苏州中考数学常考压轴题(含答案)_第1页
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第1页(共1页)苏州中考数学常考压轴题题型一.选择题(共8小题)1.如图,在△ABC中,点D为BC边上的一点,且AD=AB=2,AD⊥AB.过点D作DE⊥AD,DE交AC于点E.若DE=1,则△ABC的面积为()A.4 B.4 C.2 D.82.如图,矩形ABCD的顶点A,B在x轴的正半轴上,反比例函数y=在第一象限内的图象经过点D,交BC于点E.若AB=4,CE=2BE,tan∠AOD=,则k的值为()A.3 B.2 C.6 D.123.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AD=8,F是AB的中点.过点F作FE⊥AD,垂足为E.将△AEF沿点A到点B的方向平移,得到△A'E'F'.设P、P'分别是EF、E'F'的中点,当点A'与点B重合时,四边形PP'CD的面积为()A.28 B.24 C.32 D.32﹣8

4.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=BC=2,E、F分别是AD、CD的中点,连接BE、BF、EF.若四边形ABCD的面积为6,则△BEF的面积为()A.2 B. C. D.35.如图,△AOB为等腰三角形,顶点A的坐标(2,),底边OB在x轴上.将△AOB绕点B按顺时针方向旋转一定角度后得△A′O′B,点A的对应点A′在x轴上,则点O′的坐标为()A.(,) B.(,) C.(,) D.(,4)6.如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB的顶点A在x轴的正半轴上.顶点B的坐标为(3,),点C的坐标为(,0),点P为斜边OB上的一个动点,则PA+PC的最小值为()A. B. C. D.27.已知x﹣=3,则4﹣x2+x的值为()A.1 B. C. D.

8.已知在平面直角坐标系中放置了5个如图所示的正方形(用阴影表示),点B1在y轴上,点C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3在x轴上.若正方形A1B1C1D1的边长为1,∠B1C1O=60°,B1C1∥B2C2∥B3C3,则点A3到x轴的距离是()A. B. C. D.二.填空题(共12小题)9.如图,已知AB=8,P为线段AB上的一个动点,分别以AP,PB为边在AB的同侧作菱形APCD和菱形PBFE,点P,C,E在一条直线上,∠DAP=60°.M,N分别是对角线AC,BE的中点.当点P在线段AB上移动时,点M,N之间的距离最短为(结果留根号).10.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=2,BC=.将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°得到△AB'C′,连接B'C,则sin∠ACB′=.

11.如图,在矩形ABCD中,将∠ABC绕点A按逆时针方向旋转一定角度后,BC的对应边B'C'交CD边于点G.连接BB'、CC'.若AD=7,CG=4,AB'=B'G,则=(结果保留根号).12.如图,在平面直角坐标系中,已知点A、B的坐标分别为(8,0)、(0,2),C是AB的中点,过点C作y轴的垂线,垂足为D,动点P从点D出发,沿DC向点C匀速运动,过点P作x轴的垂线,垂足为E,连接BP、EC.当BP所在直线与EC所在直线第一次垂直时,点P的坐标为.13.如图,在△ABC中,AB=10,∠B=60°,点D、E分别在AB、BC上,且BD=BE=4,将△BDE沿DE所在直线折叠得到△B′DE(点B′在四边形ADEC内),连接AB′,则AB′的长为.

14.如图,四边形ABCD为矩形,过点D作对角线BD的垂线,交BC的延长线于点E,取BE的中点F,连接DF,DF=4.设AB=x,AD=y,则x2+(y﹣4)2的值为.15.如图,在矩形ABCD中,=,以点B为圆心,BC长为半径画弧,交边AD于点E.若AE•ED=,则矩形ABCD的面积为.16.如图,直线l与半径为4的⊙O相切于点A,P是⊙O上的一个动点(不与点A重合),过点P作PB⊥l,垂足为B,连接PA.设PA=x,PB=y,则(x﹣y)的最大值是.17.如图,在矩形ABCD中,点E是边CD的中点,将△ADE沿AE折叠后得到△AFE,且点F在矩形ABCD内部.将AF延长交边BC于点G.若=,则=用含k的代数式表示).

18.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是边长为2的正方形,顶点A、C分别在x,y轴的正半轴上.点Q在对角线OB上,且QO=OC,连接CQ并延长CQ交边AB于点P.则点P的坐标为.19.如图,已知第一象限内的图象是反比例函数y=图象的一个分支,第二象限内的图象是反比例函数y=﹣图象的一个分支,在x轴的上方有一条平行于x轴的直线l与它们分别交于点A、B,过点A、B作x轴的垂线,垂足分别为C、D.若四边形ABCD的周长为8且AB<AC,则点A的坐标为.20.如图①,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=60°,动点P从A点出发,以1cm/s的速度沿着A→B→C→D的方向不停移动,直到点P到达点D后才停止.已知△PAD的面积S(单位:cm2)与点P移动的时间(单位:s)的函数如图②所示,则点P从开始移动到停止移动一共用了秒(结果保留根号).三.解答题(共20小题)21.已知矩形ABCD中,AB=5cm,点P为对角线AC上的一点,且AP=2cm.如图①,动点M从点A出发,在矩形边上沿着A→B→C的方向匀速运动(不包含点C).设动点M的运动时间为t(s),△APM的面积为S(cm2),S与t的函数关系如图②所示.(1)直接写出动点M的运动速度为cm/s,BC的长度为cm;(2)如图③,动点M重新从点A出发,在矩形边上按原来的速度和方向匀速运动,同时,另一个动点N从点D出发,在矩形边上沿着D→C→B的方向匀速运动,设动点N的运动速度为v(cm/s).已知两动点M,N经过时间x(s)在线段BC上相遇(不包含点C),动点M,N相遇后立即同时停止运动,记此时△APM与△DPN的面积分别为S1(cm2),S2(cm2)①求动点N运动速度v(cm/s)的取值范围;②试探究S1•S2是否存在最大值,若存在,求出S1•S2的最大值并确定运动时间x的值;若不存在,请说明理由.

22.如图①,抛物线y=﹣x2+(a+1)x﹣a与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C.已知△ABC的面积是6.(1)求a的值;(2)求△ABC外接圆圆心的坐标;(3)如图②,P是抛物线上一点,Q为射线CA上一点,且P、Q两点均在第三象限内,Q、A是位于直线BP同侧的不同两点,若点P到x轴的距离为d,△QPB的面积为2d,且∠PAQ=∠AQB,求点Q的坐标.

23.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,D是弧BC的中点,BC与AD、OD分别交于点E、F.(1)求证:DO∥AC;(2)求证:DE•DA=DC2;(3)若tan∠CAD=,求sin∠CDA的值.

24.问题1:如图①,在△ABC中,AB=4,D是AB上一点(不与A,B重合),DE∥BC,交AC于点E,连接CD.设△ABC的面积为S,△DEC的面积为S′.(1)当AD=3时,=;(2)设AD=m,请你用含字母m的代数式表示.问题2:如图②,在四边形ABCD中,AB=4,AD∥BC,AD=BC,E是AB上一点(不与A,B重合),EF∥BC,交CD于点F,连接CE.设AE=n,四边形ABCD的面积为S,△EFC的面积为S′.请你利用问题1的解法或结论,用含字母n的代数式表示.

25.如图①,直线l表示一条东西走向的笔直公路,四边形ABCD是一块边长为100米的正方形草地,点A,D在直线l上,小明从点A出发,沿公路l向西走了若干米后到达点E处,然后转身沿射线EB方向走到点F处,接着又改变方向沿射线FC方向走到公路l上的点G处,最后沿公路l回到点A处.设AE=x米(其中x>0),GA=y米,已知y与x之间的函数关系如图②所示,(1)求图②中线段MN所在直线的函数表达式;(2)试问小明从起点A出发直至最后回到点A处,所走过的路径(即△EFG)是否可以是一个等腰三角形?如果可以,求出相应x的值;如果不可以,说明理由.

