(1)求拋物線的關(guān)系式;
(2)請在拋物線的對稱軸上找一點P,使的周長最小,并求此時點P的坐標(biāo).
(3)動點M從點O出發(fā),以每秒2個單位長度的速度向點B運動(到點B停止),過M作x軸的垂線交拋物線于點N,交線段BC于點Q.設(shè)運動時間為t()秒.△BOQ能否為等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,請說明理由.
2.拋物線與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左側(cè)),且,,與y軸交于點C.連接BC,以BC為邊,點O為中心作菱形BDEC.點P是x軸上的一個動點,設(shè)點P的坐標(biāo)為,過點P作x軸的垂線交拋物線于點Q,交BD于點M.
(1)求該拋物線對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)x軸上是否存在一點P,使為等腰三角形?若存在,請求出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)當(dāng)點P在線段OB上運動時,試探究:當(dāng)m為何值時,四邊形CQMD是平行四邊形?請說明理由.
3.已知二次函數(shù)的圖象與軸交于和,與軸交于點.
(1)求該二次函數(shù)的表達(dá)式.
(2)如圖,連接,動點以每秒個單位長度的速度由向運動,同時動點以每秒個單位長度的速度由向運動,連接,當(dāng)點到達(dá)點的位置時,、同時停止運動,設(shè)運動時間為秒.當(dāng)為直角三角形時,求的值.
(3)如圖,在拋物線對稱軸上是否存在一點,使得點到軸的距離與到直線的距離相等,若存在,求出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
4.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸分別交于點和點B,與y軸交于點.
(1)求拋物線的解析式及對稱軸;
(2)如圖,點D與點C關(guān)于對稱軸對稱,點P在對稱軸上,若,求點P的坐標(biāo);
(3)點M是拋物線上一動點,點N在拋物線的對稱軸上,是否存在以A、B、M、N為頂點的四邊形為菱形,若存在,求出點N的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
5.如圖,直線與x軸交于點A,與y軸交于點C,經(jīng)過A、C兩點的拋物線y=ax2+bx+c與x軸的另一交點為.
(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)點P是該拋物線上的動點,過點P作PD⊥x軸于點D,交AC于點E,設(shè)點P的橫坐標(biāo)為t(-4<t<0).
①求出四邊形PAOC面積S與t的函數(shù)表達(dá)式,并求S的最大值;
②當(dāng)△PEC為等腰三角形時,求所有滿足條件的t的值.
6.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于,兩點,與y軸交于點C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點P為直線上方拋物線上一動點,過點A作交拋物線于點D,連接,記四邊形的面積為,的面積為,當(dāng)?shù)闹底畲髸r,求點P的坐標(biāo)和的最大值;
(3)如圖2,將拋物線水平向右平移,使得平移后的拋物線經(jīng)過點O,G為平移后的拋物線的對稱軸直線l上一動點,將線段沿直線平移,平移過程中的線段記為(線段始終在直線l的左側(cè)),是否能使得是等腰直角三角形?若存在,請直接寫出滿足要求的點G的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
7.如圖,已知點,點,點,直線l為,且直線直線AC,垂足為點D,拋物線為經(jīng)過點A、B、D三點.
(1)求a、b、c的值.
(2)點E在拋物線上,過點E作軸,交直線AC于點F,若點E由點A運動到點D的過程中,求線段EF的最大值.
(3)點P、Q分別在線段AB、AD上,連接PQ、BQ,若點P由點A運動到點B的過程中,是否存在和中一個是等腰三角形另一個是直角三角形?若存在,請求出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
8.如圖,四邊形的頂點坐標(biāo)分別為,,,,拋物線經(jīng)過,,三點.
(1)求證:四邊形是矩形;
(2)求拋物線的解析式;
(3)繞平面內(nèi)一點順時針旋轉(zhuǎn)得到,即點,,的對應(yīng)點分別為,,,若恰好兩個頂點落在拋物線上,請直接寫出的坐標(biāo).
9.如圖,拋物線與x軸交于點A和點,與y軸交于點,連接AB,BC,對稱軸PD交AB與點E.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖2,試探究:線段BC上是否存在點M,使,若存在,求出點M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)如圖3,點Q是拋物線的對稱軸PD上一點,若以點Q、A、B為頂點的三角形是銳角三角形,請直接寫出點Q縱坐標(biāo)n的取值范圍.
10.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸分別交于、兩點,與軸交于點,連接、,其中,.
(1)求該拋物線的函數(shù)解析式;
(2)點是直線上方拋物線上一點,過點作軸交直線于點,求的最大值,并寫出此時點的坐標(biāo);
(3)如圖2,設(shè)點是原拋物線的頂點,軸上有一點,將原拋物線沿軸正方向平移恰好經(jīng)過點時停止,得到新拋物線,點為的對稱軸上任意一點,連接,當(dāng)是等腰三角形時,直接寫出所有符合條件的點的坐標(biāo).
11.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左側(cè)),與y軸交于點C.
(1)求點A的坐標(biāo);
(2)如圖2,連接AC,點D為線段AC下方拋物線上一動點,過點D作軸交線段AC于E點,連接EO、AD,記的面積為,的面積為,求的最大值及此時點D的坐標(biāo);
(3)如圖3,連接CB,并將拋物線沿射線CB方向平移個單位長度得到新拋物線,動點N在原拋物線的對稱軸上,點M為新拋物線與y軸的交點,當(dāng)為以AM為腰的等腰三角形時,請直接寫出點N的坐標(biāo).
12.拋物線的頂點A在x軸上,與y軸交于點B.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,直線交拋物線于C,D兩點,若,求的面積;
(3)如圖2,已知(2)中C點坐標(biāo),點P是第二象限拋物線上一點,是否存在點P,使得,若存在,請求出點P坐標(biāo),若不存在,請說明理由.
13.如圖,拋物線與x軸交于點A,B(點A在點B的右側(cè)),與y軸交于點C,,連接BC,AC,設(shè)AC關(guān)系式為,.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點D是直線AC下方拋物線上一點,于點E,軸于點F,DF與AC交于點G.
①當(dāng)時,求點D的橫坐標(biāo);
②當(dāng)△CDG是等腰三角形時,直接寫出點D的坐標(biāo).
