内容正文:
专题07 几何动态与函数综合
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【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选中考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
2024年:考查折叠背景下平行四边形纸片的重叠面积问题。以含60°角的平行四边形为背景,通过沿x轴垂线折叠,分析重叠部分(特别是五边形时)的面积S与折痕位置t的函数关系。侧重几何直观、推理与代数运算能力。2025年:考查平移背景下等边三角形的重叠面积问题。将两个等边三角形平移,探究图形从“嵌入”到“分离”过程中重叠面积为四边形时的函数表达式及取值范围。侧重分类讨论和动静转换的逻辑严密性。
命题趋势:题型载体稳定,但“图形变换”轮动:第24题固定在“图形与几何”领域,以平面直角坐标系为背景。近年来图形变换方式呈现规律性轮动,近六年覆盖了平移、旋转、折叠三大类型。背景图形轮换,聚焦特殊图形动态分析:题干会在平行四边形、三角形、矩形等特殊图形之间切换。核心素养导向深化,从“解题”转向“解决问题”。
2026年预测:大概率是含特殊角(30°、60°)的三角形或四边形。这类图形旋转后能产生丰富的全等或相似关系,方便结合勾股定理建方程。分类讨论仍是核心。需要分析旋转过程中图形的不同临界位置(如从相切到分离),分类求函数解析式或线段最值。可能融入隐圆(辅助圆)和最值问题。特别是旋转动点求路径长或多条线段和的最小值(将军饮马)。
题型01 三角形与函数综合
析典例·建模型
1.(2025·天津·一模)在平面直角坐标系中,点,, ,C,D分别为,的中点.以点O为中心,逆时针旋转,得,点C,D的对应点分别为点,.
(1)填空:如图①,当点落在y轴上时,点的坐标为_____,点的坐标为 ;
(2)如图②,当点落在上时, 求点的坐标和 的长;
(3)若M为的中点,求的最大值和最小值(直接写出结果即可).
研考点·通技法
1仔细作图:每分析一段,就在草稿纸上画出该阶段的示意图,并标记临界位置。 2检查范围:确定每段函数对应的自变量取值范围是否包含端点。 3 抓“三要素”:拿到题先明确背景图形、变换方式(旋转)和所求量(如面积函数)。
破类题·提能力
2.(2026·天津西青·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,等边的顶点,点A在第一象限,的顶点,点C在第二象限,,.
(1)填空:如图①,点A的坐标为______,点C的坐标为______;
(2)将沿水平方向向右平移,得到,点C,O,D的对应点分别为,,.设.
①如图②,若边与边,分别相交于点M,N,边与边相交于点P,当与等边重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示线段的长,并直接写出t的取值范围;
②设平移后两三角形重叠部分的面积为S,当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
3.(25-26九下·天津和平·第一次质量调查)在平面直角坐标系中,O为原点,直角的顶点,,等边的顶点,,顶点D在第二象限.
(1)填空:如图①,的度数为 °,点D的坐标为 ;
(2)将等边沿水平方向向右平移,得到等边,点D,E,F的对应点分别为,,.设,等边与直角三角形的重叠部分的面积为S.
①如图②,若边与边相交于点G,当与重叠部分为四边形时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
4.(2026·天津南开·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,等边的顶点,,点C在第一象限,边与x轴相交于点D.点P为x正半轴上一动点,将线段绕点P顺时针旋转和,分别得到线段和线段,连接,得到.
(1)填空:如图1,点C的坐标为______,线段的长为______;
(2)设,与重叠部分面积为S.
①如图2,若边与边和分别相交于点E和点F,边与边和分别相交于点H和点G.当与重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示线段的长,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
5.(2025·天津河东·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,点,点B在y轴的正半轴上,是等边三角形,点C在第二象限.
(1)填空:如图①,点B的坐标为_________,点C的坐标为_________;
(2)将沿x轴向右平移得到,点B,C,O的对应点分别为.
①如图②,设与重叠部分的面积为S.当与重叠部分为五边形时,分别与相交于点E,F,G,H,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②连接,当取得最小值时,求点的坐标(直接写出结果即可).
题型02 平行四边形与函数综合
析典例·建模型
6.(2026·天津部分区·一模)在平面直角坐标系中,为原点,的顶点,,,点在轴负半轴上,点在第一象限,边交轴于点.是等腰直角三角形,,点,点在第二象限.
(1)填空:如图①,点的坐标为__________,点的坐标为__________;
(2)将沿水平方向向右平移,得到,点,,的对应点分别为,,.设.
①如图②,若边与边交于点,与边交于点,与重合部分为四边形时,试用含的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②设平移后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(请直接写出结果即可).
研考点·通技法
1. “中点坐标公式”是核心工具
已知两个顶点(如A,B)和另外两个动点(C,D分别在抛物线/直线上),设C坐标,利用公式直接解出D坐标,再代入D所在曲线方程。
2“三定一动”与“两定两动”分类法
三定一动:已知A,B,C三点固定,求抛物线上点D。技巧:分别以AB, AC, BC为对角线,分3种情况讨论。
两定两动:已知A,B固定,C在抛物线,D在直线/对称轴上。技巧:先设C坐标,视AB为边或对角线,分2大类(通常4种情况)。
3. 利用“平移”原理求顶点坐标
破类题·提能力
7.(25-26九下·天津河西·质量调查)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).
8.(2025·天津·一模)将平行四边形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,且.
(1)填空:如图1,点的坐标为_____,点的坐标为_____;
(2)若为轴的正半轴上一动点,过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,点的对应点为.设.
①如图2,若直线与边相交于点,当折叠后四边形与重叠部分为五边形时,与相交于点.试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②设折叠后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
9.(2025·天津河北区·二模)在平面直角坐标系中,O为原点,平行四边形的顶点,平行四边形与平行四边形关于y轴对称.
(1)填空:如图①,点B的坐标为_____,点P的坐标为_____;
(2)如图②,平行四边形沿水平方向向右平移t个单位长度,得到平行四边形,点O,M,N,P的对应点分别为点,平行四边形与平行四边形重叠部分面积为S.
①若,且平行四边形与平行四边形重叠部分为四边形时,试用含有t的式子表示,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
10.(2025·天津南开·一模)将平行四边形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,且.
(1)填空:如图1,点的坐标为_____,点的坐标为_____;
(2)若为轴的正半轴上一动点,过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,点的对应点为.设.
①如图2,若直线与边相交于点,当折叠后四边形与重叠部分为五边形时,与相交于点.试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②设折叠后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
题型03 矩形与函数综合
析典例·建模型
11.(2024·天津河北区·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,矩形的顶点,,;等边的顶点,点E是的中点.
(1)填空:如图①,点C的坐标为______,点Q的坐标为______;
(2)将等边沿水平方向向右平移,得到等边,点E,P,Q的对应点分别为,设,等边与矩形重叠部分面积记为S.
①如图②,当边与相交于点M,边与相交于点N,点在点的左侧且矩形与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;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
研考点·通技法
1用点的坐标表示矩形边长:矩形边常与坐标轴平行,直接利用横纵坐标差表示长和宽,快速建立面积、周长的二次函数模型。 2善用“斜率负倒数”处理直角:当矩形边不平行于坐标轴时(如旋转后),利用两直线垂直的条件(斜率乘积为 -1)或勾股定理,将几何垂直关系转化为代数方程。3矩形存在性用“对角线法”:已知两点,求矩形另两个顶点。先以线段为边或对角线分类,利用矩形对角线相等且互相平分(中点坐标公式)来列方程求解。
破类题·提能力
12.(2021·天津·中考)在平面直角坐标系中,O为原点,是等腰直角三角形,,顶点,点B在第一象限,矩形的顶点,点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限,射线经过点B.
(Ⅰ)如图①,求点B的坐标;
(Ⅱ)将矩形沿x轴向右平移,得到矩形,点O,C,D,E的对应点分别为,,,,设,矩形与重叠部分的面积为S.
①如图②,当点在x轴正半轴上,且矩形与重叠部分为四边形时,与相交于点F,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
13.(2026·天津北辰·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,矩形的顶点A在x轴的正半轴上,顶点,D为边上一点,,过点D作交于E,且.
(1)填空:如图①,点D的坐标为________,点E的坐标为________;
(2)将沿x轴向右平移,得到,点C、O、D的对应点分别为、、.设,与四边形重叠部分的面积为S.
