浙江省湖州市2018-2022中考数学真题汇编-06解答题提升题
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这是一份浙江省湖州市2018-2022中考数学真题汇编-06解答题提升题,共25页。试卷主要包含了76万人.,2,x2=﹣2,6万元.等内容,欢迎下载使用。
浙江省湖州市2018-2022中考数学真题汇编-06解答题提升题
一.解答题
1. (2022•湖州)如图1,已知在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是边长为3的正方形,其中顶点A,C分别在x轴的正半轴和y轴的正半轴上.抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,C两点,与x轴交于另一个点D.
(1)①求点A,B,C的坐标;
②求b,c的值.
(2)若点P是边BC上的一个动点,连结AP,过点P作PM⊥AP,交y轴于点M(如图2所示).当点P在BC上运动时,点M也随之运动.设BP=m,CM=n,试用含m的代数式表示n,并求出n的最大值.
2. (2021•湖州)今年以来,我市接待的游客人数逐月增加,据统计,游玩某景区的游客人数三月份为4万人,五月份为5.76万人.
(1)求四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长百分之几;
(2)若该景区仅有A,B两个景点,售票处出示的三种购票方式如下表所示:
购票方式
甲
乙
丙
可游玩景点
A
B
A和B
门票价格
100元/人
80元/人
160元/人
据预测,六月份选择甲、乙、丙三种购票方式的人数分别有2万、3万和2万,并且当甲、乙两种门票价格不变时,丙种门票价格每下降1元,将有600人原计划购买甲种门票的游客和400人原计划购买乙种门票的游客改为购买丙种门票.
①若丙种门票价格下降10元,求景区六月份的门票总收入;
②问:将丙种门票价格下降多少元时,景区六月份的门票总收入有最大值?最大值是多少万元?
3. (2020•湖州)如图,已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c(c>0)的顶点为D,与y轴的交点为C.过点C的直线CA与抛物线交于另一点A(点A在对称轴左侧),点B在AC的延长线上,连接OA,OB,DA和DB.
(1)如图1,当AC∥x轴时,
①已知点A的坐标是(﹣2,1),求抛物线的解析式;
②若四边形AOBD是平行四边形,求证:b2=4c.
(2)如图2,若b=﹣2,=,是否存在这样的点A,使四边形AOBD是平行四边形?若存在,求出点A的坐标;若不存在,请说明理由.
4. (2018•湖州)某校积极开展中学生社会实践活动,决定成立文明宣传、环境保护、交通监督三个志愿者队伍,每名学生最多选择一个队伍,为了了解学生的选择意向,随机抽取A,B,C,D四个班,共200名学生进行调查.将调查得到的数据进行整理,绘制成如下统计图(不完整).
(1)求扇形统计图中交通监督所在扇形的圆心角度数;
(2)求D班选择环境保护的学生人数,并补全折线统计图;
(3)若该校共有学生2500人,试估计该校选择文明宣传的学生人数.
5. (2018•湖州)“绿水青山就是金山银山”,为了保护环境和提高果树产量,某果农计划从甲、乙两个仓库用汽车向A,B两个果园运送有机化肥,甲、乙两个仓库分别可运出80吨和100吨有机化肥;A,B两个果园分别需用110吨和70吨有机化肥.两个仓库到A,B两个果园的路程如表所示:
路程(千米)
甲仓库
乙仓库
A果园
15
25
B果园
20
20
设甲仓库运往A果园x吨有机化肥,若汽车每吨每千米的运费为2元,
(1)根据题意,填写下表.
运量(吨)
运费(元)
甲仓库
乙仓库
甲仓库
乙仓库
A果园
x
110﹣x
2×15x
2×25(110﹣x)
B果园
(2)设总运费为y元,求y关于x的函数表达式,并求当甲仓库运往A果园多少吨有机化肥时,总运费最省?最省的总运费是多少元?
6. (2020•湖州)已知在△ABC中,AC=BC=m,D是AB边上的一点,将∠B沿着过点D的直线折叠,使点B落在AC边的点P处(不与点A,C重合),折痕交BC边于点E.
(1)特例感知 如图1,若∠C=60°,D是AB的中点,求证:AP=AC;
(2)变式求异 如图2,若∠C=90°,m=6,AD=7,过点D作DH⊥AC于点H,求AH和AP的长;
(3)化归探究 如图3,若m=10,AB=12,且当AD=a时,存在两次不同的折叠,使点B落在AC边上两个不同的位置,请直接写出a的取值范围.
