中考数学模拟试题汇编 专题40 动态问题-人教版初中九年级全册数学试题
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动态问题
1.(2016·某某某某·一模)如图,⊙O的半径为1,正方形ABCD的对角线长为6,OA=4.若将⊙O绕点A按顺时针方向旋转360°,在旋转过程中,⊙O与正方形ABCD的边只有一个公共点的情况一共出现( )
A. 3次
B. 4次
C. 5次
D.6次
答案:B
2.(2016·某某某某·二模)如图,已知矩形OABC,A(4,0),C(0,3),动点P从点A 出发,沿A﹣B﹣C﹣O的路线勻速运动,设动点P的运动时间为t,△OAP的面积为S,则下列能大致反映S与t之间关系的图象是()
A.B.
C.D.
答案:A
3. (2016·河大附中·一模)如图.等边三角形ABC的边长为3,
N为AC的三等分点,三角形边上的动点M从点A出发,沿A→B→C的方向运动,到达点C时停止.设点M运动的路程为x,MN2 =y,则y关于x的函数图象大致为 ( )
答案:A
4. (2016·某某襄阳·一模)如图,正方形ABCD的边长为4,P为正方形边上一动点,运动路线是A→D→C→B→A,设P点经过的路线为x,以点A、P、D为顶点的三角形的面积是
y.则下列图象能大致反映y与x的函数关系的是()
答案:B
5. (2016·某某襄阳·一模)如图,AB是⊙O的直径,弦BC=2cm,∠ABC=60°.若动点P 以2cm/s的速度从B点出发沿着B→A的方向运动,点Q从A点出发沿着A→C的方向运动,当点P到达点A时,点Q也随之停止运动.设运动时间为t(s),当△APQ是直角三角形时,t的值为()
A.
3
4
B. 3
3- C.
3
4
或3
3- D.
3
4
或3
3-或3
答案:C
6. (2016·某某某某·模拟)如图,正方形ABCD边长为2,点P是线段CD边上的动点(与点C,D不重合),︒
=
∠45
PBQ,过点A作AE∥BP,交BQ于点E,则下列结论正确的是()A.2
2
=
⋅BE
BP B.2
4
=
⋅BE
BP C.2
=
BP
BE
D.
2
2
3
=
BP
BE
答案:B
E
Q
D
7. (2016·某某北辰区·一摸)如图,在Rt △ABC 中,∠90ACB =︒,2AC BC ==,点P 是AB 的中点,点D ,E 是AC ,BC 边上的动点,且AD CE =,连接DE . 有下列结论: ① 90DPE ∠=︒; ② 四边形PDCE 面积为1;③ 点C 到DE
. 其中,正确的个数是( ).
(A )0 (B ) (C )2 (D ) 答案:D
8. (2016·某某峨眉 ·二模)如图8,正方形ABCD 的边长为4,动点P 在正方形ABCD 的边上沿B C D →→运动,运动到点D 停止,设BP x =,ABP ∆的面积y , 则y 关于x 的函数图象大致为 答案:A
9. (2016·某某某某 ·一模)如图(1),E 为矩形ABCD 边AD 上一点,点P 从点B 沿折线BE-ED-DC 运动到点C 时停止.点Q 从点B 沿BC 运动到点C 时停止,它们运动的速度都是
第7题 C B
A
E
D P
()A
()B
()C
()D
图8
1cm/s.若点P、Q同时开始运动,设运动时间为t(s),△BPQ的面积为y(cm2),已知y 与t的函数关系的图象如图(2)所示,那么下列结论错误的是_______(填序号)
(1).AE=6 (2).当0<t ≤10时,y=2 5 t2
(3).sin∠EBQ=4
5
(4).当t=12s时,△BPQ是等腰三角形
答案:(4)
10. (2016·某某乌鲁木齐九十八中·一模)如图,在四边形ABCD中,动点P从点A开始沿ABCD的路径匀速前进到D为止.在这个过程中,△APD的面积S随时间t的变化关系用图象表示正确的是()
A.B.
C.D.
【考点】动点问题的函数图象.
【专题】压轴题;动点型.
【分析】根据实际情况来判断函数图象.
【解答】解:当点p由点A运动到点B时,△APD的面积是由小到大;
然后点P由点B运动到点C时,△APD的面积是不变的;
再由点C运动到点D时,△APD的面积又由大到小;
再观察图形的BC<AB<CD,故△APD的面积是由小到大的时间应小于△APD的面积又由大到小的时间.
