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押廣東省卷第22-23題押題方向一:圓的綜合問(wèn)題3年廣東省卷真題考點(diǎn)命題趨勢(shì)2023年廣東省卷第22題圓的有關(guān)問(wèn)題從近年廣東省中考來(lái)看,圓的有關(guān)問(wèn)題綜合比較強(qiáng),是??碱}型,也是考查重點(diǎn),難度一般。預(yù)計(jì)2024年廣東省卷還將繼續(xù)考查圓的有關(guān)問(wèn)題,為避免丟分,學(xué)生應(yīng)扎實(shí)掌握。2022年廣東省卷第22題圓的有關(guān)問(wèn)題2021年廣東省卷第22題圓的有關(guān)問(wèn)題1.(2023·廣東·中考真題)綜合探究如圖1,在矩形中,對(duì)角線相交于點(diǎn),點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為,連接交于點(diǎn),連接.
(1)求證:;(2)以點(diǎn)為圓心,為半徑作圓.①如圖2,與相切,求證:;②如圖3,與相切,,求的面積.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)①見(jiàn)解析;②【分析】(1)由點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為可知點(diǎn)E是的中點(diǎn),,從而得到是的中位線,繼而得到,從而證明;(2)①過(guò)點(diǎn)O作于點(diǎn)F,延長(zhǎng)交于點(diǎn)G,先證明得到,由與相切,得到,繼而得到,從而證明是的角平分線,即,,求得,利用直角三角形兩銳角互余得到,從而得到,即,最后利用含度角的直角三角形的性質(zhì)得出;②先證明四邊形是正方形,得到,再利用是的中位線得到,從而得到,,再利用平行線的性質(zhì)得到,從而證明是等腰直角三角形,,設(shè),求得,在中,即,解得,從而得到的面積為.【詳解】(1)∵點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為,∴點(diǎn)E是的中點(diǎn),,又∵四邊形是矩形,∴O是的中點(diǎn),∴是的中位線,∴∴,∴(2)①過(guò)點(diǎn)O作于點(diǎn)F,延長(zhǎng)交于點(diǎn)G,則,
∵四邊形是矩形,∴,,∴,.∵,,,∴,∴.∵與相切,為半徑,,∴,∴又∵即,,∴是的角平分線,即,設(shè),則,又∵∴∴又∵,即是直角三角形,∴,即解得:,∴,即,在中,,,∴,∴;②過(guò)點(diǎn)O作于點(diǎn)H,
∵與相切,∴,∵∴四邊形是矩形,又∵,∴四邊形是正方形,∴,又∵是的中位線,∴∴∴又∵,∴又∵,∴又∵,∴是等腰直角三角形,,設(shè),則∴在中,,即∴∴的面積為:【點(diǎn)睛】本題考查矩形的性質(zhì),圓的切線的性質(zhì),含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,中位線的性質(zhì)定理,角平分線的判定定理等知識(shí),掌握相關(guān)知識(shí)并正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.2.(2022·廣東·中考真題)如圖,四邊形內(nèi)接于,為的直徑,.(1)試判斷的形狀,并給出證明;(2)若,,求的長(zhǎng)度.【答案】(1)△ABC是等腰直角三角形;證明見(jiàn)解析;(2);【分析】(1)根據(jù)圓周角定理可得∠ABC=90°,由∠ADB=∠CDB根據(jù)等弧對(duì)等角可得∠ACB=∠CAB,即可證明;(2)Rt△ABC中由勾股定理可得AC,Rt△ADC中由勾股定理求得CD即可;【詳解】(1)證明:∵AC是圓的直徑,則∠ABC=∠ADC=90°,∵∠ADB=∠CDB,∠ADB=∠ACB,∠CDB=∠CAB,∴∠ACB=∠CAB,∴△ABC是等腰直角三角形;(2)解:∵△ABC是等腰直角三角形,∴BC=AB=,∴AC=,Rt△ADC中,∠ADC=90°,AD=1,則CD=,∴CD=.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,等腰直角三角形的判定和性質(zhì),勾股定理等知識(shí);掌握等弧對(duì)等角是解題關(guān)鍵.3.(2021·廣東·中考真題)如圖,在四邊形中,,點(diǎn)E、F分別在線段、上,且.(1)求證:;(2)求證:以為直徑的圓與相切;(3)若,求的面積.【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)見(jiàn)解析;(3)【分析】(1)設(shè),進(jìn)而求得,再由即可求得;(2)取中點(diǎn)O,過(guò)點(diǎn)O作,由梯形中位線定理得到,利用得到,進(jìn)而,由此即可證明;(3)過(guò)點(diǎn)D,點(diǎn)A分別向作垂線交于點(diǎn)M,N,得到,分別求出,再代入求解即可.【詳解】解:(1)∵,設(shè),∴,∵CD∥AB,∴,又∵,∴,∴,∴.(2)如圖,取中點(diǎn)O,過(guò)點(diǎn)O作,∵CD∥AB,∠ABC=90°,∴,又∵,∴OM∥AB,∴M為中點(diǎn),∴,∵,又∵,∴,又∵,∴,∴以為直徑的圓與相切.(3)∵∠DFE=120°,CD∥EF∥AB,∴,又∵∴為等邊三角形,,∵CD∥EF,∴,由(2)得:,∴,∴,∵,在中,三邊之比為,∴,在中,三邊之比為,∴,如圖,過(guò)點(diǎn)D,點(diǎn)A分別向作垂線交于點(diǎn)M,N,∵,∴四邊形為矩形,∴,同理,四邊形BENA為矩形,∴,.【點(diǎn)睛】本題考查了等腰三角形等腰對(duì)等角、梯形中位線定理、割補(bǔ)法求四邊形的面積、圓的切線的證明方法等,熟練掌握各圖形的基本性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵.1)在證明圓周角相等或弧相等時(shí),通常“由等角找等弧”或“由等弧找等角”;2)當(dāng)已知圓的直徑時(shí),常構(gòu)造直徑所對(duì)的圓周角;3)在圓中求角度時(shí),通常需要通過(guò)一些圓的性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。