邵阳数学几何模型压轴题(培优篇)(Word版 含解析)
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2021-2022中考数学模拟试卷请考生注意:1.请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。
写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,满分30分) 1.下列几何体中,主视图和俯视图都为矩形的是( )A .B .C .D .2.如图所示的几何体的主视图是( )A .B .C .D .3.已知抛物线c :y=x 2+2x ﹣3,将抛物线c 平移得到抛物线c′,如果两条抛物线,关于直线x=1对称,那么下列说法正确的是( )A .将抛物线c 沿x 轴向右平移52个单位得到抛物线c′ B .将抛物线c 沿x 轴向右平移4个单位得到抛物线c′ C .将抛物线c 沿x 轴向右平移72个单位得到抛物线c′ D .将抛物线c 沿x 轴向右平移6个单位得到抛物线c′ 4.化简221121211x x x x ÷+--++的结果是( ) A .1B .12C .11x x -+D .222(1)x x -+5.图中三视图对应的正三棱柱是( )A .B .C .D .6.已知x 1、x 2是关于x 的方程x 2﹣ax ﹣2=0的两根,下列结论一定正确的是( ) A .x 1≠x 2 B .x 1+x 2>0C .x 1•x 2>0D .x 1<0,x 2<07.将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度所得的抛物线解析式为( )A .B .C .D .8.从边长为a 的大正方形纸板中挖去一个边长为b 的小正方形纸板后,将其裁成四个相同的等腰梯形(如图甲),然后拼成一个平行四边形(如图乙)。
那么通过计算两个图形阴影部分的面积,可以验证成立的公式为( )A .()222a b a b -=- B .()2222a b a ab b +=++ C .()2222a b a ab b -=-+D .()()22a b a b a b -=+-9.下列函数中,当x >0时,y 值随x 值增大而减小的是( ) A .y =x 2B .y =x ﹣1C .34y x =D .1y x=10.九年级(2)班同学根据兴趣分成五个小组,各小组人数分布如图所示,则在扇形图中第一小组对应的圆心角度数是( )A .B .C .D .二、填空题(共7小题,每小题3分,满分21分) 11.关于 x 的方程 ax=x+2(a ≠1) 的解是________.12.已知一组数据-3,x ,-2, 3,1,6的众数为3,则这组数据的中位数为______.13.把一张长方形纸条按如图所示折叠后,若∠A OB ′=70°,则∠B ′OG =_____.14.如果点P 1(2,y 1)、P 2(3,y 2) 在抛物线22y x x =-+上,那么 y 1 ______ y 2.(填“>”,“<”或“=”). 15.如图,在△ABC 中,AB =AC ,AH ⊥BC ,垂足为点H ,如果AH =BC ,那么sin ∠BAC 的值是____.16.如图1,点P 从△ABC 的顶点B 出发,沿B→C→A 匀速运动到点A ,图2是点P 运动时,线段BP 的长度y 随时间x 变化的关系图象,其中M 为曲线部分的最低点,则△ABC 的面积是___.17.已知x 1,x 2是方程x 2-3x-1=0的两根,则1211x x +=______. 三、解答题(共7小题,满分69分)18.(10分)如图,直线y=kx+b (k≠0)与双曲线y=mx(m≠0)交于点A (﹣12,2),B (n ,﹣1).求直线与双曲线的解析式.点P 在x 轴上,如果S △ABP =3,求点P 的坐标.19.(5分)某水果批发市场香蕉的价格如下表购买香蕉数(千克) 不超过20千克 20千克以上但不超过40千克 40千克以上 每千克的价格6元5元4元张强两次共购买香蕉50千克,已知第二次购买的数量多于第一次购买的数量,共付出264元,请问张强第一次,第二次分别购买香蕉多少千克?20.(8分)如图所示,一幢楼房AB 背后有一台阶CD ,台阶每层高0.2米,且AC =17.2米,设太阳光线与水平地面的夹角为α,当α=60°时,测得楼房在地面上的影长AE =10米,现有一老人坐在MN 这层台阶上晒太阳.(3取1.73) (1)求楼房的高度约为多少米?(2)过了一会儿,当α=45°时,问老人能否还晒到太阳?请说明理由.21.(10分)在△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=α,点P 是△ABC 内一点,且∠PAC+∠PCA=2,连接PB ,试探究PA 、PB 、PC 满足的等量关系.(1)当α=60°时,将△ABP 绕点A 逆时针旋转60°得到△ACP′,连接PP′,如图1所示.由△ABP ≌△ACP′可以证得△APP′是等边三角形,再由∠PAC+∠PCA=30°可得∠APC 的大小为 度,进而得到△CPP′是直角三角形,这样可以得到PA 、PB 、PC 满足的等量关系为 ;(2)如图2,当α=120°时,参考(1)中的方法,探究PA 、PB 、PC 满足的等量关系,并给出证明; (3)PA 、PB 、PC 满足的等量关系为 .22.(1084cos45°+(12)﹣1+|﹣2|. 23.(12分)如图1为某教育网站一周内连续7天日访问总量的条形统计图,如图2为该网站本周学生日访问量占日访问总量的百分比统计图.请你根据统计图提供的信息完成下列填空:这一周访问该网站一共有万人次;周日学生访问该网站有万人次;周六到周日学生访问该网站的日平均增长率为.24.(14分)如图,正方形ABCD中,M为BC上一点,F是AM的中点,EF⊥AM,垂足为F,交AD的延长线于点E,交DC于点N.求证:△ABM∽△EFA;若AB=12,BM=5,求DE的长.参考答案一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,满分30分)1、B【解析】A、主视图为等腰三角形,俯视图为圆以及圆心,故A选项错误;B、主视图为矩形,俯视图为矩形,故B选项正确;C、主视图,俯视图均为圆,故C选项错误;D、主视图为矩形,俯视图为三角形,故D选项错误.故选:B.2、C【解析】主视图就是从正面看,看列数和每一列的个数. 【详解】解:由图可知,主视图如下故选C . 【点睛】考核知识点:组合体的三视图. 3、B 【解析】∵抛物线C :y=x 2+2x ﹣3=(x+1)2﹣4, ∴抛物线对称轴为x=﹣1.∴抛物线与y 轴的交点为A (0,﹣3). 则与A 点以对称轴对称的点是B (2,﹣3).若将抛物线C 平移到C′,并且C ,C′关于直线x=1对称,就是要将B 点平移后以对称轴x=1与A 点对称. 则B 点平移后坐标应为(4,﹣3), 因此将抛物线C 向右平移4个单位. 故选B . 4、A 【解析】 原式=()()111x x +-•(x –1)2+21x +=11x x -++21x +=11x x ++=1,故选A . 5、A 【解析】由俯视图得到正三棱柱两个底面在竖直方向,由主视图得到有一条侧棱在正前方,从而求解 【详解】解:由俯视图得到正三棱柱两个底面在竖直方向,由主视图得到有一条侧棱在正前方,于是可判定A 选项正确. 故选A . 【点睛】本题考查由三视图判断几何体,掌握几何体的三视图是本题的解题关键.6、A【解析】分析:A、根据方程的系数结合根的判别式,可得出△>0,由此即可得出x1≠x2,结论A正确;B、根据根与系数的关系可得出x1+x2=a,结合a的值不确定,可得出B结论不一定正确;C、根据根与系数的关系可得出x1•x2=﹣2,结论C错误;D、由x1•x2=﹣2,可得出x1<0,x2>0,结论D错误.综上即可得出结论.详解:A∵△=(﹣a)2﹣4×1×(﹣2)=a2+8>0,∴x1≠x2,结论A正确;B、∵x1、x2是关于x的方程x2﹣ax﹣2=0的两根,∴x1+x2=a,∵a的值不确定,∴B结论不一定正确;C、∵x1、x2是关于x的方程x2﹣ax﹣2=0的两根,∴x1•x2=﹣2,结论C错误;D、∵x1•x2=﹣2,∴x1<0,x2>0,结论D错误.故选A.点睛:本题考查了根的判别式以及根与系数的关系,牢记“当△>0时,方程有两个不相等的实数根”是解题的关键.7、C【解析】试题分析:∵抛物线向右平移1个单位长度,∴平移后解析式为:,∴再向上平移1个单位长度所得的抛物线解析式为:.故选C.考点:二次函数图象与几何变换.8、D【解析】分别根据正方形及平行四边形的面积公式求得甲、乙中阴影部分的面积,从而得到可以验证成立的公式.【详解】阴影部分的面积相等,即甲的面积=a2﹣b2,乙的面积=(a+b)(a﹣b).即:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).所以验证成立的公式为:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).故选:D.【点睛】考点:等腰梯形的性质;平方差公式的几何背景;平行四边形的性质.9、D【解析】A、、∵y=x2,∴对称轴x=0,当图象在对称轴右侧,y随着x的增大而增大;而在对称轴左侧,y随着x的增大而减小,故此选项错误B、k>0,y随x增大而增大,故此选项错误C、B、k>0,y随x增大而增大,故此选项错误D、y=1x(x>0),反比例函数,k>0,故在第一象限内y随x的增大而减小,故此选项正确10、C【解析】试题分析:由题意可得,第一小组对应的圆心角度数是:×360°=72°,故选C.考点:1.扇形统计图;2.条形统计图.二、填空题(共7小题,每小题3分,满分21分)11、2 a1 -【解析】分析:依据等式的基本性质依次移项、合并同类项、系数化为1即可得出答案.详解:移项,得:ax﹣x=1,合并同类项,得:(a﹣1)x=1.∵a≠1,∴a﹣1≠0,方程两边都除以a﹣1,得:x=21a-.故答案为x=21 a-.点睛:本题主要考查解一元一次方程的能力,熟练掌握等式的基本性质及解一元一次方程的基本步骤是解题的关键.12、2【解析】分析:找中位数要把数据按从小到大的顺序排列,位于最中间的一个数(或两个数的平均数)为中位数;众数是一组数据中出现次数最多的数据,注意众数可以不只一个.详解:∵-3,x,-1,3,1,6的众数是3,∴x=3,先对这组数据按从小到大的顺序重新排序-3、-1、1、3、3、6位于最中间的数是1,3,∴这组数的中位数是132+=1.故答案为:1.点睛:本题属于基础题,考查了确定一组数据的中位数和众数的能力.一些学生往往对这个概念掌握不清楚,计算方法不明确而误选其它选项,注意找中位数的时候一定要先排好顺序,然后再根据奇数和偶数个来确定中位数,如果数据有奇数个,则正中间的数字即为所求,如果是偶数个则找中间两位数的平均数.13、55°【解析】由翻折性质得,∠BOG=∠B′OG,根据邻补角定义可得.【详解】解:由翻折性质得,∠BOG=∠B′OG,∵∠AOB′+∠BOG+∠B′OG=180°,∴∠B′OG=12(180°﹣∠AOB′)=12(180°﹣70°)=55°.故答案为55°.【点睛】考核知识点:补角,折叠.14、>【解析】分析:首先求得抛物线y=﹣x2+2x的对称轴是x=1,利用二次函数的性质,点M、N在对称轴的右侧,y随着x的增大而减小,得出答案即可.详解:抛物线y=﹣x2+2x的对称轴是x=﹣22-=1.∵a=﹣1<0,抛物线开口向下,1<2<3,∴y1>y2.故答案为>.点睛:本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,求得对称轴,掌握二次函数图象的性质解决问题.15、4 5【解析】过点B作BD⊥AC于D,设AH=BC=2x,根据等腰三角形三线合一的性质可得BH=CH=12BC=x,利用勾股定理列式表示出AC ,再根据三角形的面积列方程求出BD ,然后根据锐角的正弦=对边:斜边求解即可. 【详解】如图,过点B 作BD ⊥AC 于D ,设AH=BC=2x ,∵AB=AC ,AH ⊥BC , ∴BH=CH=12BC=x , 根据勾股定理得,2222(2)AH CH x x +=+5x ,S △ABC =12BC•AH=12AC•BD , 即12•2x•2x=125, 解得25x , 所以,sin ∠BAC=454555xBD AB x==. 故答案为45. 16、12 【解析】根据图象可知点P 在BC 上运动时,此时BP 不断增大,而从C 向A 运动时,BP 先变小后变大,从而可求出线段长度解答. 【详解】根据题意观察图象可得BC=5,点P 在AC 上运动时,BP ⊥AC 时,BP 有最小值,观察图象可得,BP 的最小值为4,即BP ⊥AC 时BP=4,又勾股定理求得CP=3,因点P 从点C 运动到点A ,根据函数的对称性可得CP=AP=3,所以ABC ∆的面积是13+342⨯⨯()=12. 【点睛】本题考查动点问题的函数图象,解题的关键是注意结合图象求出线段的长度,本题属于中等题型.17、﹣1.【解析】试题解析:∵1x ,2x 是方程2310x x --=的两根,∴123x x +=、121x x =-,∴1211x x +=1212x x x x +=31- =﹣1.故答案为﹣1.三、解答题(共7小题,满分69分)18、(1)y=﹣2x+1;(2)点P 的坐标为(﹣32,0)或(52,0). 【解析】(1)把A 的坐标代入可求出m ,即可求出反比例函数解析式,把B 点的坐标代入反比例函数解析式,即可求出n ,把A ,B 的坐标代入一次函数解析式即可求出一次函数解析式;(2)利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点C 的坐标,设点P 的坐标为(x ,0),根据三角形的面积公式结合S △ABP =3,即可得出122x -=,解之即可得出结论. 【详解】(1)∵双曲线y=m x (m≠0)经过点A (﹣12,2), ∴m=﹣1.∴双曲线的表达式为y=﹣1x. ∵点B (n ,﹣1)在双曲线y=﹣1x 上, ∴点B 的坐标为(1,﹣1).∵直线y=kx+b 经过点A (﹣12,2),B (1,﹣1), ∴1k b=22k b=1⎧-+⎪⎨⎪+-⎩,解得k=2b=1-⎧⎨⎩ ∴直线的表达式为y=﹣2x+1;(2)当y=﹣2x+1=0时,x=12, ∴点C (12,0). 设点P 的坐标为(x ,0),∵S △ABP =3,A (﹣12,2),B (1,﹣1), ∴12×3|x ﹣12|=3,即|x ﹣12|=2, 解得:x 1=﹣32,x 2=52. ∴点P 的坐标为(﹣32,0)或(52,0). 【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题、一次(反比例)函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数、反比例函数的解析式以及三角形的面积,解题的关键是:(1)根据点的坐标利用待定系数法求出函数的解析式;(2)根据三角形的面积公式以及S △ABP =3,得出122x -=. 19、第一次买14千克香蕉,第二次买36千克香蕉【解析】本题两个等量关系为:第一次买的千克数+第二次买的千克数=50;第一次出的钱数+第二次出的钱数=1.对张强买的香蕉的千克数,应分情况讨论:①当0<x≤20,y≤40;②当0<x≤20,y >40③当20<x <3时,则3<y <2.【详解】设张强第一次购买香蕉xkg ,第二次购买香蕉ykg ,由题意可得0<x <3.则①当0<x≤20,y≤40,则题意可得5065264x y x y +⎧⎨+⎩==. 解得1436x y ⎧⎨⎩==. ②当0<x≤20,y >40时,由题意可得5064264x y x y +⎧⎨+⎩==. 解得3218x y ⎧⎨⎩==.(不合题意,舍去) ③当20<x <3时,则3<y <2,此时张强用去的款项为5x+5y=5(x+y )=5×50=30<1(不合题意,舍去);④当20<x≤40 y >40时,总质量将大于60kg ,不符合题意,答:张强第一次购买香蕉14kg ,第二次购买香蕉36kg .【点睛】本题主要考查学生分类讨论的思想.找到两个基本的等量关系后,应根据讨论的千克数找到相应的价格进行作答.20、(1)楼房的高度约为17.3米;(2)当α=45°时,老人仍可以晒到太阳.理由见解析.【解析】试题分析:(1)在Rt △ABE 中,根据的正切值即可求得楼高;(2)当时,从点B 射下的光线与地面AD 的交点为F,与MC 的交点为点H.可求得AF=AB=17.3米,又因CF=CH=17.3-17.2=0.1米,CM=0.2,所以大楼的影子落在台阶MC 这个侧面上.即小猫仍可晒到太阳.试题解析:解:(1)当当时,在Rt △ABE 中, ∵, ∴BA=10tan60°=米. 即楼房的高度约为17.3米. 当时,小猫仍可晒到太阳.理由如下: 假设没有台阶,当时,从点B 射下的光线与地面AD 的交点为F,与MC 的交点为点H. ∵∠BFA=45°, ∴,此时的影长AF=BA=17.3米,所以CF=AF-AC=17.3-17.2=0.1.∴CH=CF=0.1米,∴大楼的影子落在台阶MC 这个侧面上.∴小猫仍可晒到太阳.考点:解直角三角形.21、(1)150,222PA PC PB +=(1)证明见解析(3)22224sin2PA PC PB α+=【解析】(1)根据旋转变换的性质得到△PAP ′为等边三角形,得到∠P ′PC =90°,根据勾股定理解答即可;(1)如图1,作将△ABP 绕点A 逆时针旋转110°得到△ACP ′,连接PP ′,作AD ⊥PP ′于D ,根据余弦的定义得到PP ′3,根据勾股定理解答即可;(3)与(1)类似,根据旋转变换的性质、勾股定理和余弦、正弦的关系计算即可.试题解析:【详解】解:(1)∵△ABP ≌△ACP′,∴AP =AP ′,由旋转变换的性质可知,∠PAP ′=60°,P ′C =PB ,∴△PAP ′为等边三角形,∴∠APP ′=60°,∵∠PAC +∠PCA =12×60° =30°, ∴∠APC =150°,∴∠P ′PC =90°,∴PP ′1+PC 1=P ′C 1,∴PA 1+PC 1=PB 1,故答案为150,PA 1+PC 1=PB 1;(1)如图,作120PAP =∠'°,使AP AP '=,连接PP ',CP '.过点A 作AD ⊥PP '于D 点.∵120BAC PAP '∠∠==°, 即BAP PAC PAC CAP ∠∠∠∠'+=+,∴BAP CAP =∠∠'.∵AB =AC ,AP AP '=,∴BAP CAP '≌.∴P C PB '=,180302PAP APD AP D -∠∠''∠===°. ∵AD ⊥PP ',∴90ADP ∠=°. ∴在Rt APD △中,3cos PD AP APD AP ⋅∠=. ∴23PP PD '==.∵60PAC PCA ∠∠+=°, ∴180120APC PAC PCA ∠-∠-∠==°. ∴90P PC APC APD ==∠∠-∠'°. ∴在Rt P PC '中,222P P PC P C ''+=.∴2223PA PC PB +=;(3)如图1,与(1)的方法类似,作将△ABP 绕点A 逆时针旋转α得到△ACP ′,连接PP ′,作AD ⊥PP ′于D ,由旋转变换的性质可知,∠PAP ′=α,P ′C =PB ,∴∠APP ′=90°-2α, ∵∠PAC +∠PCA =2α, ∴∠APC =180°-2α, ∴∠P ′PC =(180°-2α)-(90°-2α)=90°, ∴PP ′1+PC 1=P ′C 1,∵∠APP ′=90°-2α, ∴PD =PA •cos (90°-2α)=PA •sin 2α, ∴PP ′=1PA •sin 2α, ∴4PA 1sin 12α+PC 1=PB 1, 故答案为4PA 1sin 12α+PC 1=PB 1. 【点睛】本题考查的是旋转变换的性质、等边三角形的性质、勾股定理的应用,掌握等边三角形的性质、旋转变换的性质、灵活运用类比思想是解题的关键.22、4【解析】分析:代入45°角的余弦函数值,结合“负整数指数幂的意义”和“二次根式的相关运算法则”进行计算即可.详解:原式=4224++=.点睛:熟记“特殊角的三角函数值、负整数指数幂的意义:1ppaa-=(0a p≠,为正整数)”是正确解答本题的关键.23、(1)10;(2)0.9;(3)44%【解析】(1)把条形统计图中每天的访问量人数相加即可得出答案;(2)由星期日的日访问总量为3万人次,结合扇形统计图可得星期日学生日访问总量占日访问总量的百分比为30%,继而求得星期日学生日访问总量;(3)根据增长率的算数列出算式,再进行计算即可.【详解】(1)这一周该网站访问总量为:0.5+1+0.5+1+1.5+2.5+3=10(万人次);故答案为10;(2)∵星期日的日访问总量为3万人次,星期日学生日访问总量占日访问总量的百分比为30%,∴星期日学生日访问总量为:3×30%=0.9(万人次);故答案为0.9;(3)周六到周日学生访问该网站的日平均增长率为:330% 2.525%2.525%⨯-⨯⨯=44%;故答案为44%.考点:折线统计图;条形统计图24、(1)见解析;(2)4.1【解析】试题分析:(1)由正方形的性质得出AB=AD,∠B=10°,AD∥BC,得出∠AMB=∠EAF,再由∠B=∠AFE,即可得出结论;(2)由勾股定理求出AM,得出AF,由△ABM∽△EFA得出比例式,求出AE,即可得出DE的长.试题解析:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠B=10°,AD∥BC,∴∠AMB=∠EAF,又∵EF⊥AM,∴∠AFE=10°,∴∠B=∠AFE,∴△ABM∽△EFA;(2)∵∠B=10°,AB=12,BM=5,∴,AD=12,∵F是AM的中点,∴AF=12AM=6.5,∵△ABM∽△EFA,∴BM AM AF AE=,即513 6.5AE=,∴AE=16.1,∴DE=AE-AD=4.1.考点:1.相似三角形的判定与性质;2.正方形的性质.。
邵阳数学二次函数(培优篇)(Word版含解析)一、初三数学二次函数易错题压轴题(难)1.在平面直角坐标系中,将函数y=x2﹣2mx+m(x≤2m,m为常数)的图象记为G,图象G的最低点为P(x0,y0).(1)当y0=﹣1时,求m的值.(2)求y0的最大值.(3)当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是.(4)点A在图象G上,且点A的横坐标为2m﹣2,点A关于y轴的对称点为点B,当点A不在坐标轴上时,以点A、B为顶点构造矩形ABCD,使点C、D落在x轴上,当图象G 在矩形ABCD内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.【答案】(1)51+或﹣1;(2)14;(3)0<x1<1;(4)m=0或m>43或23≤m<1【解析】【分析】(1)分m>0,m=0,m<0三种情形分别求解即可解决问题;(2)分三种情形,利用二次函数的性质分别求解即可;(3)由(1)可知,当图象G与x轴有两个交点时,m>0,求出当抛物线顶点在x轴上时m的值,利用图象法判断即可;(4)分四种情形:①m<0,②m=0,③m>1,④0<m≤1,分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)如图1中,当m>0时,∵y=x2﹣2mx+m=(x﹣m)2﹣m2+m,图象G是抛物线在直线y=2m的左侧部分(包括点D),此时最底点P(m,﹣m2+m),由题意﹣m2+m=﹣1,解得m 51+51-+当m=0时,显然不符合题意,当m<0时,如图2中,图象G是抛物线在直线y=2m的左侧部分(包括点D),此时最底点P是纵坐标为m,∴m=﹣1,综上所述,满足条件的m的值为512或﹣1;(2)由(1)可知,当m>0时,y0=﹣m2+m=﹣(m﹣12)2+14,∵﹣1<0,∴m=12时,y0的最大值为14,当m=0时,y0=0,当m<0时,y0<0,综上所述,y0的最大值为14;(3)由(1)可知,当图象G与x轴有两个交点时,m>0,当抛物线顶点在x轴上时,4m2﹣4m=0,∴m=1或0(舍弃),∴观察观察图象可知,当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是0<x1<1,故答案为0<x1<1;(4)当m<0时,观察图象可知,不存在点A满足条件,当m=0时,图象G在矩形ABCD内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小,满足条件,如图3中,当m>1时,如图4中,设抛物线与x轴交于E,F,交y轴于N,观察图象可知当点A在x轴下方或直线x=﹣m和y轴之间时(可以在直线x=﹣m上)时,满足条件.则有(2m﹣2)2﹣2m(2m﹣2)+m<0,解得m>43,或﹣m≤2m﹣2<0,解得23≤m<1(不合题意舍弃),当0<m≤1时,如图5中,当点A在直线x=﹣m和y轴之间时(可以在直线x=﹣m上)时,满足条件.即或﹣m≤2m﹣2<0,解得23≤m<1,综上所述,满足条件m的值为m=0或m>43或23≤m<1.【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,矩形的性质,最值问题,不等式等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.2.如图,在平面直角坐标系x O y中,抛物线y = ax2+ bx + c经过A、B、C三点,已知点A (-3,0),B(0,3),C(1,0).(1)求此抛物线的解析式;(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点,(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线,垂足为F,交直线AB于点E,作PD⊥AB于点D.动点P在什么位置时,△PDE的周长最大,求出此时P点的坐标;(3)在直线x = -2上是否存在点M,使得∠MAC = 2∠MCA,若存在,求出M点坐标.若不存在,说明理由.【答案】(1)y=-x2-2x+3;(2)点(-32,154),△PDE的周长最大;(3)点M(-2,3)或(-2,3【解析】【分析】(1)将A、B、C三点代入,利用待定系数法求解析式;(2)根据坐标发现,△AOB是等腰直角三角形,故只需使得PD越大,则△PDE的周长越大.联立直线AB与抛物线的解析式可得交点P坐标;(3)作点A关于直线x=-2的对称点D,利用∠MAC = 2∠MCA可推导得MD=CD,进而求得ME的长度,从而得出M坐标【详解】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(-3,0),B(0,3),C(1,0),∴9303a b cca b c-+=⎧⎪=⎨⎪++=⎩,解得:123abc=-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,所以,抛物线的解析式为y=-x2-2x+3;(2)∵A(-3,0),B(0,3),∴OA=OB=3,∴△AOB 是等腰直角三角形,∴∠BAO=45°,∵PF ⊥x 轴,∴∠AEF=90°-45°=45°,又∵PD ⊥AB ,∴△PDE 是等腰直角三角形,∴PD 越大,△PDE 的周长越大,易得直线AB 的解析式为y=x+3,设与AB 平行的直线解析式为y=x+m ,联立223y x m y x x =+⎧⎨=--+⎩,消掉y 得,x 2+3x+m-3=0, 当△=9-4(m-3)=0,即m=214时,直线与抛物线只有一个交点,PD 最长, 此时x=-32,y=154,∴点(-32,154),△PDE 的周长最大;(3)设直线x=-2与x 轴交于点E ,作点A 关于直线x=-2的对称点D ,则D (-1,0),连接MA ,MD ,MC .∴MA=MD ,∠MAC=∠MDA=2∠MCA ,∴∠CMD=∠DCM∴MD=CD=2 , ∴3∴点M (-23)或(-2,3【点睛】本题是动点和最值的考查,在解决动点问题时,寻找出不变量来分析是解题关键,最值问题,通常利用对称来简化分析3.如图,已知抛物线y=ax 2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为Q(2,-1),且与y 轴交于点C(0,3),与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的右侧),点P 是该抛物线上的一动点,从点C 沿抛物线向点A 运动(点P 与A 不重合),过点P 作PD ∥y 轴,交AC 于点D .(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP 是直角三角形时,求点P 的坐标;(3)在题(2)的结论下,若点E 在x 轴上,点F 在抛物线上,问是否存在以A 、P 、E 、F 为顶点的平行四边形?若存在,求点F 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=x2﹣4x+3;(2) P1(1,0),P2(2,﹣1);(3) F1(22,1),F2(22,1).【解析】【分析】(1)已知了抛物线的顶点坐标,可将抛物线的解析式设为顶点式,然后将函数图象经过的C点坐标代入上式中,即可求出抛物线的解析式;(2)由于PD∥y轴,所以∠ADP≠90°,若△ADP是直角三角形,可考虑两种情况:①以点P为直角顶点,此时A P⊥DP,此时P点位于x轴上(即与B点重合),由此可求出P点的坐标;②以点A为直角顶点,易知OA=OC,则∠OAC=45°,所以OA平分∠CAP,那么此时D、P关于x轴对称,可求出直线AC的解析式,然后设D、P的横坐标,根据抛物线和直线AC的解析式表示出D、P的纵坐标,由于两点关于x轴对称,则纵坐标互为相反数,可据此求出P 点的坐标;(3)很显然当P、B重合时,不能构成以A、P、E、F为顶点的四边形,因为点P、F都在抛物线上,且点P为抛物线的顶点,所以PF与x轴不平行,所以只有(2)②的一种情况符合题意,由②知此时P、Q重合;假设存在符合条件的平行四边形,那么根据平行四边形的性质知:P、F的纵坐标互为相反数,可据此求出F点的纵坐标,代入抛物线的解析式中即可求出F点的坐标.【详解】(1)∵抛物线的顶点为Q(2,﹣1),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2﹣1,将C(0,3)代入上式,得:3=a(0﹣2)2﹣1,a=1;∴y=(x﹣2)2﹣1,即y=x2﹣4x+3;(2)分两种情况:①当点P1为直角顶点时,点P1与点B重合;令y=0,得x2﹣4x+3=0,解得x1=1,x2=3;∵点A在点B的右边,∴B(1,0),A(3,0);∴P1(1,0);②当点A为△AP2D2的直角顶点时;∵OA=OC ,∠AOC=90°,∴∠OAD 2=45°;当∠D 2AP 2=90°时,∠OAP 2=45°,∴AO 平分∠D 2AP 2;又∵P 2D 2∥y 轴,∴P 2D 2⊥AO ,∴P 2、D 2关于x 轴对称;设直线AC 的函数关系式为y=kx+b (k≠0).将A (3,0),C (0,3)代入上式得:303k b b +=⎧⎨=⎩ , 解得13k b =-⎧⎨=⎩ ; ∴y=﹣x+3;设D 2(x ,﹣x+3),P 2(x ,x 2﹣4x+3),则有:(﹣x+3)+(x 2﹣4x+3)=0,即x 2﹣5x+6=0;解得x 1=2,x 2=3(舍去);∴当x=2时,y=x 2﹣4x+3=22﹣4×2+3=﹣1;∴P 2的坐标为P 2(2,﹣1)(即为抛物线顶点).∴P 点坐标为P 1(1,0),P 2(2,﹣1);(3)由(2)知,当P 点的坐标为P 1(1,0)时,不能构成平行四边形;当点P 的坐标为P 2(2,﹣1)(即顶点Q )时,平移直线AP 交x 轴于点E ,交抛物线于F ;∵P (2,﹣1),∴可设F (x ,1);∴x 2﹣4x+3=1,解得x 1=22,x 22;∴符合条件的F 点有两个,即F 1(22,1),F 2(2,1).【点睛】此题主要考查了二次函数的解析式的确定、直角三角形的判定、平行四边形的判定与性质等重要知识点,同时还考查了分类讨论的数学思想,能力要求较高,难度较大.4.如图,抛物线2y x bx c =-++的图象与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 为抛物线的顶点.点A 坐标的为3,0,点C 的坐标为()0,3.(Ⅰ)求抛物线的解析式;(Ⅱ)点M 为线段AB 上一点(点M 不与点A 、B 重合),过点M 作i 轴的垂线,与直线AC 交于点E ,与抛物线交于点P ,过点P 作//PQ AB 交抛物线于点Q ,过点Q 作QN x ⊥轴于点N .若点P 在点Q 左边,当矩形PMNQ 的周长最大时,求AEM △的面积;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当矩形PMNQ 的周长最大时,连接DQ ,过抛物线上一点F 作y 轴的平行线,与直线AC 交于点G (点G 在点F 的上方).若=22FG DQ ,求点F 的坐标.