【2018中考数学真题+分类汇编】一期42综合性问题试题含解析359【2018数学中考真题分项汇编系列】
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综合性问题
一、选择题
1.(2018·湖北省孝感·3分)如图,△ABC是等边三角形,△ABD是等腰直角三角形,∠BAD=90°,AE⊥BD于点E,连CD分别交AE,AB于点F,G,过点A作AH⊥CD交BD于点H.则下列结论:①∠ADC=15°;②AF=AG;③AH=DF;④△AFG∽△CBG;⑤AF=(﹣1)EF.其中正确结论的个数为()
A.5 B.4 C.3 D.2
【分析】①由等边三角形与等腰直角三角形知△CAD是等腰三角形且顶角∠CAD=150°,据此可判断;②求出∠AFP和∠FAG度数,从而得出∠AGF度数,据此可判断;③证△ADF≌△BAH即可判断;④由∠AFG=∠CBG=60°、∠AGF=∠CGB 即可得证;⑤设PF=x,则AF=2x、AP==x,设EF=a,由△ADF≌△BAH知BH=AF=2x,根据△ABE是等腰直角三角形之BE=AE=a+2x,据此得出EH=a,证△PAF∽△EAH得=,从而得出a与x的关系即可判断.
【解答】解:∵△ABC为等边三角形,△ABD为等腰直角三角形,
∴∠BAC=60°、∠BAD=90°、AC=AB=AD,∠ADB=∠ABD=45°,
∴△CAD是等腰三角形,且顶角∠CAD=150°,
∴∠ADC=15°,故①正确;
∵AE⊥BD,即∠AED=90°,
∴∠DAE=45°,
∴∠AFG=∠ADC+∠DAE=60°,∠FAG=45°,
∴∠AGF=75°,
由∠AFG≠∠AGF知AF≠AG,故②错误;
记AH与CD的交点为P,
由AH⊥CD且∠AFG=60°知∠FAP=30°,
则∠BAH=∠ADC=15°,
在△ADF和△BAH中,
∵,
∴△ADF≌△BAH(ASA),
∴DF=AH,故③正确;
∵∠AFG=∠CBG=60°,∠AGF=∠CGB,
∴△AFG∽△CBG,故④正确;
在Rt△APF中,设PF=x,则AF=2x、AP==x,
设EF=a,
∵△ADF≌△BAH,
∴BH=AF=2x,
△ABE中,∵∠AEB=90°、∠ABE=45°,
∴BE=AE=AF+EF=a+2x,
∴EH=BE﹣BH=a+2x﹣2x=a,
∵∠APF=∠AEH=90°,∠FAP=∠HAE,
∴△PAF∽△EAH,
∴=,即=,
整理,得:2x2=(﹣1)ax,
由x≠0得2x=(﹣1)a,即AF=(﹣1)EF,故⑤正确;
故选:B.
【点评】本题主要考查相似三角形的判定与性质,解题的关键是掌握等腰三角形与等边三角形的性质、全等三角形与相似三角形的判定与性质等知识点.
2.(2018·山东潍坊·3分)如图,菱形ABCD的边长是4厘米,∠B=60°,动点P以1厘米秒的速度自A点出发
沿AB方向运动至B点停止,动点Q以2厘米/秒的速度自B点出发沿折线BCD运动至D点停止.若点P、Q同时出发运动了t秒,记△BPQ的面积为S厘米2,下面图象中能表示S与t之间的函数关系的是()
A.B.C.D.
【分析】应根据0≤t<2和2≤t<4两种情况进行讨论.把t当作已知数值,就可以求出S,从而得到函数的解析式,进一步即可求解.
【解答】解:当0≤t<2时,S=2t××(4﹣t)=﹣t2+4t;
当2≤t<4时,S=4××(4﹣t)=﹣2t+8;
只有选项D的图形符合.
故选:D.
【点评】本题主要考查了动点问题的函数图象,利用图形的关系求函数的解析式,注意数形结合是解决本题的关键.
3. (2018•安徽•4分)如图,直线都与直线l垂直,垂足分别为M,N,MN=1,正方形ABCD的边长为,对角线AC在直线l上,且点C位于点M处,将正方形ABCD沿l向右平移,直到点A与点N重合为止,记点C平移的距离为x,正方形ABCD的边位于之间分的长度和为y,则y关于x的函数图象大致为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】由已知易得AC=2,∠ACD=45°,分0≤x≤1、1<x≤2、2<x≤3三种情况结合等腰直角三角形的性质即可得到相应的函数解析式,由此即可判断.
【详解】由正方形的性质,已知正方形ABCD的边长为,易得正方形的对角线AC=2,∠ACD=45°,
如图,当0≤x≤1时,y=2,
如图,当1<x≤2时,y=2m+2n=2(m+n)= 2,
如图,当2<x≤3时,y=2,
综上,只有选项A符合,
故选A.
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,涉及到正方形的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理等,结合图形正确分类是解题的关键.
