最新初三九年级上册上册数学压轴题专题练习(解析版)
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最新初三九年级上册上册数学压轴题专题练习(解析版)
一、压轴题
1.如图,矩形OABC 的顶点A 、C 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,点B 的坐标为(3,
4),一次函数2
3
y x b =-
+的图像与边OC 、AB 分别交于点D 、E ,并且满足OD BE =,M 是线段DE 上的一个动点 (1)求b 的值;
(2)连接OM ,若ODM △的面积与四边形OAEM 的面积之比为1:3,求点M 的坐标; (3)设N 是x 轴上方平面内的一点,以O 、D 、M 、N 为顶点的四边形是菱形,求点N 的坐标.
2.如图,在四边形ABCD 中,9054ABC BCD AB BC cm CD cm ∠=∠=︒===,,点
P 从点C 出发以1/cm s 的速度沿CB 向点B 匀速移动,点M 从点A 出发以15/cm s 的速
度沿AB 向点B 匀速移动,点N 从点D 出发以/acm s 的速度沿DC 向点C 匀速移动.点
P M N 、、同时出发,当其中一个点到达终点时,其他两个点也随之停止运动,设移动时
间为ts . (1)如图①,
①当a 为何值时,点P B M 、、为顶点的三角形与PCN △全等?并求出相应的t 的值; ②连接AP BD 、交于点E ,当AP BD ⊥时,求出t 的值; (2)如图②,连接AN MD 、交于点F .当38
83
a t ==
,时,证明:ADF CDF S S ∆∆=.
3.点P 为图形M 上任意一点,过点P 作PQ ⊥直线,l 垂足为Q ,记PQ 的长度为d . 定义一:若d 存在最大值,则称其为“图形M 到直线l 的限距离”,记作()max ,D M l ;
定义二:若d 存在最小值,则称其为“图形M 到直线l 的基距离”,记作()min ,D M l ; (1)已知直线1:2l y x =--,平面内反比例函数2
y x
=
在第一象限内的图象记作,H 则()1,min D H l = .
(2)已知直线2:33l y x =+,点()1,0A -,点()()1,0,,0B T t 是x 轴上一个动点,
T 的半径为3,点C 在T 上,若()max 243,63,D ABC l ≤≤求此时t 的取值范
围,
(3)已知直线21211k k y x k k --=
+--恒过定点1111,8484P a b c a b c ⎛⎫
⎪⎝+-+⎭
+,点(),D a b 恒在直线3l 上,点(),28E m m +是平面上一动点,记以点E 为顶点,原点为对角线交点的正方形为图形,K ()min 3,0D K l =,若请直接写出m 的取值范围. 4.在平面直角坐标系xOy 中,对于任意三点A ,B ,C ,给出如下定义:
若矩形的任何一条边均与某条坐标轴平行,且A ,B ,C 三点都在矩形的内部或边界上,则称该矩形为点A ,B ,C 的外延矩形.点A ,B ,C 的所有外延矩形中,面积最小的矩形称为点A ,B ,C 的最佳外延矩形.例如,图中的矩形,
,
都是
点A ,B ,C 的外延矩形,矩形
是点A ,B ,C 的最佳外延矩形.
(1)如图1,已知A (-2,0),B (4,3),C (0,). ①若
,则点A ,B ,C 的最佳外延矩形的面积为 ;
②若点A ,B ,C 的最佳外延矩形的面积为24,则的值为 ; (2)如图2,已知点M (6,0),N (0,8).P (,)是抛物线
上一点,求点M ,N ,P 的最佳外延矩形面积的最小值,以及此时点P 的横坐标的取值范
围;
(3)如图3,已知点D (1,1).E (
,)是函数
的图象上一点,矩形
OFEG 是点O ,D ,E 的一个面积最小的最佳外延矩形,⊙H 是矩形OFEG 的外接圆,请直接写出⊙H 的半径r 的取值范围.
5.如图,等边ABC 内接于
O ,P 是AB 上任一点(点P 不与点A 、B 重合),连接
AP 、BP ,过点C 作CM BP 交PA 的延长线于点M .
(1)求APC ∠和BPC ∠的度数; (2)求证:ACM BCP △≌△;
(3)若1PA =,2PB =,求四边形PBCM 的面积; (4)在(3)的条件下,求AB 的长度. 6.如图,在平面直角坐标系中,直线l :y =﹣
1
3
x +2与x 轴交于点B ,与y 轴交于点A ,以AB 为斜边作等腰直角△ABC ,使点C 落在第一象限,过点C 作CD ⊥AB 于点D ,作CE ⊥x 轴于点E ,连接ED 并延长交y 轴于点F .
(1)如图(1),点P 为线段EF 上一点,点Q 为x 轴上一点,求AP +PQ 的最小值. (2)将直线l 进行平移,记平移后的直线为l 1,若直线l 1与直线AC 相交于点M ,与y 轴相交于点N ,是否存在这样的点M 、点N ,使得△CMN 为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
7.如图,在Rt △AOB 中,∠AOB =90°,tan B =
3
4
,OB =8.
(1)求OA 、AB 的长;
(2)点Q 从点O 出发,沿着OA 方向以1个单位长度/秒的速度匀速运动,同时动点P 从点A 出发,沿着AB 方向也以1个单位长度秒的速度匀速运动,设运动时间为t 秒(0<t ≤5)以P 为圆心,PA 长为半径的⊙P 与AB 、OA 的另一个交点分别为C 、D ,连结CD ,QC .
