动点最值问题期末题压轴题2021-2022学年人教版九年级上册数学
2021-2022学年辽宁省沈阳市浑南区九年级上学期期末数学试题(解析版)

11.关于x 一元二次方程x2+bx﹣10=0的一个根为2,则b的值为__.
【答案】3
【分析】把x=2代入方程x2+bx﹣10=0得关于b的方程,然后解方程即可.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程x2+bx﹣10=0的一个根为2,
∴把x=2代入方程x2+bx﹣10=0得4+2b﹣10=0,
【答案】A
【分析】在同一路灯下由于两人所在位置不同,因此影长也不同,所以无法判断谁的影子长.
【详解】在同一路灯下由于位置不同,影长也不同,所以无法判断谁的影子长.
故选:A.
【点睛】本题综合考查了平行投影和中心投影的特点及规律,正确理解平行投影和中心投影的特点和规律是解题的关键.
8.关于菱形的性质,以下说法不正确的是()
【答案】6.5
【分析】利用直角三角形DEF和直角三角形BCD相似求得BC的长后加上AC的长即可求得树AB的高.
详解】∵∠DEF=∠BCD=90°,∠D=∠D,
∴△DEF∽△DCB,
∴ ,
∵DE=40cm=0.4m,EF=20cm=0.2m,CD=10m,
∴ ,
解得:BC=5(m),
∵AC=1.5m,
∴BE=DE.
∴DE=FG.
∴①正确;
②延长DE,交FG于M,交FB于点H,
∵△ABE≌△ADE,
∴∠ABE=∠ADE.
由①知:OB=OF,
∴∠OFB=∠ABE.
∴∠OFB=∠ADE.
∵∠BAD=90°,
∴∠ADE+∠AHD=90°.
∴∠OFB+∠AHD=90°.
即:∠FMH=90°,
∴DE⊥FG.
5.如图,在直角坐标系中,有两点A(6,3)、B(6,0).以原点O为位似中心,相似比为 ,在第一象限内把线段AB缩小后得到线段CD,则点C的坐标为()
2021-2022学年门头沟区九年级第一学期数学期末测试(word版含答案)

A门头沟区2021-2022学年度第一学期期末调研试卷九 年 级 数 学 2022.1一、选择题(本题共16分,每小题2分)第1- 8题均有四个选项,符合题意的选项只有..一个. 1.已知23a b =(0ab ≠),下列比例式成立的是 A .32a b=B .32a b =C .23a b =D .32b a = 2.抛物线2(3)+1=-y x 的顶点坐标是 A .()3,1-B .()3,1C .()3,1-D .()3,1--3. 已知⊙O 的半径为5,如果点P 到圆心O 的距离为8,那么点P 与⊙O 的位置关系是 A .点P 在⊙O 上B .点P 在⊙O 内C .点P 在⊙O 外D .无法确定4.在Rt △ABC 中,如果∠C = 90°,tan A = 2,那么sin A 的值是 A .23B .13CD 5.如图,线段AB 是⊙O 的直径,弦CD 丄AB 于E , 如果∠CAB = 20°,那么∠AOD 等于A .120°B .140°C .150°D .160°6. 如果将抛物线22y x =先向左平移2个单位,再向上平移3个单位后得到一条新的抛物线, 这条新的抛物线的表达式是 A .()2223y x =-+ B .()22+23y x =- C .()2223y x =--D .()2223y x =++7. 如果()11,A y 与()22,B y 都在函数1k y x-=的图象上,且12y y >,那么k 的取值范围是 A .k >1B .k <1C .k ≠1D .任意实数OD CB Ay xQ PBACOxyO –1–2–3–4123456–1–2–312348.如图,如果抛物线2144y x =-与x 轴交于A 、B 两点,点P 是以()0,3C 为圆心,2为半径的圆 上的一个动点,点Q 是线段P A 的中点,连接OQ , 那么线段OQ 的最大值是 A .3 B .412C .4D .72二、填空题(本题共16分,每小题2分) 9.如果23x y =,那么x y x+的值是 . 10.颐和园是我国现存规模最大,保存最完整的古代皇家园林,它和承德避暑山庄、苏州拙政园、苏州留园并称为中国四大名园.该园有一个六角亭,如果它的地基是半径为2米的正六边形,那么这个地基的周长是 米. 11.如果两个相似三角形的相似比是1:3,那么这两个相似三角形的周长比是 . 12.如图,扇形的圆心角∠AOB = 60°,半径为3cm .如果点C 、D 是AB 的三等分点,图中所有阴影部分的面积之和是cm 2.13.把二次函数的表达式223y x x =-+化为()2y a x h k =-+的形式为 . 14.写出一个图象位于第一,三象限的反比例函数的表达式 .15.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有这样的一个问题:“今有勾八步,股十五步,问勾中容圆径几何?”.其意思是:“如图,现有直角三角形,勾(短直角边)长为8步, 股(长直角边)长为15步,问该直角三角形所能容纳的最大圆 的直径是多少?”.答:该直角三角形所能容纳的最大圆的直径..是 步. 16.函数2112y x x =+的图象如图所示,在下列结论中,① 该函数自变量x 的取值范围是0x ≠;② 该函数有最小值32; ③ 方程21132x x +=有三个根;④ 如果()11,x y 和()22,x y 是该函数图象上的两个点,当120x x <<时一定有12y y <. 所有正确结论的序号是 .ED CBA三、解答题(本题共68分,第17~22题每小题5分,23~26题每小题6分,第27~28题每小题7分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.计算:(02sin 605π︒--.18.已知:如图,在△ABC 中,点D 在BC 上,点E 在AC 上,DE 与AB 不平行.添加一个条件 ,使得△CDE ∽△CAB ,然后再加以证明.19.已知:如图1,在△ABC 中,AB = AC .求作:⊙O ,使得⊙O 是△ABC 的外接圆.D AB CB C A图1 图2作法:① 如图2,作∠BAC 的平分线交BC 于D ;② 作线段AB 的垂直平分线EF ; ③ EF 与AD 交于点O ;④ 以点O 为圆心,以OB 为半径作圆. ∴ ⊙O 就是所求作的△ABC 的外接圆. 根据上述尺规作图的过程,回答以下问题:(1)使用直尺和圆规,依作法补全图2(保留作图痕迹); (2)完成下面的证明.证明:∵ AB = AC ,∠BAD =∠DAC ,∴ . ∵ AB 的垂直平分线EF 与AD 交于点O ,∴ OA = OB ,OB = OC .( )(填推理的依据) ∴ OA = OB = OC .∴ ⊙O 就是△ABC 的外接圆.DCBAD CBAPMF EC B A DyxAO20.已知二次函数2y ax bx c =++(a ≠0)图象上部分点横坐标、纵坐标的对应值如下表:x … 0 1 2 3 4 … y…-3-4-35…(1)求该二次函数的表达式;(2)直接写出该二次函数的图象与x 轴的交点坐标.21.已知:如图,在Rt △ABC 中,∠ACB = 90°,CD 是AB 边上的高.(1)求证:△ABC ∽△CBD ;(2)如果AC = 4,BC = 3,求BD 的长.22.如图,在平面直角坐标系xOy 中,一次函数2y x =-的图象与反比例函数ky x=的图象的一个交点 为()1,A n -.(1)求反比例函数ky x=的表达式; (2)如果P 是坐标轴上一点,且满足P A = OA ,直接写出点P 的坐标.23.“永定楼”是门头沟区的地标性建筑,某数学兴趣小组进行了测量它高度的社会实践活动.如图,他们先在点D 处用高1.5米的测角仪AD 测得塔顶M 的仰角为 30°,然后沿DF 方向前行70 m 到达点E 处,在点 E 处测得塔顶M 的仰角为60°. 求永定楼的高MF .(结果保留根号)24.在美化校园的活动中,某兴趣小组借助如图所示的直角墙角(墙角两边DC 和DA 足够长),用28 m长的篱笆围成一个矩形花园ABCD (篱笆只围AB 和BC 两边). 设AB = x m ,S 矩形ABCD = y m 2.(1)求y 与x 之间的关系式,并写出自变量的取值范围; (2)当矩形花园的面积为192 m 2时,求AB 的长;(3)如果在点P 处有一棵树(不考虑粗细),它与墙DC 和DA 的距离分别是15 m 和6 m ,如果要将这棵树围在矩形花园内部(含边界),直接写出矩形花园面积的最大值.OFED CBA25.如图,AB 为⊙O 的直径,C 为BA 延长线上一点,CD 是⊙O 的切线,D 为切点,OF ⊥AD 于点E ,交CD 于点F .(1)求证:∠ADC = ∠AOF ; (2)如果1sin 3C =,BD = 8,求EF 的长.26.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线224y ax ax =-+(a >0).(1)求该抛物线的对称轴和顶点坐标(用含a 的代数式表示); (2)如果该抛物线的顶点恰好在x 轴上,求它的表达式;(3)如果()11,A m y -,()2,B m y ,()32,C m y +三点均在抛物线224y ax ax =-+上,且总有y 1>y 3>y 2,结合图象,直接写出m 的取值范围.27.在△ABC 中,∠BAC = 45°,CD ⊥AB 于点D ,AE ⊥BC 于点E ,连接DE .(1)如图1,当△ABC 为锐角三角形时,① 依题意补全图形,猜想∠BAE 与∠BCD 之间的数量关系并证明; ② 用等式表示线段AE ,CE ,DE 的数量关系,并证明.(2)如图2,当∠ABC 为钝角时,直接写出线段AE ,CE ,DE 的数量关系.CB ACBA图1 图228.如图,在平面直角坐标系xOy 中,()0,2C ,⊙C 的半径为1.如果将线段AB 绕原点O 逆时针旋转α(0°<α<180°)后的对应线段''A B 所在的直线与⊙C 相切,且切点在线段''A B 上,那么线段AB 就是⊙C 的“关联线段”,其中满足题意的最小α就是线段AB 与⊙C 的“关联角”.(1)如图1,如果()2,0A ,线段OA 是⊙C 的“关联线段”,那么它的“关联角”为 °. (2)如图2,如果()13,3A -、()12,3B -,()21,1A 、()23,2B ,()33,0A 、()33,2B -.那么⊙C 的“关联线段”有 (填序号,可多选). ① 线段A 1 B 1② 线段A 2 B 2③ 线段A 3 B 3(3)如图3,如果()1,0B 、(),0D t ,线段BD 是⊙C 的“关联线段”,那么t 的取值范围是 . (4)如图4,如果点M 的横坐标为m ,且存在以MC 的“关联线段”,那么m 的取值范围是 .图1图2图3 图4门头沟区2021-2022学年度第一学期期末调研九年级数学答案及评分参考2022.1一、选择题(本题共16分,每小题2分)二、填空题(本题共16分,每小题2分)三、解答题(本题共68分,第17~22题每小题5分,23~26题每小题6分,第27~28题每小题7分) 17.(本小题满分5分) 解:原式=25 1.+-………………………………………………………………4分 4.……………………………………………………………………………5分18.(本小题满分5分)解:添加条件正确;…………………………………………………………………………2分 证明过程正确.…………………………………………………………………………5分19.(本小题满分5分)解:(1)作图正确;…………………………………………………………………………2分 (2)依据正确.…………………………………………………………………………5分20.(本小题满分5分)解:(1)∵设这个二次函数的表达式为23y ax bx .=+-由题意得,3034a b a b --=⎧⎨+-=-⎩…………………………………………………1分解得,12a b .=⎧⎨=-⎩∴223y x x .=--…………………………………………………………………3分 (2)()1,0-,()3,0.……………………………………………………………………5分21.(本小题满分5分)(1)证明:∵ ∠ACB = 90°,CD 是AB 边上的高,∴ ∠A C B =∠C D B = 90°.……………………………………………………1分 又∵ ∠B =∠B ,∴ △A B C ∽△C B D .…………………………………………………………2分(2)解:在Rt △ABC 中,∠ACB = 90°,AC = 4,BC = 3.∴ 由勾股定理得 A B =5.…………………………………………………………3分 ∵ △ABC ∽△CBD , ∴AB BC CB BD=.……………………………………………………………………4分 ∴ 223955BC BD AB ===.………………………………………………………5分22.(本小题满分5分)解(1)∵A (1-, n )在一次函数x y 2-=的图象上,∴n =2-×(1-)=2. ……………………………………………………………………1分 ∴点A 的坐标为(1-, 2). …………………………………………………………2分 ∵点A 在反比例函数xky =的图象上, ∴2-=k .∴反比例函数的解析式为xy 2-=. ………………………………………………3分 (2)点P 的坐标为(-2, 0)或(0, 4). …………………………………………………5分23.(本小题满分6分)解:根据题意,得 1.5CF BE AD ===,70AB DE ==.设MC 为x m . ……………………………………………………………………………1分 在Rt △MCB 中,tan =MCMBC BC∠,OFED CBA∴tan60x BC =︒. …………………………………………………………………2分同法可求AC .……………………………………………………………………3分∴70+. ………………………………………………………………………4分解得x =.……………………………………………………………………………5分∴ 1.5m MF MC CF =+=().答:永定楼的高为 1.5米. …………………………………………………………6分24.(本小题满分6分)解:(1)由题意得 ()22828.y x x x x =-=-+………………………………………………1分028.x <<…………………………………………………………………………2分(2)由题意得 228192.x x -+=…………………………………………………………3分解得1212,16.x x ==答:A B 的长为12米或16米.……………………………………………………5分 (3)当13x =时,面积的最大值为195米2.…………………………………………6分25.(本小题满分6分) 解:(1)连接OD .∵CD 是O 的切线, ∴OD CD ⊥.∴90ADC ODA ︒∠+∠=. ∵OF AD ⊥,∴90AOF DAO ∠+∠=︒. ∵ODA DAO ∠=∠,∴ADC AOF ∠=∠.………………………………………………………………3分 (2)设半径为r ,在Rt OCD ∆中,1sin 3C =, ∴13OD OC =. ∴OD r =,3OC r =.FA∵OA r =,∴2AC OC OA r =-=. ∵AB 为O 的直径, ∴90ADB ∠=︒. ∴OF BD ,∴12OE OA BD AB ==. ∴4OE =. ∵34OF OC BD BC ==, ∴6OF =.∴2EF OF OE =-=.……………………………………………………………6分26.(本小题满分6分)解:(1)由题意得()22241 4.y ax ax a x a =-+=--+∴ 对称轴为直线1x =,顶点坐标为()1,4.a -+………………………………2分 (2)∵抛物线的顶点恰好在x 轴上,∴40.a -+= 解得 4.a =∴ 抛物线的表达式为248 4.y x x =-+……………………………………………4分 (3)10.2m <<…………………………………………………………………………6分27.(本小题满分7分)解:(1)① 依题意,补全图形. ………………………………………………………1分猜想:∠B A E = ∠B C D. ……………………………………………………2分 证明:∵CD ⊥AB ,AE ⊥BC ,∴∠BAE +∠B = 90°,∠BCD +∠B = 90°.∴∠B A E = ∠B C D. …………………………………………………3分②线段AE ,CE ,DE 的数量关系:CE +DE = AE . ………………………4分 证明:如图,在AE 上截取AF = CE ,连接DF .∵∠BAC = 45°,CD ⊥AB , ∴ AD = CD.又∵∠BAE = ∠BCD,∴△ADF≌△CDE .∴DF = DE,∠ADF = ∠CDE.∵AB⊥CD,∴∠ADF+∠FDC = 90°. ∴∠CDE+∠FDC = ∠EDF = 90°.∴△EDF是等腰直角三角形.∴EF = DE2.∵AF + EF = AE,∴C E+D E=A E.…………………………………………………6分(2)线段AE,CE,DE的数量关系:CE DE = AE . ……………………………7分28.(本小题满分7分)解:(1)60°.………………………………………………………………………………2分(2)②,③.……………………………………………………………………………4分(3)t………………………………………………………………………………5分(4)2 4.m-<≤…………………………………………………………………………7分说明:若考生的解法与给出的解法不同,正确者可参照评分参考相应给分。
压轴题07 二次函数中三种面积最值问题(学生版) 2023-2024学年九年级数学上册培优(人教版)

