2020年中考数学压轴题(含答案)
2020年中考数学压轴题
一、选择题
1.如图,平行于x轴的直线与函数y=(k1>0,x>0),y=(k2>0,x>0)的图象分别相交于A,B两点,点A在点B的右侧,C为x轴上的一个动点,若△ABC的面积为4,则k1﹣k2的值为()
A.8 B.﹣8 C.4 D.﹣4
第1题第2题
2.如图,在平面直角坐标系中,已知点A坐标(0,3),点B坐标(4,0),将点O沿直
线
3
4
y x b
=-+对折,点O恰好落在∠OAB的平分线上的O’处,则b的值为()A.
1
2
B.
6
5
C.
9
8
D.
15
16
二、填空题
3.如图,在Rt△ABC中BC=AC=4,D是斜边AB上的一个动点,把△ACD沿直线CD折叠,点A落在同一平面内的A′处,当A′D垂直于Rt△ABC的直角边时,AD的长为.
第3题第4题
4.如图,在正方形ABCD中,AB=4,以B为圆心,BA长为半径画弧,点M为弧上一点,
MN ⊥CD 于N ,连接CM ,则CM -MN 的最大值为 . 三、解答题
5.如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,AC 为直径, ⌒ BD = ⌒AD ,DE ⊥BC ,垂足为E . (1)求证:CD 平分∠ACE ;
(2)判断直线ED 与⊙O 的位置关系,并说明理由; (3)若CE =2,AC =8,阴影部分的面积为 .
6.如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a <0,a 、b 、c 为常数)与x 轴交于A 、C 两点,与y 轴交于B 点,A (﹣6,0),C (1,0),B (0,
).
(1)求该抛物线的函数关系式与直线AB 的函数关系式;
(2)已知点M (m ,0)是线段OA 上的一个动点,过点M 作x 轴的垂线l ,分别与直线AB 和抛物线交于D 、E 两点,当m 为何值时,△BDE 恰好是以DE 为底边的等腰三角形?
(3)在(2)问条件下,当△BDE 恰妤是以DE 为底边的等腰三角形时,动点M 相应位置记为点M ′,将OM ′绕原点O 顺时针旋转得到ON (旋转角在0°到90°之间);
i :探究:线段OB 上是否存在定点P (P 不与O 、B 重合),无论ON 如何旋转,
始
终保持不变,若存在,试求出P 点坐标:若不存在,请说明理由;
ii :试求出此旋转过程中,(NA +NB )的最小值.
E
O C
B
A
【答案与解析】
一、选择题
1.A
2.D
二、填空题
3.【分析】由等腰直角三角形的性质和勾股定理得出AB=4,∠B=∠A′CB=45°,①如图1,当A′D∥BC,设AD=x,根据折叠的性质得到∠A′=∠A=∠A′CB=45°,A′D=AD =x,推出A′C⊥AB,求得BH=BC=2,DH=A′D=x,然后列方程即可得到结果,②如图2,当A′D∥AC,根据折叠的性质得到AD=A′D,AC=A′C,∠ACD =∠A′CD,根据平行线的性质得到∠A′DC=∠ACD,于是得到∠A′DC=∠A′CD,推出A′D=A′C,于是得到AD=AC=2.
【解答】解:Rt△ABC中,BC=AC=4,
∴AB=4,∠B=∠A′CB=45°,
①如图1,当A′D∥BC,设AD=x,
∵把△ACD沿直线CD折叠,点A落在同一平面内的A′处,
∴∠A′=∠A=∠A′CB=45°,A′D=AD=x,
∵∠B =45°, ∴A ′C ⊥AB , ∴BH =BC =2,DH =A ′D =x ,
∴x +x +2
=4
,
∴x =4﹣4, ∴AD =4
﹣4;
②如图2,当A ′D ∥AC ,
∵把△ACD 沿直线CD 折叠,点A 落在同一平面内的A ′处, ∴AD =A ′D ,AC =A ′C ,∠ACD =∠A ′CD , ∵∠A ′DC =∠ACD , ∴∠A ′DC =∠A ′CD , ∴A ′D =A ′C , ∴AD =AC =4, 综上所述:AD 的长为:4
﹣4或4.
4. 2 三、解答题 5、(1)
,BD AD BAD ACD =∴=∠∠
°+180ABCD O BAD BCD ∴=四边形内接于圆,∠∠
°+180BCD DCE =又∠∠,DCE BAD ∴=∠∠
ACD DCE ∴=∠∠即CD 平分∠ACE
(2)直线ED 与⊙O 相切。
理由如下:连接OD,
0,OC D ACD ODC =∴=∠∠
DCE ODC ∴=∠∠//OD BE ∴ DE BC ⊥DE OD ∴⊥
∴直线ED 与⊙O 相切。
(3)8
433
π-
6.【分析】(1)根据已知条件可以设抛物线解析式为y =a (x +6)(x ﹣1),然后把点B 的坐标代入函数解析式求得系数a 的值即可;利用待定系数法求得直线AB 的解析式; (2)由点M (m ,0),过点M 作x 轴的垂线l 分别与直线AB 和抛物线交于D 、E 两点,得到D (m ,m +
),当DE 为底时,作BG ⊥DE 于G ,根据等腰三角形的性质得到
EG =GD =ED ,GM =OB =
,列方程即可得到结论;
(3)i :根据已知条件得到ON =OM ′=4,OB =
,由∠NOP =∠BON ,特殊的当△NOP ∽△BON 时,根据相似三角形的性质得到=
=
=,于是得到结论;
ii :根据题意得到N 在以O 为圆心,4为半径的半圆上,由①知,
=
=,得到
NP =NB ,于是得到(NA +NB )的最小值=NA +NP ,此时N ,A ,P 三点共线,根
据勾股定理得到结论.
【解答】解:设抛物线解析式为y =a (x +6)(x ﹣1),(a ≠0). 将B (0,
)代入,得
=a (x +6)(x ﹣1),
解得a =﹣,
∴该抛物线解析式为y =﹣(x +6)(x ﹣1)或y =﹣x 2﹣
x +.
设直线AB的解析式为y=kx+n(k≠0).
将点A(﹣6,0),B(0,)代入,得
,
解得,
则直线AB的解析式为:y=x+;
(2)∵点M(m,0),过点M作x轴的垂线l分别与直线AB和抛物线交于D、E两点,∴D(m,m+),当DE为底时,
如图1,作BG⊥DE于G,则EG=GD=ED,GM=OB=,
∵DM+DG=GM=OB,
∴m++(﹣m2﹣m+﹣m﹣)=,
解得:m1=﹣4,m2=0(不合题意,舍去),
∴当m=﹣4时,△BDE恰好是以DE为底边的等腰三角形;
(3)i:存在,如图2.
∵ON=OM′=4,OB=,
∵∠NOP=∠BON,
∴当△NOP∽△BON时,===,
∴不变,
即OP=ON=×4=3,
∴P(0,3);
ii:∵N在以O为圆心,4为半径的半圆上,由i知,==,∴NP=NB,
∴(NA+NB)的最小值=NA+NP,
∴此时N,A,P三点共线,
∴(NA+NB)的最小值==3.。
2020年中考数学压轴题十大题型(含详细答案)
2020年中考数学压轴题十大题型(含详细答案)函数型综合题:是给定直角坐标系和几何图形,先求函数的解析式,再进行图形的研究,求点的坐标或研究图形的某些性质。
求已知函数的解析式主要方法是待定系数法,关键是求点的坐标,而求点的坐标基本方法是几何法(图形法)和代数法(解析法)。
几何型综合题:是先给定几何图形,根据已知条件进行计算,然后有动点(或动线段)运动,对应产生线段、面积等的变化,求对应的(未知)函数的解析式,求函数的自变量的取值范围,最后根据所求的函数关系进行探索研究。
一般有:在什么条件下图形是等腰三角形、直角三角形,四边形是平行四边形、菱形、梯形等,或探索两个三角形满足什么条件相似等,或探究线段之间的数量、位置关系等,或探索面积之间满足一定关系时求x的值等,或直线(圆)与圆的相切时求自变量的值等。
求未知函数解析式的关键是列出包含自变量和因变量之间的等量关系(即列出含有x、y的方程),变形写成y=f(x)的形式。
找等量关系的途径在初中主要有利用勾股定理、平行线截得比例线段、三角形相似、面积相等方法。
求函数的自变量的取值范围主要是寻找图形的特殊位置(极端位置)和根据解析式求解。
而最后的探索问题千变万化,但少不了对图形的分析和研究,用几何和代数的方法求出x的值。
解中考压轴题技能:中考压轴题大多是以坐标系为桥梁,运用数形结合思想,通过树立点与数即坐标之间的对应干系,一方面可用代数方法研究几何图形的性子,另一方面又可借助几何直观,得到某些代数问题的解答。
关键是把握几种常用的数学思想方法。
一是运用函数与方程思想。
以直线或抛物线知识为载体,列(解)方程或方程组求其解析式、研究其性质。
二是运用分类讨论的思想。
对问题的条件或结论的多变性进行考察和探究。
三是运用转化的数学的思想。
由已知向未知,由复杂向简单的转换。
中考压轴题它是对考生综合能力的一个全面考察,所涉及的知识面广,所使用的数学思想方法也较全面。
因此,可把压轴题分离为相对独立而又单一的知识或方法组块去思考和探究。
2020年九年级数学典型中考压轴题训练《四边形》(含答案)
16.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形 AOBC 的顶点 C 的坐标是(2,4),动点 P 从点 A 出发,沿线段 AO 向终点 O 运动,同时动点 Q 从点 B 出发,沿线段 BC 向终点 C 运动.点 P、Q 的运动速度均为每秒 1 个单位,过点 P 作 PE⊥AO 交 AB 于点 E,一点到达,另一点 即停.设点 P 的运动时间为 t 秒(t>0).
学探究此问题的方法是,延长 FD 到点 G.使 DG=BE.连结 AG,先证明△ABE≌△ADG.再
证明
≌
,可得出结论,他的结论应是
.请你按照小王同学的思路
写出完整的证明过程.
实际应用
(2)如图 2,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O 处)北偏西 30°的一处,舰艇
乙在指挥中心南偏东 70°的 B 处,且两舰艇到指挥中心的距离相等接到行动指令后,舰
4.(1)【问题发现】如图 1,在 Rt△ABC 中,AB=AC=4,∠BAC=90°,点 D 为 BC 的中
点,以 CD 为一边作正方形 CDEF,点 E 恰好与点 A 重合,则线段 BE 与 AF 的数量关系
为
;
(2)【拓展研究】在(1)的条件下,如果正方形 CDEF 绕点 C 旋转,当点 B,E,F 三点
ABDE 的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值并说明理由;若不存在,请说明理
由;
创新应用:
(3)如图④,四边形 ABCE 中,AB=BC,∠ABC=90°,CE=2,AE=4,连接 BE,请求出
BE 的最大值,并说明理由.
(4)如图⑤,BE、AC 为四边形 ABCE 的对角线,CE=2,∠CAE=60°,∠CAB=90°,∠
已知∠MDN=∠BAD=60°,AC=6. (1)如图 1,当 DE⊥AB,DF⊥BC 时, ①求证:△ADE≌△CDF;②求线段 GH 的长; (2)如图 2,当∠MDN 绕点 D 旋转时,线段 AG,GH,HC 的长度都在变化.设线段 AG=m, GH=p,HC=n,试探究 p 与 mn 的等量关系,并说明理由.
2020年中考数学压轴题专项训练:四边形的综合(含答案)
2020年数学中考压轴题专项训练:四边形的综合1.如图,四边形ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥AD,且AB=AD+BC,E是DC的中点,连结BE并延长交AD的延长线于G.(1)求证:DG=BC;(2)F是AB边上的动点,当F点在什么位置时,FD∥BG;说明理由.(3)在(2)的条件下,连结AE交FD于H,FH与HD长度关系如何?说明理由.(1)证明:∵AD∥BC,∴∠DGE=∠CBE,∠GDE=∠BCE,∵E是DC的中点,即DE=CE,∴△DEG≌△CEB(AAS),∴DG=BC.(2)解:当F运动到AF=AD时,FD∥BG.理由:由(1)知DG=BC,∵AB=AD+BC,AF=AD,∴BF=BC=DG,∴AB=AG,∵∠BAG=90°,∴∠AFD=∠ABG=45°,∴FD∥BG.(3)解:结论:FH=HD.理由:由(1)知GE=BG,又由(2)知△ABG为等腰直角三角形,所以AE⊥BG,∵FD∥BG,∴AE⊥FD,∵△AFD为等腰直角三角形,∴FH=HD.2.如图,在矩形ABCD中,过BD的中点O作EF⊥BD,分别与AB、CD交于点E、F.连接DE、BF.(1)求证:四边形BEDF是菱形;(2)若M是AD中点,联结OM与DE交于点N,AD=OM=4,则ON的长是多少?(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠DFO=∠BEO,∵∠DOF=∠EOB,OD=OB,∴△DOF≌△BOE(AAS),∴DF=BE,∴四边形BEDF是平行四边形,∵EF⊥BD,∴四边形BEDF是菱形.(2)解:∵DM=AM,DO=OB,∴OM∥AB,AB=2OM=8,∴DN=EN,ON=BE,设DE=EB=x,在Rt△ADE中,则有x2=42+(8﹣x)2,解得x=5,∴ON=.3.(1)如图1,四边形EFGH中,FE=EH,∠EFG+∠EHG=180°,点A,B分别在边FG,GH 上,且∠AEB=∠FEH,求证:AB=AF+BH.(2)如图2,四边形EFGH中,FE=EH,点M在边EH上,连接FM,EN平分∠FEH交FM 于点N,∠ENM=α,∠FGH=180°﹣2α,连接GN,HN.①找出图中与NH相等的线段,并加以证明;②求∠NGH的度数(用含α的式子表示).(1)证明:如图1中,延长BH到M,使得HM=FA,连接EM.∵∠F+∠EHG=180°,∠EHG+∠EHM=180°,∴∠F=∠EHM,∵AE=HE,FA=HM,∴△EFA≌△EHM(SAS),∴EA=EM,∠FEA=∠HEM,∵∠EAB=∠FEH,∴∠FEA+∠BEH=∠HEM+∠BEH=∠BEM=∠FEH,∴∠AEB=∠BEM,∵BE=BE,EA=EM,∴△AEB≌△MEB(SAS),∴AB=BM,∵BM=BH+HM=BH+AF,∴AB=AF+BH.(2)解:①如图2中,结论:NH=FN.理由:∵NE平分∠FEH,∴∠FEN=∠HEN,∵EF=EH,EN=EN,∴△ENF≌△ENH(SAS),∴NH=FN.②∵△ENF≌△ENH,∴∠ENF=∠ENH,∵∠ENM=α,∴∠ENF=∠ENH=180°﹣α,∴∠MNH=180°﹣α﹣α=180°﹣2α,∵∠FGH=180°﹣2α,∴∠MNH=∠FGH,∵∠MNH+∠FNH=180°,∴∠FGH+∠FNH=180°,∴F,G,H,N四点共圆,∵NH=NF,∴=,∴∠NGH=∠NGF=∠FGH=90°﹣α.4.如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点M、N分别是边AC、AB上的动点,连接MN,将△AMN沿MN所在直线翻折,翻折后点A的对应点为A′.(1)如图1,若点A′恰好落在边AB上,且AN=AC,求AM的长;(2)如图2,若点A′恰好落在边BC上,且A′N∥AC.①试判断四边形AMA′N的形状并说明理由;②求AM、MN的长;(3)如图3,设线段NM、BC的延长线交于点P,当且时,求CP的长.解:(1)如图1中,在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AC=4,BC=3,∴AB===5,∵∠A=∠A,∠ANM=∠C=90°,∴△ANM∽△ACB,∴=,∴=,∴AM=.(2)①如图2中,∵NA′∥AC,∴∠AMN=∠NMA′,由翻折可知:MA=MA′,∠AMN=∠NMA′,∴∠MNA′=∠A′MN,∴A′N=A′M,∴AM=A′N,∵AM∥A′N,∴四边形AMA′N是平行四边形,∵MA=MA′,∴四边形AMA′N是菱形.②连接AA′交MN于O.设AM=MA′=x,∵MA′∥AB,∴=,∴=,解得x=,∴AM=,∴CM=,∴CA′===,∴AA′===,∵四边形AMA′N是菱形,∴AA′⊥MN,OM=ON,OA=OA′=,∴OM===,∴MN=2OM=.(3)如图3中,作NH⊥BC于H.∵NH∥AC,∴==∴==∴NH=,BH=,∴CH=BC﹣BH=3﹣=,∴AM=AC=,∴CM=AC﹣AM=4﹣=,∵CM∥NH,∴=,∴=,∴PC=1.5.如图,四边形ABCD为平行四边形,AD=1,AB=3,∠DAB=60°,点E为边CD上一动点,过点C作AE的垂线交AE的延长线于点F.(1)求∠D的度数;(2)若点E为CD的中点,求EF的值;(3)当点E在线段CD上运动时,是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.解:(1)如图1中,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CB,∠ADC+∠DAB=180°,∵∠DAB=60°,∴∠ADC=120°.(2)如图1中,作AH⊥CD交CD的延长线于H.在Rt△ADH中,∵∠H=90°,∠ADH=60°,AD=2,∴AH=AD•sin60°=,DH=AD•cos60°=,∵DE=EC=,∴EH=DH+DE=2,∴AE===,∵CF⊥AF,∴∠F=∠H=90°,∵∠AEH=∠CEF,∴△AEH∽△CEF,∴=,∴=,∴EF=.(3)如图2中,作△AFC的外接圆⊙O,作AH⊥CD交CD的郯城县于H,作OK⊥CD于K,交⊙O于M,作FP∥CD交AD的延长线于P,作MN∥CD交AD的延长线于M,作NQ⊥CD于Q.∵DE∥PF,∴=,∵AD是定值,∴PA定值最大时,定值最大,观察图象可知,当点F与点M重合时,PA定值最大,最大值=AN的长,由(2)可知,AH=,CH=,∠H=90°,∴AC===,∴OM=AC=,∵OK∥AH,AO=OC,∴KH=KC,∴OK==,∴MK=NQ=﹣,在Rt△NDQ中,DN===﹣,∴AN=AD+DN=+,∴的最大值==+.6.如图,在边长为2的正方形ABCD中,点P是射线BC上一动点(点P不与点B重合),连接AP、DP,点E是线段AP上一点,且∠ADE=∠APD,连接BE.(1)求证:AD2=AE•AP;(2)求证BE⊥AP;(3)直接写出的最小值.(1)证明:∵∠DAE=∠PAD,∠ADE=∠APD,∴△ADE∽△APD,∴=,∴AD2=AE•AP(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB,∠ABC=90°,∴AB2=AE•AP,∴=,∵∠BAE=∠PAB,∴△ABE∽△APB,∴∠AEB=∠ABP=90°,∴BE⊥AP.(3)∵△ADE∽△APD,∴=,∴=,∵AD=2,∴DE最小时,的值最小,如图,作△ABE的外接圆⊙O,连接OD,OE,易知OE=1,OD=,∴DE≥OD﹣OE=﹣1,∴DE的最小值为﹣1,∴的最小值=.7.在正方形ABCD中,点E是BC边上一点,连接AE.(1)如图1,点F为AE的中点,连接CF.已知tan∠FBE=,BF=5,求CF的长;(2)如图2,过点E作AE的垂线交CD于点G,交AB的延长线于点H,点O为对角线AC 的中点,连接GO并延长交AB于点M,求证:AM+BH=BE.解:(1)Rt△ABE中,BF为中线,BF=5,∴AE=10,FE=5,作FP⊥BC于点P,Rt△BFP中,,∴BP=3,FP=4,在等腰三角形△BFE中,BE=2BP=6,由勾股定理求得,∴CP=8﹣3=5,∴;(2)∵∠ACD=∠BAC=45°,AO=CO,∠AOM=∠COG,∴证明△AMO≌△CGO(ASA),∴AM=GC,过G作GP垂直AB于点P,得矩形BCGP,∴CG=PB,∵AB=PG,∠AEB=∠H,∠ABE=∠GPH,∴△ABE≌△GPH(ASA),∴BE=PH=PB+BH=CG+BH=AM+BH.8.阅读理解:如图1,若一个四边形的两条对角线互相垂直,则称这个四边形为垂美四边形.(1)概念理解:如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,问四边形ABCD是垂美四边形吗?请说明理由;(2)性质探究:如图1,试在垂美四边形ABCD中探究AB2,CD2,AD2,BC2之间的关系,并说明理由;(3)解决问题:如图3,分别以Rt△ABC的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG 和正方形ABDE,连结CE、BG、GE、CE交BG于点N,交AB于点M.已知AC=,AB=2,求GE的长.解:(1)如图2,四边形ABCD是垂美四边形;理由如下:连接AC、BD交于点E,∵AB=AD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,∵CB=CD,∴点C在线段BD的垂直平分线上,∴直线AC是线段BD的垂直平分线,∴AC⊥BD,即四边形ABCD是垂美四边形;(2)猜想结论:AB2+CD2=AD2+BC2,证明:如图1,在四边形ABCD中,∵AC⊥BD,∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,由勾股定理得:AB2+CD2=AO2+BO2+OD2+OC2AD2+BC2=AO2+BO2+OD2+OC2∴AB2+CD2=AD2+BC2,(3)如图3,连接CG,BE,∵∠CAG=∠BAE=90°,∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠GAB=∠CAE,在△GAB和△CAE中,FMNG图 3EDCAB∴△GAB≌△CAE(SSS),∴∠ABG=∠AEC,∵∠AEC+∠AME=90°,∴∠ABG+∠BMN=90°,∴∠BNC=90°,即BG⊥CE,∴四边形CGEB是垂美四边形,由(2)得:EG2+BC2=CG2+BE2∵,AB=2,∴BC=1,,,∴EG2=CG2+BE2﹣BC2=6+8﹣2=13,∴.9.已知:如图,长方形ABCD中,∠A=∠B=∠B=∠D=90°,AB=CD=4米,AD=BC=8米,点M是BC边的中点,点P从点A出发,以1米/秒的速度沿AB方向运动再过点B沿BM方向运动,到点M停止运动,点O以同样的速度同时从点D出发沿着DA方向运动,到点A停止运动,设点P运动的时间为x秒.