中考数学培优专题复习相似练习题及答案解析
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中考数学相似培优练习(含答案)及答案解析一、相似1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于点A、B,与y轴交于点C,且OA=1,OB=3,顶点为D,对称轴交x轴于点Q.(1)求抛物线对应的二次函数的表达式;(2)点P是抛物线的对称轴上一点,以点P为圆心的圆经过A、B两点,且与直线CD相切,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△DCM∽△BQC?如果存在,求出点M 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)解:∴代入,得解得∴抛物线对应二次函数的表达式为:(2)解:如图,设直线CD切⊙P于点E.连结PE、PA,作点.由得对称轴为直线x=1,∴∴∴为等腰直角三角形.∴∴∴∴为等腰三角形.设∴在中,∴∴整理,得解得,∴点P的坐标为或(3)解:存在点M,使得∽.如图,连结∵∴为等腰直角三角形,∴由(2)可知,∴∴分两种情况.当时,∴,解得.∴∴当时,∴,解得∴∴综上,点M的坐标为或【解析】【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)由(1)中的解析式易求得抛物线的对称轴为直线x=1,顶点D(1,4),点C(0,3),由题意可设点P(1,m),计算易得△DCF为等腰直角三角形,△DEP为等腰三角形,在直角三角形PED和APQ中,用勾股定理可将PE、PA用含m的代数式表示出来,根据PA=PE可列方程求解;(3)由△DCM∽△BQC所得比例式分两种情况:或,根据所得比例式即可求解。
2.如图,在一个长40 m、宽30 m的矩形小操场上,王刚从A点出发,沿着A→B→C的路线以3 m/s的速度跑向C地.当他出发4 s后,张华有东西需要交给他,就从A地出发沿王刚走的路线追赶,当张华跑到距B地2 m的D处时,他和王刚在阳光下的影子恰好落在一条直线上.(1)此时两人相距多少米(DE的长)?(2)张华追赶王刚的速度是多少?【答案】(1)解:在Rt△ABC中:∵AB=40,BC=30,∴AC=50 m.由题意可得DE∥AC,∴Rt△BDE∽Rt△BAC,∴ = ,即 = .解得DE= m.答:此时两人相距 m.(2)解:在Rt△BDE中:∵DB=2,DE=,∴BE=2 m.∴王刚走的总路程为AB+BE=42 m.∴王刚走这段路程用的时间为 =14(s).∴张华用的时间为14-4=10(s),∵张华走的总路程为AD=AB-BD=40-2=37(m),∴张华追赶王刚的速度是37÷10≈3.7(m/s).答:张华追赶王刚的速度约是3.7m/s.【解析】【分析】(1)在Rt△ABC中,根据勾股定理得AC=50 m,利用平行投影的性质得DE∥AC,再利用相似三角形的性质得出对应边的比相等可求得DE长.(2)在Rt△BDE中,根据勾股定理得BE=2 m,根据题意得王刚走的总路程为42 m,根据时间=路程÷速度求得王刚用的时间,减去4即为张华用的时间,再根据速度=路程÷时间解之即可得出答案.3.如图,△ABC内接于⊙O,且AB=AC.延长BC到点D,使CD=CA,连接AD交⊙O于点E.(1)求证:△ABE≌△CDE;(2)填空:①当∠ABC的度数为________时,四边形AOCE是菱形;②若AE=6,BE=8,则EF的长为________.【答案】(1)证明:∵AB=AC,CD=CA,∴∠ABC=∠ACB,AB=CD.∵四边形ABCE是圆内接四边形,∴∠ECD=∠BAE,∠CED=∠ABC.∵∠ABC=∠ACB=∠AEB,∴∠CED=∠AEB,∴△ABE≌△CDE(AAS)(2)60;【解析】【解答】解:(2)①当∠ABC的度数为60°时,四边形AOCE是菱形;理由是:连接AO、OC.∵四边形ABCE是圆内接四边形,∴∠ABC+∠AEC=180°.∵∠ABC=60,∴∠AEC=120°=∠AOC.∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=30°.∵AB=AC,∴△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°.∵∠ACB=∠CAD+∠D.∵AC=CD,∴∠CAD=∠D=30°,∴∠ACE=180°﹣120°﹣30°=30°,∴∠OAE=∠OCE=60°,∴四边形AOCE是平行四边形.∵OA=OC,∴▱AOCE是菱形;②由(1)得:△ABE≌△CDE,∴BE=DE=8,AE=CE=6,∴∠D=∠EBC.∵∠CED=∠ABC=∠ACB,∴△ECD∽△CFB,∴ = .∵∠AFE=∠BFC,∠AEB=∠FCB,∴△AEF∽△BCF,∴ = ,∴EF= = .故答案为:①60°;② .【分析】(1)由题意易证∠ABC=∠ACB,AB=CD;再由四点共圆和已证可得∠ABC=∠ACB=∠AEB,∠CED=∠AEB,则利用AAS可证得结论;(2)①连接AO、CO.宪政△ABC是等边三角形,再证明四边形AOCE是平行四边形,又AO=CO可得结论;②先证△ECD∽△CFB,可得EC:ED=CF:BC=6:8;再证△AEF∽△BCF,则AE:EF=BC:CF,从而求出EF.4.如图1,图形ABCD是由两个二次函数与的部分图像围成的封闭图形,已知A(1,0)、B(0,1)、D(0,﹣3).(1)直接写出这两个二次函数的表达式;(2)判断图形ABCD是否存在内接正方形(正方形的四个顶点在图形ABCD上),并说明理由;(3)如图2,连接BC、CD、AD,在坐标平面内,求使得△BDC与△ADE相似(其中点C 与点E是对应顶点)的点E的坐标.【答案】(1)解:(2)解:存在,理由:当该内接正方形的中心是原点O,且一组邻边分别平行于x轴、y轴时,设M(x,-x2+1)为第一象限内的图形ABCD上一点,M'(x,3x2-3)为第四象限内的图形上一点,∴MM'=(1-x2)-3(3x2-3)=4-4x2,由抛物线的对称性知,若有内接正方形,则2x=4-4x2,即2x2+x-2=0,x= 或(舍),∵0< ,∴存在内接正方形,此时其边长为(3)解:解:在Rt△AOD中,OA=1,OD=3,∴AD= ,同理CD= .在Rt△BOC中,OB=OC=1,∴BC= .①如图(1)当△DBC~△DAE时,因∠CDB=∠ADO,∴在y轴上存在一点E,由得,得DE= ,因D(0,-3),∴E();由对称性知在直线DA右侧还存在一点E'使得△DBC~△DAE',连接EE'交DA于F点,作E'M⊥OD,垂足为M,连接E'D,∵E、E'关于DA对称,∴DF垂直平分EE',∴△DEF~△DAO,∴,有,∴, .因,∴,又,在Rt△DE'M中,DM= ,∴OM=1,得∴,使得△DBC~△DAE的点E的坐标为(0, ,)或;如图(2)当△DBC~△ADE时,有∠BDC=∠DAE,,即,得AE= .当E在直线DA左侧时,设AE交y轴于P点,作EQ⊥AC,垂足为Q.由∠BDC=∠DAE=∠ODA,∴PD=PA,设PD=x,则PO=3-x,PA=x,在Rt△AOP中,由得,解得,则有PA= ,PO= ,因AE= ,∴PE= ,在△AEQ中,OP∥EQ,∴,得,又,∴QE=2,∴E(),当E'在直线DA右侧时,因∠DAE'=∠BDC,又∠BDC=∠BDA,∴∠BDA=∠DAE',则AE'∥OD,∴E'(1,),则使得△DBC~△ADE的点E的坐标为或 .综上,使得△BDC与△ADE相似(其中点C与点E是对应顶点)的点E的坐标有4个,即(0, ,)或或或【解析】【解答】(1)∵二次函数经过点A(1,0),B(0,1)代入得解得∴二次函数;∵二次函数经过点A(1,0),D(0,-3)代入得解得∴二次函数 .