比如圓心角與圓周角間的轉(zhuǎn)化;同弧或等弧的圓周角間的轉(zhuǎn)化;連直徑,得到直角三角形,通過(guò)兩銳角互余進(jìn)行轉(zhuǎn)化等;4)注意圓的相關(guān)知識(shí)和相似、三角函數(shù)、勾股定理結(jié)合解決相關(guān)計(jì)算問(wèn)題。1.如圖,在中.,的平分線與以為半徑的交于、兩點(diǎn),與交于點(diǎn),連接,.(1)填空:與的位置關(guān)系為;(2)求證:;(3)若,的半徑為3.求的長(zhǎng).【答案】(1)與相切(2)見(jiàn)詳解(3)4【分析】(1)作于點(diǎn),由角平分線的性質(zhì)得,則點(diǎn)在上,即可證明與相切,于是得到問(wèn)題的答案;(2)由是的直徑,得,則,因?yàn)?,所以,而,即可根?jù)“兩角分別相等的兩個(gè)三角形相似”證明;(3)由的半徑為3,得,由相似三角形的性質(zhì)得,則,,所以,求得.【詳解】(1)解:作于點(diǎn),,,平分交于點(diǎn),,圓心到直線的距離等于的半徑,點(diǎn)在上,是的半徑,且,與相切,故答案為:與相切.(2)證明:是的直徑,,,,,,,.(3)解:的半徑為3,,,,,,,,,解得或(不符合題意,舍去),的長(zhǎng)為4.【點(diǎn)睛】此題重點(diǎn)考查角平分線的性質(zhì)、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、切線的判定定理、等腰三角形的性質(zhì)、同角的余角相等、相似三角形的判定與性質(zhì)、直徑所對(duì)的圓周角是直角等知識(shí),推導(dǎo)出是解題的關(guān)鍵.2.如圖,點(diǎn)A在第一象限內(nèi),與x軸相切于點(diǎn)B,與y軸相交于點(diǎn)C,D,連結(jié),過(guò)點(diǎn)A作于點(diǎn)H.(1)求證:四邊形為矩形.(2)已知的半徑為4,,求弦的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)解析(2)6【分析】(1)根據(jù)切線的性質(zhì)得到軸,由題意得,進(jìn)而結(jié)論得證;(2)連接,根據(jù)矩形的性質(zhì)得,由勾股定理得,根據(jù)垂徑定理可得,計(jì)算求解即可.【詳解】(1)證明:∵與x軸相切于點(diǎn)B,∴軸,又∵,∴,∴四邊形是矩形;(2)解:如圖,連接,∵四邊形是矩形,∴,∵,由勾股定理得,,∵,∴,∴弦的長(zhǎng)為6.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),勾股定理,垂徑定理,熟練掌握切線的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),勾股定理,垂徑定理是解題的關(guān)鍵.3.如圖,為的直徑,點(diǎn)是上一點(diǎn),與相切于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作,連接,.(1)求證:是的角平分線;(2)若,,求的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)解析(2)的長(zhǎng)為.【分析】(1)連接,先證明,然后由平行線的性質(zhì)和等腰三角形的性質(zhì),即可證明結(jié)論成立;(2)根據(jù)題目中的條件,可以得到,,從而可以得到,利用相似三角形的性質(zhì)即可求出的長(zhǎng)度.【詳解】(1)證明:連接,如圖1,與相切于點(diǎn),為半徑,,又,∴,,,,,平分;(2)解:如圖2,平分,,是直徑,,,,,,,,,,,或(不符合題意,舍去),的長(zhǎng)為.【點(diǎn)睛】本題是圓的綜合應(yīng)用,考查了切線的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,相似三角形的判定和性質(zhì),圓周角定理,角平分線定義等知識(shí)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.4.如圖,在等腰中,,以為直徑的與相交于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)D作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,垂足為點(diǎn)F.(1)判斷與的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由.(2)若的半徑,,求的長(zhǎng).【答案】(1)相切,理由見(jiàn)解析(2)【分析】本題主要考查了切線的判定,解直角三角形,相似三角形的性質(zhì)與判定,直徑所對(duì)的圓周角是直角,勾股定理等等:(1)連接,根據(jù)等邊對(duì)等角得出,,等量代換得到,則,推出,即可得出結(jié)論;(2)連接,則,解直角三角形得到,設(shè),則,可得,,證明,得到,可得,,證明,得到,即,則.【詳解】(1)解:與相切,理由:連接,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴,∵D在上,∴是的切線;(2)解:如圖所示,連接,∵為的直徑,∴,∴,設(shè),∴,∴,∴,,∵,∴,∵,∴,∴,∴,同理可得,∴,,∵,∴,∴,即,∴.5.如圖1,點(diǎn)E在正方形的邊上,延長(zhǎng)至點(diǎn)F,使得,連接,延長(zhǎng)交于點(diǎn)G.(1)求證:;(2)如圖2,連接交于點(diǎn)H,以為直徑作圓O,連接,若平分.①求證:為圓O的切線;②若正方形的邊長(zhǎng)為1,求的值.【答案】(1)見(jiàn)詳解(2)①見(jiàn)詳解;②【分析】(1)根據(jù)是正方形,證明,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)即可證明;(2)①證明,得出,連接,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得出,,再根據(jù)是直徑運(yùn)用圓周角定理得出,得出,,從而證明,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得出,根據(jù),即可證明;②過(guò)點(diǎn)C作交于點(diǎn)M,得出,設(shè),則,在直角中,用勾股定理求出,即可求出,證明,根據(jù)相似三角形性質(zhì)得出,即,即可求解;【詳解】(1)是正方形,,在和中,,,,;(2)①,,平分,,由(1)知,,,,連接,則,,是直徑,,,,,,,,,,,為圓O的切線.