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2 012年全国中考数学分类解析汇编
专题5:动点问题
一、选择题
1. (2012北京市4分) 小翔在如图1所示的场地上匀速跑步,他从点A出发,沿箭头所示方向经过点B
跑到点C,共用时30秒.他的教练选择了一个固定的位置观察小翔的跑步过程.设小翔跑步的时间为t(单
位:秒),他与教练的距离为y(单位:米),表示y与t的函数关系的图象大致如图2所示,则这个固定
位置可能是图1中的【 】
A.点M B.点N C.点P D.点Q
【答案】D。
【考点】动点问题的函数图象.
【分析】分别在点M、N、P、Q的位置,结合函数图象进行判断,利用排除法即可得出答案:
A、在点M位置,则从A至B这段时间内,弧上每一点与点M的距离相等,即y不随时间的变化改变,与函数图象不符,故本选项错误;
B、在点N位置,则根据矩形的性质和勾股定理,NA=NB=NC,且最大,与函数图象不符,故本选项错误;
C、在点P位置,则PC最短,与函数图象不符,故本选项错误;
D、在点P位置,如图所示,①以Q为圆心,QA为半径画圆交于点E,其中y最大的点是AE的中垂线与弧的交点H;②在弧上,从点E到点C上,y逐渐减小;③QB=QC,即,且BC的中垂线QN与BC的交点F是y的最小值点。经判断点Q符合函数图象,故本选项正确。
故选D。
2. (2012浙江嘉兴、舟山4分)如图,正方形ABCD的边长为a,动点P从点A出发,沿折线A→B→D→C→A的路径运动,回到点A时运动停止.设点P运动的路程长为长为x,AP长为y,则y关于x的函数图象大致是【 】
A. B.
C. D.
【答案】D。
【考点】动点问题的函数图象。
【分析】因为动点P按沿折线A→B→D→C→A的路径运动,因此,y关于x的函数图象分为四部分:A→B,B→D,D→C,C→A。
当动点P在A→B上时,函数y随x的增大而增大,且y=x,四个图象均正确。
当动点P在B→D上时,函数y在动点P位于BD中点时最小,且在中点两侧是对称的,故选项B错误。
当动点P在D→C上时,函数y随x的增大而增大,故选项A,C错误。
当动点P在C→A上时,函数y随x的增大而减小。故选项D正确。故选D。
3. (2012浙江温州4分)如图,在△ABC中,∠C=90°,M是AB的中点,动点P从点A出发,沿AC方向匀速运动到终点C,动点Q从点C出发,沿CB方向匀速运动到终点B.已知P,Q两点同时出发,并同时到达终点.连结MP,MQ,PQ.在整个运动过程中,△MPQ的面积大小变化情况是【 】
A.一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
【答案】C。
【考点】动点问题的函数图象。
【分析】如图所示,连接CM,∵M是AB的中点,
∴S△ACM=S△BCM=S△ABC,
开始时,S△MPQ=S△ACM=S△ABC;
由于P,Q两点同时出发,并同时到达终点,从而点P到达AC的中点时,点Q也到达BC的中点,此时,S△MPQ=S△ABC;
结束时,S△MPQ=S△BCM=S△ABC。
△MPQ的面积大小变化情况是:先减小后增大。故选C。
4. (2012江苏无锡3分)如图,以M(﹣5,0)为圆心、4为半径的圆与x轴交于A.B两点,P是⊙M上异于A.B的一动点,直线PA.PB分别交y轴于C.D,以CD为直径的⊙N与x轴交于E、F,则EF的长【 】
A. 等于4 B. 等于4 C. 等于6 D. 随P点
【答案】C。
【考点】圆周角定理,三角形内角和定理,相似三角形的判定和性质,垂径定理,勾股定理。
【分析】 连接NE,设圆N半径为r,ON=x,则OD=r﹣x,OC=r+x,
∵以M(﹣5,0)为圆心、4为半径的圆与x轴交于A.B两点,
∴OA=4+5=9,0B=5﹣4=1。
∵AB是⊙M的直径,∴∠APB=90°。
∵∠BOD=90°,∴∠PAB+∠PBA=90°,∠ODB+∠OBD=90°。
∵∠PBA=∠OBD,∴∠PAB=∠ODB。
∵∠APB=∠BOD=90°,∴△OBD∽△OCA。∴,即,即r2﹣x2=9。
由垂径定理得:OE=OF,