①当t 为何值时,点Q 与点D 重合?
②若⊙P 与线段QC 只有一个公共点,求t 的取值范围.
8.如图,抛物线y =x 2+bx +c 交x 轴于A 、B 两点,其中点A 坐标为(1,0),与y 轴交于点C (0,﹣3).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,连接AC ,点Q 为x 轴下方抛物线上任意一点,点D 是抛物线对称轴与x 轴的交点,直线AQ 、BQ 分别交抛物线的对称轴于点M 、N .请问DM +DN 是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
(3)如图2,点P 为抛物线上一动点,且满足∠PAB =2∠ACO .求点P 的坐标. 9.如图1(注:与图2完全相同)所示,抛物线2
12
y x bx c =-++经过B 、D 两点,与x 轴的另一个交点为A ,与y 轴相交于点C . (1)求抛物线的解析式.
(2)设抛物线的顶点为M ,求四边形ABMC 的面积(请在图1中探索)
(3)设点Q 在y 轴上,点P 在抛物线上.要使以点A 、B 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P 的坐标(请在图2中探索)
10.如图,已知抛物线2
34
y x bx c =
++与坐标轴交于A 、B 、C 三点,A 点的坐标为(1,0)-,过点C 的直线3
34y x t
=
-与x 轴交于点Q ,点P 是线段BC 上的一个动点,过P 作PH OB ⊥于点H .若5PB t =,且01t <<.
(1)点C 的坐标是________,b =________; (2)求线段QH 的长(用含t 的式子表示);
(3)依点P 的变化,是否存在t 的值,使以P 、H 、Q 为顶点的三角形与COQ 相似?若存在,直接写出所有t 的值;若不存在,说明理由. 11.如图,在边长为5的菱形OABC 中,sin∠AOC=
4
5
,O 为坐标原点,A 点在x 轴的正半轴上,B ,C 两点都在第一象限.点P 以每秒1个单位的速度沿O→A→B→C→O 运动一周,设运动时间为t (秒).请解答下列问题: (1)当CP⊥OA 时,求t 的值;
(2)当t <10时,求点P 的坐标(结果用含t 的代数式表示);
(3)以点P 为圆心,以OP 为半径画圆,当⊙P 与菱形OABC 的一边所在直线相切时,请直接写出t 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.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、压轴题
1.(1)b=3;(2)点M坐标为
7
(1,)
3
;(3)
93
(,)
42
-或
3654
(,)
1313
【解析】
【分析】
(1)首先在一次函数的解析式中令x=0,即可求得D的坐标,则OD=b,则E的坐标即可利用b表示出来,然后代入一次函数解析式即可得到关于b的方程,求得b的值;
(2)首先求得四边形OAED的面积,则△ODM的面积即可求得,设出M的横坐标,根据三角形的面积公式即可求得M的横坐标,进而求得M的坐标;
(3)分两种情况进行讨论,①四边形OMDN是菱形时,M是OD的中垂线与DE的交点,M关于OD的对称点就是N;②四边形OMND是菱形,OM=OD,M在直线DE上,设出M 的坐标,根据OM=OD即可求得M的坐标,则根据OD∥MN,且OD=MN即可求得N的坐标.
【详解】
(1)在
2
3
y x b
=-+中,令x=0,解得y=b,
则D的坐标是(0,b),OD=b,
∵OD=BE,
∴BE=b,则点E坐标为(3,4-b),
将点E代入
2
3
y x b
=-+中,得:4-b=2+b,
解得:b=3;
(2)如图,∵OAED S 四边形=
11
()(31)3622
OD AE OA +=⨯+⨯=, ∵三角形ODM 的面积与四边形OAEM 的面积之比为1:3, ∴13
=42
ODM OAED S S ∆=
四边形 设M 的横坐标是a ,则13
322
a ⨯=, 解得:1a =, 将1x a ==代入2
33
y x =-
+中,得: 27333
y =-⨯+=
则点M 坐标为7
(1,)3
;
(3)依题意,有两种情况:
①当四边形OMDN 是菱形时,如图(1),M 的纵坐标是32
, 把32y =
代入2
33
y x =-+中,得: 23332x -+=,解得:94
x =, ∴点M 坐标为93
(,)42
, 点N 坐标为93(,)42
-;
②当四边形OMND 是菱形时,如图(2),OM =OD =3,
设M 的坐标2
(,3)3
m m -
+, 由OM=OD 得:2
22
(3)93
m m +-+=, 解得:36
13
m =
或m=0(舍去), 则点M 坐标为3615(,)1313
, 又MN ∥OD ,MN=OD=3,
∴点N 的坐标为3654(
,)1313
, 综上,满足条件的点N 坐标为93(,)42
-或3654(
,)1313
.
