【10年压轴题】2016-2025年山东省选择、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) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.97 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/52931414.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年山东省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
一.选择题(共10小题)
1.(2025•山东)在水分、养料等条件一定的情况下,某植物的生长速度y(厘米/天)和光照强度x(勒克斯)之间存在一定关系.在低光照强度范围(200≤x<1000)内,y与x近似成一次函数关系;在中高光照强度范围(x≥1000)内,y与x近似成二次函数关系.其部分图象如图所示.根据图象,下列结论正确的是( )
A.当x≥1000时,y随x的增大而减小 B.当x=2000时,y有最大值
C.当y≥0.6时,x≥1000 D.当y=0.4时,x=600
2.(2024•济南)如图1,△ABC是等边三角形,点D在边AB上,BD=2,动点P以每秒1个单位长度的速度从点B出发,沿折线BC﹣CA匀速运动,到达点A后停止,连接DP.设点P的运动时间为t(s),DP2为y.当动点P沿BC匀速运动到点C时,y与t的函数图象如图2所示.有以下四个结论:①AB=3;②当t=5时,y=1;③当4≤t≤6时,1≤y≤3;④动点P沿BC﹣CA匀速运动时,两个时刻t1,t2(t1<t2)分别对应y1和y2,若t1+t2=6,则y1>y2.其中正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①② C.③④ D.①②④
3.(2023•济南)定义:在平面直角坐标系中,对于点P(x1,y1),当点Q(x2,y2)满足2(x1+x2)=y1+y2时,称点Q(x2,y2)是点P(x1,y1)的“倍增点”.已知点P1(1,0),有下列结论:
①点Q1(3,8),Q2(﹣2,﹣2)都是点P1的“倍增点”;
②若直线y=x+2上的点A是点P1的“倍增点”,则点A的坐标为(2,4);
③抛物线y=x2﹣2x﹣3上存在两个点是点P1的“倍增点”;
④若点B是点P1的“倍增点”,则P1B的最小值是;
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2022•济南)抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+2与y轴交于点C,过点C作直线l垂直于y轴,将抛物线在y轴右侧的部分沿直线l翻折,其余部分保持不变,组成图形G,点M(m﹣1,y1),N(m+1,y2)为图形G上两点,若y1<y2,则m的取值范围是( )
A.m<﹣1或m>0 B.m C.0≤m D.﹣1<m<1
5.(2021•济南)新定义:在平面直角坐标系中,对于点P(m,n)和点P′(m,n′),若满足m≥0时,n′=n﹣4;m<0时,n′=﹣n,则称点P′(m,n′)是点P(m,n)的限变点.例如:点P1(2,5)的限变点是P1′(2,1),点P2(﹣2,3)的限变点是P2′(﹣2,﹣3).若点P(m,n)在二次函数y=﹣x2+4x+2的图象上,则当﹣1≤m≤3时,其限变点P′的纵坐标n'的取值范围是( )
A.﹣2≤n′≤2 B.1≤n′≤3 C.1≤n′≤2 D.﹣2≤n′≤3
6.(2020•济南)已知抛物线y=x2+(2m﹣6)x+m2﹣3与y轴交于点A,与直线x=4交于点B,当x>2时,y值随x值的增大而增大.记抛物线在线段AB下方的部分为G(包含A、B两点),M为G上任意一点,设M的纵坐标为t,若t≥﹣3,则m的取值范围是( )
A.m B.m≤3 C.m≥3 D.1≤m≤3
7.(2019•济南)关于x的一元二次方程ax2+bx0有一个根是﹣1,若二次函数y=ax2+bx的图象的顶点在第一象限,设t=2a+b,则t的取值范围是( )
A.t B.﹣1<t C.t D.﹣1<t
8.(2018•济南)若平面直角坐标系内的点M满足横、纵坐标都为整数,则把点M叫做“整点”.例如:P(1,0)、Q(2,﹣2)都是“整点”.抛物线y=mx2﹣4mx+4m﹣2(m>0)与x轴交于点A、B两点,若该抛物线在A、B之间的部分与线段AB所围成的区域(包括边界)恰有七个整点,则m的取值范围是( )
A.m<1 B.m≤1 C.1<m≤2 D.1<m<2
9.(2017•济南)如图1,有一正方形广场ABCD,图形中的线段均表示直行道路,表示一条以A为圆心,以AB为半径的圆弧形道路.如图2,在该广场的A处有一路灯,O是灯泡,夜晚小齐同学沿广场道路散步时,影子长度随行走路线的变化而变化,设他步行的路程为x (m)时,相应影子的长度为y (m),根据他步行的路线得到y与x之间关系的大致图象如图3,则他行走的路线是( )
A.A→B→E→G B.A→E→D→C C.A→E→B→F D.A→B→D→C
10.(2016•济南)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AB=AD=5,BC=4,M、N、E分别是AB、AD、CB上的点,AM=CE=1,AN=3,点P从点M出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线MB﹣BE向点E运动,同时点Q从点N出发,以相同的速度沿折线ND﹣DC﹣CE向点E运动,当其中一个点到达后,另一个点也停止运动.设△APQ的面积为S,运动时间为t秒,则S与t函数关系的大致图象为( )
A.B. C. D.
二.填空题(共10小题)
11.(2025•山东)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8.点P为边AC上异于A的一点,以PA,PB为邻边作▱PAQB,则线段PQ的最小值是 .
12.(2024•济南)如图,在矩形纸片ABCD中,,AD=2,E为边AD的中点,点F在边CD上,连接EF,将△DEF沿EF翻折,点D的对应点为D′,连接BD′.若BD′=2,则DF= .
13.(2023•济南)如图,将菱形纸片ABCD沿过点C的直线折叠,使点D落在射线CA上的点E处,折痕CP交AD于点P.若∠ABC=30°,AP=2,则PE的长等于 .
14.(2022•济南)规定:在平面直角坐标系中,一个点作“0”变换表示将它向右平移一个单位,一个点作“1”变换表示将它绕原点顺时针旋转90°,由数字0和1组成的序列表示一个点按照上面描述依次连续变换.例如:如图,点O(0,0)按序列“011…”作变换,表示点O先向右平移一个单位得到O1(1,0),再将O1(1,0)绕原点顺时针旋转90°得到O2(0,﹣1),再将O2(0,﹣1)绕原点顺时针旋转90°得到O3(﹣1,0)…依次类推.点(0,1)经过“011011011”变换后得到点的坐标为 .
15.(2021•济南)如图,一个由8个正方形组成的“C”模板恰好完全放入一个矩形框内,模板四周的直角顶点M,N,O,P,Q都在矩形ABCD的边上,若8个小正方形的面积均为1,则边AB的长为 .
16.(2020•济南)如图,在矩形纸片ABCD中,AD=10,AB=8,将AB沿AE翻折,使点B落在B'处,AE为折痕;再将EC沿EF翻折,使点C恰好落在线段EB'上的点C'处,EF为折痕,连接AC'.若CF=3,则tan∠B'AC′= .
17.(2019•济南)如图,在矩形纸片ABCD中,将AB沿BM翻折,使点A落在BC上的点N处,BM为折痕,连接MN;再将CD沿CE翻折,使点D恰好落在MN上的点F处,CE为折痕,连接EF并延长交BM于点P,若AD=8,AB=5,则线段PE的长等于 .
18.(2018•济南)如图,矩形EFGH的四个顶点分别在矩形ABCD的各条边上,AB=EF,FG=2,GC=3.有以下四个结论:①∠BGF=∠CHG;②△BFG≌△DHE;③tan∠BFG;④矩形EFGH的面积是4.其中一定成立的是 .(把所有正确结论的序号填在横线上)
19.(2017•济南)定义:在平面直角坐标系xOy中,把从点P出发沿纵或横方向到达点Q(至多拐一次弯)的路径长称为P,Q的“实际距离”.如图,若P(﹣1,1),Q(2,3),则P,Q的“实际距离”为5,即PS+SQ=5或PT+TQ=5.环保低碳的共享单车,正式成为市民出行喜欢的交通工具.设A,B,C三个小区的坐标分别为A(3,1),B(5,﹣3),C(﹣1,﹣5),若点M表示单车停放点,且满足M到A,B,C的“实际距离”相等,则点M的坐标为 .