4. (2018·浙江舟山·3分)欧几里得的《原本》记载,形如x2+ax=b2的方程的图解法是;画Rt△ABC,使∠ACB=90°,BC= ,AC=b,再在斜边AB上截取BD= 。
则该方程的一个正根是()
A.AC的长
B.AD的长
C.BC的长
D.CD的长
【考点】一元二次方程的根,勾股定理
【分析】由勾股定理不难得到AC 2+BC 2=AB 2=(AD+BD )2 , 代入b 和a 即可得到答案【解析】【解答】解:在Rt △ABC 中,由勾股定理可得AC 2+BC 2=AB 2=(AD+BD )2 , 因为AC=b ,BD=BC=, 所以b 2+
=
,
整理可得AD 2+aAD=b 2 , 与方程x 2+ax=b 2相同, 因为AD 的长度是正数,所以AD 是x 2+ax=b 2的一个正根 故答案为B 。
【点评】本题考查了一元二次方程的根与勾股定理的综合运用,注意D 是x 2
+ax=b 2
的一个正根.
5. (2018·重庆·4分) 如图,已知AB 是O 的直径,点P 在BA 的延长线上,PD 与O 相切于点D ,过点B 作PD 的垂线交PD 的延长线于点C ,若O 的半径为4,6BC =,则PA 的长为 A .4
B
.C .3
D .
2.5
【考点】圆的切线、相似三角形.
【解析】作OH ⊥PC 于点H .易证△POH ∽△PBC ,BC OH PB PO =∴
,6
4
84=++∴PA PA ,4=∴PA
【点评】此题考查圆切线与相似的结合,属于基础题
3. (2018·重庆(A)·4分) 若数a 使关于x 的不等式组112352x x
x x a
-+⎧<⎪
⎨⎪-≥+⎩有且只有四个整数解,且使关于y 的方程
2211y a a
y y
++=--的解为非负数,则符合条件的所有整数a 的和为( ) A .3- B .2- C .1 D .2
【考点】不等式组和分式方程的应用
【分析】解关于x 的不等式组,根据题意求出a 的取值范围,然后解关于y 的方程, 排除分式方程无解的情况,结合不等式组的结果,找出符合条件的所有整数a 并求其和.
【解答】 解不等式⎪
⎩⎪
⎨⎧+≥<⎪⎩⎪⎨⎧+≥-+<-42
5
253121a x x a x x x x 得,由于不等式有四个整数解,根据题意,,则1420≤+<a ,解得22≤<-a 。
解分式方程
2121=-+-+y a
y a y 得a y -=2,又需排除分式方程无解的情况,故2≤a 且1≠a .结合不等式
组的结果有a 的取值范围为
1
22≠≤<-a a 且,又a 为整数,所以a 的取值为
2
,0,1-,和为1.故选C
【点评】此题考查不等式组和分式方程的应用,需要特别注意分式方程无解情况的考虑,属于中档题
二.填空题
1.(2018·浙江宁波·4分)如图,正方形ABCD 的边长为8,M 是AB 的中点,P 是BC 边上的动点,连结PM ,以点P 为圆心,PM 长为半径作⊙P.当⊙P 与正方形ABCD 的边相切时,BP 的长为
3或4
.
【考点】切线的性质、正方形的性质、勾股定理
【分析】分两种情形分别求解:如图1中,当⊙P 与直线CD 相切时;如图2中当⊙P 与直线AD 相切时.设切点为K ,连接PK ,则PK⊥AD,四边形PKDC 是矩形;
【解答】解:如图1中,当⊙P 与直线CD 相切时,设PC=PM=m .
在Rt△PBM中,∵PM2=BM2+PB2,
∴x2=42+(8﹣x)2,
∴x=5,
∴PC=5,BP=BC﹣PC=8﹣5=3.
如图2中当⊙P与直线AD相切时.设切点为K,连接PK,则PK⊥AD,四边形PKDC是矩形.
∴PM=PK=CD=2BM,
∴BM=4,PM=8,
在Rt△PBM中,PB==4.
综上所述,BP的长为3或4.
【点评】本题考查切线的性质、正方形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用参数构建方程解决问题.
2. (2018·浙江宁波·4分)如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠B是锐角,AE⊥BC于点E,M是AB的中点,连结MD,
ME.若∠EMD=90°,则cosB的值为.
【考点】菱形的性质、勾股定理、线段的垂直平分线的性质、全等三角形的判定和性质.
【分析】延长DM交CB的延长线于点H.首先证明DE=EH,设BE=x,利用勾股定理构建方程求出x即可解决问题.【解答】解:延长DM交CB的延长线于点H.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=AD=2,AD∥CH,
∴∠ADM=∠H,
∵AM=BM,∠AMD=∠HMB,
∴△ADM≌△BHM,
∴AD=HB=2,
∵EM⊥DH,
∴EH=ED,设BE=x,
∵AE⊥BC,
∴AE⊥AD,
∴∠AEB=∠EAD=90°
∵AE2=AB2﹣BE2=DE2﹣AD2,
∴22﹣x2=(2+x)2﹣22,
∴x=﹣1或﹣﹣1(舍弃),
∴cosB==,
故答案为.
