1、 20202020 年中考数学大题狂练之中等大题满分夯基练(江苏专用)年中考数学大题狂练之中等大题满分夯基练(江苏专用) 专题专题 1 新定义材料阅读类创新题新定义材料阅读类创新题 【真题再现】【真题再现】 1 (2019 年南京第 27 题) 【概念认识】 城市的许多街道是相互垂直或平行的,因此,往往不能沿直线行走到达目的地,只能按直角拐弯的方式 行走可以按照街道的垂直和平行方向建立平面直角坐标系 xOy,对两点 A(x1,y1)和 B(x2,y2) ,用 以下方式定义两点间距离:d(A,B)|x1x2|+|y1y2| 【数学理解】 (1)已知点 A(2,1) ,则 d(O,A) 3 函数
2、y2x+4(0x2)的图象如图所示,B 是图象上一点,d(O,B)3,则点 B 的坐标是 (1,2) (2)函数 y= 4 (x0)的图象如图所示求证:该函数的图象上不存在点 C,使 d(O,C)3 (3)函数 yx25x+7(x0)的图象如图所示,D 是图象上一点,求 d(O,D)的最小值及对应的 点 D 的坐标 【问题解决】 (4)某市要修建一条通往景观湖的道路,如图,道路以 M 为起点,先沿 MN 方向到某处,再在该处 拐一次直角弯沿直线到湖边,如何修建能使道路最短?(要求:建立适当的平面直角坐标系,画出示意 图并简要说明理由) 【分析】 (1)根据定义可求出 d(O,A)|0+2|+|
3、01|2+13;由两点间距离:d(A,B)|x1 x2|+|y1y2|及点 B 是函数 y2x+4 的图象上的一点, 可得出方程组, 解方程组即可求出点 B 的坐标; (2)由条件知 x0,根据题意得 + 4 = 3,整理得 x23x+40,由0 可证得该函数的图象上不存 在点 C,使 d(O,C)3 (3)根据条件可得|x|+|x25x+7|,去绝对值后由二次函数的性质可求出最小值; (4)以 M 为原点,MN 所在的直线为 x 轴建立平面直角坐标系 xOy,将函数 yx 的图象沿 y 轴正方 向平移,直到与景观湖边界所在曲线有交点时停止,设交点为 E,过点 E 作 EHMN,垂足为 H,修
4、建 方案是:先沿 MN 方向修建到 H 处,再沿 HE 方向修建到 E 处,可由 d(O,P)d(O,E)证明结论 即可 【解析】 (1)由题意得:d(O,A)|0+2|+|01|2+13; 设 B(x,y) ,由定义两点间的距离可得:|0x|+|0y|3, 0x2, x+y3, + = 3 = 2 + 4, 解得: = 1 = 2, B(1,2) , 故答案为:3, (1,2) ; (2)假设函数 = 4 (0)的图象上存在点 C(x,y)使 d(O,C)3, 根据题意,得| 0| + | 4 0| = 3, x0, 4 0,| 0| + | 4 0| = + 4 , + 4 = 3, x2
5、+43x, x23x+40, b24ac70, 方程 x23x+40 没有实数根, 该函数的图象上不存在点 C,使 d(O,C)3 (3)设 D(x,y) , 根据题意得,d(O,D)|x0|+|x25x+70|x|+|x25x+7|, 2 5 + 7 = ( 5 2) 2 + 3 4 0, 又 x0, d(O,D)|x|+|x25x+7|x+x25x+7x24x+7(x2)2+3, 当 x2 时,d(O,D)有最小值 3,此时点 D 的坐标是(2,1) (4)如图,以 M 为原点,MN 所在的直线为 x 轴建立平面直角坐标系 xOy,将函数 yx 的图象沿 y 轴正方向平移,直到与景观湖边界
