- 586.40 KB
- 2021-05-13 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
中考专题---分类讨论题
类型之一 直线型中的分类讨论
直线型中的分类讨论问题主要是对线段、三角形等问题的讨论,特别是等腰三角形问题和三角形高的问题尤为重要.
例
1.(·沈阳市)若等腰三角形中有一个角等于50°,则这个等腰三角形的顶角的度数为( )
A.50° B.80° C.65°或50° D.50°或80°
【解析】由于已知角未指明是顶角还是底角,所以要分类讨论:(1)当50°角是顶角时,则(180°-50°)÷2=65°,所以另两角是65°、65°;(2)当50°角是底角时,则180°-50°×2=80°,所以顶角为80°。故顶角可能是50°或80°.
答案:D .
同步测试:
1.(•乌鲁木齐)某等腰三角形的两条边长分别为3cm和6cm,则它的周长为( )
A.9cm B.12cm C.15cm D.12cm或15cm
2. (·江西省)如图,把矩形纸片ABCD沿EF折叠,使点B落在边AD上的点B′处,点A落在点A′处,
(1)求证:B′E=BF;
(2)设AE=a,AB=b, BF=c,试猜想a、b、c之间有何等量关系,并给予证明.
类型之二 圆中的分类讨论
圆既是轴对称图形,又是中心对称图形,在解决圆的有关问题时,特别是无图的情况下,有时会以偏盖全、造成漏解,其主要原因是对问题思考不周、思维定势、忽视了分类讨论等.
例2.(•湖北罗田)在Rt△ABC中,∠C=900,AC=3,BC=4.若以C点为圆心, r为半径 所作的圆与斜边AB只有一个公共点,则r的取值范围是___ __.
【解析】圆与斜边AB只有一个公共点有两种情况,1、圆与AB相切,此时r=2.4;2、圆与线段相交,点A在圆的内部,点B在圆的外部或在圆上,此时3<r≤4。
【答案】 3<r≤4或r=2.4
同步测试:
3.(上海市)在△ABC中,AB=AC=5,.如果圆O的半径为,且经过点B、C,那么线段AO的长等于 .
4.(•威海市)如图,点A,B在直线MN上,AB=11厘米,⊙A,⊙B的半径均为1厘米.⊙A以每秒2厘米的速度自左向右运动,与此同时,⊙B的半径也不断增大,其半径r(厘米)与时间t(秒)之间的关系式为r=1+t(t≥0).
(1)试写出点A,B之间的距离d(厘米)与时间t(秒)之间的函数表达式;
(2)问点A出发后多少秒两圆相切?
类型之三 方程、函数中的分类讨论
方程、函数的分类讨论主要是通过变量之间的关系建立函数关系式,然后根据实际情况进行分类讨论或在有实际意义的情况下的讨论,在讨论问题的时候要注意特殊点的情况.
例3.(·上海市)已知AB=2,AD=4,∠DAB=90°,AD∥BC(如图).E是射线BC上的动点(点E与点B不重合),M是线段DE的中点.
(1)设BE=x,△ABM的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域;
(2)如果以线段AB为直径的圆与以线段DE为直径的圆外切,求线段BE的长;
(3)联结BD,交线段AM于点N,如果以A、N、D为顶点的三角形与△BME相似,求线段BE的长.
【解析】建立函数关系实质就是把函数y用含自变量x的代数式表示。要求线段的长,可假设线段的长,找到等量关系,列出方程求解。题中遇到“如果以为顶点的三角形与相似”,一定要注意分类讨论。
【答案】(1)取中点,联结,
为的中点,,.
又,.
,得;
(2)由已知得.
以线段AB为直径的圆与以线段DE为直径的圆外切,
,
即.
解得,即线段的长为;
(3)由已知,以为顶点的三角形与相似,
又易证得.
由此可知,另一对对应角相等有两种情况:①;②.
①当时,,
..
,易得.得;
②当时,,
.
.又,
.
,即,
得.
解得,(舍去).即线段BE的长为2.
综上所述,所求线段BE的长为8或2.
同步测试:
5.(·福州市)如图,以矩形OABC的顶点O为原点,OA所在的直线为x轴,OC所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系.已知OA=3,OC=2,点E是AB的中点,在OA上取一点D,将△BDA沿BD翻折,使点A落在BC边上的点F处.