压轴题07 二次函数中三种面积最值问题目录解题知识必备..............................................................Error! Bookmark not defined.压轴题型讲练 (2)题型一、三角形面积最值 (2)题型二、四边形面积最值 (9)题型三、面积和差最值 (18)压轴能力测评(17题) (27)二次函数中的面积最值问题通常有以下3种解题方法:1)当所求图形的面积没有办法直接求出时,通常采用分割或补全图形的方法表示所求图形的面积,如下:一般步骤为:①设出要求的点的坐标;②通过割补将要求的图形转化成通过条件可以表示的图形面积和或差;③列出关系式求解;④检验是否每个坐标都符合题意.2)用铅垂定理巧求斜三角形面积的计算公式:三角形面积等于水平宽和铅锤高乘积的一半.3)利用平行线间的距离处处相等,根据同底等高,将所求图形的面积转移到另一个图形中,如图所示:一般步骤为:①设出直线解析式,两条平行直线k 值相等;②通过已知点的坐标,求出直线解析式;③求出题意中要求点的坐标;④检验是否每个坐标都符合题意.题型一: 三角形面积最值问题【例1】.(23-24九年级上·福建莆田·期末)已知抛物线()21231y mx m x m =++--与x 轴交于不同的两点.(1)求m 的取值范围;(2)证明该抛物线经过象限内的某个定点P ,并求点P 的坐标;(3)设抛物线与x 轴的两个交点分别是A ,B ,当184m -£<-时,ABP V 的面积是否有最大值或最小值?若有,求出该最大值或最小值及对应的m 的值;若没有,请说明理由.交y 轴于点C ,点P 是线段OA 上一动点,PN x ^轴,交直线AC 于点M ,交抛物线于点N .(1)求抛物线的函数表达式;(2)连接,AN CN ,求四边形ANCO 面积的最大值.【变式2】.(23-24九年级上·新疆伊犁·期末)如图,抛物线()230y ax bx a =++¹的对称轴为直线1x =-,抛物线交x 轴于A ,C 两点,与直线1y x =-交于A ,B 两点,直线AB 与抛物线的对称轴交于点E .(1)求抛物线的解析式;(2)求一次函数值大于二次函数值的x 的取值范围;(3)点P 在直线AB 上方的抛物线上运动,若ABP V 的面积最大,求此时点P 的坐标.与y 轴交于点B ,且2,4OA OC OB ===.(1)求这个二次函数的解析式,并求出顶点D 的坐标;(2)若点M 为第一象限内抛物线上一点,求M 点坐标为多少时,BCM V 的面积最大,并求出这个最大面积.题型二: 四边形面积最值问题【例2】.(23-24九年级上·海南海口·期末)如图,直线122y x =-+交y 轴于点A ,交x 轴于点C , 抛物线214y x bx c =-++经过点A ,点C ,且交x 轴于另一点B .(1)直接写出:点A 坐标,点C 坐标 ;(2)求该抛物线的解析式;(3)在直线AC 上方的抛物线上是否存在点M ,使四边形ABCM 面积最大?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由;(4)将线段OA 绕x 轴上的动点(,0)P m 顺时针旋转90°得到线段O A ¢¢,若线段O A ¢¢与抛物线只有一个公共点,请结合函数图象,求m 的取值范围.【变式1】.(23-24九年级上·云南保山·期末)如图,已知抛物线()220y ax bx a =+-¹与x 轴交于A 、()4,0B -两点,与y 轴交于C 点,直线BD 交抛物线于点()2,3D .(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M 为抛物线上一动点,且在第三象限,求四边形BMCA 面积的最大值;并直接写出M 点的坐标.【变式2】.(22-23九年级上·广东惠州·期中)如图,已知二次函数2y x bx c =++的图象与x 轴交于点(1,0)A ,(3,0)B ,与y 轴交于点C .(1)求二次函数的解析式;(2)点E 是二次函数第四象限图象上一点,过点E 作x 轴的垂线,交直线BC 于点D ,求四边形AEBD 面积的最大值及此时点E 的坐标;(3)若点P 为抛物线上的一点,点F 为对称轴上的一点,且以点A ,B ,P ,F 为顶点的四边形为平行四边形,直接写出点P 的坐标.【变式3】.(23-24九年级上·山东枣庄·期中)已知,如图抛物线2(0)y x bx c a =++>与y 轴交于点C ,与x 轴交于A ,B 两点,点A 在点B 左侧.点B 的坐标为(1,0),3OC OB =.(1)求抛物线的解析式.(2)点M 是抛物线对称轴l 上的一个动点,当MB MC +的值最小时,求点M 的坐标.(3)若点D 是线段AC 下方抛物线上的动点,求四边形ABCD 面积的最大值.题型三: 面积和差最值问题【例3】.(23-24九年级上·广东东莞·期末)如图,抛物线26y ax bx =+-与x 轴交于A (−2,0),()6,0B ,交y 轴于点C ,点P 是线段BC 下方抛物线上一动点,过点P 作PQ AC ∥交BC 于点Q ,连接AQ ,OQ ,PA ,PB .(1)求抛物线的函数解析式;(2)求AOQ △周长的最小值;(3)假设PAQ △与PBQ V 的面积分别为1S ,2S ,且12S S S =+,求S 的最大值.【变式1】(2024·安徽合肥·一模)已知抛物线()2222230y a x a x a a =--¹与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B的左侧),与y 轴交于点C ,直线y ax b =+经过点A .(1)求A 、B 两点的坐标;(2)若直线y ax b =+与抛物线222223y a x a x a =--的对称轴交于点E .①若点E 为抛物线的顶点,求a 的值;②若点E 在第四象限并且在抛物线的上方,记ACE △的面积为1S ,记ABE V 的面积为2S ,21S S S =-,求S 与x 的函数表达式,并求出S 的最大值.【变式2】(2024·安徽淮北·模拟预测)已知抛物线()()24y a x x =+-(a 为常数,且a<0)与x 轴交于A B ,两点(点A 在点B 的右侧),与y 轴交于点C ,经过点B 的直线12y x b =+与抛物线的另一交点为点D ,与y 轴的交点为点E .(1)如图1,若点D 的横坐标为3,试求抛物线的函数表达式;(2)如图2,若DE BE =,试确定a 的值;(3)如图3,在(1)的情形下,连接AC BC ,,点P 为抛物线在第一象限内的点,连接BP 交AC 于点Q ,当APQ BCQ S S -△△取最大值时,试求点P 的坐标.【变式3】(2024·广东广州·一模)综合应用如图,抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于点()1,0A B ,,与y 轴交于点()0,3C .(1)求抛物线的解析式;(2)直线y x =-与抛物线在第二象限交于点M ,若动点N 在OM 上运动,线段CN 绕点N 顺时针旋转,点C 首次落在x 轴上时记为点D ,在点N 运动过程中,判断CND Ð的大小是否发生变化?并说明理由.(3)在(2)的条件下,连接CD ,记CND △的外接圆的最小面积为1S ,记CND △的外接圆的最大面积为2S ,试求21S S -的值(结果保留p ).1.(23-24九年级上·广东梅州·期末)已知二次函数223y x x =--+的图象和x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,点P 是直线AC 上方的抛物线上的动点.(1)求直线AC 的解析式.(2)当P 是抛物线顶点时,求APC △面积.(3)在P 点运动过程中,求APC △面积的最大值.2 .(23-24九年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图,抛物线2y x bx c =++经过()3,0B 、C (0,−3)两点,与x 轴的另一个交点为A ,顶点为D .(1)求该抛物线的解析式;(2)点E 为该抛物线上一动点(与点B 、C 不重合),①当点E 在直线BC 的下方运动时,求CBE △的面积的最大值;②在①的条件下,点M 是抛物线的对称轴上的动点,点P 是抛物线上的动点,若以C 、E 、P 、M 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标.3.(23-24九年级上·江西赣州·期末)抛物线()223y x m x m =-++++与x 轴交于点A ,B (点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C ,点P 是抛物线上一点,其横坐标为a .(1)已知点()0,5C ,求抛物线的解析式.(2)若1m =,①如图,当点P 位于第二象限时,过点P 分别作PM BC ^于点E ,PN y ^轴于点N ,当PM PN +取得最大值时,求a 的值;②在①的条件下,连接PB ,PC ,判断此时PBC △的面积是否为最大,并说明理由.4.(23-24九年级上·广东深圳·期末)如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线122y x =+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .抛物线2y ax bx c =++的对称轴是32x =-,且经过A C 、两点,与x 轴的另一交点为点B .(1)求抛物线解析式.(2)若点P 为直线AC 上方的抛物线上的一点,连接PA PC ,.求PAC V 的面积的最大值,并求出此时点P 的坐标.5.(23-24九年级下·山东临沂·期中)如图,抛物线234y x bx c =-++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,直线334y x =+经过A 、C 两点,点D 是第二象限内抛物线上一点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接AD 、CD ,求ACD V 面积的最大值;(3)若点D 关于直线BC 的对称点D ¢恰好落在直线AC 上,求点D 的坐标.6.(22-23九年级上·广东湛江·期中)已知抛物线2y x bx c =--+的图像与x 轴交于点()3,0A -和点C ,与y 轴交于点B (0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)设点P 为抛物线的对称轴上一动点,当PBC △的周长最小时,求点P 的坐标;(3)在第二象限的抛物线上,是否存在一点Q ,使得ABQ V 的面积最大?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.7.(23-24九年级上·广西柳州·期中)如图,已知抛物线22y x mx m =-++-的顶点为A ,且通过点()3,3B -.(1)求顶点A 的坐标;(2)点C 为直线AB 上方抛物线上一动点,求ABC V 面积的最大值;(3)在抛物线上存在一点P ,使得PAB 45Ð=°,求点P 坐标.8.(23-24九年级上·四川自贡·期末)将拋物线()212y x =-+平移到图中2l 的位置,且与直线1l 交于A (0,−1),B (2,1)两点.(1)抛物线2l 是由抛物线()212y x =-+向左平移______个单位,再向下平移______个单位得到的;(2)求抛物线2l 的顶点坐标;(3)动点P 在直线1l 下方的抛物线2l 上,求以点O A P B ,,,为顶点的四边形的最大面积.9.(23-24九年级上·甘肃兰州·期末)如图,在平面直角坐标系中,二次函数243y ax x =+-图象的顶点是A ,与x 轴交于B ,C 两点,与y 轴交于点D ,点B 的坐标是10(,).(1)求A ,C 两点的坐标.(2)平移该二次函数的图象,使点D 恰好落在点A 的位置上,求平移后图象所对应的二次函数的表达式.(3)在直线CD 上方的抛物线上是否存在点P ,使PCD △的面积最大?若存在,求P 点的坐标及PCD △面积的最大值.10.(23-24九年级上·辽宁抚顺·期末)如图,抛物线22y ax bx =++与x 轴交于点(1,0)A -和点(4,0)B ,与y 轴交于点C ,连接BC ,点D 在抛物线上.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点D 在第一象限内的抛物线上,连接BD ,CD ,请求出BCD △面积的最大值;(3)点D 在抛物线上移动,连接CD ,存在DCB ABC Ð=Ð,请直接写出点D 的坐标.11.(22-23九年级上·天津河西·期末)如图所示,在ABC V 中,90B Ð=°,5cm AB =,7cm BC =,点P 从点A 开始沿AB 边向点B 以1cm /s 的速度运动,点Q 从点B 开始沿BC 边向点C 以2cm /s 的速度运动.P 、Q 分别从A 、B 同时出发,当P 、Q 两点中有一点停止运动时,则另一点也停止运动.设运动的时间为s t .(0)t ≥(1)当t 为何值时,PQ 的长度等于5cm ;(2)求出V BPQ S 关于t 的函数解析式,计算P 、Q 出发几秒时,V BPQ S 有最大值,并求出这个最大面积?12.(22-23九年级上·海南海口·期末)如图1,抛物线23 2y ax x c=++与x轴交于点A、B(4,0)(A点在B点左侧),与y轴交于点C(0,6),点P是抛物线上一个动点,连接PB,PC,BC(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P的横坐标为3,求BPCV的面积;(3)如图2所示,当点P在直线BC上方运动时,连接AC,求四边形ABPC面积的最大值,并写出此时P点坐标.(4)若点M是x轴上的一个动点,点N是抛物线上一动点,P的横坐标为3.试判断是否存在这样的点M,使得以点B,M,N,P为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.13.(22-23九年级上·辽宁沈阳·期末)已知,抛物线22y ax bx =++与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C ,抛物线过()2,3D --,()3,2E ,点P 为第一象限内抛物线上一动点:(1)求抛物线的函数表达式和直线DE 的函数表达式;(2)在y 轴上取F (0,1),连接PF ,PB ,当OBPF S 四边形面积最大时,求点P 横坐标;(3)当7OBPF S =四边形时,点P 在抛物线对称轴右侧时,直线DE 上存在两点MN (M 在N 上方),MN =动点Q 从P 出发,沿P M N A ®®®运动到终点A ,当Q 运动路程最短时,直接写出点N 坐标.14.(23-24九年级上·天津·期中)已知如图,抛物线22(0)y ax ax c a =++>与y 轴交于点C ,与x 轴交于A B 、两点,点A 在点B 的左侧,点B 的坐标为(1,0),点C 的坐标()0,3-(1)求抛物线的解析式;(2)若点D 是线段AC 下方抛物线上的动点,求四边形ABCD 面积的最大值;(3)若点E 在x 轴上,点P 在抛物线上,是否存在以A C E P 、、、为顶点,且以AC 为一边的平行四边形呢?若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.15.(22-23九年级上·海南海口·期中)如图①,已知二次函数23y ax bx =+-与x 轴相交于()1,0A -、()3,0B 两点,与y 轴相交于点C .(1)求二次函数的表达式;(2)如图②,连结AC 、BC .①求直线BC 的表达式;②在对称轴上是否存在一个点P ,使PAC V 的周长最小?若存在,请求出点P 的坐标和此时PAC V 的周长;若不存在,请说明理由;③点D 为抛物线在第四象限内图象上一个动点,是否存在点D ,使得BDC V 的面积最大?若存在,请求出点D 的坐标和此时BDC V 面积的最大值;若不存在,请说明理由.16.(22-23九年级上·贵州黔南·期中)已知,如图抛物线()20y ax bx c a =++>与y 轴交于点()0,4C -,与x轴交于A (−4,0)、()1,0B 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点D 是线段AC 下方抛物线上的动点,求四边形ABCD 面积的最大值.(3)点P 是抛物线对称轴上一动点,点Q 是直线AC 上一动点,且以点A B Q P 、、、为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点Q 的坐标.17.(23-24九年级上·湖北襄阳·期中)如图,抛物线214y x bx c =++经过点B (−2,0)和点()0,2C -,与x 轴交于点A .(1)求抛物线的解析式;(2)点M 是第四象限内抛物线上的动点,求四边形AOCM 的面积的最大值和此时点M 的坐标;(3)点()0,P n 是y 轴上的一个动点,将线段OB 绕点P 顺时针旋转90°,得到线段O B ¢¢,若线段O B ¢¢与抛物线有一个公共点,结合函数图像,请直接写出n 的取值范围.。
2021-2022学年度九年级数学第一学期期末学业水平测试(含答案)