(1)当x=2秒时,线段AQ的长是 6 米;(2)当点P在线段AB上运动时,图中阴影部分的面积发生改变吗?请你作出判断并说明理由.(3)在点P,Q的运动过程中,是否存在某一时刻,使得BP=DQ?若存在,求出点P 的运动时间x的值;若不存在,请说明理由.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=8,∵DQ=2,∴AQ=AD﹣DQ=8﹣2=6,故答案为6.(2)结论:阴影部分的面积不会发生改变.理由:连结AM,作MH⊥AD于H.则四边形ABMH是矩形,MH=AB=4.∵S阴=S△APM+S△AQM=×x×4+(8﹣x)×4=16,∴阴影面积不变;(3)当点P在线段AB上时,BP=4﹣x,DQ=x.∵BP=DQ,∴4﹣x=x,∴x=3.当点P在线段BM上时,BP=x﹣4,DQ=x.∵BP=DQ,∴x﹣4=x,∴x=6.所以当x=3或6时,BP=DQ.10.A,B,C,D是长方形纸片的四个顶点,点E、F、H分别是边AB、BC、AD上的三点,连结EF、FH.(1)将长方形纸片ABCD按图①所示的方式折叠,FE、FH为折痕,点B、C、D折叠后的对应点分别为B'、C'、D',点B'在FC'上,则∠EFH的度数为90°;(2)将长方形纸片ABCD按图②所示的方式折叠,FE、FH为折痕,点B、C、D折叠后的对应点分别为B'、C'、D',若∠B'FC'=18°,求∠EFH的度数;(3)将长方形纸片ABCD按图③所示的方式折叠,FE、FH为折痕,点B、C、D折叠后的对应点分别为B'、C'、D',若∠EFH=m°,求∠B'FC'的度数为180°﹣2m°.解:(1)∵沿EF,FH折叠,∴∠BFE=∠B'FE,∠CFH=∠C'FH,∵点B′在FC′上,∴∠EFH=(∠BFB'+∠CFC')=×180°=90°,故答案为:90°;(2)∵沿EF,FH折叠,∴可设∠BFE=∠B'FE=x,∠C'FH=∠CFH=y,∵2x+18°+2y=180°,∴x+y=81°,∴∠EFH=x+18°+y=99°;(3)∵沿EF,FH折叠,∴可设∠BFE=∠B'FE=x,∠C'FH=∠CFH=y,∴∠EFH=180°﹣∠BFE﹣∠CFH=180°﹣(x+y),即x+y=180°﹣m°,又∵∠EFH=∠EFB'﹣∠B'FC'+∠C'FH=x﹣∠B'FC'+y,∴∠B'FC'=(x+y)﹣∠EFH=180°﹣m°﹣m°=180°﹣2m°,故答案为:180°﹣2m°.11.勾股定理是数学史上非常重要的一个定理.早在2000多年以前,人们就开始对它进行研究,至今已有几百种证明方法.在欧几里得编的《原本》中证明勾股定理的方法如下,请同学们仔细阅读并解答相关问题:如图,分别以Rt△ABC的三边为边长,向外作正方形ABDE、BCFG、ACHI.(1)连接BI、CE,求证:△ABI≌△AEC;(2)过点B作AC的垂线,交AC于点M,交IH于点N.①试说明四边形AMNI与正方形ABDE的面积相等;②请直接写出图中与正方形BCFG的面积相等的四边形.(3)由第(2)题可得:正方形ABDE的面积+正方形BCFG的面积=正方形ACHI的面积,即在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2.(1)证明:∵四边形ABDE、四边形ACHI是正方形,∴AB=AE,AC=AI,∠BAE=∠CAI=90°,∴∠EAC=∠BAI,在△ABI和△AEC中,,∴△ABI≌△AEC(SAS);(2)①证明:∵BM⊥AC,AI⊥AC,∴BM∥AI,∴四边形AMNI的面积=2△ABI的面积,同理:正方形ABDE的面积=2△AEC的面积,又∵△ABI≌△AEC,∴四边形AMNI与正方形ABDE的面积相等.②解:四边形CMNH与正方形BCFG的面积相等,理由如下:∵Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,∴正方形ABDE的面积+正方形BCFG的面积=正方形ACHI的面积,由①得:四边形AMNI与正方形ABDE的面积相等,∴四边形CMNH与正方形BCFG的面积相等;(3)解:由(2)得:正方形ABDE的面积+正方形BCFG的面积=正方形ACHI的面积;即在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2;故答案为:正方形ACHI,AC2.12.在长方形纸片ABCD中,点E是边CD上的一点,将△AED沿AE所在的直线折叠,使点D 落在点F处.(1)如图1,若点F落在对角线AC上,且∠BAC=54°,则∠DAE的度数为18 °.(2)如图2,若点F落在边BC上,且AB=6,AD=10,求CE的长.(3)如图3,若点E是CD的中点,AF的沿长线交BC于点G,且AB=6,AD=10,求CG 的长.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°,∵∠BAC=54°,∴∠DAC=90°﹣54°=36°,由折叠的性质得:∠DAE=∠FAE,∴∠DAE=∠DAC=18°;故答案为:18;(2)∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠C=90°,BC=AD=10,CD=AB=6,由折叠的性质得:AF=AD=10,EF=ED,∴BF===8,∴CF=BC﹣BF=10﹣8=2,设CE=x,则EF=ED=6﹣x,在Rt△CEF中,由勾股定理得:22+x2=(6﹣x)2,解得:x=,即CE的长为;(3)连接EG,如图3所示:∵点E是CD的中点,∴DE=CE,由折叠的性质得:AF=AD=10,∠AFE=∠D=90°,FE=DE,∴∠EFG=90°=∠C,在Rt△CEG和△FEG中,,∴Rt△CEG≌△FEG(HL),∴CG=FG,设CG=FG=y,则AG=AF+FG=10+y,BG=BC﹣CG=10﹣y,在Rt△ABG中,由勾股定理得:62+(10﹣y)2=(10+y)2,解得:y=,即CG的长为.13.如图,矩形ABCD中,AB=6cm,AD=8cm,点P从点A出发,以每秒一个单位的速度沿A→B→C的方向运动;同时点Q从点B出发,以每秒2个单位的速度沿B→C→D的方向运动,当其中一点到达终点后两点都停止运动.设两点运动的时间为t秒.(1)当t=7 时,两点停止运动;(2)设△BPQ的面积面积为S(平方单位)①求S与t之间的函数关系式;②求t为何值时,△BPQ面积最大,最大面积是多少?解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=8cm,AB=CD=6cm,∴BC+AD=14cm,∴t=14÷2=7,故答案为7.(2)①当0<t<4时,S=•(6﹣t)×2t=﹣t2+6t.当4≤t<6时,S=•(6﹣t)×8=﹣4t+24.当6<t≤7时,S=(t﹣6)•(2t﹣8)=t2﹣10t+24.②当0<t<4时,S=•(6﹣t)×2t=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,∵﹣1<0,∴t=3时,△PBQ的面积最大,最小值为9.当4≤t<6时,S=•(6﹣t)×8=﹣4t+24,∵﹣4<0,∴t=4时,△PBQ的面积最大,最大值为8,当6<t≤7时,S=(t﹣6)•(2t﹣8)=t2﹣10t+24=(t﹣5)2﹣1,t=7时,△PBQ的面积最大,最大值为3,综上所述,t=3时,△PBQ的面积最大,最大值为9.14.综合实践:问题情境数学活动课上,老师和同学们在正方形中利用旋转变换探究线段之间的关系探究过程如下所示:如图1,在正方形ABCD中,点E为边BC的中点.将△DCE以点D为旋转中心,顺时针方向旋转,当点E的对应点E'落在边AB上时,连接CE'.“兴趣小组”发现的结论是:①AE'=C'E';“卓越小组”发现的结论是:②DE=CE',DE⊥CE'.解决问题(1)请你证明“兴趣小组”和“卓越小组”发现的结论;拓展探究证明完“兴趣小组”和“卓越小组”发现的结论后,“智慧小组”提出如下问题:如图2,连接CC',若正方形ABCD的边长为2,求出CC'的长度.(2)请你帮助智慧小组写出线段CC'的长度.(直接写出结论即可)(1)证明:①∵△DE'C'由△DEC旋转得到,∴DC'=DC,∠C'=∠DCE=90°.又∵四边形ABCD是正方形,∴DA=DC,∠A=90°,∴DA=DC',∵DE'=DE',∴Rt△DAE≌Rt△DC'E′(HL),∴AE'=C'E'.②∵点E为BC中点,C'E'=AE'=CE,∴点E'为AB的中点.∴BE′=CE,又∵DC=BC,∠DCE=∠CBE'=90°,∴△DCE≌△CBE'(SAS),∴DE=CE',∠CDE=∠E'CB,∵∠CDE+∠DEC=90°,∴∠E'CB+∠CED=90°,∴DE⊥CE'.(2)解:如图2中,作C′M⊥CD于M,交AB于N.∵AB∥CD,C′M⊥CD,∴C′M⊥AB,∴∠DMC′=∠C′NE′=∠DC′E′=90°,∴∠MDC′+∠DC′M=90°,∠DC′M+∠E′CN=90°,∴∠MDC′=∠E′C′N,∴△DMC′∽△C′NE′,∴===2,设NE′=x,则AM=AN=1+x,C′M=2x,C′N=(1+x),∵MN=AD=2,∴2x+(1+x)=2,解得x=,∴CM=2﹣(1+)=,MC=,∴CC′===.15.在△ABC中,AD平分∠BAC交BC于D,∠MDN的两边分别与AB,AC相交于M,N两点,且DM=DN.(1)如图甲,若∠C=90°,∠BAC=60°,AC=9,∠MDN=120°,ND∥AB.①写出∠MDA=90 °,AB的长是18 .②求四边形AMDN的周长.(2)如图乙,过D作DF⊥AC于F,先补全图乙再证明AM+AN=2AF.解:(1)①∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD=∠BAC=30°,∵ND∥AB,∴∠NDA=∠BAD=30°,∴∠MDA=∠MDN﹣∠NDA=120°﹣30°=90°,∵∠C=90°,∠BAC=60°,∴∠ABC=30°,∴AC=AB,∴AB=2AC=18,故答案为:90,18;②∵∠ABC=30°,ND∥AB,∴∠NDC=30°,又∵∠MDN=120°,∴∠MDB=30°,∴∠MAD=∠NAD=∠ADN=∠MBD=30°,∴BM=MD,DN=AN,∵DM=DN,∴BM=MD=DN=AN,在Rt△ADM中,设MD=x,则AM=2x,BM=MD=DN=AN=x,∵AB=18,∴3x=18,∴x=6,∴AM=12,MD=DN=AN=6,∴四边形AMDN的周长=AM+MD+DN+AN=12+6+6+6=30;(2)补全图如图乙所示:证明:过点D作DE⊥AB于E,如图丙所示:∵DE⊥AB,DF⊥AC,AD平分∠BAC,∴∠DEM=∠DFN=90°,DE=DF,在Rt△DEA和Rt△DFA中,,∴Rt△DEA≌Rt△DFA(HL),∴AE=AF,在Rt△DEM和Rt△DFN中,,∴Rt△DEM≌Rt△DFN(HL),∴EM=FN,∴AM+AN=AE+EM+AF﹣NF=2AF.。
2020年中考数学压轴题题型专练:规律探索题(含答案)
2020中考数学压轴题题型专练:规律探索题类型一数式规律1. 将一组数2,2,6,22,10,…,210,按下列方式进行排列:2,2,6,22,10;23,14,4,32,25;…若2的位置记为(1,2),23的位置记为(2,1),则38这个数的位置记为________.(4,4)【解析】∴当10n -2=38时,n =4,∴38这个数的位置记为(4,4). 2. 按一定规律排列的一列数:-12,1,-1, ,-911,1113,-1317,…,请你仔细观察,按照此规律方框内的数字应为________.1 【解析】将原来的一列数变形为-12,33,-55, ,-911,1113,-1317,…,观察这列数可得奇数项为负数,偶数项为正数,分子是依次从小到大排列的连续奇数,分母是依次从小到大排列的质数,故方框内填77,故答案为1.3. 观察下列数据:-2,52,-103,174,-265,…,它们是按一定规律排列的,依照此规律,第11个数据是________.-12211 【解析】∵-2=-12+11,52= 22+12,-103=-32+13,174= 42+14,-265= -52+15,∴第11个数据是:-112+111=-12211.4. 已知a 1= t t -1,a 2= 11-a 1,a 3= 11-a 2,…,a n +1= 11-a n(n 为正整数,且t ≠0,1),则a 2018= ________(用含t 的代数式表示). 1-t 【解析】根据题意得:a 1= t t -1,a 2= 11-t t -1= 1-t ,a 3= 11-1+t = 1t ,a 4= 11-1t= t t -1, (2018)3= 672……2,∴a 2018的值为1-t . 5. 一列数:0,1,2,3,6,7,14,15,30,…,这列数是由小明按照一定规律写下来的,他第一次写下“0,1”,第二次接着写“2,3”,第三次接着写“6,7”,第四次接着写“14,15”,就这样一直接着往下写,那么30后三个连续数应该是________.31,62,63 【解析】通过观察可知,下一组数的第一个数是前一组数的第二个数的2倍,在同一组数中的前后两个数相差1,由此可得30后三个连续数为31,62,63.类型二 图形累加规律1. 如图,用菱形纸片按规律依次拼成如图图案,第1个图案中有5个菱形纸片,第2个图案中有9个菱形纸片,第3个图案中有13个菱形纸片,按此规律,第10个图案中有________个菱形纸片.第1题图41【解析】观察图形发现:第1个图案中有5=4×1+1个菱形纸片,第2个图案有9=4×2+1个菱形纸片,第3个图案中有13=4×3+1个菱形纸片,…,第n个图形中有4n+1个菱形纸片,故第10个图案中有4×10+1=41个菱形纸片.2. 如图,每个图案都由大小相同的正方形组成,按照此规律,第n个图案中这样的正方形的总个数可用含n的代数式表示为________.第2题图n2+n【解析】由题图知,第1、2、3个图案对应的正方形的个数分别为2=1×2、6=2×3、12=3×4,…,∴第n个图案所对应的正方形的个数为n(n+1)=n2+n.3. 下列图形都是由同样大小的小圆圈按一定规律所组成的,其中第①个图形中一共有4个小圆圈,第②个图形中一共有10个小圆圈,第③个图形中一共有19个小圆圈,…,按此规律排列下去,第⑦个图形中小圆圈的个数为________.第3题图85【解析】可以分两部分观察,上半部分小圆圈个数为:1+2+3+…+n +n+1,下半部分小圆圈个数为n2,所以第⑦个图形小圆圈个数为1+2+3+4+5+6+7+8+72=85.4. 如图是用棋子摆成的“T”字图案:从图案中可以看出,第一个“T”字图案需要5枚棋子,第二个“T”字图案需要8枚棋子,第三个“T”字图案需要11枚棋子.则摆成第n个图案需要________枚棋子.第4题图3n+2【解析】观察图案可知,图案分成两部分,横向的横子数量依次为3,5,7,…,纵向的棋子数量依次为2,3,4,…,∴第n个图案棋子数量为2n+1+(n+1)=3n+2.5. 如图,由若干盆花摆成图案,每个点表示一盆花,几何图形的每条边上(包括两个顶点)都摆有n(n≥3)盆花,每个图案中花盆总数为S,按照图中的规律可以推断S与n(n≥3)的关系是________.第5题图n2-n【解析】n=3时,S=6=3×2,n=4时,S=12=4×3,n=5时,S =20=5×4,…,依此类推,当边数为n时,S=n(n-1)=n2-n.类型三图形成倍递变规律1. 如图,过点A0(2,0)作直线l:y=33x的垂线,垂足为点A1,过点A1作A1A2⊥x轴,垂足为点A2,过点A2作A2A3⊥l,垂足为点A3,…,这样依次下去,得到一组线段:A0A1,A1A2,A2A3,…,则线段A2016A2017的长为()A. (32)2015 B. (32)2016C. (32)2017 D. (32)2018第1题图B【解析】由y=33x,得直线l的倾斜角为30°,∵点A0坐标为(2,0),∴OA0=2,∴OA1=32OA0=3,OA2=32OA1=32,OA3=32OA2=334,OA4=32OA3=98,…,∴OA n=(32)n OA0=2×(32)n.∴OA2016=2×(32)2016,A2016A2017=12×2×(32)2016=(32)2016.2. 如图,在平面直角坐标系中,边长不等的正方形依次排列,每个正方形都有一个顶点落在函数y=x的图象上,从左向右第3个正方形中的一个顶点A的坐标为(8,4),则第4个正方形的边长为________,第n个正方形的边长为________.第2题图8,2n-1【解析】∵函数y=x与x轴正半轴的夹角为45°,∴直线y=x与正方形的边围成的三角形是等腰直角三角形,∵A(8,4),∴第四个正方形的边长为8,第三个正方形的边长为4,第二个正方形的边长为2,第一个正方形的边长为1,…,第n个正方形的边长为2n-1.3. 如图,在矩形ABCD中,AD=a,AB=b,连接其对边中点,得到四个矩形,顺次连接矩形AEFG各边中点,得到菱形I1;连接矩形FMCH对边中点,又得到四个矩形,顺次连接矩形FNPQ各边中点,得到菱形I2,…,如此操作下去,得到菱形I2016,则I2016的面积是________.第3题图(12)4033ab 【解析】由题意得,菱形I 1的面积为:12AG ·AE =12×12a ×12b =(12)3ab ,菱形I 2的面积为:12FQ ·FN =12×(12×12a )×(12×12b )=(12)5ab ;…;菱形I n 的面积为:(12)2n +1ab .∴当n =2016时,菱形I 2016的面积为(12)4033ab .4. 如图,已知∠AOB =30°,在射线OA 上取点O 1,以O 1为圆心的圆与OB 相切;在射线O 1A 上取点O 2,以O 2为圆心,O 2O 1为半径的圆与OB 相切;在射线O 2A 上取点O 3,以O 3为圆心,O 3O 2为半径的圆与OB 相切;…;在射线O 9A 上取点O 10,以O 10为圆心,O 10O 9为半径的圆与OB 相切.若⊙O 1的半径为1,则⊙O 10的半径长是________.第4题图29 【解析】如解图,作O 1C 、O 2D 、O 3E 分别⊥OB ,∵∠AOB =30°,∴OO 1=2CO 1,OO 2= 2DO 2,OO 3=2EO 3,∵O 1O 2=DO 2,O 2O 3= EO 3,O 1C =1,∴O 2D =2,O 3E =4,∴圆的半径呈2倍递增,∴⊙On 的半径为2n -1CO 1,∵⊙O 1的半径为1,∴⊙O 10的半径长= 29.第4题解图类型四图形周期变化规律1. 如图,已知菱形OABC的顶点O(0,0),B(2,2),若菱形绕点O逆时针旋转,每秒旋转45°,则第60秒时,菱形的对角线交点D的坐标为()A. (1,-1)B. (-1,-1)C. (2,0)D. (0,-2)第1题图B【解析】∵菱形OABC的顶点O(0,0),点B的坐标是(2,2),∴BO与x 轴的夹角为45°,∵菱形的对角线互相垂直平分,∴点D是线段OB的中点,∴点D的坐标是(1,1) ,∵菱形绕点O逆时针旋转,每秒旋转45°,360°÷45°=8,∴每旋转8秒,菱形的对角线交点就回到原来的位置(1,1),∵60÷8=7……4,∴第60秒时是把菱形绕点O逆时针旋转了7周回到原来位置后,又旋转了4秒,即又旋转了4×45°=180°,∴点D的对应点落在第三象限,且对应点与点D关于原点O成中心对称,∴第60秒时,菱形的对角线交点D的坐标为(-1,-1).2. 下列一串梅花图案是按一定规律排列的,请你仔细观察,在前2018个梅花图案中,共有________个“”图案.第2题图505【解析】∵2018÷4=504……2,∴有505个.3. 如图,在平面直角坐标系中,边长为1的正方形OA1B1C1的两边在坐标轴上,以它的对角线OB1为边作正方形OB1B2C2,再以正方形OB1B2C2的对角线OB2为边作正方形OB2B3C3,以此类推…,则正方形OB2017B2018C2018的顶点B2018的坐标是________.第3题图(0,21009)【解析】点B的位置依次落在第一象限、y正半轴、第二象限、x负半轴、第三象限、y负半轴、第四象限、x正半轴…,每8次一循环.2018÷8=252……2,所以B2018落在y轴正半轴,故B2018的横坐标是0;OB n是正方形的对角线,OB1=2,OB2=2=(2)2,OB3=22=(2)3,…,所以OB2018=(2)2018=21009,所以B2018的坐标为(0,21009).4. 如图,正△ABO的边长为2,O为坐标原点,A在x轴上,B在第二象限,△ABO沿x轴正方向作无滑动的翻滚,经一次翻滚后得△A1B1O,则翻滚3次后点B的对应点的坐标是________,翻滚2017次后AB中点M经过的路径长为________.第4题图(5,3),(134633+896)π 【解析】如解图,翻滚3次后点B 的对应点是B 3,作B 3E ⊥x 轴于E ,易知OE = 5,B 3E = 3,B 3(5,3),观察图象可知翻滚3次为一个循环,一个循环点M 的运动路径为MM 1︵、M 1M 2︵、M 2M 3︵,120 ·π ·3180+120 ·π ·1180+120 ·π ·1180=23+43π,∵2017÷3=672…1,∴翻滚2017次后AB 中点M 经过的路径长为672×23+43π+23π3= (134633+896)π.第4题解图。
2020年中考数学10道压轴题(附答案)(4)
