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2022年中考数学真题汇编:动态问题(含解析)
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2022年中考数学真题汇编:动态问题
1.(2022大庆)平面直角坐标系中,点M在y轴的非负半轴上运动,点N在x轴上运动,满足.点Q为线段的中点,则点Q运动路径的长为( )
A. B. C. D.
2.(2022十堰)如图,是等边的外接圆,点是弧上一动点(不与,重合),下列结论:①;②;③当最长时,;④,其中一定正确的结论有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
3.(2022齐齐哈尔)如图①所示(图中各角均为直角),动点Р从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿A→B→C→D→E路线匀速运动,△AFP的面积y随点Р运动的时间x(秒)之间的函数关系图象如图②所示,下列说法正确的是( )
A. AF=5 B. AB=4 C. DE=3 D. EF=8
4.(2022恩施州)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD=10cm,BC=8cm,点P从点D出发,以1cm/s的速度向点A运动,点M从点B同时出发,以相同的速度向点C运动,当其中一个动点到达端点时,两个动点同时停止运动.设点P的运动时间为t(单位:s),下列结论正确的是( )
A. 当时,四边形ABMP为矩形
B. 当时,四边形CDPM为平行四边形
C. 当时,
D. 当时,或6s
5.(2022鄂州)如图,定直线MNPQ,点B、C分别为MN、PQ上的动点,且BC=12,BC在两直线间运动过程中始终有∠BCQ=60°.点A是MN上方一定点,点D是PQ下方一定点,且AEBCDF,AE=4,DF=8,AD=24,当线段BC在平移过程中,AB+CD的最小值为( )
A. 24 B. 24 C. 12 D. 12
6.(2022江汉油田、潜江、天门、仙桃)如图,边长分别为1和2的两个正方形,其中有一条边在同一水平线上,小正方形沿该水平线自左向右匀速穿过大正方形,设穿过的时间为t,大正方形的面积为,小正方形与大正方形重叠部分的面积为,若,则S随t变化的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.(2022绥化)如图,在矩形中,P是边上的一个动点,连接,,过点B作射线,交线段的延长线于点E,交边于点M,且使得,如果,,,,其中.则下列结论中,正确的个数为( )
(1)y与x的关系式为;(2)当时,;(3)当时,.
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
8.(2022大庆)如图,正方形中,点E,F分别是边上的两个动点,且正方形的周长是周长的2倍,连接分别与对角线交于点M,N.给出如下几个结论:①若,则;②;③若,则;④若,则.其中正确结论的序号为____________.
9.(2022龙东地区)在矩形ABCD中,,,点E在边CD上,且,点P是直线BC上的一个动点.若是直角三角形,则BP的长为________.
10.(2022黄冈、孝感、咸宁)如图1,在△ABC中,∠B=36°,动点P从点A出发,沿折线A→B→C匀速运动至点C停止.若点P的运动速度为1cm/s,设点P的运动时间为t(s),AP的长度为y(cm),y与t的函数图象如图2所示.当AP恰好平分∠BAC时,t的值为________.
11.(2022龙东地区)如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,,,AH是的平分线,于点E,点P是直线AB上的一个动点,则的最小值是________.
12.(2022河北)如图,点在抛物线C:上,且在C的对称轴右侧.
(1)写出C的对称轴和y的最大值,并求a的值;
(2)坐标平面上放置一透明胶片,并在胶片上描画出点P及C的一段,分别记为,.平移该胶片,使所在抛物线对应的函数恰为.求点移动的最短路程.
13.(2022河南)为弘扬民族传统体育文化,某校将传统游戏“滚铁环”列入了校运动会的比赛项目.滚铁环器材由铁环和推杆组成.小明对滚铁环的启动阶段进行了研究,如图,滚铁环时,铁环⊙O与水平地面相切于点C,推杆AB与铅垂线AD的夹角为∠BAD,点O,A,B,C,D在同一平面内.当推杆AB与铁环⊙O相切于点B时,手上的力量通过切点B传递到铁环上,会有较好的启动效果.
(1)求证:∠BOC+∠BAD=90°.
(2)实践中发现,切点B只有在铁环上一定区域内时,才能保证铁环平稳启动.图中点B是该区域内最低位置,此时点A距地面的距离AD最小,测得.已知铁环⊙O的半经为25cm,推杆AB的长为75cm,求此时AD的长.
14.(2022绥化)如图所示,在的内接中,,,作于点P,交于另一点B,C是上的一个动点(不与A,M重合),射线交线段的延长线于点D,分别连接和,交于点E.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
(3)在点C运动过程中,当时,求的值.
15.(2022河北)如图,四边形ABCD中,,∠ABC=90°,∠C=30°,AD=3,,DH⊥BC于点H.将△PQM与该四边形按如图方式放在同一平面内,使点P与A重合,点B在PM上,其中∠Q=90°,∠QPM=30°,.
(1)求证:△PQM≌△CHD;
(2)△PQM从图1的位置出发,先沿着BC方向向右平移(图2),当点P到达点D后立刻绕点D逆时针旋转(图3),当边PM旋转50°时停止.
①边PQ从平移开始,到绕点D旋转结束,求边PQ扫过的面积;
②如图2,点K在BH上,且.若△PQM右移的速度为每秒1个单位长,绕点D旋转的速度为每秒5°,求点K在△PQM区域(含边界)内的时长;
③如图3.在△PQM旋转过程中,设PQ,PM分别交BC于点E,F,若BE=d,直接写出CF的长(用含d的式子表示).
16.(2022哈尔滨)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线经过点,点,与y轴交于点C.
