近年中考数学压轴题大集合(一)
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中考数学压轴题大集合(一)
一、函数与几何综合的压轴题
1.如图①,在平面直角坐标系中,AB、CD都垂直于x轴,垂足分别为B、D且AD与B相交于E点.已知:A(-2,-6),C(1,-3)
(1) 求证:E点在y轴上;
(2) 如果有一抛物线经过A,E,C三点,求此抛物线方程.
(3) 如果AB位置不变,再将DC水平向右移动k(k>0)个单位,此时AD与BC相交于E′点,如图②,求△AE′C的面积S关于k的函数解析式.
[解] (1)(本小题介绍二种方法,供参考)
方法一:过E作EO′⊥x轴,垂足O′∴AB∥EO′∥DC
∴,EODOEOBOABDBCDDB
又∵DO′+BO′=DB
∴1EOEOABDC
∵AB=6,DC=3,∴EO′=2
又∵DOEODBAB,∴2316EODODBAB
∴DO′=DO,即O′与O重合,E在y轴上
方法二:由D(1,0),A(-2,-6),得DA直线方程:y=2x-2①
再由B(-2,0),C(1,-3),得BC直线方程:y=-x-2 ②
联立①②得02xy
∴E点坐标(0,-2),即E点在y轴上
(2)设抛物线的方程y=ax2+bx+c(a≠0)过A(-2,-6),C(1,-3) 图① C(1,-3)
A
(2,-6) B D
O x
E y
图② C(1+k,-3)
A
(2,-6) B D
O x
E′ y E(0,-2)三点,得方程组42632abcabcc
解得a=-1,b=0,c=-2
∴抛物线方程y=-x2-2
(3)(本小题给出三种方法,供参考)
由(1)当DC水平向右平移k后,过AD与BC的交点E′作E′F⊥x轴垂足为F。
同(1)可得:1EFEFABDC 得:E′F=2
方法一:又∵E′F∥ABEFDFABDB,∴13DFDB
S△AE′C= S△ADC- S△E′DC=11122223DCDBDCDFDCDB•••
=13DCDB•=DB=3+k
S=3+k为所求函数解析式
方法二:∵ BA∥DC,∴S△BCA=S△BDA
∴S△AE′C= S△BDE′1132322BDEFkk•
∴S=3+k为所求函数解析式.
证法三:S△DE′C∶S△AE′C=DE′∶AE′=DC∶AB=1∶2
同理:S△DE′C∶S△DE′B=1∶2,又∵S△DE′C∶S△ABE′=DC2∶AB2=1∶4 ∴2213992AECABCDSSABCDBDk•梯形
∴S=3+k为所求函数解析式.
2.已知:如图,在直线坐标系中,以点M(1,0)为圆心、直径AC为22的圆与y轴交于A、D两点.
(1)求点A的坐标;
(2)设过点A的直线y=x+b与x轴交于点B.探究:直线AB是否⊙M的切线?并对你的结论加以证明;
(3)连接BC,记△ABC的外接圆面积为S1、⊙M面积为S2,若421hSS,抛物线
y=ax2+bx+c经过B、M两点,且它的顶点到x轴的距离为h.求这条抛物线的解析式.
[解](1)解:由已知AM=2,OM=1,
在Rt△AOM中,AO=122OMAM,
∴点A的坐标为A(0,1)
(2)证:∵直线y=x+b过点A(0,1)∴1=0+b即b=1 ∴y=x+1
令y=0则x=-1 ∴B(—1,0),
AB=2112222AOBO
在△ABM中,AB=2,AM=2,BM=2
222224)2()2(BMAMAB
∴△ABM是直角三角形,∠BAM=90°
∴直线AB是⊙M的切线
(3)解法一:由⑵得∠BAC=90°,AB=2,AC=22,
∴BC= 10)22()2(2222ACAB
∵∠BAC=90° ∴△ABC的外接圆的直径为BC,
∴25)210()2(221••BCS
而2)222()2(222••ACS
421hSS,5,4225hh 即 A
B
C D x M · y 设经过点B(—1,0)、M(1,0)的抛物线的解析式为:
y=a(+1)(x-1),(a≠0)即y=ax2-a,∴-a=±5,∴a=±5
∴抛物线的解析式为y=5x2-5或y=-5x2+5
解法二:(接上) 求得∴h=5
由已知所求抛物线经过点B(—1,0)、M(1、0),则抛物线的对称轴是y轴,由题意得抛物线的顶点坐标为(0,±5)
∴抛物线的解析式为y=a(x-0)2±5
又B(-1,0)、M(1,0)在抛物线上,∴a±5=0, a=±5
∴抛物线的解析式为 y=5x2-5或y=-5x2+5
解法三:(接上)求得∴h=5
因为抛物线的方程为y=ax2+bx+c(a≠0)
由已知得5055c0b5544002cbaaabaccbacba 或 =- 解得
∴抛物线的解析式为 y=5x2-5或y=-5x2+5.
