动态几何型问题综合练习
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2023年中考数学一轮综合培优测试卷:二次函数-动态几何问题一、综合题1.如图,已知抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)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,当点P 到点A 、点B 的距离之和最短时,求点P 的坐标;(3)点M 也是直线l 上的动点,且△MAC 为等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点M 的坐标.2.如图,抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)与x 轴相交于A (﹣1,0),B (3,0),与y 轴交于点C (0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC ,点P 为抛物线上第一象限内一动点,当△BCP 面积最大时,求点P 的坐标;(3)设点D 是抛物线的对称轴上的一点,在抛物线上是否存在点Q ,使以点B ,C ,D ,Q 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.3.如图,抛物线y=﹣x 2+6x 与x 轴交于点O ,A ,顶点为B ,动点E 在抛物线对称轴上,点F 在对称轴右侧抛物线上,点C 在x 轴正半轴上,且EF OC ,连接OE ,CF 得四边形OCFE .//=(1)求B 点坐标;(2)当tan ∠EOC= 时,显然满足条件的四边形有两个,求出相应的点F 的坐标;43(3)当0<tan ∠EOC <3时,对于每一个确定的tan ∠EOC 值,满足条件的四边形OCFE 有两个,当这两个四边形的面积之比为1:2时,求tan ∠EOC .4.若两条抛物线的顶点相同,则称它们为“友好抛物线”,抛物线C 1:y 1=﹣2x 2+4x+2与C 2:y 2=﹣x 2+mx+n 为“友好抛物线”.(1)求抛物线C 2的解析式.(2)点A 是抛物线C 2上在第一象限的动点,过A 作AQ ⊥x 轴,Q 为垂足,求AQ+OQ 的最大值.(3)设抛物线C 2的顶点为C ,点B 的坐标为(﹣1,4),问在C 2的对称轴上是否存在点M ,使线段MB 绕点M 逆时针旋转90°得到线段MB′,且点B′恰好落在抛物线C 2上?若存在求出点M 的坐标,不存在说明理由.5.如图,已知抛物线 与直线AB 交于 、 两点,与y 轴交于y =−x 2+bx +c A(−1,0)B(2,3)点C ,顶点为D .(1)求抛物线的解析式;(2)求△ABD的面积;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得△APC是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(−1,0)OA=OC=4OB6.如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为,且,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)A,B,C图象经过三点.A,C(1)求两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;P AC PD⊥AC D PD (3)若点是直线下方的抛物线上的一个动点,作于点,当的值最大P PD时,求此时点的坐标及的最大值.7.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)当点Q与点C重合时,求t的值;(3)设△PDQ与△ABC重叠部分图形的面积为S,求S与t之间的函数关系式;(4)当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时,直接写出t的值.8.已知,经过点A(-4,4)的抛物线y=ax2+bx与x轴相交于点B(-3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,过点A作AH⊥x轴,垂足为H,平行于y轴的直线交线段AO于点Q,交抛物线于点P,当四边形AHPQ为平行四边形时,求∠AOP的度数;(3)如图2,试探究:在抛物线上是否存在点C,使∠CAO=∠BAO?若存在,请求出直线AC解析式;若不存在,请说明理由.9.如图,已知△ABC是边长为12的正三角形,AD是边BC上的高线,CF是外角ACE的平分线,点P是边BC B,C不重合),∠APQ=60°,射线PQ分别与边AC,射线CF交于点N,Q.(1)求证:△ABP∽△PCN;(2)不管点P运动到何处,在不添辅助线的情况下,除第(1)小题中的一对相似三角形外,请写出图中其它的所有相似三角形;(3)当点P从BD的中点运动到DC的中点时,点N都随着点P的运动而运动.在此过程中,试探究:能否求出点N运动的路径长?若能,请求出这个长度;若不能,请说明理由.10.已知二次函数y = -x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣1,0),与y轴交于点C (0,3),M 为它的顶点.(1)求抛物线的解析式以及顶点坐标;(2)连接MC 、BC 、BM ,画出图象并求出△MCB 的面积S △MCB .11.已知二次函数y =ax 2+2x+c 的图象经过点(1,4)和(0,3)两点,与x 轴交于A 、B 两点(A点在B 点的左侧).(1)求二次函数的表达式及对称轴;(2)若点P 在此抛物线上,且在x 轴上方,求△PAB 的最大面积.12.在平面直角坐标系xOy 中,已知二次函数y= 的图象经过点A (2,0)和点14x 2+mx +nB (1,﹣ ),直线l 经过抛物线的顶点且与y 轴垂直,垂足为Q .34(1)求该二次函数的表达式;(2)设抛物线上有一动点P 从点B 处出发沿抛物线向上运动,其纵坐标y 1随时间t (t≥0)的变化规律为y 1=﹣ +2t .现以线段OP 为直径作⊙C .34①当点P 在起始位置点B 处时,试判断直线l 与⊙C 的位置关系,并说明理由;在点P 运动的过程中,直线l 与⊙C 是否始终保持这种位置关系?请说明你的理由.②若在点P 开始运动的同时,直线l 也向上平行移动,且垂足Q 的纵坐标y 2随时间t 的变化规律为y 2=﹣1+3t ,则当t 在什么范围内变化时,直线l 与⊙C 相交?此时,若直线l 被⊙C 所截得的弦长为a ,试求a 2的最大值.13.如图,抛物线 与 轴交于 、 两点,与 轴交于点 .y =x 2+x−2x A B y CA B C(1)求点,点和点的坐标;P PB+PC P(2)在抛物线的对称轴上有一动点,求的值最小时的点的坐标;M AC M ABCM (3)若点是直线下方抛物线上一动点,运动到何处时四边形面积最大,最大值面积是多少?14.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+5与y轴交于点A,与x轴交于点B.抛物线y=﹣x2+bx+c过A、B两点.(1)点A,B的坐标分别是A ,B ;(2)求抛物线的解析式;(3)过点A作AC平行于x轴,交抛物线于点C,点P为抛物线上的一动点(点P在AC上方),作PD平行于y轴交AB于点D,问当点P在何位置时,四边形APCD的面积最大?并求出最大面积.y=ax2+bx+c C(0,−5)x15.如图,已知抛物线与y轴交于点,与轴交于点A和点B,其(5,0)x=2中点B的坐标为抛物线对称轴为直线.(1)求抛物线的解析式;(2)当 时,y 的取值范围为 .0<x <5(3)点P 为该二次函数在第四象限内图像上的一动点,过点P 作 轴,交 于点Q ,PQ//y BC 设线段 长为l ,求l 的最大值,并写出此时点P 的坐标.PQ 16.如图,对称轴为直线x= 的抛物线经过点A (6,0)和B (0,4).72(1)求抛物线解析式及顶点坐标;(2)设点E (x ,y )是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF 是以OA 为对角线的平行四边形,求平行四边形OEAF 的面积S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;①当平行四边形OEAF 的面积为24时,请判断平行四边形OEAF 是否为菱形?②是否存在点E ,使平行四边形OEAF 为正方形?若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.答案解析部分1.【答案】(1)解:将A (﹣1,0)、B (3,0)、C (0,﹣3)代入抛物线y=ax 2+bx+c 中,得:,{a−b +c =09a +3b +c =0c =−3解得: {a =1b =−2c =−3故抛物线的解析式:y=x 2﹣2x﹣3(2)解:当P 点在x 轴上,P ,A ,B 三点在一条直线上时,点P 到点A 、点B 的距离之和最短,此时x=﹣ =1,b2a 故P (1,0)(3)解:如图所示:抛物线的对称轴为:x=﹣ =1,设M (1,m ),已知A (﹣1,0)、C (0,﹣3),则:b2a MA 2=m 2+4,MC 2=(3+m )2+1=m 2+6m+10,AC 2=10;①若MA=MC ,则MA 2=MC 2,得:m 2+4=m 2+6m+10,解得:m=﹣1,②若MA=AC ,则MA 2=AC 2,得:m 2+4=10,得:m=± ;6③若MC=AC ,则MC 2=AC 2,得:m 2+6m+10=10,得:m 1=0,m 2=﹣6;当m=﹣6时,M 、A 、C 三点共线,构不成三角形,不合题意,故舍去;综上可知,符合条件的M 点,且坐标为 M (1, )(1,﹣ )(1,﹣1)(1,0).662.【答案】(1)解:设抛物线解析式为y=a (x+1)(x﹣3),把C (0,3)代入得a•1•(﹣3)=3,解得a=﹣1,所以抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3),即y=﹣x 2+2x+3(2)解:设直线BC 的解析式为y=kx+m ,把B (3,0),C (0,3)代入得,解得 ,{3k +m =0m =3{k =−1m =3所以直线BC 的解析式为y=﹣x+3,作PM ∥y 轴交BC 于M ,如图1,设P (x ,﹣x 2+2x+3),(0<x <3),则M (x ,﹣x+3),∴PM=﹣x 2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x 2+3x ,∴S △PCB = •3•PM=﹣ x 2+ =﹣ (x﹣ )2+ ,1232923232278当x= 时,△BCP 的面积最大,此时P 点坐标为( , )3232154(3)解:如图2,抛物线的对称轴为直线x=1,当四边形BCDQ 为平行四边形,设D (1,a ),则Q (4,a﹣3),把Q (4,a﹣3)代入y=﹣x 2+2x+3得a﹣3=﹣16+8+3,解得a=﹣2,∴Q (4,﹣5);当四边形BCQD 为平行四边形时,设D (1,a ),则Q (﹣2,3+a ),把Q (﹣2,3+a )代入y=﹣x 2+2x+3得3+a=﹣4﹣4+3,解得a=﹣8,∴Q (﹣2,﹣5);当四边形BQCD 为平行四边形时,设D (1,a ),则Q (2,3﹣a ),把Q (2,3﹣a )代入y=﹣x 2+2x+3得3﹣a=﹣4+4+3,解得a=0,∴Q (2,3),综上所述,满足条件的Q 点坐标为(4,﹣5)或(﹣2,﹣5)或(2,3).3.【答案】(1)解:∵y=﹣x 2+6x=﹣(x﹣3)2+9,∴B (3,9)(2)解:抛物线的对称轴为直线x=3,直线x=3交x 轴于H ,如图,∵tan ∠EOC= ,即tan ∠EOH= ,4343∴ = ,EH OH 43∴EH=4,∴E 点坐标为(3,4)或(3,﹣4),当y=4时,﹣(x﹣3)2+9=4,解得x 1=3﹣ (舍去),x 2=3+ ,55当y=﹣4时,﹣(x﹣3)2+9=﹣4,解得x 1=3﹣ (舍去),x 2=3+ ,1313∴F 点坐标为(3+ )或(3+ ,﹣4)513(3)解:如图,∵平行四边形和平行四边形OE′F′C′等高,∴这两个四边形的面积之比为1:2时,OC′=2OC ,设OC=t ,则OC′=2t ,∴F 点的横坐标为3+t ,F′点的横坐标为3+2t ,而点F 和F′的纵坐标互为相反数,∴﹣(3+t﹣3)2+9+[﹣(3+2t﹣3)2+9]=0,解得t 1= ,t 2=﹣ (舍去),31053105∴F 点坐标为(3+ , ),3105275∴E (3, ),275∴tan ∠EOC= = .2753954.【答案】(1)解:∵y 1=﹣2x 2+4x+2=﹣2(x﹣1)2+4,∴抛物线C 1的顶点坐标为(1,4).∵抛物线C 1与C 2顶点相同,∴ =1,﹣1+m+n=4.−m−1×2解得:m=2,n=3.∴抛物线C 2的解析式为y 2=﹣x 2+2x+3(2)解:如图1所示:设点A 的坐标为(a ,﹣a 2+2a+3).∵AQ=﹣a 2+2a+3,OQ=a ,∴AQ+OQ=﹣a 2+2a+3+a=﹣a 2+3a+3=﹣(a﹣ )2+ .32214∴当a= 时,AQ+OQ 有最大值,最大值为 32214(3)解:如图2所示;连接BC ,过点B′作B′D ⊥CM ,垂足为D .∵B (﹣1,4),C (1,4),抛物线的对称轴为x=1,∴BC ⊥CM ,BC=2.∵∠BMB′=90°,∴∠BMC+∠B′MD=90°.∵B′D ⊥MC ,∴∠MB′D+∠B′MD=90°.∴∠MB′D=∠BMC .在△BCM 和△MDB′中,,{∠MB'D =∠BMC∠BCM =∠MDB'BM =MB'∴△BCM ≌△MDB′.∴BC=MD ,CM=B′D .设点M 的坐标为(1,a ).则B′D=CM=4﹣a ,MD=CB=2.∴点B′的坐标为(a﹣3,a﹣2).∴﹣(a﹣3)2+2(a﹣3)+3=a﹣2.整理得:a 2﹣7a+10=0.解得a=2,或a=5.当a=2时,M 的坐标为(1,2),当a=5时,M 的坐标为(1,5).综上所述当点M 的坐标为(1,2)或(1,5)时,B′恰好落在抛物线C 2上5.【答案】(1)解:把 、 两点代入 得,A(−1,0)B(2,3)y =−x 2+bx +c ,{−1−b +c =0−4+2b +c =3解得: ,{b =2c =3∴抛物线的解析式为: y =−x 2+2x +3(2)解:∵ ,y =−x 2+2x +3=−(x−1)2+4∴D 点坐标为: ,D(1,4)设直线AB 的解析式为: ,代入A 、B 两点可得:y =kx +d ,{−k +d =02k +d =3解得: ,{k =1d =1∴直线AB 的解析式为: ,y =x +1设直线AB 与抛物线对称轴交于点E ,则 ,E(1,2)∴ ;S △ABD =12×(4−2)×3=3(3)解:假设存在,设点 ,由解析式可知C 点坐标为(0,3)P(1,m)∴ , , ,AC 2=12+32=10CP 2=12+(m−3)2=m 2−6m +10AP 2=m 2+4△ACP ①当 时, ,即 ,∠APC =90°AP 2+CP 2=AC 2m 2+4+m 2−6m +10=10解得: , ,m 1=1m 2=2此时点P 的坐标为(1,1)或(1,2);②当 时, ,即 ,∠ACP =90°AC 2+CP 2=AP 210+m 2−6m +10=m 2+4解得:,m =83此时点P 的坐标为;(1,83)③当 时, ,即 ,∠PAC =90°AP 2+AC 2=PC 2m 2+4+10=m 2−6m +10解得:,m =−23此时点P 的坐标为;(1,−23)综上所述,满足条件的P 点的坐标为(1,1)或(1,2)或或 .(1,83)(1,−23)6.【答案】(1)解:OA =OC =4OB =4,故点A 、C 的坐标分别为(4,0)、(0,﹣4)(2)解:抛物线的表达式为: ,y =a (x +1)(x−4)=a(x 2﹣3x﹣4)即﹣4a =﹣4,解得:a =1,故抛物线的表达式为: y =x 2−3x−4(3)解:直线CA 过点C ,设其函数表达式为: , y =kx−4将点A 坐标代入上式并解得:k =1,故直线CA 的表达式为:y =x﹣4,过点P 作y 轴的平行线交AC 于点H ,∵OA =OC =4,,∴∠OAC =∠OCA =45°∵PH//y 轴,,∴∠PHD =∠OCA =45°设点 ,则点H (x ,x﹣4),P (x ,x 2−3x−4)PD =22(x−4−x 2+3x +4)=−22x 2+22x∵ <0,∴PD 有最大值,当x =2时,其最大值为 ,−222此时点P (2,﹣6).7.【答案】(1)解:在Rt △ABC 中,∠A=30°,AB=4,∴AC=2 ,3∵PD ⊥AC ,∴∠ADP=∠CDP=90°,在Rt △ADP 中,AP=2t ,∴DP=t ,AD=APcosA=2t× = t ,323∴CD=AC﹣AD=2 ﹣ t (0<t <2)33(2)解:在Rt △PDQ 中,∵∠DPC=60°,∴∠PQD=30°=∠A ,∴PA=PQ ,∵PD ⊥AC ,∴AD=DQ ,∵点Q 和点C 重合,∴AD+DQ=AC ,∴2× t=2 ,33∴t=1(3)解:当0<t≤1时,S=S △PDQ = DQ×DP= × t×t=t 2,当1<t <2时,如图2,1212332CQ=AQ﹣AC=2AD﹣AC=2 t﹣2 =2 (t﹣1),333在Rt △CEQ 中,∠CQE=30°,∴CE=CQ•tan ∠CQE=2 (t﹣1)× =2(t﹣1),333∴S=S △PDQ ﹣S △ECQ = × t×t﹣ ×2 (t﹣1)×2(t﹣1)=﹣ t 2+4 t﹣2 ,12312333233∴S={32t 2(0<t ≤1)−33t 2+43t−23(0<t <2)(4)解:当PQ 的垂直平分线过AB 的中点F 时,如图3,∴∠PGF=90°,PG=12PQ= AP=t ,AF= AB=2,∵∠A=∠AQP=30°,∴∠FPG=60°,∴∠PFG=30°,∴PF=2PG=2t ,1212∴AP+PF=2t+2t=2,∴t= ;12当PQ 的垂直平分线过AC 的中点M 时,如图4,∴∠QMN=90°,AN= AC= ,QM= PQ= AP=t ,1231212在Rt △NMQ 中,NQ= ,MQ cos30°=233t ∵AN+NQ=AQ ,∴ + =2 t ,3233t3∴t= ,34当PQ 的垂直平分线过BC 的中点时,如图5,∴BF= BC=1,PE= PQ=t ,∠H=30°,∵∠ABC=60°,∴∠BFH=30°=∠H ,1212∴BH=BF=1,在Rt △PEH 中,PH=2PE=2t ,∴AH=AP+PH=AB+BH ,∴2t+2t=5,∴t= ,即:当线段PQ 的垂直平分线经过△ABC 一边中点时,t 的值为 秒或 秒或 秒541234548.【答案】(1)解:抛物线的解析式为 y =x 2+3x(2)解:设点P 坐标为 ,其中 (m ,m 2+3m)−4<m <0∵点A (-4,4),∴直线OA 的解析式为 ,y =−x 从而点Q 的坐标为 ,∴ = (m ,−m)PQ =−m−(m 2+3m)−m 2−4m当四边形AHPQ 为平行四边形时,PQ=AH=4,即 ,解得 ,此时点P 坐标为 −m 2−4m =4m =−2(−2,−2)∴∠AOP=∠AOH+∠POH=45o +45o =90o .(3)解:设AC 交y 轴于点D ,由点A (-4,4)得, , ∠AOB =∠AOD =45o∵∠CAO =∠BAO , ,∴ ≌ AO =AO ΔAOD ΔAOB ∴ ,点D 坐标为(0,3)OD =OB =3设直线AC 解析式为 ,则y =px +q {−4p +q =4q =3解得, ,∴直线AC 解析式为 .p =−14q =3y =−14x +39.