(1)直接写出点E、F的坐标;
(2)设顶点为F的抛物线交y轴正半轴于点P,且以点E、F、P为顶点的三角形是等腰三角形,求该抛物线的解析式;
(3)在x轴、y轴上是否分别存在点M、N,使得四边形MNFE的周长最小?如果存在,求出周长的最小值;如果不存在,请说明理由.
同步测试答案:
1.【解析】在没有明确腰长和底边长的情况下,要分两种情况进行讨论,当腰长是3cm,底边长是6cm时,由于3+3不能大于6所以组不成三角形;当腰长是6cm,地边长是3cm时能组成三角形.
【答案】D
2.【解析】由折叠图形的轴对称性可知,,,从而可求得B′E=BF;第(2)小题要注意分类讨论.
【答案】(1)证:由题意得,,
在矩形ABCD中,,,
,
..
(2)答:三者关系不唯一,有两种可能情况:
(ⅰ)三者存在的关系是.
证:连结BE,则.
由(1)知,.
在中,,.
,,.
(ⅱ)三者存在的关系是.
证:连结BE,则.
由(1)知,.
在中,,
.
3.【解析】本题考察了等腰三角形的性质、垂径定理以及分类讨论思想。由AB=AC=5,,可得BC边上的高AD为4,圆O经过点B、C则O必在直线AD上,若O在BC上方,则AO=3,若O在BC下方,则AO=5。
【答案】3或5.
4.【解析】在两圆相切的时候,可能是外切,也可能是内切,所以需要对两圆相切进行讨论.
【答案】解:(1)当0≤t≤5.5时,函数表达式为d=11-2t;
当t>5.5时,函数表达式为d=2t -11.
(2)两圆相切可分为如下四种情况:
①当两圆第一次外切,由题意,可得11-2t=1+1+t,t=3;
②当两圆第一次内切,由题意,可得11-2t=1+t-1,t=;
③当两圆第二次内切,由题意,可得2t-11=1+t-1,t=11;
④当两圆第二次外切,由题意,可得2t-11=1+t+1,t=13.
所以,点A出发后3秒、秒、11秒、13秒两圆相切.
5.【解析】①解决翻折类问题,首先应注意翻折前后的两个图形是全等图,找出相等的边和角.其次要注意对应点的连线被对称轴(折痕)垂直平分.结合这两个性质来解决.在运用分类讨论的方法解决问题时,关键在于正确的分类,因而应有一定的分类标准,如E为顶点、P为顶点、F为顶点.在分析题意时,也应注意一些关键的点或线段,借助这些关键点和线段来准确分类.这样才能做到不重不漏.③解决和最短之类的问题,常构建水泵站模型解决.
【答案】(1);.
(2)在中,,
.
设点的坐标为,其中,
顶点,
设抛物线解析式为.
①如图①,当时,,
.
解得(舍去);.
.
.
解得.
抛物线的解析式为
②如图②,当时,,
.
解得(舍去).
③当时,,这种情况不存在.
综上所述,符合条件的抛物线解析式是.
(3)存在点,使得四边形的周长最小.
如图③,作点关于轴的对称点,
作点关于轴的对称点,连接,分别与轴、轴交于点,则点就是所求点.
,.
.
.
又,
,此时四边形的周长最小值是.
Ⅰ、专题精讲:
在数学中,我们常常需要根据研究对象性质的差异,分各种不同情况予以考查.这种分类思考的方法是一种重要的数学思想方法,同时也是一种解题策略.
分类是按照数学对象的相同点和差异点,将数学对象区分为不同种类的思想方法,掌握分类的方法,领会其实质,对于加深基础知识的理解.提高分析问题、解决问题的能力是十分重要的.正确的分类必须是周全的,既不重复、也不遗漏.
分类的原则:(1)分类中的每一部分是相互独立的;(2)一次分类按一个标准;(3)分类讨论应逐级进行.
Ⅱ、典型例题剖析
【例1】(南充,11分)如图3-2-1,一次函数与反比例函数的图象分别是直线AB和双曲线.直线AB与双曲线的一个交点为点C,CD⊥x轴于点D,OD=2OB=4OA=4.求一次函数和反比例函数的解析式.
解:由已知OD=2OB=4OA=4,
得A(0,-1),B(-2,0),D(-4,0).
设一次函数解析式为y=kx+b.
点A,B在一次函数图象上,
∴ 即
则一次函数解析式是
点C在一次函数图象上,当时,,即C(-4,1).
设反比例函数解析式为.
