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吉林一中中考数学二次函数和几何综合专题
一、二次函数压轴题
1.探究:已知二次函数y=ax2﹣2x+3经过点A(﹣3,0).
(1)求该函数的表达式;
(2)如图所示,点P是抛物线上在第二象限内的一个动点,且点P的横坐标为t,连接AC,PA,PC.
①求△ACP的面积S关于t的函数关系式;
②求△ACP的面积的最大值,并求出此时点P的坐标.
拓展:在平面直角坐标系中,点M的坐标为(﹣1,3),N的坐标为(3,1),若抛物线y=ax2﹣2x+3(a<0)与线段MN有两个不同的交点,请直接写出a的取值范围.
2.某班“数学兴趣小组”对函数的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.
(1)自变量的取值范围是全体实数,与的几组对应值列表如下:
⋯
⋯
⋯
⋯
其中, .
(2)根据上表数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分.
(3)观察函数图象,写出两条函数的性质.
(4)直线经过,若关于的方程有个不相等的实数根,则的取值范围为 .
3.某数学兴趣小组在探究函数y=x2﹣2|x|+3的图象和性质时,经历了以下探究过程:
(1)列表(完成下列表格).
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
﹣
0
1
2
3
…
y
…
6
3
2
2
3
6
…
(2)描点并在图中画出函数的大致图象;
(3)根据函数图象,完成以下问题:
①观察函数y=x2﹣2|x|+3的图象,以下说法正确的有 (填写正确的序号)
A.对称轴是直线x=1;
B.函数y=x2﹣2|x|+3的图象有两个最低点,其坐标分别是(﹣1,2)、(1,2);
C.当﹣1<x<1时,y随x的增大而增大;
D.当函数y=x2﹣2|x|+3的图象向下平移3个单位时,图象与x轴有三个公共点;
E.函数y=(x﹣2)2﹣2|x﹣2|+3的图象,可以看作是函数y=x2﹣2|x|+3的图象向右平移2个单位得到.
②结合图象探究发现,当m满足 时,方程x2﹣2|x|+3=m有四个解.
③设函数y=x2﹣2|x|+3的图象与其对称轴相交于P点,当直线y=n和函数y=x2﹣2|x|+3图象只有两个交点时,且这两个交点与点P所构成的三角形是等腰直角三角形,求n的值.
4.在数学拓展课上,九(1)班同学根据学习函数的经验,对新函数y=x2﹣2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下:
(初步尝试)求二次函数y=x2﹣2x的顶点坐标及与x轴的交点坐标;
(类比探究)当函数y=x2﹣2|x|时,自变量x的取值范围是全体实数,下表为y与x的几组对应值.
x
…
﹣3
﹣
﹣2
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
3
0
﹣1
0
﹣1
0
3
…
①根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出了函数图象的一部分,请你画出该函数图象的另一部分;
②根据画出的函数图象,写出该函数的两条性质.
(深入探究)若点M(m,y1)在图象上,且y1≤0,若点N(m+k,y2)也在图象上,且满足y2≥3恒成立,求k的取值范围.
5.基本模型
如图1,点A,F,B在同一直线上,若∠A=∠B=∠EFC=90°,易得△AFE∽△BCF.
(1)模型拓展:
如图2,点A,F,B在同一直线上,若∠A=∠B=∠EFC,求证:△AFE∽△BCF;
(2)拓展应用:如图3,AB是半圆⊙O的直径,弦长AC=BC=4,E,F分别是AC,AB上的一点,若∠CFE=45°.若设AE=y,BF=x,求出y与x的函数关系式及y的最大值;
(3)拓展提升:如图4,在平面直角坐标系柳中,抛物线y=﹣(x+4)(x﹣6)与x轴交于点A,C,与y轴交于点B,抛物线的对称轴交线段BC于点E,探求线段AB上是否存在点F,使得∠EFO=∠BAO?若存在,求出BF的长;若不存在,请说明理由.
6.综合与探究
如图,抛物线与轴相交于,两点,与轴相交于点,,,直线是抛物线的对称轴,在直线右侧的抛物线上有一动点,连接,,,.
