人教中考数学与反比例函数有关的压轴题含答案

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一、反比例函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,反比例函数y= 的图象与一次函数y= x的图象交于点A、B,点B的横坐标是4.点P是第一象限内反比例函数图象上的动点,且在直线AB的上方.
(1)若点P的坐标是(1,4),直接写出k的值和△PAB的面积;
(2)设直线PA、PB与x轴分别交于点M、N,求证:△PMN是等腰三角形;
(3)设点Q是反比例函数图象上位于P、B之间的动点(与点P、B不重合),连接AQ、BQ,比较∠PAQ与∠PBQ的大小,并说明理由.
【答案】(1)解:k=4,S△PAB=15.
提示:过点A作AR⊥y轴于R,过点P作PS⊥y轴于S,连接PO,
设AP与y轴交于点C,如图1,
把x=4代入y= x,得到点B的坐标为(4,1),
把点B(4,1)代入y= ,得k=4.
解方程组,得到点A的坐标为(﹣4,﹣1),
则点A与点B关于原点对称,
∴OA=OB,
∴S△AOP=S△BOP,
∴S△PAB=2S△AOP.
设直线AP的解析式为y=mx+n,
把点A(﹣4,﹣1)、P(1,4)代入y=mx+n,
求得直线AP的解析式为y=x+3,
则点C的坐标(0,3),OC=3,
∴S△AOP=S△AOC+S△POC
= OC•AR+ OC•PS
= ×3×4+ ×3×1= ,
∴S△PAB=2S△AOP=15;
(2)解:过点P作PH⊥x轴于H,如图2.
B(4,1),则反比例函数解析式为y= ,
设P(m,),直线PA的方程为y=ax+b,直线PB的方程为y=px+q,联立,解得直线PA的方程为y= x+ ﹣1,
联立,解得直线PB的方程为y=﹣ x+ +1,
∴M(m﹣4,0),N(m+4,0),
∴H(m,0),
∴MH=m﹣(m﹣4)=4,NH=m+4﹣m=4,
∴MH=NH,
∴PH垂直平分MN,
∴PM=PN,
∴△PMN是等腰三角形;
(3)解:∠PAQ=∠PBQ.
理由如下:
过点Q作QT⊥x轴于T,设AQ交x轴于D,QB的延长线交x轴于E,如图3.可设点Q为(c,),直线AQ的解析式为y=px+q,则有

解得:,
∴直线AQ的解析式为y= x+ ﹣1.
当y=0时, x+ ﹣1=0,
解得:x=c﹣4,
∴D(c﹣4,0).
同理可得E(c+4,0),
∴DT=c﹣(c﹣4)=4,ET=c+4﹣c=4,
∴DT=ET,
∴QT垂直平分DE,
∴QD=QE,
∴∠QDE=∠QED.
∵∠MDA=∠QDE,
∴∠MDA=∠QED.
∵PM=PN,∴∠PMN=∠PNM.
∵∠PAQ=∠PMN﹣∠MDA,∠PBQ=∠NBE=∠PNM﹣∠QED,
∴∠PAQ=∠PBQ.
【解析】【分析】(1)过点A作AR⊥y轴于R,过点P作PS⊥y轴于S,连接PO,设AP 与y轴交于点C,如图1,可根据条件先求出点B的坐标,然后把点B的坐标代入反比例函数的解析式,即可求出k,然后求出直线AB与反比例函数的交点A的坐标,从而得到OA=OB,由此可得S△PAB=2S△AOP,要求△PAB的面积,只需求△PAO的面积,只需用割补法就可解决问题;(2)过点P作PH⊥x轴于H,如图2.可用待定系数法求出直线PB的解析式,从而得到点N的坐标,同理可得到点M的坐标,进而得到MH=NH,根据垂直平分线的性质可得PM=PN,即△PMN是等腰三角形;(3)过点Q作QT⊥x轴于T,设AQ
交x轴于D,QB的延长线交x轴于E,如图3.可设点Q为(c,),运用待定系数法求出直线AQ的解析式,即可得到点D的坐标为(c﹣4,0),同理可得E(c+4,0),从而得到DT=ET,根据垂直平分线的性质可得QD=QE,则有∠QDE=∠QED.然后根据对顶角相等及三角形外角的性质,就可得到∠PAQ=∠PBQ.