点C在反比例函数图象上,则,m=-4.
故反比例函数解析式是:.
点拨:解决本题的关键是确定A、B、C、D的坐标。
【例2】(武汉实验,12分)如图3-2-2所示,如图,在平面直角坐标系中,点O1的坐标为(-4,0),以点O1为圆心,8为半径的圆与x轴交于A、B两点,过点A作直线l与x轴负方向相交成60°角。以点O2(13,5)为圆心的圆与x轴相切于点D.
(1)求直线l的解析式;
(2)将⊙O2以每秒1个单位的速度沿x轴向左平移,同时直线l沿x轴向右平移,当⊙O2第一次与⊙O2相切时,直线l也恰好与⊙O2第一次相切,求直线l平移的速度;
(3)将⊙O2沿x轴向右平移,在平移的过程中与x轴相切于点E,EG为⊙O2的直径,过点A作⊙O2的切线,切⊙O2于另一点F,连结A O2、FG,那么FG·A O2的值是否会发生变化?如果不变,说明理由并求其值;如果变化,求其变化范围。
解(1)直线l经过点A(-12,0),与y轴交于点(0,),
设解析式为y=kx+b,则b=,k=,
所以直线l的解析式为.
(2)可求得⊙O2第一次与⊙O1相切时,向左平移了5秒(5个单位)如图所示。
在5秒内直线l平移的距离计算:8+12-=30-,
所以直线l平移的速度为每秒(6-)个单位。
(3)提示:证明Rt△EFG∽Rt△AE O2
于是可得:
所以FG·A O2=,即其值不变。
点拨:因为⊙O2不断移动的同时,直线l也在进行着移动,而圆与圆的位置关系有:相离(外离,内含),相交、相切(外切、内切〕,直线和圆的位置关系有:相交、相切、相离,所以这样以来,我们在分析过程中不能忽略所有的可能情况.
【例3】(衢州,14分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,点A的坐标为(1,0),以CD为直径,在矩形ABCD内作半圆,点M为圆心.设过A、B两点抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,顶点为点N.
(1)求过A、C两点直线的解析式;
(2)当点N在半圆M内时,求a的取值范围;
(3)过点A作⊙M的切线交BC于点F,E为切点,当以点A、F,B为顶点的三角形与以C、N、M为顶点的三角形相似时,求点N的坐标.
解:(1)过点A、c直线的解析式为y=x-
(2)抛物线y=ax2-5x+4a.
∴顶点N的坐标为(-,-a).
由抛物线、半圆的轴对称可知,抛物线的顶点在过点M且与CD垂直的直线上,
又点N在半圆内,<-a <2,解这个不等式,得-<a<-.
(3)设EF=x,则CF=x,BF=2-x
在Rt△ABF中,由勾股定理得x= ,BF=
【例4】(杭州,8分)在平面直角坐标系内,已知点A(2,1),O为坐标原点.请你在坐标轴上确定点P,使得ΔAOP成为等腰三角形.在给出的坐标系中把所有这样的点P都找出来,画上实心点,并在旁边标上P1,P2,……,Pk,(有k个就标到PK为止,不必写出画法)
解:以A为圆心,OA为半径作圆交坐标轴得和;
以O为圆心,OA为半径作圆交坐标轴得,,和
;作OA的垂直平分线交坐标轴得和。
点拨:应分三种情况:①OA=OP时;②OP=P时;③OA=PA时,再找出这三种情况中所有符合条件的P点.
Ⅲ、同步跟踪配套试题
(60分 45分钟)
一、选择题(每题 3分,共 15分)
1.若等腰三角形的一个内角为50\则其他两个内角为( )
A.500 ,80o B.650, 650
C.500 ,650 D.500,800或 650,650
2.若
A.5或-1 B.-5或1; C.5或1 D.-5或-1
3.等腰三角形的一边长为3cm,周长是13cm,那么这个等腰三角形的腰长是( )
A.5cm B.3cm C.5cm或3cm D.不确定
4.若⊙O的弦 AB所对的圆心角∠AOB=60°,则弦 AB所对的圆周角的度数为( )
A.300 B、600 C.1500 D.300或 1500
5.一次函数y=kx+b,当-3≤x≤l时,对应的y值为l≤y≤9, 则kb值为( )
A.14 B.-6 C.-4或21 D.-6或14
二、填空题(每题3分,共15分)
6.已知_______.