7. (2019•湖州)已知在平面直角坐标系xOy中,直线l1分别交x轴和y轴于点A(﹣3,0),B(0,3).
(1)如图1,已知⊙P经过点O,且与直线l1相切于点B,求⊙P的直径长;
(2)如图2,已知直线l2:y=3x﹣3分别交x轴和y轴于点C和点D,点Q是直线l2上的一个动点,以Q为圆心,2为半径画圆.
①当点Q与点C重合时,求证:直线l1与⊙Q相切;
②设⊙Q与直线l1相交于M,N两点,连接QM,QN.问:是否存在这样的点Q,使得△QMN是等腰直角三角形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
8. (2019•湖州)如图1,已知在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是矩形,点A,C分别在x轴和y轴的正半轴上,连接AC,OA=3,tan∠OAC=,D是BC的中点.
(1)求OC的长和点D的坐标;
(2)如图2,M是线段OC上的点,OM=OC,点P是线段OM上的一个动点,经过P,D,B三点的抛物线交x轴的正半轴于点E,连接DE交AB于点F.
①将△DBF沿DE所在的直线翻折,若点B恰好落在AC上,求此时BF的长和点E的坐标;
②以线段DF为边,在DF所在直线的右上方作等边△DFG,当动点P从点O运动到点M时,点G也随之运动,请直接写出点G运动路径的长.
9. (2018•湖州)已知在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB≥AC,D,E分别为AC,BC边上的点(不包括端点),且==m,连接AE,过点D作DM⊥AE,垂足为点M,延长DM交AB于点F.
(1)如图1,过点E作EH⊥AB于点H,连接DH.
①求证:四边形DHEC是平行四边形;
②若m=,求证:AE=DF;
(2)如图2,若m=,求的值.
10. (2018•湖州)如图1,在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC,∠ABC=90°,顶点A在第一象限,B,C在x轴的正半轴上(C在B的右侧),BC=2,AB=2,△ADC与△ABC关于AC所在的直线对称.
(1)当OB=2时,求点D的坐标;
(2)若点A和点D在同一个反比例函数的图象上,求OB的长;
(3)如图2,将(2)中的四边形ABCD向右平移,记平移后的四边形为A1B1C1D1,过点D1的反比例函数y=(k≠0)的图象与BA的延长线交于点P.问:在平移过程中,是否存在这样的k,使得以点P,A1,D为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的k的值;若不存在,请说明理由.
参考答案与试题解析
1. (2022•湖州)如图1,已知在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是边长为3的正方形,其中顶点A,C分别在x轴的正半轴和y轴的正半轴上.抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,C两点,与x轴交于另一个点D.
(1)①求点A,B,C的坐标;
②求b,c的值.
(2)若点P是边BC上的一个动点,连结AP,过点P作PM⊥AP,交y轴于点M(如图2所示).当点P在BC上运动时,点M也随之运动.设BP=m,CM=n,试用含m的代数式表示n,并求出n的最大值.
【解答】解:(1)①四边形OABC是边长为3的正方形,
∴A(3,0),B(3,3),C(0,3);
②把A(3,0),C(0,3)代入抛物线y=﹣x2+bx+c中得:,
解得:;
(2)∵AP⊥PM,
∴∠APM=90°,
∴∠APB+∠CPM=90°,
∵∠B=∠APB+∠BAP=90°,
∴∠BAP=∠CPM,
∵∠B=∠PCM=90°,
∴△MCP∽△PBA,
∴=,即=,
∴3n=m(3﹣m),
∴n=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+(0≤m≤3),
∵﹣<0,
∴当m=时,n的值最大,最大值是.
2. (2021•湖州)今年以来,我市接待的游客人数逐月增加,据统计,游玩某景区的游客人数三月份为4万人,五月份为5.76万人.
(1)求四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长百分之几;
(2)若该景区仅有A,B两个景点,售票处出示的三种购票方式如下表所示:
购票方式
甲
乙
丙
可游玩景点
A
B
A和B
门票价格
100元/人
80元/人
160元/人
据预测,六月份选择甲、乙、丙三种购票方式的人数分别有2万、3万和2万,并且当甲、乙两种门票价格不变时,丙种门票价格每下降1元,将有600人原计划购买甲种门票的游客和400人原计划购买乙种门票的游客改为购买丙种门票.
