最新初三九年级数学上册数学压轴题(提升篇)(Word版含解析)一、压轴题1.阅读理解:如图,在纸面上画出了直线l与⊙O,直线l与⊙O相离,P为直线l上一动点,过点P作⊙O的切线PM,切点为M,连接OM、OP,当△OPM的面积最小时,称△OPM为直线l与⊙O的“最美三角形”.解决问题:(1)如图1,⊙A的半径为1,A(0,2) ,分别过x轴上B、O、C三点作⊙A的切线BM、OP、CQ,切点分别是M、P、Q,下列三角形中,是x轴与⊙A的“最美三角形”的是.(填序号)①ABM;②AOP;③ACQ(2)如图2,⊙A的半径为1,A(0,2),直线y=kx(k≠0)与⊙A的“最美三角形”的面积为12,求k的值.(3)点B在x轴上,以B为圆心,3为半径画⊙B,若直线y=3x+3与⊙B的“最美三角形”的面积小于3,请直接写出圆心B的横坐标B x的取值范围.2.如图,在矩形ABCD中,AB=20cm,BC=4cm,点p从A开始折线A——B——C——D以4cm/秒的速度移动,点Q从C开始沿CD边以1cm/秒的速度移动,如果点P、Q分别从A、C同时出发,当其中一点到达D时,另一点也随之停止运动,设运动的时间t(秒)(1)t 为何值时,四边形APQD 为矩形.(2)如图(2),如果⊙P 和⊙Q 的半径都是2cm ,那么t 为何值时,⊙P 和⊙Q 外切? 3.如图1,Rt △ABC 两直角边的边长为AC =3,BC =4.(1)如图2,⊙O 与Rt △ABC 的边AB 相切于点X ,与边BC 相切于点Y .请你在图2中作出并标明⊙O 的圆心(用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法和证明)(2)P 是这个Rt △ABC 上和其内部的动点,以P 为圆心的⊙P 与Rt △ABC 的两条边相切.设⊙P 的面积为S ,你认为能否确定S 的最大值?若能,请你求出S 的最大值;若不能,请你说明不能确定S 的最大值的理由.4.研究发现:当四边形的对角线互相垂直时,该四边形的面积等于对角线乘积的一半,如图1,已知四边形ABCD 内接于O ,对角线AC BD =,且AC BD ⊥.(1)求证:AB CD =;(2)若O 的半径为8,弧BD 的度数为120︒,求四边形ABCD 的面积;(3)如图2,作OM BC ⊥于M ,请猜测OM 与AD 的数量关系,并证明你的结论.5.问题发现:(1)如图①,正方形ABCD 的边长为4,对角线AC 、BD 相交于点O ,E 是AB 上点(点E不与A、B重合),将射线OE绕点O逆时针旋转90°,所得射线与BC交于点F,则四边形OEBF的面积为.问题探究:(2)如图②,线段BQ=10,C为BQ上点,在BQ上方作四边形ABCD,使∠ABC=∠ADC =90°,且AD=CD,连接DQ,求DQ的最小值;问题解决:(3)“绿水青山就是金山银山”,某市在生态治理活动中新建了一处南山植物园,图③为南山植物园花卉展示区的部分平面示意图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AD=CD,AC=600米.其中AB、BD、BC为观赏小路,设计人员考虑到为分散人流和便观赏,提出三条小路的长度和要取得最大,试求AB+BD+BC的最大值.6.翻转类的计算问题在全国各地的中考试卷中出现的频率很大,因此初三(5)班聪慧的小菲同学结合2011年苏州市数学中考卷的倒数第二题对这类问题进行了专门的研究。
你能和小菲一起解决下列各问题吗?(以下各问只要求写出必要的计算过程和简洁的文字说明即可。
)(1)如图①,小菲同学把一个边长为1的正三角形纸片(即△OAB)放在直线l1上,OA边与直线l1重合,然后将三角形纸片向右翻转一周回到初始位置,求顶点O所经过的路程;并求顶点O所经过的路线;图①(2)小菲进行类比研究:如图②,她把边长为1的正方形纸片OABC放在直线l2上,OA边与直线l2重合,然后将正方形纸片向右翻转若干次.她提出了如下问题:图②问题①:若正方形纸片OABC接上述方法翻转一周回到初始位置,求顶点O经过的路程;问题②:正方形纸片OABC按上述方法经过多少次旋转,顶点O经过的路程是+41202。
(3)①小菲又进行了进一步的拓展研究,若把这个正三角形的一边OA与这个正方形的一边OA重合(如图3),然后让这个正三角形在正方形上翻转,直到正三角形第一次回到初始位置(即OAB的相对位置和初始时一样),求顶点O所经过的总路程。
图③②若把边长为1的正方形OABC放在边长为1的正五边形OABCD上翻转(如图④),直到正方形第一次回到初始位置,求顶点O所经过的总路程。
图④(4)规律总结,边长相等的两个正多边形,其中一个在另一个上翻转,当翻转后第一次回到初始位置时,该正多边形翻转的次数一定是两正多边形边数的___________。
