
?中考模擬卷(三)
一、單選題
1.如圖,C為線段BE上一動(dòng)點(diǎn)不與點(diǎn)B,E重合,在BE同側(cè)分別作等邊ABC和等邊CDE、BD與AE交于點(diǎn)P,BD與AC交于點(diǎn)M,AE與CD交于點(diǎn)N,連結(jié)MN.以下四個(gè)結(jié)論:①CM=CN;②∠APB=60°;③PA+PC=PB;④PC平分∠BPE;恒成立的結(jié)論有( )
A.①②④ B.①②③④ C.①③④ D.①④
【答案】B
【分析】
根據(jù)等邊三角形的三邊都相等,三個(gè)角都是60°,可以證明△ACE與△BCD全等,根據(jù)全等三角形對應(yīng)角相等可得∠MBC=∠NAC,然后證明△MBC≌△MBC,從而得到CM=CN,所以①正確;在△MBC和△AMP中,∠MBC=∠PAM,∠BMC=∠PMA,所以∠BCM=∠APM,所以②正確; 在BP上截取PG=PC,連接CG,證明出△BGC≌△APC,然后證明△PGC為等邊三角形即可證明;根據(jù)條件證明D,O,C,E共圓,可得到∠PCD=∠PED,然后根據(jù)角關(guān)系導(dǎo)出PC平分∠BPE,故④正確
【詳解】
解:∵△ABC和△CDE是等邊三角形
∴AC=BC,CD=CE,∠BCA=∠ACD=∠DCE
∴∠BCD=∠ACE
∴△ACE≌△BCD
∴∠MBC=∠NAC
∵AC=BC,∠BCM=∠CAN
∴△MBC≌△MBC
∴CM=CN,故①正確
△MBC和△AMP中
∵∠MBC=∠PAM,∠BMC=∠PMA
∴∠BCM=∠APM即∠APB=60°,故②正確
如圖,在BP上截取PG=PC
∵BC=BA,PC=PG,∠CBM=∠CAN
∴△BGC≌△APC
∴BG=AP,∠BCG=∠ACP
∵∠BCG+∠GCM=60°,∠ACP+∠PCN=60°
∴∠GCM=∠PCN
∴∠GCM+∠ACP=60°
∴△PGC是等邊三角形
∴PC=PG
∴PA+PC=PB,故③正確
由②有∠APB=60°,
∴∠BPE=120°,
∴∠DPE=∠DCE=60°
∴D,P,C,E四點(diǎn)共圓,
∴∠PCD=∠PED,∠PDC=∠PEC,
∵∠PED+∠PEC=60°,
∴∠PCD+∠PDC=60°,
∴∠APC=60°,
∴∠CPE=∠AOC=60°,
∴PC平分∠BPE,故④正確
故選:B
2.如圖,矩形OABC的兩邊落在坐標(biāo)軸上,反比例函數(shù)y=的圖象在第一象限的分支交AB于點(diǎn)P,交BC于點(diǎn)E,直線PE交y軸于點(diǎn)D,交x軸于點(diǎn)F,連接AC.則下列結(jié)論:
①S四邊形ACFP=k;
②四邊形ADEC為平行四邊形;
③若=,則=;
④若S△CEF=1,S△PBE=4,則k=6.
其中正確的是( ?。?br />
A.①②④ B.①② C.②④ D.①③
【答案】A
【分析】
設(shè)點(diǎn)B的坐標(biāo)為(b,a),則得A(0,a),C(b,0),從而可求出P,E,再求出直線PE的解析式為,進(jìn)而求得F(,0),判斷出四邊形ACFP是平行四邊形,計(jì)算得此四邊形的面積,從而判斷①正確;由四邊形ACFP是平行四邊形,得AC∥DF,故可得②正確;由,判斷得ab=4k,再求出點(diǎn)D的坐標(biāo),即可判斷③錯(cuò)誤;由S△CEF=1,得出=2,再由S△PBE=4,得到關(guān)于k的方程,解方程得k=6,從而可判斷④正確.
【詳解】
設(shè)點(diǎn)B的坐標(biāo)為(b,a),
∵四邊形ABCD為矩形,
∴A(0,a),C(b,0),
∵點(diǎn)P,E在反比例函數(shù)圖形上,
∴P,E ,
∴直線PE的解析式為,
令y=0,則,
∴x=,
∴F(,0),
∴CF=+b﹣b=,
∵P(,a),
∴AP=,
∴AP=CF,
∵四邊形OABC是矩形,
∴,
∴四邊形ACFP是平行四邊形,
∴S四邊形ACFP=CF?OA=?a=k,故①正確;
∵四邊形ACFP是平行四邊形,
∴AC∥DF,
∵OA∥BC,
∴四邊形ADEC是平行四邊形,故②正確;
∵,
∴,
∵B(b,a),
∴OB=b,
∵P(,a),
∴AP=,
∴,
∴ab=4k,
∵直線PE的解析式為,
∴D,
∵A(0,a),
∴AD=+a﹣a=,
∴===,故③錯(cuò)誤;
∵S△CEF=1,
∴=1,
∴=2,
∵S△PBE=4,
∴(b﹣)?(a﹣)=4,
∴ab﹣k﹣k+=8,
∴k2﹣2k﹣6=0,
∴k=﹣2(舍)或k=6,故④正確,
∴正確的有①②④,
故選:A.
3.如圖,在正方形ABCD中,BC=2,點(diǎn)P,Q均為AB邊上的動(dòng)點(diǎn),BE⊥CP,垂足為E,則QD+QE的最小值為( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】
根據(jù)BE⊥CP可得點(diǎn)E在以BC為直徑的圓上,作點(diǎn)E關(guān)于AB的對稱點(diǎn)F,連接DF,當(dāng)Q為DF與AB交點(diǎn)時(shí),QD+QE最小.作半圓H與以BC為直徑的半圓關(guān)于AB對稱,連接DH,交半圓H與F,此時(shí)DF=QD+QE,且為最小值,求出DF即可.
【詳解】
解:如圖,∵BE⊥CP,
∴點(diǎn)E在以BC為直徑的圓上,
作點(diǎn)E關(guān)于AB的對稱點(diǎn)F,
∴QE=QF,
∴QD+QE= QD+QF,
連接DF,當(dāng)Q為DF與AB交點(diǎn)時(shí),QD+QE最?。?br />
作半圓H與以BC為直徑的半圓關(guān)于AB對稱,連接DH,交半圓H與F,此時(shí)DF=QD+QE,且為最小值,此時(shí)CD=2,BH=1,HC=3,
在中,,
.
