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08解答题提升题-江苏省无锡市五年(2018-2022)中考数学真题分层分类汇编
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这是一份08解答题提升题-江苏省无锡市五年(2018-2022)中考数学真题分层分类汇编,共22页。试卷主要包含了,其对称轴与x轴相交于点B等内容,欢迎下载使用。
08解答题提升题-江苏省无锡市五年(2018-2022)中考数学真题分层分类汇编
一.二次函数综合题(共4小题)
1.(2021•无锡)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线y=﹣x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,二次函数y=ax2+2x+c的图象过B、C两点,且与x轴交于另一点A,点M为线段OB上的一个动点,过点M作直线l平行于y轴交BC于点F,交二次函数y=ax2+2x+c的图象于点E.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当以C、E、F为顶点的三角形与△ABC相似时,求线段EF的长度;
(3)已知点N是y轴上的点,若点N、F关于直线EC对称,求点N的坐标.
2.(2020•无锡)已知二次函数y=ax2﹣4ax+1的图象与x轴仅有一个公共点A.
(1)求a的值;
(2)设该二次函数图象与y轴交于点B,点C为直线AB下方抛物线上的一个动点,点C运动到何处时,△ABC面积最大?请求出此时C点的坐标.
(3)过点(0,﹣1)作直线l平行于x轴,在抛物线上任取一点D(A点除外),过点D向直线l作垂线,垂足为E点,若在抛物线的对称轴上存在一点P,使得△PDE始终为等腰三角形.请你猜测点P的坐标,并给出证明过程.
猜测:点P的坐标为 .
证明:
3.(2019•无锡)已知二次函数y=ax2﹣4ax+c(a<0)的图象与它的对称轴相交于点A,与y轴相交于点C(0,﹣2),其对称轴与x轴相交于点B
(1)若直线BC与二次函数的图象的另一个交点D在第一象限内,且BD=,求这个二次函数的表达式;
(2)已知P在y轴上,且△POA为等腰三角形,若符合条件的点P恰好有2个,试直接写出a的值.
4.(2020•无锡)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线OA交二次函数y=x2的图象于点A,∠AOB=90°,点B在该二次函数的图象上,设过点(0,m)(其中m>0)且平行于x轴的直线交直线OA于点M,交直线OB于点N,以线段OM、ON为邻边作矩形OMPN.
(1)若点A的横坐标为8.
①用含m的代数式表示M的坐标;
②点P能否落在该二次函数的图象上?若能,求出m的值;若不能,请说明理由.
(2)当m=2时,若点P恰好落在该二次函数的图象上,请直接写出此时满足条件的所有直线OA的函数表达式.
二.四边形综合题(共2小题)
5.(2020•无锡)已知菱形ABCD中,BD=cm,tan∠ADB=,点P从点A出发,以1cm/s的速度沿A→D运动,同时点Q从点A出发,以cm/s的速度沿A→B→C→D运动,当P、Q两点中有一个点到达终点时,P、Q两点同时停止运动.
(1)求菱形的周长;
(2)当t=1时,求PQ的长;
(3)若△APQ的面积为S,写出S(cm2)与t(s)的函数表达式.
6.(2021•无锡)已知四边形ABCD是边长为1的正方形,点E是射线BC上的动点,以AE为直角边在直线BC的上方作等腰直角三角形AEF,∠AEF=90°,设BE=m.
(1)如图,若点E在线段BC上运动,EF交CD于点P,AF交CD于点Q,连接CF,
①当m=时,求线段CF的长;
②在△PQE中,设边QE上的高为h,请用含m的代数式表示h,并求h的最大值;
(2)设过BC的中点且垂直于BC的直线被等腰直角三角形AEF截得的线段长为y,请直接写出y与m的关系式.
三.相似形综合题(共1小题)
7.(2019•无锡)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,正方形BDEF的边长为2,将正方形BDEF绕点B旋转一周,连接AE、BE、CD.
(1)请找出图中与△ABE相似的三角形,并说明理由;
(2)求当A、E、F三点在一直线上时CD的长;
(3)设AE的中点为M,连接FM,试求FM长的取值范围.