(1)求a,b的值;
(2)如图1,点D在该抛物线上,点D的横坐标为,过点D向y轴作垂线,垂足为点E.点P为y轴负半轴上的一个动点,连接、设点P的纵坐标为t,的面积为S,求S关于t的函数解析式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)如图2,在(2)的条件下,连接,点F在上,过点F向y轴作垂线,垂足为点H,连接交y轴于点G,点G为的中点,过点A作y轴的平行线与过点P所作的x轴的平行线相交于点N,连接,,延长交于点M,点R在上,连接,若,,求直线的解析式.
17.(2022绥化)在平面直角坐标系中,已知一次函数与坐标轴分别交于,两点,且与反比例函数的图象在第一象限内交于P,K两点,连接,的面积为.
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)当时,求x的取值范围;
(3)若C为线段上的一个动点,当最小时,求的面积.
18.(2022龙东地区)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABCD的边AB在x轴上,顶点D在y轴的正半轴上,M为BC的中点,OA、OB的长分别是一元二次方程的两个根,,动点P从点D出发以每秒1个单位长度的速度沿折线向点B运动,到达B点停止.设运动时间为t秒,的面积为S.
(1)求点C的坐标;
(2)求S关于t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
(3)在点P的运动过程中,是否存在点P,使是等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
19.(2022齐齐哈尔)综合与探究
如图,某一次函数与二次函数的图象交点为A(-1,0),B(4,5).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点C为抛物线对称轴上一动点,当AC与BC的和最小时,点C的坐标为 ;
(3)点D为抛物线位于线段AB下方图象上一动点,过点D作DE⊥x轴,交线段AB于点E,求线段DE长度最大值;
(4)在(2)条件下,点M为y轴上一点,点F为直线AB上一点,点N为平面直角坐标系内一点,若以点C,M,F,N为顶点的四边形是正方形,请直接写出点N的坐标.
20.(2022绥化)如图,抛物线交y轴于点,并经过点,过点A作轴交抛物线于点B,抛物线的对称轴为直线,D点的坐标为,连接,,.点E从A点出发,以每秒个单位长度的速度沿着射线运动,设点E的运动时间为m秒,过点E作于F,以为对角线作正方形.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点G随着E点运动到达上时,求此时m的值和点G的坐标;
(3)在运动的过程中,是否存在以B,G,C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形,如果存在,直接写出点G的坐标,如果不存在,请说明理由.
21.(2022十堰)已知抛物线与轴交于点和点两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是抛物线上一动点(不与点,,重合),作轴,垂足为,连接.
①如图1,若点在第三象限,且,求点的坐标;
②直线交直线于点,当点关于直线的对称点落在轴上时,求四边形的周长.
22.(2022鄂州)如图1,在平面直角坐标系中,Rt△OAB的直角边OA在y轴的正半轴上,且OA=6,斜边OB=10,点P为线段AB上一动点.
(1)请直接写出点B的坐标;
(2)若动点P满足∠POB=45°,求此时点P的坐标;
(3)如图2,若点E为线段OB的中点,连接PE,以PE为折痕,在平面内将△APE折叠,点A的对应点为A',当PA'⊥OB时,求此时点P的坐标;
(4)如图3,若F为线段AO上一点,且AF=2,连接FP,将线段FP绕点F顺时针方向旋转60°得线段FG,连接OG,当OG取最小值时,请直接写出OG的最小值和此时线段FP扫过的面积.
23.(2022江汉油田、潜江、天门、仙桃)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点为A,与y轴交于点C,线段轴,交该抛物线于另一点B.
(1)求点B的坐标及直线的解析式:
(2)当二次函数的自变量x满足时,此函数的最大值为p,最小值为q,且.求m的值:
(3)平移抛物线,使其顶点始终在直线上移动,当平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点时,设此时抛物线的顶点的横坐标为n,请直接写出n的取值范围.
24.(2022荆州)如图1,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,点O是边AB上一个动点(不与点A重合),连接OD,将△OAD沿OD折叠,得到△OED;再以O为圆心,OA的长为半径作半圆,交射线AB于G,连接AE并延长交射线BC于F,连接EG,设OA=x.
(1)求证:DE是半圆O的切线;
(2)当点E落在BD上时,求x的值;
(3)当点E落在BD下方时,设△AGE与△AFB面积的比值为y,确定y与x之间的函数关系式;
(4)直接写出:当半圆O与△BCD的边有两个交点时,x的取值范围.
25.(2022随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线与x轴分则点A和点,与y轴交于点C,对称轴为直线,且,P为抛物线上一动点.
(1)直接写出抛物线的解析式;
(2)如图2,连接AC,当点P在直线AC上方时,求四边形PABC面积的最大值,并求出此时P点的坐标;
(3)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形PMCN为矩形?若存在,直接写出点P及其对应点N的坐标;若不存在,请说明理由.
26.(2022黄冈、孝感、咸宁)抛物线y=x2-4x与直线y=x交于原点O和点B,与x轴交于另一点A,顶点为D.
(1)直接写出点B和点D的坐标;
(2)如图1,连接OD,P为x轴上的动点,当tan∠PDO=时,求点P的坐标;
(3)如图2,M是点B关于抛物线对称轴的对称点,Q是抛物线上的动点,它的横坐标为m(0<m<5),连接MQ,BQ,MQ与直线OB交于点E.设△BEQ和△BEM的面积分别为S1和S2,求的最大值.