①若丙种门票价格下降10元,求景区六月份的门票总收入;
②问:将丙种门票价格下降多少元时,景区六月份的门票总收入有最大值?最大值是多少万元?
【解答】解:(1)设四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长率为x,
由题意,得4(1+x)2=5.76,
解这个方程,得x1=0.2,x2=﹣2.2(舍去),
答:四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长率为20%;
(2)①由题意,得
100×(2﹣10×0.06)+80×(3﹣10×0.04)+(160﹣10)×(2+10×0.06+10×0.04)=798(万元).
答:景区六月份的门票总收入为798万元.
②设丙种门票价格降低m元,景区六月份的门票总收入为W万元,
由题意,得
W=100(2﹣0.06m)+80(3﹣0.04m)+(160﹣m)(2+0.06m+0.04m),
化简,得W=﹣0.1(m﹣24)2+817.6,
∵﹣0.1<0,
∴当m=24时,W取最大值,为817.6万元.
答:当丙种门票价格下降24元时,景区六月份的门票总收入有最大值,最大值是817.6万元.
3. (2020•湖州)如图,已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c(c>0)的顶点为D,与y轴的交点为C.过点C的直线CA与抛物线交于另一点A(点A在对称轴左侧),点B在AC的延长线上,连接OA,OB,DA和DB.
(1)如图1,当AC∥x轴时,
①已知点A的坐标是(﹣2,1),求抛物线的解析式;
②若四边形AOBD是平行四边形,求证:b2=4c.
(2)如图2,若b=﹣2,=,是否存在这样的点A,使四边形AOBD是平行四边形?若存在,求出点A的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)①∵AC∥x轴,点A(﹣2,1),
∴C(0,1),
将点A(﹣2,1),C(0,1)代入抛物线解析式中,得,
∴,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+1;
②如图1,过点D作DE⊥x轴于E,交AB于点F,
∵AC∥x轴,
∴EF=OC=c,
∵点D是抛物线的顶点坐标,
∴D(,c+),
∴DF=DE﹣EF=c+﹣c=,
∵四边形AOBD是平行四边形,
∴AD=BO,AD∥OB,
∴∠DAF=∠OBC,
∵∠AFD=∠BCO=90°,
∴△AFD≌△BCO(AAS),
∴DF=OC,
∴=c,
即b2=4c;
(2)方法1、如图2,∵b=﹣2.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+c,
∴顶点坐标D(﹣1,c+1),
假设存在这样的点A使四边形AOBD是平行四边形,
设点A(m,﹣m2﹣2m+c)(m<0),
过点D作DE⊥x轴于点E,交AB于F,
∴∠AFD=∠EFC=∠BCO,
∵四边形AOBD是平行四边形,
∴AD=BO,AD∥OB,
∴∠DAF=∠OBC,
∴△AFD≌△BCO(AAS),
∴AF=BC,DF=OC,
过点A作AM⊥y轴于M,交DE于N,
∴DE∥CO,
∴△ANF∽△AMC,
∴=,
∵AM=﹣m,AN=AM﹣NM=﹣m﹣1,
∴,
∴,
∴点A的纵坐标为﹣(﹣)2﹣2×(﹣)+c=c﹣<c,
∵AM∥x轴,
∴点M的坐标为(0,c﹣),N(﹣1,c﹣),
∴CM=c﹣(c﹣)=,
∵点D的坐标为(﹣1,c+1),
∴DN=(c+1)﹣(c﹣)=,
∵DF=OC=c,
∴FN=DN﹣DF=﹣c,
∵=,
∴,
∴c=,
∴c﹣=,
∴点A纵坐标为,
∴A(﹣,),
∴存在这样的点A,使四边形AOBD是平行四边形.
方法2、设点B的横坐标为3a,
∵,
∴A的横坐标为﹣5a,
∵b=﹣2.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+c,
∴顶点坐标D的横坐标为﹣1,
假设四边形AOBD是平行四边形,
∴(3a﹣5a)=(﹣1+0),
∴a=,
∴A(﹣,).
4. (2018•湖州)某校积极开展中学生社会实践活动,决定成立文明宣传、环境保护、交通监督三个志愿者队伍,每名学生最多选择一个队伍,为了了解学生的选择意向,随机抽取A,B,C,D四个班,共200名学生进行调查.将调查得到的数据进行整理,绘制成如下统计图(不完整).