故选B.
【点评】应理解函数图象的横轴和纵轴表示的量.
11. (2016·某某某某·联考)如图,A点在半径为2的⊙O上,过线段OA上的一点P作直线l,与⊙O过A点的切线交于点B,且∠APB=60°,设OP=x,则△PAB的面积y关于x的函数图象大致是()
A.B.C.
D.
【考点】动点问题的函数图象.
【分析】根据已知得出S与x之间的函数关系式,进而得出函数是二次函数,当x=﹣=2
时,S取到最小值为: =0,即可得出图象.
【解答】解:∵A点在半径为2的⊙O上,过线段OA上的一点P作直线l,与⊙O过A点的切线交于点B,且∠APB=60°,
∴AO=2,OP=x ,则AP=2﹣x , ∴tan60°==
,
解得:AB=
(2﹣x )=﹣
x+2
,
∴S △ABP =×PA×AB=(2﹣x )••(﹣x+2)=x 2
﹣2
x+2,
故此函数为二次函数, ∵a=
>0,
∴当x=﹣=2
时,S 取到最小值为: =0,
根据图象得出只有D 符合要求. 故选:D .
【点评】此题主要考查了动点函数的图象,根据已知得出S 与x 之间的函数解析式是解题关键.
1. (2016·某某某某东区·4月诊断检测在平面直角坐标系x O y 中,点A )
(0,2,以OA 为半径在第一象 限内作圆弧AB ,连结OA ,OB ,圆心角060=∠AOB ,点C 为
弧AB 的中点,D 为半径OA 上一动点,点A 关于直线CD 的对
称点为E ,若点E 落在半径OA 上,则点E 的坐标为 ▲ ; 若点E 落在半径OB 上,则点E 的坐标为 ▲ .
答案:)(0,2,),0232(-;)(3,1,),(3313--
2. (2016·某某市浣纱初中等六校·5月联考模拟)如图,等腰直角三角形OAB 的一条直角边在y 轴上,点P 是边AB 上的一个动点,过点P 的反比例函数χ
k
y =
的图像交斜边OB
第1题 图
x
y
O
E
C
B
A
D
于点Q ,
(1)当Q 为OB 中点时,AP:PB=▲
(2)若P 为AB 的三等分点,当△AOQ 的面积为3时,K 的值为▲ .
答案:1
3
, 222或 ;
3. (2016·某某北辰区·一摸)在每个小正方形的边长为1的网格中,点A ,B ,C 均在格点上,点P ,Q 分别为线段AB ,AC 上的动点.
(Ⅰ) 如图(1),当点P ,Q 分别为AB ,AC 中点时,PC +PQ 的值为_________; (Ⅱ)当PC +PQ 取得最小值时,在如图(2)所示的网格中,用无刻度的直尺,画出线段PC ,
PQ ,简要说明点P 和点Q 的位置是如何找到的______.
答案:①
35
; ② 如图所示,取格点E ,F ,连接EF 交AB 于点P ,交AC 于点Q .此时,PC +PQ 最短.
4. (2016·某某铜梁巴川·一模)在平面直角坐标系中,点P 的坐标为(0,4),直线y=
x
x
y
B O A
P
Q
(第3题)
图(2)
B
A C
P Q A
B C
B
图(2)
A
C
P
Q F
E
﹣3与x轴、y轴分别交于点A,B,点M是直线AB上的一个动点,则PM长的最小值为.【分析】认真审题,根据垂线段最短得出PM⊥AB时线段PM最短,分别求出PB、OB、OA、AB的长度,利用△PBM∽△ABO,即可求出本题的答案.
【解答】解:过点P作PM⊥AB,则:∠PMB=90°,
当PM⊥AB时,PM最短,
因为直线y=x﹣3与x轴、y轴分别交于点A,B,
可得点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,﹣3),
在Rt△AOB中,AO=4,BO=3,AB==5,
∵∠BMP=∠AOB=90°,∠B=∠B,PB=OP+OB=7,
∴△PBM∽△ABO,
∴=,
即:,
所以可得:PM=.