【分析】(1)由A(1,0),B(0,1)代入二次函数解出k,m的值可得二次函数y1的表达式;由A(1,0),D(0,-3)代入二次函数解出k,m的值可得二次函数y1的表达式;(2)判断是否存在,可以列举出一种特殊情况:当该内接正方形的中心是原点O,且一组邻边分别平行于x轴、y 轴时,则可设点M(x,-x2+1)在y1图象上,则该正方形存在另一点M'(x,3x2-3)在y2图象上,由邻边相等构造方程解答即可;(3)对于△BDC与△ADE相似,且C于D对应,那么就存在两种情况:①当点B对应点A,即△DBC~△DAE,此时点E的位置有两处,一处在y轴上,另一处在线段AD的右侧;②当点B对应点DA时,即△DBC~△ADE,些时点E 有两处,分别处于线段AD的左右两侧;结果两种情况所有的条件解出答案即可.5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,顶点A、C的坐标分别为(﹣1,2),(3,2),点B 在x轴上,点B的坐标为(3,0),抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、C两点.(1)求该抛物线所对应的函数关系式;(2)点P是抛物线上的一点,当S△PAB= S△ABC时,求点P的坐标;(3)若点N由点B出发,以每秒个单位的速度沿边BC、CA向点A移动,秒后,点M 也由点B出发,以每秒1个单位的速度沿线段BO向点O移动,当其中一个点到达终点时另一个点也停止移动,点N的移动时间为t秒,当MN⊥AB时,请直接写出t的值,不必写出解答过程.【答案】(1)解:将点A(﹣1,2),C(3,2),代入抛物线y=﹣x2+bx+c中,得,解得∴抛物线y=﹣x2+2x+5.(2)解:∵点A(-1,2),B(3,0),C(3,2),∴BC⊥x轴,AC=4,BC=2,∴,∴设直线AB为y=mx+n,将点A(-1,2),B(3,0),代入可得,解得,∴直线AB为y=,设点P(x,),过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,则M(x,),∴PM= ,∴即,∴或,解得,则点P .(3)解:当时,如图1,点N在BC的线段上,BN= ,BM= ,∵MN⊥AB,∴,又∵A(-1,2),B(3,0),C(3,2),∴AC∥x轴,BC∥y轴,∴∠ACB=90°,∴,∴又∵∠MBN=∠ACB=90°,∴△BNM~△CAB,∴,则,解得t= .当时,点N在线段AC上,如图2,MN与AB交于点D,BM= ,由A(-1,2),B(3,0),得AB= ,设AD=a,则BD= ,∵∠ADN=∠ACB=90°, ∠DAN=∠CAB,∴△ADN~△ACB,∴;则 = ,则a=∵∠BDM=∠ACB=90°, ∠DBM=∠CAB,∴△BDM~△ACB,∴ =,则解得 .综上, .【解析】【分析】(1)将点A(﹣1,2),C(3,2),代入抛物线y=﹣x2+bx+c中,联立方程组解答即可求出b和c的值;(2)由A(-1,2),B(3,0),C(3,2)可求出直线AB 的解析式和,从而求出 .设PP(x,),过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,则M(x,),可得代入求出P的横坐标x的值,再代入抛物线的解析式求出点P的纵坐标;(3)首先要明确时间t表示点N运动的时间,由点M,N的速度可求出它们当到达终点时的时间t,取其中的较小值为t所能取到的最大值;由点M只在线段OB上运动,点N在线段BC和线段AC上运动,则要分成两部分进行讨论,当点N在线段BC上时和当点N在线段AC上时,并分别求出相应时间t的取值范围;结合相似三角形的判定和性质得到相应边成比例,列方程解答即可.6.如图,抛物线y=ax2+bx+c过原点O、点A (2,﹣4)、点B (3,﹣3),与x轴交于点C,直线AB交x轴于点D,交y轴于点E.(1)求抛物线的函数表达式和顶点坐标;(2)直线AF⊥x轴,垂足为点F,AF上取一点G,使△GBA∽△AOD,求此时点G的坐标;(3)过直线AF左侧的抛物线上点M作直线AB的垂线,垂足为点N,若∠BMN=∠OAF,求直线BM的函数表达式.【答案】(1)解:将原点O(0,0)、点 A (2,﹣4)、点 B (3,﹣3),分别代入y=ax2+bx+c,得,解得,∴y=x2-4x= ,∴顶点为(2,-4).(2)解:设直线AB为y=kx+b,由点A(2,-4),B(3,-3),得解得,∴直线AB为y=x-6.当y=0时,x=6,∴点D(6,0).∵点A(2,-4),D(6,0),B(3,-3),∴OA= ,OD=6,AD= ,AF=4,OF=2,DF=4,AB= ,∴DF=AF,又∵AF⊥x轴,∴∠AD0=∠DAF=45°,∵△GBA∽△AOD,∴,∴,解得,∴FG=AF-AG=4- ,∴点G(2,).(3)解:如图1,∵∠BMN=∠OAF,,∴∠MBN=∠AOF,设直线BM与AF交于点H,∵∠ABH=∠AOD,∠HAB=∠ADO,∴∴,则,解得AH= ,∴H(2,).设直线BM为y=kx+b,∵将点B、G的坐标代入得,解得.∴直线BM的解析式为y= ;如图2,BD=AD-AB= .∵∠BMN=∠OAF,∠GDB=∠ODA,∴△HBD∽△AOD.∴,即,解得DH=4.∴点H的坐标为(2,0).设直线BM的解析式为y=kx+b.∵将点B和点G的坐标代入得:,解得k=-3,b=6.∴直线BM的解析式为y=-3x+6.综上所述,直线MB的解析式为y= 或y=-3x+6.【解析】【分析】(1)将原点O(0,0)、点A (2,﹣4)、点B (3,﹣3),分别代入y=ax2+bx+c,联立方程组解答即可a,b,c的值,得到二次函数解析式;将解析式配成顶点式,可得顶点;(2)由△GBA∽△AOD,可得,分别求出AD,AB,OD的长即可求出AG,由点A的坐标,即可求出点G;(3)点M在直线AF的左侧,可发出垂足N可以在线段AB上,也可以在AB的延长线上,故有如图1和如图2两种可能;设直线BM与直线AF的交点为H,由(2)可知,参加(2)的方法可求出点H的坐标,从而求出直线BM的解析式.7.如图,已知△ABC的顶点坐标分别为A(3,0),B(0,4),C(-3,0)。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,AH⊥BC于点H,过点C作CD⊥AC,连接AD,点M为AC上一点,且AM=CD,连接BM交AH于点N,交AD于点E.(1)若AB=3,AD= ,求△BMC的面积;(2)点E为AD的中点时,求证:AD= BN .【答案】(1)解:如图1中,在△ABM和△CAD中,∵AB=AC,∠BAM=∠ACD=90°,AM=CD,∴△ABM≌△CAD,∴BM=AD= ,∴AM= =1,∴CM=CA﹣AM=2,∴S△BCM= •CM•BA= ×23=3.(2)解:如图2中,连接EC、CN,作EQ⊥BC于Q,EP⊥BA于P.∵AE=ED,∠ACD=90°,∴AE=CE=ED,∴∠EAC=∠ECA,∵△ABM≌△CAD,∴∠ABM=∠CAD,∴∠ABM=∠MCE,∵∠AMB=∠EMC,∴∠CEM=∠BAM=90°,∴△ABM∽△ECM,∴,∴,∵∠AME=∠BMC,∴△AME∽△BMC,∴∠AEM=∠ACB=45°,∴∠AEC=135°,易知∠PEQ=135°,∴∠PEQ=∠AEC,∴∠AEQ=∠EQC,∵∠P=∠EQC=90°,∴△EPA≌△EQC,∴EP=EQ,∵EP⊥BP,EQ⊥BC∴BE平分∠ABC,∴∠NBC=∠ABN=22.5°,∵AH垂直平分BC,∴NB=NC,∴∠NCB=∠NBC=22.5°,∴∠ENC=∠NBC+∠NCB=45°,∴△ENC的等腰直角三角形,∴NC= EC,∴AD=2EC,∴2NC= AD,∴AD= NC,∵BN=NC,∴AD= BN.【解析】【分析】(1)首先利用SAS判断出△ABM≌△CAD,根据全等三角形对应边相等得出BM=AD= ,根据勾股定理可以算出AM,根据线段的和差得出CM的长,利用S△BCM= •CM•BA即可得出答案;(2)连接EC、CN,作EQ⊥BC于Q,EP⊥BA于P.