决胜2016中考数学压轴题全揭秘专题:动态几何之动点形成的等腰三角形存在性问题(压轴题)Word下载.doc
《决胜2016中考数学压轴题全揭秘专题:动态几何之动点形成的等腰三角形存在性问题(压轴题)Word下载.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《决胜2016中考数学压轴题全揭秘专题:动态几何之动点形成的等腰三角形存在性问题(压轴题)Word下载.doc(70页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
![决胜2016中考数学压轴题全揭秘专题:动态几何之动点形成的等腰三角形存在性问题(压轴题)Word下载.doc](https://file1.bingdoc.com/fileroot1/2023-5/7/0baec10c-ce6f-4ffa-879d-9467c3afd90c/0baec10c-ce6f-4ffa-879d-9467c3afd90c1.gif)
∴抛物线的解析式为:
(2)存在.
∵,
∴抛物线的对称轴是x=.∴OD=.
∵C(0,2),∴OC=2.在Rt△OCD中,由勾股定理,得CD=.
若△CDP是以CD为腰的等腰三角形,则CP1=CP2=CP3=CD.
如答图1,作CH⊥x轴于H,
∴HP1=HD=2,∴DP1=4.
∴P1(,4),P2(,),P3(,﹣).
(3)当y=0时,,解得x1=﹣1,x2=4,∴B(4,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:
,
∴直线BC的解析式为:
如答图2,过点C作CM⊥EF于M,
设E(a,),F(a,),
∴EF=﹣()=(0≤x≤4).
∵S四边形CDBF=S△BCD+S△CEF+S△BEF
=BD•OC+EF•CM+EF•BN,
=
=(0≤x≤4).
∴当a=2时,S四边形CDBF的面积最大=,此时E(2,1).
【考点】1.二次函数综合题;
2.单动点问题;
3.待定系数法的应用;
4.曲线上点的坐标与言辞的关系;
5.二次函数的性质;
6.勾股定理;
7.等腰三角形的性质;
8.由实际问题列函数关系式;
9.分类思想、转换思想和数形结合思想的应用.
【分析】
(1)由待定系数法建立二元一次方程组求出求出m、n的值即可.
(2)由
(1)的解析式求出顶点坐标,再由勾股定理求出CD的值,再以点C为圆心,CD为半径作弧交对称轴于P1,以点D为圆心CD为半径作圆交对称轴学科网于点P2,P3,作CE垂直于对称轴与点E,由等腰三角形的性质及勾股定理就可以求出结论.(3)先求出BC的解析式,设出E点的坐标为(a,),就可以表示出F的坐标,由四边形CDBF的面积=S△BCD+S△CEF+S△BEF求出S与a的关系式,由二次函数的性质就可以求出结论.
2.(2014年贵州遵义14分)如图,二次函数的图象与x轴交于A(3,0),B(﹣1,0),与y轴交于点C.若点P,Q同时从A点出发,都以每秒1个单位长度的速度分别沿AB,AC边运动,其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.
(1)求该二次函数的解析式及点C的坐标;
(2)当点P运动到B点时,点Q停止运动,这时,在x轴上是否存在点E,使得以A,E,Q为顶点的三角形为等腰三角形?
若存在,请求出E点坐标;
若不存在,请说明理由.
(3)当P,Q运动到t秒时,△APQ沿PQ翻折,点A恰好落在抛物线上D点处,请判定此时四边形APDQ的形状,并求出D点坐标.
(1)∵二次函数的图象与x轴交于A(3,0),B(﹣1,0),
∴,解得.∴该二次函数的解析式为.
令x=0,得y=,∴C(0,).
如答图1,过点Q作QH⊥OA于H,此时QH∥OC,
∵A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣4),O(0,0),
∴AB=4,OA=3,OC=4,
∴AC=,AQ=4.
∵QH∥OC,∴△AHQ∽△AOC.[来源:
Z&
xx&
k.Com]
∴,即.
