几何代数结合综合题
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一次函数代几综合问题一.填空题(共6小题)1.如图,直线和x轴、y轴分别交于点A、B.若以线段AB为边作等边三角形ABC,则点C的坐标是.2.一次函数y=x+4分别交x轴、y轴于A、B两点,在x轴上取一点,使△ABC为等腰三角形,则这样的点C的坐标为.3.如图,平面直角坐标系中,已知直线y=x上一点P(1,1),C为y轴上一点,连接PC,线段PC绕点P顺时针旋转90°至线段PD,过点D作直线AB⊥x轴,垂足为B,直线AB与直线y=x交于点A,且BD=2AD,连接CD,直线CD与直线y=x交于点Q,则点Q的坐标为.4.如图,已知直线l:y=x,过点A(0,1)作y轴的垂线交直线l于点B,过点B作直线l的垂线交y轴于点A1;过点A1作y轴的垂线交直线l于点B1,过点B1作直线l的垂线交y轴于点A2;…;按此作法继续下去,则点A4的坐标为.5.在直角坐标系中,正方形A1B1C1O1、A2B2C2C1、…、A n B n C n C n﹣1按如图所示的方式放置,其中点A1、A2、A3、…、A n均在一次函数y=kx+b的图象上,点C1、C2、C3、…、C n均在x轴上.若点B1的坐标为(1,1),点B2的坐标为(3,2),则点A n的坐标为.6.如图,直线1:与x轴、y轴分别相交于点A、B,△AOB与△ACB关于直线l对称,则点C的坐标为.二.解答题(共24小题)7.已知一次函数y=2x﹣4的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,点P在该函数的图象上,P到x轴、y 轴的距离分别为d1、d2.(1)当P为线段AB的中点时,求d1+d2的值;(2)直接写出d1+d2的范围,并求当d1+d2=3时点P的坐标;(3)若在线段AB上存在无数个P点,使d1+ad2=4(a为常数),求a的值.8.在平面直角坐标系xOy中,边长为6的正方形OABC的顶点A,C分别在x轴和y轴的正半轴上,直线y=mx+2与OC,BC两边分别相交于点D,G,以DG为边作菱形DEFG,顶点E在OA边上.(1)如图1,当CG=OD时,直接写出点D和点G的坐标,并求直线DG的函数表达式;(2)如图2,连接BF,设CG=a,△FBG的面积为S.①求S与a的函数关系式;②判断S的值能否等于等于1?若能,求此时m的值,若不能,请说明理由;(3)如图3,连接GE,当GD平分∠CGE时,m的值为.9.认真阅读材料,然后回答问题:我们知道,在数轴上,x=1表示一个点.而在平面直角坐标系中,x=1表示一条直线;我们还知道,以二元一次方方程2x﹣y+1=0的所有解为坐标的点组成的图形就是一次函数y=2x+1的图象,它也是一条直线,如图1可以得出:直线x=1与直线y=2x+1的交点P的坐标(1,3)就是方程组在直角坐标系中,x≤1表示一个平面区域,即直线x=1以及它左侧的部分,如图2;y≧2x+1也表示一个平面区域,即直线y=2x+1以及它上方的部分,如图3.回答下列问题:请你自己作一个直角坐标系,并在直角坐标系中(1)用作图象的方法求出方程组的解.(2)用阴影表示,所围成的区域.10.如图,直线l1的解析表达式为:y=3x﹣3,且l1与x轴交于点D,直线l2经过点A,B,直线l1,l2交于点C.(1)求△ADC的面积;(2)在直线l2上存在异于点C的另一点P,使得△ADP与△ADC的面积相等,则点P的坐标为;(3)若点H为坐标平面内任意一点,在坐标平面内是否存在这样的点H,使以A、D、C、H为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点H的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,在平面直角坐标系中,已知直线l1和l2相交于点A,它们的解析式分别为l1:y=x,l2:y=﹣x+.直线l2与两坐标轴分别相交于点B和点C,点P在线段OB上从点O出发.以每秒1个单位的速度向点B运动,同时点Q从点B出发以每秒4个单位的速度沿B→O→C→B的方向向点B运动,过点P作直线PM⊥OB分别交l1,l2于点M,N.连接MQ.设点P,Q运动的时间是t秒(t>0)(1)求点A的坐标;(2)点Q在OC上运动时,试求t为何值时,四边形MNCQ为平行四边形;(3)试探究是否存在某一时刻t,使MQ∥OB?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.12.已知,将边长为5的正方形ABCO放置在如图所示的直角坐标系中,使点A在x轴上,点C在y轴上.点M(t,0)在x轴上运动,过A作直线MC的垂线交y轴于点N.(1)当t=1时,求直线MC的解析式;(2)设△AMN的面积为S,求S关于t的函数解析式并写出相应t的取值范围;(3)在该平面直角坐标系中,第一象限内取点P(2,y),是否存在以M、N、C、P为顶点的四边形是直角梯形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图①,以四边形AOCD的顶点O为原点建立直角坐标系,点A、C、D的坐标分别为(0,2)、(2,0)、(2,2),点P(m,0)是x轴上一动点,m是大于0的常数,以AP为一边作正方形APQR(QR落在第一象限),连接CQ.(1)请判断四边形AOCD的形状,并说明理由:(2)连接RD,请判断△ARD的形状,并说明理由:(3)如图②,随着点P(m,0)的运动,正方形APQR的大小会发生改变,若设CQ所在直线的表达式为y=kx+b(k≠0),求k的值.14.如图,将边长为4的正方形纸片,置于平面直角坐标系内,顶点A在坐标原点,AB在x轴正方向上,E、F分别是AD、BC的中点,M在DC上,将△ADM沿折痕AM折叠,使点D折叠后恰好落在EF上的P点处.(1)求点M、P的坐标;(2)求折痕AM所在直线的解析式;(3)设点H为直线AM上的点,是否存在这样的点H,使得以H、A、P为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出点H的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图①,在平面直角坐标系中,A点坐标为(3,0),B点坐标为(0,4).动点M从点O出发,沿OA方向以每秒1个单位长度的速度向终点A运动;同时,动点N从点A出发沿AB方向以每秒个单位长度的速度向终点B运动.设运动了x秒.(1)点N的坐标为(,);(用含x的代数式表示)(2)当x为何值时,△AMN为等腰三角形;(3)如图②,连接ON得△OMN,△OMN可能为正三角形吗?若不能,点M的运动速度不变,试改变点N的运动速度,使△OMN为正三角形,并求出点N的运动速度.16.已知直线y=﹣x+4与x轴和y轴分别交与B、A两点,另一直线经过点B和点D(11,6).(1)求AB、BD的长度,并证明△ABD是直角三角形;(2)在x轴上找点C,使△ACD是以AD为底边的等腰三角形,求出C点坐标;(3)一动点P速度为1个单位/秒,沿A﹣﹣B﹣﹣D运动到D点停止,另有一动点Q从D点出发,以相同的速度沿D﹣﹣B﹣﹣A运动到A点停止,两点同时出发,PQ的长度为y(单位长),运动时间为t(秒),求y关于t的函数关系式.17.如图:直线y=kx+3与x轴、y轴分别交于A、B两点,,点C(x,y)是直线y=kx+3上与A、B不重合的动点.(1)求直线y=kx+3的解析式;(2)当点C运动到什么位置时△AOC的面积是6;(3)过点C的另一直线CD与y轴相交于D点,是否存在点C使△BCD与△AOB全等?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,在平面直角坐标系中,已知O为原点,四边形ABCD为平行四边形,A、B、C的坐标分别是A(﹣5,1),B(﹣2,4),C(5,4),点D在第一象限.(1)写出D点的坐标;(2)求经过B、D两点的直线的解析式,并求线段BD的长;(3)将平行四边形ABCD先向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度所得的四边形A1B1C1D1四个顶点的坐标是多少?并求出平行四边形ABCD与四边形A1B1C1D1重叠部分的面积.19.如图1,在平面直角坐标系中,已知△AOB是等边三角形,点A的坐标是(0,4),点B在第一象限,点P是x轴上的一个动点,连接AP,并把△AOP绕着点A按逆时针方向旋转,使边AO与AB重合,得到△ABD.(1)求直线AB的解析式;(2)当点P运动到点(,0)时,求此时DP的长及点D的坐标;(3)是否存在点P,使△OPD的面积等于?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.20.已知,直线y=﹣x+1与x轴,y轴分别交于点A、B,以线段AB为直角边在第一象限内作等腰Rt△ABC,∠BAC=90度.且点P(1,a)为坐标系中的一个动点.(1)求三角形ABC的面积S△ABC;(2)证明不论a取任何实数,三角形BOP的面积是一个常数;(3)要使得△ABC和△ABP的面积相等,求实数a的值.21.如图,在直角坐标系xoy中,一次函数的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B.(1)已知OC⊥AB于C,求C点坐标;(2)在x轴上是否存在点P,使△PAB为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.22.如图1,在正方形ABOC中,BD平分∠OBC,交OA于点D.(1)若正方形ABOC的边长为2,对角线BC与OA相交于点E.则:①BC的长为;②DE的长为;③根据已知及求得的线段OB、BC、DE的长,请找出它们的数量关系?(2)如图2,当直角∠BAC绕着其顶点A顺时针旋转时,角的两边分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于点C1和B1,连接B1C1交OA于P.B1D平分∠OB1C1,交OA于点D,过点D作DE⊥B1C1,垂足为E,请猜想线段OB、B1C1、DE三者之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)在(2)的条件下,当B1E=6,C1E=4时,求直线B1D的解析式.23.如图,一次函数的函数图象与x轴、y轴分别交于点A、B,以线段AB为直角边在第一象限内作Rt△ABC,且使∠ABC=30°;(1)如果点P(m,)在第二象限内,试用含m的代数式表示四边形AOPB的面积,并求当△APB与△ABC面积相等时m的值;(2)如果△QAB是等腰三角形并且点Q在坐标轴上,请求出点Q所有可能的坐标;(3)是否存在实数a,b使一次函数和y=ax+b的图象关于直线y=x对称?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.24.一次函数的图象与x轴、y轴分别交于点A(8,0)和点B(0,6).(1)确定此一次函数的解析式.(2)求坐标原点O到直线AB的距离.(3)点P是线段AB上的一个动点,过点P作PM垂直于x轴于M,作PN垂直于y轴于N,记L=PM+PN,问L是否存在最大值和最小值?若存在,求出此时P点到原点O的距离,若不存在请说明理由.25.已知直线y=2x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,点P在坐标轴上,且PO=2AO.求△ABP的面积.26.已知A(1,5),B(3,﹣1)两点,在x轴上取一点M,使AM﹣BM取得最大值时,则M的坐标为.27.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交于x轴,y轴于B、A两点,D、E分别是OA、OB的中点,点P从点D出沿DE方向运动,过点P作PQ⊥AB于Q,过点Q作QR∥OA交OB于R,当点Q与B点重合时,点P停止运动.(1)求A、B两点的坐标;(2)求PQ的长度;(3)是否存在点P,使△PQR为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的点R的坐标;若不存在,请说明理由.28.如图,直线y=﹣2x+2与x轴、y轴分别交于A、B两点,将△OAB绕点O逆时针方向旋转90°后得到△OCD.(1)填空:点C的坐标是(,),点D的坐标是(,);(2)设直线CD与AB交于点M,求线段BM的长;(3)在y轴上是否存在点P,使得△BMP是等腰三角形?若存在,请求出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.29.已知△ABC,∠BAC=90°,AB=AC=4,BD是AC边上的中线,分别以AC,AB所在直线为x轴,y 轴建立直角坐标系(如图).(1)在BD所在直线上找出一点P,使四边形ABCP为平行四边形,画出这个平行四边形,并简要叙述其过程;(2)求直线BD的函数关系式;(3)直线BD上是否存在点M,使△AMC为等腰三角形?若存在,求点M的坐标;若不存在,说明理由.30.如图,一次函数的图象与x轴、y轴交于点A、B,以线段AB为边在第一象限内作等边△ABC,(1)求△ABC的面积;(2)如果在第二象限内有一点P(a,);试用含有a的代数式表示四边形ABPO的面积,并求出当△ABP的面积与△ABC的面积相等时a的值;(3)在x轴上,是否存在点M,使△MAB为等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.。
初中代数式与几何结合题
下面这道题并不难,但它融合了几何、代数两方面的知识,是勾股定理、圆、相似三角形等几何知识与代数运算的结合!
