知识点47 新定义型2018--2
展开
这是一份知识点47 新定义型2018--2,共93页。试卷主要包含了49, ,等内容,欢迎下载使用。
一、选择题
1. (2018山东滨州,11,3分)如图,∠AOB=60°,点P是∠AOB内的定点且OP=,若点M、N分别是射线OA、OB上异于点O的动点,则△PMN周长的最小值是( )
A. B. C.6 D.3
A
B
O
P
M
N
第11题图
【答案】D
【解析】分别以OA、OB为对称轴作点P的对称点P1,P2,连接点P1,P2,分别交射线OA、OB于点M、N则此时△PMN的周长有最小值,△PMN周长等于=PM+PN+MN= P1N+P2N+MN,根据对称的性质可知,OP1=OP2=OP=,∠P1OP2=120°,∠OP1M=30°,过点O作MN的垂线段,垂足为Q,在△OP1Q中,可知P1Q=,所以P1P2=2P1Q=3,故△PMN的周长最小值为3.
第11题答图
【知识点】轴对称的性质、两点之间线段最短、直角三角形(有一个角为30°)的性质。
2. (2018四川泸州,10题,3分)在平面直角坐标系内,以原点为原心,1为半径作圆,点P在直线上运动,过点P作该圆的一条切线,切点为A,则PA的最小值为( )
A. 3 B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】由题可知,B(-2,0),C(0,),P为直线上一点,过P作圆O的切线PA,连接AO,则在Rt△PAO中,AO=1,由勾股定理可得,要想使PA最小,要求PO最小,所以过点O作OP⊥BC于点P,此时PO=,PA=
P
A
O
y
x
C
B
【知识点】一次函数,圆的切线,勾股定理
3. (2018四川泸州,10题,3分)已知二次函数(其中是自变量),当时,随的增大而增大,且时,的最大值为9,则的值为( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】D
【解析】原函数可化为y=a(x+1)2+3a2-a+3,对称轴为x=-1,当时,随的增大而增大,所以a>0,抛物线开口向上,因为时,的最大值为9,结合对称轴及增减性可得,当x=1时,y=9,带入可得,a1=1,a2=-2,又因为a>0,所以a=1
【知识点】二次函数,增减性
4. (2018四川绵阳,10,3分) 一艘在南北航线上的测量船,于A点处测得海岛B在点A的南偏东30°方向,继续向南航行30海里到达C点时,测得海岛B在C点的北偏东15°方向,那么海岛B离此航线的最近距离是(结果保留小数点后两位)(参考数据:,)
A.4.64海里 B.5.49海里 C.6.12海里 D.6.21海里
【答案】B.
【解析】解:如图所示,
由题意知,∠BAC=30°、∠ACB=15°,
作BD⊥AC于点D,以点B为顶点、BC为边,在△ABC内部作∠CBE=∠ACB=15°,
则∠BED=30°,BE=CE,
设BD=x,
则AB=BE=CE=2x,AD=DE=x,
∴AC=AD+DE+CE=2x+2x,
∵AC=30,
∴2x+2x=30,
解得:x=≈5.49.
故选B.
【知识点】解直角三角形的应用——方向角问题,勾股定理的应用,三角形的外角性质,等腰三角形的判定,含30°角直角三角形的性质,垂线段最短的应用
5. (2018四川省宜宾市,8,3分)在△ABC中,若O为BC边的中点,则必有:AB2+AC2=2AO2+2BO2成立.依据以上结论,解决如下问题:如图,在矩形DEFG中,已知DE=4,EF=3,点P在以DE为直径的半圆上运动,则PF2 +PG2的最小值为( )
A. B. C.34 D.10
【答案】D
【思路分析】取GF的中点为O,连接PO,则根据材料可知PF2 +PG2=2PO2+2OG2=2PO2+2×22=8+2OP2,若使PF2 +PG2的值最小,则必须OP的值最小,所以PO垂直于GF时PO的值最小,即此时才有最小值.
【解题过程】取GF的中点为O,连接PO,则根据材料可知PF2 +PG2=2PO2+2OG2=2PO2+2×
22=8+2OP2,若使PF2 +PG2的值最小,则必须OP的值最小,所以PO垂直于GF时PO的值最小,
此时PO=1,所以PF2 +PG2的最小值为10.
【知识点】阅读理解题;矩形的性质
6.(2018天津市,11,3) 如图,在正方形ABCD中,E,F分别为AD,BC的中点,P为对角线BD上的一个动点,则下列线段的长等于AP+EP最小值的是( )
A.AB B.DE C.BD D.AF
【答案】D
【解析】分析:本题考查正方形的性质,轴对称的性质,取CD中点E′连结AE′、PE′,根据正方形是轴对称图形,可得EP=E′P,AF= AE′,结合图形由线段公理可得AE′为AP+EP最小值,进而可得结果.
解:取CD中点E′连结AE′、PE′,
由正方形的轴对称性质,可知EP=E′P,AF= AE′
∴AP+EP=AP+ E′P,
∴AP+EP最小值是AE′,
即AP+EP最小值是AF.
故选D
【知识点】正方形的性质;轴对称;线段公理
1. (2018山东德州,12,3分)如图,等边三角形的边长为4,点是△的中心,
.绕点旋转,分别交线段于两点,连接,给出下列四个结论:①;②;③四边形的面积始终等于;④△周长的最小值为6,上述结论中正确的个数是( )
第12题图
第12题答图1
第12题答图2
A.1 B.2 C. 3 D.4
【答案】C
【解析】如图1,连接OB、OC,因为点是△的中心,所以,OA=OB=OC,所以,,所以,所以(ASA),所以OD=OE,结论①正确;通过画图确定结论②错误,如当点E为BC中点时,;因为,所以,所以=,结论③正确;因为,所以BD=CE,所以BD+CE=BC=4,因为,OB=OC,易得,如图2,当OD⊥AB时,OD最小=BD×tan∠OBD=,所以DE最小=2,所以△周长的最小值为6, 结论④正确. 故选C.
