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1、(2006重庆)如图1所示,一张三角形纸片ABC,∠ACB=90°,AC=8,BC=6.沿斜边AB的中线CD把这张纸片剪成 和 两个三角形(如图2所示).将纸片 沿直线 (AB)方向平移(点 始终在同一直线上),当点 于点B重合时,停止平移.在平移过程中, 与 交于点E, 与 分别交于点F、P.
(1) 当 平移到如图3所示的位置时,猜想图中的 与 的数量关系,并证明你的猜想;
(2) 设平移距离 为 , 与 重叠部分面积为 ,请写出 与 的函数关系式,以及自变量的取值范围;
(3)对于(2)中的结论是否存在这样的 的值,使重叠部分的面积等于原 面积的 .
若存在,求x的值;若不存在,请说明理由.
[解] (1) .因为 ,所以 .
又因为 ,CD是斜边上的中线,
所以, ,即
所以, ,所以
所以, .同理: .
又因为 ,所以 .所以
(2)因为在 中, ,所以由勾股定理,得
即
又因为 ,所以 .所以
在 中, 到 的距离就是 的 边上的高,为 .
设 的 边上的高为 ,由探究,得 ,所以 .
所以 .
又因为 ,所以 .
又因为 , .
所以 ,
而
所以
(3) 存在. 当 时,即
整理,得 解得, .
即当 或 时,重叠部分的面积等于原 面积的
2、(2006浙江金华)如图,平面直角坐标系中,直线AB与 轴, 轴分别交于A(3,0),B(0, )两点, ,点C为线段AB上的一动点,过点C作CD⊥ 轴于点D.
(1)求直线AB的解析式;
(2)若S梯形OBCD= ,求点C的坐标;
(3)在第一象限内是否存在点P,使得以P,O,B为顶点的
三角形与△OBA相似.若存在,请求出所有符合条件
的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
[解] (1)直线AB解析式为:y= x+ .
(2)方法一:设点C坐标为(x, x+ ),那么OD=x,CD= x+ .
∴ = = .
由题意: = ,解得 (舍去)
∴ C(2, )
方法二:∵ , = ,∴ .
由OA= OB,得∠BAO=30°,AD= CD.
∴ = CD×AD= = .可得CD= .
∴ AD=1,OD=2.∴C(2, ).
(3)当∠OBP=Rt∠时,如图
①若△BOP∽△OBA,则∠BOP=∠BAO=30°,BP= OB=3,
∴ (3, ).
②若△BPO∽△OBA,则∠BPO=∠BAO=30°,OP= OB=1.
∴ (1, ).
当∠OPB=Rt∠时
③ 过点P作OP⊥BC于点P(如图),此时△PBO∽△OBA,∠BOP=∠BAO=30°
过点P作PM⊥OA于点M.
方法一: 在Rt△PBO中,BP= OB= ,OP= BP= .
∵ 在Rt△PMO中,∠OPM=30°,
∴ OM= OP= ;PM= OM= .∴ ( , ).
方法二:设P(x , x+ ),得OM=x ,PM= x+
由∠BOP=∠BAO,得∠POM=∠ABO.
∵tan∠POM== = ,tan∠ABOC= = .
∴ x+ = x,解得x= .此时, ( , ).
④若△POB∽△OBA(如图),则∠OBP=∠BAO=30°,∠POM=30°.
∴ PM= OM= .
∴ ( , )(由对称性也可得到点 的坐标).
当∠OPB=Rt∠时,点P在x轴上,不符合要求.
综合得,符合条件的点有四个,分别是:
(3, ), (1, ), ( , ), ( , ).
3、(2006山东济南)如图1,已知 中, , .过点 作 ,且 ,连接 交 于点 .
(1)求 的长;
(2)以点 为圆心, 为半径作⊙A,试判断 与⊙A是否相切,并说明理由;
(3)如图2,过点 作 ,垂足为 .以点 为圆心, 为半径作⊙A;以点 为圆心, 为半径作⊙C.若 和 的大小是可变化的,并且在变化过程中保持⊙A和⊙C相切,且使 点在⊙A的内部, 点在⊙A的外部,求 和 的变化范围.
[解]
(1) 在 中, ,
.
, .
.
, .
(2) 与⊙A相切.
在 中, , ,
, .
又 , ,
与⊙A相切.
(3)因为 ,所以 的变化范围为 .
当⊙A与⊙C外切时, ,所以 的变化范围为 ;
当⊙A与⊙C内切时, ,所以 的变化范围为 .
4、(2006山东烟台)如图,已知抛物线L1: y=x2-4的图像与x有交于A、C两点,
(1)若抛物线l2与l1关于x轴对称,求l2的解析式;
(2)若点B是抛物线l1上的一动点(B不与A、C重合),以AC为对角线,A、B、C三点为顶点的平行四边形的第四个顶点定为D,求证:点D在l2上;
(3)探索:当点B分别位于l1在x轴上、下两部分的图像上时,平行四边形ABCD的面积是否存在最大值和最小值?若存在,判断它是何种特殊平行四边形,并求出它的面积;若不存在,请说明理由。
[解]
(1)设l2的解析式为y=a(x-h)2+k
∵l2与x轴的交点A(-2,0),C(2,0),顶点坐标是(0,-4),l1与l2关于x轴对称,
∴l2过A(-2,0),C(2,0),顶点坐标是(0,4)
∴y=ax2+4
∴0=4a+4 得 a=-1
∴l2的解析式为y=-x2+4
(2)设B(x1 ,y1)
∵点B在l1上
∴B(x1 ,x12-4)
∵四边形ABCD是平行四边形,A、C关于O对称
∴B、D关于O对称
∴D(-x1 ,-x12+4).
