數(shù)學(xué)-專項(xiàng)10胡不歸問題-【壓軸必刷】2022中考數(shù)學(xué)壓軸大題之經(jīng)典模型培優(yōu)案(帶答案)_第1頁
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【壓軸必刷】2023年中考數(shù)學(xué)壓軸大題之經(jīng)典模型培優(yōu)案專題9胡不歸(PA+kPB)型最短問題解題策略解題策略“PA+k·PB”型的最值問題,當(dāng)k=1時通常為軸對稱之最短路徑問題,而當(dāng)k>0時,若以常規(guī)的軸對稱的方式解決,則無法進(jìn)行,因此必須轉(zhuǎn)換思路.當(dāng)點(diǎn)P在直線上如圖,直線BM,BN交于點(diǎn)B,P為BM上的動點(diǎn),點(diǎn)A在射線BM,BN同側(cè),已知sin∠MBN=k.過點(diǎn)A作AC⊥BN于點(diǎn)C,交BM于點(diǎn)P,此時PA+k·PB取最小值,最小值即為AC的長.證明如圖,在BM上任取一點(diǎn)Q,連結(jié)AQ,作QD⊥BN于點(diǎn)D.由sin∠MBN=k,可得QD=k·QB.所以QA+k·QB=QA+QD≥AC,即得證.2.當(dāng)點(diǎn)P在圓上如圖,⊙O的半徑為r,點(diǎn)A,B都在⊙O外,P為⊙O上的動點(diǎn),已知r=k·OB.在OB上取一點(diǎn)C,使得OC=k·r,連結(jié)AC交⊙O于點(diǎn)P,此時PA+k·PB取最小值,最小值即為AC的長.證明如圖,在⊙O上任取一點(diǎn)Q,連結(jié)AQ,BQ,連結(jié)CQ,OQ.則OC=k·OQ,OQ=k·OB.而∠COQ=∠QOB,所以△COQ∽△QOB,所以QC=k·QB.所以QA+k·QB=QA+QC≥AC,即得證.經(jīng)典例題經(jīng)典例題

【例1】(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(﹣1,0),B(0,?3),C(2,0),其對稱軸與x軸交于點(diǎn)D(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式及其頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)點(diǎn)M為拋物線的對稱軸上的一個動點(diǎn),若平面內(nèi)存在點(diǎn)N,使得以A,B,M,N為頂點(diǎn)的四邊形為菱形,求點(diǎn)M的坐標(biāo);(3)若P為y軸上的一個動點(diǎn),連接PD,求12PB+PD【答案】(1)y=32(x?12)2?938,(12,?938);(2)(12,72)或(12,?7【詳解】思路引領(lǐng):(1)將A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)代入y=ax2+bx+c,利用待定系數(shù)法即可求出二次函數(shù)的表達(dá)式,進(jìn)而得到其頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)當(dāng)以A,B,M,N為頂點(diǎn)的四邊形為菱形時,分三種情況:①以A為圓心AB為半徑畫弧與對稱軸有兩個交點(diǎn),此時AM=AB;②以B為圓心AB為半徑畫弧與對稱軸有兩個交點(diǎn),此時BM=AB;③線段AB的垂直平分線與對稱軸有一個交點(diǎn),此時AM=BM,分別列出方程,求解即可;(3)連接AB,作DH⊥AB于H,交OB于P,此時12PB+PD最小.最小值就是線段DH,求出DH答案詳解:(1)由題意a?b+c=0c=?34a+2b+c=0∴拋物線解析式為y=32x2?3∵y=32x2?32x?3=3∴頂點(diǎn)坐標(biāo)(12,?(2)設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(12,y

∵A(﹣1,0),B(0,?3∴AB2=1+3=4.①以A為圓心AB為半徑畫弧與對稱軸有兩個交點(diǎn),此時AM=AB,則(12+1)2+y2=4,解得y=±即此時點(diǎn)M的坐標(biāo)為(12,72)或(12②以B為圓心AB為半徑畫弧與對稱軸有兩個交點(diǎn),此時BM=AB,則(12)2+(y+3)2=4,解得y=?3+即此時點(diǎn)M的坐標(biāo)為(12,?3+152③線段AB的垂直平分線與對稱軸有一個交點(diǎn),此時AM=BM,則(12+1)2+y2=(12)2+(y+3)2即此時點(diǎn)M的坐標(biāo)為(12,?綜上所述,滿足條件的點(diǎn)M的坐標(biāo)為(12,72)或(12,?72)或(12,?3+15(3)如圖,連接AB,作DH⊥AB于H,交OB于P,此時12PB+PD理由:∵OA=1,OB=3∴tan∠ABO=OAOB∴∠ABO=30°,∴PH=12∴12PB+PD=PH+PD=DH∴此時12PB+PD

在Rt△ADH中,∵∠AHD=90°,AD=32,∠∴sin60°=DH∴DH=3∴12PB+PD的最小值為3【例2】(2022·重慶·八年級期末)已知,在正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為AD上的兩點(diǎn),連接BE、CF,并延長交于點(diǎn)G,連接DG,H為CF上一點(diǎn),連接BH、DH,∠GBH+∠GED=90°(1)如圖1,若H為CF的中點(diǎn),且AF=2DF,DH=102,求線段(2)如圖2,若BH=BC,過點(diǎn)B作BI⊥CH于點(diǎn)I,求證:BI+2(3)如圖2,在(1)的條件下,P為線段AD(包含端點(diǎn)A、D)上一動點(diǎn),連接CP,過點(diǎn)B作BQ⊥CP于點(diǎn)Q,將△BCQ沿BC翻折得△BCM,N為直線AB上一動點(diǎn),連接MN,當(dāng)△BCM面積最大時,直接寫出22【答案】(1)3(2)見解析(3)3【分析】(1)根據(jù)正方形的性質(zhì),直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半可得FC=2DH=10,設(shè)正方形的邊長為3x,AF=2DF,可得FD=x,在Rt(2)過點(diǎn)D作DM⊥GC于點(diǎn)M,證明△GBI是等腰直角三角形,△BIC≌△CMD,進(jìn)而證明△GMD是等腰直角三角形,根據(jù)GC=GI+IC=BI+MD=BI+2(3)取BC的中點(diǎn)S,連接SM,連接PN,以PN為底邊,在PN的左側(cè)作等腰直角三角形TPN

,根據(jù)直角三角形中斜邊上的中點(diǎn)等于斜邊的一半可得SM=12BC=32,則當(dāng)SM⊥BC時,△BCM的面積最大,由TN+MN=22AN+MN≥TM,可得當(dāng)T,N,M三點(diǎn)共線時,22(1)解:∵四邊形ABCD是正方形,∴∠ADC=90°,AB=AD=DC,∵H為CF的中點(diǎn),DH=10∴FC=2DH=10設(shè)正方形的邊長為3x,AF=2DF,可得FD=x,在Rt△FDC中,F(xiàn)即3x2解得x=1,∴AB=3x=3;(2)如圖,過點(diǎn)D作DM⊥GC于點(diǎn)M,∵∠AEB=∠GED,∠GBH+∠GED=90°,∵∠AEB+∠ABE=90°,∴∠ABE=∠GBH=1∵BH=BC,BI⊥CH,∴∠HBI=∠CBI=1∵∠ABC=90°,∴∠GBI=∠GBH+∠HBI=1∴△GBI是等腰直角三角形,∴GI=BI,∵∠BIC=∠CMD=90°,∠ICB=90°?∠DCM=∠CDM,BC=DC,∴△BIC≌△CMD,∴MD=IC,MC=BI,

∴GM=GC?CM=GC?BI=GC?GI=IC,∴GM=MD,∴△GMD是等腰直角三角形,∴MD=2∴GC=GI+IC=BI+MD=BI+2即BI+2(3)如圖甲所示,取BC的中點(diǎn)S,連接SM,連接PN,以PN為底邊,在PN的左側(cè)作等腰直角三角形TPN,∴TN=2∵BQ⊥PC,∴△BCQ是直角三角形,∵將△BCQ沿BC翻折得△BCM,∴△BMC是直角三角形,∴SM=1當(dāng)SM⊥BC時,△BCM的面積最大,∵S是BC的中點(diǎn),∴△BMC是等腰直角三角形,則△BQC也是等腰直角三角形,

