期中复习之解答压轴题(十大题型30道题)-2026-2027学年九年级上册数学《典例全解·题型通关》(人教版)
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内容正文:
2026-2027学年九年级上册数学《典例全解·题型通关》
期中复习之解答压轴题(十大题型30道题)
目录
知识点一直接开平方法解一元二次方程的实际应用(压轴大题) 1
知识点二公式法解一元二次方程的实际应用(压轴大题) 3
知识点三因式分解法解一元二次方程的实际应用(压轴大题) 4
知识点四一元二次方程的根与系数的关系(压轴大题) 6
知识点五一元二次方程的实际应用(压轴大题) 8
知识点六二次函数的图像和性质(压轴大题) 9
知识点七二次函数与一元二次方程的综合(压轴大题) 11
知识点八二次函数的实际应用(压轴大题) 12
知识点九反比例函数的图形性质及实际应用(压轴大题) 14
知识点十图形的旋转问题(压轴大题) 16
知识点一直接开平方法解一元二次方程的实际应用(压轴大题)
1.已知矩形纸片ABCD,点是边AD的中点,将沿BE折叠得到.
(1)如图1,延长BF交CD于点,连接EG,求证:;
(2)如图2,连接DF并延长,交BC于点.猜想BH与CH的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,延长BF交CD于点,再将纸片沿过点的直线折叠,使点恰好落在点处,折痕交BC于点.若,直接写出的面积.
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴的交点分别为和(点在点的左侧),与轴交于点,点是直线上方抛物线上一动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当时,求点的坐标;
(3)设点为抛物线对称轴上一动点,当点,点运动时,在坐标轴上是否存在点,使四边形为矩形,若存在,请求所有符合条件的点坐标.
3.在如图的平面直角坐标系中,直线n过点,且与直线l交于点,直线l与y轴正半轴交于点C,且的面积为9.
(1)求直线n的函数表达式;
(2)点P为x轴上一动点,当的值最小时,求点P的坐标;
(3)若M是直线l上一动点,在坐标平面内是否存在另一个点N,使以O、C、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
知识点二公式法解一元二次方程的实际应用(压轴大题)
4.如图,在矩形中,,,点P从点D出发向点A运动,运动到点A即停止;同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止.点P、Q的速度都是2个单位,连接、、,设点P、Q的运动时间为.
(1)当 时,四边形为菱形;
(2)是否存在某一时刻使得.如果存在,请求出值;如果不存在,请说明理由;
(3)在运动过程中,沿将翻折,翻折后点D的对应点恰好落在线段上(端点除外).请求出此时的值.
5.如图,在矩形中,.点是边上的一动点,将沿折叠,点落在点处.
(1)若,当落在对角线上时,求的长;
(2)若,连接.若为等腰三角形,求所有符合条件的的长;
(3)若,在点运动的过程中,线段的中点为.求当的面积取得最大值时,点到点的距离,同时探讨能否为,若可以,请求出此时的长;若不可以,请说明理由.
6.在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点.
(1)①如图1,若,直接写出线段=______;
②过点作直线,点在直线上,满足,求点的坐标;
(2)如图2,以为边,在其右侧作正方形,在线段上截取,连接并延长,交轴于点,当时,试探究与的数量关系,并证明.
知识点三因式分解法解一元二次方程的实际应用(压轴大题)
7.如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上,,的长是一元二次方程的根,过点作交于点,交对角线于点.动点从点以每秒个单位长度的速度沿向终点运动,动点从点以每秒个单位长度的速度沿向终点运动,、两点同时出发,设运动时间为秒.
(1)求点坐标;
(2)连接、,求的面积S关于运动时间t的函数解析式;
(3)当时,在对角线上是否存在一点,使得是含角的等腰三角形.若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
8.在平面直角坐标系中,二次函数的图像与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,若点P是线段上的一个动点(不与点,重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,当线段的长度最大时,求点Q的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,过点Q的直线与抛物线交于点D,且,在y轴上是否存在点E,使得为等腰三角形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,四边形是一张长方形纸片,将其放在平面直角坐标系中,使得点O与坐标原点重合,点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点B的坐标为,D的坐标为.现将纸片沿过D点的直线折叠,使顶点C落在线段上的点F处,折痕与y轴的交点记为E.
