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文档介绍
中考数学开放探索题分类汇编
开放探索 1.(2011山东省潍坊市)一个y关于x的函数同时满足两个条件:①图象过(2,1)点;②当x>0时,y随x的增大而减小.这个函数解析式为 如:y=,y=﹣x+3,y=﹣x2+5等 .(写出一个即可) 考点:二次函数的性质;一次函数的性质;反比例函数的性质。 专题:开放型。 分析:本题的函数没有指定是什么具体的函数,可以从一次函数,反比例函数,二次函数三方面考虑,只要符合条件①②即可. 解答:解:符合题意的函数解析式可以是y=,y=﹣x+3,y=﹣x2+5等,(本题答案不唯一) 故答案为:y=,y=﹣x+3,y=﹣x2+5等. 点评:本题考查了一次函数,反比例函数,二次函数的性质.关键是从三种函数解析式上考虑,只要符合题意即可. 2.(2011年青海,10,2分)如图2,四边形ABCD是平行四边形,E是CD延长线上的任意一点,连接BE交AD于点O,如果△ABO≌△DEO,则需要添加的条件是 。(只需一个即可,图中不能添加任何点或线) 图3 【答案】开放型题,答案不唯一(参考答案:O是AD的中点或OA=OD;AB=DE;D是CE的中点;O是BE的中点或OB=OE;或OD是△EBC的中位线) B A D F C E 3. .如图,点B、F、C、E在同一直线上,并且BF=CE,∠B=∠E. (1)请你只添加一个条件(不再加辅助线),使得△ABC≌△DEF. 你添加的条件是: . (2)添加了条件后,证明△ABC≌△DEF. 解:(1)∠A=∠D或AB=DE或∠ACB=∠DFE等条件. (2)证明:∵BF=CE ∴BF+FC=EC+FC ∴ 在△ABC和△DEF中 ∠A=∠D,∠B=∠E,BC=EF ∴△ABC≌△DEF(AAS) 4.(2011山西省)25.(本题9分)如图(1),Rt△ABC中,∠ACB=-90°,CD⊥AB,垂足为D.AF平分∠CAB,交CD于点E,交CB于点F (1)求证:CE=CF. (2)将图(1)中的△ADE沿AB向右平移到△A’D’E’的位置,使点E’落在BC边上,其它条 件不变,如图(2)所示.试猜想:BE'与CF有怎样的数量关系?请证明你的结论. 25.(本题9分)如图(1),Rt△ABC中,∠ACB=-90°,CD⊥AB,垂足为D.AF平分∠CAB,交CD于点E,交CB于点F (1)求证:CE=CF. 证明:略 (2)将图(1)中的△ADE沿AB向右平移到△A’D’E’的位置,使点E’落在BC边上,其它条件不变,如图(2)所示.试猜想:BE'与CF有怎样的数量关系?请证明你的结论. 解:相等 证明:如图,过点E作EG⊥AC于G. 又∵ AF平分∠CAB,ED⊥AB,∴ED=EG. 由平移的性质可知:D’E’=DE,∴D’E’ =GE. ∵∠ACB=90°. ∴∠ACD+∠DCB=90° ∵CD⊥AB于D. ∴∠B+∠DCB=90°. ∴ ∠ACD=∠B 在Rt△CEG与Rt△BE’D’中, ∵∠GCE=∠B,∠CGE=∠BD’E’,CE=D’E’ ∴△CEG≌△BE’D’ ∴CE=BE’ 由(1)可知CE=CF, (其它证法可参照给分). 5.(2011福建省漳州市)如图,直线y=-2x+2与x轴、y轴分别交于A、B两点,将△OAB绕点O逆时针方向旋转90°后得到△OCD. (1)填空:点C的坐标是(_ ▲ ,_ ▲ ), 点D的坐标是(_ ▲ ,_ ▲ ); (2)设直线CD与AB交于点M,求线段BM的长; (3)在y轴上是否存在点P,使得△BMP是等腰三角形?