【答案】(Ⅰ)223y x x =--+;(Ⅱ)12;(Ⅲ)()4,5F --或()1,0 【解析】【分析】(Ⅰ)将点A ,点C 坐标代入解析式可求解;(Ⅱ)设M (x ,0),P (x ,-x 2-2x+3),利用对称性可求点Q (-2-x ,-x 2-2x+3),可求MP=-x 2-2x+3,PQ=-2-x-x=-2-2x ,则可用x 表示矩形PMNQ 的周长,由二次函数的性质可求当矩形PMNQ 的周长最大时,点P 的坐标,即可求点E ,点M 的坐标,由三角形面积公式(Ⅲ)先求出点D 坐标,即可求DQ=2,可得FG=4,设F (m ,-m 2-2m+3),则G (m ,m+3),用含有m 的式子表示FG 的长度即可求解.【详解】解:(Ⅰ)依题意()()2330{3b c c --+⨯-+== 解得2{3b c =-= 所以223y x x =--+(Ⅱ)2223(1)4y x x x抛物线的对称轴是直线1x =-(,0)M x ,()2,23P x x x --+,其中31x -<<-∵P 、Q 关于直线1x =-对称设Q 的横坐标为a则()11a x --=--∴2a x =--∴()22,23Q x x x ----+∴223MP x x =--+,222PQ x x x =---=--∴周长()222222232822(2)10d x x x x x x =----+=--+=-++当2x =-时,d 取最大值,此时,(2,0)M -∴2(3)1AM =---=设直线AC 的解析式为y kx b =+ 则303k b b -+=⎧⎨=⎩,解得13k b =⎧⎨=⎩∴设直线AC 的解析式为3yx 将2x =-代入3yx ,得1y =∴(2,1)E -,∴11111222AEM S AM ME ∆=⋅=⨯⨯= (Ⅲ)由(Ⅱ)知,当矩形PMNQ 的周长最大时,2x =-此时点()0,3Q ,与点C 重合,∴3OQ =∵2223(1)4y x x x∴()1,4D -过D 作DK y ⊥轴于K ,则1DK =,4OK =∴431OK OK OQ =-=-=∴DKQ 是等腰直角三角形,2DQ =∴224FG DQ ==设()2,23F m m m --+,则(,3)G m m + ()223233FG m m m m m =+---+=+∴234m m +=,解得14m =-,21m =当4m =-时,2235m m --+=-当1m =时,2230m m --+=.∴()4,5F --或()1,0【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,矩形的性质,等腰直角三角形的性质等,利用参数表示线段的长度是本题的关键.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣12x 2+bx +c 与x 轴交于B ,C 两点,与y 轴交于点A ,直线y =﹣12x +2经过A ,C 两点,抛物线的对称轴与x 轴交于点D ,直线MN 与对称轴交于点G ,与抛物线交于M ,N 两点(点N 在对称轴右侧),且MN ∥x 轴,MN =7.(1)求此抛物线的解析式.(2)求点N的坐标.(3)过点A的直线与抛物线交于点F,当tan∠FAC=12时,求点F的坐标.(4)过点D作直线AC的垂线,交AC于点H,交y轴于点K,连接CN,△AHK沿射线AC 以每秒1个单位长度的速度移动,移动过程中△AHK与四边形DGNC产生重叠,设重叠面积为S,移动时间为t(0≤t5S与t的函数关系式.【答案】(1)y=﹣12x2+32x+2;(2)点N的坐标为(5,-3);(3)点F的坐标为:(3,2)或(173,﹣509);(4)2535,043593535,(4359355)4t tS tt⎧⎛≤≤⎪⎪⎝⎭=-<≤+<≤⎩.【解析】【分析】(1)点A、C的坐标分别为(0,2)、(4,0),将点A、C坐标代入抛物线表达式即可求解;(2)抛物线的对称轴为:x=32,点N的横坐标为:37522+=,即可求解;(3)分点F在直线AC下方、点F在直线AC的上方两种情况,分别求解即可;(4)分0≤t 3535<t3535<t5【详解】解:(1)直线y=﹣12x+2经过A,C两点,则点A、C的坐标分别为(0,2)、(4,0),则c=2,抛物线表达式为:y=﹣12x2+bx+2,将点C坐标代入上式并解得:b=3 2,故抛物线的表达式为:y=﹣12x2+32x+2…①;(2)抛物线的对称轴为:x=32,点N的横坐标为:37522+=,故点N的坐标为(5,-3);(3)∵tan∠ACO=2142AOCO===tan∠FAC=12,即∠ACO=∠FAC,①当点F在直线AC下方时,设直线AF交x轴于点R,∵∠ACO=∠FAC,则AR=CR,设点R(r,0),则r2+4=(r﹣4)2,解得:r=32,即点R的坐标为:(32,0),将点R、A的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n得:232nm n=⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得:432mn⎧=-⎪⎨⎪=⎩,故直线AR的表达式为:y=﹣43x+2…②,联立①②并解得:x=173,故点F(173,﹣509);②当点F在直线AC的上方时,∵∠ACO=∠F′AC,∴AF′∥x轴,则点F ′(3,2);综上,点F 的坐标为:(3,2)或(173,﹣509); (4)如图2,设∠ACO =α,则tanα=12AO CO =,则sinα=5,cosα=5;①当0≤t ≤35时(左侧图), 设△AHK 移动到△A ′H ′K ′的位置时,直线H ′K ′分别交x 轴于点T 、交抛物线对称轴于点S ,则∠DST =∠ACO =α,过点T 作TL ⊥KH , 则LT =HH ′=t ,∠LTD =∠ACO =α,则DT ='52co 5c s os L HH T t αα===,DS =tan DT α, S =S △DST =12⨯DT ×DS =254t ; 35<t 35时(右侧图),同理可得:S =''DGS T S 梯形=12⨯DG ×(GS ′+DT ′)=12⨯3+(52t +52t ﹣32)=35924-; 35<t 53594+; 综上,S =2535,023593535,(245435935(5)1044t t t t t t ⎧⎛≤≤⎪ ⎪⎝⎭⎪⎪⎨-<≤⎪⎪⎪+<≤⎪⎩.【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、图形平移、图形的面积计算等,其中(3)、(4),要注意分类求解,避免遗漏.6.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+6x﹣5的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其顶点为P,连接PA、AC、CP,过点C作y轴的垂线l.(1)P的坐标,C的坐标;(2)直线1上是否存在点Q,使△PBQ的面积等于△PAC面积的2倍?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(3,4),(0,﹣5);(2)存在,点Q的坐标为:(92,﹣5)或(212,﹣5)【解析】【分析】(1)利用配方法求出顶点坐标,令x=0,可得y=-5,推出C(0,-5);(2)直线PC的解析式为y=3x-5,设直线交x轴于D,则D(53,0),设直线PQ交x轴于E,当BE=2AD时,△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍,分两种情形分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)∵y=﹣x2+6x﹣5=﹣(x﹣3)2+4,∴顶点P(3,4),令x=0得到y=﹣5,∴C(0,﹣5).故答案为:(3,4),(0,﹣5);(2)令y=0,x2﹣6x+5=0,解得:x=1或x=5,∴A(1,0),B(5,0),设直线PC 的解析式为y =kx +b ,则有534b k b =-⎧⎨+=⎩,解得:35k b =⎧⎨=-⎩,∴直线PC 的解析式为:y =3x ﹣5, 设直线交x 轴于D ,则D (53,0),设直线PQ 交x 轴于E ,当BE =2AD 时,△PBQ 的面积等于△PAC 的面积的2倍, ∵AD =23, ∴BE =43, ∴E (113,0)或E ′(193,0), 则直线PE 的解析式为:y =﹣6x +22, ∴Q (92,﹣5), 直线PE ′的解析式为y =﹣65x +385, ∴Q ′(212,﹣5), 综上所述,满足条件的点Q 的坐标为:(92,﹣5)或(212,﹣5);【点睛】本题考查抛物线与x 轴的交点、二次函数的性质等知识,解题的关键是熟练掌握待定系数法,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.7.如图1所示,抛物线223y x bx c =++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,已知C 点坐标为(0,4),抛物线的顶点的横坐标为72,点P 是第四象限内抛物线上的动点,四边形OPAQ是平行四边形,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)求使△APC的面积为整数的P点的个数;(3)当点P在抛物线上运动时,四边形OPAQ可能是正方形吗?若可能,请求出点P的坐标,若不可能,请说明理由;(4)在点Q 随点P运动的过程中,当点Q 恰好落在直线AC上时,则称点Q为“和谐点”,如图(2)所示,请直接写出当Q为“和谐点”的横坐标的值.【答案】(1)2214433y x x=-+;(2)9个;(3)33,22或44,;(4)33【解析】【分析】(1)抛物线与y轴交于点C,顶点的横坐标为72,则472223cb,即可求解;(2)APC∆的面积PHA PHCS S S,即可求解;(3)当四边形OPAQ是正方形时,点P只能在x轴的下方,此时OAP为等腰直角三角形,设点(,)P x y,则0x y+=,即可求解;(4)求出直线AP 的表达式为:2(1)(6)3y m x ,则直线OQ 的表达式为:2(1)3y m x②,联立①②求出Q的坐标,又四边形OPAQ是平行四边形,则AO 的中点即为PQ 的中点,即可求解.【详解】解:(1)抛物线与y轴交于点C,顶点的横坐标为72,则472223cb,解得1434bc,故抛物线的抛物线为:2214433y x x=-+;(2)对于2214433y x x=-+,令0y=,则1x=或6,故点B、A的坐标分别为(1,0)、(6,0);如图,过点P作//PH y轴交AC于点H,设直线AC的表达式为:y kx b=+由点A (6,0)、C(0,4)的坐标得460bk b,解得423bk,∴直线AC的表达式为:243y x=-+①,设点2214(,4)33P x x x,则点2(,4)3H x x,APC∆的面积221122146(44)212(16)22333PHA PHCS S S PH OA x x x x x,当1x=时,10S=,当6x=时,0S=,故使APC∆的面积为整数的P点的个数为9个;(3)当四边形OPAQ是正方形时,点P只能在x轴的下方,此时OAP为等腰直角三角形,设点(,)P x y,则0x y+=,即2214433y x x x,解得:32x=或4,故点P的坐标为3(2,3)2或(4,4)-;(4)设点2214(,4)33P m m m,为点(6,0)A,设直线AP 的表达式为:y kx t=+,由点A ,P的坐标可得260214433k tkm t m m,解之得:2(1)326(1)3k mt m∴直线AP的表达式为:2(1)(6)3y m x,//AP OQ,则AP和OQ表达式中的k值相同,故直线OQ的表达式为:2(1)3y m x②,联立①②得:2(1)3243ym x yx ,解得:446mm y x ,则点6(Q m ,44)m, 四边形OPAQ 是平行四边形,则AO 的中点即为PQ 的中点, 如图2,作QC x ⊥轴于点C ,PD x ⊥轴于点D ,∴OC AD =, 则有,66m m ,解得:33m,经检验,33m 是原分式方程得跟,则633m,故Q 的横坐标的值为33 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、平行四边形正方形的性质、面积的计算等,能熟练应用相关性质是解题的关键.8.定义:在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,设点P 的坐标为(x ,y ),当x <0时,点P 的变换点P′的坐标为(﹣x ,y );当x≥0时,点P 的变换点P′的坐标为(﹣y ,x ). (1)若点A (2,1)的变换点A′在反比例函数y=kx的图象上,则k= ; (2)若点B (2,4)和它的变换点B'在直线y=ax+b 上,则这条直线对应的函数关系式为 ,∠BOB′的大小是 度.(3)点P 在抛物线y=x 2﹣2x ﹣3的图象上,以线段PP′为对角线作正方形PMP'N ,设点P 的横坐标为m ,当正方形PMP′N 的对角线垂直于x 轴时,求m 的取值范围.(4)抛物线y=(x ﹣2)2+n 与x 轴交于点C ,D (点C 在点D 的左侧),顶点为E ,点P 在该抛物线上.若点P 的变换点P′在抛物线的对称轴上,且四边形ECP′D 是菱形,求n 的值.【答案】(1) -2;(2) y=13x+103,90;(3) m <0,m=12+或m=32;(4) n=﹣8,n=﹣2,n=﹣3. 【解析】 【分析】(1)先求出A 的变换点A ′,然后把A ′代入反比例函数即可得到结论; (2)确定点B ′的坐标,把问题转化为方程组解决;(3)分三种情形讨论:①当m <0时;②当m ≥0,PP '⊥x 轴时;③当m ≥0,MN ⊥x 轴时.(4)利用菱形的性质,得到点E 与点P '关于x 轴对称,从而得到点P '的坐标为(2,﹣n ).分两种情况讨论:①当点P 在y 轴左侧时,点P 的坐标为(﹣2,﹣n ),代入抛物线解析式,求解即可;②当点P 在y 轴右侧时,点P 的坐标为(﹣n ,﹣2).代入抛物线解析式,求解即可. 【详解】(1)∵A (2,1)的变换点为A ′(-1,2),把A ′(-1,2)代入y =kx中,得到k =-2. 故答案为:-2.(2)点B (2,4)的变换点B ′(﹣4,2),把(2,4),(﹣4,2)代入y =ax +b 中.得到:2442a b a b +=⎧⎨-+=⎩,解得:13103a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴11033y x =+.∵OB 2=2224+=20,OB ′2=2224+=20,BB ′2=22(42)(24)--+-=40,∴OB 2+OB ′2=BB ′2,∴∠BOB ′=90°. 故答案为:y =13x +103,90. (3)①当m <0时,点P 与点P '关于y 轴对称,此时MN 垂直于x 轴,所以m <0. ②当m ≥0,PP '⊥x 轴时,则点P '的坐标为(m ,m ),点P 的坐标为(m ,﹣m ). 将点P (m ,﹣m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得:﹣m =m 2﹣2m ﹣3.解得:12m m ==(不合题意,舍去).所以m =③当m ≥0,MN ⊥x 轴时,则PP '∥x 轴,点P 的坐标为(m ,m ). 将点P (m ,m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得:m =m 2﹣2m ﹣3.解得:123322m m ==(不合题意,舍去).所以3212m+=.综上所述:m的取值范围是m<0,m=113+或m=321+.(4)∵四边形ECP'D是菱形,∴点E与点P'关于x轴对称.∵点E的坐标为(2,n),∴点P'的坐标为(2,﹣n).①当点P在y轴左侧时,点P的坐标为(﹣2,﹣n).代入y=(x﹣2)2+n,得:﹣n=(﹣2﹣2)2+n,解得:n=﹣8.②当点P在y轴右侧时,点P的坐标为(﹣n,﹣2).代入y=(x﹣2)2+n,得:﹣2=(﹣n﹣2)2+n.解得:n1=﹣2,n2=﹣3.综上所述:n的值是n=﹣8,n=﹣2,n=﹣3.【点睛】本题是二次函数综合题、一次函数的应用、待定系数法、变换点的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的射线思考问题,学会用方程的思想思考问题,属于中考压轴题.9.如图,在平面直角坐标系中,矩形AOBC的边AO在x轴的负半轴上,边OB在y轴的负半轴上.且AO=12,OB=9.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A和点B.(1)求抛物线的表达式;(2)在第二象限的抛物线上找一点M,连接AM,BM,AB,当△ABM面积最大时,求点M的坐标;(3)点D是线段AO上的动点,点E是线段BO上的动点,点F是射线AC上的动点,连接EF,DF,DE,BD,且EF是线段BD的垂直平分线.当CF=1时.①直接写出点D的坐标;②若△DEF的面积为30,当抛物线y=﹣x2+bx+c经过平移同时过点D和点E时,请直接写出此时的抛物线的表达式.【答案】(1)y=﹣x2﹣514x﹣9;(2)M(﹣6,31.5);(3)①(﹣50)或(﹣3,0),②y=﹣x2﹣133x﹣4【解析】【分析】(1)利用待定系数法把问题转化为解方程组即可解决问题.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),根据S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.(3)①分两种情形:如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).根据FD=FB,构建方程求解.当点F在线段AC上时,同法可得.②根据三角形的面积求出D,E的坐标,再利用待定系数法解决问题即可.【详解】解:(1)由题意A(﹣12,0),B(0,﹣9),把A,B的坐标代入y=﹣x2+bx+c,得到9144120cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:5149bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣514x﹣9.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB=12×9×(m+12)+12×12×(﹣m2﹣514m﹣9+9)﹣12×12×9=﹣6m2﹣72m=﹣6(m+6)2+216,∵﹣6<0,∴m=﹣6时,△ABM的面积最大,此时M(﹣6,31.5).(3)①如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).∵EF垂直平分线段BD,∴FD=FB,∵F(﹣12,﹣10),B(0,﹣9),∴102+(m+12)2=122+12,∴m=﹣12﹣55∴D(﹣50).当点F在线段AC上时,同法可得D(﹣3,0),综上所述,满足条件的点D的坐标为(﹣50)或(﹣3,0).故答案为(﹣50)或(﹣3,0).②由①可知∵△EF的面积为30,∴D(﹣3,0),E(0,﹣4),把D,E代入y=﹣x2+b′x+c′,可得'493''0cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:13'3'4bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣133x﹣4.故答案为:y=﹣x2﹣133x﹣4.【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.10.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的关系解析式;(2)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使△ACP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)在平面直角坐标系中,是否存在点Q,使△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由;【答案】(1)224233y x x=--+;(2)存在,点P35,22⎛⎫-⎪⎝⎭,使△PAC的面积最大;(3)存在点Q,使△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形.Q点坐标为:Q1(2,3),Q2(3,1),Q3(﹣1,﹣1),Q4(﹣2,1).【解析】【分析】(1)直接把点A(﹣3,0),B(1,0)代入二次函数y=ax2+bx+2求出a、b的值即可得出抛物线的解析式;(2)设点P坐标为(m,n),则n=﹣23m2﹣43m+2,连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.根据三角形的面积公式得出△PAC的表达式,再根据二次函数求最大值的方法得出其顶点坐标即可;(3)以BC为边,在线段BC两侧分别作正方形,正方形的其他四个顶点均可以使得“△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形”,因此有四个点符合题意要求,再过Q1点作Q1D⊥y轴于点D,过点Q2作Q2E⊥x轴于点E,根据全等三角形的判定定理得出△Q1CD≌△CBO,△CBO≌△BQ2E,故可得出各点坐标.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+2过点A(﹣3,0),B(1,0),∴093202a ba b=-+⎧⎨=++⎩2343ab⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得∴二次函数的关系解析式为y=﹣23x2﹣43x+2;(2)存在.∵如图1所示,设点P坐标为(m,n),则n=﹣23m2﹣43m+2.连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.则PM=﹣23m2﹣43m+2.,PN=﹣m,AO=3.∵当x=0时,y=﹣23×0﹣43×0+2=2,∴OC=2,∴S△PAC=S△PAO+S△PCO﹣S△ACO=12AO•PM+12CO•PN﹣12AO•CO=12×3×(﹣23m2﹣43m+2)+12×2×(﹣m)﹣12×3×2=﹣m2﹣3m∵a=﹣1<0∴函数S△PAC=﹣m2﹣3m有最大值∴当m=﹣2ba=﹣32时,S△PAC有最大值.∴n=﹣23m2﹣43m+2=﹣23×(﹣32)2﹣43×(﹣32)+2=52,∴存在点P(﹣32,52),使△PAC的面积最大.(3)如图2所示,以BC为边在两侧作正方形BCQ1Q2、正方形BCQ4Q3,则点Q1,Q2,Q3,Q4为符合题意要求的点.过Q1点作Q1D⊥y轴于点D,过点Q2作Q2E⊥x轴于点E,∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∠3+∠4=90°,∴∠1=∠3,∠2=∠4,在△Q1CD与△CBO中,∵11324Q C BC∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△Q1CD≌△CBO,∴Q1D=OC=2,CD=OB=1,∴OD=OC+CD=3,∴Q1(2,3);同理可得Q4(﹣2,1);同理可证△CBO≌△BQ2E,∴BE=OC=2,Q2E=OB=1,∴OE=OB+BE=1+2=3,∴Q2(3,1),同理,Q3(﹣1,﹣1),∴存在点Q,使△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形.Q点坐标为:Q1(2,3),Q2(3,1),Q3(﹣1,﹣1),Q4(﹣2,1).【点睛】本题考查的是二次函数综合题,涉及到用待定系数法求二次函数解析式,二次函数极值、全等三角形的判定与性质,正方形及等腰直角三角形的性质等知识,涉及面较广,难度较大.。
八年级下册数学邵阳数学期末试卷(培优篇)(Word 版含解析) 一、选择题 1.使1m +有意义m 的取值范围为( )A .m 1≥B .1mC .1m ≥-D .1m >- 2.下列各组数据中的三个数作为三角形的边长,其中能构成直角三角形的是( ) A .2、3、4 B .3、4、5 C .5、12、13 D .30、50、60 3.点A 、B 、C 是平面内不在同一条直线上的三点,点D 是平面内任意一点,若A 、B 、C 、D 四点恰能构成一个平行四边形,则在平面内符合这样条件的点D 有( ) A .1个B .2个C .3个D .4个 4.小君周一至周五的支出分别是(单位:元):7,10,14,7,12则这组数据的平均数是( )A .7B .10C .11D .11.55.如图, ABC 的每个顶点都在边长为1的正方形格点上,则ABC ∠的度数为( )A .30B .45C .60D .906.如图,点D 在ABC 的BC 边上,把ADC 沿AD 折叠,点C 恰好落在直线AB 上,则线段AD 是ABC 的( )A .中线B .角平分线C .高线D .垂直平分线 7.△ABC 中,AB =6,BC =5,AC =7,点D 、E 、F 分别是三边的中点,则△DEF 的周长为( )A .5B .9C .10D .188.如图,直线m 与n 相交于点(3C ,m 与x 轴交于点()2,0D -,n 与x 轴交于点()2,0B ,与y 轴交于点A .下列说法错误的是( ).A .m n ⊥B .AOB DCB ∆∆≌C .BC AC =D .直线m 的函数表达式为3333y x =+ 二、填空题9.若225b a a =-+--,则a b -=_______________________. 10.菱形的两条对角线分别为8、10,则菱形的面积为_____.11.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AD 平分∠CAB ,BC =12cm ,AC =9cm ,那么BD 的长是_____.12.如图,在矩形ABCD 中,3cm AB =,在边CD 找一点E ,沿直线AE 把ADE 折叠,若点D 恰好落在边BC 上的点F 处,且ABF 的面积为26cm ,则DE 的长是__________cm .13.一次函数y=kx+b ,当-3≤x≤1时,对应的y 的值为1≤y≤9,则k+b=________ . 14.如图,已知四边形ABCD 是平行四边形,请你添加一个条件使它成为菱形.这个条件为_____.15.在平面直角坐标系中,Q 是直线122y x =-+上的一个动点,将Q 绕点(1,0)P 顺时针旋转90︒,得到点Q '连接OQ ',则OQ '的最小值为__________.16.已知:在平面直角坐标系中,点0为坐标原点,点A在x轴的负半轴上,直线y=﹣3x+532与x轴、y轴分别交于B、C两点.四边形ABCD为菱形,连接AC,点P为△ACD内一点,且∠APB=60°,点E在线段AP上,点F在线段BP上,且BF=AE,连接AF,EF,若∠AFE=30°,则AF2+EF2的值为___.三、解答题17.计算:(1)8182;(2)(13+3)(13﹣3).18.如图,在离水面高度为8米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长为17米,此人以1米每秒的速度收绳,7秒后船移动到点D的位置,问船向岸边移动了多少米.(假设绳子是直的)19.在所给的9×9方格中,每个小正方形的边长都是1,按要求画平行四边形,使它的四个顶点以及对角线交点都在方格的顶点上.(1)在图甲中画一个平行四边形,使它的周长是整数.(2)在图乙中画一个平行四边形,使它的周长是无理数.20.如图,在△ABC 中,AB =AC .将△ABC 沿着BC 方向平移得到△DEF ,其中点E 在边BC 上,DE 与AC 相交于点O .(1)求证:△OEC 为等腰三角形;(2)连接AE 、DC 、AD ,当点E 在什么位置时,四边形AECD 为矩形,并说明理由. 21.观察下列各式:5182133204 (5182133201)-------- ()1化简以上各式,并计算出结果;()2以上式子与其结果存在一定的规律.请按规律写出第5个式子及结果.()3猜想第n 个式子及结果(用含n (1n ≥的整数)的式子写出),并对猜想进行证明. 22.甲、乙两组工人同时加工某种零件,甲组在工作中有一段时间停产更新设备,更新设备后,甲组的工作效率是原来的2倍.乙组工作2小时后,由于部分工人离开,工作效率有所降低.两组各自加工零件的数量y (件)与时间x (小时)之间的函数图象如图所示.(1)直接写出线段DE 的函数关系式,并写出自变量的取值范围;(2)求甲乙两组何时加工的零件数相同;(3)若甲、乙两组加工的零件合在一起装箱,每320件装成一箱,零件装箱的时间忽略不计,直接写出经过多长时间恰好装满2箱.23.如图.正方形ABCD 的边长为4,点E 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线AD 运动,运动时间为t 秒(t >0),以AE 为一条边,在正方形ABCD 左侧作正方形AEFG ,连接BF .(1)当t =1时,求BF 的长度;(2)在点E 运动的过程中,求D 、F 两点之间距离的最小值;(3)连接AF 、DF ,当△ADF 是等腰三角形时,求t 的值.24.如图所示,已知一次函数24y x =-+的图象与x 轴,y 轴分别交于点B 、A .以AB 为边在第一象限内作等腰Rt ABC ∆,且90ABC ∠=︒,BA BC =.过C 作CD x ⊥轴于D .OB 的垂直平分线l 交AB 与点E ,交x 轴于点G .(1)求点C 的坐标;(2)在直线l 上有点M ,且点M 与点C 位于直线AB 的同侧,使得12ABM ABC S S ∆∆=,求点M 的坐标.(3)在(2)的条件下,连接CE ,判断CEM ∆的形状,并给予证明.25.如图1,若DE 是ABC 的中位线,则4ABC ADE S S =△△,解答下列问题:(1)如图2,点P 是BC 边上一点,连接PD 、PE①若1PDE S =△,则ABC S = ;②若2PDB S =△,3PCE S =△,连接AP ,则APD S = ,APE S =△ ,ABC S= . (2)如图3,点P 是ABC 外一点,连接PD 、PE ,已知:5PDB S=,5PCE S =△,6PDE S =△,求ABC S 的值;(3)如图4,点P 是正六边形FGHIJK 内一点,连接PG 、PF 、PK ,已知:7PGF S =△,8PKJ S =△,9PFK S =△,求FGHIJK S 六边形的值.【参考答案】一、选择题1.C解析:C【分析】根据二次根式有意义的条件即可求出答案.【详解】解:由题意可知:m +1≥0,∴1m ≥-故选:C .【点睛】本题考查二次根式有意义的条件,解题的关键是熟练运用二次根式有意义的条件,本题属于基础题型.2.C解析:C【分析】先求出两小边的平方和,再求出最长边的平方,最后看看是否相等即可.【详解】解:A、22+32≠42,不能构成直角三角形,故此选项不符合题意;B、(3)2+(4)2≠(5)2,不能构成直角三角形,故此选项不符合题意;C、52+122=132,能构成直角三角形,故此选项符合题意;D、302+502≠602,不能构成直角三角形,故此选项不符合题意.故选:C.【点睛】本题主要考查了勾股定理逆定理,关键是掌握如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形.3.C解析:C【解析】【详解】试题分析:由题意画出图形,在一个平面内,不在同一条直线上的三点,与D点恰能构成一个平行四边形,符合这样条件的点D有3个.故选C.考点:平行四边形的判定4.B解析:B【解析】【分析】用这组数据的和除以数据的个数就可计算出这组数据的平均数,据此解答即可.【详解】解:(7+10+14+7+12)÷5=50÷5=10(元),故选:B.【点睛】此题主要考查的是平均数的含义及其计算方法,关键是要熟练掌握平均数的计算方法.5.B解析:B【分析】直接根据格点,运用勾股定理求出三边长,再根据勾股定理的逆定理确定△ABC的形状,即可求解.【详解】解:根据勾股定理可得:2222640BC,AC,2222420AB,2222420∴AB=AC ,AB 2+AC 2=BC 2,∴△ABC 是等腰直角三角形,∠BAC=90°,∴∠ABC=45°.故选:B.【点睛】本题考查正方形格点中勾股定理及逆定理的运用,勾股定理及逆定理是解答此题的关键知识点.6.B解析:B【解析】【分析】根据折叠前后对应角相等即可得出CAD C AD '∠=∠,从而得出结论.【详解】解:根据折叠的性质可得CAD C AD '∠=∠,∴线段AD 是ABC 的角平分线,故选:B .【点睛】本题考查折叠的性质,角平分线的定义.注意折叠前后对应角相等.7.B解析:B【解析】【分析】根据三角形中位线定理求得,,DE DF EF ,进而求得三角形的周长.【详解】解:∵点D ,E 分别AB 、BC 的中点,AC =7,∴DE =12AC =3.5,同理,DF =12BC =2.5,EF =12AB =3,∴△DEF 的周长=DE +EF +DF =9,故选:B .【点睛】本题考查了三角形中位线定理,理解三角形中位线定理是解题的关键.8.D【分析】由待定系数法分别求出直线m ,n 的解析式,即可判断D ,由解析式可求A 点坐标,进而由坐标系中两点距离公式可得AC=BC=2,即可判断C 正确,再由SAS 可得AOB DCB ∆∆≌,可判断B 正确,进而可得m n ⊥.