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- 2021-05-13 发布
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2010年全国各地中考数学压轴题专辑
参考答案及评分标准(二)
巴驿中学朱安清收集
149.解:(1)∵y=mx 2-2mx-3m=m(x-1)2-4m
∴抛物线顶点M的坐标为(1,-4m) 2分
M
C
B
O
A
y
x
N
D
∵抛物线y=mx 2-2mx-3m(m>0)与x轴交于A、B两点
∴当y=0时,mx 2-2mx-3m=0
∵m>0,∴x 2-2x-3=0
解得x1=-1,x2=3
∴A、B两点的坐标为(-1,0)、(3,0) 4分
(2)当x=0时,y=-3m,∴点C的坐标为(0,-3m)
∴S△ABC=×|3-(-1)|×|3m|=6|m|=6m 5分
过点M作MD⊥x轴于点D,则OD=1,BD=OB-OD=2,MD=|-4m|=4m
∴S△BCM=S△BDM+S梯形OCMD-S△OBC
=BD·DM+(OC+DM)·OD-OB·OC
=×2×4m+(3m+4m)×1-×3×3m
=3m 7分
∴S△BCM : S△ABC=1 : 2 8分
(3)存在使△BCM为直角三角形的抛物线
过点C作CN⊥DM于点N,则△CMN为直角三角形,CN=OD=1,DN=OC=3m
∴MN=DM-DN=m,∴CM 2=CN 2+MN2=1+m 2
在Rt△OBC中,BC 2=OB 2+OC2=9+9m 2
在Rt△BDM中,BM 2=BD 2+DM2=4+16m 2
①如果△BCM是直角三角形,且∠BMC=90°,那么CM 2+BM2=BC 2
即1+m 2+4+16m 2=9+9m 2,解得m=±
∵m>0,∴m=
∴存在抛物线y=x 2-x-使△BCM为直角三角形 10分
②如果△BCM是直角三角形,且∠BCM=90°,那么BC 2+CM2=BM 2
即9+9m 2+1+m 2=4+16m 2,解得m=±1
∵m>0,∴m=1
∴存在抛物线y=x 2-2x-3使△BCM为直角三角形
③如果△BCM是直角三角形,且∠CBM=90°,那么BC 2+BM2=CM 2
即9+9m 2+4+16m 2=1+m 2
整理得m 2=-,此方程无解
∴以∠CBM为直角的直角三角形不存在
综上所述,存在抛物线y=x 2-x-和y=x 2-2x-3
使△BCM为直角三角形 12分
150.解:(1)∵∠ACB=90°,∴∠ACO+∠BCO=90°
又∠ACO+∠CAO=90°,∴∠CAO=∠BCO
又∠AOC=∠COB=90°,∴△AOC∽△COB 2分
∴=,∴CO 2=AO·BO=1×4=4
∴CO=2 3分
∴点C的坐标为(0,2) 4分
(2)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-4),把C(0,2)代入,得
2=a(0+1)(0-4),∴a=- 5分
∴抛物线的解析式为y=-(x+1)(x-4)
即y=-x 2+x+2 7分
(3)∵点D(1,m)在抛物线上,∴m=-×1 2+×1+2=3
∴点D的坐标为(1,3) 8分
∴tan∠PBD===1,∴∠PBD=45°
∴BD=(xB-xD)=(4-1)=
联立 解得
C
B
O
A
y
x
E
D
P1
P2
∴点E的坐标为(6,-7)
∴tan∠BAE===1,∴∠BAE=45°
∴AE=(xA+xE)=(1+6)=
假设存在满足条件的点P,设点P的坐标为(x,0)
∵∠PBD=45°,∠BAE=45°,∴∠PBD=∠BAE
若△BPD∽△ABE,则有=
即=,解得x=
∴P1(,0) 10分
若△BDP∽△ABE,则有=
即=,解得x=-
∴P2(-,0)
所以,在x轴上点B的左侧存在点P1(,0)和P2(-,0),使以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似 12分
151.解:(1)如图,以点O为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系 1分
0.5
O
y
x
C
B
A
D
Q
P
M
则M(0,5),B(2,0),C(1,0),D(,0)
设抛物线的解析式为y=ax 2+k
∵抛物线过点M和点B,∴k=5,a=-
∴抛物线的解析式为y=-x 2+5 4分
当x=1时,y=;当x=时,y=
即P(1,),Q(,)在抛物线上
当竖直摆放5个圆柱形桶时,桶高=0.3×5=
∵<且<,∴网球不能落入桶内 5分
(2)设竖直摆放圆柱形桶n个时网球可以落入桶内
由题意,得≤0.3n≤ 6分
解得7≤n≤12
∵n为整数,∴n的值为8,9,10,11,12
∴竖直摆放圆柱形桶8,9,10,11或12个时,网球可以落入桶内 8分
B
A
D
G
H
F
E
C
O
152.(1)解:连结OB、OC
∵OE⊥BC,∴BE=CE
∵OE=BC,∴∠BOC=90°,∴∠BAC=45° 2分
(2)证明:∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°
由折叠可知,AG=AF=AD,∠AGH=∠AFH=90°
∠BAG=∠BAD,∠CAF=∠CAD 3分
∴∠BAG+∠CAF=∠BAD+∠CAD=∠BAC=45°
∴∠GAF=∠BAG+∠CAF+∠BAC=90°
∴四边形AFHG是正方形 5分
(3)解:由(2)得,∠BHC=90°,GH=HF=AD,GB=BD=6,CF=CD=4
设AD的长为x,则BH=GH-GB=x-6,CH=HF-CF=x-4 7分
在Rt△BCH中,BH 2+CH 2=BC 2,∴(x-6) 2+(x-4) 2=10 2
解得x1=12,x2=-2(不合题意,舍去)
∴AD=12 8分
153.解:(1)抛物线y=-x 2+bx+4的对称轴为x=-=b 1分
∵抛物线上不同的两点E(k+3,-k 2+1)和F(-k-1,-k 2+1)的纵坐标相同
∴点E和点F关于抛物线的对称轴对称,则b==1,且k≠-2
∴抛物线的解析式为y=-x 2+x+4 2分
(2)抛物线y=-x 2+x+4与x轴的交点为A(4,0),与y轴的交点为B(0,4)
∴AB=,AM=BM= 3分
在∠PMQ绕点M在AB同侧旋转的过程中,∠MBC=∠DAM=∠PMQ=45°
在△BCM中,∠BMC+∠BCM+∠MBC=180°,∴∠BMC+∠BCM=135°
在直线AB上,∠BMC+∠PMQ+∠AMD=180°,∴∠BMC+∠AMD=135°
∴∠BCM=∠AMD
∴△BCM∽△AMD 4分
∴=,即=,∴n=
故n和m之间的函数关系式为n=(m>0) 5分
(3)∵点F(-k-1,-k 2+1)在抛物线y=-x 2+x+4上
∴-(-k-1)2+(-k-1)+4=-k 2+1
化简得k 2-4k+3=0,解得k1=1,k2=3
即F1(-2,0)或F2(-4,-8) 6分
①当MF过M(2,2)和F1(-2,0)时,设MF的解析式为y=kx+b
则 解得
∴直线MF的解析式为y=x+1
直线MF与x轴的交点为(-2,0),与y轴的交点为(0,1)
若MP过点F(-2,0),则n=4-1=3,m=
若MQ过点F(-2,0),则m=4-(-2)=6,n= 7分
O
y
x
C
B
A
D
M
P
Q
②当MF过M(2,2)和F2(-4,-8)时,设MF的解析式为y=k′x+b′
则 解得
∴直线MF的解析式为y=x-
直线MF与x轴的交点为(,0),与y轴的交点为(0,-)
若MP过点F(-4,-8),则n=4-(-)=,m=
若MQ过点F(-4,-8),则m=4-=,n= 8分
故当 或 时,∠PMQ的边过点F
154.解:(1)∵一次函数过原点,∴设一次函数的表达式为y=kx
∵一次函数过(1,-b),∴-b=k×1,∴k=-b
∴一次函数的表达式y=-bx 3分
(2)∵二次函数y=ax 2+bx-2的图象经过点(1,0),∴0=a+b-2
∴b=2-a 4分
由
得ax 2+2(2-a)x-2=0 ① 5分
∵△=4(2-a)2+8a=4(a-1)2+12>0
∴方程①有两个不相等的实数根,∴方程组有两组不同的解
∴这两个函数的图象交于不同的两点 6分
(3)∵两交点的横坐标x1、x2分别是方程①的解
∴x1+x2==,x1x2=-
∴| x1-x2|====
(或由求根公式得出) 8分
∵a>b>0,b=2-a,∴1<a<2
令函数y=(-1)2+3,则当1<a<2时,y随a增大而减小
∴4<(-1)2+3<12 9分
∴2<<
∴2<| x1-x2|< 10分
155.解:(1)∵CQ=t,OP=t,CO=8,∴OQ=8-t
∴S△OPQ=(8-t)·t=-t 2+t(0<t<8) 3分
(2)∵S四边形OPBQ=S矩形ABCD - S△PAB - S△CBQ
=8×-×t-×8×(-t)= 5分
∴四边形OPBQ的面积为一个定值,且等于 6分
(3)当△OPQ与△PAB和△QPB相似时,△QPB必须是一个直角三角形,依题意只能是∠QPB=90°
又∵BQ与AO不平行,∴∠QPO不可能等于∠PQB,∠APB不可能等于∠PBQ
∴根据相似三角形的对应关系只能是△OPQ∽△PBQ∽△ABP 7分
∴=,即=,解得:t=4
经检验:t=4是方程的解且符合题意(从边长关系和速度考虑)
此时P(,0)
∵B(,8)且抛物线y=x 2+bx+c经过B、P两点
O
y
x
C
B
A
Q
P
M
H
N
∴抛物线是y=x 2-x+8,直线BP是y=x-8
8分
设M(m,m-8),则N(m,m 2-m+8)
∵M是BP上的动点,∴≤m≤
∵y1=x 2-x+8=( x-)2
∴抛物线的顶点是P(,0)
又y1=x 2-x+8与y2=x-8交于P、B两点
∴当≤m≤时,y2>y1 9分
∴| MN |=| y2-y1|=y2-y1=(m-8)-(m 2-m+8)
=-m 2+m-16=-(m-)2+2
∴当m=时,MN有最大值是2,此时M(,4)
设MN与BQ交于H点,则H(,7)
∴S△BHM =×3×=
∴S△BHM : S五边形QOPMH =:(-)=3 : 29
∴当线段MN的长取最大值时,直线MN把四边形OPBQ分成两部分的面积之比为3 : 29
10分
156.解:(1)C′ 点的横坐标为2+2×=3,纵坐标为2×=
C′ 点的坐标为(3,) 2分
(2)∵抛物线过原点O(0,0),∴设抛物线的解析式为y=ax 2+bx
把A(2,0),C′(3,)代入,得
解得a=,b=- 3分
∴抛物线的解析式为y=x 2-x 4分
(3)∵∠ABF=90°,∠BAF=60°,∴∠AFB=30°
又AB=2,∴AF=4,∴OF=2,∴F(-2,0)
y
x
B
A
O
(D)
G
(C)
(E)
F
C′
M1
M2
设切线BF的解析式为y=kx+b
把B(1,),F(-2,0)代入,得
解得k=,b= 5分
∴切线BF的解析式为y=x+ 6分
(4)假设存在,设M的坐标为(x,x 2-x)
①当点M在x轴上方时
由S△AMF : S△OAB=16 : 3,得×4×(x 2-x):×2×=16 : 3
整理得x 2-2x-8=0,解得x1=-2,x2=4
当x=-2时,y=×(-2)2-×(-2)=
当x=4时,y=×4 2-×4=
∴M1(-2,),M2(4,) 8分
②当点M在x轴下方时
由S△AMF : S△OAB=16 : 3,得×4×[-(x 2-x)]:×2×=16 : 3
整理得x 2-2x+8=0,此方程无实数解 9分
综上所述,抛物线上存在点M1(-2,)和M2(4,)
使得S△AMF : S△OAB=16 : 3 10分
C
Q
B
A
M
N
P
D
图1
157.解:(1)如图1,过点C作CD⊥AB于D,则AD=2
当MN运动到被垂直平分时,四边形MNQP是矩形
即AM=时,四边形MNQP是矩形
∴t=秒时,四边形MNQP是矩形
∵PM=AM·tan60°=
∴S四边形MNQP = 4分
C
P
Q
B
A
M
N
图2
(2)①当0< t <1时,如图2
S四边形MNQP =(PM+QN)·MN
=[+(t+1)]×1
=t 6分
②当1≤≤2时,如图3
C
P
Q
B
A
M
N
图3
S四边形MNQP =(PM+QN)·MN
=[+(3-t)]×1
= 8分
③当2<<3时,如图4
S四边形MNQP =(PM+QN)·MN
=[(3-t)+(4-t)]×1
C
Q
P
B
A
M
N
图4
=-t+ 11分
158.解:(1)∵抛物线经过点C(0,3),∴可设抛物线的解析式为y=ax 2+bx+3(a≠0)
又∵抛物线经过点A(-2,0),B(6,0)
∴ 解得 3分
∴抛物线的解析式为y=-x 2+x+3 4分
(2)D点的坐标为D(4,3) 5分
设直线AD的解析式为y=mx+n
-1
-1
y
x
O
-1
D
C
P
E
A
B
F
把A(-2,0),D(4,3)代入,解得m=,n=1
∴直线AD的解析式为y=x+1 ①
同理可求得直线BC的解析式为y=-x+3 ②
联立①②求得交点E的坐标为E(2,2) 8分
(3)连结PE交CD于点F
∵y=-x 2+x+3=-(x-2)2+4
∴顶点P的坐标为P(2,4) 9分
又∵E(2,2),C(0,3),D(4,3)
∴PF=EF=1,CF=FD=2,且CD⊥PE 11分
∴四边形CEDP是菱形 12分
159.解:(1)当x=0时,y=3,∴点C的坐标为(0,3) 1分
当y=0时,-x 2+x+3=0,∴x=-2或x=6
结合图形可得点A、B的坐标分别为(-2,0)、(6,0) 2分
设直线BC的解析式为y=kx+b,将点B、C的坐标代入
y
x
O
D
C
A
B
E
F
l
G
得 解得
∴直线BC的解析式为y=-x+3 4分
(2)①过点D作DG⊥BC于点G
∵y=-x 2+x+3=-(x-2)2+4
∴抛物线的顶点D的坐标为(2,4),对称轴x=2
∵点E是对称轴l与直线BC的交点,∴点E的横坐标为2
∴点E的纵坐标为y=-×2+3=2,即EF=2,∴DE=2 6分
在Rt△EFB中,BF=4,BE===
∵∠DGE=BFE=90°,∠DEG=BEF,∴△DEG∽△BEF
∴=,即=,∴DG=
故当r>时,⊙P与直线BC相交 8分
②假设存在点P使⊙P与直线BC相切
ⅰ)若点P在直线BC的上方,设⊙P与BC相切于点Q,连结PQ
则PQ⊥BC,PQ=r=
过点P作PM⊥x轴于点M,交BC于点N
则∠PQN=BMN=BFE=90°,又∠PNQ=BNM=BEF,∴△PQN∽△BEF
∴=,即=,∴PN=2
设点P的坐标为(xP ,yP),点N的坐标为(xN ,yN)
∵PN⊥x轴,∴xN =xP,yP-yN =PN=2
∴-xP2+xP+3-(-xP+3)=2,解得xP =2或xP =4
当xP =2时,yP =4;当xP =4时,yP =3 10分
ⅱ)若点P在直线BC的下方,设⊙P与BC相切于点Q′,连结PQ′
y
x
O
P
C
A
B
M
l
Q
P
Q′
D
E
F
N
M′
N′
(P)
P
则PQ′⊥BC,PQ′=r=
过点P作PM′⊥x轴于点M′,交BC于点N′
则∠PQ′N′=BFE=90°,又∠PN′Q′=BEF,∴△PQ′N′∽△BEF
∴=,即=,∴PN′=2
设点P的坐标为(xP ,yP),点N′ 的坐标为(xN ′,yN′)
∵PN′⊥x轴,∴xN′ =xP,yN ′-yP=N′P =2
∴(-xP+3)-(-xP2+xP+3)=2,解得xP =3+或xP =3-
当xP =3+时,yP =;当xP =3-时,yP =
综上所述,当r=时,存在点P使⊙P与直线BC相切,点P的坐标为:
(2,4)或(4,3)或(3+,)或(3-,)
12分
160.(1)证明:①过点E作梯形两底的平行线交腰CD于点F,则F是CD的中点,则EF既是梯形ABCD的中位线,又是Rt△DEC斜边上的中线
∴AD+BC=2EF,CD=2EF
∴AD+BC=CD 3分
②由(1)知FD=FE,∴∠FDE=∠FED
A
D
C
N
B
E
M
F
又EF∥AD,∴∠ADE=∠FED
∴∠FDE=∠ADE,即DE平分∠ADC
同理可证:CE平分∠BCD 6分
(2)解:△AED的周长=AE+AD+DE=a+m,BE=a-m
设AD=x,则DE=a-x
在Rt△AED中,DE 2=AE 2+AD 2
即(a-x)2=m 2+x 2,解得x=
A
D
C
N
B
E
M
∵∠AED+∠BEC=90°,∠BCE+∠BEC=90°,∴∠AED=∠BCE
又∠A=∠B=90°,∴△ADE∽△BEC
∴===
∴△BEC的周长=·△ADE的周长=·(a+m)=2a
∴△BEC的周长与m值无关 9分
161.解:(1)令x 2-6x+8=0,得x1=2,x2=4
∵点A在点B的左侧,∴A(2,0),B(4,0)
∴AB=2 1分
∵直线y=x+2交y轴于点C,∴C(0,2)
把D(8,m)代入y=x+2,得m=×8+2=6,∴D(8,6)
∴CD== 3分
(2)设A′(x,0),则B′(x+2,0)
∴A′D+B′D=+=+
≥2
当=时,A′D+B′D的值最小
由=,解得x=7
∴A′(7,0),∴抛物线向右平移5个单位时,A′D+B′D最小
此时抛物线的表达式为y=( x-7 )( x-9 )
即y=x 2-16x+63 6分
(3)左右平移抛物线y=x 2-6x+8时,由于线段A′B′ 和CD的长均是定值,所以要使四边形A′B′DC的周长最小,只需使A′C+B′D的值最小. 7分
∵A′B′=2,∴将点C向右平移2个单位得C1(2,2)
作点C1关于x轴的对称点C2,则C2(2,-2)
设直线C2D的表达式为y=kx+b,将C2(2,-2),D(8,6)代入,解得k=,b=-
∴直线C2D的表达式为y=x-
∴直线C2D与x轴的交点即为B′ 点,易求得B′(,0),∴A′(,0)
所以存在某个位置,即将抛物线向左平移个单位时,四边形A′B′DC的周长最小
8分
此时抛物线的表达式为y=( x- )( x- )
即y=x 2-5x+ 10分
∵A′C+B′D=C2D==10
∴四边形A′B′DC的周长最小值为2++10=+ 12分
A
D
C
O
B
A′
C2
B′
x
y
162.解:(1)x= 2分
(2)设抛物线的解析式为y=ax(x-3)
当x=时,y=-a,即B(,-a);当x=时,y=a,即C(,a)
依题意得:a-(-a)=4.5,解得a=
∴抛物线的解析式为y=x 2-x 6分
(3)方法一:过点E作ED⊥FG,垂足为D,设E(m,m 2-m),F(n,n 2-n)
则DF=(n 2-n)-(m 2-m)=(n 2-m 2)-(n-m)=(n-m)(n+m-3) ①
EH+FG=(n 2-n)+(m 2-m)=(n 2+m 2)-(n+m) ②
又n-m=3,得n=m+3,分别代入①、②得:DF=3m,EH+FG=m 2,
∴EF 2=DE 2+DF 2=3 2+(3m)2=9+9m 2,
得(EF 2-9)=×9m 2=m 2
又S梯形EFGH =×3×(EH+FG)=m 2
∴S梯形EFGH =(EF 2-9) 10分
方法二:过点E作ED⊥FG,垂足为D,设E(x,x 2-x),则F(x+3,x 2+x)
∴EF 2=DE 2+DF 2=3 2+[(x 2+x)-(x 2-x)]2=9+9x 2
S梯形EFGH =×3×(EH+FG)=[(x 2-x)+(x 2+x)]=x 2
∵(EF 2-9)=×9x 2=x 2
∴S梯形EFGH =(EF 2-9) 10分
E
B
A
O
x
y
F
G
H
D
163.解:(1)将x=0代入抛物线解析式,得点A的坐标为(0,-4) 2分
(2)当b=0时,直线为y=x ,由 解得
∴B、C的坐标分别为(-2,-2),(2,2)
∴S△ABE =×4×2=4,S△ACE =×4×2=4
∴S△ABE =S△ACE(利用同底等高说明面积相等亦可) 4分
当b>-4时,仍有S△ABE =S△ACE成立,理由如下:
由 解得
∴B、C的坐标分别为(-,-+b),(,+b)
作BF⊥y轴,CG⊥y轴,垂足分别为F、G,则BF=CG=
C
B
A
O
x
y
E
G
F
而△ABE 和△ACE是同底的两个三角形,
∴S△ABE =S△ACE. 6分
(3)存在这样的b
∵BF=CG,∠BEF=∠CEG,∠BFE=∠CGE=90°
∴△BEF≌△CEG
∴BE=CE,即E为BC的中点
∴当OE=CE时,△OBC为直角三角形 8分
∵GE=+b-b==GC
∴CE=·,而OE=|b|
∴·=|b|,解得b1=4,b2=-2
∴当b=4或-2时,△OBC为直角三角形 10分
164.(1)证明:连接AD
C
B
A
O
E
D
P
∵AB是⊙O的直径
∴∠ADB=90° 1分
∵点D是BC的中点
∴AD是线段BC的垂直平分线
∴AB=AC 2分
∵AB=BC,∴AB=BC=AC
∴△ABC为等边三角形 3分
(2)解:连接BE
∵AB是直径,∴∠AEB=90°
∴BE⊥AC 4分
∵△ABC是等边三角形
∴AE=EC,即E为AC的中点 5分
∵D是BC的中点,故DE为△ABC的中位线
∴DE=AB=×2=1 6分
(3)解:存在点P使△PBD≌△AED 7分
由(1)、(2)知BD=ED
∵∠BAC=60°,DE∥AB
∴∠AED=120°
∵∠ABC=60°
∴∠PBD=120°
∴∠PBD=∠AED 9分
要使△PBD≌△AED
只需PB=AE=1即可 10分
165.解:(1)由题意可知点A(-2,0)是抛物线的顶点,设抛物线的解析式为y=a(x+2)2
∵其图象与y轴交于点B(0,4)
∴4=4a,∴a=1
∴抛物线的解析式为y=(x+2)2 4分
(2)设点M的坐标为(m,n),则m<0,n>0,n=(m+2)2=m 2+4m+4
5分
-2
4
C
B
A
D
M
O
x
y
设矩形MCOD的周长为L
则L=2(MC+MD)=2(| n|+| m|)
=2(n-m)
=2(m 2+4m+4-m)
=2(m 2+3m+4)
=2(m+)2+ 8分
当m=-时,L有最小值,此时n=
∴点M的坐标为(-,) 10分
D
B
C
A
P′
P
166.(2)①证明:由托勒密定理可知PB·AC+PC·AB=PA·BC 2分
∵△ABC是等边三角形
∴AB=AC=BC
∴PB+PC=PA 3分
②P′D AD 6分
(3)解:如图,以BC为边长在△ABC的外部作等边△BCD,连接AD,则知线段AD的长即为△ABC的费马距离. 8分
B
C
A
30°
D
∵△BCD为等边三角形,BC=4
∴∠CBD=60°,BD=BC=4
∵∠ABC=30°,∴∠ABD=90°
在Rt△ABD中,∵AB=3,BD=4
∴AD===5(km)
∴从水井P到三个村庄所铺设的输水管总长度的最小值为5km
10分
167.解:(1)由题意得:A(6,0),B(0,6) 1分
连结OC,∵∠AOB=90°,C为AB的中点,∴OC=AB
∴点O在⊙C上(没有说明不扣分)
过C点作CE⊥OA,垂足为E,则E为OA的中点,∴点C的横坐标为3
又点C在直线y=-x+6上,∴C(3,3) 2分
∵抛物线过点O,∴c=0
又抛物线过点A、C,∴ 解得:a=-,b=2
∴抛物线的解析式为y=-x 2+2x 3分
(2)∵OA=OB=6,OB 2=OA·OD,∴OD=6 4分
D
B
A
O
C
x
y
E
P1
P2
∴OD=OB=OA,∠DBA=90° 5分
又点B在圆上,∴DB为⊙C的切线 6分
(通过证相似三角形得出亦可)
(3)假设存在点P满足题意
∵C为AB的中点,O在圆上,∴∠OCA=90°
要使以P、O、C、A为顶点的四边形为直角梯形,
则∠CAP=90°或∠COP=90° 7分
若∠CAP=90°,则OC∥AP
∵OC的方程为y=x,∴设AP的方程为y=x+b
又AP过点A(6,0),∴0=6+b,∴b=-6
∴AP的方程为y=x-6 8分
方程y=x-6与y=-x 2+2x联立解得:
故点P1坐标为(-3,-9) 9分
若∠COP=90°,则OP∥AC,同理可求得点P2(9,-9)
(用抛物线的对称性求出亦可)
故存在点P1坐标为(-3,-9)和P2(9,-9)满足题意 10分
168.解:(1)由抛物线y=x 2+bx+c与x轴交于A(-4,0)、B(1,0)两点可得:
解得:
故所求抛物线的解析式为y=x 2+x-2 3分
(2)∵S△CEF =2S△BEF,∴=,= 4分
C
O
A
B
x
y
E
F
∵EF∥AC,∴∠BEF=∠BAC,∠BFE=∠BCA
∴△BEF∽△BAC 5分
∴==,即=
∴BE= 6分
故E点的坐标为(-,0) 7分
(3)解法一:∵抛物线与y轴的交点为C,∴C点的坐标为(0,-2)
设直线AC的解析式为y=kx+b,则 解得:
∴直线AC的解析式为y=-x-2 8分
设P点的坐标为(a,a 2+a-2),则Q点的坐标为(a,-a-2)
∴PQ=(-a-2)-(a 2+a-2)=-a 2-2a=-(a+2) 2+2
即当a=-2时,线段PQ取大值,此时P点的坐标为(-2,-3) 10分
解法二:延长PQ交x轴于D点,则PD⊥AB.要使线段PQ最长,则只须△APC的面积取大值时即可. 8分
设P点的坐标为(x0,y0),则有:
S△APC =S△ADP+S梯形DPCO-S△ACO
C
O
A
B
x
y
P
Q
D
=AD·PD+(PD+OC)·OD-OA·OC
=(4+x0)(-y0)+(-y0+2)(-x0)-×4×2
=-2y0-x0-4
=-2(x02+x0-2)-x0-4
=-x02-4x0
=-(x0+2)2+4
即当x0=-2时,△APC的面积取大值,此时线段PQ最长,则P点的坐标为(-2,-3)
