专题21函数与直角三角形的存在性问题-【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案(解析版).docx
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- 压轴必刷 专题 21 函数 直角三角形 存在 问题 压轴 2023 年中 数学 经典 模型 培优案 解析
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1、【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案专题21函数与直角三角形的存在性问题 解题策略经典例题【例1】(2022春绿园区期末)如图,在RtABC中,ACB90,ACBC6,动点P从点A出发,沿AC以每秒2个单位长度的速度向终点C运动,过点P作PQAB于点Q,将线段PQ绕点P逆时针旋转90得到线段PR,连结QR设四边形APRQ与RtABC的重叠部分的面积为S,点P的运动时间为t(t0)秒(1)线段AP的长为 2t(用含t的代数式表示)(2)当点R恰好落在线段BC上时,求t的值(3)求S与t之间的函数关系式(4)当CPR为直角三角形时,直接写出t的值【分析】(1)由题意可得出答案;(
2、2)由旋转的性质及等腰直角三角形的性质可得出2t6t,则可求出答案;(3)分两种情况:当点R在ACB内或BC边上时,0t2,当2t3时,由平行四边形的面积公式及三角形面积可得出答案;(4)可分两种情况:当PCR90时,由(2)可知,t2,当CRP90,由题意得出APPC,则可求出t的值【解答】解:(1)由题意可知,AP2t,故答案为:2t;(2)如图,将线段PQ绕点P逆时针旋转90得到线段PR,PQPR,QPR90,AP2t,AQPQt,QRt2t,ACBC6,C90,AB6,BQ6t,当点R恰好落在线段BC上时,RCP90,CPRCRPPRQ45,QRB90,BQRQ,2t6t,t2;(3)
3、分两种情况:当点R在ACB内或BC边上时,0t2,APQR,AQPR,四边形APRQ为平行四边形,SAQPQ2t2;当2t3时,由题意知,CPE和EFR为等腰直角三角形,CPCE62t,PE62t,ER3t6,SS四边形APRQSEFR,S;(4)当CPR为直角三角形时,可分两种情况:当PCR90时,由(2)可知,t2,当CRP90,由题意可知AQPQPRCR,APPC,2t62t,t综上所述,当t2或时,CPR为直角三角形【例2】(2022春成华区校级期中)如图,在平面直角坐标系内,点O为坐标原点,经过A(2,6)的直线交x轴正半轴于点B,交y轴于点C,OBOC,直线AD交x轴负半轴于点D,
4、若ABD的面积为27(1)求直线AB的表达式和点D的坐标;(2)横坐标为m的点P在线段AB上(不与点A、B重合),过点P作x轴的平行线交AD于点E,设PE的长为y(y0),求y与m之间的函数关系式并直接写出相应的m取值范围;(3)在(2)的条件下,在x轴上是否存在点F,使PEF为等腰直角三角形?若存在求出点F的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)根据直线AB交x轴正半轴于点B,交y轴于点C,OBOC,设出解析式为yx+n,把A的坐标代入求得n的值,从而求得B的坐标,再根据三角形的面积建立方程求出BD的值,求出OD的值,从而求出D点的坐标,直接根据待定系数法求出AD的解析式;(2)先根据B、
5、A的坐标求出直线AB的解析式,将P点的横坐标代入直线AB的解析式,求出P的纵坐标,将P点的纵坐标代入直线AD的解析式就可以求出E的横坐标,根据线段的和差关系就可以求出结论;(3)要使PEF为等腰直角三角形,分三种情况分别以点P、E、F为直角顶点,根据等腰直角三角形的性质求出(2)中m的值,就可以求出F点的坐标【解答】解:(1)OBOC,设直线AB的解析式为yx+n,直线AB经过A(2,6),2+n6,n4,直线AB的解析式为yx+4,B(4,0),OB4,ABD的面积为27,A(2,6),SABDBD627,BD9,OD5,D(5,0),设直线AD的解析式为yax+b,解得直线AD的解析式为y