∴CQ=BQ=2此時如圖乙所示,則點(diǎn)P與A重合,∵TN+MN=2∴T,N,M三點(diǎn)共線時,22∴∠PCM=∠ACB+∠BCM=90°,∵∠BMC=90°,∠TAC=∠TAB+∠BAC=90°,則四邊形ATMC是矩形,∴TM=AC=32即22AN+MN的最小值為

圖甲

圖乙【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),勾股定理,等腰直角三角形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),兩點(diǎn)之間線段最短,全等三角形的性質(zhì)與判定,掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.【例3】(2022·湖南師大附中博才實(shí)驗(yàn)中學(xué)九年級開學(xué)考試)如果有一條直線經(jīng)過三角形的某個頂點(diǎn),將三角形分成兩個三角形,其中一個三角形與原三角形相似,則稱該直線為三角形的“自相似分割線”.如圖1,在△ABC中,AB=AC=1,∠BAC=108°,DE垂直平分AB,且交BC于點(diǎn)D,連接AD.(1)證明直線AD是△ABC的自相似分割線;

(2)如圖2,點(diǎn)P為直線DE上一點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到什么位置時,PA+PC的值最???求此時PA+PC的長度.(3)如圖3,射線CF平分∠ACB,點(diǎn)Q為射線CF上一點(diǎn),當(dāng)AQ+5?14【答案】(1)直線AD是△ABC的自相似分割線;(2)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到D點(diǎn)時,PA+PC的值最小,此時PA+PC=5(3)∠QAC的正弦值為5【分析】(1)根據(jù)定義證明△DBA∽△ABC即可得證;(2)根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)可得PA+PC=PB+PC≥BC,當(dāng)點(diǎn)P與D重合時,PA+PC=PB+PC=BC,此時PA+PC最小,設(shè)BD=x,則BC=x+1根據(jù)△DBA∽△ABC,列出方程,解方程求解即可求得BD,進(jìn)而即可求得BC的長,即PA+PC最小值;(3)過點(diǎn)A作AH⊥BC于點(diǎn)H,過點(diǎn)Q作QG⊥BC于點(diǎn)G,連接AG,設(shè)CF與AD交于點(diǎn)M,根據(jù)已知條件求得GQ=5?14CQ,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為AQ+5?14CQ=AQ+GQ,則當(dāng)Q點(diǎn)落在AG上時,點(diǎn)G與點(diǎn)(1)∵△ABC中,AB=AC=1,∠BAC=108°∴∠B=∠C=12(180°-∠BAC∵DE垂直平分AB∴AD=BD∴∠B=∠BAD=36°∴∠C=∠BAD又∵∠B=∠B∴△DBA∽△ABC∴直線AD是△ABC的自相似分割線.(2)如圖,連接PB,AD,

∵DE垂直平分AB,∴PA=PB∴PA+PC=PB+PC≥BC當(dāng)點(diǎn)P與D重合時,PA+PC=PB+PC=BC,此時PA+PC最小,∵∠ADC=∠B+∠BAD=72°,∠DAC=∠BAC?∠BAD=72°∴∠ADC=∠DAC∴CD=CA=1設(shè)BD=x,則BC=x+1∵△DBA∽△ABC∴∴∴解得:x=∵x>0∴x=?1+∴BC=x+1=∴PA+PC=5∴當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到D點(diǎn)時,PA+PC的值最小,此時PA+PC=5(3)如圖,過點(diǎn)A作AH⊥BC于點(diǎn)H,過點(diǎn)Q作QG⊥BC于點(diǎn)G,連接AG,設(shè)CF與AD交于點(diǎn)M,

∵AB=AC,∴CH=由(2)知,DC=AC=1∵CF平分∠ACB∴CM⊥ADDM=AM=∴sin∠MCD=∴GQ=∴AQ+∵AG≥AH∴Q點(diǎn)落在AG上時,點(diǎn)G與點(diǎn)H重合,即此時AQ+5?1∴∠QAC=∠HAC∵AB=AC,AH⊥BC∴CH=∴∴∠QAC的正弦值為5【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的性質(zhì)與判定,求角的正弦,垂直平分線的性質(zhì),兩點(diǎn)之間線段最短,垂線段最短,胡不歸問題,轉(zhuǎn)化線段是解題的關(guān)鍵.

【例4】(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線l1:y=33x+3和直線l2:y=﹣3x+b相交于y軸上的點(diǎn)B,且分別交x軸于點(diǎn)A和點(diǎn)C(1)求△ABC的面積;(2)點(diǎn)E坐標(biāo)為(5,0),點(diǎn)F為直線l1上一個動點(diǎn),點(diǎn)P為y軸上一個動點(diǎn),求當(dāng)EF+CF最小時,點(diǎn)F的坐標(biāo),并求出此時PF+22OP【答案】(1)S△ABC=23;(2)點(diǎn)F坐標(biāo)為(1,433);PF+22【分析】(1)根據(jù)l1的解析式可得A、B坐標(biāo),把點(diǎn)B坐標(biāo)代入y=﹣3x+b可求出b值,進(jìn)而可得出點(diǎn)C坐標(biāo),即可求出AC、OB的長,利用三角形面積公式即可得答案;(2)如圖,作點(diǎn)C關(guān)于直線l1的對稱點(diǎn)C′,連接C′E,交l1于F,根據(jù)A、B、C坐標(biāo)可得△ABC是直角三角形,可得點(diǎn)C′在直線l2上,根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式可得出C′坐標(biāo),可得C′E為EF+CF的最小值,利用待定系數(shù)法可得出直線C′E的解析式,聯(lián)立直線C′E與l1解析式即可得出得F的坐標(biāo);作二、四象限對角線l3,過點(diǎn)F作FG⊥l3于G,交y軸于P,可得∠GOP=45°,可得PG=22OP,可得FG為PF+22OP的最小值,過點(diǎn)F作FQ⊥x軸,交l3于Q,可得△FGQ為等腰直角三角形,可得FG=22FQ,由l3的解析式為y=-x及點(diǎn)F的坐標(biāo)可得點(diǎn)Q坐標(biāo),進(jìn)而可得【詳解】(1)∵l1:y=33x+3∴當(dāng)x=0時,y=3,當(dāng)y=0時,x=-3,∴A(-3,0),B(0,3),∵點(diǎn)B直線l2:y=﹣3x+b上,∴b=3,∴直線l2的解析式為y=﹣3x+3,

∴當(dāng)y=0時,x=1,∴C(1,0),∴AC=4,OB=3,∴S△ABC=12AC?OB=12(2)如圖,作點(diǎn)C關(guān)于直線l1的對稱點(diǎn)C′,連接C′E,交l1于F,∵A(-3,0),B(0,3),C(1,0),∴AB2=(-3)2+(3)2=12,BC2=12+(3)2=4,AC2=42=16,∵AC2=AB2+BC2,∴△ABC是直角三角形,∴點(diǎn)C′在直線l2上,∵點(diǎn)C與點(diǎn)C′關(guān)于直線l1的對稱,∴CC′=2BC=4,設(shè)點(diǎn)C′(m,﹣3m+3,)∴(m-1)2+(﹣3m+3)2=42,解得:m1=-1,m2=3,∵點(diǎn)C′在第二象限,∴m=-1,∴﹣3m+3=23∵FC=FC′,∴EF+CF=EF+FC′,∴當(dāng)C′、F、E三點(diǎn)共線時EF+CF的值最小,設(shè)直線C′E的解析式為y=kx+b,∴?k+b=23解得:k=?3∴直線C′E的解析式為y=?3聯(lián)立直線C′E與l1解析式得y=?3

解得:x=1y=∴F(1,43如圖,作二、四象限對角線l3,過點(diǎn)F作FG⊥l3于G,交y軸于P,過點(diǎn)F作FQ⊥x軸,交l3于Q,∴直線l3的解析式為y=-x,∠GOP=45°,∴△GOP是等腰直角三角形,∴PG=22OP∴G、P、F三點(diǎn)共線時,PF+22OP的值最小,最小值為FG∵∠GOP=45°,∠POE=90°,∴∠EOQ=45°,∴∠FQO=45°,∴△FGQ是等腰直角三角形,∴FG=22FQ∵F(1,433),直線l3的解析式為y=-∴Q(1,-1),∴FQ=433-(-1)=∴FG=22FQ=22×(43∴PF+22OP的最小值為2

