【10年压轴题】2016-2025年甘肃省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
2025-07-08
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 甘肃省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.42 MB |
| 发布时间 | 2025-07-08 |
| 更新时间 | 2025-07-08 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52931404.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【10年压轴题】2016-2025年甘肃省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
一.选择题(共10小题)
1.(2025•甘肃)如图1,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,点D为边AB的中点.动点P从点A出发,沿边AC→CB方向匀速运动,运动到点B时停止.设点P的运动路程为x,△APD的面积为y,y与x的函数图象如图2所示,当点P运动到CB的中点时,PD的长为( )
A.2 B.2.5 C. D.4
2.(2024•甘肃)如图1,动点P从菱形ABCD的点A出发,沿边AB→BC匀速运动,运动到点C时停止.设点P的运动路程为x,PO的长为y,y与x的函数图象如图2所示,当点P运动到BC中点时,PO的长为( )
A.2 B.3 C. D.
3.(2023•金昌)如图1,正方形ABCD的边长为4,E为CD边的中点.动点P从点A出发沿AB→BC匀速运动,运动到点C时停止.设点P的运动路程为x,线段PE的长为y,y与x的函数图象如图2所示,则点M的坐标为( )
A.(4,2) B.(4,4) C.(4,2) D.(4,5)
4.(2022•兰州)如图1是一块弘扬“社会主义核心价值观”的扇面宣传展板,该展板的部分示意图如图2所示,它是以O为圆心,OA,OB长分别为半径,圆心角∠O=120°形成的扇面,若OA=3m,OB=1.5m,则阴影部分的面积为( )
A.4.25πm2 B.3.25πm2 C.3πm2 D.2.25πm2
5.(2021•兰州)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,点E在BD上,连接AE,CE,∠ABC=60°,∠BCE=15°,ED=2+2,则AD=( )
A.4 B.3 C.2 D.2
6.(2020•兰州)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,以点A为圆心,以AB长为半径作弧交BC于点D,再分别以点B,D为圆心,以大于BD的长为半径作弧,两弧交于点P,作射线AP交BC于点E,若AB=3,AC=4,则CD=( )
A. B. C. D.
7.(2019•兰州)如图,边长为的正方形ABCD的对角线AC与BD交于点O,将正方形ABCD沿直线DF折叠,点C落在对角线BD上的点E处,折痕DF交AC于点M,则OM=( )
A. B. C.1 D.1
8.(2018•兰州)如图,抛物线yx2﹣7x与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其下方的部分记作C1,将C1向左平移得到C2,C2与x轴交于点B、D,若直线yx+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是( )
A.m B.m
C.m D.m
9.(2017•兰州)如图1,在矩形ABCD中,动点E从A出发,沿AB→BC方向运动,当点E到达点C时停止运动,过点E作FE⊥AE,交CD于F点,设点E运动路程为x,FC=y,如图2所表示的是y与x的函数关系的大致图象,当点E在BC上运动时,FC的最大长度是,则矩形ABCD的面积是( )
A. B.5 C.6 D.
10.(2016•兰州)如图,A,B两点在反比例函数y的图象上,C、D两点在反比例函数y的图象上,AC⊥x轴于点E,BD⊥x轴于点F,AC=2,BD=3,EF,则k2﹣k1=( )
A.4 B. C. D.6
二.填空题(共10小题)
11.(2025•甘肃)勾股树是一个可以无限生长的树形图形,它既展示了数学中的精确与秩序,还蕴含了自然界的生长与繁衍之美.如图是勾股树及它的形成过程,其中第1个图形是正方形,第2个图形是以这个正方形的边长为斜边在其外部构造一个直角三角形,再以这个直角三角形的两条直角边为边长,分别向外生成两个新的正方形,重复上述步骤得到第3个图形,……,则第5个图形中共有 个正方形.
12.(2024•甘肃)甘肃临夏砖雕是一种历史悠久的古建筑装饰艺术,是第一批国家级非物质文化遗产.如图1是一块扇面形的临夏砖雕作品,它的部分设计图如图2,其中扇形OBC和扇形OAD有相同的圆心O,且圆心角∠O=100°,若OA=120cm,OB=60cm,则阴影部分的面积是 cm2.(结果用π表示)
13.(2023•金昌)如图1,我国是世界上最早制造使用水车的国家.1556年兰州人段续的第一架水车创制成功后,黄河两岸人民纷纷仿制,车水灌田,水渠纵横,沃土繁丰.而今,兰州水车博览园是百里黄河风情线上的标志性景观,是兰州“水车之都”的象征.如图2是水车舀水灌溉示意图,水车轮的辐条(圆的半径)OA长约为6米,辐条尽头装有刮板,刮板间安装有等距斜挂的长方体形状的水斗,当水流冲动水车轮刮板时,驱使水车徐徐转动,水斗依次舀满河水在点A处离开水面,逆时针旋转150°上升至轮子上方B处,斗口开始翻转向下,将水倾入木槽,由木槽导入水渠,进而灌溉,那么水斗从A处(舀水)转动到B处(倒水)所经过的路程是 米.(结果保留π)
14.(2022•兰州)2022年3月12日是我国第44个植树节,某林业部门为了考查某种幼树在一定条件下的移植成活率,在同等条件下,对这种幼树进行大量移植,并统计成活情况,下表是这种幼树移植过程中的一组统计数据:
幼树移植数(棵)
100
1000
5000
8000
10000
15000
20000
幼树移植成活数(棵)
87
893
4485
7224
8983
13443
18044
幼树移植成活的频率
0.870
0.893
0.897
0.903
0.898
0.896
0.902
估计该种幼树在此条件下移植成活的概率是 .(结果精确到0.1)
15.(2021•兰州)如图,在矩形ABCD中,AB=1,AD=3.①以点A为圆心,以不大于AB长为半径作弧,分别交边AD,AB于点E,F,再分别以点E,F为圆心,以大于EF长为半径作弧,两弧交于点P,作射线AP分别交BD,BC于点O,Q;②分别以点C,Q为圆心,以大于CQ长为半径作弧,两弧交于点M,N,作直线MN交AP于点G,则OG长为 .
16.(2020•兰州)如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AB=2,点E在AB的延长线上,且AE=AC,EF⊥AC于点F,连接BF并延长交CD于点G,则DG= .
17.(2019•兰州)如图,矩形ABCD,∠BAC=60°,以点A为圆心,以任意长为半径作弧分别交AB,AC于点M,N两点,再分别以点M,N为圆心,以大于MN的长作半径作弧交于点P,作射线AP交BC于点E,若BE=1,则矩形ABCD的面积等于 .
