压轴题1、已知,在平行四边形O ABC 中,O A=5,AB =4,∠OCA=90°,动点P 从O 点出发沿射线OA 方向以每秒2个单位的速度移动,同时动点Q从A 点出发沿射线AB 方向以每秒1个单位的速度移动.设移动的时间为t秒. (1)求直线AC 的解析式;(2)试求出当t 为何值时,△O AC 与△PAQ 相似; (3)若⊙P 的半径为58,⊙Q 的半径为23;当⊙P 与对角线AC 相切时,判断⊙Q 与直线AC 、B C的位置关系,并求出Q 点坐标。
解:(1)42033y x =-+ (2)①当0≤t≤2.5时,P在O A上,若∠OAQ =90°时, 故此时△OA C与△PAQ 不可能相似.当t>2.5时,①若∠APQ=90°,则△A PQ ∽△OCA ,∵t>2.5,∴符合条件.②若∠A QP=90°,则△APQ ∽△∠OA C,∵t>2.5,∴符合条件.综上可知,当时,△O AC 与△APQ 相似.(3)⊙Q 与直线AC、B C均相切,Q 点坐标为(109,531)。
2、如图,以矩形OABC 的顶点O 为原点,OA 所在的直线为x轴,OC 所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系.已知OA =3,OC =2,点E 是AB 的中点,在OA 上取一点D ,将△BD A沿BD 翻折,使点A 落在BC 边上的点F 处. (1)直接写出点E 、F 的坐标;(2)设顶点为F 的抛物线交y 轴正半轴...于点P ,且以点E 、F 、P 为顶点的三角形是等腰三角形,求该抛物线的解析式;(3)在x 轴、y轴上是否分别存在点M 、N ,使得四边形MNF E的周长最小?如果存在,求出周长的最小值;如果不存在,请说明理由.解:(1)(31)E ,;(12)F ,.(2)在Rt EBF △中,90B ∠=,2222125EF EB BF ∴=+=+=.设点P 的坐标为(0)n ,,其中0n >,顶点(12)F ,, ∴设抛物线解析式为2(1)2(0)y a x a =-+≠.①如图①,当EF PF =时,22EF PF =,221(2)5n ∴+-=.解得10n =(舍去);24n =.(04)P ∴,.24(01)2a ∴=-+.解得2a =. ∴抛物线的解析式为22(1)2y x =-+(第2题)②如图②,当EP FP =时,22EP FP =,22(2)1(1)9n n ∴-+=-+. 解得52n =-(舍去).③当EF EP =时,53EP =<,这种情况不存在. 综上所述,符合条件的抛物线解析式是22(1)2y x =-+. (3)存在点M N ,,使得四边形MNFE 的周长最小. 如图③,作点E 关于x 轴的对称点E ',作点F 关于y 轴的对称点F ',连接E F '',分别与x 轴、y 轴交于点M N ,,则点M N ,就是所求点.(31)E '∴-,,(12)F NF NF ME ME '''-==,,,.43BF BE ''∴==,.FN NM ME F N NM ME F E ''''∴++=++=22345=+=.又5EF =,∴55FN NM ME EF +++=+,此时四边形MNFE 的周长最小值是553、如图,在边长为2的等边△ABC中,AD⊥BC,点P为边AB 上一个动点,过P点作PF//A C交线段BD于点F,作PG⊥AB交AD于点E,交线段CD于点G,设BP=x.(1)①试判断BG与2BP的大小关系,并说明理由;②用x的代数式表示线段DG的长,并写出自变量x的取值范围;(2)记△DEF的面积为S,求S与x之间的函数关系式,并求出S的最大值;(3)以P、E、F为顶点的三角形与△EDG是否可能相似?如果能相似,请求出BP的长,如果不能,请说明理由。
