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2010年中考数学试卷 压轴题(共30题) 人教新课标版
★★1、(2010北京)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y= -x2+x+m2-3m+2
与x轴的交点分别为原点O和点A,点B(2,n)在这条抛物线上。
(1)求点B的坐标;
(2)点P在线段OA上,从O点出发向点运动,过P点作x轴的垂线,与直线OB交于点E。延长PE到点D,使得ED=PE,以PD为斜边在PD右侧作等腰直角三角形PCD(当P点运动时,C点、D点也随之运动)
j 当等腰直角三角形PCD的顶点C落在此抛物线上时,求OP的长;
k 若P点从O点出发向A点作匀速运动,速度为每秒1个单位,同时线段OA上另一 点Q从A点出发向O点作匀速运动,速度为每秒2个单位(当Q点到达O点时停止运动,P点也同时停止运动)。过Q点作x轴的垂线,与直线AB交于点F。延长QF 到点M,使得FM=QF,以QM为斜边,在QM的左侧作等腰直角三角形QMN(当Q 点运动时,M点,N点也随之运动)。若P点运动到t秒时,两个等腰直角三角形分别有一条直角边恰好落在同一条直线上,求此刻t的值。
x
y
O
1
1
O
A
B
C
D
E
P
y
x
图1
解:(1)∵拋物线y= -x2+x+m2-3m+2经过原点,∴m2-3m+2=0,解得m1=1,m2=2,由题意知m¹1,∴m=2,
∴拋物线的解析式为y= -x2+x,
∵点B(2,n)在拋物线y= -x2+x上,
∴n=4,∴B点的坐标为(2,4)。
(2)j 设直线OB的解析式为y=k1x,求得直线OB的解析式为 y=2x,∵A点是拋物线与x轴的一个交点,可求得A点的坐标为(10,0),设P点的坐标为(a,0),则E点的坐标为(a,2a),根据题意作等腰直角三角形PCD,如图1。可求得点C的坐标为(3a,2a),由C点在拋物线上,得2a= -´(3a)2+´3a,即a2-a=0,解得a1=,a2=0(舍去),∴OP=。
k 依题意作等腰直角三角形QMN,设直线AB的解析式为y=k2x+b,由点A(10,0),
点B(2,4),求得直线AB的解析式为y= -x+5,当P点运动到t秒时,两个等腰直角三角形分别有一条边恰好落在同一条直线上,有以下三种情况:
第一种情况:CD与NQ在同一条直线上。
如图2所示。可证△DPQ为等腰直角三角形。此时OP、DP、AQ的长可依次表示为t、4t、2t个单位。∴PQ=DP=4t,∴t+4t+2t=10,∴t=。
第二种情况:PC与MN在同一条直线上。
如图3所示。可证△PQM为等腰直角三角形。此时OP、AQ的长可依次表示为t、2t个单位。∴OQ=10-2t,∵F点在直线AB上,∴FQ=t,∴MQ=2t,∴PQ=MQ=CQ=2t,
∴t+2t+2t=10,∴t=2。
第三种情况:点P、Q重合时,PD、QM在同一条直线上,
如图4所示。此时OP、AQ的长可依次表示为t、2t个单位。∴t+2t=10,
图4
y
x
B
O
Q(P)
N
C
D
M
E
F
∴t=。综上,符合题意的t值分别为,2, 。
x
y
O
A
M
(C)
B
(E)
D
P
Q
F
N
图3
E
x
O
A
B
C
y
P
M
Q
N
F
D
图2
★★2、(2010北京)问题:已知△ABC中,ÐBAC=2ÐACB,点D是△ABC内的一点,且AD=CD,BD=BA。探究ÐDBC与ÐABC度数的比值。
请你完成下列探究过程:
先将图形特殊化,得出猜想,再对一般情况进行分析并加以证明。
(1) 当ÐBAC=90°时,依问题中的条件补全右图。观察图形,AB与AC的数量关系为 ; 当推出ÐDAC=15°时,可进一步推出ÐDBC的度数为 ;可得到ÐDBC与ÐABC度数的比值为 ;
(2) 当ÐBAC¹90°时,请你画出图形,研究ÐDBC与ÐABC度数的比值是否与(1)中的结论相同,写出你的猜想并加以证明。