20.(2016•济南)如图1,在矩形纸片ABCD中,AB=8,AD=10,点E是CD中点,将这张纸片依次折叠两次;第一次折叠纸片使点A与点E重合,如图2,折痕为MN,连接ME、NE;第二次折叠纸片使点N与点E重合,如图3,点B落到B′处,折痕为HG,连接HE,则tan∠EHG= .
三.解答题(共10小题)
21.(2025•山东)【图形感知】
如图1,在四边形ABCD中,已知∠BAD=∠ABC=∠BDC=90°,AD=2,AB=4.
(1)求CD的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段CD上取一点E,连接BE.将四边形ABED沿BE翻折得到四边形A′BED′,其中A′,D′分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点D′恰好落在边BC上,延长A′D′交CD于点F,如图2.判断四边形DBA′F的形状,并说明理由;
②乙:点A′恰好落在边BC上,如图3.求DE的长;
(3)如图4,连接DD′交BE于点P,连接CP.当点E在线段CD上运动时,线段CP是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
22.(2024•济南)某校数学兴趣小组的同学在学习了图形的相似后,对三角形的相似进行了深入研究.
(一)拓展探究
如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D.
(1)兴趣小组的同学得出AC2=AD•AB.理由如下:
∵∠ACB=90°
∴∠A+∠B=90°
∵CD⊥AB
∴∠ADC=90°
∴∠A+∠ACD=90°
∴∠B=①_____
∵∠A=∠A
∴△ABC∽△ACD
∴②_____
∴AC2=AD•AB
请完成填空:① ;② ;
(2)如图2,F为线段CD上一点,连接AF并延长至点E,连接CE,当∠ACE=∠AFC时,请判断△AEB的形状,并说明理由.
(二)学以致用
(3)如图3,△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,AC=2,,平面内一点D,满足AD=AC,连接CD并延长至点E,且∠CEB=∠CBD,当线段BE的长度取得最小值时.求线段CE的长.
23.(2023•济南)在矩形ABCD中,AB=2,AD=2,点E在边BC上,将射线AE绕点A逆时针旋转90°,交CD延长线于点G,以线段AE,AG为邻边作矩形AEFG.
(1)如图1,连接BD,求∠BDC的度数和的值;
(2)如图2,当点F在射线BD上时,求线段BE的长;
(3)如图3,当EA=EC时,在平面内有一动点P,满足PE=EF,连接PA,PC,求PA+PC的最小值.
24.(2022•济南)抛物线y=ax2x﹣6与x轴交于A(t,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C,直线y=kx﹣6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式和t,k的值;
(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线BC上方的抛物线上,过点P作PQ⊥BC,垂足为Q,求CQPQ的最大值.
25.(2021•济南)抛物线y=ax2+bx+3过点A(﹣1,0),点B(3,0),顶点为C.
(1)求抛物线的表达式及点C的坐标;
(2)如图1,点P在抛物线上,连接CP并延长交x轴于点D,连接AC,若△DAC是以AC为底的等腰三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,点E是线段AC上(与点A,C不重合)的动点,连接PE,作∠PEF=∠CAB,边EF交x轴于点F,设点F的横坐标为m,求m的取值范围.
26.(2020•济南)如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<3),过点E作直线l⊥x轴,交抛物线于点M.
(1)求抛物线的解析式及C点坐标;
(2)当m=1时,D是直线l上的点且在第一象限内,若△ACD是以∠DCA为底角的等腰三角形,求点D的坐标;
(3)如图2,连接BM并延长交y轴于点N,连接AM,OM,设△AEM的面积为S1,△MON的面积为S2,若S1=2S2,求m的值.
27.(2019•济南)如图1,抛物线C:y=ax2+bx经过点A(﹣4,0)、B(﹣1,3)两点,G是其顶点,将抛物线C绕点O旋转180°,得到新的抛物线C′.
(1)求抛物线C的函数解析式及顶点G的坐标;
(2)如图2,直线l:y=kx经过点A,D是抛物线C上的一点,设D点的横坐标为m(m<﹣2),连接DO并延长,交抛物线C′于点E,交直线l于点M,若DE=2EM,求m的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接AG、AB,在直线DE下方的抛物线C上是否存在点P,使得∠DEP=∠GAB?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
28.(2018•济南)如图1,抛物线y=ax2+bx+4过A(2,0)、B(4,0)两点,交y轴于点C,过点C作x轴的平行线与抛物线上的另一个交点为D,连接AC、BC.点P是该抛物线上一动点,设点P的横坐标为m(m>4).
(1)求该抛物线的表达式和∠ACB的正切值;
(2)如图2,若∠ACP=45°,求m的值;
(3)如图3,过点A、P的直线与y轴交于点N,过点P作PM⊥CD,垂足为M,直线MN与x轴交于点Q,试判断四边形ADMQ的形状,并说明理由.
29.(2017•济南)如图1,矩形OABC的顶点A,C的坐标分别为(4,0),(0,6),直线AD交BC于点D,tan∠OAD=2,抛物线M1:y=ax2+bx(a≠0)过A,D两点.
(1)求点D的坐标和抛物线M1的表达式;
(2)点P是抛物线M1对称轴上一动点,当∠CPA=90°时,求所有符合条件的点P的坐标;
(3)如图2,点E(0,4),连接AE,将抛物线M1的图象向下平移m(m>0)个单位得到抛物线M2.
①设点D平移后的对应点为点D′,当点D′恰好在直线AE上时,求m的值;
②当1≤x≤m(m>1)时,若抛物线M2与直线AE有两个交点,求m的取值范围.
30.(2016•济南)如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.
(1)求a的值和直线AB的函数表达式;
(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若,求m的值;
(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E′AE′B的最小值.
【10年压轴题】2016-2025年山东省选择、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
D
B
D
D
一.选择题(共10小题)
1.(2025•山东)在水分、养料等条件一定的情况下,某植物的生长速度y(厘米/天)和光照强度x(勒克斯)之间存在一定关系.在低光照强度范围(200≤x<1000)内,y与x近似成一次函数关系;在中高光照强度范围(x≥1000)内,y与x近似成二次函数关系.其部分图象如图所示.根据图象,下列结论正确的是( )
A.当x≥1000时,y随x的增大而减小
B.当x=2000时,y有最大值
C.当y≥0.6时,x≥1000
D.当y=0.4时,x=600
【解答】解:A、当x≥1000时,y随x的增大先增大,后减小,故A选项错误,不符合题意;
B、∵抛物线过点(1000,0.6),(3000.0.6),
∴抛物线的对称轴为:直线x2000,
∵抛物线的开口向下,
∴x=2000时,y有最大值,
故B选项正确,符合题意;
C、由图象可得:当y=0.6时,x1=1000,x2=3000,
∴当y≥0.6时,1000≤x≤3000,
故C选项错误,不符合题意;
D、由图象可得当y=0.4时,x对应的值有2个,故D选项错误,不符合题意.
故选:B.
2.(2024•济南)如图1,△ABC是等边三角形,点D在边AB上,BD=2,动点P以每秒1个单位长度的速度从点B出发,沿折线BC﹣CA匀速运动,到达点A后停止,连接DP.设点P的运动时间为t(s),DP2为y.当动点P沿BC匀速运动到点C时,y与t的函数图象如图2所示.有以下四个结论:①AB=3;②当t=5时,y=1;③当4≤t≤6时,1≤y≤3;④动点P沿BC﹣CA匀速运动时,两个时刻t1,t2(t1<t2)分别对应y1和y2,若t1+t2=6,则y1>y2.其中正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①② C.③④ D.①②④
【解答】解:由题意,当P到C时,DP2=y=7,
∴DC2=7.