由勾股定理得:OE2=EN2﹣ON2=r2﹣x2=9。∴OE=OF=3,∴EF=2OE=6。
故选C。
5. (2012湖北黄冈3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6cm,点P 从点A 出发,沿AB方向以
每秒cm的速度向终点B运动;同时,动点Q从点B出发沿BC方向以每秒1cm 的速度向终点C 运动,将
△PQC沿BC翻折,点P的对应点为点P′.设Q点运动的时间t秒,若四边形QPCP′为菱形,则t的值为【 】
A. B. 2 C. D. 4
【答案】B。
【考点】动点问题,等腰直角三角形的性质,翻折对称的性质,菱形的性质,矩形。
【分析】如图,过点P作PD⊥AC于点D,连接PP′。
由题意知,点P、P′关于BC对称,∴BC垂直平分PP′。
∴QP=QP′,PE=P′E。
∴根据菱形的性质,若四边形QPCP′是菱形则CE=QE。
∵∠C=90°,AC=BC,∴∠A=450。
∵AP=t,∴PD= t。
易得,四边形PDCE是矩形,∴CE=PD= t,即CE=QE= t。
又BQ= t,BC=6,∴3 t=6,即t=2。
∴若四边形QPCP′为菱形,则t的值为2。故选B。
6. (2012四川攀枝花3分)如图,直角梯形AOCD的边OC在x轴上,O为坐标原点,CD垂直于x轴,D(5,4),AD=2.若动点E、F同时从点O出发,E点沿折线OA→AD→DC运动,到达C点时停止;F点沿OC运动,到达C点是停止,它们运动的速度都是每秒1个单位长度.设E运动秒x时,△EOF的面积为y(平方单位),则y关于x的函数图象大致为【 】
A.B.C.D.
【答案】 C。
【考点】动点问题的函数图象,勾股定理,相似三角形的判定和性质,抛物线和直线的性质。
【分析】如图,过点A作AG⊥OC于点G。
∵D(5,4),AD=2,∴OC=5,CD=4,OG=3。
∴根据勾股定理,得OA=5。
∵点E、F的运动的速度都是每秒1个单位长度,
∴点E运动x秒(x<5)时,OE=OF=x。
∴当点E在OA上运动时,点F在OC上运动,当点E在AD和DC上运动时,点F在点C停止。
(1)当点E在OA上运动,点F在OC上运动时,如图,作EH⊥OC于点H。
∴EH∥AG。∴△EHO∽△AGO。∴,即。
∴。∴。
此时,y关于x的函数图象是开口向上的抛物线。
故选项A.B选项错误。
(2)当点E在AD上运动,点F在点C停止时,△EOF的面积不变。
∴。
(3)当点E在DC上运动,点F在点C停止时,如图。
EF=OA+AD+DC﹣x =11﹣x,OC=5。
∴。
此时,y关于x的函数图象是直线。
故选项D选项错误,选项C正确。故选C。
7. (2012四川内江3分)如图,正△ABC的边长为3cm,动点P从点A出发,以每秒1cm的速度,沿的方向运动,到达点C时停止,设运动时间为x(秒),,则y关于x的函数的图像大致为【 】
A. B. C. D.
【答案】C。
【考点】动点问题的函数图象,正三角形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,勾股定理。
【分析】如图,过点C作CD垂直AB于点D,则
∵正△ABC的边长为3,∴∠A=∠B=∠C=60°,AC=3。
∴AD=,CD=。
①当0≤x≤3时,即点P在线段AB上时,AP=x,PD=(0≤x≤3)。
∴(0≤x≤3)。
∴该函数图象在0≤x≤3上是开口向上的抛物线。
②当3<x≤6时,即点P在线段BC上时,PC=(6-x)(3<x≤6);
∴y=(6-x)2=(x-6)2(3<x≤6),
∴该函数的图象在3<x≤6上是开口向上的抛物线。
综上所述,该函数为。符合此条件的图象为C。故选C。
8. (2012辽宁鞍山3分)如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,AB=BC=4,DE⊥BC于点E,且E是BC中点;动点P从点E出发沿路径ED→DA→AB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动;设点P的运动时间为t秒,△PBC的面积为S,则下列能反映S与t的函数关系的图象是【 】
