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上海国和中学九年级上册压轴题数学模拟试卷及答案
一、压轴题
1.如图1,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD=DC=5,BC=11.一个动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BC方向运动,过点P作PQ⊥BC,交折线段BA-AD于点Q,以PQ为边向右作正方形PQMN,点N在射线BC上,当Q点到达D点时,运动结束.设点P的运动时间为t秒(t>0).
(1)当正方形PQMN的边MN恰好经过点D时,求运动时间t的值;
(2)在整个运动过程中,设正方形PQMN与△BCD的重合部分面积为S,请直接写出S与t之间的函数关系式和相应的自变量t的取值范围;
(3)如图2,当点Q在线段AD上运动时,线段PQ与对角线BD交于点E,将△DEQ沿BD翻折,得到△DEF,连接PF.是否存在这样的t,使△PEF是等腰三角形?若存在,求出对应的t的值;若不存在,请说明理由.
2.将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点B在第一象限,,,点P在边上(点P不与点重合).
(1)如图①,当时,求点P的坐标;
(2)折叠该纸片,使折痕所在的直线经过点P,并与x轴的正半轴相交于点Q,且,点O的对应点为,设.
①如图②,若折叠后与重叠部分为四边形,分别与边相交于点,试用含有t的式子表示的长,并直接写出t的取值范围;
②若折叠后与重叠部分的面积为S,当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
3.已知抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点,顶点为点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若过点C的直线交线段AB于点E,且,求直线CE的解析式
(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点D、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标;
(4)已知点,在抛物线对称轴上找一点F,使的值最小此时,在抛物线上是否存在一点K,使的值最小,若存在,求出点K的坐标;若不存在,请说明理由.
4.已知函数均为一次函数,m为常数.
(1)如图1,将直线绕点逆时针旋转45°得到直线,直线交y轴于点B.若直线恰好是中某个函数的图象,请直接写出点B坐标以及m可能的值;
(2)若存在实数b,使得成立,求函数图象间的距离;
(3)当时,函数图象分别交x轴,y轴于C,E两点,图象交x轴于D点,将函数的图象最低点F向上平移个单位后刚好落在一次函数图象上,设的图象,线段,线段围成的图形面积为S,试利用初中知识,探究S的一个近似取值范围.(要求:说出一种得到S的更精确的近似值的探究办法,写出探究过程,得出探究结果,结果的取值范围两端的数值差不超过0.01.)
5.已知:如图,抛物线交正半轴交于点,交轴于点,点在抛物线上,直线:过点,点是直线上的一个动点,的外心是.
(1)求,的值.
(2)当点移动到点时,求的面积.
(3)①是否存在点,使得点落在的边上,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
②过点作直线轴交直线于点,当点从点移动到点时,圆心移动的路线长为_____.(直接写出答案)
6.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3过点A(﹣3,0),B(1,0),与y轴交于点C,顶点为点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为直线CD上的一个动点,连接BC;
①如图1,是否存在点P,使∠PBC=∠BCO?若存在,求出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
②如图2,点P在x轴上方,连接PA交抛物线于点N,∠PAB=∠BCO,点M在第三象限抛物线上,连接MN,当∠ANM=45°时,请直接写出点M的坐标.
7.如图1,在中,,,点,分别在边,上,,连接,点,,分别为,,的中点.
(1)观察猜想:图1中,线段与的数量关系是_________,位置关系是_________;
(2)探究证明:把绕点逆时针方向旋转到图2的位置,连接,,,判断的形状,并说明理由;
(3)拓展延伸:把绕点在平面内自由旋转,若,,请直接写出面积的最大值.
8.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点 A(-1,0) ,B(点A在点B的左侧),交y轴与点(0,-3),抛物线的对称轴为直线x=1,点D为抛物线的顶点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)已知经过点A的直线y=kx+b(k>0)与抛物线在第一象限交于点E,连接AD,DE,BE,当时,求点E的坐标.
(3)如图2,在(2)中直线AE与y轴交于点F,将点F向下平移个单位长度得到Q,连接QB.将△OQB绕点O逆时针旋转一定的角度(0°<<360°)得到,直线与x轴交于点G.问在旋转过程中是否存在某个位置使得是等腰三角形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图1,平面直角坐标系中,等腰的底边在轴上,,顶点在的正半轴上,,一动点从出发,以每秒1个单位的速度沿向左运动,到达的中点停止.另一动点从点出发,以相同的速度沿向左运动,到达点停止.已知点、同时出发,以为边作正方形,使正方形和在的同侧.设运动的时间为秒().
