专题25函数与正方形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案(全国通用)
展开中考数学压轴大题之经典模型培优案
专题25函数与正方形存在性问题
解题策略
经典例题
【例1】(2022•崂山区一模)如图,正方形ABCD,AB=4cm,点P在线段BC的延长线上.点P从点C出发,沿BC方向运动,速度为2cm/s;点Q从点A同时出发,沿AB方向运动,速度为1cm/s.连接PQ,PQ分别与BD,CD相交于点E,F.设运动时间为t(s)(0<t<4).解答下列问题:
(1)线段CF长为多少时,点F为线段PQ中点?
(2)当t为何值时,点E在对角线BD中点上?
(3)当PQ中点在∠DCP平分线上时,求t的值;
(4)设四边形BCFE的面积为S(cm2),求S与t的函数关系式.
【例2】(2022春•孟村县期末)如图,在平面直角坐标系中.直线l:y=﹣2x+10(k≠0)经过点C(3,4),与x轴,y轴分别交于点A,B,点D的坐标为(8,4),连接OD,交直线l于点M,连接OC,CD,AD.
(1)填空:点A的坐标为 ,点M的坐标为 ;
(2)求证:四边形OADC是菱形;
(3)直线AP:y=﹣x+5与y轴交于点P.
①连接MP,则MP的长为 ;
②已知点E在直线AP上,在平面直角坐标系中是否存在一点F,使以O,A,E,F为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【例3】(2022•市中区二模)如图,直线AC与双曲线y=(k≠0)交于A(m,6),B(3,n)两点,与x轴交于点C,直线AD与x轴交于点D(﹣11,0),
(1)请直接写出m,n的值;
(2)若点E在x轴上,若点F在y轴上,求AF+EF+BE的最小值;
(3)P是直线AD上一点,Q是双曲线上一点,是否存在点P,Q,使得四边形ACQP是正方形?若存在,求出点P,Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【例4】(2022春•渝中区校级月考)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于A、B(点A在点B的左侧),其中OA=1,tan∠ABC=.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点P是直线BC下方抛物线上一点,过点P作PQ∥AC交BC于Q,PH∥x轴交BC于H,求△PQH周长最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,将抛物线y水平向右平移1个单位得到新抛物线y′,点G为新抛物线y′对称轴上一点,将线段AC沿着直线BC平移,平移后的线段记为A1C1,点K是平面内任意一点,在线段平移的过程中,是否存在以A1、C1、G、K为顶点且A1G为边的正方形?若存在,请直接写出点K的坐标;若不存在,请说明理由.
培优训练
一.解答题
1.(2022春•雨花区校级期末)在平面直角坐标系xOy中,点P的坐标为(x1,y1)点Q的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,若P,Q为某个矩形的两个顶点,且该矩形的边均与某条坐标轴垂直,则称该矩形为点P,Q的“坐标矩形”.图为点P,Q的“坐标矩形”的示意图.已知点A的坐标为(1,0).
(1)若点B的坐标为(3,﹣1),求点A,B的“坐标矩形”的面积;
(2)点C在y轴上,若点A,C的“坐标矩形”为正方形,求直线AC的表达式;
(3)在直线y=2x+7的图象上,是否存在点D,使得点A、D的“坐标矩形”为正方形,若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2022春•凤山县期末)如图矩形OABC的顶点A,C分别在x轴、y轴的正半轴上,OA=a,OC=b,且a,b满足+|b﹣7|=0,一次函数y=﹣x+5的图象与边OC,AB分别交于D,E两点.
(1)求点B的坐标;
(2)直线OB与一次函数y=﹣x+5交于点M,求点M的坐标;
(3)点G在线段DE上运动,过点G作GF⊥BC,GH⊥AB垂足分别为点F,H.是否存在这样的点G,使以F,G,H,B为顶点的四边形是正方形?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(2022春•临西县期末)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3分别与x轴,y轴交于点A,B,点P(1,m)在直线y=﹣x+3上.
