专题16压轴题
一、选择题
1.(2017山东德州第11题)如图放置的两个正方形,大正方形ABCD边长为a,小正方形CEFG边长为b(a>b),M在边BC上,且BM=b,连AM,MF,MF交CG于点P,将△ABM绕点A旋转至△ADN,将△MEF绕点F旋转至△NGF。给出以下五种结论:(MAD=∠AND;(CP=;(ΔABMΔNGF;S四边形AMFN=a2+b2;A,M,P,D四点共线
其中正确的个数是()
A.2B.3C.4D.5
【答案】D
考点:正方形、全等、相似、勾股定理若数a使关于x的分式方程的解为正数,且使关于y的不等式组的解集为y<﹣2,则符合条件的所有整数a的和为()
A.10 B.12 C.14 D.16分式方程的解为x=,
关于x的分式方程=4的解为正数,
>0,
a<6.
,
解不等式得:y﹣2;
解不等式得:ya.
关于y的不等式组的解集为y﹣2,
a≥﹣2.
﹣2a<6.
a为整数,
a=﹣2、﹣1、0、1、2、3、4、5,
(﹣2)(﹣1)0+1+2+3+4+5=12.
故选B.
,正方形是对角线的交点,边上的动点(点与合),交于点.下列五个结论;②;③;④;⑤若,则的最小值是正确的个数是
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
试题解析:∵正方形ABCD中,CD=BC,BCD=90°,
BCN+∠DCN=90°,
又CN⊥DM,
CDM+∠DCN=90°,
BCN=∠CDM,
又CBN=∠DCM=90°,
CNB≌△DMC(ASA),故正确;
根据CNB≌△DMC,可得CM=BN,
又OCM=∠OBN=45°,OC=OB,
OCM≌△OBN(SAS),
OM=ON,COM=∠BON,
DOC+∠COM=∠COB+∠BPN,即DOM=∠CON,
又DO=CO,
CON≌△DOM(SAS),故正确;
BON+∠BOM=∠COM+∠BOM=90°,
MON=90°,即MON是等腰直角三角形,
又AOD是等腰直角三角形,
OMN∽△OAD,故正确;
AB=BC,CM=BN,
BM=AN,
又Rt△BMN中,BM2BN2=MN2,
AN2+CM2=MN2,故正确;
OCM≌△OBN,
四边形BMON的面积=BOC的面积=1,即四边形BMON的面积是定值1,
当MNB的面积最大时,MNO的面积最小,
设BN=x=CM,则BM=2﹣x,
MNB的面积=x(2﹣x)=﹣x2x,
当x=1时,MNB的面积有最大值,
此时SOMN的最小值是1﹣=,故正确;
综上所述,正确结论的个数是5个,
故选:D.
如图,两点在反比例函数图象上,两点在反比例函数图象上,于点轴于点,,,则值是()
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【解析】
试题解析:连接OA、OC、OD、OB,如图:
由反比例函数的性质可知SAOE=S△BOF=|k1|=k1,SCOE=S△DOF=|k2|=﹣k2,
S△AOC=S△AOE+S△COE,
AC?OE=×2OE=OE=(k1﹣k2)…,
S△BOD=S△DOF+S△BOF,
BD?OF=×(EF﹣OE)=(3﹣OE)=﹣OE=(k1﹣k2)…,
由两式解得OE=1,
则k1﹣k2=2.
故选D.
上的动点,过点P作⊙A的切线,切点为Q,则切线长PQ的最小值是__________
【答案】.
【解析】
试题解析:连接AP,PQ,
当AP最小时,PQ最小,
当AP直线y=﹣x+3时,PQ最小,
A的坐标为(﹣1,0),y=﹣x+3可化为3x+4y﹣12=0,
AP==3,
PQ=.
考点:1.切线的性质;2.一次函数的性质.如图,正方形ABCD中,AD=4,点E是对角线AC上一点,连接DE,过点E作EFED,交AB于点F,连接DF,交AC于点G,将△EFG沿EF翻折,得到△EFM,连接DM,交EF于点N,若点F是AB的中点,则△EMN的周长是.
【答案】
【解析】
试题解析:如图1,过E作PQDC,交DC于P,交AB于Q,连接BE,
∵DC∥AB,
PQ⊥AB,
四边形ABCD是正方形,
ACD=45°,
PEC是等腰直角三角形,
PE=PC,
设PC=x,则PE=x,PD=4﹣x,EQ=4﹣x,
PD=EQ,
DPE=∠EQF=90°,PED=∠EFQ,
DPE≌△EQF,
DE=EF,
易证明DEC≌△BEC,
DE=BE,
EF=BE,
EQ⊥FB,
FQ=BQ=BF,
AB=4,F是AB的中点,
BF=2,
FQ=BQ=PE=1,
CE=,
RtDAF中,DF=,
DE=EF,DEEF,
DEF是等腰直角三角形,
DE=EF=,
PD==3,
如图2,
∵DC∥AB,
DGC∽△FGA,
,
CG=2AG,DG=2FG,
FG=,
AC=,
CG=,
EG=,
连接GM、GN,交EF于H,
GFE=45°,
GHF是等腰直角三角形,
GH=FH=,
EH=EF﹣FH=,
NDE=∠AEF,
tan∠NDE=tan∠AEF=,
,
EN=,
NH=EH﹣EN=,
RtGNH中,GN=,
由折叠得:MN=GN,EM=EG,
EMN的周长=ENMN+EM=.如图△ABC中,AB=AC,BAC=120°,DAE=60°,BD=5,CE=8∵AB=AC,∴可把△AEC绕点A顺时针旋转120°得到△AE′B,∴BE′=EC=8,AE′=AE,∠E′AB=∠EAC,∵∠BAC=120°,∠DAE=60°,∴∠BAD+∠EAC=60°,∴∠E′AD=∠E′AB+∠BAD=60°,在△E′AD和△EAD中
∴△E′AD≌△EAD(SAS),∴E′D=ED,过E′作EF⊥BD于点F,∵AB=AC,∠BAC=120°,∴∠ABC=∠C=∠E′BA=30°,∴∠E′BF=60°,∴∠BE′F=30°,∴BF=BE′=4,E′F=4,∵BD=5,∴FD=BD-BF=1,在Rt△E′FD中,由勾股定理可得E′D=,∴DE=7.如图,在平面坐标系,顶点的坐标分别是,动点直线运动,以点圆心,为半径的点,当的边相切时,的坐标为 .
(0,0)或(,1)或(3﹣,).当P与BC相切时,动点P在直线y=x上,
P与O重合,此时圆心P到BC的距离为OB,
P(0,0).
如图1中,当P与OC相切时,则OP=BP,OPB是等腰三角形,作PEy轴于E,则EB=EO,易知P的纵坐标为1,可得P(,1).
如图2中,当P与OA相切时,则点P到点B的距离与点P到x轴的距离线段,可得,
解得x=3或3﹣,
x=3+>OA,
P不会与OA相切,
x=3+不合题意,
p(3﹣,).
如图3中,当P与AB相切时,设线段AB与直线OP的交点为G,此时PB=PG,
OP⊥AB,
BGP=∠PBG=90°不成立,
此种情形,不存在P.
综上所述,满足条件的P的坐标为(0,0)或(,1)或(3﹣,).
切线的性质;一次函数图象上点的坐标特征.(1)(2)∠DEF的大小是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出tan∠DEF的值;
(3)连结AD,当AD将△DEF分成的两部分面积之比为1:2时,求相应t的值。
【答案】(1)3;(2)DEF的大小不变;理由见解析;;(3)或.