【点睛】
本题考查一次函数与几何图形的综合,涉及待定系数法、图形的面积计算、菱形的性质、方程等知识,解答的关键是认真审题,找出相关知识的联系点,运用待定系数法、数形结合法、分类讨论法等解题方法确定解题思路,进而推理、探究、发现和计算. 2.(1)① 2.5t =, 1.1a =或2t =,0.5a =;②1t =;(2)见解析 【解析】 【分析】
(1)①当PBM PCN ≅△△时或当MBP PCN ≅△△时,分别列出方程即可解决问题; ②当AP BD ⊥时,由ABP BCD ≅△△,推出BP CD =,列出方程即可解决问题; (2)如图②中,连接AC 交MD 于O 只要证明AOM COD ≅△△,推出OA OC =,可得ADO CDO S S ∆∆=,AFO CFO S S ∆∆=,推出ADO AFO CDO CFO S S S S ∆∆∆∆-=-,即ADF CDF S S ∆∆=;
【详解】
解:(1)①90ABC BCD ∠=∠=︒,
∴当PBM PCN ≅△△时,有BM NC =,即5t t -=①
5 1.54t at -=-②
由①②可得 1.1a =, 2.5t =.
当MBP PCN ≅△△时,有BM PC =,BP NC =,即5 1.5t t -=③ 54t at -=-④,
由③④可得0.5a =,2t =.
综上所述,当 1.1a =, 2.5t =或0.5a =,2t =时,以P 、B 、M 为顶点的三角形与
PCN △全等; ②AP BD ⊥, 90BEP ∴∠=︒,
90APB CBD ∴∠+∠=︒,
90ABC ∠=︒,
90APB BAP ∴∠+∠=︒, BAP CBD ∴∠=∠,
在ABP △和BCD 中,
BAP CBD AB BC
ABC BCD ∠=∠⎧⎪
=⎨⎪∠=∠⎩
, ()ABP BCD ASA ∴≅△△,
BP CD ∴=, 即54t -=, 1t ∴=;
(2)当38a =,8
3
t =时,1DN at ==,而4CD =,
DN CD ∴<,
∴点N 在点C 、D 之间, 1.54AM t ==,4CD =, AM CD ∴=,
如图②中,连接AC 交MD 于O , 90ABC BCD ∠=∠=︒, 180ABC BCD ∴∠+∠=︒, //AB BC ∴,
AMD CDM ∴∠=∠,BAC DCA ∠=∠, 在AOM 和COD △中, AMD CDM AM CD
BAC DCA ∠=∠⎧⎪
=⎨⎪∠=∠⎩
, ()AOM COD ASA ∴≅△△,
OA OC ∴=,
ADO CDO S S ∆∆∴=,AFO CFO S S ∆∆=, ADO AFO CDO CFO S S S S ∆∆∆∆∴-=-, ADF CDF S S ∆∆∴=.
【点睛】
本题考查三角形综合题、全等三角形的判定和性质、等高模型等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题. 3.(1)22+;(2)63103t ≤≤-或103165-≤≤-3)
32
5m ≤-
或0m ≥ 【解析】 【分析】 (1)作直线:y x b =-+平行于直线1l ,且与H 相交于点P ,连接PO 并延长交直线1l 于点Q ,作PM ⊥x 轴,根据只有一个交点可求出b ,再联立求出P 的坐标,从而判断出PQ 平分∠AOB ,再利用直线1l 表达式求A 、B 坐标证明OA=OB ,从而证出PQ 即为最小距离,最后利用勾股定理计算即可;
(2)过点T 作TH ⊥直线2l ,可判断出T 上的点到直线2l 的最大距离为3TH +后根据最大距离的范围求出TH 的范围,从而得到FT 的范围,根据范围建立不等式组求解即可;
(3)把点P 坐标带入表达式,化简得到关于a 、b 的等式,从而推出直线3l 的表达式,根据点E 的坐标可确定点E 所在直线表达式,再根据最小距离为0,推出直线3l 一定与图形K 相交,从而分两种情况画图求解即可. 【详解】
解:(1)作直线:y x b =-+平行于直线1l ,且与H 相交于点P ,连接PO 并延长交直线
1l 于点Q ,作PM ⊥x 轴,
∵ 直线:y x b =-+与H 相交于点P , ∴2
x b x
-+=
,即220x bx -+=,只有一个解, ∴24120b ∆=-⨯⨯=,解得2b = ∴22y x =-+
联立222
y x y x ⎧=-+⎪⎨=⎪⎩
,解得22x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩2,2P ,
∴2PM OM ==,且点P 在第一、三象限夹角的角平分线上,即PQ 平分∠AOB , ∴Rt POM 为等腰直角三角形,且OP=2,
∵直线1l :2y x =--,
∴当0y =时,2x =-,当0x =时,2y =-,
∴A(-2,0),B(0,-2),
∴OA=OB=2,
又∵OQ 平分∠AOB ,
∴OQ ⊥AB ,即PQ ⊥AB ,
∴PQ 即为H 上的点到直线1l 的最小距离,
∵OA=OB ,
∴45OAB OBA AOQ ∠=∠=∠=︒,
∴AQ=OQ ,
∴在Rt AOQ 中,OA=2,则OQ=2,
∴22PQ OP OQ =+=+,即()1,22min D H l =+;
(2)由题过点T 作TH ⊥直线2l ,
则T 上的点到直线2l 的最大距离为3TH +
∵()max 243,63ABC l D V ≤≤
即43363TH ≤
∴TH ≤≤
由题60HFO ∠=︒,则
FT =
, ∴610FT ≤≤,
又∵FT t =,
∴610t ≤≤,
解得610t ≤≤1016-≤≤-;
(3)∵直线21211k k y x k k --=+--恒过定点1111,8484P a b c a b c ⎛⎫ ⎪⎝+-+⎭
+, ∴把点P 代入得:
2111211184184k k a b c a b c k k --⎛⎫+-+=++ ⎪--⎝⎭, 整理得:()()2416828162828a b c k a b c a b c k a b c +-+--+-=++---, ∴2416828281628a b c a b c a b c a b c +-+=++⎧⎨--+-=---⎩,化简得224801a b c c +-+=⎧⎨=⎩
, ∴182
b a =-+, 又∵点(),D a b 恒在直线3l 上,
∴直线3l 的表达式为:182y x =-
+, ∵()min 3,0D K l =,
∴直线3l 一定与以点E 为顶点,原点为对角线交点的正方形图形相交,
∵(),28E m m +,
∴点E 一定在直线28y x =+上运动,
情形一:如图,当点E 运动到所对顶点F 在直线3l 上时,由题可知E 、F 关于原点对称, ∵(),28E m m +,
∴(),28m m F ---,
把点F 代入182y x =-+得:18282m m +=--,解得:325
m =-, ∵当点E 沿直线向上运动时,对角线变短,正方形变小,无交点, ∴点E 要沿直线向下运动,即325m ≤-
;
情形二:如图,当点E运动到直线3l上时,
把点E代入
1
8
2
y x
=-+得:
1
828
2
m m
-+=+,解得:0
m=,
∵当点E沿直线向下运动时,对角线变短,正方形变小,无交点,∴点E要沿直线向上运动,即0
m≥,
综上所述,
32
5
m≤-或0
m≥.
【点睛】
本题考查新型定义题,弄清题目含义,正确画出图形是解题的关键.
4.(1)①18;②t=4或t=-1;(2)48;,或;(3)
【解析】
试题分析:(1)根据给出的新定义进行求解;(2)过M点作轴的垂线与过N点垂直于轴的直线交于点Q,则当点P位于矩形OMQN内部或边界时,矩形OMQN是点M,N,P的最佳外延矩形,且面积最小;根据当y=0是y=8时求出x的值得到取值范围;(3)根
据最佳外延矩形求出半径的取值范围.
试题解析:(1)①18;②t=4或t=-1;
(2)如图,过M点作轴的垂线与过N点垂直于轴的直线交于点Q,则当点P位于矩形OMQN内部或边界时,矩形OMQN是点M,N,P的最佳外延矩形,且面积最小.
∵S矩形OMQN=OM·ON=6×8=48,∴点M,N,P的最佳外延矩形面积的最小值为48.
抛物线与轴交于点T(0,5).令,有,
解得:x=-1(舍去),或x=5.
令y=8,有,解得x=1,或x=3.∴,或.
(3).
考点:新定义的理解、二次函数的应用、圆的性质.
5.(1)∠APC=60°,∠BPC=60°;(2)见解析;(315
3
4
4)
21
9
【解析】
【分析】
(1)由△ABC是等边三角形,可知∠ABC=∠BAC=∠ACB=60°,由圆周角定理可知
∠APC=∠ABC=60°,∠BPC=∠BAC=60°;
(2)利用上题中得到的相等的角和等边三角形中相等的线段利用AAS证得两三角形全等即可;
(3)根据CM∥BP说明四边形PBCM是梯形,利用上题证得的两三角形全等判定△PCM为等边三角形,进而求得PH的长,利用梯形的面积公式计算四边形的面积即可;
(4)过点B作BQ⊥AP,交AP的延长线于点Q,过点A作AN⊥BC于点N,连接OB,利用勾股定理求出AB的长,在△ABC中,利用等边三角形的性质求出BN,在△BON中利用勾股定理求出OB,最后根据弧长公式求出弧AB的长.
【详解】
解:(1)∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠BAC=∠ACB=60°,
∵=
BC BC,=
AC AC,
∴∠APC=∠ABC=60°,∠BPC=∠BAC=60°;
(2)证明:∵CM∥BP,
∴∠BPM+∠M=180°,
∠PCM=∠BPC,
∵∠BPC=∠BAC=60°
,
∴∠PCM=∠BPC=60°,
∴∠M=180°-∠BPM=180°-(∠APC+∠BPC)=180°-120°=60°,∴∠M=∠BPC=60°,
又∵A、P、B、C四点共圆,
∴∠PAC+∠PBC=180°,
∵∠MAC+∠PAC=180°
∴∠MAC=∠PBC
∵AC=BC,
在△ACM和△BCP中,
M BPC
MAC PBC
AC BC
∠=∠
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
∴△ACM≌△BCP(AAS);
(3)∵CM∥BP,
∴四边形PBCM为梯形,
作PH⊥CM于H,
∵△ACM≌△BCP,
∴CM=CP,AM=BP,
又∠M=60°,
∴△PCM为等边三角形,
∴CM=CP=PM=PA+AM=PA+PB=1+2=3,在Rt△PMH中,∠MPH=30°,
∴PH=33
2
,
∴S四边形PBCM=1
2
(PB+CM)×PH=
1
2
(2+3)×
33
=
153
;
(4)过点B作BQ⊥AP,交AP的延长线于点Q,过点A作AN⊥BC于点N,连接OB,∵∠APC=∠BPC=60°,
∴∠BPQ=60°,
∴∠PBQ=30°,
∴PQ=1
2
PB=1,
∴在△BPQ 中,BQ=222
1=3-,
∴在△AQB 中,AB=()()2222=113=7AQ BQ +++,
∵△ABC 为等边三角形,
∴AN 经过圆心O ,
∴BN=12AB=7, ∴AN=2221=2
AB BN -, 在△BON 中,设BO=x ,则ON=
212x -, ∴222721=x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
, 解得:x=21, ∵∠BOA =2∠BCA =120°,
∴AB =211202213=1809
ππ⨯.
