2020中考数学压轴题十五 动点综合问题(附答案解析)
2020届中考数学压轴题全揭秘 专题15 动点综合问题(含解析)
的速度向点 C 运动,其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停动,过点 N 作 NQ 垂直于 BC 交 AC
于点 Q,连结 MQ.
①求△ AQM 的面积 S 与运动时间 t 之间的函数关系式,写出自变量的取值范围;当 t 为何值时,S 有最大 值,并求出 S 的最大值; ②是否存在点 M,使得△ AQM 为直角三角形?若存在,求出点 M 的坐标;若不存在,说明理由.
【例 2】(模型建立) (1)如图 1,等腰直角三角形 ABC 中,ACB 90 ,CB CA ,直线 ED 经过点 C ,过 A 作 AD ED 于点 D ,过 B 作 BE ED 于点 E .求证: BEC CDA ;
(模型应用)
(2)已知直线 l1 : y
4 3
x
4
与坐标轴交于点
AQ=OB=4,于是得到 Q1(7,0),Q2(-1,0),②当∠APQ=90°时,如图 2,根据全等三角形
的性质得到 AQ=AB=5,于是得到 Q3(8,0),Q4(-2,0),③当∠PAQ=90°时,这种情况不存
在.
【详解】(1)在 y=- 4 x+4 中, 3
令 y=0,则 0=- 4 x+4, 3
【答案】(1)见解析;(2)y=−7x−21;(3)D(4,−2)或( 20 , 22 ). 33
【解析】(1)根据△ ABC 为等腰直角三角形,AD⊥ED,BE⊥ED,可判定 BEC CDA ;
(2)①过点 B 作 BC⊥AB,交 l2 于 C,过 C 作 CD⊥y 轴于 D,根据△ CBD≌△ BAO,得出 BD=AO=3, CD=OB=4,求得 C(−4,7),最后运用待定系数法求直线 l2 的函数表达式; (3)根据△ APD 是以点 D 为直角顶点的等腰直角三角形,当点 D 是直线 y=−2x+6 上的动点且在第四象 限时,分两种情况:当点 D 在矩形 AOCB 的内部时,当点 D 在矩形 AOCB 的外部时,设 D(x,−2x+6), 分别根据△ ADE≌△DPF,得出 AE=DF,据此列出方程进行求解即可. 【详解】解:(1)证明:∵△ABC 为等腰直角三角形, ∴CB=CA,∠ACD+∠BCE=90°, 又∵AD⊥ED,BE⊥ED, ∴∠D=∠E=90°,∠EBC+∠BCE=90°, ∴∠ACD=∠EBC,
2020年中考数学10道压轴题(附答案)(4)
2020年中考数学10道压轴题(附答案)1.已知:如图,抛物线y=-x 2+bx+c 与x 轴、y 轴分别相交于点A (-1,0)、B (0,3)两点,其顶点为D. (1) 求该抛物线的解析式;(2) 若该抛物线与x 轴的另一个交点为E. 求四边形ABDE 的面积;(3) △AOB 与△BDE 是否相似?如果相似,请予以证明;如果不相似,请说明理由. (注:抛物线y=ax 2+bx+c(a ≠0)的顶点坐标为⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a b ac a b 44,22)2. 如图,在Rt ABC △中,90A ∠=o ,6AB =,8AC =,D E ,分别是边AB AC ,的中点,点P 从点D 出发沿DE 方向运动,过点P 作PQ BC ⊥于Q ,过点Q 作QR BA ∥交AC 于R ,当点Q 与点C 重合时,点P 停止运动.设BQ x =,QR y =.(1)求点D 到BC 的距离DH 的长;(2)求y 关于x 的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围); (3)是否存在点P ,使PQR△为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.3在△ABC 中,∠A =90°,AB =4,AC =3,M 是AB 上的动点(不与A ,B 重合),过M 点作MN ∥BC 交AC 于点N .以MN 为直径作⊙O ,并在⊙O 内作内接矩形AMPN .令AM =x .(1)用含x 的代数式表示△MNP 的面积S ; (2)当x 为何值时,⊙O 与直线BC 相切? (3)在动点M 的运动过程中,记△MNP 与梯形BCNM 重合的面积为y ,试求y 关于x 的函数表达式,并求x 为何值时,y 的值最大,最大值是多少?4.如图1,在平面直角坐标系中,己知ΔAOB 是等边三角形,点A 的坐标是(0,4),点B 在第一象限,点P 是x 轴上的一个动点,连结AP ,并把ΔAOP 绕着点A 按逆时针方向A BCD ERP H QA BCM N P图 3OABC MND图 2OACMNP图 1O旋转.使边AO与AB重合.得到ΔABD.(1)求直线AB的解析式;(2)当点P运动到点(3,0)时,求此时DP的长及点D的坐标;(3)是否存在点P,使ΔOPD的面积等于3,若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,4请说明理由.5如图,菱形ABCD的边长为2,BD=2,E、F分别是边AD,CD上的两个动点,且满足AE+CF=2.(1)求证:△BDE≌△BCF;(2)判断△BEF的形状,并说明理由;(3)设△BEF的面积为S,求S的取值范围.6如图,抛物线21:23L y x x =--+交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于M 点.抛物线1L 向右平移2个单位后得到抛物线2L ,2L 交x 轴于C 、D 两点.(1)求抛物线2L 对应的函数表达式;(2)抛物线1L 或2L 在x 轴上方的部分是否存在点N ,使以A ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点P 是抛物线1L 上的一个动点(P 不与点A 、B 重合),那么点P 关于原点的对称点Q 是否在抛物线2L 上,请说明理由.7.如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =7,CD =1,AD =BC =5.点M ,N 分别在边AD ,BC 上运动,并保持MN ∥AB ,ME ⊥AB ,NF ⊥AB ,垂足分别为E ,F .(1)求梯形ABCD 的面积; (2)求四边形MEFN 面积的最大值.(3)试判断四边形MEFN 能否为正方形,若能, 求出正方形MEFN 的面积;若不能,请说明理由.8.如图,点A (m ,m +1),B (m +3,m -1)都在反比例函数xk y 的图象上.(1)求m ,k 的值;(2)如果M 为x 轴上一点,N 为y 轴上一点,以点A ,B ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,试求直线MN 的函数表达式.(3)选做题:在平面直角坐标系中,点P 的坐标为(5,0),点Q 的坐标为(0,3),把线段PQ 向右平 移4个单位,然后再向上平移2个单位,得到线段P 1Q 1, 则点P 1的坐标为 ,点Q 1的坐标为 .C D A BE F NMxO yAB 友情提示:本大题第(1)小题4分,第(2)小题7分.对完成第(2)小题有困难的同学可以做下面的(3)选做题.选做题2分,所得分数计入总分.但第(2)、(3)小题都做的,第(3)小题的得分不重复计入总分.x O y 123 1 QP 2 P 1Q 19.如图16,在平面直角坐标系中,直线33y x =--与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,抛物线223(0)3y ax x c a =-+≠经过A B C ,,三点. (1)求过A B C ,,三点抛物线的解析式并求出顶点F 的坐标; (2)在抛物线上是否存在点P ,使ABP △为直角三角形,若存在,直接写出P 点坐标;若不存在,请说明理由;(3)试探究在直线AC 上是否存在一点M ,使得MBF △的周长最小,若存在,求出M 点的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图所示,在平面直角坐标系中,矩形ABOC 的边BO 在x 轴的负半轴上,边OC 在y 轴的正半轴上,且1AB =,3OB =,矩形ABOC绕点O 按顺时针方向旋转60o 后得到矩形EFOD .点A 的对应点为点E ,点B 的对应点为点F ,点C 的对应点为点D ,抛物线2y ax bx c =++过点A E D ,,.(1)判断点E 是否在y 轴上,并说明理由; (2)求抛物线的函数表达式;A OxyBFC(3)在x 轴的上方是否存在点P ,点Q ,使以点O B P Q ,,,为顶点的平行四边形的面积是矩形ABOC 面积的2倍,且点P 在抛物线上,若存在,请求出点P ,点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.11.已知:如图14,抛物线2334y x =-+与x 轴交于点A ,点B ,与直线34y x b =-+相交于点B ,点C ,直线34y x b =-+与y 轴交于点E . (1)写出直线BC 的解析式. (2)求ABC △的面积.(3)若点M 在线段AB 上以每秒1个单位长度的速度从A 向B 运动(不与A B ,重合),同时,点N 在射线BC 上以每秒2个单位长度的速度从B 向C 运动.设运动时间为t 秒,请写出MNB △的面积S 与t 的函数关系式,并求出点M 运动多少时间时,MNB △的面积最大,最大面积是多少?y xOD EC FA B12.在平面直角坐标系中△ABC的边AB在x轴上,且OA>OB,以AB为直径的圆过点C若C的坐标为(0,2),AB=5, A,B两点的横坐标X A,X B是关于X的方程2(2)10-++-=的两根:x m x n(1)求m,n的值(2)若∠ACB的平分线所在的直线l交x轴于点D,试求直线l对应的一次函数的解析式(3)过点D任作一直线`l分别交射线CA,CB(点C除外)于点M,N,则11+的值是否为定值,若是,求出定值,若不CM CN是,请说明理由13.已知:如图,抛物线y=-x 2+bx+c 与x 轴、y 轴分别相交于点A (-1,0)、B (0,3)两点,其顶点为D. (1)求该抛物线的解析式;(2)若该抛物线与x 轴的另一个交点为E. 求四边形ABDE 的面积;(3)△AOB 与△BDE 是否相似?如果相似,请予以证明;如果不相似,请说明理由. (注:抛物线y=ax 2+bx+c(a ≠0)的顶点坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a bac a b 44,22)14.已知抛物线c bx ax y ++=232,ACO BNDML`(Ⅰ)若1==b a ,1-=c ,求该抛物线与x 轴公共点的坐标;(Ⅱ)若1==b a ,且当11<<-x 时,抛物线与x 轴有且只有一个公共点,求c 的取值范围;(Ⅲ)若0=++c b a ,且01=x 时,对应的01>y ;12=x 时,对应的02>y ,试判断当10<<x 时,抛物线与x 轴是否有公共点?若有,请证明你的结论;若没有,阐述理由.15.已知:如图①,在Rt △ACB 中,∠C =90°,AC =4cm ,BC =3cm ,点P 由B 出发沿BA 方向向点A 匀速运动,速度为1cm/s ;点Q 由A 出发沿AC 方向向点C 匀速运动,速度为2cm/s ;连接PQ .若设运动的时间为t (s )(0<t <2),解答下列问题:(1)当t 为何值时,PQ ∥BC ?(2)设△AQP 的面积为y (2cm ),求y 与t 之间的函数关系式; (3)是否存在某一时刻t ,使线段PQ 恰好把Rt △ACB 的周长和面积同时平分?若存在,求出此时t 的值;若不存在,说明理由;(4)如图②,连接PC ,并把△PQC 沿QC 翻折,得到四边形PQP ′C ,那么是否存在某一时刻t ,使四边形PQP ′C 为菱形?若存在,求出此时菱形的边长;若不存在,说明理由.图②A Q CPB图①QP16.已知双曲线k y x =与直线14y x =相交于A 、B 两点.第一象限上的点M (m ,n )(在A 点左侧)是双曲线k y x=上的动点.过点B 作BD ∥y 轴于点D.过N (0,-n )作NC ∥x 轴交双曲线k y x=于点E ,交BD 于点C.(1)若点D 坐标是(-8,0),求A 、B 两点坐标及k 的值. (2)若B 是CD 的中点,四边形OBCE 的面积为4,求直线CM 的解析式.(3)设直线AM 、BM 分别与y 轴相交于P 、Q 两点,且MA =pMP ,MB =qMQ ,求p -q 的值.压轴题答案1. 解:( 1)由已知得:310c b c =⎧⎨--+=⎩解得c=3,b=2∴抛物线的线的解析式为2y x =-+(2)4)所以对称轴为x=1,A,E 关于称,所以E(3,0)D BCE NO A Myx设对称轴与x 轴的交点为F所以四边形ABDE 的面积=ABO DFE BOFD S S S ∆∆++梯形=111()222AO BO BO DF OF EF DF ⋅++⋅+⋅=11113(34)124222⨯⨯++⨯+⨯⨯ =9 (3)相似如图,2222112BG DG +=+=22223332BO OE +=+= 22222425DF EF ++=所以2220BD BE +=, 220DE =即: 222BD BE DE +=,所以BDE ∆是直角三角形所以90AOB DBE ∠=∠=︒,且2AO BO BD BE ==所以AOB DBE ∆∆:.2 解:(1)Q Rt A ∠=∠,6AB =,8AC =,10BC ∴=.Q 点D 为AB 中点,132BD AB ∴==. 90DHB A ∠=∠=o Q ,B B ∠=∠.BHD BAC ∴△∽△, DH BD AC BC ∴=,3128105BD DH AC BC ∴==⨯=g . (2)QR AB Q ∥,90QRC A ∴∠=∠=o .C C ∠=∠Q ,RQC ABC ∴△∽△, RQ QCAB BC∴=,10610y x-∴=,即y 关于x 的函数关系式为:365y x =-+. (3)存在,分三种情况:①当PQ PR =时,过点P 作PM QR ⊥于M ,则QM RM =.1290∠+∠=o Q ,290C ∠+∠=o ,1C ∴∠=∠.84cos 1cos 105C ∴∠===,45QM QP ∴=, 1364251255x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭∴=,185x ∴=. ②当PQ RQ =时,312655x -+=, 6x ∴=.③当PR QR =时,则R 为PQ 中垂线上的点, 于是点R 为EC 的中点,11224CR CE AC ∴===.tan QR BAC CR CA ==Q , 366528x -+∴=,152x ∴=.综上所述,当x 为185或6或152时,PQR △为等腰三角形. 3解:(1)∵MN ∥BC ,∴∠AMN =∠B ,∠ANM =∠C . ∴ △AMN ∽ △ABC .∴AM AN AB AC=,即43x AN =. ∴ AN =43x . (2)分ABCD ERP H QM 21 A BCD E RP HQA BCD E R PHQACM NP 图 1O∴ S =2133248MNP AMN S S x x x ∆∆==⋅⋅=.(0<x <4) ……………3分(2)如图2,设直线BC 与⊙O 相切于点D ,连结AO ,OD ,则AO =OD =21MN .在Rt △ABC 中,BC =22AB AC +=5.由(1)知 △AMN ∽ △ABC .∴AM MN AB BC=,即45x MN=.∴ 54MN x =, ∴58OD x =. (5)分过M 点作MQ ⊥BC 于Q ,则58MQ OD x ==. 在Rt △BMQ 与Rt △BCA 中,∠B 是公共角, ∴ △BMQ ∽△BCA . ∴ BM QMBC AC=.∴55258324xBM x ⨯==,25424AB BM MA x x =+=+=. ∴ x =4996. ∴ 当x =4996时,⊙O 与直线B C 相切. (7)分(3)随点M 的运动,当P 点落在直线BC 上时,连结AP ,则O 点为AP 的中点.∵ MN ∥BC ,∴ ∠AMN =∠B ,∠AOM =∠APC . ∴ △AMO ∽ △ABP . ∴12AM AO AB AP ==. AM =MB =2. ABCMND图 2O QAC MNP图 3O故以下分两种情况讨论: ① 当0<x ≤2时,2Δ83x S y PMN ==.∴ 当x=2时,2332.82y =⨯=最大 (8)分② 当2<x <4时,设PM ,PN 分别交BC 于E ,F .∵ 四边形AMPN 是矩形, ∴ PN ∥AM ,PN =AM =x . 又∵ MN ∥BC ,∴ 四边形MBFN 是平行四边形. ∴ FN =BM =4-x . ∴ ()424PF x x x =--=-. 又△PEF ∽ △ACB . ∴2PEF ABC S PF AB S ∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭.∴ ()2322PEF S x ∆=-. (9)分MNP PEF y S S ∆∆=-=()222339266828x x x x --=-+-.……………………1分当2<x <4时,29668y x x =-+-298283x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭. ∴当83x =时,满足2<x<4,2y =最大. (11)分综上所述,当83x =时,y 值最大,最大值是ABCMN图 4OEF2. …………………………12分4 解:(1)作BE ⊥OA ,∴ΔAOB 是等边三角形∴BE=OB ·sin60o =23B(3∵A(0,4),设AB 的解析式为4y kx =+,所以2342k +=,解得33k =-,以直线AB 的解析式为343y x =-+ (2)由旋转知,AP=AD, ∠PAD=60o , ∴ΔAPD 是等边三角形,PD=PA=2219AO OP +如图,作BE ⊥AO,DH ⊥OA,GB ⊥DH,显然ΔGBD 中∠GBD=30° ∴GD=12BD=33+3=53,∴GB=32BD=32,OH=OE+HE=OE+BG=37222+= ∴D(532,72) (3)设OP=x,则由(2)可得D(323,22x x +)若ΔOPD 的面积为:133(2)2x x +=g 解得:2321x -±=所以2321-±,0) yxH G E DBA OP567解:(1)分别过D ,C 两点作DG ⊥AB 于点G ,CH ⊥AB 于点H . ……………1分 ∵ AB ∥CD ,∴ DG =CH ,DG ∥CH .∴ 四边形DGHC 为矩形,GH =CD =1.∵ DG =CH ,AD =BC ,∠AGD =∠BHC =90°, ∴ △AGD ≌△BHC (HL ).∴ AG =BH =2172-=-GH AB =3. ………2分 ∵ 在Rt △AGD 中,AG =3,AD =5, ∴ DG =4.C D ABE F NMG H∴()174162ABCD S +⨯==梯形. ………………………………………………3分(2)∵ MN ∥AB ,ME ⊥AB ,NF ⊥AB , ∴ ME =NF ,ME ∥NF . ∴ 四边形MEFN 为矩形. ∵ AB ∥CD ,AD =BC , ∴ ∠A =∠B .∵ ME =NF ,∠MEA =∠NFB =90°, ∴ △MEA ≌△NFB (AAS ).∴ AE =BF . ……………………4分 设AE =x ,则EF =7-2x . ……………5分 ∵ ∠A =∠A ,∠MEA =∠DGA =90°, ∴ △MEA ∽△DGA . ∴ DGMEAG AE =.∴ME =x 34. …………………………………………………………6分 ∴ 6494738)2(7342+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-=⋅=x x x EF ME S MEFN矩形. (8)分当x =47时,ME =37<4,∴四边形MEFN 面积的最大值为649.……………9分(3)C D E FNMG H能. ……………………………………………………………………10分由(2)可知,设AE =x ,则EF =7-2x ,ME =x 34.若四边形MEFN 为正方形,则ME =EF . 即=34x 7-2x .解,得1021=x . ……………………………………………11分∴ EF =21147272105x -=-⨯=<4.∴ 四边形MEFN 能为正方形,其面积为251965142=⎪⎭⎫⎝⎛=MEFNS 正方形.8解:(1)由题意可知,()()()131-+=+m m m m .解,得 m =3. ………………………………3分∴ A (3,4),B (6,2);∴ k =4×3=12. ……………………………4分 (2)存在两种情况,如图:①当M 点在x 轴的正半轴上,N 点在y 轴的正半轴 上时,设M 1点坐标为(x 1,0),N 1点坐标为(0,y 1).∵ 四边形AN 1M 1B 为平行四边形,∴ 线段N 1M 1可看作由线段AB 向左平移3个单位, 再向下平移2个单位得到的(也可看作向下平移2个单位,再向左平移3个单位得到的).由(1)知A 点坐标为(3,4),B 点坐标为(6,2), ∴ N 1点坐标为(0,4-2),即N 1(0,2); ………………………………5分xO yAB M 1N 1M 2 N 2M 1点坐标为(6-3,0),即M 1(3,0). ………………………………6分设直线M 1N 1的函数表达式为21+=x k y ,把x =3,y =0代入,解得321-=k .∴ 直线M 1N 1的函数表达式为232+-=x y . (8)分②当M 点在x 轴的负半轴上,N 点在y 轴的负半轴上时,设M 2点坐标为(x 2,0),N 2点坐标为(0,y 2).∵ AB ∥N 1M 1,AB ∥M 2N 2,AB =N 1M 1,AB =M 2N 2, ∴ N 1M 1∥M 2N 2,N 1M 1=M 2N 2.∴ 线段M 2N 2与线段N 1M 1关于原点O 成中心对称. ∴ M 2点坐标为(-3,0),N 2点坐标为(0,-2). ………………………9分设直线M 2N 2的函数表达式为22-=x k y ,把x =-3,y =0代入,解得322-=k ,∴ 直线M 2N 2的函数表达式为232--=x y .所以,直线MN 的函数表达式为232+-=x y 或232--=x y . (11)分(3)选做题:(9,2),(4,5). ………………………………………………2分 9解:(1)Q 直线33y x =-x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .(10)A ∴-,,(03)C -, ········································· 1分Q 点A C ,都在抛物线上,23033a c c ⎧=++⎪∴⎨⎪-=⎩ 333a c ⎧=⎪∴⎨⎪=-⎩ ∴抛物线的解析式为2323333y x x =-- ····················· 3分 ∴顶点4313F ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, ··········································· 4分(2)存在 ················································ 5分 1(03)P -, ··················································· 7分 2(23)P -, ··················································9分(3)存在 ·············································· 10分 理由: 解法一:延长BC 到点B ',使B C BC '=,连接B F '交直线AC 于点M ,则点M 就是所求的点.······························· 11分 过点B '作B H AB '⊥于点H .B Q 点在抛物线2323333y x x =--上,(30)B ∴, 在Rt BOC △中,3tan 3OBC ∠=,30OBC ∴∠=o ,23BC =,在Rt BB H '△中,1232B H BB ''==,36BH B H '==,3OH ∴=,(323)B '∴--, (12)分设直线B F '的解析式为y kx b =+A O xyBFC HBM233433k b k b ⎧-=-+⎪∴⎨-=+⎪⎩ 解得36332k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩33362y x ∴=- ············································ 13分3333362y x y x ⎧=--⎪∴⎨=-⎪⎩ 解得371037x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,310377M ⎛⎫∴- ⎪ ⎪⎝⎭, ∴在直线AC上存在点M ,使得MBF △的周长最小,此时310377M ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,. ··········································· 14分解法二:过点F 作AC 的垂线交y 轴于点H ,则点H 为点F 关于直线AC 的对称点.连接BH 交AC 于点M ,则点M 即为所求. 11分过点F 作FG y ⊥轴于点G ,则OB FG ∥,BC FH ∥.90BOC FGH ∴∠=∠=o ,BCO FHG ∠=∠HFG CBO ∴∠=∠同方法一可求得(30)B ,. 在Rt BOC △中,3tan 3OBC ∠=,30OBC ∴∠=o ,可求得33GH GC ==,GF ∴为线段CH 的垂直平分线,可证得CFH △为等边三角形, AC ∴垂直平分FH .即点H 为点F 关于AC 的对称点.5303H ⎛⎫∴- ⎪ ⎪⎝⎭, ············· 12分设直线BH 的解析式为y kx b =+,由题意得A OxyBF C HM G03533k b b =+⎧⎪⎨=⎪⎩ 解得539533k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩553393y ∴=··········································· 13分55339333y x y x ⎧=⎪∴⎨⎪=⎩ 解得37103x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩310377M ⎛∴- ⎝⎭, ∴在直线AC上存在点M ,使得MBF △的周长最小,此时31037M ⎛ ⎝⎭. 110解:(1)点E 在y 轴上 ·································· 1分 理由如下:连接AO ,如图所示,在Rt ABO △中,1AB =Q ,3BO =,2AO ∴=1sin 2AOB ∴∠=,30AOB ∴∠=o 由题意可知:60AOE ∠=o306090BOE AOB AOE ∴∠=∠+∠=+=o o oQ 点B 在x 轴上,∴点E 在y 轴上. (3)分(2)过点D 作DM x ⊥轴于点M1OD =Q ,30DOM ∠=o∴在Rt DOM △中,12DM =,32OM =Q 点D 在第一象限,∴点D 的坐标为3122⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭, ····································· 5分由(1)知2EO AO ==,点E 在y 轴的正半轴上∴点E 的坐标为(02),∴点A 的坐标为(31), ······································ 6分Q 抛物线2y ax bx c =++经过点E ,2c ∴=由题意,将(31)A ,,312D ⎫⎪⎪⎝⎭,代入22y ax bx =++中得 3321331242a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得8953a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴所求抛物线表达式为:285329y x x =-+ (9)分(3)存在符合条件的点P ,点Q . ······················ 10分 理由如下:Q 矩形ABOC 的面积3AB BO ==g ∴以O B P Q ,,,为顶点的平行四边形面积为3由题意可知OB 为此平行四边形一边, 又3OB =QOB ∴边上的高为2 ······································· 11分依题意设点P 的坐标为(2)m ,Q 点P 在抛物线285329y x x =-+上 2853229m ∴-+= 解得,10m =,2538m =-1(02)P ∴,,25328P ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,Q 以O B P Q ,,,为顶点的四边形是平行四边形,PQ OB ∴∥,3PQ OB ==, ∴当点1P 的坐标为(02),时,点Q 的坐标分别为1(32)Q -,,2(32)Q ,;当点2P 的坐标为5328⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,时,点Q 的坐标分别为313328Q ⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭,,43328Q ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,. ·············· 14分(以上答案仅供参考,如有其它做法,可参照给分) 11解:(1)在2334y x =-+中,令0y =23304x ∴-+= 12x ∴=,22x =-(20)A ∴-,,(20)B , ······················ 1分又Q 点B 在34y x b =-+上 302b ∴=-+ 32b = BC ∴的解析式为3342y x =-+ ·································2分 (2)由23343342y x y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,得11194x y =-⎧⎪⎨=⎪⎩ 2220x y =⎧⎨=⎩ ···················· 4分914C ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,,(20)B ,y xO D EC FA B Mx yA B CE M D P N O4AB ∴=,94CD = ··········································· 5分 1994242ABCS ∴=⨯⨯=△ ·········································6分(3)过点N 作NP MB ⊥于点PEO MB ⊥Q NP EO ∴∥BNP BEO ∴△∽△ ············································7分 BN NPBE EO∴=················································· 8分由直线3342y x =-+可得:302E ⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴在BEO △中,2BO =,32EO =,则52BE = 25322t NP∴=,65NP t ∴= ········································ 9分 16(4)25S t t ∴=-g g2312(04)55S t t t =-+<< ······································ 10分2312(2)55S t =--+ ·········································· 11分Q 此抛物线开口向下,∴当2t =时,125S =最大∴当点M 运动2秒时,MNB △的面积达到最大,最大为125.12解: (1)m=-5,n=-3 (2)y=43x+2(3)是定值.因为点D 为∠ACB 的平分线,所以可设点D 到边AC,BC 的距离均为h ,设△ABC AB 边上的高为H, 则利用面积法可得:222CM h CN h MN H⋅⋅⋅+=(CM+CN )h=MN ﹒HCM CN MNH h+=又 H=CM CNMN⋅化简可得 (CM+CN)﹒1MN CM CN h=⋅故 111CM CN h+=13解:( 1)由已知得:310c b c =⎧⎨--+=⎩解得 c=3,b=2∴抛物线的线的解析式为223y x x =-++ (2)由顶点坐标公式得顶点坐标为(1,4)所以对称轴为x=1,A,E 关于x=1设对称轴与x 轴的交点为F所以四边形ABDE 的面积=ABO DFE BOFD S S S ∆∆++梯形=111()222AO BO BO DF OF EF DF ⋅++⋅+⋅=11113(34)124222⨯⨯++⨯+⨯⨯ =9 (3)相似如图,2222112BG DG +=+=yxDEA BFOG22223332BO OE +=+= 22222425DF EF ++=所以2220BD BE +=, 220DE =即: 222BD BE DE +=,所以BDE ∆是直角三角形所以90AOB DBE ∠=∠=︒,且22AO BO BD BE ==所以AOB DBE ∆∆:.14解(Ⅰ)当1==b a ,1-=c 时,抛物线为1232-+=x x y , 方程01232=-+x x 的两个根为11-=x ,312=x .