【點(diǎn)睛】本題考查一次函數(shù)的綜合、軸對稱的性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì),正確添加輔助線,熟練掌握待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式及軸對稱的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.培優(yōu)訓(xùn)練培優(yōu)訓(xùn)練一、填空題1.(2022·內(nèi)蒙古鄂爾多斯·中考真題)如圖,在△ABC中,AB=AC=4,∠CAB=30°,AD⊥BC,垂足為D,P為線段AD上的一動點(diǎn),連接PB、PC.則PA+2PB的最小值為_____.【答案】42【分析】在∠BAC的外部作∠CAE=15°,作BF⊥AE于F,交AD于P,此時PA+2PB=212PA+PB=12PF+PB=2【詳解】解:如圖,在∠BAC的外部作∠CAE=15°,作BF⊥AE于F,交AD于P,此時PA+2PB最小,∴∠AFB=90°∵AB=AC,AD⊥BC,∴∠CAD=∠BAD=12∴∠EAD=∠CAE+∠CAD=30°,∴PF=12

∴PA+2PB=212PA+PB=12在Rt△ABF中,AB=4,∠BAF=∠BAC+∠CAE=45°,∴BF=AB?sin45°=4×2∴(PA+2PB)最大=2BF=42故答案為:42【點(diǎn)睛】本題考查了等腰三角形的性質(zhì),解直角直角三角形,解題的關(guān)鍵是作輔助線.2.(2022·湖北湖北·八年級期末)如圖,?ABCD中∠A=60°,AB=6,AD=2,P為邊CD上一點(diǎn),則3PD+2PB【答案】6【分析】作PH丄AD交AD的延長線于H,由直角三角形的性質(zhì)可得HP=32DP,因此3PD+2PB=2(32DP+PB)=2(PH+PB),當(dāng)H、P、B三點(diǎn)共線時HP+PB有最小值,即3PD十2【詳解】如圖,過點(diǎn)P作PH⊥AD,交AD的延長線于H,

∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AB//CD,∴∠A=∠PDH=60°∵PH丄AD∴∠DPH=30°∴DH=12PD

∴3PD+2PB=2(∴當(dāng)點(diǎn)H,點(diǎn)P,點(diǎn)B三點(diǎn)共線時,HP+PB有最小值,即3PD+2PB此時BH⊥AH,∠ABH=30°,∠A=60°,∴AH=12AB=3則3PD+2PB最小值為6故答案為:63【點(diǎn)睛】本題考查了胡不歸問題,平行四邊形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),垂線段最短等知識.構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.3.(2022·湖北武漢·一模)如圖,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,半徑為5的⊙O經(jīng)過點(diǎn)C,CE是圓O的切線,且圓的直徑AB在線段AE上,設(shè)點(diǎn)D是線段AC上任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)),則OD+1【答案】5【分析】過點(diǎn)C作關(guān)于AE的平行線,過點(diǎn)D作DH垂直于該平行線于H,可將12CD轉(zhuǎn)化為DH,此時OD+12CD【詳解】解:如圖所示,過點(diǎn)C作關(guān)于AE的平行線,過點(diǎn)D作DH垂直于該平行線于H,∵CH//AB,∠CAE=30°,OC=OA,

∴∠HCA=∠OCA=30°,∴sin∠HCD=HD∴1∴OD+1∵當(dāng)O,D,H三點(diǎn)共線,即在圖中H在H'位置,D在D'位置的時候有OD+DH最小,∴當(dāng)O,D,H三點(diǎn)共線時,OD+1此時OH'=OC×sin∴OD+12CD故答案為53【點(diǎn)睛】本題主要考查了最值問題中的胡不歸問題,解題的關(guān)鍵是在于將124.(2022·湖北武漢·九年級階段練習(xí))如圖,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,半徑為5的⊙O經(jīng)過點(diǎn)C,CE是圓O的切線,且圓的直徑AB在線段AE上,設(shè)點(diǎn)D是線段AC上任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)),則OD+12【答案】5【分析】作OF平分∠AOC,交⊙O于F,連接AF、CF、DF,易證四邊形AOCF是菱形,根據(jù)對稱性可得DF=DO.過點(diǎn)D作DH⊥OC于H,易得DH=12DC,從而有12CD+OD=DH+FD.根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短可得:當(dāng)F、D、H三點(diǎn)共線時,DH+FD(即12CD+OD)最小,然后在Rt【詳解】解:作OF平分∠AOC,交⊙O于F,連接AF、CF、DF,如圖所示,

∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,∴∠COB=60°,則∠AOF=∠COF=12∠AOC=1∵OA=OF=OC,∴△AOF、△COF是等邊三角形,∴AF=AO=OC=FC,∴四邊形AOCF是菱形,∴根據(jù)對稱性可得DF=DO.過點(diǎn)D作DH⊥OC于H,則DH=12DC∴12CD+OD=DH+FD根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短可得,當(dāng)F、D、H三點(diǎn)共線時,DH+FD(即12CD+OD∵OF=OA=5,∴OH=1∴FH=O即12CD+OD的最小值為5故答案為:53【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓半徑相等的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì)、兩點(diǎn)之間線段最短、等腰三角形的性質(zhì)、含30度角的直角三角形的性質(zhì),勾股定理等知識,把12CD+OD轉(zhuǎn)化為DH+FD

5.(2021·江蘇·蘇州高新區(qū)實(shí)驗(yàn)初級中學(xué)九年級階段練習(xí))如圖,正方形ABCD的邊長為4,點(diǎn)E為邊AD上一個動點(diǎn),點(diǎn)F在邊CD上,且線段EF=4,點(diǎn)G為線段EF的中點(diǎn),連接BG、CG,則BG+12CG【答案】5【分析】因?yàn)镈G=12EF=2,所以G在以D為圓心,2為半徑圓上運(yùn)動,取DI=1,可證△GDI∽△CDG,從而得出GI=12CG,然后根據(jù)三角形三邊關(guān)系,得出【詳解】解:如圖,在Rt△DEF中,G是EF的中點(diǎn),∴DG=12∴點(diǎn)G在以D為圓心,2為半徑的圓上運(yùn)動,在CD上截取DI=1,連接GI,∴DIDG=DGCD=∴∠GDI=∠CDG,∴△GDI∽△CDG,∴IGCG=DI∴IG=12

∴BG+12CG=BG+IG≥∴當(dāng)B、G、I共線時,BG+12CG最小=BI在Rt△BCI中,CI=3,BC=4,∴BI=5,故答案是:5.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的性質(zhì)與判定,圓的概念,求得點(diǎn)G的運(yùn)動軌跡是解題的關(guān)鍵.6.(2021·四川省成都市七中育才學(xué)校八年級期中)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線l分別交x、y軸于B、C兩點(diǎn),點(diǎn)A、C的坐標(biāo)分別為(3,0)、(0,﹣3),且∠OCB=60°,點(diǎn)P是直線l上一動點(diǎn),連接AP,則AP+3【答案】3+332【分析】作∠OCE=120°,過點(diǎn)P作PG⊥CE于點(diǎn)G,利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理求得PG=32PC;當(dāng)A、P、G在同一直線時,AP+32PC=AP+PG=【詳解】解:∵點(diǎn)A、C的坐標(biāo)分別為(3,0)、(0,﹣3),∴OA=3,OC=3,作∠OCE=120°,∵∠OCB=60°,則∠OCB=∠BCE=∠FCE=60°,過點(diǎn)P作PG⊥CE于點(diǎn)G,如圖:

在Rt△PCG中,∠PCG=60°,則∠CPG=30°,∴CG=12PC,由勾股定理得PG=32∴AP+32PC=AP+PG當(dāng)A、P、G在同一直線時,AP+PG=AG的值最小,延長AG交y軸于點(diǎn)F,∵∠FCG=60°,∠CGF=90°,∴∠CFG=30°,∴CF=2CG,GF=32CF在Rt△OAF中,∠AOF=90°,∠OFA=30°,∴AF=2OA=6,OF=3OA=3∴CF=OF-OC=33∴GF=32(33?3∴AG=AF-FG=6?9即AP+32PC的最小值為3故答案為:3+33【點(diǎn)睛】本題考查了坐標(biāo)與圖形,含30度角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理,作出合適的輔助線,得到當(dāng)A、P、G在同一直線時,AP+32PC=AP+PG=AG7.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,直線y=x﹣3分別交x軸、y軸于B、A兩點(diǎn),點(diǎn)C(0,1)在y

