2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题21 动点问题
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这是一份2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题21 动点问题,共88页。试卷主要包含了,,垂足为,点是的中点等内容,欢迎下载使用。
2018-2020江苏中考数学试题汇编
——动点问题
一.选择题(共7小题)
1.(2020•南通)如图①,为矩形的边上一点,点从点出发沿折线运动到点停止,点从点出发沿运动到点停止,它们的运动速度都是.现,两点同时出发,设运动时间为,的面积为,若与的对应关系如图②所示,则矩形的面积是
A. B. C. D.
2.(2020•常州)如图,是的弦,点是优弧上的动点不与、重合),,垂足为,点是的中点.若的半径是3,则长的最大值是
A.3 B.4 C.5 D.6
3.(2018•泰州)如图,平面直角坐标系中,点的坐标为,轴,垂足为,点从原点出发向轴正方向运动,同时,点从点出发向点运动,当点到达点时,点、同时停止运动,若点与点的速度之比为,则下列说法正确的是
A.线段始终经过点
B.线段始终经过点
C.线段始终经过点
D.线段不可能始终经过某一定点
4.(2020•无锡)如图,等边的边长为3,点在边上,,线段在边上运动,,有下列结论:
①与可能相等;
②与可能相似;
③四边形面积的最大值为;
④四边形周长的最小值为.
其中,正确结论的序号为
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
5.(2018•无锡)如图,已知点是矩形的对角线上的一动点,正方形的顶点、都在边上,若,,则的值
A.等于 B.等于
C.等于 D.随点位置的变化而变化
6.(2020•宿迁)如图,在平面直角坐标系中,是直线上的一个动点,将绕点顺时针旋转,得到点,连接,则的最小值为
A. B. C. D.
7.(2019•镇江)如图,菱形的顶点、在轴上在的左侧),顶点、在轴上方,对角线的长是,点为的中点,点在菱形的边上运动.当点到所在直线的距离取得最大值时,点恰好落在的中点处,则菱形的边长等于
A. B. C. D.3
二.填空题(共12小题)
8.(2019•南通)如图,中,,,,为边上的一动点,则的最小值等于 .
第8题 第9题
9.(2018•徐州)如图,为的直径,,为半圆的中点,为上一动点,延长至点,使.若点由运动到,则点运动的路径长为 .
10.(2018•苏州)如图,已知,为线段上的一个动点,分别以,为边在的同侧作菱形和菱形,点,,在一条直线上,.,分别是对角线,的中点.当点在线段上移动时,点,之间的距离最短为 (结果留根号).
第10题 第11题
11.(2020•泰州)如图,直线,垂足为,点在直线上,,为直线上一动点,若以为半径的与直线相切,则的长为 .
12.(2018•泰州)如图,中,,,,将绕点顺时针旋转得到△,为线段上的动点, 以点为圆心,长为半径作,当与的边相切时,的半径为 .
第12题 第13题
13.(2019•无锡)如图,在中,,在内自由移动,若的半径为1,且圆心在内所能到达的区域的面积为,则的周长为 .
14.(2019•无锡)如图,在中,,,为边上一动点点除外),以为一边作正方形,连接,则面积的最大值为 .
第14题 第15题
15.(2020•淮安)如图,等腰的两个顶点、在反比例函数的图象上,.过点作边的垂线交反比例函数的图象于点,动点从点出发,沿射线方向运动个单位长度,到达反比例函数图象上一点,则 .
16.(2019•宿迁)如图,正方形的边长为4,为上一点,且,为边上的一个动点,连接,以为边向右侧作等边,连接,则的最小值为 .
第16题 第17题
17.(2018•宿迁)如图,将含有角的直角三角板放入平面直角坐标系,顶点、分别落在、轴的正半轴上,,点的坐标为.将三角板沿轴向右作无滑动的滚动(先绕点按顺时针方向旋转,再绕点按顺时针方向旋转,当点第一次落在轴上时,则点运动的路径与两坐标轴围成的图形面积是 .
18.(2020•连云港)如图,在平面直角坐标系中,半径为2的与轴的正半轴交于点,点是上一动点,点为弦的中点,直线与轴、轴分别交于点、,则面积的最小值为 .
第18题 第19题
19.(2019•连云港)如图,在矩形中,,,以点为圆心作与直线相切,点是上一个动点,连接交于点,则的最大值是 .
三.解答题(共21小题)
20.(2019•南通)如图,矩形中,,.,分别在,上,点与点关于所在的直线对称,是边上的一动点.
(1)连接,,求证四边形是菱形;
(2)当的周长最小时,求的值;
(3)连接交于点,当时,求的长.
21.(2018•南通)如图,正方形中,,是边的中点,点是正方形内一动点,,连接,将线段绕点逆时针旋转得,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,三点共线,连接,求线段的长.
(3)求线段长的最小值.
22.(2020•徐州)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象经过点、,交反比例函数的图象于点,点在反比例函数的图象上,横坐标为,轴交直线于点,是轴上任意一点,连接、.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)求面积的最大值.
23.(2020•苏州)如图,已知,是的平分线,是射线上一点,.动点从点出发,以的速度沿水平向左作匀速运动,与此同时,动点从点出发,也以的速度沿竖直向上作匀速运动.连接,交于点.经过、、三点作圆,交于点,连接、.设运动时间为,其中.
(1)求的值;
(2)是否存在实数,使得线段的长度最大?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
(3)求四边形的面积.