【点评】本题考查菱形的性质、勾股定理、线段的垂直平分线的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
3.(2018•湖北荆门•3分)如图,在平面直角坐标系xOy中,函数y=(k>0,x>0)的图象经过菱形OACD的顶点
D和边AC的中点E,若菱形OACD的边长为3,则k的值为.
【分析】过D作DQ⊥x轴于Q,过C作CM⊥x轴于M,过E作EF⊥x轴于F,设D点的坐标为(a,b),求出C、E的坐标,代入函数解析式,求出a,再根据勾股定理求出b,即可请求出答案.
【解答】解:过D作DQ⊥x轴于Q,过C作CM⊥x轴于M,过E作EF⊥x轴于F,
设D点的坐标为(a,b)则C点的坐标为(a+3,b),
∵E为AC的中点,
∴EF=CM=b,AF=AM=OQ=a,
E点的坐标为(3+a,b),
把D、E的坐标代入y=得:k=ab=(3+a)b,
解得:a=2,
在Rt△DQO中,由勾股定理得:a2+b2=32,
即22+b2=9,
解得:b=(负数舍去),
∴k=ab=2,
故答案为:2.
【点评】本题考查了勾股定理、反比例函数图象上点的坐标特征、菱形的性质等知识点,能得出关于a、b的方程是解此题的关键.
4.(2018·山东潍坊·3分)如图,正方形ABCD的边长为1,点A与原点重合,点B在y轴的正半轴上,点D在x轴的负半轴上,将正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°至正方形AB'C′D′的位置,B'C′与CD相交于点M,则点M的坐标为(﹣1,).
【分析】连接AM,由旋转性质知AD=AB′=1、∠BAB′=30°、∠B′AD=60°,证Rt△ADM≌Rt△AB′M得∠DAM=∠B′AD=30°,由DM=ADtan∠DAM可得答案.
【解答】解:如图,连接AM,
∵将边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°得到正方形AB'C′D′,
∴AD=AB′=1,∠BAB′=30°,
∴∠B′AD=60°,
在Rt△ADM和Rt△AB′M中,
∵,
∴Rt△ADM≌Rt△AB′M(HL),
∴∠DAM=∠B′AM=∠B′AD=30°,
∴DM=ADtan∠DAM=1×=,
∴点M的坐标为(﹣1,),
故答案为:(﹣1,).
【点评】本题主要考查旋转的性质、正方形的性质,解题的关键是掌握旋转变换的不变性与正方形的性质、全等三角形的判定与性质及三角函数的应用.
5.(2018·湖北省孝感·3分)如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A的坐标为(﹣l,1),点B在x轴正半轴上,点D在第三象限的双曲线y=上,过点C作CE∥x轴交双曲线于点E,连接BE,则△BCE的面积为7 .
【分析】作辅助线,构建全等三角形:过D作GH⊥x轴,过A作AG⊥GH,过B作BM⊥HC于M,证明△AGD≌△DHC≌△CMB,根据点D的坐标表示:AG=DH=﹣x﹣1,由DG=BM,列方程可得x的值,表示D和E的坐标,根据三角形面积公式可得结论.
【解答】解:过D作GH⊥x轴,过A作AG⊥GH,过B作BM⊥HC于M,
设D(x,),
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD=BC,∠ADC=∠DCB=90°,
易得△AGD≌△DHC≌△CMB,
∴AG=DH=﹣x﹣1,
∴DG=BM,
∴1﹣=﹣1﹣x﹣,
x=﹣2,
∴D(﹣2,﹣3),CH=DG=BM=1﹣=4,
∵AG=DH=﹣1﹣x=1,
∴点E的纵坐标为﹣4,
当y=﹣4时,x=﹣,
∴E(﹣,﹣4),
∴EH=2﹣=,
∴CE=CH﹣HE=4﹣=,
∴S△CEB=CE•BM=××4=7;
故答案为:7.
【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、反比例函数的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会构建方程解决问题,属于中考填空题的压轴题.
6.(2018·山东泰安·3分)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,将矩形ABCD沿BE折叠,点A落在A'处,若EA'
的延长线恰好过点C,则sin∠ABE的值为.
【分析】先利用勾股定理求出A'C,进而利用勾股定理建立方程求出AE,即可求出BE,最后用三角函数即可得出结论.
【解答】解:由折叠知,A'E=AE,A'B=AB=6,∠BA'E=90°,
∴∠BA'C=90°,
在Rt△A'CB中,A'C==8,
设AE=x,则A'E=x,
∴DE=10﹣x,CE=A'C+A'E=8+x,
在Rt△CDE中,根据勾股定理得,(10﹣x)2+36=(8+x)2,
∴x=2,
∴AE=2,
在Rt△ABE中,根据勾股定理得,BE==2,
∴sin∠ABE==,
故答案为:.
