数量和位置变化中考数学试题分类解析

编辑:sx_liuwy

2013-03-05

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 数量和位置变化中考数学试题分类解析

一、选择题

1. (2012湖北武汉3分)甲、乙两人在直线跑道上同起点、同终点、同方向匀速跑步500m,先到终点

的人原地休息.已知甲先出发2s.在跑步过程中,甲、乙两人的距离y(m)与乙出发的时间t(s)之间的关系

如图所示,给出以下结论:①a=8;②b=92;③c=123.其中正确的是【 】

A.①②③ B.仅有①② C.仅有①③ D.仅有②③

【答案】A。

【考点】函数的图象。

【分析】∵乙出发时甲行了2秒,相距8m,∴甲的速度为8/2=4m/ s。

∵100秒时乙开始休息.∴乙的速度是500/100=5m/ s。

∵a秒后甲乙相遇,∴a=8/(5-4)=8秒。因此①正确。

∵100秒时乙到达终点,甲走了4×(100+2)=408 m,∴b=500-408=92 m。 因此②正确。

∵甲走到终点一共需耗时500/4=125 s,,∴c=125-2=123 s。 因此③正确。

终上所述,①②③结论皆正确。故选A。

2. (2012湖北黄石3分)有一根长 的金属棒,欲将其截成 根 长的小段和 根 长的小

段,剩余部分作废料处理,若使废料最少,则正整数 , 应分别为【 】

A. , B. , C. , D. ,

【答案】B。

【考点】网格问题,一次函数的应用。

【分析】根据金属棒的长度是40mm,则可以得到7x+9y≤40,即 。

如图,在网格中作 。

则当线段AB上有整数点时,是废料为0,该点即为所求。但从图中可见,线段AB上没有整数点,故在△ABC区域内离线段AB最近的整数点即为所求,图中可见,点(3,2)离线段AB最近。

∴使废料最少的正整数x,y分别为x=3,y=2。

故选B。

别解:∵ 且x为正整数,∴x的值可以是: 1或2或3或4。

当y的值最大时,废料最少,

∴当x=1时, ,则y最大4,此时,所剩的废料是:40-1×7-3×9=6mm ;

当x=2时, ,则y最大2,此时,所剩的废料是:40-2×7-2×9=8mm;

当x=3时, ,则y最大2,此时,所剩的废料是:40-3×7-2×9=1mm;

当x=4时, ,则y最大1,此时,所剩的废料是:40-4×7-1×9=3mm。

∴使废料最少的正整数x,y分别为x=3,y=2。

3. (2012湖北黄石3分)如图所示,已知A ,B 为反比例函数 图像上的两点,动

点P 在x正半轴上运动,当线段AP与线段BP之差达到最大时,点P的坐标是【 】

A. B. C. D.

【答案】D。

【考点】反比例函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,三角形三边关系。

【分析】∵把A ,B 分别代入反比例函数 得:y1=2,y2= ,

∴A( ,2),B(2, )。

∵在△ABP中,由三角形的三边关系定理得:|AP-BP|

∴延长AB交x轴于P′,当P在P′点时,PA-PB=AB,

即此时线段AP与线段BP之差达到最大。

设直线AB的解析式是y=kx+b,把A、B的坐标代入得:

,解得: 。∴直线AB的解析式是 。

当y=0时,x= ,即P( ,0)。故选D。

4. (2012湖北荆门3分)已知:多项式x2﹣kx+1是一个完全平方式,则反比例函数 的解析式为【 】

A. B. C. 或 D. 或

【答案】C。

【考点】完全平方式,待定系数法求反比例函数解析式。

【分析】∵多项式x2﹣kx+1是一个完全平方式,∴k=±2。

把k=±2分别代入反比例函数 的解析式得: 或 。故选C。

5. (2012湖北宜昌3分)如图,在10×6的网格中,每个小方格的边长都是1个单位,将△ABC平移到△DEF的位置,下面正确的平移步骤是【 】

A.先把△ABC向左平移5个单位,再向下平移2个单位

B.先把△ABC向右平移5个单位,再向下平移2个单位

C.先把△ABC向左平移5个单位,再向上平移2个单位

D.先把△ABC向右平移5个单位,再向上平移2个单位

【答案】A。

【考点】网格问题,平移的性质。

【分析】根据网格结构,观察点对应点A、D,点A向左平移5个单位,再向下平移2个单位即可到达点D的位置,所以,平移步骤是:先把△ABC向左平移5个单位,再向下平移2个单位。故选A。

6. (2012湖北咸宁3分)如图,正方形OABC与正方形ODEF是位似图形,O为位似中心,相似比为1∶ ,

点A的坐标为(1,0),则E点的坐标为【 】.

