2024中考数学第一轮复习:函数与几何综合问题(共25题)(解析版).pdf
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- 2024 中考 数学 第一轮 复习 函数 几何 综合 问题 25 解析
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1、1专题 32 函数与几何综合问题(25 题)一、填空题1(2023四川眉山统考中考真题)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,点 B 的坐标为-8,6,过点 B 分别作 x 轴、y 轴的垂线,垂足分别为点 C、点 A,直线 y=-2x-6 与 AB 交于点 D与 y 轴交于点 E动点M 在线段 BC 上,动点 N 在直线 y=-2x-6 上,若 AMN 是以点 N 为直角顶点的等腰直角三角形,则点M 的坐标为 【答案】M-8,6或 M-8,23【分析】如图,由 AMN 是以点 N 为直角顶点的等腰直角三角形,可得 N 在以 AM 为直径的圆 H 上,MN=AN,可得 N 是圆 H 与直线 y=-
2、2x-6 的交点,当 M,B 重合时,符合题意,可得 M-8,6,当 N 在 AM 的上方时,如图,过 N 作 NJ y 轴于 J,延长 MB 交 BJ 于 K,则 NJA=MKN=90,JK=AB=8,证明MNK NAJ,设 N x,-2x-6,可得 MK=NJ=-x,KN=AJ=-2x-6-6=-2x-12,而 KJ=AB=8,则-2x-12-x=8,再解方程可得答案【详解】解:如图,AMN 是以点 N 为直角顶点的等腰直角三角形,N 在以 AM 为直径的圆 H 上,MN=AN,N 是圆 H 与直线 y=-2x-6 的交点,当 M,B 重合时,B-8,6,则 H-4,3,MH=AH=NH=
3、4,符合题意,M-8,6,当 N 在 AM 的上方时,如图,过 N 作 NJ y 轴于 J,延长 MB 交 BJ 于K,则 NJA=MKN=90,JK=AB=8,NAJ+ANJ=90,AN=MN,ANM=90,MNK+ANJ=90,MNK=NAJ,MNK NAJ,设 N x,-2x-6,MK=NJ=-x,KN=AJ=-2x-6-6=-2x-12,而 KJ=AB=8,-2x-12-x=8,2解得:x=-203,则-2x-6=223,CM=CK-MK=223-203=23,M-8,23;综上:M-8,6或 M-8,23故答案为:M-8,6或 M-8,23【点睛】本题考查的是坐标与图形,一次函数的性
4、质,等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,圆周角定理的应用,本题属于填空题里面的压轴题,难度较大,清晰的分类讨论是解本题的关键2(2023四川自贡统考中考真题)如图,直线 y=-13 x+2 与 x 轴,y 轴分别交于 A,B 两点,点 D 是线段 AB 上一动点,点 H 是直线 y=-43 x+2 上的一动点,动点 E m,0,F m+3,0,连接 BE,DF,HD当 BE+DF 取最小值时,3BH+5DH 的最小值是 【答案】392【分析】作出点 C 3,-2,作 CD AB 于点 D,交 x 轴于点 F,此时 BE+DF 的最小值为 CD 的长,利用解直角三角形求得 F 1
5、13,0,利用待定系数法求得直线 CD 的解析式,联立即可求得点 D 的坐标,过点 D 作DG y 轴于点 G,此时 3BH+5DH 的最小值是 5DG 的长,据此求解即可【详解】解:直线 y=-13 x+2 与 x 轴,y 轴分别交于 A,B 两点,B 0,2,A 6,0,作点 B 关于 x 轴的对称点 B 0,-2,把点 B 向右平移 3 个单位得到 C 3,-2,作 CD AB 于点 D,交 x 轴于点 F,过点 B 作 BE CD 交 x 轴于点 E,则四边形 EFCB 是平行四边形,此时,BE=BE=CF,BE+DF=CF+DF=CD 有最小值,作 CP x 轴于点 P,则 CP=2
6、,OP=3,CFP=AFD,FCP=FAD,tanFCP=tanFAD,PFPC=OBOA,即 PF2=26,PF=23,则 F 113,0,设直线 CD 的解析式为 y=kx+b,则3k+b=-2113 k+b=0,解得 k=3b=-11,3 直线 CD 的解析式为 y=3x-11,联立,y=3x-11y=-13 x+2,解得x=3910y=710,即 D 3910,710;过点 D 作 DG y 轴于点 G,直线 y=-43 x+2 与 x 轴的交点为 Q 32,0,则 BQ=OQ2+OB2=52,sinOBQ=OQBQ=3252=35,HG=BHsinGBH=35 BH,3BH+5DH=