如图,BD与BA是⊙O的切线,AD过圆心点,且DC=4、DO=5,求BC的长度。
计算过程:
∵BC是⊙O的切线;∴BC⊥OC,依据勾股定理可计算得OC=3;∵OC是圆的半径;∴OA=3,则DA=8;∵BA是⊙O的切线;∴BA⊥OA,根据相似三角形判定条件可知,△DCO∽△DAB;根据相似三角形性质;∴AB/CO = DA/DC,可计算得AB=6;根据圆切线定理可知BC=BA;∴ BC=6;
几何计算就是计算题,本题虽然以几何知识为主,但也至少两处直接运用了代数运算。
实际上,将几何图形放入坐标系,那就是一个个方程式,直线、圆都有各自的方程式,在这种情况下,几何与代数能互相转换,解题时,当然什么方便用什么。
平面几何可以直观绘制,立体几何呢?虽然可通过投影方式绘制,但那多方位碎片需要空间想象来合成,并不能直观看到实际的几何体,往往用方程式来表达要更简洁。
反之,代数方程式方便表达及计算,却不利于呈现,就需要将方程式转换为图形。
代数几何综合问题一、选择题1.如图,是一对变量满足的函数关系的图象,有下列3个不同的问题情境:①小明骑车以400米/分的速度匀速骑了5分,在原地休息了4分,然后以500米/分的速度匀速骑回出发地,设时间为x分,离出发地的距离为y千米;②有一个容积为6升的开口空桶,小亮以1.2升/分的速度匀速向这个空桶注水,注5分后停止,等4分后,再以2升/分的速度匀速倒空桶中的水,设时间为x分,桶内的水量为y升;③矩形ABCD中,AB=4,BC=3,动点P从点A出发,依次沿对角线AC、边CD、边DA运动至点A停止,设点P的运动路程为x,当点P与点A不重合时,y=S△ABP;当点P与点A重合时,y=0.其中,符合图中所示函数关系的问题情境的个数为【】A.0 B.1 C.2 D.32.如图,在平面直角坐标系中,以O为圆心,适当长为半径画弧,交x轴于点M,交y轴于点N,再分别以点M、N为圆心,大于12MN的长为半径画弧,两弧在第二象限交于点P.若点P的坐标为(2a,b+1),则a与b的数量关系为【】A.a=b B.2a+b=﹣1 C.2a﹣b=1 D.2a+b=13.若a,b为实数,且a1b10++-=,则(ab)2013的值是【】A、0B、1C、﹣1D、±14.一个三角形的两边长分别为3和6,第三边的边长是方程(x﹣2)(x﹣4)=0的根,则这个三角形的周长是【】A.11 B.11或13 C.13 D.以上选项都不正确5.若平行四边形的一边长为2,面积为46】A .3与4之间B .4与5之间C .5与6之间D .6与7之间6.已知()2x y 32x y 0-+++=,则x +y 的值为【 】A .0B .﹣1C .1D .57.一条直线y =kx +b ,其中k +b =﹣5、kb =6,那么该直线经过【 】A .第二、四象限B .第一、二、三象限C .第一、三象限D .第二、三、四象限 8.已知实数x ,y ,m 满足x 2|3x y m |0++++=,且y 为负数,则m 的取值范围是【 】A .m >6B .m <6C .m >﹣6D .m <﹣6二、填空题9.若a 2b 30-+-=,则a b = ▲ .10.如图,正方形ODBC 中,OC =1,OA =OB ,则数轴上点A 表示的数是 ▲ .11.若实数a 、b 满足a 2b 40++-=,则2a b= ▲ . 12.无论x 2x 6x m -+都有意义,则m 的取值范围为 ▲ .13a 1a b 10-+++=,则a b = ▲ .14.已知点P (3,﹣1)关于y 轴的对称点Q 的坐标是(a +b ,1﹣b ),则a b 的值为 ▲ .15.函数3x y -=x 的取值范围是 ▲ . 16.函数y x 3=-x 的取值范围是 ▲ ;若分式2x 3x 1-+的值为0,则x = ▲ . 17.若直角三角形的两直角边长为a 、b 2a 6a 9b 40-+-=,则该直角三角形的斜边长为 ▲ .1822a 3a 1b 2b 10-+++=,则221a b a +-= ▲ 。
代数与几何综合题类型一动点型探究题1.如图①,已知Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =8cm ,BC =6cm ,点P 由B 出发沿BA 方向向点A 匀速运动,同时点Q 由A 出发沿AC 方向向点C 匀速运动,它们的速度均为2cm/s.以AQ 、PQ 为边作四边形AQPD ,连接DQ ,交AB 于点E .设运动的时间为t (单位:s)(0<t ≤4),解答下列问题:(1)用含有t 的代数式表示AE =____;(2)如图②,当t 为何值时,四边形AQPD 为菱形;(3)求运动过程中,四边形AQPD 的面积的最大值.第1题图解:(1)5-t ;【解法提示】∵在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =8cm ,BC =6cm ,∴由勾股定理得:AB =10cm ,∵点P 由B 出发沿BA 方向向点A 匀速运动,速度为2cm/s ,∴BP =2t cm ,∴AP =AB -BP =10-2t ,∵四边形AQPD 为平行四边形,∴AE =12AP =5-t .(2)如解图①,当四边形AQPD 是菱形时,DQ ⊥AP ,则cos ∠BAC =AE AQ =AC AB,即5-t 2t =810,解得t =2513,∴当t =2513时,四边形AQPD 是菱形;(3)如解图②,作PM ⊥AC 于M ,设平行四边形AQPD 的面积为S .∵PM ∥BC ,∴△APM ∽△ABC ,∴AP AB =PM BC ,即10-2t 10=PM 6,∴PM =65(5-t ),∴S =AQ ·PM =2t ·65(5-t )=-125t 2+12t=15255122+⎪⎭⎫ ⎝⎛--t (0<t ≤4),∵-125<0,∴当t =52时,S 有最大值,最大值为15cm 2.第1题解图2.已知,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=AC,AB=6,D是AB的中点,动点E从点D出发,在AB边上向左或右运动,以CE为边向左侧作正方形CEFG,直线BG,FE相交于点N(点E向左运动时如图①,点E向右运动时如图②).(1)在点E的运动过程中,直线BG与CD的位置关系为________;(2)设DE=x,NB=y,求y与x之间的函数关系式,并求出y的最大值;(3)如图②,当DE的长度为3时,求∠BFE的度数.第2题图解:(1)BG∥CD;【解法提示】∵四边形EFGC是正方形,∴CG=CE,∠GCE=∠GFE=∠FEC =90°,∵∠ACB=∠GCE=90°,∴∠GCB=∠ECA,∵GC=CE,CB=CA,∴△CAE≌△CBG.又∵∠ACB=90°,BC=AC,D是AB的中点,∴∠CBG=∠CAE=45°,∠BCD=45°,∴∠CBG=∠BCD,∴BG∥CD.(2)∵CB=CA,CD⊥AB,∠ACB=90°,∴CD=BD=AD=3,∠CBA=∠A=45°,易得△CAE≌△CBG,∴∠CBG =∠A =45°,∴∠GBA =∠GBC +∠CBA =90°.∵∠BEN +∠BNE =90°,∠BEN +∠CED =90°,∴∠BNE =∠CED ,∵∠EBN =∠CDE =90°,∴△NBE ∽△EDC ,∴BN ED =BE CD ,∴y x =3-x 3,∴y =-31(x -32)2+34,∵-31<0,∴x =32时,y 的最大值为34;(3)如解图,作FH ⊥AB 于点H .∵CB =CA ,BD =CD ,∠BCA =90°,∴CD ⊥AB ,CD =BD =AD =3,∴tan ∠DCE =DE CD =33,∴∠DCE =30°,∵四边形EFGC 是正方形,∴EF=EC,∵∠CDE=∠EHF=90°,易证∠DCE=∠HEF,∴△CDE≌△EHF,∴∠DCE=∠HEF=30°,FH=DE,CD=EH,∵CD=BD,∴BD=EH,∴BH=DE=FH,∴△BHF是等腰直角三角形,∴∠BFH=45°,∵∠EFH=90°-∠HEF=60°,∴∠BFE=∠BFH+∠EFH=105°.第2题解图3.如图,在直角梯形ABCD中,∠A=∠D=90°,AB=8cm,CD=10cm,AD =6cm,点E从点A出发,沿A→D→C方向运动,运动速度为2cm/s,点F 同时从点A出发,沿A→B方向运动,运动速度为1cm/s.设运动时间为t(s),△CEF的面积为S(cm2).(1)当0≤t≤3时,t=________,EF=10.(2)当0≤t≤3时(如图①),求S与t的函数关系式,并化为S=a(t-h)2+k的形式,指出当t为何值时,S有最大值,最大值为多少?(3)当3≤t≤8时(如图②),求S与t的函数关系式,并求出当t为何值时,S有最大值,最大值为多少?第3题图解:(1)2;【解法提示】根据题意知,AF=t,AE=2t,∵∠A=90°,∴AF2+AE2=EF2,即t2+(2t)2=(10)2,解得:t=2(负值舍去).(2)当0≤t≤3时,如解图①,过点C作CP⊥AB,交AB延长线于点P,第3题解图①∵∠A=∠D=90°,∴四边形APCD是矩形,则CP=AD=6cm,∵AB=8cm,AD=6cm,∴BF =(8-t )cm ,DE =(6-2t )cm ,则S =S 梯形ABCD -S △AEF -S △CBF -S △CDE=12×(8+10)×6-12×t ×2t -12×(8-t )×6-12×(6-2t )×10=-t 2+13t=-(t -132)2+1694,即S =-(t -132)2+1694,∵当t <132时,S 随t 的增大而增大,∴当t =3时,S 取得最大值,最大值为30;(3)当3≤t ≤8时,如解图②,过点F 作FQ ⊥CD 于点Q ,第3题解图②由∠A =∠D =90°,知四边形ADQF 是矩形,∴FQ =AD =6cm ,∵AD +DE =2t ,AD =6cm ,CD =10cm ,∴CE =(16-2t )cm ,则此时S =12×(16-2t )×6=48-6t ,∵-6<0,∴S 随t 的增大而减小,∴当t =3时,S 取得最大值,最大值为30cm 2.4.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =8,BC =6,CD ⊥AB 于点D .