江蘇省13市2015年中考數(shù)學試題分類解析匯編 專題15 探索型問題
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江蘇省13市2015年中考數(shù)學試題分類解析匯編 專題15 探索型問題
專題15:探索型問題
1. (2015年江蘇泰州3分)如圖,△中,AB=AC,D是BC的中點,AC的垂直平分線分別交 AC、AD、AB于點E、O、F,則圖中全等的三角形的對數(shù)是【 】
A. 1對 B. 2對 C. 3對 D. 4對
【答案】D.
【考點】等腰三角形的性質;線段垂直平分線的性質;全等三角形的判定.
【分析】∵AB=AC,D是BC的中點,
∴根據(jù)等腰三角形三線合一的性質,易得.
∵EF是AC的垂直平分線,
∴根據(jù)線段垂直平分線上的點到線段兩端的距離相等的性質,易得.
綜上所述,圖中全等的三角形的對數(shù)是4對.
故選D.
2. (2015年江蘇揚州3分)如圖,若銳角△ABC內接于⊙O,點D在⊙O外(與點C在AB同側), 則下列三個結論:①;②;③中,正確的結論為【 】
A. ①② B. ②③ C. ①②③ D. ①③
【答案】D.
【考點】圓周角定理;三角形外角性質;銳角三角函數(shù)的性質.
【分析】如答圖,設與⊙O相交于點,連接.
∵,∴.
∵正弦、正切函數(shù)值隨銳角的增大而增大,余弦函數(shù)值隨銳角的增大而減小,
∴, , .
∴正確的結論為①③.
故選D.
3. (2015年江蘇常州2分)將一張寬為4cm的長方形紙片(足夠長)折疊成如圖所示圖形,重疊部分是一個三角形,則這個三角形面積的最小值是【 】
A. cm2 B.8 cm2 C. cm2 D. 16cm2
【答案】B.
【考點】翻折變換(折疊問題);等腰直角三角形的性質..
【分析】如答圖,當AC⊥AB時,三角形面積最小,
∵∠BAC=90°,∠ACB=45°,∴AB=AC=4cm.
∴S△ABC=×4×4=8cm2.
故選B.
4. (2015年江蘇宿遷3分)在平面直角坐標系中,點A,B的坐標分別為(﹣3,0),(3,0),點P在反比例函數(shù)的圖象上,若△PAB為直角三角形,則滿足條件的點P的個數(shù)為【 】
A. 2個 B. 4個 C. 5個 D. 6個
【答案】D.
【考點】反比例函數(shù)圖象上點的坐標特征;圓周角定理;分類思想和數(shù)形結合思想的應用.
【分析】如答圖,若△PAB為直角三角形,分三種情況:
①當∠PAB=90°時,P點的橫坐標為﹣3,此時P點有1個;
②當∠PBA=90°時,P點的橫坐標為3,此時P點有1個;
③當∠APB=90°,以點O 為圓心AB長為直徑的圓與的圖象交于4點,此時P點有4個.
綜上所述,滿足條件的P點有6個.
故選D.
1. (2015年江蘇無錫2分)某商場在“五一”期間舉行促銷活動,根據(jù)顧客按商品標價一次性購物總額,規(guī)定相應的優(yōu)惠方法:①如果不超過500元,則不予優(yōu)惠;②如果超過500元,但不超過800元,則按購物總額給予8折優(yōu)惠;③如果超過800元,則其中800元給予8折優(yōu)惠,超過800元的部分給予6折優(yōu)惠.促銷期間,小紅和她母親分別看中一件商品,若各自單獨付款,則應分別付款480元和520元;若合并付款,則她們總共只需付款 ▲ 元.
【答案】838或910.
【考點】函數(shù)模型的選擇與應用;函數(shù)思想和分類思想的應用.
【分析】由題意知:小紅付款單獨付款480元,實際標價為480或480×0.8=600元,小紅母親單獨付款520元,實際標價為520×0.8=650元,
如果一次購買標價480+650=1130元的商品應付款800×0.8+(1130﹣800)×0.6=838元;
如果一次購買標價600+650=1250元的商品應付款800×0.8+(1250﹣800)×0.6=910元.
∴答案為:838或910.
2. (2015年江蘇徐州3分)如圖,正方形ABCD的邊長為1,以對角線AC為邊作第二個正方形,再以對角線AE為邊作第三個正方形AEGH,如此下去,第n個正方形的邊長為 ▲ .
【答案】.
【考點】探索規(guī)律題(圖形的變化類);正方形的性質.
【分析】根據(jù)正方形的性質,知:
第一個正方形ABCD的邊長為,
第二個正方形ACEF的邊長為,
第三個正方形AEGH的邊長為,
第四個正方形的邊長為,
……
∴第個正方形的邊長為.
3. (2015年江蘇鹽城3分)如圖,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,以頂點D為圓心作半徑為r的圓,若要求另外三個頂點A、B、C中至少有一個點在圓內,且至少有一個點在圓外,則r的取值范圍是 ▲ .
【答案】.
【考點】矩形的性質;勾股定理;點與圓的位置關系;分類思想的應用.
【分析】如答圖,連接,
∵AB=4,AD=3,∴根據(jù)勾股定理,得BD=5.
∵,
∴當時,點A、B、C中至少有一個點在圓內,且至少有一個點在圓外.
∴r的取值范圍是.
4. (2015年江蘇鹽城3分)設△ABC的面積為1,如圖①將邊BC、AC分別2等份,、相交于點O,△AOB的面積記為;如圖②將邊BC、AC分別3等份,、相交于點O,△AOB的面積記為;……, 依此類推,則可表示為 ▲ .(用含的代數(shù)式表示,其中為正整數(shù))
【答案】.
【考點】探索規(guī)律題(圖形的變化類);平行的判定和性質;相似三角形的判定和性質;等底或等高三角形面積的性質.
【分析】如答圖,連接,可知∥.
在圖①中,由題意,得,且,∴.
∴和的邊上高的比是.∴.
又∵,∴.
在圖②中,由題意,得,且,∴.
∴和的邊上高的比是.∴.
又∵,∴.
在圖③中,由題意,得,且,∴.
∴和的邊上高的比是.∴.
又∵,∴.
……
依此類推, 可表示為,
∵,∴.
5. (2015年江蘇常州2分)數(shù)學家歌德巴赫通過研究下面一系列等式,作出了一個著名的猜想.
4=2+2; 12=5+7;
6=3+3 14=3+11=7+7;
8=3+5; 16=3+13=5+11;
10=3+7=5+5 18=5+13=7+11;
…
通過這組等式,你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是 ▲ (請用文字語言表達).
【答案】所有大于2的偶數(shù)都可以寫成兩個素數(shù)之和.
