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专题类型突破
专题一 5大数学思想方法
类型一 分类讨论思想
(2018·临沂中考)将矩形ABCD绕点A顺时针旋转α(0°<α<360°),得到矩形AEFG.
(1)如图,当点E在BD上时,求证:FD=CD;
(2)当α为何值时,GC=GB?画出图形,并说明理由.
【分析】 (1)先判定四边形BDFA是平行四边形,可得FD=AB,再根据AB=CD,即可得出FD=CD;
(2)当GC=GB时,点G在BC的垂直平分线上,分情况讨论,即可得到旋转角α的度数.
【自主解答】
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在数学中,如果一个命题的条件或结论有多种可能的情况,难以统一解答,那么就需要按可能出现的各种情况分类讨论,最后综合归纳问题的正确答案.
1.(2018·宿迁中考)在平面直角坐标系中,过点(1,2)作直线l,若直线l与两坐标轴围成的三角形面积为4,则满足条件的直线l的条数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.(2018·随州中考)为迎接“世界华人炎帝故里寻根节”,某工厂接到一批纪念品生产订单,按要求在15天内完成,约定这批纪念品的出厂价为每件20元,设第x天(1≤x≤15,且x为整数)每件产品的成本是p元,p与x之间符合一次函数关系,部分数据如表:
任务完成后,统计发现工人李师傅第x天生产的产品件数y(件)与x(天)满足如下关系:
设李师傅第x天创造的产品利润为W元.
(1)直接写出p与x,W与x之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;
(2)求李师傅第几天创造的利润最大?最大利润是多少元?
(3)任务完成后,统计发现平均每个工人每天创造的利润为299元.工厂制定如下奖励制度:如果一个工人某天创造的利润超过该平均值,则该工人当天可获得20元奖金.请计算李师傅共可获得多少元奖金?
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类型二 数形结合思想
(2018·齐齐哈尔中考)某班级同学从学校出发去扎龙自然保护区研学旅行,一部分乘坐大客车先出发,余下的几人20 min后乘坐小轿车沿同一路线出行,大客车中途停车等候,小轿车赶上来之后,大客车以出发时速度的继续行驶,小轿车保持原速度不变.小轿车司机因路线不熟错过了景点入口,在驶过景点入口6 km时,原路提速返回,恰好与大客车同时到达景点入口.两车距学校的路程s(km)和行驶时间t(min)之间的函数关系如图所示.
请结合图象解决下面问题:
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(1)学校到景点的路程为 km,大客车途中停留了 min,a= ;
(2)在小轿车司机驶过景点入口时,大客车离景点入口还有多远?
(3)小轿车司机到达景点入口时发现本路段限速 80 km/h,请你帮助小轿车司机计算折返时是否超速?
(4)若大客车一直以出发时的速度行驶,中途不再停车,那么小轿车折返后到达景点入口,需等待 分钟,大客车才能到达景点入口.
【分析】 (1)根据图形可得总路程和大客车途中停留的时间,先计算小轿车的速度,再根据时间计算a的值;
(2)计算大客车的速度,可得大客车后来行驶的速度,计算小轿车赶上来之后大客车行驶的路程,从而可得结论;
(3)先计算直线CD的表达式,计算小轿车驶过景点入口6 km 时的时间,再计算大客车到达终点的时间,根据路程与时间的关系可得小轿车行驶6 km的速度与80 km/h作比较可得结论.
(4)利用路程÷速度=时间计算出大客车所用时间,计算与小轿车的时间差即可.
【自主解答】
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把问题中的数量关系与形象直观的几何图形有机地结合起来,并充分利用这种结合寻找解题的思路,使问题得以解决.
3.(2018·大庆中考)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(-1,0),点B(3,0),点C(4,y1),若点D(x2,y2)是抛物线上任意一点,有下列结论:
①二次函数y=ax2+bx+c的最小值为-4a;
②若-1≤x2≤4,则0≤y2≤5a;
③若y2>y1,则x2>4;
④一元二次方程cx2+bx+a=0的两个根为-1和.
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2018·苏州中考)如图,矩形ABCD的顶点A,B在x轴的正半轴上,反比例函数y=在第一象限内的图象经过点D交BC于点E.若AB=4,CE=2BE,tan∠AOD=,则k的值为( )
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A.3 B.2 C.6 D.12
5.(2018·上海中考)一辆汽车在某次行驶过程中,油箱中的剩余油量y(升)与行驶路程x(千米)之间是一次函数关系,其部分图象如图所示.