(1)当点落在边上时,求的值;
(2)设正方形与重叠面积为,请问是存在值,使得?若存在,求出值;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,取的中点,连结,当点、开始运动时,点从点出发,以每秒个单位的速度沿运动,到达点停止运动.请问在点的整个运动过程中,点可能在正方形内(含边界)吗?如果可能,求出点在正方形内(含边界)的时长;若不可能,请说明理由.
10.公司经销某种商品,经研究发现,这种商品在未来40天的销售单价(元/千克)关于时间的函数关系式分别为(,且为整数);
,他们的图像如图1所示,未来40天的销售量(千克)关于时间的函数关系如图2的点列所示.
(1)求关于的函数关系式;
(2)那一天的销售利润最大,最大利润是多少?
(3)若在最后10天,公司决定每销售1千克产品就捐赠元给“环保公益项目”,且希望扣除捐赠后每日的利润不低于3600元以维持各种开支,求的最大值(精确到0.01元).
11.如图①,在矩形中,cm,,点从点出发,沿射线以 (cm/s)的速度匀速移动.连接,过点作,与射线相交于点,作矩形,连接.设点移动的时间为(s),的面积为(cm2), 与的函数关系如图②所示.
(1) = ;
(2)求矩形面积的最小值;
(3)当为等腰三角形时,求的值.
12.如图1,与为等腰直角三角形,与 重合,,.固定,将绕点顺时针旋转,当边与边重合时,旋转终止.现不考虑旋转开始和结束时重合的情况,设(或它们的延长线)分别交(或它们的延长线)于点,如图2.
(1)证明:;
(2)当为何值时,是等腰三角形?
13.对于⊙C与⊙C上的一点A,若平面内的点P满足:射线AP与⊙C交于点Q(点Q可以与点P重合),且,则点P称为点A关于⊙C的“生长点”.
已知点O为坐标原点,⊙O的半径为1,点A(-1,0).
(1)若点P是点A关于⊙O的“生长点”,且点P在x轴上,请写出一个符合条件的点P的坐标________;
(2)若点B是点A关于⊙O的“生长点”,且满足,求点B的纵坐标t的取值范围;
(3)直线与x轴交于点M,与y轴交于点N,若线段MN上存在点A关于⊙O的“生长点”,直接写出b的取值范围是_____________________________.
14.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线交x轴于点A、点点A在点B的左边,交y轴于点C,直线经过点B,交y轴于点D,且,.
求b、c的值;
点在第一象限,连接OP、BP,若,求点P的坐标,并直接判断点P是否在该抛物线上;
在的条件下,连接PD,过点P作,交抛物线于点F,点E为线段PF上一点,连接DE和BE,BE交PD于点G,过点E作,垂足为H,若,求的值.
15.如图,抛物线经过点A(1,0),B(4,0)与轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得四边形PAOC的周长最小?若存在,求出四边形PAOC周长的最小值;若不存在,请说明理由.
(3)如图②,点Q是线段OB上一动点,连接BC,在线段BC上是否存在这样的点M,使△CQM为等腰三角形且△BQM为直角三角形?若存在,求M的坐标;若不存在,请说明理由.
16.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象经过点A(1,4)和点B,过点A作AC⊥x轴,垂足为点C,过点B作BD⊥y轴,垂足为点D,连结AB、BC、DC、DA,点B的横坐标为a(a>1)
(1)求k的值
(2)若△ABD的面积为4;
①求点B的坐标,
②在平面内存在点E,使得以点A、B、C、E为顶点的四边形是平行四边形,直接写出符合条件的所有点E的坐标.
17.在平面直角坐标系中,抛物线经过点A、B、C,已知A(-1,0),B(3,0),C(0,-3).
(1)求此抛物线的函数表达式;
(2)若P为线段BC上一点,过点P作轴的平行线,交抛物线于点D,当△BCD面积最大时,求点P的坐标;
(3)若M(m,0)是轴上一个动点,请求出CM+MB的最小值以及此时点M的坐标.
18.如图,在直角中,,,作的平分线交于点,在上取点,以点为圆心经过、两点画圆分别与、相交于点、(异于点).