1.(2016·某某某某·二模)(11分)如图,已知抛物线
1
(2)()
y x x a
a
=-+-
(a>0)
与x轴交于点A,B(点A在点B右侧),与y轴交于点C,抛物线过点N(6,-4).(1)某某数a的值;
(2)在抛物线的对称轴上找一点H,使得BH+CH最小,求出点H的坐标;
(3)若把题干中“抛物线过点N(6,﹣4)”这一条件去掉,试问在第四象限内,抛物线上是否存在点F,使得以点B,A,F为顶点的三角形与△BAC相似?若存在,求a的值;若不存在,请说明理由.
答案:解:(1)∵抛物线
1
(2)()
y x x a
a
=-+-
过点N(6,一4),
∴
1
4(62)(6)a
a
-=-+-
解得:4
a=,.........................2分
(2)∵4
a=∴
1
(2)(4)
4
y x x
=-+-
令y=0,得x1=﹣2,x2=4;令x=0,得y=2
∴点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(﹣2,0),点C的坐标为(0,2)
∵点A和点B关于抛物线的对称轴
24
1
2
x
-+
==
对称,
∴在抛物线的对称轴上找一点H,使得BH+CH最小,即AH+CH最小,连接AC,则AC与抛物线的对称轴x=1的交点H即为所求
如下图所示:
设过点A(4,0),C(0,2)的直线解析式为:
y kx b
=+
则
04
20k b k b
=+⎧
⎨
=⨯+⎩
解得
1
2
k=-
,b=2
∴
1
2
2
y x
=-+
令x=1代入
1
2
2
y x
=-+
,得
3
2
y=
∴AC与抛物线对称轴的交点H的坐标为(1,3 2)
即点H的坐标为(1,3
2)时,使得BH+CH最小;
(3)①作BF∥AC交抛物线于点F,如图:则∠FBA=∠BAC,
由
2
112
(2)()(1)2 y x x a x x
a a a
=-+-=-+-+
令x=0,则y=2,∴C(0,2),
又∵A(a,0),
∴AC的解析式为
2
2 y x
a
=-+
设BF的解析式为
2
y x c
a
=-+
,
2
y x c
a
=-+
∵BF 过点B (﹣2,0),
∴
4c a =-
∴BF 的解析式为:
24y x a a =-
-
∴22412(1)2
y x a a y x x a a ⎧
=--⎪⎪⎨
⎪=-+-+⎪⎩
解得:
8(2,2)
F a a +--
∴
BF =∵△BFA∽△ABC, ∴AB 2
=BF•AC,
∴2(2)a +=
化简整理得:16=0,不存在这种情形, 即这种情况不存满足要求的F 点; ②∵B(﹣2,0),C (2,0), ∴BC
的
解
析
式
为
2
y x =+,∠ABC=45°,
在x 轴下方作∠ABF=∠ABC=45°,如图:
∴BF⊥BC,
∴BF 的解析式为2y x =--
∴2212(1)2y x y x x a a =--⎧⎪
⎨=-+-+⎪⎩
解得:F (2a ,﹣2a ﹣2),
∴22(22)(22)BF a a =+++
∵△BFA∽△BAC, ∴AB 2
=BF•BC,
∴
222(2)(22)(22)22a a a +=+++⋅ 整理得:2
440a a --=
解得222a =+或222a =-(舍去),
综上所述,222a =+时,以点B ,A ,F 为顶点的三角形与△BAC 相似. 2.(2016·某某某某·一模)如图,抛物线y=﹣
x 2
+x+1与y 轴交于A 点,过点A 的直线
与抛物线交于另一点B ,过点B 作BC⊥x 轴,垂足为点C (3,0) (1)求直线AB 的函数关系式;
(2)动点P在线段OC上从原点出发以每秒一个单位的速度向C移动,过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N.设点P移动的时间为t秒,MN的长度为s个单位,求s 与t的函数关系式,并写出t的取值X围;
(3)设在(2)的条件下(不考虑点P与点O,点C重合的情况),连接CM,BN,当t为何值时,四边形BCMN为平行四边形?问对于所求的t值,平行四边形BCMN是否菱形?请说明理由.
【考点】二次函数综合题.
【专题】压轴题.
【分析】(1)由题意易求得A与B的坐标,然后有待定系数法,即可求得直线AB的函数关系式;
(2)由s=MN=NP﹣MP,即可得s=﹣t2+t+1﹣(t+1),化简即可求得答案;(3)若四边形BCMN为平行四边形,则有MN=BC,即可得方程:﹣ t2+t=,解方程即可求得t的值,再分别分析t取何值时四边形BCMN为菱形即可.