(1)求点F的坐标;
(2)在x轴上是否存在点Q,满足,若存在,求出点Q坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点P在直线上,且为直角三角形,请直接写出点P的坐标.
知识点四一元二次方程的根与系数的关系(压轴大题)
10.已知抛物线(,为实数).
(1)当,时,抛物线的顶点恰好在直线上.
①求的值;
②若抛物线与直线有两个交点,设两个交点分别为,,求证:;
(2)若,,直线与抛物线相交于和两点,其中.当时,求二次函数的最大值.
11.如图所示,图象由图象和组成,其中图象是函数的图象,图象是函数的图象.
(1)若点在图象上,求的值;
(2)已知直线与轴平行,且与图象有三个不同的交点,从左至右依次为点、、,若,求点的坐标;
(3)当图象上的点满足时,记此时的取值范围为.设,若在中总存在,使得,求此时实数的取值范围.
12.已知抛物线与x轴交于A、B两点,点A在点B的左边,与y轴交于点.
(1)求点A、B的坐标;
(2)点P是第四象限抛物线上一点,线段与线段相交于点M,若点M为线段的三等分点,求点P的坐标;
(3)将抛物线向上平移个单位,交线段于点M,N,若,直接写出m的值.
知识点五一元二次方程的实际应用(压轴大题)
13.如图,在矩形中,,,点从点出发,沿边向终点B以的速度移动,同时点从点B出发,沿边向终点C以的速度移动.若其中有一个动点先到达终点,则两个动点同时停止运动,设运动时间为.
(1)填空:___________,___________;(用含的代数式表示)
(2)当为何值时,?
(3)在动点运动过程中,是否存在某一时刻使得五边形的面积为矩形面积的?若存在,请求出此时的值;若不存在,请说明理由.
14.学校文创社设计了一款特色笔记本,作为校园文化节的纪念品.最初以每本20元的成本价生产了一批.在试销阶段,第一个月定价为每本25元,售出120本,随后两个月对价格进行了上调,两次价格上调的百分率相同,最终第三个月定价为每本36元,此时每月售出100本.
(1)这款笔记本每次(每月)的价格增长率为________;
(2)文创社为了在第四个月扩大影响、清空库存,决定进行促销.学生通过市场调查发现:在第三个月销量的基础上,售价每降低1元,每月可多售出10本,请问:当降价多少时,可以使第四个月的利润达到1530元.
(3)文创社现有两种销售方案:
方案A
方案B
按第(2)问中求出的售价进行销售.
在售价不低于成本的前提下,采取“每卖出一本就向校园公益基金捐赠2元”的方式销售,这一方式可以使每月销量在第(2)问的促销模型基础上再增加20本.
如果你是文创社社长,你会选择哪种方案?请从利润、清仓速度、社会效益等角度比较方案A和方案B,综合说明理由.
15.有1个人患了流感,假设在每轮传染中平均1个人传染了x个人.
(1)求经过两轮传染后,患上流感的人数(用含x的代数式表示).
(2)若经过两轮传染后,有100人患上流感,为了对症下药,医院计划设置普通病房和重症病房(所有病房都是单人病房),且重症病房的数量不少于普通病房的,在经过第三轮传染后,为了一次性将所有病人收治入院,则医院至少需要设置多少个重症病房?
知识点六二次函数的图像和性质(压轴大题)
16.已知点都在二次函数的图象上,其中.
(1)求的值;
(2)若直线经过点,且的面积为3,求直线的解析式;
(3)当时,记二次函数的最大值为,最小值为,若,求的取值.
