最新九年级上册上册数学压轴题培优测试卷
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最新九年级上册上册数学压轴题培优测试卷
一、压轴题
1.如图①,A (﹣5,0),OA =OC ,点B 、C 关于原点对称,点B (a ,a +1)(a >0). (1)求B 、C 坐标;
(2)求证:BA ⊥AC ;
(3)如图②,将点C 绕原点O 顺时针旋转α度(0°<α<180°),得到点D ,连接DC ,问:∠BDC 的角平分线DE ,是否过一定点?若是,请求出该点的坐标;若不是,请说明理由.
2.如图,点A 和动点P 在直线l 上,点P 关于点A 的对称点为Q .以AQ 为边作Rt ABQ △,使90BAQ ∠=︒,:3:4AQ AB =,作ABQ △的外接圆O .点C 在点P 右侧,4PC =,过点C 作直线m l ⊥,过点O 作OD m ⊥于点D ,交AB 右侧的圆弧于点E .在射线CD 上取点F ,使32
DF CD =
,以DE 、DF 等邻边作矩形DEGF ,设3AQ x = (1)用关于x 的代数式表示BQ 、DF .
(2)当点P 在点A 右侧时,若矩形DEGF 的面积等于90,求AP 的长.
(3)在点P 的整个运动过程中,当AP 为何值时,矩形DEGF 是正方形.
3.研究发现:当四边形的对角线互相垂直时,该四边形的面积等于对角线乘积的一半,如图1,已知四边形ABCD 内接于O ,对角线AC BD =,且AC BD ⊥.
=;
(1)求证:AB CD
(2)若O的半径为8,弧BD的度数为120︒,求四边形ABCD的面积;
⊥于M,请猜测OM与AD的数量关系,并证明你的结论.(3)如图2,作OM BC
4.在长方形ABCD中,AB=5cm,BC=6cm,点P从点A开始沿边AB向终点B以
cm s的速度移cm s的速度移动,与此同时,点Q从点B开始沿边BC向终点C以2/
1/
动.如果P、Q分别从A、B同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为t秒.
(1)填空:______=______,______=______(用含t的代数式表示);
(2)当t为何值时,PQ的长度等于5cm?
26cm?若存在,请求出此时t的(3)是否存在t的值,使得五边形APQCD的面积等于2
值;若不存在,请说明理由.
5.已知,如图Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,点P为AC的中点,Q从点A 运动到B,点Q运动到点B停止,连接PQ,取PQ的中点O,连接OC,OB.
(1)若△ABC∽△APQ,求BQ的长;
(2)在整个运动过程中,点O的运动路径长_____;
(3)以O为圆心,OQ长为半径作⊙O,当⊙O与AB相切时,求△COB的面积.
6.我们知道,如图1,AB是⊙O的弦,点F是AFB的中点,过点F作EF⊥AB于点E,易得点E是AB的中点,即AE=EB.⊙O上一点C(AC>BC),则折线ACB称为⊙O的一条“折弦”.
(1)当点C在弦AB的上方时(如图2),过点F作EF⊥AC于点E,求证:点E是“折弦ACB”的中点,即AE=EC+CB.
(2)当点C 在弦AB 的下方时(如图3),其他条件不变,则上述结论是否仍然成立?若成立说明理由;若不成立,那么AE 、EC 、CB 满足怎样的数量关系?直接写出,不必证明.
(3)如图4,已知Rt △ABC 中,∠C =90°,∠BAC =30°,Rt △ABC 的外接圆⊙O 的半径为2,过⊙O 上一点P 作PH ⊥AC 于点H ,交AB 于点M ,当∠PAB =45°时,求AH 的长.
7.如图,Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,4AC =,3BC =.点P 从点A 出发,沿着A C B →→运动,速度为1个单位/s ,在点P 运动的过程中,以P 为圆心的圆始终与斜边AB 相切,设⊙P 的面积为S ,点P 的运动时间为t (s )(07t <<).
(1)当47t <<时,BP = ;(用含t 的式子表示)
(2)求S 与t 的函数表达式;
(3)在⊙P 运动过程中,当⊙P 与三角形ABC 的另一边也相切时,直接写出t 的值.
8.如图,抛物线2
()20y ax x c a =++<与x 轴交于点A 和点B (点A 在原点的左侧,点B 在原点的右侧),与y 轴交于点C ,3OB OC ==.
(1)求该抛物线的函数解析式.
(2)如图1,连接BC ,点D 是直线BC 上方抛物线上的点,连接OD ,CD .OD 交BC 于点F ,当32COF CDF S S =::时,求点D 的坐标.
(3)如图2,点E 的坐标为(03
)2
-,,点P 是抛物线上的点,连接EB PB PE ,,形成的PBE △中,是否存在点P ,使PBE ∠或PEB ∠等于2OBE ∠?若存在,请直接写出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,一次函数122
y x =-+的图象交y 轴于点A ,交x 轴于点B 点,抛物线2y x bx c =-++过A 、B 两点.