2.如图,平行于y轴的直尺(一部分)与双曲线y= (k≠0)(x>0)相交于点A、C,与x轴相交于点B、D,连接AC.已知点A、B的刻度分别为5,2(单位:cm),直尺的宽度为2cm,OB=2cm.
(1)求k的值;
(2)求经过A、C两点的直线的解析式;
(3)连接OA、OC,求△OAC的面积.
【答案】(1)解:∵AB=5﹣2=3cm,OB=2cm,
∴A的坐标是(2,3),
代入y= 得3= ,
解得:k=6
(2)解:OD=2+2=4,
在y= 中令x=4,解得y= .
则C的坐标是(4,).
设AC的解析式是y=mx+n,
根据题意得:,
解得:,
则直线AC的解析式是y=﹣ x+
(3)解:直角△AOB中,OB=2,AB=3,则S△AOB= OB•AB= ×2×3=3;
直角△ODC中,OD=4,CD= ,则S△OCD= OD•CD= ×4× =3.
在直角梯形ABDC中,BD=2,AB=3,CD= ,则S梯形ABDC= (AB+DC)•BD= (3+ )×2= .
则S△OAC=S△AOB+S梯形ABDC﹣S△OCD=3+ ﹣3=
【解析】【分析】(1)首先求得A的坐标,然后利用待定系数法求得函数的解析式;(2)首先求得C的坐标,然后利用待定系数法求得直线的解析式;(3)根据S△OAC=S△AOB+S梯形ABDC﹣S△OCD利用直角三角形和梯形的面积公式求解.
3.如图,点P( +1,﹣1)在双曲线y= (x>0)上.
(1)求k的值;
(2)若正方形ABCD的顶点C,D在双曲线y= (x>0)上,顶点A,B分别在x轴和y 轴的正半轴上,求点C的坐标.
【答案】(1)解:点P(,)在双曲线上,
将x= ,y= 代入解析式可得:
k=2;
(2)解:过点D作DE⊥OA于点E,过点C作CF⊥OB于点F,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=BC,∠CBA=90°,
∴∠FBC+∠OBA=90°,
∵∠CFB=∠BOA=90°,
∴∠FCB+∠FBC=90°,
∴∠FBC=∠OAB,
在△CFB和△AOB中,

∴△CFB≌△AOB(AAS),
同理可得:△BOA≌△AED≌△CFB,
∴CF=OB=AE=b,BF=OA=DE=a,
设A(a,0),B(0,b),
则D(a+b,a)C(b,a+b),
可得:b(a+b)=2,a(a+b)=2,
解得:a=b=1.
所以点C的坐标为:(1,2).
【解析】【分析】(1)由待定系数法把P坐标代入解析式即可;(2)C、D均在双曲线上,它们的坐标就适合解析式,设出C坐标,再由正方形的性质可得△CFB≌△AOB△BOA≌△AED≌△CFB,代入解析式得b(a+b)=2,a(a+b)=2,即可求出C坐标.
4.如图,直线y=2x+6与反比例函数y= (k>0)的图象交于点A(1,m),与x轴交于点B,平行于x轴的直线y=n(0<n<6)交反比例函数的图象于点M,交AB于点N,连接BM.
(1)求m的值和反比例函数的表达式;
(2)观察图象,直接写出当x>0时不等式2x+6﹣<0的解集;
(3)直线y=n沿y轴方向平移,当n为何值时,△BMN的面积最大?最大值是多少?【答案】(1)解:∵直线y=2x+6经过点A(1,m),
∴m=2×1+6=8,
∴A(1,8),
∵反比例函数经过点A(1,8),
∴k=8,
∴反比例函数的解析式为y= .
(2)解:不等式2x+6﹣<0的解集为0<x<1.
(3)解:由题意,点M,N的坐标为M(,n),N(,n),
∵0<n<6,
∴<0,
∴﹣>0
∴S△BMN= |MN|×|y M|= ×(﹣)×n=﹣(n﹣3)2+ ,
∴n=3时,△BMN的面积最大,最大值为.
【解析】【分析】(1)求出点A的坐标,利用待定系数法即可解决问题;
(2)由图象直接求得;
(3)构建二次函数,利用二次函数的最值即可解决问题.
5.如图,直线 y=kx与双曲线 =-交于A、B两点,点C为第三象限内一点.