∴该抛物线与x 轴公共点的坐标是()10-,和103⎛⎫⎪⎝⎭,. ········· 2分(Ⅱ)当1==b a 时,抛物线为c x x y ++=232,且与x 轴有公共点. 对于方程0232=++c x x ,判别式c 124-=∆≥0,有c ≤31. ······ 3分①当31=c 时,由方程031232=++x x ,解得3121-==x x .此时抛物线为31232++=x x y 与x 轴只有一个公共点103⎛⎫-⎪⎝⎭,. · 4分②当31<c 时,11-=x 时,c c y +=+-=1231, 12=x 时,c c y +=++=5232.由已知11<<-x 时,该抛物线与x 轴有且只有一个公共点,考虑其对称轴为31-=x ,应有1200.y y ⎧⎨>⎩≤, 即1050.c c +⎧⎨+>⎩≤,解得51c -<-≤.综上,31=c 或51c -<-≤. ······························ 6分(Ⅲ)对于二次函数c bx ax y ++=232,由已知01=x 时,01>=c y ;12=x 时,0232>++=c b a y , 又0=++c b a ,∴b a b a c b a c b a +=++++=++22)(23. 于是02>+b a .而c a b --=,∴02>--c a a ,即0>-c a .∴0>>c a . ············································· 7分 ∵关于x 的一元二次方程0232=++c bx ax 的判别式0])[(412)(4124222>+-=-+=-=∆ac c a ac c a ac b ,∴抛物线c bx ax y ++=232与x 轴有两个公共点,顶点在x 轴下方.8分 又该抛物线的对称轴abx 3-=,由0=++c b a ,0>c ,02>+b a , 得a b a -<<-2, ∴32331<-<a b . 又由已知01=x 时,01>y ;12=x 时,02>y ,观察图象,可知在10<<x 范围内,该抛物线与x 轴有两个公共点. ··· 10分15 解:(1)由题意:BP =tcm ,AQ =2tcm ,则CQ =(4-2t)cm , ∵∠C =90°,AC =4cm ,BC =3cm ,∴AB =5cm ∴AP =(5-t )cm ,x∵PQ ∥BC ,∴△APQ ∽△ABC ,∴AP ∶AB =AQ ∶AC ,即(5-t )∶5=2t ∶4,解得:t =107∴当t 为107秒时,PQ ∥BC ………………2分(2)过点Q 作QD ⊥AB 于点D ,则易证△AQD ∽△ABC ∴AQ ∶QD =AB ∶BC ∴2t ∶DQ =5∶3,∴DQ =65t∴△APQ 的面积:12×AP ×QD =12(5-t )×65t ∴y 与t 之间的函数关系式为:y =2335t t -………………5分(3)由题意:当面积被平分时有:2335t t -=12×12×3×4,解得:t 55± 当周长被平分时:(5-t )+2t =t +(4-2t )+3,解得:t =1∴不存在这样t 的值………………8分(4)过点P 作PE ⊥BC 于E易证:△PAE ∽△ABC ,当PE =12QC 时,△PQC 为等腰三角形,此时△QCP ′为菱形∵△PAE ∽△ABC ,∴PE ∶PB =AC ∶AB ,∴PE ∶t =4∶5,解得:PE =45t∵QC =4-2t ,∴2×45t =4-2t,解得:t =109∴当t =109时,四边形PQP ′C 为菱形 此时,PE =89,BE =23,∴CE =73………………10分在Rt △CPE 中,根据勾股定理可知:PC 22PE CE +2287()()93+=5059505cm ………………12分16 解:(1)∵D (-8,0),∴B 点的横坐标为-8,代入14y x =中,得y =-2.∴B 点坐标为(-8,-2).而A 、B 两点关于原点对称,∴A (8,2)从而k =8×2=16(2)∵N (0,-n ),B 是CD 的中点,A ,B ,M ,E 四点均在双曲线上,∴mn =k ,B (-2m ,-2n),C (-2m ,-n ),E (-m ,-n )DCNO S 矩形=2mn =2k ,DBO S △=12mn =12k ,OEN S △=12mn =12k.∴OBCE S 矩形=DCNO S 矩形―DBO S △―OEN S △=k.∴k =4.由直线14y x =及双曲线4y x=,得A (4,1),B (-4,-1) ∴C (-4,-2),M (2,2)设直线CM 的解析式是y ax b =+,由C 、M 两点在这条直线上,得4222a b a b -+=-⎧⎨+=⎩,解得a =b =23∴直线CM 的解析式是y =23x +23.(3)如图,分别作AA 1⊥x 轴,MM 1⊥x 轴,垂足分别为A 1,M设A 点的横坐标为a ,则B 点的横坐标为-a.于是111A M MA a mp MP M O m-===, 同理MB m aq MQ m+== ∴p -q =a m m --m am+=-2D B CE N O A My xQ A 1M 1。
2020年中考数学压轴题(含答案)
2020年中考数学压轴题每日一练一、选择题1.如图,平行四边形ABCD的顶点A的坐标为(﹣,0),顶点D在双曲线y=(x>0)上,AD交y轴于点E(0,2),且四边形BCDE的面积是△ABE面积的3倍,则k的值为()A.4 B.6 C.7 D.82.如图,已知矩形ABCD,AB=4,BC=6,点M为矩形内一点,点E为BC边上任意一点,则MA+MD+ME的最小值为()A.3+2B.4+3C.2+2D.10二、填空题3.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,1),B(0,1+m),C(0,1﹣m)(m>0),点P在以D(﹣4,﹣2)为圆心,为半径的圆上运动,且始终满足∠BPC=90°,则m的取值范围是.第3题第4题4.如图,在矩形ABCD中,AB=15,AD=10,点P是AB边上任意一点(不与A点重合),连接PD,以线段PD为直角边作等腰直角△DPQ(点Q在直线PD右侧),∠DPQ=90°,连接BQ,则BQ的最小值为.三、解答题5.如图1,矩形ABCD中,AB=6,动点P从点A出发,沿A→B→C的方向在AB和BC 上移动,记P A=x,点D到直线P A的距离为y,y关于x的函数图象由C1、C2两段组成,如图2所示.(1)求AD的长;(2)求图2中C2段图象的函数解析式;(3)当△APD为等腰三角形时,求y的值.6.如图,顶点为A的抛物线y=a(x+2)2﹣4交x轴于点B(1,0),连接AB,过原点O 作射线OM∥AB,过点A作AD∥x轴交OM于点D,点C为抛物线与x轴的另一个交点,连接CD.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P从点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿着射线OM运动,设点P运动的时间为t秒,问:当t为何值时,OB=AP;(3)若动点P从点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段OD向点D运动,同时动点Q从点C出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段CO向点O运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动时间为t秒,连接PQ.问:当t为何值时,四边形CDPQ的面积最小?并求此时PQ的长.【答案与解析】一、选择题1.【分析】连结BD,由四边形EBCD的面积是△ABE面积的3倍得平行四边形ABCD的面积是△ABE面积的4倍,根据平行四边形的性质得S△ABD=2S△ABE,则AD=2AE,即点E为AD的中点,E点坐标为(0,2),A点坐标为(﹣,0),利用线段中点坐标公式得D点坐标为,再利用反比例函数图象上点的坐标特征得k的值.【解答】解:如图,连结BD,∵四边形EBCD的面积是△ABE面积的3倍,∴平行四边形ABCD的面积是△ABE面积的4倍,∴S△ABD=2S△ABE,∴AD=2AE,即点E为AD的中点,∵E点坐标为(0,2),A点坐标为(﹣,0),∴D点坐标为(,4),∵顶点D在双曲线y=(x>0)上,∴k=×4=6,故选:B.2.【分析】将△AMD绕点A逆时针旋转60°得到△AM’D’,MD=M’D’,易得到△ADD’和△AMM’均为等边三角形,推出AM=MM’可得MA+MD+ME=D’M+MM’+ME,共线时最短;由于点E也为动点,可得当D’E⊥BC时最短,此时易求得D’E=DG+GE 的值;【解答】解:将△AMD绕点A逆时针旋转60°得到△AM’D’,MD=M’D’,易得到△ADD’和△AMM’均为等边三角形,∴AM=MM’,∴MA+MD+ME=D’M+MM’+ME,∴D′M、MM′、ME共线时最短,由于点E也为动点,∴当D’E⊥BC时最短,此时易求得D’E=DG+GE=4+3,∴MA+MD+ME的最小值为4+3.故选:B.二、填空题3.【分析】由题意P A=AB=AC=m,求出P A的最大值和最小值即可解决问题;【解答】解:∵A(0,1),B(0,1+m),C(0,1﹣m)(m>0),∴AB=AC=m,∵∠BPC=90°,∴P A=AB=AC,∵D(﹣4,﹣2),A(0,1),∴AD==5,∵点P在⊙D上运动,∴P A的最小值为5﹣,P A的最大值为5+,∴满足条件的m的取值范围为:5﹣≤m≤5+故答案为5﹣≤m≤5+.4.【分析】过Q作QE⊥AB于E,在EP上截取EF=EQ,连接QF,依据全等三角形的性质,即可得到AF=PE=10(定值),依据△EFQ是等腰直角三角形,可得FQ与FB的夹角始终为45°,进而得到当BQ⊥FQ时,BQ的长最小,根据△BQF是等腰直角三角形,即可得到BQ的长度.【解答】解:如图所示,过Q作QE⊥AB于E,在EP上截取EF=EQ,连接QF,∵△DPQ是等腰直角三角形,四边形ABCD是矩形,∴DP=PQ,∠A=∠PEQ,∠ADP=∠EPQ,∴△ADP≌△EPQ(AAS),∴AP=QE=FE,AD=PE=10,∴AF=PE=10(定值),又∵△EFQ是等腰直角三角形,∴∠QFE=45°,即FQ与FB的夹角始终为45°,如图,当BQ⊥FQ时,BQ的长最小,此时,△BQF是等腰直角三角形,又∵QE⊥BF,∴BE=EF=QE=AP,又∵PE=10,∴BE=AP==,∴BF=5,∴BQ=cos45°×BF=,即BQ的最小值为,故答案为:.三、解答题5.【分析】(1)由图1和图2直接确定出AD;(2)先利用互余即可得出∠BAP=∠DGA,进而判断出△ABP∽△DGA即可确定出函数关系式;(3)分三种情况利用等腰三角形的性质和勾股定理求出x的值,即可求出y的值.【解答】解:(1)如图,当点P在AB上移动时,点P到P A的距离不变,当点P从B点向C点移动时,点D到P A的距离在变化,由图2知,AD=10,(2)∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABP=∠BAD=90°,∵DG⊥AP,∴∠AGD=90°,∴∠ABP=∠DGA,∵∠BAP+∠GAD=90°,∠CAG+∠ADG=90°,∴∠BAP=∠DGA,∴△ABP∽△DGA,∴,∵AB=6,AP=x,DG=y,AD=10,∴,∴y=(6<x≤2);即:图2中C2段图象的函数解析式y=(6<x≤2);(3)∵四边形ABCD是矩形,∴CD=AB=6,BC=AD=10,∠ABC=∠DCB=90°,当AD=AP时,∵AD=10,∴x=AP=10,∴y==6,当AD=DP时,∴DP=10,在Rt△DCP中,CD=AB=6,DP=10,∴CP=8,∴BP=BC﹣CP=2,在Rt△ABP中,根据勾股定理得,x=AP===2,∴y===3,当AP=DP时,点P是线段AD的垂直平分线,∴点P是BC的中点,∴BP=BC=AD=5,在Rt△ABP中,根据勾股定理得,x=AP===,∴y===.6.【分析】(1)将点B的坐标代入到抛物线的解析式中即可求得a值,从而求得其解析式;(2)利用两点坐标求得线段AB的长,然后利用平行四边形的对边相等求得t=5时,四边形ABOP为平行四边形;若四边形ABOP为等腰梯形,连接AP,过点P作PG⊥AB,过点O作OH⊥AB,垂足分别为G、H,根据△APG≌△BOH求得线段OP=GH=AB﹣2BH=.(3)首先判定四边形ABOD是平行四边形,然后确定S△DOC=×5×4=10.过点P作PN⊥BC,垂足为N,利用△OPN∽△BOH得到PN=t,然后表示出四边形CDPQ的面积S=S△DOC﹣S△OPQ=10﹣×(5﹣2t)×t=t2﹣2 t+10,从而得到当t=时,四边形CDPQ的面积S最小.然后得到点P的坐标是(﹣,﹣1),点Q的坐标是(﹣,0),利用两点坐标公式确定PQ的长即可.【解答】解:(1)把(1,0)代入y=a(x+2)2﹣4,得a=.∴y=(x+2)2﹣4,即y=x2+x﹣;(2)由题意得OP=t,AB==5,若OB∥AP,即四边形ABOP为平行四边形时,OB=AP,且OP=AB=5,即当t=5时,OB=AP,若OB不平行于AP,即四边形ABOP为等腰梯形时,OB=AP,连接AP,过点P作PG ⊥AB,过点O作OH⊥AB,垂足分别为G、H,∴△APG≌△BOH,在Rt△OBM中,∵OM=,OB=1,∴BM=,∴OH=,∴BH=,∴OP=GH=AB﹣2BH=,即当t=时,OB=AP;(3)将y=0代入y=x2+x﹣,得x2+x﹣=0,解得x=1或﹣5.∴C(﹣5,0).∴OC=5,∵OM∥AB,AD∥x轴,∴四边形ABOD是平行四边形,∴AD=OB=1,∴点D的坐标是(﹣3,﹣4),∴S△DOC=×5×4=10,过点P作PN⊥BC,垂足为N.易证△OPN∽△BOH,∴=,即=,∴PN=t,∴四边形CDPQ的面积S=S△DOC﹣S△OPQ=10﹣×(5﹣2t)×t=t2﹣2t+10,∴当t=时,四边形CDPQ的面积S最小,此时,点P的坐标是(﹣,﹣1),点Q的坐标是(﹣,0),∴PQ==.。
中考数学动点最值问题归纳及解法
中考数学动点最值问题归纳及解法最值问题是初中数学的重要内容,也是一类综合性较强的问题,它贯穿初中数学的始终,是中考的热点问题,它主要考察学生对平时所学的内容综合运用,无论是代数问题还是几何问题都有最值问题,在中考压轴题中出现比较高的主要有利用重要的几何结论(如两点之间线段最短、三角形两边之和大于第三边、两边之差小于第三边、垂线段最短等)。
利用一次函数和二次函数的性质求最值。
动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。
“坐标几何题”(动点问题)分析动点个数两个一个两个问题背景特殊菱形两边上移动特殊直角梯形三边上移动抛物线中特殊直角梯形底边上移动考查难点探究相似三角形探究三角形面积函数关系式探究等腰三角形考点①菱形性质②特殊角三角函数③求直线、抛物线解析式④相似三角形⑤不等式①求直线解析式②四边形面积的表示③动三角形面积函数④矩形性质①求抛物线顶点坐标②探究平行四边形③探究动三角形面积是定值④探究等腰三角形存在性特点①菱形是含60°的特殊菱形;△AOB是底角为30°的等腰三角形。
②一个动点速度是参数字母。
③探究相似三角形时,按对应角不同分类讨论;先画图,再探究。
④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤利用a、t范围,运用不等式求出a、t的值。
①观察图形构造特征适当割补表示面积②动点按到拐点时间分段分类③画出矩形必备条件的图形探究其存在性①直角梯形是特殊的(一底角是45°)②点动带动线动③线动中的特殊性(两个交点D、E是定点;动线段PF长度是定值,PF=OA)④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤探究等腰三角形时,先画图,再探究(按边相等分类讨论)近几年共同点:①特殊四边形为背景;②点动带线动得出动三角形;③探究动三角形问题(相似、等腰三角形、面积函数关系式);④求直线、抛物线解析式;⑤探究存在性问题时,先画出图形,再根据图形性质探究答案。
2020年中考数学压轴题(含答案)
2020年中考数学压轴题一、选择题1.如图,平行于x轴的直线与函数y=(k1>0,x>0),y=(k2>0,x>0)的图象分别相交于A,B两点,点A在点B的右侧,C为x轴上的一个动点,若△ABC的面积为4,则k1﹣k2的值为()A.8 B.﹣8 C.4 D.﹣4第1题第2题2.如图,在平面直角坐标系中,已知点A坐标(0,3),点B坐标(4,0),将点O沿直线34y x b=-+对折,点O恰好落在∠OAB的平分线上的O’处,则b的值为()A.12B.65C.98D.1516二、填空题3.如图,在Rt△ABC中BC=AC=4,D是斜边AB上的一个动点,把△ACD沿直线CD折叠,点A落在同一平面内的A′处,当A′D垂直于Rt△ABC的直角边时,AD的长为.第3题第4题4.如图,在正方形ABCD中,AB=4,以B为圆心,BA长为半径画弧,点M为弧上一点,MN ⊥CD 于N ,连接CM ,则CM -MN 的最大值为 . 三、解答题5.如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,AC 为直径, ⌒ BD = ⌒AD ,DE ⊥BC ,垂足为E . (1)求证:CD 平分∠ACE ;(2)判断直线ED 与⊙O 的位置关系,并说明理由; (3)若CE =2,AC =8,阴影部分的面积为 .6.如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a <0,a 、b 、c 为常数)与x 轴交于A 、C 两点,与y 轴交于B 点,A (﹣6,0),C (1,0),B (0,).(1)求该抛物线的函数关系式与直线AB 的函数关系式;(2)已知点M (m ,0)是线段OA 上的一个动点,过点M 作x 轴的垂线l ,分别与直线AB 和抛物线交于D 、E 两点,当m 为何值时,△BDE 恰好是以DE 为底边的等腰三角形?(3)在(2)问条件下,当△BDE 恰妤是以DE 为底边的等腰三角形时,动点M 相应位置记为点M ′,将OM ′绕原点O 顺时针旋转得到ON (旋转角在0°到90°之间);i :探究:线段OB 上是否存在定点P (P 不与O 、B 重合),无论ON 如何旋转,始终保持不变,若存在,试求出P 点坐标:若不存在,请说明理由;ii :试求出此旋转过程中,(NA +NB )的最小值.EO CBA【答案与解析】一、选择题1.A2.D二、填空题3.【分析】由等腰直角三角形的性质和勾股定理得出AB=4,∠B=∠A′CB=45°,①如图1,当A′D∥BC,设AD=x,根据折叠的性质得到∠A′=∠A=∠A′CB=45°,A′D=AD =x,推出A′C⊥AB,求得BH=BC=2,DH=A′D=x,然后列方程即可得到结果,②如图2,当A′D∥AC,根据折叠的性质得到AD=A′D,AC=A′C,∠ACD =∠A′CD,根据平行线的性质得到∠A′DC=∠ACD,于是得到∠A′DC=∠A′CD,推出A′D=A′C,于是得到AD=AC=2.【解答】解:Rt△ABC中,BC=AC=4,∴AB=4,∠B=∠A′CB=45°,①如图1,当A′D∥BC,设AD=x,∵把△ACD沿直线CD折叠,点A落在同一平面内的A′处,∴∠A′=∠A=∠A′CB=45°,A′D=AD=x,∵∠B =45°, ∴A ′C ⊥AB , ∴BH =BC =2,DH =A ′D =x ,∴x +x +2=4,∴x =4﹣4, ∴AD =4﹣4;②如图2,当A ′D ∥AC ,∵把△ACD 沿直线CD 折叠,点A 落在同一平面内的A ′处, ∴AD =A ′D ,AC =A ′C ,∠ACD =∠A ′CD , ∵∠A ′DC =∠ACD , ∴∠A ′DC =∠A ′CD , ∴A ′D =A ′C , ∴AD =AC =4, 综上所述:AD 的长为:4﹣4或4.4. 2 三、解答题 5、(1),BD AD BAD ACD =∴=∠∠°+180ABCD O BAD BCD ∴=四边形内接于圆,∠∠°+180BCD DCE =又∠∠,DCE BAD ∴=∠∠ACD DCE ∴=∠∠即CD 平分∠ACE(2)直线ED 与⊙O 相切。
浙江省衢州市,2020~2021年中考数学压轴题精选解析
浙江省衢州市,2020~2021年中考数学压轴题精选解析浙江省衢州市中考数学压轴题精选~~第1题~~(2020衢州.中考模拟) 建立模型:如图1,已知△ABC ,AC=BC ,∠C=90°,顶点C 在直线l 上.(1) 实践操作:过点A 作AD ⊥l 于点D ,过点B 作BE ⊥l 于点E ,求证:△CAD ≌△BCE.(2) 模型应用:Ⅰ.如图2,在直角坐标系中,直线l :y= x+4与y 轴交于点A ,与x 轴交于点B ,将直线l 绕着点A 顺时针旋转45°得到l .求l 的函数表达式.Ⅱ.如图3,在直角坐标系中,点B (8,6),作BA ⊥y 轴于点A ,作BC ⊥x 轴于点C ,P 是线段BC 上的一个动点,点Q (a ,2a ﹣6)位于第一象限内.问点A 、P 、Q 能否构成以点Q 为直角顶点的等腰直角三角形,若能,请求出此时a 的值,若不能,请说明理由.~~第2题~~(2020衢州.中考模拟) 如图菱形ABCD 中,∠ADC=60°,M 、N 分别为线段AB ,BC 上两点,且BM=CN ,且AN ,CM 所在直线相交于E.(1) 证明△BCM ≌△CAN ;(2) ∠AEM=°;(3) 求证DE 平分∠AEC ;(4) 试猜想AE ,CE ,DE 之间的数量关系并证明.~~第3题~~(2020衢江.中考模拟) 在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =8,BC =6,点D 是射线CB 上一动点,以每秒2个单位长度的速度从C 出发向B 运动,以CA ,CD 为边作矩形ACDE ,直线AB 与直线CE 、DE 的交点分别为F ,G.设点D 运动的时间为t (s ).1122(1) ________(用含t的代数式表示).(2)当四边形是正方形时,求的长.(3)当t为何值时,为等腰三角形?~~第4题~~(2020常山.中考模拟) 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,DE是△ABC的中位线,点F是BC边上的一个动点,连结AF交BD于点H,交DE于点G。
中考数学复习专题讲:动点型问题(含答案)
中考数学复习专题讲座:动点型问题(建立动点问题的函数解析式(或函数图像)、动态几何型压轴题)一、中考专题诠释所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.“动点型问题” 题型繁多、题意创新,考察学生的分析问题、解决问题的能力,内容包括空间观念、应用意识、推理能力等,是近几年中考题的热点和难点。
二、解题策略和解法精讲解决动点问题的关键是“动中求静”.从变换的角度和运动变化来研究三角形、四边形、函数图像等图形,通过“对称、动点的运动”等研究手段和方法,来探索与发现图形性质及图形变化,在解题过程中渗透空间观念和合情推理。
在动点的运动过程中观察图形的变化情况,理解图形在不同位置的情况,做好计算推理的过程。
在变化中找到不变的性质是解决数学“动点”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质。
三、中考考点精讲考点一:建立动点问题的函数解析式(或函数图像)函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律,是初中数学的重要内容.动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系.(一)应用勾股定理建立函数解析式(或函数图像)例1 (2012•嘉兴)如图,正方形ABCD的边长为a,动点P从点A出发,沿折线A→B→D→C→A的路径运动,回到点A时运动停止.设点P运动的路程长为长为x,AP 长为y,则y关于x的函数图象大致是()A.B.C.D.思路分析:根据题意设出点P运动的路程x与点P到点A的距离y的函数关系式,然后对x从0到2a+2a时分别进行分析,并写出分段函数,结合图象得出答案.解:设动点P按沿折线A→B→D→C→A的路径运动,∵正方形ABCD的边长为a,∴BD=a,则当0≤x<a时,y=x,当a≤x<(1+)a时,y=,当a(1+)≤x<a(2+)时,y=,当a(2+)≤x≤a(2+2)时,y=a(2+2)﹣x,结合函数解析式可以得出第2,3段函数解析式不同,得出A选项一定错误,根据当a≤x<(1+)a时,函数图象被P在BD中点时,分为对称的两部分,故B选项错误,再利用第4段函数为一次函数得出,故C选项一定错误,故只有D符合要求,故选:D.点评:此题主要考查了动点问题的函数图象问题;根据自变量不同的取值范围得到相应的函数关系式是解决本题的关键.对应训练1.(2012•内江)如图,正△ABC的边长为3cm,动点P从点A出发,以每秒1cm的速度,沿A→B→C的方向运动,到达点C时停止,设运动时间为x(秒),y=PC2,则y关于x的函数的图象大致为()A.B.C.D.(二)应用比例式建立函数解析式(或函数图像)例2 (2012•攀枝花)如图,直角梯形AOCD的边OC在x轴上,O为坐标原点,CD垂直于x轴,D(5,4),AD=2.若动点E、F同时从点O出发,E点沿折线OA→AD→DC 运动,到达C点时停止;F点沿OC运动,到达C点是停止,它们运动的速度都是每秒1个单位长度.设E 运动秒x 时,△EOF 的面积为y (平方单位),则y 关于x 的函数图象大致为( )A .B .C .D .思路分析: 首先根据点D 的坐标求得点A 的坐标,从而求得线段OA 和线段OC 的长,然后根据运动时间即可判断三角形EOF 的面积的变化情况. 解:∵D (5,4),AD=2. ∴OC=5,CD=4 OA=5 ∴运动x 秒(x <5)时,OE=OF=x , 作EH ⊥OC 于H ,AG ⊥OC 于点G , ∴EH ∥AG ∴△EHO ∽△AGO即:∴EH=x∴S △EOF =OF •EH=×x ×x=x 2,故A 、B 选项错误;当点F 运动到点C 时,点E 运动到点A ,此时点F 停止运动,点E 在AD 上运动,△EOF 的面积不变,点在DC 上运动时,如右图, EF=11﹣x ,OC=5∴S △EOF =OC •CE=×(11﹣x )×5=﹣x+是一次函数,故C 正确,故选C .点评:本题考查了动点问题的函数图象,解题的关键是根据动点确定分段函数的图象.对应训练2.(2012•贵港)如图,Rt△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、CA分别相切于点D、E、F,且∠ACB=90°,AB=5,BC=3,点P在射线AC上运动,过点P作PH⊥AB,垂足为H.(1)直接写出线段AC、AD及⊙O半径的长;(2)设PH=x,PC=y,求y关于x的函数关系式;(3)当PH与⊙O相切时,求相应的y值.(三)应用求图形面积的方法建立函数关系式例3 (2012•桂林)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=6,D为BC的中点.(1)若E、F分别是AB、AC上的点,且AE=CF,求证:△AED≌△CFD;(2)当点F、E分别从C、A两点同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿CA、AB运动,到点A、B时停止;设△DEF的面积为y,F点运动的时间为x,求y与x的函数关系式;(3)在(2)的条件下,点F、E分别沿CA、AB的延长线继续运动,求此时y与x的函数关系式.思路分析:(1)利用等腰直角三角形的性质得到∠BAD=∠DAC=∠B=∠C=45°,进而得到AD=BD=DC,为证明△AED≌△CFD提供了重要的条件;(2)利用S四边形AEDF=S△AED+S△ADF=S△CFD+S△ADF=S△ADC=9 即可得到y与x之间的函数关系式;(3)依题意有:AF=BE=x﹣6,AD=DB,∠ABD=∠DAC=45°得到∠DAF=∠DBE=135°,从而得到△ADF≌△BDE,利用全等三角形面积相等得到S△ADF=S△BDE从而得到S△EDF=S△EAF+S△ADB即可确定两个变量之间的函数关系式.解:(1)证明:∵∠BAC=90° AB=AC=6,D为BC中点∴∠BAD=∠DAC=∠B=∠C=45°∴AD=BD=DC (2分)∵AE=CF∴△AED≌△CFD(2)解:依题意有:FC=AE=x,∵△AED≌△CFD∴S四边形AEDF=S△AED+S△ADF=S△CFD+S△ADF=S△ADC=9∴∴;(3)解:依题意有:AF=BE=x﹣6,AD=DB,∠ABD=∠DAC=45°∴∠DAF=∠DBE=135°∴△ADF≌△BDE∴S△ADF=S△BDE∴S△EDF=S△EAF+S△ADB=∴.点评:本题考查了等腰直角三角形的性质及全等三角形的判定与性质,考查的知识点虽然不是很多但难度较大.对应训练3.(2012•桂林)如图,在边长为4的正方形ABCD中,动点P从A点出发,以每秒1个单位长度的速度沿AB向B点运动,同时动点Q从B点出发,以每秒2个单位长度的速度沿BC→CD方向运动,当P运动到B点时,P、Q两点同时停止运动.设P点运动的时间为t,△APQ的面积为S,则S与t的函数关系的图象是()A.B.C.D.考点二:动态几何型压轴题点动、线动、形动构成的问题称之为动态几何问题. 它主要以几何图形为载体,运动变化为主线,集多个知识点为一体,集多种解题思想于一题. 这类题综合性强,能力要求高,它能全面的考查学生的实践操作能力,空间想象能力以及分析问题和解决问题的能力.动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
2020年中考数学压轴题(含答案) (2)