18.(2018•兰州)如图,M、N是正方形ABCD的边CD上的两个动点,满足AM=BN,连接AC交BN于点E,连接DE交AM于点F,连接CF,若正方形的边长为6,则线段CF的最小值是 .
19.(2017•兰州)如图,在平面直角坐标系xOy中,▱ABCO的顶点A,B的坐标分别是A(3,0),B(0,2).动点P在直线yx上运动,以点P为圆心,PB长为半径的⊙P随点P运动,当⊙P与▱ABCO的边相切时,P点的坐标为 .
20.(2016•兰州)对于一个矩形ABCD及⊙M给出如下定义:在同一平面内,如果矩形ABCD的四个顶点到⊙M上一点的距离相等,那么称这个矩形ABCD是⊙M的“伴侣矩形”.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l:yx﹣3交x轴于点M,⊙M的半径为2,矩形ABCD沿直线运动(BD在直线l上),BD=2,AB∥y轴,当矩形ABCD是⊙M的“伴侣矩形”时,点C的坐标为 .
三.解答题(共10小题)
21.(2025•甘肃)如图1,抛物线y=a(x)(x﹣4)(a≠0)分别与x轴,y轴交于A,B(0,﹣4)两点,M为OA的中点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接AB,过点M作OA的垂线,交AB于点C,交抛物线于点D,连接BD,求△BCD的面积;
(3)点E为线段AB上一动点(点A除外),将线段OE绕点O顺时针旋转90°得到OF.
①当AE时,请在图2中画出线段OF后,求点F的坐标,并判断点F是否在抛物线上,说明理由;
②如图3,点P是第四象限的一动点,∠OPA=90°,连接PF,当点E运动时,求PF的最小值.
22.(2024•甘肃)如图1,抛物线y=a(x﹣h)2+k交x轴于O,A(4,0)两点,顶点为B(2,2),点C为OB的中点.
(1)求抛物线y=a(x﹣h)2+k的表达式;
(2)过点C作CH⊥OA,垂足为H,交抛物线于点E.求线段CE的长.
(3)点D为线段OA上一动点(O点除外),在OC右侧作平行四边形OCFD.
①如图2,当点F落在抛物线上时,求点F的坐标;
②如图3,连接BD,BF,求BD+BF的最小值.
23.(2023•金昌)如图1,抛物线y=﹣x2+bx与x轴交于点A,与直线y=﹣x交于点B(4,﹣4),点C(0,﹣4)在y轴上.点P从点B出发,沿线段BO方向匀速运动,运动到点O时停止.
(1)求抛物线y=﹣x2+bx的表达式;
(2)当BP=2时,请在图1中过点P作PD⊥OA交抛物线于点D,连接PC,OD,判断四边形OCPD的形状,并说明理由;
(3)如图2,点P从点B开始运动时,点Q从点O同时出发,以与点P相同的速度沿x轴正方向匀速运动,点P停止运动时点Q也停止运动.连接BQ,PC,求CP+BQ的最小值.
24.(2022•兰州)综合与实践
【问题情境】
数学活动课上,老师出示了一个问题:如图1,在正方形ABCD中,E是BC的中点,AE⊥EP,EP与正方形的外角∠DCG的平分线交于P点.试猜想AE与EP的数量关系,并加以证明;
【思考尝试】
(1)同学们发现,取AB的中点F,连接EF可以解决这个问题.请在图1中补全图形,解答老师提出的问题.
【实践探究】
(2)希望小组受此问题启发,逆向思考这个题目,并提出新的问题:如图2,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不重合),△AEP是等腰直角三角形,∠AEP=90°,连接CP,可以求出∠DCP的大小,请你思考并解答这个问题.
【拓展迁移】
(3)突击小组深入研究希望小组提出的这个问题,发现并提出新的探究点:如图3,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不重合),△AEP是等腰直角三角形,∠AEP=90°,连接DP.知道正方形的边长时,可以求出△ADP周长的最小值.当AB=4时,请你求出△ADP周长的最小值.
25.(2021•兰州)如图1,二次函数y=a(x+3)(x﹣4)的图象交坐标轴于点A,B(0,﹣2),点P为x轴上一动点.
(1)求二次函数y=a(x+3)(x﹣4)的表达式;
(2)过点P作PQ⊥x轴分别交线段AB,抛物线于点Q,C,连接AC.当OP=1时,求△ACQ的面积;
(3)如图2,将线段PB绕点P逆时针旋转90°得到线段PD.
①当点D在抛物线上时,求点D的坐标;
②点E(2,)在抛物线上,连接PE,当PE平分∠BPD时,直接写出点P的坐标.
26.(2020•兰州)如图,二次函数yx2+bx+c的图象过点A(4,﹣4),B(﹣2,m),交y轴于点C(0,﹣4).直线BO与抛物线相交于另一点D,连接AB,AD,点E是线段AB上的一动点,过点E作EF∥BD交AD于点F.
(1)求二次函数yx2+bx+c的表达式;
(2)判断△ABD的形状,并说明理由;
(3)在点E的运动过程中,直线BD上存在一点G,使得四边形AFGE为矩形,请判断此时AG与BD的数量关系,并求出点E的坐标;
(4)点H是抛物线的顶点,在(3)的条件下,点P是平面内使得∠EPF=90°的点,在抛物线的对称轴上,是否存在点Q,使得△HPQ是以∠PQH为直角的等腰直角三角形,若存在,直接写出符合条件的所有点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
27.(2019•兰州)二次函数y=ax2+bx+2的图象交x轴于点(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C.动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AB方向运动,过点M作MN⊥x轴交直线BC于点N,交抛物线于点D,连接AC,设运动的时间为t秒.
(1)求二次函数y=ax2+bx+2的表达式;
(2)连接BD,当t时,求△DNB的面积;
(3)在直线MN上存在一点P,当△PBC是以∠BPC为直角的等腰直角三角形时,求此时点D的坐标;
(4)当t时,在直线MN上存在一点Q,使得∠AQC+∠OAC=90°,求点Q的坐标.
28.(2018•兰州)如图,抛物线y=ax2+bx﹣4经过A(﹣3,0),B(5,﹣4)两点,与y轴交于点C,连接AB,AC,BC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:AB平分∠CAO;
(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使得△ABM是以AB为直角边的直角三角形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
29.(2017•兰州)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线AB交于A(﹣4,﹣4),B(0,4)两点,直线AC:yx﹣6交y轴于点C.点E是直线AB上的动点,过点E作EF⊥x轴交AC于点F,交抛物线于点G.
