2018年中考数学压轴题专题练习---因动点产生的三角形面积最值问题
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课前导学:相似三角形的判定定理有3个,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等.判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步:寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验.如果已知∠A=∠D,探求△ABC与△DEF相似,只要把夹∠A和∠D的两边表示出来,按照对应边成比例,分和两种情况列方程.应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等.应用判定定理3解题不多见,根据三边对应成比例列连比式解方程(组).还有一种情况,讨论两个直角三角形相似,如果一组锐角相等,其中一个直角三角形的锐角三角比是确定的,那么就转化为讨论另一个三角形是直角三角形的问题.求线段的长,要用到两点间的距离公式,而这个公式容易记错.理解记忆比较好.如图1,如果已知A、B两点的坐标,怎样求A、B两点间的距离呢?我们以AB为斜边构造直角三角形,直角边与坐标轴平行,这样用勾股定理就可以求斜边AB的长了.水平距离BC的长就是A、B两点间的水平距离,等于A、B两点的横坐标相减;竖直距离AC就是A、B两点间的竖直距离,等于A、B两点的纵坐标相减.九年级数学试题因动点产生的相似三角形问题1.如图,在平面直角坐标系中,双曲线kyx=(k≠0)与直线y=x+2都经过点A(2,m).(1)求k与m的值;(2)此双曲线又经过点B(n,2),过点B的直线BC与直线y=x+2平行交y轴于点C,联结AB、AC,求△ABC的面积;(3)在(2)的条件下,设直线y=x+2与y轴交于点D,在射线CB上有一点E,如果以点A、C、E所组成的三角形与△ACD相似,且相似比不为1,求点E的坐标.满分解答:(1)将点A(2,m)代入y=x+2,得m=4.所以点A的坐标为(2,4).将点A(2,4)代入kyx=,得k=8.(2)将点B (n ,2),代入8y x=,得n =4.所以点B 的坐标为(4,2).设直线BC 为y =x +b ,代入点B (4,2),得b =-2.所以点C 的坐标为(0,-2).由A (2,4)、B (4,2)、C (0,-2),可知A 、B 两点间的水平距离和竖直距离都是2,B 、C 两点间的水平距离和竖直距离都是4.所以AB=BC=,∠ABC =90°.所以S △ABC =12BA BC ⋅=12⨯=8.(3)由A (2,4)、D (0,2)、C (0,-2),得AD=AC=.由于∠DAC +∠ACD =45°,∠ACE +∠ACD =45°,所以∠DAC =∠ACE .所以△ACE 与△ACD 相似,分两种情况:①如图3,当CE AD CA AC=时,CE =AD=此时△ACD ≌△CAE ,相似比为1.②如图4,当CE AC CA AD ==CE=.此时C 、E 两点间的水平距离和竖直距离都是10,所以E (10,8).图3图4图22.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点D的坐标为(1,﹣),且与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,A点的坐标为(4,0).P点是抛物线上的一个动点,且横坐标为m.(l)求抛物线所对应的二次函数的表达式;(2)若动点P满足∠PAO不大于45°,求P点的横坐标m的取值范围;(3)当P点的横坐标m<0时,过P点作y轴的垂线PQ,垂足为Q.问:是否存在P点,使∠QPO=∠BCO?若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,已知抛物线y=ax2﹣5ax+2(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于点A(1,0)和点B.(1)求抛物线的解析式;(2)求直线BC的解析式;(3)若点N是抛物线上的动点,过点N作NH⊥x轴,垂足为H,以B,N,H为顶点的三角形是否能够与△OBC相似?若能,请求出所有符合条件的点N的坐标;若不能,请说明理由.4.如图1,已知抛物线的方程C 1:1(2)()y x x m m=-+-(m >0)与x 轴交于点B 、C ,与y 轴交于点E ,且点B 在点C 的左侧.(1)若抛物线C 1过点M (2,2),求实数m 的值;(2)在(1)的条件下,求△BCE 的面积;(3)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点H ,使得BH +EH 最小,求出点H 的坐标;(4)在第四象限内,抛物线C 1上是否存在点F ,使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与△BCE 相似?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.满分解答(1)将M (2,2)代入1(2)()y x x m m =-+-,得124(2)m m=-⨯-.解得m =4.(2)当m =4时,2111(2)(4)2442y x x x x =-+-=-++.所以C (4,0),E (0,2).所以S △BCE =1162622BC OE ⋅=⨯⨯=.(3)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小.设对称轴与x 轴的交点为P ,那么HP EO CP CO=.因此234HP =.解得32HP =.所以点H 的坐标为3(1,)2.(4)①如图3,过点B 作EC 的平行线交抛物线于F ,过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′.由于∠BCE =∠FBC ,所以当CE BC CB BF =,即2BC CE BF =⋅时,△BCE ∽△FBC .设点F 的坐标为1(,(2)())x x x m m -+-,由''FF EO BF CO =,得1(2)()22x x m m x m+-=+.解得x =m +2.所以F ′(m +2,0).由'CO BF CE BF =4m BF +=.所以(m BF m +=.由2BC CE BF =⋅,得2(2)m +=.整理,得0=16.此方程无解.图2图3图4②如图4,作∠CBF =45°交抛物线于F ,过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′,由于∠EBC =∠CBF ,所以BE BC BC BF=,即2BC BE BF =⋅时,△BCE ∽△BFC .在Rt △BFF′中,由FF ′=BF ′,得1(2)()2x x m x m +-=+.解得x =2m .所以F ′(2,0)m .所以BF′=2m +2,2)BF m =+.由2BC BE BF =⋅,得2(2)2)m m +=+.解得2m =±综合①、②,符合题意的m为2+.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2﹣8mx+4m+2(m>2)与y轴的交点为A,与x轴的交点分别为B(x1,0),C(x2,0),且x2﹣x1=4,直线AD∥x轴,在x轴上有一动点E(t,0)过点E作平行于y轴的直线l与抛物线、直线AD的交点分别为P、Q.(1)求抛物线的解析式;(2)当0<t≤8时,求△APC面积的最大值;(3)当t>2时,是否存在点P,使以A、P、Q为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.6.如图,抛物线y=x2+mx+n与直线y=﹣x+3交于A,B两点,交x轴与D,C两点,连接AC,BC,已知A(0,3),C(3,0).(Ⅰ)求抛物线的解析式和tan∠BAC的值;(Ⅱ)在(Ⅰ)条件下:(1)P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q,问:是否存在点P使得以A,P,Q为顶点的三角形与△ACB相似?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)设E为线段AC上一点(不含端点),连接DE,一动点M从点D出发,沿线段DE以每秒一个单位速度运动到E点,再沿线段EA以每秒个单位的速度运动到A后停止,当点E的坐标是多少时,点M在整个运动中用时最少?7.如图,已知二次函数(其中0<m<1)的图像与x轴交于A、B两点(点A在点B 的左侧),与y轴交于点C,对称轴为直线l.设P为对称轴l上的点,连接PA、PC,PA=P C.(1)∠ABC的度数为°;(2)求P点坐标(用含m的代数式表示);(3)在坐标轴上是否存在点Q(与原点O不重合),使得以Q、B、C为顶点的三角形与△PAC相似,且线段PQ的长度最小?如果存在,求出所有满足条件的点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.8.如图,抛物线与x轴交于点A(﹣,0)、点B(2,0),与y轴交于点C(0,1),连接B C.(1)求抛物线的函数关系式;(2)点N为抛物线上的一个动点,过点N作NP⊥x轴于点P,设点N的横坐标为t(﹣<t<2),求△ABN的面积S与t的函数关系式;(3)若﹣<t<2且t≠0时△OPN∽△COB,求点N的坐标.9.如图1,在平面直角坐标系xOy 中,顶点为M 的抛物线y =ax 2+bx (a >0)经过点A 和x 轴正半轴上的点B ,AO =BO =2,∠AOB =120°.(1)求这条抛物线的表达式;(2)连结OM ,求∠AOM 的大小;(3)如果点C 在x 轴上,且△ABC 与△AOM 相似,求点C 的坐标.10.如图1,已知抛物线211(1)444b y x b x =-++(b 是实数且b >2)与x 轴的正半轴分别交于点A 、B (点A 位于点B 是左侧),与y 轴的正半轴交于点C .(1)点B 的坐标为______,点C 的坐标为__________(用含b 的代数式表示);(2)请你探索在第一象限内是否存在点P ,使得四边形PCOB 的面积等于2b ,且△PBC 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q ,使得△QCO 、△QOA 和△QAB 中的任意两个三角形均相似(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.图1满分解答(1)B 的坐标为(b ,0),点C 的坐标为(0,4b ).(2)如图2,过点P 作PD ⊥x 轴,PE ⊥y 轴,垂足分别为D 、E ,那么△PDB ≌△PEC .因此PD =PE .设点P 的坐标为(x,x).如图3,联结OP .所以S 四边形PCOB =S △PCO +S △PBO =1152428b x b x bx ⨯⋅+⨯⋅==2b .解得165x =.所以点P 的坐标为(1616,55).图2图3(3)由2111(1)(1)()4444b y x b x x x b =-++=--,得A (1,0),OA =1.①如图4,以OA 、OC 为邻边构造矩形OAQC ,那么△OQC ≌△QOA .当BA QA QA OA=,即2QA BA OA =⋅时,△BQA ∽△QOA .所以2()14b b =-.解得843b =±Q 为(1,23+).②如图5,以OC 为直径的圆与直线x =1交于点Q ,那么∠OQC =90°。
2018年挑战压轴题中考数学精讲解读篇因动点产生的相似三角形问题1.如图,在平面直角坐标系xOy中,将抛物线y=x2的对称轴绕着点P(0,2)顺时针旋转45°后与该抛物线交于A、B两点,点Q是该抛物线上一点.(1)求直线AB的函数表达式;(2)如图①,若点Q在直线AB的下方,求点Q到直线AB的距离的最大值;(3)如图②,若点Q在y轴左侧,且点T(0,t)(t<2)是射线PO上一点,当以P、B、Q为顶点的三角形与△PAT相似时,求所有满足条件的t的值.2.如图,已知BC是半圆O的直径,BC=8,过线段BO上一动点D,作AD⊥BC 交半圆O于点A,联结AO,过点B作BH⊥AO,垂足为点H,BH的延长线交半圆O于点F.(1)求证:AH=BD;(2)设BD=x,BE•BF=y,求y关于x的函数关系式;(3)如图2,若联结FA并延长交CB的延长线于点G,当△FAE与△FBG相似时,求BD的长度.3.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AB过点A(3,0)、B(0,m)(m>0),tan∠BAO=2.(1)求直线AB的表达式;(2)反比例函数y=的图象与直线AB交于第一象限内的C、D两点(BD<BC),当AD=2DB时,求k1的值;(3)设线段AB的中点为E,过点E作x轴的垂线,垂足为点M,交反比例函数y=的图象于点F,分别联结OE、OF,当△OEF∽△OBE时,请直接写出满足条件的所有k2的值.4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,BC=7,点D是边CA延长线的一点,AE⊥BD,垂足为点E,AE的延长线交CA的平行线BF于点F,连结CE交AB于点G.(1)当点E是BD的中点时,求tan∠AFB的值;(2)CE•AF的值是否随线段AD长度的改变而变化?如果不变,求出CE•AF的值;如果变化,请说明理由;(3)当△BGE和△BAF相似时,求线段AF的长.5.如图,平面直角坐标系xOy中,已知B(﹣1,0),一次函数y=﹣x+5的图象与x轴、y轴分别交于点A、C两点,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A、点B.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P是该二次函数图象的顶点,求△APC的面积;(3)如果点Q在线段AC上,且△ABC与△AOQ相似,求点Q的坐标.6.已知:半圆O的直径AB=6,点C在半圆O上,且tan∠ABC=2,点D为弧AC上一点,联结DC(如图)(1)求BC的长;(2)若射线DC交射线AB于点M,且△MBC与△MOC相似,求CD的长;(3)联结OD,当OD∥BC时,作∠DOB的平分线交线段DC于点N,求ON的长.7.如图,已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(3,﹣1),点C(0,﹣4),顶点为点M,过点A作AB∥x轴,交y轴与点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.(1)求该二次函数的解析式及点M的坐标;(2)若将该二次函数图象向上平移m(m>0)个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在△ABC的内部(不包含△ABC的边界),求m的取值范围;(3)点P时直线AC上的动点,若点P,点C,点M所构成的三角形与△BCD相似,请直接写出所有点P的坐标(直接写出结果,不必写解答过程).因动点产生的等腰三角形问题8.如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=60°,点E是∠BAC角平分线上一点,过点E作AE的垂线,过点A作AB的垂线,两垂线交于点D,连接DB,点F是BD的中点,DH⊥AC,垂足为H,连接EF,HF.(1)如图1,若点H是AC的中点,AC=2,求AB,BD的长;(2)如图1,求证:HF=EF;(3)如图2,连接CF,CE.猜想:△CEF是否是等边三角形?若是,请证明;若不是,说明理由.9.已知,一条抛物线的顶点为E(﹣1,4),且过点A(﹣3,0),与y轴交于点C,点D是这条抛物线上一点,它的横坐标为m,且﹣3<m<﹣1,过点D作DK ⊥x轴,垂足为K,DK分别交线段AE、AC于点G、H.(1)求这条抛物线的解析式;(2)求证:GH=HK;(3)当△CGH是等腰三角形时,求m的值.10.如图,已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,sinA=,点P是边BC上的一点,PE⊥AB,垂足为E,以点P为圆心,PC为半径的圆与射线PE相交于点Q,线段CQ与边AB交于点D.(1)求AD的长;(2)设CP=x,△PCQ的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;(3)过点C作CF⊥AB,垂足为F,联结PF、QF,如果△PQF是以PF为腰的等腰三角形,求CP的长.11.如图(1),直线y=﹣x+n交x轴于点A,交y轴于点C(0,4),抛物线y=x2+bx+c 经过点A,交y轴于点B(0,﹣2).点P为抛物线上一个动点,过点P作x轴的垂线PD,过点B作BD⊥PD于点D,连接PB,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)当△BDP为等腰直角三角形时,求线段PD的长;(3)如图(2),将△BDP绕点B逆时针旋转,得到△BD′P′,当旋转角∠PBP′=∠OAC,且点P的对应点P′落在坐标轴上时,请直接写出点P的坐标.12.综合与探究如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣8与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线l经过坐标原点O,与抛物线的一个交点为D,与抛物线的对称轴交于点E,连接CE,已知点A,D的坐标分别为(﹣2,0),(6,﹣8).(1)求抛物线的函数表达式,并分别求出点B和点E的坐标;(2)试探究抛物线上是否存在点F,使△FOE≌△FCE?若存在,请直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点P是y轴负半轴上的一个动点,设其坐标为(0,m),直线PB与直线l交于点Q,试探究:当m为何值时,△OPQ是等腰三角形.因动点产生的直角三角形问题13.已知,如图1,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠BCD=90°,BC=11,CD=6,tan ∠ABC=2,点E在AD边上,且AE=3ED,EF∥AB交BC于点F,点M、N分别在射线FE和线段CD上.(1)求线段CF的长;(2)如图2,当点M在线段FE上,且AM⊥MN,设FM•cos∠EFC=x,CN=y,求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域;(3)如果△AMN为等腰直角三角形,求线段FM的长.14.