图1
动感体验
请打开几何画板文件名“12广东22”,拖动点E由A向B运动,观察图象,可以体验到,△ADE的面积随m的增大而增大,△CDE的面积随m变化的图象是开口向下的抛物线的一部分,E在AB的中点时,△CDE的面积最大.
思路点拨
1.△ADE与△ACB相似,面积比等于对应边的比的平方.
2.△CDE与△ADE是同高三角形,面积比等于对应底边的比.
满分解答
1231x?x?9?(x?3)(x?6),得A(-3,0)、B(6,0)、C(0,-9). 222所以AB=9,OC=9.
(2)如图2,因为DE//CB,所以△ADE∽△ACB.
SAE2. 所以?ADE?()S?ACBAB181而S?ACB?AB?OC?,AE=m,
22AE2m811所以s?S?ADE?()?S?ACB?()2??m2.
AB922m的取值范围是0<m<9.
(1)由y?图2 图3
CDBE9?m(3)如图2,因为DE//CB,所以. ??ADAEmSCD9?m因为△CDE与△ADE是同高三角形,所以?CDE?. ?S?ADEADm9?m12191981所以S?CDE??m??m2?m??(m?)2?.
m222228
981时,△CDE的面积最大,最大值为. 289此时E是AB的中点,BE?.
2如图3,作EH⊥CB,垂足为H.
当m?3313. ?131393132713在Rt△BEH中,EH?BE?sinB??. ?21326729当⊙E与BC相切时,r?EH.所以S??r2??.
52在Rt△BOC中,OB=6,OC=9,所以sinB?考点伸展
在本题中,△CDE与△BEC能否相似?
如图2,虽然∠CED=∠BCE,但是∠B>∠BCA≥∠ECD,所以△CDE与△BEC不能相似.
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
例1 2013年南昌市中考第25题
已知抛物线yn=-(x-an)2+an(n为正整数,且0<a1<a2<?<an)与x轴的交点为An-1(bn-1,0)和An(bn,0).当n=1时,第1条抛物线y1=-(x-a1)2+a1与x轴的交点为A0(0,0)和A1(b1,0),其他依此类推
(1)求a、b的值及抛物线y2的解析式;
(2)抛物线y3的顶点坐标为(_____,_____);
依此类推第n条抛物线yn的顶点坐标为(_____,_____)(用含n的式子表示); 所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是________________; (3)探究下列结论:
①若用An-1 An表示第n条抛物线被x轴截得的线段的长,直接写出A0A1的值,并求出An-1 An;
②是否存在经过点A(2,0)的直线和所有抛物线都相交,且被每一条抛物线截得的线段的长度都相等?若存在,直接写出直线的表达式;若不存在,请说明理由.
备用图(仅供草稿使用)
动感体验
请打开几何画板文件名“13南昌25”,拖动抛物线的顶点P在射线y=x(x>0)上运动,可以体验到,经过点(2,0)与这条射线平行的直线截抛物线所得的线段都相等.
请打开超级画板文件名“13南昌25”,拖动抛物线的顶点P在射线y=x(x>0)上运动,可以体验到,经过点(2,0)与这条射线平行的直线截抛物线所得的线段都相等.
思路点拨
1.本题写在卷面的文字很少很少,可是卷外是大量的运算.
2.最大的纠结莫过于对字母意义的理解,这道题的复杂性就体现在数形结合上. 3.这个备用图怎么用?边画边算,边算边画.
满分解答
(1)将A0(0,0)代入y1=-(x-a1)2+a1,得-a12+a1=0. 所以符合题意的a1=1.
此时y1=-(x-1)2+1=-x(x-2).所以A1的坐标为(2,0),b1=2. 将A1(2,0)代入y2=-(x-a2)2+a2,得-(2-a2)2+a2=0. 所以符合题意的a2=4.
此时y2=-(x-4)2+4=-(x-2)(x-6). (2)抛物线y3的顶点坐标为(9,9); 第n条抛物线yn的顶点坐标为(n2,n2);
所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是y=x. (3)①如图1,A0A1=2.