7、5 35 BH+DH=5 HG+DH=5DG,即 3BH+5DH 的最小值是 5DG=5 3910=392,故答案为:392【点睛】本题考查了一次函数的应用,解直角三角形,利用轴对称求最短距离,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题3(2023江苏无锡统考中考真题)二次函数 y=a(x-1)(x-5)a 12的图像与 x 轴交于点 A、B,与 y 轴交于点 C,过点 M 3,1的直线将 ABC 分成两部分,这两部分是三角形或梯形,且面积相等,则 a的值为【答案】910 或 2+25或2+12【分析】先求得 A 1,0,B 5,0,C 0,5a,直线 BM 解析式为 y=-12 x+52,直线 A
8、M 的解析式为 y=12 x-12,1)、当分成两个三角形时,直线必过三角形一个顶点,平分面积,必为中线,则如图 1,直线 AM 过BC 中点,如图 2,直线 BM 过 AC 中点,直线 BM 解析式为 y=-12 x+52,AC 中点坐标为12,52 a,待入直线求得 a=910;如图 3,直线 CM 过 AB 中点,AB 中点坐标为 3,0,直线 MB 与 y 轴平行,必不成立;2)当分成三角形和梯形时,过点 M 的直线必与 ABC 一边平行,所以必有“A”型相似,因为平分面积,所以相似比为 1:2如图 4,直线 EM AB,根据相似三角形的性质,即可求解;如图 5,直线 ME AC,如图
9、 6,直线 ME BC,同理可得 AEAB=12,进而根据 tanMEN=tanCBO,即可求解【详解】解:由 y=a(x-1)(x-5),令 x=0,解得:y=5a,令 y=0,解得:x1=1,x2=5,A 1,0,B 5,0,C 0,5a,设直线 BM 解析式为 y=kx+b,5k+b=03k+b=1解得:k=-12b=52 直线 BM 解析式为 y=-12 x+52,当 x=0 时,y=52,则直线 BM 与 y 轴交于 0,52,4 a 12,5a 52,点 M 必在 ABC 内部1)、当分成两个三角形时,直线必过三角形一个顶点,平分面积,必为中线设直线 AM 的解析式为 y=mx+n
10、 k+b=03k+b=1解得:m=12n=-12则直线 AM 的解析式为 y=12 x-12如图 1,直线 AM 过 BC 中点,BC 中点坐标为52,52 a,代入直线求得 a=310 12,不成立;如图 2,直线 BM 过 AC 中点,直线 BM 解析式为 y=-12 x+52,AC 中点坐标为12,52 a,待入直线求得 a=910;如图 3,直线 CM 过 AB 中点,AB 中点坐标为 3,0,直线 MB 与 y 轴平行,必不成立;2)、当分成三角形和梯形时,过点 M 的直线必与 ABC 一边平行,所以必有“A”型相似,因为平分面积,所以相似比为 1:2如图 4,直线 EM AB,CE
11、N COA CECO=CNCA=12,5a-15a=12,解得 a=2+25;5 如图 5,直线 ME AC,MN CO,则 EMN ACO BEAB=12,又 AB=4,BE=2 2,BN=5-3=2 OC)请解答下列问题:(1)求点 B 的坐标;(2)若 OD:OC=2:1,直线 y=-x+b 分别交 x 轴、y 轴、AD 于点 E,F,M,且 M 是 AD 的中点,直线 EF 交DC 延长线于点 N,求 tanMND 的值;(3)在(2)的条件下,点 P 在 y 轴上,在直线 EF 上是否存在点 Q,使 NPQ 是腰长为 5 的等腰三角形?若存在,请直接写出等腰三角形的个数和其中两个点
12、Q 的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)B-4,06(2)tanMND=13(3)存在,等腰三角形的个数是 8 个,Q1 6-5 22,5 2-42,Q2 6+5 22,-5 2+42,Q3 4,-3,Q4-4,3【分析】(1)解方程得到 OB,OC 的长,从而得到点 B 的坐标;(2)由 OD:OC=2:1,OC=2,得 OD=4由 AD=BC=6,M 是 AD 中点,得到点 M 的坐标,代入直线 y=-x+b 中,求得 b 的值,从而得到直线的解析式,进而求得点 E,点 F 的坐标,由坐标特点可得 FEO=45过点 C 作 CH EN 于 H,过点 N 作 NK BC 于 K从而 D
13、OC NKC,DO:OC=NK:CK=2:1,进而得到 NK=2CK,易证 KEN=KNE=45,可得 EK=NK=2CK,因此 EC=CK,由 EC=OC-OE=2-1=1 可得 CK=1,NK=2,EK=2,从而通过解直角三角形在 RtENK 中,得到 EN=EKcosKEN=2 2,在 RtECH 中,CH=EH=EC cosCEH=22,因此求得 NH=EN-EH=3 22,最终可得结果 tanMND=CHNH=13;(3)分 PN=PQ,PN=NQ,PQ=NQ 三大类求解,共有 8 种情况【详解】(1)解方程 x2-6x+8=0,得 x1=4,x2=2 OB OC,OB=4,OC=2
14、 B-4,0;(2)OD:OC=2:1,OC=2 OD=4 四边形 ABCD 是平行四边形,AD BC,AD=BC=6 M 是 AD 中点,MD=3 M-3,4将 M-3,4代入 y=-x+b,得 3+b=4 b=1 E 1,0,F 0,1 FEO=45过点 C 作 CH EN 于 H,过点 N 作 NK BC 于 K DOC NKC,DO:OC=NK:CK=2:1 NK=2CK KEN=FEO=45 KNE=90-KEN=45 KEN=KNE EK=NK=2CK EC=CK EC=OC-OE=2-1=1 CK=1,NK=2,EK=2 在 RtENK 中,EN=EKcosKEN=2cos45=