(1)求证:是的切线;
(2)若点恰好是的中点,求的长;
(3)若的长为.
①求的半径长;
②点关于轴对称后得到点,求与的面积之比.
19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,且.点在第四象限且在抛物线上.
(1)如(图1),当四边形面积最大时,在线段上找一点,使得最小,并求出此时点的坐标及的最小值;
(2)如(图2),将沿轴向右平移2单位长度得到,再将绕点逆时针旋转度得到,且使经过、的直线与直线平行(其中),直线与抛物线交于、两点,点在抛物线上.在线段上是否存在点,使以点、、、为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
20.如图1,抛物线的顶点在轴上,交轴于,将该抛物线向上平移,平移后的抛物线与轴交于,顶点为.
(1)求点的坐标和平移后抛物线的解析式;
(2)点在原抛物线上,平移后的对应点为,若,求点的坐标;
(3)如图2,直线与平移后的抛物线交于.在抛物线的对称轴上是否存在点,使得以为顶点的三角形是直角三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
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一、压轴题
1.(1)t=4;
(2)S=;
(3)存在,当t=4、或时,△PEF是等腰三角形.
【解析】
试题分析:(1)作AG⊥BC,DH⊥BC,垂足分别为G、H,可以得出四边形AGHD为矩形,根据矩形的性质及相关条件可以得出△ABG≌△DCH,可以求出BG=CH的值,再由勾股定理就可以求出AG=DH的值,就可以求出BP的值,即可以求出结论t的值;
(2)运用求分段函数的方法,分四种情况,当0<t≤3,当3<t≤4,4<t≤7,7<t≤8时,运用梯形的面积公式和三角形的面积公式就可以求出S的值;
(3)先由条件可以求出EF=EQ=PQ-EP=4-t,分为三种情况:EF=EP时可以求出t值,当FE=FP时,作FR⊥EP,垂足为R,可以求出t值,当FE=FP时,作FR⊥EP,垂足为R,可以求出t值,当PE=PF时,作PS⊥EF,垂足为S,可以求出t值.
试题解析:(1)如图2,作AG⊥BC,DH⊥BC,垂足分别为G、H,
∴四边形AGHD为矩形.
∵梯形ABCD,AB=AD=DC=5,
∴△ABG≌△DCH,
∴BG=(BC-AD)=3,AG=4,
∴当正方形PQMN的边MN恰好经过点D时,点M与点D重合,此时MQ=4,
∴GP=AQ=AD-DQ=1,BP=BG+GP=4,
∴t=4,即4秒时,正方形PQMN的边MN恰好经过点D;
(2)如图1,当0<t≤3时,BP=t,
∵tan∠DBC=,tan∠C=tan∠ABC=,
∴GP=t,PQ=t,BN=t+t=t,
∴NR=t,
∴S=;
如图3,当3<t≤4时,BP=t,
∴GP=t,PQ=4,BN=t+4,
∴NR=t+2,
∴S==2t+4;
如图4,当4<t≤7时,BP=t,
∴GP=t,PQ=4,PH=8-t,BN=t+4,HN=t+4-8=t-4,
∴CN=3-(t-4)=7-t,
∴NR=,
∴S=;
如图5,当7<t≤8时,BP=t,
∴GP=t,PQ=4,PH=8-t,
∴S=
∴S=;
(3)∵∠PEF+∠QEF=180°=∠QDF+∠QEF,
∴∠PEF=∠QDF=2∠ADB=∠ABC,
∴cos∠ABC=cos∠PEF=,
由(1)可知EP=BP=t,
则EF=EQ=PQ-EP=4-t,
①如图6,当EF=EP时,4-t=t,
∴t=4;
②如图7,当FE=FP时,作FR⊥EP,垂足为R,
∴ER=EP=EF,
∴t=(4-t),
∴t=;
③如图8,当PE=PF时,作PS⊥EF,垂足为S,
∵ES=EF=PE,
∴(4-t) =×t,
∴t=.
∴当t=4、或时,△PEF是等腰三角形.
考点:相似形综合题.
2.(1)点P的坐标为;(2)①,t的取值范围是;②.