如图,在矩形ABCD中,点O为坐标原点,点B的坐标为(4,3),点A、C 在坐标轴上,点P在BC边上,直线l1:y=2x+3,直线l2:y=2x﹣3.(1)分别求直线l1与x轴,直线l2与AB的交点坐标;(2)已知点M在第一象限,且是直线l2上的点,若△APM是等腰直角三角形,求点M的坐标;(3)我们把直线l1和直线l2上的点所组成的图形为图形F.已知矩形ANPQ的顶点N在图形F上,Q是坐标平面内的点,且N点的横坐标为x,请直接写出x的取值范围(不用说明理由).因动点产生的平行四边形问题15.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a<0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),经过点A的直线l:y=kx+b与y轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且CD=4AC.(1)直接写出点A的坐标,并求直线l的函数表达式(其中k,b用含a的式子表示);(2)点E是直线l上方的抛物线上的一点,若△ACE的面积的最大值为,求a 的值;(3)设P是抛物线对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A,D,P,Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.16.如图,在矩形OABC中,OA=5,AB=4,点D为边AB上一点,将△BCD沿直线CD折叠,使点B恰好落在OA边上的点E处,分别以OC,OA所在的直线为x 轴,y轴建立平面直角坐标系.(1)求点E坐标及经过O,D,C三点的抛物线的解析式;(2)一动点P从点C出发,沿CB以每秒2 个单位长的速度向点B运动,同时动点Q从E点出发,沿EC以每秒1个单位长的速度向点C运动,当点P到达点B时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当t为何值时,DP=DQ;(3)若点N在(2)中的抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使得以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出M点的坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D和点C关于抛物线的对称轴对称,直线AD与y轴交于点E.(1)求直线AD的解析式;(2)如图1,直线AD上方的抛物线上有一点F,过点F作FG⊥AD于点G,作FH平行于x轴交直线AD于点H,求△FGH周长的最大值;(3)点M是抛物线的顶点,点P是y轴上一点,点Q是坐标平面内一点,以A,M,P,Q为顶点的四边形是以AM为边的矩形.若点T和点Q关于AM所在直线对称,求点T的坐标.18.如图,点A和动点P在直线l上,点P关于点A的对称点为Q,以AQ为边作Rt△ABQ,使∠BAQ=90°,AQ:AB=3:4,作△ABQ的外接圆O.点C在点P 右侧,PC=4,过点C作直线m⊥l,过点O作OD⊥m于点D,交AB右侧的圆弧于点E.在射线CD上取点F,使DF=CD,以DE,DF为邻边作矩形DEGF.设AQ=3x.(1)用关于x的代数式表示BQ,DF.(2)当点P在点A右侧时,若矩形DEGF的面积等于90,求AP的长.(3)在点P的整个运动过程中,①当AP为何值时,矩形DEGF是正方形?②作直线BG交⊙O于点N,若BN的弦心距为1,求AP的长(直接写出答案).19.在平面直角坐标系xOy(如图)中,经过点A(﹣1,0)的抛物线y=﹣x2+bx+3与y轴交于点C,点B与点A、点D与点C分别关于该抛物线的对称轴对称.(1)求b的值以及直线AD与x轴正方向的夹角;(2)如果点E是抛物线上一动点,过E作EF平行于x轴交直线AD于点F,且F 在E的右边,过点E作EG⊥AD与点G,设E的横坐标为m,△EFG的周长为l,试用m表示l;(3)点M是该抛物线的顶点,点P是y轴上一点,Q是坐标平面内一点,如果以点A、M、P、Q为顶点的四边形是矩形,求该矩形的顶点Q的坐标.20.如图,直线y=mx+4与反比例函数y=(k>0)的图象交于点A、B,与x 轴、y轴分别交于D、C,tan∠CDO=2,AC:CD=1:2.(1)求反比例函数解析式;(2)联结BO,求∠DBO的正切值;(3)点M在直线x=﹣1上,点N在反比例函数图象上,如果以点A、B、M、N 为顶点的四边形是平行四边形,求点N的坐标.21.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(2,9),与y轴交于点A(0,5),与x轴交于点E、B.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;(2)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;(3)若点M在抛物线上,点N在其对称轴上,使得以A、E、N、M为顶点的四边形是平行四边形,且AE为其一边,求点M、N的坐标.因动点产生的梯形问题22.如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=+bx+c的图象与y轴交于点A,与双曲线y=有一个公共点B,它的横坐标为4,过点B作直线l∥x轴,与该二次函数图象交于另一个点C,直线AC在y轴上的截距是﹣6.(1)求二次函数的解析式;(2)求直线AC的表达式;(3)平面内是否存在点D,使A、B、C、D为顶点的四边形是等腰梯形?如果存在,求出点D坐标;如果不存在,说明理由.23.如图,矩形OMPN的顶点O在原点,M、N分别在x轴和y轴的正半轴上,OM=6,ON=3,反比例函数y=的图象与PN交于C,与PM交于D,过点C作CA⊥x轴于点A,过点D作DB⊥y轴于点B,AC与BD交于点G.(1)求证:AB∥CD;(2)在直角坐标平面内是否若存在点E,使以B、C、D、E为顶点,BC为腰的梯形是等腰梯形?若存在,求点E的坐标;若不存在请说明理由.因动点产生的面积问题24.如图,边长为8的正方形OABC的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,点P是抛物线上点A,C间的一个动点(含端点),过点P作PF⊥BC 于点F,点D、E的坐标分别为(0,6),(﹣4,0),连接PD、PE、DE.(1)请直接写出抛物线的解析式;(2)小明探究点P的位置发现:当P与点A或点C重合时,PD与PF的差为定值,进而猜想:对于任意一点P,PD与PF的差为定值,请你判断该猜想是否正确,并说明理由;(3)小明进一步探究得出结论:若将“使△PDE的面积为整数”的点P记作“好点”,则存在多个“好点”,且使△PDE的周长最小的点P也是一个“好点”.请直接写出所有“好点”的个数,并求出△PDE周长最小时“好点”的坐标.25.如图,四边形OABC是边长为4的正方形,点P为OA边上任意一点(与点O、A不重合),连接CP,过点P作PM⊥CP交AB于点D,且PM=CP,过点M 作MN∥OA,交BO于点N,连接ND、BM,设OP=t.(1)求点M的坐标(用含t的代数式表示).(2)试判断线段MN的长度是否随点P的位置的变化而改变?并说明理由.(3)当t为何值时,四边形BNDM的面积最小.26.在数学兴趣小组活动中,小明进行数学探究活动,将边长为2的正方形ABCD与边长为2的正方形AEFG按图1位置放置,AD与AE在同一直线上,AB与AG在同一直线上.(1)小明发现DG⊥BE,请你帮他说明理由.(2)如图2,小明将正方形ABCD绕点A逆时针旋转,当点B恰好落在线段DG 上时,请你帮他求出此时BE的长.(3)如图3,小明将正方形ABCD绕点A继续逆时针旋转,线段DG与线段BE将相交,交点为H,写出△GHE与△BHD面积之和的最大值,并简要说明理由.27.在平面直角坐标系中,O为原点,直线y=﹣2x﹣1与y轴交于点A,与直线y=﹣x交于点B,点B关于原点的对称点为点C.(1)求过A,B,C三点的抛物线的解析式;(2)P为抛物线上一点,它关于原点的对称点为Q.①当四边形PBQC为菱形时,求点P的坐标;②若点P的横坐标为t(﹣1<t<1),当t为何值时,四边形PBQC面积最大?并说明理由.28.如图,在平面直角坐标系中,点A(10,0),以OA为直径在第一象限内作半圆,B为半圆上一点,连接AB并延长至C,使BC=AB,过C作CD⊥x轴于点D,交线段OB于点E,已知CD=8,抛物线经过O、E、A三点.(1)∠OBA=°.(2)求抛物线的函数表达式.(3)若P为抛物线上位于第一象限内的一个动点,以P、O、A、E为顶点的四边形面积记作S,则S取何值时,相应的点P有且只有3个?29.如图1,关于x的二次函数y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣3,0),点C(0,3),点D为二次函数的顶点,DE为二次函数的对称轴,E在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)DE上是否存在点P到AD的距离与到x轴的距离相等?若存在求出点P,若不存在请说明理由;=3S△EBC?若存在求出点(3)如图2,DE的左侧抛物线上是否存在点F,使2S△FBCF的坐标,若不存在请说明理由.30.已知抛物线y=mx2+(1﹣2m)x+1﹣3m与x轴相交于不同的两点A、B (1)求m的取值范围;(2)证明该抛物线一定经过非坐标轴上的一点P,并求出点P的坐标;(3)当<m≤8时,由(2)求出的点P和点A,B构成的△ABP的面积是否有最值?若有,求出该最值及相对应的m值.31.问题提出(1)如图①,已知△ABC,请画出△ABC关于直线AC对称的三角形.问题探究(2)如图②,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,AE=4,AF=2,是否在边BC、CD 上分别存在点G、H,使得四边形EFGH的周长最小?若存在,求出它周长的最小值;若不存在,请说明理由.问题解决(3)如图③,有一矩形板材ABCD,AB=3米,AD=6米,现想从此板材中裁出一个面积尽可能大的四边形EFGH部件,使∠EFG=90°,EF=FG=米,∠EHG=45°,经研究,只有当点E、F、G分别在边AD、AB、BC上,且AF<BF,并满足点H 在矩形ABCD内部或边上时,才有可能裁出符合要求的部件,试问能否裁得符合要求的面积尽可能大的四边形EFGH部件?若能,求出裁得的四边形EFGH部件的面积;若不能,请说明理由.32.如图,在平面直角坐标系中,矩形OCDE的顶点C和E分别在y轴的正半轴和x轴的正半轴上,OC=8,OE=17,抛物线y=x2﹣3x+m与y轴相交于点A,抛物线的对称轴与x轴相交于点B,与CD交于点K.(1)将矩形OCDE沿AB折叠,点O恰好落在边CD上的点F处.①点B的坐标为(、),BK的长是,CK的长是;②求点F的坐标;③请直接写出抛物线的函数表达式;(2)将矩形OCDE沿着经过点E的直线折叠,点O恰好落在边CD上的点G处,连接OG,折痕与OG相交于点H,点M是线段EH上的一个动点(不与点H重合),连接MG,MO,过点G作GP⊥OM于点P,交EH于点N,连接ON,点M 从点E开始沿线段EH向点H运动,至与点N重合时停止,△MOG和△NOG的面积分别表示为S1和S2,在点M的运动过程中,S1•S2(即S1与S2的积)的值是否发生变化?若变化,请直接写出变化范围;若不变,请直接写出这个值.温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便作答.33.如图,已知▱ABCD的三个顶点A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n)(m>n>0),作▱ABCD关于直线AD的对称图形AB1C1D(1)若m=3,试求四边形CC1B1B面积S的最大值;(2)若点B1恰好落在y轴上,试求的值.因动点产生的相切问题34.如图,已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴相交于点C(0,3),抛物线的对称轴为直线l.(1)求这条抛物线的关系式,并写出其对称轴和顶点M的坐标;(2)如果直线y=kx+b经过C、M两点,且与x轴交于点D,点C关于直线l的对称点为N,试证明四边形CDAN是平行四边形;(3)点P在直线l上,且以点P为圆心的圆经过A、B两点,并且与直线CD相切,求点P的坐标.35.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=14,tanA=,点D是边AC上一点,AD=8,点E是边AB上一点,以点E为圆心,EA为半径作圆,经过点D,点F是边AC 上一动点(点F不与A、C重合),作FG⊥EF,交射线BC于点G.(1)用直尺圆规作出圆心E,并求圆E的半径长(保留作图痕迹);(2)当点G的边BC上时,设AF=x,CG=y,求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域;(3)联结EG,当△EFG与△FCG相似时,推理判断以点G为圆心、CG为半径的圆G与圆E可能产生的各种位置关系.36.如图,线段PA=1,点D是线段PA延长线上的点,AD=a(a>1),点O是线段AP延长线上的点,OA2=OP•OD,以O为圆心,OA为半径作扇形OAB,∠BOA=90°.点C是弧AB上的点,联结PC、DC.(1)联结BD交弧AB于E,当a=2时,求BE的长;(2)当以PC为半径的⊙P和以CD为半径的⊙C相切时,求a的值;(3)当直线DC经过点B,且满足PC•OA=BC•OP时,求扇形OAB的半径长.37.如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,AD=8cm,点P从点B出发,沿对角线BD 向点D匀速运动,速度为4cm/s,过点P作PQ⊥BD交BC于点Q,以PQ为一边作正方形PQMN,使得点N落在射线PD上,点O从点D出发,沿DC向点C匀速运动,速度为3cm/s,以O为圆心,0.8cm为半径作⊙O,点P与点O同时出发,设它们的运动时间为t(单位:s)(0<t<).(1)如图1,连接DQ平分∠BDC时,t的值为;(2)如图2,连接CM,若△CMQ是以CQ为底的等腰三角形,求t的值;(3)请你继续进行探究,并解答下列问题:①证明:在运动过程中,点O始终在QM所在直线的左侧;②如图3,在运动过程中,当QM与⊙O相切时,求t的值;并判断此时PM与⊙O是否也相切?说明理由.38.如图,抛物线y=﹣x2+mx+n的图象经过点A(2,3),对称轴为直线x=1,一次函数y=kx+b的图象经过点A,交x轴于点P,交抛物线于另一点B,点A、B 位于点P的同侧.(1)求抛物线的解析式;(2)若PA:PB=3:1,求一次函数的解析式;(3)在(2)的条件下,当k>0时,抛物线的对称轴上是否存在点C,使得⊙C 同时与x轴和直线AP都相切,如果存在,请求出点C的坐标,如果不存在,请说明理由.因动点产生的线段和差问题39.如图,抛物线y=x2﹣4x与x轴交于O,A两点,P为抛物线上一点,过点P 的直线y=x+m与对称轴交于点Q.(1)这条抛物线的对称轴是,直线PQ与x轴所夹锐角的度数是;=S△PAQ,求m的值;(2)若两个三角形面积满足S△POQ(3)当点P在x轴下方的抛物线上时,过点C(2,2)的直线AC与直线PQ交于点D,求:①PD+DQ的最大值;②PD•DQ的最大值.40.抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)过点A(1,﹣1),B(5,﹣1),与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,连接CB,以CB为边作▱CBPQ,若点P在直线BC上方的抛物线上,Q为坐标平面内的一点,且▱CBPQ的面积为30,求点P的坐标;(3)如图2,⊙O1过点A、B、C三点,AE为直径,点M为上的一动点(不与点A,E重合),∠MBN为直角,边BN与ME的延长线交于N,求线段BN长度的最大值.41.如图,在每一个四边形ABCD中,均有AD∥BC,CD⊥BC,∠ABC=60°,AD=8,BC=12.(1)如图①,点M是四边形ABCD边AD上的一点,则△BMC的面积为;(2)如图②,点N是四边形ABCD边AD上的任意一点,请你求出△BNC周长的最小值;(3)如图③,在四边形ABCD的边AD上,是否存在一点P,使得cos∠BPC的值最小?若存在,求出此时cos∠BPC的值;若不存在,请说明理由.42.如图,把△EFP按图示方式放置在菱形ABCD中,使得顶点E、F、P分别在线段AB、AD、AC上,已知EP=FP=4,EF=4,∠BAD=60°,且AB>4.(1)求∠EPF的大小;(2)若AP=6,求AE+AF的值;(3)若△EFP的三个顶点E、F、P分别在线段AB、AD、AC上运动,请直接写出AP长的最大值和最小值.43.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2﹣x+2与x轴交于B、C两点(点B在点C的左侧),与y轴交于点A,抛物线的顶点为D.(1)填空:点A的坐标为(,),点B的坐标为(,),点C的坐标为(,),点D的坐标为(,);(2)点P是线段BC上的动点(点P不与点B、C重合)①过点P作x轴的垂线交抛物线于点E,若PE=PC,求点E的坐标;②在①的条件下,点F是坐标轴上的点,且点F到EA和ED的距离相等,请直接写出线段EF的长;③若点Q是线段AB上的动点(点Q不与点A、B重合),点R是线段AC上的动点(点R不与点A、C重合),请直接写出△PQR周长的最小值.44.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=3,M是边CD上一点,将△ADM沿直线AM对折,得到△ANM.(1)当AN平分∠MAB时,求DM的长;(2)连接BN,当DM=1时,求△ABN的面积;(3)当射线BN交线段CD于点F时,求DF的最大值.45.如图,半圆O的直径AB=4,以长为2的弦PQ为直径,向点O方向作半圆M,其中P点在上且不与A点重合,但Q点可与B点重合.发现:的长与的长之和为定值l,求l:思考:点M与AB的最大距离为,此时点P,A间的距离为;点M与AB的最小距离为,此时半圆M的弧与AB所围成的封闭图形面积为;探究:当半圆M与AB相切时,求的长.(注:结果保留π,cos35°=,cos55°=)46.(1)发现:如图1,点A为线段BC外一动点,且BC=a,AB=b.填空:当点A位于时,线段AC的长取得最大值,且最大值为(用含a,b的式子表示)(2)应用:点A为线段BC外一动点,且BC=3,AB=1,如图2所示,分别以AB,AC为边,作等边三角形ABD和等边三角形ACE,连接CD,BE.①请找出图中与BE相等的线段,并说明理由;②直接写出线段BE长的最大值.