A. B. C. D.
【答案】B。
【考点】动点问题的函数图象。
【分析】分别求出点P在DE、AD、AB上运动时,S与t的函数关系式,结合选项即可得出答案:
根据题意得:当点P在ED上运动时,S=BC•PE=2t;
当点P在DA上运动时,此时S=8;
当点P在线段AB上运动时,S=BC(AB+AD+DE-t)=5-t。
结合选项所给的函数图象,可得B选项符合。故选B。
9. (2012辽宁铁岭3分)如图,□ABCD的AD边长为8,面积为32,四个全等的小平行四边形对称中心分别在□ABCD的顶点上,它们的各边与□ABCD的各边分别平行,且与□ABCD相似.若小平行四边形的一边长为x,且0<x≤8,阴影部分的面积的和为y,则y与x之间的函数关系的大致图象是【 】
A. B. C. D.
【答案】D。
【考点】动点问题的函数图象,平行四边形的性质,相似多边形的性质。
【分析】∵四个全等的小平行四边形对称中心分别在□ABCD的顶点上,
∴阴影部分的面积的和等于一个小平行四边形的面积。
∵□ABCD的AD边长为8,面积为32,小平行四边形的一边长为x,阴影部分的面积的和为y,且小平行四边形与□ABCD相似,
∴,即。
又∵0<x≤8,∴纵观各选项,只有D选项图象符合y与x之间的函数关系的大致图象。故选D。
10. (2012辽宁营口3分)如图,菱形ABCD的边长为2,∠B=.动点P从点B出发,沿B-C-D的路线向点D运动.设△ABP的面积为(B、P两点重合时,△ABP的面积可以看做0),点P运动的路程为,则与之间函数关系的图像大致为【 】
【答案】C。
【考点】动点问题的函数图象,菱形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】当点P在BC上运动时,如图,△ABP的高PE=BPsin∠B=,
∴△ABP的面积。
当点P在BC上运动时,如图,△ABP的高PF=BCsin∠B=1,
∴△ABP的面积。
因此,观察所给选项,只有C符合。故选C。
11. (2012贵州六盘水3分)如图为反比例函数在第一象限的图象,点A为此图象上的一动点,过点A分别作AB⊥x轴和AC⊥y轴,垂足分别为B,C.则四边形OBAC周长的最小值为【 】
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】A。
【考点】反比例函数综合题,矩形的判定和性质,配方法的应用,函数的最值。
【分析】∵反比例函数在第一象限的图象,点A为此图象上的一动点,过点A分别作AB⊥x轴和AC⊥y轴,垂足分别为B,C.
∴四边形OBAC为矩形。
设宽BO=x,则AB=,
则。
∴四边形OBAC周长的最小值为4。故选A。
12. (2012贵州黔南4分)为做好“四帮四促”工作,黔南州某局机关积极倡导“挂帮一日捐”活动。切实帮助贫困村民,在一日捐活动中,全局50名职工积极响应,同时将所捐款情况统计并制成统计图,根据图提供的信息,捐款金额的众数和中位数分别是【 】
A.20,20 B.30,20 C.30,30 D.20,30
【答案】C。
【考点】众数,中位数。
【分析】众数是在一组数据中,出现次数最多的数据,这组数据中,出现次数最多的是30,故这组数据的众数为30。
中位数是一组数据从小到大(或从大到小)重新排列后,最中间的那个数(最中间两个数的平均数)。由此将这组数据的中位数是第25和26名职工捐款金额的平均数,(30+30)÷2=30。
故选C。
13. (2012山东临沂3分)如图,正方形ABCD的边长为4cm,动点P、Q同时从点A出发,以1cm/s的速度分别沿A→B→C和A→D→C的路径向点C运动,设运动时间为x(单位:s),四边形PBDQ的面积为y(单位:cm2),则y与x(0≤x≤8)之间函数关系可以用图象表示为【 】
A. B. C. D.
【答案】B。
【考点】动点问题的函数图象。
【分析】①0≤x≤4时,y=S△ABD﹣S△APQ=×4×4﹣•x•x=﹣x2+8,
②4≤x≤8时,y=S△BCD﹣S△CPQ=×4×4﹣•(8﹣x)•(8﹣x)=﹣(8﹣x)2+8,
∴y与x之间的函数关系可以用两段开口向下的二次函数图象表示,纵观各选项,只有B选项图象符合。故选B。
14. (2012山东烟台3分)如图,矩形ABCD中,P为CD中点,点Q为AB上的动点(不与A,B重合).过Q作QM⊥PA于M,QN⊥PB于N.设AQ的长度为x,QM与QN的长度和为y.则能表示y与x之间的函数关系的图象大致是【 】