6、所在曲线有交点时停止, 设交点为 E,过点 E 作 EHMN,垂足为 H,修建方案是:先沿 MN 方向修建到 H 处,再沿 HE 方向修 建到 E 处 理由:设过点 E 的直线 l1与 x 轴相交于点 F在景观湖边界所在曲线上任取一点 P,过点 P 作直线 l2 l1,l2与 x 轴相交于点 G EFH45, EHHF,d(O,E)OH+EHOF, 同理 d(O,P)OG, OGOF, d(O,P)d(O,E) , 上述方案修建的道路最短 点睛:考查了二次函数的综合题,涉及的知识点有新定义,解方程(组) ,二次函数的性质等 2 (2019 年南通第 28 题)定义:若实数 x,y 满足 x22
7、y+t,y22x+t,且 xy,t 为常数,则称点 M(x, y)为“线点” 例如,点(0,2)和(2,0)是“线点” 已知:在直角坐标系 xOy 中,点 P(m,n) (1)P1(3,1)和 P2(3,1)两点中,点 P2 是“线点” ; (2)若点 P 是“线点” ,用含 t 的代数式表示 mn,并求 t 的取值范围; (3)若点 Q(n,m)是“线点” ,直线 PQ 分别交 x 轴、y 轴于点 A,B,当|POQAOB|30时, 直接写出 t 的值 【分析】 (1)若 x,y 满足 x2+2yt,y2+2xt 且 xy,t 为常数,则称点 M 为“线点” ,由新定义即可得 出结论; (2
8、)由新定义得出 m2+2nt,n2+2mt,得出 m2+2nn22m0,m2+2n+n2+2m2t,分解因式得出 (mn) (m+n2)0,得出 m+n2,mn4t,由完全平方公式得出(m+n)24mn0,得出 mn 1,即可得出结果; (3)证出AOB 是等腰直角三角形,求出POQ120或 60,得出 P、Q 两点关于 yx 对称,再 分两种情况讨论,求出 t 的值即可 【解析】 (1)当 M 点(x,y) ,若 x,y 满足 x22yt,y22xt 且 xy,t 为常数,则称点 M 为“线 点” , 又P1(3,1) ,则 32217, (1)2235,75, 点 P1不是线点; P2(3
9、,1) ,则(3)2217,122(3)7,77, 点 P2是线点, 故答案为:P2; (2)点 P(m,n)为“线点” , 则 m22nt,n22mt, m22nn2+2m0,m22n+n22m2t, (mn) (m+n+2)0, mn, m+n+20, m+n2, m22n+n22m2t, (m+n)22mn2(m+n)2t, 即: (2)22mn+222t, mn4t, mn, (mn)20, m22mn+n20, (m+n)24mn0, (2)24mn0, mn1, mn4t, t3; (3)设 PQ 直线的解析式为:ykx+b, 则 = + = + , 解得:k1, 直线 PQ 分别
10、交 x 轴,y 轴于点 A、B, AOB90, AOB 是等腰直角三角形, |AOBPOQ|30, POQ120或 60, P(m,n) ,Q(n,m) , P、Q 两点关于 yx 对称, 若POQ120时,如图 1 所示: 作 PCx 轴于 C,QDy 轴于 D,作直线 MNAB P、Q 两点关于 yx 对称,PONQON= 1 2POQ60, AOB 是等腰直角三角形, AONBON45, POCQOD15, 在 OC 上截取 OTPT,则TPOTOP15, CTP30, PT2PC2n,TC= 3n, m= 3n+2n, 由(2)知,m+n2, 解得:m13,n= 3 1, 由(2)知:
11、mn4t,t3, (13) (1+3)4t, 解得:t6, 若POQ60时,如图 2 所示, 作 PDx 轴于 D,QCy 轴于 C,作直线 MNAB P、Q 两点关于 yx 对称, PONQON= 1 2POQ30, AOB 是等腰直角三角形, AONBON45, PODQOC15, 在 OD 上截取 OTPT,则TPOTOP15, DTP30, PT2PD2n,TD= 3n, m= 3n2n, 由(2)知,m+n2, 解得 m1 3 3 ,n1+ 3 3 , 由(2)知:mn4t,t3, (1 3 3 ) (1+ 3 3 )4t, 解得:t= 10 3 , 综上所述,t 的值为:6 或10