(1)求扇形统计图中交通监督所在扇形的圆心角度数;
(2)求D班选择环境保护的学生人数,并补全折线统计图;
(3)若该校共有学生2500人,试估计该校选择文明宣传的学生人数.
【解答】解:(1)选择交通监督的人数是:12+15+13+14=54(人),
选择交通监督的百分比是:×100%=27%,
扇形统计图中交通监督所在扇形的圆心角度数是:360°×27%=97.2°;
(2)D班选择环境保护的学生人数是:200×30%﹣15﹣14﹣16=15(人).
补全折线统计图如图所示;
(3)2500×(1﹣30%﹣27%﹣5%)=950(人),
即估计该校选择文明宣传的学生人数是950人.
5. (2018•湖州)“绿水青山就是金山银山”,为了保护环境和提高果树产量,某果农计划从甲、乙两个仓库用汽车向A,B两个果园运送有机化肥,甲、乙两个仓库分别可运出80吨和100吨有机化肥;A,B两个果园分别需用110吨和70吨有机化肥.两个仓库到A,B两个果园的路程如表所示:
路程(千米)
甲仓库
乙仓库
A果园
15
25
B果园
20
20
设甲仓库运往A果园x吨有机化肥,若汽车每吨每千米的运费为2元,
(1)根据题意,填写下表.
运量(吨)
运费(元)
甲仓库
乙仓库
甲仓库
乙仓库
A果园
x
110﹣x
2×15x
2×25(110﹣x)
B果园
80﹣x
x﹣10
2×20×(80﹣x)
2×20×(x﹣10)
(2)设总运费为y元,求y关于x的函数表达式,并求当甲仓库运往A果园多少吨有机化肥时,总运费最省?最省的总运费是多少元?
【解答】解:(1)填表如下:
运量(吨)
运费(元)
甲仓库
乙仓库
甲仓库
乙仓库
A果园
x
110﹣x
2×15x
2×25(110﹣x)
B果园
80﹣x
x﹣10
2×20×(80﹣x)
2×20×(x﹣10)
故答案为80﹣x,x﹣10,2×20×(80﹣x),2×20×(x﹣10);
(2)y=2×15x+2×25×(110﹣x)+2×20×(80﹣x)+2×20×(x﹣10),
即y关于x的函数表达式为y=﹣20x+8300,
∵﹣20<0,且10≤x≤80,
∴当x=80时,总运费y最省,此时y最小=﹣20×80+8300=6700.
故当甲仓库运往A果园80吨有机化肥时,总运费最省,最省的总运费是6700元.
6. (2020•湖州)已知在△ABC中,AC=BC=m,D是AB边上的一点,将∠B沿着过点D的直线折叠,使点B落在AC边的点P处(不与点A,C重合),折痕交BC边于点E.
(1)特例感知 如图1,若∠C=60°,D是AB的中点,求证:AP=AC;
(2)变式求异 如图2,若∠C=90°,m=6,AD=7,过点D作DH⊥AC于点H,求AH和AP的长;
(3)化归探究 如图3,若m=10,AB=12,且当AD=a时,存在两次不同的折叠,使点B落在AC边上两个不同的位置,请直接写出a的取值范围.
【解答】(1)证明:∵AC=BC,∠C=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB,∠A=60°,
由题意,得DB=DP,DA=DB,
∴DA=DP,
∴△ADP使得等边三角形,
∴AP=AD=AB=AC.
(2)解:∵AC=BC=6,∠C=90°,
∴AB===12,
∵DH⊥AC,
∴DH∥BC,
∴△ADH∽△ABC,
∴=,
∵AD=7,
∴=,
∴DH=,
将∠B沿过点D的直线折叠,
情形一:当点B落在线段CH上的点P1处时,如图2﹣1中,
∵AB=12,
∴DP1=DB=AB﹣AD=5,
∴HP1===,
∴AP1=AH+HP1=4,
情形二:当点B落在线段AH上的点P2处时,如图2﹣2中,
同法可证HP2=,
∴AP2=AH﹣HP2=3,
综上所述,满足条件的AP的值为4或3.
(3)如图3中,过点C作CH⊥AB于H,过点D作DP⊥AC于P.
