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【备考2023江苏中考】江苏省徐州市近三年中考(含一模、二模)真题重难点汇编——解答题
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这是一份【备考2023江苏中考】江苏省徐州市近三年中考(含一模、二模)真题重难点汇编——解答题,共99页。试卷主要包含了为抛物线上第一象限内的一个动点,,与抛物线对称轴交于点等内容,欢迎下载使用。
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徐州市历年中考数学(含一模、二模)真题重难点汇编
解答题
1.(2022·江苏徐州·校考二模)如图,抛物线的顶点为C(1,9),与x轴交于A,B(4,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线与y轴交点为D,求S△BCD.
2.(2022·江苏徐州·统考中考真题)如图,一次函数的图像与反比例函数的图像交于点A,与x轴交于点B,与y轴交于点C,AD⊥x轴于点D,CB=CD,点C关于直线AD的对称点为点E.
(1)点E是否在这个反比例函数的图像上?请说明理由;
(2)连接AE、DE,若四边形ACDE为正方形.
①求k、b的值;
②若点P在y轴上,当PE-PB最大时,求点P的坐标.
3.(2022·江苏徐州·统考中考真题)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=12,点P在边AB上,D、E分别为BC、PC的中点,连接DE.过点E作BC的垂线,与BC、AC分别交于F、G两点.连接DG,交PC于点H.
(1)∠EDC的度数为 ;
(2)连接PG,求△APG 的面积的最大值;
(3)PE与DG存在怎样的位置关系与数量关系?请说明理由;
(4)求的最大值.
4.(2021·江苏徐州·校考一模)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A,C两点,抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一交点为B
(1)求抛物线解析式及B点坐标;
(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,连接MA、MB、BC,当点M运动到某一位置时,四边形AMBC面积最大,求此时点M的坐标及四边形AMBC的面积;
(3)如图2,若P点是半径为2的⊙B上一动点,连接PC、PA,当点P运动到某一位置时,PC+12PA的值最小,请求出这个最小值,并说明理由.
5.(2021·江苏徐州·一模)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1,0)、B(4,0)、C(0,2)三点,点D(x,y)为抛物线上第一象限内的一个动点.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)当ΔBCD的面积为3时,求点D的坐标;
(3)过点D作DE⊥BC,垂足为点E,是否存在点D,使得ΔCDE中的某个角等于∠ABC的2倍?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.
6.(2022·江苏徐州·徐州市第十三中学校考三模)如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点E是CD的中点,P是射线DA上一点,延长EP交直线AB于F,过P作PG⊥EF,分别交射线CB、直线AB于G、.
(1)①当PD=3时,EFPG=______;
②点P在AD上取不同位置,EFPG的值是否变化?若不变,求出它的值,若改变,请说明理由;
(2)连接FG,当△PFG是等腰直角三角形时,求PD的长;
(3)直接写出的最小值______.
7.(2022·江苏徐州·统考二模)如图①,抛物线y=-12x2+2x+bb≠0与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,连接AC、BC,.
(1)求b的值;
(2)如图②,点P是直线AC上方抛物线上的一个动点,过点P作BC的平行线l,交线段AC于点D.抛物线的对称轴与直线l交于点M,与直线AC交于点N.当点D在对称轴的右侧,且时,请求出点D的坐标.
8.(2022·江苏徐州·统考二模)如图①,等边三角形纸片ABC中,AB=12,点D在BC上,CD=4,过点D折叠该纸片,得点C'和折痕DE(点E不与点A、C重合).
(1)当点C'落在AC上时,依题意补全图②,求证:DC'∥AB;
(2)设△ABC'的面积为S,S是否存在最小值?若存在,求出S的最小值;若不存在,请说明理由;
(3)当B,C',E三点共线时,EC的长为______.
9.(2022·江苏徐州·统考二模)如图1,直角三角形纸片ABC中,∠BCA=90°,∠B=30°,折叠三角形纸片ABC使点A与点C重合,折痕交AC于点D,交AB于点E.
探究:将△ADE绕点E顺时针方向旋转得到△A'D'E,点A、D的对应点分别是点A'、D',旋转角为α0°DE,连接,作CF⊥BE,交AB于点F,延长EF、CB交于点P.他发现当PB与BC满足某种关系时E、F恰好分别是AD、AB的黄金分割点.请猜想小明的发现,并说明理由.