2021−2022学年度九年级数学第一学期期末学业水平测试(含答案)(时间120分钟 满分120分)一、选择题(共12小题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求) 1.30°角的正切值为( )A B .12C .2D 2.如图,D 为△ABC 边BC 上一点,要使△ABD ∽△CBA ,应该具备下列条件中的( ) A .AC ABCD CD=B .AB BCCD AD=C .AB BDCB AB=D .AC CBCD AC=3.一元二次方程2304y y +-=,配方后可化为( ) A .21()12y += B .21()12y -=C .211()22y +=D .213()24y -=4.将抛物线22y x =-向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到的抛物线的解析式为( ) A .2(2)5y x =-- B .2(2)3y x =+- C .2(2)5y x =+-D .2(2)3y x =--第2题图第5题图5.中国美食讲究色香味美,优雅的摆盘造型也会让美食锦上添花,图①中的摆盘,其形状是扇形的一部分,图②是其几何示意图(阴影部分为摆盘),通过测量得AC=BD=12cm ,C ,D 两点之间的距离为3cm ,圆心角为60°,则图②中摆盘的面积是( ) A .452πcm 2 B .24πcm 2 C .36πcm 2 D .72πcm 26.方程29180x x -+=的两个根分别是等腰三角形的底和腰,则这个等腰三角形的周长为( ) A .12B .15C .12或15D .187.下列关于圆的说法中,正确的是( ) A .等圆中,相等的弦所对的弧也相等 B .过圆心且平分弦的直线一定垂直于这条弦C .经过半径的端点且垂直于这条半径的直线是圆的切线D .三角形的内心一定在三角形内部,且到三条边的距离相等 8.如果P (m,y 1)Q (-3, y 2)在反比例函数ky x=(k >0)的图象上,且y 1>y 2,则m 的取值范围是( )A .m <-3 B.m >0或m <-3C.-3<m <0D.m >-39.某小区2019年屋顶绿化面积为22000m ,计划2021年绿化面积要达到2880m 2.设该小区2019年至2021年屋顶绿化面积的年平均增长率为x ,则可列方程为( ) A .2000(12)2880x +=B .2000(1)2880x +=C .220002000(1)2000(1)2880x x ++++=D .22000(1)2880x +=10.如图,△ABC 中,∠A =90°,AC =3,AB =4,半圆的圆心O 在BC 上,半圆与AB ,AC 分别相切于点D ,E ,则半圆的半径为( ) A .127B .712C .72D .111.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=ax+b和反比例函数cyx 在同一平面直角坐标系中的图象可能是()A.B.C.D.12.某校对学生宿舍采取喷洒药物进行消毒.在对某宿舍进行消毒的过程中,先经过5min 的集中药物喷洒,再封闭宿舍10min,然后打开门窗进行通风,室内每立方米空气中含药量y(mg/m3)与药物在空气中的持续时间x(min)之间的函数关系,在打开门窗通风前分别满足两个一次函数,在通风后又成反比例,如图所示.下面四个选项中错误的是()A.经过5min集中喷洒药物,室内空气中的含药量最高达到10mg/m3B.室内空气中的含药量不低于8mg/m3的持续时间达到了11minC.当室内空气中的含药量不低于5mg/m3且持续时间不低于24分钟,才能有效杀灭某种传染病毒.此次消毒完全有效D.当室内空气中的含药量低于2mg/m3时,对人体才是安全的,所以从室内空气中的含药量达到2mg/m3开始,需经过59min后,学生才能进入室内二、填空题(本题共5个小题,每小题3分,共15分,只要求写出最后结果)13.若正六边形的边长为2,则此正六边形的边心距为________.14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=35,AB=10,D是AC的中点,则BD=______.第11题图第12题图15.如图,在△ABC 中,∠A =70°,∠B =55°,以BC 为直径作⊙O ,分别交AB 、AC于点E 、F ,则的度数为________.16.某种服装平均每天可以销售20件,每件盈利32元,在每件降价幅度不超过10元的情况下,若每件降价1元,则每天可多售出5件,若每天要盈利900元,每件应降价 元. 17.如图,矩形ABCD 的边长AB =3cm ,AC =cm ,动点M 从点A 出发,沿AB 以1cm/s 的速度向点B 匀速运动,同时动点N 从点D 出发,沿DA 以2cm/s 的速度向点A 匀速运动.若△AMN 与△ACD 相似,则运动的时间t 为_____s .三、解答题(本大题共8小题,共69分.解答要写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.) 18. (本题满分12分,每小题4分)解方程: (1)21202x x +-=(用配方法); (2)3x (x ﹣1)=2(1﹣x );(3)2x 2x ﹣5=0;第14题图第15题图 第17题图19. (本题满分6分)如图,在□ABCD中,点E在BC上,∠CDE=∠DAE.(1)求证:△ADE∽△DEC;(2)若AD=6,DE=4,求CE的长.第19题图20.(本题满分6分)如图,用长为24m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m)围成中间有一道篱笆的长方形花圃,现要围成面积为45m2的花圃,求AB的长是多少?第20题图21.(本题满分8分)如图,在斜坡P A 的坡顶平台处有一座信号塔BC ,在坡顶A 处测得该塔的塔顶B 的仰角为76︒,在坡底的点P 处测得塔顶B 的仰角为45︒,已知斜坡长P A=26m ,坡度为1:2.4,点A 与点C 在同一水平面上,且AC ∥PQ ,BC ⊥AC .请解答以下问题:(1)求坡顶A 到地面PQ 的距离;(2)求信号塔BC 的高度.(结果精确到1m ,参考数据:sin760.97︒≈,cos760.24︒≈,tan76 4.00︒≈)22.(本题满分7分)关于x 的一元二次方程2(2)420k x x --+=有两个不相等的实数根. (1)求k 的取值范围;(2)如果符合条件的最大整数k 是关于k 的一元二次方程210k mk ++=的根,求m 的值.第21题图23.(本题满分8分)如图,AB 为⊙O 的直径,C ,D 是⊙O 上的点,P 是⊙O 外一点,AC ⊥PD 于点E ,AD 平分∠BAC .(1)求证:PD 是⊙O 的切线;(2)若DE =3,∠BAC=60°,求⊙O 的半径.24.(本题满分10分)如图,直线y mx n =+与双曲线ky x=相交于()1,2,(2,)A B b -两点,与x 轴交于点E ,与y 轴相交于点C .(1)求m, n 的值;(2)若点D 与点C 关于x 轴对称,求△ABD 的面积;(3)在x 轴上是否存在异于D 点的点P ,使PAB DAB S S ∆∆=若存在,直接写出P 点坐标;若不存在,说明理由.第23题图第24题图25.(本题满分12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,且∠OBC=30°.OB=3OA.(1)求抛物线y=ax2+bx+3的解析式;(2)点P为直线BC上方抛物线上的一动点,P点横坐标为m,过点P作PF∥y轴交直线BC于点F,写出线段PF的长度l关于m的函数关系式;(3)过点P作PD⊥BC于点D,当△PDF的周长最大时,求出△PDF周长的最大值及此时点P的坐标.第25题图参考答案一、选择题 (共12小题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)二、填空题(本题共5个小题,每小题3分,共15分,只要求写出最后结果)14. 15. 70°; 16. 2; 17. 1.5或2.4三、解答题(本大题共8小题,共69分.解答要写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.) 18. (本题满分12分,每小题4分)(1)x 114-, x 2=144--; (2)x 1=1, x 2=-23;(3)x 1x 2 19. (本题满分6分)证明:(1)四边形ABCD 是平行四边形//AD BC ∴, …………1分ADE CED =∠∴∠. CDE DAE ∠=∠,∴ADE DEC △∽△. ……………3分 (2)~ADE DEC ∆∆,AD DE DE EC∴=, ……………4分 6AD =,4DE =,83CE ∴=. ……………6分20. (本题满分6分)设花圃的宽AB 为x 米,则BC=(24-3x )米,由题意得:x (24-3x )=45, ……………3分 整理得:28150x x -+=,解得:15=x ,23x =, ……………5分 检验:当5x =时,24-3x =9<10,符合题意; 当3x =时,24-3x =15>10,不合题意,舍去,∴AB 的长是5m . ……………6分 21. (本题满分8分) 解:(1)如图,过点A 作AH ⊥PQ ,垂足为H ,斜坡AP 的坡度为1:2.4,152.412AH PH ∴==. 设5AH k =,则12PH k =, 在Rt AHP ∆中,由勾股定理,得()()222251213AP AH PH k k k =+=+=.1326k ∴=,解,得2k =.1(0)AH m ∴=.答:坡顶A 到地面PQ 的距离为10m . ……………4分 (2)如图,延长BC 交PQ 于点D , 由题意可知四边形AHDC 是矩形,10CD AH ∴==,AC DH =.45BPD ∠=︒,90BDP ∠=︒,PD BD ∴=.12224PH =⨯=m ,设BC x =,则1024x DH +=+. ()14AC DH x ∴==-m .在Rt ABC ∆中,tan tan 76BC BAC AC ∠=︒=,即4.0014xx ≈-. 解得19()x m ≈.答:信号塔BC 的高度约为19m . ……………8分 22. (本题满分7分)(1)方程2(2)420k x x --+=是关于x 的一元二次方程,20k ∴-≠,解得2k ≠,又一元二次方程2(2)420k x x --+=有两个不相等的实数根,∴其根的判别式2(4)42(2)0k ∆=--⨯->,解得4k <, ……………3分 ∴k 的取值范围是4k <且2k ≠; ……………4分 (2)由(1)得:3k =, ……………5分3k =是一元二次方程210k mk ++=的根,23310m +∴+=,解得103m =-. ……………7分 23. (本题满分8分) (1)证明:连接OD , ……………1分∵AD 平分∠BAC , ∴∠BAD =∠DAE , ∵OA=OD ,∴∠ODA =∠OAD , ∴∠ODA =∠DAE ,∴OD ∥AE , ……………2分 ∴∠ODP=∠AEP ∵AC ⊥PD ,∴∠ODP=∠AEP=90°, ∴OD ⊥PE ,∵OD 是⊙O 的半径,∴PD 是⊙O 的切线; ……………4分 (2)解:连接BD ,∵AD 平分∠BAC ,∠BAC=60°, ∴∠BAD=∠DAE=30°,∵AC ⊥PE ,∴AD=2DE= ……………5分 ∵AB 为⊙O 的直径, ∴∠ADB=90°, ∴AB=2BD ,设BD=x ,则AB=2x , ∵AD 2+BD 2=AB 2,∴()222(2x x +=∴BD=2,AB=4, ……………7分 ∴AO=2,∴⊙O 的半径为2. ……………8分 24. (本题满分10分)解:(1)∵点A (-1,2)在双曲线ky x=上,∴12k -=, 解得,2k =-, ……………1分 ∴反比例函数解析式为:2y x=-, (2,)B b = ∴212b =-=-, 则点B 的坐标为(2,-1), ……………2分 把A (-1,2),B(2,-1)代入y mx n =+得:122m nm n-=+⎧⎨=-+⎩, 解得11m n =-⎧⎨=⎩; ……………4分(2)对于y =-x +1,当x =0时,y =1, ∴点C 的坐标为(0,1), ∵点D 与点C 关于x 轴对称,∴点D 的坐标为(0,-1), ……………5分 ∴△ABD 的面积=12×2×3=3; ……………7分 (3)P 点坐标为(-1,0)或(3,0).(写对1个得2分) ………10分 25. (本题满分12分)解:(1)由抛物线的表达式知,OC =3,则OB=tan 30OC︒=33=3OA ,解得OA =3,故点A ,B ,C 的坐标分别为(-3,0)、(33,0)、(0,3) ……………2分 将A (-3,0),B (33,0)代入y=ax 2+bx +3,得: a =-13,b=233∴2123333y x x =-++; ……………4分(2)延长PF 交x 轴于点E ,由B ,C 的坐标得,直线BC 的表达式为y=3-x +3, ……………5分设点P (m ,2123333m m ),则点F (m ,3-m+3),∴l =2133333m m ⎛⎫⎛⎫-++- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-+=2123333m m +m -3=213m -+, ……………8分 (3)∵∠DPF=90°-∠DFP=90°-∠EFB=∠ABC=30°,在Rt △PDF 中,PD=cos30︒⋅PF=2PF ,DF=sin30︒⋅PF=12PF ,△PDF 的周长=PD+PF+DF=(2+1+12)PF =32+PF ,则△PDF 的周长PF ……………9分 ∴当l 取到最大值时,△PDF 的周长取到最大值.当m l 最大=94, ……………10分此时,△PDF 的周长,∴点P 的坐标为(2,154),△PDF 的周长最大值为278+.………12分。
2021-2022学年山东省泰安市泰山区九年级(上)期末数学试卷(五四学制)

2021-2022学年山东省泰安市泰山区九年级(上)期末数学试卷(五四学制)一、选择题。
(本大题共12个小题,每小题4分,共48分。
每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的字母代号选出来填入下面答案栏的对应位置) 1.(4分)如图,这是一个机械模具,则它的俯视图是()A .B .C .D .2.(4分)在R t A B C ∆中,90C∠=︒,那么s inc o s A A+的值是()A .大于1B .小于1C .等于1D .不能确定3.(4分)已知反比例函数6y x=-,则下列描述正确的是( )A .图象位于第一、三象限B .图象必经过点3(4,)2C .图象必经过点3(4,)2-D .y 随x 的增大而减小4.(4分)如图,A B C D 是O的内接四边形,且125A B C∠=︒,那么A O C ∠等于()A .125︒B .120︒C .110︒D .130︒5.(4分)如图,在直角坐标系中,点(2,2)P 是一个光源.木杆A B 两端的坐标分别为(0,1),(3,1).则木杆A B 在x 轴上的投影长为()A .3B .5C .6D .76.(4分)在一个口袋中有 4 个完全相同的小球, 把它们分别标号为 1 , 2 , 3 , 4 ,随机地摸出一个小球然后放回, 再随机地摸出一个小球 . 则两次摸出的小球的标号的和等于 6 的概率为( )A .116B .18C .316D .147.(4分)抛物线的函数表达式为23(2)4y x =-+,若将y 轴向左平移3个单位长度,将x 轴向下平移3个单位长度,则该抛物线在新的平面直角坐标系中的函数表达式为( )A .23(1)1yx =++ B .23(5)1y x =-+C .23(5)7yx =-+ D .23(1)7yx =++8.(4分)如图,在A B C ∆中,B C=+,45C∠=︒,A BC=,则A C 的长为()A 1+B .2C D 9.(4分)函数a y x=-与2(0)ya x a a =+≠在同一直角坐标系中的大致图象可能是( )A .B .C .D .10.(4分)如图,矩形A B C D 中,G 是B C 的中点,过A 、D 、G 三点的O与边A B 、C D分别交于点E 、点F ,给出下列判断:(1)A C 与B D 的交点是O的圆心;(2)A F 与D E的交点是圆O 的圆心;(3)A E D F=,(4)B C 与O相切,其中正确判断的个数是()A .4B .3C .2D .111.(4分)如图,已知抛物线2(y a x b x c a =++,b ,c 为常数,0)a ≠经过点(2,0),且对称轴为直线12,有下列结论:①0b<;②0ab +>;③4230ab c ++<;④无论a ,b ,c 取何值,抛物线一定经过(2c a,0).其中正确结论有()A .1个B .2个C .3个D .4个12.(4分)斐波那契螺旋线,也称“黄金螺旋线”,它可以通过分别以1,1,2,3,5,⋯为半径,依次作圆心角为90︒的扇形弧线画出来(如图).第1步中扇形的半径是1c m ,按如图所示的方法依次画,第8步所画扇形的弧长为()A .4πB .212πC .17πD .552π二、填空题。
隐形圆(4种模型6类题型)(全章模型梳理与题型分类讲解)(人教版)(解析版)-25学年九年级数学上册

1隐形圆(4大模型6类题型)(模型梳理与题型分类讲解)
第一部分【模型梳理与题型目录】隐形圆模型是初中数学中的重要知识点,常用于解决一些看似没有直接使用圆的知识但实际上需要运用圆的性质来解决的问题,隐形圆常常用于解决最值问题.本专题梳理了隐形圆四大模型,供大家参考使用.【模型1】 定点定长模型【模型分析】(1)出现共端点、等线段时,可以利用圆的定义构造辅助圆;(2)如图1,若OA=OB=OC,则A、B、C在以O为圆心,OA为半径的圆上.由圆周角定理可得: AOCABC2
1,AOBACB21, BOCBAC21.
图1
【模型2】 90°圆周角模型【模型分析】如图2,在△ABC中,∠C=90°,点C为动点,则点C的轨迹是以AB为直径的⊙O(不包含A、B两点).注:作出辅助圆是关键,计算时结合求点圆、线圆、最值等方法进行相关计算.
图2应用:常用于解决直角三角形中动点的轨迹问题。2
【模型3】 定弦定角模型【模型分析】固定的线段只要对应固定的角度,那么这个角的顶点轨迹为圆的一部分.如图①,在⊙O中,若弦AB长度固定,则弦AB所对的圆周角都相等;(注意:弦AB所对的劣弧(AB)上也有圆周角,需要根据题目灵活运用)
如图②,若有一固定线段AB及线段AB所对的C大小固定,根据圆的知识可知点C不唯一.当90C°时,点C在优弧上运动;当90C°时,点C在半圆上运动,且线段AB是⊙O的直径;
当90C°时,点C在劣弧上运动.【模型4】四点共圆模型
【模型分析】在四边形ABCD中,若0180AC
,则A、B、C、D在圆O上,称之为A、B、C、D
四点共圆.
图3应用:常用于解决四点共圆的问题,如角度相等、线段最值等问题.