∵CA=CB,CH⊥AB,
∴AH=HB=6,
∴CH===8,
当DB=DP时,设BD=PD=x,则AD=12﹣x,
∵sinA==,
∴=,
∴x=,
∴AD=AB﹣BD=,
观察图形可知当6<a<时,存在两次不同的折叠,使点B落在AC边上两个不同的位置.
7. (2019•湖州)已知在平面直角坐标系xOy中,直线l1分别交x轴和y轴于点A(﹣3,0),B(0,3).
(1)如图1,已知⊙P经过点O,且与直线l1相切于点B,求⊙P的直径长;
(2)如图2,已知直线l2:y=3x﹣3分别交x轴和y轴于点C和点D,点Q是直线l2上的一个动点,以Q为圆心,2为半径画圆.
①当点Q与点C重合时,求证:直线l1与⊙Q相切;
②设⊙Q与直线l1相交于M,N两点,连接QM,QN.问:是否存在这样的点Q,使得△QMN是等腰直角三角形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)如图1,连接BC,
∵∠BOC=90°,∴点P在BC上,
∵⊙P与直线l1相切于点B,
∴∠ABC=90°,而OA=OB,
∴△ABC为等腰直角三角形,
则⊙P的直径长=BC=AB=3;
(2)过点作CM⊥AB,
由直线l2:y=3x﹣3得:点C(1,0),
则CM=ACsin45°=4×=2=圆的半径,
故点M是圆与直线l1的切点,
即:直线l1与⊙Q相切;
(3)如图3,
①当点M、N在两条直线交点的下方时,
由题意得:MQ=NQ,∠MQN=90°,
设点Q的坐标为(m,3m﹣3),则点N(m,m+3),
则NQ=m+3﹣3m+3=2,
解得:m=3﹣;
②当点M、N在两条直线交点的上方时,
同理可得:m=3;
故点Q的坐标为(3﹣,6﹣3)或(3+,6+3).
8. (2019•湖州)如图1,已知在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是矩形,点A,C分别在x轴和y轴的正半轴上,连接AC,OA=3,tan∠OAC=,D是BC的中点.
(1)求OC的长和点D的坐标;
(2)如图2,M是线段OC上的点,OM=OC,点P是线段OM上的一个动点,经过P,D,B三点的抛物线交x轴的正半轴于点E,连接DE交AB于点F.
①将△DBF沿DE所在的直线翻折,若点B恰好落在AC上,求此时BF的长和点E的坐标;
②以线段DF为边,在DF所在直线的右上方作等边△DFG,当动点P从点O运动到点M时,点G也随之运动,请直接写出点G运动路径的长.
【解答】解:(1)∵OA=3,tan∠OAC==,
∴OC=,
∵四边形OABC是矩形,
∴BC=OA=3,
∵D是BC的中点,
∴CD=BC=,
∴D(,);
(2)①∵tan∠OAC=,
∴∠OAC=30°,
∴∠ACB=∠OAC=30°,
设将△DBF沿DE所在的直线翻折后,点B恰好落在AC上的B'处,
则DB'=DB=DC,∠BDF=∠B'DF,
∴∠DB'C=∠ACB=30°
∴∠BDB'=60°,
∴∠BDF=∠B'DF=30°,
∵∠B=90°,
∴BF=BD•tan30°=,
∵AB=,
∴AF=BF=,
∵∠BFD=∠AEF,
∴∠B=∠FAE=90°,
∴△BFD≌△AFE(ASA),
∴AE=BD=,
∴OE=OA+AE=,
∴点E的坐标(,0);
②动点P在点O时,
∵抛物线过点P(0,0)、D(,)、B(3,)
求得此时抛物线解析式为y=﹣x2+x,
∴E(,0),
∴直线DE:y=﹣x+,
∴F1(3,);
当动点P从点O运动到点M时,
∵抛物线过点P(0,)、D(,)、B(3,)
求得此时抛物线解析式为y=﹣x2+x+,
∴E(6,0),
∴直线DE:y=﹣x+,
∴F2(3,);
∴点F运动路径的长为F1F2==,
如图,当动点P从点O运动到点M时,点F运动到点F',点G也随之运动到G'.
连接GG'.当点P向点M运动时,抛物线开口变大,F点向上线性移动,所以G也是线性移动.
即GG'=FF'.
