内容正文:
专题06 函数和几何中选填压轴题
题型概览
题型01二次函数的图象与系数的关系
题型02二次函数的图象与性质
题型03几何综合中最值问题
题型04几何综合中多结论问题
题型05圆的综合中“隐圆问题”和其他问题
题型06函数和几何综合中规律类问题
二次函数的图象与系数的关系题型01
1.(2025·四川绵阳·二模)如图,抛物线(a,b,c是常数,)与x轴交于A、B两点,顶点.给出下列结论,正确的有( )
①;②;③若点,,在抛物线上,则;④关于x的方程有实数解,则;⑤当时则.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
2.(2025·四川南充·二模)二次函数,当时,随的增大而减小.点,都在这个函数图象上.下列结论:①;②;③;④;⑤.正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(2025·四川绵阳·二模)如图,二次函数的图象经过点和点.给出下列结论:①;②;③当时,的值小于0.其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
4.(2025·四川绵阳·二模)二次函数图象的一部分如图所示,其对称轴是直线,且该图象过点.有下列说法:①;②;③;④若是抛物线上两点,则.其中正确的是( )
A.①② B.①②④ C.①②③ D.②④
5.(2025·四川德阳·二模)如图,二次函数的图象关于直线对称,与x轴交于,两点,若,则下列四个结论:①,②,③,④.正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.(2025·四川绵阳·二模)如图,抛物线 与x轴交于两点,且给出下列结论:①;②;③当时,y 随x 的增大而减小;④的值是一个定值;⑤b的取值范围是 .其中正确的个数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
7.(2025·四川成都·二模)已知抛物线的图象及对称轴如图所示,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
8.(2025·四川宜宾·二模)如图,抛物线经过点,顶点为,且抛物线与轴的交点B在和之间(不含端点)则下列结论:①当时,;②有两个实数根;③当的面积为时,;④当为直角三角形时,在内存在唯一一点,使得的值最小,最小值的平方为,其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
9.(2025·四川成都·二模)如图,二次函数的图象与轴相交于,两点,下列说法正确的是( )
A.
B.对称轴为直线
C.关于的方程有两个不相等的实数根
D.
10.(2025·四川宜宾·二模)如图,抛物线的图像交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,交轴负半轴于点,点为抛物线的顶点,连结、、,且.以下结论:①点坐标为;②;③;④在内存在唯一一点,使得的值最小,若的最小值为,则.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.(2025·四川广安·二模)如图,已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点,对称轴为直线.有下列四个结论:①;②;③若点在抛物线上,当时,;④若,则.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
12.(2025·四川自贡·二模)如图,二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线,下面五个结论正确的序号为 .
①; ②; ③;④;⑤时,
二次函数的图象与性质题型02
1.(2025·四川泸州·二模)在抛物线中,有.已知点,是平面上两点,连接,若抛物线的图象与线段有交点时,则的取值范围是( ).
A. B. C.或 D.或
2.(2025·四川宜宾·二模)关于抛物线(是常数),以下结论:
①若此抛物线与轴只有一个公共点,则;
②若此抛物线与坐标轴只有一个公共点,则;
③若点,在抛物线上,则;
④无论为何值,抛物线的顶点到直线的距离都等于.
其中结论正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
3.(2025·四川泸州·二模)已知抛物线经过点和,且抛物线与轴的另一个交点的横坐标满足,那么的取值可能是( )
A. B. C.1 D.
4.(2025·四川广元·二模)已知二次函数(a为非零常数,),当时,y随x的增大而增大,则下列结论正确的是( )
①当时,y随x的增大而减小;
②若图象经过点,则;
③若,是函数图象上的两点,则;
④若图象上两点,对一切正数n,总有,则.
A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④
5.(2025·四川泸州·二模)已知二次函数的图象与x轴有两交点,当且该函数图象与轴两交点的横坐标,满足:,时,则的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
6.(2025·四川泸州·二模)已知函数在时与轴有且仅有一个公共点,则参数的取值范围是( )
A.或或 B.或或
C.或 D.或或
7.(2025·四川成都·二模)已知二次函数图象的顶点为,若点的坐标为,则与之间的关系式为 ;设点所在的定直线为,二次函数图象上有两个不同点,,连接,若线段与定直线没有公共点,则的取值范围为 .
8.(2025·四川成都·二模)定义:若存在实数,对于任意的函数值,都满足,则称这个函数是有界函数,在所有满足条件的中,其最小值称为这个函数的边界值.例如,如图中的函数是有界函数,其边界值是.将函数的图象向上平移个单位,得到的函数的边界值满足时,则的取值范围是 .
9.(2024·四川成都·二模)若点的坐标满足,其中,t为常数,则称点M为“好点”.若双曲线上存在“好点”,则k的取值范围是 .
几何综合中最值问题题型03
1.(2025·四川泸州·二模)如图,是等边三角形的边上的动点,连接,将绕点逆时针旋转,得到,连接,,若,则的最小值为 .
2.(2025·四川德阳·二模)如图,点,是正方形的边上两个动点,满足.连接交于点,连接交于点.若正方形的边长为,则线段长度的最小值是 .
3.(2025·四川南充·二模)如图,矩形的对角线交于点,.是线段上的动点,以为边作等边三角形,点分别位于两侧.在点运动的全过程中,的最大值为,的最小值为.则 .
4.(2025·四川绵阳·三模)如图,在四边形中, , ,,为上一点,且平分,为上一点,且,若,,则的长是
5.(2025·四川达州·二模)如图,在菱形中,,,,分别是边,上的两个动点,满足,与交于点.当最大时,线段的长是 .
6.(2025·四川成都·二模)如图,在等边△ABC中,,点是等边△ABC外一点,连接,,在线段上取一点,使得,连接,若,则长度的最小值为 .
7.(2025·四川宜宾·二模)如图,在正方形中,,点是边的中点,点、是边上的两个动点且,连结、,则的最小值为 .
8.(2025·四川内江·二模)如图,正方形的边长为8,点是边的中点,点是边上一动点,连接,将沿翻折得到,连接.则的最小值是 .
9.(2025·四川绵阳·二模)如图,在中,,,,D为边上一动点,将线段绕点C按逆时针方向旋转得到线段,连接,则的最小值为 .
10.(2025·四川成都·二模)由两个大小相同的等边三角形拼成如图所示的四边形,其中,点E、F、G、H分别是边、、、的中点,在直线上方有一个动点P,且满足四边形的面积是的面积的6倍,则周长的最小值为 .
11.(2025·四川成都·二模)如图,在菱形中,,,M是的中点,点P是上一动点,连接,,则的最小值为 .
12.(2025·四川成都·二模)如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数分别交轴,轴于点,,点是直线上一动点,连接,则线段的最小值为 .
13.(2025·四川成都·二模)如图,在△ABC中,,点,分别是,的中点,连接,点是边上一点(点不与点,重合),连接交于点,点,分别是,的中点,连接,.若,,则的最小值为 ,且此时线段的长为 .
14.(2025·四川广安·二模)如图,在中,是边上的动点(不与点A,B重合),过点分别作于点于点,连接,则的最小值为 .
几何综合中多结论问题题型04
1.(2025·四川南充·二模)如图,在正方形中,对角线,相交于点,点在边上,且,连接交于点,过点作,连接并延长,交于点,过点作分别交,于点、,交的延长线于点,现给出下列结论:①;②;③;④.其中正确的结论个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2025·四川绵阳·二模)如图,在菱形中,,点E,F分别在边,上,且,连接,交于点G,连接.现有下列结论:①;②平分;③;④.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(2025·四川眉山·二模)如图,在正方形纸片中,是边的中点,将正方形纸片沿折叠,点落在点处,延长交于点,连接并延长交于点.给出以下结论:
①为等腰三角形;②四边形AECF是平行四边形
③;④.其中正确的结论是( )
A.①② B.①②④ C.②③④ D.①②③
4.(2025·四川南充·二模)如图,在矩形中,,点E是边上一动点(点E不与点A重合),过点D作交的延长线于点F,以,为邻边作矩形,交于点H,连接,则下列结论:①;②当点恰好落在的延长线上时,;③当点在边上运动时,为定值;④当点在边上运动时,长度的最大值为.