【点评】此题主要考查了折叠的性质,勾股定理,锐角三角函数,充分利用勾股定理求出线段AE是解本题的关键.7.(2018·山东泰安·3分)如图,在△ABC中,AC=6,BC=10,tanC=,点D是AC边上的动点(不与点C重合),过D作DE⊥BC,垂足为E,点F是BD的中点,连接EF,设CD=x,△DEF的面积为S,则S与x之间的函数关系式为
S=x2.
【分析】可在直角三角形CED中,根据DE、CE的长,求出△BED的面积即可解决问题.
【解答】解:(1)在Rt△CDE中,tanC=,CD=x
∴DE=x,CE=x,
∴BE=10﹣x,
∴S△BED=×(10﹣x)•x=﹣x2+3x.
∵DF=BF,
∴S=S△BED=x2,
故答案为S=x2.
【点评】本题考查解直角三角形,三角形的面积等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.8.(2018·山东威海·3分)用若干个形状、大小完全相同的矩形纸片围成正方形,4个矩形纸片围成如图①所示的正方形,其阴影部分的面积为12;8个矩形纸片围成如图②所示的正方形,其阴影部分的面积为8;12个矩形纸片围
成如图③所示的正方形,其阴影部分的面积为44﹣16.
【分析】图①中阴影部分的边长为=2,图②中,阴影部分的边长为=2;设小矩形的长为a,宽为b,依据等量关系即可得到方程组,进而得出a,b的值,即可得到图③中,阴影部分的面积.
【解答】解:由图可得,图①中阴影部分的边长为=2,图②中,阴影部分的边长为=2;
设小矩形的长为a,宽为b,依题意得
,
解得,
∴图③中,阴影部分的面积为(a﹣3b)2=(4﹣2﹣6)2=44﹣16,
1 2
故答案为:44﹣
16.
【点评】本题主要考查了二元一次方程组的应用以及二次根式的化简,当问题较复杂时,有时设与要求的未知量相关的另一些量为未知数,即为间接设元.无论怎样设元,设几个未知数,就要列几个方程.
三.解答题
1. (2018•山西•13分)综 合 与 探 究
如图,抛物线211433
y x x =--与 x 轴交于 A , B 两点(点 A 在点 B 的 左 侧 ), 与 y 轴交于点 C ,连接
AC , BC .点 P 是 第 四 象 限 内 抛 物 线 上 的 一 个 动 点 ,点 P 的横坐标为 m ,过 点 P 作 PM ⊥ x 轴 ,垂 足 为点 M , PM 交 BC 于点 Q ,过点 P 作 PE ∥ AC 交 x 轴于点 E ,交 BC 于点 F .
( 1) 求 A , B , C 三点的坐标;
( 2) 试探究在点 P 的 运 动 的 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 直.接.
写出此时点 Q 的 坐 标 ; 若 不 存 在 , 请 说明理由; ( 3) 请用含 m 的 代 数 式 表 示 线 段 QF 的长,并求出 m 为 何 值 时 QF 有最大值 .
【考点】 几 何 与 二 次 函 数 综 合
【解析】
( 1) 解: 由 y = 0 ,得2114=033
x x -- 解得 x 1 = -3 , x 2 = 4 .
∴ 点 A , B 的坐标分别为 A(-3,0), B ( 4, 0)
由 x = 0 ,得 y = -4 .∴ 点 C 的 坐 标 为 C ( 0, -4) .
( 2) 答: Q ( 5 2 , 5 2 2 - 4) ,
Q (1,-3) . 2
(3)过点F 作FG ⊥PQ 于点G .
则FG∥x 轴.由 B(4,0),C(0,-4),得△O B C为等腰直角三角形.
∴∠OBC =∠QFG = 45︒ . ∴GQ =FG =
FQ .
2
PE∥AC , ∴∠1 =∠2 .
FG∥x轴,∴∠2 =∠3 . ∴∠1 =∠3 .
∠FGP =∠AOC = 90︒ , ∴△FGP∽△AOC.
2. (2018•山东枣庄•10分)如图1,已知二次函数y=ax2+x+c(a≠0)的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B、C,点C坐标为(8,0),连接AB、AC.
(1)请直接写出二次函数y=ax2+x+c的表达式;
(2)判断△ABC的形状,并说明理由;
(3)若点N在x轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,请写出此时点N的坐标;
(4)如图2,若点N在线段BC上运动(不与点B、C重合),过点N作NM∥AC,交AB于点M,当△AMN面积最大时,求此时点N的坐标.
【分析】(1)根据待定系数法即可求得;
(2)根据抛物线的解析式求得B的坐标,然后根据勾股定理分别求得AB2=20,AC2=80,BC10,然后根据勾股定理的逆定理即可证得△ABC是直角三角形.
