一、选择题
1. (2016·湖北鄂州) 如图,O是边长为4cm的正方形ABCD的中心,M是BC的中点,动点P由A开始沿折线A—B—M方向匀速运动,到M时停止运动,速度为1cm/s. 设P点的运动时间为t(s),点P的运动路径与OA、OP所围成的图形面积为S(cm),则描述面积S(cm)与时间t(s)的关系的图像可以是( )
2
2
【考点】动点函数的图像问题.
【分析】分别判断点P在AB、在BM上分别运动时,点P的运动路径与OA、OP所围成的图形面积为S(cm)的变化情况进行求解即可.
【解答】解:点P在AB上分别运动时,围成的三角形面积为S(cm)随着时间的增多不断增大,到达点B时,面积为整个正方形面积的四分之一,即4 cm;
点P在BM上分别运动时,点P的运动路径与OA、OP所围成的图形面积为S(cm) 随着时间的增多继续增大,S=4+S△OBP;动点P由A开始沿折线A—B—M方向匀速运动,故排除C,D;
到达点M时,面积为4 +2=6(cm),故排除B.
故选A.
【点评】动点函数的图像问题. 解答此类题目应首先看清横轴和纵轴表示的量,然后根据实际求解. 注意排除法在本题中的灵活运用.
2. (2016年浙江省台州市)如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,以边AB的中点O为圆心,作半圆与AC相切,点P,Q分别是边BC和半圆上的动点,连接PQ,则PQ长的最大值与最小值的和是( )
2
2
2
2
2
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A.6 B.2+1 C.9 D.
【考点】切线的性质.
【分析】如图,设⊙O与AC相切于点E,连接OE,作OP1⊥BC垂足为P1交⊙O于Q1,此时垂线段OP1最短,P1Q1最小值为OP1﹣OQ1,求出OP1,如图当Q2在AB边上时,P2与B重合时,
P2Q2最大值=5+3=8,由此不难解决问题.
【解答】解:如图,设⊙O与AC相切于点E,连接OE,作OP1⊥BC垂足为P1交⊙O于Q1,
此时垂线段OP1最短,P1Q1最小值为OP1﹣OQ1, ∵AB=10,AC=8,BC=6, ∴AB2=AC2+BC2, ∴∠C=90°, ∵∠OP1B=90°, ∴OP1∥AC ∵AO=OB, ∴P1C=P1B, ∴OP1=AC=4,
∴P1Q1最小值为OP1﹣OQ1=1,
如图,当Q2在AB边上时,P2与B重合时, P2Q2最大值=5+3=8,
∴PQ长的最大值与最小值的和是9. 故选C.
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3. (2016年浙江省温州市)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=2.P是AB边上一动点,PD⊥AC于点D,点E在P的右侧,且PE=1,连结CE.P从点A出发,沿AB方向运动,当E到达点B时,P停止运动.在整个运动过程中,图中阴影部分面积S1+S2的大小变化情况是( )
A.一直减小 B.一直不变 C.先减小后增大 D.先增大后减小 【考点】动点问题的函数图象.
【分析】设PD=x,AB边上的高为h,想办法求出AD、h,构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.
【解答】解:在RT△ABC中,∵∠ACB=90°,AC=4,BC=2, ∴AB=h=
=
=,
=2
,设PD=x,AB边上的高为h,
∵PD∥BC, ∴
=
,
x,
﹣1﹣
x)•
=x2﹣2x+4﹣
=(x﹣1)2+3﹣
,
∴AD=2x,AP=
∴S1+S2=•2x•x+(2
∴当0<x<1时,S1+S2的值随x的增大而减小, 当1≤x≤2时,S1+S2的值随x的增大而增大. 故选C.
4.(2016.山东省泰安市,3分)如图,正△ABC的边长为4,点P为BC边上的任意一点(不与点B、C重合),且∠APD=60°,PD交AB于点D.设BP=x,BD=y,则y关于x的函数图象大致是( )
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A. B.
C.
D.
【分析】由△ABC是正三角形,∠APD=60°,可证得△BPD∽△CAP,然后由相似三角形的对应边成比例,即可求得答案. 【解答】解:∵△ABC是正三角形, ∴∠B=∠C=60°,
∵∠BPD+∠APD=∠C+∠CAP,∠APD=60°, ∴∠BPD=∠CAP,
∴△BPD∽△CAP, ∴BP:AC=BD:PC,
∵正△ABC的边长为4,BP=x,BD=y, ∴x:4=y:(4﹣x), ∴y=﹣x+x. 故选C.
