中考数学复习函数型综合问题2[人教版]
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人教版中考数学专题复习二次函数综合题1.已知二次函数2(0)y ax bx a =+≠,其对称轴为直线x=t .(1)当a=1,b=4时,t=________;(2)当a<0时,若点A(1,m),B(5,n)在此二次函数图象上,且m<n ,则t 的取值范围是________;(3)已知点C(0,a),D(2,3a -2b),若此二次函数图象与线段CD 有且仅有一个公共点,求t 的取值范围.2.如图,已知顶点是M 的抛物线()230y ax bx a =+-≠与x 轴交于()1,0A -,()3,0B 两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线对应的函数解析式;(2)点P 是x 轴上方抛物线上的一点,若PAB △的面积等于3,求点P 的坐标.(3)是否在y 轴存在一点Q ,使得QBM 为直角三角形?若存在,求出Q 的坐标,若不存在,说明理由.3.如图,抛物线y =(x ﹣1)2﹣4的图象与x 轴交于的A 、B 两点,与y 轴交于点D ,抛物线的顶点为C .(1)求△ABD 的面积;(2)求△ABC 的面积;(3)点P 是抛物线上一动点,当△ABP 的面积为4时,求所有符合条件的点P 的坐标;(4)点P 是抛物线上一动点,当△ABP 的面积为8时,求所有符合条件的点P 的坐标;(5)点P 是抛物线上一动点,当△ABP 的面积为10时,求所有符合条件的点P 的坐标.4.如图,已知抛物线经过点(1,0)A -,(3,0)B ,(0,3)C 三点.(1)求抛物线的解析式;(2)点M 是线段BC 上的点(不与B ,C 重合),过M 作//MN y 轴交抛物线于N 点,若点M 的横坐标为m ,请用含m 的代数式表示MN 的长;(3)在(2)的条件下,连接NB ,NC ,当m 为何值时,BNC 的面积最大.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++,与y 轴交于点A 与x 轴交于点E 、B .且点()0,5A ,()5,0B ,点P 为抛物线上的一动点.(1)求二次函数的解析式;(2)如图1,过点A 作AC 平行于x 轴,交抛物线于点C ,若点P 在AC 的上方,作PD 平行于y 轴交AB 于点D ,连接PA ,PC ,当245AOE APCD S S ∆=四边形时,求点P 坐标; (3)设抛物线的对称轴与AB 交于点M ,点Q 在直线AB 上,当以点M 、E 、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形时,请直接写出点Q 的坐标.6.如图是二次函数y =(x+2)2的图象,顶点为A ,与y 轴的交点为B .(1)求经过A,B两点的直线的函数关系式;(2)请在第二象限中的抛物线上找一点C,使△ABC的面积与△ABO的面积相等;(3)已知抛物线上存在点P,使△PAB为等腰三角形,则所有符合条件的这样的点P共有几个?7.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过A,B,C三点,点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,﹣3),动点P在抛物线上.(1)b= ,c= (直接填写结果)(2)是否存在点P,使得ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由;8.已知,点A是平面直角坐标系内的一点,将点A绕坐标原点O逆时针旋转90°得到点B,经过A、O、B 三点的二次函数的图象记为G.(1)若点A的坐标为(1,2),求二次函数G的解析式;(2)若点A的坐标为(m,2m)(m≠0),图象G所对应的函数表达式为y=ax2+bx(a、b为常数,a≠0).写出b 的值,并用含m 的代数式表示a .(直接写出即可)(3)在(2)的条件下,直线x=-2与图象G 交于点P ,直线x=1与图象G 交于点Q .图象G 在P 、Q 之间的部分(包含P 、Q 两点)记为G 1.①当图象G 在-2≤x≤1上的函数值y 随自变量x 的增大而增大时,设图象G 1的最高点的纵坐标为h 1,最低点的纵坐标为h 2,记h=h 1-h 2,求h 的取值范围.②连结PQ ,当PQ 与图象G 1围成的封闭图形与x 轴交于点D (点D 不与坐标原点重合).当OD≥12时,直接写出m 的取值范围.9.如图,直线y =﹣12x +2交y 轴于点A ,交x 轴于点C ,抛物线y =﹣14x 2+bx +c 经过点A ,点C ,且交x 轴于另一点B .(1)点A 的坐标为 ,点C 的坐标为 ,并求抛物线的解析式;(2)在直线AC 上方的抛物线上有一点M ,求四边形ABCM 面积的最大值及此时点M 的坐标;(3)将线段OA 绕x 轴上的动点P (m ,0)顺时针旋转90°得到线段O A '',若线段O A ''与抛物线只有一个公共点,请你直接写出m 的取值范围.10.如图,平面直角坐标系xoy 中,抛物线223y x x =--与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C .(1)求顶点D 的坐标;(2)求ABC 的面积.11.如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点D ,已知A (﹣2,0),B (4,0),C (0,8).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使△PCD 是等腰三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E 是线段BC 上的一个动点,过点E 作x 轴的垂线与抛物线相交于点F ,求△CBF 的最大面积及此时点E 的坐标.12.如图1,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =ax 2+bx+c 与x 轴分别相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,下表给出了这条抛物线上部分点(x ,y )的坐标值:(2)如图1,直线1y kx =+()0k <与抛物线交于P ,Q 两点,交抛物线对称轴于点T ,若QMT 的面积是PMT 面积的两倍,求k 的值;(3)如图2,点D 是第四象限内抛物线上一动点,过点D 作DF⊥x 轴,垂足为F ,ABD 的外接圆与DF 相交于点E .试问:线段EF 的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.13.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =x 2+bx+c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,A 点在原点左侧,B 点的坐标为(4,0),与y 轴交于C (0,﹣4)点,点P 是直线BC 下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)连接PO 、PC ,并把△POC 沿CO 翻折,得到四边形POP′C,那么是否存在点P ,使四边形POP′C 为菱形?若存在,请求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,在平面直角坐标系xoy 中,抛物线21522y x bx =-++与x 轴交于点1,0A ,抛物线的对称轴l 经过顶点B ,作直线AB .P 是该抛物线上一点,过点P 作x 轴的垂线交AB 于点Q ,过点P 作PNl 于点N ,以PQ 、P N 为边作矩形PQMN .(1)b =______;(2)当点P 在抛物线A ,B 两点之间时,求线段PQ 长度的最大值;(3)矩形PQMN 与此抛物线相交,抛物线被截得的部分图象记作G ,G 的最高点的纵坐标为m ,最低点纵坐标为n ,当2m n -=时,求点P 的坐标.。
中考数学难点:多种函数“混合”综合型问题
一次函数、反比例函数以及二次函数是初中数学需要掌握的函数知识内容,也是中考必考的热门知识板块。
纵观近几年全国各地中考试题,我们发现二次函数基本上与一次函数结合的综合问题较多;二次函数与反比例函数基本不会涉及;一次函数与反比例函数的综合问题时一个“冷门”中考考点。
经典例题1:
解题反思:
此题考查了反比例函数与一次函数的交点,涉及的知识有:一次函数与坐标系的交点,待定系数法确定反比例函数解析式,坐标与图形性质以及反比例函数的性质,熟练掌握函数的性质是解本题的关键.
经典例题2:
解题反思:
本题考查了二次函数的性质,反比例函数图象上点的坐标特征,熟练掌握反比例函数图象上点的坐标特征是解题的关键.
经典例题3:
解题反思:
本题主要考查了运用待定系数法求反比例函数及一次函数的解析式、求反比例函数及一次函数图象的交点、三角形的中线平分三角形的面积、相似三角形的判定与性质、三角形外角的性质、直角三角形两锐角互余等知识,在解决问题的过程中,用到了分类讨论、数形结合、割补法等重要的数学思想方法,应熟练掌握.
经典例题4:
解题反思:
此题考查了待定系数法求二次函数、一次函数的解析式,二次函数的性质以及三角形面积、线段长度问题.此题难度适中,解题的关键是运用方程思想与数形结合思想.
经典例题5:
解题反思:
(1)此题主要考查了二次函数综合题,考查了分析推理能力,考查了分类讨论思想的应用,考查了数形结合思想的应用,考查了从已知函数图象中获取信息,并能利用获取的信息解答相应的问题的能力.
(2)此题还考查了函数解析式的求法,以及二次函数的最值的求法,要熟练掌握.(3)此题还考查了三角形的面积的求法,要熟练掌握.。
2024年中考数学复习重难点题型训练—一次函数与几何图形综合题二(含答案解析)类型一与三角形有关1.(2022·天津)如图,△OAB的顶点O(0,0),顶点A,B分别在第一、四象限,且AB⊥x 轴,若AB=6,OA=OB=5,则点A的坐标是()A.(5,4)B.(3,4)C.(5,3)D.(4,3)【答案】D【分析】利用HL证明△ACO≌△BCO,利用勾股定理得到OC=4,即可求解.【详解】解:∵AB⊥x轴,∴∠ACO=∠BCO=90°,∵OA=OB,OC=OC,∴△ACO≌△BCO(HL),∴AC=BC=12AB=3,∵OA=5,∴=4,∴点A的坐标是(4,3),故选:D.【点睛】本题考查了坐标与图形,全等三角形的判定和性质,勾股定理,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.2.(2020·宁夏中考真题)如图,直线542y x =+与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,把AOB 绕点B 逆时针旋转90°后得到11AO B ,则点1A的坐标是_____.【答案】(4,125)【解析】【分析】首先根据直线AB 来求出点A 和点B 的坐标,A 1的横坐标等于OB ,而纵坐标等于OB-OA ,即可得出答案.【详解】解:在542y x =+中,令x=0得,y=4,令y=0,得5042x =+,解得x=8-5,∴A (8-5,0),B (0,4),由旋转可得△AOB ≌△A 1O 1B ,∠ABA 1=90°,∴∠ABO=∠A 1BO 1,∠BO 1A 1=∠AOB=90°,OA=O 1A 1=85,OB=O 1B=4,∴∠OBO 1=90°,∴O 1B ∥x 轴,∴点A 1的纵坐标为OB-OA 的长,即为48-5=125;横坐标为O 1B=OB=4,故点A 1的坐标是(4,125),故答案为:(4,125).【点睛】本题主要考查了旋转的性质以及一次函数与坐标轴的交点问题,利用基本性质结合图形进行推理是解题的关键.3.(2021·广西贺州市·中考真题)如图,一次函数4y x =+与坐标轴分别交于A ,B 两点,点P ,C 分别是线段AB ,OB 上的点,且45OPC ∠=︒,PC PO =,则点P 的标为________.【答案】(--【分析】过P 作PD ⊥OC 于D ,先求出A ,B 的坐标,得∠ABO=∠OAB=45°,再证明△PCB ≌△OPA ,从而求出BD =,OD =,进而即可求解.【详解】如图所示,过P 作PD ⊥OC 于D ,∵一次函数4y x =+与坐标轴分别交于A ,B 两点,∴A(-4,0),B(0,4),即:OA=OB ,∴∠ABO=∠OAB=45°,∴△BDP 是等腰直角三角形,∵∠PBC=∠CPO=∠OAP=45°,∴∠PCB+∠BPC=135°=∠OPA+∠BPC,∴∠PCB=∠OPA,又∵PC=OP,∴△PCB≌△OPA(AAS),∴AO=BP=4,∴Rt△BDP中,BD=PD=2=2,∴OD=OB−BD=2,∴P(2,2).故答案是:P(2,2).【点睛】本题主要考查了一次函数图象上点的坐标特征以及等腰三角形的性质,结合等腰三角形的性质,判定全等三角形是解决问题的关键.4.(2022·湖北黄冈)如图1,在△ABC中,∠B=36°,动点P从点A出发,沿折线A→B→C 匀速运动至点C停止.若点P的运动速度为1cm/s,设点P的运动时间为t(s),AP的长度为y(cm),y与t的函数图象如图2所示.当AP恰好平分∠BAC时,t的值为________.【答案】252+##2+25【分析】根据函数图像可得AB=4=BC ,作∠BAC 的平分线AD ,∠B =36°可得∠B =∠DAC =36°,进而得到ADC BAC △△,由相似求出BD 的长即可.【详解】根据函数图像可得AB=4,AB+BC=8,∴BC=AB=4,∵∠B =36°,∴72BCA BAC ∠∠︒==,作∠BAC 的平分线AD ,∴∠BAD =∠DAC =36°=∠B ,∴AD=BD ,72BCA DAC ∠∠︒==,∴AD=BD=CD ,设AD BD CD x ===,∵∠DAC =∠B =36°,∴ADC BAC △△,∴AC DC BC AC =,∴x 4x 4x-=,解得:1225x =-+,225x =--,∴252AD BD CD ===,此时521AB BD t +==(s),故答案为:52.【点睛】此题考查了图形与函数图象间关系、相似三角形的判定与性质、解一元二次方程,关键是证明ADC BAC △△.5.(2020·四川内江?中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点A (-2,0),直线33:33l y x =+与x 轴交于点B ,以AB 为边作等边1ABA ∆,过点1A 作11//A B x 轴,交直线l 于点1B ,以11A B 为边作等边112A B A ∆,过点2A 作22//A B x 轴,交直线l 于点2B ,以22A B 为边作等边223A B A ∆,以此类推……,则点2020A 的纵坐标是______________【答案】20203(21)2-【解析】【分析】如图,过A 1作A 1C ⊥AB 与C ,过A 2作A 2C 1⊥A 1B 1于C 1,过A 3作A 3C 2⊥A 2B 2于C 2,先根据直线方程与x 轴交于点B (-1,0),且与x 轴夹角为30º,则有AB=1,然后根据平行线的性质、等边三角形的性质、含30º的直角三角形的性质,分别求的A 1、A 2、A 3、的纵坐标,进而得到A n 的纵坐标,据此可得A 2020的纵坐标,即可解答.【详解】如图,过A 1作A 1C ⊥AB 与C ,过A 2作A 2C 1⊥A 1B 1于C 1,过A 3作A 3C 2⊥A 2B 2于C 2,先根据直线方程与x 轴交于点B (-1,0),与y 轴交于点D (0,33),∴OB=1,OD=33,∴∠DBO=30º由题意可得:∠A 1B 1B=∠A 2B 2B 1=30º,∠B 1A 1B=∠B 2A 2B 1=60º∴∠A 1BB 1=∠A 2B 1B 2=90º,∴AB=1,A 1B 1=2A 1B=21,A 2B 2=2A 2B 1=22,A 3B 3=2A 3B 2=23,…A n B n =2n∴A 1C=2AB=2×1,A 1纵坐标为32×1=13(21)2-;A 2C 1=32A 1B 1=1322⨯,A2的纵坐标为32×1+1322⨯=013(22)2+=332⨯=23(21)2-;A 3C 2=32A 2B 2=2322⨯,A 3的纵坐标为32×1+1322⨯+2322⨯=0123(222)2++=372⨯=33(21)2-;…由此规律可得:A n C n-1=1322n -⨯,A n 的纵坐标为01213(2222)2n -++++ =3(21)2n -,∴A 2020=20203(21)2-,故答案为:20203(21)2-【点睛】本题是一道点的坐标变化规律探究,涉及一次函数的图象、等边三角形的性质、含30º角的直角三角形的性质,数字型规律等知识,解答的关键是认真审题,观察图象,结合基本图形的有关性质,找到坐标变化规律.6.(2022·陕西)如图,ABC 的顶点坐标分别为(23)(30)(11)A B C ----,,,,,.将ABC 平移后得到A B C '''V ,且点A 的对应点是(23)A ',,点B 、C 的对应点分别是B C '',.(1)点A 、A '之间的距离是__________;(2)请在图中画出A B C '''V .【答案】(1)4(2)见解析【分析】(1)由(23)A -,,(23)A ',得,A 、A '之间的距离是2-(-2)=4;(2)根据题意找出平移规律,求出103-1B C ''(,),(,),进而画图即可.(1)解:由(23)A -,,(23)A ',得,A 、A '之间的距离是2-(-2)=4.故答案为:4.(2)解:由题意,得103-1B C ''(,),(,),如图,A B C '''V 即为所求.【点睛】本题考查了坐标系中两点之间的距离求解以及平移求点坐标画图,题目相对较简单,掌握平移规律是解决问题的关键.7.(2021·贵州毕节市·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点()11,1N 在直线:l y x =上,过点1N 作11N M l ⊥,交x 轴于点1M ;过点1M 作12M N x ⊥轴,交直线l 于点2N ;过点2N 作22N M l ⊥,交x 轴于点2M ;过点2M 作23M N x ⊥轴,交直线l 于点3N ;…;按此作法进行下去,则点2021M 的坐标为_____________.【答案】(20212,0).【分析】根据题目所给的解析式,求出对应的1M 坐标,然后根据规律求出n M 的坐标,最后根据题目要求求出最后答案即可.【详解】解:如图,过点N 作NM ⊥x 轴于M将1x =代入直线解析式y x =中得1y =∴1OM MN ==,MON ∠=45°∵1ONM =∠90°∴1ON NM =∵1ON NM ⊥∴11OM MM ==∴1M 的坐标为(2,0)同理可以求出2M 的坐标为(4,0)同理可以求出3M 的坐标为(8,0)同理可以求出n M 的坐标为(2n ,0)∴2021M 的坐标为(20212,0)故答案为:(20212,0).