【中考热点·难点·重点专练】专题四 开放探究(原卷+解析卷)

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【中考热点·难点·重点专练】专题四 开放探究(原卷+解析卷)

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/ 让教学更有效 高效备课 | 数学学科
考点分布 考查频率 命题趋势
考向1 条件开放 ★★★★ 题型结构:条件开放型占比提升,需考生自主组合条件构建逻辑链。跨学科融合题成新热点,例如结合物理电路图求电阻,强化数学工具性特征。结论开放型侧重归纳推理,如中"是否存在触礁危险"类存在性判断题型。 难度与分值分值预计提升至全卷15-20%(显示基础题占比提升,但开放题作为区分度题型将集中在10-15分综合模块)。 难度分层明显:条件选择类属中档(7-8分),跨学科类及存在性探究属难题(10-12分),需兼顾数学建模与多学科知识迁移。 命题更强调思维过程而非固定解法,建议重点关注几何全等/相似证明、函数建模中的开放设问方向
考向2 结论开放 ★★★★
考向3 解题策略、方法开放 ★★★★
考向4 条件、结论综合开放 ★★★★
本类题主要考查几何图形的判定方法,根据已知结合图形及判定方法选择条件是正确解答本题的关键.
此类题考查了各种代数知识结构的基本性质,及学生自己处理问题的能力.熟练掌握代数知识的性质是解本题的关键.注意开放型题目,答案不唯一,所写结论满足题目要求的性质即可.
本类题主要考查了推理与论证,题型比较活,属于现在比较多的考查形式,要求学生具备一定的数学思维.重点考查推理与论证的有关知识,使用排除法缩小范围,正确记忆相关知识点灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
本类题主要考查分母不为0的结构.注意:取喜爱的数代入求值时,要特注意原式及化简过程中的每一步都有意义.
本类题考查了真假命题,及各种几何图形结构的判定和性质、解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
例1.如图,已知AB∥CD,要使△ABF≌△DEF,只要添加一个条件是    (只需要添加一个).
变式1.如图,∠A=∠D=90°,要使△ABC≌△DCB,只需再添加一个条件    即可.
变式2.如图,AD=AE,点D,E分别在AB,AC上,CD,BE交于点F,只添加一个条件使△ABE≌△ACD,添加的条件是:    (添加一个即可).
例2.如图,在四边形ABCD中,已知AB=CD,在不添加辅助线的情况下,请你再添加一个条件    (写出一个即可),则四边形ABCD是平行四边形.
变式1.如图所示,在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AD∥BC,∠BAD=∠DCB,若不增加任何字母和辅助线,要使得四边形ABCD是矩形,则还需要增加一个条件是    .
变式2.在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且OA=OC,OB=OD,请你添加一个条件    ,使四边形ABCD是菱形.
例3.如图,D,E是△ABC边上的两个点,要使△ABC∽△AED,添加一个条件是     (只写一个).
变式1.已知:如图,若使△ABC∽△ADE成立,则需    条件(只添一种即可).
变式2.如图,D、E两点分别在△ABC的边BC、CA上,DE与AB不平行,当满足条件(写出一个即可) 时,△CDE∽△CAB.
例1.写出一个对称轴是y轴的二次函数的解析式    .
变式1.已知,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点(0,5),且y随x的增大而减小,请你写出一个符合上述条件的函数关系式:    .
变式2.请写出一个开口向上且经过(0,1)的抛物线的解析式    .
例2.请写出一个比1小的无理数:    .
变式1.写出一个小于0的无理数    .
变式2.写一个大于2而小于5的无理数    .
例3.写出一个一元二次方程使它有一个根为1,则这个方程可以为    .
变式1.试写出一个解为x=1的一元一次方程:    .
变式2.写出一个解集为x≤3的不等式:    .