点P 从点D 出发,沿线段DC 向点C 运动,点Q 从点C 出发,沿线段CA 向点A 运动,两点同时出发,速度都为每秒1个单位长度,当点P 运动到C 时,两点都停止.设运动时间为t 秒.(1)①求线段CD 的长;②求证:△CBD ∽△ABC ;(2)设△CPQ 的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式,并求出S 的最大值;(3)是否存在某一时刻t ,使得△CPQ 为等腰三角形?若存在,请直接写出满足条件的t 的值;若不存在,请说明理由.(1)①解:∵∠ACB =90°,AC =8,BC =6,∴AB =10,∵CD ⊥AB ,∴S △ABC =12BC ·AC =12AB ·CD ,∴CD =BC ·AC AB =6×810=524,∴线段CD 的长为524;②证明:∵∠B =∠B ,∠CDB =∠BCA =90°,∴△CBD ∽△ABC ;(2)解:如解图②,过点P 作PH ⊥AC ,垂足为H ,由题可知DP =t ,CQ =t ,则CP =524-t ,∵∠ACB =∠CDB =90°,∴∠HCP =90°-∠DCB =∠B ,∵PH ⊥AC ,∴∠CHP =90°,∴∠CHP =∠ACB ,∴△CHP ∽△BCA ,∴PH AC =PC BA,∴PH 8=10524t -,∴PH =9625-45t ,∴S =12CQ ·PH =12t (9625-45t )=-25(t -125)2+288125,∵52-<0,∴当t =125时,S 最大=288125;(3)存在,t =125或14.455或2411.【解法提示】①若CQ =CP ,如解图①,则t =524-t .解得:t =125;②若PQ =PC ,如解图②所示.∵PQ =PC ,PH ⊥QC ,∴QH =CH =12QC =t 2.∵△CHP ∽△BCA .∴CH BC =CP AB .∴t 26=10524t -,解得t =14455;③若QC =QP ,如解图③,过点Q 作QE ⊥CP ,垂足为E ,同理可得:t =2411.综上所述:当t 为524秒或14455秒或2411秒时,△CPQ 为等腰三角形.第4题解图5.如图,在矩形ABCD 中,AB =6cm ,BC =8cm.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2cm/s 和1cm/s.FQ ⊥BC ,分别交AC 、BC 于点P 和Q ,设运动时间为t (s)(0<t <4).(1)连接EF 、DQ ,若四边形EQDF 为平行四边形,求t 的值;(2)连接EP ,设△EPC 的面积为y cm 2,求y 与t 的函数关系式,并求y 的最大值;(3)若△EPQ 与△ADC 相似,请直接写出t 的值.解:(1)在矩形ABCD 中,∵AB =6cm ,BC =8cm ,∴CD =AB =6cm ,AD =BC =8cm ,∠BAD =∠ADC =∠DCB =∠B =90°,在Rt △ABC 中,由勾股定理得:AC =10,∵FQ ⊥BC ,∴∠FQC =90°,∴四边形CDFQ 是矩形,∴DF =QC ,FQ =DC =6cm ,由题意知,BE =2t ,QC =DF =t ,∴EQ =BC -BE -QC =8-3t ,∵四边形EQDF 为平行四边形,∴FD =EQ ,即t =8-3t ,解得t =2;(2)∵∠FQC =90°,∠B =90°,∴∠FQC =∠B ,∴PQ ∥AB ,∴△CPQ ∽△CAB ,∴PQ AB =QC BC,即PQ 6=t 8,∴PQ =34t ,∵S △EPC =12EC ·PQ ,∴y =12·(8-2t )·34t =-34t 2+3t =-34(t -2)2+3,即y =-34(t -2)2+3,∵a =-34<0,∴当t =2时,y 有最大值,y 的最大值为3;(3)t 的值为2或12857或12839.【解法提示】分两种情况讨论:若E 在FQ 左边,①当△EPQ ∽△ACD 时,可得:PQ CD =EQ AD ,即34t 6=8-3t 8,解得t =2;②当△EPQ ∽△CAD 时,可得:PQ AD =EQ CD ,即34t 8=8-3t 6,解得t =12857.若E 在FQ 右边,③当△EPQ ∽△ACD 时,可得:PQ CD =EQ AD ,即34t 6=3t -88,解得t =4(舍去);④当△EPQ ∽△CAD 时,可得:PQ AD =EQ CD ,即34t 8=3t -86,解得t =12839.综上所述,若△EPQ 与△ADC 相似,则t的值为:2或12857或12839.类型二动线型探究题6.如图,在△ABC 中,∠C =90°,∠A =60°,AC =2cm.长为1cm 的线段MN 在△ABC 的边AB 上沿AB 方向以1cm/s 的速度向点B 运动(运动前点M 与点A 重合).过M ,N 分别作AB 的垂线交直角边于P ,Q 两点,线段MN 运动的时间为t s.(1)若△AMP 的面积为y ,写出y 与t 的函数关系式(写出自变量t 的取值范围),并求出y 的最大值;(2)在线段MN 运动过程中,四边形MNQP 有可能成为矩形吗?若有可能,求出此时t 的值;若不可能,说明理由;(3)t 为何值时,以C ,P ,Q 为顶点的三角形与△ABC 相似?第6题图解:(1)当点P 在AC 上时,∵AM =t ,∴PM =AM ·tan60°=3t ,∴y =12t ·3t =32t 2(0<t ≤1),当t =1时,y 最大=32;当点P 在BC 上时,PM =BM ·tan 30°=33(4-t ),∴y =12t ·33(4-t )=-36t 2+233t =-36(t -2)2+233(1<t <3),当t =2s 时,y 最大=233,综上所述,y0<t ≤12+233t ,1<t <3,∴当t =2s 时,y 最大=233;(2)∵AC =2,∴AB =4,∴BN =AB -AM -MN =4-t -1=3-t .∴QN =BN ·tan 30°=33(3-t ),由题知,若要四边形MNQP 为矩形,需PM =QN ,且P ,Q 分别在AC ,BC 上,即3t =33(3-t ),∴t =34,∴当t =34s 时,四边形MNQP 为矩形.(3)由(2)知,当t =34s 时,四边形MNQP 为矩形,此时PQ ∥AB ,∴△PQC ∽△ABC ,除此之外,当∠CPQ =∠B =30°时,△QPC ∽△ABC ,此时CQ CP =tan 30°=33,∵AM AP =cos 60°=12,∴AP =2AM =2t ,∴CP =2-2t ,∵BN BQ =cos 30°=32,∴BQ =BN 32=233(3-t ),又BC =23,∴CQ =23-233(3-t )=23t 3,∴23t 32-2t =33,解得t =12,∴当t =12s 或34s 时,以C ,P ,Q 为顶点的三角形与△ABC 相似.7.如图,在△ABC 中,AB =AC =5cm,BC=6cm,AD是BC边上的高.点P由C出发沿CA方向匀速运动.速度为1cm/s.同时,直线EF由BC出发沿DA方向匀速运动,速度为1cm/s,EF//BC,并且EF分别交AB、AD、AC于点E,Q,F,连接PQ.若设运动时间为t(s)(0<t<4),解答下列问题:(1)当t为何值时,四边形BDFE是平行四边形?(2)设四边形QDCP的面积为y(cm2),求出y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使点Q在线段AP的垂直平分线上?若存在,求出此时点F到直线PQ的距离h;若不存在,请说明理由.第7题图解:(1)如解图①,连接DF,第7题解图①∵AB=AC=5,BC=6,AD⊥BC,∴BD=CD=3,在Rt△ABD中AD=52-32=4,∵EF //BC ,∴△AEF ∽△ABC ,∴EF BC =AQ AD,∴EF 6=4-t 4,∴EF =32(4-t ),∵EF //BD ,∴当EF =BD 时,四边形EFDB 是平行四边形,∴32(4-t )=3,∴t =2,∴当t =2s 时,四边形EFDB 是平行四边形;(2)如解图②,作PN ⊥AD 于N ,第7题解图②∵PN //DC ,∴PN DC =AP AC,∴PN 3=5-t 5,∴PN =35(5-t ),∴y =12DC ·AD -12AQ ·PN =6-12(4-t )·35(5-t )=6-(310t 2-2710t +6)=-310t 2+2710t (0<t <4);(3)存在.理由如下:如解图③,作QN ⊥AC 于N ,作FH ⊥PQ 于H .第7题解图③∵当QN 为AP 的垂直平分线时QA =QP ,QN ⊥AP ,∴AN =NP =12AP =12(5-t ),由题意cos ∠CAD =AD AC =AN AQ,∴12(5-t )4-t=45,∴t =73,∴当t =73s 时,点Q 在线段AP 的垂直平分线上.∵sin ∠FPH =FH PF =sin ∠CAD =35,∵PA =5-73=83,AF =AQ ÷45=2512,∴PF =712,∴FH =720.∴点F 到直线PQ 的距离h =720(cm).类型三动图型探究题8.如图①,在平行四边形ABCD 中,连接BD ,AD =6cm ,BD =8cm ,∠DBC =90°,现将△AEF 沿BD 的方向匀速平移,速度为2cm/s ,同时,点G 从点D 出发,沿DC 的方向匀速移动,速度为2cm/s.当△AEF 停止移动时,点G 也停止运动,连接AD ,AG ,EG ,过点E 作EH ⊥CD 于点H ,如图②所示,设△AEF 的移动时间为t (s)(0<t <4).(1)当t =1时,求EH 的长度;(2)若EG ⊥AG ,求证:EG 2=AE ·HG ;(3)设△AGD 的面积为y (cm 2),当t 为何值时,y 可取得最大值,并求y 的最大值.