26.某校机器人兴趣小组在如图①所示的矩形场地上开展训练.机器人从点A出发,在矩形ABCD边上沿着A→B→C→D的方向匀速移动,到达点D时停止移动.已知机器人的速度为1个单位长度/s,移动至拐角处调整方向需要1s(即在B、C处拐弯时分别用时1s).设机器人所用时间为t(s)时,其所在位置用点P表示,P到对角线BD的距离(即垂线段PQ的长)为d个单位长度,其中d与t的函数图象如图②所示.(1)求AB、BC的长;(2)如图②,点M、N分别在线段EF、GH上,线段MN平行于横轴,M、N的横坐标分别为t1、t2.设机器人用了t1(s)到达点P1处,用了t2(s)到达点P2处(见图①).若CP1+CP2=7,求t1、t2的值.

27.如图,已知△ABC内接于⊙O,AB是直径,点D在⊙O上,OD∥BC,过点D作DE⊥AB,垂足为E,连接CD交OE边于点F.(1)求证:△DOE∽△ABC;(2)求证:∠ODF=∠BDE;(3)连接OC,设△DOE的面积为S1,四边形BCOD的面积为S2,若=,求sinA的值.

28.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,OB=OC.点D在函数图象上,CD∥x轴,且CD=2,直线l是抛物线的对称轴,E是抛物线的顶点.(1)求b、c的值;(2)如图①,连接BE,线段OC上的点F关于直线l的对称点F'恰好在线段BE上,求点F的坐标;(3)如图②,动点P在线段OB上,过点P作x轴的垂线分别与BC交于点M,与抛物线交于点N.试问:抛物线上是否存在点Q,使得△PQN与△APM的面积相等,且线段NQ的长度最小?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,说明理由.

29.如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,AD=8cm,点P从点B出发,沿对角线BD向点D匀速运动,速度为4cm/s,过点P作PQ⊥BD交BC于点Q,以PQ为一边作正方形PQMN,使得点N落在射线PD上,点O从点D出发,沿DC向点C匀速运动,速度为3cm/s,以O为圆心,0.8cm为半径作⊙O,点P与点O同时出发,设它们的运动时间为t(单位:s)(0<t<).(1)如图1,连接DQ平分∠BDC时,t的值为;(2)如图2,连接CM,若△CMQ是以CQ为底的等腰三角形,求t的值;(3)请你继续进行探究,并解答下列问题:①证明:在运动过程中,点O始终在QM所在直线的左侧;②如图3,在运动过程中,当QM与⊙O相切时,求t的值;并判断此时PM与⊙O是否也相切?说明理由.

30.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值;(3)在(2)的条件下,当S取得最大值时,动点M相应的位置记为点M′.①写出点M′的坐标;②将直线l绕点A按顺时针方向旋转得到直线l′,当直线l′与直线AM′重合时停止旋转,在旋转过程中,直线l′与线段BM′交于点C,设点B、M′到直线l′的距离分别为d1、d2,当d1+d2最大时,求直线l′旋转的角度(即∠BAC的度数).

31.如图,已知二次函数y=x2+(1﹣m)x﹣m(其中0<m<1)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴为直线l.设P为对称轴l上的点,连接PA、PC,PA=PC(1)∠ABC的度数为;(2)求P点坐标(用含m的代数式表示);(3)在坐标轴上是否存在着点Q(与原点O不重合),使得以Q、B、C为顶点的三角形与△PAC相似,且线段PQ的长度最小?如果存在,求出所有满足条件的点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.

32.如图,在矩形ABCD中,AD=acm,AB=bcm(a>b>4),半径为2cm的⊙O在矩形内且与AB、AD均相切,现有动点P从A点出发,在矩形边上沿着A→B→C→D的方向匀速移动,当点P到达D点时停止移动.⊙O在矩形内部沿AD向右匀速平移,移动到与CD相切时立即沿原路按原速返回,当⊙O回到出发时的位置(即再次与AB相切)时停止移动,已知点P与⊙O同时开始移动,同时停止移动(即同时到达各自的终止位置).(1)如图①,点P从A→B→C→D,全程共移动了cm(用含a、b的代数式表示);(2)如图①,已知点P从A点出发,移动2s到达B点,继续移动3s,到达BC的中点,若点P与⊙O的移动速度相等,求在这5s时间内圆心O移动的距离;(3)如图②,已知a=20,b=10,是否存在如下情形:当⊙O到达⊙O1的位置时(此时圆心O1在矩形对角线BD上),DP与⊙O1恰好相切?请说明理由.

33.如图,已知⊙O上依次有A、B、C、D四个点,=,连接AB、AD、BD,弦AB不经过圆心O,延长AB到E,使BE=AB,连接EC,F是EC的中点,连接BF.(1)若⊙O的半径为3,∠DAB=120°,求劣弧的长;(2)求证:BF=BD;(3)设G是BD的中点,探索:在⊙O上是否存在点P(不同于点B),使得PG=PF?并说明PB与AE的位置关系.

34.如图,已知l1⊥l2,⊙O与l1,l2都相切,⊙O的半径为2cm,矩形ABCD的边AD、AB分别与l1,l2重合,AB=4cm,AD=4cm,若⊙O与矩形ABCD沿l1同时向右移动,⊙O的移动速度为3cm/s,矩形ABCD的移动速度为4cm/s,设移动时间为t(s)(1)如图①,连接OA、AC,则∠OAC的度数为°;(2)如图②,两个图形移动一段时间后,⊙O到达⊙O1的位置,矩形ABCD到达A1B1C1D1的位置,此时点O1,A1,C1恰好在同一直线上,求圆心O移动的距离(即OO1的长);(3)在移动过程中,圆心O到矩形对角线AC所在直线的距离在不断变化,设该距离为d(cm),当d<2时,求t的取值范围(解答时可以利用备用图画出相关示意图).

35.如图,二次函数y=a(x2﹣2mx﹣3m2)(其中a,m是常数,且a>0,m>0)的图象与x轴分别交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴交于C(0,﹣3),点D在二次函数的图象上,CD∥AB,连接AD,过点A作射线AE交二次函数的图象于点E,AB平分∠DAE.(1)用含m的代数式表示a;(2)求证:为定值;(3)设该二次函数图象的顶点为F,探索:在x轴的负半轴上是否存在点G,连接GF,以线段GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要求的点G即可,并用含m的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由.

36.如图,点O为矩形ABCD的对称中心,AB=10cm,BC=12cm,点E、F、G分别从A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点E的运动速度为1cm/s,点F的运动速度为3cm/s,点G的运动速度为1.5cm/s,当点F到达点C(即点F与点C重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△EBF关于直线EF的对称图形是△EB′F.设点E、F、G运动的时间为t(单位:s).(1)当t=s时,四边形EBFB′为正方形;(2)若以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似,求t的值;(3)是否存在实数t,使得点B′与点O重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.

37.如图,已知抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数,且c<0)与x轴分别交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴的负半轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0).(1)b=,点B的横坐标为(上述结果均用含c的代数式表示);(2)连接BC,过点A作直线AE∥BC,与抛物线y=x2+bx+c交于点E,点D是x轴上的一点,其坐标为(2,0).当C,D,E三点在同一直线上时,求抛物线的解析式;(3)在(2)条件下,点P是x轴下方的抛物线上的一个动点,连接PB,PC,设所得△PBC的面积为S.①求S的取值范围;②若△PBC的面积S为整数,则这样的△PBC共有个.

38.如图,已知半径为2的⊙O与直线l相切于点A,点P是直径AB左侧半圆上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为C,PC与⊙O交于点D,连接PA、PB,设PC的长为x(2<x<4).(1)当x=时,求弦PA、PB的长度;(2)当x为何值时,PD•CD的值最大?最大值是多少?

39.如图,正方形ABCD的边AD与矩形EFGH的边FG重合,将正方形ABCD以1cm/s的速度沿FG方向移动,移动开始前点A与点F重合,在移动过程中,边AD始终与边FG重合,连接CG,过点A作CG的平行线交线段GH于点P,连接PD.已知正方形ABCD的边长为1cm,矩形EFGH的边FG,GH的长分别为4cm,3cm,设正方形移动时间为x(s),线段GP的长为y(cm),其中0≤x≤2.5.(1)试求出y关于x的函数关系式,并求当y=3时相应x的值;(2)记△DGP的面积为S1,△CDG的面积为S2.试说明S1﹣S2是常数;(3)当线段PD所在直线与正方形ABCD的对角线AC垂直时,求线段PD的长.