例1.如图,一个圆柱体容器,其底部有三个完全相同的小孔槽,分别命名为甲槽、乙槽、丙槽.有大小质地完全相同的三个小球,每个小球标有从1至9中选取的一个数字,且每个小球所标数字互不相同.作如下操作:将这三个小球放入容器中,摇动容器使这三个小球全部落入不同的小孔槽(每个小孔槽只能容下一个小球),取出小球记录下各小孔槽的计分(分数为落入该小孔槽小球上所标的数字),完成第一次操作.再重复以上操作两次.已知甲槽、乙槽、丙槽三次操作计分之和分别为20分、10分、9分,其中第一次操作计分最高的是乙槽,则第二次操作计分最低的是     (从“甲槽”、“乙槽”、“丙槽”中选填).
变式1.甲、乙、丙、丁四个球队进行单循环比赛(每两队赛一场),胜一场得3分、平一场得1分,负一场得0分.比赛结束后,甲、乙、丙、丁四队分别获得第一、二、三、四名,各队的总得分恰好是四个连续奇数,则与乙打平的球队是     .
变式2.在一次游戏活动中,钟老师将三个颜色不同的小球分发给小雅、小培和小粹三个同学,其中有一个小球颜色是红色.
小雅说:“红色球在我手上”;
小培说:“红色球不在我手上”;
小粹说:“红色球肯定不在小雅手上”.
三个同学只有一个说对了,则红色球在   的手上.
例1.请从下列三个代数式中任选两个(一个作为分子,一个作为分母)构造一个分式,并化简该分式.a2﹣1,a2﹣1,a2﹣2a+1,然后请你自选一个合理的数代入求值.
变式1.请你先化简,再从0,﹣2,2,1中选择一个合适的数代入,求出这个代数式的值.
变式2.已知.将他们组合成(A﹣B)÷C或A﹣B÷C的形式,请你从中任选一种进行计算,先化简,再求值,其中x=3.
例2.如图,点D是△ABC外一点,连接BD、AD,AD与BC交于点O.下列三个等式:①BC=AD ②∠ABC=∠BAD ③AC=BD.请从这三个等式中,任选两个作为已知条件,剩下的一个作为结论,组成一个真命题,将你选择的等式或等式的序号填在下面对应的横线上,然后对该真命题进行证明.
已知:    ,    .
求证:    .
变式1.如图,已知∠1+∠ABC=180°,请你从下面三个条件中,选出两个作为已知条件,另一个作为结论,组成一个真命题.
①BE是∠ABC的角平分线;②∠E=∠2;③DF∥AB.
你选的条件是     ,结论是     .请加以证明.
变式2.如图,已知     ,且AD∥BC,求证:    .
给出下列两个条件:
①∠B=∠C;
②∠EAD=∠CAD.
请将①②中的一个作为题设,填在“已知”后的空格中,另一个作为结论填在“求证”后的空格中,构造出一个真命题,并给出相应的证明.
证明:
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考点分布 考查频率 命题趋势
考向1 条件开放 ★★★★ 题型结构:条件开放型占比提升,需考生自主组合条件构建逻辑链。跨学科融合题成新热点,例如结合物理电路图求电阻,强化数学工具性特征。结论开放型侧重归纳推理,如中"是否存在触礁危险"类存在性判断题型。 难度与分值分值预计提升至全卷15-20%(显示基础题占比提升,但开放题作为区分度题型将集中在10-15分综合模块)。 难度分层明显:条件选择类属中档(7-8分),跨学科类及存在性探究属难题(10-12分),需兼顾数学建模与多学科知识迁移。 命题更强调思维过程而非固定解法,建议重点关注几何全等/相似证明、函数建模中的开放设问方向
考向2 结论开放 ★★★★
考向3 解题策略、方法开放 ★★★★
考向4 条件、结论综合开放 ★★★★
本类题主要考查几何图形的判定方法,根据已知结合图形及判定方法选择条件是正确解答本题的关键.
此类题考查了各种代数知识结构的基本性质,及学生自己处理问题的能力.熟练掌握代数知识的性质是解本题的关键.注意开放型题目,答案不唯一,所写结论满足题目要求的性质即可.