【解析】
试题分析:(1)当t=3时,点E为AB的中点,由三角形的中位线定理得出DEEA,DE=OA=4,再由矩形的性质证出DEAB,得出OAB=∠DEA=90°,证出四边形DFAE是矩形,得出DF=AE=3即可;
(2)作DMOA于点M,DNAB于N,证明四边形DMAN是矩形,得出MDN=90°,DMAB,DNOA,由平行线得出比例式,,由三角形中位线定理得出DM=AB=3,DN=OA=4,证明ΔDMFΔDNE,得出,再由三角函数的定义即可得解;
试题解析:(1)当t=3时,点E为AB的中点,
A(8,0),C(0,6),
OA=8,OC=6,
点D为OB的中点,
DE∥OA,DE=OA=4,
四边形OABC是矩形,
OA⊥AB,
DE⊥AB,
OAB=∠DEA=90°,
又DF⊥DE,
EDF=90°,
四边形DFAE是矩形,
DF=AE=3;
(2)DEF的大小不变;理由如下:
作DMOA于M,DNAB于N,如图2所示:
四边形OABC是矩形,
OA⊥AB,
四边形DMAN是矩形,
MDN=90°,DMAB,DNOA,
,,
点D为OB的中点,
M、N分别是OA、AB的中点,
DM=AB=3,DN=OA=4,
EDF=90°,
FDM=∠EDN,
又DMF=∠DNE=90°,
DMF∽△DNE,
,
EDF=90°,
tan∠DEF=;
(3)作DMOA于M,DNAB于N,
若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,
设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;
当点E到达中点之前时,如图3所示,NE=3﹣t,
由△DMFDNE得:MF=(3﹣t),
AF=4+MF=﹣t+,
点G为EF的三等分点,
G(,),
设直线AD的解析式为y=kx+b,
把A(8,0),D(4,3)代入得:,
解得:,
直线AD的解析式为y=﹣x+6,
把G(,)代入得:t=;
当点E越过中点之后,如图4所示,NE=t﹣3,
由△DMFDNE得:MF=(t﹣3),
AF=4﹣MF=﹣t+,
点G为EF的三等分点,
G(,),
代入直线AD的解析式y=﹣x+6得:t=;
综上所述,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,t的值为或.
考点:四边形综合题.
如图1,在矩形纸片ABCD中,AB=3cm,AD=5cm,折叠纸片使B点落在边AD上的E处,折痕为PQ.过点E作EFAB交PQ于F,连接BF,
(1)求证:四边形BFEP为菱形;
(2)当E在AD边上移动时,折痕的端点P,Q也随着移动.
当点Q与点C重合时,(如图2),求菱形BFEP的边长;
如限定P,Q分别在BA,BC上移动,求出点E在边AD上移动的最大距离.
【答案】(1)证明见解析;(2)菱形BFEP的边长为cm.点E在边AD上移动的最大距离为2cm.
【解析】
试题分析:(1)利用定理:四条边都相等的四边形是菱形,证明四边形BFEP为菱形;
在直角三角形APE中,根据勾股定理求出EP=
分两种情况讨论:第一:点Q和点C重合;第二:点P和点A重合
试题解析:(1)折叠纸片使B点落在边AD上的E处,折痕为PQ
点B与点E关于PQ对称
PB=PE,BF=EF,BPF=∠EPF
又EF∥AB
∴∠BPF=∠EFP
∴∠EPF=∠EFP
∴EP=EF
∴BP=BF=FE=EP
∴四边形BFEP为菱形.
(2)如图2
四边形ABCD是矩形
BC=AD=5cm,CD=AB=3cm,A=∠D=90°
∵点B与点E关于PQ对称
CE=BC=5cm
在RtΔCDE中,DE2=CE2-CD2,即DE2=52-32
DE=4cm
∴AE=AD-DE=5cm-4cm=1cm
在RtΔAPE中,AE=1,AP=3-PB=3-PE
EP2=12+(3-EP)2,解得:EP=cm.
菱形BFEP的边长为cm.
当点Q与点C重合时,如图2,点E离A点最近,由知,此时AE=1cm.
当点P与点A重合时,如图3.点E离A点最远,此时,四边形ABQE是正方形.
AE=AB=3cm
∴点E在边AD上移动的最大距离为2cm.
考点:折叠问题,矩形的性质,菱形的性质与判定,分类讨论思想,抛物线轴的负半轴交于点与交于点结在抛物线上,直线轴交于点.
(1)求值及直线函数表达式;
(2)点轴正半轴上,点轴正半轴上,连结直线于点连结交点若的中点.
①求证:
②设点横坐标为求长(用含代数式表示).
【答案】(1)c=-3;直线AC的表达式为:y=x+3;(2)①证明见解析;②
【解析】
试题分析:(1)把点C(6,)代入中可求出c的值;令y=0,可得A点坐标,从而可确定AC的解析式;
(2)①分别求出tan∠OAB=tan∠OAD=,得∠OAB=tan∠OAD,再由M就PQ的中点,得OM=MP,所以可证得∠APM=∠AON,即可证明;
②过M点作ME⊥x轴,垂足为E,分别用含有m的代数式表示出AE和AM的长,然后利用即可求解.
试题分析:(1)把点C(6,)代入
解得:c=-3
∴
当y=0时,
解得:x1=-4,x2=3
∴A(-4,0)
设直线AC的表达式为:y=kx+b(k≠0)
把A(-4,0),C(6,)代入得
解得:k=,b=3
∴直线AC的表达式为:y=x+3
(2)①在RtΔAOB中,tan∠OAB=
在RtΔAOD中,tan∠OAD=
∴∠OAB=∠OAD
∵在RtΔPOQ中,M为PQ的中点
∴OM=MP
∴∠MOP=∠MPO
∵∠MPO=∠AON
∴∠APM=∠AON
∴ΔAPM∽ΔAON
②如图,过点M作ME⊥x轴于点E
又∵OM=MP
∴OE=EP
∵点M横坐标为m
∴AE=m+4AP=2m+4
∵tan∠OAD=
∴cos∠EAM=cos∠OAD=
∴AM=AE=
∵ΔAPM∽ΔAON
∴
∴AN=
考点:二次函数综合题.
4.(2017浙江宁波第26题)有两个内角分别是它们对角的一半的四边形叫做半对角四边形.
(1)如图在半对角四边形,,求的度数之和
(2)如图锐角接于若边存在一点使得的平分线交点结延长交点.求证:四边形半对角四边形;
(3)如图在(2)的条件下,过点于点交点当求的面积之比.
【答案】(1)120°;(2)证明见解析;(3).
【解析】
试题分析:(1)在半对角四边形,
∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°
∴3∠B+3∠C=360°
∴∠B+∠C=120°
即∠B与∠C的度数之和为120°
(2)在ΔBED和ΔBEO中
∴ΔBED≌ΔBEO
∴∠BDE=∠BOE
又∵∠BCF=∠BOE
∴∠BCF=∠BDE
如图,连接OC
设∠EAF=a,则∠AFE=2∠EAF=2a
∴∠EFC=180°-∠AFE=180°-2a
∵OA=OC
∴∠OAC=∠OCA=a
∴∠AOC=180°-∠OAC-∠OCA=180°-2a
∴∠ABC=∠AOC=∠EFC
∴四边形DBCF是半对角四边形
(3)如图,过点O作OM⊥BC于点M
∵四边形DBCF是半对角四边形
∴∠ABC+∠ACB=120°
∴∠BAC=60°
∴∠BOC=2∠BAC=120°
∵OB=OC
∴∠OBC=∠OCB=30°
∴BC=2BM=BO=BD
∵DG⊥OB
∴∠HGB=∠BAC=60°
∵∠DBG=∠CBA
∴ΔDBG∽ΔCBA
∴
∵DH=BG,BG=2HG
∴DG=3HG
∴
∴
考点:1.四边形内角和;2.圆周角定理;3.相似三角形的判定与性质.
5.(2017重庆A卷第26题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣x﹣与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴与x轴交于点D,点E(4,n)在抛物线上.
(1)求直线AE的解析式;
(2)点P为直线CE下方抛物线上的一点,连接PC,PE.当△PCE的面积最大时,连接CD,CB,点K是线段CB的中点,点M是CP上的一点,点N是CD上的一点,求KM+MN+NK的最小值;
(3)点G是线段CE的中点,将抛物线y=x2﹣x﹣沿x轴正方向平移得到新抛物线y′,y′经过点D,y′的顶点为点F.在新抛物线y′的对称轴上,是否存在一点Q,使得△FGQ为等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
y=x+.点Q的坐标为(3,),Q′(3,)或(3,2)或(3,﹣).(x+1)(x-3),从而可得到点A和点B的坐标,然后再求得点E的坐标,设直线AE的解析式为y=kx+b,将点A和点E的坐标代入,求得k和b的值,从而得到AE的解析式;
(3)由平移后的抛物线经过点D,可得到点F的坐标,利用中点坐标公式可求得点G的坐标,然后分为QG=FG、QG=QF、FQ=FQ三种情况求解即可.
试题解析:(1)y=x2﹣x﹣,
y=(x+1)(x﹣3).
A(﹣1,0),B(3,0).
当x=4时,y=.
E(4,).
设直线AE的解析式为y=kx+b,将点A和点E的坐标代入得:
,
解得:k=,b=.
直线AE的解析式为y=x+.
(2)设直线CE的解析式为y=mx﹣,将点E的坐标代入得:4m﹣=,解得:m=.
直线CE的解析式为y=x﹣.