40.如图,已知抛物线y=x2﹣(b+1)x+(b是实数且b>2)与x轴的正半轴分别交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴的正半轴交于点C.(1)点B的坐标为,点C的坐标为(用含b的代数式表示);(2)请你探索在第一象限内是否存在点P,使得四边形PCOB的面积等于2b,且△PBC是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q,使得△QCO,△QOA和△QAB中的任意两个三角形均相似(全等可作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.

苏州中考常考压轴题题型参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)1.如图,在△ABC中,点D为BC边上的一点,且AD=AB=2,AD⊥AB.过点D作DE⊥AD,DE交AC于点E.若DE=1,则△ABC的面积为()A.4 B.4 C.2 D.8【分析】由题意得到三角形DEC与三角形ABC相似,由相似三角形面积之比等于相似比的平方两三角形面积之比,进而求出四边形ABDE与三角形ABC面积之比,求出四边形ABDE面积,即可确定出三角形ABC面积.【解答】解:∵AB⊥AD,AD⊥DE,∴∠BAD=∠ADE=90°,∴DE∥AB,∴∠CED=∠CAB,∵∠C=∠C,∴△CED∽△CAB,∵DE=1,AB=2,即DE:AB=1:2,∴S△DEC:S△ACB=1:4,∴S四边形ABDE:S△ACB=3:4,∵S四边形ABDE=S△ABD+S△ADE=×2×2+×2×1=2+1=3,∴S△ACB=4,故选:B.【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质,以及等腰直角三角形,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解本题的关键.2.如图,矩形ABCD的顶点A,B在x轴的正半轴上,反比例函数y=在第一象限内的图象经过点D,交BC于点E.若AB=4,CE=2BE,tan∠AOD=,则k的值为()A.3 B.2 C.6 D.12【分析】由tan∠AOD==可设AD=3a、OA=4a,在表示出点D、E的坐标,由反比例函数经过点D、E列出关于a的方程,解之求得a的值即可得出答案.【解答】解:∵tan∠AOD==,∴设AD=3a、OA=4a,则BC=AD=3a,点D坐标为(4a,3a),∵CE=2BE,∴BE=BC=a,∵AB=4,∴点E(4+4a,a),∵反比例函数y=经过点D、E,∴k=12a2=(4+4a)a,解得:a=或a=0(舍),则k=12×=3,故选:A.【点评】本题主要考查反比例函数图象上点的坐标特征,解题的关键是根据题意表示出点D、E的坐标及反比例函数图象上点的横纵坐标乘积都等于反比例系数k.3.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AD=8,F是AB的中点.过点F作FE⊥AD,垂足为E.将△AEF沿点A到点B的方向平移,得到△A'E'F'.设P、P'分别是EF、E'F'的中点,当点A'与点B重合时,四边形PP'CD的面积为()A.28 B.24 C.32 D.32﹣8【分析】如图,连接BD,DF,DF交PP′于H.首先证明四边形PP′CD是平行四边形,再证明DF⊥PP′,求出DH即可解决问题.【解答】解:如图,连接BD,DF,DF交PP′于H.由题意PP′=AA′=AB=CD,PP′∥AA′∥CD,∴四边形PP′CD是平行四边形,∵四边形ABCD是菱形,∠A=60°,∴△ABD是等边三角形,∵AF=FB,∴DF⊥AB,DF⊥PP′,在Rt△AEF中,∵∠AEF=90°,∠A=60°,AF=4,∴AE=2,EF=2,∴PE=PF=,在Rt△PHF中,∵∠FPH=30°,PF=,∴HF=PF=,∵DF=4,∴DH=4﹣=,∴平行四边形PP′CD的面积=×8=28.故选:A.【点评】本题考查菱形的性质、平行四边形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考选择题中的压轴题.4.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=BC=2,E、F分别是AD、CD的中点,连接BE、BF、EF.若四边形ABCD的面积为6,则△BEF的面积为()A.2 B. C. D.3【分析】连接AC,过B作EF的垂线,利用勾股定理可得AC,易得△ABC的面积,可得BG和△ADC的面积,三角形ABC与三角形ACD同底,利用面积比可得它们高的比,而GH又是△ACD以AC为底的高的一半,可得GH,易得BH,由中位线的性质可得EF的长,利用三角形的面积公式可得结果.【解答】解:连接AC,过B作EF的垂线交AC于点G,交EF于点H,∵∠ABC=90°,AB=BC=2,∴AC===4,∵△ABC为等腰三角形,BH⊥AC,∴△ABG,△BCG为等腰直角三角形,∴AG=BG=2∵S△ABC=•AB•BC=×2×2=4,∴S△ADC=2,∵=2,∵△DEF∽△DAC,∴GH=BG=,∴BH=,又∵EF=AC=2,∴S△BEF=•EF•BH=×2×=,故选C.方法二:S△BEF=S四边形ABCD﹣S△ABE﹣S△BCF﹣S△FED,易知S△ABE+S△BCF=S四边形ABCD=3,S△EDF=,∴S△BEF=S四边形ABCD﹣S△ABE﹣S△BCF﹣S△FED=6﹣3﹣=.故选:C.【点评】此题主要考查了三角形面积的运算,作出恰当的辅助线得到三角形的底和高是解答此题的关键.5.如图,△AOB为等腰三角形,顶点A的坐标(2,),底边OB在x轴上.将△AOB绕点B按顺时针方向旋转一定角度后得△A′O′B,点A的对应点A′在x轴上,则点O′的坐标为()A.(,) B.(,) C.(,) D.(,4)【分析】过点A作AC⊥OB于C,过点O′作O′D⊥A′B于D,根据点A的坐标求出OC、AC,再利用勾股定理列式计算求出OA,根据等腰三角形三线合一的性质求出OB,根据旋转的性质可得BO′=OB,∠A′BO′=∠ABO,然后解直角三角形求出O′D、BD,再求出OD,然后写出点O′的坐标即可.【解答】解:如图,过点A作AC⊥OB于C,过点O′作O′D⊥A′B于D,∵A(2,),∴OC=2,AC=,由勾股定理得,OA===3,∵△AOB为等腰三角形,OB是底边,∴OB=2OC=2×2=4,由旋转的性质得,BO′=OB=4,∠A′BO′=∠ABO,∴O′D=4×=,BD=4×=,∴OD=OB+BD=4+=,∴点O′的坐标为(,).故选:C.【点评】本题考查了坐标与图形变化﹣旋转,主要利用了勾股定理,等腰三角形的性质,解直角三角形,熟记性质并作辅助线构造出直角三角形是解题的关键.6.如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB的顶点A在x轴的正半轴上.顶点B的坐标为(3,),点C的坐标为(,0),点P为斜边OB上的一个动点,则PA+PC的最小值为()A. B. C. D.2【分析】作A关于OB的对称点D,连接CD交OB于P,连接AP,过D作DN⊥OA于N,则此时PA+PC的值最小,求出AM,求出AD,求出DN、CN,根据勾股定理求出CD,即可得出答案.【解答】解:法一:作A关于OB的对称点D,连接CD交OB于P,连接AP,过D作DN⊥OA于N,则此时PA+PC的值最小,∵DP=PA,∴PA+PC=PD+PC=CD,∵B(3,),∴AB=,OA=3,∠B=60°,由勾股定理得:OB=2,由三角形面积公式得:×OA×AB=×OB×AM,∴AM=,∴AD=2×=3,∵∠AMB=90°,∠B=60°,∴∠BAM=30°,∵∠BAO=90°,∴∠OAM=60°,∵DN⊥OA,∴∠NDA=30°,∴AN=AD=,由勾股定理得:DN=,∵C(,0),∴CN=3﹣﹣=1,在Rt△DNC中,由勾股定理得:DC==,即PA+PC的最小值是,法二:如图,作点C关于OB的对称点D,连接AD,过点D作DM⊥OA于M.