A. B. C. D.
【答案】D。
【考点】动点问题的函数图象。
【分析】如图,连接PQ,作PE⊥AB垂足为E,
∵过Q作QM⊥PA于M,QN⊥PB于N,
∴S△PAB=PE×AB,S△PAB=S△PAQ+S△PQB=×QN•PB+×PA×MQ。
∵矩形ABCD中,P为CD中点,∴PA=PB。
∵QM与QN的长度和为y,
∴S△PAB=S△PAQ+S△PQB=×QN×PB+×PA×MQ=PB(QM+QN)=PBy。
∴S△PAB=PE×AB=PBy,∴。
∵PE=AD,∴PB,AB,PB都为定值。
∴y的值为定值,符合要求的图形为D。故选D。
15. (2012广西桂林3分)如图,在边长为4的正方形ABCD中,动点P从A点出发,以每秒1个单位
长度的速度沿AB向B点运动,同时动点Q从B点出发,以每秒2个单位长度的速度沿BC→CD方向运
动,当P运动到B点时,P、Q两点同时停止运动.设P点运动的时间为t,△APQ的面积为S,则S与t
的函数关系的图象是【 】
A. B. C.D.
【答案】D。
【考点】动点问题的函数图象,正方形的性质。
【分析】∵动点Q从B点出发,以每秒2个单位长度的速度沿BC→CD方向运动,
∴点Q运动到点C的时间为4÷2=2秒。
由题意得,当0≤t≤2时,即点P在AB上,点Q在BC上,AP=t,BQ=2t,
,为开口向上的抛物线的一部分。
当2<t≤4时,即点P在AB上,点Q在DC上,AP=t,AP上的高为4,
,为直线(一次函数)的一部分。
观察所给图象,符合条件的为选项D。故选D。
16. (2012广西来宾3分)如图,已知线段OA交⊙O于点B,且OB=AB,点P是⊙O上的一个动点,那么∠OAP的最大值是【 】
A.30° B.45° C.60° D.90°
【答案】A。
【考点】动点问题,切线的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】如图,当点P运动到点P′,即AP′与⊙O相切时,∠OAP最大。
连接O P′,则A P′⊥O P′,即△AO P′是直角三角形。
∵OB=AB,OB= O P′,∴OA=2 O P′。
∴。∴∠OAP′=300,即∠OAP的最大值是=300。故选A。
17. (2012甘肃白银3分)如图,C为⊙O直径AB上一动点,过点C的直线交⊙O于D,E两点,且∠ACD=45°,DF⊥AB于点F,EG⊥AB于点G,当点C在AB上运动时,设AF=x,DE=y,下列中图象中,能表示y与x的函数关系式的图象大致是【 】
A.B.C.D.
【答案】 A。
【考点】函数的图象。
【分析】如图,根据题意知,当点C在AB上运动时,DE是一组平行线段,线段DE从左向右运动先变长,当线段DE过圆心时为最长,然后变短,有最大值,开口向下。观察四个选项,满足条件的是选项A。故选A。
二、填空题
1. (2012江苏苏州3分)如图①,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=60°,动点P从A点出发,以1cm/s
的速度沿着A→B→C→D的方向不停移动,直到点P到达点D后才停止.已知△PAD的面积S(单位:)
与点P移动的时间t(单位:s)的函数关系式如图②所示,则点P从开始移动到停止移动一共用了 ▲ 秒
(结果保留根号).