(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;
(2)连接GB,EO,当四边形GEOB是平行四边形时,求点G的坐标;
(3)①在y轴上存在一点H,连接EH,HF,当点E运动到什么位置时,以A,E,F,H为顶点的四边形是矩形?求出此时点E,H的坐标;
②在①的前提下,以点E为圆心,EH长为半径作圆,点M为⊙E上一动点,求AM+CM它的最小值.
30.(2016•兰州)如图1,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象过点A(3,0),B(0,4)两点,动点P从A出发,在线段AB上沿A→B的方向以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD⊥y于点D,交抛物线于点C.设运动时间为t(秒).
(1)求二次函数y=﹣x2+bx+c的表达式;
(2)连接BC,当t时,求△BCP的面积;
(3)如图2,动点P从A出发时,动点Q同时从O出发,在线段OA上沿O→A的方向以1个单位长度的速度运动.当点P与B重合时,P、Q两点同时停止运动,连接DQ,PQ,将△DPQ沿直线PC折叠得到△DPE.在运动过程中,设△DPE和△OAB重合部分的面积为S,直接写出S与t的函数关系及t的取值范围.
【10年压轴题】2016-2025年甘肃省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
D
A
D
D
C
B
A
一.选择题(共10小题)
1.(2025•甘肃)如图1,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,点D为边AB的中点.动点P从点A出发,沿边AC→CB方向匀速运动,运动到点B时停止.设点P的运动路程为x,△APD的面积为y,y与x的函数图象如图2所示,当点P运动到CB的中点时,PD的长为( )
A.2 B.2.5 C. D.4
【解答】解:根据题意动点P从点A出发,沿边AC→CB方向匀速运动过程中,△APD的面积先增大,再减小,
当点P运动到点C时,△APD的面积最大,
根据函数图象可得此时△APD的面积为4,
如图,
∵点D为边AB的中点,等腰直角三角形ABC,
∴,
可得 AC=4,
当点P运动到CB的中点时,如图,
∵点D为边AB的中点,
∴,
故选:A.
2.(2024•甘肃)如图1,动点P从菱形ABCD的点A出发,沿边AB→BC匀速运动,运动到点C时停止.设点P的运动路程为x,PO的长为y,y与x的函数图象如图2所示,当点P运动到BC中点时,PO的长为( )
A.2 B.3 C. D.
【解答】解:结合图象,得到当x=0时,PO=AO=4,
∴当点P运动到点B时,PO=BO=2,
∵菱形ABCD,
∴AC⊥BD,
∴∠AOB=∠BOC=90°,
∴,
当点P运动到BC中点时,PO的长为,
故选:C.
3.(2023•金昌)如图1,正方形ABCD的边长为4,E为CD边的中点.动点P从点A出发沿AB→BC匀速运动,运动到点C时停止.设点P的运动路程为x,线段PE的长为y,y与x的函数图象如图2所示,则点M的坐标为( )
A.(4,2) B.(4,4) C.(4,2) D.(4,5)
【解答】解:由题意可知,当点P在边AB上时,y的值先减小后增大,
当点P在边BC上时,y的值逐渐减小,
∴M点的横坐标为AB的长度,纵坐标为BE的长度,
∵AB=4,EC=EDAB4=2,
∴BE2,
∴M(4,2),
故选:C.
4.(2022•兰州)如图1是一块弘扬“社会主义核心价值观”的扇面宣传展板,该展板的部分示意图如图2所示,它是以O为圆心,OA,OB长分别为半径,圆心角∠O=120°形成的扇面,若OA=3m,OB=1.5m,则阴影部分的面积为( )
A.4.25πm2 B.3.25πm2 C.3πm2 D.2.25πm2
【解答】解:S阴=S扇形DOA﹣S扇形BOC
=2.25πm2.
故选:D.
5.(2021•兰州)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,点E在BD上,连接AE,CE,∠ABC=60°,∠BCE=15°,ED=2+2,则AD=( )
A.4 B.3 C.2 D.2
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴∠ADC=60°,∠BCD=120°,AC⊥BD,AO=CO,∠ADB=∠CDB=30°,∠ACD=∠ACB=60°,
∴DOCOAO,AD=2AO,
∵∠BCE=15°,
∴∠ACE=45°,
∴∠ACE=∠DEC=45°,
∴EO=CO=AO,
∵ED=2+2,
∴AOAO=2+2,
∴AO=2,
∴AD=4,
故选:A.
6.(2020•兰州)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,以点A为圆心,以AB长为半径作弧交BC于点D,再分别以点B,D为圆心,以大于BD的长为半径作弧,两弧交于点P,作射线AP交BC于点E,若AB=3,AC=4,则CD=( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵∠BAC=90°,AB=3,AC=4,
∴BC5,
根据作图过程可知:
AP是BD的垂直平分线,
∴BE=DE,AE⊥BD,
∴S△ABCAB•ACBC•AE,
∴5AE=12,
∴AE,
在Rt△ABE中,根据勾股定理,得
BE,
∴BD=2BE,
∴CD=BC﹣BD=5.
故选:D.
7.(2019•兰州)如图,边长为的正方形ABCD的对角线AC与BD交于点O,将正方形ABCD沿直线DF折叠,点C落在对角线BD上的点E处,折痕DF交AC于点M,则OM=( )
A. B. C.1 D.1
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=BC=CD,∠DCB=∠COD=∠BOC=90°,OD=OC,
∴BDAB=2,
∴OD=BO=OC=1,
∵将正方形ABCD沿直线DF折叠,点C落在对角线BD上的点E处,
∴DE=DC,DF⊥CE,
∴OE1,∠EDF+∠FED=∠ECO+∠OEC=90°,
∴∠ODM=∠ECO,
在△OEC与△OMD中,,
△OEC≌△OMD(ASA),
∴OM=OE1,
故选:D.
8.(2018•兰州)如图,抛物线yx2﹣7x与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其下方的部分记作C1,将C1向左平移得到C2,C2与x轴交于点B、D,若直线yx+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是( )
A.m B.m
C.m D.m
【解答】解:∵抛物线yx2﹣7x与x轴交于点A、B
∴B(5,0),A(9,0)
∴抛物线向左平移4个单位长度
∴平移后解析式y(x﹣3)2﹣2
当直线yx+m过B点,有2个交点
∴0m
m
当直线yx+m与抛物线C2相切时,有2个交点
∴x+m(x﹣3)2﹣2
x2﹣7x+5﹣2m=0
∵相切
∴△=49﹣20+8m=0
∴m
如图
∵若直线yx+m与C1、C2共有3个不同的交点,
∴m
故选:C.