(1)求A ,B 两点的坐标;并求这个抛物线的解析式;
(2)作垂直x 轴的直线x =t ,在第一象限交直线AB 于M ,交这个抛物线于N .求当t 取何值时,MN 有最大值?最大值是多少?
(3)在(2)的情况下,以A 、M 、N 、D 为顶点作平行四边形,求第四个顶点D 的坐标.
10.如图,抛物线2)12
(0y ax x c a =-+≠交x 轴于,A B 两点,交y 轴于点C .直线122
y x =-经过点,B C .
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P 是抛物线上一动点,过P 作x 轴的垂线,交直线BC 于M .设点P 的横坐标是t .
①当PCM ∆是直角三角形时,求点P 的坐标;
②当点P 在点B 右侧时,存在直线l ,使点,,A C M 到该直线的距离相等,求直线解析式y kx b =+(,k b 可用含t 的式子表示).
11.()1尺规作图1:
已知:如图,线段AB 和直线且点B 在直线上
求作:点C ,使点C 在直线上并且使ABC 为等腰三角形.
作图要求:保留作图痕迹,不写作法,做出所有符合条件的点C .
()2特例思考:
如图一,当190∠=时,符合()1中条件的点C 有______个;如图二,当160∠=时,符合()1中条件的点C 有______个.
()3拓展应用:
如图,AOB 45∠=,点M ,N 在射线OA 上,OM x =,ON x 2=+,点P 是射线OB 上的点.若使点P ,M ,N 构成等腰三角形的点P 有且只有三个,求x 的值.
12.矩形ABCD 中,AB =2,AD =4,将矩形ABCD 绕点C 顺时针旋转至矩形EGCF (其中E 、G 、F 分别与A 、B 、D 对应).
(1)如图1,当点G 落在AD 边上时,直接写出AG 的长为 ;
(2)如图2,当点G 落在线段AE 上时,AD 与CG 交于点H ,求GH 的长;
(3)如图3,记O 为矩形ABCD 对角线的交点,S 为△OGE 的面积,求S 的取值范围.
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一、压轴题
1.(1)点B (3,4),点C (﹣3,﹣4);(2)证明见解析;(3)定点(4,3);理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)由中心对称的性质可得OB =OC =5,点C (﹣a ,﹣a ﹣1),由两点距离公式可求a 的值,即可求解;
(2)由两点距离公式可求AB ,AC ,BC 的长,利用勾股定理的逆定理可求解;
(3)由旋转的性质可得DO =BO =CO ,可得△BCD 是直角三角形,以BC 为直径,作⊙O ,连接OH ,DE 与⊙O 交于点H ,由圆周角定理和角平分线的性质可得∠HBC =∠CDE =45°=∠BDE =∠BCH ,可证CH =BH ,∠BHC =90°,由两点距离公式可求解.
【详解】
解:(1)∵A (﹣5,0),OA =OC ,
∴OA =OC =5,
∵点B 、C 关于原点对称,点B (a ,a +1)(a >0),
∴OB =OC =5,点C (﹣a ,﹣a ﹣1),
∴5()()220+10a a -+-
∴a =3,
∴点B (3,4),
∴点C (﹣3,﹣4);
(2)∵点B (3,4),点C (﹣3,﹣4),点A (﹣5,0),
∴BC =10,AB =5,AC =5
∵BC 2=100,AB 2+AC 2=80+20=100,
∴BC 2=AB 2+AC 2,
∴∠BAC =90°,
∴AB ⊥AC ;
(3)过定点,
理由如下:
∵将点C 绕原点O 顺时针旋转α度(0°<α<180°),得到点D ,
∴CO =DO ,
又∵CO =BO ,
∴DO =BO =CO ,
∴△BCD 是直角三角形,
∴∠BDC =90°,
如图②,以BC 为直径,作⊙O ,连接OH ,DE 与⊙O 交于点H ,
∵DE 平分∠BDC ,
∴∠BDE =∠CDE =45°,
∴∠HBC =∠CDE =45°=∠BDE =∠BCH ,
∴CH =BH ,∠BHC =90°,
∵BC =10,
∴BH =CH =2,OH =OB =OC =5,
设点H (x ,y ),
∵点H 在第四象限,
∴x <0,y >0,
∴x 2+y 2=25,(x ﹣3)2+(y ﹣4)2=50,
∴x =4,y =3,
∴点H (4,﹣3),
∴∠BDC 的角平分线DE 过定点H (4,3).
【点睛】
本题是几何变换综合题,考查了中心对称的性质,直角三角形的性质,角平分线的性质,圆的有关知识,勾股定理的逆定理,两点距离公式等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
2.(1)(1)5BQ x =;3FD x =(2)9AP =(3)12AP =或65
AP =
或3AP = 【解析】
【分析】
(1)由:3:4AQ AB =、3AQ x =,易得4AB x =,由勾股定理得BQ ,再由中位线的性质得12
AH BH AB ==,求得CD 、FD ; (2)利用(1)的结论,易得CQ 的长,作OM AQ ⊥于点M ,则//OM AB ,由垂径定理得32
QM AM x ==,由矩形性质得OD MC =,利用矩形面积求得x ,得出结论; (3)点P 在A 点的右侧时,利用(1)、(2)的结论和正方形的性质得243x x +=,得AP ;点P 在A 点的左侧时,当点C 在Q 右侧,当407x <<
时,473x x -=,解得x ,易得AP ;当
4273x ≤<时,743x x -=,得AP ;当点C 在Q 的左侧时,即23x ≥,同理得AP .
