内容正文:
专题04 二次函数、几何综合解答题压轴
2大考点概览
考点01二次函数解答题压轴
考点02几何综合解答题压轴
二次函数解答题压轴
考点01
1.(2026·湖北·一模)在平面直角坐标系中,抛物线的图象经过两点,点P为第一象限抛物线上不与点B重合的一动点,作轴于点D,交直线于点C,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当点C为中点时,求m的值;
(3)令.
①求d关于m的函数解析式;
②当d随m的增大而减小时,请直接写出m的取值范围.
2.(2026·湖北·一模)如图,抛物线的图象交轴于,两点,交轴于点,直线的解析式为,点是轴上方抛物线上一点,其横坐标为.
(1)求的值;
(2)作直线,若,且点是抛物线上另一点,横坐标为,轴交于点,轴交于点,求的值;
(3)过点作轴的平行线和垂线,垂线交直线于一点,过这一点再作轴的平行线,直线、、与轴围成一个矩形,这个矩形的周长记为.
①求关于的函数解析式;
②过点作轴交抛物线于另一点,过分别作轴的垂线,轴的平行线交直线于一点,过这一点作轴的垂线,,,与轴围成一个伴随矩形,这个伴随矩形的周长记为,若,求的值
3.(2026·湖北·一模)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C.直线经过A,C两点.
(1)求a的值;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)定义:如果一个矩形的两个顶点位于三角形的一条边上,另外两个顶点分别位于三角形的另外两条边上,那么这个矩形就是这个三角形的内接矩形.若点E在上,点F在上,四边形是的内接矩形,设,矩形的面积记为S.
①求S关于m的函数关系式;
②直接写出矩形的面积最大时,矩形在边上的顶点的坐标.
4.(2026九下·湖北广水市·一模)【新定义】“等距截线”
定义:在平面直角坐标系中,对于抛物线和直线,若抛物线与直线有两个不同的交点,则这两个交点之间的线段称为“截线段”,截线段的长度称为“截距”.
若抛物线的顶点到直线的距离恰好等于截距的一半,则称该抛物线关于直线具有“等距截线性质”.
(1)判断抛物线是否关于直线具有“等距截线性质”,并说明理由.
(2)已知抛物线关于直线具有“等距截线性质”,求的值.
(3)已知抛物线关于直线具有“等距截线性质”,且截距为2.
①求的值;
②若点是位于直线上方的一个动点,点是抛物线上位于直线下方的一个动点,若P、Q关于直线对称,直接写出的最大值.
5.(2026九·湖北荆州市监利市·一模)如图,已知二次函数的图象与轴交于点和点,与轴交于点,连接.点为轴上方抛物线上一动点(点不与点重合),设点的横坐标为.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)连接,当时,求的值;
(3)设以为顶点的四边形的面积为,
①求关于的函数解析式;
②若取一个具体的数值时,恰好存在两个符合条件的点,请直接写出的取值范围.
6.(2026·湖北·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点B,交y轴于点C,抛物线经过B、C两点且与x轴交于另一点A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是直线下方抛物线上的一点,若,求点D的坐标;
(3)若点H是抛物线上一动点,且横坐标为m,、为平面内两点,连结、,以、为边构造矩形.
①求点N的坐标(用含m的式子表示);
②当抛物线在矩形内的部分所对应的函数值y随x的增大而变化时,直接写出m的取值范围.
7.(25-26九·湖北十堰东风第七中学·一模)在平面直角坐标系中,抛物线交轴于、两点(点在点左侧),交轴正半轴于点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点在点下方的轴上,点在第一象限的抛物线上,若是以为斜边的等腰直角三角形,求点的坐标;
(3)如图2,已知动点在抛物线上,为的三等分点且靠近点,作轴交抛物线于点.设点的横坐标为,线段的长为.
①求出关于的函数解析式;
②当时,直接写出的取值范围.
8.(2026·湖北十堰丹江口市·一模)在平面直角坐标系中,已知,抛物线过点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)若将抛物线平移得到抛物线与直线在的范围内有公共点,求h的取值范围;
(3)如图,直线与(1)中抛物线交于A,B两点,与x轴交于点C.
试探究:当k变化时,抛物线的对称轴上是否存在定点P,使得总是平分?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
9.(25-26九上·湖北黄石·一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于,两点(在的右侧),顶点为点.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)当时,为对称轴上一点,作交抛物线于点(在的右边),当四边形是平行四边形时,它的面积为6,求此时的值;
(3)①已知,为抛物线上的两点,若对于,,都有,求的取值范围;
②已知,,是抛物线上的三个点.若对于,,,都有,求的取值范围(直接写出答案).
10.(2026·湖北·一模)如图1,抛物线与x轴交于点A和点B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,,连接.
(1)求抛物线及直线的解析式;
(2)如图2,点P是抛物线上位于第一象限的一点,过点P作x轴的垂线,交于点G,交x轴于点H,连接,设点P的横坐标为m,线段的长度为d,
①求d关于m的函数关系式;
②若为直角三角形,求m的值;
③如图3,点Q是抛物线上位于第四象限的一点,,分别与y轴交于点D和点E,,则直线恒经过一定点.设点Q的横坐标为n,请直接写出m,n的数量关系及该定点的坐标.
11.(2026·湖北·一模)如图,抛物线与x轴交于,B两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.
(1)求b的值和点D坐标;
(2)如图,点E是第二象限抛物线上的点,,求点E的横坐标;
(3)将抛物线沿竖直方向平移得到的新抛物线记为L,L与y轴交于点P,设点P的纵坐标为n,点Q在L的对称轴上,点Q的纵坐标为,当点Q与点D不重合时,将点Q绕点D顺时针旋转得到点M,当P、M、D三点不在同一直线上时,设的面积为S.
