2023年中考数学高频考点突破——一次函数与四边形综合
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1.如图,已知四边形ABCD为矩形,O为坐标原点,点A的坐标为(0,6),点C的坐标为(8,0),点P是线段BC上一动点,已知点D是直线AE上位于第一象限的任意一点,直线AE与x轴交于点E(﹣3,0);
(1)求直线AE的关系式;
(2)连接PD,当AD=AP、∠DAP=90°时,求图象经过点D的反比例函数的关系式;
(3)若将直线AD向右平移6个单位后,在该直线上是否存在一点D,使△APD成为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点D的坐标,若不存在,请说明理由.
2.如图,直线MN与x轴,y轴分别相交于A,C两点,分别过A,C两点作x轴,y轴的垂线相交于B点,且OA,OC(OA>OC)的长分别是一元二次方程x2﹣14x+48=0的两个实数根.
(1)求直线MN的函数关系式;
(2)点P从O出发,以每秒1个单位的速度沿x的正半轴匀速运动,运动时间为t,△ABP面积为S,求S与t的函数关系;
(3)在(2)的条件下,当t=4秒时,在平面内是否存在一点Q,使得以A,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图,矩形ABCO中,点C在x轴上,点A在y轴上,点B的坐标是(﹣12,16),矩形ABCO沿直线BD折叠,使得点A落在对角线OB上的点E处,折痕与OA、x轴分别交于点D、F.
(1)直接写出线段BO的长;
(2)求直线BD解析式;
(3)若点N在直线BD上,在x轴上是否存在点M,使以M、N、E、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出一个满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图①,在等腰直角三角板ABC中,斜边BC为2个单位长度,现把这块三角板在平面直角坐标系xOy中滑动,并使B、C两点始终分别位于y轴、x轴的正半轴上,直角顶点A与原点O位于BC两侧.
(1)取BC中点D,问OD+DA是否发生改变,若会,说明理由;若不会,求出OD+DA;
(2)你认为OA的长度是否会发生变化?若变化,那么OA最长是多少?OA最长时四边形OBAC是怎样的四边形?并说明理由;
(3)填空:当OA最长时A的坐标( , ),直线OA的解析式 .
5.如图,矩形OABC在坐标系中,OA>OC,矩形面积为12,对角线AC的长为5.
(1)求A,C的坐标;
(2)若D为AC中点,过D的直线交y轴负半轴于E,交BC于F,且OE=1,求直线EF的解析式;
(3)在(2)的条件下,在坐标平面内是否存在一点G,使以C,D,F,G为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,一次函数y=﹣x+1的图象与x轴、y轴分别交于点A、B,以线段AB为边在第一象限内作等边△ABC,
(1)求△ABC的面积;
(2)如果在第二象限内有一点P(a,),试求四边形AOPB的面积S与a之间的函数关系式,并求出当△ABP的面积与△ABC的面积相等时a的值;
(3)在x轴上,是否存在这样的点M,使△MAB为等腰三角形?若存在,请写出所有符合要求的点M的坐标,并说明理由.
7.已知:如图平面直角坐标系xOy中,C在x轴上,四边形OABC为菱形,且A点坐标
为(﹣3,4),过A、C的直线交y轴于点M,连接BM
(1)求直线AC的解析式
(2)一动点P从A出发,以每秒2个单位长度沿A→B→C向C点运动,设运动过程中△PBM的面积为S,运动时间为t(秒),试求出S关于t的函数关系式.
(3)在(2)的条件下,试求出当t为何值时,△PBM的面积的最大值?最大值是多少?
8.如图,直线AB与两坐标轴分别相交于A、B两点,A(4,0),B(0,4),点M是线段AB上任意一点(A、B点除外)过M分别作MC⊥OA于点C,MD⊥OB于D.
(1)当点M在AB上运动时,你认为四边形OCMD的周长是否发生变化,并说明理由.
(2)设MC=x,用含x的代数式表示长方形OCMD的面积,并求出当点M运动到什么位置时,长方形OCMD的面积有最大值?最大值是多少?
(3)当长方形OCMD为正方形时,将正方形OCMD沿着x轴的正方向移动,设平移的距离为a(0<a<4),在平移过程中正方形OCMD始终被线段AB分割成两个图形.当a为何值时正方形OCMD被线段分割形成的三角形的面积是1?
9.在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原点,顶点A、B分别在x轴y轴的正半轴上,OA=3,OB=4,D为OB的中点,点E为边OA上的一个动点.
(1)求线段CD所在直线的解析式;
(2)当△CDE的周长最小时,求此时点E的坐标;
(3)当点E为OA中点时,坐标平面内,是否存在点F,使以D、E、C、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出F点的坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图,在平面直角坐标系中,以点A坐标为(6,0),点B坐标为(0,8),动点P从点A开始沿折线AO﹣OB﹣BA运动,点P在AO,OB,BA边上运动的速度分别为每秒3,4,5个单位,直线l从与OA重合的位置开始,以每秒个单位的速度沿OB方向平行移动,即移动过程中保持l∥OA,且分别与OB,AB边交于E,F两点,同时出发,设运动时间为t秒,当点P与点F相遇时,点P和直线l同时停止运动.