12、 3 点睛:本题是三角形综合题目,考查了新定义“线点” 、轴对称图形的性质、等腰直角三角形的判定与性 质、坐标与图形性质、待定系数法求直线的解析式、因式分解、完全平方公式、三角函数以及分类讨论 等知识;本题综合性强,有一定难度 3 (2019 年常州第 26 题) 【阅读】 数学中,常对同一个量(图形的面积、点的个数、三角形的内角和等)用两种不同的方法计算,从而建 立相等关系,我们把这一思想称为“算两次” “算两次”也称做富比尼原理,是一种重要的数学思想 【理解】 (1)如图 1,两个边长分别为 a、b、c 的直角三角形和一个两条直角边都是 c 的直角三角形拼成一个梯 形用两种不同的方法计算梯
13、形的面积,并写出你发现的结论; (2)如图 2,n 行 n 列的棋子排成一个正方形,用两种不同的方法计算棋子的个数,可得等式:n2 1+3+5+7+2n1 ; 【运用】 (3)n 边形有 n 个顶点,在它的内部再画 m 个点,以(m+n)个点为顶点,把 n 边形剪成若干个三角形, 设最多可以剪得 y 个这样的三角形当 n3,m3 时,如图 3,最多可以剪得 7 个这样的三角形,所以 y7 当 n4,m2 时,如图 4,y 6 ;当 n5,m 3 时,y9; 对于一般的情形,在 n 边形内画 m 个点,通过归纳猜想,可得 y n+2(m1) (用含 m、n 的代 数式表示) 请对同一个量用算两次
14、的方法说明你的猜想成立 【分析】 (1)此等腰梯形的面积有三部分组成,利用等腰梯形的面积等于三个直角三角形的面积之和列 出方程并整理 (2) 由图可知 n 行 n 列的棋子排成一个正方形棋子个数为 n2, 每层棋子分别为 1, 3, 5, 7, , 2n1 故 可得用两种不同的方法计算棋子的个数,即可解答 (3)根据探画出图形究不难发现,三角形内部每增加一个点,分割部分增加 2 部分,即可得出结论 【解析】 (1)有三个 Rt其面积分别为1 2ab, 1 2ab 和 1 2c 2 直角梯形的面积为1 2(a+b) (a+b) 由图形可知:1 2(a+b) (a+b)= 1 2ab+ 1 2ab
15、+ 1 2c 2 整理得(a+b)22ab+c2,a2+b2+2ab2ab+c2, a2+b2c2 故结论为:直角长分别为 a、b 斜边为 c 的直角三角形中 a2+b2c2 (2)n 行 n 列的棋子排成一个正方形棋子个数为 n2,每层棋子分别为 1,3,5,7,2n1 由图形可知:n21+3+5+7+2n1 故答案为 1+3+5+7+2n1 (3)如图 4,当 n4,m2 时,y6, 如图 5,当 n5,m3 时,y9 算法y 个三角形,共 3y 条边,其中 n 边形的每边都只使用一次,其他边都各使用两次,所以 n 边 形内部共有 (3yn)2 条线段;算法n 边形内部有 1 个点时,其内
16、部共有 n 条线段,共分成 n 个 三角形,每增加一个点,都必在某个小三角形内,从而增加 3 条线段,所以 n 边形内部有 m 个点时,其 内部共有 n+3(m1)条线段,由 (3yn)2n+3(m1)化简得:yn+2(m1) 故答案为:6,3;n+2(m1) 点睛:本题考查了图形的变化规律的问题,读懂题目信息,找到变化规律是解题的关键 4 (2019 年镇江第 26 题) 【材料阅读】 地球是一个球体,任意两条相对的子午线都组成一个经线圈(如图 1 中的O) 人们在北半球可观测到 北极星,我国古人在观测北极星的过程中发明了如图 2 所示的工具尺(古人称它为“复矩” ) ,尺的两边 互相垂直,