将D(-x1 ,-x12+4)的坐标代入l2:y=-x2+4
∴左边=右边
∴点D在l2上.
(3)设平行四边形ABCD的面积为S,则
S=2*S△ABC =AC*|y1|=4|y1|
a.当点B在x轴上方时,y1>0
∴S=4y1 ,它是关于y1的正比例函数且S随y1的增大而增大,
∴S既无最大值也无最小值
b.当点B在x轴下方时,-4≤y1<0
∴S=-4y1 ,它是关于y1的正比例函数且S随y1的增大而减小,
∴当y1 =-4时,S由最大值16,但他没有最小值
此时B(0,-4)在y轴上,它的对称点D也在y轴上.
∴AC⊥BD
∴平行四边形ABCD是菱形
此时S最大=16.
5、(2006浙江嘉兴)某旅游胜地欲开发一座景观山.从山的侧面进行堪测,迎面山坡线ABC由同一平面内的两段抛物线组成,其中AB所在的抛物线以A为顶点、开口向下,BC所在的抛物线以C为顶点、开口向上.以过山脚(点C)的水平线为x轴、过山顶(点A)的铅垂线为y轴建立平面直角坐标系如图(单位:百米).已知AB所在抛物线的解析式为 ,BC所在抛物线的解析式为 ,且已知 .
(1)设 是山坡线AB上任意一点,用y表示x,并求点B的坐标;
(2)从山顶开始、沿迎面山坡往山下铺设观景台阶.这种台阶每级的高度为20厘米,长度因坡度的大小而定,但不得小于20厘米,每级台阶的两端点在坡面上(见图).
①分别求出前三级台阶的长度(精确到厘米);
②这种台阶不能一直铺到山脚,为什么?
(3)在山坡上的700米高度(点D)处恰好有一小块平地,可以用来建造索道站.索道的起点选择在山脚水平线上的点E处, (米).假设索道DE可近似地看成一
段以E为顶点、开口向上的抛物线,解析式为 .试求索道的最大悬空高度.
[解] (1)∵ 是山坡线AB上任意一点,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,∴ =4,∴
(2)在山坡线AB上, ,
①令 ,得 ;令 ,得
∴第一级台阶的长度为 (百米) (厘米)
同理,令 、 ,可得 、
∴第二级台阶的长度为 (百米) (厘米)
第三级台阶的长度为 (百米) (厘米)
②取点 ,又取 ,则
∵
∴这种台阶不能从山顶一直铺到点B,从而就不能一直铺到山脚
(注:事实上这种台阶从山顶开始最多只能铺到700米高度,共500级.从100米高度到700米高度都不能铺设这种台阶.解题时取点具有开放性)
②另解:连接任意一段台阶的两端点P、Q,如图
∵这种台阶的长度不小于它的高度
∴
当其中有一级台阶的长大于它的高时,
在题设图中,作 于H
则 ,又第一级台阶的长大于它的高
∴这种台阶不能从山顶一直铺到点B,从而就不能一直铺到山脚
(3)
、 、 、
由图可知,只有当索道在BC上方时,索道的悬空高度才有可能取最大值
索道在BC上方时,悬空高度
当 时,
∴索道的最大悬空高度为 米.
6、(2006山东潍坊)已知二次函数图象的顶点在原点 ,对称轴为 轴.一次函数 的图象与二次函数的图象交于 两点( 在 的左侧),且 点坐标为 .平行于 轴的直线 过 点.
(1)求一次函数与二次函数的解析式;
(2)判断以线段 为直径的圆与直线 的位置关系,并给出证明;
(3)把二次函数的图象向右平移 个单位,再向下平移 个单位 ,二次函数的图象与 轴交于 两点,一次函数图象交 轴于 点.当 为何值时,过 三点的圆的面积最小?最小面积是多少?
[解](1)把 代入 得 ,
一次函数的解析式为 ;
二次函数图象的顶点在原点,对称轴为 轴,
设二次函数解析式为 ,
把 代入 得 ,
二次函数解析式为 .
(2)由
解得 或 ,
,
过 点分别作直线 的垂线,垂足为 ,
则 ,
直角梯形 的中位线长为 ,
过 作 垂直于直线 于点 ,则 , ,
,
的长等于 中点到直线 的距离的2倍,
以 为直径的圆与直线 相切.
(3)平移后二次函数解析式为 ,
令 ,得 , , ,
过 三点的圆的圆心一定在直线 上,点 为定点,
要使圆面积最小,圆半径应等于点 到直线 的距离,
此时,半径为2,面积为 ,
设圆心为 中点为 ,连 ,则 ,
在三角形 中, ,
,而 , ,
当 时,过 三点的圆面积最小,最小面积为 .
7、(2006江西)问题背景 某课外学习小组在一次学习研讨中,得到了如下两个命题:
①如图1,在正三角形△ABC中,M、N分别是AC、AB上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=60º,则BM=CN;
②如图2,在正方形ABCD中,M、N分别是CD、AD上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=90º,则BM=CN;
然后运用类比的思想提出了如下命题:
③如图3,在正五边形ABCDE中,M、N分别是CD、DE上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=108º,则BM=CN。
任务要求:
(1)请你从①、②、③三个命题中选择一个进行证明;(说明:选①做对得4分,选②做对得3分,选③做对得5分)
(2)请你继续完成下列探索:
①请在图3中画出一条与CN相等的线段DH,使点H在正五边形的边上,且与CN相交所成的一个角是108º,这样的线段有几条?(不必写出画法,不要求证明)
②如图4,在正五边形ABCDE中,M、N分别是DE、EA上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=108º,请问结论BM=CN是否还成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由。
[解] (1)以下答案供参考:
(1) 如选命题①
证明:在图1中,∵∠BON=60°∴∠1+∠2=60°
∵∠3+∠2=60°,∴∠1=∠3
又∵BC=CA,∠BCM=∠CAN=60°∴ΔBCM≌ΔCAN
∴BM=CN (2)如选命题②
证明:在图2中,∵∵∠BON=90°∴∠1+∠2=90°
∵∠3+∠2=90°,∴∠1=∠3
又∵BC=CD,∠BCM=∠CDN=90°∴ΔBCM≌ΔCDN
∴BM=CN
(3)如选命题③
证明;在图3中,∵∠BON=108°∴∠1+∠2=108°
∵∠2+∠3=108°∴∠1=∠3
又∵BC=CD,∠BCM=∠CDN=108°
∴ΔBCM≌ΔCDN
∴BM=CN
(2)①答:当∠BON= 时结论BM=CN成立.