9.(2017•兰州)如图1,在矩形ABCD中,动点E从A出发,沿AB→BC方向运动,当点E到达点C时停止运动,过点E作FE⊥AE,交CD于F点,设点E运动路程为x,FC=y,如图2所表示的是y与x的函数关系的大致图象,当点E在BC上运动时,FC的最大长度是,则矩形ABCD的面积是( )
A. B.5 C.6 D.
【解答】解:若点E在BC上时,如图
∵∠EFC+∠AEB=90°,∠FEC+∠EFC=90°,
∴∠CFE=∠AEB,∵在△CFE和△BEA中,,∴△CFE∽△BEA,
由二次函数图象对称性可得E在BC中点时,CF有最大值,此时,BE=CE=x,即,
∴y,当y时,代入方程式解得:x1(舍去),x2,
∴BE=CE=1,∴BC=2,AB,
∴矩形ABCD的面积为25;
故选:B.
10.(2016•兰州)如图,A,B两点在反比例函数y的图象上,C、D两点在反比例函数y的图象上,AC⊥x轴于点E,BD⊥x轴于点F,AC=2,BD=3,EF,则k2﹣k1=( )
A.4 B. C. D.6
【解答】解:
解法一:设A(m,),B(n,)则C(m,),D(n,),
由题意:解得k2﹣k1=4.
解法二:连接OA、OC、OD、OB,如图:
由反比例函数的性质可知S△AOE=S△BOF|k1|k1,S△COE=S△DOFk2,
∵S△AOC=S△AOE+S△COE,
∴AC•OE2OE=OE(k2﹣k1)…①,
∵S△BOD=S△DOF+S△BOF,
∴BD•OF3(EF﹣OE)3(OE)=5OE(k2﹣k1)…②,
由①②两式解得OE=2,则k2﹣k1=4.
故选:A.
二.填空题(共10小题)
11.(2025•甘肃)勾股树是一个可以无限生长的树形图形,它既展示了数学中的精确与秩序,还蕴含了自然界的生长与繁衍之美.如图是勾股树及它的形成过程,其中第1个图形是正方形,第2个图形是以这个正方形的边长为斜边在其外部构造一个直角三角形,再以这个直角三角形的两条直角边为边长,分别向外生成两个新的正方形,重复上述步骤得到第3个图形,……,则第5个图形中共有 31 个正方形.
【解答】解:由图可知:第一个图形有1个正方形,
第2个图形有1+21=3个正方形,
第3个图形有1+21+22=7个正方形,
∴第5个图形中共有1+21+22+23+24=31个正方形,
故答案为:31.
12.(2024•甘肃)甘肃临夏砖雕是一种历史悠久的古建筑装饰艺术,是第一批国家级非物质文化遗产.如图1是一块扇面形的临夏砖雕作品,它的部分设计图如图2,其中扇形OBC和扇形OAD有相同的圆心O,且圆心角∠O=100°,若OA=120cm,OB=60cm,则阴影部分的面积是 3000π cm2.(结果用π表示)
【解答】解:S阴影=S扇形AOD﹣S扇形BOC
=3000π(cm2),
故答案为:3000π.
13.(2023•金昌)如图1,我国是世界上最早制造使用水车的国家.1556年兰州人段续的第一架水车创制成功后,黄河两岸人民纷纷仿制,车水灌田,水渠纵横,沃土繁丰.而今,兰州水车博览园是百里黄河风情线上的标志性景观,是兰州“水车之都”的象征.如图2是水车舀水灌溉示意图,水车轮的辐条(圆的半径)OA长约为6米,辐条尽头装有刮板,刮板间安装有等距斜挂的长方体形状的水斗,当水流冲动水车轮刮板时,驱使水车徐徐转动,水斗依次舀满河水在点A处离开水面,逆时针旋转150°上升至轮子上方B处,斗口开始翻转向下,将水倾入木槽,由木槽导入水渠,进而灌溉,那么水斗从A处(舀水)转动到B处(倒水)所经过的路程是 5π 米.(结果保留π)
【解答】解:(米).
故答案为:5π.
14.(2022•兰州)2022年3月12日是我国第44个植树节,某林业部门为了考查某种幼树在一定条件下的移植成活率,在同等条件下,对这种幼树进行大量移植,并统计成活情况,下表是这种幼树移植过程中的一组统计数据:
幼树移植数(棵)
100
1000
5000
8000
10000
15000
20000
幼树移植成活数(棵)
87
893
4485
7224
8983
13443
18044
幼树移植成活的频率
0.870
0.893
0.897
0.903
0.898
0.896
0.902
估计该种幼树在此条件下移植成活的概率是 0.9 .(结果精确到0.1)
【解答】解:∵幼树移植数20000棵时,幼树移植成活的频率为0.902,
∴估计幼树移植成活的概率为0.902,精确到0.1,即为0.9.
故答案为:0.9.
15.(2021•兰州)如图,在矩形ABCD中,AB=1,AD=3.①以点A为圆心,以不大于AB长为半径作弧,分别交边AD,AB于点E,F,再分别以点E,F为圆心,以大于EF长为半径作弧,两弧交于点P,作射线AP分别交BD,BC于点O,Q;②分别以点C,Q为圆心,以大于CQ长为半径作弧,两弧交于点M,N,作直线MN交AP于点G,则OG长为 .
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,AD∥BC,BC=AD=3,
根据作图过程可知:AQ平分∠BAD,MN是CQ的垂直平分线,
∴∠BAQ=45°,
∴BQ=AB=1,
∴AQ,
∵AD∥BC,
∴△BQO∽△DAO,
∴,
∴QOAQ,
∴AO,
如图,设CQ的垂直平分线MN交AD于点H,
∴GH⊥AD,
∴△AGH是等腰直角三角形,
∵AH=GH=AD﹣DH=3﹣1=2,
∴AG=2,
∴OG=AG﹣AO=2.
故答案为:.
16.(2020•兰州)如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AB=2,点E在AB的延长线上,且AE=AC,EF⊥AC于点F,连接BF并延长交CD于点G,则DG= 4﹣2 .
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD=2,∠BDC=∠EAF=45°,AC⊥BD,BD=AC=2,
∵AE=AC=2,∠EFA=∠CBA,∠EAF=∠BAC=45°,
∴△AEF≌△ACB(AAS),
∴∠E=∠ACB=45°,EF=BC=2,AF=AB=2,
∴∠E=∠BDG,
∵EF⊥AC,AC⊥BD,
∴EF∥BD,
∴∠EFB=∠DBG,
∴△EBF∽△DGB,
∴,
∴,
∴DG=4﹣2,
故答案为:4﹣2,
17.(2019•兰州)如图,矩形ABCD,∠BAC=60°,以点A为圆心,以任意长为半径作弧分别交AB,AC于点M,N两点,再分别以点M,N为圆心,以大于MN的长作半径作弧交于点P,作射线AP交BC于点E,若BE=1,则矩形ABCD的面积等于 3 .