10分
169.解:(1)AG=CE成立
∵四边形ABCD和GFED都是正方形
∴GD=DE,AD=DC 1分
∠GDE=∠ADC=90°
A
B
D
C
F
E
G
图2
∴∠GDA=90°-∠ADE=∠EDC 2分
∴△AGD≌△CED
∴AG=CE 3分
(2)①类似(1)可得△AGD≌△CED
∴∠1=∠2 4分
又∵∠HMA=∠DMC
∴∠AHM=∠ADC=90°
即AG⊥CH 5分
A
B
D
C
F
E
G
图3
H
P
(M)
②解法一:过G作GP⊥AD于P
由题意有GP=PD=×sin45°=1
∴AP=3,则tan∠1== 6分
而∠1=∠2,∴tan∠2==tan∠1=
∴DM=,∴AM=AD-DM= 7分
在Rt△DMC中,CM=== 8分
而△AMH∽△CMD,∴=,即=
∴AH= 9分
连结AC,则AC=
∴CH===
所求CH的长为 10分
解法二:研究四边形ACDG的面积
过G作GP⊥AD于P
由题意有GP=PD=×sin45°=1
∴AP=3,AG= 8分
而以CD为底边的△CDG的高=PD=1
由 S△AGD+S△ACD =S四边形ACDG =S△ACG+S△CDG
得4×1+4×4=×CH+4×1
∴CH= 10分
170.解:(1)∵M(1,-4)是二次函数y=(x+m)2+k的顶点坐标
∴y=(x-1)2-4=x 2-2x-3 2分
令x 2-2x-3=0,解得x1=-1,x2=3
∴A,B两点的坐标分别为A(-1,0),B(3,0) 4分
(2)在二次函数的图象上存在点P,使S△PAB =S△MAB 5分
由(1)知AB=4
设P(x,y),则S△PAB =| AB|×| y|=×4×| y|=2| y|
又S△MAB =| AB|×| -4|=×4×4=8
∴2| y|=×8,∴y=±5
∵二次函数的最小值为-4,∴y=5
当y=5时,x 2-2x-3=5,解得x=-2或x=4
∴P点坐标为(-2,5)或(4,5) 7分
(3)翻折后的图象如图所示
当直线y=x+b(b<1)经过A点时,可得b=1 8分
当直线y=x+b(b<1)经过B点时,可得b=-3 9分
由图象可知,符合题意的b的取值范围为-3<b<1 10分
O
A
B
x
y
M(1,-4)
O
A
B
x
y
M(1,-4)
P
P
O
A
B
x
y
C
D
P
C′
171.解:(1)解方程x 2-10x+24=0得x1=4,x2=6 1分
∵点B在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,且OC<OB
∴点B的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,4) 3分
(2)∵点C(0,4)在二次函数y=ax 2+bx+c的图象上
∴c=4,将A(-2,0)、B(6,0)代入表达式,得
解得 5分
∴所求二次函数的解析式为y=-x 2+x+4 7分
(3)设点P的坐标为P(m,n),则n=-m 2+m+4,PA 2=(m+2)2+n 2
PC 2=m 2+(n-4)2,AC 2=2 2+4 2=20
若∠PAC=90°,则PC 2=PA 2+AC 2
∴ 解得m1=,m2=-2(舍去)
∴n=-×()2+×+4=-
∴P1(,-) 8分
若∠PCA=90°,则PA 2=PC 2+AC 2
∴ 解得m3=,m4=0(舍去)
∴n=-×()2+×+4=
∴P2(,) 9分
若∠APC=90°,则点P应在以AC为直径的圆周上.如图,除A、C两点外,该圆与二次函数的图象无交点,故不存在这样的点P 10分
综上所述,这样的P点有两个:P1(,-),P2(,)
y
x
O
A
B
C
P1
P2
172.解:(1)过点A作AH⊥DC于H,交MN于点G
在梯形ABCD中,∵AB∥CD,AB=2,DC=10,AD=BC=5
∴DH=(10-2)=4,AH==3 2分
∴S梯形ABCD =(AB+DC)·AH=×(2+10)×3=18 4分
(2)四边形MNFE的面积有最大值
∵AB∥CD,MN∥AB,∴MN∥CD,即MN∥EF
∵ME⊥DC,NF⊥DC,∴ME∥NF,∠MEF=90°
∴四边形MNFE是矩形 5分
C
A
B
D
M
N
F
E
H
G
设ME=x,则AG=3-x
∵∠MED=∠AHD=90°,∠MDE=∠ADH
∴△MDE∽△ADH,∴=
即=,∴DE=x
∴MN=DC-2DE=10-x 6分
∴S矩形MNFE =ME·MN=x(10-x)=-x 2+10x=-(x-)2+ 7分
∴当x=时,四边形MNFE的面积有最大值,S最大= 8分
(3)四边形MNFE能为正方形
设ME=x,则由(2)知MN=10-x
当ME=MN,即x=10-x,即x=时,四边形MNFE为正方形 10分
S正方形MNFE =x 2=()2= 12分
173.解:(1)在Rt△COE中,OE=OA=5,OC=3
∴CE===4
∴点E的坐标为(4,3) 2分
∴EB=5-4=1
设DA=x,则DE=x,BD=3-x
在Rt△BDE中,x 2=1 2+(3-x)2,解得x=
y
x
O
B
A
C
E
D
∴点D的坐标为(5,) 3分
设直线DE的解析式为y=kx+b,则
解得
∴直线DE的解析式为y=-x+ ① 4分
(2)设直线OD的解析式为y=k′x,则=5k′,∴k′=
∴直线OD的解析式为y=x
∵EF∥AB,点E的横坐标为4
∴设F(4,yF),∵F在OD上
∴yF =×4=
∴F(4,) 5分
y
x
O
B
A
C
E
D
F
设抛物线的解析式为y=a(x-4)2+
将y=-x+代入y=a(x-4)2+
得a(x-4)2+=-x+
整理得:3ax 2+(4-24a)x+48a-21=0
∵抛物线与直线DE只有一个公共点
∴(4-24a) 2-4×3a×(48a-21)=0,解得a=- 6分
∴抛物线的解析式为y=-(x-4)2+ ② 7分
联立①②解得:x=,y=-
∴该公共点的坐标为(,-) 8分
(3)存在点M、N,使四边形MNED的周长最小 9分
作点D关于x轴的对称点D′ ,作点E关于y轴的对称点E′ ,连接D′E′,分别与x轴、y轴交于点M、N,则点M、N即为所求的点
∴D′(5,-),E′(-4,3),MD=MD′ ,NE=NE′,BD′=,BE′=9
∴MN+NE+ED+DM=MN+NE′+MD′+ED=E′F′+ED
y
x
O
B
A
C
E
D
E′(
D′(
M
N
=+=+
故此时四边形MNED的周长最小值为+
10分
174.解:(1)∵抛物线y=x 2+bx+c经过点(1,-1)和C(0,-1)
∴ 解得
∴抛物线的解析式为y=x 2-x-1 2分
(2)存在点P,使得以P、B、D为顶点的三角形与△OBC全等 3分
在y=x 2-x-1中,令y=0,得x 2-x-1=0
解得x1=-1,x2=2,∵点A在点B的左侧
∴A(-1,0),B(2,0) 4分
∴OA=1,OB=2 5分
∵C(0,-1),∴OC=1 6分
①当△DPB≌△OBC时,BD=OC=1,DP=OB=2
∴P1(3,2) 7分
②当△DBP≌△OBC时,BD=OB=2,DP=OC=1
y
x
B
A
O
C
x=m
D
P
Q1
∴P2(4,1) 8分
(3)过点P作x轴的平行线交抛物线于点Q
①当点P的坐标为(3,2)时,点Q的纵坐标为2
∵点Q在抛物线y=x 2-x-1
∴x 2-x-1=2,解得x1=-2,x2=3
∴Q1(-2,2),∴PQ1=5
∴PQ1≠OA
∴四边形AOPQ1不是平行四边形 9分
y
x
B
A
O
C
x=m
D
P
Q2
Q3
②当点P的坐标为(4,1)时,点Q的纵坐标为1
∵点Q在抛物线y=x 2-x-1
∴x 2-x-1=1,解得x3=,x4=
∴Q2(,1),Q3(,1)
∴PQ2=,PQ3=
∴PQ2≠OA,PQ3≠OA
∴四边形AOPQ2、AOPQ3都不是平行四边形 11分
综上所述,在抛物线上不存在点Q,使得四边形AOPQ为平行四边形
12分
175.解:(1)依题意有
即 2分
∴ 4分
∴抛物线的解析式为:y=x 2-4x-6 5分
(2)把y=x 2-4x-6配方,得y=(x-2)2-10
∴对称轴方程为x=2 7分
顶点坐标(2,-10) 10分
(3)由点P(m,m)在抛物线上
得m=m 2-4m-6 12分
即m 2-5m-6=0
∴m1=6或m2=-1(舍去) 13分
∴P(6,6)
∵点P、Q均在抛物线上,且关于对称轴x=2对称
∴Q(-2,6) 15分
(4)连接AP、AQ,直线AP与对称轴x=2相交于点M
由于P、Q两点关于对称轴对称,由轴对称性质可知,此时的交点M能够使得△QMA的周长最小 17分
设直线AP的解析式为y=kx+b
则 ∴
∴直线AP的解析式为:y=2x-6 18分
O
A
B
x
y
-6
-9
3
P
Q
M
设点M(2,n)
则有n=2×2-6=-2 19分
此时点M(2,-2)能够使得△QMA的周长最小 20分
176.解:(1)延长AC至点E,使CE=CA,连接BE
∵C为OB中点,∴△BCE≌△OCA
A
B
C
D
P
O
E
∴BE=OA,ÐE=ÐOAC
∴BE∥OA,∴△APD∽△EPB
∴=
又∵D为OA中点,OA=OB,∴==
∴==,∴=2 3分
(2)延长AC至点H,使CH=CA,连结BH
∵C为OB中点,∴△BCH≌△OCA
D
C
O
P
H
A
B
∴ÐCBH=ÐO=90°,BH=OA
由=,设AD=t,OD=3t,则BH=OA=OB=4t
在Rt△BOD中,BD==5t
∵OA∥BH,∴△HBP∽△ADP
∴===4
∴BP=4PD=BD=4t,∴BH=BP 6分
∴tanÐBPC=tanÐH=== 7分
(3)tanÐBPC= 10分
177.解:(1)∵抛物线y1=ax 2-2ax+b经过A(-1,0),C(0,)两点
O
A
B
x
y
P
Q
M
C
N
∴ ∴ 2分
∴抛物线的解析式为y1=-x 2+x+ 3分
(2)作MN^AB,垂足为N
O
G
x
y
H
E
F
由y1=-x 2+x+易得M(1,2),N(1,0),A(-1,0),B(3,0)
∴AB=4,MN=BN=2,MB=2,ÐMBN=45°
根据勾股定理有BM 2-BN 2=PM 2-PN 2
∴(2)2-2 2=PM 2-(1-x)2 ① 5分
又ÐMPQ=45°=ÐMBP,∴△MPQ∽△MBP
∴PM 2=MQ·MB=y2· ② 6分
由①②得y2=x 2-x+
∵0≤x<3,∴y2与x的函数关系式为y2=x 2-x+(0≤x<3) 7分
(3)四边形EFHG可以为平行四边形,m、n之间的数量关系是m+n=2(0≤m≤2,且m≠1)
∵点E、G是抛物线y1=-x 2+x+分别与直线x=m,x=n的交点
∴点E、G坐标为E(m,-m 2+m+),G(m,-n 2+n+)
同理,点F、H坐标为(m,m 2-m+),H(n,n 2-n+)
∴EF=m 2-m+-(-m 2+m+)=m 2-2m+1 9分
GH=n 2-n+-(-n 2+n+)=n 2-2n+1 10分
∵四边形EFHG是平行四边形,∴EF=GH
∴m 2-2m+1=n 2-2n+1,∴(m+n-2)(m-n)=0 11分
由题意知m≠n,∴m+n=2(0≤m≤2,且m≠1)
因此,四边形EFHG可以为平行四边形,m、n之间的数量关系是m+n=2(0≤m≤2,且m≠1) 12分
178.(1)∵四边形ABCD为正方形,∴AB=BC
∵BG⊥AP,AG=GE,∴AB=BE
∴BE=BC 3分
P
A
B
C
D
G
N
E
H
(2)过点D作DH⊥AE于H
∵BN平分∠CBE,∴∠EBN=∠CBN
∵AB=BE,∴∠BEN=∠BAP
∵BG⊥AP,∠ABP=90°,∴∠BAP=∠PBG
∴∠BEN=∠PBG
∵∠BNG=∠BEN+∠EBN,∴∠BNG=∠GBN
∴BG=NG
∴BN=NG 5分
∵DH⊥AE,∠DAB=90°,∴∠BAG=∠ADH
又AB=DA,∴△BAG≌△ADH
∴DH=AG,BG=AH=GN,∴DH=HN
∴DN=DH=AG
∴BN+DN=AN 8分
(3)CE= 10分
179.解:(1)把B(3,0)代入y=x 2+bx+3,得0=9+3b+3
∴b=-4
∴抛物线的解析式为y=x 2-4x+3 3分
(2)以AB为直径的⊙N的圆心N是AB的中点,如图1,∴点N的横坐标为
O
A
B
x
y
P
M
N
图1
在y=x 2-4x+3中,令x=0,得y=3
∴A(0,3),又B(3,0),∴OA=3,OB=3
∴AB=,∴⊙N的半径为
∵⊙N与直线PM相切,∴点P的横坐标为+
设直线AB的解析式为y=kx+3,把B(3,0)代入
得0=3k+3,∴k=-1
∴直线AB的解析式为y=-x+3,把点P的横坐标代入
得y=--+3=-
B
y
O
A
x
P
H
M
图2
∴此时点M的坐标为(+,-) 7分
(3)∵点P的横坐标是m,∴P(m,m 2-4m+3),M(m,-m+3)
又m>3,∴PM=m 2-4m+3-(-m+3)=m 2-3m
∵OA=OB=3,∠AOB=90°,∴∠OAB=45°
∵PM∥y轴,∴∠AMH=45°
过点A作AH⊥PM于H,则AH=m
①若AP=AM,如图2,则PM=2HM=2AH
∴m 2-3m=2m,解得m=0(舍去)或m=5
∴-m+3=-5+3=-2
∴M1(5,-2)
图3
O
A
B
x
y
P
H
M
②若AM=PM,如图3,则AM=m 2-3m
在Rt△AMH中,∵∠AMH=45°,∴AM=AH
图4
O
A
B
x
y
P
M
∴m 2-3m=m,解得m=0(舍去)或m=3+
∴-m+3=-3-+3=-
∴M2(3+,-)
③若PA=PM,如图4,则△PAM是等腰直角三角形
∴m=m 2-3m,解得m=0(舍去)或m=4
∴-m+3=-4+3=-1
∴M3(4,-1)
综上所述,△APM能成为等腰三角形,此时点M的坐标为:
M1(5,-2),M2(3+,-),M3(4,-1) 12分
180.解:(1)由题意知:
当0≤t<10时,v=t
当10≤t<130时,v=5
当130≤t≤135时,设BC段的函数关系式为y=kt+b(k≠0) 2分
则 ∴
∴BC:v=-t+135
∴v= 4分
(2)在0≤t<10时,该同学离家路程:×10=25(米)
在10≤t<130时,所走路程:(130-10)×5=600(米)
在130≤t≤135时,所走路程:×5=12.5(米)
∴该同学从家到学校的路程:25+600+12.5=637.5(米) 7分
(3)如图(1),当0≤t<10时,P点的纵坐标:t,∴P(t,t)
∴S=OQ·PQ=t 2 8分
如图(2),当10≤t<130时,∵S=×10×5+5×(t-10)
∴S=5t-25 9分
如图(3),当130≤t≤135时,∵S=×(135+120)×5-×(135-t)2
∴S=-(t-135)2+即S=-t 2+135t-8475
∴S= 10分
Q
P
A
B
C
0
x=t
图(3)
v
t
Q
P
A
0
x=t
图(2)
v
t
图(1)
Q
P
A
0
x=t
v
t
(4)数值相等 11分
181.解:(1)∵抛物线的顶点为C(1,1),∴设其解析式为y=a(x-1)2+1
∵抛物线过原点O,∴0=a(0-1)2+1,∴a=-1
∴y=-(x-1)2+1,即y=-x 2+2x
∴a=-1,b=2,c=0 4分
(2)等腰三角形PFM以PM为底边时,则F在PM的中垂线上,如图(1)
F
M
图(1)
N
P(x,y)
H
∵F(1,),M在y=上,∴MH=-=
∴MP=1,∴Py=
∴=-x 2+2x,∴4x 2-8x+1=0
∴x1=1+,x2=1-
∴P1(1+,),P2(1-,) 8分
在Rt△MNF中,FM 2=FN 2+MN 2,∴FM==1
∴FM=MP=FP,∴△PFM为正三角形 10分
(3)当t=时,即点N与点F重合时,PM=PN恒成立 11分
y=
O
F
M
x
y
P
H
图(2)
N
理由:过P作PH与直线x=1的垂线,垂足为H,如图(2)
在Rt△PNH中,
PN 2=(x-1)2+(t-y)2=x 2-2x+1+t 2-2ty+y 2
PM 2=(-y)2=y 2-y+ 13分
∵点P在抛物线上,∴y=-x 2+2x
∴PN 2=1-y+t 2-2ty+y 2=y 2-y+
∴-y+2ty+-t 2=0,y(2t-)+(-t 2)=0对任意y恒成立
∴2t-=0且-t 2=0,∴t=
故当t=时,PM=PN恒成立 15分
(注:此问通过取特殊点求出的t值为,未证明只给1分)
182.(1)证明:∵AB为⊙O1的直径,∴∠ADB=90°
同理∠BDC=90°
∴∠ADC=180°
∴点D在AC上 3分
(2)如图甲,△ABC是以∠B为直角的直角三角形
O2
(甲图)
O1
A
B
C
D
连结O1D,O1O2,∵DO2是⊙O1的切线
∴∠O1DO2=90°
∵O1D=O1B,O2D=O2B,O1O2为公共边
∴△O1BO2≌△O1DO2
∴∠O1BO2=∠O1DO2=90°
∴△ABC为直角三角形 5分
又∵BD⊥AC
∴∠O2DB=∠O2BD=∠A
(乙图)
O1
O2
A
B
C
D
E
∴tan∠O2DB=tanA== 6分
(3)如图乙,连结O1O2,则AC=2O1O2=AB
令∠O2BD=x,则∠O2DB=∠O2BD=x
∵BE=BD,∴∠E=x
∴∠ABD=∠E+∠BDE=2x,∠ACB=∠ABC=3x
∵BC为⊙O2的直径,∴∠DBC+∠C=4x=90°
∴∠A=180°-6x=45° 9分
183.解:(1)由x 2+bx+c=x+1得x 2+(b-1)x+c-1=0 ①
设交点A(x1,y1),B(x2,y2) (x1<x2)
由题意x1,x2是方程①的两个不同的实根,且x1+x2=0
故
∴c<1 3分
(2)∵AB=2,如图可知| x1-x2|=2,即(x1+x2)2-4x1x2=4
由(1)可知x1+x2=-(b-1),x1x2=c-1
代入上式得:(b-1)2-4(c-1)=4
∴c=(b-1)2≥0,∴c的最小值为0
此时b=1,c=0,抛物线为y=x 2+x 6分
O
A
x
P
B
y
Q
x2
x1
(3)①∵AB=2,由(2)知c=(b-1)2成立
又抛物线与直线的交点在y轴时这一交点为(0,1),即c=1
∴(b-1)2=1,∴b=-1或3
若b=-1,则抛物线为y=x 2-x+1
方程①为x 2-2x=0,∴x1=0,x2=2,∴0<t<2
过P作PQ∥y轴,交AB于Q
则△APQ与△BPQ公共边PQ上的高之和为| x1-x2|=2
而PQ=yQ-yP=(t+1)-(t 2-t+1)=2t-t 2
S(t)=S△APQ+S△BPQ =PQ·| x1-x2|=PQ=2t-t 2=1-(t-1)2
而0<t<2,∴当t=1时,S(t)max=1,此时P(1,1)
若b=3,则抛物线为y=x 2+3x+1
方程①为x 2+2x=0,∴x1=-2,x2=0,∴-2<t<0
同理可得:S(t)=PQ=(t+1)-(t 2+3t+1)=-2t-t 2=1-(t+1)2
而-2<t<0,∴当t=-1时,S(t)max=1,此时P(-1,-1) 8分
②∵当AB=m时,| x1-x2|=m
由①可知△APQ与△BPQ公共边PQ上的高之和为| x1-x2|=m
∴=(x1+x2)2-4x1x2=(b-1)2-4(c-1) ②
∴S(t)=S△APQ+S△BPQ =PQ·| x1-x2|=·m·PQ
=m·(yQ-yP)=m[(t+1)-(t 2+bt+c)]
=m[-t 2+(1-b)t+1-c]=m[()2+1-c-(t-)2]
≤m·=m·=m 3(将②代入)
∴当t=时,S(t)max=m 3
此时(b-1)2=4t 2
由②得4(c-1)=(b-1)2-m 3=4t 2-m 2
∴c=t 2-m2+1,b=1-2t
∴T=t 2+bt+c =t 2+(1-2t)=t 2+(1-2t)t+t 2-m2+1=t+1-m2
∴P(t,T-1)
满足T=t+1-m2 10分
O
A
x
E
B
y
C
F
D
1
2
图(1)
184.解:(1)D点的坐标是(,) 2分
(2)连结OD,如图(1),由结论(1)知:D在∠COA的平分线上
则∠DOE=∠COD=45°
又在梯形DOAB中,∠BAO=45°,∴OD=AB=3
由三角形外角定理得:∠1=∠DEA-45°
又∠2=∠DEA-45°
∴∠1=∠2,∴△ODE∽△AEF 4分
∴=,即=
∴y与x之间的函数关系式为:y=-x 2+x 6分
(3)当△AEF为等腰三角形时,存在EF=AF或EF=AE或AF=AE共3种情况
①当EF=AF时,如图(2),则∠FAE=∠FEA=∠DEF=45°
∴△AEF为等腰直角三角形,D在A′E上(A′E⊥OA),B在A′F上(A′F⊥EF)
O
A
x
E
B
y
C
F
D
图(2)
A′
∴△A′EF与五边形OEFBC重叠部分的面积为四边形BDEF的面积
∵AE=OA-OE=OA-CD=-=
∴AF=AE·sin45°=×=
∴S△AEF =EF·AF=×()2=
S梯形AEDB =(BD+AE)·DE=×(+)×=
∴S四边形BDEF =S梯形AEDB -S△AEF =-= (8分
(注:也可用S阴影=S△A′EF -S△A′BD)
②当EF=AE时,如图(3),此时△A′EF与五边形OEFBC重叠部分的面积为△A′EF面积
∵∠DEF=∠EFA=45°,∴DE∥AB,又DB∥EA
∴四边形DEAB是平行四边形,∴AE=DB=
∴S△A′EF =S△AEF =AE·EF=×()2=1 10分
③当AF=AE时,如图(4),四边形AEA′F为菱形且△A′EF在五边形OEFBC内
∴此时△A′EF与五边形OEFBC重叠部分的面积为△A′EF面积
由(2)知△ODE∽△AEF,则OD=OE=3
∴AE=AF=OA-OE=-3
过F作FH⊥AE于H,则FH=AF·sin45°=(-3)×=4-
∴S△A′EF =S△AEF =AE·FH=×(-3)×(4-)=
综上所述,△A′EF与五边形OEFBC重叠部分的面积为或1或
O
A
x
E
B
y
C
F
D
图(4)
A′
H
O
A
x
E
B
y
C
F
D
图(3)
A′
12分
185.解:(1)∵AB为直径,∴∠ACB=90°
A
O
B
P
D
C
又∵PC⊥CD,∴∠PCD=90°
而∠CAB=∠CPD,∴△ABC∽△PDC,∴=
∴AC·CD=PC·BC 3分
(2)当点P运动到AB弧中点时,过点B作BE⊥PC于点E
∵P是AB中点,∴∠PCB=45°,CE=BE=BC=
又∠CAB=∠CPB,∴tan∠CPB=tan∠CAB=
A
O
B
P
D
C
E
∴PE==(BC)=
从而PC=PE+EC=
由(1)得CD=PC= 7分
(3)当点P在AB上运动时,S△PCD =PC·CD
由(1)可知,CD=PC,∴S△PCD =PC 2
故PC最大时,S△PCD取得最大值;而PC为直径时最大
∴S△PCD的最大值S=×5 2= 10分
186.解:(1)将B(0,1),D(1,0)的坐标代入y=x 2+bx+c得
O
A
B
y
C
x
D
E
2
F
P
解得
∴二次函数的解析式为y=x 2-x+1 3分
(2)设C(x0,y0),则有
解得
∴C(4,3) 6分
由图可知:S= S△ACE - S△ABD,又由对称轴为x=可知E(2,0)
∴S=AE·y0-AD·OB=×4×3-×3×1= 8分
(3)设符合条件的点P存在,令P(a,0):
当P为直角顶点时,如图:过C作CF⊥x轴于F
∵Rt△BOP∽Rt△PFC,∴=,即=
整理得a 2-4a+3=0,解得a=1或a=3
∴所求的点P的坐标为(1,0)或(3,0)
综上所述:满足条件的点P共有二个 12分
187.解法一:
(1)据题意,∵a+h=-,a·h=
∴所求正方形与矩形的面积之比:
== 1分
∵n 2-4mk≥0,∴n 2≥4mk,由a·h=知m,k同号
∴mk>0 2分
(说明:此处未得出mk>0只扣1分,不再影响下面评分)
∴≥=4 3分
即正方形与矩形的面积之比不小于4
(2)∵∠FED=90º,∴DF为⊙O的直径
∴⊙O的面积为:S⊙O=π()2=π=(EF 2+DE 2) 4分
矩形PDEF的面积:S矩形PDEF=EF·DE
∴面积之比:=(+),设=f
则=( f+)=(-)2+ 5分
∵(-)2≥0,∴(-)2+≥ 6分
∴=⊙
,即f=1时(EF=DE),的最小值为 7分
(3)当的值最小时,矩形PDEF的四边相等为正方形
过B点过BM⊥AQ,M为垂足,BM交直线PF于N点,设FP=e
∵BN∥FE,NF∥BE,∴BN=EF,∴BN=FP=e
由BC∥MQ得:BM=AG=h
∵AQ∥BC,PF∥BC,∴AQ∥FP
∴△FBP∽△ABQ 8分
(说明:此处有多种相似关系可用,要同等分步骤评分)
A
O
B
P
D
C
F
E
G
Q
M
N
∴= 9分
∴=,∴AQ=h 10分
∴AQ= 11分
∴线段AQ的长与m,n,k的取值有关
(解题过程叙述基本清楚即可)
解法二:
(1)∵a,h为线段长,即a,h都大于0,
∴ah>0 1分
(说明:此处未得出ah>0只扣1分,不再影响下面评分)
∵(a-h)2≥0,当a=h时等号成立.
故(a-h)2=(a+h)2-4ah≥0 2分
∴(a+h)2≥4ah
∴≥4(*) 3分
即正方形与矩形的面积之比不小于4(叙述基本明晰即可)
(2)设矩形PDEF的边PD=x,DE=y,则⊙O的直径为
S⊙O=π()2 4分
S矩形PDEF=xy
= 5分
A
O
B
P
D
C
F
E
G
Q
== 6分
由(1)(*),≥4
∴≥(4-2)=
⊙
∴的最小值是 7分
(3)当的值最小时,矩形PDEF的四边相等为正方形
∴EF=PF.作AG⊥BC,G为垂足.
