
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中考模拟卷(三)(解析版)-2022年数学中考一轮复习考点透析(北京版)
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这是一份中考模拟卷(三)(解析版)-2022年数学中考一轮复习考点透析(北京版),共49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。
中考模拟卷(三)
一、单选题
1.如图,在Rt△ABC中,,,D是AB上的动点,连接CD,过A作于G,点E是BC的中点,连接GE,则GE的最小值是( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】D
【分析】
取AC中点O,连接OG,点G在以AC为直径的⊙O上运动,连接OE,则当点G在线段OE上时,GE取得最小值,即GE的最小值为OE-OG的值.
【详解】
∵AG⊥CD
∴∠AGC=90゜
如图,取AC中点O,连接OG,则
∴点G在以AC为直径的⊙O上运动
连接OE,则
即
∴当点G在线段OE上时,GE取得最小值,且最小值为OE-OG
在Rt△ABC中,由勾股定理得:
∵O、E分别是AC、BC的中点
∴OE是△ABC的中位线
∴
∴GE=OE-OG=2-
故选:D.
2.如图,在△ABC中,∠BAC和∠ABC的平分线AE,BF相交于点O,AE交BC于E,BF交AC于F,过点O作OD⊥BC于D,下列三个结论:①∠AOB=90°+∠C;②当∠C=60°时,AF+BE=AB;③若OD=a,AB+BC+CA=2b,则S△ABC=ab.其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
【答案】B
【分析】
由角平分线的定义结合三角形的内角和的可求解∠AOB与∠C的关系,进而判定①;在AB上取一点H,使BH=BE,证得△HBO≌△EBO,得到∠BOH=∠BOE=60°,再证得△HAO≌△FAO,得到AF=AH,进而判定②正确;作OH⊥AC于H,OM⊥AB于M,根据三角形的面积可证得③正确.
【详解】
解:∵∠BAC和∠ABC的平分线相交于点O,
∴∠OBA=∠CBA,∠OAB=∠CAB,
∴∠AOB=180°−∠OBA−∠OAB=180°−∠CBA−∠CAB
=180°−(180°−∠C)=90°+∠C,①错误;
∵∠C=60°,
∴∠BAC+∠ABC=120°,
∵AE,BF分别是∠BAC与ABC的平分线,
∴∠OAB+∠OBA=(∠BAC+∠ABC)=60°,
∴∠AOB=120°,
∴∠AOF=60°,
∴∠BOE=60°,
如图,在AB上取一点H,使BH=BE,
∵BF是∠ABC的角平分线,
∴∠HBO=∠EBO,
在△HBO和△EBO中,
,
∴△HBO≌△EBO(SAS),
∴∠BOH=∠BOE=60°,
∴∠AOH=180°−60°−60°=60°,
∴∠AOH=∠AOF,
在△HAO和△FAO中,
,
∴△HAO≌△FAO(ASA),
∴AF=AH,
∴AB=BH+AH=BE+AF,故②正确;
作OH⊥AC于H,OM⊥AB于M,
∵∠BAC和∠ABC的平分线相交于点O,
∴点O在∠C的平分线上,
∴OH=OM=OD=a,
∵AB+AC+BC=2b
∴S△ABC=×AB×OM+×AC×OH+×BC×OD=(AB+AC+BC)•a=ab,③正确.
故选:B.
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将线段AB绕着点A逆时针旋转45°后其延长线交BC的延长线于点D,已知AC=3,BC=1,则点D到AB的距离是( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】
利用勾股定理求得AB的长,设DE=x,用x表示出CD,在Rt△ACD中,利用勾股定理构造方程,求解即可.
【详解】
解:在Rt△ABC中,AC=3,BC=1,
∴AB=,
过点D作DE⊥AB于点E,
∵∠BAD=45°,∴AE=DE,
设DE=x,则AE=DE=x,AD=,BE=,
在Rt△BDE中,,
∴BD=,
则CD=,
在Rt△ACD中,,
即,
,
,
,
,即,
,
∴x=,
∴x1=(舍去),x2=,
∴点D到AB的距离是,
故选:C.
4.如图,△ABC中,AC=DC=3,AD平分∠BAC,BD⊥AD于D,E为AC的中点,则图中两个阴影部分面积之差的最大值为( )
A.1.5 B.3 C.4.5 D.6
【答案】C
【分析】
首先证明两个阴影部分面积之差=S△ADC,当CD⊥AC时,△ACD的面积最大.
【详解】
解:延长BD交AC于点H.设AD交BE于点O.
∵AD⊥BH,
∴∠ADB=∠ADH=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,∠H+∠HAD=90°,
∵∠BAD=∠HAD,
∴∠ABD=∠H,
∴AB=AH,
∵AD⊥BH,
∴BD=DH,
∵DC=CA,
∴∠CDA=∠CAD,
∵∠CAD+∠H=90°,∠CDA+∠CDH=90°,
∴∠CDH=∠H,
∴CD=CH=AC,
∵AE=EC,
∴S△ABE=S△ABH,S△CDH=S△ABH,
∵S△OBD−S△AOE=S△ADB−S△ABE=S△ADH−S△CDH=S△ACD,
∵AC=CD=3,
∴当DC⊥AC时,△ACD的面积最大,最大面积为×3×3=4.5.
故选:C.