(3)分别以A、C两点为圆心,AC长为半径画弧,与x轴交于三个点,由AC的垂直平分线与x轴交于一个点,即可求得点N的坐标;
(4)设点N的坐标为(n,0),则BN=n+2,过M点作MD⊥x轴于点D,根据三角形相似对应边成比例求得MD=(n+2),然后根据S△AMN=S△ABN﹣S△BMN
得出关于n的二次函数,根据函数解析式求得即可.
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+x+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B、C,点C坐标为(8,0),
∴,
解得.
∴抛物线表达式:y=﹣x2+x+4;
(2)△ABC是直角三角形.
令y=0,则﹣x2+x+4=0,
解得x1=8,x2=﹣2,
∴点B的坐标为(﹣2,0),
由已知可得,
在Rt△ABO中AB2=BO2+AO2=22+42=20,
在Rt△AOC中AC2=AO2+CO2=42+82=80,
又∵BC=OB+OC=2+8=10,
∴在△ABC中AB2+AC2=20+80=102=BC2
∴△ABC是直角三角形.
(3)∵A(0,4),C(8,0),
∴AC==4,
①以A为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于N,此时N的坐标为(﹣8,0),
②以C为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于N,此时N的坐标为(8﹣4,0)或(8+4,0)
③作AC的垂直平分线,交x轴于N,此时N的坐标为(3,0),
综上,若点N在x轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,点N的坐标分别为(﹣8,0)、(8﹣4,0)、(3,0)、(8+4,0).
(4)如图,
设点N的坐标为(n,0),则BN=n+2,过M点作MD⊥x轴于点D,
∴MD∥OA,
∴△BMD∽△BAO,
∴=,
∵MN∥AC
∴=,
∴=,
∵OA=4,BC=10,BN=n+2
∴MD=(n+2),
∵S△AMN=S△ABN﹣S△BMN
=BN•OA﹣BN•MD
=(n+2)×4﹣×(n+2)2
=﹣(n﹣3)2+5,
当n=3时,△AMN面积最大是5,
∴N点坐标为(3,0).
∴当△AMN面积最大时,N点坐标为(3,0).
【点评】本题是二次函数的综合题,解(1)的关键是待定系数法求解析式,解(2)的关键是勾股定理和逆定理,解(3)的关键是等腰三角形的性质,解(4)的关键是三角形相似的判定和性质以及函数的最值等.
3. (2018•山东淄博•8分)如图,以AB为直径的⊙O外接于△ABC,过A点的切线AP与BC的延长线交于点P,∠APB的平分线分别交AB,AC于点D,E,其中AE,BD(AE<BD)的长是一元二次方程x2﹣5x+6=0的两个实数根.
(1)求证:PA•BD=PB•AE;
(2)在线段BC上是否存在一点M,使得四边形ADME是菱形?若存在,请给予证明,并求其面积;若不存在,说明理由.
【考点】MR:圆的综合题.
【分析】(1)易证∠APE=∠BPD,∠EAP=∠B,从而可知△PAE∽△PBD,利用相似三角形的性质即可求出答案.
(2)过点D作DF⊥PB于点F,作DG⊥AC于点G,易求得AE=2,BD=3,由(1)可知:,从而可知cos∠BDF=cos∠BAC=cos∠APC=,从而可求出AD和DG的长度,进而证明四边形
ADFE是菱形,此时F点即为M点,利用平行四边形的面积即可求出菱形ADFE的面积.
【解答】解:(1)∵DP平分∠APB,
∴∠APE=∠BPD,
∵AP与⊙O相切,
∴∠BAP=∠BAC+∠EAP=90°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=∠BAC+∠B=90°,
∴∠EAP=∠B,
∴△PAE∽△PBD,
∴,
∴PA•BD=PB•AE;
(2)过点D作DF⊥PB于点F,作DG⊥AC于点G,∵DP平分∠APB,
AD⊥AP,DF⊥PB,
∴AD=DF,
∵∠EAP=∠B,
∴∠APC=∠BAC,
易证:DF∥AC,
∴∠BDF=∠BAC,
由于AE,BD(AE<BD)的长是x2﹣5x+6=0,
解得:AE=2,BD=3,
∴由(1)可知:,
∴cos∠APC==,
∴cos∠BDF=cos∠APC=,
∴,
∴DF=2,
∴DF=AE,
∴四边形ADFE是平行四边形,
∵AD=AE,
∴四边形ADFE是菱形,
此时点F即为M点,
∵cos∠BAC=cos∠APC=,
∴sin∠BAC=,
∴,
∴DG=,
∴在线段BC上是否存在一点M,使得四边形ADME是菱形
其面积为:DG•AE=2×=
【点评】本题考查圆的综合问题,涉及圆周角定理,锐角三角函数的定义,平行四边形的判定及其面积公式,相似三角形的判定与性质,综合程度较高,考查学生的灵活运用知识的能力.