軸上,點(diǎn)P在x軸上運(yùn)動,則2PC+PB的最小值為___.【答案】4【詳解】思路引領(lǐng):過P作PD⊥AB于D,依據(jù)△AOB是等腰直角三角形,可得∠BAO=∠ABO=45°=∠BPD,進(jìn)而得到△BDP是等腰直角三角形,故PD=22PB,當(dāng)C,P,D在同一直線上時,CD⊥AB,PC+PD的最小值等于垂線段CD的長,求得答案詳解:如圖所示,過P作PD⊥AB于D,∵直線y=x﹣3分別交x軸、y軸于B、A兩點(diǎn),令x=0,則y=﹣3;令y=0,則x=3,∴A(0,﹣3),B(3,0),∴AO=BO=3,又∵∠AOB=90°,∴△AOB是等腰直角三角形,∴∠BAO=∠ABO=45°=∠BPD,∴△BDP是等腰直角三角形,∴PD=22∴2PC+PB=2(PC+22PB)=2(當(dāng)C,P,D在同一直線上,即CD⊥AB時,PC+PD的值最小,最小值等于垂線段CD的長,此時,△ACD是等腰直角三角形,又∵點(diǎn)C(0,1)在y軸上,

∴AC=1+3=4,∴CD=22AC=2即PC+PD的最小值為22∴2PC+PB的最小值為2×2故答案為:4.8.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,矩形ABCD中AB=3,BC=3,E為線段AB上一動點(diǎn),連接CE,則12AE+【答案】3【詳解】思路引領(lǐng):在射線AB的下方作∠MAB=30°,過點(diǎn)E作ET⊥AM于T,過點(diǎn)C作CH⊥AM于H.易證ET=12AE,推出12AE+EC=CE+ET≥CH答案詳解:∵四邊形ABCD是矩形,∴∠B=90°,∴tan∠CAB=CB∴∠CAB=30°,∴AC=2BC=23,在射線AB的下方作∠MAB=30°,過點(diǎn)E作ET⊥AM于T,過點(diǎn)C作CH⊥AM于H.∵ET⊥AM,∠EAT=30°,

∴ET=12AE∵∠CAH=60°,∠CHA=90°,AC=23,∴CH=AC?sin6°=23×∵12AE+EC=CE+ET≥CH∴12AE+EC∴12AE+EC故答案為3.9.(2021·四川·成都市樹德實(shí)驗(yàn)中學(xué)八年級期末)如圖,△ABC中,∠BAC=75°,∠ACB=60°,AC=4,則△ABC的面積為_;點(diǎn)D,點(diǎn)E,點(diǎn)F分別為BC,AB,AC上的動點(diǎn),連接DE,EF,F(xiàn)D,則△DEF的周長最小值為_.【答案】

6+23

3【分析】(1)過點(diǎn)A作AH⊥BC于H,根據(jù)∠BAC=75°,∠C=60°,即可得到(2)過點(diǎn)B作BJ⊥AC于J,作點(diǎn)F關(guān)于AB的對稱點(diǎn)M,點(diǎn)F關(guān)于BC的對稱點(diǎn)N,連接BM,BN,BJ,MN,MN交AB于E′,交BC于D′,此時△FE′D′的周長=MN的長,然后證明△BMN是等腰直角三角形,BM的值最小時,MN的值最小,再根據(jù)垂線段最短可知,當(dāng)BF與BJ重合時,BM的值最小,由此求解即可.【詳解】解:①如圖,過點(diǎn)A作AH⊥BC于H.

∴∠AHB=∠AHC=90°,∵∠BAC=75°,∠C=60°,∴∠B=180°﹣∠BAC﹣∠C=45°,∠HAC=30°∴BH=AH,HC=∴AH=∴AH=BH=23,∴BC=BH+CH=23+2,∴S△ABC=12?BC?AH=12?(23+2)·3②如圖,過點(diǎn)B作BJ⊥AC于J,作點(diǎn)F關(guān)于AB的對稱點(diǎn)M,點(diǎn)F關(guān)于BC的對稱點(diǎn)N,連接BM,BN,BJ,MN,MN交AB于E′,交BC于D′,此時△FE′D′的周長=MN的長.∵BF=BM=BM,∠ABM=∠ABJ,∠CBJ=∠CBN,∴∠MBN=2∠ABC=90°,∴△BMN是等腰直角三角形,∴BM的值最小時,MN的值最小,根據(jù)垂線段最短可知,當(dāng)BF與BJ重合時,BM的值最小,∵BJ=2∴MN的最小值為2BJ=32∴△DEF的周長的最小值為32故答案為:6+23,32

【點(diǎn)睛】本題主要考查了勾股定理,含30度角的直角三角形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì)與判定,垂線段最短,解題的關(guān)鍵在于能夠熟練掌握相關(guān)知識進(jìn)行求解.10.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在邊長為4的正方形ABCD內(nèi)有一動點(diǎn)P,且BP=2.連接CP,將線段PC繞點(diǎn)P逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段PQ.連接CQ、DQ,則12DQ+CQ【答案】5【分析】連接AC、AQ,先證明△BCP∽△ACQ得AQBP=22即AQ=2,在AD上取AE=1,證明△QAE∽△DAQ得EQ=12QD,故12DQ+CQ=EQ+【詳解】解:如圖,連接AC、AQ,∵四邊形ABCD是正方形,PC繞點(diǎn)P逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段PQ,∴∠ACB=∠PCQ=45°,∴∠BCP=∠ACQ,cos∠ACB=BCAC=22,cos∠∴∠ACB=∠PCO,∴△BCP∽△ACQ,∴AQ∵BP=2,∴AQ=2,

∴Q在以A為圓心,AQ為半徑的圓上,在AD上取AE=1,∵AEAQ=12,AQAD∴△QAE∽△DAQ,∴EQQD=12即EQ∴12DQ+CQ=EQ+CQ≥CE連接CE,∴CE=D∴12DQ+CQ故答案為:5.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正方形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,三角函數(shù),解題的關(guān)鍵在于能夠連接AC、AQ,證明兩對相似三角形求解.11.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,四邊形ABCD是菱形,AB=8,且∠ABC=60°,M為對角線BD(不含B點(diǎn))上任意一點(diǎn),則AM+12BM【答案】43【分析】如圖,過點(diǎn)A作AT⊥BC于T,過點(diǎn)M作MH⊥BC于H

,根據(jù)菱形的性質(zhì)和30°角的直角三角形的性質(zhì)可得MH=12BM,于是可得AM+12BM的最小值即為【詳解】解:如圖,過點(diǎn)A作AT⊥BC于T,過點(diǎn)M作MH⊥BC于H.∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴∠DBC=12∠ABC∵M(jìn)H⊥BC,∴∠BHM=90°,∴MH=12BM∴AM+12BM=AM+MH∵AT⊥BC,∴∠ATB=90°,∴AT=AB?sin60°=43,∵AM+MH≥AT,∴AM+MH≥43,∴AM+12BM≥43∴AM+12BM的最小值為43故答案為:43.【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、30°角的直角三角形的性質(zhì)、垂線段最短以及解直角三角形等知識,屬于??碱}型,熟練掌握上述知識、明確解答的方法是解題關(guān)鍵.12.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,?ABCD中,∠DAB=30°,AB=6,BC=2,P為邊CD上的一動點(diǎn),則2PB+PD的最小值等于______.【答案】6