50.(2020·江苏徐州·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,函数a>0的图像交x轴于点A、B,交y轴于点C,它的对称轴交x轴于点E.过点C作CD//x轴交抛物线于点D,连接DE并延长交y轴于点F,交抛物线于点G.直线交CD于点,交抛物线于点K,连接HE、GK.
备用图
(1)点E的坐标为:______;
(2)当ΔHEF是直角三角形时,求a的值;
(3)HE与GK有怎样的位置关系?请说明理由.
参考答案:
1.(1)y=-x2+2x+8;
(2)S△BCD=6.
【分析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+9,把点(4,0)代入可求得a=-1,据此即可求解;
(2)过点C作CE⊥y轴于点E,利用S△BCD= S梯形OBCE-S△ECD-S△OBD计算即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点为C(1,9),
∴设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+9,
∵抛物线与x轴交于点B(4,0),
∴a(4-1)2+9=0,
解得:a=-1,
∴抛物线的解析式为y=-(x-1)2+9=-x2+2x+8;
(2)解:过点C作CE⊥y轴于点E,
∵抛物线与y轴交点为D,
∴D(0,8),
∵B(4,0),C(1,9),
∴CE=1,OE=9,OD=8,OB=4,
∴S△BCD= S梯形OBCE-S△ECD-S△OBD
=12 (1+4)×9-12×1×1-12×4×8
=6.
本题主要考查了待定系数法求函数解析式,三角形的面积等知识,掌握待定系数法求函数解析式是解题的关键.
2.(1)点E在这个反比例函数的图像上,理由见解析
(2)①k=1,b=2;②点P的坐标为(0,-2)
【分析】(1)设点A的坐标为(m,8m),根据轴对称的性质得到AD⊥CE,AD平分CE,如图,连接CE交AD于,得到,再结合等腰三角形三线合一得到CH为ΔACD边AD上的中线,即,求出Hm,4m,进而求得E(2m,4m),于是得到点E在这个反比例函数的图像上;
(2)①根据正方形的性质得到AD=CE,AD垂直平分CE,求得,设点A的坐标为(m,8m),得到m=2(负值舍去),求得A(2,4),,把A(2,4),代入得,解方程组即可得到结论;②延长ED交y轴于P,根据已知条件得到点B与点D关于y轴对称,求得PE-PD=PE-PB,则点P即为符合条件的点,求得直线DE的解析式为y=x-2,于是得到结论.
【详解】(1)解:点E在这个反比例函数的图像上.
理由如下:
∵一次函数的图像与反比例函数的图像交于点A,
∴设点A的坐标为(m,8m),
∵点C关于直线AD的对称点为点E,
∴AD⊥CE,AD平分CE,
连接CE交AD于,如图所示:
∴CH=EH,
∵AD⊥x轴于D,
∴CE∥x轴,∠ADB=90°,
∴∠CDO+∠ADC=90°,
∵CB=CD,
∴∠CBO=∠CDO,
在RtΔABD中,∠ABD+∠BAD=90°,
∴∠CAD=∠CDA,
∴CH为ΔACD边AD上的中线,即,
∴Hm,4m,
∴E(2m,4m),
∵2m×4m=8,
∴点E在这个反比例函数的图像上;
(2)解:①∵四边形ACDE为正方形,
∴AD=CE,AD垂直平分CE,
∴CH=12AD,
设点A的坐标为(m,8m),
,AD=8m,
∴m=12×8m,
∴m=2(负值舍去),
∴A(2,4),,
把A(2,4),代入得2k+b=4b=2,
k=1b=2;
②延长ED交y轴于P,如图所示:
∵CB=CD,OC⊥BD,
∴点B与点D关于y轴对称,
∴PE-PD=PE-PB,则点P即为符合条件的点,
由①知,A(2,4),,
,E(4,2),
设直线DE的解析式为,
2a+n=04a+n=2,解得a=1n=-2,
∴直线DE的解析式为y=x-2,
当x=0时,y=-2,即0,-2,故当PE-PB最大时,点P的坐标为(0,-2).
本题考查了反比例函数的综合题,正方形的性质,轴对称的性质,待定系数法求一次函数的解析式,正确地作出辅助线是解题的关键.