【解答】解:如图,∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠BAD=90°,
∵∠BAC=60°,
∴∠ACB=30°,
由作图知,AE是∠BAC的平分线,
∴∠BAE=∠CAE=30°,
∴∠EAC=∠ACE=30°,
∴AE=CE,
过E作EF⊥AC于F,
∴EF=BE=1,
∴AC=2CF=2,
∴AB,BC=3,
∴矩形ABCD的面积=AB•BC=3,
故答案为:3.
18.(2018•兰州)如图,M、N是正方形ABCD的边CD上的两个动点,满足AM=BN,连接AC交BN于点E,连接DE交AM于点F,连接CF,若正方形的边长为6,则线段CF的最小值是 33 .
【解答】解:如图,
在正方形ABCD中,AD=BC=CD,∠ADC=∠BCD,∠DCE=∠BCE,
在Rt△ADM和Rt△BCN中,
,
∴Rt△ADM≌Rt△BCN(HL),
∴∠DAM=∠CBN,
在△DCE和△BCE中,
,
∴△DCE≌△BCE(SAS),
∴∠CDE=∠CBE
∴∠DAM=∠CDE,
∵∠ADF+∠CDE=∠ADC=90°,
∴∠DAM+∠ADF=90°,
∴∠AFD=180°﹣90°=90°,
取AD的中点O,连接OF、OC,
则OF=DOAD=3,
在Rt△ODC中,OC3
根据三角形的三边关系,OF+CF>OC,
∴当O、F、C三点共线时,CF的长度最小,
最小值=OC﹣OF=33.
故答案为:33.
19.(2017•兰州)如图,在平面直角坐标系xOy中,▱ABCO的顶点A,B的坐标分别是A(3,0),B(0,2).动点P在直线yx上运动,以点P为圆心,PB长为半径的⊙P随点P运动,当⊙P与▱ABCO的边相切时,P点的坐标为 (0,0)或(,1)或(3,). .
【解答】解:∵C(﹣3,2),
∴直线OC的解析式为yx,
∵直线OP的解析式为yx,
∵1,
∴OP⊥OC,
①当⊙P与BC相切时,∵动点P在直线yx上,
∴P与O重合,此时圆心P到BC的距离为OB,
∴P(0,0).
②如图1中,当⊙P与OC相切时,则OP=BP,△OPB是等腰三角形,作PE⊥y轴于E,则EB=EO,易知P的纵坐标为1,可得P(,1).
③如图2中,当⊙P与OA相切时,则点P到点B的距离与点P到x轴的距离相等,可得x,
解得x=3(舍弃)或3,
∴P(3,).
④如图3中,当⊙P与AB相切时,设线段AB与直线OP的交点为G,此时PB=PG,
∵OP⊥AB,
∴∠BGP=∠PBG=90°不成立,
∴此种情形,不存在P.
综上所述,满足条件的P的坐标为(0,0)或(,1)或(3,).
20.(2016•兰州)对于一个矩形ABCD及⊙M给出如下定义:在同一平面内,如果矩形ABCD的四个顶点到⊙M上一点的距离相等,那么称这个矩形ABCD是⊙M的“伴侣矩形”.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l:yx﹣3交x轴于点M,⊙M的半径为2,矩形ABCD沿直线运动(BD在直线l上),BD=2,AB∥y轴,当矩形ABCD是⊙M的“伴侣矩形”时,点C的坐标为 (,)或(,) .
【解答】解:如图所示,矩形在这两个位置时就是⊙M的“伴侣矩形”,
根据直线l:yx﹣3得:OM,ON=3,
由勾股定理得:MN2,
①矩形在x轴下方时,分别过A、D作两轴的垂线AH、DG,
由cos∠ABD=cos∠ONM,
∴,AB,则AD=1,
∵DG∥y轴,
∴△MDG∽△MNO,
∴,
∴,
∴DG,
∴CG,
同理可得:,
∴,
∴DH,
∴C(,);
②矩形在x轴上方时,同理可得:C(,);
故答案为:(,)或(,).
三.解答题(共10小题)
21.(2025•甘肃)如图1,抛物线y=a(x)(x﹣4)(a≠0)分别与x轴,y轴交于A,B(0,﹣4)两点,M为OA的中点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接AB,过点M作OA的垂线,交AB于点C,交抛物线于点D,连接BD,求△BCD的面积;
(3)点E为线段AB上一动点(点A除外),将线段OE绕点O顺时针旋转90°得到OF.
①当AE时,请在图2中画出线段OF后,求点F的坐标,并判断点F是否在抛物线上,说明理由;
②如图3,点P是第四象限的一动点,∠OPA=90°,连接PF,当点E运动时,求PF的最小值.
【解答】解:(1)把B(0,﹣4),代入y=a()(x﹣4)(a≠0),
得﹣10a=﹣4,
解得:,
∴y;
(2)当y0时,
则,x2=4,
∴A(4,0),
∵M是OA的中点,
∴M(2,0),
∴OM=2,
∵B(0,﹣4),
∴设直线AB的解析式为:y=kx﹣4,把A(4,0),代入,
得k=1,
∴y=x﹣4,
∵点M作OA的垂线,交AB于点C,交抛物线于点D,
∴C(2,﹣2),D(2,),
∴,
∴△BCD的面积;
(3)①由题意,作图如下:
连接BF,作FQ⊥OB于点Q,
由(2)可知:OA=OB=4,
∴∠OAB=∠OBA=45°
∵将线段OE绕点O顺时针旋转90°得到OF,
∴OE=OF,∠EOF=90°=∠BOA,
∴∠AOE=∠BOF,
又∵OA=OB,OE=OF,
∴△AOE≌△BOF(SAS),
∴∠OBF=∠OAE=45°,,
∵FQ⊥OB,
∴△FQB为等腰直角三角形,
∴,
∴OQ=OB﹣BQ=3,
∴F(﹣1,﹣3),
对于,
当x=﹣1时,,
∴点F在抛物线上;
②连接BF并延长,交x轴于点G,连接PM,MF,作MH⊥BG于点H,如图,
∵∠OPA=90°,M为OA的中点,
∴,
∵PF≥MF﹣PM,
∴当M,P,F三点共线时,PF最小,
同①可得,∠OBF=∠OAE=45°,
∴点F在射线BG上运动,
∴当MF⊥BG时,即F与点H重合时,MF最小,此时PF最小为MH﹣PM,
∵∠OBG=45°,
∴△OBG为等腰直角三角形,
∴OG=OB=4,∠BGO=45°
∴MG=OG+OM=6,△MHG为等腰直角三角形,
∴,
∴PF的最小值为.