【分析】過點(diǎn)P作PE⊥AD交AD的延長線于點(diǎn)E,根據(jù)四邊形ABCD是平行四邊形,得到AB∥CD,推出PE=12PD,由此得到當(dāng)PB+PE最小時2PB+PD有最小值,此時P、B、E三點(diǎn)在同一條直線上,利用∠DAB=30°,∠AEP=90°,AB=6求出PB+PE的最小值=1【詳解】過點(diǎn)P作PE⊥AD交AD的延長線于點(diǎn)E,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AB∥CD,∴∠EDC=∠DAB=30°,∴PE=12∵2PB+PD=2(PB+12∴當(dāng)PB+PE最小時2PB+PD有最小值,此時P、B、E三點(diǎn)在同一條直線上,∵∠DAB=30°,∠AEP=90°,AB=6,∴PB+PE的最小值=12∴2PB+PD的最小值等于6,故答案為:6.【點(diǎn)睛】此題考查平行四邊形的性質(zhì),直角三角形含30°角的問題,動點(diǎn)問題,將線段2PB+PD轉(zhuǎn)化為三點(diǎn)共線的形式是解題的關(guān)鍵.13.(2022·四川自貢·一模)如圖,△ABC中,AB=AC=10,tanA=2,BE⊥AC于點(diǎn)E,D是線段BE上的一個動點(diǎn),則CD+

【答案】4【分析】過點(diǎn)D作DH⊥AB于H,過點(diǎn)C作CM⊥AB于M,首先通過勾股定理及tanA=2求出AE,BE的長度,然后根據(jù)等腰三角形兩腰上的高相等得出CM=BE,然后通過銳角三角函數(shù)得出DH=55BD,進(jìn)而可得出【詳解】解:如圖,過點(diǎn)D作DH⊥AB于H,過點(diǎn)C作CM⊥AB于M.∵BE⊥AC,∴∠AEB=90°,∵tanA=設(shè)AE=a,BE=2a,∵AB∴100=a∴a2∴a=25或?2∴BE=2a=45∵AB=AC,BE⊥AC,CM⊥AB,∴CM=BE=45∵∠DBH=∠ABE,∠BHD=∠BEA,∴sin∠DBH=∴DH=5∴CD+5

∴CD+DH?CM,∴CD+5∴CD+55BD故答案為:45【點(diǎn)睛】本題主要考查解直角三角形,等腰三角形的性質(zhì),勾股定理,垂線段最短等,學(xué)會添加輔助線并利用轉(zhuǎn)化的思想是解題的關(guān)鍵.14.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,拋物線y=x2?2x?3與x軸交于A、B兩點(diǎn),過B的直線交拋物線于E,且tan∠EBA=43,有一只螞蟻從A出發(fā),先以1單位/s的速度爬到線段BE上的點(diǎn)D處,再以1.25單位/s的速度沿著DE爬到E點(diǎn)處覓食,則螞蟻從【答案】64【分析】過點(diǎn)E作x軸的平行線,再過D點(diǎn)作y軸的平行線,兩線相交于點(diǎn)H,如圖,利用平行線的性質(zhì)和三角函數(shù)的定義得到tan∠HED=tan∠EBA=DHEH=43,設(shè)DH=4m,EH=3m,則DE=5m,則可判斷螞蟻從D爬到E點(diǎn)所用的時間等于從D爬到H點(diǎn)所用的時間相等,于是得到螞蟻從A出發(fā),先以1單位/s的速度爬到線段BE上的點(diǎn)D處,再以1.25單位/s的速度沿著DE爬到E點(diǎn)所用時間等于它從A以1單位/s的速度爬到D點(diǎn),再從D點(diǎn)以1單位/s速度爬到H點(diǎn)的時間,利用兩點(diǎn)之間線段最短得到AD+DH的最小值為【詳解】解:過點(diǎn)E作x軸的平行線,再過D點(diǎn)作y軸的平行線,兩線相交于點(diǎn)H,如圖,

∵EH∥∴∠HEB=∠ABE,∴tan設(shè)DH=4m,EH=3m,則DE=5m,∴螞蟻從D爬到E點(diǎn)的時間=若設(shè)螞蟻從D爬到H點(diǎn)的速度為1單位/s,則螞蟻從D爬到H點(diǎn)的時間=∴螞蟻從D爬到E點(diǎn)所用的時間等于從D爬到H點(diǎn)所用的時間相等,∴螞蟻從A出發(fā),先以1單位/s的速度爬到線段BE上的點(diǎn)D處,再以1.25單位/s的速度沿著DE爬到E點(diǎn)所用時間等于它從A以1單位/s的速度爬到D點(diǎn),再從D點(diǎn)以1單位/s作AG⊥EH于G,則AD+DH?AH?AG,∴AD+DH的最小值為AG的長,當(dāng)y=0時,x2?2x?3=0,解得x1=?1,x2直線BE交y軸于C點(diǎn),如圖,在RtΔOBC中,∴OC=4,則C(0,4),設(shè)直線BE的解析式為y=kx+b,把B(3,0),C(0,4)代入得3k+b=0b=4,解得k=?∴直線BE的解析式為y=?4解方程組y=x2?2x?3y=?43x+4得x=3y=0或

∴AG=64∴螞蟻從A爬到G點(diǎn)的時間=64即螞蟻從A到E的最短時間為649故答案為649【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)與x軸的交點(diǎn):把求二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0)與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)化為解關(guān)于x的一元二次方程.解決本題的關(guān)鍵是確定螞蟻在DH二、解答題15.(2022·全國·九年級)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=12x+2與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)C.拋物線y=ax2+bx+c的對稱軸是x=-32且經(jīng)過A、C兩點(diǎn),與x軸的另一交點(diǎn)為點(diǎn)(1)求二次函數(shù)y=ax2+bx+c的表達(dá)式;(2)點(diǎn)P為線段AB上的動點(diǎn),求AP+2PC的最小值;(3)拋物線上是否存在點(diǎn)M,過點(diǎn)M作MN垂直x軸于點(diǎn)N,使得以點(diǎn)A,M,N為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)拋物線表達(dá)式為:y=?1(2)AP+2PC的最小值是23(3)存在M(0,2)或(-3,2)或(2,-3)或(5,-18),使得以點(diǎn)A、M、N為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似.【分析】(1)先求的直線y=12x+2與x軸,y軸交點(diǎn)的坐標(biāo),然后利用拋物線的對稱性可求得點(diǎn)B的坐標(biāo);設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+4)(x-1),然后將點(diǎn)C(2)如圖1,作∠OAE=30°,交y軸于E,過點(diǎn)P作PH⊥AE于H,當(dāng)C,P,H三點(diǎn)共線時,AP+2PC

的值最小,根據(jù)直角三角形含30度角的性質(zhì)可得CH的長,從而可得結(jié)論;(3)首先可證明△ABC是直角三角形,且有AC=2BC,然后分三種情況討論即可:①當(dāng)M點(diǎn)與C點(diǎn)重合,即M(0,2)時,△MAN∽△BAC;②根據(jù)拋物線的對稱性,當(dāng)M(-3,2)時,△MAN∽△ABC;③當(dāng)點(diǎn)M在第四象限時,解題時,需要注意相似三角形的對應(yīng)關(guān)系.(1)y=12x+2中,當(dāng)x=0時,y=2,當(dāng)y∴C(0,2),A(-4,0),由拋物線的對稱性可知:點(diǎn)A與點(diǎn)B關(guān)于x=?3∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(1,0).∵拋物線y=ax2+bx+c過A(-4,0),B(1,0),可設(shè)拋物線表達(dá)式為y=a(x+4)(x-1),又∵拋物線過點(diǎn)C(0,2),∴2=-4a,∴a=?1∴拋物線表達(dá)式為:y=?1(2)如圖1,作∠OAE=30°,交y軸于E,過點(diǎn)P作PH⊥AE于H,∴PH=1∵AP+2PC=21∴當(dāng)C,P,H三點(diǎn)共線時,AP+2PC的值最小,∵∠APH=∠OPC,∠COP=∠AHP=90°,

∴∠OCP=∠OAE=30°,Rt△AOE中,AO=4,OE=OARt△CHE中,EH=1∴CH=∴AP+2PC的最小值是2CH=2(3(3)∵A(-4,0),B(1,0),C(0,2),∴AC=2∴AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,AC=2BC,點(diǎn)A,M,N為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似存在以下3種情況:①如圖2,當(dāng)M點(diǎn)與C點(diǎn)重合,即M(0,2)時,△MAN∽△BAC;②如圖3,根據(jù)拋物線的對稱性,當(dāng)M(-3,2)時,△MAN∽△ABC;③如圖4,當(dāng)M在第四象限時,設(shè)Mn,?12n2