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)若点在轴的下方,当的面积是时,求的面积;
(3)在直线上有一点,连接,,则的最小值为______;
(4)在(2)的条件下,点是轴上一点,点是抛物线上一动点,是否存在点,使得以点,,,为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
7.综合与探究
如图1,抛物线与x轴交于两点(点A在点B的左侧),其中,与y轴相交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点E.点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,P是第一象限内抛物线上的一个动点,连接,过点P作直线于点F,求的最大值;
(3)如图2,连接,抛物线上是否存在点P,使?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8.已知函数,某兴趣小组对其图像与性质进行了探究,请补充完整探究过程.
…
-3
-2
-1
1
2
3
4
5
…
…
-6
-2
2
-2
-1
-2
…
(1)请根据给定条件直接写出的值;
(2)如图已经画出了该函数的部分图像,请你根据上表中的数据在平面直角坐标系中描点、连线,补充该函数图像,并写出该函数的一条性质;
(3)若,结合图像,直接写出的取值范围.
9.在平面直角坐标系中(如图).已知点,点,点.如果抛物线恰好经过这三个点之中的两个点.
(1)试推断抛物线经过点A、B、C之中的哪两个点?简述理由;
(2)求常数a与b的值:
(3)将抛物线先沿与y轴平行的方向向下平移2个单位长度,再与沿x轴平行的方向向右平移个单位长度,如果所得到的新抛物线经过点.设这个新抛物线的顶点是D.试探究的形状.
10.定义:如果一条直线把一个封闭的平面图形分成面积相等的两部分,我们把这条直线称为这个平面图形的一条中分线.如三角形的中线所在的直线是三角形的一条中分线.
(1)按上述定义,分别作出图1,图2的一条中分线.
(2)如图3,已知抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点C,顶点为D.
①求m的值和点D的坐标;
②探究在坐标平面内是否存在点P,使得以A,C,D,P为顶点的平行四边形的一条中分线经过点O.若存在,求出中分线的解析式;若不存在,请说明理由.
二、中考几何压轴题
11.(1)尝试探究:如图①,在中,,,点、分别是边、上的点,且EF∥AB.
①的值为_________;
②直线与直线的位置关系为__________;
(2)类比延伸:如图②,若将图①中的绕点顺时针旋转,连接,,则在旋转的过程中,请判断的值及直线与直线的位置关系,并说明理由;
(3)拓展运用:若,,在旋转过程中,当三点在同一直线上时,请直接写出此时线段的长.
12.探究:如图①和②,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在BC、CD上,∠EAF=45°.
(1)如图①,若∠B、∠ADC都是直角,把绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,则能得EF=BE+DF,请写出推理过程;
(2)如图②,若∠B、∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足数量关系 时,仍有EF=BE+DF;
(3)拓展:如图③,在中,∠BAC=90°,AB=AC=,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°.若BD=1,求DE的长.
13.如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,AD=AE,连接DC,点M,P,N分别为DE,DC,BC的中点.
(1)观察猜想:图1中,线段PM与PN的数量关系是 ,位置关系是 ;
(2)探究证明:把△ADE绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN,BD,CE,判断△PMN的形状,并说明理由;
(3)拓展延伸:把△ADE绕点A在平面内自由旋转,若AD=4,AB=10,请直接写出△PMN面积的最大值.
14.如图1,已知,,点D在上,连接并延长交于点F,
(1)猜想:线段与的数量关系为_____;
(2)探究:若将图1的绕点B顺时针方向旋转,当小于时,得到图2,连接并延长交于点F,则(1)中的结论是否还成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;
(3)拓展:图1中,过点E作,垂足为点G.当的大小发生变化,其它条件不变时,若,,直接写出的长.
15.问题呈现:已知等边三角形边的中点为点,,的两边分别交直线,于点,,现要探究线段,与等边三角形的边长之间的数量关系.
(1)特例研究:如图1,当点,分别在线段,上,且,时,请直接写出线段,与的数量关系:________;
(2)问题解决:如图2,当点落在射线上,点落在线段上时,(1)中的结论是否成立?若不成立,请通过证明探究出线段,与等边三角形的边长之间的数量关系;
(3)拓展应用:如图3,当点落在射线上,点落在射线上时,若,,请直接写出的长和此时的面积.
16.(1)问题发现
如图1,ABC是等边三角形,点D,E分别在边BC,AC上,若∠ADE=60°,则AB,CE,BD,DC之间的数量关系是 .
(2)拓展探究
如图2,ABC是等腰三角形,AB=AC,∠B=α,点D,E分别在边BC,AC上.若∠ADE=α,则(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由.