②過(guò)點(diǎn)C作交于點(diǎn)M,,,,設(shè),,在直角中,,,,,在中,,∵,,,,,.【點(diǎn)睛】該題主要考查了圓綜合,涉及的主要知識(shí)點(diǎn)有相似三角形的性質(zhì)和判定,解直角三角形,圓周角定理,切線的證明,全等三角形的性質(zhì)和判定,直角三角形的性質(zhì),正方形的性質(zhì),勾股定理等,解答該題的關(guān)鍵是掌握以上知識(shí)點(diǎn).6.綜合探究如圖,在扇形中,是上異于的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),作于點(diǎn),連接,點(diǎn)在線段上,且.(1)求證:四邊形是平行四邊形.(2)當(dāng)點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),在中,是否存在長(zhǎng)度不變的線段?若存在,請(qǐng)求出該線段的長(zhǎng)度;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.(3)求證:是定值.【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)存在,1;(3)見(jiàn)解析.【分析】本題主要考查圓的基本性質(zhì)以及勾股定理:(1)道德證明四邊形是矩形,得,同理可證,得出四邊形是平行四邊形.(2)根據(jù)點(diǎn)A是上的點(diǎn),,得出,由得出;(3)過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn).設(shè),則,求出,,計(jì)算出,進(jìn)一步可得出結(jié)論【詳解】(1)證明:如圖,連接交于點(diǎn).,,四邊形是矩形,.,,,四邊形是平行四邊形.(2)解:存在,線段的長(zhǎng)度不變.∵點(diǎn)A是上的點(diǎn),在矩形中,.,.(3)解:如圖,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn).設(shè),則.由,得,.,,,是定值.7.如圖,四邊形是的內(nèi)接四邊形,是的直徑,連接平分,過(guò)點(diǎn)C作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E.(1)求證:為的切線.(2)求證:.(3)若,求線段的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析(3)【分析】本題主要考查了圓切線的判定、圓周角定理、圓的內(nèi)接四邊形的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí).(1)如圖:連接,先說(shuō)明,再說(shuō)明,進(jìn)而說(shuō)明,再根據(jù)可得,即可證明結(jié)論;(2)先根據(jù)平行線的性質(zhì)和等量代換可得,再根據(jù)圓的內(nèi)接四邊形的性質(zhì)可得,從而得到;(3)由直徑所對(duì)的圓周角為直角和角平分線的意義可得出是等腰直角三角形,由勾股定理可求出,再由三角形相似求出.【詳解】(1)證明:如圖:連接.∵平分,∴,∴;∵為直徑,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴與相切,即為的切線;(2)證明:∵,∴,∵,∴;∵四邊形為的內(nèi)接四邊形,∴,∴,(3)解:在中,在中,,∵,∴,∴,∴.8.如圖,矩形中,,點(diǎn)E是上的動(dòng)點(diǎn),以為直徑的與交于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)F作于點(diǎn)G.(1)當(dāng)E是的中點(diǎn)時(shí):的值為_(kāi)_____;(2)在(1)的條件下,證明:是的切線;(3)試探究:能否與相切?若能,求出此時(shí)的長(zhǎng);若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由,【答案】(1)(2)詳見(jiàn)解析(3)能與相切,此時(shí)或【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)可得,求出的值即可;(2)連接,證明,得出,則.證出.可得出,則結(jié)論得證;(3)先假設(shè)能與相切,則,即.設(shè)的長(zhǎng)為,然后用表示出的長(zhǎng),根據(jù)勾股定理可得出一個(gè)關(guān)于的一元二次方程,若能與相切,那么方程的解即為的長(zhǎng);若方程無(wú)解,則說(shuō)明不可能與相切.【詳解】(1)解:四邊形是矩形,,,,,是的中點(diǎn),,.故答案為:.(2)證明:連接,
在矩形中,,,又,,,.,,..,,是的切線.(3)解:若能與相切,由是的直徑,則,.設(shè),則.,,由勾股定理得:,即,整理得,解得:,,或9,當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),,,能與相切,此時(shí)或.【點(diǎn)睛】本題是圓的綜合題,考查了圓周角定理、矩形的性質(zhì)、勾股定理、全等三角形的判定和性質(zhì)、切線的判定、解直角三角形的應(yīng)用等知識(shí),熟練掌握切線判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.9.綜合探究:如圖,已知,以為直徑作半圓O,半徑繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為C,當(dāng)點(diǎn)C與點(diǎn)B重合時(shí)停止.連接并延長(zhǎng)到點(diǎn)D,使得,過(guò)點(diǎn)D作于點(diǎn)E,連接,.