解:(1)①在等边三角形ABC中,∠B=60°,∵PG⊥AB,∴∠BGP=30°,∴BG=2BP.②∵PF//AC,∴△PBF为等边三角形,∴BF=PF=PB=x.又∵BG=2x,BD=1,∴DG=2x-1,∴0<2x-1≤1,∴11 2x.(2)S=12DE×DF=)()12112x x--=2326x x-+-当34x=时,48maxS=.(3)①如图1,若∠PFE=Rt∠,则两三角形相似, 此时可得DF=DG即121x x解得:23 x.CB第3题CB②如图2,若∠P EF=Rt∠,则两三角形相似, 此时可得DF=12E F=14B P, 即114xx .解得:45x.4、如图,二次函数c bx x y ++-=241的图像经过点()()4,4,0,4--B A , 且与y 轴交于点C .(1)试求此二次函数的解析式;(2)试证明:CAO BAO ∠=∠(其中O 是原点);(3)若P 是线段AB 上的一个动点(不与A 、B 重合),过P 作y 轴的平行线,分别交此二次函数图像及x 轴于Q 、H 两点,试问:是否存在这样的点P ,使QH PH 2=?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
解:(1)∵点()0,4A 与()4,4--B 在二次函数图像上,∴⎩⎨⎧+--=-++-=c b c b 444440,解得⎪⎩⎪⎨⎧==221c b ,∴二次函数解析式为221412++-=x x y . (2)过B 作x BD ⊥轴于点D ,由(1)得()2,0C ,则在AOC Rt ∆中,2142tan ===∠AO CO CAO ,又在ABD Rt ∆中,2184tan ===∠AD BD BAD , ∵BAD CAO ∠=∠tan tan ,∴BAO CAO ∠=∠.(3)由()0,4A 与()4,4--B ,可得直线AB 的解析式为221-=x y ,设()44,221,x x x P -⎪⎭⎫ ⎝⎛-,则⎪⎭⎫ ⎝⎛++-22141,2x x x Q , ∴22141,2122212++-=-=-=x x QH x x PH .∴2214122122++-=-x x x . 当4212122++-=-x x x ,解得 4,121=-=x x (舍去),∴⎪⎭⎫ ⎝⎛--25,1P .当4212122--=-x x x ,解得 4,321=-=x x (舍去),∴⎪⎭⎫ ⎝⎛--27,3P .综上所述,存在满足条件的点,它们是⎪⎭⎫ ⎝⎛--25,1与⎪⎭⎫ ⎝⎛--27,3.图1C Q → B5、如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,BC =8厘米,点D 在AC 上,CD =3厘米.点P 、Q 分别由A 、C两点同时出发,点P沿A C方向向点C 匀速移动,速度为每秒k 厘米,行完AC 全程用时8秒;点Q 沿CB 方向向点B匀速移动,速度为每秒1厘米.设运动的时间为x秒()80<x<,△DCQ 的面积为y1平方厘米,△PC Q的面积为y 2平方厘米. (1)求y1与x 的函数关系,并在图2中画出y1的图象;(2)如图2,y 2的图象是抛物线的一部分,其顶点坐标是(4,12),求点P 的速度及AC 的长; (3)在图2中,点G是x 轴正半轴上一点(0<O G<6=,过G 作EF 垂直于x 轴,分别交y1、y 2于点E 、F .①说出线段EF 的长在图1中所表示的实际意义; ②当0<x <6时,求线段EF 长的最大值.解:(1)∵CD CQ S DCQ ⋅⋅=∆21,CD =3,CQ=x ,∴x y 231=.图象如图所示.(2)方法一:CP CQ S PCQ ⋅⋅=∆21,CP=8k-xk ,CQ =x, ∴()kx kx x kx k y 42182122+-=⋅-⨯=.∵抛物线顶点坐标是(4,12),∴12444212=⋅+⋅-k k .解得23=k .则点P的速度每秒23厘米,AC =12厘米.方法二:观察图象知,当x=4时,△PC Q面积为12. 此时PC =A C-AP=8k-4k=4k,CQ =4.∴由CP CQ S PCQ ⋅⋅=∆21,得12244=⨯k . 解得23=k .则点P 的速度每秒23厘米,AC =12厘米. 方法三:设y 2的图象所在抛物线的解析式是c bx ax y ++=2.C ∵图象过(0,0),(4,12),(8,0),∴⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=.0864124160c b a c b a c ,, 解得 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-=.0643c b a ,,∴x x y 64322+-=. ①∵CP CQ S PCQ ⋅⋅=∆21,CP =8k-xk,CQ =x ,∴kx kx y 42122+-=. ②比较①②得23=k .