【答案】(1)证明:在正三角形ABC 中,∠ABP =∠PCN =60°, ∴∠BAP+∠BPA =120°,又∵∠APQ =60°,∴∠CPN+∠BPA =120°,∴∠BAP =∠CPN ,∴△ABP ∽△PCN(2)解:△ABD ≌△ACD ;△APN ∽△ACP ;△APN ∽△QCN ;△ACP ∽△QCN ;理由:∵△ABC 是正三角形,AD ⊥BC ,由三线合一可证△ABD ≌△ACD ;∵∠APN=∠ACP=60°,∠PAN=∠CAP ,∴△APN ∽△ACP ;∵∠APN=∠NCQ=60°,∠PNA=∠CNQ,∴△APN ∽△QCN ;∵△APN ∽△ACP ,△APN ∽△QCN ,∴△ACP ∽△QCN(3)解:能,设PB =x ,CN =y ,由第(1)题可得: , y x=12−x12∴,又3≤x≤9,利用函数图象可知:y =−112x 2+x 当x =3或9时,y = ,当x =6时,y 最大=3;94∴点N 运动的路径长为:(3- )×2=1.59410.【答案】(1)解:∵抛物线与y 轴交于点C (0,3),∴c=3,∴抛物线解析式为:y = -x 2,将(﹣1,0)代入上述解析式,得:-1-b+3=0,解得:b=2,∴抛物线的解析式为:y = -x 2+2x+3,整理为顶点式为:y = -(x-1)2+4,∴顶点M 坐标为(1,4)(2)解:∵抛物线对称轴为直线x=1,A 、B 关于对称轴对称, ∴点B 的坐标为(3,0),作图如图所示,过M 点作MN ∥y 轴,交BC 于N 点,设直线BC 的解析式为:y=kx+b ,将B (3,0)和C (0,3)代入解得k=-1,b=3,∴直线BC 的解析式为:y=-x+3,∵MN ∥y 轴,∴M 、N 两点横坐标相同,由(1)知M 点横坐标为1,∴N 点横坐标为1,∴代入直线BC 解析式可得N 点纵坐标为2,∴MN=4-2=2,∴S △MBC = MN (x B -x C )= ×2×(3-0)=3,1212∴△MCB 的面积为3.11.【答案】(1)解:把(1,4),(0,3)代入二次函数y =ax 2+2x+c 得:,{a +2+c =4c =3解得:a =-1,c =3∴y =-x 2+2x +3对称轴为:直线x =-=1.b2a (2)解:令y =0得:x 2-2x-3=0,(x+1)(x-3)=0,x 1=-1,x 2=3,∵A 点在B 点的左侧,∴A (-1,0),B (3,0),∴AB =3-(-1)=4,当P 点为抛物线的顶点时,△PAB 的面积最大,把x =1代入y =-x 2+2x+3得:y =4,∴ P 点的坐标为(1,4),∴S △PAB =×4×4=8,12即△PAB 的最大面积为8.12.【答案】(1)解:将点A (2,0)和点B (1,﹣ )分别代入y= x 2+mx+n 中,得:3414 ,{14×4+2m +n =014+m +n =−34解得: ,{m =0n =−1∴抛物线的解析式:y= x 2﹣114(2)解:①将P 点纵坐标代入(1)的解析式,得:x 2﹣1=﹣ +2t ,x= ,14348t +1∴P ( ,﹣ +2t ),8t +134∴圆心C ( ,﹣ +t ),8t +1238∴点C 到直线l 的距离:﹣ +t﹣(﹣1)=t+ ;3858而OP 2=8t+1+(﹣ +2t )2,得OP=2t+ ,半径OC=t+ ;345458∴直线l 与⊙C 始终保持相切.②Ⅰ、由①可知,若直线l 与⊙C 相切,则:2t﹣ =t+ ,t= ;585854∴当0<t < 时,直线l 与⊙C 相交;54Ⅱ、∵0<t < 时,圆心C 到直线l 的距离为d=|2t﹣ |,又半径为r=t+ ,545858∴a 2=4(r 2﹣d 2)=4[(t+ )2﹣|2t﹣ |2]=﹣12t 2+15t ,5858∴t= 时,a 的平方取得最大值为 58751613.【答案】(1)由y=0,得x 2+x﹣2=0 解得 x 1=﹣2,x 2=l ,∴A (﹣2,0),B (l ,0),由x=0,得y=﹣2,∴C (0,﹣2).(2)连接AC 与对称轴的交点即为点P.设直线AC 为y=kx+b ,则 ,{﹣2k +b =0b =﹣2得 k=﹣l ,∴y=﹣x﹣2.对称轴为x= ,当 x= 时,y=-( )﹣2= ,−12−12−12−32∴P ( , ).−12−32(3)过点M 作MN 丄x 轴与点N ,设点M (x ,x 2+x﹣2),则OA=2,ON=﹣x ,OB=1,OC=2,MN=﹣(x 2+x﹣2)=﹣x 2﹣x+2,S 四边形ABCM =S △AOM +S △OCM +S △BOC= ×2×(﹣x 2﹣x+2)+ ×2(﹣x )+ ×1×2121212=﹣x 2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4.∵a=﹣1<0,∴当x=﹣1时,S 四边形ABCM 的最大值为4.∴点M 坐标为(﹣1,﹣2)时,S 四边形ABCM 的最大值为4.14.【答案】(1)(0,5);(5,0)(2)解:将点A 、B 的坐标代入二次函数表达式得: , {−25+5b +c =0c =5解得: ,{b =4c =5即抛物线的表达式为:y =﹣x 2+4x+5;(3)解:抛物线的对称轴为x =﹣ =2,则点C 的坐标为(4,5), b 2a 设点P 的坐标为(x ,﹣x 2+4x+5),则点D 坐标为(x ,﹣x+5)∵AC ⊥PD ,∴S 四边形APCD = ×AC×PD =2(﹣x 2+4x+5+x﹣5)=﹣2x 2+10x ,12∵a =﹣2<0,∴S 四边形APCD 有最大值,当x = 时,其最大值为: ,此时点P 的坐标( , ).522525225215.【答案】(1)解:∵点B 的坐标为(5,0),抛物线对称轴为直线 , x =2∴点A 的坐标为(-1,0),设抛物线的解析式为 ,y =a(x +1)(x−5)把点C(0,-5)代入得: ,−5=a(0+1)(0−5)解得: ,a =1∴抛物线的解析式为 ,y =(x +1)(x−5)=x 2−4x−5(2)−9≤y <0(3)解:设直线BC 的解析式为 ,y =kx−5把点B 的坐标(5,0)代入得: ,0=5k−5解得: ,k =1∴直线BC 的解析式为 ,y =x−5设P 点的坐标为(x , ),则点Q 的坐标为(x , ),x 2−4x−5x−5∴ ( )l =PQ =x−5−x 2−4x−5= −x 2+5x=,−(x−52)2+254当 时, ,x =52l 最大=254此时,P 点的坐标为( , ),52−35416.【答案】(1)解:因为抛物线的对称轴是x= ,72设解析式为y=a (x﹣ )2+k .72把A ,B 两点坐标代入上式,得 ,{a(6−72)2+k =0a(0−72)2+k =4解得a= ,k=﹣ .23256故抛物线解析式为y= (x﹣ )2﹣ ,顶点为( ,﹣ )237225672256(2)解:∵点E (x ,y )在抛物线上,位于第四象限,且坐标适合y= (x﹣ )2﹣ ,2372256∴y <0,即﹣y >0,﹣y 表示点E 到OA 的距离.∵OA 是OEAF 的对角线,∴S=2S △OAE =2× ×OA•|y|=﹣6y=﹣4(x﹣ )2+25.1272因为抛物线与x 轴的两个交点是(1,0)和(6,0),所以自变量x 的取值范围是1<x <6.① 根据题意,当S=24时,即﹣4(x﹣ )2+25=24.72化简,得(x﹣ )2= .7214解得x 1=3,x 2=4.故所求的点E 有两个,分别为E 1(3,﹣4),E 2(4,﹣4),点E 1(3,﹣4)满足OE=AE ,所以平行四边形OEAF 是菱形;点E 2(4,﹣4)不满足OE=AE ,所以平行四边形OEAF 不是菱形;②当OA ⊥EF ,且OA=EF 时,平行四边形OEAF 是正方形,此时点E 的坐标只能是(3,﹣3),而坐标为(3,﹣3)的点不在抛物线上,故不存在这样的点E ,使平行四边形OEAF 为正方形。
题型六几何动态综合题类型一点动型探究题针对演练1. (2016赤峰12分)如图,正方形ABCD的边长为3 cm,P,Q分别从B,A出发沿BC,AD方向运动,P点的运动速度是1 cm/秒,Q点的运动速度是2 cm/秒,连接AP,并过Q作QE⊥AP垂足为E.(1)求证:△ABP∽△QEA;(2)当运动时间t为何值时,△ABP≌△QEA;(3)设△QEA的面积为y,用运动时间t表示△QEA的面积y.(不要求考虑t的取值范围)(提示:解答(2)(3)时可不分先后)第1题图2. (2015省卷25,9分) 如图,在同一平面上,两块斜边相等的直角三角板Rt△ABC 和Rt△ADC拼在一起,使斜边AC完全重合,且顶点B,D分别在AC的两旁,∠ABC=∠ADC=90°,∠CAD=30°,AB=BC=4 cm.(1)填空:AD=________(cm),DC=________(cm);(2)点M、N分别从A点,C点同时以每秒1 cm的速度等速出发,且分别在AD,CB 上沿A→D,C→B方向运动,当N点运动到B点时,M、N两点同时停止运动,连接MN.求当M、N点运动了x秒时,点N到AD的距离(用含x的式子表示);(3)在(2)的条件下,取DC中点P,连接MP,NP,设△PMN的面积为y(cm2),在整个运动过程中,△PMN的面积y存在最大值,请求出y的最大值.(参考数据:sin75°=6+2 4,sin15°=6-24)第2题图3. (2016梅州10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5 cm,∠BAC=60°,动点M从点B出发,在BA边上以每秒2 cm的速度向点A匀速运动,同时动点N从点C出发,在CB边上以每秒 3 cm的速度向点B匀速运动,设运动时间为t秒(0≤t≤5),连接MN.(1)若BM=BN,求t的值;(2)若△MBN与△ABC相似,求t的值;(3)当t为何值时,四边形ACNM的面积最小?并求出最小值.第3题图4. 如图,在▱ABCD中,BC=8 cm,CD=4 cm,∠B=60°,点M从点D出发,沿DA方向匀速运动,速度为2 cm/s,点N从点B出发,沿BC方向匀速运动,速度为1 cm/s,过点M作MF⊥CD,垂足为F,延长FM交BA的延长线于点E,连接EN,交AD于点O,设运动时间为t (s )(0<t <4).(1)连接AN ,MN ,设四边形ANME 的面积为y (cm 2),求y 与t 之间的函数关系式; (2)是否存在某一时刻t ,使得四边形ANME 的面积是 ▱ABCD 面积的2132?若存在,求出相应的t 值,若不存在,请说明理由;(3)连接AC ,交EN 于点P ,当EN ⊥AD 时,求线段OP 的长度.第4题图 备用图5. 如图,在矩形ABCD 中,AB =6 cm ,BC =8 cm ,如果点E 由点B 出发沿BC 方向向点C 匀速运动,同时点F 由点D 出发沿DA 方向向点A 匀速运动,它们的速度分别为每秒2 cm 和1 cm ,FQ ⊥BC ,分别交AC 、BC 于点P 和Q ,设运动时间为t 秒(0<t <4).(1)连接EF,若运动时间t=23秒时,求证:△EQF是等腰直角三角形;(2)连接EP,设△EPC的面积为y cm2,求y与t的函数关系式,并求y的最大值;(3)若△EPQ与△ADC相似,求t的值.6. (2015郴州)如图,在四边形ABCD中,DC∥AB,DA⊥AB,AD=4 cm,DC=5 cm,AB=8 cm.如果点P由B点出发沿BC方向向点C匀速运动,同时点Q由A点出发沿AB 方向向点B匀速运动,它们的速度均为1 cm/s,当P点到达C点时,两点同时停止运动,连接PQ,设运动时间为t s,解答下列问题:(1)当t为何值时,P,Q两点同时停止运动?(2)设△PQB的面积为S,当t为何值时,S取得最大值,并求出最大值;(3)当△PQB为等腰三角形时,求t的值.第6题图【答案】1.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,QE⊥AP,∴∠QEA=∠B=90°.∵AD∥BC,∴∠QAE=∠APB,∴△ABP∽△QEA;…………………………………………(3分)(2)解:由题意得:BP=t cm,AQ=2t cm,要使△ABP≌△QEA,则AQ=AP=2t cm,在Rt △ABP 中,由勾股定理得:32+t 2=(2t)2, 解得t =±3(负值舍去),即当t =3时,△ABP ≌△QEA ;…………………………(7分)(3)解:在Rt △ABP 中,由勾股定理得:AP =32+t 2,∵△ABP ∽△QEA , ∴AB QE =BPAE =APAQ ,∴3QE =tAE=32+t 22t , ∴QE =6t32+t 2,AE =2t 232+t 2,∴y =12QE ·AE =12·6t32+t 2·2t 232+t 2=6t 3t 2+9.……………(12分)2.解:(1)26,22;【解法提示】在Rt △ABC 中,根据勾股定理,得AC =AB 2+BC 2=42+42=4 2 cm ,在Rt △ACD 中,AD =AC ·co s 30°=42×32=2 6 cm ,DC =AC ·sin30°=42×12=2 2 cm.(2)如解图,过点N 作NE ⊥AD 于点E ,作NF ⊥DC 交DC 延长线于点F ,则NE =DF . ∵∠ACD =60°,∠ACB =45°, ∴∠NCF =75°,∠FNC =15°,在Rt △NFC 中, 第2题解图 ∵sin ∠FNC =FCNC,∴sin15°=FCNC,又∵NC=x cm,∴FC=NC·sin15°=6-24x cm,∴NE=DF=DC+FC=(22+6-24x)cm,∴点N到AD的距离为(22+6-24x)cm;(3)如解图,在Rt△NFC中,∵sin75°=NFNC,∴NF=NC·sin75°=6+24x cm,∵P为DC中点,DC=2 2 cm,∴DP=CP= 2 cm,∴PF=DF-DP=22+6-24x-2=(6-24x+2) cm,∵S△PMN=S四边形DFNM-S△DPM-S△PFN,即S△PMN=12(NF+MD)·NE-12MD·DP-12PF·NF,∴y=12×(6+24x+26-x)×(22+6-24x)-12×(26-x)×2-12×(6-24x+2)×6+24x,即y=2-68x2+7-3-224x+23,∵12-68<0, ∴当x =-7-3-2242×2-68=36-23+22-22秒时,y 取得最大值为4×2-68×23-(7-3-224)24×2-68=236+83+92-1616cm 2.3.解:(1)根据题意BM =2t cm ,BC =5×tan60°=5 3 cm ,BN =BC -3t =(53-3t)cm ,∴当BM =BN 时,2t =53-3t ,解得t =103-15;…………………………………………(2分)(2)分两种情况讨论:①当∠BMN =∠ACB =90°时,如解图①, △NBM ∽△ABC ,cosB =cos30°=BM BN,∴2t 53-3t=32,解得t =157;(4分)第3题解图②当∠MNB =∠ACB =90°时,如解图②,△MBN ∽△ABC ,cosB =cos30°=BNBM,∴53-3t2t=32,解得t =52,故若△MBN 与△ABC 相似,则t 的值为157秒或52秒;……(6分)(3)如解图③,过点M 作MD ⊥BC 于点D ,则MD ∥AC , ∴△BMD ∽△BAC , ∴BM BA=MD AC,又∵BA =cos 60AC=10, 第3题解图③∴2t10=5MD,解得MD =t. 设四边形ACNM 的面积为y ,则 y =S △ABC -S △BMN =12AC ×BC - 12BN ·MD=12×5×53- 12(53-3t)·t=32t 2-532t + 2532 =32(t -52)2+7538,…………………………………………(8分) ∴当t =52秒时,四边形ACNM 的面积最小,最小值为7538cm 2.…………………………………………………………………(10分)4.解:(1)如解图①,过点A 作AG ⊥BC ,垂足为点G .第4题解图①∵∠AGB =90°,∠B =60°, ∴AG =32AB =2 3 cm.由题可知,MD =2t cm ,则AM =(8-2t ) cm , ∵AB ∥CD ,MF ⊥CD , ∴ME ⊥AB ,∴∠MEA =∠MFD =90°, ∵AD ∥BC ,∴∠EAM =∠B =60°, ∴AE =12AM =(4-t) cm , ME =3(4-t) cm ,∴y =S △ANM +S △AEM =12×(8-2t)×23+12×(4-t)×3×(4-t) =32t 2-63t +163(0<t <4);(2)存在.由四边形ANME 的面积是▱ABCD 面积的2132可得:32t 2-63t +163=2132×8×23,整理得:t 2-12t +11=0, 解得t =1或t =11(舍去),所以当t =1s 时,四边形ANME 的面积是▱ABCD 面积的2132;(3)如解图②,第4题解图②由(1)可知AE =(4-t ) cm , ∴BE =AB +AE =(8-t ) cm. ∵∠B =60°,EN ⊥BC ,AG ⊥BC ,∴BN =12BE =(4-12t ) cm ,BG =12AB =2 cm.又∵BN =t ,∴4-12t =t ,解得t =83,∴BN =83cm ,∴GN =BN -BG =23cm ,∴AO =23 cm ,NC =BC -BN =163 cm.设PO =x cm ,则PN =(23-x ) cm.∵AO ∥NC , ∴△AOP ∽△CNP ,∴AO NC =POPN,即23163=x23-x,解得x =239,∴当EN ⊥AD 时,线段OP 的长度为239cm.5.(1)证明:若运动时间t =23秒,则BE =2×23=43 cm ,DF =23 cm ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC =8 cm ,AB =DC =6 cm ,∠D =∠BCD =90°, ∵FQ ⊥BC ,∴∠FQC =∠D =∠QCD =90°, ∴四边形CDFQ 是矩形,∴CQ =DF =23 cm ,CD =QF =6 cm ,∴EQ =BC -BE -CQ =8-43-23=6 cm ,∴EQ =QF =6 cm ,∴△EQF 是等腰直角三角形; (2)解:∵∠FQC =90°,∠B =90°, ∴∠FQC =∠B , ∴PQ ∥AB , ∴△CPQ ∽△CAB ,∴PQ AB =QC BC ,即6PQ =t 8, ∴PQ =34 t cm ,∵BE =2t ,∴EC =BC -BE =8-2t , ∵S △EPC =12EC ·PQ ,∴y =12(8-2t )·34t =-34t 2+3t =-34(t -2)2+3(0<t <4).∵-34<0,∴当t =2秒时,y 有最大值,y 的最大值为3 cm 2; (3)解:分两种情况讨论:(ⅰ)如解图①,点E 在Q 的左侧,①当△EPQ ∽△ACD 时, 第5题解图①可得PQ CD =EQAD ,即348t =8-3t 8,解得t =2;②当△EPQ ∽△CAD 时,可得PQ AD =EQCD ,即348t =8-3t 6,解得t =12857;(ⅱ)如解图②,点E 在Q 的右侧, ∵0<t <4,∴点E 不能与点C 重合, ∴只存在△EPQ ∽△CAD ,可得PQ AD =EQCD ,即348t =3t -86,解得t =12839, 第5题解图②故若△EPQ 与△ADC 相似,则t 的值为2秒或12857秒或12839秒.6.解:(1)如解图,过点C 作CE ⊥AB 于点E , ∵DC ∥AB ,DA ⊥AB ,CE ⊥AB , ∴四边形AECD 是矩形,∴AE =DC =5,CE =AD =4, 第6题解图 ∴BE =AB -AE =8-5=3, ∴由勾股定理得:BC =22+BE CE =32+42=5,∴BC <AB ,∵当点P 运动到点C 时,P 、Q 同时停止运动, ∴t =51=5 s ,即t =5 s 时,P 、Q 两点同时停止运动; (2)由题意知,AQ =BP =t , ∴QB =8-t.