(1)线段AB所在直线的表达式为 ;点F横坐标为 (用t的代数式表示);
(2)设△APE的面积为S(S≠0),请求出点P和直线l运动过程中S与t的函数关系式;
(3)在点P和直线l运动过程中,作点P关于直线l的对称点,记为点Q,若形成四边形PEQF是菱形,请直接写出t的值.
11.如图,在直角坐标系中,矩形ABCO的边OC与x轴重合,OA与y轴重合,BC=4,D是OC上一点,且OD,DC的长是一元二次方程x2﹣10x+16=0的两个根(OD>DC).
(1)求直线BD的函数解析式;
(2)在AB上有一动点P(不与A、B重合)自A点沿AB方向向B匀速运动,运动速度为每秒1个单位长度,设运动的时间为t秒,过P点作PE∥BD交AD于E,过P点作PF∥AD交BD于F,求四边形DEPF的面积s与时间t的函数关系式;
(3)在(2)的条件下是否存在一点P,以A、P、D为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出相应点P的坐标;若不存在请说明理由.
12.如图,四边形ABCD是矩形,点P是直线AD与BC外的任意一点,连接PA、PB、PC、PD.请解答下列问题:
(1)如图1,当点P在线段BC的垂直平分线MN上(对角线AC与BD的交点Q除外)时,证明△PAC≌△PDB;
(2)如图2,当点P在矩形ABCD内部时,求证:PA2+PC2=PB2+PD2;
(3)若矩形ABCD在平面直角坐标系xOy中,点B的坐标为(1,1),点D的坐标为(5,3),如图3所示,设△PBC的面积为y,△PAD的面积为x,求y与x之间的函数关系式.
13.如图1,在直角坐标系中,点B(a,b)在第一象限,且+b2﹣8b+16=0,过B作x轴,y轴的垂线分别交于A、C.
(1)求B的坐标和四边形OABC的面积.
(2)直线y=2x+8交x轴于E,交y轴于F,它沿x轴正方向以每秒移动1个单位的速度,设平移的时间为t秒,问是否存在t的值,使直线EF平分四边形OABC的面积?若存在,求t的值;若不存在,说明理由.
(3)如图2,P为正方形OABC的多角线AC上的点(端点A,C除外),PM⊥PO,交直线AB于M,问的值是否不变?请给出结论,予以证明并求其值.
14.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+与x轴、y轴分别相交于点A、C,将Rt△OAC折叠,使OC边落在AC边上,点O与点D重合,折痕为CE.
(1)求折痕CE的解析式;
(2)求点D的坐标;
(3)设点M为直线CE上的一点,过点M作AC的平行线,交y轴于点N,是否存在这样的点M,使得以M、N、D、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
15.如图,在平面直角坐标系中,已知Rt△AOB的两条直角边OA、OB分别在y轴和x轴上,并且OA、OB的长分别是方程x2﹣7x+12=0的两根(OA<OB),动点P从点A开始在线段AO上以每秒1个单位长度的速度向点O运动;同时,动点Q从点B开始在线段BA上以每秒2个单位长度的速度向点A运动,设点P、Q运动的时间为t秒.
(1)求A、B两点的坐标.
(2)求当t为何值时,△APQ与△AOB相似,并直接写出此时点Q的坐标.
(3)当t=2时,在坐标平面内,是否存在点M,使以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出M点的坐标;若不存在,请说明理由.
16.将▱OABC放置在平面直角坐标系xOy内,已知AB边所在直线的函数解析式为:y=﹣x+4.若将▱OABC绕点O逆时针旋转90°得OBDE,BD交OC于点P.
(1)直接写出点C的坐标是 :
(2)求△OBP的面积;
(3)若再将四边形OBDE沿y轴正方向平移,设平移的距离为x(0≤x≤8),与▱OABC重叠部分周长为L,试求出L关于x的函数关系式.
17.在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+6与x轴、y轴分别交于点B、A,点D、E分别是AO、AB的中点,连接DE,点P从点D出发,沿DE方向匀速运动,速度为1cm/s;与此同时,点Q从点B出发,沿BA方向匀速运动,速度为2cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(s)(0<t<4).解答下列问题:
(1)分别写出点P和Q坐标(用含t的代数式表示);
(2)①当点Q在BE之间运动时,设五边形PQBOD的面积为y(cm2),
求y与t之间的函数关系式;
②在①的情况下,是否存在某一时刻t,使PQ分四边形BODE两部分的面积之比为S△PQE:S五边形PQBOD=1:29?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由;
(3)以P为圆心、PQ长为半径作圆,请问:在整个运动过程中,当t为何值时,⊙P能与△ABO的一边相切?