∵AB=,OA=3∴∠AOB=30°,∴∠DOC=2∠AOB=60°∵OC=OD∴△OCD是等边三角形∴DM=CD•sin60°=,OM=CM=CD•cos60°=∴AM=OA﹣OM=3﹣=∴AD==即PA+PC的最小值为故选:B.【点评】本题考查了三角形的内角和定理,轴对称﹣最短路线问题,勾股定理,含30度角的直角三角形性质的应用,关键是求出P点的位置,题目比较好,难度适中.7.已知x﹣=3,则4﹣x2+x的值为()A.1 B. C. D.【分析】所求式子后两项提取公因式变形后,将已知等式去分母变形后代入计算即可求出值.【解答】解:∵x﹣=3,∴x2﹣1=3x∴x2﹣3x=1,∴原式=4﹣(x2﹣3x)=4﹣=.故选:D.【点评】此题考查了代数式求值,将已知与所求式子进行适当的变形是解本题的关键.8.已知在平面直角坐标系中放置了5个如图所示的正方形(用阴影表示),点B1在y轴上,点C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3在x轴上.若正方形A1B1C1D1的边长为1,∠B1C1O=60°,B1C1∥B2C2∥B3C3,则点A3到x轴的距离是()A. B. C. D.【分析】利用正方形的性质以及平行线的性质分别得出D1E1=B2E2=,B2C2=,进而得出B3C3=,求出WQ=×=,FW=WA3•cos30°=×=,即可得出答案.【解答】解:过小正方形的一个顶点W作FQ⊥x轴于点Q,过点A3F⊥FQ于点F,∵正方形A1B1C1D1的边长为1,∠B1C1O=60°,B1C1∥B2C2∥B3C3,∴∠B3C3E4=60°,∠D1C1E1=30°,∠E2B2C2=30°,∴D1E1=D1C1=,∴D1E1=B2E2=,∴cos30°==,解得:B2C2=,∴B3E4=,cos30°=,解得:B3C3=,则WC3=,根据题意得出:∠WC3Q=30°,∠C3WQ=60°,∠A3WF=30°,∴WQ=×=,FW=WA3•cos30°=×=,则点A3到x轴的距离是:FW+WQ=+=,故选:D.【点评】此题主要考查了正方形的性质以及锐角三角函数的应用等知识,根据已知得出B3C3的长是解题关键.二.填空题(共12小题)9.如图,已知AB=8,P为线段AB上的一个动点,分别以AP,PB为边在AB的同侧作菱形APCD和菱形PBFE,点P,C,E在一条直线上,∠DAP=60°.M,N分别是对角线AC,BE的中点.当点P在线段AB上移动时,点M,N之间的距离最短为2(结果留根号).【分析】连接PM、PN.首先证明∠MPN=90°设PA=2a,则PB=8﹣2a,PM=a,PN=(4﹣a),构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;【解答】解:连接PM、PN.∵四边形APCD,四边形PBFE是菱形,∠DAP=60°,∴∠APC=120°,∠EPB=60°,∵M,N分别是对角线AC,BE的中点,∴∠CPM=∠APC=60°,∠EPN=∠EPB=30°,∴∠MPN=60°+30°=90°,设PA=2a,则PB=8﹣2a,PM=a,PN=(4﹣a),∴MN===,∴a=3时,MN有最小值,最小值为2,故答案为2.【点评】本题考查菱形的性质、勾股定理、二次函数的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构建二次函数解决最值问题.10.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=2,BC=.将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°得到△AB'C′,连接B'C,则sin∠ACB′=.【分析】根据勾股定理求出AC,过C作CM⊥AB′于M,过A作AN⊥CB′于N,求出B′M、CM,根据勾股定理求出B′C,根据三角形面积公式求出AN,解直角三角形求出即可.【解答】解:在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC==5,过C作CM⊥AB′于M,过A作AN⊥CB′于N,∵根据旋转得出AB′=AB=2,∠B′AB=90°,即∠CMA=∠MAB=∠B=90°,∴CM=AB=2,AM=BC=,∴B′M=2﹣=,在Rt△B′MC中,由勾股定理得:B′C===5,∴S△AB′C==,∴5×AN=2×2,解得:AN=4,∴sin∠ACB′==,故答案为:.【点评】本题考查了解直角三角形、勾股定理、矩形的性质和判定,能正确作出辅助线是解此题的关键.11.如图,在矩形ABCD中,将∠ABC绕点A按逆时针方向旋转一定角度后,BC的对应边B'C'交CD边于点G.连接BB'、CC'.若AD=7,CG=4,AB'=B'G,则=(结果保留根号).【分析】先连接AC,AG,AC',构造直角三角形以及相似三角形,根据△ABB'∽△ACC',可得到=,设AB=AB'=x,则AG=x,DG=x﹣4,Rt△ADG中,根据勾股定理可得方程72+(x﹣4)2=(x)2,求得AB的长以及AC的长,即可得到所求的比值.【解答】解:连接AC,AG,AC',由旋转可得,AB=AB',AC=AC',∠BAB'=∠CAC',∴=,∴△ABB'∽△ACC',∴=,∵AB'=B'G,∠AB'G=∠ABC=90°,∴△AB'G是等腰直角三角形,∴AG=AB',设AB=AB'=x,则AG=x,DG=x﹣4,∵Rt△ADG中,AD2+DG2=AG2,∴72+(x﹣4)2=(x)2,解得x1=5,x2=﹣13(舍去),∴AB=5,∴Rt△ABC中,AC===,∴==,故答案为:.【点评】本题主要考查了旋转的性质,相似三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,解一元二次方程以及勾股定理的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造直角三角形以及相似三角形,依据相似三角形的对应边成比例,将转化为,并依据直角三角形的勾股定理列方程求解,从而得出矩形的宽AB,这也是本题的难点所在.12.如图,在平面直角坐标系中,已知点A、B的坐标分别为(8,0)、(0,2),C是AB的中点,过点C作y轴的垂线,垂足为D,动点P从点D出发,沿DC向点C匀速运动,过点P作x轴的垂线,垂足为E,连接BP、EC.当BP所在直线与EC所在直线第一次垂直时,点P的坐标为(1,).【分析】先根据题意求得CD和PE的长,再判定△EPC∽△PDB,列出相关的比例式,求得DP的长,最后根据PE、DP的长得到点P的坐标.【解答】解:∵点A、B的坐标分别为(8,0),(0,2)∴BO=,AO=8由CD⊥BO,C是AB的中点,可得BD=DO=BO==PE,CD=AO=4设DP=a,则CP=4﹣a当BP所在直线与EC所在直线第一次垂直时,设BP与CE交于点F,则∠FCP=∠DBP又∵EP⊥CP,PD⊥BD∴∠EPC=∠PDB=90°∴△EPC∽△PDB∴,即解得a1=1,a2=3(舍去)∴DP=1又∵PE=∴P(1,)故答案为:(1,)【点评】本题主要考查了坐标与图形性质,解决问题的关键是掌握平行线分线段成比例定理以及相似三角形的判定与性质.解题时注意:有两个角对应相等的两个三角形相似.13.如图,在△ABC中,AB=10,∠B=60°,点D、E分别在AB、BC上,且BD=BE=4,将△BDE沿DE所在直线折叠得到△B′DE(点B′在四边形ADEC内),连接AB′,则AB′的长为2.【分析】作DF⊥B′E于点F,作B′G⊥AD于点G,首先根据有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形判定△BDE是边长为4的等边三角形,从而根据翻折的性质得到△B′DE也是边长为4的等边三角形,从而GD=B′F=2,然后根据勾股定理得到B′G=2,然后再次利用勾股定理求得答案即可.