作DH⊥BC于H,如图1所示,
∵∠B=60°,BD=2,
∴BHBD=1,DH.
∴CH2.
∴BC=BH+CH=1+2=3.
∴AB=BC=3,故①正确.
∴此时t=AB÷1=3(秒).
∴当t=5时,P在AC上,且PC=2.
如图2,AD=AP=1,
又∠A=60°,
∴△ADP是等边三角形.
∴DP=AD=AP=1.
∴y=DP2=1,故②正确.
当4≤t≤6时,如图3,
∴PC=1,此时P从如图的位置运动到A.
∴AHAD.
∴DH,此时P运动到H时y=DH2取最小值为.
又HP=AC﹣AH﹣PC=31,
∴DP.
∴此时y=DP2取最大值为3.
∴当4≤t≤6时,y≤3,故③错误.
∵t1+t2=6,t1<t2,
∴t1+t2<2t2,2t1<t1+t2,t2=6﹣t1.
∴t1<3,t2>3.
又由题意,可得,当0≤t≤3时,y=(t﹣1)2+3;当3≤t≤6时,y=(t﹣5.5)2,
∴y1=(t1﹣1)2+3,y2=(t2﹣5.5)2(t1﹣0.5)2.
∴y1﹣y2=(t1﹣1)2+3﹣(t1﹣0.5)2
=3﹣t1>0.
∴y1>y2,故④正确.
故选:D.
3.(2023•济南)定义:在平面直角坐标系中,对于点P(x1,y1),当点Q(x2,y2)满足2(x1+x2)=y1+y2时,称点Q(x2,y2)是点P(x1,y1)的“倍增点”.已知点P1(1,0),有下列结论:
①点Q1(3,8),Q2(﹣2,﹣2)都是点P1的“倍增点”;
②若直线y=x+2上的点A是点P1的“倍增点”,则点A的坐标为(2,4);
③抛物线y=x2﹣2x﹣3上存在两个点是点P1的“倍增点”;
④若点B是点P1的“倍增点”,则P1B的最小值是;
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:依据题意,由“倍增点”的意义,
∵2(1+3)=8+0,2(1﹣2)=﹣2+0,
∴点Q1(3,8),Q2(﹣2,﹣2)都是点P1的“倍增点”.
∴①正确.
对于②,由题意,可设满足题意得“倍增点”A为(x,x+2),
∴2(x+1)=x+2+0.
∴x=0.
∴A(0,2).
∴②错误.
对于③,可设抛物线上的“倍增点”为(x,x2﹣2x﹣3),
∴2(x+1)=x2﹣2x﹣3.
∴x=5或﹣1.
∴此时满足题意的“倍增点”有(5,12),(﹣1,0)两个.
∴③正确.
对于④,设B(x,y),
∴2(x+1)=y+0.
∴y=2(x+1).
∴P1B.
∴当x时,P1B有最小值为.
∴④正确.
故选:C.
4.(2022•济南)抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+2与y轴交于点C,过点C作直线l垂直于y轴,将抛物线在y轴右侧的部分沿直线l翻折,其余部分保持不变,组成图形G,点M(m﹣1,y1),N(m+1,y2)为图形G上两点,若y1<y2,则m的取值范围是( )
A.m<﹣1或m>0 B.m C.0≤m D.﹣1<m<1
【解答】解:在y=﹣x2+2mx﹣m2+2中,令x=m﹣1,得y=﹣(m﹣1)2+2m(m﹣1)﹣m2+2=1,
令x=m+1,得y=﹣(m+1)2+2m(m+1)﹣m2+2=1,
∴(m﹣1,1)和(m+1,1)是关于抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+2对称轴对称的两点,
①若m﹣1≥0,即(m﹣1,1)和(m+1,1)在y轴右侧(包括(m﹣1,1)在y轴上),
则点(m﹣1,1)经过翻折得M(m﹣1,y1),点(m+1,1)经过翻折得N(m+1,y2),
如图:
由对称性可知,y1=y2,
∴此时不满足y1<y2;
②当m+1≤0,即(m﹣1,1)和(m+1,1)在y轴左侧(包括(m+1,1)在y轴上),
则点(m﹣1,1)即为M(m﹣1,y1),点(m+1,1)即为N(m+1,y2),
∴y1=y2,
∴此时不满足y1<y2;
③当m﹣1<0<m+1,即(m﹣1,1)在y轴左侧,(m+1,1)在y轴右侧时,如图:
此时M(m﹣1,1),(m+1,1)翻折后得N,满足y1<y2;
由m﹣1<0<m+1得:﹣1<m<1,
故选:D.
5.(2021•济南)新定义:在平面直角坐标系中,对于点P(m,n)和点P′(m,n′),若满足m≥0时,n′=n﹣4;m<0时,n′=﹣n,则称点P′(m,n′)是点P(m,n)的限变点.例如:点P1(2,5)的限变点是P1′(2,1),点P2(﹣2,3)的限变点是P2′(﹣2,﹣3).若点P(m,n)在二次函数y=﹣x2+4x+2的图象上,则当﹣1≤m≤3时,其限变点P′的纵坐标n'的取值范围是( )
A.﹣2≤n′≤2 B.1≤n′≤3 C.1≤n′≤2 D.﹣2≤n′≤3
【解答】解:由题意可知,
当m≥0时,n′=﹣m2+4m+2﹣4=﹣(m﹣2)2+2,
∴当0≤m≤3时,﹣2≤n′≤2,
当m<0时,n′=m2﹣4m﹣2=(m﹣2)2﹣6,
∴当﹣1≤m<0时,﹣2<n′≤3,
综上,当﹣1≤m≤3时,其限变点P′的纵坐标n'的取值范围是﹣2≤n′≤3,
故选:D.
6.(2020•济南)已知抛物线y=x2+(2m﹣6)x+m2﹣3与y轴交于点A,与直线x=4交于点B,当x>2时,y值随x值的增大而增大.记抛物线在线段AB下方的部分为G(包含A、B两点),M为G上任意一点,设M的纵坐标为t,若t≥﹣3,则m的取值范围是( )
A.m B.m≤3 C.m≥3 D.1≤m≤3
【解答】解:当对称轴在y轴的右侧时,,
解得m<3,
当对称轴是y轴时,m=3,符合题意,
当对称轴在y轴的左侧时,2m﹣6>0,解得m>3,
综上所述,满足条件的m的值为m.
故选:A.
7.(2019•济南)关于x的一元二次方程ax2+bx0有一个根是﹣1,若二次函数y=ax2+bx的图象的顶点在第一象限,设t=2a+b,则t的取值范围是( )
A.t B.﹣1<t C.t D.﹣1<t
【解答】解:∵关于x的一元二次方程ax2+bx0有一个根是﹣1,
∴二次函数y=ax2+bx的图象过点(﹣1,0),
∴a﹣b0,
∴b=a,
而t=2a+b,
∴t=2a+a3a,
∵二次函数y=ax2+bx的图象的顶点在第一象限,
∴a<0,Δ=b2﹣4ac=a2a﹣2a=(a)2≥0,0,
∴b>0,
∴a0,
∴a,
∴a<0,
∴﹣1<3a,
∴﹣1<t,
故选:D.
8.(2018•济南)若平面直角坐标系内的点M满足横、纵坐标都为整数,则把点M叫做“整点”.例如:P(1,0)、Q(2,﹣2)都是“整点”.抛物线y=mx2﹣4mx+4m﹣2(m>0)与x轴交于点A、B两点,若该抛物线在A、B之间的部分与线段AB所围成的区域(包括边界)恰有七个整点,则m的取值范围是( )
A.m<1 B.m≤1 C.1<m≤2 D.1<m<2
【解答】解:∵y=mx2﹣4mx+4m﹣2=m(x﹣2)2﹣2且m>0,
∴该抛物线开口向上,顶点坐标为(2,﹣2),对称轴是直线x=2.