【答案】4+。
【考点】动点问题的函数图象,矩形的判定和性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,勾股定理。
【分析】由图②可知,t在2到4秒时,△PAD的面积不发生变化,
∴在AB上运动的时间是2秒,在BC上运动的时间是4-2=2秒。
∵动点P的运动速度是1cm/s,∴AB=2,BC=2。
过点B作BE⊥AD于点E,过点C作CF⊥AD于点F,
则四边形BCFE是矩形。∴BE=CF,BC=EF=2。
∵∠A=60°,
∴,。
∵由图②可△ABD的面积为,
∴,即, 解得AD=6。
∴DF=AD-AE-EF=6-1-2=3。
在Rt△CDF中,,
∴动点P运动的总路程为AB+BC+CD=2+2+=4+(cm)。
∵动点P的运动速度是1cm/s,
∴点P从开始移动到停止移动一共用了(4+)÷1=4+s。
2. (2012湖北黄石3分)如图所示,已知A点从点(1,0)出发,以每秒1个单位长的速度沿着x轴
的正方向运动,经过t秒后,以O、A为顶点作菱形OABC,使B、C点都在第一象限内,且∠AOC=600,
又以P(0,4)为圆心,PC为半径的圆恰好与OA所在直线相切,则t= ▲ .
【答案】。
【考点】切线的性质,坐标与图形性质,菱形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】∵已知A点从(1,0)点出发,以每秒1个单位长的速度沿着x轴的正方向运动,
∴经过t秒后,∴OA=1+t。,
∵四边形OABC是菱形,∴OC=1+t。,
当⊙P与OA,即与x轴相切时,如图所示,则切点为O,此时PC=OP。
过点P作PE⊥OC,垂足为点E。
∴OE=CE=OC,即OE=(1+t)。
在Rt△OPE中,OP=4,∠OPE=900-∠AOC=30°,
∴OE=OP•cos30°=,即。
∴。
∴当PC为半径的圆恰好与OA所在直线相切时,。
3. (2012湖北荆门3分)如图(1)所示,E为矩形ABCD的边AD上一点,动点P、Q同时从点B出发,点P沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C时停止,点Q沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/秒.设P、Q同发t秒时,△BPQ的面积为ycm2.已知y与t的函数关系图象如图(2)(曲线OM为抛物线的一部分),则下列结论:①AD=BE=5;②cos∠ABE=;③当0<t≤5时,;④当秒时,△ABE∽△QBP;其中正确的结论是 ▲ (填序号).
【答案】①③④。
【考点】动点问题的函数图象,矩形的性质,勾股定理,锐角三角函数定义,相似三角形的判定和性质。
【分析】根据图(2)可知,当点P到达点E时点Q到达点C,
∵点P、Q的运动的速度都是1cm/秒,∴BC=BE=5。∴AD=BE=5。故结论①正确。
又∵从M到N的变化是2,∴ED=2。∴AE=AD﹣ED=5﹣2=3。
在Rt△ABE中,,
∴。故结论②错误。
过点P作PF⊥BC于点F,
∵AD∥BC,∴∠AEB=∠PBF,∴sin∠PBF=sin∠AEB=。
∴PF=PBsin∠PBF=t。
∴当0<t≤5时,。故结论③正确。
当秒时,点P在CD上,
此时,PD=-BE-ED=,PQ=CD-PD=4-。
∵,∴。
又∵∠A=∠Q=90°,∴△ABE∽△QBP。故结论④正确。
综上所述,正确的有①③④。
3. (2012湖北荆州3分)如图(1)所示,E为矩形ABCD的边AD上一点,动点P、Q同时从点B出发,点P沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C时停止,点Q沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/秒.设P、Q同发t秒时,△BPQ的面积为ycm2.已知y与t的函数关系图象如图(2)(曲线OM为抛物线的一部分),则下列结论:①AD=BE=5;②cos∠ABE=;③当0<t≤5时,;④当秒时,△ABE∽△QBP;其中正确的结论是 ▲ (填序号).
【答案】①③④。
【考点】动点问题的函数图象,矩形的性质,勾股定理,锐角三角函数定义,相似三角形的判定和性质。
【分析】根据图(2)可知,当点P到达点E时点Q到达点C,
∵点P、Q的运动的速度都是1cm/秒,∴BC=BE=5。∴AD=BE=5。故结论①正确。
又∵从M到N的变化是2,∴ED=2。∴AE=AD﹣ED=5﹣2=3。
在Rt△ABE中,,
∴。故结论②错误。
过点P作PF⊥BC于点F,
∵AD∥BC,∴∠AEB=∠PBF,∴sin∠PBF=sin∠AEB=。
∴PF=PBsin∠PBF=t。
∴当0<t≤5时,。故结论③正确。
当秒时,点P在CD上,
此时,PD=-BE-ED=,PQ=CD-PD=4-。
∵,∴。
又∵∠A=∠Q=90°,∴△ABE∽△QBP。故结论④正确。
综上所述,正确的有①③④。
4. (2012福建泉州4分)在△ABC中,P是AB上的动点(P异于A、B),过点P的直线截△ABC,使截得的三角形与△ABC相似,我们不妨称这种直线为过点P的△ABC的相似线,简记为P(),(为自然数).