∵△AGB∽△FEB,∴= 8分
∵△AQB∽△FPB,∴= 9分
∴=
而EF=PF,∴AG=AQ=h 10分
∴AG=h= 11分
∴线段AQ的长与m,n,k的取值有关
(解题过程叙述基本清楚即可)
188.解:(1)∵直线y=hx+d过点A(-1,0),B(0,1)
∴0=-h+d和1=d,∴h=d=1
∴y=x+1 1分
∵双曲线y=经过点C(x1,y1),∴x1y1=t
以AC为斜边,∠CAO为内角的直角三角形的面积为×y1×(1+x1)
以CO为对角线的矩形面积为x1y1
由题意得:×y1×(1+x1)=x1y1
∵x1,y1都不等于0,∴x1=1,∴y1=2
∴2=,即t=2 2分
(2)∵B(0,1)是抛物线y=mx 2+nx+k的顶点
∴=0,-=1
∴n=0,k=1 3分
∵点C(1,2)在抛物线y=mx 2+nx+k
∴2=m+1,即m=1 4分
(3)设点P的横坐标为p,则纵坐标为p 2+1
联立 求得D点坐标为(-2,-1) 5分
∵抛物线y=ax 2+bx+c经过两个不同的点C,D
解法一:
∴
解得 6分
(说明:如用b表示a,c,或用c表示a,b,均可,后续参照得分)
∴y=ax 2+(a+1)x+(1-2a)
于是:p 2+1≠ap 2+(a+1)p+(1-2a) 7分
∴无论a取何值都有p 2-p≠(p 2+p-2)a 8分
(或者,令p 2-p=(p 2+p-2)a 7分
∵抛物线y=ax 2+bx+c不经过P点
∴此方程无解,或有解但不合题意) 8分
∵a≠0,∴①
解得p=0,p=1,且p≠1,p≠-2,得p=0 9分
∴符合题意的P点为(0,1) 10分
② 解得p=1,p=-2,且p≠0,p≠1
得p=-2 11分
符合题意的P点为(-2,5) 12分
∴符合题意的P点有两个:(0,1)和(-2,5)
解法二:
则有(a-1)p 2+(a+1)p-2a=0 7分
即[(a-1)p+2a](p-1)=0
当p-1=0时,得p=1,为(1,2)此即C点,在y=ax 2+bx+c上 8分
或(a-1)p+2a=0,即(p+2)a=p
当p=0时a=0与a≠0矛盾 9分
得点P(0,1) 10分
或者p=-2时,无解 11分
得点P(-2,5) 12分
故对任意a,b,c,抛物线y=ax 2+bx+c都不经过(0,1)和(-2,5)
解法三:
如图,抛物线y=ax 2+bx+c不经过直线CD上除C,D外的其他点
(只经过直线CD上的C,D点) 6分
由 7分
解得交点为C(1,2),B(0,1)
故符合题意的点P为(0,1) 8分
抛物线y=ax 2+bx+c不经过直线x=-2上除D外的其它点 9分
由 10分
解得交点P为(-2,5) 11分
抛物线y=ax 2+bx+c不经过直线x=1上除C外的其它点
由 解得交点为C(1,2) 12分
故符合条件的点P为(0,1)或(-2,5)
O
A
y
C
x
B
D
(P)
P
(说明:1.仅由图形看出一个点的坐标给1分,看出二个给2分;2.解题过程叙述基本清楚即可)
O
A
C
B
D
P
189.(1)连结OB,∵BC∥OP
∴∠BCO=∠POA,∠CBO=∠POB 1分
又∵OC=OB,∴∠BCO=∠CBO
∴∠POB=∠POA 2分
又∵PO=PO,OB=OA
∴△POB≌△POA 3分
∴∠PBO=∠PAO=90°
∴PB是⊙O的切线 4分
(2)2PO=3BC(写PO=BC亦可)
证明:∵△POB≌△POA,∴PB=PA 5分
∵BD=2PA,∴BD=2PB,∵BC∥PO,∴△DBC∽△DPO 6分
∴==,∴2PO=3BC 7分
注:开始没有写出判断结论,证明正确也给满分
(3)∵△DBC∽△DPO,∴==,即DC=DO,∴DC=2OC 8分
设OA=x,PA=y,则DO=3x,OB=x,BD=2y
在Rt△OBD中,由勾股定理,得(3x)2=x 2+(2y)2,即2x 2=y 2
∵x>0,y>0,∴y=x,OP==x 9分
∴sin∠OPA=== 10分
190.解:(1)∵四边形ABCO是平行四边形,∴OC=AB=4
∴A(4,2),B(0,2),C(-4,0) 1分
∵抛物线y=ax 2+bx+c过点B,∴c=2 2分
由题意,有 解得 3分
∴所求抛物线的解析式为y=-x 2+x+2 4分
(2)将抛物线的解析式配方,得y=-(x-2)2+
∴抛物线的对称轴为x=2 5分
∴D(8,0),E(2,2),F(2,0)
欲使四边形POQE为等腰梯形,则有OP=QE,即BP=FQ
O
A
B
y
C
x
D
E
P
F
Q
∴t=6-3t,即t= 7分
(3)欲使以P、B、O为顶点的三角形与以点Q、B、O为顶点的三角形相似
∵∠PBO=∠BOQ=90°,∴=或=
即PB=OQ或OB 2=PB·OQ
①若P、Q在y轴的同侧,当PB=OQ时,t=8-3t,∴t=2 8分
当OB 2=PB·OQ时,t(8-3t)=4,即3t 2-8t+4=0
解得t1=2,t2= 9分
②若P、Q在y轴的异侧,当PB=OQ时,t=3t-8,∴t=4 10分
当OB 2=PB·OQ时,t(3t-8)=4,即3t 2-8t-4=0,解得t=
∵t=<0,故舍去,∴t= 11分
综上所述,当t=2或t=或t=4或t=秒时,以P、B、O为顶点的三角形与以点Q、B、O为顶点的三角形相似 12分
191.解:(1)120,a=2 2分
(2)由点(3,90)求得,y2=30x
当>0.5时,由点(0.5,0),(2,90)求得,y1=60x-30 3分
当y1=y2时,60x-30=30x,解得x=1
此时y1=y2=30,所以点P的坐标为(1,30) 5分
该点坐标的意义为:两船出发1 h后,甲船追上乙船,此时两船离B港的距离为30 km
6分
求点P的坐标的另一种方法:
由图可得,甲的速度为=60(km/h),乙的速度为=30(km/h)
则甲追上乙所用的时间为=1(h),此时乙船行驶的路程为30×1=30(km)
所以点P的坐标为(1,30)
(3)①当x≤0.5时,由点(0,30),(0.5,0),求得y1=-60x+30
依题意,(-60x+30)+30x≤10. 解得,x≥,不合题意 7分
②当0.5<x≤1时,依题意,30x-(60x-30)≤10
解得x≥,所以≤x≤1 8分
③当x>1时,依题意,(60x-30)-30x≤10
解得x≤,所以1<x≤ 9分
综上所述,当≤x≤时,甲、乙两船可以相互望见 10分
192.解:(1)过点C作CF⊥AB于F,则四边形AFCD为矩形
D
A
B
C
E
P
Q
M
l
F
∴CF=4,AF=2
此时,Rt△AQM∽Rt△ACF 2分
∴=
即=,∴QM=1 3分
(2)∵∠DCA为锐角,故有两种情况:
①当∠CPQ=90°时,点P与点E重合
此时DE+CP=CD,即t+t=2,∴t=1 5分
②当∠PQC=90°时,如备用图1
D
A
B
C
(备用图1)
M
Q
P
E
此时Rt△PEQ∽Rt△QMA,∴=
由(1)知,EQ=EM-QM=4-2t
而PE=PC-EC=PC-(DC-DE)=t-(2-t)=2t-2
∴=,∴t=
综上所述,t=1或 8分
(说明:未综述,不扣分)
D
A
B
C
(备用图2)
M
Q
P
R
F
(3)为定值 9分
当>2时,如备用图2
PA=DA-DP=4-(t-2)=6-t
由(1)得,BF=AB-AF=4
∴CF=BF,∴∠CBF=45°
∴QM=MB=6-t,∴QM=PA
∴四边形AMQP为矩形,∴PQ∥AB 11分
∴△CRQ∽△CAB
∴==== 12分
193.解:(1)∵AO1是⊙O2的切线,∴O1A⊥AO2,∴∠O2AB+∠BAO1=90°
又O2A=O2C,O1A=O1B,∴∠O2CB=∠O2AB,∠O2BC=∠ABO1=∠BAO1
∴∠O2CB+∠O2BC=∠O2AB+∠BAO1=90°,∴O2C⊥O2B,即O2C⊥O1O2
3分
(2)延长O2O1交⊙O1于点D,连结AD
O1
O2
A
B
C
D
∵BD是⊙O1直径,∴∠BAD=90°
又由(1)可知∠BO2C=90°
∴∠BAD=∠BO2C,又∠ABD=∠O2BC
∴△O2BC∽△ABD
∴=
∴AB·BC=O2B·BD,又BD=2BO1
∴AB·BC=2O2B·BO1 6分
(3)由(2)证可知∠D=∠C=∠O2AB,即∠D=∠O2AB,又∠AO2B=∠DO2A
∴△AO2B∽△DO2A
∴=
∴AO22=O2B·O2D
∵O2C=O2A
∴O2C 2=O2B·O2D ①
又由(2)AB·BC=O2B·BD ②
由①-②得O2C 2-AB·BC=O2B 2,即4 2-12 =O2B 2
∴O2B=2,又O2B·BD=AB·BC=12
∴BD=6,∴2AO1=BD=6,∴AO1=3 9分
194.解:(1)分两种情况讨论:
①当m=0时,方程为x-2=0,∴x=2,方程有实数根
②当m≠0时,则一元二次方程的根的判别式
△=[-(3m-1)]2-4m(2m-2)=m 2+2m+1=(m+1)2≥0
不论m为何实数,△≥0成立,∴方程恒有实数根
综合①②,可知m取任何实数,方程mx 2-(3m-1)x+2m-2=0恒有实数根
3分
(2)设x1,x2为抛物线y=mx 2-(3m-1)x+2m-2与x轴交点的横坐标.
x
2
y
O
4
y1=x 2-2x
y2=-(x-2)(x-4)
则有x1+x2=,x1·x2=
由|x1-x2|=
=
=
=||
由|x1-x2|=2得||=2,∴=2或=-2
∴m=1或m=-
∴所求抛物线的解析式为y1=x 2-2x,y2=-x 2+2x-
即y1=x(x-2),y2=-(x-2)(x-4),其图象如图所示 6分
方法2:由mx 2-(3m-1)x+2m-2=0得(x-2)[mx-(m-1)]=0
可知抛物线y=mx 2-(3m-1)x+2m-2不论m为任何不为0的实数时恒过定点(2,0)
∵|x1-x2|=2,可得|2-x2|=2,∴x2=0或x2=4,对应的m的值为m=1或m=-
即所求抛物线的解析式为y1=x 2-2x=x(x-2),y2=-x 2+2x-=-(x-2)(x-4)
6分
(3)在(2)的条件下,直线y=x+b与抛物线y1,y2组成的图象只有两个交点,结合图象,求b的取值范围
当y1=y时,得x 2-3x-b=0,由△=9+4b=0,得b=-
同理 可得△=9-4(8+3b)=0,得b=-
观察函数图象可知当b<-或b>-时,直线y=x+b与(2)中的图象只有两个交点
由 当y1=y2时,有x=2或x=1;当x=1时,y=-1
所以过两抛物线交点(1,-1),(2,0)的直线为y=x-2
综上所述可知:当b<-或b>-或b=-2时,直线y=x+b与(2)中的图象只有两个交点 10分
195.(1)解:y=x 2-x+1(y=(x-2)2) 3分
(2)证明:设点(―m,2m―1)在二次函数y=x 2-x+1的图象上
则有:2m―1=m 2+m+1 4分
整理得m 2―4m+8=0
∵△=(-4)2-4×8=-16<0
∴原方程无解 5分
∴点(―m,2m―1)不在二次函数y=x 2-x+1的图象上 6分
说明:由m 2+m+1―(2m―1)得到(m―1)2+1>0,从而判断点(―m,2m―1)不在二次函数图象上的同样给分
(3)解:①K(0,5)或(0,-3) 8分
②二次函数的图象上存在点P,使得S△POE =2S△ABD
如图,过点B作BF⊥x轴于F,则BF∥CE∥AO,又C为AB中点
∴OE=EF,由y=x 2-x+1和y=x+1可求得点B(8,9)
∴E(4,0),D(4,1),C(4,5),∴AD∥x轴
∴S△ABD =2S△ACD =2××4×4=16 9分
设P(x,x 2-x+1),由题意有:
A
C
B
D
E
O
x
y
2
S△POE =×4(x 2-x+1)=x 2-2x+2 10分
∵S△POE =2S△ABD,∴x 2-2x+2=32
解得x=-6或x=10 11分
当x=-6时,y=×(-6)2-(-6)+1=16
当x=10时,y=×10 2-10+1=16
∴存在点P(-6,16)和P(10,16),使得S△POE =2S△ABD 12分
说明:在求出S△ABD =16后,也可由S△POE =2S△ABD得到△POE的边OE上的高为16,然后由16=x 2-x+1可求出P点坐标
196.解:(1)由题意得:400+4a-2×3a=320 1分
解这个方程,得a=40
即a的值为40 2分
(2)设第40~78分钟时,售票厅排队等候购票的旅客人数y与售票时间x的函数关系式为
y=kx+b,则
3分
解得 ∴y=-5x+520 4分
当x=60时,y=-5×60+520=220
因此,售票到第60分钟时,售票厅排队等候购票的旅客有220人 5分
(3)设同时开放n个售票窗口,依题意得:
400+30×4≤30×3×n 6分
解这个不等式,得n≥ 7分
因为n为整数,所以n=6
即至少需要同时开放6个售票窗口 8分
197.解:(1)延长GM交AD于N,则△NMF∽△AEF
A
E
M
H
G
C
B
D
F
N
∴=
设AN=x,则=
∴NM=2-
∴MG=8-(2-)=6+,MH=12-x
依题意得:(6+)(12-x)=70
即(12+x)(12-x)=140,∴144-x 2=140
∴x=2
∴MH=12-2=10,MG=6+1=7
即矩形MGCH的长为10分米,宽为7分米 6分
(2)∵S矩形MGCH=(6+)(12-x)=72-x 2
∴当x=0,矩形MGCH的面积最大
此时M点与E点重合,即EM为0,矩形MGCH的长为12,宽为8-2=6
周长为:2(12+6)=36(分米) 10分
198.解:(1)由题意知花圃的长为x米,则花圃的宽为米
∴S与x之间函数关系为:S=x()=-x 2+8x(0<x≤10) 3分
(2)依题意得:-x 2+8x=45
整理得:x 2-24x+135=0,解得x=15(舍去)或x=9 4分
∴AB==5(米) 5分
若-x 2+8x>45,则9<x<15
又0<x≤10,∴9<x≤10 6分
∵S=-x 2+8x=-(x 2-24x)=-(x-12)2+48
当9<x≤10时,S随x的增大而增大
∴平行于院墙的一边长大于9米时,就能围成面积比45平方米更大的花圃
8分
(3)x=33,n=2(或x=35,n=4或x=38,n=37) 10分
x、n的值的求解过程如下(原题不作要求,本人添加,仅供参考)
∵中间有n道篱笆,∴花圃的宽为米
∵间隔成的小矩形为正方形,∴有=
∴2nx+3x=77(n+1),∴x=
∵n、x均为正整数且0<x≤40
∴2n+3=7或2n+3=11或2n+3=77
∴ 或 或
199.解:(1)易知△AOB∽△BOC,则=
∴OB2=OA·OC,即2 2=1×OC,∴OC=4
∴点C的坐标为(4,0) 2分
(2)设过A、B、C三点的抛物线的解析式为y=ax 2+bx+c(a≠0),则有:
解得
∴抛物线的解析式为y=-x 2++2 4分
(3)∵OB=2,OC=4,∴BC==
设P、Q的运动时间为t秒,则BP=t,CQ=t.以P、Q、C为顶点的三角形为等腰三角形,有以下三种情况:
①若CQ=PC,如图1所示,则PC=CQ=BP=t
∴2t=BC=,∴t= 6分
②若CQ=PQ,如图2所示,过点Q作QD⊥BC,垂足为D,则有CD=PD
由△ABC∽△QDC,可得PD=CD=t
∴t=-t,解得t= 7分
③若PQ=PC,如图3所示,过点P作PE⊥AC,垂足为E,则EC=QE=PC
∴t=(-t),解得t= 8分
A
B
C
O
Q
P
M
x
y
图3
E
A
B
C
O
Q
P
M
x
y
图2
D
A
B
C
O
Q
P
M
x
y
图1
综上所述,当t=或或时,以P、Q、C为顶点的三角形是等腰三角形
(4)当CQ=PC时,由(3)知t=,∴点P的坐标为(2,1) 9分
∴直线OP的解析式为y=x 10分
由 解得
∴直线OP与抛物线的交点坐标为(1+,)和(1-,)
12分
200.解:(1)1 2分
(2)∵DE∥AB,∴△CDE∽△CAB
∴=
F
A
B
C
D
E
D′
E′
H
由旋转图形的性质得:EC=E′C,DC=D′C
∴= 3分
∵∠ECD=∠E′CD′,∴∠ECD+∠ACE′=E′CD′+∠ACE′
即∠BCE′=∠ACD′,∴△BCE′∽△ACD′ 4分
∴AD′ : BE′=AC : BC= 5分
(3)作BH⊥AC于点H,则BH=BC·sin60°=
∵E为BC中点,∴CE=BC=2
△CDE旋转时,点E′ 在以点C为圆心、CE长为半径的圆上运动
∵CF随着∠CBE′ 的增大而增大,
∴当BE′ 与⊙C相切时,即∠BE′C=90°时,∠CBE′ 最大 6分
此时CF最大,∠CBE′=30°,CE′=BC=2=CE
∴点E′ 在AC上,即点E′ 与点F重合,∴CF=CE′=2 8分
又∵CF最大时,AF最小,且AF=AC-CF=3
∴S△ABF最小 =AF·BH= 10分
201.解:(1)在y=x 2+c中,令y=0,得x 2+c=0,∴x=±;令x=0,得y=c
∴A(0,c),B(-,0),C(,0)
∵△ABC是等腰直角三角形,∴OA=OB
即-c=,∴c=0(舍去)或c=-1
即c的值为-1 3分
(2)四边形BA′DC′ 为平行四边形 4分
由(1)知:A(0,-1),B(-1,0),C(1,0)
△ABC绕点B逆时针方向旋转90°后,点C′ 的坐标为(-1,2) 5分
∵抛物线L2的顶点为C′(-1,2)
∴抛物线L2的解析式为y=(x+1)2+2 6分
∵A(0,-1),∴A′(0,1)
在y=(x+1)2+2中,令x=0,得y=3
∴点D 的坐标为(0,3),∴DA′=3-1=2=BC′
又∠C′BC=90°,∴BC′∥DA′
∴四边形BA′DC′ 为平行四边形 8分
(3)假设存在这样的点C″,过D′ 作D′E⊥BC′ 于E
设顶点为C″ 的抛物线的解析式为y=(x+1)2+k
令x=-1,得y=k;令x=0,得y=1+k
∴C″E=1+k-k=1=D′E,∴△C″D′E是等腰直角三角形,∴∠D′C″E=45°
∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠BCA=45°,∴∠BC′A′=45°
∵C″A″∥C′A′,∴∠BC″A″=45°
∴∠A″C″D′=90° 9分
∴若△A″C″D′ 是一个含有30°内角的三角形,则只能是∠C″A″D′=30°或∠C″D′A″=30°
10分
当∠C″A″D′=30°时,则A″C″= =C″D′=×=
∴BC″=A″C″=×=2
∴C″1(-1,2),C″2(-1,-2) 12分
当∠C″D′A″=30°时,则A″C″=C″D′·tan30°=× =
∴BC″=A″C″=× =
∴C″3(-1,),C″4(-1,- )
综上所述,存在这样的点C″,使得△A″C″D′ 是一个含有30°内角的三角形,
点C″ 的坐标为:(-1,2)或(-1,-2)或(-1,)或(-1,- )
14分
O
A
B
y
x
C
A′
C′
D′
C″
A″
E
O
A
B
y
x
C
A′
C′
D′
C″
A″
O
A
B
y
x
C
A′
C′
D′
C″
A″
O
A
B
y
x
C
A′
C′
D′
C″
A″
202.解:(1)∵二次函数y=x 2+bx+c的图象经过B(3,0)、C(0,-3)两点
∴ 2分
解得:
∴二次函数的表达式为:y=x 2-2x-3 3分
(2)存在点P,使四边形POP′C为菱形.设P点坐标为(x,x 2-2x-3),PP′ 交CO于E
若四边形POP′C为菱形,则有PC=PO
连结PP′,则PE⊥CO于E,∴OE=EC=
∴y=- 6分
令x 2-2x-3=-
解得x1=,x2=(不合题意,舍去)
∴P点的坐标为(,-) 8分
(3)过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,设P(x,x 2-2x-3)
易得直线BC的解析式为y=x-3,则Q点的坐标为(x,x-3)
∴QP=x-3-(x 2-2x-3)=-x 2+3x
S四边形ABPC =S△ABC +S△BPQ+ S△CPQ =AB·OC+QP·FB+QP·OF
=×4×3+(-x 2+3x)×3
=-(x-)2+ 10分
当x=时,四边形ABPC的面积最大
此时y=()2-2×-3=-
∴P点的坐标为(,-),四边形ABPC的最大面积为 12分
O
A
B
x
y
C
P
P′
E
O
A
B
x
y
C
P
Q
F
203.解:(1)在y=-x+中,令y=0,得-x+=0,∴x=3;令x=0,得y=
∴A(3,0),B(0,)
∴tan∠BAO==,∴∠BAO=30°
∴∠BAC=30°,∴∠CAO=60°
O
A
B
x
y
C
P
过C作CD⊥OA于D,则OD=OA-DA=OA-CA·cos60°=3-3×=
CD=CA·sin60°=3×=
∴C(,)
∵点C在双曲线y=(k>0)上,∴=
∴k= 4分
(2)由(1)知双曲线的解析式为y=
将△ABC绕AC的中点旋转180°得到△PCA,则AP=BC=OB=
∠CAP=∠ACB=90°,∴∠OAP=150°
过P作PE⊥x轴于E,则∠PAE=30°
∴OE=OA+AE=OA+AP·cos30°=3+×=
PE=AP·sin30°=×=
∵=,∴点P在双曲线y=上 8分
204.解:(1)AP=EF,AP⊥EF 1分
如图①,∵PE⊥BC,PF⊥DC,∴PE∥DC,PF∥BC
又∵O是对角线DB的中点,点P与点O重合,∴E是BC的中点,F是DC的中点
O
A
B
C
D
(P)
E
F
图①
∴EF∥DB,EF=DB
又∵AP=DB,AP⊥DB
∴AP=EF,AP⊥EF 3分
(2)(1)中的结论仍然成立 4分
如图②,延长AP交EF于G,延长EP交AD于H
∵PE⊥BC,PF⊥DC,∠C=90°,∴四边形PECF为矩形
∵DB为对角线,∠PFD=90°,∴DF=PF
O
A
B
C
D
E
F
图②
P
G
H
∴四边形PFDH为正方形
∴PF=DF=PH=DH,∴AH=FC=PE
∴△APH≌△PEF
∴AP=EF 5分
∠PAH=∠PEF
∵∠PAH+∠APH=90°,∠APH=∠EPG
∴∠PEF+∠EPG=90°,∴∠PGE=90°
∴AP⊥EF 6分
(3)如图③ 8分
(1)中的结论仍然成立,即AP=EF,AP⊥EF 10分
O
A
B
C
D
E
F
图③
P
G
H
提示:延长AB交PF于G,证明△APG≌△FEP
205.解:(1)∵DB⊥DC,∴∠BDC=90°,∴∠BDO+∠ODC=90°
∵∠BDO+∠OBD=90°,∴∠OBD=ODC
又∵∠BOD=∠DOC=90°,∴△BOD∽△DOC
∴=,即=,∴OB=1
∴B(-1,0) 1分
A
B
O
C
D
N
G
F
E
M
y
x
图①
P
Q
H
设经过B、E、C三点的抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-4)
将E(0,4)代入,得4=a(0+1)(0-4),∴a=-1
∴抛物线的解析式为y=-(x+1)(x-4)
即y=-x 2+3x+4 3分
(2)∵y=-x 2+3x+4=-(x-)2+
∴抛物线的对称轴为直线x=
设直线AD的解析式为y=kx+b
则 ∴
∴线AD的解析式为y=x+2,将x=代入,得y=+2=
∴M(,) 4分
若以P、Q、M为顶点的三角形与△AOD相似,则△PQM为等腰直角三角形
设P(x,x+2),则Q(x,-x 2+3x+4)
∴PQ=-x 2+3x+4-(x+2)=-x 2+2x+2
∵PQ∥y轴,∴当点P在对称轴的左侧时,∠MPQ=∠MDE=∠ADO=45°
∴∠PMQ=90°或45°
当点P在对称轴的右侧时,∠MPQ=135°,△PQM与△AOD不相似
①若以M为直角顶点,PQ为斜边,如图①,过点M作MH⊥PQ于H
A
B
O
C
P
N
G
F
E
M
y
x
图②
D
Q
则PQ=2HM,即-x 2+2x+2=2(-x)
∴解得x1=2+(不合题意,舍去),x2=2-
∴x+2=2-+2=4-
∴P1(2-,4-) 6分
②若以Q为直角顶点,PM为斜边,如图②,则PQ=MQ
即-x 2+2x+2=-x,解得x1=(舍去),x2=
∴x+2=+2=
∴P2(,)
A
B
O
C
D
N
G
F
E
M
y
x
图③
P
Q
故存在符合条件的P点,且P点坐标为:
(2-,4-)或(,) 8分
(3)①四边形PMNQ不能成为菱形 10分
②四边形PMNQ能成为等腰梯形,点P的坐标为(,) 12分
提示(原题不作要求,本人添加,仅供参考):
①若四边形PMNQ为菱形,如图③,则PQ=MN
∴-x 2+2x+2=-=,即4x 2-8x+3=0
A
B
O
C
D
N
G
F
E
M
y
x
图④
P
Q
R
S
解得x1=,x2=(舍去),此时PM=(-)=≠MN
∴四边形PMNQ不能成为菱形
②显然,当NQ∥PM时,四边形PMNQ是平行四边形,所以若四边形PMNQ是梯形,只有一种情况:PQ∥MN
若四边形PMNQ为等腰梯形,如图④
则有:( yM+yN )=( yP+yQ )
即+=x+2-x 2+3x+4,整理得:4x 2-16x+15=0
解得x1=(舍去),x2=
∴x+2=+2=
∴四边形PMNQ能成为等腰梯形,点P的坐标为(,)
206.解:(1)①证明:∵△APD和△BPE都是等腰直角三角形,∴∠DAP=∠EPB=45°
A
P
D
B
N
M
E
∴AD∥PE,∴∠DAM=∠PEM,∠ADM=∠EPM