第8题图解:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,又∠DBC =90°,∴∠ADB =90°,又AD =6cm ,BD =8cm ,由勾股定理得,AB =AD 2+BD 2=10cm ,当t =1时,EB =2cm ,则DE =8-2=6cm ,∵EH ⊥CD ,∠DBC =90°,∴△DEH ∽△DCB ,∴DE DC =EH BC ,即610=EH 6,解得EH =3.6cm ;(2)∵∠CDB =∠AEF ,∴AE ∥CD ,∴∠AEG =∠EGH ,又EG ⊥AG ,EH ⊥CD ,∴△AGE ∽△EHG ,∴EG HG =AE EG,∴EG 2=AE ·HG ;(3)由(1)得,△DEH ∽△DCB ,∴DE CD =EH BC ,即8-2t 10=EH 6,解得,EH =24-6t 5,∴y =12×DG ×EH =-6t 2+24t 5=-65t 2+245t =-65(t -2)2+245,∴当t =2时,y 的最大值为245.9.把Rt △ABC 和Rt △DEF 按如图①摆放(点C 与点E 重合),点B 、C (E )、F 在同一条直线上.已知:∠ACB =∠EDF =90°,∠DEF =45°,AC =8cm ,BC =6cm ,EF =10cm.如图②,△DEF 从图①的位置出发,以1cm/s 的速度沿CB 向△ABC 匀速移动,在△DEF 移动的同时,点P 从△ABC 的顶点A 出发,以2cm/s 的速度沿AB 向点B 匀速移动;当点P 移动到点B 时,点P 停止移动,△DEF 也随之停止移动.DE 与AC 交于点Q ,连接PQ ,设移动时间为t (s).(1)用含t 的代数式表示线段AP 和AQ 的长,并写出t 的取值范围;(2)连接PE ,设四边形APEQ 的面积为y (cm 2),试求出y 的最大值;(3)当t 为何值时,△APQ 是等腰三角形.第9题图解:(1)AP =2t ,∵∠EDF =90°,∠DEF =45°,∴∠CQE =45°=∠DEF ,∴CQ =CE =t ,∴AQ =8-t ,t 的取值范围是:0≤t ≤5;(2)如解图①,过点P 作PG ⊥x 轴于G ,可求得AB =10,sin B =45,PB =10-2t ,EB =6-t ,∴PG =PB sin B =45(10-2t ),∴y =S △ABC -S △PBE -S △QCE=12×6×8-12(6-t )×45(10-2t )-12t 2=-1310t 2+445t =-1310(t -4413)2+96865,∴当t =4413(s)(在0≤t ≤5内),y 有最大值,y 最大值=96865(cm 2);第9题解图(3)若AP =AQ ,则有2t =8-t 解得:t =83(s),若AP =PQ ,如解图②:过点P 作PH ⊥AC ,则AH =QH =8-t 2,PH ∥BC ,∴△APH ∽△ABC ,∴AP AH =AB AC ,即2t 8-t 2=108,解得:t =4021(s),若AQ =PQ ,如解图③:过点Q 作QI ⊥AB ,则AI =PI =12AP =t ,∵∠AIQ =∠ACB =90°∠A =∠A ,∴△AQI ∽△ABC ∴AI AQ =AC AB 即t 8-t =810,解得:t =329(s),综上所述,当t =83(s)或4021(s)或329(s)时,△APQ 是等腰三角形.10.如图①,把两个全等的三角板ABC、EFG叠放在一起,使三角板EFG的直角边FG经过三角板ABC的直角顶点C,垂直AB于G,其中∠B=∠F=30°,斜边AB和EF均为4.现将三角板EFG由图①所示的位置绕G点沿逆时针方向旋转α(0°<α<90°),如图②,EG交AC于点K,GF交BC于点H.在旋转过程中,请你解决以下问题:(1)连接CG,求证:△CGH∽△AGK;(2)连接HK,求证:KH∥EF;(3)设AK=x,△CKH的面积为y,求y关于x的函数关系式,并求出y的最大值.第10题图(1)证明:在Rt△ABC中,CG⊥AB,∠B=30°,∴∠GCH=∠GAK=60°,又∠CGH=∠AGK=α,∴△CGH∽△AGK;(2)证明:由(1)得△CGH∽△AGK,∴GH GK =CG AG.在Rt △ACG 中,tan ∠CAG =CG AG =3,∴GH GK = 3.在Rt △KHG 中,tan ∠GKH =GH GK =3,∴∠GKH =60°.∵在Rt △EFG 中,∠F =30°,∴∠E =60°,∴∠GKH =∠E ,∴KH ∥EF ;(3)解:由(1)得△CGH ∽△AGK ,∴CH AK =CG AG .由(2)知CG AG =3,∴CH AK = 3.∴CH =3AK =3x ,在Rt △ABC 中,∠B =30°,∴AC =12AB =2,∴CK =AC -AK =2-x ,∴y =12CK ·CH =12(2-x )·3x =-32x 2+3x ,又y =-32x 2+3x =-32(x -1)2+32,(0<x <2)∴当x =1时,y 有最大值为32.。
题型:反比例函数专题题型说明:自从2010年北京中考第23题考查了反比例函数的知识以来,各区县模拟考试题中就开始出现了很多反比例函数的类型题,但是不管如何考查,都基本上会涉及几何变换,数形结合,方程与不等式,整体思想等。
【例1】已知:反比例函数()0ky k x=≠经过点(11)B ,. ⑴求该反比例函数解析式;⑵联结OB ,再把点(20)A ,与点B 连结,将OAB ∆绕点O 按顺时针方向旋转135︒得到''OA B ∆,写出''A B 的中点P 的坐标,试判断点P 是否在此双曲线上,并说明理由;⑶若该反比例函数图象上有一点(1)F m -(其中0m >),在线段OF 上任取一点E ,设E 点的纵坐标为n ,过F 点作FM x ⊥轴于点M ,连结EM ,使OEM ∆的面积是2,求代数式2n +-【答案】⑴反比例函数解析式:1y x=⑵∵已知(11)B ,,(20)A , ∴OAB ∆是等腰直角三角形∵顺时针方向旋转135°,∴'(0B,'(A - ∴中点P为(2. ∵((1⋅= ∴点P 在此双曲线上. ⑶∵EH n = ,OM m =例题精讲代数综合(二)∴OEM S ∆=EH OM ⋅21=mn 21=2,∴m = 又∵(1)F m -在函数图象上∴)123(-m m =1. 将m21=∴2n =∴2n +-【例2】如图,在直角坐标系中,矩形OABC 的顶点O 与坐标原点重合,顶点A ,C 分别在坐标轴上,顶点B 的坐标为(4,2).过点D (0,3)和E (6,0)的直线分别与AB ,BC 交于点M ,N . ⑴求直线DE 的解析式和点M 的坐标; ⑵若反比例函数y =xm(x >0)的图象经过点M ,求该反比例函数的解析式,并通过计算判断点N 是否在该函数的图象上; ⑶若反比例函数y =xm(x >0)的图象与△MNB 有公共点,请直接..写出m 的取值范围. 【答案】⑴设直线DE 的解析式为y =kx +b∵点D ,E 的坐标为(0,3)、(6,0), ∴⎩⎨⎧b k b+== 603 解得⎪⎩⎪⎨⎧321 ==b k -∴直线DE 的解析式为y =-21x +3 ∵点M 在AB 边上,B (4,2),而四边形OABC 是矩形,∴点M 的纵坐标为2 又∵点M 在直线y =-21x +3上,∴2=-21x +3,∴x =2,∴M (2,2) ⑵∵y =xm (x >0)经过点M (2,2),∴m =4,∴y =x 4又∵点N 在BC 边上,B (4,2),∴点N 的横坐标为4 ∵点N 在直线y =-21x +3上,∴y =1 ∴ N (4,1) ∵当x =4时,y =x 4=1,∴点N 在函数y =x4的图象上 ⑶48m ≤≤【例3】如图,已知直线y =-2x +b 与双曲线y =xk(k >0且2k ≠)相交于第一象限内的两点P (1,k )、Q (22-b ,y 2) ⑴求点Q 的坐标(用含k 的代数式表示)⑵过P 、Q 分别作坐标轴的垂线,垂足为A 、C ,两垂线相交于点B .是否存在这样的k 值,使得△OPQ 的面积等于△BPQ 面积的二倍?若存在,求k 的值;若不存在,请说明理由 (P 、Q 两点请自己在图中标明)【答案】⑴∵P (1,k )在直线y =-2x +b 上,∴k =-2+b∴b -2=k ∵Q (22-b ,y 2)在双曲线y =x k上,∴y 2=22-b k =2∴22-b =2k∴点Q 的坐标为(2k,2)⑵由P (1,k )、Q (2k,2)可知P 为AB 与双曲线的交点,Q 为BC 与双曲线的交点 S △OPQ=S 矩形OABC-S △AOP -S △COQ -S △BPQ =1×2-21×1×k -21×2k ×2-21×(1-2k )(2-k ) =1-41k2 假设存在这样的k 值,使得△OPQ 的面积等于△BPQ 面积的二倍,则有 1-41k2=2×21×(1-2k)(2-k ) 整理得:3k2-8k +4=0解得:k =2(不合题意,舍去)或23k =, 故存在k =32,使得△OPQ 的面积等于△BPQ 面积的二倍 【例4】如图,直线y =21x +b 分别与x 轴、y 轴相交于A 、B ,与双曲线y =xk(其中x >0)相交于第一象限内的点P (2,y 1),作PC ⊥x 轴于C ,已知△APC 的面积为9. ⑴求双曲线所对应的函数关系式;⑵在⑴中所求的双曲线上是否存在点Q (m ,n )(其中m >0),作QH ⊥x 轴于H ,当QH>CH时,使得△QCH 与△AOB 相似?