關系,分類畫出符合條件的圖形進行讨論,就能找到解決問題的途徑,有效避免思維混亂。

結合曆年全國各地中考的實例,動态幾何問題一般都會有存在性問題,所謂存在性問題就是根據已知的條件,探索制定适合某個問題的結論的數值、點、直線或其圖形是否存在的題目而存在性問題一般從以下6個方面展開探讨:

1、等腰(邊)三角形存在問題;

2、直角三角形存在問題;

3、平行四邊形存在問題;

4、矩形、菱形、正方形存在問題;

5、全等、相似三角形存在問題;

6、其它存在問題。

在中考中特殊三角形四邊形的存在性問題是重點,其解題思路是:先對結論作出肯定的假設,然後由肯定假設出發,結合已知條件進行正确的計算、推理。若導出矛盾,則否定先前假設;若推出合理的結論,則說明假設正确,由此得出問題的結論。它主要考查考生的觀察、分析、比較、歸納、推理等方面的能力,由于這類題目的綜合性極強。因此中考常以壓軸題出現。

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)1

A.最新考題剖析

1.(2019春•吳中區期中)如圖,将一三角闆放在邊長為4cm的正方形ABCD上,并使它的直角頂點P在對角線AC上滑動,直角的一邊始終經過點B,另一邊與射線DC相交于Q.設點PAC運動的速度為2cm/s,運動時間為x秒.

探究:

(1)當點Q在邊CD上時,線段PQPB之間有怎樣的數量關系?試證明你的猜想:

(2)當點Q在邊CD上且x=1s時,四邊形PBCQ的面積是_____ ;

(3)當點P在線段AC上滑動時,△PCQ是否可能成為等腰三角形?如果可能,指出所有能使△PCQ成為等腰三角形的點Q的位置,并求出相應的x值;如果不可能,試說明理由.

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)2

【解析】本題是四邊形綜合題,考查了正方形的性質,矩形的判定和性質,全等三角形的判定和性質,利用分類讨論思想解決問題是本題的關鍵.

探究:(1)過P點作MNBC分别交ABDC于點MN,由正方形的性質可得ADBCABCD,∠BACACB=45°,可證四邊形ADNM,四邊形BMNC都是矩形,可得BMNCAMDNMNADBC,由"ASA"可證Rt△MBP≌Rt△NPQ,可得PQPB

(2)由四邊形PBCQ的面積=S四邊形BMNC﹣2SBPM,分别表示出△PBM與四邊形BMNC的面積就可求解,答案為:(18﹣8√2)cm2;

(3)△PCQ可能成為等腰三角形.

①當點P與點A重合時,點Q與點D重合,∴PQQC,此時,x=0

②如圖,當點QDC的延長線上,且CPCQ時,

CPCQ,∠ACD=45°,∴∠PQN=∠CPQ=22.5°,∴∠QPN=∠APB=67.5°,

∵∠ABP=180°﹣∠BAP﹣∠APB=67.5°=∠APB,∴APAB=4cm

x=4/2=2s,綜上所述:x=0s或2s

2.(2019•青島一模)如圖,四邊形ABCD為矩形,AB=4cmAD=3cm,動點MN分别從點DB同時出發,都以1cm/s的速度運動.點M沿DA向終點A運動,點N沿BC向終點C運動.過點NNPBC,交AC于點O,連接MP.已知動點運動了ts(0<t<3).

(1)當t為多少時,PMAB

(2)若四邊形CDMP的面積為S,試求St的函數關系式.

(3)在運動過程中,是否存在某一時刻t使四邊形CDMP面積與四邊形ABCD面積比為3:8?若存在,請求出t的值;若不存在,請說明理由.

(4)在點MN運動過程中,△MPA能否成為一個等腰三角形?若能,求出所有可能的t值;若不能,試說明理由.

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)3

【解析】本題主要考查四邊形的綜合問題,解題的關鍵是掌握矩形的判定與性質、相似三角形的判定與性質、等腰三角形的判定與性質及分類讨論思想的運用等知識點.

(1)根據已知條件得到PMPN共直線,求得MNAB,列方程即可得到t=3/2;

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)4

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)5

3.(2019•江都區一模)如圖,矩形ABCD中,EBC上一點,點F是點E關于點C的對稱點,過點F作對角線BD的平行線,交DC的延長線于點H,連接HE并延長與矩形的邊AB、對角線BD于點NM

(1)試判定△BME的形狀,并說明理由.

(2)若BE=2EC,連接DE,當△MED為直角三角形時,求ABBC的值.

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)6

【解析】本題主要考查矩形的性質、相似三角形的判定和性質、全等三角形的判定和性質以及三角函數,注意分類讨論思想上的運用.

(1)證明∠MEB=∠MBE,從而MBME,所以△MBE是等腰三角形;

(2)①當∠DME=90°時,如圖1,

MBME,即∠MEB=∠MBE,∴∠DBC=45°.

∴∠DBC=∠BDC,∴BCDC.∴ABBCDCBC=1;

②當∠DEM=90°時,如圖2,過點MMGBCG點,

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)7

∵∠MEBDEC=90°,∠DECEDC=90°,∠EDC=∠MEB=∠MBE

由(1)得MBME,又MGBC,∴BE=2GE=2GB

BE=2EC,∴EGEC,則△MGE≌△HCEASA),∴MEHE

DEMH,∴∠MDE=∠EDC.∴∠DBE=∠EDC=∠BDE=30°.