其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(2025·四川遂宁·二模)如图,以△ABC的边、为腰分别向外作等腰直角、,连结、、,过点的直线分别交线段、于点、,以下说法:①当时,;②;③若,,,则;④当直线时,点为线段的中点.正确的有 .(填序号)
6.(2025·四川绵阳·二模)如图,矩形的顶点C在反比例函数的图象.上,反比例函数的图象与,分别交于点E,F,轴于点H,轴于点G,与相交于点M.有下列说法:①矩形的面积是1;②的面积是 ;③矩形与矩形的面积一定相等;④若的面积为,矩形的面积为,则必有.其中说法正确的是 (填序号).
圆的综合中“隐圆问题”题型05
1.(2025·四川资阳·二模)如图,在中,,,△ABC的内切圆交于点,点从出发,沿射线每次前进一个单位,点从出发沿和射线每次前进个单位,为正整数且,当次前进后与相似,所有满足条件的为 .
1.(2025·四川达州·二模)如图,在矩形中,点F是上一点,以点D为圆心,长为半径画弧,与交于点E,再以点C为圆心,长为半径画弧,使得弧与恰好相切于点H,与交于点G.若,则图中阴影部分的面积为 .
3.(2025·四川成都·二模)如图,为等腰三角形,,,在以为端点的射线上取一点,连接.若,当取最小值时,把线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接,则点到直线的距离为 .
4.(2025·四川成都·二模)平面内,对于图形与点,给出如下定义:图形绕点逆时针旋转得到图形,若图形与图形有重叠,则称图形关于点“逆垂相关”.如图,在平面直角坐标系中,线段的端点分别是,.若以为圆心,为半径的上存在点,使线段关于点“逆垂相关”,则的取值范围是 .
5.(2025·四川宜宾·二模)如图,在平行四边形中,,,,P为边上一点(不与A、D重合),Q为平面内一点,且,以为边作,使斜边,平分,交于点F,连结,在点P、Q的运动过程中,的最大值与最小值的差为 .
6.(2025·四川成都·二模)如图,,直角△ABC的斜边的一端点在边上滑动,另一端点在边上滑动,点与点在直线的异侧,其中.当时,长为 ;若点从点处开始滑动,到点滑动到点处时结束,则在此过程中,点经过的路径长为 .
7.(2025·四川成都·二模)如图,矩形中,,,点E是的中点,点F是边上一动点.将沿着翻折,使得点B落在点处,若点P是矩形内一动点,连接、、,则的最小值为 .
函数和几何综合中规律类问题题型06
1.(2025·四川宜宾·二模)烷烃是一类由碳、氢元素组成的有机化合物质,下图是这类物质前四种化合物的分子结构模型图,其中中间的大球代表碳原子,周围的小球代表氢原子.第种如图①有个氢原子,第种如图②有个氢原子,第种如图③有个氢原子,……按照这一规律,第种化合物的分子结构模型中氢原子的个数是( )
A. B. C. D.
2.(2025·四川广安·模二模)如图,在平面直角坐标系中,轴,垂足为B,将绕点A顺时针旋转到的位置,使点B的对应点落在直线上,再将绕点顺时针旋转到的位置,使点的对应点也落在直线上,以此进行下去…,若点B的坐标为,则点的纵坐标为 .
3.(2025·四川绵阳·二模)如图,把置于平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,点P是内切圆的圆心.将沿x轴的正方向作无滑动翻转,使它的三边依次与x轴重合,第一次翻转后圆心为,第二次翻转后圆心为,依此规律,第21次翻转后,内切圆的圆心的坐标是 .
4.(2025·四川广安·二模)如图,在平面直角坐标系中,已知直线的函数解析式为,点的坐标为,以点为圆心,的长为半径画弧,交直线于点,过点作直线的垂线交轴于点;以点为圆心,的长为半径画弧,交直线于点,过点作直线的垂线交轴于点,以点为圆心,的长为半径画弧,交直线于点,过点作直线的垂线交轴于点,按照这样的规律进行下去,点的横坐标是______.
5.(2025·四川成都·二模)由火柴棒摆成的3个图案如图所示,按图中规律摆放,则第2025个图案需要 根火柴棒.
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专题06 函数和几何中选填压轴题
题型概览
题型01二次函数的图象与系数的关系
题型02二次函数的图象与性质
题型03几何综合中最值问题
题型04几何综合中多结论问题
题型05圆的综合中“隐圆问题”和其他问题
题型06函数和几何综合中规律类问题
二次函数的图象与系数的关系题型01
1.(2025·四川绵阳·二模)如图,抛物线(a,b,c是常数,)与x轴交于A、B两点,顶点.给出下列结论,正确的有( )
①;②;③若点,,在抛物线上,则;④关于x的方程有实数解,则;⑤当时则.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数的图象与系数的关系,二次函数与一元二次方程等知识,由抛物线开口向上,与轴的负半轴相交,得到,由图象可知,抛物线的对称轴在轴的右侧,可得,可判断①,由图象可知,当时,,可判断②,根据抛物线上的点离对称轴越近,函数值越小可判断③,由抛物线与直线有交点,方程有解,,则有实数解,要使有实数解,则,可判断④,过点作轴于点,可得是等腰直角三角形,则,设,,由根与系数的关系得到,则,得到,再得到,所以,即,设,则,解得,则可判断⑤,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:∵抛物线开口向上,与轴的负半轴相交,
∴,
由图象可知,抛物线的对称轴在轴的右侧,
∴,
∴,
∴,故①符合题意;
由图象可知,当时,,
∴,故②不符合题意;
若点,,在抛物线上,根据抛物线上的点离对称轴越近,函数值越小和图象可知,,故③不符合题意;
∵抛物线与直线有交点,方程有解,,
∴有实数解,
要使有实数解,
∴,故④不符合题意;
过点作轴于点,如图:
由抛物线的对称性可知,,
又∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
设,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵点是抛物线的顶点,
∴,,
∵抛物线开口向上,
∴,
∴,
又∵,
∴,即,
设,
∴,
解得:,
∴,故⑤符合题意,
综上,符合题意的有,共个,
故选:C.
2.(2025·四川南充·二模)二次函数,当时,随的增大而减小.点,都在这个函数图象上.下列结论:①;②;③;④;⑤.正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,根据二次函数的增减性并结合已知可得出,,即可判断①、②;把A、B的坐标代入函数解析式,并结合不等式的性质,即可判断③、④,根据作差法即可判定⑤.
【详解】解∵当时,随的增大而减小,
∴,故①错误;
,即,
∴,
∴,故②正确;
∵在上,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
在该范围内成立,故③正确;
∵在上,
∴,
∵,
∴,
又,则,
∴,即,
在该范围内成立,故④正确;
∵,,
∴,
∴,故⑤正确,
故选:D.
3.(2025·四川绵阳·二模)如图,二次函数的图象经过点和点.给出下列结论:①;②;③当时,的值小于0.其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,抛物线的对称轴和交点之间的关系,通过图象判断函数值等,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象和性质.
利用二次函数的图形和性质逐项进行判断即可.
【详解】解:①根据抛物线开口向下,对称轴位于轴的右侧,且与轴交于负半轴可得,
,
所以选项①正确,符合题意;
②由抛物线和轴的交点可得,抛物线的对称轴在点的右侧,
,
解得,
所以选项②正确,符合题意;
③由抛物线的图象可知,当时,的值小于0,
所以选项③正确,符合题意;
故选:D.