【详解】解:如图,设直线m 的解析式为1y mx n =+把(C ,()2,0D -代入得,20m n m n -+=⎧⎪⎨+⎪⎩,解得:m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴直线m的函数表达式为1y =D 错误; 设直线m 的解析式为2y kx b =+,把(C ,(2,0)B代入得20k b k b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩, 所以2y的解析式为y =+当0x =时,2y =(0,A ,又∵(C ,(2,0)B ,∴2AC =,2BC ==, 则AC BC =,AB=4所以C 正确;()2,0D -, ()2,0B ,∴BD=4,∴AB=BD在AOB ∆和DCB ∆中,AB DB DBC ABO OB CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴AOB ∆≌DCB ∆(SAS),故B 正确,90AOB DCB ∴∠=∠=︒,m n ∴⊥;故A 正确;综上所述:ABC 正确,D 错误,故选:D .本题考查了待定系数法求一次函数解析式和全等三角形的判定和性质.线段长解题关键是求出一次函数解析式进而由点的坐标求出线段长.二、填空题9.7【解析】【分析】先由二次根式有意义可得20,20a a -≥⎧⎨-≥⎩从而依次求解,a b 的值,可得答案. 【详解】解: 5b =20,20a a -≥⎧∴⎨-≥⎩ 解得:2,a =5,b ∴=-()257.a b ∴-=--=故答案为:7.【点睛】本题考查的是二次根式有意义的条件,一元一次不等式组的解法,掌握二次根式有意义的条件是解题的关键.10.【解析】【分析】根据对角线的长度,利用面积公式即可求解.【详解】解:菱形的面积计算公式S =12ab (a 、b 为菱形的对角线长)∴菱形的面积S =12×8×10=40,故答案为: 40.【点睛】本题主要考查菱形的面积,掌握菱形的面积公式是解题的关键. 11.D 解析:152cm 【解析】【分析】作DE ⊥AB 于E ,根据勾股定理求出AB ,证明△ACD ≌△AED ,根据全等三角形的性质得到CD =ED ,AE =AC =9,根据角平分线的性质、勾股定理列式计算即可.【详解】解:作DE ⊥AB 于E ,由勾股定理得,AB 22A B C C +22912+15,在△ACD 和△AED 中,CAD EAD ACD AED 90AD AD ︒∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩, ∴△ACD ≌△AED (AAS )∴CD =ED ,AE =AC =9,∴BE =AB ﹣AE =6,在Rt △BED 中,BD 2=DE 2+BE 2,即BD 2=(12﹣BD )2+62,解得,BD =152, 故答案为:152cm . 【点睛】此题考查的是勾股定理和全等三角形的判定及性质,掌握利用勾股定理解直角三角形和全等三角形的判定及性质是解决此题的关键.12.53【分析】先求解,BF 再利用勾股定理求解,AF 可得CF 的长度,设,DE x = 则,3,EF x CE x ==- 再利用勾股定理列方程解方程即可.【详解】 解: 矩形ABCD 中,3cm AB =,ABF 的面积为26cm ,3,,90,AB CD AD BC B C ∴===∠=∠=︒16,2AB BF ∴= 224,5,BF AF AB BF ∴=+由对折可得:5,1,,AD AF BC FC BC BF DE EF ====-==设,DE x = 则,3,EF x CE x ==-()22213,x x ∴=+-5,3x ∴= 5.3DE ∴=故答案为:5 . 3【点睛】本题考查的是矩形的性质,轴对称的性质,勾股定理的应用,掌握以上知识是解题的关键. 13.9或1【解析】【分析】本题分情况讨论:①x=-3时对应y=1,x=1时对应y=9;②x=-3时对应y=9,x=1时对应y=1;将每种情况的两组数代入即可得出答案.【详解】①当x=−3时,y=1;当x=1时,y=9,则139k bk b =-+⎧⎨=+⎩解得:27 kb=⎧⎨=⎩所以k+b=9;②当x=−3时,y=9;当x=1时,y=1,则391k bk b-+=⎧⎨+=⎩解得:23 kb=-⎧⎨=⎩所以k+b=1.故答案为9或1.【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,解题的关键是熟练掌握待定系数法求一次函数解析式.14.A解析:AB=BC(答案不唯一)【分析】因为四边形ABCD是平行四边形,所以可添加条件为:邻边相等;对角线互相垂直.【详解】添加AB=BC,根据“有一组邻边相等的平行四边形是菱形”可使它成为菱形.故填:AB=BC.【点睛】本题考查菱形的判定,以平行四边形为基础,按照菱形判定定理解题即可.15.【分析】利用等腰直角三角形构造全等三角形,求出旋转后的坐标,进而可得点所在直线的函数关系式,然后根据勾股定理求解即可解决问题.【详解】解:作轴于点,轴于,,,,在和△中,,△, 解析:5【分析】利用等腰直角三角形构造全等三角形,求出旋转后Q '的坐标,进而可得点Q '所在直线的函数关系式,然后根据勾股定理求解即可解决问题.【详解】 解:作QM x ⊥轴于点M ,Q N x '⊥轴于N ,90PMQ PNQ QPQ ∠=∠'=∠'=︒,90QPM NPQ PQ N NPQ ∴∠+∠'=∠'+∠'=︒,QPM PQ N ∴∠=∠',在PQM 和△Q PN '中,90PMQ PNQ QPM PQ NPQ PQ ∠=∠'=︒⎧⎪∠=∠'⎨⎪='⎩, PQM ∴△≌△()Q PN AAS ',PN QM ∴=,Q N PM '=,设1(,2)2Q m m -+,|1|Q N PM m ∴'==-,1|2|2QM m =-+, 1|3|2ON m ∴=-, 1(32Q m ∴'-,1)m -, 设点(Q x ',)y ',则1321x m y m⎧=-⎪⎨⎪=-⎩',整理,得:25y x '=-,则点(Q x ',)y '在直线25y x '=-上,设直线25y x '=-与x 轴,y 轴的交点分别为E 、F ,如图,当OQ EF '⊥时,OQ '取得最小值,令0y '=,则250x -=, 解得52x =, ∴25OE =, 令0x =,则5y '=-,∴5OF =,在Rt OEF 中,222255()5522EF OE OF ++, 当OQ EF '⊥时,则1122OEF S EF OQ OE OF =⋅'=⋅△, ∴5525552OE OF OQ EF ⨯⋅'== OQ ∴'5 5【点睛】本题考查的是一次函数图象上点的坐标特征,一次函数的性质,三角形全等,坐标与图形的变换-旋转,勾股定理,表示出点Q '的坐标以及点Q '所在直线的函数关系式是解题的关键.16.25【分析】连接CE 、CF .证明△CEF 是等边三角形以及AF ⊥CF ,然后利用勾股定理得出答案.【详解】解:如图,连接、.,,,,,,在中,,四边形是菱形,,,,,,是解析:25【分析】连接CE 、CF .证明△CEF 是等边三角形以及AF ⊥CF ,然后利用勾股定理得出答案.【详解】解:如图,连接CE 、CF .5332y x =- 5(2B ∴,0),53C , 52BO ∴=,53OC = 在Rt OBC ∆中,225=+BC OC OB ,四边形ABCD 是菱形, 5AB BC ∴==,55522OA OB ∴=-==, CO AB ⊥,5AC BC ∴==,AB BC AC ∴==,ABC ∆∴是等边三角形,60ACB ∠=︒∴,60APB ∠=︒,APB ACB ∴∠=∠,PAG APB AGB CBG ACB ∠+∠=∠=∠+∠,PAG CBG ∴∠=∠,在ACE ∆和BCF ∆中,AE BF EAC FBC AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()ACE BCF SAS ∴∆≅∆,CE CF ∴=,ACE BCF ∠=∠,60ECF ACF ACE ACF BCF ACB ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒,CEF ∴∆是等边三角形,60CFE ∴∠=︒,EF FC =,30AFE ∠=︒,90AFC AFE CFE ∴∠=∠+∠=︒,在Rt ACF ∆中,22225AF CF AC +==,2225AF EF ∴+=.故答案为:25.【点睛】本题考查一次函数综合题、等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、菱形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会构建方程解决问题,属于中考压轴题.三、解答题17.(1)5;(2)4【分析】(1)先利用二次根式的性质化简,然后利用二次根式的除法计算法则求解即可;(2)利用平方差公式进行求解即可.【详解】解:(1);(2).【点睛】本解析:(1)5;(2)4【分析】(1)先利用二次根式的性质化简,然后利用二次根式的除法计算法则求解即可;(2)利用平方差公式进行求解即可.【详解】解:(1=5=;33(2))22=-3=-139=.4【点睛】本题主要考查了二次根式的化简,二次根式的除法,二次根式的混合计算,平方差公式,解题的关键在于能够熟练掌握相关计算法则.18.船向岸边移动了9米.【分析】在Rt△ABC中,利用勾股定理计算出AB长,再根据题意可得CD长,然后再次利用勾股定理计算出AD长,再利用BD=AB-AD可得BD长.【详解】解:在Rt△ABC中解析:船向岸边移动了9米.【分析】在Rt△ABC中,利用勾股定理计算出AB长,再根据题意可得CD长,然后再次利用勾股定理计算出AD长,再利用BD=AB-AD可得BD长.【详解】解:在Rt△ABC中:∵∠CAB=90°,BC=17米,AC=8米,∴AB(米),∵此人以1米每秒的速度收绳,7秒后船移动到点D的位置,∴CD=17-1×7=10(米),∴AD(米),∴BD=AB-AD=15-6=9(米),答:船向岸边移动了9米.【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用,关键是掌握从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.领会数形结合的思想的应用.19.(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)作边长为3,5的平行四边形即可;(2)作边长为,的平行四边形即可;【详解】解(1)根据网格作出边长为3,4,5的直角三角形,再以4为公共边解析:(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)作边长为3,5的平行四边形即可;(2)作边长为25,6的平行四边形即可;【详解】解(1)根据网格作出边长为3,4,5的直角三角形,再以4为公共边作边长为3,4,5的直角三角形,如下图:(2)借助网格,作边长为25、6、42的三角形,再以42为公共边作边长为25、6、42的三角形,如下图:【点睛】此题主要考查了应用设计与作图以及勾股定理和平行四边形的判定,正确借助网格是解题关键.20.(1)见解析;(2)当为的中点时,四边形是矩形,见解析【分析】(1)根据等腰三角形的性质得出∠B=∠ACB,根据平移得出AB∥DE,求出∠B=∠DEC,再求出∠ACB=∠DEC即可;(2)求出解析:(1)见解析;(2)当E为BC的中点时,四边形AECD是矩形,见解析【分析】(1)根据等腰三角形的性质得出∠B=∠ACB,根据平移得出AB∥DE,求出∠B=∠DEC,再求出∠ACB=∠DEC即可;(2)求出四边形AECD是平行四边形,再求出四边形AECD是矩形即可.【详解】(1)证明:∵AB=AC,∴∠B=∠ACB,∵△ABC平移得到△DEF,∴AB∥DE,∴∠B=∠DEC,∴∠ACB=∠DEC,∴OE=OC,即△OEC为等腰三角形;(2)解:当E为BC的中点时,四边形AECD是矩形,理由是:∵AB=AC,E为BC的中点,∴AE⊥BC,BE=EC,∵△ABC平移得到△DEF,∴BE∥AD,BE=AD,∴AD∥EC,AD=EC,∴四边形AECD是平行四边形,∵AE⊥BC,∴四边形AECD是矩形.【点睛】本题考查了矩形的判定、平行四边形的判定、平移的性质、等腰三角形的性质和判定等知识点,能综合运用知识点进行推理是解此题的关键.21.;;第个式子为及结果为,证明见解析【解析】【分析】(1)分别把每个式子的第二项进行分母有理化,观察结果; (2)根据(1)的结果写出第5个式子及结果;(3)根据(1)的规律可得,然后分母有理解析:()11,2,3,4----;(25=-;()3第n个式子为及结果为n =-,证明见解析 【解析】【分析】(1)分别把每个式子的第二项进行分母有理化,观察结果;(2)根据(1)的结果写出第5个式子及结果;(3)根据(1【详解】解: (1211==-22=2==-=3==-····4==-(25=- ()3第n 个式子为及结果为n =-证明:左边=2n n ===--=右边n =-成立 【点睛】本题主要考查分母有理化的知识点,解答本题的关键是找出上述各式的变化规律,此题难度一般.22.(1)y =40x+20(2≤x≤9);(2)5.5小时;(3)8小时【分析】(1)利用待定系数法求一次函数解析式即可;(2)求出C 点坐标,利用待定系数法求线段BC 的函数关系式,根据线段DE ,B解析:(1)y =40x +20(2≤x ≤9);(2)5.5小时;(3)8小时【分析】(1)利用待定系数法求一次函数解析式即可;(2)求出C 点坐标,利用待定系数法求线段BC 的函数关系式,根据线段DE ,BC 的函数解析式即可求解;(3)假设经过x 小时恰好装满2箱,甲组6.5小时加工的零件为300件,此时乙组加工的零件为40×6.5+20=280,两组生产的不够两箱,甲组一共加工了6.5小时,要想装满两箱,乙应加工320×2﹣300=340,进而列方程40x +20=340求解即可.【详解】解:(1)由图象得:D (2,100),E (9,380),设线段DE 的解析式为:y =kx +b ,∴21009380k b k b +=⎧⎨+=⎩, 解得:4020k b =⎧⎨=⎩, ∴y =40x +20(2≤x ≤9);(2)∵甲组的工作效率是原来的2倍,∴C 点纵坐标是:60÷2×2×(6.5﹣2.5)+60=300,∴C (6.5,300),设线段BC 的解析式为:11y k x b =+,∴11112.5606.5300k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得:1160 90k b =⎧⎨=-⎩,∴y=60x﹣90(2.5≤x≤6.5),由题意得:40x+20=60x﹣90,解得:x=5.5,答:甲乙两组5.5小时,加工的零件数相同;(3)设经过x小时恰好装满二箱,由图象得:甲组6.5小时加工的零件为300件,乙组6.5小时加工的零件为40×6.5+20=280(件),∴此时不够装满2箱.恰好装满2箱乙应加工320×2﹣300=340(件),40x+20=340,解得:x=8,答:经过8小时恰好装满2箱.【点睛】本题考查一次函数的应用,正确获取图象信息,根据题意得出函数关系式以及数形结合是解题的关键.23.(1)(2)(3)2或或4【分析】(1)由勾股定理可求出答案;(2)延长AF,过点D作射线AF的垂线,垂足为H,设AH=DH=x,在Rt△AHD中,得出x2+x2=42,解方程解析:(1)(2)(3)2或或4【分析】(1)由勾股定理可求出答案;(2)延长AF,过点D作射线AF的垂线,垂足为H,设AH=DH=x,在Rt△AHD中,得出x2+x2=42,解方程求出x即可得出答案;(3)分AF=DF,AF=AD,AD=DF三种情况,由正方形的性质及直角三角形的性质可得出答案.【详解】解:(1)当t=1时,AE=1,∵四边形AEFG是正方形,∴AG=FG=AE=1,∠G=90°,∴BF===,(2)如图1,延长AF,过点D作射线AF的垂线,垂足为H,∵四边形AGFE是正方形,∴AE=EF,∠AEF=90°,∴∠EAF=45°,∵DH⊥AH,∴∠AHD=90°,∠ADH=45°=∠EAF,∴AH=DH,设AH=DH=x,∵在Rt△AHD中,∠AHD=90°,∴x2+x2=42,解得x1=﹣2(舍去),x2=2,∴D、F两点之间的最小距离为2;(3)当AF=DF时,由(2)知,点F与点H重合,过H作HK⊥AD于K,如图2,∵AH=DH,HK⊥AD,∴AK==2,∴t=2.当AF=AD=4时,设AE=EF=x,∵在Rt△AEF中,∠AEF=90°,∴x2+x2=42,解得x1=﹣2(舍去),x2=2,∴AE=2,即t=2.当AD=DF=4时,点E与D重合,t=4,综上所述,t 为2或2或4.【点睛】 本题是四边形综合题,考查了勾股定理,正方形的性质,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握正方形的性质,学会用分类讨论的思想思考问题.24.(1);(2);(3)等腰直角三角形,证明见详解.【解析】【分析】(1)证,,.(2)由可知作的一半的面积与相等,可作一条过AC 的中点的平行于AB 的直线将会交于M 点,证, ,.(3)E 、G解析:(1)(6,2);(2)(1,7);(3)等腰直角三角形,证明见详解.【解析】【分析】(1)证ABO BCD ≌,AO BD =,BO CD =.(2)由12ABM ABC S S ∆∆=可知作Rt ABC ∆的一半的面积与ABM ∆相等,可作一条过AC 的中点的平行于AB 的直线将会交l 于M 点,证ABO MHI ≌, 4MI AO ==,M (1,7).(3)E 、G 分别为ABO ∆的中点,知122EG AO CD ===,EG CD ,BD CD ⊥,ECDG 为矩形,EC EG ⊥,CE OD OG -=,ME MG EG -=,可判断CE ME =,即可得CEM ∆的形状.【详解】(1)∵24y x =-+的图象与x 轴、y 轴分别交于点B 、A ,∴可得A (0,4),B(2,0),∵90ABC ∠=︒,∴90ABO CBD ∠+∠=︒,∵90ABO BAO ∠+∠=︒,∴BAO CBD ∠∠=,在ABO 与BCD △中,90BA BC AOB BDC BAO CBD∠∠︒⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩===, ∴ABO BCD ≌;∴2BO CD ==,4AO BD ==;∴DO =BO+BD =4+2=6;∴()6,2C(2)如下图作一条过AC 的中点H 点的平行于AB 的直线将会交l 于一点,由A 、C 点可得H 点坐标()3,3,∵12ABM ABC S S ∆∆=,12ABH ABC S S ∆∆= ∴ABM ABH S S ∆∆=,∴ABM 与ABH 的高相等,即过H 点的平行于AB 的直线将会交l 于M 点∵y l ,∴OAB GEB ∠∠=∵AB MH ,∴GEB EMH ∠∠=,∴OAB EMH ∠∠=,如下图过H 点作l 的垂线交于I 点,312HI =-=,得HI OB =,3IG =,在ABO 与MHI 中,90OB HI AOB MIH OAB EMH∠∠︒⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩===, ∴ABO MHI ≌;∴4AO MI ==,∴347MG IG MI +=+==;∴M (1,7)(3)∵E 、G 分别为ABO ∆的中点,∴122EG AO CD ===, ∵EG CD ,BD CD ⊥∴ECDG 为矩形;∴EC EG ⊥,CE OD OG -=,ME MG EG -=∵112OG OB ==,246OD =+=,7MG =, ∴615CE -==,725ME -==,得CE ME =,∴CEM 为等腰直角三角形;【点睛】一次函数、三角形全等证明、矩形证明这些跨章节知识点的应用,需要对知识的融会贯通.25.(1)①4;②2,3,10;(2);(3)36【分析】(1)①由三角形的中位线定理可得DE∥BC,AE=EC,AD=BD,可求S△PDE =S△BDE=1,即可求解;②由三角形的中位线定理可得DES ;(3)36解析:(1)①4;②2,3,10;(2)16ABC【分析】(1)①由三角形的中位线定理可得DE∥BC,AE=EC,AD=BD,可求S△PDE=S△BDE=1,即可求解;②由三角形的中位线定理可得DE∥BC,AE=EC,AD=BD,可得S△PBD=S△APD =2,S△APE=S△PEC=3,即可求解;(2)连接AP,由三角形的中位线定理可得DE∥BC,AE=EC,AD=BD,可得S△PBD=S△APD =4,S△APE=S△PEC=5,可求S△ADE,即可求解;(3)先证△NFK是等边三角形,可得NF=NK=NK=FG=KJ,可得S△PGF=S△PFN=7,S△PKJ =S△PKN=8,即可求解.【详解】解:(1)如图2,连接BE,∵DE是△ABC的中位线,∴DE∥BC,AE=EC,AD=BD,∴S△PDE=S△BDE=1,∴S△ABE=2,∴S△ABC=4,故答案为:4;②∵DE是△ABC的中位线,∴DE∥BC,AE=EC,AD=BD,∴S△PBD=S△APD=2,S△APE=S△PEC=3,∴S△ABC=10;故答案为:2,3,10;(2)如图3,连接AP,∵DE是△ABC的中位线,∴DE∥BC,AE=EC,AD=BD,S△ABC=4S△ADE,∴S△PBD=S△APD=5,S△APE=S△PEC=5,∴S△ADE=S△APD+S△APE﹣S△PDE=4,∴S△ABC=4S△ADE=16;(3)如图4,延长GF,JK交于点N,连接GJ,连接PN,∵六边形FGHIJK是正六边形,∴FG=FK=KJ,∠GFK=∠JKF=120°,S六边形FGHIJK=2S四边形FGJK,∴∠NFK=∠NKF=60°,∴△NFK是等边三角形,∴NF=NK=FK=FG=KJ,∴S△PGF=S△PFN=7,S△PKJ=S△PKN=8,FK是△NGJ的中位线,∴S△NFK=S△PFN+S△PKN﹣S△PFK=6,∵FK是△NGJ的中位线,∴S△NGJ=4S△NFK=24;∴S四边形FGJK=24﹣6=18,∴S六边形FGHIJK=36.【点睛】本题是四边形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,三角形的中位线定理,正六边形的性质等知识,熟练运用三角形中位线定理是解题的关键.。
九年级上册邵阳数学全册期末复习试卷(培优篇)(Word 版 含解析)一、选择题1.方程 x 2=4的解是( ) A .x 1=x 2=2B .x 1=x 2=-2C .x 1=2,x 2=-2D .x 1=4,x 2=-42.抛物线223y x x =++与y 轴的交点为( ) A .(0,2)B .(2,0)C .(0,3)D .(3,0)3.如图,点A ,B ,C 在⊙O 上,∠A=36°,∠C=28°,则∠B=( )A .100°B .72°C .64°D .36°4.电影《我和我的祖国》讲述了普通人与国家之间息息相关的动人故事.一上映就获得全国人民的追捧,第一天票房约3亿元,以后每天票房按相同的增长率增长,三天后累计票房收入达10亿元,若把平均每天票房的增长率记作x ,则可以列方程为( ) A .3(1)10x += B .23(1)10x +=C .233(1)10x ++=D .233(1)3(1)10x x ++++=5.在平面直角坐标系中,将抛物线y =2(x ﹣1)2+1先向左平移2个单位,再向上平移3个单位,则平移后抛物线的表达式是( ) A .y =2(x+1)2+4 B .y =2(x ﹣1)2+4 C .y =2(x+2)2+4 D .y =2(x ﹣3)2+46.已知⊙O 的半径为5cm ,圆心O 到直线l 的距离为5cm ,则直线l 与⊙O 的位置关系为( ) A .相交B .相切C .相离D .无法确定7.如图,在Rt ABC ∆中,90C CD AB ∠=︒⊥,,垂足为点D ,一直角三角板的直角顶点与点D 重合,这块三角板饶点D 旋转,两条直角边始终与AC BC 、边分别相交于G H 、,则在运动过程中,ADG ∆与CDH ∆的关系是( )A .一定相似B .一定全等C .不一定相似D .无法判断8.如图,O 的直径AB 垂直于弦CD ,垂足是点E ,22.5CAO ∠=,6OC =,则CD 的长为( )A .62B .32C .6D .129.已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图像如图所示,则下列结论正确的个数有( ) ①c >0;②b 2-4ac <0;③ a -b +c >0;④当x >-1时,y 随x 的增大而减小.A .4个B .3个C .2个D .1个10.在平面直角坐标系中,将二次函数y =32x 的图象向左平移2个单位,所得图象的解析式为( ) A .y =32x −2B .y =32x +2C .y =3()22x -D .y =3()22x +11.在△ABC 中,点D 、E 分别在AB ,AC 上,DE ∥BC ,AD :DB =1:2,,则:ADE ABC S S ∆∆=( ), A .19B .14 C .16D .13 12.cos60︒的值等于( ) A .12B .2 C .32D .3 13.下列方程中,关于x 的一元二次方程是( ) A .2x ﹣3=xB .2x +3y =5C .2x ﹣x 2=1D .17x x+= 14.如图,随意向水平放置的大⊙O 内部区域抛一个小球,则小球落在小⊙O 内部(阴影)区域的概率为( )A .12B .14C .13D .1915.如图,点A ,B ,C ,D 的坐标分别是(1,7),(1,1),(4,1),(6,1),以C ,D ,E 为顶点的三角形与△ABC 相似,则点E 的坐标不可能是A .(6,0)B .(6,3)C .(6,5)D .(4,2)二、填空题16.如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,∠A =30°,BC =4,则⊙O 的直径为___.17.如图,已知菱形ABCD 中,4AB =,C ∠为钝角,AM BC ⊥于点M ,N 为AB 的中点,连接DN ,MN .若90DNM ∠=︒,则过M 、N 、D 三点的外接圆半径为______.18.O 的半径为4,圆心O 到直线l 的距离为2,则直线l 与O 的位置关系是______.19.若一三角形的三边长分别为5、12、13,则此三角形的内切圆半径为______.20.关于x 的方程2()0a x m b ++=的解是19x =-,211x =(a ,m ,b 均为常数,a≠),则关于x的方程2(3)0a x m b+++=的解是________.21.如图,AB是半圆O的直径,AB=10,过点A的直线交半圆于点C,且sin∠CAB=45,连结BC,点D为BC的中点.已知点E在射线AC上,△CDE与△ACB相似,则线段AE的长为________;22.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,D为线段AC上一动点,连接BD,过点C作CH⊥BD于H,连接AH,则AH的最小值为_____.23.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E、F分别在BC、CD上,若AE=5,∠EAF=45°,则AF的长为_____.24.如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,点N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN,连接A′C,则线段A′C长度的最小值是______.25.如图,飞镖游戏板中每一块小正方形除颜色外都相同.若某人向游戏板投掷飞镖一次(假设飞镖落在游戏板上),则飞镖落在阴影部分的概率是_________.26.将一枚标有数字1、2、3、4、5、6的均匀正方体骰子抛掷一次,则向上一面数字为奇数的概率等于_____.27.若m是方程2x2﹣3x﹣1=0的一个根,则6m2﹣9m+2020的值为_____.28.如图,E 是▱ABCD 的BC 边的中点,BD 与AE 相交于F ,则△ABF 与四边形ECDF 的面积之比等于_____.29.若a b b -=23,则ab的值为________. 30.如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=2cm ,F 是弦BC 的中点,∠ABC=60°.若动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着A ⇒B ⇒A 方向运动,设运动时间为t (s )(0≤t <3),连接EF ,当t 为_____s 时,△BEF 是直角三角形.三、解答题31.已知二次函数216y ax bx =++的图像经过点(-2,40)和点(6,-8),求一元二次方程2160ax bx ++=的根.32.某商店销售一种商品,经市场调查发现:该商品的月销售量y (件)是售价x (元/件)的一次函数,其售价x 、月销售量y 、月销售利润w (元)的部分对应值如下表: 售价x (元/件) 40 45 月销售量y (件) 300 250 月销售利润w (元)30003750注:月销售利润=月销售量×(售价-进价) (1)①求y 关于x 的函数表达式;②当该商品的售价是多少元时,月销售利润最大?并求出最大利润;(2)由于某种原因,该商品进价提高了m 元/件(m >0),物价部门规定该商品售价不得超过40元/件,该商店在今后的销售中,月销售量与售价仍然满足(1)中的函数关系.若月销售最大利润是2400元,则m 的值为 .33.如图,BD 是⊙O 的直径.弦AC 垂直平分OD ,垂足为E . (1)求∠DAC 的度数; (2)若AC =6,求BE 的长.34.在平面直角坐标系中,直线y =x +3与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线y =a 2x +bx +c (a <0)经过点A ,B ,(1)求a 、b 满足的关系式及c 的值,(2)当x <0时,若y =a 2x +bx +c (a <0)的函数值随x 的增大而增大,求a 的取值范围, (3)如图,当a =−1时,在抛物线上是否存在点P ,使△PAB 的面积为32?若存在,请求出符合条件的所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由,35.(如图 1,若抛物线 l 1 的顶点 A 在抛物线 l 2 上,抛物线 l 2 的顶点 B 也在抛物线 l 1 上(点 A 与点 B 不重合).我们称抛物线 l 1,l 2 互为“友好”抛物线,一条抛物线的“友 好”抛物线可以有多条.(1)如图2,抛物线 l 3:21(2)12y x =-- 与y 轴交于点C ,点D 与点C 关于抛物线的对称轴对称,则点 D 的坐标为 ;(2)求以点 D 为顶点的 l 3 的“友好”抛物线 l 4 的表达式,并指出 l 3 与 l 4 中y 同时随x 增大而增大的自变量的取值范围;(3)若抛物线 y =a 1(x -m)2+n 的任意一条“友好”抛物线的表达式为 y =a 2(x -h)2+k , 写出 a 1 与a 2的关系式,并说明理由.四、压轴题36.如图①,A (﹣5,0),OA =OC ,点B 、C 关于原点对称,点B (a ,a +1)(a >0). (1)求B 、C 坐标; (2)求证:BA ⊥AC ;(3)如图②,将点C 绕原点O 顺时针旋转α度(0°<α<180°),得到点D ,连接DC ,问:∠BDC 的角平分线DE ,是否过一定点?若是,请求出该点的坐标;若不是,请说明理由.37.如图,在四边形ABCD 中,9054ABC BCD AB BC cm CD cm ∠=∠=︒===,,点P 从点C 出发以1/cm s 的速度沿CB 向点B 匀速移动,点M 从点A 出发以15/cm s 的速度沿AB 向点B 匀速移动,点N 从点D 出发以/acm s 的速度沿DC 向点C 匀速移动.点P M N 、、同时出发,当其中一个点到达终点时,其他两个点也随之停止运动,设移动时间为ts . (1)如图①,①当a 为何值时,点P B M 、、为顶点的三角形与PCN △全等?并求出相应的t 的值; ②连接AP BD 、交于点E ,当AP BD ⊥时,求出t 的值; (2)如图②,连接AN MD 、交于点F .当3883a t ==,时,证明:ADF CDF S S ∆∆=.38.点P 为图形M 上任意一点,过点P 作PQ ⊥直线,l 垂足为Q ,记PQ 的长度为d . 定义一:若d 存在最大值,则称其为“图形M 到直线l 的限距离”,记作()max ,D M l ; 定义二:若d 存在最小值,则称其为“图形M 到直线l 的基距离”,记作()min ,D M l ; (1)已知直线1:2l y x =--,平面内反比例函数2y x=在第一象限内的图象记作,H 则()1,min D H l = .