5.如图,正方形ABCD的边长为6,点E在边CD上,且CD=3DE.将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG,CF.则下列结论:①△ABG≌△AFG;②∠AGB+∠AED=135°;③BG=CG;④S△EGC=S△AFE.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】
根据题意,证明Rt△ABG≌Rt△AFG,即可判断①;设BG=GF=x,则CG=6﹣x,在Rt△EGC中,EG=x+2,CG=6﹣x,CE=4,在Rt△EGC中,勾股定理建立方程,解方程即可判断③;根据①的结论可得,进而可得,根据三角形内角和定理即可得∠AGB+∠AED=135°进而判断②;根据题中数据分别计算S△EGC,S△AFE,即可判断④
【详解】
解:由题意可求得DE=2,CE=4,AB=BC=AD=6,
四边形是正方形,
∵将△ADE沿AE对折至△AFE,
∴∠AFE=∠ADE=∠ABG=90°,AF=AD=AB,EF=DE=2
在Rt△ABG和Rt△AFG中
,
∴Rt△ABG≌Rt△AFG(HL),
∴①正确;
∴BG=GF,∠BGA=∠FGA,
设BG=GF=x,则CG=6﹣x,在Rt△EGC中,EG=x+2,CG=6﹣x,CE=4,
∴(x+2)2=(6﹣x)2+42,
解得x=3,
∴BG=CG=3,
∴③正确;
将△ADE沿AE对折至△AFE,Rt△ABG≌Rt△AFG
∴∠AGB+∠AED=135°,
∴②正确;
∵S△EGC=GC•CE=×3×4=6,S△AFE=AF•EF=×6×2=6,
∴S△EGC=S△AFE,
∴④正确;
故选:D.
6.如图,在等边△ABC中,AB=6,点D,E分别在边BC,AC上,且BD=CE,连接AD,BE交于点F,连接CF,则CF的最小值是( )
A.3 B.2 C.4 D.3
【答案】B
【分析】
根据三角形全等的判定定理和性质可得:≅,,利用各角之间的数量关系可得:,作的外接圆,则点F在圆上运动,连接OB、OC,交劣弧于点F’,当点F与点F’重合时,CF的长度最小,由切线定理可得,,在中,利用三角函数的正切可得,再根据所对直角边是斜边的一半即可确定,即可求出CF的最小值.
【详解】
解:在与中,
,
∴≅,
∴,
∴,
∴,
作的外接圆,则点F的运动轨迹为以O为圆心,OB为半径的圆,如图所示,连接OB、OC,交劣弧于点F’,当点F与点F’重合时,CF的长度最小,
由切线定理可得:BC与相切于点B,
∴,,
在中,
,
∴,
∴,
∴CF的最小值为,
故选:B.
7.如图,为线段上一动点(不与点、重合),在同侧分别作正三角形和正三角形,与交于点,与交于点,与交于点,连接,以下七个结论:①;②;③;④;⑤;
⑥是等边三角形;⑦点在的平分线上,其中正确的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】D
【分析】
由△ABC和△CDE是正三角形,其性质得三边相等,三个角为60°,平角的定义和角的和差得∠ACD=∠BCE,边角边证明△ACD≌△BCE,其性质得结论①正确;由△ACD≌△BCE, 可得∠CAP=∠CBQ,可得 故⑤正确,角边角证明△ACP≌△BCQ得AP=BQ,其结论③正确;等边三角形的判定得△PCQ是等边三角形,结论⑥正确;∠CPQ=∠ACB=60°判定两线,结论②正确;反证法证明命题DE≠DP,结论④错误;利用全等三角形的对应高相等,可证明点C在∠AOE的平分线上,结论⑦正确;即正确结论共6个.
【详解】
解:如图1所示:
∵△ABC和△CDE是正三角形,
∴AC=BC,DC=EC,∠ACB=∠ECD=60°,
又∵∠ACD=∠ACB+∠BCD, ∠BCE=∠DCE+∠BCD,
∴∠ACD=∠BCE,
在△ACD和△BCE中, ,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE, ∴结论①正确;
∵△ACD≌△BCE, ∴∠CAP=∠CBQ,
故⑤正确,
又∵∠ACB+∠BCD+∠DCE=180°, ∴∠BCD=60°,
在△ACP和△BCQ中,,
∴△ACP≌△BCQ(ASA),
∴AP=BQ,PC=QC, 故③正确,
∴△PCQ是等边三角形,故⑥正确
∴∠CPQ=∠CQP=60°,
∴∠CPQ=∠ACB=60°,
∴, 故②正确,
若DE=DP,
∵DC=DE, ∴DP=DC, ∴∠PCD=∠DPC,
又∵∠PCD=60°,
∴∠DPC=60°与△PCQ是等边三角形相矛盾,假设不成立, ∴结论④错误;
过点C分别作CM⊥AD,CN⊥BE于点M、N两点, 如图2所示:
∵CM⊥AD,CN⊥BE,
∴CM=CN,
又∵OC在∠AOE的内部,
∴点C在∠AOE的平分线上,
∴结论⑦正确;
综合所述共有6个结论正确.
故选:D.