A
C
B
解:(1) 相等;15°;1:3。
(2) 猜想:ÐDBC与ÐABC度数的比值与(1)中结论相同。
证明:如图2,作ÐKCA=ÐBAC,过B点作BK//AC交CK于点K,
连结DK。∵ÐBAC¹90°,∴四边形ABKC是等腰梯形,
∴CK=AB,∵DC=DA,∴ÐDCA=ÐDAC,∵ÐKCA=ÐBAC,
B
A
C
D
K
1
2
3
4
5
6
图2
∴ÐKCD=Ð3,∴△KCD@△BAD,∴Ð2=Ð4,KD=BD,
∴KD=BD=BA=KC。∵BK//AC,∴ÐACB=Ð6,
∵ÐKCA=2ÐACB,∴Ð5=ÐACB,∴Ð5=Ð6,∴KC=KB,
∴KD=BD=KB,∴ÐKBD=60°,∵ÐACB=Ð6=60°-Ð1,
∴ÐBAC=2ÐACB=120°-2Ð1,
∵Ð1+(60°-Ð1)+(120°-2Ð1)+Ð2=180°,∴Ð2=2Ð1,
∴ÐDBC与ÐABC度数的比值为1:3。
★★3、(2010郴州)如图(1),抛物线与y轴交于点A,E(0,b)为y轴上一动点,过点E的直线与抛物线交于点B、C.
(1)求点A的坐标;
(2)当b=0时(如图(2)),与的面积大小关系如何?当时,上述关系还成立吗,为什么?
(3)是否存在这样的b,使得是以BC为斜边的直角三角形,若存在,求出b;若不存在,说明理由.
第26题
图(1)
图(2)
解:(1)将x=0,代入抛物线解析式,得点A的坐标为(0,-4)
(2)当b=0时,直线为,由解得,
所以B、C的坐标分别为(-2,-2),(2,2)
,
所以(利用同底等高说明面积相等亦可)
当时,仍有成立. 理由如下
由,解得,
所以B、C的坐标分别为(-,-+b),(,+b),
作轴,轴,垂足分别为F、G,则,
而和是同底的两个三角形,
所以.
(3)存在这样的b.
因为
所以,所以,即E为BC的中点
所以当OE=CE时,为直角三角形,因为
所以 ,而
所以,解得,
所以当b=4或-2时,ΔOBC为直角三角形.
★★4、(2010滨州)如图,四边形ABCD是菱形,点D的坐标是(0,),以点C为顶点的抛物线恰好经过轴上A、B两点.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)求过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(3)若将上述抛物线沿其对称轴向上平移后恰好过D点,求平移后抛物线的解析式,并指出平移了多少个单位?
解:
解:①由抛物线的对称性可知AM=BM
在Rt△AOD和Rt△BMC中,∵OD=MC,AD=BC,
∴△AOD≌△BMC.∴OA=MB=MA.
设菱形的边长为2m,在Rt△AOD中,
,解得m=1.∴DC=2,OA=1,OB=3.
∴A、B、C三点的坐标分别为(1,0)、(3,0)、(2,)
②设抛物线的解析式为y=(—2)2+
代入A点坐标可得=—
抛物线的解析式为y=—(—2)2+
③设抛物线的解析式为y=—(一2)2+k,代入D(0,)可得k=5
所以平移后的抛物线的解析式为y=—(一2)2+5,平移了5一=4个单位.
★★5、(2010长沙)已知:二次函数的图象经过点(1,0),一次函数图象经过原点和点(1,-b),其中且、为实数.
(1)求一次函数的表达式(用含b的式子表示);
(2)试说明:这两个函数的图象交于不同的两点;
(3)设(2)中的两个交点的横坐标分别为x1、x2,求| x1-x2 |的范围.
解:(1)∵一次函数过原点∴设一次函数的解析式为y=kx
∵一次函数过(1,-b) ∴y=-bx
(2)∵y=ax2+bx-2过(1,0)即a+b=2
由得 ①
∵△=
∴方程①有两个不相等的实数根∴方程组有两组不同的解
∴两函数有两个不同的交点.
(3)∵两交点的横坐标x1、x2分别是方程①的解
∴
∴=
或由求根公式得出。 ∵a>b>0,a+b=2 ∴2>a>1
令函数 ∵在1<a<2时y随a增大而减小.
