中考数学压轴专题:动点问题-解析版

2025-04-28

1..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90?,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,S?25? 4(3)连接MB,当MB∥OA时,如果抛物线y?ax2?10ax的顶点在△ABM内部(不包括边),求a的取值范围.

2.如图,⊙C的内接△AOB中,AB=AO=4,tan∠AOB=点(-2,6)

(1)求抛物线的函数解析式.

(2)直线m与⊙C相切于点A交y轴于点D,动点P在线段OB上,从点O出发向点B运动;同时动点Q在线段DA上,从点D出发向点A运动,点P的速度为每秒1个单位长,点Q的速度为每秒2个单位长,当PQ⊥AD时,求运动时间t的值

(3)点R在抛物线位于x轴下方部分的图象上,当△ROB面积最大时,求点R的坐标.

3,抛物线y?ax2?bx经过点A(4,0)与4

3.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<t≤3)时,△AOE与△ABE重叠部分的面积为s,求s与t之间的函数关系式,并指出t的取值范围.

13

4.已知,如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(-2,0),点B坐标为 (0,2 ),点E为线段AB上的动点(点E不与点A,B重合),以E为顶点作∠OET=45°,射线ET交线段OB于点F,C为y轴正半轴上一点,且OC=AB,抛物线y=?2x2+mx+n的图象经过A,C两点.

(1) 求此抛物线的函数表达式; (2) 求证:∠BEF=∠AOE;

(3) 当△EOF为等腰三角形时,求此时点E的坐标;

(4) 在(3)的条件下,当直线EF交x轴于点D,P为(1) 中抛物线上一动点,直线PE交x轴于点G,在直线EF上方的抛物线上是否存在一点P,使得△EPF的面积是△EDG面积的(22?1) 倍.若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由. ..

温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便作答.

5.如图,直线AB交x轴于点B(4,0),交y轴于点A(0,4),直线DM⊥x轴正半轴于点M,交线段AB于点C,DM=6,连接DA,∠DAC=90°. (1)直接写出直线AB的解析式; (2)求点D的坐标;

(3)若点P是线段MB上的动点,过点P作x轴的垂线,交AB于点F,交过O、D、B三点的抛物线于点E,连接CE.是否存在点P,使△BPF与△FCE相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

6.(10分)(2015?常州)如图,一次函数y=﹣x+4的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,过点A作x轴的垂线l,点P为直线l上的动点,点Q为直线AB与△OAP外接圆的交点,点P、Q与点A都不重合. (1)写出点A的坐标;

(2)当点P在直线l上运动时,是否存在点P使得△OQB与△APQ全等?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.

(3)若点M在直线l上,且∠POM=90°,记△OAP外接圆和△OAM外接圆的面积分别是S1、S2,求

的值.

7.(10分)(2015?常州)如图,反比例函数y=的图象与一次函数y=x的图象交于点A、B,点B的横坐标是4.点P是第一象限内反比例函数图象上的动点,且在直线AB的上方. (1)若点P的坐标是(1,4),直接写出k的值和△PAB的面积;

(2)设直线PA、PB与x轴分别交于点M、N,求证:△PMN是等腰三角形; (3)设点Q是反比例函数图象上位于P、B之间的动点(与点P、B不重合),连接AQ、BQ,比较∠PAQ与∠PBQ的大小,并说明理由.

1.【答案】解:(1)∵?CAO??BAE?90?,∴?CAO??ABE。∴Rt△CAO∽Rt△ABE。

CAAO2ABt,即??,解得t?8。

ABBEAB41 (2)由Rt△CAO∽Rt△ABE可知:BE?t,AE?2。

211t25当0<t<8时,S?CD?BD?(2?t)(4?)?,解得t1?t2?3。

222411t25当t>8时,S?CD?BD?(2?t)(?4)?,

2224∴

解得t1?3?52,t2?3?52(为负数,舍去)。 当t?3或3?52时,S?25。 412(3)过M作MN⊥x轴于N,则MN?CO?2。

当MB∥OA时,BE=MN=2,OA=2BE=4。 ∵y?ax2?10ax=a?x?5??25a,

∴抛物线y?ax2?10ax的顶点坐标为(5,?25a)。 ∴它的顶点在直线x?5上移动。

∵直线x?5交MB于点(5,2),交AB于点(5,1), ∴1<?25a<2。∴?221<a<?。 2525【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