本类题主要考查了推理与论证,题型比较活,属于现在比较多的考查形式,要求学生具备一定的数学思维.重点考查推理与论证的有关知识,使用排除法缩小范围,正确记忆相关知识点灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
本类题主要考查分母不为0的结构.注意:取喜爱的数代入求值时,要特注意原式及化简过程中的每一步都有意义.
本类题考查了真假命题,及各种几何图形结构的判定和性质、解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
例1.如图,已知AB∥CD,要使△ABF≌△DEF,只要添加一个条件是 AF=DF(答案不唯一)  (只需要添加一个).
【分析】由AB∥CD可得∠FAB=∠FDE,∠FBA=∠FED,已知两组角,再加一组边,由AAS或ASA可得两三角形全等,所以可添加条件为AF=DF或BF=EF或AB=DE.
【解答】解:可添加一个条件AF=DF.
∵AB∥CD,
∴∠FAB=∠FDE,∠FBA=∠FED,
在△ABF与△DEF中,
∵,
∴△ABF≌△DEF(AAS).
故答案为:AF=DF(答案不唯一).
变式1.如图,∠A=∠D=90°,要使△ABC≌△DCB,只需再添加一个条件 ∠ABC=∠DCB,本题答案不唯一  即可.
【分析】添加的条件是∠ABC=∠DCB,根据全等三角形的判定定理AAS即可求出答案.
【解答】解:添加的条件是∠ABC=∠DCB,
理由是:在△ABC和△DCB中
∴△ABC≌△DCB(AAS),
故答案为:∠ABC=∠DCB.本题答案不唯一.
变式2.如图,AD=AE,点D,E分别在AB,AC上,CD,BE交于点F,只添加一个条件使△ABE≌△ACD,添加的条件是: ∠B=∠C  (添加一个即可).
【分析】添加条件∠B=∠C,根据全等三角形的判定定理ASA推出即可,此题是一道开放型的题目,答案不唯一.
【解答】解:添加条件:∠B=∠C,
理由:由题意可得,AE=AD,∠BAE=∠CAD,
若添加条件:∠B=∠C,则△ABE≌△ACD(AAS);
故答案为:∠B=∠C.
例2.如图,在四边形ABCD中,已知AB=CD,在不添加辅助线的情况下,请你再添加一个条件 AD=BC(答案不唯一)  (写出一个即可),则四边形ABCD是平行四边形.
【分析】可再添加一个条件AD=BC,根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形,四边形ABCD是平行四边形.
【解答】解:根据平行四边形的判定,可再添加一个条件:AD=BC.
故答案为:AD=BC(答案不唯一).
【点评】此题主要考查平行四边形的判定.是一个开放条件的题目,熟练掌握判定定理是解题的关键.
变式1.如图所示,在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AD∥BC,∠BAD=∠DCB,若不增加任何字母和辅助线,要使得四边形ABCD是矩形,则还需要增加一个条件是 AC=BD或∠BAD=90°(答案不唯一)  .
【分析】根据矩形的判定定理可解,常用的方法有三种:
(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形;
(2)有三个角是直角的四边形是矩形;
(3)对角线互相平分且相等的四边形是矩形,据此分析判断.
【解答】解:因为四边形ABCD中,AB∥CD,
所以∠BAC=∠ACD,
因为∠BAD=∠DCB,
所以∠DAC=∠BCA,
所以AD∥BC,
所以四边形ABCD是平行四边形,
要判断平行四边形ABCD是矩形,
根据矩形的判定定理,在不增加任何字母与辅助线的情况下,需添加的条件是四边形的一个角是直角或对角线相等.
故答案为:∠BAD=90°或AC=BD.
变式2.在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且OA=OC,OB=OD,请你添加一个条件 AB=AD(答案不唯一)  ,使四边形ABCD是菱形.
【分析】由条件OA=OC,OB=OD根据对角线互相平分的四边形是平行四边形可得四边形ABCD为平行四边形,再加上条件AB=AD可根据一组邻边相等的平行四边形是菱形进行判定.
【解答】解:添加AB=AD(答案不唯一),
∵OA=OC,OB=OD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∵AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形,
故答案为:AB=AD(答案不唯一).