【点睛】本题主要考查了直线与坐标轴之间的关系,解题的关键在于能够发现规律.8.(2020·湖南湘西?中考真题)在平面直角坐标系中,O 为原点,点(6,0)A ,点B 在y 轴的正半轴上,30ABO ∠=︒.矩形CODE 的顶点D ,E ,C 分别在,,OA AB OB 上,2OD =.将矩形CODE 沿x 轴向右平移,当矩形CODE 与ABO 重叠部分的面积为时,则矩形CODE 向右平移的距离为___________.【答案】2【解析】【分析】先求出点B 的坐标(0,3),得到直线AB 的解析式为:33y =+,根据点D 的坐标求出OC 的长度,利用矩形CODE 与ABO 重叠部分的面积为63列出关系式求出3D G '=,再利用一次函数关系式求出OD '=4,即可得到平移的距离.【详解】∵(6,0)A ,∴OA=6,在Rt △AOB 中,30ABO ∠=︒,∴63tan 30OA OB ==∴B (0,63),∴直线AB 的解析式为:33y =+,当x=2时,y=43∴E (2,3,即DE=3∵四边形CODE 是矩形,∴OC=DE=43设矩形CODE 沿x 轴向右平移后得到矩形C O D E '''',D E ''交AB 于点G ,∴D E ''∥OB ,∴△AD G '∽△AOB ,∴∠AGD '=∠AOB=30°,∴∠EGE '=∠AGD '=30°,∴GE ''=,∵平移后的矩形CODE 与ABO 重叠部分的面积为,∴五边形C O D GE '''的面积为∴12O D O C EE GE ''''''⋅-⋅=,∴122EE ''⨯-⨯=,∴2EE '=,∴矩形CODE 向右平移的距离DD '=2EE '=,故答案为:2.【点睛】此题考查了锐角三角函数,求一次函数的解析式,矩形的性质,图形平移的性质,是一道综合多个知识点的综合题型,且较为基础的题型.9.(2021·浙江金华市·中考真题)在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(,点B 在直线8:3l y x =上,过点B 作AB 的垂线,过原点O 作直线l 的垂线,两垂线相交于点C .(1)如图,点B ,C 分别在第三、二象限内,BC 与AO 相交于点D .①若BA BO =,求证:CD CO =.②若45CBO ∠=︒,求四边形ABOC 的面积.(2)是否存在点B ,使得以,,A B C 为顶点的三角形与BCO 相似?若存在,求OB 的长;若不存在,请说明理由.【答案】(1)①见解析;②552;(2)存在,44+-4,9,1【分析】(1)①等腰三角形等角对等边,则BAD AOB ∠=∠,根据等角的余角相等和对顶角相等,得到CDO COD ∠=∠,根据等角对等边,即可证明CD CO =;②添加辅助线,过点A 作AH OB ⊥于点H ,根据直线l 的解析式和角的关系,分别求出线段AB 、BC 、OB 、OC 的长,则11+22ABC CBO ABOC S S S AB BC OB OC =+=⨯⨯ 四边形;(2)分多钟情况进行讨论:①当点C 在第二象限内,ACB CBO ∠=∠时;②当点C 在第二象限内,ACB BCO ∠=∠时;③当点C 在第四象限内,ACB CBO ∠=∠时.【详解】解:(1)①证明:如图1,∵BA BO =,∴12∠=∠.∴BA BC ⊥,∴2590∠+∠=︒.而45∠=∠,∴2490∠+∠=︒.∵OB OC ⊥,∴1390∠+∠=︒.∴34∠=∠,∴CD CO =.②如图1,过点A 作AH OB ⊥于点H .由题意可知3tan 18∠=,在Rt AHO 中,3tan 18AH OH ∠==.设3m AH =,8m OH =.∵222AH OH OA +=,∴()()22238m m +=,解得1m =.∴38AH OH ==,.∵4590CBO ABC ∠=︒∠=︒,,∴45ABH ∠=︒,∴3,tan 45sin 45AH AH BH AB ====︒︒∴5OB OH BH =-=.∵45OB OC CBO ⊥∠=︒,,∴tan 455,cos 45OB OC OB BC =⨯︒===︒,∴111522ABC S AB BC =⨯=⨯= ,112555222CBO S OB OC =⨯=⨯⨯= :∴552ABC CBO ABOC S S S =+= 四边形.(2)过点A 作AH OB ⊥于点H ,则有38AH OH ==,.①如图2,当点C 在第二象限内,ACB CBO ∠=∠时,设OB t=∵ACB CBO ∠=∠,∴//AC OB .又∵AH OB OC OB ⊥⊥,,∴3AH OC ==.∵AH OB AB BC ⊥⊥,,∴12902390∠+∠=︒∠+∠=︒,,∴13∠=∠,∴AHB BOC ∽,∴AH HB BO OC=,∴383t t -=,整理得2890t t -+=,解得4t =±∴4OB =±②如图3,当点C 在第二象限内,ACB BCO ∠=∠时,延长AB CO ,交于点G ,则ACB GCB ≌,∴AB GB =.又∵AH OB OC OB ⊥⊥,,∴90AHB GOB ∠=∠=︒,而ABH GBO ∠=∠,∴ABH GBO ≌,∴142OB HB OH ===③当点C 在第四象限内,ACB CBO ∠=∠时,AC 与OB 相交于点E ,则有BE CE =.(a)如图4,点B 在第三象限内.在Rt ABC 中,1290,90ACB CAB ∠+∠=︒∠+∠=︒,∴2CAB∠=∠∴AE BE CE ==,又∵,AH OB OC OB ⊥⊥,∴90AHE COE ∠=∠=︒,而AEH CEO∠=∠∴AHE COE ≌,∴142HE OE OH ===∴225AE AH HE =+=,∴5BE =,∴9OB BE OE =+=(b)如图5,点B 在第一象限内.在Rt ABC 中90,90ACB CAB CBO ABE ∠+∠=︒∠+∠=︒∴CAB ABE ∠=∠,∴AE BE CE ==.又∵,AH OB OC OB ⊥⊥,∴90AHE COE ∠=∠=︒而AEH CEO ∠=∠,∴AHE COE≌∴142HE OE OH ===∴5AE ==,∴5BE =,∴1OB BE OE =-=综上所述,OB 的长为44+4,9,1.【点睛】本题涉及到等腰三角形、等角的余角相等、利用切割法求四边形的面积和相似三角形等知识,综合性较强.在题中已知两个三角形相似时,要分情况考虑.10.(2020·河南中考真题)小亮在学习中遇到这样一个问题:如图,点D 是弧BC 上一动点,线段8,BC cm =点A 是线段BC 的中点,过点C 作//CF BD ,交DA 的延长线于点F .当DCF ∆为等腰三角形时,求线段BD 的长度.小亮分析发现,此问题很难通过常规的推理计算彻底解决,于是尝试结合学习函数的经验研究此问题,请将下面的探究过程补充完整:()1根据点D 在弧BC 上的不同位置,画出相应的图形,测量线段,,BD CD FD 的长度,得到下表的几组对应值.操作中发现:①"当点D 为弧BC 的中点时, 5.0BD cm =".则上中a 的值是②"线段CF 的长度无需测量即可得到".请简要说明理由;()2将线段BD 的长度作为自变量x CD ,和FD 的长度都是x 的函数,分别记为CD y 和FD y ,并在平面直角坐标系xOy 中画出了函数FD y 的图象,如图所示.请在同一坐标系中画出函数CD y 的图象;()3继续在同一坐标系中画出所需的函数图象,并结合图象直接写出:当DCF ∆为等腰三角形时,线段BD 长度的近似值.(结果保留一位小数).【答案】(1)①5.0;②见解析;(2)图象见解析;(3)图象见解析;3.5cm 或5.0cm 或6.3cm ;【解析】【分析】(1)①点D 为弧BC 的中点时,△ABD ≌△ACD ,即可得到CD=BD ;②由题意得△ACF ≌△ABD ,即可得到CF=BD ;(2)根据表格数据运用描点法即可画出函数图象;(3)画出CF y 的图象,当DCF ∆为等腰三角形时,分情况讨论,任意两边分别相等时,即任意两个函数图象相交时的交点横坐标即为BD 的近似值.【详解】解:(1)①点D 为弧BC 的中点时,由圆的性质可得:AB AC BAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD ≌△ACD ,∴CD=BD=5.0,∴ 5.0a =;②∵//CF BD ,∴BDA CFA ∠=∠,∵BDA CFA BAD CAF AD AF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACF ≌△ABD ,∴CF=BD ,∴线段CF 的长度无需测量即可得到;(2)函数CD y的图象如图所示:(3)由(1)知=CF BD x =,画出CF y 的图象,如上图所示,当DCF ∆为等腰三角形时,①CF CD =,BD 为CF y 与CD y 函数图象的交点横坐标,即BD=5.0cm ;②CF DF =,BD 为CF y 与DF y 函数图象的交点横坐标,即BD=6.3cm ;③CD DF =,BD 为CD y 与DF y 函数图象的交点横坐标,即BD=3.5cm ;综上:当DCF ∆为等腰三角形时,线段BD 长度的近似值为3.5cm 或5.0cm 或6.3cm .【点睛】本题考查一次函数结合几何的应用,学会用描点法画出函数图象,熟练掌握一次函数的性质以及三角形全等的判定及性质是解题的关键.11.(2020·河北中考真题)如图1和图2,在ABC ∆中,AB AC =,8BC =,3tan 4C =.点K 在AC 边上,点M ,N 分别在AB ,BC 上,且2AM CN ==.点P 从点M 出发沿折线MB BN-匀速移动,到达点N时停止;而点Q在AC边上随P移动,且始终保持APQ B∠=∠.(1)当点P在BC上时,求点P与点A的最短距离;(2)若点P在MB上,且PQ将ABC∆的面积分成上下4:5两部分时,求MP的长;(3)设点P移动的路程为x,当03x≤≤及39x≤≤时,分别求点P到直线AC的距离(用含x的式子表示);(4)在点P处设计并安装一扫描器,按定角APQ∠扫描APQ∆区域(含边界),扫描器随点P从M到B再到N共用时36秒.若94AK=,请直接..写出点K被扫描到的总时长.【答案】(1)3;(2)43MP=;(3)当03x≤≤时,24482525d x=+;当39x≤≤时,33355d x=-+;(4)23t s=【解析】【分析】(1)根据当点P在BC上时,PA⊥BC时PA最小,即可求出答案;(2)过A点向BC边作垂线,交BC于点E,证明△APQ∽△ABC,可得2APQABCS APS AB∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭,根据SS上下=45可得24=9APQABCS APS AB∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭,可得23APAB=,求出AB=5,即可解出MP;(3)先讨论当0≤x≤3时,P在BM上运动,P到AC的距离:d=PQ·sinC,求解即可,再讨论当3≤x≤9时,P在BN上运动,BP=x-3,CP=8-(x-3)=11-x,根据d=CP·sinC即可得出答案;(4)先求出移动的速度=936=14,然后先求出从Q 平移到K 耗时,再求出不能被扫描的时间段即可求出时间.【详解】(1)当点P 在BC 上时,PA ⊥BC 时PA 最小,∵AB=AC ,△ABC 为等腰三角形,∴PA min =tanC·2BC =34×4=3;(2)过A 点向BC 边作垂线,交BC 于点E,S 上=S △APQ ,S 下=S 四边形BPQC ,∵APQ B ∠=∠,∴PQ ∥BC ,∴△APQ ∽△ABC ,∴AP AD PQ AB AC BC==,∴2APQABC S AP S AB ∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭,当S S 上下=45时,24=9APQ ABC S AP S AB ∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴23AP AB =,AE=2BC ·tan 3C =,根据勾股定理可得AB=5,∴2253AP MP AB +==,解得MP=43;(3)当0≤x≤3时,P 在BM 上运动,P 到AC 的距离:d=PQ·sinC ,由(2)可知sinC=35,∴d=35PQ ,∵AP=x+2,∴25AP x PQ AB BC+==,∴PQ=285x +⨯,∴d=23855x +⨯⨯=24482525x +,当3≤x≤9时,P 在BN 上运动,BP=x-3,CP=8-(x-3)=11-x ,d=CP·sinC=35(11-x )=-35x+335,综上()()24480325253333955x x d x x ⎧+≤≤⎪⎪=⎨⎪-+≤≤⎪⎩;(4)AM=2<AQ=94,移动的速度=936=14,①从Q 平移到K ,耗时:92414-=1秒,②P 在BC 上时,K 与Q 重合时CQ=CK=5-94=114,∵∠APQ+∠QPC=∠B+∠BAP ,APQ B∠=∠∴∠QPC=∠BAP ,又∵∠B=∠C ,∴△ABP ∽△PCQ ,设BP=y ,CP=8-y ,AB BP PC CQ =,即51184y y =-,整理得y 2-8y=554-,(y-4)2=94,解得y 1=52,y 2=112,52÷14=10秒,112÷14=22秒,∴点K 被扫描到的总时长36-(22-10)-1=23秒.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,一次函数的应用,结合知识点灵活运用是解题关键.12.(2020·湖南衡阳?中考真题)如图1,平面直角坐标系xOy 中,等腰ABC ∆的底边BC 在x 轴上,8BC =,顶点A 在y 的正半轴上,2OA =,一动点E 从(3,0)出发,以每秒1个单位的速度沿CB 向左运动,到达OB 的中点停止.另一动点F 从点C 出发,以相同的速度沿CB 向左运动,到达点O 停止.已知点E 、F 同时出发,以EF 为边作正方形EFGH ,使正方形EFGH 和ABC ∆在BC 的同侧.设运动的时间为t 秒(0t ≥).(1)当点H 落在AC 边上时,求t 的值;(2)设正方形EFGH 与ABC ∆重叠面积为S ,请问是存在t 值,使得9136S =若存在,求出t 值;若不存在,请说明理由;(3)如图2,取AC 的中点D ,连结OD ,当点E 、F 开始运动时,点M 从点O 出发,以每秒OD DC CD DO ---运动,到达点O 停止运动.请问在点E 的整个运动过程中,点M 可能在正方形EFGH 内(含边界)吗?如果可能,求出点M 在正方形EFGH 内(含边界)的时长;若不可能,请说明理由.【答案】(1)t=1;(2)存在,143t =,理由见解析;(3)可能,3455t ≤≤或4533t ≤≤或35t ≤≤理由见解析【解析】【分析】(1)用待定系数法求出直线AC 的解析式,根据题意用t 表示出点H 的坐标,代入求解即可;(2)根据已知,当点F 运动到点O 停止运动前,重叠最大面积是边长为1的正方形的面积,即不存在t ,使重叠面积为9136S =,故t ﹥4,用待定系数法求出直线AB 的解析式,求出点H 落在BC 边上时的t 值,求出此时重叠面积为169﹤9136,进一步求出重叠面积关于t 的表达式,代入解t 的方程即可解得t 值;(3)由已知求得点D (2,1),AC=,结合图形分情况讨论即可得出符合条件的时长.【详解】(1)由题意,A(0,2),B(-4,0),C(4,0),设直线AC 的函数解析式为y=kx+b ,将点A 、C 坐标代入,得:402k b b +=⎧⎨=⎩,解得:122k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴直线AC 的函数解析式为122y x =-+,当点H 落在AC 边上时,点E(3-t ,0),点H (3-t ,1),将点H 代入122y x =-+,得:11(3)22t =--+,解得:t=1;(2)存在,143t =,使得9136S =.根据已知,当点F 运动到点O 停止运动前,重叠最大面积是边长为1的正方形的面积,即不存在t ,使重叠面积为9136S =,故t ﹥4,设直线AB 的函数解析式为y=mx+n ,将点A 、B 坐标代入,得:402m n n -+=⎧⎨=⎩,解得:122m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴直线AC 的函数解析式为122y x =+,当t ﹥4时,点E (3-t ,0)点H (3-t ,t-3),G(0,t-3),当点H 落在AB 边上时,将点H 代入122y x =+,得:13(3)22t t -=-+,解得:133t =;此时重叠的面积为221316(3)(3)39t -=-=,∵169﹤9136,∴133﹤t ﹤5,如图1,设GH 交AB 于S ,EH 交AB 于T,将y=t-3代入122y x =+得:1322t x -=+,解得:x=2t-10,∴点S(2t-10,t-3),将x=3-t 代入122y x =+得:11(3)2(7)22y t t =-+=-,∴点T 1(3,(7))2t t --,∴AG=5-t ,SG=10-2t ,BE=7-t ,ET=1(7)2t -,211(7)24BET S BE ET t ∆==- ,21(5)2ASG S AG SG t ∆==- 所以重叠面积S=AOB BET ASG S S S ∆∆∆--=4-21(7)4t --2(5)t -=2527133424t t -+-,由2527133424t t -+-=9136得:1143t =,29215t =﹥5(舍去),∴143t =;(3)可能,35≤t≤1或t=4.∵点D 为AC 的中点,且OA=2,OC=4,∴点D (2,1),AC=,易知M 点在水平方向以每秒是4个单位的速度运动;当0﹤t ﹤12时,M 在线段OD 上,H 未到达D 点,所以M 与正方形不相遇;当12﹤t ﹤1时,12+12÷(1+4)=35秒,∴t =35时M 与正方形相遇,经过1÷(1+4)=15秒后,M 点不在正方行内部,则3455t ≤≤;当t=1时,由(1)知,点F 运动到原E 点处,M 点到达C 处;当1≤t≤2时,当t=1+1÷(4-1)=43秒时,点M 追上G 点,经过1÷(4-1)=13秒,点M 都在正方形EFGH 内(含边界),4533t ≤≤当t=2时,点M 运动返回到点O 处停止运动,当t=3时,点E 运动返回到点O 处,当t=4时,点F 运动返回到点O 处,当35t ≤≤时,点M 都在正方形EFGH 内(含边界),综上,当3455t ≤≤或4533t ≤≤或35t ≤≤时,点M 可能在正方形EFGH 内(含边界).