∴MN=1當(dāng)ANMN=2時,AN=2MN,即整理得:n2+2n-8=0,解得:n1=-4(舍),n2=2,∴M(2,-3);當(dāng)ANMN=12時,MN=2整理得:n2-n-20=0,解得:n1=-4(舍),n2=5,∴M(5,-18).綜上所述:存在M(0,2)或(-3,2)或(2,-3)或(5,-18),使得以點(diǎn)A、M、N為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似.【點(diǎn)睛】本題主要考查的是二次函數(shù)與相似三角形的綜合應(yīng)用,還考查了軸對稱-最短路徑問題,難度較大,解答本題需要同學(xué)們熟練掌握二次函數(shù)和相似三角形的相關(guān)性質(zhì).16.(2022·四川眉山·九年級專題練習(xí))如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=?23x2?223x+2與x軸交于A、

(1)求A、C兩點(diǎn)的坐標(biāo);(2)連接AC,點(diǎn)P為直線AC上方拋物線上(不與A、C重合)的一動點(diǎn),過點(diǎn)P作PD⊥AC交AC于點(diǎn)D,PE⊥x軸交AC于點(diǎn)E,求PD+DE的最大值及此時點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)如圖2,將原拋物線沿射線CB方向平移33個單位得到新拋物線y',點(diǎn)M為新拋物線y'對稱軸上一點(diǎn),在新拋物線y'上是否存在一點(diǎn)N,使以點(diǎn)C、A、M、N為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,若存在,請直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo),并選擇一個你喜歡的點(diǎn)寫出求解過程;若不存在,請說明理由.【答案】(1)A(﹣3,0),C(0,(2)最大值,31122(3)存在,此時M(2,?1132)或【分析】(1)令x=0,求出y的值,可求出點(diǎn)C的坐標(biāo);令y=0,可求出x的值,由此可求出點(diǎn)A的坐標(biāo);(2)利用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可表達(dá)PD+DE的值,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出最值;(3)分三種情況:當(dāng)四邊形ACNM是平行四邊形時,當(dāng)ACMN時平行四邊形時,當(dāng)ANCM時平行四邊形時,分別利用點(diǎn)的平移和中點(diǎn)坐標(biāo)公式進(jìn)行求解即可.(1)在y=?2令x=0,y=2∴C(0,2令y=0,x1=﹣3,x2=1,

∵xA<xB,∴A(﹣3,0),B(1,0).(2)∵PE⊥x軸,y⊥x軸,∴PE∥y軸,∴∠PED=∠ACO,∵∠PDE=∠AOC=90°,∴△PED∽△ACO,∴DE:PD:PE=OC:OA:AC,在Rt△AOC中,∠AOC=90°,∴AC=O∴DE:PD:PE=OC:OA:AC=2∴DE=2211PE∴PD+DE=3當(dāng)PE最大時,PD+DE最大,設(shè)直線AC的解析式為:y=kx+b,∵A(﹣3,0),C(0,2∴?3k+b=0b=∴直線AC:y=2設(shè)Pm,?23m2?2∴Em,∴PE=y∵?23<0,﹣3<m∴m=?32時,∴PD+DEmax

∴P(?3(3)存在,此時M(2,?1132)或在射線CB上取一點(diǎn)Q,使CQ=33,過點(diǎn)Q作QG⊥y軸于點(diǎn)G,則∠QGC=90∵B(1,0),C(0,2),∴OB=1,OC=2,∵∠BOC=90°,∴BC=3,∵∠QGC=∠BOC=90°,∠QCG=∠BCO,∴△QGC∽△BOC,∴QG:BO=CG:CO=CQ:CB,即QG:1=CG:2∴QG=3,CG=32∴沿射線CB方向平移33個單位相當(dāng)于向右平移3個單位,再向下平移3∵∵y=?2將拋物線y=?23x?223x+∴y′∴新拋物線的對稱軸為直線x=2,∵點(diǎn)M為新拋物線y′對稱軸上一點(diǎn),∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為2,

當(dāng)四邊形ACMN為平行四邊形時,如圖,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可知:AC∥NM,AC=NM,由圖可知,將點(diǎn)C先向右平移2個單位,再向下平移若干個單位得到點(diǎn)M,∴將點(diǎn)A(﹣3,0)先向右平移2個單位,再向下平移若干個單位得到點(diǎn)N,∴點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為:﹣3+2=﹣1,當(dāng)x=﹣1時,y′∴此時點(diǎn)N的坐標(biāo)為?1,?14∴將點(diǎn)A(﹣3,0)先向右平移2個單位,再向下平移1423個單位得到點(diǎn)N(﹣1,﹣∴將點(diǎn)C(0,2)先向右平移2個單位,再向下平移1423個單位得到點(diǎn)M(2,﹣當(dāng)四邊形ACNM為平行四邊形時,如圖,

根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可知:AC∥MN,AC=NM,由圖可知,將點(diǎn)A(﹣3,0)先向右平移5個單位,再向下平移若干個單位得到點(diǎn)M,∴將點(diǎn)C(0,2)先向右平移5個單位,再向下平移若干個單位得到點(diǎn)N,∴點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為:0+5=5,當(dāng)x=5時,y′∴此時點(diǎn)N的坐標(biāo)為(5,﹣142∴點(diǎn)C(0,2)先向右平移5個單位,再向下平移1723個單位得到點(diǎn)N(5,﹣將點(diǎn)A(﹣3,0)先向右平移5個單位,再向下平移1723個單位得到點(diǎn)M(2,﹣當(dāng)ANCM為對角線時,A(﹣3,0),C(0,2)的中點(diǎn)為:?3∵點(diǎn)M在對稱軸x=2上,∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為x=2,∴點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為x=﹣5,當(dāng)x=﹣5時,y′∴N(﹣5,?182∴點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為192∴M(2,192綜上所述,符合題意的點(diǎn)M的坐標(biāo)為:M2,?1132.或

【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,涉及待定系數(shù)法,軸對稱最值問題,平行四邊形存在性等知識,包括分類討論思想等,(3)關(guān)鍵是進(jìn)行正確的分類討論.17.(2022·湖南長沙·八年級階段練習(xí))如圖1,拋物線y=ax2+a+3x+3a≠0與x軸交于點(diǎn)A4,0,與y軸交于點(diǎn)B,在x軸上有一動點(diǎn)Em,0(0<m<4),過點(diǎn)E作x軸的垂線交直線AB于點(diǎn)N,交拋物線于點(diǎn)P,過點(diǎn)(1)求a的值和直線AB的函數(shù)表達(dá)式:(2)設(shè)△PMN的周長為C1,△AEN的周長為C2,若C1(3)如圖2,在(2)的條件下,將線段OE繞點(diǎn)O逆時針旋轉(zhuǎn)得到OE′,旋轉(zhuǎn)角為α(0°<α<90°),連接E′A、【答案】(1)a=-34.直線AB解析式為y=-34(2)2(3)4【分析】(1)令y=0,求出拋物線與x軸交點(diǎn),列出方程即可求出a,根據(jù)待定系數(shù)法可以確定直線AB解析式;(2)由△PNM∽△ANE,推出PNAN(3)在y軸上取一點(diǎn)M使得OM′=43,構(gòu)造相似三角形,可以證明AM′就是E′A+23E′(1)令y=0,則ax2+(a+3)x+3=0,∴(x+1)(ax+3)=0,∴x=-1或-3a

∵拋物線y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(4,0),∴-3a∴a=-34∵A(4,0),B(0,3),設(shè)直線AB解析式為y=kx+b,則b=解得k=∴直線AB解析式為y=-34x(2)如圖1,∵PM⊥AB,PE⊥OA,∴∠PMN=∠AEN,∵∠PNM=∠ANE,∴△PNM∽△ANE,∵C∴PNAN∵NE∥OB,∴ANAB∴AN=5∵拋物線解析式為y=?3

