2021年中考数学综合题冲刺22 因动点产生的直角三角形问题(拔高)(含答案及解析).pdf
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1、专题2 2 因动点产生的直角三角形问题(提优)1.如图,抛物线y=-2+2%+3与x轴交于点A,点8,与y轴交于点C,点。与点C关于x轴对称,点P是抛物线上的一个动点.(1)求直线B Q的解析式;(2)当点尸在第一象限时,求四边形B O CP面积的最大值,并求出此时P点的坐标;B Q(3)在点尸的运动过程中,是否存在点P,使 8 D P是以8。为直角边的直角三角形?若存在,呆出点尸的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)对玉y=-/+2 +3,令x=0,则y=3.令y=-/+入+3 W 0,解得元=一1或3,进而求解 v ,1 1 11(2)由四边形 B O CP 面积=%OBC+S/H
2、C+S PHB=/O 8 O C+XP H X O 8=/X3 X 3+/X3X(-/+2 x+3+x -3)=-|JT+|X+晟,即可求解;(3)分NP 3 Z)为直角、/P C 8为直角两种j青况,利用数形结合的方法,分别求解即可.【解答】解:(1广对于y=-+2 x+3,令x=0,则y=3,令y=-/+2 x+3=0,解得x=-l或3,故点4、B、C的坐标分别为(-1,0?、_(3,0 X (0,3),点。与点C关于x轴对称,故点Q (0,-3),设 直 线 的 表 达 式 为 =依+4则 二+出 解 置C l、故直线B D的表达式为y=x -3:,口,口 ,口,(2)连接B C,过点A
3、作y轴的平行线交8c于点H,由点8、C 的坐标,同理可得,直线8 c 的表达式为y=-x+3,设点 P(x,-3+2 计3),则点”G,-x+3),则四边形 BOCP 面糠=SA O B C+S XP H C+SA P,B=x O B-O C+1 x P H X OB=1*x3X3+1x3X(-x2+2.r+3+x9 一2,X+9-Z-3 22A3 XIX=-V-|0,故四边形BOCP面积存在最大值,当x=5a 时,四边形BOCP面积最大值为6百3,此时点3 15);,4 8 2.4“M ,.vjJ j ,A 一 J ,t J 4 7E/1,存 在,M:当 NP8。为直角陟如上图所示,此时点P
4、 与煮C 重合,过点.尸的坐标为(0,3);当 NPOB为直角时,,.由8。的表达式削,荐 线 B。与 9 轴的倾斜角为45,当NPCB为直角时,即尸。_L8,则直线PD与 x 轴负半轴的夹角为45,故我直线PD的表达式为y=x+t,将点。的坐标代入上次得,-3=0+r,,解得f=1 3,故直线PD的表达式为y=-x-3,-联立并解得:X=w.故点/,的坐标为(号1 -与玛或-匕 湾),综工,点 P 的 坐 标 为 八 巴 星,一 安 至)或(上 适 一上、至)或(0,,3).2 4 2 Z r【点评】本题考壹的是二次函数综合运用,段及到一次函数的性质、直第三角形的性质、面积的计算等,茨 中(
5、3),要区蛋分类求解,避免遗漏.,2.如图,抛物线y=a/+bx+c与坐标轴旁于点A(0,-3)、8(-1,0)、E(3,0),点 P 为抛物线上动点,设点P 的横坐标为人(1)若点C 与点A 关于抛物线的对称轴对称,求 C 点的坐标及抛物线的解析式;(2)若点尸在第四家限,连接 以、PE及 AE,“当 为何值时,的面积最大?最大面积是多少?(3)是否存在点P,使以E 为以AE为直角边的直角三角形,若存在,直接写出点尸的坐标;若不存【分析】(I)抛 物 线 卞=/+法+。经过点B(7,0)?(3,0),则函数的对称而为:x=,即可求解:72)!:的面积k=xPHXO:=|(?-3-r+2/+J
6、);=|(-rM?片的可求解;(3)分ZPEA=90A Z P A E=9(r两种情况,分别求解即可.【解答】解:(1):抛物线y=/+bx+c经过点8(-1,0)、E(3,0),二辨(物线的对称轴为x=l,.点C 与点A 关于抛物域的对称轴对称,点 A 0,-3),:.C(2,-3)?A*抛 物 线 表 达 式 为)=%-3)(犬+1)=(/-4-3),.故-3a=-3,解得:a 1,抛物线的套法式为y=7 -2 x-3;(2)如图,过点P 作 y 轴的平行线交AE干点.”,.设点P(/,2 二2 f-3),则点-3),.出 的面积5=基 尸/0E=,(z -3-r+2r+3).=1*(-产