则点P 的速度每秒23厘米,AC =12厘米.(3)①观察图象,知线段的长EF =y 2-y 1,表示△PCQ 与△DCQ 的面积差(或△PDQ 面积).②由⑵得 x x y 64322+-=.(方法二,x x x x y 643232382122+-=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=)∵EF=y 2-y 1,∴E F=x x x x x 29432364322+-=-+-, ∵二次项系数小于0,∴在60<x<范围,当3=x 时,427=EF 最大. 6、如图,在ABC ∆中,6,5===BC AC AB ,D 、E 分别是边AB 、AC上的两个动点(D 不与A 、B 重合),且保持BC DE ∥,以DE 为边,在点A 的异侧作正方形DEFG .(1)试求ABC ∆的面积;(2)当边FG 与BC 重合时,求正方形DEFG 的边长; (3)设x AD =,ABC ∆与正方形DEFG 重叠部分的面积为y ,试求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(4)当BDG ∆是等腰三角形时,请直接写出AD 的长。
解:(1)过A 作BC AH ⊥于H ,∵6,5===BC AC AB ,∴321==BC BH .则在ABHRt∆中,422=-=BHABAH,∴1221=•=∆BCAHSABC.(2)令此时正方形的边长为a,则446aa-=,解得512=a.(3)当20≤x时,22253656xxy=⎪⎭⎫⎝⎛=.当52x时,()2252452455456xxxxy-=-⋅=.(4)720,1125,73125=AD.7、如图已知点A (-2,4) 和点B (1,0)都在抛物线22y mx mx n=++上.(1)求m、n;(2)向右平移上述抛物线,记平移后点A的对应点为A′,点B的对应点为B′,若四边形A A′B′B为菱形,求平移后抛物线的表达式;(3)记平移后抛物线的对称轴与直线AB′的交点为点C,试在x轴上找点D,使得以点B′、C、D为顶点的三角形与ABC△相似.解:(1)根据题意,得:⎩⎨⎧=++=+-2444nmmnmm解得⎪⎩⎪⎨⎧=-=434nm(2)四边形AA′B′B为菱形,则A A′=B′B=AB=5∵438342+--=xxy=()3164342+--x∴向右平移5个单位的抛物线解析式为()3164342,+--=xyBAO 11-1-1xyA′B′(3)设D (x ,0)根据题意,得:AB=5,5',10,53===C B BC AC∵∠A =∠B B ′Aⅰ) △ABC ∽△B ′C D时,∠A BC=∠B ′CD ,∴B D=6-x,由 得x -=65355 解得x =3, ∴D(3,0) ⅱ)△ABC ∽△B ′DC 时,CB ACD B AB ''= ∴55365=-x 解得313=x ∴0,313(D8、如 图,已知直角梯形AB CD 中,AD ∥BC,A B ⊥BC ,AD=2,AB =8,C D=10.(1)求梯形AB CD的面积S ;(2)动点P 从点B出发,以1c m/s 的速度、沿B→A→D→C 方向,向点C 运动;动点Q从点C出发,以1cm/s 的速度、沿C→D→A 方向,向点A 运动,过点Q 作QE ⊥BC 于点E.若P 、Q 两点同时出发,当其中一点到达目的地时整个运动随之结束,设运动时间为t秒.问:①当点P 在B→A 上运动时,是否存在这样的t,使得直线P Q将梯形A BC D的周长平分?若存在,请求出t 的值,并判断此时PQ 是否平分梯形ABCD的面积;若不存在,请说明理由;②在运动过程中,是否存在这样的t,使得以P 、D 、Q为顶点的三角形恰好是以DQ 为一腰的等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的t 的值;若不存在,请说明理由.解D B ACC B AB ''=E C B CB EC B (备用图)1D DH BC H ABHD DH AB 8BH AD 2⊥∴====()过作于点显然四边形是矩形; 在Rt △DCH中,6=ABCD 11S AD BC AB 28822∴=+=+⨯()()40=(2)①周长平分。