24.(2019•苏州)已知矩形中,,点为对角线上的一点,且.如图①,动点从点出发,在矩形边上沿着的方向匀速运动(不包含点.设动点的运动时间为,的面积为,与的函数关系如图②所示.
(1)直接写出动点的运动速度为 ,的长度为 ;
(2)如图③,动点重新从点出发,在矩形边上按原来的速度和方向匀速运动,同时,另一个动点从点出发,在矩形边上沿着的方向匀速运动,设动点的运动速度为.已知两动点,经过时间在线段上相遇(不包含点,动点,相遇后立即同时停止运动,记此时与的面积分别为,
①求动点运动速度的取值范围;
②试探究是否存在最大值,若存在,求出的最大值并确定运动时间的值;若不存在,请说明理由.
25.(2018•苏州)如图①,直线表示一条东西走向的笔直公路,四边形是一块边长为100米的正方形草地,点,在直线上,小明从点出发,沿公路向西走了若干米后到达点处,然后转身沿射线方向走到点处,接着又改变方向沿射线方向走到公路上的点处,最后沿公路回到点处.设米(其中,米,已知与之间的函数关系如图②所示,
(1)求图②中线段所在直线的函数表达式;
(2)试问小明从起点出发直至最后回到点处,所走过的路径(即是否可以是一个等腰三角形?如果可以,求出相应的值;如果不可以,说明理由.
26.(2020•扬州)如图,已知点、,,点为线段上的一个动点,反比例函数的图象经过点.小明说:“点从点运动至点的过程中,值逐渐增大,当点在点位置时值最小,在点位置时值最大.”
(1)当时.
①求线段所在直线的函数表达式.
②你完全同意小明的说法吗?若完全同意,请说明理由;若不完全同意,也请说明理由,并求出正确的的最小值和最大值.
(2)若小明的说法完全正确,求的取值范围.
27.(2019•扬州)如图,四边形是矩形,,,以为一边向矩形外部作等腰直角,.点在线段上,且,点沿折线运动,点沿折线运动(与点不重合),在运动过程中始终保持线段.设与之间的距离为.
(1)若.
①如图1,当点在线段上时,若四边形的面积为48,则的值为 ;
②在运动过程中,求四边形的最大面积;
(2)如图2,若点在线段上时,要使四边形的面积始终不小于50,求的取值范围.
28.(2019•扬州)如图,已知等边的边长为8,点是边上的一个动点(与点、不重合).直线1是经过点的一条直线,把沿直线1折叠,点的对应点是点.
(1)如图1,当时,若点恰好在边上,则的长度为 ;
(2)如图2,当时,若直线,则的长度为 ;
(3)如图3,点在边上运动过程中,若直线1始终垂直于,的面积是否变化?若变化,说明理由;若不变化,求出面积;
(4)当时,在直线1变化过程中,求面积的最大值.
29.(2018•扬州)如图1,四边形是矩形,点的坐标为,点的坐标为,点从点出发,沿以每秒1个单位长度的速度向点运动,同时点从点出发,沿以每秒2个单位长度的速度向点运动,当点与点重合时运动停止.设运动时间为秒.
(1)当时,线段的中点坐标为 ;
(2)当与相似时,求的值;
(3)当时,抛物线经过,两点,与轴交于点,抛物线的顶点为,如图2所示,问该抛物线上是否存在点,使?若存在,求出所有满足条件的的坐标;若不存在,说明理由.
30.(2020•泰州)如图,在中,,,,为边上的动点(与、不重合),,交于点,连接,设,的面积为.
(1)用含的代数式表示的长;
(2)求与的函数表达式,并求当随增大而减小时的取值范围.
31.(2020•泰州)如图,正方形的边长为6,为的中点,为等边三角形,过点作的垂线分别与边、相交于点、,点、分别在线段、上运动,且满足,连接.
(1)求证:.
(2)当点在线段上时,试判断的值是否变化?如果不变,求出这个值,如果变化,请说明理由.
(3)设,点关于的对称点为,若点落在的内部,试写出的范围,并说明理由.
32.(2019•无锡)如图1,在矩形中,,动点从出发,以每秒1个单位的速度,沿射线方向移动,作关于直线的对称,设点的运动时间为.
(1)若.
①如图2,当点落在上时,显然是直角三角形,求此时的值;
②是否存在异于图2的时刻,使得是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的的值?若不存在,请说明理由.
(2)当点不与点重合时,若直线与直线相交于点,且当时存在某一时刻有结论成立,试探究:对于的任意时刻,结论“”是否总是成立?请说明理由.
33.(2018•盐城)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线经过点、两点,且与轴交于点.
(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轴,并沿轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于、两点(点在点的左侧),连接,在线段上方抛物线上有一动点,连接、.
(Ⅰ)若点的横坐标为,求面积的最大值,并求此时点的坐标;
(Ⅱ)直尺在平移过程中,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.
34.(2020•淮安)初步尝试
(1)如图①,在三角形纸片中,,将折叠,使点与点重合,折痕为,则与的数量关系为 ;
思考说理
(2)如图②,在三角形纸片中,,,将折叠,使点与点重合,折痕为,求的值;
拓展延伸
(3)如图③,在三角形纸片中,,,,将沿过顶点的直线折叠,使点落在边上的点处,折痕为.
①求线段的长;
②若点是边的中点,点为线段上的一个动点,将沿折叠得到△,点的对应点为点,与交于点,求的取值范围.