若存在, 请求出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】 解:(1)点C的坐标是(0,1),点D的坐标是(-2,0) ………………4分 (2)方法一:由(1)可知CD= =,BC=1 又∠1=∠5,∠4=∠3 ∴△BMC∽△DOC ………………6分 ∴= 即= ∴BM= ………………8分 方法二:设直线CD的解析式为y=kx+b 由(1)得 解得 ∴直线CD的解析式为y= x+1 又∠1=∠5,∠BCM=∠DCO ∴△BMC∽△DOC ………………6分 ∴= 即= ∴BM= ………………8分 ∵ ∴ ∴M的坐标为(,) ………………6分 过点M作ME⊥y轴于点E,则ME=,BE= ∴BM= = ………………8分 (3)存在 ………………9分 分两种情况讨论: ① 以BM为腰时 ∵BM=,又点P在y轴上,且BP=BM 此时满足条件的点P有两个,它们是P1 (0,2+)、P2 (0,2-) ……………11分 过点M作ME⊥y轴于点E,∵∠BMC=90°, A O D C M B y x P3 · E A O D C M B y x P1 · · P2 1 5 则△BME∽△BCM ∴= ∴BE== 又∵BM=BP ∴PE=BE= ∴BP= ∴OP=2-= 此时满足条件的点P有一个,它是P3 (0,) ……………12分 ② 以BM为底时,作BM的垂直平分线,分别交y轴、BM于点P、F, A O D C M B y x P4 · F 由(2)得∠BMC=90°, ∴PF∥CM ∵F是BM的中点, ∴BP=BC= ∴OP= 此时满足条件的点P有一个,它是P4 (0,) 综上所述,符合条件的点P有四个,它们是:P1 (0,2+)、P2 (0,2-)、P3 (0,)、P4 (0,) ……………13分 6.(2011青海省西宁市)在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,点C为 (-1,0) .如图17所示,B点在抛物线y=x2+x-2图象上,过点B作BD⊥x轴,垂足为D,且B点横坐标为-3. (1)求证:△BDC≌△COA; (2)求BC所在直线的函数关系式; (3)抛物线的对称轴上是否存在点P,使△ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)证明:∵∠BCD+∠ACO=90°, ∠ACO+∠OAC=90°, ∴∠BCD=∠OAC ∵△ABC为等腰直角三角形 ∴BC=AC 在△BDC和△COA中[来源:Z。xx。k.Com] ∠BDC=∠COA=90° ∠BCD=∠OAC BC=AC ∴△BDC≌△COA(AAS) ………………4分 (2)解:∵C点坐标为 (-1,0) ∴BD=CO=1 ∵B点横坐标为-3 ∴B点坐标为 (-3,1) 设BC所在直线的函数关系式为y=kx+b ∴ 解得 ∴BC所在直线的函数关系式为y=- x- ………………8分 (3)解:存在 ………………9分 ∵二次函数解析式为:y=x2+x-2 ∴y=x2+x-2 =(x+)2x- ∴对称轴为直线x=- ………………10分 若以AC为直角边,点C为直角顶点,对称轴上有一点P1,使CP1⊥AC, ∵BC⊥AC ∵点P1为直线BC与对轴称直线x=-的交点 由题意可得: 解得: ∴P1(-,-) 若以AC为直角边,点A为直角顶点,对称轴上有一点P2,使AP2⊥AC, 则过点A作A P2∥BC,交对轴称直线x=-于点P2 ∵CD=OA ∴A(0,2) 由题意得直线AP2的解析式为:y=-x+2 解得: ∴P2(-,-) ∴P点坐标分别为P1(-,-)、P2(-,-) ………………12分 (注:每题只给出一种解法,如有不同解法请对照评分标准给分) 7.(2011湖北省十堰市)如图,已知抛物线与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,-3). (1)求抛物线的解析式; (2)如图(1),已知点H(0,-1).问在抛物线上是否存在点G(点G在y轴的左侧),使得?若存在,求出G点坐标,若不存在,请说明理由; (3)如图(2),抛物线上点D在x轴上的正投影为点E(-2,0),F是OC的中点,连接DF,P为线段BD上一点,,若∠EPF=∠BDF,求线段PE的长. 考点:二次函数综合题。 分析:(1)由抛物线y=x2+bx+c与x 轴交于点A(1,0)和点 B,与y轴交丁点C (0,﹣3),利用待定系数法即可求得二次函数的解析式; (2)分别从GH∥AC与GH与AC不平行去分析,注意先求得直线GH的解析式,根据交点问题即可求得答案,小心不要漏解; (3)利用待定系数法求得直线DF的解析式,即可证得△PBE∽△FDP,由相似三角形的对应边成比例,即可求得答案. 