【题型1】定点定长模型......................................................3; 【模型2】 90°圆周角模型...................................................6;【题型3】定弦定角模型.....................................................10;【题型4】四点共圆模型.....................................................14;3
几何最值问题-2023年中考数学压轴题专项训练(全国通用)(解析版)

12023年中考数学压轴题专项训练1.几何最值问题一、压轴题速练1一、单选题1(2023·山东烟台·模拟预测)如图,在矩形ABCD 中,AB =8,AD =4,点E 是矩形ABCD 内部一动点,且∠BEC =90°,点P 是AB 边上一动点,连接PD 、PE ,则PD +PE 的最小值为()A.8 B.45 C.10 D.45-2【答案】A【分析】根据∠BEC =90°得到点的运动轨迹,利用“将军饮马”模型将PE 进行转化即可求解.【详解】解:如图,设点O 为BC 的中点,由题意可知,点E 在以BC 为直径的半圆O 上运动,作半圆O 关于AB 的对称图形(半圆O '),点E 的对称点为E 1,连接O 'E 1,则PE =PE 1,∴当点D 、P 、E 1、O '共线时,PD +PE 的值最小,最小值为DE 1的长,如图所示,在Rt △DCO '中,CD =8,CO '=6,∴DO '=82+62=10,又∵O 'E 1=2,∴DE 1=DO '-O 'E 1=8,即PD +PE 的最小值为8,故选:A .【点睛】本题考查线段和最短问题、轴对称的性质、勾股定理及圆周角定理,利用“将军饮马”模型将PE 进行转化时解题的关键.2(2023·安徽黄山·校考模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =32x 2-32x -3的图象与x 轴交于点A ,C 两点,与y 轴交于点B ,对称轴与x 轴交于点D ,若P 为y 轴上的一个动点,连接PD ,则12PB +PD 的最小值为()2A.334B.32C.3D.543【答案】A【分析】作射线BA ,作PE ⊥BA 于E ,作DF ⊥BA 于F ,交y 轴于P ,可求得∠ABO =30°,从而得出PE =12PB ,进而得出PD +12PB =PD +EP ,进一步得出结果.【详解】解:如图,作射线BA ,作PE ⊥BA 于E ,作DF ⊥BA 于F ,交y 轴于P ,抛物线的对称轴为直线x =--322×32=12,∴OD =12,当x =0时,y =-3,∴OB =3,当y =0时,32x 2-32x -3=0,∴x 1=-1,x 2=2,∴A (-1,0),∴OA =1,∵tan ∠ABO =OA OB =13=33,∴∠ABO =30°,∴PE =12PB ,∴12PB +PD =PD +PE ≥DF ,当点P 在P 时,PD +PE 最小,最大值等于DF ,在Rt △ADF 中,∠DAF =90°-∠ABO =60°,AD =OD +PA =12+1=32,∴DF =AD ⋅sin ∠DAE =32×32-334,∴12PB +PD 最小=DF =334,故选:A .【点睛】本题以二次函数为背景,考查了二次函数与一元二次方程之间的关系,解直角三角形等知识,解决问题的关键是用三角函数构造12PB .3(2023秋·浙江金华·九年级统考期末)如图,正方形ABCD 的边长为4,点E 是正方形ABCD 内的动点,点P 是BC 边上的动点,且∠EAB =∠EBC .连结AE ,BE ,PD ,PE ,则PD +PE 的最小值为()3A.213-2B.45-2C.43-2D.215-2【答案】A【分析】先证明∠AEB =90°,即可得点E 在以AB 为直径的半圆上移动,设AB 的中点为O ,作正方形ABCD 关于直线BC 对称的正方形CFGB ,则点D 的对应点是F ,连接FO 交BC 于P ,交半圆O 于E ,根据对称性有:PD =PF ,则有:PE +PD =PE +PF ,则线段EF 的长即为PE +PD 的长度最小值,问题随之得解.【详解】解:∵四边形ABCD 是正方形,∴∠ABC =90°,∴∠ABE +∠EBC =90°,∵∠EAB =∠EBC ,∴∠EAB +∠EBA =90°,∴∠AEB =90°,∴点E 在以AB 为直径的半圆上移动,如图,设AB 的中点为O ,作正方形ABCD 关于直线BC 对称的正方形CFGB ,则点D 的对应点是F ,连接FO 交BC 于P ,交半圆O 于E ,根据对称性有:PD =PF ,则有:PE +PD =PE +PF ,则线段EF 的长即为PE +PD 的长度最小值,E∵∠G =90°,FG =BG =AB =4,∴OG =6,OA =OB =OE =2,∴OF =FG 2+OG 2=213,∴EF =OF -OE =213-2,故PE +PD 的长度最小值为213-2,故选:A .【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,正方形的性质,勾股定理,正确的作出辅助线,得出点E 的运动路线是解题的关键.4(2022秋·安徽池州·九年级统考期末)如图,Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =4,BC =3,点P 为AC 边上的动点,过点P 作PD ⊥AB 于点D ,则PB +PD 的最小值为()4 A.154 B.245 C.5 D.203【答案】B【分析】作点B 关于AC 的对称点B ,过点B 作B D ⊥AB 于点D ,交AC 于点P ,点P 即为所求作的点,此时PB +PD 有最小值,连接AB ,根据对称性的性质,可知:BP =B P ,△ABC ≅△AB C ,根据S △ABB =S △ABC +S △AB C =2S △ABC ,即可求出PB +PD 的最小值.【详解】解:如下图,作点B 关于AC 的对称点B ,过点B 作B D ⊥AB 于点D ,交AC 于点P ,连接AB ,点P 即为所求作的点,此时PB +PD 有最小值,根据对称性的性质,可知:BP =B P ,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =4,BC =3,∴AB =AC 2+BC 2=5,根据对称性的性质,可知:△ABC ≅△AB C ,∴S △ABB =S △ABC +S △ABC =2S △ABC ,即12×AB ⋅B D =2×12BC ⋅AC ,∴5B D =24,∴B D =245,故选:B .【点睛】本题考查了轴对称一最短路线问题,解题的关键是掌握轴对称的性质.5(2023秋·甘肃定西·八年级校考期末)如图所示,在△ABC 中,∠ABC =68°,BD 平分∠ABC ,P 为线段BD 上一动点,Q 为 边AB 上一动点,当AP +PQ 的值最小时,∠APB 的度数是()A.118°B.125°C.136°D.124°【答案】D【分析】先在BC 上截取BE =BQ ,连接PE ,证明△PBQ ≌△PBE SAS ,得出PE =PQ ,说明AP +PQ =AP +PE ,找出当A 、P 、E 在同一直线上,且AE ⊥BC 时,AP +PE 最小,即AP +PQ 最小,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,交BD 于点P ,根据三角形外角的性质可得答案.【详解】解:在BC 上截取BE =BQ ,连接PE ,如图:∵BD 平分∠ABC ,∠ABC =68°,∴∠ABD =∠CBD =12∠ABC =34°,∵BP =BP ,∴△PBQ ≌△PBE SAS ,∴PE =PQ ,∴AP +PQ =AP +PE ,∴当A 、P 、E 在同一直线上,且AE ⊥BC 时,AP +PE 最小,即AP +PQ最小,过点A作AE ⊥BC 于点E ,交BD 于点P ,如图:∵∠AEB =90°,∠CBD =34°,∴∠APB =∠AEB +∠CBD =124°.故选:D .5【点睛】本题主要考查了角平分线的定义,三角形全等的判定和性质,垂线段最短,三角形内角和定理与三角形的外角的性质,解题的关键是找出使AP +PQ 最小时点P 的位置.6(2022秋·重庆沙坪坝·八年级重庆市凤鸣山中学校联考期末)如图,E 为正方形ABCD 边AD 上一点,AE =1,DE =3,P 为对角线BD 上一个动点,则PA +PE 的最小值为()A.5B.42C.210D.10【答案】A【分析】连接EC 交BD 于P 点,根据“两点之间线段最短”,可知PA +PE 的最小值即为线段EC 的长,求出EC 的长即可.【详解】连接EC ,交BD 于P 点∵四边形ABCD 为正方形∴A 点和C 点关于BD 对称∴PA =PC∴PA +PE =PC +PE =EC根据“两点之间线段最短”,可知PA +PE 的最小值即为线段EC 的长.∵AE =1,DE =3∴AD =4∴DC =4∴CE =DE 2+CD 2=32+42=5∴PA +PE 的最小值为5故选:A【点睛】本题主要考查了正方形的性质和两点之间线段最短,这是一个将军饮马模型.熟练掌握正方形的性质并且能够识别出将军饮马模型是解题的关键.7(2023春·湖南张家界·八年级统考期中)如图,正方形ABCD 的边长为4,点M 在DC 上,且DM =1,N 是AC 上一动点,则DN +MN 的最小值为()A.4B.42C.25D.5【答案】D【分析】由正方形的对称性可知点B 与D 关于直线AC 对称,连接BM 交AC 于N ′,N ′即为所求在Rt △BCM 中利用勾股定理即可求出BM 的长即可.【详解】∵四边形ABCD 是正方形,∴点B 与D 关于直线AC 对称,6连接BD ,BM 交AC 于N ′,连接DN ′,∴当B 、N 、M 共线时,DN +MN 有最小值,则BM 的长即为DN +MN 的最小值,∴AC 是线段BD 的垂直平分线,又∵CD =4,DM =1∴CM =CD -DM =4-1=3,在Rt △BCM 中,BM =CM 2+BC 2=32+42=5故DN +MN 的最小值是5.故选:D .【点睛】本题考查的是轴对称-最短路线问题及正方形的性质,先作出D 关于直线AC 的对称点,由轴对称及正方形的性质判断出D 的对称点是点B 是解答此题的关键.8(2022秋·浙江杭州·九年级杭州外国语学校校考开学考试)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =-x 2+bx +3的图像与x 轴交于A 、C 两点,与x 轴交于点C (3,0),若P 是x 轴上一动点,点D 的坐标为(0,-1),连接PD ,则2PD +PC 的最小值是()A.4B.2+22C.22D.32+232【答案】A【分析】过点P 作PJ ⊥BC 于J ,过点D 作DH ⊥BC 于H ,根据2PD +PC =2PD +22PC =2PD +PJ ,求出DP +PJ 的最小值即可解决问题.【详解】解:连接BC ,过点P 作PJ ⊥BC 于J ,过点D 作DH ⊥BC 于H .∵二次函数y =-x 2+bx +3的图像与x 轴交于点C (3,0),∴b =2,∴二次函数的解析式为y =-x 2+2x +3,令y =0,-x 2+2x +3=0,解得x =-1或3,∴A (-1,0),令x =0,y =3,∴B (0,3),∴OB =OC =3,∵∠BOC =90°,∴∠OBC =∠OCB =45°,∵D(0,-1),∴OD =1,BD =4,∵DH ⊥BC ,∴∠DHB =90°,设DH =x ,则BH =x ,∵DH 2+BH 2=BD 2,7∴x =22,∴DH =22,∵PJ ⊥CB ,∴∠PJC =90°,∴PJ =22PC ,∴2PD +PC =2PD +22PC =2PD +PJ ,∵DP +PJ ≥DH ,∴DP +PJ ≥22,∴DP +PJ 的最小值为22,∴2PD +PC 的最小值为4.故选:A .【点睛】本题考查了二次函数的相关性质,以及等腰直角三角形的判定和性质,垂线段最短等知识,得到∠OBC =∠OCB =45°,PJ =22PC 是解题的关键.9(2022·山东泰安·统考中考真题)如图,四边形ABCD 为矩形,AB =3,BC =4.点P 是线段BC 上一动点,点M 为线段AP 上一点.∠ADM =∠BAP ,则BM 的最小值为()A.52 B.125 C.13-32 D.13-2【答案】D【分析】证明∠AMD =90°,得出点M 在O 点为圆心,以AO 为半径的圆上,从而计算出答案.【详解】设AD 的中点为O ,以O 点为圆心,AO 为半径画圆∵四边形ABCD 为矩形∴∠BAP +∠MAD =90°∵∠ADM =∠BAP∴∠MAD +∠ADM =90°∴∠AMD =90°∴点M 在O 点为圆心,以AO 为半径的圆上连接OB 交圆O 与点N∵点B 为圆O 外一点∴当直线BM 过圆心O 时,BM 最短∵BO 2=AB 2+AO 2,AO =12AD =2∴BO 2=9+4=13∴BO =13∵BN =BO -AO =13-2故选:D .【点睛】本题考查直角三角形、圆的性质,解题的关键是熟练掌握直角三角形和圆的相关知识.810(2022·河南·校联考三模)如图1,正方形ABCD 中,点E 是BC 的中点,点P 是对角线AC 上的一个动点,设AP =x ,PB +PE =y ,当点P 从A 向点C 运动时,y 与x 的函数关系如图2所示,其中点M 是函数图象的最低点,则点M 的坐标是()A.42,35B.22,35C.35,22D.35,42【答案】A【分析】根据图像,当P 与C 重合时,PB +PE =9即CB +CE =9,从而确定正方形的边长为6,根据将军饮马河原理,连接DE 交AC 于点G ,当点P 与点G 重合时,PE +PB 最小,且为DE 的长即点M 的纵坐标,利用相似三角形,计算AG 的长即为横坐标.【详解】如图,根据图像,当P 与C 重合时,PB +PE =9即CB +CE =9,∵点E 是BC 的中点,∴BC =6,连接DE 交AC 于点G ,当点P 与点G 重合时,PE +PB 最小,且为DE 的长即点M 的纵坐标,∵四边形ABCD 是正方形,AB =6,∴CE ∥AD ,AC =62+62=62,DE =62+32=35,∴△CGE ∽△AGD ,∴CG AG =CE AD =12,∴AC AG=32,∴AG =42,故点M 的坐标为(42,35),故A 正确.故选:A .【点睛】本题考查了正方形的性质,三角形相似的判定和性质,函数图像信息的获取,将军饮马河原理,熟练掌握正方形的性质,灵活运用三角形相似,构造将军饮马河模型求解是解题的关键.2二、填空题11(2023春·江苏宿迁·九年级校联考阶段练习)如图,矩形ABCD ,AB =4,BC =8,E 为AB 中点,F 为直线BC 上动点,B 、G 关于EF 对称,连接AG ,点P 为平面上的动点,满足∠APB =12∠AGB ,则DP 的最小值.【答案】210-22【分析】由题意可知,∠AGB =90°,可得∠APB =12∠AGB =45°,可知点P 在以AB 为弦,圆周角∠APB =45°的9圆上,(要使DP 最小,则点P 要靠近蒂点D ,即点P 在AB 的右侧),设圆心为O ,连接OA ,OB ,OE ,OP ,OD ,过点O 作OQ ⊥AD ,可知△AOB 为等腰直角三角形,求得OA =22AB =22=OP ,AQ =OQ =22OA =2,QD =AD -AQ =6,OD =OQ 2+QD 2=210,再由三角形三边关系可得:DP ≥OD -OP =210-22,当点P 在线段OD 上时去等号,即可求得DP 的最小值.【详解】解:∵B 、G 关于EF 对称,∴BH =GH ,且EF ⊥BG∵E 为AB 中点,则EH 为△ABG 的中位线,∴EH ∥AG ,∴∠AGB =90°,∵∠APB =12∠AGB ,即∠APB =12∠AGB =45°,∴点P 在以AB 为弦,圆周角∠APB =45°的圆上,(要使DP 最小,则点P 要靠近蒂点D ,即点P 在AB 的右侧)设圆心为O ,连接OA ,OB ,OE ,OP ,OD ,过点O 作OQ ⊥AD ,则OA =OB =OP ,∵∠APB =45°,∴∠AOB =90°,则△AOB 为等腰直角三角形,∴OA =22AB =22=OP ,又∵E 为AB 中点,∴OE ⊥AB ,OE =12AB =AE =BE ,又∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAD =90°,AD =BC =8,∴四边形AEOQ 是正方形,∴AQ =OQ =22OA =2,QD =AD -AQ =6,∴OD =OQ 2+QD 2=210,由三角形三边关系可得:DP ≥OD-OP =210-22,当点P 在线段OD 上时去等号,∴DP 的最小值为210-22,故答案为:210-22.