【解答】解:如图,作DF⊥B′E于点F,作B′G⊥AD于点G,∵∠B=60°,BE=BD=4,∴△BDE是边长为4的等边三角形,∵将△BDE沿DE所在直线折叠得到△B′DE,∴△B′DE也是边长为4的等边三角形,∴GD=B′F=2,∵B′D=4,∴B′G===2,∵AB=10,∴AG=10﹣6=4,∴AB′===2.故答案为:2.【点评】本题考查了翻折变换的性质,解题的关键是根据等边三角形的判定定理判定等边三角形,难度不大.14.如图,四边形ABCD为矩形,过点D作对角线BD的垂线,交BC的延长线于点E,取BE的中点F,连接DF,DF=4.设AB=x,AD=y,则x2+(y﹣4)2的值为16.【分析】根据矩形的性质得到CD=AB=x,BC=AD=y,然后利用直角△BDE的斜边上的中线等于斜边的一半得到:BF=DF=EF=4,则在直角△DCF中,利用勾股定理求得x2+(y﹣4)2=DF2.【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,AB=x,AD=y,∴CD=AB=x,BC=AD=y,∠BCD=90°.又∵BD⊥DE,点F是BE的中点,DF=4,∴BF=DF=EF=4.∴CF=4﹣BC=4﹣y.∴在直角△DCF中,DC2+CF2=DF2,即x2+(4﹣y)2=42=16,∴x2+(y﹣4)2=x2+(4﹣y)2=16.故答案是:16.【点评】本题考查了勾股定理,直角三角形斜边上的中线以及矩形的性质.根据“直角△BDE的斜边上的中线等于斜边的一半”求得BF的长度是解题的突破口.15.如图,在矩形ABCD中,=,以点B为圆心,BC长为半径画弧,交边AD于点E.若AE•ED=,则矩形ABCD的面积为5.【分析】连接BE,设AB=3x,BC=5x,根据勾股定理求出AE=4x,DE=x,求出x的值,求出AB、BC,即可求出答案.【解答】解:如图,连接BE,则BE=BC.设AB=3x,BC=5x,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=3x,AD=BC=5x,∠A=90°,由勾股定理得:AE=4x,则DE=5x﹣4x=x,∵AE•ED=,∴4x•x=,解得:x=(负数舍去),则AB=3x=,BC=5x=,∴矩形ABCD的面积是AB×BC=×=5,故答案为:5.【点评】本题考查了矩形的性质,勾股定理的应用,解此题的关键是求出x的值,题目比较好,难度适中.16.如图,直线l与半径为4的⊙O相切于点A,P是⊙O上的一个动点(不与点A重合),过点P作PB⊥l,垂足为B,连接PA.设PA=x,PB=y,则(x﹣y)的最大值是2.【分析】作直径AC,连接CP,得出△APC∽△PBA,利用=,得出y=x2,所以x﹣y=x﹣x2=﹣x2+x=﹣(x﹣4)2+2,当x=4时,x﹣y有最大值是2.【解答】解:如图,作直径AC,连接CP,∴∠CPA=90°,∵AB是切线,∴CA⊥AB,∵PB⊥l,∴AC∥PB,∴∠CAP=∠APB,∴△APC∽△PBA,∴,∵PA=x,PB=y,半径为4,∴=,∴y=x2,∴x﹣y=x﹣x2=﹣x2+x=﹣(x﹣4)2+2,当x=4时,x﹣y有最大值是2,故答案为:2.【点评】此题考查了切线的性质,平行线的性质,相似三角形的判定与性质,以及二次函数的性质,熟练掌握性质及定理是解本题的关键.17.如图,在矩形ABCD中,点E是边CD的中点,将△ADE沿AE折叠后得到△AFE,且点F在矩形ABCD内部.将AF延长交边BC于点G.若=,则=用含k的代数式表示).【分析】根据中点定义可得DE=CE,再根据翻折的性质可得DE=EF,AF=AD,∠AFE=∠D=90°,从而得到CE=EF,连接EG,利用“HL”证明Rt△ECG和Rt△EFG全等,根据全等三角形对应边相等可得CG=FG,设CG=a,表示出GB,然后求出BC,再根据矩形的对边相等可得AD=BC,从而求出AF,再求出AG,然后利用勾股定理列式求出AB,再求比值即可.【解答】解:∵点E是边CD的中点,∴DE=CE,∵将△ADE沿AE折叠后得到△AFE,∴DE=EF,AF=AD,∠AFE=∠D=90°,∴CE=EF,连接EG,在Rt△ECG和Rt△EFG中,,∴Rt△ECG≌Rt△EFG(HL),∴CG=FG,设CG=a,∵=,∴GB=ka,∴BC=CG+BG=a+ka=a(k+1),在矩形ABCD中,AD=BC=a(k+1),∴AF=a(k+1),AG=AF+FG=a(k+1)+a=a(k+2),在Rt△ABG中,AB===2a,∴==.故答案为:.【点评】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,以及翻折变换的性质,熟记性质并作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.18.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是边长为2的正方形,顶点A、C分别在x,y轴的正半轴上.点Q在对角线OB上,且QO=OC,连接CQ并延长CQ交边AB于点P.则点P的坐标为(2,4﹣2).【分析】根据正方形的对角线等于边长的倍求出OB,再求出BQ,然后求出△BPQ和△OCQ相似,根据相似三角形对应边成比例列式求出BP的长,再求出AP,即可得到点P的坐标.【解答】解:∵四边形OABC是边长为2的正方形,∴OA=OC=2,OB=2,∵QO=OC,∴BQ=OB﹣OQ=2﹣2,∵正方形OABC的边AB∥OC,∴△BPQ∽△OCQ,∴=,即=,解得BP=2﹣2,∴AP=AB﹣BP=2﹣(2﹣2)=4﹣2,∴点P的坐标为(2,4﹣2).故答案为:(2,4﹣2).【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,正方形的对角线等于边长的倍的性质,以及坐标与图形的性质,比较简单,利用相似三角形的对应边成比例求出BP的长是解题的关键.19.如图,已知第一象限内的图象是反比例函数y=图象的一个分支,第二象限内的图象是反比例函数y=﹣图象的一个分支,在x轴的上方有一条平行于x轴的直线l与它们分别交于点A、B,过点A、B作x轴的垂线,垂足分别为C、D.若四边形ABCD的周长为8且AB<AC,则点A的坐标为(,3).【分析】设A点坐标为(a,),利用AB平行于x轴,点B的纵坐标为,而点B在反比例函数y=﹣图象上,易得B点坐标为(﹣2a,),则AB=a﹣(﹣2a)=3a,AC=,然后根据矩形的性质得到AB+AC=4,即3a+=4,则3a2﹣4a+1=0,用因式分解法解得a1=,a2=1,而AB<AC,则a=,即可写出A点坐标.【解答】解:点A在反比例函数y=图象上,设A点坐标为(a,),∵AB平行于x轴,∴点B的纵坐标为,而点B在反比例函数y=﹣图象上,∴B点的横坐标=﹣2×a=﹣2a,即B点坐标为(﹣2a,),∴AB=a﹣(﹣2a)=3a,AC=,∵四边形ABCD的周长为8,而四边形ABCD为矩形,∴AB+AC=4,即3a+=4,整理得,3a2﹣4a+1=0,(3a﹣1)(a﹣1)=0,∴a1=,a2=1,而AB<AC,∴a=,∴A点坐标为(,3).故答案为:(,3).【点评】本题考查了反比例函数综合题:点在反比例函数图象上,点的横纵坐标满足其解析式;利用矩形对边相等的性质建立方程以及用因式分解法解一元二次方程.20.如图①,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=60°,动点P从A点出发,以1cm/s的速度沿着A→B→C→D的方向不停移动,直到点P到达点D后才停止.已知△PAD的面积S(单位:cm2)与点P移动的时间(单位:s)的函数如图②所示,则点P从开始移动到停止移动一共用了(4+2)秒(结果保留根号).【分析】根据图②判断出AB、BC的长度,过点B作BE⊥AD于点E,然后求出梯形ABCD的高BE,再根据t=2时△PAD的面积求出AD的长度,过点C作CF⊥AD于点F,然后求出DF的长度,利用勾股定理列式求出CD的长度,然后求出AB、BC、CD的和,再根据时间=路程÷速度计算即可得解.