②答当∠BON=108°时。BM=CN还成立
证明;如图5连结BD、CE.
在△BCI)和△CDE中
∵BC=CD, ∠BCD=∠CDE=108°,CD=DE
∴ΔBCD≌ ΔCDE
∴BD=CE , ∠BDC=∠CED, ∠DBC=∠CEN
∵∠CDE=∠DEC=108°, ∴∠BDM=∠CEN
∵∠OBC+∠ECD=108°, ∠OCB+∠OCD=108°
∴∠MBC=∠NCD
又∵∠DBC=∠ECD=36°, ∴∠DBM=∠ECN
∴ΔBDM≌ ΔCNE ∴BM=CN
8、(2006吉林长春)如图,在平面直角坐标系中,两个函数 的图象交于点A。动点P从点O开始沿OA方向以每秒1个单位的速度运动,作PQ‖x轴交直线BC于点Q,以PQ为一边向下作正方形PQMN,设它与△OAB重叠部分的面积为S。
(1)求点A的坐标。
(2)试求出点P在线段OA上运动时,S与运动时间t(秒)的关系式。
(3)在(2)的条件下,S是否有最大值?若有,求出t为何值时,S有最大值,并求出最大值;若没有,请说明理由。
(4)若点P经过点A后继续按原方向、原速度运动,当正方形PQMN与△OAB重叠部分面积最大时,运动时间t满足的条件是____________。
[解] (1)由 可得
∴A(4,4)。
(2)点P在y = x上,OP = t,
则点P坐标为
点Q的纵坐标为 ,并且点Q在 上。
∴ ,
即点Q坐标为 。
。
当 时, 。
当 ,
当点P到达A点时, ,
当 时,
。
(3)有最大值,最大值应在 中,
当 时,S的最大值为12。
(4) 。
9、(2006湖南常德)把两块全等的直角三角形 和 叠放在一起,使三角板 的锐角顶点 与三角板 的斜边中点 重合,其中 , , ,把三角板 固定不动,让三角板 绕点 旋转,设射线 与射线 相交于点 ,射线 与线段 相交于点 .
(1)如图9,当射线 经过点 ,即点 与点 重合时,易证 .此时, .
(2)将三角板 由图1所示的位置绕点 沿逆时针方向旋转,设旋转角为 .其中
,问 的值是否改变?说明你的理由.
(3)在(2)的条件下,设 ,两块三角板重叠面积为 ,求 与 的函数关系式.
[解] (1)8
(2) 的值不会改变.
理由如下:在 与 中,
即
(3)情形1:当 时, ,即 ,此时两三角板重叠部分为四边形 ,过 作 于 , 于 ,
由(2)知: 得
于是
情形2:当 时, 时,即 ,此时两三角板重叠部分为 ,
由于 , ,易证: ,
即 解得
于是
综上所述,当 时,
当 时,
法二:连结 ,并过 作 于点 ,在 与 中,
法三:过 作 于点 ,在 中,
于是在 与 中
即
10、(2006湖北宜昌)如图,点O是坐标原点,点A(n,0)是x轴上一动点(n<0=以AO为一边作矩形AOBC,点C在第二象限,且OB=2OA.矩形AOBC绕点A逆时针旋转90o得矩形AGDE.过点A的直线y=kx+m 交y轴于点F,FB=FA.抛物线y=ax2+bx+c过点E、F、G且和直线AF交于点H,过点H作HM⊥x轴,垂足为点M.(1)求k的值;
(2)点A位置改变时,△AMH的面积和矩形AOBC 的面积的比值是否改变?说明你的理由.
[解] (1)根据题意得到:E(3n,0), G(n,-n)
当x=0时,y=kx+m=m,∴点F坐标为(0,m)
∵Rt△AOF中,AF2=m2+n2,
∵FB=AF,
∴m2+n2=(-2n-m)2,
化简得:m=-0.75n,
对于y=kx+m,当x=n时,y=0,
∴0=kn-0.75n,
∴k=0.75
(2)∵抛物线y=ax2+bx+c过点E、F、G,
∴
解得:a= ,b=- ,c=-0.75n
∴抛物线为y= x2- x-0.75n
解方程组:
得:x1=5n,y1=3n;x2=0,y2=-0.75n
∴H坐标是:(5n,3n),HM=-3n,AM=n-5n=-4n,
∴△AMH的面积=0.5×HM×AM=6n2;
而矩形AOBC 的面积=2n2,∴△AMH的面积∶矩形AOBC 的面积=3:1,不随着点A的位置的改变而改变.