(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)O重合時(shí),判斷的形狀,并說(shuō)明理由;(2)如圖2,當(dāng)時(shí),求的長(zhǎng);(3)如圖3,若點(diǎn)P是線段上一點(diǎn),連接,當(dāng)與半圓O相切時(shí),判斷直線與的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由.【答案】(1)是等邊三角形,理由見(jiàn)解析(2)的長(zhǎng)為或(3).理由見(jiàn)解析【分析】(1)由圓周角定理得到,結(jié)合已知條件和等腰三角形“三線合一”性質(zhì)推知,再由等腰“三線合一”性質(zhì)得到,即可得到結(jié)論;(2)分類討論:點(diǎn)E在線段和線段上,借助勾股定理求得的長(zhǎng)度;(3)由三角形中位線定理知,又由切線的性質(zhì)知,根據(jù)平行線的性質(zhì)即可得到答案.【詳解】(1)是等邊三角形,理由如下:如圖1,是圓O的直徑,,又,,點(diǎn)E與點(diǎn)O重合,,,,,,是等邊三角形;(2),,當(dāng)點(diǎn)E在上時(shí),則,,,,在和中,由勾股定理得,即,解得,;當(dāng)點(diǎn)E在上時(shí),同理可得,解得,;綜上所述,BC的長(zhǎng)為或;(3).理由如下:如圖3,連接.點(diǎn)C是的中點(diǎn),點(diǎn)O是的中點(diǎn),是的中位線,又與半圓O相切,.【點(diǎn)睛】此題考查了圓周角定理,等邊三角形的判定,等腰三角形三線合一性質(zhì),勾股定理,三角形中位線定理,切線的性質(zhì)等知識(shí),根據(jù)點(diǎn)E的位置正確分類是解題的關(guān)鍵.押題方向二:二次函數(shù)的綜合3年廣東省真題考點(diǎn)命題趨勢(shì)2023年廣東省卷第23題二次函數(shù)綜合問(wèn)題從近年廣東省中考來(lái)看,二次函數(shù)圖形和性質(zhì)綜合問(wèn)題壓軸主要考查二次函數(shù)的單調(diào)性與最值,試題以解答題壓軸形式呈現(xiàn),難度較高;預(yù)計(jì)2024年廣東省卷還將繼續(xù)重視對(duì)二次函數(shù)圖形和性質(zhì)綜合問(wèn)題的考查。2022年廣東省卷第23題二次函數(shù)綜合問(wèn)題2022年廣東省卷第23題二次函數(shù)綜合問(wèn)題1.(2023·廣東·中考真題)綜合運(yùn)用如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,正方形的頂點(diǎn)A在軸的正半軸上,如圖2,將正方形繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為,交直線于點(diǎn),交軸于點(diǎn).
(1)當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為多少度時(shí),;(直接寫(xiě)出結(jié)果,不要求寫(xiě)解答過(guò)程)(2)若點(diǎn),求的長(zhǎng);(3)如圖3,對(duì)角線交軸于點(diǎn),交直線于點(diǎn),連接,將與的面積分別記為與,設(shè),,求關(guān)于的函數(shù)表達(dá)式.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)根據(jù)正方形的性質(zhì)及直角三角形全等的判定及性質(zhì)得出,再由題意得出,即可求解;(2)過(guò)點(diǎn)A作軸,根據(jù)勾股定理及點(diǎn)的坐標(biāo)得出,再由相似三角形的判定和性質(zhì)求解即可;(3)根據(jù)正方形的性質(zhì)及四點(diǎn)共圓條件得出O、C、F、N四點(diǎn)共圓,再由圓周角定理及等腰直角三角形的判定和性質(zhì)得出,,過(guò)點(diǎn)N作于點(diǎn)G,交于點(diǎn)Q,利用全等三角形及矩形的判定和性質(zhì)得出,結(jié)合圖形分別表示出,,得出,再由等腰直角三角形的性質(zhì)即可求解.【詳解】(1)解:∵正方形,∴,,∵,∴,∴,∵,∴,∵交直線于點(diǎn),∴,∴,即;
(2)過(guò)點(diǎn)A作軸,如圖所示:
∵,∴,∴,∵正方形,∴,,∴,∵,∴,∴即,∴;(3)∵正方形,∴,∵直線,∴,∴,∴O、C、F、N四點(diǎn)共圓,∴,∴,∴為等腰直角三角形,∴,,過(guò)點(diǎn)N作于點(diǎn)G,交于點(diǎn)Q,
∵,∴,∵,∴,∵,∴,∴∴,∵,,∴四邊形為矩形,∴,∴,,∴,∵,∴為等腰直角三角形,∴,∴【點(diǎn)睛】題目主要考查全等三角形、相似三角形及特殊四邊形的判定和性質(zhì),四點(diǎn)共圓的性質(zhì),理解題意,作出輔助線,綜合運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn)是解題關(guān)鍵.2.(2022·廣東·中考真題)如圖,拋物線(b,c是常數(shù))的頂點(diǎn)為C,與x軸交于A,B兩點(diǎn),,,點(diǎn)P為線段上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)P作//交于點(diǎn)Q.(1)求該拋物線的解析式;(2)求面積的最大值,并求此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1)(2)2;P(-1,0)【分析】(1)用待定系數(shù)法將A,B的坐標(biāo)代入函數(shù)一般式中,即可求出函數(shù)的解析式;(2)分別求出C點(diǎn)坐標(biāo),直線AC,BC的解析式,PQ的解析式為:y=-2x+n,進(jìn)而求出P,Q的坐標(biāo)以及n的取值范圍,由列出函數(shù)式求解即可.【詳解】(1)解:∵點(diǎn)A(1,0),AB=4,∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-3,0),將點(diǎn)A(1,0),B(-3,0)代入函數(shù)解析式中得:,解得:b=2,c=-3,∴拋物線的解析式為;(2)解:由(1)得拋物線的解析式為,頂點(diǎn)式為:,則C點(diǎn)坐標(biāo)為:(-1,-4),由B(-3,0),C(-1,-4)可求直線BC的解析式為:y=-2x-6,由A(1,0),C(-1,-4)可求直線AC的解析式為:y=2x-2,∵PQ∥BC,設(shè)直線PQ的解析式為:y=-2x+n,與x軸交點(diǎn)P,由解得:,∵P在線段AB上,∴,∴n的取值范圍為-6<n<2,則∴當(dāng)n=-2時(shí),即P(-1,0)時(shí),最大,最大值為2.