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文档介绍
全国中考数学百卷压轴题分类解析汇编专题动点问题
精品资料《2012年全国中考数学百卷压轴题分类解析汇编》,在对100套中考数学试卷解析的基础上将押轴题单独汇编构成10个专题。 每条题目给出了:1.原始题目(对照扫描试卷逐条检验,力求无差错);2.完整解答(解答全面,完整绘图,对网上流传的错误答题进行了更正);3.归纳考点;4.详细分析;5.考题出处;6.考题分值。 10个专题为:专题1:动点问题;专题2:函数问题;专题3:面积问题;专题4:三角形四边形存在性问题;专题5:定值问题;专题6:由运动产生的线段和差问题;专题7:几何三大变换相关问题;专题8:实践操作、探究类问题;专题9:几何综合问题;专题10:代数综合问题。 精品打造,助2013届学子步步登高! 专题1:动点问题 1. (2012上海市14分)如图,在半径为2的扇形AOB中,∠AOB=90°,点C是弧AB上的一个动点(不与点A、B重合)OD⊥BC,OE⊥AC,垂足分别为D、E. (1)当BC=1时,求线段OD的长; (2)在△DOE中是否存在长度保持不变的边?如果存在,请指出并求其长度,如果不存在,请说明理由; (3)设BD=x,△DOE的面积为y,求y关于x的函数关系式,并写出它的定义域. 【答案】解:(1)∵点O是圆心,OD⊥BC,BC=1,∴BD=BC=。 又∵OB=2,∴。 (2)存在,DE是不变的。 如图,连接AB,则。 ∵D和E是中点,∴DE=。 (3)∵BD=x,∴。 ∵∠1=∠2,∠3=∠4,∠AOB=900。 ∴∠2+∠3=45°。 过D作DF⊥OE,垂足为点F。∴DF=OF=。 由△BOD∽△EDF,得,即 ,解得EF=x。 ∴OE=。 ∴。 【考点】垂径定理,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质,三角形中位线定理,相似三角形的判定和性质。 【分析】(1)由OD⊥BC,根据垂径定理可得出BD=BC= ,在Rt△BOD中利用勾股定理即可求出OD的长。 (2)连接AB,由△AOB是等腰直角三角形可得出AB的长,再由D和E是中点,根据三角形中位线定理可得出DE= 。 (3)由BD=x,可知,由于∠1=∠2,∠3=∠4,所以∠2+∠3=45°,过D作DF⊥OE,则DF=OF=,EF=x,OE=,即可求得y关于x的函数关系式。 ∵,点C是弧AB上的一个动点(不与点A、B重合), ∴。 2. (2012福建南平14分)如图,在△ABC中,点D、E分别在边BC、AC上,连接AD、DE,且∠1=∠B=∠C. (1)由题设条件,请写出三个正确结论:(要求不再添加其他字母和辅助线,找结论过程中添加的字母和辅助线不能出现在结论中,不必证明) 答:结论一: ;结论二: ;结论三: . (2)若∠B=45°,BC=2,当点D在BC上运动时(点D不与B、C重合), ①求CE的最大值; ②若△ADE是等腰三角形,求此时BD的长. (注意:在第(2)的求解过程中,若有运用(1)中得出的结论,须加以证明) 【答案】解:(1)AB=AC;∠AED=∠ADC;△ADE∽△ACD。 (2)①∵∠B=∠C,∠B=45°,∴△ACB为等腰直角三角形。 ∴。 ∵∠1=∠C,∠DAE=∠CAD,∴△ADE∽△ACD。 ∴AD:AC=AE:AD,∴ 。 当AD最小时,AE最小,此时AD⊥BC,AD=BC=1。 ∴AE的最小值为 。∴CE的最大值= 。 ②当AD=AE时,∴∠1=∠AED=45°,∴∠DAE=90°。 ∴点D与B重合,不合题意舍去。 当EA=ED时,如图1,∴∠EAD=∠1=45°。 ∴AD平分∠BAC,∴AD垂直平分BC。∴BD=1。 当DA=DE时,如图2, ∵△ADE∽△ACD,∴DA:AC=DE:DC。 ∴DC=CA=。∴BD=BC-DC=2-。 综上所述,当△ADE是等腰三角形时,BD的长的长为1或2-。 【考点】相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰(直角)三角形的判定和性质。 【分析】(1)由∠B=∠C,根据等腰三角形的性质可得AB=AC;由∠1=∠C,∠AED=∠EDC+∠C得到∠AED=∠ADC;又由∠DAE=∠CAD,根据相似三角形的判定可得到△ADE∽△ACD。 (2)①由∠B=∠C,∠B=45°可得△ACB为等腰直角三角形,则,由∠1=∠C,∠DAE=∠CAD,根据相似三角形的判定可得△ADE∽△ACD,则有AD:AC=AE:AD,即,当AD⊥BC,AD最小,此时AE最小,从而由CE=AC-AE得到CE的最大值。 ②分当AD=AE,,EA=ED,DA=DE三种情况讨论即可。 3. (2012甘肃兰州12分)如图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为(-3,0)、(0,4),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且顶点在直线x=上. (1)求抛物线对应的函数关系式; (2)若把△ABO沿x轴向右平移得到△DCE,点A、B、O的对应点分别是D、C、E,当四边形ABCD是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由; (3)在(2)的条件下,连接BD,已知对称轴上存在一点P使得△PBD的周长最小,求出P点的坐标; (4)在(2)、(3)的条件下,若点M是线段OB上的一个动点(点M与点O、B不重合),过点M作∥BD交x轴于点N,连接PM、PN,设OM的长为t,△PMN的面积为S,求S和t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围,S是否存在最大值?若存在,求出最大值和此时M点的坐标;若不存在,说明理由. 【答案】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点B(0,4),∴c=4。 ∵顶点在直线x=上,∴,解得。 ∴所求函数关系式为。 (2)在Rt△ABO中,OA=3,OB=4,∴。 ∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=DA=AB=5。 ∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0), 当x=5时,; 当x=2时,。 ∴点C和点D都在所求抛物线上。 (3)设CD与对称轴交于点P,则P为所求的点, 设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b, 则,解得,。∴直线CD对应的函数关系式为。 当x=时,。∴P()。 (4)∵MN∥BD,∴△OMN∽△OBD。 ∴,即,得。 设对称轴交x于点F,则。 ∵, , (0<t<4)。 ∵,,0<<4, ∴当时,S取最大值是。此时,点M的坐标为(0,)。 【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,菱形的性质,相似三角形的判定和性质。 【分析】(1)根据抛物线y=x2+bx+c经过点B(0,4),以及顶点在直线x=上,得出b,c即可。 (2)根据菱形的性质得出C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),利用图象上点的性质得出x=5或2时,y的值即可。 (3)首先设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,求出解析式,当x=时,求出y即可。 (4)利用MN∥BD,得出△OMN∽△OBD,进而得出,得到,从而表示出△PMN的面积,利用二次函数最值求出即可。 4. (2012广东省9分)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC、AC. (1)求AB和OC的长; (2)点E从点A出发,沿x轴向点B运动(点E与点A、B不重合),过点E作直线l平行BC,交AC于点D.设AE的长为m,△ADE的面积为s,求s关于m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围; (3)在(2)的条件下,连接CE,求△CDE面积的最大值;此时,求出以点E为圆心,与BC相切的圆的面积(结果保留π). 【答案】解:(1)在中, 令x=0,得y=-9,∴C(0,﹣9); 令y=0,即,解得:x1=﹣3,x2=6,∴A(﹣3,0)、B(6,0)。 ∴AB=9,OC=9。 (2)∵ED∥BC,∴△AED∽△ABC,∴,即:。 ∴s=m2(0<m<9)。 (3)∵S△AEC=AE•OC=m,S△AED=s=m2, ∴S△EDC=S△AEC﹣S△AED =﹣m2+m=﹣(m﹣)2+。 ∴△CDE的最大面积为, 此时,AE=m=,BE=AB﹣AE=。 又, 过E作EF⊥BC于F,则Rt△BEF∽Rt△BCO,得:,即:。 ∴。 ∴以E点为圆心,与BC相切的圆的面积 S⊙E=π•EF2=。 【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,二次函数的最值,勾股定理,直线与圆相切的性质。 【分析】(1)已知抛物线的解析式,当x=0,可确定C点坐标;当y=0时,可确定A、B点的坐标,从而确定AB、OC的长。 (2)直线l∥BC,可得出△AED∽△ABC,它们的面积比等于相似比的平方,由此得到关于s、m的函数关系式;根据题目条件:点E与点A、B不重合,可确定m的取值范围。 (3)①首先用m列出△AEC的面积表达式,△AEC、△AED的面积差即为△CDE的面积,由此可得关于S△CDE关于m的函数关系式,根据函数的性质可得到S△CDE的最大面积以及此时m的值。 ②过E做BC的垂线EF,这个垂线段的长即为与BC相切的⊙E的半径,可根据相似三角形△BEF、△BCO得到的相关比例线段求得该半径的值,由此得解。 5. (2012贵州毕节16分)如图,直线l1经过点A(-1,0),直线l2经过点B(3,0), l1、l2均为与y轴交于点C(0,),抛物线经过A、B、C三点。 (1)求抛物线的函数表达式; (2)抛物线的对称轴依次与轴交于点D、与l2交于点E、与抛物线交于点F、与l1交于点G。求证:DE=EF=FG; (3)若l1⊥l2于y轴上的C点处,点P为抛物线上一动点,要使△PCG为等腰三角形,请写出符合条件的点P的坐标,并简述理由。 【答案】解:(1)∵抛物线经过A(-1,0),B(3,0),C(0,)三点, ∴ ,解得。 ∴抛物线的解析式为:. (2)证明:设直线l1的解析式为y=kx+b,由直线l1经过A(-1,0),C(0, ),得 ∴ ,解得,∴直线l1的解析式为:y=-x 。 直线l2经过B(3,0),C(0,)两点,同理可求得直线l2解析式为:y= x 。 ∵抛物线, ∴对称轴为x=1,D(1,0),顶点坐标为F(1, )。 点E为x=1与直线l2:y= x的交点,令x=1,得y= ,∴E(1, )。 点G为x=1与直线l1:y=-x 的交点,令x=1,得y= ,∴G(1,)。 ∴各点坐标为:D(1,0),E(1, ),F(1,),G(1, ),它们均位于对称轴x=1上。 ∴DE=EF=FG=。 (3)如图,过C点作C关于对称轴x=1的对称点P1,CP1交对称轴于H点,连接CF,PG。 △PCG为等腰三角形,有三种情况: ①当CG=PG时,如图,由抛物线的对称性可知,此时P1满足P1G=CG。 ∵C(0,),对称轴x=1,∴P1(2, )。 ②当CG=PC时,此时P点在抛物线上,且CP的长度等于CG。 如图,C(1, ),H点在x=1上,∴H(1,)。 在Rt△CHG中,CH=1,HG=|yG-yH|=| -()|= , ∴由勾股定理得:。∴PC=2. 如图,CP1=2,此时与①中情形重合。 又Rt△OAC中,,∴点A满足PC=2的条件,但点A、C、G在同一条直线上,所以不能构成等腰三角形。 ③当PC=PG时,此时P点位于线段CG的垂直平分线上. ∵l1⊥l2,∴△ECG为直角三角形。 由(2)可知,EF=FG,即F为斜边EG的中点。 ∴CF=FG,∴F为满足条件的P点,∴P2(1,)。 又,∴∠CGE=30°。∴∠HCG=60°。 又P1C=CG,∴△P1CG为等边三角形。 ∴P1点也在CG的垂直平分线上,此种情形与①重合。 综上所述,P点的坐标为P1(2, )或P2(1, )。 【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,直角三角形斜边上中线的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。 【分析】(1)已知A、B、C三点坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式。 (2)D、E、F、G四点均在对称轴x=1上,只要分别求出其坐标,就可以得到线段DE、EF、FG的长度。D是对称轴与x轴交点,F是抛物线顶点,其坐标易求;E是对称轴与直线l2交点,需要求出l2的解析式,G是对称轴与l1的交点,需要求出l1的解析式,而A、B、C三点坐标已知,所以l1、l2的解析式可以用待定系数法求出。从而问题得到解决。 (3)△PCG为等腰三角形,需要分三种情况讨论:CG=PG,CG=PC,PC=PG。 6. (2012贵州遵义12分)如图,△ABC是边长为6的等边三角形,P是AC边上一动点,由A向C运动(与A、C不重合),Q是CB延长线上一点,与点P同时以相同的速度由B向CB延长线方向运动(Q不与B重合),过P作PE⊥AB于E,连接PQ交AB于D. (1)当∠BQD=30°时,求AP的长; (2)当运动过程中线段ED的长是否发生变化?如果不变,求出线段ED的长;如果变化请说明理由. 【答案】解:(1)∵△ABC是边长为6的等边三角形,∴∠ACB=60°。 ∵∠BQD=30°,∴∠QCP=90°。 设AP=x,则PC=6﹣x,QB=x,∴QC=QB+C=6+x。 ∵在Rt△QCP中,∠BQD=30°,∴PC=QC,即6﹣x=(6+x),解得x=2。 ∴当∠BQD=30°时,AP=2。 (2)当点P、Q运动时,线段DE的长度不会改变。理由如下: 作QF⊥AB,交直线AB的延长线于点F,连接QE,PF。 ∵PE⊥AB于E,∴∠DFQ=∠AEP=90°。 ∵点P、Q做匀速运动且速度相同,∴AP=BQ。 ∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠ABC=∠FBQ=60°。 ∴在△APE和△BQF中, ∵∠A=∠FBQ,AP=BQ,∠AEP=∠BFQ=90°,∴△APE≌△BQF(AAS)。 ∴AE=BF,PE=QF且PE∥QF。∴四边形PEQF是平行四边形。 ∴DE=EF。 ∵EB+AE=BE+BF=AB,∴DE=AB。 又∵等边△ABC的边长为6,∴DE=3。 ∴当点P、Q运动时,线段DE的长度不会改变。 【考点】动点问题,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质。 【分析】(1)由△ABC是边长为6的等边三角形,可知∠ACB=60°,再由∠BQD=30°可知∠QCP=90°,设AP=x,则PC=6﹣x,QB=x,在Rt△QCP中,∠BQD=30°,PC=QC,即6﹣x=(6+x),求出x的值即可。 (2)作QF⊥AB,交直线AB的延长线于点F,连接QE,PF,由点P、Q做匀速运动且速度相同,可知AP=BQ,再根据全等三角形的判定定理得出△APE≌△BQF,再由AE=BF,PE=QF且PE∥QF,可知四边形PEQF是平行四边形,进而可得出EB+AE=BE+BF=AB,DE=AB,由等边△ABC的边长为6可得出DE=3,故当点P、Q运动时,线段DE的长度不会改变。 7. (2012湖北宜昌12分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+1分别与两坐标轴交于B,A两点,C为该直线上的一动点,以每秒1个单位长度的速度从点A开始沿直线BA向上移动,作等边△CDE,点D和点E都在x轴上,以点C为顶点的抛物线y=a(x﹣m)2+n经过点E.⊙M与x轴、直线AB都相切,其半径为3(1﹣)a. (1)求点A的坐标和∠ABO的度数; (2)当点C与点A重合时,求a的值; (3)点C移动多少秒时,等边△CDE的边CE第一次与⊙M相切? 【答案】解:(1)当x=0时,y=1;当y=0时,x=﹣, ∴OA=1,OB=。∴A的坐标是(0,1)。 ∴tan∠ABO=。∴∠ABO=30°。 (2)∵△CDE为等边三角形,点A(0,1),∴tan30°=,∴OD=。 ∴D的坐标是(﹣,0),E的坐标是(,0), 把点A(0,1),D(﹣,0),E(,0)代入 y=a(x﹣m)2+n,得 ,解得。∴a=﹣3。 (3)如图,设切点分别是Q,N,P,连接MQ,MN,MP,ME,过点C作CH⊥x轴,H为垂足,过A作AF⊥CH,F为垂足。 ∵△CDE是等边三角形,∠ABO=30°, ∴∠BCE=90°,∠ECN=90°。 ∵CE,AB分别与⊙M相切,∴∠MPC=∠CNM=90°。∴四边形MPCN为矩形。 ∵MP=MN,∴四边形MPCN为正方形。 ∴MP=MN=CP=CN=3(1﹣)a(a<0)。 ∵EC和x轴都与⊙M相切,∴EP=EQ。 ∵∠NBQ+∠NMQ=180°,∴∠PMQ=60°。∴∠EMQ,=30°。 ∴在Rt△MEP中,tan30°=,∴PE=(﹣3)a。 ∴CE=CP+PE=3(1﹣)a+(﹣3)a=﹣2a。 ∴DH=HE=﹣a,CH=﹣3a,BH=﹣3a。 ∴OH=﹣3a﹣,OE=﹣4a﹣。 ∴E(﹣4a﹣,0),C(﹣3a﹣,﹣3a)。 设二次函数的解析式为:y=a(x+3a+)2﹣3a, ∵E在该抛物线上,∴a(﹣4a﹣+3a+)2﹣3a=0, 得:a2=1,解之得a1=1,a2=﹣1。 ∵a<0,∴a=﹣1。 ∴AF=2,CF=2,∴AC=4。 ∴点C移动到4秒时,等边△CDE的边CE第一次与⊙M相切。 【考点】动点问题,二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,等边三角形的性质,直线与圆相切的性质。 【分析】(1)已知直线AB的解析式,令解析式的x=0,能得到A点坐标;令y=0,能得到B点坐标;在Rt△OAB中,知道OA、OB的长,用正切函数即可得到∠ABO的值。 (2)当C、A重合时,可知点C的坐标,然后结合OC的长以及等边三角形的特性求出OD、OE的长,即可得到D、E的坐标,利用待定系数即可确定a的值。 (3)作出第一次相切时的示意图,已知的条件只有圆的半径,那么连接圆心与三个切点以及点E,首先能判断出四边形CPMN是正方形,那么CP与⊙M的半径相等,只要再求出PE就能进一步求得C点坐标;那么可以从PE=EQ,即Rt△MEP入手,首先∠CED=60°,而∠MEP=∠MEQ,易求得这两个角的度数,通过解直角三角形不难得到PE的长,即可求出PE及点C、E的坐标.然后利用C、E的坐标确定a的值,从而可求出AC的长,由此得解。 8. (2012湖南常德10分)已知四边形ABCD是正方形,O为正方形对角线的交点,一动点P从B开始,沿射线BC运动,连结DP,作CN⊥DP于点M,且交直线AB于点N,连结OP,ON。(当P在线段BC上时,如图1:当P在BC的延长线上时,如图2) (1)请从图1,图2中任选一图证明下面结论: ①BN=CP: ②OP=ON,且OP⊥ON (2) 设AB=4,BP=x,试确定以O、P、B、N为顶点的四边形的面积y与x的函数关系。 【答案】(1)证明:如图1, ①∵四边形ABCD是正方形, ∴OC=OB,DC=BC,∠DCB=∠CBA=90°,∠OCB=∠OBA=45°,∠DOC=90°,DC∥AB。 ∵DP⊥CN,∴∠CMD=∠DOC=90°。 ∴∠BCN+∠CPD=90°,∠PCN+∠DCN=90°。∴∠CPD=∠CNB。 ∵DC∥AB,∴∠DCN=∠CNB=∠CPD。 ∵在△DCP和△CBN中,∠DCP=∠CBN,∠CPD=∠BNC,DC=BC, ∴△DCP≌△CBN(AAS)。∴CP=BN。 ②∵在△OBN和△OCP中,OB=OC,∠OCP=∠OBN, CP=BN , ∴△OBN≌△OCP(SAS)。∴ON=OP,∠BON=∠COP。 ∴∠BON+∠BOP=∠COP+∠BOP,即∠NOP=∠BOC=90°。 ∴ON⊥OP。 (2)解:∵AB=4,四边形ABCD是正方形,∴O到BC边的距离是2。 图1中,, 图2中,。 ∴以O、P、B、N为顶点的四边形的面积y与x的函数关系是: 。 【考点】正方形的性质,三角形外角性质,全等三角形的判定和性质,两线垂直的判定,多边形的面积的分解,函数解析式的确定,分段函数,点到直线的距离。 【分析】(1)对于图1,证明线段相等,一般情况下找全等。根据BN,CP的分布情况 可以观察△CNB和△DPC,然后证明两三角形全等。也可以观察△CAN和△DBP,证明AN=BP,从而有BN=CP。 对于图2,证明如下: ①∵ABCD为正方形,AC,BD为对角线,∴∠DCP=90º。 ∵CM⊥DP, ∴∠PCM=∠PDC。∴∠PDB=∠CAN。 又∵∠DPB=∠ANC,BD=AC,∴△PDB≌△NCA(ASA)。 ∴PB=AN,DP=CN。∴CP=BN。 ②∵∠PDB=∠CAN,OD=OC, CP=BN,∴△PDO≌△NCO(SAS)。 ∴OP=ON,∠DOP=∠CON。 ∵∠DOC=90º,∴∠PON=∠NOC+POC=∠DOP+∠POC=∠DOC=90º。∴OP⊥ON。 (2)求以O、P、B、N为顶点的四边形的面积,则要把四边形分解为两个三角形去解决问题。图1中,S四边形OPBN=S△OBN+S△BOP,,;图2中,S四边形OBNP=S△POB+S△PBN,代入求出即可。 9. (2012湖南张家界10分)如图,⊙O的直径AB=4,C为圆周上一点,AC=2,过点C作⊙O的切线DC,P点为优弧上一动点(不与A.C重合). (1)求∠APC与∠ACD的度数; (2)当点P移动到CB弧的中点时,求证:四边形OBPC是菱形. (3)P点移动到什么位置时,△APC与△ABC全等,请说明理由. 【答案】解:(1)连接AC,如图所示: ∵AB=4,∴OA=OB=OC=AB=2。 