【知识点】旋转,全等,定值,最值
2. (2018·新疆维吾尔、生产建设兵团,9,5)如图,点P是边长为1的菱形ABCD对角线AC上的一个动点,点M,N分别是AB,BC边上的中点,则MP+PN的最小值是 ( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B.
【解析】如下图,取AD的中点,连接N交AC于点P,则由菱形的轴对称性可知M、关于直线AC对称,从而P=PM,此时MP+PN的值最小,而易知四边形CDN是平行四边形,故N=CD=1,于是,MP+PN的最小值是1,因此选B.
【知识点】菱形的性质;轴对称;最小值;动态问题;最值问题
二、填空题
1. (2018四川泸州,题,3分) 如图5,等腰△ABC的底边BC=20,面积为120,点F在边BC上,且BF=3FC,EG是腰AC的垂直平分线,若点D在EG上运动,则△CDF周长的最小值为 .
第16题图
【答案】18
【解析】做△ABC的高AH,因为S=120,BC=20,所以AH=12,△CDF的周长=CF+CD+DF,CF=5,因为EG是腰AC的垂直平分线,连接AD,AF,可得DA=DC,所以AD+DF的最小值为AF的长度,在Rt△AHF中,HF=5,AH=12,由勾股定理可得AF=13,因此△CDF周长的最小值为18
H
【知识点】三角形面积,垂直平分线,勾股定理
2. (2018四川内江,23,6) 如图,以AB为直径的⊙O的圆心O到直线l的距离OE=3,⊙O的半径r=2,直线AB不垂直于直线l,过点A、B分别作直线l的垂线,垂足分别为点D、C,则四边形ABCD的面积的最大值为 .
【答案】12
【思路分析】由于四边形ABCD为梯形,所以面积为两底之和的一半再乘以高,由已知条件可以通过构造三角形的中位线,证得两底之和与线段OE的长度有关,是一个定值,所以四边形面积的大小取决于高,当直径AB为梯形的高时,面积最大.
【解题过程】解:连接DO并延长交CB的延长线于F,∵AD⊥l,BC⊥l,∴AD∥BC,∴∠DAO=∠FBO,∠ADO=∠F,∵OA=OB,∴△AOD≌△BOF,∴AD=BF,OD=OF,∵OE⊥l,∴AD∥BC∥OE,∴=,∴DE=CE,∴OE=CF= (BF+BC)=(AD+BC),∴AD+BC=2OE=6,∵四边形ABCD的面积=(AD+BC)×CD,∴当AB∥l时,即AB为梯形的高时四边形ABCD的面积最大,最大值为×6×4=12.
【知识点】三角形中位线,梯形的面积公式;全等三角形;
1. (2018贵州遵义,17题,4分)如图,抛物线y=x2+2x-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点P是抛物线对称轴上任意一点,若点D、E、F分别是BC、BP、PC的中点,连接DE、DF,则DE+DF的最小值为______
第17题图
【答案】
【解析】点D、E、F分别是BC、BP、PC的中点,所以DE、DF是△PBC的中位线,DE=PC,DF=PB,所以DE+DF=(PC+PB),即求PC+PB的最小值,因为B、C为定点,P为对称轴上一动点,点A、B关于对称轴对称,所以连接AC,与对称轴的交点就是点P的位置,PC+PB的最小值等于AC长度,由抛物线解析式可得,A(-3,0),C(0,-3),AC=,DE+DF=(PC+PB)=
【知识点】三角形中位线,勾股定理,二次函数,最短距离问题
15. 2. (2018四川攀枝花,15,4) 如图5,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,矩形内部有一动点P满足,则点P到A、B两点的距离之和PA+PB的最小值为 .
【答案】
【解析】设△PAB中AB边上的高是h,
∵,∴,
∴,∴动点P在与AB平行且与AB的距离是2的直线L上,如图,作点A关于直线L的对称点A',链接AA',BA',则BA'即为所求的最短距离。在
∴,即
3. (2018四川自贡,18,4分)如图,在⊿中,,将它沿翻折得到⊿,则
四边形的形状是 形,点分别为线段的任意点,则的最小值是 .
【答案】菱形
【解析】∵,∴是等腰三角形
将沿翻折得到,∴,∴四边形是菱形
沿翻折得到,∴与关于成轴对称
如图所示,作点关于的对称点,根据轴对称的基本性质,
垂直平分,∴,∴,
∴要求的最小值,即在线段、、上分别找点、、,使值最小,根据“两点之间,线段最短”即最小,最小值即为平行线与间的距离.
由题知,,
∴,即,,
在中,
∴的最小值为.
【知识点】菱形的判定,轴对称的基本性质,平行线间距离,解直角三角形
三、解答题
1. (2018山东聊城,25,12分)如图,已知抛物线与x轴分别交于原点O和点F(10,0),与对称轴l 交于点E(5,5).矩形ABCD的边AB在x轴正半轴上,且AB=1,边AD、BC与抛物线分别交于点M、N.当矩形ABCD沿x轴正方向平移,点M、N位于对称轴l的同侧时,连接MN,此时,四边形ABNM的面积记为S;点M、N位于对称轴l的两侧时,连接EM、EN,此时,五边形ABNEM的面积记为S.将点A与点O重合的位置作为矩形ABCD平移的起点,设矩形ABCD平移的长度为t(0≤t≤5).