∴△DAM∽△PEM,∴AD : PE=AM : ME
同理可得PD : BE=PN : NE,
∵AD=PD,BE=PE,∴AM : ME=PN : NE
∴MN∥AP,即MN∥AB 3分
②证明:∵MN∥AB,∴∠PMN=∠ACP=45°,∠PNM=∠BPE=45°
∴∠PMN=∠PNM=45°,∴△PMN是等腰直角三角形
∴PM=MN
∵∠APM=∠ABE=45°,∠PAM=∠BAE(公共角)
∴△APM∽△ABE,∴PM : BE=AP : AB=AP :( AP+BP)
∴MN : BP=AP :( AP+BP)
整理得:=+ 6分
(2)解:∵=+
∴MN====[-(AP-AB)2+AB 2]
∴MN≤AB(当AP=AB时,MN取得最大值为AB)
∵AB=4,∴MN ≤1,又∵P不与A,B重合,∴AP<AB,∴MN>0
∴0<MN ≤1 9分
207.解:(1)由题意知:PW∥MN,PQ∥FN,∴∠MNF=∠PWF,∠PWF=∠WPQ
∴MNF=∠WPQ
同理可得:∠NFM=∠PQW或∠NMF=∠PWQ
∴△FMN∽△QWP 2分
(2)∵△FMN∽△QWP,∴当△FMN为直角三角形时,△PQW也为直角三角形
图(1)
A
B
C
D
F
W
M
P
Q
N
当0≤x≤4时,若∠NMF=90°,则有MF 2+MN 2=FN 2
即( x 2+2 2 )+( 4-x )2+( 6-x )2=( 4-x )2+4 2,此方程无实数解
若∠MNF=90°,则有MN 2+FN 2=MF 2
即( 4-x )2+( 6-x )2+( 4-x )2+4 2= x 2+2 2
解得x=4或x=10(舍去) 3分
图(2)
A
B
C
D
F
W
M
P
Q
N
若∠NFM=90°,则有MF 2+FN 2=MN 2
即( x 2+2 2 )+( 4-x )2+4 2=( 4-x )2+( 6-x )2
解得x= 4分
所以,当x=或x=4时,△PQW为直角三角形 5分
当0≤x<,<x<4时,△PQW不为直角三角形 6分
(3)在0≤x≤4时间段,当x=4时,点M与点A重合,线段MN最短,此时MN=2
7分
当4<x≤6时,如图(2)
∵MN 2=AM 2+AN 2=( x-4 )2+( 6-x )2
=2x 2-20x+52
=2( x-5 )2+2 8分
∴当x=5时,MN 2有最小值2,即线段MN最短,此时MN=
综上所述,当x=5时,线段MN最短,此时MN= 9分
208.解:(1)如图,连结OA、OB,设OP与AB的交点为F,则有OA=1
∵弦AB垂直平分线段OP,∴OF=OP=,AF=BF
在Rt△AOF中,∵AF===
∴AB=2AF= 4分
(2)∠ACB是定值 5分
理由:由(1)易知∠AOB=120°
连结AD、BD,∵点D为△ABC的内心,∴∠CAB=2∠DAB,∠CBA=2∠DBA
∵∠DAB+∠DBA=∠AOB=60°,∴∠CAB+∠CBA=120°
∴∠ACB=60°(定值) 8分
C
P
D
O
B
A
E
F
G
H
(3)记△ABC的周长为l,设AC、BC与⊙D的切点分别为G,H,连结DG,DC,DH
则有DG=DH=DE,DG⊥AC,DH⊥BC
∴S =S△ABD+S△ACD+S△BCD
=AB·DE+AC·DG+BC·DH
=(AB+BC+AC)·DE=l·DE
∵=,∴=,∴l=DE
∵CG,CH是⊙D的切线,∴∠GCD=∠ACB=30°
∴在Rt△CGD中,CG===DE,∴CH=CG=DE
又由切线长定理可知AG=AE,BH=BE
∴l=AB+BC+AC=+DE=8DE,解得DE= 13分
∴△ABC的周长为 14分
A
D
y
B
C
O
E
x
图1
209.解:(1)由题意得点B的坐标为(3,1)
若直线经过点A(3,0)时,则b=
若直线经过点B(3,1)时,则b=
若直线经过点C(0,1)时,则b=1
①若直线与折线OAB的交点在OA上,即1<b≤时,如图1
此时E(2b,0)
∴S =OE·CO=×2b×1=b 4分
②若直线与折线OAB的交点在BA上,即<b<时,如图2
A
D
y
B
C
O
E
x
图2
此时E(3,b-),D(2b-2,1)
∴S =S矩形OABC -(S△COD+S△AOE+S△BDE )
=3-[(2b-2)×1+×3(b-)+(5-2b)(-b)]
=b-b 2
∴S = 8分
A
D
y
B
C
O
E
x
图3
B1
A1
M
O1
C1
N
H
(2)如图3,设O1A1与CB相交于点M,OA与C1B1相交于点N,则矩形O1A1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积即为四边形DNEM的面积
由题意知,DM∥NE,DN∥ME,∴四边形DNEM为平行四边形
根据轴对称知,∠MED=∠NED
又∠MDE=∠NED,∴∠MED=∠MDE
∴MD=ME,∴平行四边形DNEM为菱形 10分
过点D作DH⊥OA,垂足为H
由题易知,tan∠DEN=,DH=1,∴HE=2
设菱形DNEM的边长为a,则在Rt△DHN中,由勾股定理得:
a 2=(2-a )2+1 2,∴a= 12分
∴S四边形DNEM =NE·DH=×1= 13分
故矩形O1A1B1C1与矩形OABC重叠部分的面积不发生变化,面积始终为
14分
210.解:(1)过C作CE⊥AB于E,连接CA、CD
O
D
C
A
B
E
m
∵∠CDA=∠BCD+∠CBD===∠CAD
∴AC=CD
∵=,∴BD=CD,∴BCD=∠CBD
∴∠CDA=2∠CBD,∴∠CAD=2∠CBD
∵AB是直径,∴∠ACB=90°
∴∠CAD+∠CBD=90°,∴2∠CBD+∠CBD=90°
∴∠CBD=30°,∴∠CDA=60°
∴△CAD是等边三角形,∴AD=CD
∴AD=BD,∴ 必经过圆心O 4分
(2)∵AC=CD,∴=
∵=2,∴====半圆
连接CO,则∠OPC=×180°=45°
∴CE=OE=OC=×4=
∴BE=OE+OB=+4
∴BC== 7分
A
D
y
B
C
O
x
图1
M
211.解:(1)∵抛物线y=ax 2+c经过A(-2,0),B(-1,-3)
∴ 解之得:
∴抛物线的解析式为y=x 2-4 3分
(2)如图1,连接BD,交y轴于点M,则点M就是所求作的点
设BD的解析式为y=kx+b
则 ∴
∴BD的解析式为y=x-2,令x=0,则y=-2
∴M(0,-2) 5分
A
D
y
B
C
O
x
图2
M
P1
P2
N
P3
(3)如图2,连接AM,设BC与y轴的交点为N,则N(0,-3)
由(2)知,OM=OA=OD=2,∠AMB=90°
∴BN=MN=1,AM=,BM=
∴S△ABM=AM·BM=×=2
设P(x,x 2-4),依题意有:AD·| x 2-4|=4×2
即×4·| x 2-4|=4×2,整理得:| x 2-4|=4
解之得:x1=,x2=,x3=0
故符合条件的P点有三个:P1(,4),P2(,4),P3(0,-4)
9分
212.解:(1)OE=5,r=2,CH=2 3图2
A
D
y
B
H
O
x
M
C
E
Q
P
F
分
(2)如图2,连接QC、QD,则∠CQD=90°
∠PHC=∠PDQ,∠CPH=∠QPD
∴△CPH∽△QPD,∴=
即=,∴QD=3
∵CD=4,∴cos∠QHC=cos∠QDC= 6分
(3)如图3,连接AK、AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,则∠GTA=90°
∴∠1+∠2=90°图3
A
D
y
B
H
O
x
M
N
C
E
K
T
F
G
1
2
3
4
5
∵∠3=∠2,∴∠1+∠3=90°
∵∠4+∠3=90°,∠5=∠4,∴∠1=∠5
又∠NMA=∠AMK,∴△NMA∽△AMK
∴=,即MN·MK=AM 2=4
故存在常数a,始终满足MN·MK=a,常数a=4
9分
A
D
B
C
O
P
E
213.解:(1)当BD=AC=4时,△PAD是以AD为底边的等腰三角形
∵P是优弧BAC的中点,∴=
∴PB=PC
∵BD=AC=4,∠PBD=∠PCA
∴△PBD≌△PCA
∴PA=PD,即△PAD是以AD为底边的等腰三角形
4分
(2)由(1)可知,当BD=4时,PD=PA,AD=AB-BD=6-4=2
过点P作PE⊥AD于E,则AE=AD=1
∵∠PCB=∠PAD
∴cos∠PAD=cos∠PCB==
∴PA= 9分
214.解:(1)∠ABE=∠CBD=30° 1分
在△ABE中,AB=6
A
D
y
B
H
O
x
M
C
E
P
F
N
G
BC=BE==
CD=BC·tan30°=×=4
∴OD=OC-CD=6-4=2
∴B(,6),D(0,2)
设BD所在直线的函数解析式为y=kx+b
则 ∴
∴BD所在直线的函数解析式为y=x+2 3分
(2)∵EF=EA=AB·tan30°=,∠FEG=180°-∠FEB-∠AEB=60°
又∵FG⊥OA
∴FG=EF·sin60°=3,GE=EF·cos60°=,OG=OA-AE-GE=
又H为FG中点
∴H(,) 4分
∵抛物线y=ax 2+bx+c经过B(,6)、H(,)、D(0,2)三点
∴ ∴
∴抛物线的解析式为y=x 2-x+2 5分
(3)∵PM=(x+2)-(x 2-x+2)=-x 2+x
MN=6-(x+2)=4-x
h=PM-MN=(-x 2+)-(4-x)=-x 2+x-4 6分
h
O
x
由-x 2+x-4得x1=,x2=
该函数的简图如图所示: 7分
当0<x<时,h<0,即PM<MN
当x=时,h=0,即PM=MN
当<x<时,h>0,即PM>MN 9分
215.解:(1)(ⅰ)如图①,若点D在线段AB上
由于∠ACB>∠ABC,可以作一个点D满足∠ACD=∠ABC
使得△ACD∽△ABC 2分
(ⅱ)如图②,若点D在线段AB的延长线上
则∠ACD>∠ACB>∠ABC,与条件矛盾
因此,这样的点D不存在 4分
(ⅲ)如图③,若点D在线段AB的反向延长线上
由于∠BAC是锐角,则∠BAC<90°<∠CAD
不可能有△ACD∽△ABC
因此,这样的点D不存在 6分
综上所述,这样的点D有一个 8分
注:(ⅲ)中用“∠CAD是钝角,△ABC中只可能∠ACB是钝角,而∠CAD>∠ACB”说明不存在点D亦可
(2)若∠BAC为锐角,由(1)知,这样的点D有一个 9分
若∠BAC为直角,这样的点D有两个 10分
若∠BAC为钝角,这样的点D有一个 11分
注:(2)的第一个解答不写不扣分,第二个解答回答“这样的点D有一个”给1分
A
B
C
D
图②
A
B
C
D
图②
A
B
C
D
图①
216.解:(1)由已知A(0,6)、B(6,6)在抛物线上
得方程组: 1分
A
y
C
O
x
B
E
F
R1(9,3)
R2(3,9)
R1(3,3)
解得: 3分
(2)①运动开始t秒时,EB=6-t,BF=t
S=EB·BF=(6-t)t=-t 2+3t 4分
∵S=-t 2+3t=-(t-3)2+
∴当t=3时,S有最大值 5分
②当S取得最大值时,由①知t=3,所以BF=3,CF=3,EB=6-3=3
若存在某点R,使得以E、B、R、F为顶点的四边形是平行四边形,
则FR1=EB且FR1∥EB,即可得R1为(9,3)、(3,3) 6分
或者ER2=BF且ER2∥BF,可得R2为(3,9) 7分
再将所求得的三个点代入y=-x 2+x+6,可知只有点(9,3)在抛物线上,因此抛物线上存在点R1(9,3),使得四边形EBRF为平行四边形 8分
217.(1)证明:∵l1≤2R,l1≤2R,l1≤2R
∴l1+l2+l3≤3×2R<π×2R=C 2分
∴l1+l2+l3<C 3分
(2)解:①如图,根据题意可知⊙O1与与x轴、y轴分别相切
O1
y
x
O
E
F
M
N
l
H
设直线l与⊙O1相切于点M,则O1M⊥l,过点O1作直线NH⊥x轴,与l交于点N,与x轴交于点H
∵直线l与x轴、y轴分别交于点E(-b,0)、F(0,b)
O1
y
x
O
E
D
A
C
B
∴OE=OF=b,∴∠NEO=45°,∴∠ENO1=45°
在Rt△O1MN中,O1N=O1M÷sin45°=R
∴点N的坐标为N(R,R+R) 4分
把点N坐标代入y=kx+b得:R+R=R+b,解得:b=R
5分
②如图,设经过点O、O1的直线交⊙O1于点A、D
则由已知,直线OO1:y=x圆与反比例函数图象的对称轴
当反比例函数y=的图象与⊙O1直径AD相交时(点A、D除外)
则反比例函数y=的图象与⊙O1有两个交点
过点A作AB⊥x轴交x轴于点B,过O1作O1C⊥x轴于点C
则OO1=O1C÷sin45o=R,OA=R+R
∴OB=AB=OA·sin45o=(R+R)·=R+R
∴A(R+R,R+R),将点A的坐标代入y=
解得:k=(+)R 2 6分
同理可求得点D的坐标为D(R-R,R-R)
将点D的坐标代入y=,解得:k=(-)R 2 7分
∴当反比例函数y=(k>0)的图象与⊙O1有两个交点时,k的取值范围是:
(-)R 2< k <(+)R 2 8分
218.(1)证明:连接OP
A
C
O
B
D
P
∵PD与⊙O相切,∴OP⊥PD
∵AC⊥PD,∴OP∥AC
∵OP=OA=OB=AB,∴OP=AC
∴AB=AC 6分
(2)解:连接AP
∵AB=AC,P为BC的中点,∴AP⊥BC
在Rt△CDP与Rt△CPA中,∠C=∠C
∴Rt△CDP∽Rt△CPA,∴=
∵BC=6,AB=4,∴PC=3,AC=4,∴=
∴CD= 12分
219.解:(1)A(5,0) 1分
由抛物线经过点O,可设抛物线的解析式为y=ax 2+bx 2分
把A(5,0)、B(-3,-4)代入y=ax 2+bx,得:
解得 4分
∴抛物线的解析式为y=-x 2+x 5分
(2)如图①,∵y=-x 2+x=-( x-)2+
∴抛物线的对称轴是直线x=,点O、A关于直线x=对称
连接AB交直线x=于点C,则点C使BC+OC的值最小 6分
A
x
y
B
O
C
图①
设直线AB的解析式为y=kx+b
则 解得
∴直线AB的解析式为y=x- 8分
把x=代入y=x-,得y=-
∴点C的坐标为(,-) 9分
(3)如图②,过点P作y轴的平行线交AB于点D,设点P的横坐标为x,
则P(x,-x 2+x),D(x,x-) 10分
A
x
y
B
O
图②
P
D
∴S△PAB =S△PAD +S△PBD =PD·(xA-xB)
=(yP-yD )(xA-xB)
=[(-x 2+x )-(x-)]×[5-(-3)]
=-x 2+x+10=-(x-1 )2+
∴当x=1时,S△PAB 的最大值为 12分
把x=1代入y=-x 2+x,得y=
∴此时点P的坐标为(1,) 13分
220.(1)证明:将点P(2,1)代入y=x 2+bx+c+1得:1=2 2+2b+c+1 1分
整理得:c=-2b-4 2分
(2)解:∵c=-2b-4,∴bc=b(-2b-4)=-2(b+1)2+2 4分
∵-2<0,∴当b=-1时,bc有最大值2 5分
(3)解:由题意得:AB×1=
∴AB=| x2-x1|=,即| x2-x1|2= 6分
亦即(x1+ x2)-4x1x2= 7分
由根与系数的关系得:x1+ x2=-b,x1x2=c+1=-2b-4+1=-2b-3
8分
代入(x1+ x2)-4x1x2=得:(-b)2-4(-2b-3)=
整理得:b 2+8b+=0 9分
解得:b 1=-,b 2=-,经检验均合题意 10分
图1
A
B
O
(P)
F
D
C
E
M
221.(1)解:当点P与点O重合时(如图1)
∵CE是直径,∴∠CDE=90° 1分
∵∠CDE+∠FDM=180°,∴∠FDM=90° 2分
(2)证明:当点P在OA上运动时(如图2)
∵OP⊥CE,∴==,CP=EP
∴CM=EM,∴∠CMP=∠EMP
∵∠DMO=∠EMP,∴∠CMP=∠DMO
∴∠CMP+∠DMC=∠DMO+∠DMC
∴∠DMF=∠CMO 3分
∵∠D所对的弧是,∠COM所对的弧是
图2
A
B
O
F
D
C
E
M
P
∴∠D=∠COM 4分
∴△DFM∽△OCM,∴=
∴FM·OC=DF·MC
∵OB=OC,∴FM·OB=DF·MC 5分
当点P在OB上运动时(如图3)
证法一:连结AC,AE
∵OP⊥CE,∴==,CP=EP
∴CM=EM,∴∠CMO=∠EMO
∵∠DMF=∠EMO,∴∠DMF=∠CMO 6分
∵∠CDE所对的弧是,∠CAE所对的弧是
图3
A
B
O
F
D
C
E
M
P
∴∠CDE+∠CAE=180°
∵∠CDE+∠FDM=180°,∴∠FDM=∠CAE
∵∠CAE所对的弧是,∠COM所对的弧是
∴∠CAE=∠COM
∴∠FDM=∠COM 7分
∴△DFM∽△OCM,∴=
∴FM·OC=DF·MC
∵OB=OC,∴FM·OB=DF·MC 8分
证法二:∵OP⊥CE,∴==,==,CP=EP
∴CM=EM,∴∠CMO=∠EMO
∵∠DMF=∠EMO,∴∠DMF=∠CMO 6分
∵∠CDE所对的弧是
∴∠CDE= 度数的一半= 的度数=180°- 的度数
∴∠FDM=180°-∠CDE=180°-(180°-)= 的度数
∵∠COM= 的度数
∴∠FDM=∠COM 7分
∴△DFM∽△OCM,∴=
∴FM·OC=DF·MC
∵OB=OC,∴FM·OB=DF·MC 8分
222.(1)证明:∵CE平分∠BCA,∴∠BCE=∠PCE
A
B
N
F
D
C
E
M
P
又MN∥BC,∴∠BCE=∠PEC
∴∠PCE=∠PEC,∴PE=PC 2分
同理可证PF=PC
∴PE=PF 3分
(2)解:不可能 4分
理由如下:
方法1:∵由(1)可知,PE=PF=PC,又PC+PF>CF
∴PE+PF>CF
即EF>CF 5分
又菱形的四条边都相等,所以四边形BCFE不可能是菱形 6分
方法2:若四边形BCFE为菱形,则BF⊥CE
由(1)可知CF⊥CE 5分
因为在平面内过同一点F不可能有两条直线同垂直于一条直线,所以BF⊥CE不能成立,所以四边形BCFE不可能是菱形 6分
(3)解:若四边形AECF是正方形,则AP=CP,∠ACE=∠ECF=45°
∵∠BCE=∠PCE,∴∠BCA=90° 7分
又∵=,∴=
即tan∠B= 8分
∴∠B=60°,∴∠A=30° 9分
223.解:(1)方法1:∵B(4,1),则A(4,0),设OD=x,则DA=4-x
∵D是以BC为直径的圆与x轴的交点,∴∠CDB=90°
∴∠ODC+∠BDA=90°
∵∠OCD+∠ODC=90°,∴∠OCD=∠BDA
∴Rt△OCD∽Rt△ADB
∴=,即= 1分
解得x1=1,x2=3
∴D(3,0),E(1,0) 2分
方法2:设BC的中点为G,过G作GH⊥x轴于H,连接GD、GE
O
E
D
A
B
C
y
x
G
H
∵=2,=2
∴G(2,2),∴H(2,0) 1分
∵BC==,GH=2-0=2
又DG=EG=BG=BC=
∴HD=EH==1
∴D(3,0),E(1,0) 2分
(2)设过B、C、D三点的抛物线的函数关系式为y=ax 2+bx+c,则
3分
解得 4分
∴所求抛物线的函数关系式为y=x 2-x+3 5分
(3)方法1:假设存在这样的点Q,分两种情况讨论:
①当∠BDQ=90°时,由于∠BDC=90°,且点C在抛物线上,故点Q与点C重合
∴Q1(0,3) 7分
②当∠DBQ=90°时,过点B作平行于DC的直线BQ,假设直线BQ交抛物线于另一点Q
由D(3,0),C(0,3)可得直线DC的解析式为y=-x+3
∵BQ∥DC,故可设直线BQ为y=-x+m
将B(4,1)代入,得m=5(或将直线DC向上平移2个单位与直线BQ重合)
∴直线BQ为y=-x+5
O
E
D
A
B
C
y
x
(Q1)
Q2
由 得 或
又点B(4,1),∴Q2(-1,6)
故该抛物线上存在两点(0,3),(-1,6)满足条件 9分
方法2:假设存在这样的点Q(x,x 2-x+3)
过Q作QN⊥x轴于N,分两种情况讨论:
①当∠BDQ=90°时,则∠NDQ+∠BDA=90°
∵∠DNQ=∠BAD=90°,∴∠NDQ+∠NQD=90°
∴∠NQD=∠BDA,∴△NDQ∽△ABD
∴=,即= 6分
解得x1=0,x2=3
当x1=0时,y1=3;当x2=3时,y2=0
∴Q1(0,3),Q2(3,0)(与点D重合,舍去) 7分
②当∠DBQ=90°时,则有DQ 2=BD 2+BQ 2
∵B(4,1),D(3,0),Q(x,x 2-x+3)
∴DQ 2=(x-3)2+(x 2-x+3)2
BD 2=(4-3)2+(1-0)2=2
BQ 2=(x-4)2+(x 2-x+3-1)2
∴(x-3)2+(x 2-x+3)2=2+(x-4)2+(x 2-x+3-1)2
整理得:x 2-3x-4=0,解得x3=-1,x4=4 8分
当x3=-1时,y3=6;当x4=4时,y4=1
∴Q3(-1,6),Q4(4,1)(与点B重合,舍去)
综上所述,抛物线上存在点Q1(0,3)和Q2(-1,6),使△BDQ是以BD为直角边的直角三角形 9分
224.解:(1)设A(x1,0),B(x2,0)
当△ABC为直角三角形时,显然∠ACB=90°
O
B
x
y
A
C
D
图1
由抛物线的对称性可知△ABC为等腰直角三角形
如图1,过C作CD⊥AB于D,则AB=2CD
∵抛物线与x轴有两个交点,∴△=b 2-4ac>0
AB=|x1-x2|=
===
CD=
O
B
x
y
A
C
D
图2
∵a≠0,∴=
∵b 2-4ac≠0,∴=2
∴b 2-4ac=4 5分
(2)当△ABC为等边三角形时,如图2,过C作CD⊥AB于D
则CD=AB
即=,∴=
∴b 2-4ac=12 10分
225.解:(1)∵二次函数y2=mx 2-3(m-1)x+2m-1的图象关于y轴对称
∴3(m-1)=0,∴m=1
∴y2=x 2+1
(2)存在满足条件的二次函数y3
∵y1-y2=2x-(x 2+1)=-x 2+2x-1=-(x-1)2≤0
∴对于任意一个实数x,y1≤y2均成立
又二次函数y3=ax 2+bx+c的图象经过点(-5,2)
∴25a-5b+c=2 ①
当x=1时,有y1=y2=2,y3=a+b+c
而对于任意一个实数x,都有y1≤y3≤y2成立,则
2≤a+b+c≤2
∴a+b+c=2 ②
由式①、②得b=4a,c=2-5a
∴y3=ax 2+4ax+(2-5a)
当y1≤y3时,有2x≤ax 2+4ax+(2-5a)
即ax 2+(4a-2)x+(2-5a)≥0
∴二次函数y=ax 2+(4a-2)x+(2-5a)对于一切实数x,函数值大于或等于零
∴ 即
∴a=
当y3≤y2时,有ax 2+4ax+(2-5a)≤x 2+1
即(1-a)x 2-4ax+(5a-1)≥0
∴二次函数y=(1-a)x 2-4ax+(5a-1)对于一切实数x,函数值大于或等于零
∴ 即
∴a=
综上,a=,∴b=,c=
故存在二次函数y3=x 2+x+,对于任意一个实数x,都有y1≤y3≤y2
成立
E
D
A
B
C
F
G
图1
226.解:(1)如图1,过A作AG⊥AB交BC于G
∵正方形ADEF,∴AD=AF
∵∠DAG+∠BAD=90º,∠FAB+∠BAD=90º
∴∠DAG=∠FAB
∵∠AGD+∠ABD=90º,∠ABF+∠ABD=90º
∴∠AGD=∠ABF
∴△ADG≌△AFB,∴AG=AB
∴∠ABC=45º 5分
(2)如图2,过A作AH⊥BC交BC的延长线于H,则∠AHB=90º
又∠ABC=45º,∴AH=BH=AB·sin45º=×=4
P
A
D
E
F
B
C
H
图2
G
K
设BD=x,则DH=4-x
∵∠DPB+∠PDB=90º,∠ADH+∠PDB=90º
∴∠DPB=∠ADH,又∠DBP=∠AHD=90º
∴△DPB∽△ADH,∴=
即=
∴PB=-x 2+x=-( x-2)2+1
∵0≤x≤3,∴当x=2时,BP取最大值1
此时DH=4-2=2
设AB与DE相交于G,过G作GK⊥BD,垂足为K
则△DGK∽△DPB,∴==2,∴KD=2GK
又∠ABC=45º,∴BK=GK,∴KD=2BK
由BK+KD=BD得BK+2BK=2,∴GK=BK=
正方形ADEF与△ABC重叠部分为△ADG
S△ADG =S△ABD - S△GBD
=BD·AH-BD·GK
=(2×4-2×)
= 10分
227.解:(1)由图象得乙船在逆流中行驶的速度为6km/h
∵甲、乙两船在静水中的速度相同,∴甲船在逆流中行驶的速度为6km/h
S/km
t/h
24
2
2.5
3.5
4
O
甲
乙
∴甲船在逆流中行驶的路程为6×(2.5-2)=3(km)
设甲船顺流的速度为a km/h,由图象得2a-3+(3.5-2.5)a=24
解得a=9
当0≤x≤2时,S=24-9t
当2≤x≤2.5时,设S=24-(-6t+b1)=6t+24-b1
把t=2,S=6代入,得b1=30
∴S=-6t-6
当2.5≤x≤3.5时,设S=24-(9t+b2)=-9t+24-b2
把t=3.5,S=0代入,得b2=-7.5
∴S=-9t+31.5
综上,甲船到B港的距离S与行驶时间t之间的函数关系式如下:
S= 6分
(2)水流速度为(9-6)÷2=1.5(km/h)
设甲船从A港航行t小时救生圈落入水中,根据题意,得9t+1.5( 2.5-t )=9×2.5-7.5
解得t=1.5(h)
救生圈在水中漂流的路程为1.5( 2.5-1.5)=1.5(km) 8分
(3)甲船发现救生圈落入水中时,甲船到救生圈的距离为(2.5-2)( 6+1.5)=3.75(km)
10分
B
x
y
A
O
P
C
D
E
N
M
H