参考答案与试题解析
一.二次函数综合题(共4小题)
1.(2021•无锡)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线y=﹣x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,二次函数y=ax2+2x+c的图象过B、C两点,且与x轴交于另一点A,点M为线段OB上的一个动点,过点M作直线l平行于y轴交BC于点F,交二次函数y=ax2+2x+c的图象于点E.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当以C、E、F为顶点的三角形与△ABC相似时,求线段EF的长度;
(3)已知点N是y轴上的点,若点N、F关于直线EC对称,求点N的坐标.
【解答】解:(1)在y=﹣x+3中,令x=0得y=3,令y=0得x=3,
∴B(3,0),C(0,3),
把B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+2x+c得:
,解得,
∴二次函数的表达式为y=﹣x2+2x+3;
(2)如图:
在y=﹣x2+2x+3中,令y=0得x=3或x=﹣1,
∴A(﹣1,0),
∵B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC,AB=4,BC=3,
∴∠ABC=∠MFB=∠CFE=45°,
∴以C、E、F为顶点的三角形与△ABC相似,B和F为对应点,
设E(m,﹣m2+2m+3),则F(m,﹣m+3),
∴EF=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,CF==m,
①△ABC∽△CFE时,=,
∴=,
解得m=或m=0(舍去),
∴EF=,
②△ABC∽△EFC时,=,
∴=,
解得m=0(舍去)或m=,
∴EF=,
综上所述,EF=或.
(3)连接NE,如图:
∵点N、F关于直线EC对称,
∴∠NCE=∠FCE,CF=CN,
∵EF∥y轴,
∴∠NCE=∠CEF,
∴∠FCE=∠CEF,
∴CF=EF=CN,
由(2)知:
设E(m,﹣m2+2m+3),则F(m,﹣m+3),EF=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,CF==m,
∴﹣m2+3m=m,解得m=0(舍去)或m=3﹣,
∴CN=CF=m=3﹣2,
∴N(0,3+1).
2.(2020•无锡)已知二次函数y=ax2﹣4ax+1的图象与x轴仅有一个公共点A.
(1)求a的值;
(2)设该二次函数图象与y轴交于点B,点C为直线AB下方抛物线上的一个动点,点C运动到何处时,△ABC面积最大?请求出此时C点的坐标.
(3)过点(0,﹣1)作直线l平行于x轴,在抛物线上任取一点D(A点除外),过点D向直线l作垂线,垂足为E点,若在抛物线的对称轴上存在一点P,使得△PDE始终为等腰三角形.请你猜测点P的坐标,并给出证明过程.
猜测:点P的坐标为 (2,1) .
证明:
【解答】解:(1)函数图象与x轴只有一个公共点,所以△=O,
即(﹣4a)2﹣4a=0,
16a2﹣4a=0,
4a(4a﹣1)=0,
∴a1=0,a2=,
当a=0时,y=1不是二次函数(舍去),
当a=时,y=x2﹣x+1符合,
∴a=;
(2)∵C在抛物线y=x2﹣x+1上,
∴设C(m,m2﹣m+1)(0<m<2),
∴S△ABC=S△AOB﹣S△BOC﹣S△AOC(由图可知),
令y=0,x2﹣x+1=0,
∴x=2,
∴A(2,0),
令x=0,y=1,
∴B(0,1),
∴S△AOB=2×1×=1.