【点睛】本题考查轴对称的性质,矩形的性质,隐形圆,三角形三边关系,正方形的判定及性质,等腰直角三角形的判定及性质,根据∠APB =12∠AGB =45°得知点P 在以AB 为弦,圆周角∠APB =45°的圆上是解决问题的关键.12(2023春·江苏连云港·八年级期中)如图,在边长为8的正方形ABCD 中,点G 是BC 边的中点,E 、F 分别是AD 和CD 边上的点,则四边形BEFG 周长的最小值为.【答案】2410【分析】作点G 关于CD 的对称点G ,作点B 关于AD 的对称点B ,连接B G ,根据两点之间线段最短即可解决问题.【详解】作点G 关于CD 的对称点G ,作点B 关于AD 的对称点B ,连接B G∵EB =EB ,FG =FG ,∴BE +EF +FG +BG =B E +EF +FG +BG ,∵EB +EF +FG ≥B G ,∴四边形BEFG 的周长的最小值=BG +B G ,∵正方形ABCD 的边长为8∴BG =4,BB =16,BG =12,∴B G =162+122=20,∴四边形BEFG 的周长的最小值为=4+20=24.故答案为:24.【点睛】本题考查轴对称求线段和的最短问题,正方形的性质,勾股定理,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题.13(2022·湖南湘潭·校考模拟预测)如图,菱形草地ABCD 中,沿对角线修建60米和80米两条道路AC <BD ,M 、N 分别是草地边BC 、CD 的中点,在线段BD 上有一个流动饮水点P ,若要使PM +PN 的距离最短,则最短距离是米.【答案】50【分析】作M 关于BD 的对称点Q ,连接NQ ,交BD 于P ,连接MP ,当P 点与P 重合时,MP +NP =MP +NP =NQ 的值最小,根据菱形的性质和勾股定理求出BC 长,即可得出答案.【详解】解:作M 关于BD 的对称点Q ,连接NQ ,交BD 于P ,连接MP ,当P 点与P 重合时,MP +NP =MP +NP =NQ 的值最小,∵四边形ABCD 是菱形,∴AC ⊥BD ,∠QBP =∠MBP ,即Q 在AB 上,∵MQ ⊥BD ,∴AC ∥MQ ,∴M 为BC 中点,∴Q 为AB 中点,∵N 为CD 中点,四边形ABCD 是菱形,∴BQ ∥CD ,BQ =CN ,∴四边形BQNC 是平行四边形,∴NQ =BC ,设AC 与BD 的交点为点O ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AC ⊥BD,OC =12AC =30米,OB =12BD =40米,∴BC =OB 2+OC 2=50米,∴PM +PN 的最小值是50米.故答案为:50.11【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,平行四边形的性质和判定,菱形的性质,勾股定理的应用,解此题的关键是能根据轴对称找出P 的位置.14(2023春·江苏·九年级校考阶段练习)如图,正方形ABCD 的边长为4,⊙B 的半径为2,P 为⊙B 上的动点,则2PC -PD 的最大值是.【答案】2【分析】解法1,如图:以PD 为斜边构造等腰直角三角形△PDM ,连接MC ,BD ,连接PM 、DM ,推得2PC -PD=2PC -22PD =2PC -PM ,因为PC -PM ≤MC ,求出MC 即可求出答案.解法2:如图:连接BD 、BP 、PC ,在BD 上做点M ,使BM BP =24,连接MP ,证明△BMP ∼△BPD ,在BC 上做点N ,使BN BP=12,连接NP ,证明△BNP ∼△BPC ,接着推导出2PC -PD =22MN ,最后证明△BMN ∼△BCD ,即可求解.【详解】解法1如图:以PD 为斜边构造等腰直角三角形△PDM ,连接MC ,BD ,∴∠PDM =45,DM =PM =22PD ,∵四边形ABCD 正方形∴∠BDC =45°,DB DC=2又∵∠PDM =∠PDB +MDB ,∠BDC =∠MDB +MDC∴∠PDB =∠MDC在△BPD 与△MPC 中∠PDB =∠MDC ,DB DC=DP DM =2∴△BPD ∼△MPC∴PB MC=2∵BP =2∴MC =2∵2PC -PD =2PC-22PD =2PC -PM ∵PC -PM ≤MC ∴2PC -PD =2PC -PM ≤2MC =2故答案为:2.解法2如图:连接BD 、BP 、PC根据题意正方形ABCD 的边长为4,⊙B 的半径为2∴BP =2,BD =BC 2+CD 2=42+42=42∵BP BD =242=2412在BD 上做点M ,使BM BP=24,则BM =22,连接MP 在△BMP 与△BPD 中∠MBP =∠PBD ,BP BD =BM BP∴△BMP ∼△BPD∴PM PD =24,则PD =22PM ∵BP BC =24=12在BC 上做点N ,使BN BP=12,则BN =1,连接NP 在△BNP 与△BPC 中∠NBP =∠PBC ,BN BP =BP PC∴△BNP ∼△BPC∴PN PC=12,则PC =2PN ∴如图所示连接NM ∴2PC -PD =2×2PN -22PM =22PN -PM ∵PN -PM ≤NM ∴2PC -PD =22PN -PM ≤22NM在△BMN 与△BCD 中∠NBM=∠DBC ,BM BC =224=28,BN BD =142=28∴BM BC=BN BD ∴△BMN ∼△BCD∴MN CD=28∵CD =4∴MN =22∴22MN =22×22=2∴2PC -PD ≤22NM =2故答案为:2.【点睛】本题考查正方形的性质,相似三角形,勾股定理等知识,难度较大,熟悉以上知识点运用是解题关键.15(2023秋·广东广州·九年级统考期末)如图,四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AC ⊥BC ,∠DAB =60°,AD =CD =4,点M 是四边形ABCD 内的一个动点,满足∠AMD =90°,则△MBC 面积的最小值为.【答案】63-4【分析】取AD 的中点O ,连接OM ,过点M 作ME ⊥BC 交BC 的延长线于点E ,过点O 作OF ⊥BC 于F ,交CD 于G ,则OM +ME ≥OF ,通过计算得出当O ,M ,E 三点共线时,ME 有最小值,求出最小值即可.【详解】解:如图,取AD 的中点O ,连接OM ,过点M 作ME ⊥BC 交BC 的延长线于点E ,过点O 作OF ⊥BC 于F ,交CD 于G ,则13OM +ME ≥OF ,∵AB ∥CD ,∠DAB =60°,AD =CD =4,∴∠ADC =120°,∵AD =CD ,∴∠DAC =30°,∴∠CAB =30°,∵AC ⊥BC ,∴∠ACB =90°∴∠B =90°-30°=60°,∴∠B =∠DAB ,∴四边形ABCD 为等腰梯形,∴BC =AD =4,∵∠AMD =90°,AD =4,OA =OD ,∴OM =12AD =2,∴点M 在以点O 为圆心,2为半径的圆上,∵AB ∥CD ,∴∠GCF =∠B =60°,∴∠DGO =∠CGF =30°,∵OF ⊥BC ,AC ⊥BC ,∴∠DOG =∠DAC =30°=∠DGO ,∴DG =DO =2,∴OG =2OD ⋅cos30°=23,GF =3,OF =33,∴ME ≥OF -OM =33-2,∴当O ,M ,E 三点共线时,ME 有最小值33-2,∴△MBC 面积的最小值为=12×4×33-2 =63-4.【点睛】本题考查了解直角三角形、隐圆、直角三角形的性质等知识点,点M 位置的确定是解题关键.16(2023春·全国·八年级专题练习)如图,在等边△ABC 中,BD ⊥AC 于D ,AD =3cm .点P ,Q 分别为AB,AD 上的两个定点且BP =AQ =1cm ,点M 为线段BD 上一动点,连接PM ,QM ,则PM +QM 的最小值为cm .【答案】5【分析】如图所示,作点P 关于BD 的对称点P ,且点P 在BC 上,则PM +QM =P M+QM ,当P ,M ,Q 在同一条直线上时,有最小值,证明四边形PP QA 是平行四边形,P Q =AP =AB -BP ,由此即可求解.【详解】解:如图所示,作点P 关于BD 的对称点P ,∵△ABC 是等边三角形,BD ⊥AC ,∴∠ABD =∠DBC =12∠ABC =12×60°=30°,14∴点P 在BC 上,∴P M =PM ,则PM +QM =P M +QM ,当P ,M ,Q 在同一条直线上时,有最小值,∵点P 关于BD 的对称点P ,∠ABD =∠DBC =30°,∴PP ⊥BM ,BP =BP =1cm ,∴∠BP P =60°,∴△BPP 是等边三角形,即∠BP P =∠C =60°,∴PP ∥AC ,且PP =AQ =1cm ,∴四边形PP QA 是平行四边形,∴P Q =AP =AB -BP ,在Rt △ABD 中,∠ABD =30°,AD =3,∴AB =2AD =2×3=6,∴AP =P Q =P M +QM =PM +QM =AB -BP =6-1=5,故答案为:5.【点睛】本题主要考查动点与等边三角形,对称-最短路径,平行四边形的判定和性质的综合,理解并掌握等边三角形得性质,对称-最短路径的计算方法,平行四边形的判定和性质是解题的关键.17(2022秋·山东菏泽·九年级校考阶段练习)如图,在周长为12的菱形ABCD 中,DE =1,DF =2,若P 为对角线AC 上一动点,则EP +FP 的最小值为.【答案】3【分析】作F 点关于BD 的对称点F ,连接EF 交BD 于点P ,则PF =PF ,由两点之间线段最短可知当E 、P 、F 在一条直线上时,EP +FP 有最小值,然后求得EF 的长度即可.【详解】解:作F 点关于BD 的对称点F ,则PF =PF ,连接EF '交BD 于点P .∴EP +FP =EP +F P .由两点之间线段最短可知:当E 、P 、F '在一条直线上时,EP +FP 的值最小,此时EP +FP =EP +F P =EF .∵四边形ABCD 为菱形,周长为12,∴AB =BC =CD =DA =3,AB ∥CD ,∵AF =2,AE =1,∴DF =AE =1,∴四边形AEF D 是平行四边形,∴EF =AD =3.∴EP +FP 的最小值为3.故答案为:3.【点睛】本题主要考查的是菱形的性质、轴对称--路径最短问题,明确当E 、P 、F 在一条直线上时EP +FP 有最小值是解题的关键.18(2023春·上海·八年级专题练习)如图,直线y =x +4与x 轴,y 轴分别交于A和B ,点C 、D 分别为线段AB 、OB 的中点,P 为OA 上一动点,当PC +PD 的值最小时,点P 的坐标为.15【答案】(-1,0)【分析】直线y =x +4与x 轴,y 轴分别交于A 和B ,可求出点A ,B 的坐标,点C 、D 分别为线段AB 、OB 的中点,可求出点C 、D 的坐标,作点C 关于x 轴的对称点C ,连接C D 与x 轴的交点就是所求点P 的坐标.【详解】解:直线y =x +4与x 轴,y 轴分别交于A 和B ,∴当y =0,x =-4,即A (-4,0);当x =0,y =4,即B (0,4),∵点C 、D 分别为线段AB 、OB 的中点,∴C (-2,2),D (0,2),如图所示,过点C 关于x 轴的对称点C,∴C (-2,-2),∴直线C D 的解析式为:y =2x +2,当y =0,x =-1,即P (-1,0),故答案为:(-1,0).【点睛】本题主要考查一次函数与最短线段的综合,掌握对称中最短线段的解题方法是解题的关键.19(2023秋·黑龙江鸡西·九年级统考期末)如图,抛物线y =x 2-4x +3与x 轴分别交于A ,B两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,在其对称轴上有一动点M ,连接MA ,MC ,AC ,则△MAC 周长的最小值是.【答案】32+10【分析】根据“将军饮马”模型,先求出A 1,0 ,B 3,0 ,C 0,3 ,由二次函数对称性,A ,B 关于对称轴对称,从而C △MAC =CA +CM +MA =CA +CM +MB ,AC =OA 2+OC 2=10,则△MAC 周长的最小值就是CM +MB 的最小值,根据两点之间线段最短即可得到CM +MB 的最小值为C ,M ,B 三点共线时线段CB 长,从而得到CB =OC 2+OB 2=32,即可得到答案.【详解】解:∵抛物线y =x 2-4x +3与x 轴分别交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,16∴当y =0时,0=x 2-4x +3解得x =1或x =3,即A 1,0 ,B 3,0 ;当x =0时,y =3,即C 0,3 ,由二次函数对称性,A ,B 关于对称轴对称,即MA =MB ,∴C △MAC =CA +CM +MA =CA +CM +MB ,∵AC =OA 2+OC 2=10,∴△MAC 周长的最小值就是CM +MB 的最小值,根据两点之间线段最短即可得到CM +MB 的最小值为C ,M ,B 三点共线时线段CB 长,∵CB =OC 2+OB 2=32,∴△MAC 周长的最小值为CA +CB =32+10,故答案为:32+10.【点睛】本题考查动点最值问题与二次函数综合,涉及“将军饮马”模型求最值、二次函数图像与性质、解一元二次方程、勾股定理求线段长等知识,熟练掌握动点最值的常见模型是解决问题的关键.20(2023秋·浙江温州·九年级校考期末)如图所示,∠ACB =60°,半径为2的圆O 内切于∠ACB.P 为圆O 上一动点,过点P 作PM 、PN 分别垂直于∠ACB 的两边,垂足为M 、N ,则PM +2PN 的取值范围为.【答案】6-23≤PM +2PN ≤6+23【分析】根据题意,本题属于动点最值问题-“阿氏圆”模型,首先作MH ⊥NP 于H ,作MF ⊥BC 于F ,如图所示,通过代换,将PM +2PN 转化为PN +12PM =PN +HP =NH ,得到当MP 与⊙O 相切时,MF 取得最大值和最小值,分两种情况,作出图形,数形结合解直角三角形即可得到相应最值,进而得到取值范围.【详解】解:作MH ⊥NP 于H ,作MF ⊥BC 于F ,如图所示:∵PM ⊥AC ,PN ⊥CB ,∴∠PMC =∠PNC =90°,∴∠MPN =360°-∠PMC -∠PNC -∠C =120°,∴∠MPH =180°-∠MPN =60°,∴HP =PM ⋅cos ∠MPH =PM ⋅cos60°=12PM ,∴PN +12PM =PN +HP =NH ,∵MF =NH ,∴当MP 与⊙O 相切时,MF 取得最大和最小,①连接OP ,OG ,OC ,如图1所示:可得:四边形OPMG 是正方形,∴MG =OP =2,在Rt △COG 中,CG =OG ⋅tan60°=23,∴CM =CG +GM =2+23,在Rt △CMF 中,MF =CM ⋅sin60°=3+3,∴HN =MF =3+3,即PM +2PN =212PM +PN =2HN =6+23;②连接OP ,OG ,OC ,如图2所示:可得:四边形OPMG 是正方形,17∴MG =OP =2,由上同理可知:在Rt △COG 中,CG =OG ⋅tan60°=23,∴CM =CG -GM =23-2,在Rt △CMF 中,MF =CM ⋅sin60°=3-3,∴HN =MF =3-3,即PM +2PN =212PM +PN =2HN =6-23,∴6-23≤PM +2PN ≤6+23.故答案为:6-23≤PM +2PN ≤6+23.【点睛】本题考查动点最值模型-“阿氏圆”,难度较大,掌握解决动点最值问题的方法,熟记相关几何知识,尤其是圆的相关知识是解决问题的关键.3三、解答题21(2022春·江苏·九年级专题练习)综合与探究如图,已知抛物线y =ax 2+bx +4经过A -1,0 ,B 4,0 两点,交y 轴于点C .(1)求抛物线的解析式,连接BC ,并求出直线BC 的解析式;(2)请在抛物线的对称轴上找一点P ,使AP +PC 的值最小,此时点P 的坐标是;(3)点Q 在第一象限的抛物线上,连接CQ ,BQ ,求出△BCQ 面积的最大值.