18.如图,平面直角坐标系中,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点(OA<OB)且OA、OB的长分别是一元二次方程x2﹣(+1)x+=0的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:AC=1:2
(1)求A、C两点的坐标;
(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接AM,设△ABM的面积为S,点M的运动时间为t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以 A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
19.如图,直线y=﹣x+4与坐标轴分别交于点A、B,与直线y=x交于点C.在线段OA上,动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,同时动点P从点A出发向点O做匀速运动,当点P、Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动.分别过点P、Q作x轴的垂线,交直线AB、OC于点E、F,连接EF.若运动时间为t秒,在运动过程中四边形PEFQ总为矩形(点P、Q重合除外).
(1)求点P运动的速度是多少?
(2)当t为多少秒时,矩形PEFQ为正方形?
(3)当t为多少秒时,矩形PEFQ的面积S最大?并求出最大值.
20.如图1,在平面直角坐标系中,AB⊥x轴正半轴于点A,连接OB,B(2,8),AD是∠BAO外角的角平分线,过点B作BD⊥AD于点D.
(1)求点D的坐标;
(2)如图2,动点P,从B点出发,沿BA以2个单位的速度向A运动,PQ∥BD交AD于点Q,交y轴于点G,设四边形OAQG的面积为S,运动时间为t,请用t表示S的关系式;
(3)在(2)的条件下,当t为何值时,Rt△OAP的两直角边的比为2:1;并求此时直线PQ与x轴交点M的坐标.
参考答案:
1.【解答】解:(1)设直线AE:y=k1x+b,
∵点A(0,6),E(﹣3,0)在直线AE上,
∴,
∴,
∴直线AE的解析式是:y=2x+6,
(2)如图1所示,作DT⊥y轴于T点,作PF⊥y轴于F点,可得∠DEA=∠AFP=90°,
∵△DAP为等腰直角三角形,
∴AD=AP,∠DAP=90°,
∴∠TAD+∠DAB=90°,∠DAB+∠BAP=90°,
∴∠TAD=∠BAP,
∵AB∥PF,
∴∠BAP=∠FPA,
∴∠TAD=∠FPA,
∴△ADT≌△PAF(AAS),
∴AT=PF=8,OT=OA+AT=14,
设点D的横坐标为x,由14=2x+6,得x=4,
∴点D的坐标是(4,14);
设过点D的反比例函数的关系式为:,则k2=14×4=56,
∴反比例函数的关系式为:;
(3)存在点D,使△APD是等腰直角三角形,理由为:
直线y=2x+6向右平移6个单位后的解析式为y=2(x﹣6)+6=2x﹣6,
如图2所示,当∠ADP=90°时,AD=PD,易得D点坐标(4,2);
如图3所示,当∠APD=90°时,AP=PD,设点P的坐标为(8,m),
则D点坐标为(14﹣m,m+8),由m+8=2(14﹣m)﹣6,得m=,
∴D点坐标(,);
如图4所示,当∠ADP=90°时,AD=PD时,同理可求得D点坐标(,),
综上,符合条件的点D存在,坐标分别为(4,2),(,),(,).
2.【解答】解:(1)解方程x2﹣14x+48=0得:x1=6,x2=8,
则OA=8,OC=6,A的坐标是(8,0),C的坐标是(0,6).
设直线MN的解析式是y=kx+b,
根据题意得:,
解得:,
则直线MN的解析式是:y=﹣x+6;
(2)当P在线段OA上时,即0≤t≤8时,AP=8﹣t,
则S=×(8﹣t)×6=24﹣3t,
当t>8时,AP=t﹣8,则S=×(t﹣8)×6=3t﹣24;
(3)当t=4秒时,P的坐标是(4,0),
则当是平行四边形ACQP时,CQ∥x轴,且CQ=AP=4,则Q的坐标是(﹣4,6);
当是平行四边形APCQ时,CQ∥AP且CQ=AP,则Q的坐标是(4,6);
当是平行四边形PQAC时,AP的中点是(6,0),Q的纵坐标是﹣6,设横坐标是m,则=6,
解得:m=12,
则Q的坐标是(12,﹣6).
3.【解答】解:(1)20;
(2)∵矩形ABCO中点B的坐标是(﹣12,16),
∴AB=12,OA=16,
设D(0,a)则OD=a,AD=ED=16﹣a,
在Rt△AOB与Rt△EOD中,∠AOB=∠EOD,∠OAB=∠OED=90°,
∴△OED∽△OAB,
∴=,即=,
解得:a=10,
∴D(0,10),
设直线DB的解析式y=kx+b经过B(﹣12,16),D(0,10),
∴有,解得,
∴直线BD的解析式为:y=﹣x+10,
(3)如图2,当M在F的左边时,
作EG⊥x轴于G,作EM∥BD交轴与M,MN∥ED交BF于N,
∴四边形DEMN是平行四边形,
∵EG⊥x轴,BC⊥x轴,
∴EG∥BC,
∴==,
∵OB=20,BE=12,BC=16,OC=12,
∴OE=8,
即==,
∴EG=6.4,OG=4.8,
∴E(﹣4.8,6.4),
∵直线BD的解析式为:y=﹣x+10,
∴设直线EM的解析式为:y=﹣x+b,
把E(﹣4.8,6.4)代入得6.4=﹣×(﹣4.8)+b,
解得;b=4,
∴直线EM的解析式y=﹣x+4,
令y=0,则﹣x+4=0,解得x=8,
∴M(8,0),
当点M在点F的右边时,
∵直线BD的解析式为:y=﹣x+10,
∴F(20,0),
∵M′与M关于F点对称,
∴M′(32,0),
综上,M点的坐标为(8,0)或(32,0).