由此可知点(2,0)、点(2,﹣1)、顶点(2,﹣2)符合题意.
①当该抛物线经过点(1,﹣1)和(3,﹣1)时(如答案图1),这两个点符合题意.
将(1,﹣1)代入y=mx2﹣4mx+4m﹣2得到﹣1=m﹣4m+4m﹣2.解得m=1.
此时抛物线解析式为y=x2﹣4x+2.
由y=0得x2﹣4x+2=0.解得x1=20.6,x2=23.4.
∴x轴上的点(1,0)、(2,0)、(3,0)符合题意.
则当m=1时,恰好有 (1,0)、(2,0)、(3,0)、(1,﹣1)、(3,﹣1)、(2,﹣1)、(2,﹣2)这7个整点符合题意.
∴m≤1.【注:m的值越大,抛物线的开口越小,m的值越小,抛物线的开口越大】
答案图1(m=1时) 答案图2( m时)
②当该抛物线经过点(0,0)和点(4,0)时(如答案图2),这两个点符合题意.
此时x轴上的点 (1,0)、(2,0)、(3,0)也符合题意.
将(0,0)代入y=mx2﹣4mx+4m﹣2得到0=0﹣0+4m﹣2.解得m.
此时抛物线解析式为yx2﹣2x.
当x=1时,得y1﹣2×11.∴点(1,﹣1)符合题意.
当x=3时,得y9﹣2×31.∴点(3,﹣1)符合题意.
综上可知:当m时,点(0,0)、(1,0)、(2,0)、(3,0)、(4,0)、(1,﹣1)、(3,﹣1)、(2,﹣2)、(2,﹣1)都符合题意,共有9个整点符合题意,
∴m不符合题.
∴m.
综合①②可得:当m≤1时,该函数的图象与x轴所围成的区域(含边界)内有七个整点,
故选:B.
9.(2017•济南)如图1,有一正方形广场ABCD,图形中的线段均表示直行道路,表示一条以A为圆心,以AB为半径的圆弧形道路.如图2,在该广场的A处有一路灯,O是灯泡,夜晚小齐同学沿广场道路散步时,影子长度随行走路线的变化而变化,设他步行的路程为x (m)时,相应影子的长度为y (m),根据他步行的路线得到y与x之间关系的大致图象如图3,则他行走的路线是( )
A.A→B→E→G B.A→E→D→C C.A→E→B→F D.A→B→D→C
【解答】解:根据图3可得,函数图象的中间一部分为水平方向的线段,
故影子的长度不变,即沿着弧形道路步行,
因为函数图象中第一段和第三段图象对应的x的范围相等,且均小于中间一段图象对应的x的范围,
故中间一段图象对应的路径为,
又因为第一段和第三段图象都从左往右上升,
所以第一段函数图象对应的路径为正方形的边AB或AD,第三段函数图象对应的路径为BC或DC,
故行走的路线是A→B→D→C(或A→D→B→C),
故选:D.
10.(2016•济南)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AB=AD=5,BC=4,M、N、E分别是AB、AD、CB上的点,AM=CE=1,AN=3,点P从点M出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线MB﹣BE向点E运动,同时点Q从点N出发,以相同的速度沿折线ND﹣DC﹣CE向点E运动,当其中一个点到达后,另一个点也停止运动.设△APQ的面积为S,运动时间为t秒,则S与t函数关系的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:∵AD=5,AN=3,
∴DN=2,
如图1,过点D作DF⊥AB,
∴DF=BC=4,
在RT△ADF中,AD=5,DF=4,根据勾股定理得,AF3,
∴BF=CD=2,当点Q到点D时用了2s,
∴点P也运动2s,
∴AP=3,即QP⊥AB,
∴只分三种情况:
①当0<t≤2时,如图1,
过Q作QG⊥AB,过点D作DF⊥AB,QG∥DF,
∴,
由题意得,NQ=t,MP=t,
∵AM=1,AN=3,
∴AQ=t+3,
∴,
∴QG(t+3),
∵AP=t+1,
∴S=S△APQAP×QG(t+1)(t+3)(t+2)2,
当t=2时,S=6,
②当2<t≤4时,如图2,
∵AP=AM+t=1+t,
∴S=S△APQAP×BC(1+t)×4=2(t+1)=2t+2,
当t=4时,S=10,
③当4<t≤5时,如图3,
由题意得CQ=t﹣4,PB=t+AM﹣AB=t+1﹣5=t﹣4,
∴PQ=BC﹣CQ﹣PB=4﹣(t﹣4)﹣(t﹣4)=12﹣2t,
∴S=S△APQPQ×AB(12﹣2t)×5=﹣5t+30,
当t=5时,S=5,
∴S与t的函数关系式分别是①S=S△APQ(t+2)2,当t=2时,S=6,②S=S△APQ=2t+2,当t=4时,S=10,③∴S=S△APQ=﹣5t+30,当t=5时,S=5,
综合以上三种情况,D正确
故选:D.
二.填空题(共10小题)
11.(2025•山东)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8.点P为边AC上异于A的一点,以PA,PB为邻边作▱PAQB,则线段PQ的最小值是 4.8 .
【解答】解:如图,过M作MN⊥AP于N,
∴∠ANM=∠ABC=90°,
∵∠MAN=∠CAB,
∴△AMN∽△ACB,
∴MN:BC=AM:AC,
∵∠ABC=90°,AB=6,BC=8,
∴AC10,
∵四边形PAQB是平行四边形,
∴AMAB=3,PQ=2PM,
∴MN:8=3:10,
∴MN=2.4,
∵PM≥MN,
∴PQ≥2MN=4.8,
∴PQ的最小值是4.8.
故答案为:4.8.
12.(2024•济南)如图,在矩形纸片ABCD中,,AD=2,E为边AD的中点,点F在边CD上,连接EF,将△DEF沿EF翻折,点D的对应点为D′,连接BD′.若BD′=2,则DF= .
【解答】解:如图,连接BE,延长FE交BA的延长线于H,
∵矩形ABCD中,,AD=2,E为边AD的中点,
∴AE=DE=1,∠BAE=∠D=90°,
∵将△DEF沿EF翻折,点D的对应点为D′,
∴ED=ED′=1,∠ED′F=∠D=90°,∠DEF=∠D′EF,
则Rt△HAE≌Rt△FDE(ASA),DF=AH,
∴BE,
∵BD′=2,
∴,
∴△BED′为直角三角形,
设∠DEF=α,则∠AEH=∠DEF=α,∠DED′=2α,
∴∠AEB=90°﹣2α,∠AHE=90°﹣α,
∴∠HEB=∠AHE=90°﹣α,
∴△BHE为等腰三角形,
∴BH=BE,
∴AH=BH﹣AB,
∴DF=AH,
故答案为:.
13.(2023•济南)如图,将菱形纸片ABCD沿过点C的直线折叠,使点D落在射线CA上的点E处,折痕CP交AD于点P.若∠ABC=30°,AP=2,则PE的长等于 .
【解答】解:过点A作AF⊥PE于点F,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠D=∠ABC=30°,AD=CD,
∴∠DAC75°,
由折叠可知:∠E=∠D=30°,
∴∠APE=∠DAC﹣∠AEP=45°,
在Rt△APF中,PF=AP•cos∠APE,
∴PF=AF=2×cos45°,
在Rt△AEF中,tan∠AEP,
∴EF,
∴PE=PF+EF,
故答案为:.
14.(2022•济南)规定:在平面直角坐标系中,一个点作“0”变换表示将它向右平移一个单位,一个点作“1”变换表示将它绕原点顺时针旋转90°,由数字0和1组成的序列表示一个点按照上面描述依次连续变换.例如:如图,点O(0,0)按序列“011…”作变换,表示点O先向右平移一个单位得到O1(1,0),再将O1(1,0)绕原点顺时针旋转90°得到O2(0,﹣1),再将O2(0,﹣1)绕原点顺时针旋转90°得到O3(﹣1,0)…依次类推.点(0,1)经过“011011011”变换后得到点的坐标为 (﹣1,﹣1) .