若存在,请求出Q 点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】⑴y =0代入y =21x +b ,得x =-2b ∴A (-2b ,0)把x =2代入y =21x +b ,得y 1=1+b ,∴P 由题意得:S △APC=21AC ·PC =21(2+2b )(1+b )=9 整理得:(1+b )2=9,解得b =-4(舍去)或b =2 ∴P (2,3),把P (2,3)代入y =x k,得k =6 ∴双曲线所对应的函数关系式为y =x6 ⑵由⑴知AO =4,BO =2,设Q (m ,m6) 当点Q 在点P 左侧时,CH =2-m ,QH =m 6若△QCH ∽△ABO ,则有BO CH =AO QH ,即22m -=46m整理得:m2-2m +3=0,此方程无实数解当点Q 在点P 右侧时,CH =m -2,QH =m6 若△QCH ∽△ABO ,则有BO CH =AO QH ,即22-m =46mm2-2m -3=0,解得m =-1(负值,舍去)或m =3当m =3时,CH =1,QH =2,QH>CH ,符合题意∴Q (3,2)综上所述,存在点Q (3,2),使得△QCH 与△AOB 相似【例5】如图,直线1y k x b =+与反比例函数y =xk 2(x >0)的图象交于A (1,6),B (a ,3)两点. (1)求k 1、k 2的值; (2)直接写出k 1x +b -xk 2>0时x 的取值范围;0 (3)如图,等腰梯形OBCD 中,BC ∥OD ,OB =CD ,OD 边在x 轴上,过点C 作CE ⊥OD 于E ,CE 和反比例函数的图象交于点P ,当梯形OBCD 的面积为12时,请判断PC 和PE 的大小关系,并说明理由.【答案】(1)由题意知:k 2=1×6=6∴反比例函数的解析式为y =x6 又B (a ,3)在y =x6的图象上,∴a =2,∴B (2,3) ∵直线y =k 1x +b 过A (1,6),B (2,3)两点 ∴⎩⎨⎧32611 =+=+b k b k 解得⎩⎨⎧93 1 ==-b k(2)x 的取值范围为1<x<2(3)当S 梯形OBCD=12时,PC =PE设点P 的坐标为(m ,n ),∵BC ∥OD ,CE ⊥OD ,OB =CD ,B (2,3) ∴C (m ,3),CE =3,BC =m -2,OD =m +2 ∴S 梯形OBCD=21(BC +OD )·CE ,即12=21×(m -2+m +2)×3∴m =4,mn =6,∴n =23,即PE =21CE∴PC =PE【例6】在平面直角坐标系中,函数y =xm(x >0,m 是常数)的图象经过点A (1,4)、点B (a ,b ),其中a >1.过点A 作x 轴的垂线,垂足为C ,过点B 作y 轴的垂线,垂足为D ,AC 与BD 相交于点M ,连结AD 、DC 、CB 与AB . ⑴求m 的值; ⑵求证:DC ∥AB ;⑶当AD =BC 时,求直线AB 的函数解析式【答案】⑴∵点A (1,4)在函数y =xm图像上 ∴4=1m,∴m =4 ⑵∵点B (a ,b )在函数y =x4图像上 ∴B (a ,a 4),∴D (0,a4) 又∵A (1,4),∴C (1,0),M (1,a4) ∴DM =1,MB =a -1,AM =4-a 4,MC =a4 ∴MC DM =a 4,AM MB =aa 441--=a 4 ∴MC DM =AMMB∵∠DMC =∠BMA∴△CDM ∽△ABM ∴∠DCA =∠BAC ∴DC ∥AB ⑶设直线AB 的函数解析式为y =kx +b∵DC ∥AB ,AD =BC∴四边形ABCD 为平行四边形或等腰梯形 情况①:四边形ABCD 为平行四边形则DM =MB ,∴1=a -1,∴a =2 ∴B (2,2)∵点A (1,4)、B (2,2)在直线AB 上∴⎩⎪⎨⎪⎧k +b =42k +b =2 解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-2b =6 ∴直线AB 的函数解析式为y =-2x +6情况②:四边形ABCD 为等腰梯形则AC =BD ,∴a =4∴B (4,1)∵点A (1,4)、B (4,1)在直线AB 上∴⎩⎪⎨⎪⎧k +b =44k +b =1 解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1b =5 ∴直线AB 的函数解析式为y =-x +5综上所述,直线AB 的函数解析式为y =-2x +6或y =-x +5【例7】如图,在平面直角坐标系中,已知A (1,0),B (0,1),E 、F 是线段AB 上的两个动点,且∠EOF=45°,过点E 、F 分别作x 轴和y 轴的垂线CE 、DF 相交于点P ,垂足分别为C 、D .设P 点的坐标为(x ,y ),令x y =k . ⑴求证:△AOF ∽△BEO ; ⑵当OC =OD 时,求k 的值;⑶在点E 、F 运动过程中,点P 也随之运动,探索:k 是否为定值?请证明你的结论.【答案】⑴证明:由已知得OA =OB =1,∠AOB =90°∴∠OAF =∠OBE =45°,又∵∠OF A =∠ABO +∠BOF =∠EOF +∠BOF =∠EOB ∴△AOF ∽△BEO⑵解:如图,过O 作OM ⊥AB 于M ,则OM =21AB =22∵OA =OB =1,OC =OD ,∴AC =BD ,∴CE =DF 又∠OCE =∠ODF =90°,∴△OCE ≌△ODF ∴OE =OF ,∴△EOF 是等腰三角形,∠EOM =21∠EOF =22.5° 而∠COE =∠AOM -∠EOM =45°-22.5°=22.5°=∠EOM ∠OCE =∠OME =90°,OE =OE ,∴△OCE ≌△OME∴OC =OM =22,∴PC =PD =OC =22 ∴k =x y =PD ·PC =21(3)k 为定值如图,过E 作EH ⊥OB 于H ,过F 作FK ⊥OA 于K 由△AOF ∽△BEO 得OB AF =BEOA,∴AF ·BE =OA ·OB =1 又AF =2FK ,BE =2HE ,∴2HE ·2FK =1 ∴HE ·FK =21,∴PD ·PC =HE ·FK =21,∴k 为定值21【例8】如图,点P (a ,b )和点Q (c ,d )是反比例函数y =x1在第一象限内图象上的两个动点(a b <,a c ≠),且OP =OQ .P 1是点P 关于y 轴的对称点,Q 1是点Q 关于x 轴的对称点,连接P 1Q 1分别交OP 、OQ 于点M 、N . ⑴求证:a =d ,b =c ; ⑵求证:11PQ PQ ∥;⑶设四边形PQNM 的面积为S .①求S 关于a 的函数关系式; ②是否存在这样的点P ,使得S =58?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)∵P (a ,b ),Q (c ,d ),OP =OQ ,∴a2+b2=c2+d2又∵b =a 1,d =c 1,∴a2+(a 1)2=c2+(c1)2整理得(ac +1)(ac -1)(a +c )(a -c )=0 ∵a >0,c >0,且a ≠c ,∴ac =1 从而可得a =d ,b =c(2)证明:分别延长P 1P 、Q 1Q 相交于点A , 过点P 1、Q 1分别作x 轴、y 轴的垂线相交于点B 由(1)知AP =AQ =b -a ,AP 1=AQ 1=b +a ∴∠APQ =∠AP 1Q 1=45° ∴PQ ∥P 1Q 1(3)解:①易得P 1、Q 1的坐标分别为(-a ,b )、(b ,-a ) ∴S 梯形PP 1Q 1Q=S △AP 1Q 1-S △APQ =21(b +a )2-21(b -a )2=2ab =2 设直线P 1Q 1的解析式为y =kx +n则⎩⎪⎨⎪⎧-ak +n =b bk +n =-a 解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1n =b -a ∴直线P 1Q 1的解析式为y =-x +b -a 由已知可得直线OP 的解析式为y =abx 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +b -a y =abx 得x =b a a b a +-)( ,y =b a a b b +-)( 即点M 的坐标为(b a a b a +-)( ,ba ab b +-)( ) ∴S △PP 1M=21×2a ×[b -b a a b b +-)( ]=b a b a +22=ba a+2 由对称性可知S △QQ 1M=S △PP 1M=ba a +2 ∴S 四边形PQNM=S 梯形PP 1Q 1Q-2S △PP 1M=2-2×b a a+2=12222+-a a②假设存在这样的点P ,则12222+-a a =58,解得a =±31∵a >0,∴a =31,∴b =3∴存在满足条件的点P ,点P 的坐标为(31,3)【例9】如图,矩形ABCD (点A 在第一象限)与x 轴的正半轴相交于M ,与y 的负半轴相交于N ,AB ∥x轴,反比例函数y =xk的图象过A 、C 两点,直线AC 与x 轴相交于点E 、与y 轴相交于点F . (1)若B (-3,3),直线AC 的解析式为y =ax +b①求a 的值;②连结OA 、OC ,若△OAC 的面积记为S △OAC,△ABC 的面积记为S △ABC,记S =S △ABC-S △OAC,问S 是否存在最小值?若存在,求出其最小值;若不存在,请说明理由; (2)AE 与CF 是否相等?请证明你的结论.【答案】(1)①方法一:∵四边形ABCD 是矩形,AB ∥x 轴,B (-3,3) ∴A (3k ,3),C (-3,-3k) ∵y =ax +b 经过A 、C 两点∴⎩⎪⎨⎪⎧3ka +b =3-3a +b =-3k ∴(3k +3)a =3k +3∵k >0,∴3k+3≠0,∴a =1 方法二:∵四边形ABCD 是矩形,AB ∥x 轴,B (-3,3) ∴A (3k ,3),C (-3,-3k ),D (3k ,-3k) ∴AB =3k +3,AD =3k+3,∴AB =AD ,∴四边形ABCD 是正方形 ∴∠AEO =∠ACD =45°,∴OE =OF =b ∴E (-b ,0),∴-ab +b =0 ∵b ≠0,∴a =1②∵S =S △ABC-S △OAC=S △ACD-S △OAC=S △AOM+S △CON+S 矩形ONDM=21×3k ×3+21×3×3k +3k ×3k =91k2+k =91(k +29)2-49∴当k >-29时,S 随着k 的增大而增大 又∵k >0,k 没有最小值,∴S 没有最小值 (2)答:AE =CF ,理由如下: 方法一:如图,连接MN ,设AB 交y 轴于点P ,BC 交x 轴于点Q∵S 矩形APOM=S 矩形CQON=3k ×3=k ,∴DN ·AD =DM ·CD ∴CD DN =ADDM,又∵∠D =∠D ,∴△DNM ∽△DCA ∴∠DNM =∠DCA ,∴MN ∥AF又∵AM ∥FN ,∴四边形AFNM 是平行四边形,∴AF =MN 同理CE =MN ,∴AF =CE ∴AE =CF 方法二:设A (m ,m k ),C (n ,n k ),则AM =m k ,AD =m k -nk,CN =-n ,CD =m -n∵EM ∥CD ,∴△AEM ∽△ACD ,∴AC AE =AD AM =n k m k mk -=nk m k mk -=m n n- ∵FN ∥AD ,∴△CFN ∽△CAD ,∴AC CF =CDCN =n m n --=m n n- ∴AC AE =ACCF,∴AE =CF 方法三:设A (m ,mk ),C (n ,n k ),则M (m ,0)、N (0,n k)从而⎩⎪⎨⎪⎧ma +b =m kna +b =nk ∴(m -n )a =m k -nk∴a =-mn k ,∴b =mn k n m )(+,∴直线AC 的解析式为y =-mn k x +mnkn m )(+ ∴E (m +n ,0),∴EM =m -(m +n )=-n ,∵CN =-n ,∴EM =CN ∵EM ∥BA ∥CN ,∴∠AEM =∠FCN又∵∠AME =∠FNC =90°,∴△AEM ≌△FCN ∴AE =CF【例10】已知二次函数23(0)2y ax bx a =+-≠的图象经过点(10),和(30)-,,反比例函数1ky x=(0x >)的图象经过点(1,2).