(1)求y关于x的函数关系式;(不需要写自变量的取值范围)
(2)已知当油箱中的剩余油量为8升时,该汽车会开始提示加油,在此次行驶过程中,行驶了500千米时,司机发现离前方最近的加油站有30千米的路程,在开往该加油站的途中,汽车开始提示加油,这时离加油站的路程是多少千米?
类型三 转化与化归思想
(2017·
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江西中考)如图1,研究发现,科学使用电脑时,望向荧光屏幕画面的“视线角”α约为20°,而当手指接触键盘时,肘部形成的“手肘角”β约为100°.图2是其侧面简化示意图,其中视线AB水平,且与屏幕BC垂直.
(1)若屏幕上下宽BC=20 cm,科学使用电脑时,求眼睛与屏幕的最短距离AB的长;
(2)若肩膀到水平地面的距离DG=100 cm,上臂DE=30 cm,下臂EF水平放置在键盘上,其到地面的距离FH=72cm.请判断此时β是否符合科学要求的100°?
(参考数据:sin 69°≈,cos 21°≈,tan 20°≈,tan 43°≈,所有结果精确到个位)
【分析】 (1)在Rt△ABC中利用三角函数即可直接求解;
(2)延长FE交DG于点I,利用三角函数求得∠DEI即可求得β的度数,从而作出判断.
【自主解答】
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把一种数学问题合理地转化成另一种数学问题可以有效地解决问题.在解三角形中,将非直角三角形问题转化为解直角三角形问题,把实际问题转化为数学问题等.
6.(2018·山西中考)如图,正方形ABCD内接于⊙O,⊙O的半径为2,以点A为圆心,以AC长为半径画弧交AB的延长线于点E,交AD的延长线于点F,则图中阴影部分的面积是( )
A.4π-4 B.4π-8 C.8π-4 D.8π-8
7.(2018·黄冈中考)则a-=,则a2+值为 .
8.(2018·白银中考)随着中国经济的快速发展以及科技水平的飞速提高,中国高铁正迅速崛起.高铁大大缩短了时空距离,改变了人们的出行方式.如图,A,B两地被大山阻隔,由A地到B地需要绕行C地,若打通穿山隧道,建成A,B两地的直达高铁,可以缩短从A地到B地的路程.已知∠CAB=30°,∠CBA=45°,AC=640公里,求隧道打通后与打通前相比,从A地到B地的路程将缩短约多少公里?(参考数据:≈1.7,≈1.4)
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类型四 方程思想
(2018·娄底中考)如图,C,D是以AB为直径的⊙O上的点,=,弦CD交AB于点E.
(1)当PB是⊙O的切线时,
求证:∠PBD=∠DAB;
(2)求证:BC2-CE2=CE·DE;
(3)已知OA=4,E是半径OA的中点,求线段DE的长.
【分析】 (1)由AB是⊙O的直径知∠BAD+∠ABD=90°,由PB是⊙O的切线知∠PBD+∠ABD=90°,据此可得证;
(2)连接OC,设圆的半径为r,证△ADE∽△CBE,由=
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知∠AOC=∠BOC=90°,再根据勾股定理即可得证;
(3)先求出BC,CE,再根据BC2-CE2=CE·DE计算可得.
【自主解答】
在解决数学问题时,有一种从未知转化为已知的手段就是设元,寻找已知与未知之间的等量关系,构造方程或方程组,然后求解方程完成未知向已知的转化.
9.(2018·白银中考)若正多边形的内角和是1080°,则该正多边形的边数是 .
10.(2018·上海中考)如图,已知正方形DEFG的顶点D,E在△ABC的边BC上,顶点G,F分别在边AB,AC上.如果BC=4,△ABC的面积是6,那么这个正方形的边长是 .
类型五 函数思想
(2017·杭州中考)在面积都相等的所有矩
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形中,当其中一个矩形的一边长为1时,它的另一边长为3.
(1)设矩形的相邻两边长分别为x,y.
①求y关于x的函数表达式;
②当y≥3时,求x的取值范围;
(2)圆圆说其中有一个矩形的周长为6,方方说有一个矩形的周长为10,你认为圆圆和方方的说法对吗?为什么?
