专题3.19 函数中的折叠问题(培优篇)-【挑战满分】2023年中考数学总复习精选精练(全国通用)
展开专题3.19 函数中折叠问题(培优篇)
一、单选题
1.(2022秋·安徽安庆·九年级统考期中)如图,将一张边长为1的正方形纸折叠,使得点B始终落在边上,则折起部分面积的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2019·内蒙古呼伦贝尔·统考模拟预测)如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点P是BC边上的一个动点(点P不与点B,C重合),现将△ABP沿直线AP折叠,使点B落到点B′处;作∠B′PC的角平分线交CD于点E.设BP=x,CE=y,则下列图象中,能表示y与x的函数关系的图象大致是( )
A. B. C. D.
3.(2023春·八年级课时练习)如图,折叠ABCD,使折痕经过点B,交AD边于点E,点C落在BA延长线上的点G处,点D落在点H处,得到四边形AEHG.若ABCD的面积是8,则下列结论中正确的是( )
A.四边形AEHG不是平行四边形
B.AB≠AE
C.设四边形AEHG的面积为y,四边形BCDE的面积为x,则y与x的函数关系式是
D.若BC=4,则点E到BG的距离为1
4.(2022春·广东佛山·九年级校考开学考试)如图,正方形OABC的边长为4,点D是OA边的中点,连接CD,将△OCD沿着CD折叠得到△ECD,CE与OB交于点F.若反比例函数y=的图象经过点F,则m的值为( )
A. B. C. D.
5.(2021·黑龙江佳木斯·统考三模)如图,已知矩形的边在轴上,,,双曲线与矩形相交于点,,沿折叠,点恰好落在上的点处,则的值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
6.(2012·浙江丽水·统考一模)在平面直角坐标系中,已知直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,点C(0,n)是y轴上一点.把坐标平面沿直线AC折叠,使点B刚好落在x轴上,则点C的坐标是( )
A.(0,) B.(0,) C.(0,3) D.(0,4)
二、填空题
7.(2018·江苏无锡·统考一模)如图平面直角坐标系中,O(0,0),A(4,4 ),B(8,0).将△OAB沿直线CD折叠,使点A恰好落在线段OB上的点E处,若OE=,则CE:DE的值是_____.
8.(2021春·全国·八年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,矩形纸片ABCO的顶点C坐标(0,8),沿着直线折叠纸片,使点C落在OA边上的点F处,折痕为DE,则b等于____________.
9.(2020秋·河南郑州·八年级河南省实验中学校考期中)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+12与y、x轴分别相交于A、B两点,将△AOB沿过点B的直线折叠,使点A落在x轴负半轴上的点A′处,折痕所在直线交y轴正半轴于点C.把直线AB向左平移,使之经过点C,则平移后直线的函数关系式是_____.
10.(2023秋·辽宁沈阳·八年级校联考期末)如图:在平面直角坐标系内有长方形,点,分别在轴,轴上,点在上,点在上,沿折叠,使点与点重合,点与点重合.若点在坐标轴上,且面积是18,则点坐标为_____.
11.(2023秋·河南郑州·八年级河南省实验中学校考期末)如图,直线与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C是x轴上的一个动点,将沿所在直线折叠后,点A恰好落在y轴上点D处,则点C的坐标为______.
12.(2022秋·九年级课时练习)如图,点A、B分别在平面直角坐标系xOy的y轴正半轴、x轴正半轴上,且OA=4,OB=3,将△AOB沿AB折叠,O的落点为P,若双曲线y=过点P,则k=________.
13.(2021·四川成都·统考一模)平面直角坐标系中,矩形ABOC的顶点,点B在x轴上,双曲线分别交两边AC,AB于E、F两点(E、F不与A重合),沿着EF将矩形ABOC折叠使A、D两点重合.若折叠后,是等腰三角形,则此时点D的坐标为_________.
14.(2021·江苏·九年级专题练习)如图,矩形OABC的两边OA,OC分别在x轴、y轴的正半轴上,OA=4,OC=2,函数y=(x0)的图象交AB于点P,交BC于点Q,将矩形OABC沿直线PQ折叠,若点B的对应点恰好落在OA上,则k=_____.
15.(2022秋·广东深圳·九年级红岭中学校考期末)如图,矩形ABCO的顶点B(10,8),点A,C在坐标轴上,E是BC边上一点,将△ABE沿AE折叠,点B刚好与OC边上点D重合,过点E的反比例函数y=的图象与边AB交于点F,则线段BF的长为_____.
16.(2022·广东东莞·校考一模)如图,抛物线交轴于、两点在的左侧,交轴于点,点是线段的中点,点是线段上一个动点,沿折叠得,则线段的最小值是______.