①如图②,若边与边相交于点M,边与相交于点N,且与四边形重叠部分为四边形时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
14.(2025·天津·一模)在平面直角坐标系中,为原点,四边形是平行四边形,,,点,矩形的顶点,点,点在第二象限.
(1)如图①,点的坐标为____________,点的坐标为____________;
(2)将矩形沿轴平移,得到矩形,点的对应点分别为.设,矩形与重叠部分面积为.
①如图②,当交于点,分别交于点,且重叠部分是五边形,试用含的式子表示,并直接写出的范围;
②当时,求的范围(直接写出结果即可).
15.(2025·天津西青·二模)在平面直角坐标系中,是等腰直角三角形,,,点在轴的负半轴上,点在第二象限,矩形的顶点,点在轴的正半轴上,点在轴的正半轴上.将沿轴向右平移,得到,点的对应点分别为.
(1)如图1,当经过点时,求直线的函数表达式;
(2)设,与矩形重叠部分的面积为;
①如图②,当与矩形重叠部分为五边形时,与相交于点,分别与,交于点,用含有的式子表示 ;直接写出的取值范围 ;
②请直接写出满足的所有t的值 .
题型04 菱形与函数综合
析典例·建模型
16.(2025·天津七中·模拟)在平面直角坐标系中,O为原点,菱形的顶点A、D分别在坐标轴上,轴,点,,是直角三角形,,,将沿x轴向右平移,得到,点P、O、Q的对应点分别为.
(1)填空:如图①,点B的坐标为 ,当经过点B时,与的交点E的坐标为 ;
(2)设,与菱形ABCD重叠部分的面积为S.
①如图②,当边与相交于点F,分别与、相交于点G、H,且与菱形重叠部分为六边形时,试用含有t的式子表示线段,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
研考点·通技法
1. 菱形存在性问题等腰三角形法:已知三点求菱形顶点时,常转化为等腰三角形问题。因为菱形的邻边相等,可先确定一个等腰三角形,再通过平移得到第四个点。 对角线法:设未知点坐标,利用对角线互相平分(中点坐标公式)和邻边相等(距离公式)列方程组。注意分情况讨论哪条线段作为边或对角线。 几何特性:菱形对角线垂直。若已知一对顶点坐标,可以算出中点,利用垂直关系设出另一条对角线的直线方程,再与二次函数联立。 2. 动态菱形面积最值 · 底×高转化:若菱形有一边在坐标轴上,直接用坐标差计算底和高,表达为二次函数求最值。对角线乘积法:当已知两个动点分别在函数图像上,且满足菱形条件时,面积可用对角线(或相似比)的平方来表示,再转化求解。
破类题·提能力
17.(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).
18.(2025·天津河西·中考模拟)如图1,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A的坐标为(﹣3,4),点C在x轴的正半轴上,直线AC交y轴于点M,AB边交y轴于点H,连接BM.
(1)菱形ABCO的边长 ;
(2)求直线AC的解析式;
(3)动点P从点A出发,沿折线ABC方向以2个单位/秒的速度向终点C匀速运动,设△PMB的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t秒,
①当0<t<时,求S与t之间的函数关系式;
②在点P运动过程中,当S=3,请直接写出t的值.
19.(2024·天津南开·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,四边形是矩形,点A,C的坐标分别是,.点D是边上的动点(与端点B,C不重合),过点D作直线交边于点E.
(1)如图①,直接写出D,E两点的坐标(用含b的式子表示).
(2)如图②,若矩形关于直线的对称图形为矩形,试探究矩形与矩形的重叠部分的面积是否发生变化?若不变,求出重叠部分的面积:若改变,请说明理由;
(3)矩形绕着它的对称中心旋转,如果旋转前后两矩形重叠部分的图形是菱形,请直接写出这个菱形面积的最大值和最小值.
20.(2026·天津滨海新区·一调)在平面直角坐标系中,O为原点,矩形的顶点,,菱形的顶点,,,连接.
(1)填空:如图①,点B的坐标为________,点H的坐标为________;
(2)将菱形沿水平方向向右平移,得到菱形,点E,F,G,H的对应点分别为,,,.设,菱形与矩形重叠部分的面积为S.
①如图②,当边,分别与相交于点M,点N,且菱形与矩形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;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
题型05 正方形与函数综合
析典例·建模型
21.(24-25九下·天津宝坻三中·检测)在平面直角坐标系中,O为原点,四边形是正方形,顶点,点B在y轴正半轴上,点C在第二象限, 的顶点, 点.
(1)如图①, 求点B, C的坐标;
(2)将正方形沿x轴向右平移,得到正方形 ,点A,O,B,C的对应点分别为. 设,正方形与重合部分的面积为.
①如图②,当正方形与重合部分为五边形时,直线 分别与y轴,交于点E,F,与交于点H,试用含t的式子表示,并直接写出t的取值范围;
②若平移后重合部分的面积为 则t的值是 (请直接写出结果即可).
研考点·通技法
一、存在性问题(分类讨论) 已知两点(A、B)和另外两点(P、Q)在二次函数图像上,求正方形存在性。 二、动态几何与最值 面积/周长最值: 正方形顶点在抛物线上移动时,设顶点横坐标为t,利用坐标差表示边长,建立二次函数。 技巧: 优先建系,让正方形两边与坐标轴平行,或边平行于坐标轴,直接由横纵坐标差求边长。 线段和最值: 遇动点问题,尝试转化:正方形对角线垂直平分,可作对称点转化路径
破类题·提能力
22.(2025·天津红桥·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,是等腰直角三角形,,,顶点,点B在第一象限,正方形的顶点,点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限.
(1)填空:如图①,点B的坐标为______,点D的坐标为______;
(2)将正方形沿x轴向右平移,得到正方形,点O,C,D,E的对应点分别为,,,.设,正方形与重叠部分的面积为S.
①如图②,当正方形与重叠部分为五边形时,与相交于点F,与相交于点G,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
23.(24-25九上·天津静海·期末)在平面直角坐标系中,为坐标原点,正方形的顶点的坐标为,点在第一象限,点在轴正半轴上.
(1)如图①,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)将正方形绕点逆时针旋转,得到正方形,,,的对应点分别为,,.旋转角为,的延长线交轴于点,与轴交于点.
①如图②,当时,点的坐标为________,点的坐标为________;
②如图③,在旋转过程中,连接,设,的面积为S,求S关于的函数表达式,并直接写出的取值范围.
24.(2023·天津部分区·一模)在平面直角坐标系中,为原点,四边形是正方形,顶点,点在轴正半轴上,点在第二象限,的顶点,点.
(1)如图①,求点的坐标;
(2)将正方形沿轴向右平移,得到正方形,点A,O,B,C的对应点分别为.设,正方形与重合部分的面积为.
①如图②,当时,正方形与重合部分为五边形,直线分别与轴,交于点,与交于点,试用含的式子表示;
②若平移后重合部分的面积为,则的值是_______(请直接写出结果即可).
25.(2023·天津河西·一模)在平面直角坐标系中,有,,点Q在边上,过点Q作于Q,且,以PQ为边向右侧作正方形,设.
(1)如图①,当点E与点A重合时,求t的值;
(2)如图②,当点E在点A右侧,且正方形与重叠部分为五边形时,边与边相交于点M,试用含有t的式子表示线段的长,并直接写出t的取值范围;
(3)设正方形与重叠部分图形的面积为S.当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
(建议用时:50分钟)
刷模拟
1.(25-26九下·天津河东·质量检测(一))在平面直角坐标系中,为原点,等腰的顶点,.四边形是正方形,点是的中点,点在轴上.
(1)填空:如图①,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)将四边形沿轴向右平移得到四边形,点,,,的对应点分别为,,,,设.
(i)如图②,当四边形与重叠部分为五边形时,,,分别与,相交于点,,,,试用含有的式子表示线段,并直接写出的取值范围;
(ii)设平移后四边形与重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
2.(2025·天津·一模)将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,,,点是边的中点.
(1)填空:如图①,点的坐标为 ,点的坐标为 ;
(2)连接,将直角三角形纸片沿剪开,把水平向右平移得到,点,,的对应点分别是,,,设.