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出AE=CE=ED,根据等边对等角得出∠EAC=∠ECA,根据全等三角形对应角相等得出∠ABM=∠CAD,从而得出∠ABM=∠MCE,根据对顶角相等及三角形的内角和得出∠CEM=∠BAM=90°,从而判断出△ABM∽△ECM,由相似三角形对应边成比例得出BM∶CM= AM∶EM,从而得出BM∶AM= CM∶EM,根据两边对应成比例及夹角相等得出△AME∽△BMC,故∠AEM=∠ACB=45°,∠AEC=135°,易知∠PEQ=135°,故∠PEQ=∠AEC,∠AEQ=∠EQC,又∠P=∠EQC=90°,故△EPA≌△EQC,故EP=EQ,根据角平分线的判定得出BE平分∠ABC,故∠NBC=∠ABN=22.5°,根据中垂线定理得出NB=NC,根据等腰三角形的性质得出∠NCB=∠NBC=22.5°,故∠ENC=∠NBC+∠NCB=45°,△ENC的等腰直角三角形,根据等腰直角三角形边之间的关系得出NC= EC,根据AD=2EC,2NC= AD,AD= NC,又BN=NC,故AD= BN.2.如图,BD是□ABCD的对角线,AB⊥BD,BD=8cm,AD=10cm,动点P从点D出发,以5cm/s的速度沿DA运动到终点A,同时动点Q从点B出发,沿折线BD—DC运动到终点C,在BD、DC上分别以8cm/s、6cm/s的速度运动.过点Q作QM⊥AB,交射线AB于点M,连接PQ,以PQ与QM为边作□PQMN.设点P的运动时间为t(s)(t>0),□PQMN与□ABCD重叠部分图形的面积为S(cm2).(1)AP=________cm(同含t的代数式表示).(2)当点N落在边AB上时,求t的值.(3)求S与t之间的函数关系式.(4)连结NQ,当NQ与△ABD的一边平行时,直接写出t的值.【答案】(1)(10-5t)(2)解:如图①,当点N落在边AB上时,四边形PNBQ为矩形.∵PN∥DB,∴△APN∽△ADB,∴AP:AD=PN:DB,∴(10-5t):10=8t:8,120t=80,∴.(3)解:分三种情况讨论:a)如图②,过点P作PE⊥BD于点E,则PE=3t.当时,.b)如图③,过点P作PE⊥BD于点E,则PE=3t,设PN交AB于点F,则.当时,.c)如图④,当时,PF=8-4t,FB=3t,PN=DB=QM=8,∴FN=4t,DQ=6(t-1),∴BM=DQ=6(t-1).∵∠GBM=∠A,∠DBA=∠GMB,∴△BGM∽△ABD,∴GM:BM=DB:AB,解得:GM=8t-8,∴S=S平行四边形PNMQ-S△FMN-S△BMG=8(9t-6)- ×4t×(9t-6)- ×(6t-6)(8t-8)= .综上所述:(4)解:分三种情况讨论.①当NQ∥AB时,如图5,过P作PF⊥BD于F,则PF=3t,DF=4t,PN=FQ=BQ=8t,∴BD=8t+8t+4t=8,解得:.②当AD∥NQ,且Q在BD上时,如图6.∵PNQD和PNBQ都是平行四边形,∴PN=DQ=BQ,∴8t+8t=8,解得:.③当AD∥NQ,且Q在DC上时,如图7,可以证明当Q与C重合,即直线NQ与直线BC重合时,满足条件,如图8,此时DQ=AB= =6,t= =2.综上所述:或或.【解析】【解答】解:(1)(10-5t);【分析】(1)由题意可得,DP=5t,所以AP=AD-DP=10-5t;(2)由欧勾股定理的逆定理可得∠ABD=,所以根据有一个角是直角的平行四边形是矩形可得,当点N落在边AB上时,四边形PNBQ为矩形;由平行线分线段成比例定理可得比例式:,则可得关于t的方程,解方程即可求解;(3)由(2)知,当□PQMN全部在□ABCD中时,运动时间是秒,由已知条件可知,点Q 在BD边上的运动速度是8cm/s,在DC边上的运动速度是6cm/s,所以当点Q运动到C点时,点P也运动到了点A,所以分3种情况:a)如图②,过点P作PE⊥BD于点E,当0 < t ≤时, S=BQ PE;b)如图③,过点P作PE⊥BD于点E,设PN交AB于点F,当< t ≤ 1 时,S =(PF+BQ)PE;c)如图④,当1 < t ≤ 2 时, S =平行四边形PNMQ的面积-三角形FNM的面积-三角形BMG 的面积;(4)由题意NQ与△ABD的一边平行可知,有3种情况:①当NQ∥AB;②当AD∥NQ,且Q在BD上时;③当AD∥NQ,且Q在DC上时。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在一块长为a(cm),宽为b(cm)(a>b)的矩形黑板的四周,镶上宽为x(cm)的木板,得到一个新的矩形.(1)试用含a,b,x的代数式表示新矩形的长和宽;(2)试判断原矩形的长、宽与新矩形的长、宽是不是比例线段,并说明理由.【答案】(1)解:由原矩形的长、宽分别为a(cm),b(cm),木板宽为x(cm),可得新矩形的长为(a+2x)cm,宽为(b+2x)cm(2)解:假设两个矩形的长与宽是成比例线段,则有,由比例的基本性质,得ab+2bx=ab+2ax,∴2(a-b)x=0.∵a>b,∴a-b≠0,∴x=0,又∵x>0,∴原矩形的长、宽与新矩形的长、宽不是比例线段.【解析】【分析】(1)根据已知,观察图形,可得出新矩形的长和宽。
(2)假设两个矩形的长与宽是成比例线段,列出比例式,再利用比例的性质得出x=0,即可判断。
2.如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,点A的坐标为(10,0),抛物线y=ax2+bx+4过点B,C两点,且与x轴的一个交点为D(﹣2,0),点P是线段CB上的动点,设CP=t (0<t<10).(1)请直接写出B、C两点的坐标及抛物线的解析式;(2)过点P作PE⊥BC,交抛物线于点E,连接BE,当t为何值时,∠PBE=∠OCD?(3)点Q是x轴上的动点,过点P作PM∥BQ,交CQ于点M,作PN∥CQ,交BQ于点N,当四边形PMQN为正方形时,请求出t的值.【答案】(1)解:在y=ax2+bx+4中,令x=0可得y=4,∴C(0,4),∵四边形OABC为矩形,且A(10,0),∴B(10,4),把B、D坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y= x2+ x+4;(2)解:由题意可设P(t,4),则E(t, t2+ t+4),∴PB=10﹣t,PE= t2+ t+4﹣4= t2+ t,∵∠BPE=∠COD=90°,当∠PBE=∠OCD时,则△PBE∽△OCD,∴,即BP•OD=CO•PE,∴2(10﹣t)=4( t2+ t),解得t=3或t=10(不合题意,舍去),∴当t=3时,∠PBE=∠OCD;当∠PBE=∠CDO时,则△PBE∽△ODC,∴,即BP•OC=DO•PE,∴4(10﹣t)=2( t2+ t),解得t=12或t=10(均不合题意,舍去)综上所述∴当t=3时,∠PBE=∠OCD(3)解:当四边形PMQN为正方形时,则∠PMC=∠PNB=∠CQB=90°,PM=PN,∴∠CQO+∠AQB=90°,∵∠CQO+∠OCQ=90°,∴∠OCQ=∠AQB,∴Rt△COQ∽Rt△QAB,∴,即OQ•AQ=CO•AB,设OQ=m,则AQ=10﹣m,∴m(10﹣m)=4×4,解得m=2或m=8,①当m=2时,CQ==,BQ==,∴sin∠BCQ==,sin∠CBQ==,∴PM=PC•sin∠PCQ= t,PN=PB•sin∠CBQ=(10﹣t),∴ t =(10﹣t),解得t=,②当m=8时,同理可求得t=,∴当四边形PMQN为正方形时,t的值为或【解析】【分析】(1)先求出抛物线与y轴的交点C的坐标,再根据矩形ABCO及点A的坐标为(10,0),求出点B的坐标,然后利用待定系数法,将点B、D的坐标分别代入函数解析式求出二次函数解析式。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,点A的坐标为(10,0),抛物线y=ax2+bx+4过点B,C两点,且与x轴的一个交点为D(﹣2,0),点P是线段CB上的动点,设CP=t (0<t<10).(1)请直接写出B、C两点的坐标及抛物线的解析式;(2)过点P作PE⊥BC,交抛物线于点E,连接BE,当t为何值时,∠PBE=∠OCD?(3)点Q是x轴上的动点,过点P作PM∥BQ,交CQ于点M,作PN∥CQ,交BQ于点N,当四边形PMQN为正方形时,请求出t的值.