22.(2024•甘肃)如图1,抛物线y=a(x﹣h)2+k交x轴于O,A(4,0)两点,顶点为B(2,2),点C为OB的中点.
(1)求抛物线y=a(x﹣h)2+k的表达式;
(2)过点C作CH⊥OA,垂足为H,交抛物线于点E.求线段CE的长.
(3)点D为线段OA上一动点(O点除外),在OC右侧作平行四边形OCFD.
①如图2,当点F落在抛物线上时,求点F的坐标;
②如图3,连接BD,BF,求BD+BF的最小值.
【解答】解:(1)由题意得:y=a(x﹣2)2+2,
将点A的坐标代入上式得:0=a×(4﹣2)2+2,
解得:a,
抛物线y=a(x﹣h)2+k的表达式为yx2+2x;
(2)由(1)知,y(x﹣2)2+2,
由中点坐标公式得点C(1,),
当x=1时,y(x﹣2)2+2,
则CE;
(3)①由(2)知,C(1,),
当y时,y(x﹣2)2+2,
则x=2(不合题意的值已舍去),
即点F(2,);
②方法一:
设点D(m,0),则点F(m+1,),
过点B作直线l⊥y轴,作点F关于直线l的对称点F′(m+1,3),连接DF′,
则BD+BF=BD+BF′≥DF′,当D、B、F′共线时,BD+BF=DF′为最小,
由点F′、D的坐标得,直线DF′的表达式为:y=3(x﹣m),
将点B的坐标代入上式得:23(2﹣m),
解得:m,
则点F′(,3),点D(,0),
则BD+BF最小值为:DF′2;
方法二:作点C关于x轴的对称点E(1,),
则△CBF≌△OED(SAS),
则BF=DE,
则BD+BF=BD+DE≥BE,当D、B、E共线时,BD+BF=BE为最小,
则BE2;
23.(2023•金昌)如图1,抛物线y=﹣x2+bx与x轴交于点A,与直线y=﹣x交于点B(4,﹣4),点C(0,﹣4)在y轴上.点P从点B出发,沿线段BO方向匀速运动,运动到点O时停止.
(1)求抛物线y=﹣x2+bx的表达式;
(2)当BP=2时,请在图1中过点P作PD⊥OA交抛物线于点D,连接PC,OD,判断四边形OCPD的形状,并说明理由;
(3)如图2,点P从点B开始运动时,点Q从点O同时出发,以与点P相同的速度沿x轴正方向匀速运动,点P停止运动时点Q也停止运动.连接BQ,PC,求CP+BQ的最小值.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx过点B(4,﹣4),
∴﹣16+4b=﹣4,
∴b=3,
∴y=﹣x2+3x.
答:抛物线的表达式为y=﹣x2+3x.
(2)四边形OCPD是平行四边形,理由如下:
如图1,作PD⊥OA交x轴于点H,连接PC、OD,
∵点P在y=﹣x上,
∴OH=PH,∠POH=45°,
连接BC,
∵OC=BC=4,
∴.
∴,
∴,
∴,
当xD=2时,DH=yD=﹣4+3×2=2,
∴PD=DH+PH=2+2=4,
∵C(0,﹣4),
∴OC=4,
∴PD=OC,
∵OC⊥x轴,PD⊥x轴,
∴PD∥OC,
∴四边形OCPD是平行四边形.
(3)如图2,由题意得,BP=OQ,连接BC,
在OA上方作△OMQ,使得∠MOQ=45°,OM=BC,
∵OC=BC=4,BC⊥OC,
∴∠CBP=45°,
∴∠CBP=∠MOQ,
∵BP=OQ,∠CBP=∠MOQ,BC=OM,
∴△CBP≌△MOQ(SAS),
∴CP=MQ,
∴CP+BQ=MQ+BQ≥MB(当M,Q,B三点共线时最短),
∴CP+BQ的最小值为MB,
∵∠MOB=∠MOQ+∠BOQ=45°+45°=90°,
∴,
即CP+BQ的最小值为4.
答:CP+BQ的最小值为4.
24.(2022•兰州)综合与实践
【问题情境】
数学活动课上,老师出示了一个问题:如图1,在正方形ABCD中,E是BC的中点,AE⊥EP,EP与正方形的外角∠DCG的平分线交于P点.试猜想AE与EP的数量关系,并加以证明;
【思考尝试】
(1)同学们发现,取AB的中点F,连接EF可以解决这个问题.请在图1中补全图形,解答老师提出的问题.
【实践探究】
(2)希望小组受此问题启发,逆向思考这个题目,并提出新的问题:如图2,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不重合),△AEP是等腰直角三角形,∠AEP=90°,连接CP,可以求出∠DCP的大小,请你思考并解答这个问题.
【拓展迁移】
(3)突击小组深入研究希望小组提出的这个问题,发现并提出新的探究点:如图3,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不重合),△AEP是等腰直角三角形,∠AEP=90°,连接DP.知道正方形的边长时,可以求出△ADP周长的最小值.当AB=4时,请你求出△ADP周长的最小值.
【解答】解:(1)AE=EP,
理由如下:取AB的中点F,连接EF,
∵F、E分别为AB、BC的中点,
∴AF=BF=BE=CE,
∴∠BFE=45°,
∴∠AFE=135°,
∵CP平分∠DCG,
∴∠DCP=45°,
∴∠ECP=135°,
∴∠AFE=∠ECP,
∵AE⊥PE,
∴∠AEP=90°,
∴∠AEB+∠PEC=90°,
∵∠AEB+∠BAE=90°,
∴∠PEC=∠BAE,
∴△AFE≌△ECP(ASA),
∴AE=EP;
(2)在AB上取AF=EC,连接EF,
由(1)同理可得∠CEP=∠FAE,
∵AF=EC,AE=EP,
∴△FAE≌△CEP(SAS),
∴∠ECP=∠AFE,
∵AF=EC,AB=BC,
∴BF=BE,
∴∠BEF=∠BFE=45°,
∴∠AFE=135°,
∴∠ECP=135°,
∴∠DCP=45°,
(3)连接CP,作DG⊥CP,交BC的延长线于G,交CP于O,连接AG,
由(2)知,∠DCP=45°,
∴∠CDG=45°,
∴△DCG是等腰直角三角形,
∴点D与G关于CP对称,
∴AP+DP的最小值为AG的长,
∵AB=4,
∴BG=8,
由勾股定理得AG4,
∴△ADP周长的最小值为AD+AG=4+4.