(2)已知直线2:33l y x =+,点()1,0A -,点()()1,0,,0B T t 是x 轴上一个动点,T 的半径为3,点C 在T 上,若()max 243,63,D ABC l ≤≤求此时t 的取值范围,(3)已知直线21211k k y x k k --=+--恒过定点1111,8484P a b c a b c ⎛⎫⎪⎝+-+⎭+,点(),D a b 恒在直线3l 上,点(),28E m m +是平面上一动点,记以点E 为顶点,原点为对角线交点的正方形为图形,K ()min 3,0D K l =,若请直接写出m 的取值范围.39.如图,AB 是⊙O 的直径,AF 是⊙O 的弦,AE 平分BAF ∠,交⊙O 于点E ,过点E 作直线ED AF ⊥,交AF 的延长线于点D ,交AB 的延长线于点C .(1)求证:CD 是⊙O 的切线; (2)若10,6AB AF ==,求AE 的长.40.如图,在边长为5的菱形OABC 中,sin∠AOC=45,O 为坐标原点,A 点在x 轴的正半轴上,B ,C 两点都在第一象限.点P 以每秒1个单位的速度沿O→A→B→C→O 运动一周,设运动时间为t (秒).请解答下列问题: (1)当CP⊥OA 时,求t 的值;(2)当t <10时,求点P 的坐标(结果用含t 的代数式表示);(3)以点P 为圆心,以OP 为半径画圆,当⊙P 与菱形OABC 的一边所在直线相切时,请直接写出t 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【分析】两边开方得到x=±2.【详解】解:∵x2=4,∴x=±2,∴x1=2,x2=-2.故选:C.【点睛】本题考查了解一元二次方程-直接开平方法:形如ax2+c=0(a≠0)的方程可变形为2=cxa,当a、c异号时,可利用直接开平方法求解.2.C解析:C【解析】【分析】令x=0,则y=3,抛物线与y轴的交点为(0,3).【详解】解:令x=0,则y=3,∴抛物线与y轴的交点为(0,3),故选:C.【点睛】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数的图象及性质,会求函数与坐标轴的交点是解题的关键.3.C解析:C【解析】【分析】【详解】试题分析:设AC和OB交于点D,根据同弧所对的圆心角的度数等于圆周角度数2倍可得:∠O=2∠A=72°,根据∠C=28°可得:∠ODC=80°,则∠ADB=80°,则∠B=180°-∠A-∠ADB=180°-36°-80°=64°,故本题选C.4.D解析:D 【解析】 【分析】根据题意分别用含x 式子表示第二天,第三天的票房数,将三天的票房相加得到票房总收入,即可得出答案. 【详解】解:设增长率为x ,由题意可得出,第二天的票房为3(1+x),第三天的票房为3(1+x)2, 根据题意可列方程为233(1)3(1)10x x ++++=. 故选:D . 【点睛】本题考查的知识点是由实际问题抽象出一元二次方程,解题的关键是读懂题意,找出等量关系式.5.A解析:A 【解析】 【分析】只需确定原抛物线解析式的顶点坐标平移后的对应点坐标即可. 【详解】解:原抛物线y =2(x ﹣1)2+1的顶点为(1,1),先向左平移2个单位,再向上平移3个单位,新顶点为(﹣1,4).即所得抛物线的顶点坐标是(﹣1,4). 所以,平移后抛物线的表达式是y =2(x+1)2+4, 故选:A . 【点睛】本题主要考查了二次函数图像的平移,抛物线的解析式为顶点式时,求出顶点平移后的对应点坐标,可得平移后抛物线的解析式,熟练掌握二次函数图像的平移规律是解题的关键.6.B解析:B 【解析】 【分析】根据圆心到直线的距离5等于圆的半径5,即可判断直线和圆相切.【详解】∵圆心到直线的距离5cm=5cm ,∴直线和圆相切,故选B .【点睛】本题考查了直线与圆的关系,解题的关键是能熟练根据数量之间的关系判断直线和圆的位置关系.若d <r ,则直线与圆相交;若d=r ,则直线于圆相切;若d >r ,则直线与圆相离.7.A解析:A【解析】【分析】根据已知条件可得出A DCB ∠∠=,ADG CDH ∠∠=,再结合三角形的内角和定理可得出AGD CHD ∠∠=,从而可判定两三角形一定相似.【详解】解:由已知条件可得,ADC EDF CDB C 90∠∠∠∠====︒,∵A ACD ACD DCH 90∠∠∠∠+=+=︒,∴A DCH ∠∠=,∵ADG EDC EDC CDH 90∠∠∠∠+=+=︒,∴ADG CDH ∠∠=,继而可得出AGD CHD ∠∠=,∴ADG ~CDH .故选:A .【点睛】本题考查的知识点是相似三角形的判定定理,灵活利用三角形内角和定理以及余角定理是解此题的关键.8.A解析:A【解析】【分析】先根据垂径定理得到CE DE =,再根据圆周角定理得到245BOC A ∠=∠=,可得OCE ∆为等腰直角三角形,所以2CE ==CD 的长. 【详解】∵CD AB ⊥,AB 为直径,∴CE DE =, ∵∠BOC 和∠A 分别为BC 所对的圆心角和圆周角,∠A=22.5°,∴2222.545BOC A ∠=∠=⨯=,∆为等腰直角三角形,∴OCE∵OC=6,CE===∴622∴2==CD CE故选A.【点睛】本题考查了垂径定理及圆周角定理,在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半;垂直于弦的直径,平分这条弦且平分这条弦所对的两条弧.9.C解析:C【解析】【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据抛物线与x轴交点及x=-1时二次函数的值的情况进行推理,进而对所得结论进行判断.【详解】解:由图象可知,a<0,c>0,故①正确;抛物线与x轴有两个交点,则b²-4ac>0,故②错误;∵当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,故③正确;由图象可知,图象开口向下,对称轴x>-1,在对称轴右侧, y随x的增大而减小,而在对称轴左侧和-1之间,是y随x的增大而减小,故④错误.故选:C.【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系:二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a 共同决定对称轴的位置:当a与b同号时,对称轴在y轴左;当a与b异号时,对称轴在y轴右.常数项c决定抛物线与y轴交点:抛物线与y轴交于(0,c).抛物线与x轴交点个数由判别式确定:△=b2-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;△=b2-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;△=b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.10.D解析:D【解析】【分析】先确定抛物线y=3x2的顶点坐标为(0,0),再根据点平移的规律得到点(0,0)向左平移2个单位所得对应点的坐标为(-2,0),然后利用顶点式写出新抛物线解析式即可.【详解】解:抛物线y=3x2的顶点坐标为(0,0),把点(0,0)向左平移2个单位所得对应点的坐标为(-2,0),∴平移后的抛物线解析式为:y=3(x+2)2.故选:D.【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.11.A解析:A【解析】【分析】根据DE∥BC得到△ADE∽△ABC,再结合相似比是AD:AB=1:3,因而面积的比是1:9.【详解】解:如图:∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∵AD:DB=1:2,∴AD:AB=1:3,∴S△ADE:S△ABC=1:9.故选:A.【点睛】本题考查的是相似三角形的判定与性质,熟知相似三角形面积的比等于相似比的平方是解答此题的关键.12.A解析:A【解析】【分析】根据特殊角的三角函数值解题即可.【详解】解:cos60°=1 2 .故选A.【点睛】本题考查了特殊角的三角函数值.13.C解析:C【解析】【分析】利用一元二次方程的定义判断即可.【详解】A 、方程2x ﹣3=x 为一元一次方程,不符合题意;B 、方程2x +3y =5是二元一次方程,不符合题意;C 、方程2x ﹣x 2=1是一元二次方程,符合题意;D 、方程x +1x=7是分式方程,不符合题意, 故选:C .【点睛】 本题考查了一元一次方程的问题,掌握一元一次方程的定义是解题的关键.14.B解析:B【解析】【分析】针扎到内切圆区域的概率就是内切圆的面积与外切圆面积的比.【详解】解:∵如图所示的正三角形,∴∠CAB =60°,∴∠OAB =30°,∠OBA =90°,设OB =a ,则OA =2a ,则小球落在小⊙O 内部(阴影)区域的概率为()22142a a ππ=. 故选:B .【点睛】本题考查了概率问题,掌握圆的面积公式是解题的关键.15.B解析:B【解析】试题分析:△ABC 中,∠ABC=90°,AB=6,BC=3,AB :BC=2.A、当点E的坐标为(6,0)时,∠CDE=90°,CD=2,DE=1,则AB:BC=CD:DE,△CDE∽△ABC,故本选项不符合题意;B、当点E的坐标为(6,3)时,∠CDE=90°,CD=2,DE=2,则AB:BC≠CD:DE,△CDE与△ABC不相似,故本选项符合题意;C、当点E的坐标为(6,5)时,∠CDE=90°,CD=2,DE=4,则AB:BC=DE:CD,△EDC∽△ABC,故本选项不符合题意;D、当点E的坐标为(4,2)时,∠ECD=90°,CD=2,CE=1,则AB:BC=CD:CE,△DCE∽△ABC,故本选项不符合题意.故选B.二、填空题16.8【解析】【分析】连接OB,OC,依据△BOC是等边三角形,即可得到BO=CO=BC=BC=4,进而得出⊙O的直径为8.【详解】解:如图,连接OB,OC,∵∠A=30°,∴∠BOC=解析:8【解析】【分析】连接OB,OC,依据△BOC是等边三角形,即可得到BO=CO=BC=BC=4,进而得出⊙O的直径为8.【详解】解:如图,连接OB,OC,∵∠A=30°,∴∠BOC=60°,∴△BOC是等边三角形,又∵BC=4,∴BO=CO=BC=BC=4,∴⊙O 的直径为8,故答案为:8.【点睛】本题主要考查了三角形的外接圆以及圆周角定理的运用,三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心.17.【解析】【分析】通过延长MN 交DA 延长线于点E ,DF⊥BC,构造全等三角形,根据全等性质证出DE=DM,,再通过AE=BM=CF,在Rt△DMF 和Rt△DCF 中,利用勾股定理列方程求DM 长,根1【解析】【分析】通过延长MN 交DA 延长线于点E ,DF ⊥BC,构造全等三角形,根据全等性质证出DE=DM,,再通过AE=BM=CF,在Rt △DMF 和Rt △DCF 中,利用勾股定理列方程求DM 长,根据圆的性质即可求解.【详解】如图,延长MN 交DA 延长线于点E ,过D 作DF ⊥BC 交BC 延长线于F,连接MD,∵四边形ABCD 是菱形,∴AB=BC=CD=4,AD ∥BC,∴∠E=∠EMB, ∠EAN=∠NBM,∵AN=BN,∴△EAN ≌BMN,∴AE=BM,EN=MN,∵90DNM ∠=︒,∴DN ⊥EM,∴DE=DM,∵AM ⊥BC,DF ⊥BC,AB=DC,AM=DF∴△ABM ≌△DCF,∴BM=CF,设BM=x,则DE=DM=4+x,在Rt △DMF 中,由勾股定理得,DF 2=DM 2-MF 2=(4+x)2-42,在Rt △DCF 中,由勾股定理得,DF 2=DC 2-CF 2=4 2-x 2,∴(4+x)2-42=4 2-x 2,解得,x 1=2,x 2=232(不符合题意,舍去)∴DM=2,∴90DNM ∠=︒∴过M、N、D三点的外接圆的直径为线段DM,∴其外接圆的半径长为131 2DM.31.【点睛】本题考查菱形的性质,全等的判定与性质,勾股定理及圆的性质的综合题目,根据已知条件结合图形找到对应的知识点,通过“倍长中线”构建“X字型”全等模型是解答此题的突破口,也是解答此题的关键.18.相交【解析】【分析】由圆的半径为4,圆心O到直线l的距离为2,利用直线和圆的位置关系,圆的半径大于直线到圆距离,则直线l与O的位置关系是相交.【详解】解:∵⊙O的半径为4,圆心O到直线L的解析:相交【解析】【分析】由圆的半径为4,圆心O到直线l的距离为2,利用直线和圆的位置关系,圆的半径大于直线到圆距离,则直线l与O的位置关系是相交.【详解】解:∵⊙O的半径为4,圆心O到直线L的距离为2,∵4>2,即:d<r,∴直线L与⊙O的位置关系是相交.故答案为:相交.【点睛】本题考查知道知识点是圆与直线的位置关系,若d <r ,则直线与圆相交;若d>r ,则直线与圆相离;若d=r ,则直线与圆相切.19.【解析】【详解】∵,由勾股定理逆定理可知此三角形为直角三角形,∴它的内切圆半径,解析:【解析】【详解】∵22251213+=,由勾股定理逆定理可知此三角形为直角三角形, ∴它的内切圆半径5121322r +-==, 20.x1=-12,x2=8【解析】【分析】把后面一个方程中的x +3看作一个整体,相当于前面方程中的x 来求解.【详解】解:∵关于x 的方程的解是,(a ,m ,b 均为常数,a≠0),∴方程变形为,即解析:x 1=-12,x 2=8【解析】【分析】把后面一个方程中的x +3看作一个整体,相当于前面方程中的x 来求解.【详解】解:∵关于x 的方程2()0a x m b ++=的解是19x =-,211x =(a ,m ,b 均为常数,a≠0),∴方程2(3)0a x m b +++=变形为2[(3)]0a x m b +++=,即此方程中x +3=-9或x +3=11,解得x 1=-12,x 2=8,故方程2(3)0a x m b +++=的解为x 1=-12,x 2=8.故答案为x 1=-12,x 2=8.【点睛】此题主要考查了方程解的含义.注意观察两个方程的特点,运用整体思想进行简便计算. 21.3或9 或或【解析】【分析】先根据圆周角定理及正弦定理得到BC=8,再根据勾股定理求出AC=6,再分情况讨论,从而求出AE.【详解】∵AB 是半圆O 的直径,∴∠ACB=90,∵sin∠C解析:3或9 或23或343 【解析】【分析】先根据圆周角定理及正弦定理得到BC=8,再根据勾股定理求出AC=6,再分情况讨论,从而求出AE.【详解】∵AB 是半圆O 的直径,∴∠ACB=90︒,∵sin ∠CAB=45, ∴45BC AB =, ∵AB=10,∴BC=8,∴6AC ===,∵点D 为BC 的中点,∴CD=4.∵∠ACB=∠DCE=90︒, ①当∠CDE 1=∠ABC 时,△ACB ∽△E 1CD,如图 ∴1AC BC CE CD =,即1684CE =, ∴CE 1=3,∵点E 1在射线AC 上,∴AE 1=6+3=9,同理:AE 2=6-3=3.②当∠CE 3D=∠ABC 时,△ABC ∽△DE 3C ,如图 ∴3AC BC CD CE =,即3684CE =, ∴CE 3=163, ∴AE 3=6+163=343, 同理:AE 4=6-163=23. 故答案为:3或9 或23或343. 【点睛】此题考查相似三角形的判定及性质,当三角形的相似关系不是用相似符号连接时,一定要分情况来确定两个三角形的对应关系,这是解此题容易错误的地方.22.2﹣2【解析】【分析】取BC 中点G ,连接HG ,AG ,根据直角三角形的性质可得HG =CG =BG =BC =2,根据勾股定理可求AG =2,由三角形的三边关系可得AH≥AG ﹣HG ,当点H 在线段AG 上时,解析:52【解析】【分析】取BC 中点G ,连接HG ,AG ,根据直角三角形的性质可得HG =CG =BG =12BC =2,根据勾股定理可求AG =5,由三角形的三边关系可得AH ≥AG ﹣HG ,当点H 在线段AG 上时,可求AH 的最小值.【详解】解:如图,取BC 中点G ,连接HG ,AG ,∵CH⊥DB,点G是BC中点∴HG=CG=BG=12BC=2,在Rt△ACG中,AG=22AC CG=25在△AHG中,AH≥AG﹣HG,即当点H在线段AG上时,AH最小值为25﹣2,故答案为:25﹣2【点睛】本题考查了动点问题,解决本题的关键是熟练掌握直角三角形中勾股定理关系式. 23.【解析】分析:取AB的中点M,连接ME,在AD上截取ND=DF,设DF=DN=x,则NF=x,再利用矩形的性质和已知条件证明△AME∽△FNA,利用相似三角形的性质:对应边的比值相等可求出x的解析:410 3【解析】分析:取AB的中点M,连接ME,在AD上截取ND=DF,设DF=DN=x,则NF=2x,再利用矩形的性质和已知条件证明△AME∽△FNA,利用相似三角形的性质:对应边的比值相等可求出x的值,在直角三角形ADF中利用勾股定理即可求出AF的长.详解:取AB的中点M,连接ME,在AD上截取ND=DF,设DF=DN=x,∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=∠BAD=∠B=90°,AD=BC=4,∴2x,AN=4﹣x,∵AB=2,∴AM=BM=1,∵5AB=2,∴BE=1,∴=∵∠EAF=45°,∴∠MAE+∠NAF=45°,∵∠MAE+∠AEM=45°,∴∠MEA=∠NAF,∴△AME∽△FNA,∴AM ME FN AN=,4x=-,解得:x=4 3∴=.点睛:本题考查了矩形的性质、相似三角形的判断和性质以及勾股定理的运用,正确添加辅助线构造相似三角形是解题的关键,24.【解析】【分析】【详解】解:如图所示:∵MA′是定值,A′C长度取最小值时,即A′在MC上时,过点M作MF⊥DC于点F,∵在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M为AD中点,∴2解析:2【解析】【分析】【详解】解:如图所示:∵MA′是定值,A′C长度取最小值时,即A′在MC上时,过点M作MF⊥DC于点F,∵在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M为AD中点,∴2MD=AD=CD=2,∠FDM=60°,∴∠FMD=30°,∴FD=12MD=1,∴FM=DM×cos30°∴2227MC FM CF=+=,∴A′C=MC﹣MA′=272-.故答案为272-.【点评】此题主要考查了菱形的性质以及锐角三角函数关系等知识,得出A′点位置是解题关键.25.【解析】【分析】根据几何概率的求法:飞镖落在阴影部分的概率就是阴影区域的面积与总面积的比值.【详解】∵总面积为3×3=9,其中阴影部分面积为4××1×2=4,∴飞镖落在阴影部分的概率是,解析:4 9【解析】【分析】根据几何概率的求法:飞镖落在阴影部分的概率就是阴影区域的面积与总面积的比值.【详解】∵总面积为3×3=9,其中阴影部分面积为4×12×1×2=4,∴飞镖落在阴影部分的概率是49,故答案为:49.【点睛】此题考查几何概率,解题关键在于掌握运算法则.26..【解析】【分析】根据概率公式计算概率即可.【详解】∵在正方体骰子中,朝上的数字共有6种,为奇数的情况有3种,分别是:1,3,5,∴朝上的数字为奇数的概率是=;故答案为:.【点睛】解析:12.【解析】【分析】根据概率公式计算概率即可.【详解】∵在正方体骰子中,朝上的数字共有6种,为奇数的情况有3种,分别是:1,3,5,∴朝上的数字为奇数的概率是36=12;故答案为:12.【点睛】此题考查的是求概率问题,掌握概率公式是解决此题的关键.27.2023【解析】【分析】根据一元二次方程的解的定义即可求出答案.【详解】解:由题意可知:2m2﹣3m﹣1=0,∴2m2﹣3m=1,∴原式=3(2m2﹣3m)+2020=3+2020=2解析:2023【解析】【分析】根据一元二次方程的解的定义即可求出答案.【详解】解:由题意可知:2m2﹣3m﹣1=0,∴2m2﹣3m=1,∴原式=3(2m2﹣3m)+2020=3+2020=2023.故答案为:2023.【点睛】本题考查一元二次方程的解,解题的关键是正确理解一元二次方程的解的定义,本题属于基础题型.28.【解析】【分析】△ABF 和△ABE 等高,先判断出,进而算出,△ABF 和△ AFD 等高,得,由,即可解出.【详解】解:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC ,又∵E 是▱ 解析:25【解析】【分析】△ABF 和△ABE 等高,先判断出23ABF ABE S AF S AE ∆∆==,进而算出6ABCD ABF S S ∆=,△ABF 和 △ AFD 等高,得2ADF ABF S DF S BF∆∆==,由5=2ABE ADF ABF ECDF S S S S S ∆∆∆=--四边形平行四边形ABCD ,即可解出. 【详解】解:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC ,又∵E 是▱ABCD 的BC 边的中点, ∴12BE EF BF BE AD AF DF BC ====, ∵△ABE 和△ABF 同高, ∴23ABF ABE S AF S AE ∆==, ∴S △ABE =32S △ABF , 设▱ABCD 中,BC 边上的高为h , ∵S △ABE =12×BE ×h ,S ▱ABCD =BC ×h =2×BE ×h , ∴S ▱ABCD =4S △ABE =4×32S △ABF =6S △ABF , ∵△ABF 与△ADF 等高, ∴2ADF ABF S DF S BF∆∆==, ∴S △ADF =2S △ABF ,∴S 四边形ECDF =S ▱ABCD ﹣S △ABE ﹣S △ADF =52S △ABF ,∴25ABFECDFSS∆=四边形,故答案为:25.【点睛】本题考查了相似三角的面积类题型,运用了线段成比例求面积之间的比值,灵活运用线段比是解决本题的关键.29.【解析】【分析】根据条件可知a与b的数量关系,然后代入原式即可求出答案.【详解】∵=,∴b=a,∴=,故答案为:.【点睛】本题考查了分式,解题的关键是熟练运用分式的运算法则.解析:5 3【解析】【分析】根据条件可知a与b的数量关系,然后代入原式即可求出答案.【详解】∵a bb-=23,∴b=35 a,∴ab=5335aa=,故答案为:5 3 .【点睛】本题考查了分式,解题的关键是熟练运用分式的运算法则.30.1或1.75或2.25s【解析】试题分析:∵AB是⊙O的直径,∴∠C=90°.∵∠ABC=60°,∴∠A=30°.又BC=3cm, ∴AB=6cm.则当0≤t<3时,即点E 从A 到B 再到解析:1或1.75或2.25s【解析】试题分析:∵AB 是⊙O 的直径,∴∠C=90°.∵∠ABC=60°,∴∠A=30°.又BC=3cm,∴AB=6cm .则当0≤t <3时,即点E 从A 到B 再到O (此时和O 不重合).若△BEF 是直角三角形,则当∠BFE=90°时,根据垂径定理,知点E 与点O 重合,即t=1; 当∠BEF=90°时,则BE=BF=34,此时点E 走过的路程是214或274,则运动时间是74s 或94s . 故答案是t=1或74或94. 考点:圆周角定理.三、解答题31.x 1=2,x 2=8.【解析】【分析】把已知两点坐标代入二次函数解析式求出a 与b 的值,代入方程计算即可求出解.【详解】解:将点(-2,40)和点(6,-8)代入二次函数得,404216836616a b a b =-+⎧⎨-=++⎩解得:110a b =⎧⎨=-⎩∴求得二次函数关系式为21016y x x =-+,当y=0时,210160x x -+=,解得x 1=2,x 2=8.【点睛】此题考查了抛物线与x 轴的交点,抛物线与x 轴的交点与根的判别式有关:根的判别式大于0,有两个交点;根的判别式大于0,没有交点;根的判别式等于0,有一个交点.32.(1)①y =-10x +700;②当该商品的售价是50元/件时,月销售利润最大,最大利润是4000元.(2)2.【解析】【分析】(1)①将点(40,300)、(45,250)代入一次函数表达式:y=kx+b 即可求解; ②设该商品的售价是x 元,则月销售利润w= y (x -30),求解即可;(2)根据进价变动后每件的利润变为[x-(m+30)]元,用其乘以月销售量,得到关于x 的二次函数,求得对称轴,判断对称轴大于50,由开口向下的二次函数的性质可知,当x=40时w 取得最大值2400,解关于m 的方程即可.【详解】(1)①解:设y =kx +b (k ,b 为常数,k ≠0)根据题意得:,4030045250k b k b +=⎧⎨+=⎩解得:10700k b =-⎧⎨=⎩∴y =-10x +700②解:当该商品的进价是40-3000÷300=30元设当该商品的售价是x 元/件时,月销售利润为w 元根据题意得:w =y (x -30)=(x -30)(-10x +700)=-10x 2+1000 x -21000=-10(x -50)2+4000∴当x =50时w 有最大值,最大值为4000答:当该商品的售价是50元/件时,月销售利润最大,最大利润是4000元. (2)由题意得:w=[x-(m+30)](-10x+700)=-10x 2+(1000+10m )x-21000-700m对称轴为x=50+2m ∵m >0∴50+2m >50 ∵商家规定该运动服售价不得超过40元/件∴由二次函数的性质,可知当x=40时,月销售量最大利润是2400元∴-10×402+(1000+10m )×40-21000-700m=2400解得:m=2∴m 的值为2.【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数的解析式及二次函数在实际问题中的应用,正确列式并明确二次函数的性质,是解题的关键.33.(1)30°;(2)【解析】 【分析】(1)由题意证明△CDE ≌△COE ,从而得到△OCD 是等边三角形,然后利用同弧所对的圆周角等于圆心角的一半求解;(2)由垂径定理求得AE=12AC=3,然后利用30°角的正切值求得DE=3,然后根据题意求得OD=2DE=23,直径BD=2OD=43,从而使问题得解.【详解】解:连接OA,OC∵弦AC 垂直平分OD∴DE=OE ,∠DEC=∠OEC=90°又∵CE=CE∴△CDE ≌△COE∴CD=OC 又∵OC=OD∴CD=OC=OD∴△OCD 是等边三角形∴∠DOC=60° ∴∠DAC =30°(2)∵弦AC 垂直平分OD∴AE=12AC=3 又∵由(1)可知,在Rt △DAE 中,∠DAC =30°∴tan 30DE AE =,即333DE = ∴3∵弦AC 垂直平分OD∴3∴直径3∴3-33【点睛】。
邵阳市七年级数学试卷平面图形的认识(二)压轴解答题试题(及答案)一、平面图形的认识(二)压轴解答题1.已知在四边形ABCD中,,, .(1) ________ 用含x、y的代数式直接填空;(2)如图1,若平分,BF平分,请写出DE与BF的位置关系,并说明理由;(3)如图2,为四边形ABCD的、相邻的外角平分线所在直线构成的锐角.若,,试求x、y.小明在作图时,发现不一定存在,请直接指出x、y满足什么条件时,不存在.2.综合与实践:七年级下册第五章我们学习了平行线的性质与判定,今天我们继续探究:折纸中的数学—长方形纸条的折叠与平行线.(1)知识初探如图1,长方形纸条ABCD中,,,,将长方形纸条沿直线EF折叠,点A落在处,点D落在处,交CD于点G.①若,求的度数;②若,则▲(用含的式子表示)(2)类比再探如图2,在图1的基础上将对折,点C落在直线上的处,点B落在处,得到折痕,则折痕EF与GH有怎样的位置关系?并说明理由.3.如图,在平面直角坐标系中,A(a,0),B(b,0),C(﹣1,2),且(a+2)2+ =0,(1)求a,b的值;(2)在坐标轴上存在一点M,使△COM的面积是△ABC的面积的一半,求出点M的坐标.(3)如图2,过点C做CD⊥y轴交y轴于点D,点P为线段CD延长线上一动点,连接OP,OE平分角∠AOP,OF⊥OE,当点P运动时,的值是否会改变?若不变,求其值;若改变,说明理由.4.如图,,,,点D,C,E在同一条直线上.(1)完成下面的说理过程∵,(已知)∴,(垂直的定义).∴ .∴,(________).∴ .(________)又∠B=∠D,∴∠B=∠BCE,∴AB//CD. (________)(2)若∠BAD=150°,求∠E的度数.5.如图,已知AM//BN,∠A=600.点P是射线AM上一动点(与点A不重合),BC、BD分别平分∠ABP和∠PBN.(1)求∠ABN的度数(2)当点P运动时,∠CBD的度数是否随之发生变化?若不变化,请求出它的度数。
解析几何压轴小题题库一、单选题1.中,,,,中,,则的取值范围是()A.B.C.D.2.是双曲线的左、右焦点,直线l为双曲线C的一条渐近线,关于直线l的对称点为,且点在以F2为圆心、以半虚轴长b为半径的圆上,则双曲线C的离心率为A.B.C.2D.3.已知椭圆的左、右焦点分别为,,为椭圆上不与左右顶点重合的任意一点,,分别为的内心、重心,当轴时,椭圆的离心率为( )A.B.C.D.4.设,分别是椭圆的左、右焦点,直线l过交椭圆C于A,B两点,交y轴于C点,若满足且,则椭圆的离心率为A.B.C.D.5.若点A,F分别是椭圆的左顶点和左焦点,过点F的直线交椭圆于M,N两点,记直线的斜率为,其满足,则直线的斜率为A.B.C.D.6.已知点,是椭圆上的动点,且,则的取值范围是()A.B.C.D.7.过抛物线焦点的直线与抛物线交于,两点,与圆交于,两点,若有三条直线满足,则的取值范围为( )A .B .C .D .8.设点M (x 0,1),若在圆O :x 2+y 2=1上存在点N ,使得∠OMN =45°,则x 0的取值范围是( )A .[]0,1B .[]1,1- C .⎡⎢⎣⎦ D .⎡⎢⎣⎦9.过双曲线的左焦点作直线与双曲线交于,两点,使得,若这样的直线有且仅有两条,则离心率的取值范围是( )A .B .C .D .10.已知直线,直线,其中,.则直线与的交点位于第一象限的概率为( ) A .B .C .D . 11.已知正方体,空间一动点P 满足,且,则点P 的轨迹为A .直线B .圆C .椭圆D .抛物线12.已知直线l :x-y+3=0和点A (0,1),抛物线y=x 2上一动点P 到直线l 和点A 的距离之和的最小值是( ) A .2 B .C .D .13.已知实数满足,,则的最大值为( ) A .B .2C .D .414.已知双曲线的左、右焦点分别为,圆与双曲线在第一象限内的交点为M,若.则该双曲线的离心率为A.2B.3C.D.15.设不等式组所表示的平面区域为,其面积为.①若,则的值唯一;②若,则的值有2个;③若为三角形,则;④若为五边形,则.以上命题中,真命题的个数是( )A.B.C.D.16.过双曲线的焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,D为虚轴上的一个端点,且为钝角三角形,则此双曲线离心率的取值范围为A.B.C.D.17.过原点的一条直线与椭圆=1(a>b>0)交于A,B两点,以线段AB为直径的圆过该椭圆的右焦点F2,若∠ABF2∈[],则该椭圆离心率的取值范围为()A.B.C.D.18.已知抛物线的焦点为F,过F点的直线交抛物线于不同的两点A、B,且,点A关于轴的对称点为,线段的中垂线交轴于点D,则D点的坐标为A.(2,0)B.(3,0)C.(4,0)D.(5,0)19.在平面直角坐标系中,过双曲线上的一点作两条渐近线的平行线,与两条渐近线的交点分别为,,若平行四边形的面积为3,则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.20.在坐标平面内,与点距离为2,且与点距离为1的直线共有()条A.4B.3C.2D.121.已知圆,直线,若直线上存在点,过点引圆的两条切线,使得,则实数的取值范围是()A.B.[,]C.D.)22.已知双曲线的一个焦点恰为圆Ω:的圆心,且双曲线C的渐近线方程为.点P在双曲线C的右支上,,分别为双曲线C的左、右焦点,则当取得最小值时,=()A.2B.4C.6D.823.已知是双曲线的右焦点,过点作垂直于轴的直线交于双曲线于两点,分别为双曲线的左、右顶点,连接交轴于点,连接并延长交于点,且为线段的中点,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.24.设F为双曲线E:的右焦点,过E的右顶点作x轴的垂线与E的渐近线相交于A,B两点,O为坐标原点,四边形OAFB为菱形,圆与E在第一象限的交点是P,且,则双曲线E的方程是A.B.C.D.25.已知抛物线:与圆:交于,,,四点.若轴,且线段恰为圆的一条直径,则点的横坐标为()A.B.3C.D.626.在圆锥中,已知高,底面圆的半径为4,为母线的中点;根据圆锥曲线的定义,下列四个图中的截面边界曲线分别为圆、椭圆、双曲线及抛物线,下面四个命题,正确的个数为()①圆的面积为;②椭圆的长轴为;③双曲线两渐近线的夹角为;④抛物线中焦点到准线的距离为.A.1个B.2个C.3个D.4个27.已知F为抛物线的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,其中O为坐标原点,则与面积之和的最小值是A.B.3C.D.28.已知,是椭圆的左右焦点,点M的坐标为,则的角平分线所在直线的斜率为A.B.C.D.29.双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与圆相切,与的左、右两支分别交于点,若,则的离心率为()A.B.C.D.30.已知是抛物线的焦点,过点的直线与抛物线交于不同的两点,与圆交于不同的两点(如图),则的值是( )A.B.2C.1D.31.已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于,两点,则的面积的最小值为( )A.B.C.D.32.已知双曲线C:,过左焦点的直线l的倾斜角满足,若直线l分别与双曲线的两条渐近线相交于A,B两点,且线段AB的垂直平分线恰好经过双曲线的右焦点,则该双曲线的离心率为( )A.B.C.D.33.在平面直角坐标系中,圆经过点,,且与轴正半轴相切,若圆上存在点,使得直线与直线关于轴对称,则的最小值为()A.B.C.D.34.已知A,B分别是双曲线C:的左、右顶点,P为C上一点,且P在第一象限.记直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,当2k1+k2取得最小值时,△PAB的重心坐标为()A.B.C.D.35.如图所示,,是椭圆C:的短轴端点,点M在椭圆上运动,且点M不与,重合,点N满足,,则A.B.C.D.36.若三次函数()的图象上存在相互平行且距离为的两条切线,则称这两条切线为一组“距离为的友好切线组”.已知,则函数的图象上“距离为4的友好切线组”有()组?A.0B.1C.2D.337.已知是双曲线:上的一点,半焦距为,若(其中为坐标原点),则的取值范围是()A.B.C.D.38.我们把焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”,已知、是一对相关曲线的焦点,是椭圆和双曲线在第一象限的交点,当时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是( )A.B.C.D.239.已知双曲线,过原点作一条倾斜角为直线分别交双曲线左、右两支P,Q两点,以线段PQ为直径的圆过右焦点F,则双曲线离心率为A.B.C.2D.40.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,以为边作一个等边三角形,若点在抛物线的准线上,则()A.B.C.D.41.已知,,为圆上的动点,,过点作与垂直的直线交直线于点,则的横坐标范围是( )A.B.C.D.42.已知是双曲线上一点,是左焦点,是右支上一点,与的内切圆切于点,则的最小值为 ( )A.B.C.D.43.已知直线过抛物线:的焦点,交于两点,交的准线于点。