7.如图,函数y=-x2+bx+c的图象经过点A(m,0),B(0,n)两点,m,n分别是方程x2-2x-3=0的两个实数根,且m<n.(1)求m,n的值以及函数的解析式;(2)设抛物线y=-x2+bx+c与x轴的另一交点为点C,顶点为点D,连结BD、BC、CD,求△BDC面积;(3)对于(1)中所求的函数y=-x2+bx+c,①当0≤x≤3时,求函数y的最大值和最小值;②设函数y在t≤x≤t+1内的最大值为p,最小值为q,若p-q=3,求t的值.8.如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A、B两点,其中点A坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,连接AC ,点Q 为x 轴下方抛物线上任意一点,点D 是抛物线对称轴与x 轴的交点,直线AQ 、BQ 分别交抛物线的对称轴于点M 、N .请问DM +DN 是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.(3)如图2,点P 为抛物线上一动点,且满足∠PAB =2∠ACO .求点P 的坐标.9.如图,抛物线2y x bx c =-++与x 轴的两个交点分别为(1,0)A ,(30)B ,.抛物线的对称轴和x 轴交于点M .(1)求这条抛物线对应函数的表达式;(2)若P 点在该抛物线上,求当PAB △的面积为8时,求点P 的坐标.(3)点G 是抛物线上一个动点,点E 从点B 出发,沿x 轴的负半轴运动,速度为每秒1个单位,同时点F 由点M 出发,沿对称轴向下运动,速度为每秒2个单位,设运动的时间为t .①若点G 到AE 和MF 距离相等,直接写出点G 的坐标.②点C 是抛物线的对称轴上的一个动点,以FG 和FC 为边做矩形FGDC ,直接写出点E 恰好为矩形FGDC 的对角线交点时t 的值.10.如图,在⊙O 中,弦AB 、CD 相交于点E ,AC =BD ,点D 在AB 上,连接CO ,并延长CO 交线段AB 于点F ,连接OA 、OB ,且OA 5tan ∠OBA =12. (1)求证:∠OBA =∠OCD ;(2)当△AOF 是直角三角形时,求EF 的长;(3)是否存在点F ,使得S △CEF =4S △BOF ,若存在,请求EF 的长,若不存在,请说明理由.11.如图,在边长为5的菱形OABC中,sin∠AOC=45,O为坐标原点,A点在x轴的正半轴上,B,C两点都在第一象限.点P以每秒1个单位的速度沿O→A→B→C→O运动一周,设运动时间为t(秒).请解答下列问题:(1)当CP⊥OA时,求t的值;(2)当t<10时,求点P的坐标(结果用含t的代数式表示);(3)以点P为圆心,以OP为半径画圆,当⊙P与菱形OABC的一边所在直线相切时,请直接写出t的值.12.如图,PA切⊙O于点A,射线PC交⊙O于C、B两点,半径OD⊥BC于E,连接BD、DC和OA,DA交BP于点F;(1)求证:∠ADC+∠CBD=12∠AOD;(2)在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中相等的线段.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、压轴题1.(1)②;(2)±1;(3)23<B x 373Bx<23-【解析】【分析】(1)本题先利用切线的性质,结合勾股定理以及三角形面积公式将面积最值转化为线段最值,了解最美三角形的定义,根据圆心到直线距离最短原则解答本题.(2)本题根据k的正负分类讨论,作图后根据最美三角形的定义求解EF,利用勾股定理求解AF,进一步确定∠AOF度数,最后利用勾股定理确定点F的坐标,利用待定系数法求k.(3)本题根据⊙B在直线两侧不同位置分类讨论,利用直线与坐标轴的交点坐标确定∠NDB的度数,继而按照最美三角形的定义,分别以△BND,△BMN为媒介计算BD长度,最后与OD相减求解点B的横坐标范围.【详解】(1)如下图所示:∵PM是⊙O的切线,∴∠PMO=90°,当⊙O的半径OM是定值时,22PM OP OM=-,∵1=2PMOS PM OM••,∴要使PMO△面积最小,则PM最小,即OP最小即可,当OP⊥l时,OP最小,符合最美三角形定义.故在图1三个三角形中,因为AO⊥x轴,故△AOP为⊙A与x轴的最美三角形.故选:②.(2)①当k<0时,按题意要求作图并在此基础作FM⊥x轴,如下所示:按题意可得:△AEF是直线y=kx与⊙A的最美三角形,故△AEF为直角三角形且AF⊥OF.则由已知可得:111=1222AEFS AE EF EF••=⨯⨯=,故EF=1.在△AEF中,根据勾股定理得:22AF AE==∵A(0,2),即OA=2,∴在直角△AFO 中,22=2OF OA AF AF -==,∴∠AOF=45°,即∠FOM=45°,故根据勾股定理可得:MF=MO=1,故F(-1,1),将F 点代入y=kx 可得:1k =-.②当k >0时,同理可得k=1.故综上:1k =±.