故選:D
4.如圖,正方形的邊長為4,點(diǎn)是對角線的中點(diǎn),點(diǎn)、分別在、邊上運(yùn)動(dòng),且保持,連接,,.在此運(yùn)動(dòng)過程中,下列結(jié)論:①;②;③四邊形的面積保持不變;④當(dāng)時(shí),,其中正確的結(jié)論是( )
A.①② B.②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】D
【分析】
過O作于G,于,由正方形的性質(zhì)得到,求得,,得到,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到,故①正確;,推出,故②正確;得到四邊形的面積正方形的面積,四邊形的面積保持不變;故③正確;根據(jù)平行線的性質(zhì)得到
,,求得,得到,于是得到,故④正確.
【詳解】
解:過O作于G,于H,
∵四邊形是正方形,
,
,,
∵點(diǎn)O是對角線BD的中點(diǎn),
,,
,,
,
,,
∴四邊形是正方形,
,
,
,
在與中,
,
,
,故①正確;,
,
,故②正確;
,
∴四邊形的面積正方形的面積,
∴四邊形的面積保持不變;故③正確;
,
,,
,
,
,
,
,故④正確;
故選.
5.如圖,AD 為等腰△ABC的高,其中∠ACB=50°,AC=BC,E,F(xiàn) 分別為線段AD,AC 上的動(dòng)點(diǎn),且 AE=CF, 當(dāng) BF+CE 取最小值時(shí),∠AFB的度數(shù)為( )
A.75° B.90° C.95° D.105°
【答案】C
【分析】
先構(gòu)造△CFH全等于△AEC,得到△BCH是等腰直角三角形且FH=CE,當(dāng)FH+BF最小時(shí),即是BF+CE最小時(shí),此時(shí)求出∠AFB的度數(shù)即可.
【詳解】
解:如圖,作CH⊥BC,且CH=BC,連接HB,交AC于F,此時(shí)△BCH是等腰直角三角形且FH+BF最小,
∵AC=BC,
∴CH=AC,
∵∠HCB=90°,AD⊥BC,
∴AD//CH,
∵∠ACB=50°,
∴∠ACH=∠CAE=40°,
∴△CFH≌△AEC,
∴FH=CE,
∴FH+BF=CE+BF最小,
此時(shí)∠AFB=∠ACB+∠HBC=50°+45°=95°.
故選:C.
6.如圖,A是⊙B上任意一點(diǎn),點(diǎn)C在⊙B外,已知AB=2,BC=4,△ACD是等邊三角形,則的面積的最大值為( )
A.4+4 B.4 C.4+8 D.6
【答案】A
【分析】
以BC為邊向上作等邊三角形BCM,連接DM,證明得到,分析出點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)軌跡是以點(diǎn)M為圓心,DM長為半徑的圓,在求出點(diǎn)D到BC的最大距離,即可求出面積最大值.
【詳解】
解:如圖,以BC為邊向上作等邊三角形BCM,連接DM,
∵,
∴,即
在和中,
,
∴,
∴,
∴點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)軌跡是以點(diǎn)M為圓心,DM長為半徑的圓,
要使面積最大,則求出點(diǎn)D到線段BC的最大距離,
∵是邊長為4的等邊三角形,
∴點(diǎn)M到BC的距離是,
∴點(diǎn)D到BC的最大距離是,
∴的面積最大值是.
故選:A.
7.如圖,在菱形中,,,點(diǎn)P為對角線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過P作交于點(diǎn)E,交于點(diǎn)F,將沿折疊,點(diǎn)A的對應(yīng)點(diǎn)恰好落在對角線上的點(diǎn)G處,若是等腰三角形時(shí),則的長為( )
A.或 B.或2 C.或4 D.或
【答案】B
【分析】
分CG=CB和GC=GB兩種情形,分別求解即可.
【詳解】
解:連接DB,交AC于點(diǎn)O,則DB⊥AC.
∵EF ⊥AC,
∴EF//DB
∵,
∴∠CAB= ∠CAD= ∠BCA=30°,
∵
∴AD=AB=BC=DB=,DO=BO=
∵DB⊥AC
∴AO= ,即AC=6
當(dāng)GC=CB=,AP=(AC-CG)=(6-)=3-;
當(dāng)GB=GC時(shí),過點(diǎn)G做GH⊥BC,則CH=BC=
∵∠BCA=30°
∴
∴GC= 2,
∴AP=(AC-CG)=(6-2)=2;
綜上,AP的長為3-或2.
故選B.
8.如圖,等腰中,于,,為內(nèi)一點(diǎn),當(dāng)最短時(shí),在直線上有一點(diǎn),連接.的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由為內(nèi)一點(diǎn),當(dāng)最短時(shí),得M為△ABC的費(fèi)馬點(diǎn),以AC為邊向外作正三角形ACF,據(jù)費(fèi)馬點(diǎn)的特征,直線BM和直線BF為同一條直線,由題意容易求得∠MBC=30°,以BF為邊,B為頂點(diǎn)向∠MBC的外側(cè)作∠FBG,使∠FBG=30°,過E作BG的垂線,垂足為H,顯然;再過點(diǎn)C作BG的垂線,垂足為,由垂線段最短,知;因?yàn)橐椎肂C=,又∠GBC=60°就容易求得就是的最小值.
【詳解】
解:如下圖
以AC為邊向外作正三角形ACF,以BF為邊,B為頂點(diǎn)向∠MBC的外側(cè)作∠FBG,使∠FBG=30°,過E作BG的垂線,垂足為H,過點(diǎn)C作BG的垂線,垂足為
由∠FBG=30°,HE⊥BG知HE=
∴
下面計(jì)算
∵AB=AC=2且
∴;
∵為內(nèi)一點(diǎn),當(dāng)最短時(shí)
∴M為△ABC的費(fèi)馬點(diǎn)
由費(fèi)馬點(diǎn)的特點(diǎn)知BM與BF為同一條直線
∵正三角形ACF
∴∠CAF=60°
又
∴∠BAF=150°
又AB=AC=AF
∴∠ABF=15°
又∠ABC=45°
∴∠FBC=30°
∴∠GBC=60°
在RT△中
∴的最小值為.
故選:D.