4.(2025·四川绵阳·二模)二次函数图象的一部分如图所示,其对称轴是直线,且该图象过点.有下列说法:①;②;③;④若是抛物线上两点,则.其中正确的是( )
A.①② B.①②④ C.①②③ D.②④
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次函数的图像及性质,熟练掌握二次函数的各项系数与对称轴的关系是解题的关键.
根据抛物线开口方向得到,根据抛物线的对称轴得,则,根据抛物线与y轴的交点在x轴下方得到,得到,,于是可对①②进行判断;由于时,,则得到,则可对③进行判断;通过点离对称轴要比点离对称轴要远对④进行判断.
【详解】解:∵抛物线开口向上,
∴,
∵抛物线对称轴为直线,
∴,则,
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,
∴,
∴,,
所以①②正确;
∵对称轴是直线,且该图象过点.
∴抛物线过点
∴时,,
∴,所以③错误;
∵点离对称轴要比点离对称轴要远,
∴,所以④正确.
综上可知,①②④正确,
故选:B.
5.(2025·四川德阳·二模)如图,二次函数的图象关于直线对称,与x轴交于,两点,若,则下列四个结论:①,②,③,④.正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题主要考查图象与二次函数系数之间的关系.根据二次函数的对称性,即可判断①;由开口方向和对称轴即可判断②;根据抛物线与x轴的交点和时的函数的取值,即可判断③;根据图象可判断当时,y有最小值,且为,又可求出,结合对于任意实数m,都有,即可得出,即可判断④.
【详解】解:∵二次函数的图象关于直线对称,与x轴交于,两点,且,
∴,故①正确;
∵二次函数的图象关于直线对称,
∴其对称轴为直线,即,
∴,
∴,
由图象可知该抛物线开口向上,
∴,
∴,
故②错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴,
由图象结合题意可知当时,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
故③正确;
由图象可知当时,y有最小值,且为,
∵,
又∵对于任意实数m,都有,
∴,即,
∴,
故④错误.
综上所述,正确的有①③,一共2个.
故选:B.
6.(2025·四川绵阳·二模)如图,抛物线 与x轴交于两点,且给出下列结论:①;②;③当时,y 随x 的增大而减小;④的值是一个定值;⑤b的取值范围是 .其中正确的个数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系,抛物线与x轴的交点,二次函数的图象性质,掌握二次函数的图象性质以及函数与方程的关系是解题的关键.
利用抛物线的对称轴位置即可判断①;根据抛物线与根据抛物线与y轴交于点,与x轴交于点可判断②;求得对称轴,利用二次函数的性质即可判断③;把代入,得,再根据,得即,根据,则,,求得,可判断④;由得到关于b的不等式组,解不等式组求得b的取值范围即可判断⑤.
【详解】解:由图象可知抛物线的对称轴为直线
∵
∴
∴
∴
∴,故①错误;
把代入得,
把代入,得,
∴
∴,故②正确;
∵抛物线的开口向下,
∴当时,y随x 的增大而减小
又∵,
∴当时,y 随x 的增大而减小,故③正确;
把代入,得,
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴,即的值是一个定值,故④正确;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
解得,故⑤正确.
∴正确有②③④⑤共4个,
故选:B.
7.(2025·四川成都·二模)已知抛物线的图象及对称轴如图所示,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,根据二次函数的图象与系数关系即可得,掌握二次函数的性质,数学结合思想是解题的关键.
【详解】解:根据题意得,,
∵,
∴,
故A结论正确;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴,
故B结论正确;
∵,
∴,
故C结论错误,符合题意;
当时,,当时,,
∴
∴
∴,
∴
故D结论正确;
故选:B.
8.(2025·四川宜宾·二模)如图,抛物线经过点,顶点为,且抛物线与轴的交点B在和之间(不含端点)则下列结论:①当时,;②有两个实数根;③当的面积为时,;④当为直角三角形时,在内存在唯一一点,使得的值最小,最小值的平方为,其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【分析】①先求出抛物线于x轴的另一个点的坐标,根据图象即可判断①是否正确;②根据二次函数与一元二次方程关系,利用数形结合思想即可判断②是否正确;③利用割补法用a表示出面积,再求出a的值,即可判断③是否正确;④过点A、M分别作y轴、x轴的平行线交于点C,连接、、,运用分类讨论思想,求出a的值,再将绕点B逆时针旋转得到,连接,过点作轴于点T,作轴于点Q,推出当点O,点P,点,点共线时,值最小,最小值为,此时,设,在和中,利用勾股定理列出方程组,求出m,n的值,进而求出,并与比较,即可判断④是否正确.
【详解】解:①∵抛物线经过点,顶点为,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为,
∵抛物线的开口向上,
∴当时,,
故①正确;
②方程有两个实数根相当于函数的图象与函数的图象有两个交点,
画出函数图象如下,由图可知,这两个图象没有交点,
故②正确;
③将,代入,
得,
解得:,
∴,
∴抛物线的顶点为,
设抛物线对称轴交x轴于H,如图,
则,
∴,,,
∵,
∴,
∴
,
∵,
∴,
∴,
故③正确;
④如图,过点A、M分别作y轴、x轴的平行线交于点C,连接、、,
则四边形是矩形,
∴,
∵,,,
∴,,,,,,
∵为直角三角形,有三种情况:或或,
显然,
∴只能或,
若,则,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴;
若,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴;
∵点B在与之间(不含端点),
∴,
解得,
∴,
∴,,
如图,将绕点B逆时针旋转得到,连接,过点作轴于点T,作轴于点Q,
∴,,,
∴和是等边三角形,
∴,,
∴,
∴当点O、P、、共线时,值最小,最小值为,
此时,
设,
则,,,,
在中,
由勾股定理,得,
在中,
由勾股定理,得,
即,
解得,
∴,
故④错误;
综上,正确的有①②③.
故选:A.
9.(2025·四川成都·二模)如图,二次函数的图象与轴相交于,两点,下列说法正确的是( )
A.
B.对称轴为直线
C.关于的方程有两个不相等的实数根
D.
【答案】C
【分析】本题主要考查二次函数图象的性质,根据图形开口,对称轴的知识即可求解,掌握二次函数图象的性质,对称轴的计算方法是解题的关键.
【详解】解:根据图形得:抛物线与y轴交于负半轴,
∴,故A选项错误,不符合题意;
∵图象与轴相交于,两点,
∴对称轴为直线,故B选项错误,不符合题意;
∵抛物线开口向上,且顶点坐标位于y轴的下方,
∴抛物线与直线有两个交点,
∴关于的方程有两个不相等的实数根,故C选项错误,符合题意;
∵对称轴为直线,
∴,即,故D选项错误,不符合题意;
故选:C
10.(2025·四川宜宾·二模)如图,抛物线的图像交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,交轴负半轴于点,点为抛物线的顶点,连结、、,且.以下结论:①点坐标为;②;③;④在内存在唯一一点,使得的值最小,若的最小值为,则.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】先求出抛物线的对称轴,利用对称性求出点的坐标,可判断①;将抛物线的解析式配方后化顶点式,求出顶点的坐标,根据点位置可以确定的符号,以此判断②;根据,可过D点作的垂线,构造相似三角形,列出比例式,将点的坐标代入抛物线解析式中,得到用表示,代入比例式中,得到关于的方程求解,求出,再判断③;通过将绕点A顺时针旋转,得到,点,,,在同一直线上时,最小,再求出结论即可判断④.