(3)记直线33y x =+与x 、y 轴的交点为点D 、C ,则(3,0)D -,(0,3)C , ①当⊙B 在直线CD 右侧时,如下图所示:在直角△COD 中,有3OC =,3OD =tan 3OC ODC OD∠==ODC=60°. ∵△BMN 是直线33y x =+与⊙B 的最美三角形,∴MN ⊥BM ,BN ⊥CD ,即∠BND=90°,在直角△BDN 中,sin BN BDN BD ∠=, 故23==sin sin 60?3BN BN BD BN BDN =∠. ∵⊙B 3, ∴3BM =.当直线CD 与⊙B 相切时,3BN BM ==因为直线CD 与⊙B 相离,故BN 3BD >2,所以OB=BD-OD >23. 由已知得:113=322BMN S MN BM MN ••=•=<32,故MN <1. 在直角△BMN 中,2223BN MN BM MN =+=+1+3=2,此时可利用勾股定理算得BD 43OB BD OD =- 433-3 则23<B x 3 ②当⊙B 在直线CD 左侧时,同理可得:733-<B x <23-故综上:2<B x <3或3-<B x <2- 【点睛】 本题考查圆与直线的综合问题,属于创新题目,此类型题目解题关键在于了解题干所给示例,涉及动点问题时必须分类讨论,保证不重不漏,题目若出现最值问题,需要利用转化思想将面积或周长最值转化为线段最值以降低解题难度,求解几何线段时勾股定理极为常见.2.(1)4;(2)t 为4s ,203s ,283s 时,⊙P 与⊙Q 外切. 【解析】试题分析:(1)四边形APQD 为矩形,也就是AP=DQ ,分别用含t 的代数式表示,解即可;(2)主要考虑有四种情况,一种是P 在AB 上,一种是P 在BC 上时.一种是P 在CD 上时,又分为两种情况,一种是P 在Q 右侧,一种是P 在Q 左侧.并根据每一种情况,找出相等关系,解即可.试题解析:(1)根据题意,当AP=DQ 时,四边形APQD 为矩形.此时,4t=20-t ,解得t=4(s ).答:t 为4时,四边形APQD 为矩形(2)当PQ=4时,⊙P 与⊙Q 外切.①如果点P 在AB 上运动.只有当四边形APQD 为矩形时,PQ=4.由(1),得t=4(s ); ②如果点P 在BC 上运动.此时t ≥5,则CQ ≥5,PQ ≥CQ ≥5>4,∴⊙P 与⊙Q 外离;③如果点P 在CD 上运动,且点P 在点Q 的右侧.可得CQ=t ,CP=4t-24.当CQ-CP=4时,⊙P 与⊙Q 外切.此时,t-(4t-24)=4,解得t=203(s ); ④如果点P 在CD 上运动,且点P 在点Q 的左侧.当CP-CQ=4时,⊙P 与⊙Q 外切.此时,4t-24-t=4,解得t=283(s ), ∵点P 从A 开始沿折线A-B-C-D 移动到D 需要11s ,点Q 从C 开始沿CD 边移动到D 需要20s ,而283<11, ∴当t 为4s ,203s ,283s 时,⊙P 与⊙Q 外切. 考点:1.矩形的性质;2.圆与圆的位置关系. 3.(1)作图见解析;(2)49π. 【解析】试题分析:(1)作出∠B 的角平分线BD ,再过X 作OX ⊥AB ,交BD 于点O ,则O 点即为⊙O 的圆心;(2)由于⊙P与△ABC哪两条边相切不能确定,故应分⊙P与Rt△ABC的边AB和BC相切;⊙P与Rt△ABC的边AB和AC相切时;⊙P与Rt△ABC的边BC和AC相切时三种情况进行讨论.试题解析:(1)如图所示:①以B为圆心,以任意长为半径画圆,分别交BC、AB于点G、H;②分别以G、H为圆心,以大于23GH为半径画圆,两圆相交于D,连接BD;③过X作OX⊥AB,交直线BD于点O,则点O即为⊙O的圆心.(2)①当⊙P与Rt△ABC的边AB和BC相切时,由角平分线的性质可知,动点P是∠ABC的平分线BM上的点,如图1,在∠ABC的平分线BM上任意确定点P1(不为∠ABC 的顶点)∵OX=BOsin∠ABM,P1Z=BPsin∠ABM,当BP1>BO时,P1Z>OX即P与B的距离越大,⊙P 的面积越大,这时,BM与AC的交点P是符合题意的、BP长度最大的点;如图2,∵∠BPA>90°,过点P作PE⊥AB,垂足为E,则E在边AB上,∴以P为圆心、PC为半径作圆,则⊙P与CB相切于C,与边AB相切于E,即这时⊙P是符合题意的圆,时⊙P的面积就是S的最大值,∵AC=1,BC=2,∴AB=5,设PC=x,则PA=AC-PC=1-x在直角△APE中,PA2=PE2+AE2,∴(1-x)2=x2+(5-2)2,∴x=25-4;②如图3,同理可得:当⊙P 与Rt △ABC 的边AB 和AC 相切时,设PC=y ,则(2-y )2=y 2+(5-1)2,∴y=512-; ③如图4,同理可得,当⊙P 与Rt △ABC 的边BC 和AC 相切时,设PF=z ,∵△APF ∽△PBE ,∴PF :BE=AF :PE ,∴, ∴z=49. 由①、②、③可知,49>51->∴z >y >x , ∴⊙P 的面积S 的最大值为π.考点:1. 切线的性质;2.