①如图②,当与重叠部分为五边形时,分别与,相交于点,,与相交于点,试用含有的式子表示的长,并直接写出的取值范围;
②当时,求与重叠部分的面积的取值范围.(直接写出结果即可)
3.(2025·天津·一模)在平面直角坐标系中,为原点,四边形中,且,,点,点在轴正半轴上,且.
(1)填空:如图①,点的坐标为 ,点的坐标为 ;
(2)将沿轴水平方向向右平移,得到,点,,的对应点分别为,,,设,与四边形重叠部分的面积为.
①如图②,当边与交于点,边与交于点,且与四边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;
②当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
4.(2025·天津红桥·三模)将一个梯形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在轴的正半轴上,点在第一象限,且.
(1)填空:如图①,点的坐标为_____,点的坐标为_____;
(2)若为边上一动点(点不与点,重合),过点作直线,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点为.设,折叠后重叠部分的面积为.
①如图②,若直线与边相交于点,点的对应点为,当折叠后点落在梯形的内部,且重叠部分为四边形时,与边相交于点,试用含有的式子表示,并直接写出的取值范围;
②当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
5.(2025·天津和平·三模)将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点,,点在轴正半轴上,点在边上,且,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点为,设.
(1)填空:如图①,当时,点的坐标为 ,点的坐标为 ;
(2)如图②,若折叠该纸片后与重叠部分为四边形,点的对应点为,与边相交于点,与边相交于点.试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
(3)若折叠该纸片后与重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
6.(2025·天津塘沽一中·三模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,等边的顶点,的顶点,其中.
(1)填空:如图1,点A的坐标为______,点F的坐标为______;
(2)现将沿x轴向右平移得,设.和重叠部分的面积为S.
①如图2,当点在x轴的正半轴上,且和重叠部分为五边形时,,与交于M,N,与交于点P,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求t的取值范围(直接写出结果即可).
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【实战刷题·冲高分】精选中考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
2024年:考查折叠背景下平行四边形纸片的重叠面积问题。以含60°角的平行四边形为背景,通过沿x轴垂线折叠,分析重叠部分(特别是五边形时)的面积S与折痕位置t的函数关系。侧重几何直观、推理与代数运算能力。2025年:考查平移背景下等边三角形的重叠面积问题。将两个等边三角形平移,探究图形从“嵌入”到“分离”过程中重叠面积为四边形时的函数表达式及取值范围。侧重分类讨论和动静转换的逻辑严密性。
命题趋势:题型载体稳定,但“图形变换”轮动:第24题固定在“图形与几何”领域,以平面直角坐标系为背景。近年来图形变换方式呈现规律性轮动,近六年覆盖了平移、旋转、折叠三大类型。背景图形轮换,聚焦特殊图形动态分析:题干会在平行四边形、三角形、矩形等特殊图形之间切换。核心素养导向深化,从“解题”转向“解决问题”。
2026年预测:大概率是含特殊角(30°、60°)的三角形或四边形。这类图形旋转后能产生丰富的全等或相似关系,方便结合勾股定理建方程。分类讨论仍是核心。需要分析旋转过程中图形的不同临界位置(如从相切到分离),分类求函数解析式或线段最值。可能融入隐圆(辅助圆)和最值问题。特别是旋转动点求路径长或多条线段和的最小值(将军饮马)。
题型01 三角形与函数综合
析典例·建模型
1.(2025·天津·一模)在平面直角坐标系中,点,, ,C,D分别为,的中点.以点O为中心,逆时针旋转,得,点C,D的对应点分别为点,.
(1)填空:如图①,当点落在y轴上时,点的坐标为_____,点的坐标为 ;
(2)如图②,当点落在上时, 求点的坐标和 的长;
(3)若M为的中点,求的最大值和最小值(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)点的坐标为,的长为
(3)最大值为,最小值为
【来源】专题07 二次函数图象及其性质与函数和几何图形的综合(3题型 提升题)(天津专用)-【好题汇编】2025年中考数学一模试题分类汇编
【分析】(1)过作轴于H,由,D为中点,得,即得,根据以点O为中心,逆时针旋转,得,知,故;由,,可得轴,,从而,可得,,故;
(2)当点落在上时,过作轴于M,求出,即可得,,故;;
(3)由C,D分别为,的中点,可得,,从而,根据以点O为中心,逆时针旋转,得,可得,,即得,,知M在以O为圆心,为半径的圆上运动;当最大时,M在的延长线上,求出,即最大值为;当最小时,M在线段上,,即最小值为.
【详解】(1)解:过作轴于H,如图:
,D为中点,
,
,
∵以点O为中心,逆时针旋转,得,
,
∵点落在y轴上,
;
,C为中点,
,
,
轴,,
,
,
,,
;
故答案为:;
(2)解:当点落在上时,过作轴于M,如图:
由(1)知,,,
,
,
,,
,
,
;
∴点的坐标为,的长为;
(3)解:如图:
∵C,D分别为,的中点,
是的中位线,
,,
,
∵以点O为中心,逆时针旋转,得,
,,
是的中点,
,
,
在以O为圆心,为半径的圆上运动;
当最大时,如图:
此时M在的延长线上,
,
,
;
即最大值为;
当最小时,如图:
此时M在线段上,,
最小值为;
综上所述,最大值为,最小值为.
研考点·通技法
1仔细作图:每分析一段,就在草稿纸上画出该阶段的示意图,并标记临界位置。 2检查范围:确定每段函数对应的自变量取值范围是否包含端点。 3 抓“三要素”:拿到题先明确背景图形、变换方式(旋转)和所求量(如面积函数)。
破类题·提能力
2.(2026·天津西青·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,等边的顶点,点A在第一象限,的顶点,点C在第二象限,,.
(1)填空:如图①,点A的坐标为______,点C的坐标为______;
(2)将沿水平方向向右平移,得到,点C,O,D的对应点分别为,,.设.
①如图②,若边与边,分别相交于点M,N,边与边相交于点P,当与等边重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示线段的长,并直接写出t的取值范围;
②设平移后两三角形重叠部分的面积为S,当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①,;②
【来源】2026年天津市西青区九年级一模数学试题
【详解】(1)解:过A作于H,
∵等边的顶点,
∴,,
∴,,
又∵点A在第一象限,
∴,
∵的顶点,
∴,
∵,,
∴,
又点C在第二象限,
∴;
(2)解:①∵平移,
∴,,
又,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,;
当和O重合时,如图,
当在上时,如图,
,
∴,
∴当时,如图,
此时重叠部分为五边形,
②当在上时,如图,
,
∴,
∴当时,重叠部分为五边形,,
∴,
∴
,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,S有最大值为,
当时,,当时,,
∴S的最小值为
∴;
当时,如图,过P作于Q,
此时重叠部分为四边形,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴
,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,S随t的增大而减小,
∴当时,S有上限为,当时,S有最小值为,
∴,
又,
∴.
3.(25-26九下·天津和平·第一次质量调查)在平面直角坐标系中,O为原点,直角的顶点,,等边的顶点,,顶点D在第二象限.
(1)填空:如图①,的度数为 °,点D的坐标为 ;
(2)将等边沿水平方向向右平移,得到等边,点D,E,F的对应点分别为,,.设,等边与直角三角形的重叠部分的面积为S.
①如图②,若边与边相交于点G,当与重叠部分为四边形时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1);
(2)①();
②
【来源】天津市和平区2025-2026学年度第二学期九年级第一次质量调查数学学科试卷
【详解】(1)解:∵,,
在中,,,,
∴,
,
且是等边三角形,轴,
∴,
又∵D在第二象限,
∴D的横坐标为,纵坐标与E相同为,即;
(2)解:①等边的面积为,
平移后,,
当重叠部分为四边形时,满足在y轴右侧、在y轴左侧,
即,解得;
∵ 交y轴于,为直角三角形,,,,
∴,
∴重叠面积();
②当时,重叠部分面积随的变化分为四个阶段:
当时,如图所示,重叠部分为,
面积,随的增大而增大。
,,
∴;
当时,重叠部分为四边形,
面积,随的增大而增大。
,,
∴;
当时,重叠部分为四边形,
面积,随的增大而减小。
,
,
∴;
当时,重叠部分由腰线和斜边围成,
面积,随的增大而减小。
,,
∴;
∴的取值范围为.