【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的面積最值問(wèn)題,二次函數(shù)的圖象與解析式間的關(guān)系,一次函數(shù)的解析式與圖象,熟練掌握數(shù)形結(jié)合思想是解決本題的關(guān)鍵.3.(2021·廣東·中考真題)已知二次函數(shù)的圖象過(guò)點(diǎn),且對(duì)任意實(shí)數(shù)x,都有.(1)求該二次函數(shù)的解析式;(2)若(1)中二次函數(shù)圖象與x軸的正半軸交點(diǎn)為A,與y軸交點(diǎn)為C;點(diǎn)M是(1)中二次函數(shù)圖象上的動(dòng)點(diǎn).問(wèn)在x軸上是否存在點(diǎn)N,使得以A、C、M、N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.若存在,求出所有滿足條件的點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1);(2)存在,或或或【分析】(1)令,解得,可得函數(shù)必過(guò),再結(jié)合必過(guò)得出,,即可得到,再根據(jù),可看成二次函數(shù)與一次函數(shù)僅有一個(gè)交點(diǎn),且整體位于的上方,可得,有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,再根據(jù),可解得的值,即可求出二次函數(shù)解析式.(2)結(jié)合(1)求出點(diǎn)C的坐標(biāo),設(shè),①當(dāng)為對(duì)角線時(shí),②當(dāng)為對(duì)角線時(shí),③當(dāng)為對(duì)角線時(shí),根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式分別列出方程組,解方程組即可得到答案.【詳解】解:(1)令,解得,當(dāng)時(shí),,∴必過(guò),又∵必過(guò),∴,∴,即,即可看成二次函數(shù)與一次函數(shù)僅有一個(gè)交點(diǎn),且整體位于的上方∴,有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根∴,∴,∴,∴,,∴.(2)由(1)可知:,,設(shè),①當(dāng)為對(duì)角線時(shí),∴,解得(舍),,∴,即.②當(dāng)為對(duì)角線時(shí),∴,解得(舍),∴,即.③當(dāng)為對(duì)角線時(shí),∴,解得,∴或,∴.綜上所述:N點(diǎn)坐標(biāo)為或或或.【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及到二次函數(shù)與不等式組,考查了平行四邊形的存在性問(wèn)題,利用中點(diǎn)公式,分類討論是解題關(guān)鍵.1.二次函數(shù)(含參)最值討論技巧:已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)(下面以a>0為例進(jìn)行討論)。圖1圖2圖3圖4圖51)如圖1,當(dāng)x的取值為全體實(shí)數(shù)時(shí):當(dāng)時(shí),y取最小值,最小值ymin=,無(wú)最大值。2)如圖2,當(dāng)時(shí):當(dāng)時(shí),y取最小值,最小值為ymin=ax22+bx2+c;當(dāng)時(shí),y取最大值,最大值為ymax=ax12+bx1+c。3)如圖3,當(dāng)且時(shí):當(dāng)時(shí),y取最小值,最小值為ymin=;當(dāng)時(shí),y取最大值,最大值為ymax=ax12+bx1+c。4)如圖4,當(dāng)且時(shí):當(dāng)時(shí),y取最小值,最小值為ymin=;當(dāng)時(shí),y取最大值,最大值為ymax=ax22+bx2+c。5)如圖4,當(dāng)時(shí):當(dāng)時(shí),y取最小值,最小值為ymin=ax12+bx1+c;當(dāng)時(shí),y取最大值,最大值為ymax=ax22+bx2+c。1.在山體中修建隧道可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境,改善公路技術(shù)狀態(tài),提高運(yùn)輸效率.某城市道路中一雙向行駛隧道(來(lái)往方向各一車(chē)道,路面用黃色雙實(shí)線隔開(kāi))圖片如圖所示.隧道的縱截面由一個(gè)矩形和一段拋物線構(gòu)成。隧道內(nèi)路面的總寬度為,雙向行駛車(chē)道寬度為(路面兩側(cè)各預(yù)留給非機(jī)動(dòng)車(chē)),隧道頂部最高處距路面,矩形的高為.(1)建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,求出該段拋物線的解析式;(2)為了保證安全,交通部門(mén)要求行駛車(chē)輛的頂部(設(shè)為平頂)與隧道頂部在豎直方向上的高度差至少要有.問(wèn):通過(guò)隧道的車(chē)輛應(yīng)限制高度為多少?【答案】(1)(2)通過(guò)隧道的車(chē)輛應(yīng)限制高度為【分析】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用;(1)根據(jù)題意建立平面直角坐標(biāo)系,待定系數(shù)法求解析式,即可求解;(2)將代入解析式,求得的值,根據(jù)交通部門(mén)要求行駛車(chē)輛的頂部(設(shè)為平頂)與隧道頂部在豎直方向上的高度差至少要有,結(jié)合函數(shù)圖象,即可求解.【詳解】(1)解:如圖所示,隧道頂部最高處距路面6m,矩形的高為2m.∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為,設(shè)拋物線的解析式為,將點(diǎn)代入,得,,解得:,∴拋物線解析式為;(2)解:依題意,當(dāng)時(shí),,∵交通部門(mén)要求行駛車(chē)輛的頂部(設(shè)為平頂)與隧道頂部在豎直方向上的高度差至少要有.