【解答】解:(1)∵当x=0时,y=1,
∴A(0,1),
当x=3时,y=﹣×32+×3+1=2.5,
∴B(3,2.5),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
则:,
解得:,
∴直线AB的解析式为y=x+1;
(2)根据题意得:s=MN=NP﹣MP=﹣t2+t+1﹣(t+1)=﹣t2+t(0≤t≤3);
(3)若四边形BCMN为平行四边形,则有MN=BC,此时,有﹣t2+t=,
解得t1=1,t2=2,
∴当t=1或2时,四边形BCMN为平行四边形.
①当t=1时,MP=,NP=4,故MN=NP﹣MP=,
又在Rt△MPC中,MC=,故MN=MC,此时四边形BCMN为菱形,②当t=2时,MP=2,NP=,故MN=NP﹣MP=,
又在Rt△MPC中,MC=,故MN≠MC,此时四边形BCMN不是菱形.
【点评】此题考查了待定系数法求函数的解析式,线段的长与函数关系式之间的关系,平行四边形以及菱形的性质与判定等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是数形结合思想的应用.
3. (2016·河大附中·一模)(本题满分10分)在△ABC中,∠ACB为锐角,点D为射线BC上一动点,连接AD,将线段AD绕点A逆时针旋转90°得到AE,连接EC.
问题发现:
(1)如果AB=AC,∠BAC=90°,当点D在线段BC上时(不与点B重合),如图1,请你判
断线段CE,BD之间的位置
..关系(直接写出结论);
..关系和数量
拓展探究:
(2)如果AB=AC,∠BAC= 90°,当点D在线段BC的延长线上时,如图2,
请判断①中的结论是否仍然成立,如成立,请证明你的结论。
问题解决:
(3)如图3,AB≠AC,∠BAC≠90。
,若点D在线段BC上运动,试探究:当锐角∠ACB等于度时,线段CE和BD之间的位置关系仍然成立(点C、E重合除外)。
此时作DF⊥AD交线段CE于点F,AC=32,线段CF长的最大值是.
答案:
第3题
答案:
4. (2016 某某二模)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是矩形,点B的坐标为(4,3).平行于对角线AC的直线m从原点O x轴正方向
以每秒1个单位长度的速度运动,设直线m与矩形OABC的两边
分别交于点M、N,直线m运动的时间为t s.
(1)点A的坐标是,点C的坐标是 ;
(2)当t= s或s时,
1
2
MN AC
=;
(3)设OMN
∆的面积为S,求S与t的函数关系式;
(4)探求(3)中得到的函数S有没有最大值? 若有,求出最大值: 若没有,请说明理由.
(第4题)
解: (1)A (4,0) ,C (0,3);图①
(2)t =2或6;
(3)当04t <≤时,21328
S OM ON t ==. 当4t <<8时,如图①,2
338
S t t =-+.
(4)有最大值.
如图②,当04t <≤时,当t =4时,S 可取到最大值=6. 当48t <<时,抛物线2
3
38
S t t =-+的开口向下, 图②
所以6S <,综上,4t =时,S 有最大值为6.
5. (2016某某一模)把Rt△ABC 和Rt△DEF 按如图(1)摆放(点C 与E 重合),点B 、C (E )、F 在同一条直线上.已知:∠ACB=∠EDF=90°,∠DEF=45°,AC=8cm ,BC=6cm ,EF=10cm .如图(2),△DEF 从图(1)的位置出发,以1cm/s 的速度沿CB 向△ABC 匀速移动,在△DEF 移动的同时,点P 从△ABC 的顶点A 出发,以2cm/s 的速度沿AB 向点B 匀速移动;当点P 移动到点B 时,点P 停止移动,△DEF 也随之停止移动.DE 与AC 交于点Q ,连接PQ ,设移动时间为t (s ).
(1)用含t 的代数式表示线段AP 和AQ 的长,并写出t 的取值X 围; (2)连接PE ,设四边形APEQ 的面积为y (cm 2
),试探究y 的最大值; (3)当t 为何值时,△APQ 是等腰三角形.
【考点】相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;等腰三角形的性质.
【专题】动点型.
【分析】(1)根据题意以及直角三角形性质表达出CQ、AQ,从而得出结论,
(2)作PG⊥x轴,将四边形的面积表示为S△ABC﹣S△BPE﹣S△QCE即可求解,
(3)根据题意以及三角形相似对边比例性质即可得出结论.