如解图,过点P 作PF ⊥QB 于点F ,则△BPF ∽△BCE , ∴PF CE =BP BC ,即PF 4=t5,∴PF =4t 5,∴S =12QB ·PF =12×(8-t)×4t 5=-252t +16t5=-25(t -4)2+325(0<t ≤5).∵-25<0,∴当t =4 s 时,S 有最大值,最大值为3252CM ;(3)∵cos B =BE BC =35,∴BF =PB ·cos B =t ·cos B =3t5,∴QF =AB -AQ -BF =8-8t5,∴QP =当△PQB 为等腰三角形时,分以下三种情况:①当PQ =PB 时,即t , 解得:1t =4011,2t=8,∵t2=8>5,不合题意, ∴t =4011;②当PQ =BQ 时,即8-t ,解得:1t =0(舍去),2t =4811;③当QB =BP 时,即8-t =t , 解得t =4;综上所述,当△PQB 为等腰三角形时,则t 的值为4011 s 或4811 s 或4 s.类型二 线动型探究题针对演练1. 如图,已知矩形ABCD ,AB =3,BC =3,在BC 上取两点E ,F (E 在F 左边),以EF 为边作等边三角形PEF ,使顶点P 在AD 上,PE ,PF 分别交AC 于点G ,H .(1)求△PEF 的边长;(2)若△PEF 的边EF 在射线BC 上移动,(点E 的移动范围在B 、C 之间,不与B 、C 两点重合),设BE =x ,PH =y .①求y与x的函数关系式;②连接BG,设△BEG面积为S,求S与x的函数关系式,判断x为何值时S最大,并求最大值S.第1题图2. 已知,如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且AC=12 cm,BD =16 cm,点P从点A出发,沿AB方向匀速运动,速度为1 cm/s;过点P作直线PF∥AD,PF交CD于点F,过点F作EF⊥BD,且与AD、BD分别交于点E、Q;连接PE,设点P 的运动时间为t(s)(0<t<10).(1)填空:AB=________cm;(2)当t为何值时,PE∥BD;(3)设四边形APFE的面积为y(cm2).①求y与t之间的函数关系式;②若用S表示图形的面积,则是否存在某一时刻t,使得S四边形APFE=825S菱形ABCD?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.第2题图3. (2014省卷25,9分)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,BC=10 cm,AD=8 cm.点P从点B出发,在线段BC上以每秒3 cm的速度向点C匀速运动,与此同时,垂直于AD的直线m从底边BC出发,以每秒2 cm的速度沿DA方向匀速平移,分别交AB、AC、AD于点E、F、H,当点P到达点C时,点P与直线m同时停止运动,设运动时间为t秒(t>0).(1)当t=2时,连接DE、DF,求证:四边形AEDF为菱形;(2)在整个运动过程中,所形成的△PEF的面积存在最大值,当△PEF的面积最大时,求线段BP的长;(3)是否存在某一时刻t,使△PEF为直角三角形?若存在,请求出此刻t的值;若不存在,请说明理由.4. (2016镇江改编)如图①,在菱形ABCD中,AB=65,tan∠ABC=2,点E从点D 出发,以每秒1个单位长度的速度沿着射线DA的方向匀速运动,设运动时间为t(秒).将线段CE绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CF.(1)求证:BE=DF;(2)如图②,连接BD、EF,BD交EC、EF于点P、Q.当t为何值时,△EPQ是直角三角形?(3)如图③,将线段CD绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CG.在点E的运动过程中,当它的对应点F位于直线AD上方时,直接写出点F到直线AD的距离y 关于时间t的函数表达式.第4题图【答案】1.解:(1)如解图①,过点P作PQ⊥BC于点Q,∵在矩形ABCD中,∠B=90°,∴AB⊥BC,又∵AD∥BC,∴PQ=AB=3,∵△PEF是等边三角形,∴∠PFQ=60°,在Rt△PQF中,sin∠PFQ=PQ PF,∴PF=3÷32=2,第1题解图①∴△PEF 的边长为2;(2)①在Rt △ABC 中,AB =3,BC =3,由勾股定理得,AC =23,∴∠ACB =30°,又∵△PEF 是等边三角形,∴∠PFE =60°,∴∠FHC =30°,∴FH =FC ,∵HF =2-PH =2-y ,∴FC =2-y ,又∵BE +EF +FC =BC ,∴x +2+2-y =3,即y =x +1(0<x <3);②如解图②,过点G 作GM ⊥BC 于点M ,∵△PEF 为等边三角形,∴∠PEF =60°,∵Rt △ABC 中,AB =3,BC =3,第1题解图②∴∠ACB =30°,∴∠EGC =180°-30°-60°=90°,∵BE =x ,∴EC =3-x ,∴EG =3-x2,∵∠GEM =60°,sin ∠GEM =GM GE ,∴GM =EG ·sin60°=32×3-x 2=33-3x 4, ∴S =12x ×33-3x 4 =-38x 2+338x =-38(x -32)2+9332, ∵-38<0, ∴当x =32时,S 最大=9332. 2.解:(1)10;【解法提示】如解图,在菱形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,且AC =12 cm ,BD =16 cm ,∴ BO =DO =8 cm ,AO =CO =6 cm ,∴ AB =82+62=10 cm.(2)∵四边形ABCD 是菱形,∴AB ∥CD ,∠ADB =∠CDB ,又∵PF ∥AD ,∴四边形APFD 为平行四边形,∴DF =AP =t cm ,又∵EF ⊥BD 于点Q ,且∠ADB =∠CDB ,∴∠DEF =∠DFE ,∴DE =DF =t cm ,∴AE =(10-t ) cm ,当PE ∥BD 时,△APE ∽△ABD , ∴AP AB =AE AD , ∴t 10=10-t10,∴t =5,∴当t =5 s 时,PE ∥BD ;(3)①∵∠FDQ =∠CDO ,∠FQD =∠COD =90°,∴△DFQ ∽△DCO ,∴QF OC =DFDC ,即QF6=t10,∴QF =3t5 cm ,∴EF =2QF =6t5 cm ,同理,QD =4t5 cm ,如解图,过点C 作CG ⊥AB 于点G ,∵S 菱形ABCD =AB ·CG =12AC ·BD ,即10CG =12×12×16,第2题解图∴CG =485 cm ,∴S ▱APFD =DF ·CG =485t cm 2,∴S △EFD =12EF ·QD =12×6t 5×4t 5=1225t 2 cm 2, ∴y =485t -1225t 2. ②存在.当S 四边形APFE =825S 菱形ABCD 时,则485t -1225t 2=825×12×16×12, 整理得,t 2-20t +64=0,解得t 1=4,t 2=16>10(舍去),∴当t =4s 时,S 四边形APFE =825S 菱形ABCD .3.(1)证明:如解图①,连接DE ,DF ,当t =2时,DH =AH =4,则H 为AD 的中点,∵EF ⊥AD ,∴EF 为AD 的垂直平分线,∴AE =DE ,AF =DF .∵AB =AC ,∴∠B =∠C ,又∵AD ⊥BC ,∴EF ∥BC ,∴∠AEF =∠B ,∠AFE =∠C ,∴∠AEF =∠AFE ,∴AE =AF ,∴AE =AF =DE =DF ,∴四边形AEDF 为菱形;第3题解图(2)解:如解图②,连接PE ,PF ,由(1)知EF ∥BC ,∴△AEF ∽△ABC ,∴EF BC =AH AD ,即EF 10=8-2t 8,解得EF =10-52t , ∴S △PEF =12EF ·DH =12(10-52t)·2t =-52t 2+10t =-52(t -2)2+10(0<t ≤103), ∴当t =2秒时,S △PEF 存在最大值,最大值为10 cm 2,此时BP =3t =6 cm ;(3)解:存在.(ⅰ)若点E 为直角顶点,如解图③,连接PE ,PF ,此时PE ∥AD ,PE =DH =2t ,BP =3t.∵PE ∥AD ,∴△BEP ∽△BAD ,∴PE AD =BP BD ,即2t 8=3t 5,此比例式不成立,故此种情形不存在;第3题解图(ⅱ)若点F 为直角顶点,如解图④,连接PE ,PF ,此时PF ∥AD ,PF =DH =2t ,BP =3t ,CP =10-3t.∵PF ∥AD ,∴△CFP ∽△CAD ,∴PF AD =CP CD ,即2t 8=10-3t 5, 解得t =4017; (ⅲ)若点P 为直角顶点,如解图⑤,连接PE ,PF ,过点E 作EM ⊥BC 于点M ,过点F 作FN ⊥BC 于点N ,则EM =FN =DH =2t ,EM ∥FN ∥AD .∵EM ∥AD ,∴△BEM ∽△BAD ,∴EM AD =BM BD ,即2t 8=BM 5, 解得BM =54t , ∴PM =BP -BM =3t -54t =74t. 在Rt △EMP 中,由勾股定理得, 222PE EM PM =+=(2t)2+(74t)2=11316t 2.∴△CFN ∽△CAD ,∴FN AD =CN CD ,即2t 8=CN 5, 解得CN =54t , ∴PN =BC -BP -CN =10-3t -54t =10-174t. 在Rt △FNP 中,由勾股定理得, 222PF FN PN =+=(2t)2+(10-174t)2=35316t 2-85t +100. 又∵EF =MN =BC -BM -CN =10-52t , 在Rt △PEF 中,由勾股定理得,222EF PE PF =+,即(10-52t)2=11316t 2+(35316t 2-85t +100), 化简得183t 2-280t =0,解得t =280183或t =0(舍去), ∴t =280183. 综上所述,当t =4017秒或t =280183秒时,△PEF 为直角三角形.(9分) 4.(1)证明:∵∠ECF =∠BCD =α,∴∠ECF -∠ECD =∠BCD -∠ECD ,即∠DCF =∠BCE .∵四边形ABCD 是菱形,在△DCF 与△BCE 中,CF CEDCF BCEDC BC=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCF ≌△BCE (SAS),∴BE =DF ;(2)解:∵CE =CF ,∴∠CEQ <90°.①当∠EQP =90°时,如解图①,∵∠ECF =∠BCD ,BC =DC ,EC =FC ,∴△BCD ∽△ECF ,∴∠CBD =∠CEF .∵∠BPC =∠EPQ , 第4题解图①∴∠BCP =∠EQP =90°,∴∠CED =90°,在Rt △CDE 中,∠CED =90°,∵CD =AB =65,tan ∠ABC =tan ∠ADC =2,∴ECDE =2,即EC =2DE ,∵222CD EC DE =+,即CD =5DE ,∴DE =5CD =655=6,∴t =6;②当∠EPQ =90°时,如解图②,∵菱形ABCD 的对角线AC ⊥BD ,∴EC 和AC 重合, 第4题解图②∴DE =65, ∴t =6 5.综上所述,当t =6秒或65秒时,△EPQ 为直角三角形; (3)解:y =255t -12- 2455. 【解法提示】点G 即为t =0时点E 的对应点.当点F 在直线AD 上方时,如解图③,连接GF ,分别交直线AD 、BC 的延长线于点M 、N ,过F 点作FH ⊥AD ,垂足为H ,由(1)得∠1=∠2.易证△DCE ≌△GCF (SAS),∴∠3=∠4,∵DE ∥BC ,∴∠1=∠3,∴∠2=∠4,∴GF ∥CD ,∴四边形DCNM 为平行四边形,易得MN =6 5.∵∠BCD =∠DCG ,∠DCN +∠BCD =∠DCG +∠CGN =180°,∴∠CGN =∠DCN =∠CNG ,∴CN =CG =CD =6 5.∵tan ∠ABC =2, ∴tan ∠CGN =2, ∴GN =12, ∴GM =65+12. 第4题解图③∵GF =DE =t ×1=t , ∴FM =t -65-12.∵tan ∠FMH =tan ∠ABC =2, ∴FH =255(t -65-12),即y =255t -12-2455.类型三 形动型探究题针对演练1. 在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形ABC 和AFG 摆放在一起,A 为公共顶点,∠BAC =∠AGF =90°,它们的斜边长为2,若△ABC 固定不动,△AFG 绕点A 旋转,AF 、AG 与边BC 的交点分别为D 、E (点D 不与点B 重合,点E 不与点C 重合),设BE =m ,CD =n.(1)求证:△ABE ∽△DCA ;(2)求m 与n 的函数关系式,并直接写出自变量n 的取值范围; (3)在旋转过程中,试判断等式222BD CE DE +=是否始终成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.第1题图2. (2015吉林)两个三角板ABC,DEF,按如图所示的位置摆放,点B与点D重合,边AB与边DE在同一条直线上(假设图形中所有的点,线都在同一平面内).其中,∠C=∠DEF =90°,∠ABC=∠F=30°,AC=DE=6 cm.现固定三角板DEF,将三角板ABC沿射线DE 方向平移,当点C落在边EF上时停止运动.设三角板平移的距离为x(cm),两个三角板重叠部分的面积为y(cm2).(1)当点C落在边EF上时,x=________ cm;(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)设边BC的中点为点M,边DF的中点为点N.直接写出在三角板平移过程中,点M 与点N之间距离的最小值.第2题图3. 如图,在△ABC 中,∠B =45°,BC =5,高AD =4,矩形EFPQ 的一边QP 在BC 边上,E 、F 分别在AB 、AC 上,AD 交EF 于点H .(1)求证:AHAD =EFBC;(2)设EF =x ,当x 为何值时,矩形EFPQ 的面积最大?并求出最大面积;(3)当矩形EFPQ 的面积最大时,该矩形以每秒1个单位的速度沿射线DA 匀速向上运动(当矩形的边PQ 到达A 点时停止运动),设运动时间为t 秒,矩形EFPQ 与△ABC 重叠部分的面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出t 的取值范围.第3题图4. 如图,在▱ABCD中,AD⊥BD,AB=10,AD=6,以AD为斜边在▱ABCD的内部作Rt△AED,使∠EAD=∠DBA,点A′、E′、D′分别与点A、E、D重合,△A′E′D′以每秒5个单位长度的速度沿DC方向平移,当点E′落在BC边上时停止移动,线段BD交边A′D′于点M,交边A′E′或D′E′于点N,设平移的时间为t(秒).(1)DM的长为________(用含t的代数式表示);(2)当E′落在BD上时,求t的值;(3)若△A′E′D′与△BDC重叠部分图形的面积为S(平方单位),求S与t之间的函数关系式;(4)在不添加辅助线的情况下,直接写出平移过程中,出现与△DMD′全等的三角形时t 的取值范围.第4题图5. (2016益阳14分)如图①,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=1,D为AB 的中点,EF为△ACD的中位线,四边形EFGH为△ACD的内接矩形(矩形的四个顶点均在△ACD的边上).(1)计算矩形EFGH的面积;(2)将矩形EFGH沿AB向右平移,F落在BC上时停止移动.在平移过程中,当矩形与△CBD重叠部分的面积为316时,求矩形平移的距离;(3)如图③,将(2)中矩形平移停止时所得的矩形记为矩形E1F1G1H1,将矩形E1F1G1H1绕G1点按顺时针方向旋转,当H1落在CD上时停止转动,旋转后的矩形记为矩形E2F2G1H2,设旋转角为α,求cosα的值.第5题图6. (2015青岛)已知:如图①,在▱ABCD中,AB=3 cm,BC=5 cm,AC⊥AB.△ACD 沿AC的方向匀速平移得到△PNM,速度为1 cm/s;同时,点Q从点C出发,沿CB方向匀速移动,速度为1 cm/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<t<4),连接PQ,MQ,MC.解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ∥MN?(2)设△QMC的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使S△QMC∶S四边形ABQP=1∶4?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)是否存在某一时刻t,使PQ⊥MQ?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.第6题图【答案】1.(1)证明:∵∠BAE=∠BAD+45°,∠CDA=∠BAD+45°,∴∠BAE=∠CDA,又∵∠B=∠C=45°,∴△ABE∽△DCA;(2)解:∵△ABE∽△DCA,∴BECA=BACD,依题可知CA=BA=2,∴m2=2n,∴m=2n,自变量n的取值范围为1<n<2;(3)解:成立.理由如下:如解图,将△ACE绕点A顺时针旋转90°至△ABH的位置,则CE=HB,AE=AH,∠ABH=∠C=45°,旋转角∠EAH=90°,连接HD,在△EAD和△HAD中,∵AE=AH,∠HAD =∠EAH-∠FAG=45°=∠EAD,AD=AD,∴△EAD≌△HAD(SAS),∴DH=DE,又∠HBD=∠ABH+∠ABD=90°,∴BD2+HB2=DH2,即BD2+CE2=DE2.2.解:(1)15;【解法提示】如解图①,作CG⊥AB于G点,CH⊥CE于点H,第2题解图①在Rt △ABC 中,由AC =6,∠ABC =30°,得BC =tan 30?AC=6 3 cm.在Rt △BCG 中,BG =BC ·cos30°=9 cm. ∵四边形CGEH 是矩形,∴CH =GE =BG +BE =9+6=15 cm. (2)①当0≤x <6时,如解图②,由∠GDB =60°,∠GBD =30°,DB =x ,得DG =12x ,BG =32x ,重叠部分的面积y =12DG ·BG =12×12x ×32x =38x 2;第2题解图②②当6≤x <12时,如解图③,BD =x ,DG =12x ,BG =32x ,BE =x -6,EH =33(x -6),重叠部分的面积y =S △BDG -S △BEH =12DG ·BG -12BE ·EH ,即y =12×12x ×32x -12(x -6)×33(x -6),第2题解图③化简得y =-324x 2+23x -63;③当12≤x ≤15时,如解图④,AC =6,BC =63,BD =x ,BE =x -6,EG =33(x -6),重叠部分的面积y =S △ABC -S △BEG =12AC ·BC -12BE ·EG ,即y =12×6×63-12(x -6)×33(x -6),化简得y =-36x 2+23x +123;第2题解图④综上所述,y =2223(0683-233(624323315x x x x x x x x ⎧⎪⎪⎪⎪+-⎨⎪⎪++⎪⎪⎩≤<)<<)(≤≤)12 (3)如解图⑤所示,作NG ⊥DE 于点G , 点M 在NG 上时MN 最短,NG 是△DEF 的中位线,NG =12EF =33,∵MB =12CB =33,∠B =30°,∴MG =12MB =332,则MN min =NG -MG =33-332=332.第2题解图⑤3.