A.( ,0) B.( , ) C.( , ) D.(2,2)

【答案】C。

【考点】坐标与图形性质,位似变换,正方形的性质。

【分析】∵正方形OABC与正方形ODEF是位似图形,O为位似中心,相似比为1: ,

∴OA:OD=1: 。

∵点A的坐标为(1,0),即OA=1,∴OD= 。

∵四边形ODEF是正方形,∴DE=OD= 。∴E点的坐标为:( , )。故选C。

7. (2012湖北荆州3分)已知点M(1﹣2m,m﹣1)关于x轴的对称点在第一象限,则m的取值范围在数轴上表示正确的是【 】

A. B. C. D.

【答案】A。

【考点】关于x轴对称的点坐标的特征,平面直角坐标系中各象限点的特征,解一元一次不等式组,在数轴上表示不等式的解集。

【分析】由题意得,点M关于x轴对称的点的坐标为:(1﹣2m,1﹣m),

又∵M(1﹣2m,m﹣1)关于x轴的对称点在第一象限,

∴ ,解得: ,在数轴上表示为: 。故选A。

8. (2012湖北随州4分)定义:平面内的直线l1与l2相交于点O,对于该平面内任意一点M,点M到直线l1、l2的距离分别为a、b,则称有序非实数对(a,b)是点M的“距离坐标”,根据上述定义,距离坐标为(2,3)的点的个数是【 】

A.2 B.1 C. 4 D.3

【答案】C。

【考点】新定义,点的坐标,点到直线的距离。

【分析】画出两条相交直线,到l1的距离为2的直线有2条,到l2的距离为3的直线有2条,看所画的这些直线的交点有几个即为所求的点的个数:

如图所示,所求的点有4个。故选C。

9. (2012湖北十堰3分)点P(-2,3)关于x轴对称点的坐标是【 】

A.(-3,2)     B.(2,-3)     C.(-2,-3)     D.(2,3)

【答案】C。

【考点】关于x轴对称的点的坐标特征。

【分析】关于x轴对称的点的坐标特征是横坐标相同,纵坐标互为相反数,从而点P(-2,3)关于x轴对称的点的坐标是(-2,-3)。故选C。

10. (2012湖北十堰3分)一列快车从甲地开往乙地,一列慢车从乙地开往甲地,两车同时出发,两车离乙地的路程S(千米)与行驶时间t(小时)的函数关系如图所示,则下列结论中错误的是【 】

A.甲、乙两地的路程是400千米 B.慢车行驶速度为60千米/小时

C.相遇时快车行驶了150千米 D.快车出发后4小时到达乙地

【答案】C。

【考点】函数的图象。

【分析】根据函数的图象中的相关信息逐一进行判断即可得到答案:

观察图象知甲乙两地相距400千米,故A选项正确;

慢车的速度为150÷2.5=60千米/小时,故B选项正确;

相遇时快车行驶了400-150=250千米,故C选项错误;

快车的速度为250÷2. 5=100千米/小时,用时400÷100=4小时,故D选项正确。

故选C。

11. (2012湖北孝感3分)如图,△ABC在平面直角坐标系中的第二象限内,顶点A的坐标是(-2,3),

先把△ABC向右平移4个单位长度得到△A1B1C1,再作△A1B1C1关于x轴的对称图形△A2B2C2,则顶点

A2的坐标是【 】

A.(-3,2) B.(2,-3) C.(1,-2) D.(3,-1)

【答案】B。

【考点】坐标与图形的对称和平移变化。

【分析】∵将△ABC向右平移4个单位得△A1B1C1,∴A1的横坐标为-2+4=2;纵坐标不变为3;

∵把△A1B1C1以x轴为对称轴作轴对称图形△A2B2C2,∴A2的横坐标为2,纵坐标为-3。

∴点A2的坐标是(2,-3)。故选B。

二、12. (2012湖北鄂州3分)把抛物线 的图像向右平移3个单位,再向上平移2个单位,所得

到的图象的解析式为 ,则b的值为【 】

A.2 B.4 C.6 D.8

【答案】B。

【考点】二次函数的性质,平移的性质。

【分析】∵

∴图像向右平移3个单位,再向上平移2个单位得 。

又∵ ,

∴ ,解得b=4。故选B。

13. (2012湖北鄂州3分)在平面坐标系中,正方形ABCD的位置如图所示,点A的坐标为(1,0),点D的坐标为(0,2),延长CB交x轴于点A1,作正方形A1B1C1C,延长C1B1交x轴于点A2,作正方形A2B2C2C1,………按这样的规律进行下去,第2012个正方形的面积为【 】

A. B. C. D.

【答案】D。

【考点】分类归纳(图形的变化类),坐标与图形性质,正方形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理。

【分析】∵正方形ABCD,∴AD=AB,∠DAB=∠ABC=∠ABA1=90°=∠DOA。

∴∠ADO+∠DAO=90°,∠DAO+∠BAA1=90°。∴∠ADO=∠BAA1。

∵∠DOA=∠ABA1,∴△DOA∽△ABA1。∴ 。

∵AB=AD= ,∴BA1= 。

∴第2个正方形A1B1C1C的边长A1C=A1B+BC= ,面积是 。

同理第3个正方形的边长是 ,面积是: 。

第4个正方形的边长是 ,面积是

第2012个正方形的边长是 ,面积是 。

故选D。

二、填空题

1. (2012湖北黄石3分)如图所示,已知A点从点(1,0)出发,以每秒1个单位长的速度沿着x轴

的正方向运动,经过t秒后,以O、A为顶点作菱形OABC,使B、C点都在第一象限内,且∠AOC=600,

又以P(0,4)为圆心,PC为半径的圆恰好与OA所在直线相切,则t= ▲ .