∴.
①如答图2,作AQ的垂直平分线,交AO于E,此时AE=EQ,即△AEQ为等腰三角形,
设AE=x,则EQ=x,HE=AH﹣AE=,
∴在Rt△EHQ中,,
解得,∴OA﹣AE=∴E(,0).
②如答图3,以Q为圆心,AQ长半径画圆,交x轴于E,此时QE=QA=4,
∵ED=AH=,∴AE=,∴OA﹣AE=3﹣=,∴E(,0).
③当AE=AQ=4时,∵OA﹣AE=3﹣4=﹣1,∴E(﹣1,0).
综上所述,存在满足条件的点E,点E的坐标为(,0)或(,0)或(﹣1,0).
(3)四边形APDQ为菱形,D点坐标为.理由如下:
如答图4,D点关于PQ与A点学科网对称,过点Q作,FQ⊥AP于F,
∵AP=AQ=t,AP=DP,AQ=DQ,∴AP=AQ=QD=DP,∴四边形AQDP为菱形.
∵FQ∥OC,∴△AFQ∽△AOC.∴,即.
∴AF=,FQ=,∴Q.
∵DQ=AP=t,∴D.∵D在二次函数上,
∴,解得t=或t=0(与A重合,舍去).∴D.
2.双动点和折叠问题;
3.等腰三角形存在性问题;
4.曲线上点的坐标与方程的关系;
5.勾股定理;
6.相似三角形的减少性质;
7.分类思想和方程思想的应用.
(1)将A,B点坐标代入函数中,求得b、c,进而可求解析式及C坐标.
(2)等腰三角形有三种情况,AE=EQ,AQ=EQ,AE=AQ.借助垂直平分线,画圆易得E大致位置,设边长为x,表示其他边后利用勾股定理易得E坐标.(3)注意到P,Q运动速度相同,则△APQ运动时都为等腰三角形,又由A、D对称,则AP=DP,AQ=DQ,易得四边形四边都相等,即菱形.利用菱形对边平行且相等等性质可用t表示D点坐标,又D在E函数上,所以代入即可求t,进而D可表示.
3.(2014年湖北江汉油田、潜江、天门、仙桃12分)已知抛物线经过A(﹣2,0),B(0,2),C(,0)三点,一动点P从原点出发以1个单位/秒的速度沿x轴正方向运动,连接BP,过点A作直线BP的垂线交y轴于点Q.设点P的运动时间为t秒.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当BQ=AP时,求t的值;
(3)随着点P的运动,抛物线上是否存在一点M,使△MPQ为等边三角形?
若存在,请直接写t的值及相应点M的坐标;
(1)∵抛物线经过A(﹣2,0),C(,0),
∴设抛物线的解析式为.
∵抛物线经过B(0,2),∴,解得.
∴抛物线的解析式为即.
(2)∵AQ⊥PB,BO⊥AP,∴∠AOQ=∠BOP=90°
,∠PAQ=∠PBO,
∵AO=BO=2,∴△AOQ≌△BOP(ASA),∴OQ=OP=t.
①如答图1,当t≤2时,点Q在点B下方,此时BQ=2﹣t,AP=2+t.
∵BQ=AP,∴2﹣t=(2+t),解得t=.
②如答图2,当t>2时,点Q在点B上方,此时BQ=t﹣2,AP=2+t.
∵BQ=AP,∴t﹣2=(2+t),解得t=6.
综上所述,t=或6时,BQ=AP.
(3)存在,当t=时,抛物线上存在点M(1,1);
当t=时,抛物线上存在点M(﹣3,﹣3).
【考点】1.二次函数综合题;
2.单动点问题;
3.待定系数法的应用;
4.曲线上点的坐标与方程的关系;
5.全等三角形的判定和性质;
6.等腰直角三角形的判定和性质;
7.等边三角形的性质;
8.勾股定理;
9.分类思想和方程思想的应用.
