備戰(zhàn)2020年中考數(shù)學十大題型專練卷 題型07 動態(tài)問題試題(含解析)
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1、題型07 動態(tài)問題試題 一、單選題 1.如圖,矩形中,,,為的中點,為上一動點,為中點,連接,則的最小值是( ) A.2 B.4 C. D. 【答案】D 【分析】根據(jù)中位線定理可得出點P的運動軌跡是線段P1P2,再根據(jù)垂線段最短可得當BP⊥P1P2時,PB取得最小值;由矩形的性質(zhì)以及已知的數(shù)據(jù)即可知BP1⊥P1P2,故BP的最小值為BP1的長,由勾股定理求解即可. 【詳解】解:點P為DF的中點, 當F運動過程中,點P的運動軌跡是線段P1P2 因此可得當C點和F點重合時,BP1⊥P1P2時使PB最小為BP1. 當C和F重合時,P1點是CD的中點 故選D
2、. 【點睛】本題主要考查矩形中的動點問題,關(guān)鍵在于問題的轉(zhuǎn)化,要使PB最小,就必須使得DF最長. 2.如圖,在中,,,.點P是邊AC上一動點,過點P作交BC于點Q,D為線段PQ的中點,當BD平分時,AP的長度為( ?。? A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根據(jù)勾股定理求出AC,根據(jù)角平分線的定義、平行線的性質(zhì)得到,得到,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列出比例式,計算即可. 【詳解】解:,,, , , ,又, , , , , , ,即, 解得,, , 故選B. 【點睛】本題考查的是相似三角形的判定和性質(zhì),掌握相似三角形的判定定理和性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.
3、 3.如圖是函數(shù)的圖象,直線軸且過點,將該函數(shù)在直線l上方的圖象沿直線l向下翻折,在直線1下方的圖象保持不變,得到一個新圖象.若新圖象對應的函數(shù)的最大值與最小值之差不大于5,則m的取值范圍是( ) A. B. C. D.或 【答案】C 【分析】找到最大值和最小值差剛好等于5的時刻,則M的范圍可知. 【詳解】解:如圖1所示,當t等于0時, ∵, ∴頂點坐標為, 當時,, ∴, 當時,, ∴, ∴當時, , ∴此時最大值為0,最小值為; 如圖2所示,當時, 此時最小值為,最大值為1. 綜上所述:, 故選:C. 【點睛】此題考查了二次函
4、數(shù)與幾何圖形結(jié)合的問題,找到最大值和最小值的差剛好為5的m的值為解題關(guān)鍵. 4.矩形OABC在平面直角坐標系中的位置如圖所示,已知,點A在x軸上,點C在y軸上,P是對角線OB上一動點(不與原點重合),連接PC,過點P作,交x軸于點D.下列結(jié)論:①;②當點D運動到OA的中點處時,;③在運動過程中,是一個定值;④當△ODP為等腰三角形時,點D的坐標為.其中正確結(jié)論的個數(shù)是( ) A.1個 B.2個 C.3個 D.4個 【答案】D 【分析】①根據(jù)矩形的性質(zhì)即可得到;故①正確; ②由點D為OA的中點,得到,根據(jù)勾股定理即可得到,故②正確; ③如圖,過點P作于F,F(xiàn)P的延長線交BC
5、于E,,則,根據(jù)三角函數(shù)的定義得到,求得,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到,根據(jù)三角函數(shù)的定義得到,故③正確; ④當為等腰三角形時,Ⅰ、,解直角三角形得到, Ⅱ、OP=OD,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)和四邊形的內(nèi)角和得到,故不合題意舍去; Ⅲ、,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)和四邊形的內(nèi)角和得到,故不合題意舍去;于是得到當為等腰三角形時,點D的坐標為.故④正確. 【詳解】解:①∵四邊形OABC是矩形,, ;故①正確; ②∵點D為OA的中點, , ,故②正確; ③如圖,過點P作 A于F,F(xiàn)P的延長線交BC于E, ,四邊形OFEC是矩形, , 設(shè),則, 在中,, , , , , ,
6、, , , , , , , ,故③正確; ④,四邊形OABC是矩形, , , , 當為等腰三角形時, Ⅰ、 Ⅱ、 , ,故不合題意舍去; Ⅲ、, , 故不合題意舍去, ∴當為等腰三角形時,點D的坐標為.故④正確, 故選:D. 【點睛】考查了矩形的性質(zhì),銳角三角函數(shù)的定義,相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,等腰三角形的性質(zhì),構(gòu)造出相似三角形表示出CP和PD是解本題的關(guān)鍵. 5.如圖,在中,,,點在邊上,且,點為的中點,點為邊上的動點,當點在上移動時,使四邊形周長最小的點的坐標為( ) A. B. C. D. 【答