2022年中考数学真题汇编:动态问题参考答案
1.(2022大庆)平面直角坐标系中,点M在y轴的非负半轴上运动,点N在x轴上运动,满足.点Q为线段的中点,则点Q运动路径的长为( )
A. B. C. D.
【答案】解:设点M的坐标为(0,m),点N的坐标为(n,0),则点Q的坐标为,
∵,
∴,(,) ,
∵当时,,
∴,即,
∴此时点Q在一条线段上运动,线段的一个端点在x轴的负半轴上,坐标为(-4,0),另一端在y轴的负半轴上,坐标为(0,-4),
∴此时点Q的运动路径长为;
∵当时,,
∴,即,
∴此时点Q在一条线段上运动,线段的一个端点在x轴的正半轴上,坐标为(4,0),另一端在y轴的负半轴上,坐标为(0,-4),
∴此时点Q的运动路径长为;
综上分析可知,点Q运动路径的长为,故B正确.
故选:B.
2.(2022十堰)如图,是等边的外接圆,点是弧上一动点(不与,重合),下列结论:①;②;③当最长时,;④,其中一定正确的结论有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】解:∵△ABC等边三角形,
∴AB=BC,∠ABC=60°,
∴,
∴∠ADB=∠BDC,故①正确;
∵点是上一动点,
∴不一定等于,
∴DA=DC不一定成立,故②错误;
当最长时,DB为圆O的直径,
∴∠BCD=90°,
∵是等边的外接圆,∠ABC=60°,
∴BD⊥AC,
∴∠ABD=∠CBD=30°,
∴,故③正确;
如图,延长DA至点E,使AE=DC,
∵四边形ABCD为圆O的内接四边形,
∴∠BCD+∠BAD=180°,
∵∠BAE+∠BAD=180°,
∴∠BAE=∠BCD,
∵AB=BC,AE=CD,
∴△ABE≌△CBD,
∴BD=AE,∠ABE=∠DBC,
∴∠ABE+∠ABD=∠DBC+∠ABD=∠ABC=60°,
∴△BDE是等边三角形,
∴DE=BD,
∵DE=AD+AE=AD+CD,
∴,故④正确;
∴正确的有3个.
故选:C.
3.(2022齐齐哈尔)如图①所示(图中各角均为直角),动点Р从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿A→B→C→D→E路线匀速运动,△AFP的面积y随点Р运动的时间x(秒)之间的函数关系图象如图②所示,下列说法正确的是( )
A. AF=5 B. AB=4 C. DE=3 D. EF=8
【答案】解:坐标系中对应点运动到B点
B选项正确
即:
解得:
A选项错误
12~16s对应的DE段
C选项错误
6~12s对应的CD段
D选项错误
故选:B.
4.(2022恩施州)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD=10cm,BC=8cm,点P从点D出发,以1cm/s的速度向点A运动,点M从点B同时出发,以相同的速度向点C运动,当其中一个动点到达端点时,两个动点同时停止运动.设点P的运动时间为t(单位:s),下列结论正确的是( )
A. 当时,四边形ABMP为矩形
B. 当时,四边形CDPM为平行四边形
C. 当时,
D. 当时,或6s
【答案】解:由题意得PD=t,AP=AD-PD=10-t,BM=t,CM=8-t,∠A=∠B=90°,
A、当时,AP=10-t=6 cm,BM=4 cm,AP≠BM,则四边形ABMP不是矩形,该选项不符合题意;
B、当时,PD=5 cm,CM=8-5=3 cm,PD≠CM,则四边形CDPM不是平行四边形,该选项不符合题意;
作CE⊥AD于点E,则∠CEA=∠A=∠B=90°,
∴四边形ABCE是矩形,
∴BC=AE=8 cm,
∴DE=2 cm,
PM=CD,且PQ与CD不平行,作MF⊥AD于点F,CE⊥AD于点E,
∴四边形CEFM矩形,
∴FM=CE;
∴Rt△PFM≌Rt△DEC(HL),
∴PF=DE=2,EF=CM=8-t,
∴AP=10-4-(8-t)=10-t,
解得t=6 s;
PM=CD,且PM∥CD,
∴四边形CDPM是平行四边形,
∴DP=CM,
∴t=8-t,
解得t=4 s;
综上,当PM=CD时,t=4s或6s;选项C不符合题意;选项D符合题意;
故选:D.
5.(2022鄂州)如图,定直线MNPQ,点B、C分别为MN、PQ上的动点,且BC=12,BC在两直线间运动过程中始终有∠BCQ=60°.点A是MN上方一定点,点D是PQ下方一定点,且AEBCDF,AE=4,DF=8,AD=24,当线段BC在平移过程中,AB+CD的最小值为( )
A. 24 B. 24 C. 12 D. 12
【答案】解:如图所示,过点F作交BC于H,连接EH,
∵,
∴四边形CDFH是平行四边形,
∴CH=DF=8,CD=FH,
∴BH=4,
∴BH=AE=4,
又∵,
∴四边形ABHE是平行四边形,
∴AB=HE,
∵,
∴当E、F、H三点共线时,EH+HF有最小值EF即AB+CD有最小值EF,
延长AE交PQ于G,过点E作ET⊥PQ于T,过点A作AL⊥PQ于L,过点D作DK⊥PQ于K,
∵,
∴四边形BEGC是平行四边形,∠EGT=∠BCQ=60°,
∴EG=BC=12,
∴,
同理可求得,,
∴,
∵AL⊥PQ,DK⊥PQ,
∴,
∴△ALO∽△DKO,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选C.
6.(2022江汉油田、潜江、天门、仙桃)如图,边长分别为1和2的两个正方形,其中有一条边在同一水平线上,小正方形沿该水平线自左向右匀速穿过大正方形,设穿过的时间为t,大正方形的面积为,小正方形与大正方形重叠部分的面积为,若,则S随t变化的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】解:根据题意,设小正方形运动的速度为v,由于v分三个阶段;
①小正方形向右未完全穿入大正方形,S=2×2-vt×1=4-vt(vt≤1);
②小正方形穿入大正方形但未穿出大正方形,S=2×2-1×1=3;
③小正方形穿出大正方形,S=2×2-(1×1-vt)=3+vt(vt≤1).