9.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形OABC的頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為O(0,0),A(12,0),B(8,6),C(0,6).動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)O出發(fā),以每秒3個(gè)單位長度的速度沿邊OA向終點(diǎn)A運(yùn)動(dòng);動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B同時(shí)出發(fā),以每秒2個(gè)單位長度的速度沿邊BC向終點(diǎn)C運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,作AG⊥PQ于點(diǎn)G,則AG的最大值為( )
A. B. C. D.6
【答案】B
【分析】
連接OB,交PQ于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作DF⊥OA于點(diǎn)F,可求出點(diǎn)D的坐標(biāo)與t無關(guān),由Rt△ADG中可得AG的最大值為AD,此題得解.
【詳解】
連接OB,交PQ于點(diǎn)D,連接AD,過點(diǎn)D作DF⊥OA于點(diǎn)F,
由題意得 ,
∵OC=6,BC=8,
∴OB==10.
∵BQ∥OP,
∴△BDQ∽△ODP,
∴===
∴OD=6.
∵CB∥OA,
∴∠DOF=∠OBC.
在Rt△OBC中,sin∠OBC===,cos∠OBC===,
∴OF=OD?cos∠OBC=6×=,DF=OD?sin∠OBC=6×=,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,),
∴
∴
∵AG⊥PQ
∴
∴當(dāng)G與D重合時(shí)AG的最大,最大值為,
故選B
二、填空題
10.如圖,半圓的半徑為1,為直徑,、為切線,,P為上一動(dòng)點(diǎn),求的最小值______________.
【答案】
【分析】
取CO中點(diǎn)M,利用相似三角形的判定和性質(zhì)推出,利用勾股定理即可計(jì)算求解.
【詳解】
∵OA=AC=1,AC是切線,
∴∠CAO=90°,
∴CO=,
連接CO、OP,取CO中點(diǎn)M,連接DM,PM,
∴OM=,
∴,∠POM=∠COP,
∴,
∴,
∴,
∴,
過M作MH⊥BD于H,MN⊥AB于N,
∴,MN=,
∴,
∵BD是切線,BD=2,
∴∠ABD=90°,
∴四邊形MNBH為矩形,
∴,BH= MN=,
,
∴
∴,即最小值為,
故答案為:.
11.如圖,在中,,以為邊,作,滿足,為上一點(diǎn),連接,,連接.下列結(jié)論中正確的是________(填序號)
①;②;③若,則;④.
【答案】②③④
【分析】
通過延長EB至E',使BE=BE',連接,構(gòu)造出全等三角形,再利用全等三角形的性質(zhì)依次分析,可得出正確的結(jié)論是②③④.
【詳解】
解:如圖,延長EB至E',使BE=BE',連接;
∵∠ABC=90°,
∴AB垂直平分EE',
∴AE=AE',
∴∠1=∠2,∠3=∠5,
∵∠1=,
∴∠E'AE=2∠1=∠CAD,
∴∠E'AC=∠EAD,
又∵AD=AC,
∴,
∴∠5=∠4,∠ADE=∠ACB(即②正確),
∴∠3=∠4;
當(dāng)∠6=∠1時(shí),∠4+∠6=∠3+∠1=90°,
此時(shí),∠AME=180°-(∠4+∠6)=90°,
當(dāng)∠6≠∠1時(shí),∠4+∠6≠∠3+∠1,∠4+∠6≠90°,
此時(shí),∠AME≠90°,
∴①不正確;
若CD∥AB,
則∠7=∠BAC,
∵AD=AC,
∴∠7=∠ADC,
∵∠CAD+∠7+∠ADC=180°,
∴,
∴∠1+∠7=90°,
∴∠2+∠7=90°,
∴∠2+∠BAC=90°,
即∠E'AC=90°,
由,
∴∠EAD=∠CAE'=90°,E'C=DE,
∴AE⊥AD(即③正確),DE=E'B+BE+CE=2BE+CE(即④正確);
故答案為:②③④.
12.如圖,已知矩形的頂點(diǎn)、分別落在雙曲線上,頂點(diǎn)、分別落在軸、軸上,雙曲線經(jīng)過的中點(diǎn),若,則的值為______.
【答案】2
【分析】
設(shè)A點(diǎn)坐標(biāo)為(a,b),則k=ab,用a、b的代數(shù)式表示B、C、D、E坐標(biāo),根據(jù)雙曲線經(jīng)過AD的中點(diǎn)E,列方程求出b=2,再由矩形ABCD對角線相等列方程求出a,即可得A坐標(biāo),從而求出k.
【詳解】
解:設(shè)A點(diǎn)坐標(biāo)為(a,b),則k=ab,y=,如圖,
過點(diǎn)A作AM⊥x軸于點(diǎn)M,過點(diǎn)B作BN⊥y軸于點(diǎn)N,過點(diǎn)E作EF⊥x軸于點(diǎn)F,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD=BC,∠ADM+∠CDO=90°,∠BCN+∠DCO=90°,
∵∠CDO+DCO=90°,
∴∠ADM+∠BCN=90°,
∵∠ADM+∠DAM=90°,
∴∠BCN=∠DAM,
在△ADM和△CBN中,
,
∴△ADM≌△CBN(AAS),
∴CN=AM=b,BN=MD,
∵OC=3,
∴ON=3﹣b,即yB=b﹣3,且B在y=圖象上,
∴B(,b﹣3),
∴BN=DM=|xB|=,
∵點(diǎn)E是AD的中點(diǎn),
∴MF=,OF=a+,OD=a+,
∴E(a+,b),
∵雙曲線y=經(jīng)過AD的中點(diǎn)E,
∴(a+)?b=ab,解得b=2,
∴A(a,2),B(﹣2a,﹣1,D(3a,0),
而C(0,﹣3),且矩形ABCD有AC=BD,
∴(a﹣0)2+(2+3)2=(﹣2a﹣3a)2+(﹣1﹣0)2,
解得a=1或a=﹣1(舍去),
∴A(1,2),代入y=得:k=2.
故答案為:2.
13.如圖,在一個(gè)的網(wǎng)格中,點(diǎn)都在格點(diǎn)上,,點(diǎn)P是線段AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接OP,將線段OA沿直線OP進(jìn)行翻折,點(diǎn)A落在點(diǎn)C處,連接BC,以BC為斜邊在直線BC的左側(cè)(或下方)構(gòu)造等腰直角三角形,則點(diǎn)P從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,線段BC的長的最小值為____________,線段BD所掃過的區(qū)域內(nèi)的格點(diǎn)的個(gè)數(shù)為(不包含所掃過的區(qū)域邊界上的點(diǎn))____________.