解答:解:(1)由题意得:, 解得:, ∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3; (2)解法一: 假设在抛物线上存在点G,设G(m,n),显然,当n=﹣3时,△AGH不存在. ①当n>﹣3时, 可得S△GHA=﹣++,S△GHC=﹣m, ∵S△GHC=S△GHA, ∴m+n+1=0, 由, 解得:或, ∵点G在y轴的左侧, ∴G(﹣,); ②当﹣4≤n<﹣3时, 可得S△GHA=﹣﹣﹣,S△GHC=﹣m, ∵S△GHC=S△GHA, ∴3m﹣n﹣1=0, 由, 解得:或, ∵点G在y轴的左侧, ∴G(﹣1,﹣4). ∴存在点G(﹣,)或G(﹣1,﹣4). 解法二: ①如图①,当GH∥AC时,点A,点C到GH的距离相等, ∴S△GHC=S△GHA, 可得AC的解析式为y=3x﹣3, ∵GH∥AC,得GH的解析式为y=3x﹣1, ∴G(﹣1,﹣4); ②如图②,当GH与AC不平行时, ∵点A,C到直线GH的距离相等, ∴直线GH过线段AC的中点M(,﹣). ∴直线GH的解析式为y=﹣x﹣1, ∴G(﹣,), ∴存在点G(﹣,)或G(﹣1,﹣4). (3)如图③,∵E(﹣2,0), ∴D的横坐标为﹣2, ∵点D在抛物线上, ∴D(﹣2,﹣3), ∵F是OC中点, ∴F(0,﹣), ∴直线DF的解析式为:y=x﹣, 则它与x轴交于点Q(2,0), 则QB=QD,得∠QBD=∠QDB,∠BPE+∠EPF+∠FPD=∠DFP+∠PDF+∠FPD=180°, ∵∠EPF=∠PDF, ∴∠BPE=∠DFP, ∴△PBE∽△FDP, ∴, 得:PB•DP=, ∵PB+DP=BD=, ∴PB=, 即P是BD的中点, 连接DE, ∴在Rt△DBE中,PE=BD=. 点评:此题考查了待定系数法求二次函数的解析式,直线与二次函数的交点问题以及三角形面积问题的求解等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是注意数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用。 8.(2011吉林省)27.如图,抛物线1 :y=-x2平移得到抛物线,且经过点O(0.0)和点A(4.0),的顶点为点B,它的对称轴与相交于点C,设、与BC围成的阴影部分面积为S,解答下列问题: (1)求表示的函数解析式及它的对称轴,顶点的坐标。 (2)求点C的坐标,并直接写出S的值。 (3)在直线AC上是否存在点P,使得S△POA=S?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由。 【参考公式:抛物线y=ax2+bx+c 的对称轴是x=- , 顶点坐标是(- ,)】. 27. 解:(1)设l2的函数解析式为y=-x2+bx+c 把(4.0)代入函数解析式,得 解得 ∴y=-x2+4x ∵y=-x2+4x=-(x-2)2+4 ∴l2的对称轴是直线x=2,顶点坐标B(2,4) (2)当x=2时,y=-x2=-4 ∴C点坐标是(2,-4) S=8 (3)存在 设直线AC表示的函数解析式为y=kx+n 把A(4,0),C(2,-4)代入得 解得 ∴y=2x-8 设△POA的高为h S△POA=OA·h=2h=4 设点P的坐标为(m,2m-8). ∵S△POA=S 且S=8 ∴S△POA=×8=4 当点P在轴上方时,得× 4(2m-8)=4, 解得m=5, ∴2m-8=2. ∴P的坐标为(5.2). 当点P在轴下方时,得× 4(8-2m)=4. 解得m=3, ∴2m-8=-2 ∴点P的坐标为(3,-2). 综上所述,点P的坐标为(5,-2 9.(2011四川省内江市) 、如图抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0.).且对称抽x=l. (1)求出抛物线的解析式及A、B两点的坐标; (2)在x轴下方的抛物线上是否存在点D,使四边形ABDC的面积为3.若存在,求出点D的坐标;若不存在.