过点P作PFy轴,交CE与点F.
设点P的坐标为(x,x2﹣x﹣),则点F(x,x﹣),
则FP=(x﹣)﹣(x2﹣x﹣)=x2+x.
EPC的面积=×(x2+x)×4=﹣x2+x.
当x=2时,△EPC的面积最大.
P(2,﹣).
如图2所示:作点K关于CD和CP的对称点G、H,连接G、H交CD和CP与N、M.
K是CB的中点,
k(,﹣).
点H与点K关于CP对称,
点H的坐标为(,﹣).
点G与点K关于CD对称,
点G(0,0).
KM+MN+NK=MH+MN+GN.
当点O、N、M、H在条直线上时,KM+MN+NK有最小值,最小值=GH.
GH==3.KM+MN+NK的最小值为3.
(3)如图3所示:
y′经过点D,y′的顶点为点F,
点F(3,﹣).
点G为CE的中点,
G(2,).
FG=.
当FG=FQ时,点Q(3,),Q′(3,).
当GF=GQ时,点F与点Q″关于y=对称,
点Q″(3,2).
当QG=QF时,设点Q1的坐标为(3,a).
由两点间的距离公式可知:a+=,解得:a=﹣.
点Q1的坐标为(3,﹣).
综上所述,点Q的坐标为(3,),Q′(3,)或(3,2)或(3,﹣).如图,已知二次函数y=ax2+bx+4的图象与x轴交于点B(-2,0),点C(8,0),与y轴交于点A.
(1)求二次函数y=ax2+bx+4的表达式;
(2)连接AC,AB,若点N在线段BC上运动(不与点B,C重合),过点N作NM∥AC,交AB于点M,当△AMN面积最大时,求N点的坐标;(3)连接OM,在(2)的结论下,求OM与AC的数量关系.
【答案】(1)y=﹣x2+x+4;(2)N(3,0);(3)OM=AC.
【解析】
试题分析:(1)由B、C的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)可设N(n,0),则可用n表示出△ABN的面积,由NM∥AC,可求得,则可用n表示出△AMN的面积,再利用二次函数的性质可求得其面积最大时n的值,即可求得N点的坐标;
(3)由N点坐标可求得M点为AB的中点,由直角三角形的性质可得OM=AB,在Rt△AOB和Rt△AOC中,可分别求得AB和AC的长,可求得AB与AC的关系,从而可得到OM和AC的数量关系.
试题解析:(1)将点B,点C的坐标分别代入y=ax2+bx+4可得
,
解得,
∴二次函数的表达式为y=﹣x2+x+4;
(2)设点N的坐标为(n,0)(﹣2<n<8),
则BN=n+2,CN=8﹣n.
∵B(﹣2,0),C(8,0),
∴BC=10,
在y=﹣x2+x+4中,令x=0,可解得y=4,
∴点A(0,4),OA=4,
∴S△ABN=BN?OA=(n+2)×4=2(n+2),
∵MN∥AC,
∴
∴,
∴
∵﹣<0,
∴当n=3时,即N(3,0)时,△AMN的面积最大;
(3)当N(3,0)时,N为BC边中点,
∵MN∥AC,
∴M为AB边中点,
∴OM=AB,
∵AB=,AC=,
∴AB=AC,
∴OM=AC.
考点:二次函数综合题.
7.(2017广西贵港第25题)如图,与轴交于两点,轴的正轴交于点其顶点为.
两点的坐标(含子表示),求;
是直角三角形,对应的解析式C(0,3a),D(2,﹣a);y=x2﹣4x3或y=x2﹣2x.试题解析:(1)在y=a(x﹣1)(x﹣3),令x=0可得y=3a,
C(0,3a),
y=a(x﹣1)(x﹣3)=a(x2﹣4x3)=a(x﹣2)2﹣a,
D(2,﹣a);
(2)在y=a(x﹣1)(x﹣3)中,令y=0可解得x=1或x=3,
A(1,0),B(3,0),
AB=3﹣1=2,
S△ABD=×2×a=a,
如图,设直线CD交x轴于点E,设直线CD解析式为y=kxb,
把C、D的坐标代入可得,解得,
直线CD解析式为y=﹣2ax3a,令y=0可解得x=,
E(,0),
BE=3﹣=
S△BCD=S△BEC+S△BED=××(3aa)=3a,
S△BCD:SABD=(3a):a=3,
k=3;(3)B(3,0),C(0,3a),D(2,﹣a),
BC2=32+(3a)2=99a2,CD2=22(﹣a﹣3a)2=416a2,BD2=(3﹣2)2a2=1+a2,
BCD<∠BCO<90°,
BCD为直角三角形时,只能有CBD=90°或CDB=90°两种情况,
当CBD=90°时,则有BC2BD2=CD2,即99a2+1+a2=4+16a2,解得a=﹣1(舍去)或a=1,此时抛物线解析式为y=x2﹣4x3;
当CDB=90°时,则有CD2BD2=BC2,即416a2+1+a2=9+9a2,解得a=﹣(舍去)或a=,此时抛物线解析式为y=x2﹣2x;
综上可知当BCD是直角三角形时,抛物线的解析式为y=x2﹣4x3或y=x2﹣2x.
二次函数综合题.在,边上的一个动点,将所在直线折叠,使点处.
(1)如图1,若点中点,连接.的长:四边形平行四边形,过点交的延长线于点求长BD=,BP=2..(1)分别在RtABC,RtBDC中,求出AB、BD即可解决问题;
想办法证明DPBC,DP=BC即可;
(2)如图2中,作DNAB于N,PEAC于E,延长BD交PA于M.设BD=AD=x,则CD=4﹣x,在RtBDC中,可得x2=(4﹣x)222,推出x=,推出DN=,由BDN∽△BAM,可得,由此求出AM,由ADM∽△APE,可得,由此求出AE=,可得EC=AC﹣AE=4﹣=由此即可解决问题.
(1)在RtABC中,BC=2,AC=4,
AB=,
AD=CD=2,
BD=,
由翻折可知,BP=BA=2.
如图1中,
BCD是等腰直角三角形,
BDC=45°,
ADB=∠BDP=135°,
PDC=135°﹣45°=90°,
BCD=∠PDC=90°,
DP∥BC,PD=AD=BC=2,
四边形BCPD是平行四边形.
(2)如图2中,作DNAB于N,PEAC于E,延长BD交PA于M.
设BD=AD=x,则CD=4﹣x,
在RtBDC中,BD2=CD2+BC2,
x2=(4﹣x)222,
x=,
DB=DA,DNAB,
BN=AN=,
在RtBDN中,DN=,
由BDN∽△BAM,可得,
∴AM=2,
AP=2AM=4,
由ADM∽△APE,可得,
,
AE=,
EC=AC﹣AE=4﹣=,
易证四边形PECH是矩形,
PH=EC=.如图甲,直线y=﹣x3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=x2bx+c与x轴的另一个交点为A,顶点为P.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C,P,M为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)当0x<3时,在抛物线上求一点E,使CBE的面积有最大值(图乙、丙供画图探究).
y=x2﹣4x3;(2,)或(2,7)或(2,﹣12)或(2,﹣1﹣2);E点坐标为(,)时,CBE的面积最大.(1)由直线解析式可求得B、C坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)由抛物线解析式可求得P点坐标及对称轴,可设出M点坐标,表示出MC、MP和PC的长,分MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况,可分别得到关于M点坐标的方程,可求得M点的坐标;
(3)过E作EFx轴,交直线BC于点F,交x轴于点D,可设出E点坐标,表示出F点的坐标,表示出EF的长,进一步可表示出CBE的面积,利用二次函数的性质可求得其取得最大值时E点的坐标.
(1)直线y=﹣x3与x轴、y轴分别交于点B、点C,
B(3,0),C(0,3),
把B、C坐标代入抛物线解析式可得 ,解得,
抛物线解析式为y=x2﹣4x3;
(2)y=x2﹣4x3=(x﹣2)2﹣1,
抛物线对称轴为x=2,P(2,﹣1),
设M(2,t),且C(0,3),
MC=,MP=t+1|,PC=,
CPM为等腰三角形,
有MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况,
(3)如图,过E作EFx轴,交BC于点F,交x轴于点D,
设E(x,x2﹣4x3),则F(x,﹣x3),
0<x<3,
EF=﹣x3﹣(x2﹣4x3)=﹣x23x,
S△CBE=S△EFC+S△EFB=EF?OD+EF?BD=EF?OB=×3(﹣x23x)=﹣(x﹣)2,
当x=时,CBE的面积最大,此时E点坐标为(,),
即当E点坐标为(,)时,CBE的面积最大.