【考點】探索規(guī)律型題(數(shù)字的變化類)..
【分析】根據(jù)以上等式得出規(guī)律,此規(guī)律用文字語言表達為:所有大于2的偶數(shù)都可以寫成兩個素數(shù)之和.
6. (2015年江蘇淮安3分)將連續(xù)正整數(shù)按如下規(guī)律排列:
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第1行
1
2
3
4
第2行
8
7
6
5
第3行
9
10
11
12
第4行
16
15
14
13
第5行
17
18
19
20
………
若正整數(shù)565位于第行,第列,則= ▲ .
【答案】147.
【考點】探索規(guī)律題(數(shù)字的變化類——循環(huán)問題).
【分析】分別根據(jù)行和列的循環(huán)規(guī)律求解:
∵行的排列規(guī)律是4個數(shù)一行,而,∴.
∵列的排列規(guī)律是按照1—2—3—4—5—4—3—2列的順序8個數(shù)一循環(huán), 而,
∴.
∴.
7. (2015年江蘇南通3分)關于x的一元二次方程的兩個不相等的實數(shù)根都在﹣1和0之間(不包括﹣1和0),則a的取值范圍是 ▲ .
【答案】.
【考點】一元二次方程與二次函數(shù)的關系;一元二次方程根的判別式;二次函數(shù)的性質;分類思想和數(shù)形結合思想的應用.
【分析】∵關于的一元二次方程的兩個不相等的實數(shù)根,
∴且.
設
∵實數(shù)根都在﹣1和0之間,
∴當a>0時,如答圖1,
由圖可知, 當時,;但,矛盾,
∴此種情況不存在.
當a<0時,如答圖2,
由圖可知, 當時,,即.
綜上所述,a的取值范圍是.
8. (2015年江蘇宿遷3分)如圖,在平面直角坐標系中,點P的坐標為(0,4),直線與x軸、y軸分別交于點A,B,點M是直線AB上的一個動點,則PM長的最小值為 ▲ .
【答案】.
【考點】單動點問題;直線上點的坐標與方程的關系;垂線段最短的性質;勾股定理;相似三角形的判定和性質.
【分析】根據(jù)垂線段最短得出PM⊥AB時線段PM最短,分別求出PB、OB、OA、AB的長度,利用△PBM∽△ABO,即可求出答案
如答圖,過點P作PM⊥AB,則:∠PMB=90°,
當PM⊥AB時,PM最短,
∵直線與x軸、y軸分別交于點A,B,
∴點A的坐標為(4,0),點B的坐標為(0,﹣3).
在Rt△AOB中,∵AO=4,BO=3,∴根據(jù)勾股定理,得AB=5.
∵∠BMP=∠AOB=90°,∠ABO=∠PBM,
∴△PBM∽△ABO. ∴,即:,解得.
1. (2015年江蘇連云港10分)已知如圖,在平面直角坐標系xOy中,直線與x軸、y軸分別交于A,B兩點,P是直線AB上一動點,⊙P的半徑為1.
(1)判斷原點O與⊙P的位置關系,并說明理由;
(2)當⊙P過點B時,求⊙P被y軸所截得的劣弧的長;
(3)當⊙P與x軸相切時,求出切點的坐標.
【答案】解:(1)原點O在⊙P外.理由如下:
∵直線與x軸、y軸分別交于A,B兩點,
∴點.
在Rt△OAB中,∵,
∴∠OBA=30°,
如答圖1,過點O作OH⊥AB于點H,
在Rt△OBH中,,
∵>1,∴原點O在⊙P外.
(2)如答圖2,當⊙P過點B時,點P在y軸右側時,
∵PB=PC,∴∠PCB=∠OBA=30°.
∴⊙P被y軸所截的劣弧所對的圓心角為:180°﹣30°﹣30°=120°.
∴弧長為:.
同理:當⊙P過點B時,點P在y軸左側時,弧長同樣為:.
∴當⊙P過點B時,⊙P被y軸所截得的劣弧的長為:.
(3)如答圖3,當⊙P與x軸相切時,且位于x軸下方時,設切點為D,
∵PD⊥x軸,∴PD∥y軸. ∴∠APD=∠ABO=30°.
∴在Rt△DAP中,,
∴,
∴此時點D的坐標為:(,0).
當⊙P與x軸相切時,且位于x軸上方時,根據(jù)對稱性可以求得此時切點的坐標為:(,0).
綜上所述,當⊙P與x軸相切時,切點的坐標為:(,0)或(,0).
【考點】圓和一次函數(shù)的的綜合題;單動點問題;直線上點的坐標與方程的關系;銳角三角函數(shù)定義;特殊角的三角函數(shù)值;點與圓的位置關系的判定;扇形弧長的計算;直線與圓相切的性質;分類思想的應用.
【分析】(1)作輔助線“過點O作OH⊥AB于點H”,由直線與x軸、y軸分別交于A,B兩點,可求得點A、B的坐標,從而根據(jù)銳角三角函數(shù)定義和特殊角的三角函數(shù)值求得∠OBA=30°,進而應用三角函數(shù)可求得OH的長,繼而根據(jù)點與圓的位置關系的判定求得結論.
(2)分點P在y軸右側和點P在y軸左側兩種情況討論:求得⊙P被y軸所截的劣弧所對的圓心角,則可求得弧長.
(3)分⊙P位于x軸下方和⊙P位于x軸上方兩種情況討論即可.
2. (2015年江蘇連云港12分)在數(shù)學興趣小組活動中,小明進行數(shù)學探究活動,將邊長為2的正方形ABCD與邊長為的正方形AEFG按圖1位置放置,AD與AE在同一直線上,AB與AG在同一直線上.
(1)小明發(fā)現(xiàn)DG⊥BE,請你幫他說明理由.
(2)如圖2,小明將正方形ABCD繞點A逆時針旋轉,當點B恰好落在線段DG上時,請你幫他求出此時BE的長.
(3)如圖3,小明將正方形ABCD繞點A繼續(xù)逆時針旋轉,將線段DG與線段BE相交,交點為H,寫出△GHE與△BHD面積之和的最大值,并簡要說明理由.
【答案】解:(1)∵四邊形ABCD和四邊形AEFG都為正方形,∴AD=AB,∠DAG=∠BAE=90°,AG=AE,
∴△ADG≌△ABE(SAS).∴∠AGD=∠AEB.
如答圖1,延長EB交DG于點H,
在△ADG中,∵∠AGD+∠ADG=90°,
∴∠AEB+∠ADG=90°.
在△EDH中,∵∠AEB+∠ADG+∠DHE=180°,
∴∠DHE=90°. ∴DG⊥BE.