∴ ∴ ∴
★★6、(2010长沙)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边分别在x轴和y轴上, cm, OC=8cm,现有两动点P、Q分别从O、C同时出发,P在线段OA上沿OA方向以每秒 cm的速度匀速运动,Q在线段CO上沿CO方向以每秒1 cm的速度匀速运动.设运动时间为t秒.
(1)用t的式子表示△OPQ的面积S;
(2)求证:四边形OPBQ的面积是一个定值,并求出这个定值;
(3)当△OPQ与△PAB和△QPB相似时,抛物线经过B、P两点,过线段BP上一动点M作轴的平行线交抛物线于N,当线段MN的长取最大值时,求直线MN把四边形OPBQ分成两部分的面积之比.
B
A
P
x
C
Q
O
y
第26题图
解:(1)∵CQ=t,OP=t,CO=8 ∴OQ=8-t
∴S△OPQ=(0<t<8)
(2)∵S四边形OPBQ=S矩形ABCD-S△PAB-S△CBQ
==32
∴四边形OPBQ的面积为一个定值,且等于32
(3)当△OPQ与△PAB和△QPB相似时, △QPB必须是一个直角三角形,依题意只能是∠QPB=90°
又∵BQ与AO不平行 ∴∠QPO不可能等于∠PQB,∠APB不可能等于∠PBQ
∴根据相似三角形的对应关系只能是△OPQ∽△PBQ∽△ABP ,
∴解得:t=4
经检验:t=4是方程的解且符合题意(从边长关系和速度)
此时P(,0)
∵B(,8)且抛物线经过B、P两点,
∴抛物线是,直线BP是:
设M(m, )、N(m,)
∵M在BP上运动 ∴
∵与交于P、B两点且抛物线的顶点是P
∴当时,
∴= ∴当时,MN有最大值是2
∴设MN与BQ交于H 点则、
∴S△BHM==
∴S△BHM :S五边形QOPMH==3:29
∴当MN取最大值时两部分面积之比是3:29.
★★7、(2010常德)如图9,已知抛物线轴交于点A(-4,0)和B(1,0)两点,与y轴交于C点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)设E是线段AB上的动点,作EF∥AC交BC于F,连接CE,当的面积是面积的2倍时,求E点的坐标;
(3)若P为抛物线上A、C两点间的一个动点,过P作y轴的平行线,交AC于Q,当P点运动到什么位置时,线段PQ的值最大,并求此时P点的坐标.
A
B
O
C
图9
y
x
解:(1)由二次函数与轴交于、两点可得:
解得:
故所求二次函数的解析式为.
(2)∵S△CEF=2 S△BEF, ∴,
∵EF//AC,∴,∴△BEF~△BAC,
∴得故E点的坐标为(,0).
(3)解法一:由抛物线与轴的交点为,则点的坐标为(0,-2).
若设直线的解析式为,则有 解得:
故直线的解析式为.若设点的坐标为,
又点是过点所作轴的平行线与直线的交点,则点的坐标为(.则有:=
=
即当时,线段取大值,此时点的坐标为(-2,-3)
解法二:延长交轴于点,则.要使线段最长,则只须△的面积取大值时即可.
设点坐标为(,则有:
=
=
=
=
= =-
即时,△的面积取大值,此时线段最长,则点坐标为(-2,-3)
★★8、(2010常德)如图10,若四边形ABCD、四边形CFED都是正方形,显然图中有AG=CE,AG⊥CE.
(1)当正方形GFED绕D旋转到如图11的位置时,AG=CE是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
(2)当正方形GFED绕D旋转到如图12的位置时,延长CE交AG于H,交AD于M.
①求证:AG⊥CH;
②当AD=4,DG=时,求CH的长。
A
B
C
D
E
F
图110
G
A
D
图11
F
E
B
C
G
A
D
B
C
E
F
H
M
图12
解:(1)成立.
四边形、四边形是正方形,∴ ∠∠. ∴∠90°-∠∠.
∴△△. ∴.
(2)①类似(1)可得△△, ∴∠1=∠2
又∵∠=∠. ∴∠∠=.
B
A
C
D
E
F
G
1
2
图12
H
P
M
即
② 解法一: 过作于,
由题意有,
∴,则∠1=. 而∠1=∠2,∴∠2==∠1=.
∴ ,即.