【答案】 。

【考点】切线的性质,坐标与图形性质,菱形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。

【分析】∵已知A点从(1,0)点出发,以每秒1个单位长的速度沿着x轴的正方向运动,

∴经过t秒后,∴OA=1+t。,

∵四边形OABC是菱形,∴OC=1+t。,

当⊙P与OA,即与x轴相切时,如图所示,则切点为O,此时PC=OP。

过点P作PE⊥OC,垂足为点E。

∴OE=CE= OC,即OE= (1+t)。

在Rt△OPE中,OP=4,∠OPE=900-∠AOC=30°,

∴OE=OP•cos30°= ,即 。

∴ 。

∴当PC为半径的圆恰好与OA所在直线相切时, 。

2. (2012湖北荆门3分)如图(1)所示,E为矩形ABCD的边AD上一点,动点P、Q同时从点B出发,点P沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C时停止,点Q沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/秒.设P、Q同发t秒时,△BPQ的面积为ycm2.已知y与t的函数关系图象如图(2)(曲线OM为抛物线的一部分),则下列结论:①AD=BE=5;②cos∠ABE= ;③当0

【答案】①③④。

【考点】动点问题的函数图象,矩形的性质,勾股定理,锐角三角函数定义,相似三角形的判定和性质。

【分析】根据图(2)可知,当点P到达点E时点Q到达点C,

∵点P、Q的运动的速度都是1cm/秒,∴BC=BE=5。∴AD=BE=5。故结论①正确。

又∵从M到N的变化是2,∴ED=2。∴AE=AD﹣ED=5﹣2=3。

在Rt△ABE中, ,

∴ 。故结论②错误。

过点P作PF⊥BC于点F,

∵AD∥BC,∴∠AEB=∠PBF,∴sin∠PBF=sin∠AEB= 。

∴PF=PBsin∠PBF= t。

∴当0

当 秒时,点P在CD上,

此时,PD= -BE-ED= ,PQ=CD-PD=4- 。

∵ ,∴ 。

又∵∠A=∠Q=90°,∴△ABE∽△QBP。故结论④正确。

综上所述,正确的有①③④。

3. (2012湖北咸宁3分)在函数 中,自变量x的取值范围是 ▲ .

【答案】 。

【考点】函数自变量的取值范围,分式有意义的条件。

【分析】求函数自变量的取值范围,就是求函数解析式有意义的条件,根据分式分母不为0的条件,要使 在实数范围内有意义,必须 。

4. (2012湖北荆州3分)如图(1)所示,E为矩形ABCD的边AD上一点,动点P、Q同时从点B出发,点P沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C时停止,点Q沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/秒.设P、Q同发t秒时,△BPQ的面积为ycm2.已知y与t的函数关系图象如图(2)(曲线OM为抛物线的一部分),则下列结论:①AD=BE=5;②cos∠ABE= ;③当0

【答案】①③④。

【考点】动点问题的函数图象,矩形的性质,勾股定理,锐角三角函数定义,相似三角形的判定和性质。

【分析】根据图(2)可知,当点P到达点E时点Q到达点C,

∵点P、Q的运动的速度都是1cm/秒,∴BC=BE=5。∴AD=BE=5。故结论①正确。

又∵从M到N的变化是2,∴ED=2。∴AE=AD﹣ED=5﹣2=3。

在Rt△ABE中, ,

∴ 。故结论②错误。

过点P作PF⊥BC于点F,

∵AD∥BC,∴∠AEB=∠PBF,∴sin∠PBF=sin∠AEB= 。

∴PF=PBsin∠PBF= t。

∴当0

当 秒时,点P在CD上,

此时,PD= -BE-ED= ,PQ=CD-PD=4- 。

∵ ,∴ 。

又∵∠A=∠Q=90°,∴△ABE∽△QBP。故结论④正确。

综上所述,正确的有①③④。

5. (2012湖北黄冈3分)在平面直角坐标系中,△ABC 的三个顶点的坐标分别是A(-2,3),B(-4,

-1),C(2,0),将△ABC平移至△A1B1C1 的位置,点A、B、C 的对应点分别是A1B1C1,若点A1 的

坐标为(3,1).则点C1 的坐标为 ▲ .

【答案】(7,-2)。

【考点】坐标与图形的平移变化。

【分析】根据A点平移后的坐标变化,确定三角形的平移方法,得到C点的平移方法:

由A(-2,3)平移后点A1的坐标为(3,1),可得A点横坐标加5,纵坐标减2,

则点C的坐标变化与A点的变化相同,故C1(2+5,0-2),即(7,-2)。

6. (2012湖北随州4分)函数 中自变量x的取值范围是 ▲

【答案】 。

【考点】函数自变量的取值范围,二次根式有意义的条件。

【分析】求函数自变量的取值范围,就是求函数解析式有意义的条件,根据二次根式被开方数必须是非负数的条件,要使 在实数范围内有意义,必须 。

7. (2012湖北十堰3分)函数 中,自变量x的取值范围是   ▲  .

