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专题19 方程思想在压轴题中的应用
方程思想在中考压轴题中的应用非常广泛,主要表现在几何压轴题中的动点问题,几何、函数压轴题中的存在性问题以及面积问题和相似问题等。通过设出未知数,并用未知数表示出各线段的长度,再根据勾股定理、相似三角形的性质以及各几何图形的判定,列出方程,进行求解。
(2022·上海·统考中考真题)平行四边形,若为中点,交于点,连接.
(1)若,
①证明为菱形;
②若,,求的长.
(2)以为圆心,为半径,为圆心,为半径作圆,两圆另一交点记为点,且.若在直线上,求的值.
(1)①连接AC交BD于O,证△AOE≌△COE(SSS),得∠AOE=∠COE,从而得∠COE=90°,则AC⊥BD,即可由菱形的判定定理得出结论;
②先证点E是△ABC的重心,由重心性质得BE=2OE,然后设OE=x,则BE=2x,在Rt△AOE中,由勾股定理,得OA2=AE2-OE2=32-x2=9-x2,在Rt△AOB中,由勾股定理,得OA2=AB2-OB2=52-(3x)2=25-9x2,从而得9-x2=25-9x2,解得:x=,即可得OB=3x=3,再由平行四边形性质即可得出BD长;
(2)由⊙A与⊙B相交于E、F,得AB⊥EF,点E是△ABC的重心,又在直线上,则CG是△ABC的中线,则AG=BG=AB,根据重心性质得GE=CE=AE,CG=CE+GE=AE,在Rt△AGE中,由勾股定理,得AG2=AE2-GEE=AE2-(AE)2=AE2,则AG=AE,所以AB=2AG=AE,在Rt△BGC中,由勾股定理,得BC2=BG2+CG2=AE2+(AE)2=5AE2,则BC=AE,代入即可求得的值.
【答案】(1)①见解析;②
(2)
【详解】(1)①证明:如图,连接AC交BD于O,
∵平行四边形,
∴OA=OC,
∵AE=CE,OE=OE,
∴△AOE≌△COE(SSS),
∴∠AOE=∠COE,
∵∠AOE+∠COE=180°,
∴∠COE=90°,
∴AC⊥BD,
∵平行四边形,
∴四边形是菱形;
②∵OA=OC,
∴OB是△ABC的中线,
∵为中点,
∴AP是△ABC的中线,
∴点E是△ABC的重心,
∴BE=2OE,
设OE=x,则BE=2x,
在Rt△AOE中,由勾股定理,得OA2=AE2-OE2=32-x2=9-x2,
在Rt△AOB中,由勾股定理,得OA2=AB2-OB2=52-(3x)2=25-9x2,
∴9-x2=25-9x2,
解得:x=,
∴OB=3x=3,
∵平行四边形,
∴BD=2OB=6;
(2)解:如图,
∵⊙A与⊙B相交于E、F,
∴AB⊥EF,
由(1)②知点E是△ABC的重心,
又在直线上,
∴CG是△ABC的中线,
∴AG=BG=AB,GE=CE,
∵CE=AE,
∴GE=AE,CG=CE+GE=AE,
在Rt△AGE中,由勾股定理,得
AG2=AE2-GEE=AE2-(AE)2=AE2,
∴AG=AE,
∴AB=2AG=AE,
在Rt△BGC中,由勾股定理,得
BC2=BG2+CG2=AE2+(AE)2=5AE2,
∴BC=AE,
∴.
本题考查平行四边形的性质,菱形的判定,重心的性质,勾股定理,相交两圆的公共弦的性质,本题属圆与四边形综合题目,掌握相关性质是解题的关键,属是考常考题目.
(2022·广东深圳·统考中考真题)一个玻璃球体近似半圆为直径,半圆上点处有个吊灯的中点为
(1)如图①,为一条拉线,在上,求的长度.
(2)如图②,一个玻璃镜与圆相切,为切点,为上一点,为入射光线,为反射光线,求的长度.
(3)如图③,是线段上的动点,为入射光线,为反射光线交圆于点在从运动到的过程中,求点的运动路径长.
(1)由,可得出为的中位线,可得出D为中点,即可得出的长度;
(2)过N点作,交于点D,可得出为等腰直角三角形,根据,可得出,设,则,根据,即可求得,再根据勾股定理即可得出答案;
(3)依题意得出点N路径长为: ,推导得出,即可计算给出,即可得出答案.
【答案】(1)2;(2);(3)
【详解】(1)∵
∴为的中位线
∴D为的中点
∵
∴
(2)过N点作,交于点D,
∵,
∴为等腰直角三角形,即,
又∵,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
解得,
∴,,
∴在中,;
(3)如图,当点M与点O重合时,点N也与点O重合. 当点M运动至点A时,点N运动至点T,故点N路径长为: .
∵.
∴.
∴.
∴,
∴,
∴N点的运动路径长为: ,
故答案为:.
本题考查了圆的性质,弧长公式、勾股定理、中位线,利用锐角三角函数值解三角函数,掌握以上知识,并能灵活运用是解题的关键.
(2022·辽宁盘锦·中考真题)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣3,0),B两点(A在