【答案】(1)解:在y=ax2+bx+4中,令x=0可得y=4,∴C(0,4),∵四边形OABC为矩形,且A(10,0),∴B(10,4),把B、D坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y= x2+ x+4;(2)解:由题意可设P(t,4),则E(t, t2+ t+4),∴PB=10﹣t,PE= t2+ t+4﹣4= t2+ t,∵∠BPE=∠COD=90°,当∠PBE=∠OCD时,则△PBE∽△OCD,∴,即BP•OD=CO•PE,∴2(10﹣t)=4( t2+ t),解得t=3或t=10(不合题意,舍去),∴当t=3时,∠PBE=∠OCD;当∠PBE=∠CDO时,则△PBE∽△ODC,∴,即BP•OC=DO•PE,∴4(10﹣t)=2( t2+ t),解得t=12或t=10(均不合题意,舍去)综上所述∴当t=3时,∠PBE=∠OCD(3)解:当四边形PMQN为正方形时,则∠PMC=∠PNB=∠CQB=90°,PM=PN,∴∠CQO+∠AQB=90°,∵∠CQO+∠OCQ=90°,∴∠OCQ=∠AQB,∴Rt△COQ∽Rt△QAB,∴,即OQ•AQ=CO•AB,设OQ=m,则AQ=10﹣m,∴m(10﹣m)=4×4,解得m=2或m=8,①当m=2时,CQ==,BQ==,∴sin∠BCQ==,sin∠CBQ==,∴PM=PC•sin∠PCQ= t,PN=PB•sin∠CBQ=(10﹣t),∴ t =(10﹣t),解得t=,②当m=8时,同理可求得t=,∴当四边形PMQN为正方形时,t的值为或【解析】【分析】(1)先求出抛物线与y轴的交点C的坐标,再根据矩形ABCO及点A的坐标为(10,0),求出点B的坐标,然后利用待定系数法,将点B、D的坐标分别代入函数解析式求出二次函数解析式。
中考数学相似培优练习(含答案)含答案一、相似1.已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于点A(1,0)和点B(5,0),顶点为M.点C在x轴的负半轴上,且AC=AB,点D的坐标为(0,3),直线l经过点C、D.(1)求抛物线的表达式;(2)点P是直线l在第三象限上的点,联结AP,且线段CP是线段CA、CB的比例中项,求tan∠CPA的值;(3)在(2)的条件下,联结AM、BM,在直线PM上是否存在点E,使得∠AEM=∠AMB.若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:∵抛物线与x轴交于点A(1,0),B(5,0),∴ ,解得∴抛物线的解析式为(2)解:∵ A(1,0),B(5,0),∴ OA=1,AB=4.∵ AC=AB且点C在点A的左侧,∴ AC=4 .∴ CB=CA+AB=8.∵线段CP是线段CA、CB的比例中项,∴ .∴ CP= .又∵∠PCB是公共角,∴△CPA∽△CBP .∴∠CPA= ∠CBP.过P作PH⊥x轴于H.∵ OC=OD=3,∠DOC=90°,∴∠DCO=45°.∴∠PCH=45°∴ PH=CH=CP =4,∴ H(-7,0),BH=12,∴ P(-7,-4),∴,tan∠CPA= .(3)解:∵抛物线的顶点是M(3,-4),又∵ P(-7,-4),∴ PM∥x轴 .当点E在M左侧,则∠BAM=∠AME.∵∠AEM=∠AMB,∴△AEM∽△BMA.∴ ,∴ .∴ ME=5,∴ E(-2,-4).过点A作AN⊥PM于点N,则N(1,-4).当点E在M右侧时,记为点,∵∠A N=∠AEN,∴点与E 关于直线AN对称,则(4,-4).综上所述,E的坐标为(-2,-4)或(4,-4).【解析】【分析】(1)用待定系数法即可求解。
即;由题意把A(1,0),B(5,0),代入解析式可得关于a、b的方程组,a + b + 5 = 0 ,25 a + 5 b + 5 = 0 ,解得a=1、b=-6,所以抛物线的解析式为 y =− 6 x + 5;(2)过P作PH⊥x轴于H.由题意可得OA=1,AB=4.而AC=AB且点C在点A的左侧,所以AC=4 ,则CB=CA+AB=8,已知线段CP是线段CA、CB的比例中项,所以,解得CP=4,因为∠PCB是公共角,所以根据相似三角形的判定可得△CPA∽△CBP ,所以∠CPA= ∠CBP;因为OC=OD=3,∠DOC=90°,∠DCO=45°.所以∠PCH=45°,在直角三角形PCH中,PH=CH=CP sin 45 ∘=4,所以H(-7,0),BH=12,则P(-7,-4),在直角三角形PBH中,tan ∠ CBP ==tan∠CPA;(3)将(1)中的解析式配成顶点式得y=-4,所以抛物线的顶点是M(3,-4),而P点的纵坐标也为-4,所以PM∥x轴.分两种情况讨论:当点E在M左侧,则∠BAM=∠AME,而∠AEM=∠AMB,根据相似三角形的判定可得△AEM∽△BMA,所以可得比例式,即,解得ME=5,所以E(-2,-4);当点E在M右侧时,记为点E ′ ,过点A作AN⊥PM于点N,则N(1,-4),因为∠A E ′ N=∠AEN,所以根据轴对称的意义可得点E ′ 与E 关于直线AN对称,则(4,-4).2.定义:如图,若点D在的边AB上,且满足,则称满足这样条件的点为的“理想点”(1)如图,若点D是的边AB的中点,,,试判断点D是不是的“理想点”,并说明理由;(2)如图,在中,,,,若点D是的“理想点”,求CD的长;(3)如图,已知平面直角坐标系中,点,,C为x轴正半轴上一点,且满足,在y轴上是否存在一点D,使点A,B,C,D中的某一点是其余三点围成的三角形的“理想点” 若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:结论:点D是的“理想点”.理由:如图中,是AB中点,,,,,,,,∽,,点D是的“理想点”,(2)解:如图中,点D是的“理想点”,或,当时,,,,当时,同法证明:,在中,,,,,,.(3)解:如图中,存在有三种情形:过点A作交CB的延长线于M,作轴于H.,,,,,,,≌,,,设,,,,,,,,,,解得或舍弃,经检验是分式方程的解,,,①当时,点A是的“理想点” 设,,,∽,,,解得,.②当时,点A是的“理想点”.易知:,,.③当时,点B是的“理想点”.易知:,,.综上所述,满足条件的点D坐标为或或 .【解析】【分析】(1)结论:点D是的“理想点” 只要证明∽即可解决问题;(2)只要证明即可解决问题;(3)如图中,存在有三种情形:过点A作交CB的延长线于M,作轴于构造全等三角形,利用平行线分线段成比例定理构建方程求出点C坐标,分三种情形求解即可解决问题;3.如图,∠C=90°,点A、B在∠C的两边上,CA=30,CB=20,连结AB.点P从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿BC方向运动,到点C停止.当点P与B、C两点不重合时,作PD⊥BC交AB于D,作DE⊥AC于E.F为射线CB上一点,且∠CEF=∠ABC.设点P的运动时间为x(秒).(1)用含有x的代数式表示CE的长;(2)求点F与点B重合时x的值;(3)当点F在线段CB上时,设四边形DECP与四边形DEFB重叠部分图形的面积为y(平方单位).求y与x之间的函数关系式;(4)当x为某个值时,沿PD将以D、E、F、B为顶点的四边形剪开,得到两个图形,用这两个图形拼成不重叠且无缝隙的图形恰好是三角形.请直接写出所有符合上述条件的x值. 【答案】(1)解:∵∠C=90°,PD⊥BC,∴DP∥AC,∴△DBP∽△ABC,四边形PDEC为矩形,CE=PD..∴ .∴CE=6x;(2)解:∵∠CEF=∠ABC,∠C为公共角,∴△CEF∽△CBA,∴ .∴ .当点F与点B重合时,CF=CB,9x=20.解得 .(3)解:当点F与点P重合时,BP+CF=CB,4x+9x=20,解得 .当时,=-51x2+120x.当<x≤ 时,= (20-4x)2.(或)(4)解:①如图③,当PD=PF时,6x=20-13x,解得:x= ;△B′DE为拼成的三角形;②如图④当点F与点P重合时,4x+9x=20,解得:x= ;△BDC为拼成的三角形;③如图⑤,当DE=PB,20-4x=4x,解得:x= ,△DPF为拼成的三角形.