【解答】解:将点(0,1)经过一次011变换,
即先向右平移一个单位得到(1,1),
再绕点O顺时针旋转90得到(1,﹣1),
再绕点O顺时针旋转90得到(﹣1,﹣1);
如此将点(﹣1,﹣1)经过011变换得到点(0,1),
再将点(0,1)经过011变换得到点(﹣1,﹣1).
故答案为:(﹣1,﹣1).
15.(2021•济南)如图,一个由8个正方形组成的“C”模板恰好完全放入一个矩形框内,模板四周的直角顶点M,N,O,P,Q都在矩形ABCD的边上,若8个小正方形的面积均为1,则边AB的长为 .
【解答】解:如图所示,连接EG,则∠OEP=90°,
由题意得,小正方形的边长为1,
∴OP,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=∠A=90°,∠MQP=90°,
∴∠BMQ=∠CQP=90°﹣∠MQP,
同理∠EPO=∠CQP=90°﹣∠QPC,
∴∠BMQ=∠EPO,
又∠OEP=∠B=90°,
∴△OEP∽△QBM,
∴,
∴BM,QB,
∵∠B=∠A=90°,∠NMQ=90°,
∴∠BMQ=∠ANM=90°﹣∠AMN,
在△QBM和△MAN中,
,
∴△QBM≌△MAN(AAS),
∴AM=QB,
∴AB=BM+AM.
故答案为:.
16.(2020•济南)如图,在矩形纸片ABCD中,AD=10,AB=8,将AB沿AE翻折,使点B落在B'处,AE为折痕;再将EC沿EF翻折,使点C恰好落在线段EB'上的点C'处,EF为折痕,连接AC'.若CF=3,则tan∠B'AC′= .
【解答】解:连接AF,设CE=x,则C′E=CE=x,BE=B′E=10﹣x,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=8,AD=BC=10,∠B=∠C=∠D=90°,
∴AE2=AB2+BE2=82+(10﹣x)2=164﹣20x+x2,
EF2=CE2+CF2=x2+32=x2+9,
由折叠知,∠AEB=∠AEB′,∠CEF=∠C′EF,
∵∠AEB+∠AEB′+∠CEF+∠C′EF=180°,
∴∠AEF=∠AEB′+∠C′EF=90°,
∴AF2=AE2+EF2=164﹣20x+x2+x2+9=2x2﹣20x+173,
∵AF2=AD2+DF2=102+(8﹣3)2=125,
∴2x2﹣20x+173=125,
解得,x=4或6,
当x=6时,EC=EC′=6,BE=B′E=10﹣6=4,EC′>B′E,不合题意,应舍去,
∴CE=C′E=4,
∴B′C′=B′E﹣C′E=(10﹣4)﹣4=2,
∵∠B′=∠B=90°,AB′=AB=8,
∴tan∠B'AC′.
故答案为:.
另一解法:由折叠知,∠AEB=∠AEB′,∠CEF=∠C′EF,
∵∠AEB+∠AEB′+∠CEF+∠C′EF=180°,
∴∠AEF=∠AEB′+∠C′EF=90°,
∴∠AEB+∠CEF=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=90°,BC=AD=10,
∴∠BAE+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠CEF,
∴△ABE∽△ECF,
∴,
设BE=x,则BE=B'E=x,C'E=CE=10﹣x,
∴,
解得,x=4或6,
∴BE=B'E=4,CE=C'E=6,
或BE=B'E=6,CE=C'E=4,
∵B'E>C'E,
∴BE=B'E=6,CE=C'E=4,
∴B'C'=B'E﹣C'E=6﹣4=2,
由折叠知,AB'=AB=8,∠B'=∠B=90°,
∴tan∠B'AC′.
解法三:设BE=a,EC=b,则a+b=10.由于△AB'E∽△EC'F,
所以AB':EC'=EB':C'F,即8:b=a:3,ab=24.B'C'=a﹣b,
因为(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab=100﹣96=4.
所以B'C′=2.
所以tan∠B'AC′.
故答案为.
17.(2019•济南)如图,在矩形纸片ABCD中,将AB沿BM翻折,使点A落在BC上的点N处,BM为折痕,连接MN;再将CD沿CE翻折,使点D恰好落在MN上的点F处,CE为折痕,连接EF并延长交BM于点P,若AD=8,AB=5,则线段PE的长等于 .
【解答】解:过点P作PG⊥FN,PH⊥BN,垂足为G、H,
由折叠得:ABNM是正方形,AB=BN=NM=MA=5,
CD=CF=5,∠D=∠CFE=90°,ED=EF,
∴NC=MD=8﹣5=3,
在Rt△FNC中,FN4,
∴MF=5﹣4=1,
在Rt△MEF中,设EF=x,则ME=3﹣x,由勾股定理得,
12+(3﹣x)2=x2,
解得:x,
∵∠CFN+∠PFG=90°,∠PFG+∠FPG=90°,
∴∠CFN=∠FPG,
又∵∠FGP=∠CNF=90°
∴△FNC∽△PGF,
∴FG:PG:PF=NC:FN:FC=3:4:5,
设FG=3m,则PG=4m,PF=5m,
∴GN=PH=BH=4﹣3m,HN=5﹣(4﹣3m)=1+3m=PG=4m,
解得:m=1,
∴PF=5m=5,
∴PE=PF+FE=5,
故答案为:.
18.(2018•济南)如图,矩形EFGH的四个顶点分别在矩形ABCD的各条边上,AB=EF,FG=2,GC=3.有以下四个结论:①∠BGF=∠CHG;②△BFG≌△DHE;③tan∠BFG;④矩形EFGH的面积是4.其中一定成立的是 ①②④ .(把所有正确结论的序号填在横线上)
【解答】解:∵∠FGH=90°,
∴∠BGF+∠CGH=90°.
又∵∠CGH+∠CHG=90°,
∴∠BGF=∠CHG,故①正确.
同理可得∠DEH=∠CHG.
∴∠BGF=∠DEH.
又∵∠B=∠D=90°,FG=EH,
∴△BFG≌△DHE,故②正确.
同理可得△AFE≌△CHG.
∴AF=CH.
易得△BFG∽△CGH.
设GH、EF为a,
∴.∴.
∴BF.
∴AF=AB﹣BF=a.
∴CH=AF=a.
在Rt△CGH中,
∵CG2+CH2=GH2,
∴32+(a)2=a2.解得a=2.∴GH=2.∴BF=a.
在Rt△BFG中,∵cos∠BFG,∴∠BFG=30°.
∴tan∠BFG=tan30°,故③错误.
矩形EFGH的面积=FG×GH=2×24,故④正确.
故答案为:①②④
19.(2017•济南)定义:在平面直角坐标系xOy中,把从点P出发沿纵或横方向到达点Q(至多拐一次弯)的路径长称为P,Q的“实际距离”.如图,若P(﹣1,1),Q(2,3),则P,Q的“实际距离”为5,即PS+SQ=5或PT+TQ=5.环保低碳的共享单车,正式成为市民出行喜欢的交通工具.设A,B,C三个小区的坐标分别为A(3,1),B(5,﹣3),C(﹣1,﹣5),若点M表示单车停放点,且满足M到A,B,C的“实际距离”相等,则点M的坐标为 (1,﹣2) .