25.(2021•兰州)如图1,二次函数y=a(x+3)(x﹣4)的图象交坐标轴于点A,B(0,﹣2),点P为x轴上一动点.
(1)求二次函数y=a(x+3)(x﹣4)的表达式;
(2)过点P作PQ⊥x轴分别交线段AB,抛物线于点Q,C,连接AC.当OP=1时,求△ACQ的面积;
(3)如图2,将线段PB绕点P逆时针旋转90°得到线段PD.
①当点D在抛物线上时,求点D的坐标;
②点E(2,)在抛物线上,连接PE,当PE平分∠BPD时,直接写出点P的坐标.
【解答】解:(1)将B(0,﹣2)代入y=a(x+3)(x﹣4),
∴a,
∴y(x+3)(x﹣4)x2x﹣2;
(2)令y=0,则(x+3)(x﹣4)=0,
∴x=﹣3或x=4,
∴A(4,0),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴yx﹣2,
∵OP=1,
∴P(1,0),
∵PQ⊥x轴,
∴Q(1,),C(1,﹣2),
∴AP=3,
∴S△ACQ=S△ACP﹣S△APQ3×23;
(3)①设P(t,0),
如图2,过点D作x轴垂线交于点N,
∵∠BPD=90°,
∴∠OPB+∠NPD=90°,∠OPB+∠OBP=90°,
∴∠NPD=∠OBP,
∵BP=PD,
∴△PND≌△BOP(AAS),
∴OP=ND,BO=PN,
∴D(t+2,﹣t),
∴﹣t(t+2+3)(t+2﹣4),
解得t=1或t=﹣10,
∴D(3,﹣1)或D(﹣8,10);
②如图3,∵PE平分∠BPD,
∴∠BPE=∠EPD,
∵∠BPD=90°,
∴∠BPE=45°,
当PE∥y轴时,∠OBP=45°,
∴P(2,0);
如图4,过B点作BG⊥PB交PE于点G,过G点作FG⊥y轴,交于点F,
∵∠PBF+∠FBG=90°,∠FBG+∠FGB=90°,
∴∠PBF=∠FGB,
∵∠BPG=45°,
∴BP=BG,
∴△BPO≌△GBF(AAS),
∴BF=OP,FG=OB,
∵OB=2,
∴FG=2,
∵E(2,)
∴E点与G点重合,
∴PO=BF=2,
∴P(,0);
综上所述:P点的坐标为(2,0)或(,0).
方法2,设P(t,0),由①可知D(t+2,﹣t),
∵当PE平分∠BPD,
∴∠BPE=∠DPE,
∵PB=PD,PE=PE,
∴△PBE≌△PDE(SAS),
∴BE=ED,
∴4t2+(t)2,
解得t=2或t,
∴P点的坐标为(2,0)或(,0).
26.(2020•兰州)如图,二次函数yx2+bx+c的图象过点A(4,﹣4),B(﹣2,m),交y轴于点C(0,﹣4).直线BO与抛物线相交于另一点D,连接AB,AD,点E是线段AB上的一动点,过点E作EF∥BD交AD于点F.
(1)求二次函数yx2+bx+c的表达式;
(2)判断△ABD的形状,并说明理由;
(3)在点E的运动过程中,直线BD上存在一点G,使得四边形AFGE为矩形,请判断此时AG与BD的数量关系,并求出点E的坐标;
(4)点H是抛物线的顶点,在(3)的条件下,点P是平面内使得∠EPF=90°的点,在抛物线的对称轴上,是否存在点Q,使得△HPQ是以∠PQH为直角的等腰直角三角形,若存在,直接写出符合条件的所有点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵二次函数yx2+bx+c的图象过点A(4,﹣4),点C(0,﹣4),
∴,
解得,
∴二次函数的解析式为yx2﹣x﹣4.
(2)△ABD是直角三角形,理由:
∵B(﹣2,m)在yx2﹣x﹣4,
∴B(﹣2,﹣1),
∴直线OB的解析式为yx,
由,解得(即点B)或,
∴D(8,4),
∵A(4,﹣4),
∴AB3,AD4,BD5,
∴BD2=AB2+AD2,
∴∠BAD=90°,
∴△ABD是直角三角形.
(3)结论AGBD.
理由:如图1中,连接AG,交EF于H.
∵四边形AEGF是矩形,
∴AH=HG,EH=FH,
∵EF∥BD,
∴1,
∴AE=BE,
∴E(1,),
∵,EH=FH,
∴BG=GD,
∵∠BAD=90°,
∴AGBD.
(4)如图2中,设EF的中点为K,P(x,y),连接PK.
∵E(1,),F(6,0),
∴K(,),EF,
∵∠EPF=90°,
∴点P在以EF为直径的⊙K上运动,
∵△PQH是等腰直角三角形,∠PQH=90°,
∴∠QHP=45°,
∵抛物线的顶点H(2,﹣5),
∴直线PH的解析式为y=x﹣7,
∵PKEF,
∴(x)2+(y)2=()2,
(y+7)2+(y)2=()2,
解得y=﹣4或,
∴Q(2,﹣4)或(2,).
27.(2019•兰州)二次函数y=ax2+bx+2的图象交x轴于点(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C.动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AB方向运动,过点M作MN⊥x轴交直线BC于点N,交抛物线于点D,连接AC,设运动的时间为t秒.
(1)求二次函数y=ax2+bx+2的表达式;
(2)连接BD,当t时,求△DNB的面积;
(3)在直线MN上存在一点P,当△PBC是以∠BPC为直角的等腰直角三角形时,求此时点D的坐标;
(4)当t时,在直线MN上存在一点Q,使得∠AQC+∠OAC=90°,求点Q的坐标.
【解答】解:(1)将点(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2,
∴a,b,
∴yx2x+2;
(2)C(0,2),
∴BC的直线解析式为yx+2,
当t时,AM=3,
∵AB=5,
∴MB=2,
∴M(2,0),N(2,1),D(2,3),
∴△DNB的面积=△DMB的面积﹣△MNB的面积MB×DMMB×MN2×2=2;
(3)∵BM=5﹣2t,
∴M(2t﹣1,0),
设P(2t﹣1,m),
∵PC2=(2t﹣1)2+(m﹣2)2,PB2=(2t﹣5)2+m2,
∵PB=PC,
∴(2t﹣1)2+(m﹣2)2=(2t﹣5)2+m2,
∴m=4t﹣5,
∴P(2t﹣1,4t﹣5),
∵PC⊥PB,
∴•1
∴t=1或t=2,
∴M(1,0)或M(3,0),
∴D(1,3)或D(3,2);
方法二,过点C作CH⊥MN于H,可证△BMP≌△PHC,利用全等三角形的性质可求解.