3.(1)45°
(2)9
(3)PE=DG,理由见解析
(4)2+12
【分析】(1)先说明∠B=45°,再说明DE是△CBP的中位线可得DE∥BP,然后由平行线的性质即可解答;
(2)先说明△EDF和△GFC是等腰直角三角形可得DF=EF=22DE 、GF=CF=22CG ;设AP=x,则BP=12-x,BP=12-x=2DE,然后通过三角形中位线、勾股定理、线段的和差用x表示出AG,再根据三角形的面积公式列出表达式,最后运用二次函数求最值即可;
(3)先证明△GFD≌△CFE,可得DG=CE,进而可得PE=DG;由△GFD≌△CFE可得∠ECF=∠DGF,进而得到∠GHE=∠CFE=90°,即可说明DG、PE的位置关系;
(4)先说明△CEF∽△CDH得到CECD=CFCH,进而得到CHCE=CF⋅CDCE2,然后将已经求得的量代入可得CHCE==12x+12+288x+12-24,然后根据a+1a=a+1a2-2≥2求最值即可.
【详解】(1)解:∵在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=12
∴∠B=∠ACB=45°
∵,D、E分别为BC、PC的中点
∴DE∥BP,DE=12BP
∴∠EDC=∠B=45°.
(2)解:如图:连接PG
∵∠EDC=∠ACB=45°,GF⊥DC
∴△EDF和△GFC是等腰直角三角形
∴DF=EF=22DE ,GF=CF=22CG ,
设AP=x,则BP=12-x,BP=12-x=2DE
∴DE=12-x2,EF=12-x22
∵Rt△APC,
∴PC=AP2+AC2=x2+144
∴CE=12x2+144
∵Rt△EFC
∴FC=FG=CE2-EF2=12x2+1442-12-x222=x+1282=12+x22
∴CG=2CF=12+x2
∴AG=12-CG=12-12+x2=12-x2
∴S△APG=12AP⋅AG=12x⋅12-x2=12x-x24=-x-62+364
所以当x=6时,S△APG有最大值9.
(3)解:DG=PE,DG⊥PE,理由如下:
∵DF=EF,∠CFE=∠GFD,GF=CF
∴△GFD≌△CFE(SAS)
∴DG=CE
∵E是PC的中点
∴PE=CE
∴PE=DG;
∵△GFD≌△CFE
∴∠ECF=∠DGF
∵∠CEF=∠PEG
∴∠GHE=∠EFC=90°,即DG⊥PE.
(4)解:∵△GFD≌△CFE
∴∠CEF=∠CDH
又∵∠ECF=∠DCH
∴△CEF∽△CDH
∴CECD=CFCH,即CE⋅CH=CF⋅CF
∴CHCE=CF⋅CDCE2
∵FC=12+x22 ,CE=12x2+144,CD=12BC=122+122=62
∴CHCE=12+x22⋅6212x2+1442=12×x+12x2+144=12x+12+288x+12-24
≤122288-24=12242-24=122-2=22+24=2+12
∴的最大值为2+12.
本题主要考查了三角形中位线、平行线的性质、二次函数求最值、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质等知识点,综合应用所学知识成为解答本题的关键.
4.(1)y=x2﹣6x+5, B(5,0);(2)当M(3,﹣4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于18;(3)PC+12PA的最小值为41,理由详见解析.
【分析】(1)由直线y=﹣5x+5求点A、C坐标,用待定系数法求抛物线解析式,进而求得点B坐标.
(2)从x轴把四边形AMBC分成△ABC与△ABM;由点A、B、C坐标求△ABC面积;设点M横坐标为m,过点M作x轴的垂线段MH,则能用m表示MH的长,进而求△ABM的面积,得到△ABM面积与m的二次函数关系式,且对应的a值小于0,配方即求得m为何值时取得最大值,进而求点M坐标和四边形AMBC的面积最大值.
(3)作点D坐标为(4,0),可得BD=1,进而有BDBP=BPAB=12,再加上公共角∠PBD=∠ABP,根据两边对应成比例且夹角相等可证△PBD∽△ABP,得等于相似比12,进而得PD=12AP,所以当C、P、D在同一直线上时,PC+12PA=PC+PD=CD最小.用两点间距离公式即求得CD的长.