【点睛】本题考查了一次函数与几何图形的综合,涉及求一次函数的解析式、正方形的性质、直角三角形的性质、不规则图形的面积、解一元二次方程等知识,解答的关键是认真审题,提取相关信息,利用待定系数法、数形结合法等解题方法确定解题思路,进而推理、探究、发现和计算.13.(2020·黑龙江哈尔滨?中考真题)已知,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线AB 与x 轴的正半轴交于点A ,与y 轴的负半轴交于点B ,OA OB =,过点A 作x 轴的垂线与过点O 的直线相交于点C ,直线OC 的解析式为34y x =,过点C 作CM y ⊥轴,垂足为,9M OM =.(1)如图1,求直线AB 的解析式;(2)如图2,点N 在线段MC 上,连接ON ,点P 在线段ON 上,过P 点作PD x ⊥轴,垂足为D ,交OC 于点E ,若NC OM =,求PE OD的值;(3)如图3,在(2)的条件下,点F 为线段AB 上一点,连接OF ,过点F 作OF 的垂线交线段AC 于点Q ,连接BQ ,过点F 作x 轴的平行线交BQ 于点G ,连接PF 交x 轴于点H ,连接EH ,若,DHE DPH GQ FG ∠=∠-=,求点P 的坐标.【答案】(1)12y x =-;(2)94;(3)1236(,)55P .【解析】【分析】(1)根据题意求出A ,B 的坐标即可求出直线AB 的解析式;(2)求出N (3,9),以及ON 的解析式为y=3x ,设P (a ,3a ),表达出PE 及OD 即可解答;(3)如图,设直线GF 交CA 延长线于点R ,交y 轴于点S ,过点F 作FT ⊥x 轴于点T ,先证明四边形OSRA 为矩形,再通过边角关系证明△OFS ≌△FQR ,得到SF=QR ,进而证明△BSG ≌△QRG ,得到SG=RG=6,设FR=m ,根据GQ FG -=,以及在Rt △GQR 中利用勾股定理求出m 的值,得到FS=8,AR=4,证明四边形OSFT 为矩形,得到OT=FS=8,根据∠DHE=∠DPH ,利用正切函数的定义得到DE DH DH PD=,从而得到DH=32a ,根据∠PHD=∠FHT ,得到HT=2,再根据OT=OD+DH+HT ,列出关于a 的方程即可求出a 的值,从而得到点P 的坐标.【详解】解:(1)∵CM ⊥y 轴,OM=9,∴当y=9时,394x =,解得:x=12,∴C (12,9),∵CA ⊥x 轴,则A (12,0),∴OB=OA=12,则B (0,-12),设直线AB 的解析式为y=kx+b ,∴12012k b b +=⎧⎨=-⎩,解得:112k b =⎧⎨=-⎩,∴12y x =-;(2)由题意可得,∠CMO=∠OAC=∠MOA=90°,∴四边形MOAC 为矩形,∴MC=OA=12,∵NC=OM ,∴NC=9,则MN=MC-NC=3,∴N (3,9)设直线ON 的解析式为1y k x =,将N (3,9)代入得:193k =,解得:13k =,∴y=3x ,设P (a ,3a )∵PD ⊥x 轴交OC 于点E ,交x 轴于点D ,∴3(,)4E a a ,(a,0)D ,∴PE=39344a a a -=,OD=a ,∴9944a PE OD a ==;(3)如图,设直线GF 交CA 延长线于点R ,交y 轴于点S ,过点F 作FT ⊥x 轴于点T ,∵GF ∥x 轴,∴∠OSR=∠MOA=90°,∠CAO=∠R=90°,∠BOA=∠BSG=90°,∠OAB=∠AFR ,∴∠OSR=∠R=∠AOS=∠BSG=90°,则四边形OSRA为矩形,∴OS=AR,SR=OA=12,∵OA=OB,∴∠OBA=∠OAB=45°,∴∠FAR=90°-∠AFR=45°,∴∠FAR=∠AFR,∴FR=AR=OS,∵QF⊥OF,∴∠OFQ=90°,∴∠OFS+∠QFR=90°,∵∠SOF+∠OFS=90°,∴∠SOF=∠QFR,∴△OFS≌△FQR,∴SF=QR,∵∠SFB=∠AFR=45°,∴∠SBF=∠SFB,∴BS=SF=QR,∵∠SGB=∠RGQ,∴△BSG≌△QRG,∴SG=RG=6,设FR=m,则AR=m,∴QR=SF=12-m,∴=,-=,∵GQ FG∴66m m +-=+,∵QG 2=GR 2+QR 2,即222(6)6(12)m m +=+-,解得:m=4,∴FS=8,AR=4,∵∠OAB=∠FAR ,FT ⊥OA ,FR ⊥AR ,∴FT=FR=AR=4,∠OTF=90°,∴四边形OSFT 为矩形,∴OT=FS=8,∵∠DHE=∠DPH ,∴tan ∠DHE=tan ∠DPH ,∴DE DH DH PD=,由(2)可知,DE=34a ,PD=3a ,∴343a DH DH a=,解得:DH=32a ,∴tan ∠PHD=3232PD a DH a ==,∵∠PHD=∠FHT ,∴tan ∠FHT=2TF HT =,∴HT=2,∵OT=OD+DH+HT ,∴3282a a ++=,∴a=125,∴1236(,)55P 【点睛】本题考查了一次函数与几何综合问题,涉及了一次函数解析式的求法,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质以及锐角三角函数的定义等知识点,第(3)问难度较大,解题的关键是正确做出辅助线,熟悉几何的基本知识,综合运用全等三角形以及锐角三角函数的概念进行解答.类型二与平行四边形有关14.(2022·山东泰安)如图,四边形ABCD 为平行四边形,则点B 的坐标为________.【答案】()2,1--【分析】根据平行四边形的性质以及点的平移即可得出结论.【详解】解: 四边形ABCD 为平行四边形,∴DA CB ∥,即将D 点平移到A 的过程与将C 点平移到B 的过程保持一致,将D 点平移到A 的过程是::134x --=-(向左平移4各单位长度);:220y -=(上下无平移);∴将C 点平移到B 的过程按照上述一致过程进行得到()24,1B --,即()2,1B --,故答案为:()2,1--.【点睛】本题考查平行四边形的性质及点的平移,掌握点的平移的代数表示是解决问题的关键.15.(2022·甘肃武威)如图1,在菱形ABCD 中,60A ∠=︒,动点P 从点A 出发,沿折线AD DC CB →→方向匀速运动,运动到点B 停止.设点P 的运动路程为x ,APB △的面积为y ,y 与x 的函数图象如图2所示,则AB 的长为()AB .C .D .【答案】B【分析】根据图1和图2判定三角形ABD 为等边三角形,它的面积为【详解】解:在菱形ABCD 中,∠A=60°,∴△ABD 为等边三角形,设AB=a ,由图2可知,△ABD 的面积为∴△ABD 的面积24a ==解得:a=故选B【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,根据菱形的性质和函数图象,能根据图形得出正确信息是解此题的关键.16.(2020·黑龙江牡丹江?中考真题)如图,已知直线AB 与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,线段OA 的长是方程27180x x --=的一个根,12OB OA =.请解答下列问题:(1)求点A ,B 的坐标;(2)直线EF 交x 轴负半轴于点E ,交y 轴正半轴于点F ,交直线AB 于点C .若C 是EF 的中点,6OE =,反比例函数k y x=图象的一支经过点C ,求k 的值;(3)在(2)的条件下,过点C 作CD OE ⊥,垂足为D ,点M 在直线AB 上,点N 在直线CD 上.坐标平面内是否存在点P ,使以D ,M ,N ,P 为顶点的四边形是正方形?若存在,请写出点P 的个数,并直接写出其中两个点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A (9,0),B (0,92);(2)-18;(3)存在5个,(9,12)或(9,-12)或(1,0)或(-7,4)或(-15,0).【解析】【分析】(1)解一元二次方程,得到点A 的坐标,再根据12OB OA =可得点B 坐标;(2)利用待定系数法求出直线AB 的表达式,根据点C 是EF 的中点,得到点C 横坐标,代入可得点C 坐标,根据点C 在反比例函数图像上求出k 值;(3)画出图形,可得点P 共有5个位置,分别求解即可.【详解】解:(1)∵线段OA 的长是方程27180x x --=的一个根,解得:x=9或-2(舍),而点A 在x 轴正半轴,∴A (9,0),∵12OB OA =,∴B (0,92);(2)∵6OE =,∴E (-6,0),设直线AB 的表达式为y=kx+b ,将A 和B 代入,得:0992k b b =+⎧⎪⎨=⎪⎩,解得:1292k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴AB 的表达式为:1922y x =-+,∵点C 是EF 的中点,∴点C 的横坐标为-3,代入AB 中,y=6,则C (-3,6),∵反比例函数k y x=经过点C ,则k=-3×6=-18;(3)存在点P ,使以D ,M ,N ,P 为顶点的四边形是正方形,如图,共有5种情况,在四边形DM 1P 1N 1中,M 1和点A 重合,∴M 1(9,0),此时P 1(9,12);在四边形DP 3BN 3中,点B 和M 重合,可知M 在直线y=x+3上,联立:31922y x y x =+⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得:14x y =⎧⎨=⎩,∴M (1,4),∴P 3(1,0),同理可得:P 2(9,-12),P 4(-7,4),P 5(-15,0).故存在点P 使以D ,M ,N ,P 为顶点的四边形是正方形,点P 的坐标为P 1(9,12),P 2(9,-12),P 3(1,0),P 4(-7,4),P 5(-15,0).【点睛】本题考查了解一元二次方程,一次函数表达式,正方形的性质,反比例函数表达式,难度较大,解题的关键是根据图像画出符合条件的正方形.类型三最值问题17.(2020·江苏宿迁?中考真题)如图,在平面直角坐标系中,Q是直线y=﹣12x+2上的一个动点,将Q绕点P(1,0)顺时针旋转90°,得到点Q',连接OQ',则OQ'的最小值为()A.455B C.523D.655【答案】B【解析】【分析】利用等腰直角三角形构造全等三角形,求出旋转后Q′的坐标,然后根据勾股定理并利用二次函数的性质即可解决问题.【详解】解:作QM⊥x轴于点M,Q′N⊥x轴于N,设Q(m,122m-+),则PM=1m﹣,QM=122m-+,∵∠PMQ=∠PNQ′=∠QPQ′=90°,∴∠QPM+∠NPQ′=∠PQ′N+∠NPQ′,∴∠QPM=∠PQ′N ,在△PQM 和△Q′PN 中,'90''PMQ PNQ QPM PQ N PQ Q P ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△PQM ≌△Q′PN(AAS),∴PN=QM=122m -+,Q′N=PM=1m ﹣,∴ON=1+PN=132m -,∴Q′(132m -,1m ﹣),∴OQ′2=(132m -)2+(1m ﹣)2=54m 2﹣5m+10=54(m ﹣2)2+5,当m=2时,OQ′2有最小值为5,∴OQ′故选:B .【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,一次函数的性质,三角形全等的判定和性质,坐标与图形的变换-旋转,二次函数的性质,勾股定理,表示出点的坐标是解题的关键18.(2020·湖南永州?中考真题)已知点()00,P x y 和直线y kx b =+,求点P 到直线y kx b =+的距离d可用公式d =C 的圆心C 的坐标为()1,1,半径为1,直线l 的表达式为26y x =-+,P 是直线l 上的动点,Q 是C 上的动点,则PQ 的最小值是()A .355B .3515-C .6515-D .2【答案】B 【解析】【分析】过点C 作直线l 的垂线,交C 于点Q ,交直线l 于点P ,此时PQ 的值最小,利用公式计算即可.【详解】过点C 作直线l 的垂线,交C 于点Q ,交直线l 于点P ,此时PQ 的值最小,如图,∵点C 到直线l 的距离()00222116355112kx y b d k -+-⨯-+==++-,C 半径为1,∴PQ 的最小值是3515-,故选:B.【点睛】此题考查公式的运用,垂线段最短的性质,正确理解公式中的各字母的含义,确定点P与点Q最小时的位置是解题的关键.A B-,在x19.(2020·辽宁鞍山?中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知(3,6),(2,2)CD=,线段CD在x轴上平移,当轴上取两点C,D(点C在点D左侧),且始终保持1+的值最小时,点C的坐标为________.AD BC【答案】(-1,0)【解析】【分析】作点B关于x轴的对称点B′,将B′向右平移1个单位得到B″,连接AB″,与x轴交于点D,过点B′作AB″的平行线,与x轴交于点C,得到此时AD+BC的值最小,求出直线AB″,得到点D坐标,从而可得点C坐标.【详解】解:如图,作点B关于x轴的对称点B′,将B′向右平移1个单位得到B″,连接AB″,与x轴交于点D,过点B′作AB″的平行线,与x轴交于点C,可知四边形B′B″DC为平行四边形,则B′C=B″D,由对称性质可得:BC=B′C,∴AD+BC=AD+B′C=AD+B″D=AB″,则此时AB″最小,即AD+BC最小,∵A(3,6),B(-2,2),∴B′(-2,-2),∴B″(-1,-2),设直线AB″的表达式为:y=kx+b,则632k bk b=+⎧⎨-=-+⎩,解得:2kb=⎧⎨=⎩,∴直线AB″的表达式为:y=2x,令y=0,解得:x=0,即点D坐标为(0,0),∴点C坐标为(-1,0),故答案为:(-1,0).【点睛】本题考查了轴对称的性质,最短路径问题,一次函数表达式,解题的关键是找到AD+BC最小时的情形20.(2020•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙O与x轴的正半轴交于点A,点B是⊙O上一动点,点C为弦AB的中点,直线y=34x﹣3与x轴、y轴分别交于点D、E,则△CDE面积的最小值为.【分析】如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.首先证明点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.求出MN,当点C与C′重合时,△C′DE的面积最小.【解析】如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.∵AC=CB,AM=OM,∴MC=12OB=1,∴点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.∵直线y=34x﹣3与x轴、y轴分别交于点D、E,∴D(4,0),E(0,﹣3),∴OD =4,OE =3,∴DE =32+42=5,∵∠MDN =∠ODE ,∠MND =∠DOE ,∴△DNM ∽△DOE ,∴MN OE=DM DE,∴MN 3=35,∴MN =95,当点C 与C′重合时,△C′DE 的面积最小,最小值=12×5×(95−1)=2,故答案为2.21.(2020·江苏连云港?中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy 中,半径为2的O 与x 轴的正半轴交于点A ,点B 是O 上一动点,点C 为弦AB 的中点,直线334y x =-与x 轴、y 轴分别交于点D 、E ,则CDE △面积的最小值为________.【答案】2【解析】【分析】如图,连接OB ,取OA 的中点M ,连接CM ,过点M 作MN ⊥DE 于N .首先证明点C 的运动轨迹是以M 为圆心,1为半径的⊙M ,设⊙M 交MN 于C′.求出MN ,当点C 与C′重合时,△C′DE的面积最小.【详解】解:如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.∵AC=CB,AM=OM,∴MC=12OB=1,∴点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.∵直线y=34x-3与x轴、y轴分别交于点D、E,∴D(4,0),E(0,-3),∴OD=4,OE=3,∴5 DE===,∵∠MDN=∠ODE,∠MND=∠DOE,∴△DNM∽△DOE,∴MN DM OE DE=,∴3 35 MN=,∴95 MN=,当点C 与C′重合时,△C′DE 的面积最小,△C′DE 的面积最小值1951225⎛⎫=⨯⨯-= ⎪⎝⎭,故答案为2.【点睛】本题考查三角形的中位线定理,三角形的面积,一次函数的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造三角形的中位线解决问题,属于中考常考题型.22.(2020·北京中考真题)在平面直角坐标系xOy 中,⊙O 的半径为1,A ,B 为⊙O 外两点,AB=1.给出如下定义:平移线段AB ,得到⊙O 的弦A B ''(,A B ''分别为点A ,B 的对应点),线段AA '长度的最小值称为线段AB 到⊙O 的“平移距离”.(1)如图,平移线段AB 到⊙O 的长度为1的弦12PP 和34P P ,则这两条弦的位置关系是;在点1234,,,P P P P 中,连接点A 与点的线段的长度等于线段AB 到⊙O 的“平移距离”;(2)若点A ,B 都在直线y =+上,记线段AB 到⊙O 的“平移距离”为1d ,求1d 的最小值;(3)若点A 的坐标为32,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,记线段AB 到⊙O 的“平移距离”为2d ,直接写出2d 的取值范围.【答案】(1)平行,P 3;(2)32;(3)233922d ≤≤。