【答案】(1)y =-x 2+3x +4;y =-x +4(2)32,52(3)8【分析】(1)将A -1,0 ,B 4,0 两点,代入抛物线解析式,可得到抛物线解析式,从而得到C 0,4 ,再设直线BC 的解析式为y =kx +b k ≠0 ,把点B 、C 的坐标代入,即可求解;(2)连接BC ,PB ,根据题意可得A 、B 关于抛物线的对称轴直线x =32对称,从而得到当P 在直线AB 上三点共线时,AP +CP 的值最小,把x =32代入直线BC 的解析式,即可求解;(3)过Q 作QD ⊥x 轴,交BC 于D ,设Q d ,-d 2+3d +4 ,其中0≤d ≤4,则D d ,-d +4 ,可得QD =-d 2+4d ,从而得到S ΔBCQ =12OB ×QD =-2d -2 2+8,即可求解;【详解】(1)解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +4经过A -1,0 ,B 4,0 两点,∴a -b +4=016a +4b +4=0,解得:a =-1b =3 ,18∴抛物线的解析式为y =-x 2+3x +4;∵抛物线与y 轴的交点为C ,∴C 0,4 ,设直线BC 的解析式为y =kx +b k ≠0 ,把点B 、C 的坐标代入得:4k +b =0b =4 ,解得:k =-1b =4 ,∴直线BC 的解析式为y =-x +4;(2)如图,连接BC ,PB ,∵y =-x 2+3x +4=-x -32 2+74,∴抛物线的对称轴为直线x =32,根据题意得:A 、B 关于抛物线的对称轴直线x =32对称,∴AP =BP ,∴AP +CP =BP +CP ≥BC ,即当P 在直线AB 上时,AP +CP 的值最小,∴当x =32时,y =-32+4=52,∴P 32,52 ,故答案是:32,52 ;(3)过Q 作QD ⊥x 轴,交BC 于D ,设Q d ,-d 2+3d +4 ,其中0≤d ≤4,则D d ,-d +4 ,∴QD =-d 2+3d +4 --d +4 =-d 2+4d ,∵B 4,0 ,∴OB =4,∴S ΔBCQ =12OB ×QD =-2d 2+8d =-2d -2 2+8,当d =2时,S ΔBCQ 取最大值,最大值为8,∴△BCQ 的最大面积为8;【点睛】本题主要考查了二次函数的图像和性质,利用数形结合思想和分类讨论思想是解题的关键.22(2023秋·江苏淮安·八年级统考期末)如图1,直线AB :y =-x +6分别与x ,y 轴交于A ,B 两点,过点B 的直线交x 轴负半轴于点C -3,0 .(1)请直接写出直线BC 的关系式:(2)在直线BC 上是否存在点D,使得S △ABD =S △AOD 若存在,求出点D 坐标:若不存请说明理由;(3)如图2,D 11,0 ,P 为x 轴正半轴上的一动点,以P 为直角顶点、BP 为腰在第一象限内作等腰直角三角形△BPQ ,连接QA ,QD .请直接写出QB -QD 的最大值:.19【答案】(1)y =2x +6(2)当D 185,665 或D -185,-65时,S △ABD =S △AOD (3)37【分析】(1)根据直线AB 与y 轴的交点,可求出点B 的坐标,再用待定系数法即可求解;(2)设D (a ,2a +6),分别用含a 的式子表示出出S △AOD ,S △ABD ,由此即可求解;(3)△BPQ 是等腰直角三角形,设P (m ,0)(m >0),可表示出QB ,再证Rt △BOP ≌Rt △PTQ (AAS ),如图所示,当点B ,R ,Q 在一条直线上时,QB -QD 的值最大,最大值为BR 的值,可求得点R 的坐标,根据勾股定理即可求解.【详解】(1)解:∵直线AB :y =-x +6分别与x ,y 轴交于A ,B 两点,令x =0,则y =6,∴B (0,6),且C -3,0 ,设直线BC 的解析式为y =kx +b ,∴b =6-3k +b =0,解得,k =2b =6 ,∴直线BC 的解析式为y =2x +6,故答案为:y =2x +6.(2)解:由(1)可知直线BC 的解析式为y =2x +6,直线AB 的解析式为y =-x +6,∴A (6,0),B (0,6),C (-3,0),∴OA =6,BO =6,OC =3,如图所示,点D 在直线BC 上,过点D 作DE ⊥x 轴于E ,∴设D (a ,2a +6),E (a ,0),∴S △ABC =12AC ·OB =12×(6+3)×6=27,S △ADC =12AC ·DE =12×(6+3)×a =92a ,S △AOD =12OA ·DE =12×6×a =3a ,∴S △ABD =S △ABC -S △ADC =27-92a ,若S △ABD =S △AOD ,则27-92a =3a ,当a >0时,27-92a =3a ,解得,a =185,即D 185,665 ;当a <0时,27+92a =-3a ,解得,a =-185,即D -185,-65 ;综上所述,当D 185,665 或D -185,-65时,S △ABD =S △AOD .(3)解:已知A (6,0),B (0,6),D (11,0),设P (m ,0)(m >0),∴在Rt △BOP 中,OB =6,OP =m ,∵△BPQ 是等腰直角三角形,∠BPQ =90°,∴BP =QP ;如图所示,过点Q 作QT ⊥x 轴于T ,20在Rt △BOP ,Rt △PTQ 中,∠BOP =∠PTQ =90°,∠BPO +∠QPA =∠QPA +∠PQT =90°,∴∠BPO =∠PQT ,∴∠BPO =∠PQT∠BOP =∠PTQ BP =QP,∴Rt △BOP ≌Rt △PTQ (AAS ),∴OP =TQ =m ,OB =PT =6,∴AT =OP +PT -OA =m +6-6=m ,∴AT =QT ,且QT ⊥x 轴,∴△ATQ 是等腰直角三角形,∠QAT =45°,则点Q 的轨迹在射线AQ 上,如图所示,作点D 关于直线AQ 的对称点R,连接QR ,BR ,AR ,A (6,0),B (0,6),D (11,0),∵△ATQ 是等腰直角三角形,即∠QAT =45°,根据对称性质,∴∠QAR =45°,∴RA ⊥x 轴,且△DQA ≌△RQA ,∴AR =AD =11-6=5,则R (6,5),如图所示,当点B ,R ,Q 在一条直线上时,QB -QD 的值最大,最大值为BR 的值;∴由勾股定理得:BR =62+(6-5)2=37,故答案为:37.【点睛】本题主要考查一次函数,几何的综合,掌握待定系数法求解析式,将军饮马问题,等腰直角三角形的性质,勾股定理是解题的关键.23(2023春·重庆沙坪坝·九年级重庆八中校考阶段练习)△ABC 中,∠B =60°.(1)如图1,若AC >BC ,CD 平分∠ACB 交AB 于点D ,且AD =3BD .证明:∠A =30°;(2)如图2,若AC <BC ,取AC 中点E ,将CE 绕点C 逆时针旋转60°至CF ,连接BF 并延长至G ,使BF =FG ,猜想线段AB 、BC 、CG 之间存在的数量关系,并证明你的猜想;(3)如图3,若AC =BC ,P 为平面内一点,将△ABP 沿直线AB 翻折至△ABQ ,当3AQ +2BQ +13CQ 取得最小值时,直接写出BPCQ的值.【答案】(1)见解析(2)BC =AB +CG ,理由见解析(3)213+33913【分析】(1)过点D 分别作BC ,AC 的垂线,垂足为E ,F ,易得DE =DF ,由∠B =60°,可得DE =DF =32BD ,由AD =3BD ,求得sin A =DE AD=12,可证得∠A =30°;(2)延长BA ,使得BH =BC ,连接EH ,CH ,易证△BCH 为等边三角形,进而可证△BCF ≌△HCE SAS ,可得BF =HE ,∠BFC =∠HEC ,可知∠AEH =∠CFG ,易证得△AEH ≌△CFG SAS ,可得AH =CG ,由BC =BH =AB +AH =AB +CG 可得结论;(3)由题意可知△ABC 是等边三角形,如图,作CM ⊥CA ,且CM =32CA ,作CN ⊥CQ ,且CN =32CQ ,可得CM CA=CN CQ =32,QN =CQ 2+CN 2=132CQ ,可知△ACQ ∽△MCN ,可得MN =32AQ ,由3AQ +2BQ +13CQ =232AQ +BQ +132CQ =2MN +BQ +QN ≥2BM 可知点Q ,N 都在线段BM 上时,3AQ +2BQ+13CQ 有最小值,过点C 作CR ⊥BM ,过点M 作MT ⊥BC 交BC 延长线于T ,可得CR =CQ ⋅sin ∠CQN =313CQ ,QR =CQ ⋅cos ∠CQN =213CQ ,可证△CBR ∽△MBT ,得BR CR =BT MT ,设BC =a 由等边三角形的性质,可得CM =32a ,进而可得CT =CM ⋅cos30°=334a ,MT =CM ⋅sin30°=34a ,结合BR CR=BTMT 可得:BQ +213CQ 313CQ =a +334a 34a ,可得BQ CQ =213+33913,由翻折可知,BP =BQ ,可求得BP CQ的值.【详解】(1)证明:过点D 分别作BC ,AC 的垂线,垂足为E ,F ,∵CD 平分∠ACB ,DE ⊥BC ,DF ⊥AC ,∴DE =DF ,又∵∠B =60°,∴DE =BD ⋅sin60°=32BD ,则DE =DF =32BD ,又∵AD =3BD ,∴sin A =DE AD =32BD3BD=12,∴∠A =30°;(2)BC =AB +CG ,理由如下:延长BA ,使得BH =BC ,连接EH ,CH ,∵∠ABC =60°,BH =BC ,∴△BCH 为等边三角形,∴CB =CH ,∠BCH =60°,∵CE 绕点C 逆时针旋转60°至CF ,∴CE =CF ,∠ECF =60°,则∠BCH -∠ACB =∠ECF -∠ACB ,∴∠ECH =∠FCB ,∴△BCF ≌△HCE SAS ,∴BF =HE ,∠BFC =∠HEC ,则∠AEH =∠CFG ,∵BF =FG ,∴BF =HE =FG ,又∵E 为AC 中点,∴AE =CE =CF ,∴△AEH ≌△CFG SAS ,∴AH =CG ,∴BC =BH =AB +AH =AB +CG ;(3)∵∠ABC =60°,AC =BC ,∴△ABC 是等边三角形,如图,作CM ⊥CA ,且CM =32CA ,作CN ⊥CQ ,且CN =32CQ ,则CM CA=CN CQ =32,QN =CQ 2+CN 2=132CQ ,∴sin ∠CQN =CN QN =313,cos ∠CQN =CQ QN =213,则∠ACM =∠QCN =90°,∴∠ACM -∠ACN =∠QCN -∠ACN ,则∠ACQ =∠MCN∴△ACQ ∽△MCN ,∴MN AQ =CM CA=32,即:MN =32AQ ,∴3AQ +2BQ +13CQ =232AQ +BQ +132CQ =2MN +BQ +QN ≥2BM即:点Q ,N 都在线段BM 上时,3AQ +2BQ +13CQ 有最小值,如下图,过点C 作CR ⊥BM ,过点M 作MT ⊥BC 交BC 延长线于T ,则∠BRC =∠BTM =90°,CR =CQ ⋅sin ∠CQN =313CQ ,QR =CQ ⋅cos ∠CQN =213CQ ,又∵∠CBR =∠MBT ,∴△CBR ∽△MBT ,∴BR CR=BT MT ,∵△ABC 是等边三角形,设BC =a ∴∠ACB =60°,AC =BC =a ,则CM =32a ,∵∠ACM =90°,∴∠MCT =30°,则CT =CM ⋅cos30°=334a ,MT =CM ⋅sin30°=34a ,则由BR CR=BT MT 可得:BQ +213CQ 313CQ =a +334a34a ,整理得:133BQ CQ +23=4+333,得BQ CQ=213+33913,由翻折可知,BP =BQ ,∴BP CQ =BQ CQ=213+33913.【点睛】本题属于几何综合,考查了解直角三角形,等边三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,相似三角形的判定及性质,旋转的性质以及费马点问题,掌握费马点问题的解决方法,添加辅助线构造全等三角形和相似三角形是解决问题的关键.24(2023春·江苏·八年级专题练习)定义:既相等又垂直的两条线段称为“等垂线段”,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DE 、DC ,点M 、P 、N 分别为DE 、DC 、BC 的中点,且连接PM 、PN .(1)观察猜想线段PM 与PN 填(“是”或“不是”)“等垂线段”.(2)△ADE 绕点A 按逆时针方向旋转到图2所示的位置,连接BD ,CE ,试判断PM 与PN 是否为“等垂线段”,并说明理由.(3)拓展延伸把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若DE =2,BC =4,请直接写出PM 与PN 的积的最大值.。
【期中卷】人教版2021-2022学年九年级数学上学期期中测试卷(三)含答案与解析

人教版2021–2022学年上学期期中测试卷(三)九年级数学(考试时间:100分钟试卷满分:120分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4.测试范围:九年级上册第二十一章~第二十四章5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.下列交通标志中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.2.已知⊙O的半径长为5,若点P在⊙O内,那么下列结论正确的是()A.OP>5 B.OP=5 C.0<OP<5 D.0≤OP<53.已知y=(m+2)x|m|+2是关于x的二次函数,那么m的值为()A.﹣2 B.2 C.±2 D.04.如果关于x的方程x2+mx+1=0的两个根的差为1,那么m等于()A.±2 B.± C.± D.±5.若一个扇形的半径是18cm,且它的弧长是12π cm,则此扇形的圆心角等于()A.30° B.60°C.90° D.120°6.若关于x的方程x2+2x+a=0不存在实数根,则a的取值范围是()A.a<1 B.a>1 C.a≤1 D.a≥17.如图,⊙C与∠AOB的两边分别相切,其中OA边与⊙C相切于点P.若∠AOB=90°,OP=6,则OC的长为()A .12B .C .D .8.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴只有一个交点M ,与平行于x 轴的直线l 交于A 、B 两点,若AB=3,则点M 到直线l 的距离为( )A .B .C .2D .9.若一次函数y kx b =+的图象不经过第二象限,则关于x 的方程20x kx b ++=的根的情况是( ) A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根 C. 无实数根D. 无法确定10.如图,正方形ABCD 的边长为3cm ,动点P 从B 点出发以3cm/s 的速度沿着边BC ﹣CD ﹣DA 运动,到达A 点停止运动;另一动点Q 同时从B 点出发,以1cm/s 的速度沿着边BA 向A 点运动,到达A 点停止运动.设P 点运动时间为x (s ),△BPQ 的面积为y (cm 2),则y 关于x 的函数图象是( )A. B. C. D.第Ⅱ卷二、填空题(本题共5小题,每小题3分,共15分)11.一元二次方程x2﹣2x=0的两根分别为.12.若点M(3,a﹣2),N(b,a)关于原点对称,则ab=.13.如图,△ABC的内切圆⊙O与BC,CA,AB分别相切于点D,E.F.且AB=5,AC=12,BC=13,则⊙O 的半径是.14.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其与x轴的一个交点坐标为(﹣3,0),对称轴为x =﹣1,则当y<0时,x的取值范围是.15.有一架竖直靠在直角墙面的梯子正在下滑,一只猫紧紧盯住位于梯子正中间的老鼠,等待与老鼠距离最小时扑捉.把墙面、梯子、猫和老鼠都理想化为同一平面内的线或点,模型如图,∠ABC=90°,点M,N分别在射线BA,BC上,MN长度始终保持不变,MN=4,E为MN的中点,点D到BA,BC的距离分别为4和2.在此滑动过程中,猫与老鼠的距离DE的最小值为.三、解答题(本大题共8个小题,满分75分)16.(8分)解方程:(1)3x2+6x﹣5=0(2)x2+2x﹣24=017.(9分)如图,图中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,△ABC在方格纸中的位置如图所示.(1)请在图中建立平面直角坐标系,使得A,B两点的坐标分别为A(2,﹣1),B(1,﹣4),并写出C点坐标;(2)在图中作出△ABC绕坐标原点旋转180°后的△A1B1C1,并写出A1,B1,C1的坐标:(3)在图中作出△ABC绕坐标原点顺时针旋转90°后的△A2B2C2,并写出A2,B2,C2的坐标.18.(9分)已知二次函数y=﹣x2+3x﹣(1)用配方法求出函数图象的顶点坐标和对称轴方程;(2)用描点法在如图所示的平面直角坐标系中画出该函数的图象;(3)根据图象,直接写出y的值小于0时,x的取值范围.19.(9分)如图,E点是正方形ABCD的边BC上一点,AB=12,BE=5,△ABE逆时针旋转后能够与△ADF 重合.(1)旋转中心是,旋转角为度;(2)△AEF是三角形;(3)求EF的长.20.(9分)如图,在△ABC中,以AB为直径的⊙O交AC于点M,弦MN∥BC交AB于点E,且ME=NE=3.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若AE=4,求⊙O的直径AB的长度.21.(10分)某水果店将标价为10元/斤的某种水果.经过两次降价后,价格为8.1元/斤,并且两次降价的百分率相同.