11、(2006北京海淀)如图,已知⊙O的直径AB垂直于弦CD于E,连结AD、BD、OC、OD,且OD=5。
(1)若 ,求CD的长;
(2)若 ∠ADO:∠EDO=4:1,求扇形OAC(阴影部分)的面积(结果保留 )。
[解]
(1)因为AB是⊙O的直径,OD=5
所以∠ADB=90°,AB=10
在Rt△ABD中,
又 ,所以 ,所以
因为∠ADB=90°,AB⊥CD
所以
所以
所以
所以
(2)因为AB是⊙O的直径,AB⊥CD
所以
所以∠BAD=∠CDB,∠AOC=∠AOD
因为AO=DO,所以∠BAD=∠ADO
所以∠CDB=∠ADO
设∠ADO=4x,则∠CDB=4x
由∠ADO:∠EDO=4:1,则∠EDO=x
因为∠ADO+∠EDO+∠EDB=90°
所以
所以x=10°
所以∠AOD=180°-(∠OAD+∠ADO)=100°
所以∠AOC=∠AOD=100°
12、(2006湖南长沙)如图1,已知直线 与抛物线 交于 两点.
(1)求 两点的坐标;
(2)求线段 的垂直平分线的解析式;
(3)如图2,取与线段 等长的一根橡皮筋,端点分别固定在 两处.用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖 在直线 上方的抛物线上移动,动点 将与 构成无数个三角形,这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时 点的坐标;如果不存在,请简要说明理由.
[解]
(1)解:依题意得 解之得
(2)作 的垂直平分线交 轴, 轴于 两点,交 于 (如图1)
由(1)可知:
过 作 轴, 为垂足
由 ,得: ,
同理:
设 的解析式为
的垂直平分线的解析式为: .
(3)若存在点 使 的面积最大,则点 在与直线 平行且和抛物线只有一个交点的直线 上,并设该直线与 轴, 轴交于 两点(如图2).
抛物线与直线只有一个交点,
,
在直线 中,
设 到 的距离为 ,
到 的距离等于 到 的距离 .
.
13、(2006广东)如图所示,在平面直角坐标中,四边形OABC是等腰梯形,BC‖OA,OA=7,AB=4,∠ COA=60°,点P为x轴上的—个动点,点P不与点0、点A重合.连结CP,过点P作PD交AB于点D.
(1)求点B的坐标;
(2)当点P运动什么位置时,△OCP为等腰三角形,求这时点P的坐标;
(3)当点P运动什么位置时,使得∠CPD=∠OAB,且 = ,求这时点P的坐标。
[解] (1)作BQ⊥x轴于Q.
∵ 四边形ABCD是等腰梯形,
∴∠BAQ=∠COA=60°
在RtΔBQA中,BA=4,
∴BQ=AB•sin∠BAO=4×sin60°=
AQ=AB•cos∠BAO=4×cos60°=2,
∴OQ=OA-AQ=7-2=5
∵点B在第一象限内,
∴点B的的坐标为(5, )
(2)若ΔOCP为等腰三角形,∵∠COP=60°,
此时ΔOCP为等边三角形或是顶角为120°的等腰三角形
若ΔOCP为等边三角形,OP=OC=PC=4,且点P在x轴的正半轴上,
∴点P的坐标为(4,0)
若ΔOCP是顶角为120°的等腰三角形,则点P在x轴的负半轴上,且OP=OC=4
∴点P的坐标为(-4,0)
∴点P的坐标为(4,0)或(-4,0)
(3)若∠CPD=∠OAB
∵∠CPA=∠OCP+∠COP
而∠OAB=∠COP=60°,
∴∠OCP=∠DPA
此时ΔOCP∽ΔADP
∴
∵
∴ ,
AD=AB-BD=4- =
AP=OA-OP=7-OP
∴
得OP=1或6
∴点P坐标为(1,0)或(6,0).
(1) 当 平移到如图3所示的位置时,猜想图中的 与 的数量关系,并证明你的猜想;
(2) 设平移距离 为 , 与 重叠部分面积为 ,请写出 与 的函数关系式,以及自变量的取值范围;
(3)对于(2)中的结论是否存在这样的 的值,使重叠部分的面积等于原 面积的 .
若存在,求x的值;若不存在,请说明理由.
[解] (1) .因为 ,所以 .
又因为 ,CD是斜边上的中线,
所以, ,即
所以, ,所以
所以, .同理: .
又因为 ,所以 .所以
(2)因为在 中, ,所以由勾股定理,得
即
又因为 ,所以 .所以
在 中, 到 的距离就是 的 边上的高,为 .
设 的 边上的高为 ,由探究,得 ,所以 .
所以 .
又因为 ,所以 .
又因为 , .
所以 ,
而
所以
(3) 存在. 当 时,即
整理,得 解得, .
即当 或 时,重叠部分的面积等于原 面积的
2、(2006浙江金华)如图,平面直角坐标系中,直线AB与 轴, 轴分别交于A(3,0),B(0, )两点, ,点C为线段AB上的一动点,过点C作CD⊥ 轴于点D.
(1)求直线AB的解析式;
(2)若S梯形OBCD= ,求点C的坐标;
(3)在第一象限内是否存在点P,使得以P,O,B为顶点的
三角形与△OBA相似.若存在,请求出所有符合条件
的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
[解] (1)直线AB解析式为:y= x+ .
(2)方法一:设点C坐标为(x, x+ ),那么OD=x,CD= x+ .
∴ = = .
由题意: = ,解得 (舍去)
∴ C(2, )
方法二:∵ , = ,∴ .
由OA= OB,得∠BAO=30°,AD= CD.
∴ = CD×AD= = .可得CD= .
∴ AD=1,OD=2.∴C(2, ).
(3)当∠OBP=Rt∠时,如图
①若△BOP∽△OBA,则∠BOP=∠BAO=30°,BP= OB=3,
∴ (3, ).
②若△BPO∽△OBA,则∠BPO=∠BAO=30°,OP= OB=1.
∴ (1, ).