角平分线的性质;3.勾股定理;4.作图—复杂作图.4.(1)见解析;(2)96;(3)AD=2OM ,理由见解析【解析】【分析】(1)根据弦、弧、圆心角的关系证明;(2)根据弧BD 的度数为120°,得到∠BOD=120°,利用解直角三角形的知识求出BD ,根据题意计算即可;(3)连结OB 、OC 、OA 、OD ,作OE ⊥AD 于E ,如图3,根据垂径定理得到AE=DE ,再利用圆周角定理得到∠BOM=∠BAC ,∠AOE=∠ABD ,再利用等角的余角相等得到∠OBM=∠AOE ,则可证明△BOM ≌△OAE 得到OM=AE ,证明结论.【详解】解:(1)证明:∵AC=BD ,∴AC BD =,则AB DC,∴AB=CD ;(2)如图1,连接OB 、OD ,作OH ⊥BD 于H ,∵弧BD 的度数为120°,∴∠BOD=120°,∴∠BOH=60°,则BH=32OB=43, ∴BD=83,则四边形ABCD 的面积=12×AC×BD=96;(3)AD=2OM ,连结OB 、OC 、OA 、OD ,作OE ⊥AD 于E ,如图2,∵OE ⊥AD ,∴AE=DE ,∵∠BOC=2∠BAC ,而∠BOC=2∠BOM ,∴∠BOM=∠BAC ,同理可得∠AOE=∠ABD ,∵BD ⊥AC ,∴∠BAC+∠ABD=90°,∴∠BOM+∠AOE=90°,∵∠BOM+∠OBM=90°,∴∠OBM=∠AOE ,在△BOM 和△OAE 中,OMB OEA OBM OAE OB OA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BOM ≌△OAE (AAS ),∴OM=AE ,∴AD=2OM .【点睛】本题考查了圆的综合题:熟练掌握圆周角定理、垂径定理、等腰三角形的性质和矩形的性质、会利用三角形全等解决线段相等的问题是解题的关键.5.(1)4;(2)52;(3)600(2+1).【解析】【分析】(1)如图①中,证明△EOB≌△FOC即可解决问题;(2)如图②中,连接BD,取AC的中点O,连接OB,OD.利用四点共圆,证明∠DBQ=∠DAC=45°,再根据垂线段最短即可解决问题.(3)如图③中,将△BDC绕点D顺时针旋转90°得到△EDA,首先证明AB+BC+BD=(2+1)BD,当BD最大时,AB+BC+BD的值最大.【详解】解:(1)如图①中,∵四边形ABCD是正方形,∴OB=OC,∠OBE=∠OCF=45°,∠BOC=90°,∵∠EOF=90°,∴∠EOF=∠BOC,∴∠EOB=∠FOC,∴△EOB≌△FOC(SAS),∴S△EOB=S△OFC,∴S四边形OEBF=S△OBC=14•S正方形ABCD=4,故答案为:4;(2)如图②中,连接BD,取AC的中点O,连接OB,OD.∵∠ABD=∠ADC=90°,AO=OC,∴OA=OC=OB=OD,∴A,B,C,D四点共圆,∴∠DBC=∠DAC,∵DA=DC,∠ADC=90°,∴∠DAC=∠DCA=45°,∴∠DBQ=45°,根据垂线段最短可知,当QD⊥BD时,QD的值最短,DQ的最小值=22BQ=52.(3)如图③中,将△BDC绕点D顺时针旋转90°得到△EDA,∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠BCD+∠BAD=∠EAD+BAD=180°,∴B,A,E三点共线,∵DE=DB,∠EDB=90°,∴BE2BD,∴AB+BC=AB+AE=BE2BD,∴BC+BC+BD2+1)BD,∴当BD最大时,AB+BC+BD的值最大,∵A,B,C,D四点共圆,∴当BD为直径时,BD的值最大,∵∠ADC=90°,∴AC是直径,∴BD =AC 时,AB +BC +BD 的值最大,最大值=600+1).【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,四点共圆,圆周角定理,垂线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线面构造全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.6.(1)43π;(2)22+,81;(3)283π,182+;(4)最小公倍数. 【解析】试题分析:(1)根据正三角形的性质及弧长公式求出点A 绕点B 、点C 旋转的两段弧长相加即可.(2)①根据正方形旋转一周的路径,利用弧长计算公式以及扇形面积公式求出即可,②再利用正方形纸片OABC 经过4次旋转得出旋转路径,进而得出2π=+ ,即可得出旋转次数. (3)方法同(2);(4)边长相等的两个正多边形,其中一个在另一个上翻转,当翻转后第一次回到初始位置时,该正多边形翻转的次数一定是两正多边形边数的最小公倍数.试题解析:(1)∵点A 所经过的这两段弧所在圆的半径为1,所对圆心角均为120度 ∴点A 所经过的路线长为1201421803ππ⨯⨯=. (2)①顶点O经过的总路线长为:9012180⋅⨯=+=ππ②由①:每翻转一周顶点O 经过的总路线长为:π222+20=π即翻转20周后再翻一次,共翻81次.