4.【解答】解:(1)OD=BC=2×=1,则OD+DA=2.
(2)∵OD=DA=1始终不变,
∴当O、D、A三点在一直线上时,OA最长等于2.
这时,四边形OBAC的对角线相交于点D,有DO=DB=DA=DC=1,OA=BC=2,
∵四边形OBAC是矩形,
又∵AB=AC,
∴四边形OBAC是正方形.
(3)A(,)
直线OA是∠BOC的角平分线,则解析式是:y=x.
5.【解答】解:(1)由矩形的面积公式可知:OA•OC=12,
在Rt△COA中由勾股定理得:OA2+OC2=5.
解得:AO=4,OC=3.
∴点A的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,3).
(2)∵点D为AC的中点,
∴点D的坐标为(2,1.5).
∵OE=1,
∴点E的坐标为(0,﹣1).
设直线EF的解析式为y=kx+b,将点D和点E的坐标代入得:
解得:.
∴直线EF的解析式为y=﹣1.
(3存在.
理由:∵点F在BC上,
∴点F的纵坐标为3.
将y=3代入y=﹣1得:﹣1=3.
解得:x=.
∴点F的坐标为(,3).
①如图1所示;
∵四边CDFG为平行四边形,
∴GM=MD,CM=MF.
∴点M的坐标为(,3).
设点G的坐标为(x,y).
∴,.
解得:x=,y=4.5.
∴点G的坐标为(,).
②如图2所示;
∵点F的坐标为(,3).
∴CF=.
∵四边形CGDF为平行四边形,
∴CF∥GD,CF=DG.
∴点G的坐标为(﹣,).
③如图3所示
∵四边形CDGF为平行四边形,
∴CF∥GD,CF=DG.
∴点G的坐标为(,).
综上所述,点G的坐标为(,)或(,)或(,).
6.【解答】解:(1)如图1,过点C作CD⊥AB,
当x=0,y=1;当y=0,则x=,则A(,0),B(0,1),
AB==2,
过C作CD⊥AB于D,
∵△ABC是等边三角形,∴BD=AB=×2=1,
∴CD=BD•tan60°=1×=.
∴S△ABC=AB•CD=×2×=;
(2)如图2,过点P作PM⊥y轴,PN⊥x轴,交y轴上一点M,x轴上一点N,
∵A(,0),B(0,1),P(a,),
∴S△AOB=××1=,S△AOP=××=,S△BOP=|a|•OB=﹣,
∴S四边形ABPO=S△AOB+S△BOP=
∵S△ABP=S四边形ABPO﹣S△APO,
∴当△ABP的面积与△ABC的面积相等时,﹣=,
解得:a=﹣;
(3)如图3,∵△MAB为等腰三角形,A(,0),
∴M1(﹣,0);
∵AB==2,
∴AM2=2,
∴M2(﹣2,0);
同理可得:M3(,0),M4(+2,O);
则满足条件的点M有4个,M1(﹣,0).M2(﹣2,0),M3(,0),M4(+2,O);
7.【解答】解:(1)如图1,作AD⊥x轴于D点.
,
由勾股定理,得
AO===5,
由菱形的定义,得OC=AO=AB=5,
C(5,0).
设AC的解析式为y=kx+b,图象过A、C点,
,
解得,
直线AC的解析式y=﹣x+;
(2)①当0≤t时,如图2:
,
AC与y轴的交点坐标(0,),
MD=OD﹣OM=4﹣=.
AP=2t,PB=5﹣2t.
S=PB•MD,即S=××(5﹣2t),
化简,得S=﹣t;
②当<t≤5时,作ME⊥BC于E点,如图3:
,
S△ABC=SAOCB=OC•OD=10.
S△ABC=S△ABM+S△BCM=×5×+×5ME=10.
解得ME=.
S=PB•ME,及S=×(2t﹣5),
化简,得S=t﹣,
综上所述:S=;
(3)①当0≤t<时,S随t的增大而减小,当t=0时,S最大=,
②当<t≤5时,s随t的增大而增大,当t=5时,S最大=,
综上所述:当t=5时,S最大=.
8.【解答】解:(1)设点M的横坐标为x,则点M的纵坐标为﹣x+4(0<x<4,﹣x+4>0),
则:MC=|﹣x+4|=﹣x+4,MD=|x|=x,
∴C四边形OCMD=2(MC+MD)=2(﹣x+4+x)=8,
∴当点M在AB上运动时,四边形OCMD的周长不发生变化,总是等于8.