【点睛】
本题考查了圆周角定理,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定,四边形的面积,勾股定理,弧长公式,是一道比较复杂的几何综合题,解题关键是能够掌握并灵活运用全等三角形的判定与性质等知识.
6.(1)AP +PQ 的最小值为4;(2)存在,M 点坐标为(﹣12,﹣4)或(12,8).
【解析】
【分析】
(1)由直线解析式易求AB 两点坐标,利用等腰直角△ABC 构造K 字形全等易得OE =CE =4,C 点坐标为(4,4)DB =∠CEB =90︒,可知B 、C 、D 、E 四点共圆,由等腰直角△ABC 可知∠CBD =45︒,同弧所对圆周角相等可知∠CED =45︒,所以∠OEF =45︒,CE 、OE 是
关于EF 对称,作PH ⊥CE 于H ,作PG ⊥OE 于Q ,AK ⊥EC 于K .把AP +PQ 的最小值问题转化为垂线段最短解决问题.
(2)由直线l 与直线AC 成45︒可知∠AMN =45︒,由直线AC 解析式可设M 点坐标为
(x ,122
x +),N 在y 轴上,可设N (0,y )构造K 字形全等即可求出M 点坐标. 【详解】
解:(1)过A 点作AK ⊥CE ,
在等腰直角△ABC 中,∠ACB =90︒,AC =BC ,
∵CE ⊥x 轴,
∴∠ACK +∠ECB =90︒,∠ECB +∠CBE =90︒,
∴∠ACK =∠CBE
在△AKC 和△CEB 中,
AKC CEB ACK CBE AC CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
△AKC ≌△CEB (AAS )
∴AK =CE ,CK =BE ,
∵四边形AOEK 是矩形,
∴AO =EK =BE ,
由直线l :y =﹣
13x +2与x 轴交于点B ,与y 轴交于点A ,可知A 点坐标为(0,2),B (6,0)
∴E 点坐标为(4,0),C 点坐标为(4,4),
∵∠CDB =∠CEB =90︒,
∴B 、C 、D 、E 四点共圆,
∵CD CD =,∠CBA =45︒,
∴∠CED =45︒,
∴FE 平分∠CEO ,
过P 点作PH ⊥CE 于H ,作PG ⊥OE 于G ,过A 点作AK ⊥EC 于K .
∴PH =PQ ,
∵PA +PQ =PA +PH ≥AK =OE ,
∴OE =4,
∴AP +PQ ≥4,
∴AP +PQ 的最小值为4.
(2)∵A 点坐标为(0,2),C 点坐标为(4,4),
设直线AC 解析式为:y =kx+b
把(0,2),(4,4)代入得244b k b =⎧⎨=+⎩
解得1
22
k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩
∴直线AC 解析式为:y =122
x +, 设M 点坐标为(x ,122
x +),N 坐标为(0,y ). ∵MN ∥AB ,∠CAB =45︒,
∴∠CMN =45︒,
△CMN 为等腰直角三角形有两种情况:
Ⅰ.如解图2﹣1,∠MNC =90︒,MN =CN .
同(1)理过N 点构造利用等腰直角△MNC 构造K 字形全等,同(1)理得:SN =CR ,MS =NR .
∴41242
x y x y -=-⎧⎪⎨+-=⎪⎩,解得:128x y =-⎧⎨=-⎩, ∴M 点坐标为(﹣12,﹣4)
Ⅱ.如解图2﹣2,∠MNC =90︒,MN =CN .
过C 点构造利用等腰直角△MNC 构造K 字形全等,同(1)得:MS =CF ,CS =FN . ∴4412442
x y x -=-⎧⎪⎨+-=⎪⎩,解得:1212x y =⎧⎨=⎩, ∴M 点坐标为(12,8)
综上所述:使得△CMN 为等腰直角三角形得M 点坐标为(﹣12,﹣4)或(12,8).
【点睛】
本题综合考查了一次函数与几何知识的应用,题中运用等腰直角三角形的判定和性质,正方形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,四点共圆,圆周角定理,垂线段最短等知识,解题的关键是中用转化的思想思考问题,学会添加常用辅助线,在平面直角坐标系中构造K字形全等三角形求点坐标解决问题,属于中考压轴题.
7.(1)OA=6,AB=10;(2)30
11
;(3)0<t≤
18
13
或
30
11
<t≤5.
【解析】【分析】
(1)在Rt△AOB中,tan B=3
4
,OB=8,即可求解;
(2)利用△ACD∽△ABO、AD+OQ=OA,即可求解;(3)分QC与圆P相切、QC⊥OA两种情况,求解即可.【详解】
解:(1)在Rt△AOB中,tan B=3
4
,OB=8,
∴
3
4
OA
OB
=,∴OA=6,则AB=10;
(2)OP=AP﹣t,AC=2t,
∵AC是圆直径,∴∠CDA=90°,∴CD∥OB,
∴△ACD∽△ABO,∴AC AD
AB AO
=,即:
2
,
106
t AD
=
∴AD=6
5
t,
当Q与D重合时,AD+OQ=OA,
∴6
6,
5
t t+=
30
.