(1)求这两个函数的解析式,并在给定的直角坐标系中作出这两个函数的图象; (2)若反比例函数1k y x =(0x >)的图象与二次函数23(0)2y ax bx a =+-≠的图象在第一象限内交于点00()A x y ,,0x 落在两个相邻的正整数之间.请你观察图象写出这两个相邻的正整数; (3)若反比例函数2k y x=(00k x >>,)的图象与二次函数23(0)2y ax bx a =+-≠的图象在第一初中数学.中考冲刺.第06讲.教师版 Page 11 of 11 象限内的交点为A ,点A 的横坐标0x 满足023x <<,试求实数k 的取值范围.【答案】(1)把(10),和(30)-,分别代入23(0)2y ax bx a =+-≠解方程组,得 12a =,1b = ∴ 抛物线解析式为23212-+=x x y ∵ 反比例函数1k y x =的图象经过点(1,2),∴ k =2. ∴ 12y x= (2)正确的画出二次函数和反比例函数在第一象限内的图象 由图象可知,这两个相邻的正整数为1与2.(3)由函数图象或函数性质可知:当23x <<时,对23212-+=x x y ,y 随着x 的增大而增大,对2(0)k y k x=>,2y 随着x 的增大而减小.因为00()A x y ,为二次函数图象与反比例函数图象的交点,所以当02x =时,由反比例函数图象在二次函数的图象上方,得2y y > 即2k >2322212-+⨯,解得5k >. 同理,当03x =时,由二次函数的图象在反比例函数图象上方的,得2y y >, 即2333212-+⨯>3k ,解得18k <. 所以k 的取值范围为518k <<.。
小学综合算式几何与代数综合计算练习题混合运用几何与代数进行计算在小学数学的学习过程中,综合算式是一个非常重要的知识点。
它不仅涉及到基本的数学运算,还需要运用几何和代数的知识进行计算。
本文将介绍一些小学综合算式的练习题,其中融合了几何和代数的计算方法。
练习题一:小明在花坛周围铺了一圈砖,他希望这些砖正好围成一个正方形花坛,已知花坛周长为16米,请问花坛的面积是多少?解答:首先,我们可以根据周长计算出正方形的边长。
由于正方形的边长相等,所以花坛的周长除以4就是每条边的长度。
16 ÷ 4 = 4,所以每条边的长度为4米。
接下来,我们可以根据边长计算出花坛的面积。
正方形的面积公式为边长的平方,所以花坛的面积为4 × 4 = 16平方米。
练习题二:某个正整数的百位是2,个位是6,十位与个位的和是8。
请问这个正整数是多少?解答:设这个正整数为百位数,十位数和个位数依次为a,b,c。
根据题目的条件,可得:a = 2c = 6b +c = 8将a,b,c的值代入第三个等式,可以得到:b + 6 = 8b = 8 - 6b = 2所以,该正整数的十位数为2,个位数为6,百位数为a,即是200 + 20 + 6 = 226。
练习题三:某个数的百位与十位之和是五,个位比十位小1,百位与个位之和是八。
请问这个数是多少?解答:设这个数为a,其百位、十位和个位依次为x,y,z。
据题意可得:x + y = 5z = y - 1x + z = 8将z的表达式代入第三个等式,可以得到:x + (y - 1) = 8x + y - 1 = 8x + y = 9将第一个等式和第四个等式合并,可以得到:x + y = 5x + y = 9这两个等式相互矛盾,因为无法找到满足这两个等式的数。
所以,这个数不存在。
通过以上这些综合算式的练习题,我们可以看到几何和代数的知识在小学综合算式中的应用。
几何的计算让我们可以根据图形的形状和尺寸进行计算,而代数的计算则需要我们根据已知条件建立方程,通过方程求解来得到答案。
代数综合题一:对于实数a,b,我们用符号min{a,b}表示a,b两数中较小的数,如min{3,5}=3,因此,min{-1,-2}=________;若{}22min(1),4+=,则x=___________.x x题二:对于实数c,d,我们用符号max{c,d}表示c,d两数中较大的数,如max{3,5}=5,因此,题四:在平面直角坐标系中,点P(0,m2)(m>0)在y轴正半轴上,过点P作平行于x轴的直线,分别交抛物线C1:y A、B,交抛物线C2:y于点C、D.(1)如图①,原点O关于直线AB的对称点为点Q,分别连接OA,OB,QC 和QD,求△AOB与△CQD面积比为_______.(2)如图②过点A作y轴的平行线交抛物线C2于点E,过点D作y轴的平行线交抛物线C1于点F,在y轴上任取一点M,连接MA、ME、MD和MF,则△MAE与△MDF面积的比值为_______.题七: 设函数y =⎩⎨⎧<+≥+-0130242x x x x x , ,,若互不相等的实数x 1,x 2,x 3,满足y 1=y 2=y 3, 求x 1+x 2+x 3的取值范围.题八: 在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =243x x ++与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C . (1)求直线AC 的表达式;(2)在x 轴下方且垂直于y 轴的直线l 与抛物线交于点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),与直线AC 交于点N (x 3,y 3),若x 1>x 2>x 3,结合函数的图象,求x 1+x 2+x 3的取值范围.参考答案题一:-2,-3或2.详解:∵-2<-1,∴min{-1,-2}=-2,∵{}22+=,x xmin(1),4当(x+1)2=x2时,解得:x=-0.5,(x+1)2=x2=0.25,这时不可能得出最小值为4,当x>-0.5,(x+1)2>x2,则x2=4,解得x1=2或x2=-2(舍去),当x<-0.5,(x+1)2<x2,则(x+1)2=4,解得x1=-3或x2=1(舍去),∴x=-3或x=2.题二:∵{}22++=,max22,2x x x当x2+2x+2=x2时,解得:x=-1,x2+2x+2=x2=1,这时不可能得出最大值为2,当x>-1,x2+2x+2>x2,则x2+2x+2=2,解得x1=0或x2=-2(舍去),∴x=0.题三:∴C (-3m ,m 2),D (3m ,m 2),∴CD =6m ,∵O 、Q 关于直线CD 对称, ∴PQ =OP ,∵CD ∥x 轴,∴∠DPQ =∠DPO =90°,∴△AOB 与△CQD 的高相等, PQ CD PO AB ⋅⋅2121=mm 64=32.AEM DFMS S=∵S △OEF +S △OFD =S △OEC +S 梯形ECDF ,而S △OFD =S △OEC =2, 2详解:先作出函数y =⎩⎨⎧<+≥+-0130242x x x x x , ,的图象,如图,不妨设x 1<x 2<x 3,∵y =242x x -+(x ≥0)的对称轴为x =2,y 1=y 2,∴x 2+x 3=4, ∵y =242x x -+(x ≥0)的顶点坐标为(2,-2),令y =-2,代入y =3x +1,解得:x =-1,∴-1<x 1<0,则x 1+x 2+x 3的取值范围是:-1+4<x 1+x 2+x 3<0+4,∴3<x 1+x 2+x 3<4.题八: (1)y =x +3;(2)-8<x 1+x 2+x 3<-7.详解:(1)由y =243x x ++得到:y =(x +3)(x +1),C,∴A (-3,0),B (-1,0),设直线AC 的表达式为:y =kx +b (k ≠0), ∴⎩⎨⎧==+303-b b k ,解得:⎩⎨⎧==31b k ,所以直线AC 的表达式为y =x +3,(2)由y =243x x ++得到:y =(x +2)2-1,∴抛物线y =243x x ++的对称轴是x =-2, 顶点坐标是(-2,-1),∵y 1=y 2,∴x 1+x 2=-4,令y =-1,代入y =x +3,解得:x =-4,∵x 1>x 2>x 3,∴-4<x 3<-3,∴-4-4<x 1+x 2+x 3<-3-4,∴-8<x 1+x 2+x 3<-7.代数几何综合题一:如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的解析式及顶点M坐标;(2)在抛物线的对称轴上找到点P,使得△P AC的周长最小,并求出点P 的坐标.题二:如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(-4,0),B(1,0),与y轴交于点D(0,4),点C(-2,n)也在此抛物线上.(1)求此抛物线的解析式及点C的坐标;(2)设BC交y轴于点E,连接AE,AC请判断△ACE的形状,并说明理由.