【解答】解:设M(x,y),由“实际距离”的定义可知:
点M只能在ECFG区域内,
﹣1<x<5,﹣5<y<1,
又∵M到A,B,C距离相等,
∴|x﹣3|+|y﹣1|=|x﹣5|+|y+3|=|x+1|+|y+5|,①
∴|x﹣3|+1﹣y=5﹣x+|y+3|=x+1+y+5,②
要将|x﹣3|与|y+3|中绝对值去掉,
需要判断x在3的左侧和右侧,以及y在﹣3的上侧还是下侧,
将矩形ECFG分割为4部分,若要使M到A,B,C的距离相等,
由图可知M只能在矩形AENK中,
故x<3,y>﹣3,
则方程可变为:3﹣x+1﹣y=y+5+x+1=5﹣x+3+y,
解得,x=1,y=﹣2,则M(1,﹣2)
故答案为:(1,﹣2).
20.(2016•济南)如图1,在矩形纸片ABCD中,AB=8,AD=10,点E是CD中点,将这张纸片依次折叠两次;第一次折叠纸片使点A与点E重合,如图2,折痕为MN,连接ME、NE;第二次折叠纸片使点N与点E重合,如图3,点B落到B′处,折痕为HG,连接HE,则tan∠EHG= .
【解答】解:如图2中,作NF⊥CD于F.设DM=x,则AM=EM=10﹣x,
∵DE=EC,AB=CD=8,
∴DECD=4,
在RT△DEM中,∵DM2+DE2=EM2,
∴(4)2+x2=(10﹣x)2,
解得x=2.6,
∴DM=2.6,AM=EM=7.4,
∵∠DEM+∠NEF=90°,∠NEF+∠ENF=90°,
∴∠DEM=∠ENF,∵∠D=∠EFN=90°,
∴△DME∽△FEN,
∴,
∴,
∴EN,
∴AN=EN,
∴tan∠AMN,
如图3中,∵ME⊥EN,HG⊥EN,
∴EM∥GH,
∴∠NME=∠NHG,
∵∠NME=∠AMN,∠EHG=∠NHG,
∴∠AMN=∠EHG,
∴tan∠EHG=tan∠AMN.
方法二,tan∠EHG=tan∠EMN.
故答案为.
三.解答题(共10小题)
21.(2025•山东)【图形感知】
如图1,在四边形ABCD中,已知∠BAD=∠ABC=∠BDC=90°,AD=2,AB=4.
(1)求CD的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段CD上取一点E,连接BE.将四边形ABED沿BE翻折得到四边形A′BED′,其中A′,D′分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点D′恰好落在边BC上,延长A′D′交CD于点F,如图2.判断四边形DBA′F的形状,并说明理由;
②乙:点A′恰好落在边BC上,如图3.求DE的长;
(3)如图4,连接DD′交BE于点P,连接CP.当点E在线段CD上运动时,线段CP是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)∵∠BAD=∠ABC=∠BDC=90°,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∴△ADB∽△DBC,
∴,
∵∠BAD=90°,AD=2,AB=4,
∴,
∴,
∴;
(2)①四边形DBA'F是矩形,理由如下,
由折叠的性质得∠A=∠A'=90°,∠ABD=∠A'BD',
∵∠ABD+∠DBC=∠ABC=90°,
∴∠A'BD=∠A'BD'+∠DBC=90°,
∴四边形DBA'F是矩形;
②延长AD和A'D'相交于点Q,连接BQ,
由折叠的性质得∠A=∠A'=90°,∠ABD=∠A'BD',∠EBD=∠EBD',
∵点A'恰好落在边BC上,
∴AB=A'B=4,∠ABA'=90°,
∴四边形ABA'Q是矩形,
∵AB=A'B=4,
∴四边形ABA'Q是正方形,
∵∠ABE=∠ABD+∠EBD=∠A'BD'+∠EBD′=∠A'BE=0.5×90°=45°,
∴点E在对角线BQ上,
∴DQ=AQ﹣AD=2,,
∵四边形ABA'Q是正方形,
∴AQ∥CB,
∴△DQE∽△CBE,
∴,
∴;
(3)由折叠的性质得∠EBD=∠EBD',BD=BD',
∴BE是线段DD'的垂直平分线,
∴∠BPD=90°,
∴点P在以BD为直径的⊙O上,连接OC,OP,
∴CP≥OC﹣OP,即点P在OC上时,线段CP存在最小值,
∵,
线段CP的最小值为.
22.(2024•济南)某校数学兴趣小组的同学在学习了图形的相似后,对三角形的相似进行了深入研究.
(一)拓展探究
如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D.
(1)兴趣小组的同学得出AC2=AD•AB.理由如下:
∵∠ACB=90°
∴∠A+∠B=90°
∵CD⊥AB
∴∠ADC=90°
∴∠A+∠ACD=90°
∴∠B=①_____
∵∠A=∠A
∴△ABC∽△ACD
∴②_____
∴AC2=AD•AB
请完成填空:① ∠ACD ;② ;
(2)如图2,F为线段CD上一点,连接AF并延长至点E,连接CE,当∠ACE=∠AFC时,请判断△AEB的形状,并说明理由.
(二)学以致用
(3)如图3,△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,AC=2,,平面内一点D,满足AD=AC,连接CD并延长至点E,且∠CEB=∠CBD,当线段BE的长度取得最小值时.求线段CE的长.
【解答】解:(1)①∠ACD,
②,
故答案为:∠ACD,;
(2)△AEB是直角三角形,
∵∠ACE=∠AFC,∠CAE=∠FAC,
∴△ACF∽△AEC,
∴,
∴AC2=AF•AE,
由(1)得 AC2=AD•AB,
∴AF•AE=AD•AB,
∴,
∵∠FAD=∠BAE,
∴△AFD∽△ABE,
∴∠ADF=∠AEB=90°,
∴△AEB是直角三角形;
(3)∵∠CEB=∠CBD,∠ECB=∠BCD,
∴△CEB∽△CBD,
∴.
∴CD•CE=CB2=24.
如图,以点A为圆心,2为半径作⊙A,则C,D都在⊙A上,延长CA到E0,使CE0=6,交⊙A于D0,CD0=4,∠CDD0=90°,
∴CD0•CE0=24=CD•CE,则,
∵∠ECE0=∠D0CD,
∴△ECE0∽ΔD0CD,
∴∠CDD0=∠CE0E=90°,
∴点E在过点E0且与CE0垂直的直线上运动,
过点B作BE'⊥E0E,垂足为E′,BE′即为最短的BE,连接CE′,
∵∠BCE0=∠CE0E′=∠BE′E0=90°,
∴四边形CE0E'B是矩形,
在Rt△CE0E'中可求得CE′2,
∴CE=2.
23.(2023•济南)在矩形ABCD中,AB=2,AD=2,点E在边BC上,将射线AE绕点A逆时针旋转90°,交CD延长线于点G,以线段AE,AG为邻边作矩形AEFG.
(1)如图1,连接BD,求∠BDC的度数和的值;
(2)如图2,当点F在射线BD上时,求线段BE的长;
(3)如图3,当EA=EC时,在平面内有一动点P,满足PE=EF,连接PA,PC,求PA+PC的最小值.
【解答】解:(1)∵矩形ABCD中,AB=2,,
∴∠C=90°,CD=AB=2,,
∴,
∴∠BDC=60°,
∵∠ABE=∠BAD=∠EAG=∠ADG=90°,
∴∠EAG﹣∠EAD=∠BAD﹣∠EAD,
即∠DAG=∠BAE,
∴△ADG∽△ABE,
∴;
(2)如图2,过点F作FM⊥CG于点M,
∵∠ABE=∠AGF=∠ADG=90°,AE=GF,
∴∠BAE=∠DAG=∠CGF,∠ABE=∠GMF=90°,
∴△ABE≌△GMF(AAS),
∴BE=MF,AB=GM=2,
∴∠MDF=∠BDC=60°,FM⊥CG,
∴,
∴,
设 DM=x,则 ,
∴DG=GM+MD=2+x,
由(1)可知:,
∴,
解得 x=1,
∴;
(3)如图3,连接AC,
设AE=EC=x,则有x2=(2x)2+22,
解得x,
∴sin∠AEB,
∴∠AEB=60°,
∴∠AEC=120°,
将△AEP绕点E顺时针旋转 120°,EA与EC重合,得到△CEP',连接PP',
矩形ABCD中,AD=BC,AB=2,
∴tan∠ACB,
∴∠ACB=30°,
∴AC=2AB=4,
∵EA=EC,
∴∠EAC=∠ACE=30°,∠AEC=120°,
∴∠ACG=∠GAC=90°﹣30°=60°,
∴△AGC 是等边三角形,AG=AC=4,
∴PE=EF=AG=4,
∵将△AEP绕点E顺时针旋转 120°,EA与EC重合,得到△CEP',
∴PA=P'C,∠PEP'=120°,EP=EP'=4,
∴,
∴当点P,C,P′三点共线时,PA+PC 的值最小,
此时为 .