又∵AC=2,∴AC=OA=OC。∴△ACO为等边三角形。 ∴∠AOC=∠ACO=∠OAC=60°, ∴∠APC=∠AOC=30°。 又DC与圆O相切于点C,∴OC⊥DC。∴∠DCO=90°。 ∴∠ACD=∠DCO﹣∠ACO=90°﹣60°=30°。 (2)连接PB,OP, ∵AB为直径,∠AOC=60°,∴∠COB=120°。 当点P移动到弧CB的中点时,∠COP=∠POB=60°。 ∴△COP和△BOP都为等边三角形。∴AC=CP=OA=OP。 ∴四边形AOPC为菱形。 (3)当点P与B重合时,△ABC与△APC重合,显然△ABC≌△APC。 当点P继续运动到CP经过圆心时,△ABC≌△CPA,理由为: ∵CP与AB都为圆O的直径,∴∠CAP=∠ACB=90°。 在Rt△ABC与Rt△CPA中,AB=CP,AC=AC ∴Rt△ABC≌Rt△CPA(HL)。 综上所述,当点P与B重合时和点P运动到CP经过圆心时,△ABC≌△CPA。 【考点】切线的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,圆周角定理,菱形的判定。 【分析】(1)连接AC,由直径AB=4,得到半径OA=OC=2,又AC=2,得到AC=OC=OA,即△AOC为等边三角形,可得出三个内角都为60°,再由同弧所对的圆心角等于所对圆周角的2倍,得到∠APC为30°,由CD为圆O的切线,得到OC垂直于CD,可得出∠OCD为直角,用∠OCD-∠OCA可得出∠ACD的度数。 (2)由∠AOC为60°,AB为圆O的直径,得到∠BOC=120°,再由P为CB 的中点,得到两条弧相等,根据等弧对等角,可得出∠COP=∠BOP=60°,从而得到△COP与△BOP都为等边三角形,可得出OC=OB=PC=PB,即四边形OBPC为菱形。 (3)点P有两个位置使△APC与△ABC全等,其一:P与B重合时,显然两三角形全等;第二:当CP为圆O的直径时,此时两三角形全等。 10. (2012江苏无锡10分)如图,菱形ABCD的边长为2cm,∠DAB=60°.点P从A点出发,以cm/s的速度,沿AC向C作匀速运动;与此同时,点Q也从A点出发,以1cm/s的速度,沿射线AB作匀速运动.当P运动到C点时,P、Q都停止运动.设点P运动的时间为ts. (1)当P异于A.C时,请说明PQ∥BC; (2)以P为圆心、PQ长为半径作圆,请问:在整个运动过程中,t为怎样的值时,⊙P与边BC分别有1个公共点和2个公共点? 【答案】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,且菱形ABCD的边长为2, ∴AB=BC=2,∠BAC=∠DAB。 又∵∠DAB=60°,∴∠BAC=∠BCA=30°。 如图1,连接BD交AC于O。 ∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD,OA=AC。 ∴OB=AB=1。∴OA=,AC=2OA=2。 运动ts后,AP=t,AO=t,∴。 又∵∠PAQ=∠CAB,∴△PAQ∽△CAB.∴∠APQ=∠ACB. ∴PQ∥BC. (2)如图2,⊙P与BC切于点M,连接PM,则PM⊥BC。 在Rt△CPM中,∵∠PCM=30°,∴PM=。 由PM=PQ=AQ=t,即=t,解得t=, 此时⊙P与边BC有一个公共点。 如图3,⊙P过点B,此时PQ=PB, ∵∠PQB=∠PAQ+∠APQ=60° ∴△PQB为等边三角形。∴QB=PQ=AQ=t。∴t=1。 ∴当时,⊙P与边BC有2个公共点。 如图4,⊙P过点C,此时PC=PQ,即 =t ∴t=。 ∴当1≤t≤时,⊙P与边BC有一个公共点。 当点P运动到点C,即t=2时,Q、B重合,⊙P过点B, 此时,⊙P与边BC有一个公共点。 综上所述,当t=或1≤t≤或t=2时,⊙P与菱形ABCD的边BC有1个公共点;当时,⊙P与边BC有2个公共点。 【考点】直线与圆的位置关系,菱形的性质,含30°角直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,平行的判定,切线的性质,等边三角形的判定和性质。 【分析】(1)连接BD交AC于O,构建直角三角形AOB.利用菱形的对角线互相垂直、对角线平分对角、邻边相等的性质推知△PAQ∽△CAB;然后根据“相似三角形的对应角相等”证得∠APQ=∠ACB;最后根据平行线的判定定理“同位角相等,两直线平行”可以证得结论。 (2)分⊙P与BC切于点M,⊙P过点B,⊙P过点C和点P运动到点C四各情况讨论即可。 11. (2012江苏南通12分)如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BC=12cm,点D是BC边的中点.点P从点B出发,以acm/s(a>0)的速度沿BA匀速向点A运动;点Q同时以1cm/s的速度从点D出发,沿DB匀速向点B运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设它们运动的时间为ts. (1)若a=2,△BPQ∽△BDA,求t的值; (2)设点M在AC上,四边形PQCM为平行四边形. ①若a=,求PQ的长; ②是否存在实数a,使得点P在∠ACB的平分线上?若存在,请求出a的值;若不存在,请说明 理由. 【答案】解:(1)△ABC中,AB=AC=10,BC=12,D是BC的中点,∴BD=CD=BC=6。 ∵a=2,∴BP=2t,DQ=t。∴BQ=BD-QD=6-t。 ∵△BPQ∽△BDA,∴,即,解得:。 (2)①过点P作PE⊥BC于E, ∵四边形PQCM为平行四边形, ∴PM∥CQ,PQ∥CM,PQ=CM。 ∴PB:AB=CM:AC。 ∵AB=AC,∴PB=CM。∴PB=PQ。 ∴BE=BQ=(6-t)。 ∵a=,∴PB=t。 ∵AD⊥BC,∴PE∥AD。∴PB:AB=BE:BD,即。 解得,t=。 ∴PQ=PB=t=(cm)。 ②不存在.理由如下: ∵四边形PQCM为平行四边形,∴PM∥CQ,PQ∥CM,PQ=CM。 ∴PB:AB=CM:AC。 ∵AB=AC,∴PB=CM,∴PB=PQ。 若点P在∠ACB的平分线上,则∠PCQ=∠PCM, ∵PM∥CQ,∴∠PCQ=∠CPM。∴∠CPM=∠PCM。 ∴PM=CM。∴四边形PQCM是菱形。∴PQ=CQ。 ∴PB=CQ。 ∵PB=at,CQ=BD+QD=6+t,∴PM=CQ=6+t,AP=AB-PB=10-at,且 at=6+t①。 ∵PM∥CQ,∴PM:BC=AP:AB,∴,化简得:6at+5t=30②。 把①代入②得,t=。 ∴不存在实数a,使得点P在∠ACB的平分线上。 【考点】等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,平行的性质,菱形的判定和性质,反证法。 【分析】(1)由△ABC中,AB=AC=10,BC=12,D是BC的中点,根据等腰三角形三线合一的性质, 即可求得BD与CD的长,又由a=2,△BPQ∽△BDA,利用相似三角形的对应边成比例,即可求得t的值。 (2)①首先过点P作PE⊥BC于E,由四边形PQCM为平行四边形,易证得PB=PQ,又由平行 线分线段成比例定理,即可得方程,解此方程即可求得答案。 ②用反证法,假设存在点P在∠ACB的平分线上,由四边形PQCM为平行四边形,可得四边形PQCM是菱形,即可得PB=CQ,PM:BC=AP:PB,及可得方程组,解此方程组求得t值为负,故可得不存在。 