14.如圖1,以點M(1,4)為頂點的拋物線與直線y=kx+b 交于A,B兩點,且點A坐標(biāo)為(4,﹣),點B在y軸上.
(1)求直線和拋物線解析式;
(2)若點D是拋物線上位于直線AB上方的一點(如圖2),過點D作DE⊥x軸于點E,交直線AB于點F,求線段DF長度的最大值;
(3)在拋物線的對稱軸l上是否存在點P,使以點A,M,P為頂點的三角形是直角三角形?若存在,求出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
15.拋物線過點A(-3,0),點B(1,0)與y軸交于點C,頂點為D,點E在y軸負(fù)半軸上.
(1)求拋物線的表達(dá)式及點D的坐標(biāo);
(2)若△ADE是直角三角形,求點E的坐標(biāo);
(3)點P是拋物線在第一象限內(nèi)的點,連接AP交y軸于點H,連接AE交拋物線于點F,點G在線段OA上,且AG=CE,連接GH,若∠EAO=2∠OGH,,求點F的坐標(biāo).
16.如圖,若拋物線與直線的兩個交點A,B關(guān)于原點對稱,則稱線段AB為拋物線的“對稱弦”,該直線為拋物線的“對稱弦直線”.已知拋物線交y軸于點,與其“對稱弦直線”交于點A,B.
(1)若該拋物線的“對稱弦直線”為,求拋物線的函數(shù)解析式;
(2)在(1)的條件下,點P為拋物線上A點右側(cè)一點,連接CP交AB于點E,連接BP,BC,當(dāng)時,求P點坐標(biāo);
(3)當(dāng)該拋物線對稱軸在y軸左側(cè)時,拋物線上是否存在點H,使得是以“對稱弦”AB為斜邊的等腰直角三角形,若存在,請求出此時拋物線解析式;若不存在,請說明理由.
17.如圖,二次函數(shù)的圖象與x軸交于A、B兩點,與y軸交于點C,且,對稱軸為直線.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)直線l過點A與拋物線交于點P,當(dāng)時,求點P的坐標(biāo);
(3)在拋物線的對稱軸上是否存在一點Q,使得是直角三角形?若存在,請直接寫出點Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
18.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,是直角三角形,,,,,拋物線經(jīng)過A,B兩點,拋物線的頂點為D.
(1)求頂點D的坐標(biāo);
(2)點E是斜邊上一動點(點A、B除外),過點E作x軸的垂線交拋物線于點F,當(dāng)線段的長度最大時,求點E、F的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,在拋物線上是否存在一點P,使是以為直角邊的直角三角形?若存在,求出所有點P的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
《2025年3月7日初中數(shù)學(xué)作業(yè)》參考答案
1.(1)
(2)
(3)能;秒或秒
【分析】(1)先根據(jù)已知條件求出點A和點B的坐標(biāo),然后用待定系數(shù)法求拋物線的解析式即可;
(2)點A關(guān)于對稱軸的對稱點是點B,連接BC,交對稱軸于P,點P就是使△ACP的周長最小的點,求出BC的解析式,然后將,代入解析式,即可求出點P的坐標(biāo);
(3)分三種情況進(jìn)行討論,OQ=BQ,BO=BQ,OQ=OB,然后分別求出t的值即可.
【詳解】(1)解:∵點A、B關(guān)于直線對稱,AB=4,
∴,,
代入中,得:,解得,
∴拋物線的解析式為.
(2)如圖,點A關(guān)于對稱軸的對稱點是點B,連接BC,交對稱軸于P,點P就是使△ACP的周長最小的點,
設(shè)直線BC的解析式為,則有:,解得,
∴直線BC的解析式為,當(dāng)時,.
∴.
(3)如下圖,
∵,MN⊥x軸,
∴,
∵△BOQ為等腰三角形,
∴分三種情況討論,
第一種,當(dāng)OQ=BQ時,
∵QM=OB,
∴OM=MB,
∴,
∴;
第二種,當(dāng)BO=BQ時,在Rt△BMQ中,
∵∠OBQ=45°,
∴,
∴,
即,
∴;
第三種,當(dāng)OQ=OB時,則點Q、C重合,此時,
而,故不符合題意,
綜上述,當(dāng)秒或秒時,△BOQ為等腰三角形.
【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,待定系數(shù)法求拋物線的函數(shù)解析式,等腰直角三角形的判定和性質(zhì),求一次函數(shù)解析式,注意進(jìn)行分類討論是解決第(3)問的關(guān)鍵.
2.(1)
(2)存在,點P的坐標(biāo)為(0,0)或或或(-4,0)
(3)當(dāng)m=2時,四邊形CQMD是平行四邊形,理由見解析
【分析】(1)拋物線與x軸交于A(-1,0),B(4,0)兩點,故拋物線的表達(dá)式為:y=a(x+1)(x-4)=a(x2-3x-4),即-4a=-4,得出a的值,即可求解;
(2)分PB=PC、PB=BC、PC=BC三種情況,分別求解即可;
(3)直線BD的解析式為y=-x+4,當(dāng)MQ=DC時,四邊形CQMD是平行四邊形,則,即可求解.
【詳解】(1)∵拋物線與x軸交于A(-1,0),B(4,0)兩點,
∴設(shè)拋物線的表達(dá)式為:
即-4a=-4,解得:a=1,
∴拋物線的解析式為:;
(2)設(shè)點P的坐標(biāo)為(m,0),
則,,,
①當(dāng)PB=PC時,,解得:m=0;
②當(dāng)PB=BC時,,解得:;
③當(dāng)PC=BC時,,解得:m=±4(舍去4),
故點P的坐標(biāo)為:(0,0)或或或(-4,0);
(3)∵C(0,-4)
∴由菱形的對稱性可知,點D的坐標(biāo)為(0,4),
設(shè)直線BD的解析式為,又B(4,0)
解得:k=-1,
∴直線BD的解析式為y=-x+4;
則點M的坐標(biāo)為(m,-m+4),點Q的坐標(biāo)為,
如圖,當(dāng)MQ=DC時,四邊形CQMD是平行四邊形
∴,
解得:(不合題意舍去),,
∴當(dāng)m=2時,四邊形CQMD是平行四邊形.
【點睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,主要考查二次函數(shù)的性質(zhì)、一次函數(shù)性質(zhì)、待定系數(shù)法、兩點間距離公式、平行四邊形性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)等,解決此題的關(guān)鍵是注意分類討論.
3.(1)
(2)或2
(3)存在;或
【分析】運用待定系數(shù)法即可求得答案.
由題意得:,,,分兩種情況:當(dāng)時,,即,可求得;當(dāng)時,,即,可求得.
運用待定系數(shù)法求得直線的解析式為,可得出:,,如圖,作的平分線交直線于點,過點作于點,設(shè),利用角平分線性質(zhì)可得出:,,再運用三角函數(shù)定義可得,建立方程求解即可;過點作交直線于點,過點作于點,設(shè),如圖,利用角平分線性質(zhì)可得出:,,再運用三角函數(shù)定義可得,建立方程求解即可得出答案.
【詳解】(1)解:二次函數(shù)的圖象與軸交于和,
,
解得:,
該二次函數(shù)的表達(dá)式為.
(2)拋物線與軸交于點,

