专题23函数与矩形存在性问题-【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 23 函数 矩形 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23函数与矩形存在性问题 解题策略1.矩形的判定:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形;(2)对角线相等的平行四边形是矩形;(3)有三个角为直角的四边形是矩形2.题型分析矩形除了具有平行四边形的性质之外,还有“对角线相等”或“一个角为直角”,因此相比起平行四边形,坐标系中的矩形满足以下3个等式:因此在矩形存在性问题最多可以有3个未知量,代入可以得到三元一次方程组,可解确定了有3个未知量,则可判断常见矩形存在性问题至少有2个动点,多则可以有3个下:同时,也可以先根据A、B的坐标求出直线AB的解析式,进而得到直线AD或BC的解析式,从而确
2、定C或D的坐标.经典例题【例1】(2022春宾阳县期中)在四边形ABCD中,ADBC,B90,AB8cm,AD24cm,BC26cm点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动,点Q从点C出发,以3cm/s的速度向点B同时运动规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动设P,Q运动的时间为ts(1)若点P和点Q同时运动了6秒,PQ与CD有什么数量关系?并说明理由;(2)在整个运动过程中是否存在t值,使得四边形PQBA是矩形?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由;(3)在整个运动过程中,是否存在一个时间,使得四边形PQBA的面积是四边形ABCD面积的一半,若存在,请直接写出值;若不存
3、在,请说明理由【分析】(1)根据t6可得PDCQ,从而得出四边形PDCQ为平行四边形,即可得出PQCD;(2)当APBQ时,四边形ABQP是矩形,得t263t,即可解决问题;(3)根据梯形的面积公式分别表示出四边形ABCD和PQBA的面积,列出方程,进而解决问题【解答】解:(1)PQCD,理由如下:由题意得:APtcm,CQ3tcm,AB8cm,AD24cm,BC26cm,AP(24t)cm,当t6时,DP18cm,CQ18cm,DPCQ,DPCQ,四边形PDCQ是平行四边形,PQCD;(2)在四边形ABCD中,ADBC,B90,当APBQ时,四边形ABQP是矩形,t263t,解得t6.5,当
4、t6.5时,四边形ABQP是矩形;(3)存在,由题意知,四边形ABCD的面积,四边形PQBA的面积4(t+263t)1048t,四边形PQBA的面积是四边形ABCD面积的一半,1048t100,t【例2】(2022秋靖江市校级月考)如图,直线yx与双曲线y(k0)交于A,B两点,点A的坐标为(m,4),点C是双曲线第一象限分支上的一点,连接BC并延长交x轴于点D,且BC3CD(1)求k的值并直接写出点B的坐标;(2)点G是y轴上的动点,连接GB,GC,求GB+GC的最小值;(3)点P是坐标轴上的一点,点Q是平面内一点,是否存在点P、Q使得四边形ABPQ是矩形?若存在,请求出符合条件的所有P点的
5、坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)将点A的坐标为(m,4)代入直线yx中,可求得A(3,4),即可求得k12,根据轴对称的性质即可求出点B的坐标;(2)如图1,作BEx轴于点E,CFx轴于点F,则BECF,DCFDBE,利用相似三角形性质即可求得C(12,1),作点B关于y轴的对称点B,连接BC交y轴于点G,则BC即为BG+GC的最小值,运用勾股定理即可求得答案;(3)分两种情况:当点P在x轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),过点B作BEx轴于点E,通过OBEOP1B,建立方程求解即可;当点P在y轴上时,过点B作BNy轴于点N,如图2,设点P2的坐标为(0,b),利用BONP2O