17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A,,与y轴交于点,连接,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)P是线段上方抛物线上的一动点,过点P作,垂足为D,E是x轴上一动点,连接.当的长度取得最大值时,求点P的坐标及的最小值;
(3)将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到抛物线,点B的对应点为F,M是平移后抛物线上一点,直线交直线于点N,且.请直接写出所有符合条件的点M的坐标,并写出求解点M的其中一种情况的过程.
18.在平面直角坐标系中,点、在抛物线上,该抛物线的顶点为.点为该抛物线上一点,其横坐标为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当轴时,求点到直线的距离;
(3)当该抛物线在点与点之间(包含点和点)的部分的最高点和最低点的纵坐标之差为定值时,此时的取值范围是____________________,这个定值为________;
(4)在抛物线上找点,在轴上找点,使得以、、、为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点的坐标.
知识点七二次函数与一元二次方程的综合(压轴大题)
19.已知抛物线经过点.
(1)该抛物线与轴交点为_______,对称轴为直线_______.
(2)当时,若点在抛物线上,求的最小值.
(3)若存在实数,当,且时,的取值范围是,请直接写出a,n的值.
20.如图,已知抛物线经过,两点.
(1)抛物线的对称轴为:________.
(2)求证:直线与该抛物线没有交点,
(3)若,为抛物线上两点,M为抛物线上点C和点D之间的动点(含点C,D),点M的纵坐标的取值范围为,直接写出的值.
21.如图,二次函数的图像与轴相交于点,,与轴相交于点.
(1)__________.
(2)若点,在抛物线上,且,求的取值范围.
(3)连接.若,过点作轴的垂线交于点,交抛物线于点,过点作轴的垂线交于点,交抛物线于点,当最大时,求的值.
知识点八二次函数的实际应用(压轴大题)
22.如图,一块三角形的铁皮,边为,边上的高为,要将它加工成矩形铁皮,使它的一边在上,其余两个顶点分别在上.
(1)若四边形是正方形,那么正方形边长是多少?
(2)在矩形中,设,.问取多少时,最大,最大值是多少?
23.有一座横截面由矩形和抛物线构成的拱桥,抛物线上方是路面,抛物线下方是水面,如图所示,并建立平面直角坐标系,已知水面宽是;当水面上升时,水面宽减少了 .
(1)求该抛物线的解析式;
(2)一艘横截面为矩形的货船,最宽处为 ,露出水面的高度为 ,该货船能否正常通过这座拱桥?请说明理由;
(3)现需要在拱桥的抛物线上点B处安装一个矩形灯带来美化桥面,点C在抛物线上且与水面平行,D,E在路面上,路面到水面的垂直距离为10米.为了美观,点B距离水面不能低于,求矩形灯带的周长l范围.
24.【综合与实践】怎样才能命中篮筐
活动背景:学校组织班级间篮球比赛,九年级2班小斌发现自己投篮命中率较低,特请本班数学兴趣小组同学拍摄自己投篮图片(图1),并测量相应的数据进行研究.
模型建立:如图2所示,以小斌的起跳点为坐标原点,水平方向为轴,竖直方向为轴建立平面直角坐标系:篮球运动轨迹可以看作是抛物线的一部分.
信息整理:
素材1:篮球(P)出手时离地面的高度为米,篮筐中心离地面的高度米,篮球出手位置与篮筐中心的水平距离米,篮球距地面的最大高度米,此时离篮球出手位置的水平距离米.
素材2:由于篮球的直径大约是篮筐直径的一半,因此当篮球到达篮筐中心的水平位置时,篮球的高度(米)满足时,篮球即可命中篮筐;篮球运动轨迹抛物线的开口大小由投篮方向和出手速度决定,小斌在投篮过程中始终保持投篮方向和出手速度不变.
解决问题:在初次投篮时,数学兴趣小组同学测得相关数据为:米,米,米,米.
(1)小斌初次投篮时能否命中篮筐,请说明理由:
(2)再次投篮时,小斌在离篮筐中心的水平距离5米处开始起跳投篮,若保持初次投篮时的出手高度,小斌此次_____命中篮筐(填写:“能”或“不能”)?若能请说明理由;若不能,那么要想命中篮筐,则的取值范围是多少?