由題意得:,,
,
,,
,,
,
,
為直角三角形,,如圖,
或,
當(dāng)時,,
,
,
解得:;
當(dāng)時,,
,

解得:;
綜上所述,當(dāng)為直角三角形時,的值為或.
(3)存在,
設(shè)直線的解析式為,把,代入,
得:,
解得:,
直線的解析式為,
,
拋物線的對稱軸為直線,設(shè)直線與軸交于點,與直線交于點,
則,,
如圖,作的平分線交直線于點,過點作于點,設(shè),
平分,,,
,,
,,,

,
,
,
解得:,
;
過點作交直線于點,過點作于點,設(shè),如圖,
則,,
平分,
,
,
,,
,,
,
,
,
解得:,
,
綜上所述,點的坐標(biāo)為或 .
【點睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式、動點問題,直角三角形的性質(zhì)、角平分線性質(zhì)、三角函數(shù)定義等知識點,運用數(shù)形結(jié)合、分類討論思想是解題的關(guān)鍵.
4.(1)拋物線的解析式為:y=﹣x2+2x+3,對稱軸為直線:
(2)P(1,1)或(1,2)
(3)存在,N(1,-4)
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可.
(2)如圖1中,連接BD,設(shè)BD的中點T,連接PT,設(shè)P(1,m).求出PT的長,構(gòu)建方程求出m即可.
(3)根據(jù)題意以及菱形的性質(zhì),分為對角線和邊兩種情形討論,即可求解.
【詳解】(1)解:把A(﹣1,0),點C(0,3)的坐標(biāo)代入y=﹣x2+bx+c,得,
,
解得,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3,對稱軸為直線x1.
(2)解:如圖1中,連接BD,設(shè)BD的中點T,連接PT,設(shè)P(1,m).
∵點D與點C關(guān)于對稱軸對稱,C(0,3),
∴D(2,3),
∵B(3,0),
∴T(,),BD,
∵∠BPD=90°,DT=TB,
∴PTBD,
∴(1)2+(m)2=()2,
解得m=1或2,
∴P(1,1)或(1,2).
(3)解:存在,理由如下,
拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3,頂點坐標(biāo)為
對稱軸為
①當(dāng)為對角線時,,設(shè)交于點,如圖,
則,
四邊形是菱形,
,
②當(dāng)為邊時,如圖,
四邊形是菱形,

設(shè),,,
在拋物線上,則
解得,

解得
是菱形

解得
與矛盾,故不存在此情形
綜上所述,當(dāng)A、B、M、N為頂點的四邊形為菱形,.
【點睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì),菱形的性質(zhì)與判定,直角三角形斜邊中線的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題.
5.(1)
(2)①,的最大值為;②或或
【分析】(1)利用直線的表達(dá)式求出、兩點坐標(biāo),設(shè)拋物線的交點式方程,利用待定系數(shù)法求解;
(2)①根據(jù)題意,用表示的坐標(biāo),將四邊形的面積轉(zhuǎn)化為與梯形的面積進(jìn)行求解;②用表示各線段的長,對等腰三角形的腰和底進(jìn)行分類討論,分別在三種情況下計算的值.
【詳解】(1)解:直線與x軸、y軸的交點坐標(biāo)分別為、.
拋物線與x軸的另一交點為,
設(shè)所求拋物線的函數(shù)表達(dá)式為,
把點代入,得,解得.
所求拋物線的函數(shù)表達(dá)式為,即.
(2)解:①點的坐標(biāo)為.
,
即,
整理得.
當(dāng)時,最大,最大值為.
②點的坐標(biāo)為,點的坐標(biāo)為,點.
,,
分三種情況討論:
(Ⅰ)如圖1,當(dāng)時,,
解得,(舍去).
(Ⅱ)如圖2,當(dāng)時,過點作于點,則為的中點.
,
解得,(舍去).
(Ⅲ)如圖3,當(dāng)時,過點作于點,則為的中點.
,

,,
,
即,
,即,
,解得,(舍去).
綜上,滿足條件的的值為或或.