8.如图,抛物线交x轴于点和,交y轴于点C,抛物线的顶点为D,下列四个命题:①当时,;②若,则;③抛物线上有两点和,若,且,则;④点C关于抛物线对称轴的对称点为E,点G、F分别在x轴和y轴上,当时,四边形周长的最小值为.其中正确的有( )个
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】
利用抛物线在x轴上方所对应的自变量的范围可对①进行判断;先求出抛物线的对称轴,然后利用抛物线的对称性可对②进行判断;先求出抛物线的对称轴方程,然后比较点P和Q到对称轴的距离大小,则根据二次函数的大小可对③进行判断;先求出D点和E点坐标,则作D点关于y轴的对称点D′(-1,4),E点关于x轴的对称点E′(2,-3),连接D′E′分别交x轴和y轴于G、F点,如图,利用两点之间线段最短可判断此时DF+FG+GE的值最小,所以四边形EDFG周长的最小,然后利用勾股定理计算出DE和D′E′,则可对④进行判断.
【详解】
解:当a<x<b时,y>0,所以①错误;
抛物线的对称轴为直线,所以当A点坐标为(-1,0),则B(3,0),
∴,则,所以②错误;
抛物线的对称轴为直线x=1,而x1<1<x2,则点P、Q在对称轴的两旁,因为x1+x2>2,所以点Q离对称轴较远,所以y1>y2,所以③正确;当m=2,则y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,则D(1,4);当x=0时,y=3,则C(0,3),C点关于对称轴的对称点E的坐标为(2,3),作D点关于y轴的对称点D′(-1,4),E点关于x轴的对称点E′(2,-3),连接D′E′分别交x轴和y轴于G、F点,如图,
所以DF+FG+GE=D′F+FG+GE′=D′E′,此时DF+FG+GE的值最小,所以四边形EDFG周长的最小,最小值=,所以④错误.
所以,正确的结论是③,只有1个,
故选:B.
9.如图,正方形ABCD的边长为4,点E在边AB上,BE=1,∠DAM=45°,点F在射线AM上,且AF=,过点F作AD的平行线交BA的延长线于点H,CF与AD相交于点G,连接EC、EG、EF.下列结论:①CG=;②AEG的周长为8;③EGF的面积为.其中正确的是( )
A.①②③ B.①③ C.①② D.②③
【答案】D
【分析】
先判断出∠H=90°,进而求出AH=HF=1=BE.进而判断出△EHF≌△CBE(SAS),得出EF=EC,∠HEF=∠BCE,判断出△CEF是等腰直角三角形,再用勾股定理求出EC2=17,求出S△ECF,先判断出四边形APFH是矩形,进而判断出矩形AHFP是正方形,得出AP=PF=AH=1,同理:四边形ABQP是矩形,得出PQ=4,BQ=1,FQ=5,CQ=3,再判断出△FPG∽△FQC,得出,求出PG,再根据勾股定理求得EG,即△AEG的周长为8,判断出②正确;先求出DG,进而在Rt△CDG中,根据勾股定理得,CG,故①错误,用S△ECG=S正方形ABCD﹣S△AEG﹣S△EBC﹣S△GDC求出面积,进而求出S△EGF=S△ECF﹣S△ECG,故③正确.
【详解】
解:如图,在正方形ABCD中,AD∥BC,AB=BC=AD=4,∠B=∠BAD=90°,
∴∠HAD=90°,
∵HF∥AD,
∴∠H=90°,
∵∠HAF=90°﹣∠DAM=45°,
∴∠AFH=∠HAF.
∵AF,
∴AH=HF=1=BE.
∴AE=3,EH=AE+AH=AB﹣BE+AH=4=BC,
∴△EHF≌△CBE(SAS),
∴EF=EC,∠HEF=∠BCE,
∵∠BCE+∠BEC=90°,
∴HEF+∠BEC=90°,
∴∠FEC=90°,
∴△CEF是等腰直角三角形,
在Rt△CBE中,BE=1,BC=4,
∴EC2=BE2+BC2=17,
∴S△ECFEF•ECEC2,
过点F作FQ⊥BC于Q,交AD于P,
∴∠APF=90°=∠H=∠HAD,
∴四边形APFH是矩形,
∵AH=HF,
∴矩形AHFP是正方形,
∴AP=PF=AH=1,
同理:四边形ABQP是矩形,
∴PQ=AB=4,BQ=AP=1,FQ=FP+PQ=5,CQ=BC﹣BQ=3,
∵AD∥BC,
∴△FPG∽△FQC,
∴,
∴,
∴PG,
∴AG=AP+PG,
∴DG=AD﹣AG=4,
在Rt△EAG中,根据勾股定理得,EG,
∴△AEG的周长为AG+EG+AE3=8,故②正确;在Rt△CDG中,根据勾股定理得,CG,故①错误;
∵S△ECG=S正方形ABCD﹣S△AEG﹣S△EBC﹣S△GDC=AD2AG•AEGD•DCEB•BC=42341×4,
∴S△EGF=S△ECF﹣S△ECG,故③正确;
故选:D.
10.如图,、为⊙O的两条弦,若,,则⊙O的半径为( )
A. B.5 C. D.
【答案】B
【分析】
连接AD,作OE、ON分别垂直与BC和AD,连接OD,OB,设⊙O的半径为r.可得四边形EONP为矩形,CE=BE,AN=ND,在Rt△APB和Rt△CPD中根据勾股定理可得,在Rt△EOB和Rt△NOD中根据勾股定理可得,由此可得结论.
【详解】
解:连接AD,作OE、ON分别垂直与BC和AD,连接OD,OB,设⊙O的半径为r.
∵OE、ON分别垂直与BC和AD,
∴CE=BE,AN=ND,∠ANO=∠OEB=90°,
∵∠ABC=∠ADC,,
∴,
∴∠CPD=90°,
∴四边形EONP为矩形,
∴OE=PN,EP=ON,
在Rt△APB和Rt△CPD中,根据勾股定理
,
∴
,
∴.