17.(2022·浙江·九年级专题练习)如图,将矩形置于平面直角坐标系中,点О是坐标原点,点A的坐标是,点C在x轴上,点在边BC上,将沿AD折叠,得到,若抛物线(且a为常数)的顶点落在的内部(不含边界),则a的取值范围是__________.
18.(2021·江苏扬州·校考一模)如图,将矩形置于平面直角坐标系中,B点坐标为,点D为BC上一点,且,连接AD,将沿AD折叠,压平,使B点的对应点E落在坐标平面内.若抛物线(,a为常数)的顶点落在的内部(不含边界),则a的取值范围为_____.
三、解答题
19.(2023春·四川达州·八年级四川省渠县中学校考开学考试)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1) 求点A,B的坐标;
(2) 在直线上是否存在点P,使是以为底边的等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3) 若将折叠,使边落在AB上,点O与点D重合,折痕为BC,求折痕所在直线的表达式.
20.(2022春·黑龙江哈尔滨·八年级校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点O与坐标原点重合,顶点在坐标轴上,,将沿折叠,使点C落在对角线上的点E处.
(1) 求点D的坐标;
(2) 动点P从点B出发,沿折线方向以5个单位/秒的速度匀速移动,到终点O停止,设P运动时间为t,的面积为S,求出S与t的关系式,并写出t的取值范围;
(3) 在(2)的条件下,当时,在平面内是否存在点Q,使得以为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请求出点Q坐标,若不存在,请说明原因.
21.(2023秋·广东佛山·九年级统考期末)如图1,平面直角坐标系中,,反比例函数的图象分别交矩形的两边、于E、F(E、F不与A重合),沿着将矩形折叠使A、D重合.
(1) 当点E为中点时,求点F的坐标,并直接写出与对角线的关系;
(2) 如图2,连接.
①的周长是否有最小值,若有,请求出最小值;若没有,请说明理由;
②当平分时,直接写出k的值.
22.(2022秋·四川成都·八年级四川省成都市七中育才学校校考期中)如图,四边形是一张长方形纸片,将其放在平面直角坐标系中,使得点与坐标原点重合,点、分别在轴、轴的正半轴上,点的坐标为,的坐标为,现将纸片沿过点的直线折叠,使顶点落在线段上的点处,折痕与轴的交点记为.
(1) 求点的坐标和的大小;
(2) 在轴正半轴上是否存在点,满足,若存在,求出点坐标,若不存在请说明理由;
(3) 点在直线上,且为等腰三角形,请直接写出点的坐标.
23.(2022秋·江苏无锡·九年级校联考阶段练习)如图,二次函数的图像与x轴交于、两点,顶点为,连接、,若点是线段上一动点,连接BC,将△沿折叠后,点落在点的位置,线段与轴交于点,且点与、点不重合.
(1) 求点、点的坐标;
(2) 求证:△∽△;
(3) 求的最小值;
24.(2022·江苏·九年级专题练习)如图,二次函数与x轴交于O,A两点,顶点为C,连接,若点B是线段上一动点,连接,将沿折叠后,点A落在点的位置,线段与x轴交于点D,且点D与O、A点不重合.
(1) 求二次函数的表达式;
(2) ①求证:;
②求的最小值;
(3) 当时,求直线与二次函数的交点横坐标.
25.(2021秋·广东佛山·九年级校考阶段练习)如图1,平面直角坐标系中,,反比例函数的图象分别交矩形的两边、于E、F(E、F不与A重合),沿着将矩形折叠使A、D重合
(1) 如图2,连接,求证:;
(2) 当点D落在矩形内部时,求k的取值范围;
(3) 如图3,连接,求的最小值,并直接写出此时点D的坐标.
26.(2020春·江苏徐州·八年级校考期末)已知,矩形的顶点、分别在轴、轴的正半轴上,为边上的点,反比例函数在第一象限内的图像经过点和边上的点.
(1)求反比例函数的表达式和的值;
(2)若将矩形进行折叠,使点与点重合,折痕分别与轴、轴正半轴交于点、,求折痕所在直线的函数表达式.
参考答案
1.B
【分析】过N作与R,则,连,交于Q.先证明,再利用相似三角形的性质得出的长,再表示出求出梯形面积,进而求出最小值.
解:如图,过N作与R,则,
连,交于Q.
则由折叠知,
与关于直线对称,即,
有,,.
∵,,
∴,
∴.
设,则,,
代入上式得:.
∵,,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴.
故.
∴,
得当时,梯形面积最小,其最小值.
故选:B.
【点拨】本题主要考查了正方形的折叠问题,相似三角形的判定与性质,二次函数在几何中的应用,全等三角形的判定与性质等知识,得到是解答本题的关键.