【详解】解:(1)直线y=﹣5x+5,x=0时,y=5
∴C(0,5)
y=﹣5x+5=0时,解得:x=1
∴A(1,0)
∵抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点
∴1+b+c=00+0+c=5 解得:b=-6c=5
∴抛物线解析式为y=x2﹣6x+5
当y=x2﹣6x+5=0时,解得:x1=1,x2=5
∴B(5,0)
(2)如图1,过点M作MH⊥x轴于点H
∵A(1,0),B(5,0),C(0,5)
∴AB=5﹣1=4,OC=5
∴S△ABC=12AB•OC=12×4×5=10
∵点M为x轴下方抛物线上的点
∴设M(m,m2﹣6m+5)(1<m<5)
∴MH=|m2﹣6m+5|=﹣m2+6m﹣5
∴S△ABM=12AB•MH=12×4(﹣m2+6m﹣5)=﹣2m2+12m﹣10=﹣2(m﹣3)2+8
∴S四边形AMBC=S△ABC+S△ABM=10+[﹣2(m﹣3)2+8]=﹣2(m﹣3)2+18
∴当m=3,即M(3,﹣4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于18
(3)如图2,在x轴上取点D(4,0),连接PD、CD
∴BD=5﹣4=1
∵AB=4,BP=2
∴BDBP=BPAB=12
∵∠PBD=∠ABP
∴△PBD∽△ABP
∴
∴PD=12AP
∴PC+12PA=PC+PD
∴当点C、P、D在同一直线上时,PC+12PA=PC+PD=CD最小
∵CD=OC2+OD2=52+42=41
∴PC+12PA的最小值为41
此题主要考查二次函数综合,解题的关键是熟知二次函数的性质、圆的性质及相似三角形的判断与性质.
5.(1)y=-12x2+32x+2;(2)(3,2)或(1,3);(3)存在,2或2911.
【分析】(1)根据点A、B、C的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)根据三角形面积公式可求与BC平行的经过点D的y轴上点M的坐标,再根据待定系数法可求DM的解析式,再联立抛物线可求点D的坐标;
(3)分∠DCE=2∠ABC及∠CDE=2∠ABC两种情况考虑:①当∠DCE=2∠ABC时,取点F(0,−2),连接BF,则CD∥BF,由点B,F的坐标,利用待定系数法可求出直线BF,CD的解析式,联立直线CD及抛物线的解析式组成方程组,通过解方程组可求出点D的坐标;②当∠CDE=2∠ABC时,过点C作CN⊥BF于点N,交OB于H.作点N关于BC的对称点P,连接NP交BC于点Q,由△OCH∽△OBF求出H点坐标,利用待定系数法求出直线CN的解析式,联立直线BF及直线CN成方程组,通过解方程组可求出点N的坐标,利用对称的性质可求出点P的坐标,由点C、P的坐标,利用待定系数法可求出直线CP的解析式,将直线CP的解析式代入抛物线解析式中可得出关于x的一元二次方程,解之取其非零值可得出点D的横坐标.依此即可得解.
【详解】解答:解:(1)将A(−1,0)、B(4,0)、C(0,2)代入y=ax2+bx+c得:
a-b+c=016a+4b+c=0c=2,
解得:a=-12b=32c=2
故抛物线的解析式为y=-12x2+32x+2.
(2)如图2,过点D作DM∥BC,交y轴于点M,设点M的坐标为(0,m),使得△BCM的面积为3,
CM=3×2÷4=1.5,
则m=2+1.5=72,
M(0,72)
∵点B(4,0),C(0,2),
∴直线BC的解析式为y=− 12x+2,
∴DM的解析式为y=− 12x+72,
联立抛物线解析式y=-12x+72y=-12x2+32x+2,
解得x1=3y2=2,x2=1y2=3.
∴点D的坐标为(3,2)或(1,3).
(3)分两种情况考虑:
①当∠DCE=2∠ABC时,取点F(0,−2),连接BF,如图3所示.
∵OC=OF,OB⊥CF,
∴∠ABC=∠ABF,
∴∠CBF=2∠ABC.
∵∠DCB=2∠ABC,
∴∠DCB=∠CBF,
∴CD∥BF.
∵点B(4,0),F(0,−2),
∴直线BF的解析式为y=12x−2,
∴直线CD的解析式为y=12x+2.
联立直线CD及抛物线的解析式成方程组得:y=12x+2y=-12x2+32x+2,
解得:x1=0y1=2(舍去),x2=2y2=3,
∴点D的坐标为(2,3);
②当∠CDE=2∠ABC时,过点C作CN⊥BF于点N,交OB于H.作点N关于BC的对称点P,连接NP交BC于点Q,如图4所示.