7、+3、设直线P E的表达式为y=-x+b,将点E的坐标代入并解得。=3,直线PE的 表 达 式 由 尸-x+3,联 立 得 尸 二,3,解彳益=-2或3.(七合题意,着去)2 -、:,:,、,、.一故点P的坐标为X ;2,5),.当/必 :=90。时,同理可得,点P(l;-4),综上,点P的坐标为(-2,5)或(1,-4).【点评】本题考查的是二次函数综合总用,考查了待定系数法,二次函数的性质,平行四边形的性质,.直角三角形的性质,三角形的面积,二次函数的性质篝知识,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.253.如图,开口向下的抛物线y=a (x-2)(x+3)与x轴交于A、B两点,y有最大值二
8、,在抛物线上是否8存在点尸,使A P 8为直角三角形?若存在,求出点P的坐标:若不存在,说明理由.X【分析】先求出抛物线与X 轴的交点坐标,进而由其交点坐标求得抛物线的对称轴,再根据V 的最大值,求得“得出抛物线的解析式,设 出 P 点的横坐标为如 根据直角三角形的勾股定理列出,的方程,解方程便可得答案.【解答】解:令 y=0,则 y=a(x-2)(x+3)=0,解得,x=2 或-3,A(-3,0),B(2,0),.抛物线的对称轴为:产 二 弃 =-1.-:有 最 大 值 费,.皿 一1 2)(一1 升 3)=导25,a=一于工阚物线的解析式为:y=2 lx -2)G+3),即)=一亲+3,.
9、若B48为直谕三色形时,则乙4P8=90,.,z .AF+BPAB2,设 P(,”,-i?n2 lm +3),z z*,(?+3),+(J J.+3)2+(/n-2)一+(1ZTI?亍 m+3)?(2+3);JL.j化筒整理得,毋42/-7m2-8/+12=0,(/7 7 -2)(A T?-1 )(仔 2)(?+3)=0,.加=2(舍),或?=1,或m=-2,或m=-3(舍).t h f.、*j .1 .-1:.P(1,2)或 V-2,2).【看评】本题主要考查了二版函数的图象与性质。求抛血线与x轴的交点坐标,直 角三角形存在性质的t探究,:次函数的最值的应用,勾股定理,方程思想,关键是根据勾
10、股定理列出方.程 ,4.已知抛物线),=7-(F+5)x+2后+6.(1)求证:无论A 为何值,抛物线与x轴必有祗f个交点,且一个交点为A (2,0);(2)设抛物线的与x轴的另一个交点为B(x/0)(x 2),且交点4、8之间的长为1 0,求抛物线的解析式,并在给出的坐标系内画出抛物线的草图;,(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使A8 P为直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)令抛物线中y 1 0,即可用十字相乘法求写两根的值,由此可得证.,(2)根据A,8两点的坐标,.即可表示出4 8的距离,解方程求出“值则得出答案;.(3)以A 8为直径作仙
11、,圆与抛物线有交点,响抛物线上存在符合条件MP点,可根据抛物线的解称式设出P点 标(设 横 坐 标,根据抛物线的解析式表示出纵坐标在直角三角形A B P中,ZAPR=90,过P作P Q L x轴 于Q,证明R Q PS/X P Q B,可得出P A Q Q B,由此可求出P点坐标.【解答】解:(1)令y=0,得/-(F+5):x+2 d+6=0,,/w,,if 即 C v-2)(x-Jr-3)=0,*”解得 xi=2,X 2=F+3 1 .;一定有交点 A(2,0),B(F+3,0).(2)V A(2,0),B(F+3,Q),:.d=AB=k2+=()7:.k=3 或,3.:.yjc-1 4
12、x+2 4.f f t.(2,0),B(1 2,0),则 Z4PB=90,.存在这样的点P,役点P 坐 标 为%;0-14x+24),作 PQ Lx轴呈Q,则点Q(x,0):.V ZAQPZPQB,NAPQ=4PBQ,:4 Q PSXPQB,一.丝 _ 丝.r .1 一 ,QP QB:.PQ1=AQBQ=(x-2)(12-x)=(x2-14x+24)2*tg|J(x-2)(12-x)=(x-2)2(x-12)2,(x-2)Cx-1 2)声0/.,解得 x=7 2 C,.,点 P 为(7+2后,1)晟(7-2 乃,-f).【点评】本题是二次函数缘衿题,考查了二次函数与7 冗:次方程的关素、,直角