35.(2019•淮安)如图①,在中,,,是的中点.小明对图①进行了如下探究:在线段上任取一点,连接.将线段绕点按逆时针方向旋转,点的对应点是点,连接,得到.小明发现,随着点在线段上位置的变化,点的位置也在变化,点可能在直线的左侧,也可能在直线上,还可能在直线的右侧.
请你帮助小明继续探究,并解答下列问题:
(1)当点在直线上时,如图②所示.
① ;
②连接,直线与直线的位置关系是 .
(2)请在图③中画出,使点在直线的右侧,连接.试判断直线与直线的位置关系,并说明理由.
(3)当点在线段上运动时,求的最小值.
36.(2018•淮安)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴和轴分别相交于、两点.动点从点出发,在线段上以每秒3个单位长度的速度向点作匀速运动,到达点停止运动,点关于点的对称点为点,以线段为边向上作正方形.设运动时间为秒.
(1)当秒时,点的坐标是 ;
(2)在运动过程中,设正方形与重叠部分的面积为,求与的函数表达式;
(3)若正方形对角线的交点为,请直接写出在运动过程中的最小值.
37.(2020•宿迁)二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,顶点为..
(1)求这个二次函数的表达式,并写出点的坐标;
(2)如图①,是该二次函数图象的对称轴上一个动点,当的垂直平分线恰好经过点时,求点的坐标;
(3)如图②,是该二次函数图象上的一个动点,连接,取中点,连接,,,当的面积为12时,求点的坐标.
38.(2018•宿迁)如图,在边长为1的正方形中,动点、分别在边、上,将正方形沿直线折叠,使点的对应点始终落在边上(点不与点、重合),点落在点处,与交于点,设.
(1)当时,求的值;
(2)随着点在边上位置的变化,的周长是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出该定值;
(3)设四边形的面积为,求与之间的函数表达式,并求出的最小值.
39.(2018•镇江)如图1,平行四边形中,,,,点在边上运动,以为圆心,为半径的与对角线交于,两点.
(1)如图2,当与边相切于点时,求的长;
(2)不难发现,当与边相切时,与平行四边形的边有三个公共点,随着的变化,与平行四边形的边的公共点的个数也在变化,若公共点的个数为4,直接写出相对应的的值的取值范围 .
40.(2019•连云港)如图,在平面直角坐标系中,抛物线过点,与抛物线的一个交点为,且点的横坐标为2,点、分别是抛物线、上的动点.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)若以点、、、为顶点的四边形恰为平行四边形,求出点的坐标;
(3)设点为抛物线上另一个动点,且平分.若,求出点的坐标.
2018-2020江苏中考数学试题汇编
——动点问题
一.选择题(共7小题)
1.(2020•南通)如图①,为矩形的边上一点,点从点出发沿折线运动到点停止,点从点出发沿运动到点停止,它们的运动速度都是.现,两点同时出发,设运动时间为,的面积为,若与的对应关系如图②所示,则矩形的面积是
A. B. C. D.
【解答】从函数的图象和运动的过程可以得出:当点运动到点时,,,
过点作,
由三角形面积公式得:,
解得,
,
由图2可知当时,点与点重合,
,
矩形的面积为.
故选:.
2.(2020•常州)如图,是的弦,点是优弧上的动点不与、重合),,垂足为,点是的中点.若的半径是3,则长的最大值是
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】,垂足为,
,
点是的中点.
,
的最大值是直径的长,的半径是3,
的最大值为3,
故选:.
3.(2018•泰州)如图,平面直角坐标系中,点的坐标为,轴,垂足为,点从原点出发向轴正方向运动,同时,点从点出发向点运动,当点到达点时,点、同时停止运动,若点与点的速度之比为,则下列说法正确的是
A.线段始终经过点
B.线段始终经过点
C.线段始终经过点
D.线段不可能始终经过某一定点
【解答】当时,点的坐标为,点的坐标为.
设直线的解析式为,
将、代入,
,解得:,
直线的解析式为.
两边乘得到:,
,
当时,,
直线始终经过,
故选:.
4.(2020•无锡)如图,等边的边长为3,点在边上,,线段在边上运动,,有下列结论:
①与可能相等;
②与可能相似;
③四边形面积的最大值为;
④四边形周长的最小值为.
其中,正确结论的序号为
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
【解答】①利用图象法可知,或通过计算可知的最大值为,的最小值为,所以,故①错误.
②设,则,
,
当或时,与相似,
即或,解得或或,
当或或时,两三角形相似,故②正确
③设,则四边形的面积,
的最大值为,
时,四边形的面积最大,最大值,故③正确,
如图,作点关于的对称点,作,使得,连接交于点,在射线上取,此时四边形的周长最小.
过点作交的延长线于,交于.
由题意,,,,,
,
,
四边形的周长的最小值,故④错误,
故选:.
5.(2018•无锡)如图,已知点是矩形的对角线上的一动点,正方形的顶点、都在边上,若,,则的值
A.等于 B.等于
C.等于 D.随点位置的变化而变化
【解答】,
,
.
设,,
,
,
,
.
故选:.
6.(2020•宿迁)如图,在平面直角坐标系中,是直线上的一个动点,将绕点顺时针旋转,得到点,连接,则的最小值为
A. B. C. D.
【解答】作轴于点,轴于,
设,则,,
,
,
在和△中,
△,
,,
,
,,
,
当时,有最小值为5,
的最小值为,
故选:.