(3)解决问题
如图3,在ABC中,∠B=30°,AB=AC=4cm,点P从点A出发,以1cm/s的速度沿A→B方向勾速运动,同时点M从点B出发,以cm/s的速度沿B→C方向匀速运动,当其中一个点运动至终点时,另一个点随之停止运动,连接PM,在PM右侧作∠PMG=30°,该角的另一边交射线CA于点G,连接PC.设运动时间为t(s),当△APG为等腰三角形时,直接写出t的值.
17.我们定义:连结凸四边形一组对边中点的线段叫做四边形的“准中位线”.
(1)概念理解:
如图1,四边形中,为的中点,,是边上一点,满足,试判断是否为四边形的准中位线,并说明理由.
(2)问题探究:
如图2,中,,,,动点以每秒1个单位的速度,从点出发向点运动,动点以每秒6个单位的速度,从点出发沿射线运动,当点运动至点时,两点同时停止运动.为线段上任意一点,连接并延长,射线与点构成的四边形的两边分别相交于点,设运动时间为.问为何值时,为点构成的四边形的准中位线.
(3)应用拓展:
如图3,为四边形的准中位线,,延长分别与,的延长线交于点,请找出图中与相等的角并证明.
18.将抛物线y=ax2的图像(如图1)绕原点顺时针旋转90度后可得新的抛物线图像(如图2),记为C:y2=x.
(概念与理解)
将抛物线y1=4x2和y2=x2按上述方法操作后可得新的抛物线图像,记为:C1:_____________;C2:____________.
(猜想与证明)
在平面直角坐标系中,点M(x,0)在x轴正半轴上,过点M作平行于y轴的直线,分别交抛物线C1于点A、B,交抛物线C2于点C、D,如图3所示.
(1)填空:当x=1时,=______;当x=2时,=_______;
(2)猜想:对任意x(x>0)上述结论是否仍然成立?若成立,请证明你的猜想;若不成立,请说明理由.
(探究与应用)
①利用上面的结论,可得△AOB与△COD面积比为 ;
②若△AOB和△COD中有一个是直角三角形时,求△COD与△AOB面积之差;
(联想与拓展)
若抛物线C3:y2=mx、C4:y2=nx(0<m<n),M(k,0)在x轴正半轴上,如图所示,过点M作平行于y轴的直线,分别交抛物线C3于点A、B,交抛物线C4于点C、D.过点A作x轴的平行线交抛物线C4于点E,过点D作x轴的平行线交抛物线C3于点F.对于x轴上任取一点P,均有△PAE与△PDF面积的比值1:3,请直接写出m和n之间满足的等量关系是______.
19.如图,已知和均为等腰三角形,AC=BC,DE=AE,将这两个三角形放置在一起.
(1)问题发现:
如图①,当时,点B、D、E在同一直线上,连接CE,则= °,线段BD、CE之间的数量关系是 ;
(2)拓展探究:
如图②,当时,点B、D、E在同一直线上,连接CE,请判断的度数及线段BD、CE之间的数量关系,并说明理由;
(3)解决问题:
如图③,,,AE=2,连接CE、BD,在绕点A旋转的过程中,当时,请直接写出EC的长.
20.(问题发现)(1)如图1,在Rt△ABC中,AB=AC,D为BC边上一点(不与点B、C重合)将线段AD绕点A顺时针旋转90°得到AE,连结EC,则线段BD与CE的数量关系是 ,位置关系是 ;
(探究证明)(2)如图2,在Rt△ABC和Rt△ADE中,AB=AC,AD=AE,将△ADE绕点A旋转,当点C,D,E在同一直线时,BD与CE具有怎样的位置关系,并说明理由;
(拓展延伸)(3)如图3,在Rt△BCD中,∠BCD=90°,BC=2CD=4,将△ACD绕顺时针旋转,点C对应点E,设旋转角∠CAE为α(0°<α<360°),当点C,D,E在同一直线时,画出图形,并求出线段BE的长度.
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一、二次函数压轴题
1.探究:(1);(2)①,②的面积的最大值是,此时点的坐标为,拓展:.
【分析】
(1)由待定系数法易求解析式;
(2)过点作于点,交于点.设点的坐标为,由可得关于t的二次函数,进而可求最大值.
(3)根据抛物线与MN的位置关系可知当抛物线经过M点时,a取最大值.
【详解】
探究:(1)∵抛物线经过点,
∴,解得.