2020年中考数学10道压轴题(附答案)1.已知:如图,抛物线y=-x 2+bx+c 与x 轴、y 轴分别相交于点A (-1,0)、B (0,3)两点,其顶点为D. (1) 求该抛物线的解析式;(2) 若该抛物线与x 轴的另一个交点为E. 求四边形ABDE 的面积;(3) △AOB 与△BDE 是否相似?如果相似,请予以证明;如果不相似,请说明理由. (注:抛物线y=ax 2+bx+c(a ≠0)的顶点坐标为⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a b ac a b 44,22)2. 如图,在Rt ABC △中,90A ∠=o ,6AB =,8AC =,D E ,分别是边AB AC ,的中点,点P 从点D 出发沿DE 方向运动,过点P 作PQ BC ⊥于Q ,过点Q 作QR BA ∥交AC 于R ,当点Q 与点C 重合时,点P 停止运动.设BQ x =,QR y =.(1)求点D 到BC 的距离DH 的长;(2)求y 关于x 的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围); (3)是否存在点P ,使PQR△为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.3在△ABC 中,∠A =90°,AB =4,AC =3,M 是AB 上的动点(不与A ,B 重合),过M 点作MN ∥BC 交AC 于点N .以MN 为直径作⊙O ,并在⊙O 内作内接矩形AMPN .令AM =x .(1)用含x 的代数式表示△MNP 的面积S ; (2)当x 为何值时,⊙O 与直线BC 相切? (3)在动点M 的运动过程中,记△MNP 与梯形BCNM 重合的面积为y ,试求y 关于x 的函数表达式,并求x 为何值时,y 的值最大,最大值是多少?4.如图1,在平面直角坐标系中,己知ΔAOB 是等边三角形,点A 的坐标是(0,4),点B 在第一象限,点P 是x 轴上的一个动点,连结AP ,并把ΔAOP 绕着点A 按逆时针方向A BCD ERP H QA BCM N P图 3OABC MND图 2OACMNP图 1O旋转.使边AO与AB重合.得到ΔABD.(1)求直线AB的解析式;(2)当点P运动到点(3,0)时,求此时DP的长及点D的坐标;(3)是否存在点P,使ΔOPD的面积等于3,若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,4请说明理由.5如图,菱形ABCD的边长为2,BD=2,E、F分别是边AD,CD上的两个动点,且满足AE+CF=2.(1)求证:△BDE≌△BCF;(2)判断△BEF的形状,并说明理由;(3)设△BEF的面积为S,求S的取值范围.6如图,抛物线21:23L y x x =--+交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于M 点.抛物线1L 向右平移2个单位后得到抛物线2L ,2L 交x 轴于C 、D 两点.(1)求抛物线2L 对应的函数表达式;(2)抛物线1L 或2L 在x 轴上方的部分是否存在点N ,使以A ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点P 是抛物线1L 上的一个动点(P 不与点A 、B 重合),那么点P 关于原点的对称点Q 是否在抛物线2L 上,请说明理由.7.如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =7,CD =1,AD =BC =5.点M ,N 分别在边AD ,BC 上运动,并保持MN ∥AB ,ME ⊥AB ,NF ⊥AB ,垂足分别为E ,F .(1)求梯形ABCD 的面积; (2)求四边形MEFN 面积的最大值.(3)试判断四边形MEFN 能否为正方形,若能, 求出正方形MEFN 的面积;若不能,请说明理由.8.如图,点A (m ,m +1),B (m +3,m -1)都在反比例函数xk y 的图象上.(1)求m ,k 的值;(2)如果M 为x 轴上一点,N 为y 轴上一点,以点A ,B ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,试求直线MN 的函数表达式.(3)选做题:在平面直角坐标系中,点P 的坐标为(5,0),点Q 的坐标为(0,3),把线段PQ 向右平 移4个单位,然后再向上平移2个单位,得到线段P 1Q 1, 则点P 1的坐标为 ,点Q 1的坐标为 .C D A BE F NMxO yAB 友情提示:本大题第(1)小题4分,第(2)小题7分.对完成第(2)小题有困难的同学可以做下面的(3)选做题.选做题2分,所得分数计入总分.但第(2)、(3)小题都做的,第(3)小题的得分不重复计入总分.x O y 123 1 QP 2 P 1Q 19.如图16,在平面直角坐标系中,直线33y x =--与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,抛物线223(0)3y ax x c a =-+≠经过A B C ,,三点. (1)求过A B C ,,三点抛物线的解析式并求出顶点F 的坐标; (2)在抛物线上是否存在点P ,使ABP △为直角三角形,若存在,直接写出P 点坐标;若不存在,请说明理由;(3)试探究在直线AC 上是否存在一点M ,使得MBF △的周长最小,若存在,求出M 点的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图所示,在平面直角坐标系中,矩形ABOC 的边BO 在x 轴的负半轴上,边OC 在y 轴的正半轴上,且1AB =,3OB =,矩形ABOC绕点O 按顺时针方向旋转60o 后得到矩形EFOD .点A 的对应点为点E ,点B 的对应点为点F ,点C 的对应点为点D ,抛物线2y ax bx c =++过点A E D ,,.(1)判断点E 是否在y 轴上,并说明理由; (2)求抛物线的函数表达式;A OxyBFC(3)在x 轴的上方是否存在点P ,点Q ,使以点O B P Q ,,,为顶点的平行四边形的面积是矩形ABOC 面积的2倍,且点P 在抛物线上,若存在,请求出点P ,点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.11.已知:如图14,抛物线2334y x =-+与x 轴交于点A ,点B ,与直线34y x b =-+相交于点B ,点C ,直线34y x b =-+与y 轴交于点E . (1)写出直线BC 的解析式. (2)求ABC △的面积.(3)若点M 在线段AB 上以每秒1个单位长度的速度从A 向B 运动(不与A B ,重合),同时,点N 在射线BC 上以每秒2个单位长度的速度从B 向C 运动.设运动时间为t 秒,请写出MNB △的面积S 与t 的函数关系式,并求出点M 运动多少时间时,MNB △的面积最大,最大面积是多少?y xOD EC FA B12.在平面直角坐标系中△ABC的边AB在x轴上,且OA>OB,以AB为直径的圆过点C若C的坐标为(0,2),AB=5, A,B两点的横坐标X A,X B是关于X的方程2(2)10-++-=的两根:x m x n(1)求m,n的值(2)若∠ACB的平分线所在的直线l交x轴于点D,试求直线l对应的一次函数的解析式(3)过点D任作一直线`l分别交射线CA,CB(点C除外)于点M,N,则11+的值是否为定值,若是,求出定值,若不CM CN是,请说明理由13.已知:如图,抛物线y=-x 2+bx+c 与x 轴、y 轴分别相交于点A (-1,0)、B (0,3)两点,其顶点为D. (1)求该抛物线的解析式;(2)若该抛物线与x 轴的另一个交点为E. 求四边形ABDE 的面积;(3)△AOB 与△BDE 是否相似?如果相似,请予以证明;如果不相似,请说明理由. (注:抛物线y=ax 2+bx+c(a ≠0)的顶点坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a bac a b 44,22)14.已知抛物线c bx ax y ++=232,ACO BNDML`(Ⅰ)若1==b a ,1-=c ,求该抛物线与x 轴公共点的坐标;(Ⅱ)若1==b a ,且当11<<-x 时,抛物线与x 轴有且只有一个公共点,求c 的取值范围;(Ⅲ)若0=++c b a ,且01=x 时,对应的01>y ;12=x 时,对应的02>y ,试判断当10<<x 时,抛物线与x 轴是否有公共点?若有,请证明你的结论;若没有,阐述理由.15.已知:如图①,在Rt △ACB 中,∠C =90°,AC =4cm ,BC =3cm ,点P 由B 出发沿BA 方向向点A 匀速运动,速度为1cm/s ;点Q 由A 出发沿AC 方向向点C 匀速运动,速度为2cm/s ;连接PQ .若设运动的时间为t (s )(0<t <2),解答下列问题:(1)当t 为何值时,PQ ∥BC ?(2)设△AQP 的面积为y (2cm ),求y 与t 之间的函数关系式; (3)是否存在某一时刻t ,使线段PQ 恰好把Rt △ACB 的周长和面积同时平分?若存在,求出此时t 的值;若不存在,说明理由;(4)如图②,连接PC ,并把△PQC 沿QC 翻折,得到四边形PQP ′C ,那么是否存在某一时刻t ,使四边形PQP ′C 为菱形?若存在,求出此时菱形的边长;若不存在,说明理由.图②A Q CPB图①QP16.已知双曲线k y x =与直线14y x =相交于A 、B 两点.第一象限上的点M (m ,n )(在A 点左侧)是双曲线k y x=上的动点.过点B 作BD ∥y 轴于点D.过N (0,-n )作NC ∥x 轴交双曲线k y x=于点E ,交BD 于点C.(1)若点D 坐标是(-8,0),求A 、B 两点坐标及k 的值. (2)若B 是CD 的中点,四边形OBCE 的面积为4,求直线CM 的解析式.(3)设直线AM 、BM 分别与y 轴相交于P 、Q 两点,且MA =pMP ,MB =qMQ ,求p -q 的值.压轴题答案1. 解:( 1)由已知得:310c b c =⎧⎨--+=⎩解得c=3,b=2∴抛物线的线的解析式为2y x =-+(2)4)所以对称轴为x=1,A,E 关于称,所以E(3,0)D BCE NO A Myx设对称轴与x 轴的交点为F所以四边形ABDE 的面积=ABO DFE BOFD S S S ∆∆++梯形=111()222AO BO BO DF OF EF DF ⋅++⋅+⋅=11113(34)124222⨯⨯++⨯+⨯⨯ =9 (3)相似如图,2222112BG DG +=+=22223332BO OE +=+= 22222425DF EF ++=所以2220BD BE +=, 220DE =即: 222BD BE DE +=,所以BDE ∆是直角三角形所以90AOB DBE ∠=∠=︒,且2AO BO BD BE ==所以AOB DBE ∆∆:.2 解:(1)Q Rt A ∠=∠,6AB =,8AC =,10BC ∴=.Q 点D 为AB 中点,132BD AB ∴==. 90DHB A ∠=∠=o Q ,B B ∠=∠.BHD BAC ∴△∽△, DH BD AC BC ∴=,3128105BD DH AC BC ∴==⨯=g . (2)QR AB Q ∥,90QRC A ∴∠=∠=o .C C ∠=∠Q ,RQC ABC ∴△∽△, RQ QCAB BC∴=,10610y x-∴=,即y 关于x 的函数关系式为:365y x =-+. (3)存在,分三种情况:①当PQ PR =时,过点P 作PM QR ⊥于M ,则QM RM =.1290∠+∠=o Q ,290C ∠+∠=o ,1C ∴∠=∠.84cos 1cos 105C ∴∠===,45QM QP ∴=, 1364251255x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭∴=,185x ∴=. ②当PQ RQ =时,312655x -+=, 6x ∴=.③当PR QR =时,则R 为PQ 中垂线上的点, 于是点R 为EC 的中点,11224CR CE AC ∴===.tan QR BAC CR CA ==Q , 366528x -+∴=,152x ∴=.综上所述,当x 为185或6或152时,PQR △为等腰三角形. 3解:(1)∵MN ∥BC ,∴∠AMN =∠B ,∠ANM =∠C . ∴ △AMN ∽ △ABC .∴AM AN AB AC=,即43x AN =. ∴ AN =43x . (2)分ABCD ERP H QM 21 A BCD E RP HQA BCD E R PHQACM NP 图 1O∴ S =2133248MNP AMN S S x x x ∆∆==⋅⋅=.(0<x <4) ……………3分(2)如图2,设直线BC 与⊙O 相切于点D ,连结AO ,OD ,则AO =OD =21MN .在Rt △ABC 中,BC =22AB AC +=5.由(1)知 △AMN ∽ △ABC .∴AM MN AB BC=,即45x MN=.∴ 54MN x =, ∴58OD x =. (5)分过M 点作MQ ⊥BC 于Q ,则58MQ OD x ==. 在Rt △BMQ 与Rt △BCA 中,∠B 是公共角, ∴ △BMQ ∽△BCA . ∴ BM QMBC AC=.∴55258324xBM x ⨯==,25424AB BM MA x x =+=+=. ∴ x =4996. ∴ 当x =4996时,⊙O 与直线B C 相切. (7)分(3)随点M 的运动,当P 点落在直线BC 上时,连结AP ,则O 点为AP 的中点.∵ MN ∥BC ,∴ ∠AMN =∠B ,∠AOM =∠APC . ∴ △AMO ∽ △ABP . ∴12AM AO AB AP ==. AM =MB =2. ABCMND图 2O QAC MNP图 3O故以下分两种情况讨论: ① 当0<x ≤2时,2Δ83x S y PMN ==.∴ 当x=2时,2332.82y =⨯=最大 (8)分② 当2<x <4时,设PM ,PN 分别交BC 于E ,F .∵ 四边形AMPN 是矩形, ∴ PN ∥AM ,PN =AM =x . 又∵ MN ∥BC ,∴ 四边形MBFN 是平行四边形. ∴ FN =BM =4-x . ∴ ()424PF x x x =--=-. 又△PEF ∽ △ACB . ∴2PEF ABC S PF AB S ∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭.∴ ()2322PEF S x ∆=-. (9)分MNP PEF y S S ∆∆=-=()222339266828x x x x --=-+-.……………………1分当2<x <4时,29668y x x =-+-298283x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭. ∴当83x =时,满足2<x<4,2y =最大. (11)分综上所述,当83x =时,y 值最大,最大值是ABCMN图 4OEF2. …………………………12分4 解:(1)作BE ⊥OA ,∴ΔAOB 是等边三角形∴BE=OB ·sin60o =23B(3∵A(0,4),设AB 的解析式为4y kx =+,所以2342k +=,解得33k =-,以直线AB 的解析式为343y x =-+ (2)由旋转知,AP=AD, ∠PAD=60o , ∴ΔAPD 是等边三角形,PD=PA=2219AO OP +如图,作BE ⊥AO,DH ⊥OA,GB ⊥DH,显然ΔGBD 中∠GBD=30° ∴GD=12BD=33+3=53,∴GB=32BD=32,OH=OE+HE=OE+BG=37222+= ∴D(532,72) (3)设OP=x,则由(2)可得D(323,22x x +)若ΔOPD 的面积为:133(2)2x x +=g 解得:2321x -±=所以2321-±,0) yxH G E DBA OP567解:(1)分别过D ,C 两点作DG ⊥AB 于点G ,CH ⊥AB 于点H . ……………1分 ∵ AB ∥CD ,∴ DG =CH ,DG ∥CH .∴ 四边形DGHC 为矩形,GH =CD =1.∵ DG =CH ,AD =BC ,∠AGD =∠BHC =90°, ∴ △AGD ≌△BHC (HL ).∴ AG =BH =2172-=-GH AB =3. ………2分 ∵ 在Rt △AGD 中,AG =3,AD =5, ∴ DG =4.C D ABE F NMG H∴()174162ABCD S +⨯==梯形. ………………………………………………3分(2)∵ MN ∥AB ,ME ⊥AB ,NF ⊥AB , ∴ ME =NF ,ME ∥NF . ∴ 四边形MEFN 为矩形. ∵ AB ∥CD ,AD =BC , ∴ ∠A =∠B .∵ ME =NF ,∠MEA =∠NFB =90°, ∴ △MEA ≌△NFB (AAS ).∴ AE =BF . ……………………4分 设AE =x ,则EF =7-2x . ……………5分 ∵ ∠A =∠A ,∠MEA =∠DGA =90°, ∴ △MEA ∽△DGA . ∴ DGMEAG AE =.∴ME =x 34. …………………………………………………………6分 ∴ 6494738)2(7342+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-=⋅=x x x EF ME S MEFN矩形. (8)分当x =47时,ME =37<4,∴四边形MEFN 面积的最大值为649.……………9分(3)C D E FNMG H能. ……………………………………………………………………10分由(2)可知,设AE =x ,则EF =7-2x ,ME =x 34.若四边形MEFN 为正方形,则ME =EF . 即=34x 7-2x .解,得1021=x . ……………………………………………11分∴ EF =21147272105x -=-⨯=<4.∴ 四边形MEFN 能为正方形,其面积为251965142=⎪⎭⎫⎝⎛=MEFNS 正方形.8解:(1)由题意可知,()()()131-+=+m m m m .解,得 m =3. ………………………………3分∴ A (3,4),B (6,2);∴ k =4×3=12. ……………………………4分 (2)存在两种情况,如图:①当M 点在x 轴的正半轴上,N 点在y 轴的正半轴 上时,设M 1点坐标为(x 1,0),N 1点坐标为(0,y 1).∵ 四边形AN 1M 1B 为平行四边形,∴ 线段N 1M 1可看作由线段AB 向左平移3个单位, 再向下平移2个单位得到的(也可看作向下平移2个单位,再向左平移3个单位得到的).由(1)知A 点坐标为(3,4),B 点坐标为(6,2), ∴ N 1点坐标为(0,4-2),即N 1(0,2); ………………………………5分xO yAB M 1N 1M 2 N 2M 1点坐标为(6-3,0),即M 1(3,0). ………………………………6分设直线M 1N 1的函数表达式为21+=x k y ,把x =3,y =0代入,解得321-=k .∴ 直线M 1N 1的函数表达式为232+-=x y . (8)分②当M 点在x 轴的负半轴上,N 点在y 轴的负半轴上时,设M 2点坐标为(x 2,0),N 2点坐标为(0,y 2).∵ AB ∥N 1M 1,AB ∥M 2N 2,AB =N 1M 1,AB =M 2N 2, ∴ N 1M 1∥M 2N 2,N 1M 1=M 2N 2.∴ 线段M 2N 2与线段N 1M 1关于原点O 成中心对称. ∴ M 2点坐标为(-3,0),N 2点坐标为(0,-2). ………………………9分设直线M 2N 2的函数表达式为22-=x k y ,把x =-3,y =0代入,解得322-=k ,∴ 直线M 2N 2的函数表达式为232--=x y .所以,直线MN 的函数表达式为232+-=x y 或232--=x y . (11)分(3)选做题:(9,2),(4,5). ………………………………………………2分 9解:(1)Q 直线33y x =-x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .(10)A ∴-,,(03)C -, ········································· 1分Q 点A C ,都在抛物线上,23033a c c ⎧=++⎪∴⎨⎪-=⎩ 333a c ⎧=⎪∴⎨⎪=-⎩ ∴抛物线的解析式为2323333y x x =-- ····················· 3分 ∴顶点4313F ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, ··········································· 4分(2)存在 ················································ 5分 1(03)P -, ··················································· 7分 2(23)P -, ··················································9分(3)存在 ·············································· 10分 理由: 解法一:延长BC 到点B ',使B C BC '=,连接B F '交直线AC 于点M ,则点M 就是所求的点.······························· 11分 过点B '作B H AB '⊥于点H .B Q 点在抛物线2323333y x x =--上,(30)B ∴, 在Rt BOC △中,3tan 3OBC ∠=,30OBC ∴∠=o ,23BC =,在Rt BB H '△中,1232B H BB ''==,36BH B H '==,3OH ∴=,(323)B '∴--, (12)分设直线B F '的解析式为y kx b =+A O xyBFC HBM233433k b k b ⎧-=-+⎪∴⎨-=+⎪⎩ 解得36332k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩33362y x ∴=- ············································ 13分3333362y x y x ⎧=--⎪∴⎨=-⎪⎩ 解得371037x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,310377M ⎛⎫∴- ⎪ ⎪⎝⎭, ∴在直线AC上存在点M ,使得MBF △的周长最小,此时310377M ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,. ··········································· 14分解法二:过点F 作AC 的垂线交y 轴于点H ,则点H 为点F 关于直线AC 的对称点.