例3.如图,D,E是△ABC边上的两个点,要使△ABC∽△AED,添加一个条件是  ∠ADE=∠C或∠AED=∠B或  (只写一个).
【分析】根据相似三角形对应角相等,可得∠ABC=∠AED,故添加条件∠ABC=∠AED即可求得△ABC∽△AED,即可解题.
【解答】解:∵∠ABC=∠AED,∠A=∠A,
∴△ABC∽△AED,
故添加条件∠ABC=∠AED即可求得△ABC∽△AED.
同理可得:∠ADE=∠C 或∠AED=∠B或可以得出△ABC∽△AED;
故答案为:∠ADE=∠C 或∠AED=∠B或.
变式1.已知:如图,若使△ABC∽△ADE成立,则需 ∠DAB=∠CAE或∠DAE=∠BAC或  条件(只添一种即可).
【分析】已知两对边对应成比例,要想使两三角形相似,可以添加该对边的夹角相等,也可再添加其中一对边与另一对边对应成比例.
【解答】解:∠DAB=∠CAE或∠DAE=∠BAC或.
变式2.如图,D、E两点分别在△ABC的边BC、CA上,DE与AB不平行,当满足条件(写出一个即可) ∠CDE=∠A  时,△CDE∽△CAB.
【分析】要使两个三角形相似,使两个角对应相等,即可得出其相似.
【解答】解:满足条件∠CDE=∠A即可
∵∠CDE=∠A,∠C为公共角,
∴△CDE∽△CAB.
故答案为:∠CDE=∠A(答案不唯一).
例1.写出一个对称轴是y轴的二次函数的解析式 y=x2+2,答案不唯一.  .
【分析】对称轴是y轴,即直线x0,所以b=0,只要抛物线的解析式中缺少一次项即可.
【解答】解:∵抛物线对称轴为y轴,即直线x=0,只要解析式一般式缺少一次项即可,如y=x2+2,答案不唯一.
变式1.已知,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点(0,5),且y随x的增大而减小,请你写出一个符合上述条件的函数关系式: y=﹣x+5(答案不唯一)  .
【分析】先根据y随x的增大而减小得出k<0,再根据一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点(0,5)得出b的值,写出符合条件的函数关系式即可.
【解答】解:∵一次函数y=kx+b(k≠0)中y随x的增大而减小,
∴k<0.
∵函数图象经过点(0,5),
∴b=5,
∴符合条件的函数关系可以是y=﹣x+5.
故答案为:y=﹣x+5(答案不唯一).
变式2.请写出一个开口向上且经过(0,1)的抛物线的解析式 y=x2+x+1(答案不唯一)  .
【分析】开口向上,只要二次项系数为正数即可,经过点(0,1),说明常数项c=1.
【解答】解:依题意,满足题意的抛物线解析式为
y=x2+x+1等,答案不唯一.
故本题答案为:y=x2+x+1等.
例2.请写出一个比1小的无理数:   .
【分析】根据实数的大小比较法则计算即可.
【解答】解:此题答案不唯一,
∵,
∴1,
故答案为:(答案不唯一).
变式1.写出一个小于0的无理数 ﹣π  .
【分析】由于无理数就是无限不循环小数,所以根据题意和无理数的定义可得答案,答案不唯一.
【解答】解:答案不唯一,符合小于0且是无理数即可;
如﹣π,,等.
故答案为:﹣π.
变式2.写一个大于2而小于5的无理数   .
【分析】由于一个大于2而小于5的无理数,可以先把这两个数都平方得到4和25,那么就可以从4和25之间找一个数开平方,而且是无理数即可.
【解答】解:大于2而小于5的无理数有.
例3.写出一个一元二次方程使它有一个根为1,则这个方程可以为 x2=1  .
【分析】一元二次方程的根就是一元二次方程的解,就是能够使方程左右两边相等的未知数的值.即用这个数代替未知数所得式子仍然成立.本题答案不唯一.
【解答】解:答案不唯一,如x2=1等.
故答案为:x2=1.