7、案】C 【分析】根據(jù)已知條件得到AB=OB=4,∠AOB=45°,求得BC=3,OD=BD=2,得到D(0,2),C(4,3),作D關(guān)于直線OA的對稱點E,連接EC交OA于P,則此時,四邊形PDBC周長最小,E(0,2),求得直線EC的解析式為y=x+2,解方程組即可得到結(jié)論. 【詳解】∵在Rt△ABO中,∠OBA=90°,A(4,4), ∴AB=OB=4,∠AOB=45°, ∵,點D為OB的中點, ∴BC=3,OD=BD=2, ∴D(0,2),C(4,3), 作D關(guān)于直線OA的對稱點E,連接EC交OA于P, 則此時,四邊形PDBC周長最小,E(0,2), ∵直線OA 的解析
8、式為y=x, 設(shè)直線EC的解析式為y=kx+b, ∴, 解得:, ∴直線EC的解析式為y=x+2, 解得,, ∴P(,), 故選C. 【點睛】本題考查了軸對稱-最短路線問題,等腰直角三角形的性質(zhì),正確的找到P點的位置是解題的關(guān)鍵. 6.如圖,菱形ABCD的頂點B、C在x軸上(B在C的左側(cè)),頂點A、D在x軸上方,對角線BD的長是2310,點E-2,0為BC的中點,點P在菱形ABCD的邊上運動.當點F0,6到EP所在直線的距離取得最大值時,點P恰好落在AB的中點處,則菱形ABCD的邊長等于( ) A.103 B.10 C.163 D.3 【答案】A 【分析】如圖
9、1中,當點P是AB的中點時,作FG⊥PE于G,連接EF.首先說明點G與點F重合時,F(xiàn)G的值最大,如圖2中,當點G與點E重合時,連接AC交BD于H,PE交BD于J.設(shè)BC=2a.利用相似三角形的性質(zhì)構(gòu)建方程求解即可. 【詳解】如圖1中,當點P是AB的中點時,作FG⊥PE于G,連接EF. ∵E(-2,0),F(xiàn)(0,6), ∴OE=2,OF=6, ∴EF=22+42=210, ∵∠FGE=90°, ∴FG≤EF, ∴當點G與E重合時,F(xiàn)G的值最大. 如圖2中,當點G與點E重合時,連接AC交BD于H,PE交BD于J.設(shè)BC=2a. ∵PA=PB,BE=EC=a, ∴PE∥A
10、C,BJ=JH, ∵四邊形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD,BH=DH=103,BJ=106, ∴PE⊥BD, ∵∠BJE=∠EOF=∠PEF=90°, ∴∠EBJ=∠FEO, ∴△BJE∽△EOF, ∴BEEF=BJEO, ∴a210=1062, ∴a=53, ∴BC=2a=103, 故選A. 【點睛】本題考查菱形的性質(zhì),坐標與圖形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),垂線段最短等知識,解題的關(guān)鍵是理解題意,學會添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問題,屬于中考選擇題中的壓軸題. 7.如圖,拋物線與軸交于、兩點,是以點(0,3)為圓心,2為半徑的圓上的動點,是線段的中點,連結(jié)
11、.則線段的最大值是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根據(jù)拋物線解析式可求得點A(-4,0),B(4,0),故O點為AB的中點,又Q是AP上的中點可知OQ=BP,故OQ最大即為BP最大,即連接BC并延長BC交圓于點P時BP最大,進而即可求得OQ的最大值. 【詳解】∵拋物線與軸交于、兩點 ∴A(-4,0),B(4,0),即OA=4. 在直角三角形COB中 BC= ∵Q是AP上的中點,O是AB的中點 ∴OQ為△ABP中位線,即OQ=BP 又∵P在圓C上,且半徑為2, ∴當B、C、P共線時BP最大,即OQ最大 此時BP=BC+CP=7 OQ=BP=.
12、【點睛】本題考查了勾股定理求長度,二次函數(shù)解析式求點的坐標及線段長度,中位線,與圓相離的點到圓上最長的距離,解本題的關(guān)鍵是將求OQ最大轉(zhuǎn)化為求BP最長時的情況. 8.如圖,△ABC中,AB=AC=10,tanA=2,BE⊥AC于點E,D是線段BE上的一個動點,則的最小值是( ) A. B. C. D.10 【答案】B 【分析】如圖,作DH⊥AB于H,CM⊥AB于M.由tanA==2,設(shè)AE=a,BE=2a,利用勾股定理構(gòu)建方程求出a,再證明DH=BD,推出CD+BD=CD+DH,由垂線段最短即可解決問題. 【詳解】如圖,作DH⊥AB于H,CM⊥AB于M. ∵BE⊥A
13、C, ∴∠AEB=90°, ∵tanA==2,設(shè)AE=a,BE=2a, 則有:100=a2+4a2, ∴a2=20, ∴a=2或-2(舍棄), ∴BE=2a=4, ∵AB=AC,BE⊥AC,CM⊥AB, ∴CM=BE=4(等腰三角形兩腰上的高相等)) ∵∠DBH=∠ABE,∠BHD=∠BEA, ∴, ∴DH=BD, ∴CD+BD=CD+DH, ∴CD+DH≥CM, ∴CD+BD≥4, ∴CD+BD的最小值為4. 故選B. 【點睛】本題考查解直角三角形,等腰三角形的性質(zhì),垂線段最短等知識,解題的關(guān)鍵是學會添加常用輔助線,用轉(zhuǎn)化的思想思考問題,屬于中考??碱}型.