2020年中考数学压轴题一、选择题1.如图,在△ABC中,点D、E、F分别在AB、AC、BC边上,DE∥BC,EF∥AB,则下列比例式中错误的是()A.B.C.D.第1题第2题2.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(﹣3,0),B(3,0),若在直线y=﹣x+m上存在点P满足∠APB=60°,则m的取值范围是()A.≤m≤B.﹣﹣5≤m≤+5C.﹣2≤m≤+2D.﹣﹣2≤m≤+2二、填空题18.如图,点G是矩形ABCD的对角线BD上一点,过点G作EF∥AB交AD于E,交BC 于F,若EG=5,BF=2,则图中阴影部分的面积为.第3题第4题24.如图为二次函数y=ax2+bx+c图象,直线y=t(t>0)与抛物线交于A,B两点,A,B 两点横坐标分别为m,n.根据函数图象信息有下列结论:①abc>0;②若对于t>0的任意值都有m<﹣1,则a≥1;③m+n=1;④m<﹣1;⑤当t为定值时,若a变大,则线段AB变长.其中,正确的结论有(写出所有正确结论的序号)三、解答题5.如图,已知点A(1,0),B(0,3),将△AOB绕点O逆时针旋转90°,得到△COD,设E为AD的中点.(1)若F为CD上一动点,求出当△DEF与△COD相似时点F的坐标;(2)过E作x轴的垂线l,在直线l上是否存在一点Q,使∠CQO=∠CDO?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x+4与抛物线y=﹣x2+bx+c(b,c是常数)交于A、B两点,点A在x轴上,点B在y轴上.设抛物线与x轴的另一个交点为点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)P是抛物线上一动点(不与点A、B重合),①如图2,若点P在直线AB上方,连接OP交AB于点D,求的最大值;②如图3,若点P在x轴的上方,连接PC,以PC为边作正方形CPEF,随着点P的运动,正方形的大小、位置也随之改变.当顶点E或F恰好落在y轴上,直接写出对应的点P的坐标.【答案与解析】一、选择题1.【分析】根据平行线分线段成比例定理列出比例式,再分别对每一项进行判断即可.【解答】A.∵EF∥AB,∴=,故本选项正确,B.∵DE∥BC,∴=,∵EF∥AB,∴DE=BF,∴=,∴=,故本选项正确,C.∵EF∥AB,∴=,∵CF≠DE,∴≠,故本选项错误,D.∵EF∥AB,∴=,∴=,故本选项正确,故选:C.2.【分析】作等边三角形ABE,然后作外接圆,求得直线y=﹣x+m与外接圆相切时的m的值,即可求得m的取值范围.【解答】解:如图,作等边三角形ABE,∵A(﹣3,0),B(3,0),∴OA=OB=3,∴E在y轴上,当E在AB上方时,作等边三角形ABE的外接圆⊙Q,设直线y=﹣x+m与⊙Q相切,切点为P,当P与P1重合时m的值最大,当P与P1重合时,连接QP1,则QP1⊥直线y=﹣x+m,∵OA=3,∴OE=3,设⊙Q的半径为x,则x2=32+(3﹣x)2,解得x=2,∴EQ=AQ=PQ=2,∴OQ=,由直线y=﹣x+m可知OD=OC=m,∴DQ=m﹣,CD=m,∵∠ODC=∠P1DQ,∠COD=∠QP1D,∴△QP1D∽△COD,∴=,即=,解得m=+2,当E在AB下方时,作等边三角形ABE的外接圆⊙Q,设直线y=﹣x+m与⊙Q相切,切点为P,当P与P2重合时m的值最小,当P与P2重合时,同理证得m=﹣﹣2,∴m的取值范围是﹣﹣2≤m≤+2,故选:D.二、填空题3.【分析】由矩形的性质可证明S矩形AEGM=S矩形CFGN=2×5=10,即可求解.【解答】解:作GM⊥AB于M,延长MG交CD于N.则有四边形AEGM,四边形DEGN,四边形CFGN,四边形BMGF都是矩形,∴AE=BF=2,S△ADB=S△DBC,S△BGM=S△BGF,S△DEG=S△DNG,∴S矩形AEGM=S矩形CFGN=2×5=10,∴S阴=S矩形CFGN=5,故答案为:5.4.【分析】由图象分别求出a>0,c=﹣2,b=﹣a<0,则函数解析式为y=ax2﹣ax﹣2,则对称轴x=,由开口向上的函数的图象开口与a的关系可得:当a变大,函数y=ax2﹣ax﹣2的开口变小,依据这个性质判断m的取值情况.【解答】解:由图象可知,a>0,c=﹣2,∵对称轴x=﹣=,∴b=﹣a<0,∴abc>0;∴①正确;A、B两点关于x=对称,∴m+n=1,∴③正确;a>0时,当a变大,函数y=ax2﹣ax﹣2的开口变小,则AB的距离变小,∴⑤不正确;若m<﹣1,n>2,由图象可知n>1,∴④不正确;当a=1时,对于t>0的任意值都有m<﹣1,当a>1时,函数开口变小,则有m>﹣1的时候,∴②不正确;故答案①③.三、解答题5.【分析】(1)当△DEF∽△COD时,=,DF=DE cos∠CDO=,据此求出EF的长度和点F的坐标即可;(2)首先以CD为直径作圆,设其圆心为P,交直线a于点Q、Q′,连接PQ,P Q′,由圆周角定理,可得∠CQO=∠CQ′O=∠CDO,在Rt△CDO中,由勾股定理可得CD=,则PQ=CD=;然后求出点P的坐标是多少;设Q(﹣1,a),则()2+(a﹣)2=,据此求出a的值是多少,进而求出Q点坐标是多少即可.【解答】解:(1)∵A(1,0),B(0,3),∴OA=1,OB=3,∵将△AOB绕点O逆时针旋转90°,得到△COD,∴OC=1,OD=3,∴C(0,1),D(﹣3,0),如图1,当△DEF∽△COD时,=∴EF=,∴F(﹣1,);当△DEF∽△COD时,DF=DE cos∠CDO=,作FK⊥OD于K,则FK=DF sin∠CDO=,DK=DF cos∠CDO=,∴F(﹣,);(2)如图2,以CD为直径作圆,设其圆心为P,交直线a于点Q、Q′,连接PQ,P Q′,由圆周角定理,可得∠CQO=∠CQ′O=∠CDO,在Rt△CDO中,由勾股定理可得CD=,则PQ=CD=,又∵P为CD中点,P(﹣,),设Q(﹣1,a),则()2+(a﹣)2=,解得a=2或﹣1,∴Q(﹣1,2)或(﹣1,﹣1).6.【分析】(1)利用直线解析式求出点A、B的坐标,再利用待定系数法求二次函数解析式解答;(2)作PF∥BO交AB于点F,证△PFD∽△OBD,得比例线段,则PF取最大值时,求得的最大值;(3)(i)点F在y轴上时,P在第一象限或第二象限,如图2,3,过点P作PH⊥x轴于H,根据正方形的性质可证明△CPH≌△FCO,根据全等三角形对应边相等可得PH=CO=2,然后利用二次函数解析式求解即可;(ii)点E在y轴上时,过点PK⊥x轴于K,作PS⊥y轴于S,同理可证得△EPS≌△CPK,可得PS=PK,则P点的横纵坐标互为相反数,可求出P点坐标;点E在y轴上时,过点PM⊥x轴于M,作PN⊥y轴于N,同理可证得△PEN≌△PCM,可得PN=PM,则P点的横纵坐标相等,可求出P点坐标.由此即可解决问题.【解答】解:(1)直线y=x+4与坐标轴交于A、B两点,当x=0时,y=4,x=﹣4时,y=0,∴A(﹣4,0),B(0,4),把A,B两点的坐标代入解析式得,,解得,,∴抛物线的解析式为;(2)如图1,作PF∥BO交AB于点F,∴△PFD∽△OBD,∴,∵OB为定值,∴当PF取最大值时,有最大值,设P(x,),其中﹣4<x<0,则F(x,x+4),∴PF==,∵且对称轴是直线x=﹣2,∴当x=﹣2时,PF有最大值,此时PF=2,;(3)∵点C(2,0),∴CO=2,(i)如图2,点F在y轴上时,若P在第二象限,过点P作PH⊥x轴于H,在正方形CPEF中,CP=CF,∠PCF=90°,∵∠PCH+∠OCF=90°,∠PCH+∠HPC=90°,∴∠HPC=∠OCF,在△CPH和△FCO中,,∴△CPH≌△FCO(AAS),∴PH=CO=2,∴点P的纵坐标为2,∴,解得,,x=﹣1+(舍去).∴,如图3,点F在y轴上时,若P在第一象限,同理可得点P的纵坐标为2,此时P2点坐标为(﹣1+,2)(ii)如图4,点E在y轴上时,过点PK⊥x轴于K,作PS⊥y轴于S,同理可证得△EPS≌△CPK,∴PS=PK,∴P点的横纵坐标互为相反数,∴,解得x=2(舍去),x=﹣2,∴,如图5,点E在y轴上时,过点PM⊥x轴于M,作PN⊥y轴于N,同理可证得△PEN≌△PCM,∴PN=PM,∴P点的横纵坐标相等,∴,解得,(舍去),∴,综合以上可得P点坐标为,,.。
2020年中考数学压轴题十大题型(含详细答案)
2020年中考数学压轴题十大题型(含详细答案)函数型综合题:是给定直角坐标系和几何图形,先求函数的解析式,再进行图形的研究,求点的坐标或研究图形的某些性质。
求已知函数的解析式主要方法是待定系数法,关键是求点的坐标,而求点的坐标基本方法是几何法(图形法)和代数法(解析法)。
几何型综合题:是先给定几何图形,根据已知条件进行计算,然后有动点(或动线段)运动,对应产生线段、面积等的变化,求对应的(未知)函数的解析式,求函数的自变量的取值范围,最后根据所求的函数关系进行探索研究。
一般有:在什么条件下图形是等腰三角形、直角三角形,四边形是平行四边形、菱形、梯形等,或探索两个三角形满足什么条件相似等,或探究线段之间的数量、位置关系等,或探索面积之间满足一定关系时求x的值等,或直线(圆)与圆的相切时求自变量的值等。
求未知函数解析式的关键是列出包含自变量和因变量之间的等量关系(即列出含有x、y的方程),变形写成y=f(x)的形式。
找等量关系的途径在初中主要有利用勾股定理、平行线截得比例线段、三角形相似、面积相等方法。
求函数的自变量的取值范围主要是寻找图形的特殊位置(极端位置)和根据解析式求解。
而最后的探索问题千变万化,但少不了对图形的分析和研究,用几何和代数的方法求出x的值。
解中考压轴题技能:中考压轴题大多是以坐标系为桥梁,运用数形结合思想,通过建立点与数即坐标之间的对应关系,一方面可用代数方法研究几何图形的性质,另一方面又可借助几何直观,得到某些代数问题的解答。
关键是掌握几种常用的数学思想方法。
一是运用函数与方程思想。
以直线或抛物线知识为载体,列(解)方程或方程组求其解析式、研究其性质。
二是运用分类讨论的思想。
对问题的条件或结论的多变性进行考察和探究。
三是运用转化的数学的思想。
由已知向未知,由复杂向简单的转换。
中考压轴题它是对考生综合能力的一个全面考察,所涉及的知识面广,所使用的数学思想方法也较全面。
因此,可把压轴题分离为相对独立而又单一的知识或方法组块去思考和探究。
中考数学动点问题专题练习(含答案)
动点专题一、应用勾股定理建立函数解析式例1(2000年·上海)如图1,在半径为6,圆心角为90°的扇形OAB 的弧AB 上,有一个动点P,PH ⊥OA,垂足为H,△OPH 的重心为G.(1)当点P 在弧AB 上运动时,线段GO 、GP 、GH 中,有无长度保持不变的线段?如果有,请指出这样的线段,并求出相应的长度.(2)设PH x =,GP y =,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域(即自变量x 的取值范围).(3)如果△PGH 是等腰三角形,试求出线段PH 的长.二、应用比例式建立函数解析式例2(2006年·山东)如图2,在△ABC 中,AB=AC=1,点D,E 在直线BC 上运动.设BD=,x CE=y . (1)如果∠BAC=30°,∠DAE=105°,试确定y 与x 之间的函数解析式;(2)如果∠BAC 的度数为α,∠DAE 的度数为β,当α,β满足怎样的关系式时,(1)中y 与x 之间的函数解析式还成立?试说明理由.AEDCB 图2H M NG PO A B 图1 x yC三、应用求图形面积的方法建立函数关系式例4(2004年·上海)如图,在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC=22,⊙A 的半径为1.若点O 在BC 边上运动(与点B 、C 不重合),设BO=x ,△AOC 的面积为y .(1)求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域.(2)以点O 为圆心,BO 长为半径作圆O,求当⊙O 与⊙A 相切时, △AOC 的面积.一、以动态几何为主线的压轴题 (一)点动问题.1.(09年徐汇区)如图,ABC ∆中,10==AC AB ,12=BC ,点D 在边BC 上,且4=BD ,以点D 为顶点作B EDF ∠=∠,分别交边AB 于点E ,交射线CA 于点F . (1)当6=AE 时,求AF 的长;(2)当以点C 为圆心CF 长为半径的⊙C 和以点A 为圆心AE 长为半径的⊙A 相切时,求BE 的长; (3)当以边AC 为直径的⊙O 与线段DE 相切时,求BE的长.AB C O 图8HABCDEOlA ′(二)线动问题2,在矩形ABCD 中,AB =3,点O 在对角线AC 上,直线l 过点O ,且与AC 垂直交AD 于点E.(1)若直线l 过点B ,把△ABE 沿直线l 翻折,点A 与矩形ABCD 的对称中心A '重合,求BC 的长; (2)若直线l 与AB 相交于点F ,且AO =41AC ,设AD 的长为x ,五边形BCDEF 的面积为S.①求S 关于x 的函数关系式,并指出x 的取值范围;②探索:是否存在这样的x ,以A 为圆心,以-x 43长为半径的圆与直线l 相切,若存在,请求出x 的值;若不存在,请说明理由.(三)面动问题3.如图,在ABC ∆中,6,5===BC AC AB ,D 、E 分别是边AB 、AC 上的两个动点(D 不与A 、B 重合),且保持BC DE ∥,以DE 为边,在点A 的异侧作正方形DEFG .(1)试求ABC ∆的面积;(2)当边FG 与BC 重合时,求正方形DEFG 的边长; (3)设x AD =,ABC ∆与正方形DEFG 重叠部分的面积为y ,试求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(4)当BDG ∆是等腰三角形时,请直接写出AD 的长.C解决动态几何问题的常见方法有:一、 特殊探路,一般推证例2:(2004年广州市中考题第11题)如图,⊙O1和⊙O2内切于A ,⊙O1的半径为3,⊙O2的半径为2,点P 为⊙O1上的任一点(与点A不重合),直线PA 交⊙O2于点C ,PB 切⊙O2于点B ,则PC BP的值为 (A )2 (B )3 (C )23(D )26二、 动手实践,操作确认例4(2003年广州市中考试题)在⊙O 中,C 为弧AB 的中点,D 为弧AC 上任一点(与A 、C 不重合),则(A )AC+CB=AD+DB (B) AC+CB<AD+DB(C) AC+CB>AD+DB (D) AC+CB 与AD+DB 的大小关系不确定例5:如图,过两同心圆的小圆上任一点C 分别作小圆的直径CA 和非直径的弦CD ,延长CA 和CD 与大圆分别交于点B 、E ,则下列结论中正确的是( * ) (A )AB DE = (B )AB DE >(C )AB DE <(D )AB DE ,的大小不确定三、 建立联系,计算说明例6:如图,正方形ABCD 的边长为4,点M 在边DC 上,且DM=1,N 为对角线AC 上任意一点,则DN+MN 的最小值为 .ABMND CBA以圆为载体的动点问题例1.在中,AC=5,BC=12,∠ACB=90°,P是AB边上的动点(与点A、B不重合),Q是BC边上的动点(与点B、C不重合),当PQ与AC不平行时,△CPQ可能为直角三角形吗?若有可能,请求出线段CQ的长的取值范围;若不可能,请说明理由。
初三数学综合题压轴题100题(含答案解析)
初三数学综合题压轴题100题(含答案解析)一、中考压轴题1.某公司经营杨梅业务,以3万元/吨的价格向农户收购杨梅后,分拣成A、B两类,A类杨梅包装后直接销售;B类杨梅深加工后再销售.A类杨梅的包装成本为1万元/吨,根据市场调查,它的平均销售价格y(单位:万元/吨)与销售数量x(x≥2)之间的函数关系如图;B类杨梅深加工总费用s(单位:万元)与加工数量t(单位:吨)之间的函数关系是s=12+3t,平均销售价格为9万元/吨.(1)直接写出A类杨梅平均销售价格y与销售量x之间的函数关系式;(2)第一次,该公司收购了20吨杨梅,其中A类杨梅有x吨,经营这批杨梅所获得的毛利润为w万元(毛利润=销售总收入﹣经营总成本).①求w关于x的函数关系式;②若该公司获得了30万元毛利润,问:用于直销的A类杨梅有多少吨?(3)第二次,该公司准备投入132万元资金,请设计一种经营方案,使公司获得最大毛利润,并求出最大毛利润.【分析】(1)这是一个分段函数,分别求出其函数关系式;(2)①当2≤x<8时及当x≥8时,分别求出w关于x的表达式.注意w=销售总收入﹣经营总成本=w A+w B﹣3×20;②若该公司获得了30万元毛利润,将30万元代入①中求得的表达式,求出A类杨梅的数量;(3)本问是方案设计问题,总投入为132万元,这笔132万元包括购买杨梅的费用+A类杨梅加工成本+B类杨梅加工成本.共购买了m吨杨梅,其中A类杨梅为x吨,B类杨梅为(m﹣x)吨,分别求出当2≤x<8时及当x≥8时w关于x的表达式,并分别求出其最大值.【解答】解:(1)①当2≤x<8时,如图,设直线AB解析式为:y=kx+b,将A(2,12)、B(8,6)代入得:,解得,∴y=﹣x+14;②当x≥8时,y=6.所以A类杨梅平均销售价格y与销售量x之间的函数关系式为:y=;(2)设销售A类杨梅x吨,则销售B类杨梅(20﹣x)吨.①当2≤x<8时,w A=x(﹣x+14)﹣x=﹣x2+13x;w B=9(20﹣x)﹣[12+3(20﹣x)]=108﹣6x∴w=w A+w B﹣3×20=(﹣x2+13x)+(108﹣6x)﹣60=﹣x2+7x+48;当x≥8时,w A=6x﹣x=5x;w B=9(20﹣x)﹣[12+3(20﹣x)]=108﹣6x∴w=w A+w B﹣3×20=(5x)+(108﹣6x)﹣60=﹣x+48.∴w关于x的函数关系式为:w=.②当2≤x<8时,﹣x2+7x+48=30,解得x1=9,x2=﹣2,均不合题意;当x≥8时,﹣x+48=30,解得x=18.∴当毛利润达到30万元时,直接销售的A类杨梅有18吨.(3)设该公司用132万元共购买了m吨杨梅,其中A类杨梅为x吨,B类杨梅为(m﹣x)吨,则购买费用为3m万元,A类杨梅加工成本为x万元,B类杨梅加工成本为[12+3(m﹣x)]万元,∴3m+x+[12+3(m﹣x)]=132,化简得:x=3m﹣60.①当2≤x<8时,w A=x(﹣x+14)﹣x=﹣x2+13x;w B=9(m﹣x)﹣[12+3(m﹣x)]=6m﹣6x﹣12∴w=w A+w B﹣3×m=(﹣x2+13x)+(6m﹣6x﹣12)﹣3m=﹣x2+7x+3m﹣12.将3m=x+60代入得:w=﹣x2+8x+48=﹣(x﹣4)2+64∴当x=4时,有最大毛利润64万元,此时m=,m﹣x=;②当x≥8时,w A=6x﹣x=5x;w B=9(m﹣x)﹣[12+3(m﹣x)]=6m﹣6x﹣12∴w=w A+w B﹣3×m=(5x)+(6m﹣6x﹣12)﹣3m=﹣x+3m﹣12.将3m=x+60代入得:w=48∴当x>8时,有最大毛利润48万元.综上所述,购买杨梅共吨,其中A类杨梅4吨,B类吨,公司能够获得最大毛利润,最大毛利润为64万元.【点评】本题是二次函数、一次函数的综合应用题,难度较大.解题关键是理清售价、成本、利润三者之间的关系.涉及到分段函数时,注意要分类讨论.2.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点P、Q分别是AB边和CD边上的动点,点P从点A向点B运动,点Q从点C向点D运动,且保持AP=CQ.设AP=x.(1)当PQ∥AD时,求x的值;(2)当线段PQ的垂直平分线与BC边相交时,求x的取值范围;(3)当线段PQ的垂直平分线与BC相交时,设交点为E,连接EP、EQ,设△EPQ的面积为S,求S关于x的函数关系式,并写出S的取值范围.【分析】(1)根据已知条件,证明四边形APQD是矩形,再根据矩形的性质和AP=CQ 求x即可;(2)连接EP、EQ,则EP=EQ,设BE=y,列出等式(8﹣x)2+y2=(6﹣y)2+x2然后根据函数的性质来求x的取值范围;(3)由图形的等量关系列出方程,再根据函数的性质来求最值.【解答】解:(1)当PQ∥AD时,则∠A=∠APQ=90°,∠D=∠DQP=90°,又∵AB∥CD,∴四边形APQD是矩形,∴AP=QD,∵AP=CQ,AP=CD=,∴x=4.(2)如图,连接EP、EQ,则EP=EQ,设BE=y.∴(8﹣x)2+y2=(6﹣y)2+x2,∴y=.∵0≤y≤6,∴0≤≤6,∴≤x≤.(3)S△BPE=•BE•BP=••(8﹣x)=,S△ECQ==•(6﹣)•x=,∵AP=CQ,∴S BPQC=,∴S=S BPQC﹣S△BPE﹣S△ECQ=24﹣﹣,整理得:S==(x﹣4)2+12(),∴当x=4时,S有最小值12,当x=或x=时,S有最大值.∴12≤S≤.【点评】解答本题时,涉及到了矩形的判定、矩形的性质、勾股定理以及二次函数的最值等知识点,这是一道综合性比较强的题目,所以在解答题目时,一定要把各个知识点融会贯通,这样解题时才会少走弯路.3.(1)已知一元二次方程x2+px+q=0(p2﹣4q≥0)的两根为x1、x2;求证:x1+x2=﹣p,x1•x2=q.(2)已知抛物线y=x2+px+q与x轴交于A、B两点,且过点(﹣1,﹣1),设线段AB的长为d,当p为何值时,d2取得最小值,并求出最小值.【分析】(1)先根据求根公式得出x1、x2的值,再求出两根的和与积即可;(2)把点(﹣1,﹣1)代入抛物线的解析式,再由d=|x1﹣x2|可知d2=(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4 x1•x2=p2,再由(1)中x1+x2=﹣p,x1•x2=q即可得出结论.【解答】证明:(1)∵a=1,b=p,c=q∴△=p2﹣4q∴x=即x1=,x2=∴x1+x2=+=﹣p,x1•x2=•=q;(2)把(﹣1,﹣1)代入y=x2+px+q得1﹣p+q=﹣1,所以,q=p﹣2,设抛物线y=x2+px+q与x轴交于A、B的坐标分别为(x1,0)、(x2,0)∵d=|x1﹣x2|,∴d2=(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4x1•x2=p2﹣4q=p2﹣4p+8=(p﹣2)2+4当p=2时,d2的最小值是4.【点评】本题考查的是抛物线与x轴的交点及根与系数的关系,熟知x1,x2是方程x2+px+q =0的两根时,x1+x2=﹣p,x1x2=q是解答此题的关键.4.已知:y关于x的函数y=(k﹣1)x2﹣2kx+k+2的图象与x轴有交点.(1)求k的取值范围;(2)若x1,x2是函数图象与x轴两个交点的横坐标,且满足(k﹣1)x12+2kx2+k+2=4x1x2.①求k的值;②当k≤x≤k+2时,请结合函数图象确定y的最大值和最小值.【分析】(1)分两种情况讨论,当k=1时,可求出函数为一次函数,必与x轴有一交点;当k≠1时,函数为二次函数,若与x轴有交点,则△≥0.(2)①根据(k﹣1)x12+2kx2+k+2=4x1x2及根与系数的关系,建立关于k的方程,求出k 的值;②充分利用图象,直接得出y的最大值和最小值.【解答】解:(1)当k=1时,函数为一次函数y=﹣2x+3,其图象与x轴有一个交点.当k≠1时,函数为二次函数,其图象与x轴有一个或两个交点,令y=0得(k﹣1)x2﹣2kx+k+2=0.△=(﹣2k)2﹣4(k﹣1)(k+2)≥0,解得k≤2.即k≤2且k≠1.综上所述,k的取值范围是k≤2.(2)①∵x1≠x2,由(1)知k<2且k≠1,函数图象与x轴两个交点,∴k<2,且k≠1.由题意得(k﹣1)x12+(k+2)=2kx1①,将①代入(k﹣1)x12+2kx2+k+2=4x1x2中得:2k(x1+x2)=4x1x2.又∵x1+x2=,x1x2=,∴2k•=4•.解得:k1=﹣1,k2=2(不合题意,舍去).∴所求k值为﹣1.②如图,∵k1=﹣1,y=﹣2x2+2x+1=﹣2(x﹣)2+.且﹣1≤x≤1.由图象知:当x=﹣1时,y最小=﹣3;当x=时,y最大=.∴y的最大值为,最小值为﹣3.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、一次函数的定义、二次函数的最值,充分利用图象是解题的关键.5.如果将点P绕定点M旋转180°后与点Q重合,那么称点P与点Q关于点M对称,定点M叫做对称中心.此时,M是线段PQ的中点.如图,在直角坐标系中,△ABO的顶点A,B,O的坐标分别为(1,0),(0,1),(0,0).点列P1,P2,P3,…中的相邻两点都关于△ABO的一个顶点对称:点P1与点P2关于点A对称,点P2与点P3关于点B对称,点P3与点P4关于点O对称,点P4与点P5关于点A对称,点P5与点P6关于点B对称,点P6与点P7关于点O对称…对称中心分别是A,B,O,A,B,O,…,且这些对称中心依次循环.已知点P1的坐标是(1,1),试求出点P2,P7,P100的坐标.【分析】通过作图可知6个点一个循环,那么P7的坐标和P1的坐标相同,P100的坐标与P4的坐标一样,通过图中的点可很快求出.【解答】解:P2的坐标是(1,﹣1),P7的坐标是(1,1),P100的坐标是(1,﹣3).理由:作P1关于A点的对称点,即可得到P2(1,﹣1),分析题意,知6个点一个循环,故P7的坐标与P1的坐标一样,P100的坐标与P4的坐标一样,所以P7的坐标等同于P1的坐标为(1,1),P100的坐标等同于P4的坐标为(1,﹣3).【点评】解决本题的关键是读懂题意,画出图形,仔细观察,分析,得到相应的规律.6.用两种方法解答:已知m、n是关于x的方程x2+(p﹣2)x+1=0两个实数根,求代数式(m2+mp+1)(n2+np+1)的值.【分析】本题主要是利用韦达定理来计算.已知m、n是关于x的方程x2+(p﹣2)x+1=0两个实数根,有四个等式可供使用:m+n=2﹣p①,mn=1②,m2+(p﹣2)m+1=0③,n2+(p﹣2)n+1=0④.通过变形方法,合理地选择解题方法.【解答】解:∵m、n是x2+(p﹣2)x+1=0的根,∴m+n=2﹣p,mn=1.方法一:m2+(p﹣2)m+1=0,n2+(p﹣2)n+1=0.即m2+pm+1=2m,n2+pn+1=2n.原式=2m×2n=4mn=4.方法二:(m2+mp+1)(n2+np+1)=(m2+mp)(n2+np)+m2+mp+n2+np+1=m2n2+m2np+mpn2+mnp2+m2+mp+n2+np+1=1+mp+np+p2+m2+n2+mp+np+1=2+p2+m2+n2+2(m+n)p=2+p2+m2+n2+2(2﹣p)p=2+p2+m2+n2+4p﹣2p2=2+(m+n)2﹣2mn+4p﹣2p2+p2=2+(2﹣p)2﹣2+4p﹣2p2+p2=4﹣4p+p2+4p﹣p2=4.【点评】本题主要是通过根与系数的关系来求值.注意把所求的代数式转化成m+n=2﹣p,mn=1的形式,正确对所求式子进行变形是解题的关键.7.我国年人均用纸量约为28公斤,每个初中毕业生离校时大约有10公斤废纸;用1吨废纸造出的再生好纸,所能节约的造纸木材相当于18棵大树,而平均每亩森林只有50至80棵这样的大树.(1)若我市2005年4万名初中毕业生能把自己离校时的全部废纸送到回收站使之制造为再生好纸,那么最少可使多少亩森林免遭砍伐?(2)我市从2000年初开始实施天然林保护工程,大力倡导废纸回收再生,如今成效显著,森林面积大约由2003年初的50万亩增加到2005年初的60.5万亩.假设我市年用纸量的20%可以作为废纸回收、森林面积年均增长率保持不变,请你按全市总人口约为1000万计算:在从2005年初到2006年初这一年度内,我市因回收废纸所能保护的最大森林面积相当于新增加的森林面积的百分之几?(精确到1%)【分析】(1)因为每个初中毕业生离校时大约有10公斤废纸,用1吨废纸造出的再生好纸,所能节约的造纸木材相当于18棵大树,而平均每亩森林只有50至80棵这样的大树,所以有40000×10÷1000×18÷80,计算出即可求出答案;(2)森林面积大约由2003年初的50万亩增加到2005年初的60.5万亩,可先求出森林面积年均增长率,进而求出2005到2006年新增加的森林面积,而因回收废纸所能保护的最大森林面积=1000×10000×28×20%÷1000×18÷50,然后进行简单的计算即可求出答案.【解答】解:(1)4×104×10÷1000×18÷80=90(亩).答:若我市2005年4万名初中毕业生能把自己离校时的全部废纸送到回收站使之制造为再生好纸,那么最少可使90亩森林免遭砍伐.(2)设我市森林面积年平均增长率为x,依题意列方程得50(1+x)2=60.5,解得x1=10%,x2=﹣2.1(不合题意,舍去),1000×104×28×20%÷1000×18÷50=20160,20160÷(605000×10%)≈33%.答:在从2005年初到2006年初这一年度内,我市因回收废纸所能保护的最大森林面积相当于新增加的森林面积的33%.【点评】本题以保护环境为主题,考查了增长率问题,阅读理解题意,并从题目中提炼出平均增长率的数学模型并解答的能力;解答时需仔细分析题意,利用方程即可解决问题.8.如图,反比例函数的图象经过点A(4,b),过点A作AB⊥x轴于点B,△AOB的面积为2.(1)求k和b的值;(2)若一次函数y=ax﹣3的图象经过点A,求这个一次函数的解析式.【分析】(1)由△AOB的面积为2,根据反比例函数的比例系数k的几何意义,可知k的值,得出反比例函数的解析式,然后把x=4代入,即可求出b的值;(2)把点A的坐标代入y=ax﹣3,即可求出这个一次函数的解析式.【解答】解:(1)∵反比例函数的图象经过点A,AB⊥x轴于点B,△AOB的面积为2,A(4,b),∴OB×AB=2,×4×b=2,∴AB=b=1,∴A(4,1),∴k=xy=4,∴反比例函数的解析式为y=,即k=4,b=1.(2)∵A(4,1)在一次函数y=ax﹣3的图象上,∴1=4a﹣3,∴a=1.∴这个一次函数的解析式为y=x﹣3.【点评】本题主要考查了待定系数法求一次函数的解析式和反比例函数中k的几何意义.这里体现了数形结合的思想,做此类题一定要正确理解k的几何意义.9.我们学习了利用函数图象求方程的近似解,例如:把方程2x﹣1=3﹣x的解看成函数y=2x﹣1的图象与函数y=3﹣x的图象交点的横坐标.如图,已画出反比例函数y=在第一象限内的图象,请你按照上述方法,利用此图象求方程x2﹣x﹣1=0的正数解.(要求画出相应函数的图象;求出的解精确到0.1)【分析】根据题意可知,方程x2﹣x﹣1=0的解可看做是函数y=和y=x﹣1的交点坐标,所以根据图象可知方程x2﹣x﹣1=0的正数解约为1.1.【解答】解:∵x≠0,∴将x2﹣x﹣1=0两边同时除以x,得x﹣1﹣=0,即=x﹣1,把x2﹣x﹣1=0的正根视为由函数y=与函数y=x﹣1的图象在第一象限交点的横坐标.如图:∴正数解约为1.1.【点评】主要考查了反比例函数和一元二次方程之间的关系.一元二次方程的解都可化为一个反比例函数和一次函数的交点问题求解.10.九年级(1)班课外活动小组利用标杆测量学校旗杆的高度,已知标杆高度CD=3m,标杆与旗杆的水平距离BD=15m,人的眼睛与地面的高度EF=1.6m,人与标杆CD的水平距离DF=2m,求旗杆AB的高度.【分析】利用三角形相似中的比例关系,首先由题目和图形可看出,求AB的长度分成了2个部分,AH和HB部分,其中HB=EF=1.6m,剩下的问题就是求AH的长度,利用△CGE∽△AHE,得出,把相关条件代入即可求得AH=11.9,所以AB=AH+HB=AH+EF=13.5m.【解答】解:∵CD⊥FB,AB⊥FB,∴CD∥AB∴△CGE∽△AHE∴即:∴∴AH=11.9∴AB=AH+HB=AH+EF=11.9+1.6=13.5(m).【点评】主要用到的解题思想是把梯形问题转化成三角形问题,利用三角形相似比列方程来求未知线段的长度.11.如图,已知△BEC是等边三角形,∠AEB=∠DEC=90°,AE=DE,AC,BD的交点为O.(1)求证:△AEC≌△DEB;(2)若∠ABC=∠DCB=90°,AB=2 cm,求图中阴影部分的面积.【分析】(1)在△AEC和△DEB中,已知AE=DE,BE=CE,且夹角相等,根据边角边可证全等.(2)由图可知,在连接EO并延长EO交BC于点F,连接AD之后,整个图形是一个以EF所在直线对称的图形.即△AEO和△DEO面积相等,只要求出其中一个即可,而三角形AEO面积=•OE•FB,所以解题中心即为求出OE和FB,有(1)中结论和已知条件即可求解.【解答】(1)证明:∵∠AEB=∠DEC=90°,∴∠AEB+∠BEC=∠DEC+∠BEC,即∠AEC=∠DEB,∵△BEC是等边三角形,∴CE=BE,又AE=DE,∴△AEC≌△DEB.(2)解:连接EO并延长EO交BC于点F,连接AD.由(1)知AC=BD.∵∠ABC=∠DCB=90°,∴∠ABC+∠DCB=180°,∴AB∥DC,AB==CD,∴四边形ABCD为平行四边形且是矩形,∴OA=OB=OC=OD,又∵BE=CE,∴OE所在直线垂直平分线段BC,∴BF=FC,∠EFB=90°.∴OF=AB=×2=1,∵△BEC是等边三角形,∴∠EBC=60°.在Rt△AEB中,∠AEB=90°,∠ABE=∠ABC﹣∠EBC=90°﹣60°=30°,∴BE=AB•cos30°=,在Rt△BFE中,∠BFE=90°,∠EBF=60°,∴BF=BE•cos60°=,EF=BE•sin60°=,∴OE=EF﹣OF==,∵AE=ED,OE=OE,AO=DO,∴△AOE≌△DOE.∴S△AOE=S△DOE∴S阴影=2S△AOE=2וEO•BF=2×××=(cm2).【点评】考查综合应用等边三角形、等腰三角形、解直角三角形、直角三角形性质,进行逻辑推理能力和运算能力.12.如图,已知直径为OA的⊙P与x轴交于O、A两点,点B、C把三等分,连接PC 并延长PC交y轴于点D(0,3).(1)求证:△POD≌△ABO;(2)若直线l:y=kx+b经过圆心P和D,求直线l的解析式.【分析】(1)首先连接PB,由直径为OA的⊙P与x轴交于O、A两点,点B、C把三等分,可求得∠APB=∠DPO=60°,∠ABO=∠POD=90°,即可得△P AB是等边三角形,可得AB=OP,然后由ASA,即可判定:△POD≌△ABO;(2)易求得∠PDO=30°,由OP=OD•tan30°,即可求得点P的坐标,然后利用待定系数法,即可求得直线l的解析式.【解答】(1)证明:连接PB,∵直径为OA的⊙P与x轴交于O、A两点,点B、C把三等分,∴∠APB=∠DPO=×180°=60°,∠ABO=∠POD=90°,∵P A=PB,∴△P AB是等边三角形,∴AB=P A,∠BAO=60°,∴AB=OP,∠BAO=∠OPD,在△POD和△ABO中,∴△POD≌△ABO(ASA);(2)解:由(1)得△POD≌△ABO,∴∠PDO=∠AOB,∵∠AOB=∠APB=×60°=30°,∴∠PDO=30°,∴OP=OD•tan30°=3×=,∴点P的坐标为:(﹣,0)∴,解得:,∴直线l的解析式为:y=x+3.【点评】此题考查了圆周角定理、全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质、等边三角形的判定与性质以及待定系数法求一次函数的解析式.此题综合性较强,难度适中,注意准确作出辅助线,注意数形结合思想的应用.13.如图,有一直径MN=4的半圆形纸片,其圆心为点P,从初始位置Ⅰ开始,在无滑动的情况下沿数轴向右翻滚至位置Ⅴ,其中,位置Ⅰ中的MN平行于数轴,且半⊙P与数轴相切于原点O;位置Ⅱ和位置Ⅳ中的MN垂直于数轴;位置Ⅲ中的MN在数轴上;位置Ⅴ中的点N到数轴的距离为3,且半⊙P与数轴相切于点A.解答下列问题:(1)位置Ⅰ中的MN与数轴之间的距离为2;位置Ⅱ中的半⊙P与数轴的位置关系是相切;(2)求位置Ⅲ中的圆心P在数轴上表示的数;(3)纸片半⊙P从位置Ⅲ翻滚到位置Ⅳ时,求点N所经过路径长及该纸片所扫过图形的面积;(4)求OA的长.[(2),(3),(4)中的结果保留π].【分析】(1)先求出圆的半径,再根据切线的性质进行解答;(2)根据位置Ⅰ中的长与数轴上线段ON相等求出的长,再根据弧长公式求出的长,进而可得出结论;(3)作NC垂直数轴于点C,作PH⊥NC于点H,连接P A,则四边形PHCA为矩形,在Rt△NPH中,根据sin∠NPH==即可∠NPH、∠MP A的度数,进而可得出的长,【解答】解:(1)∵⊙P的直径=4,∴⊙P的半径=2,∵⊙P与直线有一个交点,∴位置Ⅰ中的MN与数轴之间的距离为2;位置Ⅱ中的半⊙P与数轴的位置关系是相切;故答案为:2,相切;(2)位置Ⅰ中的长与数轴上线段ON相等,∵的长为=π,NP=2,∴位置Ⅲ中的圆心P在数轴上表示的数为π+2.(3)点N所经过路径长为=2π,S半圆==2π,S扇形==4π,半⊙P所扫过图形的面积为2π+4π=6π.