【解析】【分析】(1)首先证明△ABC∽△DBP∽△FEC,即可得出比例式进而得出表示CE的长;(2)根据当点F与点B重合时,FC=BC,即可得出答案;(3)首先证明Rt△DOE∽Rt△CEF,得出,即可得出y与x之间的函数关系式;(4)根据三角形边长相等得出答案.4.如图1,△ABC与△CDE是等腰直角三角形,直角边AC、CD在同一条直线上,点M、N分别是斜边AB、DE的中点,点P为AD的中点,连接AE、BD.(1)请直接写出PM与PN的数量关系及位置关系________;(2)现将图1中的△CDE绕着点C顺时针旋转α(0°<α<90°),得到图2,AE与MP、BD分别交于点G、H.请直接写出PM与PN的数量关系及位置关系________;(3)若图2中的等腰直角三角形变成直角三角形,使BC=kAC,CD=kCE,如图3,写出PM与PN的数量关系,并加以证明.【答案】(1)PM⊥PN,PM=PN(2)PM=PN,PM⊥PN(3)解:PM=kPN,∵△ACB和△ECD是直角三角形,∴∠ACB=∠ECD=90°.∴∠ACB+∠BCE=∠ECD+∠BCE.∴∠ACE=∠BCD.∵BC=kAC,CD=kCE,∴=k.∴△BCD∽△ACE.∴BD=kAE,∵点P、M、N分别为AD、AB、DE的中点,∴PM= BD,PN= AE.∴PM=kPN.【解析】【解答】解:(1)PM=PN,PM⊥PN,理由如下:∵△ACB和△ECD是等腰直角三角形,∴AC=BC,EC=CD,∠ACB=∠ECD=90°.在△ACE和△BCD中,∴△ACE≌△BCD(SAS),∴AE=BD,∠EAC=∠CBD,∵∠BCD=90°,∴∠CBD+∠BDC=90°,∴∠EAC+∠BDC=90°∵点M、N分别是斜边AB、DE的中点,点P为AD的中点,∴PM= BD,PN= AE,∴PM=PN,∵点M、N分别是斜边AB、DE的中点,点P为AD的中点,∴PM∥BC,PN∥AE,∴∠NPD=∠EAC,∠MPN=∠BDC,∵∠EAC+∠BDC=90°,∴∠MPA+∠NPC=90°,∴∠MPN=90°,即PM⊥PN,故答案为:PM⊥PN,PM=PN;( 2 )PM=PN,PM⊥PN,理由:∵△ACB和△ECD是等腰直角三角形,∴AC=BC,EC=CD,∠ACB=∠ECD=90°.∴∠ACB+∠BCE=∠ECD+∠BCE.∴∠ACE=∠BCD,∴△ACE≌△BCD(SAS).∴AE=BD,∠CAE=∠CBD.又∵∠AOC=∠BOE,∠CAE=∠CBD,∴∠BHO=∠ACO=90°.∵点P、M、N分别为AD、AB、DE的中点,∴PM= BD,PM∥BD;PN= AE,PN∥AE.∴PM=PN.∴∠MGE+∠BHA=180°.∴∠MGE=90°.∴∠MPN=90°.∴PM⊥PN.故答案为:PM⊥PN,PM=PN【分析】(1)利用等腰直角三角形的性质得出结论判断出△ACE≌△BCD,得出AE=BD,再用三角形的中位线即可得出结论;(2)同(1)的方法即可得出结论;(3)利用两边对应成比例夹角相等,判断出△BCD∽△ACE,得出BD=kAE,最后用三角形的中位线即可得出结论.5.在平面直角坐标系中,点 A 点 B 已知满足.(1)点A的坐标为________,点B的坐标为________;(2)如图1,点E为线段OB上一点,连接AE,过A作AF⊥AE,且AF=AE,连接BF交轴于点D,若点D(-1,0),求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,如图2,过E作EH⊥OB交AB于H,点M是射线EH上一点(点M不在线段EH上),连接MO,作∠MON=45°,ON交线段BA的延长线于点N,连接MN,探究线段MN与OM的关系,并说明理由。
中考数学培优专题复习相似练习题含详细答案一、相似1.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣ x+ 与x轴、y轴分别交于点B、A,与直线y= 相交于点C.动点P从O出发在x轴上以每秒5个单位长度的速度向B匀速运动,点Q从C出发在OC上以每秒4个单位长度的速度,向O匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2).(1)直接写出点C坐标及OC、BC长;(2)连接PQ,若△OPQ与△OBC相似,求t的值;(3)连接CP、BQ,若CP⊥BQ,直接写出点P坐标.【答案】(1)解:对于直线y=﹣ x+ ,令x=0,得到y= ,∴A(0,),令y=0,则x=10,∴B(10,0),由,解得,∴C(,).∴OC= =8,BC= =10(2)解:①当时,△OPQ∽△OCB,∴,∴t= .②当时,△OPQ∽△OBC,∴,∴t=1,综上所述,t的值为或1s时,△OPQ与△OBC相似(3)解:如图作PH⊥OC于H.∵OC=8,BC=6,OB=10,∴OC2+BC2=OB2,∴∠OCB=90°,∴当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.∵∠PHO=∠BCO=90°,∴PH∥BC,∴,∴,∴PH=3t,OH=4t,∴tan∠PCH=tan∠CBQ,∴,∴t= 或0(舍弃),∴t= s时,PC⊥BQ.【解析】【分析】(1)根据直线与坐标轴交点的坐标特点求出A,B点的坐标,解联立直线AB,与直线OC的解析式组成的方程组,求出C点的坐标,根据两点间的距离公式即可直接算出OC,OB的长;(2)根据速度乘以时间表示出OP=5t,CQ=4t,OQ=8-4t,①当OP∶OC=OQ∶OB时,△OPQ∽△OCB,根据比例式列出方程,求解得出t的值;②当OP∶OB=OQ∶OC时,△OPQ∽△OBC,根据比例式列出方程,求解得出t的值,综上所述即可得出t的值;(3)如图作PH⊥OC于H.根据勾股定理的逆定理判断出∠OCB=90°,从而得出当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.根据同位角相等二直线平行得出PH∥BC,根据平行线分线段成比例定理得出OP∶OB=PH∶BC=OH∶OC,根据比例式得出PH=3t,OH=4t,根据等角的同名三角函数值相等及正切函数的定义,由tan∠PCH=tan∠CBQ,列出方程,求解得出t的值,经检验即可得出答案。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,抛物线与x轴交于两点A(﹣4,0)和B(1,0),与y轴交于点C(0,2),动点D沿△ABC的边AB以每秒2个单位长度的速度由起点A向终点B 运动,过点D作x轴的垂线,交△ABC的另一边于点E,将△ADE沿DE折叠,使点A落在点F处,设点D的运动时间为t秒.(1)求抛物线的解析式和对称轴;(2)是否存在某一时刻t,使得△EFC为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(3)设四边形DECO的面积为s,求s关于t的函数表达式.【答案】(1)解:把A(﹣4,0),B(1,0),点C(0,2)代入得:,解得:,∴抛物线的解析式为:,对称轴为:直线x=﹣;(2)解:存在,∵AD=2t,∴DF=AD=2t,∴OF=4﹣4t,∴D(2t﹣4,0),∵直线AC的解析式为:,∴E(2t﹣4,t),∵△EFC为直角三角形,分三种情况讨论:①当∠EFC=90°,则△DEF∽△OFC,∴,即,解得:t= ;②当∠FEC=90°,∴∠AEF=90°,∴△AEF是等腰直角三角形,∴DE= AF,即t=2t,∴t=0,(舍去),③当∠ACF=90°,则AC2+CF2=AF2,即(42+22)+[22+(4t﹣4)2]=(4t)2,解得:t= ,∴存在某一时刻t,使得△EFC为直角三角形,此时,t= 或;(3)解:∵B(1,0),C(0,2),∴直线BC的解析式为:y=﹣2x+2,当D在y轴的左侧时,S= (DE+OC)•OD= (t+2)•(4﹣2t)=﹣t2+4 (0<t<2);当D在y轴的右侧时,如图2,∵OD=4t﹣4,DE=﹣8t+10,S= (DE+OC)•OD= (﹣8t+10+2)•(4t﹣4),即(2<t<).综上所述:【解析】【分析】(1)(1)利用待定系数法,将点A、B、C的坐标代入函数解析式,建立方程组求解即可。