4.(2026·天津南开·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,等边的顶点,,点C在第一象限,边与x轴相交于点D.点P为x正半轴上一动点,将线段绕点P顺时针旋转和,分别得到线段和线段,连接,得到.
(1)填空:如图1,点C的坐标为______,线段的长为______;
(2)设,与重叠部分面积为S.
①如图2,若边与边和分别相交于点E和点F,边与边和分别相交于点H和点G.当与重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示线段的长,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①,;②
【来源】2026年天津市南开区九年级一模数学试题
【详解】(1)解:作轴于点,
∵等边的顶点,,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴点C的坐标为;
(2)解:①由(1)得,,
又∵,
∴,
∵线段由绕点P顺时针旋转得到,
∴,
∴,即为直角三角形,
在中,,且,
∴,即,
∵线段由绕点P顺时针旋转得到,
∴,
∴,即为等腰三角形,
∴,
由(1)可知,
∴;
当点与重合时,与重叠部分不是五边形,此时;
当点恰好在上时,与重叠部分不是五边形,如图,
,,
∴,
∴t的取值范围为;
②当时,如图,
过作于,
同理可得:,轴,,
∴,,
∴,
∴,
当时,重叠部分为五边形,如图,
由①得,,,
∴,,
在中,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理,中,,
∴,
由题意得是等边三角形,且边长为,
∴底边上的高为,
∴,
∴
,
∵,
∴,
当时,如图,记与的交点为,
,
∴,
∴当时,S的取值范围为.
5.(2025·天津河东·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,点,点B在y轴的正半轴上,是等边三角形,点C在第二象限.
(1)填空:如图①,点B的坐标为_________,点C的坐标为_________;
(2)将沿x轴向右平移得到,点B,C,O的对应点分别为.
①如图②,设与重叠部分的面积为S.当与重叠部分为五边形时,分别与相交于点E,F,G,H,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②连接,当取得最小值时,求点的坐标(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①,其中t的取值范围是;②
【来源】2025年天津市河东区九年级中考一模数学试题
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵为等边三角形,作轴于点D,如图①所示,
则,
∴,
∴点B的坐标为的坐标为,
故答案为:;
(2)解:①由平移的性质可得,,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
在中,,则,
∴,
在中,,
∵,
∴,
所以
,
当点重合时,,此时与重叠部分不是五边形,当点重合时,,此时与重叠部分不是五边形,
∴t的取值范围是:;
②如图所示,连接和,
以和为邻边构造平行四边形,设,
∴,
解得,,
∴,
由(1)得,点O关于直线的对称点为点,
故,当三点共线时,值最小,连接即为的最小值,
设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为,
当时,,
解得,,
∴的坐标为.
题型02 平行四边形与函数综合
析典例·建模型
6.(2026·天津部分区·一模)在平面直角坐标系中,为原点,的顶点,,,点在轴负半轴上,点在第一象限,边交轴于点.是等腰直角三角形,,点,点在第二象限.
(1)填空:如图①,点的坐标为__________,点的坐标为__________;
(2)将沿水平方向向右平移,得到,点,,的对应点分别为,,.设.
①如图②,若边与边交于点,与边交于点,与重合部分为四边形时,试用含的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②设平移后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(请直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①,;②
【来源】2026年天津市部分区初中毕业年级第一次模拟考试 数学试题
【详解】(1)解:延长交轴于,过作轴于,
∵的顶点,,,
∴轴,,,,,,
∴四边形是矩形,,
∴,,
∴,
∴,,
∴;
∵是等腰直角三角形,,点,
∴,
∴;
(2)解:①∵将沿水平方向向右平移,得到,
∴,,
∵边与边交于点,
∴,
∴,
当过点时,,
由(1)可得,,
∴,
∴,,,
∴边与边交于点时,
∴,
∴;
②当时,如图所示,
此时,
∴
,
∵,对称轴为直线,
∴当时,随的增大而增大,
当时,最小值为,当时,最大值为;
当时,如图所示,与轴、分别交于点、,
此时,,,
∴,,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,随的增大而增大,
当时,最小值为,当时,最大值为;
当时,如图所示,、与分别交于点、,过作于,
此时,,四边形是矩形,,
∴,,,
∴,,
∴,
∴
,
∵,对称轴为直线,
∴当时,随的增大而减小,
当时,最小值为,当时,最大值为;
综上所述,当时,最小值为,最大值为,即的取值范围为.
研考点·通技法
1. “中点坐标公式”是核心工具
已知两个顶点(如A,B)和另外两个动点(C,D分别在抛物线/直线上),设C坐标,利用公式直接解出D坐标,再代入D所在曲线方程。
2“三定一动”与“两定两动”分类法
三定一动:已知A,B,C三点固定,求抛物线上点D。技巧:分别以AB, AC, BC为对角线,分3种情况讨论。
两定两动:已知A,B固定,C在抛物线,D在直线/对称轴上。技巧:先设C坐标,视AB为边或对角线,分2大类(通常4种情况)。
3. 利用“平移”原理求顶点坐标
破类题·提能力
7.(25-26九下·天津河西·质量调查)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);
.
【来源】天津市河西区2025—2026学年 下学期九年级质量调查数学试卷
【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.
8.(2025·天津·一模)将平行四边形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,且.
(1)填空:如图1,点的坐标为_____,点的坐标为_____;
(2)若为轴的正半轴上一动点,过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,点的对应点为.设.
①如图2,若直线与边相交于点,当折叠后四边形与重叠部分为五边形时,与相交于点.试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②设折叠后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①,;②
【来源】专题07 二次函数图象及其性质与函数和几何图形的综合(3题型 提升题)(天津专用)-【好题汇编】2025年中考数学一模试题分类汇编
【详解】(1)解:如图:过点C作,
∵四边形是平行四边形,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:①∵过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在y轴的正半轴上,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,,,
∴,
∴,
过点D作,
∴,
∴,
当与点重合时,
此时与的交点与A重合,,
如图:当与点B重合时,
此时与的交点与B重合,,
∴的取值范围为;
②当时, 如图,重叠部分的面积为,
由(1)得出,
∴,
∴,
,
∵,开口向上,对称轴直线,
∴在时,随着的增大而增大,
∴;
当时,如图,重叠部分的面积为,
,
,
∵,随着的增大而增大
∴在时;
∴当时,;
当时,如图,重叠部分的面积为,
由①得出是等腰三角形,,,,
∴,
∵
∴开口向下,在时,有最大值,
∴在时;
∴在时,;
当时,如图,重叠部分的面积为,
,
∵,随着的增大而减小,
∴在时,把代入得,把代入得,
∴在时,,
综上:的取值范围为.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,解直角三角形的性质,折叠性质,二次函数的图象性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
9.(2025·天津河北区·二模)在平面直角坐标系中,O为原点,平行四边形的顶点,平行四边形与平行四边形关于y轴对称.
(1)填空:如图①,点B的坐标为_____,点P的坐标为_____;
(2)如图②,平行四边形沿水平方向向右平移t个单位长度,得到平行四边形,点O,M,N,P的对应点分别为点,平行四边形与平行四边形重叠部分面积为S.
①若,且平行四边形与平行四边形重叠部分为四边形时,试用含有t的式子表示,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1);
(2)①,且;②.
【来源】2025年天津市河北区九年级二模数学试题
【分析】(1)根据平行四边形性质得,根据关于y轴对称的点性质得;
(2)①根据,两平行四边形重叠部分为四边形时,得,;②根据,得,当时,;当时,;当时,,;当时,,;当时,,;故当时,.
【详解】(1)解:∵平行四边形中,,且,
∴,
∴,
∴,
∵平行四边形与平行四边形关于y轴对称,
∴点P与点C关于y轴对称,
∴,
故答案为:;;
(2)解:①如图,当时,
∵平行四边形与平行四边形重叠部分为四边形,
∴点在边上,点在边上,
∵,,
∴,;
②∵,
∴,
∴,
由轴对称与平移知,,
当时,重叠部分是等边三角形,
∵,
∴,
∴当时,;
当时,重叠部分是梯形,
∵,,
∴,
∴;
当时,重叠部分是六边形形,
∵,,,
∴,
∴;
当时,重叠部分是梯形,
∵,,
∴,
∴;
综上,.
故.
10.(2025·天津南开·一模)将平行四边形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,且.
(1)填空:如图1,点的坐标为_____,点的坐标为_____;
(2)若为轴的正半轴上一动点,过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,点的对应点为.设.