(2)根据题意得:S四边形OCMD=MC•MD=(﹣x+4)•x=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,
∴四边形OCMD的面积是关于点M的横坐标x(0<x<4)的二次函数,并且当x=2,S有最大值4,
此时M是AB的中点,
即当点M运动到线段AB的中点时,四边形OCMD的面积最大且最大面积为4.
(3)①当0<a≤2时,如图(2),
MH=a,
∵A(4,0),B(0,4),
∴OA=OB=4,
∴∠OAB=∠OBA=45°,
∴∠CKA=45°,
∵∠MKH=∠CKA,
∴∠MKH=∠OAB=45°,
∴MK=NH=a,
∴a2=1,
∴a=±,
a=﹣(舍去),
∴a=;
②如图(3),
当2<a≤4时,OO′=a,O′A=4﹣a,
∵∠OAB=45°,
∴∠O′HA=45°,
∴OH=O′A=4﹣a,
∴,
解得:a=4±,
经检验a=4>4,不合题意,舍去,
∴a=4﹣,
综上所述,当a=或a=4﹣时,正方形OCMD被线段分割形成的三角形的面积是1.
9.【解答】解:(1)∵四边形OACB是矩形,
∴AC=OB=4,∠OBC=90°,
∵D为OB的中点,
∴OD=BD=2,
∴C(3,4),D(0,2),
设线段CD所在直线的解析式为y=kx+b,
代入C(3,0),D(0,2)得:,
解得:k=,b=2,
∴线段CD所在直线的解析式为:y=x+2;
(2)当△CDE的周长最小时,DE+CE最小;
作点D关于OA的对称点D′,连接CD′交OA于E,如图1所示:
则D′(0,﹣2),DE=DE′,
∴DE+CE=D′E+CE=CD′,
∵∠OBC=90°,BD′=6,
∵AC∥OB,
∴△OED′∽△AEC,
∴==,
∴AE=2AE,
∵OA=3,
∴OE=1,
∴E(1,0);
(3)存在;分三种情况:
①CE为对角线时,作FM⊥x轴于M;如图2所示:
∵BC∥OA,
∴∠MEC=∠BCE,
∵四边形DEFC是平行四边形,
∴CD∥EF,
∴∠FEC=∠DCE,
∴∠MEF=∠BCD,
在△EMF和△CBD中,
,
∴△EMF≌△CBD(AAS),
∴OM=BC=3,FM=DB=2,
∴OM=1.5+3=4.5,
∴F(4.5,2);
②DE为对角线时,作F1N⊥x轴于N,则 F1N∥FM,如图2所示:
∵EF1=CD=EF1,
∴NE=ME=3,NF1=FM=2,
∴ON=1.5,
∴F1(﹣1.5,﹣2);
③DC为对角线时,作F1Q⊥y轴于Q,作F2P⊥y轴于P,如图所示:
同②得:PF2=F1Q=ON=1.5,PD=DQ=4,
∴OP=6,
∴F2(1.5,6);
综上所述:F点的坐标为(4.5,2),或(1.5,6),或(﹣1.5,﹣2).
10.【解答】解:(1)设直线AB的解析式是y=kx+b,根据题意得:,
解得:,
则直线AB的解析式是:y=﹣x+8.
在解析式中,令y=t,则﹣x+8=t,
解得:x=6﹣t;
(2)当0<t≤2时(如图1),P在OA上,OA=3t,E的坐标是(0,t),则S=×3t•t=2t2;
当t=4(t﹣2),解得:t=3,
则2<t<3时,P和E都在OB上,且P在E的下边,则PE=t﹣4(t﹣2)=8﹣t,
则S=(8﹣t)×6=24﹣8t;
当3<t<4时,P和E都在OB上,且P在E的上边,且PE=4(t﹣2)﹣t=t﹣8,
则S=(t﹣8)×6=8t﹣24;
当t>4时,当P在BA上时(如图2),则BP=5(t﹣4),作PM⊥y轴于点M.
则△BPM∽△BAO,
=,
即==,
解得:PM=3t﹣12,BM=4t﹣16.
当t=8﹣(4t﹣16)时,t=,即当t=时,P和F重合,点P和直线l同时停止运动.
当4≤t≤时,S△AOE=OE•OA=×t×6=4t,S△BEP=×(8﹣t)×(3t﹣12)=﹣2t2+20t﹣48,S△OAB=×6×8=24,
则S=24﹣4t﹣(﹣2t2+20t﹣48)=2t2﹣24t+72;
(3)当P在OA上时,当P在EF的中垂线上时,能构成菱形,此时OP=EF,即6﹣3t=(6﹣t),解得:t=;
当P在P在线段OB上时,形成的是三角形,不存在菱形;
当P在AB上时(如图2),PM=EF时,即3t﹣12=(6﹣t),解得:t=.