分析选项可得,A符合,C中面积减少太多,不符合.
故选:A.
7.(2022绥化)如图,在矩形中,P是边上的一个动点,连接,,过点B作射线,交线段的延长线于点E,交边于点M,且使得,如果,,,,其中.则下列结论中,正确的个数为( )
(1)y与x的关系式为;(2)当时,;(3)当时,.
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】解:(1)∵在矩形中,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
解得:,
故(1)正确;
(2)当时,,
∴,
又∵,
∴,
故(2)正确;
(3)过点M作垂足为F,
∴,
∵当时,此时,,
∴,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴
故(3)不正确;
故选:C.
8.(2022大庆)如图,正方形中,点E,F分别是边上的两个动点,且正方形的周长是周长的2倍,连接分别与对角线交于点M,N.给出如下几个结论:①若,则;②;③若,则;④若,则.其中正确结论的序号为____________.
【答案】解:∵正方形的周长是周长的2倍,
∴,
,
①若,则,故①不正确;
如图,在的延长线上取点,使得,
四边形是正方形,
,,
,
,,,
,,
,
,,,
,
,
,
,
即,故②正确;
如图,作于点,连接,
则,
,,
,
同理可得,
,
关于对称轴,关于对称,
,
,
,
是直角三角形,
③若,
,
,故③不正确,
,
若,
即,
,
,,
又,
,
,
即,
,
,
,
,
,
故④不正确.
故答案为:②.
9.(2022龙东地区)在矩形ABCD中,,,点E在边CD上,且,点P是直线BC上的一个动点.若是直角三角形,则BP的长为________.
【答案】解:在矩形ABCD中,,,∠BAD=∠B=∠BCD=∠ADC=90°,
如图,当∠APE=90°时,
∴∠APB+∠CPE=90°,
∵∠BAP+∠APB=90°,
∴∠BAP=∠CPE,
∵∠B=∠C=90°,
∴△ABP∽△PCE,
∴,即,
解得:BP=6;
如图,当∠AEP=90°时,
∴∠AED+∠PEC=90°,
∵∠DAE+∠AED=90°,
∴∠DAE=∠PEC,
∵∠C=∠D=90°,
∴△ADE∽△ECP,
∴,即,
解得:,
∴;
如图,当∠PAE=90°时,过点P作PF⊥DA交DA延长线于点F,
根据题意得∠BAF=∠ABP=∠F=90°,
∴四边形ABPF为矩形,
∴PF=AB=9,AF=PB,
∵∠PAF+∠DAE=90°,∠PAF+∠APF=90°,
∴∠DAE=∠APF,
∵∠F=∠D=90°,
∴△APF∽△EAD,
∴,即,
解得:,即;
综上所述,BP的长为或或6.
故答案为:或或6
10.(2022黄冈、孝感、咸宁)如图1,在△ABC中,∠B=36°,动点P从点A出发,沿折线A→B→C匀速运动至点C停止.若点P的运动速度为1cm/s,设点P的运动时间为t(s),AP的长度为y(cm),y与t的函数图象如图2所示.当AP恰好平分∠BAC时,t的值为________.
【答案】根据函数图像可得AB=4,AB+BC=8,
∴BC=AB=4,
∵∠B=36°,
∴,
作∠BAC的平分线AD,
∴∠BAD=∠DAC=36°=∠B,
∴AD=BD,,
∴AD=BD=CD,
设,
∵∠DAC=∠B=36°,
∴,
∴,
∴,
解得: ,(舍去),
∴,
此时(s),
故答案为:.
11.(2022龙东地区)如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,,,AH是的平分线,于点E,点P是直线AB上的一个动点,则的最小值是________.
【答案】解:如图,作点O关于AB的对称点F,连接OF交AB于G,连接PE交直线AB于P,连接PO,则PO=PF,此时,PO+PE最小,最小值=EF,
∵菱形ABCD,
∴AC⊥BD,OA=OC,O=OD,AD=AB=3,
∵∠BAD=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AB=3,∠BAO=30°,
∴OB=,
∴OA=,
∴点O关于AB的对称点F,
∴OF⊥AB,OF=2OG=OA=,
∴∠AOG=60°,
∵CE⊥AH于E,OA=OC,
∴OE=OC=OA=,
∵AH平分∠BAC,
∴∠CAE=15°,
∴∠AEC=∠CAE=15°,
∴∠DOE=∠AEC+∠CAE=30°,
∴∠DOE+∠AOG=30°+60°=90°,
∴∠FOE=90°,
∴由勾股定理,得EF=,
∴PO+PE最小值=.
故答案为:.
12.(2022河北)如图,点在抛物线C:上,且在C的对称轴右侧.
(1)写出C的对称轴和y的最大值,并求a的值;
(2)坐标平面上放置一透明胶片,并在胶片上描画出点P及C的一段,分别记为,.平移该胶片,使所在抛物线对应的函数恰为.求点移动的最短路程.
【答案】
(1),
∴对称轴为直线,
∵,
∴抛物线开口向下,有最大值,即的最大值为4,
把代入中得:
,
解得:或,
∵点在C的对称轴右侧,
∴;
(2)∵,
∴是由向左平移3个单位,再向下平移4个单位得到,
平移距离为,
∴移动的最短路程为5.