6、2x+10;(2)点P在AB上,且横坐标为m,P(m,m+4),PEx轴,E的纵坐标为m+4,代入y2x+10得,m+42x+10,解得x,E(,m+4),PE的长ymm+3;即ym+3,(2m4);(3)在x轴上存在点F,使PEF为等腰直角三角形,当FPE90时,如图,有PFPE,PFm+4,PEm+3,m+4m+3,解得m,此时F(,0);当PEF90时,如图,有EPEF,EF的长等于点E的纵坐标,EFm+4,m+4m+3,解得:m,点E的横坐标为x,F(,0);当PFE90时,如图,有 FPFE,FPEFEPFPE+EFP+FEP180,FPEFEP45作FRPE,点R为垂足,PFR18
7、0FPEPRF45,PFRRPF,FRPR同理FRER,FRPE点R与点E的纵坐标相同,FRm+4,m+4(m+3),解得:m,PRFRm+4+4,点F的横坐标为,F(,0)综上,在x轴上存在点F使PEF为等腰直角三角形,点F的坐标为(,0)或(,0)或(,0)【例3】如图,在平面直角坐标系中,C(8,0)、B(0,6)是矩形ABOC的两个顶点,点D是线段AB上的一个动点(不与A、B重合),双曲线y(k0)经过点D,与矩形ABOC的边AC相交于点E(1)如图,当点D为AB中点时,k的值为 24,点E的坐标为 (8,3)(2)如图,当点D在线段AB上的任意位置时(不与A、B重合),连接BC、DE
8、,求证:BCDE(3)是否存在反比例函数上不同于点D的一点F,满足:ODF为直角三角形,ODF90,且tanDOF,若存在,请直接写出满足以上条件时点D的横坐标,若不存在,请说明理由【分析】(1)根据矩形的性质得点A的坐标,再利用中点坐标公式得点D的坐标,从而得出k的值,再将y6代入即可;(2)根据点D、E的坐标,可得出AD、AE的长度,根据即即可证出BCDE;(3)根据题意可知,需要分两种情况:当点F在直线AB上方时,过点D作DGx轴于点G,过点F作FMDG于点M,当点F在直线AB下方时,如图,过点D作DGx轴于点G,过点F作FNAB于点N,分别设出点D的横坐标,表达点F的坐标,进而得出方程
9、,求解即可【解答】(1)解:C(8,0)、B(0,6)是矩形ABOC的两个顶点,ABOC8,ACOB6,A(8,6),点D是AB的中点,D(4,6),k8324,y,当x8时,y3,E(8,3),故答案为:24,(8,3);(2)证明:设点D的横坐标为m,点D的坐标为(m,6),k6m,反比例函数的解析式为:y,点E的坐标为(8,),AD8m,AEACCE6,即,BCDE;(3)解:根据题意可知,需要分两种情况:当点F在直线AB上方时,如图,过点D作DGx轴于点G,过点F作FMDG于点M,OGDDMF90,ODF90,ODG+DOGODG+FDM90,DOGFDM,ODGDFM,OD:DFOG
10、:DMDG:FM,tanDOF,DF:OD1:3,OD:DFOG:DMDG:FM3,DGOB6,FM2,设点D的横坐标为t,则OGt,DM,D(t,6),F(t2,6+),6t(t2)(6+),解得t1+(负值舍去)即此时点D的横坐标为:1+当点F在直线AB下方时,如图,过点D作DGx轴于点G,过点F作FNAB于点N,OBDDNF90,ODF90,ODB+DOBODB+FDN90,DOBFDN,ODBDFN,OD:DFOB:DNDB:FN,tanDOF,DF:OD1:3,OD:DFOB:DNDB:FN3,OB6,FN2,设点D的横坐标为n,则BDn,FN,D(n,6),F(n+2,6),6n(
11、n+2)(6),解得n1+(负值舍去)即此时点D的横坐标为:1+综上,满足题意的点D的横坐标为:1+或1+【例4】(2022巴南区自主招生)已知在平面直角坐标系中,二次函数yx2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,A(4,0),B(12,0),C(0,6)(1)求这个二次函数的解析式;(2)如图1,点P为直线BC下方抛物线上的一个动点,过点P作PDy轴交直线BC于点D,过点P作PEBC交x轴于点E,求PD+BE的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,将抛物线沿射线CB方向平移3个单位,得到新抛物线y,点F为y的对称轴上任意一点,若以点B、C、F为顶点的三角形是直角