九年级数学上册几何模型压轴题(培优篇)(Word 版 含解析)一、初三数学 旋转易错题压轴题(难)1.如图1,在Rt ABC △中,90A ∠=︒,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4=AD ,10AB =,请直接写出PMN 面积的最大值.【答案】(1)PM PN =,PM PN ⊥;(2)等腰直角三角形,见解析;(3)492【解析】【分析】(1)由三角形中位线定理及平行的性质可得PN 与PM 等于DE 或CE 的一半,又△ABC 为等腰直角三角形,AD=AE ,所以得PN=PM ,且互相垂直; (2)由旋转可推出BAD CAE ∆∆≌,再利用PM 与PN 皆为中位线,得到PM=PN ,再利用角度间关系推导出垂直即可;(3)找到面积最大的位置作出图形,由(2)可知PM=PM ,且PM ⊥PN ,利用三角形面积公式求解即可.【详解】(1)PM PN =,PM PN ⊥;已知点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点,根据三角形的中位线定理可得 12PM EC =,12PN BD =,//PM EC ,//PN BD 根据平行线性质可得DPM DCE ∠=∠,NPD ADC ∠=∠在Rt ABC ∆中,90A ∠=︒,AB AC =,AD AE =可得BD EC =,90DCE ADC ∠+∠=︒即得PM PN =,PM PN ⊥故答案为:PM PN =;PM PN ⊥.(2)等腰直角三角形,理由如下:由旋转可得BAD CAE ∠=∠,又AB AC =,AD AE =∴BAD CAE ∆∆≌∴BD CE =,ABD ACE ∠=∠, ∵点M ,P 分别为DE ,DC 的中点∴PM 是DCE ∆的中位线∴12PM CE =,且//PM CE , 同理可证12PN BD =,且//PN BD ∴PM PN =,MPD ECD ∠=∠,PNC DBC ∠=∠,∴MPD ECD ACD ACE ACD ABD ∠=∠=∠+∠=∠+∠,DPN PNC PCN DBC PCN ∠=∠+∠=∠+∠,∴90MPN MPD DPN ACD ABD DBC PCN ABC ACB ∠=∠+∠=∠+∠+∠+∠=∠+∠=︒,即PMN ∆为等腰直角三角形.(3)把ADE ∆绕点A 旋转的如图的位置,此时1()72PN AD AB =+=,1()72PM AE AC =+= 且PN 、PM 的值最长,由(2)可知PM PN =,PM PN ⊥ 所以PMN ∆面积最大值为1497722⨯⨯=. 【点睛】本题主要考查三角形中位线的判定及性质、全等三角形的判定及性质、等腰直角三角形的判定及性质、旋转的性质等相关知识,解题关键在于找到图形中各角度之间的数量关系.2.综合与探究:如图1,Rt AOB 的直角顶点O 在坐标原点,点A 在y 轴正半轴上,点B 在x 轴正半轴上,4OA =,2OB =,将线段AB 绕点B 顺时针旋转90︒得到线段BC ,过点C 作CD x ⊥轴于点D ,抛物线23y ax x c =++经过点C ,与y 轴交于点(0,2)E ,直线AC 与x 轴交于点H .(1)求点C 的坐标及抛物线的表达式;(2)如图2,已知点G 是线段AH 上的一个动点,过点G 作AH 的垂线交抛物线于点F (点F 在第一象限),设点G 的横坐标为m .①点G 的纵坐标用含m 的代数式表示为________;②如图3,当直线FG 经过点B 时,求点F 的坐标,判断四边形ABCF 的形状并证明结论;③在②的前提下,连接FH ,点N 是坐标平面内的点,若以F ,H ,N 为顶点的三角形与FHC 全等,请直接写出点N 的坐标.【答案】(1)点C 的坐标为(6,2),21322y x x =-++;(2)①143m -+;②点F 的坐标为(4,6),四边形ABCF 为正方形,证明见解析;③点N 的坐标为(10,4)或4226,55⎛⎫ ⎪⎝⎭或384,55⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【解析】【分析】(1)根据已知条件与旋转的性质证明ABO BCD ≌,根据全等三角形的性质得出点C 的坐标,结合点E 的坐标,根据待定系数法求出抛物线的表达式;(2)①设直线AC 的表达式为y kx b =+,由点A 、C 的坐标求出直线AC 的表达式,进而得解;②过点G 作GM x ⊥轴于点M ,过点F 作FP y ⊥轴,垂足为点P ,PF 的延长线与DC 的延长线交于点Q ,根据等腰三角形三线合一得出AG CG =,结合①由平行线分线段成比例得出点G 的坐标,根据待定系数法求出直线BG 的表达式,结合抛物线的表达式求出点F ;利用勾股定理求出AB BC CF FA ===,结合90ABC ︒∠=可得出结论; ③根据直线AC 的表达式求出点H 的坐标,设点N 坐标为(,)s t ,根据勾股定理分别求出2FC ,2CH ,2FN ,2NH ,然后分两种情况考虑:若△FHC ≌△FHN ,则FN =FC ,NH =CH ,若△FHC ≌△HFN ,则FN =CH ,NH =FC ,分别列式求解即可.【详解】解:(1)4=OA ,2OB =,∴点A 的坐标为(0,4),点B 的坐标为(2,0),线段AB 绕点B 顺时针旋转90︒得到线段BC ,AB BC ∴=,90ABC ︒∠=,90ABO DBC ︒∴∠+∠=,在Rt AOB 中,90ABO OAB ︒∴∠+∠=,=OAB DBC ∴∠∠,CD x ⊥轴于点D ,90BDC ︒∴∠=,90AOB BDC ︒∴∠=∠=.AB BC =,ABO BCD ∴△≌△,2CD OB ∴==,4BD OA ==,6OB BD ∴+=,∴点C 的坐标为(6,2),∵抛物线23y ax x c =++的图象经过点C ,与y 轴交于点(0,2)E , 236182c a c =⎧∴⎨++=⎩, 解得,122a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, ∴抛物线的表达式为21322y x x =-++; (2)①设直线AC 的表达式为y kx b =+,∵直线AC 经过点()6,2C ,(0,4)A ,∴624k b b +=⎧⎨=⎩, 解得,134k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,即143y x =-+, ∴点G 的纵坐标用含m 的代数式表示为:143m -+, 故答案为:143m -+.②过点G 作GM x ⊥轴于点M ,OM m ∴=,143GM m =-+, AB BC =,BG AC ⊥,AG CG ∴=,90AOB GMH CDH ︒∠=∠=∠=,OA GMCD ∴, 1OM AG MD GC∴==, 132OM MD OD ∴===, 3m ∴=,1433m -+=,∴点G 为(3,3), 设直线BG 的表达式为y kx b =+,将(3,3)G 和(2,0)B 代入表达式得,2033k b k b +=⎧⎨+=⎩, 36k b =⎧∴⎨=-⎩,即表达式为36y x =-, 点F 为直线BG 和抛物线的交点,∴得2132362x x x -++=-, 14x ∴=,24x =-(舍去),∴点F 的坐标为(4,6),过点F 作FP y ⊥轴,垂足为点P ,PF 的延长线与DC 的延长线交于点Q ,4PF ∴=,2AP =,2FQ =,4CQ =,在Rt AFP △中和Rt FCQ △中,根据勾股定理,得25AF FC ==,同理可得25AB BC ==,AB BC CF FA ∴===,∴四边形ABCF 为菱形,90ABC ︒∠=,∴菱形ABCF 为正方形;③∵直线AC :143y x =-+与x 轴交于点H ,∴1403x -+=, 解得,x =12,∴(12,0)H , ∴222(64)(26)20FC =-+-=,222(126)(02)40CH =-+-=,设点N 坐标为(,)s t ,∴222(4)(6)FN s t =-+-,222(12)(0)NH s t =-+-,第一种情况:若△FHC ≌△FHN ,则FN =FC ,NH =CH , ∴2222(4)(6)20(12)40s t s t ⎧-+-=⎨-+=⎩, 解得,11425265s t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,2262s t =⎧⎨=⎩(即点C ), ∴4226,55N ⎛⎫ ⎪⎝⎭; 第二种情况:若△FHC ≌△HFN ,则FN =CH ,NH =FC ,∴2222(4)(6)40(12)20s t s t ⎧-+-=⎨-+=⎩, 解得,1138545s t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,22104s t =⎧⎨=⎩, ∴384,55N ⎛⎫ ⎪⎝⎭或(10,4)N , 综上所述,以F ,H ,N 为顶点的三角形与△FHC 全等时,点N 坐标为(10,4)或4226,55⎛⎫⎪⎝⎭或384,55⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题是函数与几何的综合题,考查了待定系数法求函数的表达式,全等三角形的判定与性质,菱形与正方形的判定,旋转的性质,勾股定理等知识,其中对全等三角形存在性的分析,因有一条公共边,可对另外两边进行分类讨论,本题有一定的难度,是中考压轴题.3.(1)如图①,在矩形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,过点O 作直线EF ⊥BD ,交AD 于点E ,交BC 于点F ,连接BE 、DF ,且BE 平分∠ABD .①求证:四边形BFDE 是菱形;②直接写出∠EBF 的度数;(2)把(1)中菱形BFDE 进行分离研究,如图②,点G 、I 分别在BF 、BE 边上,且BG=BI ,连接GD ,H 为GD 的中点,连接FH 并延长,交ED 于点J ,连接IJ 、IH 、IF 、IG.试探究线段IH 与FH 之间满足的关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD 进行特殊化探究,如图③,当矩形ABCD 满足AB=AD 时,点E 是对角线AC 上一点,连接DE 、EF 、DF ,使△DEF 是等腰直角三角形,DF 交AC 于点G.请直接写出线段AG 、GE 、EC 三者之间满足的数量关系.【答案】(1)①详见解析;②60°.(2)IH =3FH ;(3)EG 2=AG 2+CE 2.【解析】【分析】(1)①由△DOE ≌△BOF ,推出EO =OF ,∵OB =OD ,推出四边形EBFD 是平行四边形,再证明EB =ED 即可.②先证明∠ABD =2∠ADB ,推出∠ADB =30°,延长即可解决问题.(2)IH =3FH .只要证明△IJF 是等边三角形即可.(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,先证明△DEG ≌△DEM ,再证明△ECM 是直角三角形即可解决问题.【详解】(1)①证明:如图1中,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,OB =OD ,∴∠EDO =∠FBO ,在△DOE 和△BOF 中,EDO FBO OD OBEOD BOF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DOE ≌△BOF ,∴EO =OF ,∵OB =OD ,∴四边形EBFD 是平行四边形,∵EF ⊥BD ,OB =OD ,∴EB=ED,∴四边形EBFD是菱形.②∵BE平分∠ABD,∴∠ABE=∠EBD,∵EB=ED,∴∠EBD=∠EDB,∴∠ABD=2∠ADB,∵∠ABD+∠ADB=90°,∴∠ADB=30°,∠ABD=60°,∴∠ABE=∠EBO=∠OBF=30°,∴∠EBF=60°.(2)结论:IH=3FH.理由:如图2中,延长BE到M,使得EM=EJ,连接MJ.∵四边形EBFD是菱形,∠B=60°,∴EB=BF=ED,DE∥BF,∴∠JDH=∠FGH,在△DHJ和△GHF中,DHG GHFDH GHJDH FGH∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===,∴△DHJ≌△GHF,∴DJ=FG,JH=HF,∴EJ=BG=EM=BI,∴BE=IM=BF,∵∠MEJ=∠B=60°,∴△MEJ是等边三角形,∴MJ=EM=NI,∠M=∠B=60°在△BIF和△MJI中,BI MJB MBF IM⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△BIF≌△MJI,∴IJ=IF,∠BFI=∠MIJ,∵HJ=HF,∴IH⊥JF,∵∠BFI+∠BIF=120°,∴∠MIJ+∠BIF=120°,∴∠JIF=60°,∴△JIF是等边三角形,在Rt△IHF中,∵∠IHF=90°,∠IFH=60°,∴∠FIH=30°,∴IH=3FH.(3)结论:EG2=AG2+CE2.理由:如图3中,将△ADG绕点D逆时针旋转90°得到△DCM,∵∠FAD+∠DEF=90°,∴AFED四点共圆,∴∠EDF=∠DAE=45°,∠ADC=90°,∴∠ADF+∠EDC=45°,∵∠ADF=∠CDM,∴∠CDM+∠CDE=45°=∠EDG,在△DEM和△DEG中,DE DEEDG EDMDG DM⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△DEG≌△DEM,∴GE=EM,∵∠DCM=∠DAG=∠ACD=45°,AG=CM,∴∠ECM=90°∴EC2+CM2=EM2,∵EG=EM,AG=CM,∴GE2=AG2+CE2.【点睛】考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形,学会转化的思想思考问题.4.如图,△ABC和△DEC都是等腰三角形,点C为它们的公共直角顶点,连接AD、BE,F 为线段AD的中点,连接CF.(1)如图1,当D点在BC上时,BE与CF的数量关系是__________;(2)如图2,把△DEC绕C点顺时针旋转90°,其他条件不变,问(1)中的关系是否仍然成立?请说明理由;(3)如图3,把△DEC绕C点顺时针旋转一个钝角,其他条件不变,问(1)中的关系是否仍然成立?如成立,请证明;如果不成立,请写出相应的正确的结论并加以证明.【答案】(1)BE=2CF;(2)(1)中的关系是仍然成立,理由见解析;(3)(1)中的关系是仍然成立,理由见解析.【解析】试题分析:(1)根据“SAS”证明△ACD≌△BCE,可得AD=BE,又因为AD=2CF,从而BE=2CF;(2)由点F是AD中点,可得AD=2DF,从而AC= 2DF+CD,又由△ABC和△CDE是等腰直角三角形,可知BC=2DF+CE,所以BE= 2(DF+CE),CF= DF+CD,从而BE=2CF;(3)延长CF至G使FG=CF,即:CG=2CF,可证△CDF≌△GAF,再证明△BCE≌△ACG,从而BE=CG=2CF成立.解:(1)∵△ABC是等腰直角三角形,∴AC=BC,∵△CDE是等腰直角三角形,∴CD=CE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE,∴AD=BE,在Rt△ACD中,点F是AD中点,∴AD=2CF,∴BE=2CF,故答案为BE=2CF;(2)(1)中的关系是仍然成立,理由:∵点F是AD中点,∴AD=2DF,∴AC=AD+CD=2DF+CD,∵△ABC和△CDE是等腰直角三角形,∴AC=BC,CD=CE,∴BC=2DF+CE,∴BE=BC+CE=2DF+CE+CE=2(DF+CE),∵CF=DF+CD=DF+CD,∴BE=2CF;(3)(1)中的关系是仍然成立,理由:如图3,延长CF至G使FG=CF,即:CG=2CF,∵点F是AD中点,∴AF=DF,在△CDF和△GAF中,,∴△CDF≌△GAF,∴AG=CD=CE,∠CDF=∠GAF,∴∠CAG=∠CAD+∠GAF=∠CAD+∠ADC=180°﹣∠ACD,∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠BCE=360°﹣∠ACB﹣∠DCE﹣∠ACD=180°﹣∠ACD,∴∠CAG=∠BCE,连接BE,在△BCE和△ACG中,,∴△BCE≌△ACG,∴BE=CG=2CF,即:BE=2CF.点睛:本题主要考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质和旋转的性质,考查了学生综合运用知识的能力,熟练掌握旋转的性质、全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.5.阅读材料:小胖同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组旋转全等的三角形.小胖把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,小胖发现若∠BAC=∠DAE ,AB =AC ,AD =AE ,则BD =CE , (1)在图1中证明小胖的发现;借助小胖同学总结规律,构造“手拉手”图形来解答下面的问题: (2)如图2,AB =BC ,∠ABC =∠BDC =60°,求证:AD+CD =BD ;(3)如图3,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =m°,点E 为△ABC 外一点,点D 为BC 中点,∠EBC =∠ACF ,ED ⊥FD ,求∠EAF 的度数(用含有m 的式子表示).【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)∠EAF =12m°. 【解析】分析:(1)如图1中,欲证明BD=EC ,只要证明△DAB ≌△EAC 即可;(2)如图2中,延长DC 到E ,使得DB=DE .首先证明△BDE 是等边三角形,再证明△ABD ≌△CBE 即可解决问题;(3)如图3中,将AE 绕点E 逆时针旋转m°得到AG ,连接CG 、EG 、EF 、FG ,延长ED 到M ,使得DM=DE ,连接FM 、CM .想办法证明△AFE ≌△AFG ,可得∠EAF=∠FAG=12m°. 详(1)证明:如图1中,∵∠BAC=∠DAE , ∴∠DAB=∠EAC , 在△DAB 和△EAC 中,AD AE DAB EAC AB AC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===, ∴△DAB ≌△EAC , ∴BD=EC .(2)证明:如图2中,延长DC 到E ,使得DB=DE .∵DB=DE,∠BDC=60°,∴△BDE是等边三角形,∴∠BD=BE,∠DBE=∠ABC=60°,∴∠ABD=∠CBE,∵AB=BC,∴△ABD≌△CBE,∴AD=EC,∴BD=DE=DC+CE=DC+AD.∴AD+CD=BD.(3)如图3中,将AE绕点E逆时针旋转m°得到AG,连接CG、EG、EF、FG,延长ED到M,使得DM=DE,连接FM、CM.由(1)可知△EAB≌△GAC,∴∠1=∠2,BE=CG,∵BD=DC,∠BDE=∠CDM,DE=DM,∴△EDB≌△MDC,∴EM=CM=CG,∠EBC=∠MCD,∵∠EBC=∠ACF,∴∠MCD=∠ACF,∴∠FCM=∠ACB=∠ABC,∴∠1=3=∠2,∴∠FCG=∠ACB=∠MCF,∵CF=CF,CG=CM,∴△CFG≌△CFM,∴FG=FM,∵ED=DM,DF⊥EM,∴FE=FM=FG,∵AE=AG,AF=AF,∴△AFE≌△AFG,∴∠EAF=∠FAG=12 m°.点睛:本题考查几何变换综合题、旋转变换、等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用“手拉手”图形中的全等三角形解决问题,学会构造“手拉手”模型,解决实际问题,属于中考压轴题.6.操作与证明:如图1,把一个含45°角的直角三角板ECF和一个正方形ABCD摆放在一起,使三角板的直角顶点和正方形的顶点C重合,点E、F分别在正方形的边CB、CD上,连接AF.取AF中点M,EF的中点N,连接MD、MN.(1)连接AE,求证:△AEF是等腰三角形;猜想与发现:(2)在(1)的条件下,请判断MD、MN的数量关系和位置关系,得出结论.结论1:DM、MN的数量关系是;结论2:DM、MN的位置关系是;拓展与探究:(3)如图2,将图1中的直角三角板ECF绕点C顺时针旋转180°,其他条件不变,则(2)中的两个结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明参见解析;(2)相等,垂直;(3)成立,理由参见解析.【解析】试题分析:(1)根据正方形的性质以及等腰直角三角形的知识证明出CE=CF,继而证明出△ABE≌△ADF,得到AE=AF,从而证明出△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半和三角形中位线定理即可得出结论.位置关系是垂直,利用三角形外角性质和等腰三角形两个底角相等性质,及全等三角形对应角相等即可得出结论;(3)成立,连接AE,交MD于点G,标记出各个角,首先证明出MN∥AE,MN=12AE,利用三角形全等证出AE=AF,而DM=12AF,从而得到DM,MN数量相等的结论,再利用三角形外角性质和三角形全等,等腰三角形性质以及角角之间的数量关系得到∠DMN=∠DGE=90°.从而得到DM、MN的位置关系是垂直.试题解析:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF=90°,∵△CEF 是等腰直角三角形,∠C=90°,∴CE=CF,∴BC﹣CE=CD﹣CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,∴△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,DM、MN的位置关系是垂直;∵在Rt△ADF中DM是斜边AF的中线,∴AF=2DM,∵MN 是△AEF的中位线,∴AE=2MN,∵AE=AF,∴DM=MN;∵∠DMF=∠DAF+∠ADM,AM=MD,∵∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∴∠ADM=∠DAF=∠BAE,∴∠DMN=∠FMN+∠DMF=∠DAF+∠BAE+∠FAE=∠BAD=90°,∴DM⊥MN;(3)(2)中的两个结论还成立,连接AE,交MD于点G,∵点M为AF的中点,点N为EF的中点,∴MN∥AE,MN=12AE,由已知得,AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF,CE=CF,又∵BC+CE=CD+CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,在Rt△ADF中,∵点M为AF的中点,∴DM=12AF,∴DM=MN,∵△ABE≌△ADF,∴∠1=∠2,∵AB∥DF,∴∠1=∠3,同理可证:∠2=∠4,∴∠3=∠4,∵DM=AM,∴∠MAD=∠5,∴∠DGE=∠5+∠4=∠MAD+∠3=90°,∵MN∥AE,∴∠DMN=∠DGE=90°,∴DM⊥MN.所以(2)中的两个结论还成立.考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.三角形中位线定理;4.旋转的性质.7.两块等腰直角三角板△ABC和△DEC如图摆放,其中∠ACB=∠DCE=90°,F是DE的中点,H是AE的中点,G是BD的中点.(1)如图1,若点D、E分别在AC、BC的延长线上,通过观察和测量,猜想FH和FG的数量关系为______和位置关系为______;(2)如图2,若将三角板△DEC绕着点C顺时针旋转至ACE在一条直线上时,其余条件均不变,则(1)中的猜想是否还成立,若成立,请证明,不成立请说明理由;(3)如图3,将图1中的△DEC绕点C顺时针旋转一个锐角,得到图3,(1)中的猜想还成立吗?直接写出结论,不用证明.【答案】(1)相等,垂直.(2)成立,证明见解析;(3)成立,结论是FH=FG,FH⊥FG.【解析】试题分析:(1)证AD=BE,根据三角形的中位线推出FH=12AD,FH∥AD,FG=12BE,FG∥BE,即可推出答案;(2)证△ACD≌△BCE,推出AD=BE,根据三角形的中位线定理即可推出答案;(3)连接BE、AD,根据全等推出AD=BE,根据三角形的中位线定理即可推出答案.试题解析:(1)解:∵CE=CD,AC=BC,∠ECA=∠DCB=90°,∴BE=AD,∵F是DE的中点,H是AE的中点,G是BD的中点,∴FH=12AD,FH∥AD,FG=12BE,FG∥BE,∴FH=FG,∵AD⊥BE,∴FH⊥FG,故答案为相等,垂直.(2)答:成立,证明:∵CE=CD,∠ECD=∠ACD=90°,AC=BC,∴△ACD≌△BCE∴AD=BE,由(1)知:FH=12AD,FH∥AD,FG=12BE,FG∥BE,∴FH=FG,FH⊥FG,∴(1)中的猜想还成立.(3)答:成立,结论是FH=FG ,FH ⊥FG . 连接AD ,BE ,两线交于Z ,AD 交BC 于X , 同(1)可证∴FH=12AD ,FH ∥AD ,FG=12BE ,FG ∥BE , ∵三角形ECD 、ACB 是等腰直角三角形, ∴CE=CD ,AC=BC ,∠ECD=∠ACB=90°, ∴∠ACD=∠BCE ,在△ACD 和△BCE 中AC BC ACD BCE CE CD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△ACD ≌△BCE , ∴AD=BE ,∠EBC=∠DAC ,∵∠DAC+∠CXA=90°,∠CXA=∠DXB , ∴∠DXB+∠EBC=90°, ∴∠EZA=180°﹣90°=90°, 即AD ⊥BE , ∵FH ∥AD ,FG ∥BE , ∴FH ⊥FG , 即FH=FG ,FH ⊥FG , 结论是FH=FG ,FH ⊥FG.【点睛】运用了等腰直角三角形的性质、全等三角形的性质和判定、三角形的中位线定理,旋转的性质等知识点的理解和掌握,能熟练地运用这些性质进行推理是解此题的关键.8.如图1,点O 是正方形ABCD 两对角线的交点. 分别延长OD 到点G ,OC 到点E ,使OG =2OD ,OE =2OC ,然后以OG 、OE 为邻边作正方形OEFG ,连接AG ,DE . (1)求证:DE ⊥AG ;(2)正方形ABCD 固定,将正方形OEFG 绕点O 逆时针旋转角(0°< <360°)得到正方形,如图2.①在旋转过程中,当∠是直角时,求的度数;(注明:当直角边为斜边一半时,这条直角边所对的锐角为30度)②若正方形ABCD的边长为1,在旋转过程中,求长的最大值和此时的度数,直接写出结果不必说明理由.【答案】(1)DE⊥AG (2)①当∠为直角时,α=30°或150°.②315°【解析】分析:(1)延长ED交AG于点H,证明≌,根据等量代换证明结论;(2)根据题意和锐角正弦的概念以及特殊角的三角函数值得到,分两种情况求出的度数;(3)根据正方形的性质分别求出OA和OF的长,根据旋转变换的性质求出AF′长的最大值和此时的度数.详解:如图1,延长ED交AG于点H,点O是正方形ABCD两对角线的交点,,,在和中,,≌,,,,,即;在旋转过程中,成为直角有两种情况:Ⅰ由增大到过程中,当时,,在中,sin∠AGO=,,,,,即;Ⅱ由增大到过程中,当时,同理可求,.综上所述,当时,或.如图3,当旋转到A、O、在一条直线上时,的长最大,正方形ABCD的边长为1,,,,,,,此时.点睛:考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,锐角三角形函数,旋转变换的性质的综合应用,有一定的综合性,注意分类讨论的思想.二、初三数学圆易错题压轴题(难)9.如图,抛物线的对称轴为轴,且经过(0,0),()两点,点P在抛物线上运动,以P为圆心的⊙P经过定点A(0,2),(1)求的值;(2)求证:点P在运动过程中,⊙P始终与轴相交;(3)设⊙P与轴相交于M,N(<)两点,当△AMN为等腰三角形时,求圆心P的纵坐标.【答案】(1)a=,b=c=0;(2)证明见解析;(3)P的纵坐标为0或4+2或4﹣2.【解析】试题分析:(1)根据题意得出二次函数一般形式进而将已知点代入求出a,b,c的值即可;(2)设P(x,y),表示出⊙P的半径r,进而与x2比较得出答案即可;(3)分别表示出AM,AN的长,进而分别利用当AM=AN时,当AM=MN时,当AN=MN 时,求出a的值,进而得出圆心P的纵坐标即可.试题解析:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的对称轴为y轴,且经过(0,0)和(,)两点,∴抛物线的一般式为:y=ax2,∴=a()2,解得:a=±,∵图象开口向上,∴a=,∴抛物线解析式为:y=x2,故a=,b=c=0;(2)设P(x,y),⊙P的半径r=,又∵y=x2,则r=,化简得:r=>x2,∴点P在运动过程中,⊙P始终与x轴相交;(3)设P(a,a2),∵PA=,作PH⊥MN于H,则PM=PN=,又∵PH=a2,则MH=NH==2,故MN=4,∴M(a﹣2,0),N(a+2,0),又∵A(0,2),∴AM=,AN=,当AM=AN时,=,解得:a=0,当AM=MN时,=4,解得:a=2±2(负数舍去),则a2=4+2;当AN=MN时,=4,解得:a=﹣2±2(负数舍去),则a2=4﹣2;综上所述,P的纵坐标为0或4+2或4﹣2.考点:二次函数综合题.10.如图,矩形ABCD中,BC=8,点F是AB边上一点(不与点B重合)△BCF的外接圆交对角线BD于点E,连结CF交BD于点G.(1)求证:∠ECG=∠BDC.(2)当AB=6时,在点F的整个运动过程中.①若BF=22时,求CE的长.②当△CEG为等腰三角形时,求所有满足条件的BE的长.(3)过点E作△BCF外接圆的切线交AD于点P.若PE∥CF且CF=6PE,记△DEP的面积为S1,△CDE的面积为S2,请直接写出12SS的值.【答案】(1)详见解析;(2182当BE为10,395或445时,△CEG为等腰三角形;(3)724.【解析】【分析】(1)根据平行线的性质得出∠ABD=∠BDC,根据圆周角定理得出∠ABD=∠ECG,即可证得结论;(2)根据勾股定理求得BD=10,①连接EF,根据圆周角定理得出∠CEF=∠BCD=90°,∠EFC=∠CBD.即可得出sin∠EFC=sin ∠CBD ,得出35CE CD CF BD ==,根据勾股定理得到CF =CE ; ②分三种情况讨论求得: 当EG =CG 时,根据等腰三角形的性质和圆周角定理即可得到∠GEC =∠GCE =∠ABD =∠BDC ,从而证得E 、D 重合,即可得到BE =BD =10;当GE =CE 时,过点C 作CH ⊥BD 于点H ,即可得到∠EGC =∠ECG =∠ABD =∠GDC ,得到CG =CD =6.