题三:在平面直角坐标系xOy中,给出如下定义:若点P在图形M上,点Q在图形N上,称线段PQ长度的最小值为图形M,N的密距,记为d(M,N).特别地,若图形M,N有公共点,规定d(M,N)=0.(1)如图1,⊙O的半径为2,①点A(0,1),B(4,3),则d(A,⊙O)=,d(B,⊙O)=.是⊙O的关联点,求m的取值范围;(2)若线段EF上的所有点都是某个圆的关联点,求这个圆的半径r的取值范围.参考答案题一: (1)y =214x --+(),M (1,4);(2)P (1,2). 详解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)过A (-1,0)、B (3,0),C (0,3)三点,∴93003a b c a b c c ++=⎧⎪-+=⎨⎪=⎩,解得12c=3a b =-⎧⎪=⎨⎪⎩.故抛物线的解析式为222314y x x x =-++=--+(),故顶点M 为(1,4); (2)如图1,∵点A 、B 关于抛物线的对称轴对称,∴连接BC与抛物线对称轴交于一点,即为所求点P .设对称轴与x 轴交于点H ,题二: (1)y =-x 2-3x +4,C (-2,6);(2)△ACE 为等腰直角三角形.详解:(1)∵抛物线经过A 、B 、D 三点,∴代入抛物线解析式可得164004a b c a b c c -+⎧⎪++⎨⎪⎩===,解得134a b c -⎧⎪-⎨⎪⎩===,∴抛物线的解析式为 y =-x 2-3x +4, ∵点C (-2,n )也在此抛物线上,∴n =-4+6+4=6,∴C 点坐标为(-2,6);∴AE2+CE2=20+20=40=AC2,且AE=CE,∴△ACE为等腰直角三角形.。
数学代数与几何综合题一、简答题1. 请解释什么是代数与几何的综合题?代数与几何综合题是一类需要同时运用代数和几何概念与方法来解答的数学题目。
通常这类题目会结合代数方程、函数关系以及几何图形等知识点,要求考生既能够理解代数概念的本质,又能够将其与几何图形进行有效地联结,从而得出正确的解答。
2. 举例说明一个代数与几何综合题。
考虑一个代数与几何综合题的例子:已知一个矩形的长为x,宽为y,其面积为100,求出矩形的周长。
解答思路如下:首先,根据面积定义,我们可以列出代数方程xy = 100。
接着,我们考虑矩形的周长等于两倍的长加上两倍的宽,即2(x+y)。
由于我们已知面积为100,所以可以将该条件带入代数方程中,得到2(x+y) = 2(10) = 20。
因此,矩形的周长为20。
二、综合题已知平面上有一条弧线AB,其中A(2,1)和B(5,4)。
求以下问题:1. 弧线AB的长度。
解答思路如下:首先,我们可以计算出弧线AB的斜率。
斜率的计算公式为k = (y2-y1)/(x2-x1)。
代入A(2,1)和B(5,4)的坐标,得到k = (4-1)/(5-2) = 1。
由于斜率为1,说明弧线AB与x轴的夹角为45度。
然后,根据两点间的距离公式d = √((x2-x1)^2 + (y2-y1)^2),我们可以计算出弧线AB的长度为√((5-2)^2 + (4-1)^2) = √18。
2. 弧线AB所在的直线方程。
解答思路如下:由于已知A(2,1)和B(5,4)在弧线上,我们可以利用这两个点的坐标来确定所求直线方程。
首先,我们可以计算出直线的斜率,使用斜率公式k = (y2-y1)/(x2-x1),代入A(2,1)和B(5,4)的坐标,得到k = (4-1)/(5-2) = 1。
接着,我们可以利用其中一点的坐标(x1,y1)和斜率k来得到直线的方程。
选择点A(2,1)和斜率k = 1,代入直线方程的一般公式y-y1 = k(x-x1),得到y-1 = 1(x-2)。
几何与代数相结合的综合问题【考点透视】几何与代数相结合的综合题是初中数学中涵盖广、综合性最强的题型.它可以包含初中阶段所学的代数与几何的若干知识点和各种数学思想方法,还能有机结合探索性、开放性等有关问题;它既突出考查了初中数学的主干知识,又突出了与高中衔接的重要内容,如函数、方程、不等式、三角形、四边形、相似形、圆等.综观全国各地的中考试题,90%左右的压轴题都是几何与代数相结合的综合题.就江苏省十三个大市来说,有十一个大市最后的压轴题都是这样的题型,占分比例都很高.编制这样的综合题,不但考查学生数学基础知识和灵活运用知识的能力;考查学生对数学知识迁移整合能力;考查学生学会将大题分解为小题,逐个击破的能力;考查学生对几何与代数之间的内在联系,多角度、多层面综合运用数学知识、数学思想方法分析问题和解决问题的能力;还考查学生知识网络化、创新意识和实践能力.几何与代数综合题在中考试题中还有特别重要的功能,它关系到整个试卷的区分度;有利于高一级学校选拔人才.[典型例题]例1.已知关于x的一元二次方程x2-(2k+1)x+4k-3=0(1)求证:无论k取什么实数值,该方程总有两个不相等的实数根;(2)当Rt△ABC的斜边长a=31,且两条直角边的长b和c恰好是这个方程的两个根时,求△ABC的周长.(2003年江苏省连云港市中考试题)分析:(1)由一元二次方程根的判别式得△=(2k-3)2+4>0即可.(2)由一元二次方程根与系数关系,再由直角三角形的勾股定理建立关于k的一元二次方程,从而求出三角形的另两边之和.解:(1)证明:△=[-(2k+1)] 2-4³1³(4k-3)=4k2-12k+13=(2k-3)2+4 ∵无论k取什么实数值,总有(2k-3)2+4>0,即△>0,∴无论k取什么实数值时,该方程总有两个不相等的实数根.(2)由一元二次方程根与系数的关系,得b+c=2k+1,bc=4k-3.又在Rt△ABC中,()231,即(2k+1)2-2(4k-3)=31,整理得,得根据勾股定理,得b2+c2=a2,∴(b+c)2-2bc=k2-k-6=0,解这个方程,得k=-2或k=3.当k=-2时,b+c=-4+1=-3<0,不符合题意,舍去故k=3,此时b+c=2³3+1=7,故△ABC的周长为7+31.说明:本题一方面考查学生一元二次方程根的判别式、根与系数关系及直角三角形中的勾股定理重要内容;另一方面又考查学生一元二次方程解出的两根是否都符合题意,培养学生严谨解题的习惯.为圆心,OB为半径的圆与AB交于点E,与AC切于点D,若AD=23,且AE、AB的长是关于x的方程x2-8x+k=0的两个实数根(1)求⊙O的半径;图13-1 (2)求CD的长.(2003年江苏省宿迁市中考试题)分析:(1)由圆的切割线定理、方程的根与系数关系易求⊙O的半径.(2)由切线长相等,设CD=CB=x 用勾股定理建立关于x 的一元二次方程即可求出CD 的长.解:(1)∵AD 是⊙O 的切线, ∴AD 2=AE ²AB 又AD=23 ∴AE ²AB=12 ∵AE 、AB 的长是方程x 2-8x+k=0的两个实数根 ∴AE ²AB=k ∴k=12,把k=12代入方程x 2-8x+k=0,解是x 1=2,x 2=6,∴⊙O 的半径为2)(21=-AE AB (2)∵CB ⊥AB ,AB 经过圆心O CB 切⊙O 于点B ∴CD=CB 在Rt △ABC 中,设CD=x 则由勾股定理得AB 2+BC 2=AC 2 ∴62+x 2=(23+x)2 解得x=23 ∴CD=23.说明:本题考查了学生的切割线定理、切线长定理、勾股定理、解一元二次方程及根与系数关系等有关基础知识,并能注意运用方程思想去求线段的长.还可讨论下列两个问题:1、已知:如图13-2,Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AB=5,两直角边AC 、BC 的长是关于x 的方程x 2-(m+5)x+6m=0的两个实数根.(1)求m 的值及AC 、BC 的长(BC>AC ).(2)在线段BC 的延长线上是否存在点D ,使得以D 、A 、C 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,求出CD 的长;若不存在,请说明理由.(2003年江苏省镇江市中考试题)2、已知:如图12-3,四边形ABCD 为菱形,AF ⊥AD 交BD 于E ,交BC 于点F.(1)求证:AD 2=DB DE ⋅21; (2)过点E 作EG ⊥AF 交AB 于点G , 若线段BE 、DE (BE<DE )的长是方程x 2-3mx+2m 2=0(m>0)的两个根,且菱形ABCD 的面积为63,求EG 的长.(2003年江苏省无锡市中考试题)例3.如图13-4,直线y=-434+x 与x 轴、y 轴分别交于点M 、N.(1)求M 、N 两点的坐标;(2)如果点P 在坐标轴上,以点P 为圆心,512为半径的圆与直线y=-434+x 相切,求点P 的坐标. (2003年江苏省南京市中考试题)分析:(1)较简单略;(2)因为⊙P 与直线相切,因此点P 到直线MN 的距离等于圆的半径512,从而想到过点P 作MN 的垂线,由于点P 的位置不确定所以想到对P 点的位置进行分类.不妨以点P 在点N 的下方为例,过点P 作PA ⊥MN 于A ,则要求P 点坐标,只要求OP 长,把问题转化为求PN 长,利用△PAN ∽△MON ,使问题得以解决.当点P 在N 点上方时,可以利用三角形全等知点P 到N 的距离与在点N 下方时PN 的长相等,从而求出P 点坐标,不需要再重复上述步骤.当点P 在x 轴上时利用相同的方法可求出P 点的坐标.图13-2图13-3 4+图13-4解:(1)∵当x=0时,y=4,当y=0时,-434+x =0, ∴x=3. ∴M(3,0),N (0,4) (2)①当P 1点在y 轴上,并且在N 点的下方时,设⊙P 1与直线y=-434+x 相切于点A ,连结P 1A ,则P 1A ⊥MN. ∴∠P 1AN=∠MON=90°. ∵∠P 1NA=∠MNO, ∴△P 1AN ∽△MON. ∴MN N P MO A P 11=.在Rt △OMN 中,OM=3,ON=4 ∴MN=5. 又∵P 1A=512,∴P 1N=4. ∴P 1点坐标是(0,0). ②当P 2点在x 轴上,并且在M 点的左侧时,同理可得P 2点坐标是(0,0).