中考数学压轴题正方形问题精选解析二

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1、此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。2020中考数学压轴题正方形问题精选解析(二)NKGCEDFABPM例3 如图，在边长为6的正方形ABCD的两侧作正方形BEFG和正方形DMNK，恰好使得N、A、F三点在一直线上，连接MF交线段AD于点P，连接NP，设正方形BEFG的边长为x，正方形DMNK的边长为y（1）求y关于x的函数关系式及自变量x的取值范围；（2）当NPF的面积为32时，求x的值；（3）以P为圆心，AP为半径的圆能否与以G为圆心，GF为半径的圆相切？如果能，请求出x的值，如果不能，请说明理由解析：（1）正方形BEFG、正方形DMNK、正方

2、形ABCDEF90O ，AEMC，MCNKAENK，KNAEAFKNAEAF， ，即 yx6（0x 6）（2）由（1）知NKAE，ANAF正方形DMNK，APNM， 1FPPM，SMNP SNPF 32S正方形DMNK 2SMNP 64y8，x2（3）连接PG，延长FG交AD于点H，则GHAD易知：AP ，AHx，PH x，HG6；PGAPGF x当两圆外切时在RtGHP中，PH 2HG 2PG 2，即( x )26 2( x )2解得：x33 （舍去）或x33 当两圆内切时在RtGHP中，PH 2HG 2PG 2，即( x )26 2( x )2方程无解所以，当x3 3时，两圆相切例4 已知

3、：正方形ABCD的边长为1，射线AE与射线BC交于点E，射线AF与射线CD交于点F，EAF45，连接EF（1）如图1，当点E在线段BC上时，试猜想线段EF、BE、DF有怎样的数量关系？并证明你的猜想；（2）设BEx，DFy，当点E在线段BC上运动时（不包括点B、C），求y关于x的函数解析式，并指出x的取值范围；（3）当点E在射线BC上运动时（不含端点B），点F在射线CD上运动试判断以E为圆心，以BE为半径的E和以F为圆心，以FD为半径的F之间的位置关系；ABDCEFG图2ABDCEF图1（4）如图2，当点E在BC的延长线上时，设AE与CD交于点G问：EGF与EFA能否相似？若能相似，求出BE的

4、长，若不可能相似，请说明理由解析：（1）猜想：EFBEDF证明：将ADF绕点A顺时针旋转90，得ABF，易知点F、B、E在同一直线上（如.图1）ABDCEF图1F12AFAFFAE1323904545EAF又AEAE，AFEAFEEFFEBEBFBEDF（2）在RtEFC中，EC 2FC 2EF 2EC1x，FC1y，EFxy( 1x )2( 1y )2( xy )2y （0x 1）（3）当点E在点B、C之间时，由（1）知EFBEDF，故此时E与F外切；当点E在点C时，DF0，F不存在.当点E在BC延长线上时，将ADF绕点A顺时针旋转90，得ABF（如图2）则AFAF，12，BFDF，FAF9

5、0FAEEAF45又AEAE，AFEAFEEFEFBEBFBEDF此时E与F内切综上所述，当点E在线段BC上时，E与F外切；当点E在BC延长线上时，E与F内切ABDCEFG图2F12（4）EGF与EFA能够相似，只要当EFGEAF45 即可此时CECF设BEx，DFy，由（3）知EFxy在RtCFE中，CE 2CF 2EF 2( x1 )2( 1y )2( xy )2y （x 1）由CECF，得x11y，即x11 化简得x 22x10，解得x11 （舍去），x21 EGF与EFA能够相似，此时BE的长为1 例5 已知：如图，在直角梯形ABCD中，ADBC，B90，AD2，BC6，AB3E为BC

6、边上一点，以BE为边作正方形BEFG，使正方形BEFG和梯形ABCD在BC的同侧（1）当正方形的顶点F恰好落在对角线AC上时，求BE的长；（2）将（1）问中的正方形BEFG沿BC向右平移，记平移中的正方形BEFG为正方形BEFG，当点E与点C重合时停止平移设平移的距离为t，正方形BEFG的边EF与AC交于点M，连接BD，BM，DM是否存在这样的t，使BDM是直角三角形？若存在，求出t的值；若不存在，请说明理由；（3）在（2）问的平移过程中，设正方形BEFG与ADC重叠部分的面积为S，请直接写出S与t之间的函数关系式以及自变量t的取值范围BACD备用图BACD解析：（1）如图，设正方形BEFG的

7、边长为x则BEFGBGxBACD图EFGAB3，BC6，AGABBG3xGFBE，AGFABC ，即 解得x2，即BE2（2）存在满足条件的t，理由如下：如图，过D作DHBC于点H则BHAD2，DHAB3由题意得：BBHEt，HB|t2|，EC4tBACD图EFGHBMN在RtBME中，BM 2BE 2ME 22 2( 2 t )2 t 22t8EFAB，MECABC ，即 ，ME2 t在RtDHB 中，BD 2DH 2BH 23 2( t2 )2t 24t13过M作MNDH于点N则MNHEt，NHME2 tDNDHNH3( 2 t ) t1在RtDMN中，DM 2DN 2MN 2 t 2t1

8、（）若DBM90，则DM 2BM 2BD 2即 t 2t1( t 22t8 )( t 24t13 )，解得t （）若BMD90，则BD 2BM 2DM 2即t 24t13( t 22t8 )( t 2t1 )，解得t13 ，t23 0t 4，t3 （）若BDM90，则BM 2BD 2DM 2即 t 22t8( t 24t13 )( t 2t1 )，此方程无解BACD图EFGBH综上所述，当t 或3 时，BDM是直角三角形（3）当0t 时，S t 2当 t 2时，S t 2t 当2t 时，S t 22t BACD图EFGBH当 t 4时，S t 提示：当点F落在CD上时，如图FE2，EC4t，D

9、H3，HC4由FECDHC，得 即 ，t 当点G落在AC上时，点G也在DH上（即DH与AC的交点）BACD图EFGBMNt2当点G落在CD上时，如图GB2，BC6t由GBCDHC，得 即 ，t 当点E与点C重合时，t4BACD图EFGBMNPQ当0t 时，如图MFt，FN tSSFMN t t t 2当 t 2时，如图PFt ，FQ PF t1BACD图EFGBPQMNSFPQ ( t )( t1 ) t 2t SSFMN SFPQ t 2( t 2t ) t 2t 当2t 时，如图BM BC ( 6t )3 tGM2( 3 t ) t1S梯形GMNF ( t1 t )2t1SS梯形GMNF SFPQ ( t1 )( t 2t ) t 22t BACD图EFGBPQNM当 t 4时，如图PB BC ( 6t ) tGP2( t ) t S梯形GPQF ( t t1 )2 t SS梯形GMNF S梯形GPQF ( t1 )( t ) t