故选:B.
二、填空题
11.如图,△ABC为⊙O的内接等边三角形,BC=12,点D为上一动点,BE⊥OD于E,当点D由点B沿运动到点C时,线段AE的最大值是____.
【答案】##
【分析】
连接,取中点,连接,求得,点在以为圆心,以为半径的圆上,求得当共线且点在的延长线上时,最大,求解即可.
【详解】
解:连接,取中点,连接,如下图:
∵,为中点
∴
∴点在以为圆心,以为半径的圆上
∴当共线且点在的延长线上时,最大
延长交于点,如上图:
∵△ABC为⊙O的内接等边三角形
∴垂直平分,
∴
∴,
∴,
∴
∴的最大值为
故答案为:
12.如图为半圆的直径,,点P为半圆的三等分点,点D为弧上一动点,作.连接交于点N,则的最小值为_________.
【答案】##
【分析】
以AO为边在上方作等边△AOC,连接,计算角度∠ANO=30°,根据定角定弦,确定点N在以C为圆心OC为半径的圆弧上运动,进而根据点到圆上的距离求最值问题即可.
【详解】
解:如图,
以AO为边在上方作等边△AOC,连接,
点P为半圆的三等分点,
是等边三角形
又∵
∠ANO=30°,点N在以C为圆心OC为半径的圆弧上运动,
是直径,
在中,
BC=,BN的最小值为
13.如图,平行四边形OABC的顶点C在x轴的正半轴上,O为坐标原点,以OA为斜边构造等腰Rt△AOD,反比例函数y=(m>0)的图象经过点A,交BC于点E,连接DE,若tan∠AOC=3,DE∥x轴,DE=2,则m的值为___.
【答案】12
【分析】
过点A作AH⊥OC于H,过点D作DF⊥AH于F,作DG⊥OC于G,过点E作ET⊥OC于T,设A(a,),根据三角函数定义,求得AH=3a,由反比例函数图象上的点的坐标特征可得m=3a2,再证明四边形DFHG是矩形,由△AOD是以OA为斜边的等腰直角三角形,可证明△ADF≌△ODG,从而可得DG=a,OG=2a,再证明四边形DETG是矩形,可得E(2a+2,a),进而可得m=3a2=(2a+2)a,解方程即可.
【详解】
解:如图,过点A作AH⊥OC于H,过点D作DF⊥AH于F,作DG⊥OC于G,过点E作ET⊥OC于T,
设A(a,),则OH=a,AH=,
∵tan∠AOC=3,
∴,即:,
∴,
∴点A为,
∴m=3a2,
∵DF⊥AH,DG⊥OC,AH⊥OC,
∴∠AFE=∠DFH=∠OGD=∠AHG=90°,
∴四边形DFHG是矩形,
∴∠FDG=90°,DF=HG,FH=DG,
∴∠ODF+∠ODG=90°,
∵△AOD是以OA为斜边的等腰直角三角形,
∴AD=OD,∠ADO=90°,
∴∠ADF+∠ODF=90°,
∴∠ADF=∠ODG,
∴△ADF≌△ODG(AAS),
∴DF=DG,AF=OG,
∴DF=DG=FH=GH,
设DG=x,则AF=OG=a+x,
∴AH=a+2x,
∴a+2x=3a,
∴x=a,
∴DG=a,OG=2a,
∵DE∥x轴,ET⊥OC,DG⊥OC,DE=2,
∴四边形DETG是矩形,
∴GT=DE=2,ET=DG=a,
∴OT=2a+2,
∴E(2a+2,a),
∴m=3a2=(2a+2)a,
解得:a=2,
∴m=3×22=12.
故答案为:12.
14.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=12,E是AB的中点,F是BC边上一动点,将△BEF沿着EF翻折,使得点B落在点B′处,矩形内有一动点P,连接PB'、PC、PD,则PB′+PC+PD的最小值为 ___.
【答案】
【分析】
将△PDC绕点D逆时针旋转60°,得到△DP′C′,连接PP′,CP′,EC′.由作图可知,△PDP′,△DCC′都是等边三角形,推出DP=PP′,由CP=P′C′,推出PB′+PD+PC=PB′+PP′+P′C′,根据EB′+PB′+PP′+P′C′≥EC′,可得结论.
【详解】
解:将△PDC绕点D逆时针旋转60°,得到△DP′C′,连接PP′,CP′,EC′,由题意,AE=EB=EB′,
∴点B′在上运动,
由作图可知,△PDP′,△DCC′都是等边三角形,
∴DP=PP′,
∵CP=P′C′,
∴PB′+PD+PC=PB′+PP′+P′C′,
∵EB′+PB′+PP′+P′C′≥EC′,
如图,连接,交于点,
中,
又
∴PB′+PP′+P′C′≥12+-4,
∴PB′+PP′+P′C′≥8+,
∴PB′+PC+PD的最小值为8+,
故答案为:8+.
15.定义:如果两条线段将一个三角形分成个互相没有重合部分的等腰三角形,我们把这两条线段叫做这个三角形的三分线(如图1所示).如图2,已知在中,,,,则的三分线中,较短的那条长为________.(只需写出一种情况即可).
【答案】
【分析】
根据等腰三角形的判定定理容易画出图形;根据,则,,则,,得出对应边成比例,,,得出方程组,解方程组即可.