(1)求出这条抛物线的表达式;
(2)当t=0时,求的值;
(3)当矩形ABCD沿着x轴的正方向平移时,求S关于t(0≤t≤5)的函数表达式,并求出t为何值时,S有最大值,最大值是多少?
【思路分析】(1)将点F、E的坐标代入求出a、b的值即可得到抛物线的表达式;
(2)画出当t=0时的图形,根据AB=1,借助求出点N的坐标,进而可以求出的值;
(3)利用抛物线的解析式求出AM、BN的长度,再结合AB=1将S用含有t的代数式表示出来,再利用函数最值的求法确定S的最大值.
【解题过程】解:(1)∵抛物线与x轴分别交于原点O和点F(10,0),与对称轴l 交于点E(5,5).
∴,解得
∴这条抛物线的表达式为.
(2)如图所示,
当t=0时,求的值
∵AB=1,
∴点N的坐标为1,
∵点N在二次函数的图象上,
∴点N的纵坐标为,
即BN=.
∴=
(3)①当0≤t≤4时,如图所示,OA=t,OB=t+1,
∴AM=,
BN====,
∴
,
∵,,
∴当t=4时,S最大,最大值=.
②当4<t≤5时,如图所示,设l交x轴于点P,则EP=5,OP=5,
∵OA=t,OB=t+1,
∴AP=5-t,BP=t+1-5=t-4,AM=,
BN====,
∴
∵,,且,
∴当时,S最大,最大值为=.
综上所述,
当0≤t≤4时,,且当t=4时,S最大,最大值;
当4<t≤5时,,且当时,S最大,最大值为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式,利用自变量求函数值,三角形、梯形及五边形的面积计算,二次函数的最值问题,动点问题,分段函数
2. (2018山东潍坊,24,12分)如图1,在□ABCD中,DH⊥AB于点H,CD的垂直平分线交CD于点E,交AB于点F,AB=6,DH=4,BF∶FA=1∶5.
(1)如图2,作FG⊥AD于点G,交DH于点M,将△DGM沿DC方向平移,得到△CG´M´,连接M′B.
①求四边形BHMM'的面积;
②直线EF上有一动点N,求△DNM周长的最小值.
(2)如图3,延长CB交EF于点Q,过点Q作QK∥AB,过CD边上的动点P作PK∥EF,并与QK交于点K,将△PKQ沿直线PQ翻折,使点K的对应点K'恰好落在直线AB上,求线段CP的长.
【思路分析】(1)①由题意可知四边形BHMM'为梯形,上底BH,下底MM′易求,故只需求出高MH即可,计算MH可通过同角的余角相等证明∠FMH=∠A,而∠A的正切值易求,故高MH可得(求高也可利用△FHM∽△DHA来计算),从而求出面积;②由EF垂直平分CD可得点D和点C关于直线EF对称,故只需连接CM,CM与EF的交点即为满足条件的点N,分别求出CM和DM即可求出周长的最小值;(2)先通过∠A的正切值不变求出FQ的长度,从而求出PK,由折叠可得PK′=PK,QK′=QK,利用勾股定理先求出GK′的长度,设PE=x,在Rt△QFK′中把FK′和QK′用x表示出来,利用勾股定理求出x的值,从而求出CP的长度.
【解题过程】解:(1)①∵BF∶FA=1∶5,AB=6,
∴BF=1,AF=5.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴CD=AB=6,
∵EF垂直平分CD,
∴DE=CE=3.
∴FH=3,HA=AF-FH=5-3=2.
在Rt△ADH中
∵∠A+∠AFM=90°,∠AFM+∠FMH=90°,
∴∠FMH=∠A
∴.
∵FH=3,∴MH=
由平移可知MM′=CD=6,BH=1+3=4
∴S四边形BHMM′=.
②由点C与点D关于直线EF对称可知,连接CM交EF于点N,连接DN,此时△DMN周长最小.
N
DM=DH-MH=.
在Rt△CDM中,
,即DN+MN= .
∴△DNM周长的最小值为.
(2)标准答案:
∵BF∥CE,
∴,
∴QF=2,
∴PK=PK′=6
过点K′作E′F′∥EF,分别交CD于点E′,交QK于点F′,
当点P在线段CE上时,
在Rt△PK′E′中,
PE′2=PK′2-E′K′2,
∴PE′= ,
∵Rt△PE′K′∽Rt△K′F′Q,
∴ ,
∴ .
∴QF′=,
∴PE=PE′-EE′= .
∴CP= .
同理可得,当点P在线段ED上时,CP′=.
综上可得,CP的长为或.
方法2:当点P在线段CE上时,
如图所示,设直线AB与PK交于点G.
G
在Rt△BFQ中,∠ABQ=∠A
∴tan∠ABQ= ,
∵BF=1,∴FQ=2.
∴EQ=EF+FQ=4+2=6
∴PK=EQ=6.
由折叠可得:PK′=PK=6,QK′=QK
在Rt△PGK′中,PG=DH=4
GK′=
设PE=x,则GF=KQ=x,QK′=x,FK′=GK′-GF=
在Rt△QFK′中,
解得:.
∴CP=CE-PE= .
同理可得,当点P在线段ED上时,
CP′=.
综上可得,CP的长为或.