连接BH 交AC 于点M ,则点M 即为所求. 11分过点F 作FG y ⊥轴于点G ,则OB FG ∥,BC FH ∥.90BOC FGH ∴∠=∠=o ,BCO FHG ∠=∠HFG CBO ∴∠=∠同方法一可求得(30)B ,. 在Rt BOC △中,3tan 3OBC ∠=,30OBC ∴∠=o ,可求得33GH GC ==,GF ∴为线段CH 的垂直平分线,可证得CFH △为等边三角形, AC ∴垂直平分FH .即点H 为点F 关于AC 的对称点.5303H ⎛⎫∴- ⎪ ⎪⎝⎭, ············· 12分设直线BH 的解析式为y kx b =+,由题意得A OxyBF C HM G03533k b b =+⎧⎪⎨=⎪⎩ 解得539533k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩553393y ∴=··········································· 13分55339333y x y x ⎧=⎪∴⎨⎪=⎩ 解得37103x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩310377M ⎛∴- ⎝⎭, ∴在直线AC上存在点M ,使得MBF △的周长最小,此时31037M ⎛ ⎝⎭. 110解:(1)点E 在y 轴上 ·································· 1分 理由如下:连接AO ,如图所示,在Rt ABO △中,1AB =Q ,3BO =,2AO ∴=1sin 2AOB ∴∠=,30AOB ∴∠=o 由题意可知:60AOE ∠=o306090BOE AOB AOE ∴∠=∠+∠=+=o o oQ 点B 在x 轴上,∴点E 在y 轴上. (3)分(2)过点D 作DM x ⊥轴于点M1OD =Q ,30DOM ∠=o∴在Rt DOM △中,12DM =,32OM =Q 点D 在第一象限,∴点D 的坐标为3122⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭, ····································· 5分由(1)知2EO AO ==,点E 在y 轴的正半轴上∴点E 的坐标为(02),∴点A 的坐标为(31), ······································ 6分Q 抛物线2y ax bx c =++经过点E ,2c ∴=由题意,将(31)A ,,312D ⎫⎪⎪⎝⎭,代入22y ax bx =++中得 3321331242a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得8953a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴所求抛物线表达式为:285329y x x =-+ (9)分(3)存在符合条件的点P ,点Q . ······················ 10分 理由如下:Q 矩形ABOC 的面积3AB BO ==g ∴以O B P Q ,,,为顶点的平行四边形面积为3由题意可知OB 为此平行四边形一边, 又3OB =QOB ∴边上的高为2 ······································· 11分依题意设点P 的坐标为(2)m ,Q 点P 在抛物线285329y x x =-+上 2853229m ∴-+= 解得,10m =,2538m =-1(02)P ∴,,25328P ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,Q 以O B P Q ,,,为顶点的四边形是平行四边形,PQ OB ∴∥,3PQ OB ==, ∴当点1P 的坐标为(02),时,点Q 的坐标分别为1(32)Q -,,2(32)Q ,;当点2P 的坐标为5328⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,时,点Q 的坐标分别为313328Q ⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭,,43328Q ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,. ·············· 14分(以上答案仅供参考,如有其它做法,可参照给分) 11解:(1)在2334y x =-+中,令0y =23304x ∴-+= 12x ∴=,22x =-(20)A ∴-,,(20)B , ······················ 1分又Q 点B 在34y x b =-+上 302b ∴=-+ 32b = BC ∴的解析式为3342y x =-+ ·································2分 (2)由23343342y x y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,得11194x y =-⎧⎪⎨=⎪⎩ 2220x y =⎧⎨=⎩ ···················· 4分914C ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,,(20)B ,y xO D EC FA B Mx yA B CE M D P N O4AB ∴=,94CD = ··········································· 5分 1994242ABCS ∴=⨯⨯=△ ·········································6分(3)过点N 作NP MB ⊥于点PEO MB ⊥Q NP EO ∴∥BNP BEO ∴△∽△ ············································7分 BN NPBE EO∴=················································· 8分由直线3342y x =-+可得:302E ⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴在BEO △中,2BO =,32EO =,则52BE = 25322t NP∴=,65NP t ∴= ········································ 9分 16(4)25S t t ∴=-g g2312(04)55S t t t =-+<< ······································ 10分2312(2)55S t =--+ ·········································· 11分Q 此抛物线开口向下,∴当2t =时,125S =最大∴当点M 运动2秒时,MNB △的面积达到最大,最大为125.12解: (1)m=-5,n=-3 (2)y=43x+2(3)是定值.因为点D 为∠ACB 的平分线,所以可设点D 到边AC,BC 的距离均为h ,设△ABC AB 边上的高为H, 则利用面积法可得:222CM h CN h MN H⋅⋅⋅+=(CM+CN )h=MN ﹒HCM CN MNH h+=又 H=CM CNMN⋅化简可得 (CM+CN)﹒1MN CM CN h=⋅故 111CM CN h+=13解:( 1)由已知得:310c b c =⎧⎨--+=⎩解得 c=3,b=2∴抛物线的线的解析式为223y x x =-++ (2)由顶点坐标公式得顶点坐标为(1,4)所以对称轴为x=1,A,E 关于x=1设对称轴与x 轴的交点为F所以四边形ABDE 的面积=ABO DFE BOFD S S S ∆∆++梯形=111()222AO BO BO DF OF EF DF ⋅++⋅+⋅=11113(34)124222⨯⨯++⨯+⨯⨯ =9 (3)相似如图,2222112BG DG +=+=yxDEA BFOG22223332BO OE +=+= 22222425DF EF ++=所以2220BD BE +=, 220DE =即: 222BD BE DE +=,所以BDE ∆是直角三角形所以90AOB DBE ∠=∠=︒,且22AO BO BD BE ==所以AOB DBE ∆∆:.14解(Ⅰ)当1==b a ,1-=c 时,抛物线为1232-+=x x y , 方程01232=-+x x 的两个根为11-=x ,312=x .∴该抛物线与x 轴公共点的坐标是()10-,和103⎛⎫⎪⎝⎭,. ········· 2分(Ⅱ)当1==b a 时,抛物线为c x x y ++=232,且与x 轴有公共点. 对于方程0232=++c x x ,判别式c 124-=∆≥0,有c ≤31. ······ 3分①当31=c 时,由方程031232=++x x ,解得3121-==x x .此时抛物线为31232++=x x y 与x 轴只有一个公共点103⎛⎫-⎪⎝⎭,. · 4分②当31<c 时,11-=x 时,c c y +=+-=1231, 12=x 时,c c y +=++=5232.由已知11<<-x 时,该抛物线与x 轴有且只有一个公共点,考虑其对称轴为31-=x ,应有1200.y y ⎧⎨>⎩≤, 即1050.c c +⎧⎨+>⎩≤,解得51c -<-≤.综上,31=c 或51c -<-≤. ······························ 6分(Ⅲ)对于二次函数c bx ax y ++=232,由已知01=x 时,01>=c y ;12=x 时,0232>++=c b a y , 又0=++c b a ,∴b a b a c b a c b a +=++++=++22)(23. 于是02>+b a .而c a b --=,∴02>--c a a ,即0>-c a .∴0>>c a . ············································· 7分 ∵关于x 的一元二次方程0232=++c bx ax 的判别式0])[(412)(4124222>+-=-+=-=∆ac c a ac c a ac b ,∴抛物线c bx ax y ++=232与x 轴有两个公共点,顶点在x 轴下方.8分 又该抛物线的对称轴abx 3-=,由0=++c b a ,0>c ,02>+b a , 得a b a -<<-2, ∴32331<-<a b . 又由已知01=x 时,01>y ;12=x 时,02>y ,观察图象,可知在10<<x 范围内,该抛物线与x 轴有两个公共点. ··· 10分15 解:(1)由题意:BP =tcm ,AQ =2tcm ,则CQ =(4-2t)cm , ∵∠C =90°,AC =4cm ,BC =3cm ,∴AB =5cm ∴AP =(5-t )cm ,x∵PQ ∥BC ,∴△APQ ∽△ABC ,∴AP ∶AB =AQ ∶AC ,即(5-t )∶5=2t ∶4,解得:t =107∴当t 为107秒时,PQ ∥BC ………………2分(2)过点Q 作QD ⊥AB 于点D ,则易证△AQD ∽△ABC ∴AQ ∶QD =AB ∶BC ∴2t ∶DQ =5∶3,∴DQ =65t∴△APQ 的面积:12×AP ×QD =12(5-t )×65t ∴y 与t 之间的函数关系式为:y =2335t t -………………5分(3)由题意:当面积被平分时有:2335t t -=12×12×3×4,解得:t 55± 当周长被平分时:(5-t )+2t =t +(4-2t )+3,解得:t =1∴不存在这样t 的值………………8分(4)过点P 作PE ⊥BC 于E易证:△PAE ∽△ABC ,当PE =12QC 时,△PQC 为等腰三角形,此时△QCP ′为菱形∵△PAE ∽△ABC ,∴PE ∶PB =AC ∶AB ,∴PE ∶t =4∶5,解得:PE =45t∵QC =4-2t ,∴2×45t =4-2t,解得:t =109∴当t =109时,四边形PQP ′C 为菱形 此时,PE =89,BE =23,∴CE =73………………10分在Rt △CPE 中,根据勾股定理可知:PC 22PE CE +2287()()93+=5059505cm ………………12分16 解:(1)∵D (-8,0),∴B 点的横坐标为-8,代入14y x =中,得y =-2.∴B 点坐标为(-8,-2).而A 、B 两点关于原点对称,∴A (8,2)从而k =8×2=16(2)∵N (0,-n ),B 是CD 的中点,A ,B ,M ,E 四点均在双曲线上,∴mn =k ,B (-2m ,-2n),C (-2m ,-n ),E (-m ,-n )DCNO S 矩形=2mn =2k ,DBO S △=12mn =12k ,OEN S △=12mn =12k.∴OBCE S 矩形=DCNO S 矩形―DBO S △―OEN S △=k.∴k =4.由直线14y x =及双曲线4y x=,得A (4,1),B (-4,-1) ∴C (-4,-2),M (2,2)设直线CM 的解析式是y ax b =+,由C 、M 两点在这条直线上,得4222a b a b -+=-⎧⎨+=⎩,解得a =b =23∴直线CM 的解析式是y =23x +23.(3)如图,分别作AA 1⊥x 轴,MM 1⊥x 轴,垂足分别为A 1,M设A 点的横坐标为a ,则B 点的横坐标为-a.于是111A M MA a mp MP M O m-===, 同理MB m aq MQ m+== ∴p -q =a m m --m am+=-2D B CE N O A My xQ A 1M 1。
2020年中考数学必考考点压轴题 专题24 相似三角形判定与性质(含答案)
专题24相似三角形判定与性质1.相似三角形:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
相似多边形对应边的比叫做相似比。
2.三角形相似的判定方法:(1)定义法:对应角相等,对应边成比例的两个三角形相似。
(2)平行法:平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边延长线)相交,构成的三角形与原三角形相似。
(3)判定定理1:如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似,可简述为两角对应相等,两三角形相似。
(4)判定定理2:如果一个三角形的两条边和另一个三角形的两条边对应相等,并且夹角相等,那么这两个三角形相似,可简述为两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似。
(5)判定定理3:如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似,可简述为三边对应成比例,两三角形相似。
3.直角三角形相似判定定理:①以上各种判定方法均适用②定理:如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
③垂直法:直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形与原三角形相似。
4.相似三角形的性质:(1)相似三角形的对应角相等,对应边成比例(2)相似三角形对应高的比、对应中线的比与对应角平分线的比都等于相似比(3)相似三角形周长的比等于相似比(4)相似三角形面积的比等于相似比的平方。
【例题1】(2019•海南省)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=4.点P是边AC上一动点,过点P作PQ∥AB交BC于点Q,D为线段PQ的中点,当BD平分∠ABC时,AP的长度为()B.C.D.A.【答案】B.【解析】本题考查的是相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.根据勾股定理求出AC,根据角平分线的定义、平行线的性质得到∠QBD=∠BDQ,得到QB=QD,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可.∵∠C=90°,AB=5,BC=4,∴AC==3,∵PQ∥AB,∴∠ABD=∠BDQ,又∠ABD=∠QBD,∴∠QBD=∠BDQ,∴QB=QD,∴QP=2QB,∵PQ∥AB,∴△CPQ∽△CAB,∴==,即==,解得,CP=,∴AP=CA﹣CP=【例题2】(2019•四川省凉山州)在▱ABCD中,E是AD上一点,且点E将AD分为2:3的两部分,连接BE、AC相交于F,则S△AEF:S△CBF是.【答案】4:25或9:25.【解析】本题考查的是相似三角形的判定和性质、平行四边形的性质,掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题的关键.分AE:ED=2:3、AE:ED=3:2两种情况,根据相似三角形的性质计算即可.①当AE:ED=2:3时,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AE:BC=2:5,∴△AEF∽△CBF,:S△CBF=()2=4:25;∴S△AEF②当AE:ED=3:2时,:S△CBF=()2=9:25。
2020年九年级数学典型中考压轴题综合专项训练:《圆的综合》(含答案)
2020年九年级数学典型中考压轴题综合专项训练:《圆的综合》1.如图1,CD是⊙O的直径,且CD过弦AB的中点H,连接BC,过弧AD上一点E作EF∥BC,交BA的延长线于点F,连接CE,其中CE交AB于点G,且FE=FG.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)如图2,连接BE,求证:BE2=BG•BF;(3)如图3,若CD的延长线与FE的延长线交于点M,tan F=,BC=5,求DM 的值.2.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC平分∠BAD,过C点作CE⊥AD 延长线于E点.(1)求证:CE是⊙O的切线;(2)若AB=10,AC=8,求AD的长.3.已知,如图1,AB为⊙O直径,△ACD内接于⊙O,∠D+∠ACE=90°,点E在线段AD上,连接CE.(1)若CE⊥AD,求证:CA=CD;(2)如图2,连接BD,若AE=DE,求证:BD平行CE;(3)如图,在(2)的条件下,过点C作AB的垂线交AB于点K,交AD于点L,4AK =9BK,若OL=,求BD的值.4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以AC为直径作⊙O,点D在⊙O上,BD=BC,DE⊥AC,垂足为点E,DE与⊙O和AB分别交于点M、F.连接BO、DO、AM.(1)证明:BD是⊙O的切线;(2)若tan∠AMD=,AD=2,求⊙O的半径长;(3)在(2)的条件下,求DF的长.5.如图,在Rt△ABC中,AB⊥BC,以AB为直径的圆交AC于点D,E是BC的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)设⊙O的半径为r,证明r2=AD•OE;(3)若DE=4,sin C=,求AD之长.6.如图,在△ABC中,I是内心,AB=AC,O是AB边上一点,以点O为圆心,OB为半径的⊙O经过点I.(1)求证:AI是⊙O的切线;(2)已知⊙O的半径是5.①若E是BI的中点,OE=,则BI=;②若BC=16,求AI的长.7.[教材呈现]图是华师版九年级上册数学教材第103页的部分内容.已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线.求证:CD=AB.通过该问题的证明,得出了直角三角形的一条性质:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.请根据教材内容,结合图①,写出完整的解题过程.[结论应用](1)如图②,在Rt△ABC中,F是AD中点,∠ACB=90°,∠BAC=60°,点D在BC上(点D不与B、C重合),DE⊥AB于点E,连结CE、CF、EF.当AD=4时,S=.△CEF(2)如图③,AD是⊙O直径,点C、E在⊙O上(点C、E位于直径AD两侧),在⊙O 上,且sin∠DAC=,CD=2.当四边形OCDE有一组对边平行时,直接写出AE的长.8.已知正方形ABCD内接于⊙O,点E为上一点,连接BE、CE、DE.(1)如图1,求证:∠DEC+∠BEC=180°;(2)如图2,过点C作CF⊥CE交BE于点F,连接AF,M为AE的中点,连接DM并延长交AF于点N,求证:DN⊥AF;(3)如图3,在(2)的条件下,连接OM,若AB=10,tan∠DCE=,求OM的长.9.如图,AB为⊙O的直径,点C、D在⊙O上,且点C是的中点,过点C作AD的垂线EF交直线AD于点E.(1)求证:EF是⊙O的切线.(2)若∠CAB=36°,⊙O的半径为12,求的长.10.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O,分别交BC于点D,交CA的延长线于点E,过点D作DH⊥AC于点H,连接DE交线段OA于点F.(1)求证:DH是⊙O的切线;(2)若EA=EF=2,求⊙O的半径;11.已知AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,∠OAC=58°.(Ⅰ)如图①,过点C作⊙O的切线,与BA的延长线交于点P,求∠P的大小;(Ⅱ)如图②,P为AB上一点,CP延长线与⊙O交于点Q.