【解答】解:由图②可知,t在2到4秒时,△PAD的面积不发生变化,∴在AB上运动的时间是2秒,在BC上运动的时间是4﹣2=2秒,∵动点P的运动速度是1cm/s,∴AB=2cm,BC=2cm,过点B作BE⊥AD于点E,过点C作CF⊥AD于点F,则四边形BCFE是矩形,∴BE=CF,BC=EF=2cm,∵∠A=60°,∴BE=ABsin60°=2×=,AE=ABcos60°=2×=1,∴×AD×BE=3,即×AD×=3,解得AD=6cm,∴DF=AD﹣AE﹣EF=6﹣1﹣2=3,在Rt△CDF中,CD===2,所以,动点P运动的总路程为AB+BC+CD=2+2+2=4+2,∵动点P的运动速度是1cm/s,∴点P从开始移动到停止移动一共用了(4+2)÷1=4+2(秒).故答案为:(4+2).【点评】本题考查了动点问题的函数图象,根据图②的三角形的面积的变化情况判断出AB、BC的长度是解题的关键,根据梯形的问题中,经常作过梯形的上底边的两个顶点的高线作出辅助线也很关键.三.解答题(共20小题)21.已知矩形ABCD中,AB=5cm,点P为对角线AC上的一点,且AP=2cm.如图①,动点M从点A出发,在矩形边上沿着A→B→C的方向匀速运动(不包含点C).设动点M的运动时间为t(s),△APM的面积为S(cm2),S与t的函数关系如图②所示.(1)直接写出动点M的运动速度为2cm/s,BC的长度为10cm;(2)如图③,动点M重新从点A出发,在矩形边上按原来的速度和方向匀速运动,同时,另一个动点N从点D出发,在矩形边上沿着D→C→B的方向匀速运动,设动点N的运动速度为v(cm/s).已知两动点M,N经过时间x(s)在线段BC上相遇(不包含点C),动点M,N相遇后立即同时停止运动,记此时△APM与△DPN的面积分别为S1(cm2),S2(cm2)①求动点N运动速度v(cm/s)的取值范围;②试探究S1•S2是否存在最大值,若存在,求出S1•S2的最大值并确定运动时间x的值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由题意得t=2.5s时,函数图象发生改变,得出t=2.5s时,M运动到点B处,得出动点M的运动速度为:=2cm/s,由t=7.5s时,S=0,得出t=7.5s时,M运动到点C处,得出BC=10(cm);(2)①由题意得出当在点C相遇时,v==(cm/s),当在点B相遇时,v==6(cm/s),即可得出答案;②过P作EF⊥AB于F,交CD于E,则EF∥BC,由平行线得出=,得出AF=2,DE=AF=2,CE=BF=3,由勾股定理得出PF=4,得出EP=6,求出S1=S△APM=S△APF+S梯形PFBM﹣S△ABM=﹣2x+15,S2=S△DPM=S△DEP+S梯形EPMC﹣S△DCM=2x,得出S1•S2=(﹣2x+15)×2x=﹣4x2+30x=﹣4(x﹣)2+,即可得出结果.【解答】解:(1)∵t=2.5s时,函数图象发生改变,∴t=2.5s时,M运动到点B处,∴动点M的运动速度为:=2cm/s,∵t=7.5s时,S=0,∴t=7.5s时,M运动到点C处,∴BC=(7.5﹣2.5)×2=10(cm),故答案为:2,10;(2)①∵两动点M,N在线段BC上相遇(不包含点C),∴当在点C相遇时,v==(cm/s),当在点B相遇时,v==6(cm/s),∴动点N运动速度v(cm/s)的取值范围为cm/s<v≤6cm/s;②过P作EF⊥AB于F,交CD于E,如图3所示:则EF∥BC,EF=BC=10,∴=,∵AC==5,∴=,解得:AF=2,∴DE=AF=2,CE=BF=3,PF==4,∴EP=EF﹣PF=6,∴S1=S△APM=S△APF+S梯形PFBM﹣S△ABM=×4×2+(4+2x﹣5)×3﹣×5×(2x﹣5)=﹣2x+15,S2=S△DPM=S△DEP+S梯形EPMC﹣S△DCM=×2×6+(6+15﹣2x)×3﹣×5×(15﹣2x)=2x,∴S1•S2=(﹣2x+15)×2x=﹣4x2+30x=﹣4(x﹣)2+,∵2.5<<7.5,在BC边上可取,∴当x=时,S1•S2的最大值为.【点评】本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质、函数的图象、三角形面积公式、梯形面积公式、平行线的性质、勾股定理等知识;本题综合性强,有一定难度,正确理解函数图象是解题的关键.22.如图①,抛物线y=﹣x2+(a+1)x﹣a与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C.已知△ABC的面积是6.(1)求a的值;(2)求△ABC外接圆圆心的坐标;(3)如图②,P是抛物线上一点,Q为射线CA上一点,且P、Q两点均在第三象限内,Q、A是位于直线BP同侧的不同两点,若点P到x轴的距离为d,△QPB的面积为2d,且∠PAQ=∠AQB,求点Q的坐标.【分析】(1)由y=﹣x2+(a+1)x﹣a,令y=0,即﹣x2+(a+1)x﹣a=0,可求出A、B坐标结合三角形的面积,解出a=﹣3;(2)三角形外接圆圆心是三边垂直平分线的交点,求出两边垂直平分线,解交点可求出;(3)作PM⊥x轴,则=由S△PQB=S△PAB可得A、Q到PB的距离相等,得到AQ∥PB,求出直线PB的解析式,以抛物线解析式联立得出点P坐标,由于△QGP≌△AGB,可得PQ=AB=4,利用两点间距离公式,解出m值.【解答】解:(1)∵y=﹣x2+(a+1)x﹣a令y=0,即﹣x2+(a+1)x﹣a=0解得x1=a,x2=1由图象知:a<0∴A(a,0),B(1,0)∵s△ABC=6∴解得:a=﹣3,(a=4舍去)(2)设直线AC:y=kx+b,由A(﹣3,0),C(0,3),可得﹣3k+b=0,且b=3∴k=1即直线AC:y=x+3,A、C的中点D坐标为(﹣,)∴线段AC的垂直平分线解析式为:y=﹣x,线段AB的垂直平分线为x=﹣1代入y=﹣x,解得:y=1∴△ABC外接圆圆心的坐标(﹣1,1)(3)作PM⊥x轴,则==2d∴S△PQB=S△PAB∴A、Q到PB的距离相等,∴AQ∥PB设直线PB解析式为:y=x+b∵直线经过点B(1,0)所以:直线PB的解析式为y=x﹣1联立解得:∴点P坐标为(﹣4,﹣5)又∵∠PAQ=∠AQB∴AG=QG∵AQ∥PB∴∠QAP=∠APB,∠AQB=∠QBP∴∠GPB=∠GBP∴GP=GB在△QGP和△AGB中∴△QGP≌△AGB(SAS)∴PQ=AB=4设Q(m,m+3)由PQ=4得:解得:m=﹣4,m=﹣8(当m=﹣8时,∠PAQ≠∠AQB,故应舍去)∴Q坐标为(﹣4,﹣1)【点评】本题考查二次函数的综合应用,函数和几何图形的综合题目,抛物线和直线“曲直”联立解交点,利用三角形的全等和二次函数的性质把数与形有机的结合在一起,转化线段长求出结果.23.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,D是弧BC的中点,BC与AD、OD分别交于点E、F.(1)求证:DO∥AC;(2)求证:DE•DA=DC2;(3)若tan∠CAD=,求sin∠CDA的值.【分析】(1)点D是中点,OD是圆的半径,又OD⊥BC,而AB是圆的直径,则∠ACB=90°,故:AC∥OD;(2)证明△DCE∽△DCA,即可求解;(3)=3,即△AEC和△DEF的相似比为3,设:EF=k,则CE=3k,BC=8k,tan∠CAD=,则AC=6k,AB=10k,即可求解.【解答】解:(1)因为点D是弧BC的中点,所以∠CAD=∠BAD,即∠CAB=2∠BAD,而∠BOD=2∠BAD,所以∠CAB=∠BOD,所以DO∥AC;(2)∵,∴∠CAD=∠DCB,∴△DCE∽△DCA,∴CD2=DE•DA;(3)∵tan∠CAD=,设:DE=a,则CD=2a,AD=4a,AE=3a,∴=3,而△AEC∽△DEF,即△AEC和△DEF的相似比为3,设:EF=k,则CE=3k,BC=8k,tan∠CAD=,∴AC=6k,AB=10k,∴sin∠CDA=.【点评】本题为圆的综合运用题,涉及到三角形相似等知识点,本题的关键是通过相似比,确定线段的比例关系,进而求解.24.问题1:如图①,在△ABC中,AB=4,D是AB上一点(不与A,B重合),DE∥BC,交AC于点E,连接CD.设△ABC的面积为S,△DEC的面积为S′.(1)当AD=3时,=;(2)设AD=m,请你用含字母m的代数式表示.