成都华西中学中考数学二次函数和几何综合专题
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成都华西中学中考数学二次函数和几何综合专题
一、二次函数压轴题
1.如图,抛物线2y ax bx c =++(0a ≠)交直线AC :4
43
y x =--于点A ,点C 两点,且
过点()4,0B ,连接AC ,BC .
(1)求此抛物线的表达式与顶点坐标;
(2)点P 是第四象限内抛物线上的一个动点,过点P 作PM x ⊥轴,垂足为点M ,PM 交BC 于点Q .设点P 的横坐标为m ,试探究点P 在运动过程中,是否存在这样的点Q ,使得以A ,C ,Q 为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q 的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)若点E 在x 轴上,点F 在抛物线上,是否存在以点B ,C ,E ,F 为顶点的平行四边形?若存在,求点F 的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,抛物线y =ax 2+bx+4交x 轴于A (﹣3,0),B (4,0)两点,与y 轴交于点C ,连接AC ,BC .点P 是第一象限内抛物线上的一个动点,点P 的横坐标为m . (1)求此抛物线的表达式;
(2)过点P 作PM ⊥x 轴,垂足为点M ,PM 交BC 于点Q .试探究点P 在运动过程中,是否存在这样的点Q ,使得以A ,C ,Q 为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q 的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)过点P 作PN ⊥BC ,垂足为点N .请用含m 的代数式表示线段PN 的长,并求出当m 为何值时PN 有最大值,最大值是多少?
3.如图,抛物线213
222
y x x =-++与x 轴交于点A B 、,与y 轴交于点C ,点D 与点C 关于
x 轴对称,点P 的坐标为()0m ,,过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q .
(1)求点A 、点B 、点C 的坐标;
(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 交BD 于点M ,试探究当m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形;
(3)在点P 的运动过程中,是否存在点Q ,使BDQ △是以BD 为直角边的直角三角形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. 4.综合与探究 如图,抛物线y =﹣
33x 2﹣233
x +3与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,直线l 经过B 、C 两点,点M 从点A 出发以每秒1个单位长度的速度向终点B 运动,连接CM ,将线段MC 绕点M 顺时针旋转90°得到线段MD ,连接CD 、BD .设点M 运动的时间为t (t >0),请解答下列问题:
(1)求点A 的坐标与直线l 的表达式;
(2)①请直接写出点D 的坐标(用含t 的式子表示),并求点D 落在直线l 上时t 的值; ②求点M 运动的过程中线段CD 长度的最小值. 5.综合与探究
如图,抛物线26y ax bx =+-与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,()2,0A -,
()4,0B ,直线l 是抛物线的对称轴,在直线l 右侧的抛物线上有一动点D ,连接AD ,
BD ,BC ,CD .
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)若点D 在x 轴的下方,当BCD △的面积是9
2
时,求ABD △的面积;
(3)在直线l 上有一点P ,连接AP ,CP ,则AP CP +的最小值为______;
(4)在(2)的条件下,点M 是x 轴上一点,点N 是抛物线上一动点,是否存在点N ,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.
6.小明结合自己的学习经验,对新函数y =
21
b kx +的解析式、图象、性质及应用进行探
究:已知当x =0时,y =2;当x =1时,y =1.
(1)函数解析式探究:根据给定的条件,可以确定由该函数的解析式为: . (2)函数图象探究:
①根据解析式,补全如表,则m = ,n = .
②根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出函数图象. x …… ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 ﹣1
2 0
12
1 2 n 4 ……
y
……
217
15 25
m
85
2
85 1
25
15 2
17
…… 质: .
(4)综合应用:已知函数y =|715x ﹣8
15
|的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式|
715x ﹣815|≤21
b
kx +.
7.综合与探究
如图,已知二次函数()2
20y ax bx a =++≠的图像与x 轴交于1,0A ,B 两点,与y 轴交于
点C ,直线1
22
y x =-
+经过B ,C 两点 (1)求二次函数的解析式;
(2)点P 是线段 BC 上一个动点,过点P 作x 轴的垂线于点Q ,交抛物线于点D ,当点Q 是线段PD 的中点时,求点P 的坐标;
(3)在(2)的条件下,若点M 是直线BC 上一点,N 是平面内一点,当以P ,D ,M ,N 为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点N 的坐标.
8.已知函数()()2
110b y a x a x
=-++≠,某兴趣小组对其图像与性质进行了探究,请补充
完整探究过程.
x … -3 -2 -1 1
2 3 4 5 … y … -6 -2 2
-2 -1 -2
m
38
5
-
… (2)如图已经画出了该函数的部分图像,请你根据上表中的数据在平面直角坐标系中描点、连线,补充该函数图像,并写出该函数的一条性质;
(3)若()2
14b
a x x x
-+
≥-,结合图像,直接写出x 的取值范围. 9.如图,抛物线y =﹣x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点N ,过A 点的直线l :y =kx +n 与y 轴交于点C ,与抛物线y =﹣x 2+bx +c 的另一个交点为D ,已知A (﹣1,0),D (5,﹣6),P 点为抛物线y =﹣x 2+bx +c 上一动点(不与A 、D 重合). (1)直接写出抛物线和直线l 的解析式;
(2)当点P 在直线l 上方的抛物线上时,连接PA 、PD , ①当△PAD 的面积最大时,P 点的坐标是 ; ②当AB 平分∠DAP 时,求线段PA 的长.