12、三角形,请直接写出符合条件的点F的坐标【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)设P(t,t2t6),则D(t,t6),则PDt2+t,求出直线PE的解析式为yx+t2+t6,则E(t23t+12,0),可求BEt23t,所以PD+BE(t6)2+,即可求当t6时,PD+PE有最大值,此时P(6,);(3)求出平移后的抛物线解析式为y(x10)25,设F(10,n),B(12,0),C(0,6),则BF24+n2,BC2180,FC2100+(n+6)2,分三种情况讨论当BF为斜边时,F(10,26);当BC为斜边时,F(10,3+)或(10,3);当CF为斜边时,100+(n+6F
13、(10,4)【解答】解:(1)将A(4,0),C(0,6)代入yx2+bx+c,解得,yx2x6;(2)设BC的直线解析式为ykx+b,解得,yx6,设P(t,t2t6),则D(t,t6),PDt2+t,设直线PE的解析式为yx+m,将点P代入,可得mt2+t6,yx+t2+t6,E(t23t+12,0),BEt23t,PD+BEt2+t+(t23t)(t6)2+,当t6时,PD+PE有最大值,此时P(6,);(3)设抛物线沿x轴正方向平移2m个单位,则沿y轴正方向平移m个单位,3m,解得m3,平移后的抛物线解析式为y(x10)25,抛物线的对称轴为直线x10,设F(10,n),B(12,0)
14、,C(0,6),BF24+n2,BC2180,FC2100+(n+6)2,当BF为斜边时,100+(n+6)2+1804+n2,解得n26,F(10,26);当BC为斜边时,180100+(n+6)2+4+n2,解得n3+或n3,F(10,3+)或(10,3);当CF为斜边时,100+(n+6)2180+4+n2,解得n4,F(10,4);综上所述:F点坐标为(10,26)或(10,3+)或(10,3)或(10,4)培优训练一解答题1(2022秋南关区校级月考)在RtABC中,ACB90,A30,BC2,动点F从点A出发沿折线ACCB向终点B运动,在AC上的速度为每秒个单位长度,在BC上的速度
15、为每秒1个单位长度当点F不与点C重合时,以CF为边在点C的右上方作等边CFQ,设点P的运动时间为t(秒),点F到AB的距离为h(1)AC2;(2)求h与t的函数关系式,并写出t的取值范围;(3)当点F在AC边上运动,且点Q到AB的距离为h时,求t的值;(4)取AB边的中点D,连结FD、CD,当FCD是直角三角形时,直接写出t的值【分析】(1)根据含30的直角三角形和勾股定理可得AC的长;(2)分两种情况:F在AC上和BC上,根据含30角的直角三角形和勾股定理可得h与t的函数关系式;(3)分两种情况:设直线CQ与AB交于点P,如图3,点P在CQ上,如图4,点P在CQ的延长线上,根据等边三角形的边
16、长2t列等式,解出可得答案;(4)分三种情况:当F在AC上时,如图5,CFD90,如图6,CDF90,当F在BC上时,如图7,DFC90,根据含30角的直角三角形的性质可得答案【解答】解:(1)ACB90,A30,BC2,AB2BC4,AC2,故答案为:2;(2)分两种情况:过点F作FHAB于H,当0t2时,点F在边AC上,如图1,由题意得:AFt,RtAFH中,A30,FHhAFt;当2t4时,点F在边BC上,如图2,由题意得:CFt2,BFBCCF2(t2)4t,RtBFH中,BFH30,BHBF,FHhBHt2;综上,h与t的函数关系式为:h;(3)分两种情况:设直线CQ与AB交于点P,
17、如图3,点D在CQ上,CFQ是等边三角形,FCQQCFQ60,ACB90,BCQ30,B60,CPE30+6090,PEQ30,当点F在AC边上运动,且点Q到AB的距离为h时,即QPh,QE2PQh,CFQ60,A30,AAEF30,EFAFt,CFFQ2t,2tt+ht+t,t;如图4,点P在CQ的延长线上,由知:BPC90,BCP30,CPBP,CPCQ+PQ,2t+t,t;综上,t的值是或;(4)分三种情况:如图5,CFD90,D是AB的中点,ACB90,CDAD2,CFAF,t1;如图6,CDF90,DCF30,DF,CF2DF,AF2,此时t;如图7,DFC90,CDF30,CFCD