【解答】(1)解:AP=2t
∵∠EDF=90°,∠DEF=45°,
∴∠CQE=45°=∠DEF,
∴CQ=CE=t,
∴AQ=8﹣t,
t的取值X围是:0≤t≤5;
(2)过点P作PG⊥x轴于G,可求得AB=10,SinB=,PB=10﹣2t,EB=6﹣t,
∴PG=PBSinB=(10﹣2t)
∴y=S△ABC﹣S△PBE﹣S△QCE=
=
∴当(在0≤t≤5内),y有最大值,y最大值=(cm2)
(3)若AP=AQ,则有2t=8﹣t解得:(s)
若AP=PQ,如图①:过点P作PH⊥AC,则AH=QH=,PH∥BC
∴△APH∽△ABC,
∴,
即,
解得:(s)
若AQ=PQ,如图②:过点Q作QI⊥AB,则AI=PI=AP=t
∵∠AIQ=∠ACB=90°∠A=∠A,
∴△AQI∽△ABC
∴即,
解得:(s)
综上所述,当或或时,△APQ是等腰三角形.
6. (2016某某一模)如图,矩形ABCD中,点P是线段AD上一动点,O为BD的中点,PO 的延长线交BC于Q.
(1)求证:OP=OQ;
(2)若AD=8厘米,AB=6厘米,P从点A出发,以1厘米/秒的速度向D运动(不与D重合).设点P运动时间为t秒,请用t表示PD的长;并求t为何值时,四边形PBQD是菱形.
【考点】相似三角形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的性质;矩形的性质.
【专题】证明题;压轴题;动点型.
【分析】(1)本题需先根据四边形ABCD是矩形,得出AD∥BC,∠PDO=∠QBO,再根据O为BD的中点得出△POD≌△QOB,即可证出OP=OQ.
(2)本题需先根据已知条件得出∠A的度数,再根据AD=8厘米,AB=6厘米,得出BD和OD 的长,再根据四边形PBQD是菱形时,即可求出t的值,判断出四边形PBQD是菱形.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠PDO=∠QBO,
又∵O为BD的中点,
∴OB=OD,
在△POD与△QOB中,
∵
∴△POD≌△QOB(ASA),
∴OP=OQ;
(2)解:PD=8﹣t,
∵四边形PBQD是菱形,
∴PD=BP=8﹣t,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
在Rt△ABP中,由勾股定理得:AB2+AP2=BP2,
即62+t2=(8﹣t)2,
解得:t=,
即运动时间为秒时,四边形PBQD是菱形.
7. (2016·某某铜梁巴川·一模)如图,抛物线y=﹣x2+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2).
(1)求抛物线的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.
【分析】(1)由待定系数法建立二元一次方程组求出求出m、n的值即可;
(2)由(1)的解析式求出顶点坐标,再由勾股定理求出CD的值,再以点C为圆心,CD为半径作弧交对称轴于P1,以点D为圆心CD为半径作圆交对称轴于点P2,P3,作CE垂直于对称轴与点E,由等腰三角形的性质及勾股定理就可以求出结论;
(3)先求出BC的解析式,设出E点的坐标为(a,﹣ a+2),就可以表示出F的坐标,由四边形CDBF的面积=S△BCD+S△CEF+S△BEF求出S与a的关系式,由二次函数的性质就可以求出
结论.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+mx+n经过A(﹣1,0),C(0,2).解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2;
(2)∵y=﹣x2+x+2,
∴y=﹣(x﹣)2+,
∴抛物线的对称轴是x=.
∴OD=.
∵C(0,2),
∴OC=2.
在Rt△OCD中,由勾股定理,得
CD=.
∵△CDP是以CD为腰的等腰三角形,
∴CP1=DP2=DP3=CD.
作CM⊥x对称轴于M,
∴MP1=MD=2,
∴DP1=4.
∴P1(,4),P2(,),P3(,﹣);
(3)当y=0时,0=﹣x2+x+2
∴x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,由图象,得
,
解得:,
∴直线BC 的解析式为:y=﹣
x+2.
如图2,过点C 作CM ⊥EF 于M ,设E (a ,﹣ a+2),F (a ,﹣
a 2
+
a+2),
∴EF=﹣
a 2
+
a+2﹣(﹣a+2)=﹣a 2
+2a (0≤a ≤4). ∵S 四边形CDBF =S △BCD +S △CEF +S △BEF =BD •OC+
EF •CM+
EF •BN ,
=
+a (﹣a 2
+2a )+(4﹣a )(﹣
a 2
+2a ), =﹣a 2+4a+
(0≤a ≤4).