【解析】
【分析】
(1)过点P作轴,则,因为,,可得,进而得,由30°所对的直角边等于斜边的一半可得,进而用勾股定理可得,点P的坐标即求出;
(2)①由折叠知,,所以,;再根据,即可根据菱形的定义“四条边相等的四边形是菱形”可证四边形为菱形,所以,可得;根据点A的坐标可知,加之,从而有;而在中,,
又因为,所以得,由和的取值范围可得t的范围是;
②由①知,为等边三角形,由(1)四边形为菱形,所以,三角形DCQ为直角三角形,∠Q=60°,从而,,进而可得,又已知t的取值范围是,即可得.
【详解】
解:(1)如图,过点P作轴,垂足为H,则.
,
.
.
在中,,
,.
点P的坐标为.
(2)①由折叠知,,
,.
又,
.
四边形为菱形.
.可得.
点,
.有.
在中,.
,
,其中t的取值范围是.
②由①知,为等边三角形,
∵四边形为菱形,
∴,三角形DCQ为直角三角形,∠Q=60°,
∴,,
∴,
∵,
∴.
,
【点睛】
本题主要考查了折叠问题,菱形的判定与性质,求不规则四边形的面积等知识.
3.(1);(2);(3)点P的坐标为;(4)存在,点K的坐标为
【解析】
【分析】
(1)由于点A、B为抛物线与x轴的交点,可设两点式求解;也可将A、B、C的坐标直接代入解析式中利用待定系数法求解即可;
(2)根据两个三角形的高相等,则由面积比得出,求出AE,根据点A坐标可解得点E坐标,进而求得直线CE的解析式;
(3)分两种情况讨论①当四边形为平行四边形时;②当四边形为平行四边形时,根据平行四边形的性质和点的坐标位置关系得出纵坐标的关系式,分别代入坐标数值,解方程即可解答;
(4)根据抛物线的对称性,AF=BF,则HF+AF=HF+BF,当H、F、B共线时,HF+AF值最小,求出此时点F的坐标,设,由勾股定理和抛物线方程得,过点K作直线SK,使轴,且点的纵坐标为,则点S的坐标为,此时,,∴KF+KG=KS+KG,当S、K、G共线且平行y轴时,KF+KG值最小,由点G坐标解得,代入抛物线方程中解得,即为所求K的坐标.
【详解】
解:(1)方法1:设抛物线的解析式为
将点代入解析式中,则有.
∴抛物线的解析式为.
方法二:∵经过三点抛物线的解析式为,
将代入解析式中,则有
,解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2),
.
.
.
.
的坐标为.
又点的坐标为.
直线的解析式为.
(3).
∴顶点D的坐标为.
①当四边形为平行四边形时,由DQ∥CP,DQ=CP得:
,即.
.令,则.
.
∴点P的坐标为.
②当四边形为平行四边形时,由CQ∥DP,CQ=DP得:
,即
.令,则.
.
∴点P的坐标为.
∴综合得:点P的坐标为
(4)∵点A或点B关于对称轴对称
∴连接与直线交点即为F点.
∵点H的坐标为,点的坐标为,
∴直线BH的解析式为:.
令,则.
当点F的坐标为时,的值最小.11分
设抛物线上存在一点,使得的值最小.
则由勾股定理可得:.
又∵点K在抛物线上,
代入上式中,
.
如图,过点K作直线SK,使轴,且点的纵坐标为.
∴点S的坐标为.
则.
(两处绝对值化简或者不化简者正确.)
.
当且仅当三点在一条直线上,且该直线干行于y轴,的值最小.
又∵点G的坐标为,
,将其代入抛物线解析式中可得:.
∴当点K的坐标为时,最小.
【点睛】
本题主要考查了二次函数与几何图形的综合,涉及待定系数法、平行四边形的性质、、三角形面积、求线段和的最小值(即将军饮马模型)等知识,解答的关键是认真审题,找出相关条件,运用待定系数法、数形结合法等解题方法确定解题思路,对相关信息进行推理、探究、发现和计算.
4.(1)(0,1);1或0 (2) (3)
【解析】
【分析】
(1)由题意,可得点B坐标,进而求得直线的解析式,再分情况讨论即可解的m值;
(2)由非负性解得m和b的值,进而得到两个函数解析式,设与x轴、y轴交于T,P,分别与x轴、y轴交于G,H,连接GP,TH,证得四边形GPTH是正方形,求出GP即为距离;
(3)先根据解析式,用m表示出点C、E、D的坐标以及y关于x的表达式为,得知y是关于x的二次函数且开口向上、最低点为其顶点,根据坐标平移规则,得到关于m的方程,解出m值,即可得知点D 、E的坐标且抛物线过D、E点,观察图象,即可得出S的大体范围,如:,较小的可为平行于DE且与抛物线相切时围成的图形面积.