CAAO,根据点B与点D重合的条件,代入?ABBECA=2AM=2AB,AO=1·t= t,BE(DE)=OC=4,即可求得此时t的值。

(2)分0<t<8和t>8两种情况讨论即可。

(3)求出抛物线y?ax2?10ax的顶点坐标为(5,?25a),知它的顶点在直线x?5上移动。由抛物线y?ax2?10ax的顶点在△ABM内部(不包括边)得1<?25a<2,解之即得a的取值范围。

2. 【答案】解:(1)把点A(4,0)与点(-2,6)代入抛物线y?ax2?bx,得:

1??16a?4b?0?a? ?,解得,?2。

4a?2b?6???b??2∴抛物线的函数解析式为:y?12x?2x。 2 (2)连接AC交OB于E,过点O作OF⊥AD于点F。

∵直线m切⊙C于A ,∴AC⊥m。

?B?AO? 。∴AC⊥OB。 ∵ 弦AB=AO, ∴ A∴m∥OB。∴∠OAD=∠AOB。

333,∴tan∠OAD=,sin∠OAD=。 44533∴OD=OA·tan∠OAD=4×=3,OF=OA·sin∠OAD=4×=2.4。

45∵OA=4,tan∠AOB=

t秒时,OP=t,DQ=2t,若PQ⊥AD, 则FQ=OP=t,DF=DQ-FQ=t。 ∴在 △ODF中,t=DF=OD2?OF2?32?2.42?1.8(秒)。 ∴当PQ⊥AD时,运动时间t的值为 1.8秒。

(3)点R在抛物线位于x轴下方部分的图象上,当△ROB面积最大时,点R到OB的距离最大。此时,过点R平行于直线OB的直线与抛物线只有一个交点。

33,∴直线OB为y?x。 443 设过点R平行于直线OB的直线l:y?x+r,

43131x+r?x2?2x,整理得 联立y?x+r和y?x2?2x得

4242 ∵tan∠AOB=

2x2?11x?4r?0。

121。 3212112111?0,解得x?。 将r??代入2x2?11x?4r?0得2x2?11x+328411312155 将x?代入y?x?得y??。

4432321155 ?) ∴R(,。 432 ∵直线l与抛物线只有一个交点,∴△=121+32r?0,解得r??【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,解二元一次方程组,直线与圆相切的性质,弦和弧的关系,垂径定理,平行的判定和性质,锐角三角函数定义,勾股定理,一元二次方程根的判别式。

【分析】(1)将点A(4,0)与点(-2,6)代入抛物线y=ax+bx,得方程组,解之即可得出解析式。

(2)先得到∠OAD=∠AOB ,作OF⊥AD于F,再求出OF的长,t秒时,OP=t,DQ=2t,

若PQ⊥AD 则FQ=OP=t,DF=DQ-FQ=t。在△ODF中,应用勾股定理即可求得结论。

(3)点R在抛物线位于x轴下方部分的图象上,当△ROB面积最大时,点R到OB

的距离最大。此时,过点R平行于直线OB的直线与抛物线只有一个交点。求出直线OB的解析式,设过点R平行于直线OB的直线l:y?2

331x+r,联立y?x+r和y?x2?2x,根据442一元二次方程根的判别式求出r,即可求得点R的坐标。

3. 【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=﹣x+2x+3。 又∵y=-x+2x+3=-(x-1)+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°,AE= OA2+OE2 =32。 在Rt△EMB中,EM=OM﹣OE=1=BM,

∴∠MEB=∠MBE=45°,BE= EM2+BM2 =2。 ∴∠BEA=180°﹣∠1﹣∠MEB=90°。 ∴AB是△ABE外接圆的直径。 在Rt△ABE中,tan ?BAE=2

2

2

BE1==tan? CBE,∴∠BAE=∠CBE。 AE3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.

