内容正文:
【10年压轴题】2016-2025年湖北省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
一.选择题(共10小题)
1.(2025•湖北)如图,折叠正方形ABCD的一边BC,使点C落在BD上的点F处,折痕BE交AC于点G.若DE=2,则CG的长是( )
A. B.2 C. D.
2.(2024•武汉)如图,小好同学用计算机软件绘制函数y=x3﹣3x2+3x﹣1的图象,发现它关于点(1,0)中心对称.若点A1(0.1,y1),A2(0.2,y2),A3(0.3,y3),…,A19(1.9,y19),A20(2,y20)都在函数图象上,这20个点的横坐标从0.1开始依次增加0.1,则y1+y2+y3+…+y19+y20的值是( )
A.﹣1 B.﹣0.729 C.0 D.1
3.(2023•武汉)皮克定理是格点几何学中的一个重要定理,它揭示了以格点为顶点的多边形的面积S=N,其中N,L分别表示这个多边形内部与边界上的格点个数,在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点为格点.已知A(0,30),B(20,10),O(0,0),则△ABO内部的格点个数是( )
A.266 B.270 C.271 D.285
4.(2022•武汉)幻方是古老的数学问题,我国古代的《洛书》中记载了最早的幻方——九宫格.将9个数填入幻方的空格中,要求每一横行、每一竖列以及两条对角线上的3个数之和相等,例如图(1)就是一个幻方.图(2)是一个未完成的幻方,则x与y的和是( )
A.9 B.10 C.11 D.12
5.(2021•武汉)已知a,b是方程x2﹣3x﹣5=0的两根,则代数式2a3﹣6a2+b2+7b+1的值是( )
A.﹣25 B.﹣24 C.35 D.36
6.(2020•武汉)下列图中所有小正方形都是全等的.图(1)是一张由4个小正方形组成的“L”形纸片,图(2)是一张由6个小正方形组成的3×2方格纸片.
把“L”形纸片放置在图(2)中,使它恰好盖住其中的4个小正方形,共有如图(3)中的4种不同放置方法.图(4)是一张由36个小正方形组成的6×6方格纸片,将“L”形纸片放置在图(4)中,使它恰好盖住其中的4个小正方形,共有n种不同放置方法,则n的值是( )
A.160 B.128 C.80 D.48
7.(2019•武汉)观察等式:2+22=23﹣2;2+22+23=24﹣2;2+22+23+24=25﹣2…已知按一定规律排列的一组数:250、251、252、…、299、2100.若250=a,用含a的式子表示这组数的和是( )
A.2a2﹣2a B.2a2﹣2a﹣2 C.2a2﹣a D.2a2+a
8.(2018•武汉)如图,在⊙O中,点C在优弧上,将弧沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.若⊙O的半径为,AB=4,则BC的长是( )
A. B. C. D.
9.(2017•武汉)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以△ABC的一边为边画等腰三角形,使得它的第三个顶点在△ABC的其他边上,则可以画出的不同的等腰三角形的个数最多为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
10.(2016•武汉)平面直角坐标系中,已知A(2,2)、B(4,0).若在坐标轴上取点C,使△ABC为等腰三角形,则满足条件的点C的个数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
二.填空题(共10小题)
11.(2025•湖北)如图1,在△ABC中,∠C=90°,BC=4cm,AB=n cm.动点P,Q均以1cm/s的速度从点C同时出发,点P沿折线C→B→A向点A运动,点Q沿边CA向点A运动.当点Q运动到点A时,两点都停止运动.△PCQ的面积S(单位:cm2)与运动时间t(单位:s)的关系如图2所示.
(1)m= ;
(2)n= .
12.(2024•武汉)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a<0)经过(﹣1,1),(m,1)两点,且0<m<1.下列四个结论:
①b>0;
②若0<x<1,则a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c>1;
③若a=﹣1,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=2无实数解;
④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,若x1+x2,x1>x2,总有y1<y2,则0<m.
其中正确的是 (填写序号).
13.(2023•武汉)如图,DE平分等边△ABC的面积,折叠△BDE得到△FDE,AC分别与DF,EF相交于G,H两点.若DG=m,EH=n,用含m,n的式子表示GH的长是 .
14.(2022•武汉)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC>BC,分别以△ABC的三边为边向外作三个正方形ABHL,ACDE,BCFG,连接DF.过点C作AB的垂线CJ,垂足为J,分别交DF,LH于点I,K.若CI=5,CJ=4,则四边形AJKL的面积是 .
15.(2021•武汉)如图(1),在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,边AB上的点D从顶点A出发,向顶点B运动,同时,边BC上的点E从顶点B出发,向顶点C运动,D,E两点运动速度的大小相等,设x=AD,y=AE+CD,y关于x的函数图象如图(2),图象过点(0,2),则图象最低点的横坐标是 .
16.(2020•武汉)如图,折叠矩形纸片ABCD,使点D落在AB边的点M处,EF为折痕,AB=1,AD=2.设AM的长为t,用含有t的式子表示四边形CDEF的面积是 .
17.(2019•武汉)问题背景:如图1,将△ABC绕点A逆时针旋转60°得到△ADE,DE与BC交于点P,可推出结论:PA+PC=PE.
问题解决:如图2,在△MNG中,MN=6,∠M=75°,MG.点O是△MNG内一点,则点O到△MNG三个顶点的距离和的最小值是 .
18.(2018•武汉)如图,在△ABC中,∠ACB=60°,AC=1,D是边AB的中点,E是边BC上一点.若DE平分△ABC的周长,则DE的长是 .
19.(2017•武汉)已知关于x的二次函数y=ax2+(a2﹣1)x﹣a的图象与x轴的一个交点的坐标为(m,0).若2<m<3,则a的取值范围是 .
20.(2016•武汉)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,CD=10,DA=5,则BD的长为 .
三.解答题(共10小题)
21.(2025•湖北)抛物线yx+c与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴相交于点C,T是抛物线的顶点,P是抛物线上一动点,设点P的横坐标为t.
(1)求c的值;
(2)如图1,若点P在对称轴左侧,过点P作对称轴的垂线,垂足为H,求的值;
(3)定义:抛物线上两点M,N之间的部分叫做抛物线弧MN(含端点M和N).过M,N分别作x轴的垂线l1,l2,过抛物线弧MN的最高点和最低点分别作y轴的垂线l3,l4,直线l1,l2,l3与l4围成的矩形叫做抛物线弧MN的特征矩形,若点P在第四象限,记抛物线弧CP的特征矩形的周长为f.
①求f关于t的函数解析式;
②过点P作PQ∥x轴,交抛物线于点Q,点Q与点C不重合.记抛物线弧CQ的特征矩形的周长为g.若f+g,直接写出PQ的长.
22.(2024•武汉)抛物线yx2+2x交x轴于A,B两点(A在B的右边),交y轴于点C.