11
t
∴=
(3)当QC与圆P相切时,∠QAC=90°,∵OQ=AP=t,∴AQ=6﹣t,AC=2t,
∵∠A=∠A,∠QCA=∠ABO,
∴△AQC ∽△ABO ,∴
,AQ AC AB AO = 即:62106t t -= ,18.13
t ∴= ∴当18013
t <≤时,圆P 与QC 只有一个交点, 当QC ⊥OA 时,D 、Q 重合,由(1)知: 30.11t =
∴30511
t <≤时,圆P 与线段QC 只有一个交点, 故:当圆P 与线段只有一个交点,t 的取值范围为:18013t <≤或30511t <≤. 【点睛】
本题为圆的综合题,涉及到圆与直线的关系、三角形相似等知识点,(3)是本题的难点,要注意分析QC 和圆及线段的位置关系分类求解.
8.(1)223y x x =+-;(2)是,定值为8;(3)1557,416⎛⎫- ⎪⎝⎭或939,416⎛⎫-- ⎪⎝⎭
【解析】
【分析】
(1)把点A 、C 坐标代入抛物线解析式即可求得b 、c 的值.
(2)设点Q 横坐标为t ,用t 表示直线AQ 、BN 的解析式,把x =1-分别代入即求得点M 、N 的纵坐标,再求DM 、DN 的长,即得到DM +DN 为定值.
(3)点P 可以在x 轴上方或下方,需分类讨论.①若点P 在x 轴下方,延长AP 到H ,使AH =AB 构造等腰△ABH ,作BH 中点G ,即有∠PAB =2∠BAG =2∠ACO ,利用∠ACO 的三角函数值,求BG 、BH 的长,进而求得H 的坐标,求得直线AH 的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点P 坐标.②若点P 在x 轴上方,根据对称性,AP 一定经过点H 关于x 轴的对称点H ',求得直线AH '的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点P 坐标.
【详解】
解:(1)∵抛物线y =x 2+bx +c 经过点A (1,0),C (0,-3),
∴10003b c c ++=⎧⎨++=-⎩解得:23b c =⎧⎨=-⎩
, ∴抛物线的函数表达式为y =x 2+2x -3.
(2)结论:DM +DN 为定值.
理由:∵抛物线y =x 2+2x -3的对称轴为:直线x =-1,
∴D (﹣1,0),x M =x N =﹣1,
设Q (t ,t 2+2t ﹣3)(﹣3<t <1),
设直线AQ 解析式为y =dx +e
∴2023d e dt e t t +=⎧⎨+=+-⎩解得:33d t e t =+⎧⎨=--⎩
,
∴直线AQ :y =(t +3)x ﹣t ﹣3,
当x =﹣1时,y M =﹣t ﹣3﹣t ﹣3=﹣2t ﹣6,
∴DM =0﹣(﹣2t ﹣6)=2t +6,
设直线BQ 解析式为y =mx +n ,
∴230
23m n mt n t t -+=⎧⎨+=+-⎩解得:133m t n t =-⎧⎨=-⎩
, ∴直线BQ :y =(t ﹣1)x +3t ﹣3,
当x =﹣1时,y N =﹣t +1+3t ﹣3=2t ﹣2,
∴DN =0﹣(2t ﹣2)=﹣2t +2,
∴DM +DN =2t +6+(﹣2t +2)=8,为定值.
(3)①若点P 在x 轴下方,如图1,延长AP 到H ,使AH =AB ,过点B 作BI ⊥x 轴,连接BH ,作BH 中点G ,连接并延长AG 交BI 于点F ,过点H 作HI ⊥BI 于点I .
∵当x 2+2x ﹣3=0,解得:x 1=﹣3,x 2=1,
∴B (﹣3,0),
∵A (1,0),C (0,﹣3),
∴OA =1,OC =3,AC 221310+=AB =4,
∴Rt △AOC 中,sin ∠ACO =010A AC =,cos ∠ACO =310OC AC =, ∵AB =AH ,G 为BH 中点,
∴AG ⊥BH ,BG =GH ,
∴∠BAG =∠HAG ,即∠PAB =2∠BAG ,
∵∠PAB =2∠ACO ,
∴∠BAG =∠ACO ,
∴Rt △ABG 中,∠AGB =90°,sin ∠BAG =1010
BG AB =, ∴BG 10210AB =, ∴BH =2BG 410, ∵∠HBI +∠ABG =∠ABG +∠BAG =90°,
∴∠HBI =∠BAG =∠ACO , ∴Rt △BHI 中,∠BIH =90°,sin ∠HBI =HI
BH =10,cos ∠HBI =310BI BH =, ∴HI =10BH =43,BI =310BH =125, ∴x H =411355-+
=-,y H =125-,即1112,55H ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 设直线AH 解析式为y =kx +a ,
∴0111255k a k a +=⎧⎪⎨-+=-⎪⎩,解得:3434k a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
, ∴直线AH :3344
y x =-, ∵2334423y x y x x ⎧=-⎪⎨⎪=+-⎩解得:10x y =⎧⎨=⎩(即点A )或943916x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
, ∴939,416P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭
. ②若点P 在x 轴上方,如图2,在AP 上截取AH '=AH ,则H '与H 关于x 轴对称.