11.【解答】解:(1)解x2﹣10x+16=0,得x=2或x=8,
由题意可得:D(8,0),C(10,0),B(10,4),
设直线BD的解析式为:y=kx+b,
∴ 解得:
∴直线BD的解析式为:y=2x﹣16;
(2)∵AB=OC=10,OA=BC=4,OD=8,DC=2,
∴S△ADB=S矩形﹣S△OAD﹣S△BDC=4×10﹣×4×8﹣×2×4=20,
∵PE∥BD,
∴=()2=()2=,
∴S△AEP=×20=,
同理S△BPF=×20=,
∴S=S△ADB﹣S△AEP﹣S△AEP=20﹣﹣=﹣t2+4t;
即S=﹣t2+4t;
(3)设P(t,4),
∴PD2=(8﹣t)2+42,
当PD=AP时,则t2=(8﹣t)2+42,解得:t=5,
∴P(5,4);
当AP=AD时,则t===4;
∴P(4,4)
∴以A、P、D为顶点的三角形为等腰三角形时,P的坐标为(5,4)或(4,4).
12.【解答】解:(1)作BC的中垂线MN,在MN上取点P,连接PA、PB、PC、PD,
如图(1)所示,∵MN是BC的中垂线,
∴PA=PD,PC=PB,
又∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=DB,
即,
∴△PAC≌△PDB(SSS),
(2)证明:过点P作KG∥BC,如图(2)
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB⊥BC,DC⊥BC
∴AB⊥KG,DC⊥KG,
∴在Rt△PAK中,PA2=AK2+PK2
同理,PC2=CG2+PG2;PB2=BK2+PK2,PD2=DG2+PG2
PA2+PC2=AK2+PK2+CG2+PG2,PB2+PD2=BK2+PK2+DG2+PG2
AB⊥KG,DC⊥KG,AD⊥AB,可证得四边形ADGK是矩形,
∴AK=DG,同理CG=BK,
∴AK2=DG2,CG2=BK2
∴PA2+PC2=PB2+PD2
(3)∵点B的坐标为(1,1),点D的坐标为(5,3)
∴BC=4,AB=2,
∴S矩形ABCD=4×2=8,
直线HI垂直BC于点I,交AD于点H,
当点P在直线AD与BC之间时,
S△PAD+S△PBC=BC•HI=4,
即x+y=4,因而y与x的函数关系式为y=﹣x+4,
当点P在直线AD上方时,S△PBC﹣S△PAD=BC•HI=4,
而y与x的函数关系式为y=4+x,
当点P在直线BC下方时,S△PAD﹣S△PBC=BC•HI=4,
y与x的函数关系式为y=x﹣4.
13.【解答】解:(1)∵且+b2﹣8b+16=+(b﹣4)2=0,
∴a﹣4=0,且b﹣4=0,
即a=4,b=4.
点B的坐标为(4,4).
∴OA=AB=BC=CO=4,
∴四边形OABC的面积S=OA•AB=4×4=16.
(2)当y=0时,x=﹣4,
∴E点的坐标为(﹣4,0).
当直线EF平移到过D点时正好平分正方形AOBC的面积.
设平移后的直线为y=2x+b,代入D点坐标,求得b=﹣2.
此时直线和x轴的交点坐标为(1,0),平移的距离为5,所以t=5秒.
(3)过P点作NQ∥OA,GH∥CO,交CO、AB于N、Q,交CB、OA于G、H,
在△OPH与△MPQ中,
,
∴△OPH≌△MPQ,四边形CNPG为正方形.
∴PG=BQ=CN.
∴,即.
14.【解答】解:(1)由题意知∠CAO=30°,
∴∠OCE=∠ECD=∠OCA=30°,
∵直线y=﹣x+与x轴、y轴分别相交于点A、C,
∴C(0,),
∴在Rt△COE中,OE=OC•tan∠OCE=×=1,
∴点E的坐标是(1,0),
设直线CE的解析式为y=kx+b.
把点C(0,),E(1,0)代入得,
解得.
∴直线CE的解析式为y=﹣x+;
(2)在Rt△AOC中,AC==2,
AO==3,
∵CD=OC=,
∴AD=AC﹣CD=2﹣=,
过点D作DF⊥OA于点F,
在Rt△AFD中,DF=AD•sin∠CAO=,
AF=AD•cos∠CAO=,
∴OF=AO﹣AF=,
∴点D的坐标是(,).
(3)存在两个符合条件的M点,第一种情况:此点在第四象限内,设为M1,延长DF交直线CE于M1,
连接M1O,M1O∥AC,
则有DM1∥y轴,
∵OF=,
∴设点M1的坐标为(,y1),
又∵点M1在直线CE上,
∴将点M1的坐标代入y=﹣x+中,
得y1=﹣×+=﹣,即FM1=.
∴点M1的坐标是(,﹣),
又∵DM1=DF+FM1=+=,OC=,
∴DM1=OC,
又∵DM1∥OC,
∴四边形CDM1O为平行四边形,
又∵点O在y轴上,
∴点M1是符合条件的点.