3.如图,在直角坐标系中,以点P(1,-1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A、B两点,抛物线)0(2acbxaxy过点A、B,且顶点C在⊙P上.
(1)求⊙P上劣弧⌒AB的长;
(2)求抛物线的解析式;
(3)在抛物线上是否存在一点D,使线段OC与PD互相平分?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
[解] (1)如图,连结PB,过P作PM⊥x轴,垂足为M.
在Rt△PMB中,PB=2,PM=1,
∴∠MPB=60°,∴∠APB=120°
⌒AB的长=342180120
(2)在Rt△PMB中,PB=2,PM=1,则MB=MA=3.
又OM=1,∴A(1-3,0),B(1+3,0),
由抛物线及圆的对称性得知点C在直线PM上,
则C(1,-3).
点A、B、C在抛物线上,则 A B
C O x y
· P(1,-1)
A B
C O x y
P(1,-1) · M cbacbacba3)31()31(0)31()31(022 解之得221cba
抛物线解析式为222xxy
(3)假设存在点D,使OC与PD互相平分,则四边形OPCD为平行四边形,且PC∥OD.
又PC∥y轴,∴点D在y轴上,∴OD=2,即D(0,-2).
又点D(0,-2)在抛物线222xxy上,故存在点D(0,-2),
使线段OC与PD互相平分.
4.如图,在平面直角坐标系内,Rt△ABC的直角顶点C(0,3)在y轴的正半轴上,A、B是x轴上是两点,且OA∶OB=3∶1,以OA、OB为直径的圆分别交AC于点E,交BC于点F.直线EF交OC于点Q.
(1)求过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)请猜想:直线EF与两圆有怎样的位置关系?并证明你的猜想.
(3)在△AOC中,设点M是AC边上的一个动点,过M作MN∥AB交OC于点N.试问:在x轴上是否存在点P,使得△PMN是一个以MN为一直角边的等腰直角三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
[解] (1)在Rt△ABC中,OC⊥AB,
∴△AOC≌△COB.
∴OC2=OA·OB.
∵OA∶OB=3∶1,C(0,3),
∴2(3)3.OBOB
∴OB=1.∴OA=3.
∴A(-3,0),B(1,0).
设抛物线的解析式为2.yaxbxc
则930,0,3.abcabcc解之,得3,323,33.abc
∴经过A、B、C三点的抛物线的解析式为23233.33yxx
(2)EF与⊙O1、⊙O2都相切.
证明:连结O1E、OE、OF.
∵∠ECF=∠AEO=∠BFO=90°,
∴四边形EOFC为矩形.
∴QE=QO.
∴∠1=∠2. A y
x B E
F
O1 Q
O O2 C
B A E
F
O1 Q
O O2 y
x 2 1 3
4 N M
P C X O P D
C
A
B Y ∵∠3=∠4,∠2+∠4=90°,
∴EF与⊙O1相切.
同理:EF理⊙O2相切.
(3)作MP⊥OA于P,设MN=a,由题意可得MP=MN=a.
∵MN∥OA,
∴△CMN∽△CAO.
∴.MNCNAOCO
∴3.33aa
解之,得333.2a
此时,四边形OPMN是正方形.
∴333.2MNOP
∴333(,0).2P
考虑到四边形PMNO此时为正方形,
∴点P在原点时仍可满足△PNN是以MN为一直角边的等腰直角三角形.
故x轴上存在点P使得△PMN是一个以MN为一直角边的等腰直角三角形且333(,0)2P或(0,0).P
5.如图,已知点A(0,1)、C(4,3)、E(415,823),P是以AC为对角线的矩形ABCD内部(不在各边上)的—个动点,点D在y轴,抛物线y=ax2+bx+1以P为顶点.
(1)说明点A、C、E在一条条直线上;
(2)能否判断抛物线y=ax2+bx+1的开口方向?请说明理由;
(3)设抛物线y=ax2+bx+1与x轴有交点F、G(F在G的左侧),△GAO与△FAO的面积差为3,且这条抛物线与线段AE有两个不同的交点.这时能确定a、b的值吗?若能,请求出a、b的值;若不能,请确定a、b的取值范围.
(本题图形仅供分析参考用)
[解]
(1)由题意,A(0,1)、C(4,3)确定的解析式为:y=21x+1.
将点E的坐标E(415,823)代入y=21x+1中,左边=823,右边=21×415+1=823,
∵左边=右边,∴点E在直线y=21x+1上,即点A、C、E在一条直线上.
(2)解法一:由于动点P在矩形ABCD内部,∴点P的纵坐标大于点A的纵坐标,而点A与点P都在抛物线上,且P为顶点,∴这条抛物线有最高点,抛物线的开口向下
解法二:∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点P的纵坐标为aba442—,且P在矩形ABCD内部,∴