【分析】 (1)①直接利用矩形面积求法进而得出y与x之间的关系;②直接利用y≥3得出x的取值范围;
(2)直接利用x+y的值结合根的判别式得出答案.
【自主解答】
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在解答此类问题时,建立函数模型→求出函数表达式→结合函数表达式与函数的性质作出解答.要注意从几何和代数两个角度思考问题.
11.(2018·桂林中考)如图,已知抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于点A(-3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线y的函数表达式及点C的坐标;
(2)点M为坐标平面内一点,若MA=MB=MC,求点M的坐标;
(3)在抛物线上是否存在点E,使4tan∠ABE=11tan∠ACB?若存在,求出满足条件的所有点E的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
类型一
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【例1】 (1)如图1,连接AF.
由四边形ABCD是矩形,结合旋转可得BD=AF,∠EAF=∠ABD.
∵AB=AE,∴∠ABD=∠AEB,
∴∠EAF=∠AEB,∴BD∥AF,
∴四边形BDFA是平行四边形,∴FD=AB.
∵AB=CD,∴FD=CD.
(2)如图2,当点G位于BC的垂直平分线上,且在BC的右边时,连接DG,CG,BG,
易知点G也是AD的垂直平分线上的点,∴DG=AG.
又∵AG=AD,
∴△ADG是等边三角形,
∴∠DAG=60°,∴α=60°.
如图3,当点G位于BC的垂直平分线上,且在BC的左边时,连接CG,BG,DG,
同理,△ADG是等边三角形,
∴∠DAG=60°,此时α=300°.
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综上所述,当α为60°或300°时,GC=GB.
变式训练
1.C
2.解:(1)设p与x之间的函数关系式为p=kx+b,
代入(1,7.5),(3,8.5)得
解得
即p与x的函数关系式为p=0.5x+7(1≤x≤15,x为整数).
当1≤x<10时,
W=[20-(0.5x+7)](2x+20)=-x2+16x+260.
当10≤x≤15时,
W=[20-(0.5x+7)]×40=-20x+520,
即W=
(2)当1≤x<10时,
W=-x2+16x+260=-(x-8)2+324,
∴当x=8时,W取得最大值,此时W=324.
当10≤x≤15时,W=-20x+520,
∴当x=10时,W取得最大值,此时W=320.
∵324>320,∴李师傅第8天创造的利润最大,最大利润是324元.
(3)当1≤x<10时,
令-x2+16x+260=299,得x1=3,x2=13,
当W>299时,3<x<13.
∵1≤x<10,∴3<x<10.当10≤x≤15时,
令W=-20x+520>299,得x<11.05,∴10≤x≤11.
由上可得,李师傅获得奖金的月份是4月到11月,李师傅共获得奖金为20×(11-3)=160(元).
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答:李师傅共可获得160元奖金.
类型二
【例2】 (1)由图形可得学校到景点的路程为40 km,大客车途中停留了5 min,
小轿车的速度为=1(km/min),
a=(35-20)×1=15.
故答案为40,5,15.
(2)由(1)得a=15,∴大客车的速度为=(km/min).
小轿车赶上来之后,大客车又行驶了(60-35)××=(km),40--15=(km).
答:在小轿车司机驶过景点入口时,大客车离景点入口还有 km.
(3)设直线CD的表达式为s=kt+b,将(20,0)和(60,40)代入得解得
∴直线CD的表达式为s=t-20.
当s=46时,46=t-20,解得t=66.
小轿车赶上来之后,大客车又行驶的时间为=35(min),
小轿车司机折返时的速度为6÷(35+35-66)=(km/min)=90 km/h>80 km/h.
答:小轿车折返时已经超速.
(4)大客车的时间:=80(min),80-70=10(min).
故答案为10.
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变式训练
3.B 4.A
5.解:(1)设该一次函数表达式为y=kx+b,
将(150,45),(0,60)代入y=kx+b中得
解得
∴该一次函数表达式为y=-x+60.
(2)当y=-x+60=8时,解得x=520,
即行驶520千米时,油箱中的剩余油量为8升.
530-520=10(千米),
油箱中的剩余油量为8升时,距离加油站10千米.
答:在开往该加油站的途中,汽车开始提示加油,这时离加油站的路程是10千米.
类型三
【例3】 (1)∵Rt△ABC中,tan A=,
∴AB==≈=55(cm).