(2)∵四邊形ABCD和四邊形AEFG都為正方形,∴AD=AB,∠DAB=∠GAE=90°,AG=AE,
∴∠DAB+∠BAG=∠GAE+∠BAG,即∠DAG=∠BAE,
∴△ADG≌△ABE(SAS).∴DG=BE.
如答圖2,過點A作AM⊥DG交DG于點M,則∠AMD=∠AMG=90°,
∵BD為正方形ABCD的對角線,∴∠MDA=45°.
在Rt△AMD中,∵∠MDA=45°,AD=2,
∴.
在Rt△AMG中,根據(jù)勾股定理得:,
∵,∴.
(3)△GHE和△BHD面積之和的最大值為6,理由如下:
∵對于△EGH,點H在以EG為直徑的圓上,∴當點H與點A重合時,△EGH的高最大;
∵對于△BDH,點H在以BD為直徑的圓上,∴當點H與點A重合時,△BDH的高最大.
∴△GHE和△BHD面積之和的最大值為2+4=6.
【考點】面動旋轉問題;正方形的性質;全等三角形的判定和性質;三角形內角和定理;等腰直角三角形的性質,勾股定理;數(shù)形結合思想的應用.
【分析】(1)由四邊形ABCD與四邊形AEFG為正方形,利用正方形的性質得到兩對邊相等,且夾角相等,利用SAS得到△ADG≌△ABE,利用全等三角形對應角相等得∠AGD=∠AEB,作輔助線“延長EB交DG于點H”,利用等角的余角相等得到∠DHE=90°,從而利用垂直的定義即可得DG⊥BE.
(2)由四邊形ABCD與四邊形AEFG為正方形,利用正方形的性質得到兩對邊相等,且夾角相等,利用SAS得到△ADG≌△ABE,利用全等三角形對應邊相等得到DG=BE,作輔助線“過點A作AM⊥DG交DG于點M”,則∠AMD=∠AMG=90°,在Rt△AMD中,根據(jù)等腰直角三角形的性質求出AM的長,即為DM的長,根據(jù)勾股定理求出GM的長,進而確定出DG的長,即為BE的長.
(3)△GHE和△BHD面積之和的最大值為6,理由為:對兩個三角形,點H分別在以EG為直徑的圓上和以BD為直徑的圓上,當點H與點A重合時,兩個三角形的高最大,即可確定出面積的最大值.
3. (2015年江蘇連云港14分)如圖,已知一條直線過點(0,4),且與拋物線交于A,B兩點,其中點A的橫坐標是﹣2.
(1)求這條直線的函數(shù)關系式及點B的坐標.
(2)在x軸上是否存在點C,使得△ABC是直角三角形?若存在,求出點C的坐標,若不存在,請說明理由;
(3)過線段AB上一點P,作PM∥x軸,交拋物線于點M,點M在第一象限,點N(0,1),當點M的橫坐標為何值時,MN+3MP的長度最大?最大值是多少?
【答案】解:(1)∵點A是直線與拋物線的交點,且橫坐標為﹣2,
∴.∴A點的坐標為(2,﹣1).
設直線AB的函數(shù)關系式為,
將(0,4),(﹣2,1)代入得,解得.
∴直線AB的函數(shù)關系式為.
∵直線與拋物線相交,∴聯(lián)立,得,解得:或.
∴點B的坐標為(8,16).
(2)如答圖1,過點B作BG∥x軸,過點A作AG∥y軸,交點為G,
∴,
∵由A(﹣2,1),B(8,16)根據(jù)勾股定理,得AB2=325.
設點C(,0),
根據(jù)勾股定理,得,
,
①若∠BAC=90°,則,
即,解得:.
②若∠ACB=90°,則,
即,解得:=0或=6.
③若∠ABC=90°,則,
即,解得:=32.
∴點C的坐標為(,0),(0,0),(6,0),(32,0).
(3)如答圖2,設MP與y軸交于點Q,設,
在Rt△MQN中,由勾股定理得,,
又∵點P與點M縱坐標相同,
∴,∴
∴點P的橫坐標為.
∴.
∴.
又∵,2≤6≤8,
∴當M的橫坐標為6時,的長度的最大值是18.
【考點】二次函數(shù)綜合題;待定系數(shù)的應用;曲線上點的坐標與方程的關系;直角三角形存在性問題;勾股定理;二次函數(shù)的最值;分類思想和方程思想的應用.
【分析】(1)首先求得點A的坐標,然后利用待定系數(shù)法確定直線的解析式,從而求得直線與拋物線的交點坐標.
(2)作輔助線“過點B作BG∥x軸,過點A作AG∥y軸,交點為G”,分若∠BAC=90°,∠ACB=90°,∠ABC=90°三種情況根據(jù)勾股定理列方程確定點C的坐標.
(3)設MP與y軸交于點Q,設,,首先在Rt△MQN中,由勾股定理得,然后根據(jù)點P與點M縱坐標相同得到點P的橫坐標,從而得到,根據(jù)二次函數(shù)的最值原理求解即可.
4. (2015年江蘇蘇州10分)如圖,已知二次函數(shù)(其中0<m<1)的圖像與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左側),與y軸交于點C,對稱軸為直線l.設P為對稱軸l上的點,連接PA、PC,PA=PC.
(1)∠ABC的度數(shù)為 ▲ °;
(2)求P點坐標(用含m的代數(shù)式表示);
(3)在坐標軸上是否存在點Q(與原點O不重合),使得以Q、B、C為頂點的三角形與△PAC相似,且線段PQ的長度最?。咳绻嬖?,求出所有滿足條件的點Q的坐標;如果不存在,請說明理由.
【答案】解:(1)45.
(2)如答圖1,過點作軸于點,
設l與軸交于點,
根據(jù)題意,得拋物線的對稱軸為,
設點的坐標為,
∵PA=PC,∴.
∴,即.
解得.
∴P點坐標為.
(3)存在點Q滿足題意.
∵P點坐標為,
∴
.
∵,∴.∴.
∴是等腰直角三角形.
∵以Q、B、C為頂點的三角形與△PAC相似,
∴是等腰直角三角形.
∴由題意知,滿足條件的點Q的坐標為或.
①當點Q的坐標為時,如答圖2,
若PQ與垂直,則,解得,即.
若PQ與不垂直,
則有,
∵0<m<1,∴當時,取得最小值,取得最小值.
∵,∴.
∴當時,點Q的坐標為,取得最小值.
②當點Q的坐標為時,如答圖3,
若PQ與垂直,則,解得,即.
若PQ與不垂直,
則有,
∵0<m<1,∴當時,取得最小值,取得最小值.
∵,∴.
∴當時,點Q的坐標為,取得最小值.