17、角顶系有一段棉线,棉线末端系一个铜锤,这样棉线就与地平线垂直站在不同的观测点, 当工具尺的长边指向北极星时,短边与棉线的夹角 的大小是变化的 【实际应用】 观测点 A 在图 1 所示的O 上,现在利用这个工具尺在点 A 处测得 为 31,在点 A 所在子午线往北 的另一个观测点 B,用同样的工具尺测得 为 67PQ 是O 的直径,PQON (1)求POB 的度数; ( 2 ) 已 知 OP 6400km , 求 这 两 个 观 测 点 之 间 的 距 离 即 O 上 的 长 ( 取 3.1 ) 【分析】 (1)设点 B 的切线 CB 交 ON 延长线于点 E,HDBC 于 D,CHBH 交 B
18、C 于点 C,则DHC 67,证出HBDDHC67,由平行线的性质得出BEOHBD67,由直角三角形的性 质得出BOE23,得出POB902367; (2)同(1)可证POA31,求出AOBPOBPOA36,由弧长公式即可得出结果 【解析】 (1) 设点 B 的切线 CB 交 ON 延长线于点 E, HDBC 于 D, CHBH 交 BC 于点 C, 如图所示: 则DHC67, HBD+BHDBHD+DHC90, HBDDHC67, ONBH, BEOHBD67, BOE906723, PQON, POE90, POB902367; (2)同(1)可证POA31, AOBPOBPOA67313
19、6, = 366400 180 =3968(km) 点睛:本题考查了切线的性质、直角三角形的性质、弧长公式等知识;熟练掌握切线的性质和弧长公式 是解题的关键 5 (2018 年南京第 27 题)结果如此巧合! 下面是小颖对一道题目的解答 题目:如图,RtABC 的内切圆与斜边 AB 相切于点 D,AD3,BD4,求ABC 的面积 解:设ABC 的内切圆分别与 AC、BC 相切于点 E、F,CE 的长为 x 根据切线长定理,得 AEAD3,BFBD4,CFCEx 根据勾股定理,得(x+3)2+(x+4)2(3+4)2 整理,得 x2+7x12 所以 SABC= 1 2ACBC = 1 2(x+3
20、) (x+4) = 1 2(x 2+7x+12) = 1 2 (12+12) 12 小颖发现 12 恰好就是 34,即ABC 的面积等于 AD 与 BD 的积这仅仅是巧合吗? 请你帮她完成下面的探索 已知:ABC 的内切圆与 AB 相切于点 D,ADm,BDn 可以一般化吗? (1)若C90,求证:ABC 的面积等于 mn 倒过来思考呢? (2)若 ACBC2mn,求证C90 改变一下条件 (3)若C60,用 m、n 表示ABC 的面积 【分析】 (1)由切线长知 AEADm、BFBDn、CFCEx,根据勾股定理得(x+m)2+(x+n)2 (m+n)2,即 x2+(m+n)xmn,再利用三角
21、形的面积公式计算可得; (2)由由 ACBC2mn 得(x+m) (x+n)2mn,即 x2+(m+n)xmn,再利用勾股定理逆定理求证即 可; (3)作 AGBC,由三角函数得 AGACsin60= 3 2 (x+m) ,CGACcos60= 1 2(x+m) 、BGBC CG(x+n) 1 2(x+m) ,在 RtABG 中,根据勾股定理可得 x 2+(m+n)x3mn,最后利用三角形的 面积公式计算可得 【解析】设ABC 的内切圆分别与 AC、BC 相切于点 E、F,CE 的长为 x, 根据切线长定理,得:AEADm、BFBDn、CFCEx, (1)如图 1, 在 RtABC 中,根据勾