【點睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)與四邊形面積的應(yīng)用,等腰三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理的應(yīng)用,三角函數(shù)的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵是掌握相關(guān)性質(zhì)定理.
6.(1)拋物線的解析式為
(2)點P的坐標(biāo)為,S1-S2的最大值為
(3)存在點,使得△A1C1G是等腰直角三角形
【分析】(1)用待定系數(shù)法求解即可;
(2)分別求出直線BC、AD、CD的解析式,設(shè)CD交x軸于點N,過點P作PM⊥AB交BC于點M,設(shè),則可得到點M的坐標(biāo),求得PM,由S1=S△ABC+S△PCM+S△PBM及S2=S△BNC+S△BND,可得關(guān)于a的二次函數(shù),即可求得此時的最大值及點P的坐標(biāo);
(3)設(shè)點,則由平移可得,分三種情況討論:以C1為直角頂點;以A1為直角頂點;以G為直角頂點;作輔助線構(gòu)造全等三角形,利用全等三角形的判定與性質(zhì)可求得點G的坐標(biāo).
【詳解】(1)∵拋物線y=ax2+bx+2(a≠0)與x軸交于A(-1,0),B(3,0)兩點,當(dāng)x=0時,y=2,
∴,
解得:,
∴拋物線的解析式為;
(2)設(shè)直線BC的解析式為:y=kx+b(k≠0),
把點C(0,2),B(3,0)代入得:,
解得:.
∴直線BC的解析式為:.
設(shè)AD的解析式為,,
把點A(-1,0)代入得:,
解得:,
∴AD的解析式為:,
由解得:,,
∴,
設(shè)直線CD的解析式為,
把點D的坐標(biāo)代入得:,
解得:,
∴直線CD的解析式為:,
當(dāng)y=0時,,
解得:,
記直線CD與x軸交于點N,則:
,,
過點P作PM⊥AB交BC于點M,設(shè),
∴,
∴,
∴S1=S△ABC+S△PCM+S△PBM
=-a2+3a+4,
S2=S△BNC+S△BND
,
∴,
∴當(dāng)時,S1-S2的最大值為,
此時,點P的坐標(biāo)為;
(3)∵,
∴拋物線的對稱軸為直線x=1,
∵拋物線向右平移后經(jīng)過點O,即:拋物線向右平移1個單位,
∴直線l為:x=2,
(i)當(dāng)?shù)妊切我浴螦1C1G1=90°,A1C1=C1G1時,如圖1所示,過點C1作C1H⊥l于點H,過點A1作A1Q⊥C1H于點Q,
∵∠HC1G1+∠QC1A1=90°,∠QC1A1+∠QA1C1=90°,
∴∠HC1G1=∠QA1C1,
又∵∠A1QC1=∠C1HG1=90°,A1C1=C1G1,
∴(AAS),
∴QA1=C1H,HG1=QC1,
設(shè)點
由題意,把點A向右平移1個單位長度再向上平移2個單位長度得到點C,則把點A1向右平移1個單位長度再向上平移2個單位長度得到點C1,
∵AC∥A1C1,且AC=A1C1,

∴,,,
∴2-(a+1)=2,
解得:a=-1,
∴C1(0,2),H(2,2),
∴G1(2,1),
(ii)當(dāng)?shù)妊切我浴螩1A1G2=90°,A1C1=A1G2時,如圖2所示,過點A1作A1F⊥l于點F,過點C1作C1E⊥A1F于點E,
同(i)理可證:,
設(shè)點,則,
∴G2F=A1E=1,F(xiàn)A1=2-a=C1E=2,
∴a=0,
∴,
∴,
∴,
(iii)當(dāng)?shù)妊切我浴螩1G3A1=90°,C1G3=A1G3時,如圖3所示,過點A1作A1Q⊥l于點Q,過點C1作C1P⊥l于點P,
同(i)理可證:,
設(shè)點,則,
∴A1Q=G3P=2-a,,,
∴,
解得:,
∴,,,
∴,
綜上所述:存在點,使得△A1C1G是等腰直角三角形.