(1)直接写出点A,B,C的坐标;
(2)如图(1),连接AC,BC,过第三象限的抛物线上的点P作直线PQ∥AC,交y轴于点Q.若BC平分线段PQ,求点P的坐标;
(3)如图(2),点D与原点O关于点C对称,过原点的直线EF交抛物线于E,F两点(点E在x轴下方),线段DE交抛物线于另一点G,连接FG.若∠EGF=90°,求直线DE的解析式.
23.(2023•武汉)抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左边),交y轴于点C.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)如图(1),作直线x=t(0<t<4),分别交x轴,线段BC,抛物线C1于D,E,F三点,连接CF,若△BDE与△CEF相似,求t的值;
(3)如图(2),将抛物线C1平移得到抛物线C2,其顶点为原点.直线y=2x与抛物线交于O,G两点,过OG的中点H作直线MN(异于直线OG)交抛物线C2于M,N两点,直线MO与直线GN交于点P.问点P是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.
24.(2022•武汉)抛物线y=x2﹣2x﹣3交x轴于A,B两点(A在B的左边),C是第一象限抛物线上一点,直线AC交y轴于点P.
(1)直接写出A,B两点的坐标;
(2)如图(1),当OP=OA时,在抛物线上存在点D(异于点B),使B,D两点到AC的距离相等,求出所有满足条件的点D的横坐标;
(3)如图(2),直线BP交抛物线于另一点E,连接CE交y轴于点F,点C的横坐标为m.求的值(用含m的式子表示).
25.(2021•武汉)抛物线y=x2﹣1交x轴于A,B两点(A在B的左边).
(1)▱ACDE的顶点C在y轴的正半轴上,顶点E在y轴右侧的抛物线上;
①如图(1),若点C的坐标是(0,3),点E的横坐标是,直接写出点A,D的坐标.
②如图(2),若点D在抛物线上,且▱ACDE的面积是12,求点E的坐标.
(2)如图(3),F是原点O关于抛物线顶点的对称点,不平行y轴的直线l分别交线段AF,BF(不含端点)于G,H两点.若直线l与抛物线只有一个公共点,求证:FG+FH的值是定值.
26.(2020•武汉)将抛物线C:y=(x﹣2)2向下平移6个单位长度得到抛物线C1,再将抛物线C1向左平移2个单位长度得到抛物线C2.
(1)直接写出抛物线C1,C2的解析式;
(2)如图(1),点A在抛物线C1(对称轴l右侧)上,点B在对称轴l上,△OAB是以OB为斜边的等腰直角三角形,求点A的坐标;
(3)如图(2),直线y=kx(k≠0,k为常数)与抛物线C2交于E,F两点,M为线段EF的中点;直线yx与抛物线C2交于G,H两点,N为线段GH的中点.求证:直线MN经过一个定点.
27.(2019•武汉)已知抛物线C1:y=(x﹣1)2﹣4和C2:y=x2
(1)如何将抛物线C1平移得到抛物线C2?
(2)如图1,抛物线C1与x轴正半轴交于点A,直线yx+b经过点A,交抛物线C1于另一点B.请你在线段AB上取点P,过点P作直线PQ∥y轴交抛物线C1于点Q,连接AQ.
①若AP=AQ,求点P的横坐标;
②若PA=PQ,直接写出点P的横坐标.
(3)如图2,△MNE的顶点M、N在抛物线C2上,点M在点N右边,两条直线ME、NE与抛物线C2均有唯一公共点,ME、NE均与y轴不平行.若△MNE的面积为2,设M、N两点的横坐标分别为m、n,求m与n的数量关系.
28.(2018•武汉)抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.
(1)直接写出抛物线L的解析式;
(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;
(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D.F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点.若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.
29.(2017•武汉)已知点A(﹣1,1)、B(4,6)在抛物线y=ax2+bx上,
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点F的坐标为(0,m)(m>2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x轴的垂线,垂足为H.设抛物线与x轴的正半轴交于点E,连接FH、AE,求证:FH∥AE;
(3)如图2,直线AB分别交x轴、y轴于C、D两点.点P从点C出发,沿射线CD方向匀速运动,速度为每秒个单位长度;同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度.点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM=2PM,直接写出t的值.
30.(2016•武汉)抛物线y=ax2+c与x轴交于A,B两点,顶点为C,点P为抛物线上一点,且位于x轴下方.
(1)如图1,若P(1,﹣3),B(4,0).
①求该抛物线的解析式;
②若D是抛物线上一点,满足∠DPO=∠POB,求点D的坐标;
(2)如图2,已知直线PA,PB与y轴分别交于E、F两点.当点P运动时,是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.
【10年压轴题】2016-2025年湖北省选择、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
B
D
C
D
D
A
C
B
D
A
一.选择题(共10小题)
1.(2025•湖北)如图,折叠正方形ABCD的一边BC,使点C落在BD上的点F处,折痕BE交AC于点G.若DE=2,则CG的长是( )
A. B.2 C. D.
【解答】解:如图,过G作GH⊥BC于H,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD=AB=AD,∠BCD=∠ADC=90°,∠DBC=∠BDC=45°,AC=BD,OA=OC=OB=OD,AC⊥BD,
由对折可得:BC=BF,CE=EF,∠BFE=∠BCE=90°=∠DFE,∠FBE=∠CBE,
∴∠DEF=∠FDE=45°,而,
∴DF=EF=DE•sin45°=2,
∴,
∴,
∴,
∵∠FBE=∠CBE,GH⊥BC,AC⊥BD,
∴OG=HG,
∵BG=BG,
∴Rt△OBG≌Rt△HBG,
∴,
∴,
同理可得:,
∴,
方法二:设AC与BD交于点O,
∵∠FBE=∠CBE=22.5°,∠BOG=90°,
∴∠OGB=67.5°=∠CGE,∠CEG=90°﹣22.5°=67.5°,
∴∠CEG=∠CGE=67.5°,
∴CG=CE=EF=2,
故选:B.
2.(2024•武汉)如图,小好同学用计算机软件绘制函数y=x3﹣3x2+3x﹣1的图象,发现它关于点(1,0)中心对称.若点A1(0.1,y1),A2(0.2,y2),A3(0.3,y3),…,A19(1.9,y19),A20(2,y20)都在函数图象上,这20个点的横坐标从0.1开始依次增加0.1,则y1+y2+y3+…+y19+y20的值是( )
A.﹣1 B.﹣0.729 C.0 D.1
【解答】解:法一:由题知,
点A10的坐标为(1,0),
则y10=0.
因为函数图象关于点(1,0)中心对称,
所以y9+y11=y8+y12=…=y1+y19=0,
将x=2代入函数解析式得,
y=23﹣3×22+3×2﹣1=1,
即y20=1,
所以y1+y2+y3+…+y19+y20的值为1.