18、1,此时t2+13;综上,t的值是1或或32(2021罗湖区校级模拟)如图1,已知抛物线yx2+bx+c经过原点O,它的对称轴是直线x2,动点P从抛物线的顶点A出发,在对称轴上以每秒1个单位的速度向上运动,设动点P运动的时间为t秒,连接OP并延长交抛物线于点B,连接OA,AB(1)求抛物线的函数解析式;(2)当AOB为直角三角形时,求t的值;(3)如图2,M为AOB的外接圆,在点P的运动过程中,点M也随之运动变化,请你探究:在1t5时,求点M经过的路径长度【分析】(1)由抛物线yx2+bx+c经过原点O且对称轴是直线x2,知c0,2,求得b的值即可得出答案;(2)设点B(a,a24a),由yx
19、24x(x2)24知A(2,4),据此得出OA222+4220、OB2a2+(a24a)2、AB2(a2)2+(a24a+4)2,再分OAB90、AOB90和ABO90三种情况,根据勾股定理列出关于a的方程,解之求得a的值,继而求出直线OB解析式,求出x2时y的值,从而求得t的值;(3)由M为AOB的外接圆知点M在线段OA的中垂线上,从而得出1t5时,点M的运动路径是在线段OA中垂线上的一条线段,再结合(2)中的情况求出点M的位置,根据两点间的距离公式求解可得【解答】解:(1)抛物线yx2+bx+c经过原点O,且对称轴是直线x2,c0,2,则b4、c0,抛物线解析式为yx24x;(2)设点B(
20、a,a24a),yx24x(x2)24,点A(2,4),则OA222+4220、OB2a2+(a24a)2、AB2(a2)2+(a24a+4)2,若OB2OA2+AB2,则a2+(a24a)220+(a2)2+(a24a+4)2,解得a2(舍)或a,B(,),则直线OB解析式为yx,当x2时,y3,即P(2,3),t(3+4)11;若AB2OA2+OB2,则(a2)2+(a24a+4)220+a2+(a24a)2,解得a0(舍)或a,B(,),则直线OB解析式为yx,当x2时,y1,即P(2,1),t1(4)15;若OA2AB2+OB2,则20(a2)2+(a24a+4)2+a2+(a24a)
21、2,整理,得:a38a2+21a180,a33a25a2+15a+6a180,a2(a3)5a(a3)+6(a3)0,(a3)(a25a+6)0,(a3)2(a2)0,则a3或a2(舍),B(3,3),直线OB解析式为yx,当x2时,y2,即P(2,2),t2(4)12;综上,当AOB为直角三角形时,t的值为1或2或5(3)M为AOB的外接圆,点M在线段OA的中垂线上,当1t5时,点M的运动路径是在线段OA中垂线上的一条线段,当t1时,如图1,由(2)知OAB90,此时RtOAB的外接圆圆心M是OB的中点,B(,),M(,);当t5时,如图2,由(2)知,AOB90,此时RtOAB的外接圆圆心
22、M是AB的中点,B(,)、A(2,4),M(,);当t2时,如图3,由(2)知,OBA90,此时RtOAB的外接圆圆心M是OA的中点,A(2,4),M(1,2);则点M经过的路径长度为+3(2012芜湖县校级自主招生)学习过三角函数,我们知道在直角三角形中,一个锐角的大小与两条边长的比值相互唯一确定,因此边长与角的大小之间可以相互转化类似的,可以在等腰三角形中建立边角之间的联系,我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做顶角的正对(sad)如图,在ABC中,ABAC,顶角A的正对记作sadA,这时sadA容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的根据上述对角的正对定义,解下列问题:(1
23、)sad60的值为 BA B1 CD2(2)对于0A180,A的正对值sadA的取值范围是 0sadA2(3)已知sin,其中为锐角,试求sad的值【分析】(1)根据等腰三角形的性质,求出底角的度数,判断出三角形为等边三角形,再根据正对的定义解答;(2)求出0度和180度时等腰三角形底和腰的比即可;(3)作出直角ABC,构造等腰三角形ACD,根据正对的定义解答【解答】解:(1)根据正对定义,当顶角为60时,等腰三角形底角为60,则三角形为等边三角形,则sad601故选B(2)当A接近0时,sad接近0,当A接近180时,等腰三角形的底接近于腰的二倍,故sad接近2于是sadA的取值范围是0sa