4.(2018•山东淄博•9分)(1)操作发现:如图①,小明画了一个等腰三角形ABC,其中AB=AC,在△ABC的外侧分别以AB,AC为腰作了两个等腰直角三角形ABD,ACE,分别取BD,CE,BC 的中点M,N,G,连接GM,GN.小明发现了:线段GM与GN的数量关系是MG=NG ;位置关系是MG⊥NG .
(2)类比思考:
如图②,小明在此基础上进行了深入思考.把等腰三角形ABC换为一般的锐角三角形,其中AB>AC,其它条件不变,小明发现的上述结论还成立吗?请说明理由.
(3)深入研究:
如图③,小明在(2)的基础上,又作了进一步的探究.向△ABC的内侧分别作等腰直角三角形ABD,ACE,其它条件不变,试判断△GMN的形状,并给与证明.
【考点】KY:三角形综合题.
【分析】(1)利用SAS判断出△ACD≌△AEB,得出CD=BE,∠ADC=∠ABE,进而判断出∠BDC+∠DBH=90°,即:∠BHD=90°,最后用三角形中位线定理即可得出结论;
(2)同(1)的方法即可得出结论;
(3)同(1)的方法得出MG=NG,最后利用三角形中位线定理和等量代换即可得出结论.【解答】解:(1)连接BE,CD相较于H,
∵△ABD和△ACE都是等腰直角三角形,
∴AB=AD,AC=AE,∠BAD=∠CAE=90°
∴∠CAD=∠BAE,
∴△ACD≌△AEB(SAS),
∴CD=BE,∠ADC=∠ABE,
∴∠BDC+∠DBH=∠BDC+∠ABD+∠ABE=∠BDC+∠ABD+∠ADC=∠ADB+∠ABD=90°,
∴∠BHD=90°,
∴CD⊥BE,
∵点M,G分别是BD,BC的中点,
∴MG CD,
同理:NG BE,
∴MG=NG,MG⊥NG,
故答案为:MG=NG,MG⊥NG;
(2)连接CD,BE,相较于H,
同(1)的方法得,MG=NG,MG⊥NG;
(3)连接EB,DC,延长线相交于H,
同(1)的方法得,MG=NG,
同(1)的方法得,△ABE≌△ADC,
∴∠AEB=∠ACD,
∴∠CEH+∠ECH=∠AEH﹣∠AEC+180°﹣∠ACD﹣∠ACE=∠ACD﹣45°+180°﹣∠ACD﹣45°=90°,
∴∠DHE=90°,
同(1)的方法得,MG⊥NG.
【点评】此题是三角形综合题,主要考查等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,三角形的中位线定理,正确作出辅助线用类比的思想解决问题是解本题的关键.
5. (2018•山东淄博•9分)如图,抛物线y=ax2+bx经过△OAB的三个顶点,其中点A(1,),点B(3,﹣),O为坐标原点.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)若P(4,m),Q(t,n)为该抛物线上的两点,且n<m,求t的取值范围;
(3)若C为线段AB上的一个动点,当点A,点B到直线OC的距离之和最大时,求∠BOC 的大小及点C的坐标.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)将已知点坐标代入即可;
(2)利用抛物线增减性可解问题;
(3)观察图形,点A,点B到直线OC的距离之和小于等于AB;同时用点A(1,),点B (3,﹣)求出相关角度.
【解答】解:(1)把点A(1,),点B(3,﹣)分别代入y=ax2+bx得
解得
∴y=﹣
(2)由(1)抛物线开口向下,对称轴为直线x=
当x>时,y随x的增大而减小
∴当t>4时,n<m.
(3)如图,设抛物线交x轴于点F
分别过点A、B作AD⊥OC于点D,BE⊥OC于点E
∵AC≥AD,BC≥BE
∴AD+BE≥AC+BE=AB
∴当OC⊥AB时,点A,点B到直线OC的距离之和最大.
∵A(1,),点B(3,﹣)
∴∠AOF=60°,∠BOF=30°
∴∠AOB=90°
∴∠ABO=30°
当OC⊥AB时,∠BOC=60°
点C坐标为(,).
【点评】本题考查综合考查用待定系数法求二次函数解析式,抛物线的增减性.解答问题时注意线段最值问题的转化方法.
6. (2018•四川成都•9分)在中,,,,过
点作直线,将绕点顺时针得到(点,的对应点分别
为,)射线,分别交直线于点,
.
(1)如图1,当与重合时,求的度数;
(2)如图2,设与的交点为,当为的中点时,求线段的长;
(3)在旋转过程时,当点分别在,的延长线上时,试探究四边形
的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形的最小面积;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)由旋转的性质得:.,,
,,,
.
(2)为的中点,.由旋转的性质得:,
.
,.
,,
.
(3),
最小,即最小,.
法一:(几何法)取中点,则.
.
当最小时,最小,,即与重合时,最小.
,,,.
法二:(代数法)设,.