(3)拓展:如图3,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(5,0),点P为线段AB外一动点,且PA=2,PM=PB,∠BPM=90°,请直接写出线段AM长的最大值及此时点P的坐标.47.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S 的最大值;(3)在(2)的条件下,当S取得最大值时,动点M相应的位置记为点M′.①写出点M′的坐标;②将直线l绕点A按顺时针方向旋转得到直线l′,当直线l′与直线AM′重合时停止旋转,在旋转过程中,直线l′与线段BM′交于点C,设点B、M′到直线l′的距离分别为d1、d2,当d1+d2最大时,求直线l′旋转的角度(即∠BAC的度数).48.如图,在平面直角坐标系xOy中,将二次函数y=x2﹣1的图象M沿x轴翻折,把所得到的图象向右平移2个单位长度后再向上平移8个单位长度,得到二次函数图象N.(1)求N的函数表达式;(2)设点P(m,n)是以点C(1,4)为圆心、1为半径的圆上一动点,二次函数的图象M与x轴相交于两点A、B,求PA2+PB2的最大值;(3)若一个点的横坐标与纵坐标均为整数,则该点称为整点.求M与N所围成封闭图形内(包括边界)整点的个数.49.如图,顶点为A(,1)的抛物线经过坐标原点O,与x轴交于点B.(1)求抛物线对应的二次函数的表达式;(2)过B作OA的平行线交y轴于点C,交抛物线于点D,求证:△OCD≌△OAB;(3)在x轴上找一点P,使得△PCD的周长最小,求出P点的坐标.2017 挑战压轴题中考数学精讲解读篇参考答案与试题解析一.解答题(共36小题)1.如图,在平面直角坐标系xOy中,将抛物线y=x2的对称轴绕着点P(0,2)顺时针旋转45°后与该抛物线交于A、B两点,点Q是该抛物线上一点.(1)求直线AB的函数表达式;(2)如图①,若点Q在直线AB的下方,求点Q到直线AB的距离的最大值;(3)如图②,若点Q在y轴左侧,且点T(0,t)(t<2)是射线PO上一点,当以P、B、Q为顶点的三角形与△PAT相似时,求所有满足条件的t的值.【分析】(1)根据题意易得点M、P的坐标,利用待定系数法来求直线AB的解析式;(2)如图①,过点Q作x轴的垂线QC,交AB于点C,再过点Q作直线AB的垂线,垂足为D,构建等腰直角△QDC,利用二次函数图象上点的坐标特征和二次函数最值的求法进行解答;(3)根据相似三角形的对应角相等推知:△PBQ中必有一个内角为45°;需要分类讨论:∠PBQ=45°和∠PQB=45°;然后对这两种情况下的△PAT是否是直角三角形分别进行解答.另外,以P、B、Q为顶点的三角形与△PAT相似也有两种情况:△Q″PB∽△PAT、△Q″BP∽△PAT.【解答】解:(1)如图①,设直线AB与x轴的交点为M.∵∠OPA=45°,∴OM=OP=2,即M(﹣2,0).设直线AB的解析式为y=kx+b(k≠0),将M(﹣2,0),P(0,2)两点坐标代入,得,解得.故直线AB的解析式为y=x+2;(2)如图①,过点Q作x轴的垂线QC,交AB于点C,再过点Q作直线AB的垂线,垂足为D,根据条件可知△QDC为等腰直角三角形,则QD=QC.设Q(m,m2),则C(m,m+2).∴QC=m+2﹣m2=﹣(m﹣)2+,QD=QC=[﹣(m﹣)2+].故当m=时,点Q到直线AB的距离最大,最大值为;(3)∵∠APT=45°,∴△PBQ中必有一个内角为45°,由图知,∠BPQ=45°不合题意.①如图②,若∠PBQ=45°,过点B作x轴的平行线,与抛物线和y轴分别交于点Q′、F.此时满足∠PBQ′=45°.∵Q′(﹣2,4),F(0,4),∴此时△BPQ′是等腰直角三角形,由题意知△PAT也是等腰直角三角形.(i)当∠PTA=90°时,得到:PT=AT=1,此时t=1;(ii)当∠PAT=90°时,得到:PT=2,此时t=0.②如图③,若∠PQB=45°,①中是情况之一,答案同上;先以点F为圆心,FB为半径作圆,则P、B、Q′都在圆F上,设圆F与y轴左侧的抛物线交于另一点Q″.则∠PQ″B=∠PQ′B=45°(同弧所对的圆周角相等),即这里的交点Q″也是符合要求.设Q″(n,n2)(﹣2<n<0),由FQ″=2,得n2+(4﹣n2)2=22,即n4﹣7n2+12=0.解得n2=3或n2=4,而﹣2<n<0,故n=﹣,即Q″(﹣,3).可证△PFQ″为等边三角形,所以∠PFQ″=60°,又PQ″=PQ″,所以∠PBQ″=∠PFQ″=30°.则在△PQ″B中,∠PQ″B=45°,∠PBQ″=30°.(i)若△Q″PB∽△PAT,则过点A作y轴的垂线,垂足为E.则ET=AE=,OE=1,所以OT=﹣1,解得t=1﹣;(ii)若△Q″BP∽△PAT,则过点T作直线AB垂线,垂足为G.设TG=a,则PG=TG=a,AG=TG=a,AP=,∴a+a=,解得PT=a=﹣1,∴OT=OP﹣PT=3﹣,∴t=3﹣.综上所述,所求的t的值为t=1或t=0或t=1﹣或t=3﹣.2.如图,已知BC是半圆O的直径,BC=8,过线段BO上一动点D,作AD⊥BC 交半圆O于点A,联结AO,过点B作BH⊥AO,垂足为点H,BH的延长线交半圆O于点F.(1)求证:AH=BD;(2)设BD=x,BE•BF=y,求y关于x的函数关系式;(3)如图2,若联结FA并延长交CB的延长线于点G,当△FAE与△FBG相似时,求BD的长度.【分析】(1)由AD⊥BC,BH⊥AO,利用垂直的定义得到一对直角相等,再由一对公共角,且半径相等,利用AAS得到三角形ADO与三角形BHO全等,利用全等三角形对应边相等得到OH=OD,利用等式的性质化简即可得证;(2)连接AB,AF,如图1所示,利用HL得到直角三角形ADB与直角三角形BHA全等,利用全等三角形对应角相等得到一对角相等,再由公共角相等得到三角形ABE与三角形AFB相似,由相似得比例即可确定出y与x的函数解析式;(3)连接OF,如图2所示,利用两对角相等的三角形相似得到三角形AFO与三角形FOG相似,由相似得比例求出BD的长即可.【解答】(1)证明:∵AD⊥BC,BH⊥AO,∴∠ADO=∠BHO=90°,在△ADO与△BHO中,,∴△ADO≌△BHO(AAS),∴OH=OD,又∵OA=OB,∴AH=BD;(2)解:连接AB、AF,如图1所示,∵AO是半径,AO⊥弦BF,∴∴AB=AF,∴∠ABF=∠AFB,在Rt△ADB与Rt△BHA中,,∴Rt△ADB≌Rt△BHA(HL),∴∠ABF=∠BAD,∴∠BAD=∠AFB,又∵∠ABF=∠EBA,∴△BEA∽△BAF,∴=,。
2018年中考数学压轴题---二次函数与三角形面积最值问题(2017甘肃)如图,已知二次函数24y ax bx =++的图象与x 轴交于点()2,0B -,点()8,0C ,与y 轴交于点A .(1)求二次函数24y ax bx =++的表达式;(2)连接,AC AB ,若点N 在线段BC 上运动(不与点,B C 重合),过点N 作//NM AC ,交AB 于点M ,当AMN ∆面积最大时,求N 点的坐标;(3)连接OM ,在(2)的结论下,求OM 与A C 的数量关系.(2017海南).抛物线23y ax bx =++经过点()1,0A 和点()5,0B 。
(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)该抛物线与直线335y x =+ 相交于C D 、两点,点P 是抛物线上的动点且位于x 轴下方。
直线//PM y 轴,分别与x 轴和直线CD 交与点M N 、。
①连结PC PD 、,如图12-1,在点P 运动过程中,PCD ∆的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;②连结PB ,过点C 作CQ PM ⊥,垂足为点Q ,如图12-2。
是否存在点P ,使得CNQ ∆与PBM ∆相似?若存在,求出满足条件的点P 的坐标;若不存在,说明理由。
(2017德州)在平面直角坐标系xoy 中,规定:抛物线()2y a x h k =-+的伴随直线为()y a x h k =-+.例如:抛物线()2213y x =+-的伴随直线为()213y x =+-,即2 1.y x =-(1)在上面规定下,抛物线()214y x =+-的顶点为 .伴随直线为 ;抛物线()214y x =+-与其伴随直线的交点坐标为和 ;(2)如图,顶点在第一象限的抛物线()214y m x m =--与其伴随直线相交于点,A B (点A 在点B 的右侧)与x 轴交于点,.C D ①若90,CAB ︒∠= 求m 的值;②如果点(),P x y 是直线BC 上方抛物线的一个动点,PBC ∆的面积记为S ,当S 取得最大值274时,求m 的值.(2017湖北恩施).如图,已知抛物线y=ax 2+c 过点(﹣2,2),(4,5),过定点F (0,2)的直线l :y=kx+2与抛物线交于A 、B 两点,点B 在点A 的右侧,过点B 作x 轴的垂线,垂足为C .(1)求抛物线的解析式;(2)当点B 在抛物线上运动时,判断线段BF 与BC 的数量关系(>、<、=),并证明你的判断;(3)P 为y 轴上一点,以B 、C 、F 、P 为顶点的四边形是菱形,设点P (0,m ),求自然数m 的值;(4)若k=1,在直线l 下方的抛物线上是否存在点Q ,使得△QBF 的面积最大?若存在,求出点Q 的坐标及△QBF 的最大面积;若不存在,请说明理由.(2017山东东营)如图,直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点.(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.(2017山东聊城)如图,已知抛物线y=ax2+2x+c与y轴交于点A(0,6),与x轴交于点B(6,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求这条抛物线的表达式及其顶点坐标;(2)当点P移动到抛物线的什么位置时,使得∠PAB=75°,求出此时点P的坐标;(3)当点P从A点出发沿线段AB上方的抛物线向终点B移动,在移动中,点P的横坐标以每秒1个单位长度的速度变动,与此同时点M以每秒1个单位长度的速度沿AO向终点O移动,点P,M移动到各自终点时停止,当两个移点移动t秒时,求四边形PAMB的面积S关于t的函数表达式,并求t为何值时,S有最大值,最大值是多少?(2017浙江温州).如图,过抛物线y=x2﹣2x上一点A作x轴的平行线,交抛物线于另一点B,交y轴于点C,已知点A的横坐标为﹣2.(1)求抛物线的对称轴和点B的坐标;(2)在AB上任取一点P,连结OP,作点C关于直线OP的对称点D;①连结BD,求BD的最小值;②当点D落在抛物线的对称轴上,且在x轴上方时,求直线PD的函数表达式.(2017昆明)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx -3(a ≠0)与x 轴交于A (-2, 0)、B (4, 0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从点A 出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向点B 运动,同时点Q 从点B 出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向点C 运动.其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.当△PBQ 存在时,求运动多少秒时△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK ∶S △PBQ =5∶2,求点K 的坐标.(2017河南)如图1,在平面直角坐标系中,直线112y x =+与抛物线y =ax 2+bx -3交于A 、B 两点,点A 在x 轴上,点B 的纵坐标为3.点P 是直线AB 下方的抛物线上的一动点(不与点A 、B 重合),过点P 作x 轴的垂线交直线AB 于点C ,作PD ⊥AB 于点D .(1)求a 、b 及sin ∠ACP 的值;(2)设点P 的横坐标为m .①用含m 的代数式表示线段PD 的长,并求出线段PD 长的最大值;②连结PB ,线段PC 把△PDB 分成两个三角形,是否存在适合的m 的值,使这两个三角形的面积比为9∶10?若存在,直接写出m 的值;若不存在,请说明理由.。
试卷第1页,总14页………外…………○…………订…………○……学:___________考号:___________………内…………○…………订…………○……三角形面积最值问题30题含详细答案1.如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点C ,且过点(2,3)D -.点P 、Q 是抛物线2y ax bx c =++上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 在直线OD 下方时,求POD ∆面积的最大值.(3)直线OQ 与线段BC 相交于点E ,当OBE ∆与ABC ∆相似时,求点Q 的坐标.2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线22y ax x c =-+与直线y kx b =+都经过(0,3)A -、(3,0)B 两点,该抛物线的顶点为C . (1)求此抛物线和直线AB 的解析式;(2)设直线AB 与该抛物线的对称轴交于点E ,在射线EB 上是否存在一点M ,过M 作x 轴的垂线交抛物线于点N ,使点M 、N 、C 、E 是平行四边形的四个顶点?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)设点P 是直线AB 下方抛物线上的一动点,当PAB ∆面积最大时,求点P 的坐标,并求PAB ∆面积的最大值.3.如图,抛物线25(0)y ax bx a =+-≠经过x 轴上的点A (1,0)和点B 及y 轴上的点C ,经过B 、C 两点的直线为y x n =+.试卷第2页,总14页……订…………○……※※内※※答※※题※※……订…………○……①求抛物线的解析式.②点P 从A 出发,在线段AB 上以每秒1个单位的速度向B 运动,同时点E 从B 出发,在线段BC 上以每秒2个单位的速度向C 运动.当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t 秒,求t 为何值时,△PBE 的面积最大并求出最大值. ③过点A 作AM BC ⊥于点M ,过抛物线上一动点N (不与点B 、C 重合)作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q .若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点N 的横坐标.4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线22(0)y ax bx a =++≠与x 轴交于()1,0A -),()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求该抛物线的解析式,并写出它的对称轴;(2)点D 为抛物线对称轴上一点,连接CD BD 、,若DCB CBD ∠=∠,求点D 的坐标;(3)已知()1,1F ,若(),E x y 是抛物线上一个动点(其中12x <<),连接CE CF EF 、、,求CEF ∆面积的最大值及此时点E 的坐标.(4)若点N 为抛物线对称轴上一点,抛物线上是否存在点M ,使得以,,,B C M N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.试卷第3页,总14页…○…………外………………订…………………线…………○……___________考号:______…○…………内………………订…………………线…………○……5.如图1,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD =AE ,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是 ,位置关系是 ; (2)探究证明:把△ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断△PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若AD =4,AB =10,请直接写出△PMN 面积的最大值.6.已知抛物线y =a (x ﹣1)2过点(3,4),D 为抛物线的顶点. (1)求抛物线的解析式;(2)若点B 、C 均在抛物线上,其中点B (0,1),且∠BDC =90°,求点C 的坐标: (3)如图,直线y =kx +1﹣k 与抛物线交于P 、Q 两点,∠PDQ =90°,求△PDQ 面积的最小值.7.如图,抛物线y =ax 2+bx+c 经过A (0,3)、B (﹣1,0)、D (2,3),抛物线与x试卷第4页,总14页装…………○……………○…………线※要※※在※※装※※订※答※※题※※装…………○……………○…………线轴的另一交点为E ,点P 为直线AE 上方抛物线上一动点,设点P 的横坐标为t . (1)求抛物线的表达式;(2)当t 为何值时,△PAE 的面积最大?并求出最大面积;(3)是否存在点P 使△PAE 为直角三角形?若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由.8.如图,四边形ABCD 是边长为2,一个锐角等于60°的菱形纸片,小芳同学将一个三角形纸片的一个顶点与该菱形顶点D 重合,按顺时针方向旋转三角形纸片,使它的两边分别交CB 、BA (或它们的延长线)于点E 、F ,∠EDF=60°,当CE=AF 时,如图1小芳同学得出的结论是DE=DF .(1)继续旋转三角形纸片,当CE≠AF 时,如图2小芳的结论是否成立?若成立,加以证明;若不成立,请说明理由;(2)再次旋转三角形纸片,当点E 、F 分别在CB 、BA 的延长线上时,如图3请直接写出DE 与DF 的数量关系;(3)连EF ,若△DEF 的面积为y ,CE=x ,求y 与x 的关系式,并指出当x 为何值时,y 有最小值,最小值是多少?9.已知ABC 和ADE 都是等腰三角形,AB AC =,AD AE =,DAE BAC ∠=∠. (初步感知)(1)特殊情形:如图①,若点D ,E 分别在边AB ,AC 上,则DB __________EC .(填>、<或=)试卷第5页,总14页…………○………………○………………○…………………○……学校:____:___________班级:____:___________…………○………………○………………○…………………○……(2)发现证明:如图②,将图①中的ADE 绕点A 旋转,当点D 在ABC 外部,点E 在ABC 内部时,求证:DB EC =.