228.解:(1)∵直线y=-x+b平分矩形OABC的面积,∴其必过矩形的中心
由题意得矩形的中心坐标为(6,3),∴3=-×6+b
解得b=12 2分
(2)假设存在ON平分∠CNM的情况
①当直线PM与边BC和边OA相交时,过O作OH⊥PM于H
∵ON平分∠CNM,OC⊥BC,∴OH=OC=6
由(1)知OP=12,∴∠OPM=30°
∴OM=OP·tan30°=
当y=0时,由-x+12=0解得x=8,∴OD=8
∴DM=8- 4分
B
x
y
A
O
P
C
D
E
N
M
H
②当直线PM与直线BC和x轴相交时
同上可得DM=8+(或由OM=MN解得) 6分
(3)假设沿DE将矩形OABC折叠,点O落在边BC上O′ 处
连结PO′、OO′,则有PO′=OP
由(1)得BC垂直平分OP,∴PO′=OO′
∴△OPO′ 为等边三角形,∴∠OPD=30°
而由(2)知∠OPD>30°
所以沿DE将矩形OABC折叠,点O不可能落在边BC上 7分
设沿直线y=-x+a将矩形OABC折叠,点O恰好落在边BC上O′ 处
连结P′O′、OO′,则有P′O′=OP′=a
B
x
y
A
O
P
C
D
E
O′
由题意得:CP′=a-6,∠OPD=∠AO′O
在Rt△OPD中,tan∠OPD=
在Rt△OAO′ 中,tan∠AO′O=
∴=,即=,AO′=9
在Rt△AP′O′ 中,由勾股定理得:( a-6 )2+9 2=a 2
解得a=,12-=
所以将直线y=-x+12沿y轴向下平移个单位得直线y=-x+,将矩形OABC沿直线y=-x+折叠,点O恰好落在边BC上 10分
B
x
y
A
O
P
C
D
E
O′
P′
229.解:(1)连接OE,OC 1分
B
A
O
C
E
D
∵CB=CE,OB=OE,OC=OC
∴△OBC≌△OEC(SSS)
∴∠OBC=∠OEC 2分
又∵DE与⊙O相切于点E
∴∠OEC=90° 3分
∴∠OBC=90°
B
A
O
C
E
D
G
F
∴BC为⊙O的切线 4分
(2)过点D作DF⊥BC于点F
∵AD,DC,BG分别切⊙O于点A,E,B
∴DA=DE,CE=CB 5分
设BC=x,则CF=x-2,DC=x+2
在Rt△DFC中,(x-2)2+()2=(x+2)2
解得x= 6分
∵AD∥BG,∴∠DAE=∠EGC
∵DA=DE,∴∠DAE=∠AED
∵∠AED=∠CEG,∴∠EGC=∠CEG
∴CG=CE=CB= 7分
∴BG=5
∴AG== 8分
解法一:连接BE
∵S△ABG =AB·BG=AG·BE
∴×5=BE
∴BE= 9分
在Rt△BEG中,
EG=== 10分
解法二:∵DAE=∠EGC,∠AED=∠CEG
∴△ADE∽△GCE 9分
∴=,即=
解得EG= 10分
230.解:(1)l1:y=-(x-1)2+1(或y=-x 2+2x) 1分
l2:y=-(x+1)2+1(或y=-x 2-2x) 2分
(2)以P、Q、C、D为顶点的四边形是矩形或等腰梯形 3分
理由:∵点C与点D,点P与点Q关于y轴对称
∴CD∥PQ∥x轴
①当P点是l2的对称轴与l1的交点时,点P、Q的坐标分别为(-1,-3)和(1,-3),
而点C、D的坐标分别为(-1,1)和(1,1),所以CD=PQ,CP⊥CD
,四边形CPQD是矩形 4分
②当P点不是l2的对称轴与l1的交点时,根据轴对称性质,有CP=DQ(或CQ=DP),但CD≠PQ
∴四边形CPQD(或四边形CQPD)是等腰梯形 5分
(3)存在.设满足条件的M点坐标为(x,y),连接MA,MB,AD,依题意得:
A(2,0),B(-2,0),E(0,1)
S梯形AOED =×(1+2)×1= 6分
①当y>0时,S△ABM =×4×y=,∴y= 7分
将y=代入l1的解析式,解得:x1=,x2=
∴M1(,),M2(,) 8分
②当y<0时,S△ABM =×4×(-y)=,∴y=- 9分
将y=-代入l1的解析式,解得:x3=,x4=
∴M3(,-),M4(,-) 10分
231.(1)证明:如图1,连结OF
B
A
C
D
E
O
F
H
图1
∵FH是⊙O的切线
∴OF⊥FH 1分
∵FH∥BC
∴OF垂直平分BC 2分
∴=
∴AF平分∠BAC 3分
(2)证明:如图2,由(1)及题设条件可知
B
A
C
D
E
O
F
H
1
2
4
3
5
图2
∠1=∠2,∠4=∠3,∠5=∠2 4分
∴∠1+∠4=∠2+∠3
∴∠1+∠4=∠5+∠3 5分
∴∠FDB=∠FBD
∴BF=FD 6分
(3)解:在△BFE和△AFB中
∵∠5=∠2=∠1,∠F=∠F
∴△BFE∽△AFB 7分
∴= 8分
∴AF= 9分
∴AF==
∴AD=-7= 10分
232.解:(1)C(4,) 2分
t的取值范围是:0≤t≤4 3分
(2)由A(8,0)、B(0,)得直线AB的解析式为y=-x+
设D(t,-t+),则E(t,t)
∴DE=-t+-t=-t 4分
∴等边△DEF的DE边上的高为:(-t)=12-3t
∴当点F在BO边上时,有12-3t=t,∴t=3 5分
①当0≤t≤3时,重叠部分为等腰梯形DEHG(如图1)
由△GHF∽△DEF得=,即=
∴GH=-t 7分
∴S=(-t+-t)t
=-t 2+t 8分
②当3≤t≤4时,重叠部分为等边三角形DEF(如图2)
∴S=(-t)(12-3t) 9分
=t 2-t+ 10分
(3)由A(8,0)、B(0,)得直线AB的解析式为y=-x+
存在,P(,0) 12分
说明:∵FO≥,FP≥,OP≤4
∴以P,O,F为顶点的等腰三角形,腰只有可能是FO,FP
若FO=FP时(如图3),则有t=2(12-3t),得t=,∴P(,0)
B
x
y
A
C
O
F
8
D
P
E
l
y=x
图3
B
x
y
A
C
O
F
8
D
P
E
l
y=x
图2
B
x
y
A
C
D
O
P
E
F
8
l
y=x
G
H
图1
233.(1)如图 2分
B
A
C
D
O
E
(2)证明:∵AB是⊙O的直径
∴∠ADB=∠CDB=90°
∴∠CDE+∠EDB=90°,又∵DE⊥BC
∴∠CED=∠DEB=90°
∴∠CDE+∠C=90°
∴∠C=∠EDB
∴△BED∽△DEC 6分
(3)解:∵∠ADB=90°,D是AC的中点
∴BD垂直平分AC
B
A
C
D
O
∴BC=AB=2OB
设OB=k,则BC=2k
∴OC==k
∴sin∠OCB=== 10分
B
x
y
A
C
O
1
1
2
3
M
D
l
-1
-2
P
-1
x=-2
234.解:(1)由题意得 解之得c=1,b=2
∴抛物线的解析式为:y=x 2+2x+1 1分
∵直线y=kx+m经过点A(0,1)
∴m=1,∴y=kx+1 2分
当x=-2时,y=-2k+1
当x=-1时,y=-k+1
∴P(-2,-2k+1),D(-1,-k+1) 3分
(2)在y=x 2+2x+1中,当x=-2时,y=4-4+1=1
B
x
y
A
C
O
1
1
2
3
M
D
l
-1
-2
P
-1
x=-2
∴点C的坐标为(-2,1)
当0<k≤1时,PC=1-(-2k+1)=2k,BD=-k+1
∴S=(2k-k+1)×1=k+ 5分
当k≤0时,PC=-2k+1-1=-2k,BD=-k+1
∴S=(-2k-k+1)×1=-k+ 6分
综上,S与k之间的关系式如下:
S=
(3)存在k的值,使得以P、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形
7分
因为PC∥BD,所以当PC=BD时,以P、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形
当0<k≤1时,若PC=BD,则2k=-k+1,∴k= 8分
当k<0时,若PC=BD,则-2k=-k+1,∴k=-1
k
S
O
1
1
2
3
-1
-2
-1
-3
2
所以当k=或-1时,以P、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形
9分
(4)当k≤1时函数为
S=
S与k之间的函数图象如图所示 10分
由图象可知,S的最小值为 11分
此时对应的多边形是一个等腰直角三角形 12分
235.解:(1)方法一:
B
A
C
O
D
E
N
M
F
连接AC
∵AB为⊙O直径,且AB⊥CD于E
由垂径定理得:点E是CD的中点 1分
又∵M是AD的中点
∴ME是△DAC的中位线 2分
∴MN∥AC 3分
∵AB为⊙O直径,∴∠ACB=90° 4分
∴∠MNB=90°,即MN⊥BC 5分
方法二:
∵AB⊥CD,∴∠AED=∠BEC=90° 1分
∵M是AD的中点,∴ME=AM,即有∠MEA=∠A 2分
又∵∠MEA=∠BEN,由∠A与∠C同对 知∠C=∠A
∴∠C=∠BEN 3分
又∵∠C+∠CBE=90°
∴∠CBE+∠BEN=90° 4分
∴∠BNE=90°,即MN⊥BC 5分
方法三:
∵AB⊥CD,∴∠AED=90° 1分
∵M是AD的中点,∴ME=MD,即有∠MED=∠EDM
又∵∠CBE与∠EDA同对,∴∠CBE=EDA 2分
又∵∠MED=∠NEC
∴∠NEC=∠CBE 3分
又∵∠C+∠CBE=90°
∴∠NEC+∠C=90° 4分
∴∠CNE=90°,即MN⊥BC 5分
B
A
C
O
D
E
N
M
F
(2)连接BD
∵∠C与∠A同对,∴∠C=∠A
∴cos∠A=cos∠C= 6分
∵BF为⊙O的切线,∴∠ABF=90°
在Rt△ABF中,cos∠A==
设AB=4x,则AF=5x,由勾股定理得BF=3x 7分
又∵AB为⊙O直径,∴BD⊥AD
∴△ABF∽△BDF
∴= 8分
即=
∴x= 9分
∴直径AB=4x=4×=
则⊙O的半径为 10分
(说明:其他解法参照此法给分)
236.解:(1)E(-4,),F(,3) 3分
(说明:只写对一个点的坐标给2分,写对两个点的坐标给3分)
(2)(证法一)结论:EF∥AB 4分
证明:∵P(-4,3),∴E(-4,),F(,3)
即得:PE=3+,PF=+4 5分
∵==,==
∠APB=∠EPF
∴△PAB∽△PEF
∴∠PAB=∠PEF 6分
∴EF∥AB 7分
(证法二)结论:EF∥AB 4分
证明:∵P(-4,3),∴E(-4,),F(,3)
即得:PE=3+,PF=+4 5分
在Rt△PAB中,tan∠PAB==
在Rt△PEF中,tan∠PEF===
∴tan∠PAB=tan∠PEF
∴∠PAB=∠PEF 6分
∴EF∥AB 7分
(3)方法一:
S有最小值 8分
∵S四边形PEOF =S矩形PAOB + S△EAO + S△FBO =12+k
∴SOEF =S四边形PEOF -S△PEF =12-S△PEF +k 9分
由(2)知,S△PEF =PE·PF=(3+)(+4)
∴S= S△PEF - S△OEF =2S△PEF -12-k 10分
=+k=(k+6)2-3 11分
又∵k≥2,此时S的值随k值增大而增大
∴当k=2时,S最小=
∴S的最小值是 12分
方法二:
S有最小值 8分
分别过点E、F作PF、PE的平行线,交点为P′
由(2)知,P′(,-)
∵四边形PEP′F为矩形,∴S△P′EF =S△PEF
A
P
B
F
E
y
O
x
M
N
P′
∴S=S△PEF -S△OEF =S△P′EF -S△OEF =S△OME + S△ONF + S矩形OMP′N 9分
=++ 10分
=+k
=(k+6)2-3 11分
又∵k≥2,此时S的值随k值增大而增大
∴当k=2时,S最小=
∴S的最小值是 12分
(说明:其他解法参照此法给分)
237.解:(1)∵△BCG≌△ACH,∴∠BCG=∠ACH,BG=AH,CG=CH
又∵∠ACB=90°,∠ECF=30°,∴∠ACH=30° 1分
如图①,过点H作HK⊥AC于K
设HK=x,∵∠A=45°,∴AK=x
又∵∠ACH=30°,∴CK=xA
G
B
F
E
C
H
(D)
图①
K
∵AC=2,∴x+x=2
解得:x=-1 2分
∴BG=AH=x=-
∵AC=BC=2,∴AB=
∴GH=AB-2AH=-2(-)=- 4分
(2)如图②,过点C作CO⊥AB于O
∵AB=,∴OC=AB=
∴S=GH·OC=GH 5分
显然,当GH最大时,S有最大值
当H与A(或G与B)重合时,GH最大,理由如下:
如图③,过点C作CO⊥AB于O
∵∠ACO=45°,∠G1CO=45°-∠BCG1<45°
G1C=OC/cos∠G1CO,AC=OC/cos45°
∴AC>G1C 6分
过G1、H2分别作G1P1⊥DE1、H2P2⊥DF2,垂足分别为P1、P2
则G1P1=G1C,H2P2=AC,∴H2P2>G1P1 7分
∵∠G1H1P1=∠BCH1+∠B>∠E1CF1+∠B,而∠E1CF1+∠B=30°+45°=
75°
∴∠G1H1P1>75°
又∵∠P2G2H2=∠E2CF2+∠BAC=30°+45°=75°,∴∠G1H1P1>∠P2G2H2
∵G2H2=H2P2/sin∠P2G2H2,G1H1=G1P1/sin∠G1H1P1,∴G2H2>G1H1
∴当H与A(或G与B)重合时,S最大 8分
当H与A重合时,过点G作GK⊥AC于K,如图④
由于∠ECF=30°,故由(1)知GK=-1 9分
∴S最大=AC·GK=×2×(-1)=-1 10分
A
B
C
(D)
图③
E1
F1
E2
F2
(H2)
P1
P2
O
H1
G1
G2
A
B
C
(D)
图④
(H)
F
E
G
K
A
G
B
F
E
C
H
(D)
图②
O
238.解:(1)在Rt△ABO中,OB=8,OA=10
根据勾股定理得AB=6
∵S△ABO =OB·AB=OA·BG
∴BG==4.8 4分
(2)在Rt△ABG中,AB=6,BG=4.8,根据勾股定理得AG=3.6
若四边形ABED是等腰梯形,则OD=10-3.6-3.6-t=2.8-t,OF=2t,BF=8-2t,
∵BC∥OA,∴△EBF∽△DOF,∴=
即=,解得:t=
∴当E点运动到秒时,四边形ABED是等腰梯形 8分
D
E
O
A
y
B
G
F
C
x
H
(3)动点E、F会同时在某个反比例函数的图像上,t= 12分
提示:∵AG=3.6,∴EC=10-3.6-t=6.4-t
∴点E的坐标为(6.4-t,4.8)
如图,过F点作FH⊥OA于点H,则△OHF∽△OBA
∴=,=,即=,=
∴OH=t,FH=t,∴点F的坐标为(t,t)
如果E、F同时在某个反比例函数的图像上,则E、F两点的横纵坐标乘积相等
即:(6.4-t)×4.8=t×t,整理得:2t 2+5t-32=0
解得:t=,或t=(舍去)
239.(1)证明:连结OD,则∠OBD=∠ODB
∵AB=AC,∴∠OBD=∠C
∴∠ODB=∠C,∴OD∥AC 1分
又EF⊥AC,∴EF⊥OD 2分
∴EF是⊙O的切线 3分
O
A
B
F
C
D
E
(2)解:连结AD
∵AB是⊙O的直径,∴∠ADC=90°
∴∠ADE+∠CDE=90°
又∠C+∠CDE=90°,∴∠ADE=∠C
∴△ADE∽△DCE
∴=,即=
解得:AE= 5分
∵OD∥AE,∴△AEF∽△ODF
∴=,即=
∴OF= 6分
在Rt△ODF中,sin∠F=== 7分
图①
A
C
E
D
B
F
P
G
H
240.(1)证明:如图①,延长GP交DC于点H
∵DC∥GF,∴∠PDH=∠PFG
又∠DPH=∠FPG,DP=FP,∴△DPH≌△FPG
∴PH=PG,DH=FG
∵菱形ABCD,菱形BEFG,∴CD=BC,GB=FG
∴CH=CG,∴PC⊥HG,即PG⊥PC 1分
∵CH=CG,PH=PG,∴∠GCP=∠HCP=∠DCB=60°
∴PG=PC 2分
图②
A
C
E
D
B
F
P
G
H
(2)证明:如图②,延长CP交AB于点H,连结CG、HG
∵DC∥AF,∴∠CDP=∠HFP
又DP=FP,∠CPD=∠HPF,∴△CPD≌△HPF
∴CD=HF,CP=HP
又BC=CD,∴HF=BC
在△CBG和△HFG中
∵BC=HF,∠CBG=∠HFG=60°,BG=FG
∴△CBG≌△HFG,∴CG=HG,∠CGB=∠HGF
∴PG⊥PC 4分
∵∠CGB=∠CGH+∠HGB,∠HGF=∠FGB+∠HGB
∴∠CGH=∠FGB=60°,又CG=HG
∴△CGH是等边三角形,∴∠PCG=60°
∴PG=PC 5分
(3)PG⊥PC,=cot 6分
如图③,延长CP至M,使PM=PC,连结MF交BE于点N,连结CG、MG
图③
A
C
E
D
B
F
P
G
M
N
则△CPD≌△MPF
∴MF=CD=BC,∠CDP=∠MFP
∴MF∥CD∥AB
∴∠ABN=∠BNF,∠BNF+∠MFG=180°
又∠ABN+∠CBG=180°
∴∠CBG=∠MFG,又BG=FG
∴△CBG≌△MFG
∴CG=MG,∠CGB=∠MGF
∴PG⊥PC 7分
∠CGM=∠BGF=∠BEF=α,∴∠CGP=
∴=cot 8分
241.解:(1)D(-4,4) 2分
(2)∵抛物线的顶点在坐标原点,∴设抛物线的解析式为y=ax 2
把D(-4,4)代入,得4=a(-4)2,∴a=
∴抛物线的解析式为y=x 2 4分
(3)过点P作PH⊥x轴于点H,设点P(m,n),则n=m 2
CA====n+1 5分
O
D
A
B
P
y
x
C
H
PH=n
∴PA-PH=1 7分
(4)由(3)可知:PA=PH+1
∵A(0,1)、B(3,5),∴AB==5
∴△APB的周长=PA+PB+AB
=PH+1+PB+5
=PB+PH+6 8分
显然当B、P、H三点在一条直线上时,PB+PH最小,△APB的周长最小
把x=3代入y=x 2得y=
此时△APB的周长=5+6=11
故当点P的坐标为(3,)时,△APB的周长最小,其最小值为11 10分
242.(1)证明:如图,连结OD
∵AB=AC,∴∠OBD=∠C
∵OB=OD,∴∠OBD=∠ODB
A
E
D
O
B
C
F
∴∠ODB=∠C,∴OD∥AC 1分
∵DE⊥AC,∴OD⊥DE
∴EF是⊙O的切线 2分
(2)①解:设⊙O的半径为r,由OD∥AC得△ODF∽△AEF
∴=,即=
∴r 2-3r-12=0,解得:r1=4,r2=-3(不合题意,舍去)
∴⊙O的半径为4 3分
②证明:在Rt△AEF中
由①得AF=2×4+4=12,又AE=6
∴∠F=30°,∴∠BAC=60° 4分
又AB=AC,∴△ABC是等边三角形 5分
A
E
D
B
C
F
图①
G
243.解:(1)如图①,延长BC、FE交于点G
则△DEF≌△CEG,∴FG=2EF
∵∠BFE=∠FBC,∴BG=FG
设正方形ABCD的边长为a,AF=x
则DE=,CG=DF=a-x,FG=BG=2a-x,EF=a-
在Rt△DEF中,由勾股定理得:DE 2+DF 2=EF 2
即()2+(a-x)2=(a-)2,整理得:3x 2-4ax+a 2=0 2分
解得x1=,x2=a
∵F点不与D点重合,∴x=a不合题意,舍去
∴x= 3分
A
E
D
B
C
F
图②
G
∴tan∠AFB===3 4分
(2)如图②,延长BC、FE交于点G
∵CE=k·DE,∴DE=CD
设正方形ABCD的边长为a,AF=x
则DE=,DF=a-x
由△CEG≌△DEF得CG=k·DF=k(a-x),FG=BG=a+k(a-x)
EF=FG=a-x
在Rt△DEF中,由勾股定理得:()2+(a-x)2=(a-x)2
整理得:(2k+1)x 2-2a(k+1)x+a 2=0 6分
解得x1=,x2=a
∵F点不与D点重合,∴x=a不合题意,舍去
∴x= 7分
∴tan∠AFB==2k+1 8分
244.解:(1)(6,4);(t,t)(其中写对B点得1分) 3分
A
N
B
O
P
M
C
x
y
(2)∵S△OMP =OM×t 4分
∴S=×(6-t)×t=-t 2+2t
=-(t-3)2+3(0<t<6) 6分
∴当t=3时,S有最大值 7分
(3)存在
由(2)得:当S有最大值时,点M、N的坐标分别为:M(3,0),N(3,4)
则直线ON的函数关系式为:y=x
设点T的坐标为(0,b),则直线MT的函数关系式为:y=-x+b
A
B
O
C
x
y
(备用图)
M
N
E
D2
D1
T1
T2
R1
R2
解方程组 得
∴直线ON与MT的交点R的坐标为(,)
∵S△ONC =×4×3=6,∴S△ORT =S△ONC =2 8分
①当点T在点O、C之间时,分割出的三角形是△OR1T1
如图,作R1D1⊥y轴于D1
则S△OR1T1=OT1·R1D1=·b·=2
∴3b 2-4b-16=0,解得:b1=,b2=(不合题意,舍去)
∴此时点T1的坐标为(0,) 9分
②当点T在OC的延长线上时,分割出的三角形是△R2NE(E是MT与CN的交点)
由(1)得点E的横坐标为
如图,作R2D2⊥CN于D2
则S△R2NE =EN·R2D2=·(3-)·(4-)==2
∴b 2+4b-48=0,解得:b1=-2,b2=--2(不合题意,舍去)
∴此时点T2的坐标为(0,-2)
综上所述,在y轴上存在点T1(0,),T2(0,-2)符合条件
10分
A
B
O
M
C
E
D
P
F
H
245.(1)证明:如图,连结OC 1分
∵点C是上异于A、B的点,又CD⊥OA于点D
CE⊥OB于点E
∴∠ODC=∠OEC=∠AOB=90°
∴四边形ODCE是矩形 2分
∴DE=OC 3分
∵OC=OA=r,DE==r
又∵DM=2EM
∴DM=DE=r 4分
(2)证明:设OC与DE交于点F,则在矩形ODCE中,FC=FD
∴∠CDE=∠DCO 5分
又∵∠CPD+∠PCD=90°,∠CPD=∠CDE
∴∠DCO++∠PCD=90°,即PC⊥OC于点C 6分
又∵OC为扇形OAB的半径
∴PC是扇形OAB所在圆的切线 7分
(3)解:过C作CH⊥DE于点H 8分
∵∠OCD=∠CDH=∠CPO=60º
∴在Rt△OCD和Rt△CDH中,得
CD=OC=r,DH=CD=r,CH=r 9分
又MH=DM-DH=r-r=r
∴在Rt△CMH中,得CM 2=MH 2+CH 2=(r)2+(r)2=r 2 10分
则y=CD 2+3CM 2=(r)2+3×r 2=r 2 11分
246.解:(1)∵直线y=kx-1经过A(-3,2)
∴2=-3k-1,∴k=-1 1分
∵抛物线y=ax 2+bx+c经过A(-3,2)、B(0,-1)、C(-1,-2)三点
∴ ∴ 2分
∴抛物线的解析式为y=x 2+2x-1 3分
(2)由 得D(-1,0),即点D在x轴上,且| OD|=| OB|=1
∴△BDO为等腰直角三角形,∴∠BDO=45° 4分
A
E
D
B
C
x
O
y
P1
P2
l1
l2
P3
①过点D作l1⊥AB,交y轴于E,交抛物线于P1、P2两点,连结P1A、P2A,则△P1AD、P2AD都是满足条件的直角三角形 5分
∵∠EDO=90°-∠BDO=45°
∴| OE|=| OD|=1,∴点E(0,1)
∴直线l1的解析式为y=x+1 6分
由 解得: 或
∴满足条件的点为P1(-2,-1)、P2(1,2) 7分
②过点A作l2⊥AB,交抛物线于另一点P3,连结P3D
则△P3AD是满足条件的直角三角形
l1∥l2且l2过点A(-3,2),∴l2的解析式为y=x+5 8分
由 解得: 或 (舍去)
∴P3的坐标为(2,7) 9分
综上所述,满足条件的点为P1(-2,-1)、P2(1,2)、P3(2,7)
(3)判断结果如下:
△P1AD∽△OCD 10分
△P2AD与△OCD不相似 11分
△P3AD与△OCD不相似 12分
A
D
B
C
O
M
N
E
247.(1)证明:如图,连结OB、OC
∵MN是⊙O的切线,∴OB⊥MN
∵CE⊥BD,∠CBN=45°,∴∠OBC=∠BCE=45°
∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=45°
∴∠OCE=90°,即OC⊥CE
∴CE是⊙O的切线 4分
(2)解:∵∠OBE=∠BEC=∠OCE=90°,OB=OC
∴四边形OBEC是正方形,∴BE=CE=OB=OC=r
在Rt△CED中,∵∠D=30°,∴DE=CE=r
∵BD=2+,∴r+r=2+
∴r=2,即⊙O的半径r为2 8分
248.(1)解:∵等腰梯形ABCD,∴AD=BC,∠ADC=∠BCD,∠BAD=∠ABC
∵DC∥AB,∴∠CDB=∠ABD=α,∠DCA=∠BAC
A
D
B
C
O
α
∵AD=DC,∴∠DAC=∠DCA
∵AD=DC,∴BC=DC
∴∠DBC=∠CDB=α
∵∠ADC=∠BCD,∴∠DAC=∠DCA=∠CDB=α
∴∠BAC=α,∴∠BAD=2α
∵BD=AB,∴∠BDA=∠BAD=2α
∴∠ADC=3α
∵DC∥AB,∴∠ADC+∠BAD=180°
∴3α+2α=180°,∴α=36° 5分
(2)证明:∵∠DAO=∠ABD=36°,∠ADO=∠BDA
∴△DAO∽△ABD,=,即DA 2=OD·BD
由(1)知:∠ADO=72°,又∠DAO=36°
∴∠AOD=72°,∴DA=OA
又∠OAB=∠OBA=36°,∴OB=OA
∴OB=DA
∴OB 2=OD·BD 10分
249.解:(1)由于抛物线的开口向上,且与x轴的交点位于原点两侧,则C点必在y轴的负半轴上
y
O
x
图1
E
D
C
G
F
B
A
P
∵OC=3OA=3,∴C(0,-3)
将A、C两点坐标代入y=x 2+bx+c
得 解得
∴抛物线的解析式为:y=x 2-2x-3 4分
(2)∵y=x 2-2x-3=( x-1 )2-4,∴抛物线的对称轴为x=1