=﹣(a ﹣2)2
+
∴a=2时,S 四边形CDBF 的面积最大=,
∴E (2,1).
8. (2016·某某某某 ·一模)已知抛物线(2)(4)8
k
y x x =
+-(k 为常数,且k>0)与x 轴从左至右依次交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,经过点B 的直线3
3
y x b =-+与抛物线的另一个交点为D.
(1)若点D 的横坐标为-5,求抛物线的函数表达式; (2)若在第一象限的抛物线上有点P ,使得以A 、B 、P 为顶点的三角形与△ABC 相似,求k 的值;
(3)在(1)的条件下,设F 为线段BD 上一点(不含端点),
连接AF ,一动点M 从点A 出发,沿线段AF 以每秒1个单位的速度运动到F ,再沿线段FD 以每秒2个单位的速度运动到点D 后停止. 当点F 的坐标是多少时,点M 在整个运动过程中用时最少?
答案:(1)由题意:43
b =
当x=5时,y=3-
×(-5)+43-=3- 把D (-5,
3)代入抛物线得k=83 ∴y=
232383x x -- (2)C (0,-k ) OA=2,OB=4,OC=k ∴AC=2
4k +,BC=2
16k + 由题意两个三角形相似只有两种情况 当△PAB ∽△ABC 时,
PA AB
AB BC
=
∴PA=2AB BC =23616k + 过P 做PH ⊥x 轴于H , △PAH ∽△CBO
2
36
36
AH PH PA BO CO CB k ===+,214416AH k =+,PH=23616k k + P(214416k +-2,23616k k +)代入y=(2)(-4)8
k x x + k 2
=2, ∵k>0,∴2当△APB ∽△ABC 相似时,同理可求45
(3)过D 作DG ⊥y 轴于G ,作AQ ⊥DG 于Q,过F 作FQ ⊥DG 于Q ’
设直线BD 交y 轴于E ,则E (043
,∠EBO=30° 由DG ∥AB 得∠EDG=30°,DF=2FQ ’ ∴t=AF+
2FD =AF+22
’
FQ ⋅=AF+ FQ ’ ∵AF+ FQ ’≥AQ
即当F 为AQ 与BD 的交点时,点M 的运动时间最少
∵DG⊥y轴,AQ⊥DG
∴x F=x A=-2
当x F =-2时,y F=-23
∴F(-2,-23)
9. (2016·某某巴蜀·一模)如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c
(a≠0)的顶点为(﹣3,),与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧)与y轴交于点C,D为BO的中点,直线DC解析式为y=kx+4(k≠0)
(1)求抛物线的解析式和直线CD的解析式.
(2)点P是抛物线第二象限部分上使得△PDC面积最大的一点,点E为DO的中点,F是线段DC上任意一点(不含端点).连接EF,一动点M从点E出发沿线段EF以每秒1个单位长度的速度运动到F点,在沿线段FC以每秒个单位长度的速度运动到C点停止.当点M在整个运动中同时最少为t秒时,求线段PF的长及t值.
(3)如图2,直线DN:y=mx+2(m≠0)经过点D,交y轴于点N,点R是已知抛物线上一动点,过点R作直线DN的垂线RH,垂足为H,直线RH交x轴与点Q,当∠DRH=∠ACO时,求点Q的坐标.
【分析】(1)设抛物线解析式y=a(x+3)2+,把点C(0,4)代入即可求出a,再令y=0,求出点B以及点D坐标即可解决问题.
(2)如图1中,过点C作y轴的垂线,过点E作x轴的垂线两线交于点M,EM与CD交于点F,此时点F就是所求的点,时间最短,再利用三角形面积公式求出使得△PCD面积最大的点P坐标,即可求出PF的长.
(3)分两种情形,①如图2中,当∠DR1H1=∠DR2H2=∠ACO时,利用勾股定理求出点M的坐标,求出直线DM,解方程组求出R1,R2坐标,再求出直线R1H1,R2H2即可解决问题,②当∠DR3H3=∠ACO时,求出R3坐标后求出直线R3H3即可解决问题.