【详解】
解:如图2所示,、就是所求的三分线.
设,则,,
此时,,
设,,
,
,
,
,
所以联立得方程组,
解得,
即较短的那条长为.
故答案为:
16.如图,在▱ABCD中,BC=3,CD=4,点E是CD边上的中点,将△BCE沿BE翻折得△BGE,连接AE,A、G、E在同一直线上,则AG=______,点G到AB的距离为______.
【答案】2
【分析】
根据折叠性质和平行四边形的性质可以证明△ABG≌△EAD,可得AG=DE=2,然后利用勾股定理可得求出AF的长,进而可得GF的值.
【详解】
解:如图,GF⊥AB于点F,
∵点E是CD边上的中点,
∴CE=DE=2,
由折叠可知:∠BGE=∠C,BC=BG=3,CE=GE=2,
在▱ABCD中,BC=AD=3,BC∥AD,
∴∠D+∠C=180°,BG=AD,
∵∠BGE+∠AGB=180°,
∴∠AGB=∠D,
∵AB∥CD,
∴∠BAG=∠AED,
在△ABG和△EAD中,,
∴△ABG≌△EAD(AAS),
∴AG=DE=2,
∴AB=AE=AG+GE=4,
∵GF⊥AB于点F,
∴∠AFG=∠BFG=90°,
在Rt△AFG和△BFG中,
根据勾股定理,得AG2-AF2=BG2-BF2,即22-AF2=32-(4-AF)2,
解得AF=,
∴GF2=AG2-AF2=4-=,
∴GF=,
故答案为2,.
17.甲、乙、丙三人分别拿出相同数量的钱合伙购买某种商品若干件.商品买来后,乙比甲多拿了3件,丙比甲多拿了9件,最后结算时,三人要求按所得商品的实际数量付钱,进行多退少补,已知丙付给甲120元,那么丙应付给乙 _____元.
【答案】30
【分析】
设甲拿了x件,则乙拿了(x+3)件,丙拿了(x+9)件,所以平均每人(x+4)件,所以甲少拿了4件,乙少拿了1件,丙多拿了5件,因为丙付给甲120元,所以每件是30元,所此能解.
【详解】
解:设甲拿了x件,则乙拿了(x+3)件,丙拿了(x+9)件,
所以共买了(3x+12)件,平均每人(x+4)件,
所以甲少拿了4件,乙少拿了1件,丙多拿了5件,
因为丙付给甲120元,所以每件是120÷4=30元,
所以丙应付给乙1件的价钱共30元.
故答案为:30.
三、解答题
18.已知:如图1,一次函数y=mx+5m的图像与x轴、y轴分别交于点A、B,与函数y=-x的图像交于点C,点C的横坐标为-3.
(1)求点B的坐标;
(2)若点Q为直线OC上一点,且S△QAC=2S△AOC,求点Q的坐标;
(3)如图2,点D为线段OA上一点,∠ACD=∠AOC.点P为x轴负半轴上一点,且点P到直线CD和直线CO的距离相等.
① 在图2中,只利用圆规作图找到点P的位置; (保留作图痕迹,不得在图2中作无关元素.)
② 求点P的坐标.
【答案】(1)B(0,5);(2)点Q的坐标为(-9,6)或(3,-2);(3)①见解析;②点P的坐标为(-5-2,0)或(-5+2,0).
【分析】
(1)把点C的横坐标代入正比例函数解析式,求得点C的纵坐标,然后把点C的坐标代入一次函数解析式即可求得m的值,则易求点B的坐标;
(2)由S△QAC=3S△AOC得到点Q到x轴的距离是点C到x轴距离的2倍或点Q到x轴的距离和点C到x轴距离相等;
(3)①如图2,以点A为圆心,AC长为半径画弧,该弧与x轴的交点即为P;②先求出AC,再判断出AP=AC,即可求出点P的坐标.
【详解】
解:(1)把x=-3代入y=-x得到:y=2.则C(-3,2).
将其代入y=mx+5m,得
2=-3m+5m,
解得 m=1.
则该直线的解析式为:y=x+5.
令x=0,则y=5,
即B(0,5);
(2)由(1)知,C(-3,2).
如图1,
设Q(a,-a).
∵S△QAC=2S△AOC,
∴S△QAO=3S△AOC,或S△Q′AO=S△AOC,
①当Q在第二象限即S△QAO=3S△AOC时,
OA•yQ=3×OA•yC,
∴yQ=3yC,即-a=3×2=6,
解得 a=-9,
∴Q(-9,6);
②当Q在第四象限S△Q′AO=S△AOC时,
OA•yQ=OA•yC,
∴yQ=2yC,即a=2,
解得 a=3(舍去负值),
∴Q′(3,-2);
综上,点Q的坐标为(-9,6)或(3,-2);
(3)①如图2,以点A为圆心,AC长为半径画弧,该弧与x轴的交点即为P;
②如图3,作P1F⊥CD于F,P1E⊥OC于E,作P2H⊥CD于H,P2G⊥OC于G.
∵C(-3,2),A(-5,0),
∴AC=,
∵P2H=P2G,P2H⊥CD,P2G⊥OC,
∴CP2是∠OCD的平分线,
∴∠OCP2=∠DCP2,
∴∠AP2C=∠AOC+∠OCP2,
∵∠ACP2=∠ACD+∠DCP2,
∴∠ACP2=∠AP2C,
∴AP2=AC,
∵A(-5,0),
∴P2(-5+2,0).