在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点的坐标为,直线交抛物线于另一点,过点作轴的垂线,垂足为,设抛物线与轴的正半轴交于点,连接,求证;
(3)如图2,直线分别交轴,轴于两点,点从点出发,沿射线方向匀速运动,速度为每秒个单位长度,同时点从原点出发,沿轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度,点是直线与抛物线的一个交点,当运动到秒时,,直接写出的值.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2-x;(2)证明见解析;(3);.
【解析】
试题分析:(1)把A,B两点坐标代入,解方程组求出a,b的值,即可得到二次函数解析式;
(2)过点A作AN⊥x轴于点N,则N(-1,0),再求出E点坐标,从而可求tan∠AEN=,再求出直线AF的解析式与抛物线方程联立,求出点G的坐标,则可得到tan∠FHO=,从而得证;
(3)进行分类讨论即可得解.
试题解析:(1)∵点A(-1,1),B(4,6)在抛物线y=ax2+bx上
∴a-b=1,16a+4b=6
解得:a=,b=-
∴抛物线的解析式为:y=x2-x
(2)过点A作AN⊥x轴于点N,则N(-1,0)
∴AN=1
当y=0时,x2-x=0
解得:x=0或1
∴E(1,0)
∴EN=2
∴tan∠AEN=
设直线AF的解析式为y=kx+m
∵A(-1,1)在直线AF上,
∴-k+m=1
即:k=m-1
∴直线AF的解析式可化为:y=(m-1)x+m
与y=x2-x联立,得(m-1)x+m=x2-x
∴(x+1)(x-2m)
∴∠AEN=∠FHO
∴FH∥AE
(3);.
考点:二次函数综合题.
11.(2017湖南怀化第24题)如图在平面直角坐标系中,已知抛物线轴交于两点,与交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点轴上的一点,且以顶点的三角形与似,求点坐标;
(3)如图轴玮抛物线相交于点点直线方抛物线上的动点,过点轴平行的直线与分别交于点,试探究当点到何处时,四边形面积最大,求点坐标及最大面积;
(4)若点抛物线的顶点,点该抛物线上的一点,在,上分别找点,使四边形周长最小,求出点的坐标.
【答案】(1)y=x2﹣4x﹣5,D的坐标为(0,1)或(0,);当t=时,四边形CHEF的面积最大为.P(,0),Q(0,﹣).(1)点A(﹣1,0),B(5,0)在抛物线y=ax2bx﹣5上,
,
,
抛物线的表达式为y=x2﹣4x﹣5,
(2)如图1,令x=0,则y=﹣5,
∴C(0,﹣5),
OC=OB,
OBC=∠OCB=45°,
AB=6,BC=5,
要使以B,C,D为顶点的三角形与ABC相似,则有或,
当时,
CD=AB=6,
D(0,1),
当时,
,
CD=,
D(0,),
即:D的坐标为(0,1)或(0,);
(3)设H(t,t2﹣4t﹣5),
CE∥x轴,
点E的纵坐标为﹣5,
E在抛物线上,
x2﹣4x﹣5=﹣5,x=0(舍)或x=4,
E(4,﹣5),
CE=4,
B(5,0),C(0,﹣5),
直线BC的解析式为y=x﹣5,
F(t,t﹣5),
HF=t﹣5﹣(t2﹣4t﹣5)=﹣(t﹣ )2,
CE∥x轴,HFy轴,
CE⊥HF,
S四边形CHEF=CE?HF=﹣2(t﹣)2,
当t=时,四边形CHEF的面积最大为.
(4)如图2,K为抛物线的顶点,
K(2,﹣9),
K关于y轴的对称点K''(﹣2,﹣9),
M(4,m)在抛物线上,
M(4,﹣5),
点M关于x轴的对称点M''(4,5),
直线K''M''的解析式为y=x﹣,
P(,0),Q(0,﹣).
如图,以原点O为圆心,3为半径的圆与x轴分别交于A,B两点(点B在点A的右边),P是半径OB上一点,过P且垂直于AB的直线与O分别交于C,D两点(点C在点D的上方),直线AC,DB交于点E.若AC:CE=1:2.
(1)求点P的坐标;(2)求过点A和点E,且顶点在直线CD上的抛物线的函数表达式.
【答案】(1)P(1,0).(2)y=x2﹣x﹣.
(2)由题意设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣5),求出E点坐标代入即可解决问题.
试题解析:(1)如图,作EFy轴于F,DC的延长线交EF于H.设H(m,n),则P(m,0),PA=m+3,PB=3﹣m.
EH∥AP,
ACP∽△ECH,
,
CH=2n,EH=2m=6,
CD⊥AB,
PC=PD=n,
PB∥HE,
DPB∽△DHE,
,
,
m=1,
P(1,0).
(2)由(1)可知,PA=4,HE=8,EF=9,
连接OP,在Rt△OCP中,PC=,
CH=2PC=4,PH=6,
E(9,6),
抛物线的对称轴为CD,
(﹣3,0)和(5,0)在抛物线上,设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣5),把E(9,6)代入得到a=,
抛物线的解析式为y=(x+3)(x﹣5),即y=x2﹣x﹣.
考点:圆的综合题.
如图,已知矩形ABCD中,AB=4,AD=m,动点P从点D出发,在边DA上以每秒1个单位的速度向点A运动,连接CP,作点D关于直线PC的对称点E,设点P的运动时间为t(s).
(1)若m=6,求当P,E,B三点在同一直线上时对应的t的值.
(2)已知m满足:在动点P从点D到点A的整个运动过程中,有且只有一个时刻t,使点E到直线BC的距离等于3,求所有这样的m的取值范围.
【答案】(1);(2)≤m<4.
【解析】
试题分析:(1)只要证明△ABDDPC,可得,由此求出PD即可解决问题;
(2)分两种情形求出AD的值即可解决问题:如图2中,当点P与A重合时,点E在BC的下方,点E到BC的距离为3.如图3中,当点P与A重合时,点E在BC的上方,点E到BC的距离为3
试题解析:(1)如图1中,
四边形ABCD是矩形,
ADC=∠A=90°,
DCP+∠CPD=90°,
CPD+∠ADB=90°,
ADB=∠PCD,
A=∠CDP=90°,
ABD∽△DPC,
,
,
PD=,
∴t=s时,B、E、D共线.
(2)如图2中,当点P与A重合时,点E在BC的下方,点E到BC的距离为3.
作EQBC于Q,EMDC于M.则EQ=3,CE=DC=4
易证四边形EMCQ是矩形,
CM=EQ=3,M=90°,
EM=,
DAC=∠EDM,ADC=∠M,
ADC∽△DME,
,
,
AD=4,
如图3中,当点P与A重合时,点E在BC的上方,点E到BC的距离为3.
作EQBC于Q,延长QE交AD于M.则EQ=3,CE=DC=4
在Rt△ECQ中,QC=DM=,
由△DMECDA,
,
,
AD=,
综上所述,在动点P从点D到点A的整个运动过程中,有且只有一个时刻t,使点E到直线BC的距离等于3,这样的m的取值范围≤m<4.
考点:四边形综合题.如图,△ABC是一块直角三角板,且C=90°,A=30°,现将圆心为点O的圆形纸片放置在三角板内部.
(1)如图,当圆形纸片与两直角边AC、BC都相切时,试用直尺与圆规作出射线CO;(不写作法与证明,保留作图痕迹)
(2)如图,将圆形纸片沿着三角板的内部边缘滚动1周,回到起点位置时停止,若BC=9,圆形纸片的半径为2,求圆心O运动的路径长.
【答案】(1)作图见解析;(2)15+.
【解析】
试题分析:(1)作∠ACB的平分线得出圆的一条弦,再作此弦的中垂线可得圆心O,作射线CO即可;
(2)添加如图所示辅助线,圆心O的运动路径长为C△OO1O2,先求出△ABC的三边长度,得出其周长,证四边形OEDO1、四边形O1O2HG、四边形OO2IF均为矩形、四边形OECF为正方形,得出∠OO1O2=60°=∠ABC、∠O1OO2=90°,从而知△OO1O2∽△CBA,利用相似三角形的性质即可得出答案.