【详解】
解:(1)∵:3:4AQ AB =,3AQ x =
∴4AB x =
∴在Rt ABQ △中,5BQ x =
= ∵OD m ⊥,m l ⊥
∴//OD l
∵OB OQ = ∴122AH BH AB x ==
= ∴2CD x = ∴332
FD CD x == (2)∵点P 关于点A 的对称点为Q
∴3AP AQ x ==
∵4PC =
∴64CQ x =+
过点O 作OM AQ ⊥于点M ,如图:
∵90BAQ ∠=︒
∴//OM AB
∵O 是ABQ △的外接圆,90BAQ ∠=︒
∴点O 是BQ 的中点 ∴1322
QM AM AQ x === ∴3964422OD MC CQ QM x x ==-=+-
=+ ∵1522
OE BQ x == ∴9542422DE OD OE x x x =-=
+-=+ ∴()32490DEGF S DF DE x x =⋅=⋅+=矩形 ∴13x =,25x =-(不合题意,舍去) ∴39AP x ==
∴当点P 在点A 右侧时,若矩形DEGF 的面积等于90,AP 的长为:9. (3)若矩形DEGF 是正方形,则DE DF = ①点P 在A 点的右侧时,如图:
∴243x x +=
∴4x =
∴312AP x ==
②点P 在A 点的左侧时
I.当点C 在Q 右侧时
i.当 407
x <<时,如图:
∵47DE x =-,3DF x =
∴473x x -=
∴25
x = ∴635AP x x ==
ii.当4273
x ≤<时,如图:
∵74DE x =-,3DF x =
∴743x x -=
∴1x =(不合题意,舍去)
II. 当点C 在Q 的左侧时,即23x ≥,如图:
∵74DE x =-,3DF x =
∴743x x -=
∴1x =
∴33AP x ==
∴综上所述,当12AP =或65
AP =或3AP =时,矩形DEGF 是正方形. 故答案是:(1)5BQ x =;3FD x =(2)9AP =(3)12AP =或65AP =
或3AP = 【点睛】
本题考查了分类讨论思想、矩形的性质、正方形的性质、圆的性质等,综合性强,难度大,正确的画出相应的图形可以更顺利地解决问题.
3.(1)见解析;(2)96;(3)AD=2OM ,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)根据弦、弧、圆心角的关系证明;
(2)根据弧BD 的度数为120°,得到∠BOD=120°,利用解直角三角形的知识求出BD ,根据题意计算即可;
(3)连结OB 、OC 、OA 、OD ,作OE ⊥AD 于E ,如图3,根据垂径定理得到AE=DE ,再利用圆周角定理得到∠BOM=∠BAC ,∠AOE=∠ABD ,再利用等角的余角相等得到
∠OBM=∠AOE ,则可证明△BOM ≌△OAE 得到OM=AE ,证明结论.
【详解】
解:(1)证明:∵AC=BD ,
∴AC BD =,
则AB DC ,
∴AB=CD ;
(2)如图1,连接OB 、OD ,作OH ⊥BD 于H ,
∵弧BD 的度数为120°,
∴∠BOD=120°,
∴∠BOH=60°,
则
BH=32
OB=43, ∴BD=83,
则四边形ABCD 的面积=12
×AC×BD=96;
(3)AD=2OM ,
连结OB 、OC 、OA 、OD ,作OE ⊥AD 于E ,如图2,
∵OE ⊥AD ,
∴AE=DE ,
∵∠BOC=2∠BAC ,
而∠BOC=2∠BOM ,
∴∠BOM=∠BAC ,
同理可得∠AOE=∠ABD ,
∵BD ⊥AC ,
∴∠BAC+∠ABD=90°,
∴∠BOM+∠AOE=90°,
∵∠BOM+∠OBM=90°,
∴∠OBM=∠AOE
,
在△BOM 和△OAE 中,
OMB OEA OBM OAE OB OA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
∴△BOM ≌△OAE (AAS ),
∴OM=AE ,
∴AD=2OM .
【点睛】
本题考查了圆的综合题:熟练掌握圆周角定理、垂径定理、等腰三角形的性质和矩形的性
质、会利用三角形全等解决线段相等的问题是解题的关键.
4.(1)BQ ,2tcm ,PB ,()5t cm -;(2)当t =0秒或2秒时,PQ 的长度等于5cm ;(3)存在t =1秒,能够使得五边形APQCD 的面积等于226cm .理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据点P 从点A 开始沿边AB 向终点B 以1/cm s 的速度移动,与此同时,点Q 从点B 开始沿边BC 向终点C 以2/cm s 的速度移动,可以求得BQ ,PB .