(1)如图①,∠A=90°,∠B=∠C,当BP=2PA时,P()、P()都是过点P的△ABC的相似线(其中⊥BC,∥AC),此外还有 ▲ _条.
(2)如图②,∠C=90°,∠B=30°,当 ▲ 时,P()截得的三角形面积为△ABC面积的.
【答案】(1)1;(2)或或。
【考点】相似三角形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】(1)如图, “相似线”还有一条,即与BC平行的直线。
(2)如图, “相似线”有三条:,,。
∵P()截得的三角形面积为△ABC面积的,
∴△PBD,△APE,△FBP和△ABC的相似比是。
对于△PBD,有。
对于△APE,有,∴。
对于△FBP,若点F在BC上,有,即BA=2BF。
又在Rt△BPF中,∠B=30°,则。∴。
若点F在AC上,有,即BA=2FA。
又在Rt△APF中,∠A=60°,则。
∴。∴。
综上所述,当或或时,P()截得的三角形面积为△ABC面积的。
5. (2012湖南张家界3分)已知线段AB=6,C.D是AB上两点,且AC=DB=1,P是线段CD上一动点,在AB同侧分别作等边三角形APE和等边三角形PBF,G为线段EF的中点,点P由点C移动到点D时,G点移动的路径长度为 ▲ .
【答案】2。
【考点】动点问题。等边三角形的性质,平行的判定,平行四边形的判定和性质,三角形中位线定理。
【分析】如图,分别延长AE、BF交于点H,连接HD,过点G作MN∥AB分别交HA、HD于点M、N。
∵△APE和△PBF是等边三角形,
∴∠A=∠FPB=60°,∠B=∠EPA=60°。
∴AH∥PF,BH∥PE。∴四边形EPFH为平行四边形。
∴EF与HP互相平分。
∵点G为EF的中点,
∴点G也正好为PH中点,即在点P的运动过程中,点G始终为PH的中点。
∴点G的运行轨迹为△HCD的中位线MN,
∵AB=6, AC=DB=1,∴CD=6﹣1﹣1=4。∴MN=2,即G的移动路径长为2。
6. (2012辽宁丹东3分)如图,边长为6的正方形ABCD内部有一点P,BP=4,∠PBC=60°,点Q为正
方形边上一动点,且△PBQ是等腰三角形,则符合条件的Q点有 ▲ 个.
【答案】5。
【考点】动点问题,正方形的性质,等腰三角形的判定,勾股定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,线段中垂线的性质,等边三角形的判定。
【分析】如图,符合条件的Q点有5个。
当BP=BQ时,在AB,BC边上各有1点;
当BP=QP时,可由锐角三角函数求得点P到AB的距离为2,到CD的距离为4,到BC的距离为,到AD的距离为,故在BC,CD,DA边上各有1点;
当BQ=PQ时,BP的中垂线与AB,BC各交于1点,故在AB,BC边上各有1点。
又当Q在BC边上时,由于△BPQ是等边三角形,故3点重合。
因此,符合条件的Q点有5个。
7. (2012广西北海3分)如图,点A的坐标为(-1,0),点B在直线y=2x-4上运动,当线段A最
短时,点B的坐标是 ▲ 。
【答案】()。
【考点】直线上点的坐标与方程的关系,垂直线段最短的性质,相似三角形的判定和性质。
【分析】如图,由题意,根据垂直线段最短的性质,当线段AB最短时点B的位置B1,有AB1⊥BD。
过点B1作B1E垂直x轴于点E。
由点C、D在直线y=2x-4可得,C(2,0),D(0,-4)
设点B1(x ,2x-4),则E(x ,0)。
由A(-1,0),得AE= x+1,EB1=∣2x-4∣=4-2x,CO=2,DO=4。
易得△AB1E∽△DCO,∴,即。
解得。∴B1()。
∴当线段AB最短时,点B的坐标是()。
三、解答题
1.(2012上海市14分)如图,在半径为2的扇形AOB中,∠AOB=90°,点C是弧AB上的一个动点(不与点A、B重合)OD⊥BC,OE⊥AC,垂足分别为D、E.