(深入研究)(3)如图③,ABC 和ADE 都是等边三角形,点C ,E ,D 在同一条直线上,则CDB ∠的度数为__________;线段CE ,BD 之间的数量关系为__________.(4)如图④,ABC 和ADE 都是等腰直角三角形,90BAC DAE ∠=∠=︒,点C 、D 、E 在同一直线上,AM 为ADE 中DE 边上的高,则CDB ∠的度数为__________;线段AM ,BD ,CD 之间的数量关系为__________.(拓展提升)(5)如图⑤,ABC 和ADE 都是等腰直角三角形,90BAC DAE ∠=∠=︒,将ADE 绕点A 逆时针旋转,连结BE 、CD .当5AB =,2AD =时,在旋转过程中,ABE △与ADC 的面积和的最大值为__________.试卷第6页,总14页…○…………外………订…………○………………○……※内※※答※※题※※…○…………内………订…………○………………○……10.如图,在平面直角坐标系xOy 中,反比例函数(0)m y x x =>的图像经过点34,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,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,交反比例函数图像于点E ,求ODE 面积的最大值.11.如图,直线l :y =﹣3x +3与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点,抛物线y =ax 2﹣2ax +a +4(a <0)经过点B ,交x 轴正半轴于点C . (1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M 是抛物线上的一个动点,并且点M 在第一象限内,连接AM 、BM ,设点M 的横坐标为m ,△ABM 的面积为S ,求S 与m 的函数表达式,并求出S 的最大值及此时动点M 的坐标;(3)将点A 绕原点旋转得点A ′,连接CA ′、BA ′,在旋转过程中,一动点M 从点B 出发,沿线段BA ′以每秒3个单位的速度运动到A ′,再沿线段A ′C 以每秒1个单位长度的速度运动到C 后停止,求点M 在整个运动过程中用时最少是多少?12.(问题提出)试卷第7页,总14页……○…………外装…………○……姓名:___________班级:____……○…………内装…………○……(1)如图①,在等腰Rt ABC 中,斜边4AC =,点D 为AC 上一点,连接BD ,则BD 的最小值为 .(问题探究)(2)如图2,在ABC 中,5AB AC ==,6BC =,点M 是BC 上一点,且4BM =,点P 是边AB 上一动点,连接PM ,将BPM △沿PM 翻折得到DPM △,点D 与点B 对应,连接AD ,求AD 的最小值.(问题解决)(3)如图③,四边形ABCD 是规划中的休闲广场示意图,其中135BAD ADC ∠=∠=︒,30DCB ∠=︒,AD =,3AB km =,点M 是BC 上一点,4MC km =.现计划在四边形ABCD 内选取一点P ,把DCP 建成商业活动区,其余部分建成景观绿化区.为方便进入商业区,需修建小路BP 、MP ,从实用和美观的角度,要求满足PMB ABP ∠=∠,且景观绿化区面积足够大,即DCP 区域面积尽可能小.则在四边形ABCD 内是否存在这样的点P ?若存在,请求出DCP 面积的最小值;若不存在,请说明理由.13.在平面直角坐标系中,点O 是原点,四边形AOBC 是矩形,点(5,0)A ,点(0,3)B .以点A 为中心,顺时针旋转矩形AOBC ,得到矩形ADEF ,点O B C ,,的对应点分别为D E F ,,.(1)如图①,当点D 落在BC 边上时,求点D 的坐标;(2)如图②,当点D 落在线段BE 上时,AD 与BC 交于点H .求点H 的坐标; (3)记K 为矩形AOBC 对角线的交点,S 为KDE 的面积,求S 的取值范围(直接写出结果即可).试卷第8页,总14页……外…………○……………订…………○…※※请※※线※※内※※答※※题※※……内…………○……………订…………○…14.(1)如图1,四边形ABCD 中,//AD BC ,点E 为DC 边的中点,连接AE 并延长交BC 的延长线于点F ,求证:ABF ABCD S S ∆=四边形.(S 表示面积)(2)如图2,在ABC ∆中,过AC 边的中点P 任意作直线EF ,交BC 边于点F ,交BA 的延长线于点E ,试比较EBF ∆与ABC ∆的面积,并说明理由.(3)如图3,在平面直角坐标系中,已知一次函数y kx b =+的图像过点()2,4P 且分别于x 轴正半轴,y 轴正半轴交于点A 、B ,请问AOB ∆的面积是否存在最小值?若存在,求出此时一次函数关系式;若不存在,请说明理由.15.△ABC 为等边三角形,AB =8,AD ⊥BC 于点D ,E 为线段AD 上一点,AE =.以AE 为边在直线AD 右侧构造等边三角形AEF ,连接CE ,N 为CE 的中点. (1)如图1,EF 与AC 交于点G ,连接NG ,求线段NG 的长;(2)如图2,将△AEF 绕点A 逆时针旋转,旋转角为α,M 为线段EF 的中点,连接DN ,MN .当30°<α<120°时,猜想∠DNM 的大小是否为定值,并证明你的结论; (3)连接BN .在△AEF 绕点A 逆时针旋转过程中,当线段BN 最大时,请直接写出△ADN 的面积.16.如图,已知A ,B 是线段MN 上的两点,4MN =,1MA =,1MB >,以A 为中心顺时针旋转点M ,以B 为中心逆时针旋转点N ,使M ,N 两点重合成一点C ,构成ABC ,设AB x =.试卷第9页,总14页…外…………○………………○…………订………○……学校:_____名:___________班级:___________考号…内…………○………………○…………订………○……(1)求x 的取值范围; (2)求ABC 面积的最大值.17.在平面直角坐标系中,抛物线265y x mx =-+与y 轴的交点为A ,与x 轴的正半轴分别交于点B (b ,0),C (c ,0).(1)当b =1时,求抛物线相应的函数表达式;(2)当b =1时,如图,E (t ,0)是线段BC 上的一动点,过点E 作平行于y 轴的直线l 与抛物线的交点为P .求△APC 面积的最大值;(3)当c =b + n .时,且n 为正整数.线段BC (包括端点)上有且只有五个点的横坐标是整数,求b 的值.18.如图,抛物线2y ax bx c =++与坐标轴交于点()()()0, 31,03,0A B E --、、,点P 为抛物线上动点,设点P 的横坐标为t .(1)若点C 与点A 关于抛物线的对称轴对称,求C 点的坐标及抛物线的解析式; (2)若点P 在第四象限,连接PA PE 、及AE ,当t 为何值时,PAE ∆的面积最大?最大面积是多少?(3)是否存在点P ,使PAE ∆为以AE 为直角边的直角三角形,若存在,直接写出点P试卷第10页,总14页…外…………○…※…内…………○…的坐标;若不存在,请说明理由. 19.综合与实践问题情境:在综合与实践课上,老师让同学们以“两个大小不等的等腰直角三角板的直角顶点重合,并让一个三角板固定,另一个绕直角顶点旋转”为主题开展数学活动,如图1,三角板ABC 和三角板CDE 都是等腰直角三角形,90C ∠=︒,点D ,E 分别在边BC ,AC 上,连接AD ,点M ,P ,N 分别为DE ,AD ,AB 的中点.试判断线段PM 与PN 的数量关系和位置关系.探究展示:勤奋小组发现,PM PN =,PM PN ⊥.并展示了如下的证明方法:∵点P ,N 分别是AD ,AB 的中点,∴PNBD ,12PN BD =. ∵点P ,M 分别是AD ,DE 的中点,∴PM AE ∥,12PM AE =.(依据1)∵CA CB =,CD CE =,∴BD AE =,∴PM PN =. ∵PNBD ,∴DPN ADC ∠=∠.∵PM AE ∥,∴DPM DAC ∠=∠.∵90BCA ∠=︒,∴90ADC CAD ∠+∠=︒.(依据2)∴90MPN DPM DPN CAD ADC ∠=∠+∠=∠+∠=︒.∴PM PN ⊥. 反思交流:(1)①上述证明过程中的“依据1”,“依据2”分别是指什么? ②试判断图1中,MN 与AB 的位置关系,请直接回答,不必证明;(2)创新小组受到勤奋小组的启发,继续进行探究,把CDE △绕点C 逆时针方向旋转到如图2的位置,发现PMN 是等腰直角三角形,请你给出证明;(3)缜密小组的同学继续探究,把CDE △绕点C 在平面内自由旋转,当4CD =,10CB =时,求PMN 面积的最大值.20.如图,在平面直角坐标系中,四边形 OABC 为菱形,点 C 的坐标为(4,0),∠AOC = 60°,垂直于 x 轴的直线 l 从 y 轴出发,沿 x 轴正方向以每秒 1 个单位长度的速度运动,设直线 l 与 菱形 OABC 的两边分别交与点 M 、N (点 M 在点 N 的上方).○…………外…………订………………○……级:___________考号:__○…………内…………订………………○……(1)求 A 、B 两点的坐标;(2)设 OMN 的面积为 S ,直线 l 运动时间为 t 秒(0 ≤t ≤6 ),试求 S 与 t 的函数表达 式;(3)在题(2)的条件下,t 为何值时,S 的面积最大?最大面积是多少.21.如图,抛物线y=ax 2+bx+c 经过点A (﹣1,0),C (0,3),抛物线的顶点在直线1x =上.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 为第一象限内抛物线上的一点,设△PBC 的面积为S ,求S 的最大值并求出此时点P 的坐标; 22.综合与探究如图,已知抛物线()20y ax bx c a =++≠与x 轴交于A 、()20B ,两点,与y 轴交于点C ,顶点坐标为点1924D ⎛⎫⎪⎝⎭,. (1)求此抛物线的解析式;(2)点P 为抛物线对称轴上一点,当PA PC +最小时,求点P 坐标;(3)在第一象限的抛物线上有一点M ,当BCM ∆面积最大时,求点M 坐标; (4)在x 轴下方抛物线上有一点H ,ABH ∆面积为6,请直接写出点H 的坐标.○…………装………○…………线…………※※请※※不※※要※※在※※○…………装………○…………线…………23.如图,已知抛物线23y ax bx =++与x 轴交于A 、B 两点,过点A 的直线l 与抛物线交于点C ,其中A 点的坐标是(1,0),C 点坐标是(4,3).(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴上是否存在点D ,使△BCD 的周长最小?若存在,求出点D 的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点P 是抛物线上AC 下方的一个动点,是否存在点p ,使△PAC 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.二、填空题24.如图,直线AB 交坐标轴于A(-2,0),B(0,-4),点P 在抛物线1(2)(4)2y x x =--上,则△ABP 面积的最小值为__________.25.如图,在平面直角坐标系xOy 中,半径为2的O 与x 轴的正半轴交于点A ,点B 是O 上一动点,点C 为弦AB 的中点,直线334y x =-与x 轴、y 轴分别交于点D 、E ,则CDE △面积的最小值为________.………○…………装………………订……………线…………○……学校:___________姓名:_级:___________考号:………○…………装………………订……………线…………○……26.如图,30AOB ∠=,C 是BO 上的一点,4CO =,点P 为AO 上的一动点,点D 为CO 上的一动点,则PC PD +的最小值为 ________,当PC PD +的值取最小值时,则OPC ∆的面积为________.27.如图,已知直线433y x =-与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,P 是以(0,1)C 为圆心,1为半径的圆上一动点,连接PA ,PB ,当PAB ∆的面积最大时,点P 的坐标为__________.28.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,4AB =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,且2DB AD =,3AE EC =连接BE ,CD ,相交于点O ,则ABO ∆面积最大值为__________.…………装…………○…订…………○……线…………○……※请※※不※※要※※在※※装※※订内※※答※※题※※…………装…………○…订…………○……线…………○……29.如图,在△ABC 中,∠ACB =120°,AC =BC =2,D 是AB 边上的动点,连接CD ,将△BCD 绕点C 沿顺时针旋转至△ACE ,连接DE ,则△ADE 面积的最大值=_____.30.如图,∠AOB=45°,点M 、N 分别在射线OA 、OB 上,MN=7,△OMN 的面积为14,P 是直线MN 上的动点,点P 关于OA 对称的点为P 1,点P 关于OB 对称点为P 2,当点P 在直线NM 上运动时,△OP 1P 2的面积最小值为_____参考答案1.(1)抛物线的表达式为:223y x x =--;(2)POD S ∆有最大值,当14m =时,其最大值为4916;(3) Q -或(或1122⎛-+- ⎝⎭或⎝⎭. 【分析】(1)函数的表达式为:y=a (x+1)(x-3),将点D 坐标代入上式,即可求解; (2)设点()2,23P m m m --,求出32OG m =+,根据()12POD D P S OG x x ∆=⨯-1(32)(2)2m m =+-2132m m =-++,利用二次函数的性质即可求解; (3)分∠ACB=∠BOQ 、∠BAC=∠BOQ ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ 倾斜角,进而求解. 【详解】解:(1)函数的表达式为:(1)(3)y a x x =+-,将点D 坐标代入上式并解得:1a =, 故抛物线的表达式为:223y x x =--…①;(2)设直线PD 与y 轴交于点G ,设点()2,23P m m m --,将点P 、D 的坐标代入一次函数表达式:y sx t =+并解得,直线PD 的表达式为:32y mx m =--,则32OG m =+, ()12POD D P S OG x x ∆=⨯-1(32)(2)2m m =+-2132m m =-++,∵10-<,故POD S ∆有最大值,当14m =时,其最大值为4916; (3)∵3OB OC ==,∴45OCB OBC ︒∠=∠=,∵ABC OBE ∠=∠,故OBE ∆与ABC ∆相似时,分为两种情况:①当ACB BOQ ∠=∠时,4AB =,BC =AC = 过点A 作AH ⊥BC 与点H ,1122ABC S AH BC AB OC ∆=⨯⨯=⨯,解得:AH =,∴CH 则tan 2ACB ∠=,则直线OQ 的表达式为: 2 y x =-…②,联立①②并解得:x =故点Q -或(; ②BAC BOQ ∠=∠时,3tan 3tan 1OC BAC BOQ OA ∠====∠, 则直线OQ 的表达式为: 3 y x =-…③,联立①③并解得:x =故点13,22Q ⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭或1322⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭;综上,点Q -或(或1122⎛-+- ⎝⎭或13,22⎛-+ ⎝⎭. 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.2.(1)抛物线的解析式为223y x x =--,直线AB 的解析式为3y x =-,(2)(2,1)-或33(22+-+.(3)当32m =时,PAB∆面积的最大值是278,此时P 点坐标为33(,)22-. 【解析】 【分析】(1)将(0,3)A -、(3,0)B 两点坐标分别代入二次函数的解析式和一次函数解析式即可求解;(2)先求出C 点坐标和E 点坐标,则2CE =,分两种情况讨论:①若点M 在x 轴下方,四边形CEMN 为平行四边形,则CE MN =,②若点M 在x 轴上方,四边形CENM 为平行四边形,则CE MN =,设(,3)M a a -,则2(,23)N a a a --,可分别得到方程求出点M 的坐标;(3)如图,作//PG y 轴交直线AB 于点G ,设2(,23)P m m m --,则(,3)G m m -,可由12PAB S PG OB ∆=,得到m 的表达式,利用二次函数求最值问题配方即可. 【详解】解:(1)∵抛物线22y ax x c =-+经过(0,3)A -、(3,0)B 两点,∴9603a c c -+=⎧⎨=-⎩,∴13a c =⎧⎨=-⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =--, ∵直线y kx b =+经过(0,3)A -、(3,0)B 两点,∴303k b b +=⎧⎨=-⎩,解得:k 1b 3=⎧⎨=-⎩,∴直线AB 的解析式为3y x =-,(2)∵2223(1)4y x x x =--=--,∴抛物线的顶点C 的坐标为(1,4)-, ∵//CE y 轴, ∴(1,2)E -, ∴2CE =,①如图,若点M 在x 轴下方,四边形CEMN 为平行四边形,则CE MN =, 设(,3)M a a -,则2(,23)N a a a --,∴223(23)3MN a a a a a =----=-+, ∴232a a -+=,解得:2a =,1a =(舍去), ∴(2,1)M -,②如图,若点M 在x 轴上方,四边形CENM 为平行四边形,则CE MN =,设(,3)M a a -,则2(,23)N a a a --,∴2223(3)3MN a a a a a =----=-, ∴232a a -=,解得:a =,a =(舍去),∴M ,综合可得M 点的坐标为(2,1)-或33(22+-+. (3)如图,作//PG y 轴交直线AB 于点G ,设2(,23)P m m m --,则(,3)G m m -, ∴223(23)3PG m m m m m =----=-+, ∴22211393327(3)3()2222228PAB PGA PGB S S S PG OB m m m m m ∆∆∆=+==⨯-+⨯=-+=--+, ∴当32m =时,PAB ∆面积的最大值是278,此时P 点坐标为33(,)22-.