(2)用含t 的代数式分别表示PB 和BQ 的值,运用勾股定理求得PQ 为22(5)(2)t t -+=
25据此求出t 值.
(3)根据题干信息使得五边形APQCD 的面积等于226cm 的t 值存在,利用长方形ABCD 的面积减去PBQ △的面积即可,有PBQ △的面积为4,由此求得t 值.
【详解】
解:(1)点Q 从点B 开始沿边BC 向终点C 以2/cm s 的速度移动,故BQ 为2tcm ,点P 从点A 开始沿边AB 向终点B 以1/cm s 的速度移动,AB =5cm ,故PB 为()5t cm -.
(2)由题意得:22(5)(2)t t -+=25,
解得:1t =0,2t =2;
当t =0秒或2秒时,PQ 的长度等于5cm ;
(3)存在t =1秒,能够使得五边形APQCD 的面积等于226cm .理由如下:
长方形ABCD 的面积是:56⨯=()230cm ,
使得五边形APQCD 的面积等于226cm ,则PBQ △的面积为3026-=()24cm ,
()15242
t t -⨯⨯=, 解得:1t =4(不合题意舍去),2t =1.
即当t =1秒时,使得五边形APQCD 的面积等于226cm .
【点睛】
本题结合长方形考查动点问题,其本质运用代数式求值,利用含t 的代数式表示各自线段的直接,根据题干数量关系即可确立等量关系式,从而求出t 值.
5.(1)BQ=8.2cm ;(2)5cm ;(3)S △BOC =
39625. 【解析】
【分析】
(1)根据ABC APQ ∆~∆得AC AB AQ AP
=,从而得到AQ 的长即可求出BQ 的长; (2)由点Q 与点A 重合和点Q 与点B 重合时,可以确定点O 的位置,再根据点Q 位于AB 上除端点外的任意一点时,由点O 是PQ 的中点,点F 是PB 的中点可知OF 是
PBQ ∆的中位线,从而得到点O 的运动轨迹是APB ∆的 中位线,即线段EF ,即可求得答案;
(3)连接AO ,过点O 作ON AC ⊥ ,先证明APQ ABC ∆~∆得到
AQ AP PQ AC AB BC == ,所以求得,AQ PQ 的值,且OP OQ =,再证明PON PAQ ∆~∆得到ON PO AQ PA
=,求得ON 的值,再根据BOC ABC AOB AOC S S S S ∆∆∆∆=--即可求得答案;
【详解】
解:(1)如图1所示,
∵90,6,8C AC cm BC cm ∠===
∴10AB cm =
又∵点P 为AC 的中点,
∴3AP cm =
∵ABC APQ ∆~∆
∴AC AB AQ AP = ,即6103
AQ = 解之得: 1.8AQ =
则8.2BQ AB AQ cm =-=
(2)如图2,
当点Q 与点A 重合时,点O 位于点E 的位置,
当点Q 与点B 重合时,点O 位于点F 的位置,
则EF 是△APB 的中位线,
∴EF ∥AB ,且EF =12AB =5,152
EF AB == 而当点Q 位于AB 上除端点外的任意一点时,
∵点O 是PQ 中点,点F 是PB 的中点,
∴OF 是△PBQ 的中位线,
∴OF∥BQ,
∴点O的运动轨迹是线段EF,
则点O的运动路径长是5cm;
故答案为5cm.
(3)如图3,连接AO,过点O作ON AC
⊥于点N ,
∵⊙O与AB相切,
∴PQ AB
⊥,即90
AQP
∠=,
∵,90
PAQ BAC ACB AQP
∠=∠∠=∠=
∴APQ ABC
∆~∆
∴
AQ AP PQ
AC AB BC
==,即
3
6108
AQ PQ
==
解之得:
912
,
55
AQ PQ
==
则
6
5
OP OQ
==
∵ON AC
⊥
∴90
PNO PQA
∠=∠=
又∵OPN APQ
∠=∠
∴PON PAQ
∆~∆,
∴
ON PO
AQ PA
=,即
6
5
93
5
ON
=,
解之得:
18
25
ON=
则BOC ABC AOB AOC
S S S S
∆∆∆∆
=--
111
•••
222
BC AC AB OQ AC ON
=--
116118
68106
225225
=⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯
396
25
=
【点睛】
本题主要考查了相似三角形和圆的综合问题,掌握圆的切线判定、三角形中位线定理、相似三角形的判定和性质、割补法求面积等知识点是解题关键.
6.(1)见解析;(2)结论AE=EC+CB不成立,新结论为:CE=BC+AE,见解析;(3)AH的长为3﹣1或3+1.
【解析】
【分析】
(1)在AC上截取AG=BC,连接FA,FG,FB,FC,证明△FAG≌△FBC,根据全等三角形的性质得到FG=FC,根据等腰三角形的性质得到EG=EC,即可证明.
(2)在CA上截取CG=CB,连接FA,FB,FC,证明△FCG≌△FCB,根据全等三角形的性质得到FG=FB,得到FA=FG,根据等腰三角形的性质得到AE=GE,即可证明.