在Rt中,==,
而∽,∴, 即, ∴.
再连接,显然有,∴.
所求的长为.
B
A
C
D
E
F
G
1
2
图12
H
P
M
解法二:研究四边形ACDG的面积,过作于,
由题意有,∴,.
而以CD为底边的三角形CDG的高=PD=1,
,
∴4×1+4×4=×CH+4 ×1.∴=.
★★9、(2010丹东)如图, 已知等边三角形ABC中,点D,E,F分别为边AB,AC,
BC的中点,M为直线BC上一动点,△DMN为等边三角形(点M的位置改变时, △DMN
也随之整体移动) .
(1)如图①,当点M在点B左侧时,请你判断EN与MF有怎样的数量关系?点F是否在直线NE上?都请直接写出结论,不必证明或说明理由;
(2)如图②,当点M在BC上时,其它条件不变,(1)的结论中EN与MF的数量关系是否仍然成立?若成立,请利用图②证明;若不成立,请说明理由;
(3)若点M在点C右侧时,请你在图③中画出相应的图形,并判断(1)的结论中EN与MF的数量关系是否仍然成立?若成立?请直接写出结论,不必证明或说明理由.
图①
图②
图③
第25题图
A
·
B
C
D
E
F
·
·
·
解:(1)判断:EN与MF相等 (或EN=MF),点F在直线NE上,
(2)成立.
证明:
法一:连结DE,DF.
∵△ABC是等边三角形, ∴AB=AC=BC.又∵D,E,F是三边的中点,
∴DE,DF,EF为三角形的中位线.∴DE=DF=EF,∠FDE=60°.
又∠MDF+∠FDN=60°, ∠NDE+∠FDN=60°,
∴∠MDF=∠NDE.
在△DMF和△DNE中,DF=DE,DM=DN, ∠MDF=∠NDE,
∴△DMF≌△DNE. N
C
A
B
F
M
D
E
N
C
A
B
F
M
D
E
∴MF=NE.
法二:延长EN,则EN过点F. ∵△ABC是等边三角形, ∴AB=AC=BC.
又∵D,E,F是三边的中点, ∴EF=DF=BF.
∵∠BDM+∠MDF=60°, ∠FDN+∠MDF=60°,
∴∠BDM=∠FDN.又∵DM=DN, ∠ABM=∠DFN=60°,
∴△DBM≌△DFN.∴BM=FN.∵BF=EF, ∴MF=EN.
法三:连结DF,NF. ∵△ABC是等边三角形, ∴AC=BC=AC.
又∵D,E,F是三边的中点, ∴DF为三角形的中位线,∴DF=AC=AB=DB.
又∠BDM+∠MDF=60°, ∠NDF+∠MDF=60°,
∴∠BDM=∠FDN. 在△DBM和△DFN中,DF=DB,
DM=DN, ∠BDM=∠NDF,∴△DBM≌△DFN.
∴∠B=∠DFN=60°.又∵△DEF是△ABC各边中点所构成的三角形,
∴∠DFE=60°.∴可得点N在EF上,
∴MF=EN.
(3)画出图形(连出线段NE),
MF与EN相等的结论仍然成立(或MF=NE成立).
★★10、(2010丹东)如图,平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH,点H的坐标为
(-8,0),点N的坐标为(-6,-4).
(1)画出直角梯形OMNH绕点O旋转180°的图形OABC,并写出顶点A,B,C的坐标(点M的对应点为A, 点N的对应点为B, 点H的对应点为C);
(2)求出过A,B,C三点的抛物线的表达式;
(3)截取CE=OF=AG=m,且E,F,G分别在线段CO,OA,AB上,求四边形BEFG的面积S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;面积S是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;
(4)在(3)的情况下,四边形BEFG是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接写出
此时m的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由.
第26题图
O
M
N
H
A
C
E
F
D
B
↑
→
-8
(-6,-4)
x
y
解:(1) 利用中心对称性质,画出梯形OABC.
∵A,B,C三点与M,N,H分别关于点O中心对称,
∴A(0,4),B(6,4),C(8,0)
(2)设过A,B,C三点的抛物线关系式为,
∵抛物线过点A(0,4),∴.则抛物线关系式为.
将B(6,4), C(8,0)两点坐标代入关系式,得
,解得,所求抛物线关系式为:.