6、B,建立方程求解即可【解答】解:(1)A(m,4)在直线yx上,m4,解得m3,A(3,4),A(3,4)在y上,k12,y,直线yx与双曲线y(k0),A、B关于原点对称,B(3,4);(2)如图1,作BEx轴于点E,CFx轴于点F,BECF,DCFDBE,BC3CD,BE4,CF1,C(12,1),作点B关于y轴的对称点B,连接BC交y轴于点G,则BC即为BG+GC的最小值,B(3,4),C(12,1),BC3,BG+GCBC3;故GB+GC的最小值为3;(3)(3)存在理由如下:当点P在x轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),过点B作BEx轴于点E,OEBOBP190,BOEP1O
7、B,OBEOP1B,B(3,4),OB5,a,点P1的坐标为(,0);当点P在y轴上时,过点B作BNy轴于点N,如图2,设点P2的坐标为(0,b),ONBP2BO90,BONP2OB,BONP2OB,即,b,点P2的坐标为(0,);综上所述,点P的坐标为(,0)或(0,)【例3】(2022黔西南州)如图,在平面直角坐标系中,经过点A(4,0)的直线AB与y轴交于点B(0,4)经过原点O的抛物线yx2+bx+c交直线AB于点A,C,抛物线的顶点为D(1)求抛物线yx2+bx+c的表达式;(2)M是线段AB上一点,N是抛物线上一点,当MNy轴且MN2时,求点M的坐标;(3)P是抛物线上一动点,Q是
8、平面直角坐标系内一点是否存在以点A,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)将点A、O的坐标分别代入抛物线解析式,解方程即可;(2)设直线AB的解析式为ykx+b,利用待定系数法求出解析式,再表示出MN,然后根据MN2解方程可得答案;(3)分AC为边和对角线两种情况进行讨论:根据平移的性质,三角形相似的性质和判定,两点的距离公式可得结论【解答】解:(1)抛物线yx2+bx+c过点A(4,0)和O(0,0),解得:,抛物线的解析式为:yx2+4x;(2)直线AB经过点A(4,0)和B(0,4),直线AB的解析式为:yx+4,MNy轴,设M(t
9、,t+4),N(t,t2+4t),其中0t4,当M在N点的上方时,MNt+4(t2+4t)t25t+42,解得:t1,t2(舍),M1(,),当M在N点下方时,MNt2+4t(t+4)t2+5t42,解得:t12,t23,M2(2,2),M3(3,1),综上,满足条件的点M的坐标有三个(,)或(2,2)或(3,1);(3)存在,如图2,若AC是矩形的边,设抛物线的对称轴与直线AB交于点R,且R(2,2),过点C,A分别作直线AB的垂线交抛物线于点P1,P2,C(1,3),D(2,4),CD,同理得:CR,RD2,CD2+CR2DR2,RCD90,点P1与点D重合,当CP1AQ1,CP1AQ1时
10、,四边形ACP1Q1是矩形,C(1,3)向右平移1个单位,向上平移1个单位得到P1(2,4),A(4,0)向右平移1个单位,向上平移1个单位得到Q1(5,1),此时直线P1C的解析式为:yx+2,直线P2A与P1C平行且过点A(4,0),直线P2A的解析式为:yx4,点P2是直线yx4与抛物线yx2+4x的交点,x2+4xx4,解得:x11,x24(舍),P2(1,5),当ACP2Q2时,四边形ACQ2P2是矩形,A(4,0)向左平移3个单位,向上平移3个单位得到C(1,3),P2(1,5)向左平移3个单位,向上平移3个单位得到Q2(4,2);如图3,若AC是矩形的对角线,设P3(m,m2+4
11、m)当AP3C90时,过点P3作P3Hx轴于H,过点C作CKP3H于K,P3KCAHP390,P3CKAP3H,P3CKAP3H,点P不与点A,C重合,m1或m4,m23m+10,m,如图4,满足条件的点P有两个,即P3(,),P4(,),当P3CAQ3,P3CAQ3时,四边形AP3CQ3是矩形,P3(,)向左平移个单位,向下平移个单位得到C(1,3),A(4,0)向左平移个单位,向下平移个单位得到Q3(,),当P4CAQ4,P4CAQ4时,四边形AP4CQ4是矩形,P4(,)向右平移个单位,向上平移个单位得到C(1,3),A(4,0)向右平移个单位,向上平移个单位得到Q4(,);综上,点Q的