(3)设M 为直线l 上的点,探究是否存在点M ,使得以点N 、C ,M 、P 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
10.小云在学习过程中遇到一个函数21
||(1)(2)6
y x x x x =-+≥-.下面是小云对其探究的过程,请补充完整:
(1)当20x -≤<时,对于函数1||y x =,即1y x =-,当20x -≤<时,1y 随x 的增大
而 ,且10y >;对于函数2
21y x x =-+,当20x -≤<时,2y 随x 的增大而 ,且
20y >;结合上述分析,进一步探究发现,对于函数y ,当20x -≤<时,y 随x 的增大
而 .
(2)当0x ≥时,对于函数y ,当0x ≥时,y 与x 的几组对应值如下表:
x
1
2
1
32
2
52
3
y 0
116 16 716
1
9548 72
综合上表,进一步探究发现,当0x ≥时,y 随x 的增大而增大.在平面直角坐标系xOy 中,画出当0x ≥时的函数y 的图象.
(3)过点(0,m)(0m >)作平行于x 轴的直线l ,结合(1)(2)的分析,解决问题:若直线l 与函数21
||(1)(2)6
y x x x x =
-+≥-的图象有两个交点,则m 的最大值是 . 二、中考几何压轴题
11.问题情境:两张直角三角形纸片中,90BAC DAE ∠=∠=︒.连接BD ,CE ,过点A 作
BD 的垂线,分别交线段BD ,CE 于点M ,N (ABC ∆与ADE ∆在直线MN 异侧).
特例分析:
(1)如图1,当AB AC AD AE ===时,求证:2BD AN =; 拓展探究: (2)当
1
2
AB AD AC AE ==,探究下列问题: ①如图2,当AB AD =时,直接写出线段BD 与AN 之间的数量关系: ; ②如图3,当AB AD ≠时,猜想BD 与AN 之间的数量关系,并说明理由; 推广应用: (3)若图3中,
AB AD
k AC AE
==,设ABD ∆的面积为S ,则ACE ∆的面积为 .(用含k ,s 的式子表示)
12.问题呈现:已知等边三角形ABC 边BC 的中点为点D ,120EDF ∠=︒,EDF ∠的两边
分别交直线AB,AC于点E,F,现要探究线段BE,CF与等边三角形ABC的边长BC 之间的数量关系.
(1)特例研究:如图1,当点E,F分别在线段AB,AC上,且DE AB
⊥,DF AC
⊥
时,请直接写出线段BE,CF与BC的数量关系:________;
(2)问题解决:如图2,当点E落在射线BM上,点F落在线段AC上时,(1)中的结论是否成立?若不成立,请通过证明探究出线段BE,CF与等边三角形ABC的边长BC之间的数量关系;
(3)拓展应用:如图3,当点E落在射线BA上,点F落在射线AC上时,若2
CD=,
45 CDF
∠=︒
62
sin
4
CFD
-
∠=,请直接写出BE的长和此时DEF
∆的面积.
13.爱好思考的小明在探究两条直线的位置关系查阅资料时,发现了“中垂三角形”,即两条中线相互垂直的三角形“中垂三角形”,如图(1)、图(2)、图(3)中,AM、BN是△ABC的中线,AM⊥BN于点P,像△ABC这样的三角形均为“中垂三角形”.设BC=a,AC=b,AB=c.
(特例研究)
(1)如图1,当tan∠PAB=1,2a=b= ;
(归纳证明)
(2)请你观察(1)中的计算结果,猜想a2、b2、c2三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图2证明你的结论;
(拓展证明)
(3)如图4,▱ABCD中,E、F分别是AD、BC的三等分点,且AD=3AE,BC=3BF,连接AF、BE、CE,且BE⊥CE于E,AF交BE相较于点G,5AB=3,求AF的长.
14.定义:有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等补四边形.
(问题理解)
(1)如图1,点A、B、C在⊙O上,∠ABC的平分线交⊙O于点D,连接AD、CD.
求证:四边形ABCD是等补四边形;
(拓展探究)
(2)如图2,在等补四边形ABCD中,AB=AD,连接AC,AC是否平分∠BCD?请说明理由;(升华运用)
(3)如图3,在等补四边形ABCD中,AB=AD,其外角∠EAD的平分线交CD的延长线于点F.若CD=6,DF=2,求AF的长.
15.(1)问题发现
如图1,在Rt△ABC和Rt△DBE中,∠ABC=∠DBE=90°,∠ACB=∠BED=45°,点E是线段AC 上一动点,连接DE.
填空:①则AD
EC
的值为______;②∠EAD的度数为_______.
(2)类比探究
如图2,在Rt△ABC和Rt△DBE中,∠ABC=∠DBE=90°,∠ACB=∠BED=60°,点E是线段AC
上一动点,连接DE.请求出AD
EC
的值及∠EAD的度数;
(3)拓展延伸
如图3,在(2)的条件下,取线段DE的中点M,连接AM、BM,若BC=4,则当△ABM 是直角三角形时,求线段AD的长.
16.综合与实践:利用矩形的折叠开展数学活动,探究体会图形在轴对称,旋转等变换过程中的变化,及其蕴含的数学思想和方法.
动手操作:如图①,矩形纸片ABCD 的边AB =23,将矩形纸片ABCD 对折,使点A 与点D 重合,点B 与点C 重合,折痕为EF ,然后展开,EF 与AC 交于点H ;
如图②,将矩形ABCD 沿过点A 的直线折叠,使点B 落在对角线AC 上,且点B 与点H 重合,展开图形,折痕为AG ,连接GH ;
若在图①中连接BH ,得到如图③,点M 是线段BH 上的动点,点N 是线段AH 上的动点,连接AM ,MN ,且∠AMN =∠ABH ;
若在图②中连接BH ,交折痕AG 于点Q ,隐去其它线段,得到如图④.
