题号猜押12 江苏南京中考数学压轴题(解答题)(江苏南京专用) 2026年中考数学终极冲刺讲练测
2026-04-24
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2份
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126页
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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-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.15 MB |
| 发布时间 | 2026-04-24 |
| 更新时间 | 2026-04-24 |
| 作者 | 勤十二 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57521828.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
题号猜押12 江苏南京中考数学压轴题(解答题)
考点1 新定义问题
1.(2026•南京一模)在平面直角坐标系中,给出如下定义:点P分别到x轴、y轴和坐标原点的距离均为整数时,称点P为“完美点”.
(1)点A(﹣4,3) 是 (填“是”或“否”)“完美点”;
(2)若点B(5,a),OB=a+1,求a的值并判断点B是否是为“完美点”;
(3)若n为整数,点C(n2﹣1,2n),求证:点C为“完美点”.
【分析】(1)根据“完美点”的定义进行判断即可;
(2)根据题意,求出a的值,再结合“完美点”的定义进行判断即可;
(3)根据“完美点”的定义进行证明即可.
【解答】(1)解:因为点A坐标为(﹣4,3),
所以点A到x轴距离为3,到y轴的距离为4,且3和4都是整数,
所以点A是“完美点”.
故答案为:是;
(2)解:因为点B坐标为(5,a)且OB=a+1,
所以a2+52=(a+1)2,
解得a=12,
所以点B坐标为(5,12),
所以点B到x轴距离为12,到y轴的距离为5,且4和5都是整数,
所以点B是“完美点”;
(3)证明:因为点C坐标为(n2﹣1,2n),
所以点C到x轴距离为|2n|,到y轴的距离为|n2﹣1|.
因为n为整数,
所以|2n|和|n2﹣1|都是整数,
所以点C为“完美点”.
2.(2026•南京一模)阅读下列材料,并完成相应的任务.
我们所学的锐角三角函数反映了直角三角形中的边角关系:
如图1,sinα.
一般地,当a、β为任意角时,sin(α+β)与sin(α﹣β)的值可以用下面的公式求得:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ;sin(α﹣β)=sinαcosβ﹣cosαsinβ.
例如:sin15°=sin(45°﹣30°)=sin45°cos30°﹣cos45sin30°.
任务:
(1)计算:sin75°= ;
(2)如图2,在△ABC中,∠B=15°,∠C=45°,AC=22,求BC的长;
(3)已知0<β<α<45°,且sin(α+β),求sin2α的值.
【分析】(1)利用sin75°=sin(45°+30°)=sin45°cos30°+cos45sin30°代入特殊值即可求解;
(2)作AB的垂直平分线l交BC于点M,连接AM,过点A作AN⊥BC,N为垂足,利用三角函求出相应线段的长即可求出BC的长;
(3)利用sin2α=sin(α+β+α﹣β)=sin(α+β)cos(α﹣β)+cos(α+β)sin(α﹣β)进行求解.
【解答】解:(1)∵sin75°=sin(45°+30°)
=sin45°cos30°+cos45°sin30°
,
故答案为:;
(2)作AB的垂直平分线l交BC于点M,连接AM,过点A作AN⊥BC,N为垂足,
∴AM=BM,
∵在△ABC中,∠B=15°,∠C=45°,AC=22,
∴∠BAM=∠B=15°,∠AMN=2×15°=30°,∠CAN=45°
∴AN=NC,
∵sinC,
∵sin45°,
∴AN(2),
∵tan∠AMN,tan30°,
∴MN=(),
BM=AM=2AN=2,
∴BC=BM+MN+NC=22;
(3)∵0<β<α<45°,sin(α+β),cos(α﹣β),
∴cos(α+β),sin(α﹣β),
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ,
∴sin2α=sin(α+β+α﹣β)=sin(α+β)cos(α﹣β)+cos(α+β)sin(α﹣β)
.
考点2 二次函数的图象
1.(2026•南京一模)某数学兴趣小组在探究函数y=|x2﹣4x+3|的图象和性质时,经历以下几个学习过程:
(1)列表(完成以下表格):
x
⋯
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5
6
⋯
⋯
15
8
0
0
3
15
⋯
y=|x2﹣4x+3|
⋯
15
8
0
0
3
15
⋯
(2)描点并画出函数y=|x2﹣4x+3|的图象;
(3)根据图象完成以下问题:
(i)数学小组探究发现直线y=8与函数y=|x2﹣4x+3|的图象交于点E、F,E(﹣1,8),F(5,8),则不等式|x2﹣4x+3|>8的解集是x<﹣1或x>5 ;
(ii)设函数y=|x2﹣4x+3|的图象与x轴交于A、B两点(B位于A的右侧),与y轴交于点C.
①求直线BC的解析式;
②探究应用:将直线BC沿y轴平移m个单位后与函数y=|x2﹣4x+3|的图象恰好有3个交点,求此时m的值.
【分析】(1)根据函数解析式计算即可;
(2)描点、连线、画函数图象即可;
(3)(i)根据函数图象解答即可求解;
(ii)①利用待定系数法解答即可;②当m=0时,可知直线BC与函数y=|x2﹣4x+3|的图象恰好有3个交点;当平移后的直线与抛物线y=﹣x2+4x﹣3只有1个交点时,直线BC与函数y=|x2﹣4x+3|的图象恰好有3个交点,利用Δ=0求出m的值即可求解;
本题考查了画二次函数图象,二次函数与不等式,二次函数平移等,正确画出函数图象是解题的关键.
【解答】解:(1)当x=0时,y1=3,y=3;当x=2时,y1=﹣1,y=1;当x=5时,y1=8,y=8,
列表如下:
x
⋯
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5
6
⋯
⋯
15
8
3
0
﹣1
0
3
8
15
⋯
y=|x2﹣4x+3|
⋯
15
8
3
0
1
0
3
8
15
⋯
(2)函数y=|x2﹣4x+3|的图象,如图1即为所求;
(3)(i)如图2,
由图象可知,当x<﹣1或x>5时,函数y=|x2﹣4x+3|>8,
∴不等式|x2﹣4x+3|>8的解集是x<﹣1或x>5,
故答案为:x<﹣1或x>5;
(ii)①如图3,设直线BC的解析式为y=kx+b,由表格可知点 B(3,0),C(0,3),
把 B(3,0)和C(0,3)代入y=kx+b得:
,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3;
②把x=2代入y=﹣x+3,得:y=﹣2+3=1,
∴点(2,1)在直线y=﹣x+3上,
由函数图象可知,此时直线BC与函数y=|x2﹣4x+3|的图象恰好有3个交点,
即m=0;
由图象可知,直线BC只有向上平移才能与函数y=|x2﹣4x+3|的图象恰好有3个交点,
∴平移后的直线解析式为y=﹣x+3+m,
由﹣x2+4x﹣3=﹣x+3+m,得:x2﹣5x+6+m=0,
当平移后的直线与抛物线y=﹣x2+4x﹣3只有1个交点时,直线BC与函数y=|x2﹣4x+3|的图象恰好有3个交点,
此时Δ=(﹣5)2﹣4×1×(6+m)=0,
解得:;
综上所述,当m=0或时,直线BC沿y轴平移m个单位后与函数y=|x2﹣4x+3|的图象恰好有3个交点.
2.(2026•玄武区一模)初三年级某班成立了数学学习兴趣小组,该小组对函数y=|x2﹣1|的图象和性质进行探究,过程如下,请你补充完整.
(1)①列表:下表是x,y的几组对应值,其中m= ,n= ;
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
3
0
m
1
n
0
3
…
②描点:根据表中的数值描点(x,y),请补充描出点(,m),(,n);
③连线:用平滑的曲线顺次连接各点,请把图象补充完整.
(2)请你观察图象,直接写出当x在什么范围内时,y随x的增大而增大? ﹣1<x<0或x>1 .
(3)除了上述增减性,请你再写出两条该函数的图象特征或性质:① 函数图象是轴对称图形 ;② 函数值y都是非负数 .
(4)点(m,a)与(n,b)在函数图象上,且|n|<|m|<1,则a与b的大小关系是a<b .
【分析】(1)①把代入解析式可得m的值,同理可得n的值;②根据m,n的值描点即可;③用平滑的曲线顺次连接各点即可画出图象;
(2)由函数的图象即可得出答案;
(3)观察函数图象,即可得到两条该函数的图象特征或性质;
(4)由|n|<|m|<1可得1>|n2﹣1|>|m2﹣1|>0,即可得出答案.
【解答】解:(1)①∵y=|x2﹣1|,
∴当时,;
当时,;
故答案为:,;
②补充点如图:
③用平滑的曲线顺次连接各点,把图象补充完整如图:
(2)由图象可知:当﹣1<x<0或x>1时,y随x的增大而增大.
故答案为:﹣1<x<0或x>1.
(3)由函数图象可知:①函数图象是轴对称图形;②函数值y都是非负数.
故答案为:①函数图象是轴对称图形;②函数值y都是非负数.
(4)∵|n|<|m|<1,
∴0<n2<m2<1,
∴﹣1<n2﹣1<m2﹣1<0,
∴1>|n2﹣1|>|m2﹣1|>0,
∵点(m,a)与(n,b)在函数图象上,
∴a=|m2﹣1|,b=|n2﹣1|,
∴a<b.
故答案为:a<b.
考点3 几何综合题
1.(2026•鼓楼区校级模拟)综合与实践
【主题】雨天撑伞的学问
【情境】图(1)、图(2)是小丽在雨天水平撑伞的示意图,她的身体侧面可以近似看作矩形MNPQ,MN=0.2米,MQ=1.6米,雨伞撑开的宽度AC=1米,伞柄的OG部分长为0.45米,点O为AC中点,OG⊥AC,点G到地面的距离是1.35米,手臂可以水平向前最长伸出0.5米,雨线AB与地面的夹角为θ,雨线AB与CD平行,AC与地面BD平行.
【问题感知】
(1)①在图(1)中,点C到地面的距离是 1.8 米;
②如图(1)所示,θ=72°,若小丽将伞拿在胸前(OG与NP在同一条直线上),求小丽身体被雨水淋湿的部分PK的长度.(参考数据:sin72°≈0.95,cos72°≈0.31,tan72°≈3.08)
【问题探究】
(2)如图(2)所示,θ=60°,设小丽将手臂水平前伸了x米(即线段EG的长度),身体被雨水淋湿部分PK的长度为y米,求y与x的函数表达式,并直接写出头部不被淋湿情况下x的取值范围.
【问题解决】
(3)在(2)的条件下,小丽发现水平撑伞身体始终有部分会被淋湿,于是她将雨伞绕点G顺时针旋转一定角度(点G到地面的距离保持不变),使得AC与雨线AB垂直,如图(3)所示.小丽在旋转雨伞后,通过调节手臂水平前伸长度,使得全身都不会被雨淋湿.请直接写出EG的最小值为 .
【分析】(1)①根据题意,直接求线段长即可;②利用平行线的性质,两直线平行同位角相等,再借助直角三角形求解;
(2)延长PN交AC于点F,先求出相关角,再利用FK=CF•tan60°,接着可得PKx+1.8,延长NM交AB于点H,过A作AI⊥MN交MN于I,为保证头部不被淋湿,即HN≥MN,建立不等式求解即可;
(3)设小丽将手臂水平前伸了x米时,身体恰好不会被淋湿,计算出此时x的值,再判断此时头部是否被淋湿即可.
【解答】解:(1)①由题意知,OG=0.45米,GP=1.35米,∴OP=OG+GP=0.45+1.35=1.8米,
即点C到地面的距离是1.8米,
故答案为:1.8;
②∵AC=1米,点O为AC中点,
∴OCAC=0.5米,
∵AB∥CD,
∴∠ABD=∠KDP=72°,
∵AC∥BD,
∴∠OCK=∠KDP=72°,
∴在Rt△OCK中,OK=OC•tan72°=0.5×3.08=1.54米,
∴PK=OP﹣OK=1.8﹣1.54=0.26米;
(2)如图,延长PN交AC于点F,则OF=EG=x,
∴CF=OF+OC=(x米,
∵AB∥CD,
∴∠ABD=∠KDP=60°,
∵AC∥BD,
∴∠FCK=∠KDP=60°,
∴在Rt△FCK中,FK=CF•tan60°米,
∴PK=FP﹣FK=1.8x)x+1.8,
即y,
延长NM交AB于点H,过A作AI⊥MN于点I,
则AI=1.8﹣1.6=0.2(米),,AF=NI=0.5﹣x,为使头部不被淋湿,
∴,
解得,
又∵x≥0,
∴,
∴;
(3)设小丽将手臂水平前伸了x米时,身体恰好不会被淋湿,
如图,延长NM交AB于点R,过R作RT⊥BD交BD于T,
延长EG交CD于W,过W作WY⊥OG交OG于Y,
则WY=OC=0.5,∠GWD=∠YGW=60°,RT=MQ=1.6,
∴BD,
在Rt△YGW中,YGOG,GW;
在Rt△DEW中,EW,
∴EG=EW﹣GW,
在Rt△BRT中,BT,
又∵BD﹣BTMN=0.2,
∴此时头部不会被淋湿,综上,可以通过调节手臂水平前伸长度,使得全身都不会被雨淋湿,EG的最小值为.
故答案为:.
2.(2026•建邺区一模)在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE,线段AC与DE交于点G,连接BD,CE.
(1)如图(1),当B,D,E三点共线时,求证:∠BEC=∠DAE;
(2)如图(2),当B,D,E三点不共线时,延长ED交BC于点F.
①求证:AD•CG=EG•FC;
②若∠BAC=∠ADB=90°,求的值.
【分析】(1)由∠BAC=∠DAE,可得∠BAD=∠CAE.又因为AB=AC,AD=AE,所以△BAD≌△CAE(SAS),所以∠ABD=∠ACE.又当B,D,E三点共线时,∠AGB=∠EGC,所以∠BAC=∠BEC,即∠BEC=∠DAE.
(2)①因为AB=AC,AD=AE,所以,又∠BAC=∠DAE,所以△BAC∽△DAE,所以∠AED=∠ACB.又∠AGE=∠FGC,所以△AEG∽△FCG,则,所以AE•CG=EG•FC,又AD=AE,所以AD•CG=EG•FC.
②连接AF,△ABC是等腰直角三角形,求证AF⊥BC即可得到比例关系.
【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE.
又∵AB=AC,AD=AE,
∴△BAD≌△CAE,
∴∠ABD=∠ACE.
又∵当B,D,E三点共线时,∠AGB=∠EGC,
∴∠BAC=∠BEC,
∴∠BEC=∠DAE.
(2)①证明:∵AB=AC,AD=AE,
∴,
又∠BAC=∠DAE,
∴△BAC∽△DAE,
∴∠AED=∠ACB.
又∠AGE=∠FGC,
∴△AEG∽△FCG,
∴,
即AE•CG=EG•FC,
又AD=AE,
∴AD•CG=EG•FC.
②解:如图,连接AF.
由(1)可知,△BAD≌△CAE,
∴∠AEC=∠ADB=90°.
由①知△AEG∽△FCG,
∴,即.
又∵∠AGF=∠EGC,
∴△AGF∽△EGC,
∴∠AFG=∠ACE,
∴∠AFE+∠EFC=∠ECA+∠EAC=180°﹣∠AEC=90°,
∴∠AFC=90°.
∴FCACAB,
∴.
考点4 代数几何综合题
1.(2026•南京一模)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,△ABC的边AB在x轴上,点C在y轴上,BC的坐标分别为B(4,0),C(0,6),△ABC的面积为30.
(1)求点A的坐标;
(2)动点P从点A出发以每秒2个单位的速度沿射线AB向右运动,点P的运动时间为t,连接PC,△POC的面积为S,请用含t的式子表示△POC的面积S.并直接写出t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,过点A作AD⊥BC于D,AD交OC于E,连接PE,当△PCE的面积等于△AOE面积的时,求t的值.
【分析】(1)由B(4,0),C(0,6),得到OB=4,OC=6,根据三角形的面积公式得到AB=10,于是得到A(﹣6,0);
(2)①当0≤t<3时,②当t>3时,根据三角形的面积公式即可得到结论;
(3)根据余角的性质得到∠OAE=∠OCB,根据全等三角形的性质得到OE=OB=4,求得CE=6﹣4=2,根据题意列方程即可得到结论.