【點睛】本題是二次函數(shù)與圖形面積、特殊三角形的綜合,綜合性較強,考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)與一次函數(shù)的解析式,全等三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),平移的性質(zhì)等知識,涉及到割補思想、分類討論思想、方程思想等數(shù)學(xué)思想,構(gòu)造全等三角形是本題的難點.
7.(1)
(2)
(3)P或P(2,0)或P
【分析】(1)先根據(jù)待定系數(shù)法求出直線AC的解析式,再求出D點坐標(biāo),最后再用待定系數(shù)法求出a、b、c;
(2)設(shè)E,則F,則EF=,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出最大值即可;
(3)分①AP=PQ,∠PQB=90°,②PB=PQ,∠APQ=90°,③PQ=BP,∠PQA=90°,設(shè)PQ=a,分別表示出AP和BP,再根據(jù)AB=AP+BP=6,求出a的值,進(jìn)而求出P點坐標(biāo).
【詳解】(1)解:設(shè)直線AC為y=kx+b,則
,
解得
∴直線AC的解析式為:
∴ ,
解得
∴D .
∵拋物線為經(jīng)過點A、B、D三點,
∴ ,
解得 .
(2)解:設(shè)E,則F,
∴EF= ,
∵a= ,
∴EF有最大值,
當(dāng)x=時,
EF的最大值為.
(3)解:①當(dāng)AP=PQ,∠PQB=90°時,作QH⊥AB于H,如圖,
設(shè)QH=a,則AH=2a,
設(shè)AP=PQ=x,則PH=2a-x,
∵,
∴,
∴,
∴PH=.
∵QH⊥AB,PQ⊥BQ,
∴∠QBP=∠PQH,
∴tan∠QBP=tan∠PQH,
∴,即
∴BH=.
∵AH+BH=AB=6,
∴,
∴,
∵OP=AP-OA=
∴P ;
②當(dāng)PB=PQ,∠APQ=90°時,如圖,
設(shè)QP=a,則AP=2a,PB=a,
∴AB=AP+PB=3a=6,
∴a=2,
∴P(2,0);
③當(dāng)PQ=BP,∠PQA=90°時,如圖,
設(shè)PQ=a,則PB=a,
∵tan∠QAP=,
∴AQ=2a,,
∴AB=,
∴,
∴OP=AP-OA=,
∴P
綜上所述,P或P(2,0)或P.
【點睛】本題考查了待定系數(shù)法求一次函數(shù)和二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),等腰三角形、直角三角形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確理解二次函數(shù)的性質(zhì),能根據(jù)題意正確畫出圖形,找到線段之間的關(guān)系,列出方程求解.
8.(1)平行四邊形是矩形
(2)
(3)點的坐標(biāo)為或
【分析】(1)根據(jù),,,可得CD//y軸,AD//x軸,得出四邊形AOCD是平行四邊形,根據(jù)∠AOC= 90°,可得四邊形AOCD是矩形;.
(2)設(shè)拋物線的解析式為,把,,代入得函數(shù)解析式;
(3)分三種情況討論:①當(dāng)點A1,C1落在拋物線上時;②當(dāng)點D1落在拋物線上時;③當(dāng)點C1,D1落在拋物線上時,分別求出點A1的坐標(biāo).
【詳解】(1)證明四邊形AOCD是矩形,理由如下:
∵,,,
∴CD//y軸,AD//x軸,
∴CD∥OA,AD∥OC,
∴四邊形AOCD是平行四邊形,
又∵點A在y軸上,點C在x軸上,
∴∠AOC= 90°,
∴四邊形AOCD是矩形;.
(2)解:設(shè)拋物線的解析式為,
把,,代入得:
,
解得:,
即拋物線的解析式為:;
(3)∵,,,
∴AD = 1,CD =,
由(1)得,四邊形AOCD是矩形,
∴∠ADC = 90°,由旋轉(zhuǎn)可知:,
∴,,
∴ΔA1C1D1恰好兩個頂點落在拋物線上,
∴分三種情況討論:
①當(dāng)點A1,C1落在拋物線上時,A1D1//y軸,C1D1//z軸,如圖2,
設(shè)
則,
∴,即,





整理得:,
①+②得:,
解得:,
當(dāng)時,

∴;
②當(dāng)點D1落在拋物線上時,點A1不可能落在拋物線上,
如圖3,
③當(dāng)點C1,D1落在拋物線上時,A1D1//y軸,C1D1//z軸,
如圖4,
此時C1、D1關(guān)于拋物線的對稱軸對稱,
∵拋物線的對稱軸為直線,
∴設(shè)則:,
∴,
,
又∵,
∴,
解得:,
∵A1D1 = 1,
∴,
把代入得:
,
解得:,
∴,
綜上所述,若△A1C1D1恰好兩個頂點落在拋物線上,此時A1的坐標(biāo)為或
【點睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法求解析式,軸對稱的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),利用分類討論思想解決問題是本題的關(guān)鍵.
9.(1)
(2)或
(3)或
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解拋物線的解析式即可;
(2) 先求解再求解拋物線的對稱軸為: 證明 可得 再求解 從而可得答案;
(3)先分三種情況求解為直角三角形時,的坐標(biāo),結(jié)合圖像可得為銳角三角形時的縱坐標(biāo)的取值范圍.
【詳解】(1)解: 拋物線過點,點,
解得:
所以拋物線為:
(2)存在,理由如下:

解得:

而拋物線的對稱軸為:







設(shè)為
解得
所以為



解得:或
如圖,過作軸,交軸于K,


解得:或
同理:直線的解析式為


(3)如圖,設(shè)

當(dāng)時,

解得: 即
當(dāng)時,

解得: 即
當(dāng)時,

解得:
所以以點Q、A、B為頂點的三角形是銳角三角形,點Q縱坐標(biāo)n的取值范圍為:

【點睛】本題考查的是利用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)的解析式,相似三角形的判定與性質(zhì),二次函數(shù)與直角三角形,理解題意,作出適當(dāng)?shù)妮o助線進(jìn)行轉(zhuǎn)換是解本題的關(guān)鍵.
10.(1)
(2)當(dāng)時,取最大值,此時
(3),,,
【分析】(1)待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式即可求解.
(2)過點作交于點,令,得點坐標(biāo)為,即直線的解析式為,由題設(shè):,,求得,根據(jù),可得,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解;
(3)根據(jù)平移的性質(zhì)求得,分別利用勾股定理求得的長,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì),建立方程即可求解,最后求得直線,檢驗時,是否有點在直線上,從而取舍點的坐標(biāo).
【詳解】(1)在中,,
∴,
∴.
將,代入得:
解得:
∴該拋物線的解析式為;
(2)如圖,過點作交于點
令,
解得
則點坐標(biāo)為,
設(shè)直線的解析式為,
,
解得,
即直線的解析式為,
由題設(shè):,,
∴,