(2)
如图,延长FE交DG于点I,则四边形GHFI为矩形,
∴IG=FH,
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∴DI=DG-FH=100-72=28(cm).
在Rt△DEI中,sin∠DEI===,
∴∠DEI≈69°,
∴β=180°-69°=111°≠100°,
∴此时β不符合科学要求的100°.
变式训练
6.A 7.8
8.解:如图,过点C作CD⊥AB于点D.
在Rt△ADC和Rt△BCD中,
∵∠CAB=30°,∠CBA=45°,
AC=640,
∴CD=320,AD=320,
∴BD=CD=320,BC=320,
∴AC+BC=640+320≈1 088,
∴AB=AD+BD=320+320≈864,
∴1 088-864=224(公里).
答:隧道打通后与打通前相比,从A地到B地的路程将缩短约224公里.
类型四
【例4】 (1)∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,∴∠BAD+∠ABD=90°.
∵PB是⊙O的切线,
∴∠ABP=90°,∴∠PBD+∠ABD=90°,
∴∠BAD=∠PBD.
(2)∵∠A=∠DCB,∠AED=∠CEB,
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∴△ADE∽△CBE,
∴=,即DE·CE=AE·BE.
如图,连接OC.
设圆的半径为r,
则OA=OB=OC=r,
则DE·CE=AE·BE=(OA-OE)(OB+OE)=r2-OE2.
∵=,
∴∠AOC=∠BOC=90°,
∴CE2=OE2+OC2=OE2+r2,
BC2=BO2+CO2=2r2,
则BC2-CE2=2r2-(OE2+r2)=r2-OE2,
∴BC2-CE2=DE·CE.
(3)∵OA=4,∴OB=OC=OA=4,
∴BC==4.
又∵E是半径OA的中点,
∴AE=OE=2,
则CE===2.
∵BC2-CE2=DE·CE,
∴(4)2-(2)2=DE·2,
解得DE=.
变式训练
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9.8 10.
类型五
【例5】 (1)①由题意可得xy=3,则y=.
②当y≥3时,≥3,解得x≤1,
∴x的取值范围是0<x≤1.
(2)∵一个矩形的周长为6,∴x+y=3,
∴x+=3,整理得x2-3x+3=0.
∵b2-4ac=9-12=-3<0,
∴矩形的周长不可能是6,
∴圆圆的说法不对.
∵一个矩形的周长为10,
∴x+y=5,
∴x+=5,整理得x2-5x+3=0.
∵b2-4ac=25-12=13>0,∴矩形的周长可能是10,
∴方方的说法对.
变式训练
11.解:(1)将点A,B的坐标代入函数表达式得
解得
∴抛物线的函数表达式为y=-2x2-4x+6,
当x=0时,y=6,∴点C的坐标为(0,6).
(2)由MA=MB=MC得M点在AB的垂直平分线上,M点在AC的垂直平分线上.
设M(-1,y),由MA=MC得
(-1+3)2+y2=(y-6)2+(-1-0)2,
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解得y=,
∴点M的坐标为(-1,).
(3)①如图,过点A作DA⊥AC交y轴于点F,交CB的延长线于点D.
∵∠ACO+∠CAO=90°,∠DAO+∠CAO=90°,∠ACO+∠AFO=90°,
∴∠DAO=∠ACO,∠CAO=∠AFO,
∴△AOF∽△COA,
∴=,
∴AO2=OC·OF.
∵OA=3,OC=6,∴OF==,∴F(0,-).
∵A(-3,0),F(0,-),
∴直线AF的表达式为y=-x-.
∵B(1,0),C(0,6),
∴直线BC的表达式为y=-6x+6,
联立解得
∴D(,-),
∴AD=,AC=3,
∴tan∠ACB==.
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∵4tan∠ABE=11tan∠ACB,
∴tan∠ABE=2.
如图,过点A作AM⊥x轴,连接BM交抛物线于点E.
∵AB=4,tan∠ABE=2,
∴AM=8,
∴M(-3,8).
∵B(1,0),M(-3,8),
∴直线BM的表达式为y=-2x+2.
联立
解得或(舍去)
∴E(-2,6).
②当点E在x轴下方时,如图,过点E作EG⊥AB,连接BE.
设点E(m,-2m2-4m+6),
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∴tan∠ABE===2,
∴m=-4或m=1(舍去),
可得E(-4,-10).
综上所述,E点坐标为(-2,6)或(-4,-10).
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