(1)证明:∵四边形EFPQ 是矩形, ∴EF ∥BC , ∴△AEF ∽△ABC ,∵AD 是△ABC 的高,AH 是△AEF 的高, ∴AHAD =EFBC;(2)解:∵AHAD =EFBC,EF =x ,AD =4,BC =5,∴AH 4=5x , ∴AH =4x 5,∴HD =4-4x 5,∴S 矩形EFPQ =EF ·HD =x (4-4x5)=-45x 2+4x=-45(x -52)2+5.∵-45<0,∴当x =52时,矩形EFPQ 的面积最大,最大面积为5;(3)解:由(2)可知,当矩形EFPQ 的面积最大时,矩形的长EF 为52,宽HD =4-45x =2,在矩形EFPQ 沿射线AD 的运动过程中:(ⅰ)当0≤t ≤2时,如解图①所示.第3题解图①设矩形与AB 、AC 分别交于点K 、N ,与AD 分别交于点H 1、D 1.此时DD 1=t ,H 1D 1=2,∴HD 1=HD -DD 1=2-t ,HH 1=H 1D 1-HD 1=t ,AH 1=AH -HH 1=2-t , ∵KN ∥EF , ∴KN EF=AH 1AH,即KN 52=2-t 2,解得KN =54(2-t ),∴S =S 梯形KNFE +11EFPQ S 矩形 =12(KN +EF )·HH 1+EF ·EQ 1=12[54(2-t )+52]×t +52(2-t )=-58t 2+5; (ⅱ)当2<t ≤4时,如解图②所示.第3题解图②设矩形与AB 、AC 分别交于点K 、N ,与AD 交于点D 2,此时DD 2=t ,AD 2=AD -DD 2=4-t ,∵K ′N ′∥EF , ∴K ′N ′EF=AD 2AH,即K ′N ′52=4-t 2,解得K ′N ′=5-54t ,∴S =S △AKN =12 K ′N ′·AD 2=12×(5-54t )×(4-t )=58t 2-5t +10.综上所述,S 与t 的函数关系式为:S =2255(028551048t t t t t ⎧-+⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩≤≤)(2<≤).4.解:(1)4t ;【解法提示】∵AD ⊥BD , ∴∠ADB =90°, ∴BD=102-62=8,∵AD ∥A ′D ′, ∴A ′D ′⊥BD ,∴∠DMD ′=∠ADB =90°, ∵CD ∥AB , ∴∠D ′DM =∠ABD , ∴△DMD ′∽△BDA ,∴DM BD='DD AB ='MD AD, ∴8DM =510t ='6MD , ∴DM =4t ,MD ′=3t .(2)如解图①,当E ′在BD 上时,第4题解图①∵∠ D ′E ′M +∠A ′E ′M =90°,∠MA ′E ′+∠A ′E ′M =90°, ∴∠ D ′E ′M =∠MA ′E ′, ∵CD ∥AB , ∴∠CDB =∠ABD , ∵∠ MA ′E ′=∠ABD , ∴∠D ′DE ′=∠D ′E ′D , ∴DD ′=D ′E ′,由△ADE ∽△BAD 得到,DE =185,AE =245,∴5t =185,∴t =1825;(3)①当0<t ≤1825时,如解图②,重叠部分是△D ′MK ,S =12D ′M ×MK =12×3t ×4t =6t 2;图②图③第4题解图②当1825<t ≤3225时,如解图③,重叠部分是四边形D ′E ′KM ,S =S △A ′D ′E ′-S △A ′MK =12×185×245-12(6-3t )×34(6-3t )=-278t 2+272t -24350.综上所述,S =2218602527272431832+82502525t t t t t ⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩(<≤)—(<≤);(4)平移过程中,当0<t ≤1825或t =1或t =65 s 时,出现与△DMD ′全等的三角形.【解法提示】①当0<t ≤1825时,如解图②,△DMD ′≌△KMD ′,②当DD ′=D ′C 时,△DMD ′≌△BMA ′,此时t =1, ③当DD ′=AD 时,△DMD ′≌△AED ,此时5t =6,t =65,综上所述,当0<t ≤1825或t =1或t =65s 时,出现与△DMD ′全等的三角形.5.解:(1)在Rt △ACB 中,∠B =30°,AC =1, ∴AB =2AC =2, ∵点D 是AB 的中点, ∴AD =12AB =1=CD ,∵EF 是△ACD 的中位线, ∴EF =DF =12=12CD ,在△ACD 中,AD =CD ,∠A =60°, ∴△ACD 是等边三角形, ∴∠ADC =60°,在Rt △FGD 中,GF =DF ·sin60°=34,∴矩形EFGH 的面积=EF ·FG =12×34=38;………………(3分)(2)根据第(1)问,易得GD =12DF =14,设矩形移动的距离为x ,则0<x ≤12,如解图①,当矩形与△CBD 重叠部分为三角形时,0<x ≤14,第5题解图①则此时重叠部分三角形的高为3x , ∴重叠部分的面积S =12x ·3x =316,解得x =24>14(舍去);如解图②,当矩形与△CBD 重叠部分为直角梯形时,14<x ≤12,则此时重叠部分直角梯形的高为34,上底边长为x ,下底边长为x -14,第5题解图②∴重叠部分的面积S =12[x +(x -14)]·34=316,解得x =38,即矩形移动的距离为38时,矩形与△CBD 重叠部分的面积是316;(8分)(3)如解图③,过H 2作H 2K ⊥AB 于点K . 在Rt △F 1G 1B 中,∠B =30°,F 1G 1=34,第5题解图③∴BG 1=34,∴DG 1=BD -BG 1=1-34=14,设KD =a ,则H 2K =3a ,在Rt △H 2G 1K 中,有H 2K 2+G 1K 2=H 2G 21, 即(3a )2+(a +14)2=(12)2,解得,a 1=-1+1316,a 2=-1-1316(舍去),∴cos α=cos ∠H 2G 1K =KG 1H 2G 1=13-116+1412=13+38.……(14分) 6.解:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AB ∥CD .∵AB =3 cm ,BC =5 cm ,AC ⊥AB , 由勾股定理得:AC =BC 2-AB 2=4 cm.∴cos ∠ACB =AC BC =45.∵△ACD 沿AC 方向平移得到△PNM ,平移的速度为1 cm/s , ∴MN ∥AB ,PC =(4-t ) cm.∵点Q 在BC 上运动,运动的速度为1 cm/s ,第6题解图①∴QC =t cm.如解图①,当PQ ∥MN 时, 则PQ ∥AB , ∴PQ ⊥AC , ∴cos ∠ACB =PCQC =45, 即4-t t =45,解得t =209.∴当t =209s 时,PQ ∥MN ;第6题解图②(2)如解图②,过点P 作PH ⊥BC ,垂足为点H , 则PH =PC ·sin ∠PCQ =35(4-t ),∴y =12·QC ·PH =12t ·35(4-t )=-310t 2+65t ,即y 与t 之间的函数关系式为y =-310t 2+65t (0<t <4);(3)存在.∵△PMN 是由△ACD 沿AC 平移得到的, ∴PM ∥BC , ∴S △PCQ =S △QMC , 由(2)得S △QCP =S △QMC , ∵S △QMC ∶S 四边形ABQP =1∶4, ∴S △QCP ∶S 四边形ABQP =1∶4, ∴S △QCP ∶S △ACB =1∶5.∵S △ACB =12AB ×AC =12×3×4=6 cm 2,∴S △QCP =15S △ABC =65cm 2,即-310t 2+65t =65,整理得:t 2-4t +4=0, 解得t =2,∴t =2 s 时,使得S △QMC ∶S 四边形ABQP =1∶4; (4)存在.如解图③,过点P 作PH ⊥BC 于H ,过点M 作MG ⊥HC ,交HC 的延长线于点G ,第6题解图③∴MG =PH =35(4-t ),tan ∠PCH =PH HC =AB AC =34,∴HC =45(4-t ),又∵QC =t ,HG =PM =BC =5, ∴HQ =HC -QC =45(4-t )-t =165-95t ,∴QG =HG -HQ =5-(165-95t )=95t +95.∵∠PQM =90°,∴∠PQH +∠MQG =90°, 又∵∠HPQ +∠PQH =90°, ∴∠HPQ =∠GQM , ∴△PHQ ∽△QGM , ∴PHHQ =QGGM,。
中考数学-几何图形的动态问题(含答案)一、单选题1.如图甲,A,B是半径为1的⊙O上两点,且OA⊥OB.点P从A出发,在⊙O上以每秒一个单位的速度匀速运动,回到点A运动结束.设运动时间为x,弦BP的长度为y,那么如图乙图象中可能表示y与x的函数关系的是()A. ①B. ④C. ①或③D. ②或④2.如图,平行四边形ABCD中,AB= cm,BC=2cm,∠ABC=45°,点P从点B出发,以1cm/s 的速度沿折线BC→CD→DA运动,到达点A为止,设运动时间为t(s),△ABP的面积为S(cm2),则S与t的大致图象是()A. B. C. D.3.如图,在Rt△PMN中,∠P=90°,PM=PN,MN=6cm,矩形ABCD中AB=2cm,BC=10cm,点C和点M重合,点B,C(M)、N在同一直线上,令Rt△PMN不动,矩形ABCD沿MN 所在直线以每秒1cm的速度向右移动,至点C与点N重合为止,设移动x秒后,矩形ABCD 与△PMN重叠部分的面积为y,则y与x的大致图象是()A. B. C. D.4.如图,等腰Rt△ABC中,斜边AB的长为2,O为AB的中点,P为AC边上的动点,OQ⊥OP 交BC于点Q,M为PQ的中点,当点P从点A运动到点C时,点M所经过的路线长为()A. B. C. 1 D. 25.如图,菱形的边长是4厘米, ,动点以1厘米/秒的速度自点出发沿方向运动至点停止,动点以2厘米/秒的速度自点出发沿折线运动至点停止若点同时出发运动了秒,记的面积为,下面图象中能表示与之间的函数关系的是( )A. B.C. D.二、填空题6.如图,长方形ABCD中,AB=4cm,BC=3cm,点E是CD的中点,动点P从A点出发,以每秒1cm的速度沿A→B→C→E 运动,最终到达点E.若点P运动的时间为x秒,那么当x= ________时,△APE的面积等于5 .7.如图,在矩形中,点同时从点出发,分别在,上运动,若点的运动速度是每秒2个单位长度,且是点运动速度的2倍,当其中一个点到达终点时,停止一切运动.以为对称轴作的对称图形.点恰好在上的时间为________秒.在整个运动过程中,与矩形重叠部分面积的最大值为________.8.如图,平面直角坐标系中,点A、B分别是x、y轴上的动点,以AB为边作边长为2的正方形ABCD,则OC的最大值为________9.在Rt△ABC中,AB=1,∠A=60°,∠ABC=90°,如图所示将Rt△ABC沿直线l无滑动地滚动至Rt△DEF,则点B所经过的路径与直线l所围成的封闭图形的面积为________.(结果不取近似值)10.如图,周长为a的圆上有且仅有一点A在数轴上,点A所表示的数为1,若该圆沿着数轴向右滚动两周后点A对应的点为B,此时,A、B两点之间恰好有三个表示正整数的点(不包括点A、B),则该圆的周长a的取值范围为________三、综合题11.如图,在△ABC中,已知AB=AC=10cm,BC=16cm,AD⊥BC于D,点E、F分别从B、C 两点同时出发,其中点E沿BC向终点C运动,速度为4cm/s;点F沿CA、AB向终点B运动,速度为5cm/s,设它们运动的时间为x(s).(1)求x为何值时,△EFC和△ACD相似;(2)是否存在某一时刻,使得△EFD被AD分得的两部分面积之比为3:5,若存在,求出x 的值,若不存在,请说明理由;(3)若以EF为直径的圆与线段AC只有一个公共点,求出相应x的取值范围.12.如图(1),已知点G在正方形ABCD的对角线AC上,GE⊥BC,垂足为点E,GF⊥CD,垂足为点F.(1)证明与推断:①求证:四边形CEGF是正方形;②推断:AG∶BE的值为:(2)探究与证明:将正方形CEGF绕点C顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图(2)所示,试探究线段AG 与BE之间的数量关系,并说明理由:(3)拓展与运用:正方形CEGF在旋转过程中,当B,E,F三点在一条直线上时,如图(3)所示,延长CG交AD于点H.若AG=6,GH=2 ,则BC=________.13.如图,在平面直角坐标系中,已知A(-3,0),B(0,),点D与点A关于y轴对称,C在第一象限内且四边形ABCD是平行四边形.(1)求点C、点D的坐标并用尺规作图确定两点位置(保留作图痕迹)(2)若半径为1的⊙P从点A出发,沿A—D—B—C以每秒4个单位长的速度匀速移动,同时⊙P的半径以每秒0.5个单位长的速度增加,运动到点C时运动停止,当运动时间为t秒时①t为何值时,⊙P与y轴相切?②在整个运动过程中⊙P与y轴有公共点的时间共有几秒?简述过程.(3)若线段AB绕点O顺时针旋转90°,线段AB扫过的面积是多少?14.如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的边AB在x轴上,点B坐标(﹣3,0),点C在y轴正半轴上,且sin∠CBO= ,点P从原点O出发,以每秒一个单位长度的速度沿x 轴正方向移动,移动时间为t(0≤t≤5)秒,过点P作平行于y轴的直线l,直线l扫过四边形OCDA的面积为S.(1)求点D坐标.(2)求S关于t的函数关系式.(3)在直线l移动过程中,l上是否存在一点Q,使以B、C、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,已知A,B,C,D为矩形的四个顶点,AB=16 cm,AD=6 cm,动点P,Q分别从点A,C同时出发,点P以3 cm/s的速度向点B移动,一直到点B为止,点Q以2 cm/s的速度向点D移动,当点P停止运动时,点Q也停止运动.问:(1)P,Q两点从开始出发多长时间时,四边形PBCQ的面积是33 cm2?(2)P,Q两点从开始出发多长时间时,点P与点Q之间的距离是10 cm?16.有一副直角三角板,在三角板ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=6,在三角板DEF中,∠FDE=90°,DF=4,DE= .将这副直角三角板按如图1所示位置摆放,点B与点F重合,直角边BA 与FD在同一条直线上.现固定三角板ABC,将三角板DEF沿射线BA方向平行移动,当点F 运动到点A时停止运动.(1)如图2,当三角板DEF运动到点D与点A重合时,设EF与BC交于点M,则∠EMC=________度;(2)如图3,在三角板DEF运动过程中,当EF经过点C时,求FC的长;(3)在三角板DEF运动过程中,设BF=x,两块三角板重叠部分的面积为y,求y与x的函数解析式,并求出对应的x取值范围.17.如图所示,△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm.点P从点A开始沿AB边向B以1cm/s 的速度移动,点Q从B点开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动.如果P,Q分别从A,B同时出发,(1)如果P、Q同时出发,几秒后,可使△PBQ的面积为8平方厘米?(2)线段PQ能否将△ABC分成面积相等的两部分?若能,求出运动时间;若不能说明理由.18.如图,AB是半圆O的直径,C是AB延长线上的点,AC的垂直平分线交半圆于点D,交AC于点E,连接DA,DC.已知半圆O的半径为3,BC=2.(1)求AD的长.(2)点P是线段AC上一动点,连接DP,作∠DPF=∠DAC,PF交线段CD于点F.当△DPF 为等腰三角形时,求AP的长.19.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,E、F在菱形的边BC,CD上.(1)证明:BE=CF.(2)当点E,F分别在边BC,CD上移动时(△AEF保持为正三角形),请探究四边形AECF 的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.(3)在(2)的情况下,请探究△CEF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.20.如图,在Rt△ABC中,AC=24cm,BC=7cm,P点在BC上,从B点到C点运动(不包括C 点),点P运动的速度为2cm/s;Q点在AC上从C点运动到A点(不包括A点),速度为5cm/s.若点P、Q分别从B、C同时运动,且运动时间记为t秒,请解答下面的问题,并写出探索的主要过程.(1)当t为何值时,P、Q两点的距离为5 cm?(2)当t为何值时,△PCQ的面积为15cm2?(3)请用配方法说明,点P运动多少时间时,四边形BPQA的面积最小?最小面积是多少?答案解析部分一、单选题1.如图甲,A,B是半径为1的⊙O上两点,且OA⊥OB.点P从A出发,在⊙O上以每秒一个单位的速度匀速运动,回到点A运动结束.设运动时间为x,弦BP的长度为y,那么如图乙图象中可能表示y与x的函数关系的是()A. ①B. ④C. ①或③D. ②或④【答案】C【考点】分段函数,圆的认识,几何图形的动态问题,动点问题的函数图像【解析】【解答】当点P顺时针旋转时,图象是③,当点P逆时针旋转时,图象是①,故答案为①③.故答案为:C.【分析】由题意知PB的最短距离为0,最长距离是圆的直径;而点P从A点沿顺时针旋转和逆时针旋转后与点B的距离有区别,当点P从A点沿顺时针旋转时,弦BP的长度y的变化是:从AB的长度增大到直径的长,然后渐次较小至点B为0,再从点B运动到点A,则弦BP的长度y由0增大到AB的长;当点P从A点沿逆时针旋转时,弦BP的长度y的变化是:从AB的长度减小到0,再由0增大到直径的长,最后由直径的长减小到AB的长。