24、dA2故答案为0sadA2(3)如图,在ABC中,ACB90,sinA在AB上取点D,使ADAC,作DHAC,H为垂足,令BC3k,AB5k, 则ADAC4k,又在ADH中,AHD90,sinADHADsinAk,AHk则在CDH中,CHACAHk,CDk于是在ACD中,ADAC4k,CDk由正对的定义可得:sadA,即sad4(2022秋法库县期中)如图,已知函数yx+1的图象与y轴交于点A,一次函数ykx+b的图象经过点B(0,1),与x轴以及yx+1的图象分别交于点C,D,且点D的坐标为(1,n)(1)则k3,b1,n2;(2)若函数ykx+b的值大于函数yx+1的函数值,则x的取值范围
25、是 x1;(3)求四边形AOCD的面积;(4)在x轴上是否存在点P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是直角三角形,请直接写出点P的坐标【分析】(1)对于直线yx+1,令x0求出y的值,确定出A的坐标,把B坐标代入ykx+b中求出b的值,再将D坐标代入yx+1求出n的值,进而将D坐标代入求出k的值即可;(2)由两一次函数解析式,结合图象确定出x的范围即可;(3)过D作DE垂直于x轴,如图1所示,四边形AOCD面积等于梯形AOED面积减去三角形CDE面积,求出即可;(4)在x轴上存在点P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是直角三角形,理由为:分两种情况考虑:DPDC;DPCP,分别求出P坐标即可【
26、解答】解:(1)对于直线yx+1,令x0,得到y1,即A(0,1),把B(0,1)代入ykx+b中,得:b1,把D(1,n)代入yx+1得:n2,即D(1,2),把D坐标代入ykx1中得:2k1,即k3,故答案为:3,1,2;(2)一次函数yx+1与y3x1交于D(1,2),由图象得:函数ykx+b的函数值大于函数yx+1的函数值时x的取值范围是x1;故答案为:x1;(3)过D作DEx轴,垂足为E,如图1所示,一次函数y3x1的图象与x轴交于点C,C(,0),CE1,S四边形AOCDS梯形AOEDSCDE(AO+DE)OECEDE(1+2)12;(4)如图2所示,设P(p,0),PC2(p)2
27、,PD222+(p1)2,CD222+(1)2,分两种情况考虑:当PDDC时,PC2PD2+CD2,(p)222+(p1)2+22+(1)2,p7,P(7,0);当DPCP时,由D横坐标为1,得到P横坐标为1,P在x轴上,P的坐标为(1,0),综上,P的坐标为(1,0)或(7,0)5(2022秋同安区期中)如图,直线分别与x轴、y轴交于A点与B点,函数的图象经过B点点P是抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线PD,过点B作BDPD于点D(1)求该二次函数的解析式;(2)连接AD,当ABD为直角三角形时,求BD的长;(3)将BDP绕点B逆时针旋转45,得到BDP,当点P的对应点P落在坐标轴上时,
28、请求出点P的坐标【分析】(1)先确定出点A、B的坐标,再用待定系数法求出抛物线解析式;(2)当点P在对称轴左侧时,ABD不可能为直角三角形,当点P在对称轴右侧时,ABD为锐角,分两种情况:当ADB90时,当BAD90时,根据直角三角形的性质分别求解即可;(3)分点P落在x轴和y轴两种情况计算即可当点P落在x轴上时,过点P作PEx轴,垂足为P,过点D作DFy轴,垂足为F,交PE于点E,先利用互余和旋转角相等得出PDE是等腰直角三角形,根据PEOFOB+BF,建立方程即可;根据等腰直角三角形的性质即可得出结论【解答】解:(1)直线yx2分别与x轴、y轴交于A点与B点,A(,0),B(0,2),抛物
29、线yx2+2nx+n经过点B,n2,抛物线解析式为yx24x2;(2)当点P在对称轴左侧时,ABD不可能为直角三角形,当点P在对称轴右侧时,ABD为锐角,分两种情况:当ADB90时,A(,0),B(0,2),点D坐标为(,2),BD;当BAD90时,设D(a,2),A(,0),B(0,2),AB2()2+226,BD2a2,AD2(a)2+22,在RtABD中,AB2+AD2BD2,6+(a)2+22a2,解得a3,BD3;综上所述,当ABD为直角三角形时,BD的长为或3;(3)当点P落在x轴上时,过点P作PEx轴,垂足为P,过点D作DFy轴,垂足为F,交PE于点E,设点P的坐标为(m,m24