法二:将x=0代入函数解析式得y=﹣1,
记此点为A0(0,﹣1),
则y0=﹣1.
结合上述过程可知,
y9+y11=y8+y12=…=y1+y19=y0+y20=0,
所以y0+y1+y2+…+y20=0,
则y1+y2+…+y20=y0+y1+y2+…+y20﹣y0=0﹣(﹣1)=1.
故选:D.
3.(2023•武汉)皮克定理是格点几何学中的一个重要定理,它揭示了以格点为顶点的多边形的面积S=N,其中N,L分别表示这个多边形内部与边界上的格点个数,在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点为格点.已知A(0,30),B(20,10),O(0,0),则△ABO内部的格点个数是( )
A.266 B.270 C.271 D.285
【解答】解:由A(0,30)可知边OA上有31个格点(含点O,A),
∵直线OB的解析式为yx,
∴当x为小于或等于20的正偶数时y也为整数,即OB边上有10个格点(不含端点O,含端点B);
∵直线AB的解析式为y=﹣x+30,
∴当0<x<20且x为整数时,y均为整数,故边AB上有19个格点(不含端点),
∴L=31+19+10=60,
∵△ABO的面积为S30×20=300,
∴300=N60﹣1,
∴N=271.
故选:C.
4.(2022•武汉)幻方是古老的数学问题,我国古代的《洛书》中记载了最早的幻方——九宫格.将9个数填入幻方的空格中,要求每一横行、每一竖列以及两条对角线上的3个数之和相等,例如图(1)就是一个幻方.图(2)是一个未完成的幻方,则x与y的和是( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【解答】解:∵每一横行、每一竖列以及两条对角线上的3个数之和相等,
∴最左下角的数为:6+20﹣22=4,
∴最中间的数为:x+6﹣4=x+2,或x+6+20﹣22﹣y=x﹣y+4,
最右下角的数为:6+20﹣(x+2)=24﹣x,或x+6﹣y=x﹣y+6,
∴,
解得:,
∴x+y=12,
故选:D.
5.(2021•武汉)已知a,b是方程x2﹣3x﹣5=0的两根,则代数式2a3﹣6a2+b2+7b+1的值是( )
A.﹣25 B.﹣24 C.35 D.36
【解答】解:∵a,b是方程x2﹣3x﹣5=0的两根,
∴a2﹣3a﹣5=0,b2﹣3b﹣5=0,a+b=3,
∴a2﹣3a=5,b2=3b+5,
∴2a3﹣6a2+b2+7b+1
=2a(a2﹣3a)+3b+5+7b+1
=10a+10b+6
=10(a+b)+6
=10×3+6
=36.
故选:D.
6.(2020•武汉)下列图中所有小正方形都是全等的.图(1)是一张由4个小正方形组成的“L”形纸片,图(2)是一张由6个小正方形组成的3×2方格纸片.
把“L”形纸片放置在图(2)中,使它恰好盖住其中的4个小正方形,共有如图(3)中的4种不同放置方法.图(4)是一张由36个小正方形组成的6×6方格纸片,将“L”形纸片放置在图(4)中,使它恰好盖住其中的4个小正方形,共有n种不同放置方法,则n的值是( )
A.160 B.128 C.80 D.48
【解答】解:观察图象可知(4)中共有2×4×5=40个3×2的长方形,
由(3)可知,每个3×2的长方形有4种不同放置方法,
则n的值是40×4=160.
故选:A.
7.(2019•武汉)观察等式:2+22=23﹣2;2+22+23=24﹣2;2+22+23+24=25﹣2…已知按一定规律排列的一组数:250、251、252、…、299、2100.若250=a,用含a的式子表示这组数的和是( )
A.2a2﹣2a B.2a2﹣2a﹣2 C.2a2﹣a D.2a2+a
【解答】解:∵2+22=23﹣2;
2+22+23=24﹣2;
2+22+23+24=25﹣2;
…
∴2+22+23+…+2n=2n+1﹣2,
∴250+251+252+…+299+2100
=(2+22+23+…+2100)﹣(2+22+23+…+249)
=(2101﹣2)﹣(250﹣2)
=2101﹣250,
∵250=a,
∴2101=(250)2•2=2a2,
∴原式=2a2﹣a.
故选:C.
8.(2018•武汉)如图,在⊙O中,点C在优弧上,将弧沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.若⊙O的半径为,AB=4,则BC的长是( )
A. B. C. D.
【解答】解:连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,
∵D为AB的中点,
∴OD⊥AB,
∴AD=BDAB=2,
在Rt△OBD中,OD1,
∵将弧沿BC折叠,
∴弧AC和弧CD所在的圆为等圆,
∴,
∴AC=DC,
∴AE=DE=1,
∵∠ODE=∠OFE=∠DEF=90°,
∴四边形ODEF是矩形,
∵DE=OD=1,
∴四边形ODEF是正方形,
∴OF=EF=1,
在Rt△OCF中,CF2,
∴CE=CF+EF=2+1=3,
而BE=BD+DE=2+1=3,
∴BC=3.
故选:B.
9.(2017•武汉)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以△ABC的一边为边画等腰三角形,使得它的第三个顶点在△ABC的其他边上,则可以画出的不同的等腰三角形的个数最多为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【解答】解:如图:
故选:D.
10.(2016•武汉)平面直角坐标系中,已知A(2,2)、B(4,0).若在坐标轴上取点C,使△ABC为等腰三角形,则满足条件的点C的个数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【解答】解:∵点A、B的坐标分别为(2,2)、B(4,0).
∴AB=2,
①若AC=AB,以A为圆心,AB为半径画弧与坐标轴有3个交点(含B点),即(0,0)、(4,0)、(0,4),
∵点(0,4)与直线AB共线,
∴满足△ABC是等腰三角形的C点有1个;
②若BC=AB,以B为圆心,BA为半径画弧与坐标轴有2个交点(A点除外),即满足△ABC是等腰三角形的C点有2个;
③若CA=CB,作AB的垂直平分线与坐标轴有两个交点,即满足△ABC是等腰三角形的C点有2个;
综上所述:点C在坐标轴上,△ABC是等腰三角形,符合条件的点C共有5个.
故选:A.
二.填空题(共10小题)
11.(2025•湖北)如图1,在△ABC中,∠C=90°,BC=4cm,AB=n cm.动点P,Q均以1cm/s的速度从点C同时出发,点P沿折线C→B→A向点A运动,点Q沿边CA向点A运动.当点Q运动到点A时,两点都停止运动.△PCQ的面积S(单位:cm2)与运动时间t(单位:s)的关系如图2所示.
(1)m= 8 ;
(2)n= 12 .