7.(2019•镇江)如图,菱形的顶点、在轴上在的左侧),顶点、在轴上方,对角线的长是,点为的中点,点在菱形的边上运动.当点到所在直线的距离取得最大值时,点恰好落在的中点处,则菱形的边长等于
A. B. C. D.3
【解答】如图1中,当点是的中点时,作于,连接.
,,
,,
,
,
,
当点与重合时,的值最大.
如图2中,当点与点重合时,连接交于,交于.设.
,,
,,
四边形是菱形,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
,
故选:.
二.填空题(共12小题)
8.(2019•南通)如图,中,,,,为边上的一动点,则的最小值等于 .
【解答】如图,过点作,交的延长线于点,
,
当点,点,点三点共线且时,有最小值,即最小值为,
故答案为
9.(2018•徐州)如图,为的直径,,为半圆的中点,为上一动点,延长至点,使.若点由运动到,则点运动的路径长为 4 .
【解答】如图所示:连接,.
,
.
又,
,
,
始终与垂直.
当点在点时,与重合,
当点在点时,,此时,运动到最远处,
点运动路径长为4.
故答案为:4.
10.(2018•苏州)如图,已知,为线段上的一个动点,分别以,为边在的同侧作菱形和菱形,点,,在一条直线上,.,分别是对角线,的中点.当点在线段上移动时,点,之间的距离最短为 (结果留根号).
【解答】连接、.
四边形,四边形是菱形,,
,,
,分别是对角线,的中点,
,,
,
设,则,,,
,
时,有最小值,最小值为,
故答案为.
11.(2020•泰州)如图,直线,垂足为,点在直线上,,为直线上一动点,若以为半径的与直线相切,则的长为 或 .
【解答】直线,为直线上一动点,
与直线相切时,切点为,
,
当点在点的左侧,与直线相切时,如图1所示:
;
当点在点的右侧,与直线相切时,如图2所示:
;
与直线相切,的长为或,
故答案为:或.
12.(2018•泰州)如图,中,,,,将绕点顺时针旋转得到△,为线段上的动点, 以点为圆心,长为半径作,当与的边相切时,的半径为 或 .
【解答】 如图 1 中, 当与直线相切于点时, 连接.
设,
,
,
,
.
如图 2 中, 当与相切于点时, 易证、、共线,
△,
,
,
,
.
综上所述,的半径为或.
13.(2019•无锡)如图,在中,,在内自由移动,若的半径为1,且圆心在内所能到达的区域的面积为,则的周长为 25 .
【解答】如图,由题意点所能到达的区域是,连接,延长交于,作于,于,作于.
,,,
,,
,
,
设,,
,
或(舍弃),
,
四边形是矩形,
,
设,,,
,,,
,
,,,设,
在中,则有,
,
,
,
,
,
,
,,
的周长,
故答案为25.
14.(2019•无锡)如图,在中,,,为边上一动点点除外),以为一边作正方形,连接,则面积的最大值为 8 .
【解答】过点作于点,作于点,作于点.
,,
,
易证,
,
即
,
设,则,
易证,
,
,
当时,面积的最大值为8.
故答案为8.
15.(2020•淮安)如图,等腰的两个顶点、在反比例函数的图象上,.过点作边的垂线交反比例函数的图象于点,动点从点出发,沿射线方向运动个单位长度,到达反比例函数图象上一点,则 1 .
【解答】把代入中得,,
反比例函数为,
、,
的垂直平分线为,
联立方程驵,解得,或,
,,
是的垂直平分线,
与反比例函数的图象于点,
,
动点从点出发,沿射线方向运动个单位长度,到达反比例函数图象上一点,
设移动后的点的坐标为,,则
,
,
,
把代入中,得,
故答案为:1.
16.(2019•宿迁)如图,正方形的边长为4,为上一点,且,为边上的一个动点,连接,以为边向右侧作等边,连接,则的最小值为 .
【解答】由题意可知,点是主动点,点是从动点,点在线段上运动,点也一定在直线轨迹上运动
将绕点旋转,使与重合,得到
从而可知为等边三角形,点在垂直于的直线上
作,则即为的最小值
作,可知四边形为矩形,
则
故答案为.
17.(2018•宿迁)如图,将含有角的直角三角板放入平面直角坐标系,顶点、分别落在、轴的正半轴上,,点的坐标为.将三角板沿轴向右作无滑动的滚动(先绕点按顺时针方向旋转,再绕点按顺时针方向旋转,当点第一次落在轴上时,则点运动的路径与两坐标轴围成的图形面积是 .
【解答】由点的坐标为.得,又,,
,,,,
在旋转过程中,三角板的长度和角度不变,
点运动的路径与两坐标轴围成的图形面积.
故答案:
18.(2020•连云港)如图,在平面直角坐标系中,半径为2的与轴的正半轴交于点,点是上一动点,点为弦的中点,直线与轴、轴分别交于点、,则面积的最小值为 2 .
【解答】如图,连接,取的中点,连接,过点作于.
,,
,
点的运动轨迹是以为圆心,1为半径的,设交于.
直线与轴、轴分别交于点、,
,,
,,
,
,,
,
,
,
,
当点与重合时,△的面积最小,最小值,
故答案为2.
19.(2019•连云港)如图,在矩形中,,,以点为圆心作与直线相切,点是上一个动点,连接交于点,则的最大值是 3 .