【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数求最值问题,以及二次函数与平行四边形、三角形面积有关的问题.3.①265y x x =-+-;②当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为;③点N 的横坐标为:4或52+或52.【解析】 【分析】①点B 、C 在直线为y x n =+上,则B (﹣n ,0)、C (0,n ),点A (1,0)在抛物线上,所以250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,解得1a =-,6b =,因此抛物线解析式:265y x x =-+-; ②先求出点P 到BC 的高h为sin 45)BP t ︒=-,于是211)22)22PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,所以点A 到直线BC的距离d =N 作x轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN为等腰直角三角形,即NQ PQ ==4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,所以265(5)4m m m -+---=解得11m =(舍去),24m =,Ⅱ.4NH HP +=,()25654m m m ---+-=解得152m +=,252m =(舍去),Ⅲ.4NH HP -=,()265[(5)]4m m m --+----=,解得152m =(舍去),252m =.【详解】解:①∵点B 、C 在直线为y x n =+上, ∴B(﹣n ,0)、C (0,n ), ∵点A (1,0)在抛物线上,∴250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩, ∴1a =-,6b =,∴抛物线解析式:265y x x =-+-;②由题意,得,4PB t =-,2BE t =,由①知,45OBC ︒∠=,∴点P 到BC 的高h 为sin 45)2BP t ︒=-,∴211(4)2(2)2222PBE S BE h t t t ∆=⋅=⨯-⨯=-+当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,∴点A 到直线BC 的距离d =过点N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN 为等腰直角三角形,即NQ PQ ==∴4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,∴265(5)4m m m -+---=解得11m =,24m =,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,∴4m =;Ⅱ.4NH HP +=,∴()25654m m m ---+-=解得152m =,252m =, ∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,5m >,∴m =,Ⅲ.4NH HP -=,∴()265[(5)]4m m m --+----=,解得1m =,2m = ∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,0m <,∴52m =,综上所述,若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,点N 的横坐标为:4或52或52-. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质、平行四边形的判定与性质是解题的关键.4.(1)224233y x x =-++,对称轴1x =;(2)11,4D ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)面积有最大值是4948,755,424E ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(4)存在点M 使得以,,,B C M N 为顶点的四边形是平行四边形,()2,2M 或104,3M ⎛⎫- ⎪⎝⎭或102,3M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【解析】【分析】(1)将点A (-1,0),B (3,0)代入y=ax 2+bx+2即可;(2)过点D 作DG ⊥y 轴于G ,作DH ⊥x 轴于H ,设点D (1,y ),在Rt △CGD 中,CD 2=CG 2+GD 2=(2-y )2+1,在Rt △BHD 中,BD 2=BH 2+HD 2=4+y 2,可以证明CD=BD ,即可求y 的值; (3)过点E 作EQ ⊥y 轴于点Q ,过点F 作直线FR ⊥y 轴于R ,过点E 作FP ⊥FR 于P ,证明四边形QRPE 是矩形,根据S △CEF =S 矩形QRPE -S △CRF -S △EFP ,代入边即可;(4)根据平行四边形对边平行且相等的性质可以得到存在点M 使得以B ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,点M (2,2)或M (4,-103)或M (-2,-103); 【详解】 解:(1)将点()()1,0,3,0A B -代入22y ax bx =++, 可得24,33a b =-=, 224233y x x ∴=-++; ∴对称轴1x =;(2)如图1:过点D 作DG y ⊥轴于G ,作DH x ⊥轴于H ,设点()1,D y ,()()0,2,3,0C B ,∴在Rt CGD ∆中,()222221CD CG GD y =+=-+,∴在Rt BHD ∆中,22224BD BH HD y =+=+,在BCD ∆中,DCB CBD ∠=∠CD BD ∴=,22CD BD ∴=()22214y y ∴-+=+14y ∴=, 11,4D ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭;(3)如图2:过点E 作EQ y ⊥轴于点Q ,过点F 作直线FR y ⊥轴于R ,过点E 作FP FR ⊥于P ,90EQR QRP RPE ︒∴∠=∠=∠=,∴四边形QRPE 是矩形,CEF CRF EFP QRPE S S S S ∆∆∆=--矩形,()()(),,0,2,1,1E x y C F ,111•222CEF SEQ QR EQ QC CR RF FP EP ∴=⋅-⨯⋅-⋅- ()()()()111121111222CEF S x y x y x y ∆∴=----⨯⨯--- 224233y x x =-++, 21736CEF S x x ∆∴=-+ ∴当74x =时,面积有最大值是4948, 此时755,424E ⎛⎫ ⎪⎝⎭; (4)存在点M 使得以,,,B C M N 为顶点的四边形是平行四边形,设()()1,,,N n M x y ,①四边形CMNB 是平行四边形时,1322x += 2x ∴=-102,3M ⎛⎫∴-- ⎪⎝⎭ ②四边形CNBM 时平行四边形时,3122x += 2x ∴=,()2,2M ∴;③四边形CNNB 时平行四边形时,1322x +=, 4x ∴=,104,3M ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭; 综上所述:()2,2M 或104,3M ⎛⎫-⎪⎝⎭或102,3M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭; 【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象及性质,勾股定理,平行四边形的判定与性质,及分类讨论的数学思想.熟练掌握二次函数的性质、灵活运用勾股定理求边长、掌握平行四边形的判定方法是解题的关键.5.(1)PM =PN ,PM ⊥PN ;(2)△PMN 是等腰直角三角形.理由见解析;(3)S △PMN 最大=492. 【分析】(1)由已知易得BD CE =,利用三角形的中位线得出12PM CE =,12PN BD =,即可得出数量关系,再利用三角形的中位线得出//PM CE 得出DPM DCA ∠=∠,最后用互余即可得出位置关系;(2)先判断出ABD ACE ∆≅∆,得出BD CE =,同(1)的方法得出12PM BD =,12PN BD =,即可得出PM PN =,同(1)的方法由MPN DCE DCB DBC ACB ABC ∠=∠+∠+∠=∠+∠,即可得出结论;(3)方法1:先判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大,进而求出AN ,AM ,即可得出MN 最大AM AN =+,最后用面积公式即可得出结论.方法2:先判断出BD 最大时,PMN ∆的面积最大,而BD 最大是14AB AD +=,即可得出结论.【详解】解:(1)点P ,N 是BC ,CD 的中点,//PN BD ∴,12PN BD =, 点P ,M 是CD ,DE 的中点, //PM CE ∴,12PM CE =, AB AC =,AD AE =,BD CE ∴=,PM PN ∴=,//PN BD ,DPN ADC ∴∠=∠,//PM CE ,DPM DCA ∴∠=∠,90BAC ∠=︒,90ADC ACD ∴∠+∠=︒,90MPN DPM DPN DCA ADC ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒,PM PN ∴⊥,故答案为:PM PN =,PM PN ⊥;(2)PMN ∆是等腰直角三角形.由旋转知,BAD CAE ∠=∠,AB AC =,AD AE =,()ABD ACE SAS ∴∆≅∆,ABD ACE ∴∠=∠,BD CE =, 利用三角形的中位线得,12PN BD =,12PM CE =, PM PN ∴=,PMN ∴∆是等腰三角形,同(1)的方法得,//PM CE ,DPM DCE ∴∠=∠,同(1)的方法得,//PN BD ,PNC DBC ∴∠=∠,DPN DCB PNC DCB DBC ∠=∠+∠=∠+∠,MPN DPM DPN DCE DCB DBC ∴∠=∠+∠=∠+∠+∠BCE DBC ACB ACE DBC =∠+∠=∠+∠+∠ACB ABD DBC ACB ABC =∠+∠+∠=∠+∠,90BAC ∠=︒,90ACB ABC ∴∠+∠=︒,90MPN ∴∠=︒,PMN ∴∆是等腰直角三角形;(3)方法1:如图2,同(2)的方法得,PMN ∆是等腰直角三角形,MN ∴最大时,PMN ∆的面积最大,//DE BC ∴且DE 在顶点A 上面,MN ∴最大AM AN =+,连接AM ,AN ,在ADE ∆中,4AD AE ==,90DAE ∠=︒,AM ∴=在Rt ABC ∆中,10AB AC ==,AN =MN ∴==最大,22211114922242PMN S PM MN ∆∴==⨯=⨯=最大.方法2:由(2)知,PMN ∆是等腰直角三角形,12PM PN BD ==, PM ∴最大时,PMN ∆面积最大,∴点D 在BA 的延长线上,14BD AB AD ∴=+=,7PM ∴=,2211497222PMN S PM ∆∴==⨯=最大. 【点睛】此题属于几何变换综合题,主要考查了三角形的中位线定理,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判断和性质,直角三角形的性质的综合运用;解(1)的关键是判断出12PM CE =,12PN BD =,解(2)的关键是判断出ABD ACE ∆≅∆,解(3)的关键是判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大.6.(1)y =(x ﹣1)2;(2)点C 的坐标为(2,1);(3)1【分析】(1)将点(3,4)代入解析式求得a 的值即可;(2)设点C 的坐标为(x 0,y 0),其中y 0=(x 0﹣1)2,作CF ⊥x 轴,证△BDO ∽△DCF 得BO DF DO CF=,即1=00x 1y -=()01x 1-,据此求得x 0的值即可得; (3)过点D 作x 轴的垂线交直线PQ 于点G ,则DG =4,根据S △PDQ =12DG•MN 列出关于k 的等式求解可得.【详解】解:(1)将点(3,4)代入解析式,得:4a =4,解得:a =1,所以抛物线解析式为y =(x ﹣1)2;(2)由(1)知点D 坐标为(1,0),设点C 的坐标为(x 0,y 0),(x 0>1、y 0>0),则y 0=(x 0﹣1)2,如图1,过点C 作CF ⊥x 轴,∴∠BOD =∠DFC =90°,∠DCF+∠CDF =90°,∵∠BDC =90°,∴∠BDO+∠CDF =90°,∴∠BDO =∠DCF ,∴△BDO ∽△DCF , ∴BO DF DO CF=, ∴1=00x 1y -=()01x 1-,解得:x 0=2,此时y 0=1,∴点C 的坐标为(2,1).(3)设点P 的坐标为(x 1,y 1),点Q 为(x 2,y 2),(其中x 1<1<x 2,y 1>0,y 2>0), 如图2,分别过点P 、Q 作x 轴的垂线,垂足分别为M 、N ,由y=(x-1)2 ,y=kx+1-k ,得x 2﹣(2+k )x+k =0.∴x 1+x 2=2+k ,x 1•x 2=k .∴MN =|x 1﹣x 2|=|2﹣k|.则过点D作x轴的垂线交直线PQ于点G,则点G的坐标为(1,1),所以DG=1,∴S△PDQ=12DG•MN=12×1×|x1﹣x2|=12|2﹣k|,∴当k=0时,S△PDQ取得最小值1.【点睛】本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式、相似三角形的判定与性质及一元二次方程根与系数的关系等知识点.7.(1)y=﹣x2+2x+3;(2)t=32时,△PAE的面积最大,最大值是278;(3)t的值为1.【分析】(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由抛物线的对称性可求得E点坐标,从而可求得直线EA的解析式,作PM∥y轴,交直线AE于点M,则可用t表示出PM的长,从而可表示出△PAE的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值即可;(3)由题意可知有∠PAE=90°或∠APE=90°两种情况,当∠PAE=90°时,作PG⊥y轴,利用等腰直角三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;当∠APE=90°时,作PK⊥x 轴,AQ⊥PK,则可证得△PKE∽△AQP,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值.【详解】解:(1)由题意得:0 4233a b ca b cc-+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:123abc=-⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)∵A(0,3),D(2,3),∴抛物线对称轴为x=1,∴E(3,0),设直线AE的解析式为y=kx+3,∴3k+3=0,解得,k=﹣1,∴直线AE的解析式为y=﹣x+3,如图1,作PM∥y轴,交直线AE于点M,设P(t,﹣t2+2t+3),M(t,﹣t+3),∴PM=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t,∴12PAE PMA PMES S S PM OE=+=⋅=()21332t t⨯⨯-+=23327228t⎛⎫--+⎪⎝⎭,∴t=32时,△PAE的面积最大,最大值是278.(3)由图可知∠PEA≠90°,∴只能有∠PAE=90°或∠APE=90°,①当∠PAE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=45°,∴∠PAG=∠APG=45°,∴PG=AG,∴t =﹣t 2+2t+3﹣3,即﹣t 2+t =0,解得t =1或t =0(舍去), ②当∠APE =90°时,如图3,作PK ⊥x 轴,AQ ⊥PK ,则PK =﹣t 2+2t+3,AQ =t ,KE =3﹣t ,PQ =﹣t 2+2t+3﹣3=﹣t 2+2t , ∵∠APQ+∠KPE =∠APQ+∠PAQ =90°, ∴∠PAQ =∠KPE ,且∠PKE =∠PQA , ∴△PKE ∽△AQP , ∴PK KEAQ PQ=, ∴222332t t t t t t-++-=-+,即t 2﹣t ﹣1=0,解得:t 或t 0(舍去),综上可知存在满足条件的点P ,t 的值为1或12+. 【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数与几何面积最值问题以及二次函数与特殊三角形的问题,解题的关键是灵活运用二次函数的性质及几何知识.8.(1)成立,证明见解析;(2)DF=DE .(3)当x=0时,y 最小值 【分析】(1)如图1,连接BD .根据题干条件首先证明∠ADF=∠BDE ,然后证明△ADF ≌△BDE (ASA ),得DF=DE ;(2)如图2,连接BD .根据题干条件首先证明∠ADF=∠BDE ,然后证明△ADF ≌△BDE(ASA ),得DF=DE ;(3)根据(2)中的△ADF ≌△BDE 得到:S △ADF =S △BDE ,AF=BE .所以△DEF 的面积转化为:y=S △BEF +S △ABD .据此列出y 关于x 的二次函数,通过求二次函数的最值来求y 的最小值. 【详解】(1)DF=DE .理由如下: 如图1,连接BD .∵四边形ABCD 是菱形, ∴AD=AB . 又∵∠A=60°,∴△ABD 是等边三角形, ∴AD=BD ,∠ADB=60°, ∴∠DBE=∠A=60° ∵∠EDF=60°, ∴∠ADF=∠BDE . ∵在△ADF 与△BDE 中,ADF BDE AD BDA DBE ∠=⎧∠=∠=∠⎪⎨⎪⎩, ∴△ADF ≌△BDE (ASA ), ∴DF=DE ;(2)DF=DE .理由如下: 如图2,连接BD .∵四边形ABCD 是菱形, ∴AD=AB . 又∵∠A=60°,∴△ABD 是等边三角形, ∴AD=BD ,∠ADB=60°, ∴∠DBE=∠A=60° ∵∠EDF=60°, ∴∠ADF=∠BDE . ∵在△ADF 与△BDE 中,ADF BDE AD BDA DBE ∠=⎧∠=∠=∠⎪⎨⎪⎩, ∴△ADF ≌△BDE (ASA ), ∴DF=DE ;(3)由(2)知,△ADF ≌△BDE .则S △ADF =S △BDE ,AF=BE=x . 