∴PN=?3∴?3解得m=2或4,經(jīng)檢驗(yàn)x=4是分式方程的增根,∴m=2;(3)如圖2,在y軸上取一點(diǎn)M′使得OM′=43,連接AM′,在AM′上取一點(diǎn)E′使得OE′=OE∵OE′=2,OM′?OB=43∴OE′2=OM′?OB,∴OE∵∠BOE′=∠M′OE′,∴△M′OE′∽△E′OB,∴ME∴M′∴AE′+23BE′=A最小值=AM【點(diǎn)睛】本題為二次函數(shù)綜合題,主要考查相似三角形的判定和性質(zhì)、待定系數(shù)法、最小值問題等知識,解題的關(guān)鍵是構(gòu)造相似三角形,找到線段AM′就是AE18.(2022·廣東·九年級專題練習(xí))如圖1,已知正方形ABCD,AB=4,以頂點(diǎn)B

為直角頂點(diǎn)的等腰Rt△BEF繞點(diǎn)B旋轉(zhuǎn),BE=BF=10,連接AE,CF.(1)求證:△ABE≌△CBF.(2)如圖2,連接DE,當(dāng)DE=BE時,求S△BCF的值.(S△BCF表示△BCF的面積)(3)如圖3,當(dāng)Rt△BEF旋轉(zhuǎn)到正方形ABCD外部,且線段AE與線段CF存在交點(diǎn)G時,若M是CD的中點(diǎn),P是線段DG上的一個動點(diǎn),當(dāng)滿足2MP+PG的值最小時,求MP的值.【答案】(1)見解析(2)2或6(3)11【分析】(1)由“SAS”可證△ABE≌△CBF;(2)由“SSS”可證△ADE≌△ABE,可得∠DAE=∠BAE=45°,可證AH=EH,由勾股定理可求BE的長,即可求解;(3)先確定點(diǎn)P的位置,過點(diǎn)B作BQ⊥CF于Q,由勾股定理可求CE的長,由平行線分線段成比例可求解.(1)證明:∵四邊形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,∵∠EBF=90°=∠ABC,∴∠ABE=∠CBF,又∵BE=BF,AB=BC,在△ABE和△CBF中,AB=CB∠ABE=∠CBF∴△ABE≌△CBF(SAS);

(2)解:如圖2,過點(diǎn)E作EH⊥AB于H,∵△ABE≌△CBF,∴S△ABE=S△CBF,∵AD=AB,AE=AE,DE=BE,∴△ADE≌△ABE(SSS),∴∠DAE=∠BAE=45°,∵EH⊥AB,∴∠EAB=∠AEH=45°,∴AH=EH,∵BE2=BH2+EH2,∴10=EH2+(4﹣EH)2,∴EH=1或3,當(dāng)EH=1時∴S△ABE=S△BCF=12AB×EH=1當(dāng)EH=3時∴S△ABE=S△BCF=12AB×EH=1∴S△BCF的值是2或6;(3)解:如圖3,過點(diǎn)P作PK⊥AE于K,

由(1)同理可得△ABE≌△CBF,∴∠EAB=∠BCF,∵∠BAE+∠CAE+∠ACB=90°,∴∠BCF+∠CAE+∠ACB=90°,∴∠AGC=90°,∵∠AGC=∠ADC=90°,∴點(diǎn)A,點(diǎn)G,點(diǎn)C,點(diǎn)D四點(diǎn)共圓,∴∠ACD=∠AGD=45°,∵PK⊥AG,∴∠PGK=∠GPK=45°,∴PK=GK=22PG∴MP+22PG=MP+PK∴當(dāng)點(diǎn)M,點(diǎn)P,點(diǎn)K三點(diǎn)共線時,且點(diǎn)E,點(diǎn)G重合時,MP+22PG值最小,即2MP+PG如圖4,過點(diǎn)B作BQ⊥CF于Q,∵BE=BF=10,∠EBF=90°,BQ⊥EF,∴EF=25,BQ=EQ=FQ=5,∵CQ=BC

∴CE=CQ﹣EQ=11?∵M(jìn)K⊥AE,CE⊥AE,∴MK∥CE,∴DMDC又∵M(jìn)是CD的中點(diǎn),∴DC=2DM,∴MP=12CE=11【點(diǎn)睛】本題主要考查勾股定理、全等三角形的性質(zhì)與判定、正方形的性質(zhì)及圓的基本性質(zhì),熟練掌握勾股定理、全等三角形的性質(zhì)與判定、正方形的性質(zhì)及圓的基本性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.19.(2021·四川·達(dá)州市第一中學(xué)校九年級期中)如圖,矩形OABC的頂點(diǎn)A、C分別在x、y軸的正半軸上,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(23,4),一次函數(shù)y=?33x+b的圖象與邊OC、AB、x軸分別交于點(diǎn)D、E、F,∠DFO=30°(1)求b的值;(2)連接OM,若ΔODM的面積與四邊形OAEM的面積之比為1:3,求點(diǎn)M的坐標(biāo);(3)求OM+1【答案】(1)b=3;(2)M(23【分析】(1)利用矩形的性質(zhì),用b表示點(diǎn)E的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法即可求解;(2)首先求出四邊形OAED的面積,再根據(jù)條件求出△ODM的面積,即可解決問題;(3)過點(diǎn)M作MN⊥x軸交于點(diǎn)N,則OM+12MF=OM+MN,即可轉(zhuǎn)化為求OM+MN的最小值,作點(diǎn)O關(guān)于一次函數(shù)的對稱點(diǎn)O′,過點(diǎn)O′作x軸的垂線交x軸于點(diǎn)N′,交一次函數(shù)于點(diǎn)

【詳解】(1)在y=?33x+b中,令x=0∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,b),∵OD=BE,B(23∴E(23把E(23,4?b)代入y=?3解得:b=3;(2)由(1)得一次函數(shù)為y=?33x+3,D(0,3)∴OD=3,AE=1,OA=23∴S∵ΔODM的面積與四邊形OAEM的面積之比為1:3,∴ΔODM的面積與四邊形OADE的面積之比為1:4,∴S設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為a,則12解得:a=2把x=233代入y=?∴M(2(3)如圖所示,過點(diǎn)M作MN⊥x軸交于點(diǎn)N,∵∠DFO=30∴MN=1

∴OM+1作點(diǎn)O關(guān)于一次函數(shù)的對稱點(diǎn)O′,且OO’與直線DF交于Q點(diǎn),過點(diǎn)O′作x軸的垂線交x軸于點(diǎn)∴OM=O∴OM+1當(dāng)O′、M、N在同一直線時O即OM+12MF=OM+MN=∵∠DFO=30°,∴∠ODF=60°,∠DOQ=30°,∠O在Rt△ODQ中,OQ=OD?sin∴OO在Rt△ON′O∴OM+12MF【點(diǎn)睛】本題考查幾何圖形與函數(shù)的綜合題,包括一次函數(shù)、矩形的性質(zhì)、四邊形的面積,解直角三角形以及胡不歸問題,屬于中考壓軸題.20.(2022·全國·九年級)已知拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(5,0)兩點(diǎn),C為拋物線的頂點(diǎn),拋物線的對稱軸交x軸于點(diǎn)D,連接BC,且tan∠CBD=4(1)求拋物線的解析式;(2)設(shè)P是拋物線的對稱軸上的一個動點(diǎn).①過點(diǎn)P作x軸的平行線交線段BC于點(diǎn)E,過點(diǎn)E作EF⊥PE交拋物線于點(diǎn)F,連接FB、FC,求△BCF的面積的最大值;②連接PB,求35PC+PB

【答案】(1)?49x2【詳解】思路引領(lǐng):(1)設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x+1)(x﹣5),可得對稱軸為直線x=2,由銳角三角函數(shù)可求點(diǎn)C坐標(biāo),代入解析式可求解析式;(2)①先求出直線BC解析式,設(shè)P(2,t),可得點(diǎn)E(5?34t,t),點(diǎn)F(5?3②根據(jù)圖形的對稱性可知∠ACD=∠BCD,AC=BC=5,過點(diǎn)P作PG⊥AC于G,可得PG=35PC,可得35PC+PB=PG+PB,過點(diǎn)B作BH⊥AC于點(diǎn)H,則PG+PB≥BH,即BH是3答案詳解:(1)根據(jù)題意,可設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x+1)(x﹣5),∵拋物線的對稱軸為直線x=2,∴D(2,0),又∵tan∠CBD=4∴CD=BD?tan∠CBD=4,即C(2,4),代入拋物線的解析式,得4=a(2+1)(2﹣5),解得a=?4∴二次函數(shù)的解析式為y=?49(x+1)(x?5)=?4(2)①設(shè)P(2,t),其中0<t<4,設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,∴0=5k+b,4=2k+b.