(1)求该水果每次降价的百分率;(2)从第二次降价的第1天算起,第x天(x为整数)的销量及储藏和损耗费用的相关信息如下表所示:时间(天)x销量(斤)120﹣x储藏和损耗费用(元)3x2﹣64x+400已知该水果的进价为4.1元/斤,设销售该水果第x(天)的利润为y(元),求y与x(1≤x<10)之间的函数解析式,并求出第几天时销售利润最大,最大利润是多少?22.(10分)如图,在△ABC中,AC=BC,D是AB上一点,⊙O经过点A、C、D,交BC于点E,过点D作DF ∥BC,交⊙O于点F.求证:(1)四边形DBCF是平行四边形;(2)AF=EF.23.(11分)如图,两条抛物线y1=﹣x2+4,y2=﹣x2+bx+c相交于A,B两点,点A在x轴负半轴上,且为抛物线y2的最高点.(1)求抛物线y2的解析式和点B的坐标;(2)点C是抛物线y1上A,B之间的一点,过点C作x轴的垂线交y2于点D,当线段CD取最大值时,求S△BCD.九年级数学·全解全析一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10A DBCD B C B A C1.【解析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【解答】解:A、是轴对称图形,是中心对称图形.故正确;B、是轴对称图形,不是中心对称图形.故错误;C、是轴对称图形,不是中心对称图形.故错误;D、不是轴对称图形,不是中心对称图形.故错误.故选A.2.【解析】根据d>r时,点在圆外;当d=r时,点在圆上;当d<r时,点在圆内.【解答】解:由⊙O的半径长为5,若点P在⊙O内,得0≤OP<5,故选:D.3.【解析】根据形如y=ax2+bx+c (a≠0)是二次函数,可得答案.【解答】解:由y=(m﹣2)x|m|+2是y关于x的二次函数,得|m|=2且m+2≠0.解得m=2.故选:B.4.【解析】根据一元二次方程的根与系数的关系得到,两根之和与两根之积,其中两根的和可以用m表示,而(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4x1•x2=1,代入即可得到关于m的方程,进而求解.【解答】解:由根与系数的关系可知:x1+x2=﹣m,x1•x2=1,又知x1﹣x2=1,则(x1﹣x2)2=1,即(x1+x2)2﹣4x1•x2=1,则(﹣m)2﹣4=1,解得:m=±.故本题选C.5.【解析】把弧长公式进行变形,代入已知数据计算即可.【解答】解:根据弧长的公式l=,得n===120°,故选:D.6.【解析】根据根的判别式得出b2﹣4ac<0,代入求出不等式的解集即可得到答案.【解答】解:∵关于x的方程x2+2x+a=0不存在实数根,∴b2﹣4ac=22﹣4×1×a<0,解得:a>1.故选B.7.【解析】连接CP,由切线的性质可得CP⊥AO,再由切线长定理可得∠POC=45°,进而可得△POC是等腰直角三角形,利用勾股定理即可求出OC的长.【解答】解:连接CP,∵OA边与⊙C相切于点P,∴CP⊥AO,∵⊙C与∠AOB的两边分别相切,∠AOB=90°,∴∠POC=45°,∴OP=CP=6,∴OC==6,故选C.8.【解析】设M到直线l的距离为m,则有x2+bx+c=m两根的差为3,又x2+bx+c=0时,△=0,列式求解即可.【解答】解:抛物线y=x2+bx+c与x轴只有一个交点,∴△=b2﹣4ac=0,∴b2﹣4c=0,设M到直线l的距离为m,则有x2+bx+c=m两根的差为3,可得:b2﹣4(c﹣m)=9,解得:m=.故答案选B.9.【解析】利用一次函数性质得出k>0,b≤0,再判断出△=k2-4b>0,即可求解.=+的图象不经过第二象限,【详解】解:一次函数y kx bk∴>,0b≤,240∴∆=->,k b∴方程有两个不相等的实数根.故选A.【点睛】本题考查的是一元二次方程的根的判别式,熟练掌握一次函数的图像和一元二次方程根的判别式是解题的关键.10.【解析】试题分析:由题意可得BQ=x.①0≤x≤1时,P点在BC边上,BP=3x,则△BPQ的面积=12BP•BQ,解y=12•3x•x=232x;故A选项错误;②1<x≤2时,P点在CD边上,则△BPQ的面积=12BQ•BC,解y=12•x•3=32x;故B选项错误;③2<x≤3时,P点在AD边上,AP=9﹣3x,则△BPQ的面积=12AP•BQ,解y=12•(9﹣3x)•x=29322x x;故D选项错误.故选C.考点:动点问题的函数图象.二、填空题(本题共5小题,每小题3分,共15分。
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人教版九年级上册数学动点最值问题期末题压轴题1.在△ABC中.AB=10,AC=83.∠ACB=30°,将△ABC绕A按逆时针方向旋转.得到△ADE.(1)如图1,点F为BC与DE的交点,连接AF.求证:F A平分∠DFC;(2)如图2,点P为线段AB中点,点G是线段BC上的动点,在△ABC绕A按逆时针方向旋转的过程中,点G的对应点是点G1,求线段PG1长度的最大值与最小值.2.如图①,正方形ABCD中,点E是对角线AC上任意一点,连接DE、BE.(1)求证:DE BE=;(2)如图②,过点E作EF DEAB=,求AF的⊥交AB于点F,当BE BF=时,若2长;△,连接AE',(3)如图③,在(2)的条件下,将BEF绕点B逆时针旋转得到BE F''N为AE'的中点,连接CN,则旋转过程中线段CN的最大值为_______;最小值为_______.3.如图,⊙O 为等边△ABC 的外接圆,半径为2,点D 在劣弧AB 上运动(不与点A ,B 重合),连接DA ,DB ,DC . (1)求证:DC 是∠ADB 的平分线;(2)四边形ADBC 的面积S 是线段DC 的长x 的函数吗?如果是,求出函数解析式;如果不是,请说明理由;(3)若点M ,N 分别在线段CA ,CB 上运动(不含端点),经过探究发现,点D 运动到每一个确定的位置,△DMN 的周长有最小值t ,随着点D 的运动,t 的值会发生变化,求所有t 值中的最大值.4.如图,⊙O 为等边△ABC 的外接圆,半径为2,点D 在劣弧AB 上运动(不与点2A B 重合),连接DA ,DB ,DC . (1)求证:DC 是∠ADB 的平分线;(2)若点,M N 分别在线段CA ,CB 上运动(不含端点),经过探究发现,点D 运动到每一个确定的位置,△DMN 的周长有最小值t ,随着点D 的运动,t 的值会发生变化,求所有t 值中的最大值.5.如图①,在ABC 中,AB AC =,BAC α∠=,点D 、E 分别在边AB 、AC 上,AD AE =,连接BE ,点M 、P 、N 分别为DE 、BE 、BC 的中点.(1)观察猜想:图①中,线段PM 与PN 的数量关系是_____________,用含α的代数式表示MPN ∠的度数是________________________;(2)探究证明:把ADE 绕点A 顺时针方向旋转到图②的位置,连接MN ,BD ,CE ,当120α=︒时,判断PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把ADE 绕点A 在平面内任意旋转,若90α=︒,3AD =,7AB =,请直接写出线段MN 的最大值和最小值.6.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,45ABC ∠=︒,12BC cm =,半圆O 的直径12DE cm =.点E 与点C 重合,半圆O 以2/cm s 的速度从左向右移动,在运动过程中,点D 、E 始终在BC 所在的直线上.设运动时间为()x s ,半圆O 与ABC ∆的重叠部分的面积为()2S cm .(1)当0x =时,设点M 是半圆O 上一点,点N 是线段AB 上一点,则MN 的最大值为_________;MN 的最小值为________.(2)在平移过程中,当点O 与BC 的中点重合时,求半圆O 与ABC ∆重叠部分的面积S ; (3)当x 为何值时,半圆O 与ABC ∆的边所在的直线相切?7.如图,在直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx -2与x 轴交于点A (-3,0)、B (1,0),与y 轴交于点C .(1)求抛物线的函数表达式.(2)在抛物线上是否存在点D ,使得△ABD 的面积等于△ABC 的面积的53倍?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)若点E是以点C为圆心且1为半径的圆上的动点,点F是AE的中点,请直接写出线段OF的最大值和最小值.8.如图1,两块直角三角纸板(Rt△ABC和Rt△BDE)按如图所示的方式摆放(重合点为B),其中∠BDE=∠ACB=90°,∠ABC=30°,BD=DE=AC=2.将△BDE绕着点B顺时针旋转.(1)当点D在BC上时,求CD的长;(2)当△BDE旋转到A,D,E三点共线时,画出相应的草图并求△CDE的面积(3)如图2,连接CD,点G是CD的中点,连接AG,求AG的最大值和最小值.9.如图,在平行四边形ABCD中,∠A=45°,CD=12cm,点E在边AD上,EF与CD所在直线垂直,垂足为点F,半圆的圆心为点O,直径EF=6cm,P为弧EF的中点,Q是弧EF上的动点.发现:DQ的最小值是cm;DQ的最大值为cm;探究:沿直线CD向左平移半圆.(1)当P落在▱ABCD的边上时,区域半圆与其重合部分的面积;(2)半圆向左以每秒3cm的速度平移,以图所在位置开始平移,运动时间为ts,当其与▱ABCD的边(CD边除外)相切时,求t的值.10.如图,已知AB 为半圆O 的直径,P 为半圆上的一个动点(不含端点),以OP OB 、为一组邻边作POBQ ,连接OQ AP 、,设OQ AP 、的中点分别为M N 、,连接PM ON 、. (1)试判断四边形OMPN 的形状,并说明理由.(2)若点P 从点B 出发,以每秒15︒的速度,绕点O 在半圆上逆时针方向运动,设运动时间为s t .①是否存在这样的t ,使得点Q 落在半圆O 内?若存在,请求出t 的取值范围;若不存在,请说明理由.②试求:当t 为何值时,四边形OMPN 的面积取得最大值?并判断此时直线PQ 与半圆O 的位置关系(需说明理由).11.在O 中,直径12AB =,BC 是弦,30ABC ∠=︒,点P 在BC 上,点Q 在O 上,且OP PQ ⊥.(1)如图1,当//PQ AB 时,求PQ 的长度; (2)如图2,当点P 在BC 上移动时,求PQ 的最大值12.如图,抛物线2y ax bx c =++的图象与x 轴交于(1,0)、(3,0),(0,6)三点,边长为2的正方形OABC 的顶点A ,C 分别在x 轴,y 轴上.(1)求抛物线解析式,并求出当14x -≤≤时,y 的最大值与最小值.(2)将正方形OABC向右平移,平移距离记为h:①当点C首次落在抛物线上时,求h的值;②当抛物线落在正方形内的部分满足y随x的增大而减小时,请求出h的取值范围.13.如图1,已知抛物线2=++经过A(-3,0),B(1,0),C(0,-3)三点,其y ax bx c顶点为D,对称轴是直线l,l与x轴交于点H.(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P是该抛物线对称轴l上的一个动点,求△PBC周长的最小值;(3)如图2,若E是线段AD上的一个动点(E与A、D不重合),过E点作平行于y 轴的直线交抛物线于点F,交x轴于点G,设点E的横坐标为m,△ADF的面积为S.①试求S与m的函数关系式;②S是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线213222y x x =+-交x 轴于点A 、B ,交y 轴于点C .(1)求线段BC 的长;(2)点P 为第三象限内抛物线上一点,连接BP ,过点C 作CE //BP 交x 轴于点E ,连接PE ,求△BPE 面积的最大值及此时点P 的坐标.15.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线213442y x x =-++与两坐标轴分别相交于A ,B ,C 三点(1)求证:∠ACB =90°(2)点D 是第一象限内该抛物线上的动点,过点D 作x 轴的垂线交BC 于点E ,交x 轴于点F .①求DE +BF 的最大值;②点G 是AC 的中点,若以点C ,D ,E 为顶点的三角形与AOG 相似,求点D 的坐标.16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),且A点坐标为(﹣2,0),直线BC的解析式为y=﹣23x+2.(1)求抛物线的解析式;(2)过点A作AD∥BC,交抛物线于点D,点E为直线BC上方抛物线上一动点,连接CE,EB,BD,DC.求四边形BECD面积的最大值及相应点E的坐标.参考答案1.解:(1)如图1,作AM⊥BC,AN⊥DE于点M,N,根据旋转的性质可知:△ABC≌△ADE,∴△ABC的面积=△ADE的面积,即1122BC AM CE AN⨯=⨯,∴AM=AN,∴AF平分∠DFC,∴∠AFD=∠AFC;(2)线段PG1长度的最大值为5+83,PG1长度的最小值为43-5.解题过程如下:①如图a,过点A作AF⊥BC,F为垂足,在Rt△ACF中,AC3∠ACB=30°,∴AF=12AC3∵AB=10,点P为线段AB中点,∴AP=12AB=5,当G在BC上运动,AG与BC垂直时,即点F与点G重合时,△ABC绕点A旋转,使点G的对应点G1在线段AB上时,PG1最小,最小值为:PG1=AG1-AP=AF-AP3;②如图b,当G在BC上运动至点C,△ABC绕点A旋转,使点G的对应点G1在线段BA延长线上时,PG1最大,最大值为:PG1=AP+AG1=AP+AC=5+83.综上所述,线段PG1长度的最大值为5+83,EP1长度的最小值为43-5.2.解:(1)证明:如图①中,四边形ABCD是正方形,∠=∠,∴=,DCE BCECD CB=,CE CE∴∆≅∆,DCE BCE SAS()∴=.DE BE(2)如图②,过E作EM BF⊥,由(1)知,DCE BCE ∆≅∆,CDE CBE ∴∠=∠,90ADC ABC ︒∠=∠=,ADE ABE ∴∠=∠,DE EF ⊥,90DEF ∴∠=︒,在四边形ADEF 中,90DAF ∠=︒,180ADE AFE ∴∠+∠=︒,180AFE BFE ∠+∠=︒,BFE EBF ∴∠=∠,BE EF ∴=,BE BF =,BEF ∴∆是等边三角形,60EBF ∴∠=︒,设BM x =,则MF BM x ==,3EM x =,四边形ABCD 是正方形,1452BAE BAD ∴∠=∠=︒, 3AM EM x ∴=,2AM BM AB +==,32x x ∴=, 解得,31x =,22(31)43AF AB BF ∴=-=-=-(3)如图3中,取AB 的中点R ,连接NR ,CR .四边形ABCD 是正方形,2AB BC ∴==,90ABC ∠=︒,1AR RB ==,2222125CR BR BC ∴++AR BR =,AN NE =',1312RN BE ∴=', 5(31)5(31)CN ≤≤, 531531CN ≤,CN ∴531531, 531531.3.【详解】(1)∵△ABC 是等边三角形,∴∠ABC =∠BAC =∠ACB =60°.∵∠ADC =∠ABC =60°,∠BDC =∠BAC =60°,∴∠ADC =∠BDC ,∴DC 是∠ADB 的平分线;(2)四边形ADBC 的面积S 是线段DC 的长x 的函数,理由如下:如图1,将△ADC 绕点逆时针旋转60°,得到△BHC ,∴CD =CH ,∠DAC =∠HBC .∵四边形ACBD 是圆内接四边形,∴∠DAC+∠DBC=180°,∴∠DBC+∠HBC=180°,∴点D,点B,点H三点共线.∵DC=CH,∠CDH=60°,∴△DCH是等边三角形.∵四边形ADBC的面积S=S△ADC+S△BDC=S△CDH34=CD2,∴S34=x2;(3)如图2,作点D关于直线AC的对称点E,作点D关于直线BC的对称点F,∵点D,点E关于直线AC对称,∴EM=DM,同理DN=NF.∵△DMN的周长=DM+DN+MN=FN+EM+MN,∴当点E,点M,点N,点F四点共线时,△DMN的周长有最小值,则连接EF,交AC于M,交BC于N,连接CE,CF,DE,DF,作CP⊥EF于P,∴△DMN 的周长最小值为EF=t.∵点D,点E关于直线AC对称,∴CE=CD,∠ACE=∠ACD.∵点D,点F关于直线BC对称,∴CF=CD,∠DCB=∠FCB,∴CD=CE=CF,∠ECF=∠ACE+∠ACD+∠DCB+∠FCB=2∠ACB=120°.∵CP⊥EF,CE=CF,∠ECF=120°,∴EP=PF,∠CEP=30°,∴PC12=EC,PE3=PC32=EC,∴EF=2PE3=EC3=CD=t,∴当CD有最大值时,EF有最大值,即t有最大值.∵CD为⊙O的弦,∴CD为直径时,CD有最大值4,∴t的最大值为43.4.