【解答】解:(1)∵B(4,0),C(0,6),
∴OB=4,OC=6,
∵△ABC的面积为30,
∴AB•OC=30,
∴AB=10,
∴OA=10﹣4=6,
∵点A在x轴上,
∴A(﹣6,0);
(2)①当0≤t<3时,AP=2t,OP=6﹣2t,
∴SOP•OC(6﹣2t)×6=18﹣6t;
②当t>3时,AP=2t,OP=6﹣2t,
∴SOP•OC(6﹣2t)×6=18﹣6t;
(3)∵AD⊥BC于D,
∴∠ADB=90°,
∵∠COB=∠COA=90°,
∴∠OAE+∠ABD=90°,∠OCB+∠ABD=90°,
∴∠OAE=∠OCB,
在△OAE与△OCB中,
,
∴△OAE≌△OCB(ASA),
∴OE=OB=4,
∴CE=6﹣4=2,
∴S△ADEOA•OE=12,S△PCE(6﹣2t)×2=6﹣2t,
当0≤t<3时,∵△PCE的面积等于△AOE面积的,
∴6﹣2t12,
∴;
②当t>3时,S△PCE(2t﹣6)×2=2t﹣6,
∵△PCE的面积等于△AOE面积的,
∴2t﹣612,
∴t,
综上所述,当△PCE的面积等于△AOE面积的时,t的值为或.
2.(2026•鼓楼区一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=15.点P从点A出发,沿AC向终点C运动,同时点Q从点C出发,沿射线CB运动,它们的速度均为每秒5个单位长度,点P到达终点时,P、Q同时停止运动.当点P不与点A、C重合时,过点P作PN⊥AB于点N,连结PQ,以PN、PQ为邻边作▱PQMN.设▱PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为S,点P的运动时间为t秒.
(1)①AB的长为 25 ;
②PN的长用含t的代数式表示为 3t .
(2)当▱PQMN为矩形时,求t的值;
(3)当▱PQMN与△ABC重叠部分图形为四边形时,求S与t之间的函数关系式.
【分析】(1)根据勾股定理即可直接计算AB的长,根据三角函数即可计算出PN.
(2)当▱PQMN为矩形时,由PN⊥AB可知PQ∥AB,根据平行线分线段成比例定理可得,即可计算出t的值.
(3)当▱PQMN与△ABC重叠部分图形为四边形时,有两种情况,Ⅰ.▱PQMN在三角形内部时,Ⅱ.▱PQMN有部分在外边时.由三角函数可计算各图形中的高从而计算面积.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=15.
∴AB25.
∴,
由题可知AP=5t,
∴PN=AP•sin∠CAB3t.
故答案为:①25;②3t.
(2)当▱PQMN为矩形时,∠NPQ=90°,
∵PN⊥AB,
∴PQ∥AB,
∴,
由题意可知AP=CQ=5t,CP=20﹣5t,
∴,
解得t,
即当▱PQMN为矩形时t;
(3)当▱PQMN△ABC重叠部分图形为四边形时,有两种情况,
Ⅰ.如解图(3)1所示.▱PQMN在三角形内部时.延长QM交AB于G点,
由(1)题可知:cosA=sinB,cosB,AP=5t,BQ=15﹣5t,PN=QM=3t.
∴AN=AP•cosA=4t,BG=BQ•cosB=9﹣3t,QG=BQ•sinB=12﹣4t,
∵.▱PQMN在三角形内部时.有0<QM≤QG,
∴0<3t≤12﹣4t,
∴0<t.
∴NG=25﹣4t﹣(9﹣3t)=16﹣t.
∴当0<t时,▱PQMN与△ABC重叠部分图形为▱PQMN,S与t之间的函数关系式为S=PN•NG=3t•(16﹣t)=﹣3t2+48t.
Ⅱ.如解图(3)2所示.当0<QG<QM,▱PQMN与△ABC重叠部分图形为梯形PQGN时,
即:0<12﹣4t<3t,
解得:t<3,
▱PQMN与△ABC重叠部分图形为梯形PQGN的面积S.
综上所述:当0<t时,S=﹣3t2+48t.当t<3,S.
考点5 相似三角形综合题
1.(2026•南京模拟)已知△ABC中,CD是AB边上的高,BF是AC边上的中线,AE是∠CAB的角平分线,且CD、BF、AE交于一点G,则称点G为该三角形的“金中点”.
(1)求证:;
(2)当∠BAC=45°,求∠ABC度数;
(3)若△CEG为等腰三角形时,求的比值k为多少?请在下面直接填写结果:
①当EC=EG时,k= ;
②当CE=CG时,k= ;
③当GC=GE时,则k的一位小数的近似值≈ 1.5 .
【分析】(1)根据角平分线的性质,结合三角形的面积公式,即可得证;
(2)过点F作FM⊥AB于M,则△BDG∽△BMF,分别计算∠ABC,∠GAD的正切,得出tan∠ABC=tan∠GAD,即可求解;
(3)先证明DE∥AC,得出,再分类讨论,根据相似三角形的性质列出式子,计算即可求解.
【解答】(1)证明:过点G作GH⊥AC于点H.
∵AE平分∠BAC,
∴GH=DG,
∴,
∴;
(2)解:如图所示,过点F作FM⊥AB于M,
∵∠BAC=45°,CD⊥AB,
∴△ADC是等腰直角三角形,
∴AD=DC,,
∵FM⊥AB,CD⊥AB,
∴FM∥CD,
又∵F为AC的中点,
∴FM为△ADC中位线,
∴,DMAD.
设AD=DC=a,则,FMa,,
由(1)得,
∴,
∵FM∥CD,
∴△BDG∽△BMF,
∴,
∴BD=(22)BM=(22)(BD+DM)=(22)BD+(22)DM,
∴,
∴,
∴在Rt△CDB中,tan,
在Rt△ADG中,
∴tan∠ABC=tan∠GAD,
∴∠ABC=∠GAD,
∵AE是∠CAB的角平分线,∠BAC=45°,
∴;
(3)解:如图,延长GF至点M,使得FM=FG,
∵BF是AC边上的中线,
∴AF=FC,
∴四边形AMCG是平行四边形,
∴CG∥AM,AG∥MC,
∴,,
∴,
又∵∠ABC=∠DBE,
∴△BDE∽△BAC,
∴∠DEB=∠ACB,
∴DE∥AC,
∵DE∥AC,
∴,
①当EC=EG时,如图,过点E作EH⊥CG,
∴EH∥AD,
∴△HEG∽△DAG,
∴,
设CH=HG=1,DG=x,
∴,
∵k,
∴,
解得(负值舍去),即;
故答案为:;
②当CE=CG时,如图,连接DE,
∵AE平分∠CAB,
∴,
∴∠AGD=∠CGE=∠CEG=90°﹣∠EAB=90°∠CAB,
∴∠CAB+∠AEC=∠CAE+∠AEC=∠ACB=90°,
∵DE∥AC,
∴∠DEB=90°,
设DG=1,CG=CE=x,
∴,
∵DE∥AC,
∴△ACG∽△EDG,△ACB∽△DEB,
∴,,
∴,
∴1,
∴∠DEB=∠CDB=90°,∠DCE=∠BCD,
∴△DCE∽△BCD,
∴,
∴CD2=CE•CB,
∴CB,
∴1,
∴x2﹣x﹣1=0,
解得:x(负值舍去),即k;
故答案为:;
③当GC=GE时,设GC=GE=x,DG=1,
∴,
∴AG=x2,
∴,
∵,
∴,
在Rt△ACD中,AC2=AD2+CD2,
∴x2(x4﹣1)=x4﹣1+(x+1)2,
∴x5﹣x3﹣2x﹣2=0,
x3(x2﹣1)=2(x+1),
∴x3(x﹣1)=2,
∴x4﹣x3﹣2=0,
当x=1时,x4﹣x3﹣2=﹣2<0,
当x=2时,x4﹣x3﹣2=6>0,
当x=1.5,x4﹣x3﹣2=﹣0.3125<0,
当x=1.55,x4﹣x3﹣2=0.04513125>0,
∴x≈1.54,即k≈1.54≈1.5.
故答案为:1.5.
2.(2026•建邺区一模)在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE,线段AC与DE交于点G,连接BD,CE.
(1)如图(1),当B,D,E三点共线时,求证:∠BEC=∠DAE;
(2)如图(2),当B,D,E三点不共线时,延长ED交BC于点F.
①求证:AD•CG=EG•FC;
②若∠BAC=∠ADB=90°,求的值.
【分析】(1)由∠BAC=∠DAE,可得∠BAD=∠CAE.又因为AB=AC,AD=AE,所以△BAD≌△CAE(SAS),所以∠ABD=∠ACE.又当B,D,E三点共线时,∠AGB=∠EGC,所以∠BAC=∠BEC,即∠BEC=∠DAE.
(2)①因为AB=AC,AD=AE,所以,又∠BAC=∠DAE,所以△BAC∽△DAE,所以∠AED=∠ACB.又∠AGE=∠FGC,所以△AEG∽△FCG,则,所以AE•CG=EG•FC,又AD=AE,所以AD•CG=EG•FC.
②连接AF,△ABC是等腰直角三角形,求证AF⊥BC即可得到比例关系.
【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE.
又∵AB=AC,AD=AE,
∴△BAD≌△CAE,
∴∠ABD=∠ACE.
又∵当B,D,E三点共线时,∠AGB=∠EGC,
∴∠BAC=∠BEC,
∴∠BEC=∠DAE.
(2)①证明:∵AB=AC,AD=AE,
∴,
又∠BAC=∠DAE,
∴△BAC∽△DAE,
∴∠AED=∠ACB.
又∠AGE=∠FGC,
∴△AEG∽△FCG,
∴,
即AE•CG=EG•FC,
又AD=AE,
∴AD•CG=EG•FC.
②解:如图,连接AF.
由(1)可知,△BAD≌△CAE,
∴∠AEC=∠ADB=90°.
由①知△AEG∽△FCG,
∴,即.
又∵∠AGF=∠EGC,
∴△AGF∽△EGC,
∴∠AFG=∠ACE,
∴∠AFE+∠EFC=∠ECA+∠EAC=180°﹣∠AEC=90°,
∴∠AFC=90°.
∴FCACAB,
∴.
考点6 图形的几何变换
1.(2026•溧水区一模)综合与实践课上,伍老师带领学生们分小组进行折叠矩形纸片的探究活动.
【折叠实践】
第一步:如图(1),将矩形纸片ABCD对折,使边AD,BC重合,再展开,折痕与AB交于点F.
第二步:如图(2),在AD上取一点E,沿EF折叠矩形ABCD,点A的对应点为G.延长EG交BC于点H,将纸片沿过点H的直线折叠.使点C的对应点落在EH上,折痕与DC交于点M.
【初步发现】
(1)探究图(2)中EF和MH的位置关系.
【深入探究】
(2)勤学小组的同学们选用了如图(3)所示的矩形纸片,选取的点E与点D重合,按步骤折叠后发现,点F,G,M共线.请你帮他们求出的值.
【拓展延伸】
(3)奋进小组的同学们选用了AB=4dm,BC=8dm的矩形纸片,按步骤进行多次折叠(选取不同位置的点E),且第二步折叠中,折痕与AD交于点M,把纸片展开后,连接GM(图(4)是奋进小组的一次折叠样例).请你解决:当△EGM为直角三角形时,直接写出AE的长.
【分析】(1)根据矩形的性质和折叠的性质得出∠GEF=∠GHM,再根据平行线的判定方法即可得到结论;
(2)连接FH,设AB=2m,BC=2n,先证明△FGH≌△FBH,得到,再证明△FGD∽△MGH,得到,根据勾股定理得出,即可得到答案;
(3)分两种情况:当∠MEG=90°时,得出四边形AEGF是正方形,得出AE=2dm;当∠MGE=90°时,过点M作MN⊥BC于点N,则MN=4dm,再证明△GHM≌△NHM,得到MG=4dm,dm,证明△MGE∽△MAF,得到dm.
【解答】解:(1)EF∥MN;
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠AEH=∠CHE,
∵∠GEF∠AEH,∠GHM∠CHE,
∴∠GEF=∠GHM,
∴EF∥MN;
(2)如图(3),连接FH,设AB=2m,BC=2n,
∵AF=FB,AF=FG,
∴FG=FB,
由题意知∠FGH=∠FBH=90°,
在Rt△FGH和Rt△FBH中,
,
∴Rt△FGH≌Rt△FBH(HL),
∴BH=GH,
∵GH=CH,
∴BH=GHBC=n,
由(1)知EF∥MN,
∴△FGD∽△MGH,
∴,
∴2,
∴CM=GMm,
∴DM=CD﹣CM=2mmm,
∵DG2+MG2=MD2,DG=AD=2n,
∴,
∴,
∴;
(3)当∠MEG=90°时,如图(4),
∴∠AEG=90°,
∵∠A=∠EGF=90°,AF=FG,
∴四边形AEGF是正方形,
∴AE=AF=2dm;
当∠MGE=90°时,如图(5),过点M作MN⊥BC于点N,
MN=AB=4dm,
∵∠MGH=∠MNH=90°,
∠GHM=∠NHM,
MH=HM,
∴△GHM≌△NHM(AAS),
∴MG=MN=4dm,
∵AF=FG=2dm;
∴MF=MG+GF=6dm,
∴AM(dm),
∵∠A=∠MGE=90°,
∠AMF=∠AMF,
∴△MGE∽△MAF,
∴,
∴,
∴dm.
2.(2025•浦口区校级模拟)用一张矩形纸片剪一个等边三角形.
第一步,如图(1),对折矩形纸片ABCD(AB>BC),使AB与CD重合,得到折痕EF,把纸片展平;
第二步,如图(2),再一次折叠纸片,使点D落在EF上的M处,并使折痕经过点A,得到折痕AG;
第三步,如图(3),沿GM折叠纸片,得到折痕GH.
第四步,沿AG,GM裁剪矩形纸片,得到△AGH.
(1)说明△AGH是等边三角形.
(2)已知矩形纸片一边长为3,另一边长为a.对于每一个确定的a的值,都能剪出最大的等边三角形.画出不同情形的示意图,并写出对应的a的取值范围.
(3)如图(4),用一张边长为4的正方形纸片ABCD剪一个等边三角形,使这个等边三角形的三个顶点都在正方形的边上.设这个等边三角形的面积为S,直接写出S的取值范围.
【分析】(1)由折叠性质导角证明HA=HG.由平行线分线段成比例证明GM=HM,进而证明Rt△AMH≌Rt△AMG(SAS),故AH=AG,所以AH=AG=HG,即可证明结论;
(2)分三类情形,分别画出图形,由等边三角形的性质结合三角函数计算,即可求出a的范围;
(3)当等边三角形GEF的顶点E、F分别在正方形的两对边上,且EF∥CD,此时S最小,Smin;
当等边三角形GEF的顶点F与D重合,G、E分别在正方形两邻边上时,此时S最大,根据勾股定理列方程可求等边三角形的边长,进而可求Smax,故而.
【解答】(1)证明:由折叠性质可得∠AGD=∠AGH,∠ADG=∠AMG=90°,
由AB∥CD,可得∠AGD=∠HAG,
所以∠AGH=∠HAG,
所以HA=HG.
由题意可知EF为AD和BC边的对称轴,且AB∥EF∥DC,
由平行线分线段成比例可得1,
故GM=HM,
在Rt△AMH和Rt△AMG中,
,
∴Rt△AMH≌Rt△AMG(SAS),
故AH=AG,
又∵HA=HG,
故AH=AG=HG,
所以△AGH是等边三角形.
(2)解:第一种情形如图a所示,△AGE为等边三角形,一边位于边长为3的边上时,
当GF=a时,可知AE=2AF=2×tan30°×FG,
即3,又a>0,
解得:;
第二种情形如图b所示,△AGE为等边三角形,一边位于边长为a的边上时,
FG=3,则AE=2AF=2,
故a≥2;
第三种情形如图c所示,△DEF为等边三角形,各边位于矩形的内部时,
当DE与CD重合时如图c.1,DE=DC=3,
此时等边三角形的高为,AD最小,则a;
当DF与AD重合时如图c.2,DF=AD=a,
此时DE=2,AD最大,故a,
所以a.
(3)解:当等边三角形GEF如图d.1所示时,E、F分别在正方形的两对边上,且EF∥CD,
此时S最小,Smin;
当等边三角形GEF如图d.2所示,即F与D重合,G、E分别在正方形两邻边上时,
此时S最大.
此时易证Rt△ADG≌Rt△CDE(HL),故AG=CE,
设AG=CE=x,则BG=4﹣x=BE,
由勾股定理可得DG2=42+x2,GE2=[(4﹣x)]2=2(4﹣x)2,
根据DG=GE,故42+x2=2(4﹣x)2,解得x(正根舍去),
故x,
此时GE,
所以Smax,
综上,.
考点7 存在性问题
1.(2026•鼓楼区一模)如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点B,与y轴交于点A,OA=1,OBOA,直线OC:yx交直线AB于点C.