【详解】
解:(1)由题意可得点B坐标为(0,1),
设直线的表达式为y=kx+1,将点A(-1,0)代入得:k=1,
所以直线的表达式为:y=x+1,
若直线恰好是的图象,则2m-1=1,解得:m=1,
若直线恰好是的图象,则2m+1=1,解得:m=0,
综上,,或者
(2)如图,
,
,
,
设与x轴、y轴交于T,P,分别与x轴、y轴交于G,H,连接GP,TH
,
四边形GPTH是正方形
,,即
;
(3),
分别交x轴,y轴于C,E两点
,
图象交x轴于D点
二次函数开口向上,它的图象最低点在顶点
顶点
抛物线顶点F向上平移,刚好在一次函数图象上
且
,
∴,
由,得到,,
由得到与x轴,y轴交点是,,,
抛物线经过,两点
的图象,线段OD,线段OE围成的图形是封闭图形,则S即为该封闭图形的面积
探究办法:利用规则图形面积来估算不规则图形的面积.
探究过程:
①观察大于S的情况.
很容易发现
,
,
(若有S小于其他值情况,只要合理,参照赋分.)
②观察小于S的情况.
选取小于S的几个特殊值来估计更精确的S的近似值,取值会因人而不同,下面推荐一种方法,选取以下三种特殊位置:
位置一:如图
当直线MN与DE平行且与抛物线有唯一交点时,设直线MN与x,y轴分别交于M,N
,
直线
设直线
,
直线
点
,
位置二:如图
当直线DR与抛物线有唯一交点时,直线DR与y轴交于点R
设直线,
直线
,
直线
点
,
位置三:如图
当直线EQ与抛物线有唯一交点时,直线EQ与x轴交于点Q
设直线
,
直线
点
,
我们发现:在曲线DE两端位置时的三角形的面积远离S的值,由此估计在曲线DE靠近中间部分时取值越接近S的值
探究的结论:按上述方法可得一个取值范围
(备注:不同的探究方法会有不同的结论,因而会有不同的答案.只要来龙去脉清晰、合理,即可参照赋分,但若直接写出一个范围或者范围两端数值的差不在0.01之间不得分.)
【点睛】
本题是一道综合性很强的代数与几何相结合的压轴题,知识面广,涉及有旋转的性质、坐标平移规则、非负数的性质、一次函数的图象与性质、二次函数的图象与性质、一元二次方程、不规则图形面积的估计等知识,解答的关键是认真审题,找出相关信息,利用待定系数法、数形结合法等解题方法确定解题思路,利用相关信息进行推理、探究、发现和计算.
5.(1);(2);(3)①点E的坐标为:或或; ②圆心P移动的路线长=
【解析】
【分析】
(1)令求出点A(6,0),把点C(-4,n)代入在抛物线方程,解得:n=5,把点B(0,-3)代入,从而可得答案;
(2)记与轴的交点为,利用即可求解;
(3)①分当点P落在CA上时,点P落在AE上时,点P落在CE上时三种情况讨论即可; ②分E在D和B点两种情况,求出圆心点的坐标,则圆心P移动的路线长=,即可求解.
【详解】
解:(1)令
点A(6,0),
把点C(-4,n)代入在抛物线方程,
解得:
,
把点B(0,-3)代入,
解得:,
则:直线l:,…①
(2)由(1)知:A(6,0)、B(0,-3)、C(-4,5)、
AC中点为
设为:
解得:
所在的直线方程为:,
如图,AC与y轴交点H坐标为:(0,3),
(3)如下图: ①当点P落在CA上时, 圆心P为AC的中点
其所在的直线与AC垂直,
的垂直平分线即圆心P所在的直线方程为:
把代入得:
…②,
解得:
E的坐标为;
当点P落在AE上时, 设点
则点P的坐标,
则PA=PC,
解得:
故点
当点P落在CE上时, 则PC=PA,
同理可得:
故点
综上,点E的坐标为:或或;
②当E在D点时,作AD的垂直平分线交的垂直平分线于点,
则,的纵坐标为
代入②式,解得:
同理当当E在B点时, 作AB的垂直平分线交的垂直平分线于点,
的中点为:,
设为:,
解得:
AB直线方程为:,
设的垂直平分线方程为:
,
的垂直平分线方程为:
解得:
则圆心P移动的路线长=
故答案为:
【点评】
本题是二次函数的综合题,考查了二次函数与轴的交点坐标,利用待定系数法求解一次函数的解析式,三角形的外心的性质、一次函数的交点问题,勾股定理的应用,综合性很强,是难度较大类题目.