【解答】解:(1)由题意抛物线顶点(﹣3,),点C坐标(0,4),
设抛物线解析式y=a(x+3)2+,把点C(0,4)代入得a=﹣,
所以抛物线为y=﹣(x+3)2+=﹣x2﹣x+4,
令y=0,得x2+6x﹣16=0,x=﹣8或2,所以点B(﹣8,0),点A(2,0),D(﹣4,0)把点D(﹣4,0)代入y=kx+4中得k=1,所以直线CD解析式为y=x+4.
(2)如图1中,过点C作y轴的垂线,过点E作x轴的垂线两线交于点M,EM与CD交于点F,
此时点F就是所求的点,时间最短.
∵OC=OD=4,
∴∠DCO=45°,
∴∠MCF=90°﹣∠DCO=45°,
∵∠MCO=∠MEO=∠EOC=90°,
∴四边形MEOC是矩形,
∴∠EMC=90°,
∴∠MFC=∠MCF=45°,
∴FC=FM,
∵t=EF+=EF+FM,
∴EM⊥CM时,时间最短,
∴t=4秒.
设点P(m,﹣﹣m+4),
∵S△PCD=S△PDO+S△PCO﹣S△DCO=×
﹣8=﹣m2﹣5m,
∴m=﹣5时,△PCD面积最大,此时P(﹣5,),∵点F(﹣2,2),
∴PF==,
(3)如图2中,①当∠DR1H1=∠DR2H2=∠ACO,
∵点N(0,2),D(﹣4,0),C(0,4),A(2,0),
∴直线DN为y=x+2,直线AC为y=﹣2x+4,
∴K1K2=﹣1,
∴AC⊥DN,
∴∠ACO=∠ODN,
∴∠DNO=∠OAC,
∵∠DR1H1=∠DR2H2=∠ACO,
∴∠MDN=∠MND,
∴MN=DM,设OM=x,则(x+2)2=x2+42解得x=3,
∴点M(0,﹣3),直线DM为y=﹣x﹣3,
由
解得,
∴R 1(﹣7,
),R 2(4,﹣6),
∴直线R 1H 1为y=﹣2x ﹣,此时Q 1(﹣
,0),
直线R 2H 2为y=﹣2x+2,此时Q 2(1.0), ②当∠DR 3H 3=∠ACO 时,∵R 3Q 3⊥DC ,AC ⊥DC , ∴∠R 3DH 3=∠K , ∴DR 3∥OC ,
∴R 3(﹣4,6),直线R 3Q 3为y=﹣2x ﹣2, ∴Q 3(﹣1,0).
综上所述满足条件的点Q 的坐标为Q 1(﹣
,0),Q 2(1.0),Q 3(﹣1,0).
10. (2016·某某东北师X 大学附属中学·一模)(10分)如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,
2AC BC ==,CD AB ⊥于点D .动点P 从点A 出发,沿A C → 以1cm /s 的速度向终点C 运动,点P 不与A C 、重合.过点P 作PQ
BC 交折线AD DC -于点Q ,以PQ 为边向
PQ 右侧作正方形PQMN .
设正方形PQMN 与ACD ∆重叠部分图形的面积为2
(cm )S ,点P 运动的时间为(s)t .
(1)当点M 在CD 边上时,求的值. (2)用含的代数式表示PQ 的长. (3)求S 与之间的函数关系式.
答案:解:(1)如图①,32t =,2
3
t =
.
N M P C
B
A
(2)①当01t <≤时,PQ t =. ②当12t <<时,2PQ t =-.
(3)①如图②,当2
03
t <≤
时,2S t =. ②如图③,当2
13
t <≤时,27622S t t =-+-.
③如图④,当12t <<时,21
(2)2
S t =-.
11. (2016·某某某某·联考)如图1,在平面直角坐标系中,已知点A (0,4),点B 在x 正半轴上,且∠ABO=30度.动点P 在线段AB 上从点A 向点B 以每秒个单位
的速度运动,设运动时间为t 秒.在x 轴上取两点M ,N 作等边△PMN . (1)求直线AB 的解析式;
(2)求等边△PMN 的边长(用t 的代数式表示),并求出当等边△PMN 的顶点M 运动到与原点O 重合时t 的值;
(3)如果取OB 的中点D ,以OD 为边在Rt △AOB 内部作如图2所示的矩形ODCE ,点C 在线段AB 上.设等边△PMN 和矩形ODCE 重叠部分的面积为S ,请求出当0≤t≤2秒时S 与t 的函数关系式,并求出S 的最大值.
