内容正文:
重难点07 动态问题
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第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
考向01 动点与动线段的最值/存在性问题
考向02 图形的平移、旋转与折叠(动图问题)
考向03 二次函数与几何综合中的点动问题
考向04 动态变化的临界分析与分类讨论
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
一、 2023、2024、2025年考法解读
纵观近三年全国中考数学压轴题,动态问题的命题呈现“重情境创设、重过程探究、重多思少算”的鲜明特点:
1. 题型分布:选择题、填空题侧重考查单一动点引起的函数图象分析(如面积、线段长度随时间的变化图象);解答题则全面覆盖动点、动图(平移/旋转/折叠)以及函数中的点动探究,单题分值高达10-12分。
2. 核心考点:不再局限于传统的“两点距离”或“三角形存在性”,而是向“主从联动(瓜豆原理)”、“几何图形与反比例函数综合的动态分析”等高阶思维过渡。
3. 命题偏好:命题人极度偏爱在“图形运动的临界位置”和“函数关系式的定义域边界”设置陷阱,全面考查学生的数形结合与分类讨论能力。
二、 2026年考法预测
基于对近年命题演变的洞察,对2026年中考命题趋势及备考策略作出如下预测:
1. 命题趋势展望
(1) 从“单一运动”向“复合运动”过渡:预计2026年会出现更多“平移+旋转”或“动点+动直线”的复合型动态题,对学生的空间想象能力要求更高。
(2) 代数验证几何的倾向加剧:单纯的几何直观推导得分空间将被压缩,更多题目需要学生通过建立直角坐标系,用代数坐标和方程去精确验证动态猜想。
(3) 新定义与动态规则结合:预计将出现结合“闭包”、“等幂和”等新定义背景的动态操作题,实质上考查学生在未知规则下的即时建模能力。
2. 2026年备考策略建议
(1) 狠抓“化动为静”基本功:教导学生面对动态问题,第一反应是“画出特殊位置(起点、终点、临界点)的静态图解”,以静制动。
(2) 强化“用字母表示数”的肌肉记忆:无论是动点坐标还是动图产生的线段,强制学生用含参代数式(vt+s)精准表达,将几何等量关系翻译为代数方程。
(3) 固化“分类讨论”触发机制:遇中点想两侧,遇直角想双解,遇等腰三角形想顶/底角。建立严密的分类逻辑树,杜绝漏解。
重●难●要●点●剖●析
考向01 动点与动线段的最值/存在性问题
题型01 单动点引起的线段长度最值
通用思路:将动态线段的长度表示为时间的二次函数,或寻找其在运动过程中的恒定不变关系(如隐形圆)。
关键步骤:
1. 设时间:设运动时间为t(确保t在定义域内)。
2. 表线段:用含t的代数式精准表示出目标动线段的长度。
3. 求最值:
(1) 若为二次函数型,配方或利用顶点公式求最值;
(2) 若为几何轨迹型(如点到直线距离),则当垂直时取得最小值。
避坑提示:求得的t值必须代回检验,确保点在实际存在的线段或图形内部。
1.(2025·河南周口·一模) 综合与实践
“几何画板”是一种常用的几何画图软件,利用“几何画板”可以非常直观、快捷、准确地探究图形的性质.
(1)操作发现,尝试探究
如图1,小颖在“几何画板”上先画了两条互相垂直的直线a,b(交点为O),接着画了等边三角形 ,其中点A,B 分别在直线a,b上,点C 在右侧,连接.固定点A, 使,让点B在直线 b 上运动,发现线段 存在最小值.为了求出线段的最小值,小颖又画了等边三角形(点D在下方),并连接, 如图2,得到与 的数量关系为_,线段的最小值为_.
(2)变换条件,再次探究
如图3,小颖改变了直线a,b的位置关系,使两直线所夹锐角为,其他条件不变,当点B在直线b上运动时,求线段的最小值.
(3)拓展变化,深度探究
如图4,小颖将(1)中的条件“等边三角形”改为“以为直角边的等腰直角三角形”,其他条件不变,当点B在直线b上运动时,请直接写出线段的最小值.
【答案】(1),2
(2)
(3)
【分析】(1)利用等边三角形的性质证明,推出,过点D作于点E,由垂线段最短,可知当点B与点E重合时,取最小值,即线段最小值;
(2)同(1)可证,推出,过点D作于点E,由垂线段最短,可知当点B与点E重合时,取最小值,即线段最小值;
(3)分和两种情况,时,在下方作等腰直角三角形,使,连接,过点D作于点E,仿照(1)可证,;时,在下方作等腰直角三角形,使,证明,可得,即
【详解】(1)解:和是等边三角形,
,,,
,即,
在和中,
,
,
,
如图,过点D作于点E,由垂线段最短,可知当点B与点E重合时,取最小值,
,
,
在中,,
的最小值为,
线段的最小值为,
故答案为:,2;
(2)解:如图,过点D作于点E,
同(1)可证,
,
由垂线段最短,可知当点B与点E重合时,取最小值,
,,
,
在中,,
的最小值为,
线段的最小值为;
(3)解:分两种情况:
当时,如图,在下方作等腰直角三角形,使,连接,过点D作于点E,
和是等腰直角三角形,
,,,
,即,
在和中,
,
,
,
由垂线段最短,可知当点B与点E重合时,取最小值,
,,
四边形是正方形,
,
的最小值为,
线段的最小值为;
当时,如图,在下方作等腰直角三角形,使,连接,过点D作于点E,
和是等腰直角三角形,
,,,
,即,
又,
,
,即,
由垂线段最短,可知当点B与点E重合时,取最小值,
,
的最小值为,
的最小值为,
综上可知,的最小值为.
【点睛】本题考查等边三角形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,垂线段的性质,解直角三角形等,解题的关键是通过添加辅助线构造全等(相似)三角形,第三问注意分情况讨论.
2.(2024·江苏盐城·三模)【提出问题】
如图1,在中,,,求的最小值.
【分析问题】
下面是小明、小红两位同学关于本题不同角度下的部分思维过程:小明:从代数角度看,设,表示出或者,利用函数知识
小红:从几何角度看,延长到点,使得,则,连接
【解决问题】
求AC的最小值.(可参考小明与小红的思路)
【深入探究】
如图2,,,点从点出发沿线段向点匀速运动,同时点从点出发沿射线匀速运动,点的速度是点的两倍,连接,取的中点,连接,在、运动过程中,线段的最小值是_.
【拓展提升】
如图3,,,点从点出发沿线段向点运动,同时点从点出发沿射线匀速运动,点的速度是点的两倍,当点到达点时,点停止运动,连接,点是线段上一点,且,连接,在、运动过程中,求线段的最小值.
【答案】【解决问题】的最小值为2;【深入探究】;【拓展提升】线段的最小值为1
【分析】本题考查了二次函数的性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,相似三角形的性质与判定,解直角三角形;
[解决问题] 小明:根据勾股定理表示出,根据二次函数的性质求最值,即可求解;
小红:延长至点,使得,则点在过点且与的夹角为的直线上运动,当于点时,最小,进而求得的最小值;
[深入探究] 设,则,勾股定理表示出,进而根据二次函数的性质求得的最小值,根据直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半得出的最小值;
[拓展提升] 延长至点,使得,由题意得,证明,设,则,,延长至点,使得,得出点在过点且与的夹角为的直线上运动,当于点时,最小,进而即可求解.
【详解】[解决问题]小明:设,则,在中,,
,
当时,有最小值,
的最小值为;
小红:如图1,延长至点,使得,
此时,且为等腰直角三角形,
,
点在过点且与的夹角为的直线上运动,
当于点时,最小,
此时,
的最小值为
[深入探究];
设,则,
∵,
∴
∴
∴当时,取得最小值,最小值为
∵是的中点,
∴
∴的最小值为
[拓展提升]如图2,延长至点,使得,由题意得,
,
,,
又,
,
,
设,则,,
如图3,延长至点,使得,
,
,
,
,
点在过点且与的夹角为的直线上运动,
当于点时,最小,此时,
,
线段的最小值为.
3.(2025·吉林松原·三模)【问题出示】
(1)如图①,在等腰三角形中,,,点M是直线上的动点,线段的最小值是__________;
【问题探究】
(2)如图②,线段最短时,在(1)的条件下,线段是的角平分线,点P、Q分别在边、上运动,连接、,的最小值是__________;
【问题拓展】
(3)如图③,线段最㛒时,在(1)的条件下,点E在边上运动,连接,将线段绕点B顺时针旋转,得到线段,连接,求线段的最小值.
【答案】(1)8(2)(3)4
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,旋转的性质,的直角三角形的性质,最短路径问题,勾股定理,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)根据垂线段最短得到点M的位置,然后根据的直角三角形的性质解题即可;
(2)在边上截取,连接,则有,即可得到,当P、D、M三点共线,过点M作于点D时,最小,最小值为长,然后利用勾股定理解题即可;
(3)在上截取,连接,则有,则,当时,长最小,即长最小,根据的直角三角形的性质解题即可;
【详解】解:(1)当点M运动到时,线段值最小,
∵,,
∴,
故答案为:8;
(2)在边上截取,连接,如图②,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴
即当P、D、M三点共线,而且时,最小,最小值为长,
∵,
又∵,
∴,
故的最小值为;
(3)在上截取,连接,如图3,
∵,
∴,
∴,
由旋转可得,
∴,
∴,
当时,长最小,即长最小,
这时,
∴,
∴线段的最小值为4;
题型02 双动点引发的几何图形存在性(等腰/直角/相似)
通用思路:由于动点多,情况复杂,必须先明确哪个点是“定点”,哪个是“动点”,并按顶点进行分类讨论。
关键步骤:
1. 定分类:明确要构成的图形,确定谁作为顶点,分情况讨论。
2.
列方程:利用两点间距离公式,将几何等量关系转化为代数方程。
3. 求检验:解方程,并将解代回原图,剔除共线或退化的无效解。
4. 核心公式:两点间距离公式;等腰三角形的两腰相等;勾股定理逆定理。
1.(2026·山东济南·一模)已知一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,;与x轴交于点C.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)若点P在y轴上,且满足,求点P的坐标;
(3)我们将有一个内角为的三角形称为“半直角三角形”,这个角所对的边为“半直角边”.反比例函数在第四象限的图象上是否存在点Q,使得是不以为“半直角边”的“半直角三角形”?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)点P的坐标为或;
(3)存在,点Q的坐标为或
【分析】(1)待定系数法进行求解即可;
(2)设,根据,结合,列出方程进行求解即可;
(3)分和两种情况,进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,;
∴,,
∴,,
∴,,
∴,解得:,
∴;
(2)解:设直线交轴于点,
∵,
∴当时,,时,,
∴,,
∴,
设,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴或,
∴点P的坐标为或;
(3)解:存在;
①当时,将绕点旋转90度得到,连接,交的延长线于点,如图,则:,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
设的解析式为:,则:,
∴,
∴,
联立,解得:或(舍去);
∴;
②当时,将绕点旋转90度得到,连接交于点,则,,
∴,
∴,
同法可得:的解析式为:,
联立,解得:或(舍去),
∴;
综上:点Q的坐标为或.
2.(2024·湖南·一模)如图1,在矩形中,是边上一点,连接,将矩形沿折叠,顶点恰好落在边上点处,延长交的延长线于点.
(1)求线段的长;
(2)求证:四边形为菱形;
(3)如图2,分别是线段上的动点(与端点不重合),且,设.是否存在这样的点,使是以为斜边的直角三角形?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由矩形的性质得,,,由折叠得,,则,,根据勾股定理得,即可求得线段的长;
(2)连接,则垂直平分,由,证明,得,所以,,则,所以四边形是菱形;
(3)当时,先证明,则,再证明,得出,则可得出答案.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,,
∴,
由折叠得,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴线段的长是.
(2)证明:如图1,连接,
∵点F与点D关于直线对称,
∴垂直平分,
∵,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
(3)解:存在这样的点N,使是以为斜边的直角三角形.
当时,如图2,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得;
综上所述,x的值为.
【点睛】本题重点考查矩形的性质、轴对称的性质、菱形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理、数形结合思想的运用等知识与方法.
3.(2025·湖北恩施·一模)已知抛物线的对称轴为直线,且抛物线经过点和两点,且抛物线与x轴交另一点B.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图1,在抛物线上有点P,过点A过的平行线交y轴与点M,若是以为底的等腰三角形,求点P的坐标;
(3)在抛物线上是否存在一点Q,使得中有一个角是的2倍,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,或
【分析】(1)先根据对称轴求出抛物线与x轴的另一个交点,再利用待定系数法求解即可;
(2)设点M的坐标为,求出直线的解析式为,再求出直线的解析式,令,求出点,根据,建立方程求解即可;
(3)设点,由易证是等腰直角三角形,得到,分和两种情况讨论,利用正切的定义即可求解.
【详解】(1)解:∵物线的对称轴为直线,且经过点和,则B点坐标为,
则抛物线
将代入上式中,
解得,
∴抛物线的解析式为:;
(2)设点M的坐标为,直线的解析式为
∵代入上式得:
再将点代入上式得:
∴直线的解析式为
∵
∴直线的解析式为
∵
∴直线的解析式为
令
解得:,
∴
∵是以为底的等腰三角形,
∴
则
解得
∴P的坐标为或;
(3)设点,
∵
∴
∴
∴使得中有一个角是的2倍
则为直角三角形
当时,如图,过点Q作轴于点D,
∵
∴
∴
∵,,,,
∴,
∴,即,
∴,则,
∴;
当时,如图,过点Q作轴于点F,
同理:
∵,,
∴,
∴,则,
∴;
当时,该情况不存在
∴Q点的坐标为:或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及等腰三角形的判定、二次函数的最值,解直角三角形等知识,考查了用待定系数法求一次函数及二次函数的解析式,考查了分类讨论的思想,综合性比较强.