(1)求直线AB的解析式及C点的坐标;
(2)如图1,P为直线OC上一动点且在第一象限内,M、Q为x轴上动点,Q在M右侧且MQ,当S△PCB时,求PQ+QM+MA最小值;
(3)如图2,将△AOB沿着射线CO方向平移,平移后A、O、B三点分别对应D、E、F三点,当DF过O点时,在第一象限内是否存在H点,使得以H、D、F三个点为顶点的三角形为等腰直角三角形,若存在,请直接写出H点坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先求出点A和点B的坐标,再用待定系数法求出直线AB的解析式,联立直线AB和OC的解析式,即可求得点C的坐标;
(2)先求出△OBC的面积,证明点P在点C的上方,设点P的坐标为(m,m),其中m>0,由S△OBP=S△OCB+S△PCB,求得m,得到点P的坐标,作四边形PP1MQ是平行四边形,则PQ=P1M,证得PQ+QM+MA的最小值为P2A+MQ,由勾股定理求出答案即可;
(3)分两种情况:DF是直角边和DF为斜边时,分别进行求解即可.
【解答】解:(1)∵OA=1,
∴点A的坐标是(0,1),
∵OBOA,
∴OB,
∴点B的坐标为(,0),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
把点A 和点B的坐标代入可得,
解得,
∴直线AB的解析式为yx+1,
联立直线OCyx和直线AB的解析式得,
解得,
∴点C的坐标是(,);
(2)∵OB,OA=1,
∴AB2,
∴AB=2OA,
∴∠OBA=30°,∠OAB=60°,
∵直线OC:yx交直线AB于点C.
∴∠COB=60°,
∴∠OCB=90°,
∵S△OBC,
∴点P在点C的上方,
∵P为直线OC上一动点且在第一象限内,
设点P的坐标为(m,m),其中m>0,
∴点P到x轴的距离为m,
∵S△OBP=S△OCB+S△PCB,
∴m,
解得m,
∴m=3,
∴点P的坐标是(,3),
如图,过点P向左作PP1∥x轴,且PP1=MQ,则P1的坐标为(,3),再作点P1关于x轴的对称点P2,则P2的坐标为(,﹣3),则连接AP2交x轴于点M,在x轴上截取MQ,连接PQ,
由作图过程知四边形PP1MQ是平行四边形,则PQ=P1M,
∴PQ+QM+MA的最小值为P1M+QM+MA=P2M+QM+MA=P2A+MQ,
作AA1⊥P1P2于点A1,则A1的坐标为(,1),则AA1,A1P2=4,
∴PQ+QM+MA的最小值为P2A+MQ
.
即PQ+QM+MA最小值为;
(3)存在,理由如下:
第一种情况,DF是直角边,由勾股定理得AB2,
由点C的坐标是(,),点C沿OC移动到点O(0,0),由于平移规律相同,可得点A(0,1)平移到点D(,),点B(,0)平移到点F(,),
如图,以AB为边作正方形ABH2H1,过点H2作H2B1⊥x于点B1,
∵∠ABO+∠H2BB1=∠OAB+∠ABO=90°,
∴∠H2BB1=∠OAB,
∵AB=BH2,∠AOB=∠BB1H2=90°,
∴△ABO≌△BH2B1(AAS),
∴BB1=AO=1,H2B1=BO,
∴OB11,
∴点H2的坐标为(1,),
同理可得点H1的坐标为(1,1),
点C的坐标是(,),点C沿OC移动到点O(0,0),
由于平移规律相同,可知点H1(1,1),点H2(1,),平移后的坐标即点H的坐标分别为(1,),(1,);
②DF为对角线时,如图,
由题意可得DF=AB=2,
在Rt△DHF中,DH2+HF2=DF2=4,
∴DH2=HF2=2,
∴DH=HF,
由点D(,),F(,),可知点K的坐标为(,),
设HN的表达式为y=k1x+b1,
∵HN⊥DF,OC⊥DF,
∴HN∥OC,
∴k1,
把点K的坐标代入y=x+b1得,
b1,
解得b1=﹣1,
∴HN的表达式为yx﹣1,
设点H的坐标为(h,h﹣1),
由两点间距离公式得,DH,
∴(h)2+(h)2=()2,
解得h1(舍去),h2,
∴h,
∴h﹣1,
∴点H的坐标为(,),
综上所述,点H的坐标是(1,)或(1,)或(,).
2.(2026•南京一模)已知二次函数y=x2﹣2mx+n(其中m、n为常数).
(1)若,判断二次函数y=x2﹣2mx+n的图象与x轴公共点的个数,并说明理由;
(2)若点A(m﹣3,y1),B(m+2,y2)都在二次函数y=x2﹣2mx+n的图象上,试比较y1,y2的大小;
(3)若该函数图象经过点A(3,0)和B(0,﹣4),若点P在x轴上,过P作x轴的垂线l,l交直线AB于点H,以PH为斜边作等腰直角△PHQ.当点Q落在抛物线上时,求此时Q的横坐标.
【分析】(1)利用判别式Δ判断即可;
(2)开口向上的抛物线,点距离对称轴的距离越大函数值越大;
(3)设P(t,0),则H(t,t﹣4),则PH的中点为(t,t﹣2),根据等腰直角三角形的性质可得Q(t﹣2,t﹣2)或(t+2,t﹣2),将Q点代入函数解析式即可求解.
【解答】解:(1)∵,
∴Δ=4m2﹣4(m2+m)=2m2﹣4m+3=2(m﹣1)2+1>0,
∴二次函数的图象与x轴有2个公共点;
(2)∵y=x2﹣2mx+n的对称轴为x=m,
∴|m﹣3﹣m|=3,|m+2﹣m|=2,
∴y1>y2;
(3)将点A(3,0)和B(0,﹣4)代入y=x2﹣2mx+n,
∴n=﹣4,m,
∴y=x2x﹣4,
设直线AB的解析式为y=kx﹣4,
∴3k﹣4=0,
解得k,
∴yx﹣4,
设P(t,0),则H(t,t﹣4),
∴PH的中点为(t,t﹣2),
当t<3时,PH=4t,
∴Q(t﹣2,t﹣2)或(t+2,t﹣2),
当Q(t﹣2,t﹣2)时,(t﹣2)2(t﹣2)﹣4t﹣2,
解得t=3(舍)或t;
当Q(t+2,t﹣2)时,(t+2)2(t+2)﹣4t﹣2,
解得t=﹣4或t=3(舍);
当t>3时,PHt﹣4,
∴Q(t﹣2,t﹣2)或(t+2,t﹣2),
当Q(t﹣2,t﹣2)时,(t﹣2)2(t﹣2)﹣4t﹣2,
解得t=3(舍)或t(舍);
当Q(t+2,t﹣2)时,(t+2)2(t+2)﹣4t﹣2,
解得t=﹣4(舍)或t=3(舍);
综上所述:Q点横坐标为或﹣4.
考点8 动点问题
1.(2026•玄武区一模)如图1,AB=AC,AD=1,BD=CD=2,点E在线段CA的延长线上,点F在线段DA延长线上,且EF∥AB.
(1)当AB平分∠EBD时,证明:△AEB∽△BEC;
(2)如图2,若,点P为AF中点,点Q从点A出发,以每秒1个单位的速度,沿折线A﹣E﹣F运动至点F停止,作点A关于直线PQ的对称点K,t秒后P、K、B三点共线,求t的值;
(3)如图3,过点F作FM⊥FD,FN∥MA且FN=FM,若,且点E在直线MN上,求FM的长.
【分析】(1)由等腰三角形的性质得∠ABC=∠ACB,再证∠ACB=∠ABE,然后由∠AEB=∠BEC和相似三角形的判定方法即可得出结论;,
(2)由等腰三角形的性质得AD⊥BC,∠BAD=∠CAD=∠EAF,再证△PDB是等腰直角三角形,得∠BPD=45°,分两种情况,①当点Q在AE上时,②当点Q在EF上时,分别求出t的值即可;
(3)过点E作ES⊥FM交FM延长线于点S,ET⊥AM于点T,证Rt△ESF≌△Rt△ETA(HL),得∠EFM=∠EAM,则M、E、A、F四点共圆,再由圆内接四边形的性质得∠EMS=∠EAF=∠EFA,则∠EMS=∠BAD,然后由平行线的性质得∠SEF=∠BAD,进而由锐角三角函数定义求出SF=4,ES=2,MS=1,即可得出结论.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵AB平分∠EBD,
∴∠ABE=∠ABC,
∴∠ACB=∠ABE,
又∵∠AEB=∠BEC,
∴△AEB∽△BEC;
(2)解:∵AB=AC,BD=CD,
∴AD⊥BC,∠BAD=∠CAD=∠EAF,
∴AB=AC,
∴AC=AE,
∴AD是△BCE的中位线,
∴AD∥BE,BE=2AD=2×1=2,
∵EF∥AB,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∴AF=BE=2,
∵点P为AF中点,
∴AP=FPAF2=1,
由轴对称的性质得:PK=PA,∠APQ=∠KPQ,
∴点K在以P为圆心,AP为半径的圆弧上,
∵PD=AP+AD=1+1=2,
∴PD=BD,
∴△PDB是等腰直角三角形,
∴∠BPD=45°,P、K、B三点共线有两种情况:
①如图2﹣1,当点Q在AE上时,
则∠APQ∠BPD45°=22.5°,
作PQ的垂直平分线交AP于点H,连接QH,过点Q作QG⊥AP于点G,
则PH=QH,
∴∠HQP=∠APQ=22.5°,
∴∠QHG=∠HQP+∠APQ=22.5°+22.5°=45°,
∴△QGH是等腰直角三角形,
∴QG=GH,QHGH,
∵tan∠CAD2,tan∠EAF,
∴2,
设AG=x,则QG=GH=2x,PH=QHGH=2x,
∵AP=AG+GH+PH=1,
∴x+2x+2x=1,
解得:x=3﹣2,
∴AQx(3﹣2)=32,
即t的值为32;
②如图2﹣2,当点Q在EF上时,
则∠BPD=∠FPK=45°,
由轴对称的性质得:∠APQ=∠KPQ,
∴∠BPQ=∠FPQ(180°+45°)﹣45°=67.5°,
过点Q作QG⊥AF于点G,过点P作PR⊥AF,
则QG∥PR,∠BPR=90°﹣∠BPD=90°﹣45°=45°,
∴∠PQG=∠QPR=∠BPQ﹣∠BPR=67.5°﹣45°=22.5°,
作PQ的垂直平分线交QG于点H,连接PH,
则PH=QH,
∴∠HQP=∠HPQ=22.5°,
∴∠PHG=∠HQP+∠HPQ=22.5°+22.5°=45°,
∴△PGH是等腰直角三角形,
∴PG=HG,HPPG,
∵EF∥AB,
∴∠BAD=∠CAD=∠F,
∵tan∠CAD2,tanF,
∴2,
∴QG=2FG,
设PG=HG=x,则QH=PHPGx,
∴QG=QH+HGx+x,
∴FGQGxx,
∵FP=FG+PG=1,
∴xx+x=1,
解得:x,
∴FG=FP﹣PG=1,
∴FQFG,
∵四边形ABEF是平行四边形,
∴EF=AB,
∴AE+EQ=AE+EF﹣FQ,
综上所述,t的值为32或;
(3)解:如图3,过点E作ES⊥FM交FM延长线于点S,ET⊥AM于点T,
∵FM=FN,
∴∠EMS=∠FMN=∠N,
∵FN∥MA,
∴∠N=∠EMT,
∴∠EMS=∠EMT,
∵ES⊥FM,ET⊥AM,
∴ES=ET,
∵AB=AC,BD=CD,
∴AD⊥BC,∠BAD=∠CAD=∠EAF,
∴AB=AC,
∴sin∠BAD,cos∠BAD,tan∠BAD2,
∵EF∥AB,
∴∠EFA=∠BAD,
∴∠EFA=∠EAF,
∴AE=FE=2,
∴Rt△ESF≌△Rt△ETA(HL),
∴∠EFM=∠EAM,
∴M、E、A、F四点共圆,
∴∠EMS=∠EAF=∠EFA,
∴∠EMS=∠BAD,
∵ES⊥FS,AF⊥FS,
∴ES∥AF,
∴∠EFA=∠SEF,
∴∠SEF=∠BAD,
∴sin∠SEF=sin∠BAD,cos∠SEF=cos∠BAD,
即,,
∴SF=4,ES=2,
∵tan∠EMStan∠BAD=2,
∴MSES=1,
∴FM=SF﹣MS=4﹣1=3,
即FM的长为3.
2.(2026•南京一模)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°,AD=8,BC=CD=6,BE⊥AD于点E.线段BE沿BC以每秒1个单位的速度向点C运动,点M从点D出发沿DA以每秒2个单位的速度向点A运动,连接AC交NP于点Q,连接MQ,设运动时间为t秒(0≤t≤4).
(1)如图1,连接AN、CP,当t为何值时,四边形ANCP为平行四边形?
(2)设四边形CQMD面积为S,求S与t之间的函数关系式;
(3)是否存在某一个时刻t,使QC平分∠MQN?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用t的代数式分别表示出线段NC,AP的长度,再利用平行四边形的对边相等列出方程解答即可;
(2)利用t的代数式分别表示出线段PQ,AM的长度,再利用四边形CQMD面积S=S△ADC﹣S△AQM和三角形的面积公式解答即可;
(3)过点M作MH⊥AC于点H,求线段QH,MH的长度,再利用相似三角形的判定与性质,列出关于t的方程,解方程即可得出结论.
【解答】解:(1)当t=2时,四边形ANCP为平行四边形,理由:
∵AD∥BC,
∴∠BCD+∠D=180°,
∵∠D=90°,
∴∠BCD=90°.
∵BE⊥AD,
∴四边形BEDC为矩形,
∴ED=BC=6,BE=CD=6,
∴AE=AD﹣DE=2.
由题意得:BN=EP=t,则NC=BC﹣BN=6﹣t,AP=AE+EP=2+t,
若四边形ANCP为平行四边形,
则NC=AP,
∴6﹣t=2+t,
∴t=2.
∴当t=2时,四边形ANCP为平行四边形;
(2)由题意得:DM=2t,则AM=8﹣2t,
由(1)知:AP=2+t,DC=6﹣t.
∵线段BE沿BC以每秒1个单位的速度向点C运动,
∴NP∥CD,
∴NP=CD=6.
设PQ=x,则NQ=NP﹣PQ=6﹣x,
∵AD∥BC,
∴△NCQ∽△PAQ,
∴,
∴,
∴,
∵四边形CQMD面积S=S△ADC﹣S△AQM,
∴,
∴S与t之间的函数关系式为;
(3)如图,作MH⊥AC,垂足为H.
根据题意知:DM=2t,AM=8﹣2t.
∵在Rt△ACD中,∠D=90°,
∴AC=10.
∵,
∴,
解得:,
∵,
∴,,
解得,,,
∵QH=AH﹣AQ,
∴,
∵NP∥CD,
∴∠NQC=∠ACD=∠CQM,
∴tan∠ACD=tan∠CQM,
即,
∴,
解得,
∴当时,QC平分∠MQN.
考点9 最值问题
1.(2026•建邺区一模)对称轴为直线x=﹣1的抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴相交于A,B两点,其中点A的坐标为(﹣3,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点C为抛物线与y轴的交点.
①在对称轴直线x=﹣1上找到一点P,使得△PBC的周长最小,求出P点的坐标.
②设点Q是线段AC上的动点,作QD⊥x轴交抛物线于点D,求线段QD长度的最大值.
【分析】(1)因为抛物线的对称轴为x=﹣1,A点坐标为(﹣3,0)在抛物线上,代入抛物线的解析式,即可解答;
(2)①由抛物线的轴对称性质知:点A与点B关于直线x=﹣1对称,所以连接AC,直线AC与直线x=﹣1的交点即为所求的点P;
②先运用待定系数法求出直线AC的解析式为y=﹣x﹣3,再设Q点坐标为(x,﹣x﹣3),则D点坐标为(x,x2+2x﹣3),然后用含x的代数式表示QD,根据二次函数的性质即可求出线段QD长度的最大值.
【解答】解:(1)因为抛物线的对称轴为x=﹣1,A点坐标为(﹣3,0)在抛物线上,则:
,
解得.
所以抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3;
(2)由于A、B关于抛物线的对称轴直线x=﹣1对称,
那么P点为直线AC与x=﹣1的交点.
由(1)知,抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3,
令x=0,则y=﹣3.
∴C(0,﹣3).