知识点九反比例函数的图形性质及实际应用(压轴大题)
25.已知反比例函数的图象与正比例函数的图象交于点,点为反比例函数图象上一动点,连接,以,为邻边构造平行四边形.
(1)求的值;
(2)如图,过点作轴于点,若的边经过点时,求点坐标;
(3)如图,当点在点左侧时,若的面积为,求点坐标.
26.点,在同一函数图象上,若,且,则称为该函数的“1阶值”.例如:函数,当时,;当时,;其中,且则函数的“1阶值”为.
(1)点,在函数图象上,“1阶值”为,求点坐标;
(2)已知函数,求证该函数的“1阶值”;
(3)若一次函数与二次函数没有交点,求一次函数的“1阶值”的取值范围.
27.如图,一次函数的图象与坐标轴相交于点和点,与反比例函数相交于点.
(1)求出一次函数与反比例函数的解析式;
(2)若点是反比例函数图象上的一点,连接并延长,交轴正半轴于点,若时,求的面积;
(3)在(2)的条件下,若为一次函数的图象上一点,是否存在平面内一点,使得以为顶点的四边形是矩形,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
知识点十图形的旋转问题(压轴大题)
28.在中,,,点为射线上一动点,连接,将线段绕点逆时针方向旋转得到线段.
(1)如图1,当点在线段上时,过点作交于点,求证:.
(2)如图2,在(1)的条件下,过点作的垂线交于点,若点是的中点,求证:.
(3)当点在的延长线上时,连接,与的延长线交于点,求的值.
29.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,且,满足:.
(1)求的面积;
(2)为延长线上一动点,将点绕点逆时针旋转得到点,连接、、,求直线与轴交点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当时,在坐标平面内是否存在一点,使以、、、为顶点的四边形是平行四边形,如果存在,直接写出点的坐标,若不存在,说明理由.
30.在平面直角坐标系中的位置如图所示,网格中每个小正方形的边长均为1.
(1)作关于点B成中心对称的.
(2)将向右平移4个单位长度,作出平移后的,并写出点的坐标.
(3)将绕点逆时针旋转,旋转后的三角形记作,点对应点,点对应点,点对应点,
①连接,直接写出旋转过程中的最小值________;
②当与在同一条直线上时,点到直线的距离是________.
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期中复习之解答压轴题(十大题型30道题)
目录
知识点一直接开平方法解一元二次方程的实际应用(压轴大题) 1
知识点二公式法解一元二次方程的实际应用(压轴大题) 11
知识点三因式分解法解一元二次方程的实际应用(压轴大题) 24
知识点四一元二次方程的根与系数的关系(压轴大题) 35
知识点五一元二次方程的实际应用(压轴大题) 44
知识点六二次函数的图像和性质(压轴大题) 49
知识点七二次函数与一元二次方程的综合(压轴大题) 60
知识点八二次函数的实际应用(压轴大题) 67
知识点九反比例函数的图形性质及实际应用(压轴大题) 74
知识点十图形的旋转问题(压轴大题) 81
知识点一直接开平方法解一元二次方程的实际应用(压轴大题)
1.已知矩形纸片ABCD,点是边AD的中点,将沿BE折叠得到.
(1)如图1,延长BF交CD于点,连接EG,求证:;
(2)如图2,连接DF并延长,交BC于点.猜想BH与CH的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,延长BF交CD于点,再将纸片沿过点的直线折叠,使点恰好落在点处,折痕交BC于点.若,直接写出的面积.
【答案】(1)证明:连接,
∵四边形是矩形,
∴,,,
∵点为的中点,
,
∵将沿翻折后得到.
,,
,
∵,,
∴,
∴;
(2),
理由:点是的中点,
,
折叠,
,,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形;
,
,,
.