中考数学总复习《二次函数的动态几何问题》专项测试卷-含参考答案一、单选题(共12题;共24分)1.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∥B=90°,AB=AD=5,BC=4,M、N、E分别是AB、AD、CB上的点,AM=CE=1,AN=3,点P从点M出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线MB﹣BE向点E运动,同时点Q从点N出发,以相同的速度沿折线ND﹣DC﹣CE向点E运动,当其中一个点到达后,另一个点也停止运动.设∥APQ的面积为S,运动时间为t秒,则S与t函数关系的大致图象为()A.B.C.D.2.如图,在平面直角坐标系中,M、N、C三点的坐标分别为(12,1),(3,1),(3,0),点A为线段MN上的一个动点,连接AC,过点A作AB⊥AC交y轴于点B,当点A从M运动到N时,则点B随之运动,设点B的坐标为(0,b),则b的取值范围是()A.−14≤b≤1B.−54≤b≤1C.−94≤b≤12D.−94≤b≤13.如图所示,∥ABC为等腰直角三角形,∥ACB=90°,AC=BC=2,正方形DEFG边长也为2,且AC 与DE在同一直线上,∥ABC从C点与D点重合开始,沿直线DE向右平移,直到点A与点E重合为止,设CD的长为x,∥ABC与正方形DEFG重合部分(图中阴影部分)的面积为y,则y与x之间的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.4.二次函数y=﹣(x﹣1)2+2的顶点坐标是()A.(1,﹣2)B.(1,2)C.(﹣1,2)D.(﹣1,﹣2)5.如图,等腰Rt∥ABC(∥ACB=90°)的直角边与正方形DEFG的边长均为2,且AC与DE在同一直线上,开始时点C与点D重合,让∥ABC沿这条直线向右平移,直到点A与点E重合为止.设CD的长为x,∥ABC与正方形DEFG重合部分(图中阴影部分)的面积为y,则y与x之间的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.6.如图,矩形ABCD中,AB=4cm,AD=5cm,点E在AD上,且AE=3cm,点P、Q同时从点B出发,点P沿BE→ED→DC运动到点C停止,点Q沿BC运动到点C停止,它们的运动速度都是1cm/s,设P、Q出发t秒,∥BPQ的面积为y cm2.则y与t的函数关系图象大致是()A.B.C.D.7.如图,∥ABC是边长为4cm的等边三角形,动点P从点A出发,以2cm/s的速度沿A→C→B运动,到达B点即停止运动,过点P作PD∥AB于点D,设运动时间为x(s),∥ADP的面积为y (cm2),则能够反映y与x之间函数关系的图象大致是()A.B.C.D.8.如图,动点P从点A出发,沿线段AB运动至点B后,立即按原路返回,点P在运动过程中速度不变,则以点B为圆心,线段BP长为半径的圆的面积S与点P的运动时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.9.如图1,在四边形ABCD中,AD∥BC,∥B=∥C=60°,P、Q同时从B出发,以每秒1单位长度分别沿B﹣A﹣D﹣C和B﹣C﹣D方向运动至相遇时停止,设运动时间为t(秒),∥BPQ的面积为S (平方单位),S与t的函数图象如图2所示,则下列结论错误的个数()①当t=4秒时,则S=4 √3②AD=4③当4≤t≤8时,则S=2 √3t ④当t=9秒时,则BP平分四边形ABCD的面积.A.1个B.2个C.3个D.4个10.如图,直线l1:y=−x+4与x轴和y轴分别相交于A、B两点,平行于直线l1的直线l2从原点O出发,沿x轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x轴和y轴分别相交于C、D两点,运动时间为t秒(0≤t≤4).以CD为斜边作等腰直角ΔCDE(E、O两点分别在CD两侧),若ΔCDE和ΔOAB的重合部分的面积为S,则S与t之间的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.11.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=2.动点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿折线AD→DC运动到点C,同时动点Q也从点A出发,以每秒√3个单位的速度沿AC 运动到点C,当一个点停止运动时,则另一个点也随之停止.设△APQ的面积为y,运动时间为x秒,则下列图象能大致反映y与x之间函数关系的是()A.B.C.D.12.点C是线段AB上的一点,AB=1,分别以AC和CB为一边作正方形,用S表示这两个正方形的面积之和,下列判断正确的是()A.当C是AB的中点时,则S最小B.当C是AB的中点时,则S最大C.当C为AB的三等分点时,则S最小D.当C是AB的三等分点时,则S最大二、填空题(共6题;共7分)13.如图,抛物线y = 13x2−23x−83的图象与坐标轴交于A、B、D,顶点为E,以AB为直径画半圆交y轴的正半轴于点C,圆心为M,P是半圆上的一动点,连接EP,N是PE的中点,当P沿半圆从点A运动至点B时,点N运动的路径长是.14.如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(﹣5,0)、(﹣2,0).点P在抛物线y=﹣2x2+4x+8上,设点P的横坐标为m.当0≤m≤3时,则∥PAB的面积S的取值范围是.15.如图,抛物线y=(x-1)2-1与直线y=x交于点O,点B为线段OA上的动点,过点B作BC∥y 轴,交交抛物线于点C,则线段BC长度的最大值为16.如图,在∥ABC中,∥B=90°,AB=12mm,BC=24mm,动点P从点A开始沿边AB向B以2mm/s的速度移动(不与点B重合),动点Q从点B开始沿边BC向C以4mm/s的速度移动(不与点C重合).如果P、Q分别从A、B同时出发,那么经过秒,四边形APQC的面积最小.17.如图,在边长为6cm的正方形ABCD中,点E、F、G、H分别从点A、B、C、D同时出发,均以1cm/s的速度向点B、C、D、A匀速运动,当点E到达点B时,则四个点同时停止运动,在运动过程中,当运动时间为s时,则四边形EFGH的面积最小,其最小值是cm2.18.如图,抛物线y=13x2+83x−3与x轴交于点A和点B两点,与y轴交于点C,D点为拋物线上第三象限内一动点,当∠ACD+2∠ABC=180∘时,则点D的坐标为.三、综合题(共6题;共73分)19.如图,抛物线y =ax 2+bx +3与x 轴交于A(−2,0),B(6,0)两点,与y 轴交于点C 直线l :y =12x +n 与抛物线交于A ,D 两点,与y 轴交于点E .(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 是抛物线上的点且在直线l 上方,连接PA ,PD ,求当△PAD 面积最大时点P 的坐标及该面积的最大值;(3)y 轴上是否存在点Q ,使∠ADQ =45°,若存在请求点Q 的坐标;若不存在说明理由. 20.在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx ﹣4经过A (﹣4,0),C (2,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M 为第三象限内抛物线上一动点,点M 的横坐标为m ,∥AMB 的面积为S .求S 关于m 的函数关系式,并求出S 的最大值.21.如图,抛物线y=﹣x 2+6x 与x 轴交于点O ,A ,顶点为B ,动点E 在抛物线对称轴上,点F 在对称轴右侧抛物线上,点C 在x 轴正半轴上,且EF =//OC ,连接OE ,CF 得四边形OCFE .(1)求B点坐标;(2)当tan∥EOC= 43时,则显然满足条件的四边形有两个,求出相应的点F的坐标;(3)当0<tan∥EOC<3时,则对于每一个确定的tan∥EOC值,满足条件的四边形OCFE有两个,当这两个四边形的面积之比为1:2时,则求tan∥EOC.22.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,点P从A点开始沿AB边向点B以1cm/秒的速度移动,同时点Q从B点开始沿BC边向点C以2cm/秒的速度移动,且当其中一点到达终点时,则另一个点随之停止移动.设P,Q两点移动的时间为t秒,△PBQ的面积为Scm2.(1)BP=cm;(2)求S与t的函数关系式,并求出△PBQ面积的最大值.23.如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A、B的坐标分别为(6,0),(6,8)、动点M、N分别从O、B同时出发,都以每秒1个单位的速度运动、其中,点M沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动、过点N作NP∥BC,交AC于P,连结MP、已知动点运动了t秒、(1)P点的坐标为(,)(用含t的代数式表示);(2)试求∥MPA面积的最大值,并求此时t的值;(3)请你探索:当t为何值时,则∥MPA是一个等腰三角形?24.已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(−1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,连接BC.(1)求抛物线的解析式;(2)在直线BC上方抛物线上取一点P,过点P作PQ⊥x轴交BC边于点Q,求PQ的最大值;(3)在直线BC上方抛物线上取一点D,连接OD,CD.OD交BC于点F,当S△COF:S△CDF=3:2时,则求点D的坐标.参考答案1.【答案】D2.【答案】B3.【答案】A4.【答案】B5.【答案】A6.【答案】B7.【答案】B8.【答案】B9.【答案】C10.【答案】C11.【答案】A12.【答案】A13.【答案】1.5π14.【答案】3≤S≤1515.【答案】9416.【答案】317.【答案】3;1818.【答案】(−7,−163) 19.【答案】(1)解:将A (-2,0)、B (6,0)代入y=ax 2+bx+3得:{4a −2b +3=036a +6b +3=0解得{a =−14b =1∴抛物线的解析式为y=-14x 2+x+3 (2)解:∵y =12x +n 过点于A(−2,0),所以n =1 ∴点D 的坐标为(4,3).如图1中,过点P 作PK ∥y 轴交AD 于点K .设P(m ,−14m 2+m +3),则K(m ,12m +1). ∵S △PAD =12⋅(x D −x A )⋅PK =3PK ∴PK 的值最大值时,则△PAD 的面积最大PK =−14m 2+m +3−12m −1=−14m 2+12m +2=−14(m −1)2+94∵−14<0∴m =1时,则PK 的值最大,最大值为94此时△PAD 的面积的最大值为274,P(1,154). (3)解:存在如图2中,将线段AD 绕点A 逆时针旋转90°得到AT ,则T(−5,6)设DT 交y 轴于点Q ,则∥∠ADQ =45°∵D(4,3)∴直线DT 的解析式为y =−13x +133∴Q(0,133) 作点T 关于AD 的对称点T ′(1,−6)则直线DT ′的解析式为y =3x −9设DQ ′交y 轴于点Q ′,则∠ADQ ′=45°∴Q ′(0,−9)综上所述,满足条件的点Q 的坐标为(0,133)或(0,−9). 20.【答案】(1)解:将A (﹣4,0),C (2,0)代入y =ax 2+bx ﹣4,得:{16a −4b −4=04a +2b −4=0 ,解得:{a =12b =1∴抛物线解析式为:y =12x 2+x −4 (2)解:如图,过点M 作MN∥AC 于点N∵抛物线y =12x 2+x −4与y 轴交于点B 当x =0 时,则y =−4∴B(0,−4) ,即OB=4∵点M 为第三象限内抛物线上一动点,点M 的横坐标为m∴M(m ,12m 2+m −4) ∴ON =−m ,MN =−(12m 2+m −4)=−12m 2−m +4 ∴AN =m −(−4)=m +4∴S △ABM =S △ANM +S 梯形MNOB −S △AOB =12(4+m)(−12m 2−m +4)+12(−12m 2−m +4+4)(−m)−12×4 =−m 2−4m =−(m +2)2+4(−4<m <0)∴当m =−2 时,则S 有最大值,最大值为4∴S 关于m 的函数关系式为S =−m 2−4m , S 的最大值为4.21.【答案】(1)解:∵y=﹣x 2+6x=﹣(x ﹣3)2+9∴B (3,9)(2)解:抛物线的对称轴为直线x=3,直线x=3交x 轴于H ,如图∵tan∥EOC= 43 ,即tan∥EOH= 43∴EH OH = 43∴EH=4∴E 点坐标为(3,4)或(3,﹣4)当y=4时,则﹣(x ﹣3)2+9=4,解得x 1=3﹣ √5 (舍去),x 2=3+ √5当y=﹣4时,则﹣(x ﹣3)2+9=﹣4,解得x 1=3﹣ √13 (舍去),x 2=3+ √13∴F 点坐标为(3+ √5 )或(3+ √13 ,﹣4)(3)解:如图,∵平行四边形OEFC 和平行四边形OE′F′C′等高∴这两个四边形的面积之比为1:2时,则OC′=2OC 设OC=t,则OC′=2t∴F点的横坐标为3+t,F′点的横坐标为3+2t而点F和F′的纵坐标互为相反数∴﹣(3+t﹣3)2+9+[﹣(3+2t﹣3)2+9]=0,解得t1= 3√105,t2=﹣3√105(舍去)∴F点坐标为(3+ 3√105,275)∴E(3,27 5)∴tan∥EOC= 2753= 95.22.【答案】(1)(6-t)(2)解:经过t秒后∴S=12×PB×BQ=12×(6-t)×2t=-t2+6t=−(t−3)2+9∴在移动过程中,△PBQ的最大面积是9cm2.23.【答案】(1)解:6-t;43t(2)解:延长NP交x轴于Q,则有PQ∥QA.设∥MPA的面积为SS=12MA·PQ=12(6—t)43t=— 23t2+4t (0≤t≤6)∴当t =3时,则S的最大值为6(3)解:①若MP=PA ∵PQ∥MA ∴ MQ=QA=t ∴3t=6 即t=2②若MP=MA 则MQ=6—2t PQ=43t PM=MA=6—t在Rt∥PMQ 中∵PM2=MQ2+PQ2 ∴(6—t)2=(6—2t)2+(43t)2∴t =10843③若PA=AM ∵PA=t AM=6—t ∴t=6—t ∴t=94综上所述, t =2或t = 10843 或t = 9424.【答案】(1)解:∵抛物线y =ax 2+bx +3经过点A(−1,0)、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)解:∵抛物线的解析式为:y =−x 2+2x +3 令x =0,则y =3∴C(0,3)∵B(3,0)设直线BC 的解析式为y =kx +b则{b =33k +b =0解得{k =−1b =3直线BC 的解析式为:y =−x +3过点P 作PQ∥x 轴交BC 于点Q ,设P 点坐标为(x ,−x 2+2x +3)则Q 点坐标为(x ,−x +3)则PQ =(−x 2+2x +3)−(−x +3)=−x 2+3x=−(x −32)2+94∴PQ 的最大值是94. (3)解:∵∆COF 与∆CDF 共高,面积比转化为底边比 OF :DF=S∥COF :S∥CDF =3:2过点D 作BC 的平行线交x 轴于G ,交y 轴于E根据平行线分线段成比例OF:FD=OC:CE=3:2∵OC=3∴OE=5∴E(0,5)∴直线EG解析式为:y= -x+5联立方程,得:−x2+2x+3=−x+5解得:x1=1则点D的坐标为(1,4)或(2,3);。
动态几何与函数综合1.如图,在矩形ABCD 中,24AB cm BC cm ==,,点P 从点A 出发,沿A B C D 路径运动,到达D 点停止运动,点Q 从点A 出发,沿射线AC 方向运动。
设点P 运动的路程为x ,点Q 运动的路程为1y 。
若ADQ S xD =,记2ADp y S D =。
(1)求出12y y ,与x 的函数关系式,并注明x 的取值范围;(2)补全表格中1y 的值x1256101y 以表中各组对应值作为点的坐标,在直角坐标系内描出相应的点,并在x 的取值范围内画出1y 的函数图象;(3)在直角坐标系内直接画出2y 的函数图象,观察函数图象,写出一条该函数的性质。
(4)结合所画图象,直接写出当12y y £时,x 的取值范围。
2.如图,在梯形ABCD 中,90452B C D AB BC cm ==,,,现有一动点Q 从B 点出发沿B C DA 的方向移动到A 点,设Q 点经过的路程为xcm ,AQ AB Q ,,经过的路径围成的封闭图形面积为21y cm 。
若点P 是射线CD 上一点,且6CP x =,连接AP AC 、,记22ACP S y cm D =。
(1)求出12y y ,与x 的函数关系式,并注明x 的取值范围;(2)补全表格中1y 与2y 的值,以表中各组对应值作为点的坐标,在直角坐标系中描出相应的点,并在x 的取值范围内画出1y 与2y 的图像:x1234561y 2y (3)结合1y 与2y 的函数图像,求出当121y y -³时,x 的取值范围。
(结果保留根号)。
3.如图,在矩形ABCD 中,64AD CD ==,,动点P 从点A 出发,沿折线AD DC -向终点C 运动,在AD 上速度为每秒1个单位长度,在DC 上速度为每秒2个单位长度,设点P 运动的时间为t 秒(0t >),若点Q 为射线CE 上一点,且4CQ t=,连接AQ CP ,。
2023年中考数学高频考点训练——二次函数-动态几何问题一、综合题1.如图,抛物线y =x 2+bx+c 经过点(1,﹣4)和(﹣2,5),请解答下列问题:(1)求抛物线的解析式,并求出对称轴及顶点坐标;(2)若与x 轴的两个交点为A 、B ,与y 轴交于点C .在该抛物线上找一点D ,使得△ABC 与△ABD 全等,求出D 点的坐标.2.我们知道,二次函数y =a (x ﹣h )2+k (a≠0)的图象是一条抛物线,现定义一种变换,先作这条抛物线关于原点对称的抛物线y′,再将抛物线y′向上平移m (m >0)个单位,得到新的抛物线y m ,我们称y m 叫做二次函数y =a (x ﹣h )2+k (a≠0)的m 阶变换.(1)已知:二次函数y =2(x+2)2+1,它的顶点关于原点的对称点为,这个抛物线的2阶变换的表达式为.(2)若二次函数M 的6阶变换的关系式为y 6=(x ﹣1)2+5.①二次函数M 的函数表达式为▲.②若二次函数M 的顶点为点A ,与x 轴相交的两个交点中左侧交点为点B ,动点P 在抛物线y 6上,作PD ⊥直线AB ,请求出PD 最小时P 点的坐标.3.如图,已知抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于点()10A -,,()30B ,两点,与y 轴交于点C ,点P 是抛物线上在第一象限内的一动点,且点P 的横坐标为t .(1)求抛物线的表达式;(2)连接BC ,PB ,PC ,设PBC 的面积为S ,求S 与t 的函数表达式,并求S 最大时点P 的坐标.4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线()260y ax bx a =+-≠与x 轴交于()2 0A -,,()30B ,两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求抛物线的解析式;(2)点D 在抛物线的对称轴上,当ACD ∆的周长最小时,点D 的坐标为;(3)点E 是第四象限内抛物线上的动点,连接CE 和BE .求BCE ∆面积的最大值及此时点E 的坐标;(4)若点M 是对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点N ,使以点B 、C 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,已知二次函数2y x mx n =++的图象经过点()03A ,,且对称轴是直线2x =.该函数图象和x 轴交于B ,C 两点(点B 在点C 的左侧).(1)求该函数解析式;(2)求B ,C 两点的坐标;(3)点P 是直线AC 下方抛物线上的一个动点,过点P 作PQ AC ⊥,垂足为Q ,求PQ 的最大值.6.如图,二次函数y=ax 2+4x+c 的图象与一次函数y=x-3的图象交于A 、B 两点,点A 在y 轴上,点B 在x 轴上,一次函数的图象与二次函数的对称轴交于点M .(1)求a 、c 的值和点M 的坐标;(2)点P 是该二次函数图象上A 、B 两点之间的一动点,点P 的坐标为(x ,n )(0<x<3),m=PM 2,求m 关于n 的函数关系式,并求当n 取何值时,m 的值最小,最小值是多少?7.如图1,对称轴为直线1x =的抛物线经过()30B ,、()04C ,两点,抛物线与x 轴的另一交点为A .(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 为抛物线对称轴上的一点,使PA PC +取得最小值,求点P 的坐标;(3)如图2,若M 是线段BC 上方抛物线上一动点,过点M 作MD 垂直于x 轴,交线段BC 于点D ,是否存在点M 使线段MD 的长度最大,如存在求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于点A 和点B ,交y 轴于点C .已知A (﹣3,0),C (0,﹣3),抛物线的顶点为点D .请解答下列问题:(1)求抛物线的解析式,直接写出顶点D的坐标.(2)P是抛物线上的一动点,当∠PBO=∠CAO时,则点P的坐标为.9.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=12x²-32x-2的图象交x轴于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,函数图象的顶点为点D。