【答案】 。

【考点】函数自变量的取值范围,二次根式有意义的条件。

【分析】求函数自变量的取值范围,就是求函数解析式有意义的条件,根据二次根式被开方数必须是非负数的条件,要使 在实数范围内有意义,必须 。

16. 8. (2012湖北鄂州3分)已知,如图,△OBC中是直角三角形,OB与x轴正半轴重合,∠OBC=90°,且OB=1,BC= ,将△OBC绕原点O逆时针旋转60°再将其各边扩大为原来的m倍,使OB1=OC,得到△OB1C1,将△OB1C1绕原点O逆时针旋转60°再将其各边扩大为原来的m倍,使OB2=OC1,得到△OB2C2,……,如此继续下去,得到△OB2012C2012,则m= ▲ 。点C2012的坐标是 ▲ 。

【答案】2;(22011,-22011 )。

【考点】分类归纳(图形的变化类),坐标与图形的旋转变化,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。

【分析】在△OBC中,∵OB=1,BC= ,∴tan∠COB= 。∴∠COB=60°,OC=2。

∵OB1=mOB,OB1=OC,∴mOB=OC,即m=2。

∵每一次的旋转角是60°,∴旋转6次一个周期(如图)。

∵2012÷6=335…2,

∴点C2012的坐标跟C2的坐标在一条射线OC6n+2上。

∵第1次旋转后,OC1=2;第2次旋转后,OC1=22;第3次旋转后,OC3=23;•••第2012次旋转后,OC2012=22012。

∵∠C2012OB2012=60°,∴OB2012=22011。B2012C2012==22011 。

∴点C2012的坐标为(22011,-22011 )。

三、解答题

1. (2012湖北武汉6分)在平面直角坐标系中,直线y=kx+3经过点(-1,1),求不等式kx+3<0的解集.

【答案】解:将(-1,1)代入y=kx+3得1=-k+3

∴k=2

∴不等式kx+3<0即2x+3<0 ,

解得 。

【考点】直线上点的坐标与方程的关系,解一元一次不等式。

【分析】由直线y=kx+3经过点(-1,1) ,将(-1,1)代入y=kx+3即可求出k值,代入不等求解即可。

2. (2012湖北武汉7分)如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(-1,3)、(-4,1),先

将线段AB沿一确定方向平移得到线段A1B1,点A的对应点为A1,点B1的坐标为(0,2),在将线段A1B1

绕远点O顺时针旋转90°得到线段A2B2,点A1的对应点为点A2.

(1)画出线段A1B1、A2B2;

(2)直接写出在这两次变换过程中,点A经过A1到达A2的路径长.

【答案】解:(1)画出线段A1B1、A2B2如图:

(2)在这两次变换过程中,点A经过A1到达A2的路径长为 。

【考点】网格问题,图形的平移和旋转变换,勾股定理,扇形弧长公式。

【分析】(1)根据图形的平移和旋转变换性质作出图形。

(2)如图,点A到点A1的平移变换中,

点A2到点A3的平移变换中,

∵ ,

∴ 。

∴在这两次变换过程中,点A经过A1到达A2的路径长为 。

3. (2012湖北黄石10分)已知抛物线C1的函数解析式为 ,若抛物线C1经过

点 ,方程 的两根为 , ,且 。

(1)求抛物线C1的顶点坐标.

(2)已知实数 ,请证明: ≥ ,并说明 为何值时才会有 .

(3)若抛物线先向上平移4个单位,再向左平移1个单位后得到抛物线C2,设 ,

是C2上的两个不同点,且满足: , , .请你用含有 的表达式表示出△AOB的面积S,并求出S的最小值及S取最小值时一次函数OA的函数解析式。

(参考公式:在平面直角坐标系中,若 , ,则P,Q两点间的距离 )

【答案】解:(1)∵抛物线过(0,-3)点,∴-3a=-3。∴a=1 。

∴y=x2+bx-3

∵x2+bx-3=0的两根为x1,x2且 ,

∴ =4且b<0。∴b=-2。

∴ 。

∴抛物线C1的顶点坐标为(1,-4)。

(2)∵x>0,∴

∴ 。

当 时,即当x=1时,有 。

(3)由平移的性质,得C2的解析式为:y=x2 。

∴A(m,m2),B(n,n2)。

∵ΔAOB为直角三角形,∴OA2+OB2=AB2。

∴m2+m4+n2+n4=(m-n)2+(m2-n2)2,

化简得:m n=-1。

∵SΔAOB= ,m n=-1,

∴SΔAOB= = 。

∴SΔAOB的最小值为1,此时m=1,A(1,1)。

∴直线OA的一次函数解析式为y=x。

【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,一元二次方程根与系数的关系,二次函数的性质,不等式的知识。