(3)
【分析】(1)连接,根据矩形的性质得出, ,根据点为的中点,得出,根据折叠得出, ,则,即可证明 ,从而得出;
(2)根据矩形的性质和折叠的性质,证明四边形是平行四边形,则,即可证明;
(3)根据(1)的结论以及折叠的性质可得,,设,证明求得,进而证明,设,根据勾股定理建立方程,解方程求得的值,进而根据三角形的面积公式,即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
∴,
∴,
由(1)可知,,,
,
∵折叠,
∴,,
∴,,
,
设,
∴,
又,
∴,
解得:,
∴ ,,
设,
在中,,
在中,,
在中,,
,
解得:(负值舍去),
.
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴的交点分别为和(点在点的左侧),与轴交于点,点是直线上方抛物线上一动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当时,求点的坐标;
(3)设点为抛物线对称轴上一动点,当点,点运动时,在坐标轴上是否存在点,使四边形为矩形,若存在,请求所有符合条件的点坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)N点坐标为或
【分析】(1)将点和点的坐标代入解出、的值即可得到抛物线解析式;
(2)根据抛物线解析式求得点坐标,可得为等腰直角三角形,则有,当时,即,内错角相等可得,即点纵坐标与点纵坐标相等,将代入抛物线解析式即可得到点的坐标;
(3)分成两种情况考虑:第一种,当点在轴上时,此时只能为抛物线的顶点,由矩形性质即可推得点坐标;第二种,当点在轴负半轴上时,过作轴的垂线,垂足为,过作轴的垂线,垂足为,设点坐标为,则,结合矩形性质、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质可以得出点的坐标为,最后根据点在抛物线上解出的值,即可得点坐标.综合两种情况即可得到完整解答.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点,与轴交于点,
代入得,解得,
抛物线的解析式为.
(2)解:由(1)得,
令时,得,,
,
,
为等腰直角三角形,
,
,
,
,
即点纵坐标与点纵坐标相等,
在中,令时,解得,,
.
(3)解:,
抛物线的顶点坐标为,对称轴为,
情况一:如图,当点在轴上时,只能为抛物线的顶点,
四边形为矩形,点为抛物线对称轴上一动点,,
与纵坐标相同,
点坐标为;
情况二:如图,当点在轴负半轴上时,四边形为矩形,
过作轴的垂线,垂足为,过作轴的垂线,垂足为,
设点坐标为,则,
矩形中,,
,
又,
,
,
,
,
抛物线对称轴为,点在对称轴上,点坐标为,
,,
,即,
,,
,,
,
和中,
,
,
,,
,
点的坐标为,
点在抛物线上,
,
解得,,
点在轴负半轴上,
,即需舍去,
点坐标为.
综上所述,符合条件的点坐标为或.
【点睛】本题考查的知识点是待定系数法求解析式、等腰三角形的判定与性质、二次函数的图像与性质、矩形性质、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、解一元二次方程,解题关键是方程思想的应用.
3.在如图的平面直角坐标系中,直线n过点,且与直线l交于点,直线l与y轴正半轴交于点C,且的面积为9.
(1)求直线n的函数表达式;
(2)点P为x轴上一动点,当的值最小时,求点P的坐标;
(3)若M是直线l上一动点,在坐标平面内是否存在另一个点N,使以O、C、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或或或
【分析】(1)待定系数法求解析式即可;
(2)由题意知,,即,可求,即,如图1,作点关于轴的对称点,连接交轴于,连接, 则,,,可知当三点共线时,的值最小,同理(1)直线的解析式为,当时,,可求,进而可得;
(3)同理(1),直线l的解析式为,设,则,,以O、C、M、N为顶点的四边形是菱形,分当,为边时,当为边,为对角线时,当为对角线时,三种情况求解作答即可.