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴,y轴于点A,C,点D (m,4)在直线AC上,点B在x轴正半轴上,且OB=2OC.点E是y轴上任意一点,连结DE,将线段DE按顺时针旋转90°得线段DG,作正方形DEFG,记点E为(0,n).(1)求点D的坐标;(2)记正方形DEFG的面积为S,① 求S关于n的函数关系式;② 当DF∥x轴时,求S的值;(3)是否存在n的值,使正方形的顶点F或G落在△ABC的边上?若存在,求出所有满足条件的n的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)解:∵点D(m,4)在直线AC上;∴4= m+8,解得m=﹣3,∴点D的坐标为(﹣3,4)(2)解:①如图1,过点D作DH⊥y轴于H,则EH=|n﹣4|∴S=DE2=EH2+DH2=(n﹣4)2+9;②当DF∥x轴时,点H即为正方形DEFG的中心,∴EH=DH=3,∴n=4+3=7,∴S=(7﹣4)2+9=18(3)解:∵OB=2OC=16,∴B为(16,0),∴BC为:;①当点F落在BC边上时,如图2,作DM⊥y轴于M,FN⊥y轴于N.在△DEM与△EFN中,,∴△DEM≌△EFN(AAS),∴NF=EM=n﹣4,EN=DM=3∴F为(n﹣4,n﹣3)∴n﹣3=﹣(n﹣4)+8,∴n= ;②当点G落在BC边上时,如图3,作DM⊥y轴于M,GN⊥DM轴于N,由①同理可得△DEM≌△GDN,∴GN=DM=3,DN=EM=n﹣4,∴点G纵坐标为1,∴,∴x=14,∴DN=14+3=17=n﹣4,∴n=21;③当点F落在AB边上时,如图4,作DM⊥y轴于M,由①同理可得△DEM≌△EFO,∴OE=DM=3,即n=3;④当点G落在AC边上时,如图5.∵∠CDE=∠AOC=90°,∠DCE=∠OCA,∴△DCE∽△OCA,∴,∴,∴n= ,显然,点G不落在AB边上,点F不落在AC边上,故只存在以上四种情况.综上可得,当n= 或21或3或时,正方形的顶点F或G落在△ABC的边上.【解析】【分析】(1)根据点D在直线AC上;于是将D(m,4)代入直线AC的解析式得出m=-3,从而得出D点的坐标;(2)①如图1,过点D作DH⊥y轴于H,根据和y轴垂直的直线上的点的坐标特点及y 轴上两点间的距离,则DH=|n-4|,根据正方形的面积等于边长的平方及勾股定理得出S=DE2=EH2+DH2=(n﹣4)2+9;②当DF∥x轴时,点H即为正方形DEFG的中心,故EH=DH=3,n=7,将n=7代入函数解析式即可得出S的值;(3)首先找到C点的坐标,得出OC的长度,然后根据OB=2OC=16得出B点的坐标,利用待定系数法得出直线BC的解析式,①当点F落在BC边上时,如图2,作DM⊥y轴于M,FN⊥y轴于N.利用AAS判断出∴△DEM≌△EFN,根据全等三角形对应边相等得出NF=EM=n﹣4,EN=DM=3从而得出F点的坐标,根据F点的纵坐标的两种不同表示方法得出关于n的方程,求解得出n的值;②当点G落在BC边上时,如图3,作DM⊥y轴于M,GN⊥DM轴于N,由①同理可得△DEM≌△GDN,GN=DM=3,DN=EM=n﹣4,从而得出G点的纵坐标为1,根据点G的纵坐标列出方程,求解得出N的值;③当点F落在AB 边上时,如图4,作DM⊥y轴于M,由①同理可得△DEM≌△EFO,OE=DM=3,即n=3;④当点G落在AC边上时,如图5.首先判断出△DCE∽△OCA,根据相似三角形对应边成比例得出 C E∶ A C = C D∶ O C,从而得出关于n的方程,求解得出n的值,综上所述得出所有答案。
中考数学相似培优练习(含答案)含答案解析一、相似1.如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y=﹣ x﹣1交于点C.(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:把A(-2,0),B(4,0)代入抛物线y=ax2+bx-1,得解得∴抛物线解析式为:y= x2−x−1∴抛物线对称轴为直线x=- =1(2)解:存在使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小∴取点C(0,-1)关于直线x=1的对称点C′(2,-1),连C′O与直线x=1的交点即为P 点.设过点C′、O直线解析式为:y=kx∴k=-∴y=- x则P点坐标为(1,- )(3)解:当△AOC∽△MNC时,如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90°∴∠CDN=∠CAO由相似,∠CAO=∠CMN∴∠CDN=∠CMN∵MN⊥AC∴M、D关于AN对称,则N为DM中点设点N坐标为(a,- a-1)由△EDN∽△OAC∴ED=2a∴点D坐标为(0,- a−1)∵N为DM中点∴点M坐标为(2a,a−1)把M代入y= x2−x−1,解得a=4则N点坐标为(4,-3)当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点N由(2)N(2,-1)∴N点坐标为(4,-3)或(2,-1)【解析】【分析】(1)根据点A、B的坐标,可求出抛物线的解析式,再求出它的对称轴即可解答。
(2)使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小,取点C(0,-1)关于直线x=1的对称点C′(2,-1),连C′O与直线x=1的交点即为P点,利用待定系数法求出直线C′O的解析式,再求出点P的坐标。
一、相似真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图所示,将二次函数y=x2+2x+1的图象沿x轴翻折,然后向右平移1个单位,再向上平移4个单位,得到二次函数y=ax2+bx+c的图象.函数y=x2+2x+1的图象的顶点为点A.函数y=ax2+bx+c的图象的顶点为点B,和x轴的交点为点C,D(点D位于点C的左侧).(1)求函数y=ax2+bx+c的解析式;(2)从点A,C,D三个点中任取两个点和点B构造三角形,求构造的三角形是等腰三角形的概率;(3)若点M是线段BC上的动点,点N是△ABC三边上的动点,是否存在以AM为斜边的Rt△AMN,使△AMN的面积为△ABC面积的?若存在,求tan∠MAN的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:y=x2+2x+1=(x+1)2的图象沿x轴翻折,得y=﹣(x+1)2,把y=﹣(x+1)2向右平移1个单位,再向上平移4个单位,得y=﹣x2+4,∴所求的函数y=ax2+bx+c的解析式为y=﹣x2+4(2)解:∵y=x2+2x+1=(x+1)2,∴A(﹣1,0),当y=0时,﹣x2+4=0,解得x=±2,则D(﹣2,0),C(2,0);当x=0时,y=﹣x2+4=4,则B(0,4),从点A,C,D三个点中任取两个点和点B构造三角形的有:△ACB,△ADB,△CDB,∵AC=3,AD=1,CD=4,AB= ,BC=2 ,BD=2 ,∴△BCD为等腰三角形,∴构造的三角形是等腰三角形的概率=(3)解:存在,易得BC的解析是为y=﹣2x+4,S△ABC= AC•OB= ×3×4=6,M点的坐标为(m,﹣2m+4)(0≤m≤2),①当N点在AC上,如图1,∴△AMN的面积为△ABC面积的,∴(m+1)(﹣2m+4)=2,解得m1=0,m2=1,当m=0时,M点的坐标为(0,4),N(0,0),则AN=1,MN=4,∴tan∠MAC= =4;当m=1时,M点的坐标为(1,2),N(1,0),则AN=2,MN=2,∴tan∠MAC= =1;②当N点在BC上,如图2,BC= =2 ,∵BC•AN= AC•BC,解得AN= ,∵S△AMN= AN•MN=2,∴MN= = ,∴∠MAC= ;③当N点在AB上,如图3,作AH⊥BC于H,设AN=t,则BN= ﹣t,由②得AH= ,则BH= ,∵∠NBG=∠HBA,∴△BNM∽△BHA,∴,即,∴MN= ,∵AN•MN=2,即•(﹣t)• =2,整理得3t2﹣3 t+14=0,△=(﹣3 )2﹣4×3×14=﹣15<0,方程没有实数解,∴点N在AB上不符合条件,综上所述,tan∠MAN的值为1或4或【解析】【分析】(1)将y=x2+2x+1配方成顶点式,根据轴对称的性质,可得出翻折后的函数解析式,再根据函数图像平移的规律:上加下减,左加右减,可得出答案。
