挑战数学中考压轴题因动点产生的相似三角形问题(含试题,含详解).doc

第一部分 函数图象中点的存在性问题 因动点产生的相似三角形问题 例1 2013年上海市中考第24题 如图1，在平面直角坐标系xOy中，顶点为M的抛物线y＝ax2＋bx 图1 动感体验 请打开几何画板文件名“13上海24”，拖动点C在x轴上运动，可以体验到，点C在点B的右侧，有两种情况，△ABC与△AOM相似． 请打开超级画板文件名“13上海24”，拖动点C在x轴上运动，可以体验到，点C在点B的右侧，有两种情况，△ABC与△AOM相似．点击按钮的左部和中部，可到达相似的准确位置。 思路点拨 1．第（2）题把求∠AOM的大小，转化为求∠BOM的大小． 2．因为∠BOM＝∠ABO＝30°，因此点C在点B的右侧时，恰好有∠ABC＝∠AOM． 3．根据夹角相等对应边成比例，分两种情况讨论△ABC与△AOM相似． 满分解答 （1）如图2，过点A作AH⊥y轴，垂足为H． 在Rt△AOH中，AO＝2，∠AOH＝30°， 所以AH＝1，OH＝．所以A． 因为抛物线与x轴交于O、B(2,0)两点， 设y＝，可得． 图2 所以抛物线的表达式为． （2）由， 得抛物线的顶点M的坐标为．所以． 所以∠BOM＝30°．所以∠AOM＝150°． （3）由A、B(2,0)、M， 得，，． 所以∠ABO＝30°，． 因此当点C在点B右侧时，∠ABC＝∠AOM＝150°． △ABC与△AOM相似，存在两种情况： ①如图3，当时，．此时C(4,0)． ②如图4，当时，．此时C(8,0)． 图3 图4 考点伸展 在本题情境下，如果△ABC与△BOM相似，求点C的坐标． 如图5，因为△BOM是30°底角的等腰三角形，∠ABO＝30°，因此△ABC也是底角为30°的等腰三角形，AB＝AC，根据对称性，点C的坐标为(－4,0)． 图5 例2 2012年苏州市中考第29题 如图1，已知抛物线（b是实数且b＞2）与x轴的正半轴分别交于点A、B（点A位于点B是左侧），与y轴的正半轴交于点C． （1）点B的坐标为______，点C的坐标为__________（用含b的代数式表示）； （2）请你探索在第一象限内是否存在点P，使得四边形PCOB的面积等于2b，且△PBC是以点P为直角顶点的等腰直角三角形？如果存在，求出点P的坐标；如果不存在，请说明理由； （3）请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q，使得△QCO、△QOA和△QAB中的任意两个三角形均相似（全等可看作相似的特殊情况）？如果存在，求出点Q的坐标；如果不存在，请说明理由． 图1 动感体验 请打开几何画板文件名“12苏州29”，拖动点B在x轴的正半轴上运动，可以体验到，点P到两坐标轴的距离相等，存在四边形PCOB的面积等于2b的时刻．双击按钮“第（3）题”，拖动点B，可以体验到，存在∠OQA＝∠B的时刻，也存在∠OQ′A＝∠B的时刻． 思路点拨 1．第（2）题中，等腰直角三角形PBC暗示了点P到两坐标轴的距离相等． 2．联结OP，把四边形PCOB重新分割为两个等高的三角形，底边可以用含b的式子表示． 3．第（3）题要探究三个三角形两两相似，第一直觉这三个三角形是直角三角形，点Q最大的可能在经过点A与x轴垂直的直线上． 满分解答 （1）B的坐标为(b, 0)，点C的坐标为(0, )． （2）如图2，过点P作PD⊥x轴，PE⊥y轴，垂足分别为D、E，那么△PDB≌△PEC． 因此PD＝PE．设点P的坐标为(x, x)． 如图3，联结OP． 所以S四边形PCOB＝S△PCO＋S△PBO＝＝2b． 解得．所以点P的坐标为()． ，得A()，OA＝1． ①如图4，以OA、OC为邻边构造矩形OAQC，那么△OQC≌△QOA． 当，即时，△BQA∽△QOA． 所以．解得．所以符合题意的点Q为)． ②如图5，以OC为直径的圆与直线x＝1交于点Q，那么∠OQC＝90°。 因此△OCQ∽△QOA． 当时，△BQA∽△QOA．此时∠OQB＝90°． 所以C、Q、B三点共线．因此，即．解得．此时Q(1,4)． 图4 图5 考点伸展 第（3）题的思路是，A、C、O三点是确定的，B是x轴正半轴上待定的点，而∠QOA与∠QOC是互余的，那么我们自然想到三个三角形都是直角三角形的情况． 这样，先根据△QOA与△QOC相似把点Q的位置确定下来，再根据两直角边对应成比例确定点B的位置． 如图中，圆与直线x＝1的另一个交点会不会是符合题意的点Q呢？