说明理由(使用图1); (3)点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使Q、P、A、B为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有满足条件的点P的坐标(使用图2). 28. 解:(1)∵抛物线与y轴交于点C(0.-1).且对称抽x=l. ∴ ,解得: , ∴抛物线解析式为y= x2- x-1, 令 x2- x-1=0,得:x1=-1,x2=3, ∴A(-1,0),B(3,0), (2)设在x轴下方的抛物线上存在D(a, )(0<a<3)使四边形ABCD的面积为3. 作DM⊥x轴于M,则S四边形ABDC=S△AOC+S梯形OCDM+S△BMD, ∴S四边形ABCD= |xAyC|+ (|yD|+|yC|)xM+ (xB-xM)|yD| = ×1×1+ [-( a2- a-1)+1]×a+ (3-a)[-( a2- a-1)] =- a2+ +2, ∴由- a2+ +2=3, 解得:a 1=1,a 2=2, ∴D的纵坐标为: a2- a-1=- 或-1, ∴点D的坐标为(1, ),(2,-1); (3)①当AB为边时,只要PQ∥AB,且PQ=AB=4即可,又知点Q在y轴上,所以点P的横坐标为-4或4, 当x=-4时,y=7;当x=4时,y= ; 所以此时点P1的坐标为(-4,7),P2的坐标为(4, ); ②当AB为对角线时,只要线段PQ与线段AB互相平分即可,线段AB中点为G,PQ必过G点且与y轴交于Q点,过点P作x轴的垂线交于点H, 可证得△PHG≌△QOG, ∴GO=GH, ∵线段AB的中点G的横坐标为1, ∴此时点P横坐标为2, 由此当x=2时,y=-1, ∴这是有符合条件的点P 3(2,-1), ∴所以符合条件的点为:P1的坐标为(-4,7),P2的坐标为(4, );P 3(2,-1). 10.(2011四川省成都市) 如图,已知线段AB∥CD,AD与B C相交于点K,E是线段AD上一动点。 (1)若BK=KC,求的值; (2)连接BE,若BE平分∠ABC,则当AE= AD时,猜想线段AB、BC、CD三者之间有怎样的等量关系?请写出你的结论并予以证明.再探究:当AE=AD (n>2),而其余条件不变时,线段AB、BC、CD三者之间又有怎样的等量关系?请直接写出你的结论,不必证明. 考点:相似三角形的判定与性质;角平分线的性质。 专题:计算题;几何动点问题。 分析:(1)由已知得=,由CD∥AB可证△KCD∽△KBA,利用=求值; (2)AB=BC+CD.作△ABD的中位线,由中位线定理得EF∥AB∥CD,可知G为BC的中点,由平行线及角平分线性质,得∠GEB=∠EBA=∠GBE,则EG=BG=BC,而GF=CD,EF=AB,利用EF=EG+GF求线段AB、BC、CD三者之间的数量关系; 当AE=AD(n>2)时,EG=BG=BC,而GF=CD,EF=AB,EF=EG+GF可得BC+CD=(n﹣1)AB. 解答:解:(1)∵BK=KC,∴=, 又∵CD∥AB, ∴△KCD∽△KBA,∴==; (2)当BE平分∠ABC,AE=AD时,AB=BC+CD. 证明:取BD的中点为F,连接EF交BC与G点, 由中位线定理,得EF∥AB∥CD,∴G为BC的中点,∠GEB=∠EBA, 又∠EBA=∠GBE,∴∠GEB=∠GBE, ∴EG=BG=BC,而GF=CD,EF=AB, ∵EF=EG+GF,∴AB=BC+CD; 当AE=AD(n>2)时,BC+CD=(n﹣1)AB. 点评:本题考查了平行线的性质,三角形中位线定理,相似三角形的判定与性质,角平分线的性质.关键是构造平行线,由特殊到一般探索规律. 11.(2011浙江省温州市)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标是(-4,0),点B的坐标是(0,b)(b>0).P是直线AB上的一个动点,作 PC⊥x轴,垂足为C。记点P关于y轴的对称点为P´(点P´不在y轴上),连结PP´, P´A, P´C.设点P的横坐标为a。 (1)当b=3时, 求直线AB的解析式; 若点P´的坐标是(-1,m),求m的值; (2)若点P在第一象限,记直线AB与P´C的交点为D。当P´D:DC=1:3时,求a的值; (3)是否同时存在a,b,使△P´CA为等腰直角三角形?