解决问题:
(1)在图②中,∠ACB = ,BC = ,
AG
GF
= ,与△ABG 相似的三角形有 个; (2)在图②中,AH 2=AE ·
(从图②中选择一条线段填在空白处),并证明你的结论; (3)在图③中,△ABH 为 三角形,设BM 为x ,则NH = (用含x 的式子表示); 拓展延伸:
(4)在图④中,将△ABQ 绕点B 按顺时针方向旋转α(0°≤α≤180°),得到△A ′BQ ′,连接DQ ′,则DQ ′的最小值为 ,当tan ∠CBQ ′= 时,△DBQ ′的面积最大值为 . 17.随着教育教学改革的不断深入,数学教学如何改革和发展,如何从“重教轻学”向自主学习探索为主的方向发展,是一个值得思考的问题.从数学的产生和发展历程来看分析,不外乎就是三个环节:(观察猜想)-(探究证明)-(拓展延伸).下面同学们从这三个方面试看解决下列问题:
已知:如图1所示将一块等腰三角板BMN 放置与正方形ABCD 的B 重含,连接 AN 、CM ,E 是AN 的中点,连接BE .
(观察猜想)
(1)CM 与 BE 的数量关系是________,CM 与BE 的位置关系是___________;
(探究证明)
(2)如图2所示,把三角板 BMN 绕点B 逆时针旋转(090)αα<<,其他条件不变,线段
CM 与BE 的关系是否仍然成立,并说明理由;
(拓展延伸)
(3)若旋转角45α=︒,且2NBE ABE ∠=∠,求BC
BN
的值. 18.综合与实践
(1)问题发现:正方形ABCD 和等腰直角△BEF 按如图①所示的方式放置,点F 在AB 上,连接AE 、CF ,则AE 、CF 的数量关系为 ,位置关系为 .
(2)类比探究:正方形ABCD 保持固定,等腰直角△BEF 绕点B 顺时针旋转,旋转角为α(0°<α ≤360°),请问(1)中的结论还成立吗?请就图②说明你的理由:
(3)拓展延伸:在(2)的条件下,若AB = 2 BF = 4,在等腰直角△BEF 旋转的过程中,当CF 为最大值时,请直接写出DE 的长.
19.综合与实践 动手操作
利用正方形纸片的折叠开展数学活动.探究体会在正方形折叠过程中,图形与线段的变化及其蕴含的数学思想方法.
如图1,点E 为正方形ABCD 的AB 边上的一个动点,3AB =,将正方形ABCD 对折,使点
A 与点
B 重合,点
C 与点
D 重合,折痕为MN .
思考探索
(1)将正方形ABCD 展平后沿过点C 的直线CE 折叠,使点B 的对应点B '落在MN 上,折痕为EC ,连接DB ',如图2.
①点B '在以点E 为圆心,_________的长为半径的圆上; ②B M '=_________;
③DB C '为_______三角形,请证明你的结论. 拓展延伸
(2)当3AB AE =时,正方形ABCD 沿过点E 的直线l (不过点B )折叠后,点B 的对应点B '落在正方形ABCD 内部或边上.
①ABB '面积的最大值为____________;
②连接AB ',点P 为AE 的中点,点Q 在AB '上,连接,PQ AQP AB E '∠=∠,则2B C PQ '+的最小值为____________.
20.在ABC 中,AB AC =,点D 、E 分别是BC AC 、的中点,将CDE △绕点C 按顺时针方向旋转一定的角度,连接BD AE 、.
观察猜想
(1)如图①,当60BAC ∠=︒时,填空: ①AE BD
=______________; ②直线BD AE 、所夹锐角为____________;
类比探究
(2)如图②,当90BAC ∠=︒时,试判断
AE BD
的值及直线BD AE 、所夹锐角的度数,并说明理由;
拓展应用
(3)在(2)的条件下,若2DE =CDE △绕着点C 在平面内旋转,当点D 落在射线AC 上时,请直接写出2AE 的值.
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一、二次函数压轴题
1.A
解析:(1)顶点坐标为149,212⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)存在, ()11,3Q -,25252822Q ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭
;(3)11974F ⎫+⎪⎪⎝⎭或21974F ⎫-⎪⎪⎝⎭
或()31,4F -. 【分析】
(1)根据一次函数解析式求出A 、C 两点的坐标,把A 、B 、C 三点代入解析式求解即可求的解析式,然后把解析式化为顶点式可求得结果.
(2)先求出BC 所在直线的解析式,设出P 、Q 两点的坐标,根据勾股定理求出AC ,根据以A ,C ,Q 为顶点的三角形是等腰三角形可分类讨论,分为AQ=AC,AC=CQ,AQ=CQ 三种情况.
(3)分两种情况讨论,一是F 在抛物线上方,过点F 作FH x ⊥轴,可得FH=4,设
211,433F n n n ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,可得2114433n n --=,求出n 代入即可;二是F 在抛物线下方,可得2114-433
--=n n ,求出n 的值即可,最后的结果综合两个结果即可. 【详解】
解:(1)443
y x =-- ∵当0y =时,4403
--=x , ∴3x =-;
∴()30A -,
,()0,4C -; 二次函数过点A 、B ,设()()34y a x x =+-;
∵过点()0,4C -,
∴124a -=-; ∴13
a =; ∴()()1343
y x x =+- 211433
x x =--; ∵2
11493212
y x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, ∴顶点坐标为149,212⎛⎫- ⎪⎝⎭. (2)存在.