A
B
C D
P Q
M
N N
M Q
P
D
C
B
A
F E
N M
Q P
C B
A
(N )M Q
P
D C B
A
图① 图② 图③ 图④
【考点】二次函数综合题.
【专题】压轴题;动点型;分类讨论.
【分析】(1)先在直角三角形AOB中,根据∠ABO的度数和OA的长,求出OB的长,即可得出B点的坐标,然后用待定系数法即可求出直线AB的解析式.
(2)求等边三角形的边长就是求出PM的长,可在直角三角形PMB中,用t表示出BP的长,然后根据∠ABO的度数,求出PM的长.
当M、O重合时,可在直角三角形AOP中,根据OA的长求出AP的长,然后根据P点的速度即可求出t的值.
(3)本题要分情况进行讨论:
①当N在D点左侧且E在PM右侧或在PM上时,即当0≤t≤1时,重合部分是直角梯形EGNO.
②当N在D点左侧且E在PM左侧时,即当1<t<2时,此时重复部分为五边形,(如图3)其面积可用△PMN的面积﹣△PIG的面积﹣△OMF的面积来求得.(也可用梯形ONGE的面积﹣三角形FEI的面积来求).
③当N、D重合时,即t=2时,此时M、O也重合,此时重合部分为等腰梯形.
根据上述三种情况,可以得出三种不同的关于重合部分面积与t的函数关系式,进而可根据函数的性质和各自的自变量的取值X围求出对应的S的最大值.
【解答】解:(1)由OA=4,∠ABO=30°,得到OB=12,
∴B(12,0),设直线AB解析式为y=kx+b,
把A和B坐标代入得:,
解得:,
则直线AB的解析式为:y=﹣x+4.(2)∵∠AOB=90°,∠ABO=30°,
∴AB=2OA=8,
∵AP=t,
∴BP=AB﹣AP=8t,
∵△PMN是等边三角形,
∴∠MPB=90°,
∵tan∠PBM=,
∴PM=(8﹣t)×=8﹣t.
如图1,过P分别作PQ⊥y轴于Q,PS⊥x轴于S,可求得AQ=AP=t,PS=QO=4﹣t,
∴PM=(4﹣)÷=8﹣t,
当点M与点O重合时,
∵∠BAO=60°,
∴AO=2AP.
∴4=2t,
∴t=2.
(3)①当0≤t≤1时,见图2.
设PN交EC于点G,重叠部分为直角梯形EONG,作GH⊥OB于H.
∵∠GNH=60°,,
∴HN=2,
∵PM=8﹣t,
∴BM=16﹣2t,
∵OB=12,
∴ON=(8﹣t)﹣(16﹣2t﹣12)=4+t,
∴OH=ON﹣HN=4+t﹣2=2+t=EG,
∴S=(2+t+4+t)×2=2t+6.
∵S随t的增大而增大,
∴当t=1时,Smax=8.
②当1<t<2时,见图3.
设PM交EC于点I,交EO于点F,PN交EC于点G,重叠部分为五边形OFIGN.作GH⊥OB于H,
∵FO=4﹣2t,
∴EF=2﹣(4﹣2t)=2t﹣2,
∴EI=2t﹣2.
∴S=S梯形ONGE﹣S△FEI=2t+6﹣(2t﹣2)(2t﹣2)=﹣2t2+6t+4
由题意可得MO=4﹣2t,OF=(4﹣2t)×,PC=4﹣t,PI=4﹣t,
再计算S△FMO=(4﹣2t)2×
S△PMN=(8﹣t)2,S△PIG=(4﹣t)2,
∴S=S△PMN﹣S△PIG﹣S△FMO=(8﹣t)2﹣(4﹣t)2﹣(4﹣2t)2×
=﹣2t2+6t+4
∵﹣2<0,
∴当时,S有最大值,Smax=.
③当t=2时,MP=MN=6,即N与D重合,
设PM交EC于点I,PD交EC于点G,重叠部
分为等腰梯形IMNG,见图4.S=×62﹣×22=8,
综上所述:当0≤t≤1时,S=2t+6;
当1<t<2时,S=﹣2t2+6t+4;
当t=2时,S=8.
∵,
∴S的最大值是.
【点评】本题考查一次函数解析式的确定、图形的面积求法、三角形相似及二次函数的综合应用等知识,综合性强,考查学生分类讨论,数形结合的数学思想方法.。