14、 9.如圖,已知 兩點的坐標分別為,點分別是直線和x軸上的動點,,點是線段的中點,連接交軸于點;當⊿面積取得最小值時,的值是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】如圖,設(shè)直線x=-5交x軸于K.由題意KD=CF=5,推出點D的運動軌跡是以K為圓心,5為半徑的圓,推出當直線AD與⊙K相切時,△ABE的面積最小,作EH⊥AB于H.求出EH,AH即可解決問題. 【詳解】如圖,設(shè)直線x=-5交x軸于K.由題意KD=CF=5, ∴點D的運動軌跡是以K為圓心,5為半徑的圓, ∴當直線AD與⊙K相切時,△ABE的面積最小, ∵AD是切線,點D是切點, ∴AD⊥KD,
15、 ∵AK=13,DK=5, ∴AD=12, ∵tan∠EAO=, ∴, ∴OE=, ∴AE=, 作EH⊥AB于H. ∵S△ABE=?AB?EH=S△AOB-S△AOE, ∴EH=, ∴, ∴, 故選B. 【點睛】本題考查解直角三角形,坐標與圖形的性質(zhì),直線與圓的位置關(guān)系,三角形的面積等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運用所學知識解決問題. 10.如圖,是的直徑,、是?。ó愑?、)上兩點,是弧上一動點,的角平分線交于點,的平分線交于點.當點從點運動到點時,則、兩點的運動路徑長的比是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】連接BE,由題意可得點E是△ABC
16、的內(nèi)心,由此可得∠AEB=135°,為定值,確定出點E的運動軌跡是是弓形AB上的圓弧,此圓弧所在圓的圓心在AB的中垂線上,根據(jù)題意過圓心O作直徑CD,則CD⊥AB,在CD的延長線上,作DF=DA,則可判定A、E、B、F四點共圓,繼而得出DE=DA=DF,點D為弓形AB所在圓的圓心,設(shè)⊙O的半徑為R,求出點C的運動路徑長為,DA=R,進而求出點E的運動路徑為弧AEB,弧長為,即可求得答案. 【詳解】連結(jié)BE, ∵點E是∠ACB與∠CAB的交點, ∴點E是△ABC的內(nèi)心, ∴BE平分∠ABC, ∵AB為直徑, ∴∠ACB=90°, ∴∠AEB=180°-(∠CAB+∠CBA)=135
17、°,為定值,, ∴點E的軌跡是弓形AB上的圓弧, ∴此圓弧的圓心一定在弦AB的中垂線上, ∵, ∴AD=BD, 如下圖,過圓心O作直徑CD,則CD⊥AB, ∠BDO=∠ADO=45°, 在CD的延長線上,作DF=DA, 則∠AFB=45°, 即∠AFB+∠AEB=180°, ∴A、E、B、F四點共圓, ∴∠DAE=∠DEA=67.5°, ∴DE=DA=DF, ∴點D為弓形AB所在圓的圓心, 設(shè)⊙O的半徑為R, 則點C的運動路徑長為:, DA=R, 點E的運動路徑為弧AEB,弧長為:, C、E兩點的運動路徑長比為:, 故選A. 【點睛】本題考查了點
18、的運動路徑,涉及了三角形的內(nèi)心,圓周角定理,四點共圓,弧長公式等,綜合性較強,正確分析出點E運動的路徑是解題的關(guān)鍵. 二、填空題 11.如圖,矩形硬紙片ABCD的頂點A在軸的正半軸及原點上滑動,頂點B在軸的正半軸及原點上滑動,點E為AB的中點,AB=24,BC=5,給出下列結(jié)論:①點A從點O出發(fā),到點B運動至點O為止,點E經(jīng)過的路徑長為12π;②△OAB的面積的最大值為144;③當OD最大時,點D的坐標為,其中正確的結(jié)論是_________(填寫序號). 【答案】②③ 【分析】①由條件可知AB=24,則AB的中點E的運動軌跡是圓弧,最后根據(jù)弧長公式即可計算出點E所經(jīng)過的路徑長;②當
19、△OAB的面積最大時,因為AB=24,所以△OAB為等腰直角三角形,即OA=OB,可求出最大面積為144;③當O、E、D三點共線時,OD最大,過點D作DF⊥y軸于點F,可求出OD=25,證明△DFA∽△AOB和△DFO∽△BOA,可求出DF長,則D點坐標可求出. 【詳解】解:∵點E為AB的中點,AB=24, ∴AB的中點E的運動軌跡是以點O為圓心,12為半徑的一段圓弧, ∵∠AOB=90°, ∴點E經(jīng)過的路徑長為,故①錯誤; 當△OAB的面積最大時,因為AB=24,所以△OAB為等腰直角三角形,即OA=OB, ∵E為AB的中點, ,故②正確; 如圖,當O、E、D三點共線
20、時,OD最大,過點D作DF⊥y軸于點F, ∴OD=DE+OE=13+12=25, 設(shè)DF=x, ∵四邊形ABCD是矩形, ∴∠DAB=90°, ∴∠DFA=∠AOB, ∴∠DAF=∠ABO, ∴△DFA∽△AOB ∵E為AB的中點,∠AOB=90°, ∴AE=OE, ∴∠AOE=∠OAE, ∴△DFO∽△BOA, 解得舍去, ,故③正確. 故答案為②③. 【點睛】本題考查四邊形綜合題、直角形的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì)等知識.解題的關(guān)鍵是學會添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問題,屬于中考壓軸題. 12.如圖
21、,在邊長為的菱形中,,將沿射線的方向平移得到,分別連接,,則的最小值為____. 【答案】 【分析】過C點作BD的平行線,以為對稱軸作B點的對稱點,連接交直線于點,當三點共線時取最小值,再根據(jù)勾股定理即可求解. 【詳解】如圖,過C點作BD的平行線,以為對稱軸作B點的對稱點,連接交直線于點 根據(jù)平移和對稱可知,當三點共線時取最小值,即,又, 根據(jù)勾股定理得,,故答案為 【點睛】此題主要考查菱形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟知平移的性質(zhì)及勾股定理的應用. 13.如圖,在矩形ABCD中,AB=4,∠DCA=30°,點F是對角線AC上的一個動點,連接DF,以DF為斜邊作∠DFE=30°的