∴抛物线的表达式为.
(2)①过点作于点,交于点.
设直线的解析式为,
将、代入,
,解得:,
∴直线的解析式为.
∵点在抛物线上,点在直线上,
∴点的坐标为,点的坐标为,
∴ ,
∴ .
②∵,
∴当时,,
当时,.
∴的面积的最大值是,此时点的坐标为.
[拓展]:抛物线y=ax2−2x+3(a<0),当x=1时,y=a-2+3=a+1<3,故抛物线右边一定与MN有交点,
当x=-1,y=a+2+3=a+5,在M点或下方时,抛物线左边边一定与MN有交点,
即a+5≤3;
∴;
【点睛】
此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,三角形面积的计算,极值的确定,关键是确定出抛物线解析式,难点是数形结合确定a点的求值范围.
2.(1)-6;(2)答案见解析;(3)①该函数的图象关于轴对称;②该函数的图象有最高点;(4).
【分析】
(1)根据对称可得m=-6;
(2)用平滑的曲线连接各点即可画出图形;
(3)认真观察图象,总结出2条性质即可;
(4)画出两函数图象即可得到结论.
【详解】
(1)由表格可知:图象的对称轴是y轴,
∴m=-6,
故答案为:-6;
如图所示
该函数的图象关于轴对称
该函数的图象有最高点;
(4)由图象可知:关于的方程有个不相等的实数根时,
即y=kx+b时,与图象有4个交点,
所以,由图象可以得出,当时,直线与图象有4个不同的交点.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了二次函数与x轴的交点问题和一元二次方程的根的情况,注意利用数形结合的思想,理解一元二次方程与抛物线的关系是解此题的关键.
3.B
解析:(1)详见解析;(2)详见解析;(3)①B、D、E;②2<m<3;③n=2或6.
【分析】
(1)把x=﹣,0,分别代入函数表达式即可求解;(2)描点确定函数图象;(3)①结合图象,根据二次函数的性质依次判断各项即可求解;②根据二次函数的图象即可解答;③如图,当直线y=n处于直线m或m′的位置时,由此即可求解.
【详解】
(1)把x=﹣,0,分别代入函数表达式得:y=,3,;
故答案为,3,;
(2)描点确定函数图象如下:
(3)①A.对称轴是直线x=0,故错误;
B.函数y=x2﹣2|x|+3的图象有两个最低点,其坐标分别是(﹣1,2)、(1,2),故正确;
C.当﹣1<x<1时,函数在y轴右侧,y随x的增大而增大,故错误;
D.当函数y=x2﹣2|x|+3的图象向下平移3个单位时,图象与x轴有三个公共点,正确;
E.函数y=(x﹣2)2﹣2|x﹣2|+3的图象,可以看作是函数y=x2﹣2|x|+3的图象向右平移2个单位得到,正确;
故答案为:B、D、E;
②从图象看,2<m<3时,方程x2﹣2|x|+3=m有四个解;
③如图,当直线y=n处于直线m或m′的位置时,
点P和图象上的点构成等腰直角三角形,
即n=2或6.
【点睛】
本题考查了二次函数的图象和性质,正确的识别图象,利用数形结合思想是解决问题的关键.
4.【初步尝试】(0,0),(2,0);【类比探究】①如图所示:②函数图象的性质:1.图象关于y轴对称;2.当x取1或﹣1时,函数有最小值﹣1;【深入探究】k≤﹣5或k≥5.
【详解】
【分析】【初步尝试】利用配方法将y=x2﹣2x化为顶点式,可得顶点坐标,令y=0,解方程x2﹣2x=0,求出x的值,即可得到抛物线与x轴的交点坐标;
【类比探究】①根据表中数据描点连线,即可得到该函数图象的另一部分;
②根据画出的图象,结合二次函数的性质即可写出该函数的两条性质;
【深入探究】根据图象可知y1≤0时,﹣2≤m≤2;y2≥3时,m+k≤﹣3或m+k≥3,根据不等式的性质即可求出k的取值范围.
【详解】【初步尝试】∵y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,
∴此抛物线的顶点坐标为(1,﹣1);
令y=0,则x2﹣2x=0,
解得x1=0,x2=2,
∴此抛物线与x轴的交点坐标为(0,0),(2,0);
【类比探究】①如图所示:
②函数图象的性质:
图象关于y轴对称;
当x取1或﹣1时,函数有最小值﹣1;
【深入探究】根据图象可知,
当y1≤0时,﹣2≤m≤2,
当y2≥3时,m+k≤﹣3或m+k≥3,
则k≤﹣5或k≥5,
故k的取值范围是k≤﹣5或k≥5.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,二次函数图象上点的坐标特征,利用数形结合思想解题是关键.