①如图2,若直线与边相交于点,当折叠后四边形与重叠部分为五边形时,与相交于点.试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②设折叠后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①,;②
【来源】2025年天津市南开区九年级中考一模数学试卷
【分析】(1)过点C作,根据平行四边形的性质,得出结合勾股定理,即可作答.
(2)①过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在y轴的正半轴上,根据题意及等腰三角形的判定和性质得出是等腰三角形,然后确定相应图形,找出临界点即可;②根据①的结论,根据解直角三角形的性质得出,再分别以时,时,时,分别作图,运用数形结合思路列式计算,即可作答.
【详解】(1)解:如图:过点C作,
∵四边形是平行四边形,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:①∵过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在y轴的正半轴上,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,,,
∴,
过点D作,
∴,
∴,
当与点重合时,
此时与的交点与A重合,,
如图:当与点B重合时,
此时与的交点与B重合,,
∴的取值范围为;
②由(1)得出,
∴,
∴,
当时, 如图,重叠部分的面积为,
,
∵,开口向上,对称轴直线,
∴在时,随着的增大而增大,
∴;
当时,如图,重叠部分的面积为,
,
,
∵,随着的增大而增大
∴在时;
∴当时,;
当时, 如图,重叠部分的面积为,
由①得出是等腰三角形,,,,
∴,
∵
∴开口向下,在时,有最大值,
∴在时;
∴在时,;
当时,如图,重叠部分的面积为,
,
∵,随着的增大而减小,
∴在时,把代入得,把代入得,
∴在时,,
综上:的取值范围为.
题型03 矩形与函数综合
析典例·建模型
11.(2024·天津河北区·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,矩形的顶点,,;等边的顶点,点E是的中点.
(1)填空:如图①,点C的坐标为______,点Q的坐标为______;
(2)将等边沿水平方向向右平移,得到等边,点E,P,Q的对应点分别为,设,等边与矩形重叠部分面积记为S.
①如图②,当边与相交于点M,边与相交于点N,点在点的左侧且矩形与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;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)①;②
【来源】2024年天津市河北区中考一模数学试题
【分析】(1)由,点E是的中点,可得,由等边的顶点,可求;
(2)①如图1,连接交轴于,则四边形是矩形, 则,由题意知,,,当重合时,是等边三角形,,,则,当矩形与重叠部分为五边形时,,由平移的性质可知,,根据计算求解即可;②如图2,当时,重合部分为等边,,,则,由平移可知,此时重合部分面积最小,;由平移可知,如图3,当重合部分为五边形时,面积最大,,根据,计算求解即可.
【详解】(1)解:∵,点E是的中点,
∴,
∵等边的顶点,
∴;
故答案为:;
(2)①解:如图1,连接交轴于,则四边形是矩形,
∴,
由题意知,,,
当重合时,是等边三角形,,,
∴,
∴当矩形与重叠部分为五边形时,,即,
由平移的性质可知,,
∴;
∴;
②解:如图2,
当时,重合部分为等边,,,
∴,
由平移可知,此时重合部分面积最小,;
由平移可知,如图3,当重合部分为五边形时,面积最大,
∵,,
∴,
由①可知,,
∴,
∴,
∴.
研考点·通技法
1用点的坐标表示矩形边长:矩形边常与坐标轴平行,直接利用横纵坐标差表示长和宽,快速建立面积、周长的二次函数模型。 2善用“斜率负倒数”处理直角:当矩形边不平行于坐标轴时(如旋转后),利用两直线垂直的条件(斜率乘积为 -1)或勾股定理,将几何垂直关系转化为代数方程。3矩形存在性用“对角线法”:已知两点,求矩形另两个顶点。先以线段为边或对角线分类,利用矩形对角线相等且互相平分(中点坐标公式)来列方程求解。
破类题·提能力
12.(2021·天津·中考)在平面直角坐标系中,O为原点,是等腰直角三角形,,顶点,点B在第一象限,矩形的顶点,点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限,射线经过点B.
(Ⅰ)如图①,求点B的坐标;
(Ⅱ)将矩形沿x轴向右平移,得到矩形,点O,C,D,E的对应点分别为,,,,设,矩形与重叠部分的面积为S.
①如图②,当点在x轴正半轴上,且矩形与重叠部分为四边形时,与相交于点F,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(Ⅰ)点B的坐标为;(Ⅱ)①, t的取值范围是;②.
【来源】天津市2021年中考数学真题
【详解】解:(I)如图,过点B作,垂足为H.
由点,得.
∵,
∴.
又∠BOH=45°,
∴△OBH为等腰直角三角形,
∴.
∴点B的坐标为.
(II)①由点,得.由平移知,四边形是矩形,得.
∴,.
∵,,
∴.
∴
∴.
∴.
∴.
∴.
整理后得到:.
当与A重合时,矩形与重叠部分刚开始为四边形,如下图(1)所示:此时,
当与B重合时,矩形与重叠部分为三角形,接下来往右平移时重叠部分一直为三角形直到与A点重合,如下图(2)所示:
此时,
∴t的取值范围是,
故答案为:,其中:;
②当时,矩形与重叠部分的面积如下图3所示:
此时,∠BAO=45°,为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴重叠部分面积,
∴是关于的二次函数,且对称轴为,且开口向下,
故自变量离对称轴越远,其对应的函数值越小,
故将代入,
得到最大值,
将代入,
得到最小值,
当时,矩形与重叠部分的面积如下图4所示:
此时,
和均为等腰直角三角形,
∴,
,
∴重叠部分面积,
∴是关于的二次函数,且对称轴为,且开口向下,
故自变量离对称轴越远,其对应的函数值越小,故将代入,得到最大值,
将代入,
得到最小值,
∴的最小值为,最大值为,
故答案为:.
当时,由①知
∴当时,S有最大值为,当时,S有最小值为
∴的最小值为,最大值为,
综上,S的取值范围为,
∴S的取值范围为.
13.(2026·天津北辰·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,矩形的顶点A在x轴的正半轴上,顶点,D为边上一点,,过点D作交于E,且.
(1)填空:如图①,点D的坐标为________,点E的坐标为________;
(2)将沿x轴向右平移,得到,点C、O、D的对应点分别为、、.设,与四边形重叠部分的面积为S.
①如图②,若边与边相交于点M,边与相交于点N,且与四边形重叠部分为四边形时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①;②
【来源】天津市北辰区2025-2026学年度 第二学期 九年级 第一次模拟考试 数学试卷
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴
∵四边形是矩形,
∴,
∵
∴
∵
∴
∴,
∴,
∴;
(2)解:①如图,
由平移可得,,轴,
∴
∵
∴
∵,
∴
∵
∴,
∵
∴,
∴;
②当时,,
∵,对称轴为直线,
∴当时,;
当时,此时,重叠部分为,如图:
由平移可得,,,
由①可得,,
∴
∴,
∴,
整理得,,
∵,,对称轴为直线,
∴当时,随着的增大而减小,
∴时,,
综上:当时,求S的取值范围为.
14.(2025·天津·一模)在平面直角坐标系中,为原点,四边形是平行四边形,,,点,矩形的顶点,点,点在第二象限.
(1)如图①,点的坐标为____________,点的坐标为____________;
(2)将矩形沿轴平移,得到矩形,点的对应点分别为.设,矩形与重叠部分面积为.
①如图②,当交于点,分别交于点,且重叠部分是五边形,试用含的式子表示,并直接写出的范围;
②当时,求的范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①;②
【来源】专题07 二次函数图象及其性质与函数和几何图形的综合(3题型 提升题)(天津专用)-【好题汇编】2025年中考数学一模试题分类汇编
【详解】(1)解:如图①,过点作轴于,则,
∵,,
∴,,
∴,
∵,点,
∴,,
∵四边形是矩形,
∴轴,轴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:①过点作,垂足为,
∵,,
∴,
由平移可知四边形是矩形,
又∵四边形 是平行四边形,
则四边形为矩形,,
∵点,点,
∴,,
∴ ,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
②当时,如图,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴当时,,
∵,
∴当时,的值最大,,
∵抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴当时,的值最小,,
∴的范围为.