【详解】(1)解:设直线n的函数表达式为,
将,代入得,,
解得,,
∴;
(2)解:由题意知,,即,
解得,,
∴,
如图1,作点关于轴的对称点,连接交轴于,连接, 则,
∴,,
∴当三点共线时,的值最小,
同理(1)直线的解析式为,
当时,,
解得,,
∴;
(3)解:同理(1),直线l的解析式为,
设,则,,
∵以O、C、M、N为顶点的四边形是菱形,
当,为边时,如图2,
∴,,即,
解得,,
∴,
由平移的性质可知,;
当为边,为对角线时,如图3,
∴,,即,
解得,或,
∴,
由平移的性质可知,;
当为对角线时,如图4,
∴,,即,
解得,,
∴,
由平移的性质可知,;
综上所述,存在,点N的坐标为或或或.
【点睛】本题考查了一次函数解析式,轴对称的性质,坐标与图形,菱形的性质,勾股定理,平移的性质,解一元二次方程等知识.熟练掌握一次函数解析式,轴对称的性质,坐标与图形,菱形的性质,勾股定理,平移的性质,解一元二次方程是解题的关键.
知识点二公式法解一元二次方程的实际应用(压轴大题)
4.如图,在矩形中,,,点P从点D出发向点A运动,运动到点A即停止;同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止.点P、Q的速度都是2个单位,连接、、,设点P、Q的运动时间为.
(1)当 时,四边形为菱形;
(2)是否存在某一时刻使得.如果存在,请求出值;如果不存在,请说明理由;
(3)在运动过程中,沿将翻折,翻折后点D的对应点恰好落在线段上(端点除外).请求出此时的值.
【答案】(1);
(2)解:不存在某一时刻t使得;理由如下:
过Q作,交于M,如图所示:
则,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵矩形中,
∴为直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
整理得,
∵,
∴此方程无实数根,
∴不存在某一时刻t使得;
(3)
【分析】(1)证明四边形为平行四边形,当四边形是菱形时,,列方程求得运动的时间t;
(2)过Q作,交于M,,得出四边形是矩形,根据勾股定理列方程得,根据根的判别式得出方程无实数根,即可得出结论;
(3)根据折叠的性质得到,,进而得到,根据等角对等边得到,过点作于,在中,由勾股定理:,求解后舍去不合要求的解即可.
【详解】(1)解:由题意可知,,
∴,即,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴当时,四边形为菱形,
根据勾股定理得:,,
∴,
解得,
故当时,四边形为菱形;
(2)略
(3)解:如图,
∵沿将翻折,翻折后点D的对应点恰好落在线段上,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
过点作于,
同(2)可知,.
在中,由勾股定理:,
∴
解得(此时与重合,是端点,舍去),.
5.如图,在矩形中,.点是边上的一动点,将沿折叠,点落在点处.
(1)若,当落在对角线上时,求的长;
(2)若,连接.若为等腰三角形,求所有符合条件的的长;
(3)若,在点运动的过程中,线段的中点为.求当的面积取得最大值时,点到点的距离,同时探讨能否为,若可以,请求出此时的长;若不可以,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或或或
(3)当的面积取得最大值时,;可以为,此时
【分析】(1)由勾股定理可计算出,由折叠的性质可得,,,则.容易证明,计算得,因此;
(2)分三类讨论,当时,过点作的垂线,交于点,交于点,设,,利用,结合勾股定理构造方程组,可以求出与的值.在中,利用勾股定理构造方程,解得,将与的值代入即可;当时,容易得到,则,从而求出与的值,代入的表达式即可;当时,容易证明,从而求出与的值,代入的表达式即可;
(3)先分析面积最大的情况,过点作的垂线,交于点,交于点,设,,,则,,利用可计算得,进而得到.利用三角形面积公式可得.则,利用分组分解法可得,因此当时,取得最大值,容易计算得此时;再分析能否为,假设,容易证明,则,在中,利用勾股定理构造方程,解得,因此.