【分析】(1)求抛物线的顶点坐标,即要先求出抛物线的解析式,即确定待定系数a、b的值.已知抛物线图象与y轴交点,可确定解析式中的常数项(由此得到a的值);然后从方程入手求b的值,题目给出了两根差的绝对值,将其进行适当变形(转化为两根和、两根积的形式),结合根与系数的关系即可求出b的值。

(2)将 配成完全平方式,然后根据平方的非负性即可得证。

(3)结合(1)的抛物线的解析式以及函数的平移规律,可得出抛物线C2的解析式;在Rt△OAB中,由勾股定理可确定m、n的关系式,然后用m列出△AOB的面积表达式,结合不等式的相关知识可确定△OAB的最小面积值以及此时m的值,从而由待定系数法确定一次函数OA的解析式。

别解:由题意可求抛物线C2的解析式为:y=x2。

∴A(m,m2),B(n,n2)。

过点A、B作x轴的垂线,垂足分别为C、D,

由 得 ,即 。∴ 。

∴ 。

∴SΔAOB的最小值为1,此时m=1,A(1,1)。

∴直线OA的一次函数解析式为y=x。

4. (2012湖北荆门12分)如图甲,四边形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴的正半轴上,顶点在B点的抛物线交x轴于点A、D,交y轴于点E,连接AB、AE、BE.已知tan∠CBE= ,A(3,0),D(﹣1,0),E(0,3).

(1)求抛物线的解析式及顶点B的坐标;

(2)求证:CB是△ABE外接圆的切线;

(3)试探究坐标轴上是否存在一点P,使以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;

(4)设△AOE沿x轴正方向平移t个单位长度(0

【答案】解:(1)∵抛物线经过点A(3,0),D(﹣1,0),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣3)(x+1)。

将E(0,3)代入上式,解得:a=﹣1。

∴抛物线的解析式为y=-(x﹣3)(x+1),即y=﹣x2+2x+3。

又∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴点B(1,4)。

(2)证明:如图1,过点B作BM⊥y于点M,则M(0,4).

在Rt△AOE中,OA=OE=3,

∴∠1=∠2=45°, 。

在Rt△EMB中,EM=OM﹣OE=1=BM,

∴∠MEB=∠MBE=45°, 。

∴∠BEA=180°﹣∠1﹣∠MEB=90°。

∴AB是△ABE外接圆的直径。

在Rt△ABE中, ,∴∠BAE=∠CBE。

在Rt△ABE中,∠BAE+∠3=90°,∴∠CBE+∠3=90°。∴∠CBA=90°,即CB⊥AB。

∴CB是△ABE外接圆的切线。

(3)存在。点P的坐标为(0,0)或(9,0)或(0,﹣ )。

(4)设直线AB的解析式为y=kx+b.

将A(3,0),B(1,4)代入,得 ,解得 。

∴直线AB的解析式为y=﹣2x+6。

过点E作射线EF∥x轴交AB于点F,当y=3时,得x= ,∴F( ,3)。

情况一:如图2,当0

则ON=AD=t,过点H作LK⊥x轴于点K,交EF于点L.

由△AHD∽△FHM,得 ,即 ,解得HK=2t。

= ×3×3﹣ (3﹣t)2﹣ t•2t=﹣ t2+3t。

情况二:如图3,当

由△IQA∽△IPF,得 .即 ,

解得IQ=2(3﹣t)。

= ×(3﹣t)×2(3﹣t)﹣ (3﹣t)2= (3﹣t)2= t2﹣3t+ 。

综上所述: 。

【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数定义,圆的切线的判定,相似三角形的性质,平移的性质。

【分析】(1)已知A、D、E三点的坐标,利用待定系数法可确定抛物线的解析式,从而能得到顶点B的坐标。

(2)过B作BM⊥y轴于M,由A、B、E三点坐标,可判断出△BME、△AOE都为等腰直角三角形,易证得∠BEA=90°,即△ABE是直角三角形,而AB是△ABE外接圆的直径,因此只需证明AB与CB垂直即可.BE、AE长易得,能求出tan∠BAE的值,结合tan∠CBE的值,可得到∠CBE=∠BAE,由此证得∠CBA=∠CBE+∠ABE=∠BAE+∠ABE=90°,从而得证。

(3)在Rt△ABE中,∠AEB=90°,tan∠BAE= ,sin∠BAE= ,cos∠BAE= 。

若以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,则△DEP必为直角三角形。

①DE为斜边时,P1在x轴上,此时P1与O重合。

由D(﹣1,0)、E(0,3),得OD=1、OE=3,

即tan∠DEO= =tan∠BAE,

即∠DEO=∠BAE,满足△DEO∽△BAE的条件。

因此 O点是符合条件的P1点,坐标为(0,0)。

②DE为短直角边时,P2在x轴上。

若以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似∠DEP2=∠AEB=90°sin∠DP2E=sin∠BAE= 。