15、2 2在 RtECH 中,CH=EH=EC cosCEH=1 cos45=227 NH=EN-EH=2 2-22=3 22 tanMND=CHNH=223 22=13(3)解:由(2)知:直线 EF 解析式为 y=-x+1,N 3,-2,设 P 0,p,Q q,-q+1,当 PN=QN=5 时,3-02+-2-p2=52,3-q2+-2+q-12=52,解得 p=-6 或 p=2,q=6+5 22或 q=6-5 22,Q1 6-5 22,5 2-42,Q2 6+5 22,-5 2+42,P1 0,-6,P2 0,2,如图,P1Q1N、P1Q2N、P2Q1N、P2Q2N 都是以 5 为腰的等腰三
16、角形,;当 PQ=QN=5 时,由知:Q1 6-5 22,5 2-42,Q2 6+5 22,-5 2+42,6+5 22 5,PQ2不可能等于 5,如图,P3Q1N,P4Q1N 都是以 5 为腰的等腰三角形,8;当 PN=PQ=5 时,由知:P1 0,-6,P2 0,2,当 P1 0,-6时,0-q2+-6+q-12=5,解得 q1=3(舍去),q2=4,Q3 4,-3,如图,当 P2 0,2时,0-q2+2+q-12=5,解得 q1=3(舍去),q2=-4,Q4-4,3,如图,综上,等腰三角形的个数是 8 个,符合题意的 Q 坐标为 Q1 6-5 22,5 2-42,Q2 6+5 22,-5
17、 2+42,Q3 4,-3,Q4-4,39【点睛】本题考查了一次函数的图像与性质,一次函数与平行四边形,等腰三角形的综合问题,数形结合思想是解题的关键5(2023湖南统考中考真题)如图,点 A,B,C 在 O 上运动,满足 AB2=BC2+AC2,延长 AC 至点D,使得 DBC=CAB,点 E 是弦 AC 上一动点(不与点 A,C 重合),过点 E 作弦 AB 的垂线,交 AB 于点F,交 BC 的延长线于点 N,交 O 于点 M(点 M 在劣弧 AC上)(1)BD 是 O 的切线吗?请作出你的判断并给出证明;(2)记 BDC,ABC,ADB 的面积分别为 S1,S2,S,若 S1 S=S2
18、2,求 tanD2的值;(3)若 O 的半径为 1,设 FM=x,FE FN 1BC BN+1AE AC=y,试求 y 关于 x 的函数解析式,并写出自变量 x 的取值范围【答案】(1)BD 是 O 的切线,证明见解析(2)1+52(3)y=x 0 0,m=1+52 tanD2=1+52(3)设 A=,A+ABC=ABC+DBC=ABC+N=90,A=DBC=N=如图,连接 OM 在 RtOFM 中,OF=OM 2-FM 2=1-x2 BF=BO+OF=1+1-x2,AF=OA-OF=1-1-x2 在 RtAFE 中,EF=AF tan=1-1-x2 tan,AE=AFcos=1-1-x2co
19、s在 RtABC 中,BC=AB sin=2sin(r=1,AB=2)AC=AB cos=2cos在 RtBFN 中,BN=BFsin=1+1-x2sin,FN=BFtan=1+1-x2tan y=FE FN 1BC BN+1AE AC=x212+2 1-x2+12-2 1-x2=x22-2 1-x2+2+2 1-x24-4 1-x2=x21x211=x2 1x=x即 y=x FM AB,FM 最大值为 F 与 O 重合时,即为 1 0 x 1综上,y=x 0 2【分析】(1)根据题意得到 a2=c2,a1=c2,b1=-b2 0 即可解答;(2)求出 y1的对称轴,得到 s=-3r,表示出
20、y2的解析式即可求解;y2=-3rx2-2rx+1=-3x2+2xr+1,令 3x2+2x=0 求解即可;(3)由题意可知 y1=ax2+bx+c,y2=cx2-bx+a 得到 A、B 的坐标,表示出 CD,EF,根据 CD=EF 且 b2-4ac 0,得到 a=c,分 a=-c 和 a=c 两种情况求解即可【详解】(1)解:由题意可知:a2=c2,a1=c2,b1=-b2 0,m=3,n=2,k=-1答:k 的值为-1,m 的值为 3,n 的值为 2(2)解:点 P r,t与点 Q s,tr s始终在关于 x 的函数 y1=x2+2rx+s 的图像上运动,对称轴为 x=r+s2=-2r2,s
21、=-3r,y2=sx2-2rx+1,对称轴为 x=-2r2s=rs=-13 答:函数 y2的图像的对称轴为 x=-13 y2=-3rx2-2rx+1=-3x2+2xr+1,令 3x2+2x=0,解得 x1=0,x2=-23,12 过定点 0,1,-23,1答:函数 y2的图像过定点 0,1,-23,1(3)解:由题意可知 y1=ax2+bx+c,y2=cx2-bx+a,A-b2a,4ac-b24a,Bb2c,4ac-b24c,CD=b2-4aca,EF=b2-4acc,CD=EF 且 b2-4ac 0,a=c;若 a=-c,则 y1=ax2+bx-a,y2=-ax2-bx+a,要使以 A,B,