设BC y kx b =+过B 、C ,
440b k b =-⎧⎨+=⎩
; 设解得:14k b =⎧⎨=-⎩
; ∴4BC y x =-; 设21)1,433
(P w m m --、(),4Q m m -; 在Rt AOC ∆中,解得5AC =;
①当AQ AC =时;
()()2
22345m m ++--=⎡⎤⎣⎦;
解得:10m =(不合题意舍去),21m =;
∴()11,3Q -;
②当CQ AC =时;
()2
22445m m +---=⎡⎤⎣⎦; 解得:1522m =,2522
m =-(不合题意舍去); ∴252528,22Q ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭
; ③当AQ CQ =时;
()()()22
223444m m m m ++--=+---⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦; 解得:2542
m =>(不合题意舍去); ∴()11,3Q -,252528,22Q ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭
; (3)当F 在抛物线上方时,//BC EF ,BC EF =时;
过点F 作FH x ⊥轴,FEH ∆与BCOQ ∆全等;
则4FH =;
设211,433F n n n ⎛⎫-- ⎪⎝⎭
; 则2114433
n n --=; 解得;1197n +=2197n -= 11974F ⎫+⎪⎪⎝⎭或21974F ⎫-⎪⎪⎝⎭
; 当F 在抛物线下方时,2114433
n n --=-; 30n =(不合题意舍去),41n =;
∴()31,4F -;
∴11974F ⎫+⎪⎪⎝⎭或21974F ⎫-⎪⎪⎝⎭
或()31,4F -.
【点睛】
本题主要考查了二次函数综合应用,准确分析题目条件,利用了等腰三角形、直角三角形的性质进行求解.
2.A
解析:(1)2114,33y x x =-++(2)存在,点Q 的坐标为:Q (1,3)或(522
,8522-);(3)PN =﹣26(m ﹣2)2+223,当m =2时,PN 的最大值为223
. 【分析】
(1)由二次函数交点式表达式,即可求解;
(2)分AC=AQ 、AC=CQ 、CQ=AQ 三种情况,利用方程或方程组求解即可得到答案; (3)利用等腰直角三角形的性质得到:
PN=PQsin ∠PQN=
22211222(44)(2),23363
m m m m -+++-=--+即可求解. 【详解】
解:(1) 抛物线y =ax 2+bx+4交x 轴于A (﹣3,0),B (4,0)两点,
设2(3)(4)12,y a x x ax ax a =+-=--
即:﹣12a =4,解得:1,3
a =- 则抛物线的表达式为2114,33y x x =-++ (2)存在,理由:
2114,
33
y x x =-++ ∴ 点A 、B 、C 的坐标分别为(﹣3,0)、(4,0)、(0,4),
则AC =5,AB =7,BC =42,∠OBC =∠OCB =45°,
将点B 、C 的坐标代入一次函数表达式:y =kx+b 并解得:y =﹣x+4…①,
同理可得直线AC 的表达式为:443
y x =
+, ①当AC =AQ 时,如图1,
则AC =AQ =5,
设:QM =MB =n ,则AM =7﹣n ,
由勾股定理得:222(7)5,n n -+=
解得:n =3或4(舍去4),
故点Q (1,3);
②当AC =CQ 时,如图1, CQ =5,则BQ =BC ﹣CQ =425,-
则QM =MB =
8522-, 故点Q (522,8522
-); ③当CQ =AQ 时,则Q 在AC 的垂直平分线上,
设直线AC 的中点为K (32
-,2), 过点Q 与CA 垂直直线的表达式中的k 值为34
QK k =-, 直线QK 的表达式为:3748
y x =-+ ②, 联立①②并解得:252
x =(舍去); 故点Q 的坐标为:Q (1,3)或(522,8522
-); (3)设点21)1,433
(P m m m -++,则点Q (m ,﹣m+4), ∵OB =OC ,∴∠ABC =∠OCB =45°=∠PQN ,
PN =PQsin ∠PQN =
22211222(44)(2),23363
m m m m -+++-=--+ ∵20,6-< ∴PN 有最大值,
当m =2时,PN 22.
【点睛】
主要考查了二次函数的解析式的求法和等腰三角形的存在性问题,线段长度的最值问题,要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来.
3.C
解析:(1)1,04,00,2B C A -(),(),()
(2)当2m =,四边形CQMD 是平行四边形
(3)存在,点Q 的坐标为3,2(),()8,18- ,()1,0-
【分析】
(1)根据函数解析式列方程即可;
(2)根据平行四边形的判定,用含未知数的值表示QM 的长度,从而可求解;
(3)设Q 点的坐标为213,222⎛⎫-++ ⎪⎝⎭
m m m ,分两种情况讨论:①当∠QBD=90时,由勾股定理可得:222BQ BD DQ +=,②当∠QDB=90时,由勾股定理可得:222BQ BD DQ =+,可解出m 的值.
【详解】
(1)令0x =,则2y =,C 点的坐标为(0,2);
令0y =,则2130222
x x =-++ 解得121,4x x =-=,点A 为(-1,0);点B 为(4,0) ∴1,04,00,2B C A -(),(),()
(2)如图1所示:
点C 与点D 关于x 轴对称,点()0,2D -,设直线BD 的解析式为2y kx =-,将()4,0B 代入得:420k -= 解得12
k = ∴直线BD 的解析式为:122y x =
- ∵//QM DC
∴当=QM DC 时,四边形CQMD 是平行四边形
设Q 点的坐标为213,222⎛⎫-++ ⎪⎝⎭
m m m ,则1,22M m m ⎛⎫- ⎪⎝⎭ ∴2131224222m m m ⎛⎫-++--= ⎪⎝⎭
解得12m = 20m =(不合题意,舍去)
∴当2m =,四边形CQMD 是平行四边形
(3)存在,设Q 点的坐标为213,222⎛⎫-++ ⎪⎝⎭
m m m ∵BDQ △是以BD 为直角边的直角三角形
∴①当∠QBD=90时,由勾股定理可得:222BQ BD DQ +=
即()22
222213134220222222m m m m m m ⎛⎫⎛⎫-+-+++=+-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 解得13m = 24m =(不合题意,舍去)
∴Q 点的坐标为3,2()
②当∠QDB=90时,由勾股定理可得:222BQ BD DQ =+
即()22
222213134220222222m m m m m m ⎛⎫⎛⎫-+-++=++-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 解得18m = 21m =-
Q 点的坐标为()8,18- ()1,0-
综上所述:点Q 的坐标为3,2(),()8,18- ,()1,0-.