可设其解析式为y=kx﹣3,
把A(﹣3,0)代入,得
﹣3k﹣3=0,
解得k=﹣1;
∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣3;
当x=﹣1时,y=﹣x﹣3=﹣2,
∴P(﹣1,﹣2);
(3)设直线AC的解析式为y=kx+t,将A(﹣3,0),C(0,﹣3)代入,
得,
解得.
即直线AC的解析式为y=﹣x﹣3.
设Q点坐标为(x,﹣x﹣3)(﹣3≤x≤0),则D点坐标为(x,x2+2x﹣3),
∴QD=(﹣x﹣3)﹣(x2+2x﹣3)=﹣x2﹣3x=﹣(x)2,
∴当x时,QD有最大值.
2.(2026•南京一模)材料:对于一个关于x的二次三项式ax2+bx+c(a≠0),除了可以利用配方法求该多项式的取值范围外,爱思考的小宁同学还想到了利用根的判别式的方法,
例:求x2+2x+5的最小值;
解:令x2+2x+5=y
∴x2+2x+(5﹣y)=0
∴Δ=4﹣4×(5﹣y)≥0,
∴y≥4,∴x2+2x+5的最小值为4.
请利用上述方法解决下列问题:
如图,在△ABC中,BC=10,高AD=8,矩形EFPQ的一边QP在BC边上,E、F两点分别在AB、AC上,AD交EF于点H.设EQ=x.
(1)用含x的代数式表示EF的长;
(2)求矩形EFPQ的面积最大值.
【分析】(1)利用矩形的性质可证明△AEF∽△ABC,利用相似三角形的性质即可求解;
(2)由(1)可得矩形EFPQ的面积为,令,利用根的判别式即可得y≤20,故矩形EFPQ的面积最大值为20.
【解答】解:(1)∵四边形EFPQ是矩形,EQ=x,
∴EF∥BC,EQ=DH=PF=x,
∴△AEF∽△ABC,
∴,
∴,
解得:;
(2)由(1)知:,EQ=x,
∴矩形EFPQ的面积为:,
令,
∴,
∴,
∴y≤20,
∴x2+2x+5的最大值为20,即矩形EFPQ的面积最大值为20.
1.(2026•建邺区一模)在平面直角坐标系中,对于一次函数y=kx+b(k≠0),若g=y﹣tx(t为常数,t≠0),则称g为y的“t型相关量”.例如:一次函数y=2x+1的“2.5型相关量”为g=(2x+1)﹣2.5x=﹣0.5x+1.
【理解】(1)一次函数y=3x的“t型相关量”为g=5x,则t= ﹣2 ;
【探究】(2)已知g是y=kx+2(k≠0)的“t型相关量”,
①若g是定值,请说明t与k的大小关系,并求出g的值;
②若g随x的增大而增大,试比较t与k的大小关系;
【迁移】(3)类似的,对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),若g=y﹣tx,亦称g为y的“t型相关量”.当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣x2+3tx+t2﹣3的“t型相关量”g的最大值为2,请直接写出t的值.
【分析】(1)g=y﹣tx=3x﹣tx=5x,即可求解;
(2)①由题意得:g=kx﹣tx+2=(k﹣t)x+2,即可求解;②g=kx﹣tx+2=(k﹣t)x+2,根据函数的增减性即可求解;
(3)当x=﹣2时,g=﹣x2+3tx+t2﹣3﹣tx=t2﹣4t﹣7,即可求解;当t≥1时、t≤﹣2时,同理可解.
【解答】解:(1)g=y﹣tx=3x﹣tx=5x,则t=﹣2,
故答案为:﹣2;
(2)①由题意得:g=kx﹣tx+2=(k﹣t)x+2,
当k=t时,g为定值2;
②g=kx﹣tx+2=(k﹣t)x+2,
若g随x的增大而增大,则k>t;
(3)由题意得:g=﹣x2+3tx+t2﹣3﹣tx,
函数g的对称轴为直线x=t,顶点为(t,2t2﹣3),
当x=﹣2时,g=﹣x2+3tx+t2﹣3﹣tx=t2﹣4t﹣7,同理可得:当x=1时,g=t2+2t﹣4,
当t≥1时,x=1时,ymax=t2+2t﹣4=2,则t=﹣1(不合题意的值已舍去);
当t≤﹣2时,当x=﹣2时,ymax=t2﹣4t﹣7=2,则t=2±(舍去);
当﹣2<t<1时,顶点处取得最大值,即2t2﹣3=2,则t,
综上,t=﹣1或.
2.(2026•玄武区一模)已知抛物线L:y=x2﹣6mx(m≠0),直线x=2m将抛物线L分成两部分,首先去掉其不含顶点的部分,然后作出抛物线剩余部分关于直线x=2m的对称图形,得到的整个图形L′称为抛物线L关于直线x=2m的“L双抛图形”.
(1)如图所示,当m=1时,抛物线L:y=x2﹣6mx上的点A,B,C,D,E分别关于直线x=2m对称的点为A′,B′,C′,D′,E′,如表:
A(2,﹣8)
B(3,﹣9)
C(4,﹣8)
D(5,﹣5)
E(6,0)
…
A′(2,﹣8)
B′( 1 , ﹣9 )
C′( 0 , ﹣8 )
D′( ﹣1 , ﹣5 )
E′(﹣2,0)
…
①补全表格;
②在图中描出表中各对称点,再用平滑的曲线依次连接各点,得到的图象记为L′;
③若双抛图形L′与直线y=t恰好有三个交点,则t的值为 ﹣8 ;
④若双抛图形L′的函数值随着x的增大而增大,则x的取值范围为 1≤x≤2或x≥3 ;
【探究问题】
(2)①若双抛图形L′与直线y=t恰好有三个交点,则t的值为 t=﹣8m2 (用含m的式子表达);
②若双抛图形L′的函数值随着x的增大而增大,求出x的取值范围(用含m的式子表达).
【分析】(1)①由题意得:B,C,D和B′,C′,D′关于直线x=2对称,即可求解;
②根据函数的对称性即可画图;
③通过图可知,当x=2时,y=t和L′有3个交点,即可求解;
④观察函数图象即可求解;
(2)①由(1)知,L′与L关于直线x=2m对称,即可求解;
②分两种情况讨论:当m>0时,当m<0时,若双抛图形L′的函数值随着x的增大而增大,求得x的取值范围.
【解答】解:(1)①由题意得:B,C,D和B′,C′,D′关于直线x=2对称,
故:C′(0,﹣8),B′(1,﹣9),D′(﹣1,﹣5)
故答案为:1,﹣9,0,﹣8,﹣1,﹣5;
②根据函数的对称性画图如下:
③通过图可知,当x=2时,y=t和L′有3个交点,
当x=2时,y=x2﹣6x=﹣8,
即:t=﹣8,
故答案为:﹣8;
④从图象看,双抛图形L′的函数值随着x的增大而增大,此时x的取值范围为:1≤x≤2或x≥3,
故答案为:1≤x≤2或x≥3;
(2)①由(1)知,L′与L关于直线x=2m对称,且当x=2m时,y=4m2﹣12m2=﹣8m2,
∴t=﹣8m2时L′与直线y=t恰好有3个交点,
故答案为:t=﹣8m2;
②设抛物线L的顶点为点B,点B关于直线x=2m的对称点为B′,
∵抛物线L:y=x2﹣6mx,
∴顶点B的横坐标为3m,对称点B′的横坐标为m,
∴当m>0时,若双抛图形L′的函数值随着x的增大而增大,则x的取值范围为:m≤x≤2m或x≥3m,
当m<0时,若双抛图形L′的函数值随着x的增大而增大,则x的取值范围为:3m≤x≤2m或x≥m.
3.(2026•溧水区一模)已知如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)已知点P是抛物线对称轴上一点,若S△PCA=5,求P点的坐标;
(3)若抛物线y=ax2+(b+m)x+3+n上仅存在一个点Q(x1,y1),使得2x1+y1=0,若0≤m≤2,求n的最小值.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3,顶点坐标为(1,4);
(2)(1,﹣4)或(1,16);
(3)当m=2时,n有最小值﹣12.
【分析】(1)利用待定系数法即可得到函数解析式,即可得到顶点坐标;
(2)设PA与y轴交于点D,利用面积得到D(0,﹣2)或D(0,8),求出一次函数解析式,求出与对称轴的交点即可;
(3)由题意得:y=﹣x2+(2+m)x+3+n,仅存在一个点Q(x1,y1),使得2x1+y1=0,即抛物线y=﹣x2+(2+m)x+3+n与直线y=﹣2x仅有一个交点,得到,根据二次函数的性质求出最值即可.
【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0)两点,将点A,点B的坐标分别代入得:
,
解得:,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点坐标为(1,4);
(2)抛物线y=﹣x2+2x+3与y轴交于点C,
当x=0时,得:y=3,
∴C(0,3),
如图,设PA与y轴交于点D,
∴,
又∵A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,
∴CD=5,
∴D(0,﹣2)或D(0,8),
设直线AD:y=k1x+b1将点A,点D的坐标分别代入得:
,
解得:,
∴直线AD:y=﹣2x﹣2,
当x=1时,y=﹣2x﹣2=﹣4,
∴P(1,﹣4);
由A(﹣1,0)、D(0,8)同理可得AD:y=8x+8,得到P(1,16),
综上所述,P点的坐标为(1,﹣4)或(1,16);
(3)由题意得:y=﹣x2+(2+m)x+3+n,
∵仅存在一个点Q(x1,y1),使得2x1+y1=0,
∴抛物线y=﹣x2+(2+m)x+3+n与直线y=﹣2x仅有一个交点,
﹣x2+(2+m)x+3+n=﹣2x,
整理得:x2﹣(4+m)x﹣3﹣n=0,
∴Δ=(4+m)2﹣4(﹣3﹣n)=0,
∴(4+m)2+12+4n=0,
∴,
又∵0≤m≤2,当m>﹣4时,n随着m的增大而减小,
∴m=2时,n最小为.
∴当0≤m≤2时,即当m=2时,n有最小值﹣12.
4.(2026•南京模拟)(1)如图①,在边长为a的正方形纸片上剪去一个边长为b(b<a)的小正方形,通过不同的方法计算图中阴影部分的面积;可以验证乘法公式是a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) .
(2)类似地,在棱长为a的正方体上割去一个棱长为b(b<a)的小正方体(如图②),通过不同的方法计算图中体积.由此可以得到的因式分解的等式是a3﹣b3=(a﹣b)(a2+ab+b2) ,并证明这个等式.
(3)结合上述经验,将x3﹣3x﹣2因式分解的结果是 (x+1)2(x﹣2) .
【分析】(1)方法一:阴影面积为大正方形面积减小正方形面积,即a2﹣b2,方法二:拼接成长方形,面积为(a+b)(a﹣b).等式:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b);
(2)方法一:剩余体积为大正方体体积减小正方体体积,即a3﹣b3,方法二:分割为三个长方体,体积和为(a﹣b)(a2+ab+b2),等式:a3﹣b3=(a﹣b)(a2+ab+b2);
(3)因式分解x3﹣3x﹣2 拆项分组:x3﹣x﹣2x﹣2,提取公因式:x(x2﹣1)﹣2(x+1)=(x+1)(x2﹣x﹣2),继续分解:(x+1)2(x﹣2).
【解答】解:(1)大正方形边长为a,面积为a2,
小正方形边长为b,面积为b2,
阴影部分面积为:a2﹣b2;
将阴影部分拼接成一个长方形,长为(a+b),宽为(a﹣b),
面积为(a+b)(a﹣b),
因此a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
故答案为:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
(2)大正方体棱长为a,体积为a3,
小正方体棱长为b,体积为b3,
剩余部分体积为a3﹣b3;
将剩余部分分割为三个部分:一个长为a、宽为a、高为(a﹣b)的长方体,体积为a2(a﹣b);
一个长为a、宽为b、高为(a﹣b)的长方体,体积为ab(a﹣b);
一个棱长为b的正方体,体积为b3;
剩余部分体积为:
a2(a﹣b)+ab(a﹣b)+b2(a﹣b),
=(a﹣b)(a2+ab+b2),
因此a3﹣b3=(a﹣b)(a2+ab+b2),
右边展开:(a﹣b)(a2+ab+b2)
=a3+a2b+ab2﹣a2b﹣ab2﹣b3
=a3﹣b3,
与左边相等,等式成立.
故答案为:a3﹣b3=(a﹣b)(a2+ab+b2).
(3)x3﹣3x﹣2
=x3﹣x﹣2x﹣2
=x(x2﹣1)﹣2(x+1)
=x(x﹣1)(x+1)﹣2(x+1)
=(x+1)[x(x﹣1)﹣2]
=(x+1)(x2﹣x﹣2)
=(x+1)(x﹣2)(x+1)
=(x+1)2(x﹣2).
故答案为:(x+1)2(x﹣2).
5.(2026•鼓楼区一模)如图,在平面直角坐标系中,点A(0,6),点B在x轴的负半轴上,△AOB的面积等于18.
(1)求点B的坐标;
(2)如图1,点P从点A出发,沿y轴负方向运动,速度为每秒2个单位长度,设点P运动时间为t,试用含t的式子表示S△BOP(S△BOP表示△BOP的面积),并直接写出t的取值范围;
(3)如图2,若点P在AO上,点Q在BO上,AQ与BP交于点C,过点B作BH⊥AQ交直线AQ于点H,交y轴于点D,当△BHC的面积等于△OHC的面积时,求点D的坐标.
【分析】(1)先求出OA=6,根据三角形面积公式求出OB=6,最后根据点B在x轴的负半轴上即可求出点B的坐标;
(2)分点P在AO上、点P在AO的延长线上两种情况,根据三角形面积公式计算即可;
(3)过点O作OM⊥AQ于M,根据三角形面积公式求出BH=OM,证明△BHQ≌△OMQ,△AOQ≌△BOD,得到OD=OQ=3,即可求出点D的坐标.
【解答】解:(1)∵A(0,6),△AOB的面积等于18,点B在x轴的负半轴上,
∴OA=6,
∵,
解得:OB=6.
∴点B的坐标为(﹣6,0);
(2)当点P在AO上时,;
当点P在AO的延长线上时,,
综上所述,;
(3)如图2,BH⊥AQ,过点O作OM⊥AQ于M,
∴,
∵S△BHC=S△OHC,
∴BH=OM,
在△BHQ和△OMQ中,
,
∴△BHQ≌△OMQ(AAS),
∴,
∵∠BHQ=∠AOQ=90°,∠BQH=∠AQO,
∴∠QBH=∠QAO,
在△AOQ和△BOD中,
,
∴△AOQ≌△BOD(ASA),
∴OD=OQ=3,
∴点D的坐标为(0,﹣3).
6.(2026•鼓楼区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点O和点A(3,3a).
(1)求c的值,并用含a的式子表示b;
(2)过点P(t,0)作x轴的垂线,交抛物线于点M,交直线y=ax于点N.
①若a=1,t=4,求MN的长;
②已知在点P从点O运动到点B(2a,0)的过程中,MN的长随OP的长的增大而增大,求a的取值范围.
【分析】(1)分别将O(0,0),O(0,0)代入抛物线解析式,即可获得答案;
(2)①结合题意,分别确定点M、N的坐标,即可获得答案;
②首先确定MN=|at2﹣3at|,再分a>0和a<0两种情况分析求解即可.
【解答】解:(1)将点O(0,0)代入,抛物线y=ax2+bx+c,
可得c=0,
∴该抛物线解析式为y=ax2+bx,
将点A(3,3a)代入,抛物线y=ax2+bx,
可得3a=9a+3b,解得b=﹣2a;
(2)①若 a=1,则该抛物线及直线解析分别为y=x2﹣2x,y=x,
当t=4时,可有点P(4,0),如图,
∵PM⊥x轴,
∴xM=xN=4,
将x=4代入y=x2﹣2x,可得y=42﹣2×4=8,即M(4,8),
将x=4代入y=x,可得y=4,即N(4,4),
∴MN=8﹣4=4;
②当点P从点O运动到点B(2a,0)的过程中,
∵PM⊥x轴,P(t,0),
∴xM=xN=t,
将x=t代入y=ax2﹣2ax,可得y=at2﹣2at,即M(t,at2﹣2at),
将x=t代入y=ax,可得y=at,即N(t,at),
∴MN=|at2﹣2at﹣at|=|at2﹣3at|,
令MN=0,即at2﹣3at=0,解得t=0或t=3,
若a>0,可有2a>0,即点P在y轴右侧,如图,
当0<t≤3时,可有MN=﹣at2+3at,其图象开口向下,对称轴为直线,
若MN的长随OP的长的增大而增大,即MN的长随t的增大而增大,则,
解得,
当t>3时,可有MN=at2﹣3at其图象开口向上,对称轴为直线,不符合题意;
若a<0,可有2a<0,即点P在y轴左侧,如图,
当t<0时,可有MN=﹣at2+3at,其图象开口向上,对称轴为直线,
若MN的长随OP的长的增大而增大,即MN的长随t的增大而增大,
则,解得,
∴a<0,
综上所述,a的取值范围为a且a≠0.