①求S关于n的函数解析式;
②当L与线段没有公共点,且S随n的增大而增大时,请直接写出n的取值范围.
12.(2026·湖北·一模)已知抛物线交轴于点,点,交轴于点,点为抛物线的顶点,为抛物线上第四象限的一动点.
(1)直接写出抛物线的表达式____________;及顶点的坐标_____.
(2)如图(1)当在对称轴右侧抛物线上,连接交于,若,
①求此时点坐标;
②如图(2)在线段上运动,直接写出的最小值_____.
(3)如图(3)已知在抛物线上,且坐标为,在线段上运动,作射线.点是射线上一动点,且满足,记的最小值为;
①求的值;
②设的面积记为,若,请直接写出的取值范围_____.
几何综合解答题压轴
考点02
13.(2026·湖北十堰丹江口市·一模)点E,F分别是矩形的边,上的点,将矩形沿折叠,点C落在上处,点D落在平面内的点处,连接,.
(1)如图1,当与点A重合时.
①求证:;
②若,,求的值;
(2)如图2,若点E是的中点,且,求的值.
14.(25-26九·湖北十堰东风第七中学·一模)如图,在中,,,平分,将线段沿射线平移得到,与相交于点,连接,过点作于点,与交于,与交于点.
(1)如图①,若.
①当点在边上时,直接写出线段,,之间的数量关系;
②当点与点重合时,求平移距离;
(2)如图②,连接,若,当时,求的长.
15.(2026·湖北·一模)在中,,,点D,M,N分别在边,,上,.
(1)如图1,若点D是的中点,求证:;
(2)如图2,若,判断与的数量关系(用含k的式子表示),并说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,,平分.若,求的长.
16.(2026·湖北·一模)如图,在中,点E在边上,将沿折叠,使点B的对应点F落在内,射线交射线于点G,交射线于点P,射线交边于点Q.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当时,点P在延长线上,若,,求的长;
(3)如图3,当时,点P在边上,若,直接写出的值.
17.(2026·湖北·一模)中,,将绕点A旋转得到,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,交于点N,点N为的中点,,,求线段的长;
(3)如图3,点N为的中点,延长分别交于H、F.
①求证:,②当时,直接写出的值.
18.(25-26九下·湖北随州曾都区曾都区三校·一模)如图,M、N分别是菱形的、边上一点,将四边形沿折叠得四边形,经过点A(注:折叠后).
(1)若点F在菱形内部,延长交于点G,求证:;
(2)若,,,求的长;
(3)当且时.
①求证:;
②直接写出的值.
19.(2026·湖北·一模)如图1,在矩形中,,,为对角线,将绕点逆时针方向旋转,得到(点的对应点为点,点的对应点为点).
(1)在图1中,连接,,求证:;
(2)如图2,当点落在的延长线上时,延长交于点,求的长;
(3)如图3,当点落在矩形的对角线上时,延长交于点.
①求证:平分;
②直接写出的值.
20.(25-26九上·湖北黄石·一模)在中,,将绕点旋转得到,点的对应点在边上,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当,时,求的长,
(3)如图3,过点作的平行线交的延长线于点,连接交于
①求证:;
②当时,直接写出的值.
21.(2026九·湖北荆州市监利市·一模)已知,在中,,延长至,使,过点作交的延长线于点.
(1)如图1,求证:;
(2)若,将图1中的绕点逆时针旋转到如图2,当时,请求出的长;
(3)如图3,将图1中的绕点逆时针旋转,连接交直线于点,求证:.
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专题04 二次函数、几何综合解答题压轴
2大考点概览
考点01二次函数解答题压轴
考点02几何综合解答题压轴
二次函数解答题压轴
考点01
1.(2026·湖北省·一模)在平面直角坐标系中,抛物线的图象经过两点,点P为第一象限抛物线上不与点B重合的一动点,作轴于点D,交直线于点C,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当点C为中点时,求m的值;
(3)令.
①求d关于m的函数解析式;
②当d随m的增大而减小时,请直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②或
【分析】本题考查了二次函数综合.
(1)用待定系数法即可解答;
(2)求出直线解析式,设,则, 根据轴于点D,点C为中点,列出等式,即可解答;
(3)①先求出抛物线与x轴正半轴的交点坐标,再进行分类讨论即可;②根据①中的解析式,结合二次函数的增减性进行分类讨论即可.
【详解】(1)解:把代入得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:设直线解析式为,
将点代入得:,
解得:,
∴直线解析式为,
设,则,
∵轴于点D,点C为中点,
∴,
解得:(负值舍去);
(3)解:①当时,
解得:(负值舍去),
∴抛物线交x轴正半轴于点,
设,则, ,
当时,,,
;
当时,,,
;
当时,,,
,
综上:;
②当时,,
开口向下,对称轴为直线,
∴当d随m的增大而减小;
当时,;
开口向上,对称轴为直线,
∴当d随m的增大而减小,不符合题意,舍去;
当时,,
开口向下,对称轴为直线,
∴当时,d随m的增大而减小.
综上:或.
2.(2026·湖北省·一模)如图,抛物线的图象交轴于,两点,交轴于点,直线的解析式为,点是轴上方抛物线上一点,其横坐标为.
(1)求的值;
(2)作直线,若,且点是抛物线上另一点,横坐标为,轴交于点,轴交于点,求的值;
(3)过点作轴的平行线和垂线,垂线交直线于一点,过这一点再作轴的平行线,直线、、与轴围成一个矩形,这个矩形的周长记为.