6.(1)y=x2+2x﹣3;(2)①存在,点P的坐标为(1,﹣2)或(﹣5,﹣8);②点M(﹣,﹣)
【解析】
【分析】
(1)y=ax2+bx﹣3=a(x+3)(x﹣1),即可求解;
(2)①分点P(P′)在点C的右侧、点P在点C的左侧两种情况,分别求解即可;
②证明△AGR≌△RHM(AAS),则点M(m+n,n﹣m﹣3),利用点M在抛物线上和AR=NR,列出等式即可求解.
【详解】
解:(1)y=ax2+bx﹣3=a(x+3)(x﹣1),
解得:a=1,
故抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣3①;
(2)由抛物线的表达式知,点C、D的坐标分别为(0,﹣3)、(﹣1,﹣4),
由点C、D的坐标知,直线CD的表达式为:y=x﹣3;
tan∠BCO=,则cos∠BCO=;
①当点P(P′)在点C的右侧时,
∵∠P′AB=∠BCO,
故P′B∥y轴,则点P′(1,﹣2);
当点P在点C的左侧时,
设直线PB交y轴于点H,过点H作HN⊥BC于点N,
∵∠PBC=∠BCO,
∴△BCH为等腰三角形,则
BC=2CH•cos∠BCO=2×CH×=,
解得:CH=,则OH=3﹣CH=,故点H(0,﹣),
由点B、H的坐标得,直线BH的表达式为:y=x﹣②,
联立①②并解得:,
故点P的坐标为(1,﹣2)或(﹣5,﹣8);
②∵∠PAB=∠BCO,而tan∠BCO=,
故设直线AP的表达式为:y=,将点A的坐标代入上式并解得:s=1,
故直线AP的表达式为:y=x+1,
联立①③并解得:,故点N(,);
设△AMN的外接圆为圆R,
当∠ANM=45°时,则∠ARM=90°,设圆心R的坐标为(m,n),
∵∠GRA+∠MRH=90°,∠MRH+∠RMH=90°,
∴∠RMH=∠GAR,
∵AR=MR,∠AGR=∠RHM=90°,
∴△AGR≌△RHM(AAS),
∴AG=m+3=RH,RG=﹣n=MH,
∴点M(m+n,n﹣m﹣3),
将点M的坐标代入抛物线表达式得:n﹣m﹣3=(m+n)2+2(m+n)﹣3③,
由题意得:AR=NR,即(m+3)2=(m﹣)2+()2④,
联立③④并解得:,
故点M(﹣,﹣).
【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、三角形全等、圆的基本知识等,其中(2)①,要注意分类求解,避免遗漏.
7.(1),;(2)等腰直角三角形,见解析;(3)
【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,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),;
已知点,,分别为,,的中点,根据三角形的中位线定理可得
,,,
根据平行线性质可得,
在中,,,
可得,
即得,
故答案为:;.
(2)等腰直角三角形,理由如下:
由旋转可得,
又,
∴
∴,,
∵点,分别为,的中点
∴是的中位线
∴,且,
同理可证,且
∴,,,
∴,
,
∴,
即为等腰直角三角形.
(3)把绕点旋转的如图的位置,
此时,
且、的值最长,由(2)可知,
所以面积最大值为.
【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.
8.(1);(2)点E的坐标为(,);(3)存在;点的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).
【解析】
【分析】
(1)利用待定系数法代入计算,结合对称轴,即可求出解析式;
(2)取AD中点M,连接BM,过点A作AE∥BM,交抛物线于点E;然后求出直线AE的解析式,结合抛物线的解析式,即可求出点E的坐标;
(3)由题意,先求出点F的坐标,然后得到点Q的坐标,得到OQ和OB的长度,然后结合等腰三角形的性质进行分类讨论,可分为四种情况进行分析,分别求出点的坐标即可.