【详解】解:抛物线的对称轴为,
∵抛物线的图像交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,
∴,故正确①;
∵抛物线,点为抛物线的顶点,
∴,
∵点在第三象限,
∴,故②正确;
过点作轴于点,则,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∵抛物线的图像交轴负半轴于点,
∴,解得:,
又点,
∴,
∵抛物线的图像交轴负半轴于点,
∴点,即,
∴,
∵,
∴,
∴,解得:,
∵抛物线的开口向上,
∴,
∴,故③正确;
将绕点A顺时针旋转,得到,
则,
是等边三角形,
点,,,在同一直线上时,最小,过点作轴于点,轴于点,
设,则,,,
∵,
∴,
∴,,,
∵将绕点A顺时针旋转,得到,
∴,,
∴,
∵,,
∴,解得(舍去),或,
∴,故④正确.
综上所述,①②③④都正确.
故选:D.
11.(2025·四川广安·二模)如图,已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点,对称轴为直线.有下列四个结论:①;②;③若点在抛物线上,当时,;④若,则.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】此题考查二次函数的图象和性质,二次函数与x轴的交点问题,数形结合是解题的关键.
首先求出,然后得到当时,,即可判断①;然后得到,求出,,代入即可判断②;根据增减性即可判断③;由得到,然后代入即可判断④.
【详解】解:∵,对称轴为直线
∴
∴由图象可得,当时,,故①正确;
∴
∴,
∴,故②正确;
∵对称轴为直线,开口向上
∴当时,y随x的增大而增大
∴当时,,故③错误;
若,
∴
∴
∴
∴,故④正确.
综上所述,其中正确的有3个.
故选:C.
12.(2025·四川自贡·二模)如图,二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线,下面五个结论正确的序号为 .
①; ②; ③;④;⑤时,
【答案】②③④⑤
【分析】此题主要考查图象与二次函数系数之间的关系,解题关键是注意掌握数形结合思想的应用.
根据对称轴位置及图象开口向上可判断出的符号,从而判断①;利用对称轴,可判断②;利用对称轴和开口向上,即可判断最小值,从而判断③的正误;由二次函数的性质即可判断④;由推出,,得到,即可得到,可判断⑤.
【详解】解:抛物线开口向上,
,
抛物线对称轴为直线,
,
,
,
抛物线与轴交于点在轴的负半轴,
,
,
故结论①错误;
二次函数的图象与轴交于点,对称轴为直线,抛物线与轴的另一个交点为,
,
故结论②正确;
,
,
,
,
,
故结论③正确;
对称轴为直线,
函数的最小值为,
,
,
故结论④正确;
,
,
,
,
,
,
,
,
故结论⑤正确;
综上所述,结论正确的是②③④⑤;
故答案为:②③④⑤.
二次函数的图象与性质题型02
1.(2025·四川泸州·二模)在抛物线中,有.已知点,是平面上两点,连接,若抛物线的图象与线段有交点时,则的取值范围是( ).
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的性质,涉及用参数表示函数表达式、根据函数与线段的位置关系列不等式求解参数范围.解题关键在于根据抛物线开口方向分情况讨论,通过将线段端点横坐标代入抛物线表达式,结合函数与线段有交点的条件列出不等式求解.本题可先根据已知条件,用表示出和,从而得到抛物线的表达式.然后将线段两端点的横坐标代入抛物线表达式,结合抛物线与线段有交点这一条件,分和两种情况讨论,列出不等式求解的取值范围.
【详解】解:∵,
∴,,
∴抛物线的表达式为
∴抛物线的对称轴为,
当时: 抛物线开口向上,要使抛物线与线段有交点,
当时,;当时,
把代入得:,
∴,
∴,即,
∴,结合,此条件满足.
把代入得:,
∴,
∴,即,
∴
当时: 抛物线开口向下,要使抛物线与线段有交点,
当时,;当时,
把代入得,
∴,
∴,即,
∴ 把代入得,
∴,
∴,即,
∴,结合,此条件满足.
综上,的取值范围是或
故选:D
2.(2025·四川宜宾·二模)关于抛物线(是常数),以下结论:
①若此抛物线与轴只有一个公共点,则;
②若此抛物线与坐标轴只有一个公共点,则;
③若点,在抛物线上,则;
④无论为何值,抛物线的顶点到直线的距离都等于.
其中结论正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,由可判断①;由可判断②;利用二次函数的性质可判断③;由二次函数解析式可得抛物线的顶点坐标为,即得抛物线的顶点所在的直线为,即得到直线与直线平行,结合图形,利用等腰直角三角形的性质和勾股定理解答即可判断④,综上即可求解,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】解:①若此抛物线与轴只有一个公共点,
则,
解得,故①错误;
②若此抛物线与坐标轴只有一个公共点,
则,
解得,故②正确;
③∵抛物线,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线,当时,随的增大而减小,
∴点关于对称轴的对称点坐标为,
∵,
∴,故③错误;
④∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
∴抛物线的顶点所在的直线为,
∴直线与直线平行,
如图,设直线与轴交于点,过点作直线于点,则,,
∴是等腰直角三角形,
当时,,
解得,
∴,
∴,
∴,
∴抛物线的顶点到直线的距离都等于,故④正确;
综上,结论正确的有个,
故选:.
3.(2025·四川泸州·二模)已知抛物线经过点和,且抛物线与轴的另一个交点的横坐标满足,那么的取值可能是( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数图象和性质,根与系数之间的关系,把点和代入解析式,求出,根与系数的关系得到,进而求出的范围,即可.
【详解】解:∵抛物线经过点和,
∴,
∴,
∵抛物线与x轴的其中一个交点的横坐标m满足,另一个交点的横坐标为,
∴,
∴,
∴,
∴;
故a的取值可能是;
故选:B.
4.(2025·四川广元·二模)已知二次函数(a为非零常数,),当时,y随x的增大而增大,则下列结论正确的是( )
①当时,y随x的增大而减小;
②若图象经过点,则;
③若,是函数图象上的两点,则;
④若图象上两点,对一切正数n,总有,则.
A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④
【答案】D
【分析】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题.
【详解】解:①:∵二次函数(a为非零常数,),
∴,,,
又∵当时,y随x的增大而增大,
∴,开口向下,
∴当时,y随x的增大而减小,
故①正确;
②:∵二次函数(a为非零常数,),当时,y随x的增大而增大,
∴,
若图象经过点,则,得,
∵,,
∴ ,
故②错误;
③:又∵对称轴为直线,,
∴ ,
∴若,是函数图象上的两点,2025离对称轴近些,则,
故③正确;
④若图象上两点,对一切正数n,总有,,
则满足
,
解得 ,
故④正确;
∴①③④正确;②错误.
故选:D.
5.(2025·四川泸州·二模)已知二次函数的图象与x轴有两交点,当且该函数图象与轴两交点的横坐标,满足:,时,则的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查二次函数的图像与性质、利用不等式组求字母取值范围等知识点,熟练掌握二次函数各系数与图象之间的关系是解题的关键.
中根据开口方向及,的范围可判断出对应y的取值,从而建立不等式组求解即可.
【详解】解:当时,,即二次函数开口向上,
∵,
∴当时,;当时,,
∴,解得:,
∵,
∴当时,;时,,
∴,解得:,
∴.
故选:B.
6.(2025·四川泸州·二模)已知函数在时与轴有且仅有一个公共点,则参数的取值范围是( )
A.或或 B.或或
C.或 D.或或
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次函数与坐标轴的交点问题,注意数形结合是解题的关键.
分类讨论,当时,此时为一次函数,根据一次函数的图象得到符合题意;当时,为二次函数,与轴有且仅有一个公共点,根据求出,再进行检验判断即可;再讨论当和,看与y轴的交点位置求解即可.
【详解】解:当时,函数为,图象经过第一、二、四象限,与x轴交点在x轴正半轴,符合题意;
当时,,
解得:,
当时,对称轴为直线,符合题意;
当,对称轴为直线,不符合题意;
当时,如图:
对称轴在轴左侧,且当时,函数值小于0,
∴,
解得:;
当时,对称轴,函数值大于0恒成立,符合题意,如图:
综上所述:或或,
故选:A.