①求关于的函数解析式;
②过点作轴交抛物线于另一点,过分别作轴的垂线,轴的平行线交直线于一点,过这一点作轴的垂线,,,与轴围成一个伴随矩形,这个伴随矩形的周长记为,若,求的值
【答案】(1)
(2)4
(3)①;②
【分析】本题主要考查一次函数的图像和性质,二次函数的图像和性质,熟练掌握函数的图像和性质是解题的关键.
(1)先求出,将代入,求出即可;
(2)由题意知:,,,,得到,,再根据进行计算即可;
(3)由题意知:,①当时,矩形相邻两边长分别为,,当且时,矩形相邻两边长分别为m,,分别进行计算即可;
②分当时,当时,当时进行计算即可;
【详解】(1)解:当时,,
,
点B在上,
,
解得:;
(2)解:由题意知:,,,,
,,
;
(3)解:由题意知:,
①当时,矩形相邻两边长分别为,,如图2,
,
当且时,矩形相邻两边长分别为m,,如图3,4,
,
综上:;
②.
当时,伴随矩形相邻两边长为,,如图2,
,
,
,无解,
当时,伴随矩形相邻两边长为,,如图3,
,
,
,(舍去),
当时,伴随矩形相邻两边长为,,如图4,
,
,
(舍去),
综上:m的值为.
3.(2026·湖北省·一模)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C.直线经过A,C两点.
(1)求a的值;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)定义:如果一个矩形的两个顶点位于三角形的一条边上,另外两个顶点分别位于三角形的另外两条边上,那么这个矩形就是这个三角形的内接矩形.若点E在上,点F在上,四边形是的内接矩形,设,矩形的面积记为S.
①求S关于m的函数关系式;
②直接写出矩形的面积最大时,矩形在边上的顶点的坐标.
【答案】(1)
(2)是直角三角形,理由见解析
(3)①有两个顶点G,H落在上时,;只有一个顶点H落在上时,;当点E与点C重合时,点G在上,;②,或
【分析】(1)求出点A的坐标,即可;
(2)求出点B,C的坐标,再利用勾股定理逆定理解答即可;
(3)①分三种情况:当顶点G,H都在边上时,只有一个顶点H落在上时,当点E与点C重合时,结合相似三角形的判定和性质解答即可;②结合①,利用二次函数的性质解答即可.
【详解】(1)解:对于,
当时,,
∴,
∴点,
把点代入得:
,解得:;
(2)解:是直角三角形,理由如下:
由(1)得:抛物线解析式为,
当时,,
解得:,
∴点,
∴,
对于,
当时,,
∴点,
∴,
∴,
∴是直角三角形;
(3)解:①当顶点G,H都在边上时,如图,设与交于点K,
∵四边形为矩形,,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
,
∴.,
∴,
∴,即,
∴;
当顶点G在边上,顶点H在边上时,如图, 此时点F与点C重合,
∵四边形为矩形,
∴,
,
∴,
∴,
∴,
∴;
当点E与点C重合时,如图,
∵四边形为矩形,
∴,
,
∴,即,
∴,
∴,
综上所述,有两个顶点G,H落在上时,;只有一个顶点H落在上时,;当点E与点C重合时,点G在上,;
②有两个顶点G,H落在上时,,
只有一个顶点H落在上时,;
当点E与点C重合时,点G在上,,
∴当或或时,矩形的面积最大,
当时,,,即点E的纵坐标为1,
当时,,解得:,
∴矩形在边上的顶点的坐标分别为,;
当时,,
∴,即,
∵,
∴,即点H为的中点,
∴点H的坐标为;
当时,,
∴,即,
∵,
∴,即点G为的中点,
∴点G的坐标为;
综上所述,矩形的面积最大时,矩形在边上的顶点的坐标为,或.
4.(2026九下·湖北省广水市·一模)【新定义】“等距截线”
定义:在平面直角坐标系中,对于抛物线和直线,若抛物线与直线有两个不同的交点,则这两个交点之间的线段称为“截线段”,截线段的长度称为“截距”.
若抛物线的顶点到直线的距离恰好等于截距的一半,则称该抛物线关于直线具有“等距截线性质”.
(1)判断抛物线是否关于直线具有“等距截线性质”,并说明理由.
(2)已知抛物线关于直线具有“等距截线性质”,求的值.
(3)已知抛物线关于直线具有“等距截线性质”,且截距为2.
①求的值;
②若点是位于直线上方的一个动点,点是抛物线上位于直线下方的一个动点,若P、Q关于直线对称,直接写出的最大值.
【答案】(1)不具有“等距截线性质”;理由见解析;
(2);
(3)①;②的最大值为.
【分析】本题考查二次函数的新定义问题,解题关键是理解“等距截线性质”的定义,结合二次函数的顶点坐标、与直线的交点坐标进行计算,同时利用二次函数的对称性和性质求解最值.
(1)先求抛物线顶点到直线的距离,再求截距,验证是否满足“顶点到直线的距离等于截距的一半”;
(2)根据定义列方程,即可求解参数;
(3)① 先写出抛物线顶点式,结合定义和截距列方程求;
② 利用对称性表示的长度,结合Q的纵坐标范围即可求最大值.
【详解】(1)解:不具有“等距截线性质”;理由如下:
先将抛物线配方:,
顶点坐标为,顶点到直线的距离为:,
联立抛物线与直线的方程:,
解得,,截距为,
截距的一半为,而顶点到直线的距离为,,
因此不具有“等距截线性质”;
(2)已知抛物线关于直线具有“等距截线性质”:
配方得:
顶点坐标为,顶点到直线的距离为:
联立抛物线与直线的方程:,
设两根为,由韦达定理,,,
截距为:,
根据定义,顶点到直线的距离等于截距的一半:
令(因为抛物线开口向上,顶点在直线下方),则,
代入得:,
解得(舍去),故;
(3)已知抛物线关于直线具有“等距截线性质”,且截距为:
① 配方得:
顶点坐标为,顶点到直线的距离为,
根据定义,距离等于截距的一半,即,解得或,
又因为抛物线开口向上,顶点在直线下方(否则截距不存在或不符合定义),
故;
② 由①得抛物线为,关于直线对称,
设,则,
抛物线,
抛物线的最低点即顶点为,
在上方,在下方,
,解得,
的长度为:,
,即的最大值为.