22、股定理,得: (x+m)2+(x+n)2(m+n)2, 整理,得:x2+(m+n)xmn, 所以 SABC= 1 2ACBC = 1 2(x+m) (x+n) = 1 2x 2+(m+n)x+mn = 1 2(mn+mn) mn, (2)由 ACBC2mn,得: (x+m) (x+n)2mn, 整理,得:x2+(m+n)xmn, AC2+BC2(x+m)2+(x+n)2 2x2+(m+n)x+m2+n2 2mn+m2+n2 (m+n)2 AB2, 根据勾股定理逆定理可得C90; (3)如图 2,过点 A 作 AGBC 于点 G, 在 RtACG 中,AGACsin60= 3 2 (x+m) ,
23、CGACcos60= 1 2(x+m) , BGBCCG(x+n) 1 2(x+m) , 在 RtABG 中,根据勾股定理可得: 3 2 (x+m)2+(x+n) 1 2(x+m) 2(m+n)2, 整理,得:x2+(m+n)x3mn, SABC= 1 2BCAG = 1 2 (x+n) 3 2 (x+m) = 3 4 x2+(m+n)x+mn = 3 4 (3mn+mn) = 3mn 点睛:本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是掌握切线长定理的运用、三角函数的应用及勾股定理 及其逆定理等知识点 6 (2018 年南通第 28 题) 【定义】如图 1,A,B 为直线 l 同侧的两点,过点 A
24、作直线 1 的对称点 A,连 接 AB 交直线 l 于点 P,连接 AP,则称点 P 为点 A,B 关于直线 l 的“等角点” 【运用】如图 2,在平面直坐标系 xOy 中,已知 A(2,3) ,B(2,3)两点 (1)C(4, 3 2 ) ,D(4, 2 2 ) ,E(4,1 2)三点中,点 是点 A,B 关于直线 x4 的等角点; (2)若直线 l 垂直于 x 轴,点 P(m,n)是点 A,B 关于直线 l 的等角点,其中 m2,APB,求 证:tan 2 = 2; (3)若点 P 是点 A,B 关于直线 yax+b(a0)的等角点,且点 P 位于直线 AB 的右下方,当APB 60时,求
25、 b 的取值范围(直接写出结果) 【分析】 (1)求 B 点的对称点 B,连 AB,求直线 AB解析式,得到与直线 x4 的交点即可; (2)由对称性证明AGPBHP,求A度数,利用锐角三角形函数定义求正切值即可; (3)构造以 AB 为弦,所对圆周角为 60,且圆心在 AB 下方的圆,点 P 为圆上的点,利用 P 点为直线 yax+b 的等角点分情况讨论直线 yax+b(a0)与圆相交、相切的情况 【解析】 (1)点 B 关于直线 x4 的对称点为 B(10,3) , 直线 AB解析式为:y= 3 4 + 33 2 , 当 x4 时,y= 3 2 故答案为:C; (2)如图,过点 A 作直线
26、 l 的对称点 A,连 AB,交直线 l 于点 P作 BHl 于点 H 点 A 和 A关于直线 l 对称, APGAPG, BPHAPG, APGBPH, 又AGPBHP90, AGPBHP, = ,即 ;2 :2 = 3; :3, mn23,即 m= 23 APB,APAP, AA= 2, 在 RtAGP 中,tan 2 = = 3; ;2 = 3; 23 ;2 = 2; (3)点 P 位于直线 AB 的右下方,APB60时,点 P 在以 AB 为弦,所对圆周角为 60,且圆心在 AB 下方,如图 若直线 yax+b(a0)与圆相交,设圆与直线 yax+b(a0)的另一个交点为 Q 由对称性
27、可知:APQAPQ, 又APB60, APQAPQ60, ABQAPQ60,AQBAPB60, BAQ60AQBABQ, ABQ 是等边三角形 线段 AB 为定线段, 点 Q 为定点 若直线 yax+b(a0)与圆相切,易得 P、Q 重合, 直线 yax+b(a0)过定点 Q 连 OQ,过点 A、Q 分别作 AMy 轴,QNy 轴,垂足分别为 M、N A(2,3) ,B(2,3) , OAOB= 7 ABQ 是等边三角形, AOQBOQ90,OQ= 3 = 21, AOM+NOQ90, 又AOM+MAO90,NOQMAO, AMOONQ90, AMOONQ, = = , 2 = 3 = 7 2