【点睛】
本题考查了一次函数和抛物线的综合问题,解题的关键在于拿出函数解析式,会用含未知数的代数式表示出关键的点的坐标和线段的长度.
4.A
解析:(1)A (﹣3,0),y 2)①点D 落在直线l 上时,t =6﹣
②CD
【分析】
(1)解方程求出点A 、点B 的坐标,根据二次函数的性质求出点C 的坐标,利用待定系数法求出直线l 的表达式;
(2)①分点M 在AO 上运动、点M 在OB 上运动两种情况,DN ⊥x 轴于N ,证明
△MCO ≌△DMN ,根据全等三角形的性质得到MN =OC DN =OM =3﹣t ,得到点D 的坐标,根据一次函数图象上点的坐标特征求出t ;
②根据等腰直角三角形的性质、垂线段最短解答.
【详解】
(1)当y =02x , 解得x 1=1,x 2=﹣3,
∵点A 在点B 的左侧,
∴A (﹣3,0),B (1,0),
当x =0时,y C (0
设直线l 的表达式为y =kx +b ,
将B ,C 两点坐标代入得,k b 0b 3+=⎧⎪⎨=⎪⎩
, 解得,33k b ⎧=-⎪⎨=⎪⎩
, 则直线l 的表达式为y =﹣3x +3;
(2)①如图1,当点M 在AO 上运动时,过点D 作DN ⊥x 轴于N ,
由题意可知,AM =t ,OM =3﹣t ,MC ⊥MD ,
则∠DMN +∠CMO =90°,∠CMO +∠MCO =90°,
∴∠MCO =∠DMN ,
在△MCO 与△DMN 中,
OCH NHD COM MND MC MD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
, ∴△MCO ≌△DMN (AAS ),
∴MN =OC 3DN =OM =3﹣t ,
∴D (t ﹣3t ﹣3);
同理,如图2,当点M 在OB 上运动时,
点D 的坐标为:D (﹣3+t 3t ﹣3)
将D 点坐标代入直线BC 的解析式y 33t ﹣33(﹣3+t 33 t =6﹣3D 落在直线l 上时,t =6﹣3
②∵△COD 是等腰直角三角形,
∴CM =MD ,
∴线段CM 最小时,线段CD 长度的最小,
∵M 在AB 上运动,
∴当CM ⊥AB 时,CM 最短,CD 最短,即CM =CO 3
根据勾股定理得,CD 6
【点睛】
此题主要考查二次函数综合,解题的关键是熟知二次函数的图像与性质、等腰三角形的性质特点.
5.A
解析:(1)233642y x x =--;(2)454
;(3)134)存在,点N 的坐标为:15114,4⎛⎫ ⎪⎝
⎭或15114,4⎛⎫ ⎪⎝⎭或151,4⎛⎫-- ⎪⎝⎭ 【分析】
(1)把A 、B 两点坐标代入26y ax bx =+-可得关于a 、b 的二元一次方程组,解方程组求出a 、b 的值即可得答案;
(2)过D 作DG x ⊥轴于G ,交BC 于H ,根据抛物线解析式可得点C 坐标,利用待定系
数法可得直线BC 的解析式,设233,642D x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭
,根据BC 解析式可表示出点H 坐标,即可表示出DH 的长,根据△BCD 的面积列方程可求出x 的值,即可得点D 坐标,利用三角形面积公式即可得答案;
(3)根据二次函数的对称性可得点A 与点B 关于直线l 对称,可得BC 为AP +CP 的最小值,根据两点间距离公式计算即可得答案;
(4)根据平行四边形的性质得到MB //ND ,MB =ND ,分MB 为边和MB 为对角线两种情况,结合点D 坐标即可得点N 的坐标.
【详解】
(1)∵抛物线26y ax bx =+-与x 轴相交于A ,B 两点,()2,0A -,()4,0B , ∴426016460
a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得:3432a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
, ∴抛物线的解析式为:233642
y x x =--. (2)如图,过D 作DG x ⊥轴于G ,交BC 于H ,
当0x =时,6y =-,
∴()0,6C -,
设BC 的解析式为y kx b =+,则640
b k b =-⎧⎨+=⎩, 解得326k b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, ∴BC 的解析式为:362
y x =-, 设233,642D x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,则3,62H x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭, ∴2233336632424DH x x x x x ⎛⎫=----=-+ ⎪⎝⎭
, ∵BCD △的面积是92
, ∴
1922DH OB ⨯=, ∴213943242
x x ⎛⎫⨯⨯-+= ⎪⎝⎭, 解得:1x =或3,
∵点D 在直线l 右侧的抛物线上,
∴153,4D ⎛⎫- ⎪⎝
⎭, ∴ABD △的面积11154562244
AB DG ⨯=⨯⨯=;
(3)∵抛物线26y ax bx =+-与x 轴相交于A ,B 两点, ∴点A 与点B 关于直线l 对称, ∴BC 为AP +CP 的最小值,
∵B (4,0),C (0,-6),
∴AP +CP 的最小值=BC 2246+213 故答案为:213(4)①当MB 为对角线时,MN //BD ,MN =BD ,
过点N 作NE ⊥x 轴于E ,过当D 作DF ⊥x 轴于F ,
∵点D (3,154-), ∴DF =154, 在△MNE 和△BDF 中,NEM DFB NMB DBF MN BD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
, ∴△MNE ≌△BDF ,
∴DF =NE =154
, ∵点D 在x 轴下方,MB 为对角线,
∴点N 在x 轴上方,
∴点N 纵坐标为
154, 把y =154代入抛物线解析式得:215336442x x =--, 解得:1114x =-,2114x =+, ∴1N (114-,
154),2N (114+,154)
如图,当BM 为边时,MB //ND ,MB =ND ,
∵点D (3,154
-), ∴点N 纵坐标为154-
, ∴233156424
x x --=-, 解得:11x =-,23x =(与点D 重合,舍去), ∴3N (1-,154-
),
综上所述:存在点N ,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,点N 的坐标为:15114,4⎛⎫ ⎪⎝
⎭或15114,4⎛⎫ ⎪⎝⎭或151,4⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】
本题考查的是二次函数的综合,首先要掌握待定系数法求解析式,其次要添加恰当的辅助线,灵活运用面积公式和平行四边形的判定和性质,应用数形结合的数学思想解题. 6.(1) y=221
x +;(2)m=1,n=3;(3) 函数存在最大值,当x=0是,y 取得最大值2.(4)-1≤x≤2 【分析】
(1)待定系数法求解函数解析式
(2)分别将m,n 代入函数解析式,求出对应的横纵坐标即可求解
(3)观察图像即可,答案不唯一
(4)观察图像选择曲线在上方的区域即可.