当∠OPB=Rt∠时
③ 过点P作OP⊥BC于点P(如图),此时△PBO∽△OBA,∠BOP=∠BAO=30°
过点P作PM⊥OA于点M.
方法一: 在Rt△PBO中,BP= OB= ,OP= BP= .
∵ 在Rt△PMO中,∠OPM=30°,
∴ OM= OP= ;PM= OM= .∴ ( , ).
方法二:设P(x , x+ ),得OM=x ,PM= x+
由∠BOP=∠BAO,得∠POM=∠ABO.
∵tan∠POM== = ,tan∠ABOC= = .
∴ x+ = x,解得x= .此时, ( , ).
④若△POB∽△OBA(如图),则∠OBP=∠BAO=30°,∠POM=30°.
∴ PM= OM= .
∴ ( , )(由对称性也可得到点 的坐标).
当∠OPB=Rt∠时,点P在x轴上,不符合要求.
综合得,符合条件的点有四个,分别是:
(3, ), (1, ), ( , ), ( , ).
3、(2006山东济南)如图1,已知 中, , .过点 作 ,且 ,连接 交 于点 .
(1)求 的长;
(2)以点 为圆心, 为半径作⊙A,试判断 与⊙A是否相切,并说明理由;
(3)如图2,过点 作 ,垂足为 .以点 为圆心, 为半径作⊙A;以点 为圆心, 为半径作⊙C.若 和 的大小是可变化的,并且在变化过程中保持⊙A和⊙C相切,且使 点在⊙A的内部, 点在⊙A的外部,求 和 的变化范围.
[解]
(1) 在 中, ,
.
, .
.
, .
(2) 与⊙A相切.
在 中, , ,
, .
又 , ,
与⊙A相切.
(3)因为 ,所以 的变化范围为 .
当⊙A与⊙C外切时, ,所以 的变化范围为 ;
当⊙A与⊙C内切时, ,所以 的变化范围为 .
4、(2006山东烟台)如图,已知抛物线L1: y=x2-4的图像与x有交于A、C两点,
(1)若抛物线l2与l1关于x轴对称,求l2的解析式;
(2)若点B是抛物线l1上的一动点(B不与A、C重合),以AC为对角线,A、B、C三点为顶点的平行四边形的第四个顶点定为D,求证:点D在l2上;
(3)探索:当点B分别位于l1在x轴上、下两部分的图像上时,平行四边形ABCD的面积是否存在最大值和最小值?若存在,判断它是何种特殊平行四边形,并求出它的面积;若不存在,请说明理由。
[解]
(1)设l2的解析式为y=a(x-h)2+k
∵l2与x轴的交点A(-2,0),C(2,0),顶点坐标是(0,-4),l1与l2关于x轴对称,
∴l2过A(-2,0),C(2,0),顶点坐标是(0,4)
∴y=ax2+4
∴0=4a+4 得 a=-1
∴l2的解析式为y=-x2+4
(2)设B(x1 ,y1)
∵点B在l1上
∴B(x1 ,x12-4)
∵四边形ABCD是平行四边形,A、C关于O对称
∴B、D关于O对称
∴D(-x1 ,-x12+4).
将D(-x1 ,-x12+4)的坐标代入l2:y=-x2+4
∴左边=右边
∴点D在l2上.
(3)设平行四边形ABCD的面积为S,则
S=2*S△ABC =AC*|y1|=4|y1|
a.当点B在x轴上方时,y1>0
∴S=4y1 ,它是关于y1的正比例函数且S随y1的增大而增大,
∴S既无最大值也无最小值
b.当点B在x轴下方时,-4≤y1<0
∴S=-4y1 ,它是关于y1的正比例函数且S随y1的增大而减小,
∴当y1 =-4时,S由最大值16,但他没有最小值
此时B(0,-4)在y轴上,它的对称点D也在y轴上.
∴AC⊥BD
∴平行四边形ABCD是菱形
此时S最大=16.
5、(2006浙江嘉兴)某旅游胜地欲开发一座景观山.从山的侧面进行堪测,迎面山坡线ABC由同一平面内的两段抛物线组成,其中AB所在的抛物线以A为顶点、开口向下,BC所在的抛物线以C为顶点、开口向上.以过山脚(点C)的水平线为x轴、过山顶(点A)的铅垂线为y轴建立平面直角坐标系如图(单位:百米).已知AB所在抛物线的解析式为 ,BC所在抛物线的解析式为 ,且已知 .
(1)设 是山坡线AB上任意一点,用y表示x,并求点B的坐标;
(2)从山顶开始、沿迎面山坡往山下铺设观景台阶.这种台阶每级的高度为20厘米,长度因坡度的大小而定,但不得小于20厘米,每级台阶的两端点在坡面上(见图).
①分别求出前三级台阶的长度(精确到厘米);
②这种台阶不能一直铺到山脚,为什么?
(3)在山坡上的700米高度(点D)处恰好有一小块平地,可以用来建造索道站.索道的起点选择在山脚水平线上的点E处, (米).假设索道DE可近似地看成一
段以E为顶点、开口向上的抛物线,解析式为 .试求索道的最大悬空高度.
[解] (1)∵ 是山坡线AB上任意一点,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,∴ =4,∴
(2)在山坡线AB上, ,
①令 ,得 ;令 ,得
∴第一级台阶的长度为 (百米) (厘米)
同理,令 、 ,可得 、
∴第二级台阶的长度为 (百米) (厘米)
第三级台阶的长度为 (百米) (厘米)
②取点 ,又取 ,则
∵
∴这种台阶不能从山顶一直铺到点B,从而就不能一直铺到山脚
(注:事实上这种台阶从山顶开始最多只能铺到700米高度,共500级.从100米高度到700米高度都不能铺设这种台阶.解题时取点具有开放性)
②另解:连接任意一段台阶的两端点P、Q,如图
∵这种台阶的长度不小于它的高度
∴
当其中有一级台阶的长大于它的高时,
在题设图中,作 于H
则 ,又第一级台阶的长大于它的高
∴这种台阶不能从山顶一直铺到点B,从而就不能一直铺到山脚
(3)
、 、 、
由图可知,只有当索道在BC上方时,索道的悬空高度才有可能取最大值
索道在BC上方时,悬空高度
当 时,
∴索道的最大悬空高度为 米.