而DE= ,则DP2=DE÷sin∠DP2E= ÷ =10,OP2=DP2﹣OD=9。

即P2(9,0)。

③DE为长直角边时,点P3在y轴上。

若以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,

则∠EDP3=∠AEB=90°cos∠DEP3=cos∠BAE= 。

则EP3=DE÷cos∠DEP3= ÷ ,OP3=EP3﹣OE= 。即P3(0,﹣ )。

综上所述,得:P1(0,0),P2(9,0),P3(0,﹣ )。

(4)过E作EF∥x轴交AB于F,当E点运动在EF之间时,△AOE与△ABE重叠部分是个五边形;当E点运动到F点右侧时,△AOE与△ABE重叠部分是个三角形.按上述两种情况按图形之间的和差关系进行求解。

5. (2012湖北天门、仙桃、潜江、江汉油田12分)如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,与过点C且平行于x轴的直线交于另一点D,点P是抛物线上一动点.

(1)求抛物线解析式及点D坐标;

(2)点E在x轴上,若以A,E,D,P为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P的坐标;

(3)过点P作直线CD的垂线,垂足为Q,若将△CPQ沿CP翻折,点Q的对应点为Q′.是否存在点P,使Q′恰好落在x轴上?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.

【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,

∴ ,解得: 。

∴抛物线解析式为 。

当y=2时, ,解得:x1=3,x2=0(舍去)。

∴点D坐标为(3,2)。

(2)A,E两点都在x轴上,AE有两种可能:

①当AE为一边时,AE∥PD,∴P1(0,2)。

②当AE为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,可知P点、D点到直线AE(即x轴)的距离相等,∴P点的纵坐标为﹣2。

代入抛物线的解析式: ,解得: 。

∴P点的坐标为( ,﹣2),( ,﹣2)。

综上所述:P1(0,2);P2( ,﹣2);P3( ,﹣2)。

(3)存在满足条件的点P,显然点P在直线CD下方。

设直线PQ交x轴于F,点P的坐标为( ),

①当P点在y轴右侧时(如图1),CQ=a,

PQ= 。

又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠COQ′=∠Q′FP=90°,

∴∠FQ′P=∠OCQ′,∴△COQ′∽△Q′FP,

∴ ,即 ,解得F Q′=a﹣3

∴OQ′=OF﹣F Q′=a﹣(a﹣3)=3,

此时a= ,点P的坐标为( )。

②当P点在y轴左侧时(如图2)此时a<0,, <0,CQ=﹣a,

PQ= 。

又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°,

∴∠FQ′P=∠OCQ′,∠COQ′=∠Q′FP=90°。

∴△COQ′∽△Q′FP。

∴ ,即 ,解得F Q′=3﹣a。

∴OQ′=3, 。

此时a=﹣ ,点P的坐标为( )。

综上所述,满足条件的点P坐标为( ),( )。

【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,平行四边形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理。

【分析】(1)用待定系数法可得出抛物线的解析式,令y=2可得出点D的坐标。

(2)分两种情况进行讨论,①当AE为一边时,AE∥PD,②当AE为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,求解点P坐标。

(3)结合图形可判断出点P在直线CD下方,设点P的坐标为( ),分情况讨论,①当P点在y轴右侧时,②当P点在y轴左侧时,运用解直角三角形及相似三角形的性质进行求解即可。

6. (2012湖北宜昌12分)如图,在平面直角坐标系中,直线y= x+1分别与两坐标轴交于B,A两点,C为该直线上的一动点,以每秒1个单位长度的速度从点A开始沿直线BA向上移动,作等边△CDE,点D和点E都在x轴上,以点C为顶点的抛物线y=a(x﹣m)2+n经过点E.⊙M与x轴、直线AB都相切,其半径为3(1﹣ )a.

(1)求点A的坐标和∠ABO的度数;

(2)当点C与点A重合时,求a的值;

(3)点C移动多少秒时,等边△CDE的边CE第一次与⊙M相切?