【知识点】平行四边形,图形的平移,图形的轴对称,勾股定理,梯形,几何最值问题,分类讨论思想
3. (2018年山东省枣庄市,25,10分) 如图,已知二次函数y=ax2+x+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B、C,点C坐标为(8,0),连接AB、AC.
(1)请直接写出二次函数y=ax2+x+c的表达式;
(2)判断△ABC的形状,并说明理由;
(3)若点N在x轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,请直接写出此时点N的坐标;
(4)若点N在线段BC上运动(不与点B、C重合),过点N作NM∥AC,交AB于点M,当△AMN面积最大时,求此时点N的坐标.
【思路分析】(1)根据待定系数法即可求得;
(2)根据抛物线的解析式求得B的坐标,然后根据勾股定理分别求得AB2=20,AC2=80,BC10,然后根据勾股定理的逆定理即可证得△ABC是直角三角形.
(3)分别以A、C两点为圆心,AC长为半径画弧,与x轴交于三个点,由AC的垂直平分线与x轴交于一个点,即可求得点N的坐标;
(4)设点N的坐标为(n,0),则BN=n+2,过M点作MD⊥x轴于点D,根据三角形相似对应边成比例求得MD=(n+2),然后根据S△AMN=S△ABN﹣S△BMN
得出关于n的二次函数,根据函数解析式求得即可.
【解题过程】解:(1)∵二次函数y=ax2+x+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B、C,点C坐标为(8,0),
∴,解得.∴抛物线表达式:y=﹣x2+x+4;
(2)△ABC是直角三角形.
令y=0,则﹣x2+x+4=0,
解得x1=8,x2=﹣2,
∴点B的坐标为(﹣2,0),
由已知可得,
在Rt△ABO中AB2=BO2+AO2=22+42=20,
在Rt△AOC中AC2=AO2+CO2=42+82=80,
又∵BC=OB+OC=2+8=10,
∴在△ABC中AB2+AC2=20+80=102=BC2
∴△ABC是直角三角形.
(3)∵A(0,4),C(8,0),
∴AC==4,
①以A为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于N,此时N的坐标为(﹣8,0),
②以C为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于N,此时N的坐标为(8﹣4,0)或(8+4,0)
③作AC的垂直平分线,交x轴于N,此时N的坐标为(3,0),
综上,若点N在x轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,点N的坐标分别为(﹣8,0)、(8﹣4,0)、(3,0)、(8+4,0).
(4)设点N的坐标为(n,0),则BN=n+2,过M点作MD⊥x轴于点D,
∴MD∥OA,
∴△BMD∽△BAO,
∴=,
∵MN∥AC
∴=,
∴=,
∵OA=4,BC=10,BN=n+2
∴MD=(n+2),
∵S△AMN=S△ABN﹣S△BMN
=BN•OA﹣BN•MD
=(n+2)×4﹣×(n+2)2
=﹣(n﹣3)2+5,
∴当△AMN面积最大时,N点坐标为(3,0).
【知识点】求二次函数的解析式;勾股定理和逆定理;等腰三角形的性质;三角形相似的判定和性质;二次函数的最值
4. (2018四川省成都市,27,10)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=,AC=2,过点B作直线m∥AC,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A´B´C´(点A、B的对应点分别为A´、B´),射线CA´、CB´分别交直线m于点P,Q.
(1)如图1,当P与A´重合时,求∠ACA´的度数;
(2)如图2,设A´B´与BC的交点为M,当M为A´B´的中点时,求线段PQ的长;
(3)在旋转过程中,当点P,Q分别在CA´,CB´的延长线上时,试探究四边形PA´B´Q的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形PA´B´Q的最小面积;若不存在,请说明理由.
【思路分析】(1)当P与A´重合时,解Rt△A´BC,求出∠BA´C的度数,即为∠ACA´的度数;(2)当M为A´B´的中点时,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半,得∠MA´C=∠BCA,解Rt△PBC求出PB,利用同角余角相等,得∠BQC=∠PCB,解Rt△CBQ求出BQ,根据PQ=PB+BQ即可求得PQ;(3)作Rt△PCQ斜边中线CM,由S四边形PA´B´Q=S△PCQ-S△PA´B´=PQ·BC-S△PA´B´=CM·BC-S△PA´B´,根据垂线段最短,当CM⊥PQ时,S四边形PA´B´Q最小,求出其最小值即可.
【解题过程】解:(1)∵∠ACB=90°,AB=,AC=2,∴BC==,当P与A´重合时,A´C=AC=2,在Rt△A´BC中,sin∠BA´C==,∴∠BA´C=60°,∵m∥AC,∴∠ACA´=∠BA´C=60°.
(2)∵∠A´CB´=90°,M为A´B´的中点时,∴A´M=CM,∴∠MA´C=∠A´CM=∠A,∵在Rt△ABC中,tan∠A==,∴在Rt△PBC中,tan∠A´CB==,∴PB=.∵∠PCB+∠BCQ=∠BCQ+∠BQC=90°,∴∠BQC=∠PCB,∴tan∠BQC=tan∠A´CB=,∴BQ==2,∴PQ=PB+BQ=.
(3)取PQ的中点M,连接CM.∵S△CA´B´=A´C·B´C=×2×=,S△PCQ=PQ·BC=PQ,∴S四边形PA´B´Q=S△PCQ-S△CA´B´=PQ-,∵M为PQ的中点,∠PCQ=90°,∴PQ=2CM,∴S四边形PA´B´Q=S△PCQ-Q-S△CA´B´=CM-,当CM最小时,S四边形PA´B´Q最小.∵CM≤BC=,∴当CM=时,S四边形PA´B´Q的最小值= CM-=3-.