【解答】解:(1)观察图象可知,当t=4时,点P与点B重合,
∵动点P,Q均以1cm/s的速度从点C同时出发,
∴CB=CP=CQ=4cm,
∵∠C=90°,
∴,
故答案为:8;
(2)由图象可知,当t=10时,S=10,此时CQ=10,BP=10﹣BC=6,
过点P作PD⊥AC于点D,如图,则∠PDA=90°,
∵,
∴PD=2,
∵∠PDA=∠C=90°,∠A=∠A,
∴△ADP∽△ACB,
∴,
∴,
∴P为AB的中点,
∴AB=2BP=12,
故答案为:12.
12.(2024•武汉)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a<0)经过(﹣1,1),(m,1)两点,且0<m<1.下列四个结论:
①b>0;
②若0<x<1,则a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c>1;
③若a=﹣1,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=2无实数解;
④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,若x1+x2,x1>x2,总有y1<y2,则0<m.
其中正确的是 ②③④ (填写序号).
【解答】解:∵y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a<0)经过(﹣1,1),(m,1)两点,且0<m<1,
∴对称轴为直线,
∴,
∴,
∵a<0,
∴b<0,故①错误;
∵0<m<1,
∴m﹣(﹣1)>1,即(﹣1,1),(m,1)两点之间的距离大于1,
又∵a<0,
∴x=m﹣1时,y>1,
∴若0<x<1,则a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c>1,故②正确;
由①可得,
∴,即﹣1<b<0,
当a=﹣1时,抛物线解析式为y=﹣x2+bx+c,
设顶点纵坐标为,
∵抛物线y=﹣x2+bx+c(a,b,c是常数,a<0)经过(﹣1,1),
∴﹣1﹣b+c=1,
∴c=b+2,
∴,
∵﹣1<b<0,,对称轴为直线b=﹣2,
∴当b=0时,t取得最大值为2,而b<0,
∴关于x的一元二次方程ax2+bx+c=2无解,故③正确;
∵a<0,抛物线开口向下,点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,,x1>x2,总有y1<y2,
又,
∴点A(x1,y1)离较远,
∴对称轴,
解得:,故④正确;
故答案为:②③④.
13.(2023•武汉)如图,DE平分等边△ABC的面积,折叠△BDE得到△FDE,AC分别与DF,EF相交于G,H两点.若DG=m,EH=n,用含m,n的式子表示GH的长是 .
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60°,
∵折叠△BDE得到△FDE,
∴△BDE≌△FDE,
∴S△BDE=S△FDE,∠F=∠B=60°=∠A=∠C,
∵DE平分等边△ABC的面积,
∴图形ACED的面积=S△BDE=S△FDE,
∴S△FHG=S△ADG+S△CHE,
∵∠AGD=∠FGH,∠CHE=∠FHG,
∴△ADG∽△FHG,△CHE∽△FHG,
∴2,
∴,
∴GH2=m2+n2,
解得GH或GH(不合题意舍去),
故答案为:.
14.(2022•武汉)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC>BC,分别以△ABC的三边为边向外作三个正方形ABHL,ACDE,BCFG,连接DF.过点C作AB的垂线CJ,垂足为J,分别交DF,LH于点I,K.若CI=5,CJ=4,则四边形AJKL的面积是 80 .
【解答】解:过点D作DM⊥CI,交CI的延长线于点M,过点F作FN⊥CI于点N,
∵△ABC为直角三角形,四边形ACDE,BCFG为正方形,过点C作AB的垂线CJ,CJ=4,
∴AC=CD,∠ACD=90°,∠AJC=∠CMD=90°,∠CAJ+∠ACJ=90°,BC=CF,∠BCF=90°,∠CNF=∠BJC=90°,∠FCN+∠CFN=90°,
∴∠ACJ+∠DCM=90°,∠FCN+∠BCJ=90°,
∴∠CAJ=∠DCM,∠BCJ=∠CFN,
∴△ACJ≌△CDM(AAS),△BCJ≌△CFN(AAS),
∴AJ=CM,DM=CJ=4,BJ=CN,NF=CJ=4,
∴DM=NF,
∴△DMI≌△FNI(AAS),
∴DI=FI,MI=NI,
∵∠DCF=90°,
∴DI=FI=CI=5,
在Rt△DMI中,由勾股定理可得:
MI3,
∴NI=MI=3,
∴AJ=CM=CI+MI=5+3=8,BJ=CN=CI﹣NI=5﹣3=2,
∴AB=AJ+BJ=8+2=10,
∵四边形ABHL为正方形,
∴AL=AB=10,
∵四边形AJKL为矩形,
∴四边形AJKL的面积为:AL•AJ=10×8=80,
故答案为:80.
15.(2021•武汉)如图(1),在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,边AB上的点D从顶点A出发,向顶点B运动,同时,边BC上的点E从顶点B出发,向顶点C运动,D,E两点运动速度的大小相等,设x=AD,y=AE+CD,y关于x的函数图象如图(2),图象过点(0,2),则图象最低点的横坐标是 1 .
【解答】解:∵图象过点(0,2),
即当x=AD=BE=0时,点D与A重合,点E与B重合,
此时y=AE+CD=AB+AC=2,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴AB=AC=1,
过点A作AF⊥BC于点F,过点B作NB⊥BC,并使得BN=AC,如图所示:
∵AD=BE,∠NBE=∠CAD,
∴△NBE≌△CAD(SAS),
∴NE=CD,
又∵y=AE+CD,
∴y=AE+CD=AE+NE,
当A、E、N三点共线时,y取得最小值,如图所示,此时:
AD=BE=x,AC=BN=1,
∴AF=AC•sin45°,
\又∵∠BEN=∠FEA,∠NBE=∠AFE
∴△NBE∽△AFE
∴,即,
解得:x,
∴图象最低点的横坐标为:1.
故答案为:.
16.(2020•武汉)如图,折叠矩形纸片ABCD,使点D落在AB边的点M处,EF为折痕,AB=1,AD=2.设AM的长为t,用含有t的式子表示四边形CDEF的面积是 .
【解答】解:连接DM,过点E作EG⊥BC于点G,
设DE=x=EM,则EA=2﹣x,
∵AE2+AM2=EM2,
∴(2﹣x)2+t2=x2,
解得x1,
∴DE1,
∵折叠矩形纸片ABCD,使点D落在AB边的点M处,
∴EF⊥DM,
∠ADM+∠DEF=90°,
∵EG⊥AD,
∴∠DEF+∠FEG=90°,
∴∠ADM=∠FEG,
∴tan∠ADM,
∴FG,
∵CG=DE1,
∴CF1,
∴S四边形CDEF(CF+DE)×1t+1.
故答案为:t+1.
17.(2019•武汉)问题背景:如图1,将△ABC绕点A逆时针旋转60°得到△ADE,DE与BC交于点P,可推出结论:PA+PC=PE.
问题解决:如图2,在△MNG中,MN=6,∠M=75°,MG.点O是△MNG内一点,则点O到△MNG三个顶点的距离和的最小值是 2 .