【答案】 4
【分析】
根據(jù)僅當(dāng)C在OB上時(shí)等號成立,由折疊性質(zhì)可知OA=OC,從而求出BC的最小值;再證明,而且相似比為:1,從而得出點(diǎn)D在以為半徑的圓弧上運(yùn)動(dòng),由此畫出圖形即可得出格點(diǎn)的個(gè)數(shù).
【詳解】
解:如圖,連接OB,AD.
∵,
∴,
又∵僅當(dāng)C在OB上時(shí)等號成立,
∴BC的最小值,
又∵,
∴BC的最小值,
∵和均為等腰直角三角形,
∴,,
又∵,,
∴,
∴,
∴,即,
∴如圖:點(diǎn)D在以為半徑的圓弧上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)A重合時(shí),點(diǎn)D在處,當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)B重合時(shí),點(diǎn)D在處,
∴線段BD所掃過的區(qū)域內(nèi)的格點(diǎn)的個(gè)數(shù)為(不包含所掃過的區(qū)域邊界上的點(diǎn))4個(gè).
故答案為:,4.
14.如圖,在矩形ABCD中,AB:BC=3:5,點(diǎn)E是對角線AC上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)A,C重合),將矩形沿過點(diǎn)E的直線MN折疊,使得點(diǎn)A,B的對應(yīng)點(diǎn)A1,B1分別落在直線AD與BC上,當(dāng)△A1CE為直角三角形時(shí),AN:DN的值為_________.
【答案】
或.
【分析】
設(shè)AB=3x,BC=5x,則CD=AB=3x,AD=BC=5x,分兩種情況:①當(dāng)∠CA1E=90°時(shí),△A1CE為直角三角形,易證∠DCA1=∠EA1N,由折疊的性質(zhì)得出AN=A1N,AE=A1E, ∠EAN=∠EA1N,推出∠DCA1=∠DAC,證明△CDA1~△ADC即可得出結(jié)果;
②當(dāng)∠A1CE=90°時(shí),△A1CE為直角三角形,易證∠CA1D=∠ACD,證明△A1DC~△CDA,得出即可得出結(jié)果.
【詳解】
∵AB:BC=3:5,
設(shè)AB=3x,BC=5x,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴CD=AB=3x,AD=BC=5x,
分兩種情況:
①當(dāng)∠CA1E=90°時(shí),△A1CE為直角三角形,如圖1所示:
∵∠DCA1+∠DA1C=∠DA1C+∠EA1N=90°,
∴∠DCA1=∠EA1N,
由折疊的性質(zhì)得:AN=A1N,AE=A1E,∠EAN=∠EA1N,
∴∠DCA1=∠DAC,
∵∠CDA1=∠ADC=90°,
∴△CDA1∽△ADC,
∴,即,
∴DA1x,
∴ANx,
DNx,
∴AN:DN;
②當(dāng)∠A1CE=90°時(shí),△A1CE為直角三角形,如圖2所示:
∵∠A1CD+∠CA1D=∠A1CD+∠ACD=90°,
∴∠CA1D=∠ACD,
∵∠A1DC=∠CDA=90°,
∴△A1DC∽△CDA,
∴,即,
∴A1Dx,
由折疊的性質(zhì)得:AN=A1N,
∴DN(A1A﹣2A1D)x+5x﹣2x,
AN=AD﹣DN=5xx,
∴AN:DN,
綜上所述,AN:DN的值為或,
故答案為:或.
15.如圖,在菱形中,,點(diǎn)在邊上,且,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),沿著運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)停止,過點(diǎn)作交菱形的邊于點(diǎn),若線段的中點(diǎn)為.當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),的長為____,點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中,點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路線長為____.
【答案】3
【分析】
過點(diǎn)D作,得到四邊形EDHF是平行四邊形,再根據(jù)已知條件求出FH、CH即可得解;以B為分界點(diǎn)進(jìn)行做圖,根據(jù)條件求出和即可得解;
【詳解】
D、P重合,
過點(diǎn)D作,
∵FH∥ED,EF∥DH,
∴四邊形EDHF是平行四邊形,
∴ED=FH,
∵且AD=10,
∴,
∵,
∴,
∴;
以B為分界點(diǎn),
在之間,,
在之間,,
∴即為所求;
延長CB、交于H,過C作,
∵CB∥AQ,
∴,
∵,
∴,
在Rt△CDQ中,,,,
∴,,
由可得:,
∴,
∵,
∴,
∵BH∥AE,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
;
綜上所述,M點(diǎn)數(shù)為運(yùn)動(dòng)路線長為.
故答案是:3;.
16.如圖所示:已知,,現(xiàn)有點(diǎn)和點(diǎn)分別從,兩點(diǎn)出發(fā)相向運(yùn)動(dòng),點(diǎn)速度為,點(diǎn)速度為,當(dāng)?shù)竭_(dá)點(diǎn)后掉頭向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),點(diǎn)在向的運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過點(diǎn)時(shí),速度變?yōu)椋?,兩點(diǎn)中有一點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)時(shí),全部停止運(yùn)動(dòng),那么經(jīng)過____后的距離為.
【答案】0.9或1.1或或.
【分析】
設(shè)經(jīng)過t秒后PQ距離為0.5cm,然后分情況分別進(jìn)行考慮:①當(dāng)P、Q在AB上且P在Q左側(cè)時(shí);②當(dāng)P、Q在AB上且P在Q右側(cè)時(shí);③當(dāng)Q從A返回還未到B時(shí);④當(dāng)Q從A返回運(yùn)動(dòng)并超過B點(diǎn)時(shí);⑤當(dāng)Q超過P時(shí).
【詳解】
解:設(shè)經(jīng)過t秒后PQ距離為0.5cm,
①當(dāng)P、Q在AB上且P在Q左側(cè)時(shí),如圖1所示:
由題意得:5-2t-3t=0.5,解得:t=0.9s,
②當(dāng)P、Q在AB上且P在Q右側(cè)時(shí),如圖2所示:
由題意得:2t+3t-0.5=5,解得:t=1.1s,
③Q到達(dá)A所用時(shí)間為5÷3=s,
當(dāng)Q從A返回還未到B時(shí),如圖3所示:
由題意得:,解得:t=4.5s,但此時(shí)AQ= cm>5cm,不符合題意;
④當(dāng)Q從A返回運(yùn)動(dòng)并超過B點(diǎn)時(shí),如圖4所示:
此時(shí)Q從B-A-B用時(shí)為:s,
由題意得:,
解得:s;
⑤當(dāng)Q超過P時(shí),如圖5所示:
由題意得:,
解得:s,
綜上所述,當(dāng)P、Q相距0.5cm時(shí),經(jīng)過的時(shí)間為0.9s或1.1s或或,
故答案為:0.9或1.1或或.