22、直角三角形DEF,使點E和點A位于DF兩側(cè),點F從點A到點C的運動過程中,點E的運動路徑長是________. 【答案】. 【分析】當F與A點重合時和F與C重合時,根據(jù)E的位置,可知E的運動路徑是EE'的長;由已知條件可以推導出△DEE'是直角三角形,且∠DEE'=30°,在Rt△ADE'中,求出DE'=即可求解. 【詳解】解:如圖 E的運動路徑是EE'的長; ∵AB=4,∠DCA=30°, ∴BC=, 當F與A點重合時, 在Rt△ADE'中,AD=,∠DAE'=30°,∠ADE'=60°, ∴DE'=,∠CDE'=30°, 當F與C重合時,∠EDC=60°, ∴
23、∠EDE'=90°,∠DEE'=30°, 在Rt△DEE'中,EE'=; 故答案為. 【點睛】本題考查點的軌跡;能夠根據(jù)E點的運動情況,分析出E點的運動軌跡是線段,在30度角的直角三角形中求解是關(guān)鍵. 14.如圖,點是雙曲線:()上的一點,過點作軸的垂線交直線:于點,連結(jié),.當點在曲線上運動,且點在的上方時,△面積的最大值是______. 【答案】3 【分析】令PQ與x軸的交點為E,根據(jù)雙曲線的解析式可求得點A、B的坐標,由于點P在雙曲線上,由雙曲線解析式中k的幾何意義可知△OPE的面積恒為2,故當△OEQ面積最大時△的面積最大.設(shè)Q(a,)則S△OEQ= ×a×()==,可知
24、當a=2時S△OEQ最大為1,即當Q為AB中點時△OEQ為1,則求得△面積的最大值是是3. 【詳解】 ∵交x軸為B點,交y軸于點A, ∴A(0,-2),B(4,0) 即OB=4,OA=2 令PQ與x軸的交點為E ∵P在曲線C上 ∴△OPE的面積恒為2 ∴當△OEQ面積最大時△的面積最大 設(shè)Q(a, ) 則S△OEQ= ×a×()== 當a=2時S△OEQ最大為1 即當Q為AB中點時△OEQ為1 故△面積的最大值是是3. 【點睛】本題考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)幾何圖形面積問題,二次函數(shù)求最大值,解本題的關(guān)鍵是掌握反比例函數(shù)中k的幾何意義,并且建立二次函數(shù)模型求最大值.
25、 15.如圖,正方形ABCD中,,點P在BC上運動(不與B、C重合),過點P作,交CD于點Q,則CQ的最大值為_______. 【答案】4 【分析】先證明,得到與CQ有關(guān)的比例式,設(shè),則,代入解析式,得到y(tǒng)與x的二次函數(shù)式,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可求最值. 【詳解】解: 又 設(shè),則. ,化簡得, 整理得, 所以當時,y有最大值為4. 故答案為4. 【點睛】考查了正方形的性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì),以及二次函數(shù)最值問題,幾何最值用二次函數(shù)最值求解考查了樹形結(jié)合思想. 16.如圖,在平面直角坐標中,一次函數(shù)y=﹣4x+4的圖象與x軸、y軸分別交于A、B兩點.正
26、方形ABCD的頂點C、D在第一象限,頂點D在反比例函數(shù)(k≠0)的圖象上.若正方形ABCD向左平移n個單位后,頂點C恰好落在反比例函數(shù)的圖象上,則n的值是_____. 【答案】3. 【分析】過點D作DE⊥x軸過點C作CF⊥y軸,可證△ABO≌△DAE(AAS),△CBF≌△BAO(AAS),則可求D(5,1),C(4,5),確定函數(shù)解析式,C向左移動n個單位后為(4﹣n,5),進而求n的值. 【詳解】過點D作DE⊥x軸,過點C作CF⊥y軸, ∵AB⊥AD, ∴∠BAO=∠DAE, ∵AB=AD,∠BOA=∠DEA, ∴△ABO≌△DAE(AAS), ∴AE=BO,DE=
27、OA, y=﹣4x+4,當x=0時,y=4, 當y=0時,0=-4x+4,x=1, ∴A(1,0),B(0,4), ∴OA=1,OB=4, ∴OE=OA+AE=5, ∴D(5,1), ∵頂點D在反比例函數(shù)上, ∴k=5, ∴, 易證△CBF≌△BAO(AAS), ∴CF=4,BF=1, ∴C(4,5), ∵C向左移動n個單位后為(4﹣n,5), ∴5(4﹣n)=5, ∴n=3, 故答案為:3. 【點睛】本題考查了反比例函數(shù)圖象上點的坐標特征,正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),圖形的平移等,綜合性較強,正確添加常用輔助線是解題的關(guān)鍵. 17.如圖1,在四邊
28、形中,∥,,直線.當直線沿射線方向,從點開始向右平移時,直線與四邊形的邊分別相交于點、.設(shè)直線向右平移的距離為,線段的長為,且與的函數(shù)關(guān)系如圖2所示,則四邊形的周長是_____. 【答案】 【分析】根據(jù)圖1直線l的平移過程分為三段,當F與A重合之前,x與y都不斷增大,當當F與A重合之后到點E與點C重合之前,x增加y不變,E與點C重合后繼續(xù)運動至F與D重合x增加y減小.結(jié)合圖2可知BC=5,AD=7-4=3,由且∠B=30°可知AB=,當F與A重合時,把CD平移到E點位置可得三角形AED′為正三角形,可得CD=2,進而可求得周長. 【詳解】由題意和圖像易知BC=5,AD=7-4=