5.F
解析:(1)证明详见解析;(2)y=﹣x2+x(0≤x≤8),当x=4时,y最大=2;(3)存在一点F,使得∠EFO=∠BAO;或.
【解析】
试题分析:(1)利用已知得出∠E=∠CFB,进而利用相似三角形的判定方法得出即可;
(2)利用(1)得出△AFE∽△BCF,则,进而求出y与x的函数关系式及y的最大值;
(3)首选求出A,C点坐标,再得到△CEH∽△CBO,求出BE的长,再利用△AFO∽△BEF,求出BF的长.
试题解析:(1)证明:如图2,∵∠A=∠EFC,
∴∠E+∠EFA=∠EFA+∠CFB,
∴∠E=∠CFB,
∵∠A=∠B,
∴△AFE∽△BCF;
(2)解:如图3,∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴AB==8,
∵AC=BC,
∴∠A=∠B=45°,
∴∠A=∠B=∠CFE=45°,
由(1)可得△AFE∽△BCF,
∴,即,
∴y=﹣x2+x(0≤x≤8),
当x=4时,y最大=2;
(3)解:如图4,存在一点F,使得∠EFO=∠BAO,
理由:连接EF,FO,
抛物线y=﹣(x+4)(x﹣6),
对称轴为x==1,
把x=0代入y=﹣(x+4)(x﹣6),得y=8,
∴B(0,8),即OB=8
把y=0代入y=﹣(x+4)(x﹣6)得x1=﹣4,x2=6,
∴A(﹣4,0),C(6,0),
∴OC=6,OA=4,AC=10,
∴BC===10,
∴AB===4,
∵EH∥BO,
∴△CEH∽△CBO,
∴,即,
解得:BE=,
∵BC=AC=10,
∴∠CAB=∠CBA
∴∠CAB=∠CBA=∠EFO,
由(1)可得△AFO∽△BEF,
∴,
设BF=x,则,
化简得:x2﹣4x+=0,
解得:x1=,x2=,
∴当BF=或时,∠EFO=∠BAO.
考点:二次函数综合题.
6.A
解析:(1);(2);(3);(4)存在,点的坐标为:或或
【分析】
(1)把A、B两点坐标代入可得关于a、b的二元一次方程组,解方程组求出a、b的值即可得答案;
(2)过作轴于,交于,根据抛物线解析式可得点C坐标,利用待定系数法可得直线BC的解析式,设,根据BC解析式可表示出点H坐标,即可表示出DH的长,根据△BCD的面积列方程可求出x的值,即可得点D坐标,利用三角形面积公式即可得答案;
(3)根据二次函数的对称性可得点A与点B关于直线l对称,可得BC为AP+CP的最小值,根据两点间距离公式计算即可得答案;
(4)根据平行四边形的性质得到MB//ND,MB=ND,分MB为边和MB为对角线两种情况,结合点D坐标即可得点N的坐标.
【详解】
(1)∵抛物线与轴相交于,两点,,,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:.
(2)如图,过作轴于,交于,
当时,,
∴,
设的解析式为,则,
解得,
∴的解析式为:,
设,则,
∴,
∵的面积是,
∴,
∴,
解得:或3,
∵点在直线右侧的抛物线上,
∴,
∴的面积;
(3)∵抛物线与轴相交于,两点,
∴点A与点B关于直线l对称,
∴BC为AP+CP的最小值,
∵B(4,0),C(0,-6),
∴AP+CP的最小值=BC==.
故答案为:
(4)①当MB为对角线时,MN//BD,MN=BD,
过点N作NE⊥x轴于E,过当D作DF⊥x轴于F,
∵点D(3,),
∴DF=,
在△MNE和△BDF中,,
∴△MNE≌△BDF,
∴DF=NE=,
∵点D在x轴下方,MB为对角线,
∴点N在x轴上方,
∴点N纵坐标为,
把y=代入抛物线解析式得:,
解得:,,
∴(,),(,)
如图,当BM为边时,MB//ND,MB=ND,
∵点D(3,),
∴点N纵坐标为,
∴,
解得:,(与点D重合,舍去),
∴(,),
综上所述:存在点,使得以点,,,为顶点的四边形是平行四边形,点的坐标为:或或.