【解答】(1)证明:如图1,在BC上截取BG=PD,
在△ABG和△ADP中
,
∴△ABG≌△ADP(SAS),
∴AG=AP,BG=DP,
∴GC=PE,
∵∠GAP=∠BAD=60°,
∴△AGP是等边三角形,
∴AP=GP,
∴PA+PC=GP+PC=GC=PE
∴PA+PC=PE;
(2)解:如图2:以MG为边作等边三角形△MGD,以OM为边作等边△OME.连接ND,作DF⊥NM,交NM的延长线于F.
∵△MGD和△OME是等边三角形
∴OE=OM=ME,∠DMG=∠OME=60°,MG=MD,
∴∠GMO=∠DME
在△GMO和△DME中
∴△GMO≌△DME(SAS),
∴OG=DE
∴NO+GO+MO=DE+OE+NO
∴当D、E、O、N四点共线时,NO+GO+MO值最小,
∵∠NMG=75°,∠GMD=60°,
∴∠NMD=135°,
∴∠DMF=45°,
∵MG.
∴MF=DF=4,
∴NF=MN+MF=6+4=10,
∴ND2,
∴MO+NO+GO最小值为2,
故答案为2,
18.(2018•武汉)如图,在△ABC中,∠ACB=60°,AC=1,D是边AB的中点,E是边BC上一点.若DE平分△ABC的周长,则DE的长是 .
【解答】解:延长BC至M,使CM=CA,连接AM,作CN⊥AM于N,
∵DE平分△ABC的周长,
∴ME=EB,又AD=DB,
∴DEAM,DE∥AM,
∵∠ACB=60°,
∴∠ACM=120°,
∵CM=CA,
∴∠ACN=60°,AN=MN,
∴AN=AC•sin∠ACN,
∴AM,
∴DE,
故答案为:.
19.(2017•武汉)已知关于x的二次函数y=ax2+(a2﹣1)x﹣a的图象与x轴的一个交点的坐标为(m,0).若2<m<3,则a的取值范围是 a或﹣3<a<﹣2 .
【解答】解:∵y=ax2+(a2﹣1)x﹣a=(ax﹣1)(x+a),
∴当y=0时,x1,x2=﹣a,
∴抛物线与x轴的交点为(,0)和(﹣a,0).
∵抛物线与x轴的一个交点的坐标为(m,0)且2<m<3,
∴当a>0时,23,解得a;
当a<0时,2<﹣a<3,解得﹣3<a<﹣2.
故答案为:a或﹣3<a<﹣2.
20.(2016•武汉)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,CD=10,DA=5,则BD的长为 2 .
【解答】解:作DM⊥BC,交BC延长线于M,连接AC,如图所示:
则∠M=90°,
∴∠DCM+∠CDM=90°,
∵∠ABC=90°,AB=3,BC=4,
∴AC2=AB2+BC2=25,
∵CD=10,AD=5,
∴AC2+CD2=AD2,
∴△ACD是直角三角形,∠ACD=90°,
∴∠ACB+∠DCM=90°,
∴∠ACB=∠CDM,
∵∠ABC=∠M=90°,
∴△ABC∽△CMD,
∴,
∴CM=2AB=6,DM=2BC=8,
∴BM=BC+CM=10,
∴BD2,
故答案为:2.
三.解答题(共10小题)
21.(2025•湖北)抛物线yx+c与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴相交于点C,T是抛物线的顶点,P是抛物线上一动点,设点P的横坐标为t.
(1)求c的值;
(2)如图1,若点P在对称轴左侧,过点P作对称轴的垂线,垂足为H,求的值;
(3)定义:抛物线上两点M,N之间的部分叫做抛物线弧MN(含端点M和N).过M,N分别作x轴的垂线l1,l2,过抛物线弧MN的最高点和最低点分别作y轴的垂线l3,l4,直线l1,l2,l3与l4围成的矩形叫做抛物线弧MN的特征矩形,若点P在第四象限,记抛物线弧CP的特征矩形的周长为f.
①求f关于t的函数解析式;
②过点P作PQ∥x轴,交抛物线于点Q,点Q与点C不重合.记抛物线弧CQ的特征矩形的周长为g.若f+g,直接写出PQ的长.
【解答】解:(1)把A(﹣1,0)代入,
得,
∴,
(2)由(1)可知:,
∴T(1,﹣2),
∵P是抛物线上一动点,设点P的横坐标为t,
∴,
∵过点P作对称轴的垂线,垂足为H,
∴PH=1﹣t,,
∴;
(3)①当x=0时,,当时,x1=﹣1,x2=3,
∴,B(3,0),
由(2)可知:T(1,﹣2),,对称轴为直线x=1,
∴点关于对称轴的对称点为,
∵P在第四象限,
∴0<t<3,
当0<t≤1时,抛物线弧CP的最高点为C,最低点为P,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:t,,
∴,
当1<t≤2时,抛物线弧CP的最高点为C,最低点为T,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:t,,
∴,
当2<t<3时,抛物线弧CP的最高点为P,最低点为T,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:t,,
∴,
综上:;
②∵PQ∥x轴,
∴P,Q关于对称轴对称,
∴,
当0<t≤l时,抛物线弧CQ的最高点为C,最低点为T,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:2﹣t,,
∴,
∵,
∴,
解得:(舍去)或,
∴,
当1<t≤2时,抛物线弧CQ的最高点为C,最低点为Q,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:2﹣t,,
∴,
∵,
∴,
解得:或(舍去),
∴;
当2<t<3时,抛物线弧CP的最高点为Q,最低点为C,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:t﹣2,,
∴;
∵,
∴,
解得:(舍去)或t,
∴PQ=t﹣2+t=2t﹣22,
综上:
22.(2024•武汉)抛物线yx2+2x交x轴于A,B两点(A在B的右边),交y轴于点C.
(1)直接写出点A,B,C的坐标;
(2)如图(1),连接AC,BC,过第三象限的抛物线上的点P作直线PQ∥AC,交y轴于点Q.若BC平分线段PQ,求点P的坐标;
(3)如图(2),点D与原点O关于点C对称,过原点的直线EF交抛物线于E,F两点(点E在x轴下方),线段DE交抛物线于另一点G,连接FG.若∠EGF=90°,求直线DE的解析式.