13?3k+b=0将A(3,0),B(1,4)代入,得?,解

?k+b=4?k=?2得?。

b=6?∴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=

33,∴F(,3)。 22情况一:如图2,当0<t≤

3时,设△AOE平移到△DNM的位置,MD2交AB于点H,MN交AE于点G。

则ON=AD=t,过点H作LK⊥x轴于点K,交EF于点L.

由△AHD∽△FHM,得

tHKADHK,即,解得HK=2t。 ==33?HKFMHL?t2∴S阴?S?MND?S?GNA?S?HAD

111322×3×3﹣(3﹣t)﹣t?2t=﹣t+3t。 22221情况二:如图3,当<t≤3时,设△AOE平移到△PQR的位置,PQ交

2=

AB于点I,交AE于点V。

由△IQA∽△IPF,得

3?tIQAQIQ.即, ==33?IQFPIPt?2解得IQ=2(3﹣t)。

∴S阴?S?IQA?S?VQA

=

2

1121×(3﹣t)×2(3﹣t)﹣(3﹣t)=(3﹣t)

222=

129t﹣3t+。 223?32? t+3t(0

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=1310,10310。 10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=1310。 1010=10,OP2=DP2﹣10而DE=12+32=10,则DP2=DE÷sin∠DP2E=10÷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=310。 103101011=,则EP3=DE÷cos∠DEP3=10÷OP3=EP3﹣OE=。即P3(0,﹣)。 10333综上所述,得:P1(0,0),P2(9,0),P3(0,﹣)。

13 (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。

4. 【答案】解:(1)∵A (-2, 0), B (0, 2),∴OA=OB=2 。

不成立。

∴AB2=OA2+OB2=22+22=8。∴AB=22。 ∵OC=AB,∴OC=22, 即C (0, 22)。 ∵抛物线y=-2x2+mx+n的图象经过A、C两点,得

????42?2m?n?0,解得:??m??2。 ???n?22??n?22∴抛物线的表达式为y=-2x2-2x+22。

2)证明:∵OA=OB,∠AOB=90° ,∴∠BAO=∠ABO=45°。 又

∵∠BEO=∠BAO+∠AOE=45°+∠AOE

∠BEO=∠OEF+∠BEF=45°+∠BEF ,∴∠BEF=∠AOE。 3)当△EOF为等腰三角形时,分三种情况讨论

①当OE=OF时, ∠OFE=∠OEF=45°,

在△EOF中, ∠EOF=180°-∠OEF-∠OFE=180°-45°-45°=90°。 又∵∠AOB=90°,则此时点E与点A重合, 不符合题意, 此种情况

②如图①, 当FE=FO时,∠EOF=∠OEF=45°。

在△EOF中,∠EFO=180°-∠OEF-∠EOF=180°-45°-45°=90°, ∴∠AOF+∠EFO=90°+90°=180°。∴EF∥AO。 ∴ ∠BEF=∠BAO=45° 。

又∵ 由 (2) 可知 ,∠ABO=45°,∴∠BEF=∠ABO。 ∴BF=EF。∴EF=BF=OF=

12OB=12×2=1 。∴ E(-1, 1)。 ③如图②, 当EO=EF时, 过点E作EH⊥y轴于点H , 在△AOE和△BEF中,

((

∵∠EAO=∠FBE, EO=EF, ∠AOE=∠BEF, ∴△AOE≌△BEF(AAS)。∴BE=AO=2。 ∵EH⊥OB ,∴∠EHB=90°。∴∠AOB=∠EHB。 ∴EH∥AO。 ∴∠BEH=∠BAO=45°。 在

∴EH=BH=BEcos45°=2×Rt△BEH

∵∠BEH=∠ABO=45°

2=2。 2∴OH=OB-BH=2-22。∴ E(-2, 2-2)。

综上所述, 当△EOF为等腰三角形时,点E坐标为E(-1, 1)或E(-

2, 2-2)。

(4) P(0, 22)或P (-1, 22)。

【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,勾股定理,等腰直角三角形的性质,平行的判定和性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。 【分析】(1)应用勾股定理求出点C的坐标,根据点在曲线上,点的坐标满足方程的关系,用待定系数法求出抛物线的函数表达式。