(3)∵OA=4,OC=8,∴AF=4-m,OE=8-m.
∴
OA(AB+OC)AF·AGOE·OFCE·OA
( 0<<4)
∵. ∴当时,S的取最小值.
又∵0<m<4,∴不存在m值,使S的取得最小值.
(4)当时,GB=GF,当时,BE=BG.
★★11、(2010德化)如图1,已知抛物线经过坐标原点O和x轴上另一点E,顶点M的坐标为 (2,4);矩形ABCD的顶点A与点O重合,AD、AB分别在x轴、y轴上,且AD=2,AB=3.
(1)求该抛物线的函数关系式;
(2)将矩形ABCD以每秒1个单位长度的速度从图1所示的位置沿x轴的正方向匀速平行移动,同时一动点P也以相同的速度从点A出发向B匀速移动,设它们运动的时间为t秒(0≤t≤3),直线AB与该抛物线的交点为N(如图2所示).
① 当t=时,判断点P是否在直线ME上,并说明理由;
图2
B
C
O
A
D
E
M
y
x
P
N
·
图1
B
C
O
(A)
D
E
M
y
x
② 设以P、N、C、D为顶点的多边形面积为S,试问S是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.
解:(1)
(2)①点P不在直线ME上;
②依题意可知:P(,),N(,)
当0<t<3时,以P、N、C、D为顶点的多边形是四边形PNCD,依题意可得:
=+=+=
=
∵抛物线的开口方向:向下,∴当=,且0<t<<3时,=
当时,点P、N都重合,此时以P、N、C、D为顶点的多边形是三角形
依题意可得,==3
综上所述,以P、N、C、D为顶点的多边形面积S存在最大值.
★★12、(2010德州)已知二次函数的图象经过点A(3,0),B(2,-3),C(0,-3).
(1)求此函数的解析式及图象的对称轴;
(2)点P从BBC向C点运动,点Q从O点出发以相同的速度沿线段OA向A点运动,其中一个动点到达端点时,另一个也随之停止运动.设运动时间为t秒.
①当t为何值时,四边形ABPQ为等腰梯形;
②设PQ与对称轴的交点为M,过M点作x轴的平行线交AB于点N,设四边形ANPQ的面积为S,求面积S关于时间t的函数解析式,并指出t的取值范围;当t为何值时,S有最大值或最小值.
x
y
O
A
B
C
P
Q
M
N
第23题图
解:(1)∵二次函数的图象经过点C(0,-3),∴c =-3.
将点A(3,0),B(2,-3)代入得
解得:a=1,b=-2.∴.
配方得:,所以对称轴为x=1.
(2) 由题意可知:BP= OQt.
∵点B,点C的纵坐标相等,∴BC∥OA.
过点B,点P作BD⊥OA,PE⊥OA,垂足分别为D,E.
要使四边形ABPQ为等腰梯形,只需PQ=AB.
即QE=AD=1.又QE=OE-OQtttt=1.
解得t=5.即t=5秒时,四边形ABPQ为等腰梯形.
②设对称轴与BC,x轴的交点分别为F,G.
∵对称轴x=1是线段BC的垂直平分线,∴BF=CF=OG=1.
又∵BP=OQ,∴PF=QG.又∵∠PMF=∠QMG,∴△MFP≌△MGQ.
∴MF=MG.∴点M为FG的中点,∴S=,
=.由=.
.∴S=.又BC=2,OA=3,
∴点P运动到点C时停止运动,需要20秒.
∴0<t≤20. ∴当t=20秒时,面积S有最小值3.
★★13、(2010东阳)如图,P为正方形ABCD的对称中心,A(0,3),B(1,0),直线OP交AB于N,DC于M,点H从原点O出发沿x轴的正半轴方向以1个单位每秒速度运动,同时,点R从O出发沿OM方向以个单位每秒速度运动,运动时间为t。求:
(1)C的坐标为 ▲ ;
C
O
A
B
D
N
M
P
x
y
R
H
(2)当t为何值时,△ANO与△DMR相似?