【详解】(1)解:如图,
∵四边形是矩形,
∴,
在中,,
由折叠的性质可得,,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴;
(2)解:①当时,如图,过点作的垂线,交于点,交于点,设,,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,,
∴,,,
在中,,
∴,
由折叠的性质可得,,,
在中,,
∴,
联立①与②,得,
,
解得或,
在中,,,
∵,
∴,
化简,得,
∵,
∴,
当时,,
当时,;
②当时,如图,过点作的垂线,交于点,交于点,设,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
由①可知,,
∴;
③当时,如图,过点作的垂线,交于点,交于点,设,,
∵四边形是矩形,
∴,,,
在和中,
,
∴,
∴,
由折叠的性质可得,,,
在中,,
∴,
由①可知,,
∴;
综上所述,符合条件的的长为或或或;
(3)解:先探究面积最大的情况,
①当点在矩形的内部或边界时,如图,过点作的垂线,交于点,交于点,设,,,则,,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
由折叠的性质可得,,,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
变形,得,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,即,
当且仅当时,取得最大值;
②当点在矩形的外部时,如图,过点作的垂线,交于点,交于点,设,,,则,,
同理①可得,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
变形,得,
∴,
∴,
∵,
∴,
综上所述,当且仅当时,取得最大值;
如图,
当时,,
∴,即点落在边上,
∴,
∵点是的中点,
∴,
在中,;
再探究的情况,
假设可以等于,如图,连接,设,则,
∵,
∴,
∵点是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴假设成立,当时,.
6.在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点.
(1)①如图1,若,直接写出线段=______;
②过点作直线,点在直线上,满足,求点的坐标;
(2)如图2,以为边,在其右侧作正方形,在线段上截取,连接并延长,交轴于点,当时,试探究与的数量关系,并证明.
【答案】(1)①4;②点的坐标为或
(2)解:,
理由如下:
∵是正方形,
∴,
则点C的坐标为,
设点E的坐标为,
∵,
∴,
解得或(舍去),
∴点E的坐标为,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,y=,
∴,
令,则,
解得:,
∴,
,
∴.
【分析】(1)①先根据轴上点的特点求出长,即可求出长;
②分两种情况作图,然后利用三角形全等即可解题;
(2)设点E的坐标为,根据可得,解得,然后求出直线的解析式,即可得到,和的长,代入求比值即可.
【详解】(1)①解:当时,,
,
又,
;
②解:如图,当时,则,
,
过点作轴于点,则,
,
,
,,
,
点的坐标为;
如图,当时,则,
同理可得,,
,
点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或;
(2)略
【点睛】本题考查一次函数与几何图形,求一次函数解析式,三角形全等的判定和性质,正方形的性质,解一元二次方程,掌握一次函数的图象和性质是解题的关键.
知识点三因式分解法解一元二次方程的实际应用(压轴大题)
7.如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上,,的长是一元二次方程的根,过点作交于点,交对角线于点.动点从点以每秒个单位长度的速度沿向终点运动,动点从点以每秒个单位长度的速度沿向终点运动,、两点同时出发,设运动时间为秒.
(1)求点坐标;
(2)连接、,求的面积S关于运动时间t的函数解析式;
(3)当时,在对角线上是否存在一点,使得是含角的等腰三角形.若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点的坐标为;
(2)的面积S关于运动时间t的函数解析式为;
(3)当时,在对角线上存在一点,使得是含角的等腰三角形,,,.
【分析】(1)解方程得出的长度,由菱形的性质与锐角函数综合,可得和的长度,即可得点的坐标;
(2)分类讨论,分别由运动时间表示出线段长度,代入三角形的面积公式,化简整理即可;
(3)根据运动时间,确定点和点的坐标,分类讨论,根据等腰三角形的性质即可得点的坐标.
【详解】(1)解:由解得,,,
∵的长是一元二次方程的根,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵四边形为菱形,
∴平分,
∴,
∴,
∴
答:点的坐标为.
(2)解:根据题意可知,,,
如图,作于点,则,
∵,,,
∴,
作轴于点,
∵四边形为菱形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
当时,,
∴的面积,
当时,,
∴的面积,
综上所述,,
答:的面积关于运动时间t的函数解析式为.