(2)应用等腰直角三角形等边对等角的性质可证。 (3)分OE=OF,FE=FO,EO=EF三种情况讨论即可。

(4)假设存在这样的点P。当直线EF与x轴有交点时,由(3)知,此时E(-2,

2-2)。

如图④所示,过点E作EH⊥y轴于点H,则OH=FH=2-2。 由OE=EF,易知点E为Rt△DOF斜边上的中点,即DE=EF。 过点F作FN∥x轴,交PG于点N。 易证△EDG≌△EFN,因此S△EFN=S△EDG。

依题意,可得S△EPF=(22?1)S△EDG=(22?1)S△EFN, ∴PE:NE=22?1。

过点P作PM⊥x轴于点M,分别交FN、EH于点S、T,则ST=TM=2-2。 ∵FN∥EH,∴PT:ST=PE:NE=22?1。

∴PT=(22?1)ST=(22?1)(2-2)=32-2。 ∴PM=PT+TM=22,即点P的纵坐标为22。 ∴22=-2x2-2x+22,解得x1=0,x2=-1。 ∴P点坐标为(0, 22)或(-1, 22)。

综上所述,在直线EF上方的抛物线上存在点P,使得△EPF的面积是△EDG

面积的(22?1)倍,点P的坐标为(0, 22)或(-1, 22)。

5. 【答案】解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,将A(0,4),B(4,0)两点坐标代入,得

?4k+b=0?k=?1,解得。 ??b=4b=4??∴直线AB的解析式为y=﹣x+4。 (2)过D点作DG⊥y轴,垂足为G,

∵OA=OB=4,∴△OAB为等腰直角三角形。 又∵AD⊥AB,∴∠DAG=90°﹣∠OAB=45°。 ∴△ADG为等腰直角三角形。

∴DG=AG=OG﹣OA=DM﹣OA=5﹣4=2。 ∴D(2,6)。 (3)存在。

由抛物线过O(0,0),B(4,0)两点,设抛物线解析式为y=ax(x﹣4), 将D(2,6)代入,得a=?。∴抛物线解析式为y=?x(x﹣4)。 由(2)可知,∠B=45°,则∠CFE=∠BFP=45°,C(2,2)。 设P(x,0),则MP=x﹣2,PB=4﹣x,

①当∠ECF=∠BPF=90°时(如图1),△BPF与△FCE相似,

过C点作CH⊥EF,此时,△CHE、△CHF、△PBF为等腰直角三角形。

则PE=PF+FH+EH=PB+2MP=4﹣x+2(x﹣2)=x, 将E(x,x)代入抛物线y=?x(x﹣4)中,

3232323210∴P(,0)。

3得x=?x(x﹣4),解得x=0或

10, 3②当∠CEF=∠BPF=90°时(如图2),此时,△CEF、△BPF

为等腰直角三角形。

则PE=MC=2,

326?266+263得2=?x(x﹣4),解得x=或。

3326+26∴P(,0)。

36+2610综上所述,点P的坐标为(,0)或(,0)。

33将E(x,2)代入抛物线y=?x(x﹣4)中,

【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,等腰直角三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质。

【分析】(1)根据A(0,4),B(4,0)两点坐标,可求直线AB的解析式。

(2)作DG⊥y轴,垂足为G,由已知得OA=OB=4,△OAB为等腰直角三角形,而AD⊥AB,利用互余关系可知,△ADG为等腰直角三角形,则DG=AG=OG﹣OA=DM﹣OA=5﹣4=2,可求D点坐标。

(3)存在。已知O(0,0),B(4,0),设抛物线的交点式,将D点坐标代入求抛

物线解析式,由于对顶角∠CFE=∠BFP=45°,故当△BPF与△FCE相似时,分为:∠ECF=∠BPF=90°,∠CEF=∠BPF=90°两种情况,根据等腰直角三角形的性质求P点坐标。

6.考点: 圆的综合题.