(1)若点A的坐标为(a,3),求a的值;
(2)当k=-,且CA=CB,∠ACB=90°时,求C点的坐标;
(3)当△ABC为等边三角形时,点C的坐标为(m,n),试求m、n之间的关系式.
【答案】(1)解:把(a,3)代入 =-,得,解得a=-2;
(2)解:连接CO,作AD⊥y轴于D点,作CE垂直y轴于E点,
则∠ADO=∠CEO=90°,
∴∠DAO+∠AOD=90°,
∵直线 y=kx与双曲线 =-交于A、B两点,∴OA=OB,
当CA=CB,∠ACB=90°时,∴CO=AO,∠BOC=90°,即∠COE+∠BOE=90°,
∵∠AOD=∠BOE,∴∠DAO=∠EOC,
∴△ADO≌△OEC,
又k=-,由y=- x和y=-解得,,所以A点坐标为(-2,3),
由△ADO≌△OEC得,CE=OD=3,EO=DA=2,
所以C(-3,-2);
(3)解:连接CO,作AD⊥y轴于D点,作CE⊥y轴于E点,
则∠ADO=∠CEO=90°,
∴∠DAO+∠AOD=90°,
∵直线 y=kx与双曲线 =-交于A、B两点,∴OA=OB,
∵△ABC为等边三角形,∴CA=CB,∠ACB=60°,∠BOC=90°,即∠COE+∠BOE=90°,
∵∠AOD=∠BOE,∴∠DAO=∠EOC,
∴△ADO∽△OEC,
∴,
∵∠ACO= ∠ACB=30°,∠AOC=90°,∴,
∵C的坐标为(m,n),∴CE=-m,OE=-n,∴AD=- n,OD=- m,
∴A( n,- m),代入y=-中,
得mn=18.
【解析】【分析】(1)将点A的坐标代入反比例函数的解析式即可求出a的值;
(2)连接CO,作AD⊥y轴于D点,作CE垂直y轴于E点,根据垂直的定义得出∠ADO=∠CEO=90°,故∠DAO+∠AOD=90°,根据双曲线的对称性得出OA=OB,当CA=CB,∠ACB=90°时,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半及等腰三角形的三线合一得出CO=AO,∠BOC=90°,即∠COE+∠BOE=90°,根据等角的余角相等得出∠DAO=∠EOC,从而利用AAS判断出△ADO≌△OEC,,解联立直线与双曲线的解析式组成的方程组,得出A 点的坐标,由△ADO≌△OEC得,CE=OD=3,EO=DA=2,进而得出C点坐标;
(3)连接CO,作AD⊥y轴于D点,作CE⊥y轴于E点,根据垂直的定义得出
∠ADO=∠CEO=90°,故∠DAO+∠AOD=90°,根据双曲线的对称性得出OA=OB,△ABC为等边三角形,故CA=CB,∠ACB=60°,∠BOC=90°,即∠COE+∠BOE=90°,根据等角的余角相等得出∠DAO=∠EOC,从而判断出△ADO∽△OEC,根据相似三角形的旋转得出
,根据锐角三角函数的定义,及特殊锐角三角函数值得出
,C的坐标为(m,n),故CE=-m,OE=-n,AD=- n,OD=-m,从而得出A点的坐标,再代入反比例函数的解析式即可求出mn=18.
6.如图,已知直线与x、y轴交于M、N,若将N向右平移个单位后的N,,恰好落在反比例函数的图像上.
(1)求k的值;
(2)点P为双曲线上的一个动点,过点P作直线PA⊥x轴于A点,交NM延长线于F 点,过P点作PB⊥y轴于B交MN于点E.设点P的横坐标为m.
①用含有m的代数式表示点E、F的坐标
②找出图中与△EOM 相似的三角形,并说明理由.
【答案】(1)解:当时,,

.
把代入得,
(2)解:①由(1)知 .
.
当时, ,
.
当时,,

∴E(2 -, ).
② , , , ,
,,
,
由一次函数解析式得∠OME=∠ONF=45°
【解析】【分析】(1)当x=0时,求出y=2,得出N(0,2) ,由平移的性质得出
N'(3,2) .把 (3,2) 代入 y=得k=6.
(2)①由(1)可设P(m,) .当x=m时,求出y=−m+2 ,即F(m,2-m) ;当y=时,求
出x=2−,即E(2 -,).