【答案】解:(1)当x=0时,y=1;当y=0时,x=﹣ ,

∴OA=1,OB= 。∴A的坐标是(0,1)。

∴tan∠ABO= 。∴∠ABO=30°。

(2)∵△CDE为等边三角形,点A(0,1),∴tan30°= ,∴OD= 。

∴D的坐标是(﹣ ,0),E的坐标是( ,0),

把点A(0,1),D(﹣ ,0),E( ,0)代入 y=a(x﹣m)2+n,得

,解得 。∴a=﹣3。

(3)如图,设切点分别是Q,N,P,连接MQ,MN,MP,ME,过点C作CH⊥x轴,H为垂足,过A作AF⊥CH,F为垂足。

∵△CDE是等边三角形,∠ABO=30°,

∴∠BCE=90°,∠ECN=90°。

∵CE,AB分别与⊙M相切,∴∠MPC=∠CNM=90°。∴四边形MPCN为矩形。

∵MP=MN,∴四边形MPCN为正方形。

∴MP=MN=CP=CN=3(1﹣ )a(a<0)。

∵EC和x轴都与⊙M相切,∴EP=EQ。

∵∠NBQ+∠NMQ=180°,∴∠PMQ=60°。∴∠EMQ,=30°。

∴在Rt△MEP中,tan30°= ,∴PE=( ﹣3)a。

∴CE=CP+PE=3(1﹣ )a+( ﹣3)a=﹣2 a。

∴DH=HE=﹣ a,CH=﹣3a,BH=﹣3 a。

∴OH=﹣3 a﹣ ,OE=﹣4 a﹣ 。

∴E(﹣4 a﹣ ,0),C(﹣3 a﹣ ,﹣3a)。

设二次函数的解析式为:y=a(x+3 a+ )2﹣3a,

∵E在该抛物线上,∴a(﹣4 a﹣ +3 a+ )2﹣3a=0,

得:a2=1,解之得a1=1,a2=﹣1。

∵a<0,∴a=﹣1。

∴AF=2 ,CF=2,∴AC=4。

∴点C移动到4秒时,等边△CDE的边CE第一次与⊙M相切。

【考点】动点问题,二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,等边三角形的性质,直线与圆相切的性质。

【分析】(1)已知直线AB的解析式,令解析式的x=0,能得到A点坐标;令y=0,能得到B点坐标;在Rt△OAB中,知道OA、OB的长,用正切函数即可得到∠ABO的值。

(2)当C、A重合时,可知点C的坐标,然后结合OC的长以及等边三角形的特性求出OD、OE的长,即可得到D、E的坐标,利用待定系数即可确定a的值。

(3)作出第一次相切时的示意图,已知的条件只有圆的半径,那么连接圆心与三个切点以及点E,首先能判断出四边形CPMN是正方形,那么CP与⊙M的半径相等,只要再求出PE就能进一步求得C点坐标;那么可以从PE=EQ,即Rt△MEP入手,首先∠CED=60°,而∠MEP=∠MEQ,易求得这两个角的度数,通过解直角三角形不难得到PE的长,即可求出PE及点C、E的坐标.然后利用C、E的坐标确定a的值,从而可求出AC的长,由此得解。

7. (2012湖北咸宁12分)如图,在平面直角坐标系中,点C的坐标为(0,4),动点A以每秒1个单位长的速度,从点O出发沿x轴的正方向运动,M是线段AC的中点.将线段AM以点A为中心,沿顺时针方向旋转 ,得到线段AB.过点B作x轴的垂线,垂足为E,过点C作y轴的垂线,交直线BE于点D.运动时间为t秒.

(1)当点B与点D重合时,求t的值;

(2)设△BCD的面积为S,当t为何值时, ?

(3)连接MB,当MB∥OA时,如果抛物线 的顶点在△ABM内部(不包括边),求a的取值范围.

【考点】动点问题,旋转的性质,矩形的性质,直角三角形两锐角的关系,相似三角形的判定和性质,解一元二次方程,二次函数的性质。

【分析】(1)由Rt△CAO∽Rt△ABE得到 ,根据点B与点D重合的条件,代入CA=2AM=2AB,AO=1•t= t,BE(DE)=OC=4,即可求得此时t的值。

(2)分0< <8和 >8两种情况讨论即可。

(3)求出抛物线 的顶点坐标为(5, ),知它的顶点在直线 上移动。由抛物线 的顶点在△ABM内部(不包括边)得1< <2,解之即得a的取值范围。

8. (2012湖北十堰6分)阅读材料:

例:说明代数式 的几何意义,并求它的最小值.

解: ,如图,建立平面直角坐标系,点P(x,0)是x轴上一点,则 可以看成点P与点A(0,1)的距离, 可以看成点P与点B(3,2)的距离,所以原代数式的值可以看成线段PA与PB长度之和,它的最小值就是PA+PB的最小值.

设点A关于x轴的对称点为A′,则PA=PA′,因此,求PA+PB的最小值,只需求PA′+PB的最小值,而点A′、B间的直线段距离最短,所以PA′+PB的最小值为线段A′B的长度.为此,构造直角三角形A′CB,因为A′C=3,CB=3,所以A′B=3 ,即原式的最小值为3 。

根据以上阅读材料,解答下列问题:

(1)代数式 的值可以看成平面直角坐标系中点P(x,0)与点A(1,1)、点B 的距离之和.(填写点B的坐标)

(2)代数式 的最小值为 .

【答案】解:(1)(2,3)。

(2)10。

【考点】坐标与图形性质,轴对称(最短路线问题)。

【分析】(1)∵原式化为 的形式,

∴代数式 的值可以看成平面直角坐标系中点P(x,0)与点A

(1,1)、点B(2,3)的距离之和。

(2)∵原式化为 的形式,

∴所求代数式的值可以看成平面直角坐标系中点P(x,0)与点A(0,7)、点B(6,1)

的距离之和。

如图所示:设点A关于x轴的对称点为A′,则PA=PA′,

∴求PA+PB的最小值,只需求PA′+PB的最小值,而点A′、B

间的直线段距离最短。

∴PA′+PB的最小值为线段A′B的长度。

∵A(0,7),B(6,1),∴A′(0,-7),A′C=6,BC=8。

∴ 。

9. (2012湖北十堰12分)抛物线y=-x2+bx+c经过点A、B、C,已知A(-1,0),C(0,3).