7.(2025·四川成都·二模)已知二次函数图象的顶点为,若点的坐标为,则与之间的关系式为 ;设点所在的定直线为,二次函数图象上有两个不同点,,连接,若线段与定直线没有公共点,则的取值范围为 .
【答案】 或
【分析】本题主要考查了二次函数的性质、配方法将函数解析式化成顶点式、二次函数与直线的位置关系等知识点,掌握二次函数的性质成为解题的关键.
通过配方法将二次函数化成顶点式确定顶点坐标,然后消去m即可解答;由二次函数的定义可得,再根据对称性可得,进而得到直线上纵坐标为t的点的横坐标为;然后分点A在店B的右侧和左侧两种情况解答即可.
【详解】解:∵,顶点的坐标为,
∴,
∴;
∴
∵设点所在的定直线为,
∴直线解析式,
∵点A在二次函数图象上,
∴,
∵A,B两点纵坐标相同,
∴A,B两点关于对称轴对称,
∴则,
∵直线解析式,
∴直线上纵坐标为t的点的横坐标为,
∵线段与定直线没有公共点,
∴当点A在店B的右侧时,即,有,解得:;
当点A在店B的左侧时,即,有,解得:.
综上,m的取值范围为或.
故答案为:,或.
8.(2025·四川成都·二模)定义:若存在实数,对于任意的函数值,都满足,则称这个函数是有界函数,在所有满足条件的中,其最小值称为这个函数的边界值.例如,如图中的函数是有界函数,其边界值是.将函数的图象向上平移个单位,得到的函数的边界值满足时,则的取值范围是 .
【答案】或
【分析】本题考查了二次函数图象的平移和二次函数的最值问题,根据条件分类讨论函数值绝对值最大的情况是解决问题的关键点.
根据二次函数的平移得出,当时,,当时,,当时,,然后分三种情况分析,结合函数草图及二次函数的性质求解即可.
【详解】解:函数的图象向上平移个单位,得到的函数解析式为,
当时,,
当时,,
当时,,
抛物线的开口向下,对称轴为直线,
当时,此时,在对称轴右侧,即,即,
∴,
此时,不等式组无解,不符合题意;
当时,
此时,,即,,即,
∴,
∴,
∴,
,
解得:,
∴;
当时,
此时,,即,
,即,
∵
∴,
∴,
∴,
,
解得:,
∴;
综上可得:或,
故答案为:或.
9.(2024·四川成都·二模)若点的坐标满足,其中,t为常数,则称点M为“好点”.若双曲线上存在“好点”,则k的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质.根据题意列出方程组,解方程组得到,依据条件得到,整理出的代数式,按照自变量取值范围,利用二次函数的性质确定的范围即可.
【详解】解:双曲线上存在“好点”,
,
①②得:,
,
,
,
整理得:,
,,
∴当时,k最大为,此时,不满足,
当时,k最小为,
.
故答案为:.
几何综合中最值问题题型03
1.(2025·四川泸州·二模)如图,是等边三角形的边上的动点,连接,将绕点逆时针旋转,得到,连接,,若,则的最小值为 .
【答案】
【分析】延长到,使,根据等边三角形的性质和旋转的性质得出,,根据如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似可得,根据相似三角形的对应角相等,对应边成比例可得,,推得,,根据如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似可得,根据相似三角形的对应角相等得出,得出点在的边上运动,根据三角形的外角性质和等边对等角得出,求得,,作点关于的对称点,连接,根据轴对称的性质得出,,根据垂线段最短和两点之间,线段最短得出满足,,三点共线,且时,的值最小,根据三个角是直角的四边形是矩形得出四边形是矩形,根据矩形的对边相等和勾股定理求出的值,即可求解.
【详解】解:延长到,使.如图:
∵为等边三角形,绕点逆时针旋转得到,
∴,,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
由可得,
∴,
∴,
∴点在的边上运动,
∵,,
∴,
故,,
作点关于的对称点,连接,
则,,
故,
当,,三点共线时,,
当时,的值最小,
故满足,,三点共线,且时,的值最小,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
故最小值为.
故答案为:
2.(2025·四川德阳·二模)如图,点,是正方形的边上两个动点,满足.连接交于点,连接交于点.若正方形的边长为,则线段长度的最小值是 .
【答案】
【分析】根据正方形的性质,利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应角相等可得,再利用“”证明和全等,则,从而得到;再求出,取的中点,连接、,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得,利用勾股定理列式求出,然后根据三角形的三边关系可知当、、三点共线时,的长度最小,据此解答.
【详解】解:如图,
在正方形中,,,,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
,
.
,
,
.
取的中点,连接、,如图:
则,
在中,,
根据三角形的三边关系,得,
当、、三点共线时,的长度最小,最小值.
故答案为:.
3.(2025·四川南充·二模)如图,矩形的对角线交于点,.是线段上的动点,以为边作等边三角形,点分别位于两侧.在点运动的全过程中,的最大值为,的最小值为.则 .
【答案】
【分析】首先证明出是等边三角形,得到,,证明出,得到,,然后求出的最大值;然后得到是的角平分线,即点F在的角平分线上运动,得到,如图所示,延长交于点G,得到的最小值,进而求解即可.
【详解】解:∵矩形的对角线交于点,.
∴,
∴是等边三角形
∴,
∵是线段上的动点,以为边作等边三角形,
∴,
∴
∴
∴
∴,
∵是线段上的动点,
∴当点E运动到点O时,取得最大值,此时取得最大值,即的长度,
∴的最大值;
∵
∴
∴
∴是的角平分线,即点F在的角平分线上运动
∵
∴
如图所示,延长交于点G
∴
∴当点F和点G重合时,取得最小值,即的长度
∴的最小值
∴.
故答案为:.
4.(2025·四川绵阳·三模)如图,在四边形中, , ,,为上一点,且平分,为上一点,且,若,,则的长是
【答案】/
【分析】本题考查了锐角三角函数、勾股定理、相似三角形的判定与性质,解决本题的关键是作辅助线构造相似三角形,利用相似三角形的性质求出边长.根据,设,则,利用勾股定理可得,过点作,可证四边形是矩形,根据,可证是的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可得,,,过点作,可证,根据相似三角形的性质可以求出,可证,利用相似三角形的性质可求的长度.
【详解】解:,
,
设,则,
,
,
如下图所示,过点作,
,
,,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
是的垂直平分线,
,
,
,
,,,
过点作,
,
,
,
,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为: .
5.(2025·四川达州·二模)如图,在菱形中,,,,分别是边,上的两个动点,满足,与交于点.当最大时,线段的长是 .
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,轨迹,切线等知识.证明,推出,推出.由,推出点的运动轨迹是,设圆心为,连接,,.求出是切线时的长即可.
【详解】解:如图,
四边形是菱形,
,
,
是等边三角形,
,,
在和中,
,
,
,
,
,
点的运动轨迹是,
设圆心为,连接,,.
,,
垂直平分线段,
,,,,
,
,
当与相切时,的值最大,此时.
故答案为:.
6.(2025·四川成都·二模)如图,在等边△ABC中,,点是等边△ABC外一点,连接,,在线段上取一点,使得,连接,若,则长度的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查等边三角形的性质,相似三角形的判定与性质,四点共圆,圆周角定理等知识点;取中点,中点,在左边作一个等腰三角形,使,,连接,,,,则,, ,,得到,,再由,得到、、、四点共圆,推出,,即可证明,得到,则点在以为圆心,为半径的圆上运动,,当、、三点共线时最小.