2
【点评】此题考查了动点问题、二次函数的图象以及相似三角形的判定与性质.注意证得△BPD∽△CAP是关键.
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解答题
1.(2016·山西)(本题14分)综合与探究
如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线yax2bx8与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线l经过坐标原点O,与抛物线的一个交点为D,与抛物线的对称轴交于点E,连接CE,已知点A,D的坐标分别为(-2,0),(6,-8). (1)求抛物线的函数表达式,并分别求出点B和点E的坐标;
(2)试探究抛物线上是否存在点F,使FOE≌FCE,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点P是y轴负半轴上的一个动点,设其坐标为(0,m),直线PB与直线l交于点Q.试探究:当m为何值时,OPQ是等腰三角形.
考点:求抛物线的解析式,求点坐标,全等构成,等腰三角形的构 成
分析:(1)将A,D的坐标代入函数解析式,解二元一次方程即可求出函数表达式 点B坐标:利用抛物线对称性,求出对称轴结合A点坐标即可求出B点坐标 点E坐标:E为直线l和抛物线对称轴的交点,利用D点坐标求出l表达式,令 其横坐标为x3,即可求出点E的坐标
(2)利用全等对应边相等,可知FO=FC,所以点F肯定在OC的垂直平分线上,所 以点F的纵坐标为-4,带入抛物线表达式,即可求出横坐标
(3)根据点P在y轴负半轴上运动,∴分两种情况讨论,再结合相似求解
解答:(1)抛物线yax2bx8经过点A(-2,0),D(6,-8),
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14a2b80a解得2…………………………………(1分)
36a6b88b3抛物线的函数表达式为y1x23x8……………………………(2分)
2y121252,抛物线的对称轴为直线x3.又抛物线与x轴交x3x8x3222于A,B两点,点A的坐标为(-2,0).点B的坐标为(8,0)…………………(4分)
4k设直线l的函数表达式为ykx.点D(6,-8)在直线l上,6k=-8,解得.
3直线l的函数表达式为y4x………………………………………………………(5分)
3点E为直线l和抛物线对称轴的交点.点E的横坐标为3,纵坐标为434,即点3E的坐标为(3,-4)……………………………………………………………………(6分) (2)抛物线上存在点F,使FOE≌FCE.
点F的坐标为(317,4)或(317,4).……………………………………(8分) (3)解法一:分两种情况:
①当OPOQ时,OPQ是等腰三角形.
,OE32425,过点E作直线ME//PB,交y轴于点点E的坐标为(3,-4)M,交x轴于点H,则分)
OMOE,OMOE5……………………………………(9OPOQ点M的坐标为(0,-5).
1k设直线ME的表达式为yk1x5,3k154,解得1,ME的函数表达式为
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11yx5,令y=0,得x50,解得x=15,点H的坐标为(15,0)…(10分)
33又MH//PB,8OPOBm8m,即……………………………(11分) ,3OMOH515②当QOQP时,OPQ是等腰三角形.
当x=0时,y12, x3x88,点C的坐标为(0,-8)
2CE32(84)25,OE=CE,12,又因为QOQP,13, 23,CE//PB………………………………………………………………(12分)
4k3k284,CE设直线CE交x轴于点N,其函数表达式为yk2x8,解得2,
344yx8的函数表达式为,令y=0,得x80,x6,点N的坐标为
33(6,0)………………………………………………………………(13分) CN//PB,OPOBm832,………………(14分) ,解得mOCON863832综上所述,当m的值为或时,OPQ是等腰三角形.
33解法二:
当x=0时,y12,点E的坐标为 x3x88 ,点C的坐标为(0,-8)
2(3,-4),OE32425,CE32(84)25,OE=CE,12,设抛物线的对称轴交直线PB于点M,交x轴于点H.分两种情况: ① 当QOQP时,OPQ是等腰三角形.
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13,23,CE//PB………………………………………(9分)
又HM//y轴,四边形PMEC是平行四边形,EMCP8m,
HMHEEM4(8m)4mBH835,HM//y轴,
BHM∽BOP,HMBH……………………………………………………(10分) OPBO32………………………………………………………(11分) 34m5m8m②当OPOQ时,OPQ是等腰三角形.