6、(2006山东潍坊)已知二次函数图象的顶点在原点 ,对称轴为 轴.一次函数 的图象与二次函数的图象交于 两点( 在 的左侧),且 点坐标为 .平行于 轴的直线 过 点.
(1)求一次函数与二次函数的解析式;
(2)判断以线段 为直径的圆与直线 的位置关系,并给出证明;
(3)把二次函数的图象向右平移 个单位,再向下平移 个单位 ,二次函数的图象与 轴交于 两点,一次函数图象交 轴于 点.当 为何值时,过 三点的圆的面积最小?最小面积是多少?
[解](1)把 代入 得 ,
一次函数的解析式为 ;
二次函数图象的顶点在原点,对称轴为 轴,
设二次函数解析式为 ,
把 代入 得 ,
二次函数解析式为 .
(2)由
解得 或 ,
,
过 点分别作直线 的垂线,垂足为 ,
则 ,
直角梯形 的中位线长为 ,
过 作 垂直于直线 于点 ,则 , ,
,
的长等于 中点到直线 的距离的2倍,
以 为直径的圆与直线 相切.
(3)平移后二次函数解析式为 ,
令 ,得 , , ,
过 三点的圆的圆心一定在直线 上,点 为定点,
要使圆面积最小,圆半径应等于点 到直线 的距离,
此时,半径为2,面积为 ,
设圆心为 中点为 ,连 ,则 ,
在三角形 中, ,
,而 , ,
当 时,过 三点的圆面积最小,最小面积为 .
7、(2006江西)问题背景 某课外学习小组在一次学习研讨中,得到了如下两个命题:
①如图1,在正三角形△ABC中,M、N分别是AC、AB上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=60º,则BM=CN;
②如图2,在正方形ABCD中,M、N分别是CD、AD上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=90º,则BM=CN;
然后运用类比的思想提出了如下命题:
③如图3,在正五边形ABCDE中,M、N分别是CD、DE上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=108º,则BM=CN。
任务要求:
(1)请你从①、②、③三个命题中选择一个进行证明;(说明:选①做对得4分,选②做对得3分,选③做对得5分)
(2)请你继续完成下列探索:
①请在图3中画出一条与CN相等的线段DH,使点H在正五边形的边上,且与CN相交所成的一个角是108º,这样的线段有几条?(不必写出画法,不要求证明)
②如图4,在正五边形ABCDE中,M、N分别是DE、EA上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=108º,请问结论BM=CN是否还成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由。
[解] (1)以下答案供参考:
(1) 如选命题①
证明:在图1中,∵∠BON=60°∴∠1+∠2=60°
∵∠3+∠2=60°,∴∠1=∠3
又∵BC=CA,∠BCM=∠CAN=60°∴ΔBCM≌ΔCAN
∴BM=CN (2)如选命题②
证明:在图2中,∵∵∠BON=90°∴∠1+∠2=90°
∵∠3+∠2=90°,∴∠1=∠3
又∵BC=CD,∠BCM=∠CDN=90°∴ΔBCM≌ΔCDN
∴BM=CN
(3)如选命题③
证明;在图3中,∵∠BON=108°∴∠1+∠2=108°
∵∠2+∠3=108°∴∠1=∠3
又∵BC=CD,∠BCM=∠CDN=108°
∴ΔBCM≌ΔCDN
∴BM=CN
(2)①答:当∠BON= 时结论BM=CN成立.
②答当∠BON=108°时。BM=CN还成立
证明;如图5连结BD、CE.
在△BCI)和△CDE中
∵BC=CD, ∠BCD=∠CDE=108°,CD=DE
∴ΔBCD≌ ΔCDE
∴BD=CE , ∠BDC=∠CED, ∠DBC=∠CEN
∵∠CDE=∠DEC=108°, ∴∠BDM=∠CEN
∵∠OBC+∠ECD=108°, ∠OCB+∠OCD=108°
∴∠MBC=∠NCD
又∵∠DBC=∠ECD=36°, ∴∠DBM=∠ECN
∴ΔBDM≌ ΔCNE ∴BM=CN
8、(2006吉林长春)如图,在平面直角坐标系中,两个函数 的图象交于点A。动点P从点O开始沿OA方向以每秒1个单位的速度运动,作PQ‖x轴交直线BC于点Q,以PQ为一边向下作正方形PQMN,设它与△OAB重叠部分的面积为S。
(1)求点A的坐标。
(2)试求出点P在线段OA上运动时,S与运动时间t(秒)的关系式。
(3)在(2)的条件下,S是否有最大值?若有,求出t为何值时,S有最大值,并求出最大值;若没有,请说明理由。
(4)若点P经过点A后继续按原方向、原速度运动,当正方形PQMN与△OAB重叠部分面积最大时,运动时间t满足的条件是____________。
[解] (1)由 可得
∴A(4,4)。
(2)点P在y = x上,OP = t,
则点P坐标为
点Q的纵坐标为 ,并且点Q在 上。
∴ ,
即点Q坐标为 。
。
当 时, 。
当 ,
当点P到达A点时, ,
当 时,
。
(3)有最大值,最大值应在 中,
当 时,S的最大值为12。
(4) 。
9、(2006湖南常德)把两块全等的直角三角形 和 叠放在一起,使三角板 的锐角顶点 与三角板 的斜边中点 重合,其中 , , ,把三角板 固定不动,让三角板 绕点 旋转,设射线 与射线 相交于点 ,射线 与线段 相交于点 .