若AQ=CQ,求∠APC的大小.12.已知:在⊙O中,弦AC⊥弦BD,垂足为H,连接BC,过点D作DE⊥BC于点E,DE交AC于点F.(1)如图1,求证:BD平分∠ADF;(2)如图2,连接OC,若AC=BC,求证:OC平分∠ACB;(3)如图3,在(2)的条件下,连接AB,过点D作DN∥AC交⊙O于点N,若AB=3,DN=9.求sin∠ADB的值.13.如图,已知AB为⊙O的直径,AD、BD是⊙O的弦,BC是⊙O的切线,切点为B,OC∥AD,BA、CD的延长线相交于点E.(1)求证:DC是⊙O的切线;(2)若AE=1,ED=3,求⊙O的半径.(3)在(2)中的条件下,∠ABD=30°,将△ABD以点A为中心逆时针旋转120°,求BD扫过的图形的面积(结果用π表示).14.如图,△AOB中,A(﹣8,0),B(0,),AC平分∠OAB,交y轴于点C,点P 是x轴上一点,⊙P经过点A、C,与x轴交于点D,过点C作CE⊥AB,垂足为E,EC 的延长线交x轴于点F.(1)求证:EF为⊙P的切线;(2)求⊙P的半径.15.已知,AB为⊙O的直径,弦BC、AF相交于点E,过点E作ED⊥AB,∠AEC=∠BED.(1)如图1,求证:=;(2)如图2,当∠BAF=45°时,OC交AF于点H,作FG⊥BH于点Q,交AB于点G,连接GH,求证:∠AGH=∠BGF;(3)如图3,在(2)的条件下,射线BG与⊙O交于点P,过点P作PK⊥BH交AB于点M,垂足为点K,点N为B的中点,MN=,求⊙O的半径.参考答案1.解:(1)连接OE,则∠OCB=∠OBC=α,∵FE=FG,∴∠FGE=∠FEG=β,∵H是AB的中点,∴CH⊥AB,∴∠GCH+∠CGH=α+β=90°,∴∠FEO=∠FEG+∠CEO=α+β=90°,∴EF是⊙O的切线;(2)∵CH⊥AB,∴=∴∠CBA=∠CEB,∵EF∥BC,∴∠CBA=∠F,故∠F=∠CEB,∴∠FBE=∠GBE,∴△FEB∽△EGB,∴BE2=BG•BF;(3)如图2,过点F作FR⊥CE于点R,设∠CBA=∠CEB=∠GFE=γ,则tanγ=,∵EF∥BC,∴∠FEC=∠BCG=β,故△BCG为等腰三角形,则BG=BC=5,在Rt△BCH中,BC=5,tan∠CBH=tanγ=,则sinγ=,cosγ=,CH=BC sinγ=5×=3,同理HB=4;设圆的半径为r,则OB2=OH2+BH2,即r2=(r﹣3)2+(4)2,解得:r=;GH=BG﹣BH=5﹣4=,tan∠GCH===,则cos∠GCH=,则tan∠CGH=3=tanβ,则cosβ=,连接DE,则∠CED=90°,在Rt△CDE中cos∠GCH===,解得:CE=,在△FEG中,cosβ===,解得:FG=;∵FH=FG+GH=,∴HM=FH tan∠F=×=;∵CM=HM+CH=,∴MD=CM﹣CD=CM﹣2r=.2.解:(1)连接OC,∵OC=OA,∴∠OAC=∠OCA,又∵AC平分∠BAD,∴∠CAD=∠CAO=∠OCA,∴OC∥AE,∵CE⊥AD,即可得OC⊥CE,∴CE是⊙O的切线;(2)∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴BC===6,∵∠BAC=∠DAC,∴=,∴BC=CD=6,延长BC交AE的延长线于F,∵∠BAC=∠FAC,AC=AC,∠ACB=∠ACF=90°,∴△ACB≌△ACF(ASA),∴FC=BC=6,AF=AB=10,∵∠CDF=180°﹣∠ADC,∠ABF=180°﹣∠ADC,∴∠CDF=∠ABF,∵∠CFD=∠AFB,∴△CFD∽△AFB,∴=,∴=,∴AD=.3.解:(1)∵CE⊥AD,∴∠D+∠ECD=90°,∠AEC=∠DEC=90°,∵∠D+∠ACE=90°,∴∠ACE=∠DCE,在△ACE和△DCE中,,∴△ACE≌△DCE(ASA),∴CA=CD;(2)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即∠ADC+∠BDC=90°,∵∠ADC+∠ACE=90°,∴∠BDC=∠ACE,∵∠BDC=∠BAC,∴∠BAC=∠ACE,设AB与CE的交点为M,则MA=MC,∴M在AC的垂直平分线上,∵弦的垂直平分线过圆心O,即弦的垂直平分线与直径的交点是圆心,∴M与点O重合,即CE过圆心O,∵AE=DE,∴CE⊥AD,∴∠AEC=∠ADB=90°,∴CE∥BD;(3)∵4AK=9BK,∴AK:BK=9:4,设BK=4m,则AK=9m,∴AB=13m,∴OA=OB=6.5m,∴OK=OB﹣BK=2.5m,∵AK⊥CL,∴∠AKC=90°=∠AEO,在△OAE和△OCK中,,∴△OAE≌△OCK(AAS),∴OE=OK=2.5m,∵OA=OB,AE=DE,∴BD=2OE=5m,∴AD=,∵∠AKL=∠ADB=90°,∠LAK=∠BAD,∴△AKL∽△ADB,∴,即,∴LK=,∵OK2+LK2=OL2,∴,解得,m=0.8,∴BD=5m=4.4.解:(1)在△BDO和△BCO中,BD=BC,OD=OC,BO=BO,故△BDO≌△BCO(SSS),∴∠BDO=∠ABC=90°,BD是⊙O的切线;(2)连接CD,则∠AMD=∠ACD,AB是直径,故∠ADC=90°,在Rt△ADC中,tan∠ACD=tan∠AMD==,∵AD=2,∴CD=4,故圆的半径为5;(3)在Rt△ADC中,DE⊥AC,则DE==4,则AE=2,由(1)知△BDO≌△BCO,∴∠BOC=∠BOD=∠DOC,∵∠DAE=∠DOC,∴∠DAE=∠BOC,∵ED⊥AC,∴∠AED=∠OCB=90°,∴△DAE∽△BOC,∴,即,解得:BC=10,∴∠BAC=∠ABC=45°,∴∠FAE=∠AFE=45°,∴FE=AE=2,DF=DE﹣EF=2.5.(1)证明:连接OD、BD,∵AB为圆O的直径,∴∠BDA=90°,∴∠BDC=180°﹣90°=90°,∵E为BC的中点,∴DE=BC=BE,∴∠EBD=∠EDB,∵OD=OB,∴∠OBD=∠ODB,∵∠EBD+∠DBO=90°,∴∠EDB+∠ODB=90°,∴∠ODE=90°,∴DE是圆O的切线.(2)证明:如图,连接BD.由(1)知,∠ODE=∠ADB=90°,BD⊥AC.∵E是BC的中点,O是AB的中点,∴OE是△ABC的中位线,∴OE∥AC,∴OE⊥BD.∴OE∥AC,∴∠1=∠2.又∵∠1=∠A,∴∠A=∠2.即在△ADB与△ODE中,∠ADB=∠ODE,∠A=∠2,∴△ADB∽△ODE.∴=,即=.∴r2=AD•OE;(3)∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=∠BDC=90°,∵点E为BC的中点,∴BC=2DE=8,∵sin C=,∴设AB=3x,AC=5x,根据勾股定理得:(3x)2+82=(5x)2,解得x=2.则AC=10.由切割线定理可知:82=(10﹣AD)×10,解得,AD=3.6.6.(1)证明:延长AI交BC于D,连接OI.∵I是△ABC的内心,∴BI平分∠ABC,AI平分∠BAC.∴∠1=∠3.∵AB=AC,∴AD⊥BC.又∵OB=OI,∴∠3=∠2.∴∠1=∠2.∴OI∥BD.∴OI⊥AI.∴AI为⊙O的切线.(2)①解:∵E是BI的中点,∴OE⊥BI.在直角△OBE中,OB=5,OE=,则由勾股定理知:BE===2.∴BI=2BE=.故答案是:;②解:由(1)知OI∥BC,∴△AOI~△ABD.∴,∴=.∴.∴.∴AI=•AD=×=.7.解:[教材呈现]已知:△ABC中,∠ACB=90°,CD是中线,求证:CD=AB.证明:作DE⊥BC于E,DF⊥AC于F,则DF∥BC,DE∥AC,∵CD是中线,∴AF=FC,BE=EC,∴直线DE是线段AC的垂直平分线,直线DE是线段BC的垂直平分线,∴DA=DC,DB=DC,∴CD=DA=DB=AB;[结论应用](1)CF、FE分别是Rt△ACD、Rt△ADE的中线,则CF=EF=AD=2,设:∠CAF=α=∠ACF,∠FAE=β=∠AEF,∠CAB=α+β=60°,∠CFE=∠FCA+∠FAC+∠FEA+∠FAE=2α+2β=120°,故△CEF为腰长为2,顶角为120°的等腰三角形,过点F作FH⊥CE,则S=×CE×FH=2×1=,△CEF故答案为:;(2)设sin∠DAC==sinα,CD=2,则AD=6,OC=OE=AD=3,①当CD∥OE时,如图③(左侧图),则∠ADC=∠DOE=∠β,sin=cosβ,过点D作DH⊥OE交OE于点H,OH=OD cosβ=3×=1,则HE=3﹣1=2,同理DH=2,DE==2,AE===2;②当OC∥DE时,如图③(右侧图),则∠COD=∠ODE=2α,过点O作ON⊥DE于点N,则DN=EN,DE=2DN=2×OD cos2α=2×3×=(注:cos2α的求法见备注),AE===;综上,AE=2或;备注:等腰三角形ABC,AB=AC,作AD⊥BC于点D,过点C作CE⊥AB于点E,设∠BAD=∠CAD=α,设sin,设BD=CD=a,则AB=AC=3a,则AD=2a,S=AD×BC=AB×CE,△ABC即2a×2a=3a×CE,则CE=,sin2α==,则cos2α=.8.(1)证明:连接BD,OC,∵四边形ABCD为正方形,∴∠A=90°,BC=CD,∴BD为⊙O的直径,∵OB=OD,∴OC⊥BD,∴∠BOC=90°,∴∠BEC=∠BOC=45°,∵正方形ABED是圆O的内接四边形,∴∠A+∠DEB=180°,∴∠DEB=90°,∴∠DEC+∠BEC=∠DEB+∠BEC+∠BEC=180°;(2)证明:如图2,延长ED至G,使ED=DG,连接AG,∵CE⊥CF,∴∠ECF=90°,∵∠CEF=45°,∴∠CEF=∠CFE=45°,∴CE=CF,∵∠BCD=∠ECF=90°,∴∠BCF=∠DCF,∵BC=CD,∴△BFC≌△DEC(SAS),∴BF=DE,∵DE=DG,∴BF=DG,∵四边形ABED为圆O的内接四边形,∴∠ABE+∠ADE=180°,∵∠ADE+∠ADG=180°,∴∠ABE=∠ADG,∵AB=AD,∴△ABF≌△ADG(SAS),∴∠BAF=∠DAC,∵∠BAF+∠FAD=∠BAD=90°,∴∠DAG+∠FAD=90°,∴∠FAG=90°,∵M为AE的中点,∴DM为△AEG的中位线,∴DM∥AG,∴∠DNF=∠FAG=90°,∴DN⊥AF,(3)解:如图3,连接BD,OC,过点B作BK⊥CF交CF的延长线于点K,过点B作BT⊥AE于点T,由(1)知∠BOC=90°,∴OB=OC=,由(1)知BD为⊙O的直径,在Rt△ABD中,BD=AB=10,∵,∴∠DBE=∠DCE,∴tan∠DCE=tan∠DBE=,∴,设DE=x,则BE=7x,在Rt△BDE中,BD==5x,∴,∴x=2,∴DE=2,∴BF=2,∵∠EFC=45°,∴∠BFK=∠EFC=45°,∴∠KBF=∠BFK=45°,∴,由(2)知∠BCF=∠DCE,∴tan∠BCF=tan∠DCE=,∴,∴,∴,在Rt△ECF中,EF=CF=12,∴BE=EF+BF=14,∵∠AEB=∠AEC﹣∠BEC=90°﹣45°=45°,∴∠TBE=∠TEB,∴TB=TE=,∴=,∴,∴,∵M为AE的中点,∴OM⊥AE,在Rt△OME中,OM==3.9.(1)证明:连接OC,∵OA=OC,∴∠OCA=∠BAC,∵点C是的中点,∴∠EAC=∠BAC,∴∠EAC=∠OCA,∴OC∥AE,∵AE⊥EF,∴OC⊥EF,即EF是⊙O的切线;(2)连接OD,∵∠BOC=2∠CAB=2×36°=72°,∵,∴∠BOD=2∠BOC=144°,∴的长==π.10.解:(1)连接OD,∵OB=OD,∴∠OBD=∠ODB,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠ODB=∠ACB,∴OD∥AC,∵DH⊥AC,∴DH⊥OD,∴DH是⊙O的切线;(2)设⊙O的半径为r,即OD=OB=r,∵EF=EA,∴∠EFA=∠EAF,∵OD∥EC,∴∠FOD=∠EAF,则∠FOD=∠EAF=∠EFA=∠OFD,∴DF=OD=r,∴DE=DF+EF=r+2,∴BD=CD=DE=r+2,在⊙O中,∵∠BDE=∠EAB,∴∠BFD=∠EFA=∠EAB=∠BDE,∴BF=BD,△BDF是等腰三角形,∴BF=BD=r+2,∴AF=AB﹣BF=2OB﹣BF=2r﹣(2+r)=r﹣2,∵∠BFD=∠EFA,∠B=∠E,∴△BFD∽△EFA,∴,即=解得:r1=1+,r2=1﹣(舍),综上所述,⊙O的半径为1+.11.解:(I)如图①,∵OA=OC,∠OAC=58°,∴∠OCA=58°∴∠COA=180°﹣2×58°=64°∵PC是⊙O的切线,∴∠OCP=90°,∴∠P=90°﹣64°=26°;(II)∵∠AOC=64°,∴∠Q=∠AOC=32°,∵AQ=CQ,∴∠QAC=∠QCA=74°,∵∠OCA=58°,∴∠PCO=74°﹣58°=16°,∵∠AOC=∠QCO+∠APC,∴∠APC=64°﹣16°=48°.12.(1)证明:如图1,∵AC⊥BD,DE⊥BC,∴∠AHD=∠BED=90°,∴∠DAH+∠ADH=90°,∠DBE+∠BDE=90°,∵∠DAC=∠DBC,∴∠ADH=∠BDE,∴BD平分∠ADF.(2)证明:连接OA、OB.∵OB=OC=OA,AC=BC∴△OCB≌△OCA(SSS),∴OBC=∠OCA,∴OC平分∠ACB;(3)如图3中,连接BN,过点O作OP⊥BD于点P,过点O作OQ⊥AC于点Q.则四边形OPHQ是矩形,∵DN∥AC,∴∠BDN=∠BHC=90°,∴BN是直径,则OP=DN=,∴HQ=OP=,设AH=x,则AQ=x+,AC=2AQ=2x+9,BC=AC=2x+9,∴CH=AC﹣AH=2x+9﹣x=x+9在Rt△AHB中,BH2=AB2﹣AH2=()2﹣x2.在Rt△BCH中,BC2=BH2+CH2,即(2x+9)2=()2﹣x2+(x+9)2,整理得2x2+9x﹣45=0,(x﹣3)(2x+15)=0解得x=3(负值舍去),BC=2x+9=15,CH=x+9=12∵∠ADB=∠BCH,∴sin∠ADB=sin∠BCH===.即sin∠ADB的值为.13.证明:(1)连接DO,如图,∵AD∥OC,∴∠DAO=∠COB,∠ADO=∠COD,又∵OA=OD,∴∠DAO=∠ADO,∴∠COD=∠COB.在△COD和△COB中∴△COD≌△COB(SAS),∴∠CDO=∠CBO.∵BC是⊙O的切线,∴∠CDO=90°,∴OD⊥CE,又∵点D在⊙O上,∴CD是⊙O的切线;(2)设圆O的半径为R,则OD=R,OE=R+1,∵CD是圆O的切线,∴∠EDO=90°,∴ED2+OD2=OE2,∴9+R2=(R+1)2,∴R=4,∴圆O的半径为4;(3)∵∠ABD=30°,AB=2R=8,∴AD=4,∴BD扫过的图形的面积==16π.14.(1)证明:连接CP,∵AP=CP,∴∠PAC=∠PCA,∵AC平分∠OAB,∴∠PAC=∠EAC,∴∠PCA=∠EAC,∴PC∥AE,∵CE⊥AB,∴CP⊥EF,即EF是⊙P的切线;(2)∵AC平分∠OAB,∴∠BAC=∠OAC,∵PA=PC,∴∠BAC=∠ACP,∴PC∥AB,∴△OPC∽△OAB,∴=,∵A(﹣8,0),B(0,),∴OA=8,OB=,∴AB=,∴=,∴PC=5,∴⊙P的半径为5.15.(1)证明:如图1,连接AC、BF、CF,∵AB为⊙O的直径,∴∠AFB=90°,∵∠AEC=∠BED,∠AEC=∠BEF,∴∠BEF=∠BED,∵ED⊥AB,∴∠BDE=∠AFB=90°,又∵BE=BE,∴△BDE≌△BFE(AAS),∴∠ABC=∠FBC,∵,∴∠ABC=∠AFC,∵,∴∠CAF=∠FBC,∴∠CAF=∠AFC,∴AC=CF,∴;(2)证明:如图2,连接OF、BF,作AS⊥AF于点A,交FG的延长线于点S,∵,∴AOC=∠FOC,∵AO=OF,∴OC⊥AF,∴AH=HF=AF,∵∠BAF=45°,∴AF=BF,∵FG⊥BH,AS⊥AF,∴∠S=∠BHF,又∵∠SAF=∠HFB=90°,∴△FSA≌△BHF(AAS),∴AS=HF=AH,∵∠SAG=∠GAH=45°,AG=AG,∴△SAG≌△HAG(SAS),∴∠SGA=∠AGH,∴∠AGH=∠BGF;(3)解:如图3,过点O作OR⊥HP于点R,OT⊥BH于点T,∵△SAG≌△HAG,∴∠AHG=∠S=∠BHF,∵OH⊥AF,∴∠OHG=∠OHB,∵∠ORH=∠OTH=90°,OH=OH,∴△ORH≌△OTH(AAS),∴RH=TH,OR=OT,又∵OP=OB,∠ORP=∠OTB=90°,∴Rt△ORP≌Rt△OTB(HL),∴PR=BT,∴PR+RH=BT+TH,即PH=BH,∴∠HPB=∠HBP,设∠OPR=∠OBT=α,∵∠AOH=∠A=45°,∴∠PHO=∠BHO=∠AOH﹣∠OBH=45°﹣α,∴∠PHB=90°﹣2α,∴∠HPB=∠HBP=45°+α,∴∠PBO=45°,∵PO=BO,∴∠OPB=∠OBP=45°,∴PO⊥AB,∵PK⊥BH,GF⊥BH,∴PK∥GF,∴∠PMG=∠BGF,∵∠PGM=∠AGH,∴∠PGM=∠PMG,∴PG=PM,∴OG=OM,过点M作ML⊥BP于点L,∵∠PBH=∠BHF=45°+α,∴tan∠PBH=tan∠BHF==2,∵∠MPL=∠BPK,∴∠PML=∠PBH,∴tan∠PML=tan∠PBH=2,设BM=4a,则BL=ML=2a,∴PL=4a,∴PB=6a,∴PO=BO=6a,∴OM=OG=2a,∴GM=4a,∴GM=BM,∵N为BH的中点,∴MN为中位线,∴GH=2MN=,过点G作GU⊥OH于点U,则tan∠GHO=tan∠OHB=tan∠FBH=,在Rt△GUH中,设GU=b,则UH=2b,GH=b,∴GU=,∴GO=2=2a,∴a=1,∴OB=6a=6,即⊙O的半径为6.。
2020年九年级数学典型中考压轴题训练:《圆的综合》(含答案)
2020年九年级数学典型中考压轴题训练:《圆的综合》1.如图,在等边△ABC中,已知AB=8cm,线段AM为BC边上的中线.点N在线段AM上,且MN=3cm,动点D在直线AM上运动,连接CD,△CBE是由△CAD旋转得到的.以点C 圆心,以CN为半径作⊙C与直线BE相交于点P、Q两点.(1)填空:∠DCE=60 度,CN= 5 cm,AM=4cm.(2)如图1当点D在线段AM上运动时,求出PQ的长.(3)当点D在MA的延长线上时,请在图2中画出示意图,并直接写出PQ= 6 cm.当点D在AM的延长线上时,请在图3中画出示意图,并直接写出PQ= 6 cm.解:(1)∵△CBE是由△CAD旋转得到,∴∠ACD=∠BCE,∴∠DCE=∠BCD+∠BCE=∠BCD+∠CAD=∠ACB,∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,∴∠DCE=60°;∵△ABC是等边三角形,AM为BC边上的中线,∴BC=AB=8cm,CM=BC=×8=4cm,在Rt△CMN中,CN===5cm;在Rt△ACM中,AM===4cm;(2)过点C作CF⊥PQ于F,∵△ABC是等边三角形,AM为BC边上的中线,∴∠CAD=∠BAC=×60°=30°,∵△CBE是由△CAD旋转得到,∴∠CBE=∠CAD=30°,∴CF=BC=×8=4cm,连接CP,则PC=CN=5cm,在Rt△PCF中,PF===3cm,由垂径定理得,PQ=2PF=2×3=6cm;(3)①如图,点D在MA的延长线上时,∵△CBE是由△CAD旋转得到,∴∠CBE=∠CAD,∴∠CBQ=∠CAM=30°,与(2)同理可求PQ=6cm,②如图,点D在AM的延长线上时,∵△CBE是由△CAD旋转得到,∴∠CBE=∠CAD=30°,与(2)同理可求PQ=6cm,综上所述,PQ的长度不变都是6cm.故答案为:(1)60,5,4;(3)6,6.2.已知,如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊥BD于点F,交⊙O于点D,AC 与BD交于点G,点E为OC的延长线上一点,且∠OEB=∠ACD.(1)求证:BE是⊙O的切线;(2)求证:CD2=CG•CA;(3)若⊙O的半径为,BG的长为,求tan∠CAB.解:(1)∵∠OEB=∠ACD,∠ACD=∠ABD,∴∠OEB=∠ABD,∵OF⊥BD,∴∠BFE=90°,∴∠OEB+∠EBF=90°,∴∠ABD+∠EBF=90°,即∠OBE=90°,∴BE⊥OB,∴BE是⊙O的切线;(2)连接AD,∵OF⊥BD,∴=,∴∠DAC=∠CDB,∵∠DCG=∠ACD,∴△DCG∽△ACD,∴=,∴CD2=AC•CG;(3)∵OA=OB,∴∠CAO=∠ACO,∵∠CDB=∠CAO,∴∠ACO=∠CDB,而∠CFD=∠GFC,∴△CDF∽△GCF,∴=,又∵∠CDB=∠CAB,∠DCA=∠DBA,∴△DCG∽△ABG,∴=,∴=,∵r=,BG=,∴AB=2r=5,∴tan∠CAB=tan∠ACO===.3.如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,过点A作直线MN,且∠MAC=∠ABC.(1)求证:MN是⊙O的切线.(2)设D是弧AC的中点,连结BD交AC于点G,过点D作DE⊥AB于点E,交AC于点F.①求证:FD=FG.②若BC=3,AB=5,试求AE的长.(1)证明:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠ABC=90°;∵∠MAC=∠ABC,∴∠MAC+∠CAB=90°,即MA⊥AB,∴MN是⊙O的切线;(2)①证明:∵D是弧AC的中点,∴∠DBC=∠ABD,∵AB是直径,∴∠CBG+∠CGB=90°,∵DE⊥AB,∴∠FDG+∠ABD=90°,∵∠DBC=∠ABD,∴∠FDG=∠CGB=∠FGD,∴FD=FG;②解:连接AD、CD,作DH⊥BC,交BC的延长线于H点.∵∠DBC=∠ABD,DH⊥BC,DE⊥AB,∴DE=DH,在Rt△BDE与Rt△BDH中,,∴Rt△BDE≌Rt△BDH(HL),∴BE=BH,∵D是弧AC的中点,∴AD=DC,在Rt△ADE与Rt△CDH中,,∴Rt△ADE≌Rt△CDH(HL).∴AE=CH.