解答: 解(1)令y=0,得:﹣x+4=0,解得x=4, 所以点A的坐标为(4,0); (2)存在.

理由:如图下图所示:

将x=0代入y=﹣x+4得:y=4, ∴OB=4,

由(1)可知OA=4,

在Rt△BOA中,由勾股定理得:AB=∵△BOQ≌△AQP. ∴QA=OB=4,BQ=PA. ∵BQ=AB﹣AQ=4﹣4, ∴PA=4﹣4.

∴点P的坐标为(4,4﹣4). (3)如下图所示:

=4

∵OP⊥OM, ∴∠1+∠3=90°. 又∵∠2+∠1=90°, ∴∠2=∠3.

又∵∠OAP=∠OAM=90°, ∴△OAM∽△PAO. ∴

设AP=m,则:∴AM=

在Rt△OAP中,PO=,

∴S1=

=

=

=

在Rt△OAM中,OM=

∴S2=

==,

∴=+=1+=.

点评: 本题主要考查的是全等三角形的性质,相似三角形的性质和判定以及勾股定理和一次函数的综合应用,根据题意画出图形,利用全等三角形和相似三角形的性质和判定求得AM和PA的长度是解题的关键.

7.考点: 反比例函数综合题;待定系数法求一次函数解析式;反比例函数与一次函数的交点问题;三角形的外角性质;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定与性质. 解答: 解:(1)k=4,S△PAB=15.

提示:过点A作AR⊥y轴于R,过点P作PS⊥y轴于S,连接PO, 设AP与y轴交于点C,如图1,

把x=4代入y=x,得到点B的坐标为(4,1), 把点B(4,1)代入y=,得k=4.

解方程组,得到点A的坐标为(﹣4,﹣1),

则点A与点B关于原点对称, ∴OA=OB,

∴S△AOP=S△BOP, ∴S△PAB=2S△AOP.

设直线AP的解析式为y=mx+n, 把点A(﹣4,﹣1)、P(1,4)代入y=mx+n, 求得直线AP的解析式为y=x+3, 则点C的坐标(0,3),OC=3, ∴S△AOP=S△AOC+S△POC =OC?AR+OC?PS =×3×4+×3×1=

∴S△PAB=2S△AOP=15;

(2)过点P作PH⊥x轴于H,如图2. 设直线PB的解析式为y=ax+b, 把点P(1,4)、B(4,1)代入y=ax+b,得

解得:

∴直线PB的解析式为y=﹣x+5.

当y=0时,﹣x+5=0, ∴x=5,点N(5,0). 同理可得M(﹣3,0),

∴MH=1﹣(﹣3)=4,NH=5﹣1=4, ∴MH=NH,

∴PH垂直平分MN, ∴PM=PN,

∴△PMN是等腰三角形;

(3)∠PAQ=∠PBQ. 理由如下:

过点Q作QT⊥x轴于T,设AQ交x轴于D,QB的延长线交x轴于E,如图3. 可设点Q为(c,),直线AQ的解析式为y=px+q,则有

解得:,

∴直线AQ的解析式为y=x+﹣1. 当y=0时,x+﹣1=0,

解得:x=c﹣4, ∴D(c﹣4,0). 同理可得E(c+4,0),

∴DT=c﹣(c﹣4)=4,ET=c+4﹣c=4, ∴DT=ET,

∴QT垂直平分DE, ∴QD=QE,

∴∠QDE=∠QED. ∵∠MDA=∠QDE, ∴∠MDA=∠QED.

∵PM=PN,∴∠PMN=∠PNM.

∵∠PAQ=∠PMN﹣∠MDA,∠PBQ=∠NBE=∠PNM﹣∠QED, ∴∠PAQ=∠PBQ.


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