(1)如图9,当射线 经过点 ,即点 与点 重合时,易证 .此时, .
(2)将三角板 由图1所示的位置绕点 沿逆时针方向旋转,设旋转角为 .其中
,问 的值是否改变?说明你的理由.
(3)在(2)的条件下,设 ,两块三角板重叠面积为 ,求 与 的函数关系式.
[解] (1)8
(2) 的值不会改变.
理由如下:在 与 中,
即
(3)情形1:当 时, ,即 ,此时两三角板重叠部分为四边形 ,过 作 于 , 于 ,
由(2)知: 得
于是
情形2:当 时, 时,即 ,此时两三角板重叠部分为 ,
由于 , ,易证: ,
即 解得
于是
综上所述,当 时,
当 时,
法二:连结 ,并过 作 于点 ,在 与 中,
法三:过 作 于点 ,在 中,
于是在 与 中
即
10、(2006湖北宜昌)如图,点O是坐标原点,点A(n,0)是x轴上一动点(n<0=以AO为一边作矩形AOBC,点C在第二象限,且OB=2OA.矩形AOBC绕点A逆时针旋转90o得矩形AGDE.过点A的直线y=kx+m 交y轴于点F,FB=FA.抛物线y=ax2+bx+c过点E、F、G且和直线AF交于点H,过点H作HM⊥x轴,垂足为点M.(1)求k的值;
(2)点A位置改变时,△AMH的面积和矩形AOBC 的面积的比值是否改变?说明你的理由.
[解] (1)根据题意得到:E(3n,0), G(n,-n)
当x=0时,y=kx+m=m,∴点F坐标为(0,m)
∵Rt△AOF中,AF2=m2+n2,
∵FB=AF,
∴m2+n2=(-2n-m)2,
化简得:m=-0.75n,
对于y=kx+m,当x=n时,y=0,
∴0=kn-0.75n,
∴k=0.75
(2)∵抛物线y=ax2+bx+c过点E、F、G,
∴
解得:a= ,b=- ,c=-0.75n
∴抛物线为y= x2- x-0.75n
解方程组:
得:x1=5n,y1=3n;x2=0,y2=-0.75n
∴H坐标是:(5n,3n),HM=-3n,AM=n-5n=-4n,
∴△AMH的面积=0.5×HM×AM=6n2;
而矩形AOBC 的面积=2n2,∴△AMH的面积∶矩形AOBC 的面积=3:1,不随着点A的位置的改变而改变.
11、(2006北京海淀)如图,已知⊙O的直径AB垂直于弦CD于E,连结AD、BD、OC、OD,且OD=5。
(1)若 ,求CD的长;
(2)若 ∠ADO:∠EDO=4:1,求扇形OAC(阴影部分)的面积(结果保留 )。
[解]
(1)因为AB是⊙O的直径,OD=5
所以∠ADB=90°,AB=10
在Rt△ABD中,
又 ,所以 ,所以
因为∠ADB=90°,AB⊥CD
所以
所以
所以
所以
(2)因为AB是⊙O的直径,AB⊥CD
所以
所以∠BAD=∠CDB,∠AOC=∠AOD
因为AO=DO,所以∠BAD=∠ADO
所以∠CDB=∠ADO
设∠ADO=4x,则∠CDB=4x
由∠ADO:∠EDO=4:1,则∠EDO=x
因为∠ADO+∠EDO+∠EDB=90°
所以
所以x=10°
所以∠AOD=180°-(∠OAD+∠ADO)=100°
所以∠AOC=∠AOD=100°
12、(2006湖南长沙)如图1,已知直线 与抛物线 交于 两点.
(1)求 两点的坐标;
(2)求线段 的垂直平分线的解析式;
(3)如图2,取与线段 等长的一根橡皮筋,端点分别固定在 两处.用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖 在直线 上方的抛物线上移动,动点 将与 构成无数个三角形,这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时 点的坐标;如果不存在,请简要说明理由.
[解]
(1)解:依题意得 解之得
(2)作 的垂直平分线交 轴, 轴于 两点,交 于 (如图1)
由(1)可知:
过 作 轴, 为垂足
由 ,得: ,
同理:
设 的解析式为
的垂直平分线的解析式为: .
(3)若存在点 使 的面积最大,则点 在与直线 平行且和抛物线只有一个交点的直线 上,并设该直线与 轴, 轴交于 两点(如图2).
抛物线与直线只有一个交点,
,
在直线 中,
设 到 的距离为 ,
到 的距离等于 到 的距离 .
.
13、(2006广东)如图所示,在平面直角坐标中,四边形OABC是等腰梯形,BC‖OA,OA=7,AB=4,∠ COA=60°,点P为x轴上的—个动点,点P不与点0、点A重合.连结CP,过点P作PD交AB于点D.
(1)求点B的坐标;
(2)当点P运动什么位置时,△OCP为等腰三角形,求这时点P的坐标;
(3)当点P运动什么位置时,使得∠CPD=∠OAB,且 = ,求这时点P的坐标。
[解] (1)作BQ⊥x轴于Q.