13.(2022河南)为弘扬民族传统体育文化,某校将传统游戏“滚铁环”列入了校运动会的比赛项目.滚铁环器材由铁环和推杆组成.小明对滚铁环的启动阶段进行了研究,如图,滚铁环时,铁环⊙O与水平地面相切于点C,推杆AB与铅垂线AD的夹角为∠BAD,点O,A,B,C,D在同一平面内.当推杆AB与铁环⊙O相切于点B时,手上的力量通过切点B传递到铁环上,会有较好的启动效果.
(1)求证:∠BOC+∠BAD=90°.
(2)实践中发现,切点B只有在铁环上一定区域内时,才能保证铁环平稳启动.图中点B是该区域内最低位置,此时点A距地面的距离AD最小,测得.已知铁环⊙O的半经为25cm,推杆AB的长为75cm,求此时AD的长.
【答案】
(1)证明:⊙O与水平地面相切于点C,
,
,
,
AB与⊙O相切于点B,
,
,
过点作,
,
,
,
,
即∠BOC+∠BAD=90°.
(2)如图,过点作的平行线,交于点,交于点,
,则四边形是矩形,
, ,
,
在中,,,
(cm),
在中,,cm,
(cm),
(cm),
(cm),
cm,
(cm).
14.(2022绥化)如图所示,在的内接中,,,作于点P,交于另一点B,C是上的一个动点(不与A,M重合),射线交线段的延长线于点D,分别连接和,交于点E.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
(3)在点C运动过程中,当时,求的值.
【答案】
(1)解:∵AB⊥MN,
∴∠APM=90°,
∴∠D+∠DMP=90°,
又∵∠DMP+∠NAC=180°,∠MAN=90°,
∴∠DMP+∠CAM=90°,
∴∠CAM=∠D,
∵∠CMA=∠ABC,
∴.
(2)连接OC,
∵,
∴MN是直径,
∵,
∴OM=ON=OC=5,
∵,且,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴OC⊥MN,
∴∠COE=90°,
∵AB⊥MN,
∴∠BPE=90°,
∴∠BPE=∠COE,
又∵∠BEP=∠CEO,
∴
∴,
即
由,
∴,
∴,
,
∴.
(3)过C点作CG⊥MN,垂足为G,连接CN,
∵MN是直径,
∴∠MCN=90°,
∴∠CNM+∠DMP=90°,
∵∠D+∠DMP=90°,
∴∠D=∠CNM,
∵,
∴,
设
∴
∴
∴
∴
∴
∵,且,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵∠CGE=∠BPE=90°,∠CEG =∠BEP,
∴,
∴,
即
∴,
∴,,
∴,
∴值为.
15.(2022河北)如图,四边形ABCD中,,∠ABC=90°,∠C=30°,AD=3,,DH⊥BC于点H.将△PQM与该四边形按如图方式放在同一平面内,使点P与A重合,点B在PM上,其中∠Q=90°,∠QPM=30°,.
(1)求证:△PQM≌△CHD;
(2)△PQM从图1的位置出发,先沿着BC方向向右平移(图2),当点P到达点D后立刻绕点D逆时针旋转(图3),当边PM旋转50°时停止.
①边PQ从平移开始,到绕点D旋转结束,求边PQ扫过的面积;
②如图2,点K在BH上,且.若△PQM右移的速度为每秒1个单位长,绕点D旋转的速度为每秒5°,求点K在△PQM区域(含边界)内的时长;
③如图3.在△PQM旋转过程中,设PQ,PM分别交BC于点E,F,若BE=d,直接写出CF的长(用含d的式子表示).
【答案】
(1)∵,
∴
则在四边形中
故四边形为矩形
,
在中,
∴,
∵
∴;
(2)①过点Q作于S
由(1)得:
在中,
∴
平移扫过面积:
旋转扫过面积:
故边PQ扫过的面积:
②运动分两个阶段:平移和旋转
平移阶段:
旋转阶段:
由线段长度得:
取刚开始旋转状态,以PM为直径作圆,则H为圆心,延长DK与圆相交于点G,连接GH,GM,过点G作于T
设,则
在中:
设,则,,
,,
∵DM为直径
∴
在中 :
在中:
在中:
∴,
PQ转过的角度:
s
总时间:
③设CF=m,则EF=BC-BE-CF=9-d-m,CE=9-d,
当旋转角<30°时,DE在DH的左侧,如图:
∵∠EDF=30°,∠C=30°,
∴∠EDF=∠C,
又∵∠DEF=∠CED,
∴,
∴,即,
∴,
∵在中,,
∴,
∴
当旋转角≥30°时,DE在DH上或右侧,如图:CF=m,则EF=BC-BE-CF=9-d-m,CE=9-d,
同理:可得
综上所述:.
16.(2022哈尔滨)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线经过点,点,与y轴交于点C.
(1)求a,b的值;
(2)如图1,点D在该抛物线上,点D的横坐标为,过点D向y轴作垂线,垂足为点E.点P为y轴负半轴上的一个动点,连接、设点P的纵坐标为t,的面积为S,求S关于t的函数解析式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)如图2,在(2)的条件下,连接,点F在上,过点F向y轴作垂线,垂足为点H,连接交y轴于点G,点G为的中点,过点A作y轴的平行线与过点P所作的x轴的平行线相交于点N,连接,,延长交于点M,点R在上,连接,若,,求直线的解析式.