24.(2022•济南)抛物线y=ax2x﹣6与x轴交于A(t,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C,直线y=kx﹣6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式和t,k的值;
(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线BC上方的抛物线上,过点P作PQ⊥BC,垂足为Q,求CQPQ的最大值.
【解答】解:(1)将B(8,0)代入y=ax2x﹣6,
∴64a+22﹣6=0,
∴a,
∴yx2x﹣6,
当y=0时,t2t﹣6=0,
解得t=3或t=8(舍),
∴t=3,
∵B(8,0)在直线y=kx﹣6上,
∴8k﹣6=0,
解得k;
(2)作PM⊥x轴交于M,
∵P点横坐标为m,
∴P(m,m2m﹣6),
∴PMm2m+6,AM=m﹣3,
在Rt△COA和Rt△AMP中,
∵∠OAC+∠PAM=90°,∠APM+∠PAM=90°,
∴∠OAC=∠APM,
∴△COA∽△AMP,
∴,即OA•MA=CO•PM,
3(m﹣3)=6(m2m+6),
解得m=3(舍)或m=10,
∴P(10,);
(3)作PN⊥x轴交BC于N,过点N作NE⊥y轴交于E,
∴PNm2m﹣6﹣(m﹣6)m2+2m,
∵PN⊥x轴,
∴PN∥OC,
∴∠PNQ=∠OCB,
∴Rt△PQN∽Rt△BOC,
∴,
∵OB=8,OC=6,BC=10,
∴QNPN,PQPN,
由△CNE∽△CBO,
∴CNENm,
∴CQPQ=CN+NQPQ=CN+PN,
∴CQPQmm2+2mm2m(m)2,
当m时,CQPQ的最大值是.
25.(2021•济南)抛物线y=ax2+bx+3过点A(﹣1,0),点B(3,0),顶点为C.
(1)求抛物线的表达式及点C的坐标;
(2)如图1,点P在抛物线上,连接CP并延长交x轴于点D,连接AC,若△DAC是以AC为底的等腰三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,点E是线段AC上(与点A,C不重合)的动点,连接PE,作∠PEF=∠CAB,边EF交x轴于点F,设点F的横坐标为m,求m的取值范围.
【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),点B(3,0)代入y=ax2+bx+3得:
,
解得:.
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点C(1,4).
(2)设AC交y轴于点F,连接DF,过点C作CE⊥x轴于点E,如图,
∵A(﹣1,0),C(1,4),
∴OA=1,OE=1,CE=4.
∴OA=OE,AC2.
∵FO⊥AB,CE⊥AB,
∴FO∥CE,
∴OFCE=2,F为AC的中点.
∵△DAC是以AC为底的等腰三角形,
∴DF⊥AC.
∵FO⊥AD,
∴△AFO∽△FDO.
∴.
∴.
∴OD=4.
∴D(4,0).
设直线CD的解析式为y=kx+m,
∴,
解得:.
∴直线CD的解析式为y.
∴,
解得:,.
∴P().
(3)过点P作PH⊥AB于点H,如图,
则OH,PH,
∵OD=4,
∴HD=OD﹣OH,
∴PD.
∴PC=CD﹣PD=5.
由(2)知:AC=2.
设AF=x,AE=y,则CE=2y.
∵DA=DC,
∴∠DAC=∠C.
∵∠CAB+∠AEF+∠AFE=180°,
∠AEF+∠PEF+∠CEP=180°,
又∵∠PEF=∠CAB,
∴∠CEP=∠AFE.
∴△CEP∽△AFE.
∴.
∴.
∴xy.
∴当y时,x即AF有最大值.
∵OA=1,
∴OF的最大值为1.
∵点F在线段AD上,
∴点F的横坐标m的取值范围为﹣1<m.
解法二:∵DC=DA,
∴∠DAC=∠DCA,
∴∠FAE=∠PEF=∠PCE,
∴△CEP∽△AFE,
∴,
∵C(1,4),A(﹣1,0),
∴直线AC的解析式为y=2x+2,
设E(n,2n+2),
则AE(n+1),CE(1﹣n),CP.
∴,
∴45n2+20m﹣25=0,
∵Δ>0,
∴02﹣4×45×(20m﹣25)≥0,
∴m,
∴F的横坐标m的取值范围为﹣1<m.
26.(2020•济南)如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<3),过点E作直线l⊥x轴,交抛物线于点M.
(1)求抛物线的解析式及C点坐标;
(2)当m=1时,D是直线l上的点且在第一象限内,若△ACD是以∠DCA为底角的等腰三角形,求点D的坐标;
(3)如图2,连接BM并延长交y轴于点N,连接AM,OM,设△AEM的面积为S1,△MON的面积为S2,若S1=2S2,求m的值.
【解答】解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,
当x=0时,y=3,故点C(0,3);
(2)当m=1时,点E(1,0),设点D的坐标为(1,a),
由点A、C、D的坐标得,AC,同理可得:AD,CD,
①当CD=AD时,即,解得a=1;
②当AC=AD时,同理可得a(舍去负值);
故点D的坐标为(1,1)或(1,);
(3)∵E(m,0),则设点M(m,﹣m2+2m+3),
设直线BM的表达式为y=sx+t,则,解得,
故直线BM的表达式为y=(﹣m﹣1)x+3m+3,
当x=0时,y=3m+3,故点N(0,3m+3),则ON=3m+3;
S1AE×yM(m+1)×(﹣m2+2m+3),
2S2=ON•xM=(3m+3)×m=S1(m+1)×(﹣m2+2m+3),
解得m=﹣2±或﹣1(舍去负值),
故m2.
27.(2019•济南)如图1,抛物线C:y=ax2+bx经过点A(﹣4,0)、B(﹣1,3)两点,G是其顶点,将抛物线C绕点O旋转180°,得到新的抛物线C′.
(1)求抛物线C的函数解析式及顶点G的坐标;
(2)如图2,直线l:y=kx经过点A,D是抛物线C上的一点,设D点的横坐标为m(m<﹣2),连接DO并延长,交抛物线C′于点E,交直线l于点M,若DE=2EM,求m的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接AG、AB,在直线DE下方的抛物线C上是否存在点P,使得∠DEP=∠GAB?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)将A(﹣4,0)、B(﹣1,3)代入y=ax2+bx中,得
解得
∴抛物线C解析式为:y=﹣x2﹣4x,
配方,得:y=﹣x2﹣4x=﹣(x+2)2+4,∴顶点为:G(﹣2,4);
(2)∵抛物线C绕点O旋转180°,得到新的抛物线C′.