12. (2012江苏泰州12分) 如图,已知一次函数的图象与x轴相交于点A,与反比例函数 的图象相交于B(-1,5)、C(,d)两点.点P(m,n)是一次函数的图象上的动点. (1)求k、b的值; (2)设,过点P作x轴的平行线与函数的图象相交于点D.试问△PAD的面积是 否存在最大值?若存在,请求出面积的最大值及此时点P的坐标;若不存在,请说明理由; (3)设,如果在两个实数m与n之间(不包括m和n)有且只有一个整数,求实数a的取值 范围. 【答案】解:(1)将点B 的坐标代入,得 ,解得。 ∴反比例函数解析式为。 将点C(,d)的坐标代入,得。∴C(,-2)。 ∵一次函数的图象经过B(-1,5)、C(,-2)两点, ∴,解得。 (2)存在。 令,即,解得。∴A(,0)。 由题意,点P(m,n)是一次函数的图象上的动点,且 ∴点P在线段AB 上运动(不含A、B)。设P()。 ∵DP∥x轴,且点D在的图象上, ∴,即D()。 ∴△PAD的面积为。 ∴S关于n的二次函数的图象开口向下,有最大值。 又∵n=,,得,而。 ∴当时,即P()时,△PAD的面积S最大,为。 (3)由已知,P()。 易知m≠n,即,即。 若,则。 由题设,,解出不等式组的解为。 若,则。 由题设,,解出不等式组的解为。 综上所述,数a的取值范围为,。 【考点】反比例函数和一次函数综合问题,曲线上点的坐标与方程的关系,平行的性质,二次函数的性质,不等式组的应用。 【分析】(1)根据曲线上点的坐标与方程的关系,由B 的坐标求得,从而得到;由点C在上求得,即得点C的坐标;由点B、C在上,得方程组,解出即可求得k、b的值。 (2)求出△PAD的面积S关于n的二次函数(也可求出关于m),应用二次函数的最值原理即可求得面积的最大值及此时点P的坐标。 (3)由m≠n得到。分和两种情况求解。 13. (2012江苏常州9分)已知,在矩形ABCD中,AB=4,BC=2,点M为边BC的中点,点P为边CD上的动点(点P异于C、D两点)。连接PM,过点P作PM的垂线与射线DA相交于点E(如图)。设CP=x,DE=y。 (1)写出y与x之间的函数关系式 ▲ ; (2)若点E与点A重合,则x的值为 ▲ ; (3)是否存在点P,使得点D关于直线PE的对称点D′落在边AB上?若存在,求x的值;若不存在,请说明理由。 【答案】解:(1)y=-x2+4x。 (2)或。 (3)存在。 过点P作PH⊥AB于点H。则 ∵点D关于直线PE的对称点D′落在边AB上, ∴P D′=PD=4-x,E D′=ED= y=-x2+4x,EA=AD-ED= x2-4x+2,∠P D′E=∠D=900。 在Rt△D′P H中,PH=2, D′P =DP=4-x,D′H=。 ∵∠ E D′A=1800-900-∠P D′H=900-∠P D′H=∠D′P H,∠P D′E=∠P HD′ =900, ∴△E D′A∽△D′P H。∴,即, 即,两边平方并整理得,2x2-4x+1=0。解得。 ∵当时,y=, ∴此时,点E已在边DA延长线上,不合题意,舍去(实际上是无理方程的增根)。 ∵当时,y=, ∴此时,点E在边AD上,符合题意。 ∴当时,点D关于直线PE的对称点D′落在边AB上。 【考点】矩形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,折叠对称的性质,解无理方程。 【分析】(1)∵CM=1,CP=x,DE=y,DP=4-x,且△MCP∽△PDE, ∴,即。∴y=-x2+4x。 (2)当点E与点A重合时,y=2,即2=-x2+4x,x2-4x+2=0。 解得。 (3)过点P作PH⊥AB于点H,则由点D关于直线PE的对称点D′落在边AB上,可得△E D′A与△D′P H相似,由对应边成比例得得关于x的方程即可求解。注意检验。 14. (2012江苏徐州8分)如图1,A、B、C、D为矩形的四个顶点,AD=4cm,AB=dcm。动点E、F分别从点D、B出发,点E以1 cm/s的速度沿边DA向点A移动,点F以1 cm/s的速度沿边BC向点C移动,点F移动到点C时,两点同时停止移动。以EF为边作正方形EFGH,点F出发xs时,正方形EFGH的面积为ycm2。已知y与x的函数图象是抛物线的一部分,如图2所示。请根据图中信息,解答下列问题: (1)自变量x的取值范围是 ▲ ; (2)d= ▲ ,m= ▲ ,n= ▲ ; (3)F出发多少秒时,正方形EFGH的面积为16cm2? 【答案】解:(1)0≤x≤4。 (2)3,2,25. (3)过点E作EI⊥BC垂足为点I。则四边形DEIC为矩形。 ∴EI=DC=3,CI=DE=x。 ∵BF=x,∴IF=4-2x。 在Rt△EFI中,。 ∵y是以EF为边长的正方形EFGH的面积, ∴。 当y=16时,, 解得,。 ∴F出发或秒时,正方形EFGH的面积为16cm2。 【考点】动点问题,矩形的判定和性质,平行线间垂直线段的性质,勾股定理,解一元二次方程。 【分析】(1)自变量x的取值范围是点F从点C到点B的运动时间,由时间=距离÷速度,即可求。 (2)由图2知,正方形EFGH的面积的最小值是9,而正方形EFGH的面积最小时,根据地两平行线间垂直线段最短的性质,得d=AB=EF=3。 当正方形EFGH的面积最小时,由BF=DE和EF∥AB得,E、F分别为AD、BC的中点,即m=2。 当正方形EFGH的面积最大时,EF等于矩形ABCD的对角线,根据勾股定理,它为5,即n=25。 (3)求出正方形EFGH的面积y关于x的函数关系式,即可求得F出发或秒时,正方形EFGH的面积为16cm2。 15. (2012四川乐山13分)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,m),点B的坐标为(n,﹣n),抛物线经过A、O、B三点,连接OA、OB、AB,线段AB交y轴于点C.已知实数m、n(m<n)分别是方程x2﹣2x﹣3=0的两根. (1)求抛物线的解析式; (2)若点P为线段OB上的一个动点(不与点O、B重合),直线PC与抛物线交于D、E两点(点D在y轴右侧),连接OD、BD. ①当△OPC为等腰三角形时,求点P的坐标; ②求△BOD 面积的最大值,并写出此时点D的坐标. 【答案】解:(1)解方程x2﹣2x﹣3=0,得 x1=3,x2=﹣1。 ∵m<n,∴m=﹣1,n=3。∴A(﹣1,﹣1),B(3,﹣3)。 ∵抛物线过原点,设抛物线的解析式为y=ax2+bx。 ∴,解得:。 ∴抛物线的解析式为。 (2)①设直线AB的解析式为y=kx+b。 ∴,解得:。 ∴直线AB的解析式为。 ∴C点坐标为(0,)。 ∵直线OB过点O(0,0),B(3,﹣3),∴直线OB的解析式为y=﹣x。 ∵△OPC为等腰三角形,∴OC=OP或OP=PC或OC=PC。 设P(x,﹣x)。 (i)当OC=OP时,,解得(舍去)。 ∴P1()。 (ii)当OP=PC时,点P在线段OC的中垂线上,∴P2()。 (iii)当OC=PC时,由,解得(舍去)。 ∴P3()。 综上所述,P点坐标为P1()或P2()或P3()。 ②过点D作DG⊥x轴,垂足为G,交OB于Q,过B作BH⊥x轴,垂足为H. 设Q(x,﹣x),D(x,). S△BOD=S△ODQ+S△BDQ=DQ•OG+DQ•GH =DQ(OG+GH) = =。 ∵0<x<3,∴当时,S取得最大值为,此时D()。 【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,解一元二次方程,等腰三角形的性质,二次函数的最值。 