试题解析:(1)如图①所示,射线OC即为所求;
(2)如图,圆心O的运动路径长为C△OO1O2,
过点O1作O1D⊥BC、O1F⊥AC、O1G⊥AB,垂足分别为点D、F、G,
过点O作OE⊥BC,垂足为点E,连接O2B,
过点O2作O2H⊥AB,O2I⊥AC,垂足分别为点H、I,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°、∠A=30°,
∴AC=,AB=2BC=18,∠ABC=60°,
∴C△ABC=9+9+18=27+9,
∵O1D⊥BC、O1G⊥AB,
∴D、G为切点,
∴BD=BG,
在Rt△O1BD和Rt△O1BG中,
∵,
∴△O1BD≌△O1BG(HL),
∴∠O1BG=∠O1BD=30°,
在Rt△O1BD中,∠O1DB=90°,∠O1BD=30°,
∴BD=,
∴OO1=9-2-2=7-2,
∵O1D=OE=2,O1D⊥BC,OE⊥BC,
∴O1D∥OE,且O1D=OE,
∴四边形OEDO1为平行四边形,
∵∠OED=90°,
∴四边形OEDO1为矩形,
同理四边形O1O2HG、四边形OO2IF、四边形OECF为矩形,
又OE=OF,
∴四边形OECF为正方形,
∵∠O1GH=∠CDO1=90°,∠ABC=60°,
∴∠GO1D=120°,
又∵∠FO1D=∠O2O1G=90°,
∴∠OO1O2=360°-90°-90°=60°=∠ABC,
同理,∠O1OO2=90°,
∴△OO1O2∽△CBA,
∴,即,
∴C△OO1O2=15+,即圆心O运动的路径长为15+.
考点:切线的性质;作图—复杂作图.
15.(2017江苏盐城第26题)【探索发现】
如图,是一张直角三角形纸片,B=60°,小明想从中剪出一个以B为内角且面积最大的矩形,经过多次操作发现,当沿着中位线DE、EF剪下时,所得的矩形的面积最大,随后,他通过证明验证了其正确性,并得出:矩形的最大面积与原三角形面积的比值为.
【拓展应用】
如图,在△ABC中,BC=a,BC边上的高AD=h,矩形PQMN的顶点P、N分别在边AB、AC上,顶点Q、M在边BC上,则矩形PQMN面积的最大值为.(用含a,h的代数式表示)
【灵活应用】
如图,有一块“缺角矩形”ABCDE,AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,小明从中剪出了一个面积最大的矩形(B为所剪出矩形的内角),求该矩形的面积.
【实际应用】
如图,现有一块四边形的木板余料ABCD,经测量AB=50cm,BC=108cm,CD=60cm,且tanB=tanC=,木匠徐师傅从这块余料中裁出了顶点M、N在边BC上且面积最大的矩形PQMN,求该矩形的面积.
【答案】【探索发现】;【拓展应用】;【灵活应用】720;【实际应用】1944cm2.
【解析】
试题分析:【探索发现】:由中位线知EF=BC、ED=AB、由可得;
【拓展应用】:由△APN∽△ABC知,可得PN=a-PQ,设PQ=x,由S矩形PQMN=PQ?PN═-(x-)2+,据此可得;
【灵活应用】:添加如图1辅助线,取BF中点I,FG的中点K,由矩形性质知AE=EH20、CD=DH=16,分别证△AEF≌△HED、△CDG≌△HDE得AF=DH=16、CG=HE=20,从而判断出中位线IK的两端点在线段AB和DE上,利用【探索发现】结论解答即可;
【实际应用】:延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,由tanB=tanC知EB=EC、BH=CH=54,EH=BH=72,继而求得BE=CE=90,可判断中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,利用【拓展应用】结论解答可得.
试题解析:【探索发现】
∵EF、ED为△ABC中位线,
∴ED∥AB,EF∥BC,EF=BC,ED=AB,
又∠B=90°,
∴四边形FEDB是矩形,
则
【拓展应用】
∵PN∥BC,
∴△APN∽△ABC,
∴,即,
∴PN=a-PQ,
设PQ=x,
则S矩形PQMN=PQ?PN=x(a-x)=-x2+ax=-(x-)2+,
∴当PQ=时,S矩形PQMN最大值为,
【灵活应用】
如图1,延长BA、DE交于点F,延长BC、ED交于点G,延长AE、CD交于点H,取BF中点I,FG的中点K,
由题意知四边形ABCH是矩形,
∵AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,
∴EH=20、DH=16,
∴AE=EH、CD=DH,
在△AEF和△HED中,
∵,
∴△AEF≌△HED(ASA),
∴AF=DH=16,
同理△CDG≌△HDE,
∴CG=HE=20,
∴BI==24,
∵BI=24<32,
∴中位线IK的两端点在线段AB和DE上,
过点K作KL⊥BC于点L,
由【探索发现】知矩形的最大面积为×BG?BF=×(40+20)×(32+16)=720,
答:该矩形的面积为720;
【实际应用】
如图2,延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,
∵tanB=tanC=,
∴∠B=∠C,
∴EB=EC,
∵BC=108cm,且EH⊥BC,
∴BH=CH=BC=54cm,
∵tanB=,
∴EH=BH=×54=72cm,
在Rt△BHE中,BE==90cm,
∵AB=50cm,
∴AE=40cm,
∴BE的中点Q在线段AB上,
∵CD=60cm,
∴ED=30cm,
∴CE的中点P在线段CD上,
∴中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,
由【拓展应用】知,矩形PQMN的最大面积为BC?EH=1944cm2,
答:该矩形的面积为1944cm2.
考点:四边形综合题.
16.(2017江苏盐城第27题)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=x2+bx+c经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点D为直线AC上方抛物线上一动点;
连接BC、CD,设直线BD交线段AC于点E,△CDE的面积为S1,△BCE的面积为S2,求的最大值;
过点D作DFAC,垂足为点F,连接CD,是否存在点D,使得△CDF中的某个角恰好等于BAC的2倍?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=-x2-x+2;(2)①;②-2或-.
【解析】
试题分析:
(1)根据题意得到A(-4,0),C(0,2)代入y=-x2+bx+c,于是得到结论;
(2)①如图,令y=0,解方程得到x1=-4,x2=1,求得B(1,0),过D作DM⊥x轴于M,过B作BN⊥x轴交于AC于N,根据相似三角形的性质即可得到结论;
②根据勾股定理的逆定理得到△ABC是以∠ACB为直角的直角三角形,取AB的中点P,求得P(-,0),得到PA=PC=PB=,过作x轴的平行线交y轴于R,交AC的延线于G,情况一:如图,∠DCF=2∠BAC=∠DGC+∠CDG,情况二,∠FDC=2∠BAC,解直角三角形即可得到结论.
(2)①如图,令y=0,
∴-x2-x+2=0,
∴x1=-4,x2=1,
∴B(1,0),
过D作DM⊥x轴于M,过B作BN⊥x轴交于AC于N,
∴DM∥BN,
∴△DME∽△BNE,
∴,
设D(a,-a2-a+2),
∴M(a,a+2),
∵B(1.0),
∴N(1,),
∴;
∴当a=2时,的最大值是;
②∵A(-4,0),B(1,0),C(0,2),
∴AC=2,BC=,AB=5,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是以∠ACB为直角的直角三角形,取AB的中点P,
∴P(-,0),
∴PA=PC=PB=,
∴∠CPO=2∠BAC,
∴tan∠CPO=tan(2∠BAC)=,
过作x轴的平行线交y轴于R,交AC的延长线于G,
情况一:如图,
∴∠DCF=2∠BAC=∠DGC+∠CDG,
∴∠CDG=∠BAC,
∴tan∠CDG=tan∠BAC=,
即=,
令D(a,-a2-a+2),
∴DR=-a,RC=-a2-a,
∴,
∴a1=0(舍去),a2=-2,
∴xD=-2,
情况二,∴∠FDC=2∠BAC,
∴tan∠FDC=,
设FC=4k,
∴DF=3k,DC=5k,
∵tan∠DGC=,
∴FG=6k,
∴CG=2k,DG=3k,
∴RC=k,RG=k,
DR=3k-k=k,
∴,
∴a1=0(舍去),a2=,
点D的横坐标为-2或-.
考点:二次函数综合题.