由射影定理得:,当最小,即最小,
.
当时,“ ”成立,.
【考点】三角形的面积,解直角三角形,旋转的性质
【解析】【分析】(1)根据旋转的性质可得出,根据已知易证m∥AC,得出∠A'BC是直角,利用特殊角的三角函数值,可求出∠A'CB的度数,就可求出结果。
(2)根据中点的定义及性质的性质,可证得∠A=∠A'CM,利用解直角三角形求出PB和BQ 的长,再根据PQ=PB+BQ,计算即可解答。
(3)根据已知得出四边形FA'B'Q的面积最小,则△PCQ的面积最小,可表示出△PCQ的面
积,利用几何法取中点,则,得出PQ=2CG,当CG最小时,则PQ 最小根据垂线段最短,求出CG的值,从而可求出PQ的最小值,就可求出四边形FA'B'Q面积的最小值。
也可以利用代数式解答此题。
7. (2018•四川成都•12分)如图,在平面直角坐标系中,以直线为对称轴
的抛物线与直线交于,两点,与轴交
于,直线与轴交于
点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)设直线与抛物线的对称轴的交点为、是抛物线上位于对称轴右侧的一点,若
,且与面积相等,求点的坐标;
(3)若在轴上有且仅有一点,使,求的值.
【答案】(1)由题可得:解得,,.二次函数解析
式为:.
(2)作轴,轴,垂足分别为,
则.
,,,
,解得,,.
同理,.
,
①(在下方),,
,即,.
,,.
②在上方时,直线与关于对称.
,,.
,,.
综上所述,点坐标为;.
(3)由题意可得:.,,
,即.
,,.
设的中点为,
点有且只有一个,以为直径的圆与轴只有一个交点,且为切点.
轴,为的中点,.
,,,
,即,.
,.
【考点】待定系数法求二次函数解析式,相似三角形的判定与性质,二次函数的实际应用-几何问题,利用二次函数图像判断一元二次方程根的情况
【解析】【分析】(1)根据对称轴为直线,及点A、C的坐标,利用待定系数法建立
方程组,就可求出函数解析式。
(2)作轴,轴,垂足分别为,则,得出MQ、NQ的长,可得出点B的坐标,再利用待定系数法求出直线BC的函数解析式,分情况讨论:
①(在下方);②在上方时,直线与关于对称,
建立方程求出方程的解,分别求出点G的坐标即可。
(3)由题意可得:.
(3)根据题意得出k+m=1,即m=1-k,可得出y1=kx+1-k,将两函数联立方程,得出
,求出方程的解,就可得出点B的坐标,再设的中点为,
求出点P的坐标,再证明△AMP和△PNB相似,得出对应边成比例,建立方程
,根据k>0,求出方程的解即可解答。
8(2018·湖北省宜昌·11分)在矩形ABCD中,AB=12,P是边AB上一点,把△PBC沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作BE⊥CG,垂足为E且在AD上,BE交PC于点F.(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:△AEB≌△DEC;
(2)如图2,①求证:BP=BF;
②当AD=25,且AE<DE时,求cos∠PCB的值;
③当BP=9时,求BE•EF的值.
【分析】(1)先判断出∠A=∠D=90°,AB=DC再判断出AE=DE,即可得出结论;
(2)①利用折叠的性质,得出∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,进而判断出∠GPF=∠PFB 即可得出结论;
②判断出△ABE∽△DEC,得出比例式建立方程求解即可得出AE=9,DE=16,再判断出△ECF ∽△GCP,进而求出PC,即可得出结论;
③判断出△GEF∽△EAB,即可得出结论.
【解答】解:(1)在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,AB=DC,
∵E是AD中点,∴AE=DE,
在△ABE和△DCE中,,∴△ABE≌△DCE(SAS);
(2)①在矩形ABCD,∠ABC=90°,
∵△BPC沿PC折叠得到△GPC,∴∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,
∵BE⊥CG,∴BE∥PG,∴∠GPF=∠PFB,∴∠BPF=∠BFP,∴BP=BF;
②当AD=25时,∵∠BEC=90°,∴∠AEB+∠CED=90°,
∵∠AEB+∠ABE=90°,∴∠CED=∠ABE,
∵∠A=∠D=90°,∴△ABE∽△DEC,∴,
设AE=x,∴DE=25﹣x,∴,∴x=9或x=16,
∵AE<DE,∴AE=9,DE=16,∴CE=20,BE=15,
由折叠得,BP=PG,∴BP=BF=PG,∵BE∥PG,
∴△ECF∽△GCP,∴,设BP=BF=PG=y,∴,∴y=,
∴BP=,在Rt△PBC中,PC=,cos∠PCB==;
③如图,连接FG,
∵∠GEF=∠BAE=90°,
∵BF∥PG,BF=PG,∴▱BPGF是菱形,∴BP∥GF,∴∠GFE=∠ABE,
∴△GEF∽△EAB,∴,∴BE•EF=AB•GF=12×9=108.
