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2011年北京中考第25题精彩解析
2011中考第25题给力分析
---本解析由孙庆功独家提供
(写在前面,虽然篇幅较长,但只要你看完,相信你会有所收获)
25.如图,在平面直角坐标中,我们把由两条射线、和以为直径的半圆所组成的图形叫作图形,已知,,,且半圆与轴的交点在射线的反向延长线上。
(1)求两条射线,所在的直线距离
(2)当一次函数的图象与图形恰好只有一个公共点时,写出的取值范围
当一次函数的图象与图形恰好只有两个公共点时,写出的取值范围
(3)已知(四个顶点、、、按顺时针排列)的各顶点都在图形上,且不都在两条射线上,求点的横坐标取值范围。
分析:本题前两问较为简单,第二问中“直线与图形有两个交点,求的取值范围”容易忽略相切的情况,第三问难度较大。
其中有四个关键点:
①已知;
②四个顶点、、、按顺时针排列;
③各顶点都在图形上;
④各顶点不都在两条射线上。
第(3)问除了考查一次函数图象的平移之外,还隐含考察了以下两点
①一次函数()所代表的意义:的值越大,直线越倾斜
②平行四边形的命名规则及平行四边形的性质:
如图,四边形,我们说:“平行四边形”,“平行四边形”,但我们不能说“平行四边形”,平行四边形对边平行且相等,除此之外,还有一个就是“凸多边形”的性质,当我们任意选定“凸多边形”的一边之后,那么此多边形,将全部在这条边所在直线的同一侧。
OK,好!~前期铺垫到此结束。下面开始我们的神奇之旅!^_^
解:(1)
(2)如图,当一次函数的图象与图形恰好只有一个公共点时
的取值范围是或
当一次函数的图象与图形恰好只有两个公共点时
的取值范围是
(3)∵(四个顶点、、、按顺时针排列)的各顶点都在图形上
①若点在射线上,如图,根据四边形的命名规则,则、两点必然在直线的左侧,同时,两点又在图形上,即直线必须与图形有两个交点(图形阴影部分为直线所在范围)
∵四边形为平行四边形,∴且,由(2)知
∴,即,∴此时,的取值范围是
(备注:当、在射线上时,虽然也可以构造成平行四边形,但因题目要求,各顶点不全在两条射线上,不符合题意,舍去)
②当在上时(不包含端点),如图,如果设直线的解析式为(),则必有,根据命名规则,已经本题的要求,我们很容易发现,点、只能在直线左下方。
但是,如图当时,
1.直线在直线左上方时,与图形有一个交点
2.直线与直线重合时,与图形有两个交点
3. 直线介于直线与直线之间时,与图形有三个交点
4. 直线与直线重合时,与图形有两个交点
5. 直线与直线右下方时,与图形只有一个交点
综上所述,当点在上时,不存在这样的平行四边形
③当点与重合时,易发现在射线上,只需满足即可
④当点在上时,如图,则此时直线:,,同时点、在直线的下方
如图,当时
1.直线在直线左上方时,与图形有一个交点,(直线与的交点)
2.直线与直线重合时,与图形有两个交点
3. 直线介于直线与直线之间时,与图形有三个交点
4. 直线与直线重合时,与图形有两个交点
5. 直线与直线右下方时,与图形只有一个交点(直线与的交点)
通过分析我们发现,直线应介于直线与直线之间,同时点不可能落在射线上,因此点应在射线上,点在上.
根据上面的分析,我们发现直线,介于直线与之间时,线段(标红部分)的长度为,因此,要使得四边形为平行四边形,则。因此只需要满足即可。我们只需要找到的时刻,即可
如图,当点在上从点向点运动的过程中,直线与图形相交,线段的变化如图,当为的角平分线时,(因为,三线合一)
因此,只需要求出此时点坐标即可。
如图,连接并延长交的反向延长线于点,过点作轴于点,连接
易证,,为等腰三角形,
且,而为的中位线,∴,∴
∴此时,的取值范围是
⑤当点在射线上时,根据第④情况的分析,很容易说明此时不成立,舍
综上所有满足题目条件的点的横坐标的取值范围是或
6
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