(1)求抛物线的解析式;

(2)如图1,P为线段BC上一点,过点P作y轴平行线,交抛物线于点D,当△BDC的面积最大时,求点P的坐标;

(3)如图2,抛物线顶点为E,EF⊥x轴于F点,M(m,0)是x轴上一动点,N是线段EF上一点,若∠MNC=90°,请指出实数m的变化范围,并说明理由.

【答案】解:(1)∵A(-1,0),C(0,3)在抛物线y=-x2+bx+c上,

∴ ,解得: 。∴抛物线解析式为y=-x2+2x+3。

(2)令-x2+2x+3=0,解得x1= -1,x2=3。∴B(3,0)。

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。

设P(a,3-a),则D(a,-a2+2a+3),

∴PD=(-a2+2a+3)-(3-a)=-a2+3a。

∴当 时,△BDC的面积最大,此时P( , )。

(3)由(1),y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴E(1,4)。

∴OF=1,EF=4,OC=3。

过C作CH⊥EF于H点,则CH=EH=1。

当M在EF左侧时,

∵∠MNC=90°,则△MNF∽△NCH。∴ 。

设FN=n,则NH=3-n,

∴ ,即n2-3n-m+1=0,

∵关于n的方程有解,△=(-3)2-4(-m+1)≥0,

得m≥ ,

当M在EF右侧时,

Rt△CHE中,CH=EH=1,∠CEH=45°,即∠CEF=45°。

作EM⊥CE交x轴于点M,则∠FEM=45°。

∵FM=EF=4,∴OM=5。即N为点E时,OM=5。∴m≤5。

综上所述,m的变化范围为: ≤m≤5。

【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,相似三角形的判定和性质,一元二次方程根的判别式,直角三角形的性质。

【分析】(1)由y=-x2+bx+c经过点A(-1,0),C(0,3),利用待定系数法即可求得此抛物线的

解析式。

(2)令-x2+2x+3=0,求得点B的坐标,然后设直线BC的解析式为y=kx+b′,由待定系数法即

可求得直线BC的解析式。再设P(a,3-a),即可得D(a,-a2+2a+3),即可求得PD的长,由S△BDC=S△PDC+S△PDB,即可得S△BDC ,利用二次函数的性质,即可求得当△BDC的面积最大时,求点P的坐标。

(3)过C作CH⊥EF于H点,则CH=EH=1,然后分别从点M在EF左侧与M在EF右侧时去分

析求解即可求得答案。

10. (2012湖北鄂州12分)已知:如图一,抛物线 与x轴正半轴交于A、B两点,与y

轴交于点C,直线 经过A、C两点,且AB=2.

(1)求抛物线的解析式;

(2)若直线DE平行于x轴并从C点开始以每秒1个单位的速度沿y轴正方向平移,且分别交y轴、线

段BC于点E、D,同时动点P从点B出发,沿BO方向以每秒2个单位速度运动,(如图2);当点P

运动到原点O时,直线DE与点P都停止运动,连DP,若点P运动时间为t秒 ;设 ,当

t 为何值时,s有最小值,并求出最小值。

(3)在(2)的条件下,是否存在t的值,使以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似;若存在,求t

的值;若不存在,请说明理由。

【答案】解:(1)在 中,由x=0得y=-2,∴C(0,-2)。

由 y=0得 x=2,∴A(2,0)。

∵AB=2,∴B(4,0)。

∴可设抛物线的解析式为 ,代入点C(0,-2)得 。

∴抛物线的解析式为 。

(2)由题意:CE=t,PB=2t,OP=4-2t。

∵ED∥BA,∴△CED∽△COB。 ∴ ,即 。∴ED=2t。

∴ 。

∴当t=1时, 有最大值1。

∴当t=1时, 的值最小,最小值是1。

(3)存在。设BC所在直线的解析式为y=kx+b,由B(4,0),C(0,-2)得

,解得 ,∴C所在直线的解析式为 。

由题意可得:D点的纵坐标为t-2,则D点的横坐标为2t。

∴ 。

又 。

∵∠PBD=∠ABC,∴以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似有两种情况:

当 时,即 ,解得 ;

当 时,即 ,解得 。

综上所述,当 或 时,以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似。

【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的最值,相似三角形的判定和性质,勾股定理。

【分析】(1)求出C、A、B的坐标,设抛物线的解析式为y=a(x-2)(x-4),代入点C的坐标求出a即可。

(2)由题意:CE=t,PB=2t,OP=4-2t,由ED∥BA得出△CED∽△COB ,从而 ,求出ED=2CE=2t,根据 ,根据二次函数的最值求出即可。

(3)以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似有两种情况: 和 代入求出即可。 

标签:数学试卷

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