∵∠OCH=90°−∠OHC,∠OBF=90°−∠BHN,
∠OHC=∠BHN,
∴∠OCH=∠OBF.
在△OCH与△OBF中
∠COH=∠BOF=90°∠OCH=∠OBF,
∴△OCH∽△OBF,
∴OHOF=OCOB,即OH2=24,
∴OH=1,H(1,0).
设直线CN的解析式为y=kx+n(k≠0),
∵C(0,2),H(1,0),
∴n=2k+n=0,解得k=-2n=2,
∴直线CN的解析式为y=−2x+2.
连接直线BF及直线CN成方程组得:
y=12x-2y=-2x+2,
解得:x=85y=-65,
∴点N的坐标为(85,-65).
∵点B(4,0),C(0,2),
∴直线BC的解析式为y=− 12x+2.
∵NP⊥BC,且点N(85,-65),
∴直线NP的解析式为y=2x−225.
联立直线BC及直线NP成方程组得:
y=-12x+2y=2x-225,
解得:x=6425y=1825,
∴点Q的坐标为(6425,1825).
∵点N(85,-65),点N,P关于BC对称,
∴点P的坐标为(8825,6625).
∵点C(0,2),P(8825,6625),
∴直线CP的解析式为y=211x+2.
将y=211x+2代入y=-12x2+32x+2整理,得:11x2−29x=0,
解得:x1=0(舍去),x2=2911,
∴点D的横坐标为2911.
综上所述:存在点D,使得△CDE的某个角恰好等于∠ABC的2倍,点D的横坐标为2或2911.
本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、勾股定理、等腰三角形的性质、平行线的判定与性质、相似三角形的判定与性质、待定系数法求一次函数解析式以及一次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)根据三角形面积公式和待定系数法求出点D的坐标;(3)分∠DCE=2∠ABC及∠CDE=2∠ABC两种情况求出点D的横坐标.
6.(1)①43,②点P在AD上取不同位置,EFPG的值不变,EFPG=43
(2)PD=2
(3)62
【分析】(1)①过G作GI⊥AD于I,过E作EJ⊥AB于J,证明出△GPI∽△EFJ即可得解;②过G作GI⊥AD于I,过E作EJ⊥AB于J,证明出△IGP∽△JEF,即有EFPG=EJGI=86=43;
(2)根据PG⊥EF,△PFG是等腰直角三角形时,即有PG=PF,根据AB∥CD,有PFPE=PAPD,结合(1)中的结论即可求得EF=43PG=43PF,PE=13PF,即有PAPD=3,即可求出PD;
(3)以B为原点,BC为x轴,AB为y轴建立直角坐标系,连接GE,设P点坐标为(m,6)、G点坐标为(n,0),利用待定系数法求出直线PE的解析式,进而求出F点坐标,根据勾股定理求出EF2、PG2、EC2、,再根据(1)中已得EFPG=43,即有EF2PG2=169,即PG2=916EF2,在Rt△PGE中,GE2=PG2+PE2,在Rt△GEC中,GC2=GE2-EC2,即GC2=GE2-EC2=PG2+PE2-EC2,则有GC2=36+(18m-8)2+(m-8)2,设8-m=t,即t>0,则GC2=(18t+t)2,根据18t+t-218=(18t-t)2≥0,得到18t+t≥218=62,即有GC2=(18t+t)2≥(62)2,则GC的最小值可求.
(1)
解:①过G作GI⊥AD于I,过E作EJ⊥AB于J,如图所示:
在矩形ABCD中,EJ=BC=8,GI=AB=6,
∵CD=AB=6,点E是CD的中点,
∴DE=CE=12DC=3,
∵BC=8,PD=3,
∴AP=AD-PD=8-3=5,
在Rt△PDE中,∠D=90°,PD=DE=3,则∠PED=∠EPD=45°,
∴∠APF=∠EPD=45°,
∵PG⊥EF,
∴∠APG=45°,
在Rt△PAH中,∠BAD=90°,∠APG=45°,
则∠AHP=∠BHG=45°,
∵∠GIP=∠EJF=90°,∠FEJ=∠GPI=45°,
∴△GPI∽△EFJ,
∴EFPG=EJGI=86=43,
故答案为:43;
②点P在AD上取不同位置,EFPG的值不变,EFPG=43.