(4)如图,作NC垂直数轴于点C,作PH⊥NC于点H,连接P A,则四边形PHCA为矩形.在Rt△NPH中,PN=2,NH=NC﹣HC=NC﹣P A=1,于是sin∠NPH==,∴∠NPH=30°.∴∠MP A=60°.从而的长为=,于是OA的长为π+4+π=π+4.【点评】本题考查的是直线与圆的关系、弧长的计算、扇形的面积公式,在解答此题时要注意Ⅰ中的长与数轴上线段ON相等的数量关系.14.已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,点O1在⊙O2上,C为⊙O2上一点(不与A,B,O1重合),直线CB与⊙O1交于另一点D.(1)如图(1),若AD是⊙O1的直径,AC是⊙O2的直径,求证:AC=CD;(2)如图(2),若C是⊙O1外一点,求证:O1C丄AD;(3)如图(3),若C是⊙O1内的一点,判断(2)中的结论是否成立?【分析】(1)连接C01,利用直径所对圆周角等于90度,以及垂直平分线的性质得出即可;(2)根据已知得出四边形AEDB内接于⊙O1,得出∠ABC=∠E,再利用=,得出∠E=∠AO1C,进而得出CO1∥ED即可求出;(3)根据已知得出∠B=∠EO1C,又∠E=∠B,即可得出∠EO1C=∠E,得出CO1∥ED,即可求出.【解答】(1)证明:连接C01∵AC为⊙O2直径∴∠AO1C=90°即CO1⊥AD,∵AO1=DO1∴DC=AC(垂直平分线的性质);(2)证明:连接AO1,连接AB,延长AO1交⊙O1于点E,连接ED,∵四边形AEDB内接于⊙O1,∴∠E+∠ABD=180°,∵∠ABC+∠ABD=180°,∴∠ABC=∠E,又∵=,∴∠ABC=∠AO1C,∴∠E=∠AO1C,∴CO1∥ED,又AE为⊙O1的直径,∴ED⊥AD,∴O1C⊥AD,(3)(2)中的结论仍然成立.证明:连接AO1,连接AB,延长AO1交⊙O1于点E,连接ED,∵∠B+∠AO1C=180°,∠EO1C+∠AO1C═180°,∴∠B=∠EO1C,又∵∠E=∠B,∴∠EO1C=∠E,∴CO1∥ED,又ED⊥AD,∴CO1⊥AD.【点评】此题主要考查了圆周角定理以及相交两圆的性质和圆内接四边形的性质,根据圆内接四边形的性质得出对应角之间的关系是解决问题的关键.15.⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,如图(1),连接O2O1并延长交⊙O1于P点,连接P A、PB并分别延长交⊙O2于C、D两点,连接CO2并延长交⊙O2于E点.已知⊙O2的半径为R,设∠CAD=α.(1)求CD的长(用含R、α的式子表示);(2)试判断CD与PO1的位置关系,并说明理由;(3)设点P’为⊙O1上(⊙O2外)的动点,连接P’A、P’B并分别延长交⊙O2于C’、D’,请你探究∠C’AD’是否等于α?C’D’与P’O1的位置关系如何?并说明理由.(注:图(2)与图(3)中⊙O1和⊙O2的大小及位置关系与图(1)完全相同,若你感到继续在图(1)中探究问题(3),图形太复杂,不便于观察,可以选择图(2)或图(3)中的一图说明理由).【分析】(1)作⊙O2的直径CE,连接DE.根据圆周角定理的推论,得∠E=∠CAD=α,再利用解直角三角形的知识求解;(2)连接AB,延长PO1与⊙O1相交于点E,连接AE.根据圆内接四边形的性质,得∠ABP′=∠C′,根据圆周角定理的推论,得∠ABP′=∠E,∠EAP′=90°,从而证明∠AP′E+∠C′=90°,则CD与PO1的位置关系是互相垂直;(3)根据同弧所对的圆周角相等,则说明∠C’AD’等于α;根据(2)中的证明过程,则可以证明C’D’与P’O1的位置关系是互相垂直.【解答】解:(1)连接DE.根据圆周角定理的推论,得∠E=∠CAD=α.∵CE是直径,∴∠CDE=90°.∴CD=CE•sin E=2R sinα;(2)CD与PO1的位置关系是互相垂直.理由如下:连接AB,延长PO1与⊙O1相交于点E,连接AE.∵四边形BAC′D′是圆内接四边形,∴∠ABP′=∠C′.∵P′E是直径,∴∠EAP′=90°,∴∠AP′E+∠E=90°.又∠ABP′=∠E,∴∠AP′E+∠C′=90°,即CD与PO1的位置关系是互相垂直;(3)根据同弧所对的圆周角相等,则说明∠C’AD’等于α;根据(2)中的证明过程,则可以证明C’D’与P’O1的位置关系是互相垂直.【点评】此题综合运用了圆周角定理及其推论、直角三角形的性质、圆内接四边形的性质.注意:连接两圆的公共弦、构造直径所对的圆周角都是圆中常见的辅助线.16.一个不透明的口袋里有红、黄、绿三种颜色的球(除颜色外其余都相同),其中红球有2个,黄球有1个,任意摸出一个黄球的概率为.(1)试求口袋里绿球的个数;(2)若第一次从口袋中任意摸出一球(不放回),第二次任意摸出一球,请你用树状图或列表法,求出两次都摸到红球的概率.【分析】(1)根据概率的求解方法,利用方程求得绿球个数;(2)此题需要两步完成,所以采用树状图法或者列表法都比较简单,解题时要注意是放回实验还是不放回实验,此题为不放回实验.【解答】解:(1)设口袋里绿球有x个,则,解得x=1.故口袋里绿球有1个.(2)红一红二黄绿红一红二,红一黄,红一绿,红一红二红一,红二黄,红一绿,红二黄红一,黄红二,黄绿,黄绿红一,绿红二,绿黄,绿故,P(两次都摸到红球)=.【点评】(1)解题时要注意应用方程思想;(2)列表法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合于两步完成的事件.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.17.经统计分析,某市跨河大桥上的车流速度v(千米/小时)是车流密度x(辆/千米)的函数,当桥上的车流密度达到220辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0千米/小时;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为80千米/小时,研究表明:当20≤x≤220时,车流速度v是车流密度x的一次函数.(1)求大桥上车流密度为100辆/千米时的车流速度;(2)在交通高峰时段,为使大桥上的车流速度大于40千米/小时且小于60千米/小时,应控制大桥上的车流密度在什么范围内?(3)车流量(辆/小时)是单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,即:车流量=车流速度×车流密度.求大桥上车流量y的最大值.【分析】(1)当20≤x≤220时,设车流速度v与车流密度x的函数关系式为v=kx+b,根据题意的数量关系建立方程组求出其解即可;(2)由(1)的解析式建立不等式组求出其解即可;(3)设车流量y与x之间的关系式为y=vx,当x<20和20≤x≤220时分别表示出函数关系由函数的性质就可以求出结论.【解答】解:(1)设车流速度v与车流密度x的函数关系式为v=kx+b,由题意,得,解得:,∴当20≤x≤220时,v=﹣x+88,当x=100时,v=﹣×100+88=48(千米/小时);(2)由题意,得,解得:70<x<120.∴应控制大桥上的车流密度在70<x<120范围内;(3)设车流量y与x之间的关系式为y=vx,当0≤x≤20时y=80x,∴k=80>0,∴y随x的增大而增大,∴x=20时,y最大=1600;当20≤x≤220时y=(﹣x+88)x=﹣(x﹣110)2+4840,∴当x=110时,y最大=4840.∵4840>1600,∴当车流密度是110辆/千米,车流量y取得最大值是每小时4840辆.【点评】本题考查了车流量=车流速度×车流密度的运用,一次函数的解析式的运用,一元一次不等式组的运用,二次函数的性质的运用,解答时求出函数的解析式是关键.18.如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位的正方形,在建立平面直角坐标系后,△ABC的顶点均在格点上,点B的坐标为(1,0)①画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;②画出将△ABC绕原点O按逆时针旋转90°所得的△A2B2C2;③△A1B1C1与△A2B2C2成轴对称图形吗?若成轴对称图形,画出所有的对称轴;④△A1B1C1与△A2B2C2成中心对称图形吗?若成中心对称图形,写出所有的对称中心的坐标.【分析】(1)将三角形的各顶点,向x轴作垂线并延长相同长度得到三点的对应点,顺次连接;(2)将三角形的各顶点,绕原点O按逆时针旋转90°得到三点的对应点.顺次连接各对应点得△A2B2C2;(3)从图中可发现成轴对称图形,根据轴对称图形的性质画出对称轴即连接两对应点的线段,做它的垂直平分线;(4)成中心对称图形,画出两条对应点的连线,交点就是对称中心.【解答】解:如下图所示:(3)成轴对称图形,根据轴对称图形的性质画出对称轴即连接两对应点的线段,作它的垂直平分线,或连接A1C1,A2C2的中点的连线为对称轴.(4)成中心对称,对称中心为线段BB2的中点P,坐标是(,).【点评】本题综合考查了图形的变换,在图形的变换中,关键是找到图形的对应点.19.下框中是小明对一道题目的解答以及老师的批改.题目:某村计划建造如图所示的矩形蔬菜温室,要求长与宽的比为2:1,在温室内,沿前侧内墙保留3m的空地,其他三侧内墙各保留1m的通道,当温室的长与宽各为多少时,矩形蔬菜种植区域的面积是288m2?解:设矩形蔬菜种植区域的宽为xm,则长为2xm,根据题意,得x•2x=288.解这个方程,得x1=﹣12(不合题意,舍去),x2=12所以温室的长为2×12+3+1=28(m),宽为12+1+1=14(m)答:当温室的长为28m,宽为14m时,矩形蔬菜种植区域的面积是288m2.我的结果也正确!小明发现他解答的结果是正确的,但是老师却在他的解答中画了一条横线,并打了一个?.结果为何正确呢?(1)请指出小明解答中存在的问题,并补充缺少的过程:变化一下会怎样…(2)如图,矩形A′B′C′D′在矩形ABCD的内部,AB∥A′B′,AD∥A′D′,且AD:AB=2:1,设AB与A′B′、BC与B′C′、CD与C′D′、DA与D′A′之间的距离分别为a、b、c、d,要使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,a、b、c、d应满足什么条件?请说明理由.【分析】(1)根据题意可得小明没有说明矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2:1的理由,所以应设矩形蔬菜种植区域的宽为xm,则长为2xm,然后由题意得,矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2:1,再利用小明的解法求解即可;(2)由使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,利用相似多边形的性质,可得,即,然后利用比例的性质,即可求得答案.【解答】解:(1)小明没有说明矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2:1的理由.在“设矩形蔬菜种植区域的宽为xm,则长为2xm.”前补充以下过程:设温室的宽为xm,则长为2xm.则矩形蔬菜种植区域的宽为(x﹣1﹣1)m,长为(2x﹣3﹣1)m.∵,∴矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2:1;(2)要使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,就要,即,即,即2AB﹣2(b+d)=2AB﹣(a+c),∴a+c=2(b+d),即.【点评】此题考查了相似多边形的性质.此题属于阅读性题目,注意理解题意,读懂题目是解此题的关键.20.如图,AD是⊙O的直径.(1)如图①,垂直于AD的两条弦B1C1,B2C2把圆周4等分,则∠B1的度数是22.5°,∠B2的度数是67.5°;(2)如图②,垂直于AD的三条弦B1C1,B2C2,B3C3把圆周6等分,分别求∠B1,∠B2,∠B3的度数;(3)如图③,垂直于AD的n条弦B1C1,B2C2,B3C3,…,B n∁n把圆周2n等分,请你用含n的代数式表示∠B n的度数(只需直接写出答案).【分析】根据条件可以先求出圆的各段弧的度数,根据圆周角等于所对弧的度数的一半,就可以求出圆周角的度数.【解答】解:(1)垂直于AD的两条弦B1C1,B2C2把圆周4等分,则是圆的,因而度数是45°,因而∠B1的度数是22.5°,同理的度数是135度,因而,∠B2的度数是67.5°;(2)∵圆周被6等分∴===360°÷6=60°∵直径AD⊥B1C1∴==30°,∴∠B1==15°∠B2==×(30°+60°)=45°。
2020年中考数学复习(通用)专题:几何压轴题型含答案
几何压轴题型类型一动点探究型在菱形ABCD中,∠ABC=60°,点P是射线BD上一动点,以AP为边向右侧作等边△APE,点E的位置随着点P的位置变化而变化.(1)如图①,当点E在菱形ABCD内部或边上时,连接CE,BP与CE的数量关系是________,CE与AD的位置关系是________;(2)当点E在菱形ABCD外部时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由(选择图②,图③中的一种情况予以证明或说理);(3)如图④,当点P在线段BD的延长线上时,连接BE,若AB=23,BE=219,求四边形ADPE的面积.【分析】 (1)要求BP与CE的数量关系,连接AC,由菱形和等边三角形的性质根据SAS可证明△ABP≌△ACE,从而证得BP=CE,且∠ACE=30°,延长CE交AD于点F,可得∠AFC=90°,所以CE⊥AD;(2)无论选择图②还是图③,结论不变,思路和方法与(1)一致;(3)要求四边形ADPE的面积,观察发现不是特殊四边形,想到割补法,分成钝角△ADP和正△APE,分别求三角形的面积,相加即可.【自主解答】解:(1)BP=CE;CE⊥AD;(2)选图②,仍然成立,证明如下:如解图①,连接AC交BD于点O,设CE交AD于点H.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,BA=BC,例1题解图①∴△ABC为等边三角形,∴BA=CA.∵△APE为等边三角形,∴AP=AE,∠PAE=∠BAC=60°,∴∠BAP=∠CAE.在△BAP和△CAE中,例1题解图②∴△BAP≌△CAE(SAS),∴BP=CE,∠ACE=∠ABP=30°.∵AC和BD为菱形的对角线,∴∠CA D=60°,∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.选图③,仍然成立,证明如下:如解图②,连接AC交BD于点O,设CE交AD于点H,同理得△BAP≌△CAE(SAS),BP=CE,CE⊥AD.(3)如解图③,连接AC交BD于点O,连接CE交AD于点H,由(2)可知,CE⊥AD,CE=BP.在菱形ABCD中,AD∥BC,∴EC⊥BC.∵BC=AB=23,BE=219,∴在Rt△BCE中,CE=(219)2-(23)2=8,例1题解图③∴BP=CE =8.∵AC 与BD 是菱形的对角线, ∴∠ABD=12∠ABC=30°,AC⊥BD,∴BD=2BO =2AB·cos 30°=6, AO =12AB =3,∴DP=BP -BD =8-6=2, ∴OP=OD +DP =5.在Rt△AOP 中,AP =AO 2+OP 2=27, ∴S 四边形ADPE =S △ADP +S △APE =12DP·AO+34·AP 2 =12×2×3+34×(27)2 =8 3.【难点突破】 本题的难点:一是如何找到全等的三角形,根据含60°内角菱形的特点,连接AC 是解决问题的关键;二是点P 是动点,当它运动到菱形的外部时,在其运动过程中由“手拉手”模型找全等三角形;三是求不规则四边形的面积,要想到运用割补法,将四边形分解成两个三角形求解.点拔几何压轴题中的“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.在变化中找到不变的性质是解决数学“动点”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质.1.已知,△ABC是等腰三角形,CA=CB,0°<∠ACB≤90°,点M在边AC上,点N在边BC上(点M、点N不与所在线段端点重合),BN=AM,连接AN,BM.射线AG∥BC,延长BM交射线AG于点D,点E在直线AN上,且AE=DE.(1)如图,当∠ACB=90°时:①求证:△BCM≌△ACN;②求∠BDE的度数;(2)当∠ACB=α,其他条件不变时,∠BDE的度数是____________________;(用含α的代数式表示)(3)若△ABC是等边三角形,AB=33,点N是BC边上的三等分点,直线ED与直线BC交于点F,请直接写出线段CF的长.2.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12.点D在直线CB上,以CA,CD为边作矩形ACDE,直线AB与直线CE,DE的交点分别为F,G.(1)如图,点D在线段CB上,四边形ACDE是正方形.①若点G为DE中点,求FG的长;第2题图②若DG=GF,求BC的长;(2)已知BC=9,是否存在点D,使得△DFG是等腰三角形?若存在,求该三角形的腰长;若不存在,试说明理由.类型二新定义型我们定义:如图①,在△ABC中,把AB绕点A顺时针旋转α(0°<α<180°)得到AB′,把AC绕点A逆时针旋转β得到AC′,连接B′C′.当α+β=180°时,我们称△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,△AB′C′边B′C′上的中线AD叫做△ABC的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.特例感知(1)在图②,图③中,△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,AD是△ABC的“旋补中线”.①如图②,当△ABC 为等边三角形时,AD 与BC 的数量关系为AD =________BC ; ②如图③,当∠BAC=90°,BC =8时,则AD 长为________. 猜想论证(2)在图①中,当△ABC 为任意三角形时,猜想AD 与BC 的数量关系,并给予证明. 拓展应用(3)如图④,在四边形ABCD 中,∠C=90°,∠D=150°,BC =12,CD =23,DA =6.在四边形内部是否存在点P ,使△PDC 是△PAB 的“旋补三角形”?若存在,给予证明,并求△PAB 的“旋补中线”长;若不存在,说明理由.【分析】 (1)①证明△ADB′是含有30°角的直角三角形,则可得AD =12AB′=12BC ;②先证明△BAC≌△B′AC′,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可;(2)结论:AD =12BC.如解图①中,延长AD 到点M ,使得AD =DM ,连接B′M ,C′M,先证明四边形AC′MB′是平行四边形,再证明△BAC≌△AB′M ,即可解决问题; (3)存在.如解图②中,延长AD 交BC 的延长线于点M ,作BE⊥AD 于点E ,作线段BC 的垂直平分线交BE 于点P ,交BC 于点F ,连接PA ,PD ,PC ,作△PCD 的中线PN ,连接DF 交PC 于点O.先证明PA =PD ,PB =PC ,再证明∠APD+∠BPC =180°即可. 【自主解答】 解:(1)①12;【解法提示】 ∵△ABC 是等边三角形, ∴AB =BC =AB =AB′=AC′. ∵DB′=DC′, ∴AD⊥B′C′.∵α+β=180°,∴∠BAC+∠B′AC′=180°, ∵∠BAC=60°, ∴∠B′AC′=120°, ∴∠B′=∠C′=30°, ∴AD=12AB′=12BC.②4;【解法提示】 ∵α+β=180°, ∴∠BAC+∠B′AC′=180°. ∵∠BAC=90°,∴∠B′AC′=∠BAC=90°.∵AB=AB′,AC =AC′, ∴△BAC≌△B′AC′(SAS), ∴BC=B′C′. ∵B′D=DC′, ∴AD=12B′C′=12BC =4.(2)结论:AD =12BC.证明:如解图①中,延长AD 到点M ,使得AD =DM ,连接B′M,C′M.例2题解图①∵B′D=DC′,AD =DM ,∴四边形AC′MB′是平行四边形, ∴AC′=B′M=AC. ∵α+β=180°,∴∠BAC+∠B′AC′=180°. ∵∠B′AC′+∠AB′M=180°, ∴∠BAC=∠MB′A. ∵AB=AB′,∴△BAC≌△AB′M(SAS), ∴BC=AM ,∴AD=12BC.(3)存在.证明:如解图②中,延长AD 交BC 的延长线于点M ,作BE⊥AD 于点E ,作线段BC 的垂直平分线交BE 于点P ,交BC 于点F ,连接PA ,PD ,PC ,作△PCD 的中线PN ,连接DF 交PC 于点O.例2题解图②∵∠ADC=150°, ∴∠MDC=30°, 在Rt△DCM 中,∵CD=23,∠DCM=90°,∠MDC=30°, ∴CM=2,DM =4,∠M=60°. 在Rt△BEM 中,∵∠BEM=90°,BM =14,∠MBE=30°, ∴EM=12BM =7,∴DE=EM -DM =3. ∵AD=6,∴AE=DE. ∵BE⊥AD, ∴PA=PD. ∵PF 垂直平分BC ,∴PB=PC.在Rt△CDF中,∵CD=23,CF=6,∴tan∠CDF=3,∴∠CDF=60°=∠CPF.易证△FCP≌△CFD,∴CD=PF.∵CD∥PF,∴四边形CDPF是平行四边形.∵∠DCF=90°.∴四边形CDPF是矩形,∴∠CDP=90°,∴∠ADP=∠ADC-∠CDP=60°,∴△ADP是等边三角形.∵∠BPF=∠CPF=60°,∴∠BPC=120°,∴∠APD+∠BPC=180°,∴△PDC是△PAB的“旋补三角形”.在Rt△PDN中,∵∠PDN=90°,PD=AD=6,DN=3,∴PN=DN2+PD2=(3)2+62=39.【难点突破】第(3)问根据新定义判断点P的存在性是本题难点,但运用“直角三角形中30°的角所对的直角边是斜边的一半”的性质以及三角形全等添加合适辅助线即可求解.点拔解决这类问题,首先要理解新定义的含义及实质;其次要注意,在证明线段、角度相等或某个特殊图形时,主要应用全等,在计算线段的长或图形的周长、面积时,常注意运用相似、勾股定理及图形面积公式等.1.联想三角形外心的概念,我们可引入如下概念.定义:到三角形的两个顶点距离相等的点,叫做此三角形的准外心. 举例:如图①,若PA =PB ,则点P 为△ABC 的准外心.求解:(1)如图②,CD 为等边△ABC 的高,准外心P 在高CD 上,且PD =12AB ,求∠APB 的度数;(2)已知△ABC 为直角三角形,斜边BC =5,AB =3,准外心P 在AC 边上,求PA 的长.2.如图①,在△ABC中,过顶点A作直线与对边BC相交于点D,两交点之间的线段把这个三角形分成两个图形.若其中有一个图形与原三角形相似,则把这条线段叫做这个三角形的“顶似线”.(1)等腰直角三角形的“顶似线”的条数为______;(2)如图②,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD是∠ABC的角平分线,求证:BD是△ABC的“顶似线”;(3)如图③,在△ABC中,AB=4,AC=3,BC=6,求△ABC的“顶似线”的长.3.如果三角形有一边上的中线恰好等于这边的长,那么称这个三角形为这条边上的“奇特三角形”,这条边称为“奇特边”.(1)如图①,已知△ABC是“奇特三角形”,AC>BC,且∠C=90°.①△ABC的“奇特边”是________;②设BC=a,AC=b,AB=c,求a∶b∶c;(2)如图②,AM是△ABC的中线,若△ABC是BC边上的“奇特三角形”,找出BC2与AB2+AC2之间的关系;(3)如图③,在四边形ABCD中,∠B=90°(AB<BC),BC=27,对角线AC把它分成了两个“奇特三角形”,且△ACD是以AC为腰的等腰三角形,求等腰△ACD 的底边长.4.如果三角形的两个内角α与β满足2α+β=90°,那么我们称这样的三角形为“准互余三角形”.(1)若△ABC是“准互余三角形”,∠C>90°,∠A=60°,则∠B=__________;(2)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=5.若AD是∠BAC的平分线,不难证明△ABD是“准互余三角形”.试问在边BC上是否存在点E(异于点D),使得△ABE也是“准互余三角形”?若存在,请求出BE的长;若不存在,请说明理由.(3)如图②,在四边形ABCD中,AB=7,CD=12,BD⊥CD,∠ABD=2∠BCD,且△ABC是“准互余三角形”,求对角线AC的长.类型三操作探究型【操作发现】如图①,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上.(1)请按要求画图:将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B′,点C的对应点为C′,连接BB′;(2)在(1)所画图形中,∠AB′B=__________.【问题解决】如图②,在等边三角形ABC中,AC=7,点P在△ABC内,且∠APC=90°,∠BPC =120°,求△APC的面积.小明同学通过观察、分析、思考,对上述问题形成了如下想法:想法一:将△APC绕点A按顺时针方向旋转60°,得到△AP′B,连接PP′,寻找PA,PB,PC三条线段之间的数量关系;想法二:将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C,连接PP′,寻找PA,PB,PC三条线段之间的数量关系.请参考小明同学的想法,完成该问题的解答过程.(一种方法即可)【灵活运用】如图③,在四边形ABCD中,AE⊥BC,垂足为E,∠BAE=∠ADC,BE=CE=2,CD =5,AD=kAB(k为常数),求BD的长(用含k的式子表示).【分析】【操作发现】(1)先找到点B,C的对应点B′,C′,再连接构成三角形即可;(2)求∠AB′B的度数可先判断△AB′B是等腰直角三角形,再求角度;【问题解决】根据两种不同的想法,选择其中一个进行证明;【灵活运用】需将△ABD绕点A旋转得到△ACG,再证明∠CDG=90°即可.【自主解答】解:【操作发现】(1)如解图①所示,△AB′C′即为所求;(2)45°.【解法提示】连接BB′.∵△AB′C′是由△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°得到的,∴AB=AB′,∠B′AB=90°,∴∠AB′B=45°.【问题解决】如解图②,∵将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C,∴△APP′是等边三角形,∠AP′C=∠APB=360°-90°-120°=150°,∴PP′=AP ,∠AP′P=∠APP′=60°,∴∠PP′C=90°,∠P′PC=30°, ∴PP′=32PC ,即AP =32PC.∵∠APC=90°,∴AP 2+PC 2=AC 2,即(32PC)2+PC 2=72,∴PC=27,∴AP=21,∴S △APC =12AP·PC=73;【灵活运用】如解图③,连接AC.∵AE⊥BC,BE =EC ,∴AB=AC ,将△ABD 绕点A 逆时针旋转使得AB 与AC 重合,点D 的对应点为G ,连接DG.则BD =CG.例3题解图③∵∠BAD=∠CAG,∴∠BAC=∠DAG.∵AB=AC ,AD =AG ,∴∠ABC=∠ACB=∠ADG=∠AGD,∴△ABC∽△ADG.∴DG=kBC=4k.∵∠BAE+∠ABC=90°,∠BAE=∠ADC,∴∠ADG+∠ADC=90°,∴∠GDC=90°,∴CG=DG2+CD2=16k2+25.∴BD=CG=16k2+25.【难点突破】在【灵活运用】一问中,要确定BD与k的数量关系,关键在于旋转△ABD,使得AB与AC重合,从而证明∠CDG=90°,构造直角三角形是解决本题的难点,也是解决问题的突破口.点拔对于操作探究问题,首先掌握图形变换的性质,如图形的折叠:折痕为对称轴,有折痕就有角平分线,有折痕就有垂直平分等;图形的平移:有平移就有平行;图形的旋转:旋转前后图形全等,对应边相等,对应角相等;对应点与旋转中心的连线所成的角为旋转角,有旋转就有等腰三角形;其次注意运用全等证明线段相等,利用勾股定理或相似求线段的长.1.在四边形ABCD中,点E为AB边上的一点,点F为对角线BD上的一点,且EF⊥AB.(1)若四边形ABCD为正方形.①如图①,请直接写出AE与DF的数量关系______________;②将△EBF绕点B逆时针旋转到图②所示的位置,连接AE,DF,猜想AE与DF 的数量关系,并说明理由.(2)若四边形ABCD为矩形,BC=mAB,其他条件都不变.①如图③,猜想AE与DF的数量关系,并说明理由;②将△EBF绕点B逆时针旋转α(0°<α<90°)得到△E′BF′,连接AE′,DF′,请在图④中画出草图,并直接写出AE′和DF′的数量关系.2.(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______________;位置关系是______________.(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,其他条件不变,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,其他条件不变,试判断△GMN的形状,并给予证明.3.如图,AM是△ABC的中线,D是线段AM上一点(不与点A重合),DE∥AB交AC于点F,CE∥AM,连接AE.(1)如图①,当点D与点M重合时,求证:四边形ABDE是平行四边形;(2)如图②,当点D不与点M重合时,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.(3)如图③,延长BD交AC于点H,若BH⊥AC,且BH=AM.①求∠CAM的度数;②当FH=3,DM=4时,求DH的长.参考答案类型一1.解:(1)①∵CA=CB,BN=AM,∴CB-BN=CA-AM,∴CN=CM,∵∠ACB=∠ACB,BC=CA,∴△BCM≌△ACN.②解:∵△BCM≌△ACN,∴∠MBC=∠NAC.∵EA=ED,∴∠EAD=∠EDA.∵AG∥BC,∴∠GAC=∠ACB=90°,∠ADB=∠DBC,∴∠ADB=∠NAC,∴∠ADB+∠EDA=∠NAC+∠EAD,∵∠ADB+∠EDA=180°-90°=90°;∴∠BDE=90°.(2)α或180°-α;(3)43或3 2.2.解:(1)①在正方形ACDE中,DG=GE=6,在Rt△AEG中,AG=AE2+EG2=6 5.∵EG∥AC,∴△ACF∽△GEF,∴FGAF=EGAC=12,∴FG=13AG=2 5.第2题解图①②如解图①,在正方形ACDE中,AE=ED,∠AEF=∠DEF=45°.∵EF=EF,∴△AEF≌△DEF,∴∠1=∠2,设∠1=∠2=x.∵AE∥BC,∴∠B=∠1=x.∵GF=GD,∴∠3=∠2=x,在△DBF中,∠3+∠FDB+∠B=180°,∴x+(x+90°)+x=180°,解得x=30°,∴∠B=30°,∴在Rt△ABC中,BC=ACtan 30°=12 3.(2)在Rt△ABC中,AB=AC2+BC2=122+92=15,如解图②,当点D在线段BC上时,此时只有GF=GD.第2题解图②∵DG∥AC,∴△BDG∽△BCA,∴BDDG=BCAC=34,∴设BD=3x,则DG=4x,BG=5x,AE=CD=9-3x,∴GF=GD=4x,则AF=15-9x.∵AE∥CB,∴△AEF∽△BCF,∴AEBC=AFBF,∴9-3x9=15-9x9x,整理得x2-6x+5=0,解得x=1或5(舍去),∴腰长GD为4.如解图③,当点D在线段BC的延长线上,且直线AB,CE的交点在AE上方时,此时只有GF=DG,设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,第2题解图③∴FG=DG =12+4x.∵AE∥BC,∴△AEF∽△BCF, ∴AE BC =AF BF , ∴3x 9=9x +129x +27, 解得x =2或-2(舍去), ∴腰长DG 为20.如解图④,当点D 在线段BC 的延长线上,且直线AB ,EC 的交点在BD 下方时,此时只有DF =DG ,过点D 作DH⊥FG 于点H.第2题解图④设AE =3x ,则EG =4x ,AG =5x ,DG =4x +12, ∴FH=GH =DG·cos∠DGB=(4x +12)×45=16x +485,∴GF=2GH =32x +965,∴AF=GF -AG =7x +965.∵AC∥DG,∴△ACF∽△GEF, ∴AC EG =AF FG ,∴124x =7x +96532x +965, 解得x =12147或-12147(舍去),∴腰长GD 为84+48147,如解图⑤,当点D 在线段CB 的延长线上时,此时只有DF =DG ,过点D 作DH⊥AG 于点H.设AE =3x ,则EG =4x ,AG =5x ,DG =4x -12, ∴FH=GH =DG·cos∠DGB=16x -485,第2题解图⑤∴FG=2FH =32x -965,∴AF=AG -FG =96-7x5.