2.D
【分析】根据折叠可证明△ABP∽△PCE,得,进而可得函数解析式y=x(4﹣x)=﹣x2+2x,即可判断函数图象.
解:∵△ABP沿直线AP折叠得到△AB′P,
∴∠APB=∠APB′,
∵PE平分∠B′PC,
∴∠B′PE=∠CPE,
∴∠APB′+∠EPB′=×180°=90°,
∵∠C=90°,
∴∠CPE+∠CEP=90°,
∴∠APB=∠CEP,
∵∠B=∠C=90°,
∴△ABP∽△PCE,
∴,
∵BP=x,CE=y,矩形ABCD中,AB=2,BC=4,
∴PC=4﹣x,
∴
∴y=x(4﹣x)=﹣x2+2x.
∴该函数图象是抛物线,开口向下.
故选:D.
【点拨】本题考查了动点问题的函数图象,掌握折叠的性质和相似三角形的判定与性质,是解决本题的关键
3.C
【分析】根据轴对称、平行四边形、等腰三角形的性质,得,,从而证明四边形AEHG是平行四边形;根据轴对称和平行四边形的性质,得;设点E到BG的距离为,结合根据轴对称的性质分析,即可得到答案.
解:∵折叠ABCD,使折痕经过点B,交AD边于点E,点C落在BA延长线上的点G处,点D落在点H处,
∴,,,四边形面积=四边形面积
∵ABCD
∴,,
∴,
∴,
∴,即选项B不正确;
∴
∴四边形AEHG是平行四边形,即选项A不正确;
∴
∵四边形面积=四边形面积
∴四边形面积=+四边形AEHG面积
∵四边形AEHG的面积为y,四边形BCDE的面积为x,ABCD的面积是8
∴,即
∵点E在AD边上
∴四边形BCDE面积,即
∴,即选项C正确;
设点E到BG的距离为
∵四边形面积
∴四边形面积
∴,即
∴
∴,即点E到BG的距离为2
∴选项D不正确
故选:C.
【点拨】本题考查了一次函数、平行四边形、等腰三角形、轴对称的知识;解题的关键是熟练掌握轴对称、平行四边形的性质,从而完成求解.
4.B
【分析】先根据折叠的性质得到,,设,利用两点间的距离公式得到,,解关于、的方程组得到点的坐标为,,再利用待定系数法求出直线的解析式为,易得直线的解析式为,解方程组得,,然后根据反比例函数图象上点的坐标特征求的值.
解:正方形的边长为4,点是边的中点,
,,,,
沿着折叠得到,
,,
设,
,
,
,,
点的坐标为,,
设直线的解析式为,
把,,分别代入得,
解得,
直线的解析式为,
易得直线的解析式为,
解方程组得,
,,
点,在反比例函数的图象上,
.
故选:B.
【点拨】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,解题的关键是掌握反比例函数为常数,的图象是双曲线,图象上的点的横纵坐标的积是定值,即.也考查了正方形的性质和折叠的性质.
5.C
【分析】根据折叠求出EC=1.5,再设A点坐标为(m,4),则E点坐标为(m+5,1.5),根据反比例函数的性质列出方程即可.
解:由翻折可知,AF=AD=5,DE=EF,
∵四边形是矩形,
∴,CF=5-3=2,
设EC为x,则DE=EF=4-x,
,
解得,x=1.5,
设A点坐标为(m,4),则E点坐标为(m+5,1.5),
则4m=1.5(m+5),解得m=3,
把(3,4)代入得,,解得;
故选:C.
【点拨】本题考查了矩形的性质、轴对称的性质、勾股定理、反比例函数的性质,解题关键是求出EC长,设出点的坐标,根据反比例函数的性质列出方程.
6.B
解:过C作CD⊥AB于D,如图,对于直线y=-x+3,令x=0,得y=3;令y=0,x=4,
∴A(4,0),B(0,3),即OA=4,OB=3,∴AB=5,
又∵坐标平面沿直线AC折叠,使点B刚好落在x轴上,∴AC平分∠OAB,∴CD=CO=n,则BC=3-n,
∴DA=OA=4,∴DB=5-4=1,在Rt△BCD中,DC2+BD2=BC2,∴n2+12=(3-n)2,解得n=,
∴点C的坐标为(0,).故选B.
7..
解:如图,过A作AF⊥OB于F,
∵A(4,4),B(8,0),
∴AF=4,OF=4,OB=8,
∴BF=8﹣4=4,
∴OF=BF,
∴AO=AB,
∵tan∠AOB==,
∴∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴∠AOB=∠ABO=60°,
∵将△OAB沿直线线CD折叠,使点A恰好落在线段OB上的点E处,
∴∠CED=∠OAB=60°,
∴∠OCE=∠DEB,
∴△CEO∽△DBE,
∴ ,
设CE=a,则CA=a,CO=8﹣a,ED=b,则AD=b,DB=8﹣b,
∴ ,
∴32b=88a﹣11ab ①,
,
∴56a=88b﹣11ab ②,
②﹣①得:56a﹣32b=88b﹣88a,
∴,
即CE:DE=.
