内容正文:
2022年中考数学大题狂练之压轴大题培优突破练(江苏专用)
专题1新定义材料阅读类创新题
本专题共精选2021、和2020和2019年中考真题14道,中考模拟题24道,6个题组,每个题组4道解答题,可作为课后作业或每日一练使用.
【真题再现】
1.(2021·江苏镇江·中考真题)如图1,∠A=∠B=∠C=∠D=∠E=∠F=90°,AB,FE,DC为铅直方向的边,AF,ED,BC为水平方向的边,点E在AB,CD之间,且在AF,BC之间,我们称这样的图形为“L图形”,记作“L图形ABC﹣DEF”.若直线将L图形分成面积相等的两个图形,则称这样的直线为该L图形的面积平分线.
(活动)
小华同学给出了图1的面积平分线的一个作图方案:如图2,将这个L图形分成矩形AGEF、矩形GBCD,这两个矩形的对称中心O1,O2所在直线是该L图形的面积平分线.请用无刻度的直尺在图1中作出其他的面积平分线.(作出一种即可,不写作法,保留作图痕迹)
(思考)
如图3,直线O1O2是小华作的面积平分线,它与边BC,AF分别交于点M,N,过MN的中点O的直线分别交边BC,AF于点P,Q,直线PQ (填“是”或“不是”)L图形ABCDEF的面积平分线.
(应用)
在L图形ABCDEF形中,已知AB=4,BC=6.
(1)如图4,CD=AF=1.
①该L图形的面积平分线与两条水平的边分别相交于点P,Q,求PQ长的最大值;
②该L图形的面积平分线与边AB,CD分别相交于点G,H,当GH的长取最小值时,BG的长为 .
(2)设=t(t>0),在所有的与铅直方向的两条边相交的面积平分线中,如果只有与边AB,CD相交的面积平分线,直接写出t的取值范围 .
【答案】【活动】见解析;【思考】是;【应用】(1)①;②;(2)<t<
【分析】
[活动]如图1,根据题意把原本图形分成左右两个矩形,这两个矩形的对称中心O1,O2所在直线是该L图形的面积平分线;
[思考]如图2,证明△OQN≌△OPM(AAS),根据割补法可得直线PQ是L图形ABCDEF的面积平分线;
[应用]
(1)①建立平面直角坐标系,分两种情况:如图3﹣1和3﹣2,根据中点坐标公式和待定系数法可得面积平分线的解析式,并计算P和Q的坐标,利用两点的距离公式可得PQ的长,并比较大小可得结论;
②当GH⊥AB时,GH最小,设BG=x,根据面积相等列方程,解出即可;
(2)如图5,由已知得:CD=tAF,直线DE将图形分成上下两个矩形,当上矩形面积小于下矩形面积时,在所有的与铅直方向的两条边相交的面积平分线中,只有与边AB,CD相交的面积平分线,列不等式可得t的取值.
【详解】
解:【活动】如图1,直线O1O2是该L图形的面积平分线;
【思考】
如图2,∵∠A=∠B=90°,
∴AF∥BC,
∴∠NQO=∠MPO,
∵点O是MN的中点,
∴ON=OM,
在△OQN和△OPM中,
,
∴△OQN≌△OPM(AAS),
∴S△OQN=S△OPM,
∵S梯形ABMN=SMNFEDC,
∴S梯形ABMN﹣S△OPM=SMNFEDC﹣S△OQN,
即SABPON=SCDEFQOM,
∴SABPON+S△OQN=SCDEFQOM+S△OPM,
即S梯形ABPQ=SCDEFQP,
∴直线PQ是L图形ABCDEF的面积平分线.
故答案为:是;
【应用】
(1)①如图3﹣1,以直线OC为x轴,OA为y轴,以B为原点,建立平面直角坐标系,同理确定L图形ABCDEF的面积平分线:直线O1O2,
∵AB=4,BC=6,AF=CD=1,
∴B(0,0),F(1,4),D(6,1),K(1,0),
∴线段BF的中点O1的坐标为(,2),线段DK的中点O2的坐标为(,),
设直线O1O2的解析式为:y=kx+b,
则,解得:,
∴直线O1O2的解析式为:y=﹣x+,
当y=0时,﹣x+=0,解得:x=,
∴Q(,0),
当y=1时,﹣x+=1,解得:x=,
∴P(,1),
∴PQ==;
如图3﹣2,同理确定平面直角坐标系,画出L图形ABCDEF的面积平分线:直线O3O4,
∵G(0,1),F(1,4),C(6,0),
∴线段GF的中点O3的坐标为(,),线段CG的中点O4的坐标为(3,),
设直线O3O4的解析式为:y=mx+n,
则,解得:,
∴直线O3O4的解析式为:y=﹣x+,
当y=0时,﹣x+=0,解得:x=,
∴Q(,0),
当y=1时,﹣x+=1,解得:x=,
∴P(,1),
∴PQ==;
∵<;
∴PQ长的最大值为;
②如图4,当GH⊥AB时GH最短,过点E作EM⊥AB于M,
设BG=x,则MG=1﹣x,
根据上下两部分面积相等可知,6x=(4﹣1)×1+(1﹣x)×6,
解得x=,即BG=;
故