7.已知⊙O的半径为5cm,AB、CD是⊙O的弦,且 AB=8cm,CD=6cm
,AB∥CD,则AB与CD之间的距离为__________.
8.矩形一个角的平分线分矩形一边为1cm和3 cm两部分,则这个矩形的面积为__________.
9.已知⊙O1和⊙O2相切于点P,半径分别为1cm和3cm.则⊙O1和⊙O2的圆心距为________.
10 若a、b在互为倒数,b、c互为相反数,m的绝对值为 1,则的值是______.
三、解答题(每题10分,共30分)
11 已知 y=kx+3与两坐标轴围成的三角形的面积为 24,求其函数解析式.
12 解关于x的方程.
13 已知:如图3-2-8所示,直线切⊙O于点C,AD为⊙O的任意一条直径,点B在直线上,且∠BAC=∠CA D(A D与AB不在一条直线上),试判断四边形ABCO为怎样的特殊四边形?
Ⅳ、同步跟踪巩固试题
(10分 60分钟)
一、选择题(每题4分,共20分)
1.已知等腰三角形的两边长分别为5和6,则这个三角形的周长是( )
A.16 B.16或 17 C.17 D.17或 18
2.已知的值为( )
3.若值为()
A.2 B.-2 C.2或-2 D.2或-2或0
4.若直线与两坐标轴围成的三角形的面积是5,则b的值为( )
5.在同一坐标系中,正比例函数与反比例函数的图象的交点的个数是( )
A.0个或2个 B.l个 C.2个 D.3个
二、填空题(每题4分,共24分)
6.已知点P(2,0),若x轴上的点Q到点P的距离等于2,则点Q的坐标为_________.
7.已知两圆内切,一个圆的半径是3,圆心距是2,那么另一个圆的半径是________.
8.等腰三角形的一个内角为70°,则其预角为______.
9.要把一张面值为10元的人民币换成零钱,现有足够的面值为2元、1元的人民币,那么有______种换法.
10 已知等腰三角形一腰上的中线将它的周长分为9和12两部分,则腰长为,底边长为___.
11
矩形ABCD,AD=3,AB=2,则以矩形的一边所在直线为轴旋转一周所得到的圆柱的表面积为_____.
三、解答题(56分)
12.(8分)化简.
13.(9分)抛物线 与y轴交点到原点的距离为3,且过点(1,5),求这个函数的解析式.
14.(13分)已知关于 x的方程.
⑴ 当k为何值时,此方程有实数根;
⑵ 若此方程的两实数根x1,x2满足,求k的值.
15.(13分)抛物线经过点A (1,0).
⑴ 求b的值;
⑵ 设P为此抛物线的顶点,B(a,0)(a≠1)为抛物线上的一点,Q是坐标平面内的点.如果以A、B、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,试求线段PQ的长.
16.(13分)已知矩形的长大于宽的2倍,周长为12,从它的一个顶点,作一条射线,将矩形分成一个三角形和一个梯形,且这条射线与矩形一边所成的角的正切值等于,设梯形的面积为S,梯形中较短的底的长为x,试写出梯形面积S关于x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围.
y
x
D
N
M
Q
B
C
O
P
E
A
例一(2009年长春)如图,直线分别与轴、轴交于两点,直线与交于点,与过点且平行于轴的直线交于点.点从点出发,以每秒1个单位的速度沿轴向左运动.过点作轴的垂线,分别交直线于两点,以为边向右作正方形,设正方形与重叠部分(阴影部分)的面积为(平方单位).点的运动时间为(秒).
(1)求点的坐标.(1分)
(2)当时,求与之间的函数关系式.(4分)
(3)求(2)中的最大值.(2分)
(4)当时,直接写出点在正方形内部时的取值范围.(3分)
【参考公式:二次函数图象的顶点坐标为.】
分析:第二问求时与之间的函数关系式中正确合理分类是本题的关键所在。分界点应为正方形的边MN在直线AD上。
解:(1)由题意,得解得
∴C(3,).
(2)根据题意,得AE=t,OE=8-t.
∴点Q的纵坐标为(8-t),点P的纵坐标为t,
∴PQ= (8-t)-t=10-2t.
当MN在AD上时,10-2t=t,∴t=.
当0,∴S的最大值为.
(4)46.
例二(2009年台州市)如图,已知直线交坐标轴于两点,以线段为边向上作正方形,过点的抛物线与直线另一个交点为.