故答案为.
8.3
【分析】作EH⊥OA于H,先得到D点坐标为(0,b),利用矩形的性质得E点的纵坐标为8,则利用可表示E的横坐标,即有E点坐标为(2(8-b),8),所以OD=b,CD=8-b,CE=2(8-b),EH=8,再根据折叠的性质得DF=DC=8-b,EF=CE=2(8-b),∠DFE=∠DCE=90°,利用等角的余角相等得到∠ODF=∠EFH,可判断Rt△ODF∽Rt△HFE,利用相似比得到OF=4,FH=2b,然后根据OF+FH=OH=CE得4+2b=2(8-b),解方程得到b=3.
解:作EH⊥OA于H,如图,
把x=0代入得y=b,则D点坐标为(0,b),
∵C点坐标为(0,8),
而四边形ABCO为矩形,
∴E点的纵坐标为8,
把y=8代入得,解得x=16-2b=2(8-b),
∴E点坐标为(2(8-b),8),
∴OD=b,CD=8-b,CE=2(8-b),EH=8,
∵矩形纸片ABCO沿着直线折叠,使点C落在OA边上的点F处,折痕为DE,
∴DF=DC=8-b,EF=CE=2(8-b),∠DFE=∠DCE=90°,
∴∠DFO+∠EFH=90°,
而∠DFO+∠ODF=90°,
∴∠ODF=∠EFH,
∴Rt△ODF∽Rt△HFE,
∴,即,
∴OF=4,FH=2b,
∵OF+FH=OH=CE,
∴4+2b=2(8-b),
∴b=3.
故答案为3.
【点拨】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了一次函数的性质和相似三角形的判定与性质.
9.y=﹣x+.
【分析】先求得A、B的坐标,然后由勾股定理求出AB,再由折叠的性质得出A′B=AB=13,∠OA′C=∠BAO,进而证明△OA′C∽△OAB,得出比例式求出OC,得出点C坐标,即可求得平移后的解析式.
解:∵直线y=x+12与y、x轴分别相交于A、B两点,
∴点A(0,12),B(5,0),
∴OA=12,OB=5,
∵∠AOB=∠A′OC=90°,
∴AB===13,
由折叠的性质得:A′B=AB=13,∠OA′C=∠BAO,
∴OA′=A′B﹣OB=8,△OA′C∽△OAB,
∴A′(﹣8,0),,
即,
∴OC=,
∴C(0,),
∴平移后的直线的解析式为y=x+,
故答案为y=x+.
【点拨】本题考查了一次函数图象与几何变换、勾股定理、相似三角形的判定与性质;熟练掌握翻折变换的性质,进而求得C的坐标是解决问题的关键.
10.或或或
【分析】过作于F,如图:根据折叠的性质得到,,,,根据三角形的面积公式和勾股定理得到,当P在x轴上时,连接交x轴于H,得到,当P在y轴上时,根据三角形的面积公式列方程即可得到结论.
解:过作于F,如图:
∵,
∴,
∴,
∵沿折叠,使点B与点O重合,点C与点重合,
∴,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,且,
∴,
∴;
当P在x轴上时,连接交x轴于H,如图:
∵,;
∴直线为,
令得,
∴,
∵面积是18,
∴,即,
∴,
∴或;
当P在y轴上时,如图:
∵面积是18,
∴,即,
∴,
∴或,
综上所述,P的坐标为或或或,
故答案为:或或或.
【点拨】本题考查长方形中的折叠问题,坐标与图形,待定系数法求一次函数的解析式,解题的关键是掌握折叠的性质,熟练应用勾股定理.
11.
【分析】先求出,两点的坐标,根据折叠,得到,,进而求出的长度,在中,利用勾股定理进行求解,得到的长,即可得解.
解:,当时,;当时,;
,,
,,
将沿所在直线折叠后,点A恰好落在y轴上点D处,
,
,,
在中,,即:,
,
点在轴的负半轴上,
.
故答案为:.
【点拨】本题考查一次函数与坐标轴的交点问题,折叠,以及勾股定理.熟练掌握折叠的性质,利用勾股定理解三角形,是解题的关键.
12.