∵ 四边形ABCD是等腰梯形,
∴∠BAQ=∠COA=60°
在RtΔBQA中,BA=4,
∴BQ=AB•sin∠BAO=4×sin60°=
AQ=AB•cos∠BAO=4×cos60°=2,
∴OQ=OA-AQ=7-2=5
∵点B在第一象限内,
∴点B的的坐标为(5, )
(2)若ΔOCP为等腰三角形,∵∠COP=60°,
此时ΔOCP为等边三角形或是顶角为120°的等腰三角形
若ΔOCP为等边三角形,OP=OC=PC=4,且点P在x轴的正半轴上,
∴点P的坐标为(4,0)
若ΔOCP是顶角为120°的等腰三角形,则点P在x轴的负半轴上,且OP=OC=4
∴点P的坐标为(-4,0)
∴点P的坐标为(4,0)或(-4,0)
(3)若∠CPD=∠OAB
∵∠CPA=∠OCP+∠COP
而∠OAB=∠COP=60°,
∴∠OCP=∠DPA
此时ΔOCP∽ΔADP
∴
∵
∴ ,
AD=AB-BD=4- =
AP=OA-OP=7-OP
∴
得OP=1或6
∴点P坐标为(1,0)或(6,0).
2017-09-10 · 知道合伙人教育行家
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一、已知实数a,b,c满足:a+b+c=2,abc=4.
(1)求a,b,c中的最大者的最小值;
(2)求|a|+|b|+|c| 的最小值.
二、已知二次函数y=x^+2(m+1)-m+1提醒:符号^表示平方
(1) 随着m的变化,该二次函数图象的顶点P是否都在某条抛物线上?如果是,请求出该抛物线的函数表达式;如果不是,请说明理由.
(2) 如果直线 经过二次函数 图象的顶点P,求此时m的值.
三、10个学生参加n个课外小组,每一个小组至多5个人,每两个学生至少参加某一个小组,任意两个课外小组,至少可以找到两个学生,他们都不在这两个课外小组中.求n的最小值.
四、(本题满分12分)已知二次函数y=ax^+bx+c的图象G和x轴有且只有一个交点A,与y轴的交点为B(0,4),且ac=b.
(1)求该二次函数的解析表达式;
(2)将一次函数y=-3x的图象作适当平移,使它经过点A,记所得的图象为L,图象L与G的另一个交点为C,求△ABC的面积.
五、已知b-a=1/7,2a^+a=1/4,求b/a-a的值
(1)求a,b,c中的最大者的最小值;
(2)求|a|+|b|+|c| 的最小值.
二、已知二次函数y=x^+2(m+1)-m+1提醒:符号^表示平方
(1) 随着m的变化,该二次函数图象的顶点P是否都在某条抛物线上?如果是,请求出该抛物线的函数表达式;如果不是,请说明理由.
(2) 如果直线 经过二次函数 图象的顶点P,求此时m的值.
三、10个学生参加n个课外小组,每一个小组至多5个人,每两个学生至少参加某一个小组,任意两个课外小组,至少可以找到两个学生,他们都不在这两个课外小组中.求n的最小值.
四、(本题满分12分)已知二次函数y=ax^+bx+c的图象G和x轴有且只有一个交点A,与y轴的交点为B(0,4),且ac=b.
(1)求该二次函数的解析表达式;
(2)将一次函数y=-3x的图象作适当平移,使它经过点A,记所得的图象为L,图象L与G的另一个交点为C,求△ABC的面积.
五、已知b-a=1/7,2a^+a=1/4,求b/a-a的值
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一、已知实数a,b,c满足:a+b+c=2,abc=4.
(1)求a,b,c中的最大者的最小值;
(2)求|a|+|b|+|c| 的最小值.
二、已知二次函数y=x^+2(m+1)-m+1提醒:符号^表示平方
(1) 随着m的变化,该二次函数图象的顶点P是否都在某条抛物线上?如果是,请求出该抛物线的函数表达式;如果不是,请说明理由.
(2) 如果直线 经过二次函数 图象的顶点P,求此时m的值.
三、10个学生参加n个课外小组,每一个小组至多5个人,每两个学生至少参加某一个小组,任意两个课外小组,至少可以找到两个学生,他们都不在这两个课外小组中.求n的最小值.
四、(本题满分12分)已知二次函数y=ax^+bx+c的图象G和x轴有且只有一个交点A,与y轴的交点为B(0,4),且ac=b.
(1)求该二次函数的解析表达式;
(2)将一次函数y=-3x的图象作适当平移,使它经过点A,记所得的图象为L,图象L与G的另一个交点为C,求△ABC的面积.
五、已知b-a=1/7,2a^+a=1/4,求b/a-a的值
(1)求a,b,c中的最大者的最小值;
(2)求|a|+|b|+|c| 的最小值.
二、已知二次函数y=x^+2(m+1)-m+1提醒:符号^表示平方
(1) 随着m的变化,该二次函数图象的顶点P是否都在某条抛物线上?如果是,请求出该抛物线的函数表达式;如果不是,请说明理由.
(2) 如果直线 经过二次函数 图象的顶点P,求此时m的值.
三、10个学生参加n个课外小组,每一个小组至多5个人,每两个学生至少参加某一个小组,任意两个课外小组,至少可以找到两个学生,他们都不在这两个课外小组中.求n的最小值.
四、(本题满分12分)已知二次函数y=ax^+bx+c的图象G和x轴有且只有一个交点A,与y轴的交点为B(0,4),且ac=b.
(1)求该二次函数的解析表达式;
(2)将一次函数y=-3x的图象作适当平移,使它经过点A,记所得的图象为L,图象L与G的另一个交点为C,求△ABC的面积.
五、已知b-a=1/7,2a^+a=1/4,求b/a-a的值
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一般地,中考数学压轴题通常有3小问,其中第一问比较简单,中等水平的学生能够比较轻易地解出来。所以,同学们看到压轴题,不要产生恐惧心理,拿下第一问还能得两三分。第二问通常有些难度,通常要利用第一问的条件和结论,所以,如果第一问做不出来,后面就别提了。第三问难度最大,考验的是同学的综合能力。
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