③当P 3点在x 轴上,并且在M 点的右侧时,设⊙P 3与直线y=-434+x 相切于点B ,连结P 3B ,则P 3B ⊥MN. ∴OA//P 3B. ∵OA=P 3B ,∴P 3M=OM=3. ∴OP 3=6. ∴P 3点坐标是(6,0). ④当P 4点在y 轴上,并且在点N 上方时,同理可得P 4N=ON=4. ∴OP 4=8. ∴P 4点坐标是 (0,8).综上,P 点坐标是(0,0),(6,0),(0,8).说明:本题不仅考查学生函数与方程,相似三角形,同时也考查了数形结合,分类讨论等思想,其中熟练地进行线段长与坐标的互化也是解题的关键.其实本题若能从轨迹的角度去考虑,就可以避免了分类的遗漏,也可以把问题转化为求一次函数的解析式,只需求出一次函数的图象与坐标轴的交点坐标.例4.点P 是x 轴正半轴上的一个动点,过点P 作x 轴的垂线PA 交双曲线y=x1于点A ,连结OA.(1)如图13-5①,当点P 在x 轴的正方向上运动时,Rt △AOP 的面积大小是否变化?若不变,请求出Rt △AOP 的面积;若改变,试说明理由.(2)如图13-5②,在x 轴上点P 的右侧有一点D ,过点D 作x 轴的垂线交双曲线于点B ,连结BO 交AP 于点C.设△AOP 的面积为S 1,梯形BCPD 的面积为S 2,则S 1与S 2大小关系是S 1 S 2(填“>”或“<”或“=”)(3)如图13-5③,AO 的延长线与双曲线xy 1=的另一个交点为点F ,FH 垂直于x 轴,垂足为点H ,连结AH 、PF ,试证明四边形APFH 的面积为一常数.(2003年江苏省泰州市中考试题)分析:(1)因为△AOP 的面积AP OP ⋅21,又由于OP 、AP 的长与A 点的坐标有关,若A 点坐标为(a ,b),则OP=a ,AP=b ,所以△AOP 的面积ab 21=,要探求△AOP 的面积大小是否变化,只需考虑ab 是否变化,由于A (a ,b )在反比例函数图象上,因此ab=1,所以△AOP 的面积不变.(2)由(1)知△AOP 的面积与△BOD 的面积是相等的,观察图形发现梯形BCPD是图13-5①图13-5②图13-5③△BOD 的一部分,因此S 1>S 2.(3)由于双曲线关于原点对称,故A 、F 关于原点对称,所以四边形APFH 是平行四边形.根据平行四边形的性质得四边形APFH 的面积等于△AOP 的面积的4倍,据(1)知△AOP 的面积是常数,所以四边形APFH 的面积为一常数.解:(1)设A 点坐标为(a ,b ),则OP=a ,AP=b∴S △AOP =AP OP ⋅21ab 21= ∵点A (a 、b )在函数y=x 1的图象上 ∴b=a1, ∴ab=1 ∴S △AOP =.21121=⨯ (2)>(3)∵A 、F 关于O 点对称 ∴OA=OF.∵PA ⊥x 轴,HF ⊥x 轴, ∴PA//HF , ∴PA=HF ,∴四边形APFH 是平行四边形, ∴4S △AOP =4221=⨯, ∴四边形APFH 的面积为一常数.说明:本题注重从数量关系和几何图形的变化中去研究问题,从“运动”的角度考查学生的探究能力.它不仅考查了反比例函数的图象与性质,同时考查了数形结合的思想方法,通过点的坐标和线段的长度之间的互化实现了数形结合.例5.设一次函数221+=x y 的图象为直线l ,l 与x 轴y 轴分别交于点A 、B.(1)求tan ∠BAO 的值; (2)直线m 经过点P (-3,0),若直线l 、m 与x 轴围成的三角形和直线l 、m 与y 围成的三角形相似,求直线m 的解析式.(2003年江苏省常州市中考试题)分析:(1)较简单略.(2)首先要画出图形,则l 、m 与x 轴、y 轴围成的三角形分别是△AMP 、△MBN.分两种情况讨论:①当N 在y 轴负半轴上时;已知△AMP ∽△NMB ,则有∠MAP=∠BNM ,这时有Rt △BOA ∽△Rt △PON 得:OA OB ON OP ==21,已知OP=3得ON=6,从而得到N 、P 两点坐标,即可求出直线解析式y=-2x -6.②当N 在y 轴正半轴上同理可得:y=2x+6,当N 在线段内部时,同理求出ON=6出现矛盾,归纳结论得出两条解析式.解:(1)tan 21=∠BAO (2)设直线m 与直线l 相交于点M.与y 轴相交于点N.则直线l 、m 及x 轴围成的三角形△AMP ;直线l 、m 及y 轴围成的三角形为△MBN. ①当N 在y 轴负半轴上时,由于∠ABN 及∠BMN 均大于∠MAP ,则要使△AMP ∽△MBN 只能是∠MAP=∠BNM ,此时有Rt △BOA ∽Rt △PON ,则21==OA OB ON OP ,而OP=3,图13-6则ON=6,∴N (0,-6)又P (-3,0) 则直线m 的解析式为y=-2x -6.②当N 在y 轴正半轴上且在OB 延长线上时,∵显然∠APM 及∠MBN 均为钝角,要使△APM ∽△NBM ,则有∠APM=∠MBN ⇔∠MNB=∠MAP ⇔Rt △PON ∽Rt △BOA ,则21==OA OB ON OP .而OP=3,则ON=6,从而N (0,6),则直线m 的解析式为y=2x+6. ③当N 在线段OB 内部时,若要△AMP ∽△NMB , ⇔∠BAP=∠BNM ⇔∠BAP=∠PNO ⇔Rt △ABO ∽Rt △NPO ⇔2==OB OA OP ON .而OP=3,则ON=6矛盾,即N 不可能在线段OB 内部,综上所述,满足要求的直线m 的解析式应为y=2x+6或y=-2x -6.说明:本题设定问题(1)考查了学生的基础知识,给学习能力较弱的学生建立信心.设定问题(2)首先考查了学生根据题意画出图形的能力;其次考查了学生常用的数学思想,一是数形结合思想,二是分类讨论思想. 例6.如图13-7,已知抛物线y=ax 2+bx+c(a<0)与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的右侧),与y 轴的正半轴交于点C ,以AB 为直径的圆经过点C 及抛物线上的另一点D,∠ABC=60°.(1)求点A 和B 的坐标(用含有字母c 的式子表示);(2)如果四边形ABCD 的面积为3,求抛物线的解析式; (3)如果当x>1时,y 随x 的增大而减小,求a 的取值范围.(2003年江苏省盐城市中考试题)分析:(1)已知∠ABC=60°得到含30°的Rt △BOC ,设C (0,C )解出B 点坐标,再构造含30°的Rt △ABC ,求出A 点坐标.(2)由梯形的有关性质,∠BAC=30°证得上底与腰相等,且S 梯求出C 值.(3)求出抛物线的对称轴、利用图形的直观和函数的增减性求解.解:(1)C (c,0)∴OC=c ,在Rt △BOC 中,∠ABC=60°,∴BO=c cOC3333==连结AC ∵AB 是直径 ∴∠ACB=90° ∴∠BAC=30° ∴在Rt △AOC 中,AO=c OC 33= ∴A (0,3c )B ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,33c (2)∵圆与抛物线都关于抛物线的对称轴对称 ∴四边形ABCD 是等腰梯形 ∴AB+CD=2OA=23c ∵S四边形ABCD =3, ∴c c ⋅⋅3221=3 ∴c 2=1 ∵c>0 ∴c=1 ∴A(0,3) B(-0,33) 设抛物线的解析式为y=a(x-3)(x+33)将 C (0,1)代入得1=a(-3)(33) ∴a=-1 ∴抛物线的解析式为:y=-(x-3)(x+33)即y=-x 2+332x+1 (3)解法1:∵A (3c ,0),B (-33c ,0)在抛物线上∴a ()0)3(32=++c c b c a(-33c)2+b(-33c)+c=0 ∵c>0 ∴3ac+3b+1=0 013331=+-b ac 消去ac 得:b=32 ∴抛物线的对称轴是x=-a b 2=-a 31 ∵当x>1时,y 随x 的增大而减小 ∴-131≤a ∴a 33-≤ 解法2:∵A(0,3c ),B(-33c,0) ∴y=a(x+33c)(x-3c) 将点C(0,c)代入得:c=a ²33c ²(-3c) ∵c>0 ∴c=-a 1 抛物线方程y=a(x-a 33)(x+a 3)即y=ax 2+a x 1332-对称轴方程为x=-a 33 ∵当x>1时,y 随x 的增大而减小 ∴131≤-a∵a<0 ∴33-≤a . 说明:本题既考查学生基本运算能力;又考查学生运用几何图形和函数图象的联系分析问题和解决问题的能力;运用了数学中的数形结合思想及待定系数法.还可研究下面问题:如图13-8,抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴交于点A(x 1,0)、B (x 2,0)(x 1<0<x 2),与y 轴交于点C(0,-2),若OB=4OA ,且以AB 为直径的圆过C 点.(1)求此抛物线的解析式;(2)若D 点在此抛物线上,且AD//CB. ①求D 点的坐标; ②在x 轴下方的抛物线上,是否存在点P 使得△APD 的面积与四边形ACBD 的面积相等?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由.(2003年江苏省连云港市中考试题)例7.OABC 是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,O 为原点,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,OA=10,OC=6.(1)如图13-9①,在OA 上选取一点G ,将△COG 沿CG 翻折,使点O 落在BC 边上,记为E.求折痕CG 所在直线的解析式.(2)如图13-9②,在OC 上选取一点D ,将△AOD 沿AD 翻折,使点O 落在BC 边上,记为E ′.①求折痕AD 所在直线的解析式;②再作E ′F//AB ,交AD 于点F.若抛物线y=h x +-2121过点F ,求此抛物线的解析式,并判断它与直线AD 的交点的个数.(3)如图13-9③,一般地,在OC 、OA 上选取适当的点D ′、G ′,使纸片沿D ′ G ′翻折后,点O 落在BC 边上,记为E ″.请你猜想:折痕D ′G ′所在直线与②中的抛物线会有什么关系?用(1)中的情形验证你的猜想。