过G作GI⊥AD于I,过E作EJ⊥AB于J,如图所示:
在矩形ABCD中,EJ=BC=8,GI=AB=6,
∵EJ∥AD,
∴∠FEJ=∠DPE,
∵PG⊥EF,
∴∠DPE+∠IPG=90°,
∵∠IGP+∠IPG=90°,
∴∠DPE=∠IGP,
∴∠IGP=∠FEJ,
∴△IGP∽△JEF,
∴EFPG=EJGI=86=43,
∴点P在AD上取不同位置,EFPG的值不变,EFPG=43;
(2)
解:∵PG⊥EF,
∴△PGF是直角三角形,
当△PFG是等腰直角三角形时,PG=PF,
∵AB∥CD,
∴PFPE=PAPD,
∵在(1)中有EFPG=43,
∴EF=43PG=43PF,
∴PE=EF-PE=43PF-PF=13PF,
∴PAPD=PFPE=PF13PF=3,
∴,
∵PA+PD=AD=BC=8,
∴PA+PD=3PD+PD=AD=8,
∴PD=2;
(3)
以B为原点,BC为x轴,AB为y轴建立直角坐标系,连接GE,如图,
则有B点坐标为(0,0)、C点坐标为(8,0)、E点坐标为(8,3),
设P点坐标为(m,6)、G点坐标为(n,0),
∵P点坐标为(m,6)、E点坐标为(8,3),
∴设直线PE的解析式为,
则有:mk+b=68k+b=3,解得:k=3m-8b=3-24m-8,
则直线PE的解析式为y=3m-8x+3-24m-8,
∴PE与y轴的交点F的坐标为(0,3-24m-8),
∵E点坐标为(8,3),F的坐标为(0,3-24m-8),
∴EF2=(8-0)2+(3-3+24m-8)2=82+(24m-8)2,
∵P点坐标为(m,6)、G点坐标为(n,0),
∴PG2=(m-n)2+(6-0)2=(m-n)2+62,
∵在(1)中已得EFPG=43,
∴EF2PG2=169,
∴PG2=916EF2,
∴PG2=(m-n)2+62=916EF2=916[82+(24m-8)2]=36+(18m-8)2
∵P点坐标为(m,6)、E点坐标为(8,3),
∴PE2=(m-8)2+(6-3)2=(m-8)2+32,
∵E点坐标为(8,3)、C点坐标为(8,0),
∴EC2=(8-8)2+(3-0)2=32,
∵EF⊥PG,
∴在Rt△PGE中,GE2=PG2+PE2,
又∵在Rt△GEC中,GC2=GE2-EC2,
∴GC2=GE2-EC2=PG2+PE2-EC2,
即:GC2=36+(18m-8)2+(m-8)2+32-32=36+(18m-8)2+(m-8)2,
∵P点在射线DA上,
∴m<8,
则设8-m=t,即t>0,
∴GC2=36+(18m-8)2+(m-8)2=36+(18t)2+t2,
∴GC2=36+(18t)2+t2=(18t+t)2,
∵18t+t-218=(18t-t)2≥0,
∴18t+t≥218=62,
∴GC2=(18t+t)2≥(62)2,
则GC2的最小值为(62)2,
即GC的最小值为:62.
本题考查了相似三角形的判定与性质、矩形的性质、平行线的性质、待定系数法求解一次函数解析式、勾股定理以及构建直角坐标系等知识,构建直角坐标系求得GC2=(18t+t)2≥(62)2是解答本题的关键.
7.(1)6;
(2)D5,1.
【分析】(1)求出C点坐标,利用得,将其代入抛物线解析式即可求出b的值;
(2)求出A6,0,B-2,0,C0,6,进一步可求出直线AC的解析式为:y=-x+6,直线BC的解析式为:y=3x+6,设l直线方程为:,求出,利用求出n 的值即可.