(3)①每翻三次翻一周,顶点O 所经过的总路线长为:2101721803⋅⨯=ππ 共翻四周回到初始位置,所以顶点O 所经过的总路线长为:728433⨯=ππ. ②每翻四次翻一周,顶点O 所经过的总路线长为:162181218045⋅⨯=+ππ 共翻5周回到初始位置,所以顶点O 所经过的总路线长为:8118545102+⨯+=π()π(4)最小公倍数考点: 1.旋转的性质;2.等边三角形的性质;3.正方形的性质;4.弧长的计算;7.(1)m =﹣1,n =3,y =﹣x 2+2x +3;(2)S=3;(3)①y 最大值=4;当x =3时,y 最小值=0;②t =﹣1或t =2【解析】【分析】(1)首先解方程求得A 、B 两点的坐标,然后利用待定系数法确定二次函数的解析式即可;(2)根据解方程直接写出点C 的坐标,然后确定顶点D 的坐标,根据两点的距离公式可得BDC ∆三边的长,根据勾股定理的逆定理可得90DBC ∠=︒,据此求出 △BDC 面积; (3)①确定抛物线的对称轴是1x =,根据增减性可知:1x =时,y 有最大值,当3x =时, y 有最小值;②分5种情况:1、当函数y 在1t x t +内的抛物线完全在对称轴的左侧;2、当11t +=时;3、当函数y 在1t x t +内的抛物线分别在对称轴的两侧;4、当1t =时,5、函数y 在1t x t +内的抛物线完全在对称轴的右侧;分别根据增减性可解答.【详解】解:(1)m ,n 分别是方程2230x x --=的两个实数根,且 m n <,用因式分解法解方程:(1)(3)0x x +-=,11x ∴=-,23x =,1m ∴=-,3n =,(1,0)A ∴-,(0,3)B ,把(1,0)-,(0,3)代入得, 103b c c --+=⎧⎨=⎩,解得23b c =⎧⎨=⎩, ∴函数解析式为2y x 2x 3=-++.(2)令2230y x x =-++=,即2230x x --=,解得11x =-,23x =,∴抛物线2y x 2x 3=-++与x 轴的交点为 (1,0)A -,(3,0)C ,1OA ∴=,3OC =,∴对称轴为1312x -+==,顶点(1,123)D -++,即 (1,4)D ,∴BC = BD ==DC ==222CD DB CB =+,BCD ∴∆是直角三角形,且90DBC ∠=︒,∴112322S BCD BD BC ==⨯⨯=; (3)∵抛物线y =﹣x 2+2x +3的对称轴为x =1,顶点为D (1,4),①在0≤x ≤3范围内,当x =1时,y 最大值=4;当x =3时,y 最小值=0;②1、当函数y 在1t x t +内的抛物线完全在对称轴的左侧,当x t =时取得最小值 223q t t =-++,最大值2(1)2(1)3p t t =-++++,令22(1)2(1)3(23)3p q t t t t -=-++++--++=,即 213t -+=,解得1t =-.2、当11t +=时,此时4p =,3q =,不合题意,舍去;3、当函数y 在1t x t +内的抛物线分别在对称轴的两侧,此时4p =,令24(23)3p q t t -=--++=,即 2220t t --=解得:11t =),21t = );或者24[(1)2(1)3]3p q t t -=--++++=,即 t =4、当1t =时,此时4p =,3q =,不合题意,舍去;5、当函数y 在1t x t +内的抛物线完全在对称轴的右侧,当x t =时取得最大值 223p t t =-++,最小值2(1)2(1)3q t t =-++++,令2223[(1)2(1)3]3p q t t t t -=-++--++++=,解得 2t =.综上,1t =-或2t =.【点睛】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有利用待定系数法求抛物线的解析式,抛物线的顶点公式,直角三角形的性质和判定,勾股定理的逆定理,最值问题等知识,注意运用分类讨论的思想解决问题.8.(1)223y x x =+-;(2)是,定值为8;(3)1557,416⎛⎫- ⎪⎝⎭或939,416⎛⎫-- ⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)把点A 、C 坐标代入抛物线解析式即可求得b 、c 的值.(2)设点Q 横坐标为t ,用t 表示直线AQ 、BN 的解析式,把x =1-分别代入即求得点M 、N 的纵坐标,再求DM 、DN 的长,即得到DM +DN 为定值.(3)点P 可以在x 轴上方或下方,需分类讨论.①若点P 在x 轴下方,延长AP 到H ,使AH =AB 构造等腰△ABH ,作BH 中点G ,即有∠PAB =2∠BAG =2∠ACO ,利用∠ACO 的三角函数值,求BG 、BH 的长,进而求得H 的坐标,求得直线AH 的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点P 坐标.