幾何學(xué)習(xí),一直是數(shù)學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),不僅包含眾多知識(shí)定理和方法技巧,還要求學(xué)生具備良好的空間想象能力、邏輯推理能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,這樣才可能順利掌握幾何。
不過(guò)說(shuō)起來(lái)容易,做起來(lái)卻沒那么簡(jiǎn)單,單單知識(shí)定理和方法技巧的掌握,很多學(xué)生就做的并不是很好。打好基礎(chǔ)才能獲得優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績(jī),這一點(diǎn)無(wú)論是在哪一門科目的學(xué)習(xí),都是相通的,要想學(xué)好幾何自然也不例外。
就像輔助線的添加,一直是大家非常頭疼的問(wèn)題,看似毫無(wú)規(guī)律,但實(shí)際上也是有規(guī)律可循,如添加垂線,通過(guò)勾股定理來(lái)解決問(wèn)題;或是添加平行線,設(shè)置相似去解決問(wèn)題;也可以通過(guò)連接某條線段,構(gòu)造基本圖形等。這些輔助線的添加,看似困難,但都是依據(jù)我們學(xué)過(guò)的知識(shí),再結(jié)合題目的條件,為問(wèn)題的解決做好鋪墊。
在幾何相關(guān)的綜合問(wèn)題當(dāng)中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些與動(dòng)點(diǎn)有關(guān)的幾何問(wèn)題,綜合性非常強(qiáng),形式多樣化,解法靈活,令人目不暇接。此類問(wèn)題常常需要綜合和靈活運(yùn)用三角形、特殊四邊形、圓、軸對(duì)稱、方程思想、一次函數(shù)、二次函數(shù)等有關(guān)方面的知識(shí)進(jìn)行解題,因而具有較大的難度。
在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,且AD=2,以CD為直徑作⊙O1,交BC于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AB于F,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,已知A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(0,2√3),B(-2,0).
(1)求C,D兩點(diǎn)的坐標(biāo).
(2)求證:EF為⊙O1的切線.
(3)探究:如圖,線段CD上是否存在點(diǎn)P,使得線段PC的長(zhǎng)度與P點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離相等?如果存在,請(qǐng)找出P點(diǎn)的坐標(biāo);如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解題反思:
相似三角形的判定與性質(zhì);坐標(biāo)與圖形性質(zhì);等腰梯形的性質(zhì);圓周角定理;切線的判定與性質(zhì);綜合題.
題干分析:
(1)連接DE,由等腰梯形的對(duì)稱性可知,△CDE≌△BAO,根據(jù)線段的等量關(guān)系求C,D兩點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)連接O1E,由半徑O1E=O1C,得∠O1EC=∠O1CE,由等腰梯形的性質(zhì),得∠ABC=∠DCB,故∠O1EC=∠ABC,可證O1E∥AB,由EF⊥AB,證明O1E⊥EF即可;
(3)存在.過(guò)P作PM⊥y軸于M,作PN⊥x軸于N,由PC=PM,可知四邊形OMPN為正方形,設(shè)ON=x,則PM=PC=x,CN=4-x,由△PNC∽△AOB,由相似比,列方程求解.
解題反思:
本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),坐標(biāo)與圖形的性質(zhì),等腰梯形的性質(zhì),圓周角定理,切線的判定與性質(zhì).關(guān)鍵是根據(jù)等腰梯形的性質(zhì),作輔助線,利用相似三角形的性質(zhì)求解.
這是一道非常典型的幾何綜合問(wèn)題,題目以常見的幾何題做鋪墊,主要考查了推理論證能力和從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法,以及歸納概括的能力,重在考查考生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
實(shí)際解題時(shí),若能弄清題目條件,把握?qǐng)D形特點(diǎn),動(dòng)靜結(jié)合,便能順利解決問(wèn)題。
題目通過(guò)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法,通過(guò)以圖形變換為載體,讓學(xué)生經(jīng)歷操作發(fā)現(xiàn)、數(shù)學(xué)思考、類比探究等數(shù)學(xué)活動(dòng),來(lái)探究圖形的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系。
已知頂點(diǎn)為A(1,5)的拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)B(5,1).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖(1),設(shè)C,D分別是x軸、y軸上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),求四邊形ABCD的周長(zhǎng);
(3)在(2)中,當(dāng)四邊形ABCD的周長(zhǎng)最小時(shí),作直線CD.設(shè)點(diǎn)P(x,y)(x>0)是直線y=x上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),Q是OP的中點(diǎn),以PQ為斜邊按圖(2)所示構(gòu)造等腰直角三角形PRQ.
①當(dāng)△PBR與直線CD有公共點(diǎn)時(shí),求x的取值范圍;
②在①的條件下,記△PQR與△COD的公共部分的面積為S.求S關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并求S的最大值.
考點(diǎn)分析:
二次函數(shù)綜合題;綜合題。
題干分析:
(1)可設(shè)頂點(diǎn)式,將頂點(diǎn)為A(1,5),點(diǎn)B(5,1)代入求出拋物線的解析式;
(2)線段AB的長(zhǎng)是確定的,由于點(diǎn)C,D是兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),所以BC,CD,DA的長(zhǎng)是不確定的,只能用4√2+BC+CD+DA表示四邊形的周長(zhǎng);
(3)作B關(guān)于x軸對(duì)稱點(diǎn)B′,A關(guān)于y軸對(duì)稱點(diǎn)A′,連接A′B′,與x軸,y軸交于C、D點(diǎn),此時(shí)四邊形ABCD周長(zhǎng)最小,求出CD的解析式,求出CD與直線y=x的交點(diǎn)坐標(biāo),得到△PQR與直線y=x有公共點(diǎn)時(shí)x的取值范圍,以及公共部分的面積S與x之間的函數(shù)關(guān)系式.
解題反思:
本題考查的是二次函數(shù)的綜合題,(1)利用頂點(diǎn)式求出二次函數(shù)的解析式,(2)確定四邊形的周長(zhǎng),(3)根據(jù)對(duì)稱性求出CD的解析式,然后求出x的取值范圍和S與x的函數(shù)關(guān)系.
作為中考數(shù)學(xué)的能力綜合題,幾何問(wèn)題突出考查了學(xué)生的思維能力、探究能力和歸納推理能力,較好地體現(xiàn)了考試說(shuō)明中對(duì)探究學(xué)習(xí)這一內(nèi)容的考試要求,因而具有良好的考試功能。
幾何綜合問(wèn)題是體現(xiàn)了實(shí)踐與綜合應(yīng)用的重要載體,其用意在于通過(guò)觀察、比較、分析、提出(認(rèn)知)問(wèn)題,進(jìn)行猜想(聯(lián)想)或?qū)嶒?yàn)、推理和判斷等數(shù)學(xué)活動(dòng),不僅使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)知識(shí)、學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的研究方式、學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)去解決問(wèn)題,而且更為重要的是讓學(xué)生通過(guò)這個(gè)過(guò)程磨礪頭腦、增長(zhǎng)智慧,獲得可持續(xù)發(fā)展的能量和經(jīng)驗(yàn)。
幾何試題內(nèi)涵豐富、寓意深遠(yuǎn),呈現(xiàn)形式獨(dú)特,設(shè)問(wèn)角度新穎,蘊(yùn)藏著豐富的數(shù)學(xué)思想方法。不管題型怎樣變化,只要掌握好相關(guān)的知識(shí)定理和基本題型,再結(jié)合針對(duì)性練習(xí),相信能在幾何學(xué)習(xí)上取得進(jìn)步。
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