7.(2026•玄武区一模)如图1,在△ABC中,AB=AC=10,BC=16,点D为BC边上的动点,以D为顶点作∠ADE=∠B,射线DE交AC边于点E.
(1)求证:△ABD∽△DCE;
(2)当DE∥AB时,求AE的长;
(3)如图2,在点D从点B运动到点C的过程中,过点A作AF⊥AD交射线DE于点F,请直接写出点F运动的路径长.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠B=∠ACB,根据三角形的外角性质得到∠BAD=∠CDE,根据两角对应相等的两个三角形相似证明即可;
(2)证明△ABD∽CBA,根据相似三角形的性质求出BD,根据平行线分线段成比例定理列式求出AE;
(3)过点A作AM⊥BC于点M,过点F作FN⊥MA交MA的延长线于点N,从而判断点F的运动路径为线段,再分别找出当点D与点B重合时,F点在F1的位置,当点D与点C重合时,F点在F1的位置,求出AF1与AF2进而即可求解.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵∠ADE+∠CDE=∠B+∠BAD,∠ADE=∠B,
∴∠BAD=∠CDE,
又∵∠B=∠ACB,
∴△BAD∽△DCE;
(2)解:∵DE∥AB,
∴△CDE∽△CBA,
∵△CDE∽△ABD,
∴△ABD∽△CBA,
∴,
即,
解得,
∵DE∥AB,
∴,
即,
解得;
(3)解:如图,过点A作AM⊥BC于点M,过点F作FN⊥MA交MA的延长线于点N,
∵AB=AC,
∴BM=CM=16÷2=8,
又∵AB=10,
∴,
∴,
∵∠ADE=∠B,
∴,
∵∠ANF=∠AMD=∠DAF=90°,
∴∠FAN+∠AFN=∠FAN+∠MAD=90°,
∴∠AFN=∠MAD,
∴△AFN∽△DAM,
∴,
即,
∴点F到AM所在直线的距离为,
∴点D从点B运动到点C的过程中,点F的运动路径是线段,
当点D与点B重合时,F点在F1的位置,此时,∠BAF1=90°,
∵,
∴,
当点D与点C重合时,F点在F1的位置,此时,,
如图,连接F1F2,
∵∠BAF1=∠CAF2,
∴∠F1AF2=∠BAC,
∵AF1=AF2,
即△AF1F2是等腰三角形,
∴△AF1F2∽△ABC,
∴,
即,
∴F1F2=12,
即点F运动的路径长为12.
8.(2026•玄武区一模)大家在学完勾股定理的证明后发现运用“同一图形的面积不同表示方式相同”可以证明一类含有线段的等式,这种解决问题的方法我们称之为面积法.学有所用:在等腰三角形ABC中,AB=AC,其一腰上的高为h,M是底边BC上的任意一点,M到腰AB、AC的距离分别为h1、h2.
(1)请你结合图形来证明:h1+h2=h;
(2)当点M在BC延长线上时,h1、h2、h之间又有什么样的结论.请你画出图形,并直接写出结论不必证明;
(3)利用以上结论解答,如图在平面直角坐标系中有两条直线l1:yx+3,l2:y=﹣3x+3,若l2上的一点M到l1的距离是.求点M的坐标.
【分析】(1)根据S△ABC=S△ABM+S△AMC即可求出答案;
(2)h1﹣h2=h;
(3)先求得△ABC为等腰三角形,再根据(1)(2)的结果分①当点M在BC边上时,②当点M在CB延长线上时,求得M的坐标.③当点M在BC的延长线上时,h1h,不存在;
【解答】(1)证明:连接AM,由题意得h1=ME,h2=MF,h=BD,
∵S△ABC=S△ABM+S△AMC,
S△ABMAB×MEAB×h1,
S△AMCAC×MFAC×h2,
又∵S△ABCAC×BDAC×h,AB=AC,
∴AC×hAB×h1AC×h2,
∴h1+h2=h.
(2)解:如图所示:
h1﹣h2=h.
(3)解:在yx+3中,令x=0得y=3;令y=0得x=﹣4,
所以A(﹣4,0),B(0,3)同理求得C(1,0).
AB5,AC=5,所以AB=AC,
即△ABC为等腰三角形.
①当点M在BC边上时,由h1+h2=h得:My=OB,My=3,
把它代入y=﹣3x+3中求得:Mx,
所以此时M(,).
②当点M在CB延长线上时,由h1﹣h2=h得:MyOB,My=3,
把它代入y=﹣3x+3中求得:Mx,
所以此时M(,).
③当点M在BC的延长线上时,h1h,不存在;
综上所述:点M的坐标为M(,)或(,).
9.(2026•南京一模)【知识技能】
(1)如图1,在△ABC中,DE是△ABC的中位线.连接CD,将△ADC绕点D按逆时针方向旋转,得到△A′DC′.当点E的对应点E′与点A重合时,求证:AB=BC.
【数学理解】
(2)如图2,在△ABC中(AB<BC),DE是△ABC的中位线.连接CD,将△ADC绕点D按逆时针方向旋转,得到△A′DC′,连接A′B,C′C,作△A′BD的中线DF.求证:2DF•CD=BD•CC′.
【拓展探索】
(3)如图3,在△ABC中,tanB,点D在AB上,AD.过点D作DE⊥BC,垂足为E,BE=3,CE.在四边形ADEC内是否存在点G,使得∠AGD+∠CGE=180°?若存在,请给出证明;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用等腰三角形+平行线证明∠DAE=∠BCA即可得证;
(2)先证△ADA′∽△CDC得到,再证AA'=2DF,代入变形即可得证;
(3)利用特殊点,∠AGD=90°,∠CGE=90°,则G就是以AD为直径的圆和以CE为直径的圆的交点,根据题意证G在内部即可.
【解答】(1)证明:∵△ADC绕点D按逆时针方向旋转,得到△A′DC',且E'与A重合,
∴AD=DE,
∴∠DAE=∠DEA,
∵DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,
∴∠DEA=∠BCA,
∴∠DAE=∠BCA,
∴AB=BC.
(2)证明:连接AA',
∵旋转,
∴∠ADA′=∠CDC′,AD=A'D,CD=C'D,
∴,
∴△ADA′∽△CDC′,
∴,
∵DE是△ABC的中位线,DF是△A'BD的中线,
∴AD=BD,BF=A'F,
∴DF是△AA'B的中位线,
∴AA'=2DF,
∴,
∴2DF•CD=BD•CC'
(3)解:存在,理由如下,
解法一:取AD中点M,CE中点N,连接MN,
∵AD是⊙M直径,CE是⊙N直径,
∴∠AGD=90°,∠CGE=90°,
∴∠AGD+∠CGE=180°,
∵tanB,BE=3,
∴BD=5,
∵CE,
∴ENCE,
∴BN=BE+EN,
∵DE⊥CE,
∴DE是⊙N的切线,即DE在⊙N外,
作NF⊥AB,
∵∠B=∠B,∠BED=∠BFN=90°,
∴△BDE∽△BNF,
∴,
∴NF,即NF>rn,
∴AB在⊙N外,
∴G点在四边形ADEC内部.
作MH⊥BC,
∵BM,tanB,
∴BH,MH,
∴NH,
∴MN7.4<AM+CN
∴⊙M和⊙N有交点.
故四边形ADEC内存在点G,使得∠AGD+∠CGE=180°.
解法二:相似互补弓形,
分别以AD,CE为弦作⊙O2和⊙O,使得△O2AD∽△OEC,两圆的交点即为所求.
作图步骤:①在四边形ADEC内任取一点F,作△EFC得外接圆,圆心为O,连接OE,OC,
②作AD的中垂线,
③以D为圆心,OC为半径画圆交AD中垂线于点O2,
④以O2为圆心,O2A为半径画圆,交⊙O于点G,点G即为所求.
证明:∵,
∴△O2AD∽△OEC,
∴∠AO2D=∠EOC,
∵∠AGD(360°﹣∠AO2D)=180°∠AO2D,
∠EGC∠EOC,
∴∠AGD+∠EGC=180°.
故四边形ADEC内存在点G,使得∠AGD+∠CGE=180°.
10.(2026•鼓楼区二模)平行线是研究三角形相似的基本工具.
【初步尝试】
(1)如图①,在△ABC中,点D在BC边上,,在AB边上求作点E,使.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要文字说明.)
【深入研究】
(2)如图②,在△ABC和△A′B′C′中,D,D′分别边BC,B′C′上一点,∠BAD=∠B'A'D',∠CAD=∠C′A′D′,,求证△ABC∽△A′B′C′.
【应用拓展】
(3)如图③,已知△ABC,直线l1∥l2∥l3.
①在图③中,求作△A′B′C′,使点A′,B′,C′分别在l1,l2,l3上,且△A′B′C′∽△ABC.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要文字说明.)
②设在①中所作的△A'B'C'的边A'C'与l2交于点D′,发现随着△ABC形状的变化,B′D′的长度也随之变化.若∠ABC=120°,l1,l2之间的距离为2,l2,l3之间的距离为4,则B′D′的最小值是 .
【分析】(1)作∠BDE=∠C,与AB交于点E,点E即为所求;
(2)过点D作DE∥AC交AB于点E,过点D′作D′E∥A′C′交A′B′于点E′,证明△ADE∽△A′D′E′,△BDE∽△BCA,△B′D′E′∽△B′C′A′,列出对应的比例式,得到,根据角的等量代换得到∠BAC=∠B'A'C',即可得证;
(3)①作直线l分别交l1,l2,l3于点M,N,P;过点A作一条射线l′,在l′上截取AE=MN,EF=PN;连接CF,过点E作 EQ∥FC交AC于点Q,连接BQ;在l2任取一点B′,作∠D′B′A′=∠QBA交l1于点A′;作∠D′B′C′=∠QBC交l3于点C′,则△A′B′C即为求.
②延长A′B′交l3于点Q,则∠C′B′Q=60°,根据题意得到△A′D′B′∽△A′C′Q,进而B′D′C′Q,则求出C′Qmin即可求得B′D′min,当△B′C′Q为等边三角形时,C′Q取得最小值,过点B′作B′H⊥C′Q于点H,解三角形即可解答.
【解答】(1)解:如图,作∠BDE=∠C,与AB交于点E,点E即为所求.
(2)证明:如图,过点D作DE∥AC交AB于点E,过点D′作D′E∥A′C′交A′B′于点E′.
∵DE∥AC,D′E′∥A′C′,
∴∠CAD=∠ADE,∠C′A′D′=∠A′D′E′,
∵∠CAD=∠C′A′D′,
∴∠ADE=∠A′D′E,
又∵∠BAD=∠B′A′D′,
∴△ADE∽△A′D′E′,
∴,
∵,
∴,
∵DE∥AC,D′E∥A′C′,
∴,,
∴,
即,
∵DE∥AC,D′E′∥A′C′,
∴△BDE∽△BCA,△B′D′E′∽△B′C′A′,
∴,,
∴,
即,
∴,
又∵∠BAD=∠B′A′D′,∠CAD=∠C′A′D′,
∴∠BAD+∠CAD=∠B'A'D'+∠C'A'D',
即∠BAC=∠B'A'C',
∴△ABC∽△A'B'C'.
(3)解:①如图,△A′B′C′即为所求;
作法:第1步:作直线l分别交l1,l2,l3于点M,N,P;
第2步:过点A作一条射线l′,在l′上截取AE=MN,EF=PN;
第3步:连接CF,过点E作 EQ∥FC交AC于点Q,连接BQ;
第4步:在l2任取一点B′,作∠D′B′A′=∠QBA交l1于点A′;
第5步:作∠D′B′C′=∠QBC交l3于点C′,则△A′B′C即为求.
②如①右图,延长A′B′交l3于点Q,则∠C′B′Q=60°,
∵l2∥l3,
∴△A′D′B′∽△A′C′Q,
∴,
∴B′D′C′Q,
∴求出C′Qmin即可求得B′D′min,
当△B′C′Q为等边三角形时,C′Q取得最小值,
过点B′作B′H⊥C′Q于点H,
∵l2,l3之间的距离为4,
∴B′H=4,
∴C′Qmin,
∴B′D′min,
故答案为:.
11.(2026•鼓楼区一模)某一小球以一定的初速度开始向前滚动,并且均匀减速,小球滚动的速度v(单位:米/秒)与时间x(单位:秒)之间关系的部分数据如表一:
表一:
时间x(秒)
0
1
2
2.5
3
…
速度v(米/秒)
8
6
4
3
2
…
(1)根据表一的信息,请在表二中填写滚动的距离s(单位:米)的对应值,(提示:本题中,sx,,其中,v0表示开始时的速度,vx表示x秒时的速度.)
表二:
时间x(秒)
0
1
2
3
…
距离s(米)
0
…
(2)根据表二中的数据在给出的平面坐标系中画出相应的点;
(3)选择适当的函数表示s与x之间的关系,求出相应的函数解析式;
(4)当s=13.75时,求滚动时间x.
【分析】(1)首先求出的值,进而分别得出s的值,即可得出答案;
(2)利用(1)中所求描出各点即可;
(3)利用待定系数法确定函数关系式即可;
(4)利用s=13.75,进而代入(3)中解析式进而得出答案.
【解答】解:(1)
当x=1时,7,则s=7×1=7;
当x=2时,6,则s=2×6=12;
当x=3时,5,则s=3×5=15;
时间x(秒)
0
1
2
3
…
距离s(米)
0
7
12
15
…
(2)如图所示:
;
(3)由图象可得s是x的二次函数,设s=ax2+bx,把(1,7,(2,12)代入可得:
,
解得:,
故相应的函数解析式为:s=﹣x2+8x;
(4)当s=13.75时,则﹣x2+8x=13.75,
解得:x1=2.5,x2=5.5,
∵0≤x≤4,
∴x=2.5.
12.(2026•建邺区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点O和点A(3,3a).
(1)求c的值,并用含a的式子表示b;
(2)过点P(t,0)作x轴的垂线,交抛物线于点M,交直线y=ax于点N.
①若a=1,t=4,求MN的长;
②已知在点P从点O运动到点B(2a,0)的过程中,MN的长随OP的长的增大而增大,求a的取值范围.
【分析】(1)分别将O(0,0),O(0,0)代入抛物线解析式,即可获得答案;
(2)①结合题意,分别确定点M、N的坐标,即可获得答案;
②首先确定MN=|at2﹣3at|,再分a>0和a<0两种情况分析求解即可.
【解答】解:(1)将点O(0,0)代入,抛物线y=ax2+bx+c,
可得c=0,
∴该抛物线解析式为y=ax2+bx,
将点A(3,3a)代入,抛物线y=ax2+bx,
可得3a=9a+3b,解得b=﹣2a;
(2)①若 a=1,则该抛物线及直线解析分别为y=x2﹣2x,y=x,
当t=4时,可有点P(4,0),如图,
∵PM⊥x轴,
∴xM=xN=4,
将x=4代入y=x2﹣2x,可得y=42﹣2×4=8,即M(4,8),
将x=4代入y=x,可得y=4,即N(4,4),
∴MN=8﹣4=4;
②当点P从点O运动到点B(2a,0)的过程中,
∵PM⊥x轴,P(t,0),
∴xM=xN=t,
将x=t代入y=ax2﹣2ax,可得y=at2﹣2at,即M(t,at2﹣2at),
将x=t代入y=ax,可得y=at,即N(t,at),
∴MN=|at2﹣2at﹣at|=|at2﹣3at|,
令MN=0,即at2﹣3at=0,解得t=0或t=3,
若a>0,可有2a>0,即点P在y轴右侧,如图,
当0<t≤3时,可有MN=﹣at2+3at,其图象开口向下,对称轴为直线,
若MN的长随OP的长的增大而增大,即MN的长随t的增大而增大,则,
解得,
当t>3时,可有MN=at2﹣3at其图象开口向上,对称轴为直线,不符合题意;
若a<0,可有2a<0,即点P在y轴左侧,如图,
当t<0时,可有MN=﹣at2+3at,其图象开口向上,对称轴为直线,
若MN的长随OP的长的增大而增大,即MN的长随t的增大而增大,
则,解得,
∴a<0,
综上所述,a的取值范围为a且a≠0.
13.(2026•平陆县一模)综合与探究
【问题情境】
如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E是AD边上的一动点,连接BE,以BE为直角边在其右侧作Rt△EBF,使△EBF∽△ABC,其中AC与BE交于点G,EF与BC交于点H,连接CF.