13、三角形的判定等知菠、熟,练掌握三次函数的性质是解题的关键.,5.如图,一次函数),=履+6 (k W O)的图象与反比例函数)=三(仅W 0)的图象交于二、四象限内的A、B两点,与x轴交于C点,点A的坐标为(-2,3),点8的坐标为(4,n).(1)求该反比例函数和一次函数的解析式;(2)在x轴上是否存在点P,使AP C是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】将 点A的坐标代入产手(心0)得 力=-2 X 3=-6,则反比例函数的表达式为:尸 一%,将点2的坐标性入上式并解律=|,耿 点8 (4,二去,即可求蚪分N A P C为直角、Z.P (P )A C为直角两种
14、情况,分别求解即可.【解答】解;C 1)将点A的坐标代入产g.W W O)得:?=-2 X 3=:-6,则反比例函数的表达式为,V F/将点8的坐标代入上式并解得:,片一看 故点8 (4,-1),.(一2七+6 =3 f/c=将或4 8的坐标代入一次函薮表达式尸H+b得:彳一八 3,解得:,*(4 f c+b =,i.故1次函数的表达式为:=-1 v+f;(2)y=一甲4分,令 y=O,则 x=2,故点1c (2,0)当N A P C为直角时,当 NP(P )4 c 为直角时,由点4、C 的坐标知,PC=4,4尸=3,则 AC=5,cosZACP=奈=三三器=焉 解得:C P,=苧,-.一贝
15、IJ。P=竽-2=学,故点子的坐标为:(,2,0)或(学,,0).,1【点评】本题超直的是反比例函数综谷运用,涉及到一次函数的神庙、缜 角三角形的性质等,.其史(2),.罗注意分类求解,避 免 遗 强.,6.如图,直角坐标系中,直线y=fcc+b分别与x 轴、y 轴交于点A(3,0),点 8(0,-4),过。(0,8)作平行x 轴的直线C。,交 A 8于点C,点 E(0,m)在线段OD上,延长CE交 x 轴 于 点 凡 点 G 在 x(2)当点E 恰好是。中点时,求4CG的面积.(3)是否存在?,使得aFC G 是直角三角形?若存在,直接写出?的值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点A、
16、3 的坐标代入函数表为式:j,=fcr+b,即可求解:,7;.-*jL.*(2)证明EDCg/EOF(A4S),S ACC=g x AG x CH=x 12 x 8=48;(3)当/FGC=90 时,AG=AF,则 AC 是中线,则)F=4C=g+82=1 0,故点 F(=7,0),即可求解;.当2C G F=90时,则点G(9,0),则A P=A G=6,故点尸(-3,0),即可求解.【解答】解:(:户将点A、8 的坐标代入由破表达式:y=fcr+b并解春广4k=可 b-4,故直线的裹达式为:y=扛 4:,(2)方),=8 时,;/一 4=8解得x=9,.之点。的坐标为(9,8),:C D=
17、9,.E 是 O。中点,:.DE=OEf.工、则。且足。/(A4S),OF=CD=9,:.AG=AF=OF+OA=2,.过,&C 作 C”J_x轴于点”,(3)当 N尸 C G=90时,A G=A F,则 AC 是中线,则=A C=依 +8?=10,故点尸(-7,0),由点C、尸的坐标可得直线C尸的表达式为:产4(x+7);,r -、,t.*v.故点厂(-3,0);,n,-同理直线C F的表达式为:v=o (x+3)”故 m=2:.综上一,?=算2.【点评】本题综食考查了1次函数与几何知识的应用”题中运用直线颦捅三角形等知识求出线理的长是解题的关键.:.:7.在平面直角坐标系xO y中,对于任
18、意两点M(xi,y i),N(X 2,”),若点P(x,y)满足x=3 (xi+x2),y=3(y i+y 2),则称点P为点M,N的衍生点.求 点M(2,1),N (-1,-第 的衍生点,;D(2)如图,己知8是直线y i=3+|上的一点,A (4,0),点 尸(x,y)是A,8的衍生点.求y与x的函数关系式;若直线B P与 x轴交于点Q,是否存在以A Q为直角边的R tA/l P S,若存在,求出所有满足条件的B点坐标;若不存在,说明理由.【分析】/3:(2-1)=3;y=3 X b-h =1,点M、N的桁生点是(3,-1);工 q it(2)由题意设:点8 (n,+号),点P (x,y)
19、是点A、B的衍生点,x=3 (4+t),y=3 (0+!r+1)o-1 2 1 i=亍+5;则 t=可 工-4,y=(-1 ;分N A Q P=9(T、/布。=9 0 两种情疫,分别求解即可.【解答】解:x W x%-1)=3;),=3 X“(1 一 勺=1;.点M、N的衍生点是(3,7);,(2)由题意设:点8 (/,2 o 8.如图,A,8 是直线y=x+4与坐标轴的交点,直线y=-2x+b过点B,与冗轴交于点C.;点 尸(X;)好 点 A、B 的衍生点,.-*I B-*,*i?1.x=3(4+7),y=3(0+3+务=孑+5;则 t=-%3 1 1.4 2 (不-4)=g-1;,当Z 4