12、坐标为(5,1)或(4,2)或(,)或(,)【例4】(2022秋绵阳校级月考)如图,抛物线yx24x+3与坐标轴交于A、B、C三点,过点B的直线与抛物线交于另一点E,若经过A、B、E三点的M满足EAM45(1)求直线BE的解析式;(2)若D点是直线BE下方的抛物线上一动点,连接BD和ED,求BED面积的最大值;(3)点P在抛物线的对称轴上,平面内是否存在一点Q,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出Q点坐标【分析】(1)设线段BC的垂直平分线与抛物线的对称轴交于点M,设M(2,a),想办法求出点M的坐标,再证明MBC是等腰直角三角形,再作点C关于直线x2的对称点E(4,
13、3),根据对称性可知:EAM45,最后利用待定系数法即可解决问题(2)过点D作DMy轴交BE于点M,设点D(m,m24m+3),则N(m,m1),根据三角形的面积公式可得出结论;(3)根据对角线的情况分三种讨论,再由矩形的性质求出点Q的坐标【解答】解:(1)令y0,则x24x+30,解得x11,x23,点A(3,0),B(1,0),令x0,则y3,点C(0,3),设线段BC的垂直平分线与抛物线的对称轴交于点M,设M(2,a),MBMC,(21)2+a222+(3a)2,解得a2,点M(2,2),BC,MC,BM,BC2MC2+BM2,CMB90,MCMB,MCB是等腰直角三角形,MBC45,作
14、点C关于直线x2的对称点E,则E(4,3)在抛物线上,根据对称性可知:EAMMBC45设直线BE的解析式为ykx+b(k0),则,解得,直线BE的解析式为yx1(2)如图,过点D作DNy轴交BE于点N,设点D(m,m24m+3),则N(m,m1),SBDE(xExB)|DN|3m1(m24m+3)(m)2+,当m时,SBDE取最大值;此时D(,);(3)存在,理由如下:根据轴对称的公式可知,x2,设P(2,y),Q(m,n),由(1)知A(3,0),C(0,3),AC3,AP212+y2,CP222+(y3)2,若AP为矩形的对角线,由中点坐标公式得,解得,Q(5,y3),又ACP90,AC2
15、+CP2AP2,即:18+22+(y3)212+y2,解得y5,Q(5,2),若CP为矩形的对角线,由中点坐标公式得,解得:,Q(1,y+3),又CAP90,AC2+AP2CP2,即:18+12+y222+(y3)2,解得y1,Q(1,2),若AC为矩形的对角线,由中点坐标公式得,解得,又APC90,AP2+CP2AC2,即:12+y2+22+(y3)218,解得y+或y,Q(1,+)或Q(1,)综上,点Q的坐标为(5,2)或(1,2)或(1,+)或(1,)培优训练一解答题1(2022秋铁东区校级月考)如图,已知二次函数yax2(a0)与一次函数ykx2的图象相交于A(1,1),B两点(1)求
16、a,k的值及点B的坐标;(2)在抛物线上求点P,使PAB的面积是AOB面积的一半;(写出详细解题过程)(3)点M在抛物线上,点N在坐标平面内,是否存在以A,B,M,N为顶点的四边形是矩形,若存在直接写出M的坐标,若不存在说明理由【分析】(1)根据待定系数法即可求得,联立解析式,解方程组即可求得B的坐标;(2)设直线AB交y轴于C,取OC的中点D,在OC的延长线截取CECD,作DMAB,交抛物线于P1,P2,作CNAB,交抛物线于P3,P4,求出DM和CE的解析式,进而和抛物线联立,进一步求得结果;(3)分为矩形AMNB、矩形ABMN、矩形AMBN(M在直线AB上方和下方的抛物线上)当矩形AMN
17、B时,点M和点O重合;当矩形ABMN时,作BCy轴,作ACBC于C,作MDBC于D,可证得BDM是等腰直角三角形,进一步求得点M的坐标,当矩形AMBN,点M在AB上方的抛物线上时,作MCx轴,作ACMC于C,作BDMC于D,可得BDMMCA,从而,即,进而求得m的值,进一步得出结果【解答】解:(1)yax2过点A(1,1),1a1,解得a1,一次函数ykx2的图象相过点A(1,1),1k2,解得k1;解得或,B的坐标为(2,4);(2)如图1,设直线AB交y轴于C,取OC的中点D,在OC的延长线截取CECD,作DMAB,交抛物线于P1,P2,作CNAB,交抛物线于P3,P4,ODP1OCA,S