设E(x,x 2-2x-3),则F(2-x,x 2-2x-3)(-1<x<1)
由题意知:四边形DEFG为矩形,则其周长:
m=2( 2-x-x )+2( -x 2+2x+3 )=-2x 2+10
∴当x=0时,四边形DEFG的周长m最大,且最大值为10 8分
(3)由(2)知,当m最大时,E、C重合,E(0,-3),F(2,-3),P(1,-4)
设直线AP的解析式为y=kx+b,则:
解得
∴直线AP的解析式为:y=-2x-2
y
O
x
图2
C
G
F
B
A
P
(D)
(E)
M
设AP与y轴的交点为M,则M(0,-2),∴ME=1
∴S△AEP =×1×2=1
∴S平行四边形=EF·| yQ - yE |=2
∵EF=2,∴| yQ - yE |=1
当yQ - yE=1时,yQ=yE +1=-3+1=-2,代入抛物线的解析式中
得x 2-2x-3=-2,解得x=1±
∴Q1(1+,-2),Q2(1-,-2)
当yQ - yE=-1时,yQ=yE -1=-3-1=-4,此时Q、P重合
∴Q3(1,-4)
综上所述,有3个符合条件的Q点:
Q1(1+,-2),Q2(1-,-2),Q3(1,-4) 12分
250.解:(1)如图1,当点F与点C重合时,B′D====8
∴AB′=10-8=2
如图2,当点E与点A重合时,AB′=AB=6
所以B′ 在AD上可移动的最大距离为6-2=4 3分
(2)B′ 在以F为圆心,BF长为半径的圆上,要保证B′ 在矩形内部,AD、CD都必须与圆相离
则满足关系式:
∴0<BF<5 5分
如图3,当B′ 在对角线AC上时,AB′ 最小(连结AC、AB′ 、B′C,则AB′ ≥AC-B′C,当且仅当点B′ 在线段AC上时取等号,所以AB′ 的最小值为AC-B′C,即AC-BC)
AB′=-10=-10 8分
A
D
B
CF
B′
FF
图2
(E)
A
D
B
CF
B′
EF
(F)
图3
A
D
B
CF
B′
EF
(F)
图1
251.(1)证明:∵AD=CD,DE⊥AC,∴DE垂直平分AC
∴AF=CF,∠DFA=DFC=90°,∠DAF=∠DCF
∵∠DAB=∠DAF+∠CAB=90°,∠CAB+∠B=90°
∴∠DCF=∠DAF=∠B
在Rt△DCF和Rt△ABC中,∠DFC=∠ACB=90°,∠DCF=∠B
∴△DCF∽△ABC
∴=,即=
∴AB·AF=BC·CD 3分
(2)解:①∵AB=15,BC=9,∠ACB=90°
∴AC===12,∴CF=AF=6
∴S=(x+9)×6=3x+27 5分
②∵BC=9(定值),∴△PBC的周长最小,就是PB+PC最小
由(1)可知,点C关于直线DE的对称点是点A
A
D
B
CF
EF
FF
PF
∴PB+PC=PB+PA,故只要求PB+PA最小
显然当P、A、B三点在同一直线上时,PB+PA
此时DP=DE,PB+PA=AB
∵∠AFE=∠ACB=90°,∴EF∥BC
又AF=CF,∴AE=BE=AB=
由(1)知,AB·AF=BC·CD,又AD=CD
∴15×6=9×AD,∴AD=10
∴DE===
∴当x=时,△PBC的周长最小 8分
此时S=3×+27= 10分
252.解:(1)∵抛物线y=mx 2-( 4m+)x+3交x轴于点A、B
当y=0,即mx 2-( 4m+)x+3=0,解得x1=4,x2=
A在B的左侧,结合图像可知B(4,0),A(,0)
∵直线y=-mx-3经过点B
∴-4m-3=0,∴m=-
∴抛物线的解析式为:y=-x 2+x+3 3分
(2)把x=0代入y=-x 2+x+3,得y=3
∴C(0,3)
设PD交OC于点F,P(x0,0),则OP=x0,PC=
∵PD∥BC,∴△POF∽△BOC,∴=
即=,∴OF=x0,∴CF=3-x0
∵PD平分∠APC,∴=
即=,整理得:x02( 8x0-7)=0
∵x0≠0,∴x0=
∴P点的坐标为(,0) 7分
(3)∵m=-,∴直线y=-mx-3的解析式为:y=x-3
y
A
O
P
B
x
Q
C
D
N
M
E
y=mx-3
y=kx
F
G
设直线y=x-3交y轴于点G,则G(0,-3)
由 得
∴Q(,)
∵MN∥OG,∴△QMN∽△QOG
若△QMN为等腰三角形,则有三种情况:
①当QM=QN时,则QO=QG
∴yQ=yG,即=-
解得k=- 8分
②当MN=QN时,则OG=QG
即()2+(+3)2=3 2
整理得:++=0 ①
即2k 2-3k-2=0
解得:k=2或k=-
∵k<0,∴k=2不合题意,舍去
经检验,k=-是方程②的解且符合题意
∴k=- 10分
③当MN=MQ时,则OG=OQ
即()2+()2=3 2 ②
解得:k=-
经检验,k=-是方程①的解且符合题意
∴k=-
综上所述,当k=-或-或-时,△QMN能为等腰三角形 12分
253.解:(1)证明:过D点作DG∥AC,交BC的延长线于点G,连结BD,交EF于点H,则BH=DH
∵AD∥BC,DG∥AC,∴四边形ACGD是平行四边形
A
C
D
B
E
F
H
G
∴CG=AD,DG=AC
∵AB=DC,∴DB=AC=DG
∵DF⊥BC,∴BF=FG
∴FH是△BGD的中位线,∴FH∥DG
∴EF∥AC 3分
(2)解:由(1)得CG=AD,EF∥AC
∴∠BFE=∠BCA
∵AD=3,BC=7,∴BG=10
∵BF=DF,BF=FG,∴BF=DF=FG=5
∵DF⊥BC,∴DG==AC
∵EF∥AC,∴△EBF∽△ABC
∴==,∴EF=AC= 8分
O
x
y
A
C
B
P
Q
254.解:(1)∵P(1,k)在直线y=-2x+b上,∴k=-2+b
∴b-2=k
∵Q(,y2)在双曲线y=上,∴y2==2
∴=
∴点Q的坐标为(,2) 4分
(2)由P(1,k)、Q(,2)可知P为AB与双曲线的交点,Q为BC与双曲线的交点
S△OPQ =S矩形OABC - S△AOP- S△COQ- S△BPQ
=1×2-×1×k-××2-×( 1-)( 2-k )
=1-k 2
假设存在这样的k值,使得△OPQ的面积等于△BPQ面积的二倍,则有:
1-k 2=2××( 1-)( 2-k )
整理得:3k 2-8k+4=0
解得:k=2(不合题意,舍去)或k=
故存在k=,使得△OPQ的面积等于△BPQ面积的二倍 10分
O
x
y
B
C
A
O′
B′
图①
255.解:(1)在Rt△AOB中,∵OA=3,OB=4,∴AB=5
由旋转可知AB′=AB=5,∴OB′=AB′-OA=2
∴B′(0,-2)
设直线BB′ 的解析式为y=kx+b,则:
解得
∴直线BB′ 的解析式为:y=-x-2
抛物线与直线BB′ 相交于x轴下方一点C,设点C(x,y)
∵S△BOC =9,∴OB·(-y )=9
O
x
y
B
C
A
O′
B′
图②
P
D
E
即×4×(-y )=9,∴y=-
将y=-代入y=-x-2,得x=5
∴C(5,-)
∵抛物线y=ax 2+bx+c经过A、B、C三点,
∴ 解得
∴抛物线的解析式为:y=-x 2-x+3 4分
(2)∵y=-x 2-x+3=-( x+)2+
∴抛物线的对称轴为x=-
∵⊙P与抛物线的对称轴相切,可有两种情况:
情况1:如图②,过点P作抛物线对称轴的垂线,垂足为D,交y轴于点E,则PD=
O
x
y
B
C
A
O′
B′
图③
P′
D′
E′
∴PE=-=2,AE===
∴OE=OA-AE=3-=
∴P(2,)
∵点P的坐标满足y=-x 2-x+3
∴点P在抛物线上. 6分
情况2:如图③,过点P′ 作抛物线对称轴的垂线,
垂足为D′,交y轴于点E′,则P′D′=
∴P′E′=-=2,AE′===
O
x
y
B
C
A
B′
图④
Q
Q′
E
D
Q′
Q
∴OE′=OA+AE′=3+=
∴P′(2,)
∵点P′ 的坐标不满足y=-x 2-x+3
∴点P′ 不在抛物线上 8分
(3)如图④,过B′ 作B′D⊥BC,交x轴于D
∵OB=4,OB′=2,∴BB′==
由△B′OD∽△BOB′ 得:=
即=,∴OD=1,∴D(1,0)
∴直线B′D的解析式为:y=2x-2
将直线B′D向上或向下平移与抛物线交于点Q,与y轴交于点Q′,与直线BC交于点E,得直线QQ′ ,故设直线QQ′ 的解析式为:y=2x+m,则Q′(0,m)
联立 解得
∴E(-(m+2),(m-8))
设Q(x,y),若Q、Q′ 关于直线BC对称,则有:
=-(m+2),=(m-8)
∴x=-(m+2),y=-(3m+16),∴Q(-(m+2),-(3m+16))
∵点Q在抛物线y=-x 2-x+3上
∴-(3m+16)=-[-(m+2)]2-[-(m+2)]+3
整理得:4m 2-4m-149=0,解得m1=,m2=
∴x1=-(+2)=--2,y1=-(3×+16)=-
x2=-(+2)=-2,y2=-(3×+16)=
∴Q1(--2,-),Q2(-2,)
故抛物线上存在点Q1(--2,-),Q2(-2,),使该点关于直线BC的对称点在y轴上 12分
256.(1)解:∵AB为⊙O的直径,CD⊥AB,∴CH=CD= 1分
A
O
B
C
D
H
E
在Rt△COH中,sin∠COH===
∴∠COH=60° 2分
∵OA=OC,∴∠BAC=∠COH=30° 3分
(2)证明:∵点E为 的中点,∴OE⊥AB 4分
∴OE∥CD,∴∠ECD=∠OEC 5分
又∵∠OEC=∠OCE,∴∠OCE=∠ECD
∴:CE平分∠OCD 6分
(3)解:圆周上到直线AC距离为3的点有2个 8分
因为劣弧上的点到直线AC的最大距离为2,上的点到直线AC的最大距离为6,
2<3<6,根据圆的轴对称性,上到直线AC距离为3的点有2个
10分
257.解:(1) (2,4) 2分
O
C
x
y
B
A
M
(2)在直角梯形OABC中,OA=AB=4,∠OAB=90°
∵CB∥OA,∴△OAM∽△BCM 3分
又∵OA=2BC,∴AM=2CM ,CM=AC 4分
∴S△OCM =S△OAC =××4×4= 5分
(注:另有其它解法同样可得结果,正确得本小题满分)
(3)设抛物线的解析式为y=ax 2+bx+c(a≠0)
由抛物线的图象经过点O(0,0),A(4,0),C(2,4),得:
6分
解得:a=-1,b=4,c=0 7分
所以抛物线的解析式为y=-x 2+4x 8分
(4)∵y=-x 2+4x=-(x-2)2+4
∴抛物线的对称轴为x=2
①当点E在x轴的下方时,CE和OA互相平分,可知四边形OEAC为平行四边形,此时点F与点C重合,点F的坐标即为点C(2,4) 9分
②当点E在x轴的下方,点F在对称轴的右侧时,存在平行四边形AOEF,OA∥EF,且OA=EF,此时点F的横坐标为6,将x=6代入y=-x 2+4x,可得y=-12
∴F(6,-12) 11分
同理,点F在对称轴的左侧,存在平行四边形OAEF,OA∥FE,且OA=FE,此时点F的横坐标为-2,将x=-2代入y=-x 2+4x,可得y=-12
∴F(-2,-12)
综上所述,点F的坐标为为(2,4),(6,-12),(-2,-12) 12分
C
B
A
D
图1
P
Q
258.解:(1)若⊙O与直线BD相切,则PQ⊥BD
当点P在CB上运动时(如图1),则△BPQ是等腰直角三角形
∴6-3t=×t,解得:t=
当点P在BA上运动时(如图2)
则有:3t-6=×t,解得:t=6
当t=6时,P、Q两点同时到达终点D,点P与点Q重合,不存在⊙O
C
B
A
D
图2
P
Q
故t=6不合题意,舍去
当点P在AD上运动时(如图3)
则有:18-3t=(-t ),解得:t=6(舍去)
故当t=s时,⊙O与直线BD相切 4分
(2)当点P在CB上运动时
C
B
A
D
图3
P
Q
则有:6-at=×t,解得:t1=
当点P在BA上运动时
则有:at-6=×t,解得:t2=
∵6<≤12,a>0,∴a≥4 ①
或点P在AD上运动时
则有:18-at=(-t ),解得:t3=
∵12≤≤18,a>0,∴3≤a≤4 ②
综合①、②及(1)的结论可知:若a为正整数,则当a≥4时,⊙O与直线BD相切两次
10分
(3)由(2)知,若a为正数,则当0<a≤3时,⊙O与直线BD相切一次;
当a>3时,⊙O与直线BD相切两次
故不存在正数a,使得在整个运动过程中,⊙O与直线BD相切三次
12分
259.(1)证明:∵AD⊥BC,CE⊥BC,∴AD∥CE
C
B
A
D
E
F
G
H
O
H
∴△BGC∽△BFD,△BEG∽△BAF
∴=,=,∴=
∵F是AD的中点,∴AF=DF
∴CG=EG 3分
(2)证明:连结AO、AC
∵BC是⊙O的直径,∴∠BAC=90°
在Rt△ACE中,由(1)知G是斜边CE的中点
∴AG=CG=EG,∴∠GCA=∠GAC
又∵OA=OC,∴∠ACO=∠CAO
∵CE⊥BC,∴∠BCE=90°
∵∠BCE=∠ACO+∠GCA=∠CAO+∠GAC=∠GAO=90°
∴AH是⊙O的切线 7分
(3)解:过点G作GH⊥AD于点H
∵GH⊥AD,CD⊥AD,∴GH∥CD
由(1)知AG=CG
由已知,CG=FG,∴AG=FG,即AFG△是等腰三角形
∵GH⊥AD,∴AH=FH
∵DF=AF,∴DF=2FH,即=
∵GH∥CD,CG∥DH,∠GCD=90°
四边形CDHG是矩形,∴CD=GH
∵GH∥BD,∴△GFH∽△BFD
∴==,即===
∵⊙O的半径长为,∴BC=
∴BD=BC= 10分
∵==,∴FG=BF
∴BG=3FG=3CG
在Rt△BCG中,得BG 2=CG 2+BC 2
∴(3CG)2=CG 2+()2,∴CG=3
∴FG=3 13分
260.解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,将A(3,0),B(0,)代入,得:
解得
∴直线AB的解析式为y=-x+ 4分
(2)方法一:设点C的坐标为(x,-x+),则OD=x,CD=-x+
y
x
C
O
A
B
D
图1
∴S梯形OBCD =( OB+CD )·OD
=(-x+)x
=-x 2+x
由题意:-x 2+x=
解得x1=2,x2=4(舍去)
∴C(2,) 8分
方法二:∵S△AOB =OA×OB=,S梯形OBCD =,∴S△ACD =
由OA=OB,得∠BAO=30°,AD=CD
∴S△ACD =AD×CD=×CD×CD=,∴CD=
∴AD=1,∴OD=2
∴C(2,) 8分
(3)假设在第一象限内存在点P,使得以P、O、B为顶点的三角形与△OBA相似
因为∠AOB=90°
当∠OBP=90°时(如图2)
①若△BOP∽△OBA,则∠BPO=∠BAO=30°,BP=OB=3
∴P1(3,) 10分
②若△BPO∽△OBA,则∠BOP=∠BAO=30°,BP=OB=1
∴P2(1,) 11分
y
x
O
A
B
图2
P1
P2
当∠OPB=90°时(如图3)
③若△PBO∽△OBA,∠BOP=∠BAO=30°
过点P作PM⊥OA于点M
方法一:在Rt△PBO中,BP=OB=,OP=BP=
∴OM=OP=,PM=OP=
∴P3(,) 13分
方法二:设P(x,-x+),则OM=x,PM=-x+
y
x
O
A
B
图3
P4
P3
M
由∠BOP=∠BAO,得∠POM=∠ABO
∵tan∠POM==,tan∠ABO==
∴-x+=x,解得x=
∴P3(,) 13分
④若△POB∽△OBA,则∠OBP=∠BAO=30°,∠POM=30°
∴PM=OM=
∴P4(,) 15分
(由对称性也可得到点P4的坐标)
当∠BOP=90°时,点P在x轴上,不符合题意
综上所述,在第一象限内存在点P1(3,),P2(1,),P3(,),P4(,)使得以P、O、B为顶点的三角形与△OBA相似 16分
261.解:(1)∵四边形EFPQ是矩形,∴EF∥QP
C
E
A
B
H
F
D
Q
P
图1
∴△AEF∽△ABC
又∵AD⊥BC,∴AH⊥EF
∴= 3分
(2)由(1)得=,∴AH=x
∴EQ=HD=AD-AH=8-x
∴S矩形EFPQ =EF·EQ=x( 8-x )=-x 2+8x=-( x -5 )2+20
C
A
B
D
E
F
Q
P
图2
M
N
∵-<0,∴当x=5时,S矩形EFPQ有最大值,最大值为20 7分
(3)如图1,由(2)得EF=5,EQ=4
∴∠C=45°,∴△FPC是等腰直角三角形
∴ PC=FP=EQ=4,QC=QP+PC=9
分三种情况讨论:
①如图2,当0≤t<4时
C
A
B
D
E
F
Q
P
图3
M
设EF、PF分别交AC于点M、N,则△MFN是等腰直角三角形
∴ FN=MF=t
∴S=S矩形EFPQ - SRt△MFN =20-t 2=-t 2+20 9分
②如图3,当4≤t<5时,则ME=5-t,QC=9-t
∴S=S梯形EMCQ =[( 5-t )+( 9-t )]×4=-4t+28 11分
③如图4,当5≤t≤9时,设EQ交AC于点K,则KQ=QC=9-t
C
A
B
D
E
F
Q
P
图4
K
∴S=S△KQC =( 9-t )2=( t -9 )2
综上所述:S与t的函数关系式为:
S= 13分
262.解:(1)把O(0,0)、A(5,0)分别代入y=x 2+bx+c
得 解得
∴该抛物线的解析式为y=x 2-x 4分
(2)点C在该抛物线上 5分
理由:过点C作CD⊥x轴于点D,连结OC,设AC交OB于点E
∵点B在直线y=2x上,∴B(5,10)
∵点A、C关于直线y=2x对称
∴OB⊥AC,CE=AE,BC⊥OC,OC=OA=5,BC=BA=10
又∵AB⊥x轴,由勾股定理得OB=
∵SRt△OAB =AE·OB=OA·AB
∴AE=,∴AC=
∵∠OBA+∠CAB=90°,∠CAD+∠CAB=90°,∴∠CAD=∠OBA
又∵∠CDA=∠OAB=90°,∴ CDA∽△OAB
∴==,∴CD=4,AD=8,∴,C(-3,4)
当x=-3时,y=×9-×(-3)=4
∴点C在抛物线y=x 2-x上 8分
(3)抛物线上存在点Q,使得以PQ为直径的圆与⊙O1相切 9分
过点P作PF⊥x轴于点F,连结O1P,过点O1作O1H⊥x轴于点H
则CD∥O1H∥BA
∵C(-3,4),B(5,10),O1是BC的中点
∴由平行线分线段成比例定理得AH=DH=AD=4
∴OH=OA-AH=1.同理可得O1H=7
∴点O1的坐标为(1,7)
∵BC⊥OC,∴OC为⊙O1的切线
又∵OP为⊙O1的切线,∴OC=OP=O1C=O1P=5
y
x
C
O
A
B
O1
y=2x
D
E
P
F
H
Q
Q′
∴四边形OPO1C为正方形,∴∠COP=90°
∴∠POF=∠OCD
又∵∠PFO=∠ODC=90°,∴△POF≌△OCD
∴OF=CD,PF=OD,∴P(4,3)
设直线O1P的解析式为y=kx+b(k≠0)
把O1(1,7)、P(4,3)分别代入y=kx+b
得 解得
∴直线O1P的解析式为y=-x+
若以PQ为直径的圆与⊙O1相切,则点Q为直线O1P与抛物线的交点,可设点Q的坐标为(m,n),则有n=-m+,n=m 2-m
∴-m+=m 2-m,整理得m 2+3m-50=0
解得m=
∴点Q的横坐标为 或 14分
263.(1)证明:∵△DEF是等边三角形,∴∠FDE=60°
∴∠AMD=∠FDE-∠A=30°,∴∠AMD=∠A,∴DM=DA
∴△ADM是等腰三角形 4分
(2)∵△ADM是等腰三角形,∴DM=AD=x,MF=4-x
又∵∠FED=60°,∠A=30°,∴∠FNM=90°
∴MN=MF·sin60°=(4-x)·=(4-x),FN=MF=(4-x)
A
C
B
F
E
M
N
D
图1
S△FMN =MN·FN=·(4-x)·(4-x)=(4-x)2 5分
当0<x ≤2时,△ABC与△DEF重叠部分为四边形DENM,如图1
S四边形DENM =S△FDE -S△FMN =×4×4×-(4-x)2
=-x 2+x+
即y=-x 2+x+ 7分
当2≤x <4时,△ABC与△DEF重叠部分为五边形DCPNM,如图2
CE=AE-AC=4+x-6=x-2
A
C
B
M
N
F
E
D
图2
P
∵∠PCE=90°,∠PEC=60°,∴PC=(x-2)
∴S△PCE =CE·PC=·(x-2)·(x-2)=(x-2)2
∴S五边形DCPNM =S△FDE -S△FMN -S△PCE
=-x 2+x+-(x-2)2
=-x 2+x
即y=-x 2+x 9分
(3)如图3,设以MN为直径的圆的圆心为O,过M作MG⊥AC于G,过O作OH⊥AC于H,过N作NK⊥AC于K
则DM=x,MG=x,NE=4-FN=4-(4-x)=2+x,NK=NE=x+
∵OH是梯形MGKN的中位线,
∴OH=(MG+NK)=(x+x+)=x+ 11分
A
C
B
F
E
M
N
D
图3
G
O
H
K
∵∠FNM=90°,∴MN⊥FE
如果以MN为直径的圆与边AC、EF同时相切,则有OH=MN
即x=,解得x= 12分
圆的半径OH=×+= 13分
264.解:(1)∵y=-x 2+bx+c经过A(-1,0),B(-3,0)
∴ 解得
∴抛物线的解析式为y=-x 2-4x-3 4分
(2)由y=-x 2-4x-3可得D(-2,1),C(0,-3)
∴OB=3,OC=3,OA=1,AB=2,∴△OBC是等腰直角三角形
∴∠OBC=45°,BC= 5分
如图1,设抛物线对称轴与x轴交于点F,则AF=AB=1
过点A作AE⊥BC于点E,则∠AEB=90°
∴BE=AE=,CE= 6分
O
A
C
B
图1
E
F
P
P′
在△AEC和△AFP中,∠AEC=∠AFP=90°,∠ACE=∠APF
∴△AEC∽△AFP 7分
∴=,即=
解得PF=2 8分
∵点P在抛物线的对称轴上,
∴点P的坐标为(-2,2)或(-2,-2) 9分
(3)设直线BC的解析式为y=kx+b,则
∴ 解得
∴直线BC的解析式为y=-x-3 10分
如图2,设点Q(m,n),过点Q作QH⊥BC于H,并过点Q作QS∥y轴交直线BC于点S,则S点坐标为(m,-m-3)
∴QS=n-(-m-3)=n+m+3 11分
∵点Q(m,n)在抛物线y=-x 2-4x-3上,∴n=-m 2-4m-3
O
A
C
B
图2
H
Q
S
∴QS=-m 2-4m-3+m+3=-m 2-3m=-(m+)2+
当m=-时,QS有最大值 12分
∵BO=OC,∠BOC=90°,∴∠OCB=45°
∵QS∥y轴,∴∠QSH=45°
∴QHS是等腰直角三角形
当斜边QS最大时QH最大 13分
∵当m=-时,QS最大
∴此时n=-m 2-4m-3=-+6-3=
∴Q(-,) 14分
∴点Q的坐标为(-,)时,点Q到直线BC的距离最远
(注:1、如果学生有不同的解题方法,只要正确,可参考评分标准,酌情给分;2、对第(3)题,如果只用△=0求解,扣2分。理由:△=0判断只有一个交点,不是充分条件)。
265.(1)y=-x 2-2x+3,y=-3x+1 2分
(2)证明:过E作EF⊥y轴,垂足为F
由(1)知,E(-1,4),∴EF=OC=1,CF=OD=3
y
O
A
C
x
D
B
E
P
又∵∠CFE=∠DOC=90°,∴△FEC≌△OCD
∴EC=ED,∠ECF=∠CDO
又∵∠DCO+∠CDO=90°,∴∠ECF+∠DCO=90°
∴∠DCE=90°
∴△CDE是等腰直角三角形 7分
(3)假设存在符合条件的点P,有两种情况:
设P(x,-3x+1),则PC 2=x 2+[1-(-3x+1)]2=10x 2
CD 2=OC 2+OD 2=1 2+3 2=10
若△CPD∽△OCD,则=,∴=
即=,∴x=(不合题意,舍去)或x=-
∴-3x+1=-3×(-)+1=2
∴P1(-,2) 10分
若△CDP∽△OCD,则=,∴=
即=,∴x=3(不合题意,舍去)或x=-3
∴-3x+1=-3×(-3)+1=10
∴P2(-3,10) 13分
综上所述,存在符合条件的点P,点P的坐标为(-,2)或(-3,10)
Q
A
P
D
B
C
图1
266.(1)S=t 2,0≤t≤3 2分
(2)3≤t≤4 4分
如图2,过点B作BE⊥AD,垂足为E
∵梯形ABCD,AD=8cm,BC=2cm,AB=CD=6cm
∴AE=( 8-2 )÷2=3(cm)
∴BE==(cm)
Q
A
P
D
B
C
图2
E
S=AQ·BE=×t×=t(cm2) 8分
(3)由(2)知,当点P在线段AB上运动,即0≤t≤3时
S=t 2(cm2),当t=3s时,S最大=(cm2)
当点P在线段BC上运动,即3≤t≤4时
Q
A
P
D
B
C
图3
E
S=t(cm2),当t=4s时,S最大=(cm2)
点P运动至终点D需时:( 6+2+6 )÷2=7(s)
点Q运动至终点D需时:8÷1=8(s)
故当4≤t≤7时,点P在线段CD上运动
如图3,过点P作PE⊥AD,垂足为E
则AQ=t,PE=PD=( 6+2+6-2t )=( 7-t )
S=AQ·PE=×t×( 7-t )=( 7t -t 2 )=-( t -)2+(cm2)
当t=s即3.5s时,S最大=(cm2)
∵>>
∴当t=s即3.5s时,S的值最大,S最大=cm2 14分
267.解:(1)∵PE∥CB,∴∠AEP=∠ADC
又∵∠EAP=∠DAC,∴△AEP∽△ADC 2分
D
A
C
B
Q1
E2
P2
P1
E1
Q2
∴=,即= 3分
∴EP=x 4分
(2)由四边形PEDQ1是平行四边形,可得EP=DQ1 5分
即x=3-x,∴x=1.5 6分
∵0<x <2.4 7分
∴当Q在线段CD上运动1.5秒时,四边形PEDQ是平行四边形 8分
(3)四边形EPDQ2=(x+x-3)·(4-x) 9分