S△BOC=1×m×=m,
S△AOC=2×(m2﹣m+1)×=m2﹣m+1,
∴S△ABC=S△AOB﹣S△BOC﹣S△AOC
=1﹣m﹣(m2﹣m+1)
=1﹣m﹣m2+m﹣1
=﹣m2+m
=﹣(m2﹣2m)
=﹣(m﹣1)2+
∴当m=1时,S△ABC最大,y=﹣1+1=,
此时C坐标为(1,);
(3)猜测:点P坐标(2,1),
﹣=2,
∴抛物线对称轴为直线x=2,
∴设点P(2,e),
∵点D在抛物线y=x2﹣x+1上,
∴设D(g,g2﹣g+1)(g≠2),
故E(g,﹣1),
∴PD=,
DE=,
=g2﹣g+2,
PE=,
∵△PDE为等腰三角形,
∴①PD=DE时,
即=g2﹣g+2,
两边平方得(g﹣2)2+(g2﹣g+1﹣e)2=(g2﹣g+2)2,
(g﹣2)2+(g2﹣g+1)2﹣2(g2﹣g+1)e+e2=(g2﹣g+1)2+1+2(g2﹣g+1)
(将g2﹣g+1看成一个整体),
(﹣e)g2+(2e﹣2)g+(e2﹣2e+1)=0,
(﹣e)g2+(2e﹣2)g+(e﹣1)2=0,
当e=1时,无论g取何值时,该式均成立,
此时P坐标为(2,1),
②PD=PE时,
即=,
两边平方得(g﹣2)2+(g2﹣g+1﹣e)2=(g﹣2)2+(﹣1﹣e)2,
∴(g2﹣g+1﹣e)2=(1+e)2,
(﹣1﹣e)2=(1+e)2,
∴(g2﹣g+1﹣e)2﹣(1+e)2=0,
(g2﹣g+1﹣e+1+e)(g2﹣g+1﹣e﹣1﹣e)=0,
∴(g2﹣g+2)(g2﹣g﹣2e)=0,
故无论e取什么值,都不能满足,
无论g取何值时,该式均成立,
故此种情况舍去,
③PE=DE时,
即=g2﹣g+2,
两边平方得,(g﹣2)2+(﹣1﹣e)2=(g2﹣g+2)2,
∴(1+e)2=(g2﹣g+2)2﹣(g﹣2)
=(g2﹣g+2+g﹣2)(g2﹣g+2﹣g+2)
=g2(g2﹣2g+4),
∴(1+e)2=g2(g2﹣2g+4),
故无论e取什么值,都不能满足,
无论g取何值时,该式均成立,
故此种情况舍去,
综上所述,当PD=DE时满足题意,
此时P坐标为(2,1).
3.(2019•无锡)已知二次函数y=ax2﹣4ax+c(a<0)的图象与它的对称轴相交于点A,与y轴相交于点C(0,﹣2),其对称轴与x轴相交于点B
(1)若直线BC与二次函数的图象的另一个交点D在第一象限内,且BD=,求这个二次函数的表达式;
(2)已知P在y轴上,且△POA为等腰三角形,若符合条件的点P恰好有2个,试直接写出a的值.
【解答】解:(1)过点D作DH⊥x轴于点H,如图1,
∵二次函数y=ax2﹣4ax+c,
∴对称轴为x=,
∴B(2,0),
∵C(0,﹣2),
∴OB=OC=2,
∴∠OBC=∠DBH=45°,
∵BH=,
∴BH=DH=1,
∴OH=OB+BH=2+1=3,
∴D(3,1),
把C(0,﹣2),D(3,1)代入y=ax2﹣4ax+c中得,
,
∴,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+4x﹣2;
(2)∵y=ax2﹣4ax+c过C(0,﹣2),
∴c=﹣2,
∴y=ax2﹣4ax+c=a(x﹣2)2﹣4a﹣2,
∴A(2,﹣4a﹣2),
∵P在y轴上,且△POA为等腰三角形,若符合条件的点P恰好有2个,
∴①当抛物线的顶点A在x轴上时,∠POA=90°,则OP=OA,这样的P点只有2个,正、负半轴各一个,如图2,
此时A(2,0),
∴﹣4a﹣2=0,
解得a=;
②当抛物线的顶点A不在x轴上时,∠AOB=30°时,则△OPA为等边三角形或∠AOP=120°的等腰三角形,这样的P点也只有两个,如图3,
∴AB=OB•tan30°=2×=,
∴|﹣4a﹣2|=,
∴或.
综上,a=﹣或或.
4.(2020•无锡)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线OA交二次函数y=x2的图象于点A,∠AOB=90°,点B在该二次函数的图象上,设过点(0,m)(其中m>0)且平行于x轴的直线交直线OA于点M,交直线OB于点N,以线段OM、ON为邻边作矩形OMPN.