當(dāng)時,取最大值,此時;
(3)
軸上有一點,將原拋物線沿軸正方向平移恰好經(jīng)過點時停止,得到新拋物線,
則的對稱軸為,
設(shè),,,
設(shè)直線的解析式為,

,
直線的解析式為,

,
當(dāng)時, ,
解得,
當(dāng)時,,
解得,
當(dāng)時,,
解得,,
直線的解析式為,當(dāng)時,,
即在直線上,
不能構(gòu)成三角形,
,,,,
【點睛】本題考查了二次函數(shù)綜合問題,待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,線段最值問題,二次函數(shù)最值問題,等腰三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理,綜合運用以上知識是解題的關(guān)鍵.
11.(1)
(2)最大值為,此時點D的坐標(biāo)為
(3)N點坐標(biāo)為或或或
【分析】(1)令,解一元二次方程,結(jié)合點A在點B的左側(cè),即可得出A點坐標(biāo);
(2)延長DE交x軸于點K,先求出點C的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式,設(shè),其中,則可表示出點E的坐標(biāo)和DE的長,再求出S1和S2的含t表達(dá)式,從而得出S1-S2的表達(dá)式,然后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求最大值,并求出此時D點坐標(biāo)即可;
(3)根據(jù)C、B兩點的坐標(biāo)得出,則可推出拋物線沿射線CB方向平移個單位長度,即拋物線向右平移2個單位長度,向上平移6個單位長度,根據(jù)平移的規(guī)律得出新的拋物線,從而求出M點的坐標(biāo),設(shè),分兩種情況討論,即①當(dāng)時,②當(dāng)時,分別根據(jù)腰相等建立關(guān)于n的方程求解,即可解答.
【詳解】(1)解:拋物線,與x軸交于A、B兩點,
令,得,
解得
∵點A在點B的左側(cè),
∴點A的坐標(biāo)為;
(2)解:如圖1,
延長DE交x軸于點K,
拋物線與y軸交于點C,
∴,
設(shè)直線AC的函數(shù)表達(dá)式為,
∵,
∴,
解得,
∴直線AC的函數(shù)表達(dá)式為,
設(shè),其中,
∴,