=-x 2+x-6
=-(x-)2+ 10分
又∵2.4<x <4, 12分
∴当x=时,S取得最大值,最大值为 13分
268.解:(1)A(-1,0)、B(0,-3)、C(3,0) 3分
(2)∵抛物线y=ax 2+bx+c经过B点,∴c=-3
又∵抛物线经过A、C两点,∴ 解得 5分
∴抛物线的函数关系式为y=x 2-2x-3 6分
y
O
A
C
x
D
E
B
F
G
P
(3)过顶点E作EF⊥y轴于F
∵y=x 2-2x-3=(x-1)2-4
∴E(1,-4),∴tan∠EDF=
∵tan∠DCO=,∴∠EDF=∠DCO 7分
∵∠DCO+∠ODC=90°,∴∠EDF+∠ODC=90°
∴∠EDC=90°,∴∠EDC=∠ODC 8分
①当=时,△ODC∽△DPC
则=,∴DP= 9分
过点P作PG⊥y轴于G
∵tan∠EDF==,∴设PG=x,则DG=3x
在Rt△DGP中,DG 2+PG 2=DP 2
∴9x 2+x 2=,解得x=-(不合题意,舍去)或x= 10分
∴PG=,DG=1,∴OG=OD+DG=1+1=2
∴P(,-2) 11分
②当=时,△ODC∽△DCP
则=,∴DP= 9分
∵DE==,∴DP=不合题意,舍去 13分
综上所述,存在点P,使得以C、D、P为顶点的三角形与△DOC相似
此时点P的坐标为(,-2) 14分
269.证明:在BC上截取BE=BD,连结DE
∵BD是∠B的平分线,∴=
∵BC=BD+AD,BC=BE+EC,BE=BD
A
D
B
C
E
∴AD=CE,∴=
∵AB=AC,∴∠C=∠B
∴△ECD∽△ABC,∴ED=EC
∴∠EDC=∠C,∴∠BED=2∠C
设∠B=∠C=x,则∠DBE=x,∠BDE=∠BED=2x
在△BDE中,∠DBE+∠BDE+∠BED=180°
∴x+2x+2x=180°,x=40°
∴∠A=180°-2×40°=100°
270.解:(1)如图1,若PD与⊙A相切,则AP⊥PD,∴∠APD=90°
C
A
B
D
P
图1
∴∠APB+∠CPD=90°
又∵∠APB+∠BAP=90°,∴∠BAP=∠CPD
又∵ABP=∠PCD=90°,∴△ABP∽△PCD
∴=,即=
解得:BP=1或9
C
A
B
D
P
图2
E
F
(2)①当1<BP<9时,点F在线段AD上,如图2
易知△ABP∽△PCE,∴=
即=
∴y=-x 2+x-3(1<x<9)
②DF的长有最大值
C
A
B
D
图3
F
P1
P2
E1
E2
易知△ABP∽△FDE,∴=
即=
∴DF=-x-+10=-( x+)+10≤-2+10=4
当且仅当x=,即x=3时,等号成立
故当x=3时,DF有最大值4
(3)设BP=x
当1<BP<9时,点F在线段AD上,设PF的延长线与CD的延长线相交于点E,如图3
由(2)知=,即=
整理得:x 2-8x+9=0,解得:x=4±
当0<BP≤1或9≤BP<10时,点F在AD的延长线上,设PF与CD相交于点E,如图4
C
A
B
D
图4
P1
P2
E1
E2
F2
F1
由△PCE∽△ABP得:=
即=,∴CE=-x 2+x
由△PCE∽△FDE得:=
即=
整理得:x 2-12x+9=0,解得:x=6+>10(舍去)或x=6-
综上所述:BP的长为4±或6-
271.解:(1)∵C(0,3),∴OC=3
∵S△ABC =AB·OC=6,∴AB=4
∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴A(-1,0),B(3,0)
设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),把C(0,3)代入
得3=a(0+1)(0-3),∴a=-1
∴抛物线的解析式为y=-(x+1)(x-3),即y=-x 2+2x+3
(2)假设存在符合条件的点P,则对角线PC与FG互相平分,所以E分别是PC
与FG的中点
O
A
B
x
y
C
D
F
E
G
K
Q1
Q4
Q3
Q2
P
H
x=1
M
由 得x 2+( k-2)x-2=0
∴x1+x2=2-k
∵点E的横坐标为0,∴=0,∴k=2
∴直线y=kx+1的解析式为y=2x+1
当x=0时,y=1;当y=0时,x=-
∴D(-,0),E(0,1)
∴OD=,OE=1,CE=2,∴PE=2
∴P(0,-1)
所以当k=2时,在y轴上存在点P(0,-1),使得以P、C、F、G为顶点的四边形是平行四边形
(3)设抛物线的对称轴交x轴于点H,连结AE并延长交抛物线的对称轴于点K
则AE:y=x+1,当x=1时,y=2,∴K(1,2)
∴AH=KH=2,∠AKH=∠KAH=45°
∴AK=AH=
∵B(3,0),C(0,3),∴BC:y=-x+3,当x=1时,y=2
∴点K在直线BC上
∴∠CEK=∠AEO=45°
∵B(3,0),C(0,3),∴∠OCB=∠OBC=45°
∴∠AKC=90°
∴CK=EK=CE=
∴tan∠ACK==2,又tan∠EDO==2
∴∠ACK=EDO
∴当OQ⊥AC或OQ⊥BC时,OQ、AC、BC三条直线所围成的三角形与△DOE相似
设直线OQ的解析式为y=mx
①当OQ⊥AC时,设直线OQ交抛物线的对称轴于点M
易知△MOH∽△AOC,∴=
即=,∴HM=
∴M(1,-),代入y=x,得m=-
∴直线OQ的解析式为y=-x
由 解得
∴Q1(,),Q2(,)
②当OQ⊥BC时,将直线AE向下平移至经过原点O,即得直线OQ
∴直线OQ的解析式为y=x
由 解得
∴Q3(,),Q4(,)
272.证明:过A作AH⊥BC于H,设△ABC的边长为6,则AH=AB=,BH=3
∵BD=2CD,∴BD=4,CD=2,∴DH=1
A
B
C
D
H
P
∴AD===
∵∠CPD=∠ABC,∠ACD=∠ABC=60°
∴∠CPD=∠ACD,又∵∠CDP=∠ADC(公共角)
∴△CDP∽△ADC,=
即=,∴PD=
∴==,又∵==
∴=,又∵∠BDP=∠ADH(公共角)
∴△BDP∽△ADH,∴∠BPD=∠AHD=90°
∴BP⊥AD
273.解:(1)在y=x+3中,令x=0,得y=3;令y=0,得x=-4
∴A(-4,0),B(0,3),同理可求得C(1,0)
∴AB===5,AC=5
∴AB=AC,即△ABC为等腰三角形
由“等腰三角形底边上的任意一点到两腰的距离之和(h1+h2)等于腰上的高(h),以及底边延长线上的任意一点到两腰的距离分别之差(h1-h2)等于腰上的高(h)”可知:
当点M在BC边上时,有h1+h2=h
即1+yM =OB,∴yM =OB-1=3-1=2,把它代入y=-3x+3中求得:x M =
∴M1(,2)
当点M在CB延长线上时,有h1-h2=h
O
A
B
x
y
C
l1
l2
M
A1
B1
C1
即yM -1=OB,∴yM =OB+1=3+1=4,把它代入y=-3x+3中求得:x M =-
∴M2(-,4)
故点M的坐标为(,2)或(-,4)
(2)①6
②BC===
△ABC的周长=AB+AC+BC=10+
△ABC的面积=AC·OB=×5×3=
△ABC的内切圆的半径==
BM==
⊙B在整个运动过程中,在△ABC内部未经过部分为△A1B1C1,其内切圆的半径为:
-=
△A1B1C1的面积=×=
274.解:(1)过M作MH⊥AB于H,连结AM,则MH=OH=1
∵⊙M的面积为5π,∴⊙M的半径为,则AM=
y
O
x
A
B
M
C
G
H
∴AH==2,∴A(-1,0)
同理可求得B(3,0),C(0,-3)
设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),把C(0,-3)代入
得-3=a(0+1)(0-3),∴a=1
∴抛物线的解析式为y=(x+1)(x-3),即y=x 2-2x-3
(2)∵y=x 2-2x-3=(x-1)2-4,∴抛物线的对称轴为x=1
由抛物线的对称性得G(2,-3),四边形ABGC是等腰梯形
S梯形ABGC =(AB+CG)·OC=(4+2)×3=9
连结OG,则S梯形AOGC =(AO+CG)·OC=(1+2)×3=
设直线OP的解析式为y=kx,若直线OP将梯形ABGC的面积分成1 : 2的两部分,则这两部分的面积分别为3和6
因为3<<6,所以:
当直线OP经过线段CG上的D点时,则D(-,-3),S梯形AODC =3
y
O
x
A
B
M
C
G
P1
P2
P3
P4
D1
D2
∴(1-)×3=3,∴k=-3,∴OP:y=-3x
联立 解得
∴P1(,),P1(,)
由B(3,0),G(2,-3)可得直线BG的解析式为y=3x-9
当直线OP经过线段BG上的D点时,则D(,),S△BOD =3
∴×3×(-)=3,∴k=-,∴OP:y=-x
联立 解得
∴P3(,),P4(,)
(3)①设翻折后的弧所在圆的圆心为M′,连结CM′、CG,过M′ 作x轴的垂线,交翻折后的弧于H,交CG的延长线于K
∵翻折后的弧与AC相切,∴M′C⊥AC,∴∠ACO+∠M′CO=90°
∵∠M′CK+∠M′CO=90°,∴∠M′CK=∠ACO
又∵∠M′KC=∠AOC=90°,∴△M′CK∽△ACO
∴CK=·OC=×3=,M′K=·AO=×1=
∴CF=2M′K=
∴F(0,-3)
∵翻折后的弧与 关于CE对称,∴M′ 与M关于CE对称
y
O
x
A
B
M
E
C
F
M′
G
H
K
M′M 2=(-1)2+(3--1)2=10-
∴CE==
②∵M′ 到x轴的距离为3-,⊙M′ 的半径为
又(3-)2==>=5
∴M′ 到x轴的距离大于⊙M′ 的半径
y
O
x
A
B
C
D
α
y=
1
1
-1
-1
E
∴翻折后的弧与x轴相离
275.解:(1)平行四边形 3分
(2)①∵点B(p,1)在y=的图象上,∴1=
∴p= 4分
过B作BE⊥x轴于E,则OE=,BE=1
在Rt△BOE中,tanα===
∴α=30° 5分
∴OB=2
又∵点B、D是正比例函数与反比例函数图象的交点
∴点B、D关于原点O成中心对称 6分
∴OB=OD=2
∵四边形ABCD是矩形,且A(-m,0),C(m,0)
∴OA=OB=OC=OD=2 7分
∴m=2 8分
②能使四边形ABCD为矩形的点B共有2个 9分
(3)四边形ABCD不能是菱形 10分
法一:∵点A、C的坐标分别为(-m,0)、(m,0)
∴四边形ABCD的对角线AC在x轴上 11分
又∵点B、D分别是正比例函数与反比例函数在第一、三象限的交点
∴对角线AC与BD不可能垂直
∴四边形ABCD不能是菱形 12分
法二:若四边形ABCD为菱形,则对角线AC⊥BD,且AC与BD互相平分
因为点A、C的坐标分别为(-m,0)、(m,0)
所以点A、C关于原点O对称,且AC在x轴上 11分
所以BD应在y轴上,这与“点B、D分别在第一、三象限”矛盾
所以四边形ABCD不能是菱形 12分
y
x
O
A
B
2
10
P
16
x=2
C
D
276.解:(1)∵点B(0,1)在y=x 2-x+k的图象上
∴1=×0 2-0+k 2分
∴k=1 3分
(2)由(1)知抛物线为:y=x 2-x+1
即y=(x-2)2,∴顶点A为(2,0) 4分
∴OA=2,OB=1
过点C(m,n)作CD⊥x轴于D,则CD=n,OD=m,∴AD=m-2
∵以BC为直径的⊙M过点A
∠BAC=90° 5分
∴∠CAD+∠BAO=90°,又∠BAO+∠OBA=90°
∴∠OBA=∠CAD
∴Rt△OAB∽Rt△DCA
=,∴=
(或tan∠OBA=tan∠CAD,=,∴=) 6分
∴n=2(m-2)
又点C(m,n)在y=(x-2)2的图象上,∴n=(m-2)2
∴2(m-2)=(m-2)2,即8(m-2)(m-10)=0,∴m=2或m=10
当m=2时,n=0,当m=10时,n=16 7分
∴符合条件的点C的坐标为(2,0)或(10,16) 8分
(3)①依题意得,点C(2,0)不符合条件,∴点C为(10,16)
此时S1=OA×OB=1
S2 =S梯形BODC - S△ACD =21 9分
又点P在函数y=(x-2)2图象的对称轴x=2上,∴P(2,t),AP=| t |
∴S=AP×OA=| t | 10分
∵S1<S<S2
∴当t≥0时,S=t,∴1<t<21
当t<0时,S=-t,∴1<-t<21,∴-21<t<-1 11分
∴t的取值范围是:1<t<21或-21<t<-1 12分
②t=0,1,17 14分
277.解:(1)画出的图形如方格纸①所示。(3分)
(2)能.如方格纸②所示. 4分
A
图①
E
F
M
N
C
B
(解法一)
设Rt△ABC向右平移t秒
则NC=t,BE=10-t,AH=12-t
在Rt△ABC中,由勾股定理得:
AB 2=AC 2+BC 2=3 2+2 2=13
同理可得:BF 2=BE 2+EF 2=(10-t ) 2+6 2
AF 2=AH 2+FH 2=(12-t ) 2+3 2
当AB 2+BF 2=AF 2时,由勾股定理的逆定理得∠ABF=90º,即△ABF为Rt△
从而13+(10-t ) 2+6 2=(12-t ) 2+3 2 6分
解得t=1(s) 7分
当AB 2+AF 2=BF 2时,由勾股定理的逆定理得∠BAF=90º,即△ABF为Rt△
从而13+(12-t ) 2+3 2=(10-t ) 2+6 2 8分
解得t=7.5(s)
A
B
图②
E
F
M
N
C
H
(解法二)
如图②,∵∠ABF+∠ABC+∠EBF=180º
∴当∠ABC+∠EBF=90º时,
可得∠ABF=90º,即△ABF为Rt△
∵∠ABC+∠EBF=90º,∠EBF+∠BFE=90º
∴∠ABC=∠BFE
又∵∠ACB=∠BEF=90º,∴△ACB∽△BEF
∴=,即=,解得BE=9 6分
∴NC=NE-BC-BE=12-2-9=1,∴t=NC÷v=1÷1=1(s) 7分
另一种情况,当∠BAF=90º时,延长CA交MF于K,同理可解得KF=4.5
∴t=(12-4.5)÷1=7.5(s) 9分
(3)依题意得:当t=7.5s时,直线AF与Rt△ABC的外接圆相切 10分
当0<t <7.5s或7.5s<t <10s时,直线AF与Rt△ABC的外接圆相交 11分
当t=1s时,直线BF与Rt△ABC的外接圆相切 12分
当0<t <1s或1s<t <10s时,直线BF与Rt△ABC的外接圆相交 13分
278.解:(1)把A(-4,-2)代入y=kx,得-2=-4k,解得k= 2分
∴y=x
把B(6,b)代入y=x,得b=3 4分
(2)①设C(x,x),则D(x,x 2-6)
∴CD=x-(x 2-6)=-(x-1)2+ 6分
∴当x=1时,CD的最大值是 7分
②如图1,当点C在线段OB上时,如果以CD为直径的圆与y轴相切,则有:
-x 2+x+6=2x,解得x=-3-(不合题意,舍去)或x=-3+
∴点C的坐标为(-3+,) 10分
如图2,当点C在线段OA上时,如果以CD为直径的圆与y轴相切,则有:
-x 2+x+6=-2x,解得x=12(不合题意,舍去)或x=-2
∴点C的坐标为(-2,-1) 12分
B
C
O
x
y
A
D
图1
B
C
O
x
y
A
D
图2
综上,点C的坐标为(-3+,)或(-2,-1) 13分
-1
1
B
O
x
y
A
1
-1
A′
B′
图1
279.解:(1)根据题意,得:
解得: 2分
∴抛物线的解析式为y=-x 2-x+4 4分
(2)①∵A(-2,4),B(1,0),∴AB=5
∵四边形AA′B′B为菱形,∴AA′=B′B=AB=5
∵y=-x 2-x+4=-(x+1)2+ 5分
∴抛物线向右平移5个单位后的解析式为y=-(x-4)2+ 6分
②设D(x,0)
由A(-2,4),B′(6,0)可得直线AB′的解析式为y=-x+3,AB′=
平移后抛物线的对称轴为x=4,代入y=-x+3,得C(4,1)
∴AC=,BC=,B′C=
-1
1
B
O
x
y
A
1
-1
A′
B′
图2
C
D1
D2
∵∠A=∠BB′A
若△B′CD∽△ABC,则∠ABC=∠B′CD,∴BD=6-x
由=得=,解得x=3
∴D1(3,0) 7分
若△B′DC∽△ABC,则=
∴=,解得x=
∴D2(,0) 9分
280.解:(1)过点D作DE⊥BC于点E
∵四边形ABCD是直角梯形,∴四边形ABED是矩形
∴BE=AD=2,DE=AB=8
在Rt△DEC中,CE===6 2分
∴BC=BE+CE=2+6=8
∴梯形ABCD的周长=AB+BC+CD+DA=8+8+10+2=28 3分
梯形ABCD的面积=(AD+BC)·AB=×(2+8)×8=40 4分
(2)①∵梯形ABCD的周长为28,PQ平分梯形ABCD的周长
∴BP+BC+CQ=14 5分
又∵BP=CQ=t,∴t+8+t=14
∴t=3 6分
∴当t=3时,PQ平分梯形ABCD的周长 7分
由△QFC∽△DEC得:==
即==,∴QF=,CF=
∴QG=BF=BC-CF=8-=,PG=BP-BG=BP-QF=3-=
∴S四边形PBCQ=S△PGQ+S梯形GBCQ=××+×(+8)×=≠×40
∴此时PQ不平分梯形ABCD的面积 9分
②(i)当0≤t≤8时,过点Q作QG⊥AB于点G
B
C
Q
A
D
P
F
E
G
∵AP=8-t,DQ=10-t,AD=2,sinC=,cosC=
∴CF=t,QF=t,PG=t-t=t,QG=8-t
PD 2=AP 2+AD 2=(8-t)2+2 2=t 2-16t+68
PQ 2=QG 2+PG 2=(8-t)2+(t)2=t 2-t+64
若DQ=PD,则(10-t)2=t 2-16t+68,解得:t=8;
若DQ=PQ,则(10-t)2=t 2-t+64
解得:t1=,t2=>8(舍去),∴此时t=; 10分
(ii)当8<t<10时,PD=DQ=10-t
∴此时以DQ为一腰的等腰△DPQ恒成立;
而当t=10时,P、D、Q三点重合,不能构成三角形; 11分
(iii)当10<t≤12时,PD=DQ=t-10
∴此时以DQ为一腰的等腰△DPQ恒成立 12分
综上所述,当t=或8≤t<10或10<t≤12时,以P、D、Q为顶点的三角形恰好是以DQ为一腰的等腰三角形 13分
281.解:(1)连接OE、OF
C
A
B
D
M
N
O
E
F
∵矩形ABCD的边AD、AB分别与⊙O相切于点E、F
∴∠A=90°,∠OEA=∠OFA=90°
∴四边形AFOE是矩形 1分
∵OE=OF
∴四边形AFOE是正方形 2分
∴∠EOF=90°,OE=AE= 3分
∴的长== 4分
C
A
B
D
M
N
O
E
F
R
K
N1
M1
N2
M2
(2)如图,将直线MN沿射线DA方向平移,当其与⊙O相切时,记为M1N1,切点为R,交AD于M1,交BC于N1,连接OM1、OR
∵M1N1∥MN,∴∠DM1N1=∠DMN=60°
∴∠EM1N1=120°
∵MA、M1N1切⊙O于点E、R
∴∠EM1O=∠EM1N1=60° 5分
在Rt△EM1O中,EM1===1
∴DM1=AD-AE-EM1=+5--1=4 6分
过点D作DK⊥M1N1于K
在Rt△DM1K中
DK=DM1·sin∠DM1K=4×sin60°=,即d= 7分
∴当d=时,直线MN与⊙O相切;
当1≤d<时,直线MN与⊙O相离 8分
当直线MN平移到过圆心⊙O时,记为M2N2
则点D到M2N2的距离d=DK+OR=+=>4 9分
∴当<d≤4时,MN直线与⊙O相交 10分
282.解:法一:
(1)∵线段OP绕点O按逆时针方向旋转90°得到线段OM
∴∠POM=90°,OP=OM
过点P(m,-1)作PQ⊥x轴于Q,过点M作MN⊥y轴于N
∵∠POQ+∠MOQ=90°,∠MON+∠MOQ=90°
∴∠MON=∠POQ
∵∠ONM=∠OQP=90°
∴△MON≌△POQ 1分
∴MN=PQ=1,ON=OQ=m
Q
O
M
N
x
y
1
-1
1
2
2
(2,2)
P(1,-1)
∴M(1,m)
∵m=1
∴M(1,1) 2分
∵点M是抛物线y=ax 2+bx+c的顶点
∴可设抛物线为y=a(x-1)2+1
∵抛物线经过点(2,2),∴a=1
∴y=(x-1)2+1 3分
∴此抛物线开口向上,对称轴为x=1
∴当0≤x≤1时,y随着x的增大而减小 4分
∵当x=0时,y=2,当x=1时,y=1
Q
O
M
N
x
y
1
-1
2
P(m,-1)
B
A
∴y的取值范围为1≤y≤2 5分
(2)∵点M(1,m)是抛物线y=ax 2+bx+c的顶点
∴可设抛物线为y=a(x-1)2+m 6分
∵y=a(x-1)2+m=ax 2-2ax+a+m
∴点B(0,a+m) 7分
又∵A(1,0)
∴直线AB的解析式为y=-(a+m)x+(a+m) 8分
解方程组 得ax 2+(m-a)x=0
法1:∵直线AB与抛物线y=ax 2+bx+c有且只有一个交点
∴△=(m-a)2=0 9分
∴m=a
∴B(0,2m) 10分
法2:解得x1=0,x2= 9分
∵直线AB与抛物线y=ax 2+bx+c有且只有一个交点
∴=0
∵a≠0,∴m=a
∴B(0,2m) 10分
∵m>0,∴OB=2m
∴BN=ON=m
法1:∵MN⊥y轴,∴BM=OM
∴△BOM是等腰三角形 11分
法2:由勾股定理得:
在Rt△BNM中,BM 2=MN 2+BN 2=1+m 2
在Rt△ONM中,OM 2=MN 2+ON 2=1+m 2
∴BM=OM
∴△BOM是等腰三角形 11分
法二:
(1)连结PM,交x轴于点C
∵线段OP绕点O按逆时针方向旋转90°得到线段OM
∴∠POM=90°,OP=OM
∵P(1,-1),∴∠POC=45°
∴∠MOC=45° 1分
∴PM⊥OC,PC=MC
∴M(1,1) 2分
∵点M是抛物线y=ax 2+bx+c的顶点
∴可设抛物线为y=a(x-1)2+1
∵抛物线经过点(2,2),∴a=1
∴y=(x-1)2+1 3分
∴此抛物线开口向上,对称轴为x=1
∴当0≤x≤1时,y随着x的增大而减小 4分
∵当x=0时,y=2,当x=1时,y=1
∴y的取值范围为1≤y≤2 5分
(2)过点P(m,-1)作PQ⊥x轴于Q,过点M作MN⊥y轴于N
∵∠POQ+∠MOQ=90°,∠MON+∠MOQ=90°
∴∠MON=∠POQ
∵∠ONM=∠OQP=90°
∴△MON≌△POQ
∴MN=PQ=1,ON=OQ=m
∴M(1,m)
∵点M(1,m)是抛物线y=ax 2+bx+c的顶点
∴可设抛物线为y=a(x-1)2+m 6分
∵y=a(x-1)2+m=ax 2-2ax+a+m
∴点B(0,a+m) 7分
又∵A(1,0)
∴直线AB的解析式为y=-(a+m)x+(a+m) 8分
解方程组 得ax 2+(m-a)x=0
法1:∵直线AB与抛物线y=ax 2+bx+c有且只有一个交点
∴△=(m-a)2=0 9分
∴m=a
∴B(0,2m) 10分
法2:解得x1=0,x2= 9分
∵直线AB与抛物线y=ax 2+bx+c有且只有一个交点
∴=0
∵a≠0,∴m=a
∴B(0,2m) 10分
∵m>0,∴OB=2m
∴BN=ON=m
法1:∵MN⊥y轴,∴BM=OM
∴△BOM是等腰三角形 11分
法2:由勾股定理得:
在Rt△BNM中,BM 2=MN 2+BN 2=1+m 2
在Rt△ONM中,OM 2=MN 2+ON 2=1+m 2
∴BM=OM
∴△BOM是等腰三角形 11分
283.解:(1)y=0代入y=x+b,得x=-2b
∴A(-2b,0)
把x=2代入y=x+b,得y1=1+b
∴P(2,1+b)
x
B
C
y
O
A
P
Q
H
由题意得:S△APC =AC·PC=(2+2b)(1+b)=9
整理得:(1+b)2=9,解得b=-4(舍去)或b=2
∴P(2,3)
把P(2,3)代入y=,得k=6
∴双曲线所对应的函数关系式为y=
(2)由(1)知AO=4,BO=2
设Q(m,)
当点Q在点P左侧时,CH=2-m,QH=
若△QCH∽△BAO,则有=,即=
整理得:m 2-2m+12=0,此方程无实数解
若△QCH∽△ABO,则有=,即=
整理得:m 2-2m+3=0,此方程无实数解
当点Q在点P右侧时,CH=m-2,QH=
若△QCH∽△BAO,则有=,即=
整理得:m 2-2m-12=0,解得m=1-(负值,舍去)或m=1+
当m=1+时,CH=-1,QH=
QH-CH=-(-1)=<0,即QH <CH
∴m=1+不合题意,舍去
若△QCH∽△ABO,则有=,即=
m 2-2m-3=0,解得m=-1(负值,舍去)或m=3
当m=3时,CH=1,QH=2,QH >CH,符合题意
∴Q(3,2)
综上所述,存在点Q(3,2),使得△QCH与△AOB相似
284.解:(1)令y=0,得(x-2)(x-m)-(n-2)(n-m)=0
整理得:(x-n)(x-m-2+n)=0
∴x1=n,x2=m+2-n 2分
∵m+2 ≥2n>0,∴m+2-n≥n>0
∴OA=m+2-n,OC=n 3分
∵B(0,-b)、C(b,0),∴OB=OC
∴S△AOB =OA·OB=OA·OC
=(m+2-n)n=-n 2+(m+2)n 4分
∴当n=-=(m+2)时,S△AOB 最大 5分
(2)命题正确 6分
∵P为抛物线的顶点,∴由抛物线的对称性可知,当△ACP为直角三角形时,△ACP为等腰直角三角形,且∠CPA=90°,△ACP斜边上的高PG=AC 7分
如图,当直角三角形DEF的边DE∥x轴时,过D或E作DE的垂线,与抛物线没有其它的交点,所以DE不可能是直角边,只能是斜边,即直角顶点为F,且点F在DE的下方.