题型六 二次函数与几何图形综合题类型一 二次函数与图形判定1.(2017·某某)在同一直角坐标系中,抛物线C 1:y =ax 2-2x -3与抛物线C 2:y =x 2+mx +n 关于y 轴对称,C 2与x 轴交于A 、B 两点,其中点A 在点B 的左侧.(1)求抛物线C 1,C 2的函数表达式; (2)求A 、B 两点的坐标;(3)在抛物线C 1上是否存在一点P ,在抛物线C 2上是否存在一点Q ,使得以AB 为边,且以A 、B 、P 、Q 四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出P 、Q 两点的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2017·随州)在平面直角坐标系中,我们定义直线y =ax -a 为抛物线y =ax 2+bx +c(a 、b 、c 为常数,a ≠0)的“梦想直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y 轴上的三角形为其“梦想三角形”.已知抛物线y =-233x 2-433x +23与其“梦想直线”交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与x轴负半轴交于点C.(1)填空:该抛物线的“梦想直线”的解析式为__________,点A的坐标为__________,点B的坐标为__________;(2)如图,点M为线段CB上一动点,将△ACM以AM所在直线为对称轴翻折,点C的对称点为N,若△AMN为该抛物线的“梦想三角形”,求点N的坐标;(3)当点E在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“梦想直线”上,是否存在点F,使得以点A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E、F的坐标;若不存在,请说明理由.(2017·某某模拟)已知:如图,抛物线y=ax2-2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A、B,点A的坐标为(4,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC,交BC于点E,连接CQ.当△CQE的面积最大时,求点Q的坐标;(3)若平行于x 轴的动直线l 与该抛物线交于点P ,与直线AC 交于点F ,点D 的坐标为(2,0).问:是否存在这样的直线l ,使得△ODF 是等腰三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.4.(2016·某某)如图①,直线y =-43x +n 交x 轴于点A ,交y 轴于点C(0,4),抛物线y =23x 2+bx +c 经过点A ,交y 轴于点B(0,-2).点P 为抛物线上一个动点,过点P 作x轴的垂线PD ,过点B 作BD⊥PD 于点D ,连接PB ,设点P 的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)当△BDP 为等腰直角三角形时,求线段PD 的长;(3)如图②,将△BDP 绕点B 逆时针旋转,得到△BD′P′,且旋转角∠PBP′=∠OAC,当点P 的对应点P′落在坐标轴上时,请直接写出点P 的坐标.类型二 二次函数与图形面积1.(2017·某某)如图,在平面直角坐标系中,直线y =12x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,抛物线y =-12x 2+bx +c 经过A 、C 两点,与x 轴的另一交点为点B.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点D 为直线AC 上方抛物线上一动点;①连接BC 、CD ,设直线BD 交线段AC 于点E ,△CDE 的面积为S 1,△BCE 的面积为S 2,求S 1S 2的最大值; ②过点D 作DF⊥AC,垂足为点F ,连接CD ,是否存在点D ,使得△CDF 中的某个角恰好等于∠BAC 的2倍?若存在,求点D 的横坐标;若不存在,请说明理由.2.(2017·某某)如图甲,直线y=-x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=x2+bx+c与x轴的另一个交点为A,顶点为P.(1)求该抛物线的解析式;(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C,P,M为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请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;(3)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE的面积有最大值(图乙、丙供画图探究).3.(2017·某某模拟)如图,抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于点A(1,0)和点B,与y 轴交于点C,且其对称轴l为x=-1,点P是抛物线上B,C之间的一个动点(点P不与点B,C重合).(1)直接写出抛物线的解析式;(2)小唐探究点P的位置时发现:当动点N在对称轴l上时,存在PB⊥NB,且PB=NB的关系,请求出点P的坐标;(3)是否存在点P使得四边形PBAC的面积最大?若存在,请求出四边形PBAC面积的最大值;若不存在,请说明理由.4.(2017·某某模拟)如图①,已知抛物线y=ax2+bx-3的对称轴为x=1,与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C,一次函数y=x+1经过A,且与y轴交于点D.(1)求该抛物线的解析式.(2)如图②,点P为抛物线B、C两点间部分上的任意一点(不含B,C两点),设点P的横坐标为t,设四边形DCPB的面积为S,求出S与t的函数关系式,并确定t为何值时,S取最大值?最大值是多少?(3)如图③,将△ODB沿直线y=x+1平移得到△O′D′B′,设O′B′与抛物线交于点E,连接ED′,若ED′恰好将△O′D′B′的面积分为1∶2两部分,请直接写出此时平移的距离.类型三二次函数与线段问题1.(2017·某某)如图,已知抛物线y=ax2-23ax-9a与坐标轴交于A,B,C三点,其中C(0,3),∠BAC的平分线AE交y轴于点D,交BC于点E,过点D的直线l与射线AC,AB分别交于点M,N.(1)直接写出a的值、点A的坐标及抛物线的对称轴;(2)点P为抛物线的对称轴上一动点,若△PAD为等腰三角形,求出点P的坐标;(3)证明:当直线l绕点D旋转时,1AM +1AN均为定值,并求出该定值.2.(2017·某某模拟)如图①,直线y =34x +m 与x 轴、y 轴分别交于点A 和点B(0,-1),抛物线y =12x 2+bx +c 经过点B ,点C 的横坐标为4.(1)请直接写出抛物线的解析式;(2)如图②,点D 在抛物线上,DE ∥y 轴交直线AB 于点E ,且四边形DFEG 为矩形,设点D 的横坐标为x(0<x <4),矩形DFEG 的周长为l ,求l 与x 的函数关系式以及l 的最大值;(3)将△AOB 绕平面内某点M 旋转90°或180°,得到△A 1O 1B 1,点A 、O 、B 的对应点分别是点A 1、O 1、B 1.若△A 1O 1B 1的两个顶点恰好落在抛物线上,那么我们就称这样的点为“落点”,请直接写出“落点”的个数和旋转180°时点A 1的横坐标.3.(2017·某某)已知点A(-1,1),B(4,6)在抛物线y=ax2+bx上.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①,点F的坐标为(0,m)(m>2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x轴的垂线,,连接FH、AE,求证:FH∥AE;(3)如图②,直线AB分别交x轴、y轴于C、D两点.点P从点C出发,沿射线CD方向匀速运动,速度为每秒2个单位长度;同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度.点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM=2PM,直接写出t的值.类型四二次函数与三角形相似1.(2016·某某)如图,已知抛物线经过原点O,顶点为A(1,1),且与直线y=x-2交于B,C两点.(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;(2)求证:△ABC是直角三角形;(3)若点N为x轴上的一个动点,过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M,则是否存在以O,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2017·某某模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+1与直线y=-ax+c相交于坐标轴上点A(-3,0),C(0,1)两点.(1)直线的表达式为__________;抛物线的表达式为__________;(2)D为抛物线在第二象限部分上的一点,作DE垂直x轴于点E,交直线AC于点F,求线段DF长度的最大值,并求此时点D的坐标;(3)P为抛物线上一动点,且P在第四象限内,过点P作PN垂直x轴于点N,使得以P、A、N为顶点的三角形与△ACO相似,请直接写出点P的坐标.3.如图①,二次函数y =ax 2+bx +33经过A(3,0),G(-1,0)两点. (1)求这个二次函数的解析式;(2)若点M 是抛物线在第一象限图象上的一点,求△ABM 面积的最大值;(3)抛物线的对称轴交x 轴于点P ,过点E(0,233)作x 轴的平行线,交AB 于点F ,是否存在着点Q ,使得△FEQ∽△BEP?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.4.(2017·某某)抛物线y =ax 2+bx +3经过点A(1,0)和点B(5,0). (1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)该抛物线与直线y=错误!x+3相交于C、D两点,点P是抛物线上的动点且位于x 轴下方,直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N.①连接PC、PD,如图①,在点P运动过程中,△PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;②连接PB,过点C作CQ⊥PM,垂足为点Q,如图②,是否存在点P,使得△Q与△PBM 相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.题型六第23题二次函数与几何图形综合题类型一二次函数与图形判定1.解:(1)∵C1、C2关于y轴对称,∴C1与C2的交点一定在y轴上,且C1与C2的形状、大小均相同,∴a=1,n=-3,∴C1的对称轴为x=1,∴C2的对称轴为x=-1,∴m=2,∴C1的函数表示式为y=x2-2x-3,C2的函数表达式为y=x2+2x-3;(2)在C2的函数表达式为y=x2+2x-3中,令y=0可得x2+2x-3=0,解得x=-3或x=1,∴A(-3,0),B(1,0);(3)存在.设P(a ,b),则Q(a +4,b)或(a -4,b), ①当Q(a +4,b)时,得:a 2-2a -3=(a +4)2+2(a +4)-3, 解得a =-2,∴b =a 2-2a -3=4+4-3=5, ∴P 1(-2,5),Q 1(2,5). ②当Q(a -4,b)时,得:a 2-2a -3=(a -4)2+2(a -4)-3, 解得a =2.∴b =4-4-3=-3, ∴P 2(2,-3),Q 2(-2,-3).综上所述,所求点的坐标为P 1(-2,5),Q 1(2,5); P 2(2,-3),Q 2(-2,-3). 2.解:(1)∵抛物线y =-233x 2-433x +23, ∴其梦想直线的解析式为y =-233x +233,联立梦想直线与抛物线解析式可得⎩⎪⎨⎪⎧y =-233x +233y =-233x 2-433x +23,解得⎩⎨⎧x =-2y =23或⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =0,∴A(-2,23),B(1,0);(2)当点N 在y 轴上时,△AMN 为梦想三角形, 如解图①,过A 作AD ⊥y 轴于点D ,则AD =2,在y =-233x 2-433x +23中,令y =0可求得x =-3或x =1,∴C(-3,0),且A(-2,23), ∴AC =(-2+3)2+(23)2=13, 由翻折的性质可知AN =AC =13,在Rt △AND 中,由勾股定理可得DN =AN 2-AD 2=13-4=3, ∵OD =23,∴ON =23-3或ON =23+3,当ON =23+3时,则MN >OD >CM ,与MN =CM 矛盾,不合题意, ∴N 点坐标为(0,23-3);当M 点在y 轴上时,则M 与O 重合,过N 作NP ⊥x 轴于点P ,如解图②,在Rt △AMD 中,AD =2,OD =23,∴tan ∠DAM =MDAD =3,∴∠DAM =60°,∵AD ∥x 轴,∴∠AMC =∠DAM =60°, 又由折叠可知∠NMA =∠AMC =60°, ∴∠NMP =60°,且MN =CM =3, ∴MP =12MN =32,NP =32MN =332,∴此时N 点坐标为(32,332);综上可知N 点坐标为(0,23-3)或(32,332);(3)①当AC 为平行四边形的边时,如解图③,过F 作对称轴的垂线FH ,过A 作AK ⊥x 轴于点K ,则有AC ∥EF 且AC =EF ,∴∠ACK =∠EFH , 在△ACK 和△EFH 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠ACK =∠EFH ∠AKC =∠EHF AC =EF,∴△ACK ≌△EFH(AAS ), ∴FH =CK =1,HE =AK =23,∵抛物线对称轴为x =-1,∴F 点的横坐标为0或-2,∵点F 在直线AB 上,∴当F 点横坐标为0时,则F(0,233),此时点E 在直线AB 下方,∴E 到x 轴的距离为EH -OF =23-233=433,即E 点纵坐标为-433,∴E(-1,-433); 当F 点的横坐标为-2时,则F 与A 重合,不合题意,舍去; ②当AC 为平行四边形的对角线时, ∵C(-3,0),且A(-2,23), ∴线段AC 的中点坐标为(-52,3),设E(-1,t),F(x ,y),则x -1=2×(-52),y +t =23,∴x =-4,y =23-t ,代入直线AB 解析式可得23-t =-233×(-4)+233,解得t =-433,∴E(-1,-433),F(-4,1033);综上可知存在满足条件的点F ,此时E(-1,-433)、F(0,233)或E(-1,-433)、F(-4,1033).3.解:(1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧0=16a -8a +c 4=c ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12c =4, ∴所求抛物线的解析式为y =-12x 2+x +4;(2) 设点Q 的坐标为(m ,0),如解图①,过点E 作EG ⊥x 轴于点G. 由-12x 2+x +4=0,得x 1=-2,x 2=4,∴点B 的坐标为(-2,0),∴AB =6,BQ =m +2,∵QE ∥AC ,∴△BQE ∽△BAC ,∴EG CO =BQ BA ,即EG 4=m +26,∴EG =2m +43,∴S △CQE =S △CBQ -S △EBQ =12BQ·CO-12BQ·EG=12(m +2)(4-2m +43)=-13m 2+23m +83=-13(m-1)2+3,又∵-2≤m ≤4,∴当m =1时,S △CQE 有最大值3,此时Q(1,0);图①图②(3)存在.在△ODF 中. (ⅰ)若DO =DF ,∵A(4,0),D(2,0),∴AD =OD =DF =2, 又∵在Rt △AOC 中,OA =OC =4,∴∠OAC =45°, ∴∠DFA =∠OAC =45°,∴∠ADF =90°,此时,点F 的坐标为(2,2), 由-12x 2+x +4=2,得x 1=1+5,x 2=1-5,此时,点P 的坐标为P(1+5,2)或P(1-5,2); (ⅱ)若FO =FD ,如解图②,过点F 作FM ⊥x 轴于点M , 由等腰三角形的性质得:OM =MD =1,∴AM =3, ∴在等腰直角△AMF 中,MF =AM =3,∴F(1,3), 由-12x 2+x +4=3,得x 1=1+3,x 2=1-3,此时,点P 的坐标为:P(1+3,3)或P(1-3,3); (ⅲ)若OD =OF ,∵OA =OC =4,且∠AOC =90°,∴AC =42,∴点O 到AC 的距离为22,而OF =OD =2<22,与OF ≥22矛盾, ∴AC 上不存在点使得OF =OD =2,此时,不存在这样的直线l ,使得△ODF 是等腰三角形. 综上所述,存在这样的直线l ,使得△ODF 是等腰三角形.所求点P 的坐标为(1+5,2)或(1-5,2)或(1+3,3)或(1-3,3). 4.解:(1)∵点C(0,4)在直线y =-43x +n 上,∴n =4,∴y =-43x +4,令y =0,解得x =3,∴A(3,0),∵抛物线y =23x 2+bx +c 经过点A ,交y 轴于点B(0,-2),∴c =-2,6+3b -2=0,解得b =-43,∴抛物线的解析式为y =23x 2-43x -2;(2)∵点P 的横坐标为m ,且点P 在抛物线上, ∴P(m ,23m 2-43m -2),∵PD ⊥x 轴,BD ⊥PD ,∴点D 坐标为(m ,-2), ∴|BD|=|m|,|PD|=|23m 2-43m -2+2|,当△BDP 为等腰直角三角形时,PD =BD , ∴|m|=|23m 2-43m -2+2|=|23m 2-43m|.∴m 2=(23m 2-43m)2,解得:m 1=0(舍去),m 2=72,m 3=12,∴当△BDP 为等腰直角三角形时,线段PD 的长为72或12;(3)∵∠PBP′=∠OAC ,OA =3,OC =4,∴AC =5, ∴sin ∠PBP ′=45,cos ∠PBP ′=35,①当点P′落在x 轴上时,如解图①,过点D′作D′N⊥x 轴,垂足为N ,交BD 于点M ,∠DBD ′=∠ND′P′=∠PBP′,由旋转知,P ′D ′=PD =23m 2-43m ,在Rt △P ′D ′N 中,cos ∠ND ′P ′=ND′P′D′=cos ∠PBP ′=35,∴ND ′=35(23m 2-43m),在Rt △BD ′M 中,BD ′=-m ,sin ∠DBD ′=D′M BD′=sin ∠PBP ′=45,∴D ′M =-45m ,∴ND ′-MD′=2,∴35(23m 2-43m)-(-45m)=2, 解得m =5(舍去)或m =-5,如解图②, 同①的方法得,ND ′=35(23m 2-43m),MD ′=45m ,ND ′+MD′=2, ∴35(23m 2-43m)+45m =2, ∴m =5或m =-5(舍去),∴P(-5,45+43)或P(5,-45+43),②当点P′落在y 轴上时,如解图③,过点D′作D′M⊥x 轴,交BD 于M ,过点P′作P′N⊥y 轴,交MD′的延长线于点N , ∴∠DBD ′=∠ND′P′=∠PBP′,同①的方法得:P′N=45(23m 2-43m),BM =35m ,∵P ′N =BM ,∴45(23m 2-43m)=35m , 解得m =258或m =0(舍去),∴P(258,1132),∴P(-5,45+43)或P(5,-45+43)或P(258,1132).