,
∴,
∴當(dāng)時,取得最大值,最大值為,
此時點D的坐標(biāo)為;
(3)解:∵,
∴,
拋物線沿射線CB方向平移個單位長度,
∴拋物線向右平移2個單位長度,向上平移6個單位長度,
∴平移后的拋物線解析式為,
當(dāng)時,,
∴,
∵原拋物線的對稱軸為直線,設(shè),
①當(dāng)時,,
∴,
∴或;
②當(dāng)時,,
∴或
∴或;
綜上所述:N點坐標(biāo)為或或或.
【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合,一次函數(shù)與幾何綜合,待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,等腰三角形的定義,二次函數(shù)圖像的平移,兩點間距離公式的等,利用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想求解是解題的關(guān)鍵.
12.(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)根據(jù)△=0即可求出m的值,故可求解;
(2)分別過點C、D,作軸,交于點E,直線DC交y軸于F點,得到,根據(jù)相似三角形對應(yīng)線段成比例求出CE,DE的長,設(shè),表示出 ,代入二次函數(shù)求出t,得到C,D的坐標(biāo),故可求出直線CD的解析式,求出F點坐標(biāo),進(jìn)而求出△COD的面積;
(3)過點C作軸于點N,直線PC交y軸于Q點,根據(jù)三角函數(shù)的特點與平行的性質(zhì)求出,得到,表示出Q點坐標(biāo),故可求出n的值,再求出PC的解析式,聯(lián)立求出交點即可求出P點坐標(biāo).
【詳解】(1)由題知,
∴,
∴;
(2)分別過點C、D,作軸,交于點E,直線DC交y軸于F點,
則,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
令,
得,
∴,
∴.
當(dāng)時,,
∴,
∴,
∴,,
設(shè),則,
又∵D為拋物線上,
解得,
∴,,
設(shè)直線,代入C、D得,
∴,
∴,
令x=0,y=3,
則,
∴;
(3)過點C作軸于點N,直線PC交y軸于Q點,
則,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
設(shè),,
∴,
∴,
∴,
設(shè)直線為,代入得,
∴,
令得:(舍),
∴.
【點睛】此題主要考查二次函數(shù)與幾何綜合,解題的關(guān)鍵熟知二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、勾股定理、相似三角形的判定與性質(zhì)、解直角三角形的方法.
13.(1);
(2)①點D的橫坐標(biāo)為;②(3,);(8-2,5-5);(4,-6)
【分析】(1)求出B、C坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可求解;
(2)①先求出A點坐標(biāo),根據(jù)△DEG≌△AFG證明得到△BOC∽△COA,再求出AG=AF,求出AC解析式,設(shè)點D的坐標(biāo)為(m,),點G的坐標(biāo)為(m,),點F的坐標(biāo)為(m,0),表示出DG=AG=(8-m),得到方程故可求解;
②根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)分3種情況,分別解方程即可求解.
【詳解】(1)∵tan∠OBC=2,
∴,
∵OB=2,
∴OC=4,
∴B(-2,0),C(0,-4),
把B(-2,0),C(0,-4)代入得,解得,
∴;
(2)①當(dāng)=0時,x1=-2,x2=8,
∴A(8,0),
∴OA=8,
∵△DEG≌△AFG,
∴DG=AG,∠DEG=∠AFG=90°,∠DGE=∠AGF,
∵,∠BOC=∠COA=90°,
∴△BOC∽△COA,
∴∠OCA=∠OBC,
∵DF⊥x軸于點F,
∴∠AGF=∠OBC,
∴tan∠AGF=2,
在Rt△AOC中,AO=8,OC=4,
∴AC=,
∵DFOC,
∴sin∠ACO= === sin∠AGF,
即AG=AF,
把A(8,0)和C(0,-4)代入,得,
解得,k=,b=-4,
∴,
設(shè)點D的坐標(biāo)為(m,),
則點G的坐標(biāo)為(m,),點F的坐標(biāo)為(m,0),
∴DG=()-()=,AF=8-m,
∴AG=(8-m),
∵DG=AG=(8-m),
∴解方程=(8-m)得,,
由題意,0<m<8,
∴點D的橫坐標(biāo)為;
②設(shè)點D的坐標(biāo)為(m,),則點G的坐標(biāo)為(m,),
∵C(0,-4),
∴DG2==,
DC2==,
GC2==,
當(dāng)△CDG是等腰三角形時,①DG=DC,故DG2=DC2,
∴=,
解得m1=0(舍去),m2=3,
∴(3,);
②DG=GC,故DG2=GC2,
∴=,
解得m1=0(舍去),m2=8+2(舍去),m3=8-2,
∴(8-2,5-5);
③DC=GC,故DC2=GC2,
∴=,
解得m1=0(舍去),m2=8(舍去),m3=4,
∴(4,-6);
綜上,D的坐標(biāo)為(3,);(8-2,5-5);(4,-6).
【點睛】此題主要考查二次函數(shù)與幾何綜合,解題的關(guān)鍵是熟知二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、解三角形的方法、全等三角形與相似三角形的判定與性質(zhì).
14.(1),
(2)2
(3)或
【分析】(1)拋物線解析式設(shè)為頂點式,然后代入A點即可求得二次函數(shù)解析式,繼而得到點B的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式即可;
(2)設(shè)D的坐標(biāo),表示出F的坐標(biāo),從而表示出DF的函數(shù)解析式,配方求得;
(3)分為∠APM = 90°和∠APM = 90°,當(dāng)∠APM= 90°時,點P的縱坐標(biāo)和A點縱坐標(biāo)相
同,當(dāng)∠APM = 90°時,作于Q,由,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求得.
【詳解】(1)點M(1,4)為拋物線頂點,
設(shè)拋物線解析式為,
將點A(4,﹣)代入得,
解得,
拋物線解析式為;
,
將A、B代入直線y=kx+b得,
解得,
直線的解析式為;
(2)設(shè),
,
,
當(dāng)時,DF有最大值為2;
(3)如圖,當(dāng)時,
,
;
當(dāng)時,
,
作于Q,
,
,
,
,
,
,
,
,

綜上,P點的坐標(biāo)為或.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)和一次函數(shù)圖象及其性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì)應(yīng)用等知識,解決問題的關(guān)鍵是熟練掌握基礎(chǔ)知識和基本題型.
15.(1),D(-1,-4);
(2)E(0,-1),(0,-3)或(0,)
(3)
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,化為頂點式即可得到點D的坐標(biāo);
(2)△ADE是直角三角形,所以需要分類討論,利用E在y軸的負(fù)半軸,得到∠DAE為銳角,得到∠AED=90°或∠ADE=90°分別求出,利用勾股定理求出E點坐標(biāo).
(3)作HG的垂直平分線交y軸于點N,連接NG,求出,再求出,設(shè)AG=CE=a>0,利用等量關(guān)系求出OH=CE=a,利用,求出,得到,即,得到,再求出,利用∠GON=90°,得到,所以求出a,得到E的坐標(biāo),再得到直線AE的解析式,求出拋物線與直線AE的交點 F的坐標(biāo)即可.
【詳解】(1)解:將點A、B的坐標(biāo)代入解析式,得
,解得,
∴,
∴頂點D的坐標(biāo)為(-1,-4);
(2)∵E在y軸負(fù)半軸上,∠DAO>∠DAE,且∠DAO為銳角,
∴∠DAE為銳角.
∵△ADE是直角三角形,則∠AED=90°或∠ADE=90°,
設(shè)點E(0,y),y<0,
則,
,
當(dāng)∠AED=90°時

整理得
解得y=-1或y=-3,
∴,
當(dāng)∠ADE=90°時,

解得

綜上所述:E點坐標(biāo)為(0,-1),(0,-3)或(0,).
(3)作HG的垂直平分線交y軸于點N,連接NG,
∴GN=HN

設(shè)則

在中,令x=0,則y=-3,
∴,又∵A(-3,0)
∴OA=OC=3
設(shè)AG=CE=a>0
∴OE=OC+CE=a+3
OG=OA-AG=3-a,
又∵OH+OA=OE
∴OC+CE=OH+OA
又∵OA=OC
∴OH=CE=a,