②∵ON=2 , EM=, OM=2 , NF=,从而得出OMNF=EMON.由一次函数解析式得∠OME=∠ONF=45°;推出ΔEOM∼ΔOFN.
7.如图1,抛物线y=ax2﹣4ax+b经过点A(1,0),与x轴交于点B,与y轴交于点C,且OB=OC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将△OAC沿AC翻折得到△ACE,直线AE交抛物线于点P,求点P的坐标;
(3)如图2,点M为直线BC上一点(不与B、C重合),连OM,将OM绕O点旋转
90°,得到线段ON,是否存在这样的点N,使点N恰好在抛物线上?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)解:由题意知:抛物线的对称轴为:x=2,则B(3,0);
已知OB=OC=3,则C(0,-3);
设抛物线的解析式为:y=a(x-1)(x-3),依题意有:
a(0-1)(0-3)=-3,a=-1;
故抛物线的解析式为:y=-x2+4x-3.
(2)解:设AE交y轴于点F;
易证得△FOA∽△FEC,有,
设OF=x,则EF=3x,
所以FA=3x﹣1;
在Rt△FOA中,由勾股定理得:
(3x﹣1)2=x2+1,
解得x=;
即OF=,F(0,);
求得直线AE为y=﹣x+ ,
联立抛物线的解析式得:,
解得,;
故点P(,).
(3)解:∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴直线BC:y=x﹣3;
设点M(a,a﹣3),则:
①当点M在第一象限时,OG=a,MG=a﹣3;
过M作MG⊥x轴于G,过N作NH⊥x轴于H;
根据旋转的性质知:∠MON=90°,OM=ON,
则可证得△MOG≌△NOH,得:
OG=NH=a,OH=MG=a﹣3,
故N(a﹣3,﹣a),
将其代入抛物线的解析式中,得:
﹣(a﹣3)2+4(a﹣3)﹣3=﹣a,
整理得:a2﹣11a+24=0,
a=3(舍去),a=8;
故M(8,5),N(5,﹣8).
②当点M在第三象限时,OG=﹣a,MG=3﹣a;
同①可得:MG=OH=3﹣a,OG=NH=﹣a,则N(3﹣a,a),代入抛物线的解析式可得:
﹣(3﹣a)2+4(3﹣a)﹣3=a,
整理得:a2﹣a=0,故a=0,a=1;
由于点M在第三象限,
所以a<0,
故a=0、a=1均不合题意,此种情况不成立;
③当点M在第四象限时,OG=a,MG=3﹣a;
同①得:N(3﹣a,a),在②中已经求得此时a=0(舍去),a=1;
故M(1,﹣2),N(2,1);
综上可知:存在符合条件的N点,且坐标为N(2,1)或(5,﹣8).
【解析】【分析】(1)根据抛物线的解析式,可得抛物线的对称轴方程,进而可根据点A 的坐标表示出点B的坐标,已知OB=OC,即可得到点C的坐标,从而利用待定系数法求得抛物线的解析式.(2)点P为直线AE和抛物线的交点,欲求点P,必须先求出直线AE的解析式;设直线AE与y轴的交点为F,易得△FOA∽△FEC,由于OA=1,EC=3,根据相似三角形的对应边成比例即可得到FE=3OF,设OF=x,则EF=3x,AF=3x-1,进而可在Rt△FOA 中求出x的值,也就能求出F点的坐标,然后利用待定系数法求出直线AE的解析式,联立抛物线的解析式即可得到点P的坐标.(3)此题应分三种情况讨论:①当点M在第一象限时,可设M(a,a-3),由于ON是由OM旋转90°而得,因此△OMN是等腰直角三角
形,分别过M、N作MG、NH垂直于x轴,即可证得△OMG≌△NOH,得MG=OH,NH=OG,由此可表示出N点的坐标,然后将其代入抛物线的解析式中,即可求得点M、N 的坐标;②当点M在第三象限,④点M在第四象限时,解法同①.