问题2:如图②,在四边形ABCD中,AB=4,AD∥BC,AD=BC,E是AB上一点(不与A,B重合),EF∥BC,交CD于点F,连接CE.设AE=n,四边形ABCD的面积为S,△EFC的面积为S′.请你利用问题1的解法或结论,用含字母n的代数式表示.【分析】问题1:(1)先根据平行线分线段成比例定理可得:,由同高三角形面积的比等于对应底边的比,则==,根据相似三角形面积比等于相似比的平方得:==,可得结论;(2)解法一:同理根据(1)可得结论;解法二:作高线DF、BH,根据三角形面积公式可得:=,分别表示和的值,代入可得结论;问题2:解法一:如图2,作辅助线,构建△OBC,证明△OAD∽△OBC,得OB=8,由问题1的解法可知:===,根据相似三角形的性质得:=,可得结论;解法二:如图3,连接AC交EF于M,根据AD=BC,可得=,得:S△ADC=S,S△ABC=,由问题1的结论可知:=,证明△CFM∽△CDA,根据相似三角形面积比等于相似比的平方,根据面积和可得结论.【解答】解:问题1:(1)∵AB=4,AD=3,∴BD=4﹣3=1,∵DE∥BC,∴,∴==,∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴==,∴=,即,故答案为:;(2)解法一:∵AB=4,AD=m,∴BD=4﹣m,∵DE∥BC,∴==,∴==,∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴==,∴===,即=;解法二:如图1,过点B作BH⊥AC于H,过D作DF⊥AC于F,则DF∥BH,∴△ADF∽△ABH,∴=,∴===,即=;问题2:如图②,解法一:如图2,分别延长BD、CE交于点O,∵AD∥BC,∴△OAD∽△OBC,∴,∴OA=AB=4,∴OB=8,∵AE=n,∴OE=4+n,∵EF∥BC,由问题1的解法可知:===,∵==,∴=,∴===,即=;解法二:如图3,连接AC交EF于M,∵AD∥BC,且AD=BC,∴=,∴S△ADC=,∴S△ADC=S,S△ABC=,由问题1的结论可知:=,∵MF∥AD,∴△CFM∽△CDA,∴===,∴S△CFM=×S,∴S△EFC=S△EMC+S△CFM=+×S=,∴=.【点评】本题考查了相似三角形的性质和判定、平行线分线段成比例定理,熟练掌握相似三角形的性质:相似三角形面积比等于相似比的平方是关键,并运用了类比的思想解决问题,本题有难度.25.如图①,直线l表示一条东西走向的笔直公路,四边形ABCD是一块边长为100米的正方形草地,点A,D在直线l上,小明从点A出发,沿公路l向西走了若干米后到达点E处,然后转身沿射线EB方向走到点F处,接着又改变方向沿射线FC方向走到公路l上的点G处,最后沿公路l回到点A处.设AE=x米(其中x>0),GA=y米,已知y与x之间的函数关系如图②所示,(1)求图②中线段MN所在直线的函数表达式;(2)试问小明从起点A出发直至最后回到点A处,所走过的路径(即△EFG)是否可以是一个等腰三角形?如果可以,求出相应x的值;如果不可以,说明理由.【分析】(1)根据点M、N的坐标,利用待定系数法即可求出图②中线段MN所在直线的函数表达式;(2)分FE=FG、FG=EG及EF=EG三种情况考虑:①考虑FE=FG是否成立,连接EC,通过计算可得出ED=GD,结合CD⊥EG,可得出CE=CG,根据等腰三角形的性质可得出∠CGE=∠CEG、∠FEG>∠CGE,进而可得出FE≠FG;②考虑FG=EG是否成立,由正方形的性质可得出BC∥EG,进而可得出△FBC∽△FEG,根据相似三角形的性质可得出若FG=EG则FC=BC,进而可得出CG、DG的长度,在Rt△CDG中,利用勾股定理即可求出x的值;③考虑EF=EG是否成立,同理可得出若EF=EG则FB=BC,进而可得出BE的长度,在Rt△ABE中,利用勾股定理即可求出x的值.综上即可得出结论.【解答】解:(1)设线段MN所在直线的函数表达式为y=kx+b,将M(30,230)、N(100,300)代入y=kx+b,,解得:,∴线段MN所在直线的函数表达式为y=x+200.(2)分三种情况考虑:①考虑FE=FG是否成立,连接EC,如图所示.∵AE=x,AD=100,GA=x+200,∴ED=GD=x+100.又∵CD⊥EG,∴CE=CG,∴∠CGE=∠CEG,∴∠FEG>∠CGE,∴FE≠FG;②考虑FG=EG是否成立.∵四边形ABCD是正方形,∴BC∥EG,∴△FBC∽△FEG.假设FG=EG成立,则FC=BC成立,∴FC=BC=100.∵AE=x,GA=x+200,∴FG=EG=AE+GA=2x+200,∴CG=FG﹣FC=2x+200﹣100=2x+100.在Rt△CDG中,CD=100,GD=x+100,CG=2x+100,∴1002+(x+100)2=(2x+100)2,解得:x1=﹣100(不合题意,舍去),x2=;③考虑EF=EG是否成立.同理,假设EF=EG成立,则FB=BC成立,∴BE=EF﹣FB=2x+200﹣100=2x+100.在Rt△ABE中,AE=x,AB=100,BE=2x+100,∴1002+x2=(2x+100)2,解得:x1=0(不合题意,舍去),x2=﹣(不合题意,舍去).综上所述:当x=时,△EFG是一个等腰三角形.【点评】本题考查了待定系数法求一次函数解析式、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、正方形的性质以及勾股定理,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出一次函数关系式;(2)分FE=FG、FG=EG及EF=EG三种情况求出x的值.26.某校机器人兴趣小组在如图①所示的矩形场地上开展训练.机器人从点A出发,在矩形ABCD边上沿着A→B→C→D的方向匀速移动,到达点D时停止移动.已知机器人的速度为1个单位长度/s,移动至拐角处调整方向需要1s(即在B、C处拐弯时分别用时1s).设机器人所用时间为t(s)时,其所在位置用点P表示,P到对角线BD的距离(即垂线段PQ的长)为d个单位长度,其中d与t的函数图象如图②所示.(1)求AB、BC的长;(2)如图②,点M、N分别在线段EF、GH上,线段MN平行于横轴,M、N的横坐标分别为t1、t2.设机器人用了t1(s)到达点P1处,用了t2(s)到达点P2处(见图①).若CP1+CP2=7,求t1、t2的值.【分析】(1)作AT⊥BD,垂足为T,由题意得到AB=8,AT=,在Rt△ABT中,根据勾股定理得到BT=,根据三角函数的定义即可得到结论;(2)如图,连接P1P2.过P1,P2分别作BD的垂线,垂足为Q1,Q2.则P1Q1∥P2Q2.根据平行线的性质得到d1=d2,得到P1Q1=P2Q2.根据平行线分线段成比例定理得到.设M,N的横坐标分别为t1,t2,于是得到结论.【解答】解:(1)作AT⊥BD,垂足为T,由题意得,AB=8,AT=,在Rt△ABT中,AB2=BT2+AT2,∴BT=,∵tan∠ABD=,∴AD=6,即BC=6;(2)在图①中,连接P1P2.过P1,P2分别作BD的垂线,垂足为Q1,Q2.则P1Q1∥P2Q2.∵在图②中,线段MN平行于横轴,∴d1=d2,即P1Q1=P2Q2.∴P1P2∥BD.∴.即.又∵CP1+CP2=7,∴CP1=3,CP2=4.设M,N的横坐标分别为t1,t2,由题意得,CP1=14+1﹣t1,CP2=t2﹣14﹣2,∴t1=12,t2=20.【点评】本题考查了动点问题的函数图象,勾股定理矩形的性质,平行线分线段成比例定理,正确的作出辅助线是解题的关键.27.如图,已知△ABC内接于⊙O,AB是直径,点D在⊙O上,OD∥BC,过点D作DE⊥AB,垂足为E,连接CD交OE边于点F.(1)求证:△DOE∽△ABC;(2)求证:∠ODF=∠BDE;(3)连接OC,设△DOE的面积为S1,四边形BCOD的面积为S2,若=,求sinA的值.