【分析】(1)首先解方程得出A,B两点的坐标,从而利用待定系数法求出二次函数解析式即可。 (2)①首先求出AB的直线解析式,以及BO解析式,再利用等腰三角形的性质得出当OC=OP时,当OP=PC时,点P在线段OC的中垂线上,当OC=PC时分别求出x的值即可。 ②利用S△BOD=S△ODQ+S△BDQ得出关于x的二次函数,从而得出最值即可。 16. (2012四川攀枝花12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCD是菱形,顶点A.C.D 均在坐标轴上,且AB=5,sinB=. (1)求过A.C.D三点的抛物线的解析式; (2)记直线AB的解析式为y1=mx+n,(1)中抛物线的解析式为y2=ax2+bx+c,求当y1<y2时,自变量x的取值范围; (3)设直线AB与(1)中抛物线的另一个交点为E,P点为抛物线上A.E两点之间的一个动点,当P点在何处时,△PAE的面积最大?并求出面积的最大值. 【答案】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,且AB=5,∴AB=AD=CD=BC=5,sinB=sinD=。 在Rt△OCD中,OC=CD•sinD=4,OD=3,∴OA=AD﹣OD=2。 ∴A(﹣2,0)、B(﹣5,4)、C(0,4)、D(3,0)。 设抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x﹣3),将C(0,4)代入得: 2×(﹣3)a=4,解得a=﹣。 ∴抛物线的解析式为y=(x+2)(x﹣3)。 (2)由A(﹣2,0)、B(﹣5,4)得直线AB:。 由(1)得:,则: ,解得:,。 由图可知:当y1<y2时,﹣2<x<5。 (3)∵S△PAE等于AE和AE上高乘积的一半, ∴当在抛物线上A.E两点之间,P到直线AB的距离最大时,S△PAE最大。 若设直线L∥AB,则直线L与抛物线有且只有一个交点时,该交点为点P。 设直线L:, 当直线L与抛物线有且只有一个交点时,,且△=0。 由化简,得 , , 解得,b=。 且,解得。 ∴直线L:。∴点P()。 由(2)得:E(5,),则直线PE:。 设直线PE与x轴交于点F,则点F(,0),∴AF=OA+OF=。 ∴△PAE的最大值:。 综上所述,当P()时,△PAE的面积最大,为。 【考点】二次函数综合题,菱形的性质,锐角三角函数定义,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,直线与抛物线的交点,平行线的性质,一元二次方程根的判别式。 【分析】(1)由菱形ABCD的边长和一角的正弦值,可求出OC.OD.OA的长,从而确定A.C.D三点坐标,通过待定系数法可求出抛物线的解析式。 (2)首先由A.B的坐标确定直线AB的解析式,然后求出直线AB与抛物线解析式的两个交点,然后通过观察图象找出直线y1在抛物线y2图象下方的部分。 (3)该题的关键点是确定点P的位置:P△AE的面积最大,那么AE上的高最大,即点P离直线AE的距离最远,那么点P为与直线AB平行且与抛物线有且仅有的唯一交点。根据一元二次方程根的判别式△=0求解即可。 17. (2012四川广元12分)如图,在矩形ABCO中,AO=3,tan∠ACB=,以O为坐标原点,OC为x 轴,OA为y轴建立平面直角坐标系。设D,E分别是线段AC,OC上的动点,它们同时出发,点D以每 秒3个单位的速度从点A向点C运动,点E以每秒1个单位的速度从点C向点O运动,设运动时间为t 秒。 (1)求直线AC的解析式; (2)用含t的代数式表示点D的坐标; (3)当t为何值时,△ODE为直角三角形? (4)在什么条件下,以Rt△ODE的三个顶点能确定一条对称轴平行于y轴的抛物线?并请选择一种 情况,求出所确定抛物线的解析式。 【答案】解:(1)根据题意,得CO=AB=BC•tan∠ACB=4, ∴A(0,3)、B(4,3)、C(4,0)。 设直线AC的解析式为:y=kx+3,代入C点坐标,得:4k+3=0,k=。 ∴直线AC:y=x+3。 (2)分别作DF⊥AO,DH⊥CO,垂足分别为F,H, 则有△ADF∽△DCH∽△ACO。 ∴AD:DC:AC=AF:DH:AO=FD:HC:OC, 而AD=3t(其中0≤t≤),OC=AB=4,AC=5, ∴FD=,AF=,DH=,HC=。 ∴D(,)。 (3)CE= t,E(t,0),OE=OC-CE=4- t,HE=|CH-CE|=, 则OD2=DH2+OH2=, DE2=DH2+HE2=。 当△ODE为直角三角形时,有OD2+DE2=OE2,或OD2+OE2=DE2 ,或DE2+OE2=OD2, 即①, 或②, 或③, 上述三个方程在0≤t≤内的所有实数解为 。 (4)当DO⊥OE,及DE⊥OE时,即和时,以Rt△ODE的三个顶点不确定对 称轴平行于y轴的抛物线,其它两种情况都可以各确定一条对称轴平行于y轴的抛物线。 ∵D(,),E(4-t,0) ∴当时,D(,),E(3,0)。 ∵抛物线过O(0,0),∴设所求抛物线为,将点D,E坐标代入,得 ,解得。 ∴所求抛物线为。 【考点】二次函数综合题,动点问题,矩形的性质,锐角三角函数定义,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,勾股定理和逆定理,解一元二次方程和二元一次方程组。 【分析】(1)在Rt△AOC中,已知AO的长以及∠ACB的正弦值,能求出OC的长,即可确定点C的坐 标,利用待定系数法能求出直线AC的解析式。 (2)过D作AO、OC的垂线,通过构建相似三角形来求出点D的坐标。 (3)用t表示出OD、DE、OE的长,若△ODE为直角三角形,那么三边符合勾股定理,据此列方 程求出对应的t的值。 (4)根据(3)的结论能得到t的值,△ODE中,当OD⊥x轴或DE垂直x轴时,都不能确定“一 条对称轴平行于y轴的抛物线”,余下的情况都是符合要求的,首先得D、E的坐标,再利用待定系数法求出抛物线的解析式。 当时,所求抛物线为。 18. (2012四川巴中12分)如图,在平面直角坐标系中,点A,C分别在x轴,y轴上,四边形ABCO 为矩形,AB=16,点D与点A关于y轴对称,tan∠ACB=,点E,F分别是线段AD,AC上的动点(点 E不与点A,D重合),且∠CEF=∠ACB。 (1)求AC的长和点D的坐标; (2)说明△AEF与△DCE相似; (3)当△EFC为等腰三角形时,求点E的坐标。 【答案】解:(1)∵四边形ABCO为矩形,∴∠B=90°。 在Rt△ABC中,BC=AB÷tan∠ACB=16÷=12 ,AC=。 则AO=BC=12。∴ A(-12,0)。 ∵点D与点A关于轴对称,∴D(12,0)。 (2)∵点D与点A关于y轴对称,∴∠CDE=∠CAO。 ∵∠CEF=∠ACB,∠ACB=∠CAO,∴∠CDE=∠CEF。 又∵∠AEC=∠AEF+∠CEF=∠CDE+∠DCE(三角形外角性质),∴∠AEF=∠DCE。 则在△AEF与△DCE中,∠CDE=∠CAO,∠AEF=∠DCE, ∴△AEF∽△DCE。 (3)当△EFC为等腰三角形时,有以下三种情况: ①当CE=EF时,∵△AEF∽△DCE,∴△AEF≌△DCE。∴AE=CD=20。 ∴OE=AE-OA=20-12=8。∴E(8,0)。 ②当EF=FC时,如图所示,过点F作FM⊥CE于M, 则点M为CE中点。 ∴CE=2ME=2EF•cos∠CEF=2EF•cos∠ACB=EF。 ∵点D与点A关于y轴对称,∴CD=AC=20。 ∵△AEF∽△DCE, ∴ ,即 ,解得。 ∴OE=AE-OA=,∴E( ,0)。 ③当CE=CF时,则有∠CFE=∠CEF, ∵∠CEF=∠ACB=∠CAO,∴∠CFE=∠CAO。 即此时F点与A点重合,这与已知条件矛盾。 综上所述,当△EFC为等腰三角形时,点E的坐标为(8,0)或(,0)。 【考点】坐标与图形性质,矩形的性质,轴对称的性质,等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数定义。 【分析】(1)利用矩形的性质,在Rt△ABC中,利用三角函数求出AC、BC的长度,从而得到A点坐标; 由点D与点A关于y轴对称,进而得到D点的坐标。 (2)欲证△AEF与△DCE相似,只需要证明两个对应角相等即可,在△AEF与△DCE中,易知 ∠CDE=∠CAO,∠AEF=∠DCE,从而问题解决。 (3)当△EFC为等腰三角形时,需要分CE=EF,EF=FC,CE=CF三种情况讨论。 19. (2012山东临沂11分)已知,在矩形ABCD中,AB=a,BC=b,动点M从点A出发沿边AD向点D运动. (1)如图1,当b=2a,点M运动到边AD的中点时,请证明∠BMC=90°; (2)如图2,当b>2a时,点M在运动的过程中,是否存在∠BMC=90°,若存在,请给与证明;若不存在,请说明理由; (3)如图3,当b<2a时,(2)中的结论是否仍然成立?请说明理由. 【答案】(1)证明:∵b=2a,点M是AD的中点,∴AB=AM=MD=DC=a, 又∵在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,∴∠AMB=∠DMC=45°。 ∴∠BMC=90°。 (2)解:存在,理由如下: 若∠BMC=90°,则∠AMB=∠DMC=90°。 又∵∠AMB+∠ABM=90°,∴∠ABM=∠DMC。 又∵∠A=∠D=90°,∴△ABM∽△DMC。∴。 设AM=x,则,整理得:x2﹣bx+a2=0。 ∵b>2a,a>0,b>0,∴△=b2﹣4a2>0。 ∴方程有两个不相等的实数根。 又∵两根之积等于a2>0,∴两根同号。 又∵两根之和等于b >0,∴两根为正。符合题意。 ∴当b>2a时,存在∠BMC=90°。 (3)解:不成立.理由如下: 若∠BMC=90°,由(2)可知x2﹣bx+a2=0, ∵b<2a,a>0,b>0,∴△=b2﹣4a2<0,∴方程没有实数根。 ∴当b<2a时,不存在∠BMC=90°,即(2)中的结论不成立。 【考点】动点问题,矩形的性质,三角形内角和定理,相似三角形的判定和性质,一元二次方程根的判别式和根与系数的关系。 【分析】(1)由b=2a,点M是AD的中点,可得AB=AM=MD=DC=a,又由四边形ABCD是矩形,即可求得∠AMB=∠DMC=45°,则可求得∠BMC=90°。 (2)由∠BMC=90°,易证得△ABM∽△DMC,设AM=x,根据相似三角形的对应边成比例,即 可得方程:x2-bx+a2=0,由b>2a,a>0,b>0,即可判定△>0,结合根与系数的关系可确定方程有两个不相等的实数根,且两根均大于零,符合题意。 (3)用反证法,由(2),当b<2a,a>0,b>0,判定方程x2-bx+a2=0的根的情况,即可求得答案。 20. (2012山东济宁10分)如图,抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于A(4,0)、B(﹣2,0)两点,与y轴交于点C,点P是线段AB上一动点(端点除外),过点P作PD∥AC,交BC于点D,连接CP. (1)求该抛物线的解析式; (2)当动点P运动到何处时,BP2=BD•BC; (3)当△PCD的面积最大时,求点P的坐标. 【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于A(4,0)、B(﹣2,0)两点 ∴,解得。 ∴抛物线的解析式为。 (2)设点P运动到点(x,0)时,有BP2=BD•BC, 在中,令x=0时,则y=﹣4,∴点C的坐标为(0,﹣4)。 ∵PD∥AC,∴△BPD∽△BAC。∴。 ∵,AB=6,BP=x﹣(﹣2)=x+2 ∴,即。 ∵BP2=BD•BC,∴,解得x1=,x2=﹣2(不合题意,舍去)。 ∴点P的坐标是(,0)。 ∴当点P运动到(,0)时,BP2=BD•BC。 (3)∵△BPD∽△BAC,∴ ∴, 又∵, ∴。 ∵<0,∴当x=1时,S△BPC有最大值为3。 ∴点P的坐标为(1,0)时,△PDC的面积最大。 【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,解二元一次方程组和一元二次方程,相似三角形的判定和性质,二次函数的最值。 【分析】(1)该抛物线的解析式中有两个待定系数,只需将点A、B的坐标代入解析式中求解即可。 (2)首先设出点P的坐标,由PD∥AC得到△BPD∽△BAC,通过比例线段可表示出BD的长;BC的长易得,根据题干给出的条件BP2=BD•BC即可求出点P的坐标。 (3)由于PD∥AC,根据相似三角形△BPD、△BAC的面积比,可表示出△BPD的面积;以BP为底,OC为高,易表示出△BPC的面积,△BPC、△BPD的面积差为△PDC的面积,通过所列二次函数的性质,即可确定点P的坐标。 21. (2012山东青岛12分)如图,在△ABC中,∠C=90º,AC=6cm,BC=8cm,D、E分别是AC、AB 的中点,连接DE.点P从点D出发,沿DE方向匀速运动,速度为1cm/s;同时,点Q从点B出发,沿 BA方向匀速运动,速度为2cm /s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(0<t <4)s.解答下列问题: (1)当t为何值时,PQ⊥AB? (2)当点Q在B、E之间运动时,设五边形PQBCD的面积为ycm2,求y与t之间的函数关系式; (3)在(2)的情况下,是否存在某一时刻t,使得PQ分四边形BCDE所成的两部分的面积之比为 =1∶29?若存在,求出此时t的值以及点E到PQ的距离h;若不存在,请说明理由. 【答案】解:(1)如图,在Rt△ABC中,AC=6,BC=8, ∴。 ∵点D、E分别是AC、AB的中点, ∴AD=DC=3,AE=EB=5,DE∥BC,且DE=BC=4。 ∵PQ⊥AB,∴∠PQB=∠C=900。 又∵DE∥BC,∴∠AED=∠B。 ∴△PQE∽△ABC。∴。 由题意,得PE=4-t,QE=2t-5, ∴,解得。 ∴当时,PQ⊥AB。 (2)过点P作PM⊥AB于点M。 由△PME∽△ABC,得, ∴,即。 ∴, 。 ∴。 (3)假设存在时刻t使=1∶29,此时,, ∴,即。 解得(舍去)。 当时,PM=,ME=,EQ=5-2×2=1, MQ=ME+EQ=,。 ∵,∴。 当时, PQ分四边形BCDE所成的两部分的面积之比为=1∶29,此时点E到PQ的距离h。 【考点】动点问题,勾股定理,三角形中位线定理,相似三角形的判定和性质,解一元二次方程,求二次函数关系式。 【分析】(1)由△PQE∽△ABC可列式求解。 (2)由△PME∽△ABC可求得,根据可求关系式。 (3)假设存在,由已知=1∶29可得,即可求出,进一步由求出。 