三、解答題
17.對圖形M,N和點(diǎn)P,如果圖形M上存在點(diǎn)Q1,圖形N上存在點(diǎn)Q2,使得點(diǎn)Q1繞點(diǎn)P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后與點(diǎn)Q2重合,則稱圖形N是圖形M關(guān)于點(diǎn)P的“秋實(shí)”圖形.
(1)如圖1,A(﹣3,0),B(0,3),則點(diǎn)C1(1,0),C2(﹣2,﹣1),C3(3,0)中.是線段AB關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O的“秋實(shí)”圖形的點(diǎn)是 ??;
(2)設(shè)直線y=x+b(b>0)與x軸負(fù)半軸交于點(diǎn)D,與y軸正半軸交于點(diǎn)E,⊙F是以點(diǎn)F(2,1)為圓心,2為半徑的圓.若⊙F是線段DE關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O的“秋實(shí)”圖形,求b的取值范圍;
(3)設(shè)直線l:y=k(x+m),其中m>0,⊙G是以G(4,0)為圓心,1為半徑的圓,若對⊙G上的任意一點(diǎn)H,存在k(≤k≤),使得點(diǎn)H是直線l關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O的“秋實(shí)”圖形,請直接寫出m的取值范圍.
【答案】(1)C3;(2)≤b≤;(3).
【分析】
(1)先理解新定義,利用待定系數(shù)法求 AB的解析式為,然后求出點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)C1(1,0)對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)為(0, 1),點(diǎn)C2(-2,-1)對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-2),點(diǎn)C3(3,0)對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)為(0, 3),在代入解析式驗(yàn)證即可;
(2)連結(jié)OF并延長與圓交于M、N兩點(diǎn),先求出OF=,再求ON=,OM=,點(diǎn)M是圓上最近點(diǎn),點(diǎn)N是圓上最遠(yuǎn)點(diǎn),tan∠IOF= ,cos∠IOF=,求出點(diǎn)M(,),點(diǎn)N(,),點(diǎn)M繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°點(diǎn)M的對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)(,),點(diǎn)N繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°點(diǎn)N的對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)(,),點(diǎn)N、M的對應(yīng)點(diǎn)在直線y=x+b上,代入求出b的值即可;
(3)過點(diǎn)O作⊙G的切線OD、OE,連結(jié)DE交x軸于F,連結(jié)OD,OE,求出OD=OE=,利用面積求EF=DF=,在Rt△ODF中,求出點(diǎn)D(,),點(diǎn)E(,)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°,點(diǎn)D′(,),點(diǎn)E′(,)分別代入最大與最小k對應(yīng)解析式求出m即可.
【詳解】
解:(1)設(shè)AB的解析式為,
∵點(diǎn)A(﹣3,0),B(0,3),將坐標(biāo)代入解析式得
,
解得,
∴AB的解析式為,
點(diǎn)C1(1,0)繞原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)為(0, 1),
點(diǎn)C2(-2,-1)繞原點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-2),
點(diǎn)C3(3,0)繞原點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)為(0, 3),
當(dāng)x=0時(shí),,C1不是線段AB關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O的“秋實(shí)”圖形的點(diǎn),
當(dāng)x=-1時(shí),,C2不是線段AB關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O的“秋實(shí)”圖形的點(diǎn),
當(dāng)x=0時(shí),,C3是線段AB關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O的“秋實(shí)”圖形的點(diǎn),
故答案為C3;
(2)連結(jié)OF并延長與圓交于M、N兩點(diǎn),OF=,ON=,OM=,
點(diǎn)M是圓上最近點(diǎn),OM長最小,點(diǎn)N是圓上最遠(yuǎn)點(diǎn),ON長最大,
過M、F、N分別作MG⊥y軸于G,F(xiàn)I⊥y軸于I,NH⊥y軸于H,
∴tan∠IOF= ,cos∠IOF=,
∴OG=OMcos∠IOF=,
∴GM=2OG=,
∴OH=ON cos∠IOF=,
∴NH=2OH=,
點(diǎn)M(,),點(diǎn)N(,),
點(diǎn)M繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°點(diǎn)M的對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)(,),
點(diǎn)N繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°點(diǎn)N的對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)(,),
點(diǎn)N、M的對應(yīng)點(diǎn)在直線y=x+b上,
=+b,
∴b=,
=+b,
∴b=,
∴≤b≤;
(3)過點(diǎn)O作⊙G的切線OD、OE,連結(jié)DE交x軸于F,連結(jié)OD,OE,
∵OG=4,DG=1,OG⊥OD,
∴OD=OE=,
∴EF=DF=,
在Rt△ODF中,
∴點(diǎn)D(,),點(diǎn)E(,),
逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°,點(diǎn)D′(,),點(diǎn)E′(,),
點(diǎn)D′在y=(x+m)上,
∴,
解得,
點(diǎn)E′在直線在y=(x+m)上,
∴,
解得,
∴,
18.在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(0,4),點(diǎn)B(4,0),連接AB,點(diǎn)P(0,t)是y軸上的一動(dòng)點(diǎn),以BP為一直角邊構(gòu)造等腰直角△BPC(B,P,C的順序?yàn)轫槙r(shí)針),且∠BPC=90°,過點(diǎn)A作AD∥x軸并與直線BC交于點(diǎn)D,連接PD.
(1)如圖1,當(dāng)t=2時(shí),求點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)如圖2,當(dāng)t>0時(shí),求證:∠ADC=∠PDB;
(3)如圖3,當(dāng)t<0時(shí),求DP﹣DA的值(用含有t的式子表示).
【答案】(1);(2)見解析;(3)
【分析】
(1)作軸,通過“”證明,即可求解;
(2)方法一:過點(diǎn)作交延長線于點(diǎn),在的延長線上截取,使得,連接,通過全等三角形的性質(zhì),求解證明;方法二:取的中點(diǎn),連接,利用性質(zhì)得到四點(diǎn)共圓,四點(diǎn)共圓,即可求解;
(3)方法一:過點(diǎn)作交延長線于點(diǎn),在上截取,使得,通過全等三角形的性質(zhì),求解證明;方法二:作軸,取的中點(diǎn),連接,利用全等三角形的性質(zhì)和四點(diǎn)共圓的性質(zhì),求得點(diǎn)為的內(nèi)心,利用內(nèi)心的性質(zhì)求解即可.