【点评】此题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,折叠的性质,利用方程的思想解决问题是解本题的关键.
9(2018年湖北省宜昌市12分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OADB的顶点A,B的坐标分别为A(﹣6,0),B(0,4).过点C(﹣6,1)的双曲线y=(k≠0)与矩形OADB的边BD交于点E.
(1)填空:OA= 6 ,k= ﹣6 ,点E的坐标为
(﹣,4);
(2)当1≤t≤6时,经过点M(t﹣1,﹣t2+5t﹣)与点N(﹣t﹣3,﹣t2+3t﹣)的直线交y轴于点F,点P是过M,N两点的抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点.
①当点P在双曲线y=上时,求证:直线MN与双曲线y=没有公共点;
②当抛物线y=﹣x2+bx+c与矩形OADB有且只有三个公共点,求t的值;
③当点F和点P随着t的变化同时向上运动时,求t的取值范围,并求在运动过程中直线MN在四边形OAEB中扫过的面积.
【分析】(1)根据题意将先关数据带入
(2)①用t表示直线MN解析式,及b,c,得到P点坐标带入双曲线y=解析式,证明关于t的方程无解即可;
②根据抛物线开口和对称轴,分别讨论抛物线过点B和在BD上时的情况;
③由②中部分结果,用t表示F、P点的纵坐标,求出t的取值范围及直线MN在四边形OAEB 中所过的面积.
【解答】解:(1)∵A点坐标为(﹣6,0)
∴OA=6
∵过点C(﹣6,1)的双曲线y=
∴k=﹣6
y=4时,x=﹣
∴点E的坐标为(﹣,4)
故答案为:6,﹣6,(﹣,4)
(2)①设直线MN解析式为:y1=k1x+b1
由题意得:
解得
∵抛物线y=﹣过点M、N
∴
解得
∴抛物线解析式为:y=﹣x2﹣x+5t﹣2
∴顶点P坐标为(﹣1,5t﹣)
∵P在双曲线y=﹣上
∴(5t﹣)×(﹣1)=﹣6
∴t=
此时直线MN解析式为:
联立
∴8x2+35x+49=0
∵△=352﹣4×8×48=1225﹣1536<0
∴直线MN与双曲线y=﹣没有公共点.
②当抛物线过点B,此时抛物线y=﹣x2+bx+c与矩形OADB有且只有三个公共点∴4=5t﹣2,得t=
当抛物线在线段DB上,此时抛物线与矩形OADB有且只有三个公共点
∴,得t=
∴t=或t=
③∵点P的坐标为(﹣1,5t﹣)
∴y P=5t﹣
当1≤t≤6时,y P随t的增大而增大
此时,点P在直线x=﹣1上向上运动
∵点F的坐标为(0,﹣)
∴y F=﹣
∴当1≤t≤4时,随者y F随t的增大而增大
此时,随着t的增大,点F在y轴上向上运动
∴1≤t≤4
当t=1时,直线MN:y=x+3与x轴交于点G(﹣3,0),与y轴交于点H(0,3)
当t=4﹣时,直线MN过点A.
当1≤t≤4时,直线MN在四边形AEBO中扫过的面积为
S=
【点评】本题为二次函数与反比例函数综合题,考查了数形结合思想和分类讨论的数学思想.解题过程中,应注意充分利用字母t表示相关点坐标.
10.(2018·湖北省武汉·10分)已知点A(a,m)在双曲线y=上且m<0,过点A作x 轴的垂线,垂足为B.
(1)如图1,当a=﹣2时,P(t,0)是x轴上的动点,将点B绕点P顺时针旋转90°至点C,
①若t=1,直接写出点C的坐标;
②若双曲线y=经过点C,求t的值.
(2)如图2,将图1中的双曲线y=(x>0)沿y轴折叠得到双曲线y=﹣(x<0),将线段OA绕点O旋转,点A刚好落在双曲线y=﹣(x<0)上的点D(d,n)处,求m和n 的数量关系.
【分析】(1)①如图1﹣1中,求出PB、PC的长即可解决问题;
②图1﹣2中,由题意C(t,t+2),理由待定系数法,把问题转化为方程解决即可;
(2)分两种情形①当点A与点D关于x轴对称时,A(a,m),D(d,n),可得m+n=0.
②当点A绕点O旋转90°时,得到D′,D′在y=﹣上,作D′H⊥y轴,则△ABO≌△D′HO,推出OB=OH,AB=D′H,由A(a,m),推出D′(m,﹣a),即D′(m,n),由D′在y=﹣
上,可得mn=﹣8;
【解答】解:(1)①如图1﹣1中,
由题意:B(﹣2,0),P(1,0),PB=PC=3,
∴C(1,3).
②图1﹣2中,由题意C(t,t+2),
∵点C在y=上,
∴t(t+2)=8,
∴t=﹣4 或2,
(2)如图2中,。