(1)因为抛物线经过A(﹣2,0),C(,0),所以可设交点式,应用待定系数即得a、b、c的值即得解析式.
(2)BQ=AP,要考虑P在OC上及P在OC的延长线上两种情况,有此易得BQ,AP关于t的表示,代入BQ=AP可求t值.
(3)考虑等边三角形,我们通常只需明确一边的情况,进而即可描述出整个三角形.考虑△MPQ,发现PQ为一有规律的线段,易得OPQ为等腰直角三角形,但仅因此无法确定PQ运动至何种情形时△MPQ为等边三角形.若退一步考虑等腰,发现,MO应为PQ的垂直平分线,即使△MPQ为等边三角形的M点必属于PQ的垂直平分线与学科网抛物线的交点,但要明确这些交点仅仅满足△MPQ为等腰三角形,不一定为等边三角形.确定是否为等边,我们可以直接由等边性质列出关于t的方程,考虑t的存在性:
∵AQ⊥BP,∴∠QAO+∠BPO=90°
∵∠QAO+∠AQO=90°
,∴∠AQO=∠BPO.
在△AOQ和△BOP中,∵∠AQO=∠BPO,∠AOQ=∠BOP=90°
,AO=BO,
∴△AOQ≌△BOP(AAS).∴OP=OQ.∴△OPQ为等腰直角三角形.
∵△MPQ为等边三角形,则M点必在PQ的垂直平分线上,
∵直线y=x垂直平分PQ,∴M在y=x上.
设M(x,y),则,解得或,
∴M点可能为(1,1)或(﹣3,﹣3).
①如答图3,当M的坐标为(1,1)时,作MD⊥x轴于D,
则有PD=|1﹣t|,MP2=1+|1﹣t|2=t2﹣2t+2,PQ2=2t2,
∵△MPQ为等边三角形,∴MP=PQ.
∴t2+2t﹣2=0.
∴t=,t=(负值舍去).
②如答图4,当M的坐标为(﹣3,﹣3)时,作ME⊥x轴于E,
则有PE=3+t,ME=3,[来源:
学,科,网Z,X,X,K]
∴MP2=32+(3+t)2=t2+6t+18,PQ2=2t2.
∴t2﹣6t﹣18=0.
综上所述,当t=时,抛物线上存在点M(1,1),或当t=时,抛物线上存在点M(﹣3,﹣3),使得△MPQ为等边三角形.
4.(2014年湖南张家界12分)如图,在平面环球雅思中小学辅导班系中,O为坐标原点,抛物线过过O、B、C三点,B、C坐标分别为(10,0)和(,),以OB为直径的⊙A经过C点,直线l垂直于x轴于点B.
(1)求直线BC的解析;
(2)求抛物线解析式及顶点坐标;
(3)点M是⊙A上一动点(不同于O,B),过点M作⊙A的切线,交y轴于点E,交直线l于点F,设线段ME长为m,MF长为n,请猜想的值,并证明你的结论;
(4)点P从O出发,以每秒1个单位速度向点B作直线运动,点Q同时从B出发,以相同速度向点C作直线运动,经过t(0<
t)秒时恰好使△BPQ为等腰三角形,请求出满足条件的t值.
(1)设直线BC解析式为,
把B(10,0)、C(,)代入,得,解得:
.
∴直线BC的解析式为.
(2)∵抛物线过过O、B、C三点,
∴抛物线解析式为.
∵,∴抛物线顶点坐标为.
(3)猜想:
,证明如下:
如答图1,连接AE、AM、AF.
∵EF切⊙A于点M,∴AM⊥EF.
在Rt△AOE和Rt△AME中,∵∠AOE=∠AME=90º
AM=AO,AE=AE,
∴Rt△AOE≌Rt△AME(HL).
∴.
同理可证,.