【詳解】
解:(1)如圖1,作軸,
則
∵,
∴
由題意可得,當(dāng)時(shí),
∴
∵
∴
∵
∴
在和中
∴
∴,
∴
即
(2)方法一:過點(diǎn)作交延長線于點(diǎn),在的延長線上截取,使得,連接,如下圖:
∵,
∴
∴四邊形為矩形
又∵
∴矩形為正方形
∴
在和中
∴
∴,
∵
∴
∴
在和中
∴
∴
又∵
∴
方法二:如圖2,取的中點(diǎn),連接,
∵
∴
∵
∴
∴四點(diǎn)共圓
∴
在和中,
∵的中點(diǎn)
∴
∴
∵,的中點(diǎn)
∴
∴
∵軸
∴
∴
∴
∴四點(diǎn)共圓
∴,
∵
(3)方法一:過點(diǎn)作交延長線于點(diǎn),在上截取,使得,如下圖:
由題意可得:
由(2)方法一可得:四邊形為正方形
∴,
在和中
∴
∴,
∵
∴
∴
在和中
∴
∴
∴
方法二:如圖3,作軸,取的中點(diǎn),連接
則
∵
∴
∵
∴
在和中
∴
∴,,
∴
∴四點(diǎn)共圓
∴,
∴平分
在和中,
∵的中點(diǎn)
∴
∴
∵,的中點(diǎn)
∴
∴
∵軸
∴
∴
∴
∴四點(diǎn)共圓
∴
∴平分
∴點(diǎn)為的內(nèi)心
∴,即
∵
∴,
∴,
即
∴
∴,即
∴
19.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線l1和直線l2相交于y軸上的點(diǎn)B,分別交x軸于A、C且∠OBC=30度.
(1)求直線l2的解析式;
(2)點(diǎn)E坐標(biāo)為(5,0),點(diǎn)F為直線l1上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P為y軸上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求當(dāng)EF+CF最小時(shí),點(diǎn)F的坐標(biāo),并求出此時(shí)的最小值.
【答案】(1);(2)F(1,),PF+OP的最小值為?;
【分析】
(1)求出B(0,),再由OC=BO?tan30°=1,求出C(1,0),再由待定系數(shù)法求直線解析式即可;
(2)先確定∠ABC=90°,則可知C點(diǎn)關(guān)于直線l2的對稱點(diǎn)C'在l2上,過點(diǎn)C'作C'K⊥y軸交K點(diǎn),易證△C'KB≌△COB(AAS),則C'的縱坐標(biāo)為2,即可求C'(1,2),連接C'E交l1于F,因?yàn)镋F+CF=EF+C'F≥C'E,所以當(dāng)C'、E、F三點(diǎn)共線時(shí),EF+CF的值最小為C'E;當(dāng)P、F、Q三點(diǎn)共線時(shí),PF+OP的值最小,過F作FG⊥x軸交l3,于點(diǎn)G,易證△FQG為等腰直角三角形,然后求出最小值即可.
【詳解】
解:(1)令x=0,則y=,
∴B(0,),
∴OB=,
∵∠OBC=30°,
∴OC=BO?tan30°=×,
∴C(1,0),
設(shè)直線l2的解析式為y=kx+b,
則,
∴,
∴直線l2的解析式為;
(2)令y=0,則,
∴x=3,
∴A(3,0),
∴OA=3,
∴tan∠ABO=,
∴∠ABO=60°,
∴∠ABC=90°,
∴C點(diǎn)關(guān)于直線l1的對稱點(diǎn)C'在l2上,
如圖1,過點(diǎn)C'作C'K⊥y軸交K點(diǎn),
∵∠KBC'=∠CBO,∠C'KB=∠BOC,BC=BC',
∴△C'KB≌△COB(AAS),
∴BK=BO=,
∴C'的縱坐標(biāo)為2,
∴,
∴x=1,
∴C'(1,2),
連接C'E交l1于F,
∵EF+CF=EF+C'F≥C'E,
∴當(dāng)C'、E、F三點(diǎn)共線時(shí),EF+CF的值最小為C'E,
設(shè)直線C'E的解析式為y=kx+b,
∵E(5,0),C'(-1,2),
則,
∴,
∴,
∴,
解得x=1,
∴F(1,),
作第二、四象限的角平分線l3,,過點(diǎn)F作FQ⊥l3,,交y軸于點(diǎn)P,交l3,于點(diǎn)Q,
在Rt△PQO中,∠POQ=45°,
∴,
∴PF+OP=PF+PQ≥FQ,
當(dāng)P、F、Q三點(diǎn)共線時(shí),PF+OP的值最小,
過F作FG⊥x軸交l3,于點(diǎn)G,
∴△FQG為等腰直角三角形,
∴FQ=FG,
∵l3,的解析式為y=x,
∴G(1,1),
∴FG=1+,
∴FQ=+,
∴PF+OP的最小值為+.
20.問題背景:(1)如圖1,在四邊形ABCD中,AB=AD=3,∠BCD=∠BAD=90°,AC=4,求BC+CD的值.
問題解決:(2)有一個(gè)半徑為30cm的圓形配件⊙O,如圖2所示.現(xiàn)需在該配件上切割出一個(gè)四邊形孔洞OABC,要求∠O=∠B=60°,OA=OC,并使切割出的四邊形孔洞OABC的面積盡可能小,試問,是否存在符合要求的面積最小的四邊形OABC?若存在,請求出四邊形OABC面積的最小值;若不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)
【分析】
(1)將△ABC繞A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得△ADE,證明C、D、E在同一條直線上,由△ACE是等腰直角三角形得出結(jié)果;
(2)類比(1)的方法,將△AOB繞A點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°至△COE,連接BE,根據(jù)面積關(guān)系:S四邊形OABC=S△AOB+S△BCO=S△COE+S△BCO=S△BOE-S△BCE,故使△BCE的面積最大時(shí)存在符合要求的面積最小的四邊形OABC,因BE=30,∠BCE=120°,利用“定弦對定角”作正△BEF,作它的外接圓⊙I,進(jìn)而求得其最大值.