2023年九年级数学中考专题:动态几何综合压轴题1.如图1,在△ABC 中,点P 为BC 边中点,直线a 绕顶点A 旋转.若B 、P 在直线a 的异侧,BM △直线a 于点M ,CN △直线a 于点N ,连接PM 、PN ; (1)延长MP 交CN 于点E (如图2). △求证:△BPM △△CPE ; △求证:PM =PN ;(2)若直线a 烧点A 旋转到图3的位置时,点B 、P 在直线a 的同侧,其它条件不变.此时PM =PN 还成立吗?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)若直线a 绕点A 旋转到与BC 边平行的位置时,其它条件不变.请直接判断四边形MBCN 的形状及此时PM =PN 还成立吗?(不必说明理由)2.如图△,在Rt ABC △中,90ABC ∠=︒,AB BC =,延长CA 至点E ,作DE CE ⊥交BA 的延长线于点D ,连接CD ,点F 为CD 的中点,连接EF ,BF .(1)直接写出线段EF 和BF 之间的数量关系为______.(2)将ADE 绕A 顺时针旋转到图△的位置,猜想EF 和BF 之间的数量关系,并加以证明;(3)若AC =:5AD BC =,将ADE 绕点A 顺时针旋转,当A ,E ,B 共线时,请直接写出EF 的长.3.如图,O 是正ABC 内一点,OA =3,OB =4,OC =5,将线段BO 以点B 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO ′,连接AO ′、OO ′, (1)OO ′= .(2)求△AOB 的度数及四边形AOB O '的面积.(3)直接写出AOC AOB S S +△△的值,AOC AOB S S +△△= .4.如图1,在△ABC 中,△C =90°,△ABC =30°,AC =1,D 为△ABC 内部的一动点(不在边上),连接BD ,将线段BD 绕点D 逆时针旋转60°,使点B 到达点F 的位置;将线段AB 绕点B 顺时针旋转60°,使点A 到达点E 的位置,连接AD ,CD ,AE ,AF ,BF ,EF .(1)求证:△BDA △△BFE ;(2)△CD +DF +FE 的最小值为 ; △当CD +DF +FE 取得最小值时,求证:AD △BF .(3)如图2,M ,N ,P 分别是DF ,AF ,AE 的中点,连接MP ,NP ,在点D 运动的过程中,请判断△MPN 的大小是否为定值.若是,求出其度数;若不是,请说明理由.5.已知在ABC 中,O 为BC 边的中点,连接AO ,将AOC 绕点O 顺时针方向旋转(旋转角为钝角),得到EOF ,连接AE ,CF .(1)如图1,当△BAC =90°且AB =AC 时,则AE 与CF 满足的数量关系是 ; (2)如图2,当△BAC =90°且AB ≠AC 时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由;(3)如图3,延长AO 到点D ,使OD =OA ,连接DE ,当AO =CF =5,BC =6时,求DE 的长.6.已知,在ABC 中,AB AC =,D 是平面上一点,连接AD ,把AD 绕点A 逆时针旋转至点E ,使DAE BAC ∠=∠.连接DE 并延长,交AB 于点O ,交BC 于点F .连接BD 和CE ,CE 的延长线分别交AB ,BD 于点P ,G .(1)如图1,求证:BGC DAE ∠=∠;(2)如图2,若点F 是BC 的中点,//AD CB ,求证12AE BC =; (3)在(2)的条件下,若G 是BD 的中点,连接,OG FG .当5,3AB AD ==时,请直接写出OFG △的周长.7.【问题探究】(1)如图1,△ABC和△DEC均为等腰直角三角形,△ACB=△DCE=90°,点B,D,E 在同一直线上,连接AD,BD.△请探究AD与BD之间的位置关系?并加以证明.△若AC=BC,DC=CE AD的长.【拓展延伸】(2)如图2,△ABC和△DEC均为直角三角形,△ACB=△DCE=90°,AC BC,CD CE=1.将△DCE绕点C在平面内顺时针旋转,设旋转角△BCD为α(0°≤α<360°),作直线BD,连接AD,当点B,D,E在同一直线上时,画出图形,并求线段AD的长.8.如图1和图2,四边形ABCD中,已知AD=DC,△ADC=90°,点E、F分别在边AB、BC上,△EDF=45°.(1)观察猜想:如图1,若△A、△DCB都是直角,把△DAE绕点D逆时针旋转90°至△DCG,使AD与DC重合,易得EF、AE、CF三条线段之间的数量关系,直接写出它们之间的关系式_____;(2)类比探究:如图2,若△A、△C都不是直角,则当△A与△C满足数量关系_____时,EF、AE、CF三条线段仍有(1)中的关系,并说明理由;(3)解决问题:如图3,在△ABC中,△BAC=90°,AB=AC=D、E均在边BC上,且△DAE=45°,若BD=1,求AE的长.9.如图,在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD AE =,连接DC 、BE ,点P 为DC 的中点.(1)观察图1,猜想线段AP 与BE 的数量关系是______,位置关系是______; (2)把ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,(1)中的结论是否仍然成立,若成立请证明;若不成立,请写出新的结论并说明理由;(3)把ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若6DE =,10BC =,请直接写出线段AP 长的取值范围.10.已知AOB 和△MON 都是等腰直角三角形,△AOB =△MON =90°. (1)如图1:连AM ,BN ,求证:AOM △BON ;(2)若将Rt MON 绕点O 顺时针旋转,当点A ,M ,N 恰好在同一条直线上时,如图2所示,线段OH //BN ,OH 与AM 交点为H ,若OB =4,ON =3,求出线段AM 的长; (3)若将MON 绕点O 顺时针旋转,当点N 恰好落在AB 边上时,如图3所示,MN 与AO 交点为P ,求证:MP 2+PN 2=2PO 2.11.如图1,在Rt ABC △中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是BC 边上一动点,连接AD ,把AD 绕点A 顺时针旋转90°,得到AE ,连接DE .(1)如图1所示,若4BC =,在D 点运动过程中,当8tan 11BDE ∠=时,求线段CD 的长.(2)如图2所示,点F 是线段DE 的中点,连接BF 并延长交CA 延长线于点M ,连接DM ,交AB 于点N ,连接CF ,AF ,当点N 在线段CF 上时,求证:AD BF CF +=.(3)如图3,若AB =ABC 绕点A 顺时针旋转得AB C ''△,连接CC ',P 为线段CC '上一点,且CC ''=,连接BP ,将BP 绕点B 顺时针旋转60°得到BQ ,连接PQ ,K 为PQ 的中点,连接CK ,请直接写出线段CK 的最大值.12.已知:如图1,将一块45︒角的直角三角板DEF 与正方形ABCD 的一角重合,连结AF 、CE ,点M 是CE 的中点,连结DM .(1)请你猜想AF 与DM 的数量关系是___________.(2)如图2,把正方形ABCD 绕着点D 逆时针旋转α角(090α︒<<︒). △AF 与DM 的数量关系是否仍成立,若成立,请证明:若不成立,请说明理由;△若60α=︒,且3FDM MDC ∠=∠,求DEDC的值.13.在等腰直角三角形ABC 中,290AC BC ACB ==∠=︒,,点M 为射线CA 上一个动点.过点M 作ME BM ⊥,交射线BA 于E ,将线段BM 绕点B 逆时针旋转90︒得到线段BN ,过点N 作NF BN ⊥交BC 延长线于点F ,连接EF .(1)如图1,当点M 在边AC 上时,线段,,EM EF NF 的数量关系为_______; (2)如图2,当点M 在射线CA 上时,判断线段,,EM EF NF 的数量关系并说明理由; (3)当点M 在射线CA 上运动时,能否存在BEF △为等腰三角形,若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出CM 的长.14.如图,等腰Rt CEF 绕正方形ABCD 的顶点C 顺时针旋转,且AB CE EF ==,90CEF ∠=︒.连接AF 与射线BE 交于点G .(1)如图1,当点B 、C 、F 三点共线时,则ABE ∠ FEM ∠(填“>”、“=”或“<”),则AG FG (填“>”、“=”或“<”);(2)如图2,当点B 、C 、F 三点不共线时,求证:AG GF =;(3)若等腰CEF △从图1的位置绕点C 顺时针旋转α(090α︒<≤︒),当直线AB 与直线EF 相交构成的4个角中最小角为30°时,直接写出α的值.15.在菱形ABCD 中,4AB =,60ABC ∠=︒,E 是对角线AC 上一点,F 是线段BC 延长线上一点,且CF AE =,连接BE 、EF .(1)如图1,若E 是线段AC 的中点,求EF 的长;(2)如图2,若E 是线段AC 延长线上的任意一点,求证:BE EF =. (3)如图3,若E 是线段AC 延长线上的一点,12CE AC =,将菱形ABCD 绕着点B 顺时针旋转α︒(0360)α≤≤,请直接写出在旋转过程中DE 的最大值.16.如图,等边三角形ABC 中,D 为AB 边上一点(点D 不与点,A B 重合),连接CD ,将CD 平移到BE (其中点B 和C 对应),连接AE .将BCD △绕着点B 逆时针旋转至BAF △,延长AF 交BE 于点G .(1)连接DF ,求证:BDF 是等边三角形; (2)求证:,,D F E 三点共线;(3)当2BG EG =时,求tan AEB ∠的值.17.ABC 为等边三角形,CD AB ⊥于点D ,点E 为边BC 上一点,点F 为线段CD 上一点,连接EF ,且CE EF =.(1)如图1,若342AB CE ==,,连接BF ,G 为BF 的中点,连接DG ,求线段DG 的长:(2)如图2,将CEF △绕点C 逆时针方向旋转一定的角度得到CMN ,连接BN ,点H为BN 的中点,连接AH HM ,,求证:AH =:(3)如图3,在(2)问的条件下,线段HM 与线段CN 交于点P ,连接AM ,交线段CN 于点Q ,当2CQ PN a ==时,请直接用含a 的式子表示PQ 的长.18.在ABC 中,90ACB ∠=︒.将ABC 绕点C 逆时针旋转一定角度(旋转角度不大于180︒),得到DEC (点D ,E 分别与点A ,B 对应),连接AD ,BE .(1)如图1,当点A ,C ,E 在同一条直线上时,直接写出AD 与BE 的位置关系为__________;(2)如图2,当点D 落在AB 上时,(点D 不与点A 重合),请判断AD 与BE 的位置关系,并证明你的结论;(3)如图3,将ABC 绕点C 逆时针旋转60︒时,延长AD 与直线BC ,BE 分别相交于点F ,G ,连接CG ,试探究线段CG 与DE 之间满足的数量关系,并说明理由.19.如图△,在矩形ABCD 中,1AB =,对角线AC ,BD 相交于点O ,60COD ∠=︒,点E 是线段CD 上一点,连接OE ,将线段OE 绕点O 逆时针旋转60︒得到线段OF ,连接DF .(1)求证:DF CE =;(2)连接EF 交OD 于点P ,求DP 的最大值;(3)如图△,点E 在射线CD 上运动,连接AF ,在点E 的运动过程中,若AF AB =,求OF 的长.20.将等边三角形ABC 如图放置在平面直角坐标系中,8AB =,E 为线段AO 的中点,将线段AE 绕点A 逆时针旋转60°得线段AF ,连接EF . (△)如图1,求点E 的坐标;(△)在图1中,EF 与AC 交于点G ,连接EC ,N 为EC 的中点,连接NG ,求线段NG 的长.请你补全图形,并完成计算;(△)如图2,将AEF △绕点A 逆时针旋转,M 为线段EF 的中点,N 为线段CE 的中点,连接MN ,请直接写出在旋转过程中MN 的取值范围.参考答案:1.(2)成立(3)四边形MBCN的是矩形,PM=PN.2.(1)EF BF=;(2)FE FB=,(33.(1)4;(2)150°,(3)64.(2)(3)是,△MPN=30°.5.(1)AE CF=;(2)成立,(36.(3)47.(1)△AD BD⊥;△4;(2)8.(1)EF=AE+CF;(2)△A+△C=180°;(39.(1)12AP BE=,AP BE⊥;(2)12AP BE=,AP BE⊥仍成立;(3AP≤≤.10.(2;11.(1)3219;(3)312.(1)AF=2DM,(2)△AF=2DM仍然成立;13.(1)结论:EM+EF=FN;(2)结论:EF=EM=FN;(3)2或2+14.(1)=;=;(3)15°或75°15.(1)(3)16.tan AEB∠=17.(1;(318.(1)AD BE⊥;(2)AD BE⊥,(3)CG DE=19.(2)DP的最大值为14;(3)1OF=20.(△)(0,E;(△;(△)44MN≤≤答案第1页,共1页。
2023年中考数学高频考点训练——反比例函数-动态几何问题一、综合题1.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB 与反比例函数(0)ky x x =>的图象交于点A (1,3)和点B (3,n),与x 轴交于点C ,与y 轴交于点D .(1)求反比例函数的表达式及n 的值;(2)将△OCD 沿直线AB 翻折,点O 落在第一象限内的点E 处,EC 与反比例函数的图象交于点F .①请求出点F 的坐标;②在x 轴上是否存在点P ,使得△DPF 是以DF 为斜边的直角三角形?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,一次函数y =﹣x +4的图象与反比例ky x =(k 为常数,且k ≠0)的图象交于A (1,a ),B 两点.(1)求反比例函数的表达式及点B 的坐标;(2)①在x 轴上找一点P ,使P A +PB 的值最小,求满足条件的点P 的坐标;②在x 轴上找一点M ,使|MA ﹣MB |的值为最大,直接写出M 点的坐标.3.如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线l :y =kx ﹣1(k≠0)与函数y mx =(x >0)的图象交于点A (3,2).(1)求k ,m 的值;(2)将直线l 沿y 轴向上平移t 个单位后,与y 轴交于点C ,与函数y mx =(x >0)的图象交于点D .①当t =2时,求线段CD 的长;②若≤CD≤2,结合函数图象,直接写出t 的取值范围.4.如图,在矩形ABCD 中,已知点A (2,1),且AB =4,AD =3,把矩形ABCD 的内部及边上,横、纵坐标均为整数的点称为靓点,反比例函数y =kx (x >0)的图象为曲线L .(1)若曲线L 过AB 的中点.①求k 的值.②求该曲线L 下方(包括边界)的靓点坐标.(2)若分布在曲线L 上方与下方的靓点个数相同,求k 的取值范围.5.在平面直角坐标系xOy 中,反比例函数(0)ky k x =≠的图象过点(23)A ,.(1)求k 的值;(2)过点(0)(0)P m m ≠,作x 轴的垂线,分别交反比例函数(0)ky k x =≠,4y x=-的图象于点M ,N .①当2m =-时,求MN 的长;②若5MN ≥,直接写出m 的取值范围.6.如图,已知直线OA 与反比例函数(0)my m x =≠的图像在第一象限交于点A .若4OA =,直线OA 与x 轴的夹角为60°.(1)求点A 的坐标;(2)求反比例函数的解析式;(3)若点P 是坐标轴上的一点,当AOP 是直角三角形时,直接写出点P 的坐标.7.(1)探究新知:如图1,已知ABC 与ABD 的面积相等,试判断AB 与CD 的位置关系,并说明理由.(2)结论应用:如图2,点M ,N 在反比例函数(0)ky k x =>的图象上,过点M作ME y ⊥轴,过点N 作NF x ⊥轴,垂足分别为E ,F .试证明://MN EF .(3)拓展延伸:若(2)中的其他条件不变,只改变点M ,N 在反比例函数(0)ky k x =>图象上的位置,如图3所示,MN 与x 轴、y 轴分别交于点A 、点B ,若3BM =,请求AN 的长.8.如图,在第一象限内有一点A (4,1),过点A 作AB ⊥x 轴于B 点,作AC ⊥y 轴于C 点,点N 为线段AB 上的一动点,过点N 的反比例函数y =nx 交线段AC 于M 点,连接OM ,ON ,MN .(1)若点N 为AB 的中点,则n 的值为;(2)求线段AN 的长(用含n 的代数式表示);(3)求△AMN 的面积等于14时n 的值.9.如图,直线26y x =+与反比例函数()0ky k x =>的图象交于点()1A m ,,与x 轴交于点B .平行于x 轴的直线()08y n n =<<交反比例函数的图象于点M ,交AB 于点N ,连接BM .(1)求m 的值和反比例函数的表达式;(2)当n 为何值时,BMN 的面积最大?10.已知正比例函数y 1=ax 的图象与反比例函数y 2=6ax -的图象交于A ,B 两点,且A 点的横坐标为﹣1.(1)试确定上述正比例函数和反比例函数的表达式.(2)根据图象回答,当x 取何值时,反比例函数的值大于正比例函数的值.(3)点M (m ,n )是反比例函数图象上一动点,其中0<n <3,过点M 作MD ∥y 轴交x 轴于点D ,过点B 作BC ∥x 轴交y 轴于点C ,交直线MD 于点E ,当四边形OMEB 面积为3时,请判断DM 与EM 大小关系并给予证明.11.如图,将一张Rt ABC 纸板的直角顶点放在(2,1)C 处,两直角边BC ,AC 分别与x ,y 轴平行(BC AC >),纸板的另两个定点A ,B 恰好是直线15y kx =+与双曲线2m y x =(0)m >的交点.(1)求m 和k 的值;(2)将此Rt ABC 纸板向下平移,当双曲线2my x =(0)m >与Rt ABC 纸板的斜边所在直线只有一个公共点时,求Rt ABC 纸板向下平移的距离.12.在矩形AOBC 中,分别以OB OA ,所在直线为x 轴和y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.A 点坐标为(03),,B 点坐标为(40),,F 是BC 上的一个动点(不与B 、C 重合),过F 点的反比例函数0)y x=>的图象与AC 边交于点E ,连接OE OF ,,作直线EF .(1)若2CF =,求反比例函数解新式;(2)在(1)的条件下求出EOF 的面积;(3)在点F 的运动过程中,试说明ECFC 是定值.13.如图,在平面直角坐标系xOy 中,双曲线y 1=kx 与直线y 2=mx +n 交于点A ,E ,AE 交x 轴于点C ,交y 轴于点D ,AB x ⊥轴于点B ,C 为OB 中点.若D 点坐标为(0,﹣2),且S △AOD =4(1)求双曲线与直线AE 的解析式;(2)写出E 点的坐标;(3)观察图象,直接写出y 1≥y 2时x 的取值范围.14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,反比例函数(0)my x x =>的图像经过点342A ⎛⎫⎪⎝⎭,,点B 在y 轴的负半轴上,AB 交x 轴于点C ,C 为线段AB 的中点.(1)m =,点C 的坐标为;(2)若点D 为线段AB 上的一个动点,过点D 作//DE y 轴,交反比例函数图象于点E ,求ODE 面积的最大值.15.如图,在平面直角坐标系中,一次函数12y x =-+与反比例函数2(0)k y x x =<相交于点B ,与x 轴相交于点A ,点B 的横坐标为-2.(1)求k 的值;(2)直接写出当0x <且12y y <时,x 的取值范围;(3)设点M 是直线AB 上的一点,过点M 作//MN x 轴,交反比例函数2(0)ky x x =<的图象于点N .若以A ,O ,M ,N 为顶点的四边形为平行四边形,求点M 的坐标.16.如图1,已知点A (a ,0),B (0,b ),且a 、b 满足0,平行四边形ABCD 的边AD 与y 轴交于点E ,且E 为AD 中点,双曲线ky x =经过C 、D 两点.(1)a=,b=;(2)求D 点的坐标;(3)点P 在双曲线ky x =上,点Q 在y 轴上,若以点A 、B 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,试求满足要求的所有点Q 的坐标;17.如图,已知直线y=-2x 与双曲线y=kx (k<0)上交于A 、B 两点,且点A 的纵坐标为-2(1)求k 的值;(2)若双曲线y=kx (k<0)上一点C 的纵坐标为12,求△BOC 的面积;(3)若A 、B 、P 、Q 为顶点组成的四边形为正方形,直接写出过点P 的反比例函数解析式。