∴易知,Rt△AME∽Rt△FMA.∴.
∵AB=10,∴MN=OA=5.
∴.∴.
(4)依题意有:
△OBC为直角三角形,且∠OCB=90º
.
∵C(,),∴.
又∵OB=10,∴BC=8.∴.
①当PB=QB时,,解得t=5.
②当PQ=QB时,如答图2,过点Q作QD⊥OB于D,则.
易证△BDQ∽△BCO,
∴,即,解得.
③当PB=PQ时,如答图3,过点P作PH⊥BC于H,则.
易证△BPH∽△BOC,∴,即,解得.
综上所述,当t=5或或时,△BPQ为等腰三角形.
2.双动点、定值和等腰三角形存在性问题;
3.全等三角形的判定和性质;
5.相似三角形的判定和性质;
7.二次函数的性质;
8.分类思想和方程思想的应用.
(1)设直线BC解析式为,应用待定系数法求解.
(2)应用待定系数法求得学科网抛物线解析式,化为顶点式求出顶点坐标.
(3)连接AE、AM、AF,由三角形全等证明,,从而得到Rt△AME∽Rt△FMA,列比例式即可得到,即.
(4)分PB=QB,PQ=QB,PB=PQ三种情况讨论即可.
5.(2014年江苏常州9分)在平面环球雅思中小学辅导班系中,二次函数的图像与轴交于点A,B(点B在点A的左侧),与轴交于点C,过动点H(0,)作平行于轴的直线,直线与二次函数的图像相交于点D,E.
(1)写出点A,点B的坐标;
(2)若,以DE为直径作⊙Q,当⊙Q与轴相切时,求的值;
(3)直线上是否存在一点F,使得△ACF是等腰直角三角形?
若存在,求的值;
若不存在,请说明理由.
(1)当y=0时,有,解之得:
∴A、B两点的坐标分别为(4,0)和(-1,0).
(2)∵⊙Q与轴相切,且与交于D、E两点,
∴圆心O位于直线与学科网抛物线对称轴的交点处,且⊙Q的半径为H点的纵坐标().
∵抛物线的对称轴为,
∴D、E两点的坐标分别为:
且均在二次函数的图像上.
∵,解得或(不合题意,舍去).
(3)存在.
①当∠ACF=90°
,AC=FC时,如答图1,
过点F作FG⊥y轴于G,∴∠AOC=∠CGF=90°
∵∠ACO+∠FCG=90°
,∠GFC+∠FCG=90°
,∴∠ACO=∠CFG.
∴△ACO≌△∠CFG,∴CG=AO=4.
∵CO=2,
∴或=OG=2+4=6.
②当∠CAF=90°
,AC=AF时,如答图2,
过点F作FP⊥x轴于P,∴∠AOC=∠APF=90°
∵∠ACO+∠OAC=90°
,∠FAP+∠OAC=90°
,∴∠ACO=∠FAP.
∴△ACO≌△∠FAP,∴FP=AO=4.
∴或=FP=4.
③当∠AFC=90°
,FA=FC时,如答图3,
则F点一定在AC的中垂线上,此时存在两个点分别记为F,F′,
分别过F,F′两点作x轴、y轴的垂线,分别交于E,G,D,H.
∵∠DFC+∠CFE=∠CFE+∠EFA=90°
,∴∠DFC=∠EFA.
∵∠CDF=∠AEF,CF=AF,∴△CDF≌△AEF.
∴CD=AE,DF=EF.
∴四边形OEFD为正方形.
∴OA=OE+AE=OD+AE=OC+CD+AE=OC+2CD.
∴4=2+2•CD.∴CD=1,
∴m=OC+CD=2+1=3.
∵∠HF′C+∠CGF′=∠CGF′+∠GF′A,
∴∠HF′C=∠GF′A.
∵∠HF′C=∠GF′A,CF′=AF′.
∴△HF′C≌△GF′A.