类型二 二次函数与图形面积1.解:(1)根据题意得A(-4,0),C(0,2), ∵抛物线y =-12x 2+bx +c 经过A 、C 两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧0=-12×16-4b +c 2=c ,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-32c =2, ∴y =-12x 2-32x +2;(2)①令y =0,∴-12x 2-32x +2=0,解得x 1=-4,x 2=1,∴B(1,0),如解图①,过D 作DM ∥y 轴交AC 于M ,过B 作BN ⊥x 轴交AC 于N , ∴DM ∥BN ,∴△DME ∽△BNE ,∴S 1S 2=DE BE =DMBN ,设D(a ,-12a 2-32a +2),∴M(a ,12a +2),∵B(1,0),∴N(1,52),∴S 1S 2=DMBN =-12a 2-2a 52=-15(a +2)2+45; ∴当a =-2时,S 1S 2有最大值,最大值是45;②∵A(-4,0),B(1,0),C(0,2), ∴AC =25,BC =5,AB =5, ∵AC 2+BC 2=AB 2,∴△ABC 是以∠ACB 为直角的直角三角形,取AB 的中点P ,∴P(-32,0),∴PA =PC =PB =52,∴∠CPO =2∠BAC ,∴tan ∠CPO =tan (2∠BAC)=43,如解图②,过D 作x 轴的平行线交y 轴于R ,交AC 的延长线于G , 情况一:∠DCF =2∠BAC =∠DGC +∠CDG ,∴∠CDG =∠BAC , ∴tan ∠CDG =tan ∠BAC =12,即RC DR =12,令D(a ,-12a 2-32a +2),∴DR =-a ,RC =-12a 2-32a ,∴-12a 2-32a -a =12,解得a 1=0(舍去),a 2=-2, ∴x D =-2,情况二:∠FDC =2∠BAC , ∴tan ∠FDC =43,设FC =4k ,∴DF =3k ,DC =5k , ∵tan ∠DGC =3k FG =12,∴FG =6k ,∴CG =2k ,DG =35k ,∴RC =255k ,RG =455k , DR =35k -455k =1155k ,∴DR RC =1155k 255k =-a -12a 2-32a ,解得a 1=0(舍去),a 2=-2911, ∴点D 的横坐标为-2或-2911.2.解:(1)∵直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于点B 、点C , ∴B(3,0),C(0,3),把B 、C 坐标代入抛物线解析式可得⎩⎪⎨⎪⎧9+3b +c =0c =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-4c =3,∴抛物线的解析式为y =x 2-4x +3; (2)∵y =x 2-4x +3=(x -2)2-1, ∴抛物线对称轴为x =2,P(2,-1), 设M(2,t),且C(0,3),∴MC =22+(t -3)2=t 2-6t +13,MP =|t +1|,PC =22+(-1-3)2=25, ∵△CPM 为等腰三角形,∴有MC =MP 、MC =PC 和MP =PC 三种情况,①当MC =MP 时,则有t 2-6t +13=|t +1|,解得t =32,此时M(2,32);②当MC =PC 时,则有t 2-6t +13=25,解得t =-1(与P 点重合,舍去)或t =7,此时M(2,7);③当MP =PC 时,则有|t +1|=25,解得t =-1+25或t =-1-25,此时M(2,-1+25)或(2,-1-25);综上可知存在满足条件的点M ,其坐标为(2,32)或(2,7)或(2,-1+25)或(2,-1-25);(3)如解图,在0<x <3对应的抛物线上任取一点E ,过E 作EF ⊥x 轴,交BC 于点F ,交x 轴于点D ,设E(x ,x 2-4x +3),则F(x ,-x +3), ∵0<x <3,∴EF =-x +3-(x 2-4x +3)=-x 2+3x ,∴S △CBE =S △EFC +S △EFB =12EF·OD+12EF·BD=12EF·OB=12×3(-x 2+3x)=-32(x -32)2+278,∴当x =32时,△CBE 的面积最大,此时E 点坐标为(32,-34),即当E 点坐标为(32,-34)时,△CBE 的面积最大.3.解:(1)∵A(1,0),对称轴l 为x =-1,∴B(-3,0),∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b -3=09a -3b -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =2, ∴抛物线的解析式为y =x 2+2x -3; (2)如解图①,过点P 作PM ⊥x 轴于点M ,设抛物线对称轴l 交x 轴于点Q. ∵PB ⊥NB ,∴∠PBN =90°, ∴∠PBM +∠NBQ =90°.∵∠PMB =90°,∴∠PBM +∠BPM =90°, ∴∠BPM =∠NBQ.又∵∠BMP =∠BQN =90°,PB =NB ,∴△BPM ≌△NBQ ,∴PM =BQ.∵抛物线y =x 2+2x -3与x 轴交于点A(1,0)和点B ,且对称轴为x =-1, ∴点B 的坐标为(-3,0),点Q 的坐标为(-1,0), ∴BQ =2,∴PM =BQ =2.∵点P 是抛物线y =x 2+2x -3上B 、C 之间的一个动点, ∴结合图象可知点P 的纵坐标为-2,将y =-2代入y =x 2+2x -3,得-2=x 2+2x -3, 解得x 1=-1-2,x 2=-1+2(舍去), ∴此时点P 的坐标为(-1-2,-2); (3) 存在.如解图②,连接AC ,PC.可设点P 的坐标为(x ,y)(-3<x <0),则y =x 2+2x -3, ∵点A(1,0),∴OA =1.∵点C 是抛物线与y 轴的交点,∴令x =0,得y =-3,即点C(0,-3),∴OC =3. 由(2)可知S四边形PBAC=S △BPM +S四边形PMOC+S △AOC =12BM·PM+12(PM +OC)·OM+12OA·OC=12(x+3)(-y)+12(-y +3)(-x)+12×1×3=-32y -32x +32,将y =x 2+2x -3代入可得S 四边形PBAC =-32(x 2+2x -3)-32x +32=-32(x +32)2+758.∵-32<0,-3<x <0,∴当x =-32时,S 四边形PBAC 有最大值758,此时,y =x 2+2x -3=-154.∴当点P 的坐标为(-32,-154)时,四边形PBAC 的面积最大,最大值为758.4.解:(1)把y =0代入直线的解析式得x +1=0,解得x =-1,∴A(-1,0). ∵抛物线的对称轴为x =1,∴B 的坐标为(3,0). 将x =0代入抛物线的解析式得y =-3,∴C(0,-3).设抛物线的解析式为y =a(x +1)(x -3),将C(0,-3)代入得-3a =-3,解得a =1, ∴抛物线的解析式为y =(x +1)(x -3)=x 2-2x -3; (2)如解图①,连接OP.将x =0代入直线AD 的解析式得y =1,∴OD =1. 由题意可知P(t ,t 2-2t -3). ∵S 四边形DCPB =S △ODB +S △OBP +S △OCP ,∴S =12×3×1+12×3×(-t 2+2t +3)+12×3×t ,整理得S =-32t 2+92t +6,配方得:S =-32(t -32)2+758,∴当t =32时,S 取得最大值,最大值为758;(3)如解图②,设点D′的坐标为(a ,a +1),O ′(a ,a).当△D′O′E 的面积∶△D′EB′的面积=1∶2时,则O′E∶EB ′=1∶2. ∵O ′B ′=OB =3,∴O ′E =1, ∴E(a +1,a).将点E 的坐标代入抛物线的解析式得(a +1)2-2(a +1)-3=a ,整理得:a 2-a -4=0,解得a =1+172或a =1-172,∴O ′的坐标为(1+172,1+172)或(1-172,1-172),∴OO ′=2+342或OO′=34-22, ∴△DOB 平移的距离为2+342或34-22, 当△D′O′E 的面积∶△D ′EB ′的面积=2∶1时,则O′E∶EB ′=2∶1. ∵O ′B ′=OB =3,∴O ′E =2,∴E(a +2,a).将点E 的坐标代入抛物线的解析式得:(a +2)2-2(a +2)-3=a ,整理得:a 2+a -3=0,解得a =-1+132或a =-1-132.∴O ′的坐标为(-1+132,-1+132)或(-1-132,-1-132).∴OO′=-2+262或OO′=2+262.∴△DOB 平移的距离为-2+262或2+262.综上所述,当△D′O′B′沿DA 方向平移2+342或2+262单位长度,或沿AD 方向平移34-22或-2+262个单位长度时,ED ′恰好将△O′D′B′的面积分为1∶2两部分. 类型三 二次函数与线段问题1.(1)解:∵C(0,3),∴-9a =3,解得a =-13.令y =0,得ax 2-23ax -9a =0,∵a ≠0,∴x 2-23x -9=0,解得x =-3或x =3 3. ∴点A 的坐标为(-3,0),点B 的坐标为(33,0),∴抛物线的对称轴为x =3; (2)解:∵OA =3,OC =3, ∴tan ∠CAO =3,∴∠CAO =60°. ∵AE 为∠BAC 的平分线,∴∠DAO =30°, ∴DO =33AO =1,∴点D 的坐标为(0,1), 设点P 的坐标为(3,a).∴AD 2=4,AP 2=12+a 2,DP 2=3+(a -1)2. 当AD =PA 时,4=12+a 2,方程无解.当AD =DP 时,4=3+(a -1)2,解得a =0或a =2, ∴点P 的坐标为(3,0)或(3,2).当AP =DP 时,12+a 2=3+(a -1)2,解得a =-4. ∴点P 的坐标为(3,-4).综上所述,点P 的坐标为(3,0)或(3,-4)或(3,2);(3)证明:设直线AC 的解析式为y =mx +3,将点A 的坐标代入得-3m +3=0,解得m =3,∴直线AC 的解析式为y =3x +3. 设直线MN 的解析式为y =kx +1.把y =0代入y =kx +1,得kx +1=0,解得:x =-1k ,∴点N 的坐标为(-1k ,0),∴AN =-1k +3=3k -1k.将y =3x +3与y =kx +1联立,解得x =2k -3,∴点M 的横坐标为2k -3.如解图,过点M 作MG ⊥x 轴,垂足为G.则AG =2k -3+ 3.∵∠MAG =60°,∠AGM =90°, ∴AM =2AG =4k -3+23=23k -2k -3.∴1AM +1AN =k -323k -2+k 3k -1=k -323k -2+2k 23k -2=3k -323k -2=3(3k -1)2(3k -1)=32. 2.解:(1)∵直线l :y =34x +m 经过点B(0,-1),∴m =-1,∴直线l 的解析式为y =34x -1,∵直线l :y =34x -1经过点C ,且点C 的横坐标为4,∴y =34×4-1=2,∵抛物线y =12x 2+bx +c 经过点C(4,2)和点B(0,-1),∴⎩⎪⎨⎪⎧12×42+4b +c =2c =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-54c =-1, ∴抛物线的解析式为y =12x 2-54x -1;(2)令y =0,则34x -1=0,解得x =43,∴点A 的坐标为(43,0),∴OA =43,在Rt △OAB 中,OB =1,∴AB =OA 2+OB 2=(43)2+12=53, ∵DE ∥y 轴,∴∠ABO =∠DEF ,在矩形DFEG 中,EF =DE·cos ∠DEF =DE·OB AB =35DE ,DF =DE·sin ∠DEF =DE·OA AB =45DE ,∴l =2(DF +EF)=2×(45+35)DE =145DE ,∵点D 的横坐标为t(0<t <4), ∴D(t ,12t 2-54t -1),E(t ,34t -1),∴DE =(34t -1)-(12t 2-54t -1)=-12t 2+2t ,∴l =145×(-12t 2+2t)=-75t 2+285t ,∵l =-75(t -2)2+285,且-75<0,∴当t =2时,l 有最大值285;(3)“落点”的个数有4个,如解图①,解图②,解图③,解图④所示.如解图③,设A 1的横坐标为m ,则O 1的横坐标为m +43,∴12m 2-54m -1=12(m +43)2-54(m +43)-1, 解得m =712,如解图④,设A 1的横坐标为m ,则B 1的横坐标为m +43,B 1的纵坐标比A 1的纵坐标大1,∴12m 2-54m -1+1=12(m +43)2-54(m +43)-1,解得m =43, ∴旋转180°时点A 1的横坐标为712或43.3.(1)解:将点A(-1,1),B(4,6)代入y =ax 2+bx 中, 得⎩⎪⎨⎪⎧a -b =116a +4b =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12b =-12, ∴抛物线的解析式为y =12x 2-12x ;(2)证明:设直线AF 的解析式为y =kx +m , 将点A(-1,1)代入y =kx +m 中,即-k +m =1, ∴k =m -1,∴直线AF 的解析式为y =(m -1)x +m. 联立直线AF 和抛物线解析式成方程组,⎩⎪⎨⎪⎧y =(m -1)x +m y =12x 2-12x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-1y 1=1,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2my 2=2m 2-m , ∴点G 的坐标为(2m ,2m 2-m). ∵GH ⊥x 轴,∴点H 的坐标为(2m ,0). ∵抛物线的解析式为y =12x 2-12x =12x(x -1),∴点E 的坐标为(1,0).设直线AE 的解析式为y =k 1x +b 1,将A(-1,1),E(1,0)代入y =k 1x +b 1中,得⎩⎪⎨⎪⎧-k 1+b 1=1k 1+b 1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧k 1=-12b 1=12,∴直线AE 的解析式为y =-12x +12.设直线FH 的解析式为y =k 2x +b 2,将F(0,m)、H(2m ,0)代入y =k 2x +b 2中,得⎩⎪⎨⎪⎧b 2=m 2mk 2+b 2=0,解得:⎩⎪⎨⎪⎧k 2=-12b 2=m, ∴直线FH 的解析式为y =-12x +m.∴FH ∥AE ;(3)解:设直线AB 的解析式为y =k 0x +b 0,将A(-1,1),B(4,6)代入y =k 0x +b 0中,⎩⎪⎨⎪⎧-k 0+b 0=14k 0+b 0=6,解得⎩⎪⎨⎪⎧k 0=1b 0=2, ∴直线AB 的解析式为y =x +2.当运动时间为t 秒时,点P 的坐标为(t -2,t),点Q 的坐标为(t ,0).当点M 在线段PQ 上时,过点P 作PP′⊥x 轴于点P′,过点M 作MM′⊥x 轴于点M′,则△PQP′∽△MQM′,如解图所示.∵QM =2PM , ∴QM′QP′=MM′PP′=23,∴QM ′=43,MM ′=23t ,∴点M 的坐标为(t -43,23t),又∵点M 在抛物线y =12x 2-12x 上,∴23t =12(t -43)2-12(t -43), 解得t =15±1136,当点M 在线段QP 的延长线上时, 同理可得出点M 的坐标为(t -4,2t), ∵点M 在抛物线y =12x 2-12x 上,∴2t =12×(t -4)2-12(t -4),解得t =13±892.综上所述:当运动时间为15-1136秒、15+1136秒、13-892秒或13+892秒时,QM =2PM.类型四 二次函数与三角形相似 1.(1)解:∵顶点坐标为(1,1), ∴设抛物线解析式为y =a(x -1)2+1,又∵抛物线过原点,∴0=a(0-1)2+1,解得a =-1, ∴抛物线的解析式为y =-(x -1)2+1,即y =-x 2+2x ,联立抛物线和直线解析式可得⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2+2x y =x -2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1y =-3, ∴B(2,0),C(-1,-3);(2)证明:如解图,分别过A 、C 两点作x 轴的垂线,交x 轴于D 、E 两点, 则AD =OD =BD =1,BE =OB +OE =2+1=3,EC =3, ∴∠ABO =∠CBO =45°,即∠ABC =90°, ∴△ABC 是直角三角形;(3)解:假设存在满足条件的点N ,设N(x ,0),则M(x ,-x 2+2x), ∴ON =|x|,MN =|-x 2+2x|,由(2)在Rt △ABD 和Rt △CEB 中,可分别求得AB =2,BC =32, ∵MN ⊥x 轴于点N ∴∠MNO =∠ABC =90°,∴当△MNO 和△ABC 相似时有MN AB =ON BC 或MN BC =ONAB,①当MN AB =ON BC 时,则有|-x 2+2x|2=|x|32,即|x|×|-x +2|=13|x|,∵当x =0时M 、O 、N 不能构成三角形, ∴x ≠0,∴|-x +2|=13,即-x +2=±13,解得x =53或x =73,此时N 点坐标为(53,0)或(73,0),②当MN BC =ON AB 时,则有|-x 2+2x|32=|x|2,即|x|×|-x +2|=3|x|,∴|-x +2|=3,即-x +2=±3,解得x =5或x =-1, 此时N 点坐标为(-1,0)或(5,0),综上可知存在满足条件的N 点,其坐标为(53,0)或(73,0)或(-1,0)或(5,0).2.