綜上所述,點Q的坐標為或時,的長度最小.
【考點】二次函數(shù)綜合題;相似三角形的存在性問題;二次函數(shù)的性質;曲線上點的坐標與方程的關系;等腰直角三角形的判定和性質;勾股定理;相似三角形的性質;實數(shù)的大小比較;分類思想的應用.
【分析】(1)令,則,點C的坐標為,
令,即,解得,
∵0<m<1,點A在點B的左側,∴點B的坐標為.
∴.
∵∠BOC=90°,∴是等腰直角三角形.∴∠OBC=45°.
(2)過點作軸于點,設l與軸交于點,求出拋物線的對稱軸為,則可設點的坐標為,由PA=PC即,根據(jù)勾股定理得到,解出即可求解.
(3)根據(jù)相似和是等腰直角三角形證明是等腰直角三角形,由題意知,滿足條件的點Q的坐標為或,從而分點Q的坐標為或兩種情況討論即可.
5. (2015年江蘇泰州12分)如圖,正方形ABCD的邊長為8cm,E、F、G、H分別是AB、BC、CD、DA 上的動點,且AE=BF=CG=DH.
(1)求證:四邊形EFGH是正方形;
(2)判斷直線EG是否經(jīng)過一個定點,并說明理由;
(3)求四邊形EFGH面積的最小值.
【答案】解:(1)證明:∵四邊形ABCD是正方形,∴.
∵,∴.
∴.∴.
∴四邊形EFGH是菱形.
∵,∴.∴.
∴四邊形EFGH是正方形.
(2)直線EG經(jīng)過定點-----正方形ABCD的中心. 理由如下:
如答圖,連接,、相交于點,
∵四邊形ABCD是正方形,∴AB∥DC.
∵,∴四邊形BGDE是平行四邊形.
∴,即點是正方形ABCD的中心.
∴直線EG經(jīng)過定點----正方形ABCD的中心.
(3)設,則,
∵,
∴當時,四邊形EFGH面積的最小值為32.
【考點】單動點和定值問題;正方形的判定和性質;全等三角形的判定和性質;平行四邊形的判定和性質;勾股定理;二次函數(shù)的應用(實際問題).
【分析】(1)由證明,即可證明四邊形EFGH是一個角是直角的菱形----正方形.
(2)作輔助線“連接,、相交于點”構成平行四邊形BGDE,根據(jù)平行四邊形對角線互分的性質即可證明直線EG經(jīng)過定點-----正方形ABCD的中心.
(3)設,根據(jù)正方形的性質和勾股定理得到關于的二次函數(shù),應用二次函數(shù)最值原理求解即可.
6. (2015年江蘇無錫8分)(1)甲、乙、丙、丁四人做傳球游戲:第一次由甲將球隨機傳給乙、丙、丁中的某一人,從第二次起,每一次都由持球者將球再隨機傳給其他三人中的某一人.求第二次傳球后球回到甲手里的概率.(請用“畫樹狀圖”或“列表”等方式給出分析過程)
(2)如果甲跟另外n(n≥2)個人做(1)中同樣的游戲,那么,第三次傳球后球回到甲手里的概率是
▲ (請直接寫出結果).
【答案】解:(1)畫樹狀圖如下:
∵共有9種等可能的結果,其中符合要求的結果有3種,
∴P(第2次傳球后球回到甲手里)=.
(2)
【考點】列表法或樹狀圖法;概率;探索規(guī)律題(數(shù)字的變化類)..
【分析】(1)畫樹狀圖或列表,根據(jù)圖表,可得總結果與傳到甲手里的情況,根據(jù)傳到甲手里的情況比上總結果,可得答案.
(2)根據(jù)第一步傳的總結果是,第二步傳的總結果是,第三步傳的總結果是,傳給甲的結果是,根據(jù)概率的意義,第三次傳球后球回到甲手里的概率是.
7. (2015年江蘇無錫10分)已知:平面直角坐標系中,四邊形OABC的頂點分別為O(0,0)、A(5,0)、B(m,2)、C(m-5,2).
(1)問:是否存在這樣的m,使得在邊BC上總存在點P,使∠OPA=90º?若存在,求出m的取值范圍,若不存在,請說明理由;
(2)當∠AOC與∠OAB的平分線的交點Q在邊BC上時,求m的值.
【答案】解:(1)存在.
∵,
∴OA=BC=5,BC∥OA.
如答圖1,以OA為直徑作⊙D,與直線BC分別交于點E、F,則∠OEA=∠OFA=90°,
過點D作DG⊥EF于G,連接DE,則DE=OD=2.5,DG=2,EG=GF,
∴.
∴E(1,2),F(xiàn)(4,2).
由解得,,
∴當時,邊BC上總存在這樣的點P,使∠OPA=90°.
(2)如答圖2,
∵BC=OA=5,BC∥OA,
∴四邊形OABC是平行四邊形. ∴OC∥AB.
∴∠AOC+∠OAB=180°.
∵OQ平分∠AOC,AQ平分∠OAB,
∴∠AOQ=∠AOC,∠OAQ=∠OAB.
∴∠AOQ+∠OAQ=90°. ∴∠AQO=90°.
以OA為直徑作⊙D,與直線BC分別交于點E、F,則∠OEA=∠OFA=90°,
∴點Q只能是點E或點F.
當Q在F點時,
∵OF、AF分別是∠AOC與∠OAB的平分線,BC∥OA,
∴∠CFO=∠FOA=∠FOC,∠BFA=∠FAO=∠FAB. ∴CF=OC,BF=AB.
而OC=AB,∴CF=BF,即F是BC的中點.
而F點為 (4,2),∴此時m的值為6.5.
當Q在E點時,同理可求得此時m的值為3.5.
綜上所述,m的值為3.5或6.5.
【考點】圓的綜合題;垂徑定理;圓周角定理;平行四邊形的判定和性質;坐標與圖形性質;勾股定理;分類思想的應用.
【分析】(1)由四邊形四個點的坐標易得OA=BC=5,BC∥OA,以OA為直徑作⊙D,與直線BC分別交于點E、F,根據(jù)圓周角定理得∠OEA=∠OFA=90°,如圖1,作DG⊥EF于G,連DE,則DE=OD=2.5,DG=2,根據(jù)垂徑定理得EG=GF,利用勾股定理可計算出EG=1.5,于是得到E(1,2),F(xiàn)(4,2),即點P在E點和F點時,滿足條件,此時,即1≤m≤9時,邊BC上總存在這樣的點P,使∠OPA=90°;
(2)如圖2,先判斷四邊形OABC是平行四邊形,再利用平行線的性質和角平分線定義可得到∠AQO=90°,以OA為直徑作⊙D,與直線BC分別交于點E、F,則∠OEA=∠OFA=90°,于是得到點Q只能是點E或點F,當Q在F點時,證明F是BC的中點.而F點為 (4,2),得到m的值為6.5;當Q在E點時,同理可求得m的值為3.5.