EH//y轴,OPQ∽EMQ,EQEM,EQEM……………(12分) OQOPEMEQOEOQOEOP5(m)5m,HM4(5m),EH//y轴,
BHM∽BOP,HMBH…………………………………………………(13分)
OPBO1m5m8m8………………(14分) 38当m的值为或32时,OPQ是等腰三角形. 33
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AB∥DC,AD=15,AB=16,BC=12,∠B=90°,(2016·上海)如图所示,梯形ABCD中,2.
点E是边AB上的动点,点F是射线CD上一点,射线ED和射线AF交于点G,且∠AGE=∠DAB. (1)求线段CD的长;
(2)如果△AEC是以EG为腰的等腰三角形,求线段AE的长;
(3)如果点F在边CD上(不与点C、D重合),设AE=x,DF=y,求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围.
【考点】四边形综合题. 【专题】综合题.
CD=BH,【分析】(1)作DH⊥AB于H,如图1,易得四边形BCDH为矩形,则DH=BC=12,再利用勾股定理计算出AH,从而得到BH和CD的长;
(2)分类讨论:当EA=EG时,则∠AGE=∠GAE,则判断G点与D点重合,即ED=EA,作EM⊥AD于M,如图1,则AM=AD=
,通过证明Rt△AME∽Rt△AHD,利用相似
比可计算出此时的AE长;当GA=GE时,则∠AGE=∠AEG,可证明AE=AD=15, (3)作DH⊥AB于H,如图2,则AH=9,HE=AE﹣AH=x﹣9,先利用勾股定理表示出DE=
,再证明△EAG∽△EDA,则利用相似比可表示出
EG=
示出x和y的关系.
,则可表示出DG,然后证明△DGF∽△EGA,于是利用相似比可表
【解答】解:(1)作DH⊥AB于H,如图1, 易得四边形BCDH为矩形, ∴DH=BC=12,CD=BH, 在Rt△ADH中,AH=∴BH=AB﹣AH=16﹣9=7,
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==9,
∴CD=7;
(2)当EA=EG时,则∠AGE=∠GAE, ∵∠AGE=∠DAB, ∴∠GAE=∠DAB,
∴G点与D点重合,即ED=EA, 作EM⊥AD于M,如图1,则AM=AD=∵∠MAE=∠HAD, ∴Rt△AME∽Rt△AHD, ∴AE:AD=AM:AH,即AE:15=当GA=GE时,则∠AGE=∠AEG, ∵∠AGE=∠DAB,
而∠AGE=∠ADG+∠DAG,∠DAB=∠GAE+∠DAG, ∴∠GAE=∠ADG, ∴∠AEG=∠ADG, ∴AE=AD=15,
综上所述,△AEC是以EG为腰的等腰三角形时,线段AE的长为(3)作DH⊥AB于H,如图2,则AH=9,HE=AE﹣AH=x﹣9, 在Rt△ADE中,DE=
=
,
或15;
:9,解得AE=
;
,
∵∠AGE=∠DAB,∠AEG=∠DEA, ∴△EAG∽△EDA,
∴EG:AE=AE:ED,即EG:x=x:
,
∴EG=,
∴DG=DE﹣EG=∵DF∥AE, ∴△DGF∽△EGA,
﹣,
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AE=DG:EG,x=∴DF:即y:(﹣): ,
∴y=(9<x<).
【点评】本题考查了四边形的综合题:熟练掌握梯形的性质等等腰三角形的性质;常把直角梯形化为一个直角三角形和一个矩形解决问题;会利用勾股定理和相似比计算线段的长;会运用分类讨论的思想解决数学问题.
(2016·四川巴中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2+4mx﹣5m(m<0)与x3.
轴交于点A、B(点A在点B的左侧),该抛物线的对称轴与直线y=轴相交于点D,点P在直线y=轴于点F,连接DF.
(1)如图①所示,若抛物线顶点的纵坐标为6(2)求A、B两点的坐标;
(3)如图②所示,小红在探究点P的位置发现:当点P与点E重合时,∠PDF的大小为定值,进而猜想:对于直线y=
x上任意一点P∠PDF的大小为定值.(不与原点重合),请
,求抛物线的解析式;
x相交于点E,与x
x上(不与原点重合),连接PD,过点P作PF⊥PD交y
你判断该猜想是否正确,并说明理由.