(3)分点P在弦AB上方和点P在弦AB下方两种情况进行讨论.
【详解】
解:(1)如图2,
在AC上截取AG=BC,连接FA,FG,FB,FC,
∵点F是AFB的中点,FA=FB,
在△FAG和△FBC中,
,
FA FB
FAG FBC
AG BC
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
∴△FAG≌△FBC(SAS),
∴FG=FC,
∵FE⊥AC,
∴EG=EC,
∴AE=AG+EG=BC+CE;
(2)结论AE=EC+CB不成立,新结论为:CE=BC+AE,
理由:如图3,
在CA上截取CG=CB,连接FA,FB,FC,
∵点F是AFB的中点,
∴FA=FB,FA FB
=,
∴∠FCG=∠FCB,
在△FCG和△FCB中,
,
CG CB
FCG FCB
FC FC
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
∴△FCG≌△FCB(SAS),
∴FG=FB,
∴FA=FG,
∵FE⊥AC,
∴AE=GE,
∴CE=CG+GE=BC+AE;
(3)在Rt△ABC中,AB=2OA=4,∠BAC=30°,∴
1
223
2
BC AB AC
===
,,
当点P在弦AB上方时,如图4,
在CA上截取CG=CB,连接PA,PB,PG,
∵∠ACB=90°,
∴AB为⊙O的直径,
∴∠APB=90°,
∵∠PAB=45°,
∴∠PBA=45°=∠PAB,
∴PA =PB ,∠PCG =∠PCB ,
在△PCG 和△PCB 中, ,CG CB PCG PCB PC PC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
∴△PCG ≌△PCB (SAS ),
∴PG =PB ,
∴PA =PG ,
∵PH ⊥AC ,
∴AH =GH ,
∴AC =AH+GH+CG =2AH+BC ,
∴22AH =+,
∴1AH =,
当点P 在弦AB 下方时,如图5, 在AC 上截取AG =BC ,连接PA ,PB ,PC ,PG
∵∠ACB =90°,
∴AB 为⊙O 的直径,
∴∠APB =90°,
∵∠PAB =45°,
∴∠PBA =45°=∠PAB ,
∴PA =PB ,
在△PAG 和△PBC 中,
,AG BC PAG PBC PA PB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
∴△PAG ≌△PBC (SAS ),
∴PG =PC ,
∵PH ⊥AC ,
∴CH =GH ,
∴AC =AG+GH+CH =BC+2CH ,
∴22CH ,
=+
∴1CH =,
∴
)
11AH AC CH =-==, 即:当∠PAB =45°时,AH
1
1.
【点睛】
考查弧,弦的关系,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质等,综合性比较强,注意分类讨论思想方法在解题中的应用.
7.(1)7-t (2)()()()22904;25{1674725
t t S t t ππ<≤=-<<(3)516,23t t == 【解析】
【分析】
(1)先判断出点P 在BC 上,即可得出结论;
(2)分点P 在边AC 和BC 上两种情况:利用相似三角形的性质得出比例式建立方程求解即可得出结论;
(3)分点P 在边AC 和BC 上两种情况:借助(2)求出的圆P 的半径等于PC ,建立方程求解即可得出结论.
【详解】
(1)∵AC =4,BC =3,∴AC +BC =7.
∵4<t <7,∴点P 在边BC 上,∴BP =7﹣t .
故答案为:7﹣t ;
(2)在Rt △ABC 中,AC =4,BC =3,根据勾股定理得:AB =5,由运动知,AP =t ,分两种情况讨论:
①当点P 在边AC 上时,即:0<t ≤4,如图1,记⊙P 与边AB 的切点为H ,连接PH ,∴∠AHP =90°=∠ACB .
∵∠A =∠A ,∴△APH ∽△ACB ,∴PH AP BC AB =,∴35PH t =,∴PH 35=t ,∴S 925=πt 2; ②当点P 在边BC 上时,即:4<t <7,如图,记⊙P 与边AB 的切点为G ,连接PG ,∴∠BGP =90°=∠C .
∵∠B =∠B ,∴△BGP ∽△BCA ,∴
PG BP AC AB =,∴745PG t -=,∴PG 45=(7﹣t ),∴S 1625
=π(7﹣t )2.
综上所述:S 2290
425
1674725
t t t t ππ⎧≤⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩(<)()(<<); (3)分两种情况讨论:
①当点P 在边AC 上时,即:0<t ≤4,由(2)知,⊙P 的半径PH 35=t . ∵⊙P 与△ABC 的另一边相切,即:⊙P 和边BC 相切,∴PC =PH .
∵PC =4﹣t ,∴4﹣t 35=t ,∴t 52
=秒; ②当点P 在边BC 上时,即:4<t <7,由(2)知,⊙P 的半径PG 45=
(7﹣t ). ∵⊙P 与△ABC 的另一边相切,即:⊙P 和边AC 相切,∴PC =PG .