∴HF′=GF′,CH=AG.
∴四边形OHF′G为正方形.
∴.∴OH=1.
∴m=.
∵,∴y的最大值为.
∵直线l与抛物线有两个交点,∴m<
∴m可取值为=或或3或.
综上所述,m的值为=或或3或.
2.单动点问题;
3.等腰直角三角形存在性问题;
4.二次函数的性质;
5.曲线上点的坐标与方程的关系;
6.直线与圆的位置关系;
7.全等三角形的判定和性质;
8.正方形的判定和性质;
9.分类思想的应用.
(1)A、B两点的纵坐标都为0,所以代入y=0,求解即可.
(2)由圆和抛物线性质易得圆心Q位于直线与学科网抛物线对称轴的交点处,则Q的横坐标为,可推出D、E两点的坐标分别为:
,因为D、E都在抛物线上,代入一点即可得m.
(3)使得△ACF是等腰直角三角形,重点的需要明白有几种情形,分别以三边为等腰三角形的两腰或者底,则共有3种情形;
而三种情形中F点在AC的左下或右上方又各存在2种情形,故共有6种情形.求解时.利用全等三角形知识易得m的值.
6.(2014年辽宁丹东14分)如图1,抛物线y=ax2+bx﹣1经过A(﹣1,0)、B(2,0)两点,交y轴于点C.点P为抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线交直线BC于点D,交x轴于点E.
(1)请直接写出抛物线表达式和直线BC的表达式.
(2)如图1,当点P的横坐标为时,求证:
△OBD∽△ABC.
(3)如图2,若点P在第四象限内,当OE=2PE时,求△POD的面积.
(4)当以点O、C、D为顶点的三角形是等腰三角形时,请直接写出动点P的坐标.
(1)抛物线表达式:
;
直线BC的表达式:
(2)证明:
如图1,当点P的横坐标为时,把x=代入,得,
∴DE=.
又∵OE=,∴DE=OE.
∵∠OED=90°
,∴∠EOD=45°
又∵OA=OC=1,∠AOC=90°
,∴∠OAC=45°
.∴∠OAC=∠EOD.
又∵∠OBD=∠ABC,∴△OBD∽△ABC.
(3)如图2,设点P的坐标为P(x,),
∴OE=x,PE==.
又∵OE=2PE,∴,解得,(不合题意舍去),
∴P、D两点坐标分别为P(,),D(,).
∴PD=,OE=.
(4)P1(1,﹣1),P2(,),P3(,),P4(,).
【考点】1.二次函数和一次函数综合题;
5.三角形相似的判定;
6.等腰三角形的判定和性质;
6.分类思想的应用.
(1)由抛物线y=ax2+bx﹣1可知C(0,﹣1),
∵y=ax2+bx﹣1经过A(﹣1,0)、B(2,0)两点,
∴,解得.
∴抛物线表达式:
设直线BC的解析式为y=kx+m,
∴直线BC的表达式:
7.(2014年辽宁阜新12分)如图,抛物线y=-x2+bx+c交x轴于点A,交y轴于点B,已知经过点A,B的直线的表达式为y=x+3.
(1)求抛物线的函数表达式及其顶点C的坐标;
(2)如图①,点P(m,0)是线段AO上的一个动点,其中-3<m<0,作直线DP⊥x轴,交直线AB于D,交抛物线于E,作EF∥x轴,交直线AB于点F,四边形DEFG为矩形.设矩形DEFG的周长为L,写出L与m的函数关系式,并求m为何值时周长L最大;
(3)如图②,在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使点A,B,Q构成的三角形是以AB为腰的等腰三角形?
若存在,直接写出所有符合条件的点Q的坐标;
若不存在,请说明理由.
(1)∵经过点A,B的直线的表达式为y=x+3,
∵抛物线y=-x2+bx+c经过,
∵,解得.
∴抛物线的表达式为.