∴1112,55H ⎛'⎫- ⎪⎝
⎭, 设直线AH '解析式为y k x a ='+',
∴0111255k a k a +='''⎧-'⎪⎨+=⎪⎩,解得:3434k a ⎧=-⎪⎪⎨''⎪=⎪⎩
, ∴直线AH ':3344
y x =-+,
∵2334423y x y x x ⎧
=-+⎪⎨⎪=+-⎩解得:10x y =⎧⎨=⎩(即点A )或1545716x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
, ∴1557,416P ⎛⎫- ⎪⎝⎭
. 综上所述,点P 的坐标为939,416⎛⎫-
- ⎪⎝⎭或1557,416⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【点睛】
本题属于二次函数综合题,考查了求二次函数解析式、求一次函数解析式,解一元二次方程、二元一次方程组,等腰三角形的性质,三角函数的应用.运用到分类讨论的数学思想,理清线段之间的关系为解题关键.
9.(1)21322y x x =-
++;(2)92;(3)点P 的坐标为:3(2,)2或(4,52-)或(4-,212-
). 【解析】
【分析】
(1)由图可知点B 、点D 的坐标,利用待定系数法,即可求出抛物线的解析式;
(2)过点M 作ME ⊥AB 于点E ,由二次函数的性质,分别求出点A 、C 、M 的坐标,然后得到OE 、BE 的长度,再利用切割法求出四边形的面积即可;
(3)由点Q 在y 轴上,设Q (0,y ),由平行四边形的性质,根据题意可分为:①当AB 为对角线时;②当BQ 2为对角线时;③当AQ 3为对角线时;分别求出三种情况的点P 的坐标,即可得到答案.
【详解】
解:(1)根据题意,抛物线212y x bx c =-
++经过B 、D 两点, 点D 为(2-,52
-),点B 为(3,0),
则2215(2)222
13302b c b c ⎧-⨯--+=-⎪⎪⎨⎪-⨯++=⎪⎩
, 解得:132b c =⎧⎪⎨=⎪⎩
, ∴抛物线的解析式为21322y x x =-++; (2)∵22131(1)2222
y x x x =-++=--+, ∴点M 的坐标为(1,2)
令213022
x x -++=, 解得:11x =-,23x =,
∴点A 为(1-,0);
令0x =,则32y =
, ∴点C 为(0,
32); ∴OA=1,OC=32
, 过点M 作ME ⊥AB 于点E ,如图:
∴2ME =,1OE =,2BE =,
∴111()222ABMC S OA OC OC ME OE BE ME =
•++•+•四边形, ∴131313791(2)122222222442
ABMC S =⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯=++=四边形; (3)根据题意,点Q 在y 轴上,则设点Q 为(0,y ),
∵点P 在抛物线上,且以点A 、B 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,
如图所示,可分为三种情况进行分析:
①AB 为对角线时,则11PQ 为对角线;
由平行四边形的性质,
∴点E 为AB 和11PQ 的中点,
∵E 为(1,0),
∵点Q 1为(0,y ),
∴点P 1的横坐标为2;
当2x =时,代入21
3
22y x x =-++, ∴3
2y =,
∴点13
(2,)2P ;
②当BQ 2是对角线时,AP 也是对角线,
∵点B (3,0),点Q 2(0,y ),
∴BQ 2中点的横坐标为3
2,
∵点A 为(1-,0),
∴点P 2的横坐标为4,
当4x =时,代入21322y x x =-
++, ∴52
y =-, ∴点P 2的坐标为(4,52
-); ③当AQ 3为对角线时,BP 3也是对角线;
∵点A 为(1-,0),点Q 3(0,y ),
∴AQ 3的中点的横坐标为12-
, ∵点B (3,0),
∴点P 3的横坐标为4-,
当4x =-时,代入21322y x x =-
++, ∴212
y =-, ∴点P 3的坐标为(4-,212
-); 综合上述,点P 的坐标为:3
(2,)2或(4,52-
)或(4-,212-). 【点睛】
本题考查了二次函数的性质,平行四边形的性质,解一元二次方程,以及坐标与图形等知识,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质进行解题,注意利用分类讨论和数形结合的思想进行分析.
10.(1)()90,3,4
--
;(2)48QH t =- ;(31或732或2532 【解析】
【分析】
(1)由于直线y =34t x -3过C 点,因此C 点的坐标为(0,-3),那么抛物线的解析式中c=-3,然后将A 点的坐标代入抛物线的解析式中即可求出b 的值;
(2)求QH 的长,需知道OQ ,OH 的长.根据CQ 所在直线的解析式即可求出Q 的坐标,也就得出了OQ 的长,然后求OH 的长.在(1)中可得出抛物线的解析式,那么可求出B 的坐标.在直角三角形BPH 中,可根据BP=5t 以及∠CBO 的正弦值(可在直角三角形COB 中求出),得出BH 的长,根据OB 的长即可求出OH 的长.然后OH ,OQ 的差的绝对值就是QH 的长;
(3)本题要分①当H 在Q 、B 之间.②在H 在O ,Q 之间两种情况进行讨论;根据不同的对应角得出的不同的对应成比例线段来求出t 的值.