20、Q P=90。仔,如 图 1 所示,414-4U图1设/(/?,-m-1 ),则点 3(Tn,.山点P 是点A、8 的衍生点得:片3(4+M 或37=3 (-排+?解 彳 导:?=-6,即点5(-6,4),当NB4Q=90.时,如图2 所示,-J r 7$J ,厂什餐图2则:点 P(4,1),O 1 11由点。是点A、8 的衍生点得:点 B -1,-)或(4,)(舍去):A O 1.综上所述,满足条化的点8 坐 标 是(,6,-江 或(-*-).3J 3【点评】本题考查的是一次函数综合运用.,艳及到一次函数的性质、.,要注意分类求解,避免遗漏.*TC 1 j f ,J L ,4-1.“4 9,
21、*/u f4-0),y*4irf t X r*j*/.*Q *-r r jK富角三角形的性质等,其.中;(2)*,-4(1)求A,B,C三点的坐标;(2)当点。是A B的中点时,在x轴匕找-二:点E,使E Z5+E3的和最小,画出点E的位置,并求E点的坐标.(3)若点。是折线A-B-C上一动点,是否存在点。,使A C。为直角三角形,若存在,直接写出。点的坐标;若不存在,请说明理由.备用图 备用图【分析】(1)在+4中”令x=0,得)三3,令y=。,得x=-4,泊 卜-4,0)B(0,4),即可求解(2)如图点E为 所 求.点。是A 8的 中 底A (-4,0),B(0,4):则。(-2,2).
22、即可求解:,,,f-,(3)分点。在A2上、点。在B C上两种情况,分别求解即可.【解答】解:(1)在y=x+4中,令 x=0,得 y=4,.-令y=0,得x=-.4,(-4,0),B(0,.4).,把 3 (0,4)代入,y=-2 x+b,/,/,f f,得b=4直线y=-2 i+4.在)仁-2 r+4中,令y=0,得 x=2,;.c点的坐标为?2,0);.,.(2)如图点E为所求点是 A B 的中点,A (-4,Q),B(0,4).:.D(-2,.2).点8关于x轴的 对 晓 8 的坐标为(0,4)设 直 线 的 解 析 式 为y=1x+b.把7)(-2,2),飞9 0,-4)代入一次函数
23、表注式并解得:故该直线方程为:y=-3 x-4.(3)存 在,。点的坐标为X -1,3)或弓,等).当 点。在A8上时,由。4 =。8=4得到:Z B A C=4 5 ,.d -i f .由等腰直角三角形求得力点的坐标为(-1,3);在4。尸与8 0 C 中,ZFAO=Z.CBO,A O F=Z B O D,AO=BO,:.-/AOF/BOC(AS A).:,O F=O C=2,,点厂的坐标为(0,2),易僵直线A D的解析式为y =1+2,与y=-2 x+4组成方程组并解得:4 _ A 1?-广 中.交 点。的坐标为冬,).【点评】本题.矗 是 一次函数综合运用,做 到 点的对称性、三角形
24、石、解直%三角形等,其中1 3),要注意分类求解,避免遗漏.9.如图,抛物线y=o?+6 x+c经过点A (0,-3)、8(-1,0)、C(2,-3),抛物线与,轴的另一交点为点E,点尸为抛物线上一动点,设点P的横坐标为L(I)求抛物线的解析式;(2)若点P在第一象限,点M为抛物线对称轴上一点,当四边形M 8“恰好是平行四边形时,求点P的坐标:(3)若点尸在第四象限,连结以、P E及A E,当f为何值时,A R A E的面积最大?最大面积是多少亍(4)是否存在点P,使以E为以A E为直角边的直角三角形,若存在,直接写出点尸的坐标;若不存【分析】(1)抛物线$=族2+法+,.经过点A(0.-3)
25、;C(2,-3),则因数的对称轴为:x=l,故点E“3,0),即 礴 解:(2)四边形MB 尊好是平行四边形时,则 咐=8 E=3,故f=4,则点(4,5 J:(3)%E的面积 S=ax P”X O E=|(r-3 -?+2 r+3)=|(-P+3 r),即可求解;(4)分NP EA=9 0、NB4殳=9 0 两种情况,分别求解,即可.【解答】解:(,1)抛物线i,=a/+A r+c经过点4(0,3)、C(2,-3);顶 函数的对称轴为:x=1,(4)直线4 E表达式中的左值为1,则与之垂直的直线表达式中的为-L 当NP E4=9 0 时,.直磋席的表达式为工 厂-x+Z,经点E的坐标代入并解
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