30、m2),PDm24m2(2)m24m,PDx轴,BDPD,BDy轴,由旋转得DBD45,PDPDm24m,BDFDBD45,PDE45,PDE是等腰直角三角形,PEPD(m24m),同理BFBDm,PEOFOB+BF,(m24m)m+2,整理得2m23m40,解得m或2(舍去),当m时,m24m22,点P的坐标为(,2);当点P落在y轴上时,如图,过点D作DMx轴,交BD于M,过点P作PNy轴,交MD的延长线于点N,设点P的坐标为(n,n24n2),PDn24n2(2)n24n,由旋转得DBPDBP45,PDB是等腰直角三角形,PDBD,nn24n,解得m或0(舍去),当m时,n24n22,点
31、P的坐标为(,2);综上所述,点P的坐标为(,2)或,2)6(2022秋禅城区校级期中)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数y3x+6分别与x轴和y轴交于点C和点B,已知A(6,0),(1)写出点B,点C的坐标和ABC的面积;(2)直线l经过A、B两点,求直线AB的解析式;(3)点D是在直线AB上的动点,是否存在动点D,使得?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;(4)如图2,P为A点右侧x轴上的一动点,以P为直角顶点、BP为腰在第一象限内作等腰直角三角形BPQ,连接QA并延长交y轴于点K当P点运动时,K点的位置是否发生变化?如果不变,请求出它的坐标;如果变化,请说明理由【分析】(1)
32、ABC的面积ACOB,即可求解;(2)用待定系数法即可求解;(3)由得到yD|yB|,即可求解;(4)证明BOPPHQ(AAS),求出Q的坐标为(t+6,t),进而求解【解答】解:(1)对于y3x+6,令x0,则y6,故点B(0,6),令y3x+60,解得:x2,故点C(2,0);则ABC的面积ACOB(6+2)624;(2)设直线AB的表达式为ykx+b(k0),则,解得:,故直线AB的表达式为yx+6;(3)存在,理由:,|yD|yB|3,即|x+6|3,解得:x3或9,故点D的坐标为(3,3)或(9,3);(4)K点的位置不发生变化,理由:设点P的坐标为(t,0),过点Q作QHx轴于点H
33、,BPO+QPH90,PBO+BPO90,QPHPBO,在RtBOP和RtPHQ中,BOPPHQ(AAS),PHBO6,QHOPt,则点Q的坐标为(t+6,t),设直线AQ的表达式为ymx+n,则,解得,故点K的坐标为(0,6)7(2022秋工业园区校级期中)如图,已知点P是第一象限内二次函数yx2+2mx+3m2(m0)图象上一点,该二次函数图象与x轴交于A、B两点(A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC(1)线段AB的长为 4m(用含m的代数式表示);(2)当m1时,点D与C点关于二次函数图象对称轴对称,若AD平分CAP,求点P的坐标;(3)若ABC是直角三角形,点E是AP与BC的交点
34、,则的最小值是多少?直接写出答案即可【分析】(1)利用根与系数的关系求解即可;(2)先求出ABCDAB45,可得BCAD,再由AOK和DQK是等腰直角三角形,确定点Q的坐标,利用点Q的坐标求出C点关于AD的对称点G的坐标,直线AG与抛物线的交点即为P点;(3)过点P作PQy轴交BC于点Q,过点A作AFy轴交BC于点F,设P(t,t2+2mt+3m2),则F(m,5m2),Q(t,mt+3m2),由PQAF,当PQ最大时,有最小值,再由PQ(tm)2+m2,当tm时,PQ有最大值m2,即可求的最小值是【解答】解:(1)令y0,则x2+2mx+3m20,x1+x22m,x1x23m2,AB4m,故
35、答案为:4m;(2)当m1时,yx2+2x+3(x1)2+4,抛物线的对称轴为直线x1,令x0,则y3,C(0,3),点D与C点关于二次函数图象对称轴对称,D(2,3),令y0,则x2+2x+30,解得x1或x3,A(1,0),B(3,0),OBOC3,ABC45,过点D作DHx轴交于点H,DH3,AH3,DAH45,BCAD,AO1,OK1,CK2,CQK是等腰直角三角形,Q(1,2),C点关于AD的对称点G(2,1),CAQQAG,AD平分CAG,设直线AP的解析式为ykx+b,解得,yx+,联立方程组,解得(舍)或,P(,);(3)令x0,则y3m2,C(0,3m2),令y0,则x2+2