【解答】方法1、设的半径为,
如图,作的平行线,使切于,
则与的最大距离为,
与相切,
点到的距离为,
四边形是矩形,
点到的距离为,
点到的最大距离为,
的最大值为;
方法2、如图,过点作于,
是矩形的对角线,
,
,
,
,
是的切线,
的半径为
过点作于,
,
,
,
,
,
要最大,则最大,
点是上的动点,是的切线,
最大为的直径,即:,
最大值为,
故答案为3.
方法3、如图,
过点作交的延长线于,
,,
,
,
,
,
最大时,最大,
四边形是矩形,
,,
过点作于,交于,并延长交于,
是的切线,
,
在中,,
,,
,
,
,
,,
,,
,
,
,
,,
在中,,
而,
最大时,最大,
最大时,最大,
,
即:最大时,最大,
延长交于,此时,最大,
,
过点作交的延长线于,
最大时,点落在点处,
即:最大,
在△中,,
,
最大值为,
故答案为:3.
三.解答题(共21小题)
20.(2019•南通)如图,矩形中,,.,分别在,上,点与点关于所在的直线对称,是边上的一动点.
(1)连接,,求证四边形是菱形;
(2)当的周长最小时,求的值;
(3)连接交于点,当时,求的长.
【解答】证明:(1)如图:连接,,交于点
四边形是矩形,
,,
,,
点与点关于所在的直线对称
,
,,
,且
四边形是平行四边形,且
四边形是菱形;
(2)如图,作点关于的对称点,连接,交于点,此时的周长最小,
四边形是菱形
,
,
,
点,点关于对称
(3)如图,延长,延长交于点,过点作于,交于点,过点作于点,
由(2)可知,,
,
四边形是矩形
,
,
,
,
,
,
,
21.(2018•南通)如图,正方形中,,是边的中点,点是正方形内一动点,,连接,将线段绕点逆时针旋转得,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,三点共线,连接,求线段的长.
(3)求线段长的最小值.
【解答】(1)证明:如图1,由旋转得:,,
四边形是正方形,
,,
,
即,
,
在和中,
,
,
;
(2)如图2,过作的垂线,交的延长线于,
是的中点,且,
,,三点共线,
,
由勾股定理得:,
,
,
由(1)知:,
,,
,
,
,
,
,
,
设,则,
由勾股定理得:,
或(舍,
,,
由勾股定理得:,
(3)如图3,由于,所以点可以看作是以为圆心,2为半径的半圆上运动,
延长到点,使得,连接,
,,
,
,
当最小时,为、、三点共线,
,
,
的最小值是.
22.(2020•徐州)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象经过点、,交反比例函数的图象于点,点在反比例函数的图象上,横坐标为,轴交直线于点,是轴上任意一点,连接、.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)求面积的最大值.
【解答】(1)把、代入一次函数得,
,解得,,
一次函数的关系式为,
当时,,
点,
点在反比例函数的图象上,
,
反比例函数的关系式为,
答:一次函数的关系式为,反比例函数的关系式为;
(2)点在反比例函数的图象上,点在一次函数的图象上,
点,点,
,
,
,
当时,,
答:面积的最大值是4.
23.(2020•苏州)如图,已知,是的平分线,是射线上一点,.动点从点出发,以的速度沿水平向左作匀速运动,与此同时,动点从点出发,也以的速度沿竖直向上作匀速运动.连接,交于点.经过、、三点作圆,交于点,连接、.设运动时间为,其中.
(1)求的值;
(2)是否存在实数,使得线段的长度最大?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
(3)求四边形的面积.
【解答】(1)由题意可得,,,
.
(2)当时,线段的长度最大.
如图,过点作,垂足为,则.
平分,
,
,.
设线段的长为,则,,,
,
,
,
.
.
当时,线段的长度最大,最大为.
(3),
是圆的直径.
.
,
是等腰直角三角形.
.
在中,.
四边形的面积,
,
.
四边形的面积为.
24.(2019•苏州)已知矩形中,,点为对角线上的一点,且.如图①,动点从点出发,在矩形边上沿着的方向匀速运动(不包含点.设动点的运动时间为,的面积为,与的函数关系如图②所示.
(1)直接写出动点的运动速度为 2 ,的长度为 ;
(2)如图③,动点重新从点出发,在矩形边上按原来的速度和方向匀速运动,同时,另一个动点从点出发,在矩形边上沿着的方向匀速运动,设动点的运动速度为.已知两动点,经过时间在线段上相遇(不包含点,动点,相遇后立即同时停止运动,记此时与的面积分别为,
①求动点运动速度的取值范围;
②试探究是否存在最大值,若存在,求出的最大值并确定运动时间的值;若不存在,请说明理由.
【解答】(1)时,函数图象发生改变,
时,运动到点处,
动点的运动速度为:,
时,,
时,运动到点处,
,
故答案为:2,10;
(2)①两动点,在线段上相遇(不包含点,
当在点相遇时,,
当在点相遇时,,
动点运动速度的取值范围为;
②过作于,交于,如图3所示:
则,,
,
,
,
解得:,
,,,
,
,
,
,
,在边上可取,
当时,的最大值为.