(1)
解:∵抛物线y=-12x2+2x+bb≠0与y轴交于点C,
∴C0,b,
∵,
∴,即,
∵在抛物线上,
∴,解得:b=0(舍去)或b=6,
∴b=6;
(2)
解:由(1)可知抛物线解析式为:y=-12x2+2x+6,
∴对称轴为:x=2,
令-12x2+2x+6=0,解得:x1=6或,
∵点A在点B的右侧,
∴A6,0,B-2,0,
令x=0,得y=6,即C0,6,
设直线AC的解析式为:y=kx+m,则6k+m=0m=6,解得:k=-1m=6,
∴直线AC的解析式为:y=-x+6,
同理可得直线BC的解析式为:y=3x+6,
∵l∥BC,
故设l直线方程为:,
联立y=3x+ny=-x+6,解得:x=6-n4y=n+184,
∴,
∵对称轴为:x=2,
∴M,N的横坐标为2,
∵N在AC上,
∴当x=2时,y=4,即N2,4,
∵M在BC上,
∴当x=2时,,即,
过D作DG⊥MN,
∵,
∴,解得n=10或,
∵点D在对称轴的右侧且在AC上,
∴,解得:,
∴,即D5,1.
本题考查二次函数和一次函数综合,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式,掌握二次函数性质,(2)有一定难度,表示出D点坐标是解第(2)的关键.
8.(1)见解析
(2)存在,最小值为
(3)213-2
【分析】(1)根据等边三角形的性质和折叠的性质可得∠A=∠CC'D,由同位角相等,即可得两直线平行;
(2)过点D作DM⊥AB于点M,DC=DC'=4,点F在以点D为圆心,以DC长为半径的圆上,当点C'在DM上时,S最小,根据等边三角形的性质及解直角三角形可得MC'的长度,再根据三角形的面积公式求解即可;
(3)过点D作DG⊥EB于G,过点E作EH⊥CD于H,由折叠的性质和勾股定理可求出DG=23,,CH=12CE,EH=32CE,证明ΔBDG∼ΔBEH,根据相似三角形的性质即可求解.
(1)
如图②,
是等边三角形,
∴∠A=∠C=60°,
由折叠得,∠C=∠CC'D,
∴∠A=∠CC'D,
∴DC'∥AB;
(2)
存在,理由如下:
过点D作DM⊥AB于点M,DC=DC'=4,
∵点F在以点D为圆心,以DC长为半径的圆上,
∴当点C'在DM上时,S最小,
是等边三角形,AB=12,
,∠ABC=60°,
∴BD=12-4=8,
∵sin∠ABC=DMBD,即sin60°=32=DM8,
∴DM=43,
∴MC'=43-4,
∴S=12⋅AB⋅MC'=12×12×(43-4)=243-24;
(3)
如图,过点D作DG⊥EB于G,过点E作EH⊥CD于H,
∴∠DGC'=90°=∠CHE,
由折叠的性质得DC=DC'=4,∠EC'D=∠C=60°,
∴∠C'DG=30°=∠CEH,
∴C'G=12C'D=2,由勾股定理得DG=C'D2-C'G2=23,
在中,,即82=BG2+(23)2,
解得,
在RtΔEHC中,CH=12CE,
由勾股定理得EH=32CE,
∵∠DBG=∠EBH,∠BGD=∠BHE=90°,
∴ΔBDG∼ΔBEH,
∴DGEH=BGBH,即233CE2=21312-12CE,
解得CE=213-2,
故答案为:213-2.
本题考查了折叠的性质,等边三角形的性质,平行线的判定,解直角三角形,勾股定理及相似三角形的判定和性质,熟练掌握知识点并能够做出合理的辅助线是解题的关键.
9.(1)A'F=CF
(2)A'F=CF,理由见解析
(3)补全图形见解析,四边形CEA'F是菱形,理由见解析
【分析】(1)连接EF,根据已知条件证明Rt△FDE≌Rt△FD'E,可得FD=FD',进而即可证明CF=AF';
(2)同(1)的方法证明即可;
(3)根据题意作出图形,证明四边形四边形CEA'F是菱形即可求解.
