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中考数学压轴题冲刺:几何变换中的45°角问题

时间:2019-11-09 18:41:45

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中考数学压轴题冲刺:几何变换中的45°角问题

中考数学压轴题冲刺:因动点产生的45°角的问题

特殊角45°,直角的一半,一直是中考数学压轴题常考题型的常客。无论是二次函数的综合题,还是几何的综合题,无孔不入的45°角,犹如暗夜中的幽灵,无处不在。说不上令考生闻风丧胆,闻角色变,但是它的存在就像平凡道路上的一道坎,将考生们拦截在通往人生巅峰的去路。

然而,中考中碰到这个特殊的45°应该怎么办?

别心急,拿好小板凳,请听分解!

45°角,既是直角的一半,也是等腰直角三角形的一个底角度数。在解题时,只要抓住这个关键点,找出对应的直角,或者利用图形的变换构造出等腰三角形即可,剩下的就交给计算吧。下面从两个经典例题出发,(一道二次函数压轴题,一道几何综合题)看看45°这个妖孽究竟如何在分析解答中一步步被击碎……

二次函数中的45°角

例题1、已知,如图1,抛物线y=ax^2+bx+3与x轴交于点B、C,与y轴交于点A,且AO=CO,BC=4.

(1)求抛物线解析式;

(2)如图2,点P是抛物线第一象限上一点,连接PB交y轴于点Q,设点P的横坐标为t,线段OQ长为d,求d与t之间的函数关系式;

(3)在(2)的条件下,过点Q作直线l⊥y轴,在l上取一点M(点M在第二象限),连接AM,使AM=PQ,连接CP并延长CP交y轴于点K,过点P作PN⊥l于点N,连接KN、CN、CM.若∠MCN+∠NKQ=45°时,求t值.

【分析】(1)先令x=0代入抛物线的解析式中求得与y轴交点A的坐标,根据OA=OC可得C的坐标,从而得B的坐标,利用待定系数法求抛物线解析式;

(2)如图2,设P(t,﹣t^2+2t+3)(0<t<3),证明△BOQ∽△BGP,列比例式可得结论;

(3)如图3,如图3,作辅助线,构建全等三角形和等腰直角三角形,先得QN=OG=AQ=t,则△AQN是等腰直角三角形,得AN=t,由PG∥OK,得PG:OK=CG:OC,求得AK=3t,证明△NGC是等腰直角三角形,及△AKN∽△NMC,则AK:MN=AN:NC,代入可得t的值,并根据(2)中的点P只在第一象限进行取舍.

【点评】本题考查用待定系数法求二次函数解析式、三角形相似及全等的性质和判定、等腰直角三角形的性质和判定、图形与坐标特点等知识,综合性比较强,有一定难度,学会构建三角形相似和全等是本题的关键,另外第三问中正确画出图象也是解决问题的关键.

图形变换中的45°角问题

例题2、问题:如图(1),点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,试判断BE、EF、FD之间的数量关系.

【发现证明】小聪把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,从而发现EF=BE+FD,请你利用图(1)证明上述结论.

【类比引申】如图(2),四边形ABCD中,∠BAD≠90°,AB=AD,∠B+∠D=180°,点E、F分别在边BC、CD上,则当∠EAF与∠BAD满足 关系时,仍有EF=BE+FD.

【探究应用】如图(3),在某公园的同一水平面上,四条通道围成四边形ABCD.已知AB=AD=80米,∠B=60°,∠ADC=120°,∠BAD=150°,道路BC、CD上分别有景点E、F,∠EAF=75°且AE⊥AD,DF=40(√3﹣1)米,现要在E、F之间修一条笔直道路,求这条道路EF的长(结果取整数,参考数据:√2≈1.41,√3≈1.73)

【分析】【发现证明】根据旋转的性质可以得到△ADG≌△ABE,则GF=BE+DF,只要再证明△AFG≌△AFE即可.

【类比引申】延长CB至M,使BM=DF,连接AM,证△ADF≌△ABM,证△FAE≌△MAE,即可得出答案;

【探究应用】利用等边三角形的判定与性质得到△ABE是等边三角形,则BE=AB=80米.把△ABE绕点A逆时针旋转150°至△ADG,只要再证明∠GAF=∠FAE即可得出EF=BE+FD.

【解答】解:【发现证明】如图(1),

∵△ADG≌△ABE,

∴AG=AE,∠DAG=∠BAE,DG=BE,

又∵∠EAF=45°,即∠DAF+∠BEA=∠EAF=45°,

∴∠GAF=∠FAE,

在△GAF和△FAE中,

AG=AE,∠GAF=∠FAE,AF=AF,

∴△AFG≌△AFE(SAS).

∴GF=EF.

又∵DG=BE,

∴GF=BE+DF,

∴BE+DF=EF.

【点评】此题主要考查了四边形综合题,主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,旋转的性质,解本题的关键是作出辅助线,构造全等三角形。

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