【详解】解:取中点,中点,在左边作一个等腰三角形,使,,连接,,,,
∵在等边中,,
∴,,
∴,
∵,,中点,
∴,,,,
∴,即,
解得(负值舍去),
∵,
∴,
∵,
∴、、、四点共圆,
∴,,
∵,,,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∵,
∴点在以为圆心,为半径的圆上运动,
∴,
∵,
∴当、、三点共线时最小,
故答案为:.
7.(2025·四川宜宾·二模)如图,在正方形中,,点是边的中点,点、是边上的两个动点且,连结、,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了平移的性质、正方形的性质、矩形的判定与性质、勾股定理,把向右平移个单位长度,使点与点重合,得到,作点关于的对称点,连接,则有,当点、、三点共线时最短,利用勾股定理求出的长度,即为的最小值.
【详解】解:如下图所示,把向右平移个单位长度,使点与点重合,得到,延长交于M,则四边形是矩形,
∴,;
四边形是正方形,
,,
则,
由平移的性质可知,
,
作点关于的对称点,连接,
则,
,
,
当点、、三点共线时最短,
∵,,
,,
,
在中,,
的最小值是.
故答案为: .
8.(2025·四川内江·二模)如图,正方形的边长为8,点是边的中点,点是边上一动点,连接,将沿翻折得到,连接.则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了翻折的性质,正方形的性质,勾股定理,根据正方形的性质和勾股定理可得的长,再由翻折知,由可知当点三点共线时,最小.由勾股定理求出的长即可解决问题.
【详解】解:∵正方形的边长为8,
∴,
∵点G是边的中点,
∴,
连接,
∴,
∵将△沿翻折得到,
∴,
∵,
∴当点G、F、A三点共线时,最小,
∴的最小值为.
故答案为:.
9.(2025·四川绵阳·二模)如图,在中,,,,D为边上一动点,将线段绕点C按逆时针方向旋转得到线段,连接,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】过点C作于点K,将线段绕点C逆时针旋转得到,连接,延长交的延长线于点J,证明,得出,证明四边形是正方形,得出,说明点E在直线上运动,当点E与点J重合时,的值最小,求出,即可得出答案.
【详解】解:如图,过点C作于点K,将线段绕点C逆时针旋转得到,连接,延长交的延长线于点J,
∵将线段绕点C逆时针旋转,得到线段,
∴,
∵,
∴,
又∵,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
∴点E在直线上运动,当点E与点J重合时,的值最小,
在中,,,,
∴,,,
∴,
∴,
即的最小值为.
故答案为:.
10.(2025·四川成都·二模)由两个大小相同的等边三角形拼成如图所示的四边形,其中,点E、F、G、H分别是边、、、的中点,在直线上方有一个动点P,且满足四边形的面积是的面积的6倍,则周长的最小值为 .
【答案】
【分析】连接交于,作于,由题意可得四边形为菱形,,求出,, ,由三角形中位线定理可得,,,,证明四边形为矩形,求出,结合题意可得,求出点在到的距离是的直线上运动,由题意可得点到直线的距离为,作点关于直线的对称点为,连接交直线于,由轴对称的性质可得,由两点之间,线段最短可得,,此时的值最小,作于,则,,求出的最小值为,即可得解.
【详解】解:如图,连接交于,作于,
∵、是两个大小相同的等边三角形,
∴,,
∴四边形为菱形,,
∴,,,
∴,
∵点E、F、G、H分别是边、、、的中点,
∴是的中位线,是的中位线,是的中位线,是的中位线,
∴,,,,
∴四边形为平行四边形,,
∴四边形为矩形,
∴,
∵四边形的面积是的面积的6倍,
∴,
∴,即,
∴,
∴点在到的距离是的直线上运动,
由题意可得点到直线的距离为,
作点关于直线的对称点为,连接交直线于,
由轴对称的性质可得:,
∴由两点之间,线段最短可得,,此时的值最小,
作于,则,,
∴,即的最小值为,
∴周长的最小值为,
故答案为:.
11.(2025·四川成都·二模)如图,在菱形中,,,M是的中点,点P是上一动点,连接,,则的最小值为 .
【答案】6
【分析】连接,延长到点Q,使得,连接,则点A,Q关于直线对称,故当P与点C重合时,取得最小值,且为.
本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,线段和最小,熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】连接,延长到点Q,使得,连接,
∵菱形中,,,M是的中点,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点A,Q关于直线对称,
∴当P与点C重合时,取得最小值,
且为,
故答案为:6.
12.(2025·四川成都·二模)如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数分别交轴,轴于点,,点是直线上一动点,连接,则线段的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,点到直线的距离,一次函数与坐标轴交点问题,根据一次函数解析式求得的坐标,进而求得的长,根据等面积法即可求解.
【详解】解:∵一次函数分别交轴,轴于点,,
当时,,解得:,则
当时,,则,
∴
∴
∵点是直线上一动点,连接,当时,最小,
此时
∴
故答案为:.
13.(2025·四川成都·二模)如图,在△ABC中,,点,分别是,的中点,连接,点是边上一点(点不与点,重合),连接交于点,点,分别是,的中点,连接,.若,,则的最小值为 ,且此时线段的长为 .
【答案】
【分析】过点作关于的对称点,连接,,交于点,过点作于点,利用点,分别是,的中点,得出,,,,利用,, 求出和,利用点,分别是,的中点,得出,由对称可得,由两点之间线段最短得,求出,利用四边形是矩形,得出,, 则,利用勾股定理即可求解的最小值, 利用,得出,,求出,,设,得出,再利用,列式求出,即可求解.
【详解】解:如图,过点作关于的对称点,连接,,交于点,过点作于点,
∴,,
∵点,分别是,的中点,,
∴,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点,分别是,的中点,
∴,,
∴,
由对称可得,
∴由两点之间线段最短得,
∵,
解得:,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为;
当取得最小值时如图,
∵,
∴,,
∴,,
∴,,
设,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:,
∴,
故答案为:;.
14.(2025·四川广安·二模)如图,在中,是边上的动点(不与点A,B重合),过点分别作于点于点,连接,则的最小值为 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了矩形的性质、垂线段最短、含30度直角三角形的性质等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
如图:连接, 先说明四边形是矩形,再根据矩形的性质可得,由垂线段最短可得时,线段的值最小,即最小;再根据含30度直角三角形的性质求解即可.
【详解】解:如图:连接,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,
由垂线段最短可得时,线段的值最小,即最小,
∵,
∴,即的最小值为3.
故答案为:3.
几何综合中多结论问题题型04
1.(2025·四川南充·二模)如图,在正方形中,对角线,相交于点,点在边上,且,连接交于点,过点作,连接并延长,交于点,过点作分别交,于点、,交的延长线于点,现给出下列结论:①;②;③;④.其中正确的结论个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】由“”可证,可得,由等腰三角形的性质可求;;由“”可证,可得;③通过证明,可得,进而可得结论,根据,,得出,根据,则,即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,故①正确;
如图,过点O作于K,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,故②正确;
∵,,,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,故③正确;
∵,,
∴,
又∵,,
∴
∴
∴,故④正确
综上,正确的是①②③④.
故选:D.
2.(2025·四川绵阳·二模)如图,在菱形中,,点E,F分别在边,上,且,连接,交于点G,连接.现有下列结论:①;②平分;③;④.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】先证明是等边三角形,利用“”证明,利用全等三角形的性质和三角形的外角性质可判断①;过C作于M,交延长线于N,则,根据四边形的内角和可推导出,然后证和可判定②;利用含30度角的直角三角形性质以及全等三角形的性质可判定③;运用勾股定理求得,,利用全等三角形的性质可得,进而得,利用三角形的面积公式可判断④,进而可得答案.