(1)
A'F=CF,理由如下,
如图2,连接EF,
∵直角三角形纸片ABC中,∠BCA=90°,∠B=30°,折叠三角形纸片ABC使点A与点C重合,
∴AE=EC,∠A=60°,DE⊥AC,
是等边三角形,
∴AD=CD,
∵将△ADE绕点E顺时针方向旋转得到△A'D'E,
∴△ADE≌△A'D'E,
∴A'D'=AD=CD,∠FDE=∠ADE=∠A'D'E=90°,ED=ED',
又EF=EF,
∴Rt△DEF≌Rt△D'EF,
∴DF=D'F,
∴A'D'-FD'=CD-FD,即A'F=CF,
故答案为:A'F=CF,
(2)
A'F=CF,理由如下,如图3,
同理可得ED=ED',∠EDF=∠ED'F=90°,A'D'=AD=CD,
又EF=EF,
∴Rt△DEF≌Rt△D'EF,
∴DF=D'F,
∴A'D'-FD'=CD-FD,
即A'F=CF,
(3)
如图4,
∵△AEC是等边三角形,
∴∠CEA=∠ACE=60°,CA=AE=A'E,
,
∴∠ECB=90°-∠ACE=30°=∠B,
∴EC=EB,
∵EC=AE=A'E,
∵EB=AE,
∴A'E=EB,
∵∠EA'D'=∠A=60°,
∴△A'E'B是等边三角形,
∴∠A'BE=60°=∠CEA,
∴EC//FB,
同理A′E//FA,
∴四边形FCEA'是平行四边形,
∵EC=EA',
∴四边形FCEA'是菱形.
本题考查了三角形的折叠,含30度角的直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定,HL证明全等三角形,菱形的性质与判定,旋转的性质,全等三角形的性质,掌握以上知识是解题的关键.
10.(1)b=-3
(2)①m=-1或3;②20
【分析】(1)根据y=-x2+bx的对称轴与直线l交于点,求得对称轴,根据二次函数的性质即可求得b的值;
(2)①根据题意求得m-p=5,根据过点C、D分别作x轴的垂线,与抛物线交于、D'(p,q),表示出n+q,联立解一元二次方程即可求解;
②根据①的结论,表示出n+q,根据二次函数的性质求得最大值时,m的值,进而判断CC'D'D是矩形,根据矩形的面积公式即可求解.
(1)
∵y=-x2+bx的对称轴与直线l交于点,
∴对称轴为x=-32,
即x=-b-2=-32,
解得b=-3,
(2)
①∵,A,B在l上,
∴l=-4,
联立y=-x2-3xy=-4,
解得x1=-4,x2=1,
∴A-4,-4,B1,-4,
∴AB=5,
∵四边形ABCD为平行四边形,过点C、D分别作x轴的垂线,与抛物线交于、D'(p,q),
∴AB=CD=m-p=5,
∵、D'(p,q)在y=-x2-3x上,
∴n=-m2-3m,q=-p2-3p,
∵n+q=-16,
∴-m2-3m-p2-3p=-16,
即m2+3m+p2+3p=16,
整理得m-p2+2mp+3m+p=16,
∴2mp+3m+p=-9,
联立m-p=52mp+3m+p=-9,解得m=-1p=-6或m=3p=-2,
∴m=-1或3,
②由①得n+q=-m2-3m-p2-3p,m-p=5,,
∴n+q=-2m2+4m-10=-2m-12-8,
当m=1时,n+q最大,
此时p=m-5=1-5=-4,
∴n=-12-3×1=-4,q=--42-3×-4=-4,
∴C',D'分别与B,A重合,则四边形ABCD是矩形,
∴四边形CC'D'D的面积为CD×CC'=5×4=20.
本题考查了平行四边形的性质,二次函数的性质,掌握二次函数的性质是解题的关键.
11.(1)AB=10,
(2)线段MN:y=2x;曲线NK:y=-23x2+203x
(3)x1=9,x2=23
【分析】(1)过点D作DE⊥AB,过点C作CF⊥AB,由矩形的判定得出四边形DCFE为矩形,结合函数图象可得AB=1×10=10,AE=1×4=4,AF=1×7=7,求出FB=3,再由面积得出CF=DE=4,利用勾股定理即可确定BC的长;
(2)结合函数图象及图形,在各时间段运用面积公式即可得出函数关系式;
(3)结合函数图象及(2)中结论,代入求解即可得出结果.
(1)
:过点D作DE⊥AB,过点C作CF⊥AB,如图所示:
∴四边形DCFE为矩形,
函数图象中,x轴表示点P的运动时间,
当x=10时,AB=1×10=10,
当x=4时,AE=1×4=4,
当x=7时,AF=1×7=7,
∴FB=AB-AF=3,
当x=4时,y=8,即S�AED=8,
∴DE=2S�AED4=4,
∴CF=DE=4,
∴BC=CF2+BF2=5,
故答案为:10;5;
(2)
图②得M4,8,
当x=4时,S△APQ=12h⋅4=8,
∴h=4,
∴tanA=44=1,
∴∠A=45°,
结合图形可得面积y=12x2,
∴当0
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