考向02 图形的平移、旋转与折叠(动图问题)
题型03 图形的平移与滚动(如正多边形在直线上滚动)
通用思路:图形平移的本质是“所有点发生相同的位移”;滚动问题的核心在于找到“旋转中心”和“旋转角”。
关键步骤:
1. 找周期:分析图形完成一次完整运动(如滚动一周)所需的路程或次数。
2. 定余数:用总路程除以周期,确定最终停留的位置处于当前周期的哪个阶段。
3. 算坐标:针对该阶段,计算关键顶点相对于起始位置的横向/纵向总位移量,叠加初始坐标。
答题模板:初始坐标→计算单次位移(Δx,Δy)→乘以周期倍数→加上余下位移。
1.(2026·江苏连云港·模拟预测)在平面直角坐标系中,我们把横、纵坐标都是整数,且横、纵坐标之和大于0的点称为“可余点”.将某“可余点”平移,每次平移的方向取决于该点横、纵坐标之和除以3所得的余数(当余数为0时,向右平移;当余数为1时,向上平移;当余数为2时,向左平移),每次平移1个单位长度.
例:“可余点”按上述规则连续平移3次后,到达点,其平移过程如下.
若“可余点”按上述规则连续平移20次后,到达点,则点的坐标为________.
【答案】或
【分析】本题考查了点的坐标规律探索,先分别计算余0,1,2的点的平移规律,然后分两种情况进行反方向平移求解即可.
【详解】解:根据已知:点横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,继而向上平移1个单位得到,此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为2,继而向左平移1个单位得到,此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,又向上平移1个单位……,因此发现规律为:
①若“可余点”横、纵坐标之和除以所得的余数为时,先向右平移个单位,再按照向上、向左,向上、向左不断重复的规律平移;
②若“可余点”横、纵坐标之和除以所得的余数为时,则按照向上、向左,向上、向左不断重复的规律平移;
③若“可余点”横、纵坐标之和除以所得的余数为时,则按照向左、向上,向左、向上不断重复的规律平移;
若“可余点”按上述规则连续平移20次后,到达点,则按照“可余点”反向运动次即可,可以分为两种情况:
若按照②或③方式:则向右平移次,向下平移次即为“可余点”,则,即;
若按照①方式:则需要向下平移10次,向右平移9次,再向左平移1次,则,即,
综上:点的坐标为或
故答案为:或.
2.(2026·浙江金华·一模)我们知道,对于平移前后的两个图形,连结对应点所得线段的长度即为原图形的平移距离.已知点为平面直角坐标系内一点.
(1)若将点先向左平移个单位,再向上平移个单位得到点,求点的平移距离的长度;
(2)将直线平移得直线,设直线上任意一点平移后的对应点为.若直线的平移距离,且直线平行于第二、四象限的角平分线,求直线的函数表达式;
(3)将抛物线沿着射线方向平移得到抛物线,当时,抛物线上的点到轴的距离都小于,求抛物线的平移距离的取值范围.
【答案】(1)
(2)直线的函数表达式为或
(3)
【分析】(1)根据平移的规律求出平移后点的坐标,再根据距离公式求解即可;
(2)先确定平移方向,再结合平移距离求出平移的单位长度,最后根据直线平移规律求函数表达式;
(3)设沿射线平移的距离为,可看成沿轴向右平移个单位,沿轴向上平移个单位,确定平移后抛物线的顶点,进而得到平移后抛物线的解析式,最后利用抛物线上的点到轴的距离都小于列不等式求解.
【详解】(1)解:∵点先向左平移个单位,再向上平移个单位得到点,
∴,
∴;
(2)解:∵直线平行于第二、四象限的角平分线,
∴点沿直线的方向平移,
∴设点沿轴平移个单位,沿轴平移个单位,
∵,
∴,
∴直线沿直线方向平移个单位,相当于向左平移个单位,向上平移个单位,或向右平移个单位,向下平移个单位,
∴直线的函数表达式:或,
即:直线的函数表达式为或;
(3)解:∵
∴平移前顶点
设沿射线平移的距离为,可看成沿轴向右平移个单位,沿轴向上平移个单位,
∴,
解得:,
∴平移后顶点为,
∴平移后解析式:,
当时,,
当时,,
当时,抛物线上的点到轴的距离都小于,
∴
由解得;
由解得或;
由解得;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴综上:.
3.(2025·江苏苏州·一模)(1)如图①,,,.线段沿方向平移,平移的距离为,得到线段,线段沿方向平移,平移的距离为,得到线段,则线段可看作线段沿______方向平移得到,平移的距离为______.
(2)如图②,,线段经过关于点的中心对称,得到线段,线段经过关于点的中心对称,得到线段,则线段可看作线段经过一次平移得到(点的对应点为点,点的对应点为点),试写出平移的方向和距离(平移距离用含的代数式表示),并说明理由.
(3)如图③,线段绕点按逆时针方向旋转,旋转角为,得到线段,线段绕点按逆时针方向旋转,旋转角为,得到线段.试判断线段能否看作线段经过一次旋转得到(点的对应点为点,点的对应点为点).如果能,请用尺规作图确定旋转中心(要求:保留作图痕迹,不写作法),并求出旋转角.
【答案】(1);;(2)线段可看作线段沿方向,平移得到;(3)
【分析】(1)根据平移的性质进行求解即可;
(2)连接,,根据三角形中位线的性质得出,,,,从而证明,,即可得出结论;
(3)连接,,分别作,的垂直平分线,则两条垂直平分线的交点,即为所求作的点;根据旋转的性质可得,,进而可得,根据得出,则,即可得出,即可求解.
【详解】解:(1)根据题意可知:线段可看作线段沿方向平移得到,平移的距离为p.
(2)连接,,如图所示:
根据中心对称可知:为,的中点,为,的中点,
∴,,,,
∴,,
∴线段可看作线段沿方向,平移得到.
(3)如图,点O即为所求作的旋转中心;
如图,延长,交于点,设直线交于M,交于N
∵线段绕旋转得到线段,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即与的夹角为,
∵线段绕点O旋转得到,同理即可得与的夹角为,
∴,
∵旋转,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平移的性质,旋转的性质,画旋转图形,中位线的性质,四边形内角和,熟练掌握平移与旋转的性质是解题的关键;
题型04 几何图形的折叠(轴对称)问题
通用思路:折叠的本质是轴对称,折叠前后对应的线段和角度完全相等,通常能构造出特殊的直角三角形。
关键步骤:
1. 标相等:在图中直接标出折叠产生的相等线段和相等角度。
2. 设未知量:通常设所求线段为x,并用x的代数式表示出其他相关线段(特别是直角三角形的三边)。
3. 列方程:在折叠新构成的直角三角形中,利用勾股定理列出关于x的一元一次方程并求解。
4. 核心结论:折叠必产生全等三角形;折叠角与原有角叠加常能得到90°或60°等特殊角。
1.(2025·江苏盐城·三模)综合与实践
综合与实践
背景
打印纸中的数学:我们生活中常见的A4纸是由国际标准化组织的定义的,规格,世界上多数国家所使用的纸张尺寸都是采用这一国际标准,我们通过计算发现纸的长、宽之比约为,猜想纸的长、宽之比为,我们取一张纸,记为矩形,并通过以下几种折纸操作证明这一结论.
操
作
一
折叠一:如图1,是纸边上一点,将矩形沿折叠,使点的对应点恰好落在边上,另一张纸的长边恰好与重合.
操
作
二
折 叠 二 :如图2,分别是纸边上一点,先将矩形沿折叠,使点的对应点恰好落在边上,再继续沿折叠,使点的对应点落在边上,点的对应点为点,发现此时点与点重合.
操
作
三
折叠三:如图3,是纸边上的点,将矩形沿折叠,使点的对应点落在边上,然后将矩形展开,再将矩形沿折叠,使点的对应点恰好落在边上,然后将矩形展开,折痕与交于点.如图4,将如图3的纸片沿折叠,发现与重合,与重合 …….
问题解决
任务
1
根据折叠一中的图1,求图1中的值为_ ;
任务
2
根据折叠二中的图2,若矩形边长,则长度为_;
任
务
3
根据折叠三中的图4,连接并延长交于F,求
【答案】任务1:;任务2:;任务3:
【分析】本题主要考查矩形的折叠问题、等腰直角三角形的判定和性质、勾股定理等,熟练掌握矩形的性质、折叠的性质是解题的关键.
任务1:结合矩形的性质、折叠的性质,可知是等腰直角三角形,即可得出;设,则,设,则,利用勾股定理解,用含a的式子表示出x,即可求解;
任务2:由折叠的性质得出是等腰直角三角形,进而可得;
任务3:证明是等腰直角三角形,同理可得是等腰直角三角形,则是等腰直角三角形,设,则,,,分别求得的长,证明,等面积法求得,进而求比值,即可.
【详解】解:任务1:四边形是矩形,
,,
由折叠知,
,
,即是等腰直角三角形,
,
;
故答案为:.
任务2:同方法一可得,
∵,则,,
由折叠知,
,
,
,
设,则,
由折叠知,
在中,,
,
解得,
故答案为:.
任务3:解:纸片沿折叠,发现与重合,与重合,
,,,
又矩形中,,
,,
是等腰直角三角形,
,
.
同理可得是等腰直角三角形,则是等腰直角三角形,
∴,
∴
又∵
∴
∴,
设,则,,
∴,
∴
∴,
∴
在中,
∵是等腰直角三角形,
∴
∵折叠,
∴
∵,,
∴
∴
又∵,
∴
∴
∵
∴,
∴
∴,
∵
∴
∵
∴
∴
2.(2025·广东珠海·三模)综合与实践
【发现问题】在进行综合与实践活动时,真智学习小组发现生活中常用的纸是一个长与宽的比为的矩形.
【定义】若一个四边形为矩形,且相邻边的比为,则这个四边形为类矩形.
【提出问题】如何用不同形状的纸折一个类矩形?
【分析并解决问题】
(1)真智学习小组利用一张纸对折一次,使与重合,折叠过程如图1所示,求证:四边形是类矩形;
(2)真智学习小组利用一张正方形纸片折叠2次,展开后得折痕,,再将其沿折叠,使得点与点重合,折叠过程如图2所示.求证:四边形是类矩形;
【拓展】
(3)如图3,四边形纸片中,垂直平分,,,点,,,分别是边上的点,将四边形纸片沿折叠,使得点的对应点落在上,再沿折叠,使得点的对应点分别落在上,若四边形是类矩形,请直接写出的值.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)或
【分析】本题是四边形的综合题,解题的关键是掌握折叠的性质,矩形的性质和判定,新定义类矩形的理解和运用,相似三角形的性质和判定,勾股定理等知识,掌握折叠的性质和新定义的运用是解本题的关键.
(1)先证明,再证明四边形是矩形,即可得结论;
(2)如图2,由折叠得:,先证明四边形是矩形,如图3,设,,则,根据折叠的性质和等腰直角三角形的性质表示,的长,即可解答;
(3)设与交于点,分两种情况:或,①如图4,当时,,根据,,列比例式即可得结论;②如图5,当时,,同理可得结论.
【详解】(1)证明:设,则,
由折叠得,,
,四边形是矩形,
,,
,
,
四边形是矩形,
四边形是类矩形;
(2)证明:如图2,由折叠得:,,
四边形是正方形,
,,
,
四边形是矩形,
如图3,设,,
由正方形的性质可得,,,
由折叠的性质可得,,
∴,
是等腰直角三角形,
∴,
,
∵
,
在图2中,,,
,
,
四边形是类矩形;
(3)设与交于点,
垂直平分,
,
四边形纸片沿折叠,使得点的对应点落在上,
,
同理得:,,
四边形是类矩形,
或,
①如图4,当时,则,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
∴,
,
;
②如图5,当时,,
由①同理得:,,
,即,
,
,
,即,
,
,
,
,
;
综上,的长为或.
3.(2026·天津河西·一模)在平面直角坐标系中,为原点,是一个平行四边形纸片,顶点,,点在第二象限.
(1)如图,填空:的长是________,点的坐标是________,的长是________;
(2)若为边上一动点,过点作直线平行于轴,交边于点,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点为点.设.
如图,当点落在平行四边形纸片上时.试用含有的式子表示折叠后重叠部分的面积,并直接写出的取值范围;
当直线与轴重合时,求折叠后重叠部分的面积(直接写出结果即可).
【答案】(1),,
(2);
.
【分析】(1)作于点,作于点,则,根据勾股定理可得的长,由平行四边形的性质,可得,,证明,,可得,,,可得点的坐标,根据勾股定理,可得的长;
(2)由折叠可得,,证明,可得,可得折叠后重叠部分的面积,当点在线段上时,连接,交于点,由线段垂直平分线的判定,可得,,由同角的正切值相等,可得,可得,可得,由同角的余弦值相等,可得的最大值,即可得的取值范围;当直线与轴重合时,点与点重合,点与点重合,与的交点记为点,作于点,由折叠的性质,结合平行四边形的性质,可得,,证明,可得,由等腰三角形的性质,可得,由同角的正切值相等,可得,即可得折叠后重叠部分的面积.
【详解】(1)解:作于点,作于点,则,
∵,
∴,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,.