∵AC∥EG,∴△ACF∽△GEF, ∴AC EG =AF FG ,∴124x =96-7x 532x -965, 解得x =12147或-12147(舍去),∴腰长DG 为-84+48147.综上所述,等腰三角形△DFG 的腰长为4或20或84+48147或-84+48147.类型二1.解:(1)①如解图①,若PB =PC ,连接PB ,则∠PCB=∠PBC. ∵CD 为等边三角形的高,∴AD=BD ,∠PCB=30°, ∴∠PBD=∠PBC=30°,∴PD=33DB =36AB , 与已知PD =12AB 矛盾,∴PB≠PC;②若PA =PC ,连接PA ,同理可得PA≠PC; ③若PA =PB ,由PD =12AB ,得PD =AD ,∴∠APD=45°,故∠APB=90°. (2)∵BC=5,AB =3,∠BAC=90°, ∴AC=BC 2-AB 2=52-32=4.①若PB =PC ,设PA =x ,则PC =PB =4-x , ∴x 2+32=(4-x)2,∴x=78,即PA =78;②若PA =PC ,则PA =2;③若PA =PB ,由解图②知,在Rt△PAB 中,不可能存在. 综上所述,PA 的长为2或78.2.(1)解:1.(2)证明: ∵AB=AC ,∠A=36°,∴∠ABC=∠ACB=72°. ∵BD 是∠ABC 的角平分线,∴∠ABD=∠DBC=36°,∴∠A=∠CBD. 又∵∠C=∠C,∴△ABC∽△BDC, ∴BD 是△ABC 的“顶似线”.(3)解:①如解图①,当△ADC∽△BAC 时,AD 为△ABC 的“顶似线”, 则AD AB =AC BC ,即AD 4=36,∴AD=2; ②如解图②,当△ADC∽△ACB 时,CD 为△ABC 的“顶似线”,则CD CB =AC AB ,即CD 6=34,∴CD=92; ③过顶点B 的“顶似线”不存在.综上所述,△ABC 的“顶似线”的长为2或92.3.解:(1)①AC;②如解图①,过点B 作AC 边上的中线BE ,则BE =AC =b ,CE =AE =12b.在Rt△ABC 中,a 2+b 2=c 2, 在Rt△BCE 中,a 2+(12b)2=b 2.解得a =32b ,c =72b.∴a∶b∶c=3∶2∶7.(2)如解图②,过点A 作AF⊥BC 于点F ,则∠AFB=∠AFC=90°. 设AM =BC =a ,AF =h ,MF =x ,则BM =CM =12a.在Rt△ABF 中,AB 2=BF 2+AF 2=(a2+x)2+h 2,在Rt△ACF 中,AC 2=CF 2+AF 2=(a2-x)2+h 2,∴AB 2+AC 2=a22+2x 2+2h 2.在Rt△AMF 中,AM 2=MF 2+AF 2,即a 2=x 2+h 2.∴AB 2+AC 2=5a 22=52BC 2.(3)∵∠B=90°,BC >AB ,∴BC 为△ABC 的“奇特边”. ∵BC=27,∴由(1)②知AB =32BC =21,AC =72BC =7.设等腰△ACD 的底边长为y ,由(2)中结论知:①当腰为“奇特边”时,有72+y 2=52×72,解得y =726(负值已舍去).②当底边为“奇特边”时,有72+72=52×y 2,解得y =1455(负值已舍去).∴等腰△ACD 的底边长为726或145 5.4.解:(1)∵∠C>90°,∠A=60°, ∴β=60°,α=15°,∴∠B=15°.(2)若存在一点E ,使得△ABE 也是“准互余三角形”, 则2∠EBA+∠EAB=90°.如解图①,作射线BF ,使得∠FBE=∠ABE ,延长AE 交BF 于点F ,则∠BFE=90°.即BE 为∠FBA 的角平分线,过点E 作EG⊥AB 于点G , 则EG =EF ,可得△BEF≌△BEG. 又∵△BEG∽△BAC,∴△BEF∽△BAC, ∴BF BC =EF AC ,∴BF 5=EF4①. 又∵△BEF∽△AEC,∴EF CE =BF AC ,∴EF 5-BE =BF 4②,由①②可得,BE =1.8.(3)如解图②,将△BCD 沿BC 翻折得△BCE,则CE =CD =12,∠ABD=2∠BC D =∠DCE,∠DCE+∠DBE=180°,即∠ABD+∠DBE=180°,∴点A ,B ,E 共线,易知2∠ACB+∠BAC=90°不成立,存在2∠BAC+∠ACB=90°,易证得△ECB∽△EAC,∴EC AE =BE EC ,即127+BE =BE 12,解得BE =9(负值已舍去),∴AE=16,在Rt△AEC 中,利用勾股定理得,AC =AE 2+CE 2=20.类型三1.解:(1)①DF=2AE ; ②DF=2AE ;理由:∵∠EBF=∠ABD=45°,∴∠ABE =∠FBD.∵BE BF =AB BD ,∴△ABE∽△DBF,∴AE DF =AB BD =22,∴DF=2AE.(2)①如解图①,过点F 作FG⊥AD 于点G ,则四边形AEFG 是矩形,∴GF=AE. ∵tan∠FDG=BAAD =GFDG ,AD =BC =mAB ,∴DG=mGF ,在Rt△DGF 中,由勾股定理得DF =GF 2+DG 2=1+m 2GF ,∴DF=1+m 2AE.②画出草图如解图②,DF′=1+m2AE′.2.解:(1)GM=GN;GM⊥GN.【解法提示】如解图①,连接BE,CD相交于点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 12 CD.同理:NG 12BE,∴MG=NG,MG⊥NG.(2)小明发现的上述结论成立.理由:如解图②,连接CD ,BE 相交于点H. ∵∠DAB=∠CAE=90°,∴∠DAC=∠BAE.∵DA=BA ,CA =EA ,∴△DAC≌△BAE(SAS),∴∠FBH=∠ADF,DC =BE.∵M 是BD 的中点,G 是BC 的中点,∴MG=12DC , 同理NG =12BE ,∴MG=NG. 设CD 交AB 于点F ,则∠FHB=180°-(∠FBH+∠BFH)=180°-(∠ADF+∠AFD)=90°,∴CD⊥BE,∴MG⊥NG;(3)△GMN 为等腰直角三角形.证明:如解图③,连接EB ,DC ,延长线相交于点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.3.(1)证明: ∵DE∥AB,∴∠EDC=∠ABM.∵CE∥AM,∴∠ECD=∠ADB.∵AM 是△A BC 的中线,且点D 与点M 重合,∴BD=DC ,∴△ABD≌△EDC(ASA),∴AB=ED.∵AB∥ED,∴四边形ABDE 是平行四边形.(2)解:结论成立.理由如下:第3题解图①如解图①,过点M作MG∥DE交CE于点G.∵CE∥AM,∴四边形DMGE是平行四边形,∴ED=GM,且ED∥GM.∵AB∥DE,∴AB∥GM,∴∠ABM=∠GMC.∵AM∥CE,∴∠AMB=∠GCM.∵AM为△ABC的中线,∴BM=MC.∴△ABM≌△GMC(ASA),∴AB=GM,∴AB=DE.∵AB∥DE,∴四边形ABDE是平行四边形.(3)解:①如解图②,取线段HC的中点I,连接MI,第3题解图②∵BM=MC,∴MI 是△BHC 的中位线,∴MI∥BH,MI =12BH. ∵BH⊥AC,且BH =AM.∴MI=12AM ,MI⊥AC, ∴∠CAM=30°.②设DH =x ,则AH =3x ,AD =2x , ∴AM=4+2x ,∴BH=4+2x.∵四边形ABDE 是平行四边形,∴DF∥AB, ∴HF HA =HD HB ,∴33x =x 4+2x , 解得x =1+5或x =1-5(舍去), ∴DH=1+ 5.。
决胜2020年中考数学压轴题专题15 动点综合问题(含答案)
专题15 动点综合问题【典例分析】【考点1】动点之全等三角形问题【例1】如图,直线443y x=-+与x轴和y轴分别交于,A B两点,另一条直线过点A和点(7,3) C.(1)求直线AC的函数表达式;(2)求证: AB AC⊥;(3)若点P是直线AC上的一个动点,点Q是x轴上的一个动点,且以,,P Q A为顶点的三角形与AOB∆全等,求点Q的坐标.【变式1-1】)如图,CA⊥BC,垂足为C,AC=2Cm,BC=6cm,射线BM⊥BQ,垂足为B,动点P从C点出发以1cm/s 的速度沿射线CQ 运动,点N 为射线BM 上一动点,满足PN=AB,随着P 点运动而运动,当点P 运动_______秒时,△BCA 与点P 、N 、B 为顶点的三角形全等.(2个全等三角形不重合)【考点2】动点之直角三角形问题 【例2】(模型建立)(1)如图1,等腰直角三角形ABC 中,90ACB ∠=o,CB CA =,直线ED 经过点C ,过A 作AD ED ⊥于点D ,过B 作BE ED ⊥于点E .求证:BEC CDA ∆≅∆; (模型应用)(2)已知直线1l:443y x =+与坐标轴交于点A 、B ,将直线1l 绕点A 逆时针旋转45o 至直线2l,如图2,求直线2l的函数表达式;(3)如图3,长方形ABCO ,O 为坐标原点,点B 的坐标为()8,6-,点A 、C 分别在坐标轴上,点P 是线段BC 上的动点,点D 是直线26y x =-+上的动点且在第四象限.若APD ∆是以点D 为直角顶点的等腰直角三角形,请直接写出点D 的坐标.【变式2-1】(2019·辽宁中考模拟)如图,已知二次函数y =ax2+bx+4的图象与x 轴交于点A(4,0)和点D(﹣1,0),与y 轴交于点C ,过点C 作BC 平行于x 轴交抛物线于点B ,连接AC(1)求这个二次函数的表达式;(2)点M 从点O 出发以每秒2个单位长度的速度向点A 运动;点N 从点B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向点C 运动,其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停动,过点N 作NQ 垂直于BC 交AC 于点Q ,连结MQ.①求△AQM的面积S与运动时间t之间的函数关系式,写出自变量的取值范围;当t为何值时,S有最大值,并求出S的最大值;②是否存在点M,使得△AQM为直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.【变式2-2】如图,四边形ABCD是正方形,以DC为边向外作等边△DCE,连接AE交BD 于点F,交CD于点G,点P是线段AE上一动点,连接DP、BP.(1)求∠AFB的度数;(2)在点P从A到E的运动过程中,若DP平分∠CDE,求证:AG•DP=DG•BD;(3)已知AD=6,在点P从A到E的运动过程中,若△DBP是直角三角形,请求DP的长.【考点3】动点之等腰三角形问题【例3】(2019·湖南中考真题)如图一,在射线DE的一侧以AD为一条边作矩形ABCD,53AD=5CD=,点M是线段AC上一动点(不与点A重合),连结BM,过点M作BM的垂线交射线DE于点N,连接BN.(1)求CAD ∠的大小;(2)问题探究:动点M 在运动的过程中,①是否能使AMN ∆为等腰三角形,如果能,求出线段MC 的长度;如果不能,请说明理由. ②MBN ∠的大小是否改变?若不改变,请求出MBN ∠的大小;若改变,请说明理由. (3)问题解决:如图二,当动点M 运动到AC 的中点时,AM 与BN 的交点为F ,MN 的中点为H ,求线段FH 的长度.【变式3-1】如图①,已知正方形ABCD 边长为2,点P 是AD 边上的一个动点,点A 关于直线BP 的对称点是点Q ,连结PQ 、DQ 、CQ 、BQ .设AP=x.(1)当1x =时,求BP 长;(2)如图②,若PQ 的延长线交CD 边于E ,并且90CQD ∠=o,求证:CEQ ∆为等腰三角形;(3)若点P 是射线AD 上的一个动点,则当CDQ ∆为等腰三角形时,求x 的值.【变式3-2】(2019·河南中考模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+3交y 轴于点A ,交x 轴于点B (-3,0)和点C (1,0),顶点为点M . (1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E 为x 轴上一动点,若△AME 的周长最小,请求出点E 的坐标;(3)点F 为直线AB 上一个动点,点P 为抛物线上一个动点,若△BFP 为等腰直角三角形,请直接写出点P 的坐标.【变式3-3】(2019·广西中考真题)已知抛物线2y mx =和直线y x b =-+都经过点()2,4M -,点O 为坐标原点,点P 为抛物线上的动点,直线y x b =-+与x 轴、y 轴分别交于AB 、两点. (1)求m b 、的值;(2)当PAM ∆是以AM 为底边的等腰三角形时,求点P 的坐标; (3)满足(2)的条件时,求sin BOP ∠的值. 【考点4】动点之相似三角形问题【例4】在边长为4的正方形ABCD 中,动点E 以每秒1个单位长度的速度从点A 开始沿边AB 向点B 运动,动点F 以每秒2个单位长度的速度从点B 开始沿边BC 向点C 运动,动点E 比动点F 先出发1秒,其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设点F 的运动时间为t 秒.()1如图1,连接DE ,AF ,若DE AF ⊥,求t 的值 ()2如图2,连接,EF DF ,当t 为何值时,?EBF DCF V :V【变式4-1】已知:如图,在平面直角坐标系中,△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,点A,C的坐标分别为A(﹣3,0),C(1,0),BC=34AC(1)求过点A,B的直线的函数表达式;(2)在x轴上找一点D,连接DB,使得△ADB与△ABC相似(不包括全等),并求点D 的坐标;(3)在(2)的条件下,如P,Q分别是AB和AD上的动点,连接PQ,设AP=DQ=m,问是否存在这样的m,使得△APQ与△ADB相似?如存在,请求出m的值;如不存在,请说明理由.【变式4-2】如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过A(-3,0)、B(8,0)、C(0,4)三点,点D是抛物线上的动点,连结AD与y轴相交于点E,连结AC,CD.(1)求抛物线所对应的函数表达式;(2)当AD平分∠CAB时.①求直线AD所对应的函数表达式;②设P是x轴上的一个动点,若△PAD与△CAD相似,求点P的坐标.【考点5】动点之平行四边形问题(含特殊四边形)【例5】(2019·广东中考模拟)如图,点O是平面直角坐标系的原点,点A33),AC⊥OA 与x轴的交点为C.动点M3A向点O运动.同时,动点N以每秒3个单位长度由点O向点C运动,当一动点先到终点时,另一动点立即停止运动.(1)写出∠AOC的值;(2)用t表示出四边形AMNC的面积;(3)求点P的坐标,使得以O、N、M、P为顶点的四边形是特殊的平行四边形?【变式5-1】(2019·江西中考真题)在图1,2,3中,已知,,点为线段上的动点,连接,以为边向上作菱形,且.(1)如图1,当点与点重合时,________°;(2)如图2,连接.①填空:_________(填“>”,“<”,“=”);②求证:点在的平分线上;(3)如图3,连接,,并延长交的延长线于点,当四边形是平行四边形时,求的值.【变式5-2】(2019·湖南中考真题)如图,二次函数213y x bx c=-++的图象过原点,与x轴的另一个交点为() 8,0【变式5-3】.如图,在平面直角坐标系中,AOB ∆的顶点O 是坐标原点,点A 坐标为()1,3,A 、B 两点关于直线y x =对称,反比例函数()0ky x x =>图象经过点A ,点P 是直线y x=上一动点.(1)B 点的坐标为______;(2)若点C 是反比例函数图象上一点,是否存在这样的点C ,使得以A 、B 、C 、P 四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点C 坐标;若不存在,请说明理由; (3)若点Q 是线段OP 上一点(O 不与O 、P 重合),当四边形AOBP 为菱形时,过点Q 分别作直线OA 和直线AP 的垂线,垂足分别为E 、F ,当QE QF QB ++的值最小时,求出Q 点坐标.【考点6】动点之线段面积问题【例6】如图已知平面内有一动点A ,x 轴上有一定点B (4,0),连接AB ,且将线段AB 绕B 点逆时针旋转90°得到线段BC .①当A 点坐标为(1,1)时,求C 点坐标;②当A 点在直线x=1上滑动时,求在此运动过程中△BOC 的面积是否发生变化,若不变,请求出面积,若变化,请说明理由;③若总条件中的动点A 改为直线y=x 上的动点A ,其余条件都不变,请直接写出当A 点在直线y=x 上滑动时,点D (0,-2)到C 点的最短距离.【变式6-1】(2019·山东中考模拟)如图,抛物线2y x bx c =-++交x 轴于点()30A -,和点B ,交y 轴于点()0,3C .(1)求抛物线的函数表达式; (2)若点P 在抛物线上,且4AOP BOCS S ∆∆=,求点P 的坐标;(3)如图,设点Q 是线段AC 上的一动点,作DQ x ⊥轴,交抛物线于点D ,求线段DQ 长度的最大值,并求出DAC ∆面积的最大值.【变式6-2】如图,矩形ABCD 中,3,4AD AB ==,点P 是对角线AC 上一动点(不与A C 、重合),连接PB ,过点P 作PE PB ⊥,交射线DC 于点E ,以线段,PE PB 为邻边作矩形BPEF ,过点P 作GH CD ⊥。
中考数学压轴题分类试题(2020江苏版)专题07 几何动点综合性问题
中考数学压轴题分类试题(2020江苏版)专题07 几何动点综合性问题【真题再现】1.(2019年南通中考第27题)如图,矩形ABCD 中,AB =2,AD =4.E ,F 分别在AD ,BC 上,点A 与点C 关于EF 所在的直线对称,P 是边DC 上的一动点.(1)连接AF ,CE ,求证四边形AFCE 是菱形;(2)当△PEF 的周长最小时,求DPCP 的值;(3)连接BP 交EF 于点M ,当∠EMP =45°时,求CP 的长.2.(2019年苏州中考第27题)已知矩形ABCD 中,AB =5cm ,点P 为对角线AC 上的一点,且AP =2√5cm .如图①,动点M 从点A 出发,在矩形边上沿着A →B →C 的方向匀速运动(不包含点C ).设动点M 的运动时间为t (s ),△APM 的面积为S (cm 2),S 与t 的函数关系如图②所示.(1)直接写出动点M 的运动速度为 cm /s ,BC 的长度为 cm ;(2)如图③,动点M重新从点A出发,在矩形边上按原来的速度和方向匀速运动,同时,另一个动点N从点D出发,在矩形边上沿着D→C→B的方向匀速运动,设动点N的运动速度为v(cm/s).已知两动点M,N经过时间x(s)在线段BC上相遇(不包含点C),动点M,N相遇后立即同时停止运动,记此时△APM与△DPN的面积分别为S1(cm2),S2(cm2)①求动点N运动速度v(cm/s)的取值范围;②试探究S1•S2是否存在最大值,若存在,求出S1•S2的最大值并确定运动时间x的值;若不存在,请说明理由.3.(2019年扬州中考第27题)如图,四边形ABCD是矩形,AB=20,BC=10,以CD为一边向矩形外部作等腰直角△GDC,∠G=90°.点M在线段AB上,且AM=a,点P沿折线AD﹣DG运动,点Q沿折线BC﹣CG运动(与点G不重合),在运动过程中始终保持线段PQ∥AB.设PQ与AB之间的距离为x.(1)若a=12.①如图1,当点P在线段AD上时,若四边形AMQP的面积为48,则x的值为;②在运动过程中,求四边形AMQP的最大面积;(2)如图2,若点P在线段DG上时,要使四边形AMQP的面积始终不小于50,求a的取值范围.4.(2019年无锡中考第28题)如图1,在矩形ABCD中,BC=3,动点P从B出发,以每秒1个单位的速度,沿射线BC方向移动,作△P AB关于直线P A的对称△P AB′,设点P的运动时间为t(s).(1)若AB=2√3.①如图2,当点B′落在AC上时,显然△P AB′是直角三角形,求此时t的值;②是否存在异于图2的时刻,使得△PCB′是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的t的值?若不存在,请说明理由.(2)当P点不与C点重合时,若直线PB′与直线CD相交于点M,且当t<3时存在某一时刻有结论∠P AM=45°成立,试探究:对于t>3的任意时刻,结论“∠P AM=45°”是否总是成立?请说明理由.5.(2019年淮安中考第27题)如图①,在△ABC中,AB=AC=3,∠BAC=100°,D是BC的中点.小明对图①进行了如下探究:在线段AD上任取一点P,连接PB.将线段PB绕点P按逆时针方向旋转80°,点B的对应点是点E,连接BE,得到△BPE.小明发现,随着点P在线段AD上位置的变化,点E的位置也在变化,点E可能在直线AD的左侧,也可能在直线AD上,还可能在直线AD的右侧.请你帮助小明继续探究,并解答下列问题:(1)当点E在直线AD上时,如图②所示.①∠BEP=°;②连接CE,直线CE与直线AB的位置关系是.(2)请在图③中画出△BPE,使点E在直线AD的右侧,连接CE.试判断直线CE与直线AB的位置关系,并说明理由.(3)当点P在线段AD上运动时,求AE的最小值.6.(2018年苏州中考第28题)如图①,直线l表示一条东西走向的笔直公路,四边形ABCD是一块边长为100米的正方形草地,点A,D在直线l上,小明从点A出发,沿公路l向西走了若干米后到达点E处,然后转身沿射线EB方向走到点F处,接着又改变方向沿射线FC方向走到公路l上的点G处,最后沿公路l回到点A处.设AE=x米(其中x>0),GA=y米,已知y与x之间的函数关系如图②所示,(1)求图②中线段MN所在直线的函数表达式;(2)试问小明从起点A出发直至最后回到点A处,所走过的路径(即△EFG)是否可以是一个等腰三角形?如果可以,求出相应x的值;如果不可以,说明理由.【专项突破】【题组一】1.(2019•东台市模拟)如图1,在△ABC中,BA=BC,点D,E分别在边BC、AC上,连接DE,且DE =DC.(1)问题发现:若∠ACB=∠ECD=45°,则AEBD=.(2)拓展探究,若∠ACB=∠ECD=30°,将△EDC绕点C按逆时针方向旋转α度(0°<α<180°),图2是旋转过程中的某一位置,在此过程中AEBD 的大小有无变化?如果不变,请求出AEBD的值,如果变化,请说明理由.(3)问题解决:若∠ACB=∠ECD=β(0°<β<90°),将△EDC旋转到如图3所示的位置时,则AEBD的值为.(用含β的式子表示)2.(2019•六合区二模)【初步认识】(1)如图①,将△ABO绕点O顺时针旋转90°得到△MNO,连接AM、BM,求证△AOM∽△BON.【知识应用】(2)如图②,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=√2,AC=3√2,将△ABC绕着点A旋转得到△ADE,连接DB、EC,直线DB、EC相交于点F,线段AF的最大值为.【拓展延伸】(3)如图③,在等边△ABC中,点E在△ABC内部,且满足AE2=BE2+CE2,用直尺和圆规作出所有的点E(保留作图的痕迹,不写作法).3.(2019•建邺区校级二模)如图1,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BDC=90°,AB=AD,∠DCB=60°,CD=8.(1)若P是BD上一点,且P A=CD,求∠P AB的度数.(2)①将图1中的△ABD绕点B顺时针旋转30°,点D落在边BC上的E处,AE交BD于点O,连接DE.如图2,求证:DE2=DO•DB;②将图1中△ABD绕点B旋转α得到△A'BD′(A与A',D与D′时对应点),若DD′=CD,则cosα的值为.4.(2020•常熟市校级模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=6,P为边CD上一点,把△BCP沿直线BP折叠,顶点C折叠到C',连接BC'与AD交于点E,连接CE与BP交于点Q,若CE⊥BE.(1)求证:△ABE∽△DEC;(2)当AD=13时,AE<DE,求CE的长;(3)连接C'Q,直接写出四边形C'QCP的形状:.当CP=4时,并求CE•EQ的值.【题组二】5.(2019秋•沙坪坝区校级月考)如图①,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6m,点P从A点出发,沿A →B→C→D路线运动,到D点停止:点Q从D点出发,沿D→C→B→A运动,到A点停止.若点P、点Q同时出发,点P的速度为每秒1cm,点Q的速度为每秒2cm,a秒时点P、点Q同时改变速度,点P的速度变为每秒b(cm),点Q的速度变为每秒c(cm),如图②是△APD的面积S1(cm2)与点P出发时间x(秒)之间的关系:图③是△AQD的面积S2(cm2)与Q点出发时间x(秒)之间的关系,根据图象回答下列问题:(1)则a=;b=;c=.(2)设点P出发x(秒)后离开点A的路程为y(cm),请写出y与x的关系式,并求出点P与Q相遇时x的值.6.(2019•常熟市二模)如图(1),在平面直角坐标系中,点A、C分别在y轴和x轴上,AB∥x轴,cos B=3 5.点P从B点出发,以1cm/s的速度沿边BA匀速运动,点Q从点A出发,沿线段AO﹣OC﹣CB匀速运动.点P与点Q同时出发,其中一点到达终点,另一点也随之停止运动.设点P运动的时间为t(s),△BPQ 的面积为S(cm2),已知S与t之间的函数关系如图(2)中的曲线段OE、线段EF与曲线段FG.(1)点Q的运动速度为cm/s,点B的坐标为;(2)求曲线FG段的函数解析式;(3)当t为何值时,△BPQ的面积是四边形OABC的面积的110?7.(2017秋•苏州期末)如图①,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AB=2CD.动点P从点A出发,在四边形ABCD的边上沿A→B→C的方向以1cm/s的速度匀速移动,到达点C时停移动.已知△APD 的面积S(cm2)与点P运动的时间t(s)之间的函数图象如图②所示,根据题意解答下列问题(1)在图①中,AB=cm,BC=cm(2)如图③,设动点P用了t1(s)到达点P1处,用了t2(s)到达点P2处,分别过P1、P2作AD的垂线,垂足为H1、H2.当P1H1=P2H2=4时,求t2﹣t1的值8.(2019秋•海州区校级期末)如图甲,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=8cm,BC=6cm,PH⊥AC,垂足为H.如果点P由点B出发沿BA方向向点A匀速运动,同时点Q由点A出发沿AC方向向点C匀速运动,它们的速度均为1cm/s.连接PQ,设运动时间为t(s)(0<t<8),解答下列问题:(1)①AP=,PH=.(用含t的代数式表示)②设△APQ的面积为S,当t为何值时,S取得最大值?S的最大值是多少?(2)当t为何值时,△APQ是直角三角形?(3)如图乙,连接PC,将△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,当四边形PQP′C为菱形时,求t的值.【题组三】9.(2020春•泰兴市校级月考)如图①,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AB=2CD.动点P从点A出发,在四边形ABCD的边上沿A→B→C的方向以1cm/s的速度匀速移动,到达点C时停止移动.已知△APD的面积S(cm2)与点P运动的时间t(s)之间的函数图象如图②所示,根据题意解答下列问题.(1)在图①中,AB=cm,BC=cm.(2)求图2中线段MN的函数关系式(并写出t的取值范围).(3)如图③,设动点P用了t1(s)到达点P1处,用了t2(s)到达点P2处,分别过P1、P2作AD的垂线,垂足为H1、H2.当P1H1=P2H2=4时,连P1P2,求△BP1P2的面积.10.(2019•宜兴市一模)如图1,B、D分别是x轴和y轴的正半轴上的点,AD∥x轴,AB∥y轴(AD>AB),点P从C点出发,以3cm/s的速度沿C﹣D﹣A﹣B匀速运动,运动到B点时终止;点Q从B点出发,以2cm/s的速度,沿B﹣C﹣D匀速运动,运动到D点时终止.P、Q两点同时出发,设运动的时间为t(s),△PCQ的面积为S(cm2),S与t之间的函数关系由图2中的曲线段OE,线段EF、FG表示.(1)求A、D点的坐标;(2)求图2中线段FG的函数关系式;(3)是否存在这样的时间t,使得△PCQ为等腰三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.11.(2019•太仓市模拟)如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P以每秒1个单位的速度从A向C运动,同时点Q以每秒2个单位的速度从A→B→C方向运动,它们到C点后都停止运动,设点P,Q运动的时间为t秒.(1)当t=2.5时,PQ=;(2)经过t秒的运动,求△ABC被直线PQ扫过的面积S与时间t的函数关系式;(3)P,Q两点在运动过程中,是否存在时间t,使得△PQC为等腰三角形?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.12.(2019•徐州二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4,动点P从点A出发,沿AB 以每秒2个单位长度的速度向终点B运动.过点P作PD⊥AC于点D(点P不与点A,B重合),作∠DPQ=60°,边PQ交射线DC于点Q.设点P的运动时间为t秒.(1)用含t的代数式表示线段DC的长:;(2)当t=时,点Q与点C重合时;(3)当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时,求出t的值.【题组四】13.(2019•玄武区二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,D为AB边上的动点,过点D作DE⊥AB交边AC于点E,过点E作EF⊥DE交BC于点F,连接DF.(1)当AD=4时,求EF的长度;(2)求△DEF的面积的最大值;(3)设O为DF的中点,随着点D的运动,则点O的运动路径的长度为.14.(2020春•玄武区校级期中)在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,E、F是对角线AC上的两个动点,分别从A,C同时出发相向而行,速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t秒,其中0≤t≤5.(1)若G,H分别是AB,DC中点,求证:四边形EGFH是平行四边形(E、F相遇时除外).(2)在(1)条件下,若四边形EGFH为矩形,求t的值.(3)若G,H分别是折线A﹣B﹣C,C﹣D﹣A上的动点,与E,F相同的速度同时出发,若四边形EGFH 为菱形,求t的值.15.(2020•张家港市模拟)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=CB=2,以BC为边向外作正方形BCDE,动点M从A点出发,以每秒1个单位的速度沿着A→C→D的路线向D点匀速运动(M不与A、D重合);过点M作直线l⊥AD,l与路线A→B→D相交于N,设运动时间为t秒:(1)填空:当点M在AC上时,BN=(用含t的代数式表示);(2)当点M在CD上时(含点C),是否存在点M,使△DEN为等腰三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由;(3)过点N作NF⊥ED,垂足为F,矩形MDFN与△ABD重叠部分的面积为S,求S的最大值.16.(2020•海门市一模)如图,边长为1的正方形ABCD中,点E、F分别在边CD、AD上,连接BE、BF、EF,且有AF+CE=EF.(1)求(AF+1)(CE+1)的值;(2)探究∠EBF的度数是否为定值,并说明理由;(3)将△EDF沿EF翻折,若点D的对应点恰好落在BF上,求EF的长.【题组五】17.(2020•稷山县校级一模)如图1,长方形ABCD中,∠DAB=∠B=∠DCB=∠D=90°,AD=BC=6,AB=CD=10.点E为射线DC上的一个动点,把△ADE沿直线AE翻折得△AD′E.(1)当D′点落在AB边上时,∠DAE=°;(2)如图2,当E点与C点重合时,D′C与AB交点F,①求证:AF=FC;②求AF长.(3)连接D′B,当∠AD′B=90°时,求DE的长.18.(2019秋•张家港市期末)如图1,在▱ABCD中,AB=3cm,BC=5cm,AC⊥AB,△ACD沿AC的方向匀速平移得到△PNM,速度为1cm/s;同时,点Q从点C出发,沿CB方向匀速移动,速度为1cm/s,当△PNM停止平移时,点Q也停止移动,如图2,设移动时间为t(s)(0<<4),连结PQ,MQ,解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ∥MN?(2)当t为何值时,∠CPQ=45°?(3)当t为何值时,PQ⊥MQ?19.(2019秋•江都区期末)如图,在矩形纸片ABCD中,已知AB=√2,BC=√6,点E在边CD上移动,连接AE,将多边形ABCE沿AE折叠,得到多边形AB'C'E,点B、C的对应点分别为点B',C'.(1)连接AC.则AC=,∠DAC=°;(2)当B'C'恰好经过点D时,求线段CE的长;(3)在点E从点C移动到点D的过程中,求点C'移动的路径长.20.(2019秋•滨海县期末)已知:矩形ABCD,AB=2,BC=5,动点P从点B开始向点C运动,动点P 速度为每秒1个单位,以AP为对称轴,把△ABP折叠,所得△AB'P与矩形ABCD重叠部分面积为y,运动时间为t 秒.(1)当运动到第几秒时点B '恰好落在AD 上; (2)求y 关于t 的关系式,以及t 的取值范围; (3)在第几秒时重叠部分面积是矩形ABCD 面积的14;(4)连接PD ,以PD 为对称轴,将△PCD 作轴对称变换,得到△PC 'D ,当t 为何值时,点P 、B '、C '在同一直线上?【题组六】21.(2019秋•金湖县期末)如图,矩形ABCD 中,AB =6cm ,AD =8cm ,点P 从点A 出发,以每秒一个单位的速度沿A →B →C 的方向运动;同时点Q 从点B 出发,以每秒2个单位的速度沿B →C →D 的方向运动,当其中一点到达终点后两点都停止运动.设两点运动的时间为t 秒. (1)当t = 时,两点停止运动; (2)设△BPQ 的面积面积为S (平方单位) ①求S 与t 之间的函数关系式;②求t 为何值时,△BPQ 面积最大,最大面积是多少?22.(2019秋•清江浦区期末)已知:如图,长方形ABCD 中,∠A =∠B =∠B =∠D =90°,AB =CD =4米,AD =BC =8米,点M 是BC 边的中点,点P 从点A 出发,以1米/秒的速度沿AB 方向运动再过点B 沿BM 方向运动,到点M 停止运动,点O 以同样的速度同时从点D 出发沿着DA 方向运动,到点A 停止运动,设点P 运动的时间为x 秒.(1)当x =2秒时,线段AQ 的长是 米;(2)当点P 在线段AB 上运动时,图中阴影部分的面积发生改变吗?请你作出判断并说明理由.(3)在点P,Q的运动过程中,是否存在某一时刻,使得BP=13DQ?若存在,求出点P的运动时间x的值;若不存在,请说明理由.23.(2019秋•淮阴区期末)如图,在平面直角坐标系中,长方形OABC的顶点A,B的坐标分别为A(6,0),B(6,4),D是BC的中点,动点P从O点出发,以每秒1个单位长度的速度,沿着O→A→B→D 运动,设点P运动的时间为t秒(0<t<13).(1)点D的坐标是;(2)当点P在AB上运动时,点P的坐标是(用t表示);(3)求△POD的面积S与t之间的函数表达式,并写出对应自变量t的取值范围.24.(2019•徐州一模)将一副直角三角尺按图1摆放,其中∠C=90°,∠EDF=90°,∠B=60°,∠F =45°,等腰直角三角尺的直角边DF恰好垂直平分AB,与AC相交于点G,BC=4√3cm.(1)求DG的长;(2)如图2.将△DEF绕点D按顺时针方向旋转,直角边DF经过点C,另一直角边DE与AC相交于点H,分别过点H,D作AB,BC的垂线,垂足分别为点M,N.猜想HM与CN之间的数量关系,并证明;(3)如图3,在旋转的过程中,若△DEF两边DE,DF与△ABC两边AC,BC分别交于K、T两点,则KT的最小值为.。