8.已知一次函数y=− x−12的图象分别交x轴,y轴于A,C两点。

(1)求出A,C两点的坐标;
(2)在x轴上找出点B,使△ACB∽△AOC,若抛物线过A,B,C三点,求出此抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,设动点P、Q分别从A,B两点同时出发,以相同速度沿AC、BA向C,A运动,连接PQ,设AP=m,是否存在m值,使以A,P,Q为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,求出所有m值;若不存在,请说明理由。

【答案】(1)解:
在一次函数y=− x−12中,当x=0时,y=−12;
当y=0时,x=−16,即A(−16,0),C(0,−12)
(2)解:过C作CB⊥AC,交x轴于点B,显然,点B为所求。

则OC2=OA⋅OB,此时OB=9,可求得B(9,0);
此时经过A. B. C三点的抛物线的解析式为y= x2+ x−12
(3)解:当PQ∥BC时,如图(1),△APQ∽△ACB;则有:
= ,即 = ,
解得m= .
当PQ⊥AB时,△APQ∽△ACB;有:
= ,即 = ,
解得m= .
【解析】【分析】(1)令直线的解析式y=0,可得A的坐标,令x=0,可得C的坐标(2)要使△ACB∽△AOC,则B点必为过C点且垂直于AC的直线与x轴的交点.那么根据射影定理不难得出B点的坐标,然后用待定系数法即可求得抛物线的解析式.(3)本题可分两种情况进行求解:①当PQ∥BC时,△APQ∽△ACB;②当PQ⊥AB时,△APQ∽△ACB.可根据各自得出的不同的对应成比例线段求出m的值.
9.如图1,在平面直角坐标系,O为坐标原点,点A(﹣2,0),点B(0,2 ).
(1)直接写求∠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】(1)解:∵A(−2,0),B(0,),
∴OA=2,OB=,
在Rt△AOB中,tan∠BAO=,
∴∠BAO=60°
(2)解:S1=S2;
理由:∵∠BAO=60°,∠AOB=90°,
∴∠ABO=30°,
∴OA'=OA= AB,△AOA'是等边三角形,
∴OA'=AA'=AO=A'B,
∵∠B'A'O=60°,∠A'OA=60°,
∴B'A'∥AO,
根据等边三角形的性质可得,△AOA'的边AO、AA'上的高相等,即△AB′O中AO边上高和△BA′O中BA′边上的高相等,
∴△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)证明:S1=S2不发生变化;
理由:如图,过点A'作A'M⊥OB.过点A作AN⊥OB'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=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.
【解析】【分析】(1)先求出OA,OB,再用锐角三角函数即可得出结论;(2)根据旋转的性质和直角三角形的性质可证得OA'=AA'=AO=A'B,然后根据等边△AOA'的边AO、AA'上的高相等,即可得到S1=S2;(3)根据旋转的性质可得BO=OB',AA'=OA',再求出∠AON=∠A'OM,然后利用“角角边”证明△AON和△A'OM全等,根据全等三角形对应边相等可得AN=A'M,然后利用等底等高的三角形的面积相等证明.
10.如图所示,在平面直角坐标系xoy中,直线y= x+ 交x轴于点B,交y轴于点A,过点C(1,0)作x轴的垂线l,将直线l绕点C按逆时针方向旋转,旋转角为α(0°<α<180°).
(1)当直线l与直线y= x+ 平行时,求出直线l的解析式;
(2)若直线l经过点A,①求线段AC的长;②直接写出旋转角α的度数;
(3)若直线l在旋转过程中与y轴交于D点,当△ABD、△ACD、△BCD均为等腰三角形时,直接写出符合条件的旋转角α的度数.