第二种情况:此点在第二象限内,设为M2,
过点D作DN∥CE交y轴于N,过N点作NM2∥CD交直线CE于点M2,
则四边形M2N2DC为平行四边形,
∴M2N=CD=,
∵M2N∥CD,DN∥CE,
∴∠NM2C=∠ACE,∠OCE=∠M2CN,
∴CN=M2N,
∵M2N=CD=,
∴CN=,
作M2H⊥y轴于点H,
∵M2N∥CD,
∴∠M2NC=∠NCD,
∴∠M2NH=∠OCA=60°,
在Rt△M2NH中,
M2H=M2N•sin60°=×=,
NH=M2N•cos60°=×=,
∴HO=HN+CN+OC=,
∴M2(﹣,),
∴点M2是符合条件的点,
综上所述,符合条件的两个点的坐标分别为M1(,﹣),M2(﹣,).
15.【解答】解:(1)解方程x2﹣7x+12=0,得x1=3,x2=4,
∵OA<OB,∴OA=3,OB=4,
∴A(0,3),B(4,0);
(2)在Rt△AOB中,OA=3,OB=4,∴AB=5,∴AP=t,QB=2t,AQ=5﹣2t.
△APQ与△AOB相似,可能有两种情况:
①△APQ∽△AOB,如图(1)所示.
则有=,即=,解得t=.
此时OP=OA﹣AP=,PQ=AP•tanA=,
∴Q(,);
②△APQ∽△ABO,如图(2)所示.
则有=,即=,解得t=.
此时AQ=,AH=AQ•cosA=,HQ=AQ•sinA=,OH=OA﹣AH=,
∴Q(,).
综上所述,当t=秒或t=秒时,△APQ与△AOB相似,
所对应的Q点坐标分别为(,)或(,);
(3)结论:存在.如图(3)所示.
∵t=2,∴AP=2,AQ=1,OP=1.
过Q点作QE⊥y轴于点E,则QE=AQ•sin∠QAP=,AE=AQ•cos∠QAP=,
∴OE=OA﹣AE=,
∴Q(,).
∵▱APQM1,∴QM1⊥x轴,且QM1=AP=2,∴M1(,);
∵▱APQM2,∴QM2⊥x轴,且QM2=AP=2,∴M2(,);
如图(3),过M3点作M3F⊥y轴于点F,
∵▱AQPM3,∴M3P=AQ,∠QAE=∠M3PF,∴∠PM3F=∠AQE;
在△M3PF与△QAE中,
,
∴△M3PF≌△QAE(ASA),
∴M3F=QE=,PF=AE=,∴OF=OP+PF=,∴M3(﹣,).
∴当t=2时,在坐标平面内,存在点M,使以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形,
点M的坐标为:M1(,)或M2(,)或M3(﹣,).
16.【解答】解:(1)∵AB边所在直线的解析为:y=﹣x+4,
∴点A的坐标为:(4,0),点B的坐标为:(0,4),
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=OA=4,BC∥OA,
∴点C的坐标为:(﹣4,4);
故答案为:(﹣4,4);
(2)由旋转的性质,可得:OD=OB=4,
∵∠BOD=90°,
∴∠OBD=45°,
∵OB=BC,∠OBC=90°,
∴∠BOC=45°,
∴∠OPB=90°,BP=OP,
∵OB=4,
∴OP=BP=2,
∴S△OBP=OP•BP=4;
(3)分两种情况考虑:
①当0≤x≤4时,如图1所示,可得△CPH,△HBG与△FKO都为等腰直角三角形,
∴GB=OF,PH=PC,KF=OK,
此时重合部分五边形PHBFK的周长L=BH+HP+PK+KF+BF=GB+CP+PK+KO+BF=OC+FG=OC+OB=4+4;
②当4≤x≤8时,如图2所示,此时△CPH与△BHF都为等腰直角三角形,
∴FB=HB=BG﹣GF=x﹣4,CH=CB﹣HB=4﹣(x﹣4)=8﹣x,CP=PH=(8﹣x),
此时重合部分△CHP的周长L=CH+CP+PH=8﹣x+2×(8﹣x)=8+8﹣x﹣x,
综上,L=.
17.【解答】(1)∵直线y=﹣x+6与x轴、y轴分别交于点B、A,
∴点A的坐标为(0,6)
∵点D、E分别是AO、AB的中点,
∴DE∥x轴,
∴OD=3,
∵点P从点D出发,沿DE方向匀速运动,速度为1cm/s;
∴P(t,3),Q(8﹣t,t);
(2)①如图1,由P作PH⊥AB
△PHE∽△AOB∴
∴
S△PEQ
S四边形DOBE=×3=18
②×18
解得t=﹣(舍),t=2
(3)当⊙P与OB相切时,
分别过点P、Q作PF、QG垂直于x轴,垂足为F、G,
再过点Q作QH⊥PF于点H,
如图2构造直角△PHQ,
此时,△BQG∽△BAO,BQ=2t,
得QG=HF=t,BG=t,
在Rt△PHQ中,PH2+HQ2=PQ2,
得(3﹣t)2+(8﹣t﹣t)2=32,
解得:t1=4(舍),t2=
当⊙P与OA相切时,
分别过点P、Q作PF、QG垂直于x轴,垂足为F、G,
再过点Q作QH⊥PF于点H,
如图3构造直角△PHQ,
此时,△BQG∽△BAO,BQ=2t,
得QG=HF=t,BG=t,
在Rt△PHQ中,PH2+HQ2=PQ2,
得(3﹣t)2+(8﹣t﹣t)2=t2,
解得:t1=>4(舍),t2=
当⊙P与AB相切时,如图4,
此时,PE=4﹣t,EQ=2t﹣5,
由△EPQ∽△BAO,得=,
∴=,
解得:t=
∴当t=,,时,⊙P可与△ABC的一边相切.