【知识点】解直角三角形;直角三角形斜边中线等于斜边一半;旋转
5. (2018四川广安,题号26,分值:10)如图,已知抛物线y=12x2+bx+c与直线y=12x+3相较于A,B两点,交x轴于C,D两点,连接AC,BC,已知A(0,3),C(-3,0).
(1)求出抛物线的解析式.
(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使MB-MD的值最大,并求出这个最大值.
(3)点P为y轴右侧抛物线上的一动点,连接PA,过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q,是否存在点P,使得以APQ为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
第26题图
【思路分析】对于(1),将点AC的坐标代入关系式,求出b,c的值即可;
对于(2),先确定要求MB-MD就是求出MB-MC的值最大,即可确定点M的位置,然后求出点B的坐标,即可求出最大值;
对于(3),先确定△ABC是直角三角形,直角边的比为13,再根据题意确定点P,并构造Rt△APE,并根据两直角边的比为13,求出点P的坐标.
【解题过程】(1)∵抛物线y=12x2+bx+c经过点A(0,3),C(-3,0),
∴c=3,12×(-3)2-3b+c=0.................................................................................................1分
解得b=52,c=3............................................................................................................................2分
∴抛物线的解析式为y=12x2+52x+3…………………………………………………………3分
(2)根据二次函数的对称性可知MD=MC,要求MB-MD的值最大,就是求MB-MC的值最大,由三角形两边之差小于第三边,得当点B,C,M在同一条直线上时,MB-MD的值最大…………………………………………………………………………………….4分
由一次函数和二次函数交于A,B两点,得
12x2+52x+3=12x+3,
解得x=-4或0,
当x=-4时,y=1,
即点B(-4,1)……………………………………………………………………………...5分
∵点C(-3,0),
∴BC=(-4+3)2+(1-0)2=2,
所以最大值为2……………………………………………………………………………….6分
第26题答图
(3)∵点B(-4,1),点A(0,3),点C(-3,0),
∴AB=20,BC=2,AC=32,…………………………………………………………………7分
则AB2=BC2+AC2,
∴△ABC是直角三角形,解∠C=90°,BCAC=13……………………………………………………8分
设点P的坐标为(a,12a2+52a+3),过点P作PE⊥y轴,于点E.
PE=a或-a,AE=12a2+52a或-12a2-52a,
当a12a2+52a=13或a12a2+52a=3时,可知△APQ和△APE相似,即△APQ和△ABC相似,
解得a=1或a=-133(舍)……………………………………………………………………….9分
所以点P的坐标为(1,6)…………………………………………………………………..10分
第26题答图
6.(2018·重庆B卷,26,12)抛物线y=-x2-x+与x轴交于点A,B(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)如图1,连接CD,求线段CD的长;
(2)如图2,点P是直线AC上方抛物线上一点,PF⊥x轴于点F,PF与线段AC交于点E;将线段OB沿x轴左右平移,线段OB的对应线段是O1B1.当PE+EC的值最大时,求四边形P O1B1C周长的最小值,并求出对应的点O1的坐标;
(3)如图3,点H是线段AB的中点,连接CH,将△OBC沿直线CH翻折至△O2B2C的位置,再将△O2B2C绕点B2旋转一周,在旋转过程中,点O2,C的对应点分别是O3,C1,直线O3C1分别与直线AC,x轴交于点M,N.那么,在△O2B2C的整个旋转过程中,是否存在恰当的位置,使△OMN是以MN为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的线段O2M的长;若不存在,请说明理由.
26题图1
26题图2
26题图3
【思路分析】(1)过点D作DE⊥y轴于点E,由题意易知点C(0,),再根据抛物线的顶点公式求出D点坐标,最后在Rt△CDE中,由勾股定理,易求出CD的长度;(2)①在y=-x2-x+中,令y=0,得到关于x的一元二次方程,求解得A、B两点的坐标;②再设直线AC的解析式为y=kx+,将A点坐标代入即可得到k的值为;③令P(t,-t2-t+), E(t,t+),从而PE=-t2-t,并根据两点间的距离公式求出EC的长;④计算出PE+EC=-(t+2)2+,由二次函数的性质易知当t=-2时,PE+EC取最大值,此时P(-2,),且PC∥x轴,易知PC=2,O1B1=OB=,要使四边形PO1B1C周长的值最小,就是要求PO1+B1C的值最小,此时利用平移、轴对称知识,先将点P向右平移个单位长度,得点P1(-,),则PO1=P1B1.再作P1关于x轴的对称点P2(-,-),则P1B1=P2B1.连接P2C与x轴的交点即为使PO1+B1C的值最小的点B1.⑤在Rt△P1P2C中,由勾股定理,得PO1+B1C=P2C==,从而四边形P O1B1C周长的最小值为3+,所求的点O1的坐标为(-,0).
(3)分类讨论如下:如答图3,通过计算可得O2M=时,NA=NM;如答图4,若点C与M点重合时,MA=MN,此时,O2M=O2C=AC=;如答图5,通过计算可得O2M=时,NA=NM;如答图6,通过计算可得O2M=时,MA=MN,此时C1,H,N重合.综上,符合条件的O2M的长为或或2+或2-.
第26题答图3 第26题答图4
第26题答图5 第26题答图6
【解题过程】
26.解:(1)如下图,过点D作DE⊥y轴于点E,由题意易知点C(0,).
∵,,
∴D(-,),从而CE=,DE=.
∴在Rt△CDE中,由勾股定理,得CD=.