18、AOB,C(0,2,),D(0,1),E(0,3),直线DM的解析式为yx1,由得,点P1(,)或P2(,);同理可得,点P3(,)或P4(,);综上所述,点P(,)或(,)或(,)或(,);(3)当矩形MABN是矩形时,MAB90,由x2x2得,x11,x22,B(2,4),OB220,A(1,1),AB218,OA22,AB2+OA2OB2,OAB90,点M和点O重合,M(0,0),如图2,当矩形ABMN时,ABM90,作BCy轴,作ACBC于C,作MDBC于D,ACBC3,ABC是等腰直角三角形,BDM是等腰直角三角形,DMBD,设M(m,m2),BD4+m2,DM2m,4+m22m,m
19、12,m23,M(3,9),如图3,当点M在AB上方的抛物线上时,当AMB90 时,作MCx轴,作ACMC于C,作BDMC于D,同理可得:BDMMCA,m,当m时,y,M(,),当m,y,M(,),如图4,当点M在AB下方的抛物线上,当AMB90时,同理可得,m,当m时,y,M(,),当m时,y,M(,),综上所述:M(0,0)或(3,9)或(,)或(,)或(,)或(,)2(2022秋坪山区校级月考)如图,直线yx与双曲线y(k0)交于A,B两点,点A的坐标为(m,3),点C是双曲线第一象限分支上的一点,连接BC并延长交x轴于点D,且BC2CD(1)求k的值并直接写出点B的坐标;(2)点G是y
20、轴上的动点,连接GB,GC,求GB+GC的最小值;(3)P是x轴上的点,Q是平面内一点,是否存在点P,Q,使得A,B,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)将点A的坐标为(m,3)代入直线yx中,可求得A(2,3),即可求得k6,解方程组,即可求出点B的坐标;(2)如图1,作BEx轴于点E,CFx轴于点F,则BECF,DCFDBE,利用相似三角形性质即可求得C(6,1),作点B关于y轴的对称点B,连接BC交y轴于点G,则BC即为BG+GC的最小值,运用勾股定理即可求得答案;(3)分两种情况:当点P在x的正半轴上时,当点P在x的
21、负轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),过点B作BEx轴于点E,通过OBEOP1B,建立方程求解即可【解答】解:(1)将点A的坐标为(m,3)代入直线yx中,得3m,解得:m2,A(2,3),k2(3)6,反比例函数解析式为y,由,得或,点B的坐标为(2,3);(2)如图1,作BEx轴于点E,CFx轴于点F,BECF,DCFDBE,BC2CD,BE3,CF1,C(6,1),作点B关于y轴的对称点B,连接BC交y轴于点G,则BC即为BG+GC的最小值,B(2,3),C(6,1),BC2,BG+GCBC2;(3)存在理由如下:当点P在x的正半轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),过点B
22、作BEx轴于点E,OEBOBP190,BOEP1OB,OBEOP1B,B(2,3),OB,a,点P1的坐标为(,0),当点P在x的负轴上时,如图2,设点P2的坐标为(a,0),过点A作AHx轴于点H,同理证得点P2的坐标为(,0),当四边形AP3BQ3或是矩形四边形AP4BQ4时,OAOP4,点P的坐标为(,0)或(,0),综上所述,点P的坐标为(,0)或(,0)或(,0)或(,0)3(2022锦州二模)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边OA,OC分别在x轴和y轴上,OA3,OC4,抛物线yax2+bx+4经过点B,且与x轴交于点D(1,0)和点E(1)求抛物线的表达式;(2)若P是