15.(2025·天津西青·二模)在平面直角坐标系中,是等腰直角三角形,,,点在轴的负半轴上,点在第二象限,矩形的顶点,点在轴的正半轴上,点在轴的正半轴上.将沿轴向右平移,得到,点的对应点分别为.
(1)如图1,当经过点时,求直线的函数表达式;
(2)设,与矩形重叠部分的面积为;
①如图②,当与矩形重叠部分为五边形时,与相交于点,分别与,交于点,用含有的式子表示 ;直接写出的取值范围 ;
②请直接写出满足的所有t的值 .
【答案】(1)
(2)①,;②或5
【详解】(1)解:如图①,当经过点时,
矩形的顶点,
,
由平移的性质可得:为等腰直角三角形,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
设直线的解析式为,
将代入得:,
解得:,
直线的解析式为:;
(2)解:①如图②,当与矩形重叠部分为五边形时,
矩形中,,
四边形是矩形,
设,则,
,,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
;
②当时,与矩形重叠部分为三角形,如图,
重叠部分的面积为:,
,
,解得:,
,
不符合题意,此时重叠部分面积不可能为;
当时,与矩形重叠部分为四边形(梯形),如图④,
则,
,
,
解得:,
,
符合题意;
当时,重叠部分为梯形,为定值,不能等于;
当时,与矩形重叠部分为五边形,
由①知:,
,
解得:(舍去),;
当时,重叠部分为矩形,如图⑤,
,
,
当时,,不符合题意;
综上所述,满足的所有的值为或5.
题型04 菱形与函数综合
析典例·建模型
16.(2025·天津七中·模拟)在平面直角坐标系中,O为原点,菱形的顶点A、D分别在坐标轴上,轴,点,,是直角三角形,,,将沿x轴向右平移,得到,点P、O、Q的对应点分别为.
(1)填空:如图①,点B的坐标为 ,当经过点B时,与的交点E的坐标为 ;
(2)设,与菱形ABCD重叠部分的面积为S.
①如图②,当边与相交于点F,分别与、相交于点G、H,且与菱形重叠部分为六边形时,试用含有t的式子表示线段,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1);
(2)①;②
【来源】2025年天津市天津市河东区天津市第七中学模拟预测数学试题
【详解】(1)解:如图,连接交于点,
∵,
∴,
∵菱形,,
∴,,,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵在中,,
∴,
∴,,
∴点B的坐标为,点A的坐标为,
∵,,,
∴,
∴,,
∴,
∵当经过点B时,与重合,
∴沿x轴向右平移3个单位长度,
∴,,
设直线的解析式为,
代入和得,,
解得:,
∴直线的解析式为,
同理可得:直线的解析式为,
联立,解得,
∴;
∴综上所述,点B的坐标为,点E的坐标为
故答案为:;.
(2)解:①如图,连接交于点,交于点,
由题意得,沿x轴向右平移个单位长度得到,
∴,,,
由(1)得,,,四边形是矩形,,
∴,
∵菱形,
∴,,
∴,,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,,
∵在中,,
∴,
当点与点重合时,;
当经过点B时,
∵,,
∴同理(1)的方法可得,直线的解析式为,
代入得,,解得;
由图象得,当时,与菱形重叠部分为六边形,
∴综上所述,;
②当时,与菱形重叠部分为,连接交于点,
由①得,,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
当时,与菱形重叠部分为四边形,设与轴交于点,
由①得,直线的解析式为,
令,则,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
同理可得:,
∵,,,
∴,
∴,
∴
,
∵,
∴;
当时,与菱形重叠部分为六边形,
同理可得,,
∵,
∴
,
当时,有最大值,
∵,
∴;
当时,与菱形重叠部分为五边形,设与延长线交于点,
同理可得,,,
∵,,
∴直线的解析式为,
联立,解得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴
,
∵,
∴;
当时,与菱形重叠部分为,设与交于点,
直线的解析式为,
令,则,解得,
∴,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∵,
∴;
∴综上所述,S的取值范围为.
研考点·通技法
1. 菱形存在性问题等腰三角形法:已知三点求菱形顶点时,常转化为等腰三角形问题。因为菱形的邻边相等,可先确定一个等腰三角形,再通过平移得到第四个点。 对角线法:设未知点坐标,利用对角线互相平分(中点坐标公式)和邻边相等(距离公式)列方程组。注意分情况讨论哪条线段作为边或对角线。 几何特性:菱形对角线垂直。若已知一对顶点坐标,可以算出中点,利用垂直关系设出另一条对角线的直线方程,再与二次函数联立。 2. 动态菱形面积最值 · 底×高转化:若菱形有一边在坐标轴上,直接用坐标差计算底和高,表达为二次函数求最值。对角线乘积法:当已知两个动点分别在函数图像上,且满足菱形条件时,面积可用对角线(或相似比)的平方来表示,再转化求解。
破类题·提能力
17.(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);
【来源】2024年天津市河东区中考一模数学试题
【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;.
18.(2025·天津河西·中考模拟)如图1,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A的坐标为(﹣3,4),点C在x轴的正半轴上,直线AC交y轴于点M,AB边交y轴于点H,连接BM.
(1)菱形ABCO的边长 ;
(2)求直线AC的解析式;
(3)动点P从点A出发,沿折线ABC方向以2个单位/秒的速度向终点C匀速运动,设△PMB的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t秒,
①当0<t<时,求S与t之间的函数关系式;
②在点P运动过程中,当S=3,请直接写出t的值.
【答案】(1)5;(2)直线AC的解析式y=﹣x+;(3)①;②t=或.
【详解】解:(1)Rt△AOH中,
,
所以菱形边长为5;
故答案为5;
(2)∵四边形ABCO是菱形,
∴OC=OA=AB=5,即C(5,0).
设直线AC的解析式y=kx+b,函数图象过点A、C,得
,解得,
直线AC的解析式;
(3)设M到直线BC的距离为h,
当x=0时,y=,即M(0,),,
由S△ABC=S△AMB+SBMC=AB•OH=AB•HM+BC•h,
×5×4=×5×+×5h,解得h=,
①当0<t<时,BP=BA﹣AP=5﹣2t,HM=OH﹣OM=,
S=BP•HM=×(5﹣2t)=﹣t+;
当<t≤5时,BP=2t﹣5,h=,
S=BP•h=×(2t﹣5)=t﹣,
∴
②把S=3代入①中的函数解析式得,3=﹣t+,
解得:t=,
把S=3代入①的解析式得,3=t﹣,
解得:t=.
∴t=或.
19.(2024·天津南开·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,四边形是矩形,点A,C的坐标分别是,.点D是边上的动点(与端点B,C不重合),过点D作直线交边于点E.
(1)如图①,直接写出D,E两点的坐标(用含b的式子表示).
(2)如图②,若矩形关于直线的对称图形为矩形,试探究矩形与矩形的重叠部分的面积是否发生变化?若不变,求出重叠部分的面积:若改变,请说明理由;
(3)矩形绕着它的对称中心旋转,如果旋转前后两矩形重叠部分的图形是菱形,请直接写出这个菱形面积的最大值和最小值.
【答案】(1);;(2)面积不变,且面积为;(3);
【详解】
解:(1)四边形是矩形,
轴,
由点,的坐标分别为,.
可得点的纵坐标为 1 ,
当时,,
解得:,
的坐标为
当时,,
解得:,
的坐标为
(2)与的交点为,与的交点为,如图:
四边形,四边形是矩形,
,,
四边形是平行四边形,
矩形关于直线的对称图形为矩形,
,
,
,
,
,
平行四边形是菱形,
过点作于点,
由,,
可知,,,
,
设菱形的边长为,
在中,,,,
由,得,
解得:,
,
所以重叠部分菱形的面积不变, 为;
(3) 如下图所示,
当这个菱形是正方形时,即时,菱形的面积最小,最小值是1;
如下图所示,
当这个菱形与重合时,菱形的面积最大,
设,则,
中,
解之得:,
∴
∴菱形面积的最大值是.
【点睛】
本题考查了一次函数的性质,矩形的性质,菱形的性质与判定,正方形的性质与判定,勾股定理,旋转等知识点,熟悉相关性质和知识点是解题的关键.
20.(2026·天津滨海新区·一调)在平面直角坐标系中,O为原点,矩形的顶点,,菱形的顶点,,,连接.