【详解】
解(1)将(0,2),(1,1)代入解析式得
20111b b k ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩
解得:12k b =⎧⎨=⎩ ∴函数的解析式为y =
221
x + (2) ①令x =-1,
则y=1,
∴m =1 令y =15
,则x =±3, ∵2<n <4,
∴n =3
②
(3)函数存在最大值,当x =0是,y 取得最大值2.
(4)直接观察图象可知,
当|715x ﹣815
|≤时,-1≤x ≤2 【点睛】
本题考查了用待定系数法求函数的解析式,函数的图象和性质,根据函数图象求解不等式等问题,综合性强,熟悉函数的图象和性质是解题关键.
7.B
解析:(1)215222y x x =-+;(2)P (2,1);(3)4225,1555N ⎛- ⎝,425,1555N ⎛- ⎝,()0,0N ,1811,55N ⎛⎫ ⎪⎝⎭
【分析】
(1)求出点B ,带入求解即可;
(2)设,22t P t ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭
,(),0Q t ,()215,20<<422D t t t t ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭
,根据中点的性质列式计算即可; (3)根据菱形的性质分类讨论即可;
【详解】
(1)令1202x -+=,解得:4x =, ∴()4,0B ,
令0x =,则2y =,
∴()0,2C ,
把1,0A ,()4,0B 代入()220y ax bx a =++≠中,
∴2016420a b a b ++=⎧⎨++=⎩
, ∴12a =
,52b =-, ∴215222
y x x =-+; (2)设,22t P t ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,(),0Q t ,()215,20<<422D t t t t ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭
,
∵Q 为PD 中点,
∴2115-2202222t t t ⎛⎫++-+=⨯ ⎪⎝⎭
, ∴213402
t t -+=, ∴12t =,24t =(舍),
∴()2,1P ;
(3)①如图,由题意可得:PD 为菱形的边,,PM DN 为菱形的对角线,//,PD MN 2,PD MN DM ===
由(2)可得:()2,1P ,()2,1D -,
2,PD ∴=
设22,1M m m -+⎛⎫ ⎪⎝⎭,1,42N m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭
, 由2DM =可得:()2
21234,2m m ⎛⎫-+-+= ⎪⎝⎭ 整理得:()()51820,m m --=
解得:1218,2,5
m m == 检验:2m =不合题意舍去,取18,5m =
1811811,,,.5555M N ⎛⎫⎛⎫∴ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
如图,PD 为菱形的边, //,PD MN 2,PD MN DN ===
同理可得:4225,1555N ⎛- ⎝或452521.N ⎛- ⎝⎭
②如图,当PD 为对角线时,
由()2,1P ,()2,1D -,()()4,0,0,0,B O
可得:,M B 重合,,N O 重合时,四边形PMDN 为菱形,
()0,0.N ∴ 综上:4225,1555N ⎛- ⎝,425,1555N ⎛- ⎝,()0,0N ,1811,55N ⎛⎫ ⎪⎝⎭
; 【点睛】
本题主要考查了二次函数综合,结合菱形的判定与性质、等腰三角形的性质和一元二次方程的求解是解题的关键.
8.(1)12
a =-,3
b =-,174m =-;(2)见详解;(3)x 的取值范围是:-3≤x <0或1≤x≤2.
【分析】
(1)先将(-1,2)和(1,-2)代入函数y=a (x-1)2+
b x
+1中,列方程组解出可得a 和b 的值,写出函数解析式,计算当x=4时m 的值即可;
(2)描点并连线画图,根据图象写出一条性质即可;
(3)画y=x-3的图象,根据图象可得结论.
【详解】 解:(1)把(-1,2)和(1,-2)代入函数y=a (x-1)2+b x
+1中得: 41212a b b -+=⎧⎨+=⎩,解得:123
a b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩, ∴y=213(1)12x x
---+(a≠0), 当x=4时,m=131791244
-⨯-+=-; (2)如图所示,
性质:当x>2时,y随x的增大而减小(答案不唯一);
(3)∵a(x-1)2+b
x
≥x-4,
∴a(x-1)2+b
x
+1≥x-3,
如图所示,
由图象得:x的取值范围是:-3≤x<0或1≤x≤2.