2024年中考数学复习几何专项练习:动点运动路径之瓜豆原理(含答案解析)
2024年中考数学复习几何专项练习:动点运动路径之瓜豆原理(含答案解析)一、填空题1.如图,等边三角形ABC 中,AB =4,高线AHD 是线段AH 上一动点,以BD 为边向下作等边三角形BDE ,当点D 从点A 运动到点H 的过程中,点E 所经过的路径为线段CM ,则线段CM 的长为,当点D 运动到点H ,此时线段BE 的长为.【答案】2【分析】由“SAS ”可得△ABD ≌△CBE ,推出AD =EC ,可得结论,再由勾股定理求解2,BH =当,D H 重合时,2,BE BH ==从而可得答案.【详解】解:如图,连接EC .∵△ABC ,△BDE 都是等边三角形,∴BA =BC ,BD =BE ,∠ABC =∠DBE =60°,∴∠ABD =∠CBE ,在△ABD 和△CBE 中,BA BC ABD CBE BD BE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD ≌△CBE (SAS ),∴AD =EC ,∵点D 从点A 运动到点H ,∴点E的运动路径的长为CM AH ==,当,D H 重合,而BDE △(即BHE )为等边三角形,,BE BH \=4,,AB AH AH BC ==^Q2,BH ==2,BE ∴=故答案为:.【点睛】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,动点的轨迹等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.2.如图,正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 上一点,且1BE =,F 为AB 边上的一个动点,连接EF ,以EF 为边向右侧作等边EFG∆,连接CG ,则CG 的最小值为.【答案】52【分析】由题意分析可知,点F 为主动点,G 为从动点,所以以点E 为旋转中心构造全等关系,得到点G 的运动轨迹,之后通过垂线段最短构造直角三角形获得CG 最小值.【详解】由题意可知,点F 是主动点,点G 是从动点,点F 在线段上运动,点G 也一定在直线轨迹上运动将EFB ∆绕点E 旋转60︒,使EF 与EG 重合,得到EFB EHG ∆≅∆,从而可知EBH ∆为等边三角形,点G 在垂直于HE 的直线HN 上,作CM HN ⊥,则CM 即为CG 的最小值,作EP CM ⊥,可知四边形HEPM 为矩形,则1351222CM MP CP HE EC =+=+=+=.故答案为52.【点睛】本题考查了线段极值问题,分清主动点和从动点,通过旋转构造全等,从而判断出点G 的运动轨迹,是本题的关键.3.如图,等边ABC 中,8AB =,O 是BC 上一点,且14BO BC =,点M 为AB 边上一动点,连接OM ,将线段OM 绕点O 按逆时针方向旋转60︒至ON ,连接BN CN 、,则BCN △周长的最小值为.【答案】8+8【分析】过点N 作ND BC ⊥于点D ,过点O 作OH BM ⊥于点H ,则90OHM ODN ∠=∠=︒,证明HOM DNO ≌,可得DN OH =,从而得到点N 的运动轨迹是直线,且该直线与直线BC 平行,在BC 的左侧,与BCC 关于该直线的对称点E ,连接BE 交该直线于N ,即当点B ,N ,E 三点共线时,BCN △的周长最小,连接CE 交该直线于G ,则22CE CG DN ===CE BC ⊥,求出BE ,即可求解.【详解】解:如图,过点N 作ND BC ⊥于点D ,过点O 作OH BM ⊥于点H ,则90OHM ODN ∠=∠=︒,∵ABC 为等边三角形,∴60ABC ∠=︒,8BC AB ==,∴120BMO BOM ∠+∠=︒,根据题意得:60MON ∠=︒,OM ON =,∴120NOD BOM ∠+∠=︒,∴NOD BMO ∠=∠,∴HOM DNO ≌,∴DN OH =,∵14BO BC =,∴2BO =,∵60ABC ∠=︒,∴30BOH ∠=︒,∴112BH OB ==,∴DN OH ==∴点N 的运动轨迹是直线,且该直线与直线BC 平行,在BC 的左侧,与BC作点C 关于该直线的对称点E ,连接BE 交该直线于N ,即当点B ,N ,E 三点共线时,BCN △的周长最小,连接CE 交该直线于G ,则22CE CG DN ===,CE BC ⊥,∴BE =∴△ACN 的周长的最小值为8+故答案为:8+.【点睛】本题考查旋转变换,全等三角形的判定和性质,轴对称,勾股定理等知识,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,属于中考填空题中的压轴题.4.如图,正方形ABCD 的边长为P 是CD 边上的一动点,连接AP ,将AP 绕点A 顺时针方旋转60︒后得到AQ ,连接CQ ,则点P 在整个运动过程中,线段CQ 所扫过的图形面积为.【答案】3-【分析】根据题意画出点P 在CD 上移动的过程,线段CQ 所扫过的面积就是COQ 的面积,根据正方形的性质,等边三角形的性质以及全等三角形的判定和性质,得出线段CQ 所扫过的图形面积()12ACQ AOQ S S S =- ,再根据等边三角形,等腰直角三角形面积的计算方法进行计算即可.【详解】解:如图,当点P 在点D 时,相应的点Q 落在点O ,当点P 移动到点C 时,相应的点Q 在点Q ,CQ 扫过的面积就是COQ 的面积,由题意可知,AOD △、ACQ 都是等边三角形,AO DO AD ∴===AQ CQ AC ====,四边形ABCD 是正方形,AOD △是等边三角形,906030ODC ∴∠=︒-︒=︒,45ACD ∠=︒,OD CD = ,18030752DOC DCO ︒-︒∴∠=∠==︒,754530ACO ∴∠=︒-︒=︒,45607530QCO QCD DCO ∠=∠-∠=︒+︒-︒=︒,ACO QCO ∴∠=∠,AC QC = ,CO CO =,AOC ∴ ≌()SAS QOC ,AO QO ∴=,604515CQO CAO ∠=∠=︒-︒=︒,()3601801530290AOQ ∴∠=︒-︒-︒-︒⨯=︒,即AOQ △是等腰直角三角形,∴线段CQ 所扫过的图形面积()12ACQ AOQ S S S =- 111222⎛=⨯⨯⨯ ⎝3=,故答案为:3.【点睛】本题考查正方形、等边三角形,等腰直角三角形以及全等三角形的判定和性质,掌握正方形、等边三角形,等腰直角三角形以及全等三角形的判定和性质是正确解答的前提.5.如图,点D 是等边ABC 边AB 上的一动点(不与端点重合),点D 绕点C 引顺时针方向旋转60 得点E ,所得的CDE 边DE 与BC 交于点F ,则CF DE的最小值为.【分析】由旋转的性质得CDE 为等边三角形,由CEF CAD ∽△△得到CF CE CD AC =,即CF CD DE AC =,从而得到当CD 最小时,比值最小,再由“垂线段最短”得到当CD AB ⊥时,CD 值最小,作出对应图形,利用“ACD 是含30︒角的直角三角形”求出CD AC,从而得解.【详解】解:由旋转的性质得:CD CE =,60DCE ∠=︒,CDE ∴ 为等边三角形,DE CD CE ∴==,60A DEC ∠=∠=︒60ACD DCB ∠+∠=︒60DCB ECF ∠+∠=︒ACD ECF∴∠=∠∵60A DEC ∠=∠= ,ACD ECF∠=∠CEF CAD∴ ∽CF CE CD AC ∴=,即CF CD DE AC=AC 为定值,∴当CD 最小时,比值最小.根据“垂线段最短”可知:当CD AB ⊥时,CD 值最小,过点C 作CD AB ⊥于D ,并补全图形如下:ABC 是等边三角形,CD AB ⊥,60ACB ∠=︒∴1302ACD ACB ∠=∠=︒设AC 2a =,则12AD AC a ==∴CD ==,∴此时CF CD DE AC ==即CF DE 的最小值为2.故答案为:2.【点睛】此题考查图形的旋转变化与性质,等边三角形的判定和性质,相似三角形的判定与性质,含30︒角的直角三角形的性质,垂线段最短,理解“垂线段最短”和利用相似三角形的性质将CF DE转化为CD AC 是解题的关键.6.如图,在ACB △中,60ACB ∠=︒,75BAC ∠=︒,12AC =,点D 是边BC 上的一动点,连接AD ,将线段AD 绕点A 按逆时针方向旋转75︒得到线段AE ,连接CE ,则线段CE 长度的最小值是.【答案】/-【分析】过点A 作AF BC ⊥于点F ,在AB 上取点N ,使12AN AC ==,连接DN ,过点N 作点NM BD ⊥于点M ,证明()SAS NAD DAE ≌,求出CE DN =,得出当DN 最小时,CE 最小,根据垂线段最短,得出当点D 与点M 重合时,DN 最小,则CE 最小,求出最小结果即可.【详解】解:过点A 作AF BC ⊥于点F ,在AB 上取点N ,使12AN AC ==,连接DN ,过点N 作点NM BD ⊥于点M ,如图所示:根据旋转可知,AD AE =,75DAE ∠=︒,∵75BAC DAE ==︒∠∠,∴BAC DAC DAE DAC ∠-∠=∠-∠,即NAD CAE =∠∠,∵AN AC =,AD AE =,∴()SAS NAD CAE ≌,∴CE DN =,∴当DN 最小时,CE 最小,∵垂线段最短,∴当点D 与点M 重合时,DN 最小,则CE 最小,∵90AFC ∠=︒,60BCA ∠=︒,∴906030CAF ∠=︒-︒=︒,∴162CF AC ==,∴AF ==,∵45BAF BAC CAF =-=︒∠∠∠,90AFB ∠=︒,∴904545B ∠=︒-︒=︒,∴B BAF ∠=∠,∴BF AF ==∴AB ==∴12BN AB AN =-=-,∵90BMN ∠=︒,45B ∠=︒,∴904545BNM =︒-︒=︒∠,∴B BNM =∠∠,∴BM NM =,∵222BN NM BM =+,∴()22212NM =-,解得:NM =-,∴CE 的最小值为-.故答案为:【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的判断和性质,直角三角形的性质,垂线段最短,解题的关键是作出辅助线,构造全等三角形,证明CE DN =.7.如图,点A 的坐标为3⎫⎪⎪⎝⎭,点B 是x 轴正半轴上的一点,将线段AB 绕点A 按逆时针方向旋转60︒得到线段AC .若点C 的坐标为(,4)k ,则k 的值为.【分析】连接BC ,过A 点作AF x ⊥轴于F ,C 作CD x ⊥轴于点D ,CE AF ⊥于点E ,则四边形DCEF 是矩形,根据将线段AB 绕点A 按逆时针方向旋转60︒得到线段AC ,可得ABC 是等边三角形,AB AC BC ==,由点A 的坐标为,(,4)C k ,有AC ==,而BD ==FB ==OF BF BD OD k ++==,可得k =,解方程可得答案.【详解】解:连接BC ,过A 点作AF x ⊥轴于F ,C 作CD x ⊥轴于点D ,CE AF ⊥于点E ,则四边形DCEF 是矩形,如图:∵将线段AB 绕点A 按逆时针方向旋转60︒得到线段AC ,∴AB AC =,60BAC ∠=︒,∴ABC 是等边三角形,∴AB AC BC ==,∵点A 的坐标为,(,4)C k ,,∴3CE k FD =-=,4CD =,3AF =,∴1AE EF AF CD AF =-=-=,∴AC BC AB ====,在Rt BCD 中,BD =,在Rt AFB 中,FB =∵OF BF BD OD k ++==,∴3k =,设k x =x =,化简变形得:42346490x x -=-,解得21x =-(舍去)或2493x =,∴3x =或3x =-(不符合题意,舍去),∴k ,∴k =,.【点睛】本题考查直角坐标系中的旋转变换,解题的关键是熟练应用勾股定理,用含k 的代数式表示相关线段的长度.8.如图,在边长为6的等边ABC 中,直线AD BC ⊥,E 是AD 上的一个动点连接EC ,将线段EC 绕点C 逆时针方向旋转60︒得到FC ,连接DF ,则点E 运动过程中,DF 的最小值是.【答案】32【分析】取线段AC 的中点G ,连接EG ,根据等边三角形的性质可得出CD CG =以及FCD ECG Ð=Ð,由旋转的性质可得出EC FC =,由此即可利用全等三角形的判定定理SAS 证出FCD ≌ECG ,进而即可得出DF GE =,再根据点G 为AC 的中点,即可得出EG 的最小值,此题得解.【详解】解:取线段AC 的中点G ,连接EG ,如图所示.ABC 为等边三角形,6AC BC ==,且AD 为ABC 的对称轴,132CD CG AB ∴===,60ACD ∠=︒,60ECF =︒∠ ,FCD ECG \Ð=Ð.FCD ∴ ≌()ECG SAS ,DF GE ∴=.当EG BC ∥时,EG 最小,点G 为AC 的中点,∴此时1133222EG DF CD ===⨯=.故答案为:32.【点睛】本题考查了等边三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,解题的关键是通过全等三角形的性质找出DF GE =.9.如图,在ABC ∆中,90ACB ︒∠=,点D 在BC 边上,5BC =,2CD =,点E 是边AC 所在直线上的一动点,连接DE ,将DE 绕点D 顺时针方向旋转60︒得到DF ,连接BF ,则BF 的最小值为.【答案】72【分析】当E 与点C 重合时,点F 与等边三角形CDG 的点G 重合,当点F 开始运动时,△ECD ≌△FGD ,故点F 在线段GF 上运动,根据垂线段最短原理,当BF ⊥GF 时,BF 有最小值,根据直角三角形的性质计算即可.【详解】当E与点C重合时,点F与等边三角形CDG的点G重合,∵DE绕点D顺时针方向旋转60 得到DF,∴△DEF是等边三角形,∴∠GDC=∠FDE=60°,ED=FD,∴∠GDC-∠GDE=∠FDE-∠GDE,∴∠EDC=∠FDG,∵△DEF是等边三角形,∴CD=GD,∴△ECD≌△FGD,∴EC=GF,∠ECD=∠FGD=90°,∴点F在线段GF上运动,根据垂线段最短原理,当BF⊥GF时,BF有最小值,如图,当旋转到BF∥DG 时,BF⊥GF,垂足为F,过点D作DH⊥BF,垂足为H,∵∠FGD=90°,∴四边形FGDH是矩形,∴∠GDH=90°,GD=FH=2,∵∠GDC=60°,∴∠BDH=30°,∵BD=BC-CD=5-2=3,∴BH=1232 BD=,∴BF=FH+BH=2+32=72,故答案为:7 2.【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,垂线段最短,直角三角形的性质,熟练掌握等边三角形的判定,灵活运用直角的判定和直角三角形的性质是解题的关键.10.如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上一点,且1BE=,F为AB边上的一个动点,连接EF,将EF 烧点E顺时什旋转60°得到EG,连接CG,则CG的最小值为.【答案】5 2【分析】由题意分析可知,点F为主动点,G为从动点,所以以点E为旋转中心构造全等关系,得到点G 的运动轨迹,之后通过垂线段最短构造直角三角形获得CG最小值.【详解】解:由题意可知,点F是主动点,点G是从动点,点F在线段上运动,点G也一定在直线轨迹上运动,将△EFB绕点E旋转60°,使EF与EG重合,得到△EBH为等边三角形,△EBF≌△EHG,∴∠EHG=∠ABC=90°,HE=BE=1,∠BEH=60°,∴点G在垂直于HE的直线HN上.作CM⊥HN,则CM即为CG的最小值,作EP⊥CM,可知四边形HEPM为矩形,∴∠CEP=180°-60°-90°=30°,∴CP=12CE=12×(4-1)=32,则CM=MP+CP=35122 HE PC+=+=,即CG的最小值为5 2.故答案为5 2.【点睛】本题考查了旋转的性质,线段最值问题,全等三角形的性质,正方形的性质,矩形的判定与性质,含30°角的直角三角形的性质,以及垂线段最短等知识,分清主动点和从动点,通过旋转构造全等,从而判断出点G的运动轨迹,是本题的关键,之后运用垂线段最短,构造图形计算,是极值问题中比较典型的类型.11.如图,△ABC是边长为4的等边三角形,点D是AB上异于A,B的一动点,将△ACD绕点C逆时针旋转60°得△BCE,则旋转过程中△BDE周长的最小值【答案】.【分析】由旋转的性质得到BE=AD,于是得到C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,根据等边三角形的性质得到DE=CD ,由垂线段最短得到当CD ⊥AB 时,△BDE 的周长最小,于是得到结论.【详解】∵将△ACD 绕点C 逆时针方向旋转60°得到△BCE ,∴∠DCE=60°,DC=EC ,∴△CDE 是等边三角形,由旋转的性质得,BE=AD ,∴C △DBE =BE+DB+DE=AB+DE=4+DE ,∵△CDE 是等边三角形,∴DE=CD ,∴C △DBE =CD+4,由垂线段最短可知,当CD ⊥AB 时,△BDE 的周长最小,此时,∴△BDE 的最小周长,故答案为.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形周长的计算,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.12.如图,在ABC 中,8AC BC ==,60BCA ∠= ,直线AD BC ⊥,E 是AD 上的一个动点,连接EC ,将线段EC 绕点C 按逆时针方向旋转60 得到FC ,连接DF ,则点E 运动过程中,DF 的最小值是.【答案】2【分析】根据题意取线段AC 的中点G ,连接EG ,根据等边三角形的性质以及角的计算即可得出CD=CG 以及∠FCD=∠ECG ,由旋转的性质可得出EC=FC ,由此即可利用全等三角形的判定定理SAS 证出△FCD ≌△ECG ,进而即可得出DF=GE ,再根据点G 为AC 的中点,即可得出EG 的最小值.【详解】取线段AC 的中点G ,连接EG,如图所示.8AC BC == ,60BCA ∠= ,ABC ∴为等边三角形,且AD 为ABC 的对称轴,142CD CG AB ∴===,60ACD ∠= ,60ECF ∠= ,FCD ECG ∴∠=∠.在FCD 和ECG 中,FC EC FCD ECG DC GC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,FCD ∴ ≌()ECG SAS ,DF GE ∴=.当//EG BC 时,EG 最小,点G 为AC 的中点,∴此时11224EG DF CD BC ====.故答案为2.【点睛】本题考查了等边三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,解题的关键是通过全等三角形的性质找出.DF GE =本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边是关键.13.如图,等边△AOB 的边长为4,点P 从点O 出发,沿OA 以每秒1个单位的速度向点A 匀速运动,当点P 到达点A 时停止运动,设点P 运动的时间是t 秒.将线段BP 的中点绕点P 按顺时针方向旋转60°得点C ,点C 随点P 的运动而运动,连接CP 、CA .在点P 从O 向A 运动的过程中,当△PCA 为直角三角形时t 的值为.【答案】2或83【详解】如图(1)过点P 作PD ⊥OB 于点D ,过C 作CE ⊥OA 于E ,∴∠PDO=∠PEC=90°,∵∠O=60°,∴∠OPD=30°,∴OD=12t ,∴BD=4-12t ,,∵线段BP 的中点绕点P 按顺时针方向旋转60°得点C ,∴∠BPC=60°,BP=2PC ,∵∠OPD=30°,∴∠BPD+∠CPE=90°,∴∠DBP=∠CPE ,∴△PCE ∽△BPD ,∴CE PE PC PD BD PB==,11242PE t ==-,∴,PE=2-14t ,OE=2+34t ,如图(2)当∠PCA=90度时,作CF ⊥PA ,∴△PCF ∽△ACF ,∴△PCF ∽△ACF ,∴PF CF CF AF =,∴CF 2=PF•AF ,∵PF=2-14t ,AF=4-OF=2-34t ,,)2=(2-14t )(=2-34t ),∴t=2,这时P 是OA 的中点;如图(3)当∠CAP=90°时,此时OA=OE ,∴2+34t=4,∴t=83,故答案为2或83.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理的运用,等边三角形的性质,直角三角形的性质,旋转的性质等,正确地添加辅助线,求出OE 的长是解题的关键.二、解答题14.在平面直角坐标系中,A (a ,0)、B (b ,0),且a ,b 满足26930a a b -+++=,C 、D 两点分别是y 轴正半轴、x 轴负半轴上的两个动点;(1)如图1,若C (0,4),求△ABC 的面积;(2)如图1,若C (0,4),BC =5,BD=AE ,且∠CBA=∠CDE ,求D 点的坐标;(3)如图2,若∠CBA =60°,以CD 为边,在CD 的右侧作等边△CDE ,连接OE ,当OE 最短时,求A ,E 两点之间的距离.【答案】(1)△ABC 的面积为12;(2)D 点的坐标为(-2,0);(3)A ,E 两点之间的距离为32【分析】(1)利用完全平方式和绝对值的性质求出a ,b ,然后确定A 、B 两点坐标,从而利用三角形面积公式求解即可;(2)根据题意判断出CBD DAE △≌△,从而得到CB AD =,然后利用勾股定理求出CB ,及可求出结论;(3)首先根据“双等边”模型推出DCB ECA ≌,得到120DBC EAC ∠=∠=︒,进一步推出AE BC ∥,从而确定随着D 点的运动,点E 在过点A 且平行于BC 的直线PQ 上运动,再根据点到直线的最短距离为垂线段的长度,确定OE 最短时,各点的位置关系,最后根据含30°角的直角三角形的性质求解即可.【详解】解:(1)∵26930a a b -+++=,∴()2330a b -++=,由非负性可知,3030a b -=⎧⎨+=⎩,解得:33a b =⎧⎨=-⎩,∴()3,0A ,()3,0B -,()336AB =--=,∵()0,4C ,∴4OC =,∴11641222ABC S AB OC ==⨯⨯= ;(2)由(1)知()3,0A ,()3,0B -,∴OA OB =,∵OC AB ⊥,∴90AOC BOC ∠=∠=︒,在AOC 和BOC 中,OA OB AOC BOC OC OC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()AOC BOC SAS △≌△,∴CBO CAO ∠=∠,∵CDA CDE ADE BCD CBA ∠=∠+∠=∠+∠,CBA CDE ∠=∠,∴ADE BCD ∠=∠,在BCD △和ADE V 中,BCD ADE CBD DAE BD AE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()BCD ADE AAS ≌,∴CB AD =,∵()3,0B -,()0,4C ,∴3OB =,4OC =,∴5BC ==,∴5AD BC ==,∵()3,0A ,∴()2,0D -;(3)由(2)可知CB =CA ,∵∠CBA =60°,∴△ABC 为等边三角形,∠BCA =60°,∠DBC =120°,∵△CDE 为等边三角形,∴CD =CE ,∠DCE =60°,∵∠DCE =∠DCB +∠BCE ,∠BCA =∠BCE +∠ECA ,∴∠DCB =∠ECA ,在△DCB 和△ECA 中,CD CE DCB ECA CB CA =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()DCB ECA SAS ≌,∴120DBC EAC ∠=∠=︒,∵12060180EAC ACB ∠+∠=︒+︒=︒,∴AE BC ∥,即:随着D 点的运动,点E 在过点A 且平行于BC 的直线PQ 上运动,∵要使得OE 最短,∴如图所示,当OE ⊥PQ 时,满足OE 最短,此时∠OEA =90°,∵120DBC EAC ∠=∠=︒,60CAB ∠=︒,∴60OAE EAC CAB ∠=∠-∠=︒,30AOE ∠=︒,∵()3,0A ,∴3OA =,∴1322AE OA ==,∴当OE 最短时,A ,E 两点之间的距离为32.【点睛】本题考查坐标与图形,全等三角形的判定与性质,等腰三角形和等边三角形的判定与性质等,理解平面直角坐标系中点坐标的特征,掌握等腰或等边三角形的性质,熟练使用全等三角形的判定与性质是解题关键.15.在▱ABCD中,∠ABC=60°,AB=4,BC=6.点E'在BC边上且BE'=4,将B E'绕点B逆时针旋转a°得到BE(0°<a<180°).(1)如图1,当∠EBA=90°时,求S△BCE;(2)如图2,在旋转过程中,连接CE,取CE中点F,作射线BF交直线AD于点G.①求线段BF的取值范围;②当∠EBF=120°时,求证:BC﹣DG=2BF;(3)如图3.当∠EBA=90°时,点S为线段BE上一动点,过点E作EM⊥射线AS于点M,N为AM中点,直接写出BN的最大值与最小值.=6;【答案】(1)S△BCE(2)①1<BF<5;②证明见解答;(3)BNBN的最大值为【分析】(1)如图1,过点E 作EF ⊥BC 交CB 的延长线于点F ,根据题意求得∠EBF =180°-∠EBA -∠ABC =180°-90°-60°=30°,再根据特殊直角三角形的性质进而求得BC 上的高EF =2,代入面积公式算出结果;(2)①如图,在线段FG 上截取FK =BF ,连接EK 、CK ,可证得四边形BCKE 是平行四边形,得出:BE =CK =BE '=4,BC =6,再运用三角形三边关系即可求得答案;②可证△EKB ≌△BGA (AAS ),得出BK =AG ,由AG =AD -DG ,即可推出结论;(3)连接AE ,取AE 的中点P ,PA 的中点Q ,连接BP 、NP 、NQ 、BQ ,可证△ABE 是等腰直角三角形,得出:AE AB P 是AE 的中点,可得:BP ⊥AE ,且BP =AP =EP ,利用勾股定理得BQ,当B 、Q 、N 三点共线时,BN 的最小值=BQ -NQ,当点S 与点E 重合时,EM =0,PN =0,此时,BN 的最大值=BP 【详解】(1)解:如图1,过点E 作EH ⊥BC 交CB 的延长线于点H ,∴∠EHC =90°,∵∠ABC =60°,∠EBA =90°,∴∠EBH =180°-∠EBA -∠ABC =180°-90°-60°=30°,∵点E '在BC 边上且BE '=4,将B E '绕点B 逆时针旋转α°得到BE ,∴BE =B E '=4,∴EH =12BE =12×4=2,又∵BC =6,∴S △BCE =12BC •EH =12×6×2=6;(2)解:①如图,在线段FG 上截取FK =BF ,连接EK 、CK ,∵EF=FC,BF=FK,∴四边形BCKE是平行四边形,∴BE=CK=BE'=4,BC=6,在△BCK中,BC-CK<BK<BC+CK,∴6-4<BK<6+4,即2<2BF<10,∴1<BF<5;②证明:∵四边形ABCD是平行四边形,且∠ABC=60°,AB=4,∴∠A=180°-∠ABC=180°-60°=120°,AD∥BC,AD=BC,BE=AB,∵∠EBF=120°,即∠EBK=120°,∴∠EBK=∠A,∵EK∥BC,∴EK∥AD,∴∠EKB=∠BGA,在△EKB和△BGA中,EKB BGAEBK ABE AB∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EKB≌△BGA(AAS),∴BK=AG,由①知:BK=2BF,又∵AG=AD-DG,∴2BF =BC -DG ;(3)解:连接AE ,取AE 的中点P ,PA 的中点Q ,连接BP 、NP 、NQ 、BQ ,∵∠ABE =90°,AB =BE =4,∴△ABE 是等腰直角三角形,∴AE ,∵点P 是AE 的中点,∴BP ⊥AE ,且BP =AP =EP ,∵N 是AM 的中点,P 是AE 的中点,∴PN 是△AEM 的中位线,∴PN ∥EM ,∴∠ANP =∠AME =90°,∵点Q 是AP 的中点,∴QN =PQ =12AP在Rt △BPQ 中,BQ =当B 、Q 、N 三点共线时,BN 的最小值=BQ -NQ 当点S 与点E 重合时,EM =0,PN =0,此时,BN 的最大值=BP 【点睛】本题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,平行四边形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形中位线定理及勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.16.如图,线段AB =10cm ,C 是线段AB 上的一个动点(不与A 、B 重合),在AB 上方分别以AC 、BC 为边作正△ACD 和正△BCE ,连接AE ,交CD 于M ,连接BD ,交CE 于N ,AE 、BD 交于H ,连接CH .(1)求sin ∠AHC ;(2)连接DE ,设AD =x ,DE =y ,求y 与x 之间的函数关系式;(3)把正△BCE 绕C 顺时针旋转一个小于60°的角,在旋转过程中H 到△DCE 的三个顶点距离和最小,即HC +HD +HE 的值最小,HC +HD +HE 的值总等于线段BD 的长.若AC =,旋转过程中某一时刻2AH =3DH ,此刻△ADH 内有一点P ,求PA +PD +PH 的最小值.【答案】(1)2;(2)y0<x <10);【分析】(1)过点C 作CT ⊥AE 于点T ,CR ⊥BD 于点R ,先证△ACE ≌△DCB 得∠CAM =∠HDM ,由直角三角函数可得sin sin =CT CA CAM CD HDM CR ∠=∠= ,从而得CH 平分∠AHB ,进而求得∠AHC =∠BHC =60°即可求解;(2)如图2中,如图,过点D 作DP ⊥CE 于点P ,先由三角函数求得CP =12CD =12x ,DP =2x ,又由AB =10cm ,得CE =CB =(10﹣x )cm ,进而得PE =|10﹣x ﹣12x |=|10﹣32x |,最后由勾股定理即可求得y 与x 之间的函数关系式;(3)如图3中,以AD 为边向外作等边△ADW ,连接WH ,由题意WH 是PA +PD +PH .过点D 作DS ⊥AH 于H ,过点W 作WG ⊥AD 于点G ,过点H 作HK ⊥AD 于K ,过点W 作WQ ⊥HK 于点Q .假设AH =3k ,DH =2k ,由勾股定理得AH =6,DH =4,DSHKDKWQ =KGGW =KWHQWH 的长即PA +PD +PH 的最小值.【详解】(1)解:过点C 作CT ⊥AE 于点T ,CR ⊥BD 于点R.