解:(1)把A 、C 两点坐标代入直线y =-ax +c 可得⎩⎪⎨⎪⎧3a +c =0c =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-13c =1, ∴直线的表达式为y =13x +1,把A 点坐标和a =-13代入抛物线解析式可得9×(-13)-3b +1=0,解得b =-23,∴抛物线的表达式为y =-13x 2-23x +1;(2)∵点D 为抛物线在第二象限部分上的一点,∴可设D(t ,-13t 2-23t +1),则F(t ,13t +1),∴DF =-13t 2-23t +1-(13t +1)=-13t 2-t =-13(t +32)2+34.∵-13<0,∴当t =-32时,DF 有最大值,最大值为34,此时D 点坐标为(-32,54);(3)设P(m ,-13m 2-23m +1),如解图,∵P 在第四象限,∴m >0,-13m 2-23m +1<0,∴AN =m +3,PN =13m 2+23m -1,∵∠AOC =∠ANP =90°,∴当以P 、A 、N 为顶点的三角形与△ACO 相似时有△AOC ∽△PNA 和△AOC ∽△ANP ,①当△AOC ∽△PNA 时,则有OC NA =AO PN ,即1m +3=313m 2+23m -1,解得m =-3或m =10,经检验当m =-3时,m +3=0(舍去), ∴m =10,此时P 点坐标为(10,-39);②当△AOC ∽△ANP 时,则有OC NP =AO AN ,即113m 2+23m -1=3m +3,解得m =2或m =-3,经检验当m =-3时,m +3=0(舍去), ∴m =2,此时P 点坐标为(2,-53);综上可知P 点坐标为(10,-39)或(2,-53).3.解:(1)将A 、G 点坐标代入函数解析式,得⎩⎨⎧9a +3b +33=0,a -b +33=0,解得⎩⎨⎧a =-3b =23,∴抛物线的解析式为y =-3x 2+23x +33; (2)如解图①,作ME ∥y 轴交AB 于E 点, 当x =0时,y =33,即B 点坐标为(0,33), 直线AB 的解析式为y =-3x +33,设M(n ,-3n 2+23n +33),E(n ,-3n +33), ME =-3n 2+23n +33-(-3n +33)=-3n 2+33n , S △ABM =12ME·AO=12(-3n 2+33n)×3=-332(n -32)2+2738,当n =32时,△ABM 面积的最大值是2738;(3)存在;理由如下:OE =233,AP =2,OP =1,BE =33-233=733,当y =233时,-3x +33=233,解得x =73,即EF =73,将△BEP 绕点E 顺时针方向旋转90°,得到△B′EC(如解图②), ∵OB ⊥EF ,∴点B′在直线EF 上,∵C 点横坐标绝对值等于EO 长度,C 点纵坐标绝对值等于EO -PO 长度, ∴C 点坐标为(-233,233-1),如解图,过F 作FQ ∥B′C,交EC 于点Q , 则△FEQ ∽△B′EC,由BE EF =B′E EF =CEEQ =3,可得Q 的坐标为(-23,-33);根据对称性可得,Q 关于直线EF 的对称点Q′(-23,533)也符合条件.4.解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3经过点A(1,0)和点B(5,0), ∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b +3=025a +5b +3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =35b =-185, ∴该抛物线对应的函数解析式为y =35x 2-185x +3;(2)①∵点P 是抛物线上的动点且位于x 轴下方,∴可设P(t ,35t 2-185t +3)(1<t <5),∵直线PM ∥y 轴,分别与x 轴和直线CD 交于点M 、N , ∴M(t ,0),N(t ,35t +3),∴PN =35t +3-(35t 2-185t +3)=-35(t -72)2+14720,联立直线CD 与抛物线解析式可得⎩⎪⎨⎪⎧y =35x +3y =35x 2-185x +3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0y =3或⎩⎪⎨⎪⎧x =7y =365,∴C(0,3),D(7,365),分别过C 、D 作直线PN 的垂线,垂足分别为E 、F ,如解图①,则CE =t ,DF =7-t ,∴S △PCD =S △P +S △PDN =12PN·CE+12PN·DF=72PN =72[-35(t -72)2+14720]=-2110(t -72)2+102940, ∴当t =72时,△PCD 的面积最大,最大值为102940;②存在.∵∠CQN =∠PMB =90°, ∴当△Q 与△PBM 相似时,有NQ CQ =PM BM 或NQ CQ =BMPM两种情况, ∵CQ ⊥PN ,垂足为Q ,∴Q(t ,3),且C(0,3),N(t ,35t +3),∴CQ =t ,NQ =35t +3-3=35t ,∴NQ CQ =35,∵P(t ,35t 2-185t +3),M(t ,0),B(5,0),∴BM =5-t ,PM =0-(35t 2-185t +3)=-35t 2+185t -3,当NQ CQ =PM BM 时,则PM =35BM ,即-35t 2+185t -3=35(5-t),解得t =2或t =5(舍去),此时P(2,-95);当NQ CQ =BM PM 时,则BM =35PM ,即5-t =35(-35t 2+185t -3),解得t =349或t =5(舍去),此时P(349,-5527);综上可知存在满足条件的点P ,其坐标为(2,-95)或(349,-5527).。
专题32函数与几何综合问题(25题)一、填空题1(2023·四川眉山·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,点B的坐标为-8,6,过点B分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为点C、点A,直线y=-2x-6与AB交于点D.与y轴交于点E.动点M在线段BC上,动点N在直线y=-2x-6上,若△AMN是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,则点M的坐标为【答案】M-8,6或M-8,2 3【分析】如图,由△AMN是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,可得N在以AM为直径的圆H上,MN= AN,可得N是圆H与直线y=-2x-6的交点,当M,B重合时,符合题意,可得M-8,6,当N在AM的上方时,如图,过N作NJ⊥y轴于J,延长MB交BJ于K,则∠NJA=∠MKN=90°,JK=AB=8,证明△MNK≌△NAJ,设N x,-2x-6,可得MK=NJ=-x,KN=AJ=-2x-6-6=-2x-12,而KJ=AB =8,则-2x-12-x=8,再解方程可得答案.【详解】解:如图,∵△AMN是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,∴N在以AM为直径的圆H上,MN=AN,∴N是圆H与直线y=-2x-6的交点,当M,B重合时,∵B-8,6,则H-4,3,∴MH=AH=NH=4,符合题意,∴M-8,6,当N在AM的上方时,如图,过N作NJ⊥y轴于J,延长MB交BJ于K,则∠NJA=∠MKN=90°,JK=AB=8,∴∠NAJ+∠ANJ=90°,∵AN=MN,∠ANM=90°,∴∠MNK+∠ANJ=90°,∴∠MNK=∠NAJ,∴△MNK≌△NAJ,设N x,-2x-6,∴MK=NJ=-x,KN=AJ=-2x-6-6=-2x-12,而KJ=AB=8,∴-2x-12-x=8,解得:x =-203,则-2x -6=223,∴CM =CK -MK =223-203=23,∴M -8,23 ;综上:M -8,6 或M -8,23 .故答案为:M -8,6 或M -8,23.【点睛】本题考查的是坐标与图形,一次函数的性质,等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,圆周角定理的应用,本题属于填空题里面的压轴题,难度较大,清晰的分类讨论是解本题的关键.2(2023·四川自贡·统考中考真题)如图,直线y =-13x +2与x 轴,y 轴分别交于A ,B 两点,点D 是线段AB 上一动点,点H 是直线y =-43x +2上的一动点,动点E m ,0 ,F m +3,0 ,连接BE ,DF ,HD .当BE +DF 取最小值时,3BH +5DH 的最小值是.【答案】392【分析】作出点C 3,-2 ,作CD ⊥AB 于点D ,交x 轴于点F ,此时BE +DF 的最小值为CD 的长,利用解直角三角形求得F 113,0 ,利用待定系数法求得直线CD 的解析式,联立即可求得点D 的坐标,过点D 作DG ⊥y 轴于点G ,此时3BH +5DH 的最小值是5DG 的长,据此求解即可.【详解】解:∵直线y =-13x +2与x 轴,y 轴分别交于A ,B 两点,∴B 0,2 ,A 6,0 ,作点B 关于x 轴的对称点B 0,-2 ,把点B 向右平移3个单位得到C 3,-2 ,作CD ⊥AB 于点D ,交x 轴于点F ,过点B 作B E ∥CD 交x 轴于点E ,则四边形EFCB 是平行四边形,此时,BE =B E =CF ,∴BE +DF =CF +DF =CD 有最小值,作CP ⊥x 轴于点P ,则CP =2,OP =3,∵∠CFP =∠AFD ,∴∠FCP =∠FAD ,∴tan ∠FCP =tan ∠FAD ,∴PF PC =OB OA ,即PF 2=26,∴PF =23,则F 113,0 ,设直线CD 的解析式为y =kx +b ,则3k +b =-2113k +b =0,解得k =3b =-11 ,∴直线CD 的解析式为y =3x -11,联立,y =3x -11y =-13x +2 ,解得x =3910y =710,即D 3910,710;过点D 作DG ⊥y 轴于点G ,直线y =-43x +2与x 轴的交点为Q 32,0 ,则BQ =OQ 2+OB 2=52,∴sin ∠OBQ =OQ BQ =3252=35,∴HG =BH sin ∠GBH =35BH ,∴3BH +5DH =535BH +DH =5HG +DH =5DG ,即3BH +5DH 的最小值是5DG =5×3910=392,故答案为:392.【点睛】本题考查了一次函数的应用,解直角三角形,利用轴对称求最短距离,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.3(2023·江苏无锡·统考中考真题)二次函数y =a (x -1)(x -5)a >12的图像与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,过点M 3,1 的直线将△ABC 分成两部分,这两部分是三角形或梯形,且面积相等,则a 的值为.【答案】910或2+25或2+12【分析】先求得A 1,0 ,B 5,0 ,C 0,5a ,直线BM 解析式为y =-12x +52,直线AM 的解析式为y =12x -12,1)、当分成两个三角形时,直线必过三角形一个顶点,平分面积,必为中线,则①如图1,直线AM 过BC 中点,②如图2,直线BM 过AC 中点,直线BM 解析式为y =-12x +52,AC 中点坐标为12,52a ,待入直线求得a =910;③如图3,直线CM 过AB 中点,AB 中点坐标为3,0 ,直线MB 与y 轴平行,必不成立;2)当分成三角形和梯形时,过点M 的直线必与△ABC 一边平行,所以必有“A ”型相似,因为平分面积,所以相似比为1:2.④如图4,直线EM ∥AB ,根据相似三角形的性质,即可求解;⑤如图5,直线ME ∥AC ,⑥如图6,直线ME ∥BC ,同理可得AE AB =12,进而根据tan ∠MEN =tan ∠CBO ,即可求解.【详解】解:由y =a (x -1)(x -5),令x =0,解得:y =5a ,令y =0,解得:x 1=1,x 2=5,∴A 1,0 ,B 5,0 ,C 0,5a ,设直线BM 解析式为y =kx +b ,∴5k +b =03k +b =1解得:k =-12b =52 ∴直线BM 解析式为y =-12x +52,当x =0时,y =52,则直线BM 与y 轴交于0,52,∵a >12,∴5a >52,∴点M 必在△ABC 内部.1)、当分成两个三角形时,直线必过三角形一个顶点,平分面积,必为中线设直线AM 的解析式为y =mx +n∴k +b =03k +b =1解得:m =12n =-12 则直线AM 的解析式为y =12x -12①如图1,直线AM 过BC 中点,,BC 中点坐标为52, 52a ,代入直线求得a =310<12,不成立; ②如图2,直线BM 过AC 中点,直线BM 解析式为y =-12x +52,AC 中点坐标为12,52a ,待入直线求得a =910;③如图3,直线CM 过AB 中点,AB 中点坐标为3,0 ,∴直线MB 与y 轴平行,必不成立;2)、当分成三角形和梯形时,过点M 的直线必与△ABC 一边平行,所以必有“A ”型相似,因为平分面积,所以相似比为1:2.④如图4,直线EM ∥AB ,∴△CEN ∽△COA∴CE CO =CN CA =12,∴5a -15a =12,解得a =2+25;⑤如图5,直线ME∥AC,MN∥CO,则△EMN∽△ACO∴BE AB =12,又AB=4,∴BE=22,∵BN=5-3=2<22,∴不成立;⑥如图6,直线ME∥BC,同理可得AEAB=12,∴AE=22,NE=22-2,tan∠MEN=tan∠CBO,∴1 22-2=5a5,解得a=2+12;综上所述,a=910或2+25或2+12.【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,解直角三角形,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识,并分类讨论是解题的关键.二、解答题4(2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,▱ABCD的顶点B,C在x轴上,D在y轴上,OB,OC的长是方程x2-6x+8=0的两个根(OB>OC).请解答下列问题:(1)求点B的坐标;(2)若OD:OC=2:1,直线y=-x+b分别交x轴、y轴、AD于点E,F,M,且M是AD的中点,直线EF交DC延长线于点N,求tan∠MND的值;(3)在(2)的条件下,点P在y轴上,在直线EF上是否存在点Q,使△NPQ是腰长为5的等腰三角形?若存在,请直接写出等腰三角形的个数和其中两个点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)B-4,0(2)tan∠MND=13(3)存在,等腰三角形的个数是8个,Q16-522,52-42,Q26+522,-52+42,Q34,-3,Q4 -4,3【分析】(1)解方程得到OB,OC的长,从而得到点B的坐标;(2)由OD:OC=2:1,OC=2,得OD=4.由AD=BC=6,M是AD中点,得到点M的坐标,代入直线y =-x+b中,求得b的值,从而得到直线的解析式,进而求得点E,点F的坐标,由坐标特点可得∠FEO= 45°.过点C作CH⊥EN于H,过点N作NK⊥BC于K.从而△DOC∽△NKC,DO:OC=NK:CK=2: 1,进而得到NK=2CK,易证∠KEN=∠KNE=45°,可得EK=NK=2CK,因此EC=CK,由EC=OC -OE=2-1=1可得CK=1,NK=2,EK=2,从而通过解直角三角形在Rt△ENK中,得到EN=EK cos∠KEN =22,在Rt△ECH中,CH=EH=EC⋅cos∠CEH=22,因此求得NH=EN-EH=322,最终可得结果tan∠MND=CHNH=13;(3)分PN=PQ,PN=NQ,PQ=NQ三大类求解,共有8种情况.【详解】(1)解方程x2-6x+8=0,得x1=4,x2=2.∵OB>OC,∴OB=4,OC=2.∴B-4,0;(2)∵OD:OC=2:1,OC=2∴OD=4.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC=6.∵M是AD中点,∴MD=3.∴M-3,4.将M-3,4代入y=-x+b,得3+b=4.∴b=1.∴E1,0,F0,1.∴∠FEO=45°.过点C作CH⊥EN于H,过点N作NK⊥BC于K.∵△DOC∽△NKC,DO:OC=NK:CK=2:1.∴NK=2CK∵∠KEN=∠FEO=45°∴∠KNE=90°-∠KEN=45°∴∠KEN=∠KNE∴EK=NK=2CK∴EC=CK∵EC=OC-OE=2-1=1∴CK=1,NK=2,EK=2∴在Rt△ENK中,EN=EKcos∠KEN =2cos45°=22在Rt△ECH中,CH=EH=EC⋅cos∠CEH=1⋅cos45°=22∴NH =EN -EH =22-22=322∴tan ∠MND =CH NH =22322=13(3)解:由(2)知:直线EF 解析式为y =-x +1,N 3,-2 ,设P 0,p ,Q q ,-q +1 ,①当PN =QN =5时,3-0 2+-2-p 2=52,3-q 2+-2+q -1 2=52,解得p =-6或p =2,q =6+522或q =6-522,∴Q 16-522,52-42 ,Q 26+522,-52+42 ,P 10,-6 ,P 20,2 ,如图,△P 1Q 1N 、△P 1Q 2N 、△P 2Q 1N 、△P 2Q 2N 都是以5为腰的等腰三角形,;②当PQ =QN =5时,由①知:Q 16-522,52-42 ,Q 26+522,-52+42 ,∵6+522>5,∴PQ 2不可能等于5,如图,△P 3Q 1N ,△P 4Q 1N 都是以5为腰的等腰三角形,;③当PN=PQ=5时,由①知:P10,-6,P20,2,当P10,-6时,0-q2+-6+q-12=5,解得q1=3(舍去),q2=4,∴Q34,-3,如图,当P20,2时,0-q2+2+q-12=5,解得q1=3(舍去),q2=-4,∴Q4-4,3,如图,综上,等腰三角形的个数是8个,符合题意的Q坐标为Q16-522,52-42,Q26+522,-52+42,Q34,-3,Q4-4,3【点睛】本题考查了一次函数的图像与性质,一次函数与平行四边形,等腰三角形的综合问题,数形结合思想是解题的关键.5(2023·湖南·统考中考真题)如图,点A ,B ,C 在⊙O 上运动,满足AB 2=BC 2+AC 2,延长AC 至点D ,使得∠DBC =∠CAB ,点E 是弦AC 上一动点(不与点A ,C 重合),过点E 作弦AB 的垂线,交AB 于点F ,交BC 的延长线于点N ,交⊙O 于点M (点M 在劣弧AC上).(1)BD 是⊙O 的切线吗?