中考数学《一次函数-动态几何问题》专项练习题及答案一、单选题1.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∥B=90°,AB=AD=5,BC=4,M、N、E分别是AB、AD、CB上的点,AM=CE=1,AN=3,点P从点M出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线MB﹣BE向点E运动,同时点Q从点N出发,以相同的速度沿折线ND﹣DC﹣CE向点E运动,当其中一个点到达后,另一个点也停止运动.设∥APQ的面积为S,运动时间为t秒,则S与t函数关系的大致图象为()A.B.C.D.2.如图,正方形ABCD的边长为2cm,动点P从点A出发,在正方形ABCD的边上沿A→B→C的方向运动到点C停止设点P的运动路程为x(cm),在下列图象中,能表示∥ADP的面积y(cm2)关于x(cm)的函数关系的图象是()A.B.C.D.3.如图,矩形ABCD中,P为CD中点,点Q为AB上的动点(不与A,B重合).过Q作QM∥PA 于M,QN∥PB于N.设AQ的长度为x,QM与QN的长度和为y.则能表示y与x之间的函数关系的图象大致是( )A.B.C.D.4.如图,平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(9,6),AB⊥y轴,垂足为B,点P从原点O出发向x轴正方向运动,同时,点Q从点A出发向点B运动,当点Q到达点B时,点P、Q同时停止运动,若点P与点Q的速度之比为1:2,则下列说法正确的是()A.线段PQ始终经过点(2,3)B.线段PQ始终经过点(3,2)C.线段PQ始终经过点(2,2)D.线段PQ不可能始终经过某一定点5.如图1,在四边形ABCD中,DC//AB,∠DAB=90°,点E沿着B→C→D的路径以2cm/s速度匀速运动,到达点D停止运动,EF始终与直线BC保持垂直,与AB或AD交于点F,设线段EF的长度为d(cm),运动时间为t(s),若d与t之间的关系如图2所示,则图中a的值为()A.3.8B.3.9C.4.5D.4.86.如图,在平面直角坐标系中,A(1,1),B(2,2),直线y=kx+x+3与线段AB有公共点,则k的取值范围是()A.k≥−3B.k<−32C.−3<k<−32D.−3≤k≤−3 27.如图所示,A、M、N点坐标分别为A(0,1),M(3,2),N(4,4),动点P从点A出发,沿y 轴以每秒一个单位长度的速度向上移动,且过点P的直线l:y=﹣x+b也随之移动,设移动时间为t 秒,若点m,n分别位于l的异侧,则t的取值范围是()A.5<t<8B.4<t<7C.4≤t≤7D.4<t<88.一次函数y=−2x+4的图象与y轴交于点P,将一次函数图象绕着点P转动,转动后得到的一次函数图象与两坐标轴所围成的面积比原来增加2,则转动后得到的一次函数图象与x轴交点横坐标为()A.−3B.3C.3或−3D.6或−69.如图,在平面直角坐标系中有-个3×3的正方形网格,其左下角格点A的坐标为(1,1),右上角格点B的坐标为(4,4),若分布在直线y=k(x-1)两侧的格点数相同,则k的取值可以是()A.52B.2C.74D.3210.如图,直线AB:y=-3x+9交y轴于A,交x轴于B,x轴上一点C(-1,0),D为y轴上一动点,把线段BD绕B点逆时针旋转90°得到线段BE,连接CE,CD,则当CE长度最小时,线段CD的长为()A.√10B.√17C.5D.2√711.小颖从家出发,走了20分钟,到一个离家1000米的图书室,看了40分钟的书后,用15分钟返回到家,图(3)中表示小颖离家时间x与距离y之间的关系正确的是()A.B.C.D.12.如图,在平面直角坐标系中,线段AB的端点A(−1,−2),B(3,−1),若直线y=kx+2与线段AB有交点,则k的值可能是()A.2B.3C.−12D.-4二、填空题13.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(0,2),点B是x轴上的一个动点,始终保持∥ABC 是等边三角形(点A,B,C按逆时针排列),当点B运动到原点O处时,则点C的坐标是.随着点B在x轴上移动,点C也随之移动,则点C移动所得图象的表达式是.14.在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(m,2),(2m−1,2),若直线y=4x+1与线段AB有公共点,则m的取值范围是≤m≤.15.在平面坐标系中,已知点A(2,3),B(5,8),直线y=kx-k(k≠0)与线段AB有交点,则k的取值范围为.16.如图,在直角坐标系中,∥A的圆心的坐标为(﹣2,0),半径为2,点P为直线y=﹣34x+6上的动点,过点P作∥A的切线,切点为Q,则切线长PQ的最小值是17.如图,在∥ABC中,∥C=90°,AC=8,BC=6,D点在AC上运动,设AD长为x,∥BCD 的面积y,则y与x之间的函数表达式为.18.如图,点M的坐标为(3,2),点P从原点O出发,以每秒1个单位的速度沿y轴向上移动,同时过点P的直线关于直线l也随之上下平移,且直线l与直线y=−x平行,如果点M关于直线l的对称点落在坐标轴上,如果点P的移动时间为t秒,那么t的值为.三、综合题19.如图,在平面直角坐标系中,点F的坐标为(0,10).点E的坐标为(20,0),直线l1经过点F 和点E,直线l1与直线l2 、y= 34x相交于点P.(1)求直线l1的表达式和点P的坐标;(2)矩形ABCD的边AB在y轴的正半轴上,点A与点F重合,点B在线段OF上,边AD平行于x 轴,且AB=6,AD=9,将矩形ABCD沿射线FE的方向平移,边AD始终与x 轴平行.已知矩形ABCD以每秒√5个单位的速度匀速移动(点A移动到点E时止移动),设移动时间为t秒(t>0).①矩形ABCD在移动过程中,B、C、D三点中有且只有一个顶点落在直线l1或l2上,请直接写出此时t的值;②若矩形ABCD在移动的过程中,直线CD交直线l1于点N,交直线l2于点M.当∥PMN的面积等于18时,请直接写出此时t的值.20.在一次运输任务中,一辆汽车将一批货物从甲地运往乙地,到达乙地卸货后返回.设汽车从甲地出发x(h)时,汽车与甲地的距离为y(km),y与x的函数关系如图所示.根据图象信息,解答下列问题:(1)这辆汽车的往、返速度是否相同?请说明理由;(2)求返程中y与x之间的函数表达式;(3)求这辆汽车从甲地出发4h时与甲地的距离.21.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴、y轴分别交A、B两点,与直线y=−12x+b相交于点C(2,m)(1)求点A、B的坐标;(2)求m和b的值;(3)若直线y=−12x+b与x轴相交于点D.动点P从点D开始,以每秒1个单位的速度向x轴负方向运动,设点P的运动时间为t秒①若点P在线段DA上,且ΔACP的面积为10,求t的值;②是否存在t的值,使ΔACP为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.22.当我们将一条倾斜的直线进行上下平移时,直线的左右位置也发生着变化.下面是关于“一次函数图象平移的性质”的探究过程,请补充完整.(1)如图1,将一次函数y=x+2的图像向下平移1个单位长度,相当于将它向右平移了个单位长度;(2)将一次函数y=−2x+4的图像向下平移1个单位长度,相当于将它向(填“左”或“右”)平移了个单位长度;(3)综上,对于一次函数y=kx+b(k≠0)的图像而言,将它向下平移m(m>0)个单位长度,相当于将它向(填“左”或“右”)(k>0时)或将它向(填“左”或“右”)(k<0时)平移了n(n>0)个单位长度,且m,n,k满足等式.23.如图,在平面直角坐标系中,点A(2,a),B(a+2,a),其中a>0,直线y=kx﹣2与y轴相交于C点.(1)已知a=2①求S∥ABC;②若点A和点B在直线y=kx﹣2的两侧,求k的取值范围;(2)当k=2时,若直线y=kx﹣2与线段AB的交点为D点(不与A点、B点重合),且AD<3,求a的取值范围.24.如图所示,平面直角坐标系中,直线AB交x轴于点B(﹣3,0),交y轴于点A(0,1),直线x=﹣1交AB于点D,P是直线x=﹣1上一动点,且在点D上方,设P(﹣1,n).(1)求直线AB的解析式;(2)求∥ABP的面积(用含n的代数式表示);(3)点C是y轴上一点,当S∥ABP=2时,∥BPC是等腰三角形①满足条件的点C的个数是▲ 个(直接写出结果);②当BP为等腰三角形的底边时,求点C的坐标.参考答案1.【答案】D 2.【答案】A 3.【答案】D 4.【答案】B 5.【答案】B 6.【答案】D 7.【答案】B 8.【答案】C 9.【答案】C 10.【答案】B 11.【答案】A 12.【答案】D13.【答案】( √3 ,1);y = √3 x -2 14.【答案】14;5815.【答案】2≤k ≤3 16.【答案】4√2 17.【答案】y =-3x +24 18.【答案】2或319.【答案】(1)解:设直线l 1的表达式为y=kx+b ∵直线l 1过点F (0,10),E (20,0)∴{b =1020k +b =0解得 {k =−12b =10直线l 1的表达式为y=﹣ 12 x+10求直线l 1与直线l 2 交点,得34 x=﹣ 12 x+10解得x=8y= 34×8=6 ∴点P 坐标为(8,6)(2)解:①如图,当点D 在直线上l 2时∵AD=9∴点D 与点A 的横坐标之差为9∴将直线l1与直线l2交解析式变为x=20﹣2y,x= 43y∴43y﹣(20﹣2y)=9解得y= 8710则点A的坐标为:(135,8710)则AF= √(135)2+(10−8710)2=13√510∵点A速度为每秒√5个单位∴t= 1310如图,当点B在l2直线上时∵AB=6∴点A的纵坐标比点B的纵坐标高6个单位∴直线l1的解析式减去直线l2 的解析式得﹣12x+10﹣34x=6解得x= 165则点A坐标为(165,425)则AF= √(165)2+(10−425)2=8√55∵点A速度为每秒√5个单位∴t= 8 5故t值为1310或85②如图设直线AB交l2 于点H设点A横坐标为a,则点D横坐标为a+9由①中方法可知:MN= 54a+54此时点P到MN距离为:a+9﹣8=a+1∵∥PMN的面积等于18∴12×(54a +54)⋅(a +1)=18解得a 1= 12√55−1 ,a 2=﹣ 12√55−1 (舍去)∴AF=6﹣ √52则此时t 为 6√55−12 当t= 6√55−12 时,∥PMN 的面积等于18 20.【答案】(1)解:不同.理由如下:∵ 往、返距离相等,去时用了2小时,而返回时用了2.5小时∴ 往、返速度不同.(2)解:设返程中 y 与 x 之间的表达式为 y =kx +b则 {120=2.5k +b ,0=5k +b.解之,得 {k =−48,b =240.∴ y =−48x +240 .( 2.5x ≤x ≤5 )(3)解:当 x =4 时,汽车在返程中∴y =−48×4+240=48 .∴ 这辆汽车从甲地出发4h 时与甲地的距离为48km.21.【答案】(1)解:在 y =x +2 中当 x =0 时当 y =0 时∴A(−2,0)(2)解: ∵ 点 C(2,m) 在直线 y =x +2 上∴m =2+2=4又 ∵ 点 C(2,4) 也在直线 y =−12x +b 上 ∴ 即 4=12x +5 解得 b =5(3)解:在 y =−12x +5 中 当 x =0 时∴D(10,0)∵A(−2,0)∴AD =12①设 PD =t ,则 AP =12−t过 C 作 CE ⊥AP 于 E ,则 CE =4由 ΔACP 的面积为 10得 12(12−t)×4=10 解得 t =7②过 C 作 CE ⊥AP 于 E则 CE =4∴AC =4√2a. 当 AC =CP 时,如图①所示则 AP =2AE =8∴PD =AD −AP =4∴t =4b. 当 AP 1=AP 2=AC =4√2 时,如图②所示DP 1=t =12−4√2c. 当 CP =AP 时,如图③所示设 EP =a则 CP =√a 2+42∴√a 2+42=a +4解得 a =0∴AP =4∴PD =8∴t =8综上所述,当 t =4 或 t =12−4√2 或 t =12+4√2 或 t =8 时,ΔACP 为等腰三角形22.【答案】(1)1(2)左;12(3)右;左;m=n|k|23.【答案】(1)解:①∵a =2∴A (2,2),B (4,2)∴AB =2∵直线y =kx ﹣2与y 轴相交于C 点∴C (0,﹣2),如图∴S ∥ABC =12AB×(2+2)=12×2×4=4. ②当直线y =kx ﹣2经过点A (2,2)时2k ﹣2=2,解得k =2当直线y =kx ﹣2经过点B (4,2)时4k ﹣2=2,解得k =1∴点A 和点B 在直线y =kx ﹣2的两侧时,1<k <2;(2)解:直线AB 的解析式为:y =a当k =2时,直线y =2x ﹣2∴2x ﹣2=a ,即x =a+22∴D (a+22,a )∴2<a+22<a+2解得a >2又∵AD =a+22−2<3解得a <8所以a 的取值范围为2<a <8.24.【答案】(1)解:设直线AB 的解析式为y=kx+b ,把A(0,1),B(﹣3,0)代入,得{b =1−3k +b =0解得{b =1k =13∴y =13x +1; (2)解:当x=-1时,y =13×(−1)+1=23∵P(﹣1,n)∴PD=n−2 3∴∥ABP的面积=∥APD的面积+∥BPD的面积=12PD⋅OB=12(n−23)×3=32n−1;(3)解:①3;②设C(0,c)∵P(-1,2),B(﹣3,0)∴PC2=(−1−0)2+(2−c)2=c2−4c+5BC2=(−3−0)2+(0−c)2=c2+9当PC=BC时c2-4c+5= c2+9∴c=-1∴C(0,-1).。
中考数学总复习《一次函数-动态几何问题》练习题附带答案一、单选题(共12题;共24分)1.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,点P在矩形的边上沿B→C→D→A运动.设点P运动的路程为x,△ABP的面积为y,则y关于x的函数图象大致是()A.B.C.D.2.如图,点P是▱ABCD边上一动点,沿A→D→C→B的路径移动,设P点经过的路径长为x,△BAP的面积是y,则下列能大致反映y与x的函数关系的图象是()A.B.C.D.3.如图,在正方形ABCD中,点P从点A出发,沿着正方形的边顺时针方向运动一周,则△APC的面积y与点P运动的路程x之间形成的函数关系图象大致是()A.B.C.D.4.在数轴上,点A表示-2,点B表示4.P,Q为数轴上两点,点Р从点A出发以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时点Q从点B出发以每秒2个单位长度的速度向左运动,点Q到达原点О后,立即以原来的速度返回,当点Q回到点B时点Р与点Q同时停止运动.设点Р运动的时间为x秒,点Р与点Q之间的距离为y个单位长度,则下列图像中表示y与x的函数关系的是()A.B.C.D.5.如图,在矩形ABCD中AB=8cm,BC=6cm动点P从点B出发,沿B→C→D→A方向匀速运动至点A 停止,已知点P的运动速度为2cm/s,设点P的运动时间为x(s),△PAB的面积为y(cm2),则下列图象中,能正确表示y与x的关系的是()A.B.C.D.6.如图1,在四边形ABCD中DC//AB,∠DAB=90°点E沿着B→C→D的路径以2cm/s 速度匀速运动,到达点D停止运动,EF始终与直线BC保持垂直,与AB或AD交于点F,设线段EF的长度为d(cm),运动时间为t(s),若d与t之间的关系如图2所示,则图中a的值为()A.3.8B.3.9C.4.5D.4.87.如图1,在矩形MNPQ中,动点R从点N出发,沿N→P→Q→M方向运动至点M处停止.设点R运动的路程为x,△MNR的面积为y,如果y关于x的函数图象如图2所示,则当x=9时点R应运动到()A .M 处B .N 处C .P 处D .Q 处8.如图,一次函数y= 34x+6的图像与x 轴、y 轴分别交于点A ,B ,过点B 的直线l 平分△ABO 的面积,则直线l 相应的函数表达式为( )A .y= 35 x+6B .y= 53 x+6C .y= 23 x+6D .y= 32x+69.如图1,在矩形 ABCD 中,动点 E 从点 B 出发,沿 BADC 方向运动至点 C 处停止,设点 E运动的路程为 x ,△BCE 的面积为 y ,如果 y 关于 x 的函数图象如图2所示,则当 x =7 时点 E 应运动到( )A .点 处B .点 处C .点 处D .点 处10.如图,AD,BC 是⊙O 的两条互相垂直的直径,点P 从点O 出发,沿O →C →D →O 的路线匀速运动,设∠APB=y (单位:度),点P 运动的时间为x (单位:秒),那么表示y 与x 关系的图象是( )A .B .C .D .11.如图,正方形ABCD 的边长为4,P 为正方形边上一动点,沿A →D →C →B →A 的路径匀速移动,设P点经过的路径长为x,△APD的面积是y,则下列图象能大致反映y与x的函数关系的是()A.B.C.D.12.如图,过点A0(2,0)作直线l:y= √33 x的垂线,垂足为点A1,过点A1作A1A2⊥x轴,垂足为点A2,过点A2作A2A3⊥l,垂足为点A3,…,这样依次下去,得到一组线段:A0A1,A1A2,A2A3,…则线段A2016A2107的长为()A.(√32)2015B.(√32)2016C.(√32)2017D.(√32)2018二、填空题(共6题;共10分)13.如图,把△ABC放在平面直角坐标系内,其中∠CAB=90°,BC=10点A,B的坐标分别为(2,0),(8,0)当直线y=2x+b(b为常数)与△ABC有交点时则b的取值范围是.14.已知两点M(3,5),N(1,1),点P是x轴上一动点,若使PM+PN最短,则点P的坐标应为.15.如图1,AB//CD,E是直线CD上的一点,且∠BAE=30°,P是直线CD上的一动点,M是AP的中点,直线MN⊥AP且与CD交于点N,设∠BAP=x°和∠MNE=y°.(1)在图2中,当x=12时∠MNE=;在图3中,当x=50时∠MNE=;(2)研究及明:y与x之间关系的图象如图4所示(y不存在时用空心点表示,请你根据图象直接估计当y=100时x=.(3)探究:当x=时点N与点E重合,并在答题卡上画出此时图形.(4)探究:当x>105时求y与x之间的关系式.16.如图1,在矩形ABCD中,动点P从点A出发,沿A−B−C的方向在AB和BC上运动,记PA=x,点D到直线PA的距离为y,且y关于x的函数图象如图2所示.当△PCD的面积与△PAB的面积相等时y的值为.17.如图,直线y=−12x+2与坐标轴分别交于点A,B,与直线y=12x交于点C,Q是线段OA上的动点,连接CQ,若OQ=CQ,则点Q的坐标为.18.