内容正文:
2021年中考数学大题狂练之压轴大题突破培优练(江苏专用)
专题17压轴大题突破培优练(七)
【题型说明】
本专题题型包括:新定义与材料阅读创新题、方程与不等式的整合应用、一次函数的实际问题、最优方案设计问题、一次函数与几何综合问题、反比例函数与一次函数综合问题、反比例函数与几何综合问题、二次函数的应用、二次函数综合问题、三角形综合题、四边形综合题、圆综合题、几何变换综合题等题型,共计30道大题.
【培优提升】
一.解答题(共30小题)
1.(2021•江都区模拟)平面上两点间距离公式是解析几何中重要的公式之一,如图所示,P1(x1,y1),P2(x2,y2),则P1P2.请用所学知道解决问题:
已知道⊙O半径为3,
(1)如图1,P(x,y)为圆上任意一点,请探究x,y的关系式;
(2)如图2,已知Q(a,b),QA为⊙O切线,B(2,﹣1),且QA=QB,求b关于a的函数关系式;
(3)如图3,M点坐标(﹣5,0),在x轴上是否存在点N(不同于点M),满足对于⊙O上任意一点P,都有为一常数,若存在求出N点坐标,若不存在请说明理由.
【分析】(1)根据两点间距离公式可得答案;
(2)连OA、OQ,根据切线的性质得方程,求解即可得到答案;
(3)假设存在这样的点N(t,0),当P为圆O与x轴左交点(﹣3,0)时,;当P为圆O与x轴右交点(3,0)时,,通过解方程得N的坐标,设P(x,y),则y2=9﹣x2,然后根据比值即可确定问题的答案.
【解析】(1)由题可得,
即x2+y2=9;
(2)连OA、OQ,
∵QA是⊙O的切线,
∴∠OAQ=90°,
∴QA2=QO2﹣OA2=a2+b2﹣9,QB2=(a﹣2)2+(b+1)2,
又∵QA=QB,
∴QA2=QB2,
∴a2+b2﹣9=(a﹣2)2+(b+1)2,
整理得:b=2a﹣7.
(3)方法1:假设存在这样的点N(t,0),当P为圆O与x轴左交点(﹣3,0)时,;
当P为圆O与x轴右交点(3,0)时,,依题意,,
解得,t=5(舍去),或t
下面证明点对于圆O上任一点P,都有为一常数.
设P(x,y),则y2=9﹣x2,
∴,
从而为常数.
方法2:假设存在这样的点N(t,0),使得为常数λ,则PN2=λ2PM2,
∴(x﹣t)2+y2=λ2[(x+5)2+y2],将y2=9﹣x2代入得,
即x2﹣2xt+t2+9﹣x2=λ2(x2+10x+25+9﹣x2),
2(5λ2+t)x+34λ2﹣t2﹣9=0对﹣3≤x≤3恒成立,
∴,
解得或(舍去),
所以存在点对于圆C上任一点P,都有为常数.
【点评】此题为圆的综合题目,能够根据圆的性质、切线的性质及勾股定理得到方程,从而求解可得问题的答案,是中考压轴题目.
2.(2021•泰州模拟)如图,在▱ABCD中,AB=5,BC=10,sinB,点P以每秒2个单位长度的速度从点B出发,沿着B→C→D→A的方向运动到点A时停止,设点P运动的时间为ts.
(1)连接AC,判断△ABC是否是直角三角形,试说明理由;
(2)在点P运动的过程中,若以点C为圆心、PC长为半径的⊙C与AD边相切,求t的值;
(3)在点P出发的同时,点Q以每秒1个单位长度的速度从点C出发,沿着C→D→A的方向运动,当P、Q中的一点到达终点A时,另一点也停止运动.求当BP⊥CQ时t的值.
【分析】(1)依据已知条件结合三角函数和勾股定理的逆定理判断△ABC的三个内角不等于90°即可;
(2)利用直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于半径,分别确定点P的位置,进而求出P点移动的距离,t的值可求;
(3)利用BP⊥CQ,得到直角三角形,根据互余角的正切值的乘积为1,列出方程即可求解.
【解析】(1)△ABC不是直角三角形.理由:
如图,过点A作AE⊥BC于E,
∵sinB,AB=5,
∴AE=AB•sinB=4.
∴BE.
∴EC=BC﹣BE=7.
∴AC2=AE2+EC2=42+72=65.
∴AC.
∵sinB1,
∴∠B<90°.
∵AB=5,AC,
∴AB<AC.
∴∠ACB<∠B.
∴∠ACB<90°.
∵AB2+AC2=25+65=90,
BC2=102=100,
∴AB2+AC2<BC2
∴∠BAC>90°.
综上,△ABC不是直角三角形.
(2)点P运动的过程中,以点C为圆心、PC长为半径的⊙C与AD边相切,有三种情形:
①如图,当点P在BC边上时,过A作AE⊥BC于E,过C作CF⊥AD于F,
由(1)知,AE=4,CF=AE=4.
∴以点C为圆心、PC长为半径的⊙C与AD边相切时,半径为4.
∴PC=4.
∴BP=BC﹣PC=6.
∴t=6÷2=3(s).
②如图,当点P在CD边上时,过A作AE⊥BC于E,过C作CF⊥A