【点睛】
本题考查的是二次函数的综合,首先要掌握待定系数法求解析式,其次要添加恰当的辅助线,灵活运用面积公式和平行四边形的判定和性质,应用数形结合的数学思想解题.
7.F
解析:(1)抛物线的表达式为;(2);(3)存在,点P的坐标为:或
【分析】
(1)把点的坐标分别代入解析式,转化为方程组求解即可;
(2)设点P的横坐标为m,用含有m的代数式表示PF,转化为二次函数最值问题求解即可;
(3)利用构造平行线法,三角形全等法,构造出符合题意的角,后利用交点思想求解即可.
【详解】
解:(1)抛物线与x轴交于两点,
解得
抛物线的表达式为.
(2)∵抛物线的表达式为.
对称轴为直线,
点E的坐标为.
令,代入抛物线的表达式,得,
∴点C的坐标为.
在中,,
.
.
设直线的表达式为,由经过,
解得
∴直线的表达式为.
如答图,过点P作轴,交于点G.
设点P的横坐标为m,则
.
轴,
,
.
.
.
.
当时,.
(3)存在,理由如下:①在x轴的正半轴上取一点E,使得OA=OE=1,则点E(1,0),
∵OA=OE,∠AOC=∠EOC=90°,CO=CO,
∴△AOC≌△EOC,
∴∠ACO=∠ECO,
过点B作BP∥CE,交抛物线y=于点P,
∴∠PBC=∠ECB,
∵C(0,3),B(3,0),
∴OB=OC,
∴∠OCB=∠ABC,
∵∠OCB=∠ECB+∠ECO=∠PBC+∠ACO,
∴∠ABC=∠PBC+∠ACO,
设直线CE的解析式为y=kx+3,把点E(1,0)代入解析式,得k+3=0,
解得k=-3,
∴直线CE的解析式为y=-3x+3,
∵BP∥CE,
∴设直线BP的解析式为y=-3x+b,把点B(3,0)代入解析式,得-9+b=0,
解得b=9,
∴直线BP的解析式为y=-3x+9,
∴-3x+9=,
解得x=2,或x=3(与B重合,舍去)
当x=2时,y=-3x+9=3,
∴点P的坐标为(2,3);
②在y轴的正半轴上取一点Q,使得OA=OQ=1,则点Q(0,1),
∵OA=OQ,∠AOC=∠QOB=90°,CO=BO,
∴△AOC≌△QOB,
∴∠ACO=∠QBO,
延长BQ交抛物线y=于点P,
∵∠ABC =∠PBC+∠QBO,
∴∠ABC=∠PBC+∠ACO,
设直线BQ的解析式为y=mx+1,把点B(3,0)代入解析式,得3m+1=0,
解得m=-,
∴直线BQ的解析式为y=-x+1,
∴-x+1=,
解得x=,或x=3(与B重合,舍去)
当x=时,y=-x+1=,
∴点P的坐标为;
综上所述,存在这样的点P,且点P的坐标为:或.
【点睛】
本题考查了待定系数法确定二次函数,一次函数的解析式,二次函数的最值,平行线的性质,全等三角形的判定与性质,准确表示PF,利用构造平行线,三角形全等,确定满足条件的P点位置是解题的关键.
8.(1),,;(2)见详解;(3)x的取值范围是:3≤x<0或1≤x≤2.
【分析】
(1)先将(-1,2)和(1,-2)代入函数y=a(x-1)2++1中,列方程组解出可得a和b的值,写出函数解析式,计算当x=4时m的值即可;
(2)描点并连线画图,根据图象写出一条性质即可;
(3)画y=x-3的图象,根据图象可得结论.
【详解】
解:(1)把(-1,2)和(1,-2)代入函数y=a(x-1)2++1中得:
,解得:,
∴y=(a≠0),
当x=4时,m=;
(2)如图所示,
性质:当x>2时,y随x的增大而减小(答案不唯一);
(3)∵a(x1)2+≥x4,
∴a(x1)2++1≥x3,
如图所示,
由图象得:x的取值范围是:3≤x<0或1≤x≤2.
【点睛】
本题考查了待定系数法求函数解析式,描点,画函数图象,以及二次函数的性质,解题的关键是掌握二次函数的性质,利用了数形结合思想进行分析.