17.(2017甘肃兰州第28题)如图,抛物线与直线交于,两点,直线交轴与点,点是直线上的动点,过点作轴交于点,交抛物线于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接,,当四边形是平行四边形时,求点的坐标;
(3)①在轴上存在一点,连接,,当点运动到什么位置时,以为顶点的四边形是矩形?求出此时点的坐标;
②在①的前提下,以点为圆心,长为半径作圆,点为上一动点,求的最小值.
y=﹣x2﹣2x4;G(﹣2,4);E(﹣2,0).H(0,﹣1);.(1)利用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)先利用待定系数法求出直线AB的解析式,进而利用平行四边形的对边相等建立方程求解即可;
(3)先判断出要以点A,E,F,H为顶点的四边形是矩形,只有EF为对角线,利用中点坐标公式建立方程即可;
先取EG的中点P进而判断出PEM∽△MEA即可得出PM=AM,连接CP交圆E于M,再求出点P的坐标即可得出结论.(1)点A(﹣4,﹣4),B(0,4)在抛物线y=﹣x2bx+c上,
,
,
抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x4;
(2)设直线AB的解析式为y=kxn过点A,B,
,
,
直线AB的解析式为y=2x4,
设E(m,2m4),
G(m,﹣m2﹣2m4),
四边形GEOB是平行四边形,
EG=OB=4,
﹣m2﹣2m4﹣2m﹣4=4,
m=﹣2,
G(﹣2,4);
(3)如图1,
由(2)知,直线AB的解析式为y=2x4,
设E(a,2a4),
直线AC:y=﹣x﹣6,
F(a,﹣a﹣6),
设H(0,p),
以点A,E,F,H为顶点的四边形是矩形,
直线AB的解析式为y=2x4,直线AC:y=﹣x﹣6,
AB⊥AC,
EF为对角线,
(﹣40)=(aa),(﹣4p)=(2a4﹣a﹣6),
a=﹣2,P=﹣1,
E(﹣2,0).H(0,﹣1);
如图2,
由知,E(﹣2,0),H(0,﹣1),A(﹣4,﹣4),
EH=,AE=2,
设AE交E于G,取EG的中点P,
PE=,
连接PC交E于M,连接EM,
∴EM=EH=,
=,
=,
,PEM=∠MEA,
PEM∽△MEA,
,
PM=AM,
AM+CM的最小值=PC,
设点P(p,2p4),
E(﹣2,0),
PE2=(p2)2(2p4)2=5(p2)2,
PE=,
5(p2)2=,
p=﹣或p=﹣(由于E(﹣2,0),所以舍去),
P(﹣,﹣1),
C(0,﹣6),
PC=,
即:AMCM=.
如图,M的圆心M(﹣1,2),M经过坐标原点O,与y轴交于点A,经过点A的一条直线l解析式为:y=﹣x+4与x轴交于点B,以M为顶点的抛物线经过x轴上点D(2,0)和点C(﹣4,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求证:直线l是M的切线;
(3)点P为抛物线上一动点,且PE与直线l垂直,垂足为E,PFy轴,交直线l于点F,是否存在这样的点P,使△PEF的面积最小?若存在,请求出此时点P的坐标及△PEF面积的最小值;若不存在,请说明理由.
y=﹣x2﹣x.P(,)..(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x4),将点M的坐标代入可求得a的值,从而得到抛物线的解析式;
(2)连接AM,过点M作MGAD,垂足为G.先求得点A和点B的坐标,可求得,可得到AG、ME、OA、OB的长,然后利用锐角三角函数的定义可证明MAG=∠ABD,故此可证明AMAB;
(3))先证明FPE=∠FBD.则PF:PE:EF=:2:1.则PEF的面积=PF2,设点P的坐标为(x,﹣x2﹣x),则F(x,﹣x4).然后可得到PF与x的函数关系式,最后利用二次函数的性质求解即可.
(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x4),将点M的坐标代入得:﹣9a=2,解得:a=﹣.
抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x.
(2)连接AM,过点M作MGAD,垂足为G.
把x=0代入y=﹣x4得:y=4,
A(0,4).
将y=0代入得:0=﹣x4,解得x=8,
B(8,0).
OA=4,OB=8.
M(﹣1,2),A(0,4),
MG=1,AG=2.
tan∠MAG=tan∠ABO=.
MAG=∠ABO.
OAB+∠ABO=90°,
MAG+∠OAB=90°,即MAB=90°.
l是M的切线.
(3)PFE+∠FPE=90°,FBD+∠PFE=90°,
FPE=∠FBD.
tan∠FPE=.
PF:PE:EF=:2:1.
PEF的面积=PE?EF=PF?PF=PF2.
当PF最小时,PEF的面积最小.
设点P的坐标为(x,﹣x2﹣x,则F(x,﹣x4).
PF=(﹣x4)﹣(﹣x2﹣x)=﹣x4+x2+x﹣=x2﹣x=(x﹣)2.
当x=时,PF有最小值,PF的最小值为.
P(,).
PEF的面积的最小值为=(2=.
二次函数综合题.中,对角线相交于点,,动点从点出发,沿线段以的速度向点运动,同时动点从点出发,沿线段以的速度向点运动,当其中一个动点停止运动时另一个动点也随之停止.设运动时间为,以点为圆心,为半径的⊙与射线,线段分别交于点,连接.
(1)求的长(用含有的代数式表示),并求出的取值范围;
(2)当为何值时,线段与⊙相切?
(3)若⊙与线段只有一个公共点,求的取值范围.
【答案】(1)BF=t(0t≤8).t=s时,线段EN与M相切.当0t≤或t<8时,M与线段EN只有一个公共点.(1)连接MF.只要证明MFAD,可得,即,解方程即可;
(2)当线段EN与M相切时,易知BEN∽△BOA,可得,即,解方程即可;
(3)由题意可知:当0t≤时,M与线段EN只有一个公共点.当F与N重合时,则有t2t=16,解得t=,观察图象即可解决问题(1)连接MF.
∵四边形ABCD是菱形,
AB=AD,ACBD,OA=OC=6,OB=OD=8,
在RtAOB中,AB==10,
MB=MF,AB=AD,
ABD=∠ADB=∠MFB,
MF∥AD,
,
,
BF=t(0t≤8).
(2)当线段EN与M相切时,易知BEN∽△BOA,
,
,
t=.
t=s时,线段EN与M相切.
(3)由题意可知:当0t≤时,M与线段EN只有一个公共点.
当F与N重合时,则有t2t=16,解得t=,
关系图象可知,t<8时,M与线段EN只有一个公共点.
综上所述,当0t≤或t<8时,M与线段EN只有一个公共点.
圆的综合题.与轴交于两点,与轴交于点,,矩形的边,延长交抛物线于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,点是直线上方抛物线上的一个动点,过点作轴的平行线交直线于点,作,垂足为.设的长为,点的横坐标为,求与的函数关系是(不必写出的取值范围),并求出的最大值;
(3)如果点是抛物线对称轴上的一点,抛物线上是否存在点,使得以为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2﹣x2;=﹣(m)2,最大值为;(2,﹣)或(﹣4,﹣)或(﹣2,2).试题解析:(1)矩形OBDC的边CD=1,
OB=1,
AB=4,
OA=3,
A(﹣3,0),B(1,0),
把A、B两点坐标代入抛物线解析式可得,解得,
抛物线解析式为y=﹣x2﹣x2;
(2)在y=﹣x2﹣x2中,令y=2可得2=﹣x2﹣x2,解得x=0或x=﹣2,
E(﹣2,2),
直线OE解析式为y=﹣x,
由题意可得P(m,﹣m2﹣m2),
PG∥y轴,
G(m,﹣m),
P在直线OE的上方,
PG=﹣m2﹣m2﹣(﹣m)=﹣m2﹣m2=﹣(m)2,
直线OE解析式为y=﹣x,
PGH=∠COE=45°,
l=PG=[﹣(m)2]=﹣(m)2,
当m=﹣时,l有最大值,最大值为;
(3)当AC为平行四边形的边时,则有MNAC,且MN=AC,如图,过M作对称轴的垂线,垂足为F,设AC交对称轴于点L,
则ALF=∠ACO=∠FNM,
在MFN和AOC中
MFN≌△AOC(AAS),
MF=AO=3,
点M到对称轴的距离为3,
又y=﹣x2﹣x2,
抛物线对称轴为x=﹣1,
设M点坐标为(x,y),则x+1|=3,解得x=2或x=﹣4,
当x=2时,y=﹣,当x=﹣4时,y=,
M点坐标为(2,﹣)或(﹣4,﹣);
当AC为对角线时,设AC的中点为K,
A(﹣3,0),C(0,2),
K(﹣,1),
点N在对称轴上,
点N的横坐标为﹣1,
设M点横坐标为x,
x+(﹣1)=2(﹣)=﹣3,解得x=﹣2,此时y=2,
M(﹣2,2);
综上可知点M的坐标为(2,﹣)或(﹣4,﹣)或(﹣2,2).如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(-1,0)、B(4,0)、C(0,2)三点.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)点D是该二次函数图象上的一点,且满足DBA=∠CAO(O是坐标原点),求点D的坐标;
(3)点P是该二次函数图象上位于一象限上的一动点,连接PA分别交BC,y轴与点E、F,若△PEB、△CEF的面积分别为S1、S2,求S1-S2的最大值.