∴通過(guò)隧道的車(chē)輛應(yīng)限制高度為,答:通過(guò)隧道的車(chē)輛應(yīng)限制高度為2.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與直線交于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在軸上),與軸交于點(diǎn),且.(1)求拋物線的解析式;(2)若為直線下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),交軸于點(diǎn).①求線段的最大值;②是否存在點(diǎn),使得四邊形為等腰梯形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)的橫坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2);存在符合條件的點(diǎn),其橫坐標(biāo)為【分析】()先求出、的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法求解即可;()設(shè).求得直線的解析式為.①證.利用相似三角形的性質(zhì)及二次函數(shù)的性質(zhì)即可得解;②根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)及勾股定理求解即可.【詳解】(1)解:直線中,令得,解得,∴點(diǎn),拋物線中,當(dāng)時(shí),,∴點(diǎn).如圖,設(shè)直線與軸交于點(diǎn),直線中,當(dāng)?shù)茫帱c(diǎn).∴.又∵,∴.∴.又∵,∴是等腰直角三角形.∴點(diǎn)在的垂直平分線上,即點(diǎn)的縱坐標(biāo)為.又∵點(diǎn)在直線上,∴,解得,∴點(diǎn)的坐標(biāo)為.∴拋物線過(guò)點(diǎn),.∴解得∴拋物線的解析式為.(2)解:設(shè)直線為:,把,代入得,,解得∴直線的解析式為,設(shè).由,可設(shè)直線的解析式為,把代入,得,∴,可得直線的解析式為.①聯(lián)立解得,∴.如圖,過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn).∴,∴,∵,∴,∵,,∴,∴.∴.∵,,,∴,∴.∴當(dāng)時(shí),為最大值.②由為直線:與軸的交點(diǎn),可知點(diǎn)的坐標(biāo)為,∵,,,∴,.∵,∴,即,解得或或.∵,∴.∴或.當(dāng)時(shí),,此時(shí)四邊形為平行四邊形,不符合條件;當(dāng)時(shí),,此時(shí)四邊形為等腰梯形,符合條件.∴存在符合條件的點(diǎn),其橫坐標(biāo)為.【點(diǎn)睛】本題主要考查了勾股定理,待定系數(shù)法求二次函數(shù),求一次函數(shù),平行四邊形的性質(zhì),相似三角形的判定及性質(zhì)以及等腰三角形的判定及性質(zhì),熟練掌握,平行四邊形的性質(zhì)以及相似三角形的判定及性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.3.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),直線交拋物線于點(diǎn)P,交x軸于點(diǎn)Q,點(diǎn)P關(guān)于點(diǎn)Q的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)C,過(guò)點(diǎn)P、C分別作的垂線,交過(guò)點(diǎn)A且垂直于x軸的直線于點(diǎn)E、D.(1)求該拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式;(2)求該拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);(3)當(dāng)線段的長(zhǎng)隨m值的增大而增大時(shí),求m的取值范圍;(4)拋物線在點(diǎn)P、A之間的部分(包括點(diǎn)P、A)的最低點(diǎn)到x軸的距離記為,四邊形PCDE截該拋物線的圖象(包括邊界的點(diǎn))的最低點(diǎn)到x軸的距離記為,若,直接寫(xiě)出m的值.【答案】(1)(2)(3)或(4)或【分析】本題考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式.(1)將代入,求出b和c的值,即可解答;(2)將(1)中得出的函數(shù)解析式化為頂點(diǎn)式,即可解答;(3)令,求出x的值,得出該拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)為.根據(jù)該拋物線的對(duì)稱軸為直線,結(jié)合二次函數(shù)的增減性,即可解答;(4)根據(jù)題意進(jìn)行分類討論:①當(dāng)時(shí),②當(dāng)時(shí),③當(dāng)時(shí),④當(dāng)時(shí),即可解答.【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),∴將代入得,,解得,∴該拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為y=.(2)解:,∴該拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為.(3)解:令,則,解得,∴該拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)為.∵該拋物線的對(duì)稱軸為直線,∴當(dāng)或時(shí),線段的長(zhǎng)隨m值的增大而增大.(4)解:①當(dāng)時(shí),,∵,∴此時(shí)不成立.②當(dāng)時(shí),,∴此時(shí)不成立.③當(dāng)時(shí),,,∵,∴,解得(舍去).④當(dāng)時(shí),,,∵,∴,解得(舍去).綜上,或.4.【建立模型】(1)如圖1,點(diǎn)B是線段上的一點(diǎn),,,,垂足分別為C,B,D,.