中考数学培优专题复习相似练习题及答案解析一、相似1.如图所示,将二次函数y=x2+2x+1的图象沿x轴翻折,然后向右平移1个单位,再向上平移4个单位,得到二次函数y=ax2+bx+c的图象.函数y=x2+2x+1的图象的顶点为点A.函数y=ax2+bx+c的图象的顶点为点B,和x轴的交点为点C,D(点D位于点C的左侧).(1)求函数y=ax2+bx+c的解析式;(2)从点A,C,D三个点中任取两个点和点B构造三角形,求构造的三角形是等腰三角形的概率;(3)若点M是线段BC上的动点,点N是△ABC三边上的动点,是否存在以AM为斜边的Rt△AMN,使△AMN的面积为△ABC面积的?若存在,求tan∠MAN的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:y=x2+2x+1=(x+1)2的图象沿x轴翻折,得y=﹣(x+1)2,把y=﹣(x+1)2向右平移1个单位,再向上平移4个单位,得y=﹣x2+4,∴所求的函数y=ax2+bx+c的解析式为y=﹣x2+4(2)解:∵y=x2+2x+1=(x+1)2,∴A(﹣1,0),当y=0时,﹣x2+4=0,解得x=±2,则D(﹣2,0),C(2,0);当x=0时,y=﹣x2+4=4,则B(0,4),从点A,C,D三个点中任取两个点和点B构造三角形的有:△ACB,△ADB,△CDB,∵AC=3,AD=1,CD=4,AB= ,BC=2 ,BD=2 ,∴△BCD为等腰三角形,∴构造的三角形是等腰三角形的概率=(3)解:存在,易得BC的解析是为y=﹣2x+4,S△ABC= AC•OB= ×3×4=6,M点的坐标为(m,﹣2m+4)(0≤m≤2),①当N点在AC上,如图1,∴△AMN的面积为△ABC面积的,∴(m+1)(﹣2m+4)=2,解得m1=0,m2=1,当m=0时,M点的坐标为(0,4),N(0,0),则AN=1,MN=4,∴tan∠MAC= =4;当m=1时,M点的坐标为(1,2),N(1,0),则AN=2,MN=2,∴tan∠MAC= =1;②当N点在BC上,如图2,BC= =2 ,∵BC•AN= AC•BC,解得AN= ,∵S△AMN= AN•MN=2,∴MN= = ,∴∠MAC= ;③当N点在AB上,如图3,作AH⊥BC于H,设AN=t,则BN= ﹣t,由②得AH= ,则BH= ,∵∠NBG=∠HBA,∴△BNM∽△BHA,∴,即,∴MN= ,∵AN•MN=2,即•(﹣t)• =2,整理得3t2﹣3 t+14=0,△=(﹣3 )2﹣4×3×14=﹣15<0,方程没有实数解,∴点N在AB上不符合条件,综上所述,tan∠MAN的值为1或4或【解析】【分析】(1)将y=x2+2x+1配方成顶点式,根据轴对称的性质,可得出翻折后的函数解析式,再根据函数图像平移的规律:上加下减,左加右减,可得出答案。
(2)先求出抛物线y=x2+2x+1的顶点坐标A,与x轴、y轴的交点D、C、B的坐标,可得出从点A,C,D三个点中任取两个点和点B构造三角形的有:△ACB,△ADB,△CDB,再求出它们的各边的长,得出构造的三角形是等腰三角形可能数,利用概率公式求解即可。
(3)利用待定系数法求出直线BC的函数解析式及△ABC的面积、点M的坐标,再分情况讨论:①当N点在AC上,如图1;②当N点在BC上,如图2;③当N点在AB上,如图3。
利用△AMN的面积=△ABC面积的,解直角三角形、相似三角形的判定和性质等相关的知识,就可求出tan∠MAN的值。
2.已知,如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊥BC于点F,交⊙O于点E,AE与BC交于点H,点D为OE的延长线上一点,且∠ODB=∠AEC.(1)求证:BD是⊙O的切线;(2)求证:CE2=EH•EA;(3)若⊙O的半径为,sinA= ,求BH的长.【答案】(1)证明:如图,∵∠ODB=∠AEC,∠AEC=∠ABC,∴∠ODB=∠ABC,∵OF⊥BC,∴∠BFD=90°,∴∠ODB+∠DBF=90°,∴∠ABC+∠DBF=90°,即∠OBD=90°,∴BD⊥OB,∴BD是⊙O的切线(2)证明:连接AC,如图2所示:∵OF⊥BC,∴,∴∠CAE=∠ECB,∵∠CEA=∠HEC,∴△CEH∽△AEC,∴,∴CE2=EH•EA(3)解:连接BE,如图3所示:∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∵⊙O的半径为,sin∠BAE= ,∴AB=5,BE=AB•sin∠BAE=5× =3,∴EA= =4,∵,∴BE=CE=3,∵CE2=EH•EA,∴EH= ,∴在Rt△BEH中,BH= .【解析】【分析】(1)要证BD是⊙O的切线,只需证∠OBD=90°,因为∠OBC+∠BOD=90°,所以只须证∠ODB=∠OBC即可。
由圆周角定理和已知条件易得∠ODB=∠ABC,则∠OBC+∠BOD=90°=∠ODB+∠BOD,由三角形内角和定理即可得∠OBD=90°;(2)连接AC,要证CE2=EH•EA;只需证△CEH∽△AEC,已有公共角∠AEC,再根据圆周角定理可得∠CAE=∠ECB,即可证△CEH∽△AEC,可得比例式求解;(3)连接BE,解直角三角形AEB和直角三角形BEH即可求解。
3.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c交y轴于点A(0,4),交x轴于点B(4,0),点P 是抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线PQ,过点A作AQ⊥PQ于点Q,连接AP.(1)填空:抛物线的解析式为________,点C的坐标________;(2)点P在抛物线上运动,若△AQP∽△AOC,求点P的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+3x+4;(-1,0)(2)解:∵点A的坐标为(0,4),点C的坐标为(-1,0),∴.∵点P的横坐标为m,∴P(m,﹣m2+3m+4).①当点P在直线AQ下方时,QP=4-(﹣m2+3m+4)= m2-3m,由△AQP∽△AOC得:,即:,∴(舍去)或.当时,﹣m2+3m+4=,此时点P的坐标为();②当点P在直线AQ上方时,PQ=﹣m2+3m+4-4=﹣m2+3m,由△AQP∽△AOC得:,即:,∴=0(舍去)或=,此时P点坐标为().综上所述:点P的坐标为()或().【解析】【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c交y轴于点A(0,4),交x轴于点B(4,0),∴,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x+4.令y=0,得:﹣x2+3x+4=0,解得:x=4或x=-1,∴点C的坐标为(-1,0).【分析】(1)根据题意,将A,B两点的坐标代入到解析式中,分别求出b,c,可以求出抛物线的解析式;(2)C为x轴上的交点,令y=0,通过解一元二次方程,解得C点坐标。