【详解】解:连接,
∵四边形是菱形,
∴,,
又,
∴是等边三角形,
∴,,又,
∴,
∴,
∴,
∴;
故①符合题意;
过C作于M,交延长线于N,则,
∵,
∴,
又,
∴,
又,
∴,
∴,
又,
,
∴,
∴,
即平分,
故②符合题意;
∵平分,且,
∴
则,
∴,,
∵,
则,
即,
故③符合题意;
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
故④符合题意;
故选:D.
3.(2025·四川眉山·二模)如图,在正方形纸片中,是边的中点,将正方形纸片沿折叠,点落在点处,延长交于点,连接并延长交于点.给出以下结论:
①为等腰三角形;②四边形AECF是平行四边形
③;④.其中正确的结论是( )
A.①② B.①②④ C.②③④ D.①②③
【答案】B
【分析】本题考查了正方形与折叠问题,解直角三角形,全等三角形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
设正方形的边长为,,根据折叠的性质得出,根据中点的性质得出,即可判断①,证明四边形是平行四边形,即可判断②,求得,设,则,勾股定理得出,进而判断③,进而求得,,勾股定理求得,进而即可判断④,即可求解.
【详解】解:如图所示,
∵为的中点,
∴,
设正方形的边长为,
则,
∵折叠,
∴,,
∴,
∴是等腰三角形,故①正确;
设,
∴
∴
∴
∴
又∵
∴四边形是平行四边形,故②正确;
∴,
∴,即是的中点,
∵,,
∴,
在中,,
∵,
∴,
设,则,
∴
∴
∴,
∴,故③错误;
∴,
∴,
连接,如图所示,
∵,,,
又,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,故④正确;
综上分析可知:正确的为:①②④.
故选:B.
4.(2025·四川南充·二模)如图,在矩形中,,点E是边上一动点(点E不与点A重合),过点D作交的延长线于点F,以,为邻边作矩形,交于点H,连接,则下列结论:①;②当点恰好落在的延长线上时,;③当点在边上运动时,为定值;④当点在边上运动时,长度的最大值为.
其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】证出,根据相似三角形的性质即可判断①正确;先证出,根据全等三角形的性质可得,再证出垂直平分,根据线段垂直平分线的性质可得,由此即可判断②正确;过点作于点,设,根据相似三角形的性质可得,从而可得,再证出,根据全等三角形的性质可得,,则,然后根据正切的定义即可判断③正确;先求出,,再证出,根据相似三角形的性质可得,利用二次函数的性质即可判断④正确.
【详解】解:∵四边形和都是矩形,,
∴,,
∴,,,
∴,,
∴,
∴,则结论①正确;
如图,点恰好落在的延长线上,
∵四边形和都是矩形,
∴,
∴,,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴垂直平分,
∴,
∴当点恰好落在的延长线上时,,则结论②正确;
如图,过点作于点,
∵四边形和都是矩形,,
∴,,
设,
由上已证:,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
即当点在边上运动时,为定值,则结论③正确;
设,则,
由上可知,,,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
由二次函数的性质可知,在内,当时,取得最大值,最大值为,
即当点在边上运动时,长度的最大值为,则结论④正确;
综上,正确结论的个数是4个,
故选:D.
5.(2025·四川遂宁·二模)如图,以△ABC的边、为腰分别向外作等腰直角、,连结、、,过点的直线分别交线段、于点、,以下说法:①当时,;②;③若,,,则;④当直线时,点为线段的中点.正确的有 .(填序号)
【答案】①②④
【分析】①当时,是等边三角形,根据等角对等边,以及三角形的内角和定理即可得出,进而判断①;证明,根据全等三角形的性质判断②;作直线于点, 过点作于点,过点作于点,证明,,,即可得是的中点,故④正确,证明,可得,在中,,在中,,得出 ,在中,勾股定理即可求解.
【详解】解:①当时,是等边三角形,
∴
∴
∵等腰直角、,
∴,
∴,
∴;故①正确;
②∵等腰直角、,
∴,,
∴,
∴,
∴;故②正确;
④如图所示,作直线于点, 过点作于点,过点作于点,
∵,,
∴,
又,
∴,
又∵,
∴,
同理得,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,即是的中点,故④正确,
∴,
设,则,
在中,,
在中,,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,故③错误,
故答案为:①②④.
6.(2025·四川绵阳·二模)如图,矩形的顶点C在反比例函数的图象.上,反比例函数的图象与,分别交于点E,F,轴于点H,轴于点G,与相交于点M.有下列说法:①矩形的面积是1;②的面积是 ;③矩形与矩形的面积一定相等;④若的面积为,矩形的面积为,则必有.其中说法正确的是 (填序号).
【答案】②③
【分析】该题考查了反比例函数与几何综合,以及反比例函数值的几何意义,解题的关键是数形结合.
根据题意设,则,从而得出,再根据图象解答判断即可.
【详解】解:根据题意设,
则,
∴,
∴矩形的面积,故①错误;
的面积
,故②正确;
∵反比例函数的图象与,分别交于点E,F,
∴,
∴,
即矩形与矩形的面积相等,故③正确;
∵的面积,
矩形的面积,
∴,故④错误;
故答案为:②③.
圆的综合中“隐圆问题”题型05
1.(2025·四川资阳·二模)如图,在中,,,△ABC的内切圆交于点,点从出发,沿射线每次前进一个单位,点从出发沿和射线每次前进个单位,为正整数且,当次前进后与相似,所有满足条件的为 .
【答案】,,,,
【分析】本题考查的是三角形的内切圆、相似三角形的性质及勾股定理,先求出三角形内切圆半径及长,再分情况讨论,根据相似三角形性质求出即可.
【详解】如图,连接、、,
中,,
,
设,则,,,
,
解得,
当次前进后,点前进的距离是,点前进的距离是,
①当时,
,
,
,
,
整理,可得,
为正整数且,
时,;时,;时,;
②当时,
,
,
,
整理,可得,
为正整数且,
时,;时,;
综上,可得所有满足条件的为、、、16、32.
故答案为:、、、16、32.
1.(2025·四川达州·二模)如图,在矩形中,点F是上一点,以点D为圆心,长为半径画弧,与交于点E,再以点C为圆心,长为半径画弧,使得弧与恰好相切于点H,与交于点G.若,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查圆的切线的性质、勾股定理、解直角三角形、扇形的面积公式等知识.连接,由题意,结合勾股定理和解直角三角形求得,,,利用圆的切线性质得到,解直角三角形的,利用求得即可.
【详解】解:如图,连接,
由题意,,,,,
∴,,
∴,
∵弧与恰好相切于点H,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴
.
故答案为:.
3.(2025·四川成都·二模)如图,为等腰三角形,,,在以为端点的射线上取一点,连接.若,当取最小值时,把线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接,则点到直线的距离为 .
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形,旋转的性质,直角所对的弦是直径,等腰三角形的性质,勾股定理,根据题意画出图形是解题的关键;首先确定的位置,根据题意得出在以为直径,为半径的圆上运动,当在的延长线上时,取得最小值,连接,过点作于点,交于点,过点作于点,计算出,,根据,可得,进而解,根据,即可求解.
【详解】解:过点作于点,连接,
∵为等腰三角形,,,
∴,
∵,
∴在以为直径,为半径的圆上运动,
∵
∴当在的延长线上时,取得最小值,
如图,把线段绕点顺时针旋转后得到线段,则,
∴是等腰直角三角形,
连接,过点作于点,交于点,过点作于点,
∵,
∴
∴是等腰直角三角形,
∵
∴
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
∵
∴
∴
∴
在中,
∴
∴,,
在中,
∴
即点到直线的距离为,
故答案为:.