根据三角形面积公式求得CH =245,即可根据勾股定理求得GH ,进而求得HE ,即可求得BE =BH +HE =395; 当CG =CE 时,过点E 作EM ⊥CG 于点M ,由tan ∠ECM =43EM CM =.设EM =4k ,则CM =3k ,CG =CE =5k .得出GM =2k ,tan ∠GEM =2142GM k EM k ==,即可得到tan ∠GCH =GH CH =12.求得HE =GH =125,即可得到BE =BH +HE =445; (3)连接OE 、EF 、AE 、EF ,先根据切线的性质和垂直平分线的性质得出EF =CE ,进而证得四边形ABCD 是正方形,进一步证得△ADE ≌△CDE ,通过证得△EHP ∽△FBC ,得出EH =16BF ,即可求得BF =6,根据勾股定理求得CF =10,得出PE =106,根据勾股定理求得PH ,进而求得PD ,然后根据三角形面积公式即可求得结果.【详解】(1)∵AB ∥CD .∴∠ABD =∠BDC ,∵∠ABD =∠ECG ,∴∠ECG =∠BDC .(2)解:①∵AB =CD =6,AD =BC =8,∴BD =10,如图1,连结EF ,则∠CEF =∠BCD =90°,∵∠EFC =∠CBD .∴sin ∠EFC =sin ∠CBD , ∴35CE CD CF BD ==∴CF∴CE ②Ⅰ、当EG =CG 时,∠GEC =∠GCE =∠ABD =∠BDC .∴E 与D 重合,∴BE =BD =10.Ⅱ、如图2,当GE=CE时,过点C作CH⊥BD于点H,∴∠EGC=∠ECG=∠ABD=∠GDC,∴CG=CD=6.∵CH=BC CD24 BD5⋅=,∴GH185 =,在Rt△CEH中,设HE=x,则x2+(245)2=(x+185)2解得x=75,∴BE=BH+HE=325+75=395;Ⅲ、如图2,当CG=CE时,过点E作EM⊥CG于点M.∵tan∠ECM=43 EMCM=.设EM=4k,则CM=3k,CG=CE=5k.∴GM=2k,tan∠GEM=2142 GM kEM k==,∴tan∠GCH=GHCH=tan∠GEM=12.∴HE=GH=12412 255⨯=,∴BE=BH+HE=321244 555+=,综上所述,当BE为10,395或445时,△CEG为等腰三角形;(3)解:∵∠ABC=90°,∴FC是△BCF的外接圆的直径,设圆心为O,如图3,连接OE、EF、AE、EF,∵PE是切线,∴OE⊥PE,∵PE∥CF,∴OE⊥CF,∵OC=OF,∴CE=EF,∴△CEF是等腰直角三角形,∴∠ECF=45°,EF=2FC,∴∠ABD=∠ECF=45°,∴∠ADB=∠BDC=45°,∴AB=AD=8,∴四边形ABCD是正方形,∵PE∥FC,∴∠EGF=∠PED,∴∠BGC=∠PED,∴∠BCF=∠DPE,作EH⊥AD于H,则EH=DH,∵∠EHP=∠FBC=90°,∴△EHP∽△FBC,∴16 EH PEBF FC==,∴EH=16 BF,∵AD=CD,∠ADE=∠CDE,∴△ADE≌△CDE,∴AE=CE,∴AE=EF,∴AF=2EH=13 BF,∴13BF+BF=8,∴BF=6,∴EH=DH=1,CF10,∴PE=16FC=53,∴PH4 3 =,∴PD=47133 +=,∴1277 3824S PDS AD===.【点睛】本题是四边形的综合题,考查了矩形的性质,圆周角定理、三角形的面积以及相似三角形的判定和性质,作出辅助线构建直角三角形是解题的关键.11.在平面直角坐标系xOy中,已知 A(-2,0),B(2,0),AC⊥AB于点A,AC=2,BD⊥AB 于点B,BD=6,以AB为直径的半圆O上有一动点P(不与A、B两点重合),连接PD、PC,我们把由五条线段AB、BD、DP、PC、CA所组成的封闭图形ABDPC叫做点P的关联图形,如图1所示.(1)如图2,当P运动到半圆O与y轴的交点位置时,求点P的关联图形的面积.(2)如图3,连接CD、OC、OD,判断△OCD的形状,并加以证明.(3)当点P运动到什么位置时,点P的关联图形的面积最大,简要说明理由,并求面积的最大值.【答案】(1)12;(2)判断△OCD是直角三角形,证明见解析;(3)连接OC,交半圆O于点P,这时点P的关联图形的面积最大,理由风解析,82+【解析】试题分析:(1)判断出四边形AOPC是正方形,得到正方形的面积是4,根据BD⊥AB,BD=6,求出梯形OPDB的面积=()(26)2822OP DB OB+⨯+⨯==,二者相加即为点P的关联图形的面积是12.(2)根据CF=DF=4,∠DCF=45°,求出∠OCD=90°,判断出△OCD是直角三角形.(3)要使点P的关联图形的面积最大,就要使△PCD的面积最小,确定关联图形的最大面积是梯形ACDB的面积﹣△PCD的面积,根据此思路,进行解答.试题解析:(1)∵A(﹣2,0),∴OA=2,∵P 是半圆O 上的点,P 在y 轴上,∴OP=2,∠AOP=90°,∴AC=2,∴四边形AOPC 是正方形,∴正方形的面积是4,又∵BD ⊥AB ,BD=6,∴梯形OPDB 的面积=()(26)2822OP DB OB +⨯+⨯==, ∴点P 的关联图形的面积是12.(2)判断△OCD 是直角三角形.证明:延长CP 交BD 于点F ,则四边形ACFB 为矩形,∴CF=DF=4,∠DCF=45°,∴∠OCD=90°,∴OC ⊥CD ,∴△OCD 是直角三角形.(3)连接OC 交半圆O 于点P ,则点P 即为所确定的点的位置.理由如下:连接CD ,梯形ACDB 的面积=()(26)41622AC DB AB +⨯+⨯==为定值, 要使点P 的关联图形的面积最大,就要使△PCD 的面积最小,∵CD 为定长,∴P 到CD 的距离就要最小,连接OC ,设交半圆O 于点P , ∵AC ⊥OA ,AC=OA ,∴∠AOC=45°,过C 作CF ⊥BD 于F ,则ACFB 为矩形, ∴CF=DF=4,∠DCF=45°,∴OC ⊥CD ,OC=2∴PC 在半圆外,设在半圆O 上的任意一点P′到CD 的距离为P′H ,则P′H+P′O >OH >OC , ∵OC=PC+OP ,∴P′H >PC ,∴当点P 运动到半圆O 与OC 的交点位置时,点P 的关联图形的面积最大.∵CD=42CP=222,∴△PCD 的面积=()(26)41622AC DB AB +⨯+⨯==, ∴点P 的关联图形的最大面积是梯形ACDB 的面积﹣△PCD 的面积=16(842)842--=+考点:圆的综合题.12.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,45ABC ∠=︒,12BC cm =,半圆O 的直径12DE cm =.点E 与点C 重合,半圆O 以2/cm s 的速度从左向右移动,在运动过程中,点D 、E 始终在BC 所在的直线上.设运动时间为()x s ,半圆O 与ABC ∆的重叠部分的面积为()2S cm .(1)当0x =时,设点M 是半圆O 上一点,点N 是线段AB 上一点,则MN 的最大值为_________;MN 的最小值为________.(2)在平移过程中,当点O 与BC 的中点重合时,求半圆O 与ABC ∆重叠部分的面积S ;(3)当x 为何值时,半圆O 与ABC ∆的边所在的直线相切?【答案】(1)24cm ,()926cm ;(2)2(189)cm π+;(3)0x =或6x =或932x =-【解析】【分析】(1)当N 与点B 重合,点M 与点D 重合时,MN 最大,此时121224()MN DB DE BC cm ==+=+=如图①,过点O 作ON AB ⊥于N ,与半圆交于点M ,此时MN 最小,MN ON OM =-,261218()92()OB OC CB cm ON BN cm =+=+====,所以926()MN ON OM cm =-=; (2)当点O 与BC 的中点重合时,如图②,点O 移动了12cm ,设半圆与AB 交于点H ,连接OH 、CH ,6OH OC OB ===,3602BOH HOC ∆阴影扇形(3)当半圆O 与直线AC 相切时,运动的距离为0或12,所以0x =(秒)或6(秒);当半圆O 与直线AB 相切时,如图③,连接OH ,则OH AB ⊥,6OH =,262OB OH ==,1262OC BC OB =-=-,移动的距离为612621862()cm +-=-,运动时间为18629322x -==-(秒). 【详解】解:解(1)当N 与点B 重合,点M 与点D 重合时,MN 最大,此时121224()MN DB DE BC cm ==+=+=如图①,过点O 作ON AB ⊥于N ,与半圆交于点M ,此时MN 最小,MN ON OM =-,45ABC ∠=︒,45NOB ∴∠=︒,在Rt ONB ∆中,61218()OB OC CB cm =+=+=292()ON BN OB cm ∴===, 926()MN ON OM cm ∴=-=-,故答案为24cm ,(926)cm -;(2)当点O 与BC 的中点重合时,如图②,点O 移动了12cm ,设半圆与AB 交于点H ,连接OH 、CH .BC 为直径,90CHB ∴∠=︒,45ABC ∠=︒45HCB ∴∠=︒,HC HB ∴=,OH BC ∴⊥,6OH OC OB ===,3602BOH HOC ∆阴影扇形(3)当半圆O 与直线AC 相切时,运动的距离为0或12,0x ∴=(秒)或6(秒);当半圆O 与直线AB 相切时,如图③,连接OH ,则OH AB ⊥,6OH =45B ∠=︒,90OHB ∠=︒,262OB OH ∴==,1262OC BC OB =-=-,移动的距离为612621862()cm +-=-,运动时间为1862932x -==-(秒), 综上所述,当x 为0或6或932-时,半圆O 与ABC ∆的边所在的直线相切.【点睛】本题考查了圆综合知识,熟练掌握勾股定理以及圆切线定理是解题的关键.要注意分类讨论.13.如图,AB 为⊙O 的直径,CD ⊥AB 于点G ,E 是CD 上一点,且BE =DE ,延长EB 至点P ,连接CP ,使PC =PE ,延长BE 与⊙O 交于点F ,连结BD ,FD .(1)连结BC ,求证:△BCD ≌△DFB ;(2)求证:PC 是⊙O 的切线;(3)若tan F =23,AG ﹣BG =533,求ED 的值.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)DE 133 【解析】【分析】(1)由BE=DE可知∠CDB=∠FBD,而∠BFD=∠DCB,BD是公共边,结论显然成立.(2)连接OC,只需证明OC⊥PC即可.根据三角形外角知识以及圆心角与圆周角关系可知∠PEC=2∠CDB=∠COB,由PC=PE可知∠PCE=∠PEC=∠COB,注意到AB⊥CD,于是∠COB+∠OCG=90°=∠OCG+∠PEC=∠OCP,结论得证.(3)由于∠BCD=∠F,于是tan∠BCD=tanF=23=BGCG,设BG=2x,则CG=3x.注意到AB是直径,连接AC,则∠ACB是直角,由射影定理可知CG2=BG•AG,可得出AG的表达式(用x表示),再根据AG-BG=533求出x的值,从而CG、CB、BD、CD的长度可依次得出,最后利用△DEB∽△DBC列出比例关系算出ED的值.【详解】解:(1)证明:因为BE=DE,所以∠FBD=∠CDB,在△BCD和△DFB中:∠BCD=∠DFB∠CDB=∠FBDBD=DB所以△BCD≌△DFB(AAS).(2)证明:连接OC.因为∠PEC=∠EDB+∠EBD=2∠EDB,∠COB=2∠EDB,所以∠COB=∠PEC,因为PE=PC,所以∠PEC=∠PCE,所以∠PCE=∠COB,因为AB⊥CD于G,所以∠COB+∠OCG=90°,所以∠OCG+∠PEC=90°,即∠OCP=90°,所以OC⊥PC,所以PC是圆O的切线.(3)因为直径AB⊥弦CD于G,所以BC=BD,CG=DG,所以∠BCD =∠BDC ,因为∠F =∠BCD ,tanF =23, 所以∠tan ∠BCD =23=BG CG, 设BG =2x ,则CG =3x .连接AC ,则∠ACB =90°,由射影定理可知:CG 2=AG•BG ,所以AG =229922x C x G x G B ==,因为AG ﹣BG ,所以2392x x -=,解得x ,所以BG =2x CG =3x =所以BC =,所以BD =BC , 因为∠EBD =∠EDB =∠BCD ,所以△DEB ∽△DBC , 所以BDB DC DE D =,因为CD =2CG =所以DE =2DB CD =. 【点睛】本题为圆的综合题,主要考查了垂径定理,圆心角与圆周角的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、切线的判定、射影定理、勾股定理、相似三角形的判定与性质等重要知识点.第(1)、(2)问解答的关键是导角,难度不大,第(3)问解答的要点在于根据射影定理以及条件当中告诉的两个等量关系求出BG 、CG 、BC 、BD 、CD 的值,最后利用“共边子母型相似”(即△DEB ∽△DBC )列比例方程求解ED .14.(1)如图1,A 是⊙O 上一动点,P 是⊙O 外一点,在图中作出PA 最小时的点A . (2)如图2,Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =8,BC =6,以点C 为圆心的⊙C 的半径是3.6,。
新数学高考《平面解析几何》复习资料一、选择题1.已知椭圆1C:22113xy+=,双曲线2C:22221(,0)x ya ba b-=>,若以1C的长轴为直径的圆与2C的一条渐近线交于A、B两点,且椭圆1C与该渐近线的两交点将线段AB三等分,则2C的离心率是()A.3B.3 C.5D.5【答案】A【解析】由已知得13OA=,设OA的方程为()0,0y kx k x=>>,∴可设()00,A x kx,进一步可得2113k x+=,得221313,,11kA ABk k⎛⎫∴⎪⎪++⎝⎭的一个三分点坐标为221313,3131kk k⎛⎫⎪⎪++⎝⎭,该点在椭圆上,22221313111kkk⎛⎫⎪⎛⎫+⎝⎭∴+=⎪⎪+⎝⎭,即()2211391k k+=+,解得22k=,从而有,222222bb aa==,解得2223c a bea a+===,故选A.【方法点睛】本题主要考查双曲线的渐近线及椭圆的离心率,属于难题. 求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系;离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c,从而求出e;②构造,a c的齐次式,求出e;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.2.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线22322():16C x y x y=+恰好是四叶玫瑰线.给出下列结论:①曲线C 经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C 上任意一点到坐标原点O 的距离都不超过2;③曲线C 围成区域的面积大于4π;④方程()223221)60(x y x y xy +=<表示的曲线C 在第二象限和第四象限其中正确结论的序号是( ) A .①③ B .②④ C .①②③ D .②③④【答案】B 【解析】 【分析】利用基本不等式得224x y +≤,可判断②;224x y +=和()3222216x y x y +=联立解得222x y ==可判断①③;由图可判断④.【详解】()2223222216162x y xyx y ⎛⎫++=≤ ⎪⎝⎭,解得224x y +≤(当且仅当222x y ==时取等号),则②正确; 将224x y +=和()3222216x y x y +=联立,解得222x y ==,即圆224x y +=与曲线C 相切于点,(,(,,则①和③都错误;由0xy <,得④正确. 故选:B. 【点睛】本题考查曲线与方程的应用,根据方程,判断曲线的性质及结论,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.3.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>)的左,右焦点分别为12,F F ,其右支上存在一点M ,使得210MF MF ⋅=u u u u r u u u r,直线:0l bx ay +=,若直线2//MF l 则双曲线C 的离心率为( )A B .2C D .5【答案】C 【解析】 【分析】易得且1MF l ⊥,从而l 是线段1MF 的垂直平分线求出直线1MF 的方程与渐近线方程联立求出交点坐标,进而求得M 坐标,根据勾股定理即可求解离心率. 【详解】由120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v 可得12MF MF ⊥易知直线:0l bx ay +=为双曲线的一条渐近线,可知l 的方程为by x a=-,且1MF l ⊥,从而l 是线段1MF 的垂直平分线,且直线1MF 的方程为()ay x c b=+设1MF ,与l 相交 于点(),N x y .由 ()a y x c b b y x a ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得2a x c aby c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即2,a ab N c c ⎛⎫-⎪⎝⎭,又()1,0F c -,由中点坐标公式,得222,.a ab M c c c ⎛⎫- ⎪⎝⎭由双曲线性质可得122MF MF a -=①,由12MF MF ⊥得222124MF MF c +=②,①②联立,可得2122MF MF b ⋅=所以点M 的纵坐标为2b c ,所以22b ab c c =即2b a =所以21 5.b e a ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭故选:C 【点睛】本题考查双曲线性质的综合问题,考查数形结合思想,对于学生的数学运算和逻辑推理能力要求较高,属于一般性题目.4.如图,O 是坐标原点,过(,0)E p 的直线分别交抛物线22(0)y px p =>于A 、B 两点,直线BO 与过点A 平行于x 轴的直线相交于点M ,过点M 与此抛物线相切的直线与直线x p =相交于点N .则22||ME NE -=( )A .2pB .2pC .22pD .24p【答案】C 【解析】 【分析】过E (p ,0)的直线分别交抛物线y 2=2px (p >0)于A 、B 两点,不妨设直线AB 为x =p ,分别求出M ,N 的坐标,即可求出答案. 【详解】过E (p ,0)的直线分别交抛物线y 2=2px (p >0)于A 、B ,两点为任意的,不妨设直线AB 为x =p ,由2y 2pxx p⎧=⎨=⎩,解得y =,则A (p),B (p),∵直线BM 的方程为yx ,直线AM 的方程为y =x , 解得M (﹣p),∴|ME |2=(2p )2+2p 2=6p 2, 设过点M 与此抛物线相切的直线为y=k (x +p ),由()2y 2=k px x p ⎧=⎪⎨+⎪⎩,消x 整理可得ky 2﹣2py ﹣+2p 2k =0, ∴△=4p 2﹣4k (﹣+2p 2k )=0, 解得k=2, ∴过点M 与此抛物线相切的直线为yp=2(x +p ),由)x p x p =⎧⎪⎨+⎪⎩,解得N (p ,2p ), ∴|NE |2=4p 2,∴|ME |2﹣|NE |2=6p 2﹣4p 2=2p 2, 故选C . 【点睛】本题考查了直线和抛物线位置关系,以及直线和直线的交点坐标问题,属于难题.5.已知抛物线24y x =上有三点,,A B C ,,,AB BC CA 的斜率分别为3,6,2-,则ABC ∆的重心坐标为( )A .14,19⎛⎫⎪⎝⎭B .14,09⎛⎫ ⎪⎝⎭C .14,027⎛⎫⎪⎝⎭ D .14,127⎛⎫⎪⎝⎭【答案】C 【解析】【分析】设()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,进而用坐标表示斜率即可解得各点的纵坐标,进一步可求横坐标,利用重心坐标公式即可得解. 【详解】设()()()112233,,,,,,A x y B x y C x y 则1212221212124344AB yy y y k y y x x y y --====-+-,得1243y y +=, 同理234263y y +==,31422y y +==--,三式相加得1230y y y ++=, 故与前三式联立,得211231241,2,,3349y y y y x =-==-==,22214y x ==,233449y x ==,则12314327x x x ++=.故所求重心的坐标为14,027⎛⎫⎪⎝⎭,故选C. 【点睛】本题主要考查了解析几何中常用的数学方法,集合问题坐标化,进而转化为代数运算,对学生的能力有一定的要求,属于中档题.6.在矩形ABCD 中,已知3AB =,4=AD ,E 是边BC 上的点,1EC =,EF CD ∥,将平面EFDC 绕EF 旋转90︒后记为平面α,直线AB 绕AE 旋转一周,则旋转过程中直线AB 与平面α相交形成的点的轨迹是( )A .圆B .双曲线C .椭圆D .抛物线【答案】D 【解析】 【分析】利用圆锥被平面截的轨迹特点求解 【详解】由题将平面EFDC 绕EF 旋转90︒后记为平面α,则平面α⊥平面ABEF ,,又直线AB 绕AE 旋转一周,则AB 直线轨迹为以AE 为轴的圆锥,且轴截面为等腰直角三角形,且面AEF 始终与面EFDC 垂直,即圆锥母线AF ⊥平面EFDC 则则与平面α相交形成的点的轨迹是抛物线 故选:D【点睛】本题考查立体轨迹,考查圆锥的几何特征,考查空间想象能力,是难题7.过抛物线212x y =的焦点F 的直线交抛物线于点A 、B ,交抛物线的准线于点C ,若3AF FB =uu u r uu r,则BC =( )A .4B .43C .6D .8【答案】D 【解析】 【分析】作出图象,作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,设BF x =,根据抛物线的性质可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,进而得到1sin 2ACN ∠=,则可求出x 的值,进而得到BC 的值. 【详解】作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,如图,因为3AF FB =uu u r uu r,不妨设BF x =,所以33AF BF x ==,4AB x =,根据抛物线的定义可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,6FP p ==,则32AH AN HN x x x =-=-=,所以1sin sin 2AH ABH ACN AB ∠=∠==,则212CF FP ==,2CB x =, 则312CF CB BF x =+==,所以4x =,则28BC x ==, 故选:D . 【点睛】本题考查抛物线的性质,涉及抛物线定义的应用,考查数形结合思想,属于中档题.8.已知椭圆221259x y +=上一点M 到椭圆的一个焦点的距离等于4,那么点M 到另一个焦点的距离等于( ) A .1 B .3 C .6 D .10 【答案】C 【解析】由椭圆方程可得225210a a =∴= ,由椭圆定义可得点M 到另一焦点的距离等于6.故选C .9.如图所示,已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为F ,双曲线的右支上一点A ,它关于原点O 的对称点为B ,满足120AFB ∠=︒,且3BF AF =,则双曲线C 的离心率是( )A .77B .52C .72D 7【答案】C 【解析】 【分析】利用双曲线的性质,推出AF ,BF ,通过求解三角形转化求解离心率即可. 【详解】解:双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,双曲线C 的右支上一点A ,它关于原点O 的对称点为B ,满足120AFB ∠=︒,且||3||BF AF =,可得||||2BF AF a -=,||AF a =,||3BF a =,60F BF ∠'=︒,所以2222cos60F F AF BF AF BF '=+-︒g ,可得222214962c a a a =+-⨯,2247c a =,所以双曲线的离心率为:72e =. 故选:C .【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,三角形的解法,考查转化思想以及计算能力,属于中档题.10.如图,12,F F 是双曲线221:13y C x -=与椭圆2C 的公共焦点,点A 是1C ,2C 在第一象限的公共点,若112F A F F =,则2C 的离心率是( )A .13B .15C .23D .25【答案】C 【解析】由221:13y C x -=知2c =,1124F A F F ==∵122F A F A -= ∴22F A =∵由椭圆得定义知1226a F A F A =+= ∴23,3c a e a === 故选C11.已知F 是抛物线24x y =的焦点,P 为抛物线上的动点,且A 的坐标为()0,1-,则PF PA的最小值是( )A .14B .12C D 【答案】C 【解析】由题意可得,抛物线24x y =的焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-.过点P 作PM 垂直于准线,M 为垂足,则由抛物线的定义可得PF PM =,则sin PF PM PAM PAPA==∠,PAM ∠为锐角.∴当PAM ∠最小时,PF PA 最小,则当PA 和抛物线相切时,PFPA最小.设切点)P a ,由214y x =的导数为12y x '=,则PA 的斜率为12⋅==. ∴1a =,则(2,1)P .∴2PM =,PA =∴sin 2PM PAM PA∠==故选C .点睛:本题主要考查抛物线的定义和几何性质,与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到焦点的距离与点到准线的距离的转化, 这样可利用三角形相似,直角三角形中的锐角三角函数或是平行线段比例关系可求得距离弦长以及相关的最值等问题.12.已知曲线()2222:100x y C a b a b-=>,>的左、右焦点分别为12,,F F O 为坐标原点,P是双曲线在第一象限上的点,MO OP =u u u u v u u u v,直线2PF 交双曲线C 于另一点N ,若122PF PF =,且2120MF N ∠=︒则双曲线C 的离心率为( )A .3BC D【答案】B 【解析】 【分析】由题意结合双曲线的定义可得124,2PF a PF a == ,在三角形12PFF 中,由余弦定理可得2224208c a a =+,据此计算双曲线的离心率即可. 【详解】由题意,122PF PF =,由双曲线的定义可得,122PF PF a -= ,可得124,2PF a PF a == ,由四边形12PF MF 为平行四边形,又2120MF N ∠=︒,可得12120F PF ∠=︒, 在三角形12PF F 中,由余弦定理可得2224164242cos120c a a a a =+-⋅⋅⋅︒ , 即有2224208c a a =+,即227c a =,可得7c a =,即7ce a==.【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).13.已知点M 是抛物线24x y =上的一动点,F 为抛物线的焦点,A 是圆C :22(1)(4)1x y -+-=上一动点,则||||MA MF +的最小值为( )A .3B .4C .5D .6【答案】B 【解析】 【分析】根据抛物线定义和三角形三边关系可知当,,M A P 三点共线时,MA MF +的值最小,根据圆的性质可知最小值为CP r -;根据抛物线方程和圆的方程可求得CP ,从而得到所求的最值. 【详解】如图所示,利用抛物线的定义知:MP MF =当,,M A P 三点共线时,MA MF +的值最小,且最小值为1CP r CP -=-Q 抛物线的准线方程:1y =-,()1,4C415CP ∴=+= ()min 514MA MF ∴+=-=本题正确选项:B 【点睛】本题考查线段距离之和的最值的求解,涉及到抛物线定义、圆的性质的应用,关键是能够找到取得最值时的点的位置,从而利用抛物线和圆的性质来进行求解.14.点为椭圆的一个焦点,若椭圆上存在点使(为坐标原点)为正三角形,则椭圆的离心率为( ) A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】为正三角形,点在椭圆上,代入椭圆方程,计算得到.【详解】由题意,可设椭圆的焦点坐标为, 因为为正三角形,则点在椭圆上,代入得,即,得,解得,故选B . 【点睛】本题考查了椭圆离心率的计算,意在考查学生的计算能力.15.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点,若121cos 4F MF ∠=,122MF MF =,则此双曲线渐近线方程为( ) A.y = B.y x = C .y x =± D .2y x =±【答案】A 【解析】 【分析】因为M 为双曲线上一点,可得122MF MF a -=,在12F MF ∆使用余弦定理,结合已知条件即可求得答案. 【详解】Q 双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点 ∴ 121222MF MF a MF MF ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,解得:14MF a =,22MF a = 在12F MF ∆中,根据余弦定理可得:∴ 12121222122c 2os F F MF MF M MF MF F F ∠=+-⋅⋅可得:2221(2)(4)(2)2424c a a a a =+-⋅⋅⋅ 化简可得:2c a =由双曲线性质可得:22222243b c a a a a =-=-= 可得:b =Q 双曲线渐近线方程为:b y x a=±则双曲线渐近线方程为: y = 故选:A. 【点睛】本题考查了求双曲线渐近线方程问题,解题关键是掌握双曲线的基本知识,数形结合,考查分析能力和计算能力,属于中档题.16.若A ,B 分别是直线20x y --=与x 轴,y 轴的交点,圆C :()()22448x y -++=上有任意一点M ,则AMB ∆的面积的最大值是( )A .6B .8C .10D .12【答案】C 【解析】【分析】先求出AB ,再求出M 到直线的最大距离为点M 到直线20x y --=加上半径,进而可得面积最大值. 【详解】由已知()2,0A ,()0,2B -则AB ==,又点M=所以最大面积为1102⨯=. 故选:C. 【点睛】本题考查圆上一点到直线的最大距离问题,是基础题.17.已知1F ,2F 是双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点,点A 是双曲线上第二象限内一点,且直线1AF 与双曲线的一条渐近线by x a=平行,12AF F ∆的周长为9a ,则该双曲线的离心率为( )A .2 BC .3D.【答案】A 【解析】 【分析】根据双曲线的定义,结合三角形的周长可以求出1AF 和2AF 的表达式,根据线线平行,斜率的关系,结合余弦定理进行求解即可. 【详解】由题意知212AF AF a -=,2192AF AF a c +=-, 解得21122a c AF -=,1722a cAF -=, 直线1AF 与by x a =平行,则12tan b AF F a ∠=,得12cos a AF F c∠=, 222121214cos 22AF c AF a AF F c AF c+-∠==⋅,化简得22280c ac a +-=,即2280e e +-=,解得2e =. 故选:A 【点睛】本题考查求双曲线的离心率,考查了双曲线的定义的应用,考查了余弦定理的应用,考查了数学运算能力.18.双曲线定位法是通过测定待定点到至少三个已知点的两个距离差所进行的一种无线电定位.通过船(待定点)接收到三个发射台的电磁波的时间差计算出距离差,两个距离差即可形成两条位置双曲线,两者相交便可确定船位.我们来看一种简单的“特殊”状况;如图所示,已知三个发射台分别为A ,B ,C 且刚好三点共线,已知34AB =海里,20AC =海里,现以AB 的中点为原点,AB 所在直线为x 轴建系.现根据船P 接收到C 点与A 点发出的电磁波的时间差计算出距离差,得知船P 在双曲线()222713664x y --=的左支上,若船P 上接到A 台发射的电磁波比B 台电磁波早185.2μs (已知电磁波在空气中的传播速度约为0.3km/μs ,1海里 1.852km =),则点P 的坐标(单位:海里)为( )A .9011,77⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭B .135322,77⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭C .3217,3⎛⎫±⎪⎝⎭D .(45,162±【答案】B 【解析】 【分析】根据双曲线的定义求出点P 所在的双曲线的标准方程()2211522564x y x -=>,将方程与()222713664x y --=联立,求解即可. 【详解】设由船P 到B 台和到A 台的距离差确定的双曲线方程为()22221x y x a a b-=≥,因为船P 上接到A 台发射的电磁波比B 台电磁波早185.2μs ,则船P 到B 台和到A 台的距离差为185.20.32301.852a PB PA ⨯===-海里,故15a =,又=17c ,故8b =,故由船P 到B 台和到A 台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x y x -=>,联立()()()222227121366411522564x y x x y x ⎧--=<⎪⎪⎨⎪-=>⎪⎩,解得135,77P ⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭,故选:B . 【点睛】本题考查了双曲线的定义、圆锥曲线在生活中的应用,考查了理解转化能力,属于中档题.19.已知(cos ,sin )P αα,(cos ,sin )Q ββ,则||PQ 的最大值为( ) AB .2C .4D.【答案】B 【解析】 【分析】由两点的距离公式表示PQ ,再运用两角差的余弦公式化简,利用余弦函数的值域求得最值. 【详解】∵(cos ,sin )P αα,(cos ,sin )Q ββ,∴||PQ ====∵cos()[1,1]αβ-∈-,∴||[0,2]PQ ∈. 故选B . 【点睛】本题综合考查两点的距离公式、同角三角函数的平方关系、两角差的余弦公式和余弦的值域,属于中档题.20.已知点P 是椭圆22221(0,0)x y a b xy a b+=>>≠上的动点,1(,0)F c -、2(,0)F c 为椭圆的左、右焦点,O 为坐标原点,若M 是12F pF ∠的角平分线上的一点,且F 1M ⊥MP ,则|OM|的取值范围是( )A .(0,)cB .(0,)aC .(,)b aD .(,)c a【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】解:如图,延长PF 2,F 1M ,交与N 点,∵PM 是∠F 1PF 2平分线,且F 1M ⊥MP , ∴|PN|=|PF 1|,M 为F 1F 2中点,连接OM ,∵O 为F 1F 2中点,M 为F 1F 2中点 ∴|OM|=|F 2N|=||PN|﹣|PF 2||=||PF 1|﹣|PF 2|| ∵在椭圆中,设P 点坐标为(x 0,y 0)则|PF 1|=a+ex 0,|PF 2|=a ﹣ex 0,∴||PF 1|﹣|PF 2||=|a+ex 0+a ﹣ex 0|=|2ex 0|=|ex 0| ∵P 点在椭圆上,∴|x 0|∈(0,a],又∵当|x 0|=a 时,F 1M ⊥MP 不成立,∴|x 0|∈(0,a ) ∴|OM|∈(0,c ). 故选A .。