求證:;【類比遷移】(2)如圖2,點(diǎn)在反比例函數(shù)圖象上,連接,將繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到,若反比例函數(shù)經(jīng)過(guò)點(diǎn)B.求反比例函數(shù)的解析式;【拓展延伸】(3)如圖3拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于C點(diǎn),已知點(diǎn),連接,拋物線上是否存在點(diǎn)M,便得,若存在,求出點(diǎn)M的橫坐標(biāo).【答案】(1)見(jiàn)解析;(2);(3)M的坐標(biāo)為或.【分析】(1)根據(jù)題意得出,,證明,即可得證;(2)如圖2,分別過(guò)點(diǎn)A,B作軸,軸,垂足分別為C,D.求解,,.利用,可得;由反比例函數(shù)經(jīng)過(guò)點(diǎn),可得,可得答案;(3)如圖3,當(dāng)M點(diǎn)位于x軸上方,且,過(guò)點(diǎn)Q作,交于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)D作軸于點(diǎn)E.證明,可得,,可得,求解,令,可得M的坐標(biāo)為;如圖,當(dāng)M點(diǎn)位于x軸下方,且,同理可得,為.由,可得M的坐標(biāo)是.【詳解】證明:(1)如圖,
∵,,,∴,∴,∴,又∵,∴.(2)①如圖2,分別過(guò)點(diǎn)A,B作軸,軸,垂足分別為C,D.將代入得:,∴,,.同(1)可得,∴,,∴,∵反比例函數(shù)經(jīng)過(guò)點(diǎn),∴,∴;(3)存在;如圖3,當(dāng)M點(diǎn)位于x軸上方,且,過(guò)點(diǎn)Q作,交于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)D作軸于點(diǎn)E.
∵,,∴,∴,∵軸,,∴,,∴,∵,∴,∴,,令,得,,∴,又,∴,∴,設(shè)為,則
解得:,∴令,得,(舍去),當(dāng)時(shí),,∴;如圖,當(dāng)M點(diǎn)位于x軸下方,且,
同理可得,為.由,得,(舍去)∴當(dāng)時(shí),,∴.綜上:M的坐標(biāo)為或.【點(diǎn)睛】本題考查的是全等三角形的判定與性質(zhì),反比例函數(shù)的應(yīng)用,二次函數(shù)的性質(zhì),一元二次方程的解法,熟練的利用類比的方法解題是關(guān)鍵.5.綜合運(yùn)用在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線(b,c是常數(shù))與x軸交于點(diǎn),,與y軸交于點(diǎn)C.P為x軸上方拋物線上的動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)C重合),設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m.(1)填空:,.(2)如圖,直線l是拋物線的對(duì)稱軸,當(dāng)點(diǎn)P在直線l的右側(cè)時(shí),連接,過(guò)點(diǎn)P作,交直線l于點(diǎn)D.若,求m的值.(3)過(guò)點(diǎn)P作x軸的平行線與直線交于點(diǎn)Q,線段的長(zhǎng)記為d,求d關(guān)于m的函數(shù)解析式.【答案】(1)2;3(2)(3)【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式即可;(2)過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),先證明,得,根據(jù),表示出點(diǎn)的橫坐標(biāo)即可;(3)先根據(jù)待定系數(shù)法求出直線的解析式為,再分當(dāng)時(shí),點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),當(dāng)時(shí),點(diǎn)在點(diǎn)的右側(cè)兩種情況討論.【詳解】(1)解:拋物線(b,c是常數(shù))與x軸交于點(diǎn),,拋物線的解析式為,∴,故答案為:2;3;(2)解:過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),,,,,,,,,,∴點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,∵直線的解析式為,點(diǎn)在直線上,,且點(diǎn)P在直線l的右側(cè)時(shí),即,;(3)解:拋物線解析式為,當(dāng)時(shí),,即,設(shè)直線的解析式為,,解得:,∴直線的解析式為,當(dāng)時(shí),,即,當(dāng)時(shí),點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),,當(dāng)時(shí),點(diǎn)在點(diǎn)的右側(cè),,∴.6.如圖1,拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A,B分別位于原點(diǎn)的左、右兩側(cè),與y軸相交于C,已知拋物線對(duì)稱軸為直線,直線經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)在拋物線上找一個(gè)點(diǎn)D(不與點(diǎn)C重合),使得,請(qǐng)求出點(diǎn)D的坐標(biāo);(3)如圖2,點(diǎn)E是直線上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)E作x軸的垂線交拋物線于F點(diǎn),連接,將沿折疊,如果點(diǎn)E對(duì)應(yīng)的點(diǎn)M恰好落在y軸上,求此時(shí)點(diǎn)E的坐標(biāo).【答案】(1)(2)(3)或【分析】(1)由直線的解析式求出、點(diǎn)的坐標(biāo),由對(duì)稱軸得,代入拋物線的解析式,解方程組,即可求解;(2)作直線關(guān)于軸對(duì)稱直線,交軸于,交拋物線于,由對(duì)稱的性質(zhì)得,,設(shè)直線的解析式為,求出直線的解析式,聯(lián)立直線和拋物線的解析式,解方程組,即可求解;(3)①當(dāng)在軸下方時(shí),由平行線的性質(zhì)及折疊的性質(zhì)得,,由等腰三角形的判定方法得,設(shè),則,求出和,即可求解;②當(dāng)在軸上方時(shí),同理可求解.