∴BE=AB﹣AE=BC+CH=BH,即5﹣AE=3+AE,∴AE=1.4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,O是线段BC上一点,以O为圆心,OC为半径作⊙O,AB与⊙O相切于点F,直线AO交⊙O于点E,D.(1)求证:AO是△ABC的角平分线;(2)若tan∠D=,求的值;(3)如图2,在(2)条件下,连接CF交AD于点G,⊙O的半径为3,求CF的长.(1)证明:连接OF,∵AB与⊙O相切于点F,∴OF⊥AB,∵∠ACB=90°,OC=OF,∴∠OAF=∠OAC,即AO是△ABC的角平分线;(2)如图2,连接CE,∵ED是⊙O的直径,∴∠ECD=90°,∴∠ECO+∠OCD=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ACE+∠ECO=90°,∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC,∴∠ACE=∠ODC,∵∠CAE=∠CAE,∴△ACE∽△ADC,∴,∵tan∠D=,∴,∴;(3)由(2)可知:=,∴设AE=x,AC=2x,∵△ACE∽△ADC,∴,∴AC2=AE•AD,∴(2x)2=x(x+6),解得:x=2或x=0(不合题意,舍去),∴AE=2,AC=4,∴AO=AE+OE=2+3=5,如图3,连接CF交AD于点G,∵AC,AF是⊙O的切线,∴AC=AF,∠CAO=∠OAF,∴CF⊥AO,∴∠ACO=∠CGO=90°,∵∠COG=∠AOC,∴△CGO∽△ACO,∴,∴OG=,∴CG===,∴CF=2CG=.5.如图1,已知AB是⊙O的直径,点D是弧AB上一点,AD的延长线交⊙O的切线BM于点C,点E为BC的中点,(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)如图2,若DC=4,tan∠A=,延长OD交切线BM于点H,求DH的值;(3)如图3,若AB=8,点F是弧AB的中点,当点D在弧AB上运动时,过F作FG⊥AD 于G,连接BG,求BG的最小值.(1)证明:如图,连接OD,BD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠CDB=90°,∵BM是⊙O的切线,∴∠ABC=90°,∵点E是BC的中点,∴DE=BC=BE=CE,∴∠EDB=∠EBD,又∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,∴∠ODB+∠EDB=∠OBD+∠EBD=90°,即∠ODE=90°,∴OD⊥DE,∴DE是⊙O的切线;(2)解:如图2,连接BD,∵∠A+∠ABD=∠ABD+∠CBD=90°,∴∠A=∠CBD,∵DC=4,tan∠A=,∴tan∠CBD=tan∠A=,∴BD=8,∴BC==4,∴DE=,∴AB=,∴BO=OD=4,又∵DE是⊙O的切线,∴∠HDE=90°,∴tan∠DHE==,设DH=x,则,∴BH=2x,在Rt△BOH中,OB2+BH2=OH2,即,解得:x=或x=0(舍去),∴DH=;(3)解:如图3,连接BF,取AF中点N,构造圆N,连接NG,∵FG⊥AD于点G,∴当点D在弧AB上运动时,点G在圆N上运动,∴当点N、G、B三点共线时,BG有最小值,∵AB=8,点F是弧AB的中点,∴∠AFB=90°,AF=BF=,∴NG=NF=,BN===2,∴BG=BN﹣NG=2.6.如图,在矩形ABCD中,E是BC上一点,连接AE,将矩形沿AE翻折,使点B落在CD边F处,连接AF,在AF上取一点O,以点O为圆心,OF为半径作⊙O与AD相切于点P.AB =6,BC=,(1)求证:F是DC的中点.(2)求证:AE=4CE.(3)求图中阴影部分的面积.(1)证明:由折叠的性质可知,AF=AB=6,在Rt△ADF中,DF===3,∴CF=DC﹣DF=3,∴DF=FC,即F是CD的中点;(2)证明:在Rt△ADF中,DF=3,AF=6,∴∠DAF=30◦,∴∠BAF=60◦,由折叠的性质可知,∠EAF=∠EAB,∠AFE=∠B=90°,∴∠EAF=∠EAB=30°,∴AE=2EF,∠EFC=180°﹣∠AFD﹣∠AFE=30◦,∴EF=2CE,∴AE=4CE;(3)解:连接OP、OH、PH,∵⊙O与AD相切于点P,∴OP⊥AD,∴OP∥DF,∵∠DAF=30°,∴∠AOP=90°﹣∠DAF=60°,OF=OP=OA,∴∠OFH=∠AOP=60°,OP=OF=2,∴AP==2,∴DP=AD﹣AP=,∵∠OFH=60°,OH=OF,∴△OHF为等边三角形,∴∠FOH=∠OHF=60°,HF=OF=2,∴DH=DF﹣HF=1,∵OP∥DF,∴∠POH=∠OHF=60°,∴∠POH=∠HOF,∴=,∴阴影部分的面积=△PDH的面积=×DH×DP=.7.如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,P是半径OB上一动点(不与O,B重合),过点P作射线l⊥AB,分别交弦BC,于D,E两点,过点C的切线交射线1于点F.(1)求证:FC=FD.(2)当E是的中点时,①若∠BAC=60°,判断以O,B,E,C为顶点的四边形是什么特殊四边形,并说明理由;②若=,且AB=30,则OP=9 .证明:(1)连接OC,(1)证明:连接OC∵CF是⊙O的切线,∴OC⊥CF,∴∠OCF=90°,∴∠OCB+∠DCF=90°,∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC,∵PD⊥AB,∴∠BPD=90°,∴∠OBC+∠BDP=90°,∴∠BDP=∠DCF,∵∠BDP=∠CDF,∴∠DCF=∠CDF,∴FC=FD;(2)如图2,连接OC,OE,BE,CE,①以O,B,E,C为顶点的四边形是菱形.理由如下:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵∠BAC=60°,∴∠BOC=120°,∵点E是的中点,∴∠BOE=∠COE=60°,∵OB=OE=OC,∴△BOE,△OCE均为等边三角形,∴OB=BE=CE=OC∴四边形BOCE是菱形;②∵,∴设AC=3k,BC=4k(k>0),由勾股定理得AC2+BC2=AB2,即(3k)2+(4k)2=302,解得k=6,∴AC=18,BC=24,∵点E是的中点,∴OE⊥BC,BH=CH=12,=OE×BH=OB×PE,即15×12=15PE,解得:PE=12,∴S△OBE由勾股定理得OP===9.故答案为:9.8.如图,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,以AB为直径的半圆O交AC于点D,点E是上不与点B,D重合的任意一点,连接AE交BD于点F,连接BE并延长交AC于点G.(1)求证:△ADF≌△BDG;(2)填空:①若AB=4,且点E是的中点,求DF的长为4﹣2;②取的中点H,当∠EAB的度数为30°时,求证:四边形OBEH为菱形.解:(1)证明:如图1,∵BA=BC,∠ABC=90°,∴∠BAC=45°∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠AEB=90°,∴∠ADF=∠BDG=90°∴∠DAF+∠BGD=∠DBG+∠BGD=90°∴∠DAF=∠DBG∵∠ABD+∠BAC=90°∴∠ABD=∠BAC=45°∴AD=BD∴△ADF≌△BDG(ASA);(2)①如图2,过F作FH⊥AB于H,∵点E是的中点,∴∠BAE=∠DAE∵FD⊥AD,FH⊥AB∴FH=DF,∵sin∠ABD==sin45°=,∴,即BF=FD,∵AB=4,∴BD=4cos45°=2,即BF+FD=2,∴,∴=4﹣2.故答案为:4﹣2.②证明:如图3,连接OH,EH,OE,∵∠AEB=90°,∠EAB=30°,∴∠ABE=60°,∵点H是的中点,∴∠AOH=∠HOE=60°,∴△OEH和△OBE都是等边三角形,∴OB=OH=HE=BE,∴四边形OBEH为菱形.9.已知:AB为⊙O的直径,,D为AC上一动点(不与A、C重合).(1)如图1,若BD平分∠CBA,连接OC交BD于点E.①求证:CE=CD;②若OE=1,求AD的长;(2)如图2,若BD绕点D顺时针旋转90°得DF,连接AF.求证:AF为⊙O的切线.(1)①证明:∵AB为⊙O的直径,∴∠BCA=90°,∵,∴∠CBA=∠BAC=45°,∠BOC=90°,∴∠BCO=45°,∵BD平分∠CBA,∴∠CBD=∠DBA,∵∠CED=∠CBD+∠BCE,∠CDE=∠ABD+∠BAC,∴∠CED=∠CDE,∴CE=CD;②解:如图1,取BD中点G,连接OG,∵O为AB的中点,∴AD=2OG,OG∥AD,∴∠OGE=∠CDE,∵∠OEG=∠CED,∠CED=∠CDE,∴OG=OE=1,∴AD=2OG=2;(2)证明:如图2,在BC上截取BP=AD,连接DP,∵∠CBA=∠BAC=45°,∴BC=AC,∴CP=CD,∴∠CPD=45°,∴∠BPD=135°.,由旋转性质得,∠BDF=90°,BD=FD,∴∠BDC+∠FDA=90°,∵∠BDC+∠CBD=90°,∴∠CBD=∠ADF,∴△DFA≌△BDP(SAS),∴∠FAD=∠DBO=135°,∴∠FAB=∠FAD﹣∠BAC=135°﹣45°=90°,∴OA⊥AF,∴AF为⊙O的切线.10.若边长为6的正方形ABCD绕点A顺时针旋转,得正方形AB′C′D′,记旋转角为a.(I)如图1,当a=60°时,求点C经过的弧的长度和线段AC扫过的扇形面积;(Ⅱ)如图2,当a=45°时,BC与D′C′的交点为E,求线段D′E的长度;(Ⅲ)如图3,在旋转过程中,若F为线段CB′的中点,求线段DF长度的取值范围.解:(Ⅰ)∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD=6,∠D=90°,∴AC=6,∵边长为6的正方形ABCD绕点A顺时针旋转,得正方形AB′C′D′,∴∠CAC′=60°,∴的长度==2π,线段AC扫过的扇形面积==12π;(Ⅱ)解:连接BC′,∵旋转角∠BAB′=45°,∠BAD′=45°,∴B在对角线AC′上,∵B′C′=AB′=6,在Rt△AB′C′中,AC′==6,∴BC′=6﹣6,∵∠C′BE=180°﹣∠ABC=90°,∠BC′E=90°﹣45°=45°,∴△BC′E是等腰直角三角形,∴C′E=BC′=12﹣6,∴D′E=C′D′﹣EC′=6﹣(12﹣6)=6﹣6;(Ⅲ)如图3,连接DB,AC相交于点O,则O是DB的中点,∵F为线段BC′的中点,∴FO=AB′=3,∴F在以O为圆心,3为半径的圆上运动,∵DO=3,∴DF最大值为3+3,DF的最小值为3﹣3,∴DF长的取值范围为3﹣3≤DF≤3+3.11.如图所示,A是线段BF延长线上的点,矩形BCDF的外接圆⊙O过AC的中点E.(1)求证:BD=AF;(2)若BC=4,DC=3,求tan∠BAC的值;(3)若AD是⊙O的切线,求的值.解:(1)在矩形BCDF中,BD=FC,BF=DC,∠FDC=90°,∴FC为圆O的直径,∴∠FEC=∠FDC=90°,即FE⊥AC,∵E是AC的中点,∴AF=FC,∴BD=AF;(2)在Rt△BCD中,BC=4,DC=3,根据勾股定理得:BD===5=AF,BF=DC=3,∴AB=AF+BF=5+3=8,∴在Rt△ABC中,tan∠BAC===;(3)∵∠BCD=90°,∴BD是⊙O的直径,∵AD是⊙O的切线,∴∠ADB=90°=∠BCD,∵∠ABD=∠BDC,∴△ABD∽△BDC,设DC=BF=a,AF=FC=c,∵=,∴a2+ac﹣c2=0,解得:a=c,(负值舍去),∴=.12.如图,在Rt△ABC中,以BC为直径的⊙O交AC于点D,过点D作⊙O的切线交AB于点M,交CB延长线于点N,连接OM,OC=1.(1)求证:AM=MD;(2)填空:①若DN=,则△ABC的面积为;②当四边形COMD为平行四边形时,∠C的度数为45°.(1)证明:连接OD,∵DN为⊙O的切线,∴∠ODM=∠ABC=90°,在Rt△BOM与Rt△DOM中,,∴Rt△BOM≌Rt△DOM(HL),∴BM=DM,∠DOM=∠BOM=,∵∠C=,∴∠BOM=∠C,∴OM∥AC,∵BO=OC,∴BM=AM,∴AM=DM;(2)解:①∵OD=OC=1,DN=,∴tan∠DON==,∴∠DON=60°,∴∠C=30°,∵BC=2OC=2,∴AB=BC=,∴△ABC的面积为AB•BC=×2=;②当四边形COMD为平行四边形时,∠C的度数为45°,理由:∵四边形COMD为平行四边形,∴DN∥BC,∴∠DON=∠NDO=90°,∴∠C=DON=45°,故答案为:,45°.13.如图1和2,▱ABCD中,AB=3,BC=15,tan∠DAB=.点P为AB延长线上一点,过点A 作⊙O 切CP 于点P ,设BP =x .(1)如图1,x 为何值时,圆心O 落在AP 上?若此时⊙O 交AD 于点E ,直接指出PE 与BC 的位置关系;(2)当x =4时,如图2,⊙O 与AC 交于点Q ,求∠CAP 的度数,并通过计算比较弦AP 与劣弧长度的大小;(3)当⊙O 与线段AD 只有一个公共点时,直接写出x 的取值范围.解:(1)如图1,AP 经过圆心O ,∵CP 与⊙O 相切于P ,∴∠APC =90°,∵▱ABCD ,∴AD ∥BC ,∴∠PBC =∠DAB ∴=tan ∠PBC =tan ∠DAB =,设CP =4k ,BP =3k ,由CP 2+BP 2=BC 2,得(4k )2+(3k )2=152,解得k 1=﹣3(舍去),k 2=3,∴x =BP =3×3=9,故当x =9时,圆心O 落在AP 上;∵AP 是⊙O 的直径,∴∠AEP =90°,∴PE ⊥AD ,∵▱ABCD ,∴BC ∥AD∴PE ⊥BC(2)如图2,过点C 作CG ⊥AP 于G ,∵▱ABCD ,∴BC∥AD,∴∠CBG=∠DAB∴=tan∠CBG=tan∠DAB=,设CG=4m,BG=3m,由勾股定理得:(4m)2+(3m)2=152,解得m=3,∴CG=4×3=12,BG=3×3=9,PG=BG﹣BP=9﹣4=5,AP=AB+BP=3+4=7,∴AG=AB+BG=3+9=12∴tan∠CAP===1,∴∠CAP=45°;连接OP,OQ,过点O作OH⊥AP于H,则∠POQ=2∠CAP=2×45°=90°,PH=AP=,在Rt△CPG中,==13,∵CP是⊙O的切线,∴∠OPC=∠OHP=90°,∠OPH+∠CPG=90°,∠PCG+∠CPG=90°∴∠OPH=∠PCG∴△OPH∽△PCG∴,即PH×CP=CG×OP,×13=12OP,∴OP=∴劣弧长度==,∵<2π<7∴弦AP的长度>劣弧长度.(3)如图3,⊙O与线段AD只有一个公共点,即圆心O位于直线AB下方,且∠OAD≥90°,当∠OAD=90°,∠CPM=∠DAB时,此时BP取得最小值,过点C作CM⊥AB于M,∵∠DAB=∠CBP,∴∠CPM=∠CBP∴CB=CP,∵CM⊥AB∴BP=2BM=2×9=18,∴x≥1814.如图1,已知⊙O外一点P向⊙O作切线PA,点A为切点,连接PO并延长交⊙O于点B,连接AO并延长交⊙O于点C,过点C作CD⊥PB,分别交PB于点E,交⊙O于点D,连接AD.(1)求证:△APO~△DCA;(2)如图2,当AD=AO时①求∠P的度数;②连接AB,在⊙O上是否存在点Q使得四边形APQB是菱形.若存在,请直接写出的值;若不存在,请说明理由.解:(1)证明:如图1,∵PA切⊙O于点A,AC是⊙O的直径,∴∠PAO=∠CDA=90°∵CD⊥PB∴∠CEP=90°∴∠CEP=∠CDA∴PB∥AD∴∠POA=∠CAO∴△APO~△DCA(2)如图2,连接OD,①∵AD=AO,OD=AO∴△OAD是等边三角形∴∠OAD=60°∵PB∥AD∴∠POA=∠OAD=60°∵∠PAO=90°∴∠P=90°﹣∠POA=90°﹣60°=30°②存在.如图2,过点B作BQ⊥AC交⊙O于Q,连接PQ,BC,CQ,由①得:∠POA=60°,∠PAO=90°∴∠BOC=∠POA=60°∵OB=OC∴∠ACB=60°∴∠BQC=∠BAC=30°∵BQ⊥AC,∴CQ=BC∵BC=OB=OA∴△CBQ≌△OBA(AAS)∴BQ=AB∵∠OBA=∠OPA=30°∴AB=AP∴BQ=AP∵PA⊥AC∴BQ∥AP∴四边形ABQP是平行四边形∵AB=AP∴四边形ABQP是菱形∴PQ=AB∴==tan∠ACB=tan60°=15.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,G为⊙O上一点,连接AG交CD于K,在CD 的延长线上取一点E,使EG=EK,EG的延长线交AB的延长线于F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)连接DG,若AC∥EF时.①求证:△KGD∽△KEG;②若cos C=,AK=,求BF的长.解:(1)如图,连接OG.∵EG=EK,∴∠KGE=∠GKE=∠AKH,又OA=OG,∴∠OGA=∠OAG,∵CD⊥AB,∴∠AKH+∠OAG=90°,∴∠KGE+∠OGA=90°,∴EF是⊙O的切线.(2)①∵AC∥EF,∴∠E=∠C,又∠C=∠AGD,∴∠E=∠AGD,又∠DKG=∠GKE,∴△KGD∽△KEG;②连接OG,∵,AK=,设,∴CH=4k,AC=5k,则AH=3k∵KE=GE,AC∥EF,∴CK=AC=5k,∴HK=CK﹣CH=k.在Rt△AHK中,根据勾股定理得AH2+HK2=AK2,即,解得k=1,∴CH=4,AC=5,则AH=3,设⊙O半径为R,在Rt△OCH中,OC=R,OH=R﹣3k,CH=4k,由勾股定理得:OH2+CH2=OC2,即(R﹣3)2+42=R2,∴,在Rt△OGF中,,∴,∴.16.如图,AB是⊙O的直径,AB=4,M为弧AB的中点,正方形OCGD绕点O旋转与△AMB 的两边分别交于E、F(点E、F与点A、B、M均不重合),与⊙O分别交于P、Q两点.(1)求证:△AMB为等腰直角三角形:(2)求证:OE=OF;(3)连接EF,试探究:在正方形OCGD绕点O旋转的过程中,△EMF的周长是否存在最小值?若存在,求出其最小值;若不存在,请说明理由.解(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠AMB=90°,∵M是弧AB的中点,∴=,∴MA=MB,∴△AMB为等腰直角三角形.(2)连接OM,由(1)得:∠ABM=∠BAM=45°,∠OMA=∠OMB=45°,∴,∴∠MOE+∠BOE=90°,∵∠COD=90°,∴∠MOE+∠MOF=90°,∴∠BOE=∠MOF,在△OBE和△OMF中,,△OBE≌△OMF(ASA),∴OE=OF(3)解:△EFM的周长有最小值.∵OE=OF,∴△OEF为等腰直角三角形,∴,∵△OBE≌△OMF,∴BE=MF,∴△EFM的周长=EF+MF+ME=EF+BE+ME=EF+MB=当OE⊥BM时,OE最小,此时,∴△EFM的周长的最小值为.。
2020年中考数学压轴题专项训练:一次函数的综合(含答案)