(1)求点A,B的坐标.
(2)若C是x轴的负半轴上一点,且S△PAC=S△AOB,求直线PC的表达式.
(3)若E是直线AB上一动点,过点E作EQ∥x轴交直线PC于点Q,EM⊥x轴,QN⊥x轴,垂足分别为M,N,是否存在点E,使得四边形EMNQ为正方形?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
4.(2022春•开州区期末)如图,直线l1经过A(,0)、B(2,﹣5)两点,直线l2:y=﹣x+3与直线交于点C,与x轴交于点D.
(1)求点C的坐标;
(2)点P是y轴上一点,当四边形PDCB的周长最小时,求四边形PDCB的面积;
(3)把直线l1沿y轴向上平移9个单位长度,得到新直线l3与直线l2交于点E,试探究在x轴上是否存在点Q,在平面内存在点F使得以点D,Q,E,F为顶点的四边形是菱形(含正方形)?若存在,直接写出符合条件的点Q的坐标;若不存在,说明理由.
5.(2022春•临高县期末)如图,已知一次函数y=﹣x+b的图象过点A(0,3),点P是该直线上的一个动点,过点P分别作PM垂直于x轴于点M,PN垂直y轴于点N,在四边形PMON上分别截取:PC=MP,MB=OM,OE=ON,ND=NP.
(1)b= ;
(2)求证:四边形BCDE是平行四边形;
(3)在直线y=﹣x+b上是否存在这样的点P,使四边形BCDE为正方形?若存在,请求出所有符合的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(2022春•番禺区期末)如图,已知一次函数y=﹣x+b的图象过点A(0,3),点P是该直线上的一个动点,过点P分别作PM垂直x轴于点M,PN垂直y轴于点N,在四边形OMPN的边上分别截取:OB=OM,MC=MP,OE=ON,ND=NP.
(1)求b的值;
(2)求证:四边形BCDE是平行四边形;
(3)在直线y=﹣x+b上是否存在这样的点P,使四边形BCDE为正方形?若存在,请求出所有符合的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
7.(2022•南京模拟)矩形AOBC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点A在x轴的负半轴上,点B在y轴的正半轴上,连接AB,将△ABC沿AB折叠得△ABE,AE交y轴于点D,线段OD、OA的长是方程x2﹣7x+12=0的两个根,且OA>OD.
(1)请直接写出点A的坐标为 ,点D的坐标为 ;
(2)点P为直线AB上一点,连接PO、PD,当△POD的周长最小时,求点P的坐标;
(3)点M在x轴上,点N在直线AB上,坐标平面内是否存在点Q,使以B、M、N、Q为顶点的四边形为正方形?若存在,请直接写出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
8.(2022•前进区二模)△PAC在平面直角坐标系中的位置如图所示,AP与y轴交于点B(0,2),点P的坐标为(﹣1,3),线段OA,OC的长分别是方程x2﹣9x+14=0的两根,OC>OA.
(1)求线段AC的长;
(2)动点D从点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴负半轴向终点C运动,过点D作直线l与x轴垂直,设点D运动的时间为t秒,直线l扫过四边形OBPC的面积为S,求S与t的关系式;
(3)M为直线l上一点,在平面内是否存在点N,使以A,P,M,N为顶点的四边形为正方形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
9.(2021•黑龙江)如图,矩形ABOC在平面直角坐标系中,点A在第二象限内,点B在x轴负半轴上,点C在y轴正半轴上,OA,OB的长是关于x的一元二次方程x2﹣9x+20=0的两个根.解答下列问题:
(1)求点A的坐标;
(2)若直线MN分别与x轴,AB,AO,AC,y轴交于点D,M,F,N,E,S△AMN=2,tan∠AMN=1,求直线MN的解析式;
(3)在(2)的条件下,点P在第二象限内,在平面内是否存在点Q,使以E,F,P,Q为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
10.(2021秋•化州市月考)如图,在矩形ABCD中,AB=16cm,AD=6cm,动点P,Q分别从点A,C同时出发,点P以每秒3cm的速度向点B移动,点Q以每秒2cm测得速度向点D移动,当点P到达点B处时,两点均停止移动
(1)P,Q两点出发多长时间,线段PQ的长度为10cm?