(2)解:由折叠可得,,
∵,,
∴,
∵轴,在轴上,
∴,
∴,
∴,
∴折叠后重叠部分的面积,
当点在线段上时,连接,交于点,
∵,
∴,,
又∵,
∴,
∴点在线段上,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点落在平行四边形纸片上,
∴,
∴;
当直线与轴重合时,点与点重合,点与点重合,
与的交点记为点,作于点,
由折叠可得,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴折叠后重叠部分的面积.
考向03 二次函数与几何综合中的点动问题
题型05 抛物线上的动点构成的图形面积最值
通用思路:求坐标系中不规则三角形的面积,一律采用“铅锤高×水平宽÷2”的割补法。
关键步骤:
1.
设点坐标:设动点为P(若在抛物线上)或Q(若在直线上)。
2. 作垂线:过动点作x轴的垂线(或平行于y轴的直线),将原三角形分割为两个共顶点的小三角形。
3.
表面积:面积,整理成关于t的二次函数,求顶点极值。
1.(2025·广东中山·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过三点,,的面积为.
(1)求此抛物线的函数表达式;
(2)点是抛物线对称轴上的一点,在线段上有一动点,以每秒个单位长度的速度从向运动,(不与点重合),过点作,交轴于点,设点的运动时间为秒,试把的面积表示成的函数,当为何值时,有最大值,并求出最大值;
(3)设点是抛物线上异于点的一个动点,过点作轴的平行线交抛物线于另一点,以为直径画,则在点的运动过程中,是否存在与轴相切的?若存在;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为:;
(2),当时,有最大值,最大值为;
(3)存在,点的坐标为或或或,理由见详解
【分析】(1)设,则,,由几何图形面积计算即可得到,运用待定系数法即可求解;
(2)根据题意得到是等腰直角三角形,,如图所示,过点作轴于点,作轴于点,则,,,,由代入计算,再结合二次函数求最值的方法计算即可求解;
(3)根据图得到点到对称轴的距离为,,由此分类讨论即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴设,则,
∴,
∵的面积为,
∴,
解得,(不符合题意,舍去),,
∴,
∴,
∴,
解得,,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:抛物线的对称轴直线为,,
∴是等腰直角三角形,,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
如图所示,过点作轴于点,作轴于点,
∴,,
∴,,,
∴
,
∵点在线段上以每秒个单位长度的速度从向运动,(不与点重合),
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为;
(3)解:抛物线的解析式为:,
∴设,且对称轴直线为,
∴点到对称轴的距离为,
如图所示,
∴,
①当时,即,
∴,整理得,,
解得,(舍去,不符合题意),
∴;
②当时,即,
∴,整理得,,
解得,(舍去,不符合题意);
∴;
③当时,即,
∴,整理得,,
解得,(舍去,不符合题意);
∴;
④当时,即,
∴,整理得,,
解得,(舍去,不符合题意);
∴;
综上所述,存在,点的坐标为或或或.
【点睛】本题主要考查二次函数图象与几何图形的综合,二次函数的最值问题,三角形的面积,以及二次函数的对称性,点到直线的距离的表示,绝对值方程的讨论求解,掌握待定系数法求解析式,二次函数图形面积的计算,二次函数与圆的综合,圆与直线相切的理解等知识,数形结合,分类讨论思想是解题的关键.
2.(2026·甘肃白银·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,已知点的坐标为,点在轴上,且,动点在过三点的抛物线上.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)在直线上方的抛物线上是否存在点,使得的面积最大?若存在,求出点的坐标及面积的最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点的坐标为,面积的最大值为8
【分析】(1)根据点的坐标为,即可求出,,再求出点,,利用待定系数法即可求出函数的解析式;
(2)过点作轴,交于点,先求出的函数解析式为,然后设,则,即可得到,根据三角形的面积公式即可得出,根据二次函数的性质可得到当时,有最大值.
【详解】(1)解:∵点的坐标为,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
设抛物线的函数解析式为,
将,,代入,
得 ,解得,
∴抛物线的函数解析式为.
(2)解:存在,
如图,过点作轴,交于点,
由,,易得直线的函数解析式为,
设,则,
∴,
∴,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,有最大值,最大值为8,此时,
∴点的坐标为,面积的最大值为8.
3.(2025·江苏常州·三模)如图,抛物线与x轴交于、两点,与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为.
(1)求抛物线与直线l的函数表达式;
(2)若点P是抛物线上的点且在直线l上方,连接、,求当面积最大值时点P的坐标及该面积的最大值;
(3)若点Q是y轴上的点,且,求点Q的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为;直线l的函数表达式为
(2)的面积最大值为,
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求抛物线和直线的解析式即可;
(2),过点作轴交于,设,则,表示出,从而可得,再由二次函数的性质即可得解;
(3),将线段绕点逆时针旋转得到,连接交轴于,作轴于,轴于,则为等腰直角三角形,证明,得出,,求得,待定系数法求出直线的解析式为,当时,,即;作点关于直线的对称点,连接交轴于,由轴对称的性质可得,,证明出点为的中点,即可得出,同理可得,直线的解析式为,当时,,即,由此即可得解.
【详解】(1)解:将、、代入二次函数的解析式可得,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
设直线l的函数表达式为,
将、代入解析式可得,
解得:,
∴直线l的函数表达式为;
(2)解:如图,过点作轴交于,
∵点P是抛物线上的点且在直线l上方,
∴设,则,
∴,
∴,
∵,
∴当时,的面积最大,为,此时;
(3)解:如图,将线段绕点逆时针旋转得到,连接交轴于,作轴于,轴于,
则为等腰直角三角形,
∴,,,
∴,
∵轴于,轴于,、,
∴,,,,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,即;
作点关于直线的对称点,连接交轴于,
由轴对称的性质可得,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∵,即,
∴,即点为的中点,
∴,
同理可得,直线的解析式为,
当时,,即,
综上所述,满足条件的点的坐标为或.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式、求一次函数的解析式,二次函数综合—面积问题,等腰直角三角形的判定与性质,轴对称的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
题型06 抛物线与特殊四边形(平四/菱形/矩形)的探究
通用思路:利用平行四边形对角线互相平分的通性,先求出第四点坐标,再根据特殊四边形的附加条件进行筛选。
关键步骤:
1.
设未知:设已知三点A、B、C,动点D。
2. 用中点:分别以AB、AC、BC为对角线,利用中点坐标公式求出D点坐标。
3. 验定型:若求菱形,验证此时邻边是否相等(AB=AD);若求矩形,验证此时对角线是否相等(AC=BD)。
答题模板:先定形(求平四) →添条件(加距离公式) →下结论。
1.(2025·江苏苏州·二模)如图①,在平面直角坐标系中,若菱形满足轴,则称该菱形为“标准可放缩菱形”.抛物线与x轴交于点A,B,顶点为点,与y轴交于点交.
(1)求二次函数的函数表达式;
(2)若菱形的顶点G与点A重合,点I恰好落在抛物线上,求点I的坐标以及此时菱形的面积;
(3)如图②,已知抛物线的顶点为点D,其中,直线与抛物线对称轴右侧的曲线分别交于点P,Q,且P,Q两点分别与“标准可放缩菱形”的顶点G,I重合.
①求m的值;
②线段的长为______.
【答案】(1)
(2),菱形的面积为或,菱形的面积为
(3)①②
【分析】本题考查二次函数与几何的综合应用,解直角三角形,菱形的性质,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键:
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)分点在上方和下方,两种情况进行讨论求解即可;
(3)①设直线与轴分别交于点,求出点坐标,作交的延长线于点,求出,平行线的性质推出,求出点坐标,待定系数法求出的值;②根据的值,得到直线和抛物线的解析式,进而求出的坐标,求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点A,B,顶点为点,与y轴交于点交,
∴,把,代入,得:,
解得:,
∴;
(2)∵,
∴当时,解得:,
∴,
∴,
∵菱形,轴,
∴,轴,
当菱形的顶点G与点A重合,点I恰好落在抛物线上时,分两种情况:
①当点在上方时,如图,作轴,
则:,
∴设,
∴,,
∴,
∴,即:,
∵点I恰好落在抛物线上,
∴,解得:或(舍去),
∴,
∴菱形的面积为:;
②当点在下方时,如图,
同理可得:,
∴,解得:或(舍去),
∴,
∴菱形的面积为:;
综上:,菱形的面积为或,菱形的面积为;
(3)①设直线与轴分别交于点,
当时,,
∴,
∴,
∵P,Q两点分别与“标准可放缩菱形”的顶点G,I重合,如图,作交的延长线于点,
∴轴,,
∴,
∴,
∴设,,则:,
∴,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
把代入,得:,
∴;
②由①可知:直线的解析式为:,抛物线的解析式为:,
联立,解得:或(舍去),
∴;
联立,解得:或(舍去),
∴,
∴.
2.(2024·天津河东·一模)在平面直角坐标系中,为原点,直角三角形的顶点,,菱形的顶点.
(1)填空:如图①,点的坐标为______,点的坐标为______;
(2)将菱形沿水平方向向右平移,得到菱形,点的对应点分别为,设,菱形与直角三角形重叠部分的面积为.
(ⅰ)如图②,当边分别与相交于点,边与相交于点,边与相交于点,且菱形与直角三角形重叠部分为五边形时,试用含有的式子表示,并直接写出的取值范围;
(ⅱ)当时,求的值(直接写出结果即可).
【答案】(1),;
(2)(ⅰ);;(ⅱ);
【分析】(1)根据,根据三角函数求值,设,根据中点坐标公式求出,求出;
(2)(ⅰ)分别求出,,,,根据求出结果即可,根据边界点求出t的取值范围即可;
(ⅱ)分三种情况进行讨论:当时,当时,当时,画出图形,分别求出结果即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
设,
∵,四边形为菱形,
∴,
解得:,
∴.
(2)解:(ⅰ)连接,
由点,点,得,
∵点,点,点,
∴,
在中,,
∴,
∵,,
∴轴,
∴,
菱形中, ,
∴,
,
根据平移可知,,,
∴,
,
,
在中,由,得,
,
同理,得:,,
,
,
设直线的解析式为,把代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴当点恰好在上时,点的横坐标为,
根据平移可知:此时,
当点恰好在y轴上时,,
∴当重叠部分为五边形时,.
的取值范围是;
(ⅱ)当时,重叠部分为三角形,如图所示:
过点作轴,则,
根据解析(ⅰ)可知,,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
在中,,
∴,
解得:,负值舍去;
当时,重叠部分为五边形,且面积为:
,
∵,
∴当时,取最大值,
当时,,
∴当时,,
∴此时不可能等于;
当时,重叠部分为平行四边形,如图所示:
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
解得:.
综上分析可知,当时,的值为;.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,中点坐标公式,解直角三角形,求一次函数解析,等边三角形的判定和性质,二次函数的最值,解题的关键数形结合,注意进行分类讨论.
3.(2025·天津·一模)已知矩形在平面直角坐标系中,点,点,点,把矩形绕点O顺时针旋转,得到矩形,点A,B,C的对应点分别为D,E,F.交y轴于点M.
(1)如图①,求的大小及的长;
(2)将矩形沿y轴向上平移,得到矩形,点O,D,E,F的对应点分别为.设.
①如图②,直线与x轴交于点N,若,求t的值;
②若矩形与矩形重叠部分面积为S,当重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示S,并写出t的取值范围(直接写出答案即可).
【答案】(1),;
(2)①1;②().
【分析】本题考查了旋转的性质,矩形的性质,三角函数的有关计算.
(1)根据矩形绕点O顺时针旋转,得到矩形,, ,在 中, 即可得出结论;
(2)①①由四边形 是矩形,又因为,所以四边形 是平行四边形, , 即可求解;
②先确定的取值范围,再利用梯形面积减去三角形面积可得: (),即可得出结论.
【详解】(1)解:∵把矩形绕点O顺时针旋转,得到矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,;
(2)解:①∵四边形是矩形,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
∴,
如图,记交y轴于点,则,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
②当与重合时,
当过点时,如图,
同理可得:
设
则
由 可得:
经检验:是原方程的根且符合题意,
当重叠部分为五边形时,
t的取值范围为
如图,同理可得:
过作,则同理可得
即().
考向04 动态变化的临界分析与分类讨论
题型07 线段覆盖率或函数图象分段分析
通用思路:动态过程如果不是匀速或匀变速,必须找出速度或方向发生改变的“临界点(分界点)”。
关键步骤:
1.
求分界:令动点到达拐点或图形边界,解出对应的时间、。
2.
分段建式:在时间区间0~、~、~终点内,分别建立目标量关于时间t的函数关系式。
3. 统结果:将各段函数合并,写成类似于分段函数的形式,并注意各段取值范围是否取端点。
避坑提示:在求总面积最值时,需分别求出各分段区间内的最值,最后进行全局比较,不能想当然认为顶点就是全局最大/最小。
1.(2026·甘肃天水·一模)如图(1),在等腰三角形中,,动点以的速度从点沿向点运动,同时动点以的速度从点沿折线向点运动,连接,当其中一动点到达终点时,两动点同时停止运动.设动点运动的时间为的面积为,图(2)是与的函数关系的图象,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数图象可知,当点 运动到点 时, 的面积取得最大值 ,过点作垂足为,
,先利用面积求出,再结合等腰三角形性质和勾股定理求解即可.
【详解】解:根据函数图象可知,当点 运动到点 时, 的面积取得最大值 ,
此时如下图,过点作垂足为,
∴,
∵动点以的速度从点沿向点运动,同时动点以的速度从点沿折线向点运动,
∴,
∴的面积为,即,
在直角三角形中,,
∴.
