专题九 分类讨论型问题
类型一 由概念内涵分类
(2018·江苏盐城中考)如图,在直角△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,P,Q分别为边BC,AB上的两个动点,若要使△APQ是等腰三角形且△BPQ是直角三角形,则AQ=________.
【分析】分两种情形分别求解:①当AQ=PQ,∠QPB=90°时,②当AQ=PQ,∠PQB=90°时.【自主解答】
此类题型与概念的条件有关,如等腰三角形有两条边相等,直角三角形有一个角是直角等,解决此类问题的关键是对概念内涵的理解,而且在分类讨论之后还要判断是否符合概念本身的要求(如能否组成三角形).
1.(2018·浙江温州中考)如图,已知P为锐角∠MAN内部一点,过点P作PB⊥AM于点B,PC⊥AN于点C,以PB为直径作⊙O,交直线CP于点D,连结AP,BD,AP交⊙O于点E.(1)求证:∠BPD=∠BAC.
(2)连结EB,ED,当tan∠MAN=2,AB=2
5时,在点P的整个运动过程中.
..
..
①若∠BDE=45°,求PD的长;
②若△BED为等腰三角形,求所有满足条件的BD的长.
(3)连结OC,EC,OC交AP于点F,当tan∠MAN=1,OC∥BE时,记△OFP的面积为S1,△CFE的面积为S1
S2,请写出2的值.
S
类型二 由公式条件分类
(2018·江苏宿迁中考)在平面直角坐标系中,过点(1,2)作直线l,若直线l与两坐标轴围成的三角形面积为4,则满足条件的直线l的条数是( )A.5
B.4
C.3
D.2
【分析】根据题意可以设出直线l的函数表达式,然后根据题意即可求得k的值,从而可以解答本题.【自主解答】
..
..
2.(2018·浙江宁波中考)如图,正方形ABCD的边长为8,M是AB的中点,P是BC边上的动点,连结PM,以点P为圆心,PM长为半径作⊙P,当⊙P与正方形ABCD的边相切时,BP的长为__________.
类型三 由位置不确定分类
(2018·山东潍坊中考)如图1,在▱ABCD中,DH⊥AB于点H,CD的垂直平分线交CD于点E,交AB于点F,AB=6,DH=4,BF∶FA=1∶5.
(1)如图2,作FG⊥AD于点G,交DH于点M,将△DGM沿DC方向平移,得到△CG′M′,连结M′B.①求四边形BHMM′的面积;
②直线EF上有一动点N,求△DNM周长的最小值.
(2)如图3,延长CB交EF于点Q,过点Q作QK∥AB,过CD边上的动点P作PK∥EF,并与QK交于点K,将△PKQ沿直线PQ翻折,使点K的对应点K′恰好落在直线AB上,求线段CP的长.
【分析】(1)①根据相似三角形的判定和性质以及平移的性质进行解答即可;②连结CM交直线EF于点N,连结DN,利用勾股定理解答即可;(2)分点P在线段CE上和点P在线段ED上两种情况进行解答.
.
.
..
【自主解答】
3.(2018·贵州铜仁中考)在同一平面内,设a,b,c是三条互相平行的直线,已知a与b的距离为4 cm,b与c的距离为1 cm,则a与c的距离为( )A.1 cm C.5 cm或3 cm
B.3 cmD.1 cm或3 cm4.(2018·山东威海中考)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(-4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,4),线段BC的中垂线与对称轴l交于点D,与x轴交于点F,与BC交于点E,对称轴l与x轴交于点H.
(1)求抛物线的函数表达式;(2)求点D的坐标;
(3)点P为x轴上一点,⊙P与直线BC相切于点Q,与直线DE相切于点R.求点P的坐标;
(4)点M为x轴上方抛物线上的点,在对称轴l上是否存在一点N,使得以点D,P,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,则直接写出N点坐标;若不存在,请说明理由.
..
.参考答案
类型一
【例1】 ①如图,当AQ=PQ,∠QPB=90°时,设AQ=PQ=x.
∵PQ∥AC,∴△BPQ∽△BCA,∴BQPQ10-xxBA=AC,∴10=6,∴x=
154,∴AQ=15
4
.②如图,当AQ=PQ,∠PQB=90°时,设AQ=PQ=y.
∵△BQP∽△BCA,∴PQAC=BQBC,
∴y10-6=y8,∴y=307
...
.
.综上所述,满足条件的AQ的值为1530
4或7
.故答案为15304或7
.变式训练
1.解:(1)∵PB⊥AM,PC⊥AN,∴∠ABP=∠ACP=90°,∴∠BAC+∠BPC=180°.又∠BPD+∠BPC=180°,∴∠BPD=∠BAC.
(2)①如图,连结DE,OC,EC.
∵∠APB=∠BDE=45°,∠ABP=90°,∴BP=AB=2
5.
∵∠BPD=∠BAC,∴tan∠BPD=tan∠BAC,∴
BD
DP
=2,∴BP=5PD,∴PD=2.
②当BD=BE时,∠BED=∠BDE,∴∠BPD=∠BPE=∠BAC,∴tan∠BPE=2.∵AB=2
5,∴BP=
5,∴BD=2.
当BE=DE时,∠EBD=∠EDB.∵∠APB=∠BDE,∠DBE=∠APC,∴∠APB=∠APC,∴AC=AB=2
5.
如图,过点B作BG⊥AC于点G,得四边形BGCD是矩形.
..
.