(1)填空:如图①,点B的坐标为________,点H的坐标为________;
(2)将菱形沿水平方向向右平移,得到菱形,点E,F,G,H的对应点分别为,,,.设,菱形与矩形重叠部分的面积为S.
①如图②,当边,分别与相交于点M,点N,且菱形与矩形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;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①;②
【来源】2026年天津市滨海新区九年级学业质量调查试卷(一)数学
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,且,,
∴,,
∴;
如图,连接,交于点K,
∵四边形是菱形,且,,,
∴,,,
∴,
在中,,
∴,
∴,,
∴.
(2)解:①∵,,
∴,
由(1)知,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴
;
②当时,,
由可知,当时,,
当时,如图,设,分别交于点T,S,交于点R,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,S有最小值,
∴S的取值范围是.
题型05 正方形与函数综合
析典例·建模型
21.(24-25九下·天津宝坻三中·检测)在平面直角坐标系中,O为原点,四边形是正方形,顶点,点B在y轴正半轴上,点C在第二象限, 的顶点, 点.
(1)如图①, 求点B, C的坐标;
(2)将正方形沿x轴向右平移,得到正方形 ,点A,O,B,C的对应点分别为. 设,正方形与重合部分的面积为.
①如图②,当正方形与重合部分为五边形时,直线 分别与y轴,交于点E,F,与交于点H,试用含t的式子表示,并直接写出t的取值范围;
②若平移后重合部分的面积为 则t的值是 (请直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①;②或
【来源】天津市宝坻区第三中学2024-2025学年下学期九年级数学检测卷
【详解】(1)解:由,得,
四边形正方形,
.
,;
(2)解:①,,,
,.
由平移知,四边形是正方形,得,,四边形是矩形.
,,.
,
,.
,
.
.
(Ⅰ)当时,如图所示.
,
即.
(Ⅱ)当时,如图所示.
,
即.
综上所述,
②当时,
由题意得,
解得或(舍去);
当时,点与点N重合,
此时,
∴,
∴,
由题意得,
解得或(舍去);
综上,的值是或.
故答案为:或.
研考点·通技法
一、存在性问题(分类讨论) 已知两点(A、B)和另外两点(P、Q)在二次函数图像上,求正方形存在性。 二、动态几何与最值 面积/周长最值: 正方形顶点在抛物线上移动时,设顶点横坐标为t,利用坐标差表示边长,建立二次函数。 技巧: 优先建系,让正方形两边与坐标轴平行,或边平行于坐标轴,直接由横纵坐标差求边长。 线段和最值: 遇动点问题,尝试转化:正方形对角线垂直平分,可作对称点转化路径
破类题·提能力
22.(2025·天津红桥·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,是等腰直角三角形,,,顶点,点B在第一象限,正方形的顶点,点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限.
(1)填空:如图①,点B的坐标为______,点D的坐标为______;
(2)将正方形沿x轴向右平移,得到正方形,点O,C,D,E的对应点分别为,,,.设,正方形与重叠部分的面积为S.
①如图②,当正方形与重叠部分为五边形时,与相交于点F,与相交于点G,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1);
(2)①②
【来源】天津市红桥区2025年九年级结课考试(一模)数学试题
【详解】(1)解:如图,过点作,交于点,
顶点,
,
是等腰直角三角形,
,
,
正方形的顶点,
,
,
故答案为:;;
(2)解:如图②,当时,正方形与重叠部分为五边形,
此时,
,
为等腰直角三角形,
,
则,
,
,
为等腰直角三角形,
,
,
;
②当时,如图,,此时当时,取最小值为,当时,取最大值为,则;
当时,,当时,取最大值为,则;
当时,如图,,当时,取最大值为2,当时,取最小值为,此时;
综上,S的取值范围为.
23.(24-25九上·天津静海·期末)在平面直角坐标系中,为坐标原点,正方形的顶点的坐标为,点在第一象限,点在轴正半轴上.
(1)如图①,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)将正方形绕点逆时针旋转,得到正方形,,,的对应点分别为,,.旋转角为,的延长线交轴于点,与轴交于点.
①如图②,当时,点的坐标为________,点的坐标为________;
②如图③,在旋转过程中,连接,设,的面积为S,求S关于的函数表达式,并直接写出的取值范围.
【答案】(1),
(2)①,;②
【来源】 天津市静海区2024-2025学年九年级上学期1月期末数学试题
【详解】(1)解:正方形的顶点的坐标为,
∴,
∵点在第一象限,点在轴正半轴上,
,,
故答案为:,;
(2)解:①过点作轴于点,
由旋转可得:,
,
,即,
,
,
故答案为:,;
②根据题意,由旋转的性质得:,
在和中,
,
,
,
是等腰直角三角形,
在中,由勾股定理得:,
,
当点与重合时,,
又,
,
旋转角为,
,
.
24.(2023·天津部分区·一模)在平面直角坐标系中,为原点,四边形是正方形,顶点,点在轴正半轴上,点在第二象限,的顶点,点.
(1)如图①,求点的坐标;
(2)将正方形沿轴向右平移,得到正方形,点A,O,B,C的对应点分别为.设,正方形与重合部分的面积为.
①如图②,当时,正方形与重合部分为五边形,直线分别与轴,交于点,与交于点,试用含的式子表示;
②若平移后重合部分的面积为,则的值是_______(请直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①;②或
【来源】2023年天津市部分区中考一模数学试卷
【详解】(1)解:由,得,
四边形正方形,
.
,;
(2)解:①,,,
,.
由平移知,四边形是正方形,得,.
四边形是矩形.
,,.
,
,.
,
.
.
当时,
.
②当时,
由题意得,
解得或(舍去);
当时,点与点N重合,
此时,
∴,
∴,
由题意得,
解得或(舍去);
综上,的值是或.
故答案为:或.
25.(2023·天津河西·一模)在平面直角坐标系中,有,,点Q在边上,过点Q作于Q,且,以PQ为边向右侧作正方形,设.
(1)如图①,当点E与点A重合时,求t的值;
(2)如图②,当点E在点A右侧,且正方形与重叠部分为五边形时,边与边相交于点M,试用含有t的式子表示线段的长,并直接写出t的取值范围;
(3)设正方形与重叠部分图形的面积为S.当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)
(3)
【来源】2023年天津市河西区中考一模数学试卷
【详解】(1)解∵正方形,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:在中,,
∵于Q,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(3)解:∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,解得:,
①当时,
,
∴当时,的最小值为,最大值为;
②当时,
,
当时,的最小值为;
当时,的最大值为;
③当时,
∴当时,
当时,的最小值为;
当时,;
综上所述:
(建议用时:50分钟)
刷模拟
1.(25-26九下·天津河东·质量检测(一))在平面直角坐标系中,为原点,等腰的顶点,.四边形是正方形,点是的中点,点在轴上.
(1)填空:如图①,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)将四边形沿轴向右平移得到四边形,点,,,的对应点分别为,,,,设.
(i)如图②,当四边形与重叠部分为五边形时,,,分别与,相交于点,,,,试用含有的式子表示线段,并直接写出的取值范围;
(ii)设平移后四边形与重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)(i),;(ii)
【来源】天津市河东区2025--2026学年第二学期九年级数学质量检测试卷(一)
【分析】(1)连接交于点,根据等腰三角形的性质得到,求出,进而得到,再根据正方形的性质的长,即可求出;
(2)(i)根据平移的性质证明四边形是矩形,进而得到和是等腰直角三角形,则,;当四边形与重叠部分为五边形时,点在的右侧,点在点的左侧,列出关于的不等式组,即可得出的取值范围;
(ii)分3种情况讨论:①当时;②当时;③当时,先确定四边形与重叠部分的图形,再利用图形的面积公式表示出与的关系式,结合,列出关于的不等式,即可求解.
【详解】(1)解:连接交于点,
∵等腰的顶点,,
∴,
∴,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:(i)由平移的性质得,,四边形是正方形,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵等腰,,
∴,
∴和是等腰直角三角形,
∴,
∴;
∵点是的中点,,
∴,
由(1)得,,
由平移的性质得,,,
∵当四边形与重叠部分为五边形时,点在的右侧,点在点的左侧,
∴,
解得,
综上,,;
(ii)①当时,四边形与重叠部分为四边形,
由(i)得,四边形是矩形,是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
令,则,
解得,
∴;
②当时,四边形与重叠部分为五边形,
∵,
∴,
由平移的性质得,,四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴是等腰直角三角形,,
由(i)得,是等腰直角三角形,,
∴,,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
同理①的方法可得,,
∴,
∵,
∴当时,取得最大值5;当和时,取得最小值4,
此时,满足题意;
∴;
③当时,四边形与重叠部分为,
∵,
∴,
由平移的性质得,,四边形是正方形,
∴,,,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,,,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
令,则,
解得或,
∴;
综上,的取值范围为.