23、第一象限抛物线上的一个动点,连接CP,PE,当四边形OCPE的面积最大时,求点P的坐标,此时四边形OCPE的最大面积是多少;(3)若N是抛物线对称轴上一点,在平面内是否存在一点M,使以点C,D,M,N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由【分析】(1)利用矩形的性质结合OA,OC的长度可得出点A,C,B的坐标,再利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;(2)利用二次函数图象上点的坐标特征,可求出点E的坐标,过点P作PFx轴于点F,设点P的坐标为(m,m2+3m+4)(0m4),利用S四边形OCPES梯形OCPF+SAPE,即可得出S四边形OCPE关于m的函数关系式
24、,再利用二次函数的性质,即可求出结论;(3)利用二次函数的性质,可得出抛物线对称轴为直线直线x,利用待定系数法可求出直线CD的表达式,分CD为边及CD为对角线两种情况考虑:当CD为边时,利用CNCD或DNCD可得出CN或DN的表达式,利用一次函数图象上点的坐标特征可得出点N的坐标,再利用矩形的性质即可求出点M的坐标;当CD为对角线时,设线段CD的中点为G,过点G作GH抛物线对称轴于点H,利用勾股定理可求出HN的长度,进而可得出点N的坐标,再利用矩形的性质即可求出点M的坐标【解答】解:(1)四边形OABC为矩形,且OA3,OC4,点A的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,4),点B的坐标为(3,
25、4)将B(3,4),D(1,0)代入yax2+bx+4,得:,解得:,抛物线的表达式为yx2+3x+4(2)当y0时,x2+3x+40,解得:x11,x24,点E的坐标为(4,0),OE4过点P作PFx轴于点F,如图1所示设点P的坐标为(m,m2+3m+4)(0m4),则S四边形OCPES梯形OCPF+SAPE(OC+PF)OF+FEPF(4m2+3m+4)m+(4m)(m2+3m+4)2m2+8m+82(m2)2+16,20,m2时,S四边形OCPE取得最大值,最大值16,此时点P的坐标为(2,6),当四边形OCPE的面积最大时,点P的坐标为(2,6),此时四边形OCPE的最大面积是16(3
26、)抛物线的表达式为yx2+3x+4,抛物线的对称轴为直线x利用待定系数法可求出直线CD的表达式为y4x+4,分CD为边及CD为对角线两种情况考虑:当CD为边时,若四边形DCNM为矩形,则直线CN的解析式为yx+4,点N的坐标为(,),点M的坐标为(1+0,0+4),即(,);若四边形CDNM为矩形,则直线DN的解析式为yx,点N的坐标为(,),点M的坐标为(0+(1),40),即(,);当CD为对角线时,设线段CD的中点为G,过点G作GH抛物线对称轴于点H,如图3所示点C的坐标为(0,4),点D的坐标为(1,0),点G的坐标为(,2),点H的坐标为(,2),GH()2又以点C,D,M,N为顶点
27、的四边形是矩形,即OCN为直角三角形,GNOC,HN,点N的坐标为(,)或(,)当点N的坐标为(,)时,点M的坐标为(1+0,0+4),即(,);当点N的坐标为(,)时,点M的坐标为(1+0,0+4),即(,)综上所述,在平面内存在一点M,使以点C,D,M,N为顶点的四边形是矩形,点M的坐标为(,)或(,)或(,)或(,)4(2022铁锋区三模)综合与探究已知:如图,二次函数yax2+bx+c的图象的顶点为D(1,4),与x轴交于B,A两点,与y轴交于点C(0,3),点E为抛物线对称轴上的一个动点(1)求二次函数的解析式;(2)当ACE的周长最小时,点E的坐标为 (1,2);(3)当点E在x轴
28、上方且BAEBDE时,试判断CE与BD的位置关系,并说明理由;(4)若点N是y轴上的一点,坐标平面内是否存在P,使以D、B、N、P为顶点的四边形为矩形?若存在,请直接写出满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)设二次函数的解析式为顶点式,将点C坐标代入,进一步求得结果;(2)点A关于对称轴的对称点时B,所以连接BC交对称轴于E,可求得BC的解析式,将x1代入求得点E的纵坐标,从而得出结果;(3)可根据tanBAEtanBDE得出,从而求得EF,进而求得CE和BD的解析式,从而得出结果;(4)分为BD是边和对角线两种情形当BD为边时,可根据相似三角形或三角函数关系式得出ON,从而