5.(2026九·湖北省荆州市监利市·一模)如图,已知二次函数的图象与轴交于点和点,与轴交于点,连接.点为轴上方抛物线上一动点(点不与点重合),设点的横坐标为.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)连接,当时,求的值;
(3)设以为顶点的四边形的面积为,
①求关于的函数解析式;
②若取一个具体的数值时,恰好存在两个符合条件的点,请直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)①S关于t的函数解析式为;②
【分析】(1)利用待定系数法解答即可;
(2)利用已知条件得到,则点P与点C的纵坐标相同,令,求得x值,则点P的横坐标可求;
(3)①利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:当点P在的上方时,即,,过点P作于点D,利用解答即可;当点P在的下方时,即,,过点P作于点E,利用解答即可;
②利用函数的性质求得S的取值范围,画出函数的图象,依据图象解答即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象与x轴交于点和点B,与y轴交于点,
∴,
∴,
∴该二次函数的解析式为;
(2)解:∵,,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.如图所示:
∴点P的纵坐标为4,
∴,
∴或,
∴,
∴.
(3)解:①令,则,
∴或,
∴,
∴.
当点P在的上方时,
即,,
过点P作于点D,如图,
则,,
∴,
∴
,
当点P在的下方时,
即,,
过点P作于点E,如图,
则,
∴
.
综上,S关于t的函数解析式为;
②当时,
,
∵,
∴当时,S有最大值为16,
∴.
当时,,
∴.
画出函数的大致图象,如图:
由图象可知:当时,存在2个符合条件的点P.
6.(2026·湖北省·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点B,交y轴于点C,抛物线经过B、C两点且与x轴交于另一点A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是直线下方抛物线上的一点,若,求点D的坐标;
(3)若点H是抛物线上一动点,且横坐标为m,、为平面内两点,连结、,以、为边构造矩形.
①求点N的坐标(用含m的式子表示);
②当抛物线在矩形内的部分所对应的函数值y随x的增大而变化时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②或
【分析】(1)先求出点,再将两个点的坐标代入二次函数关系式,求出答案即可;
(2)分两种情况:当轴时,,此时直线与直线下方的抛物线没有交点;
当时,,结合点,可知点D的纵坐标是,再代入函数关系式得出答案;
(3)①根据点可得答案;
②当点H,M重合时,求出.
再分两种情况:当点M在点H下方时,当时,矩形内没有函数y的图象;当时,矩形区域内的函数y随着x的增大而减小,可得取值范围;
当点M在点H上方时,有两种可能:当时,此时点Q在对称轴左侧,矩形内的抛物线y随着x的增大而增大;当时,此时点H在对称轴的右侧,矩形内没有函数y的图象,综合以上情况可得答案.
【详解】(1)解:当时,,
解得;
当时,,
∴点.
∵点B,C在抛物线上,
∴,
解得,
∴二次函数关系式;
(2)解:∵点,
∴,且,
∴.
当轴时,,此时直线与直线下方的抛物线没有交点;
当时,,
∵点,
∴点D的纵坐标是,
令,,
解得,
∴点;
(3)解:①当时,,
∴点,则点.
②抛物线,顶点坐标为.
当点H,M重合时,则
解得.
当点M在点H下方时,如图所示,
即,
由题意,得.
当点H,N达到对称轴两侧对称的位置时,则,则当时,矩形内没有函数y的图象;
当时,矩形区域内的函数y随着x的增大而减小,即;
当点M在点H上方时,如图,
即或,
当时,,即,
此时点Q在对称轴左侧,矩形内的抛物线y随着x的增大而增大;
当时,此时点H在对称轴的右侧,矩形内没有函数y的图象,则.
综上所述,或.
7.(25-26九·湖北十堰东风第七中学·)在平面直角坐标系中,抛物线交轴于、两点(点在点左侧),交轴正半轴于点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点在点下方的轴上,点在第一象限的抛物线上,若是以为斜边的等腰直角三角形,求点的坐标;
(3)如图2,已知动点在抛物线上,为的三等分点且靠近点,作轴交抛物线于点.设点的横坐标为,线段的长为.
①求出关于的函数解析式;
②当时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②或或或
【分析】(1)由得,得,把B的坐标代入得,求出a的值即可;
(2)解:设,则,过E作于F,根据等腰直角三角形的性质可求出,,则,然后把E的坐标代入求解即可;
(3)①根据相似三角形的判定与性质求出M的坐标,根据轴求出N的坐标,然后求出,分三种情况讨论即可;
②分或,讨论,分别求出抛物线于直线,的交点坐标,然后画出草图,数形结合求解即可.
【详解】(1)解:当时,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
代入,得,
解得,
∴;
(2)解:设,
∵,
∴,
过E作于F,
∵是以为斜边的等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∵点在第一象限的抛物线上,
∴,
解得,(不符合题意,舍去),
∴;
(3)解:当时,解得,,
∴,
当P和B重合时,,
∴,
∵为的三等分点且靠近点,
∴,
∴,此时M、N重合,
当P和C重合时,、都在y轴上,则P和N重合,
设,
当时,如图,过P作轴于H,设与x轴相交于G,
则轴,
又轴,
∴,
∴,
∴,
∵为的三等分点且靠近点,
∴,
∴,
解得,,
∴,
∵轴,
∴N的横坐标为,
∵N在抛物线上,
∴N的纵坐标为,
∴,
∴;
当时,即或时,;
当时,即时,;
当时,(、重合);
综上,;
②当或时,,
时,,解得,
时,,解得,
函数图象草图如图,
由图象可知:当或时,,
当时,,
时,,解得,
时,,解得,
函数图象草图如图,
由图象可知:当或时,,
综上,当或或或时,.