(1)若点A的横坐标为8.
①用含m的代数式表示M的坐标;
②点P能否落在该二次函数的图象上?若能,求出m的值;若不能,请说明理由.
(2)当m=2时,若点P恰好落在该二次函数的图象上,请直接写出此时满足条件的所有直线OA的函数表达式.
【解答】解:(1)①∵点A在y=x2的图象上,横坐标为8,
∴A(8,16),
∴直线OA的解析式为y=2x,
∵点M的纵坐标为m,
∴M(m,m).
②假设能在抛物线上,连接OP.
∵∠AOB=90°,
∴直线OB的解析式为y=﹣x,
∵点N在直线OB上,纵坐标为m,
∴N(﹣2m,m),
∴MN的中点的坐标为(﹣m,m),
∴P(﹣m,2m),把点P坐标代入抛物线的解析式得到m=.
(2)①当点A在y轴的右侧时,设A(a,a2),
∴直线OA的解析式为y=ax,
∴M(,2),
∵OB⊥OA,
∴直线OB的解析式为y=﹣x,可得N(﹣,2),
∴P(﹣,4),代入抛物线的解析式得到,﹣=±4,
解得,a=4±4,
∴直线OA的解析式为y=(±1)x.
②当点A在y轴的左侧时,即为①中点B的位置,
∴直线OA 的解析式为y=﹣x=﹣(±1)x,
综上所述,满足条件的直线OA的解析式为y=(±1)x或y=﹣(±1)x.
二.四边形综合题(共2小题)
5.(2020•无锡)已知菱形ABCD中,BD=cm,tan∠ADB=,点P从点A出发,以1cm/s的速度沿A→D运动,同时点Q从点A出发,以cm/s的速度沿A→B→C→D运动,当P、Q两点中有一个点到达终点时,P、Q两点同时停止运动.
(1)求菱形的周长;
(2)当t=1时,求PQ的长;
(3)若△APQ的面积为S,写出S(cm2)与t(s)的函数表达式.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴OD=OB=BD=,AC⊥BD,
∵tan∠ADB=,
∴OA=•OD=,
∴AD===10,
∴菱形的周长为4AD=40;
(2)当t=1时,AP=1,AQ=,过点B作BE⊥AD于E,过点Q作QF⊥AD于点F,
∵S△ABD=AD•BE=BD•OA,
∴BE==,
∵QF∥BE,
∴△AQF∽△ABE,
∴,
∴,
∴QF=,
∴AF==,
∴PF=AF﹣AP=,
∴PQ===;
(3)①当0<t≤时,点Q在AB上,
由(2)知,,
∴QF=t,
∴S△APQ=AP•QF=t=;
②当<t≤时,点Q在BC上,
∵AD∥BC,
∴QF=BE=,
∴S△APQ=AP•QF=t•=t.
③当<t≤10,点Q在CD上,
过点B作BM⊥AD于点M,过点Q作QF⊥AD,交AD的延长线于点F,
∴QF∥BM,
∴∠FDQ=∠MAB,
∴sin∠FDQ=sin∠MAB,
∴,
∴,
∴QF=30×﹣t=10﹣t,
∴S△APQ=AP•QF==﹣+5t.
∴S=.
6.(2021•无锡)已知四边形ABCD是边长为1的正方形,点E是射线BC上的动点,以AE为直角边在直线BC的上方作等腰直角三角形AEF,∠AEF=90°,设BE=m.
(1)如图,若点E在线段BC上运动,EF交CD于点P,AF交CD于点Q,连接CF,
①当m=时,求线段CF的长;
②在△PQE中,设边QE上的高为h,请用含m的代数式表示h,并求h的最大值;
(2)设过BC的中点且垂直于BC的直线被等腰直角三角形AEF截得的线段长为y,请直接写出y与m的关系式.