同理:P1(-5-2,0).
综上,点P的坐标为(-5-2,0)或(-5+2,0).
19.已知数轴上点A与点B相距12个单位长度,点A在原点的左侧,到原点的距离为24个单位长度,点B在点A的右侧,点C表示的数与点B表示的数互为相反数,动点P从A出发,以每秒1个单位长度的速度向终点C移动,设移动时间为t秒
(1)点A表示的数为_____________,点C表示的数为__________
(2)当点P运动到B点时,点Q从A点出发,以每秒3个单位的速度向C点运动,Q点到达C点后,再立即以同样的速度返回,回到点A处停止运动
①点Q运动过程中,请直接写出点Q运动几秒后与点P相遇
②在点Q从点A向点C运动的过程中,P、Q两点之间的距离能否为4个单位?如果能,请直接写出此时点P表示的数;如果不能,请说明理由
【答案】(1)-24;12;(2)①6,15;②-8, -4,
【分析】
(1)因为点A在原点左侧且到原点的距离为24个单位长度,所以点A表示数-24;点B在点A右侧且与点A的距离为12个单位长度,故点B表示:-24+12=-12,再根据点C表示的数是点B表示的数的相反数得到点C表示的数为12;
(2)①分点Q到达点C之前和点Q到达点C之后两种情况列出方程求解即可;②分点Q追上点P和点Q超过点P两种情况列方程求解即可.
【详解】
(1)∵点A在原点的左侧,到原点的距离为24个单位长度,
∴点A表示的数为-24,
∵点B在点A的右侧,且与点A相距12个单位长度,
∴点B表示的数为-12,
∵点C表示的数与点B表示的数互为相反数,
∴点C表示的数为12
故答案为:-24,12;
(2)如图:
AB=12,AC=36,BC=24,
①设点Q运动m秒后与点P相遇,
点Q到达点C之前,属于追及问题,追及距离=AB=12
3m-m=12
解得m=6
点Q到达点C之后,是相遇问题,当Q到C点时用时36÷3=12秒
此时PB=12×1=12,则PQ=BC-PB=12
3(m-12)+1×(m-12)=12
解得m=15
∴点Q运动6秒或15秒时与点P相遇;
②能,理由:
在点Q从点A向点C运动的过程中,
当点P在点Q右侧时,
12+t-3t=4,
解得:t=4,
此时点P表示的数为-12+4=-8;
当点Q在点P右侧时,
3t-12-t=4,
解得:t=8,
此时点P表示的数为-12+8=-4.
∴点P表示的数为-8或-4.
20.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(a,0)、B(0,b)分别为x轴和y轴上一点,且a,b满足,过点B作BE⊥AC于点E,延长BE至点D,使得BD=AC,连接OC、OD.
(1)A点的坐标为 ;∠OAB的度数为 .
(2)如图1,若点C在第四象限,试判断OC与OD的数量关系与位置关系,并说明理由.
(3) 如图2,连接CD,若点C的坐标为(4,3),CE平分∠OCD,AC与OD交于点F.
①求D点的坐标;
②试判断DE与CF的数量关系,并说明理由.
【答案】(1),;(2),;理由见解析;(3)①;②
【分析】
(1)直接根据完全平方式的非负性,二次根式有意义的条件得出的值即可得出答案;
(2)根据题意证明,根据全等三角形的性质以及三角形内角和定理可得结论;
(3)①作轴交轴于点,轴交轴于点,证明,即可得到答案;
②延长交于点,根据题意证明,然后证明,可得结论.
【详解】
解:(1)∵,
即,
∴,,
∴A点的坐标为,点
∴,
∵,
∴,
故答案为:,;
(2)设与轴交于点,与交于点,
∵BE⊥AC,
∴,
在和中,,,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中,,,
∴,
∴,
∴,;
(3)①作轴交轴于点,轴交轴于点,
∵点C的坐标为(4,3),
∴,
由知,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴;
②延长交于点,
∵,,,
∴,
∴,
∵CE平分∠OCD,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
21.平面直角坐标系中,A(0,8),B(6,0),C(-1,0),点E为线段AB的中点,过点E作直线ED平行于x轴交线段AC于点D,动点Q从点B出发沿射线BC以每秒1个单位的速度运动,过点Q作QP⊥直线DE,垂足为P,过E、P、Q三点作圆,交线段AB于点N,连接QN、PN,设点Q运动的时间为t秒.
(1)求经过A、B、C三点的抛物线表达式;
(2)当△PQN与△ABC相似时,求t的值;
(3)当△EPQ的外接圆与线段AO有公共点时,求t的取值范围.
【答案】(1);(2)的值为3.5或;(3)的值为
【分析】
(1)由题意可设经过点A、B、C三点的抛物线解析式为,然后把点A的坐标代入求解即可;
(2)如图,首先证明,推出与相似时,与相似,分两种情形:①当时,,②当时,,分别构建方程求解即可;
(3)取的中点,求出当与轴相切时,当经过点时,的值,即可判断.
【详解】
解:(1)设经过点A、B、C三点的抛物线解析式为,把点A(0,8)代入得:
∴,解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)由题意可得如图所示,,
,,,
,,,
,,
,
,
轴,
,
,
,
,
,
与相似时,与相似,
①当时,,
,
.
②当时,,
,
,
综上所述,满足条件的的值为3.5或.