2.(2026·天津西青·一模)在中,,.动点M从点B出发,以的速度沿边、边向终点C运动;动点N同时从点B出发,以的速度沿边向终点C运动.规定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为.当时,点M,N的位置如图所示.有下列结论:
(1)当时,;
(2)的最大面积为;
(3)t只有一个值满足的面积为.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】由题意易得,当时,点M在边上,则,当时,点M在边上,则,然后分类进行求解即可.
【详解】解:由题意可知:,当时,点M在边上,则,当时,点M在边上,则,
当时,此时点M在边上,
∴,
∴,故(1)正确;
当时,过点M作于点E,如图所示:
∵,,
∴,
∴,
当时,的面积为最大,最大值为;
当时,过点M作于点F,如图所示:
∵,
∴,
∴,
当时,的面积为最大,最大值为;故(2)错误;
当时,解得:(负根舍去),符合,
当时,解得:(负根舍去),
∵,
∴,符合题意;
∴t有两个值满足的面积为,故(3)错误;
综上所述:正确的结论只有一个.
3.(2024·江西赣州·二模)如图1,在矩形中,已知,点是的中点.动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿向点运动,同时动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿折线运动,当一个点到达点时,另一点也随之停止运动.连接,,设动点运动的时间为秒,的面积为,图2中的曲线是动点在线段上时与的函数图象.
(1)填空:
①__________;
②当时,直接写出S与t的函数解析式为__________.
(2)经探究,发现当点在线段上运动时,是关于的二次函数.请求出此时与的函数解析式,并直接写出自变量的取值范围.
(3)在整个运动过程中,若存在某3个时刻,,,使得S的值相等.
①求出S的取值范围;
②当时,求S的值.
【答案】(1)①6;②;
(2),自变量t的取值范围为;
(3)①;②
【分析】本题主要考查了二次函数的图象及性质,从函数图象获取信息,矩形的性质以及求一次函数的解析式,熟练掌握二次函数的图象及性质是解题的关键.
(1)①由图2可得时,点在点处,从而可得,即可得解;②由中点得,进而求得当点在上运动时,点在上运动,由,的高为8,利用三角形的面积公式即可得解;
(2)根据三角形形的面积公式可得是关于的二次函数;
(3)由(1)(2)得,10①对于,当时,,当时,,从而可得;②得,从而根据时刻,,,使得的值相等构造方程求解即可得,进而代入求解即可.
【详解】(1)解:①由图2可得时,点在点处,
,
故答案为:6,
②点是的中点,
,
动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿向点运动,同时动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿折线运动,
,
当点在上运动时,点在上运动,
,的高为8,
当时,,
故答案为:;
(2)解:如图,当点在线段上运动时,
,,
此时,
,
自变量的取值范围为;
(3)解:由(1)(2)得,
①如图,,
对于,当时,,
,
当时,
;
②,
,
,
解得:或(舍去),
把,代入得:
.
题型08 直线与圆的动态位置关系(相切/相交/相离的临界态)
通用思路:直线或圆在运动过程中,位置关系的改变只发生在“恰好相切”的瞬间。
关键步骤:
1. 画草图:画出初始状态和相切临界状态的示意图,标出已知量和变量。
2. 表距离:用含有变量的代数式表示出“圆心到切线的距离”或“圆心到动点的距离”。
3. 解方程:令该距离等于圆的半径r,解出的变量值即为临界值,最后根据不等式确定所求的范围。
1.(2023·河北沧州·模拟预测)如图1,为的直径,点在线段的延长线上,,动点在上方的上运动(含两点),连接,设.有以下结论:
结论Ⅰ:当线段与只有一个公共点时,的范围是;
结论Ⅱ:当线段与有两个公共点时,如图2,若,则.
下列判断正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ都正确 B.Ⅰ和Ⅱ都错误 C.Ⅰ错误Ⅱ正确 D.Ⅰ正确Ⅱ错误
【答案】A
【分析】(1)根据直线与圆的位置关系得到故结论Ⅰ正确,根据相似三角形的判定与性质,平行线的判定与性质可得到结论Ⅱ正确.
【详解】解:①∵当点与点重合时,
线段与圆只有一个公共点,此时;
②当线段所在的直线与圆相切时,如图所示,
线段与圆只有一个公共点,
∵,,,
∴,
∴,
∴当线段与只有一个公共点时,的范围是;
故结论Ⅰ正确;
连接,
∵是圆的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∵,
∴,,
∴在中,,
∴,
故结论Ⅱ正确;
故选.
【点睛】本题考查了切线的性质,锐角三角函数,相似三角形的判定与性质,平行线的判定与性质,直角所对的圆周角是直角,勾股定理,掌握相似三角形的判定与性质是解题的关
2.(2024·浙江杭州·一模)在直角坐标系中,对于直线,给出如下定义:若直线与某个圆相交,则两个交点之间的距离称为直线关于该圆的“圆截距”. 如图,点的坐标为,若的半径为2,当的取值在实数范围内变化时,直线关于的“圆截距”的最小值为,则的值为_________________________.
【答案】
【分析】本题主要考查了垂径定理,勾股定理,一次函数与几何综合,如图所示,设直线l与交于B、C,与y轴交于D,过点M作于E,连接,先证明当点E与点D重合时,最大,即此时最小,再由,求出,可得,解得.
【详解】如图所示,设直线l与交于B、C,与y轴交于D,过点M作于E,连接,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴当最大时,最小,即此时最小,
∵,
∴当点E与点D重合时,最大,即此时最小,
∵直线l关于的“圆截距”的最小值为,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,
故答案为:.
3.(2022·广东广州·三模)已知,在平面直角坐标系中,A点坐标为(0,m)(m>0),B点坐标为(2,0),以A点为圆心OA为半径作⊙A,将△AOB绕B点顺时针旋转α角()至处.
(1)如图1,m=4,α=,求点的坐标及AB扫过的面积;
(2)如图2,当旋转到三点在同一直线上时,求证:是⊙O的切线;
(3)如图3,m=2,在旋转过程中,当直线与⊙A相交时,直接写出α的范围.
【答案】(1)(2,2),AB扫过的面积为5π
(2)见解析
(3)当直线与⊙A相交时,α的范围为:或
【分析】(1)先判断出旋转后O'B⊥x轴,从而得出点O'的坐标,进而判断出是AB扫过的面积是以AB为半径,圆心角为的扇形的面积,
(2)先判断出.即可得出,进而得出即可得出结论;
(3)找出与⊙A相切时旋转角的度数即可确定出范围.
【详解】(1)当α=时,⊥x轴,
由旋转知,,
∴(2,2),
在Rt△AOB中,OB=2,OA=m=4,
∴AB=2
由旋转知,BA绕点B旋转到,
∴AB扫过的面积==5π;
(2)由旋转知,AB=A'B,
∴,
∵三点在同一直线上,
∴,
在△AO'B和△A'O'B中,
,
∴,
由旋转知,,
∴,
∴是⊙O的切线;
(3)∵m=2,
∴A(0,2),
∵B(0,2),
∴OA=OB=2,
当顺时针旋转时,与⊙A相切时,四边形刚好是正方形,
∴,与⊙A相交,
同理:时,与⊙A相交,
即:当直线与⊙A相交时,α的范围为:或.
【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了扇形的面积公式,全等三角形的判定和性质,切线的判定,勾股定理,解本题的关键判断出,,是一道中等难度的中考常考题.
重●难●提●分●必●刷
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(2025·贵州铜仁·二模)如图,在直角三角形中,,,.动点以每秒1个单位从点出发沿运动;动点以每秒1个单位从点出发沿运动.若点、同时出发,当其中一动点运动到点时另一点停止运动,则的面积S与运动时间之间的函数图形大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先勾股定理求出,然后分两种情况讨论:当点Q在线段上和当点Q在线段上时,然后分别表示出,,然后根据三角形面积公式表示出S,然后根据二次函数的图象和性质求解即可.
【详解】∵在直角三角形中,,,,
∴,
当点Q在线段上时,即时,如图所示,过点Q作交于点P,
∵根据题意得,,
∴,即,
∴,
∴的面积;
当点Q在线段上时,即时,如图所示,过点Q作交于点P,
∵根据题意得,,,
∴,即,
∴,
∴的面积;
综上所述,,
故选:A.
【点睛】此题考查了动点问题的函数图象,二次函数动点问题,勾股定理,解直角三角形等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
2.(2026·安徽合肥·一模)如图,在矩形中,动点从点出发,以的速度沿着向点运动,同时动点从点出发以的速度沿向点运动,若其中一个动点到达终点,另一动点也同时停止.将四边形以直线为轴进行翻折,得到四边形 ,则下列结论错误的是( )
A.若交对角线于点,则
B.若点 在边上时,
C.若射线经过点,则线段、互相平分
D.若, ,点、两点间距离最小为
【答案】D
【分析】根据点、的运动速度可知,根据矩形的性质可以判断,根据相似三角形的性质可得;若点在边上时,四边形 为矩形,根据点、的运动速度可知;若射线经过点,可知,,,可证,根据全等三角形对应边相等可证、互相平分;连接交于点,连接,作于点,可得点 在以为圆心,以为半径的圆弧上,当垂直平分时,点、两点间距离最小为.
【详解】解:如下图所示,
由题意可知,
又,
,
,
故A选项正确;
如下图所示,若点在边上时,四边形 为矩形,
,
,
故B选项正确;
如下图所示,
若射线经过点,
则,
,
设 ,则,
,
,
又,
,
,
,
,,
、互相平分,
故C选项正确;
如下图所示,连接交于点,连接,作于点,
,,
,,,
,
,
,
,
点 在以为圆心,以为半径的圆弧上,
,
,
垂直平分,
即,
点、两点间距离最小为,
故D选项错误.
3.(2024·广东深圳·模拟预测)如图,动点P、Q在平行四边形的边和对角线上运动,动点P的运动轨迹为折线,动点Q的运动轨迹为折线,两动点同时开始运动,且运动速度均为.设动点运动时间为x秒,两动点间距离为,x与y的函数关系式如图所示.当点P在平行四边形的边上运动时,两动点间的最短距离为m,此时运动时间为()秒,则m的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查函数图象,平行四边形的性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理.
根据图象可得,当点P在上,点Q在上运动时,过点O作于点E,交于点F,则的长为,间的距离.通过“”证明,得到,从而当点P运动至点E时,点Q运动至点F,此时,根据勾股定理求出的长,即可得到,从而解答.
【详解】解:由图可知,当点P从点O向点A,点Q从点O向点C运动时,间距离y逐渐增大,
当点P运动到点A,点Q运动到点C时,由图象可知,
∴,
∵四边形四边形是平行四边形,
∴,
此时它们运动了,
当点P在上,点Q在上运动时,
过点O作于点E,交于点F,则的长为,间的距离
∵在平行四边形中,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点P,Q的运动速度相同,
∴当点P运动至点E时,点Q运动至点F,此时,
根据图象可知点P从点A运动至点E,需要,
∴,
∵,
∴中,,
∵,
∴,
∴,
即.
故选:B
4.(2025·山东日照·三模)如图,在正方形中,,点M、N分别是边、上的动点,且,连接、交于点E,点F是线段上的一个动点,连接、,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.
【答案】A
【分析】根据正方形的性质,证明,推出,则点在以为直径的圆上运动,设以为直径的圆的圆心为,过点作于点,作点关于的对称点,连接交于点,此时有最小值,等于的长,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:在正方形中,,
,,
又,
,
,
,
,
,
点在以为直径的圆上运动,
设以为直径的圆的圆心为,过点作于点,作点关于的对称点,连接交于点,
此时有最小值,等于的长,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
,
即的最小值为,
故选:A.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,点与圆上一点的最值问题,勾股定理等知识,确定点的运动轨迹是解题关键.
5.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,在矩形中,,动点N从A出发,沿边向点D匀速运动,动点M从B出发,沿边向点C匀速运动,连接.动点N,M同时出发,点N运动速度为,点M的运动速度为,且.当点M到达C时,M,N两点同时停止运动.在运动过程中,将四边形沿翻折,得到四边形.若在某一时刻,点B的对应点恰好与的中点重合,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图,设交于点,设,利用勾股定理求出(用表示),再利用相似三角形的性质求出(用表示),可得结论.
【详解】解:如图,设交于点,设,
,
可以假设,,
四边形是矩形,
,,,
点是的中点,
,
由翻折的性质可知,,,,,
在中,,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
设,则,
,
,
,
,
故选:B.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,矩形的性质,折叠的性质,勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,学会利用参数解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
6.(2026·天津河东·一模)平行四边形中,,,.动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿边、边向终点运动;动点从点同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿边向终点运动.规定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为秒.当时,点,的位置如图所示.
有下列结论:
①当时,;
②当时,的最大面积为;
③存在两个的值,使得的面积为.
其中,正确结论的个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】由题中的点,运动过程,分情况作图,运用平行四边形判定与性质、解直角三角形及二次函数图象与性质讨论求解.
【详解】解:当时,,
,
,
则,且,
四边形是平行四边形,
在平行四边形中,,
则,故①正确;
,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度运动,
走完用时(秒),
过点作,如图所示:
在中,,则,
,则由勾股定理可得,
当时,,则,
当时,的最大面积为;
当时,过点作,过点作,如图所示:
,,
在中,,则,
,
,则由勾股定理可得,
,
在平行四边形中,,则,
在中,,,则,
由勾股定理可得,
则,
,
由抛物线开口向上、对称轴为,则当时,随着的增大而减小,
当时,有最大值,为;
综上所述,当时,的最大面积为,故②正确;
由题意,当停止运动时,共用时为(秒),而此时还为到达,
点,总共运动时间为秒,
由②的判定过程可知,当时,的最大面积为,
,
解得;
当时,,
解得或;
综上所述,存在、或三个值,使得的面积为,故③错误;
则题中正确结论是①②,共2个.