2022学年湖南省邵阳市邵阳县重点达标名校中考数学押题试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.按一定规律排列的一列数依次为:﹣23,1,﹣107,179、﹣2611、3713…,按此规律,这列数中的第100个数是()A.﹣9997199B.10001199C.10001201D.99972012.若关于x的不等式组324x ax a<+⎧⎨>-⎩无解,则a的取值范围是()A.a≤﹣3 B.a<﹣3 C.a>3 D.a≥33.在1-7月份,某种水果的每斤进价与出售价的信息如图所示,则出售该种水果每斤利润最大的月份是()A.3月份B.4月份C.5月份D.6月份4.某美术社团为练习素描,他们第一次用120元买了若干本相同的画册,第二次用240元在同一家商店买与上一次相同的画册,这次商家每本优惠4元,结果比上次多买了20本.求第一次买了多少本画册?设第一次买了x本画册,列方程正确的是()A.120240420x x-=+B.240120420x x-=+C.120240420x x-=-D.240120420x x-=-5.关于x的一元二次方程(m﹣2)x2+(2m﹣1)x+m﹣2=0有两个不相等的正实数根,则m的取值范围是()A.m>34B.m>34且m≠2C.﹣12<m<2 D.54<m<26.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABOC的两边在坐标轴上,OB=1,点A在函数y=﹣2x(x<0)的图象上,将此矩形向右平移3个单位长度到A1B1O1C1的位置,此时点A1在函数y=kx(x>0)的图象上,C1O1与此图象交于点P,则点P的纵坐标是()A.53B.34C.43D.237.如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=1.点P是斜边AB上一点.过点P作PQ⊥AB,垂足为P,交边AC(或边CB)于点Q,设AP=x,△APQ的面积为y,则y与x之间的函数图象大致为()A.B.C.D.8.如图,已知AB∥CD,DE⊥AC,垂足为E,∠A=120°,则∠D的度数为()A.30°B.60°C.50°D.40°9.反比例函数y=的图象与直线y=﹣x+2有两个交点,且两交点横坐标的积为负数,则t的取值范围是()A.t<B.t>C.t≤D.t≥10.单项式2a3b的次数是()A .2B .3C .4D .511.如图,一次函数y 1=x +b 与一次函数y 2=kx +4的图象交于点P (1,3),则关于x 的不等式x +b >kx +4的解集是( )A .x >﹣2B .x >0C .x >1D .x <112.若关于x 、y 的方程组4xy kx y =⎧⎨+=⎩有实数解,则实数k 的取值范围是( )A .k >4B .k <4C .k≤4D .k≥4二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)13.已知点A (2,4)与点B (b ﹣1,2a )关于原点对称,则ab =_____.14.如图,BD 是⊙O 的直径,BA 是⊙O 的弦,过点A 的切线交BD 延长线于点C ,OE ⊥AB 于E ,且AB=AC ,若CD=22,则OE 的长为_____.15.在△ABC 中,AB =AC ,把△ABC 折叠,使点B 与点A 重合,折痕交AB 于点M ,交BC 于点N .如果△CAN 是等腰三角形,则∠B 的度数为___________. 16.因式分解:x 2﹣10x+24=_____.17.用一个圆心角为120°,半径为4的扇形作一个圆锥的侧面,这个圆锥的底面圆的半径为____. 18.若关于x 的函数2y kx 2x 1=+-与x 轴仅有一个公共点,则实数k 的值为 . 三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.19.(6分)某品牌手机去年每台的售价y (元)与月份x 之间满足函数关系:y =﹣50x+2600,去年的月销量p (万台)与月份x 之间成一次函数关系,其中1﹣6月份的销售情况如下表: 月份(x ) 1月 2月 3月 4月 5月 6月 销售量(p )3.9万台4.0万台4.1万台4.2万台4.3万台4.4万台(1)求p 关于x 的函数关系式;(2)求该品牌手机在去年哪个月的销售金额最大?最大是多少万元?(3)今年1月份该品牌手机的售价比去年12月份下降了m%,而销售量也比去年12月份下降了1.5m%.今年2月份,经销商决定对该手机以1月份价格的“八折”销售,这样2月份的销售量比今年1月份增加了1.5万台.若今年2月份这种品牌手机的销售额为6400万元,求m 的值. 20.(6分)小明遇到这样一个问题:已知:1b ca-=. 求证:240b ac -≥. 经过思考,小明的证明过程如下: ∵1b ca-=,∴b c a -=.∴0a b c -+=.接下来,小明想:若把1x =-带入一元二次方程20ax bx c ++=(a ≠0),恰好得到0a b c -+=.这说明一元二次方程20ax bx c ++=有根,且一个根是1x =-.所以,根据一元二次方程根的判别式的知识易证:240b ac -≥.根据上面的解题经验,小明模仿上面的题目自己编了一道类似的题目: 已知:42a cb+=-. 求证:24b ac ≥.请你参考上面的方法,写出小明所编题目的证明过程. 21.(6分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,函数my x=(0x <)的图象经过点(4,)A n -,AB ⊥x 轴于点B ,点C 与点A 关于原点O 对称, CD ⊥x 轴于点D ,△ABD 的面积为8. (1)求m ,n 的值;(2)若直线y kx b =+(k ≠0)经过点C ,且与x 轴,y 轴的交点分别为点E ,F ,当2CF CE =时,求点F 的坐标.22.(8分)一个不透明的口袋中装有2个红球(记为红球1、红球2)、1个白球、1个黑球,这些球除颜色外都相同,将球摇匀.从中任意摸出1个球,恰好摸到红球的概率是 ;先从中任意摸出1个球,再从余下的3个球中任意摸出1个球,请用列举法(画树状图或列表)求两次都摸到红球的概率.23.(8分)某校七年级开展征文活动,征文主题只能从“爱国”“敬业”“诚信”“友善”四个主题中选择一个,七年级每名学生按要求都上交了一份征文,学校为了解选择各种征文主题的学生人数,随机抽取了部分征文进行了调查,根据调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.(1)将上面的条形统计图补充完整;(2)在扇形统计图中,选择“爱国”主题所对应的圆心角是多少度?(3)如果该校七年级共有1200名考生,请估计选择以“友善”为主题的七年级学生有多少名?24.(10分)数学兴趣小组为了研究中小学男生身高y(cm)和年龄x(岁)的关系,从某市官网上得到了该市2017年统计的中小学男生各年龄组的平均身高,见下表:如图已经在直角坐标系中描出了表中数据对应的点,并发现前5个点大致位于直线AB上,后7个点大致位于直线CD上.年龄组7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17x男生平均身高115.2 118.3 122.2 126.5 129.6 135.6 140.4 146.1 154.8 162.9 168.2 y(1)该市男学生的平均身高从岁开始增加特别迅速.(2)求直线AB所对应的函数表达式.(3)直接写出直线CD所对应的函数表达式,假设17岁后该市男生身高增长速度大致符合直线CD所对应的函数关系,请你预测该市18岁男生年龄组的平均身高大约是多少?25.(10分)如图,沿AC方向开山修路.为了加快施工进度,要在小山的另一边同时施工,从AC上的一点B取∠ABD=120°,BD=520m,∠D=30°.那么另一边开挖点E离D多远正好使A,C,E三点在一直线上3 1.732,结果取整数)?26.(12分)在如图的正方形网格中,每一个小正方形的边长为1;格点三角形ABC(顶点是网格线交点的三角形)的顶点A、C的坐标分别是(-4,6)、(-1,4);请在图中的网格平面内建立平面直角坐标系;请画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;请在y轴上求作一点P,使△PB1C的周长最小,并直接写出点P的坐标.27.(12分)定义:若四边形中某个顶点与其它三个顶点的距离相等,则这个四边形叫做等距四边形,这个顶点叫做这个四边形的等距点.(1)判断:一个内角为120°的菱形等距四边形.(填“是”或“不是”)(2)如图2,在5×5的网格图中有A、B两点,请在答题卷给出的两个网格图上各找出C、D两个格点,使得以A、B、C、D为顶点的四边形为互不全等的“等距四边形”,画出相应的“等距四边形”,并写出该等距四边形的端点均为非等距点的对角线长.端点均为非等距点的对角线长为端点均为非等距点的对角线长为(3)如图1,已知△ABE与△CDE都是等腰直角三角形,∠AEB=∠DEC=90°,连结A D,AC,BC,若四边形ABCD 是以A为等距点的等距四边形,求∠BCD的度数.2022学年模拟测试卷参考答案(含详细解析)一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.) 1、C 【答案解析】根据按一定规律排列的一列数依次为:23-,1,107-,179,2611-,3713…,可知符号规律为奇数项为负,偶数项为正;分母为3、7、9、……,21n 型;分子为21n +型,可得第100个数为210011000121001201+=⨯+. 【题目详解】按一定规律排列的一列数依次为:23-,1,107-,179,2611-,3713…,按此规律,奇数项为负,偶数项为正,分母为3、7、9、……,21n 型;分子为21n +型,可得第n 个数为2121n n ++,∴当100n =时,这个数为2211001100012121001201n n ++==+⨯+, 故选:C . 【答案点睛】本题属于规律题,准确找出题目的规律并将特殊规律转化为一般规律是解决本题的关键. 2、A 【答案解析】【分析】利用不等式组取解集的方法,根据不等式组无解求出a 的取值范围即可. 【题目详解】∵不等式组324x a x a <+⎧⎨>-⎩无解,∴a ﹣4≥3a+2, 解得:a≤﹣3, 故选A .【答案点睛】本题考查了一元一次不等式组的解集,熟知一元一次不等式组的解集的确定方法“同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小无处找”是解题的关键.3、B【答案解析】解:各月每斤利润:3月:7.5-4.5=3元,4月:6-2.5=3.5元,5月:4.5-2=2.5元,6月:3-1.5=1.5元,所以,4月利润最大,故选B.4、A【答案解析】分析:由设第一次买了x本资料,则设第二次买了(x+20)本资料,由等量关系:第二次比第一次每本优惠4元,即可得到方程.详解:设他上月买了x本笔记本,则这次买了(x+20)本,根据题意得:1202404 x x20-=+.故选A.点睛:本题考查了分式方程的应用,解答本题的关键是读懂题意,设出未知数,找出合适的等量关系,列方程解答即可.5、D【答案解析】根据一元二次方程的根的判别式的意义得到m-2≠0且Δ=(2m-1)2-4(m-2)(m-2) >0,解得m>54且m≠﹣2,再利用根与系数的关系得到2mm-1-2,m﹣2≠0,解得12<m<2,即可求出答案.【题目详解】解:由题意可知:m-2≠0且Δ=(2m﹣1)2﹣4(m﹣2)2=12m﹣15>0,∴m>54且m≠﹣2,∵(m﹣2)x2+(2m﹣1)x+m﹣2=0有两个不相等的正实数根,∴﹣2mm-1-2>0,m﹣2≠0,∴12<m<2,∵m>54,∴54<m<2,故选:D.【答案点睛】本题主要考查对根的判别式和根与系数的关系的理解能力及计算能力,掌握根据方程根的情况确定方程中字母系数的取值范围是解题的关键.6、C【答案解析】分析:先求出A点坐标,再根据图形平移的性质得出A1点的坐标,故可得出反比例函数的解析式,把O1点的横坐标代入即可得出结论.详解:∵OB=1,AB⊥OB,点A在函数2yx=-(x<0)的图象上,∴当x=−1时,y=2,∴A(−1,2).∵此矩形向右平移3个单位长度到1111A B O C的位置,∴B1(2,0),∴A1(2,2).∵点A1在函数kyx=(x>0)的图象上,∴k=4,∴反比例函数的解析式为4yx=,O1(3,0),∵C1O1⊥x轴,∴当x=3时,43y=,∴P4 (3,).3故选C.点睛:考查反比例函数图象上点的坐标特征, 坐标与图形变化-平移,解题的关键是运用双曲线方程求出点A的坐标,利用平移的性质求出点A1的坐标.7、D【答案解析】解:当点Q在AC上时,∵∠A=30°,AP=x,∴PQ=x tan30°=,∴y=×AP×PQ=×x×=x2;当点Q在BC上时,如下图所示:∵AP=x,AB=1,∠A=30°,∴BP=1﹣x,∠B=60°,∴PQ=BP•tan60°=(1﹣x),∴=AP•PQ==,∴该函数图象前半部分是抛物线开口向上,后半部分也为抛物线开口向下.故选D.点睛:本题考查动点问题的函数图象,有一定难度,解题关键是注意点Q在BC上这种情况.8、A【答案解析】分析:根据平行线的性质求出∠C,求出∠DEC的度数,根据三角形内角和定理求出∠D的度数即可.详解:∵AB∥CD,∴∠A+∠C=180°.∵∠A=120°,∴∠C=60°.∵DE⊥AC,∴∠DEC=90°,∴∠D=180°﹣∠C﹣∠DEC=30°.故选A.点睛:本题考查了平行线的性质和三角形内角和定理的应用,能根据平行线的性质求出∠C的度数是解答此题的关键.9、B【答案解析】将一次函数解析式代入到反比例函数解析式中,整理得出x2﹣2x+1﹣6t=0,又因两函数图象有两个交点,且两交点横坐标的积为负数,根据根的判别式以及根与系数的关系可求解.【题目详解】由题意可得:﹣x+2=,所以x2﹣2x+1﹣6t=0,∵两函数图象有两个交点,且两交点横坐标的积为负数,∴解不等式组,得t>.故选:B.点睛:此题主要考查了反比例函数与一次函数的交点问题,关键是利用两个函数的解析式构成方程,再利用一元二次方程的根与系数的关系求解. 10、C 【答案解析】分析:根据单项式的性质即可求出答案. 详解:该单项式的次数为:3+1=4 故选C .点睛:本题考查单项式的次数定义,解题的关键是熟练运用单项式的次数定义,本题属于基础题型. 11、C 【答案解析】测试卷分析:当x >1时,x+b >kx+4, 即不等式x+b >kx+4的解集为x >1. 故选C .考点:一次函数与一元一次不等式. 12、C 【答案解析】利用根与系数的关系可以构造一个两根分别是x ,y 的一元二次方程,方程有实数根,用根的判别式≥0来确定k 的取值范围. 【题目详解】解:∵xy =k ,x +y =4,∴根据根与系数的关系可以构造一个关于m 的新方程,设x ,y 为方程240m m k -+=的实数根. 241640b ac k =-=-≥, 解不等式1640k -≥得 4k ≤. 故选:C . 【答案点睛】本题考查了一元二次方程的根的判别式的应用和根与系数的关系.解题的关键是了解方程组有实数根的意义.二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.) 13、1. 【答案解析】 由题意,得b−1=−1,1a=−4,解得b=−1,a=−1,∴ab=(−1) ×(−1)=1,故答案为1.14、2【答案解析】连接OA,所以∠OAC=90°,因为AB=AC,所以∠B=∠C,根据圆周角定理可知∠AOD=2∠B=2∠C,故可求出∠B和∠C的度数,在Rt△OAC中,求出OA的值,再在Rt△OAE中,求出OE的值,得到答案.【题目详解】连接OA,由题意可知∠OAC=90°,∵AB=AC,∴∠B=∠C,根据圆周角定理可知∠AOD=2∠B=2∠C,∵∠OAC=90°∴∠C+∠AOD=90°,∴∠C+2∠C=90°,故∠C=30°=∠B,∴在Rt△OAC中,sin∠C=OAOC=12,∴OC=2OA,∵OA=OD,∴OD+CD=2OA,∴CD=OA=2,∵OB=OA,∴∠OAE=∠B=30°,∴在Rt△OAE中,sin∠OAE=OEOA=12,∴OA=2OE,∴OE=12OA=2,故答案为2.【答案点睛】本题主要考查了圆周角定理,角的转换,以及在直角三角形中的三角函数的运用,解本题的要点在于求出OA的值,从而利用直角三角形的三角函数的运用求出答案.15、或.【答案解析】MN是AB的中垂线,则△ABN是等腰三角形,且NA=NB,即可得到∠B=∠BAN=∠C.然后对△ANC中的边进行讨论,然后在△ABC中,利用三角形内角和定理即可求得∠B的度数.解:∵把△ABC折叠,使点B与点A重合,折痕交AB于点M,交BC于点N,∴MN是AB的中垂线.∴NB=NA.∴∠B=∠BAN,∵AB=AC∴∠B=∠C.设∠B=x°,则∠C=∠BAN=x°.1)当AN=NC时,∠CAN=∠C=x°.则在△ABC中,根据三角形内角和定理可得:4x=180,解得:x=45°则∠B=45°;2)当AN=AC时,∠ANC=∠C=x°,而∠ANC=∠B+∠BAN,故此时不成立;3)当CA=CN时,∠NAC=∠ANC=180x2-.在△ABC中,根据三角形内角和定理得到:x+x+x+180x2-=180,解得:x=36°.故∠B 的度数为 45°或36°. 16、(x ﹣4)(x ﹣6) 【答案解析】因为(-4)×(-6)=24,(-4)+(-6)=-10,所以利用十字相乘法分解因式即可. 【题目详解】x 2﹣10x+24= x 2﹣10x+(-4)×(-6)=(x ﹣4)(x ﹣6) 【答案点睛】本题考查的是因式分解,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键. 17、43【答案解析】 测试卷分析:1204=2180r ππ⨯,解得r=43.考点:弧长的计算. 18、0或-1。
邵阳数学几何模型压轴题(培优篇)(Word版含解析)一、初三数学旋转易错题压轴题(难)1.探究:如图1和图2,四边形ABCD中,已知AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在BC、CD上,∠EAF=45°.(1)①如图1,若∠B、∠ADC都是直角,把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,直接写出线段BE、DF和EF之间的数量关系;②如图2,若∠B、∠D都不是直角,但满足∠B+∠D=180°,线段BE、DF和EF之间的结论是否仍然成立,若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.(2)拓展:如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=22.点D、E均在边BC边上,且∠DAE=45°,若BD=1,求DE的长.【答案】(1)①EF=BE+DF;②成立,理由详见解析;(2)DE=53.【解析】【分析】(1)①根据旋转的性质得出AE=AG,∠BAE=∠DAG,BE=DG,求出∠EAF=∠GAF=45°,根据SAS推出△EAF≌△GAF,根据全等三角形的性质得出EF=GF,即可求出答案;②根据旋转的性质作辅助线,得出AE=AG,∠B=∠ADG,∠BAE=∠DAG,求出C、D、G 在一条直线上,根据SAS推出△EAF≌△GAF,根据全等三角形的性质得出EF=GF,即可求出答案;(2)如图3,同理作旋转三角形,根据等腰直角三角形性质和勾股定理求出∠ABC=∠C=45°,BC=4,根据旋转的性质得出AF=AE,∠FBA=∠C=45°,∠BAF=∠CAE,求出∠FAD =∠DAE=45°,证△FAD≌△EAD,根据全等得出DF=DE,设DE=x,则DF=x,BF=CE=3﹣x,根据勾股定理得出方程,求出x即可.【详解】解:(1)∵把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,BE=DG,∠B=∠ADG=90°,∵∠ADC=90°,∴∠ADC+∠ADG=90°∴F、D、G共线,∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,∴∠BAE+∠DAF=45°,∴∠DAG+∠DAF=45°,即∠EAF=∠GAF=45°,在△EAF和△GAF中,∵AF AFEAF GAFAE AG=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EAF≌△GAF(SAS),∴EF=GF,∵BE=DG,∴EF=GF=DF+DG=BE+DF,故答案为:EF=BE+DF;②成立,理由:如图2,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和AD重合,则AE=AG,∠B=∠ADG,∠BAE=∠DAG,∵∠B+∠ADC=180°,∴∠ADC+∠ADG=180°,∴C、D、G在一条直线上,与①同理得,∠EAF=∠GAF=45°,在△EAF和△GAF中,∵AF AFEAF GAFAE AG=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EAF≌△GAF(SAS),∴EF=GF,∵BE=DG,∴EF=GF=BE+DF;(2)解:∵△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠C=45°,由勾股定理得:BC22AB AC+4,如图3,把△AEC绕A点旋转到△AFB,使AB和AC重合,连接DF,则AF =AE ,∠FBA =∠C =45°,∠BAF =∠CAE , ∵∠DAE =45°,∴∠FAD =∠FAB +∠BAD =∠CAE +∠BAD =∠BAC ﹣∠DAE =90°﹣45°=45°, ∴∠FAD =∠DAE =45°,在△FAD 和△EAD 中AD AD FAD EAD AF AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△FAD ≌△EAD (SAS ), ∴DF =DE , 设DE =x ,则DF =x , ∵BC =4,∴BF =CE =4﹣1﹣x =3﹣x , ∵∠FBA =45°,∠ABC =45°, ∴∠FBD =90°,由勾股定理得:DF 2=BF 2+BD 2, x 2=(3﹣x )2+12, 解得:x =53, 即DE =53. 【点睛】本题考查了四边形的综合题,旋转的性质,全等三角形的性质和判定,勾股定理的应用,此题是开放性试题,运用类比的思想;首先在特殊图形中找到规律,然后再推广到一般图形中,对学生的分析问题,解决问题的能力要求比较高.2.如图,在矩形ABCD 中,6AB cm =,8AD cm =,连接BD ,将ABD △绕B 点作顺时针方向旋转得到A B D '''△(B ′与B 重合),且点D '刚好落在BC 的延长上,A D ''与CD 相交于点E .(1)求矩形ABCD 与A B D '''△重叠部分(如图1中阴影部分A B CE '')的面积; (2)将A B D '''△以每秒2cm 的速度沿直线BC 向右平移,如图2,当B ′移动到C 点时停止移动.设矩形ABCD 与A B D '''△重叠部分的面积为y ,移动的时间为x ,请你直接写出y 关于x 的函数关系式,并指出自变量x 的取值范围;(3)在(2)的平移过程中,是否存在这样的时间x,使得AA B''△成为等腰三角形?若存在,请你直接写出对应的x的值,若不存在,请你说明理由.【答案】(1)2452cm;(2)22331624(0)22588020016(4)3335x x xyx x x⎧--+≤<⎪⎪=⎨⎪-+≤≤⎪⎩;(3)存在,使得AA B''△成为等腰三角形的x的值有:0秒、32669-.【解析】【分析】(1)先用勾股定理求出BD的长,再根据旋转的性质得出10B D BD cm''==,2CD B D BC cm'=''-=,利用B D A∠'''的正切值求出CE的值,利用三角形的面积差即可求阴影部分的面积;(2)分类讨论,当165x≤<时和当1645x≤≤时,分别列出函数表达式;(3)分类讨论,当AB A B'=''时;当AA A B'=''时;当AB AA'='时,根据勾股定理列方程即可.【详解】解:(1)6AB cm=,8AD cm=,10BD cm∴=,根据旋转的性质可知10B D BD cm''==,2CD B D BC cm'=''-=,tanA B CEB D AA D CD'''''∠==''',682CE∴=,32CE cm∴=,()28634522222A B CE A B D CEDS S S cm''''''⨯∴==-⨯÷=-;(2)①当165x≤<时,22CD x'=+,32CE x=,233+22CD ES x x'∴=△,22133368242222y x x x ∴=⨯⨯-=--+;②当1645x ≤≤时,102BC x =-,()41023CE x =- ()221488020010223333y x x x ∴=⨯-=-+.(3)①如图1,当AB A B '=''时,0x =秒;②如图2,当AA A B '=''时,1825A N BM BB B M x '=='+'=+,245A M NB '==, 2236AN A N +'=,222418623655x ⎛⎫⎛⎫∴-++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得:669x -=秒,(669x --=舍去); ③如图2,当AB AA '='时,1825A N BM BB B M x '=='+'=+,245A M NB '==, 2222AB BB AN A N +'=+'22224183646255x x ⎛⎫⎛⎫∴+=-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭解得:32x =秒. 综上所述:使得AA B ''△成为等腰三角形的x 的值有:0秒、32秒、669-.【点睛】本题主要考查了图形的平移变换和旋转变换,能够数形结合,运用分类讨论的思想方法全面的分析问题,思考问题是解决问题的关键.3.我们定义:如图1,在△ABC 看,把AB 点绕点A 顺时针旋转α(0°<α<180°)得到AB',把AC 绕点A 逆时针旋转β得到AC',连接B'C'.当α+β=180°时,我们称△A'B'C'是△ABC 的“旋补三角形”,△AB'C'边B'C'上的中线AD 叫做△ABC 的“旋补中线”,点A 叫做“旋补中心”.特例感知:(1)在图2,图3中,△AB'C'是△ABC的“旋补三角形”,AD是△ABC的“旋补中线”.①如图2,当△ABC为等边三角形时,AD与BC的数量关系为AD= BC;②如图3,当∠BAC=90°,BC=8时,则AD长为.猜想论证:(2)在图1中,当△ABC为任意三角形时,猜想AD与BC的数量关系,并给予证明.拓展应用(3)如图4,在四边形ABCD,∠C=90°,∠D=150°,BC=12,CD=23,DA=6.在四边形内部是否存在点P,使△PDC是△PAB的“旋补三角形”?若存在,给予证明,并求△PAB的“旋补中线”长;若不存在,说明理由.【答案】(1)①12;②4;(2)AD=12BC,证明见解析;(3)存在,证明见解析,39.【解析】【分析】(1)①首先证明△ADB′是含有30°是直角三角形,可得AD=12AB′即可解决问题;②首先证明△BAC≌△B′AC′,根据直角三角形斜边中线定理即可解决问题;(2)结论:AD=12BC.如图1中,延长AD到M,使得AD=DM,连接E′M,C′M,首先证明四边形AC′MB′是平行四边形,再证明△BAC≌△AB′M,即可解决问题;(3)存在.如图4中,延长AD交BC的延长线于M,作BE⊥AD于E,作线段BC的垂直平分线交BE于P,交BC于F,连接PA、PD、PC,作△PCD的中线PN.连接DF交PC于O.想办法证明PA=PD,PB=PC,再证明∠APD+∠BPC=180°,即可;【详解】解:(1)①如图2中,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AB=AB′=AC′,∵DB′=DC′,∴AD⊥B′C′,∵∠BAC=60°,∠BAC+∠B′AC′=180°,∴∠B′AC′=120°,∴∠B′=∠C′=30°,∴AD=12AB′=12BC,故答案为12.②如图3中,∵∠BAC=90°,∠BAC+∠B′AC′=180°,∴∠B′AC′=∠BAC=90°,∵AB=AB′,AC=AC′,∴△BAC≌△B′AC′,∴BC=B′C′,∵B′D=DC′,∴AD=12B′C′=12BC=4,故答案为4.(2)结论:AD=12 BC.理由:如图1中,延长AD到M,使得AD=DM,连接E′M,C′M∵B′D=DC′,AD=DM,∴四边形AC′MB′是平行四边形,∴AC′=B′M=AC,∵∠BAC+∠B′AC′=180°,∠B′AC′+∠AB′M=180°,∴∠BAC=∠MB′A,∵AB=AB′,∴△BAC≌△AB′M,∴BC=AM,∴AD=1BC.2(3)存在.理由:如图4中,延长AD交BC的延长线于M,作BE⊥AD于E,作线段BC的垂直平分线交BE于P,交BC于F,连接PA、PD、PC,作△PCD的中线PN.连接DF交PC于O.∵∠ADC=150°,∴∠MDC=30°,在Rt△DCM中,∵3,∠DCM=90°,∠MDC=30°,∴CM=2,DM=4,∠M=60°,在Rt△BEM中,∵∠BEM=90°,BM=14,∠MBE=30°,∴EM=1BM=7,2∴DE=EM﹣DM=3,∵AD=6,∴AE=DE,∵BE⊥AD,∴PA=PD,PB=PC,在Rt△CDF中,∵3CF=6,∴tan∠3∴∠CDF=60°=∠CPF,易证△FCP≌△CFD,∴CD=PF,∵CD∥PF,∴四边形CDPF是矩形,∴∠CDP=90°,∴∠ADP=∠ADC﹣∠CDP=60°,∴△ADP是等边三角形,∴∠ADP=60°,∵∠BPF=∠CPF=60°,∴∠BPC=120°,∴∠APD+∠BPC=180°,∴△PDC是△PAB的“旋补三角形”,在Rt△PDN中,∵∠PDN=90°,PD=AD=6,DN=3,∴PN=2222++=39.