29、得出N点的坐标,进而求得P点坐标;当BD为对角线时,利用对角线互相平分且相等,列出方程,求得N的坐标,进而得出点P坐标【解答】解:(1)设ya(x+1)2+4,把x0,y3代入得,a+43,a1,y(x+1)2+4;(2)连接BC,交对称轴于E,此时ACE的周长最小,由(x+1)24得,x1或x3,B(3,0),直线BC的解析式为:yx+3,当x1时,y1+32,点E(1,2),故答案为:(1,2);(3)如图1,BAEBDE,tanBAEtanBDE,EF1,E(1,1),C(0,3),直线CE的解析式为:y2x+3,B(3,0),D(1,4),直线BD的解析式为:y2x+6,BDCE;(4
30、)如图2,存在点P,是以D、B、N、P为顶点的四边形是矩形:当矩形DBNP时,(图中矩形DBN1P2),可得tanN1BOtanBDF,ON1,N1(0,),P1(2,);当矩形BDN2P2时,同理可得:N2(0,),P2(2,),当矩形BNDP时,可知BD的中点坐标为:(2,2),设点N(0,m),由PNBD得,22+(m2)2()2,m1或m3,N3(0,1),则P3(4,3),N4(0,3),则P4(4,1),综上所述:P(2,)或(2,)或(4,3)或(4,1)5(2022齐齐哈尔三模)综合与实践如图,二次函数yx2+c的图象交x轴于点A、点B,其中点B的坐标为(2,0),点C的坐标为
31、(0,2),过点A、C的直线交二次函数的图象于点D(1)求二次函数和直线AC的函数表达式;(2)连接DB,则DAB的面积为 6;(3)在y轴上确定点Q,使得AQB135,点Q的坐标为 (0,22)或(0,22);(4)点M是抛物线上一点,点N为平面上一点,是否存在这样的点N,使得以点A、点D、点M、点N为顶点的四边形是以AD为边的矩形?若存在,请你直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)利用待定系数法可求出c的值,进而可得出二次函数的表达式,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点A的坐标,再由点A,C的坐标,利用待定系数法即可求出直线AC的函数表达式;(2)联立直线AC和抛物线的
32、函数表达式可求出点D的坐标,再结合点A,B的坐标,利用三角形的面积计算公式,即可求出DAB的面积;(3)当点Q在y轴正半轴轴时,过点Q作QEAC于点E,根据各角之间的关系可得出AQ平分OAC,利用角平分线的性质及面积法,可求出OQ的长,进而可得出点Q的坐标;当点Q在y轴负半轴时,利用对称性可得出点Q的坐标;(4)连接BC,则ADBC,分四边形ADMN为矩形及四边形ADNM为矩形两种情况考虑:当四边形ADMN为矩形时,利用平行线的性质及待定系数法可求出直线DM的函数表达式,联立后可求出点M的坐标,再利用矩形的性质可求出点N的坐标;当四边形ADNM为矩形时,利用平行线的性质及待定系数法可求出直线A
33、M的函数表达式,联立后可求出点M的坐标,再利用矩形的性质可求出点N的坐标【解答】解:(1)将B(2,0)代入yx2+c得:04+c,解得:c4,二次函数的表达式为yx2+4当y0时,x2+40,解得:x12,x22,点A的坐标为(2,0)设直线AC的函数表达式为ykx+b(k0),将A(2,0),C(0,2)代入ykx+b得:,解得:,直线AC的函数表达式为yx+2(2)联立直线AC和抛物线的函数表达式得:,解得:,点D的坐标为(1,3),SABD|2(2)|3|6故答案为:6(3)当点Q在y轴正半轴轴时,过点Q作QEAC于点E,如图1所示点A,B关于y轴对称,AQBQ,AQB135,BAQ(
34、180135)22.5点A的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,2),OAOC2,OAC(18090)45,ACOA2,CAQOACBAQ4522.522.5BAQ,AQ平分OAC,OQEQSACQCQOAACEQACOQ,(2OQ)22OQ,OQ22,点Q的坐标为(0,22)当点Q在y轴负半轴时,点Q的坐标为(0,22).故答案为:(0,22)或(0,22)(4)连接BC,则ACBC,即ADBC,利用待定系数法可求出直线BC的函数表达式yx+2分两种情况考虑,如图2所示当四边形ADMN为矩形时,设直线DM的函数表达式为yx+m,将D(1,3)代入yx+m得:1+m3,解得:m4,直线DM的函