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【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)先提取公式因式将原式变形为y=m(x2+4x﹣5),然后令y=0可求得函数图象与x轴的交点坐标,从而可求得点A、B的坐标,然后依据抛物线的对称性可得到抛物线的对称轴为x=﹣2,故此可知当x=﹣2时,y=6(2)由(1)的可知点A、B的坐标;
(3)先由一次函数的解析式得到∠PBF的度数,然后再由PD⊥PF,FO⊥OD,证明点O、D、P、F共圆,最后依据圆周角定理可证明∠PDF=60°. 【解答】解:(1)∵y=mx2+4mx﹣5m, ∴y=m(x2+4x﹣5)=m(x+5)(x﹣1). 令y=0得:m(x+5)(x﹣1)=0, ∵m≠0, ∴x=﹣5或x=1.
∴A(﹣5,0)、B(1,0). ∴抛物线的对称轴为x=﹣2. ∵抛物线的顶点坐标为为6∴﹣9m=6∴m=﹣
. .
x2﹣
x+
.
,
,于是可求得m的值;
∴抛物线的解析式为y=﹣
(2)由(1)可知:A(﹣5,0)、B(1,0). (3)如图所示: ∵OP的解析式为y=∴∠AOP=30°.
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x,
∴∠PBF=60°
∵PD⊥PF,FO⊥OD, ∴∠DPF=∠FOD=90°. ∴∠DPF+∠FOD=180°. ∴点O、D、P、F共圆. ∴∠PDF=∠PBF. ∴∠PDF=60°.
4.(2016·湖北十堰)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+1经过点A(4,
﹣3),顶点为点B,点P为抛物线上的一个动点,l是过点(0,2)且垂直于y轴的直线,过P作PH⊥l,垂足为H,连接PO.
(1)求抛物线的解析式,并写出其顶点B的坐标;
(2)①当P点运动到A点处时,计算:PO= 5 ,PH= 5 ,由此发现,PO = PH(填“>”、“<”或“=”);
②当P点在抛物线上运动时,猜想PO与PH有什么数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图2,设点C(1,﹣2),问是否存在点P,使得以P,O,H为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题. (2)①求出PO、PH即可解决问题.
②结论:PO=PH.设点P坐标(m,﹣ m+1),利用两点之间距离公式求出PH、PO即可解决问题.
(3)首先判断PH与BC,PO与AC是对应边,设点P(m,﹣ m2+1),由即可解决问题.
【解答】(1)解:∵抛物线y=ax2+1经过点A(4,﹣3),
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2
=列出方程
∴﹣3=16a+1, ∴a=﹣,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+1,顶点B(0,1). (2)①当P点运动到A点处时,∵PO=5,PH=5, ∴PO=PH,
故答案分别为5,5,=. ②结论:PO=PH.
理由:设点P坐标(m,﹣ m+1), ∵PH=2﹣(﹣m+1)=m+1 PO=∴PO=PH. (3)∵BC=∴BC=AC, ∵PO=PH,
又∵以P,O,H为顶点的三角形与△ABC相似, ∴PH与BC,PO与AC是对应边, ∴
=
,设点P(m,﹣ m2+1),
=
,AC=
=
,AB=
=4
=m2+1,
2
2
2
∴=,
解得m=±1,
∴点P坐标(1,)或(﹣1,).
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【点评】本题考查二次函数综合题、待定系数法、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是记住两点之间的距离公式,学会转化的思想,用方程去解决问题,属于中考压轴题. 5.(2016.山东省青岛市)已知:如图,在矩形ABCD中,Ab=6cm,BC=8cm,对角线AC,BD交于点0.点P从点A出发,沿方向匀速运动,速度为1cm/s;同时,点Q从点D出发,沿DC方向匀速运动,速度为1cm/s;当一个点停止运动时,另一个点也停止运动.连接PO并延长,交BC于点E,过点Q作QF∥AC,交BD于点F.设运动时间为t(s)(0<t<6),解答下列问题:
(1)当t为何值时,△AOP是等腰三角形?