∵PC =t ﹣4,∴t ﹣445=(7﹣t ),∴t 163
=秒. 综上所述:在⊙P 运动过程中,当⊙P 与三角形ABC 的另一边也相切时,t 的值为52秒或163
秒.
【点睛】
本题是圆的综合题,主要考查了切线的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,用分类讨论的思想解决问题是解答本题的关键.
8.(1)2y x 2x 3=-++;(2)点D 的坐标为(1
4),或(2)3,;(3)点P 的坐标为:(14),或17()24-,或13209()24--,或5799177+-+,. 【解析】
【分析】
(1)由3OB OC ==及图像可得B 、C 两点坐标,然后利用待定系数法直接进行求解即可;
(2)由题意易得35COF COD S S =,进而得到点D 、F 横坐标之间的关系为53D F x x =,设
F 点横坐标为3t ,则D 点横坐标为5t ,则有直线BC 的解析式为3y x =-+,然后可直接求解;
(3)分∠PBE 或∠PEB 等于2∠OBE 两种情况分别进行求解即可.
【详解】
解:(1)3OB OC ==,则:()()3003B C ,,
,, 把B C 、坐标代入抛物线方程,
解得抛物线方程为:2y x 2x 3=-++①;
(2)∵32COF CDF S S =△△:
:, ∴35
COF COD S S =,即:53
D F x x =, 设F 点横坐标为3t ,则D 点横坐标为5t , 点F 在直线BC 上,
而BC 所在的直线表达式为:3y x =-+,则33(3)F t t -,
, 则直线OF 所在的直线表达式为:3313t t y x x t t
--==, 则点55(5)D t t -,, 把D 点坐标代入抛物线解析式,解得:15t =
或2 5, 则点D 的坐标为(1
4),或(2)3,; (3)①当2PBE OBE ∠=∠时,
当BP 在x 轴上方时,
如图2,设1BP 交
y 轴于点E ', ∴1
2PBE OBE ∠=∠ , ∴E BO EBO ∠'=∠ ,
又60E OB EBO BO BO ∠'=∠=︒=, ,
∴()E BO EBO AAS '≌ , ∴32
EO EO ==, ∴点3(20)E ',,
直线1BP 过点B
E '、,则其直线方程为:1322
y x =-+②, 联立①②并解得:12x =- , 故点P 1的坐标为17
()24
-,;
当BP 在x 轴下方时, 如图2,过点E 作//EF BE '交2BP 于点F ,则FEB EBE ∠=∠',
∴222E BE OBE EBP OBE ∠'=∠∠=∠, ,
∴FEB EBF ∠=∠ ,
∴FE BF = ,
直线EF 可以看成直线BE '平移而得,其k 值为12-
, 则其直线表达式为:1322
y x =-- , 设点13()22
F m m --,,过点F 作FH y ⊥轴交于点H ,作BK HF ⊥于点K , 则点13()202H m --,,13()232
K m --,, ∵EF BF =,则22FE BF =, 即:()22
22331313()()22222
m m m m +-++=-++, 解得:52
m =, 则点511()24F -,, 则直线BF 表达式为:113322y x =
-…③, 联立①③并解得:132x =-
或3(舍去3), 则点213209()24
P --,; ②当2PEB OBE ∠=∠时,
当EP 在BE 上方时,如图3,点E '为图2所求,
设BE '交3EP 于点F ,
∵2EBE OBE ∠'=∠,
∴3EBE P EB ∠'=∠ ,
∴FE BF = ,
由①知,直线BE '的表达式为:1322
y x =-+, 设点13()22F n n -+,,13()232
K n -+,, 由FE BF =,同理可得:12
n =, 故点15()24F ,, 则直线EF 的表达式为:11322
y x =-④, 联立①④并解得:1n =或92
- (舍去负值), ∴34(1
)P , ; 当EP 在BE 下方时, 同理可得:597x ±=
舍去负值), 故点4597(9177P +-+,. 故点P 的坐标为:(1
4),或17()24-,或13209()24--,或5799177+-+,. 【点睛】 本题主要考查二次函数的综合,关键是熟练掌握二次函数的性质与一次函数的性质,利用数形结合及分类讨论思想进行求解.
9.(1) A (0,2),B(4,0),2722
y x x =-++;(2)当t=2时,MN 有最大值4;(3) D 点坐标为(0,6),(0,-2)或(4,4).
【解析】 【分析】
(1)首先求得A 、B 的坐标,然后利用待定系数法求抛物线的解析式;
(2)本问要点是求得线段MN 的表达式,这个表达式是关于t 的二次函数,利用二次函数的极值求线段MN 的最大值;
(3)本问要点是明确D 点的可能位置有三种情况,如答图2所示,其中D 1、D 2在y 轴上,利用线段数量关系容易求得坐标;D 3点在第一象限是直线D 1N 和D 2M 的交点,利用直线解析式求得交点坐标即可.