二、填空题
7.(2025·陕西西安·一模)如图,在矩形中,,点分别是边上的两动点,且,点为的中点,点为边上一动点,连接,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】本题考查了最短路径问题,考查了点与圆的位置关系,轴对称图形的性质,勾股定理,关键在于将所求折线转化为两点之间的距离.
根据题意得到点在以为圆心,以为半径的圆在与矩形重合的弧上运动,作点关于的对称点,连接交于点,交于点,此时的值最小,根据勾股定理求出,即可得到答案.
【详解】解:在矩形中,,,,
点分别是边上的两动点,且,点为的中点,
如图,连接
点在以为圆心,以为半径的圆在与矩形重合的弧上运动,
如图,作点关于的对称点,连接交于点,交于点,
,
此时的值最小,
,,
,
的最小值为,
故答案为:.
8.(2025·黑龙江牡丹江·一模)如图,在菱形中,,点是边的中点,点是平面内一个动点,且,点是上的一个动点,连接,则的最大值为___________.
【答案】8
【分析】本题考查了菱形的性质,解直角三角形,平行线分线段成比例定理,线段垂直平分线的性质,难度较大,正确作出辅助线是解题的关键.
过点作的垂线,交延长线于点,交于点,连接,证明出垂直平分,则,则问题化为,然后解直角三角形进行求解即可.
【详解】解:过点作的垂线,交延长线于点,交于点,连接,
∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∵,,
∴,
∴,
当点四点共线时,取得最小值,即为,
∵,为中点,
∴,
∴,
即最小值为8,
故答案为:8.
9.(2025·广西防城港·模拟预测)如图,在梯形中,,点为上方一动点,连接、,以点为圆心作的半径为2,点为上一动点,连接、,则的最大值为_________
【答案】14
【分析】本题主要考查了一点到圆上一点的距离的最值问题,等边三角形的性质与判定,连接,再作的外接圆,可证明为等边三角形,得到,则D为的外接圆圆心,当点D在线段上时,有最大长度,当点E在线段上时,有最大值,据此求解即可.
【详解】解:如图,连接,再作的外接圆,
∵,
∴,
又∵,
∴为等边三角形,
∴,
又∵,
∴D为的外接圆圆心,
∴当点D在线段上时,有最大长度,最大值为,
∴当点E在线段上时,最大为.
故答案为:14.
10.(2026·陕西咸阳·二模)如图,在菱形中,,,为上一动点,为上一动点,且,连接,,,是的中点,则点从点到点的运动过程中,点运动轨迹的长为________.
【答案】
【分析】考虑点和点重合以及点和点重合这两种特殊情况,分析得点的运动轨迹为一条线段,连接、交于点,则得点的运动轨迹为的中位线,结合菱形的性质和解直角三角形计算即可 .
【详解】解:当点和点重合时,,点和点重合,点为的中点,如下图所示,
当点和点重合时,,点和点重合,点为的中点,如下图所示,
因此点的运动轨迹为一条线段,如下图所示,
连接、交于点,如下图所示,则点的运动轨迹为的中位线,
四边形是菱形,
,、互相平分,
,
是等边三角形,
,
,
,
点运动轨迹的长为.
11.(2026·新疆·一模)在平面直角坐标系中,抛物线的图象如图所示.P为第三象限内抛物线上一动点,作轴于点D,交于点E,点G为y轴上一动点,过点E作,设点P的横坐标为m,则的最大值为______.
【答案】4
【分析】作轴于点H,利用可得,则转化为,求出点A,C的坐标,进而求出直线的解析式,用含m的式子表示出,转化为顶点式,即可求出最值.
【详解】解:如图,作轴于点H,
令,
解得,,
,
当时,,
,
设直线的解析式为,
将和代入,得:,
解得,
直线的解析式为;
点P的横坐标为m,
点P的坐标为,点E的坐标为,
,,,
,
,
,
的最大值为4.
12.(2022·江苏无锡·二模)如图,矩形中,,,,分别是,上的动点,,是的中点,为上的动点,连接,.则的最小值等于________.
【答案】4
【分析】本题主要考查了最短距离问题、矩形的性质、勾股定理、直角三角形的性质等知识点,灵活运用轴对称的性质解决最值问题是解题的关键.
如图:作点A关于的对称点,连接,则,当在同一直线上时,的最小值等于的长,求得的长,即可得到的最小值.
【详解】解:如图:作点A关于的对称点,连接,则,,
∴,
∴当在同一直线上时,的最小值等于的长,
在中, ,
∴,
∴的最小值等于4.
故答案为4.
三、解答题
13.(2025·天津河西·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,有四边形,顶点.
(1)填空:的长是______,的长是______;
(2)点M,N分别为四边形边上的动点,动点M从点O开始,以每秒1个单位长度的速度沿路线向终点B匀速运动,动点N从O点开始,以每秒2个单位长度的速度沿路线向终点A匀速运动,点M,N同时从O点出发,当其中一点到达终点后,另一点也随之停止运动.设动点运动的时间为t秒,的面积为S.
①当时,求S的值;
②当点M在线段上,且点N在线段上时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
(3)若,请直接写出此时t的值.(直接写出结果即可)
【答案】(1)10,6
(2)①;②
(3)或8或
【分析】(1)利用勾股定理即可解决问题;
(2)①如图中, 作轴于,连接,当时,点与重合,求的面积;
②如图中, 当时,点在线段上,,作于, 于,则,由, 推出 即,可得,由此即可解决问题;
(3)分三种情形①当点在边长上,点在上时;②如图中,当、在线段上相遇之前,作于, 则,列出方程即可解决问题;③同法当、在线段上相遇之后,列出方程即可;
【详解】(1)解:在中, ,
,
∴,
故答案为: , ;
(2)①解:如图, 作轴于,连接,
,
,
在中,,
当时,点与重合,,
,即,
②如图中,设点的纵坐标为,当点在线段上,,作于, 于,则,
,
,
∵,
,
,
∵点在线段上,
,
;
(3)解:①当点在边上, 点在上时, ,
解得(负根已经舍弃);
②如图3中,当、在线段上,相遇之前,
作于E, 则,
由题意得,
解得
同法当、在线段上,相遇之后,
由题意得,
解得 ,
综上所述,若,此时的值或或
【点睛】本题考查四边形综合题、平行线分线段成比例定理、勾股定理、解直角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题.
14.(24-25九年级下·重庆万州·月考)在平面直角坐标系中,抛物线()的图象与x轴交于、两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是直线上方抛物线上的一个动点,连接、;点为轴上的一个动点,点为轴上的一个动点,连接、、.当的面积取得最大值时,求点的坐标及周长的最小值;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接,将抛物线沿射线的方向平移得到新抛物线,使得新抛物线经过点,且与直线相交于另一点,点为抛物线上的一个动点,当时,直接写出符合条件的所有点的坐标.
【答案】(1)
(2),周长的最小值
(3)或
【分析】(1)将、、的坐标代入解析式,即可求解;
(2)过点作轴于,交直线于,由待定系数法得直线的解析式为,设,由得出二次函数,利用二次函数的性质即可求解; 过点分别作轴、轴的对称点、,连接交轴于点交轴于点,则此时周长最小,即可求解;
(3)由正切函数得,由勾股定理得,设将抛物线沿射线的方向平移()个单位得到新抛物线,可得原抛物线水平向右平移个单位,向下平移个单位,平移后的二次函数,将代入可求的值,联立此抛物线和直线的解析式可求,①当在直线的上方,连接,过点作轴交于,作轴交的延长线于,过作轴于,由可判定,由三角形的性质得,,由正切函数及勾股定理得 ,可求 ,,可求,待定系数法可求直线的解析式为,联立此直线与的解析式即可求出的坐标; ②当在直线的下方,过点作轴交于,作轴交于,过作轴于,同理可求直线的解析式为,设,由勾股定理得,可求出的值,从而可求 ,同理可求直线的解析式为,联立此直线与的解析式即可求出的坐标.
【详解】(1)解:由题意得
,
解得:,
;
(2)解:过点作轴于,交直线于,
设直线的解析式为,则有
,
解得:,
直线的解析式为,
设,
,
,
,
,
当时,取得最大值,
,
,
故的最大值,;
如图,过点分别作轴、轴的对称点、,连接交轴于点交轴于点,则此时周长最小,
周长为
(3)解:,,
,,
,
,
设将抛物线沿射线的方向平移()个单位得到新抛物线,
原抛物线水平向右平移个单位,向下平移个单位,
,
经过,
,
整理得:,
解得:,,
,
联立,
解得:或,
,
①当在直线的上方,
如图,连接,过点作轴交于,作轴交的延长线于,过作轴于,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
在和中
,
(),
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
,
,
同理可求直线的解析式为,
联立,
解得:或,
;
②当在直线的下方,
如图,过点作轴交于,作轴交于,过作轴于,
由①同理可求:,
,
同理可求直线的解析式为,
设,
,
,
,
,
解得:,,
当时,
,
不合题意舍去,
当时,
,
,
同理可求直线的解析式为,
联立,
解得:或,
;
综上所述:点的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数与几何综合,待定系数法,二次函数的性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理,正切函数等,掌握待定系数法,二次函数的性质,能作出恰当的辅助线构建三角形及全等三角形,熟练利用勾股定理求解是解题的关键.
15.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)综合与探究
在平面直角坐标系中,抛物线经过,,三点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是抛物线上的一个动点,连接,,当是以为底边的等腰三角形时,点的坐标为________;
(3)如图①,是直线下方抛物线上的一个动点,连接,,求面积的最大值;
(4)如图②,是线段上的一个动点,是点右侧轴上的一个动点,且始终保持,连接,,则的最小值为________.
【答案】(1);
(2)或;
(3)当时,最大,最大面积为;
(4).
【分析】(1)根据待定系数法求解即可;
(2)设,由是以为底边的等腰三角形,得,进而得,,解得,从而代入得,,即可得解;
(3)利用待定系数法求得直线为,过作轴交直线于点,设,则,,进而利用铅锤法构造二次函数,利用二次函数的性质求解即可;
(4)连接,,过作轴于点,在射线上取,连接,证明()得,从而得当点、、三点共线时,的值最小,利用勾股定理即可得解.
【详解】(1)解:∵抛物线经过,,三点,
∴,
解得,
∴;
(2)解:设,
∵当是以为底边的等腰三角形,
∴,
∵,,
∴
解得,
∵在上,
∴
解得,
当时,,
当时,,
∴或;
(3)解:设直线为,
∵,,
∴
解得,
∴直线为,
如图,过作轴交直线于点,
设,则,
,
∵,,
∴,
∴当时,最大,最大面积为;
(4)解:连接,,过作轴于点,在射线上取,连接,
∵,,
∴轴,
∴,
∵轴
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∵,,
∴()
∴,
∴当点、、三点共线时,的值最小,
最小值为.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图像及性质,勾股定理,两点之间,线段最短,全等三角形的判定及性质,熟练掌握二次函数的图像及性质,勾股定理,两点之间,线段最短是解题的关键.
16.(2026·重庆·模拟预测)如图,在矩形中,点是中点,连接,过作交于点.动点以每秒2个单位长度的速度沿的方向匀速运动,同时动点从出发以每秒2个单位长度的速度沿方向匀速运动,当有一个动点到达点时两个动点同时停止运动.点为射线上一点且满足.已知,连接.记为,线段的长度为.
(1)请直接写出分别关于的函数表达式,并写出自变量的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出的图像,并写出的一条性质;
(3)结合函数图像,请直接写出当时的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过).
【答案】(1),
(2)见解析
(3)或
【分析】本题考查了矩形的性质、函数表达式和函数图像及性质,根据题意能分段表示出是解题的关键.
(1)根据矩形的性质求出、、、、的长度,并分段表示出、、时,则的函数解析式即可求出;过点Q作,利用相似的性质求出,并表示出,化简即可求出的函数解析式;
(2)利用描点法分段画出的图像即可,利用描点、连线法也可画出的图像,根据图像可看出的性质,如最值、增减性等;
(3)根据与的图像交点位置,看看出时的取值范围.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,点是中点,
∴,,
∴,
∴,点Q最长的运动时间为秒,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即为的中位线,
∴,,
∴点P最长的运动时间为秒,
∵当有一个动点到达C点时两个动点同时停止运动,
∴点P,Q最长的运动时间为13秒,
当点P在线段上,即时,如图1,点P在上,,
则;
当点P在线段上,即时,如图2,点P在上,过点C作,则,
∵,
∴,
∴;
当点P在线段上,即时,如图3,点P在上,过点O作,
,,
∴;
∴;
如图4,过点Q作,,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,即;
(2)解:的图像如图所示,结合图像可知的最大值为60(答案不唯一);
(3)解:根据图像,可知当时的取值范围是或,
故答案为:或.
17.(2025·重庆·三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与y轴交于点C,与x轴交于,两点,点D为x轴负半轴上一点,且,直线与抛物线交于另一点E.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点P是直线下方抛物线上的一动点,过点P作轴交于点F,过点P作轴交y轴于点G,点M,N为x轴上的两个动点,点M在N的左侧,且,点H为直线上的一个动点,连接,.当取得最大值时,求的最小值;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接,将抛物线沿着的方向平移个单位得,点Q是新抛物线的对称轴上的一个动点,当时,请写出所有符合条件的点Q的坐标,并写出其中一个Q点坐标的求解过程.
【答案】(1)
(2)的最小值为:.