29、3 當BE=4時(即F與A重合),EF=2 又∵且∠B=30° ∴AB=, ∵當F與A重合時,把CD平移到E點位置可得三角形AED′為正三角形 ∴CD=2 ∴AB+BC+CD+AD=+5+2+3=10+ 故答案時. 【點睛】本題考查了30°所對的直角邊是斜邊的一半,對四邊形中動點問題幾何圖像的理解,解本題的關(guān)鍵是清楚掌握直線l平移的距離為,線段的長為的圖像和直線運動的過程的聯(lián)系,找到對應線段長度. 18.如圖,在矩形中,,點是邊上的一個動點,連接,作點關(guān)于直線的對稱點,連接,設(shè)的中點為,當點從點出發(fā),沿邊運動到點時停止運動,點的運動路徑長為_____. 【答案】 【分
30、析】如圖,連接BA1,取BC使得中點O,連接OQ,BD.利用三角形的中位線定理證明=定值,推出點Q的運動軌跡是以O(shè)為圓心,OQ為半徑的圓弧,圓心角為120°,已解決可解決問題. 【詳解】解:如圖,連接,取使得中點,連接. ∵四邊形是矩形, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴點的運動軌跡是以為圓心,為半徑的圓弧,圓心角為, ∴點的運動路徑長. 故答案為. 【點睛】本題考查軌跡,矩形的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運用所學知識解決問題,屬于中考常考題型. 19.如圖,是⊙O的內(nèi)接三角形,且AB是⊙O的直徑,點P為⊙O上的動點,且,⊙O的半徑為6,則點P到AC距
31、離的最大值是___. 【答案】. 【分析】過O作OM⊥AC于M,延長MO交⊙O于P,則此時,點P到AC距離的最大,且點P到AC距離的最大值=PM,解直角三角形即可得到結(jié)論. 【詳解】過O作于M,延長MO交⊙O于P,則此時,點P到AC距離的最大,且點P到AC距離的最大值, ∵,,⊙O的半徑為6, ∴, ∴, ∴, ∴則點P到AC距離的最大值是, 故答案為:. 【點睛】本題考查了三角形的外接圓與外心,圓周角定理,解直角三角形,正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵. 20.如圖,在正方形ABCD中,AB=8,AC與BD交于點O,N是AO的中點,點M在BC邊上,且BM=6. P為
32、對角線BD上一點,則PM—PN的最大值為___. 【答案】2. 【分析】如圖所示,以BD為對稱軸作N的對稱點,連接,根據(jù)對稱性質(zhì)可知,,由此可得,當三點共線時,取“=”,此時即PM—PN的值最大,由正方形的性質(zhì)求出AC的長,繼而可得,,再證明,可得PM∥AB∥CD,∠90°,判斷出△為等腰直角三角形,求得長即可得答案. 【詳解】如圖所示,以BD為對稱軸作N的對稱點,連接,根據(jù)對稱性質(zhì)可知,,∴,當三點共線時,取“=”, ∵正方形邊長為8, ∴AC=AB=, ∵O為AC中點, ∴AO=OC=, ∵N為OA中點, ∴ON=, ∴, ∴, ∵BM=6, ∴CM=
33、AB-BM=8-6=2, ∴, ∴PM∥AB∥CD,∠90°, ∵∠=45°, ∴△為等腰直角三角形, ∴CM==2, 故答案為:2. 【點睛】本題考查了正方形的性質(zhì),平行線分線段成比例定理,等腰直角三角形的判定與性質(zhì),最值問題等,熟練掌握和靈活運用相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵. 三、解答題 21.如圖,拋物線C1:y=x2﹣2x與拋物線C2:y=ax2+bx開口大小相同、方向相反,它們相交于O,C兩點,且分別與x軸的正半軸交于點B,點A,OA=2OB. (1)求拋物線C2的解析式; (2)在拋物線C2的對稱軸上是否存在點P,使PA+PC的值最???若存在,求出點P的坐標,若不
34、存在,說明理由; (3)M是直線OC上方拋物線C2上的一個動點,連接MO,MC,M運動到什么位置時,△MOC面積最大?并求出最大面積. 【答案】(1)y=﹣x2+4x;(2)線段AC′的長度;(3)S△MOC最大值為. 【分析】(1)C1、C2:y=ax2+bx開口大小相同、方向相反,則a=-1,將點A的坐標代入C2的表達式,即可求解; (2)作點C關(guān)于C1對稱軸的對稱點C′(-1,3),連接AC′交函數(shù)C2的對稱軸與點P,此時PA+PC的值最小,即可求解; (3)S△MOC=MH×xC=(-x2+4x-x)= -x2+,即可求解. 【詳解】(1)令:y=x2﹣2x=0,則x=
35、0或2,即點B(2,0), ∵C1、C2:y=ax2+bx開口大小相同、方向相反,則a=﹣1, 則點A(4,0),將點A的坐標代入C2的表達式得: 0=﹣16+4b,解得:b=4, 故拋物線C2的解析式為:y=﹣x2+4x; (2)聯(lián)立C1、C2表達式并解得:x=0或3, 故點C(3,3), 作點C關(guān)于C1對稱軸的對稱點C′(﹣1,3), 連接AC′交函數(shù)C2的對稱軸與點P, 此時PA+PC的值最小為:線段AC′的長度; (3)直線OC的表達式為:y=x, 過點M作y軸的平行線交OC于點H, 設(shè)點M(x,﹣x2+4x),則點H(x,x), 則S△MOCMH×x
36、C(﹣x2+4x﹣x)x2, ∵0,故x, S△MOC最大值為. 【點睛】本題考查了待定系數(shù)法求解析式,還考查了三角形的面積,要注意將三角形分解成兩個三角形求解;還要注意求最大值可以借助于二次函數(shù). 22.如圖一,在射線的一側(cè)以為一條邊作矩形,,,點是線段上一動點(不與點重合),連結(jié),過點作的垂線交射線于點,連接. (1)求的大??; (2)問題探究:動點在運動的過程中, ①是否能使為等腰三角形,如果能,求出線段的長度;如果不能,請說明理由. ②的大小是否改變?若不改變,請求出的大小;若改變,請說明理由. (3)問題解決: 如圖二,當動點運動到的中點時,與的交點為,的中點