【答案】(1)解:当直线l与直线y= x+平行时,设直线l的解析式为y= x +b,
∵直线l经过点C(1,0),
∴0=+b,
∴b=,
∴直线l的解析式为y=x−
(2)解:①对于直线y= x+,令x=0得y=,令y=0得x=−1,
∴A(0,),B(−1,0),
∵C(1,0),
∴AC=,
②如图1中,作CE∥OA,
∴∠ACE=∠OAC,
∵tan∠OAC=,
∴∠OAC=30°,
∴∠ACE=30°,
∴α=30°
(3)解:①如图2中,
当α=15°时,
∵CE∥OD,
∴∠ODC=15°,
∵∠OAC=30°,
∴∠ACD=∠ADC=15°,
∴AD=AC=AB,
∴△ADB,△ADC是等腰三角形,
∵OD垂直平分BC,
∴DB=DC,
∴△DBC是等腰三角形;
②当α=60°时,易知∠DAC=∠DCA=30°,∴DA=DC=DB,
∴△ABD、△ACD、△BCD均为等腰三角形;
③当α=105°时,易知∠ABD=∠ADB=∠ADC=∠ACD=75°,∠DBC=∠DCB=15°,
∴△ABD、△ACD、△BCD均为等腰三角形;
④当α=150°时,易知△BDC是等边三角形,
∴AB=BD=DC=AC,
∴△ABD、△ACD、△BCD均为等腰三角形,
综上所述:当α=15°或60°或105°或150°时,△ABD、△ACD、△BCD均为等腰三角形.【解析】【分析】(1)设直线l的解析式为y= x+b,把点C(1,0)代入求出b即可;(2)①求出点A的坐标,利用两点间距离公式即可求出AC的长;②如图1中,由
CE∥OA,推出∠ACE=∠OAC,由tan∠OAC=,推出∠OAC=30°,即可解决问题;(3)根据等腰三角形的判定和性质,分情况作出图形,进行求解即可.
11.如图,抛物线与轴交于两点( 在的左侧),与轴交于点,点与点关于抛物线的对称轴对称.
(1)求抛物线的解析式及点的坐标:
(2)点是抛物线对称轴上的一动点,当的周长最小时,求出点的坐标;
(3)点在轴上,且,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)解:根据题意得,
解得
抛物线的解析式为
抛物线的对称轴为直线
点与点关于抛物线的对称轴对称
点的坐标为
(2)解:连接
点与点关于抛物线的对称轴对称.
为定值,
当的值最小
即三点在同一直线上时的周长最小
由解得,
在的左侧,
由两点坐标可求得直线的解析式为
当时,
当的周长最小时,点的坐标为
(3)解:点坐标为或
【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可求出n,利用对称性C、D关于对称轴对称即可求出点D坐标.(2)A,P,D三点在同一直线上时△PAC的周长最小,求出直线AD的解析式即可解决问题.(3)分两种情形①作DQ∥AC交x轴于点Q,此时∠DQA=∠DAC,满足条件.②设线段AD的垂直平分线交AC于E,直线DE与x的交点为Q′,此时∠Q′DA=′CAD,满足条件,分别求解即可.
12.已知如图,二次函数的图象经过A(3,3),与x轴正半轴交于B 点,与y轴交于C点,△ABC的外接圆恰好经过原点O.
(1)求B点的坐标及二次函数的解析式;
(2)抛物线上一点Q(m,m+3),(m为整数),点M为△ABC的外接圆上一动点,求线段QM长度的范围;
(3)将△AOC绕平面内一点P旋转180°至△A'O'C'(点O'与O为对应点),使得该三角形的对应点中的两个点落在的图象上,求出旋转中心P的坐标.
【答案】(1)解:如图,过点A作AD⊥y轴于点D,AE⊥x轴于点E,
∴∠ADC=∠AEB=90°
∵二次函数与y轴交于点C,
点C坐标为(0,2)
∵点A坐标(3,3)
∴DA=AE=3
∵∠DAC+∠CAE=90°
∠EAB+∠CAE=90°
∴∠DAC=∠EAB
∴△ACD≌△ABE
∴EB=CD=3-2=1
OB=3+1=4
∴点B的坐标为(4,0)
将A(3,3)B(4,0)代入二次函数中得:
解得:
二次函数的解析式为:
(2)解:将点Q(m,m+3)代入二次函数解析式得:
m1=1;m2= (舍)
∴m=1
∴点Q坐标为(1,4)
由勾股定理得:BC=2
设圆的圆心为N
∵圆经过点O,且∠COB=90°
∴BC是圆N的直径,
∴圆N的半径为,N的坐标为(2,1)
由勾股定理得,QN=
半径r= ,则≤QM≤
(3)解:当点A的对称点,点O的对称点在抛物线上时,如图
设点的横坐标为m,则点的横坐标为m-3
得:
解得:
∴的坐标为()
∴旋转中心P的坐标为
当点A的对称点,点C的对称点在抛物线上时,如图
设点的横坐标为m,则点的横坐标为m-3
得:
解得:
∴的坐标为()
∴旋转中心P的坐标为
综上所述,旋转中心P的坐标为或
【解析】【分析】(1)过点A作AD⊥y轴于点D,AE⊥x轴于点E,求证△ACD≌△ABE,进而求得点B坐标,再将A、B两点坐标代入二次函数解析式,即可解答;(2)将点Q (m,m+3)代入二次函数解析式,求得m的值,进而且得点Q坐标,根据圆的性质得到BC是圆N的直径,利用勾股定理即可求得BC,进而求得N的坐标,再利用勾股定理求得QN的长,确定取值范围即可;(3)分两种情况:当点A的对称点,点O的对称点
在抛物线上时,利用旋转180°可知,∥,设点的横坐标为m,则点的横坐标为m-3,利用列出式子,即可求得m的值,利用旋转中心和线段中点的特点,即可求得旋转中心P的坐标;当点A的对称点,点C的对称点在抛物线上时,设点的横坐标为m,则点的横坐标为m-3,同理可求得m的值以及旋转中心P 的坐标.