【猜想证明】
(1)判断CF与BC的位置关系,并加以证明;
【深入探究】
(2)当AB=CF时,求线段AG的长;
(3)当△BEH是以BH为腰的等腰三角形时,请直接写出AE的长.
【分析】(1)根据相似三角形的性质得出,∠ABC=∠EBF,推得∠ABE=∠CBF,根据相似三角形的判定和性质得出∠BAE=∠BCF,结合矩形的性质即可证明;
(2)根据相似三角形的性质求出AE=1,根据矩形的性质得出AD∥BC,∠ABC=90°,根据勾股定理求出,根据相似三角形的判定和性质求出CG=4AG,即可求解;
(3)根据正切的定义和相似三角形的性质得出tan∠BEF=2,分两种情况讨论:当BH=EH时,∠BEH=∠HBE,根据平行线的性质推得∠AEB=∠BEF,结合正切的定义即可求解;当BH=BE时,∠BEH=∠BHE,过点H作HK⊥AD交于点K,过点B作BL⊥EH交于点L,根据平行线的性质推得∠DEH=∠BEH,结合正切的定义求得EK=1,根据勾股定理求得,结合正切的定义求出,根据勾股定理求得,即可求解.
【解答】解:(1)CF⊥BC;证明如下:
∵△EBF∽△ABC,
∴,∠ABC=∠EBF,
∴∠ABC﹣∠EBC=∠EBF﹣∠EBC,
∴∠ABE=∠CBF,
∴△ABE∽△CBF,
∴∠BAE=∠BCF,
在矩形ABCD中,∠BAE=90°,
∴∠BCF=90°,
∴CF⊥BC.
(2)由题意可得CF=AB=2.
由(1)得△ABE∽△CBF,
∴,
即
解得AE=1;
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠ABC=90°,
在Rt△ABC中,,
∵AD∥BC,
∴∠EAG=∠ACB,
∴△AEG∽△CBG,
∴,
即,
∴CG=4AG,
∵,
故.
(3)在Rt△ABC中,,
又∵△EBF∽△ABC,
∴∠BEF=∠BAC,
∴tan∠BEF=2.
分两种情况讨论.
情况一:当BH=EH时,∠BEH=∠HBE,如图①,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠HBE,
∴∠AEB=∠BEF,
∴tan∠AEB=tan∠BEF=2,
在Rt△ABE中,,
即,
解得AE=1;
情况二:当BH=BE时,∠BEH=∠BHE,
过点H作HK⊥AD交于点K,过点B作BL⊥EH交于点L,如图②,
则四边形ABHK是矩形,BE=BH,EL=HL,
∴HK=AB=2,AK=BH,
∵AD∥BC,
∴∠DEH=∠BHE,
故∠DEH=∠BEH,
∴tan∠DEH=tan∠BEH=2;
在Rt△EHK中,,
即,
解得EK=1;
在Rt△EHK中,EH,
.
∵∠BHE=∠BEH,
∴,
即,
解得;
在Rt△BLH中,BH,
即,
∴.
综上所述,AE的长为1或.
14.(2026•抚顺校级模拟)综合探究应用:
(1)如图1,在四边形ABCD中,若∠B+∠C=90°,AB=6,CD=8,F,E分别是AD,BC边上的点,,求EF的长;
(2)如图2,在△ABC中,AD⊥BC与点D,分别是AB,BC边上的点,BE=CF,Q,P分别是EC,BF上的点,,求CP的长;
(3)在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,将矩形ABCD绕B逆时针旋转得到矩形GBEF,连接DF,GE,M,N分别是DF,EG边上的点,,请直接写出MN的最大值.
【分析】(1)过点C作CG∥AB交AE的延长线于点G,连接DG,推导出△AEB≌△GEC(ASA),得到AB=CG=6,AE=GE,进而推导出∠DCG=90°,EF是△ADG的中位线,则,即可解答;
(2)连接EP,过点F作FG∥AB交EP的延长线于点G,连接CG,过点G作GH⊥BC于点H,推导出∠ADB=90°,得到,则∠B=60°,进而推导出△EBP∽△GFP,得到,证明△PEQ∽△GEC,得到,求出,设BE=2a,则FG=6a,在Rt△GHF中,根据三角函数求出,FH=3a,则CH=CF+FH=2a+3a=5a,在Rt△GHC中,由勾股定理,得CH2+GH2=GC2,求出a=1,继而求出PF=9,则CP=CF+PF=2+9=11,即可解答;
(3)连接BF交GE于点O,连接OM,BD,由勾股定理,求出,推导出 OM是△FBD的中位线,进而得到OM﹣ON≤MN≤OM+ON,当M,O,N三点共线且M,N位于点O的两侧时,MN最大,最大值为,即可解答.
【解答】(1)解:如图1,过点C作CG∥AB交AE的延长线于点G,连接DG.
∴∠B=∠1,
∵,
∴BE=CE,AF=DF,
∵∠AEB=∠GEC,
∴△AEB≌△GEC(ASA).
∴AB=CG=6,AE=GE.
∵∠B=∠1,∠B+∠DCB=90°,
∴∠1+∠DCB=90°,即∠DCG=90°,
∴在Rt△DCG中,由勾股定理,得DG10,
∵AE=GE,AF=DF,
∴EF是△ADG的中位线,
∴.
(2)解:如图2,连接EP,过点F作FG∥AB交EP的延长线于点G,连接CG、FG,过点G作GH⊥BC于点H.
∵CD=8,BC=14,
∴BD=BC﹣CD=14﹣8=6.
∵AD⊥BC
∴∠ADB=90°,
∴,
∴,
∴∠B=60°,
∵FG∥AB,
∴∠B=∠GFH=60°,
∵∠EPB=∠GPF,
∴△EBP∽△GFP.
∴,
∵,
∴,
∴
∵∠PEQ=∠GEC,
∴△PEQ∽△GEC.
∴,
∵
∴
∵,
∴设BE=2a,则FG=6a.
∵BE=CF,
∴CF=2a.
∵GH⊥BC,
∴∠GHC=90°
在Rt△GHF中,∠GHC=90°,∠GFH=60°
∴,,
∴,FH=3a,
∴CH=CF+FH=2a+3a=5a.
在Rt△GHC中,由勾股定理,得CH2+GH2=GC2,
∴,
解得a=1,
∴CF=2a=2,
∴BF=BC﹣CF=14﹣2=12,
∵,
∴,
∴PF=9,
∴CP=CF+PF=2+9=11.
(3)解:如图3,连接BF交GE于点O,连接OM,BD.
在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,∠A=90°,
∴,
由旋转的性质可知,GE=BF=BD=10,OB=OF,.
∵
∴M是DF的中点.
∴OM是△FBD的中位线.
∴,
∵,GE=10,
∴,
∴,
∴OM﹣ON≤MN≤OM+ON,
即,
∴如图4,当M,O,N三点共线且M,N位于点O的两侧时,MN最大,最大值为.
15.(2026•建邺区校级模拟)【数学发现】
某校数学兴趣小组进行了如下探究:以△ABC内部任意一点O为中心,画出与△ABC成中心对称的△A′B′C′.当点O处于不同位置时,从“形”的角度发现两个三角形的重叠部分只可能有两种情况:如图1所示的平行四边形,如图2所示的有三组对边分别平行的六边形(称为“平行六边形”);从“数”的角度发现两个三角形重叠部分的面积在不断变化.
【问题解决】
组员小明选择面积为1的△ABC,以其内部任意一点O为中心,画出与之成中心对称的△A′B′C′,探究了下列问题,请你帮他解答.
(1)如图3,BC=2,当点A关于点O的对称点A′落在边BC上时,两个三角形重叠部分为▱AQA′P.
①若AA′⊥BC,求AO的长;(请直接写出答案)
②若▱AQA′P的面积为,求A′C的长.
(2)如图4,点D为BC的中点,点O在AD上,若两个三角形的重叠部分为“平行六边形”EFGHMN,求“平行六边形”EFGHMN面积的最大值,并指出此时点O的位置.
【分析】(1)①由题易得三角形ABC的高为1,根据题意可知AA'=h=1,即可得解;
②易证△PA'C∽△QBA',设相似比为,进而可得S△A'PC,S△BQA',再根据S△A'PC+S△BQA'=S△ABC﹣S▱AQA′P,建立方程求出k值,即可得解;
(2)OD=m,AD=1,利用比例线段分别表示出SAMH、S△BNE、S△FGC,进而可得重叠部分面积,利用二次函数最值求解即可.
【解答】解:(1)①∵SBC•h=1,
∴h=1,
当AA'⊥BC时,AA'=h=1,
∴AO;
②由题可知AB∥A'B',BC∥B'C',AC∥A'C',
∴△PA'C∽△QBA',
∴设,
∴,
∵▱AQA′P的面积为,
∴S△AA'P,
∵,
∴S△A'PC,
同理可得S△BQA',
∵S△A'PC+S△BQA'=S△ABC﹣S▱AQA′P=1,
∴,
解得k=3±2,
∵,
∴,
∴A'C;
(2)如图,设AD与B'C'交于点L,
设OD=m,AD=1,则m,
∴OD=OL=m,
∴AL=AD﹣DL=1﹣2m,
∵MH∥BC,
∴△AMH∽△ABC,
∴()2=()2=()2,
∵S△ABC=1,
∴S△AMH=(1﹣2m)2,
连接EM,FH,
∵BB'∥BC,
∴,
∵D是BC中点,
∴BD=CD,
∴ML=LH,
由对称可知ML=DF=LH=DE,
∴四边形MEDL是平行四边形,
∴ME∥AD,
∴,
∵BC=2BD,
∴,
∴()2=m2,
∴S△BNE=m2,
同理可得S△FGC=S△BNE=m2,
∴S“平行六边形”EFGHMN=S△ABC﹣S△AMH﹣S△BNE﹣S△FGC
=1﹣(1﹣2m)2﹣m2﹣m2
=﹣6m2+4m
=﹣6(m)2,
故当m时,“平行六边形”EFGHMN面积的最大值为,
此时,则点O为△ABC的重心.
16.(2026•龙泉驿区模拟)在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2﹣4ax+3(a≠0).
(1)当点(1,0)在该抛物线上时,求抛物线的解析式;
(2)已知点M(﹣1,1),点N(3,1),若抛物线与线段MN有且只有一个公共点时,求a的取值范围;
(3)若直线y=kx+3﹣4a与抛物线交于点A,B两点,点C是抛物线的顶点,设直线CA,CB的解析式分别为y1=k1x+b1与y2=k2x+b2,求k1,k2之间的数量关系.(用只含a的代数式表示)
【分析】(1)将(1,0)代入y=ax2﹣4ax+3(a≠0)求解;
(2)首先求出抛物线经过点(0,3)和(4,3),对称轴为直线x=2,顶点为(2,﹣4a+3),然后分两种情况讨论求解即可;
(3)设,,将直线y=kx+3﹣4a和抛物线联立得到ax2﹣(4a+k)x+4a=0,利用韦达定理得到,,然后将C(2,﹣4a+3)和代入直线y1=k1x+b1得到k1=a(x1﹣2),同理可得,k2=a(x2﹣2),然后表示出k1+k2和k1•k2,进而求解即可.
【解答】解:(1)由题意,∵抛物线y=ax2﹣4ax+3的图象过(1,0),
∴0=a﹣4a+3,
∴a=1.
∴y=x2﹣4x+3;
(2)由题意得,y=ax2﹣4ax+3=ax(x﹣4)+3,
∴令x(x﹣4)=0,即x=0或x=4时,则y=3,
∴抛物线过点(0,3)和(4,3).
又∵y=ax2﹣4ax+3=a(x﹣2)2﹣4a+3
∴对称轴为直线x=2,顶点为(2,﹣4a+3)
∵抛物线与线段MN有且只有一个公共点,
∴可分两种情形分析.
①当a>0时,抛物线开口向上,
当抛物线的顶点在线段MN上时,符合条件,
则﹣4a+3=1解得;
当抛物线过点N时,MN与抛物线有两个交点,
∴根据函数的对称性,只要x=3时,y<1,即符合条件,如图所示,
当x=3时,y=9a﹣12a+3<1,解得;
②当a<0时,抛物线开口向下,
当抛物线经过点N(3,1)时,1=a×32﹣4a×3+3
解得
∴当时,抛物线在x=3处的函数值小于1,在x=﹣1处的函数值大于1,
∴当抛物线与线段MN有且只有一个公共点时,;
当a<0,抛物线开口向下,
根据函数的对称性,只要x=﹣1时,y≤1,即符合条件,如图所示,
当x=﹣1时,y=a+4a+3≤1,解得;
综上,或或;
(3)∵直线y=kx+3﹣4a与抛物线交于点A,B两点,
设,
∴联立得,,
整理得,ax2﹣(4a+k)x+4a=0,
∴,,
∵抛物线顶点C(2,﹣4a+3),直线CA的解析式为y1=k1x+b1,
∴,
∴,
∴k1=a(x1﹣2),
同理可得,k2=a(x2﹣2),
∴k1+k2=a(x1﹣2)+a(x2﹣2)
=a(x1+x2)﹣4a
=k;
∴k1•k2=a(x1﹣2)•a(x2﹣2)
=a2(x1﹣2)(x2﹣2)
=a2[x1x2﹣2(x1+x2)+4]
=﹣2ak,
∴
∴k1k2=﹣2a(k1+k2).
17.(2026•连云港模拟)如图所示,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为正方形AD边上的一点(不与点A、点D重合)将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,连接BP、BH.
(1)求证:∠APB=∠BPH.
(2)当点P在边AD上移动时,△PDH的周长是否发生变化?并证明你的结论.
(3)四边形EFGP的面积为S,AP=x.
①BE= (用含x的代数式表示);
②试问S是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由正方形与折叠可得∠APB+∠ABP=90°,∠BPH+∠EPB=90°,∠EBP=∠EPB,即可证明∠APB=∠BPH;
(2)过B作BQ⊥PH于点Q,可证明AP=PQ,QH=CH,即可证明△PDH的周长不发生变化;
(3)①过F作FM⊥AB于点M,设EF与BP交于点O,可证明ME=AP=x,在Rt△APE中,可求得;
②由①可得,由折叠可得S四边形EFGP=S四边形EBCF,即可求得四边形EFGP的面积S关于x的二次函数,由此根据二次函数的性质可求得最小值.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠ABC=90°,
∴∠APB+∠ABP=90°,
由折叠可得,∠EPH=∠ABC=90°,EP=EB,
∴∠BPH+∠EPB=∠EPH=90°,∠EBP=∠EPB,
∴∠APB=∠BPH;
(2)解:△PDH的周长不发生变化.
证明:如图,过B作BQ⊥PH于点Q,则∠BQP=∠BQH=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠C=90°,AB=BC,
∴∠BQP=∠BQH=∠A=∠C,
由(1)可知,∠APB=∠BPH,
在△ABP和△QBP中,
,
∴△ABP≌△QBP(AAS),
∴AP=PQ,AB=QB,
∴BQ=BC,
在Rt△BQH和Rt△BCH中,
,
∴Rt△BQH≌Rt△BCH(HL),
∴QH=CH,
∴△PDH的周长=PD+DH+PH
=PD+DH+PQ+QH
=(PD+PQ)+(DH+QH)
=(PD+AP)+(DH+CH)
=AD+DC,
∵四边形ABCD是边长为4的正方形,
∴AD=DC=4,
∴△PDH的周长=AD+DC=8,即△PDH的周长不发生变化.
(3)解:①如图,过F作FM⊥AB于点M,设EF与BP交于点O,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠MBC=∠C=90°,AB=BC,
∴四边形MBCF是矩形,
∴FM=BC=AB,CF=BM,
∵EF为折痕,
∴EF⊥BP,
∴∠EOB=90°,
∴∠ABP+∠BEF=90°,
∵FM⊥AB,
∴∠FME=90°,
∴∠EFM+∠BEF=90°,
∴∠ABP=∠EFM,
在△EMF和△PAB中,
,
∴△EMF≌△PAB(ASA),
∴ME=AP=x,
由折叠可得,EP=EB,
在Rt△APE中,AP2+AE2=PE2,即AP2+(4﹣BE)2=BE2,
∴x2+(4﹣BE)2=BE2,
∴,
故答案为:;
②由①可知,,
由折叠可得,S四边形EFGP=S四边形EBCF,
∴,
∵
∴当x=2时,S的最小值为6.