37、為,求線段的長度. 【答案】(1);(2)①能,的值為5或;②大小不變,;(3). 【分析】(1)在中,求出的正切值即可解決問題. (2)①分兩種情形:當時,當時,分別求解即可. ②.利用四點共圓解決問題即可. (3)首先證明是等邊三角形,再證明垂直平分線段,解直角三角形即可解決問題. 【詳解】解:(1)如圖一(1)中, ∵四邊形是矩形, ∴, ∵, ∴. (2)①如圖一(1)中,當時, ∵,,, ∴, ∴, 在中,∵,, ∴, ∵,, ∴是等邊三角形, ∴, ∴. 如圖一(2)中,當時,易證, ∵, ∴,∵, ∴, ∴, ∴, 綜
38、上所述,滿足條件的的值為5或. ②結(jié)論:大小不變. 理由:如圖一(1)中,∵, ∴四點共圓, ∴. 如圖一(2)中,∵, ∴四點共圓, ∴, ∵, ∴, 綜上所述,. (3)如圖二中, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴是等邊三角形, ∴, ∵, ∴, ∴, ∵, ∴垂直平分線段, ∴, ∴, ∵,, ∴. 【點睛】本題屬于四邊形綜合題,考查了矩形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形,等邊三角形的判定和性質(zhì),銳角三角函數(shù),等腰三角形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運用所學知識解決問題,學會用分類討論的思想思考問題,屬于中考壓軸題.
39、 23.如圖,在中,,,,點分別是邊上的動點(點不與重合),且,過點作的平行線,交于點,連接,設(shè)為. (1)試說明不論為何值時,總有∽; (2)是否存在一點,使得四邊形為平行四邊形,試說明理由; (3)當為何值時,四邊形的面積最大,并求出最大值. 【答案】(1)見解析;(2)當時,四邊形為平行四邊形;(3)當時,四邊形的面積最大,最大值為. 【分析】(1)根據(jù)題意得到∠MQB=∠CAB,根據(jù)相似三角形的判定定理證明; (2)根據(jù)對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形解答; (3)根據(jù)勾股定理求出BC,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)用x表示出QM、BM,根據(jù)梯形面積公式列出二次函數(shù)解析式,根
40、據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)計算即可. 【詳解】解:(1)∵, ∴, ∴,又, ∴∽; (2)當時,四邊形為平行四邊形, ∵,, ∴四邊形為平行四邊形; (3)∵, ∴, ∵∽, ∴,即, 解得,, ∵, ∴,即, 解得,, 則四邊形的面積, ∴當時,四邊形的面積最大,最大值為. 【點睛】本題考查的是相似三角形的判定和性質(zhì)、平行四邊形的判定、二次函數(shù)的性質(zhì),掌握相似三角形的判定定理、二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. 24.如圖,在菱形ABCD中,連結(jié)BD、AC交于點O,過點O作于點H,以點O為圓心,OH為半徑的半圓交AC于點M. ①求證:DC是⊙O的切線. ②若且,求圖
41、中陰影部分的面積. ③在②的條件下,P是線段BD上的一動點,當PD為何值時,的值最小,并求出最小值. 【答案】①證明見解析;②③ 【分析】①作,證明OH為圓的半徑,即可求解; ②利用,即可求解; ③作M關(guān)于BD的對稱點N,連接HN交BD于點P,,此時最小,即可求解. 【詳解】解:①過點O作,垂足為G, 在菱形ABCD中,AC是對角線,則AC平分∠BCD, ∵,, ∴, ∴OH、OG都為圓的半徑,即DC是⊙O的切線; ②∵且, ∴, , ∴, 在直角三角形OHC中,, ∴,, ∴, ; ③作M關(guān)于BD的對稱點N,連接HN交BD于點P, ∵, ∴,
42、此時最小, ∵, , ∴, ∴, ∴, 即:PH+PM的最小值為, 在Rt△NPO中, , 在Rt△COD中, , 則. 【點睛】本題為圓的綜合運用題,涉及到圓切線的性質(zhì)及應用、點的對稱性、解直角三角形等知識,其中③,通過點的對稱性確定PH+PM最小,是本題的難點和關(guān)鍵. 25.如圖,在正方形ABCD中,點E是AB邊上的一點,以DE為邊作正方形DEFG,DF與BC交于點M,延長EM交GF于點H,EF與GB交于點N,連接CG. (1)求證:CD⊥CG; (2)若tan∠MEN=,求的值; (3)已知正方形ABCD的邊長為1,點E在運動過程中,EM的長能否為?請說明
43、理由. 【答案】(1)見解析;(2);(3)EM長不可能為.理由見解析. 【分析】(1)由正方形的性質(zhì)得出∠A=∠ADC=∠EDG=90°,AD=CD,DE=DG,即∠ADE=∠CDG,由SAS證明△ADE≌△CDG得出∠A=∠DCG=90°,即可得出結(jié)論; (2)先證明△EDM≌△GDM,得出∠DME=∠NMF,,再證明△DME∽△FMN,得出,,在Rt△EFH中,tan∠HEF=,所以; (3)假設(shè)EM= ,先判斷出點G在BC的延長線上,同(2)的方法得,EM=GM=,得出GM=,再判斷出BM<,得出CM>,進而得出CM>GM,即可得出結(jié)論. 【詳解】(1)證明:∵四邊形AB