(2)在y=-x2-x+中,令y=0,得-x2-x+=0,
解得x1=-3,x2=,从而A(-3,0),B(,0).
令直线AC的解析式为y=kx+,则-3k+=0,解得k=.
∴直线AC的解析式为y=x+.
令P(t,-t2-t+), E(t,t+),从而PE=-t2-t,
EC=.
∴PE+EC=-t2-t-
=-t2-t=-(t+2)2+.
∴当t=-2时,PE+EC取最大值,此时P(-2,).
∴PC=2,O1B1=OB=.
要使四边形PO1B1C周长的值最小,就是要求PO1+B1C的值最小,将点P向右平移个单位长度,得点P1(-,),则PO1=P1B1.再作P1关于x轴的对称点P2(-,-),则P1B1=P2B1.连接P2C与x轴的交点即为使PO1+B1C的值最小的点B1.∴B1(-,0),将B1向右平移个单位长度即得点O1.此时,PO1+B1C=P2C==,从而四边形P O1B1C周长的最小值为3+,所求的点O1的坐标为(-,0).
(3)O2M的长为或或2+或2-.
【知识点】二次函数;一元二次方程的解法;勾股定理;平移;旋转;轴对称;最值问题;等腰三角形;分类思想;数形结合思想;探究性问题;压轴题;
7. (2018江苏泰州,24,10分)(本题满分10分)
平面直角坐标系xoy中,二次函数的图像与x轴有两个交点.
(1)当m=-2时,求二次函数的图像与x轴的交点坐标;
(2)过点P(0,m-1)作直线l⊥y轴,二次函数图像的顶点A在直线l与x轴之间(不包含点A在直线l上),求m的范围;
(3)在(2)的条件下,设二次函数图像的对称轴与直线l相交于点B,求△ABO的面积最大时m的值.
【思路分析】(1)当m=-2时,二次函数变为,令,得解;(2)先根据“二次函数的图像与x轴有两个交点”得m的取值范围,从而确定点P(0,m-1)的大致位置,在用m的代数式表示二次函数顶点A的坐标,最后“顶点A在直线l与x轴之间”得关于m的不等式组,解不等式组即可;(3)先用m的代数式表示出△ABO的面积,根据增减性求出面积最大时m的值.
【解题过程】解:(1)当m=-2时,,
令,得,
∴二次函数的图像与x轴的交点坐标为(,0);
(2)令=0,则△=,
∴, ∴点P(0,m-1)在x轴负半轴上,
∵,
∴顶点A(m,2m+2)在第三象限,
∵点A在直线l与x轴之间,
∴m-1<2m+2<0,
∴-3<m<-1;
(3)∵二次函数图像的对称轴与直线l相交于点B,
∴点B的坐标为(m,m-1),
∴AB==(2m+2)-(m-1)= m+3,
∴S△ABO====,
∴△ABO的面积最大时.
【知识点】二次函数与一元二次方程的关系,三角形面积,二次函数的最值
8. (2018江苏省盐城市,27,14分) ,
如图①,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+3经过点A(-1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图②,用宽为4个单位长度的直尺垂直于x轴,并沿x轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于P、Q两点(点P在点Q的左侧),连接PQ,在线段PQ上方抛物线上有一动点D,连接DP、DQ.
(Ⅰ)若点P的横坐标为-,求△DPQ面积的最大值,并求此时点D的坐标;
(Ⅱ)直尺在平移过程中,△DPQ面积是否有最大值?若有,求出面积的最大值;若没有,请说明理由.
【思路分析】(1)把A(-1,0),B(3,0)两点代入y=ax2+bx+3,用待定系数法求抛物线的表达式;
(2)(Ⅰ)根据题意先求得P、Q两点的坐标,再用待定系数法求直线PQ的表达式.过点D作DF⊥x轴于E,交PQ于F.直尺的宽度一定,当时DF最长时,△DPQ面积的最大.设点D的坐标为(m,-m2+2m+3),则点F的坐标为(m,-m+),求得DF的最大值,然后根据三角形的面积公式,求得△DPQ面积的最大值.
(Ⅱ)同理.设P( c,-c2+2c+3),Q(c+4,-c2-6c-5),则直线PQ的表达式可求; 设点D的坐标为(m,-m2+2m+3),则点F的坐标为(m,-(2c+2)m+c2+4c+3),求得DF的最大值,△DPQ面积的最大值可得.
【解题过程】解:(1)把A(-1,0),B(3,0)两点代入y=ax2+bx+3,
得解得
∴抛物线的表达式为y=-x2+2x+3.
(2)(Ⅰ)设直线PQ的表达式为y=kx+b,把P(-,),Q(,-)两点的坐标代入,得
解得
∴直线PQ的表达式为y=-x+.
设点D的坐标为(m,-m2+2m+3),则点F的坐标为(m,-m+),
∴DF=-m2+2m+3-(-m+)
=-m2+3m+
=-(m2-3m)+.
=-(m-)2+4
当m=时,DF有最大值,最大值为4.
此时点D的坐标(,4).
直尺的宽度一定,所以当DF最长时,△DPQ面积的最大.
△DPQ的面积=×4DF
=×4×4=8
∴△DPQ面积的最大值为8;
(Ⅱ)设P( c,-c2+2c+3),Q(c+4,-c2-6c-5),
把P、Q两点的坐标代入直线PQ的表达式y=kx+b,得
解得
∴直线PQ的表达式为y=-(2c+2)x+c2+4c+3.