18.(2026•响水县模拟)【情境】
图①的正方形ABCD通过裁剪拼接可以得到图②所示的钻石型五边形,数据如图所示.(说明:纸片拼接不重叠,无缝隙,无剩余)
【操作】
如图③,小明将正方形ABCD沿虚线EF对折,再沿AF,DF裁剪后按照图④所示进行拼接.根据小明的剪拼过程,解答问题:
(1)求线段GF的长;
(2)求点M到直线BC的距离;
【探究】
小明说:将图①所示纸片沿一条直线(裁剪线为线段)裁剪出一部分,再将剪出的部分剪成两块,还可以拼成如图⑤的铅笔头型五边形.
(3)请你按照小明的说法设计一种方案:在备用图中正方形ABCD的BC边上找一点P(可以借助刻度尺或圆规),画出裁剪线PQ的位置及完成拼接的大致图形,并直接写出BQ的长.
【分析】(1)根据折叠的性质,得到△AFM≌△FAB,进而得到∠AFG=∠FAG,得到AG=FG,设FG=x,在Rt△BFG中,利用勾股定理进行求解即可;
(2)作MH⊥BC,证明△FBG∽△FHM,进行求解即可;
(3)取BC的中点P,在AB或CD上确定中点Q的位置,进行裁剪即可.
【解答】解:(1)由题意,可知:△AFM≌△FAB,,
∴∠AFG=∠FAG,FM=AB=8,
∴AG=FG,
设AG=FG=x,则BG=8﹣x,
在Rt△BFG中,由勾股定理,得:x2=(8﹣x)2+42,
解得:x=5,
∴FG=5;
(2)如图④,作MH⊥BC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB⊥BC,
∴MH∥AB,
∴△FBG∽△FHM,
∴,
由(1)可知:AG=FG=5,BG=AB﹣AG=3,FM=8,
∴,
解得:,
∴点M到直线BC的距离为;
(3)裁剪线PQ的位置及完成拼接的大致图形,如图即为所求;
或
BQ的长为4或4.理由如下:
由作图可知:或.
19.(2025•南京模拟)在△ABC中,AB=AC,D为直线AB上一点,E为直线BC上异于点C的一点,连接DC,DE,使DC=DE.
(1)如图1,若点D在线段AB上,BC=DC,求证△DBE∽△CDA;
(2)如图2,若点D在线段AB上,∠ABC=45°,AD=1,求BE的长;
(3)如图3,若点D在线段BA的延长线上,点E在线段BC上,DE交CA于点F,∠ABC=60°,AD=CE,求的值.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质和角的和差运算可求得∠E=∠A,∠BDE=∠ACD,即可求证;
(2)过点E作AB的垂线,交AB延长线于点G,可求得△DGE≌△CAD(AAS),进而求得BG=DA=1,根据解直角三角形得出BE的长;
(3)过点D作BC的平行线,交CA延长线于点M,过点D作BC的垂线,交BC于点N,根据等边三角形的性质和判定与平行线的性质可求出△MDF≌△CEF,设AF=a,AD=AM=MD=CE=x,根据等腰三角形的性质和线段的关系可求得BD=6a,BN=3a,EN=a,根据解直角三角形可求得,再根据勾股定理求得,进而求得DF,即可求解.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,DC=DE,DC=BC,
∴∠ABC=∠ACB,∠E=∠DCE,∠ABC=∠CDB,即∠ABC=∠ACB=∠CDB,
∵∠ABC=∠E+∠BDE,∠ACB=∠DCE+∠ACD,∠BDC=∠A+∠ACD,
∴∠E=∠A,∠BDE=∠ACD,
∴△DBE∽△CDA;
(2)解:如图过点E作AB的垂线,交AB延长线于点G,
∵AB=AC,∠ABC=45°,
∴∠A=90°,
由(1)可知∠BDE=∠ACD,
∵DE=DC,∠EGD=∠A=90°,
∴△DGE≌△CAD(AAS),
∴DG=CA=AB,
∴BG=DA=EG=1,
∵∠EGD=90°,∠EBG=45°,
∴;
(3)解:如图过点D作BC的平行线,交CA延长线于点M,过点D作BC的垂线,交BC于点N,
∵AB=AC,∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∵BC∥MD,AD=CE,
∴∠MDA=∠ABC=60°,∠M=∠ACB=60°,
∴△ADM为等边三角形,即AD=AM=MD=CE,
又∵BC∥MD,
∴∠M=∠FCE,∠MDF=∠CEF,
∴△MDF≌△CEF(ASA),
∴设AF=a,AD=AM=MD=CE=x,则MF=CF=a+x,AB=BC=AC=2a+x,BD=2a+2x,
又∵BC=BE+EC,即2a+x=BE+x,
∴BE=2a,
∵DN⊥BC,∠ABC=60°,
∴,
∴CN=EN=BN﹣BE=a+x﹣2a=x﹣a,
∵DN⊥BC,DE=DC,
∴EC=x=2CN=2(x﹣a),
∴x=2a,即BD=6a,BN=3a,EN=a,
∴,
在Rt△DEN中,,
∴,
∴.
20.(2025•南京模拟)【综合与实践】
如图,在Rt△ABC中,点D是斜边AB上的动点(点D与点A不重合),连接CD,以CD为直角边在CD的右侧构造Rt△CDE,∠DCE=90°,连接BE,.
【特例感知】
(1)如图1,当m=1时,BE与AD之间的位置关系是 AD⊥BE ,数量关系是 AD=BE .
【类比迁移】
(2)如图2,当m≠1时,猜想BE与AD之间的位置关系和数量关系,并证明猜想.
【拓展应用】
(3)在(1)的条件下,点F与点C关于DE对称,连接DF,EF,BF,如图3.已知AC=8,设AD=x,四边形CDFE的面积为y.
①求y与x的函数表达式,并求出y的最小值;
②当BF=2时,请直接写出AD的长度.
【分析】(1)由 证明△ACD≌△BCE,即可得出 AD⊥BE,AD=BE;
(2)由已知得出△ADC∽△BEC,即可得出BE=mAD,AD⊥BE;
(3)①由已知得出四边形CDFE是正方形,由勾股定理即可得 出(0<x≤8),数形结合即可求解;
②过D作DH⊥AC于H,则△ADH是等腰直角三角形,由勾股定理列方程求解即可.
【解答】解:(1)AD⊥BE,AD=BE,
∵,
∴CE=CD,CB=CA,
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,∠A=∠ABC=45°,
在△ACD和△BCE中,
,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,∠CBE=∠A=45°,
∴∠ABE=∠CBE+∠ABC=90°,即AD⊥BE,
故答案为:AD⊥BE,AD=BE;
(2)BE=mAD,AD⊥BE;
证明:∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE,
又∵,
∴△ADC∽△BEC,
∴,∠CBE=∠A,则BE=mAD,
又∵∠A+∠ABC=90°,
∴∠CBE+∠ABC=90°,
∴∠ABE=90°,
∴AD⊥BE;
(3)①连接CF交DE于O,由(1)知,AC=BC=8,∠ACB=90°,
∴AB=8,
∴BD=8x,且AD=BE=x,∠DBE=90°,
∴,
∵点F与点C关于DE对称,
∴DE垂直平分CF,
∴CE=EF,CD=DF,
∵CD=CE,
∴CD=DF=EF=CE,
∵∠DCE=90°,
∴四边形CDFE是正方形,
∴yx2﹣8x+64,
∴y与x的函数表达式为(0<x≤8),
由y,
∴其最小值为32;
②过D作DH⊥AC于H,则△ADH是等腰直角三角形,
∴AH=DHx,
∴CH=8x,
连接OB,由直角三角形性质得OB=OE=OD=OC=OF,
∴∠CBF=90°
∵BC=8,BF=2,
∴CF2,
则CDCF,
∵CH2+DH2=CD2,
∴,
解得x=5或x=3.,
∴AD=5或3.
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题号猜押12 江苏南京中考数学压轴题(解答题)
考点1 新定义问题
1.(2026•南京一模)在平面直角坐标系中,给出如下定义:点P分别到x轴、y轴和坐标原点的距离均为整数时,称点P为“完美点”.
(1)点A(﹣4,3) (填“是”或“否”)“完美点”;
(2)若点B(5,a),OB=a+1,求a的值并判断点B是否是为“完美点”;
(3)若n为整数,点C(n2﹣1,2n),求证:点C为“完美点”.
2.(2026•南京一模)阅读下列材料,并完成相应的任务.
我们所学的锐角三角函数反映了直角三角形中的边角关系:
如图1,sinα.
一般地,当a、β为任意角时,sin(α+β)与sin(α﹣β)的值可以用下面的公式求得:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ;sin(α﹣β)=sinαcosβ﹣cosαsinβ.
例如:sin15°=sin(45°﹣30°)=sin45°cos30°﹣cos45sin30°.
任务:
(1)计算:sin75°= ;
(2)如图2,在△ABC中,∠B=15°,∠C=45°,AC=22,求BC的长;
(3)已知0<β<α<45°,且sin(α+β),求sin2α的值.
考点2 二次函数的图象
1.(2026•南京一模)某数学兴趣小组在探究函数y=|x2﹣4x+3|的图象和性质时,经历以下几个学习过程:
(1)列表(完成以下表格):
x
⋯
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5
6
⋯
⋯
15
8
0
0
3
15
⋯
y=|x2﹣4x+3|
⋯
15
8
0
0
3
15
⋯
(2)描点并画出函数y=|x2﹣4x+3|的图象;
(3)根据图象完成以下问题:
(i)数学小组探究发现直线y=8与函数y=|x2﹣4x+3|的图象交于点E、F,E(﹣1,8),F(5,8),则不等式|x2﹣4x+3|>8的解集是 ;
(ii)设函数y=|x2﹣4x+3|的图象与x轴交于A、B两点(B位于A的右侧),与y轴交于点C.
①求直线BC的解析式;
②探究应用:将直线BC沿y轴平移m个单位后与函数y=|x2﹣4x+3|的图象恰好有3个交点,求此时m的值.
2.(2026•玄武区一模)初三年级某班成立了数学学习兴趣小组,该小组对函数y=|x2﹣1|的图象和性质进行探究,过程如下,请你补充完整.
(1)①列表:下表是x,y的几组对应值,其中m= ,n= ;
x
…
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
3
0
m
1
n
0
3
…
②描点:根据表中的数值描点(x,y),请补充描出点(,m),(,n);
③连线:用平滑的曲线顺次连接各点,请把图象补充完整.
(2)请你观察图象,直接写出当x在什么范围内时,y随x的增大而增大? .
(3)除了上述增减性,请你再写出两条该函数的图象特征或性质:① ;② .
(4)点(m,a)与(n,b)在函数图象上,且|n|<|m|<1,则a与b的大小关系是 .
考点3 几何综合题
1.(2026•鼓楼区校级模拟)综合与实践
【主题】雨天撑伞的学问
【情境】图(1)、图(2)是小丽在雨天水平撑伞的示意图,她的身体侧面可以近似看作矩形MNPQ,MN=0.2米,MQ=1.6米,雨伞撑开的宽度AC=1米,伞柄的OG部分长为0.45米,点O为AC中点,OG⊥AC,点G到地面的距离是1.35米,手臂可以水平向前最长伸出0.5米,雨线AB与地面的夹角为θ,雨线AB与CD平行,AC与地面BD平行.
【问题感知】
(1)①在图(1)中,点C到地面的距离是 米;
②如图(1)所示,θ=72°,若小丽将伞拿在胸前(OG与NP在同一条直线上),求小丽身体被雨水淋湿的部分PK的长度.(参考数据:sin72°≈0.95,cos72°≈0.31,tan72°≈3.08)
【问题探究】
(2)如图(2)所示,θ=60°,设小丽将手臂水平前伸了x米(即线段EG的长度),身体被雨水淋湿部分PK的长度为y米,求y与x的函数表达式,并直接写出头部不被淋湿情况下x的取值范围.
【问题解决】
(3)在(2)的条件下,小丽发现水平撑伞身体始终有部分会被淋湿,于是她将雨伞绕点G顺时针旋转一定角度(点G到地面的距离保持不变),使得AC与雨线AB垂直,如图(3)所示.小丽在旋转雨伞后,通过调节手臂水平前伸长度,使得全身都不会被雨淋湿.请直接写出EG的最小值为 .
2.(2026•建邺区一模)在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE,线段AC与DE交于点G,连接BD,CE.
(1)如图(1),当B,D,E三点共线时,求证:∠BEC=∠DAE;
(2)如图(2),当B,D,E三点不共线时,延长ED交BC于点F.
①求证:AD•CG=EG•FC;
②若∠BAC=∠ADB=90°,求的值.
考点4 代数几何综合题
1.(2026•南京一模)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,△ABC的边AB在x轴上,点C在y轴上,BC的坐标分别为B(4,0),C(0,6),△ABC的面积为30.
(1)求点A的坐标;
(2)动点P从点A出发以每秒2个单位的速度沿射线AB向右运动,点P的运动时间为t,连接PC,△POC的面积为S,请用含t的式子表示△POC的面积S.并直接写出t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,过点A作AD⊥BC于D,AD交OC于E,连接PE,当△PCE的面积等于△AOE面积的时,求t的值.
2.(2026•鼓楼区一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=15.点P从点A出发,沿AC向终点C运动,同时点Q从点C出发,沿射线CB运动,它们的速度均为每秒5个单位长度,点P到达终点时,P、Q同时停止运动.当点P不与点A、C重合时,过点P作PN⊥AB于点N,连结PQ,以PN、PQ为邻边作▱PQMN.设▱PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为S,点P的运动时间为t秒.
(1)①AB的长为 ;
②PN的长用含t的代数式表示为 .
(2)当▱PQMN为矩形时,求t的值;
(3)当▱PQMN与△ABC重叠部分图形为四边形时,求S与t之间的函数关系式.
考点5 相似三角形综合题
1.(2026•南京模拟)已知△ABC中,CD是AB边上的高,BF是AC边上的中线,AE是∠CAB的角平分线,且CD、BF、AE交于一点G,则称点G为该三角形的“金中点”.
(1)求证:;
(2)当∠BAC=45°,求∠ABC度数;
(3)若△CEG为等腰三角形时,求的比值k为多少?请在下面直接填写结果:
①当EC=EG时,k= ;
②当CE=CG时,k= ;
③当GC=GE时,则k的一位小数的近似值≈ .
2.(2026•建邺区一模)在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE,线段AC与DE交于点G,连接BD,CE.
(1)如图(1),当B,D,E三点共线时,求证:∠BEC=∠DAE;
(2)如图(2),当B,D,E三点不共线时,延长ED交BC于点F.
①求证:AD•CG=EG•FC;
②若∠BAC=∠ADB=90°,求的值.
考点6 图形的几何变换
1.(2026•溧水区一模)综合与实践课上,伍老师带领学生们分小组进行折叠矩形纸片的探究活动.
【折叠实践】
第一步:如图(1),将矩形纸片ABCD对折,使边AD,BC重合,再展开,折痕与AB交于点F.
第二步:如图(2),在AD上取一点E,沿EF折叠矩形ABCD,点A的对应点为G.延长EG交BC于点H,将纸片沿过点H的直线折叠.使点C的对应点落在EH上,折痕与DC交于点M.
【初步发现】
(1)探究图(2)中EF和MH的位置关系.
【深入探究】
(2)勤学小组的同学们选用了如图(3)所示的矩形纸片,选取的点E与点D重合,按步骤折叠后发现,点F,G,M共线.请你帮他们求出的值.
【拓展延伸】
(3)奋进小组的同学们选用了AB=4dm,BC=8dm的矩形纸片,按步骤进行多次折叠(选取不同位置的点E),且第二步折叠中,折痕与AD交于点M,把纸片展开后,连接GM(图(4)是奋进小组的一次折叠样例).请你解决:当△EGM为直角三角形时,直接写出AE的长.
2.(2025•浦口区校级模拟)用一张矩形纸片剪一个等边三角形.
第一步,如图(1),对折矩形纸片ABCD(AB>BC),使AB与CD重合,得到折痕EF,把纸片展平;
第二步,如图(2),再一次折叠纸片,使点D落在EF上的M处,并使折痕经过点A,得到折痕AG;
第三步,如图(3),沿GM折叠纸片,得到折痕GH.
第四步,沿AG,GM裁剪矩形纸片,得到△AGH.
(1)说明△AGH是等边三角形.
(2)已知矩形纸片一边长为3,另一边长为a.对于每一个确定的a的值,都能剪出最大的等边三角形.画出不同情形的示意图,并写出对应的a的取值范围.
(3)如图(4),用一张边长为4的正方形纸片ABCD剪一个等边三角形,使这个等边三角形的三个顶点都在正方形的边上.设这个等边三角形的面积为S,直接写出S的取值范围.