9.A
解析:(1)点A、B在抛物线上,理由见解析;(2),;(3)等腰直角三角形
【分析】
(1)轴,故B、C中只有一个点在抛物线上,算出AC的解析式,交y轴于点,抛物线与y轴也交于点,故C不符要求,由此解答即可;
(2)把A、B点的坐标代入解析式,由此解答即可;
(3)由平移可得新的解析式,代入得出D点的坐标,再判断三角形的形状.
【详解】
(1)∵轴,故B、C中只有一个点在抛物线上,
∵,交y轴于点.
且抛物线与y轴也交于点,故C不符要求.
∴点A、B在抛物线上
(2)代入A、B到.
,
∴
(3)
∴
代入到,(舍),,
∴
∴,,
∴,,
∴.
∴是等腰直角三角形
【点睛】
本题考查了与待定系数法求二次函数解析式及判断点是否在图像上,平移变换勾股定理等知识,求解析式是解题的关键.
10.(1)见解析;(2)①,;②存在,或或
【分析】
(1)对角线所在的直线为平行四边形的中分线,直径所在的直线为圆的中分线;
(2)①将代入抛物线,得,解得,抛物线解析式,顶点为;
②根据抛物线解析式求出,,,当、、、为顶点的四边形为平行四边形时,根据平行四边形的性质,过对角线的交点的直线将该平行四边形分成面积相等的两部分,所以平行四边形的中分线必过对角线的交点.Ⅰ.当为对角线时,对角线交点坐标为,中分线解析式为;Ⅱ.当为对角线时,对角线交点坐标.中分线解析式为;Ⅲ.当为对角线时,对角线交点坐标为,中分线解析式为.
【详解】
解:(1)如图,对角线所在的直线为平行四边形的中分线,
直径所在的直线为圆的中分线,
(2)①将代入抛物线,得
,
解得,
抛物线解析式,
顶点为;
②将代入抛物线解析式,得
,
解得或4,
,,
令,则,
,
当、、、为顶点的四边形为平行四边形时,
根据平行四边形的性质,过对角线的交点的直线将该平行四边形分成面积相等的两部分,
所以平行四边形的中分线必过对角线的交点.
Ⅰ.当为对角线时,对角线交点坐标为,即,
中分线经过点,
中分线解析式为;
Ⅱ.当为对角线时,对角线交点坐标为,即.
中分线经过点,
中分线解析式为;
Ⅲ.当为对角线时,对角线交点坐标为,即,
中分线经过点,
中分线解析式为,
综上,中分线的解析式为式为或为或为.
【点睛】
本题考查了二次函数,熟练运用二次函数的性质与平行四边形的性质是解题的关键.
二、中考几何压轴题
11.(1)①,②;(2),,证明见解析;(3)或
【分析】
(1)①由锐角三角函数可得AC=BC,CF=CE,可得AF=AC−CF=(BC−CE),BE=BC−CE,即可求;
②由垂直的定义可得AF⊥B
解析:(1)①,②;(2),,证明见解析;(3)或
【分析】
(1)①由锐角三角函数可得AC=BC,CF=CE,可得AF=AC−CF=(BC−CE),BE=BC−CE,即可求;
②由垂直的定义可得AF⊥BE;
(2)由题意可证△ACF∽△BCE,可得,∠FAC=∠CBE,由余角的性质可证AF⊥BE;
(3)分两种情况讨论,由旋转的性质和勾股定理可求AF的长.
【详解】
解:(1)∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
∴ ,
∵,
∴,
故答案为:,;
(2),
如图,连接,延长交于,交于点,
∵旋转,
∴,
∵,
∴,且,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴;
(3)①如图,过点作交的延长线于点,
∵,,,,
∴,,
∵,,
∴,且三点在同一直线上,
∴,
∵旋转,
∴,
∴,且,
∴,,
∴,
∴;
②如图,过点作于点,
∵,,,,
∴,,
∵,,
∴,
∵旋转,∴,且,
∴,,
∴,
∴.
【点睛】
本题是相似综合题,考查了平行线的性质,直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,熟练运用这些性质进行推理是本题的关键.