依题意得:y=S △BEF +S △ABD =12(2+x )xsin60°+12×2×2sin60°x+1)2.即x+1)20, ∴该抛物线的开口方向向上, ∴当x=0即点E 、B 重合时,y 最小值=29.(1)=;(2)证明见解析;(3)60°,BD=CE ;(4)90°,AM+BD=CM ;(5)7【分析】(1)由DE ∥BC ,得到DB ECAB AC=,结合AB=AC ,得到DB=EC ; (2)由旋转得到的结论判断出△DAB ≌△EAC ,得到DB=CE ;(3)根据等边三角形的性质和全等三角形的判定定理证明△DAB ≌△EAC ,根据全等三角形的性质求出结论;(4)根据全等三角形的判定和性质和等腰直角三角形的性质即可得到结论;(5)根据旋转的过程中△ADE 的面积始终保持不变,而在旋转的过程中,△ADC 的AC 始终保持不变,即可. 【详解】[初步感知](1)∵DE ∥BC , ∴DB ECAB AC=, ∵AB=AC , ∴DB=EC , 故答案为:=, (2)成立.理由:由旋转性质可知∠DAB=∠EAC , 在△DAB 和△EAC 中AD AE DAB EAC AB AC ⎪∠⎪⎩∠⎧⎨===, ∴△DAB ≌△EAC (SAS ), ∴DB=CE ;[深入探究](3)如图③,设AB ,CD 交于O ,∵△ABC 和△ADE 都是等边三角形, ∴AD=AE ,AB=AC ,∠DAE=∠BAC=60°,∴∠DAB=∠EAC , 在△DAB 和△EAC 中AD AE DAB EAC AB AC ⎪∠⎪⎩∠⎧⎨===, ∴△DAB ≌△EAC (SAS ), ∴DB=CE ,∠ABD=∠ACE , ∵∠BOD=∠AOC , ∴∠BDC=∠BAC=60°;(4)∵△DAE 是等腰直角三角形, ∴∠AED=45°, ∴∠AEC=135°, 在△DAB 和△EAC 中AD AE DAB EAC AB AC ⎪∠⎪⎩∠⎧⎨===, ∴△DAB ≌△EAC (SAS ), ∴∠ADB=∠AEC=135°,BD=CE , ∵∠ADE=45°,∴∠BDC=∠ADB-∠ADE=90°,∵△ADE 都是等腰直角三角形,AM 为△ADE 中DE 边上的高, ∴AM=EM=MD , ∴AM+BD=CM ;故答案为:90°,AM+BD=CM ; 【拓展提升】 (5)如图,由旋转可知,在旋转的过程中△ADE 的面积始终保持不变, △ADE 与△ADC 面积的和达到最大, ∴△ADC 面积最大,∵在旋转的过程中,AC 始终保持不变, ∴要△ADC 面积最大, ∴点D 到AC 的距离最大, ∴DA ⊥AC ,∴△ADE 与△ADC 面积的和达到的最大为2+12×AC×AD=5+2=7, 故答案为7. 【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了旋转和全等三角形的性质和判定,旋转过程中面积变化分析,解本题的关键是三角形全等的判定.10.(1)m=6,()2,0;(2)当a=1时,ODE 面积的最大值为278【分析】(1)将点34,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入反比例函数解析式求出m ,根据坐标中点公式求出点C 的横坐标即可;(2)由AC 两点坐标求出直线AB 的解析式为3342y x =-,设D 坐标为33,(04)42D a a a ⎛⎫-<≤ ⎪⎝⎭,则6,E a a ⎛⎫⎪⎝⎭,进而得到2327(1)88ODESa =--+,即可解答【详解】解:(1)把点34,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入反比例函数(0)m y x x=>,得:324m =,解得:m=6,∵A 点横坐标为:4,B 点横坐标为0,故C 点横坐标为:4022+=, 故答案为:6,(2,0);(2)设直线AB 对应的函数表达式为y kx b =+.将34,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(2,0)C 代入得34220k b k b ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得3432k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩. 所以直线AB 对应的函数表达式为3342y x =-. 因为点D 在线段AB 上,可设33,(04)42D a a a ⎛⎫-<≤ ⎪⎝⎭, 因为//DE y 轴,交反比例函数图像于点E .所以6,E a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 所以221633333273(1)2428488ODESa a a a a a ⎛⎫=⋅⋅-+=-++=--+ ⎪⎝⎭. 所以当a =1时,ODE 面积的最大值为278. 【点睛】本题考查了函数与几何综合,涉及了待定系数法求函数解析式、三角形面积、坐标中点求法、二次函数的应用等知识点,解题关键是用函数解析式表示三角形面积.11.(1)y =﹣x 2+2x +3;(2)S 与m 的函数表达式是S =252m m --,S 的最大值是258,此时动点M 的坐标是(52,74);(3)点M在整个运动过程中用时最少是3秒. 【分析】(1)首先求出B 点的坐标,根据B 点的坐标即可计算出二次函数的a 值,进而即可计算出二次函数的解析式;。
1.6 因动点产生的面积问题例1 2017年河南省中考第23题如图1,边长为8的正方形ABCD的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,点P是抛物线上A、C两点间的一个动点(含端点),过点P作PF⊥BC于点F.点D、E 的坐标分别为(0, 6)、(-4, 0),联结PD、PE、DE.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)小明探究点P的位置发现:当点P与点A或点C重合时,PD与PF的差为定值.进而猜想:对于任意一点P,PD与PF的差为定值.请你判断该猜想是否正确,并说明理由;(3)小明进一步探究得出结论:若将“使△PDE的面积为整数”的点P记作“好点”,则存在多个“好点”,且使△PDE的周长最小的点P也是一个“好点”.请直接写出所有“好点”的个数,并求出△PDE周长最小时“好点”的坐标.图1 备用图例2 2017年昆明市中考第23题如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx -3(a ≠0)与x 轴交于A (-2, 0)、B (4, 0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从点A 出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向点B 运动,同时点Q 从点B 出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向点C 运动.其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.当△PBQ 存在时,求运动多少秒时△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK ∶S △PBQ =5∶2,求点K 的坐标.图1例3 2017年苏州市中考第29题如图1,已知抛物线212y x bx c =++(b 、c 是常数,且c <0)与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴的负半轴交于点C ,点A 的坐标为(-1,0).(1)b=______,点B的横坐标为_______(上述结果均用含c的代数式表示);(2)连结BC,过点A作直线AE//BC,与抛物线交于点E.点D是x轴上一点,坐标为(2,0),当C、D、E三点在同一直线上时,求抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,点P是x轴下方的抛物线上的一动点,连结PB、PC.设△PBC 的面积为S.①求S的取值范围;②若△PBC的面积S为正整数,则这样的△PBC共有_____个.图1例4 2017年菏泽市中考第21题如图1,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0, 1)、B(2, 0)、O(0, 0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到三角形A′B′O.(1)一抛物线经过点A′、B′、B,求该抛物线的解析式;(2)设点P是第一象限内抛物线上的一个动点,是否存在点P,使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出它的两条性质.图1例 5 2017年河南省中考第23题如图1,在平面直角坐标系中,直线112y x=+与抛物线y=ax2+bx-3交于A、B两点,点A在x轴上,点B的纵坐标为3.点P是直线AB下方的抛物线上的一动点(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线交直线AB于点C,作PD⊥AB于点D.(1)求a、b及sin∠ACP的值;(2)设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PD的长,并求出线段PD长的最大值;②连结PB,线段PC把△PDB分成两个三角形,是否存在适合的m的值,使这两个三角形的面积比为9∶10?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.图1例 6 2017年南通市中考第28题如图1,直线l经过点A(1,0),且与双曲线myx=(x>0)交于点B(2,1).过点(,1)P p p-(p>1)作x轴的平行线分别交曲线myx=(x>0)和myx=-(x<0)于M、N两点.(1)求m的值及直线l的解析式;(2)若点P在直线y=2上,求证:△PMB∽△PNA;(3)是否存在实数p,使得S△AMN=4S△AMP?若存在,请求出所有满足条件的p的值;若不存在,请说明理由.图1例7 2017年广州市中考第25题如图1,四边形OABC是矩形,点A、C的坐标分别为(3,0),(0,1).点D是线段BC上的动点(与端点B、C不重合),过点D作直线12y x b=-+交折线OAB于点E.(1)记△ODE的面积为S,求S与b的函数关系式;(2)当点E在线段OA上时,若矩形OABC关于直线DE的对称图形为四边形O1A1B1C1,试探究四边形O1A1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积是否发生变化?若不变,求出重叠部分的面积;若改变,请说明理由.图11.6 因动点产生的面积问题答案例1 2017年河南省中考第23题如图1,边长为8的正方形ABCD的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,点P是抛物线上A、C两点间的一个动点(含端点),过点P作PF⊥BC于点F.点D、E 的坐标分别为(0, 6)、(-4, 0),联结PD、PE、DE.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)小明探究点P的位置发现:当点P与点A或点C重合时,PD与PF的差为定值.进而猜想:对于任意一点P,PD与PF的差为定值.请你判断该猜想是否正确,并说明理由;(3)小明进一步探究得出结论:若将“使△PDE的面积为整数”的点P记作“好点”,则存在多个“好点”,且使△PDE 的周长最小的点P 也是一个“好点”.请直接写出所有“好点”的个数,并求出△PDE 周长最小时“好点”的坐标.图1 备用图动感体验请打开几何画板文件名“15河南23”,拖动点P 在A 、C 两点间的抛物线上运动,观察S 随P 变化的图像,可以体验到,“使△PDE 的面积为整数” 的点P 共有11个. 思路点拨1.第(2)题通过计算进行说理.设点P 的坐标,用两点间的距离公式表示PD 、PF 的长.2.第(3)题用第(2)题的结论,把△PDE 的周长最小值转化为求PE +PF 的最小值. 满分解答(1)抛物线的解析式为2188y x =-+.(2)小明的判断正确,对于任意一点P ,PD -PF =2.说理如下:设点P 的坐标为21(,8)8x x -+,那么PF =y F -y P =218x .而FD 2=22222222111+(86)+(2)(2)888x x x x x -+-=-=+,所以FD =2128x +. 因此PD -PF =2为定值.(3)“好点”共有11个.在△PDE 中,DE 为定值,因此周长的最小值取决于FD +PE 的最小值.而PD +PE =(PF +2)+PE =(PF +PE )+2,因此当P 、E 、F 三点共线时,△PDE 的周长最小(如图2).此时EF ⊥x 轴,点P 的横坐标为-4.所以△PDE 周长最小时,“好点”P 的坐标为(-4, 6).图2 图3考点伸展第(3)题的11个“好点”是这样求的:如图3,联结OP ,那么S △PDE =S △POD +S △POE -S △DOE .因为S △POD =1()32P OD x x ⋅-=-,S △POE =2111624P OE y x ⋅=-+,S △DOE =12,所以 S △PDE =21316124x x --+-=21344x x --+=21(6)134x -++. 因此S 是x 的二次函数,抛物线的开口向下,对称轴为直线x =-6.如图4,当-8≤x ≤0时,4≤S ≤13.所以面积的值为整数的个数为10.当S =12时,方程21(6)13124x -++=的两个解-8, -4都在-8≤x ≤0范围内. 所以“使△PDE 的面积为整数” 的 “好点”P 共有11个.图4例2 2017年昆明市中考第23题如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx -3(a ≠0)与x 轴交于A (-2, 0)、B (4, 0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从点A 出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向点B 运动,同时点Q 从点B 出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向点C 运动.其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.当△PBQ 存在时,求运动多少秒时△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK ∶S △PBQ =5∶2,求点K 的坐标.图1动感体验请打开几何画板文件名“14昆明23”,拖动点P 从A 向B 运动,可以体验到,当P 运动到AB 的中点时,△PBQ 的面积最大.双击按钮“△PBQ 面积最大”,再拖动点K 在BC 下方的抛物线上运动,观察度量值,可以体验到,有两个时刻面积比为2.5.思路点拨1.△PBQ 的面积可以表示为t 的二次函数,求二次函数的最小值.2.△PBQ 与△PBC 是同高三角形,△PBC 与△CBK 是同底三角形,把△CBK 与△PBQ 的比转化为△CBK 与△PBC 的比.满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (-2, 0)、B (4, 0)两点,所以y =a(x +2)(x -4).所以-8a =-3.解得38a =. 所以抛物线的解析式为3(2)(4)8y x x =+-233384x x =--. (2)如图2,过点Q 作QH ⊥x 轴,垂足为H .在Rt △BCO 中,OB =4,OC =3,所以BC =5,sin B =35. 在Rt △BQH 中,BQ =t ,所以QH =BQ sin B =35t . 所以S △PBQ =211399(63)(1)2251010BP QH t t t ⋅=-⨯=--+. 因为0≤t ≤2,所以当t =1时,△PBQ 的面积最大,最大面积是910。
1.2因动点产生的等腰三角形问题例1 2017年重庆市中考第25题如图1,在△ ABC中,N ACB = 90° / BAC = 60° 点E是/ BAC 的平分线上一点,过点E 作AE的垂线,过点A作AB的垂线,两垂线交于点D,连接DB,点F是BD的中点,DH丄AC,垂足为H,连接EF , HF .(1)如图1,若点H是AC的中点,AC = 2「3,求AB、BD的长;(2)如图1,求证:HF = EF .(3)如图2,连接CF、CE,猜想:△ CEF是否是等边三角形?若是,请证明;若不是,请说明理由.图2例2 2017年长沙市中考第26题如图1,抛物线y= ax2+ bx+ c (a、b、c是常数,a丰0)的对称轴为y轴,且经过(0,0)和(、后,丄)两点,点P在该抛物线上运动,以点P为圆心的O P总经过定点A(0, 2).16(1)求a、b、c的值;(2)求证:在点P运动的过程中,O P始终与x轴相交;(3)设O P与x轴相交于M(x i, 0)、N(x2, 0)两点,当厶AMN为等腰三角形时,求圆心P 的纵坐标.例3 2018年上海市虹口区中考模拟第25题如图1,在Rt△ ABC 中,/ A = 90°, AB = 6, AC= 8,点 D 为边BC 的中点,DE丄BC 交边AC于点E,点P为射线AB上的一动点,点Q为边AC上的一动点,且/ PDQ = 90°(1)求ED、EC的长;(2)若BP = 2,求CQ的长;(3)记线段PQ与线段DE的交点为F,若△ PDF为等腰三角形,求BP的长.图1如图1抛物线y = ax 2 + bx + c 经过A( — 1,0)、B(3, 0)、C(0 ,3)三点,直线I 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I 上的一个动点,当△ PAC 的周长最小时,求点 P 的坐标;(3) 在直线I 上是否存在点 M ,使△ MAC 为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合 条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.如图1,点A在x轴上,OA= 4,将线段OA绕点0顺时针旋转(1)求点B的坐标;(2)求经过A、0、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、0、腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.120°至0B的位置. B为顶点的三角形是等图1如图1已知一次函数y=—x+ 7与正比例函数y=4x的图象交于点A,且与x轴交于3点B.(1)求点A和点B的坐标;(2)过点A作AC丄y轴于点C,过点B作直线l//y轴.动点P从点O出发,以每秒1个单位长的速度,沿0 —C —A的路线向点A运动;同时直线l从点B出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线I交x轴于点R,交线段BA或线段A0于点Q.当点P到达点A时,点P 和直线I都停止运动.在运动过程中,设动点P运动的时间为t秒.①当t为何值时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8?②是否存在以A、P、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.图11.2因动点产生的等腰三角形问题答案例1 2017年重庆市中考第25题如图1,在△ ABC 中,N ACB = 90° / BAC = 60°点E 是/ BAC 的平分线上一点, 过点E 作AE 的垂线,过点 A 作AB 的垂线,两垂线交于点 D ,连接DB ,点F 是BD 的中 点,DH 丄AC ,垂足为H ,连接EF , HF .(1) 如图1,若点H 是AC 的中点,AC = 2 3,求AB 、BD 的长;(2) 如图1,求证:HF = EF .(3) 如图2,连接CF 、CE ,猜想:△ CEF 是否是等边三角形?若是,请证明;若不 是,请说明理由.动感体验请打开几何画板文件名“ 15重庆25”,拖动点E 运动,可以体验到,△ FAE 与厶FDH 保持全等,△ CMF 与厶CAE 保持全等,△ CEF 保持等边三角形的形状.思路点拨1•把图形中所有30。