∵△DFG、△DF'G'为等边三角形,
∴∠GDF=∠G'DF'=60°,DG=DF,DG'=DF',
∴∠GDF﹣∠GDF'=∠G'DF'﹣∠GDF',
即∠G'DG=∠F'DF
在△DFF'与△DGG'中,
,
∴△DFF'≌△DGG'(SAS),
∴GG'=FF'=,
此时∠FGG′=120°,GG′∥DF,
∴点G的运动轨迹是线段GG′,
∴G运动路径的长为.
9. (2018•湖州)已知在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB≥AC,D,E分别为AC,BC边上的点(不包括端点),且==m,连接AE,过点D作DM⊥AE,垂足为点M,延长DM交AB于点F.
(1)如图1,过点E作EH⊥AB于点H,连接DH.
①求证:四边形DHEC是平行四边形;
②若m=,求证:AE=DF;
(2)如图2,若m=,求的值.
【解答】解:(1)①证明:∵EH⊥AB,∠BAC=90°,
∴EH∥CA,
∴△BHE∽△BAC,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴HE=DC,
∵EH∥DC,
∴四边形DHEC是平行四边形;
②∵,∠BAC=90°,
∴AC=AB,
∵,HE=DC,
∴HE=DC,
∴,
∵∠BHE=90°,
∴sinB==,
∴∠B=45°,
∴∠BEH=∠B=45°
∴BH=HE,
∵HE=DC,
∴BH=CD,
∴AH=AD,
∵DM⊥AE,EH⊥AB,
∴∠EHA=∠AMF=90°,
∴∠HAE+∠HEA=∠HAE+∠AFM=90°,
∴∠HEA=∠AFD,
∵∠EHA=∠FAD=90°,
∴△HEA≌△AFD,
∴AE=DF;
(2)如图2,过点E作EG⊥AB于G,
∵CA⊥AB,
∴EG∥CA,
∴△EGB∽△CAB,
∴,
∴,
∵,
∴EG=CD,
设EG=CD=3x,AC=3y,
∴BE=5x,BC=5y,
∴BG=4x,AB=4y,
∵∠EGA=∠AMF=90°,
∴∠GEA+∠EAG=∠EAG+∠AFM,
∴∠AFM=∠AEG,
∵∠FAD=∠EGA=90°,
∴△FAD∽△EGA,
∴=
10. (2018•湖州)如图1,在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC,∠ABC=90°,顶点A在第一象限,B,C在x轴的正半轴上(C在B的右侧),BC=2,AB=2,△ADC与△ABC关于AC所在的直线对称.
(1)当OB=2时,求点D的坐标;
(2)若点A和点D在同一个反比例函数的图象上,求OB的长;
(3)如图2,将(2)中的四边形ABCD向右平移,记平移后的四边形为A1B1C1D1,过点D1的反比例函数y=(k≠0)的图象与BA的延长线交于点P.问:在平移过程中,是否存在这样的k,使得以点P,A1,D为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的k的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)如图1中,作DE⊥x轴于E.
∵∠ABC=90°,
∴tan∠ACB==,
∴∠ACB=60°,
根据对称性可知:DC=BC=2,∠ACD=∠ACB=60°,
∴∠DCE=60°,
∴∠CDE=90°﹣60°=30°,
∴CE=1,DE=,
∴OE=OB+BC+CE=5,
∴点D坐标为(5,).
(2)设OB=a,则点A的坐标(a,2),
由题意CE=1.DE=,可得D(3+a,),
∵点A、D在同一反比例函数图象上,
∴2a=(3+a),
∴a=3,
∴OB=3.
(3)存在.理由如下:
①如图2中,当点A1在线段CD的延长线上,且PA1∥AD时,∠PA1D=90°.
在Rt△ADA1中,∵∠DAA1=30°,AD=2,
∴AA1==4,
在Rt△APA1中,∵∠APA1=60°,
∴PA=,
∴PB=,
由(2)可知P(3,),
∴k=10.
②如图2中,由题意D(6,),设P(3,),A1(3+h,2),D1(6+h,),
则PD2=32+(﹣)2,DA12=(3﹣h)2+()2,PA12=h2+(﹣2)2,
当∠PA1D=90°时,32+(﹣)2=(3﹣h)2+()2+h2+(﹣2)2,
又∵(6+h)=3,
可得k=10,
当∠PDA1=90°时,同法可得k=12,
综上所述,k的值为10或12.
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