25.(2018•苏州)如图①,直线表示一条东西走向的笔直公路,四边形是一块边长为100米的正方形草地,点,在直线上,小明从点出发,沿公路向西走了若干米后到达点处,然后转身沿射线方向走到点处,接着又改变方向沿射线方向走到公路上的点处,最后沿公路回到点处.设米(其中,米,已知与之间的函数关系如图②所示,
(1)求图②中线段所在直线的函数表达式;
(2)试问小明从起点出发直至最后回到点处,所走过的路径(即是否可以是一个等腰三角形?如果可以,求出相应的值;如果不可以,说明理由.
【解答】(1)设线段所在直线的函数表达式为,
将、代入,
,解得:,
线段所在直线的函数表达式为.
(2)分三种情况考虑:
①考虑是否成立,连接,如图所示.
,,,
.
又,
,
,
,
;
②考虑是否成立.
四边形是正方形,
,
.
假设成立,则成立,
.
,,
,
.
在中,,,,
,
解得:(不合题意,舍去),;
③考虑是否成立.
同理,假设成立,则成立,
.
在中,,,,
,
解得:(不合题意,舍去),(不合题意,舍去).
综上所述:当时,是一个等腰三角形.
26.(2020•扬州)如图,已知点、,,点为线段上的一个动点,反比例函数的图象经过点.小明说:“点从点运动至点的过程中,值逐渐增大,当点在点位置时值最小,在点位置时值最大.”
(1)当时.
①求线段所在直线的函数表达式.
②你完全同意小明的说法吗?若完全同意,请说明理由;若不完全同意,也请说明理由,并求出正确的的最小值和最大值.
(2)若小明的说法完全正确,求的取值范围.
【解答】(1)①当时,,
设线段所在直线的函数表达式为,
把和代入得:,
解得:,
则线段所在直线的函数表达式为;
②不完全同意小明的说法,理由为:
,
,
当时,;
当时,,
则不完全同意;
(2)当时,,,符合;
当时,,
,
当时,随的增大而增大,则有,
此时;
当时,随的增大而增大,则有,
此时,
综上,.
27.(2019•扬州)如图,四边形是矩形,,,以为一边向矩形外部作等腰直角,.点在线段上,且,点沿折线运动,点沿折线运动(与点不重合),在运动过程中始终保持线段.设与之间的距离为.
(1)若.
①如图1,当点在线段上时,若四边形的面积为48,则的值为 3 ;
②在运动过程中,求四边形的最大面积;
(2)如图2,若点在线段上时,要使四边形的面积始终不小于50,求的取值范围.
【解答】(1)①在线段上,,,,
四边形的面积,
解得:;
故答案为:3;
②当,在上运动时,到点时四边形面积最大,为直角梯形,
时,四边形面积的最大值,
当在上运动,,四边形为不规则梯形,
作于,交于,作于,交于,如图2所示:
则,,,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
由题意得:,
,
,
即,
解得:,
梯形的面积,
当时,四边形的面积最大;
(2)在上,则,,,
梯形的面积,对称轴为:,
,
,对称轴在10和15之间,
,二次函数图象开口向下,
当无限接近于20时,最小,
,
;
综上所述,的取值范围为.
28.(2019•扬州)如图,已知等边的边长为8,点是边上的一个动点(与点、不重合).直线1是经过点的一条直线,把沿直线1折叠,点的对应点是点.
(1)如图1,当时,若点恰好在边上,则的长度为 4或0 ;
(2)如图2,当时,若直线,则的长度为 ;
(3)如图3,点在边上运动过程中,若直线1始终垂直于,的面积是否变化?若变化,说明理由;若不变化,求出面积;
(4)当时,在直线1变化过程中,求面积的最大值.
【解答】(1)如图1中,
是等边三角形,
,,
,
,
,
是等边三角形,
.
当直线经过时,点与重合,此时
故答案为4或0.
(2)如图2中,设直线交于点.连接交于.
,
,,
是等边三角形,
,
,关于对称,
,
,
.
故答案为.
(3)如图3中,结论:面积不变.
,关于直线对称,
直线,
直线,
,
.
(4)如图4中,当时,的面积最大,
设直线交于,
在中,,,
,
,
.
解法二:如图5中,过点作垂直于,
由题意可得:’在以为圆心半径长为6的圆上运动,
当的延长线交圆于点时面积最大,
此时,.
29.(2018•扬州)如图1,四边形是矩形,点的坐标为,点的坐标为,点从点出发,沿以每秒1个单位长度的速度向点运动,同时点从点出发,沿以每秒2个单位长度的速度向点运动,当点与点重合时运动停止.设运动时间为秒.
(1)当时,线段的中点坐标为 , ;
(2)当与相似时,求的值;
(3)当时,抛物线经过,两点,与轴交于点,抛物线的顶点为,如图2所示,问该抛物线上是否存在点,使?若存在,求出所有满足条件的的坐标;若不存在,说明理由.
【解答】(1)如图1,点的坐标为,
,
当时,,,
,,
线段的中点坐标为:,,即,;
故答案为:,;
(2)如图1,当点与点重合时运动停止,且可以构成三角形,
,
四边形是矩形,
,
当与相似时,存在两种情况:
①当时,,
,
,
,
(舍,,
②当时,,
,
,
,
,
不符合题意,舍去,
综上所述,当与相似时,的值是或;
(3)当时,,,
把,代入抛物线中得:
,解得:,
抛物线:,
顶点,,
,,
轴,
作抛物线对称轴,交于,设交轴于,
,,
,
如图2,,
,
即,,
,
易得的解析式为:,
则,
,
解得:(舍,,
,;
同理,在的下方,轴上存在点,如图3,使,
由对称性得:,
易得的解析式:,
则,
,
解得:(舍,,
,;
综上所述,点的坐标为:,或,.