(1)当BC=1时,求线段OD的长;
(2)在△DOE中是否存在长度保持不变的边?如果存在,请指出并求其长度,如果不存在,请说明理由;
(3)设BD=x,△DOE的面积为y,求y关于x的函数关系式,并写出它的定义域.
【答案】解:(1)∵点O是圆心,OD⊥BC,BC=1,∴BD=BC=。
又∵OB=2,∴。
(2)存在,DE是不变的。
如图,连接AB,则。
∵D和E是中点,∴DE=。
(3)∵BD=x,∴。
∵∠1=∠2,∠3=∠4,∠AOB=900。
∴∠2+∠3=45°。
过D作DF⊥OE,垂足为点F。∴DF=OF=。
由△BOD∽△EDF,得,即
,解得EF=x。
∴OE=。
∴。
【考点】垂径定理,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质,三角形中位线定理,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)由OD⊥BC,根据垂径定理可得出BD=BC= ,在Rt△BOD中利用勾股定理即可求出OD的长。
(2)连接AB,由△AOB是等腰直角三角形可得出AB的长,再由D和E是中点,根据三角形中位线定理可得出DE= 。
(3)由BD=x,可知,由于∠1=∠2,∠3=∠4,所以∠2+∠3=45°,过D作DF⊥OE,则DF=OF=,EF=x,OE=,即可求得y关于x的函数关系式。
∵,点C是弧AB上的一个动点(不与点A、B重合),
∴。
2. (2012福建南平14分)如图,在△ABC中,点D、E分别在边BC、AC上,连接AD、DE,且∠1=∠B=∠C.
(1)由题设条件,请写出三个正确结论:(要求不再添加其他字母和辅助线,找结论过程中添加的字母和辅助线不能出现在结论中,不必证明)
答:结论一: ;结论二: ;结论三: .
(2)若∠B=45°,BC=2,当点D在BC上运动时(点D不与B、C重合),
①求CE的最大值;
②若△ADE是等腰三角形,求此时BD的长.
(注意:在第(2)的求解过程中,若有运用(1)中得出的结论,须加以证明)
【答案】解:(1)AB=AC;∠AED=∠ADC;△ADE∽△ACD。
(2)①∵∠B=∠C,∠B=45°,∴△ACB为等腰直角三角形。
∴。
∵∠1=∠C,∠DAE=∠CAD,∴△ADE∽△ACD。
∴AD:AC=AE:AD,∴ 。
当AD最小时,AE最小,此时AD⊥BC,AD=BC=1。
∴AE的最小值为 。∴CE的最大值= 。
②当AD=AE时,∴∠1=∠AED=45°,∴∠DAE=90°。
∴点D与B重合,不合题意舍去。
当EA=ED时,如图1,∴∠EAD=∠1=45°。
∴AD平分∠BAC,∴AD垂直平分BC。∴BD=1。
当DA=DE时,如图2,
∵△ADE∽△ACD,∴DA:AC=DE:DC。
∴DC=CA=。∴BD=BC-DC=2-。
综上所述,当△ADE是等腰三角形时,BD的长的长为1或2-。
【考点】相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰(直角)三角形的判定和性质。
【分析】(1)由∠B=∠C,根据等腰三角形的性质可得AB=AC;由∠1=∠C,∠AED=∠EDC+∠C得到∠AED=∠ADC;又由∠DAE=∠CAD,根据相似三角形的判定可得到△ADE∽△ACD。
(2)①由∠B=∠C,∠B=45°可得△ACB为等腰直角三角形,则,由∠1=∠C,∠DAE=∠CAD,根据相似三角形的判定可得△ADE∽△ACD,则有AD:AC=AE:AD,即,当AD⊥BC,AD最小,此时AE最小,从而由CE=AC-AE得到CE的最大值。
②分当AD=AE,,EA=ED,DA=DE三种情况讨论即可。
3. (2012甘肃兰州12分)如图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为(-3,0)、(0,4),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且顶点在直线x=上.