18.【解答】解:(1)x2﹣(+1)x+=0,
(x﹣)(x﹣1)=0,
解得x1=,x2=1,
∵OA<OB,
∴OA=1,OB=,
∴A(1,0),B(0,),
∴AB=2,
又∵AB:AC=1:2,
∴AC=4,
∴C(﹣3,0);
(2)∵AB=2,AC=4,BC=2,
∴AB2+BC2=AC2,
即∠ABC=90°,
由题意得:CM=t,CB=2.
①当点M在CB边上时,S=2﹣t(0≤t);
②当点M在CB边的延长线上时,S=t﹣2(t>2);
(3)存在.
①当AB是菱形的边时,如图所示,
在菱形AP1Q1B中,Q1O=AO=1,所以Q1点的坐标为(﹣1,0),
在菱形ABP2Q2中,AQ2=AB=2,所以Q2点的坐标为(1,2),
在菱形ABP3Q3中,AQ3=AB=2,所以Q3点的坐标为(1,﹣2),
②当AB为菱形的对角线时,如图所示的菱形AP4BQ4,
设菱形的边长为x,则在Rt△AP4O中,AP42=AO2+P4O2,即x2=12+(﹣x)2,解得x=,
所以Q4(1,).
综上可得,平面内满足条件的Q点的坐标为:Q1(﹣1,0),Q2(1,2),Q3(1,﹣2),Q4(1,).
19.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+4与坐标轴分别交于点A、B,
∴x=0时,y=4,y=0时,x=8,
∴==,
当t秒时,QO=FQ=t,则EP=t,
∵EP∥BO,
∴==,
∴AP=2t,
∵动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,
∴点P运动的速度是每秒2个单位长度;
(2)如图1,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,
则∵OQ=FQ=t,PA=2t,
∴QP=8﹣t﹣2t=8﹣3t,
∴8﹣3t=t,
解得:t=2;
如图2,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,
∵OQ=t,PA=2t,
∴OP=8﹣2t,
∴QP=t﹣(8﹣2t)=3t﹣8,
∴t=3t﹣8,
解得:t=4;
(3)如图1,当Q在P点的左边时,
∵OQ=t,PA=2t,
∴QP=8﹣t﹣2t=8﹣3t,
∴S矩形PEFQ=QP•QF=(8﹣3t)•t=8t﹣3t2,
当t=﹣=时,
S矩形PEFQ的最大值为:=,
如图2,当Q在P点的右边时,
∵OQ=t,PA=2t,
∴2t>8﹣t,
∴t,
∴QP=t﹣(8﹣2t)=3t﹣8,
∴S矩形PEFQ=QP•QF=(3t﹣8)•t=3t2﹣8t,
∵当点P、Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动,
∴<t≤4,
∴t=4时,S矩形PEFQ的最大值为:3×42﹣8×4=16,
综上所述,当t=4时,S矩形PEFQ的最大值为:16.
20.【解答】解:(1)如图1,∵AB⊥x轴正半轴于点A,AD是∠BAO外角的角平分线,
∴∠DAB=45°,
∵BD⊥AD,
∴∠DBA=45°,
∴△ABD是等腰直角三角形,
作DE⊥AB于D,
∴DE=AE=AB,
∵B(2,8),
∴AE=DE=4,
∴D(6,4);
(2)如图2,∵B(2,8),D(6,4),
∴直线BD的解析式为y=﹣x+10,
∴直线BD与y轴的交点F的坐标为(0,10),
∵AB∥y轴,BD∥PQ,
∴四边形DQGF是平行四边形,
∴FG=PB=2t,
∴OG=10﹣2t,PA=8﹣2t,
∵BD∥PQ,
∴PQ⊥AD,
∴△APQ是等腰直角三角形,
∴PQ=AQ=AP=(8﹣2t),
∴S=S梯形APGO+S△PAQ=(8﹣2t+10﹣2t)×2+×(8﹣2t)×(8﹣2t),
=t2﹣12t+34,
即S=t2﹣12t+34,(0≤t≤4);
(3)如图3,∵Rt△OAP的两直角边的比为2:1,OA=2,
∴AP=4或1,
当AP=4时,则P(2,4),
∵BD∥PQ,直线BD的解析式为y=﹣x+10,
∴设直线PQ的解析式为y=﹣x+n,
把P(2,4)代入得,4=﹣2+n,交点n=6,
∴直线PQ的解析式为y=﹣x+6,
∴M(6,0);
当AP=1时,则P(2,1),
同理,即可求得M(3,0),
∴P的坐标为(6,0)或(3,0).
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