【分析】设P(x,y),过P作PD⊥x轴于D,过A作AC⊥PD于C,由垂直定义得∠AOB=∠ODC=∠C=90°,进而得∠PAC+∠APC=90°,再由折叠的性质得PA=OA=4,PB=OB=3,∠APB=90°,从而得∠APC+∠BPD=90°,∠BPD=∠PAC,进而证明△ACP∽△PDB,由相似三角形的性质即可求得点P的横、纵坐标,即可求解.
解:如图,设P(x,y),过P作PD⊥x轴于D,过A作AC⊥PD于C,
∵PD⊥x轴,AC⊥PD,x轴⊥y轴,
∴∠AOB=∠ODC=∠C=90°,
∴∠PAC+∠APC=90°,
∵OA=4,OB=3,将△AOB沿AB折叠,O的落点为P,
∴PA=OA=4,PB=OB=3,∠APB=90°,
∴∠APC+∠BPD=90°,
∴∠BPD=∠PAC,
∴△ACP∽△PDB
∴,即,
解得:x=,y=,
∵双曲线y=过点P,
∴k=×=.
故答案为:
【点拨】本题考查了坐标与图形,轴对称性质,正方形的性质,相似三角形的判定及性质,熟练掌握相似三角形的判定及性质是解题的关键.
13.或
【分析】分三种情况讨论:①,②,③,分别计算DN和BN的长确定点D的坐标即可解答.
解:过D点作,
①当时,如图3,有,,
,
,
,
,
,
,
,
,即;
②当时,如图4,
在中,,
,
,
,
,
,即;
③当时,,
,
,即,
,
此时D、F、B三点共线且F点与B点重合,不符合题意舍去,
,
综上所述,所求D点坐标为或.
【点拨】本题属于反比例函数综合题,考查了反比例函数的性质,相似三角形的判定与性质,翻折的性质,矩形的性质,解直角三角形等知识.解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,学会利用分类讨论思想解决问题.
14.3
【解析】连接AC,作BB′⊥PQ交OA于B′,连接PB′,易得到B′是B的对应点,根据同角的余角相等得到∠ABB′=∠PQB,设P(4,),Q(,2),则PA=,CQ=,PB=2﹣,BQ=4﹣,根据三角函数的定义得到tan∠BQP=tan∠ACB,求得∠BQP=∠ACB,即可得到∠ACB=∠ABB′,根据三角函数的定义求得AB′=1,根据勾股定理得到关于k的方程,解方程即可求得k的值.
解:如图,连接AC,作BB′⊥PQ交OA于B′,连接PB′,
∵将矩形OABC沿直线PQ折叠,若点B的对应点恰好落在OA上,
∴B′是B的对应点,
∵∠ABB′+∠QBB′=90°=∠PQB+∠QBB′,
∴∠ABB′=∠PQB,
∵四边形OABC是矩形,OA=4,OC=2,
∴BC=OA=4,AB=OC=2,
∴B(4,2),
设P(4,),Q(,2),
∴PA=,CQ=,
∴PB=2﹣,BQ=4﹣,
∴tan∠PQB===,
∵tan∠ACB===,
∴∠PQB=∠ACB,
∴∠ACB=∠ABB′,
∴tan∠ABB′=,
∴=,
∴===1,
在Rt△APB′中,PB′2=PA+PB′2,
∴(2﹣)2=()2+12,
解得k=3,
故答案为3.
【分析】本题考查反比例函数综合题,涉及勾股定理的方程思想和锐角三角函数的运用,解题的关键是设出对应的点坐标,然后利用数形结合的思想去列方程求解k的值.
15.
【分析】首先根据翻折变换的性质,可得AD=AB=10,DE=BE;然后设点E的坐标是(10,b),在Rt△CDE中,根据勾股定理,求出CE的长度,进而求出k的值,再把F点的纵坐标代入解析式可求得F点的坐标,即可求得BF的长.
解:∵△ABE沿AE折叠,点B刚好与OC边上点D重合,
∴AD=AB=10,DE=BE,
∵AO=8,AD=10,
∴OD==6,
∴CD=10-6=4,
设点E的坐标是(10,b),
则CE=b,DE=10-b,
∵CD2+CE2=DE2,
∴42+b2=(8-b)2,
解得b=3,
∴点E的坐标是(10,3),
设反比例函数y=,
∴k=10×3=30,
∴反比例函数解析式为y=,
∵F点纵坐标为8,
∴8=,解得x=,即AF=,
∴BF=AB-AF=10-=,
故答案为.
【点拨】(1)此题主要考查了翻折变换(折叠问题),要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
(2)此题还考查了反比例函数图象上点的坐标特征,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:①图象上的点(x,y)的横纵坐标的积是定值k,即xy=k;②双曲线是关于原点对称的,两个分支上的点也是关于原点对称;③在xk图象中任取一点,过这一个点向x轴和y轴分别作垂线,与坐标轴围成的矩形的面积是定值|k|.