(2)设五边形OECQF的面积为S(cm2),试确定S与t的函数关系式;
(3)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使S五边形S五边形OECQF:S△ACD=9:16?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(4)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使OD平分∠COP?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)根据矩形的性质和勾股定理得到AC=10,①当AP=PO=t,如图1,过P作PM⊥AO,根据相似三角形的性质得到AP=t=
,②当AP=AO=t=5,于是得到结论;
(2)作EH⊥AC于H,QM⊥AC于M,DN⊥AC于N,交QF于G,根据全等三角形的性质得到CE=AP=t,根据相似三角形的性质得到EH=QM=
,FQ=
,根据相似三角形的性质得到
,根据图形的面积即可得到结论,
(3)根据题意列方程得到t=,t=0,(不合题意,舍去),于是得到结论; (4)由角平分线的性质得到DM=DN=
,根据勾股定理得到ON=OM=
=,
由三角形的面积公式得到OP=5﹣t,根据勾股定理列方程即可得到结论. 【解答】解:(1)∵在矩形ABCD中,Ab=6cm,BC=8cm, ∴AC=10,
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①当AP=PO=t,如图1, 过P作PM⊥AO,
∴AM=AO=,
∵∠PMA=∠ADC=90°,∠PAM=∠CAD, ∴△APM∽△ADC, ∴∴AP=t=
, ,
②当AP=AO=t=5, ∴当t为
(2)作EH⊥AC于H,QM⊥AC于M,DN⊥AC于N,交QF于G, 在△APO与△CEO中,
,
∴△AOP≌△COE, ∴CE=AP=t, ∵△CEH∽△ABC, ∴∴EH=∵DN=
, ,
=
,
或5时,△AOP是等腰三角形;
∵QM∥DN, ∴△CQM∽△CDN, ∴
,即
,
∴QM=,
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∴DG=﹣=,
∵FQ∥AC, ∴△DFQ∽△DOC, ∴∴FQ=
, ,
+(
+5)•
=﹣t2+t+12,
∴S五边形OECQF=S△OEC+S四边形OCQF=×5×
∴S与t的函数关系式为S=﹣t2+
t+12;
(3)存在, ∵S△ACD=×6×8=24,
∴S五边形OECQF:S△ACD=(﹣t2+t+12):24=9:16,
解得t=,t=0,(不合题意,舍去),
∴t=时,S五边形S五边形OECQF:S△ACD=9:16;
(4)如图3,过D作DM⊥AC于M,DN⊥AC于N, ∵∠POD=∠COD, ∴DM=DN=∴ON=OM=∵OP•DM=3PD, ∴OP=5﹣t, ∴PM=
﹣t,
,
=,
∵PD2=PM2+DM2, ∴(8﹣t)2=(
﹣t)2+(
)2,
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解得:t≈15(不合题意,舍去),t≈2.88, ∴当t=2.88时,OD平分∠COP.
,顶点B的横6.(2016•江苏省扬州)如图1,二次函数y=ax2+bx的图象过点A(﹣1,3)坐标为1.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)点P在该二次函数的图象上,点Q在x轴上,若以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标;
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(3)如图3,一次函数y=kx(k>0)的图象与该二次函数的图象交于O、C两点,点T为该二次函数图象上位于直线OC下方的动点,过点T作直线TM⊥OC,垂足为点M,且M在线段OC上(不与O、C重合),过点T作直线TN∥y轴交OC于点N.若在点T运动的过程中,
为常数,试确定k的值.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题.
(2)①当AB为对角线时,根据中点坐标公式,列出方程组解决问题.②当AB为边时,根据中点坐标公式列出方程组解决问题.
(3)设T(m,m2﹣2m),由TM⊥OC,可以设直线TM为y=﹣x+b,则m2﹣2m=﹣m+b,b=m2﹣2m+,求出点M、N坐标,求出OM、ON,根据
列出等式,即可解决问题.
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx的图象过点A(﹣1,3),顶点B的横坐标为1, 则有
解得
∴二次函数y=x2﹣2x, (2)由(1)得,B(1,﹣1), ∵A(﹣1,3),
∴直线AB解析式为y=﹣2x+1,AB=2设点Q(m,0),P(n,n2﹣2n)
∵以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,
,
①当AB为对角线时,根据中点坐标公式得,则有,解得或
∴P(1+
,2)和(1﹣
,2)
②当AB为边时,根据中点坐标公式得解得或
∴P(1+,4)或(1﹣,4).
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(3)设T(m,m2﹣2m),∵TM⊥OC,
∴可以设直线TM为y=﹣x+b,则m2﹣2m=﹣m+b,b=m2﹣2m+,
由解得,
∴OM==,ON=m•,
∴=,
∴k=时, =.
∴当k=时,点T运动的过程中,
为常数.
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