【答案】
(1)解:∵抛物线经过,,
∴,
解得,
(2)解:由(1)得,点D的横坐标为
∴点D纵坐标为
∴,
∵轴
∴,
∵点P的纵坐标为t,
∴,
∴;
(3)解:如图所示,过点C作,交NR的延长线于点K,过点K作轴于点T,
∵,当时,,
∴,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∵点G为的中点,
∴,
在和中,
∴(AAS),
∴,,
设直线OA的解析式为:,将点代入得,
,
解得,,
∴直线OA的解析式:,
当x=2时,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴,
∵,
∴,
设直线BP的解析式为,则
,
解得,,
∴直线BP的解析式为:,
当时,,
∴点M的坐标为,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴CK=CN,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∴(AAS),
∴,,
∴,
∴,
设直线RN的解析式为:,将点,得,
,
解得,,
∴直线RN的解析式为:.
17.(2022绥化)在平面直角坐标系中,已知一次函数与坐标轴分别交于,两点,且与反比例函数的图象在第一象限内交于P,K两点,连接,的面积为.
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)当时,求x的取值范围;
(3)若C为线段上的一个动点,当最小时,求的面积.
【答案】
(1)解:∵一次函数与坐标轴分别交于,两点,
∴把,代入得,
,解得,,
∴一次函数解析式为
过点P作轴于点H,
∵
∴
又
∴
∴
∴,
∴
∴
∵在双曲线上,
∴
∴
(2)解:联立方程组得,
解得, ,
∴
根据函数图象可得,反比例函数图象直线上方时,有或,
∴当时,求x的取值范围为或,
(3)解:作点K关于x轴的对称点,连接交x轴于点M,则(1,-2),OM=1,
连接交x轴于点C,连接KC,则PC+KC的值最小,
设直线的解析式为
把代入得,
解得,
∴直线的解析式为
当时,,解得,,
∴
∴
∴
,
∴
18.(2022龙东地区)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABCD的边AB在x轴上,顶点D在y轴的正半轴上,M为BC的中点,OA、OB的长分别是一元二次方程的两个根,,动点P从点D出发以每秒1个单位长度的速度沿折线向点B运动,到达B点停止.设运动时间为t秒,的面积为S.
(1)求点C的坐标;
(2)求S关于t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
(3)在点P的运动过程中,是否存在点P,使是等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:,解得,,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,,
∴点C坐标为;
(2)解:当时,,
当时,过点A作交CB的延长线于点F,如图,
,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:存在点P,使是等腰三角形,理由如下:
根据题意得:当点P在CD上运动时,可能是等腰三角形,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠C=∠BAD,BC=AD=5,
∴,
∵点M为BC的中点,
∴,
当CP=PM时,过点M作MF⊥PC于点F,
∴,
设PC=PM=a,则PD=7-a,,
∵PF2+FM2=PM2,
∴,解得:,
∴,
∴此时点P;
当时,
∴,
∴此时点P;
当PM=CM时,过点M作MG⊥PC于点G,则,
∴,
∴PD=7-PC=4,
∴此时点P;
综上所述,存在点P或或,使是等腰三角形
19.(2022齐齐哈尔)综合与探究
如图,某一次函数与二次函数的图象交点为A(-1,0),B(4,5).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点C为抛物线对称轴上一动点,当AC与BC的和最小时,点C的坐标为 ;
(3)点D为抛物线位于线段AB下方图象上一动点,过点D作DE⊥x轴,交线段AB于点E,求线段DE长度最大值;
(4)在(2)条件下,点M为y轴上一点,点F为直线AB上一点,点N为平面直角坐标系内一点,若以点C,M,F,N为顶点的四边形是正方形,请直接写出点N的坐标.
【答案】
(1)解:将A(-1,0),B(4,5)代入得, ,
解这个方程组得,
抛物线的解析式为:;
(2)解:如图,设直线AB的解析式为:,
把点 A(-1,0),B(4,5)代入,
得,
解得 ,
直线AB的解析式为: ,
由(1)知抛物线的对称轴为,
点C为抛物线对称轴上一动点,,
当点C在AB上时,最小,
把x=1代入,得y=2,
点C的坐标为(1,2);
(3)解:如图,由(2)知 直线AB的解析式为y=x+1
设,则,
则,
当时,DE有最大值为,
(4)解:如图,直线AB的解析式为:y=x+1,
直线与y轴的交点为D(0,1),
,
,
若以点C,M,F,N为顶点的四边形是正方形,分情况讨论:
①过点C作轴于点,则为等腰直角三角形,过点C作 ,则四边形 为正方形,
依题意,知D与F重合,点 的坐标为(1,1);
②以为中心分别作点F,点C点的对称点 ,连接,则四边形是正方形,则点的坐标为(-1,2);
③延长到使,作于点,则四边形是正方形,则的坐标为(1,4);
④取的中点,的中点,则为正方形,则的坐标为,
综上所述,点N的坐标为:
20.(2022绥化)如图,抛物线交y轴于点,并经过点,过点A作轴交抛物线于点B,抛物线的对称轴为直线,D点的坐标为,连接,,.点E从A点出发,以每秒个单位长度的速度沿着射线运动,设点E的运动时间为m秒,过点E作于F,以为对角线作正方形.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点G随着E点运动到达上时,求此时m的值和点G的坐标;
(3)在运动的过程中,是否存在以B,G,C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形,如果存在,直接写出点G的坐标,如果不存在,请说明理由.
【答案】
(1)将点A(0,-4)、C(6,0)代入解析式中,以及直线对称轴,可得 ,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)∵A(0,-4),D,
∴△AOD为等腰直角三角形,
∵轴交抛物线于点B,
∴B(4,-4),
设直线BC解析式为y=kx+b,
将B(4,-4),C(6,0)代入解析式得,
,解得,
∴直线BC解析式为y=2x-12,
由题意可得,△ADB为等腰直角三角形,
∴,
∵四边形EGFH正方形,
∴△EGF为等腰直角三角形,
∴,
点G随着E点运动到达上时,满足直线BC解析式y=2x-12,
∴,
∴,此时;
(3)B(4,-4),C(6,0),,
∴,,,
要使以B,G,C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形,
需满足:
当△BGC是直角三角形时,,
,
解得,,,
此时G或(3,-3);
当△BCG为直角三角形时,,
,
解得,,
此时G;
当△CBG为直角三角形时,,
,
解得,,
此时G;
综上所述:点G坐标为或(3,-3)或.