(1)请直接写出点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若正方形以每秒个单位长度的速度沿射线下滑,直至顶点落在轴上时停止.设正方形落在轴下方部分的面积为,求关于滑行时间的函数关系式,并写出相应自变量的取值范围;
O
A
B
C
D
E
y
x
(4)在(3)的条件下,抛物线与正方形一起平移,同时停止,求抛物线上
两点间的抛物线弧所扫过的面积.
备用图
分析:本题考查与二次函数有关的面积问题,而且是学生较为头痛的动点动形问题, 在滑行过程中,需正确分析滑行全过程中各个顶点所处的特殊位置,找到分界点。
【答案】(1);
(2)设抛物线为,抛物线过,
图1
解得
∴.
(3)①当点A运动到点F时,
当时,如图1,
∵,
图2
∴∴
∴;
②当点运动到轴上时,,
当时,如图2,
∴∴,
∵,∴
;
③当点运动到轴上时,,
图3
当时,如图3,
∵,
∴,
∵,
∽
∴,∴,
∴
图4
=.
(解法不同的按踩分点给分)
(4)∵,,
∴
=
=
类型二 与几何有关的分类讨论
例三 (2009年上海市).在直角坐标平面内,为原点,点的坐标为(1,0),点
的坐标为(0,4),直线轴(如图7所示).点与点关于原点对称,直线(为常数)经过点,且与直线CM相交于点D,联结OD.
(1)求的值和点D的坐标;
(2)设点P在轴的正半轴上,若△POD是等腰三角形,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,如果以PD为半径的⊙与⊙外切,求⊙的半径.
C
M
O
x
y
1
2
3
4
图7
A
1
B
D
分析:若△POD是等腰三角形则有三种分类情形。
【答案】(1)∵点B与点(1,0)关于原点对称,
∴B(-1,0)
∵直线(为常数)经过点B(-1,0)
∴b=1
在直线中令y=4,得x=3
∴D(3,4)
(2)若△POD是等腰三角形,有三种可能:
i)若OP=OD=,则(5,0)
ii)若DO=DP,则点P和点O关于直线x=3对称,得(6,0)
iii)若OP=DP,设此时P(m,0),则由勾股定理易得,解得,得(,0)
(3)由(2)的解答知,
i)当(5,0)时,OP=OD=,
由勾股定理易知PD=;故此时⊙的半径
ii)当(6,0)时,DO=DP=5,故此时⊙的半径
iii)当(,0)时,以PD为半径的圆过原点O,不存在与⊙外切的⊙。
例四(2009年清远)如图,已知一个三角形纸片,边的长为8,边上的高为,和都为锐角,为一动点(点与点不重合),过点作,交于点,在中,设的长为,上的高为.
(1)请你用含的代数式表示.
(2)将沿折叠,使落在四边形所在平面,设点落在平面的点为,与四边形重叠部分的面积为,当为何值时,最大,最大值为多少?
B
C
N
M
A
分析:分类讨论思想在本题中的应用。需确定重叠面积的几种形式,正确分类。
【答案】解:(1)
(2)
的边上的高为,
当点落在四边形内或边上时,
=(0)
当落在四边形外时,如下图,
设的边上的高为,则
,
所以
综上所述:当时,,取,
当时,,取,
当时,最大,M
N
C
B
E
F
A
A1
【课后作业】
班级 姓名 学号
1、如图,在矩形ABCD中,AD=8,点E是AB边上的一点,AE=2 . 过D,E两点作直线PQ,与BC边所在的直线MN相交于点F.
(1)求tan∠ADE的值;
(2)点G是线段AD上的一个动点,GH⊥DE,垂足为H. 设DG为x,四边形AEHG的面积为y,试写出y与x之间的函数关系式;
(3)如果AE=2EB,点O是直线MN上的一个动点,以O为圆心作圆,使⊙O与直线
PQ相切,同时又与矩形ABCD的某一边相切. 问满足条件的⊙O有几个?并求出其中一个圆的半径.
2、如图,在平面直角坐标系中有一直角梯形OABC,∠AOC=90°,AB∥OC,OC在x轴上,过A、B、C三点的抛物线表达式为
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)如果在梯形OABC内有一矩形MNPO,使M在y轴上,N在BC边上,P在OC边上,当MN为多少时,矩形MNPO的面积最大?最大面积是多少?
(3)若用一条直线将梯形OABC分为面积相等的两部分,试说明你的分法.