(2)是否存在某一时刻,使四边形PBCQ为正方形?若存在,求出该时刻;若不存在,请说明理由.
11.(2022春•海口期末)如图,直线y=x+6与x轴、y轴分别交于A、B两点,直线BC与x轴交于点C(3,0),P是线段AB上的一个动点(与点A、B不重合),过点P作直线PQ∥x轴,交直线BC于点Q,过点P、Q分别作x轴的垂线,垂足分别为点E、F.
(1)求直线BC的函数表达式;
(2)设动点P的横坐标为t.
①当t=﹣2时,求四边形PEFQ的周长;
②当t为何值时,四边形PEFQ是正方形;
③在x轴上存在点M,使得四边形PMQB是平行四边形,请直接写出此时点M的坐标.
12.(2022春•惠济区期末)如图1,已知正方形ABCD的边长为16,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=BC=CD=AD,点P为正方形ABCD边上的动点,动点P从点A出发,沿着A→B→C→D运动到D点时停止,设点P经过的路程为x,△APD的面积为y.
(1)如图2,当x=4时,y= ;
(2)如图3,当点P在边BC上运动时,y= ;
(3)当y=24时,求x的值;
(4)若点E是边BC上一点且CE=6,连接DE,在正方形的边上是否存在一点P,使得△DCE与△BCP全等?若存在,求出此时x的值;若不存在,请说明理由.
13.(2022•抚顺县一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于点A(1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式和点D的坐标;
(2)求△BCD的面积;
(3)点M为抛物线上一动点,点N为平面内一点,以A,M,I,N为顶点作正方形,是否存在点M,使点I恰好落在对称轴上?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
14.(2022•海州区一模)已知,一次函数y=kx+b的图象分别与坐标轴交于点A(4,0),B(0,﹣2),二次函数的图象与y轴交于点C(0,4),顶点坐标为(2,2).在x轴正半轴上有一动点P(m,0),过点P作x轴的垂线,分别与直线AB和抛物线交于点E,F,分别过点F,E作y轴的垂线,垂足为G,H,得到矩形EFGH.
(1)求直线AB与抛物线的函数表达式;
(2)求矩形EFGH周长的最小值及此时点P的坐标;
(3)以OP为边在x轴上方作正方形OPMN(点N在y轴正半轴上),是否存在点P,使正方形OPMN与矩形EFGH重合部分的面积是矩形EFGH面积的一半.若存在,直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
15.(2022•成都模拟)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.
(1)b= ,c= ;
(2)若点D为第四象限内抛物线上的一个动点,过点D作DE∥y轴交BC于点E,过点D作DF⊥BC于点F,过点F作FG⊥y轴于点G,求出DE+FG的最大值及此时点D的坐标;
(3)若点P是该抛物线对称轴上的一点,点Q为坐标平面内一点,那么在抛物线上且位于x轴上方是否存在点M,使四边形OMPQ为正方形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
16.(2022•吉安一模)已知抛物线C1:y=ax2﹣2ax﹣3(a≠0)
(1)当a=1时,
①抛物线C1的顶点坐标为 .
②将抛物线C1沿x轴翻折得到抛物线C2,则抛物线C2的解析式为 .
(2)无论a为何值,直线y=m与抛物线C1相交所得的线段EF(点E在点F左侧)的长度都不变,求m的值和EF的长;
(3)在(2)的条件下,将抛物线C1沿直线y=m翻折,得到抛物线C3,抛物线C1,C3的顶点分别记为P,Q,是否存在实数a,使得以点E,F,P,Q为顶点的四边形为正方形?若存在,请求出a的值:若不存在,请说明理由.
17.(2007•河南)如图,对称轴为直线x=的抛物线经过点A(6,0)和B(0,4).