ABBCDCBC=tan∠DBC=tan30°=√3/3.

綜上所述ABBC=1或√3/3.

4.(2019春•杭州期中)在平行四邊ABCD中,AB=6cmBCacmPAC對角線上的一個動點,由AC運動(不與AC重合),速度為每秒1cmQCB延長線上一點,與點P以相同的速度由BCB延長線方向運動(不與B重合),連結PQABE

(1)如圖1,若∠ABC=60°,BCAB,求點P運動幾秒後,∠BQE=30°;

(2)如圖2,在(1)的條件下,作PFABF,在運動過程中,線段EF長度是否發生變化,如果不變,求出EF的長;如果變化,請說明理由;

(3)如圖3,當BCAB時,平行四邊形的面積是24cm2,那麼在運動中是否存在某一時刻,點PQ關于點E成中心對稱,若存在,求出a的值;若不存在,說明理由.

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)8

【解析】(1)設點P運動t秒後,∠BQE=30°,則APQBt,由∠ABC=60°,BCABABBCAC=6,∠ACB=60°,因為∠BQE=30°,∠ACB=60°,所以∠QPC=90°,QC=2PC,列出關于t的方程解出t的值為2秒;

(2)過點PPGBC,與AB交于點G,通過證明△PEG≌△QEB,得到BEGE,再由△APG是等邊三角形得到AFGF,∴EF=1/2AB=3;

(3)如圖3,設PQABE,過點PPGBC,與AB交于點G,作CHAB于點H.當點PQ關于點E成中心對稱時,QEPE

∴易證△PEG≌△QEBASA),∴GPQB

QBAP,∴GPAP

GPBC,∴CACBa

∵平行四邊形的面積是24cm2,AB=6,

AHBH=3,CH=24÷6=4,∴由勾股定理可求得ACBC=5即a=5.

故在運動中存在某一時刻,點PQ關于點E成中心對稱,此時a的值為5.

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)9

5.(2019•臨海市一模)定義:如圖1,點MN在線段AB上,若以線段AMMNNB為邊恰好能組成一個直角三角形,則稱點MN為線段AB的勾股分割點.

(1)如圖1,MN為線段AB的勾股分割點,且AM=4,MN=3,則NB=______ ;

(2)如圖2,在▱ABCD中,CD=21,EBC中點,FCD邊上一動點,AEAF分别交BD于點MN,當點MN為線段BD的勾股分割點時,求FD的長;

(3)如圖3,△ABC中,∠ACB=90°,ACBC=2,延長BA到點M,延長AB到點N,使點AB恰好是線段MN的勾股分割點(ABAMBN),過點MN分别作ACBC的平行線交于點P

PC的長度是否為定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由;

②直接寫出△PMN面積的最大值.

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)10

【解析】(1)①當AM為最大線段時,由勾股定理求出BN;②當BN為最大線段時,由勾股定理求出 BN=√7或 5;.

(2)如圖2,設BMx,證明△AMD∽△EMB,得DM=2x,設DNa,則MN=2xa,點MN為線段BD的勾股分割點時,存在三種情況:根據勾股分割點的定義列方程可得DF的長為7或15;

(3)①PC的長度是定值2,理由是:如圖中,連接PAPN,将△MPA繞點P逆時針旋轉90°得△PNF,将△PAC繞點P逆時針旋轉90°得△PFE.則∠1=∠3,∠2=∠4,

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)11

∵△ABC是等腰直角三角形,AC=2,∴AB=2√2,∠CAB=∠CBA=45°,

ACPMBCPN,∴∠1=∠2=∠3=∠4,∴EFBN,∴EFBNBC

ACBCEF,∴四邊形EFBC是平行四邊形,∴ECBF

∵∠ANM=∠PNF=45°,∴∠BNF=90°,∴BF2=BN2 FN2,

∵點AB恰好是線段MN的勾股分割點(ABAMBN),

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)12

6.(2019•市北區一模)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC=6cmBD=8cmP從點B出發沿BA方向勻速運動,速度是1cm/s,點Q從點D出發沿DB方向勻速運動,速度是2cm/sQEAB,與BC交于點E,連接PQ.設運動時間為ts)(0<t≤4).

(1)當PQABP時,求t的值;

(2)設四邊形BPQE的面積為ycm2),求yt之間的函數關系式;

(3)是否存在某一時刻t,使BQ平分∠PQE?若存在,求t的值;若不存在,請說明理由.

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)13

【解析】此題是四邊形綜合題,主要考查了菱形的性質,相似三角形的性質,銳角三角函數,勾股定理,用方程的思想解決問題是解本題的關鍵.

(1)先利用勾股定理求出AB=5,再用同角的餘角的餘弦函數建立方程求解即可得出t=32/13;

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)14

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)15

B.反思與總結

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)16

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)17

C.最新考題精煉

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)18

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)19

中考數學圓内接四邊形壓軸題(特殊四邊形中動點存在性問題)20

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