∵△ADC ,△ECB 都是等边三角形,∴CA =CD ,CE =CB ,∠ACD =∠ECB =60°,∴∠ACE =∠DCB ,在△ACE 和△DCB 中,CA CD ACE DCB CE CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACE ≌△DCB (SAS ),∴∠CAM =∠HDM ,∵CT ⊥AE ,CR ⊥BD ,∴sin sin =CT CA CAM CD HDM CR ∠=∠= ,∴CH 平分∠AHB ,∵∠AMC =∠DMH ,∴∠AHM =∠ACM =60°,∴∠AHC =∠BHC =60°,∴sin ∠AHC =2;(2)解:如图2中,如图,过点D 作DP ⊥CE 于点P .∵AC =CD =x (cm ),∠DCE =60°,∴CP =12CD =12x ,DP ,∵AB =10cm ,∴BC =AB ﹣AC =(10﹣x )cm ,∴CE =CB =(10﹣x )cm ,∴PE =|10﹣x ﹣12x |=|10﹣32x |,∴y =DE (0<x <10);(3)解:如图3中,以AD 为边向外作等边△ADW ,连接WH ,由题意WH 是PA +PD +PH .过点D 作DS ⊥AH 于H ,过点W 作WG ⊥AD 于点G ,过点H 作HK ⊥AD 于K ,过点W 作WQ ⊥HK 于点Q .∵2AH =3DH ,∴可以假设AH =3k ,DH =2k ,∵∠DHS =60°,DS ⊥AH ,∴SH =12DH =k ,DS ,AM =2k ,∵AD 2=AS 2+DS 2,∴()2=(2k )2+)2,∴k =2(负根已经舍弃),∴AH =6,DH =4,DS∵12•AH •DS =12•AD •HK ,∴HK =7,DK 7,∵AG =DG WQKG 是矩形,∴WQ =KG GW =KW∴HQ =KH +KQ =7,∴WH =∴PA +PD +PH 的最小值为【点睛】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题是解本题的关键.17.在学习了图形的旋转知识后,某数学兴趣小组对教材中有关图形旋转的问题进行了进一步探究.(1)问题梳理,问题呈现:如图1,点D 在等边ABC 的边BC 上,过点C 画AB 的平行线l ,在l 上取CE BD =,连接AE ,则在图1中会产生一对旋转图形.请结合问题中的条件,证明:ABD ACE ≌△△;(2)初步尝试:如图2,在ABC 中,AB AC =,点D 在BC 边上,且BD DC <,将ABD △沿某条直线翻折,使得AB 与AC 重合,点D 与BC 边上点F 重合,再将ACF △沿AC 所在直线翻折,得到ACE △,则在图2中会产生一对旋转图形.若30BAC ∠=︒,6AD =,连接DE ,求ADE V 的面积;(3)深入探究:如图3,在ABC 中,60ACB ∠=︒,75BAC ∠=︒,6AC =,点D 是边BC 上的任意一点,连接AD ,将线段AD 绕点A 按逆时针方向旋转75°,得到线段AE ,连接CE ,求线段CE 长度的最小值.【答案】(1)见解析;(2)9;(3)【分析】(1)根据△ABC 是等边三角形,可得AB =AC ,∠BAC =∠B =60°,进而利用SAS 可证明△ABD ≌△ACE .(2)如图2,过点E 作EH ⊥AD 于H ,由翻折可得△ACE ≌△ABD ≌△ACF ,可得AE =AD =6,EH =3,再运用S △ADE =12×AD ×EH ,即可求得答案.(3)如图3中,在AB 上截取AN =AC ,连接DN ,作NH ⊥BC 于H ,作AM ⊥BC 于M .利用SAS 证明△EAC ≌△DAN ,推出当DN 的值最小时,EC 的值最小,求出HN 的值即可解决问题.【详解】(1)如图1,∵△ABC 是等边三角形,∴AB =AC ,∠BAC =∠B =60°,∵CE ∥AB ,∴∠ACE =∠BAC =60°,∴∠B =∠ACE ,在△ABD 和△ACE 中,AB AC B ACE BD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD ≌△ACE (SAS );(2)如图2,过点E 作EH ⊥AD 于H,∵由翻折可得:△ACF ≌△ABD ,△ACE ≌△ACF ,∴△ACE ≌△ABD ≌△ACF ,∴AE =AD =6,∠CAE =∠BAD ,∴∠DAE =∠BAC =30°,∵EH ⊥AD ,∴EH =12AE =3,∴S △ADE =12×AD ×EH =12×6×3=9;(3)如图3中,在AB 上截取AN =AC ,连接DN ,作NH ⊥BC 于H ,作AM ⊥BC 于M.∵∠CAB =∠DAE ,∴∠EAC =∠DAN ,∵AE =AD ,AC =AN ,∴△EAC ≌△DAN (SAS ),∴CE =DN ,∴当DN 的值最小时,EC 的值最小,在Rt △ACM 中,∵∠ACM =60°,AC =6,∴30CAM ∠=︒,∴132CM AC ==,∴AM∵∠MAB =∠BAC −∠CAM =75°−30°=45°,∴AMB 为等腰直角三角形,∴AB=,∴NB =AB −AN =−6,在Rt △NHB 中,∵∠B =45°,∴NBH △为等腰直角三角形,∴NH根据垂线段最短可知,当点D 与H 重合时,DN 的值最小,∴CE 的最小值为.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,垂线段最短等知识,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,学会利用垂线段最短解决最值问题,属于中考压轴题.18.(一)发现探究在△ABC中AB=AC,点P在平面内,连接AP并将线段AP绕点A顺时针方向旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AQ,连接BQ;【发现】如图1如果点P是BC边上任意一点,则线段BQ和线段PC的数量关系是;【探究】如图2,如果点P为平面内任意一点.前面发现的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.请仅以图2所示的位置关系加以证明(或说明);(二)拓展应用【应用】如图3,在△DEF中,DE=6,∠EDF=60°,∠DEF=90°,P是线段EF上的任意一点连接DP,将线段DP绕点D顺时针方向旋转60°,得到线段DQ,连接EQ请求出线段EQ长度的最小值.【答案】【发现】BQ=PC;【探究】BQ=PC仍然成立,证明见解析;【应用】线段EQ长度的最小值为3.【分析】[发现]先判断出∠BAQ=∠CAP,进而用SAS判断出△BAQ≌△CAP,即可得出结论;[探究]结论BQ=PC仍然成立,理由同【发现】的方法;[应用]在DF上取一点H,使DH=DE,连接PH,过点H作HM⊥EF于M,构造出△DEQ≌△DHP,得出EQ=HP,当HP⊥EF(点P和点M重合)时,EQ最小,求HM即可.【详解】[发现]由旋转知,AQ=AP,∵∠PAQ=∠BAC,∴∠PAQ﹣∠BAP=∠BAC﹣∠BAP,∴∠BAQ=∠CAP,∵AB=AC,∴△BAQ≌△CAP(SAS),∴BQ=CP,故答案为:BQ=PC;【探究】结论:BQ=PC仍然成立,理由:由旋转知,AQ=AP,∵∠PAQ=∠BAC,∴∠PAQ﹣∠BAP=∠BAC﹣∠BAP,∴∠BAQ=∠CAP,∵AB=AC,∴△BAQ≌△CAP(SAS),∴BQ=CP,【应用】如图3,在DF上取一点H,使DH=DE,连接PH,过点H作HM⊥EF于M,由旋转知,DQ=DP,∠PDQ=60°,∵∠EDF=60°,∴∠PDQ=∠EDF,∴∠EDQ=∠HDP,∴△DEQ≌△DHP(SAS),∴EQ=HP,求EQ最小,就是求HP最小,当HP⊥EF(点P和点M重合)时,HP最小,最小值为HM,∵∠EDF=60°,∠DEF=90°,∴∠F=30°,∵DE=6,∴DF=2DE=12,∵DH=DE=6,∴FH=6,∵∠F=30°,∴HM=3.线段EQ长度的最小值为3..【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,含30°角的直角三角形的性质,恰当的作辅助线,把所求线段转化为与动点P有关的线段,根据垂线段最短确定线段位置是解本题的关键.。
2023年中考数学专题复习:二次函数综合压轴题(动点问题)
2023年中考数学专题复习:二次函数综合压轴题(动点问题)1.抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于点()10A -,,()30B ,,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点D 为第一象限内抛物线上的一动点,作DE x ⊥轴于点E ,交BC 于点F ,过点F 作BC 的垂线与抛物线的对称轴、x 轴、y 轴分别交于点G ,N ,H ,设点D 的横坐标为m .①当DF HF +取最大值时,求点F 的坐标;②连接EG ,若45GEH ∠=︒,求m 的值.2.如图,已知抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于()1,0A -,()5,0B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上存在一点P ,使得PA PC +的值最小,求此时点P 的坐标;(3)点D 是第一象限内抛物线上的一个动点(不与点C 、B 重合),过点D 作DF x ⊥轴于点F ,交直线BC 于点E ,连接BD ,直线BC 把BDF V 的面积分成两部分,若:3:2BDE BEF S S =V V ,请求出点D 的坐标.3.如图1,对于平面内小于等于90︒的MON ∠,我们给出如下定义:若点P 在MON ∠的内部或边上,作PE OM ⊥于点E ,PF ON ⊥于点F ,则将PE PF +称为点P 与MON ∠的“点角距”,记作(),d MON P ∠.如图2,在平面直角坐标系xOy 中,x 、y 正半轴所组成的角为xOy ∠.(1)已知点()5,0A 、点()3,2B ,则(),d xOy A ∠=______ ,(),d xOy B ∠=______.(2)若点P 为xOy ∠内部或边上的动点,且满足(),5d xOy P ∠=,在图2中画出点P 运动所形成的图形.(3)如图3,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线212y x mx n =-++经过()5,0A 与点()3,4D 两点,点Q 是A 、D 两点之间的抛物线上的动点(点Q 可与A 、D 两点重合),求当(),d xOD Q ∠取最大值时点Q 的坐标.4.如图,抛物线2134y ax bx =++与x 轴交于点()30A -,和点B ,点D 是抛物线1y 的顶点,过点D 作x 轴的垂线,垂足为点()10C -,.(1)求抛物线1y 所对应的函数表达式;(2)如图1,点M 是抛物线1y 上一点,且位于x 轴上方,横坐标为m ,连接MC ,若MCB DAC ∠=∠,求m 的值;(3)如图2,将抛物线1y 平移后得到顶点为B 的抛物线2y .点P 为抛物线1y 上的一个动点,过点P 作y 轴的平行线,交抛物线2y 于点Q ,过点Q 作x 轴的平行线,交抛物线2y 于点R .当以点P ,Q ,R 为顶点的三角形与ACD V 全等时,请直接写出点P 的坐标.5.如图,抛物线()20y ax bx c a =++≠与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点()0,6C ,顶点为D ,且()1,8D .(1)求抛物线的解析式;(2)若在线段BC 上存在一点M ,过点O 作OH OM ⊥交BC 的延长线于H ,且MO HO =,求点M 的坐标;(3)点P 是y 轴上一动点,点Q 是在对称轴上一动点,是否存在点P ,Q ,使得以点P ,Q ,C ,D 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图,已知二次函数24y x bx =+-的图像经过点()3,4A -,与x 轴负半轴交于点B ,与y 轴交于点C ,连接AB ,BC .(1)填空:b =______;(2)点P 是直线AB 下方抛物线上一个动点,过点P 作PT x ⊥轴,垂足为T ,PT 交AB 于点Q ,求线段PQ 的最大值;(3)点D 是y 轴正半轴上一点,若∠=∠BDC ABC ,求点D 的坐标.7.如图,抛物线2y x bx c =++(b ,c 是常数)的顶点为C ,与x 轴交于A ,B 两点,()1,0A ,4AB =(1)求该抛物线的解析式;(2)点P 为线段AB 上的动点,过P 作PQ BC ∥交AC 于点Q ,求CPQ V 面积的最大值,并求此时P 点坐标;(3)如图,设抛物线与y 轴交于点D ,平行于BD 的直线MN 交抛物线于点M ,N ,作直线MB ND 、交于点G ,问点G 是否在某一定直线上运动,若在求此直线的解析式,若不在说明理由.8.如图,已知抛物线23y ax bx =+-的图象与x 轴交于点A ()10,和B ()30,,与y 轴交于点C ,D 是抛物线的顶点,对称轴与x 轴交于E .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,在抛物线的对称轴DE 上求作一点M ,使A M C V 的周长最小,M 的坐标__________周长的最小值______.(3)如图2,点P 是x 轴上的动点,过P 点作x 轴的垂线分别交抛物线和直线BC 于F 、G .设点P 的横坐标为m .是否存在点P ,使FG 最长?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.9.如图1,抛物线()230y ax bx a =+->交x 轴于点A ,B (点A 在点B 左侧),交y 轴于点C ,且3O B O C O A ==,点D 为抛物线上第四象限的动点.(1)求抛物线的解析式.(2)如图1,直线AD 交BC 于点P ,连接AC BD ,,若ACP △和BDP △的面积分别为1S 和2S ,当12S S -的值最小时,求直线AD 的解析式.(3)如图2,直线BD 交抛物线的对称轴于点N ,过点B 作AD 的平行线交抛物线的对称轴于点M ,当点D 运动时,线段MN 的长度是否会改变?若不变,求出其值;若变化,求出其变化的范围.10.已知抛物线23y ax bx =++(0a ≠)交x 轴于()0A 1,和()30B -,,交y 轴于C .(1)求抛物线的解析式;(2)若M 为抛物线上第二象限内一点,求使MBC V 面积最大时点M 的坐标;(3)若F 是对称轴上一动点,Q 是抛物线上一动点,是否存在F 、Q ,使以B 、C 、F 、Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q 的坐标.11.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于()20A -,,()40B ,,()08C ,三点,点P 是直线BC 上方抛物线上的一个动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)动点P 运动到什么位置时,PBC V 的面积最大,求此时P 点坐标及PBC V 面积的最大值;(3)在y 轴上是否存在点Q ,使以O ,B ,Q 为顶点的三角形与AOC V 相似?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线2y x bx c =++与x 轴交于()1,0A -,()3,0B 两点,与y 轴交于点C .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点E 是线段BC 上的一个动点,平行于y 轴的直线EF 交抛物线于点F ,求FBC V 面积的最大值;(3)设点P 是(1)中抛物线上的一个动点,是否存在满足6PAB S =△的点P ?如果存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线2y ax bx =+经过()()3,0,2,10A B -两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线AB 下方抛物线上的一个动点,求PAB V 面积的最大值;(3)点M 是直线AB 上的一个动点,将点M 向左平移3个单位长度得到点N ,设点M 的横坐标为m ,若线段MN 与抛物线只有一个公共点,请直接写出m 的取值范围.14.如图,在平面直角坐标系中,直线122y x =-与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,抛物线212y x bx c =++经过A ,C 两点,与x 轴的另一交点为点B ,点P 为抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)当ACP △的面积与ABC V 的面积相等时,求点P 的坐标;(3)是否存在点P ,使得ACP ABC BAC ∠=∠-∠,若存在,请直接写出点P 的横坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,已知拋物线2y ax bx c =++与x 轴交于点()1,0A ,()3,0B -,与y 轴交于点()0,3C -.点P 是抛物线上一动点,且在直线BC 的下方,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,交直线BC 于点E .(1)求抛物线的函数解析式;(2)连接CP ,若45CPD ∠=︒,求点P 的坐标;(3)连接BP ,求四边形OBPC 面积的最大值.16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线28y x bx =-++与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,直线y x t =-过点B ,与y 轴交于点D ,点C 与点D 关于x 轴对称.点P 是线段OB 上一动点,过点P 作x 轴的垂线交抛物线于点M ,交直线BD 于点N .(1)求抛物线的解析式;(2)当MDB △的面积最大时,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,在y 轴上是否存在点Q ,使得以Q ,M ,N ,D 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在;说明理由17.如图,抛物线21262y x x =--与x 轴相交于点A 、点B ,与y 轴相交于点C .(1)请直接写出点A ,B ,C 的坐标;(2)若点P 是抛物线BC 段上的一点,当PBC V 的面积最大时求出点P 的坐标,并求出PBC V 面积的最大值.(3)点F 是抛物线上的动点,作FE AC ∥交x 轴于点E ,是否存在点F ,使得以A 、C 、E 、F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请写出所有符合条件的点F 的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线21=2y x bx c ++经过点()4,0A -,点M 为抛物线的顶点,点B 在y 轴上,直线AB 与抛物线在第一象限交于点()2,6C .(1)求抛物线的解析式;(2)连接OC ,点Q 是直线AC 上不与A 、B 重合的点,若2OAQ OAC S S =V V ,请求出点Q 的坐标;(3)在x 轴上有一动点H ,平面内是否存在一点N ,使以点A 、H 、C 、N 为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.参考答案:1.(1)223y x x =-++(2)①点F 的坐标为⎝⎭;②1或952.(1)245y x x =-++(2)()2,3P (3)335,24D ⎛⎫ ⎪⎝⎭3.(1)5,5 (3)54,2⎛⎫ ⎪⎝⎭4.(1)21113424y x x =--+(2)2-(3)304⎛⎫ ⎪⎝⎭,或524⎛⎫- ⎪⎝⎭,5.(1)2246y x x =-++ (2)126,55⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)(1,8或(1,8或271,4⎛⎫ ⎪⎝⎭6.(1)3-(2)PQ 的最大值是4 (3)50,3⎛⎫ ⎪⎝⎭7.(1)223y x x =+-(2)CPQ V 面积的最大值为2,此时P 点坐标为()1,0-(3)在,3y x =--8.(1)2=+43y x x --(2)()21-,(3)存在,m 的值为329.(1)2=23y x x --(2)22y x =--(3)不变,值为810.(1)223y x x =--+ (2)31524⎛⎫- ⎪⎝⎭, (3)存在,点Q 的坐标为()23-,或()45-,-或()25,-11.(1)228y x x =-++(2)当P 点坐标为()28,时,PBC V 的最大面积为8; (3)存在,点Q 的坐标为()016,或()016-,或()01,或()01-,.12.(1)2=23y x x -- (2)278(3)存在,点P 的坐标为()1或()1或()0,3-或()2,3-13.(1)23y x x =-(2)PAB S V 最大值为1258(3)23m -≤<或34m <<或338m =14.(1)抛物线的函数表达式为213222y x x =-- (2)点P 的坐标为(5,3)P(3)存在,点P 的横坐标为2911或7.15.(1)223y x x =+- (2)(14)--, (3)63816.(1)278y x x =-++(2)()3,0(3)存在,()0,17Q 或()0,33-17.(1)()2,0A -,()6,0B ,()0,6C - (2)点P 的坐标为153,2⎛⎫- ⎪⎝⎭时,PBC S V 有最大值272(3)存在,点F 的坐标为()4,6-或()2+或()2-18.(1)21=22y x x + (2)()8,12或()16,12--(3)()2N +或()2N -或()2,6N -或()4,6-。
中考数学压轴题(动点)
中考数学压轴题总结(动点)(一) 因动点产生的相似三角形问题例1,已知抛物线的方程C 1:1(2)()y x x m m=-+- (m >0)与x 轴交于点B 、C ,与y 轴交于点E ,且点B 在点C 的左侧.(1)若抛物线C 1过点M (2, 2),求实数m 的值; (2)在(1)的条件下,求△BCE 的面积;(3)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点H ,使得BH +EH 最小,求出点H 的坐标;(4)在第四象限内,抛物线C 1上是否存在点F ,使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与△BCE 相似?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.第(3)题是典型的“牛喝水”问题,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小. 2.第(4)题的解题策略是:先分两种情况画直线BF ,作∠CBF =∠EBC =45°,或者作BF //EC .再用含m 的式子表示点F 的坐标.然后根据夹角相等,两边对应成比例列关于m 的方程.满分解答(1)将M (2, 2)代入1(2)()y x x m m =-+-,得124(2)m m=-⨯-.解得m =4. (2)当m =4时,2111(2)(4)2442y x x x x =-+-=-++.所以C (4, 0),E (0, 2).所以S △BCE =1162622BC OE ⋅=⨯⨯=.(3)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小.设对称轴与x 轴的交点为P ,那么HP EOCP CO =. 因此234HP =.解得32HP =.所以点H 的坐标为3(1,)2. (4)①如图3,过点B 作EC 的平行线交抛物线于F ,过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′.由于∠BCE =∠FBC ,所以当CE BCCB BF=,即2BC CE BF =⋅时,△BCE ∽△FBC .设点F的坐标为1(,(2)())x x x mm-+-,由''FF EOBF CO=,得1(2)()22x x mmx m+-=+.解得x=m+2.所以F′(m+2, 0).由'CO BFCE BF=4mBF+=.所以BF=.由2BC CE BF=⋅,得2(2)m+=整理,得0=16.此方程无解.图2 图3 图4 ②如图4,作∠CBF=45°交抛物线于F,过点F作FF′⊥x轴于F′,由于∠EBC=∠CBF,所以BE BCBC BF=,即2BC BE BF=⋅时,△BCE∽△BFC.在Rt△BFF′中,由FF′=BF′,得1(2)()2x x m xm+-=+.解得x=2m.所以F′(2,0)m.所以BF′=2m+2,2) BF m+.由2BC BE BF=⋅,得2(2)2)m m+=+.解得2m=±综合①、②,符合题意的m为2+例2,抛物线经过点A(4,0)、B(1,0)、C(0,-2)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)P是抛物线上的一个动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以A、P、M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC上方的抛物线是有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标.,图1思路点拨1.已知抛物线与x 轴的两个交点,用待定系数法求解析式时,设交点式比较简便. 2.数形结合,用解析式表示图象上点的坐标,用点的坐标表示线段的长. 3.按照两条直角边对应成比例,分两种情况列方程.4.把△DCA 可以分割为共底的两个三角形,高的和等于OA .满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (4,0)、B (1,0)两点,设抛物线的解析式为)4)(1(--=x x a y ,代入点C 的 坐标(0,-2),解得21-=a .所以抛物线的解析式为22521)4)(1(212-+-=---=x x x x y .(2)设点P 的坐标为))4)(1(21,(---x x x .①如图2,当点P 在x 轴上方时,1<x <4,)4)(1(21---=x x PM ,x AM -=4. 如果2==CO AOPM AM ,那么24)4)(1(21=----x x x .解得5=x 不合题意.如果21==COAOPM AM ,那么214)4)(1(21=----x x x .解得2=x . 此时点P 的坐标为(2,1).②如图3,当点P 在点A 的右侧时,x >4,)4)(1(21--=x x PM ,4-=x AM . 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得5=x .此时点P 的坐标为)2,5(-.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得2=x 不合题意.③如图4,当点P 在点B 的左侧时,x <1,)4)(1(21--=x x PM ,x AM -=4. 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得3-=x .此时点P 的坐标为)14,3(--.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得0=x .此时点P 与点O 重合,不合题意.综上所述,符合条件的 点P 的坐标为(2,1)或)14,3(--或)2,5(-.图2 图3 图4 (3)如图5,过点D 作x 轴的垂线交AC 于E .直线AC 的解析式为221-=x y . 设点D 的横坐标为m )41(<<m ,那么点D 的坐标为)22521,(2-+-m m m ,点E 的坐标为)221,(-m m .所以)221()22521(2---+-=m m m DE m m 2212+-=.因此4)221(212⨯+-=∆m m S DAC m m 42+-=4)2(2+--=m .当2=m 时,△DCA 的面积最大,此时点D 的坐标为(2,1).(二) 因动点产生的等腰三角形问题例3,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (-1,0)、B (3, 0)、C (0 ,3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P 是直线l 上的一个动点,当△P AC 的周长最小时,求点P 的坐标;(3)在直线l 上是否存在点M ,使△MAC 为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图1 .思路点拨1.第(2)题是典型的“牛喝水”问题,点P 在线段BC 上时△P AC 的周长最小. 2.第(3)题分三种情况列方程讨论等腰三角形的存在性.满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (-1,0)、B (3, 0)两点,设y =a (x +1)(x -3), 代入点C (0 ,3),得-3a =3.解得a =-1.所以抛物线的函数关系式是y =-(x +1)(x -3)=-x 2+2x +3.(2)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1.当点P 落在线段BC 上时,P A +PC 最小,△P AC 的周长最小. 设抛物线的对称轴与x 轴的交点为H . 由BH PH BO CO=,BO =CO ,得PH =BH =2. 所以点P 的坐标为(1, 2).图2(3)点M 的坐标为(1, 1)、、(1,或(1,0).考点伸展第(3)题的解题过程是这样的: 设点M 的坐标为(1,m ).在△MAC 中,AC 2=10,MC 2=1+(m -3)2,MA 2=4+m 2.①如图3,当MA =MC 时,MA 2=MC 2.解方程4+m 2=1+(m -3)2,得m =1. 此时点M 的坐标为(1, 1).②如图4,当AM =AC 时,AM 2=AC 2.解方程4+m 2=10,得m =.此时点M 的坐标为或(1,.③如图5,当CM =CA 时,CM 2=CA 2.解方程1+(m -3)2=10,得m =0或6. 当M (1, 6)时,M 、A 、C 三点共线,所以此时符合条件的点M 的坐标为(1,0).图3 图4 图5例4,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.用代数法探求等腰三角形分三步:先分类,按腰相等分三种情况;再根据两点间的距离公式列方程;然后解方程并检验.2.本题中等腰三角形的角度特殊,三种情况的点P重合在一起.满分解答(1)如图2,过点B作BC⊥y轴,垂足为C.在Rt△OBC中,∠BOC=30°,OB=4,所以BC=2,OC=所以点B的坐标为(2,--.(2)因为抛物线与x轴交于O、A(4, 0),设抛物线的解析式为y=ax(x-4),代入点B(2,--⨯-.解得a=.a--,2(6)所以抛物线的解析式为2(4)y x x =-=. (3)抛物线的对称轴是直线x =2,设点P 的坐标为(2, y ).①当OP =OB =4时,OP 2=16.所以4+y 2=16.解得y =±当P 在时,B 、O 、P 三点共线(如图2).②当BP =BO =4时,BP 2=16.所以224(16y ++=.解得12y y ==-③当PB =PO 时,PB 2=PO 2.所以22224(2y y ++=+.解得y =-综合①、②、③,点P 的坐标为(2,-,如图2所示.图2 图3考点伸展如图3,在本题中,设抛物线的顶点为D ,那么△DOA 与△OAB 是两个相似的等腰三角形.由2(4)2)y x x x =-=-,得抛物线的顶点为D .因此tan DOA ∠=DOA =30°,∠ODA =120°.(三) 因动点产生的直角三角形问题例5:在平面直角坐标系中,反比例函数与二次函数y =k (x 2+x -1)的图象交于点A (1,k )和点B(-1,-k ).(1)当k =-2时,求反比例函数的解析式;(2)要使反比例函数与二次函数都是y 随x 增大而增大,求k 应满足的条件以及x 的取值范围;(3)设二次函数的图象的顶点为Q ,当△ABQ 是以AB 为斜边的直角三角形时,求k 的值.思路点拨1.由点A (1,k )或点B (-1,-k )的坐标可以知道,反比例函数的解析式就是ky x=.题目中的k 都是一致的.2.由点A (1,k )或点B (-1,-k )的坐标还可以知道,A 、B 关于原点O 对称,以AB 为直径的圆的圆心就是O .3.根据直径所对的圆周角是直角,当Q 落在⊙O 上是,△ABQ 是以AB 为直径的直角三角形.满分解答(1)因为反比例函数的图象过点A (1,k ),所以反比例函数的解析式是k y x=. 