(3)取的中点,如图,
∵点E为线段AB的中点,
∴,
∵QP⊥直线DE,垂足为P,DE∥x轴,
∴,,
∴,,
∴,由中点坐标公式得:,
当与轴相切时,则的半径为,
∴,
∴由勾股定理得,,
,
解得.
当经过点时,,
,
,
,
,
,此时,
满足条件的的值为.
22.在平面直角坐标系 xOy 中,对于点P和图形W,如果以P为端点的任意一条射线与图形W最多只有一个公共点,那么称点P独立于图形W.
(1)如图 1,已知点A(-2,0),以原点O为圆心,OA长为半径画弧交 x 轴正半轴于点B.在P1(0,4),P2(0,1),P3(0,-3),P4(4,0)这四个点中,独立于 的点是 ;
(2)如图2,已知点C(-3,0),D(0,3),E(3,0),点P是直线y=2x+8上的一个动点.若点P 独立于折线CD-DE,求点P的横坐标xP的取值范围;
(3)如图3,⊙H是以点H(0,4)为圆心,半径为1的圆.点T(0,t)在y轴上且t>-3,以点T为中心的正方形KLMN的顶点K的坐标为(0,t+3),将正方形KLMN在x轴及x轴上方的部分记为图形W.若⊙H上的所有点都独立于图形W,直接写出t的取值范围.
【答案】(1)P2,P3;(2)满足条件的点P的横坐标xp的取值范围为:xP<-5或xP>-;(3)满足条件的t的值为或
【分析】
(1)根据点P独立于图形W的定义即可判断;
(2)求出直线DE,直线CD与直线y=2x+8的交点坐标即可判断;
(3)求出三种特殊位置时t的值即如图3-1所示当直线KN与⊙H相切于点E时,如图3-2所示当线段MN与⊙H相切于点E时,如图3-3所示当线段KN与⊙H相切于点E时,结合图象即可解决问题.
【详解】
解:(1)由题意可知:在P1(0,4),P2(0,1),P3(0,-3),P4(4,0)这四个点中,独立于的点是P2,P3,
故答案为:P2,P3;
(2)设直线CD的解析式为,直线DE的解析式为,
∵C(-3,0),D(0,3),E(3,0),
∴,,
∴,
∴直线CD的解析式为y=x+3,直线DE的解析式为y=-x+3,
联立,
解得,
可得直线l与直线CD的交点的横坐标为-5,
联立,
解得,
可得直线l与直线DE的交点的横坐标为-,
∴满足条件的点P的横坐标xp的取值范围为:xP<-5或xP>-;
(3)如图3-1中,当直线KN与⊙H相切于点E时,连接EH,
∵四边形KLMN是正方形,
∴∠OKN=45°,
∴∠HKE=45°,
∴∠EHK=45°,
∴EH=EK=1
∴,
∴,
∵K点坐标为(0,3+t),t>-3,
∴OK=3+t,
∴,
∴,
∴当-3<t<1-时,⊙H上的所有点都独立于图形W.
如图3-2中,当线段KN与⊙H相切于点E时,连接EH.
同理可求出,
∴,
∵K点坐标为(0,3+t),t>-3,
∴OK=3+t,
∴,
∴,
如图3-3中,当线段MN与⊙H相切于点E时,连接EH.
同理可求出,
∴
∵T点坐标为(0,t),K点坐标为(0,3+t),
∴KT=3,
∵四边形KLMN是正方形,
∴KT=TM=3,
∴
∴当1+<t<7-时,⊙H上的所有点都独立于图形W.
综上所述,满足条件的t的值为或.
23.如图,一次函数的图象与反比例函数(k为常数,且)的图象交与,B两点.
(1)求反比例函数的表达式及点B的坐标;
(2)点P在反比例函数第三象限的图象上,使得的面积最小,求满足条件的P点坐标及面积的最小值;
(3)设点M为x轴上一点,点N在双曲线上,以点A,B,M,N为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求出N点坐标:若不能,请说明理由.
【答案】(1)反比例函数表达式:,点坐标为(3,1);(2)点P坐标的为(,),面积的最小值为;(3)N点坐标为(,)或(,)或(,)
【分析】
(1)将点A的坐标代入,求出值,进而代入求出值,最后联立反比例函数与一次函数解析式,求出B点坐标
(2)当的面积最小时,以AB为底,此时需满足点P到AB的距离最短即可,故向下平行直线AB,当与在第三象限的图像恰好有一个交点时,此点即为P点,过点P向直线AB做垂线,求出垂线的直线解析式,进而求出垂线与直线AB的交点坐标,最后利用两点距离公式,求出的底AB和高,面积即可求出
(3)设出M点和N点的横坐标,由于平行四边形的顶点顺序不确定,故分成三类情况,即:,,,根据平行四边形的性质:对角线互相平分,可以
利用两条对角线的中点坐标相等,列出方程,求出横坐标值,最终得到正确的N点坐标
【详解】
(1)解:点在一次函数上,
,即
把代入反比例函数解析式中得:,
反比例函数解析式为,
点是一次函数与反比例函数交点,
解得 或
点坐标为(3,1).