②若点P 在x 轴上方,根据对称性,AP 一定经过点H 关于x 轴的对称点H ',求得直线AH '的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点P 坐标.【详解】解:(1)∵抛物线y =x 2+bx +c 经过点A (1,0),C (0,-3),∴10003b c c ++=⎧⎨++=-⎩解得:23b c =⎧⎨=-⎩, ∴抛物线的函数表达式为y =x 2+2x -3.(2)结论:DM +DN 为定值.理由:∵抛物线y =x 2+2x -3的对称轴为:直线x =-1,∴D (﹣1,0),x M =x N =﹣1,设Q (t ,t 2+2t ﹣3)(﹣3<t <1),设直线AQ 解析式为y =dx +e∴2023d e dt e t t +=⎧⎨+=+-⎩解得:33d t e t =+⎧⎨=--⎩, ∴直线AQ :y =(t +3)x ﹣t ﹣3,当x =﹣1时,y M =﹣t ﹣3﹣t ﹣3=﹣2t ﹣6,∴DM =0﹣(﹣2t ﹣6)=2t +6,设直线BQ 解析式为y =mx +n ,∴23023m n mt n t t -+=⎧⎨+=+-⎩解得:133m t n t =-⎧⎨=-⎩, ∴直线BQ :y =(t ﹣1)x +3t ﹣3,当x =﹣1时,y N =﹣t +1+3t ﹣3=2t ﹣2,∴DN =0﹣(2t ﹣2)=﹣2t +2,∴DM +DN =2t +6+(﹣2t +2)=8,为定值.(3)①若点P 在x 轴下方,如图1,延长AP 到H ,使AH =AB ,过点B 作BI ⊥x 轴,连接BH ,作BH 中点G ,连接并延长AG 交BI 于点F ,过点H 作HI ⊥BI 于点I .∵当x 2+2x ﹣3=0,解得:x 1=﹣3,x 2=1,∴B (﹣3,0),∵A (1,0),C (0,﹣3),∴OA =1,OC =3,AC 221310+=AB =4,∴Rt △AOC 中,sin ∠ACO =010A AC =,cos ∠ACO =310OC AC =, ∵AB =AH ,G 为BH 中点,∴AG ⊥BH ,BG =GH ,∴∠BAG =∠HAG ,即∠PAB =2∠BAG ,∵∠PAB =2∠ACO ,∴∠BAG =∠ACO ,∴Rt △ABG 中,∠AGB =90°,sin ∠BAG =10BG AB =,∴BG =10210105AB =, ∴BH =2BG=410, ∵∠HBI +∠ABG =∠ABG +∠BAG =90°,∴∠HBI =∠BAG =∠ACO ,∴Rt △BHI 中,∠BIH =90°,sin ∠HBI =HI BH =10,cos ∠HBI =310BI BH =, ∴HI =10BH =43,BI =310BH =125, ∴x H =411355-+=-,y H =125-,即1112,55H ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 设直线AH 解析式为y =kx +a ,∴0111255k a k a +=⎧⎪⎨-+=-⎪⎩,解得:3434k a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴直线AH :3344y x =-, ∵2334423y x y x x ⎧=-⎪⎨⎪=+-⎩解得:10x y =⎧⎨=⎩(即点A )或943916x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴939,416P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. ②若点P 在x 轴上方,如图2,在AP 上截取AH '=AH ,则H '与H 关于x 轴对称.∴1112,55H ⎛'⎫- ⎪⎝⎭, 设直线AH '解析式为y k x a ='+',∴0111255k a k a +='''⎧-'⎪⎨+=⎪⎩,解得:3434k a ⎧=-⎪⎪⎨''⎪=⎪⎩, ∴直线AH ':3344y x =-+, ∵2334423y x y x x ⎧=-+⎪⎨⎪=+-⎩解得:10x y =⎧⎨=⎩(即点A )或1545716x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴1557,416P ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 综上所述,点P 的坐标为939,416⎛⎫-- ⎪⎝⎭或1557,416⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了求二次函数解析式、求一次函数解析式,解一元二次方程、二元一次方程组,等腰三角形的性质,三角函数的应用.