请作出你的判断并给出证明;(2)记△BDC ,△ABC ,△ADB 的面积分别为S 1,S 2,S ,若S 1⋅S =S 2 2,求tan D 2的值;(3)若⊙O 的半径为1,设FM =x ,FE ⋅FN ⋅1BC ⋅BN +1AE ⋅AC=y ,试求y 关于x 的函数解析式,并写出自变量x 的取值范围.【答案】(1)BD 是⊙O 的切线,证明见解析(2)1+52(3)y =x 0<x ≤1【分析】(1)依据题意,由勾股定理,首先求出∠ACB =90°,从而∠CAB +∠ABC =90°,然后根据∠DBC =∠CAB ,可以得解;(2)由题意,据S 1⋅S =S 2 2得CD CD +AC =AC 2,再由tan ∠D =BC CD =tan ∠ABC =AC BC ,进而进行变形利用方程的思想可以得解;(3)依据题意,连接OM ,分别在Rt △OFM 、Rt △AFE 、Rt △BFN 中,找出边之间的关系,进而由FE ⋅FN ⋅1BC ⋅BN +1AE ⋅AC=y ,可以得解.【详解】(1)解:BD 是⊙O 的切线.证明:如图,在△ABC 中,AB 2=BC 2+AC 2,∴∠ACB =90°.又点A ,B ,C 在⊙O 上,∴AB 是⊙O 的直径.∵∠ACB =90°,∴∠CAB +∠ABC =90°.又∠DBC =∠CAB ,∴∠DBC +∠ABC =90°.∴∠ABD =90°.∴BD 是⊙O 的切线.(2)由题意得,S 1=12BC ⋅CD ,S 2=12BC ⋅AC ,S =12AD ⋅BC .∵S 1⋅S =S 2 2,∴12BC ⋅CD ⋅12AD ⋅BC =12BC ⋅AC 2.∴CD •AD =AC 2.∴CD CD +AC =AC 2.又∵∠D +∠DBC =90°,∠ABC +∠A =90°,∠DBC =∠A ,∴∠D =∠ABC .∴tan ∠D =BC CD =tan ∠ABC =AC BC.∴CD =BC 2AC.又CD CD +AC =AC 2,∴BC 4AC2+BC 2=AC 2.∴BC 4+AC 2⋅BC 2=AC 4.∴1+AC BC 2=AC BC4.由题意,设tan D 2=m ,∴AC BC2=m .∴1+m =m 2.∴m =1±52.∵m >0,∴m =1+52.∴tan D 2=1+52.(3)设∠A =α,∵∠A +∠ABC =∠ABC +∠DBC =∠ABC +∠N =90°,∴∠A =∠DBC =∠N =α.如图,连接OM .∴在Rt △OFM 中,OF =OM 2-FM 2=1-x 2.∴BF =BO +OF =1+1-x 2,AF =OA -OF =1-1-x 2.∴在Rt △AFE 中,EF =AF ⋅tan α=1-1-x 2 ⋅tan α,AE =AF cos α=1-1-x 2cos α.在Rt △ABC 中,BC =AB ⋅sin α=2sin α.(∵r =1,∴AB =2)AC =AB ⋅cos α=2cos α.在Rt △BFN 中,BN =BF sin α=1+1-x 2sin α,FN =BF tan α=1+1-x 2tan α.∴y =FE ⋅FN ⋅1BC ⋅BN +1AE ⋅AC=x 2⋅12+21-x 2+12-21-x 2=x 2⋅2-21-x 2+2+21-x 24-41-x 2 =x 2⋅1x 2=x 2⋅1x=x .即y =x .∵FM ⊥AB ,∴FM 最大值为F 与O 重合时,即为1.∴0<x ≤1.综上,y =x 0<x ≤1 .【点睛】本题主要考查了圆的相关性质,切线的判定定理,求角的正切值,解题时要熟练掌握并灵活运用.6(2023·湖南·统考中考真题)我们约定:若关于x 的二次函数y 1=a 1x 2+b 1x +c 1与y 2=a 2x 2+b 2x +c 2同时满足a 2-c 1+(b 2+b 1)2+c 2-a 1 =0,b 1-b 22023≠0,则称函数y 1与函数y 2互为“美美与共”函数.根据该约定,解答下列问题:(1)若关于x 的二次函数y 1=2x 2+kx +3与y 2=mx 2+x +n 互为“美美与共”函数,求k ,m ,n 的值;(2)对于任意非零实数r ,s ,点P r ,t 与点Q s ,t r ≠s 始终在关于x 的函数y 1=x 2+2rx +s 的图像上运动,函数y 1与y 2互为“美美与共”函数.①求函数y 2的图像的对称轴;②函数y 2的图像是否经过某两个定点?若经过某两个定点,求出这两个定点的坐标;否则,请说明理由;(3)在同一平面直角坐标系中,若关于x 的二次函数y 1=ax 2+bx +c 与它的“美美与共”函数y 2的图像顶点分别为点A ,点B ,函数y 1的图像与x 轴交于不同两点C ,D ,函数y 2的图像与x 轴交于不同两点E ,F .当CD =EF 时,以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形能否为正方形?若能,求出该正方形面积的取值范围;若不请说明理由.【答案】(1)k 的值为-1,m 的值为3,n 的值为2(2)①函数y 2的图像的对称轴为x =-13;②函数y 2的图像过两个定点0,1 ,-23,1 ,理由见解析(3)能构成正方形,此时S >2【分析】(1)根据题意得到a 2=c 2,a 1=c 2,b 1=-b 2≠0即可解答;(2)①求出y 1的对称轴,得到s =-3r ,表示出y 2的解析式即可求解;②y 2=-3rx 2-2rx +1=-3x 2+2x r +1,令3x 2+2x =0求解即可;(3)由题意可知y 1=ax 2+bx +c ,y 2=cx 2-bx +a 得到A 、B 的坐标,表示出CD ,EF ,根据CD =EF 且b 2-4ac >0,得到a =c ,分a =-c 和a =c 两种情况求解即可.【详解】(1)解:由题意可知:a 2=c 2,a 1=c 2,b 1=-b 2≠0,∴m =3,n =2,k =-1.答:k 的值为-1,m 的值为3,n 的值为2.(2)解:①∵点P r ,t 与点Q s ,t r ≠s 始终在关于x 的函数y 1=x 2+2rx +s 的图像上运动,∴对称轴为x =r +s 2=-2r 2,∴s =-3r ,∴y 2=sx 2-2rx +1,∴对称轴为x =--2r 2s =r s =-13.答:函数y 2的图像的对称轴为x =-13.②y 2=-3rx 2-2rx +1=-3x 2+2x r +1,令3x 2+2x =0,解得x 1=0,x 2=-23,∴过定点0,1,-2 3 ,1.答:函数y2的图像过定点0,1,-2 3 ,1.(3)解:由题意可知y1=ax2+bx+c,y2=cx2-bx+a,∴A-b2a ,4ac-b24a,B b2c,4ac-b24c,∴CD=b2-4aca ,EF=b2-4acc,∵CD=EF且b2-4ac>0,∴a =c ;①若a=-c,则y1=ax2+bx-a,y2=-ax2-bx+a,要使以A,B,C,D为顶点的四边形能构成正方形,则△CAD,△CBD为等腰直角三角形,∴CD=2y A ,∴b2+4a2|a|=2⋅-4a2-b24a,∴2b2+4a2=b2+4a2,∴b2+4a2=4,∴S正=12CD2=12⋅b2-4aca2=12⋅b2+4a2a2=2a2,∵b2=4-4a2>0,∴0<a2<1,∴S正>2;②若a=c,则A、B关于y轴对称,以A,B,C,D为顶点的四边形不能构成正方形,综上,以A,B,C,D为顶点的四边形能构成正方形,此时S>2.【点睛】本题主要考查了二次函数的综合应用、正方形的性质等知识点,解题的关键是利用分类讨论的思想解决问题.7(2023·江苏无锡·统考中考真题)如图,四边形ABCD是边长为4的菱形,∠A=60°,点Q为CD的中点,P为线段AB上的动点,现将四边形PBCQ沿PQ翻折得到四边形PB C Q.(1)当∠QPB=45°时,求四边形BB C C的面积;(2)当点P在线段AB上移动时,设BP=x,四边形BB C C的面积为S,求S关于x的函数表达式.【答案】(1)43+8(2)S=323xx2+12+43【分析】(1)连接BD、BQ,根据菱形的性质以及已知条件可得△BDC为等边三角形,根据∠QPB=45°,可得△PBQ为等腰直角三角形,则PB=23,PQ=26,根据翻折的性质,可得∠BPB =90°,PB=PB ,则BB =26,PE=6;同理CQ=2,CC =22,QF=2;进而根据S四边形BB C C=2S梯形PBCQ-S△PBB+S △CQC,即可求解;(2)等积法求得BE =23x x 2+12,则QE =12x 2+12,根据三角形的面积公式可得S △QEB =123x x 2+12,证明△BEQ ∼△QFC ,根据相似三角形的性质,得出S △QFC =43x x 2+12,根据S =2S △QEB +S △BQC +S △QFC 即可求解.【详解】(1)如图,连接BD 、BQ ,∵四边形ABCD 为菱形,∴CB =CD =4,∠A =∠C =60°,∴△BDC 为等边三角形.∵Q 为CD 中点,∴CQ =2,BQ ⊥CD ,∴BQ =23,QB ⊥PB .∵∠QPB =45°,∴△PBQ 为等腰直角三角形,∴PB =23,PQ =26,∵翻折,∴∠BPB =90°,PB =PB ,∴BB =26,PE =6;.同理CQ =2,∴CC =22,QF =2,∴S 四边形BB C C =2S 梯形PBCQ -S △PBB +S △CQC =2×12×2+23 ×23-12×23 2+12×22=43+8;(2)如图2,连接BQ 、B Q ,延长PQ 交CC 于点F .∵PB =x ,BQ =23,∠PBQ =90°,∴PQ =x 2+12.∵S △PBQ =12PQ ×BE =12PB ×BQ ∴BE =BQ ×PB PQ =23x x 2+12,∴QE =12x 2+12,∴S △QEB =12×23x x 2+12×12x 2+12=123x x 2+12.∵∠BEQ =∠BQC =∠QFC =90°,则∠EQB =90°-∠CQF =∠FCQ ,∴△BEQ ∼△QFC ,∴S △QFC S △BEQ =CQ QB 2=223 2=13,∴S △QFC =43x x 2+12.∵S △BQC =12×2×23=23,∴S =2S △QEB +S △BQC +S △QFC =2123x x 2+12+23+43x x 2+12=323x x 2+12+43.【点睛】本题考查了菱形与折叠问题,勾股定理,折叠的性质,相似三角形的性质与判定,熟练掌握菱形的性质以及相似三角形的性质与判定是解题的关键.8(2023·江苏徐州·统考中考真题)如图,在平而直角坐标系中,二次函数y=-3x2+23x的图象与x 轴分别交于点O,A,顶点为B.连接OB,AB,将线段AB绕点A按顺时针方向旋转60°得到线段AC,连接BC.点D,E分别在线段OB,BC上,连接AD,DE,EA,DE与AB交于点F,∠DEA=60°.(1)求点A,B的坐标;(2)随着点E在线段BC上运动.①∠EDA的大小是否发生变化?请说明理由;②线段BF的长度是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由;(3)当线段DE的中点在该二次函数的因象的对称轴上时,△BDE的面积为.【答案】(1)A2,0,B1,3;(2)①∠EDA的大小不变,理由见解析;②线段BF的长度存在最大值为12;(3)239【分析】(1)y=0得-3x2+23x=0,解方程即可求得A的坐标,把y=-3x2+23x化为顶点式即可求得点B的坐标;(2)①在AB上取点M,使得BM=BE,连接EM,证明△AED是等边三角形即可得出结论;②由BM= AB-AF=2-AF,得当AF最小时,BF的长最大,即当DE⊥AB时,BF的长最大,进而解直角三角形即可求解;(3)设DE的中点为点M,连接AM,过点D作DH⊥BN于点H,证四边形OACB是菱形,得BC∥OA,进而证明△MBE≌△MHD得DH=BE,再证△BME∽△NAM,得ANBM=MNBE=AMME即1BM=MNBE=3,结合三角形的面积公式即可求解.【详解】(1)解:∵y=-3x2+23x=-3x-12+3,∴顶点为B1,3,令y=0,-3x2+23x=0,解得x=0或x=2,∴A2,0;(2)解:①∠EDA的大小不变,理由如下:在AB上取点M,使得BM=BE,连接EM,∵y=-3x-12+3,∴抛物线对称轴为x=1,即ON=1,∵将线段AB绕点A按顺时针方向旋转60°得到线段AC,∴∠BAC=60°,AB=AC,∴△BAC是等边三角形,∴AB=AC=BC,∠C=60°,∵A2,0,B1,3,O0,0,ON=1,∴OA=2,OB=12+32=2,AB=2-12+32=2,∴OA=OB=AB,∴△OAB是等边三角形,OA=OB=AC=BC=2,∴∠OAB=∠OBA=∠AOB=60°,∵∠MBE=60°,BM=BE,∴△BME是等边三角形,∴∠BME=60°=∠ABE,ME=BE=BM,∴∠AME=180°-∠BME=120°,BD∥EM,∵∠DBE=∠ABO+∠ABC=120°,∴∠DBE=∠AME,∵BD∥EM,∴∠FEM+∠BED=180°-120°=60°=∠AEF=∠MEA+∠FEM,∴∠BED=∠MEA,∴△BED≌△MEA,∴DE=EA,又∠AED=60°,∴△AED是等边三角形,∴∠ADE=60°,即∠ADE的大小不变;②,∵BF=AB-AF=2-AF,∴当AF最小时,BF的长最大,即当DE⊥AB时,BF的长最大,∵△DAE是等边三角形,∴∠DAF=12∠DAE=30,∴∠OAD=60°-∠DAF=30°,∴AD⊥OB,∴AD=OA×cos∠OAD=2×cos30°=3,∴AF=AD×cos∠DAF=2×cos30°=32,∴BF=AB-AF=2-32=12,即线段BF的长度存在最大值为12;(3)解:设DE的中点为点M,连接AM,过点D作DH⊥BN于点H,∵OA=OB=AC=BC=2,∴四边形OACB是菱形,∴BC∥OA,∵DH⊥BN,AN⊥BN,∴DH∥BC∥OA,∴∠MBE=∠MHD,∠MEB=∠MDH,∵DE的中点为点M,∴MD=ME,∴△MBE≌△MHD,∴DH =BE ,∵∠ANM =90°,∴∠MBE =180°-90°=90°=∠ANM ,∠NMA +∠NAM =90°,∵DE 的中点为点M ,△DAE 是等边三角形,∴AM ⊥DE ,∴∠AME =90°,∴∠BME +∠NMA =180°,∴∠BME =∠NAM ,∴△BME ∽△NAM ,∴AN BM =MN BE =AM ME 即1BM =MN BE=3,∴BM =33, ∴MN =BN -BM =233,∴DH =BE =MN 3=23,∴S △BDE =S △BDM +S △BEM =12×33×23+12×33×23=239,故答案为239.【点睛】本题主要考查了二次函数的图像及性质,菱形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,相似三角形的判定及性质,等边三角形的判定及性质以及解直角三角形,题目综合性较强,熟练掌握各知识点是解题的关键.9(2023·内蒙古·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =-x 2+3x +1交y 轴于点A ,直线y =-13x +2交抛物线于B ,C 两点(点B 在点C 的左侧),交y 轴于点D ,交x 轴于点E .(1)求点D ,E ,C 的坐标;(2)F 是线段OE 上一点OF <EF ,连接AF ,DF ,CF ,且AF 2+EF 2=21.①求证:△DFC 是直角三角形;②∠DFC 的平分线FK 交线段DC 于点K ,P 是直线BC 上方抛物线上一动点,当3tan ∠PFK =1时,求点P 的坐标.【答案】(1)C (3,1),D (0,2),E (6,0)(2)①证明见解析,②点P 的坐标为(1,3)或(7,37-6)【分析】(1)根据一次函数与坐标轴的交点及一次函数与二次函数的交点求解即可;(2)①设F (m ,0),然后利用勾股定理求解,m =2,过点C 作CG ⊥x 轴,垂足为G .再由等腰三角形及各角之间的关系即可证明;②根据题意得出tan ∠PFK =13,设点P 的坐标为t ,-t 2+3t +1 ,根据题意得13<t <3.分两种情况分析:(i )当点P 在直线KF 的左侧抛物线上时,tan ∠P 1FK =13,13<t <2.(ii )当点P 在直线KF 的右侧抛物线上时,tan ∠P 2FK =13,2<t <3.求解即可.【详解】(1)解:∵直线y =-13x +2交y 轴于点D ,交x 轴于点E ,当x =0时,y =2,∴D 0,2 ,当y =0时,x =6,∴E 6,0 .∵直线y =-13x +2交抛物线于B ,C 两点,∴-x 2+3x +1=-13x +2,∴3x 2-10x +3=0,解得x 1=13,x 2=3.∵点B 在点C 的左侧,∴点C 的横坐标为3,当x =3时,y =1.∴C (3,1);(2)如图,①抛物线y =-x 2+3x +1交y 轴于点A ,当x =0时,y =1,.∴A (0,1),∴OA =1,在Rt △AOF 中,∠AOF =90°,由勾股定理得AF 2=OA 2+OF 2,设F (m ,0),∴OF =m ,∴AF 2=1+m 2,∵E (6,0),.∴OE =6,∴EF =OE -OF =6-m ,∵AF 2+EF 2=21,∴1+m 2+(6-m )2=21,∴m 1=2,m 2=4,∵OF <EF ,∴m =2,∴OF =2,∴F (2,0).∵D (0,2),∴OD =2,∴OD =OF .∴△DOF 是等腰直角三角形,∴∠OFD=45°.过点C作CG⊥x轴,垂足为G.∵C(3,1),∴CG=1,OG=3,∵GF=OG-OF=1,∴CG=GF,∴△CGF是等腰直角三角形,∴∠GFC=45°,∴∠DFC=90°,∴△DFC是直角三角形.②∵FK平分∠DFC,∠DFC=90°,∴∠DFK=∠CFK=45°∴∠OFK=∠OFD+∠DFK=90°,∴FK∥y轴.∵3tan∠PFK=1,∴tan∠PFK=13.设点P的坐标为t,-t2+3t+1,根据题意得13<t<3.(i)当点P在直线KF的左侧抛物线上时,tan∠P1FK=13,13<t<2.过点P1作P1H⊥x轴,垂足为H.∴P1H∥KF,∠HP1F=∠P1FK,∴tan∠HP1F=13.∵HF=OF-OH,∴HF=2-t,在Rt△P1HF中,∵tan∠HP1F=HFP1H =13,∴P1H=3HF,∵P1H=-t2+3t+1,∴-t2+3t+1=3(2-t),∴t2-6t+5=0,∴t1=1,t2=5(舍去).当t=1时,-t2+3t+1=3,∴P1(1,3)(ii)当点P在直线KF的右侧抛物线上时,tan∠P2FK=13,2<t<3.过点P2作P2M⊥x轴,垂足为M.∴P2M∥KF,∴∠MP2F=∠P2FK,∴tan∠MP2F=13,∵MF=OM-OF,∴MF=t-2在Rt △P 2MF 中,∵tan ∠MP 2F =MF P 2M=13,∴P 2M =3MF ,∵P 2M =-t 2+3t +1,∴-t 2+3t +1=3(t -2),∴t 2=7,∴t 3=7,t 4=-7(舍去).