44、CD和四邊形DEFG是正方形, ∴∠A=∠ADC=∠EDG=90°,AD=CD,DE=DG, ∴∠ADE=∠CDG, 在△ADE和△CDG中, ∴△ADE≌△CDG(SAS), ∴∠A=∠DCG=90°, ∴CD⊥CG; (2)解: ∵CD⊥CG,DC⊥BC, ∴G、C、M三點共線 ∵四邊形DEFG是正方形, ∴DG=DE,∠EDM=∠GDM=45°, 又∵DM=DM ∴△EDM≌△GDM, ∴∠DME=∠DMG 又∠DMG=∠NMF, ∴∠DME=∠NMF, 又∵∠EDM=∠NFM=45° ∴△DME∽△FMN, ∴ 又∵DE∥HF, ∴,
45、 又∵ED=EF, ∴ 在Rt△EFH中,tan∠HEF=, ∴ (3)EM的長不可能為。 理由:假設(shè)EM的長為, ∵點E是AB邊上一點,且∠EDG=∠ADC=90°, ∴點G在BC的延長線上, 同(2)的方法得,EM=GM=, ∴GM=, 在Rt△BEM中,EM是斜邊, ∴BM< ∵正方形ABCD的邊長為1, ∴BC=1, ∴CM> ∴CM>GM, ∴點G在正方形ABCD的邊BC上,與“點G在BC的延長線上”相矛盾, ∴假設(shè)錯誤, 即:EM的長不可能為 【點睛】此題是相似形綜合題,主要考查了全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),構(gòu)造出相似三角形
46、是解本題的關(guān)鍵,用反證法說明EM不可能為是解本題的難度. 26.在平面直角坐標系中,已知,動點在的圖像上運動(不與重合),連接,過點作,交軸于點,連接. (1)求線段長度的取值范圍; (2)試問:點運動過程中,是否問定值?如果是,求出該值;如果不是,請說明理由. (3)當為等腰三角形時,求點的坐標. 【答案】(1);(2)為定值,=30°;(3), ,, 【分析】(1)作,由點在的圖像上知:,求出AH,即可得解; (2)①當點在第三象限時,②當點在第一象的線段上時,③當點在第一象限的線段的延長線上時,分別證明、、、四點共圓,即可求得=30°; (3)分,,三種情況,分別求解
47、即可. 【詳解】解:(1)作,則 ∵點在的圖像上 ∴, ∵, ∴ ∴ (2)①當點在第三象限時, 由,可得、、、四點共圓, ∴ ②當點在第一象的線段上時, 由,可得、、、四點共圓, ∴,又此時 ∴ ③當點在第一象限的線段的延長線上時, 由,可得, ∴、、、四點共圓, ∴ (3)設(shè),則: ∵,∴ ∴: ∴ ∴, ①當時,則 整理得: 解得: ∴, ②當時,則 整理得: 解得:或 當時,點與重合,舍去, ∴,∴ ③當時, 則 整理得: 解得: ∴ 【點睛】本題為一次函數(shù)綜合題,涉及到待定系數(shù)法求函數(shù)解析
48、式、三角函數(shù)、等腰三角形判定和性質(zhì)以及圓的相關(guān)性質(zhì)等知識點,其中(2)(3),要注意分類求解,避免遺漏. 27.如圖1,在正方形中,點是邊上的一個動點(點與點不重合),連接,過點作于點,交于點. (1)求證:; (2)如圖2,當點運動到中點時,連接,求證:; (3)如圖3,在(2)的條件下,過點作于點,分別交于點,求的值. 【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3). 【分析】(1)先判斷出,再由四邊形是正方形,得出,,即可得出結(jié)論; (2)過點作于,設(shè),先求出,進而得出,再求出,,再判斷出,進而判斷出,即可得出結(jié)論; (3)先求出,再求出,再判斷出,求出,再用勾股定理求出
49、,最后判斷出,得出,即可得出結(jié)論. 【詳解】(1)證明:∵, ∴, ∴, ∵四邊形是正方形, ∴, ∴, ∴, ∴; (2)證明:如圖2,過點作于, 設(shè), ∵點是的中點, ∴, ∴, 在中,根據(jù)面積相等,得, ∴, ∴, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴; (3)解:如圖3,過點作于, , ∴, 在中, , ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴, 在中,, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴, ∴, ∴ 【點睛】此題是相似形綜合題,主要考查了全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性
50、質(zhì),勾股定理,判斷出是解本題的關(guān)鍵. 28.如圖,在平面直角坐標系xOy中,矩形ABCD的邊AB=4,BC=6.若不改變矩形ABCD的形狀和大小,當矩形頂點A在x軸的正半軸上左右移動時,矩形的另一個頂點D始終在y軸的正半軸上隨之上下移動. (1)當∠OAD=30°時,求點C的坐標; (2)設(shè)AD的中點為M,連接OM、MC,當四邊形OMCD的面積為時,求OA的長; (3)當點A移動到某一位置時,點C到點O的距離有最大值,請直接寫出最大值,并求此時cos∠OAD的值. 【答案】(1)點C的坐標為(2,3+2);(2)OA=3;(3)OC的最大值為8,cos∠OAD=. 【分析】(1
51、)作CE⊥y軸,先證∠CDE=∠OAD=30°得CE=CD=2,DE=,再由∠OAD=30°知OD=AD=3,從而得出點C坐標; (2)先求出S△DCM=6,結(jié)合S四邊形OMCD=知S△ODM=,S△OAD=9,設(shè)OA=x、OD=y(tǒng),據(jù)此知x2+y2=36,xy=9,得出x2+y2=2xy,即x=y(tǒng),代入x2+y2=36求得x的值,從而得出答案; (3)由M為AD的中點,知OM=3,CM=5,由OC≤OM+CM=8知當O、M、C三點在同一直線時,OC有最大值8,連接OC,則此時OC與AD的交點為M,ON⊥AD,證△CMD∽△OMN得,據(jù)此求得MN=,ON=,AN=AM﹣MN=,再由OA=及