【详解】
解:(1)∵122
y x =-
+的图象交y 轴于点A ,交x 轴于点B 点, ∴A 、B 点的坐标为:A (0,2),B(4,0), 将x=0,y=2代入2y x bx c =-++得c=2,
将x=4,y=0,代入2y x bx c =-++得b=
72, ∴抛物线解析式为:2722
y x x =-++; (2)如答图1所示,设MN 交x 轴于点E ,则E(t ,0),则M(t ,122
t -),
又N 点在抛物线上,且x N =t ,
∴2722
N y t t =-++, ∴()22271224=2422N M MN y y t t t t t t ⎛⎫=-=-++--=-+--+ ⎪⎝
⎭, ∴当t=2时,MN 有最大值4.
(3)由(2)可知A (0,2)、M(2,1)、N(2,5),
以A 、M 、N 、D 为顶点做平行四边形,D 点的可能位置有三种情况,如答图2所示,
当D 在y 轴上时,设D 的坐标为(0,a ),
由AD=MN ,得|a-2|=4,解得a 1=6,a 2=-2,
从而D 点坐标为(0,6)或D (0,-2),
当D 不在y 轴上时,由图可知D 3为D 1N 与D 2M 的交点,
分别求出D 1N 的解析式为:162y x =-
+, D 2M 的解析式为:322
y x =-, 联立两个方程得:D 3(4,4),
故所求的D 点坐标为(0,6),(0,-2)或(4,4).
【点睛】
本题主要考查的是二次函数综合,经常作为压轴题出现,正确的掌握二次函数的性质是解题的关键.
10.(1)211242y x x =--;(2)①P (2,−2)或(-6,10),②1122
y x =-或324y x t =-+-或4412424
t t y x t t --=+-++ 【解析】
【分析】
(1)利用一次函数与坐标轴交点的特征可求出点B ,C 的坐标,根据点B ,C 的坐标,利用待定系数法可求出二次函数解析式;
(2)①由PM ⊥x 轴可得出∠PMC≠90°,分∠MPC=90°及∠PCM=90°两种情况考虑: (i )当∠MPC=90°时,PC //x 轴,利用二次函数可求出点P 的坐标;
(ii )当∠PCM=90°时,设PC 与x 轴交于点D ,易证△BOC ∽△COD ,利用相似三角形的性质可求出点D 的坐标,根据点C ,D 的坐标,利用待定系数法可求出直线PC 的解析式,联立直线PC 和抛物线的解析式,通过解方程组可求出点P 的坐标;
②在ACM 中,如果存在直线使A 、C 、M 到该直线距离相等,则该直线应为ACM 的中位线,分开求解三条中位线方程即可求解.
【详解】
解:(1)因为直线交抛物线于B 、C 两点,
∴当x =0时,y
=12
x −2=−2, ∴点C 的坐标为(0,−2);
当y =0时,12
x −2=0, 解得:x =4,
∴点B 的坐标为(4,0).
将B 、C 的坐标分别代入抛物线,得:
2144022a c c ⎧⨯-⨯+=⎪⎨⎪=-⎩,解得:142
a c ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, ∴抛物线的解析式为211242
y x x =--. (2)①∵PM ⊥x 轴,M 在直线BC 上,
∴∠PMC 为固定角且不等于90,
∴可分两种情况考虑,如图1所示:
(i )当∠MPC=90时,PC //x 轴,
∴点P 的纵坐标为﹣2,
将y p =-2,代入抛物线方程可得:
2112242
x x --=-解得: x 1=2,x 2=0(为C 点坐标,故舍去),
∴点P 的坐标为(2,−2);
(ii )当∠PCM=90°时,设PC 与x 轴交于点D ,
∵∠OBC+∠OCB=90°,∠OCB+∠OCD=90°,
∴∠OBC=∠OCD ,
又∵∠BOC=∠COD=90°,
∴BOC ∽COD (AAA ),
∴OD OC OC OB =,即OD=2
OC OB
, 由(1)知,OC=2,OB=4,
∴OD=1,
又∵D 点在X 的负半轴
∴点D 的坐标为(-1,0),
设直线PC 的解析式为:y =kx +b (k ≠0,k 、b 是常数), 将C(0,−2),D(-1,0)代入直线PC 的解析式,得:
20b k b =-⎧⎨-+=⎩,解得:22k b =-⎧⎨=-⎩
, ∴直线PC 的解析式为y =-2x −2,
联立直线PC 和抛物线方程,得:
22122142
x x x -=---, 解得:x 1=0,y 1=−2,x 2=-6,y 2=10,
点P 的坐标为(-6,10),
综上所述:当PCM 是直角三角形时,点P 的坐标为(2,−2)或(-6,10);
②如图2所示,在ACM 中,如果存在直线使A 、C 、M 到该直线距离相等,则该直线应为ACM 的中位线;
(a )当以CM 为底时,过A 点做CM 的平行线AN ,直线AN 平行于CM 且过点A ,则斜率为12,AN 的方程为:1(+2)2y x =,则中位线方程式为:1122
y x =-; (b )当以AM 为底时,因为M 为P 点做x 轴垂线与CB 的交点,则M 的横坐标为t ,且在直线BC 上,则M 的坐标为:1
,22M t t -(),其中4t >,则AM 的方程为:
44+242t t y x t t --=++,过C 点做AM 的平行线CQ ,则CQ 的方程为:4224
t y x t -=-+ ,则中位线方程式为:4412424
t t y x t t --=
+-++; (c )当以AC 为底时,AC 的方程式为:2y x =--,由b 可知M 的坐标为:1,22M t t -(),过M 做AC 的平行线MR ,则MR 的方程为:322
y x t =-+-,则中位线方程式为:324
y x t =-+-;
综上所述:当点P 在点B 右侧时,存在直线l ,使点,,A C M 到该直线的距离相等,直线解析式为:1122y x =
-或324y x t =-+-或4412424
t t y x t t --=+-++. 【点睛】 本题考查了一次函数坐标轴的交点坐标、待定系数法求二次函数解析式、相似三角形的判定与性质以及平行线的性质等,解题的关键是掌握三角形的顶点到中位线的距离相等.