28、1 , ON23,NQ3, Q 点坐标为(3,23) 设直线 BQ 解析式为 ykx+b, 将 B、Q 坐标代入得3 = 2 + 23 = 3 + , 解得 = 3 5 = 73 5 , 直线 BQ 的解析式为:y= 3 5 73 5 设直线 AQ 的解析式为:ymx+n, 将 A、Q 两点代入得3 = 2 + 23 = 3 + , 解得 = 33 = 73 , 直线 AQ 的解析式为:y33 + 73 若点 P 与 B 点重合,则直线 PQ 与直线 BQ 重合,此时,b= 73 5 ; 若点 P 与点 A 重合,则直线 PQ 与直线 AQ 重合,此时,b73 又yax+b(a0) ,且点 P
29、 位于 AB 右下方, b 73 5 且 b23或 b73 点睛:本题为代数几何综合题,综合考查了一次函数、圆以及锐角三角函数的相关知识,解答关键是数 形结合 【专项突破】【专项突破】 【题组一】【题组一】 1 (2019鼓楼区一模)把一个函数图象上每个点的纵坐标变为原来的倒数(原函数图象上纵坐标为 0 的点 除外) 、横坐标不变,可以得到另一个函数的图象,我们称这个过程为倒数变换 例如:如图,将 yx 的图象经过倒数变换后可得到 y= 1 的图象特别地,因为 yx 图象上纵坐标为 0 的点是原点,所以该点不作变换,因此 y= 1 的图象上也没有纵坐标为 0 的点 (1)请在下面的平面直角坐标
30、系中画出 yx+1 的图象和它经过倒数变换后的图象 (2)观察上述图象,结合学过的关于函数图象与性质的知识, 猜想:倒数变换得到的图象和原函数的图象之间可能有怎样的联系?写出两个即可 说理:请简要解释你其中一个猜想 (3)请画出函数 y= 1 2+(c 为常数)的大致图象 【分析】 (1)画出 y= 1 +1的图象; (2)猜想一:倒数变换得到的图象和原函数的图象之间如果存在交点,则其纵坐标为 1 或1; 猜想二:倒数变换得到的图象和原函数的图象的对称性相同,比如原函数是轴对称图形,则倒数变换的 图象也是轴对称图象; (3)分三种情况画图:c0c0c0; 【解析】 (1)在平面直角坐标系中画出
31、 yx+1 的图象和它经过倒数变换后的图象如图: 图中去掉(1,0)的点 (2)猜想一:倒数变换得到的图象和原函数的图象之间如果存在交点,则其纵坐标为 1 或1; 猜想二:倒数变换得到的图象和原函数的图象的对称性相同,比如原函数是轴对称图形,则倒数变换的 图象也是轴对称图象; 猜想一:因为只有 1 和1 的倒数是其本身,所以如果原函数存在一个点的纵坐标为 1 或1,那么倒 数变换得到的图象上必然也存在这样对应的纵坐标为 1 或1,即两个函数图象的交点 (3)当 c0 时, 当 c0 时, 当 c0 时, 2 (2019鼓楼区二模)提出问题:用一张等边三角形纸片剪一个直角边长分别为 2cm 和
32、3cm 的直角三角形 纸片,等边三角形纸片的边最小值是多少? 探究思考:几位同学画出了以下情况,其中C90,BC2cm,ADE 为等边三角形 (1)同学们对图 1,图 2 中的等边三角形展开了讨论: 图一中 AD 的长度 图中 AD 的长度(填“” , “”或“” ) 等边三角形 ADE 经过图形变化AD 可以更小请描述图形变化的过程 (2)有同学画出了图 3,但老师指出这种情况不存在,请说明理由 (3)在图 4 中画出边长最小的等边三角形,并写出它的边长 经验运用: (4)用一张等边三角形纸片剪一个直角边长为 1cm 和 3cm 的直角三角形纸片,等边三角形纸片的边长 最小是多少?画出示意图