因动点产生的等腰三角形问题例年重庆市中考第题如图,在△中,=°,∠=°,点是∠的平分线上一点,过点作的垂线,过点作的垂线,两垂线交于点,连接,点是的中点,⊥,垂足为,连接,.()如图,若点是的中点,=,求、的长;()如图,求证:=.()如图,连接、,猜想:△是否是等边三角形?若是,请证明;若不是,请说明理由.图图例年长沙市中考第题如图,抛物线=++(、、是常数,≠)的对称轴为轴,且经过()和两点,点在该抛物线上运动,以点为圆心的⊙总经过定点(, ).()求、、的值;()求证:在点运动的过程中,⊙始终与轴相交;()设⊙与轴相交于(, )、(, )两点,当△为等腰三角形时,求圆心的纵坐标.图例年上海市虹口区中考模拟第题如图,在△中,∠=°,=,=,点为边的中点,⊥交边于点,点为射线上的一动点,点为边上的一动点,且∠=°.()求、的长;()若=,求的长;()记线段与线段的交点为,若△为等腰三角形,求的长.图备用图例年扬州市中考第题如图,抛物线=++经过(-)、(, )、( )三点,直线是抛物线的对称轴.()求抛物线的函数关系式;()设点是直线上的一个动点,当△的周长最小时,求点的坐标;()在直线上是否存在点,使△为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.图例年临沂市中考第题如图,点在轴上,=,将线段绕点顺时针旋转°至的位置.()求点的坐标;()求经过、、的抛物线的解析式;()在此抛物线的对称轴上,是否存在点,使得以点、、为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.图例年盐城市中考第题如图,已知一次函数=-+与正比例函数的图象交于点,且与轴交于点.()求点和点的坐标;()过点作⊥轴于点,过点作直线轴.动点从点出发,以每秒个单位长的速度,沿——的路线向点运动;同时直线从点出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线交轴于点,交线段或线段于点.当点到达点时,点和直线都停止运动.在运动过程中,设动点运动的时间为秒.①当为何值时,以、、为顶点的三角形的面积为?②是否存在以、、为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.图因动点产生的等腰三角形问题答案例年重庆市中考第题如图,在△中,=°,∠=°,点是∠的平分线上一点,过点作的垂线,过点作的垂线,两垂线交于点,连接,点是的中点,⊥,垂足为,连接,.()如图,若点是的中点,=,求、的长;()如图,求证:=.()如图,连接、,猜想:△是否是等边三角形?若是,请证明;若不是,请说明理由.图图动感体验请打开几何画板文件名“重庆”,拖动点运动,可以体验到,△与△保持全等,△与△保持全等,△保持等边三角形的形状.思路点拨.把图形中所有°的角都标注出来,便于寻找等角和等边..中点有哪些用处呢?联想到斜边上的中线和中位线就有思路构造辅助线了.满分解答()如图,在△中,∠=°,=,所以=.在△中,∠=°,=,所以=,=.在△中,=,=,由勾股定理,得=.()如图,由∠=°,∠=°,平分∠,得∠=°,∠=°.在△中,=.在△中,=.所以=.因为点是△的斜边上的中线,所以=,∠=∠.所以∠=∠.所以△≌△.所以=.图图图()如图,作⊥于,联结.由,是的中点,得是的中点.因此=,△是等边三角形.又因为=,所以=.又因为=,∠=∠=°,所以△≌△.所以∠=∠,=.所以∠=∠=°.所以△是等边三角形.考点伸展我们再看几个特殊位置时的效果图,看看有没有熟悉的感觉.如图,如图,当点落在边上时,点与点重合.图图如图,图,点落在边上.如图,图,等腰梯形.图图图图例年长沙市中考第题如图,抛物线=++(、、是常数,≠)的对称轴为轴,且经过()和两点,点在该抛物线上运动,以点为圆心的⊙总经过定点(, ).()求、、的值;()求证:在点运动的过程中,⊙始终与轴相交;()设⊙与轴相交于(, )、(, )两点,当△为等腰三角形时,求圆心的纵坐标.图动感体验请打开几何画板文件名“长沙”,拖动圆心在抛物线上运动,可以体验到,圆与轴总是相交的,等腰三角形存在三种情况.思路点拨.不算不知道,一算真奇妙,原来⊙在轴上截得的弦长=是定值..等腰三角形存在三种情况,其中=和=两种情况时,点的纵坐标是相等的.满分解答()已知抛物线的顶点为(),所以=.所以=,=.将代入=,得.解得(舍去了负值).()抛物线的解析式为,设点的坐标为.已知(, ),所以>.而圆心到轴的距离为,所以半径>圆心到轴的距离.所以在点运动的过程中,⊙始终与轴相交.()如图,设的中点为,那么垂直平分.在△中,,,所以=.所以=.因此=,为定值.等腰△存在三种情况:①如图,当=时,点为原点重合,此时点的纵坐标为.图图②如图,当=时,在△中,=,=,所以=.此时==.所以点的纵坐标为.③如图,当=时,点的纵坐标为也为.图图考点伸展如果点在抛物线上运动,以点为圆心的⊙总经过定点(, ),那么在点运动的过程中,⊙始终与直线=-相切.这是因为:设点的坐标为.已知(, ),所以.而圆心到直线=-的距离也为,所以半径=圆心到直线=-的距离.所以在点运动的过程中,⊙始终与直线=-相切.例年上海市虹口区中考模拟第题如图,在△中,∠=°,=,=,点为边的中点,⊥交边于点,点为射线上的一动点,点为边上的一动点,且∠=°.()求、的长;()若=,求的长;()记线段与线段的交点为,若△为等腰三角形,求的长.图备用图动感体验请打开几何画板文件名“虹口”,拖动点在射线上运动,可以体验到,△与△保持相似.观察△,可以看到,、可以落在对边的垂直平分线上,不存在=的情况.请打开超级画板文件名“虹口”,拖动点在射线上运动,可以体验到,△与△保持相似.观察△,可以看到,、可以落在对边的垂直平分线上,不存在=的情况.思路点拨.第()题=分两种情况..解第()题时,画准确的示意图有利于理解题意,观察线段之间的和差关系..第()题探求等腰三角形时,根据相似三角形的传递性,转化为探求等腰三角形.满分解答()在△中,=,=,所以=.在△中,=,所以,.()如图,过点作⊥,⊥,垂足分别为、,那么、是△的两条中位线,=,=.由∠=°,∠=°,可得∠=∠.因此△∽△.所以.所以,.图图图①如图,当=,在上时,=.此时.所以.②如图,当=,在的延长线上时,=.此时.所以.()如图,如图,在△中,.在△中,.所以∠=∠.由∠=°,∠=°,可得∠=∠.因此△∽△.当△是等腰三角形时,△也是等腰三角形.①如图,当==时,=-=-=(如图所示).此时.所以.②如图,当=时,由,可得.所以=-=(如图所示).此时.所以.③不存在=的情况.这是因为∠≥∠>∠(如图,图所示).图图考点伸展如图,当△是等腰三角形时,根据等角的余角相等,可以得到△也是等腰三角形,=.在△中可以直接求解.例年扬州市中考第题如图,抛物线=++经过(-)、(, )、( )三点,直线是抛物线的对称轴.()求抛物线的函数关系式;()设点是直线上的一个动点,当△的周长最小时,求点的坐标;()在直线上是否存在点,使△为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.图动感体验请打开几何画板文件名“扬州”,拖动点在抛物线的对称轴上运动,可以体验到,当点落在线段上时,+最小,△的周长最小.拖动点在抛物线的对称轴上运动,观察△的三个顶点与对边的垂直平分线的位置关系,可以看到,点有次机会落在的垂直平分线上;点有次机会落在的垂直平分线上;点有次机会落在的垂直平分线上,但是有次、、三点共线.思路点拨.第()题是典型的“牛喝水”问题,点在线段上时△的周长最小..第()题分三种情况列方程讨论等腰三角形的存在性.满分解答()因为抛物线与轴交于(-)、(, )两点,设=(+)(-),代入点( ),得-=.解得=-.所以抛物线的函数关系式是=-(+)(-)=-++.()如图,抛物线的对称轴是直线=.当点落在线段上时,+最小,△的周长最小.设抛物线的对称轴与轴的交点为.由,=,得==.所以点的坐标为(, ).图()点的坐标为(, )、(,)、(,)或().考点伸展第()题的解题过程是这样的:设点的坐标为().在△中,=,=+(-),=+.①如图,当=时,=.解方程+=+(-),得=.此时点的坐标为(, ).②如图,当=时,=.解方程+=,得.此时点的坐标为(,)或(,).③如图,当=时,=.解方程+(-)=,得=或.当(, )时,、、三点共线,所以此时符合条件的点的坐标为().图图图例年临沂市中考第题如图,点在轴上,=,将线段绕点顺时针旋转°至的位置.()求点的坐标;()求经过、、的抛物线的解析式;()在此抛物线的对称轴上,是否存在点,使得以点、、为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.图动感体验请打开几何画板文件名“临沂”,拖动点在抛物线的对称轴上运动,可以体验到,⊙和⊙以及的垂直平分线与抛物线的对称轴有一个共同的交点,当点运动到⊙与对称轴的另一个交点时,、、三点共线.请打开超级画板文件名“临沂”,拖动点,发现存在点,使得以点、、为顶点的三角形是等腰三角形思路点拨.用代数法探求等腰三角形分三步:先分类,按腰相等分三种情况;再根据两点间的距离公式列方程;然后解方程并检验..本题中等腰三角形的角度特殊,三种情况的点重合在一起.满分解答()如图,过点作⊥轴,垂足为.在△中,∠=°,=,所以=,.所以点的坐标为.()因为抛物线与轴交于、(, ),设抛物线的解析式为=(-),代入点,.解得.所以抛物线的解析式为.()抛物线的对称轴是直线=,设点的坐标为(, ).①当==时,=.所以=.解得.当在时,、、三点共线(如图).②当==时,=.所以.解得.③当=时,=.所以.解得.综合①、②、③,点的坐标为,如图所示.图图考点伸展如图,在本题中,设抛物线的顶点为,那么△与△是两个相似的等腰三角形.由,得抛物线的顶点为.因此.所以∠=°,∠=°.例年盐城市中考第题如图,已知一次函数=-+与正比例函数的图象交于点,且与轴交于点.()求点和点的坐标;()过点作⊥轴于点,过点作直线轴.动点从点出发,以每秒个单位长的速度,沿——的路线向点运动;同时直线从点出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线交轴于点,交线段或线段于点.当点到达点时,点和直线都停止运动.在运动过程中,设动点运动的时间为秒.①当为何值时,以、、为顶点的三角形的面积为?②是否存在以、、为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.图动感体验请打开几何画板文件名“盐城”,拖动点由向运动,从图象中可以看到,△的面积有一个时刻等于.观察△,可以体验到,在上时,只存在=的情况;在上时,有三个时刻,△是等腰三角形.思路点拨.把图复制若干个,在每一个图形中解决一个问题..求△的面积等于,按照点的位置分两种情况讨论.事实上,在上运动时,高是定值,最大面积为,因此不存在面积为的可能..讨论等腰三角形,按照点的位置分两种情况讨论,点的每一种位置又要讨论三种情况.满分解答()解方程组得所以点的坐标是(,).令,得.所以点的坐标是(,).()①如图,当在上运动时,≤<.由,得.整理,得.解得=或=(舍去).如图,当在上运动时,△的最大面积为.因此,当=时,以、、为顶点的三角形的面积为.图图图②我们先讨论在上运动时的情形,≤<.如图,在△中,∠=°,∠>°,=,,所以>.因此∠>∠>∠.如图,点由向运动的过程中,==,所以轴.因此∠=°保持不变,∠越来越大,所以只存在∠=∠的情况.此时点在的垂直平分线上,==.所以=,=.我们再来讨论在上运动时的情形,≤<.在△中,为定值,,.如图,当=时,解方程,得.如图,当=时,点在的垂直平分线上,=(-).解方程,得.如,当=时,那么.因此.解方程,得.综上所述,=或或或时,△是等腰三角形.图图图考点伸展当在上,=时,也可以用来求解.。
1.6 因动点产生的面积问题例1 2017年河南省中考第23题如图1,边长为8的正方形ABCD的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,点P是抛物线上A、C两点间的一个动点(含端点),过点P作PF⊥BC于点F.点D、E 的坐标分别为(0, 6)、(-4, 0),联结PD、PE、DE.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)小明探究点P的位置发现:当点P与点A或点C重合时,PD与PF的差为定值.进而猜想:对于任意一点P,PD与PF的差为定值.请你判断该猜想是否正确,并说明理由;(3)小明进一步探究得出结论:若将“使△PDE的面积为整数”的点P记作“好点”,则存在多个“好点”,且使△PDE的周长最小的点P也是一个“好点”.请直接写出所有“好点”的个数,并求出△PDE周长最小时“好点”的坐标.图1 备用图如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-3(a≠0)与x轴交于A(-2, 0)、B(4, 0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P从点A出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向点B运动,同时点Q从点B出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向点C运动.其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.当△PBQ存在时,求运动多少秒时△PBQ的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ的面积最大时,在BC下方的抛物线上存在点K,使S△CBK∶S△PBQ=5∶2,求点K的坐标.图1如图1,已知抛物线212y x bx c =++(b 、c 是常数,且c <0)与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴的负半轴交于点C ,点A 的坐标为(-1,0).(1)b =______,点B 的横坐标为_______(上述结果均用含c 的代数式表示);(2)连结BC ,过点A 作直线AE //BC ,与抛物线交于点E .点D 是x 轴上一点,坐标为(2,0),当C 、D 、E 三点在同一直线上时,求抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,点P 是x 轴下方的抛物线上的一动点,连结PB 、PC .设△PBC 的面积为S .①求S 的取值范围;②若△PBC 的面积S 为正整数,则这样的△PBC 共有_____个.图1如图1,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0, 1)、B(2, 0)、O(0, 0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到三角形A′B′O.(1)一抛物线经过点A′、B′、B,求该抛物线的解析式;(2)设点P是第一象限内抛物线上的一个动点,是否存在点P,使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出它的两条性质.图1如图1,在平面直角坐标系中,直线112y x=+与抛物线y=ax2+bx-3交于A、B两点,点A在x轴上,点B的纵坐标为3.点P是直线AB下方的抛物线上的一动点(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线交直线AB于点C,作PD⊥AB于点D.(1)求a、b及sin∠ACP的值;(2)设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PD的长,并求出线段PD长的最大值;②连结PB,线段PC把△PDB分成两个三角形,是否存在适合的m的值,使这两个三角形的面积比为9∶10?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.图1如图1,直线l经过点A(1,0),且与双曲线myx=(x>0)交于点B(2,1).过点(,1)P p p-(p>1)作x轴的平行线分别交曲线myx=(x>0)和myx=-(x<0)于M、N两点.(1)求m的值及直线l的解析式;(2)若点P在直线y=2上,求证:△PMB∽△PNA;(3)是否存在实数p,使得S△AMN=4S△AMP?若存在,请求出所有满足条件的p的值;若不存在,请说明理由.图1如图1,四边形OABC是矩形,点A、C的坐标分别为(3,0),(0,1).点D是线段BC上的动点(与端点B、C不重合),过点D作直线12y x b=-+交折线OAB于点E.(1)记△ODE的面积为S,求S与b的函数关系式;(2)当点E在线段OA上时,若矩形OABC关于直线DE的对称图形为四边形O1A1B1C1,试探究四边形O1A1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积是否发生变化?若不变,求出重叠部分的面积;若改变,请说明理由.