21.(2022十堰)已知抛物线与轴交于点和点两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是抛物线上一动点(不与点,,重合),作轴,垂足为,连接.
①如图1,若点在第三象限,且,求点的坐标;
②直线交直线于点,当点关于直线的对称点落在轴上时,求四边形的周长.
【答案】
(1)解:把点,代入得:
,解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:①如图,过点C作CQ⊥DP于点Q,
∵点C(0,-3),
∴OC=3,
∵,
∴△CPQ为等腰直角三角形,
∴CQ=PQ,
设点,则OD=-m,,
∵轴,
∴∠COD=∠ODQ=∠CQD=90°,
∴四边形OCQD为矩形,
∴QC=OD=PQ=-m,DQ=OC=3,
∴,
∴,
解得:或0(舍去),
∴点;
②如图,过点E作EM∥x轴于点M,
令y=0,,
解得:(舍去),
∴点B(-4,0),
∴OB=4,
∴,
设直线BC的解析式为,
把点B(-4,0),C(0,-3)代入得:
,解得:,
∴直线BC解析式为,
∵点关于直线的对称点落在轴上时,
∴,,,
∵DP⊥x轴,
∴PD∥CE′,
∴,
∴,
∴CE=PE,
∴,
∴四边形为菱形,
∵EM∥x轴,
∴△CEM∽△CBO,
∴,
设点, 则点,
当点P在y轴左侧时,EM=-t,
当-4<t<0时,,
∴,
∴,
解得:或0(舍去),
∴,
∴四边形的周长为;
当点P在y轴右侧时,EM=-t,
当t≤-4时,,
∴,解得:或0(舍去),
此时,
∴四边形的周长为;
当点P在y轴右侧,即t>0时,EM=t,,
∴,解得:或0,
不符合题意,舍去;
综上所述,四边形的周长为或.
22.(2022鄂州)如图1,在平面直角坐标系中,Rt△OAB的直角边OA在y轴的正半轴上,且OA=6,斜边OB=10,点P为线段AB上一动点.
(1)请直接写出点B的坐标;
(2)若动点P满足∠POB=45°,求此时点P的坐标;
(3)如图2,若点E为线段OB的中点,连接PE,以PE为折痕,在平面内将△APE折叠,点A的对应点为A',当PA'⊥OB时,求此时点P的坐标;
(4)如图3,若F为线段AO上一点,且AF=2,连接FP,将线段FP绕点F顺时针方向旋转60°得线段FG,连接OG,当OG取最小值时,请直接写出OG的最小值和此时线段FP扫过的面积.
【答案】
(1)解:在Rt△OAB中,,
∴点B的坐标为(8,6);
(2)解:连接OP,过点P作PQ⊥OB于点Q,如图,
∵∠POB=45°,
∴∠OPQ=45°,
∴∠POB=∠OPQ,
∴PQ=OQ,
设PQ=OQ=x,则BQ=10-x,
在Rt△OAB中,,
在Rt△BPQ中,,
解得,
∴,
在Rt△POQ中,,
在Rt△AOP中,,
∴点P的坐标为(,6);
(3)解:令PA'交OB于点D,如图,
∵点E为线段OB的中点,
∴,,
∵,
设,则,
∴,
∴,
由折叠的性质,可得,,
∴,
在Rt△中,,即,
解得,
∵,即,
∴,
∴,
∴,
∴点P的坐标为(,6);
(4)解:以点F为圆心,OF的长为半径画圆,与AB的交点即为点P,再将线段FP绕点F顺时针方向旋转60°得线段FG,连接OG,此时OG最小,如图,
由题可知,,
在中,,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴OG的最小值为4,
∴线段FP扫过的面积=.
23.(2022江汉油田、潜江、天门、仙桃)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点为A,与y轴交于点C,线段轴,交该抛物线于另一点B.
(1)求点B的坐标及直线的解析式:
(2)当二次函数的自变量x满足时,此函数的最大值为p,最小值为q,且.求m的值:
(3)平移抛物线,使其顶点始终在直线上移动,当平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点时,设此时抛物线的顶点的横坐标为n,请直接写出n的取值范围.