(1)求抛物线对应的函数关系式;
(2)若把△ABO沿x轴向右平移得到△DCE,点A、B、O的对应点分别是D、C、E,当四边形ABCD是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,连接BD,已知对称轴上存在一点P使得△PBD的周长最小,求出P点的坐标;
(4)在(2)、(3)的条件下,若点M是线段OB上的一个动点(点M与点O、B不重合),过点M作∥BD交x轴于点N,连接PM、PN,设OM的长为t,△PMN的面积为S,求S和t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围,S是否存在最大值?若存在,求出最大值和此时M点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点B(0,4),∴c=4。
∵顶点在直线x=上,∴,解得。
∴所求函数关系式为。
(2)在Rt△ABO中,OA=3,OB=4,∴。
∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=DA=AB=5。
∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),
当x=5时,;
当x=2时,。
∴点C和点D都在所求抛物线上。
(3)设CD与对称轴交于点P,则P为所求的点,
设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,
则,解得,。∴直线CD对应的函数关系式为。
当x=时,。∴P()。
(4)∵MN∥BD,∴△OMN∽△OBD。
∴,即,得。
设对称轴交x于点F,则。
∵,
,
(0<t<4)。
∵,,0<<4,
∴当时,S取最大值是。此时,点M的坐标为(0,)。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,菱形的性质,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)根据抛物线y=x2+bx+c经过点B(0,4),以及顶点在直线x=上,得出b,c即可。
(2)根据菱形的性质得出C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),利用图象上点的性质得出x=5或2时,y的值即可。
(3)首先设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,求出解析式,当x=时,求出y即可。
(4)利用MN∥BD,得出△OMN∽△OBD,进而得出,得到,从而表示出△PMN的面积,利用二次函数最值求出即可。
4. (2012广东省9分)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC、AC.
(1)求AB和OC的长;
(2)点E从点A出发,沿x轴向点B运动(点E与点A、B不重合),过点E作直线l平行BC,交AC于点D.设AE的长为m,△ADE的面积为s,求s关于m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(3)在(2)的条件下,连接CE,求△CDE面积的最大值;此时,求出以点E为圆心,与BC相切的圆的面积(结果保留π).
【答案】解:(1)在中,
令x=0,得y=-9,∴C(0,﹣9);
令y=0,即,解得:x1=﹣3,x2=6,∴A(﹣3,0)、B(6,0)。
∴AB=9,OC=9。
(2)∵ED∥BC,∴△AED∽△ABC,∴,即:。
∴s=m2(0<m<9)。
(3)∵S△AEC=AE•OC=m,S△AED=s=m2,
∴S△EDC=S△AEC﹣S△AED
=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+。
∴△CDE的最大面积为,
此时,AE=m=,BE=AB﹣AE=。
又,
过E作EF⊥BC于F,则Rt△BEF∽Rt△BCO,得:,即:。
∴。
∴以E点为圆心,与BC相切的圆的面积 S⊙E=π•EF2=。
【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,二次函数的最值,勾股定理,直线与圆相切的性质。
【分析】(1)已知抛物线的解析式,当x=0,可确定C点坐标;当y=0时,可确定A、B点的坐标,从而确定AB、OC的长。
(2)直线l∥BC,可得出△AED∽△ABC,它们的面积比等于相似比的平方,由此得到关于s、m的函数关系式;根据题目条件:点E与点A、B不重合,可确定m的取值范围。
(3)①首先用m列出△AEC的面积表达式,△AEC、△AED的面积差即为△CDE的面积,由此可得关于S△CDE关于m的函数关系式,根据函数的性质可得到S△CDE的最大面积以及此时m的值。
②过E做BC的垂线EF,这个垂线段的长即为与BC相切的⊙E的半径,可根据相似三角形△BEF、△BCO得到的相关比例线段求得该半径的值,由此得解。
5. (2012贵州毕节16分)如图,直线l1经过点A(-1,0),直线l2经过点B(3,0), l1、l2均为与y轴交于点C(0,),抛物线经过A、B、C三点。
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线的对称轴依次与轴交于点D、与l2交于点E、与抛物线交于点F、与l1交于点G。求证:DE=EF=FG;
(3)若l1⊥l2于y轴上的C点处,点P为抛物线上一动点,要使△PCG为等腰三角形,请写出符合条件的点P的坐标,并简述理由。
【答案】解:(1)∵抛物线经过A(-1,0),B(3,0),C(0,)三点,
∴ ,解得。
∴抛物线的解析式为:.
(2)证明:设直线l1的解析式为y=kx+b,由直线l1经过A(-1,0),C(0,)
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