30.(2020•泰州)如图,在中,,,,为边上的动点(与、不重合),,交于点,连接,设,的面积为.
(1)用含的代数式表示的长;
(2)求与的函数表达式,并求当随增大而减小时的取值范围.
【解答】(1),
,
,,,
,
,
,
即;
(2)根据题意得,,
当时,随的增大而减小,
,
当随增大而减小时的取值范围为.
31.(2020•泰州)如图,正方形的边长为6,为的中点,为等边三角形,过点作的垂线分别与边、相交于点、,点、分别在线段、上运动,且满足,连接.
(1)求证:.
(2)当点在线段上时,试判断的值是否变化?如果不变,求出这个值,如果变化,请说明理由.
(3)设,点关于的对称点为,若点落在的内部,试写出的范围,并说明理由.
【解答】证明:(1)正方形的边长为6,为的中点,
,,,
是等边三角形,
,,
,
又,
;
(2)的值不变,
理由如下:如图1,连接,过点作于,
,,
,
,,,
,,
,,
,,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)如图2,当点落在上时,
,
,
,
是等边三角形,
当点落在上时,点关于的对称点为,
△,
点与点重合,点与点重合,
,
如图3,当点落在上时,
同理可求:,
当时,点落在的内部.
32.(2019•无锡)如图1,在矩形中,,动点从出发,以每秒1个单位的速度,沿射线方向移动,作关于直线的对称,设点的运动时间为.
(1)若.
①如图2,当点落在上时,显然是直角三角形,求此时的值;
②是否存在异于图2的时刻,使得是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的的值?若不存在,请说明理由.
(2)当点不与点重合时,若直线与直线相交于点,且当时存在某一时刻有结论成立,试探究:对于的任意时刻,结论“”是否总是成立?请说明理由.
【解答】(1)①如图1中,
四边形是矩形,
,
,
,,
,
,
,
.
.
②如图中,当时,
四边形是矩形,
,,,
,
,
在中,,
,
.
如图中,当时,
在中,,
在中则有:,解得.
如图中,当时,易证四边形为正方形,易知.
综上所述,满足条件的的值为或或.
(2)如图中,
,
又翻折,
,,
又,,
,
,
即四边形是正方形,
如图,设.
,
,
易证△,
,
翻折,
,
,
,
.
33.(2018•盐城)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线经过点、两点,且与轴交于点.
(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轴,并沿轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于、两点(点在点的左侧),连接,在线段上方抛物线上有一动点,连接、.
(Ⅰ)若点的横坐标为,求面积的最大值,并求此时点的坐标;
(Ⅱ)直尺在平移过程中,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.
【解答】(1)将、代入,得:
,解得:,
抛物线的表达式为.
(2)当点的横坐标为时,点的横坐标为,
此时点的坐标为,,点的坐标为,.
设直线的表达式为,
将,、,代入,得:
,解得:,
直线的表达式为.
如图②,过点作轴交直线于点,
设点的坐标为,则点的坐标为,
,
.
,
当时,的面积取最大值,最大值为8,此时点的坐标为,.
假设存在,设点的横坐标为,则点的横坐标为,
点的坐标为,点的坐标为,,
利用待定系数法易知,直线的表达式为.
设点的坐标为,则点的坐标为,,
,
.
,
当时,的面积取最大值,最大值为8.
假设成立,即直尺在平移过程中,面积有最大值,面积的最大值为8.
34.(2020•淮安)初步尝试
(1)如图①,在三角形纸片中,,将折叠,使点与点重合,折痕为,则与的数量关系为 ;
思考说理
(2)如图②,在三角形纸片中,,,将折叠,使点与点重合,折痕为,求的值;
拓展延伸
(3)如图③,在三角形纸片中,,,,将沿过顶点的直线折叠,使点落在边上的点处,折痕为.
①求线段的长;
②若点是边的中点,点为线段上的一个动点,将沿折叠得到△,点的对应点为点,与交于点,求的取值范围.
【解答】(1)如图①中,
折叠,使点与点重合,折痕为,
垂直平分线段,
,
,
,
,
.
故答案为.
(2)如图②中,
,
,
由题意垂直平分线段,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
(3)①如图③中,
由折叠的性质可知,,,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
②如图③中,
,,,
,
,
,
,
点在线段上运动,,,
,
.
35.(2019•淮安)如图①,在中,,,是的中点.小明对图①进行了如下探究:在线段上任取一点,连接.将线段绕点按逆时针方向旋转,点的对应点是点,连接,得到.小明发现,随着点在线段上位置的变化,点的位置也在变化,点可能在直线的左侧,也可能在直线上,还可能在直线的右侧.
请你帮助小明继续探究,并解答下列问题:
(1)当点在直线上时,如图②所示.
① 50 ;
②连接,直线与直线的位置关系是 .
(2)请在图③中画出,使点在直线的右侧,连接.试判断直线与直线的位置关系,并说明理由.
(3)当点在线段上运动时,求的最小值.
【解答】(1)①如图②中,
,,
,
②结论:.
理由:,,
,
,
,
垂直平分线段,
,
,
,,
,
,
.
故答案为50,.
(2)如图③中,以为圆心,为半径作.