【点睛】
本题考查了待定系数法求函数解析式,描点,画函数图象,以及二次函数的性质,解题的关键是掌握二次函数的性质,利用了数形结合思想进行分析.
9.A
解析:(1)y=﹣x﹣1,y=﹣x2+3x+4;(2)①(2,6);②PA2;(3)点M的坐标为:14314或(21414或(4,﹣5)或(﹣4,3.
【分析】
(1)将点A、D的坐标分别代入直线表达式、抛物线的表达式,即可求解;
(2)①当△PAD的面积最大时,P点到直线AD的距离就最大.即当直线y=-x+m与抛物线只有一个交点时满足条件,△=42+4(m-4)=0,解得m=8,解方程可求出答案;
②过点P作PE⊥x轴于点E,证明△PEA是等腰直角三角形,得出PE=EA,设P点坐标为
(m ,n ),由题意得,m+1=-m 2+3m+4,求出m=3,由直角三角形的性质可得出答案; (3)分NC 是平行四边形的一条边、NC 是平行四边形的对角线,两种情况分别求解即可.
【详解】
(1)将点A 、D 的坐标代入直线表达式得:056k n k n -+=⎧⎨+=-⎩,解得:11
k n =-⎧⎨=-⎩, 故直线l 的表达式为:y =﹣x ﹣1,
将点A 、D 的坐标代入抛物线表达式,
同理可得抛物线的表达式为:y =﹣x 2+3x +4;
(2)①当△PAD 的面积最大时,P 点到直线AD 的距离就最大,
所以P 点在与直线AD 平行并且与抛物线相切的直线上,即P 点是这两个图像的唯一交点.
设P 点坐标为(x ,y ),依题意有:234
y x m y x x =-+⎧⎨=-++⎩, ∴x 2-4x +m -4=0
∵直线y =-x +m 与抛物线相切,即只有一个交点,
∴42+4(m -4)=0
∴m =8,
∴x 2-4x +4=0,
∴x 1=x 2=2
∴y =6
由此得P 点坐标为(2,6)
②过P 作PE ⊥x 轴于E 点,
由直线AC 的解析式y =﹣x ﹣1,可得A (-1,0)C (0,-1),∴OA =OC
∵∠AOC =90°∴∠DAB =45°,
∴当AB 平分∠DAP 时,∠BAP =∠DAB ,则∠BAP =45°,
∴△PEA 是等腰直角三角形,∴PE =EA
设P 点坐标为(m ,n ),依题意有m +1=﹣m 2+3m +4,
∴m 1=3,m 2=-1(舍去),
∴PE =EA =4,
∴PA 2(3)NC =5,
①当NC 是平行四边形的一条边时,
设点P 坐标为(x ,﹣x 2+3x +4)、则点M (x ,﹣x ﹣1),
由题意得:|y M ﹣y P |=5,即:|﹣x 2+3x +4+x +1|=5,
解得:x =20或4(舍去0),
则点M 坐标为3或(2或(4,﹣5);
②当NC 是平行四边形的对角线时,
则NC 的中点坐标为(﹣1
2,2),
设点M 坐标为(m ,﹣m 2+3m +4)、则点M (n ,﹣n ﹣1),
N 、C ,M 、P 为顶点的四边形为平行四边形,则NC 的中点即为PM 中点, 即:122
m n +-=,2=23412m m n -++--, 解得:m =0或﹣4(舍去0),
故点M (﹣4,3);
故点M 的坐标为:3或(2或(4,﹣5)或(﹣4,3)
【点睛】
本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,坐标与图形的性质,平行四边形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,三角形的面积等知识,熟练掌握待定系数法及平行四边形的性质是解题的关键.
10.(1)减小,减小,减小;(2)见解析;(3)73
【分析】
(1)根据一次函数的性质,二次函数的性质分别进行判断,即可得到答案;
(2)根据表格的数据,进行描点,连线,即可画出函数的图像;
(3)根据函数图像和性质,当2x =-时,函数有最大值,代入计算即可得到答案.
【详解】
解:(1)根据题意,在函数1y x =-中,
∵10k =-<,
∴函数1y x =-在20x -≤<中,1y 随x 的增大而减小; ∵222131()24
y x x x =-+=-+, ∴对称轴为:1x =,
∴221y x x =-+在20x -≤<中,2y 随x 的增大而减小; 综合上述,21||(1)6
y x x x =-+在20x -≤<中,y 随x 的增大而减小; 故答案为:减小,减小,减小;
(2)根据表格描点,连成平滑的曲线,如图:
(3)由(2)可知,当0x ≥时,y 随x 的增大而增大,无最大值;
由(1)可知21||(1)6
y x x x =-+在20x -≤<中,y 随x 的增大而减小; ∴在20x -≤<中,有 当2x =-时,73y =
, ∴m 的最大值为73
; 故答案为:73
. 【点睛】
本题考查了二次函数的性质,一次函数的性质,以及函数的最值问题,解题的关键是熟练掌握题意,正确的作出函数图像,并求函数的最大值.
二、中考几何压轴题
11.(1)详见解析;(2)①;②,证明详见解析;(3).