(3)的坐标为:或
【分析】(1)把,代入,再建立方程组求解即可;
(2)如图,求解直线为:,可得,设,则,其中,,利用二次函数的性质可得,如图,过作交于,而轴,可得,作关于轴的对称点,则,,当于时,与轴交于点,可得,此时最小,再进一步求解即可;
(3)求解,可得,可得将抛物线沿着的方向平移个单位得,即把抛物线向左平移个单位,再向上平移个单位,可得平移后抛物线为,如图,,,可得,过作,交原抛物线于,而轴,证明,取,连接,证明,结合,证明,过作于,求解,取的中点,作直线,同理可得:的解析式为,在上取点,使,可得,,以为圆心,为半径画圆,则,设,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:抛物线与x轴交于,两点,
∴,
解得:,
∴抛物线为:;
(2)解:如图,∵,
∴,
∵,
∴,
设直线为,
∴,解得:,
∴直线为:,
∴,
解得:或,
∴,
设,则,其中,
∴,
当时,最大,
∴,
如图,过作交于,而轴,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
作关于轴的对称点,则,,
当于时,与轴交于点,
∴,此时最小,
∵,
∴,
∴,
∴设,
∴,,
设直线为,
∴,解得:,
∴直线为,
∴把代入得:,
解得:,
∴直线为,
∴,解得:,
∴,
∴,
即:的最小值为:.
(3)解:∵,,
∴,
∴,
∴将抛物线沿着的方向平移个单位得,即把抛物线向左平移个单位,再向上平移个单位,
∴平移后抛物线为,对称轴为直线,
如图,矩形中,,,分别在上,且,,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
而,,
如图,,,
由原理得:,
过作,交原抛物线于,而轴,
∴,轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
取,连接,
∴,
∴,而轴,
∴,
∵直线为,
∴,
∴,
∴,
过作于,
由勾股定理可得:,,
∴,
∴,,
∴,
取的中点,作直线,同理可得:的解析式为,
∴,,
在上取点,使,
∴,,
以为圆心,为半径画圆,则
,
设,
∴,
解得:,,
∴,,
设,而,
∴,
解得:或(舍去),
∴,
同理可得:,
综上:的坐标为:或.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数与线段周长问题,轴对称的性质,二次函数的性质,相似三角形的判定与性质,圆周角定理的应用,垂径定理的应用,锐角三角函数的应用,作出合适的辅助线是解本题的关键.
18.(2025·重庆·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点、,交轴于点,其中,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点为直线下方抛物线上一动点,过作轴交于点,点是轴上一动点,点是上一动点.请求出当取最大值时点的坐标,及此时的最小值;
(3)如图2,在(2)条件下,将该抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,使新抛物线经过点.点为新抛物线对称轴上的一个动点,对称轴与轴交于点,过作交轴的正半轴于点,连接,.当时,请直接写出所有符合条件的点的坐标,并写出其中一个点的坐标的求解过程.
【答案】(1)
(2);此时的最小值
(3),,,见解析
【分析】(1)根据题意得到点、的坐标,然后利用待定系数法即可求得答案;
(2)先利用待定系数法求得直线的表达式,作轴于点,可推出,设,则,表示出和,然后把用表示出来,根据二次函数的性质推出最大值时的值,得到点的坐标;然后利用轴对称作点关于轴的对称点,作点关于直线的对称点,可知当、、、共线时,取得最小值,即可得到答案;
(3)根据题意可推出原抛物线水平方向上向右平移了3个单位,即新抛物线的对称轴为直线,设,直线的表达式为,根据求得的表达式,得到点,结合和平行线的性质可证,从而得到,然后分点在轴的上方和下方,代入比例式求得值即可.
【详解】(1)解:,,
,,
将,代入,得,
,
解得,
抛物线的表达式为.
(2)解:由(1)可知,抛物线的表达式为,且交轴于点,
当时,,
,
设直线的表达式为,
则,
解得,
直线的表达式为;
延长交x轴于点,如图所示,则,
,,
,
,即,
,即,
设,则,
,,
,
,点为直线下方抛物线上的一动点,即,
当时,最大,此时,
;
作点关于轴的对称点,连接,作点关于直线的对称点,连接,,,如图所示,
则,,,,
,
,即轴,
,
,
当、、、共线时,取得最小值,
最小值为.
(3)解:由(1)可知,抛物线的表达式为,
原抛物线的对称轴为直线;
由(2)可知,点的横坐标为3,,
将该抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,使新抛物线经过点,
原抛物线水平方向上向右平移了3个单位,即新抛物线的对称轴为直线;
点为新抛物线对称轴上的一个动点,对称轴与轴交于点,
,
设,直线的表达式为,直线的表达式为,
,
,即,
,
,
将代入,得,即,
直线的表达式为,
点在轴的正半轴,
;
,
,
,
,
,
,
,
,
,,,,
①当点在轴的上方时,此时,
则,整理得,
解得,
,
;
②当点在轴的下方时,此时,
则,整理得,
解得,
符合条件的点坐标为,,.
【点睛】本题为二次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,二次函数的图象与性质,二次函数的图像的平移,相似三角形的判定与性质,轴对称的性质,解直角三角形,两点之间线段最短,灵活应用以上知识点是解题的关键.
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重难点07动态问题
内容导航
第部分重难考向解读拆解核心难点,明确备考要点
★核心模块
★重难考向
★考法解读/考向预测
第二部分重难要点賠剖析精解核心要点,点拨解题技巧
★要点梳理
★典例验知★技巧点拨
★类题夯基
考向01动点与动线段的最值/存在性问题
考向02图形的平移、旋转与折叠(动图问题)
考向03二次函数与几何综合中的点动问题
考向04动态变化的临界分析与分类讨论
第三部分重难提分必刷靶向突破难点,精练稳步进阶
--◆分分)◆
重●难●考●向●解●读
一、2023、2024、2025年考法解读
纵观近三年全国中考数学压轴题,动态问题的命题呈现“重情境创设、重过程探究、重多思少算”
的鲜明特点:
1.题型分布:选择题、填空题侧重考查单一动点引起的函数图象分析(如面积、线段长度随时间的
变化图象);解答题则全面覆盖动点、动图(平移/旋转/折叠)以及函数中的点动探究,单题分值高达
10-12分。
2.核心考点:不再局限于传统的“两点距离”或“三角形存在性”,而是向“主从联动(瓜豆原理)”、
“几何图形与反比例函数综合的动态分析”等高阶思维过渡。
3.命题偏好:命题人极度偏爱在“图形运动的临界位置”和“函数关系式的定义域边界”设置陷阱,
全面考查学生的数形结合与分类讨论能力。
二、2026年考法预测
基于对近年命题演变的洞察,对2026年中考命题趋势及备考策略作出如下预测:
1.
命题趋势展望
(1)从“单一运动”向“复合运动”过渡:预计2026年会出现更多“平移+旋转”或“动点+动直线”
的复合型动态题,对学生的空间想象能力要求更高。
(2)代数验证几何的倾向加剧:单纯的几何直观推导得分空间将被压缩,更多题目需要学生通过建立
直角坐标系,用代数坐标和方程去精确验证动态猜想。
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(3)新定义与动态规则结合:预计将出现结合“闭包”、“等幂和”等新定义背景的动态操作题,实
质上考查学生在未知规则下的即时建模能力。
2.2026年备考策略建议
(1)狠抓“化动为静”基本功:教导学生面对动态问题,第一反应是“画出特殊位置(起点、终点、
临界点)的静态图解”,以静制动。
(2)强化“用字母表示数”的肌肉记忆:无论是动点坐标还是动图产生的线段,强制学生用含参代数
式(vt什s)精准表达,将几何等量关系翻译为代数方程。
(3)固化“分类讨论”触发机制:遇中点想两侧,遇直角想双解,遇等腰三角形想顶/底角。建立严密
的分类逻辑树,杜绝漏解。
重●难●要●点●剖●析
考向01动点与动线段的最值/存在性问题
。题型01单动点起的线段长度最值
回棉豪妙计
通用思路:将动态线段的长度表示为时间的二次函数,或寻找其在运动过程中的恒定不变关系(如隐形
圆)。
关键步骤:
1.
设时间:设运动时间为t(确保t在定义域内)。
2.
表线段:用含t的代数式精准表示出目标动线段的长度。
3.
求最值:
(1)若为二次函数型,配方或利用顶点公式求最值;
(2)若为几何轨迹型(如点到直线距离),则当垂直时取得最小值。
避坑提示:求得的t值必须代回检验,确保点在实际存在的线段或图形内部。
1.
(2025·河南周口一模)综合与实践
“几何画板”是一种常用的几何画图软件,利用“几何画板”可以非常直观、快捷、准确地探究图形的性质.
6
图1
图3
图4
(1)操作发现,尝试探究
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如图1,小颖在“几何画板”上先画了两条互相垂直的直线,b(交点为O),接着画了等边三角形ABC
,其中点A,B分别在直线a,b上,点C在BA右侧,连接OC.固定点A,使OA=4cm,让点B在
直线b上运动,发现线段0C存在最小值.为了求出线段0C的最小值,小颖又画了等边三角形OAD(点
D在OA下方),并连接DB,如图2,得到DB与0OC的数量关系为,线段OC的最小值为Cm.
(2)变换条件,再次探究
如图3,小颖改变了直线α,b的位置关系,使两直线所夹锐角为60°,其他条件不变,当点B在直线b
上运动时,求线段OC的最小值.
(3)拓展变化,深度探究
如图4,小颖将(1)中的条件“等边三角形ABC”改为“以AB为直角边的等腰直角三角形”,其他条件不
变,当点B在直线b上运动时,请直接写出线段0C的最小值.
2.(2024江苏盐城三模)【提出问题】
如图1,在Rt△ABC中,LB=90°,AB+BC=4,求AC的最小值.
图1
图2
图3
【分析问题】
下面是小明、小红两位同学关于本题不同角度下的部分思维过程:小明:从代数角度看,设AB=x,表
示出AC或者AC2,利用函数知识
小红:从几何角度看,延长CB到点D,使得BD=AB,则CD=4,连接DA
【解决问题】
求AC的最小值.(可参考小明与小红的思路)
【深入探究】
如图2,∠ABC=90°,AB=2,点P从点A出发沿线段AB向点B匀速运动,同时点Q从点B出发沿射
线BC匀速运动,点Q的速度是点P的两倍,连接PQ,取PQ的中点D,连接BD,在P、Q运动过程中,
线段BD的最小值是·
【拓展提升】
如图3,∠ABC=120°,AB=3,,点M从点A出发沿线段AB向点B运动,同时点N从点B出发沿射线
BC匀速运动,点N的速度是点M的两倍,当点M到达点B时,点N停止运动,连接MN,点T是线
段MN上一点,且NT=2MT,连接BT,在M、N运动过程中,求线段BT的最小值.
3.(2025·吉林松原·三模)【问题出示】
(1)如图①,在等腰三角形ABC中,∠BAC=30°,BC=BA=16,点M是直线AC上的动点,线段
BM的最小值是
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【问题探究】
(2)如图②,线段BM最短时,在(1)的条件下,线段BN是△ABM的角平分线,点P、Q分别在边
BN、BM上运动,连接MP、OP,MP+OP的最小值是
;
【问题拓展】
(3)如图③,线段BM最短时,在(1)的条件下,点E在边CM上运动,连接BE,将线段BE绕点B
顺时针旋转60°,得到线段BF,连接MF,求线段MF的最小值.
B
B
B
M
M
ME
图①
图②
图③
题型02双动点发的几何图形在性(等腰直角相似)
回棉豪妙计
通用思路:由于动点多,情况复杂,必须先明确哪个点是“定点”,哪个是“动点”,并按顶点进行分
类讨论。
关键步骤:
1.
定分类:明确要构成的图形,确定谁作为顶点,分情况讨论。
2.
列方程:利用两点间距离公式d=V《x2-x)+(y,-),将几何等量关系转化为代数方程。
3.
求检验:解方程,并将解代回原图,剔除共线或退化的无效解。
核心公式:两点间距离公式;等腰三角形的两腰相等;勾股定理逆定理。
(2026山东济南一模)已知一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y=上的图象交于点A-3,m),
B(1,-3);与x轴交于点C.
备用图
(1)求一次函数和反比例函数的表达式:
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(2)若点P在y轴上,且满足SA4oB
2SAsc,求点P的坐标:
(3)我们将有一个内角为45°的三角形称为“半直角三角形”,这个45°角所对的边为“半直角边”.反比例函
数y=上在第四象限的图象上是否存在点Q,使得△0BQ是不以OB为半直角边”的“半直角三角形”?
若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由
2.(2024湖南一模)如图1,在矩形ABCD中,AB=4,AD=5,E是CD边上一点,连接AE,将矩形
ABCD沿AE折叠,顶点D恰好落在BC边上点F处,延长AE交BC的延长线于点G.
E
图1
图2
(I)求线段CE的长:
(2)求证:四边形AFGD为菱形;
(3)如图2,M,N分别是线段AG,DG上的动点(与端点不重合),且∠DMN=∠DAM,设DN=x.是
否存在这样的点N,使aDMW是以MN为斜边的直角三角形?若存在,请求出x的值;若不存在,请说
明理由,
3.(2025湖北恩施一模)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,且抛物线经过点
A(-1,0)和C(0,-3)两点,且抛物线与x轴交另一点B
图1
备用图
(1)求抛物线解析式:
(2)如图1,在抛物线上有点P,过点A过PC的平行线交y轴与点M,若△PCM是以MC为底的等腰三
角形,求点P的坐标;
(3)在抛物线上是否存在一点Q,使得△CAQ中有一个角是LOBC的2倍,若存在,求出点P的坐标,若
不存在,请说明理由.
