3.2幾何證明及通過幾何計算進行說理問題
例1 2023年上海市黃浦區中考模擬第24題
已知二次函式y=-x2+bx+c的影象經過點p(0, 1)與q(2, -3).
(1)求此二次函式的解析式;
(2)若點a是第一象限內該二次函式影象上一點,過點a作x軸的平行線交二次函式影象於點b,分別過點b、a作x軸的垂線,垂足分別為c、d,且所得四邊形abcd恰為正方形.
①求正方形的abcd的面積;
②聯結pa、pd,pd交ab於點e,求證:△pad∽△pea.
滿分解答
(1)將點p(0, 1)、q(2, -3)分別代入y=-x2+bx+c,得
解得所以該二次函式的解析式為y=-x2+1.
(2)①如圖1,設點a的座標為(x, -x2+1),當四邊形abcd恰為正方形時,ad=ab.
此時ya=2xa.
解方程-x2+1=2x,得.
所以點a的橫座標為.
因此正方形abcd的面積等於.
②設op與ab交於點f,那麼.
所以.又因為,
所以∠pae=∠pda.
又因為∠p公用,所以△pad∽△pea.
圖1圖2
考點伸展
事實上,對於矩形abcd,總有結論△pad∽△pea.證明如下:
如圖2,設點a的座標為(x, -x2+1),那麼pf=op-of=1-(-x2+1)=x2.
所以.又因為,
所以∠pae=∠pda.因此△pad∽△pea.
例2 2023年江西省中考第24題
某數學活動小組在作三角形的拓展圖形,研究其性質時,經歷了如下過程:
(1)操作發現:
在等腰△abc中,ab=ac,分別以ab、ac為斜邊,向△abc的外側作等腰直角三角形,如圖1所示,其中df⊥ab於點f,eg⊥ac於點g,m是bc的中點,鏈結md和me,則下列結論正確的是填序號即可).
①af=ag=;②md=me;③整個圖形是軸對稱圖形;④md⊥me.
(2)數學思考:
在任意△abc中,分別以ab、ac為斜邊,向△abc的外側作等腰直角三角形,如圖2所示,m是bc的中點,鏈結md和me,則md與me有怎樣的數量關係?請給出證明過程;
(3)模擬**:
在任意△abc中,仍分別以ab、ac為斜邊,向△abc的內側作等腰直角三角形,如圖3所示,m是bc的中點,鏈結md和me,試判斷△mde的形狀.答
圖1 滿分解答
(1)填寫序號①②③④.
(2)如圖4,作df⊥ab,eg⊥ac,垂足分別為f、g.
因為df、eg分別是等腰直角三角形abd和等腰直角三角形ace斜邊上的高,
所以f、g分別是ab、ac的中點.
又已知m是bc的中點,所以mf、mg是△abc的中位線.
所以,,mf//ac,mg//ab.
所以∠bfm=∠bac,∠mgc=∠bac.
所以∠bfm=∠mgc.所以∠dfm=∠mge.
因為df、eg分別是直角三角形abd和直角三角形ace斜邊上的中線,
所以,.
所以mf=eg,df=ng.
所以△dfm≌△mge.所以dm=me.
(3)△mde是等腰直角三角形.
圖4圖5
考點伸展
第(2)題和第(3)題證明△dfm≌△mge的思路是相同的,不同的是證明∠dfm=∠mge的過程有一些不同.
如圖4,如圖5,∠bfm=∠bac=∠mgc.
如圖4,∠dfm=90°+∠bfm,∠mge=90°+∠mgc,所以∠dfm=∠mge.
如圖5,∠dfm=90°-∠bfm,∠mge=90°-∠mgc,所以∠dfm=∠mge.
2:如圖,已知sin∠abc=,⊙o的半徑為2,圓心o在射
線bc上,⊙o與射線ba相交於e、f兩點,ef=,
(1) 求bo的長;
(2) 點p在射線bc上,以點p為圓心作圓,
使得⊙p同時與⊙o和射線ba相切,
求所有滿足條件的⊙p的半徑.
如圖9,已知正比例函式和反比例函式的圖象都經過點.
(1)求正比例函式和反比例函式的解析式;
(2)把直線oa向下平移後與反比例函式的圖象交於點,求的值和這個一次函式的解析式;
(3)第(2)問中的一次函式的圖象與軸、軸分別交於c、d,求過a、b、d三點的二次函式的解析式;
(4)在第(3)問的條件下,二次函式的圖象上是否存在點e,使四邊形oecd的面積與四邊形oabd的面積s滿足:?若存在,求點e的座標;
若不存在,請說明理由.
【017】如圖,已知拋物線經過,兩點,頂點為.
(1)求拋物線的解析式;
(2)將繞點順時針旋轉90°後,點落到點的位置,將拋物線沿軸平移後經過點,求平移後所得圖象的函式關係式;
(3)設(2)中平移後,所得拋物線與軸的交點為,頂點為,若點在平移後的拋物線上,且滿足的面積是面積的2倍,求點的座標.
如圖(9)-1,拋物線經過a(,0),c(3,)兩點,與軸交於點d,與軸交於另一點b.
(1)求此拋物線的解析式;
(2)若直線將四邊形abcd面積二等分,求的值;
(3)如圖(9)-2,過點e(1,1)作ef⊥軸於點f,將△aef繞平面內某點旋轉180°得△mnq(點m、n、q分別與點a、e、f對應),使點m、n在拋物線上,作mg⊥軸於點g,若線段mg︰ag=1︰2,求點m,n的座標.
3 2幾何證明及通過幾何計算進行說理問題
例1 2013年上海市黃浦區中考模擬第24題 已知二次函式y x2 bx c的影象經過點p 0,1 與q 2,3 1 求此二次函式的解析式 2 若點a是第一象限內該二次函式影象上一點,過點a作x軸的平行線交二次函式影象於點b,分別過點b a作x軸的垂線,垂足分別為c d,且所得四邊形abcd恰為正方...
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