运用到分类讨论的数学思想,理清线段之间的关系为解题关键.9.(1)243y x x =-+-;(2)点P 坐标为(-1,-8),(5,-8);(3)①G 的坐标.31()22,51(22-,51(22--+;②54t +=或54t -= 【解析】【分析】(1)将A 、B 两点坐标代入抛物线解析式,可确定抛物线解析式;(2)根据A 、B 两点坐标得AB=3-1=2,由三角形面积公式求P 点纵坐标的绝对值,得出P 点纵坐标的两个值,代入抛物线解析式求P 点横坐标;(3)①根据题意,可分为两种情况进行分析:当点G 在对称轴右侧;当点G 在对称轴左侧;结合图像,分别求出点G 的坐标即可;②根据题意,可分为两种情况进行分析:当点G 在对称轴左侧;当点G 在对称轴右侧;结合图像,分别列出方程,求出t 的值即可.【详解】解:(1)把点(1,0)A ,(3,0)B 代入抛物线2y x bx c =-++上,求得:4b =,3c =-,∴243y x x =-+-;(2)依题意,得312AB =-=,设P 点坐标为(,)a n ,当0n >时,则8n =,故2–438x x +-=,即24110x x ++=,∴441111644280∆=-⨯⨯=-=-<2(-),方程24110x x -++=无实数根;当0n <时,则8n =-故2438x x -+-=-,即2450x x -+-=,解得:11x =-,25x =所求点P 坐标为(-1,-8),(5,-8).(3)①分两种情况当点G 在对称轴右侧,设点G D 的横坐标为m ,则点D 到对称轴的距离为2m -,∵点D 到x 轴和到对称轴的距离相等所以点D 的纵坐标为2m -或2m -﹐当点D 的坐标为(,2)m m -,有2243m m m -=-+-,解得:1352m =,2352m =(不符题意舍去), 此时点D 的坐标为:3551)+-. 当点D 的坐标为(,2)m m -时,有 2243m m m -=-+-,解得:1552m +=,2552m -=(不符题意舍去), 此时点D 的坐标为:5515(22-. 当点G 在对称轴左侧,设点D 的横坐标为m ,则点D 到对称轴的距离为2m -﹐因为点D 到x 轴和到对称轴的距离相等所以点D 的纵坐标为2m -或2m -,分别代入解析式可求出点D 的坐标分别为:3551(,)---,5515(,)22--+. 综上所述点D 的坐标为:3551(,)22+-﹐5515(,)22+--,3551(,)---,5515(,)--+. ②分两种情况当点G 在对称轴左侧,此时有1EN t =-,2NF t =﹐因为//EN GF ,点E 为CG 的中点,所以222GF EN t ==-,所以点G 的坐标为(42,2)t t --,将(42,2)t t --代入243y x x =-+-中,得 2(42)4(42)3t t t -=--+-2-,解得:1513t +=2513t -=(不合题意舍去). 当点G 在对称轴右侧,此时有1EN t =-,2NF t =,因为//EN GF ,点E 为CG 的中点,所以222GF EN t ==-,所以点G 的坐标为(42,2)t t --,将(42,2)t t --代入243y x x =-+-中,得 2(42)4(42)3t t t -=--+-2-, 解得:1513t +=2513t -=. 综上所述:513t +=或513t -=. 【点睛】本题考查了待定系数法求抛物线解析式,三角形面积公式的运用.关键是熟练掌握求二次函数解析式的方法,掌握三角形的高与P 点纵坐标的关系,注意运用数形结合和分类讨论的思想进行解题.10.(1)见解析;(2)EF =3251+;(3)存在 【解析】【分析】(1)先判断出∠ECB =∠EBC ,再判断出∠OCB =∠OBC ,即可得出结论;(2)先求出EF ,再分两种情况,利用锐角三角函数和相似三角形的性质即可得出结论; (3)先利用面积关系得出53CO FO =,进而利用△OAF ∽△EFC 得出比例式,即可得出结论.【详解】解:(1)如图1,连接BC ,∵AC BD = ,∴∠ECB =∠EBC ,∵OB =OC ,∴∠OCB =∠OBC ,∴∠OCD =∠ECF =∠ECB ﹣∠OCB =∠EBC ﹣∠OBC =∠OBA ;(2)∵OA =OB ,∴∠OAF =∠OBA ,∴∠OAF =∠ECF ,①当∠AFO =90°时,∵OAtan ∠OBA =12, ∴OC =OAOF =1,AB =4,∴EF =CF •tan ∠ECF =CF•tan ∠OBA=12 ②当∠AOF =90°时,∵OA =OB ,∴∠OAF =∠OBA ,∴tan ∠OAF =tan ∠OBA =12, ∵OA∴OF =OA •tan ∠OAF, ∴AF =52, ∵∠OAF =∠OBA =∠ECF ,∠OFA =∠EFC ,∴△OFA ∽△EFC ,∴EF CF OC OF