33、并写出这个最小值 【分析】 (1)图 1 和图 2 中分别作高线 AG 和 AH,根据 AG 和 AH 的大小决定结论,由 AB 相等,所 以根据 BGBH 可知:AGAH,可得结论;画图进行说明即可; (2)计算 DC 的长,可知:BCDC,所以图 3 这种情况不存在; (3)当 D 与 B 重合时,AD 最小,如图 4,此时 ADAB; (4)首先考虑特殊的情况:AC高线 AH 时,如图 6,ACAH 时,如图 7,C 在边 DE 上,AC AH 时,如图 8,综上,可以得到当 AB 与 AD 共线时,AD 是最小的,计算此时的值即可 【解析】 (1)在图 1 和图 2 中分别过 A 向
34、DE 作垂线 AG 和 AH, RtACB 中,BC2,AC3, AB= 22+ 32= 13, 由图 1 和图 2 可知:BHBG, AGAH, ADE 为等边三角形, D60, sin60= = , 图一中 AD 的长度图中 AD 的长度, 故答案为:; 如图 5,将ADE 绕点 A 被逆时针方向旋转一定的角度,再以 A 为位似中心,将ADE 缩小,使得点 B 再次落在边 DE 上; (2)如图 3,ADAE,ACDE,DAE60, DAC= 1 2DAE30, 在 RtDAC 中,tanDAC= , 即 tan30= 3 = 3 3 ,DC= 3, BC2, BCDC, 而这与题意矛盾,
35、所以图 3 这种情况不存在; (3)当 D 与 B 重合时,AD 最小,如图 4, 此时 ADAB= 13; 则它的边长是13cm; (4)作等边ADE 的高 AH, AHsin60AD, 当 AD 最小时,AH 最小, 考虑以下三种情况: 当 AC 是等边ADE 的高时,如图 6, 如图 7,C 在边 DE 上,此时 ACAH, 如图 8,B 在边 DE 上,此时 AHAC, 所以在图 7 中,AD 越往右偏,则 AH 越小, 综上,可以得到当 AB 与 AD 共线时,AD 是最小的, 如图 9,AB 与 AD 共线时,AD 最小,过 C 作 CFAB 于 F, RtACB 中,AC3,BC
36、1, AB= 10, SABC= 1 2 = 1 2 , 10CF13, CF= 3 10 = 310 10 , AF= 2 2= 32 ( 3 10) 2 = 910 10 , RtDFC 中,tan60= , DF= 310 10 3 = 30 10 , ADAF+DF= 9 1010 + 30 10 , 答:等边三角形纸片的边长最小值是( 9 10 10 + 30 10 )cm 3 (2019建邺区一模)我们定义:有一组对角相等的四边形叫做“等对角四边形” (1)如图,四边形 ABCD 内接于O,点 E 在 CD 的延长线上,且 AEAD证明:四边形 ABCE 是 “等对角四边形” (2
37、)如图,在“等对角四边形”ABCD 中,DABBCD53,B90,AB17,BC18, 求 CD 的长 (sin53 4 5,cos53 3 5,tan53 4 3) (3)如图,在 RtACD 中,ACD90,DAC30,CD4,若四边形 ABCD 是“等对角四 边形” ,且BD,则 BD 的最大值是 4+43 (直接写出结果) 【分析】 (1)证明BE,即可证明四边形 ABCE 是“等对角四边形” ; (2) )过点 D 作 DEAB 于点 E,DFBC 于点 F,先证明四边形 EBFD 为矩形,于是 BEDF,BF DE,在 RtCDF 中,tanFCD= =tan53= 4 3,可设