35、数表达式为yx+4联立直线DM和抛物线的函数表达式得:,解得:,点M的坐标为(0,4),又四边形ADMN为矩形,点N的坐标为(2+01,0+43),即(3,1);当四边形ADNM为矩形时,同理可得出直线AM的函数表达式为yx2,联立直线AM和抛物线的函数表达式得:,解得:,点M的坐标为(3,5),又四边形ADNM为矩形,点N的坐标为(1+3(2),350),即(6,2)综上所述,存在这样的点N,使得以点A、点D、点M、点N为顶点的四边形是以AD为边的矩形,点N的坐标为(3,1)或(6,2)6(2022春大同期末)如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y2x1与x轴,y轴分别交于点A,B,直线l2
36、:yx+1与x轴,y轴分别交于点P,C,连接AC,直线l1,l2交于点D(1)求点D的坐标,并直接写出不等式2x1x+1的解集(2)求ACD的面积(3)若点E在直线l1上,F为坐标平面内任意一点,试探究:是否存在以点B,C,E,F为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)联立l1与l2的表达式可得点D的坐标,根据图象即可求解;(2)由ACD的面积SBCDSABC,即可求解;(3)设E(m,2m1),分两种情况讨论,由矩形的性质可求解【解答】解:(1)联立l1与l2的表达式得:,解得:,点D(,),由图象得:不等式2x1x+1的解集为x;(2)直线l1
37、:y2x1与x轴,y轴分别交于点A,B,直线l2:yx+1与x轴,y轴分别交于点P,C,点A(,0)、B(0,1),C(0,1)、P(2,0),则BC2,D(,),ACD的面积SBCDSABC22;(3)设E(m,2m1),B(0,1),C(0,1),BC24,CE2m2+(2m11)25m28m+4,BE2m2+(2m1+1)25m2,如图,当BC为对角线时,以点B,C,E,F为顶点的四边形是矩形,BEC90,BC2CE2+BE2,5m28m+4+5m24,m0(舍去)或,E(,),点F(,),如图,当BC为边时,以点E,C,B,F为顶点的四边形是矩形,BCF90,BE2CE2+BC2,5m
38、28m+4+45m2,m1,E(1,1),点F(1,2),综上所述:点F坐标为(,)或(1,2)7(2022春平南县期末)如图,四边形OABC是矩形,点A、C分别在x轴、y轴上,ODE是OCB绕点O顺时针旋转90得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,点B的坐标为(2,4)(1)求直线BD的表达式;(2)求DEH的面积;(3)点M在x轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)求出D点坐标,由待定系数法可求出答案;(2)求出直线OE的解析式,联立直线OE和直线BD的解析式可求出H点的坐标,
39、根据三角形面积公式可得出答案;(3)分两种情况,由矩形的性质可求出答案【解答】解:(1)B(2,4),BC2,OC4,ODE是OCB绕点O顺时针旋转90得到的,ODOC4,DEBC2,D(4,0),设直线BD解析式为ykx+b,把B、D坐标代入可得,解得,直线BD的解析式为yx+;(2)由(1)可知E(4,2),设直线OE的解析式为ymx,4m2,m,直线OE的解析式为yx,联立,解得,H(,),DEH的面积;(3)当点M在x轴上时,MFBD,则直线MF的表达式为:yx+,当y0,x,即点M(,0),点F向右平移4个单位向下平移单位得到D,则点M向右平移4单位向下平移单位得到N,则点N(,);
40、当FMD90时,则可知M点为O点,如图,四边形MFND为矩形,NFOD4,NDOF,N(4,);综上可知存在满足条件的N点,其坐标为(,)或(4,)8(2022春东川区期末)如图,在四边形ABCD中,ABCD,ABC90,ADCD13cm,BC12cm,M、N是线段AB、CD上两动点,M点从点A出发,以每秒2cm的速度沿AB方向运动,N点从点D出发,以每秒1cm的速度沿DC方向运动,M、N同时出发,同时停止,当M运动到点B时,M、N同时停止运动,设运动时间为t秒(1)求AB的长;(2)当t为何值时,四边形AMCN为平行四边形?(3)在M、N运动的过程中,是否存在四边形MBCN是矩形,若存在,请