.∵AB=25,tan∠BAC=2,
∴AG=2,∴BD=CG=2
5-2.
当BD=DE时,∠DEB=∠DBE=∠APC.∵∠DEB=∠DPB=∠BAC,∴∠APC=∠BAC.设PD=x,则BD=2x,∴AC2x+2PC=2,∴4-x=2,∴x=3
2,∴BD=2x=3.
综上所述,当BD=2,3或2
5-2时,△BDE为等腰三角形.
(3)如图,过点O作OH⊥DC于点H.
∵tan∠BPD=tan∠MAN=1,∴BD=PD.设BD=PD=2a,PC=2b,
则OH=a,CH=a+2b,AC=4a+2b.∵OC∥BE且∠BEP=90°,∴∠PFC=90°,∴∠PAC+∠APC=∠OCH+∠APC=90°,∴∠OCH=∠PAC,∴△ACP∽△CHO,∴OHCH=PC
AC,即OH·AC=CH·PC,∴a(4a+2b)=2b(a+2b),∴a=b,即CP=2a,CH=3a,则OC=10a.
∵△CPF∽△COH,
..
.
.∴
CFCH=CPCF2aOC,即3a=10a
,则CF=
3105
a,OF=OC-CF=2105
a.
∵BE∥OC且BO=PO,∴OF为△PBE的中位线,∴EF=PF,∴S1
OF2
S2=CF=3.类型二
【例2】 设过点(1,2)的直线l的函数表达式为y=kx+b.由2=k+b得b=2-k,∴y=kx+2-k.当x=0时,y=2-k,当y=0时,x=k-2
k
,|2-k|·|k-2令
k|
2=4,
解得k1=-2,k2=6-42,k3=6+42,
故满足条件的直线l的条数是3条.故选C.变式训练2.3或43类型三
【例3】 (1)①在▱ABCD中,AB=6,直线EF垂直平分CD,∴DE=FH=3.
又BF∶FA=1∶5,∴AH=2.∵Rt△AHD∽Rt△MHF,∴HMFH=AHDH
,即HM23=4
,∴HM=1.5.
根据平移的性质得MM′=CD=6,如图,连结BM,
四边形BHMM′的面积=12×6×1.5+1
2×4×1.5=7.5.
②如图,连结CM交直线EF于点N,连结DN.
..
.
.∵直线EF垂直平分CD,∴CN=DN,∵MH=1.5,∴DM=2.5.在Rt△CDM中,MC2=DC2+DM2,∴MC2=62+(2.5)2,即MC=6.5.∵MN+DN=MN+CN=MC,∴△DNM周长的最小值为9.(2)∵BF∥CE,∴QFBF1
QF+4=CE=3,∴QF=2,∴PK=PK′=6.
如图,过点K′作E′F′∥EF,分别交CD于点E′,交QK于点F′.
当点P在线段CE上时,
在Rt△PK′E′中,PE′2=PK′2-E′K′2,∴PE′=25.
∵Rt△PE′K′∽Rt△K′F′Q,∴
PE′EK′F′=′K′QF′,即252
=4QF′,解得QF′=
4555,∴PE=PE′-EE′=25-
45=655,∴CP=
15-655
.
同理可得,如图,当点P在线段DE上时,CP=
15+6
55
...
.
.综上所述,CP的长为15-6515+655或5.
变式训练3.C
4.解:(1)∵抛物线过点A(-4,0),B(2,0),∴设抛物线表达式为y=a(x+4)(x-2).把C(0,4)代入得4=a(0+4)(0-2),∴a=-1
2
,
∴抛物线表达式为y=-11
2(x+4)(x-2)=-2x2-x+4.
(2)由(1)得抛物线对称轴为直线x=-
b
2a=-1.
∵线段BC的中垂线与对称轴l交于点D,∴点D在对称轴上.设点D坐标为(-1,m)
如图,过点C作CG⊥l于G,连结DC,DB,∴DC=DB.
在Rt△DCG和Rt△DBH中,
∵DC2=12+(4-m)2,DB2=m2+(2+1)2,∴12+(4-m)2=m2+(2+1)2,解得m=1,∴点D坐标为(-1,1).
(3)∵点B坐标为(2,0),C点坐标为(0,4),∴BC=
22+42=2
5.
∵EF为BC的中垂线,∴BE=
5.
在Rt△BEF和Rt△BOC中,cos∠CBF=BEBF=OBBC
,∴
52BF=
225,∴BF=5,EF=
BF-BE2=2
5,OF=3.
设⊙P的半径为r,⊙P与直线BC和EF都相切,
..
.
.①如图,当圆心P1在直线BC左侧时,连结P1Q1,P1R1,则P1Q1=P1R1=r1,
∴∠P1Q1E=∠P1R1E=∠R1EQ1=90°,∴四边形P1Q1ER1是正方形,∴ER1=P1Q1=r1.
和Rt△FRBEP1R1
在Rt△BEF1P1中,tan∠1=EF=FR1,∴
5r1525=25-r1
,∴r2
1=
3.
BEP1R1
∵sin∠1=BF=FP1,∴FP101
1=3,OP1=3,∴点P1
1坐标为(3
,0).
②同理,如图,当圆心P2在直线BC右侧时,连结P2Q2,P2R2,
可求r2=25,OP2=7,
∴P2坐标为(7,0),
∴点P坐标为(1
3,0)或(7,0).
(4)存在.N点坐标为(-1,
8318),(-1,474718),(-1,-18
)...
.
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