【详解】
(1)由于直线y =34t
x -3过C 点,C 点在y 轴上,则C 点的坐标为(0,-3), 将A 点坐标代入解析式中,得0=
34-b -3,解得b =-94; 故答案为 ()0,3-,94
-; (2)由(1),得y =34
x 2-94x -3,它与x 轴交于A ,B 两点,得B (4,0).
∴OB =4,
又∵OC =3,
∴BC =5.
由题意,得△BHP ∽△BOC ,
∵OC ∶OB ∶BC =3∶4∶5,
∴HP ∶HB ∶BP =3∶4∶5,
∵PB =5t ,∴HB =4t ,HP =3t .
∴OH =OB -HB =4-4t .
由y =34t
x -3与x 轴交于点Q ,得Q (4t ,0). ∴OQ =4t .
①当H 在Q 、B 之间时,
QH =OH -OQ
=(4-4t )-4t =4-8t .
②当H 在O 、Q 之间时, QH =OQ -OH
=4t -(4-4t )=8t -4.
综合①,②得QH =|4-8t |;
(3)存在t 的值,使以P 、H 、Q 为顶点的三角形与△COQ 相似.
t 121,t 2=732,t 3=2532
解析:①当H 在Q 、B 之间时,QH =4-8t , 若△QHP ∽△COQ ,则QH ∶CO =HP ∶OQ ,得
48334t t t -=,
∴t =732
. 若△PHQ ∽△COQ ,则PH ∶CO =HQ ∶OQ ,得
34834t t t -=, 即t 2+2t -1=0.
∴t 11,t 2=1-(舍去).
②当H 在O 、Q 之间时,QH =8t -4.
若△QHP ∽△COQ ,则QH ∶CO =HP ∶OQ ,得
84334t t t -=, ∴t =2532
. 若△PHQ ∽△COQ ,则PH ∶CO =HQ ∶OQ ,得
38434t t t -=, 即t 2-2t +1=0.
∴t 1=t 2=1(舍去).
综上所述,存在t 的值,t 11,t 2=
732,t 3=2532.
故答案为(1)()90,3,4
--
;(2)48QH t =- ;(31或732或2532. 【点睛】 本题是二次函数的综合题,此类问题综合性强,难度较大,在中考中比较常见,一般作为压轴题,题目比较典型.
11.(1)t =3;(2)P (
35t +2,45t ﹣4);(3)t 的值为209秒或4秒或16秒或1609
秒 【解析】
【分析】
(1)如图1,过点C 作CP ⊥OA ,交x 轴于点P .就可以求出OP 的值,由勾股定理就可以求出的OP 值,进而求出结论;
(2)t <10时,P 在OA 或AB 上运动,所以分两种情况:①当0≤t≤5时,如图1,点P 在OA 上,OP=t ,可得P 的坐标;②当5<t <10时,如图2,点P 在AB 上,构建直角三角形,根据三角函数定义可得P 的坐标;
(3)设切点为G ,连接PG ,分⊙P 与四边相切,其中P 在AB 和BC 时,与各边都不相切,所以分两种情况:
①当P 在OA 上时,根据三角函数列式可得t 的值;
②当P 在OC 上时,同理可得结论.
【详解】
(1)如图1,
当CP ⊥OA 时,sin ∠AO 4
5CP C OC
==, 4455
CP CP 即=,=, 在Rt △OPC 中,OC =5,PC =4,则OP =3, ∴331t ==
(2)当0≤t ≤5时,如图1,点P 在OA 上, ∴P (t ,0);
当5<t <10时,如图2,点P 在AB 上, 过P 作PH ⊥x 轴,垂足为H ,
则∠AOC =∠PAH ,
∴sin ∠PAH =sin ∠AO 4
5
C =, 44 4555
PH PH t t ∴=-即=﹣, ∴3
33255HA t OH OA AH t ++=﹣,==,
∴34P t+2t 455
(,﹣);
(3)设切点为G ,连接PG ,
分两种情况:
①当P 在OA 上时,如图3,
⊙P与直线AB相切,∵OC∥AB,
∴∠AOC=∠OAG,
∴sin∠AOC=sin∠OA
4
5
PG
G
AP
==,
t4
5-t5 =,
∴
20
9
t=;
⊙P与BC相切时,如图4,
则PG=t=OP=4;
②当点P在OC上时,
⊙P与AB相切时,如图5,
∴OP=PG=4,
∴4×5﹣t=4,
t=16,
⊙P与直线BC相切时,如图6,
∴PG⊥BC,
∵BC∥AO,
∴∠AOC=∠GCP,
∴sin∠AOC=sin∠GC
4
5
PG
P
PC
==,
∵OP=PG=20﹣t,
∴420
51
t
t
-
=
-
,
∴
160
9
t=,
综上所述,t的值
20160
416
99
为秒或秒或秒或秒
【点睛】
本题考查了菱形的性质、直角三角形的性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,解答时运用等角的三角函数列方程是关键,并注意运用分类讨论的思想,做到不重不漏.
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,
∴DG=22
CD
CG-=22
42
-=23,
∴AG=AB﹣BG=4﹣23,
故答案为:4﹣23.
(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×(4+5)=4+5.
2
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.。