22、C,D 为顶点的四边形能构成正方形,则 CAD,CBD 为等腰直角三角形,CD=2 yA,b2+4a2|a|=2 -4a2-b24a,2 b2+4a2=b2+4a2,b2+4a2=4,S正=12 CD2=12 b2-4aca2=12 b2+4a2a2=2a2,b2=4-4a2 0,0 a2 2;若 a=c,则 A、B 关于 y 轴对称,以 A,B,C,D 为顶点的四边形不能构成正方形,综上,以 A,B,C,D 为顶点的四边形能构成正方形,此时 S 2【点睛】本题主要考查了二次函数的综合应用、正方形的性质等知识点,解题的关键是利用分类讨论的思想解决问题7(2023江苏无锡统考中考真题)如图,四边
23、形 ABCD 是边长为 4 的菱形,A=60,点 Q 为 CD 的中点,P 为线段 AB 上的动点,现将四边形 PBCQ 沿 PQ 翻折得到四边形 PBCQ (1)当 QPB=45 时,求四边形 BBCC 的面积;(2)当点 P 在线段 AB 上移动时,设 BP=x,四边形 BBCC 的面积为 S,求 S 关于 x 的函数表达式【答案】(1)4 3+8(2)S=32 3xx2+12+4 3【分析】(1)连接 BD、BQ,根据菱形的性质以及已知条件可得 BDC 为等边三角形,根据 QPB=45,可得 PBQ 为等腰直角三角形,则 PB=2 3,PQ=2 6,根据翻折的性质,可得 BPB=90,P
24、B=PB,则 BB=2 6,PE=6;同理 CQ=2,CC=2 2,QF=2;进而根据 S四边形 BBCC=2S梯形 PBCQ-SPBB13+SCQC,即可求解;(2)等积法求得 BE=2 3xx2+12,则 QE=12x2+12,根据三角形的面积公式可得 SQEB=12 3xx2+12,证明BEQ QFC,根据相似三角形的性质,得出 SQFC=4 3xx2+12,根据 S=2 SQEB+SBQC+SQFC即可求解【详解】(1)如图,连接 BD、BQ,四边形 ABCD 为菱形,CB=CD=4,A=C=60,BDC 为等边三角形 Q 为 CD 中点,CQ=2,BQ CD,BQ=2 3,QB PB
25、 QPB=45,PBQ 为等腰直角三角形,PB=2 3,PQ=2 6,翻折,BPB=90,PB=PB,BB=2 6,PE=6;.同理 CQ=2,CC=2 2,QF=2,S四边形 BBCC=2S梯形 PBCQ-SPBB+SCQC=2 12 2+2 3 2 3-12 2 32+12 22=4 3+8;(2)如图 2,连接 BQ、BQ,延长 PQ 交 CC 于点 F PB=x,BQ=2 3,PBQ=90,PQ=x2+12 SPBQ=12 PQ BE=12 PB BQ BE=BQ PBPQ=2 3xx2+12,QE=12x2+12,SQEB=12 2 3xx2+1212x2+12=12 3xx2+12
26、 BEQ=BQC=QFC=90,则 EQB=90-CQF=FCQ,BEQ QFC,SQFCSBEQ=CQQB2=22 32=13,SQFC=4 3xx2+12 SBQC=12 2 2 3=2 3,S=2 SQEB+SBQC+SQFC=2 12 3xx2+12+2 3+4 3xx2+12=32 3xx2+12+4 3【点睛】本题考查了菱形与折叠问题,勾股定理,折叠的性质,相似三角形的性质与判定,熟练掌握菱形的性14质以及相似三角形的性质与判定是解题的关键8(2023江苏徐州统考中考真题)如图,在平而直角坐标系中,二次函数 y=-3x2+2 3x 的图象与 x轴分别交于点 O,A,顶点为 B连接
27、OB,AB,将线段 AB 绕点 A 按顺时针方向旋转 60 得到线段 AC,连接 BC点 D,E 分别在线段 OB,BC 上,连接 AD,DE,EA,DE 与 AB 交于点 F,DEA=60 (1)求点 A,B 的坐标;(2)随着点 E 在线段 BC 上运动 EDA 的大小是否发生变化?请说明理由;线段 BF 的长度是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由;(3)当线段 DE 的中点在该二次函数的因象的对称轴上时,BDE 的面积为【答案】(1)A 2,0,B 1,3;(2)EDA 的大小不变,理由见解析;线段 BF 的长度存在最大值为 12;(3)2 39【分析】(1)y=0
28、得-3x2+2 3x=0,解方程即可求得 A 的坐标,把 y=-3x2+2 3x 化为顶点式即可求得点 B 的坐标;(2)在 AB 上取点 M,使得 BM=BE,连接 EM,证明 AED 是等边三角形即可得出结论;由 BM=AB-AF=2-AF,得当 AF 最小时,BF 的长最大,即当 DE AB 时,BF 的长最大,进而解直角三角形即可求解;(3)设 DE 的中点为点 M,连接 AM,过点 D 作 DH BN 于点 H,证四边形 OACB 是菱形,得 BC OA,进而证明 MBE MHD 得 DH=BE,再证 BME NAM,得 ANBM=MNBE=AMME 即1BM=MNBE=3,结合三角