2020年数学中考压轴题专项训练:一次函数的综合1如图,在平面内,点Q为线段AB上任意一点,对于该平面内任意的点P,若满足PQ小于等于AB,则称点P为线段AB的“限距点”(1)在平面直角坐标系Xoy中,若点A (- 1, 0), B( 1, 0).①在的点C(0, 2), D(- 2, - 2), E(0,-一 -:)中,是线段AB的“限距点”的是E②点P是直线y = x+'上一点,若点P是线段AB的“限距点”,请求出点P横坐标3 3X P的取值范围.存在线段AB的“限距点”,请直接写出t的取值范围Λ Q B∙∙∙ C不是线段AB的“限距点”;当D(-2, - 2)时,D到AB的最短距离2, T AB= 2 ,∙D不是线段AB的“限距点”;当E (0,--;)时,E到AB的最短距离「: , T AB= 2 ,∙E是线段AB的“限距点”;故答案为E;②如图:以(1 , 0)为圆心,2为半径做圆,以(-两圆与直线(2)如图,以A (t , 1)为圆心,2为半径做圆,以B (t, - 1两圆与直线(2)在平面直角坐标系XOy 中,若点A (t , 1), B (t, - 1).若直线y=解:(1)①当C (0, 2)时, C到AB的最短距离2, T AB= 2 ,1 , 0)为圆心,2为半径做圆,为圆心,2为半径做圆,上y=b"χ+±i的交点为P22.如图,已知过点 B (1, 0)的直线I i 与直线l 2: y = 2x +4相交于点 P ( - 1, a ), I i 与y 轴交于点 C, I 2与X 轴交于点 A(1) 求a 的值及直线I i 的解析式.(2) 求四边形PAoC 勺面积.(3) 在X 轴上方有一动直线平行于 X 轴,分别与I i ,丨2交于点M N 且点M 在点N 的右 侧,X轴上是否存在点 Q 使厶MN(为等腰直角三角形?若存在,请直接写出满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)τ y = 2x +4 过点 P (- 1,a ),.∙. a= 2,•••直线 I 1 过点 B (1,0)和点 P (- 1,2),设线段BP 所表示的函数表达式 y = kx +b 并解得: 函数的表达式y =- x +1;(2) 过点P 作PEIOA 于点E,作PF ⊥y 轴交y 轴于点F ,Il 5(3) 如图,M( 1 - a ,a ),点 N^~,小,HI a -4l-⅛-∙∙∙ MN= NQ 则3.在平面直角坐标系中,直线 I 仁y =- 2x +6与坐标轴交于 A, B 两点,直线12: y = kx +2(k > 0)与坐标轴交于点 C, D,直线∣1,丨2与相交于点 E(1) 当k = 2时,求两条直线与 X 轴围成的厶BDB 的面积;(2) 点P (a, b )在直线12: y Q kx +2 (k > 0)上,且点 P 在第二象限.当四边形 OBEC23的面积为=时.① 求k 的值;② 若m= a+b ,求m 的取值范围.%C\ .r 3\ X O B \ k X备丿 胭解:(1)τ直线l I : y =- 2x +6与坐标轴交于 A B 两点,.∙.当 Xy= O 时,得 X = 3,当 X = 0 时,y = 6;综上,点Q 的坐标为:(-匸,0)或(- 0)或( ,0) •③当 MQ NQ 寸,*∙∙∙ A (O, 6) B (3, 0);当k = 2 时,直线12: y= 2x+2 ( k≠ 0),∙ C (0, 2), D(- 1, 0)I' y=-2x÷6' K=I解F 得,,[y=2x+2 ,y=4∙ E (1, 4),•••△ BDE的面积=丄× 4× 4= 8.2(2)①连接OE设E ( n,- 2n+6),T S 四边形OBEe= S A EO+S^EOB∙—x 2× n+二× 3 ×(- 2n+6 )=二,2解得n=—,•E⅛,和14把点E 的人y= kx+2 中,丁 = p^k+2 ,解得k= 4.②T直线y= 4k+2交X轴于D,•D(-「O),τ P (a, b)在第二象限,在线段CD上,1 C∙- —V a v 0 ,•b= 4a+2 ,•m= a+b= 5a+2 ,1 C•- --v mv 2.(2)函数y =--x +b 的图象与X 轴交于点D,点E 从点D 出发沿DA 方向,以每秒2个单 位长度匀速运动到点 A (到A 停止运动).设点E 的运动时间为t 秒.①当△ ACE 的面积为12时,求t 的值;②在点E 运动过程中,是否存在 t 的值,使△ ACE 为直角三角形?若存在,直接写出t 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)∙.∙点 C(- 2, m 在直线 y =- x +2上,.∙. m =-(- 2) +2= 2+2 = 4, •••点 C( - 2, 4), ∙.∙函数y =二χ+b 的图象过点 C (- 2, 4),--×(- 2) +b ,得 b =即m 的值是4, b 的值是一一;(2)①T 函数y =- x +2的图象与X 轴,y 轴分别交于点 A , B ,•点 A (2, 0),点 B (0 , 2),T 函数y = -χ+丄的图象与X 轴交于点D•点D 的坐标为(-14 , 0),∙∙∙ AD= 16,由题意可得,DE= 2t ,则AE= 16-2t ,y =- x +2的图象与X 轴,y 轴分别交于点 A , B,与函y=-3t+2,得≈--2f 1 14V=— XH - I g 3I l y=4则点C的坐标为(-2, 4),∙∙∙△ ACE的面积为12,∙QA盘)X 4 12•• : =12,解得,t = 5即当△ ACE的面积为12时,t的值是5;②当t = 4或t = 6时,△ ACE是直角三角形,理由:当∠ ACE= 90° 时,ACLCE •/点A (2, 0),点B( 0 , 2),点C(- 2 , 4),点D(- 14, 0), •OA= OB AC= 4 J ,∙∠BAO 45° , ∙∠CAE= 45° ,∙∠CEA= 45° ,•CA= CE= ,∙AE= 8 , ∙∙∙AE= 16- 2t ,•8 = 16- 2t ,解得,t =4;当∠ CEA 90° 时,T AC= 4 .「, ∠ CAE= 45•AE= 4 ,∙∙∙AE= 16- 2t , • 4 = 16- 2t ,解得,t =6;由上可得,当t = 4或t = 6时,△ ACE是直角三角形.5•如图1已知线段 AB 与点P ,若在线段 AB 上存在点 Q 满足P(≤ AB 则称点P 为线段(1)如图2,在平面直角坐标系 xθy (2)中,若点 A (- 1, 0), B( 1, 0)① 在 C(0, 2) 2, D(- 2, - 2), -√3) 中,是线段AB 的“限距点”的是C, E ; ② 点P 是直线y = x +1上一点,若点P 是线段AB 的“限距点”,请求出点P 横坐标XP 的取 值范围.围. 解:(1)①T 点 A (- 1, 0), B (1, 0),∙∙∙ AB= 2,T 点C 到线段AB 的最短距离是 2≤AB∙点C 是线段AB 的“限距点”,T 点D 到线段AB 的最短距离=j ∙f 「八2= ∏>AB∙点D 不是线段AB 的“限距点”(2)在平面直角坐标系XOy 中,点 A( t , 1), B(t , - 1),直线y =半沙2近与X 轴 交于点M 与y 轴交于点N 若线段MN 上存在线段AB 的“限距点”,请求出t 的取值范AB 的“限距•••点E到线段AB的最短距离是_ [≤ AB•••点E是线段AB的“限距点”,故答案为:C, E;②•••点A (- 1, 0), B (1, 0)•点P为线段AB的“限距点”的范围是平行于AB且到AB距离为2两条线段」和以点A, 点B为圆心,2为半径的两个半圆围成的封闭式图形,如图所示:如图3,直线y= x+1与该封闭式图形的交点为M N•点M坐标(1, 2)设点N (X, x+1)•( x+1) 2+ (x+1 - 0) 2= 4•X =- 1 - "< /•匚iy ¥AV F MOA V E MN•••点P 横坐标X P 的取值范围为;(2)•••直线y = ^^工卜趴卮与X 轴交于点 M 与y 轴交于点N•点 N (0, 2 品,点 M(— 6, 0)如图3,线段AB 的“限距点”的范围所形成的图形与线段MN 交于点M•••点M 是线段AB 的“限距点”,∙∙∙- 6-t = 2,∙ t = - 8,若线段AB 的“限距点”的范围所形成的图形与线段 MN 相切于点F ,延长BA '交MNF E,∙∙∙ t的取值范围为-8≤ t ≤ -:- 2.6.如图(1),在平面直角坐标系中,直线y =-2 x+4交坐标轴于A、B两点,过点C( - 4,(2)确定直线CD解析式,求出点D坐标;(3)如图2,点M是线段CE上一动点(不与点C E重合),0N⊥Oh交AB于点N,连接MN①点M移动过程中,线段OM与ON数量关系是否不变,并证明;②当△ OMr面积最小时,求点M的坐标和厶OM面积.4 、一解:(1)τ直线y ----- x+4交坐标轴于A B两点,d∙当y= 0 时,X= 3,当X = 0 时,y = 4,∙点A的坐标为(3, 0),点B的坐标为(0, 4),∙OA= 3;故答案为:(0, 4), 3;(2 )•••过点C (- 4, 0)作CD交AB于D,交y轴于点已且厶CO B^ BOA∙OC= 4 , OC= OB OE= OA•••点A (3 , 0),∙OA= 3 ,∙OE= 3 ,•点E的坐标为(0, 3),设过点C (- 4 , 0),点E ( 0 , 3)的直线解析式为y = kx+b ,.∙.直线CE 的解析式为y = x +3,4即直线CD 的解析式为y = x +3,4 12■■-,2?(3)①线段OM 与ON 数量关系是Oh =ON 保持不变,证明:•••△ CO B^ BoA∙∙∙ OE= OA ∠ OEI =∠ OAN ∙∙∙∠ Bo =90°, ONLOMl∙∠ MO = ∠ BOA= 90°,∙∠ MO +∠ EO =∠ EON ∠ NOA∙∠ MO = ∠ NOA在厶 MO^ NOA 中,r ZMOE=ZNOA〈OE=OA ,LZOEK=ZOAN •••△ IMO B △ NOA( SAS ,• OM= ON即线段OMl 与ON 数量关系是OM= ON 保持不变;②由①知OM= ON•当OM ,∙∙∙OC= 4 , OE= 3, ∠ COE= 90° , ∙∙∙CE= 5 ,•••当OML CE 时,OM 取得最小值,f-⅛+b=0 lb=3 ,得即点D 的坐标为 12 25 84 25); ∙∙∙ OML ON• △ OM 面积OH-ONOK 2 2 212 v 2 亍 当AOM 取得最小值时,设此时点M 的坐标为(a ,二a +3),4解得,a =-∙τa+3=故 A (4, 0);当 X = 0 时,y =— 3, 故 B (0,- 3);2 ^ 2 恥5 4×3 2 _ 2 解得,OMk125 7225^,⅛+3)Ξ 12_.S•••△OM 面积取得最小值是: •点M 的坐标为__ ), 由上可得,当△36 48 OMN 面积最小时,点 M 的坐标是(=ς?,石孑)和厶OMN 面积 25 ' 25积是 72 7.如图,一次函数「V 的图象分别与X 轴、y 轴交于点A B ,以线段AB 为边在第四象限内作等腰直角厶 ABC 且∠ BAC= 90°.(1)试写出点A B 的坐标:A ( 4 , 0 ) , B ( 0 , - 3 );(2)求点C 的坐标;解得:X = 4,故答案为:(4, 0), (0,- 3);(2)过点C作CDL X轴,垂足为点D,∙∙∙∠ BAC= 90°,∙∙∙∠OAB∠ DAC= 90 ° ,又∙∙∙∠DCA∠ DAC= 90°,∙∠ACD=∠ OAB在厶AOBm CDA中r ZBOA=ZATC•Z0A&=ZACDl AB=AC•••△ AOB^△ CDA( AAS,•AD= OB= 3, CD= OA= 4,•OD= 7,• C ( 7,- 4);(3)设直线BC的函数表达式为y = kx+b 把B (0,- 3), C (乙-4)代入上式:解之得:* 7 ,,b=~3•直线BC的函数表达式为y =今鼻-3・&如图1所示,在A、B两地之间有汽车站C站,客车由A地驶往C站,货车由B地驶往A 地.两车同时出发,匀速行驶.图2是客车、货车离C站的路程yι, y2 (千米)与行驶时间X (小时)之间的函数关系图象.圉I ≡2(1)填空:A, B两地相距600千米;货车的速度是40千米/时;(2)求三小时后,货车离C站的路程y2与行驶时间X之间的函数表达式;(3)试求客车与货两车何时相距40千米?解:(1)由函数图象可得, A B两地相距:480+120 = 600 ( k∏),货车的速度是:120 ÷ 3 = 40 ( km(h)∙故答案为:600; 40 ;(2)y= 40 (X- 3) = 40x - 120 (X> 3);(3)分两种情况:①相遇前:80x+40x = 600 - 4014解之得X = -y…(8分)②相遇后:80x+40x = 600+40解之得X =千综上所述:当行驶时间为学小时或二小时,两车相遇40千米.9.如图1,在平面直角坐标系XOy中,点A (2, 0),点B( - 4, 3).(1)求直线AB的函数表达式;(2)点P是线段AB上的一点,当S∖AO P S^ AOB=2: 3时,求点P的坐标;(3)如图2,在(2)的条;件下,将线段AB绕点A顺时针旋转120°,点B落在点C处,连结CP求厶APC的面积,并直接写出点C的坐标.图1 解:(1)设直线AB 的函数表达式为•/点 A (2,0),点 B (- 4, 3),.卩沙bo V ⅛+b=3,1 解得:* ■ L b = I•••直线AB 的函数表达式为 y =-—x +1;(2)过B 作BEl X 轴于E ,过P 作PDL X 轴于D,• PD// BE• S ^AO P S ^ AO = 2 :AP 2 AB 3,•点 B (- 4, 3),• BE= 3,• PD// BE• △ APDo ^ ABEPD PD 2 BE3 3,• PD= 2,当 y = 2 时,X =- 2,• P (- 2, 2);A Xy = . kx +b ,(3)点A (2, 0)、点B (- 4, 3),点P (- 2, 2),则AP= 2 U AB= CA= 3 匚,过点P作HPL AC交AC的延长线于点H,△ APC的面积=二:ACX PH=--× 3. □× . 口 =二•;2 二2设点C (X, y),则PC= P H+H C= 15+( i. ,+3 :■) 2= 95 =( x+2) 2+ (y - 2) 2…①,CA= 45 =( X - 2) 2+y2…②,联立①②并解得:X y=∙..,故点1). 〜10.如图,平面直角坐标系中,直线AB y = kx+3 ( k≠ 0)交X轴于点A (4, 0),交y轴正半轴于点B,过点C( 0, 2)作y轴的垂线CD交AB于点E,点P从E出发,沿着射线ED 向右运动,设PE= n.(1)求直线AB的表达式;(2)当厶ABP为等腰三角形时,求n的值;(3)若以点P为直角顶点,PB为直角边在直线CD的上方作等腰Rt △ BPM试问随着点P的运动,点M是否也在直线上运动?如果在直线上运动,求出该直线的解析式;如果不在直线上运动,请说明理由.解:将点A 的坐标代入直线 AB y = kx +3并解得:k =-丁, 故AB 的表达式为:y =-工x +3;4而点A B 坐标分别为:(4, 0)、(0, 3),当AP= AB 时,同理可得: n = _ +「(不合题意值已舍去);当AB= BP 时,同理可得: n =-—+2「;⅞-)(3)在直线上,理由:如图,过点M 作MDL CD 于点H,∙∙∙∠ CPB=∠ MPH BP= PM ∠ MH =∠ PCB= 90°∙∙∙ MH △^^ PCB( AAS ,故点M 在直线y = x +1上.11.小聪和小慧去某风景区游览,两人在景点古刹处碰面,相约一起去游览景点飞瀑, 骑自行车先行出发,小慧乘电动车出发,途径草甸游玩后,再乘电动’车去飞瀑,人同时到达飞瀑.图中线段 OA 和折线B- C- D- A 表示小聪、小慧离古刹的路程(2)当 y = 2 时,X = ,故点E (■ ,2),则点 P (n +二,2),≡ A P =(壬+n - 4) 2+4 ; BP =( n2+1, AB = 25, 当 AP = BP 时,(2+ n - 4) +4=( n +")2+1,解得:n =-二6BC=1 = PH7故点M( n +—,n+∙10小聪 结果两y (米)O,∠ BPG ∠ MP = 90°,则 CP= MHb n与小聪的骑行时间X (分)的函数关系的图象,根据图中所给信息,解答下列问题:(1) 小聪的速度是多少米/分?从古刹到飞瀑的路程是多少米? (2) 当小慧第一次与小聪相遇时,小慧离草甸还有多少米? (3) 在电动车行驶速度不变的条件下,求小慧在草甸游玩的时间.U≡0.αrι解: (1) Y 小职-禺厂丄创(米/分).古刹到飞瀑的路程=180 × 50= 9000 (米).答:小聪的速度是180米/分,从古刹到飞瀑的路程是 9000米;10k+b=0.∙. Y = 450x - 4500当 X = 20, Y = 45004500 - 3000= 1500 米 答:小慧与小聪第一次相遇时,离草甸还有1500米.(3) 9000- 4500= 4500 (米) 4500 ÷ 450 = 10 (分钟). 50- 10- 10 - 10= 20 (分钟) 答:20分钟.12.对于平面直角坐标系 XOY 中,已知点 A (- 2, 0)和点B(3, 0),线段AB 和线段AB 外的一点P,给出如下定义:若 45°≤∠ APB≡ 90 °时,则称点 P 为线段AB 的可视点, 且当PA= PB 时,称点P 为线段AB 的正可视点. (1)①如图1 ,在点P 1(3, 6), P 2 (- 2, - 5) ,P 3 (2,2)(2)设 Y = kx +b , 解得⅛=450 Ib='450C则k-⅛-3000中,线段AB的可视点是P2,2-4Γ备用團解:(1)①如图1,以AB 为直径作圆 G 贝U 点P 在圆上,则∠ APB= 90°,若点P 在圆内, 则∠ APB>90°,5 — 4 —*-C/ Fr■ - **■■■ *-I70 G 1b_ Ib r ・.■-3-D—■以C (勺",女)为圆心,AC 为半径作圆,在点 P 优弧如B 上时,∠ APB= 45° ,点P 在优 弧」内,圆G 外时,45°v∠ AP 欢90°;,-—)为圆心,AD 为半径作圆,在点 P 优弧TE 上时,∠ APB= 45°,点P 在优弧」■内,圆G 外时,45°v∠ APB≤ 90°;②若点P 在y 轴正半轴上,写出一个满足条件的点 P 的坐标: P( 0,3)(答案不唯一)(2)在直线y = x +b 上存在线段 AB 的可视点,求 b 的取值范围;(3)在直线y =- x +m 上存在线段 AB 的正可视点,直接写出 m 的取值范围.Ai ■ i 占 id 斗亠3亠2 -1 O3-2-10-1-4Γ•••点P ( 3, 6), P2 (- 2,- 5), P (2, 2)∙∙∙ P I C=^4〉M= AC 则点P i在圆C外,则∠ ARB< 45°,■: ■■:P2D= ' = AC 则点P2在圆D上,则∠ APB= 45 ° ,2RG=層=BG 点P a在圆G上,则∠ APB= 90°,∙线段AB的可视点是P2, P a,故答案为:B, P a;②由图1可得,点P的坐标:P(0, 3)(答案不唯一,纵坐标y范围:∣l≤ y p≤ 6).(2)如图2,设直线y=x+b与圆C相切于点H交X轴于点N连接BH∙∙∙∠ HN=∠ HBN= 45° ,∙NH= BH ∠ NH= 90°,且NH是切线,∙BH是直径,∙BH= 5,∙BN= 10 ,∙ON= 7 ,∙点N ( - 7 , 0)∙0 =- 7+b , ∙b= 7 ,当直线y = x+b与圆D相切同理可求:b =- 88≤ b ≤ 7(3)如图3,作AB 的中垂线,交Θ C 于点Q 交Θ D 于点 W--⅛,, Xg.亠 ・■■T 直线y =- x +m 上存在线段 AB 的正可视点,.线段CC 和线段DWt 的点为线段 AB 的正可视点.别代入解析式可得:匕的函数关系如图所示:(2) 求甲、乙两车相遇后y 与X 之间的函数关系式,并写出相应的自变量 X 的取值范围.T 点 CL-,=-),点 D (-^-5√2 2.m = 3, m = .m 的取值范围:^√+3,m =-2,m =-—.「- X.二冷._ 或]13.已知 A 、B 两地之间有一条 270千米的公路, 甲、乙两车同时出发,甲车以每小时 60千米/时的速度沿此公路从 A 地匀速开往B 地, 乙车从B 地沿此公路匀速开往A 地, 两车分别到达目的地后停止甲、乙两车相距的路程y (千米)与甲车的行驶时间X (时) 之间(1)乙年的速度为75 千米/时,a = 3.6 ,b =4.5 ;⅛41),点Q),点÷ 2= 75千米/时,故答案为:75; 3.6 ; 4.5 ;(2) 60× 3.6 = 216 (千米),故A (2, O), B( 3.6 , 216) , C (4.5 , 270) 当2 V x≤ 3.6时,设y = k1x+b1,根据题意得:2k1+b 1=06k1+b1^21⅛解得∙∙∙ y = 135x - 270 (2 V x≤ 3.6 );当 3.6 V X≤ 4.5 时,设y= k2x+b2,贝U3.6k2+b Ξ=2164,解得∙当3.6 V X≤ 4.5 时,y = 60x,r135χ-270(2<x<3.6)y(60讥£代κj≤4∙5)14.已知:在平面直角坐标系中,直线x+4与X轴交于点A,与y轴交于点B,点C是X轴正半轴上一点,AB= AC 连接BC(1)如图1 ,求直线BC解析式;(2)如图2,点P Q分别是线段AB BC上的点,且AF=J BQ连接PQ若点Q的横坐标为t , △ BPC 的面积为S ,求S 关于t 的函数关系式,并写出自变量取值范围; (3) 如图3,在(2)的条件下,点 E 是线段OA 上一点,连接 BE 将厶ABE 沿BE 翻折, 使翻折后的点 A 落在y 轴上的点H 处,点F 在y 轴上点H 上方EH= FH 连接EF 并延长交BC 于点G 若B 'AR 连接PE 连接P G 交BE 于点「求BT 长.≡1鈕解:(1)由已知可得 A (- 3 , 0), B(0, 4),∙∙∙ OA= 3, OB= 4,∙∙∙ A B=常丁吐;CF 丛=•二 I = 5,∙∙∙ AB= AC∙ AC= 5,∙C ( 2, 0), 设BC 的直线解析式为 y = kx +b , 将点B 与点C 代入,得(O-Ξk+b U=b , r ⅛=-2∙ BC 的直线解析式为 y =- 2x +4;(2)过点Q 作MQ y 轴,与y 轴交于点 M 过点Q 作QEL AB 过点C 作CF ⊥ABS34图2τ Q 点横坐标是t ,∙°∙ MQ= t ,T Ma OC…典厶/5∙ BQ= ∏t ,∙.∙ AP = BQ∙ AP= F ,T AA 5,∙ PB- 5 -凤.∣t ,在等腰三角形 ABC 中, AC= AB= 5, BC= 2 一二,1 11V--ABX CF=T-ACX OB∙ CF = OB^ 4, T EQ/ CFES -√5t•— L ∙ EQ= 2t ,∙ S =丄 L-×( 5- Γt )=-.匸—t (0≤ t ≤ 2); (3)如图3,8CH≡3EH)23 占 八3 4)BG=54E 、0O E =丄OiAE =( 4 - AE ) 2+12•••将厶ABE 沿BE 翻折,使翻折后的点 A 落在y 轴上的点H 处,∙∙∙ AH= AB= 5,∙∙∙ OH= BH- ∙∙∙ EH =O+H,∙点 E (- -二,∙点 F (0,4 3∙∙∙ EH= FH= ⅛ ∙直线EF 解析式为y=—x+—, 直线BE 的解析式为: y = 3x +4,∙ X ∙- 2x +4= ―X• X =- 1,•点 T (- 1, 1)• B T =:厂 Iuj . T J = '115.如图,在平面直角坐标系中,点A (4, 0)、点B (0, 4),过原点的直线l 交直线AB 于点P * X\P 丿(1 )∠ BAQ 的度数为 45 °,△ AoB 的面积为 8(2) 当直线l 的解析式为y = 3X 时,求△ AOP 勺面积;1(3) 当时,求直线I 的解析式. Li AEOF J解:(1)τ点 A (4, 0)、点 B (0, 4),• OA= OB∙∙∙∠ AO = 90°,• △ AOB 是等腰直角三角形,∙∙∙ BG=主丄AP ∙∙∙ AP= 1, •••点 P (- 12 4 T ,百 •直线PG 的解析式为:•/ BAO= 45°,A AOB的面积=f-× 4 × 4= 8;故答案为:45, 8;(2)设直线AB 的解析式为:y = kx +b ,•••直线AB 的解析式为:y =- x +4, •••直线l 的解析式为y =3x ,解苗得Dl• P (1, 3),• △ AoP 勺面积=⅛× 4× 3= 6;(3)如图,过 P 作 PC ⊥OA 于 C, 贝y PC// OB S AAOP^ABOFAP- LPB = 3PAL •屈=1?∙∙∙ PC// OBPC AC PA OB OA AB'• PC= 1, AC= 1, ∙ OC= 3, • P (3,1), .∙.∙=直线I 的解析式为y =二χ∙把点A (4, 0)、点B(0, 4)代入得 '4fc+b=0 L b =4 解得: t b=4。