36、mx+3m20,解得xm或x3m,B(3m,0),A(m,0),设直线BC的解析式为ykx+b,解得,ymx+3m2,过点P作PQy轴交BC于点Q,过点A作AFy轴交BC于点F,设P(t,t2+2mt+3m2),F(m,5m2),Q(t,mt+3m2),PQt2+2mt+3m2+mt3m2t2+3mt,FA5m2,PQAF,当PQ最大时,有最小值,PQt2+3mt(tm)2+m2,当tm时,PQ有最大值m2,的最小值是8(2022秋西湖区期中)如图,在ABC中,ABAC5,BC6,以BC为一边向下作矩形BDEC,其中DB3M为线段AB上的动点(且不与A、B重合),过M作MNDE,交DB于点N(
37、1)如图1,以MN为边作矩形MNPQ,使边NP在线段DE上,点Q在AC上当MN为5时,矩形MNPQ的面积为 15;设MNx,矩形MNPQ的面积为y,试求出y关于x的函数表达式;矩形MNPQ的面积y是否有最大值,若有,请求出这个最大值;若没有,请说明理由(2)如图2,过点N作AB的平行线,交线段AC于点F,连接MF,若MNF为直角三角形,请直接写出线段MN的长度【分析】(1)如图1,过点Z作AJBC于点J,交MQ于点H,交DE于点G求出MQ,可得结论;方法类似,求出MN可得结论;利用二次函数的性质求解即可(2)分两种情况讨论,由直角三角形的性质可求解【解答】解:(1)如图1,过点Z作AJBC于点
38、J,交MQ于点H,交DE于点GABAC5,AJBC,BJJCBC3,AJ4,DDBJBJG90,四边形MNPQ是矩形,JGBD3,同法可证四边形MNGH是矩形,GHMN5,AGAJ+JG4+37,AHAGHG2,MQDEBC,AMQABC,AQMACB,ABAC,ABCACB,AMQAQM,AMAQ,AHMQ,MHHQ,MQ3,矩形MNPQ的面积5315故答案为:15;当MNx时,同法可得HA7x,MQ2(7x),yx(7x)x+x(3x7);存在理由:y(x)2+,x时,矩形MNPQ的面积最大,最大值为;(2)如图2,延长AB、AC与DE所在直线分别交于点G、H,过点F作FPNH于点PBCG
39、H,GABC,HACB,ABCACB,GH,AGAH,ABAC,BGCH,GH+6,设MNm,则GNm,NFAB,FNHGH,FNFH,FPNH,NPPH(m)m,FNm,MNF为直角三角形,若MFN90,则NFMN,即mm,解得m;若NMF90,则MNNF,即m(m),解得m,综上所述,满足条件的MN长度为或9(2022秋梁溪区校级期中)如图1,RtMCD中,MCD90,MD5,CD4O为边MD上一点,以O为圆心,MO为半径的O与边CD相切于点F,交MC、MD于点E、N点A、B分别在线段MN、MC上(不与端点重合),且满足(1)求MO的长;设BMx,ADy,求y与x之间的函数关系式;(2)如
40、图2,作APMC,交CD于点P,连接AB,BP当ABP为直角三角形时,求BM的长;当点E关于BP的对称点E落在边MD上时,请直接写出的值【分析】(1)证明DFODCM,进而求得结果;在的基础上求得DN的值,进而求得结果;(2)分成两种情形:当ABP90时,作AHCM于H,可推出BCP和ABH是等腰直角三角形,根据AHCP及APCH求得结果;当PAB90时,根据BCAP列出方程求得结果;可表示出BEBECMCFBM3x,在RtMBE中,根据列出方程求得结果【解答】解:(1)如图1,连接OF,设半径为r,CD切O于点F,OFCD,MCCD,OFMC,DFODCM, 解得r,MO;由得NDMDMN5
41、2,BMx,ANx,ADAN+ND,yx+;(2)显然APB90,所以分两种情形|:如图2,当ABP90时,作AHCM于H,PDAD()x+1,CPCDPD4(x+1)3x,CBCMBM3x,CBCP,CBPCPB,ABH180ABPCBP180904545,HABABH45,AHBH,AHCP3x,BH3x,APCHBC+BH,)(3x)+(3x),x,如图2,当PAB90时,APCC90,四边形APCB是矩形,BCAP,BCCMBM3x,AP,3x,x,综上,x的值为或;如图4,由上可知:CBP45,EBPCBP45,MBE90,BEBECMCEBM3x,x,EM,DE5,10(2022秋