29、形的面积公式即可求解【详解】(1)解:y=-3x2+2 3x=-3 x-12+3,顶点为 B 1,3,令 y=0,-3x2+2 3x=0,解得 x=0 或 x=2,A 2,0;(2)解:EDA 的大小不变,理由如下:在 AB 上取点 M,使得 BM=BE,连接 EM,y=-3 x-12+3,抛物线对称轴为 x=1,即 ON=1,将线段 AB 绕点 A 按顺时针方向旋转 60 得到线段 AC,BAC=60,AB=AC,15 BAC 是等边三角形,AB=AC=BC,C=60,A 2,0,B 1,3,O 0,0,ON=1,OA=2,OB=12+32=2,AB=2-12+32=2,OA=OB=AB,O
30、AB 是等边三角形,OA=OB=AC=BC=2,OAB=OBA=AOB=60,MBE=60,BM=BE,BME 是等边三角形,BME=60=ABE,ME=BE=BM,AME=180-BME=120,BD EM,DBE=ABO+ABC=120,DBE=AME,BD EM,FEM+BED=180-120=60=AEF=MEA+FEM,BED=MEA,BED MEA,DE=EA,又 AED=60,AED 是等边三角形,ADE=60,即 ADE 的大小不变;,BF=AB-AF=2-AF,当 AF 最小时,BF 的长最大,即当 DE AB 时,BF 的长最大,DAE 是等边三角形,DAF=12 DAE=
31、30,OAD=60-DAF=30,AD OB,AD=OA cosOAD=2 cos30=3,AF=AD cosDAF=2 cos30=32,BF=AB-AF=2-32=12,即线段 BF 的长度存在最大值为 12;(3)解:设 DE 的中点为点 M,连接 AM,过点 D 作 DH BN 于点 H,OA=OB=AC=BC=2,四边形 OACB 是菱形,BC OA,DH BN,AN BN,DH BC OA,MBE=MHD,MEB=MDH,DE 的中点为点 M,MD=ME,MBE MHD,16 DH=BE,ANM=90,MBE=180-90=90=ANM,NMA+NAM=90,DE 的中点为点 M,
32、DAE 是等边三角形,AM DE,AME=90,BME+NMA=180,BME=NAM,BME NAM,ANBM=MNBE=AMME 即1BM=MNBE=3,BM=33,MN=BN-BM=2 33,DH=BE=MN3=23,SBDE=SBDM+SBEM=12 33 23+12 33 23=2 39,故答案为 2 39【点睛】本题主要考查了二次函数的图像及性质,菱形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,相似三角形的判定及性质,等边三角形的判定及性质以及解直角三角形,题目综合性较强,熟练掌握各知识点是解题的关键9(2023内蒙古统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y=-x2+3x+1
33、交 y 轴于点 A,直线 y=-13 x+2 交抛物线于 B,C 两点(点 B 在点 C 的左侧),交 y 轴于点 D,交 x 轴于点 E (1)求点 D,E,C 的坐标;(2)F 是线段 OE 上一点 OF EF,连接 AF,DF,CF,且 AF 2+EF 2=21求证:DFC 是直角三角形;DFC 的平分线 FK 交线段 DC 于点 K,P 是直线 BC 上方抛物线上一动点,当 3tanPFK=1 时,求点P 的坐标【答案】(1)C(3,1),D(0,2),E(6,0)(2)证明见解析,点 P 的坐标为(1,3)或(7,3 7-6)【分析】(1)根据一次函数与坐标轴的交点及一次函数与二次函
34、数的交点求解即可;(2)设 F(m,0),然后利用勾股定理求解,m=2,过点 C 作 CG x 轴,垂足为 G再由等腰三角形及各角17之间的关系即可证明;根据题意得出 tanPFK=13,设点 P 的坐标为 t,-t2+3t+1,根据题意得 13 t 3分两种情况分析:(i)当点 P 在直线 KF 的左侧抛物线上时,tanP1FK=13,13 t 2(ii)当点P 在直线 KF 的右侧抛物线上时,tanP2FK=13,2 t 3求解即可【详解】(1)解:直线 y=-13 x+2 交 y 轴于点 D,交 x 轴于点 E,当 x=0 时,y=2,D 0,2,当 y=0 时,x=6,E 6,0 直线
35、 y=-13 x+2 交抛物线于 B,C 两点,-x2+3x+1=-13 x+2,3x2-10 x+3=0,解得 x1=13,x2=3 点 B 在点 C 的左侧,点 C 的横坐标为 3,当 x=3 时,y=1 C(3,1);(2)如图,抛物线 y=-x2+3x+1 交 y 轴于点 A,当 x=0 时,y=1,A(0,1),OA=1,在 RtAOF 中,AOF=90,由勾股定理得 AF 2=OA2+OF 2,设 F(m,0),OF=m,AF 2=1+m2,E(6,0),OE=6,EF=OE-OF=6-m,AF 2+EF 2=21,1+m2+(6-m)2=21,m1=2,m2=4,OF EF,m=