=(3)6DN PD【点睛】本题考查四边形综合题.4.阅读下面材料:小炎遇到这样一个问题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC,CD上,∠EAF=45°,连结EF,则EF=BE+DF,试说明理由.小炎是这样思考的:要想解决这个问题,首先应想办法将这些分散的线段相对集中.她先后尝试了翻折、旋转、平移的方法,最后发现线段AB,AD是共点并且相等的,于是找到解决问题的方法.她的方法是将△ABE绕着点A逆时针旋转90°得到△ADG,再利用全等的知识解决了这个问题(如图2).参考小炎同学思考问题的方法,解决下列问题:(1)如图3,四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°点E,F分别在边BC,CD上,∠EAF=45°.若∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足_ 关系时,仍有EF=BE+DF;(2)如图4,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,若BD=1, EC=2,求DE的长.【答案】(1)∠B+∠D=180°(或互补);(2)∴【解析】试题分析:(1)如图,△ABE绕着点A逆时针旋转90°得到△ADG,利用全等的知识可知,要使EF=BE+DF,即EF=DG+DF,即要F、D、G三点共线,即∠ADG+∠ADF=180°,即∠B+∠D=180°.(2) 把△ABD绕A点逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合,通过证明△AEG≌△AED 得到DE=EG,由勾股定理即可求得DE的长.(1)∠B+∠D=180°(或互补).(2)∵ AB=AC,∴把△ABD绕A点逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合.则∠B=∠ACG,BD=CG,AD=AG.∵在△ABC中,∠BAC=90°,∴∠ACB+∠ACG=∠ACB+∠B=90°于,即∠ECG=90°.∴ EC2+CG2=EG2.在△AEG与△AED中,∠EAG=∠EAC+∠CAG=∠EAC+∠BAD=90°-∠EAD=45°=∠EAD.又∵AD=AG,AE=AE,∴△AEG≌△AED .∴DE=EG.又∵CG=BD,∴ BD2+EC2=DE2.∴.考点:1.面动旋转问题;2.全等三角形的判定和性质;3.勾股定理.5.(1)观察猜想如图(1),在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点.以点D为顶点作正方形DEFG,使点A,C分别在DG和DE上,连接AE,BG,则线段BG和AE的数量关系是_____;(2)拓展探究将正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转一定角度后(旋转角度大于0°,小于或等于360°),如图2,则(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由.(3)解决问题若BC=DE=2,在(2)的旋转过程中,当AE为最大值时,直接写出AF的值.【答案】(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.…………………………………………7分(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=【解析】解:(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.Z+X+X+K]因为正方形DEFG在绕点D旋转的过程中,G点运动的图形是以点D为圆心,DG为半径的圆,故当正方形DEFG旋转到G点位于BC的延长线上(即正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°)时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=.即在正方形DEFG旋转过程中,当AE为最大值时,AF=.6.阅读材料:小胖同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组旋转全等的三角形.小胖把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,小胖发现若∠BAC=∠DAE,AB=AC,AD=AE,则BD=CE,(1)在图1中证明小胖的发现;借助小胖同学总结规律,构造“手拉手”图形来解答下面的问题:(2)如图2,AB=BC,∠ABC=∠BDC=60°,求证:AD+CD=BD;(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=m°,点E为△ABC外一点,点D为BC中点,∠EBC=∠ACF,ED⊥FD,求∠EAF的度数(用含有m的式子表示).【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)∠EAF =12m°.【解析】分析:(1)如图1中,欲证明BD=EC,只要证明△DAB≌△EAC即可;(2)如图2中,延长DC到E,使得DB=DE.首先证明△BDE是等边三角形,再证明△ABD≌△CBE即可解决问题;(3)如图3中,将AE绕点E逆时针旋转m°得到AG,连接CG、EG、EF、FG,延长ED到M,使得DM=DE,连接FM、CM.想办法证明△AFE≌△AFG,可得∠EAF=∠FAG=12m°.详(1)证明:如图1中,∵∠BAC=∠DAE,∴∠DAB=∠EAC,在△DAB和△EAC中,AD AEDAB EACAB AC⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△DAB≌△EAC,∴BD=EC.(2)证明:如图2中,延长DC到E,使得DB=DE.∵DB=DE,∠BDC=60°,∴△BDE是等边三角形,∴∠BD=BE,∠DBE=∠ABC=60°,∴∠ABD=∠CBE,∵AB=BC,∴△ABD≌△CBE,∴AD=EC,∴BD=DE=DC+CE=DC+AD.∴AD+CD=BD.(3)如图3中,将AE绕点E逆时针旋转m°得到AG,连接CG、EG、EF、FG,延长ED到M,使得DM=DE,连接FM、CM.由(1)可知△EAB≌△GAC,∴∠1=∠2,BE=CG,∵BD=DC,∠BDE=∠CDM,DE=DM,∴△EDB≌△MDC,∴EM=CM=CG,∠EBC=∠MCD,∵∠EBC=∠ACF,∴∠MCD=∠ACF,∴∠FCM=∠ACB=∠ABC,∴∠1=3=∠2,∴∠FCG=∠ACB=∠MCF,∵CF=CF,CG=CM,∴△CFG≌△CFM,∴FG=FM,∵ED=DM,DF⊥EM,∴FE=FM=FG,∵AE=AG,AF=AF,∴△AFE≌△AFG,∴∠EAF=∠FAG=12 m°.点睛:本题考查几何变换综合题、旋转变换、等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用“手拉手”图形中的全等三角形解决问题,学会构造“手拉手”模型,解决实际问题,属于中考压轴题.7.在平面直角坐标系中,O为原点,点A(8,0),点B(0,6),把△ABO绕点B逆时针旋转得△A′B′O′,点A、O旋转后的对应点为A′、O′,记旋转角为α.(1)如图1,若α=90°,则AB= ,并求AA′的长;(2)如图2,若α=120°,求点O′的坐标;(3)在(2)的条件下,边OA上的一点P旋转后的对应点为P′,当O′P+BP′取得最小值时,直接写出点P′的坐标.【答案】(1)10,102;(2)(33,9);(3)123545(,)【解析】试题分析:(1)、如图①,先利用勾股定理计算出AB=5,再根据旋转的性质得BA=BA′,∠ABA′=90°,则可判定△ABA′为等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质求AA′的长;(2)、作O′H⊥y轴于H,如图②,利用旋转的性质得BO=BO′=3,∠OBO′=120°,则∠HBO′=60°,再在Rt△BHO′中利用含30度的直角三角形三边的关系可计算出BH和O′H的长,然后利用坐标的表示方法写出O′点的坐标;(3)、由旋转的性质得BP=BP′,则O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,易得O′P+BP=O′C,利用两点之间线段最短可判断此时O′P+BP的值最小,接着利用待定系数法求出直线O′C的解析式为y=x﹣3,从而得到P(,0),则O′P′=OP=,作P′D⊥O′H于D,然后确定∠DP′O′=30°后利用含30度的直角三角形三边的关系可计算出P′D 和DO′的长,从而可得到P′点的坐标.试题解析:(1)、如图①,∵点A(4,0),点B(0,3),∴OA=4,OB=3,∴AB==5,∵△ABO绕点B逆时针旋转90°,得△A′BO′,∴BA=BA′,∠ABA′=90°,∴△ABA′为等腰直角三角形,∴AA′=BA=5;(2)、作O′H⊥y轴于H,如图②,∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,∴BO=BO′=3,∠OBO′=120°,∴∠HBO′=60°,在Rt△BHO′中,∵∠BO′H=90°﹣∠HBO′=30°,∴BH=BO′=,O′H=BH=,∴OH=OB+BH=3+,∴O′点的坐标为();(3)∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,点P的对应点为P′,∴BP=BP′,∴O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,则O′P+BP=O′P+PC=O′C,此时O′P+BP的值最小,∵点C与点B关于x轴对称,∴C(0,﹣3),设直线O′C的解析式为y=kx+b,把O′(),C(0,﹣3)代入得,解得,∴直线O′C的解析式为y=x﹣3,当y=0时,x﹣3=0,解得x=,则P(,0),∴OP=,∴O′P′=OP=,作P′D⊥O′H于D,∵∠BO′A=∠BOA=90°,∠BO′H=30°,∴∠DP′O′=30°,∴O′D=O′P′=,P′D=,∴DH=O′H﹣O′,∴P′点的坐标为(,).考点:几何变换综合题8.(操作发现)(1)如图1,△ABC为等边三角形,先将三角板中的60°角与∠ACB重合,再将三角板绕点C按顺时针方向旋转(旋转角大于0°且小于30°),旋转后三角板的一直角边与AB交于点D,在三角板斜边上取一点F,使CF=CD,线段AB上取点E,使∠DCE=30°,连接AF,EF.①求∠EAF的度数;②DE与EF相等吗?请说明理由;(类比探究)(2)如图2,△ABC为等腰直角三角形,∠ACB=90°,先将三角板的90°角与∠ACB重合,再将三角板绕点C按顺时针方向旋转(旋转角大于0°且小于45°),旋转后三角板的一直角边与AB交于点D,在三角板另一直角边上取一点F,使CF=CD,线段AB上取点E,使∠DCE=45°,连接AF,EF.请直接写出探究结果:①∠EAF的度数;②线段AE,ED,DB之间的数量关系.【答案】(1)①120°②DE=EF;(2)①90°②AE2+DB2=DE2【解析】试题分析:(1)①由等边三角形的性质得出AC=BC,∠BAC=∠B=60°,求出∠ACF=∠BCD,证明△ACF≌△BCD,得出∠CAF=∠B=60°,求出∠EAF=∠BAC+∠CAF=120°;②证出∠DCE=∠FCE,由SAS证明△DCE≌△FCE,得出DE=EF即可;(2)①由等腰直角三角形的性质得出AC =BC ,∠BAC =∠B =45°,证出∠ACF =∠BCD ,由SAS 证明△ACF ≌△BCD ,得出∠CAF =∠B =45°,AF =DB ,求出∠EAF =∠BAC +∠CAF =90°; ②证出∠DCE =∠FCE ,由SAS 证明△DCE ≌△FCE ,得出DE =EF ;在Rt △AEF 中,由勾股定理得出AE 2+AF 2=EF 2,即可得出结论.试题解析:解:(1)①∵△ABC 是等边三角形,∴AC =BC ,∠BAC =∠B =60°.∵∠DCF =60°,∴∠ACF =∠BCD . 在△ACF 和△BCD 中,∵AC =BC ,∠ACF =∠BCD ,CF =CD ,∴△ACF ≌△BCD (SAS ),∴∠CAF =∠B =60°,∴∠EAF =∠BAC +∠CAF =120°; ②DE =EF .理由如下:∵∠DCF =60°,∠DCE =30°,∴∠FCE =60°﹣30°=30°,∴∠DCE =∠FCE .在△DCE 和△FCE 中,∵CD =CF ,∠DCE =∠FCE ,CE =CE ,∴△DCE ≌△FCE (SAS ),∴DE =EF ; (2)①∵△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,∴AC =BC ,∠BAC =∠B =45°.∵∠DCF =90°,∴∠ACF =∠BCD .在△ACF 和△BCD 中,∵AC =BC ,∠ACF =∠BCD ,CF =CD ,∴△ACF ≌△BCD (SAS ),∴∠CAF =∠B =45°,AF =DB ,∴∠EAF =∠BAC +∠CAF =90°; ②AE 2+DB 2=DE 2,理由如下:∵∠DCF =90°,∠DCE =45°,∴∠FCE =90°﹣45°=45°,∴∠DCE =∠FCE .在△DCE 和△FCE 中,∵CD =CF ,∠DCE =∠FCE ,CE =CE ,∴△DCE ≌△FCE (SAS ),∴DE =EF .在Rt △AEF 中,AE 2+AF 2=EF 2,又∵AF =DB ,∴AE 2+DB 2=DE 2.二、初三数学 圆易错题压轴题(难)9.已知圆O 的半径长为2,点A 、B 、C 为圆O 上三点,弦BC=AO ,点D 为BC 的中点,(1)如图,连接AC 、OD ,设∠OAC=α,请用α表示∠AOD ; (2)如图,当点B 为AC 的中点时,求点A 、D 之间的距离:(3)如果AD 的延长线与圆O 交于点E ,以O 为圆心,AD 为半径的圆与以BC 为直径的圆相切,求弦AE 的长.【答案】(1)1502AOD α∠=︒-;(2)7AD =3331331+- 【解析】 【分析】(1)连接OB 、OC ,可证△OBC 是等边三角形,根据垂径定理可得∠DOC 等于30°,OA=OC可得∠ACO=∠CAO=α,利用三角形的内角和定理即可表示出∠AOD的值.(2)连接OB、OC,可证△OBC是等边三角形,根据垂径定理可得∠DOB等于30°,因为点D为BC的中点,则∠AOB=∠BOC=60°,所以∠AOD等于90°,根据OA=OB=2,在直角三角形中用三角函数及勾股定理即可求得OD、AD的长.(3)分两种情况讨论:两圆外切,两圆内切.先根据两圆相切时圆心距与两圆半径的关系,求出AD的长,再过O点作AE的垂线,利用勾股定理列出方程即可求解.【详解】(1)如图1:连接OB、OC.∵BC=AO∴OB=OC=BC∴△OBC是等边三角形∴∠BOC=60°∵点D是BC的中点∴∠BOD=130 2BOC∠=︒∵OA=OC∴OAC OCA∠=∠=α∴∠AOD=180°-α-α-30︒=150°-2α(2)如图2:连接OB、OC、OD.由(1)可得:△OBC是等边三角形,∠BOD=130 2BOC∠=︒∵OB=2,∴OD=OB∙cos30︒=3∵B为AC的中点,∴∠AOB=∠BOC=60°∴∠AOD=90°根据勾股定理得:227AO OD+=(3)①如图3.圆O 与圆D 相内切时: 连接OB 、OC ,过O 点作OF ⊥AE ∵BC 是直径,D 是BC 的中点 ∴以BC 为直径的圆的圆心为D 点 由(2)可得:OD=3,圆D 的半径为1 ∴AD=31+ 设AF=x在Rt △AFO 和Rt △DOF 中,2222OA AF OD DF -=-即()2222331x x -=-+-解得:331x +=∴AE=3312AF +=②如图4.圆O 与圆D 相外切时:连接OB 、OC ,过O 点作OF ⊥AE∵BC 是直径,D 是BC 的中点∴以BC 为直径的圆的圆心为D 点由(2)可得:OD=3,圆D 的半径为1∴AD=31-在Rt △AFO 和Rt △DOF 中,2222OA AF OD DF -=-即()2222331x x -=--+解得:331x -= ∴AE=3312AF 2-=【点睛】本题主要考查圆的相关知识:垂径定理,圆与圆相切的条件,关键是能灵活运用垂径定理和勾股定理相结合思考问题,另外需注意圆相切要分内切与外切两种情况.10.如图所示,CD 为⊙O 的直径,点B 在⊙O 上,连接BC 、BD ,过点B 的切线AE 与CD 的延长线交于点A ,OE//BD ,交BC 于点F ,交AB 于点E.(1)求证:∠E=∠C ;(2)若⊙O 的半径为3,AD=2,试求AE 的长;(3)在(2)的条件下,求△ABC 的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)10;(3)48 5.【解析】试题分析:(1)连接OB,利用已知条件和切线的性质证明:OE∥BD,即可证明:∠E=∠C;(2)根据题意求出AB的长,然后根据平行线分线段定理,可求解;(3)根据相似三角形的面积比等于相似比的平方可求解.试题解析:(1)如解图,连接OB,∵CD为⊙O的直径,∴∠CBD=∠CBO+∠OBD=90°,∵AB是⊙O的切线,∴∠ABO=∠ABD+∠OBD=90°,∴∠ABD=∠CBO.∵OB、OC是⊙O的半径,∴OB=OC,∴∠C=∠CBO.∵OE∥BD,∴∠E=∠ABD,∴∠E=∠C;(2)∵⊙O的半径为3,AD=2,∴AO=5,∴AB=4.∵BD∥OE,∴=,∴=,∴BE=6,AE=6+4=10(3)S △AOE==15,然后根据相似三角形面积比等于相似比的平方可得S△ABC= S△AOE==11.在直角坐标系中,⊙C过原点O,交x轴于点A(2,0),交y轴于点B(0,).(1)求圆心C的坐标.(2)抛物线y=ax2+bx+c过O,A两点,且顶点在正比例函数y=-的图象上,求抛物线的解析式.(3)过圆心C作平行于x轴的直线DE,交⊙C于D,E两点,试判断D,E两点是否在(2)中的抛物线上.(4)若(2)中的抛物线上存在点P(x0,y0),满足∠APB为钝角,求x0的取值范围.【答案】(1)圆心C的坐标为(1,);(2)抛物线的解析式为y=x2﹣x;(3)点D、E均在抛物线上;(4)﹣1<x0<0,或2<x0<3.【解析】试题分析:(1)如图线段AB是圆C的直径,因为点A、B的坐标已知,根据平行线的性质即可求得点C的坐标;(2)因为抛物线过点A、O,所以可求得对称轴,即可求得与直线y=﹣x的交点,即是二次函数的顶点坐标,利用顶点式或者一般式,采用待定系数法即可求得抛物线的解析式;(3)因为DE∥x轴,且过点C,所以可得D、E的纵坐标为,求得直径AB的长,可得D、E的横坐标,代入解析式即可判断;(4)因为AB为直径,所以当抛物线上的点P在⊙C的内部时,满足∠APB为钝角,所以﹣1<x0<0,或2<x0<3.试题分析:(1)∵⊙C经过原点O∴AB为⊙C的直径∴C为AB的中点过点C作CH垂直x轴于点H,则有CH=OB=,OH=OA=1∴圆心C的坐标为(1,).(2)∵抛物线过O、A两点,∴抛物线的对称轴为x=1,∵抛物线的顶点在直线y=﹣x上,∴顶点坐标为(1,﹣).把这三点的坐标代入抛物线y=ax 2+bx+c ,得, 解得, ∴抛物线的解析式为y=x 2﹣x . (3)∵OA=2,OB=2, ∴AB==4,即⊙C 的半径r=2, ∴D (3,),E (﹣1,),代入y=x 2﹣x 检验,知点D 、E 均在抛物线上.(4)∵AB 为直径,∴当抛物线上的点P 在⊙C 的内部时,满足∠APB 为钝角,∴﹣1<x 0<0,或2<x 0<3.考点:二次函数综合题.12.四边形ABCD 的对角线交于点E ,有AE =EC ,BE =ED ,以AB 为直径的O 过点E .(1)求证:四边形ABCD 是菱形.(2)若CD 的延长线与圆相切于点F ,已知直径AB =4.求阴影部分的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)513π-【解析】试题分析:(1)先由AE=EC 、BE=ED 可判定四边形为平行四边形,再根据∠AEB=90°可判定该平行四边形为菱形;(2)连接OF ,过点D 作DP ,AB P E EQ AB ⊥⊥于过点作于Q ,分别求出扇形BOE 、△AOE、半圆O 的面积,即可得出答案.试题解析:(1)AE =EC ,BE =ED∴ABCD 四边形为平行四边形∵90AB AEB ∠∴=︒是直径∴ABCD 平行四边形是菱形(2)连接OF ,过点D 作DP ,AB P E EQ AB ⊥⊥于过点作于QCF 切O 于点F∴90OFC ∠=︒∵ABCD 四边形是菱形,∴,90CD AB BOF OFD DPO ∠∠∠∴===︒∴FOPD DP OF ∴=四边形是矩形ABCD 四边形是菱形,AB AD ∴=∵11,3022OF AB DP AD DAB ∠=∴=∴=︒ ∴ABCD 四边形是菱形∴1152CAB DAB ∠=∠=︒ ∴180215150AOE ∠=︒-⨯︒=︒∴3090EOB EQO ∠∠=︒=︒ ∴112EQ OE == 21502360S 阴影π⨯∴=-1521123π⨯⨯=- 点睛:本题主要考查菱形的判定即矩形的判定与性质、切线的性质,熟练掌握其判定与性质并结合题意加以灵活运用是解题的关键.13.如图①、②、③是两个半径都等于2的⊙O 1和⊙O 2,由重合状态沿水平方向运动到互相外切过程中的三个位置,⊙O 1和⊙O 2相交于A 、B 两点,分别连结O 1A 、O 1B 、O 2A 、O 2B 和AB .(1)如图②,当∠AO 1B =120°时,求两圆重叠部分图形的周长l ;(2)设∠AO 1B 的度数为x ,两圆重叠部分图形的周长为y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(3)在(2)中,当重叠部分图形的周长时,则线段O 2A 所在的直线与⊙O 1有何位置关系?请说明理由.除此之外,它们是否还有其它的位置关系?如果有,请直接写出其它位置关系时的x 的取值范围.【答案】(1)83π(2)(0≤x ≤180) (3)O 2A 与⊙O 1相切;当0≤x ≤90和0≤x ≤180时,线段O 2A 所在的直线与⊙O 1相交 【解析】试题分析:(1)解法一、依对称性得,∠AO 2B =∠AO 1B =120°,∴解法二、∵O 1A=O 1B=O 2A=O 2B∴AO 1BO 2是菱形 ∴∠AO 2B =∠AO 1B =120° ∴l =2׈A= (2)∵由(1)知,菱形AO 1BO 2中∠AO 2B =∠AO 1B=x 度,∴重叠图形的周长, 即(0≤x ≤180) (3) 当时,线段O 2A 所在的直线与⊙O 1相切!理由如下:∵,由(2)可知:, 解之x =90度 ∴AO 1B =90°,因此菱形AO 1BO 2是正方形,∴O 1AO 2=90°,即O 2A ⊥O 1A ,而O 1A 是⊙O 1的半径,且A 为半径之外端;∴O 2A 与⊙O 1相切.还有如下位置关系:当0≤x ≤90和0≤x ≤180时,线段O 2A 所在的直线与⊙O 1相交 考点:直线与圆的位置关系点评:本题主要考查直线与圆的位置关系,掌握判定直线与圆的位置关系是解本题的关键,会求函数的解析式,本题难度比较大14.如图①②,在平面直角坐标系中,边长为2的等边CDE ∆恰好与坐标系中的OAB ∆重合,现将CDE ∆绕边AB 的中点(G G 点也是DE 的中点),按顺时针方向旋转180︒到△1C DE 的位置.(1)求1C 点的坐标; (2)求经过三点O 、A 、1C 的抛物线的解析式;(3)如图③,G 是以AB 为直径的圆,过B 点作G 的切线与x 轴相交于点F ,求切线BF 的解析式;(4)抛物线上是否存在一点M ,使得:16:3AMF OAB S S ∆∆=.若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)13)C ;(2)23333y x x =-;(3)32333y x =+;(4)1283834,,2,33M M ⎛⎫⎛- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭. 【解析】【分析】(1)利用中心对称图形的性质和等边三角形的性质,可以求出.(2)运用待定系数法,代入二次函数解析式,即可求出.(3)借助切线的性质定理,直角三角形的性质,求出F ,B 的坐标即可求出解析式. (4)当M 在x 轴上方或下方,分两种情况讨论.【详解】解:(1)将等边CDE ∆绕边AB 的中点G 按顺时针方向旋转180︒到△1C DE , 则有,四边形'OAC B 是菱形,所以1C 的横坐标为3,根据等边CDE ∆的边长是2, 利用等边三角形的性质可得13)C ;(2)抛物线过原点(0,0)O ,设抛物线解析式为2y ax bx =+,把(2,0)A ,3)C '代入,得420933a b a b +=⎧⎪⎨+=⎪⎩解得3a =23b = ∴抛物线解析式为23333y x x =-;(3)90ABF ∠=︒,60BAF ∠=︒,30AFB ∴∠=︒, 又2AB =,4AF ∴=,2OF ∴=, (2,0)F ∴-,设直线BF 的解析式为y kx b =+, 把(1,3)B ,(2,0)F -代入,得320k b k b ⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩, 解得33k =,233b =, ∴直线BF 的解析式为323y x =+; (4)①当M 在x 轴上方时,存在2323(,)M x x x -, 213231:[4()]:[23]16:322AMF OAB S S x x ∆∆=⨯⨯-⨯⨯=, 得2280x x --=,解得14x =,22x =-,当14x =时,23238344y =⨯-⨯=, 当12x =-时,232383(2)(2)y =⨯--⨯-=, 183(4,)M ∴,283(2,)M -; ②当M 在x 轴下方时,不存在,设点2323(,)M x x x -, 213231:[4()]:[23]16:322AMF OAB S S x x ∆∆=-⨯⨯-⨯⨯=, 得2280x x -+=,240b ac -<无解,综上所述,存在点的坐标为183(4,)M ,283(2,)M -. 【点睛】此题主要考查了旋转,等边三角形的性质,菱形的判定和性质,以及待定系数法求解二次函数解析式和切线的性质定理等,能熟练应用相关性质,是解题的关键.15.如图,已知AB 是⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点(不与A 、B 重合),D 为的AC 中点,过点D 作弦DE ⊥AB 于F ,P 是BA 延长线上一点,且∠PEA =∠B .(1)求证:PE 是⊙O 的切线;(2)连接CA与DE相交于点G,CA的延长线交PE于H,求证:HE=HG;(3)若tan∠P=512,试求AHAG的值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)1310 AHAG=.【解析】【分析】(1)连接OE,由圆周角定理证得∠EAB+∠B=90°,可得出∠OAE=∠AEO,则∠PEA+∠AEO=90°,即∠PEO=90°,则结论得证;(2)连接OD,证得∠AOD=∠AGF,∠B=∠AEF,可得出∠PEF=2∠B,∠AOD=2∠B,可证得∠PEF=∠AOD=∠AGF,则结论得证;(3)可得出tan∠P=tan∠ODF=512OFDF=,设OF=5x,则DF=12x,求出AE,BE,得出23AEBE=,证明△PEA∽△PBE,得出23PAPE=,过点H作HK⊥PA于点K,证明∠P=∠PAH,得出PH=AH,设HK=5a,PK=12a,得出PH=13a,可得出AH=13a,AG=10a,则可得出答案.【详解】解:(1)证明:如图1,连接OE,∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∴∠EAB+∠B=90°,∵OA=OE,∴∠OAE=∠AEO,∴∠B+∠AEO=90°,∵∠PEA=∠B,∴∠PEA+∠AEO=90°,∴∠PEO=90°,又∵OE为半径,∴PE是⊙O的切线;(2)如图2,连接OD,∵D为AC的中点,∴OD⊥AC,设垂足为M,∴∠AMO=90°,∵DE⊥AB,∴∠AFD=90°,∴∠AOD+∠OAM=∠OAM+∠AGF=90°,∴∠AOD=∠AGF,∵∠AEB=∠EFB=90°,∴∠B=∠AEF,∵∠PEA=∠B,∴∠PEF=2∠B,∵DE⊥AB,∴AE AD=,∴∠AOD=2∠B,∴∠PEF=∠AOD=∠AGF,∴HE=HG;(3)解:如图3,∵∠PEF=∠AOD,∠PFE=∠DFO,∴∠P=∠ODF,∴tan∠P=tan∠ODF=512 OFDF=,设OF=5x,则DF=12x,∴OD22OF DF+13x,∴BF=OF+OB=5x+13x=18x,AF=OA﹣OF=13x﹣5x=8x,∵DE⊥OA,∴EF=DF=12x,∴AE=22AF EF+=413x,BE=22EF BF+=613x,∵∠PEA=∠B,∠EPA=∠BPE,∴△PEA∽△PBE,∴41323613PA AEPE BE===,∵∠P+∠PEF=∠FAG+∠AGF=90°,∴∠HEG=∠HGE,∴∠P=∠FAG,又∵∠FAG=∠PAH,∴∠P=∠PAH,∴PH=AH,过点H作HK⊥PA于点K,∴PK=AK,∴13 PKPE=,∵tan∠P=5 12,设HK=5a,PK=12a,∴PH=13a,∴AH=13a,PE=36a,∴HE=HG=36a﹣13a=23a,∴AG=GH﹣AH=23a﹣13a=10a,∴13131010 AH aAG a==.【点睛】本题是圆的综合题,考查了垂径定理,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,解直角三角形,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,掌握相似三角形的判定定和性质定理及方程思想是解题的关键.16.如图,在梯形ABCD中,AD//BC,AB=CD=AD=5,cos45B=,点O是边BC上的动点,以OB为半径的O与射线BA和边BC分别交于点E和点M,联结AM,作∠CMN=∠BAM,射线MN与边AD、射线CD分别交于点F、N.(1)当点E 为边AB 的中点时,求DF 的长;(2)分别联结AN 、MD ,当AN//MD 时,求MN 的长;(3)将O 绕着点M 旋转180°得到'O ,如果以点N 为圆心的N 与'O 都内切,求O 的半径长.【答案】(1)DF 的长为158;(2)MN 的长为5;(3)O 的半径长为258. 【解析】【分析】(1)作EH BM ⊥于H ,根据中位线定理得出四边形BMFA 是平行四边形,从而利用cos 45B =解直角三角形即可求算半径,再根据平行四边形的性质求FD 即可;(2)先证AMB CNM ∠=∠,再证MAD CNM ∠=∠,从而证明AFM NFD ∆~∆,得到AF MF AF DF NF MF NF DF=⇒=,再通过平行证明AFN DFM ∆~∆,从而得到AF NF AF MF NF DF DF MF=⇒=,通过两式相乘得出AF NF =再根据平行得出NF DF =, 从而得出答案.(3)通过图形得出MN 垂直平分'OO ,从而得出90BAM CMN ∠=∠=︒,再利用cos 45B =解三角函数即可得出答案. 【详解】 (1)如图,作EH BM ⊥于H :∵E 为AB 中点,45,cos 5AB AD DC B ==== ∴52AE BE ==∴cos 45BH B BE == ∴2BH = ∴2253222EH ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭设半径为r ,在Rt OEH ∆中:()222322r r ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ 解得:2516r =∵,E O 分别为,BA BM 中点 ∴BAM BEO OBE ∠=∠=∠又∵CMN BAM ∠=∠∴CMN OBE ∠=∠ ∴//MF AB∴四边形BMFA 是平行四边形∴2528AF BM r ===∴2515588FD AD AF =-=-= (2)如图:连接MD AN ,∵,B C BAM CMN ∠=∠∠=∠∴AMB CNM ∠=∠又∵AMB MAD ∠=∠∴MAD CNM ∠=∠又∵AFM NFD ∠=∠∴AFM NFD ∆~∆∴AF MF AF DF NF MF NF DF=⇒=① 又∵//MD AN∴AFN DFM ∆~∆ ∴AF NF AF MF NF DF DF MF=⇒=② 由①⨯②得; 22AF NF AF NF =⇒=∴NF DF =∴5MN AD ==故MN 的长为5;(3)作如图:∵圆O 与圆'O 外切且均与圆N 内切设圆N 半径为R ,圆O 半径为r∴'=NO R r NO -=∴N 在'OO 的中垂线上∴MN 垂直平分'OO∴90NMC ∠=︒∵90BAM CMN ∠=∠=︒∴A 点在圆上∴54cos 5AB B BM BM === 解得:254BM =O 的半径长为258【点睛】 本题是一道圆的综合题目,难度较大,掌握相似之间的关系转化以及相关线段角度的关系转化是解题关键.。