8. (2015年江蘇無錫10分)如圖,C為∠AOB的邊OA上一點,OC=6,N為邊OB上異于點O的一動點,P是線段05上一點,過點P分別作PQ∥OA交OB于點Q,PM∥OB交OA于點M.
(1)若∠AOB=60º,OM=4,OQ=1,求證:05⊥OB;
(2)當點N在邊OB上運動時,四邊形OMPQ始終保持為菱形;
①問:的值是否發(fā)生變化?如果變化,求出其取值范圍;如果不變,請說明理由;
②設菱形OMPQ的面積為S1,△NOC的面積為S2,求的取值范圍.
【答案】解:(1)證明:如答圖,過點P作PE⊥OA于點E,
∵PQ∥OA,PM∥OB,
∴四邊形OMPQ為平行四邊形.
∵OQ=1,∠AOB=60°,
∴PM=OQ=1,∠PME=∠AOB=60°.
∴.
∴.
∴. ∴∠PCE=30°. ∴∠CPM=90°,
又∵PM∥OB,∴∠05O=∠CPM=90°,即05⊥OB.
(2)①的值不發(fā)生變化,理由如下:
設,
∵四邊形OMPQ為菱形,∴.
∵PQ∥OA,∴∠NQP=∠O.
又∵∠QNP=∠ONC,∴△NQP∽△NOC.
∴,即, 化簡,得.
∴不變化.
②如答圖,過點P作PE⊥OA于點E,過點N作NF⊥OA于點F,設,
則,∴.
∵PM∥OB,∴∠MCP=∠O.
又∵∠PCM=∠NCO,∴△CPM∽△05O. ∴.
∴
∵0<x<6,∴根據(jù)二次函數(shù)的圖象可知, .
【考點】相似形綜合題;單動點問題;定值問題;銳角三角函數(shù)定義;特殊角的三角函數(shù)值;相似三角形的判定和性質;二次函數(shù)的性質;平行四邊形的判定和性質;菱形的性質.
【分析】(1)作輔助性線,過點P作PE⊥OA于E,利用兩組對邊平行的四邊形為平行四邊形得到OMPQ為平行四邊形,利用平行四邊形的對邊相等,對角相等得到PM=OQ=1,∠PME=∠AOB=60°,進而求出PE與ME的長,得到CE的長,求出tan∠PCE的值,利用特殊角的三角函數(shù)值求出∠PCE的度數(shù),得到PM于NC垂直,而PM與ON平行,即可得到05與OB垂直.
(2)①的值不發(fā)生變化,理由如下:設OM=x,ON=y,根據(jù)OMPQ為菱形,得到PM=PQ=OQ=x,QN=y﹣x,根據(jù)平行得到△NQP與△NOC相似,由相似得比例即可確定出所求式子的值.
②作輔助性線,過點P作PE⊥OA于點E,過點N作NF⊥OA于點F,表示出菱形OMPQ的面積為S1,△NOC的面積為S2,得到,由PM與OB平行,得到△CPM與△05O相似,由相似得比例求出所求式子的范圍即可.
9. (2015年江蘇徐州8分)如圖,平面直角坐標系中,將含30°的三角尺的直角頂點C落在第二象限. 其斜邊兩端點A、B分別落在x軸、y軸上,且AB=12cm
(1)若OB=6cm.
①求點C的坐標;
②若點A向右滑動的距離與點B向上滑動的距離相等,求滑動的距離;
(2)點C與點O的距離的最大值= ▲ cm.
【答案】解:(1)①如答圖1,過點C作y軸的垂線,垂足為D,
在Rt△ABC中,AB=12,∠BAC=30°,∴BC=6.
在Rt△AOB中,AB=12, OB=6,
∴∠BAO=30°,∠ABO=60°.
又∵∠CBA=60°,∴∠CBD=60°,∠BCD=30°.
∴BD=3,CD=.∴OD=9.
∴點C的坐標為.
②如答圖2,設點A向右滑動的距離,
根據(jù)題意得點B向動的距離.
∵在Rt△AOB中,AB=12, OB=6,∴.
∴.
在△A'O B'中,由勾股定理得,,
解得,(舍去).
∴滑動的距離為.
(2)12.
【考點】面動問題;含30度角直角三角形的性質;勾股定理;點的坐標;二次函數(shù)最值的應用;方程思想的應用.
【分析】(1)①作輔助線“過點C作y軸的垂線,垂足為D”,應用含30度角直角三角形的性質求出CD和BD的長,即可求出點C的坐標.
②設點A向右滑動的距離,用表示出和的長,在△A'O B'中,應用勾股定理列方程求解即可.
(2)設點C的坐標為,
如答圖3,過點C作CE⊥x軸,CD⊥y軸, 垂足分別為E,D,則OE=-x,OD=y.
∵∠ACE+∠BCE=90°,∠DCB+∠BCE=90°,
∴∠ACE=∠DCB.
又∵∠AEC=∠BDC=90°,∴△ACE ∽△BCD.
∴,即. ∴.
∴.
∴當取最大值,即點C到y(tǒng)軸距離最大時,有最大值,即OC取最大值,如圖,即當轉到與y軸垂時. 此時OC=12.
10. (2015年江蘇徐州12分)如圖,在平面直角坐標系中,點A(10,0),以OA為直徑在第一象限內作半圓,B為半圓上一點,連接AB并延長至C,使BC=AB,過C作CD⊥x軸于點D,交線段OB于點E,已知CD=8,拋物線經(jīng)過O、E、A三點.
(1)∠OBA= ▲ °;
(2)求拋物線的函數(shù)表達式;
(3)若P為拋物線上位于第一象限內的一個動點,以P、O、A、E為頂點的四邊形面積記作S,則S取何值時,相應的點P有且只有3個?
【答案】解:(1)90.
(2)如答圖1,連接OC,
∵由(1)知OB⊥AC,又AB=BC,
∴OB是的垂直平分線.
∴OC=OA=10.
在Rt△OCD中,OC=10,CD=8,∴OD=6.
∴C(6,8),B(8,4).
∴OB所在直線的函數(shù)關系為.
又E點的橫坐標為6,∴E點縱坐標為3,即E(6,3).
∵拋物線過O(0,0),E(6,3) ,A(10,0),
∴設此拋物線的函數(shù)關系式為,
把E點坐標代入得,解得.
∴此拋物線的函數(shù)關系式為,即.