4.(1)【探索发现】如图1,是一张直角三角形纸片,,小明想从中剪出一个以为内角且面积最大的矩形,经过多次操作发现,当沿着中位线DE、EF剪下时,所得的矩形的面积最大,随后,他通过证明验证了其正确性,并得出:矩形的最大面积与原三角形面积的比值为________.(2)【拓展应用】如图2,在中,,BC边上的高,矩形PQMN 的顶点P、N分别在边AB、AC上,顶点Q、M在边BC上,求出矩形PQMN面积的最大值用含a、h的代数式表示;(3)【灵活应用】如图3,有一块“缺角矩形”ABCDE,,,,,小明从中剪出了一个面积最大的矩形为所剪出矩形的内角,直接写出该矩形的面积.【答案】(1)(2)解:,∽,,可得,设,由,当时,最大值为 .(3)解:如图,过DE上的点P作于点G,延长GP交AE延长线于点I,过点P 作于点H,则四边形AHPI和四边形BGPH均为矩形,设,则,,,,,,,由∽知,即,得,,则矩形BGPH的面积,当时,矩形BGPH的面积取得最大值,最大值为567.【解析】【解答】(1)解:、ED为中位线,,,,,又,四边形FEDB是矩形,则,故答案为:;【分析】(1)由中位线知EF= BC、ED= AB、由可得;(2)由△APN∽△ABC知,可得PN=a- ,设PQ=x,由S矩形PQMN=PQ•PN=,据此可得;(3)结合图形过DE上的点P作PG⊥BC于点G,延长GP交AE延长线于点I,过点P作PH⊥AB,设PG=x,知PI=28-x,由△EIP∽△EKD知,据此求得EI= ,PH= ,再根据矩形BGPH的面积S=可得答案.5.(1)【探索发现】如图1,△ABC中,点D,E,F分别在边BC,AC,AB上,且AD,BE,CF相交于同一点O.用”S”表示三角形的面积,有S△ABD:S△ACD=BD:CD,这一结论可通过以下推理得到:过点B作BM⊥AD,交AD延长线于点M,过点C作CN⊥AD于点N,可得S△ABD:S△ACD=,又可证△BDM~△CDN,∴BM:CN=BD:CD,∴S△ABD:S△ACD=BD:CD.由此可得S△BAO:S△BCO=________;S△CAO:S△CBO=________;若D,E,F分别是BC,AC,AB的中点,则S△BFO:S△ABC=________.(2)【灵活运用】如图2,正方形ABCD中,点E,F分别在边AD,CD上,连接AF,BE 和CE,AF分别交BE,CE于点G,M.若AE=DF.判断AF与BE的位置关系与数量关系,并说明理由;(3)若点E,F分别是边AD,CD的中点,且AB=4.则四边形EMFD的面积是多少?(4)【拓展应用】如图3,正方形ABCD中,AB=4,对角线AC,BD相交于点O.点F是边CD的中点.AF与BD相交于点P,BG⊥AF于点G,连接OG,请直接写出S△OGP的值.【答案】(1)AE:EC;AF:BF;1:6(2)解:结论:AF=BE,AF⊥BE.理由:如图2中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAE=∠ADF=90°,∵AE=DF,∴△BAE≌△ADF(SAS),∴BE=AF,∠ABE=∠DAF,∵∠ABE+∠AEB=90°,∴∠DAF+∠AEB=90°,∴∠AGE=90°,∴AF⊥BE.(3)解:如图2﹣1中,连接DM.根据对称性可知△DME,△DMF,关于直线DM对称,∴S△DME=S△DMF,∵AE=DE,∴S△AEM=S△DME=S△DMF,∵S△ADF= ×4×2=4,∴S△AEM=S△DME=S△DMF=,∴S四边形EMFD= .故答案为 .(4)拓展应用:如图3中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=4,AC=BD=4 ,OA=OB=OD=OC=2 ,∵DF=FC,∴DF=FC=2,∵DF∥AB,∴,∴OP:OB=OP:OA=1:3,∵BG⊥PA,AO⊥OB,∴∠AGB=∠AOB=90°,∵∠OAP+∠APO=90°,∠PBG+∠BPG=90°,∴∠PAO=∠PBG,∵∠APO=∠BPG,∴△AOP∽△BGP,∴∴,∵∠GPO=∠BPA,∴△GPO∽△BPA,∴,∴S△ABP= S△ABD=,∴S△GOP= .【解析】【解答】(1)探索发现:由题意:S△BAO:S△BCO=AE:EC;S△CAO:S△CBO=AF:BF;若D,E,F分别是BC,AC,AB的中点,则S△BFO:S△ABC=1:6,故答案为:AE:EC,AF:BF,1:6.【分析】【探索发现】利用等高模型,解决问题即可.【灵活运用】(1)结论:AF=BE,AF⊥BE.证明△BAE≌△ADF(SAS)即可解决问题.(2)根据对称性可知△DME,△DMF,关于直线DM对称,推出S△DME=S△DMF,由AE=DE,推出S△AEM=S△DME=S△DMF,求出△ADF的面积即可解决问题.【拓展应用】由△GPO∽△BPA,推出即可解决问题.6.如图:在中,BC=2,AB=AC,点D为AC上的动点,且 .(1)求AB的长度;(2)求AD·AE的值;(3)过A点作AH⊥BD,求证:BH=CD+DH.【答案】(1)解:作AM⊥BC,∵AB=AC,BC=2,AM⊥BC,∴BM=CM= BC=1,在Rt△AMB中,∵cosB= ,BM=1,∴AB=BM÷cosB=1÷ = .(2)解:连接CD,∵AB=AC,∴∠ACB=∠ABC,∵四边形ABCD内接于圆O,∴∠ADC+∠ABC=180°,又∵∠ACE+∠ACB=180°,∴∠ADC=∠ACE,∵∠CAE=∠CAD,∴△EAC∽△CAD,∴ ,∴AD·AE=AC2=AB2=()2=10.(3)证明:在BD上取一点N,使得BN=CD,在△ABN和△ACD中∵∴△ABN≌△ACD(SAS),∴AN=AD,∵AH⊥BD,AN=AD,∴NH=DH,又∵BN=CD,NH=DH,∴BH=BN+NH=CD+DH.【解析】【分析】(1)作AM⊥BC,由等腰三角形三线合一的性质得BM=CM= BC=1,在Rt△AMB中,根据余弦定义得cosB= ,由此求出AB.(2)连接CD,根据等腰三角形性质等边对等角得∠ACB=∠ABC,再由圆内接四边形性质和等角的补角相等得∠ADC=∠ACE;由相似三角形的判定得△EAC∽△CAD,根据相似三角形的性质得;从而得AD·AE=AC2=AB2.(3)在BD上取一点N,使得BN=CD,根据SAS得△ABN≌△ACD,再由全等三角形的性质得AN=AD,根据等腰三角形三线合一的性质得NH=DH,从而得BH=BN+NH=CD+DH.7.如图,抛物线y=ax2+bx+c过原点O、点A (2,﹣4)、点B (3,﹣3),与x轴交于点C,直线AB交x轴于点D,交y轴于点E.(1)求抛物线的函数表达式和顶点坐标;(2)直线AF⊥x轴,垂足为点F,AF上取一点G,使△GBA∽△AOD,求此时点G的坐标;(3)过直线AF左侧的抛物线上点M作直线AB的垂线,垂足为点N,若∠BMN=∠OAF,求直线BM的函数表达式.【答案】(1)解:将原点O(0,0)、点 A (2,﹣4)、点 B (3,﹣3),分别代入y=ax2+bx+c,得,解得,∴y=x2-4x= ,∴顶点为(2,-4).(2)解:设直线AB为y=kx+b,由点A(2,-4),B(3,-3),得解得,∴直线AB为y=x-6.当y=0时,x=6,∴点D(6,0).∵点A(2,-4),D(6,0),B(3,-3),∴OA= ,OD=6,AD= ,AF=4,OF=2,DF=4,AB= ,∴DF=AF,又∵AF⊥x轴,∴∠AD0=∠DAF=45°,∵△GBA∽△AOD,∴,∴,解得,∴FG=AF-AG=4- ,∴点G(2,).(3)解:如图1,∵∠BMN=∠OAF,,∴∠MBN=∠AOF,设直线BM与AF交于点H,∵∠ABH=∠AOD,∠HAB=∠ADO,∴∴,则,解得AH= ,∴H(2,).设直线BM为y=kx+b,∵将点B、G的坐标代入得,解得.∴直线BM的解析式为y= ;如图2,BD=AD-AB= .∵∠BMN=∠OAF,∠GDB=∠ODA,∴△HBD∽△AOD.∴,即,解得DH=4.∴点H的坐标为(2,0).设直线BM的解析式为y=kx+b.∵将点B和点G的坐标代入得:,解得k=-3,b=6.∴直线BM的解析式为y=-3x+6.综上所述,直线MB的解析式为y= 或y=-3x+6.【解析】【分析】(1)将原点O(0,0)、点A (2,﹣4)、点B (3,﹣3),分别代入y=ax2+bx+c,联立方程组解答即可a,b,c的值,得到二次函数解析式;将解析式配成顶点式,可得顶点;(2)由△GBA∽△AOD,可得,分别求出AD,AB,OD的长即可求出AG,由点A的坐标,即可求出点G;(3)点M在直线AF的左侧,可发出垂足N可以在线段AB上,也可以在AB的延长线上,故有如图1和如图2两种可能;设直线BM与直线AF的交点为H,由(2)可知,参加(2)的方法可求出点H的坐标,从而求出直线BM的解析式.8.如图,已知△ABC的顶点坐标分别为A(3,0),B(0,4),C(-3,0)。