(3)△HCR面积S与t的函数关系式;
并求以A、B、C、R为顶点的四边形是梯形
时t的值及S的最大值。
解:(1)C(4,1);
(2)当∠MDR=450时,t=2,点H(2,0)
当∠DRM=450时,t=3,点H(3,0)
(3)S=-t2+2t(0<t≤4);(1分)S=t2-2t(t>4)
当CR∥AB时,t=,S=
当AR∥BC时,t=,S=
当BR∥AC时,t=,S=
★★14、(2010恩施)如图11,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于A、B两点, A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,-3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)连结PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POPC, 那么是否存在点P,使四边形POPC为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)当点P运动到什么位置时,四边形 ABPC的面积最大并求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.
解:(1)将B、C两点的坐标代入得解得:
所以二次函数的表达式为:
(2)存在点P,使四边形POPC为菱形.设P点坐标为(x,),
PP交CO于E,若四边形POPC是菱形,则有PC=PO.
连结PP 则PE⊥CO于E,∴OE=EC=∴=.
∴=
解得=,=(不合题意,舍去)
∴P点的坐标为(,)
(3)过点P作轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,设P(x,),
易得,直线BC的解析式为,则Q点的坐标为(x,x-3).
=
当时,四边形ABPC的面积最大
此时P点的坐标为,四边形ABPC的
面积.
★★15、(2010广安)如图,直线y = -x-1与抛物线y=ax2+bx-4都经过点A(-1, 0)、B(3, -4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)动点P在线段AC上,过点P作x轴的垂线与抛物线相交于点E,求线段PE长度的最大值;
(3)当线段PE的长度取得最大值时,在抛物线上是否存在点Q,使△PCQ是以PC为直角边的直角三角形?若存在,请求出Q点的坐标;若不存在.请说明理由.
解:(1)由题知,解得a=1, b= -3 ,
∴抛物线解析式为y=x2-3x-4
(2)设点P坐标(m, -m-1),则E点坐标(m, m2-3m-4)
∴线段PE的长度为:-m-1- (m2-3m-4)= -m2+2m+3 = -(m-1)2+4
∴由二次函数性质知当m=1时,函数有最大值4,所以线段PE长度的最大值为4。
(3)由(2)知P(1, -2)
①过P作PC的垂线与x轴交于F,与抛物线交于Q,
设AC与y轴交于G,则G(0, -1),OG=1,又可知A(-1, 0) 则OA=1,∴△OAG是等腰直角三角形,∴∠OAG=45o
∴△PAF是等腰直角三角形,由对称性知F(3, 0)
设直线PF的解析式为y=k1x+b1,则
,解之得k1=1, b1= -3,∴直线PF为y=x-3
由解得
∴Q1(2+, -1) Q2(2-, --1)
②过点C作PC的垂线与x轴交于H,与抛物线交点为Q,由∠HAC=45o,知△ACH是等腰直角三角形,由对称性知H坐标为(7, 0),设直线CH的解析式为y=k2x+b2,则
,解之得k2=1, b2= -7,∴直线CH的解析式为y=x-7
解方程组得
当Q(3, -4)时,Q与C重合,△PQC不存在,所以Q点坐标为(1, -6)
综上所述在抛物线上存在点Q1(2+, -1)、Q2(2-, --1)、Q3(1, -6)使得△PCQ是以PC为直角边的直角三角形。
★★16、(2010广州)如图,⊙O的半径为1,点P是⊙O上一点,弦AB垂直平分线段OP,点D是上任一点(与端点A、B不重合),DE⊥AB于点E,以点D为圆心、DE长为半径作⊙D,分别过点A、B作⊙D的切线,两条切线相交于点C.
(1)求弦AB的长;
(2)判断∠ACB是否为定值,若是,求出∠ACB的大小;否则,请说明理由;
(3)记△ABC的面积为S,若=4,求△ABC的周长.
C
P
D
O
B
A
E
解:(1)连接OA,取OP与AB的交点为F,则有OA=1.
F
C
P
D
O
B
A
E
H
G
∵弦AB垂直平分线段OP,∴OF=OP=,AF=BF.
在Rt△OAF中,∵AF===,∴AB=2AF=.
(2)∠ACB是定值.
理由:由(1)易知,∠AOB=120°,
因为点D为△ABC的内心,所以,连结AD、BD,则∠CAB=2∠DAE,∠CBA=2∠DBA,
因为∠DAE+∠DBA=∠AOB=60°,所以∠CAB+∠CBA=120°,所以∠ACB=60°;
(3)记△ABC的周长为l,取AC,BC与⊙D的切点分别为G,H,连接DG,DC,DH,则有DG=DH=DE,DG⊥AC,DH⊥BC.