38、DF4x,CF3x,则 CD5x 则 BEDF4x,DEBF183x,AE174x,在 RtADE 中,A53,tanA= = 4 3,于是 3DE4AE,列出方程 3(183x)4(174x) ,求得 x2,即 CD5x10; (3) )由ABC60,可知点 B 在以 AC 为边的等边三角形的外接圆的 上运动,当 BD 经过圆心 O 时,BD 最长,即为 B1D 的长,求出即可 【解析】 (1)证明:四边形 ABCD 内接于O, B+ADC180, ADE+ADC180, BADE, AEAD, EADE, BE, 四边形 ABCE 是“等对角四边形” ; (2)如图,过点 D 作 DEAB
39、 于点 E,DFBC 于点 F, BEDBFD90, 又B90, 四边形 EBFD 为矩形, BEDF,BFDE, 在 RtCDF 中, tanFCD= =tan53= 4 3, 设 DF4x,CF3x,则 CD5x BEDF4x,DEBF183x,AE174x, 在 RtADE 中,A53,tanA= = 4 3, 3DE4AE, 3(183x)4(174x) , x2, CD5x10 (3)ACD90,DAC30, CDA60,ABC60, 点 B 在以 AC 为边的等边三角形的外接圆的 上运动, 当 BD 经过圆心 O 时,BD 最长,即为 B1D 的长, 如图,连接 DO,与弧交于点
40、B1,连接 OC,作 OEAC,与 DC 的延长线交于点 E ACD90,DAC30,CD4, AC43, 易知OCA30,COEOCA30, OCOB4,CE2,OE= 23, DECE+DC2+46 OD= 2+ 2 =(23) 2+ 62 = 43, DB1OD+OB143 +4, 则 BD 的最大值是43 + 4 故答案为43 + 4 4 (2020河南一模) 【问题提出】在ABC 中,ABACBC,点 D 和点 A 在直线 BC 的同侧,BDBC, BAC,DBC,且 +120,连接 AD,求ADB 的度数 (不必解答) 【特例探究】小聪先从特殊问题开始研究,当 90,30时,利用轴
41、对称知识,以 AB 为对称轴 构造ABD 的轴对称图形ABD,连接 CD(如图 2) ,然后利用 90,30以及等边三角形 等相关知识便可解决这个问题 请结合小聪研究问题的过程和思路, 在这种特殊情况下填空: DBC 的形状是 等边 三角形; ADB 的度数为 30 【问题解决】 在原问题中,当DBCABC(如图 1)时,请计算ADB 的度数; 【拓展应用】 在原问题中, 过点 A 作直线 AEBD, 交直线 BD 于 E, 其他条件不变若 BC7, AD2 请 直接写出线段 BE 的长为 7+3或 73 【分析】 【特例探究】如图 2 中,作ABDABD,BDBD,连接 CD,AD,由ABD
42、 ABD,推出DBC 是等边三角形; 借助的结论,再判断出ADBADC,得ADBADC,由此即可解决问题 【问题解决】 当 60120时, 如图 3 中, 作AB DABD, B DBD, 连接 CD, AD, 证明方法类似(1) 【拓展应用】第种情况:当 60120时,如图 3 中,作AB DABD,B DBD,连接 CD,AD,证明方法类似(1) ,最后利用含 30 度角的直角三角形求出 DE,即可得出结论; 第种情况:当 060时,如图 4 中,作ABDABD,BDBD,连接 CD,AD证 明方法类似(1) ,最后利用含 30 度角的直角三角形的性质即可得出结论 【解析】 【特例探究】如图 2 中,作ABDABD,BDBD,连接 CD,AD, ABAC,BAC90, ABC45, DBC30, ABDABCDBC15, 在ABD 和ABD中, = = = ABDABD, ABDABD15,ADBADB, DBCABD+ABC60, BDBD,BDBC, BDBC, DBC 是等边三角形, DBC 是等边三角形, DBDC,BDC60, 在ADB 和ADC 中, = = = ADBADC, ADBADC, ADB= 1 2BDC30,