13.【问题】
如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,过点C作直线l平行于AB.∠EDF=90°,点D 在直线l上移动,角的一边DE始终经过点B,另一边DF与AC交于点P,研究DP和DB的数量关系.
(1)【探究发现】如图2,某数学兴趣小组运用“从特殊到一般”的数学思想,发现当点D 移动到使点P与点C重合时,通过推理就可以得到DP=DB,请写出证明过程;
(2)【数学思考】如图3,若点P是AC上的任意一点(不含端点A、C),受(1)的启发,这个小组过点D作DG⊥CD交BC于点G,就可以证明DP=DB,请完成证明过程;(3)【拓展引申】如图4,在(1)的条件下,M是AB边上任意一点(不含端点A、B),N是射线BD上一点,且AM=BN,连接MN与BC交于点Q,这个数学兴趣小组经过多次取M点反复进行实验,发现点M在某一位置时BQ的值最大.若AC=BC=4,请你直接写出BQ的最大值.
【答案】(1)解:∵∠ACB=90°,AC=BC
∴∠CAB=∠CBA=45°
∵CD∥AB
∴∠CBA=∠DCB=45°,且BD⊥CD
∴∠DCB=∠DBC=45°
∴DB=DC
即DB=DP
(2)解:∵DG⊥CD,∠DCB=45°
∴∠DCG=∠DGC=45°
∴DC=DG,∠DCP=∠DGB=135°,
∵∠BDP=∠CDG=90°
∴∠CDP=∠BDG,且DC=DG,∠DCP=∠DGB=135°,
∴△CDP≌△GDB(ASA)
∴DB=DP
(3)解:如图4,过点M作MH⊥MN交AC于点H,连接CM,HQ,
∵MH⊥MN,
∴∠AMH+∠NMB=90°
∵CD∥AB,∠CDB=90°
∴∠DBM=90°
∴∠NMB+∠MNB=90°
∴∠HMA=∠MNB,且AM=BN,∠CAB=∠CBN=45°
∴△AMH≌△BNQ(ASA)
∴AH=BQ
∵∠ACB=90°,AC=BC=4,
∴AB=4 ,AC-AH=BC-BQ
∴CH=CQ
∴∠CHQ=∠CQH=45°=∠CAB
∴HQ∥AB
∴∠HQM=∠QMB
∵∠ACB=∠HMQ=90°
∴点H,点M,点Q,点C四点共圆,
∴∠HCM=∠HQM
∴∠HCM=∠QMB,且∠A=∠CBA=45°
∴△ACM∽△BMQ


∴BQ= +2
∴AM=2 时,BQ有最大值为2.
【解析】【分析】(1)DB=DP,理由如下:根据等腰直角三角形的性质得出∠CAB=∠CBA=45°,根据二直线平行,内错角相等得出∠CBA=∠DCB=45°,根据三角形的内角和得出∠DCB=∠DBC=45°,最后根据等角对等边得出 DB=DC ,即DB=DP;
(2)利用ASA判断出△CDP≌△GDB ,再根据全等三角形的对应边相等得出DB=DP;(3)如图4,过点M作MH⊥MN交AC于点H,连接CM,HQ,利用ASA判断出△AMH≌△BNQ 根据全等三角形的对应边相等得出AH=BQ,进而判断出点H,点M,点Q,点C四点共圆,根据圆周角定理得出∠HCM=∠HQM ,然后判断出△ACM∽△BMQ ,
根据相似三角形的对应边成比例得出,根据比例式及偶数次幂的非负性即可得出求出答案.