(3)設點,
①若點P在CD的左側,延長OP交CD于Q,如答圖2,
∵OP所在直線函數(shù)關系式為:,
∴當x=6時,,即Q點縱坐標為.
∴.
∴S四邊形POAE= S△OAE +S△OPE
= S△OAE +S△OQE-S△PQE
=
=.
②若點P在CD的右側,延長AP交CD于Q,如答圖3,
,A(10,0),
∴設AP所在直線方程為:y=kx+b,
把P和A坐標代入得,,
解得.
∴AP所在直線方程為:.
∴當x=6時,,即Q點縱坐標為.∴QE=.
∴S四邊形POAE= S△OAE +S△APE= S△OAE +S△AQE -S△PQE
=
=.
∴當P在CD右側時,四邊形POAE的面積最大值為16,此時點P的位置就一個,
令,解得,.
∴當P在CD左側時,四邊形POAE的面積等于16的對應P的位置有兩個.
綜上知,以P、O、A、E為頂點的四邊形面積S等于16時,相應的點P有且只有3個.
【考點】二次函數(shù)綜合題;單動點問題;圓周角定理;線段垂直平分線的性質;勾股定理;待定系數(shù)洪都拉斯應用;曲線上點的坐標與方程的關系;分類思想、轉換思想和方程思想的應用.
【分析】(1)根據(jù)直徑所對的圓周角定理直接得出結論.
(2)作輔助線:連接OC,根據(jù)線段垂直平分線的性質和勾股定理求出點E、A的坐標,從而應用待定系數(shù)法求出拋物線的函數(shù)關系式.
(3)設點,分點P在CD的左側和右側兩種情況求出S四邊形POAE關于的二次函數(shù)關系式,根據(jù)二次函數(shù)的最值原理求解即可.
11. (2015年江蘇鹽城12分)如圖,在平面直角坐標系xOy中,將拋物線的對稱軸繞著點P(,2)順時針旋轉45°后與該拋物線交于A、B兩點,點Q是該拋物線上的一點.
(1)求直線AB的函數(shù)表達式;
(2)如圖①,若點Q在直線AB的下方,求點Q到直線AB的距離的最大值;
(3)如圖②,若點Q在y軸左側,且點T(0,t)(t<2)是直線PO上一點,當以P、B、Q為頂點的三角形與△PAT相似時,求所有滿足條件的t的值.
【答案】解:(1)如答圖1,設直線AB與軸的交點為M,
∵,P(,2),∴.
設直線AB的解析式為,
則,解得.
∴直線AB的解析式為.
(2)如答圖2,過點Q作軸的垂線QC,交AB于點C,再過點Q作直線AB的垂線,垂足為點D,
根據(jù)條件可知,是等腰直角三角形.
∴.
設,則,
∴.
∴.
∴當時,點Q到直線AB的距離的最大值為.
(3)∵,∴中必有一角等于45°.
①由圖可知,不合題意.
②若,
如答圖3,過點B作軸的平行線與軸和拋物線分別交于點,此時,.
根據(jù)拋物線的軸對稱性質,知,
∴是等腰直角三角形.
∵與相似,且,
∴也是等腰直角三角形.
i)若,
聯(lián)立,解得或.
∴. ∴.∴,此時,.
ii)若,,此時,.
③若,②是情況之一,答案同上.
如答圖4,5,過點B作軸的平行線與軸和拋物線分別交于點,以點為圓心,為半徑畫圓,則都在上,設與y軸左側的拋物線交于另一點.
∵根據(jù)圓周角定理,,
∴點也符合要求.
設,
由得解得或,
而,故.∴.
可證是等邊三角形,∴.
∴.
則在中,.
i)若,
如答圖4,過點作軸于點,
則,
∴.
∴,此時,.
ii)若,
如答圖5,過點作軸于點,
設,則.
∵,∴,.∴.
∴,此時,.
綜上所述,所有滿足條件的t的值為或或或.
【考點】二次函數(shù)綜合題;線動旋轉和相似三角形存在性問題;待定系數(shù)法的應用;曲線上點的坐標與方程的關系;等腰直角三角形的判定和性質;含30度角直角三角形的性質;二次函數(shù)最值;勾股定理;圓周角定理;分類思想、數(shù)形結合思想、方程思想的應用.
【分析】(1)根據(jù)旋轉的性質得到等腰直角三角形,從而得到解決點M的坐標,進而應用待定系數(shù)法即可求得直線AB的解析式.
(2)作輔助線“過點Q作軸的垂線QC,交AB于點C,再過點Q作直線AB的垂線,垂足為點D”,設,求出關于的二次函數(shù),應用二次函數(shù)最值原理即可求解.
(3)分,,三種情況討論即可.
12. (2015年江蘇揚州12分)如圖,直線⊥線段于點,點在上,且,點是直線上的動點,作點關于直線的對稱點,直線與直線相交于點,連接.
(1)如圖1,若點與點重合,則= ▲ °,線段與的比值為 ▲ ;
(2)如圖2,若點與點不重合,設過三點的圓與直線相交于,連接.
求證:①;②;
(3)如圖3,,則滿足條件的點都在一個確定的圓上,在以下兩小題中選做一題:
①如果你能發(fā)現(xiàn)這個確定圓的圓心和半徑,那么不必寫出發(fā)現(xiàn)過程,只要證明這個圓上的任意一點Q,都滿足QA=2QB;
②如果你不能發(fā)現(xiàn)這個確定圓的圓心和半徑,那么請取幾個特殊位置的點,如點在直線上、點與點重合等進行探究,求這個圓的半徑.
【答案】解:(1)30;2.
(2)證明:①∵點關于直線的對稱點,∴.∴.
∵是圓內接四邊形的外角,∴.∴.
∴.
②如答圖1,連接交于點,過點作∥交于點,
∵點關于直線的對稱點,
∴是的垂直平分線.
∴,.
∴.
∵,∴.
∴.∴.
∴.
(3)兩小題中選做一題:
①如答圖2,在的延長線上取點,使,以點為圓心,2為半徑畫圓,取圓上任一點,連接,在上取點,使,連接,作點關于直線的對稱點,連接交于點,過點作∥交于點,
∵點關于直線的對稱點,
∴是的垂直平分線. ∴.
又∵,∴.∴點、重合.
∵,∴.
∴.
②若點在線段上,由知,點與點重合,點與點重合,這個圓的半徑為2.
若點在射線的延長線上,由知,點與點重合,這個圓的半徑為2.
等.
【考點】開放型;單動點和軸對稱問題;軸對稱的性質;銳角三角函數(shù)定義;特殊角的三角函數(shù)值;圓內接四邊形的性質;等腰三角形的判定;線段垂直平分線的性質;平行線分線段成比例的性質.