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)设点E(x,y)是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF是以OA为对角线的平行四边形,求平行四边形OEAF的面积S与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
①当平行四边形OEAF的面积为24时,请判断平行四边形OEAF是否为菱形?
②是否存在点E,使平行四边形OEAF为正方形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
18.(2022春•鼓楼区校级期末)如图,抛物线顶点P(1,4),与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A,B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若抛物线与直线y=x+m只有一个交点,求m的值;
(3)Q是抛物线上除点P外一点,△BCQ与△BCP的面积相等,求点Q的坐标;
(4)若M,N为抛物线上两个动点,分别过点M,N作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E.是否存在点M、N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.
19.(2021秋•郧阳区期末)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(﹣3,0)两点,与y轴交于C(0,3).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)设P为对称轴上一动点,求△APC周长的最小值;
(3)若M,N为抛物线上两个动点,分别过点M,N作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E.是否存在点M,N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的面积;如果不存在,请说明理由.
20.(2022•香坊区校级开学)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A、C分别在x轴、y轴正半轴上,四边形OABC是正方形,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B、C,OA=18.
(1)如图1,求抛物线的解析式;
(2)如图2,点D是OA的中点,经过点D的直线交AB于点E、交y轴于点F,连接BD,若∠EDA=2∠ABD,求直线DE的解析式;
(3)如图3,在(2)的条件下,点G在OD上,连接GC、GE,点P在AB右侧的抛物线上,点Q为BP中点,连接DQ,过点B作BH⊥BP,交直线DP于点H,连接CH、GH,若GC=GE,DQ=PQ,求△CGH的周长.
21.(2021•咸丰县一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l,P是该抛物线上一动点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q,M是直线l上的一点,其纵坐标为.以PQ,QM为边作矩形PQMN.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点Q与点M重合时,求m的值;
(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值;
(4)当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,求m的取值范围.
22.(2021•越秀区校级一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q;M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+,以PQ,QM为边作矩形PQMN.
(1)求b的值.
(2)当点Q与点M重合时,求m的值.
(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.
(4)抛物线在矩形PQMN内的部分称为被扫描部分.请问该抛物线是否全部被扫描?若是,请说明理由,若否,直接写出抛物线被扫描部分自变量的取值范围.
23.(2020•吉林)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q,M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+.以PQ,QM为边作矩形PQMN.
(1)求b的值.
(2)当点Q与点M重合时,求m的值.
(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.
(4)当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
24.(2022•二道区校级二模)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣4ax+2(a≠0)与x轴交于A、B两点.
(1)抛物线y=ax2﹣4ax+2(a≠0)经过的定点的坐标为 .
(2)当点A(3,0)在这个函数图象时,
①求抛物线的函数关系式;
②抛物线上有一点P,连结AP、BP,若△ABP的面积为时,求点P的坐标;
③当m≤x≤m+2时,函数的最大值与最小值的差是3,求m的值;
(3)在抛物线y=ax2﹣4ax+2(a≠0)上的点M、C的横坐标分别为、4,连结CM,将线段CM绕点M逆时针旋转90°的线段MD,以CM、MD为邻边作正方形CMDN.当抛物线在正方形CMDN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小或y随x的增大而增大时,直接写出a的取值范围.
专题24函数与菱形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案(全国通用): 这是一份专题24函数与菱形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案(全国通用),文件包含专题24函数与菱形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案解析版docx、专题24函数与菱形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共94页, 欢迎下载使用。
专题23函数与矩形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案(全国通用): 这是一份专题23函数与矩形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案(全国通用),文件包含专题23函数与矩形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案解析版docx、专题23函数与矩形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共96页, 欢迎下载使用。
专题24函数与菱形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案(全国通用): 这是一份专题24函数与菱形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案(全国通用),文件包含专题24函数与菱形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案解析版docx、专题24函数与菱形存在性问题-中考数学压轴大题之经典模型培优案原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共94页, 欢迎下载使用。