36、2,OF=2,F(2,0)D(0,2),OD=2,OD=OF DOF 是等腰直角三角形,18 OFD=45过点 C 作 CG x 轴,垂足为 G C(3,1),CG=1,OG=3,GF=OG-OF=1,CG=GF,CGF 是等腰直角三角形,GFC=45,DFC=90,DFC 是直角三角形 FK 平分 DFC,DFC=90,DFK=CFK=45 OFK=OFD+DFK=90,FK y 轴 3tanPFK=1,tanPFK=13 设点 P 的坐标为 t,-t2+3t+1,根据题意得 13 t 3(i)当点 P 在直线 KF 的左侧抛物线上时,tanP1FK=13,13 t 2过点 P1作 P1H
37、x 轴,垂足为 H P1H KF,HP1F=P1FK,tanHP1F=13 HF=OF-OH,HF=2-t,在 RtP1HF 中,tanHP1F=HFP1H=13,P1H=3HF,P1H=-t2+3t+1,-t2+3t+1=3(2-t),t2-6t+5=0,t1=1,t2=5(舍去)当 t=1 时,-t2+3t+1=3,P1(1,3)(ii)当点 P 在直线 KF 的右侧抛物线上时,tanP2FK=13,2 t 3过点 P2作 P2M x 轴,垂足为 M P2M KF,MP2F=P2FK,tanMP2F=13,MF=OM-OF,MF=t-219在 RtP2MF 中,tanMP2F=MFP2M=
38、13,P2M=3MF,P2M=-t2+3t+1,-t2+3t+1=3(t-2),t2=7,t3=7,t4=-7(舍去)当 t=7 时,-t2+3t+1=3 7-6,P2(7,3 7-6)点 P 的坐标为(1,3)或(7,3 7-6)【点睛】题目主要考查一次函数与二次函数综合问题,特殊三角形问题及解三角形,理解题意,作出相应辅助线,综合运用这些知识点是解题关键10(2023吉林统考中考真题)如图,在正方形 ABCD 中,AB=4cm,点 O 是对角线 AC 的中点,动点P,Q 分别从点 A,B 同时出发,点 P 以 1cm/s 的速度沿边 AB 向终点 B 匀速运动,点 Q 以 2cm/s 的速
39、度沿折线 BC-CD 向终点 D 匀速运动连接 PO 并延长交边 CD 于点 M,连接 QO 并延长交折线 DA-AB 于点 N,连接 PQ,QM,MN,NP,得到四边形 PQMN设点 P 的运动时间为 x(s)(0 x 4),四边形PQMN 的面积为 y(cm2)(1)BP 的长为cm,CM 的长为cm(用含 x 的代数式表示)(2)求 y 关于 x 的函数解析式,并写出自变量 x 的取值范围(3)当四边形 PQMN 是轴对称图形时,直接写出 x 的值【答案】(1)4-x;x(2)y=4x2-12x+160 x 2-4x+162 x 4(3)x=43 或 x=83【分析】(1)根据正方形中心
40、对称的性质得出 OM=OP,OQ=ON,可得四边形 PQMN 是平行四边形,证明 ANP CQM 即可;(2)分 0 x 2,2 x 4 两种情况分别画出图形,根据正方形的面积,以及平行四边形的性质即可求解;(3)根据(2)的图形,分类讨论即可求解【详解】(1)解:依题意,AP=x 1=x cm,则 PB=AB-AP=4-xcm,四边形 ABCD 是正方形,AD BC,DAB=DCB=90,点 O 是正方形对角线 AC 的中点,OM=OP,OQ=ON,则四边形 PQMN 是平行四边形,20 MQ=PN,MQ NP,PNQ=MQN,又 AD BC,ANQ=CQN,ANP=MQC,在 ANP,CQ
41、M 中,ANP=MQCNAP=QCMNP=MQ,ANP CQM,MC=AP=x cm故答案为:4-x;x(2)解:当 0 x 2 时,点 Q 在 BC 上,由(1)可得 ANP CQM,同理可得 PBQ MDN,PB=4-x,QB=2x,MC=x,QC=4-2x,则 y=AB2-2SMCQ-2SBPQ=16-4-x 2x-x 4-2x=4x2-12x+16;当 2 x 4 时,如图所示,则 AP=x,AN=CQ=2x-CB=2x-4,PN=AP-AN=x-2x-4=-x+4,y=-x+4 4=-4x+16;综上所述,y=4x2-12x+160 x 2-4x+162 x 4;(3)依题意,如图,
42、当四边形 PQMN 是矩形时,此时 PQM=90,PQB+CQM=90,BPQ+PQB=90,BPQ=CQM,又 B=BCD,BPQCQM,BPCQ=BQCM,即 4-x4-2x=2xx,解得:x=43,当四边形 PQMN 是菱形时,则 PQ=MQ,4-x2+2x2=x2+4-2x2,解得:x=0(舍去);如图所示,当 PB=CQ 时,四边形 PQMN 是轴对称图形,4-x=2x-4,解得 x=83,当四边形 PQMN 是菱形时,则 PN=PQ=4,即-x+4=4,解得:x=0(舍去),综上所述,当四边形 PQMN 是轴对称图形时,x=43 或 x=83 21【点睛】本题考查了正方形的性质,动
43、点问题,全等三角形的性质与判定,矩形的性质,平行四边形的性质与判定,菱形的性质,轴对称图形,熟练掌握以上知识是解题的关键11(2023广东统考中考真题)综合运用如图 1,在平面直角坐标系中,正方形 OABC 的顶点 A 在 x 轴的正半轴上,如图 2,将正方形 OABC 绕点 O逆时针旋转,旋转角为 0 45,AB 交直线 y=x 于点 E,BC 交 y 轴于点 F (1)当旋转角 COF 为多少度时,OE=OF;(直接写出结果,不要求写解答过程)(2)若点 A(4,3),求 FC 的长;(3)如图 3,对角线 AC 交 y 轴于点 M,交直线 y=x 于点 N,连接 FN,将 OFN 与 O