【解答】解:(1)①过F作FG⊥BC于G,连接CF,如图:
∵四边形ABCD是正方形,∠AEF=90°,
∴∠BAE=90°﹣∠AEB=∠FEG,∠B=∠G=90°,
∵等腰直角三角形AEF,
∴AE=EF,
在△ABE和△EGF中,
,
∴△ABE≌△EGF(AAS),
∴FG=BE=,EG=AB=BC,
∴EG﹣EC=BC﹣EC,即CG=BE=,
在Rt△CGF中,CF==;
②△ABE绕A逆时针旋转90°,得△ADE',过P作PH⊥EQ于H,如图:
∵△ABE绕A逆时针旋转90°,得△ADE',
∴△ABE≌△ADE',∠B=∠ADE'=90°,∠BAE=∠DAE',∠AEB=∠E',AE=AE',BE=DE',
∴∠ADC+∠ADE'=180°,
∴C、D、E'共线,
∵∠BAE+∠EAD=90°,
∴∠DAE'+∠EAD=90°,
∵∠EAF=45°,
∴∠EAF=∠E'AF=45°,
在△EAQ和△E'AQ中,
,
∴△EAQ≌△E'AQ(SAS),
∴∠E'=∠AEQ,EQ=E'Q,
∴∠AEB=∠AEQ,EQ=DQ+DE'=DQ+BE,
∴∠QEP=90°﹣∠AEQ=90°﹣∠AEB=∠CEP,即EF是∠QEC的平分线,
又∠C=90°,PH⊥EQ,
∴PH=PC,
∵∠BAE=∠CEP,∠B=∠C=90°,
∴△ABE∽△ECP,
∴=,即=,
∴CP=m(1﹣m),
∴PH=h=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,
∴m=时,h最大值是;
(2)①当0≤m≤时,如图:
∵∠BAE=90°﹣∠AEB=∠HEG,∠B=∠HGE=90°,
∴△ABE∽△EGH,
∴=,即=,
∴HG=﹣m2+m,
∵MG∥CD,G为BC中点,
∴MN为△ADQ的中位线,
∴MN=DQ,
由(1)知:EQ=DQ+BE,
设DQ=x,则EQ=x+m,CQ=1﹣x,
Rt△EQC中,EC2+CQ2=EQ2,
∴(1﹣m)2+(1﹣x)2=(x+m)2,
解得x=,
∴MN=,
∴y=NH=MG﹣HG﹣MN
=1﹣(﹣m2+m)﹣
=1﹣m﹣+m2,
②当m>时,如图:
∵MG∥AB,
∴=,即=,
∴HG=,
同①可得MN=DQ=,
∴HN=MG﹣HG﹣MN
=1﹣﹣
=,
∴y=,
综上所述,y=.
三.相似形综合题(共1小题)
7.(2019•无锡)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,正方形BDEF的边长为2,将正方形BDEF绕点B旋转一周,连接AE、BE、CD.
(1)请找出图中与△ABE相似的三角形,并说明理由;
(2)求当A、E、F三点在一直线上时CD的长;
(3)设AE的中点为M,连接FM,试求FM长的取值范围.
【解答】解:(1)△ABE∽△CBD,
∵在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,
∴∠ABC=∠EBD=45°,
∴∠ABE=∠CBD,
∵=,=,
∴,
∴△ABE∽△CBD;
(2)∵△ABE∽△CBD,
∴==,
∴CD=AE,
∵AC=BC=4,∠ACB=90°,
∴AB=BC=4,
∵当A、E、F三点在一直线上时,
∵∠AFB=90°,
∴AF===2,
如图1,当AE在AB左上方时,AE=AF﹣EF=2﹣2,
∴CD=﹣;
如图2,当AE在AB右下方时,
同理,AE=AF+EF=2+2,
∴CD=+;
综上所述,当A、E、F三点在一直线上时,CD的长为﹣或+;
(3)如图3,延长EF到G使FG=EF,连接AG,BG,
则△BFG是等腰直角三角形,
∴BG=BF=2,
设M为AE的中点,
连接MF,
∴MF是△AGE的中位线,
∴AG=2FM,
在△ABG中,∵AB﹣BG≤AG≤AB+BG,
∴2≤AG≤6,
∴FM≤3.
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