【詳解】
(1)如圖1,
∵∠BCD=∠BAD=90°,AD=AB,
∴∠B+∠ADC=180°,
∴可以將△ABC繞A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得△ADE,
∴∠ADE=∠B,AE=AC,∠CAE=90°,
∴∠ADE+∠ADC=180°,
∴C、D、E在同一條直線上,
∴CD+DE=CE=AC=;
(2)如圖連接OB,
∵∠AOC=90°,OA=OC,
∴將△AOB繞A點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°至△COE,連接BE,
∴∠BOE=60°,OE=OB,
∴△BOE是等邊三角形,
∴BE=OB=30,∠BEO=60°,∠CBE=∠ABO=∠CEO,
∴∠CBE+∠CEB=60°,
∴∠BCE=120°,
∵S四邊形OABC=S△AOB+S△BCO=S△COE+S△BCO
=S△BOE-S△BCE
=-S△BCE,
∴要使四邊形OABC的面積最小,就要使△BCE的面積最大,
即求C到BE距離最大
作正△BEF,作它的外接圓⊙I,作直徑FC′,
當(dāng)C與C′重合時(shí),S△BCE最大,此時(shí)△BCE是頂角120°的等腰三角形,
過C作CG⊥BE于G
∴
∴S△BCE最大=,
∴S四邊形OABC最小=S△BOE-S△BCE=.
21.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線交x軸于點(diǎn)B,交y軸于點(diǎn)A,OA=OB=2.
(1)求直線AB的解析式;
(2)如圖,點(diǎn)C在OA的延長線上,點(diǎn)D在x軸的正半軸上,連接CD交直線AB于點(diǎn)E,點(diǎn)E為線段CD的中點(diǎn),設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為t,△CAE的面積為S,求S與t的函數(shù)解析式;
(3)如圖,在(2)的條件下,過點(diǎn)E作EF⊥x軸于點(diǎn)F,點(diǎn)M為EB的中點(diǎn),過M作MH⊥CD于點(diǎn)H,延長HM交x軸于點(diǎn)G,點(diǎn)N在AB的延長線上,連接NG、DN、CM,若FG=OC,∠ACM=∠GDN,求GN的長.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】
(1)根據(jù)OA、OB的長度寫出點(diǎn)坐標(biāo),將A、B點(diǎn)坐標(biāo)代入解析式中即可求出答案;
(2)利用E是CD的中點(diǎn),寫出E點(diǎn)橫坐標(biāo),再利用點(diǎn)E在直線AB上,將E點(diǎn)橫坐標(biāo)代入求出縱坐標(biāo),繼而表示出點(diǎn)C的縱坐標(biāo)坐標(biāo),最后即可表示出與的函數(shù)解析式;
(3)由題意可知,再根據(jù)已知條件表示出各點(diǎn)的坐標(biāo)以及直線CD和GM的k值,最后利用垂直關(guān)系求解即可.
【詳解】
解:(1)∵直線交x軸于點(diǎn)B,交y軸于點(diǎn)A,,
∴,,
將A、B兩點(diǎn)代入中,
得:,
解得:,
∴直線AB的解析式為;
(2)∵點(diǎn)D的橫坐標(biāo)是t,且E是CD的中點(diǎn) ,
∴點(diǎn)E的橫坐標(biāo)為,
∵點(diǎn)E在直線AB上,
∴將E的橫坐標(biāo)為代入中,得,
∴點(diǎn)C的縱坐標(biāo)為,
∴,
∴與的函數(shù)解析式為;
(3)由題可知:,, ,,,
∵點(diǎn)M是BE的中點(diǎn),
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴, ,
∵,即,
∴,即,
整理得:,
解得:,,
∵點(diǎn)D在x軸正半軸上,
∴,
∴,
∴,,
又∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴
∵點(diǎn)N在直線AB上,
∴將代入中,
得,
∴,
∴
22.已知,內(nèi)接于,AD、BD為的弦,且.
(1)如圖1,求證:;
(2)如圖2,過B作的切線交AC的延長線于E,求證:;
(3)如圖3,在(2)的條件下,連接CD,若,,,求CE的長度.
【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)
【分析】
(1)根據(jù)同弧所對的圓周角相等,可得,結(jié)合已知條件和三角形內(nèi)角和定理即可得,進(jìn)而根據(jù)等角對等邊即可證明;
(2)根據(jù)切線的性質(zhì)可得,,根據(jù)三角形內(nèi)角和定理可得,進(jìn)而可得,根據(jù)圓周角定理可得,結(jié)合(1)的結(jié)論即可證明;
(3)連接,先證明,延長AD交BC的延長線于G,作于G,于N,于Q,延長AB至S,連接ES,使,作于F,于R, 設(shè),,則 ,通過角度的計(jì)算推導(dǎo),根據(jù)等角對等邊可得,,,設(shè),,根據(jù)得出,進(jìn)而在,中,根據(jù)勾股定理求得,設(shè),,在與中,勾股定理求得,進(jìn)而求得,通過導(dǎo)角可得,結(jié)合已知條件求得,進(jìn)而通過角度計(jì)算可得,則,進(jìn)而計(jì)算,根據(jù)等邊對等角求得.
【詳解】
(1)
∵
∴
∵
∴
∴;
(2)連OB、OD,如圖,
∵BE為切線
∴
∴,
∴
則
,
∴
(3)如圖,連接,
是的切線,
如圖,延長AD交BC的延長線于G,作于G,于N,于Q,延長AB至S,連接ES,使,作于F,于R,
∵,
設(shè),,則 ,
∴
∴
∴
∵
∴,
又
,
∵,設(shè),,
,則,
,
又
∴
∴,
∵
∴在中,,
在中,,
即
∴
∴,設(shè),
∵
在與中,
∴
∴
解得:
∴
,
∴
∵
∴
∴
∵,
∴
23.在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線交x軸的負(fù)半軸于點(diǎn)A,交x軸的正半軸點(diǎn)B,交y軸的正半軸于點(diǎn)C,且OB=2OC.