∵,∴顶点坐标为.
(2)∵D在直线y=x+3上,∴D(m,m+3).
∵E在学科网抛物线上,∴E(m,).
∴DE=.
由题意可知,AO=BO,∴∠DAP=∠ADP=∠EDF=∠EFD=45°
.∴DE=EF.
∴L=4DE=.
∵a=<
0,∴二次函数有最大值.∴当m=时,最大值L=9.
(3)存在,点Q的坐标为(),(),(),().
3.曲线上点的坐标与方程的关系;
4.正方形的判定;
6.等腰三角形的判定;
7.分类思想的应用..
(1)由直线经过A、B两点可求得这两点的坐标,然后代入二次函数解析式即可求出b、c的值,从而得到解析式,进而得到顶点的坐标.
(2)由题意可表示出D、E的坐标,从而得到DE的长,由已知条件可得DE=EF,从而可表示出矩形DEFG的周长L,利用二次函数的性质可求得最大值.
(3)∵A(﹣3,0),B(0,3),∴AB=.
∵Q在直线x=﹣1上,∴设Q(﹣1,n).
∵点A,B,Q构成的三角形是以AB为腰的等腰三角形,
①当AQ=AB=,∴22+n2=,∴n=或n=﹣.
②当BQ=AB=,∴12+(3﹣n)2=,∴n=3+或n=
∴Q(),(),(),().
8.(2014年四川绵阳14分)如图,抛物线(a≠0)的图象过点M,顶点坐标为N,且与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(2)点P为抛物线对称轴上的动点,当△PBC为等腰三角形时,求点P的坐标;
(3)在直线AC上是否存在一点Q,使△QBM的周长最小?
若存在,求出Q点坐标;
(1)∵抛物线顶点坐标为N,∴可设其解析式为.
将M代入,得,解得.
∴抛物线的解析式为,即.
(2)∵,
∴x=0时,y=,∴C(0,).
y=0时,,解得x=1或x=﹣3,∴A(1,0),B(﹣3,0).
设P(﹣1,m),则PB=,PC=.
当PB=PC时,,解得m=0;
当CP=CB时,,解得m=;
当BP=BC时,,解得m=.
综上所述,当△PBC为等腰三角形时,点P的坐标为(﹣1,0),(﹣1,),(﹣1,),(﹣1,),(﹣1,).
(3)由
(2)知BC=,AC=2,AB=4,
∴BC2+AC2=AB2,∴∠ACB=90º
,即BC⊥AC.[来源:
学科网ZXXK]
如答图,连接BC并延长至B′,使B′C=BC,连接B′M,交直线AC于点Q,
∵B、B′关于直线AC对称,∴QB=QB′.
∴QB+QM=QB′+QM=MB′.
又BM=2,所以此时△QBM的周长最小.
由B(﹣3,0),C(0,),易得B′(3,2).
设直线MB′的学科网解析式为y=kx+n,
将M(﹣2,),B′(3,2)代入,得
,解得.
∴直线MB′的解析式为.
同理可求得直线AC的解析式为.
联立,解得.
∴Q.
所以在直线AC上存在一点Q,使△QBM的周长最小.
3.轴对称的应用(最短线路问题);
5.待定系数法的应用;
6.曲线上点的坐标与方程的关系;
7.勾股定理;
8.等腰三角形的性质;
9.解二元一次方程组;
10.数形结合思想、分类思想和方程思想的应用.
9.(2014年浙江金华12分)如图,直角梯形ABCO的两边OA,OC在坐标轴的正半轴上,BC∥x轴,OA=OC=4,以直线x=1为对称轴的抛物线过A,B,C三点.
(1)求该抛物线线的函数解析式.
(2)已知直线l的解析式为,它与x轴的交于点G,在梯形ABCO的一边上取点P.[来源:
学|科|网Z|X|X|K]
①当m=0时,如图1,点P是抛物线对称