(2)解:以AB为底,此时,若的面积有最小值,则有点P到AB的距离最短
由平移可知,当一次函数平移到与反比例函数的第三象限图像仅有一个交点时,此时满足条件,如图所示
不妨设平移后的直线为,设直线的解析式为:(),
联立直线与反比例函数解析式可得:,
消去整理可得:,
直线与反比例函数仅有一个第三象限的交点P,
解得:,
再将代入上述方程组,解得: ,
点P坐标的为(,),
过点P向直线AB作垂线,垂足为D,
,且直线AB的解析式为,
设直线PD解析式为,
点P在直线PD上,
解得:,
直线PD解析式为,
不妨设点D(,),
点D在直线AB上,
解得:,
D点坐标为(,)
P(,),(3,1),(1,3),
利用两点间距离公式可得:,
,
.
故面积最小值为.
(3)解:由题意可设M点坐标为(,0),N点坐标为(,),
若以点A,B,M,N为顶点的四边形能组成平行四边形,则有三种情况
①若平行四边形是,此时,AN和BM为对角线,
由中点坐标可知:AN的中点坐标为,BM的中点坐标为,
平行四边形的对角线互相平分,即对角线中点重合,
解得: ,
N点坐标为(,).
②若平行四边形是,此时,AB和MN为对角线,
由中点坐标可知:AB的中点坐标为(,),MN的中点坐标为,
平行四边形的对角线互相平分,即对角线中点重合,
解得: ,
N点坐标为(,).
③若平行四边形是,此时,AM和BN为对角线,
由中点坐标可知:AM的中点坐标为,BN的中点坐标为
平行四边形的对角线互相平分,即对角线中点重合,
解得: ,
N点坐标为(,).
综上所述:N点坐标为(,)或(,)或(,).
24.如图所示,在坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,直线y=x+8经过A,C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在AC上方的抛物线上有一动点P.
①如图1,当点P运动到某位置时,以AP,AO为邻边的平行四边形第四个顶点恰好也在抛物线上,求出此时点P的坐标;
②如图2,过点O,P的直线y=kx(k<0)交AC于点E,若PE:OE=5:6,求k的值.
【答案】(1);(2)①;②或k= - 10
【分析】
(1)由直线的解析式y=x+4易求点A和点C的坐标,把A和C的坐标分别代入y=﹣x2+bx+c求出b和c的值即可得到抛物线的解析式;
(2)①若以AP,AO为邻边的平行四边形的第四个顶点Q恰好也在抛物线上,则PQ∥AO,再根据抛物线的对称轴可求出点P的横坐标,由(1)中的抛物线解析式,进而可求出其纵坐标,问题得解;
②过P点作PF∥OC交AC于点F,因为PF∥OC,所以△PEF∽△OEC,由相似三角形的性质:对应边的比值相等可求出PF的长,进而可设点F(x,x+8),利用(﹣x2+bx+c)−(x+8)=,可求出x的值,解方程求出x的值可得点P的坐标,代入直线y=kx即可求出k的值.
【详解】
解:(1)∵直线y=x+8经过A,C两点,
∴A点坐标是(−8,0),点C坐标是(0,8),
又∵抛物线过A,C两点,
∴,
解得:,
∴;
(2)①如图1,
∵由(1)知,抛物线解析式是,
∴抛物线的对称轴是直线x=−.
∵以AP,AO为邻边的平行四边形的第四个顶点Q恰好也在抛物线上,
∴PQ∥AO,PQ=AO=8.
∵P,Q都在抛物线上,
∴P,Q关于直线x=−对称,
∴P点的横坐标是−,
∴当x=−时,y=−,
∴P点的坐标是(−,);
②如图2,过P点作PF∥OC交AC于点F,
∵PF∥OC,
∴△PEF∽△OEC,
∴.
又∵PE:OE=5:6,OC=8,
∴PF=,
∵点F在AC上,
∴设点F(x,x+8),
∴(﹣x2-5x+8)−(x+8)=,
化简得:(x+4)2=.
解得:x1=−,x2=−.
∴P点坐标是(−,8)或(−,).
又∵点P在直线y=kx上,
∴把(−,8)或(−,)分别代入y=kx中,
∴k=−或k=−10.
25.已知:如图,四边形中,,,,平分.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)如果点在对角线上,联结并延长,交边于点,交线段的延长线于点(点可与点重合),,设长度是是常数,且,,,求关于的函数关系式,并写出定义域;
(3)在第(2)小题的条件下,当是等腰三角形时,求的长(计算结果用含的代数式表示)
【答案】(1)见解析;(2);(3)或时,为等腰三角形
【分析】
(1)由题意先判断出∠DAC=∠DCA,∠BAC=∠BCA,进而得出∠DCA=∠BAC,∠DAC=∠BCA,即可得出结论;
(2)由题意先判断出△AEF∽△ABC,△ABC∽△BEC,得出比例式,即可得出结论;
(3)根据题意分三种情况,①当CE=EG时,判断出点F,G和点D重合,即:AF=AB,即可得出结论,②当CG=CE时,先判断出∠FDG=∠FGD,得出FG=FD,即可得出AF=BF,进而判断出FB=AC,即可得出结论;③当EG=GE时,判断出∠CEG=∠CBF,而∠CEG=∠CBF+∠ACB,进而判断出此种情况不存在.
【详解】
解:(1)证明:,
,
又平分
,,
,
四边形为平行四边形
又
四边形是菱形;
(2)解:四边形是菱形,
,
,,
,
,
,
,
即
;
(3)解:是等腰三角形,
①当时,
,
,
,
,
,
此时,点,和点重合,
,
,
即,
②当时,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
即
(负值已舍),
③当时,
,
,
,
,
此种情况不存在.
综上所述:或时,为等腰三角形.
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