4.(2025·四川成都·二模)平面内,对于图形与点,给出如下定义:图形绕点逆时针旋转得到图形,若图形与图形有重叠,则称图形关于点“逆垂相关”.如图,在平面直角坐标系中,线段的端点分别是,.若以为圆心,为半径的上存在点,使线段关于点“逆垂相关”,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意画图得出, P在A时, 线段 对应线段,P在B时, 线段 对应线段,P在时, 线段 对应线段,P在时, 线段 对应线段,要证与其对应线段有交有点,则A在以为边的左侧正方形内,B在以为边的右侧正方形内,P在正方形内,可得当过点A时,r取得最大值,当与相切时,r取得最小值,记切点为,结合切线性质,解直角三角形等知识求解,即可解题.
【详解】解:根据题意画图可得,
⸪线段关于点“逆垂相关”,
⸫ P在A时, 线段 对应线段,
P在B时, 线段 对应线段,
P在时, 线段 对应线段,
P在时, 线段 对应线段,
要证与其对应线段有交有点,
则A在以为边的左侧正方形内,B在以为边的右侧正方形内,
P在正方形内,
则当过点A时,r取得最大值,连接,
∵,,
∴,
此时,
当与相切时,r取得最小值,记切点为,交于点,作于点,
,.
,,
,即,
由正方形性质可知,即为等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
,
,即,
,
解得,
综上所述,的取值范围是.
故答案为:.
5.(2025·四川宜宾·二模)如图,在平行四边形中,,,,P为边上一点(不与A、D重合),Q为平面内一点,且,以为边作,使斜边,平分,交于点F,连结,在点P、Q的运动过程中,的最大值与最小值的差为 .
【答案】/
【分析】根据,得出点的运动轨迹是以为圆心,2为半径的圆,根据,,,得出,可得,在中,,得出,,根据平分,得出,如图,过点作交的角平分线于点,连接.根据,得出,同理根据,得出,即可,证明得出,求出,即可得点的运动轨迹是以为圆心,为半径的圆,根据点与圆特征得出的最大值与最小值的差是的直径.
【详解】解:∵,
∴点的运动轨迹是以为圆心,2为半径的圆,
∵,,,
∴,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
如图,过点作交的角平分线于点,连接.
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
∴点的运动轨迹是以为圆心,为半径的圆,
根据图象可得的最大值与最小值的差,
∴的最大值与最小值的差是的直径.
故答案为:.
6.(2025·四川成都·二模)如图,,直角△ABC的斜边的一端点在边上滑动,另一端点在边上滑动,点与点在直线的异侧,其中.当时,长为 ;若点从点处开始滑动,到点滑动到点处时结束,则在此过程中,点经过的路径长为 .
【答案】 ; .
【分析】本题考查圆的相关以及锐角三角函数,熟练掌握圆的相关定理以及解直角三角形的应用是解题的关键.本题先得出四点共圆,可知,进一步求出;第二空主要分析出点经过的路径,才可能对症下药,进一步得出答案.
【详解】解:连接,过点作于,则,
∵,,
∴,
∵,,
∴四点共圆,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴;
∵四点共圆,
∴,
∴,即为定值,
可知在直线上运动,
如图,经过的路径长为,
,
在中,由勾股定理得:
,
此时,
,
∴经过的路径长为.
故答案为:,.
7.(2025·四川成都·二模)如图,矩形中,,,点E是的中点,点F是边上一动点.将沿着翻折,使得点B落在点处,若点P是矩形内一动点,连接、、,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查旋转的性质,折叠的性质,勾股定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.将绕点顺时针旋转得到,连接,连接,由等腰三角形得出,再由折叠得出点的轨迹在点为圆心,为半径的圆周上,所以的最小值为,即的最小值为,经计算答出答案即可.
【详解】解:将绕点顺时针旋转得到,
连接,连接,
则,,共线,,
,
,
点是的中点,
,
,
,
由折叠成,
,
点在以点为圆心,为半径的圆上,
,
两点间线段最短,
,
即
,
,
则的最小值为.
故答案为:.
函数和几何综合中规律类问题题型06
1.(2025·四川宜宾·二模)烷烃是一类由碳、氢元素组成的有机化合物质,下图是这类物质前四种化合物的分子结构模型图,其中中间的大球代表碳原子,周围的小球代表氢原子.第种如图①有个氢原子,第种如图②有个氢原子,第种如图③有个氢原子,……按照这一规律,第种化合物的分子结构模型中氢原子的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了图形类的规律探索,掌握相关知识是解题的关键.观察前面四幅图可知氢原子的个数是序号的倍加,据此规律求解即可.
【详解】解:图①有个氢原子,
图②有个氢原子,
图③有个氢原子,
……,
以此类推,可知图中有个氢原子,
第种化合物的分子结构模型中氢原子的个数是:个;
故选:D.
2.(2025·四川广安·模二模)如图,在平面直角坐标系中,轴,垂足为B,将绕点A顺时针旋转到的位置,使点B的对应点落在直线上,再将绕点顺时针旋转到的位置,使点的对应点也落在直线上,以此进行下去…,若点B的坐标为,则点的纵坐标为 .
【答案】315
【分析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,旋转以及直角三角形的性质,解题的关键是计算出的各边,根据旋转的性质,求出,,,得出规律,求出,再根据一次函数图象上的点求出点的纵坐标即可.
【详解】解:轴,点,
,点A的纵坐标为,代入,得:,
解得:,
即,
,,,
由旋转可知:,,
,
,,
同理可得,,……,
以此类推可得(n为正整数)
,
设,则,
解得:或(舍去),
则,即点的纵坐标为315,
故答案为:315.
3.(2025·四川绵阳·二模)如图,把置于平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,点P是内切圆的圆心.将沿x轴的正方向作无滑动翻转,使它的三边依次与x轴重合,第一次翻转后圆心为,第二次翻转后圆心为,依此规律,第21次翻转后,内切圆的圆心的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查三角形的内切圆与内心,切线长定理,坐标与图形性质,根据题意找出规律是解题的关键,由勾股定理得出,得出的内切圆的半径,因此的坐标为,由题意得出,得出规律:每滚动3次一个循环,由,即可得到结果.
【详解】解:∵点A的坐标为,点B的坐标为,
∴,
∴,
∴的内切圆的半径,
∴的坐标为,
的坐标为,即,
的坐标为,即,
∴每滚动3次一个循环,
∴第次滚动后,的圆心的横坐标为,
∴的横坐标是,
∴的坐标为,
故答案为:.
4.(2025·四川广安·二模)如图,在平面直角坐标系中,已知直线的函数解析式为,点的坐标为,以点为圆心,的长为半径画弧,交直线于点,过点作直线的垂线交轴于点;以点为圆心,的长为半径画弧,交直线于点,过点作直线的垂线交轴于点,以点为圆心,的长为半径画弧,交直线于点,过点作直线的垂线交轴于点,按照这样的规律进行下去,点的横坐标是______.
【答案】
【分析】本题考查的是一次函数性质应用,勾股定理,等腰直角三角形的判定与性质及点的坐标规律问题,作轴于点H,依次求出,找出规律即可解决.
【详解】解:作轴于点H,
由条件可知,
∴,
∵,,
∴,
由条件可知,
∴由勾股定理得:,
∴,
同理,,
∴,
同理,,
,
⋯⋯
∴,
即点的横坐标是,
故答案为:.
5.(2025·四川成都·二模)由火柴棒摆成的3个图案如图所示,按图中规律摆放,则第2025个图案需要 根火柴棒.
【答案】
【分析】本题考查了图形变化的规律,能根据所给图形发现所需火柴棒的根数依次增加2是解题的关键.
根据所给图形,依次求出所需火柴棒的根数,发现规律即可解决问题.
【详解】解:由所给图形可知,
第1个图案中火柴棒的根数为:;
第2个图案中火柴棒的根数为:;
第3个图案中火柴棒的根数为:;所以第个图案中火柴棒的根数为根.
当时,(根),
即第个图案中火柴棒的根数为根.
故答案为:.
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