图11.6 因动点产生的面积问题答案例1 2017年河南省中考第23题如图1,边长为8的正方形ABCD 的两边在坐标轴上,以点C 为顶点的抛物线经过点A ,点P 是抛物线上A 、C 两点间的一个动点(含端点),过点P 作PF ⊥BC 于点F .点D 、E 的坐标分别为(0, 6)、(-4, 0),联结PD 、PE 、DE .(1)直接写出抛物线的解析式;(2)小明探究点P 的位置发现:当点P 与点A 或点C 重合时,PD 与PF 的差为定值.进而猜想:对于任意一点P ,PD 与PF 的差为定值.请你判断该猜想是否正确,并说明理由;(3)小明进一步探究得出结论:若将“使△PDE 的面积为整数” 的点P 记作“好点”,则存在多个“好点”,且使△PDE 的周长最小的点P 也是一个“好点”.请直接写出所有“好点”的个数,并求出△PDE 周长最小时“好点”的坐标.图1 备用图动感体验请打开几何画板文件名“15河南23”,拖动点P 在A 、C 两点间的抛物线上运动,观察S 随P 变化的图像,可以体验到,“使△PDE 的面积为整数” 的点P 共有11个.思路点拨1.第(2)题通过计算进行说理.设点P 的坐标,用两点间的距离公式表示PD 、PF 的长.2.第(3)题用第(2)题的结论,把△PDE 的周长最小值转化为求PE +PF 的最小值.满分解答(1)抛物线的解析式为2188y x =-+.(2)小明的判断正确,对于任意一点P ,PD -PF =2.说理如下: 设点P 的坐标为21(,8)8x x -+,那么PF =y F -y P =218x .而FD 2=22222222111+(86)+(2)(2)888x x x x x -+-=-=+,所以FD =2128x +. 因此PD -PF =2为定值. (3)“好点”共有11个.在△PDE 中,DE 为定值,因此周长的最小值取决于FD +PE 的最小值.而PD +PE =(PF +2)+PE =(PF +PE )+2,因此当P 、E 、F 三点共线时,△PDE 的周长最小(如图2).此时EF ⊥x 轴,点P 的横坐标为-4.所以△PDE 周长最小时,“好点”P 的坐标为(-4, 6).图2 图3考点伸展第(3)题的11个“好点”是这样求的:如图3,联结OP ,那么S △PDE =S △POD +S △POE -S △DOE . 因为S △POD =1()32P OD x x ⋅-=-,S △POE =2111624P OE y x ⋅=-+,S △DOE =12,所以 S △PDE =21316124x x --+-=21344x x --+=21(6)134x -++. 因此S 是x 的二次函数,抛物线的开口向下,对称轴为直线x =-6. 如图4,当-8≤x ≤0时,4≤S ≤13.所以面积的值为整数的个数为10.当S =12时,方程21(6)13124x -++=的两个解-8, -4都在-8≤x ≤0范围内. 所以“使△PDE 的面积为整数” 的 “好点”P 共有11个.图4例2 2017年昆明市中考第23题如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx -3(a ≠0)与x 轴交于A (-2, 0)、B (4, 0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从点A 出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向点B 运动,同时点Q 从点B 出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向点C 运动.其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.当△PBQ 存在时,求运动多少秒时△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK ∶S △PBQ =5∶2,求点K 的坐标.图1动感体验请打开几何画板文件名“14昆明23”,拖动点P 从A 向B 运动,可以体验到,当P 运动到AB 的中点时,△PBQ 的面积最大.双击按钮“△PBQ 面积最大”,再拖动点K 在BC 下方的抛物线上运动,观察度量值,可以体验到,有两个时刻面积比为2.5.思路点拨1.△PBQ 的面积可以表示为t 的二次函数,求二次函数的最小值. 2.△PBQ 与△PBC 是同高三角形,△PBC 与△CBK 是同底三角形,把△CBK 与△PBQ 的比转化为△CBK 与△PBC 的比.满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (-2, 0)、B (4, 0)两点,所以y =a(x +2)(x -4).所以-8a =-3.解得38a =.所以抛物线的解析式为3(2)(4)8y x x =+-233384x x =--.(2)如图2,过点Q 作QH ⊥x 轴,垂足为H .在Rt △BCO 中,OB =4,OC =3,所以BC =5,sin B =35.在Rt △BQH 中,BQ =t ,所以QH =BQ sin B =35t .所以S △PBQ =211399(63)(1)2251010BP QH t t t ⋅=-⨯=--+.因为0≤t ≤2,所以当t =1时,△PBQ 的面积最大,最大面积是910。
2018年中考数学压轴题专题练习-----由动点形成的面积关系问题1.在平面直角坐标系内,直线AB 垂直于x 轴于点C (点C 在原点的右侧),并分别与直线y =x 和双曲线y =1x 相交于点A 、B ,且AC +BC =4,则△OAB 的面积为()A .+3或-3B +1-1C .-3D -12.如图,在菱形中,,,是的中点.过点作,垂足为.将CD AB 60∠A = D 8A =F AB F F D E ⊥A E F ∆AE 沿点到点的方向平移,得到.设、分别是、的中点,当点与点重合时,四边形A B F '''∆A E P 'P F E F ''E 'A B 的面积为CD 'PPA .B . C. D .8-3. 如图,在正方形中,,动点自点出发沿方向以每秒的速度运动,同时动点ABCD 3AB cm =M A AB 1cm N 自点出发沿折线以每秒的速度运动,到达点时运动同时停止,设的面积为,D DC CB -2cm B AMN ∆()2y cm 运动时间为(秒),则下列图象中能大致反映与之间的函数关系的是( )x y xA .B . C. D .4.已知直线m x y +=2与抛物线2y ax ax b =++有一个公共点(1,0)M ,且a b <.(Ⅰ)求抛物线顶点Q 的坐标(用含a 的代数式表示);(Ⅱ)说明直线与抛物线有两个交点;(Ⅲ)直线与抛物线的另一个交点记为N .(ⅰ)若211-≤≤-a ,求线段MN 长度的取值范围;(ⅱ)求QMN ∆面积的最小值.5.已知:Rt △EFP 和矩形ABCD 如图①摆放(点P 与点B 重合),点F ,B (P ),C 在同一条直线上,AB =EF =6cm ,BC =FP =8cm ,∠EFP =90°。
如图②,△EFP 从图①的位置出发,沿BC 方向匀速运动,速度为1cm/s ;EP 与AB 交于点G .同时,点Q 从点C 出发,沿CD 方向匀速运动,速度为1cm/s 。
2018年中考数学压轴题专题练习---因动点产生的三角形面积最值问题1.如图1,在平面直角坐标系中,,直线MN 分别与x 轴、y 轴交于点M (6,0),N (0, ),等边△ABC 的顶点B 与原点O 重合,BC 边落在x 轴正半轴上,点A 恰好落在线段MN 上,将等边△ABC 从图l 的位置沿x 轴正方向以每秒l 个单位长度的速度平移,边AB ,AC 分别与线段MN 交于点E ,F (如图2所示),设△ABC 平移的时间为t (s ).(1)等边△ABC 的边长为_______;(2)在运动过程中,当t =_______时,MN 垂直平分AB ;(3)若在△ABC 开始平移的同时.点P 从△ABC 的顶点B 出发.以每秒2个单位长度的速度沿折线BA —AC 运动.当点P 运动到C 时即停止运动.△ABC 也随之停止平移.①当点P 在线段BA 上运动时,若△PEF 与△MNO 相似.求t 的值;②当点P 在线段AC 上运动时,设PEF S S ∆=,求S 与t 的函数关系式,并求出S 的最大值及此时点P 的坐标.2.如图,A 、B 两点的坐标分别为(0,4),(0,2),点P 为x 轴正半轴上一动点,过点A 作AP 的垂线,过点B 作BP 的垂线,两垂线交于点Q ,连接PQ ,M 为线段PQ 的中点. (1)求证:A 、B 、P 、Q 四点在以M 为圆心的同一个圆上; (2)当⊙M 与x 轴相切时,求点Q 的坐标;(3)当点P 从点(1,0)运动到点(2,0)时,请直接写出线段QM 扫过图形的面积.3.如图12,在△ABC 中,∠C=90°,AB=10cm ,BC=6cm. 点P 从点A 出发,沿AB 边以2 cm/s 的速度向点B 匀速移动;点Q 从点B 出发,沿BC 边以1 cm/s 的速度向点C 匀速移动. 当一个运动点到达终点时,另一个运动点也随之停止运动,设运动的时间为t(s). (1)当PQ ∥AC 时,求t 的值;(2)当t 为何值时,QB=QP ;(3)当t 为何值时,△PBQ 的面积等于4.8cm 2.4.如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线y=x+4与坐标轴分别交于A 、B 两点,抛物线y=﹣x 2+bx+c 过A 、B 两点,点D 为线段AB 上一动点,过点D 作CD ⊥x 轴于点C ,交抛物线于点E .(1)求抛物线的解析式. (2)求△ABE 面积的最大值.(3)连接BE ,是否存在点D ,使得△DBE 和△DAC 相似?若存在,求出点D 坐标;若不存在,说明理由. 5.已知函数()2121y m x mx m =-++-(1)m= 时,函数图像与x 轴只有一个交点; (2)m 为何值时,函数图像与x 轴没有交点;(3)若函数图像与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,且△ABC 的面积为4,求m 的值. 6.已知二次函数y=x 2﹣2x ﹣3与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左边),与y 轴交于点C . (1)求出点A 、B 、C 的坐标. (2)求S △ABC(3)在抛物线上(除点C 外),是否存在点N ,使得S △NAB =S △ABC , 若存在,求出点N 的坐标,若不 存在,请说明理由.7.如图,已知:在平面直角坐标系中,直线l与y轴相交于点A(0,m)其中m<0,与x轴相交于点B(4,0).抛物线y=ax2+bx(a>0)的顶点为F,它与直线l相交于点C,其对称轴分别与直线l和x轴相交于点D和点E.(1)设a=12,m=﹣2时,①求出点C、点D的坐标;②抛物线y=ax2+bx上是否存在点G,使得以G、C、D、F四点为顶点的四边形为平行四边形?如果存在,求出点G的坐标;如果不存在,请说明理由.(2)当以F、C、D为顶点的三角形与△BED相似且满足三角形FAC的面积与三角形FBC面积之比为1:3时,求抛物线的函数表达式.8.如图,以O为原点的直角坐标系中,A点的坐标为(0,1),直线x=1交x轴于点B。
P为线段AB上一动点,作直线PC⊥PO,交直线x=1于点C。
过P点作直线MN平行于x轴,交y轴于点M,交直线x=1于点N。
(1)当点C在第一象限时,求证:△OPM≌△PCN;(2)当点C在第一象限时,设AP长为m,四边形POBC的面积为S,请求出S与m间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;(3)当点P在线段AB上移动时,点C也随之在直线x=1上移动,△PBC是否可能成为等腰三角形?如果可能,求出所有能使△PBC成为等腰直角三角形的点P的坐标;如果不可能,请说明理由。
0,4,M是线段AB的中点,将点M绕点A 9.如图,点A从坐标原点出发,沿x轴的正方向运动,点B坐标为()顺时针方向旋转90°得到点C,过点C作x轴的垂线,垂足为F,过点B作y轴的垂线与直线CF相交于点E,连接AC,BC,设点A的横坐标为t.(1)当点C与点E恰好重合时,求t的值;(2)当t为何值时,BC取得最小值;(3)设△BCE的面积为S,当S=6时,求t的值.10.问题发现:如图1,在△ABC中,∠C=90°,分别以AC,BC为边向外侧作正方形ACDE和正方形BCFG.(1)△ABC和△DCF面积的关系是______________;(请在横线上填写“相等”或“不等”)(2)拓展探究:若∠C≠90°,(1)中的结论还成立吗?若成立,请结合图2给出证明;若不成立,请说明理由;(3)解决问题:如图3,在四边形ABCD中,AC⊥BD,且AC与BD的和为10,分别以四边形ABCD的四条边为边向外侧作正方形ABFE、正方形BCHG、正方形CDJI,正方形DALK,运用(2)的结论,图中阴影部分的面积和是否有最大值?如果有,请求出最大值,如果没有,请说明理由.图1图3图211.如图,抛物线23y x x =-交x 轴的正半轴于点A ,点B (12-,a )在抛物线上,点C 是抛物线对称轴上的一点,连接AB 、BC ,以AB 、BC 为邻边作□ABCD ,记点C 纵坐标为n , (1)求a 的值及点A 的坐标;[来源:学科网] (2)当点D 恰好落在抛物线上时,求n 的值;(3)记CD 与抛物线的交点为E ,连接AE ,BE ,当△AEB 的面积为7时,n =___________.(直接写出答案)12.如图(1),矩形ABCD ,AB =2cm ,AD =6cm ,P 、Q 分别为两个动点,点P 从B 出发沿边BC 运动,每秒1cm ,点Q 从B 出发沿边B —C —D 运动,每秒2cm.(1)若P 、Q 两点同时出发,其中一点到达终点时另一点也随之停止,设△BPQ 面积为S ,时间为t 秒,求S 关于t 的函数关系式及自变量的取值范围;(2)若R 为AD 中点,连接RP 、RQ ,当以R 、P 、Q 为顶点的三角形与△BPQ 相似(含全等)时,求t 的值; (3)如图(2)M 为AD 边上一点,AM =2,点Q 在1.5秒时便停止运动,点P 继续在BC 上运动,AP 与BQ 交于点E ,PM 交CQ 于点F ,设四边形QEPF 的面积为y ,求y 的最大值.13.如图,Rt △ABC 中, 90ACB ∠=, 6BC =,点D 为斜边AB 的中点,点E 为边AC 上的一个动点.连结DE ,过点E 作DE 的垂线与边BC 交于点F ,以,DE EF 为邻边作矩形DEFG .(1)如图1,当8AC =,点G 在边AB 上时,求DE 和EF 的长; (2)如图2,若12DE EF =,设AC x =,矩形DEFG 的面积为y ,求y 关于x 的函数表达式; (3)若23DE EF =,且点G 恰好落在Rt △ABC 的边上,求AC 的长. 14.已知,如图,抛物线y=﹣x 2+bx+c 经过直线y=﹣x+3与坐标轴的两个交点A ,B ,此抛物线与x 轴的另一个交点为C ,抛物线的顶点为D . (1)求此抛物线的解析式;(2)若点M 为抛物线上一动点,是否存在点M ,使△ACM 与△ABC 的面积相等?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在x 轴上是否存在点N 使△ADN 为直角三角形?若存在,确定点N 的坐标;若不存在,请说明理由.15.已知:如图所示,在△ABC 中,∠B=90°,AB=5cm ,BC=7cm ,点P 从点A 开始沿AB 边向点B 以1cm/s 的速度移动,点Q 从点B 开始沿BC 边向点C 以2cm/s 的速度移动.(1)如果P ,Q 分别从A ,B 同时出发,那么几秒后,△PBQ 的面积等于4cm 2?(2)如果P ,Q 分别从A ,B 同时出发,那么几秒后,△PBQ 中PQ 的长度等于5cm ? (3)在(1)中,当P ,Q 出发几秒时,△PBQ 有最大面积?16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线26y ax bx =++经过点A (﹣3,0)和点B (2,0).直线y h =(h 为常数,且06h <<)与BC 交于点D ,与y 轴交于点E ,与AC 交于点F . (1)求抛物线的解析式;(2)连接AE ,求h 为何值时,△AEF 的面积最大;(3)已知一定点M (﹣2,0).问:是否存在这样的直线y h =,使△BDM 是等腰三角形?若存在,请求出h 的值和点D 的坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,在平面直角坐标系中,已知点A (10,0),B (4,8),C (0,8),连接AB ,BC ,点P 在x 轴上,从原点O 出发,以每秒1个单位长度的速度向点A 运动,同时点M 从点A 出发,以每秒2个单位长度的速度沿折线A ﹣B ﹣C 向点C 运动,其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设P ,M 两点运动的时间为t 秒. (1)求AB 长;(2)设△PAM 的面积为S ,当0≤t≤5时,求S 与t 的函数关系式,并指出S 取最大值时,点P 的位置;[来源:学科网](3)t 为何值时,△APM 为直角三角形?18.如图,平面直角坐标系xOy 中点A 的坐标为()1,1-,点B 的坐标为()3,3,抛物线经过A 、O 、E 三点,连接OA OB AB 、、,线段AB 交y 轴于点E .(1)求点E 的坐标; (2)求抛物线的函数解析式;(3)点F 为线段OB 上的一个动点(不与点O 、B 重合),直线EF 与抛物线交于M 、N 两点(点N 在 19.如图,在平面直角坐标系xoy 中,二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)的图象经过A (0,4),B (2,0),C (-2,0)三点.(1)求二次函数的解析式;(2)在x 轴上有一点D (-4,0),将二次函数图象沿DA 方向平移,使图象再次经过点B . ①求平移后图象顶点E 的坐标;②求图象A ,B 两点间的部分扫过的面积.20.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC 放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A (0,2),点C (-1,0),如图所示:抛物线y=2ax 2+ax-32经过点B .(1)写出点B 的坐标; (2)求抛物线的解析式;(3)若三角板ABC从点C开始以每秒1个单位长度的速度向x轴正方向平移,求点A落在抛物线上时所用的时间,并求三角板在平移过程扫过的面积;(4)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.。