【解答】解:(1)在yx2+2x中,令x=0得y,
∴C(0,),
令y=0得0x2+2x,
解得x=﹣5或x=1,
∴A(1,0),B(﹣5,0);
(2)设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),
把A(,0),C(0,)代入得:
,
解得:,
∴直线AC的解析式为yx,
由PQ∥AC,设直线PQ的解析式为yx+b',
设P(t,t2+2t),
∴t2+2tt+b',
∴b't2t,
∴直线PQ的解析式为yxt2t,
令x=0得yt2t,
∴Q(0,t2t);
∵BC平分线段PQ,
∴PQ的中点(,t2t)在直线BC上,
由B(﹣5,0),C(0,)得直线BC解析式为yx,
∴t2t,
解得t=﹣2或t=0(舍去),
∴P(﹣2,);
(3)过点G作TS∥x轴,过点E,F分别作TS的垂线,垂足分别为T,S,如图:
∴∠T=∠S=∠EGF=90°,
∴∠EGT=90°﹣∠FGS=∠GFS,
∴△ETG∽△GSF,
∴,
∴ET•FS=GS•TG,
∵点D与原点O关于 对称,
∴D(0,﹣5),
设直线EF的解析式为y1=k1x,直线ED的解析式为y2=k2x﹣5,
联立得:k1xx2+2x,
∴x2+(2﹣k1)x0,
联立 得:k2x﹣5x2+2x,
∴x2+(2﹣k2)x0,
设xE=e,xF=f,xG=g,
∴ef=﹣5,eg=5,e+g=2k2﹣4,
∴f=﹣g,ETe2+2e(g2+2g)(e+g+4)(e﹣g),FSf2+2f(g2+2g)(f+g+4)(f﹣g),
∵ET•FS=GS•TG,
∴(e+g+4)(e﹣g)•(f+g+4)(f﹣g)=(g﹣e)(f﹣g),
∴(e+g+4)(e﹣g)•(﹣g+g+4)(﹣g﹣g)=(g﹣e)(﹣g﹣g),
∴e+g=﹣5,
∴2k2﹣4=﹣5,
解得k2,
∴直线DE解析式为yx﹣5.
23.(2023•武汉)抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左边),交y轴于点C.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)如图(1),作直线x=t(0<t<4),分别交x轴,线段BC,抛物线C1于D,E,F三点,连接CF,若△BDE与△CEF相似,求t的值;
(3)如图(2),将抛物线C1平移得到抛物线C2,其顶点为原点.直线y=2x与抛物线交于O,G两点,过OG的中点H作直线MN(异于直线OG)交抛物线C2于M,N两点,直线MO与直线GN交于点P.问点P是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.
【解答】解:(1)当y=0时,x2﹣2x﹣8=0,
解得:x1=﹣2,x2=4,
当x=0时,y=﹣8,
∴A(﹣2,0),B(4,0),C(0,﹣8).
(2)∵F是直线x=t与抛物线 C1的交点,
∴F(t,t2﹣2t﹣8).
①如图,若△BE1D1∽△CE1F1时.
则∠BCF1=∠CBO,
∴CF1∥OB.
∵C(0,﹣8),
∴t2﹣2t﹣8=﹣8.
解得:t=0(舍去)或t=2.
②如图,若△BE2D2∽△F2E2C时.
过 F2 作F2T⊥y轴于点T.
∵∠BCF2=∠BD2E2=90°,
∴∠CBO+∠BCO=90°,∠F2CT+∠BCO=90°,
∴∠F2CT=∠OBC,
又∵∠CTF2=∠BOC,
∴△BCO∽△CF2T,
∴,
∵B(4,0),C(0,﹣8),
∴OB=4,OC=8.
∵F2T=t,CT=﹣8﹣(t2﹣2t﹣8)=2t﹣t2,
∴,
∴2t2﹣3t=0,
解得:t=0(舍去)或 ,
综上,符合题意的t的值为2或;
(3)点P在一条定直线上.
由题意知抛物线C2:y=x2,
∵直线OG的解析式为y=2x,
∴G(2,4).
∵H是OG的中点,
∴H(1,2).
设 M(m,m2),N(n,n2),直线MN的解析式为y=k1x+b1.
则,
解得:,
∴直线MN的解析式为y=(m+n)x﹣mn.
∵直线MN经过点H(1,2),
∴mn=m+n﹣2.
同理,直线GN的解析式为y=(n+2)x﹣2n;直线MO的解析式为y=mx.
联立,得,
∵直线OM与NG相交于点P,
∴n﹣m+2≠0.
解得:,
∵mn=m+n﹣2,
∴P(,).
设点P在直线y=kx+b上,则,
整理得,2m+2n﹣4=2kn+bn﹣bm+2b=﹣bm+(2k+b)n+2b,
比较系数,得,
∴k=2,b=﹣2.
∴当k=2,b=﹣2时,无论m,n为何值时,等式恒成立.
∴点P在定直线y=2x﹣2上.
24.(2022•武汉)抛物线y=x2﹣2x﹣3交x轴于A,B两点(A在B的左边),C是第一象限抛物线上一点,直线AC交y轴于点P.
(1)直接写出A,B两点的坐标;
(2)如图(1),当OP=OA时,在抛物线上存在点D(异于点B),使B,D两点到AC的距离相等,求出所有满足条件的点D的横坐标;
(3)如图(2),直线BP交抛物线于另一点E,连接CE交y轴于点F,点C的横坐标为m.求的值(用含m的式子表示).
【解答】解:(1)令y=0,得x2﹣2x﹣3=0,
解得x=3或﹣1,
∴A(﹣1,0),B(3,0);
(2)∵OP=OA=1,
∴P(0,1),
∴直线AC的解析式为y=x+1.
①若点D在AC的下方时,
过点B作AC的平行线与抛物线交点即为D1.
∵B(3,0),BD1∥AC,
∴直线BD1的解析式为y=x﹣3,
由,解得或,
∴D1(0,﹣3),
∴D1的横坐标为0.
②若点D在AC的上方时,点D1关于点P的对称点G(0,5),
过点G作AC的平行线l交抛物线于点D2,D3,D2,D3符合条件.
直线l的解析式为y=x+5,
由,可得x2﹣3x﹣8=0,
解得x或,
∴D2,D3的横坐标为,,
综上所述,满足条件的点D的横坐标为0,,.
(3)设E点的横坐标为n,过点P的直线的解析式为y=kx+b,
由,可得x2﹣(2+k)x﹣3﹣b=0,
设x1,x2是方程x2﹣(2+k)x﹣3﹣b=0的两根,则x1x2=﹣3﹣b,
∴xA•xC=xB•xE=﹣3﹣b
∵xA=﹣1,
∴xC=3+b,
∴m=3+b,
∵xB=3,
∴xE=﹣1,
∴n=﹣1,
设直线CE的解析式为y=px+q,
同法可得mn=﹣3﹣q
∴q=﹣mn﹣3,
∴q=﹣(3+b)(﹣1)﹣3b2+2b,
∴OFb2+2b,
∴b+1(m﹣3)+1m.
25.(2021•武汉)抛物线y=x2﹣1交x轴于A,B两点(A在B的左边).
(1)▱ACDE的顶点C在y轴的正半轴上,顶点E在y轴右侧的抛物线上;
①如图(1),若点C的坐标是(0,3),点E的横坐标是,直接写出点A,D的坐标.