16.##
【分析】先根据抛物线解析式求出点A,B,坐标,从而得出,,,再根据勾股定理求出的长度,然后根据翻折的性质得出在以为圆心,为半径的圆弧上运动,当,,在同一直线上时,最小;过点作,垂足为,由中位线定理得出,的长,然后由勾股定理求出,从而得出结论.
解:令,则,
解得,,
,,
,,
令,则,
,
,
,
为中点,
,
由沿折叠所得,
,
在以为圆心,为半径的圆弧上运动,
当,,在同一直线上时,最小,
过点作,垂足为,
,,
,
,
又,
,
故答案为:.
【点拨】本题考查了抛物线与轴的交点,翻折变换、勾股定理以及求线段最小值等知识,关键是根据抛物线的性质求出,,的坐标.
17.且
【分析】先根据折叠得出AE、ED的长度,再根据两三角形相似得出点E的坐标,再根据直线AD的解析式得出抛物线对称轴与AD的交点,将抛物线写成顶点式,由题意得出a的范围.
解:由折叠可知:BD=ED,AB=AE
∵在矩形OABC中,A(0, 6).D(10, 1)
∴AE=AB=10,BD=ED=5,∠B=∠E=90°
过点E作EF垂直于y轴于G,交BC的延长线于点F
∵∠AEG+∠DEF=90°,∠AEG+∠GAE=90°
∴ ∠GAE=∠DEF,又∠AGE=∠F=90°
∴ △AGE ∽△EFD
∴
设GE=x,则EF=10-x,DF=x
由勾股定理得:DE2=DF2+EF2
x=10(舍去)或x=6
∴E(6,-2)
∵抛物线的对称轴是x= =6
设直线AD的解析式为y=kx+b.
将A(0, 6)、D(10, 1)代入得:
解得
∴直线AD的解析式为:y= x+6
将x=6代入 得:y=3
∴直线x=6与直线AD的交点坐标为(6,3)
由
因为抛物线顶点在△AED中,
所以-2<-2a+1<3
解得: ,且a≠0
【点拨】本题考查折叠(轴对称)、二次函数顶点式、相似三角形、一次函数,是综合性较强的题目.了解相似三角形的模型是重点.
18.
【分析】先判断出得出ME,EN,进而求得CN,即可求得E的坐标,根据待定系数法求得直线AD和AE的解析式,作直线交AD于G,交AE于H,求得G、H的坐标,最后求得a的取值范围.
解:如图,过点E作轴于M,交BC延长线于N,
,
∴,
,
①,
设,,
∵由折叠的性质,且B点坐标为,
∴AB=AE=OC=10,BC=OA=7,BD=DE=BC-CD=5,
,,
代入①得,②,
根据勾股定理得,,即③,
由②③得,(舍),,,
,,
点B的坐标为,,
,,
,
,
.
设直线AD的解析式为,
代入得,,解得,
直线AD为,
设直线AE的解析式为,
代入得,,解得,
直线AE为,
,
∴抛物线的对称轴为,
把分别代入直线AD和直线AE的解析式得,,,
,,
又抛物线的顶点落在的内部,
此抛物线的顶点必在GH上.
,
.
故答案为.
【点拨】本题考查了二次函数的综合知识,是一道有关折叠的问题,主要考查二次函数、矩形、相似形等知识,试题中贯穿了方程思想和数形结合的思想,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
19.(1),;(2)存在,点坐标为;(3)折痕的解析式为.
【分析】(1)利用直线解析式,容易求得、的坐标;
(2)作线段的垂直平分线,交轴于点,交于点,则点即为所求,可求得点坐标,则容易求得点坐标;
(3)可设,由折叠的性质可得到,,在中,由勾股定理可得到关于的方程,可求得的值,则可求得点坐标,利用待定系数法可求得直线的解析式.
解:(1))在中,令可得,令可求得,
,;
(2)如图1,作线段的垂直平分线,交轴于点,交于点,
则,即点即为满足条件的点,
,
,
在中,当时,可得,
点坐标为;
(3)如图2,
设,则,
,
,
由折叠的性质可得,,,
,
在中,由勾股定理可得,即,解得,
,,
设直线解析式为,
,解得,
折痕的解析式为.