如图,在平面直角坐标系中,点P的坐标为(0,4),直线y=34 x-3与x轴、y轴分别交于点A、B,点M是直线AB上的一个动点,则PM的最小值为.三、综合题(共6题;共69分)19.如图,在平面直角坐标系中,A,B,C三点的坐标分别为(2,0),(1,2),(4,3),直线l的解析式为y=kx+4﹣3k(k≠0).(1)当k=1时直线l与x轴交于点D,点D的坐标是,S△ABD=.(2)小明认为点C在直线l上,他的判断是否正确,请说明理由;(3)若线段AB与直线l有交点,则k的取值范围为.20.如图所示,在平面直角坐标系中,过点A(√3,0)的两条直线分别交y轴于B、C两点,且B、C两点的纵坐标分别是一元二次方程x2﹣2x﹣3=0的两个根(1)试问:直线AC与直线AB是否垂直?请说明理由;(2)若点D在直线AC上,且DB=DC,求点D的坐标;(3)在(2)的条件下,在直线BD上寻找点P,使以A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出P点的坐标.21.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴、y轴分别交A、B两点,与直线y=−12x+b相交于点C(2,m)(1)求点A、B的坐标;(2)求m和b的值;(3)若直线y=−12x+b与x轴相交于点D.动点P从点D开始,以每秒1个单位的速度向x轴负方向运动,设点P的运动时间为t秒①若点P在线段DA上,且ΔACP的面积为10,求t的值;②是否存在t的值,使ΔACP为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.22.如图,直线l与x轴交于点A,与y轴交于点B(0,2) .已知点C(−1,3)在直线l上,连接OC.(1)求直线l的解析式;(2)P为x轴上一动点,若ΔACP的面积是ΔBOC的面积的2倍,求点P的坐标. 23.如图,一次函数y=2x+b的图像经过点M(1,3),且与x轴,y轴分别交于A,B两点.(1)填空:b=;(2)将该直线绕点A顺时针旋转45∘至直线l,过点B作BC⊥AB交直线l于点C,求点C的坐标及直线l的函数表达式.24.当m,n为实数,且满足m+nm=n时就称点P(m,mn)为“状元点”.已知点A(0,7)和点M都在直线y=x+b上,点B,C是“状元点”,且B在直线AM上.(1)求b的值及判断点F(2,6)是否为“状元点”;(2)请求出点B的坐标;(3)若AC≤5√2,求点C的横坐标的取值范围.参考答案1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】C 4.【答案】B 5.【答案】A 6.【答案】B 7.【答案】D 8.【答案】D 9.【答案】B 10.【答案】B 11.【答案】B 12.【答案】B13.【答案】-16≤b ≤4 14.【答案】(43,0)15.【答案】(1)102°;40°(2)10或170 (3)15或105 (4)y =270−x16.【答案】√2 17.【答案】(54,0)18.【答案】28519.【答案】(1)(−1,0);3(2)解:小明的判断不符合题意,理由如下: ∵y =kx +4−3k ∴ 当 x =4 时 ∵k +4 不一定为3∴ 点 C(4,3) 不一定在直线 l 上,小明的判断不符合题意; (3)1⩽k ⩽420.【答案】(1)解:结论:AC ⊥AB .理由如下:∵由x 2﹣2x ﹣3=0得:∴x 1=3,x 2=﹣1∴B (0,3),C (0,﹣1)∵A ( √3 ,0),B (0,3),C (0,﹣1)∴OA= √3 ,OB=3,OC=1∴tan ∠ABO= OA BO = √33,tan ∠ACO= OA OC = √3 ∴∠ABO=30°,∠ACO=60°∴∠BAC=90°∴AC ⊥AB(2)解:如图1中,过D 作DE ⊥x 轴于E .∴∠DEA=∠AOC=90°∵tan ∠ACO= OA OC= √3 ∵∠DCB=60°∵DB=DC∴△DBC 是等边三角形∵BA ⊥DC∴DA=AC∵∠DAE=∠OAC在△ADE 和△ACO 中∴△ADE ≌△ACO∴DE=OC=1,AE=OA= √3∴OE=2 √3∴D 的坐标为(﹣2 √3 ,1)(3)解:设直线BD 的解析式为:y=mx+n ,直线BD 与x 轴交于点E把B (0,3)和D (﹣2 √3 ,1)代入y=mx+n∴{n =31=−2√3m +n解得 {m =√33n =3∴直线BD 的解析式为:y= √33 x+3令y=0代入y= √33 x+3∴x=﹣3 √3∴E (﹣3 √3 ,0)∴OE=3 √3∴tan ∠BEC= OB OE = 33√3 = √33∴∠BEO=30°同理可求得:∠ABO=30°∴∠ABE=30°当PA=AB 时如图2此时∠BEA=∠ABE=30°∴EA=AB∴P 与E 重合 ∴P 的坐标为(﹣3 √3 ,0)当PA=PB 时如图3此时∠PAB=∠PBA=30°∵∠ABE=∠ABO=30°∴∠PAB=∠ABO∴PA ∥BC∴∠PAO=90° ∴点P 的横坐标为﹣ √3 令x=﹣ √3 代入y= √33 x+3∴y=2 ∴P (﹣ √3 ,2)当PB=AB 时如图4∴由勾股定理可求得:AB=2 √3 ,EB=6若点P 在y 轴左侧时记此时点P 为P 1过点P 1作P 1F ⊥x 轴于点F ∴P 1B=AB=2 √3∴EP 1=6﹣2 √3∴sin ∠BEO= FP 1EP 1∴FP 1=3﹣ √3令y=3﹣ √3 代入y= √33x+3 ∴x=﹣3∴P 1(﹣3,3﹣ √3 )若点P 在y 轴的右侧时记此时点P 为P 2过点P 2作P 2G ⊥x 轴于点G∴P 2B=AB=2 √3∴EP 2=6+2 √3∴sin ∠BEO= GP 2EP 2∴GP 2=3+ √3令y=3+ √3 代入y= √33x+3 ∴x=3∴P 2(3,3+ √3 )综上所述,当A 、B 、P 三点为顶点的三角形是等腰三角形时点P 的坐标为(﹣3 √3 ,0),(﹣√3 ,2),(﹣3,3﹣ √3 ),(3,3+ √3 )21.【答案】(1)解:在y=x+2中当x=0时当y=0时∴A(−2,0)(2)解:∵点C(2,m)在直线y=x+2上∴m=2+2=4又∵点C(2,4)也在直线y=−12x+b上∴即4=12x+5解得b=5(3)解:在y=−12x+5中当x=0时∴D(10,0)∵A(−2,0)∴AD=12①设PD=t,则AP=12−t过C作CE⊥AP于E,则CE=4由ΔACP的面积为10得12(12−t)×4=10解得t=7②过C作CE⊥AP于E则CE=4∴AC=4√2 a.当AC=CP时如图①所示则AP=2AE=8∴PD=AD−AP=4∴t=4b.当AP1=AP2=AC=4√2时如图②所示DP1=t=12−4√2c.当CP=AP时如图③所示设EP=a则CP=√a2+42∴√a2+42=a+4解得a=0∴AP=4∴PD=8∴t=8综上所述,当t=4或t=12−4√2或t=12+4√2或t=8时ΔACP为等腰三角形22.【答案】(1)解:设直线l的解析式为y=kx+b∵点B(0,2)、C(−1,3)在直线l上∴{b=2−k+b=3解得{b=2 k=−1∴直线l的解析式为y=−x+2(2)解:把y=0代入方程y=−x+2得x=2∴点A(2,0)SΔBOC=12|x c|⋅OB=12×1×2=1设P(a,0),则AP=|a−2|∴ΔACP△ACP 的面积是: 12×3×|a−2|令SΔACP=2SΔBOC即12×3×|a−2|=2解得a=103或a=23∴A点的坐标数是(103,0)或(23,0)23.【答案】(1)1(2)由(1)可知,直线AB的解析式为:y=2x+1令x=0,则y=1令y=0,则 x =−12∴点A 为( −12 ,0),点B 为(0,1) ∴OA= 12 ,OB=1;由旋转的性质,得 AB =BC∵BC ⊥AB∴∠ABC=90°过点C 作CD ⊥y 轴,垂足为D ,如图:∵∠BDC=90°∴∠CBD+∠BCD=∠CBD+∠ABD=90° ∴∠BCD=∠ABD同理,∠CBD=∠BAO∵AB=BC∴△ABO ≌△BCD∴BD=AO= 12 ,CD=BO=1∴OD= OB −BD =1−12=12∴点C 的坐标为(1, 12 );设直线l 的表达式为 y =mx +n ∵直线经过点A 、C ,则{m +n =12−12m +n =0 ,解得: {m =13n =16∴直线l 的表达式为 y =13x +16 .24.【答案】(1)解:∵m+mn=n 且m ,n 是正实数 ∴m n +m=1,即m n =1-m∴P (m ,1-m )∴点P 在直线y=1-x 上当x=2时1-x=-1∴点F (2,6)不是“状元点”;∵点A (0,7)在直线y=x+b 上∴7=0+b∴b=7;(2)解:由(1)求得直线AM :y=x+7∵“状元点”B 在直线AM 上,且满足y=1-x∴{y =1−x y =x +7解得:{x =−3y =4∴点B 的坐标为(-3,4);(3)解:∵点C 是“状元点”∴设C (n ,1-n )∴AC=√n 2+(7−1+n)2=√2n 2+12n +36≤5√2 整理得n 2+6n −7≤0解得:-7≤n ≤1.。
初三数学通用版动态几何型问题综合练习(答题时间:60分钟)1. 如图,在Rt△A B C中,90∠=︒,AB=2,D是AB边上的一个BACAC B∠=︒,30动点(不与点A、B重合),过点D作CD的垂线交射线CA于点E。
设A D x=,CE y=,则下列图象中,能表示y与x的函数关系的图象大致是()CEADBA. B.C. D.2. 如图,△ABC为等边三角形,AB=6,动点O在△ABC的边上从点A出发沿A→C→B→A 的路线匀速运动一周,速度为1个单位长度/秒,以O为圆心、3为半径的圆在运动过程中与△ABC的边第二次相切时是出发后第_______秒。
3. 已知:如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BD⊥AC于D,且BD=8cm。
点M从点A 出发,沿AC方向匀速运动,速度为2cm/s;同时,直线PQ由点B出发沿BA方向匀速运动,速度为1cm/s;运动过程中始终保持PQ∥AC,直线PQ交AB于P,交BC于Q,交BD 于F,连接PM,设运动时间为t(s)(0<t<5)。
解答下列问题:(1)当t 为何值时,四边形PQCM 是平行四边形;(2)设四边形PQCM 的面积为y (cm 2),求y 与t 之间的函数关系式; (3)是否存在某一时刻t ,使S 四边形PQCM =916S △ABC ?若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由。
(4)连接PC ,是否存在某一时刻t ,使点M 在线段PC 的垂直平分线上?若存在,求出此时t 的值;若不存在,说明理由。
4. 在等腰△ABC 中,AB =AC =5,BC =6,动点M 、N 分别在两腰AB 、AC 上(M 不与A 、B 重合,N 不与A 、C 重合),且MN ∥BC ,将△AMN 沿MN 所在的直线折叠,使点A 的对应点为P 。
(1)当MN 为何值时,点P 恰好落在BC 上?(2)设MN =x ,△MNP 与等腰△ABC 重叠部分的面积为y ,试写出y 与x 的函数关系式,当x 为何值时,y 的值最大,最大值是多少?5. 已知,△ABC 为等边三角形,点D 为直线BC 上一动点(点D 不与点B 、C 重合)。
以AD 为边作菱形ADEF ,使∠DAF =60°,连接CF 。
(1)如图1,当点D 在BC 上时,①求证:∠ADB =∠AFC ;②请直接判断结论∠AFC =∠ACB +∠DAC 是否成立。
(2)如图2,当点D 在边BC 的延长线上时,其他条件不变,结论,∠AFC =∠ACB +∠DAC 是否成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请写出∠AFC 、∠ACB 、∠DAC 之间存在的等量关系,并写出证明过程。
(3)如图3,当点D 在边CB 的延长线上时,且点A 、F 分别在直线BC 的异侧,其他条件不变,请补全图形,并直接写出∠AFC 、∠ACB 、∠DAC 之间存在的等量关系。
6. 已知,矩形ABC D 中,4AB cm =,8BC cm =,A C 的垂直平分线EF 分别交AD 、BC 于点E 、F ,垂足为O 。
(1)如图1,连接AF 、C E 。
求证:四边形A F C E 为菱形,并求AF 的长;(2)如图2,动点P 、Q 分别从A 、C 两点同时出发,沿AFB ∆和C D E ∆各边匀速运动一周。
即点P 自A →F →B →A 停止,点Q 自C →D →E →C 停止。
在运动过程中, ①已知点P 的速度为每秒5cm ,点Q 的速度为每秒4cm ,运动时间为t 秒,当以A 、C 、P 、Q 四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t 的值。
②若点P 、Q 的运动路程分别为a 、b (单位:cm ,0ab ≠),已知以A 、C 、P 、Q四点为顶点的四边形是平行四边形,求a 与b 满足的数量关系式。
7. 已知:如图,四边形ABCD 中,∠BAC =∠ACD =90°,∠B =∠D 。
(1)求证:四边形ABCD 是平行四边形; (2)若AB =3厘米,BC =5厘米,AE =31AB ,点P 从点B 出发,以1厘米/秒的速度沿BC →CD →DA 运动至A 点停止,从运动开始经过多少时间,以点E 、B 、P 为顶点的三角形成为等腰三角形?初三数学通用版动态几何型问题综合练习参考答案1. B解析:法一:∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2,∴当x=0时,y的值是3。
∵当x=2时,y的值无限大,∴y与x的函数关系图象大致是B项。
法二:由于D是AB边上的一个动点(不与点A、B重合),所以0<x<2,通过画图进行分析,画出的图形如下图,在点D由A向B移动的过程中,AE的长首先减小(如图1-图2所示),当运动到AB的中点时CE的长度达到最小值,当点D再向B移动的过程中,CE的值开始增大,离点B越近CE的值越大,DE与AC越接近平行状态(如图3所示)。
所以此函数图象的函数y先随x的增大而减小,然后y随x的增大而增大,此题选B。
2. 4 解析:根据题意,则作OD⊥BC于D,则OD=3。
在直角三角形OCD中,∠C=60°,OD=3,∴OC=2,∴OA=6﹣2=4,∴以O为圆心、3为半径的圆在运动过程中与△ABC的边第二次相切时是出发后第4秒。
3. 解:(1)假设四边形PQCM是平行四边形,则PM∥QC。
∴AP=AM。
∴10﹣t=2t,解得t=103。
∴当t=103时,四边形PQCM是平行四边形。
(2)过P作PE⊥AC,交AC于E。
∵PQ∥AC,∴△PBQ∽△ABC,∴△PBQ是等腰三角形,PQ=PB=t。
∴B F B PB D B A=,即810B F t=,解得BF=45t。
∴FD=BD﹣BF=8﹣45t。
又∵MC =AC ﹣AM =10﹣2t ,∴y =21142()(102)88402255PQ M C FD t t t t t ⎛⎫+⋅=+--=-+ ⎪⎝⎭。
答:y 与t 之间的函数关系式是228405y t t =-+。
(3)S △ABC =1110840.22A CB D ⋅=⨯⨯=当y =916S △ABC =94540162⨯=时,224584052t t -+=,24801750t t -+=。
解得12535,22t t ==(舍去)。
答:当t =52时,S 四边形PQCM =916S △ABC 。
(4)假设存在某一时刻t ,使点M 在线段PC 的垂直平分线上,则MP =MC 。
过M 作MH ⊥AB ,交AB 于H ,由△AHM ∽△ADB 。
∴H M A H A M B D A D A B ==,又AD =221086-=∴28610H M AH t ==,∴86,55H M t A H t ==,即611101055H P t t t =--=-。
在R t △HMP 中,2222811371044100,555M P t t t t ⎛⎫⎛⎫=+-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又∵()222102100404,M C t t t =-=-+由22MP MC =, ∴223744100100404,5t t t t -+=-+解得:1220,017t t ==(舍去)。
答:当2017t =s 时,点M 在线段PC 的垂直平分线上。
4. 解:(1)连接AP ,交MN 于O ,∵将△AMN 沿MN 所在的直线折叠,使点A 的对应点为P ,∴OA =OP ,AP ⊥MN ,AN =PN ,AM =PM , ∵MN ∥BC , ∴△AMN ∽△ABC ,AO ⊥MN , ∴21==APAO BCMN ,∵BC =6,∴MN =3, ∴当MN =3时,点P 恰好落在BC 上;(2)过点A 作AD ⊥BC 于D ,交MN 于O ,∵MN ∥BC , ∴AO ⊥MN , ∴△AMN ∽△ABC , ∴ADAO BCMN =,∵AB =AC =5,BC =6,AD ⊥BC , ∴∠ADB =90°,BD =21BC =3,∴AD =4, ∴46AO x =,∴AO =32x ,∴S △AMN =21MN•AO =21•x•32x =31x 2,当AO≤21AD 时,根据题意得:S △PMN =S △AMN ,∴△MNP 与等腰△ABC 重叠部分的面积为S △AMN , ∴y =31x 2,∴当AO =21AD 时,即MN =21BC =3时,y 最小,最小值为3;当AO >21AD 时,连接AP 交MN 于O ,则AO ⊥MN ,∵MN ∥BC ,∴AP ⊥BC ,△AMN ∽△ABC ,△PEF ∽△PMN ∽△AMN , ∴ADAO BCMN =,POPD MNEF =,即:46AO x =,AOPD xEF =,∴AO =32x ,∴AOADAO x EF -=2,∴EF =2x ﹣6,OD =AD ﹣AO =4﹣32x ,∴y =S 梯形MNFE=21(EF +MN )•OD=21×(2x ﹣6+x )×(4﹣32x )=﹣(x ﹣4)2+4, ∴当x =4时,y 有最大值,最大值为4,综上所述:当x =4时,y 的值最大,最大值是4。
5. 解:(1)①∵△ABC 为等边三角形 ∴AB =AC ,∠BAC =60° ∵∠DAF =60° ∴∠BAC =∠DAF ∴∠BAD =∠CAF∵四边形ADE F 是菱形,∴AD =AF ∴△ABD ≌△ACF ∴∠ADB =∠AFC ②结论∠AFC =∠ACB +∠DAC 成立 (2)结论∠AFC =∠ACB +∠DAC 不成立, ∠AFC 、∠ACB 、∠DAC 之间的等量关系是: ∠AFC =∠ACB -∠DAC 证明:∵△ABC 为等边三角形 ∴AB =AC ,∠BAC =60° ∵∠DAF =60° ∴∠BAC =∠DAF ∴∠BAD =∠CAF∵四边形ADE F 是菱形,∴AD =AF ∴△ABD ≌△ACF ∴∠ADB =∠AFC 又∵∠ACB =∠ADC -∠DAC ∴∠AFC =∠ACB -∠DAC (3)补全图形如下:∠AFC =2∠ACB -∠DAC (或∠AFC +∠ACB +∠DAC =180°) 6. (1)证明:①∵四边形ABC D 是矩形 ∴AD ∥BC∴C AD AC B ∠=∠,AEF C FE ∠=∠ ∵EF 垂直平分A C ,垂足为O ∴O A O C =∴A O E ∆≌C O F ∆ ∴O E O F = ∴四边形A F C E 为平行四边形又∵EF AC ⊥ ∴四边形A F C E 为菱形。
②设菱形的边长AF C F xcm ==,则(8)BF x cm =- 在R t ABF ∆中,4AB cm =由勾股定理得2224(8)x x +-=,解得5x =∴5AF cm =(2)①显然当P 点在AF 上时,Q 点在C D 上,此时A 、C 、P 、Q 四点不可能构成平行四边形;同理P 点在AB 上时,Q 点在D E 或C E 上,也不能构成平行四边形。