中考数学压轴题:因动点产生的函数关系问题
因动点产生的函数关系问题,是中考数学的一类压轴题。
该类型常用的方法有:①勾股定理;②全等;③相似;⑤线段和差。
下面,从一道例题分析,如何解决因动点产生的函数关系问题。
例题
在平面直角坐标系xOy中,已知点A的坐标为(0,﹣1),点C(m,0)是x轴上的一个动点.
(1)如图1,点B在第四象限,△AOB和△BCD都是等边三角形,点D在BC的上方,当点C在x轴上运动到如图所示的位置时,连接AD,请证明△ABD≌△OBC;
(2)如图2,点B在x轴的正半轴上,△ABO和△ACD都是等腰直角三角形,点D在AC的上方,∠D=90°,当点C在x轴上运动(m>1)时,设点D的坐标为(x,y),请探求y与x之间的函数表达式;
(3)如图3,四边形ACEF是菱形,且∠ACE=90°,点E在AC的上方,当点C在x轴上运动(m>1)时,设点E的坐标为(x,y),请探求y与x之间的函数表达式.
【分析】
(1)由等边三角形的性质得到AB=OB,BD=BC,∠ABO=∠DBC=60°,从而判断出∠ABD=∠OBC即可;
(2)过点D作DH⊥y轴,垂足为H,延长HD,过点C作CG⊥HD,垂足为G,由△ABO和△ACD都是等腰直角三角形,得出∠ADC=90°,AD=CD,∠CDG=∠DAH,从而得到△AHD≌△DGC(AAS),根据DH=CG=OH,点D的坐标为(x,y),得出y与x之间的关系是y=x;
(3)过点E作EM⊥x轴,垂足为M,则∠EMC=∠COA=90°,再利用正方形的性质即可得出△EMC≌△COA(AAS),得到MC=OA=1,EM=OC,EM=OC=x+1,进而得出y与x之间的关系是y=x+1.
【解答】
解:(1)∵△AOB和△BCD都是等边三角形,
∴AB=OB,BD=BC,∠ABO=∠DBC=60°,
∴∠ABD=∠OBC,
在△ABD和△OBC中,
AB=OB,∠ABD=∠OBC,BD=BC
∴△ABD≌△OBC(SAS);
(2)如图,过点D作DH⊥y轴,垂足为H,延长HD,过点C作CG⊥HD,垂足为G.
∴∠AHD=∠CGD=90°,
∵△ABO和△ACD都是等腰直角三角形,
∴∠ADC=90°,AD=CD,
∴∠ADH+∠CDG=90°,
∵∠ADH+∠DAH=90°,
∴∠CDG=∠DAH,
∵在△AHD和△DGC中,∠AHD=∠CGD,∠CDG=∠DAH,AD=CD
∴△AHD≌△DGC(AAS),
∴DH=CG=OH,
∵点D的坐标为(x,y),
∴y与x之间的关系是y=x;
(3)过点E作EM⊥x轴,垂足为M,则∠EMC=∠COA=90°,
∵四边形ACEF是菱形,且∠ACE=90°,
∴AC=CE,∠ACO+∠ECO=90°,
∵∠ACO+∠CAO=90°,
∴∠ECO=∠CAO,
在△EMC和△COA中,
∠EMC=∠COA,∠ECO=∠CAO,AC=CE
∴△EMC≌△COA(AAS),
∴MC=OA=1,EM=OC,
∵点E的坐标为(x,y),
∴EM=OC=x+1,
∴y与x之间的关系是y=x+1.
【点评】
此题是四边形综合题,主要考查了等边三角形,等腰直角三角形的性质,全等三角形的性质和判定的综合应用,解本题的关键是判定三角形全等,根据全等三角形的对应边相等进行推导.本题也可以运用相似三角形的性质进行求解.