【答案】
【解析】
试题分析:(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)当点D在x轴上方时,则可知当CDAB时,满足条件,由对称性可求得D点坐标;当点D在x轴下方时,可证得BDAC,利用AC的解析式可求得直线BD的解析式,再联立直线BD和抛物线的解析式可求得D点坐标;
(3)过点P作PHy轴交直线BC于点H,可设出P点坐标,从而可表示出PH的长,可表示出△PEB的面积,进一步可表示出直线AP的解析式,可求得F点的坐标,联立直线BC和PA的解析式,可表示出E点横坐标,从而可表示出△CEF的面积,再利用二次函数的性质可求得S1-S2的最大值.(1)由题意可得,解得,
抛物线解析式为y=-;
(2)当点D在x轴上方时,过C作CDAB交抛物线于点D,如图1,
A、B关于对称轴对称,C、D关于对称轴对称,
四边形ABDC为等腰梯形,
CAO=∠DBA,即点D满足条件,
D(3,2);
当点D在x轴下方时,
DBA=∠CAO,
BD∥AC,
C(0,2),
可设直线AC解析式为y=kx+2,把A(-1,0)代入可求得k=2,
直线AC解析式为y=2x+2,
可设直线BD解析式为y=2x+m,把B(4,0)代入可求得m=-8,
直线BD解析式为y=2x-8,
联立直线BD和抛物线解析式可得,解得或,
D(-5,-18);
综上可知满足条件的点D的坐标为(3,2)或(-5,-18);
(3)过点P作PHy轴交直线BC于点H,如图2,
设P(t,-t+2),
由B、C两点的坐标可求得直线BC的解析式为y=- ,
H(t,-),
PH=yP-yH=-
=-,
设直线AP的解析式为y=px+q,
,解得,
直线AP的解析式为y=(-t+2)(x+1),令x=0可得y=2-t,
F(0,2-t),
CF=2-(2-t)=t,
联立直线AP和直线BC解析式可得
,解得x=,即E点的横坐标为,
S1=PH(xB-xE)=(-t2+2t)(5-),S2=??,
S1-S2=(-t2+2t)(5-)-??,=-t2+5t=-(t-)2+,
当t=时,有S1-S2有最大值,最大值为.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于A(﹣1,0),B(5,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第二象限内取一点C,作CD垂直X轴于点D,链接AC,且AD=5,CD=8,将Rt△ACD沿x轴向右平移m个单位,当点C落在抛物线上时,求m的值;
(3)在(2)的条件下,当点C第一次落在抛物线上记为点E,点P是抛物线对称轴上一点.试探究:在抛物线上是否存在点Q,使以点B、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
抛物线解析式为y=﹣x24x+5;Q点的坐标为(﹣2,﹣7)或(6,﹣7)或(4,5).(1)由A、B的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;
(2)由题意可求得C点坐标,设平移后的点C的对应点为C′,则C′点的纵坐标为8,代入抛物线解析式可求得C′点的坐标,则可求得平移的单位,可求得m的值;
(3)由(2)可求得E点坐标,连接BE交对称轴于点M,过E作EFx轴于点F,当BE为平行四边形的边时,过Q作对称轴的垂线,垂足为N,则可证得PQN≌△EFB,可求得QN,即可求得Q到对称轴的距离,则可求得Q点的横坐标,代入抛物线解析式可求得Q点坐标;当BE为对角线时,由B、E的坐标可求得线段BE的中点坐标,设Q(x,y),由P点的横坐标则可求得Q点的横坐标,代入抛物线解析式可求得Q点的坐标.
(1)抛物线y=﹣x2bx+c与x轴分别交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,
,解得,
抛物线解析式为y=﹣x24x+5;
(2)AD=5,且OA=1,
OD=6,且CD=8,
C(﹣6,8),
设平移后的点C的对应点为C′,则C′点的纵坐标为8,
代入抛物线解析式可得8=﹣x24x+5,解得x=1或x=3,
C′点的坐标为(1,8)或(3,8),
C(﹣6,8),
当点C落在抛物线上时,向右平移了7或9个单位,
m的值为7或9;
(3)y=﹣x24x+5=﹣(x﹣2)29,
抛物线对称轴为x=2,
可设P(2,t),
由(2)可知E点坐标为(1,8),
当BE为平行四边形的边时,连接BE交对称轴于点M,过E作EFx轴于点F,当BE为平行四边形的边时,过Q作对称轴的垂线,垂足为N,如图,
则BEF=∠BMP=∠QPN,
在PQN和EFB中
PQN≌△EFB(AAS),
NQ=BF=OB﹣OF=5﹣1=4,
设Q(x,y),则QN=x﹣2,
x﹣2=4,解得x=﹣2或x=6,
当x=﹣2或x=6时,代入抛物线解析式可求得y=﹣7,
Q点坐标为(﹣2,﹣7)或(6,﹣7);
当BE为对角线时,
B(5,0),E(1,8),
线段BE的中点坐标为(3,4),则线段PQ的中点坐标为(3,4),
设Q(x,y),且P(2,t),
x+2=3×2,解得x=4,把x=4代入抛物线解析式可求得y=5,
Q(4,5);
综上可知Q点的坐标为(﹣2,﹣7)或(6,﹣7)或(4,5).如图1,在平面直角坐标系,O为坐标原点,点A(﹣1,0),点B(0,).
(1)求BAO的度数;
(2)如图1,将△AOB绕点O顺时针得△A′OB′,当A′恰好落在AB边上时,设△AB′O的面积为S1,△BA′O的面积为S2,S1与S2有何关系?为什么?
(3)若将△AOB绕点O顺时针旋转到如图2所示的位置,S1与S2的关系发生变化了吗?证明你的判断.
【答案】BAO=60°;S1=S2;(3)S1=S2不发生变化;
【解析】
试题分析:AB,然后求出AO=AA’,,然后再根据等边三角形的性质求出点O到AB的距离等于点A'到AO的距离,然后根据等底等高的三角形的面积相等解答;
(3)根据旋转的性质可得BO=OB',AA'=OA',再求出∠AON=∠A'OM,然后再证明ΔAON≌ΔA'OM,可得AN=A'M,然后利用等底等高的三角形面积相等证明.
试题解析:(1)A(﹣1,0),B(0, ),
OA=1,OB=,
在Rt△AOB中,tanBAO==,
BAO=60°;
(2)BAO=60°,AOB=90°,
ABO=30°,
CA''=AC=AB,
OA''=AA''=AO,
根据等边三角形的性质可得,△AOA''的边AO、AA''上的高相等,
BA''O的面积和△AB''O的面积相等(等底等高的三角形的面积相等),
即S1=S2
(3)S1=S2不发生变化;
理由:如图,过点''作A''MOB.过点A作ANOB''交B''O的延长线于N,
∵△A''B''O是由△ABO绕点O旋转得到,
BO=OB'',AO=OA'',
AON+∠BON=90°,A''OM+∠BON=180°﹣90°=90°,
AON=∠A''OM,
在△AON和△A''OM中,,
AON≌△A''OM(AAS),
AN=A''M,
BOA''的面积和△AB''O的面积相等(等底等高的三角形的面积相等),
即S1=S2.
考点:
24.(2017新疆建设兵团第23题)如图,抛物线y=﹣x2+x+2与x轴交于点A,B,与y轴交于点C.
(1)试求A,B,C的坐标;
(2)将△ABC绕AB中点M旋转180°,得到△BAD.3
求点D的坐标;
判断四边形ADBC的形状,并说明理由;
(3)在该抛物线对称轴上是否存在点P,使△BMP与△BAD相似?若存在,请直接写出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.
A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2);D(3,﹣2);四边形ADBC是矩形;点P的坐标为:(1.5,1.25),(1.5,﹣1.25),(1.5,5),(1.5,﹣5).
(1)直接利用y=0,x=0分别得出A,B,C的坐标;
(2)利用旋转的性质结合三角形各边长得出D点坐标;
利用平行四边形的判定方法结合勾股定理的逆定理得出四边形ADBC的形状;
(3)直接利用相似三角形的判定与性质结合三角形各边长进而得出答案.