12.(1)见解析;(2)∠B+∠D=180°;(3)
【分析】
(1)根据已知条件证明△EAF≌△GAF,进而得到EF=FG,即可得到答案;
(2)先作辅助线,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和A
解析:(1)见解析;(2)∠B+∠D=180°;(3)
【分析】
(1)根据已知条件证明△EAF≌△GAF,进而得到EF=FG,即可得到答案;
(2)先作辅助线,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和AD重合,根据(1),要使EF=BE+DF,需证明△EAF≌△GAF,因此需证明F、D、G在一条直线上,即,即;
(3)先作辅助线,把△AEC绕A点旋转到△AFB,使AB和AC重合,连接DF,根据已知条件证明△FAD≌△EAD,设DE=x,则DF=x,BF=CE=3﹣x,然后再中根据勾股定理即可求出x的值,即DE的长.
【详解】
(1)解:如图,
∵把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,BE=DG,
∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,
∴∠BAE+∠DAF=45°,
∴∠DAG+∠DAF=45°,
即∠EAF=∠GAF=45°,
在△EAF和△GAF中
∴△EAF≌△GAF(SAS),
∴EF=GF,
∵BE=DG,
∴EF=GF=BE+DF;
(2)解:∠B+∠D=180°,
理由是:
如图,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和AD重合,
则AE=AG,∠B=∠ADG,∠BAE=∠DAG,
∵∠B+∠ADC=180°,
∴∠ADC+∠ADG=180°,
∴F、D、G在一条直线上,
和(1)类似,∠EAF=∠GAF=45°,
在△EAF和△GAF中
∴△EAF≌△GAF(SAS),
∴EF=GF,
∵BE=DG,
∴EF=GF=BE+DF;
故答案为:∠B+∠D=180°;
(3)解:∵△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=90°,
∴∠ABC=∠C=45°,由勾股定理得:BC==4,
如图,把△AEC绕A点旋转到△AFB,使AB和AC重合,连接DF.
则AF=AE,∠FBA=∠C=45°,∠BAF=∠CAE,
∵∠DAE=45°,
∴∠FAD=∠FAB+∠BAD=∠CAE+∠BAD=∠BAC﹣∠DAE=90°﹣45°=45°,
∴∠FAD=∠DAE=45°,
在△FAD和△EAD中
∴△FAD≌△EAD,
∴DF=DE,
设DE=x,则DF=x,
∵BD=1,
∴BF=CE=4﹣1﹣x=3﹣x,
∵∠FBA=45°,∠ABC=45°,
∴∠FBD=90°,
由勾股定理得:,
,
解得:x=,
即DE=.
【点睛】
本题综合考查三角形的性质和判定、正方形的性质应用、全等三角形的性质和判定、勾股定理等知识,解题关键在于正确做出辅助线得出全等三角形.
13.(1)PM=PN,PM⊥PN;(2)△PMN是等腰直角三角形.理由见解析;(3)S△PMN最大=.
【分析】
(1)由已知易得,利用三角形的中位线得出,,即可得出数量关系,再利用三角形的中位线得出得
解析:(1)PM=PN,PM⊥PN;(2)△PMN是等腰直角三角形.理由见解析;(3)S△PMN最大=.
【分析】
(1)由已知易得,利用三角形的中位线得出,,即可得出数量关系,再利用三角形的中位线得出得出,最后用互余即可得出位置关系;
(2)先判断出,得出,同(1)的方法得出,,即可得出,同(1)的方法由,即可得出结论;
(3)方法1:先判断出最大时,的面积最大,进而求出,,即可得出最大,最后用面积公式即可得出结论.方法2:先判断出最大时,的面积最大,而最大是,即可得出结论.
【详解】
解:(1)点,是,的中点,
,,
点,是,的中点,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:,;
(2)是等腰直角三角形.
由旋转知,,
,,
,
,,
利用三角形的中位线得,,,
,
是等腰三角形,
同(1)的方法得,,
,
同(1)的方法得,,
,
,
,
,
,
,
是等腰直角三角形;
(3)方法1:如图2,同(2)的方法得,是等腰直角三角形,
最大时,的面积最大,
且在顶点上面,
最大,
连接,,
在中,,,
,
在中,,,
,
.
方法2:由(2)知,是等腰直角三角形,,
最大时,面积最大,
点在的延长线上,
,
,
.
【点睛】
此题属于几何变换综合题,主要考查了三角形的中位线定理,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判断和性质,直角三角形的性质的综合运用;解(1)的关键是判断出,,解(2)的关键是判断出,解(3)的关
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