设点D的坐标为(m,-m2+2m+3),则点F的坐标为(m,-(2c+2)m+c2+4c+3),
∴DF=-m2+2m+3-[-(2c+2)m+c2+4c+3]
=-m2+(2c+4)m-(c2+4c)
=-[m-(c+2)] 2+4
当m=c+2时,DF最长,最长为4.
此时,△DPQ的面积=×4DF
=×4×4
=8.
【知识点】二次函数的表达式;一次函数的表达式;面积最值;由特殊到一般的思想方法
9.(2018山东省济宁市,20,8)(8分)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别是边AD,BC的中点,连接DF,过点E作EH⊥DF,垂足为H,EH的延长线交DC于点G.
(1)猜想DG与CF的数量关系,并证明你的结论;
(2)过点H作MN∥CD,分别交AD,BC于点M,N.若正方形ABCD的边长为10,点P是MN上一点,求△PDC周长的最小值.
【思路分析】问题(1),根据条件可以确定∠DEG=∠CDF,从而可得△DCF∽△EDG,即可应用相似三角形的性质确定DG与CF的数量关系;问题(2),要求△PDC周长的最小值,也就是要求DP+CP的最小值,只需要作出点C关于MN成轴对称的点C′,连接DC′与MN的交点即为动点P的位置,因此,问题转化为求出CN的长度,也就是求得DM的长度.根据问题(1)中的结论可以求得GH与EH的比值为1:4,从而DM: EM=1:4,可得DM长为1,因此,可以求得问题的结果.
【解题过程】(1)∵ 四边形ABCD为正方形,∴ BC=CD=AD,∠BCD=∠EDC=90°,即∠CDF+∠ADF=90°.
∵ EH⊥DF,垂足为H, ∴ ∠EHD=90°,即∠DEG+∠ADF=90°,
∴ ∠DEG=∠CDF,∴ △DCF∽△EDG,∴ .
∵ 点E,F分别是边AD,BC的中点,∴ DC=2CF,∴DE=2DG.
(2)∵ Rt△DEG中,∠EDG=90°,∴ tan∠DEG=,∴ tan∠CDF=,
∴ =,∴.
∵ 四边形ABCD为正方形,∴ AD∥BC,NM∥CD,
∴ 四边形DMNC是平行四边形,
∴ .
∵ 点E是边AD的中点,正方形ABCD的边长为10,
∴ED=5,∴DM=CN=1.
作出点C关于MN成轴对称的点C′,连接DC′与MN的交点即为动点P的位置,
∴ CC′=1,DC′==2,
∴ △PDC周长的最小值为CD+CP+DP=CD+ CC′=10+2
【知识点】正方形的性质 相似三角形的判定与性质 轴对称的性质 勾股定理 转化思想
10. (2018山东烟台,25,14分)(本题满分14分)
如图1,抛物线与x轴相交A(-4,0),B(1,0)两点,过点B的直线分别与y轴及抛物线交于点C,D.
(1)求直线和抛物线的表达式;
(2)动点P从点O出发,在x轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,△PDC为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t的值;
(3)如图2,将直线BD沿y轴向下平移4个单位后,与x轴,y轴分别交于E,F两点.在抛物线的对称轴上是否存在点M,在直线EF上是否存在点N,使DM+MN的值最小?
若存在,求出其最小值及点M,N的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路分析】 (1)∵抛物线和x轴交点A(-4,0),B(1,0),∴设, 展开后让一次项系数等于2,可求出a,从而求出抛物线的表达式;
(2)此题分类讨论,先以BD为直径画圆和x轴交于两点;再分别过D和C两点作CD的垂线,分别与x轴交于两点,都是符合条件的点,共有四个点.每一种情况都可以通过三角函数(或相似)解决;
(3)此题D是定点,M、N是动点,这与我们以前遇到的求一动点到两定点的距离之和最小不同,但也有共同之处,就是都需要过定点作对称轴的对称点.此题也不例外,就是作D关于对称轴的对称点D’,再根据垂线段最短,过D’作直线EF的垂线,垂足为N,垂线D’N与直线EF交于点M,此时M、N即为所求点,再利用D′N⊥EF,得到:从而求出直线D′N的表达式,与直线EF的表达式联立求出N的坐标;又M的横坐标可通过对称轴确定,将M的的横坐标代入直线D′N的表达式,可求出M的坐标.DM+MN的最小值即为D′N的长度,可以通过D’和N的坐标,利用两点间距离公式得到.
【解题过程】 (1)方法1:∵A(-4,0),B(1,0),
∴设,
∴,
∴3a=2,∴,
∴.
把B(1,0)代入,可得,
∴.
方法2:把A(-4,0),B(1,0)代入,得
解得
∴.
把B(1,0)代入,可得,
∴.
(2)∵,∴C(0,),∴OC=.
由得,
∴,
解得当x=-5时,,∴D(-5,4).
Ⅰ)若∠DPC=90°,如图(1),作DH⊥x轴于H,∴∠1+∠2=90°=∠3+∠2,∴∠1=∠3,
∴tan∠1=tan∠3,∵P(-t,0),∴PH=5-t,OP=t,∴,∴,
∴.
Ⅱ)过D作DP1⊥CD,如图(2),过D作MN∥x轴,过P作P1M⊥MN,可证∠1=∠2,∴tan∠1=tan∠2,
∴,∴
Ⅲ)过C作CP2⊥CD,如图(2),可证∠1=∠3,∴tan∠1=tan∠3,
∴,∴
(3)直线:向下平移4个单位后得到直线EF:
∵对称轴是直线,作D(-5,4)关于直线的对称点D′,
∵
过D′作D′N⊥EF于N,交对称轴于M,如图(3),此时DM+MN最小.