【分析】(1)∵,∴.
∵,∴線段與的比值為2.
(2)①一方面證明得到;另一方面,由是圓內接四邊形的外角得到,從而得到,進而根據(jù)等角對等邊的判定得證.
②作輔助線“連接交于點,過點作∥交于點”,應用線段垂直平分線的性質和平行線分線段成比例的性質證明.
(3)①如答圖2,在的延長線上取點,使,以點為圓心,2為半徑畫圓,取圓上任一點,連接,在上取點,使,連接,作點關于直線的對稱點,連接交于點,過點作∥交于點,此圓即為所求定圓.
②取特殊點探討,答案不唯一.
13. (2015年江蘇常州10分)設ω是一個平面圖形,如果用直尺和圓規(guī)經(jīng)過有限步作圖(簡稱尺規(guī)作圖),畫出一個正方形與ω的面積相等(簡稱等積),那么這樣的等積轉化稱為ω的“化方”.
(1)閱讀填空
如圖①,已知矩形ABCD,延長AD到E,使DE=DC,以AE為直徑作半圓.延長CD交半圓于點H,以DH為邊作正方形DFGH,則正方形DFGH與矩形ABCD等積.
理由:連接AH,EH.
∵AE為直徑,∴∠AHE=90°,∴∠HAE+∠HEA=90°.
∵DH⊥AE,∴∠ADH=∠EDH=90°
∴∠HAD+∠AHD=90°
∴∠AHD=∠HED,∴△ADH∽ ▲ .
∴,即DH2=AD×DE.
又∵DE=DC
∴DH2= ▲ ,即正方形DFGH與矩形ABCD等積.
(2)操作實踐
平行四邊形的“化方”思路是,先把平行四邊形轉化為等積的矩形,再把矩形轉化為等積的正方形.
如圖②,請用尺規(guī)作圖作出與等積的矩形(不要求寫具體作法,保留作圖痕跡).
(3)解決問題
三角形的“化方”思路是:先把三角形轉化為等積的 ▲ (填寫圖形名稱),再轉化為等積的正方形.
如圖③,△ABC的頂點在正方形網(wǎng)格的格點上,請作出與△ABC等積的正方形的一條邊(不要求寫具體作法,保留作圖痕跡,不通過計算△ABC面積作圖).
(4)拓展探究
n邊形(n>3)的“化方”思路之一是:把n邊形轉化為等積的n﹣1邊形,…,直至轉化為等積的三角形,從而可以化方.
如圖④,四邊形ABCD的頂點在正方形網(wǎng)格的格點上,請作出與四邊形ABCD等積的三角形(不要求寫具體作法,保留作圖痕跡,不通過計算四邊形ABCD面積作圖).
【答案】解:(1)△HDE;AD×DC.
(2)如答圖1,矩形ANMD即為與等積的矩形.
(3)矩形.
如答圖2,CF為與△ABC等積的正方形的一條邊.
(4)如答圖3,△BCE是與四邊形ABCD等積的三角形.
,
【考點】閱讀理解型問題;尺規(guī)作圖(復雜作圖);全等、相似三角形的判定和性質;平行四邊形的性質;矩形的性質;正方形的性質;圓周角定理;轉換思想和數(shù)形結合思想的應用.
【分析】(1)首先根據(jù)相似三角形的判定方法,可得△ADH∽△HDE;根據(jù)等量代換,可得DH2=AD×DC,據(jù)此判斷即可.
(2)過點D作DM⊥BC,交BC的延長線于點M,以點M為圓心,AD長為半徑畫弧,交BC于點N,連接AN,則易證△DCM≌△ABN,因此,矩形ANMD即為與等積的矩形.
(3)三角形的“化方”思路是:先把三角形轉化為等積的矩形,再轉化為等積的正方形.
首先以三角形的底為矩形的長,以三角形的高的一半為矩形的寬,將△ABC轉化為等積的矩形BCMN;然后延長BC到E,使CE=CM,以BE為直徑作圓.延長CM交圓于點F,則CF即為與△ABC等積的正方形的一條邊.
(4)連接AC,過點D作DE∥AC交BA的延長線于點E,連接CE,則△BCE是與四邊形ABCD等積的三角形.
14. (2015年江蘇常州10分)如圖,一次函數(shù)的圖象與x軸、y軸分別相交于點A、B,過點A作x軸的垂線l,點P為直線l上的動點,點Q為直線AB與△OAP外接圓的交點,點P、Q與點A都不重合.
(1)寫出點A的坐標;
(2)當點P在直線l上運動時,是否存在點P使得△OQB與△APQ全等?如果存在,求出點P的坐標;如果不存在,請說明理由.
(3)若點M在直線l上,且∠POM=90°,記△OAP外接圓和△OAM外接圓的面積分別是S1、S2,求的值.
【答案】解(1)(4,0).
(2)存在.理由如下:
如答圖1所示:
將x=0代入得:,∴OB=4.
由(1)可知OA=4.
在Rt△BOA中,由勾股定理得:.
∵△BOQ≌△AQP,∴QA=OB=4,BQ=PA.
∵,∴PA= .
∴點P的坐標為(4,).
(3)如答圖2所示:
∵OP⊥OM,∴∠1+∠3=90°.
又∵∠2+∠1=90°,∴∠2=∠3.
又∵∠OAP=∠OAM=90°,∴△OAM∽△PAO.
∴.
設AP=m,則:,∴.
在Rt△OAP中,,
∴.
在Rt△OAM中,,
∴.
∴.
【考點】圓的綜合題;單動點問題;直線上點的坐標與方程的關系;勾股定理;全等三角形的性質;相似三角形的判定和性質.
【分析】(1)將y=0代入,求得x的值,從而得到點A的坐標.
(2)首先根據(jù)題意畫出圖形,然后在Rt△BOA中,由勾股定理求得AB的長度,由全等三角形的性質求得QA的長度,從而得到BQ的長,然后根據(jù)PA=BQ求得PA的長度,從而可求得點P的坐標.
(3)首先根據(jù)題意畫出圖形,設AP=m,由△OAM∽△PAO,可求得AM的長度,然后根據(jù)勾股定理可求得兩圓的直徑(用含m的式子表示),然后利用圓的面積公式求得兩圓的面積,最后代入所求代數(shù)式求解即可
15. (2015年江蘇淮安12分)閱讀理解:
如圖①,如果四邊形ABCD滿足AB=AD,CB=CD,∠B=∠D=900,那么我們把這樣的四邊形叫做“完美箏形”.