中考数学压轴题专项训练:四边形的综合(含答案)
2020年数学中考压轴题专项训练:四边形的综合1.如图,四边形ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥AD,且AB=AD+BC,E是DC的中点,连结BE并延长交AD的延长线于G.(1)求证:DG=BC;(2)F是AB边上的动点,当F点在什么位置时,FD∥BG;说明理由.(3)在(2)的条件下,连结AE交FD于H,FH与HD长度关系如何?说明理由.(1)证明:∵AD∥BC,∴∠DGE=∠CBE,∠GDE=∠BCE,∵E是DC的中点,即DE=CE,∴△DEG≌△CEB(AAS),∴DG=BC.(2)解:当F运动到AF=AD时,FD∥BG.理由:由(1)知DG=BC,∵AB=AD+BC,AF=AD,∴BF=BC=DG,∴AB=AG,∵∠BAG=90°,∴∠AFD=∠ABG=45°,∴FD∥BG.(3)解:结论:FH=HD.理由:由(1)知GE=BG,又由(2)知△ABG为等腰直角三角形,所以AE⊥BG,∵FD∥BG,∴AE⊥FD,∵△AFD为等腰直角三角形,∴FH=HD.2.如图,在矩形ABCD中,过BD的中点O作EF⊥BD,分别与AB、CD交于点E、F.连接DE、BF.(1)求证:四边形BEDF是菱形;(2)若M是AD中点,联结OM与DE交于点N,AD=OM=4,则ON的长是多少?(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠DFO=∠BEO,∵∠DOF=∠EOB,OD=OB,∴△DOF≌△BOE(AAS),∴DF=BE,∴四边形BEDF是平行四边形,∵EF⊥BD,∴四边形BEDF是菱形.(2)解:∵DM=AM,DO=OB,∴OM∥AB,AB=2OM=8,∴DN=EN,ON=BE,设DE=EB=x,在Rt△ADE中,则有x2=42+(8﹣x)2,解得x=5,∴ON=.3.(1)如图1,四边形EFGH中,FE=EH,∠EFG+∠EHG=180°,点A,B分别在边FG,GH 上,且∠AEB=∠FEH,求证:AB=AF+BH.(2)如图2,四边形EFGH中,FE=EH,点M在边EH上,连接FM,EN平分∠FEH交FM 于点N,∠ENM=α,∠FGH=180°﹣2α,连接GN,HN.①找出图中与NH相等的线段,并加以证明;②求∠NGH的度数(用含α的式子表示).(1)证明:如图1中,延长BH到M,使得HM=FA,连接EM.∵∠F+∠EHG=180°,∠EHG+∠EHM=180°,∴∠F=∠EHM,∵AE=HE,FA=HM,∴△EFA≌△EHM(SAS),∴EA=EM,∠FEA=∠HEM,∵∠EAB=∠FEH,∴∠FEA+∠BEH=∠HEM+∠BEH=∠BEM=∠FEH,∴∠AEB=∠BEM,∵BE=BE,EA=EM,∴△AEB≌△MEB(SAS),∴AB=BM,∵BM=BH+HM=BH+AF,∴AB=AF+BH.(2)解:①如图2中,结论:NH=FN.理由:∵NE平分∠FEH,∴∠FEN=∠HEN,∵EF=EH,EN=EN,∴△ENF≌△ENH(SAS),∴NH=FN.②∵△ENF≌△ENH,∴∠ENF=∠ENH,∵∠ENM=α,∴∠ENF=∠ENH=180°﹣α,∴∠MNH=180°﹣α﹣α=180°﹣2α,∵∠FGH=180°﹣2α,∴∠MNH=∠FGH,∵∠MNH+∠FNH=180°,∴∠FGH+∠FNH=180°,∴F,G,H,N四点共圆,∵NH=NF,∴=,∴∠NGH=∠NGF=∠FGH=90°﹣α.4.如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点M、N分别是边AC、AB上的动点,连接MN,将△AMN沿MN所在直线翻折,翻折后点A的对应点为A′.(1)如图1,若点A′恰好落在边AB上,且AN=AC,求AM的长;(2)如图2,若点A′恰好落在边BC上,且A′N∥AC.①试判断四边形AMA′N的形状并说明理由;②求AM、MN的长;(3)如图3,设线段NM、BC的延长线交于点P,当且时,求CP的长.解:(1)如图1中,在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AC=4,BC=3,∴AB===5,∵∠A=∠A,∠ANM=∠C=90°,∴△ANM∽△ACB,∴=,∴=,∴AM=.(2)①如图2中,∵NA′∥AC,∴∠AMN=∠NMA′,由翻折可知:MA=MA′,∠AMN=∠NMA′,∴∠MNA′=∠A′MN,∴A′N=A′M,∴AM=A′N,∵AM∥A′N,∴四边形AMA′N是平行四边形,∵MA=MA′,∴四边形AMA′N是菱形.②连接AA′交MN于O.设AM=MA′=x,∵MA′∥AB,∴=,∴=,解得x=,∴AM=,∴CM=,∴CA′===,∴AA′===,∵四边形AMA′N是菱形,∴AA′⊥MN,OM=ON,OA=OA′=,∴OM===,∴MN=2OM=.(3)如图3中,作NH⊥BC于H.∵NH∥AC,∴==∴==∴NH=,BH=,∴CH=BC﹣BH=3﹣=,∴AM=AC=,∴CM=AC﹣AM=4﹣=,∵CM∥NH,∴=,∴=,∴PC=1.5.如图,四边形ABCD为平行四边形,AD=1,AB=3,∠DAB=60°,点E为边CD上一动点,过点C作AE的垂线交AE的延长线于点F.(1)求∠D的度数;(2)若点E为CD的中点,求EF的值;(3)当点E在线段CD上运动时,是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.解:(1)如图1中,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CB,∠ADC+∠DAB=180°,∵∠DAB=60°,∴∠ADC=120°.(2)如图1中,作AH⊥CD交CD的延长线于H.在Rt△ADH中,∵∠H=90°,∠ADH=60°,AD=2,∴AH=AD•sin60°=,DH=AD•cos60°=,∵DE=EC=,∴EH=DH+DE=2,∴AE===,∵CF⊥AF,∴∠F=∠H=90°,∵∠AEH=∠CEF,∴△AEH∽△CEF,∴=,∴=,∴EF=.(3)如图2中,作△AFC的外接圆⊙O,作AH⊥CD交CD的郯城县于H,作OK⊥CD于K,交⊙O于M,作FP∥CD交AD的延长线于P,作MN∥CD交AD的延长线于M,作NQ⊥CD于Q.∵DE∥PF,∴=,∵AD是定值,∴PA定值最大时,定值最大,观察图象可知,当点F与点M重合时,PA定值最大,最大值=AN的长,由(2)可知,AH=,CH=,∠H=90°,∴AC===,∴OM=AC=,∵OK∥AH,AO=OC,∴KH=KC,∴OK==,∴MK=NQ=﹣,在Rt△NDQ中,DN===﹣,∴AN=AD+DN=+,∴的最大值==+.6.如图,在边长为2的正方形ABCD中,点P是射线BC上一动点(点P不与点B重合),连接AP、DP,点E是线段AP上一点,且∠ADE=∠APD,连接BE.(1)求证:AD2=AE•AP;(2)求证BE⊥AP;(3)直接写出的最小值.(1)证明:∵∠DAE=∠PAD,∠ADE=∠APD,∴△ADE∽△APD,∴=,∴AD2=AE•AP(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB,∠ABC=90°,∴AB2=AE•AP,∴=,∵∠BAE=∠PAB,∴△ABE∽△APB,∴∠AEB=∠ABP=90°,∴BE⊥AP.(3)∵△ADE∽△APD,∴=,∴=,∵AD=2,∴DE最小时,的值最小,如图,作△ABE的外接圆⊙O,连接OD,OE,易知OE=1,OD=,∴DE≥OD﹣OE=﹣1,∴DE的最小值为﹣1,∴的最小值=.7.在正方形ABCD中,点E是BC边上一点,连接AE.(1)如图1,点F为AE的中点,连接CF.已知tan∠FBE=,BF=5,求CF的长;(2)如图2,过点E作AE的垂线交CD于点G,交AB的延长线于点H,点O为对角线AC 的中点,连接GO并延长交AB于点M,求证:AM+BH=BE.解:(1)Rt△ABE中,BF为中线,BF=5,∴AE=10,FE=5,作FP⊥BC于点P,Rt△BFP中,,∴BP=3,FP=4,在等腰三角形△BFE中,BE=2BP=6,由勾股定理求得,∴CP=8﹣3=5,∴;(2)∵∠ACD=∠BAC=45°,AO=CO,∠AOM=∠COG,∴证明△AMO≌△CGO(ASA),∴AM=GC,过G作GP垂直AB于点P,得矩形BCGP,∴CG=PB,∵AB=PG,∠AEB=∠H,∠ABE=∠GPH,∴△ABE≌△GPH(ASA),∴BE=PH=PB+BH=CG+BH=AM+BH.8.阅读理解:如图1,若一个四边形的两条对角线互相垂直,则称这个四边形为垂美四边形.(1)概念理解:如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,问四边形ABCD是垂美四边形吗?请说明理由;(2)性质探究:如图1,试在垂美四边形ABCD中探究AB2,CD2,AD2,BC2之间的关系,并说明理由;(3)解决问题:如图3,分别以Rt△ABC的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG 和正方形ABDE,连结CE、BG、GE、CE交BG于点N,交AB于点M.已知AC=,AB=2,求GE的长.解:(1)如图2,四边形ABCD是垂美四边形;理由如下:连接AC、BD交于点E,∵AB=AD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,∵CB=CD,∴点C在线段BD的垂直平分线上,∴直线AC是线段BD的垂直平分线,∴AC⊥BD,即四边形ABCD是垂美四边形;(2)猜想结论:AB2+CD2=AD2+BC2,证明:如图1,在四边形ABCD中,∵AC⊥BD,∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,由勾股定理得:AB2+CD2=AO2+BO2+OD2+OC2AD2+BC2=AO2+BO2+OD2+OC2∴AB2+CD2=AD2+BC2,(3)如图3,连接CG,BE,∵∠CAG=∠BAE=90°,∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠GAB=∠CAE,在△GAB和△CAE中,FMNG图 3EDCAB∴△GAB≌△CAE(SSS),∴∠ABG=∠AEC,∵∠AEC+∠AME=90°,∴∠ABG+∠BMN=90°,∴∠BNC=90°,即BG⊥CE,∴四边形CGEB是垂美四边形,由(2)得:EG2+BC2=CG2+BE2∵,AB=2,∴BC=1,,,∴EG2=CG2+BE2﹣BC2=6+8﹣2=13,∴.9.已知:如图,长方形ABCD中,∠A=∠B=∠B=∠D=90°,AB=CD=4米,AD=BC=8米,点M是BC边的中点,点P从点A出发,以1米/秒的速度沿AB方向运动再过点B沿BM方向运动,到点M停止运动,点O以同样的速度同时从点D出发沿着DA方向运动,到点A停止运动,设点P运动的时间为x秒.(1)当x=2秒时,线段AQ的长是 6 米;(2)当点P在线段AB上运动时,图中阴影部分的面积发生改变吗?请你作出判断并说明理由.(3)在点P,Q的运动过程中,是否存在某一时刻,使得BP=DQ?若存在,求出点P 的运动时间x的值;若不存在,请说明理由.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=8,∵DQ=2,∴AQ=AD﹣DQ=8﹣2=6,故答案为6.(2)结论:阴影部分的面积不会发生改变.理由:连结AM,作MH⊥AD于H.则四边形ABMH是矩形,MH=AB=4.∵S阴=S△APM+S△AQM=×x×4+(8﹣x)×4=16,∴阴影面积不变;(3)当点P在线段AB上时,BP=4﹣x,DQ=x.∵BP=DQ,∴4﹣x=x,∴x=3.当点P在线段BM上时,BP=x﹣4,DQ=x.∵BP=DQ,∴x﹣4=x,∴x=6.所以当x=3或6时,BP=DQ.10.A,B,C,D是长方形纸片的四个顶点,点E、F、H分别是边AB、BC、AD上的三点,连结EF、FH.(1)将长方形纸片ABCD按图①所示的方式折叠,FE、FH为折痕,点B、C、D折叠后的对应点分别为B'、C'、D',点B'在FC'上,则∠EFH的度数为90°;(2)将长方形纸片ABCD按图②所示的方式折叠,FE、FH为折痕,点B、C、D折叠后的对应点分别为B'、C'、D',若∠B'FC'=18°,求∠EFH的度数;(3)将长方形纸片ABCD按图③所示的方式折叠,FE、FH为折痕,点B、C、D折叠后的对应点分别为B'、C'、D',若∠EFH=m°,求∠B'FC'的度数为180°﹣2m°.解:(1)∵沿EF,FH折叠,∴∠BFE=∠B'FE,∠CFH=∠C'FH,∵点B′在FC′上,∴∠EFH=(∠BFB'+∠CFC')=×180°=90°,故答案为:90°;(2)∵沿EF,FH折叠,∴可设∠BFE=∠B'FE=x,∠C'FH=∠CFH=y,∵2x+18°+2y=180°,∴x+y=81°,∴∠EFH=x+18°+y=99°;(3)∵沿EF,FH折叠,∴可设∠BFE=∠B'FE=x,∠C'FH=∠CFH=y,∴∠EFH=180°﹣∠BFE﹣∠CFH=180°﹣(x+y),即x+y=180°﹣m°,又∵∠EFH=∠EFB'﹣∠B'FC'+∠C'FH=x﹣∠B'FC'+y,∴∠B'FC'=(x+y)﹣∠EFH=180°﹣m°﹣m°=180°﹣2m°,故答案为:180°﹣2m°.11.勾股定理是数学史上非常重要的一个定理.早在2000多年以前,人们就开始对它进行研究,至今已有几百种证明方法.在欧几里得编的《原本》中证明勾股定理的方法如下,请同学们仔细阅读并解答相关问题:如图,分别以Rt△ABC的三边为边长,向外作正方形ABDE、BCFG、ACHI.(1)连接BI、CE,求证:△ABI≌△AEC;(2)过点B作AC的垂线,交AC于点M,交IH于点N.①试说明四边形AMNI与正方形ABDE的面积相等;②请直接写出图中与正方形BCFG的面积相等的四边形.(3)由第(2)题可得:正方形ABDE的面积+正方形BCFG的面积=正方形ACHI的面积,即在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2.(1)证明:∵四边形ABDE、四边形ACHI是正方形,∴AB=AE,AC=AI,∠BAE=∠CAI=90°,∴∠EAC=∠BAI,在△ABI和△AEC中,,∴△ABI≌△AEC(SAS);(2)①证明:∵BM⊥AC,AI⊥AC,∴BM∥AI,∴四边形AMNI的面积=2△ABI的面积,同理:正方形ABDE的面积=2△AEC的面积,又∵△ABI≌△AEC,∴四边形AMNI与正方形ABDE的面积相等.②解:四边形CMNH与正方形BCFG的面积相等,理由如下:∵Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,∴正方形ABDE的面积+正方形BCFG的面积=正方形ACHI的面积,由①得:四边形AMNI与正方形ABDE的面积相等,∴四边形CMNH与正方形BCFG的面积相等;(3)解:由(2)得:正方形ABDE的面积+正方形BCFG的面积=正方形ACHI的面积;即在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2;故答案为:正方形ACHI,AC2.12.在长方形纸片ABCD中,点E是边CD上的一点,将△AED沿AE所在的直线折叠,使点D 落在点F处.(1)如图1,若点F落在对角线AC上,且∠BAC=54°,则∠DAE的度数为18 °.(2)如图2,若点F落在边BC上,且AB=6,AD=10,求CE的长.(3)如图3,若点E是CD的中点,AF的沿长线交BC于点G,且AB=6,AD=10,求CG 的长.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°,∵∠BAC=54°,∴∠DAC=90°﹣54°=36°,由折叠的性质得:∠DAE=∠FAE,∴∠DAE=∠DAC=18°;故答案为:18;(2)∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠C=90°,BC=AD=10,CD=AB=6,由折叠的性质得:AF=AD=10,EF=ED,∴BF===8,∴CF=BC﹣BF=10﹣8=2,设CE=x,则EF=ED=6﹣x,在Rt△CEF中,由勾股定理得:22+x2=(6﹣x)2,解得:x=,即CE的长为;(3)连接EG,如图3所示:∵点E是CD的中点,∴DE=CE,由折叠的性质得:AF=AD=10,∠AFE=∠D=90°,FE=DE,∴∠EFG=90°=∠C,在Rt△CEG和△FEG中,,∴Rt△CEG≌△FEG(HL),∴CG=FG,设CG=FG=y,则AG=AF+FG=10+y,BG=BC﹣CG=10﹣y,在Rt△ABG中,由勾股定理得:62+(10﹣y)2=(10+y)2,解得:y=,即CG的长为.13.如图,矩形ABCD中,AB=6cm,AD=8cm,点P从点A出发,以每秒一个单位的速度沿A→B→C的方向运动;同时点Q从点B出发,以每秒2个单位的速度沿B→C→D的方向运动,当其中一点到达终点后两点都停止运动.设两点运动的时间为t秒.(1)当t=7 时,两点停止运动;(2)设△BPQ的面积面积为S(平方单位)①求S与t之间的函数关系式;②求t为何值时,△BPQ面积最大,最大面积是多少?解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=8cm,AB=CD=6cm,∴BC+AD=14cm,∴t=14÷2=7,故答案为7.(2)①当0<t<4时,S=•(6﹣t)×2t=﹣t2+6t.当4≤t<6时,S=•(6﹣t)×8=﹣4t+24.当6<t≤7时,S=(t﹣6)•(2t﹣8)=t2﹣10t+24.②当0<t<4时,S=•(6﹣t)×2t=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,∵﹣1<0,∴t=3时,△PBQ的面积最大,最小值为9.当4≤t<6时,S=•(6﹣t)×8=﹣4t+24,∵﹣4<0,∴t=4时,△PBQ的面积最大,最大值为8,当6<t≤7时,S=(t﹣6)•(2t﹣8)=t2﹣10t+24=(t﹣5)2﹣1,t=7时,△PBQ的面积最大,最大值为3,综上所述,t=3时,△PBQ的面积最大,最大值为9.14.综合实践:问题情境数学活动课上,老师和同学们在正方形中利用旋转变换探究线段之间的关系探究过程如下所示:如图1,在正方形ABCD中,点E为边BC的中点.将△DCE以点D为旋转中心,顺时针方向旋转,当点E的对应点E'落在边AB上时,连接CE'.“兴趣小组”发现的结论是:①AE'=C'E';“卓越小组”发现的结论是:②DE=CE',DE⊥CE'.解决问题(1)请你证明“兴趣小组”和“卓越小组”发现的结论;拓展探究证明完“兴趣小组”和“卓越小组”发现的结论后,“智慧小组”提出如下问题:如图2,连接CC',若正方形ABCD的边长为2,求出CC'的长度.(2)请你帮助智慧小组写出线段CC'的长度.(直接写出结论即可)(1)证明:①∵△DE'C'由△DEC旋转得到,∴DC'=DC,∠C'=∠DCE=90°.又∵四边形ABCD是正方形,∴DA=DC,∠A=90°,∴DA=DC',∵DE'=DE',∴Rt△DAE≌Rt△DC'E′(HL),∴AE'=C'E'.②∵点E为BC中点,C'E'=AE'=CE,∴点E'为AB的中点.∴BE′=CE,又∵DC=BC,∠DCE=∠CBE'=90°,∴△DCE≌△CBE'(SAS),∴DE=CE',∠CDE=∠E'CB,∵∠CDE+∠DEC=90°,∴∠E'CB+∠CED=90°,∴DE⊥CE'.(2)解:如图2中,作C′M⊥CD于M,交AB于N.∵AB∥CD,C′M⊥CD,∴C′M⊥AB,∴∠DMC′=∠C′NE′=∠DC′E′=90°,∴∠MDC′+∠DC′M=90°,∠DC′M+∠E′CN=90°,∴∠MDC′=∠E′C′N,∴△DMC′∽△C′NE′,∴===2,设NE′=x,则AM=AN=1+x,C′M=2x,C′N=(1+x),∵MN=AD=2,∴2x+(1+x)=2,解得x=,∴CM=2﹣(1+)=,MC=,∴CC′===.15.在△ABC中,AD平分∠BAC交BC于D,∠MDN的两边分别与AB,AC相交于M,N两点,且DM=DN.(1)如图甲,若∠C=90°,∠BAC=60°,AC=9,∠MDN=120°,ND∥AB.①写出∠MDA=90 °,AB的长是18 .②求四边形AMDN的周长.(2)如图乙,过D作DF⊥AC于F,先补全图乙再证明AM+AN=2AF.解:(1)①∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD=∠BAC=30°,∵ND∥AB,∴∠NDA=∠BAD=30°,∴∠MDA=∠MDN﹣∠NDA=120°﹣30°=90°,∵∠C=90°,∠BAC=60°,∴∠ABC=30°,∴AC=AB,∴AB=2AC=18,故答案为:90,18;②∵∠ABC=30°,ND∥AB,∴∠NDC=30°,又∵∠MDN=120°,∴∠MDB=30°,∴∠MAD=∠NAD=∠ADN=∠MBD=30°,∴BM=MD,DN=AN,∵DM=DN,∴BM=MD=DN=AN,在Rt△ADM中,设MD=x,则AM=2x,BM=MD=DN=AN=x,∵AB=18,∴3x=18,∴x=6,∴AM=12,MD=DN=AN=6,∴四边形AMDN的周长=AM+MD+DN+AN=12+6+6+6=30;(2)补全图如图乙所示:证明:过点D作DE⊥AB于E,如图丙所示:∵DE⊥AB,DF⊥AC,AD平分∠BAC,∴∠DEM=∠DFN=90°,DE=DF,在Rt△DEA和Rt△DFA中,,∴Rt△DEA≌Rt△DFA(HL),∴AE=AF,在Rt△DEM和Rt△DFN中,,∴Rt△DEM≌Rt△DFN(HL),∴EM=FN,∴AM+AN=AE+EM+AF﹣NF=2AF.。