8.(2026·湖北省十堰丹江口市·一模)在平面直角坐标系中,已知,抛物线过点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)若将抛物线平移得到抛物线与直线在的范围内有公共点,求h的取值范围;
(3)如图,直线与(1)中抛物线交于A,B两点,与x轴交于点C.
试探究:当k变化时,抛物线的对称轴上是否存在定点P,使得总是平分?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数综合应用探究,难度较大.
(1)运用待定系数法求抛物线解析式;
(2)设在范围内的两个端点为M,N,求出M,N两点坐标,探究抛物线与线段只有一个交点,以及该抛物线刚好只过点时,对应的h值,从而求得h的取值范围;
(3)设,,联立一次函数与抛物线解析式,运用韦达定理,得到,,设点,分别过点A,点B作直线于点D,直线于点E,结合平分,证明,从而得到,即,最后化简整理求得,故存在定点,使平分.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,解得:,
∴;
(2)解:设在范围内的两个端点为M,N,
当,,当时,,
∴,,
∵与线段有公共点,
∴联立,整理,得:,
∴当,即:时,满足题意,
将从开始向右移动,
直至抛物线与线段只有一个交点为时,
与线段均有公共点,
∴当过点时,,
解得:或,
∴当时,抛物线与直线在的范围内有公共点;
(3)解:存在.点P坐标为.
设,,
联立,
得:,
由韦达定理得,,,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴设点,
分别过点A,点B作直线于点D,直线于点E,
则,
又平分,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
去分母并整理得,,
∴,
化简,得,
∵,
∴,
∴,
∴存在定点,使平分.
9.(25-26九上·湖北黄石·一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于,两点(在的右侧),顶点为点.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)当时,为对称轴上一点,作交抛物线于点(在的右边),当四边形是平行四边形时,它的面积为6,求此时的值;
(3)①已知,为抛物线上的两点,若对于,,都有,求的取值范围;
②已知,,是抛物线上的三个点.若对于,,,都有,求的取值范围(直接写出答案).
【答案】(1)
(2)
(3)①;②或
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,涉及对称轴求解、平行四边形性质、二次函数区间最值问题,需结合开口方向、对称轴位置分析函数单调性.
(1)利用二次函数对称轴公式直接计算;
(2)先求抛物线与轴交点坐标,结合平行四边形性质确定点的坐标,再用面积公式列方程求解;
(3)①分开口方向讨论,结合区间最值与不等式恒成立条件推导的范围;
②分别分析三点的函数值,结合不等式恒成立条件,分和推导范围.
【详解】(1)解:对于抛物线,
由对称轴公式,
故对称轴为直线;
(2)解:令,则,
因式分解得,解得或.
∵且在右侧,
∴,,.
∵四边形是平行四边形且,
∴.
∵在对称轴上,在右侧,
∴的横坐标为.
将代入抛物线方程,得,
故,.
∵平行四边形的面积为6,
∴,解得.
∵,
∴;
(3)解:①对于函数,对称轴为直线;
当时,抛物线开口向上,
∵,,
∴当时,有最小值,不满足;
当时,抛物线开口向下,
∵,,
∴当或时,有最小值,
要使,需要,即,解得,
又∵,
综上所述;
②∵,,是抛物线上的三个点,且对于,,,都有,抛物线的对称轴为直线,
当,如图1,抛物线开口向上,距离对称轴越近,函数值越小,
∴,解得;
当时,如图2,抛物线开口向下,距离对称轴越远,函数值越小,
∴,解得
综上所述,满足条件的的取值范围为或.
10.(2026·湖北省·一模)如图1,抛物线与x轴交于点A和点B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,,连接.
(1)求抛物线及直线的解析式;
(2)如图2,点P是抛物线上位于第一象限的一点,过点P作x轴的垂线,交于点G,交x轴于点H,连接,设点P的横坐标为m,线段的长度为d,
①求d关于m的函数关系式;
②若为直角三角形,求m的值;
③如图3,点Q是抛物线上位于第四象限的一点,,分别与y轴交于点D和点E,,则直线恒经过一定点.设点Q的横坐标为n,请直接写出m,n的数量关系及该定点的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为;直线BC的解析式为
(2);或;m,n的数量关系为:,定点坐标为
【分析】(1)根据求出点、坐标,利用待定系数法求出抛物线及直线的解析式;
(2)①设,则,利用求解即可;
②根据题意易得到,若为直角三角形,则分情况讨论:当时,,据此列出方程,解方程即可;当时,,过C作,根据直角三角形斜边中线的性质得到,据此列出方程,解方程即可;
③设,,求出点坐标,利用待定系数法求出直线、的表达式,进而求出、,根据得到、的数量关系,利用待定系数法求出直线的表达式,将代入直线的表达式,从而求出定点坐标.
【详解】(1)解:,
,,
把,代入得:
,
解得:,
抛物线的解析式为,
设直线的解析式为,
将,代入,得:
,
解得:,
直线的解析式为;
(2)解:①根据题意,设,则,
;
②、,
,
轴,
,
,
,
若为直角三角形,则分情况讨论:
当时,则
,
即,
解得:或(舍去),
当时,则,
,
如图,过C作,
则,
即,
解得:或(舍去),
综上所述,或;
③m,n的数量关系为:,定点坐标为,
设,,
令得:,
解得:或,
,
,
设直线的解析式为,
将点、代入得:
则:,
解得:,
直线的解析式为,
当时,,
,
,
设直线的解析式为,
将点、代入得:
,
解得:,
直线的解析式为,
当时,,
,
,
,
,
设直线的解析式为:,
将,代入得:
,
解得:,
直线的解析式为
当时,,
定点坐标为,
综上所述,m,n的数量关系为:,定点坐标为.