將一張如圖①所示的“完美箏形”紙片ABCD先折疊成如圖②所示的形狀,再展開得到圖③,其中CE、CF為折痕,∠BCD=∠ECF=∠FCD,點B′為點B的對應點,點D′為點D的對應點,連接EB′、FD′相交于點O.
簡單應用:
(1)在平行四邊形、矩形、菱形、正方形四種圖形中,一定為“完美箏形”的是 ▲ ;
(2)當圖③中的時,∠AEB′= ▲ °;
(3)當圖②中的四邊形AECF為菱形時,對應圖③中的“完美箏形”有 ▲ 個(包含四邊形ABCD).
拓展提升:
當圖中的時,連接AB′,請?zhí)角蟆螦B′E的度數(shù),并說明理由.
【答案】解:簡單應用:
(1)正方形.
(2)80.
(3)5.
拓展提升:,理由如下:
如答圖,連接,
∵,且AB=AD,
∴四邊形ABCD是正方形. ∴.
由折疊對稱的性質,得,
∴點在以為直徑的圓上.
∵由對稱性,知,∴.
∴.
【考點】新定義和閱讀理解型問題;折疊問題;正方形的判定和性質;折疊對稱的性質;圓周角定理;等腰直角三角形的性質.
【分析】簡單應用:
(1)根據(jù)“完美箏形”的定義,知只有正方形是“完美箏形”.
(2)∵,∴根據(jù)折疊對稱的性質,得.
∵,∴. ∴.
(3)根據(jù)“完美箏形”的定義,可知是“完美箏形”.
拓展提升:
作輔助線“連接”,由題意判定四邊形ABCD是正方形,從而證明點在以為直徑的圓上,即可得出.
16. (2015年江蘇淮安12分)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8. 動點M從點A出發(fā),以每秒1個單位長度的速度沿AB向點B勻速運動;同時,動點N從點B出發(fā),以每秒3個單位長度的速度沿BA向點A勻速運動. 過線段MN的中點G作邊AB的垂線,垂足為點G,交△ABC的另一邊于點P,連接PM、PN,當點N運動到點A時,M、N兩點同時停止運動,設運動時間為t秒.
(1)當t= ▲ 秒時,動點M、N相遇;
(2)設△PMN的面積為S,求S與t之間的函數(shù)關系式;
(3)取線段PM的中點K,連接KA、KC,在整個運動過程中,△KAC的面積是否變化?若變化,直接寫出它的最大值和最小值;若不變化,請說明理由.
【答案】解:(1)2.5.
(2)在整個運動過程中,分三段:點與點重合前;點與點重合后點M、N相遇前;點與點重合后點M、N相遇后.
當點與點重合時,如答圖1,
∵,
∴.
∴根據(jù)勾股定理,得,解得.
由(1)動點M、N相遇時,.
當點N運動到點A時,由得.
①當時,如題圖,
∵,∴.
∵,,∴,即.
∴.
②當時,如答圖2,
∵,∴.
∵,,
∴,即.
∴.
③當時,如答圖3,
∵,∴.
∵,,
∴,即.
∴.
綜上所述,S與t之間的函數(shù)關系式為.
(3)在整個運動過程中,△KAC的面積變化,它的最大值是4,最小值是.
【考點】雙動點問題;由實際問題列函數(shù)關系式(幾何問題);勾股定理;相似三角形的判定和性質;一次函數(shù)的應用和性質;三角形和梯形的中位線定理;分類思想和數(shù)形結合思想的應用.
【分析】(1)∵在Rt△ABC中,∠ACB=900,AC=6,BC=8,∴根據(jù)勾股定理,得.
∵點M的速度是每秒1個單位長度,點N的速度是每秒3個單位長度,
∴動點M、N相遇時,有秒.
(2)分點與點重合前;點與點重合后點M、N相遇前;點與點重合后點M、N相遇后三種情況討論即可.
(3)分點與點重合前;點與點重合后點M、N相遇前;點與點重合后點M、N相遇后三種情況討論,如答圖,分別過點作的垂線,垂足分別為點,易得
①當時,如答圖4,易得,,
∴.
∴.
當時,最大值為;當時,最小值為.
②當或時,如答圖4,5,易得,.
∴.
當時,最大值為4; 最小值不大于.
綜上所述,在整個運動過程中,△KAC的面積變化,它的最大值是4,最小值是.
17. (2015年江蘇南通13分)已知拋物線(m是常數(shù))的頂點為P,直線.
(1)求證:點P在直線l上;
(2)當m=﹣3時,拋物線與x軸交于A,B兩點,與y軸交于點C,與直線l的另一個交點為Q,M是x軸下方拋物線上的一點,∠ACM=∠PAQ(如圖),求點M的坐標;
(3)若以拋物線和直線l的兩個交點及坐標原點為頂點的三角形是等腰三角形,請直接寫出所有符合條件的m的值.
【答案】解:(1)證明:∵,
∴點P的坐標為(m,m﹣1),
∵當x=m時,y=x﹣1=m﹣1,
∴點P在直線l上.
(2)當m=﹣3時,拋物線解析式為,
當y=0時,,解得x1=﹣1,x2=﹣5,則A(﹣5,0).
當x=0時,,則C(0,5).
聯(lián)立方程組,解得或,
∴P(﹣3,﹣4),Q(﹣2,﹣3).
如答圖,過點M作ME⊥y軸于E,過點P作PF⊥x軸于F,過點Q作QG⊥x軸于G,
∵OA=OC=5,∴△OAC為等腰直角三角形.
∴∠ACO=45°. ∴∠MCE=45°﹣∠ACM.
∵QG=3,OG=2,∴AG=OA﹣OG=3=QG.
∴△AQG為等腰直角三角形. ∴∠QAG=45°.
∴.
∵∠ACM=∠PAQ,∴∠APF=∠MCE.
∴Rt△CME∽Rt△PAF. ∴.
設,則.
∴,整理得,解得x1=0(舍去),x2=﹣4,
∴點M的坐標為(﹣4,﹣3).
(3)m的值為0,,,,.
【考點】二次函數(shù)綜合題;曲線上點的坐標與方程的關系;等腰直角三角形的判定和性質;相似三角形的判定和性質;勾股定理;分類思想和方程思想的應用..
【分析】(1)利用配方法求得點P的坐標,然后根據(jù)一次函數(shù)圖象上點的坐標特征判斷點P在直線l上.
(2)當m=﹣3時,拋物線解析式為,根據(jù)拋物線與x軸的交點問題求出A(﹣5,0),易得C(0,5),通過解方程組得P(﹣3,﹣4),Q(﹣2,﹣3),如圖,作ME⊥y軸于E,PF⊥x軸于F,QG⊥x軸于G,證明Rt△CME∽Rt△PAF,利用相似得,設,則,解之即可求得點M的坐標