∴,
∴OH+ON=

又∵∠GON=90°,


化簡得

解得a=1或a=-3<0(舍)
∴OE=3+1=4
∴E(0,-4)
設(shè)直線AE表達(dá)式為
∴解得∶

聯(lián)立

化簡得:
解得(舍)
∴當(dāng)x=時,y=

∴點F的坐標(biāo)為.
【點睛】此題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、相似三角形的判定即性質(zhì)、勾股定理,熟練掌握各知識點是解題的關(guān)鍵.
16.(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)把點C坐標(biāo)代入解析式確定a值,利用解析式聯(lián)立構(gòu)造一元二次方程,運用根與系數(shù)關(guān)系定理計算即可.
(2)利用中點坐標(biāo)公式,結(jié)合解析式計算即可.
(3)利用等腰直角三角形的性質(zhì),運用三角形全等,結(jié)合解析式,勾股定理證明即可.
【詳解】(1)∵ 拋物線交y軸于點,與其“對稱弦直線”交于點A,B,且y=2x,
∴-4a=-4, ,
∵A,B關(guān)于原點對稱,
∴a=1, b=2,
∴拋物線的解析式為.
(2)∵ 拋物線的解析式為,
設(shè)點P的坐標(biāo)為(m,),點C的坐標(biāo)為(0,-4),
∵ ,
∴PE=EC,
∴點E的坐標(biāo)為(,),
∵ 點E在直線y=2x上,
∴,
解得m=或m=-(舍去),
當(dāng)m=時,==,
故點P的坐標(biāo)為.
(3)存在,理由如下:
過點H作HF∥x軸,過點A作AF⊥HF,垂足為F,過點B作BD⊥HF,垂足為D,
∴∠AFH=∠BDH=90°,
∵△ABH是等腰直角三角形,
∴AH=HB,∠AHB=90°,
∴∠AHF+∠DHB=∠DBH+∠DHB=90°,
∴∠AHF=∠HBD,
∴ △AHF≌△HBD,
∴ AF=HD,HF=BD,
設(shè)H的橫坐標(biāo)為t,
根據(jù)題意,得,
∵A,B關(guān)于原點對稱,
∴ b=k,x=±2,
∴ A(2,2k),B(-2,-2k),
∵拋物線對稱軸在y軸左側(cè),
∴ ,
∴ b=k>0,
∴ AF=DH= -2-t,HF=DB= 2-t,
∴-2-t+2-t=4k,
解得t=-2k,
∴ H(-2k,),
∵△ABH是等腰直角三角形,
∴OA=OB=OH,
∴,
解得k=1或k=-1或k=或k= -,
∵ b=k>0,
∴k=1或k=,
當(dāng)k=1時,H與B點重合,不成立,舍去,
故k==b,
故拋物線的解析式為.
【點睛】本題考查了拋物線的解析式,三角形全等的判定和性質(zhì),中點坐標(biāo)公式,勾股定理,等腰直角三角形的性質(zhì),一元二次方程的解法,熟練掌握拋物線的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),中點坐標(biāo)公式是解題的關(guān)鍵.
17.(1)拋物線的解析式為:
(2)P(6,7)或P(4,-5)
(3)存在,(2,3),(2,-7),(2,1),(2,-6)
【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法直接求二次函數(shù)解析式即可;
(2)過點P作PM⊥x軸于點M,則,由得:AM=PM ,用含m的代數(shù)式分別表示AM和PM,據(jù)此得到關(guān)于m的方程,求解即可;
(3)根據(jù)二次函數(shù)的解析式得出,設(shè)設(shè)點,分類討論當(dāng)時,當(dāng)時,當(dāng)時,利用勾股定理求解即可.
【詳解】(1)設(shè),把代入得:
,
解得:

∴拋物線的解析式為:.
(2)設(shè)P(m,),
過點P作PM⊥x軸于點M,則,由得:AM=PM ,
∴ ,
即或 ,
解得:(不合題意,舍去),
(不合題意,舍去),
∴P(6, 7)或 P(4, -5);
(3)存在;
拋物線的解析式為:,,對稱軸為直線,
設(shè)點
,
當(dāng)時,由勾股定理可得,
即,整理得,
解得或,
或;
當(dāng)時,由勾股定理可得,
即,整理得,
解得 ,

當(dāng)時,由勾股定理可得,
即,整理得,
解得 ,
;
綜上,(2,3), (2,-7), (2,1), (2,-6).
【點睛】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、二次函數(shù)的圖形和性質(zhì)、勾股定理及直角三角形的存在性,熟練掌握知識點是解題的關(guān)鍵.
18.(1)(1,4)
(2)E(,),F(xiàn)(,)
(3)存在,P點的坐標(biāo)為(,)或(,)或(,).
【分析】(1)根據(jù)題意可得出A點坐標(biāo)和B點坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法求出其解析式,最后化為頂點式即可得出其頂點坐標(biāo);
(2)設(shè)直線AB的解析式為y=kx+t,將A與B坐標(biāo)代入求出k與t的值,確定出直線AB解析式,結(jié)合拋物線解析式,設(shè)出E與F坐標(biāo),兩縱坐標(biāo)相減表示出EF,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可確定出此時E和F的坐標(biāo);
(3)分類討論①當(dāng)中時和②當(dāng)中時,根據(jù)P點縱坐標(biāo)與E點縱坐標(biāo)或F點縱坐標(biāo)相等,即可求出答案.
【詳解】(1)∵,,
∴,A(-1,0),
∴,
∴B(4,-5).
∵拋物線經(jīng)過A,B兩點,
∴,解得:,
∴該拋物線解析式為,
∴頂點D的坐標(biāo)為(1,4);
(2)設(shè)直線AB的解析式為,
則,解得:
∴直線AB的解析式為.
∵點E是斜邊上一動點(點A、B除外),
∴可設(shè)E(x,-x-1)(-1

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