【点拨】本题为一次函数的综合应用,涉及函数图象与坐标轴的交点、等腰三角形的性质、线段垂直平分线的性质、勾股定理、待定系数法、方程思想等知识.在(1)中注意求函数图象与坐标轴的交点的求法,在(2)中确定出点的位置是解题的关键,在(3)中求得点的坐标是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
20.(1)(2)(3)存在,或或
【分析】(1)由翻折可知:,推出,,,设,在中,根据,构建方程求出即可解决问题;
(2)分两种情况当时,当时,分别求解即可解决问题;
(3)点有三种情况分别求解即可;
(1)解:如图,
的坐标,则,
在中,,则,
,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,解得,
故点;
(2)解:过点作于点,则,则,则,
∴,解得,故点的横坐标为,即,
正比例函数经过点
,即
,
①当点在段时,即,如下图,过点作于点,
;
又,
②当点在段时,如下图,过点作于点,
又,
综上,;
(3)解:存在,理由:
如下图,
由(2)知,点,当时,则点,
而点,设点
①当为边时,
点向右平移个单位得到点,同样点向右平移个单位得到点,
即且,解得
或,
故点的坐标为或;
②当为对角线时,
由中点公式得:且,解得,
综上点的坐标为或或.
【点拨】本题考查了一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质,平行四边形的性质,三角形相似、面积的计算等,其中(2)(3),要注意分类求解,避免遗漏.
21.(1),;(2)①有,;②.
【分析】(1)先求解的坐标,再求解反比例函数的解析式,再求解的坐标,可得为中位线,从而可得结论;
(2)①连接、,证明,可得,由,关于对称,可得点D在过点A且与垂直的直线上.可得,则当时取最小值时,有最小值,从而可得答案;②当点在x轴上时,证明,求解,则点坐标为,可得直线解析式为:,直线解析式为:,可得及中点坐标为,同理可得:直线BC解析式为:,设解析式为:,可得解析式为:,可得点F的坐标为,从而可得答案.
(1)解: 点E为中点,
,
,
将代入,得,
点F的坐标为,
∴,分别为,的中点,
∴.
(2)①连接、,,
∴,
将代入得,,
将代入得,,
,
,又,
,
,
,
∵,关于对称,
,
,
∴点D在过点A且与垂直的直线上.
,
当时取最小值时,有最小值,
如图,此时,点D在线段上.
,
又,
,
,即,
∴,
有最小值为.
②当点在x轴上时,同理可得:,
而,
∴,
,即
,点坐标为,
设直线解析式为:,代入,,
得,解得,
∴直线解析式为:,
如图,当平分时,
∴,
∴直线与轴的交点坐标为:,
∴同理可得:直线解析式为:,
联立得,解得,
∴中点坐标为,
同理可得:直线BC解析式为:,
∴设解析式为:,代入得,
解得,
∴解析式为:,
当时,,
∴点F的坐标为,
.
【点拨】本题考查的是利用待定系数法求解一次函数的解析式,反比例函数的解析式,矩形的性质,轴对称的性质,相似三角形的判定与性质,熟练的利用一次函数的性质解题是解本题的关键.
22.(1),;(2);(3),,,.
【分析】(1)先求解,,可得,,从而可得,如图,取的中点,连接,而,再证明为等边三角形,可得答案;
(2)先证明,,可得,求解,可得为,过作交x轴于Q,设, 可得.,从而可得答案;
(3)由为,设,而,可得,再分三种情况讨论即可.
(1)解:∵点的坐标为,的坐标为,
∴,,
∴,,
∴,
如图,取的中点,连接,而,
∴,
∴为等边三角形,
∴.
(2)解:∵折叠,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
设为,
∴,解得:,
∴为,
过作交x轴于Q,
设,代入,
∴,
解得:,
得.
令,则
∴
(3)解:∵为,设,
而,
∴,
当时,
,
解得:,
∴,
当时,
∴,
解得:,(舍去),
∴,
当时,
∴,解得:,
∴或,
综上:,,,.
【点拨】本题考查的是坐标与图形,直角三角形斜边上的中线的性质,轴对称的性质,利用待定系数法求解一次函数的解析式,一次函数的性质,含的直角三角形的性质,二次根式的混合运算,勾股定理的应用,利用因式分解的方法解一元二次方程,本题的综合程度高,难度较大,对学生的计算能力要求高.
23.(1); (2)见分析;(3)最小值为
【分析】(1)根据二次函数的解析式可求出函数图象与x轴的交点,以及二次函数图象的顶点坐标;
(2)由翻折得:,进而由对称得:,则,进而,根据,可证;
(3)根据,可得,进而根据,则,则的最小值就是的最小值,根据,可知,则当时,最小,的值最小,故当时,的最小值为;
(1)解:根据二次函数的解析式可知,
当时,,
解得:,,
故点坐标为:,
顶点横坐标为:,
将代入中得:,
故,
故答案为:;;
(2)证明:如图1,
由翻折得:,
由对称得:,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴的最小值就是的最小值,
∵,
∴,
∴当时,最小,的值最小,
当时,的最小值为.
【点拨】本题考查二次函数的图象与解析式的性质,相似三角形的证明,能够熟练掌握数形结合思想是解决本题的关键.