证明:(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠BAC=∠ACB=60°,∵∠ADC=∠ABC=60°,∠BDC=∠BAC=60°,∴∠ADC=∠BDC,∴DC是∠ADB的平分线;(2)如图2,作点D关于直线AC的对称点E,作点D关于直线BC的对称点F,∵点D,点E关于直线AC对称,∴EM=DM,同理DN =NF ,∵△DMN 的周长=DM +DN +MN =FN +EM +MN ,∴当点E ,点M ,点N ,点F 四点共线时,△DMN 的周长有最小值,则连接EF ,交AC 于M ,交BC 于N ,连接CE ,CF ,DE ,DF ,作CP ⊥EF 于P , ∴△DMN 的周长最小值为EF =t ,∵点D ,点E 关于直线AC 对称,∴CE =CD ,∠ACE =∠ACD ,∵点D ,点F 关于直线BC 对称,∴CF =CD ,∠DCB =∠FCB ,∴CD =CE =CF ,∠ECF =∠ACE +∠ACD +∠DCB +∠FCB =2∠ACB =120°, ∵CP ⊥EF ,CE =CF ,∠ECF =120°,∴EP =PF ,∠CEP =30°,∴PC 12=EC ,PE ==,∴EF =2PE ===t ,∴当CD 有最大值时,EF 有最大值,即t 有最大值,∵CD 为⊙O 的弦,∴CD 为直径时,CD 有最大值4,∴t 的最大值为5.(1)AB =AC ,AD =DE ,∴BD =EC ,M 、P 分别是DE 、BE 的中点,∴MP =12BD ,MP //BD ,∴EPM EBD ∠=∠,同理可证:NP =12CE ,NP //CE ,∴MP = NP ,∴NPE PEA ∠=∠,∴MPN ∠=EPM ∠+NPE ∠=EBD ∠+PEA ∠=180°-α.(2)由旋转可得:CAB EAD ∠=∠,AD =AE ,∴CAE BAD ∠=,在CAE 与BAD 中,AB AC CAE BAD AE AD =⎧⎪∠=⎨⎪=⎩,∴CAE ≌BAD ,∴CE =BD ,由(1)同理可证MP =12BD ,MP //BD ,NP =12CE ,NP //CE , ∴MP = NP ,∴PMN 是等腰三角形,EPM ∠=EBD ∠=ABD ∠+ABE ∠,NPE ∠=PBN ∠+PNB ∠=PBN ∠+ECB ∠,∴MPN ∠=EPM ∠+NPE ∠=ABD ∠+ABE ∠+PBN ∠+ECB ∠=180°-120°=60°, ∴PMN 是等边三角形.(3)等腰直角ADE 中,AD =3,∴DE,M 是DE 的中点,∴AM, ∴M 的运动轨迹是以点A为半径的一个圆, 如图,连接NA 并延长分别交⊙A 于点M 1、M 2,等腰直角ABC 中,AB =7,∴BC,N 是BC 的中点,∴AN,AN ⊥BC , 当点M 旋转至M 1位置时,MN 最大,MN= 当点M 旋转至M 2位置时,MN 最小,MN-2=6.解:解(1)当N 与点B 重合,点M 与点D 重合时,MN 最大,此时121224()MN DB DE BC cm ==+=+=如图①,过点O 作ON AB ⊥于N ,与半圆交于点M ,此时MN 最小,MN ON OM =-,45ABC ∠=︒,45NOB ∴∠=︒,在Rt ONB ∆中,61218()OB OC CB cm =+=+= 292()2ON BN OB cm ∴===, 926()MN ON OM cm ∴=-=-,故答案为24cm ,(926)cm -;(2)当点O 与BC 的中点重合时,如图②,点O 移动了12cm ,设半圆与AB 交于点H ,连接OH 、CH .BC 为直径,90CHB ∴∠=︒,45ABC ∠=︒45HCB ∴∠=︒,HC HB ∴=,OH BC ∴⊥,6OH OC OB ===,29016669183602BOH HOC S S S ππ∆=+=⋅+⨯⨯=+阴影扇形; (3)当半圆O 与直线AC 相切时,运动的距离为0或12, 0x ∴=(秒)或6(秒);当半圆O 与直线AB 相切时,如图③,连接OH ,则OH AB ⊥,6OH =45B ∠=︒,90OHB ∠=︒,262OB OH ∴=,1262OC BC OB =-=- 移动的距离为61221862()cm +--,运动时间为1862932x --), 综上所述,当x 为0或6或932-O 与ABC ∆的边所在的直线相切. 7. 解:(1)将点A (-3,0)、B (1,0)代入y =ax 2+bx -2中,得932020a b a b --=⎧⎨+-=⎩,解得2343a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴224x 233y x =+- (2)若D 在x 轴的下方,当D 为抛物线顶点(-1,83-)时,02C (,-), ∴△ABD 的面积是△ABC 面积的43倍,4533<,所以D 点一定在x 轴上方. 设D (m ,n ),△ABD 的面积是△ABC 面积的53倍, ∴n =103 ∴224233m m +-=103∴m =-4或m =2 ∴D (-4,103)或(2,103) (3)设E(x,y),∵点E 是以点C 为圆心且1为半径的圆上的动点,∴22(2)1x y ++=,∴y=212x , ∴E 2(,12)x x ,∵F 是AE 的中点,∴F 的坐标2312(,)22x x ,设F(m,n),∴m=32x -,n=2122x , ∴x=2m+3,∴n=21(23)22m , ∴2n+2=21(23)m , ∴(2n+2)2=1-(2m+3)2,∴4(n+1)2+4(32m)2=1, ∴22231(1)()()22n m , ∴F 点的轨迹是以3(,1)2--为圆心,以12为半径的圆, ∴2231131(0)12222, 2231131(0)12222最大值13122+; 最小值13122- 8. 解:(1)如图1中,在Rt △ABC 中,∵∠C =90°,AC =2,∠ABC =30°,∴BC =AC ÷tan30°=23,∵BD =2,∴CD =BC ﹣BD =23﹣2.(2)如图2中,当A 、D 、E 共线时,易证四边形ACBD 是矩形,∴S △CDE =12×DE ×CA =12×2×2=2. 如图3中,当A 、E 、D 共线时,作CH ⊥AD 于H .在Rt △ADB 中,∵AB =2BD ,∴∠BAD=30°,∵∠CAB=60°,∴∠CAH=30°,∴CH=12AC=1,∴S△CDE=12×DE×CH=12×2×1=1.(3)如图4中,取BC的中点H,连接GH.∵CG=GD,CH=HB,∴HG=12BD=1,∴点G的运动轨迹是以H为圆心1为半径的圆,在Rt△ACH中,AH22AC CH+43+7∴AG的最小值=AH﹣GH71,AG的最大值=AH+GH79.解:当Q与F重合时,DQ的值最小,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠EDF=∠A=45°,∵EF⊥直线CD,∴∠EFD=90°,△DEF是等腰直角三角形,∴DF=EF=6cm,即DQ的最小值为6cm;连接DO并延长交半圆O于点Q,如图1所示:此时DQ的值最大=OD+半径,在Rt△ODF中,OF=12EF=3cm,由勾股定理得:OD=2222DF0F6335+=+=,∴DQ的最大值=35+3(cm);故答案为6,35+3;探究:解:(1)分两种情况:①当P落在▱ABCD的边AD上时,此时F与D重合,如图2所示:区域半圆与其重合部分的面积S=14S圆O+S△POF=14×π×32+12×3×3=9942π+;②当P落在▱ABCD的边BC上时,此时F与C重合,如图3所示:区域半圆与其重合部分的面积S=14S圆O﹣S△POF=14×π×32﹣12×3×3=9942π+;(2)分两种情况:①半圆与边AD相切时,如图4所示:设切点为H,连接OH、OD,则OH⊥AD,∵EF⊥CD,OF是半径,∴FD是半圆的切线,∠FOH=360°﹣90°﹣90°﹣135°=45°,由切线长定理得:DF=DH,∠DOF=12∠FOH=22.5°,在OF上截取OM=DM,则∠MDO=∠DOF=22.5°,∴∠DMF=45°,∴△DMF是等腰直角三角形,∴MF=DF,设MF=DF=x,则PM=DM=2x,∵OM=OF﹣MF,∴2x=3﹣x,解得:x=32﹣3,∵平移的距离为6+32﹣3=3+32,半圆向左以每秒3cm的速度平移,∴平移的时间t=3323+=1+2(秒);②半圆与边BC相切时,如图5所示:同理CF=DF=2﹣3,∵平移的距离为2﹣3=2,半圆向左以每秒3cm的速度平移,∴平移的时间t 1532+2(秒);综上所述,半圆向左以每秒3cm的速度平移,当其与▱ABCD的边(CD边除外)相切时,t的值为(2210.解:(1)四边形OMPN为矩形,理由如下:∵四边形POBQ为平行四边形,∴PQ//OB,PQ=OB,又∵OB=OA,∴PQ=AO,又∵PQ//OA,∴四边形PQOA为平行四边形,∴P A//QO,P A=QO.又∵M、N分别为OQ、AP的中点,∴OM=12OQ,PN=12AP,∴OM=PN,∴四边形OMPN为平行四边形,∵OP=OA,N是AP的中点,∴ON⊥AP,即∠ONP=90°,∴四边形OMPN为矩形;(2)①如图,当点Q落在半圆O上时,∵四边形POBQ是平行四边形,∴PQ=OB,PO=BQ,又∵OB=OP=OQ,∴OP=OQ=PQ=BO=BQ,∴△POQ是等边三角形,△BQO是等边三角形,∴∠POQ=∠BOQ=60°,∴∠BOP=120°,∴t=12015=8s,∴当t=8s时,点Q落在半圆O上,∵当点P 与点A 重合时,t =18015=12s , ∴当8<t <12时,点Q 落在半圆O 内;②∵四边形OMPN 为矩形,∴S 矩形OMPN =ON •NP =12AP •ON ,∴S 矩形OMPN =S △AOP ,∵△AOP 的底AO 为定值,∴当P 旋转运动90°(运动至最高点)时,高取得最大值,此时△AOP 的面积取得最大值. ∴t =90÷15=6秒.∴当t =6s 时,四边形OMPN 面积最大,此时,PQ 与半圆O 相切.理由如下:∵∠POB =90°,PQ //OB ,∴∠OPQ =90°,∴PQ 与半圆O 相切.11.(1)连接OQ ,如图所示:∵AB=12,∴OQ=OB=6,∵OP ⊥PQ ,∴∠QPO=90°,∵PQ ∥AB ,∴∠POB=∠QPO=90°,在Rt △POB 中,∠POB=90°,∴PB 2=OB 2+OP 2,又∵30ABC ∠=︒,∴BP=2OP ,∴(2OP )2=62+OP 2,∴OP=23, 在Rt △QPO 中,()222262326PQ OQ OP =-=-=; (2)连接OQ ,如图所示:由(1)得:OQ=OB=6,∴在Rt △QPO 中,22PQ OQ OP =-∴当OP 的长最小时,PQ 的长为最大,根据垂线段最短可得当OP ⊥BC 时最短,∵∠ABC=30°,∴132OP OB ==, ∴2233PQ OQ OP =-= ∴PQ 的最大值为3312.解:(1)由题意得:09306ab c a b c c ,解得286a b c , 故抛物线的表达式为2286y x x =-+,由抛物线的表达式知,其顶点坐标为(2,2)-,当1x =-时,228616y x x ,故当14x -时,1x =-时,y 取得最大值16,而在顶点处取得最小值2-;(2)①当点C 首次落在抛物线上,则22286C y x x ==-+,解得22x =因为点C 首次落在抛物线上,22x =则22h x ==②当点C首次落在抛物线上,2h =2h >满足y 随x 的增大而减小,当3h =时,即正方形运动到点(3,0)处,此时抛物线落在正方形内的部分,满足y 随x 的增大而减小,当3h >时,对称轴右侧的抛物线进入正方形内,不满足y 随x 的增大而减小,故3h ;故23h .13.解:(1)由题意得93003a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得123a b c =⎧⎪=⎨⎪=-⎩∴该抛物线的表达式为223y x x =+-(2)∵△PBC 的周长为:PB +PC +BC又∵BC 是定值 ∴当PB +PC 最小时,△PBC 的周长最小.∵点A ,点B 关于对称轴l 对称.∴连接AC 交l 于点P ,即点P 为所求点.∴AP =BP∴△PBC 的周长最小值是:PB +PC +BC =AC +BC∵A(-3,0),B(1,0),C(0,-3)∴AC=BC故△PBC的周长最小值为(3)①∵抛物线的表达式为223y x x =+-=2(1)4x +-∴点D 的坐标为(-1,-4)设直线AD 的表达式为y kx n =+,把点A(-3,0),D(-1,-4)代入得304k n k n -+=⎧⎨-+=-⎩ ,解得 26k n =-⎧⎨=-⎩∴直线AD 的表达式为26y x =--∵点E 的横坐标为m .∴E(m ,-2m -6),F(m ,223m m +-)∴EF =226(23)m m m ---+-=243m m ---∴S =EFA EFD S S ∆∆+ =1122EF AG EF GH ⋅⋅+⋅⋅ =12EF AH ⋅⋅ =21(43)22m m ---⨯ =243m m ---∴S 与m 的函数表达式为S =243m m ---②存在.∵S =243m m ---=22)1m -++( ∴当m =-2时,S 最大,最大值为1.此时点E 的坐标为(-2,-2).14.解:(1)令y =0,则12x 2+32x -2=0, 解得:x 1=-4,x 2=1,∴点A 的坐标为(1,0),点B 的坐标为(-4,0),令x =0,则y =-2,∴点C 的坐标为(0,-2),∴OB =4,OC =2,∴BC 2224225OB OC ++=(2)如图,连接OP ,CP ,设P (m ,12m 2+32m -2). ∵CE ∥PB ,∴S △PBE =S △PBC =S △POC +S △POB -S △OBC∴S △PBE =12×2×(-m )+12×4×(-12m 2-32m +2)-12×2×4=-m 2-4m =-(m +2)2+4, ∵-1<0,∴S △PBE 在m =-2时,取得最大值,最大值为4,此时,点P 的坐标为(-2,-3).答:△BPE 面积的最大值为4,此时点P 的坐标为(-2,-3).15.解:(1)令x =0,得4y = (0,4)C ∴令0y =得2134042x x -++= 26160x x(8)(2)0x x -+=(2,0)A ∴-,(8,0)B222210,(02)(40)25,(80)(04)45AB AC BC =++-=-+-22210(25)(45)=+222AB AC BC ∴=+90ACB ∴∠=︒(2)①设直线BC 的解析式为:(0)y kx b k =+≠,代入(8,0)B ,(0,4)C 得 804k b b +=⎧⎨=⎩ 124k b ⎧=-⎪∴⎨⎪=⎩ 142y x ∴=-+ 设213(,4)42D x x x -++ 22131184(4)42224BF x D x E x x x x ∴=-=-++-+=-+-, 21+428D x E BF x x ∴=+-+- 2814x x =++- 21()844x x =--+ 21()942x -=-+ 104-< 21()042x -∴-≤ 221()994x ∴-+≤- 9+DE BF ∴≤即DE +BF 的最大值为9;②点G 是AC 的中点, 在Rt AOC △中,12OG AC AG ===即AOG 为等腰三角形,90CAO ACO ACO OCB ∠+∠=∠+∠=︒CAO OCB ∴∠=∠//OC DFOCB DEC ∴∠=∠CAO DEC ∴∠=∠整理得,240x x ∴-=10x ∴=,24x =(0,4)D ∴或(4,6)D ,同理:()0,4D 不合题意,舍去,综上所述,(4,6)D 或25(3,)4D . 16.解:(1)直线BC 的解析式为y 2x +2,令y =0,则x =2,令x =0,则y =2, 故点B 、C 的坐标分别为(2,0)、(0,2);∵A 20),则y =ax 2+bx +2=a (x 2)(x ﹣2,把(0,2)代入得,﹣6a =2,解得:a =﹣13, 故抛物线的表达式为:y =﹣13(x 2)(x ﹣2=﹣13x 222x +2①; (2)如图,过点B 、E 分别作y 轴的平行线分别交CD 于点H ,交BC 于点F ,∵AD ∥BC ,直线AD 可以看做由直线BC 向下平移22 ∴直线AD 的表达式为:y 2x 2②, 联立①②并解得:1142103x y ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,1120x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩D (2103), 由点C 、D 的坐标得,直线CD 的表达式为:y 22x +2, 当x =2时,y CD 22x +2=﹣2,即点H (22), 设点E (x ,﹣13x 2+223x +2),则点F (x 2+2), 则四边形BECD 的面积S =S △BCE +S △BCD =12×EF ×OB +12×(x D ﹣x C )×BH =12×(﹣13x 222x 2﹣2)×212×2×22x 2+3x 2,即2232252)S x =, ∵﹣22<0,故S 有最大值,当x =322时,S 252E (322,52).。