【点睛】本题考查二次函数与一次函数综合,等腰直角三角形的性质,熟练掌握二次函数、一次函数的图象性质,数形结合的思想方法的运用是解题的关键.
11.(2026·湖北省·一模)如图,抛物线与x轴交于,B两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.
(1)求b的值和点D坐标;
(2)如图,点E是第二象限抛物线上的点,,求点E的横坐标;
(3)将抛物线沿竖直方向平移得到的新抛物线记为L,L与y轴交于点P,设点P的纵坐标为n,点Q在L的对称轴上,点Q的纵坐标为,当点Q与点D不重合时,将点Q绕点D顺时针旋转得到点M,当P、M、D三点不在同一直线上时,设的面积为S.
①求S关于n的函数解析式;
②当L与线段没有公共点,且S随n的增大而增大时,请直接写出n的取值范围.
【答案】(1);
(2)
(3)①;②或
【分析】(1)利用待定系数法求出b的值,进而得到抛物线的解析式,再把解析式化为顶点式求出点D的坐标即可;
(2)过点E作于点F,求出点B的坐标,进而求出,则;设,则,可得方程,,解方程即可得到答案;
(3)①可求出抛物线L的解析式为,则,可得到,由旋转的性质可得,,则可得到;②求出当L与线段没有公共点时n的取值范围,再根据(3)①所求求出S随n的增大而增大时n的取值范围即可得到答案.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为,
∴点D的坐标为;
(2)解:如图所示,过点E作于点F,
由(1)得抛物线的解析式为,
在中,当时,,则,
当时,则,
解得或,则,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴;
设,则,
∴,
解得(已检验)或(舍去),
∴点E的横坐标为
(3)解:①设抛物线L的解析式为,
在中,当时,,
∴,
∵点P的纵坐标为n,
∴,
∴,
∴抛物线L的解析式为,
∴抛物线L的对称轴为直线,顶点坐标为,
∴,
由(1)得点D的坐标为,
∴,
由旋转的性质可得,,
∴,即轴,
∴;
②如图3-1所示,当抛物线L的顶点恰好是点D时,则,
解得;
如图所示,当抛物线L的顶点在点D下方时,则,
解得,
由函数图象可知,此时一定满足抛物线L与线段没有公共点;
如图3-3所对,当抛物线L的顶点在点D上方,且点M恰好在抛物线L上,且在抛物线L的对称轴左侧时,
由旋转的性质可得,
∴,
∴,
解得或(舍去),
此时点P的坐标为,即此时D、P、M三点共线;
如图3-4所示,当抛物线L的顶点在点D上方,且点Q在点D下方,点P在点D上方时,则,
解得,
由函数图象可知,此时一定满足抛物线L与线段没有公共点;
如图3-5所示,当抛物线L的顶点在点D上方,点Q在点D上方,且点M恰好在抛物线L上时,
由旋转的性质可得,
∴,
∴,
解得或(舍去);
如图3-6所示,当抛物线L的顶点在点D上方,点Q在点D上方时,
由函数图象可知当点M的横坐标小于时,满足抛物线L与线段没有公共点,
∴,
∴,
综上所述,当抛物线L与线段没有公共点时,或或;
∵,
∴当时,,则,
∴
,
∵,
∴当时,S随n的增大而增大,此时不满足题意;
当时 ,,则,
∴
,
∵,
∴当时,S随n的增大而增大,
∴当时,S随n的增大而增大;
当时 ,,则,
∴
,
∵,
∴当时,S随n的增大而增大,
∴当时,S随n的增大而增大;
综上所述,当或时,S随n的增大而增大,
∴当或时,抛物线L与线段没有公共点,且S随n的增大而增大.
12.(2026·湖北省·一模)已知抛物线交轴于点,点,交轴于点,点为抛物线的顶点,为抛物线上第四象限的一动点.
(1)直接写出抛物线的表达式____________;及顶点的坐标_____.
(2)如图(1)当在对称轴右侧抛物线上,连接交于,若,
①求此时点坐标;
②如图(2)在线段上运动,直接写出的最小值_____.
(3)如图(3)已知在抛物线上,且坐标为,在线段上运动,作射线.点是射线上一动点,且满足,记的最小值为;
①求的值;
②设的面积记为,若,请直接写出的取值范围_____.
【答案】(1),
(2)①;②
(3)①;②
【分析】(1)待定系数法求解析式,进而化为顶点式,即可求解;
(2)①如图,过点分别作轴的垂线,垂足分别为,证明得出,求得直线的解析式为;设,则,,分别表示出,根据建立方程,解方程,即可求解;
②如图,取点,作射线,过点作,连接,过点作轴并延长交于点,得出,则,再解直角三角形,即可求解;
(3)①如图,在上截取,在轴上取点,则,根据中位线的性质可得,。证明得出,则,进而勾股定理求得,即可求解;
②过点作轴交于点,设,则,,根据三角形的面积公式得出,结合①的结论可得,则,解不等式组,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线交x轴于点,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为.