14.如图1,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A,B,C,已知点A(﹣1,0),点B(3,0)
(1)求抛物线的解析式
(2)点D为抛物线的顶点,DE⊥x轴于点E,点N是线段DE上一动点
①当点N在何处时,△CAN的周长最小?
②若点M(m,0)是x轴上一个动点,且∠MNC=90°,求m的取值范围.
【答案】(1)解:函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),故﹣3a=﹣3,解得:a=1,故函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3
(2)解:①过点C作x轴的平行线交抛物线于点C'(2,﹣3),连接AC'交DE于点N,则此时△CAN的周长最小.
设过点A、C'的一次函数表达式为y=kx+b,则:,解得:,故直线AC'的表达式为:y=﹣x﹣1,当x=1时,y=﹣2,故点N(1,﹣2);
②如图2,过点C作CG⊥ED于点G.
设NG=n,则NE=3﹣n.
∵∠CNG+∠GCN=90°,∠CNG+∠MNE=90°,∴∠NCG=∠MNE,则tan∠NCG=n=tan∠MNE
,故ME=﹣n2+3n,∴﹣1<0,故ME有最大值,当n时,ME,则m
的最小值为:;
如下图所示,当点N与点D重合时,m取得最大值.
过C作CG⊥ED于G.
∵y=x2﹣2x﹣3= y=(x-1)2﹣4,∴D(1,-4),∴CG=OE=1.
∵EG=OC=3∴GD=4-3=1,∴CG=DG=1,∴∠CDG=45°.
∵∠CDM=90°,∴∠EDM=45°,∴△EDM是等腰直角三角形,∴EM=ED=4,∴OM=OE+EM=1+4=5,∴m=5.
故:m≤5.
【解析】【分析】(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),即可求解;(2)①过点C作x轴的平行线交抛物线于点C'(2,﹣3),连接AC'交DE于点N,
则此时△CAN的周长最小,即可求解;②如图2,ME=﹣n2+3n,求出ME最大值,则可求出m的最小值;当点N与点D处时,m取得最大值,求解即可.
15.综合与探究
如图,抛物线的图象经过坐标原点O,且与轴的另一交点为( ,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若直线与抛物线相交于点A和点B(点A在第二象限),设点A′是点A关于原点O的对称点,连接A′B,试判断ΔAA′B的形状,并说明理由;
(3)在问题(2)的基础上,探究:平面内是否存在点P,使得以点A,B,A′,P为顶点的四边形是菱形?若存在直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线y=x2+bx+c的图象经过点(0,0)和( ,0),
∴,
解得:;
∴ .
(2)解:ΔAA′B是等边三角形;
∵,
解得:,
∴A( ),B( ),
过点A分别作AC⊥轴,AD⊥A′B,垂足分别为C,D,
∴AC= ,OC= ,
在RtΔAOC中
OA= ,
∵点A′与点A关于原点对称,
∴A′( ),AA′= ,
∵B( ),
∴A′B=2-(- )= ,
又∵A( ),B( ),
∴AD= ,BD= ,
在RtΔABD中
AB= ,
∴AA′=A′B=AB,
∴ΔAA′B是等边三角形
(3)解:存在正确的点P,且以点A、B、A′、P为顶点的菱形分三种情况;设点P的坐标为:(x,y).
①当A′B为对角线时,有,
解得:,
∴点P为:;
②当AB为对角线时,有,
解得:,
∴点P为:;
③当AA′为对角线时,有,
解得:,
∴点P为:;
综合上述, , ,
【解析】【分析】(1)根据点的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线F的解析式;(2)先求出点A、B的坐标,利用对称性求出点A′的坐标,利用两点间的距离公式(勾股定理)可求出AB、AA′、A′B的值,由三者相等即可得出△AA′B为等边三角形;(3)根据等边三角形的性质结合菱形的性质,可得出存在正确得点P,设点P的坐标为(x,y),分三种情况考虑:①当A′B为对角线时,根据菱形的性质(对角线互相平分)可求出点P 的坐标;②当AB为对角线时,根据菱形的性质(对角线互相平分)可求出点P的坐标;
③当AA′为对角线时,根据菱形的性质(对角线互相平分)可求出点P的坐标.综上即可得出结论.。

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