考点7 存在性问题
1.(2026•鼓楼区一模)如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点B,与y轴交于点A,OA=1,OBOA,直线OC:yx交直线AB于点C.
(1)求直线AB的解析式及C点的坐标;
(2)如图1,P为直线OC上一动点且在第一象限内,M、Q为x轴上动点,Q在M右侧且MQ,当S△PCB时,求PQ+QM+MA最小值;
(3)如图2,将△AOB沿着射线CO方向平移,平移后A、O、B三点分别对应D、E、F三点,当DF过O点时,在第一象限内是否存在H点,使得以H、D、F三个点为顶点的三角形为等腰直角三角形,若存在,请直接写出H点坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2026•南京一模)已知二次函数y=x2﹣2mx+n(其中m、n为常数).
(1)若,判断二次函数y=x2﹣2mx+n的图象与x轴公共点的个数,并说明理由;
(2)若点A(m﹣3,y1),B(m+2,y2)都在二次函数y=x2﹣2mx+n的图象上,试比较y1,y2的大小;
(3)若该函数图象经过点A(3,0)和B(0,﹣4),若点P在x轴上,过P作x轴的垂线l,l交直线AB于点H,以PH为斜边作等腰直角△PHQ.当点Q落在抛物线上时,求此时Q的横坐标.
考点8 动点问题
1.(2026•玄武区一模)如图1,AB=AC,AD=1,BD=CD=2,点E在线段CA的延长线上,点F在线段DA延长线上,且EF∥AB.
(1)当AB平分∠EBD时,证明:△AEB∽△BEC;
(2)如图2,若,点P为AF中点,点Q从点A出发,以每秒1个单位的速度,沿折线A﹣E﹣F运动至点F停止,作点A关于直线PQ的对称点K,t秒后P、K、B三点共线,求t的值;
(3)如图3,过点F作FM⊥FD,FN∥MA且FN=FM,若,且点E在直线MN上,求FM的长.
2.(2026•南京一模)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°,AD=8,BC=CD=6,BE⊥AD于点E.线段BE沿BC以每秒1个单位的速度向点C运动,点M从点D出发沿DA以每秒2个单位的速度向点A运动,连接AC交NP于点Q,连接MQ,设运动时间为t秒(0≤t≤4).
(1)如图1,连接AN、CP,当t为何值时,四边形ANCP为平行四边形?
(2)设四边形CQMD面积为S,求S与t之间的函数关系式;
(3)是否存在某一个时刻t,使QC平分∠MQN?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
考点9 最值问题
1.(2026•建邺区一模)对称轴为直线x=﹣1的抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴相交于A,B两点,其中点A的坐标为(﹣3,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点C为抛物线与y轴的交点.
①在对称轴直线x=﹣1上找到一点P,使得△PBC的周长最小,求出P点的坐标.
②设点Q是线段AC上的动点,作QD⊥x轴交抛物线于点D,求线段QD长度的最大值.
2.(2026•南京一模)材料:对于一个关于x的二次三项式ax2+bx+c(a≠0),除了可以利用配方法求该多项式的取值范围外,爱思考的小宁同学还想到了利用根的判别式的方法,
例:求x2+2x+5的最小值;
解:令x2+2x+5=y
∴x2+2x+(5﹣y)=0
∴Δ=4﹣4×(5﹣y)≥0,
∴y≥4,∴x2+2x+5的最小值为4.
请利用上述方法解决下列问题:
如图,在△ABC中,BC=10,高AD=8,矩形EFPQ的一边QP在BC边上,E、F两点分别在AB、AC上,AD交EF于点H.设EQ=x.
(1)用含x的代数式表示EF的长;
(2)求矩形EFPQ的面积最大值.
1.(2026•建邺区一模)在平面直角坐标系中,对于一次函数y=kx+b(k≠0),若g=y﹣tx(t为常数,t≠0),则称g为y的“t型相关量”.例如:一次函数y=2x+1的“2.5型相关量”为g=(2x+1)﹣2.5x=﹣0.5x+1.
【理解】(1)一次函数y=3x的“t型相关量”为g=5x,则t= ;
【探究】(2)已知g是y=kx+2(k≠0)的“t型相关量”,
①若g是定值,请说明t与k的大小关系,并求出g的值;
②若g随x的增大而增大,试比较t与k的大小关系;
【迁移】(3)类似的,对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),若g=y﹣tx,亦称g为y的“t型相关量”.当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣x2+3tx+t2﹣3的“t型相关量”g的最大值为2,请直接写出t的值.
2.(2026•玄武区一模)已知抛物线L:y=x2﹣6mx(m≠0),直线x=2m将抛物线L分成两部分,首先去掉其不含顶点的部分,然后作出抛物线剩余部分关于直线x=2m的对称图形,得到的整个图形L′称为抛物线L关于直线x=2m的“L双抛图形”.
(1)如图所示,当m=1时,抛物线L:y=x2﹣6mx上的点A,B,C,D,E分别关于直线x=2m对称的点为A′,B′,C′,D′,E′,如表:
A(2,﹣8)
B(3,﹣9)
C(4,﹣8)
D(5,﹣5)
E(6,0)
…
A′(2,﹣8)
B′( , )
C′( , )
D′( , )
E′(﹣2,0)
…
①补全表格;
②在图中描出表中各对称点,再用平滑的曲线依次连接各点,得到的图象记为L′;
③若双抛图形L′与直线y=t恰好有三个交点,则t的值为 ;
④若双抛图形L′的函数值随着x的增大而增大,则x的取值范围为 ;
【探究问题】
(2)①若双抛图形L′与直线y=t恰好有三个交点,则t的值为 (用含m的式子表达);
②若双抛图形L′的函数值随着x的增大而增大,求出x的取值范围(用含m的式子表达).
3.(2026•溧水区一模)已知如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)已知点P是抛物线对称轴上一点,若S△PCA=5,求P点的坐标;
(3)若抛物线y=ax2+(b+m)x+3+n上仅存在一个点Q(x1,y1),使得2x1+y1=0,若0≤m≤2,求n的最小值.
4.(2026•南京模拟)(1)如图①,在边长为a的正方形纸片上剪去一个边长为b(b<a)的小正方形,通过不同的方法计算图中阴影部分的面积;可以验证乘法公式是 .
(2)类似地,在棱长为a的正方体上割去一个棱长为b(b<a)的小正方体(如图②),通过不同的方法计算图中体积.由此可以得到的因式分解的等式是 ,并证明这个等式.
(3)结合上述经验,将x3﹣3x﹣2因式分解的结果是 .
5.(2026•鼓楼区一模)如图,在平面直角坐标系中,点A(0,6),点B在x轴的负半轴上,△AOB的面积等于18.
(1)求点B的坐标;
(2)如图1,点P从点A出发,沿y轴负方向运动,速度为每秒2个单位长度,设点P运动时间为t,试用含t的式子表示S△BOP(S△BOP表示△BOP的面积),并直接写出t的取值范围;
(3)如图2,若点P在AO上,点Q在BO上,AQ与BP交于点C,过点B作BH⊥AQ交直线AQ于点H,交y轴于点D,当△BHC的面积等于△OHC的面积时,求点D的坐标.
6.(2026•鼓楼区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点O和点A(3,3a).
(1)求c的值,并用含a的式子表示b;
(2)过点P(t,0)作x轴的垂线,交抛物线于点M,交直线y=ax于点N.
①若a=1,t=4,求MN的长;
②已知在点P从点O运动到点B(2a,0)的过程中,MN的长随OP的长的增大而增大,求a的取值范围.
7.(2026•玄武区一模)如图1,在△ABC中,AB=AC=10,BC=16,点D为BC边上的动点,以D为顶点作∠ADE=∠B,射线DE交AC边于点E.
(1)求证:△ABD∽△DCE;
(2)当DE∥AB时,求AE的长;
(3)如图2,在点D从点B运动到点C的过程中,过点A作AF⊥AD交射线DE于点F,请直接写出点F运动的路径长.
8.(2026•玄武区一模)大家在学完勾股定理的证明后发现运用“同一图形的面积不同表示方式相同”可以证明一类含有线段的等式,这种解决问题的方法我们称之为面积法.学有所用:在等腰三角形ABC中,AB=AC,其一腰上的高为h,M是底边BC上的任意一点,M到腰AB、AC的距离分别为h1、h2.
(1)请你结合图形来证明:h1+h2=h;
(2)当点M在BC延长线上时,h1、h2、h之间又有什么样的结论.请你画出图形,并直接写出结论不必证明;
(3)利用以上结论解答,如图在平面直角坐标系中有两条直线l1:yx+3,l2:y=﹣3x+3,若l2上的一点M到l1的距离是.求点M的坐标.
9.(2026•南京一模)【知识技能】
(1)如图1,在△ABC中,DE是△ABC的中位线.连接CD,将△ADC绕点D按逆时针方向旋转,得到△A′DC′.当点E的对应点E′与点A重合时,求证:AB=BC.
【数学理解】
(2)如图2,在△ABC中(AB<BC),DE是△ABC的中位线.连接CD,将△ADC绕点D按逆时针方向旋转,得到△A′DC′,连接A′B,C′C,作△A′BD的中线DF.求证:2DF•CD=BD•CC′.
【拓展探索】
(3)如图3,在△ABC中,tanB,点D在AB上,AD.过点D作DE⊥BC,垂足为E,BE=3,CE.在四边形ADEC内是否存在点G,使得∠AGD+∠CGE=180°?若存在,请给出证明;若不存在,请说明理由.
10.(2026•鼓楼区二模)平行线是研究三角形相似的基本工具.
【初步尝试】
(1)如图①,在△ABC中,点D在BC边上,,在AB边上求作点E,使.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要文字说明.)
【深入研究】
(2)如图②,在△ABC和△A′B′C′中,D,D′分别边BC,B′C′上一点,∠BAD=∠B'A'D',∠CAD=∠C′A′D′,,求证△ABC∽△A′B′C′.
【应用拓展】
(3)如图③,已知△ABC,直线l1∥l2∥l3.
①在图③中,求作△A′B′C′,使点A′,B′,C′分别在l1,l2,l3上,且△A′B′C′∽△ABC.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要文字说明.)
②设在①中所作的△A'B'C'的边A'C'与l2交于点D′,发现随着△ABC形状的变化,B′D′的长度也随之变化.若∠ABC=120°,l1,l2之间的距离为2,l2,l3之间的距离为4,则B′D′的最小值是 .
11.(2026•鼓楼区一模)某一小球以一定的初速度开始向前滚动,并且均匀减速,小球滚动的速度v(单位:米/秒)与时间x(单位:秒)之间关系的部分数据如表一:
表一:
时间x(秒)
0
1
2
2.5
3
…
速度v(米/秒)
8
6
4
3
2
…
(1)根据表一的信息,请在表二中填写滚动的距离s(单位:米)的对应值,(提示:本题中,sx,,其中,v0表示开始时的速度,vx表示x秒时的速度.)
表二:
时间x(秒)
0
1
2
3
…
距离s(米)
0
…
(2)根据表二中的数据在给出的平面坐标系中画出相应的点;
(3)选择适当的函数表示s与x之间的关系,求出相应的函数解析式;
(4)当s=13.75时,求滚动时间x.
12.(2026•建邺区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点O和点A(3,3a).
(1)求c的值,并用含a的式子表示b;
(2)过点P(t,0)作x轴的垂线,交抛物线于点M,交直线y=ax于点N.
①若a=1,t=4,求MN的长;
②已知在点P从点O运动到点B(2a,0)的过程中,MN的长随OP的长的增大而增大,求a的取值范围.
13.(2026•平陆县一模)综合与探究
【问题情境】
如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E是AD边上的一动点,连接BE,以BE为直角边在其右侧作Rt△EBF,使△EBF∽△ABC,其中AC与BE交于点G,EF与BC交于点H,连接CF.
【猜想证明】
(1)判断CF与BC的位置关系,并加以证明;
【深入探究】
(2)当AB=CF时,求线段AG的长;
(3)当△BEH是以BH为腰的等腰三角形时,请直接写出AE的长.
14.(2026•抚顺校级模拟)综合探究应用:
(1)如图1,在四边形ABCD中,若∠B+∠C=90°,AB=6,CD=8,F,E分别是AD,BC边上的点,,求EF的长;
(2)如图2,在△ABC中,AD⊥BC与点D,分别是AB,BC边上的点,BE=CF,Q,P分别是EC,BF上的点,,求CP的长;
(3)在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,将矩形ABCD绕B逆时针旋转得到矩形GBEF,连接DF,GE,M,N分别是DF,EG边上的点,,请直接写出MN的最大值.
15.(2026•建邺区校级模拟)【数学发现】
某校数学兴趣小组进行了如下探究:以△ABC内部任意一点O为中心,画出与△ABC成中心对称的△A′B′C′.当点O处于不同位置时,从“形”的角度发现两个三角形的重叠部分只可能有两种情况:如图1所示的平行四边形,如图2所示的有三组对边分别平行的六边形(称为“平行六边形”);从“数”的角度发现两个三角形重叠部分的面积在不断变化.
【问题解决】
组员小明选择面积为1的△ABC,以其内部任意一点O为中心,画出与之成中心对称的△A′B′C′,探究了下列问题,请你帮他解答.
(1)如图3,BC=2,当点A关于点O的对称点A′落在边BC上时,两个三角形重叠部分为▱AQA′P.
①若AA′⊥BC,求AO的长;(请直接写出答案)
②若▱AQA′P的面积为,求A′C的长.
(2)如图4,点D为BC的中点,点O在AD上,若两个三角形的重叠部分为“平行六边形”EFGHMN,求“平行六边形”EFGHMN面积的最大值,并指出此时点O的位置.
16.(2026•龙泉驿区模拟)在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2﹣4ax+3(a≠0).
(1)当点(1,0)在该抛物线上时,求抛物线的解析式;
(2)已知点M(﹣1,1),点N(3,1),若抛物线与线段MN有且只有一个公共点时,求a的取值范围;
(3)若直线y=kx+3﹣4a与抛物线交于点A,B两点,点C是抛物线的顶点,设直线CA,CB的解析式分别为y1=k1x+b1与y2=k2x+b2,求k1,k2之间的数量关系.(用只含a的代数式表示)
17.(2026•连云港模拟)如图所示,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为正方形AD边上的一点(不与点A、点D重合)将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,连接BP、BH.
(1)求证:∠APB=∠BPH.
(2)当点P在边AD上移动时,△PDH的周长是否发生变化?并证明你的结论.
(3)四边形EFGP的面积为S,AP=x.
①BE= (用含x的代数式表示);
②试问S是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
18.(2026•响水县模拟)【情境】
图①的正方形ABCD通过裁剪拼接可以得到图②所示的钻石型五边形,数据如图所示.(说明:纸片拼接不重叠,无缝隙,无剩余)
【操作】
如图③,小明将正方形ABCD沿虚线EF对折,再沿AF,DF裁剪后按照图④所示进行拼接.根据小明的剪拼过程,解答问题:
(1)求线段GF的长;
(2)求点M到直线BC的距离;
【探究】
小明说:将图①所示纸片沿一条直线(裁剪线为线段)裁剪出一部分,再将剪出的部分剪成两块,还可以拼成如图⑤的铅笔头型五边形.
(3)请你按照小明的说法设计一种方案:在备用图中正方形ABCD的BC边上找一点P(可以借助刻度尺或圆规),画出裁剪线PQ的位置及完成拼接的大致图形,并直接写出BQ的长.
19.(2025•南京模拟)在△ABC中,AB=AC,D为直线AB上一点,E为直线BC上异于点C的一点,连接DC,DE,使DC=DE.
(1)如图1,若点D在线段AB上,BC=DC,求证△DBE∽△CDA;
(2)如图2,若点D在线段AB上,∠ABC=45°,AD=1,求BE的长;
(3)如图3,若点D在线段BA的延长线上,点E在线段BC上,DE交CA于点F,∠ABC=60°,AD=CE,求的值.
20.(2025•南京模拟)【综合与实践】
如图,在Rt△ABC中,点D是斜边AB上的动点(点D与点A不重合),连接CD,以CD为直角边在CD的右侧构造Rt△CDE,∠DCE=90°,连接BE,.
【特例感知】
(1)如图1,当m=1时,BE与AD之间的位置关系是 ,数量关系是 .
【类比迁移】
(2)如图2,当m≠1时,猜想BE与AD之间的位置关系和数量关系,并证明猜想.
【拓展应用】
(3)在(1)的条件下,点F与点C关于DE对称,连接DF,EF,BF,如图3.已知AC=8,设AD=x,四边形CDFE的面积为y.
①求y与x的函数表达式,并求出y的最小值;
②当BF=2时,请直接写出AD的长度.
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