OF AF AF +=== ∴EF=5OF =32, 即:EF =32; (3)存在,如图2,连接OE ,∵∠ECB =∠EBC ,∴CE =EB ,∵OE =OE ,OB =OC ,∴△OEC ≌△OEB ,∴S △OEC =S △OEB ,∵S △CEF =4S △BOF ,∴S △CEO +S △EOF =4(S △BOE ﹣S △EOF ), ∴53CEO EFO S S ∆∆=, ∴53CO FO =,∴FO=35CO=355,∵△OFA∽△EFC,∴53CE AD COEF FO FO===,∴BF=BE﹣EF=CE﹣EF=23EF,∴AF=AB﹣BF=4﹣23EF,∵△OAF∽△EFC,∴CF EFFA FO=,∴85523543EF=-,∴EF=3﹣35.【点睛】圆的综合题,主要考查了圆的性质,锐角三角函数,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,分类讨论的思想,判断出53CE AD COEF FO FO===是解本题的关键.11.(1)t=3;(2)P(35t+2,45t﹣4);(3)t的值为209秒或4秒或16秒或1609秒【解析】【分析】(1)如图1,过点C作CP⊥OA,交x轴于点P.就可以求出OP的值,由勾股定理就可以求出的OP值,进而求出结论;(2)t<10时,P在OA或AB上运动,所以分两种情况:①当0≤t≤5时,如图1,点P在OA上,OP=t,可得P的坐标;②当5<t<10时,如图2,点P在AB上,构建直角三角形,根据三角函数定义可得P的坐标;(3)设切点为G,连接PG,分⊙P与四边相切,其中P在AB和BC时,与各边都不相切,所以分两种情况: ①当P 在OA 上时,根据三角函数列式可得t 的值;②当P 在OC 上时,同理可得结论.【详解】(1)如图1,当CP ⊥OA 时,sin ∠AO 45CP C OC==, 4455CP CP 即=,=, 在Rt △OPC 中,OC =5,PC =4,则OP =3,∴331t ==(2)当0≤t ≤5时,如图1,点P 在OA 上,∴P (t ,0);当5<t <10时,如图2,点P 在AB 上,过P 作PH ⊥x 轴,垂足为H ,则∠AOC =∠PAH ,∴sin ∠PAH =sin ∠AO 45C =, 44 4555PH PH t t ∴=-即=﹣, ∴333255HA t OH OA AH t ++=﹣,==,∴34P t+2t 455(,﹣);(3)设切点为G ,连接PG ,分两种情况:①当P 在OA 上时,如图3,⊙P与直线AB相切,∵OC∥AB,∴∠AOC=∠OAG,∴sin∠AOC=sin∠OA45PGGAP==,t45-t5 =,∴209t=;⊙P与BC相切时,如图4,则PG=t=OP=4;②当点P在OC上时,⊙P与AB相切时,如图5,∴OP=PG=4,∴4×5﹣t=4,t=16,⊙P与直线BC相切时,如图6,∴PG ⊥BC ,∵BC ∥AO ,∴∠AOC =∠GCP ,∴sin ∠AOC =sin ∠GC 45PG P PC ==, ∵OP =PG =20﹣t , ∴42051t t -=-, ∴1609t =, 综上所述,t 的值2016041699为秒或秒或秒或秒 【点睛】本题考查了菱形的性质、直角三角形的性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,解答时运用等角的三角函数列方程是关键,并注意运用分类讨论的思想,做到不重不漏.12.(1)详见解析;(2)详见解析;【解析】【分析】()1根据垂径定理得到BD CD =,根据等腰三角形的性质得到()111809022ODA AOD AOD ∠=-∠=-∠,即可得到结论; ()2根据垂径定理得到BE CE =,BD CD =,根据等腰三角形的性质得到ADO OAD ∠=∠,根据切线的性质得到90PAO ∠=,求得90OAD DAP ∠+∠=,推出PAF PFA ∠=∠,根据等腰三角形的判定定理即可得到结论.【详解】()1证明:OD BC ⊥,BD CD ∴=, CBD DCB ∴∠=∠,90DFE EDF ∠+∠=,90EDF DFE ∴∠=-∠,OD OA =,()111809022ODA AOD AOD ∴∠=-∠=-∠, 190902DFE AOD ∴-∠=-∠, 12DEF AOD ∴∠=∠, DFE ADC DCB ADC CBD ∠=∠+∠=∠+∠,12ADC CBD AOD ∴∠+∠=∠; ()2解:OD BC ⊥,BE CE ∴=,BD CD =,BD CD ∴=,OA OD =,ADO OAD ∴∠=∠,PA 切O 于点A ,90PAO ∴∠=, 90OAD DAP ∴∠+∠=, PFA DFE ∠=∠,90PFA ADO ∴∠+∠=,PAF PFA ∴∠=∠,PA PF ∴=.【点睛】本题考查了切线的性质,等腰三角形的判定和性质,垂径定理,圆周角定理,正确的识别图形是解题的关键.。