②如图(2),若点D在抛物线上,且▱ACDE的面积是12,求点E的坐标.
(2)如图(3),F是原点O关于抛物线顶点的对称点,不平行y轴的直线l分别交线段AF,BF(不含端点)于G,H两点.若直线l与抛物线只有一个公共点,求证:FG+FH的值是定值.
【解答】解:(1)对于y=x2﹣1,令y=x2﹣1=0,解得x=±1,令x=0,则y=﹣1,
故点A、B的坐标分别为(﹣1,0)、(1,0),顶点坐标为(0,﹣1),
①当x时,y=x2﹣1,
由点A、C的坐标知,点A向右平移1个单位向上平移3个单位得到点C,
∵四边形ACDE为平行四边形,
故点E向右平移1个单位向上平移3个单位得到点D,
则1,3,
故点D的坐标为(,);
②设点C(0,n),点E的坐标为(m,m2﹣1),
同理可得,点D的坐标为(m+1,m2﹣1+n),
将点D的坐标代入抛物线表达式得:m2﹣1+n=(m+1)2﹣1,
解得n=2m+1,
故点C的坐标为(0,2m+1);
连接CE,过点E作y轴的平行线交x轴于点M,交过点C与x轴的平行线与点N,
则S△ACE=S梯形CNMA﹣S△AEM﹣S△CEN(m+1+m)(2m+1)(m+1)(m2﹣1)m[2m+1﹣(m2﹣1)]S▱ACDE=6,
解得m=﹣5(舍去)或2,
故点E的坐标为(2,3);
(2)∵F是原点O关于抛物线顶点的对称点,故点F的坐标为(0,﹣2),
由点B、F的坐标得,直线BF的表达式为y=2x﹣2①,
同理可得,直线AF的表达式为y=﹣2x﹣2②,
设直线l的表达式为y=tx+n,
联立y=tx+n和y=x2﹣1并整理得:x2﹣tx﹣n﹣1=0,
∵直线l与抛物线只有一个公共点,
故Δ=(﹣t)2﹣4(﹣n﹣1)=0,解得nt2﹣1,
故直线l的表达式为y=txt2﹣1③,
联立①③并解得xH,
同理可得,xG,
∵射线FA、FB关于y轴对称,则∠AFO=∠BFO,设∠AFO=∠BFO=α,
则sin∠AFO=sin∠BFOsinα,
则FG+FH(xH﹣xG)()为常数.
26.(2020•武汉)将抛物线C:y=(x﹣2)2向下平移6个单位长度得到抛物线C1,再将抛物线C1向左平移2个单位长度得到抛物线C2.
(1)直接写出抛物线C1,C2的解析式;
(2)如图(1),点A在抛物线C1(对称轴l右侧)上,点B在对称轴l上,△OAB是以OB为斜边的等腰直角三角形,求点A的坐标;
(3)如图(2),直线y=kx(k≠0,k为常数)与抛物线C2交于E,F两点,M为线段EF的中点;直线yx与抛物线C2交于G,H两点,N为线段GH的中点.求证:直线MN经过一个定点.
【解答】解:(1)∵抛物线C:y=(x﹣2)2向下平移6个单位长度得到抛物线C1,
∴C1:y=(x﹣2)2﹣6,
∵将抛物线C1向左平移2个单位长度得到抛物线C2.
∴C2:y=(x﹣2+2)2﹣6,即y=x2﹣6;
(2)过点A作AC⊥x轴于点C,过B作BD⊥AC于点D,如图1,
设A(a,(a﹣2)2﹣6),则BD=a﹣2,AC=|(a﹣2)2﹣6|,
∵∠BAO=∠ACO=90°,
∴∠BAD+∠OAC=∠OAC+∠AOC=90°,
∴∠BAD=∠AOC,
∵AB=OA,∠ADB=∠OCA,
∴△ABD≌△OAC(AAS),
∴BD=AC,
∴a﹣2=|(a﹣2)2﹣6|,
解得,a=4,或a=﹣1(舍),或a=0(舍),或a=5,
∴A(4,﹣2)或(5,3);
(3)把y=kx代入y=x2﹣6中得,x2﹣kx﹣6=0,
∴xE+xF=k,
∴M(),
把yx代入y=x2﹣6中得,x2x﹣6=0,
∴,
∴N(,),
设MN的解析式为y=mx+n(m≠0),则
,解得,,
∴直线MN的解析式为:,
当x=0时,y=2,
∴直线MN:经过定点(0,2),
即直线MN经过一个定点.
27.(2019•武汉)已知抛物线C1:y=(x﹣1)2﹣4和C2:y=x2
(1)如何将抛物线C1平移得到抛物线C2?
(2)如图1,抛物线C1与x轴正半轴交于点A,直线yx+b经过点A,交抛物线C1于另一点B.请你在线段AB上取点P,过点P作直线PQ∥y轴交抛物线C1于点Q,连接AQ.
①若AP=AQ,求点P的横坐标;
②若PA=PQ,直接写出点P的横坐标.
(3)如图2,△MNE的顶点M、N在抛物线C2上,点M在点N右边,两条直线ME、NE与抛物线C2均有唯一公共点,ME、NE均与y轴不平行.若△MNE的面积为2,设M、N两点的横坐标分别为m、n,求m与n的数量关系.
【解答】解:(1)y=(x﹣1)2﹣4向左平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度即可得到y=x2;
(2)如图1,①设抛物线C1与y轴交于C点,直线AB与y轴交于D点
∵C1:y=(x﹣1)2﹣4,
∴A(3,0),C(0,﹣3),
∵直线yx+b经过点A,
∴b=4,
∴D(0,4),
∵AP=AQ,PQ∥y轴,
∴P、Q两点关于x轴对称,
设D(0,4)关于x轴的对称点为D',则D'(0,﹣4),
∴直线AD'的解析式为yx﹣4,
由,得x1=3,x2,
∴xQ,
∴xP=xQ,
∴P点横坐标为;
②设P(m,4m),Q(m,m2﹣2m﹣3),
∵PA=PQ,
∴(m2m﹣7)2=(m﹣3)2+(4m)2,
∴|m2m﹣7||m﹣3|,
∵﹣1<m<3,
∴﹣m2m+7(3﹣m),
∴m或m=3(舍),
∴P点横坐标为;
(3)设经过M与E的直线解析式为y=k(x﹣m)+m2,
∴,
则有x2﹣kx+km﹣m2=0,
Δ=k2﹣4km+4m2=(k﹣2m)2=0,
∴k=2m,
∴直线ME的解析式为y=2mx﹣m2,
同理:直线NE的解析式为y=2nx﹣n2,
∴E(,mn),
∴[(n2﹣mn)+(m2﹣mn)]×(m﹣n)(n2﹣mn)×(n)(m2﹣mn)×(m)=2,
∴(m﹣n)34,
∴(m﹣n)3=8,
∴m﹣n=2.