变式1.试写出一个解为x=1的一元一次方程: x﹣1=0  .
【分析】只含有一个未知数(元),并且未知数的指数是1(次)的方程叫做一元一次方程;它的一般形式是ax+b=0(a,b是常数且a≠0);根据题意,写一个符合条件的方程即可.
【解答】解:∵x=1,
∴根据一元一次方程的基本形式ax+b=0可列方程:x﹣1=0.(答案不唯一)
变式2.写出一个解集为x≤3的不等式: 3x﹣9≤0  .
【分析】只要满足解集为x≤3即可,答案不唯一,如2x≤6,3x﹣9≤0等.
【解答】解:由不等式的性质得,3x﹣9≤0的解集为x≤3.
故答案为3x﹣9≤0.
例1.如图,一个圆柱体容器,其底部有三个完全相同的小孔槽,分别命名为甲槽、乙槽、丙槽.有大小质地完全相同的三个小球,每个小球标有从1至9中选取的一个数字,且每个小球所标数字互不相同.作如下操作:将这三个小球放入容器中,摇动容器使这三个小球全部落入不同的小孔槽(每个小孔槽只能容下一个小球),取出小球记录下各小孔槽的计分(分数为落入该小孔槽小球上所标的数字),完成第一次操作.再重复以上操作两次.已知甲槽、乙槽、丙槽三次操作计分之和分别为20分、10分、9分,其中第一次操作计分最高的是乙槽,则第二次操作计分最低的是  乙槽  (从“甲槽”、“乙槽”、“丙槽”中选填).
【专题】开放型;数据分析观念;推理能力.
【分析】由三次操作三个槽总分是20+10+9=39分,所以一次操作得总分就是13分,再根据三个球得数不相同可以列举出综合为13得所有情况.,然后再根据各自得分去一一分析比较即可.
【解答】方法一:∵三次操作相同,且总得分是20+10+9=39分.
∴一次操作的总分,即三个球数字之后为39÷3=13,
则有以下情况:

其中只有1,4,8这一组能同时满足三个数组合相加得20,10,9;

∴第一次操作甲槽乙槽丙槽分数分别为4,8,1;
第二次操作甲槽乙槽丙槽分数分别为8,1,4;
第三次操作甲槽乙槽丙槽分数分别为8,1,4;
∴第二次操作计分最低的是乙槽.
方法二:设乙第一,第二,第三次操作计分分别为x、y、z.
则x+y+z=10,
x不可能为9,否则yz出现为0的情况,与题意矛盾.
所以x最大为8,此时8+1+1=10,
1已经是最小了,所以第二次操作计分最小的是乙槽.
故答案为:乙槽.
变式1.甲、乙、丙、丁四个球队进行单循环比赛(每两队赛一场),胜一场得3分、平一场得1分,负一场得0分.比赛结束后,甲、乙、丙、丁四队分别获得第一、二、三、四名,各队的总得分恰好是四个连续奇数,则与乙打平的球队是  甲和丁  .
【分析】直接利用已知得出甲得分为7分,2胜1平,乙得分5分,1胜2平,丙得分3分,1胜0平,丁得分1分,0胜1平,进而得出答案.
【解答】解:∵甲、乙、丙、丁四队分别获得第一、二、三、四名,各队的总得分恰好是四个连续奇数,
∴甲得分为7分,2胜1平,乙得分5分,1胜2平,丙得分3分,1胜0平,丁得分1分,0胜1平,
∵甲、乙都没有输球,∴甲一定与乙平,
∵丙得分3分,1胜0平,乙得分5分,1胜2平,
∴与乙打平的球队是甲与丁.
故答案为:甲和丁.
变式2.在一次游戏活动中,钟老师将三个颜色不同的小球分发给小雅、小培和小粹三个同学,其中有一个小球颜色是红色.
小雅说:“红色球在我手上”;
小培说:“红色球不在我手上”;
小粹说:“红色球肯定不在小雅手上”.
三个同学只有一个说对了,则红色球在  小培  的手上.