【详解】
解:(1)根据题意,设二次函数的解析式为,
∵对称轴为,则,
把点(-1,0),点(0,-3)代入,有
,
又∵,
∴,,,
∴抛物线的解析式为:;
(2)由(1)可知,
顶点D的坐标为(1,),点B为(3,0),
∵点A为(,0),
∴AD的中点M的坐标为(0,2);
如图,连接AD,DE,BE,取AD中点M,连接BM,过点A作AE∥BM,交抛物线于点E;
此时点D到直线AE的距离等于点B到直线AE距离的2倍,
即,
设直线BM为,
把点B、点M代入,有,
∴直线BM为,
∴直线AE的斜率为,
∵点A为(,0),
∴直线AE为,
∴,解得:(舍去)或;
∴点E的坐标为(,);
(3)由(2)可知,直线AE为,
∴点F的坐标为(0,),
∵将点F向下平移个单位长度得到Q,
∴点Q的坐标为(0,),
∴,
∵点B为(3,0),则OB=3,
在Rt△OBQ中,,
∴,
由旋转的性质,得,,
①当时,是等边三角形,如图:
∴点G的坐标为(,0),
∴点的横坐标为,
∴点的坐标为(,);
②当,是等腰三角形,如图:
∵,
∴,
∵,
∴点的坐标为(,);
③当时,是等边三角形,如图:
此时点G的坐标为(,0),
∴点的坐标为(,);
④当时,是等腰三角形,如图:
此时,
∴点的坐标为(,);
综合上述,点的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).
【点睛】
本题考查了二次函数的综合问题,也考查了解直角三角形,旋转的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,一次函数的性质,以及坐标与图形,解题的关键是熟练掌握图形的运动问题,正确的确定点的位置是关键;注意运用数形结合的思想,分类讨论的思想进行解题.
9.(1)t=1;(2)存在,,理由见解析;(3)可能,或或理由见解析
【解析】
【分析】
(1)用待定系数法求出直线AC的解析式,根据题意用t表示出点H的坐标,代入求解即可;
(2)根据已知,当点F运动到点O停止运动前,重叠最大面积是边长为1的正方形的面积,即不存在t,使重叠面积为,故t﹥4,用待定系数法求出直线AB的解析式,求出点H落在BC边上时的t值,求出此时重叠面积为﹤,进一步求出重叠面积关于t的表达式,代入解t的方程即可解得t值;
(3)由已知求得点D(2,1),AC=,OD=OC=OA=,结合图形分情况讨论即可得出符合条件的时长.
【详解】
(1)由题意,A(0,2),B(-4,0),C(4,0),
设直线AC的函数解析式为y=kx+b,
将点A、C坐标代入,得:
,解得:,
∴直线AC的函数解析式为,
当点落在边上时,点E(3-t,0),点H(3-t,1),
将点H代入,得:
,解得:t=1;
(2)存在,,使得.
根据已知,当点F运动到点O停止运动前,重叠最大面积是边长为1的正方形的面积,即不存在t,使重叠面积为,故t﹥4,
设直线AB的函数解析式为y=mx+n,
将点A、B坐标代入,得:
,解得:,
∴直线AC的函数解析式为,
当t﹥4时,点E(3-t,0)点H(3-t,t-3),G(0,t-3),
当点H落在AB边上时,将点H代入,得:
,解得:;
此时重叠的面积为,
∵﹤,∴﹤t﹤5,
如图1,设GH交AB于S,EH交AB于T,
将y=t-3代入得:,
解得:x=2t-10,
∴点S(2t-10,t-3),
将x=3-t代入得:,
∴点T,
∴AG=5-t,SG=10-2t,BE=7-t,ET=,
,
所以重叠面积S==4--=,
由=得:,﹥5(舍去),
∴;
(3)可能,≤t≤1或t=4.
∵点D为AC的中点,且OA=2,OC=4,
∴点D(2,1),AC=,OD=OC=OA=,
易知M点在水平方向以每秒是4个单位的速度运动;
当0﹤t﹤时,M在线段OD上,H未到达D点,所以M与正方形不相遇;
当﹤t﹤1时, +÷(1+4)=秒,
∴时M与正方形相遇,经过1÷(1+4)=秒后,M点不在正方行内部,则;
当t=1时,由(1)知,点F运动到原E点处,M点到达C处;
当1≤t≤2时,当t=1+1÷(4-1)=秒时,点M追上G点,经过1÷(4-1)=秒,点都在正方形内(含边界),
当t=2时,点M运动返回到点O处停止运动,
当 t=3时,点E运动返回到点O处, 当 t=4时,点F运动返回到点O处,
当时,点都在正方形内(含边界),
综上,当或或时,点可能在正方形内(含边界).