∵,
∴抛物线的顶点E的坐标为;
(2)解:①如图,过点分别作轴的垂线,垂足分别为,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
解得:,
∴,
当时,,
∴,
设直线的解析式为,代入,得
,
解得:,
∴直线的解析式为;
设,则,,
∴,
∴,
∴,
∴的坐标为,
∴,
∵,
∴,
解得:或,
当在对称轴右侧抛物线上,
∴,
当时,,则,
综上所述,;
②如图,取点,作射线,过点作,连接,,过点作轴并延长交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当三点共线,且时,的最小值为的长,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,则,
∴,
∵,
∴;
(3)解:①如图,在上截取,在轴上取点,则,
∴,
∴,
在射线上取一点,使得,连接,
又∵,
∴,
∴,
∴,
当三点共线时,取得最小值,最小值为的长,
∵,
∴,
∵,
在中,,
∴;
②设的面积记为,
如图,过点作轴交于点,
设,则,
,
∵为抛物线上第四象限的一动点,;
∴的横坐标,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:.
几何综合解答题压轴
考点02
13.(2026·湖北省十堰丹江口市·一模)点E,F分别是矩形的边,上的点,将矩形沿折叠,点C落在上处,点D落在平面内的点处,连接,.
(1)如图1,当与点A重合时.
①求证:;
②若,,求的值;
(2)如图2,若点E是的中点,且,求的值.
【答案】(1)①证明见解析;②
(2)
【分析】本题考查了矩形的翻折问题,涉及到相似三角形的判定与性质,解直角三角形,综合运用以上知识是解题的关键.
(1)①先由矩形的性质可知,,可得,由翻折知,,从而得到,证得;②设,先运用矩形的性质和勾股定理,通过建立关于x的方程,并解方程求出x的值.再证明,运用相似三角形的性质求得;
(2)连接,同②证明可得,同①证明可得,证明,为等边三角形,从而求出,即,结合,最后求出的值.
【详解】(1)①证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
由翻折知,,
∴,
∴;
②解:设,则,
∵四边形是矩形,,
∴,,
∵四边形是矩形,
∴,
在中,由勾股定理得,,
∵,,,
∴,
∴,
∵由①可知,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由翻折知,,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:连接,
同②证明可得,
同①证明可得,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∵点E是BC的中点,
∴,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴.
14.(25-26九·湖北十堰东风第七中学·)如图,在中,,,平分,将线段沿射线平移得到,与相交于点,连接,过点作于点,与交于,与交于点.
(1)如图①,若.
①当点在边上时,直接写出线段,,之间的数量关系;
②当点与点重合时,求平移距离;
(2)如图②,连接,若,当时,求的长.
【答案】(1)①;②
(2)
【分析】①求出,再结合角平分线的定义可得,从而得到,再由平移的性质可得,即可解答;②证明为等边三角形,可得,,在中,求出,在中,,再由,可得,即可求解;
(2)先求出,,过点D作于点P,根据角平分线的性质可得,证明,可得,,在中,,可得到,再由,可得,根据,可得,即可求解.
【详解】(1)解:①在中,,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
由平移的性质得:,
∵,
∴;
②如图,
由①得:,
由平移的性质得:,
∵,
∴,即,
∴,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,,
在中,,
在中,,
∵,
∴,即,
即平移的距离为;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
∴,
如图,过点D作于点P,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
解得:,
∵,
∴,
∴,
∴.
15.在中,,,点D,M,N分别在边,,上,.
(1)如图1,若点D是的中点,求证:;
(2)如图2,若,判断与的数量关系(用含k的式子表示),并说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,,平分.若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
(3)16
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质.
(1)连接,通过证明即可得出;
(2)作于点E,作于点F.通过证明得出,在根据, 得出,即可解答;
(3)作交DN延长线于点P,连接.通过证明.得出,则.在证明.得出,,根据勾股定理求出,即可解答.
【详解】(1)解:证明:如图1,连接.
∵,,点D是的中点,
∴,,.
∵,
∴,
∴.
∴.
∴.
(2)解:.
理由如下:如图2,作于点E,作于点F.
则.
∵,
∴四边形是矩形.
∴.
∴.
∴.
∴
∴.
∵,
∴
∴, .
∴.
∴.
(3)解:如图3,作交延长线于点P,连接.
由(2)知,,
∴.
∵,
∴,.
∵,,
∴,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵,,
∴.
∴,.
∴.
∴.
∴
∴,即.
∴.
16.如图,在中,点E在边上,将沿折叠,使点B的对应点F落在内,射线交射线于点G,交射线于点P,射线交边于点Q.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当时,点P在延长线上,若,,求的长;
(3)如图3,当时,点P在边上,若,直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)4
(3)
【分析】(1)由平行四边形的性质可得,,由平行线的性质可得,由折叠的性质可得,从而得出,再证明,结合,即可得证;
(2)先证明,得出,,再证明,得出,,证明,由相似三角形的性质求出,即可得出结果;
(3)延长,交于点,设,则,则,由平行四边形的性质可得,,,,证明,求出,,再证明,,求出,,最后再证明,即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
由折叠的性质可得:,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴;
(2)解:∵四边形为平行四边形,
∴,,,,
∴,
由折叠的性质可得:,,,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图,延长,交于点,
∵,
∴设,则,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,,,,
∴,
由折叠的性质可得:,,,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴;
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,相似三角形的判定与性质,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.
17.中,,将绕点A旋转得到,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,交于点N,点N为的中点,,,求线段的长;
(3)如图3,点N为的中点,延长分别交于H、F.
①求证:,②当时,直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)6
(3)
【分析】(1)由旋转的性质可得,再证明,即可证明;
(2)可证明;由直角三角形的性质得到,则,则可证明;过点A作于点H,则四边形是矩形,则,由三线合一定理可得;
(3)①可证明,进而证明,则可证明,即可推出;②过点A作于点T,同理可得四边形是矩形,,则;设;可证明,得到,则,,进而得到,,则;由相似三角形的性质可得;过点A作于点S,则,,过点H作于点R,设,解直角三角形得到,,,则,据此可得,则,,由此可得答案.