【分析】(1)根据圆周角定理和垂直求出∠DEO=∠ACB,根据平行得出∠DOE=∠ABC,根据相似三角形的判定得出即可;(2)根据相似三角形的性质得出∠ODE=∠A,根据圆周角定理得出∠A=∠BDC,推出∠ODE=∠BDC即可;(3)根据△DOE~△ABC求出S△ABC=4S△DOE=4S1,求出S△BOC=2S1,求出2BE=OE,解直角三角形求出即可.【解答】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵DE⊥AB,∴∠DEO=90°,∴∠DEO=∠ACB,∵OD∥BC,∴∠DOE=∠ABC,∴△DOE~△ABC;(2)证明:∵△DOE~△ABC,∴∠ODE=∠A,∵∠A和∠BDC是所对的圆周角,∴∠A=∠BDC,∴∠ODE=∠BDC,∴∠ODF=∠BDE;(3)解:∵△DOE~△ABC,∴,即S△ABC=4S△DOE=4S1,∵OA=OB,∴,即S△BOC=2S1,∵,∴,∴,即,∴sinA=sinODE==.【点评】本题考查了相似三角形的性质和判定,圆周角定理,平行线的性质,三角形的面积等知识点,能综合运用知识点进行推理是解此题的关键.28.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,OB=OC.点D在函数图象上,CD∥x轴,且CD=2,直线l是抛物线的对称轴,E是抛物线的顶点.(1)求b、c的值;(2)如图①,连接BE,线段OC上的点F关于直线l的对称点F'恰好在线段BE上,求点F的坐标;(3)如图②,动点P在线段OB上,过点P作x轴的垂线分别与BC交于点M,与抛物线交于点N.试问:抛物线上是否存在点Q,使得△PQN与△APM的面积相等,且线段NQ的长度最小?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,说明理由.【分析】(1)由条件可求得抛物线对称轴,则可求得b的值;由OB=OC,可用c表示出B点坐标,代入抛物线解析式可求得c的值;(2)可设F(0,m),则可表示出F′的坐标,由B、E的坐标可求得直线BE的解析式,把F′坐标代入直线BE解析式可得到关于m的方程,可求得F点的坐标;(3)设点P坐标为(n,0),可表示出PA、PB、PN的长,作QR⊥PN,垂足为R,则可求得QR的长,用n可表示出Q、R、N的坐标,在Rt△QRN中,由勾股定理可得到关于n的二次函数,利用二次函数的性质可知其取得最小值时n的值,则可求得Q点的坐标,【解答】解:(1)∵CD∥x轴,CD=2,∴抛物线对称轴为x=1.∴.∵OB=OC,C(0,c),∴B点的坐标为(﹣c,0),∴0=c2+2c+c,解得c=﹣3或c=0(舍去),∴c=﹣3;(2)设点F的坐标为(0,m).∵对称轴为直线x=1,∴点F关于直线l的对称点F的坐标为(2,m).由(1)可知抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴E(1,﹣4),∵直线BE经过点B(3,0),E(1,﹣4),∴利用待定系数法可得直线BE的表达式为y=2x﹣6.∵点F在BE上,∴m=2×2﹣6=﹣2,即点F的坐标为(0,﹣2);(3)存在点Q满足题意.设点P坐标为(n,0),则PA=n+1,PB=PM=3﹣n,PN=﹣n2+2n+3.作QR⊥PN,垂足为R,∵S△PQN=S△APM,∴,∴QR=1.①点Q在直线PN的左侧时,Q点的坐标为(n﹣1,n2﹣4n),R点的坐标为(n,n2﹣4n),N点的坐标为(n,n2﹣2n﹣3).∴在Rt△QRN中,NQ2=1+(2n﹣3)2,∴时,NQ取最小值1.此时Q点的坐标为;②点Q在直线PN的右侧时,Q点的坐标为(n+1,n2﹣4).同理,NQ2=1+(2n﹣1)2,∴时,NQ取最小值1.此时Q点的坐标为.综上可知存在满足题意的点Q,其坐标为或.【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、轴对称、三角形的面积、勾股定理、二次函数的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.在(1)中求得抛物线的对称轴是解题的关键,在(2)中用F点的坐标表示出F′的坐标是解题的关键,在(3)中求得QR的长,用勾股定理得到关于n的二次函数是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,特别是最后一问,难度很大.29.如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,AD=8cm,点P从点B出发,沿对角线BD向点D匀速运动,速度为4cm/s,过点P作PQ⊥BD交BC于点Q,以PQ为一边作正方形PQMN,使得点N落在射线PD上,点O从点D出发,沿DC向点C匀速运动,速度为3cm/s,以O为圆心,0.8cm为半径作⊙O,点P与点O同时出发,设它们的运动时间为t(单位:s)(0<t<).(1)如图1,连接DQ平分∠BDC时,t的值为1;(2)如图2,连接CM,若△CMQ是以CQ为底的等腰三角形,求t的值;(3)请你继续进行探究,并解答下列问题:①证明:在运动过程中,点O始终在QM所在直线的左侧;②如图3,在运动过程中,当QM与⊙O相切时,求t的值;并判断此时PM与⊙O是否也相切?说明理由.【分析】(1)先利用△PBQ∽△CBD求出PQ、BQ,再根据角平分线性质,列出方程解决问题.(2)由△QTM∽△BCD,得=列出方程即可解决.(3)①如图2中,延长QM交CD于E,求出DE、DO利用差值比较即可解决问题.②如图3中,由①可知⊙O只有在左侧与直线QM相切于点H,QM与CD交于点E.由△OHE∽△BCD,得=,列出方程即可解决问题.利用反证法证明直线PM不可能由⊙O相切.【解答】(1)解:如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠C=∠ADC=∠ABC=90°,AB=CD=6.AD=BC=8,∴BD===10,∵PQ⊥BD,∴∠BPQ=90°=∠C,∵∠PBQ=∠DBC,∴△PBQ∽△CBD,∴==,∴==,∴PQ=3t,BQ=5t,∵DQ平分∠BDC,QP⊥DB,QC⊥DC,∴QP=QC,∴3t=8﹣5t,∴t=1,故答案为:1.(补充:直接利用角平分线的性质得到DP=DC=6,BP=4,从而t=1)(2)解:如图2中,作MT⊥BC于T.∵MC=MQ,MT⊥CQ,∴TC=TQ,由(1)可知TQ=(8﹣5t),QM=3t,∵MQ∥BD,∴∠MQT=∠DBC,∵∠MTQ=∠BCD=90°,∴△QTM∽△BCD,∴=,∴=,∴t=(s),∴t=s时,△CMQ是以CQ为底的等腰三角形.(3)①证明:如图2中,延长QM交CD于E,∵EQ∥BD,∴=,∴EC=(8﹣5t),ED=DC﹣EC=6﹣(8﹣5t)=t,∵DO=3t,∴DE﹣DO=t﹣3t=t>0,∴点O在直线QM左侧.②解:如图3中,由①可知⊙O只有在左侧与直线QM相切于点H,QM与CD交于点E.∵EC=(8﹣5t),DO=3t,∴OE=6﹣3t﹣(8﹣5t)=t,∵OH⊥MQ,∴∠OHE=90°,∵∠HEO=∠CEQ,∴∠HOE=∠CQE=∠CBD,∵∠OHE=∠C=90°,∴△OHE∽△BCD,∴=,∴=,∴t=.∴t=s时,⊙O与直线QM相切.连接PM,假设PM与⊙O相切,则∠OMH=PMQ=22.5°,在MH上取一点F,使得MF=FO,则∠FMO=∠FOM=22.5°,∴∠OFH=∠FOH=45°,∴OH=FH=,FO=FM=,∴MH=(+1),由=得到HE=,由=得到EQ=,∴MH=MQ﹣HE﹣EQ=4﹣﹣=,∴(+1)≠,矛盾,∴假设不成立.∴直线PM与⊙O不相切.【点评】本题考查圆综合题、正方形的性质、相似三角形的判定和性质、切线的判定和性质、勾股定理、角平分线的性质等知识,解题的关键灵活运用这些知识解决问题,学会利用方程的思想思考问题,充分利用相似三角形的性质构建方程,在最后一个问题证明中利用了反证法,属于中考压轴题.30.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值;(3)在(2)的条件下,当S取得

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