24.(1)y=x2﹣2x (2)①见分析;② (3)
【分析】(1)利用交点式可得二次函数的解析式;
(2)①根据两角相等可证明两三角形相似;
②根据,得,则,即的最小值就是的最小值,所以当时,有最小值是;
(3)根据面积的关系可得:时,相似比为,可得,作辅助线,构建直角三角形,根据等角的正切可得和的长,最后再证明,可得的长,利用待定系数法可得的解析式,最后联立方程可得结论.
(1)解:∵二次函数与x轴交于O,A两点,
∴二次函数的解析式为:;
(2)①证明:如图1,
由翻折得:,
由对称得:,
∴,
∴,
∵,
∴;
②解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴的最小值就是的最小值,
,
∴C,
∴,
∴当时,最小,的值最小,
当时,的最小值为;
(3)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
如图2,连接,过点作于G,延长交于H,设抛物线的对称轴与x轴交于点F,
由翻折得:,
∵,,
∴,
,
∴,
设,则,,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∴(舍),,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴Q,
设直线的解析式为:,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为:,
∴,
,
解得:,
∴直线与二次函数的交点横坐标是.
【点拨】本题是二次函数的综合,考查了待定系数法求解析式,对称的性质,三角形相似的性质和判定,配方法的应用,勾股定理的应用,熟练掌握二次函数的图像及性质,数形结合是解本题的关键.
25.(1) 见详解 (2) (3) ,
【分析】(1)先确定出点E的纵坐标为3,点F的横坐标为,即,,再求出,进而得出,判断出,即可得出结论;
(2)当点D落在上时,连接交于H,判断出,得出
,则,求出,设,则,,根据勾股定理求出,再根据,得出,即可求出答案;
(3)连接,,于,进而判断出点D落在上时,最小,判断出,求出,过点作轴于G,得出,进而得出,求出,,即可求出答案.
解:(1)∵四边形是矩形,,
∴,,,
∴点E的纵坐标为3,点F的横坐标为,
又∵点E,F在时,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)在(1)中已证明,
根据折叠的性质可知:,
∴,
即点D的轨迹在过A点且垂直于的直线上,
如图中,当点D落在上时,连接交于H,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,,
在中,,
即,
解得,,
∴,
∴,
∴,
根据点D的轨迹在过A点且垂直于的直线上,
可知:要使点D落在矩形内部,
则有:,
∴,
∵在反比例函数的图象上,
∴,
∴,
∴折叠后当点D落在矩形内(不包括边界),k的取值范围为:;
(3)如图3,连接,,
由(1)知,,
由折叠知,,
∴ 于,
∴点D是过点A垂直于的射线上的点,
∴根据垂线段最短可知:点在的位置时,最小,
在中,根据勾股定理得,,
∵,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即,
∴ ,
过点作轴于G,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,,
∴ ,
∴ ,
即的最小值为,
此时的点D的坐标为.
【点拨】此题是反比例函数综合题,主要考查了矩形的性质,相似三角形的判定和性质,折叠的性质,找出分界点是解(2)的关键,判断出点D在BC上时,CD最小是解(3)的关键.
26.(1),;(2)
【分析】(1)根据题意由点E的坐标利用反比例函数图象上点的坐标特征即可求出k值,再由点B在反比例函数图象上,代入即可求出m值;
(2)根据题意设OG=x,利用勾股定理即可得出关于x的一元二次方程,解方程即可求出x值,从而得出点G的坐标,进而得出点F的坐标,结合点G、F的坐标利用待定系数法即可求出结论.
解:(1)∵反比例函数(k≠0)在第一象限内的图象经过点E(4,1),
∴k=4×1=4,
∴反比例函数的表达式为.
又∵点D(m,2)在反比例函数的图象上,
∴2m=4,解得:m=2.
(2)如图,设OG=x,则CG=OC-OG=2-x,
∵点D(2,2),
∴CD=2.
在Rt△CDG中,∠DCG=90°,CG=2-x,CD=2,DG=OG=x,
∴CD2+CG2=DG2,即4+(2-x)2=x2,
解得:x=2,
∴点G(0,2).
∴点F的坐标为(2,0).
设折痕FG所在直线的函数关系式为y=ax+b,
∴则有,解得.
∴折痕FG所在直线的函数关系式为.
【点拨】本题考查一次函数的性质以及反比例函数的性质,待定系数法,矩形的性质,翻折变换等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
专题5.36 中考折叠问题(压轴篇)-【挑战满分】2023年中考数学总复习精选精练(全国通用): 这是一份专题5.36 中考折叠问题(压轴篇)-【挑战满分】2023年中考数学总复习精选精练(全国通用),共71页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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