(4)当t时,M(,0),
∴点Q在抛物线对称轴x上,
如图:过点A作AC的垂线,以M为圆心AB为直径构造圆,圆与x的交点分别为Q1与Q2,
∵AB=5,
∴AM,
∵∠AQ1C+∠OAC=90°,∠OAC+∠MAG=90°,
∴∠AQ1C=∠MAG,
又∵∠AQ1C=∠CGA=∠MAG,
∴Q1(,),
∵Q1与Q2关于x轴对称,
∴Q2(,),
∴Q点坐标分别为(,),(,);
28.(2018•兰州)如图,抛物线y=ax2+bx﹣4经过A(﹣3,0),B(5,﹣4)两点,与y轴交于点C,连接AB,AC,BC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:AB平分∠CAO;
(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使得△ABM是以AB为直角边的直角三角形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)将A(﹣3,0),B(5,﹣4)代入得:,
解得:a,b.
∴抛物线的解析式为yx2x﹣4.
(2)∵AO=3,OC=4,
∴AC=5.
取D(2,0),则AD=AC=5.
由两点间的距离公式可知BD5.
∵C(0,﹣4),B(5,﹣4),
∴BC=5.
∴BD=BC.
在△ABC和△ABD中,AD=AC,AB=AB,BD=BC,
∴△ABC≌△ABD(SSS),
∴∠CAB=∠BAD,
∴AB平分∠CAO;
证法二:∵C(0,﹣4),B(5,﹣4),
∴BC∥x轴,
∴∠BAD=∠ABC,
∵CA=CB,
∴∠CAB=∠ABC,
∴∠CAB=∠BAD,
∴AB平分∠CAO.
(3)如图所示:抛物线的对称轴交x轴于点E,交BC与点F.
抛物线的对称轴为x,则AE.
∵A(﹣3,0),B(5,﹣4),
∴tan∠EAB.
∵∠M′AB=90°.
∴tan∠M′AE=2.
∴M′E=2AE=11,
∴M′(,11).
同理:tan∠MBF=2.
又∵BF,
∴FM=5,
∴M(,﹣9).
∴点M的坐标为(,11)或(,﹣9).
29.(2017•兰州)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线AB交于A(﹣4,﹣4),B(0,4)两点,直线AC:yx﹣6交y轴于点C.点E是直线AB上的动点,过点E作EF⊥x轴交AC于点F,交抛物线于点G.
(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;
(2)连接GB,EO,当四边形GEOB是平行四边形时,求点G的坐标;
(3)①在y轴上存在一点H,连接EH,HF,当点E运动到什么位置时,以A,E,F,H为顶点的四边形是矩形?求出此时点E,H的坐标;
②在①的前提下,以点E为圆心,EH长为半径作圆,点M为⊙E上一动点,求AM+CM它的最小值.
【解答】解:(1)∵点A(﹣4,﹣4),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+4;
(2)设直线AB的解析式为y=kx+n过点A,B,
∴,
∴,
∴直线AB的解析式为y=2x+4,
设E(m,2m+4),
∴G(m,﹣m2﹣2m+4),
∵四边形GEOB是平行四边形,
∴EG=OB=4,
∴﹣m2﹣2m+4﹣2m﹣4=4,
∴m=﹣2
∴G(﹣2,4).
(3)①如图1,
由(2)知,直线AB的解析式为y=2x+4,
∴设E(a,2a+4),
∵直线AC:yx﹣6,
∴F(a,a﹣6),
设H(0,p),
∵以点A,E,F,H为顶点的四边形是矩形,
∵直线AB的解析式为y=2x+4,直线AC:yx﹣6,
∴AB⊥AC,
∴EF为对角线,
∴EF与AH互相平分,
∴(﹣4+0)(a+a),(﹣4+p)(2a+4a﹣6),
∴a=﹣2,p=﹣1,
∴E(﹣2,0).H(0,﹣1);
②如图2,
由①知,E(﹣2,0),H(0,﹣1),A(﹣4,﹣4),
∴EH,AE=2,
设AE交⊙E于G,取EG的中点P,
∴PE,
连接PC交⊙E于M,连接EM,
∴EM=EH,
∴,
∵,
∴,∵∠PEM=∠MEA,
∴△PEM∽△MEA,
∴,
∴PMAM,
∴AM+CM的最小值=PC,
设点P(p,2p+4),
∵E(﹣2,0),
∴PE2=(p+2)2+(2p+4)2=5(p+2)2,
∵PE,
∴5(p+2)2,
∴p或p(由于E(﹣2,0),所以舍去),
∴P(,﹣1),
∵C(0,﹣6),
∴PC,
即:AM+CM的最小值为 .
30.(2016•兰州)如图1,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象过点A(3,0),B(0,4)两点,动点P从A出发,在线段AB上沿A→B的方向以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD⊥y于点D,交抛物线于点C.设运动时间为t(秒).
(1)求二次函数y=﹣x2+bx+c的表达式;
(2)连接BC,当t时,求△BCP的面积;
(3)如图2,动点P从A出发时,动点Q同时从O出发,在线段OA上沿O→A的方向以1个单位长度的速度运动.当点P与B重合时,P、Q两点同时停止运动,连接DQ,PQ,将△DPQ沿直线PC折叠得到△DPE.在运动过程中,设△DPE和△OAB重合部分的面积为S,直接写出S与t的函数关系及t的取值范围.
【解答】解:(1)把A(3,0),B(0,4)代入y=﹣x2+bx+c中得:
解得,
∴二次函数y=﹣x2+bx+c的表达式为:y=﹣x2x+4;
(2)如图1,当t时,AP=2t,
∵PC∥x轴,
∴,
∴,
∴OD,
当y时,x2x+4,
3x2﹣5x﹣8=0,
x1=﹣1,x2,
∴C(﹣1,),
由得,
则PD=2,
∴S△BCPPC×BD34;
(3)如图3,
当点E在AB上时,
由(2)得OD=QM=ME,
∴EQ,
由折叠得:EQ⊥PD,则EQ∥y轴
∴,
∴,
∴t,
同理得:PD=3,
∴当0≤t时,S=S△PDQPD×MQ(3),
St2t;
当t≤2.5时,
如图4,P′D′=3,
点Q与点E关于直线P′C′对称,则Q(t,0)、E(t,),
∵AB的解析式为:yx+4,
D′E的解析式为:yxt,
则交点N(,),
∴S=S△P′D′NP′D′×FN(3)(),
∴St2t.
综上,S与t的函数关系:S.
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