垂直平分线段,
,
,
,
.
(3)如图④中,作于,
点在射线上运动,点在线段上运动,
当点运动到与点重合时,的值最小,此时的最小值.
36.(2018•淮安)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴和轴分别相交于、两点.动点从点出发,在线段上以每秒3个单位长度的速度向点作匀速运动,到达点停止运动,点关于点的对称点为点,以线段为边向上作正方形.设运动时间为秒.
(1)当秒时,点的坐标是 ;
(2)在运动过程中,设正方形与重叠部分的面积为,求与的函数表达式;
(3)若正方形对角线的交点为,请直接写出在运动过程中的最小值.
【解答】(1)令,
,
,
,
当秒时,,
,
,
由对称性得,;
故答案为;
(2)当点在原点时,,
,
,
①当时,如图1,令,
,
,
,
,
,
在中,,
由运动知,,
,
,
,
四边形是正方形,
,,
在中,,
,
,
,
,
,
;
②当时,如图2,同①的方法得,,,
;
③当时,如图3,;
(3)如图4,由运动知,,,
,
是正方形的对角线交点,
,,
点是直线上的一段线段,,
点是直线上的一段线段,,
,
,
,
,
在中,,
,
轴,
,
,
,
即:,
正方形的对角线的交点,
,
,
点,,在同一条直线上(点与点重合时),且时,最小,
即:最小,
,
.
即:的最小值为.
37.(2020•宿迁)二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,顶点为..
(1)求这个二次函数的表达式,并写出点的坐标;
(2)如图①,是该二次函数图象的对称轴上一个动点,当的垂直平分线恰好经过点时,求点的坐标;
(3)如图②,是该二次函数图象上的一个动点,连接,取中点,连接,,,当的面积为12时,求点的坐标.
【解答】(1)将,代入,
得,
解得
二次函数的解析式为.
,
.
(2)如图1,图2,连接,,由点在线段的垂直平分线上,得.
设,
,由勾股定理可得:
.
解得.
满足条件的点的坐标为或.
(3)如图3,设交抛物线的对称轴于点,
设,则,
设直线的解析式为,则.
解得,于是,
当时,,
,.
.
,
解得或,
当时,,当时,.
综合以上可得,满足条件的点的坐标为或.
38.(2018•宿迁)如图,在边长为1的正方形中,动点、分别在边、上,将正方形沿直线折叠,使点的对应点始终落在边上(点不与点、重合),点落在点处,与交于点,设.
(1)当时,求的值;
(2)随着点在边上位置的变化,的周长是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出该定值;
(3)设四边形的面积为,求与之间的函数表达式,并求出的最小值.
【解答】(1)如图,在中,,,,
,
,
.
(2)的周长不变,为2.
理由:设,则,,
在中,由勾股定理得,
,解得,
,,
,
,即,
解得.
的周长为2.
(3)作于.则四边形是矩形.连接交于,交于.
在中,,
、关于对称,
,
,,
,
,,
,
,
,
.
当时,有最小值.
39.(2018•镇江)如图1,平行四边形中,,,,点在边上运动,以为圆心,为半径的与对角线交于,两点.
(1)如图2,当与边相切于点时,求的长;
(2)不难发现,当与边相切时,与平行四边形的边有三个公共点,随着的变化,与平行四边形的边的公共点的个数也在变化,若公共点的个数为4,直接写出相对应的的值的取值范围 或 .
【解答】(1)如图2所示,连接,
在中,由勾股定理得:,
设,则,,
与边相切于点,
,
四边形是平行四边形,
,
,
,
,
,
,
,
,;
(2)当与相切时,设切点为,如图3,
,
,
①当与边、分别有两个公共点时,,即此时与平行四边形的边的公共点的个数为4,
②过点、、三点.,如图4,与平行四边形的边的公共点的个数为4,
此时,
综上所述,的值的取值范围是:或.
故答案为:或.
40.(2019•连云港)如图,在平面直角坐标系中,抛物线过点,与抛物线的一个交点为,且点的横坐标为2,点、分别是抛物线、上的动点.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)若以点、、、为顶点的四边形恰为平行四边形,求出点的坐标;
(3)设点为抛物线上另一个动点,且平分.若,求出点的坐标.
【解答】(1)将代入,得,故点的坐标为,
将,代入,得
,解得,
抛物线;
(2)如图,设点的坐标为,
第一种情况:为平行四边形的一条边,
①当点在点右侧时,则点的坐标为,
将代入,得
,
解得或,
因为时,点与重合,不符合题意,所以舍去,
此时点的坐标为;
②当点在点左侧时,则点的坐标为,
将代入,得
,
解得,,或,
此时点的坐标为或,;
第二种情况:当为平行四边形的一条对角线时,
由的中点坐标为,得的中点坐标为,
故点的坐标为,
将代入,得
,
解得,或,
因为时,点与点重合,不符合题意,所以舍去,
此时点的坐标为.
综上所述,点的坐标为或或,或;
(3)当点在轴左侧时,抛物线不存在点使得平分,
当点在轴右侧时,不妨设点在的上方,点在的下方,
过点、分别作轴的垂线,垂足分别为、,
过点作于点,则有,
由平分,得,则,
,
,
设点坐标为,,点坐标为,,
所以有,
整理得,,
在中,
过点作轴于点,设点坐标为,
若,则需,
所以,
所以,
解得,,
所以点坐标为,或,.
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