11.(1) 见解析;(2) 2,2 ;(3)0或222-或222x <<.
【解析】
【分析】 ()1根据等腰三角形的定义,用分类讨论的思想解决问题即可;
()2通过画图分析可得,当190∠=时,符合()1中条件的点C 有2个,当160∠=时,符合()1中条件的点C 有2个;
()3分三种情形讨论求解即可.
【详解】
解:()1如图1中,点1C ,2C ,3C ,4C 即为所求.
()2如图一,当190∠=时,符合()1中条件的点C 有2个;如图二,当160∠=时,符合()1中条件的点C 有2个,
当∠1=90°或∠1=60°时,符合条件的点C 都是在点B 左右各一个,当∠1=60°时,符合条件的点C 如图所示:
故答案为2,2.
()3①如图31-中,当x 0=时,当PM PN =时,有点1P ,当ON OP =时,有点2P ,当NO NP =时,有点3P ,此时有3个P 点.
②如图32-中,当N 与OB 相切于点1P 时,
1OP N 是等腰直角三角形,
1ON 2NP 22∴==,
OM ON MN 222∴=-=-,此时有3个P 点.
③如图33-中,当M 经过点O 时,此时只有2个P 点,
如图34-中,M 与OB 相交时,此时有3个P 点,
如图35-中,当M 与OB 相切时,只有2个P 点.
此时OM22
=,
综上所述,当2x22
<<时,有3个P点.
∴满足条件的x的值为0或222
-或2x22
<<.
【点睛】
本题考查等腰三角形的判定和性质,尺规作图,直线与圆的位置关系等知识,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.
12.(1)4﹣23;(2)3
2
;(3)4﹣5≤S≤4+5
【解析】
【分析】
(1)在Rt△DCG中,利用勾股定理求出DG即可解决问题;
(2)首先证明AH=CH,设AH=CH=m,则DH=AD﹣HD=4﹣m,在Rt△DHC中,根据CH2=CD2+DH2,构建方程求出m即可解决问题;
(3)如图,当点G在对角线AC上时,△OGE的面积最小,当点G在AC的延长线上时,△OE′G′的面积最大,分别求出面积的最小值,最大值即可解决问题.
【详解】
解:(1)如图1中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴BC=AD=CG=4,∠D=90°,
∵AB=CD=2,
∴DG22
CD
CG-22
42
-3,
∴AG=AB﹣BG=4﹣3
故答案为:4﹣3.
(2)如图2中,
由四边形CGEF是矩形,得到∠CGE=90°,
∵点G在线段AE上,
∴∠AGC=90°,
∵CA=CA,CB=CG,
∴Rt△ACG≌Rt△ACB(HL).
∴∠ACB=∠ACG,
∵AB∥CD
∴∠ACG=∠DAC,
∴∠ACH=∠HAC,
∴AH=CH,设AH=CH=m,则DH=AD﹣AH=5﹣m,在Rt△DHC中,∵CH2=DC2+DH2,
∴m2=22+(4﹣m)2,
∴m=5
2
,
∴AH=5
2
,GH22
AH AG
-
2
2
5
2
2
⎛⎫
-
⎪
⎝⎭
3
2
.
(3)在Rt△ABC中,2225
AC AB BC
=+=,
1
5
2
OC AC,
由题可知,G点在以C点为圆心,BC为半径的圆上运动,且GE与该圆相切,因为GE=AB 不变,所以O到直线GE的距离即为△OGE的高,当点G在对角线AC上时,OG最短,即
△OGE的面积最小,最小值=1
2
×OG×EG=
1
2
×2×(4545
当点G在AC的延长线上时,OG最长,即△OE′G′的面积最大.最大值=1
2
×E′G′×OG′=
1
2
×2×(55
综上所述,455
【点睛】
本题考查求一点到圆上点距离的最值、矩形的性质、全等三角形的判定和性质、旋转变换、勾股定理.(1)比较简单,掌握勾股定理和旋转的性质是解决此问的关键;(2)能表示Rt△DHC三边,借助方程思想是解决此问的关键;(2)理解线段GE的运动轨迹,得出面积最小(大)时G点的位置是解决此问的关键.。