∴新抛物线C′的顶点为:G′(2,﹣4),二次项系数为:a′=1
∴新抛物线C′的解析式为:y=(x﹣2)2﹣4=x2﹣4x
将A(﹣4,0)代入y=kx中,得0=﹣4k,解得k,
∴直线l解析式为yx,
设D(m,﹣m2﹣4m),∵D、E关于原点O对称,
∴OD=OE
∵DE=2EM
∴OM=2OD,
过点D作DF⊥x轴于F,过M作MR⊥x轴于R,
∴∠OFD=∠ORM,
∵∠DOF=∠MOR
∴△ODF∽△OMR
∴2
∴OR=2OF,RM=2DF
∴M(﹣2m,2m2+8m)
∴2m2+8m•(﹣2m),
解得:m1=﹣3,m2,
∵m<﹣2
∴m的值为:﹣3;
(3)由(2)知:m=﹣3,
∴D(﹣3,3),E(3,﹣3),OE=3,
如图3,连接BG,在△ABG中,∵AB2=(﹣1+4)2+(3﹣0)2=18,BG2=2,AG2=20
∴AB2+BG2=AG2
∴△ABG是直角三角形,∠ABG=90°,
∴tan∠GAB,
∵∠DEP=∠GAB
∴tan∠DEP=tan∠GAB,
在x轴下方过点O作OH⊥OE,在OH上截取OHOE,
过点E作ET⊥y轴于T,连接EH交抛物线C于点P,点P即为所求的点;
∵E(3,﹣3),
∴∠EOT=45°
∵∠EOH=90°
∴∠HOT=45°
∴H(﹣1,﹣1),设直线EH解析式为y=px+q,
则,解得
∴直线EH解析式为yx,
解方程组,
∴x或,
∴点P的横坐标为:或.
28.(2018•济南)如图1,抛物线y=ax2+bx+4过A(2,0)、B(4,0)两点,交y轴于点C,过点C作x轴的平行线与抛物线上的另一个交点为D,连接AC、BC.点P是该抛物线上一动点,设点P的横坐标为m(m>4).
(1)求该抛物线的表达式和∠ACB的正切值;
(2)如图2,若∠ACP=45°,求m的值;
(3)如图3,过点A、P的直线与y轴交于点N,过点P作PM⊥CD,垂足为M,直线MN与x轴交于点Q,试判断四边形ADMQ的形状,并说明理由.
【解答】解:(1)将点A(2,0)和点B(4,0)分别代入y=ax2+bx+4,得,
解得:.
∴该抛物线的解析式为yx2﹣3x+4.
过点B作BG⊥CA,交CA的延长线于点G(如图1所示),则∠G=90°.
∵∠COA=∠G=90°,∠CAO=∠BAG,
∴△GAB∽△OAC.
∴2.
∴BG=2AG.
在Rt△ABG中,∵BG2+AG2=AB2,
∴(2AG)2+AG2=22.解得:AG.
∴BG,CG=AC+AG=2.
在Rt△BCG中,tan∠ACB.
(2)如图2①,方法一:过点P作PE⊥CD于点E,
∵∠ACP=∠BCD=45°,
∴∠ACB=∠PCE,
∴tan∠PCE,
则,即,
解得m或m=0(舍);
方法二:如图2②,过点B作BH⊥CD于点H,交CP于点K,连接AK.易得四边形OBHC是正方形.
应用“全角夹半角”可得AK=OA+HK.
设K(4,h),则BK=h,HK=HB﹣KB=4﹣h,AK=OA+HK=2+(4﹣h)=6﹣h.
在Rt△ABK中,由勾股定理,得AB2+BK2=AK2.
∴22+h2=(6﹣h)2.解得h.
∴点K(4,).
设直线CK的解析式为y=hx+4.
将点K(4,)代入上式,得4h+4.解得h.
∴直线CK的解析式为yx+4.
设点P的坐标为(x,y),则x是方程x2﹣3x+4x+4的一个解.
将方程整理,得3x2﹣16x=0.
解得x1,x2=0(不合题意,舍去).
将x1代入yx+4,得y.
∴点P的坐标为(,),
故点P的横坐标m的值为.
(3)四边形ADMQ是平行四边形.理由如下:
∵CD∥x轴,
∴yC=yD=4.
将y=4代入yx2﹣3x+4,得4x2﹣3x+4.
解得x1=0,x2=6.
∴点D(6,4).
根据题意,得P(m,m2﹣3m+4),M(m,4),H(m,0).
∴PHm2﹣3m+4,OH=m,AH=m﹣2,MH=4.
①当4<m<6时,DM=6﹣m,
如图3,
∵△OAN∽△HAP,
∴.
∴.
∴ONm﹣4.
∵△ONQ∽△HMQ,
∴.
∴.
∴.
∴OQ=m﹣4.
∴AQ=OA﹣OQ=2﹣(m﹣4)=6﹣m.
∴AQ=DM=6﹣m.
又∵AQ∥DM,
∴四边形ADMQ是平行四边形.
②当m>6时,同理可得:四边形ADMQ是平行四边形.
综上,四边形ADMQ是平行四边形.
29.(2017•济南)如图1,矩形OABC的顶点A,C的坐标分别为(4,0),(0,6),直线AD交BC于点D,tan∠OAD=2,抛物线M1:y=ax2+bx(a≠0)过A,D两点.
(1)求点D的坐标和抛物线M1的表达式;
(2)点P是抛物线M1对称轴上一动点,当∠CPA=90°时,求所有符合条件的点P的坐标;
(3)如图2,点E(0,4),连接AE,将抛物线M1的图象向下平移m(m>0)个单位得到抛物线M2.
①设点D平移后的对应点为点D′,当点D′恰好在直线AE上时,求m的值;
②当1≤x≤m(m>1)时,若抛物线M2与直线AE有两个交点,求m的取值范围.
【解答】解:(1)如图1中,作DH⊥OA于H.则四边形CDHO是矩形.
∵四边形CDHO是矩形,
∴OC=DH=6,
∵tan∠DAH2,
∴AH=3,
∵OA=4,
∴CD=OH=1,
∴D(1,6),
把D(1,6),A(4,0)代入y=ax2+bx中,则有,
解得,
∴抛物线M1的表达式为y=﹣2x2+8x.
(2)如图1﹣1中,设P(2,m).
∵∠CPA=90°,
∴PC2+PA2=AC2,
∴22+(m﹣6)2+22+m2=42+62,
解得m=3±,
∴P(2,3),P′(2,3).
(3)①如图2中,
易知直线AE的解析式为y=﹣x+4,
x=1时,y=3,
∴D′(1,3),
平移后的抛物线的解析式为y=﹣2x2+8x﹣m,
把点D′坐标代入可得3=﹣2+8﹣m,
∴m=3.
②由,消去y得到2x2﹣9x+4+m=0,
当抛物线与直线AE有两个交点时,Δ>0,
∴92﹣4×2×(4+m)>0,
∴m,
当x=m时,﹣m+4=﹣2m2+8m﹣m,解得m=2或2(舍弃),
综上所述,当2m时,抛物线M2与直线AE有两个交点.
30.(2016•济南)如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.
(1)求a的值和直线AB的函数表达式;
(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若,求m的值;
(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E′AE′B的最小值.
【解答】解:(1)令y=0,则ax2+(a+3)x+3=0,
∴(x+1)(ax+3)=0,
∴x=﹣1或,
∵抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),
∴4,
∴a.
∵A(4,0),B(0,3),
设直线AB解析式为y=kx+b,则,
解得,
∴直线AB解析式为yx+3.
(2)如图1中,
∵PM⊥AB,PE⊥OA,
∴∠PMN=∠AEN,
∵∠PNM=∠ANE,
∴△PNM∽△ANE,
∴,
∵NE∥OB,
∴,
∴AN(4﹣m),
∵抛物线解析式为yx2x+3,
∴PNm2m+3﹣(m+3)m2+3m,
∴,
解得m=2或4,
经检验x=4是分式方程的增根,
∴m=2.
(3)如图2中,在y轴上 取一点M′使得OM′,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE.
∵OE′=2,OM′•OB3=4,
∴OE′2=OM′•OB,
∴,
∵∠BOE′=∠M′OE′,
∴△M′OE′∽△E′OB,
∴,
∴M′E′BE′,
∴AE′BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′BE′最小(两点间线段最短,A、M′、E′共线时),
最小值=AM′.
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