∴
=AB•DE+BC•DH+AC•DG=(AB+BC+AC) •DE=l•DE.
∵=4,∴=4,∴l=8DE.
∵CG,CH是⊙D的切线,∴∠GCD=∠ACB=30°,
∴在Rt△CGD中,CG===DE,∴CH=CG=DE.
又由切线长定理可知AG=AE,BH=BE,
∴l=AB+BC+AC=2+2DE=8DE,解得DE=,
∴△ABC的周长为.
★★17、(2010广州)如图所示,四边形OABC是矩形,点A、C的坐标分别为(3,0),(0,1),点D是线段BC上的动点(与端点B、C不重合),过点D作直线=-+交折线OAB于点E.
(1)记△ODE的面积为S,求S与的函数关系式;
(2)当点E在线段OA上时,若矩形OABC关于直线DE的对称图形为四边形OA1B1C1,试探究OA1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积是否发生变化,若不变,求出该重叠部分的面积;若改变,请说明理由.
C
D
B
A
E
O
解:(1)由题意得B(3,1).
若直线经过点A(3,0)时,则b=
若直线经过点B(3,1)时,则b=
若直线经过点C(0,1)时,则b=1
①若直线与折线OAB的交点在OA上时,即1<b≤,如图25-a,
图1
此时E(2b,0)
∴S=OE·CO=×2b×1=b
②若直线与折线OAB的交点在BA上时,即<b<,如图2
图2
此时E(3,),D(2b-2,1)
∴S=S矩-(S△OCD+S△OAE +S△DBE )
= 3-[(2b-1)×1+×(5-2b)·()+×3()]=
∴
(2)如图3,设O1A1与CB相交于点M,OA与C1B1相交于点N,则矩形OA1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积即为四边形DNEM的面积。
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图3
由题意知,DM∥NE,DN∥ME,∴四边形DNEM为平行四边形
根据轴对称知,∠MED=∠NED
又∠MDE=∠NED,∴∠MED=∠MDE,∴MD=ME,∴平行四边形DNEM为菱形.
过点D作DH⊥OA,垂足为H,
由题易知,tan∠DEN=,DH=1,∴HE=2,
设菱形DNEM 的边长为a,
则在Rt△DHM中,由勾股定理知:,∴
∴S四边形DNEM=NE·DH=
∴矩形OA1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积不发生变化,面积始终为.
★★18、(2010桂林)如图,过A(8,0)、B(0,)两点的直线与直线交于点C.平行于轴的直线从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿轴向右平移,到C点时停止;分别交线段BC、OC于点D、E,以DE为边向左侧作等边△DEF,设△DEF与△BCO重叠部分的面积为S(平方单位),直线的运动时间为t(秒).
(1)直接写出C点坐标和t的取值范围;
(2)求S与t的函数关系式;
(3)设直线与轴交于点P,是否存在这样的点P,使得以P、O、F为顶点的三角形为等腰三角形,若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)C(4,),的取值范围是:0≤≤4
(2)∵D点的坐标是(,),E的坐标是(,)
∴DE=-= ∴等边△DEF的DE边上的高为:
∴当点F在BO边上时:=,∴=3
① 当0≤<3时,重叠部分为等腰梯形,可求梯形上底为:-
S=
==
当3≤≤4时,重叠部分为等边三角形
S=
=
(3)存在,P(,0) …
说明:∵FO≥,FP≥,OP≤4
∴以P,O,F以顶点的等腰三角形,腰只有可能是FO,FP,
若FO=FP时,=2(12-3),=,∴P(,0)
★★19、(2010杭州)在平面直角坐标系xOy中,抛物线的解析式是y =+1,
点C的坐标为(–4,0),平行四边形OABC的顶点A,B在抛物
线上,AB与y轴交于点M,已知点Q(x,y)在抛物线上,点
P(t,0)在x轴上.
(1) 写出点M的坐标;
(2) 当四边形CMQP是以MQ,PC为腰的梯形时.
① 求t关于x的函数解析式和自变量x的取值范围;
② 当梯形CMQP的两底的长度之比为1:2时,求t的值.