考向02图形的平移、旋转与折叠(动图问题)
。题型03图形的平移与滚动(如正多边形在直线上滚动)
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回佛豪妙什
通用思路:图形平移的本质是“所有点发生相同的位移”;滚动问题的核心在于找到“旋转中心”和“旋
转角”。
关键步骤:
1.
找周期:分析图形完成一次完整运动(如滚动一周)所需的路程或次数。
2.
定余数:用总路程除以周期,确定最终停留的位置处于当前周期的哪个阶段。
3.
算坐标:针对该阶段,计算关键顶点相对于起始位置的横向/纵向总位移量,叠加初始坐标。
答题模板:初始坐标(xy)一计算单次位移(△x,△y)一乘以周期倍数一加上余下位移。
1.
(2026江苏连云港模拟预测)在平面直角坐标系中,我们把横、纵坐标都是整数,且横、纵坐标之和
大于0的点称为“可余点”.将某“可余点”平移,每次平移的方向取决于该点横、纵坐标之和除以3所得
的余数(当余数为0时,向右平移:当余数为1时,向上平移:当余数为2时,向左平移),每次平移
1个单位长度
例:“可余点”P(2,1按上述规则连续平移3次后,到达点P(2,2),其平移过程如下.
P(2,1(3,B3,2(2,2刘
1
若“可余点”0按上述规则连续平移20次后,到达点Q2(-5,16),则点0的坐标为
2.(2026浙江金华.一模)我们知道,对于平移前后的两个图形,连结对应点所得线段的长度即为原图形
的平移距离.已知点A(m,n)为平面直角坐标系内一点.
(1)若将点A(m,)先向左平移3个单位,再向上平移4个单位得到点A,求点A的平移距离AA'的长度;
(2)将直线:y=x+1平移得直线1',设直线1上任意一点A(m,m)平移后的对应点为A.若直线1的平移距
离AA'=3√2,且直线AA'平行于第二、四象限的角平分线,求直线I的函数表达式:
(3)将抛物线y=x2-4x沿着射线y=2x(x≥0)方向平移得到抛物线⅓,=x2+x+c,当0≤x≤4时,抛物线
,=x+bx+c上的点到x轴的距离都小于8,求抛物线的平移距离d的取值范围.
3.(2025江苏苏州一模)(1)如图①,CD=m,DE=n,CE=p,线段AB沿CD方向平移,平移的
距离为m,得到线段AB,线段A,B沿DE方向平移,平移的距离为n,得到线段A,B2,则线段A,B,可
看作线段AB沿
方向平移得到,平移的距离为
D
n
E
A
B
B
B
B
图①
图②
图③
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(2)如图②,O,O2=q,线段AB经过关于点O的中心对称,得到线段AB,线段AB经过关于点Q的
中心对称,得到线段A,B2,则线段AB,可看作线段AB经过一次平移得到(点A的对应点为点A,点B
的对应点为点B),试写出平移的方向和距离(平移距离用含9的代数式表示),并说明理由,
(3)如图③,线段AB绕点O按逆时针方向旋转,旋转角为,得到线段AB,线段AB,绕点Q按逆
时针方向旋转,旋转角为B,得到线段A,B,(α+B<180).试判断线段A,B2能否看作线段AB经过一次
旋转得到(点A的对应点为点A,点B的对应点为点B),如果能,请用尺规作图确定旋转中心0(要
求:保留作图痕迹,不写作法),并求出旋转角,
题型04几何图形的折叠(轴对称)问题
回锦豪妙计
通用思路:折叠的本质是轴对称,折叠前后对应的线段和角度完全相等,通常能构造出特殊的直角三角
形。
关键步骤:
1.
标相等:在图中直接标出折叠产生的相等线段和相等角度。
2.
设未知量:通常设所求线段为x,并用x的代数式表示出其他相关线段(特别是直角三角形的三边)
3.
列方程:在折叠新构成的直角三角形中,利用勾股定理列出关于x的一元一次方程并求解。
4.
核心结论:折叠必产生全等三角形;折叠角与原有角叠加常能得到90°或60°等特殊角。
(2025江苏盐城三模)综合与实践
综合与实践
打印纸中的数学:我们生活中常见的A4纸是由国际标准化组织的IS0216定义的,
规格21cm×29.7cm,世界上多数国家所使用的纸张尺寸都是采用这一国际标准,
背景
我们通过计算发现A4纸的长、宽之比约为1.414:1,猜想A4纸的长、宽之比为
√2:1,我们取一张A4纸,记为矩形ABCD,并通过以下几种折纸操作证明这一结
论.
操
折叠一:如图1,E是A4纸AD边上一点,将矩形ABCD沿BE折叠,使点A的对
作
应点恰好落在BC边上,另一张A4纸BEFG的长边恰好与BE重合。
操
折叠二:如图2,E,N分别是A4纸AD,CD边上一点,先将矩形ABCD沿BE
作
折叠,使点A的对应点恰好落在BC边上,再继续沿BN折叠,使点E的对应点
E·落在BC边上,点D的对应点为点D,发现此时点E与点C重合。
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A'C(E
图1
图2
图3
图4
折叠三:如图3,E,G是A4纸AD边上的点,将矩形ABCD沿BE折叠,使点A的
对应点A落在BC边上,然后将矩形ABCD展开,再将矩形ABCD沿CG折叠,使
操
点D的对应点D恰好落在BC边上,然后将矩形ABCD展开,折痕BE与CG交于
作
点O.如图4,将如图3的纸片沿BG,CE折叠,发现AB与OB重合,CD与CO重
三
合
问题解决
任务
根据折叠一中的图1,求图1中BE
的值为;
AB
任务
根据折叠二中的图2,若矩形ABCD边长AB=2,则DN长度为;
2
任
务
根据折叠三中的图4,连接D0并延长交BG于不,求O5
OD
2.
(2025·广东珠海三模)综合与实践
【发现问题】在进行综合与实践活动时,真智学习小组发现生活中常用的A4纸是一个长与宽的比为√2
的矩形.
【定义】若一个四边形为矩形,且相邻边的比为√2,则这个四边形为类A4矩形.
【提出问题】如何用不同形状的纸折一个类A4矩形?
【分析并解决问题】
(1)真智学习小组利用一张A4纸ABCD(BC>AB)对折一次,使AB与DC重合,折叠过程如图1所示,
求证:四边形CDMN是类A4矩形;
M
D
折叠
B
B
图1
(2)真智学习小组利用一张正方形纸片ABCD折叠2次,展开后得折痕BD,DE,再将其沿FG折叠,
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使得点B与点E重合,折叠过程如图2所示.求证:四边形CDFG是类A4矩形;
图2
【拓展】
(3)如图3,四边形ABCD纸片中,AC垂直平分BD,AC=2,BD=2,点E,F,G,H分别是
边AB,BC,CD,DA上的点,将四边形ABCD纸片沿EF折叠,使得点B的对应点落在BD上,再沿
FG,GH折叠,使得点C,D的对应点分别落在AC,BD上,若四边形EFGH是类A4矩形,请直接写
出EF的值.
(备用图)
图3
3.(2026天津河西.一模)在平面直角坐标系中,0为原点,0ABC是一个平行四边形纸片,顶点
4号引,90,点C在第二象限
图①
图②
(I)如图①,填空:OA的长是
,点C的坐标是
,AB的长是
(2)若P为BC边上一动点,过点P作直线PQ平行于y轴,交CO边于点Q,沿直线PQ折叠该纸片,折叠
后点C的对应点为点D.设CP=t.
①如图②,当点D落在平行四边形OABC纸片上时.试用含有t的式子表示折叠后重叠部分的面积S,
并直接写出t的取值范围;
②当直线PQ与y轴重合时,求折叠后重叠部分的面积(直接写出结果即可)·
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考向03二次函数与几何综合中的点动问题
《题型05抛物线上的动点构成的形面积最值
回棉豪妙竹
通用思路:求坐标系中不规则三角形的面积,一律采用“铅锤高×水平宽÷2”的割补法。
关键步骤:
1.
设点坐标:设动点为Pt,at2+bt+c(若在抛物线上)或Q(1,b1+c(若在直线上)。
2.
作垂线:过动点作x轴的垂线(或平行于y轴的直线),将原三角形分割为两个共顶点的小三角形。
3.
表面积:面积S=k-小以,-。小整理成关于1的二次函数,求顶点极信。
(2025广东中山一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A、B、C三点,
OA:OB=1:5,OB=OC,△ABC的面积为15.
B
(备用图)
(1)求此抛物线的函数表达式:
(2)点P(2,-3)是抛物线对称轴上的一点,在线段0C上有一动点M,以每秒2个单位长度的速度从0向
C运动,(不与点O,C重合),过点M作MH‖BC,交x轴于点H,设点M的运动时间为t秒,试把
△PMH的面积S表示成t的函数,当t为何值时,S有最大值,并求出最大值:
(3)设点E是抛物线上异于点A,B的一个动点,过点E作x轴的平行线交抛物线于另一点F,以EF为直
径画⊙Q,则在点E的运动过程中,是否存在与x轴相切的⊙Q?若存在;若不存在,请说明理由,
2.(2026甘肃白银模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,已知点C的坐标为(0,4),点A,B在x轴上,
且0A=0C=40B,动点P在过A,B,C三点的抛物线上.
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(1)求抛物线的函数解析式.
(2)在直线AC上方的抛物线上是否存在点P,使得△PAC的面积最大?若存在,求出点P的坐标及
△PAC面积的最大值;若不存在,请说明理由.
3.(2025江苏常州三模)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(-2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于点
C.直线1与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为4,3.
B
(备用图)
(1)求抛物线与直线1的函数表达式;
(2)若点P是抛物线上的点且在直线1上方,连接PA、PD,求当△PAD面积最大值时点P的坐标及该
面积的最大值;
(3)若点Q是y轴上的点,且∠AD0=45°,求点Q的坐标.
。题型06抛物线与特殊四边形(平四菱形矩购的探究
回棉豪妙计
通用思路:利用平行四边形对角线互相平分的通性,先求出第四点坐标,再根据特殊四边形的附加条件
进行筛选。
关键步骤:
1.设未知:设已知三点A(x,y)、B(x2,y2)、C(x,),动点D(x,y)。
2.
用中点:分别以AB、AC、BC为对角线,利用中点坐标公式求出D点坐标。
3.
验定型:若求菱形,验证此时邻边是否相等(AB=AD):若求矩形,验证此时对角线是否相等(AC=BD)
答题模板:先定形(求平四)→添条件(加距离公式)→下结论。
1.
(2025-江苏苏州:二模)如图①,在平面直角坐标系中,若菱形FGH满足anG=
,GH∥x轴,则称该
菱形为“标准可放缩菱形”.抛物线y,=ax2+bx+c与x轴交于点A,B,顶点为点C(1,-4),与y轴交于
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点交E(0,-3).
G
图①
图②
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的函数表达式;
(2)若菱形FGHⅢ的顶点G与点A重合,点I恰好落在抛物线y,=ax2+bx+c上,求点I的坐标以及此时
菱形FGHl的面积;
(3)如图②,已知抛物线乃=a(x-1-m+)m-4的顶点为点D,其中m>0,直线y=m-8m与抛物线
3
y,2对称轴右侧的曲线分别交于点P,Q,且P,Q两点分别与“标准可放缩菱形”的顶点G,I重合.
①求m的值;
②线段PQ的长为·
2.(2024天津河东一模)在平面直角坐标系中,0为原点,直角三角形0AB的顶点A2√3,0),
∠BA0=30°,菱形CDEF的顶点C(0,1,E(-2V5,,F(-V5,0):
B
M
D
0
A
图①
图②
(1)填空:如图①,点B的坐标为,点D的坐标为
(2)将菱形CDEF沿水平方向向右平移,得到菱形CD'E'F',点C,D,E,F的对应点分别为C',D',E,F',
设FF'=t,菱形CD'E'F'与直角三角形OAB重叠部分的面积为S.
(i)如图②,当边DE'分别与AB、OB相交于点M、N,边E'F'与OB相交于点P,边F'C与AB相
交于点Q,且菱形CD'E'F'与直角三角形OAB重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示S,并直接
写出t的取值范围:
()当5-5时,求的值(直接写出结果即可),
3.(2025·天津.一模)己知矩形0ABC在平面直角坐标系中,点41,0),点C(0,2),点0(0,0),把矩形
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OABC绕点O顺时针旋转135°,得到矩形ODEF,点A,B,C的对应点分别为D,E,F.DE交y轴
于点M.
图①
图②
(I)如图①,求∠FOM的大小及OM的长;
(2)将矩形ODEF沿y轴向上平移,得到矩形O'D'E'F',点O,D,E,F的对应点分别为0',D',E',F'.设
00'=t(0<t≤2).
①如图②,直线DE与x轴交于点N,若CN∥B0,求t的值;
②若矩形O'D'E'F'与矩形OABC重叠部分面积为S,当重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示S,
并写出t的取值范围(直接写出答案即可).
考向04动态变化的临界分析与分类讨论
◆题型07线段覆盖率回或函数图像分段分板
回棉豪妙计
通用思路:动态过程如果不是匀速或匀变速,必须找出速度或方向发生改变的“临界点(分界点)”。
关键步骤:
1.求分界:令动点到达拐点或图形边界,解出对应的时间、2。
2.
分段建式:在时间区间0-、一2、62~终点内,分别建立目标量关于时间t的函数关系式。
3.