22. (2012山东济南9分)如图,已知双曲线,经过点D(6,1),点C是双曲线第三象限上的动点,过C作CA⊥x轴,过D作DB⊥y轴,垂足分别为A,B,连接AB,BC. (1)求k的值; (2)若△BCD的面积为12,求直线CD的解析式; (3)判断AB与CD的位置关系,并说明理由. 【答案】解:(1)∵双曲线经过点D(6,1),∴,解得k=6。 (2)设点C到BD的距离为h, ∵点D的坐标为(6,1),DB⊥y轴,∴BD=6,∴S△BCD=×6•h=12,解得h=4。 ∵点C是双曲线第三象限上的动点,点D的纵坐标为1,∴点C的纵坐标为1-4= -3。 ∴,解得x= -2。∴点C的坐标为(-2,-3)。 设直线CD的解析式为y=kx+b, 则,解得。 ∴直线CD的解析式为。 (3)AB∥CD。理由如下: ∵CA⊥x轴,DB⊥y轴,点C的坐标为(-2,-3),点D的坐标为(6,1), ∴点A、B的坐标分别为A(-2,0),B(0,1)。 设直线AB的解析式为y=mx+n, 则,解得。 ∴直线AB的解析式为。 ∵AB、CD的解析式k都等于相等。 ∴AB与CD的位置关系是AB∥CD。 【考点】反比例函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,平行的判定。 【分析】(1)把点D的坐标代入双曲线解析式,进行计算即可得解。 (2)先根据点D的坐标求出BD的长度,再根据三角形的面积公式求出点C到BD的距离,然后求出点C的纵坐标,再代入反比例函数解析式求出点C的坐标,然后利用待定系数法求一次函数解析式解答。 (3)根据题意求出点A、B的坐标,然后利用待定系数法求出直线AB的解析式,可知与直线 CD的解析式k值相等,所以AB、CD平行。 23. (2012浙江嘉兴14分)在平面直角坐标系xOy中,点P是抛物线:y=x2上的动点(点在第一象限内).连接 OP,过点0作OP的垂线交抛物线于另一点Q.连接PQ,交y轴于点M.作PA丄x轴于点A,QB丄x轴于点B.设点P的横坐标为m. (1)如图1,当m=时, ①求线段OP的长和tan∠POM的值; ②在y轴上找一点C,使△OCQ是以OQ为腰的等腰三角形,求点C的坐标; (2)如图2,连接AM、BM,分别与OP、OQ相交于点D、E. ①用含m的代数式表示点Q的坐标; ②求证:四边形ODME是矩形. 【答案】解:(1)①把x=代入 y=x2,得 y=2,∴P(,2),∴OP=。 ∵PA丄x轴,∴PA∥MO.∴。 ②设 Q(n,n2),∵tan∠QOB=tan∠POM,∴.∴。 ∴Q()。∴OQ=。 ∴当 OQ=OC 时,则C1(0,),C2(0,-)。 当 OQ=CQ 时,则 C3(0,1)。 (2)①∵点P的横坐标为m,∴P(m,m2)。设 Q(n,n2), ∵△APO∽△BOQ,∴。∴,得。 ∴Q()。 ②设直线PO的解析式为:y=kx+b,把P(m,m2)、Q()代入,得: ,解得b=1。∴M(0,1)。 ∵,∠QBO=∠MOA=90°,∴△QBO∽△MOA。 ∴∠MAO=∠QOB,∴QO∥MA。 同理可证:EM∥OD。 又∵∠EOD=90°,∴四边形ODME是矩形。 【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,勾股定理,平行的判定和性质,锐角三角函数定义,等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,矩形的判定。 【分析】(1)①已知m的值,代入抛物线的解析式中可求出点P的坐标;由此确定PA、OA的长,通过解直角三角形易得出结论。 ②题目要求△OCQ是以OQ为腰的等腰三角形,所以分QO=OC、QC=QO两种情况来判断: QO=QC时,Q在线段OC的垂直平分线上,Q、O的纵坐标已知,C点坐标即可确定; QO=OC时,先求出OQ的长,那么C点坐标可确定。 (2)①由∠QOP=90°,易求得△QBO∽△MOA,通过相关的比例线段来表示出点Q的坐标。 ②在四边形ODME中,已知了一个直角,只需判定该四边形是平行四边形即可,那么可通过证明两组对边平行来得证。 24. (2012浙江绍兴14分)如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,连接AC,抛物线经过A,B两点。 (1)求A点坐标及线段AB的长; (2)若点P由点A出发以每秒1个单位的速度沿AB边向点B移动,1秒后点Q也由点A出发以每秒7个单位的速度沿AO,OC,CB边向点B移动,当其中一个点到达终点时另一个点也停止移动,点P的移动时间为t秒。 ①当PQ⊥AC时,求t的值; ②当PQ∥AC时,对于抛物线对称轴上一点H,∠HOQ>∠POQ,求点H的纵坐标的取值范围。 【答案】解:(1)由抛物线知:当x=0时,y=﹣2,∴A(0,﹣2)。 ∵四边形OABC是矩形,∴AB∥x轴,即A、B的纵坐标相同。 当y=﹣2时,,解得。∴B(4,﹣2)。 ∴AB=4。 (2)①由题意知:A点移动路程为AP=t,Q点移动路程为7(t-1)=7 t -7。 当Q点在OA上时,即,时, 如图1,若PQ⊥AC,则有Rt△QAP∽Rt△ABC。 ∴,即,解得。 ∵,∴此时t值不合题意。 当Q点在OC上时,即,时, 如图2,过Q点作QD⊥AB。∴AD=OQ=7(t﹣1)﹣2=7t﹣9。 ∴DP=t﹣(7t﹣9)=9﹣6t。 若PQ⊥AC,则有Rt△QDP∽Rt△ABC, ∴,即,解得。 ∵,∴符合题意。 当Q点在BC上时,即,时, 如图3,若PQ⊥AC,过Q点作QG∥AC, 则QG⊥PG,即∠GQP=90°。 ∴∠QPB>90°,这与△QPB的内角和为180°矛盾, 此时PQ不与AC垂直。 综上所述,当时,有PQ⊥AC。 ②当PQ∥AC时,如图4,△BPQ∽△BAC,∴, ∴,解得t=2。 即当t=2时,PQ∥AC。此时AP=2,BQ=CQ=1。 ∴P(2,﹣2),Q(4,﹣1)。 抛物线对称轴的解析式为x=2, 当H1为对称轴与OP的交点时,有∠H1OQ=∠POQ, ∴当yH<﹣2时,∠HOQ>∠POQ。 作P点关于OQ的对称点P′,连接PP′交OQ于点M,过P′作P′N垂直于对称轴,垂足为N,连接OP′, 在Rt△OCQ中,∵OC=4,CQ=1。∴OQ=, ∵S△OPQ=S四边形ABCD﹣S△AOP﹣S△COQ﹣S△QBP=3=OQ×PM, ∴PM=。∴PP′=2PM=。 ∵NPP′=∠COQ。∴Rt△COQ∽△Rt△NPP′。 ∴,即,解得 ,。 ∴P′()。∴直线OP′的解析式为。 ∴OP′与NP的交点H2(2,)。 ∴当时,∠HOP>∠POQ。 综上所述,当或时,∠HOQ>∠POQ。 【考点】二次函数综合题,曲线图上点的坐标与方程的关系,矩形的性质,相似三角形的判定和性质,二次函数的性质,对称的性质。 【分析】(1)已知抛物线的解析式,将x=0代入即可得A点坐标;由于四边形OABC是矩形,那么A、B纵坐标相同,代入该纵坐标可求出B点坐标,则AB长可求。 (2)①Q点的位置可分:在OA上、在OC上、在CB上 三段来分析,若PQ⊥AC时,很显然前两种情况符合要求,首先确定这三段上t的取值范围,然后通过相似三角形(或构建相似三角形),利用比例线段来求出t的值,然后由t的取值范围将不合题意的值舍去。 ②当PQ∥AC时,△BPQ∽△BAC,通过比例线段求出t的值以及P、Q点的坐标,可判定P点在抛物线的对称轴上,若P、H1重合,此时有∠H1OQ=∠POQ。若作P点关于OQ的对称点P′,OP′与NP的交点H2,亦可得到∠H2OQ=∠POQ,而题目要求的是∠HOQ>∠POQ,那么H1点以下、H2点以上的H点都是符合要求的。查看更多