(第24题)
解:(1) ∵OABC是平行四边形,∴AB∥OC,且AB = OC = 4,
∵A,B在抛物线上,y轴是抛物线的对称轴,∴ A,B的横坐标分别是2和– 2,
代入y =+1得, A(2, 2 ),B(– 2,2),∴M (0,2),
(2) ① 过点Q作QH ^ x轴,设垂足为H, 则HQ = y ,HP = x–t ,
由△HQP∽△OMC,得:, 即: t = x – 2y ,
∵ Q(x,y) 在y = +1上, ∴ t = –+ x –2,
当点P与点C重合时,梯形不存在,此时,t = – 4,解得x = 1±,
当Q与B或A重合时,四边形为平行四边形,此时,x = ± 2
∴x的取值范围是x ¹ 1±, 且x¹± 2的所有实数.
② 分两种情况讨论:
1)当CM > PQ时,则点P在线段OC上,∵ CM∥PQ,CM = 2PQ ,
∴点M纵坐标为点Q纵坐标的2倍,即2 = 2(+1),解得x = 0 ,
∴t = –+ 0 –2 = –2
2)当CM < PQ时,则点P在OC的延长线上,∵CM∥PQ,CM = PQ,
∴点Q纵坐标为点M纵坐标的2倍,即+1=2´2,解得: x = ±.
当x = –时,得t = –––2 = –8 –, ,
当x =时, 得t =–8.
★★20、(2010红河州)如图9,在直角坐标系xoy中,O是坐标原点,点A在x正半轴上,OA=cm,点B在y轴的正半轴上,OB=12cm,动点P从点O开始沿OA以cm/s的速度向点A移动,动点Q从点A开始沿AB以4cm/s的速度向点B移动,动点R从点B开始沿BO以2cm/s的速度向点O移动.如果P、Q、R分别从O、A、B同时移动,移动时间为t(0<t<6)s.
(1)求∠OAB的度数.
(2)以OB为直径的⊙O‘与AB交于点M,当t为何值时,PM与⊙O‘相切?
(3)写出△PQR的面积S随动点移动时间t的函数关系式,并求s的最小值及相应的t值.
(4)是否存在△APQ为等腰三角形,若存在,求出相应的t值,若不存在请说明理由.
解:(1)在Rt△AOB中:tan∠OAB=,∴∠OAB=30°
(2)如图10,连接O‘P,O‘M. 当PM与⊙O‘相切时,有∠PM O‘=∠PO O‘=90°,
△PM O‘≌△PO O‘
由(1)知∠OBA=60°
∵O‘M= O‘B
∴△O‘BM是等边三角形
∴∠B O‘M=60°
可得∠O O‘P=∠M O‘P=60°
∴OP= O O‘·tan∠O O‘P
=6×tan60°=
又∵OP=t
∴t=,t=3
即:t=3时,PM与⊙O‘相切.
(3)如图9,过点Q作QE⊥x于点E
∵∠BAO=30°,AQ=4t, ∴QE=AQ=2t
AE=AQ·cos∠OAB=4t×
∴OE=OA-AE=-t
∴Q点的坐标为(-t,2t)
S△PQR= S△OAB -S△OPR -S△APQ -S△BRQ
=
=
= ()
当t=3时,S△PQR最小=
(4)分三种情况:如图11.
当AP=AQ1=4t时,
∵OP+AP=∴t+4t=
∴t=或化简为t=-18
当PQ2=AQ2=4t时, 过Q2点作Q2D⊥x轴于点D,
∴PA=2AD=2A Q2·cosA=t,即t+t =,∴t=2
当PA=PQ3时,过点P作PH⊥AB于点H
AH=PA·cos30°=(-t)·=18-3t
AQ3=2AH=36-6t,得36-6t=4t,
综上所述,当t=2,t=3.6,t=-18时,△APQ是等腰三角形.
★★21、(2010黄冈)已知抛物线顶点为C(1,1)且过原点O.过抛物线上一点P(x,y)向直线作垂线,垂足为M,连FM(如图).
(1)求字母a,b,c的值;
(2)在直线x=1上有一点,求以PM为底边的等腰三角形PFM的P点的坐标,并证明此时△PFM为正三角形;
(3)对抛物线上任意一点P,是否总存在一点N(1,t),使PM=PN恒成立,若存在请求出t值,若不存在请说明理由.
解:(1)a=-1,
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