42、市北区期中)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1x+2的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,的图象与x轴,y轴分别交于点D,E,且两个函数图象相交于点C(m,5)(1)填空:m3,b6;(2)求ACD的面积;(3)在线段AD上是否存在一点M,使得ABM的面积与四边形BMDC的面积比为4:21?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由(4)点P在线段AD上,连接CP,若ACP是直角三角形,请直接写出所有符合条件的点P坐标【分析】(1)由C(m,5)是一次函数y1x+2与y2x+b的图象的交点,即可解出;(2)由两个一次函数解析式分别求出它们与x轴的交点坐标,得到AD的长,从而算出ACD的面
43、积;(3)由已知条件可得ABM的面积,进而得出AM的长,即可得点M的坐标;(4)由ACP是直角三角形、CAP是锐角,分APC90和ACP90两种情况讨论,利用勾股定理即可求解【解答】解:(1)C(m,5)是一次函数y1x+2与y2x+b的图象的交点,m+25,解得m3,3+b5,解得b6,故答案为:3,6;(2)一次函数y1x+2中,当y10时,x2;当x0时,y12,A(2,0),B(0,2),一次函数y2x+6中,当y20时,x18,D(18,0),AD18(2)20,SACD20550,ACD的面积为50;(3)如图:在线段AD上存在一点M,使得ABM的面积与四边形BMDC的面积比为4:
44、21,ABM的面积与四边形BMDC的面积比为4:21,SABMSACD508,AMOB8,即AM28,AM8,点M在线段AD上,点M的坐标为(6,0);(4)点P在线段AD上,CAP是锐角,若ACP是直角三角形,则APC90或ACP90,设点P(p,0),A(2,0),C(3,5),AC2(3+2)2+52,AP2(p+2)2,PC2(p3)2+52,当APC90时,AP2+PC2AC2,(p+2)2+(p3)2+52(3+2)2+52,整理得,p2p60,解得p3或2(舍去),点P坐标为(3,0);当ACP90时,AC2+PC2AP2,(p+2)2(3+2)2+52+(p3)2+52,整理得
45、,p2p60,解得p8,点P坐标为(8,0);综上所述,所有符合条件的点P坐标为(3,0)或(8,0)11(2022秋南湖区校级期中)在矩形ABCD中,AB6cm,BC12cm,E是AB边上一动点,以1cm/s的速度从点B出发,到A停止运动;F是BC边上一动点,以2cm/s的速度从点B出发,到点C停止运动设动点运动的时间为t(s),DEF的面积为S(cm2)(1)求S关于t的函数表达式,并求自变量t的取值范围(2)当DEF是直角三角形时,求DEF的面积【分析】(1)根据SDEFS矩形ABCDSAEDSBEFSCDF解答即可;(2)分情况讨论解答即可【解答】解:(1)BEtcm,BF2tcm,A
46、E(6t)cm,CF(122t)cm,SDEFS矩形ABCDSAEDSBEFSCDF,S12612(6t)t2t6(122t)t2+12t,根据题意得,解得0t6;(2)由勾股定理可,EF2BE2+BF25t2,DF2CD2+CF24t248t+180,DE2AD2+AE2t212t+180,当EDF为直角时,EF2DE2+DF2,即5t2t212t+180+4t248t+180,解得t6,S62+12636;当DEF为直角时,DF2DE2+EF2,即6t212t+1804t248t+180,解得t0或18,0t6,都不符合;当DFE为直角时,DE2DF2+EF2,即5t2+4t248t+18
47、0t212t+180,解得t0(舍)或t,S12(2022秋罗湖区校级期中)建立模型:(1)如图1,等腰直角三角形ABC的直角顶点在直线l上过点A作ADl交于点D,过点B作BEl交于点E,求证:ADCCEB模型应用:(2)如图2,在平面直角坐标系中,直线l1:y2x+4分别与y轴,x轴交于点A,B,将直线l1绕点A顺时针旋转45得到l2,求l2的函数表达式;(3)如图3,在平面直角坐标系,点B(6,4),过点B作ABy交于点A,过点B作BCx交于点C,P为线段BC上的一个动点,点Q(a,2a4)位于第一象限问点A,P,Q能否构成以点Q为直角顶点的等腰直角三角形,若能,请求出a的值;若不能,请说
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