【分析】分别假设小雅、小培和小粹三个同学,结合题意推论,得出结论.
【解答】解:假设小雅说的是真话,则红桃A在小雅手上,所以小培说的是真话,不合题意,
假设小培说的是真话,小雅说的是假话,则小粹说的是真话,不合题意,
假设小粹说的是真话,则小雅说的是假话,则小培说的就是假话了,符合题意,
所以红桃A在小培手上.
故答案为:小培.
例1.请从下列三个代数式中任选两个(一个作为分子,一个作为分母)构造一个分式,并化简该分式.a2﹣1,a2﹣1,a2﹣2a+1,然后请你自选一个合理的数代入求值.
【分析】根据分式的定义即可构造一个分式,然后取一个使得分式有意义的值代入即可.
【解答】解:,
当a=2时,原式3.
或,
当a=2时,原式.
变式1.请你先化简,再从0,﹣2,2,1中选择一个合适的数代入,求出这个代数式的值.
【分析】主要考查了分式的化简求值,其关键步骤是分式的化简.要熟悉混合运算的顺序,正确解题.注意化简后,代入的数不能使分母的值为0.
【解答】解:原式,
∵x(x﹣2)2≠0,4﹣x≠0,∴x≠0,x≠2,x≠4,
当x=1时,原式=﹣1.
或.
变式2.已知.将他们组合成(A﹣B)÷C或A﹣B÷C的形式,请你从中任选一种进行计算,先化简,再求值,其中x=3.
【分析】首先选出组合,进而代入,根据分式运算顺序进而化简,求出即可.
【解答】解:选(A﹣B)÷C=()
=[]

当x=3时,原式.
例2.如图,点D是△ABC外一点,连接BD、AD,AD与BC交于点O.下列三个等式:①BC=AD ②∠ABC=∠BAD ③AC=BD.请从这三个等式中,任选两个作为已知条件,剩下的一个作为结论,组成一个真命题,将你选择的等式或等式的序号填在下面对应的横线上,然后对该真命题进行证明.
已知: ①BC=AD  , ②∠ABC=∠BAD  .
求证: ③AC=BD  .
【分析】先组成一个真命题,利用三角形全等的判定求解.
【解答】解:答案不唯一.
∵BC=AD,∠ABC=∠BAD.
又∵AB=BA,
∴△ABC≌△BAD,
∴AC=BD.
变式1.如图,已知∠1+∠ABC=180°,请你从下面三个条件中,选出两个作为已知条件,另一个作为结论,组成一个真命题.
①BE是∠ABC的角平分线;②∠E=∠2;③DF∥AB.
你选的条件是  ①②  ,结论是  ③  .请加以证明.
【分析】由角平分线定义得到∠2=∠CBE,因此∠CBE=∠E,判定AE∥BC,推出∠A+∠ABC=180°,由补角的性质推出∠A=∠1,判定DF∥AB.
【解答】解:选的条件是①②,结论是③,理由如下:
∵BE是∠ABC的角平分线,
∴∠2=∠CBE,
∵∠E=∠2,
∴∠CBE=∠E,
∴AE∥BC,
∴∠A+∠ABC=180°,
∵∠1+∠ABC=180°,
∴∠A=∠1,
∴DF∥AB.
故答案为:①②,③.
变式2.如图,已知  ∠B=∠C  ,且AD∥BC,求证: ∠EAD=∠CAD  .
给出下列两个条件:
①∠B=∠C;
②∠EAD=∠CAD.
请将①②中的一个作为题设,填在“已知”后的空格中,另一个作为结论填在“求证”后的空格中,构造出一个真命题,并给出相应的证明.
证明:
【分析】根据题意写出已知和求证,根据平行线的性质、等量代换证明.
【解答】如图,已知∠B=∠C,且AD∥BC,
求证:∠EAD=∠CAD,
证明:∵AD∥BC,
∴∠EAD=∠B,∠CAD=∠C,
∵∠B=∠C,
∴∠EAD=∠CAD,
故答案为:∠B=∠C;∠EAD=∠CAD.
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