52、cos∠OAD=可得答案. 【詳解】(1)如圖1,過點C作CE⊥y軸于點E, ∵矩形ABCD中,CD⊥AD, ∴∠CDE+∠ADO=90°, 又∵∠OAD+∠ADO=90°, ∴∠CDE=∠OAD=30°, ∴在Rt△CED中,CE=CD=2,DE==2, 在Rt△OAD中,∠OAD=30°, ∴OD=AD=3, ∴點C的坐標為(2,3+2); (2)∵M為AD的中點, ∴DM=3,S△DCM=6, 又S四邊形OMCD=, ∴S△ODM=, ∴S△OAD=9, 設(shè)OA=x、OD=y(tǒng),則x2+y2=36,xy=9, ∴x2+y2=2xy,即x=y(tǒng), 將x=y(tǒng)
53、代入x2+y2=36得x2=18, 解得x=3(負值舍去), ∴OA=3; (3)OC的最大值為8, 如圖2,M為AD的中點, ∴OM=3,CM==5, ∴OC≤OM+CM=8, 當O、M、C三點在同一直線時,OC有最大值8, 連接OC,則此時OC與AD的交點為M,過點O作ON⊥AD,垂足為N, ∵∠CDM=∠ONM=90°,∠CMD=∠OMN, ∴△CMD∽△OMN, ∴,即, 解得MN=,ON=, ∴AN=AM﹣MN=, 在Rt△OAN中,OA=, ∴cos∠OAD=. 【點睛】本題是四邊形的綜合問題,解題的關(guān)鍵是掌握矩形的性質(zhì)、勾股定理、相似三角形的判
54、定與性質(zhì)等知識點. 29.在等腰三角形中,,作交AB于點M,交AC于點N. (1)在圖1中,求證:; (2)在圖2中的線段CB上取一動點P,過P作交CM于點E,作交BN于點F,求證:; (3)在圖3中動點P在線段CB的延長線上,類似(2)過P作交CM的延長線于點E,作交NB的延長線于點F,求證:. 【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)見解析 【分析】(1)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到,利用AAS定理證明; (2)根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到,證明、,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列出比例式,證明結(jié)論; (3)根據(jù),得到,證明,得到,根據(jù)比例的性質(zhì)證明即可. 【詳解】證明
55、:(1)∵, ∴, ∵,, ∴, 在和中, , ∴; (2)∵, ∴, ∵, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴; (3)同(2)的方法得到,, ∵, ∴, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴,又, ∴, ∴, ∴, ∴, ∴. 【點睛】本題考查的是相似三角形的判定和性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì),掌握相似三角形的判定定理和性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵. 30.已知:是等腰直角三角形,,將繞點順時針方向旋轉(zhuǎn)得到,記旋轉(zhuǎn)角為,當時,作,垂足為,與交于點 (1)如圖1,當時,作的平分線交于點. ①寫出旋轉(zhuǎn)
56、角的度數(shù);②求證:; (2)如圖2,在(1)的條件下,設(shè)是直線上的一個動點,連接,,若,求線段的最小值.(結(jié)果保留根號) 【答案】(1)①旋轉(zhuǎn)角為;②見解析;(2)的最小值為. 【分析】(1)①解直角三角形求出即可解決問題. ②連接,設(shè)交于點.在時截取,連接.首先證明是等邊三角形,再證明,即可解決問題. (2)如圖2中,連接,,,作交的延長線于.證明,推出,推出,關(guān)于對稱,推出,推出,求出即可解決問題. 【詳解】解:(1)①旋轉(zhuǎn)角為. 理由:如圖1中, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴旋轉(zhuǎn)角為. ②證明:連接,設(shè)交于點.在時截取,連接. ∵, ∴, ∵平
57、分, ∴, ∵, ∴,∵, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴是等邊三角形, ∴, ∵,, ∴是等邊三角形, ,, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴. (2)解:如圖2中,連接,,,作交的延長線于. 由②可知,,,, ∴, ∴, ∴,關(guān)于對稱, ∴, ∴, 在中,,, ∴,, ∴. ∴的最小值為. 【點睛】本題屬于四邊形綜合題,考查了旋轉(zhuǎn)變換,全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),三角形的三邊關(guān)系等知識,解題的關(guān)鍵是學會添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題,學會用轉(zhuǎn)化的思想思考問題,屬于中考壓軸題. 49
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