若存在,请求出所有满足要求的a,b的值;若不存在,请说明理由。 考点:相似三角形的判定与性质;待定系数法求一次函数解析式;等腰直角三角形。 分析:(1)①利用待定系数法即可求得函数的解析式; ②把(﹣1,m)代入函数解析式即可求得m的值; (2)可以证明△PP′D∽△ACD,根据相似三角形的对应边的比相等,即可求解; (3)分P在第一,二,三象限,三种情况进行讨论.利用相似三角形的性质即可求解. 解答:解:(1)①设直线AB的解析式为y=kx+3, 把x=﹣4,y=0代入得:﹣4k+3=0, ∴k=, ∴直线的解析式是:y=x+3, ②由已知得点P的坐标是(1,m), ∴m=×1+3=; (2)∵PP′∥AC, △PP′D∽△ACD, ∴=,即=, ∴a=; (3)以下分三种情况讨论. ①当点P在第一象限时, 1)若∠AP′C=90°,P′A=P′C(如图1) 过点P′作P′H⊥x轴于点H. ∴PP′=CH=AH=P′H=AC. ∴2a=(a+4) ∴a= ∵P′H=PC=AC,△ACP∽△AOB ∴==,即=, ∴b=2 2)若∠P′AC=90°,P′A=CA 则PP′=AC ∴2a=a+4 ∴a=4 ∵P′A=PC=AC,△ACP∽△AOB ∴==1,即=1 ∴b=4 3)若∠P′CA=90°, 则点P′,P都在第一象限内,这与条件矛盾. ∴△P′CA不可能是以C为直角顶点的等腰直角三角形. ②当点P在第二象限时,∠P′CA为钝角(如图3),此时△P′CA不可能是等腰直角三角形; ③当P在第三象限时,∠P′CA为钝角(如图4),此时△P′CA不可能是等腰直角三角形. ∴所有满足条件的a,b的值为 或 点评:本题主要考查了梯形的性质,相似三角形的判定和性质以及一次函数的综合应用,要注意的是(3)中,要根据P点的不同位置进行分类求解. 12.(2011山东省济宁市) (10分)(2011·济宁)如图,第一象限内半径为2的⊙C与y轴相切于点A,作直径AD,过点D作⊙C的切线l交x轴于点B,P为直线l上一动点,已知直线PA的解析式为:y=kx+3。 (1) 设点P的纵坐标为p,写出p随k变化的函数关系式。 (2)设⊙C与PA交于点M,与AB交于点N,则不论动点P处于直线l上(除点B以外)的什么位置时,都有△AMN∽△ABP。请你对于点P位于图中位置时的两三角形相似给予证明; M A y N B D P x C 第23题 O C (3)是否存在使△AMN的面积等于的k值?若存在,请求出符合的k值;若不存在,请说明理由。 、解:(1)、 ∵y轴和直线l都是⊙C的切线 ∴OA⊥AD BD⊥AD 又∵ OA⊥OB ∴∠AOB=∠OAD=∠ADB=90° ∴四边形OADB是矩形 M A y N B D P x C 第23题 O C ∵⊙C的半径为2 ∴AD=OB=4 ∵点P在直线l上 ∴点P的坐标为(4,p) 又∵点P也在直线AP上 ∴p=4k+3 (2)连接DN ∵AD是⊙C的直径 ∴ ∠AND=90° ∵ ∠AND=90°-∠DAN,∠ABD=90°-∠DAN ∴∠AND=∠ABD 又∵∠ADN=∠AMN ∴∠ABD=∠AMN …………4分 ∵∠MAN=∠BAP …………5分 ∴△AMN∽△ABP …………6分 (3)存在。 …………7分 理由:把x=0代入y=kx+3得y=3,即OA=BD=3 AB= ∵ S△ABD= AB·DN=AD·DB ∴DN== ∴AN2=AD2-DN2= ∵△AMN∽△ABP ∴ 即 ……8分 当点P在B点上方时, ∵AP2=AD2+PD2 = AD2+(PB-BD)2 =42+(4k+3-3)2 =16(k2+1) 或AP2=AD2+PD2 = AD2+(BD-PB)2 =42+(3-4k-3)2 =16(k2+1) S△ABP= PB·AD=(4k+3)×4=2(4k+3) ∴ 整理得k2-4k-2=0 解得k1 =2+ k2=2- …………9分 当点P在B 点下方时, ∵AP2=AD2+PD2 =42+(3-4k-3)2 =16(k2+1) S△ABP= PB·AD=[-(4k+3)]×4=-2(4k+3) ∴ 化简,得k2+1=-(4k+3) 解得k=-2 综合以上所得,当k=2±或k=-2时,△AMN的面积等于 …10分查看更多