解法二:求MNE的面积比较复杂,可以用分割法求,过点E作x轴的垂线,交MN与点F,求出F的坐标,可得结论.
28.(2018•武汉)抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.
(1)直接写出抛物线L的解析式;
(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;
(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D.F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点.若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.
【解答】解:(1)由题意知,
解得:b=2、c=1,
∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+1;
(2)如图1,
∵y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4,
∴当x=1时,y=4,即该直线所过定点G坐标为(1,4),
∵y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,
∴点B(1,2),
则BG=2,
∵S△BMN=1,即S△BNG﹣S△BMGBG•(xN﹣1)BG•(xM﹣1)=1,
∴xN﹣xM=1,
由得x2+(k﹣2)x﹣k+3=0,
解得:x,
则xN、xM,
由xN﹣xM=1得1,
∴k=±3,
∵k<0,
∴k=﹣3;
(3)如图2,
设抛物线L1的解析式为y=﹣x2+2x+1+m,
∴C(0,1+m)、D(2,1+m)、F(1,0),
设P(0,t),
①当△PCD∽△FOP时,,
∴,
∴t2﹣(1+m)t+2=0①;
②当△PCD∽△POF时,,
∴,
∴t(m+1)②;
(Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时,
Δ=(1+m)2﹣8=0,
解得:m=21(负值舍去),
此时方程①有两个相等实数根t1=t2,
方程②有一个实数根t,
∴m=21,
此时点P的坐标为(0,)和(0,);
(Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,
把②代入①,得:(m+1)2(m+1)2+2=0,
解得:m=2(负值舍去),
此时,方程①有两个不相等的实数根t1=1、t2=2,
方程②有一个实数根t=1,
∴m=2,此时点P的坐标为(0,1)和(0,2);
综上,当m=21时,点P的坐标为(0,)和(0,);
当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).
29.(2017•武汉)已知点A(﹣1,1)、B(4,6)在抛物线y=ax2+bx上,
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点F的坐标为(0,m)(m>2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x轴的垂线,垂足为H.设抛物线与x轴的正半轴交于点E,连接FH、AE,求证:FH∥AE;
(3)如图2,直线AB分别交x轴、y轴于C、D两点.点P从点C出发,沿射线CD方向匀速运动,速度为每秒个单位长度;同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度.点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM=2PM,直接写出t的值.
【解答】解:(1)将点A(﹣1,1)、B(4,6)代入y=ax2+bx中,
,解得:,
∴抛物线的解析式为yx2x.
(2)证明:(方法一)设直线AF的解析式为y=kx+m,
将点A(﹣1,1)代入y=kx+m中,即﹣k+m=1,
∴k=m﹣1,
∴直线AF的解析式为y=(m﹣1)x+m.
联立直线AF和抛物线解析式成方程组,
,解得:,,
∴点G的坐标为(2m,2m2﹣m).
∵GH⊥x轴,
∴点H的坐标为(2m,0).
∵抛物线的解析式为yx2xx(x﹣1),
∴点E的坐标为(1,0).
设直线AE的解析式为y=k1x+b1,
将A(﹣1,1)、E(1,0)代入y=k1x+b1中,
,解得:,
∴直线AE的解析式为yx.
设直线FH的解析式为y=k2x+b2,
将F(0,m)、H(2m,0)代入y=k2x+b2中,
,解得:,
∴直线FH的解析式为yx+m.
∴FH∥AE.
(方法二)设直线AF的解析式为y=kx+m,
将点A(﹣1,1)代入y=kx+m中,即﹣k+m=1,
∴k=m﹣1,
∴直线AF的解析式为y=(m﹣1)x+m.
联立直线AF和抛物线解析式成方程组,
,解得:,,
∴点G的坐标为(2m,2m2﹣m).
∵GH⊥x轴,
∴点H的坐标为(2m,0).
∵抛物线的解析式为yx2xx(x﹣1),
∴点E的坐标为(1,0).
过点A作AA′⊥x轴,垂足为点A′,如图1所示.
∵点A(﹣1,1),
∴A′(﹣1,0),
∴AE=2,AA′=1.
∵∠AA′E=∠FOH,,
∴△AA′E∽△FOH,
∴∠AEA′=∠FHO,
∴FH∥AE.
(3)设直线AB的解析式为y=k0x+b0,
将A(﹣1,1)、B(4,6)代入y=k0x+b0中,
,解得:,
∴直线AB的解析式为y=x+2.
当运动时间为t秒时,点P的坐标为(t﹣2,t),点Q的坐标为(t,0).
当点M在线段PQ上时,过点P作PP′⊥x轴于点P′,过点M作MM′⊥x轴于点M′,则△PQP′∽△MQM′,如图2所示.
∵QM=2PM,
∴,
∴QM′,MM′t,
∴点M的坐标为(t,t).
又∵点M在抛物线yx2x上,
∴t(t)2(t),
解得:t;
当点M在线段QP的延长线上时,
同理可得出点M的坐标为(t﹣4,2t),
∵点M在抛物线yx2x上,
∴2t(t﹣4)2(t﹣4),
解得:t.
综上所述:当运动时间为秒、秒、秒或秒时,QM=2PM.
30.(2016•武汉)抛物线y=ax2+c与x轴交于A,B两点,顶点为C,点P为抛物线上一点,且位于x轴下方.
(1)如图1,若P(1,﹣3),B(4,0).
①求该抛物线的解析式;
②若D是抛物线上一点,满足∠DPO=∠POB,求点D的坐标;
(2)如图2,已知直线PA,PB与y轴分别交于E、F两点.当点P运动时,是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.
【解答】解:(1)①将P(1,﹣3),B(4,0)代入y=ax2+c,得
,解得,
抛物线的解析式为yx2;
②如图1,
当点D在OP左侧时,
由∠DPO=∠POB,得
DP∥OB,
D与P关于y轴对称,P(1,﹣3),
得D(﹣1,﹣3);
当点D在OP右侧时,延长PD交x轴于点G.
作PH⊥OB于点H,则OH=1,PH=3.
∵∠DPO=∠POB,
∴PG=OG.
设OG=x,则PG=x,HG=x﹣1.
在Rt△PGH中,由x2=(x﹣1)2+32,得x=5.
∴点G(5,0).
∴直线PG的解析式为yx
解方程组得,.
∵P(1,﹣3),
∴D(,).
∴点D的坐标为(﹣1,﹣3)或(,).
(2)点P运动时,是定值,定值为2,理由如下:
作PQ⊥AB于Q点,设P(m,am2+c),A(﹣t,0),B(t,0),则at2+c=0,c=﹣at2.
∵PQ∥OF,
∴,
∴OFamt+at2.
同理OE=﹣amt+at2.
∴OE+OF=2at2=﹣2c=2OC.
∴2.
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