O
A
B
x
y
C
P
D
E
F
H
G
不妨设p=-(m+2),q=mn-n 2+2n,则y=x 2+px+q
x1+x2=-p,x1x2=q
∴AC 2=(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=p 2-4q,PG 2=[]2
∵AC=2PG,∴AC 2=4PG 2,∴p 2-4q=4[]2
整理得p 2=4q+4,∴PG 2=[]2=1
∴PG=1
设直线DE的解析式为y=k,点F的纵坐标为t
由x 2+px+q=k得x 2+px+q-k=0
从而得D点的横坐标xD=--,E点的横坐标xE=-+
∴DE 2=[-+-(--)]2=4k+4
由x 2+px+q=t,得x 2+px+q-t=0
从而得F点的横坐标xF=--
∴DF 2=[---(--)]2+(k-t)2=k+t+2-+(k-t)2
EF 2=[-+-(--)]2+(k-t)2=k+t+2++(k-t)2
∵△DEF为直角三角形,∴DF 2+EF 2=DE 2
代入并整理得(k-t) 2-(k-t)=0,∵k≠t,∴k-t=1=PG 10分
即△ACP与△DEF斜边上的高相等,命题得证. 11分
285.(1)证明:由已知得OA=OB=1,∠AOB=90°
∴∠OAF=∠OBE=45°,又∵∠OFA=∠ABO+∠BOF=∠EOF+∠BOF=∠EOB
∴△AOF∽△BEO 4分
(2)解:如图,过O作OM⊥AB于M,则OM=AB=
∵OA=OB=1,OC=OD,∴AC=BD,∴CE=DF
又∠OCE=∠ODF=90°,∴△OCE≌△ODF 5分
A
B
C
D
E
F
O
P
x
y
M
K
H
∴OE=OF,∴△EOF是等腰三角形,∠EOM=∠EOF=22.5°
而∠COE=∠AOM-∠EOM=45°-22.5°=22.5°=∠EOM
∠OCE=∠OME=90°,OE=OE,∴△OCE≌△OME
∴OC=OM=,∴PC=PD=OC= 7分
∴k=xy=PD·PC= 8分
(3)k为定值 9分
如图,过E作EH⊥OB于H,过F作FK⊥OA于K
由△AOF∽△BEO得=,∴AF·BE=OA·OB=1 10分
又AF=FK,BE=HE,∴HE·FK=1
∴HE·FK=,∴PD·PC=HE·FK=
∴k为定值 13分
286.解:(1)令-x 2-mx+m 2=0,得x 2+mx-2m 2=0
解得x1=-2m,x2=m 1分
∵m>0,点A在点B的左侧,∴A(-2m,0),B(m,0) 3分
∴AB=3m
∴圆C的半径为m 4分
(2)连结CE,∵EF⊥x轴,AB 是⊙C的直径,EF=,∴EO==
∵y=-x 2-mx+m 2,∴抛物线的对称轴为x=-,∴CO=
∴在Rt△CEO中,由勾股定理得:() 2+() 2=(m) 2 6分
解得m=±2
∵m>0,∴m=2 7分
∴抛物线的解析式为y=-x 2-x+ 8分
(3)∵m=2,∴A(-4,0),B(2,0),CO=1
O
P
M
D
E
F
C
A
B
∴AC=3,⊙C的半径为3
∵y=-x 2-x+=-(x+1)2+4
∴D(-1,4)
∴AD==5,∴sin∠ADC==
设直线AD与⊙P相切于点M,连结PM
设点P的坐标为(-1,k),⊙P的半径为r
则DP=4-k,r=PK=DP·sin∠ADC=(4-k)
①当⊙P与⊙C内切时,3-r=k
∴3-(4-k)=k,解得k=
∴P1(-1,) 12分
②当⊙P与⊙C外切时,3+r=k或3+r=-k
∴3+(4-k)=k或3+(4-k)=-k,解得k=或k=-
∴P2(-1,),P3(-1,-)
∴所以满足条件的P点有:P1(-1,),P2(-1,),P3(-1,-)
14分
287.解:(1)∵对称轴是直线x=1,∴-=1,∴a=1 1分
∴y=x 2-2x+c
∵抛物线向右平移一个单位后经过坐标原点O,∴A(-1,0)
把A(-1,0)代入y=ax 2-2x+c,得0=1+2+c,∴c=-3 2分
∴抛物线的解析式为y=x 2-2x-3 3分
(2)连结CE,由y=x 2-2x-3得B(3,0),C(0,-3)
又∵y=x 2-2x-3=(x-1)2-4,∴E(1,-4)
∴BC=,CE=,BE=
∴BC 2+CE 2=18+2=20=BE 2,∴△BCE是直角三角形 5分
∴tan β==
由y=-x+1得D(0,1),∴在Rt△DOB中,tan∠DBO==,∴∠DBO=β
∴α-β=α-∠DBO=45° 8分
(3)设P(1,y),由PA=PC得:
(1+1)2+y 2=1 2+( y+3)2,解得y=-1,∴P(1,-1) 9分
∴PA 2=(2 2+1 2)=5 10分
O
B
A
C
y
x
D
E
Q1
H
Q2
K
设Q(x,x 2-2x-3)
当点Q在直线DB的上方时,过Q作QH⊥x轴于H
则OH=x,BH=x-3,QH=x 2-2x-3
S△BDQ =S梯形ODQH - S△BOD- S△BHQ
=(1+x 2-2x-3)x--(x-3)(x 2-2x-3)=x 2-x-6
由题意得:x 2-x-6=5,整理得:3x 2-5x-22=0
解得x=-2(舍去)或x=,∴x 2-2x-3=
∴Q1(,) 12分
当点Q在直线DB的下方时,过Q作QK⊥x轴交DB于K
S△BDQ =S△BKQ +S△DKQ =KQ·OB=[(-x+1)-(x 2-2x-3)]×3=-x 2+x+6
由题意得:-x 2+x+6=5,整理得:3x 2-5x-2=0,
解得x=-(舍去)或x=2,∴x 2-2x-3=-3
∴Q2(2,-3)
综上所述,存在符合条件的点Q,点Q的坐标为(,)或(2,-3) 14分
288.解:(1)如图,过C作CE⊥AO于E,连结DC、OC
∵∠CDO=∠DAC+∠ACD===∠AOC
∴DC=OC,∴OD=2OE
由y=kx+2得A(0,2)
当k=-2时,得B(1,0)
∴OA=2,OB=1,∴AB=
∵BO与⊙P相切于点O,由切割线定理得:OB 2=CB·AB
∴CB= 2分
∵CE⊥AO,∴EC∥OB,∴=
即=,∴OE=,∴OD= 3分
∴点D的坐标为(0,) 4分
(2)若翻转后所得的弧与y轴相切,则切点必为A,即D与A重合
此时OC=DC=AD 5分
又∠ACO=90°,∴∠OAC=45° 6分
∴OB=OA=2,∴B(2,0) 7分
把B(2,0)代入y=kx+2,得k=-1
∴k=-1 8分
(3)假设存在实数k,使得沿直线l把 翻转后,=2?
∵OC=DC,∴=
y
x
O
D
B
C
P
A
l
E
m
∵=2,∴====
∴∠OPC=×180°=45° 9分
连结PC,则∠OPC=45°,∴PE=EC=PC=
∴AE=1+ 10分
由△AEC∽△AOB,得=
即=,∴OB=-2
∴B(-2,0) 12分
将B(-2,0)代入y=kx+2,得k=--2 13分
故存在实数k=--2,使得沿直线l将 翻转后,=2
14分
C
B
A
D
P
E
图1
289.(1)证明:在△ABC和△AEP中
∵∠ABC=∠AEP,∠BAC=∠EAP
∴∠ACB=∠APE
在△ABC中,AB=BC
∴∠ACB=∠BAC
∴∠EAP=∠EPA 4分
(2)答:□APCD是矩形 5分
C
B
A
D
P
E
图2
N
MN
F
∵四边形APCD是平行四边形
∴AC=2AE,PD=2PE
∵由(1)知∠EPA=∠EAP
∴AE=PE,∴AC=PD
∴□APCD是矩形 8分
(3)答:EM=EN 9分
∵AE=PE,∴∠EAP=∠EPA=90°-α
∴∠EAM=180°-∠EAP=180°-( 90°-α )=90°+α
由(2)知∠CPB=90°,F是BC的中点,∴FP=FB
∴∠FPB=∠ABC=α
∴∠EPN=∠EPA+∠APN=∠EPA+∠FPB=90°-α+α=90°+α
∴∠EAM=∠EPN
∵∠AEP绕点E顺时针旋转适当的角度,得到∠MEN
∴∠AEP=∠MEN
∴∠AEP-∠AEN=∠MEN-∠AEN,即∠MEA=∠NEP
∴△EAM≌△EPN
∴EM=EN 14分
290.解:(1)A(-2,0),D(-2,3) 2分
(2)∵抛物线y=x 2+bx+c经过C(1,0),D(-2,3)
代入,解得:b=-,c=
∴所求抛物线解析式为:y=x 2-x+ 6分
(3)答:存在 7分
解法一:设抛物线向上平移h个单位能使EM∥x轴
则平移后的解析式为:y=x 2-x++h=( x-1)2+h
y
x
O
D
B
C
A
M
E
此时抛物线与y轴交点E(0,+h)
当点M在直线y=x+2上,且满足直线EM∥x轴时
则点M的坐标为(h-,+h)
又∵M在平移后的抛物线上
则有:+h=( h--1)2+h
解得:h=或h=
(і)当h=时,点E(0,2),点M的坐标为(0,2),此时,点E、M重合,不合题意舍去
(ii)当h=时,E(0,4)点M的坐标为(2,4),符合题意
综合(i)(ii)可知,抛物线向上平移个单位能使EM∥x轴 14分
解法二:∵当点M在抛物线对称轴的左侧或在抛物线的顶点时,仅当M、E重合时,它们的纵坐标相等
∴EM不会与x轴平行
当点M在抛物线的右侧时,设抛物线向上平移h个单位能使EM∥x轴
则平移后的抛物线的解析式为y=x 2-x++h=( x-1)2+h
∴抛物线与y轴交点E(0,+h)
∵抛物线的对称轴为x=1
根据抛物线的对称性,可知点M的坐标为(2,+h)时,直线EM∥x轴
将(2,+h)代入y=x+2,得+h=2+2,解得:h=
∴抛物线向上平移个单位能使EM∥x轴 14分
291.解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b
∵A(0,1),B(3,0)
∴ 解得 2分
∴直线AB的解析式为y=-x+1 3分
(2)由题意可得,ON=OA=1,MN=MB=3-x 4分
∵△OMN为直角三角形
①若ON为斜边,则x 2+(3-x)2=1 2,即x 2-3x+4=0,此方程无解 5分
②若OM为斜边,则1 2+(3-x)2=x 2,解得x= 6分
若MN为斜边,则(3-x)2=1 2+x 2,解得x= 7分
∴点M的坐标为(,0)或(,0) 9分
(3)当x=时,由(2)知此时△OMN是以OM为斜边的直角三角形 10分
O
y
x
A
N
M
B
D
且OM=x=,MN=MB=3-x=
过N作ND⊥OB于D,则·ON·MN=·OM·ND
∴ND=,∴OD==
∴N(,) 12分
当x=时,-x+1=
∴点N(,)在直线y=-x+1上
即当x=时,点N在直线AB上 14分
292.(1)解:
(法一)设抛物线的解析式为y=ax 2+bx+c(a≠0) 1分
P
F
∵点A、B、C均在此抛物线上
∴
∴ 2分
∴所求的抛物线的解析式为y=x 2-x-4 3分
顶点D的坐标为(1,-) 4分
(法二)设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x-4) 1分
∵点C在此抛物线上
∴a(0+2)(0-4)=-4
a= 2分
∴所求的抛物线的解析式为y=(x+2)(x-4)
即y=x 2-x-4 3分
顶点D的坐标为(1,-) 4分
注:顶点横、纵坐标错一个不给分
(2)△EBC的形状为等腰三角形 5分
证明:
(法一)∵直线MN的函数解析式为y=-x
∴ON是∠BOC的平分线 6分
∵B、C两点的坐标分别为(4,0),(0,-4)
∴CO=BO=4
∴MN是BC的垂直平分线 7分
∴CE=BE
即△ECB是等腰三角形 8分
(法二)∵直线MN的函数解析式为y=-x
∴ON是∠BOC的平分线
∴∠COE=∠BOE 6分
∵B、C两点的坐标分别为(4,0)、(0,-4)
∴CO=BO=4
又∵OE=OE
∴△COE≌△BOE 7分
∴CE=BE
即△ECB是等腰三角形 8分
(法三)∵点E是抛物线的对称轴x=1和直线y=-x的交点
∴E点的坐标为(1,-1) 6分
∴利用勾股定理可求得CE==,BE==
∴CE=BE 7分
即△ECB是等腰三角形 8分
(3)解:存在 9分
∵PF∥ED
∴要使以P、E、D、F为顶点的四边形是平行四边形,只要使PF=ED
∵点E是抛物线的对称轴x=1和直线y=-x的交点
∴E点的坐标为(1,-1)
∴ED=-1-(-)= 10分
∵点P是直线y=-x上的动点
∴设P点的坐标为(k,-k)
则直线PF的函数解析式为x=k
∵点F是抛物线和直线PF的交点
∴F的坐标为(k,k 2-k-4)
∴PF=-k-(k 2-k-4)=-k 2+4 11分
∴-k 2+4=
∴k=±1 12分
当k=1时,点P的坐标为(1,-1),F的坐标为(1,-)
此时PF与ED重合,不存在以P、F、D、E为顶点的平行四边形
当k=-1时,点P的坐标为(-1,1),F的坐标为(-1,-)
此时,四边形PFDE是平行四边形 13分
图①
293.(1)证明:如图①,根据旋转变换的性质易知
∠CAD=∠FA1D 1分
∵∠1=∠2 2分
∴△ADC∽△A1DF 4分
(2)解:
(法一)∵CA=CA1=CB=CB1=
∵点A、A1、B、B1均在以C为圆心、半径为的圆上 6分
∴∠AB1A1=α=×30°=15° 8分
(法二)如图①
∵AC=B1C
∴∠4=∠3 5分
∵α=30°,∠A1CB1=90°
∴∠ACB1=120° 6分
∴∠4==30° 7分
∴∠AB1A1=∠CB1A1-∠4=45°-30°=15° 8分
(法三)如图①
∵AC=B1C
∴∠4=∠3 5分
∵∠CAB=∠CB1A1
∴∠CAB-∠3=∠CB1A1-∠4
即∠B1AB=∠AB1A1 6分
∵∠5=∠B1AB+∠AB1A1
∴∠5=2∠AB1A1 7分
∵△ADC∽△A1DF
∴∠5=α
∴∠AB1A1=∠5=α=15° 8分
(3)解:△A1B1C在平移的过程中,易证得△AC2G、△HB2E、△A2FG、△C2HC、
△FBE均是等腰直角三角形,四边形AC2B2F是平行四边形 9分
图②
∵AB==2
∴当α=45°时,CE=CD=AB=1
情形①:当0<x<1时(如图②所示)
△A2B2C2与△ABC的重叠部分为五边形C2HEFG 10分
(法一)S五边形C2HEFG=S平行四边形AC2B2F-SRt△AC2GSRt△HB2E
∵C2C=x
∴CH=x,AC2=-x,B2E=HE=1-x
∴AG=C2G=AC2=(-x)=1-x
∴S平行四边形AC2B2F=AC2·CE=(-x)·1=-x
SRt△AC2G=AG 2=(1-x)2=-x+x 2
SRt△HB2E=B2E 2=(1-x)2=-x+x 2 11分
∴S五边形C2HEFG=-x-(-x+x 2)-(-x+x 2)
=-x 2+x+-1 12分
(法二)S五边形C2HEFG=SRt△A2B2C2-SRt△A2FG-SRt△HB2E
∵C2C=x
∴AC2=-x,B2E=1-x
∴C2G=AC2=(-x)=1-x
A2G=A2C2-C2G=-(1-x)=-1+x
∴SRt△A2B2C2=A2C2 2=()2=1
SRt△A2FG=A2G 2=(-1+x)2=+x+x 2
SRt△HB2E=B2E 2=(1-x)2=-x+x 2 11分
∴S五边形C2HEFG=1-(+x+x 2)-(-x+x 2)
=-x 2+x+-1 12分
(法三)S五边形C2HEFG=SRt△ABC-SRt△AC2G-SRt△C2HC-SRt△FBE
∵C2C=x
∴AC2=-x,CH=x,BE=-1
∴AG=C2G=AC2=(-x)=1-x
∴SRt△ABC=AC 2=()2=1
SRt△AC2G=AG 2=(1-x)2=-x+x 2
SRt△C2HC =C2C 2=x 2
SRt△FBE=BE 2=(-1)2= 11分
∴S五边形C2HEFG=1-(-x+x 2)-x 2-
=-x 2+x+-1 12分
情形②:当1≤x<时(如图③所示)
△A2B2C2与△ABC的重叠部分为直角梯形C2B2FG 13分
图③
(法一)S直角梯形C2B2FG=S平行四边形C2B2FA-SRt△AC2G
=AC2·CE-AG 2
=-x-(-x+x 2)
=-x 2+(-1)x+- 14分
(法二)S直角梯形C2B2FG=SRt△A2B2C2-SRt△A2FG
=1-(+x+x 2)
=-x 2+(-1)x+- 14分
294.解:(1)∵B(2,4),∴C(2,-4) 1分
设经过O、C、A三点的抛物线的解析式为y=ax(x-10)
将C(2,-4)代入,得a= 3分
∴所求抛物线的解析式为y=x(x-10),即y=x 2-x 4分
(2)P(8,-4) 6分
(3)存在异于D的点Q,使△AQD是等腰三角形
∵y=x 2-x=(x-5)2-
∴顶点D的坐标为(5,-) 8分
∴AD== 9分
若QA=DA
则由对称性可知,满足条件的Q点坐标为(5,),记为Q1(5,) 10分
若QD=AD
结合图形,可求得满足条件的Q点坐标为(5,),(5,-)
记为Q2(5,),Q3(5,-) 11分
若QD=QA
则设Q(5,y),由| y+|=,解得y=-
所以满足条件的Q点坐标为(5,-),记为Q4(5,-) 12分
D
B
C
A
O
y
x
Q1
Q2
Q3
Q4
综上,满足条件的点Q有Q1(5,),Q2(5,),Q3(5,-
),Q4(5,-)四个点 13分
295.解:(1)∵∠A=α=30°,∠ACB=90°
∴∠ABC=∠BCD=60°,∴AD=BD=BC=1
∴x=1 3分
(2)∵∠DBE=90°,∠ABC=60°,∴∠A=∠CBE=30°
∴AC=BC=,AB=2BC=2
由旋转性质可知:A′C=AC,B′C=BC,∠BCE=∠ACD=α
∴△BCE∽△ACD 5分
∴=,∴BE=x
∵BD=2-x
∴S=·x(2-x)=-x 2+x(0<x<2) 8分
(3)∵S=S△ABC ,∴-x 2+x=
∴4x 2-8x+3=0,∴x1=,x2= 10分
α
C
A
B
A′
B′
D
E
F
①当x=时,BD=2-=,BE=×=
∴DE==
∵DE∥A′B′,∴∠EDC=∠A′=∠A=30°
∴EC=DE=>BE
∴此时⊙E与A′C相离 11分
如图,过D作DF⊥AC于F,则DF=x=,AF=DF=
∴CF=-=
∴tanα== 12分
②当x=时,BD=2-=,BE=×=
∴DE==1
∴EC=DE=<BE
∴此时⊙E与A′C相交 13分
同理可求出tanα=== 14分
B
C
A
O
D
P
296.证明:(1)连接OD 1分
∵D为劣弧的中点,∠AOB=120°
∴∠AOD=∠DOB=60° 2分
又∵OA=OD,OD=OB
∴△AOD和△DOB都是等边三角形 3分
∴AD=AO=OB=BD
∴四边形AOBD是菱形 4分
(2)连接AC
∵BP=3OB,OA=OC=OB
∴PC=OC=OA 5分
∵∠AOB=120°,∴∠AOC=60°
∴△OAC为等边三角形
∴PC=AC=OC 6分
∴∠CAP=∠CPA
又∠ACO=∠CPA+∠CAP
∴∠CAP=30°
∴∠PAO=∠OAC+∠CAP=90° 7分
又∵OA是半径
∴AP是⊙O的切线 8分
297.解:(1)
x
x
y
1
2
3
4
1
(1,1)
(2,1)
(3,1)
(4,1)
2
(1,2)
(2,2)
(3,2)
(4,2)
3
(1,3)
(2,3)
(3,3)
(4,3)
4
(1,4)
(2,4)
(3,4)
(4,4)
3分
(2)可能出现的结果共有16个,它们出现的可能性相等 4分
满足点(x,y)落在反比例函数y=的图象上(记为事件A)的结果有3个,即
(1,4),(2,2),(4,1),所以P(A)= 7分
(3)能使x,y满足y <(记为事件B)的结果有5个,即(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(3,1),所以P(B)= 10分
298.(1)40 3分
(2)解法1:设甲车的速度为x km/h,依题意得
12x=(12+1)×40+200 5分
解得x=60 6分
又(a+1)×40=a×60 8分
∴a=2 9分
答:甲车的速度为每小时60千米,a的值为2 10分
解法2:设甲车的速度为x km/h,依题意得
7分
解得 9分
答:甲车的速度为每小时60千米,a的值为2 10分
299.(1)证明:∵AD=CD,∴∠DAC=∠DCA
图1
E
C
A
M
D
B
N
∴∠BDC=2∠DAC 1分
又∵DE是∠BDC的平分线
∴∠BDC=2∠BDE
∴∠DAC=∠BDE 2分
∴DE∥AC 3分
(2)解:(Ⅰ)当△BME∽△CNE时(如图1),得∠MBE=∠NCE
∴BD=DC
∵DE平分∠BDC
∴DE⊥BC,BE=EC
又∠ACB=90°,∴DE∥AC 4分
∴=,即BD=AB==5
∴AD=5 5分
(Ⅱ)当△BME∽△ENC时(如图2),得∠EBM=∠CEN
∴EN∥BD
又∵EN⊥CD,∴BD⊥CD,即CD是△ABC斜边上的高 6分
图2
E
C
A
M
D
B
N
由三角形面积公式得AB·CD=AC·BC,∴CD=
∴AD== 7分
综上,当AD=5或时,△BME与△CNE相似
(3)解法1:由角平分线性质易得S△MDE =S△DEN =DM·ME
∵S四边形MEND =S△BDE
∴DM·ME=BD·ME,即DM=BD 8分
∴EM是BD的垂直平分线.
图3
E
C
A
M
D
B
N
∴∠EDB=∠B
∵∠EDB=∠CDE,∴∠B=∠CDE
又∵∠DCE=∠BCD
∴△CDE∽△CBD 9分
∴==……① 10分
∴==,即CD=
又∵cosB==,∴CD=4×=5 11分
由①式得CE==
∴BE=8-=,∴BM=BEcosB=×=
∴AD=AB-2BM=10-2×= 12分
解法2:同解法1可得:∠EDB=∠B
如图4,过点C作CF⊥AB于F,交DE于P,过点P作PG⊥CD于G
∵tanB=,∴可设PF=3a,DF=4a
图4
E
C
A
M
D
B
N
F
PN
GN
由角平分线性质得GP=3a
∴CP=-3a,CD 2=(4a)2+()2
∵∠PCG=∠DCF,∠CGP=∠CFD=90°
∴△CGP∽△CFD 9分
∴=,即= 10分
∴=
∵a>0,∴a= 11分
在Rt△ACF中,AC=6,cosA=,得AF=
∴AD=AF-DF=-4×= 12分
解法3:同解法1可得:BM=BD 8分
如图5,过点D作DP⊥AC于P
∵∠PCD+∠ECN=90°,∠PCD+∠PDC=90°
∴∠PDC=∠ECN,∴Rt△CPD∽Rt△ENC 9分
∴=(*) 10分
图5
E
C
A
M
D
B
N
PN
设AD=x,则AP=x,PD=x
CP=6-x,BM=BD=
∵EM=BMtanB=(10-x)
∴由角平分线性质知EN=(10-x)
又BE==(10-x)
∴CE=BC-BE=(14+5x)
由(*)得CN=·PD=x 11分
在Rt△CNE中,CN 2+EN 2=CE 2
即(x)2+[(10-x)]2=[(14+5x)]2
解得x=
∴当AD=时,S四边形MEND =S△BDE 12分
300.解:(1)∵OA=1,OC=2,∴A(0,1),C(2,0)
设直线AC的解析式为y=kx+b
则 解得
∴直线AC的解析式为y=-x+1 2分
(2)P1(0,),P2(0,-),P3(0,-)或P3(0,-)
(正确一个得2分) 8分
O
y
x
C
A
B
图1
D
O′
E
F
(3)解法1:
如图,设O′(x,1),过O′ 点作O′F⊥OC于F
则O′D 2=O′F 2+DF 2=1+(x-)2
由折叠知O′D=OD,∴1+(x-)2=()2
∴x=或2 10分
(Ⅰ)当AO′=2时,设E点坐标为(0,y)
则y 2=2 2+(y-1)2,∴y=,∴E(0,)
∵抛物线C1:y=-x 2+bx+c过E(0,)、D(,0)两点
∴ 解得
∴抛物线C1:y=-x 2-x+ 11分
(Ⅱ)当AO′=时,设E点坐标为(0,y)
则y 2=()2+(1-y)2,∴y=,∴E(0,)
∵抛物线C2:y=-x 2+bx+c过E(0,)、D(,0)两点
∴ 解得
∴抛物线C2:y=-x 2+x+ 12分
∵抛物线C1:y=-x 2-x+=-(x+)2+
∴将抛物线y=-x 2向左平移个单位,再向上平移个单位,得到抛物线
C1满足条件
13分
∵抛物线C2:y=-x 2+x+=-(x-)2+
∴将抛物线y=-x 2向右平移个单位,再向上平移个单位,得到抛物线C2满足条件
14分
O
y
x
C
A
B
图1
D
O′
E
F
解法2:由折叠知O′D=OD,O′E=OE
设O′(a,1),过O′ 点作O′F⊥OC于F
则O′D 2=1+(a-)2,∴1+(a-)2=()2
整理得2a 2-5a+2=0
解得a=或2 10分
设平移后所得抛物线的解析式为y=-x 2+mx+n
则E(0,n)且m+n=(*)
又∵O′E 2=O′A 2+AE 2=(n-1)2+a 2
∴n 2=(n-1)2+a 2
∴当a=2时,n=
把n=入(*)得m=-
此时抛物线C1的解析式为y=-x 2-x+ 11分
当a=时,n=
把n=代入(*)得m=
此时抛物线C2的解析式为y=-x 2+x+ 12分
(以下同解法1)