当t =7时,-t 2+3t +1=37-6,∴P 2(7,37-6)∴点P 的坐标为(1,3)或(7,37-6).【点睛】题目主要考查一次函数与二次函数综合问题,特殊三角形问题及解三角形,理解题意,作出相应辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.10(2023·吉林·统考中考真题)如图,在正方形ABCD 中,AB =4cm ,点O 是对角线AC 的中点,动点P ,Q 分别从点A ,B 同时出发,点P 以1cm/s 的速度沿边AB 向终点B 匀速运动,点Q 以2cm/s 的速度沿折线BC -CD 向终点D 匀速运动.连接PO 并延长交边CD 于点M ,连接QO 并延长交折线DA -AB 于点N ,连接PQ ,QM ,MN ,NP ,得到四边形PQMN .设点P 的运动时间为x (s )(0<x <4),四边形PQMN 的面积为y (cm 2)(1)BP 的长为cm ,CM 的长为cm .(用含x 的代数式表示)(2)求y 关于x 的函数解析式,并写出自变量x 的取值范围.(3)当四边形PQMN 是轴对称图形时,直接写出x 的值.【答案】(1)4-x ;x(2)y =4x 2-12x +160<x ≤2 -4x +162<x ≤4(3)x =43或x =83【分析】(1)根据正方形中心对称的性质得出OM =OP ,OQ =ON ,可得四边形PQMN 是平行四边形,证明△ANP ≌△CQM 即可;(2)分0<x ≤2,2<x ≤4两种情况分别画出图形,根据正方形的面积,以及平行四边形的性质即可求解;(3)根据(2)的图形,分类讨论即可求解.【详解】(1)解:依题意,AP =x ×1=x cm ,则PB =AB -AP =4-x cm ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AD ∥BC ,∠DAB =∠DCB =90°,∵点O 是正方形对角线AC 的中点,∴OM =OP ,OQ =ON ,则四边形PQMN 是平行四边形,∴MQ =PN ,MQ ∥NP ,∴∠PNQ =∠MQN ,又AD ∥BC ,∴∠ANQ =∠CQN ,∴∠ANP =∠MQC ,在△ANP ,△CQM 中,∠ANP =∠MQC∠NAP =∠QCM NP =MQ,∴△ANP ≌△CQM ,∴MC =AP =x cm故答案为:4-x ;x .(2)解:当0<x ≤2时,点Q 在BC 上,由(1)可得△ANP ≌△CQM ,同理可得△PBQ ≌△MDN ,∵PB =4-x ,QB =2x ,MC =x ,QC =4-2x ,则y =AB 2-2S △MCQ -2S △BPQ=16-4-x ×2x -x 4-2x=4x 2-12x +16;当2<x ≤4时,如图所示,则AP =x ,AN =CQ =2x -CB =2x -4,PN =AP -AN =x -2x -4 =-x +4,∴y =-x +4 ×4=-4x +16;综上所述,y =4x 2-12x +160<x ≤2-4x +162<x ≤4 ;(3)依题意,①如图,当四边形PQMN 是矩形时,此时∠PQM =90°,∴∠PQB +∠CQM =90°,∵∠BPQ +∠PQB =90°,∴∠BPQ =∠CQM ,又∠B =∠BCD ,∴△BPQ ~△CQM ,∴BP CQ =BQCM ,即4-x 4-2x =2x x,解得:x =43,当四边形PQMN 是菱形时,则PQ =MQ ,∴4-x 2+2x 2=x 2+4-2x 2,解得:x =0(舍去);②如图所示,当PB =CQ 时,四边形PQMN 是轴对称图形,4-x =2x -4,解得x =83,当四边形PQMN 是菱形时,则PN =PQ=4,即-x +4=4,解得:x =0(舍去),综上所述,当四边形PQMN 是轴对称图形时,x =43或x =83.【点睛】本题考查了正方形的性质,动点问题,全等三角形的性质与判定,矩形的性质,平行四边形的性质与判定,菱形的性质,轴对称图形,熟练掌握以上知识是解题的关键.11(2023·广东·统考中考真题)综合运用如图1,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点A在x轴的正半轴上,如图2,将正方形OABC绕点O 逆时针旋转,旋转角为α0°<α<45°,AB交直线y=x于点E,BC交y轴于点F.(1)当旋转角∠COF为多少度时,OE=OF;(直接写出结果,不要求写解答过程)(2)若点A(4,3),求FC的长;(3)如图3,对角线AC交y轴于点M,交直线y=x于点N,连接FN,将△OFN与△OCF的面积分别记为S1与S2,设S=S1-S2,AN=n,求S关于n的函数表达式.【答案】(1)22.5°(2)FC=154(3)S=1n22【分析】(1)根据正方形的性质及直角三角形全等的判定及性质得出∠AOG=∠AOE,再由题意得出∠EOG=45°,即可求解;(2)过点A作AP⊥x轴,根据勾股定理及点的坐标得出OA=5,再由相似三角形的判定和性质求解即可;(3)根据正方形的性质及四点共圆条件得出O、C、F、N四点共圆,再由圆周角定理及等腰直角三角形的判定和性质得出FN=ON,∠FNO=90°,过点N作GQ⊥BC于点G,交OA于点Q,利用全等三角形及矩形的判定和性质得出CG=OQ,CO=QG,结合图形分别表示出S1,S2,得出S=S1-S2=NQ2,再由等腰直角三角形的性质即可求解.【详解】(1)解:∵正方形OABC,∴OA=OC,∠A=∠C=90°,∵OE=OF,∴Rt△OCF≌Rt△OAE(HL),∴∠COF=∠AOE,∵∠COF=∠AOG,∴∠AOG=∠AOE,∵AB交直线y=x于点E,∴∠EOG=45°,∴∠AOG=∠AOE=22.5°,即∠COF=22.5°;(2)过点A作AP⊥x轴,如图所示:∵A (4,3),∴AP =3,OP =4,∴OA =5,∵正方形OABC ,∴OC =OA =5,∠C =90°,∴∠C =∠APO =90°,∵∠AOP =∠COF ,∴△OCF ∽△OPA ,∴OC OP =FC AP即54=FC 3,∴FC =154;(3)∵正方形OABC ,∴∠BCA =∠OCA =45°,∵直线y =x ,∴∠FON =45°,∴∠BCA =∠FON =45°,∴O 、C 、F 、N 四点共圆,∴∠OCN =∠FON =45°,∴∠OFN =∠FON =45°,∴ΔFON 为等腰直角三角形,∴FN =ON ,∠FNO =90°,过点N 作GQ ⊥BC 于点G ,交OA 于点Q ,∵BC ∥OA ,∴GQ ⊥OA ,∵∠FNO =90°,∴∠1+∠2=90°,∵∠1+∠3=90°,∴∠2=∠3,∴△FGN ≌△NQO (AAS )∴GN =OQ ,FG =QN ,∵GQ ⊥BC ,∠FCO =∠COQ =90°,∴四边形COQG 为矩形,∴CG =OQ ,CO =QG ,∴S 1=S ΔOFN =12ON 2=12OQ 2+NQ 2 =12GN 2+NQ 2 =12GN 2+12NQ 2,S 2=S ΔCOF =12CF ⋅CO =12GC -FG GN +NQ =12GN 2-NQ 2 =12GN 2-12NQ 2,∴S =S 1-S 2=NQ 2,∵∠OAC =45°,∴△AQN 为等腰直角三角形,∴NQ =22AN =22n ,∴S =NQ 2=22n 2=12n2【点睛】题目主要考查全等三角形、相似三角形及特殊四边形的判定和性质,四点共圆的性质,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.12(2023·湖北黄冈·统考中考真题)已知抛物线y =-12x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B (4,0)两点,与y 轴交于点C (0,2),点P 为第一象限抛物线上的点,连接CA ,CB ,PB ,PC .(1)直接写出结果;b =,c =,点A 的坐标为,tan ∠ABC =;(2)如图1,当∠PCB =2∠OCA 时,求点P 的坐标;(3)如图2,点D 在y 轴负半轴上,OD =OB ,点Q 为抛物线上一点,∠QBD =90°,点E ,F 分别为△BDQ 的边DQ ,DB 上的动点,QE =DF ,记BE +QF 的最小值为m .①求m 的值;②设△PCB 的面积为S ,若S =14m 2-k ,请直接写出k 的取值范围.【答案】(1)32,2,-1,0 ,12(2)2,3(3)m =217,13≤k <17【分析】(1)利用待定系数法求二次函数解析式即可求得b =32、c =2,从而可得OB =4,OC =2,由y =0,可得-12x 2+32x +2=0,求得A -1,0 ,在Rt △COB 中,根据正切的定义求值即可;(2)过点C 作CD ∥x 轴,交BP 于点D ,过点P 作PE ∥x 轴,交y 轴于点E ,由tan ∠OCA =tan ∠ABC =12,即∠OCA =∠ABC ,再由∠PCB =2∠ABC ,可得∠EPC =ABC ,证明△PEC ∼△BOC ,可得EP OB=EC OC,设点P 坐标为t ,-12t 2+32t +2 ,可得t4=-12t 2+32t 2,再进行求解即可;(3)①作DH ⊥DQ ,且使DH =BQ ,连接FH .根据SAS 证明△BQE ≌△HDF ,可得BE +QF =FH +QF ≥QH ,即Q ,F ,H 共线时,BE +QF 的值最小.作QG ⊥AB 于点G ,设G (n ,0),则Q n ,-12n 2+32n +2 ,根据QG =BG 求出点Q 的坐标,燃然后利用勾股定理求解即可;②作PT ∥y 轴,交BC 于点T ,求出BC 解析式,设T a ,-12a +2 ,P a ,-12a 2+32a +2 ,利用三角形面积公式表示出S ,利用二次函数的性质求出S 的取值范围,结合①中结论即可求解.【详解】(1)解:∵抛物线y =-12x 2+bx +c 经过点B (4,0),C (0,2),∴-8+4b +c =0c =2 ,解得:b =32c =2 ,∴抛物线解析式为:y =-12x 2+32x +2,∵抛物线y =-12x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B (4,0)两点,∴y =0时,-12x 2+32x +2=0,解得:x 1=-1,x 2=4,∴A -1,0 ,∴OB =4,OC =2,在Rt △COB 中,tan ∠ABC =OC OB=24=12,故答案为:32,2,-1,0 ,12;(2)解:过点C 作CD ∥x 轴,交BP 于点D ,过点P 作PE ∥x 轴,交y 轴于点E ,∵AO =1,OC =2,OB =4,∴tan ∠OCA =AOCO=12,由(1)可得,tan ∠ABC =12,即tan ∠OCA =tan ∠ABC ,∴∠OCA =∠ABC ,∵∠PCB =2∠OCA ,∴∠PCB =2∠ABC ,∵CD ∥x 轴,EP ∥x 轴,∴∠ACB =∠DCB ,∠EPC =∠PCD ,∴∠EPC =ABC ,又∵∠PEC =∠BOC =90°,∴△PEC ∽△BOC ,∴EP OB =EC OC,设点P 坐标为t ,-12t 2+32t +2 ,则EP =t ,EC =-12t 2+32t +2-2=-12t 2+32t ,∴t4=-12t 2+32t 2,解得:t =0(舍),t =2,∴点P 坐标为2,3 .(3)解:①如图2,作DH ⊥DQ ,且使DH =BQ ,连接FH .∵∠BQD +∠BDQ =90°,∠HDF +∠BDQ =90°,∴∠QD =∠HDF ,∵QE =DF ,DH =BQ ,∴△BQE ≌△HDF (SAS ),∴BE =FH ,∴BE +QF =FH +QF ≥QH ,∴Q ,F ,H 共线时,BE +QF 的值最小.作QG ⊥AB 于点G ,∵OB =OD ,∠BOD =90°,∴∠OBD =45°,∵∠QBD =90°,∴∠QBG =45°,∴QG=BG.设G(n,0),则Q n,-12n2+32n+2,∴-12n2+32n+2=4-n,解得n=1或n=4(舍去),∴Q(2,3),∴QG=BG=4-1=3,∴BQ=DH=32,QD=52,∴m=QH=322+522=217;②如图3,作PT∥y轴,交BC于点T,待定系数法可求BC解析式为y=-12x+2,设T a,-12a+2,P a,-12a2+32a+2,则S=12-12a2+32a+2+12a-2×4=-a-22+4,∴0<S≤4,∴0<14m2-k≤4,∴0<17-k≤4,∴13≤k<17.【点睛】本题考查用待定系数法求函数解析式、二次函数与几何综合、二次函数与x轴的交点、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、解一元二次方程、锐角三角函数、最值问题、二次函数最值、用分割法求三角形面积,熟练掌握相关知识是解题的关键.13(2023·湖北宜昌·统考中考真题)如图,已知A(0,2),B(2,0).点E位于第二象限且在直线y=-2x 上,∠EOD=90°,OD=OE,连接AB,DE,AE,DB.(1)直接判断△AOB的形状:△AOB是三角形;(2)求证:△AOE≌△BOD;(3)直线EA交x轴于点C(t,0),t>2.将经过B,C两点的抛物线y1=ax2+bx-4向左平移2个单位,得到抛物线y2.①若直线EA与抛物线y1有唯一交点,求t的值;②若抛物线y2的顶点P在直线EA上,求t的值;③将抛物线y2再向下平移,2(t-1)2个单位,得到抛物线y3.若点D在抛物线y3上,求点D的坐标.【答案】(1)等腰直角三角形(2)详见解析(3)①t=3;②t=6;③D125,6 5【分析】(1)由A(0,2),B(2,0)得到OA=OB=2,又由∠AOB=90°,即可得到结论;(2)由∠EOD=90°,∠AOB=90°得到∠AOE=∠BOD,又有AO=OB,OD=OE,利用SAS即可证明△AOE≌△BOD;(3)①求出直线AC的解析式和抛物线y1的解析式,联立得x2-t+3x+3t=0,由Δ=(t+3)2-4×3t= (t-3)2=0即可得到t的值;②抛物线y1=-2tx2+2t(t+2)x-4向左平移2个单位得到抛物线y2=-2tx-t-222+(t-2)22t,则抛物线y2的顶点Pt-22,(t-2)22t,将顶点P t-22,(t-2)22t代入y AC=-2t x+2得到t2-6t=0,解得t1=0,t2=6,根据t>2即可得到t的值;③过点E作EM⊥x轴,垂足为M,过点D作DN⊥x轴,垂足为N,先证明△ODN≌△EOM(AAS),则ON=EM,DN=OM,设EM=2OM=2m,由OA∥EM得到OC:CM=OA:EM,则tt+m =22m,求得m=tt-1,得到D2tt-1,tt-1,由抛物线y2再向下平移2(t-1)2个单位,得到抛物线y3=-2tx2+2t(t-2)x-2(t-1)2,把D2tt-1,tt-1代入抛物线y3=-2t x2+2t(t-2)x-2(t-1)2,得到3t2-19t+6=0,解得t1=13,t2=6,由t>2,得t=6,即可得到点D的坐标.【详解】(1)证明:∵A(0,2),B(2,0),∴OA=OB=2,∵∠AOB=90°,∴△AOB是等腰直角三角形,故答案为:等腰直角三角形(2)如图,∵∠EOD=90°,∠AOB=90°,∴∠AOB-∠AOD=∠DOE-∠AOD,∴∠AOE=∠BOD,∵AO=OB,OD=OE,∴△AOE≌△BOD(SAS);(3)①设直线AC的解析式为y=kx+b,∵A(0,2),C(t,0),∴b=2kt+b=0 ,∴y AC=-2tx+2,将C(t,0),B(2,0)代入抛物线y1=ax2+bx-4得,0=at2+bt-40=4a+2b-4,解得a=-2t,b=2t(t+2),∴y1=-2t x2+2t(t+2)x-4,∵直线y AC=-2t x+2与抛物线y1=-2tx2+2t(t+2)x-4有唯一交点∴联立解析式组成方程组解得x2-t+3x+3t=0∴Δ=(t+3)2-4×3t=(t-3)2=0∴t=3②∵抛物线y1=-2tx2+2t(t+2)x-4向左平移2个单位得到y2,∴抛物线y2=-2tx-t-222+(t-2)22t,∴抛物线y2的顶点P t-22,(t-2)22t,将顶点Pt-22,(t-2)22t代入y AC=-2t x+2,∴t2-6t=0,解得t1=0,t2=6,∵t>2,∴t=6;③过点E作EM⊥x轴,垂足为M,过点D作DN⊥x轴,垂足为N,∴∠EMO=∠OND=90°,∵∠DOE=90°,∴∠EOM+∠MEO=∠EOM+∠NOD=90°,∴∠MEO=∠NOD,∵OD=OE,∴△ODN≌△EOM(AAS),∴ON=EM,DN=OM,∵OE的解析式为y=-2x,∴设EM=2OM=2m,∴DN=OM=m,∵EM⊥x轴,∴OA∥EM,∴△CAO~△CEM,∴OC:CM=OA:EM,∴t t+m =2 2m,∴m=tt-1,∴EM=ON=2OM=2m=2tt-1,DN=OM=m=tt-1,∴D2tt-1,t t-1,∵抛物线y2再向下平移2(t-1)2个单位,得到抛物线y3,∴抛物线y3=-2t x2+2t(t-2)x-2(t-1)2,∴D2tt-1,t t-1代入抛物线y3=-2t x2+2t(t-2)x-2(t-1)2,∴3t2-19t+6=0,解得t 1=13,t 2=6,由t >2,得t =6,∴2t t -1=126-1=125,t t -1=66-1=65,∴D 125,65.【点睛】此题是二次函数和几何综合题,考查了二次函数的平移、二次函数与一次函数的交点问题、待定系数法求函数解析式、解一元二次方程、全等三角形的判定和性质及相似三角形的判定与性质等知识点,综合性较强,熟练掌握二次函数的平移和数形结合是解题的关键.14(2023·山东滨州·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC 的一边OC 在x 轴正半轴上,顶点A 的坐标为2,23 ,点D 是边OC 上的动点,过点D 作DE ⊥OB 交边OA 于点E ,作DF ∥OB 交边BC 于点F ,连接EF .设OD =x ,△DEF 的面积为S .(1)求S 关于x 的函数解析式;(2)当x 取何值时,S 的值最大?请求出最大值.【答案】(1)S =-32x 2+23x(2)当x =2时,S 的最大值为23【分析】(1)过点A 作AG ⊥OC 于点G ,连接AC ,证明△AOC 是等边三角形,可得DE =x ,进而证明△CDF ∽△COB ,得出DF =34-x ,根据三角形面积公式即可求解;(2)根据二次函数的性质即可求解.【详解】(1)解:如图所示,过点A 作AG ⊥OC 于点G ,连接AC ,∵顶点A 的坐标为2,23 ,∴OA =22+232=4,OG =2,AG =23∴cos ∠AOG =OG AO=12,∴∠AOG =60°∵四边形OABC 是菱形,∴∠BOC =∠AOB =30°,AC ⊥BD ,AO =OC ,∴△AOC 是等边三角形,∴∠ACO =60°,∵DE ⊥OB ,∴DE ∥AC ,∴∠EDO =∠ACO =60°∴△EOD 是等边三角形,。