【详解】(1)证明:由旋转的性质可得,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:由(1)得,,
∴,
∵,
∴;
∵点N为的中点,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
如图所示,过点A作于点H,则四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴;
(3)解:①∵点N为的中点,,
∴,
∴;
由(2)得,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
②如图所示,过点A作于点T,
同理可得四边形是矩形,,
∴,
同理可得;
∵,
∴可设;
∵,
∴,
由旋转的性质可得,,
∴;
∵点N为的中点,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,即,
∴;
如图所示,过点A作于点S,则,
∴,
∴,,
∴;
如图所示,过点H作于点R,设,
∴,
∴;
在中,,
∴在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
18.(25-26九下·湖北随州曾都区曾都区三校·)如图,M、N分别是菱形的、边上一点,将四边形沿折叠得四边形,经过点A(注:折叠后).
(1)若点F在菱形内部,延长交于点G,求证:;
(2)若,,,求的长;
(3)当且时.
①求证:;
②直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)①见解析;②
【分析】本题主要考查相似三角形的判定和性质,平行线的性质,三角函数的应用,折叠的性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.
(1)根据平行的性质得到,由折叠性质知:,,证明,即可得到结论;
(2)过A作,由折叠性质知:,,在中,,设,则,求出,再根据勾股定理求出,即可得到答案;
(3)①延长,交于点H,在菱形中,,,由折叠性质知:,证明,即可得到结论;
②过C作于K,设,,则,,即菱形的边长为7x,由折叠性质知:,,证明,根据相似的性质得到,求出,,即可得到答案.
【详解】(1)证明:如图1,在菱形中,,,
,
由折叠性质知:,,
,,
,
,
(2)解:过A作,
由折叠性质知:,,
,,
,
在中,,
设,则,
,
,
,
,
,
;
(3)解:①延长,交于点H,
在菱形中,,,
由折叠性质知:,
,
,
,
,
,
,
;
②.
过C作于K,
由①可知,,
,,
,
故四边形是矩形,
,
,
设,,则,,即菱形的边长为,
由折叠性质知:,,
,
,,
,
,即,
,
,
,
,
,
,
,
.
19.如图1,在矩形中,,,为对角线,将绕点逆时针方向旋转,得到(点的对应点为点,点的对应点为点).
(1)在图1中,连接,,求证:;
(2)如图2,当点落在的延长线上时,延长交于点,求的长;
(3)如图3,当点落在矩形的对角线上时,延长交于点.
①求证:平分;
②直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)①见解析;②
【分析】(1)由旋转得,,,所以可证,即可求证;
(2)过点作,垂足为,先证明四边形是矩形,再证明,即可求解;
(3)①延长交于点,连接,,设交于点,先证明,,由外角的性质得出,再由三角形内角和定理得出,即可求证;
②先证明垂直平分,再证明,求出的值,接着证明,求出的值,再证明,利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,,,
∴,,
∴由勾股定理得.
由旋转可得:,,,
∵,
,
∴,
∵,
∴;
(2)解:如图1,过点作,垂足为,则,
∵四边形是矩形,,,
∴,,
则,
∴四边形是矩形,
∴,
由旋转得:,,,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,,
∴;
(3)解:①如图2,延长交于点,连接,,设交于点,交于点,
由旋转得,,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,.
∵,,
∴,
即,∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴平分;
②答案:.
解:∵,,
∴垂直平分,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴,即,
∴,.
∵,,,
∴,
∴,,
∴为的中点,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,矩形的判定和性质,垂直平分线的判定与性质,相似三角形的判定和性质等知识,解决问题的关键熟练掌握基本图形和基本推理.
20.(25-26九上·湖北黄石·一模)在中,,将绕点旋转得到,点的对应点在边上,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当,时,求的长,
(3)如图3,过点作的平行线交的延长线于点,连接交于
①求证:;
②当时,直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)①见解析;②
【分析】(1)根据旋转的性质和相似三角形的判定定理进行证明即可;
(2)根据相似三角形的性质可得,是直角三角形,由勾股定理可得,,由旋转的性质可得,,则.从而得到,使用勾股定理计算即可;
(3)①由旋转的性质可得,,,,则,结合,可证明.通过等量代换,可得,则可证明;
②作,垂足为,延长、交于点,设,则,使用勾股定理计算出.容易证明,根据相似三角形的性质可得,.由等腰三角形的性质,可得,进而得到.容易证明,则.由①中的,可得.由平行判定,则,代入即可.
【详解】(1)解:由旋转的性质可知,,,
∴,
∴;
(2)解:由(1)可知,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
在直角中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
在直角中,,
∴
解得,;
(3)解:①由旋转的性质可知,,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴;
②如图,作,垂足为,延长、交于点,设,
∵,
∴,
在直角中,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,旋转的性质,等腰三角形的性质,平行线的性质以及勾股定理,熟练掌握相关知识是解题关键.
21.(2026九·湖北省荆州市监利市·一模)已知,在中,,延长至,使,过点作交的延长线于点.
(1)如图1,求证:;
(2)若,将图1中的绕点逆时针旋转到如图2,当时,请求出的长;
(3)如图3,将图1中的绕点逆时针旋转,连接交直线于点,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
【分析】(1)利用即可证明;
(2)作于点H,证明四边形是矩形,得出,,根据勾股定理求出,求出,根据勾股定理求出;
(3)过点作交于点E,证明,即可得到.
【详解】(1)证明:如图,
∵,,
∴,
又∵,,
∴;
(2)解:如图,作于点H,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,
在中,,
∴,
在中,;
(3)证明:过点作交于点E,如图,
∴,
由旋转可得:,
∴,
,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
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