当k =-2时,反比例函数的解析式是2y x=-.(2)在反比例函数ky x=中,如果y 随x 增大而增大,那么k <0.当k <0时,抛物线的开口向下,在对称轴左侧,y 随x 增大而增大.抛物线y =k (x 2+x +1)=215()24k x k +-的对称轴是直线12x =-. 图1 所以当k <0且12x <-时,反比例函数与二次函数都是y 随x 增大而增大. (3)抛物线的顶点Q 的坐标是15(,)24k --,A 、B 关于原点O 中心对称,当OQ =OA =OB 时,△ABQ 是以AB 为直径的直角三角形.由OQ 2=OA 2,得222215()()124k k -+-=+.解得1k =2),2k =3).图2 图3考点伸展如图4,已知经过原点O 的两条直线AB 与CD 分别与双曲线ky x=(k >0)交于A 、B 和C 、D ,那么AB 与CD 互相平分,所以四边形ACBD 是平行四边形.问平行四边形ABCD 能否成为矩形?能否成为正方形?如图5,当A、C关于直线y=x对称时,AB与CD互相平分且相等,四边形ABCD是矩形.因为A、C可以无限接近坐标系但是不能落在坐标轴上,所以OA与OC无法垂直,因此四边形ABCD不能成为正方形.图4 图5例6,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P在第三象限.①当线段34PQ AB=时,求tan∠CED的值;②当以C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.温馨提示:考生可以根据第(3)问的题意,在图中补出图形,以便作答.图1思路点拨1.第(1)、(2)题用待定系数法求解析式,它们的结果直接影响后续的解题.2.第(3)题的关键是求点E的坐标,反复用到数形结合,注意y轴负半轴上的点的纵坐标的符号与线段长的关系.3.根据C、D的坐标,可以知道直角三角形CDE是等腰直角三角形,这样写点E的坐标就简单了.满分解答(1)设抛物线的函数表达式为2(1)y x n=-+,代入点C(0,-3),得4n=-.所以抛物线的函数表达式为22(1)423y x x x=--=--.(2)由223(1)(3)y x x x x =--=+-,知A (-1,0),B (3,0).设直线BC 的函数表达式为y kx b =+,代入点B (3,0)和点C (0,-3),得30,3.k b b +=⎧⎨=-⎩ 解得1k =,3b =-.所以直线BC 的函数表达式为3y x =-.(3)①因为AB =4,所以334PQ AB ==.因为P 、Q 关于直线x =1对称,所以点P 的横坐标为12-.于是得到点P 的坐标为17,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭,点F 的坐标为70,4⎛⎫- ⎪⎝⎭.所以75344FC OC OF =-=-=,522EC FC ==.进而得到51322OE OC EC =-=-=,点E 的坐标为10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭. 直线BC:3y x =-与抛物线的对称轴x =1的交点D 的坐标为(1,-2).过点D 作DH ⊥y 轴,垂足为H .在Rt △EDH 中,DH =1,13222EH OH OE =-=-=,所以tan ∠CED 23DH EH ==.②1(12)P -,25(1)2P -.图2 图3 图4考点伸展第(3)题②求点P 的坐标的步骤是:如图3,图4,先分两种情况求出等腰直角三角形CDE 的顶点E 的坐标,再求出CE 的中点F 的坐标,把点F 的纵坐标代入抛物线的解析式,解得的x 的较小的一个值就是点P 的横坐标.(四) 因动点产生的平行四边形问题例7,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的三个顶点B (1, 0)、C (3, 0)、D (3, 4).以A 为顶点的抛物线y =ax 2+bx +c 过点C .动点P 从点A 出发,沿线段AB 向点B 运动,同时动点Q 从点C 出发,沿线段CD 向点D 运动.点P 、Q 的运动速度均为每秒1个单位,运动时间为t 秒.过点P 作PE ⊥AB 交AC 于点E .(1)直接写出点A 的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)过点E 作EF ⊥AD 于F ,交抛物线于点G ,当t 为何值时,△ACG 的面积最大?最大值为多少?(3)在动点P 、Q 运动的过程中,当t 为何值时,在矩形ABCD 内(包括边界)存在点H ,使以C 、Q 、E 、H 为顶点的四边形为菱形?请直接写出t 的值.图1思路点拨1.把△ACG 分割成以GE 为公共底边的两个三角形,高的和等于AD . 2.用含有t 的式子把图形中能够表示的线段和点的坐标都表示出来. 3.构造以C 、Q 、E 、H 为顶点的平行四边形,再用邻边相等列方程验证菱形是否存在.满分解答(1)A (1, 4).因为抛物线的顶点为A ,设抛物线的解析式为y =a (x -1)2+4, 代入点C (3, 0),可得a =-1.所以抛物线的解析式为y =-(x -1)2+4=-x 2+2x +3.(2)因为PE //BC ,所以2AP AB PE BC ==.因此1122PE AP t ==.所以点E 的横坐标为112t +.将112x t =+代入抛物线的解析式,y =-(x -1)2+4=2144t -.所以点G 的纵坐标为2144t -.于是得到2211(4)(4)44GE t t t t =---=-+.因此22111()(2)1244ACG AGE CGE S S S GE AF DF t t t ∆∆∆=+=+=-+=--+.所以当t =1时,△ACG 面积的最大值为1.(3)2013t =或20t =-考点伸展第(3)题的解题思路是这样的:因为FE //QC ,FE =QC ,所以四边形FECQ 是平行四边形.再构造点F 关于PE 轴对称的点H ′,那么四边形EH ′CQ 也是平行四边形.再根据FQ =CQ 列关于t 的方程,检验四边形FECQ 是否为菱形,根据EQ =CQ 列关于t 的方程,检验四边形EH ′CQ 是否为菱形.1(1,4)2E t t +-,1(1,4)2F t +,(3,)Q t ,(3,0)C .如图2,当FQ =CQ 时,FQ 2=CQ 2,因此2221(2)(4)2t t t -+-=.整理,得240800t t -+=.解得120t =-220t =+.如图3,当EQ =CQ 时,EQ 2=CQ 2,因此2221(2)(42)2t t t -+-=.整理,得213728000t t -+=.(1320)(40)0t t --=.所以12013t =,240t =(舍去).图2 图3(五) 因动点产生的梯形问题例8:已知直线y =3x -3分别与x 轴、y 轴交于点A ,B ,抛物线y=ax 2+2x +c 经过点A ,B .(1)求该抛物线的表达式,并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标; (2)记该抛物线的对称轴为直线l ,点B 关于直线l 的对称点为C ,若点D 在y 轴的正半轴上,且四边形ABCD 为梯形.①求点D 的坐标;②将此抛物线向右平移,平移后抛物线的顶点为P ,其对称轴与直线y =3x -3交于点E ,若73tan =∠DPE ,求四边形BDEP 的面积.图1思路点拨1.这道题的最大障碍是画图,A 、B 、C 、D 四个点必须画准确,其实抛物线不必画出,画出对称轴就可以了.2.抛物线向右平移,不变的是顶点的纵坐标,不变的是D 、P 两点间的垂直距离等于7.3.已知∠DPE 的正切值中的7的几何意义就是D 、P 两点间的垂直距离等于7,那么点P 向右平移到直线x =3时,就停止平移.满分解答(1)直线y =3x -3与x 轴的交点为A (1,0),与y 轴的交点为B (0,-3).将A (1,0)、B (0,-3)分别代入y =ax 2+2x +c , 得20,3.a c c ++=⎧⎨=-⎩ 解得1,3.a c =⎧⎨=-⎩所以抛物线的表达式为y =x 2+2x -3.对称轴为直线x =-1,顶点为(-1,-4).(2)①如图2,点B 关于直线l 的对称点C 的坐标为(-2,-3). 因为CD //AB ,设直线CD 的解析式为y =3x +b , 代入点C (-2,-3),可得b =3.所以点D 的坐标为(0,3).②过点P 作PH ⊥y 轴,垂足为H ,那么∠PDH =∠DPE .由73tan =∠DPE ,得3tan 7PH PDH DH ∠==.而DH =7,所以PH =3.因此点E 的坐标为(3,6). 所以1()242BDEP S BD EP PH =+⋅=梯形.图2 图3考点伸展第(2)①用几何法求点D 的坐标更简便: 因为CD //AB ,所以∠CDB =∠ABO .因此13BC OA BD OB ==.所以BD =3BC =6,OD =3.因此D (0,3).例9:已知,矩形OABC 在平面直角坐标系中位置如图1所示,点A 的坐标为(4,0),点C 的坐标为)20(-,,直线x y 32-=与边BC 相交于点D . (1)求点D 的坐标;(2)抛物线c bx ax y ++=2经过点A 、D 、O ,求此抛物线的表达式;(3)在这个抛物线上是否存在点M ,使O 、D 、A 、M 为顶点的四边形是梯形?若存在,请求出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.用待定系数法求抛物线的解析式,设交点式比较简便.2.过△AOD 的三个顶点分别画对边的平行线与抛物线相交,可以确定存在三个梯形. 3.用抛物线的解析式可以表示点M 的坐标.满分解答(1)因为BC //x 轴,点D 在BC 上,C (0,-2),所以点D 的纵坐标为-2.把y =-2代入x y 32-=,求得x =3.所以点D 的坐标为(3,-2).(2)由于抛物线与x 轴交于点O 、A (4,0),设抛物线的解析式为y =ax (x -4),代入D (3,-2),得23a =.所求的二次函数解析式为2228(4)333y x x x x =-=-. (3) 设点M 的坐标为228,33x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭. ①如图2,当OM //DA 时,作MN ⊥x 轴,DQ ⊥x 轴,垂足分别为N 、Q .由tan ∠MON=tan ∠DAQ ,得228332x xx-=. 因为x =0时点M 与O 重合,因此28233x -=,解得x =7.此时点M 的坐标为(7,14).②如图3,当AM //OD 时,由tan ∠MAN =tan ∠DOQ ,得22823343x xx -=-. 因为x =4时点M 与A 重合,因此2233x -=,解得x =-1.此时点M 的坐标为10(1,)3-.③如图4,当DM //OA 时,点M 与点D 关于抛物线的对称轴对称,此时点M 的坐标为(1,-2).图2 图3 图4 (六)因动点产生的面积问题例10,在平面直角坐标系中,直线112y x=+与抛物线y=ax2+bx-3交于A、B两点,点A在x轴上,点B的纵坐标为3.点P是直线AB下方的抛物线上的一动点(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线交直线AB于点C,作PD⊥AB于点D.(1)求a、b及sin∠ACP的值;(2)设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PD的长,并求出线段PD长的最大值;②连结PB,线段PC把△PDB分成两个三角形,是否存在适合的m的值,使这两个三角形的面积比为9∶10?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.第(1)题由于CP//y轴,把∠ACP转化为它的同位角.2.第(2)题中,PD=PC sin∠ACP,第(1)题已经做好了铺垫.3.△PCD与△PCB是同底边PC的两个三角形,面积比等于对应高DN与BM的比.4.两个三角形的面积比为9∶10,要分两种情况讨论.满分解答(1)设直线112y x=+与y轴交于点E,那么A(-2,0),B(4,3),E(0,1).在Rt △AEO 中,OA =2,OE =1,所以AE =.所以sin AEO ∠=因为PC //EO ,所以∠ACP =∠AEO .因此sin ACP ∠=将A (-2,0)、B (4,3)分别代入y =ax 2+bx -3,得4230,1643 3.a b a b --=⎧⎨+-=⎩解得12a =,12b =-. (2)由211(,3)22P m m m --,1(,1)2C m m +,得221111(1)(3)42222PC m m m m m =+---=-++.所以221sin 4)1)2PD PC ACP m m m =∠==-++=-+.所以PD (3)当S △PCD ∶S △PCB =9∶10时,52m =; 当S △PCD ∶S △PCB =10∶9时,329m =.图2考点伸展第(3)题的思路是:△PCD 与△PCB 是同底边PC 的两个三角形,面积比等于对应高DN 与BM 的比.而211cos cos 4)(2)(4)25DN PD PDN PD ACP m m m m =∠=∠=-++=-+-,BM =4-m .①当S △PCD ∶S △PCB =9∶10时,19(2)(4)(4)510m m m -+-=-.解得52m =.②当S △PCD ∶S △PCB =10∶9时,110(2)(4)(4)59m m m -+-=-.解得329m =.(七)因动点产生的相切问题例11,A(-5,0),B(-3,0),点C在y轴的正半轴上,∠CBO=45°,CD//AB,∠CDA =90°.点P从点Q(4,0)出发,沿x轴向左以每秒1个单位长的速度运动,运动时间为t秒.(1)求点C的坐标;(2)当∠BCP=15°时,求t的值;(3)以点P为圆心,PC为半径的⊙P随点P的运动而变化,当⊙P与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,求t的值.图1答案(1)点C的坐标为(0,3).t=(2)如图2,当P在B的右侧,∠BCP=15°时,∠PCO=30°,4t=+.如图3,当P在B的左侧,∠BCP=15°时,∠CPO=30°,4图2 图3(3)如图4,当⊙P与直线BC相切时,t=1;如图5,当⊙P与直线DC相切时,t=4;如图6,当⊙P与直线AD相切时,t=5.6.图4 图5 图6 (八)因动点产生的线段和差问题例12,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点.(1)求直线AC的解析式及B、D两点的坐标;(2)点P是x轴上的一个动点,过P作直线l//AC交抛物线于点Q.试探究:随着点P 的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)请在直线AC上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标.图1思路点拨1.第(2)题探究平行四边形,按照AP 为边或者对角线分两种情况讨论.2.第(3)题是典型的“牛喝水”问题,构造点B 关于“河流”AC 的对称点B ′,那么M 落在B ′D 上时,MB +MD 最小,△MBD 的周长最小.满分解答(1)由y =-x 2+2x +3=-(x +1)(x -3)=-(x -1)2+4, 得A (-1, 0)、B (3, 0)、C (0, 3)、D (1, 4).直线AC 的解析式是y =3x +3.(2)Q 1(2, 3),Q 2(13-),Q 3(13-).(3)设点B 关于直线AC 的对称点为B ′,联结BB ′交AC 于F . 联结B ′D ,B ′D 与交AC 的交点就是要探求的点M . 作B ′E ⊥x 轴于E ,那么△BB ′E ∽△BAF ∽△CAO .在Rt △BAF中,13AF BF ==AB =4,所以BF =. 在Rt △BB ′E中,'13B E BE ==,'2BB BF =12'5B E =,365BE =. 所以3621355OE BE OB =-=-=.所以点B ′的坐标为2112(,)55-. 因为点M 在直线y =3x +3上,设点M 的坐标为(x , 3x +3).由''''''DD MM B D B M =,得''''yD yB yM yB xD xB xM xB --=--.所以121243355155x x -+-=++. 解得935x =.所以点M 的坐标为9132(,)3535.图2 图3考点伸展第(2)题的解题思路是这样的:①如图4,当AP 是平行四边形的边时,CQ //AP ,所以点C 、Q 关于抛物线的对称轴对称,点Q 的坐标为(2, 3).②如图5,当AP 是平行四边形的对角线时,点C 、Q 分居x 轴两侧,C 、Q 到x 轴的距离相等.解方程-x 2+2x +3=-3,得1x =所以点Q 的坐标为(13-)或 (13-).。
最新九年级数学中考复习:动点问题综合压轴题含答案
2023年九年级数学中考复习:动点问题综合压轴题1.如图,已知AB=5,AD=4,AD∥BM,3cos5B=,点C、E分别为射线BM上的动点(点C、E都不与点B重合),联结AC、AE使得∥DAE=∥BAC,射线EA交射线CD于点F.设,AFBC x yAC==(1)如图1,当x=4时,求AF的长;(2)当点E在点C的右侧时,求y关于x的函数关系式,并写出函数的定义域;(3)若AC∥AE,求AF的长.2.如图,正方形ABCD的边长为6,点E为射线AB上的动点,连接DE,作点A关于DE的对称点F,连接DF,EF,BF,CF(1)如图,当点落在BD上时,求AE的长;(2)如图,当2AE=时,探索BF与CF的位置关系,并说明理由;(3)在点E从点A出发后,当BCF△为等腰三角形时,直接写出AE的长.3.如图1,将等腰三角形ABC沿着底边AC对折得到∥ADC,∥ABC是锐角,E是BC(1)求证:四边形ABCD 是菱形;(2)当AE ∥BC ,∥EAF =∥ABC 时,求证:AC 垂直平分EF ;(3)如图2,当∥EAF =∥BAC 时,延长BC 交射线AF 于点M ,延长DC 交射线AE 于点N ,连接BD ,MN ,若AB =4,sin∥ABD 14=,则当CE = 时,∥AMN 是等腰三角形.4.如图1,在矩形ABCD 中,3AB =,5BC =,点E 在AB 边上,1AE =.点F 是直线BC 上的动点.将BEF 沿EF 折叠得到将GEF △.直线GF 与直线BD 的交点为点H .(1)若点G 落在AD 边上(如图2),连结BG ,请判断BGF 的形状并说明理由; (2)若点F 与点C 重合(如图3),求点G 到直线BC 的距离;(3)在点F 的运动过程中,是否存在某一时刻,使得BHF 是以FH 为腰的等腰三角形?若存在,求CF 的长;若不存在,请说明理由.5.已知,在矩形ABCD 中,BCAB=m ,F 、G 分别为AB 、DC 边上的动点,连接GF . (1)如图,当F 为AB 的中点,G 与D 重合时,将∥AFD 沿FD 翻折至∥EFD ,连AE ,BE .∥若C ,E ,F 三点共线,求m 的值.(2)当F ,G 不与端点重合时,将四边形AFGD 沿FG 翻折至四边形FHPG ,点H 恰好落在BC 上,HP 交CD 于点Q ,连AH ,交GF 干占O ,若m =1516,tan∥CGP =247,GF =752,求CP 的长.6.如图,在矩形ABCD 中,3cm AB =,AD .动点P 从点A 出发沿折线AB BC -向终点C 运动,在边AB 上以1cm/s 的速度运动;在边BC 的速度运动,过点P 作线段PQ 与射线DC 相交于点Q ,且60PQD ∠=︒,连接PD ,BD .设点P 的运动时间为()s x,DPQ 与DBC △重合部分图形的面积为()2cm y .(1)当点P 与点A 重合时,直接写出DQ 的长;(2)当点P 在边BC 上运动时,直接写出BP 的长(用含x 的代数式表示); (3)求y 关于x 的函数解析式,并写出自变量x 的取值范围.7.如图1,在平面直角坐标系中,点O 是坐标原点,四边形ABCO 是菱形,点A 的坐标为()3,4-,点C 在x 轴的正半轴上,直线AC 交y 轴于点M ,AB 边交y 轴于点H .(1)求直线AC 的解析式;(2)连接BM ,如图2,动点P 从点A 出发,沿折线ABC 方向以2个单位/秒的速度向终点C 匀速运动,设PMB △的面积为S (0S ≠),点P 的运动时间为t 秒,求S 与t 之间的函数关系式(要求写出自变量t 的取值范围).(3)在(2)的条件下,当t 为何值时,M PB ∠与BCO ∠互为余角,并求此时直线OP 的解析式.8.如图,菱形ABCD 中,AB =BD ,点P 是线段BC 上一动点(不与点B 重合),AP 与对角线BD 交于点E ,连接EC . (1)求证:△ABE ∥ △CBE ;(2)如图∥,若∥ABC =60°,BPBE 的长;(3)若AB =AC ,如图∥,点P 、N 分别从点B 、C 同时出发,以相同速度沿BC 、CA向终点C 和A 运动,连接AP 和BN 交于点G ,当tan ∥CBN 求BG 与GN 的比值.9.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,15BC =,25AB =.动点P 从点A 出发,以每秒7个单位长度的速度沿折线AC CB -向终点B 运动,当点P 不与ABC 顶点重合时,作135CPQ ∠=︒,交边AB 于点Q ,以CP 、PQ 为边作CPQD .设点P 的运动时间为t 秒.(1)求AC 的长(2)当点P 在边AC 上时,求点Q 到边AC 的距离(用含t 的代数式表示) (3)当CPQD 的某条对角线与ABC 的直角边垂直时,求CPQD 的面积(4)以点P 为直角顶点作等腰直角三角形EPQ ,使点E 与点C 在PQ 同侧,设EQ 的中点为F ,CPQD 的对称中心为点O ,连结OF .当//OF PQ 时,直接写出t 的值10.如图,矩形ABCD 中,AB=6,AD=8,点P 是对角线BD 上一动点,PQ∥BD 交BC 于点Q ,以PQ 为一边作正方形PQMN ,使得N 点落在射线PD 上,点O 是边CD 上一点, 且OD :BP=3:4.(1)联结DQ ,当DQ 平分∥BDC 时,求PQ 的长; (2)证明:点O 始终在QM 所在直线的左侧;(3)若以O 为圆心,半径长为0.8作∥O,当QM 与∥O 相切时,求BP 的长.11.如图,已知∥ABC 中,∥ABC =45°,CD 是边AB 上的高线,E 是AC 上一点,连接BE ,交CD 于点F .(1)如图1,若∥ABE =15°,BC1,求DF 的长;(2)如图2,若BF =AC ,过点D 作DG ∥BE 于点G ,求证:BE =CE +2DG ; (3)如图3,若R 为射线BA 上的一个动点,以BR 为斜边向外作等腰直角∥BRH ,M 为RH 的中点.在(2)的条件下,将∥CEF 绕点C 旋转,得到∥CE ′F ′,E ,F 的对应点分别为E ′,F ′,直线MF ′与直线AB 交于点P ,tan∥ACD =13,直接写出当MF ′取最小值时'RMPF 的值.12.(1)问题发现如图1,在Rt ABC 和Rt CDE △中,90,45ACB DCE CAB CDE ∠=∠=︒∠=∠=︒,点D 是线段AB 上一动点,连接BE . 填空:∥BEAD的值为___________________,∥DBE ∠的度数为__________; (2)类比探究如图2,在Rt ABC 和Rt CDE 中,90,60ACB DCE CAB CDE ∠=∠=︒∠=∠=︒,点D 是线段AB 上一动点,连接BE .请判断BEAD的值及DBE ∠的度数,并说明理由; (3)拓展延伸如图3,在(2)的条件下,将点D 改为直线AB 上一动点,其余条件不变.取线段DE 的中点M ,连接,BM CM ,若2AC =,以B 、C 、D 、M 为顶点的四边形是菱形时,则菱形的边长是多少?请直接写出答案.13.如图,在Rt ABC 中,90ABC ∠=︒,A α∠=,点D 为射线AC 上一动点,作BDE α∠=,过点B 作BE BD ⊥,交DE 于点E ,(点A ,E 在BD 的两侧)连接CE .(1)如图1,若45α=︒时,请直接写出线段AD ,CE 的数量关系:(2)如图2,若60α=︒时,(1)中的结论是否成立;如果成立,请说明理由,如果不成立,请写出它们的数量关系,并说明理由:(3)若30α=︒,6AC =,且ABD △为等腰三角形时,请直接写出线段CE 的长.14.如图1,在Rt∥ABC 中,点C 为直角顶点,点D 为AB 上的一点,且AB =10. (1)当CD ∥AB 时,求证:BC 2=AB ·BD ;(2)如图2,当点D 为AB 的中点时,AC =8,点E 是边BC 上的动点,连结DE ,作DF ∥DE 交AC 于点F ,连结EF 、CD 交于点G ,当EG ∥FG =1∥2时,求线段CE 的长; (3)当∥CAB =15°时,点P 是AC 上一点,求12P A +PB 的最小值.15.如图1,在△ABC 中,AB =BC =20,cos A =4,点D 为AC 边上的动点(点D 不与点A ,C 重合),以D 为顶点作∥BDF =∥A ,射线DE 交BC 边于点E ,过点B 作BF ∥BD 交射线DE 于点F ,连接CF . (1)求证:△ABD ∥∥CDE ;(2)当DE ∥AB 时(如图2),求AD 的长;(3)点D 在AC 边上运动的过程中,若DF =CF ,则CD = .16.平行四边形ABCD 中,N 为线段CD 上一动点.(1)如图1,已知90ADC ∠<︒.若DR BN =,求证:四边形DRBN 为平行四边形; (2)如图2,已知60ABC ∠=︒.若BN 为ABC ∠的角平分线,T 为线段BN 上一点,DT 的延长线交线段BC 于点M ,满足:1tan 2BTM ∠=且DN BM =.请认真思考(1)中图形,探究MDAD的值. (3)如图3,平行四边形ABCD 中,60ABC ∠=︒,2AB BC ==,P 在线段BD 上,Q 在线段CD 上,满足:2BP CQ =.直接写出()2QA AP +的最小值为________.17.如图,已知在平行四边形ABCD 中,AB =10,BC =16,cos B =45,点P 是边BC上的动点,以CP 为半径的圆C 与边AD 交于点E 、F (点F 在点E 的右侧),射线CE 与射线BA 交于点G .(2)联结AP ,当AP //CG 时,求弦EF 的长 (3)当∥AGE 是等腰三角形时,求圆C 的半径长.18.(1)在一节数学探究课上,学生们发现了一个规律:如图∥,当四边形ABCD 是矩形时,Rt EMF 的直角顶点M 在BC 边上运动,直角边分别与线段BA 、线段CD 交于E 、F 两点,在点M 运动的过程中,始终存在着EBM MCF ∽.于是又有同学提出了问题,如果将四边形换成三角形时,是否仍存在同样的规律呢?如图∥,在ABC 中,A B ∠=∠,点D 为AB 边上的动点,过点D 作EDF A ∠=∠,交AC 于点E ,交BC 于点F ,请问是否存在两个相似的三角形,若存在,请证明;若不存在,请说明理由;(2)结合上述规律,解决下列问题:如图∥,在ABC 中,5AB AC ==,6BC =,点P 为BC 上一点(不与B 、C 重合),过点P 作PE AB ⊥于点E ,PF BC ⊥交AC 于点F ,若PEF 为等腰三角形,求PC 的长.19.在Rt ABC 中,90BCA A ABC D ∠︒∠∠=,<,是AC 边上一点,且DA DB =,O 是AB 的中点,CE 是BCD △的中线.()1如图a ,连接OC ,请直接写出OCE ∠和OAC ∠的数量关系:;()2点M 是射线EC 上的一个动点,将射线OM 绕点O 逆时针旋转得射线ON ,MON ADB ON ∠∠=,与射线CA 交于点N .∥如图b ,猜想并证明线段OM 和线段ON 之间的数量关系;∥若30BAC BC m ∠︒=,=,当15AON ∠︒=时,请直接写出线段ME 的长度(用含m 的代数式表示).20.在平面直角坐标系中,线段AB 的两个端点A (0,2),B (1,0),点C 为线段AB 的中点.将线段BA 绕点B 按顺时针方向旋转90°得到线段BD ,连结CD ,AD .点P 是直线BD 上的一个动点.(1)求点D 的坐标和直线BD 的解析式; (2)当∥PCD =∥ADC 时,求点P 的坐标;(3)若点Q 是经过点B ,点D 的抛物线y =ax 2+bx +2上的一个动点,请你探索:是否存在这样的点Q ,使得以点P 、点Q 、点D 为顶点的三角形与∥ACD 相似.若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案:1.(2)220425y x x =---(0<x <5);2.(1)6(2)CF BF ⊥,(3)12+12-3. (3)43或2或454.(1)BGF 是等边三角形 (2)10029 (3)195或2535.(1)∥∥AEB =90°;∥m(2)CP. 6.(1)1;(2))3PB x -;(3)222)3)(34)x x y x x x x ≤≤⎪⎪⎪=<≤⎨⎪⎪<≤⎪⎪⎩7.(1)1522y x =-+;(2)52524S t =-(552t <≤);(3)1,22t y x ==-或256t =;13y x = 8.(2)125;(3)34 9.(1)20;(2)3MQ t =;(3)36或3600121;(4)2013t =或4t = 10.(1)PQ =3;(3)163BP =. 11.(1(312.(1)1;90︒;(2)90BE DBE AD=∠=︒;(3)2或13.(1)AD CE =;(2)不成立,EC ;(33或14.(2)7541;(3)15.(2)252;(3)14.16.(2(3)17.(1)10;(2)72;(3)18.(1)存在两个相似的三角形,AED BDF ∽;(2)PC 的长为94或10843或2.19.(1)∠∠=ECO OAC (2)∥=OM ON ;∥满足条件的EM 的值为m 或12m . 20.(1)1122y x =-;(2)点P 的坐标为(2,12)或(8,72);(。
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2020中考数学压轴题十五 动点综合问题(附答案解析)
【典例分析】
【考点1】动点之全等三角形问题 【例1】如图,直线443
y x =-+与x 轴和y 轴分别交于,A B 两点,另一条直线过点A 和点(7,3)C . (1)求直线AC 的函数表达式;
(2)求证: AB AC ⊥;
(3)若点P 是直线AC 上的一个动点,点Q 是x 轴上的一个动点,且以,,P Q A 为顶点的三角形与AOB ∆全等,求点Q 的坐标.
【答案】(1) 3944
y x =-;(2) 222AB AD BD +=; (3) 点Q 的坐标为(7,0)或(8,0)或(1,0)-或(2,0)-
【解析】(1)在y=-4
3
x+4中,令y=0,则0=-
4
3
x+4,求得A(3,0),设直线AC对应的函数
关系式为y=kx+b,解方程组即可得到结论;
(2)在直线ABy=-4
3
x+4中,得到k1=-
4
3
,在直线AC y=
3
4
x−
9
4
中,得到k2=
3
4
,由于k1•k2=-1,
即可得到结论;
(3)根据勾股定理得到AB=5,①当∠AQP=90°时,如图1,由全等三角形的性质得到
AQ=OB=4,于是得到Q1(7,0),Q2(-1,0),②当∠APQ=90°时,如图2,根据全等三角形的性质得到AQ=AB=5,于是得到Q3(8,0),Q4(-2,0),③当∠PAQ=90°时,这种情况不存在.
【详解】(1)在y=-4
3
x+4中,
令y=0,则0=-4
3
x+4,
∴x=3,
∴A(3,0),
设直线AC对应的函数关系式为y=kx+b,
则:
03
37
k b
k b
+
⎧
⎨
+
⎩
=
=
,解得:
3
4
9
4
k
b
⎧
⎪⎪
⎨
⎪-
⎪⎩
=
=
,
∴直线AC对应的函数关系式为y=3
4
x-
9
4
.
(2) 在直线ABy=-4
3
x+4中,
∵k1=-4
3
,
在直线AC y=3
4
x−
9
4
中,k2=
3
4
,
∴k1•k2=-1,
∴AB⊥AC;(3)在y=-4
3
x+4中,
令x=0,则y=4,
∴OA=3,OB=4,由勾股定理得AB=5,
①当∠AQP=90°时,如图1,∵△AOB≌△AQP,∴AQ=OB=4,
∴Q1(7,0),Q2(-1,0),
②当∠APQ=90°时,如图2,∵△AOB≌△AQP,
∴AQ=AB=5,
∴Q3(8,0),Q4(-2,0).
③当∠PAQ=90°时,这种情况不存在,
综上所述:点Q的坐标为:(7,0)(8,0)(-1,0)(-2,0).
【点睛】考查了一次函数综合题,待定系数法求函数的解析式,勾股定理的应用和全等三角形的性质等知识,分类讨论是解题关键,以防遗漏.
【变式1-1】)如图,CA⊥BC,垂足为C,AC=2Cm,BC=6cm,射线BM⊥BQ,垂足为B,动点P从C点出发以1cm/s的速度沿射线CQ运动,点N为射线BM上一动点,满足PN=AB,随着P点运动而运动,当点P运动
_______秒时,△BCA与点P、N、B为顶点的三角形全等.(2个全等三角形不重合)
【答案】0;4;8;12
【解析】此题要分两种情况:①当P在线段BC上时,②当P在BQ上,再分别分两种情况AC=BP或AC =BN进行计算即可.
【详解】解:①当P在线段BC上,AC=BP时,△ACB≌△PBN,。