【詳解】(1)解:當(dāng)時(shí),,解得:,當(dāng)時(shí),,,;設(shè)拋物線的解析式為,則有,解得:,拋物線的解析式為;(2)解:如圖,作直線關(guān)于軸對(duì)稱直線,交軸于,交拋物線于,,,設(shè)直線的解析式為,則有,解得:,直線的解析式為,聯(lián)立直線和拋物線的解析式得:,解得:或,.(3)解:①如圖,當(dāng)在軸下方時(shí),軸,,由折疊得:,,,設(shè),則,,,,解得:,(舍去),;;②如圖,當(dāng)在軸上方時(shí),同理可證:,設(shè),則,,,,解得:,(舍去),;;綜上所述:E的坐標(biāo)為或.【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)與幾何綜合,待定系數(shù)法,平行于坐標(biāo)軸上兩點(diǎn)距離,勾股定理,等腰三角形的判定等,掌握待定系數(shù)法,能根據(jù)點(diǎn)的不同位置進(jìn)行分類討論是解題的關(guān)鍵.7.綜合應(yīng)用.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,已知二次函數(shù)的圖象與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,連接.
(1)求A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo),并直接寫(xiě)出直線的函數(shù)表達(dá)式;(2)點(diǎn)P是二次函數(shù)圖象上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),請(qǐng)問(wèn)是否存在點(diǎn)P使?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;(3)如圖2,作出該二次函數(shù)圖象的對(duì)稱軸直線l,交x軸于點(diǎn)D.若點(diǎn)M是二次函數(shù)圖象上一動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)M始終位于x軸上方,作直線,,分別交l于點(diǎn)E,F(xiàn),在點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,的值是否為定值?若是,請(qǐng)直接寫(xiě)出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1),,,(2)存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為或(3)的值是定值;【分析】(1)當(dāng)時(shí),即,解方程可得圖象與軸交于點(diǎn),,當(dāng)時(shí),,從而得圖象與軸交于點(diǎn),利用待定系數(shù)法即可求解直線的函數(shù)表達(dá)式;(2)分點(diǎn)在上方時(shí)和點(diǎn)在下方兩種情況討論求解即可;(3)由()得拋物線的對(duì)稱軸為直線,從而,設(shè)且,進(jìn)而利用待定系數(shù)法求得直線和直線的解析式,從而得,于是即可得.【詳解】(1)解:當(dāng)時(shí),即,解得:.∴圖象與軸交于點(diǎn),,當(dāng)時(shí),,∴圖象與軸交于點(diǎn),設(shè)直線為:,把,代入得,解得,∴直線的函數(shù)表達(dá)式為;(2)解:存在,理由如下:當(dāng)點(diǎn)在上方時(shí),
∵,∴,即軸,∴點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于拋物線的對(duì)稱軸對(duì)稱,∵,∴拋物線的對(duì)稱軸為直線;∵,∴;當(dāng)點(diǎn)在下方時(shí),設(shè)交軸于點(diǎn),
則,.∵,∴.在中,,∴,解得:,∴,設(shè)直線的解析式為,,解得:,∴直線的解析式為,聯(lián)立,得,解得:舍去,,∴.綜上所述,點(diǎn)的坐標(biāo)為或;(3)解:存在,的值為定值,理由如下:由得拋物線的對(duì)稱軸為直線,∴,設(shè)且,設(shè)直線的解析式為,將和點(diǎn)的坐標(biāo)代入得:,解得:,∴直線的解析式為,當(dāng)時(shí),,∴,同理,直線的解析式為:,當(dāng)時(shí),,∴,∴,∴,∴的值是定值,.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的圖像及性質(zhì),待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式,二元一次方程組的應(yīng)用以及勾股定理,熟練掌握二次函數(shù)的圖像及性質(zhì)以及勾股定理是解題的關(guān)鍵.8.綜合與探究:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),拋物線經(jīng)過(guò),兩點(diǎn)且與軸的正半軸交于點(diǎn).(1)求的值及拋物線的解析式.(2)如圖①,若點(diǎn)為直線上方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);(3)如圖②,若是線段的上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線垂直于軸交直線和拋物線分別于點(diǎn)、,連接.設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.①當(dāng)為何值時(shí),線段有最大值,并寫(xiě)出最大值為多少;②是否存在以,,為頂點(diǎn)的三角形與相似,若存在,直接寫(xiě)出的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理
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