【点睛】
本题考查了一次函数与几何图形的综合,涉及求一次函数的解析式、正方形的性质、直角三角形的性质、不规则图形的面积、解一元二次方程等知识,解答的关键是认真审题,提取相关信息,利用待定系数法、数形结合法等解题方法确定解题思路,进而推理、探究、发现和计算.
10.(1)m=,
(2) t=40时w最大=13200,
(3)的最大值是.
【解析】
【分析】
(1)由图2知m 与t 是一次函数关系,设0≤t≤30时的解析式为m=k1t+b1,由图形的点(0,120),(30,180)在函数图像上代入解析式即可,
设时的解析式为m=k2t+b2,由图形的点(40,220),(30,180)在函数图像上
代入解析式即可,
(2)由商品没有成本价,为此只要商品的销售额最大,利润就最大,设y1的总价为w1,y2的总价为w2,总价=销售单价×销售量即可列出,
w1=与w2=两种总销售w=w1+w2,把w函数配方讨论当,第一段w最大与,在第二段,w最大经比较即可
(3)根据题意决定每销售1千克产品就捐赠元给“环保公益项目”,则捐赠额a(4t+60)
后10天每日销售额Q=w-am=-2t2+(290-4a)t+4800-60a,Q≥3600,构造抛物线Q在Q=3600直线上方有解即可,在-20,开口向下,在3600上方取值,且满足,对称轴=,只要对称轴介于30与40之间即可.
【详解】
(1)由图2知m 与t 是一次函数关系,设0≤t≤30时的解析式为m=k1t+b1,由图形的点(0,120),(30,180)在函数图像上,
则,
解得,
m=2t+120,
设时的解析式为m=k2t+b2,由图形的点(40,220),(30,180)在函数图像上,
则,
解得,
m=4t+60,
m=,
(2)由商品没有成本价,为此只要商品的销售总值最大,利润就最大,
设y1的总价为w1,y2的总价为w2,
w1=,
整理得w1=,
w2=,
整理得w2=,
总销售w=w1+w2=,
配方得w=,
当,第一段w最大=11760,而,>40,在第二段,w随t的增大而增大,t=40,w最大=13200,经比较11760<13200,t=40时w最大=13200,
(3)根据题意决定每销售1千克产品就捐赠元给“环保公益项目”,则捐赠额a(4t+60),
后10天每日销售额Q=w-am=-2t2+(290-4a)t+4800-60a,则Q-3600=-2t2+(290-4a)t+1200-60a ,
∵-20,开口向下,在3600上方取值,且满足,
对称轴为t=只要,
,
,
的最大值是.
【点睛】
本题考查分段函数的解析式的求法与利用,两图象结合并利用,求日销售最大利润,抛物线顶点式,分段比较,在最后又利用捐赠构造新函数,求对称轴,利用对称轴解决问题,此题难度较大,综合能力强,必须掌握好函数的各方面的知识.
11.(1)1;(2)矩形DEFG面积的最小值为;(3)当△CDG为等腰三角形时,t的值为或4或
【解析】
【分析】
(1)由函数图象可知,△ADC的面积为6,求出AC=5cm,再由图象可知运动时间为5s,则可得出答案;
(2)过点E作MN⊥BC,MN与射线BC相交于点N,与AD相交于点M,证明△ENF∽△DME,得出,证明△ENC∽△ABC,得出EF=DE,则S矩形DEFG=EF•DE=DE2.当DE⊥AC时,DE取得最小值,则可得出答案;
(3)证明△CDG∽△ADE,得出,可分三种情况:当CG=DG时,当CG=CD时,当CD=DG时,分别求出t的值即可.
【详解】
(1)由图象可知,△ADC的面积为6,
∵矩形ABCD中,AB=3cm,
∴CD=3cm,
∴S△ADC=×AD×CD=6,
∴AD=4cm,
∴AC=(cm),
由图象可知当t=5时,点E移动到点C,
∴(cm/s).
故答案为:1;
(2)如图
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