由第(2)题得到,第n条抛物线yn=-(x-an)2+an的顶点坐标为(n2,n2). 所以yn=-(x-n2)2+n2=n2-(x-n2)2=(n-x+n2)(n+x-n2).
所以第n条抛物线与x轴的交点坐标为An-1(n2-n,0)和An(n2+n,0). 所以An-1 An=(n2+n)-(n2-n)=2n.
②如图1,直线y=x-2和所有抛物线都相交,且被每一条抛物线截得的线段的长度都相等.
图1
考点伸展
我们一起来梳理一下这道题目的备用图怎么用.
第一步,由yn=-(x-an)2+an,得抛物线的顶点坐标为(an, an).顶点的横坐标和纵坐标相等,而且已知an>0,因此先画出顶点所在的射线y=x(x>0).
第二步,计算出y1,画抛物线y1的顶点、与x轴的右交点. 第三步,计算出y2,画抛物线y2的顶点、与x轴的右交点.
3.2几何证明及通过几何计算进行说理问题
例2 2013年江西省中考第24题
某数学活动小组在作三角形的拓展图形,研究其性质时,经历了如下过程: (1)操作发现:
在等腰△ABC中,AB=AC,分别以AB、AC为斜边,向△ABC的外侧作等腰直角三角形,如图1所示,其中DF⊥AB于点F,EG⊥AC于点G,M是BC的中点,连结MD和ME,则下列结论正确的是__________(填序号即可).
①AF=AG=
1AB;②MD=ME;③整个图形是轴对称图形;④MD⊥ME. 2(2)数学思考:
在任意△ABC中,分别以AB、AC为斜边,向△ABC的外侧作等腰直角三角形,如图2所示,M是BC的中点,连结MD和ME,则MD与ME有怎样的数量关系?请给出证明过程;
(3)类比探究:
在任意△ABC中,仍分别以AB、AC为斜边,向△ABC的内侧作等腰直角三角形,如图3所示,M是BC的中点,连结MD和ME,试判断△MDE的形状.答:_________.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“13江西24”,拖动点A可以改变△ABC的形状,可以体验到,△DFM≌△MGE保持不变,∠DME=∠DFA=∠EGA保持不变.
请打开超级画板文件名“13江西24”,拖动点A可以改变△ABC的形状,可以体验到,△DFM≌△MGE保持不变,∠DME=∠DFA=∠EGA保持不变.
思路点拨
1.本题图形中的线条错综复杂,怎样寻找数量关系和位置关系?最好的建议是按照题意把图形规范、准确地重新画一遍.
2.三个中点M、F、G的作用重大,既能产生中位线,又是直角三角形斜边上的中线. 3.两组中位线构成了平行四边形,由此相等的角都标注出来,还能组合出那些相等的角?
满分解答
(1)填写序号①②③④.
(2)如图4,作DF⊥AB,EG⊥AC,垂足分别为F、G.
因为DF、EG分别是等腰直角三角形ABD和等腰直角三角形ACE斜边上的高, 所以F、G分别是AB、AC的中点.
又已知M是BC的中点,所以MF、MG是△ABC的中位线.
所以MF?11AC,MG?AB,MF//AC,MG//AB. 22所以∠BFM=∠BAC,∠MGC=∠BAC.
所以∠BFM=∠MGC.所以∠DFM=∠MGE.
因为DF、EG分别是直角三角形ABD和直角三角形ACE斜边上的中线, 所以EG?11AC,DF?AB. 22所以MF=EG,DF=NG.
所以△DFM≌△MGE.所以DM=ME. (3)△MDE是等腰直角三角形.
图4 图5
考点伸展
第(2)题和第(3)题证明△DFM≌△MGE的思路是相同的,不同的是证明∠DFM=∠MGE的过程有一些不同.
如图4,如图5,∠BFM=∠BAC=∠MGC.
如图4,∠DFM=90°+∠BFM,∠MGE=90°+∠MGC,所以∠DFM=∠MGE. 如图5,∠DFM=90°-∠BFM,∠MGE=90°-∠MGC,所以∠DFM=∠MGE.