44、CF 的面积分别记为S1与 S2,设 S=S1-S2,AN=n,求 S 关于 n 的函数表达式【答案】(1)22.5(2)FC=154(3)S=12 n2【分析】(1)根据正方形的性质及直角三角形全等的判定及性质得出 AOG=AOE,再由题意得出EOG=45,即可求解;(2)过点 A 作 AP x 轴,根据勾股定理及点的坐标得出 OA=5,再由相似三角形的判定和性质求解即可;(3)根据正方形的性质及四点共圆条件得出 O、C、F、N 四点共圆,再由圆周角定理及等腰直角三角形的判定和性质得出 FN=ON,FNO=90,过点 N 作 GQ BC 于点 G,交 OA 于点 Q,利用全等三角形及矩形的判
45、定和性质得出 CG=OQ,CO=QG,结合图形分别表示出 S1,S2,得出 S=S1-S2=NQ2,再由等腰直角三角形的性质即可求解【详解】(1)解:正方形 OABC,OA=OC,A=C=90,OE=OF,RtOCF RtOAE(HL),COF=AOE,COF=AOG,AOG=AOE,AB 交直线 y=x 于点 E,EOG=45,AOG=AOE=22.5,即 COF=22.5;(2)过点 A 作 AP x 轴,如图所示:22 A(4,3),AP=3,OP=4,OA=5,正方形 OABC,OC=OA=5,C=90,C=APO=90,AOP=COF,OCF OPA,OCOP=FCAP 即 54=F
46、C3,FC=154;(3)正方形 OABC,BCA=OCA=45,直线 y=x,FON=45,BCA=FON=45,O、C、F、N 四点共圆,OCN=FON=45,OFN=FON=45,FON 为等腰直角三角形,FN=ON,FNO=90,过点 N 作 GQ BC 于点 G,交 OA 于点 Q,BC OA,GQ OA,FNO=90,1+2=90,1+3=90,2=3,FGN NQO(AAS)GN=OQ,FG=QN,GQ BC,FCO=COQ=90,四边形 COQG 为矩形,CG=OQ,CO=QG,S1=SOFN=12 ON 2=12 OQ2+NQ2=12 GN 2+NQ2=12 GN 2+12
47、NQ2,S2=SCOF=12 CF CO=12 GC-FGGN+NQ=12 GN 2-NQ2=12 GN 2-12 NQ2,S=S1-S2=NQ2,OAC=45,AQN 为等腰直角三角形,NQ=22 AN=22 n,S=NQ2=22 n2=12 n223【点睛】题目主要考查全等三角形、相似三角形及特殊四边形的判定和性质,四点共圆的性质,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键12(2023湖北黄冈统考中考真题)已知抛物线 y=-12 x2+bx+c 与 x 轴交于 A,B(4,0)两点,与 y 轴交于点 C(0,2),点 P 为第一象限抛物线上的点,连接 CA,CB,PB,PC (1
48、)直接写出结果;b=,c=,点 A 的坐标为,tanABC=;(2)如图 1,当 PCB=2OCA 时,求点 P 的坐标;(3)如图 2,点 D 在 y 轴负半轴上,OD=OB,点 Q 为抛物线上一点,QBD=90,点 E,F 分别为 BDQ的边 DQ,DB 上的动点,QE=DF,记 BE+QF 的最小值为 m求 m 的值;设 PCB 的面积为 S,若 S=14 m2-k,请直接写出 k 的取值范围【答案】(1)32,2,-1,0,12(2)2,3(3)m=2 17,13 k 17【分析】(1)利用待定系数法求二次函数解析式即可求得 b=32、c=2,从而可得 OB=4,OC=2,由 y=0,
49、可得-12 x2+32 x+2=0,求得 A-1,0,在 RtCOB 中,根据正切的定义求值即可;(2)过点 C 作 CD x 轴,交 BP 于点 D,过点 P 作 PE x 轴,交 y 轴于点 E,由 tanOCA=tanABC=12,即 OCA=ABC,再由 PCB=2ABC,可得 EPC=ABC,证明 PEC BOC,可得 EPOB=ECOC,设点 P 坐标为 t,-12 t2+32 t+2,可得 t4=-12 t2+32 t2,再进行求解即可;(3)作 DH DQ,且使 DH=BQ,连接 FH根据 SAS 证明 BQE HDF,可得 BE+QF=FH+QF QH,即 Q,F,H 共线时
50、,BE+QF 的值最小作 QG AB 于点 G,设 G(n,0),则Q n,-12 n2+32 n+2,根据 QG=BG 求出点 Q 的坐标,燃然后利用勾股定理求解即可;作 PT y 轴,交 BC 于点 T,求出 BC 解析式,设 T a,-12 a+2,P a,-12 a2+32 a+2,利用三角形面积公式表示出 S,利用二次函数的性质求出 S 的取值范围,结合中结论即可求解【详解】(1)解:抛物线 y=-12 x2+bx+c 经过点 B(4,0),C(0,2),-8+4b+c=0c=2,解得:b=32c=2,24 抛物线解析式为:y=-12 x2+32 x+2,抛物线 y=-12 x2+b