【答案】
(1)解:,
∴顶点坐标A(1,-4),对称轴x=1,
当x=0时y=-3,即C(0,-3),
点B、C关于对称轴x=1对称,则B(2,-3),
设直线AC:y=kx+b,由A(1,-4),C(0,-3),可得
,解得:
∴直线AC为:y=-x-3;
(2)解:①当m+2≤1时,即m≤-1时,
x=m时取最大值,x=m+2时取最小值,
∴,
解得:,不符合题意;
②当m+2>1且m<1,1-m>m+2-1时,即-1<m<0时,
x=m时取最大值,x=1时取最小值,
∴,
解得:m=,或m=(舍去),
③当m+2>1且m<1,1-m<m+2-1时,即0<m<1时,
x=m+2时取最大值,x=1时取最小值,
∴,
解得:m=,m=(舍去),
④当m≥1时,
x=m+2时取最大值,x=m时取最小值,
∴,
解得:,不符合题意;
m=0时,二次函数在0≤x≤2上最大值-3,最小值-4,-3-(-4)=1不符合题意;
综上所述:m=或m=;
(3)解:由题意作图如下,过点A作直线AE⊥BC于E,作直线AF⊥y轴于F,
由A(1,-4)、B(2,-3)可得
直线AB解析式为:y=x-5,
∵C(0,-3),
∴F(0,-4),E(1,-3),
∵AF=1,AE=1,CF=1,CE=1,∠AEC=90°,
∴四边形AECF是正方形,
∴∠CAE=∠CAF=45°,
根据对顶角相等,可得当点A沿直线AC平移m长度时,横坐标平移m•cos45°,纵坐标平移m•cos45°,
即点A沿直线AC平移时,横纵坐标平移距离相等,
设抛物线向左平移m单位后,与直线AB只有1个交点,则
令△=0,解得:m=,
∴n=1-=,
由图象可得当抛物线由点A向右平移至左半部分过点B时,与射线BA只有一个交点,
设抛物线向右平移m单位后,左半部分过点B,则
B(2,-3)在抛物线上,
,
解得:m=0(舍去)或m=3,
∴1<n≤4,
综上所述n=或1<n≤4;
24.(2022荆州)如图1,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,点O是边AB上一个动点(不与点A重合),连接OD,将△OAD沿OD折叠,得到△OED;再以O为圆心,OA的长为半径作半圆,交射线AB于G,连接AE并延长交射线BC于F,连接EG,设OA=x.
(1)求证:DE是半圆O的切线;
(2)当点E落在BD上时,求x的值;
(3)当点E落在BD下方时,设△AGE与△AFB面积的比值为y,确定y与x之间的函数关系式;
(4)直接写出:当半圆O与△BCD的边有两个交点时,x的取值范围.
【答案】
(1)证明:在矩形ABCD中,,
△OED是△OAD沿OD折叠得到的,
,即,
DE是半圆O的切线;
(2)解:△OED是△OAD沿OD折叠得到的,
,
,
在中,,
,
在中,,
,解得,
答:x的值为.
(3)解:在中,,
△OED是△OAD沿OD折叠得到的,
,
是的直径,
,即,
,
,
,
,
,
,
,
,即,
()
(4)解:由(2)知,当E在DB上时, ,
如图,当点E在DC上时, ,
∴当时,半圆O与△BCD的边有两个交点;
当半圆O经过点C时,半圆O与△BCD的边有两个交点,
连接OC,在中,,
,
,解得,
∴当时,半圆O与△BCD的边有两个交点;
综上所述,当半圆O与△BCD的边有两个交点时,x的取值范围为:或.
25.(2022随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线与x轴分则点A和点,与y轴交于点C,对称轴为直线,且,P为抛物线上一动点.
(1)直接写出抛物线的解析式;
(2)如图2,连接AC,当点P在直线AC上方时,求四边形PABC面积的最大值,并求出此时P点的坐标;
(3)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形PMCN为矩形?若存在,直接写出点P及其对应点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:∵,
∴,,
∵,对称轴为直线,,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为:.
(2)解:方法一:连接OP,
设,易知,,
∵,,
∴四边形PABC的面积,
∴
又∵,
∴
∴当时,,
∴此时P点的坐标为;
方法二:易知,,故直线AC的方程为
设,
∵过点P作PQ⊥x轴,交AC于点Q,
∴,
∵点P在AC上方,
∴,
∴
,
∴四边形PABC面积,
∴当时,S有最大值,
∴此时P点的坐标为.
(3)存在点N.
①当N在y轴上时,
∵四边形PMCN为矩形,
此时,,;
②当N在x轴负半轴上时,如图所示,四边形PMCN为矩形,过M作y轴的垂线,垂足为D,过P作x轴的垂线,垂足为E,设,则,
∴,
∵四边形PMCN为矩形,
∴,,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵点M在对称轴上,,
∴,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴P点的坐标为,
∵P点在抛物线上,
∴
解得,(舍),
∴,;
③当N在x轴正半轴上时,如图所示,四边形PMCN为矩形,过M作y轴的垂线,垂足为D,过P作x轴的垂线,垂足为E,设,则,
∴,
∵四边形PMCN为矩形时,
∴,,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵点M在对称轴上,,
∴,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴P点的坐标为,
∵P点在抛物线上,
∴
解得(舍),,
∴,,
综上:,;,;,
26.(2022黄冈、孝感、咸宁)抛物线y=x2-4x与直线y=x交于原点O和点B,与x轴交于另一点A,顶点为D.
(1)直接写出点B和点D的坐标;
(2)如图1,连接OD,P为x轴上的动点,当tan∠PDO=时,求点P的坐标;
(3)如图2,M是点B关于抛物线对称轴的对称点,Q是抛物线上的动点,它的横坐标为m(0<m<5),连接MQ,BQ,MQ与直线OB交于点E.设△BEQ和△BEM的面积分别为S1和S2,求的最大值.
【答案】
(1)解:将y=x2-4x与y=x联立得:x=x2-4x,
解得:x=5或x=0(舍去),
将x=5代入y=x得y=5,
故B点坐标为(5,5),
将函数y=x2-4x转换为顶点式得,故顶点D为(2,-4),
故B(5,5),D为(2,-4);
(2)如图所示,过D作DE⊥x轴与点E,
则E(2,0),则tan∠EDO=,当P在E上时,则满足tan∠PDO=,
则,
如图所示,当时,过O作于点G,
∵,
∴OG=OE=2,DG=DE=4,
设,则,
则,
则或n=0(舍去),
则,则
综上所述,;
(3)解:由题易得:M(-15),,
则直线MQ的解析式为:,
令,解得,
∴,
∵BM=6,
∴,
且,,
∴,
∵,函数开口向下,
当时,取最大值为.
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