【分析】
(1)在等腰三角形ABM 中三线合一,即AM 还为三角形的角平分线与底边中线,可用AAS 证,可得,即可得证;
(2)①由题意可知,,,且,
解析:(1)详见解析;(2)①BD AN =;②BD AN =,证明详见解析;(3)
2S k . 【分析】
(1)在等腰三角形ABM 中三线合一,即AM 还为三角形的角平分线与底边中线,可用AAS 证ABM ACN ∆∆≌,可得BM AN =,即可得证2BD AN =;
(2)①由题意可知,90ANC ∠=︒,90BMA ∠=︒,且90ACN CAN ∠+∠=︒,90BAM CAN ∠+∠=︒,可证BAM ∽ACN △,同理可证DAM △∽AEN △,可得12BM AN =,12
MD AE =,即可得出BD 与AN 的数量关系;②过E 点作AC 的平行线,交AN 的延长线于点P ,连接PC ,可证BAD ∽PEA ,即
BD AD AB PA EA PE ==,可得PE AC =,四边形AEPC 为平行四边形,所以12
AN PN AP ==,即可得出BD 与AN 的数量关系;
(3)由(2)②已证四边形AEPC 为平行四边形,所以1=2
ACE EPC AEPC S S S =△△四边形,且BAD ∽PEA ,
1AB AD AC AE k ==,所以212PEA AEPC S S S k
==△四边形,即ACE 的面积可得. 【详解】
(1)证明:∵AB AD =,AM BD ⊥于点M ,
∴2BD BM =,BAM DAM ∠=∠,(等腰三角形三线合一)
∵180CAN BAC BAM ∠=︒-∠-∠, 180EAN DAE DAM ∠=︒-∠-∠,
且90BAC DAE ∠=∠=︒,
∴CAN EAN ∠=∠,
∵AC AE =,
∴AN CE ⊥,即90ANC ∠=︒.
∴90ACN CAN ∠+∠=︒,
∵90BAM CAN ∠+∠=︒,
∴BAM ACN ∠=∠, 在ABM 和CAN 中,
=90AB=CA BAM ACN AMB CNA ∠=∠⎧⎪∠=∠︒⎨⎪⎩
∴ABM ACN ∆∆≌(AAS ),
∴BM AN =,∴2BD AN =.
(2)①BD AN =.
∵由题意可知,90ANC ∠=︒,90BMA ∠=︒,且90ACN CAN ∠+∠=︒,
90BAM CAN ∠+∠=︒,
∴BAM ACN ∠=∠,
∴BAM ∽ACN △,
同理,90ANE ∠=︒,90DMA ∠=︒,且90AEN EAN ∠+∠=︒,90DAM EAN ∠+∠=︒, ∴DAM AEN ∠=∠,
∴DAM △∽AEN △, ∴12BM AB AN AC ==,即12BM AN =,12MD AD AN AE ==,即12
MD AE =, ∴BD AN =.
②BD AN =.证明:过E 点作AC 的平行线,交AN 的延长线于点P ,连接PC .
∴180PEA CAE ∠+∠=︒,
∵90BAC DAE ∠=∠=︒,
∴360180BAD CAE BAC DAE ∠+∠=︒-∠-=︒,
∴BAD PEA ∠=∠,
∵AM BD ⊥于点M ,∴90AMD ∠=︒.
∴90MAD ADB ∠+∠=︒.
∴90MAD EAP ∠+∠=︒.
∴ADB EAP ∠=∠,
∴BAD ∽PEA , ∴
BD AD AB PA EA PE ==, ∵12AB AD AC AE ==,∴12BD AP =,1122
AB PE AC ==, ∴PE AC =.
∵//PE AC ,∴四边形AEPC 为平行四边形. ∴12
AN PN AP ==
,∴AN BD =. (3)2S k . ∵由(2)②已证四边形AEPC 为平行四边形, ∴1=2
ACE EPC AEPC S S S =△△四边形, 又∵BAD ∽PEA ,
1AB AD AC AE k == ∴212PEA AEPC S S S k =
=△四边形, ∴212ACE AEPC S S S k
=
=△四边形. 【点睛】
本题主要考察了等腰三角形三线合一、全等三角形的证明与应用、相似三角形的证明与应用、平行四边形的性质,解题的关键在于构造出全等三角形,且掌握相似三角形面积之比为边长之比的平方.
12.(1);(2)不成立,理由见解析;;(3),.
【分析】
(1)根据等边三角形的性质可得每一个内角都是,则可知△BDE 与△CDF 是含角的直角三角形,根据角所对直角边是斜边的一半即可得到结果;
(2)
解析:(1)12BE CF BC +=;(2)不成立,理由见解析;12
CF BE BC -=;(3)
BE =Δ1(92DEF S =
+. 【分析】
(1)根据等边三角形的性质可得每一个内角都是60︒,则可知△BDE 与△CDF 是含30角的直角三角形,根据30角所对直角边是斜边的一半即可得到结果;
(2)根据题意可证得BDG CDH ∆≅∆,得到BG CH =,DG DH =,进而求出ΔΔDGE DHF ≅,得到EG FH =,在Rt DCH ∆中,2CD CH =,CF BE CD -=,即12
CF BE BC -=.
(3)过点C 作CN DF ⊥,可求得CF =,根据顶角为120︒的等腰三角形面积的算法可求出DEF ∆的面积,
【详解】
(1)∵△ABC 是等边三角形,
∴60B C ∠=∠=︒,
又∵DE AB ⊥,DF AC ⊥,
∴30BDE CDF ∠=∠=︒, ∴12BE BD =,12
CF CD =, ∴()1122
+=+=BE CF BD CD BC . (2)不成立.
理由如下:如图1,分别过点D 作DG AB ⊥于点G ,DH AC ⊥于点H ,
易证得BDG CDH ∆≅∆,
则BG CH =,DG DH =.
∵60A ∠=︒,90DGA DHA ∠=∠=︒,
∴120GDH ∠=︒.
∵120EDF ∠=︒,
∴FDH EDG ∠=∠,
则ΔΔDGE DHF ≅,
∴EG FH =,
∴()CF FH CF EG CF BE BG CF BE BG CH -=-=-+=--=,
即2CF BE CH -=.
在Rt DCH ∆中,2CD CH =,。