(1)当y=0时,0=﹣x2x+2,
解得:x1=﹣1,x2=4,
则A(﹣1,0),B(4,0),
当x=0时,y=2,
故C(0,2);
(2)过点D作DEx轴于点E,
将ABC绕AB中点M旋转180°,得到BAD,
DE=2,AO=BE=1,OM=ME=1.5,
D(3,﹣2);
将ABC绕AB中点M旋转180°,得到BAD,
AC=BD,AD=BC,
四边形ADBC是平行四边形,
AC=,BC=,AB=5,
AC2+BC2=AB2,
ACB是直角三角形,
ACB=90°,
四边形ADBC是矩形;
(3)由题意可得:BD=,AD=2,
则,
当BMP∽△ADB时,
,
可得:BM=2.5,
则PM=1.25,
故P(1.5,1.25),
当BMP1∽△ABD时,
P1(1.5,﹣1.25),
当BMP2∽△BDA时,
可得:P2(1.5,5),
当BMP3∽△BDA时,
可得:P3(1.5,﹣5),
综上所述:点P的坐标为:(1.5,1.25),(1.5,﹣1.25),(1.5,5),(1.5,﹣5).
二次函数综合题.的图象与轴交于两点与轴交于点,⊙的半径为为⊙上一动点.
(1)点的坐标分别为(),();
(2)是否存在点,使得为直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接,若为的中点,连接,则的最大值=.
【答案】(1)3,0;0,-4;(-1,-2)或((),或(,--4)或(--,);.(1)在抛物线解析式中令y=0可求得B点坐标,令x=0可求得C点坐标;
(2)当PB与相切时,△PBC为直角三角形,如图1,连接BC,根据勾股定理得到BC=5,BP2=2,过P2作P2Ex轴于E,P2Fy轴于F,根据相似三角形的性质得到,设OC=P2E=2x,CP2=OE=x,得到BE=3-x,CF=2x-4,于是得到FP2=,EP2=,求得P2(,-),过P1作P1Gx轴于G,P1Hy轴于H,同理求得P1(-1,-2),当BCPC时,△PBC为直角三角形,根据相似三角形的判定和性质即可得到结论;
(3)如图2,当PB与C相切时,OE的值最大,过E作EMy轴于M,过P作PFy轴于F,根据平行线等分线段定理得到ME=(OB+PF)=,OM=MF=OF=,根据勾股定理即可得到结论.(1)在y=x2-4中,令y=0,则x=±3,令x=0,则y=-4,
B(3,0),C(0,-4);(2)存在点P,使得△PBC为直角三角形,
当PB与相切时,△PBC为直角三角形,如图(2)a,连接BC,
∵OB=3.OC=4,
BC=5,
CP2⊥BP2,CP2=,
BP2=2,
过P2作P2Ex轴于E,P2Fy轴于F,则△CP2FBP2E,四边形OCP2B是矩形,,
设OC=P2E=2x,CP2=OE=x,
BE=3-x,CF=2x-4,
,
x=,2x=,
FP2=,EP2=,
P2(),
过P1作P1Gx轴于G,P1Hy轴于H,
同理求得P1(-1,-2),
当BCPC时,△PBC为直角三角形,过P4作P4Hy轴于H,则△BOCCHP4,,
CH=,P4H=,
P4(,--4);
同理P3(-,);
综上所述:点P的坐标为:(-1,-2)或((),或(,--4)或(--,);
(3)如图(3),当PB与C相切时,PB与y轴的距离最大,OE的值最大,
∵过E作EMy轴于M,过P作PFy轴于F,
OB∥EM∥PF,
E为PB的中点,
ME=(OB+PF)=,OM=MF=OF=,
OE=.是的中线,是线段上一点(不与点重合).交于点,,连结.
(1)如图1,当点与重合时,求证:四边形是平行四边形;
(2)如图2,当点不与重合时,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.
(3)如图3,延长交于点,若,且.
①求的度数;
②当,时,求的长.
【答案】(1)证明见解析(2)成立,理由见解析;(3)①30°.1+.(1)只要证明AE=BM,AE∥BM即可解决问题;
(2)成立.如图2中,过点M作MG∥DE交CE于G.由四边形DMGE是平行四边形,推出ED=GM,且ED∥GM,由(1)可知AB=GM,AB∥GM,可知AB∥DE,AB=DE,即可推出四边形ABDE是平行四边形;
(3)①如图3中,取线段HC的中点I,连接MI,只要证明MI=AM,MI⊥AC,即可解决问题;
②设DH=x,则AH=x,AD=2x,推出AM=4+2x,BH=4+2x,由四边形ABDE是平行四边形,推出DF∥AB,推出,可得,解方程即可;(1)证明:如图1中,
∵DE∥AB,
∴∠EDC=∠ABM,
∵CE∥AM,
∴∠ECD=∠ADB,
∵AM是△ABC的中线,且D与M重合,
∴BD=DC,
∴△ABD≌△EDC,
∴AB=ED,∵AB∥ED,
∴四边形ABDE是平行四边形.
(2)结论:成立.理由如下:
如图2中,过点M作MG∥DE交CE于G.
∵CE∥AM,
∴四边形DMGE是平行四边形,
∴ED=GM,且ED∥GM,
由(1)可知AB=GM,AB∥GM,
∴AB∥DE,AB=DE,
∴四边形ABDE是平行四边形.
(3)①如图3中,取线段HC的中点I,连接MI,
∵BM=MC,
∴MI是△BHC的中位线,
∴∥BH,MI=BH,
∵BH⊥AC,且BH=AM.
∴MI=AM,MI⊥AC,
∴∠CAM=30°.
②设DH=x,则AH=x,AD=2x,
∴AM=4+2x,
∴BH=4+2x,
∵四边形ABDE是平行四边形,
∴DF∥AB,
∴,
∴,
解得x=1+或1-(舍弃),
∴DH=1+.
按上述信息,小红将“交叉潮”形成后潮头与乙地之间的距离(千米)与时间(分钟)的函数关系用图3表示,其中:“11:40时甲地‘交叉潮’的潮头离乙地12千米”记为点,点坐标为,曲线可用二次函数(,是常数)刻画.
(1)求的值,并求出潮头从甲地到乙地的速度;
(2)11:59时,小红骑单车从乙地出发,沿江边公路以千米/分的速度往甲地方向去看潮,问她几分钟后与潮头相遇?
(3)相遇后,小红立即调转车头,沿江边公路按潮头速度与潮头并行,但潮头过乙地后均匀加速,而单车最高速度为千米/分,小红逐渐落后,问小红与潮头相遇到落后潮头1.8千米共需多长时间?(潮水加速阶段速度,是加速前的速度).
【答案】(1)m=30;0.4千米/分钟;5分钟(1)由题意可知:经过30分钟后到达乙地,从而可知m=30,由于甲地到乙地是匀速运动,所以利用路程除以时间即可求出速度;
(2)由于潮头的速度为0.4千米/分钟,所以到11:59时,潮头已前进19×0.4=7.6千米,设小红出发x分钟,根据题意列出方程即可求出x的值,
(3)先求出s的解析式,根据潮水加速阶段的关系式,求出潮头的速度达到单车最高速度0.48千米/分钟时所对应的时间t,从而可知潮头与乙地之间的距离s,设她离乙地的距离为s1,则s1与时间t的函数关系式为s1=0.48t+h(t≥35),当t=35时,s1=s= ,从而可求出h的值,最后潮头与小红相距1.8千米时,即s-s1=1.8,从而可求出t的值,由于小红与潮头相遇后,按潮头速度与潮头并行到达乙地用时6分钟,共需要时间为6+50-30=26分钟,
(3)把(30,0),C(55,15)代入s=t2+bt+c,
解得:b=-,c=-,
∴s=t2-t-
∵v0=0.4,
∴v=(t-30)+,
当潮头的速度达到单车最高速度0.48千米/分钟,
此时v=0.48,
∴0.48=(t-30)+,
∴t=35,
当t=35时,
s=t2-t-=,
∴从t=35分(12:15时)开始,潮头快于小红速度奔向丙地,小红逐渐落后,当小红仍以0.48千米/分的速度匀速追赶潮头.
设她离乙地的距离为s1,则s1与时间t的函数关系式为s1=0.48t+h(t≥35),
当t=35时,s1=s=,代入可得:h=-,
∴s1=t-
最后潮头与小红相距1.8千米时,即s-s1=1.8,
∴t2-t--t=1.8
解得:t=50或t=20(不符合题意,舍去),
∴t=50,
小红与潮头相遇后,按潮头速度与潮头并行到达乙地用时6分钟,
∴共需要时间为6+50-30=26分钟,
∴小红与潮头相遇到潮头离她1.8千米外共需要26分钟
|
|