统结果:将各段函数合并,写成类似于分段函数的形式,并注意各段取值范围是否取端点。
避坑提示:在求总面积最值时,需分别求出各分段区间内的最值,最后进行全局比较,不能想当然认为
顶点就是全局最大最小。
1.(2026甘肃天水·一模)如图(1),在等腰三角形ABC中,CA=CB,动点D以1cm/s的速度从点A沿
AB向点B运动,同时动点E以2cm/s的速度从点A沿折线ACB向点B运动,连接DE,当其中一动点
到达终点时,两动点同时停止运动.设动点运动的时间为xs),△ADE的面积为y(cm),图(2)是y与
x的函数关系的图象,则AB的长为()
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图(1)
图(2)
A.3cm
B.4cm
C.5cm
D.6cm
2.(2026天津西青.一模)在ABC中,AB=AC=6cm,∠B=30°.动点M从点B出发,以2cm/s的速
度沿边BA、边AC向终点C运动;动点N同时从点B出发,以Icm/s的速度沿边BC向终点C运动.规
定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为s.当t=2s时,点M,N
的位置如图所示.有下列结论:
(1)当t=4s时,BN=CM;
(2)△BMN的最大面积为4cm2;
(3)1只有一个值满足△BMN的面积为8。
其中,正确结论的个数是()
A
M
B N
A.0
B.1
C.2
D.3
3.(2024江西赣州二模)如图1,在矩形ABCD中,己知AB=8,点E是AD的中点.动点P从点A出发,
以每秒1个单位的速度沿AD向点D运动,同时动点Q从点B出发,以每秒2个单位的速度沿折线
B-C-D运动,当一个点到达点D时,另一点也随之停止运动.连接P?,EQ,设动点P运动的时间
为t秒,△EPQ的面积为S,图2中的曲线是动点Q在线段CD上时S与t的函数图象.
本S
12
AP E
图1
图2
(1)填空:
/
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①AD=
②当0≤1≤3时,直接写出S与t的函数解析式为
(2)经探究,发现当点Q在线段CD上运动时,S是关于t的二次函数.请求出此时S与t的函数解析式,
并直接写出自变量t的取值范围.
(3)在整个运动过程中,若存在某3个时刻,t,44<<1),使得S的值相等.
①求出S的取值范围;
②当t+4=8时,求S的值.
《②题型08直线与圆的动态位置关系(相切/相交/相离的临界态)
回佛豪炒什
通用思路:直线或圆在运动过程中,位置关系的改变只发生在“恰好相切”的瞬间。
关键步骤:
1.
画草图:画出初始状态和相切临界状态的示意图,标出己知量和变量。
2.
表距离:用含有变量的代数式表示出“圆心到切线的距离”或“圆心到动点的距离”。
3.
解方程:令该距离等于圆的半径,解出的变量值即为临界值,最后根据不等式确定所求的范围。
1.
(2023河北沧州模拟预测)如图1,PQ为O0的直径,点B在线段PQ的延长线上,OQ=QB=1,动
点A在PQ上方的O0上运动(含P,Q两点),连接AB,设LAOB=,有以下结论:
结论I:当线段AB与⊙0只有一个公共点A时,0的范围是0°≤a≤60°:
结论I:当线段AB与O0有两个公共点M时,如图2,若401PM,则an∠MP0=-
15
下列判断正确的是()
M
B
图1
图2
A.I和Ⅱ都正确B.I和Ⅱ都错误C.I错误Ⅱ正确
D.I正确Ⅱ错误
2.(2024浙江杭州一模)在直角坐标系x0y中,对于直线1:y=x+b,给出如下定义:若直线1与某个圆
相交,则两个交点之间的距离称为直线1关于该圆的“圆截距”.如图,点M的坐标为-1,0),若⊙M的
半径为2,当k的取值在实数范围内变化时,直线1关于⊙M的“圆截距的最小值为22,则b的值为
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4
3
2
M
-4-3-2-10
234
3
-4
3.(2022广东广州三模)已知,在平面直角坐标系中,A点坐标为(0,m)(m>0),B点坐标为(2,
0),以A点为圆心OA为半径作⊙A,将△AOB绕B点顺时针旋转a角(0°<a<360°)至△A'0'B处.
y个
A
OB
图1
图2
A
OB
OB
图3
备用图
(1)如图1,=4,a=90°,求O点的坐标及AB扫过的面积:
(2)如图2,当旋转到A、0'、A'三点在同一直线上时,求证:O'B是⊙O的切线:
(3)如图3,m=2,在旋转过程中,当直线B0'与⊙A相交时,直接写出a的范围.
重●难●提●分●必●刷
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(2025贵州铜仁二模)如图,在直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=6,CB=8,动点P以每秒1
个单位从点A出发沿A-B运动;动点Q以每秒1个单位从点A出发沿A-C-B运动.若点P、Q同时
出发,当其中一动点运动到点B时另一点停止运动,则△APQ的面积S与运动时间t之间的函数图形大
致是()
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SA
SA
14.4
14.4
A
12
B
12
6
10
6
10
S
S
144
14.4
D
610
0
610
2.(2026安微合肥一模)如图,在矩形ABCD中,动点P从D点出发,以1cm/s的速度沿着DA向A点运
动,同时动点Q从B点出发以2Cm/s的速度沿BC向C点运动,若其中一个动点到达终点,另一动点也
同时停止.将四边形PDCQ以直线PQ为轴进行翻折,得到四边形PD'CQ,则下列结论错误的是()
D
D
B
A.若PQ交对角线BD于点E,则QE=2PE
B.若点D'在AD边上时,BQ=2CQ
C.若射线QC经过点A,则线段AP、CD'互相平分
D.若AB=3cm,BC=3√2cm,点A、C两点间距离最小为V5-lcm
3.(2024广东深圳模拟预测)如图,动点P、Q在平行四边形ABCD的边和对角线上运动,动点P的运
动轨迹为折线0-A-D-0,动点Q的运动轨迹为折线0-C-B-0,两动点同时开始运动,且运动速
度均为lcm/s.设动点运动时间为x秒,两动点间距离为cm,x与y的函数关系式如图所示.当点P在
平行四边形4BCD的边上运动时,两动点间的最短距离为m,此时运动时间为(+3)秒,则m的值
为().
/
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23
乃+号
A.3
B.5
C.33
2
2
D.2
4.(2025山东日照.三模)如图,在正方形ABCD中,AB=4,点M、N分别是边AB、BC上的动点,且
AM=BN,连接AN、DM交于点E,点F是线段AB上的一个动点,连接FC、FE,则FC+EF的最
小值为()
E
B
A.2W13-2
B.210-2
C.5
D.
62024溯北武汉模拟预测D如图,在知形BCD中,花=子,动点N从4出发,沿边D向点D囹
速运动,动点M从B出发,沿边BC向点C匀速运动,连接MN.动点N,M同时出发,点N运动速度
为y,点M的运动速度为2,且y<2,当点M到达C时,M,N两点同时停止运动.在运动过程中,
将四边形MABN沿MN翻折,得到四边形NA'B'M.若在某一时刻,点B的对应点B恰好与CD的中点
重合,则上的值是()
D
B
M
A
B
B
D.3
6.(2026天津河东·一模)平行四边形ABCD中,∠A=60°,AB=6,AD=4.动点P从点A出发,以每
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秒2个单位长度的速度沿边AB、边BC向终点C运动;动点Q从点C同时出发,以每秒1个单位长度的
速度沿边CD向终点D运动.规定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.设运动的时
间为t秒.当t=1时,点P,Q的位置如图所示.
有下列结论:
①当t=2时,P0=4;
②当0≤t≤4时,△AP9的最大面积为6V3;
③存在两个t的值,使得△APQ的面积为5√3,
其中,正确结论的个数是()
A
B
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
二、填空题
7.(2025陕西西安一模)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=8,点E,F分别是AB,BC边上的两动
点,且EF=2,点G为EF的中点,点H为AD边上一动点,连接CH,GH,则GH+CH的最小值为
B
8.(2025·黑龙江牡丹江一模)如图,在菱形ABCD中,∠BCD=120,BC=6,点E是AB边的中点,点
F是平面内一个动点,且EF=1,点G是AD上的一个动点,连接FG,CG,则FG+CG的最大值为
9.(2025广西防城港模拟预测)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠D=120°,BC=CD=6,点E为BC
上方一动点,连接BE、CE,∠BEC=30°,以点E为圆心作OE,⊙E的半径为2,点P为OE上一动点,
连接CP、EP,则CP的最大值为
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B
10.(2026陕西咸阳·二模)如图,在菱形ABCD中,AB=10,∠ABC=60°,E为BC上一动点,F为
CD上一动点,且BE=CF,连接AE,AF,EF,G是EF的中点,则点E从点B到点C的运动过程
中,点G运动轨迹的长为
A
D
G
E
C
11.(2026新疆.一模)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+2x-3的图象如图所示.P为第三象限内抛物
线上一动点,作PD⊥x轴于点D,交AC于点E,点G为y轴上一动点,过点E作LEGC=30°,设点
P的板坐标为m,则PE+号BG的最大植为
A
12.(2022江苏无锡·二模)如图,矩形ABCD中,AB=2,AD=3,E,F分别是AD,CD上的动点,
EF=2,Q是EF的中点,P为BC上的动点,连接AP,PO.则AP+PQ的最小值等于
三、解答题
13.(2025天津河西一模)在平面直角坐标系中,O为原点,有四边形0ABC,顶点
A(6,0),B(0,8),C-2V5,4.
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备用图
(I)填空:AB的长是,BC的长是:
(2)点M,N分别为四边形OABC边上的动点,动点M从点O开始,以每秒1个单位长度的速度沿路线
0→A→B向终点B匀速运动,动点N从O点开始,以每秒2个单位长度的速度沿路线
0→C→B→A向终点A匀速运动,点M,N同时从O点出发,当其中一点到达终点后,另一点也随
之停止运动.设动点运动的时间为t秒(t>0),AOMN的面积为S.
①当t=3时,求S的值:
②当点M在线段OA上,且点N在线段BC上时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围:
(③)者S=智,诗直接写出此时:的氧。(直接写出结果即可)
14.(24-25九年级下·重庆万州月考)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x
轴交于A(-1,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,2).
M
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图1,点P是直线BC上方抛物线上的一个动点,连接PC、PB;点M为x轴上的一个动点,点
N为y轴上的一个动点,连接PM、PN、MN.当△PBC的面积取得最大值时,求点P的坐标及
△PMN周长的最小值;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接OP,将抛物线沿射线CB的方向平移得到新抛物线y,使得新抛物
线y经过点B,且与直线BC相交于另一点H,点Q为抛物线y上的一个动点,当∠HBQ=∠POB时,
直接写出符合条件的所有Q点的坐标.
15.(2025黑龙江齐齐哈尔二模)综合与探究
在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过A(0,3),B(1,0),C(4,3)三点,连接BC.
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D
图①
图②
(1)求抛物线的解析式;
(2)E是抛物线上的一个动点,连接BE,CE,当△BCE是以BC为底边的等腰三角形时,点E的坐标
为
(3)如图①,D是直线BC下方抛物线上的一个动点,连接BD,CD,求△BCD面积的最大值;
(4)如图②,G是线段BC上的一个动点,F是点B右侧x轴上的一个动点,且始终保持CG=BF,连接
AG,CF,则AG+CF的最小值为·
16.(2026重庆模拟预测)如图,在矩形ABCD中,点O是AC中点,连接OD,过O作OE⊥BC交BC于
点E.动点P以每秒2个单位长度的速度沿E→O→D→C的方向匀速运动,同时动点?从A出发以
每秒2个单位长度的速度沿A→C方向匀速运动,当有一个动点到达C点时两个动点同时停止运动.点
F为射线AB上一点且满足SA4e=12.已知DC=10,BC=24,连接CP,OP,FP.记SoP为片,线段
AF的长度为·
60
50
40
30
20
10
B
O1234567891011121314x
(1)请直接写出y,y2分别关于x的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出,y2的图像,并写出y的一条性质;
(3)结合函数图像,请直接写出当y,≤y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2)·
17.(2025重庆三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2与y轴交于点C,与x轴交于
A1,O),B(3,0)两点,点D为x轴负半轴上一点,且oD=OC,直线CD与抛物线交于另一点E.
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F
G
图1
图2
(1)求抛物线的表达式:
(②)如图1,点P是直线CE下方抛物线上的一动点,过点P作PFy轴交CE于点F,过点P作PG∥x
轴交y轴于点G,点M,N为x轴上的两个动点,点M在N的左侧,且MN=1,点H为直线CE上的
一个动点,连接PN,MH.当PF+PG取得最大值时,求PN+MN+MH的最小值;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接PC,将抛物线沿着PC的方向平移√10个单位得y,点Q是新抛
物线y的对称轴上的一个动点,当∠CQD+∠OCA=∠ECP时,请写出所有符合条件的点Q的坐标,并
写出其中一个Q点坐标的求解过程,
18.(2025重庆模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-4a≠0)交x轴于点A、C,
交y轴于点B,其中0C=4,0A=1.
图1
图2
(1)求抛物线的表达式:
(2)如图1,点P为直线BC下方抛物线上一动点,过P作PD∥y轴交BC于点D,点M是x轴上一动点,
点N是BC上一动点,请求出当PD-√2CD取最大值时点P的坐标,及此时PM+MN+AN的最小值;
(3)如图2,在(2)条件下,将该抛物线沿射线BC方向平移得到新抛物线y,使新抛物线y经过点D.点
Q为新抛物线对称轴上的一个动点,对称轴与x轴交于点H,过Q作EQ‖OP交y轴的正半轴于点E,
连接AE,AQ.当∠AEQ-∠BOP=∠QAH时,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标,并写出其中
一个点的坐标的求解过程.
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