41、求出的t值;若不存在,请说明理由【分析】(1)过点C作AD的平行线CP交AB于点P,根据平行四边形的性质得到APDC13cm,ADPC13cm,根据勾股定理得到,于是得到ABAP+PB13+518(cm);(2)根据平行四边形的性质列方程即可得到结论;(3)根据矩形的性质列方程得到182t13t,t5(秒),根据矩形和平行四边形的判定即可得到结论【解答】解:(1)如图1,过点C作AD的平行线CP交AB于点P,ABCD,四边形APCD是平行四边形,APDC13cm,ADPC13cm,在直角三角形PBC中,ABAP+PB13+518(cm);(2)如图2,AMNC,当AMNC时,四边形AMCN是平
42、行四边形,即:13t2t,(秒),当秒时,四边形AMCN是平行四边形;(3)如图3,在M、N运动的过程中,存在四边形MBCN是矩形,理由如下:当BMCN时,四边形MBCN是矩形,182t13t,t5(秒),当t5秒时,BMABAM18528(cm),CNDCDN13518(cm),BMCN,ABCD,四边形MBCN是平行四边形,ABC90四边形MBCN是矩形9(2022春鄂城区期末)如图,在平面直角坐标系中,直线yx+6与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C是线段OA上一点,把COB沿直线BC翻折,点O恰好落在AB上的点D处,BC为折痕(1)求线段AB的长;(2)求直线BC的解析式;(3)若M是
43、射线BC上的一个动点,在坐标平面内是否存在点P,使以A,B,M,P为顶点的四边形是以AB为一边的矩形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)求出A(8,0),B(0,6),即可求AB10;(2)由翻折可知:OBCDBC,则OCCD,BDOB6,ADABBD4,设OCx,则CDxAC8x,在RtACD中,由勾股定理得x2+42(8x)2,解得:x3,则C(3,0),即可求直线BC的解析式是y2x+6;(3)当AB为矩形的边时,则有AB2+AM12BM12,设M1(m,2m+6),则AM125m240m+100,BM125m2,所以100+5m240m+1005m2,解得m5
44、,则M1(5,4),根据平移规律可得P1(3,2)【解答】解:(1)对于直线yx+6,当x0时,y6,当y0时,x8,A(8,0),B(0,6),在直角AOB中,AB10;(2)由翻折可知:OBCDBC,OCCD,BDOB6,ADABBD4,设OCx,则CDxAC8x,在RtACD中,由勾股定理得x2+42(8x)2,解得:x3,即OC3,则C(3,0),设直线BC解析式为ykx+b,将点B(0,6),C(3,0)代入ykx+b,可得,解得:k2,b6,直线BC的解析式是y2x+6;(3)当AB为矩形的边时,如图所示,矩形AM1P1B,则有AB2+AM12BM12,点M1在直线BC:y2x+6
45、上,设M1(m,2m+6),则m0,AM12(8m)2+(2m+6)25m240m+100,BM12m2+(6+2m6)25m2,AB2+AM12BM12,100+5m240m+1005m2,解得m5,M1(5,4),A(8,0),B(0,6),根据平移规律可得P1(3,2);满足条件的P点的坐标为(3,2)10(2022春叙州区期末)如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上,B点坐标(1,2),ODE是OCB绕点O顺时针旋转90得到,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F(1)求直线BD的解析式;(2)求BCF的面积;(3)点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四
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