51、x+c 与 x 轴交于 A、B(4,0)两点,y=0 时,-12 x2+32 x+2=0,解得:x1=-1,x2=4,A-1,0,OB=4,OC=2,在 RtCOB 中,tanABC=OCOB=24=12,故答案为:32,2,-1,0,12;(2)解:过点 C 作 CD x 轴,交 BP 于点 D,过点 P 作 PE x 轴,交 y 轴于点 E,AO=1,OC=2,OB=4,tanOCA=AOCO=12,由(1)可得,tanABC=12,即 tanOCA=tanABC,OCA=ABC,PCB=2OCA,PCB=2ABC,CD x 轴,EP x 轴,ACB=DCB,EPC=PCD,EPC=ABC
52、,又 PEC=BOC=90,PEC BOC,EPOB=ECOC,设点 P 坐标为 t,-12 t2+32 t+2,则 EP=t,EC=-12 t2+32 t+2-2=-12 t2+32 t,t4=-12 t2+32 t2,解得:t=0(舍),t=2,点 P 坐标为 2,3 (3)解:如图 2,作 DH DQ,且使 DH=BQ,连接 FH BQD+BDQ=90,HDF+BDQ=90,QD=HDF,QE=DF,DH=BQ,BQE HDF(SAS),BE=FH,BE+QF=FH+QF QH,Q,F,H 共线时,BE+QF 的值最小作 QG AB 于点 G,OB=OD,BOD=90,OBD=45,QB
53、D=90,QBG=45,25 QG=BG设 G(n,0),则 Q n,-12 n2+32 n+2,-12 n2+32 n+2=4-n,解得 n=1 或 n=4(舍去),Q(2,3),QG=BG=4-1=3,BQ=DH=3 2,QD=5 2,m=QH=3 22+5 22=2 17;如图 3,作 PT y 轴,交 BC 于点 T,待定系数法可求 BC 解析式为 y=-12 x+2,设 T a,-12 a+2,P a,-12 a2+32 a+2,则 S=12-12 a2+32 a+2+12 a-2 4=-a-22+4,0 S 4,0 14 m2-k 4,0 17-k 4,13 k 2将经过 B,C
54、两点的抛物线 y1=ax2+bx-4 向左平移 2 个单位,得到抛物线 y2若直线 EA 与抛物线 y1有唯一交点,求 t 的值;若抛物线 y2的顶点 P 在直线 EA 上,求 t 的值;将抛物线 y2再向下平移,2(t-1)2 个单位,得到抛物线 y3若点 D 在抛物线 y3上,求点 D 的坐标【答案】(1)等腰直角三角形26(2)详见解析(3)t=3;t=6;D 125,65【分析】(1)由 A(0,2),B(2,0)得到 OA=OB=2,又由 AOB=90,即可得到结论;(2)由 EOD=90,AOB=90 得到 AOE=BOD,又有 AO=OB,OD=OE,利用 SAS 即可证明AOE
55、 BOD;(3)求出直线 AC 的解析式和抛物线 y1的解析式,联立得 x2-t+3x+3t=0,由 =(t+3)2-4 3t=(t-3)2=0 即可得到 t 的值;抛物线 y1=-2t x2+2t(t+2)x-4 向左平移 2 个单位得到抛物线 y2=-2tx-t-222+(t-2)22t,则抛物线 y2的顶点 P t-22,(t-2)22t,将顶点 P t-22,(t-2)22t代入 yAC=-2t x+2 得到 t2-6t=0,解得 t1=0,t2=6,根据 t 2 即可得到 t 的值;过点 E 作 EM x 轴,垂足为 M,过点 D 作 DN x 轴,垂足为 N,先证明 ODN EOM
56、(AAS),则ON=EM,DN=OM,设 EM=2OM=2m,由 OA EM 得到 OC:CM=OA:EM,则tt+m=22m,求得m=tt-1,得到 D2tt-1,tt-1,由抛物线 y2再向下平移2(t-1)2 个单位,得到抛物线 y3=-2t x2+2t(t-2)x-2(t-1)2,把 D2tt-1,tt-1代入抛物线 y3=-2t x2+2t(t-2)x-2(t-1)2,得到 3t2-19t+6=0,解得 t1=13,t2=6,由 t 2,得 t=6,即可得到点 D 的坐标【详解】(1)证明:A(0,2),B(2,0),OA=OB=2,AOB=90,AOB 是等腰直角三角形,故答案为:
57、等腰直角三角形(2)如图,EOD=90,AOB=90,AOB-AOD=DOE-AOD,AOE=BOD,AO=OB,OD=OE,AOE BOD(SAS);(3)设直线 AC 的解析式为 y=kx+b,A(0,2),C(t,0),b=2kt+b=0,yAC=-2t x+2,将 C(t,0),B(2,0)代入抛物线 y1=ax2+bx-4 得,0=at2+bt-40=4a+2b-4,解得 a=-2t,b=2t(t+2),y1=-2t x2+2t(t+2)x-4,27 直线 yAC=-2t x+2 与抛物线 y1=-2t x2+2t(t+2)x-4 有唯一交点 联立解析式组成方程组解得 x2-t+3x
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