解得

k=?即直線BC的解析式為y=?4令y=t,得:x=5?3∴點(diǎn)E(5?34t,把x=5?34t代入y=?即F(5?3∴EF=(2t?1∴△BCF的面積=12×EF×BD=32(∴當(dāng)t=2時,△BCF的面積最大,且最大值為32②如圖,據(jù)圖形的對稱性可知∠ACD=∠BCD,AC=BC=5,∴sin∠ACD=ADAC過點(diǎn)P作PG⊥AC于G,則在Rt△PCG中,PG=PC?sin∠ACD=3∴35過點(diǎn)B作BH⊥AC于點(diǎn)H,則PG+PB≥BH,∴線段BH的長就是35∵S△ABC又∵S△ABC∴52

即BH=24∴35PC+PB的最小值為21.(2019·四川綿陽·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,將二次函數(shù)y=ax2a>0的圖象向右平移1個單位,再向下平移2個單位,得到如圖所示的拋物線,該拋物線與x軸交于點(diǎn)A、B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),OA=1,經(jīng)過點(diǎn)A的一次函數(shù)y=kx+bk≠0的圖象與y軸正半軸交于點(diǎn)C,且與拋物線的另一個交點(diǎn)為(1)求拋物線和一次函數(shù)的解析式;(2)拋物線上的動點(diǎn)E在一次函數(shù)的圖象下方,求ΔACE面積的最大值,并求出此時點(diǎn)E的坐標(biāo);(3)若點(diǎn)P為x軸上任意一點(diǎn),在(2)的結(jié)論下,求PE+3【答案】(1)y=12x2?x?32;y=12x+1【分析】(1)先寫出平移后的拋物線解析式,再把點(diǎn)A?1,0代入可求得a的值,由ΔABD的面積為5可求出點(diǎn)D的縱坐標(biāo),代入拋物線解析式可求出橫坐標(biāo),由A、D(2)作EM∥y軸交AD于M,如圖,利用三角形面積公式,由SΔACE=S(3)作E關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)F,過點(diǎn)F作FH⊥AE于點(diǎn)H,交x軸于點(diǎn)P,則∠BAE=∠HAP=∠HFE,利用銳角三角函數(shù)的定義可得出EP+35AP=FP+HP【詳解】解:(1)將二次函數(shù)y=ax2a>0∵OA=1,∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為?1,0,

代入拋物線的解析式得,4a?2=0,∴a=1∴拋物線的解析式為y=12x?1令y=0,解得x1=?1,x2∴AB=OA+OB=4,∵ΔABD的面積為5,∴SΔABD=1代入拋物線解析式得,52=12x2?x?設(shè)直線AD的解析式為y=kx+b,∴4k+b=52?k+b=0∴直線AD的解析式為y=1(2)過點(diǎn)E作EM∥y軸交AD于M,如圖,設(shè)Ea,12∴EM=1∴SΔACE=SΔAME?∴當(dāng)a=32時,ΔACE的面積有最大值,最大值是2516,此時E(3)作E關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)F,連接EF交x軸于點(diǎn)G,過點(diǎn)F作FH⊥AE于點(diǎn)H,交x軸于點(diǎn)P,∵E32,?∴AG=1+32=52∵∠AGE=∠AHP=90

∴sin∠EAG=PHAP∵E、F關(guān)于x軸對稱,∴PE=PF,∴PE+35AP=FP+HP=FH∵EF=158×2=∴sin∠AEG=∴FH=4∴PE+3【點(diǎn)睛】主要考查了二次函數(shù)的平移和待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式、二次函數(shù)的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、銳角三角函數(shù)的有關(guān)計算和利用對稱的性質(zhì)求最值問題.解(1)題的關(guān)鍵是熟練掌握待定系數(shù)法和相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)的求解;解(2)題的關(guān)鍵是靈活應(yīng)用二次函數(shù)的性質(zhì)求解;解(3)題的關(guān)鍵是作E關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)F,靈活應(yīng)用對稱的性質(zhì)和銳角三角函數(shù)的知識,學(xué)會利用數(shù)形結(jié)合的思想和轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想把求PE+35PA22.(2019·湖南張家界·中考真題)已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)過點(diǎn)A(1,0),B(3,0)兩點(diǎn),與y(1)求拋物線的解析式及頂點(diǎn)D的坐標(biāo);(2)過點(diǎn)A作AM⊥BC,垂足為M,求證:四邊形ADBM為正方形;(3)點(diǎn)P為拋物線在直線BC下方圖形上的一動點(diǎn),當(dāng)ΔPBC面積最大時,求點(diǎn)P的坐標(biāo);(4)若點(diǎn)Q為線段OC上的一動點(diǎn),問:AQ+1

【答案】(1)拋物線的表達(dá)式為:y=x2?4x+3,頂點(diǎn)D(2,?1);(2)證明見解析;(3)點(diǎn)【分析】(1)設(shè)交點(diǎn)式y(tǒng)=(2)先證明四邊形ADBM為菱形,再根據(jù)有一個角是直角的菱形是正方形即可得證;(3)先求出直線BC的解析式,過點(diǎn)P作y軸的平行線交BC于點(diǎn)N,設(shè)點(diǎn)P(x,x2(4)存在,如圖,過點(diǎn)C作與y軸夾角為30°的直線CF交x軸于點(diǎn)F,過點(diǎn)A作AH⊥CF,垂足為H,交y軸于點(diǎn)Q,此時HQ=1【詳解】解:(1)函數(shù)的表達(dá)式為:y=即:3a=3,解得:a=1,故拋物線的表達(dá)式為:y=則頂點(diǎn)D(2,?(2)∵OB=OC∵A(1,0),B(3,0),∴OB=3,OA=1,∴AB=2,∴AM=又∵D(2,-1),∴AD=BD=(2?1)2∴AM=MB=AD=BD,∴四邊形ADBM為菱形,又∵∠AMB

∴菱形ADBM為正方形;(3)設(shè)直線BC的解析式為y=mx+n,將點(diǎn)B、C的坐標(biāo)代入得:{3m+n=0解得:{m=?1所以直線BC的表達(dá)式為:y=-x+3,過點(diǎn)P作y軸的平行線交BC于點(diǎn)N,設(shè)點(diǎn)P(x,則SΔPBC∵?32<0,故S故點(diǎn)P((4)存在,理由:如圖,過點(diǎn)C作與y軸夾角為30°的直線CF交x軸于點(diǎn)F,過點(diǎn)A作AH此時HQ=則AQ+12在Rt△COF中,∠COF=90°,∠FOC=30°,OC=3,tan∠FCO=FOCO∴OF=3,∴F(-3,0),利用待定系數(shù)法可求得直線HC的表達(dá)式為:y=∵∠COF=90°,∠FOC=30°,∴∠CFO=90°-30°=60°,∵∠AHF=90°,∴∠FAH=90°-60°=30°,∴OQ=AO?tan∠FAQ=33∴Q(0,33

利用待定系數(shù)法可求得直線AH的表達(dá)式為:y=?聯(lián)立①②并解得:x=故點(diǎn)H(1?33則AH=即AQ+12【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合題,涉及了待定系數(shù)法,解直角三角形的應(yīng)用,正方形的判定,最值問題等,綜合性較強(qiáng),有一定的難度,正確把握相關(guān)知識,會添加常用輔助線是解題的關(guān)鍵.23.(2019·重慶·中考真題)如圖,在平面在角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2-2x-3與x軸交于點(diǎn)A,B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè))交y軸于點(diǎn)C,點(diǎn)D為拋物線的頂點(diǎn),對稱軸與x軸交于點(diǎn)E.(1)連結(jié)BD,點(diǎn)M是線段BD上一動點(diǎn)(點(diǎn)M不與端點(diǎn)B,D重合),過點(diǎn)M作MN⊥BD交拋物線于點(diǎn)N(點(diǎn)N在對稱軸的右側(cè)),過點(diǎn)N作NH⊥x軸,垂足為H,交BD于點(diǎn)F,點(diǎn)P是線段OC上一動點(diǎn),當(dāng)MN取得最大值時,求HF+FP+13(2)在(1)中,當(dāng)MN取得最大值HF+FP+1/3

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