(1)求a的值;
(2)如圖1,點(diǎn)D、P分別在一、三象限的拋物線上,其中點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t,連接BP,交y軸于點(diǎn)E,連接CD、DE,設(shè)△CDE的面積為s,若,求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)如圖2,在(2)的條件下,將線段DE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段DF,射線AE與射線FB交于點(diǎn)G,連接AP,若∠AGB=2∠APB,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1);(2);(3)
【分析】
(1)根據(jù)已知條件求得點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而求得的長,將解析式變形為,進(jìn)而求得的坐標(biāo),求得的長,根據(jù),即可求得的值,進(jìn)而求得解析式;
(2)根據(jù)已知二次函數(shù)解析式,由已知條件可得點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t,則設(shè)的橫坐標(biāo)為,設(shè)直線的解析式為,根據(jù)的坐標(biāo),的坐標(biāo),求得直線解析,進(jìn)而求得點(diǎn)的坐標(biāo),求得△CDE的面積,根據(jù)已知條件,進(jìn)而求得的橫坐標(biāo),將橫坐標(biāo)代入二次函數(shù)解析式,即可求得的坐標(biāo);
(3)連接,過作軸與,根據(jù)已知條件求得是等腰直角三角形,根據(jù)旋轉(zhuǎn)證明,延長至,使得,連接,證明,是等腰直角三角形,根據(jù)已知條件∠AGB=2∠APB可推出,過點(diǎn)引坐標(biāo)的兩條垂線,垂足為,作直線關(guān)于軸對稱的直線,交于點(diǎn),過點(diǎn)作,證明,根據(jù),根據(jù)(2)的結(jié)論,求得的坐標(biāo),進(jìn)而求得根據(jù)的坐標(biāo)和的坐標(biāo),求得列出比例式,解方程即可求得的值,進(jìn)而求得的坐標(biāo).
【詳解】
(1)拋物線交x軸的負(fù)半軸于點(diǎn)A,交x軸的正半軸點(diǎn)B,交y軸的正半軸于點(diǎn)C,且,
令,則,則,
,
由,
則,,
,
,
即,
解得,
(2),
,
點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t,則,,,,
設(shè)的橫坐標(biāo)為,
設(shè)直線的解析式為,
則
解得
,
,
,
設(shè)△CDE的面積為s,
則,
,
,
解得,
,
將代入,
,
(3)如圖,連接,過作軸與
,,,,,
,
,
是等腰直角三角形
將線段DE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段DF,
,
,
延長至,使得,連接,
,
在與中
,,
即
是等腰直角三角形
過點(diǎn)引坐標(biāo)的兩條垂線,垂足為,作直線關(guān)于軸對稱的直線,交于點(diǎn),過點(diǎn)作,設(shè)關(guān)于軸對稱的點(diǎn)為,
設(shè),則,,
軸,是等腰直角三角形,
,
,軸,
,的橫坐標(biāo)為1,
直線的解析式為
令
解得
,
,,
,,
,
即,
整理得,
解得,
,
,
將代入,
.
24.在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形的矩形,點(diǎn),點(diǎn),點(diǎn).以點(diǎn)為中心,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)矩形,得到矩形,點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后的對應(yīng)點(diǎn)分別為,直線、直線分別與直線相交于點(diǎn),.記旋轉(zhuǎn)角為.
(1)如圖①,當(dāng)矩形的頂點(diǎn)落在軸正半軸上時(shí),
①求證:;
②求點(diǎn)的坐標(biāo).
(2)如圖②,當(dāng)矩形的頂點(diǎn)落在直線上時(shí),
①求證:.
②求點(diǎn)的坐標(biāo).
(3)在矩形旋轉(zhuǎn)過程中,當(dāng)時(shí),若,請直接寫出此時(shí)點(diǎn) 的坐標(biāo).
【答案】(1)①見解析;②點(diǎn) 的坐標(biāo)為;(2)①見解析;②點(diǎn)的坐標(biāo)為;(3)點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【分析】
(1)①由題意得∠B'CQ=∠C'即可求解;②由題可得OA=8,OC=6. B'C'=BC=8,OC'=OC=6;由(1)知△B'CQ∽△B'C'O即可求解;
(2)①由題意知A'B'=AB=OC,∠BCO=∠B'CO=∠A'=90,易得三角形全等;②設(shè)CP=x,由(1)知△PCO≌△PA'B',易得CP長即可求出P點(diǎn)坐標(biāo);
(3)分P在BQ上和P在QB延長線上兩種情況,分別運(yùn)用勾股定理求出PC長度,進(jìn)而確定P的坐標(biāo).
【詳解】
解:(1)①證明:根據(jù)題意,知∠B'CQ=∠BCO=90°,∠BCO=∠C'=90°,
∴∠B'CQ=∠C'=90°.
又∵∠QB'C=∠OB'C'
∴△B'CQ∽△B'C'O.
②∵點(diǎn)A(-8,0)C(0,6),
∴OA=8,OC=6.
∵四邊形OABC是矩形,
∴BC=OA=8.
根據(jù)題意,知B'C'=BC=8,OC'=OC=6.
∴OB'=10,B'C=OB'-OC=4.
由①知△B'CQ∽△B'C'O,
∴,即.
∴CQ=3.
∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(3,6).
(2)①證明:由題意知A'B'=AB=OC,∠BCO=∠B'CO=∠A'=90°,
又∵∠CPO=∠A'PB'
∴ △PCO≌△PA'B'.
②根據(jù)題意,知A'O=AO=8.
設(shè)CP=x,由(1)知△PCO≌△PA'B',
∴A'P=CP=x,A'B'=OC=6,PB'=PO=A'O-A'P=8-x.
在Rt△PA'B'中,,即,解得x=,
∴CP=.
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,6);
(3)對于△PQO,PQ邊上的高CO等于PO邊上的高C'O
設(shè)BP=n
①當(dāng)P在BQ上時(shí),∵BQ=2BP∴BP=PQ=n
在Rt△PCO中,由勾股定理得解得
∴PC=BC-BP=8-=故P點(diǎn)坐標(biāo)為(,6)
②當(dāng)P在QB的延長線上時(shí),
∵BQ=2BP
∴PQ= 3BP=3n
在Rt△PCO中,由勾股定理得解得或(舍)
∴PC=BC+BP=故P點(diǎn)坐標(biāo)為(,6)
綜上所述,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,6)或(,6).
這是一份中考模擬卷(三)(解析版)-2022年數(shù)學(xué)中考一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)透析(北京版),共49頁。試卷主要包含了單選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份中考模擬卷(一)(解析版)-2022年數(shù)學(xué)中考一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)透析(北京版),共25頁。試卷主要包含了單選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份中考模擬卷(一)(解析版)-2022年數(shù)學(xué)中考一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)透析(冀教版),共23頁。
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