∵D′N⊥EF,∴
.
,
解得x=-2,
代入得
y=--=-2.
∴N(-2,-2).
又D′(2,4),
,
【知识点】二次函数的综合题;分类讨论思想;
11. (2018山东省淄博市,24,9分)
如图,抛物线y=ax2+bx经过△OAB的三个顶点,其中点A(1,),点B(3,-),O为坐标原点.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)若P(4,m),Q(t,n)为该抛物线上的两点,且n<m,求t的取值范围;
(3)若C为线段AB上的一个动点,当点A,点B到直线OC的距离之和最大时,求∠BOC的大小及点C的坐标.
【思路分析】(1)用待定系数法求解即可;(2)先求出抛物线的对称轴,考虑x=4在抛物线的哪一侧,再利用抛物线开口朝下,离对称轴越近的点其函数值越大可以看出Q点离对称轴的距离比P点离对称轴的距离远,从而能够确定t的取值范围;(3)易知当OC⊥AB时,A、B两点到OC距离之和最大.由O、A、B坐标易求OA、OB、AB,则可证△AOB是直角三角形,进而求出OC长,再利用解直角三角形求出C点坐标.
【解题过程】解:(1)因为点A(1,),B(3,-)在抛物线y=ax2+bx上,
所以,解得:a=-,b=
所以抛物线所对应的函数表达式为y=-x2+x
(2)因为抛物线y=-x2+x的对称轴是x=-.
所以点P(4,m)关于对称轴x=的对称点的坐标是(-,m).
又因为P(4,m),Q(t,n)为该抛物线上的两点,且n<m,所以t的取值范围是t<-或t>4
(3)如图所示,过点A作AD⊥OC于点D,过点B作BE⊥OC于点E.
∵S△AOB=OC▪AD+OC▪BE.
∴AD+BE=.
欲使点A,点B到直线OC的距离之和最大,则OC必须最小,当且仅当OC⊥AB时,OC最小,此时D、E、C重合.
根据题意,易得OA=2,OB=2,AB=4.
∵OA2+OB2=16,AB2=16,∴OA2+OB2= AB2
∴△OAB是直角三角形.
∵S△AOB= OA▪OB= OC▪AB,∴OC=,∵cos∠BOC=,∴∠BOC=60°
∵tan∠BOM=,∴∠BOM=30°,∴∠COM=60°-30°=30°.
∴CM=sin∠COM▪OC=,OM=cos∠COM▪OC=
∴点C的坐标是(,)
【知识点】待定系数法;解直角三角形;勾股定理逆定理;平面直角坐标系中两点距离;二次函数图象的性质
12. (2018四川省宜宾市,24,12分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),如图,直线y=x与抛物线交于A、B两点,直线l为y= –1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在l上是否存在一点P,使PA+PB取得最小值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)知F(x0,y0)为平面内一定点,M(m,n)为抛物线上一动点,且点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等,求定点F的坐标.
【思路分析】(1)由抛物线的顶点坐标为(2,0),可设抛物线的解析式为y=a(x-2)2,由
抛物线过点(4,1),利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,通过解方程组可求出点A、B的坐标,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值,根据点B的坐标可得出点B′的坐标,根据点A、B′的坐标利用待定系数法可求出直线AB′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P的坐标;
(3)由点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等,所以根据直角三角形中勾股定理求出MF的长,以及根据点到直线的距离求出M到l的距离,从而建立方程,然后再结合二次函数图象上点的坐标特征,即可得出(1--y0)m2-(2-2x0-2y0)m+x02+y02-2y0-3=0,由m的任意性可得出关于x0、y0的方程组,解之即可求出顶点F的坐标.
【解题过程】解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(2,0),
设抛物线的解析式为y=a(x-2)2.
∵该抛物线经过点(4,1),
∴1=4a,解得:a=,
∴抛物线的解析式为y=(x-2)2=x2-x+1.
(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,得:,解得:或,∴点A的坐标为(1,),点B的坐标为(4,1).
作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值(如图1所示).
∵点B(4,1),直线l为y=-1,
∴点B′的坐标为(4,-3).
设直线AB′的解析式为y=kx+b(k≠0),
将A(1,)、B′(4,-3)代入y=kx+b,得:,解得:,
∴直线AB′的解析式为y=,
当y=-1时,有=-1,
解得:x=,
∴点P的坐标为(,-1).
(3)∵点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等,
∴(m-x0)2+(n-y0)2=(n+1)2,
∴m2-2x0m+x02-2y0n+y02=2n+1.
∵M(m,n)为抛物线上一动点,
∴n=m2-m+1,
∴m2-2x0m+x02-2y0(m2-m+1)+y02=2(m2-m+1)+1,
整理得:(1--y0)m2-(2-2x0-2y0)m+x02+y02-2y0-3=0.
∵m为任意值,
∴,
∴,
∴定点F的坐标为(2,1).
【知识点】二次函数的解析式;点到直线的距离;勾股定理;轴对称的性质;一次函数的解析式等
13.(2018四川泸州,25题,12分) 如图11,已知二次函数的图象经过点A(4,0),与y轴交于点B.在x轴上有一动点C(m,0) (0
相关试卷
这是一份知识点02 新定义型、阅读理解型问题,共23页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
这是一份知识点47 新定义型2018--1,共44页。试卷主要包含了=________, 问题背景,探究函数与的相关性质等内容,欢迎下载使用。
这是一份知识点46 数学文化2018--2,共4页。试卷主要包含了 ”, ,则竹竿的长为等内容,欢迎下载使用。