2.(2025·天津·一模)将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,,,点是边的中点.
(1)填空:如图①,点的坐标为 ,点的坐标为 ;
(2)连接,将直角三角形纸片沿剪开,把水平向右平移得到,点,,的对应点分别是,,,设.
①如图②,当与重叠部分为五边形时,分别与,相交于点,,与相交于点,试用含有的式子表示的长,并直接写出的取值范围;
②当时,求与重叠部分的面积的取值范围.(直接写出结果即可)
【答案】(1),;
(2)①;②.
【来源】专题07 二次函数图象及其性质与函数和几何图形的综合(3题型 提升题)(天津专用)-【好题汇编】2025年中考数学一模试题分类汇编
【详解】(1)解:∵点,
∴,
∵点是边的中点,
∴,
∴点,
如图,连接,过点作于点,
∵,,
∴
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点,
故答案为:,;
(2)解:①由(1)可知,为等边三角形,
由平移可知,,,有,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴;
② 当时,重叠部分为五边形,
∴,
由平移可得,,
∴,
∴为等边三角形,
同理,,
在中,
,
,
∵,
∴时,时,,
,
当时,重叠部分为直角三角形,
在中,
∵,
∴,
,
∵,
∴时,时,,
∴综上所述,取值范围为:.
3.(2025·天津·一模)在平面直角坐标系中,为原点,四边形中,且,,点,点在轴正半轴上,且.
(1)填空:如图①,点的坐标为 ,点的坐标为 ;
(2)将沿轴水平方向向右平移,得到,点,,的对应点分别为,,,设,与四边形重叠部分的面积为.
①如图②,当边与交于点,边与交于点,且与四边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;
②当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)① ②
【来源】专题07 二次函数图象及其性质与函数和几何图形的综合(3题型 提升题)(天津专用)-【好题汇编】2025年中考数学一模试题分类汇编
【详解】(1)解:,.
在中,,
.
如图,过作于点,于点,
则,
.
在中,,
.
故答案为: ,.
(2)①如图,作于,于,
,.
又,
四边形为矩形,
.
.
,
.
在中,,,
.
则.
,.
四边形为平行四边形.
.
则.
,
.
,
.
,则.
.
.
②当时,如图,重叠部分为梯形,
由题可知,
.
,
.
当时,如图,重叠部分为梯形,
,,
点是中点.
.
.
当时,此时重叠部分为五边形,如①中情形,
.
此时在时,随增大而减小,
当时,,当时,,
.
当时,如图,此时重叠部分为,
,
为等边三角形.
此时,
.
.
当时,,当时,,
.
综上,.
4.(2025·天津红桥·三模)将一个梯形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在轴的正半轴上,点在第一象限,且.
(1)填空:如图①,点的坐标为_____,点的坐标为_____;
(2)若为边上一动点(点不与点,重合),过点作直线,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点为.设,折叠后重叠部分的面积为.
①如图②,若直线与边相交于点,点的对应点为,当折叠后点落在梯形的内部,且重叠部分为四边形时,与边相交于点,试用含有的式子表示,并直接写出的取值范围;
②当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)①;②
【来源】2025年天津市红桥区中考三模数学试题
【详解】(1)解:过点B作轴于点D,
∵,
∴,
,
∵点,
∴,
∵梯形中, ,轴,
∴,
又,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,,
故答案为:;
(2)①过点Q作于点E,
,,
四边形是平行四边形,
∴,
∵,
.
,
∵, ,
∴,
又,
∴四边形是矩形,
∴,,
设,
∴,,
∴,
,
由折叠可知:,,
,
,解得:,
,
,
,
由折叠可知:,
∵折叠后重叠部分的面积为,
,
又,解得:,
;
②当时,折叠后重叠部分为,如图所示:
根据折叠可知:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当时,;
当时,折叠部分为四边形,如图所示:
根据解析①可知:此时,
∴;
当时,重叠部分为四边形,如图所示:
则,
∵,
∴,
根据折叠可知:,
∴,
∵,
∴为等边三角形,且边长为,
∴,
∴
,
∴当时,;
综上分析可知:.
5.(2025·天津和平·三模)将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点,,点在轴正半轴上,点在边上,且,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点为,设.
(1)填空:如图①,当时,点的坐标为 ,点的坐标为 ;
(2)如图②,若折叠该纸片后与重叠部分为四边形,点的对应点为,与边相交于点,与边相交于点.试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
(3)若折叠该纸片后与重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)
(3)
【来源】2025年天津市和平区九年级三模数学试题
【分析】(1)延长交轴于,由正切函数得,可得, ,,即可求解;
(2)由正切函数得,由直角三角形的特征得,即可求解;
(3)①当时,此时折叠该纸片后与重叠部分为,由直角三角形的特征,由三角形的面积得; ②当时,由三角形面积得,,由二次函数的性质,即可求解;③当时,由等边三角形面积得,由二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:延长交轴于,
,,
,,
,
,
,
,
由翻折得:,
,
,
,
,
,
,,
故答案为:,;
(2)解:由折叠得
,,
,
,
由(1)得,
,
,
,
,
,
,
,
故();
(3)解:①当时,如图,
此时折叠该纸片后与重叠部分为,
,
,
,
,
,
,
,
;
②当时,如图,
,
,
,
,
,
,
,,
,
当时,,
;
③当时,如图,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
;
综上所述:.
6.(2025·天津塘沽一中·三模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,等边的顶点,的顶点,其中.
(1)填空:如图1,点A的坐标为______,点F的坐标为______;
(2)现将沿x轴向右平移得,设.和重叠部分的面积为S.
①如图2,当点在x轴的正半轴上,且和重叠部分为五边形时,,与交于M,N,与交于点P,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求t的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①,的取值范围为;
②
【来源】天津市滨海新区塘沽第一中学2024-2025学年下学期数学第三次中考模拟试卷
【分析】(1)过点A作x轴的垂线,垂足为D,根据等边三角形的性质可得,解直角三角形求出,即可得到点A的坐标;同理解直角三角形求出,即可得到点F的坐标;
(2)根据运动状态画出示意图,根据图形找到重叠部分的面积,利用解直角三角形求出所需边长,即可表示出在不同状态下的重叠部分的面积的表达式;①即可得解;②根据重叠部分的面积的表达式,分别根据二次函数的图象和性质,求解即可.
【详解】(1)解:过点A作x轴的垂线,垂足为D,
∵是等边三角形,,且,
∴,,
∴,
∴,
∴;
∵中,,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
当点在上时,如图:
∵,
∴此时,
∴;
当点在上时,如图:
同理得:此时
,
∴,
∴;
当点在x轴的负半轴上或与点重合时,即,如图:过点N作x轴的垂线,垂足为H,
由平移的性质得,
∵,
∴,
设,
∴,
∵,即,
∴,
此时,;
当点在x轴的正半轴上,且点在外部(左侧)时,即,如图:过点N作x轴的垂线,垂足为H,过点P作x轴的垂线,垂足为G,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
同上得,
此时,,
,
,
,
,
,
当点在x轴的正半轴上,且点在内部时,即,如图:
此时,,
,
;
当点在x轴的正半轴上,且点在外部(右侧)时,即,如图:设交于点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
此时,;
综上,,
①当点在x轴的正半轴上,且和重叠部分为五边形时,
此时,并且的取值范围为;
②∵,
当时,随的增大而增大,
当,则,
解得:或,
当,则,
解得:或,
∵,
∴;
当时,
∵的图象关于对称,
∴当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小,
当,有最大值为,
当时,,
解得:或,
∴当时,均满足;
当时,
∵的图象关于对称,
∴当时,随的增大而减小,
当,则,
解得:或,
当,则,
∵解得:或 ,
∴;
当时,
∵的图象关于对称,
∴当时,随的增大而减小,
当时,有最大值为,
∴此时,不满足,
综上,的取值范围为.
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