(3)解:如图,当时,,点和点重合,,,,
假设在对角线上存在一点,使得是含角的等腰三角形,
当为顶角时,点与点重合,,
当为顶角时,点与点重合,,
当为顶角时,,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
答:当时,在对角线上存在一点,使得是含角的等腰三角形,,,.
【点睛】本题考查解一元二次方程,菱形的性质,锐角三角函数,解直角三角形,等腰三角形,解题的关键是正确作出辅助线,熟练掌握分类讨论的思想方法.
8.在平面直角坐标系中,二次函数的图像与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,若点P是线段上的一个动点(不与点,重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,当线段的长度最大时,求点Q的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,过点Q的直线与抛物线交于点D,且,在y轴上是否存在点E,使得为等腰三角形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点或或或或
【分析】(1)将,代入中,可得,解方程组即可求出与的值,进而可求出二次函数的表达式;
(2)令,则,于是求得抛物线与轴的交点坐标,设直线的函数表达式为,将,代入,得,解方程组即可求出与的值,进而可求出直线的函数表达式为,设点,则点,于是可得,由二次函数的图象与系数的关系可知有最大值,由的图象与性质可知此时,则,于是可求出点Q的坐标;
(3)设直线的表达式为,将,代入,得,解方程组即可求出与的值,进而可求出直线的函数表达式为,设与轴交于点,令,则,解方程即可求出与轴的交点坐标,过点作轴交轴于点,由两直线平行内错角相等可得,结合已知条件可得,因而可知直线和关于直线对称,于是可求出点的对称点,设直线的表达式为,将,代入,得,解方程组即可求出与的值,进而可求出直线的函数表达式为,联立直线的表达式和抛物线的表达式,得,解方程即可求出点,设点,由,,的坐标可得,,,然后分情况讨论:当时,当或时,分别建立关于的方程,解方程即可求出点的坐标.
【详解】(1)解:将,代入中,得:
,
解得:,
二次函数的表达式为;
(2)解:令,则,
,
设直线的函数表达式为,
将,代入,得:
,
解得:,
直线的函数表达式为:,
设点,则点,
,
,故有最大值,
此时,则,
;
(3)解:存在,点或或或或,
理由如下:
设直线的表达式为,
将,代入,得:
,
解得:,
直线的表达式为:,
设与轴交于点,
令,则,
解得:,
,
如图,过点作轴交轴于点,则,
,,
,
即直线和关于直线对称,故,
设直线的表达式为,
将,代入,得:
,
解得:,
直线的表达式为:,
联立直线的表达式和抛物线的表达式,得:,
解得:或,
,
设点,由,,的坐标可得:
,
,
,
当时,则,
解得:,
即:点或;
当或时,
同理可得:或,
解得:或,
即:点或或;
综上,点或或或或.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,解二元一次方程组,求抛物线与轴的交点坐标,求一次函数解析式,已知两点坐标求两点距离,二次函数的图象与系数的关系,的图象与性质,一次函数图象与坐标轴的交点问题,解一元一次方程,两直线平行内错角相等,轴对称的性质,因式分解法解一元二次方程,公式法解一元二次方程,直接开平方法解一元二次方程等知识点,熟练掌握相关知识点并能加以综合运用是解题的关键.
9.如图,四边形是一张长方形纸片,将其放在平面直角坐标系中,使得点O与坐标原点重合,点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点B的坐标为,D的坐标为.现将纸片沿过D点的直线折叠,使顶点C落在线段上的点F处,折痕与y轴的交点记为E.
(1)求点F的坐标;
(2)在x轴上是否存在点Q,满足,若存在,求出点Q坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点P在直线上,且为直角三角形,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)存在,或
(3)或
【分析】(1)由题意得,可得,根据勾股定理可得的值,进而可得点的坐标;
(2)根据,可得,过点作,与轴交于点,与等底同高面积相等,点即为存在的点;
(3)设,当时,当时,当时,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)解:,
,
由折叠可得,
在中,,,
,
;
(2)解:存在,过点作于点,
设,
,
,
,
,
,
设直线解析式为:,将代入得,
,
解得:,
直线的解析式为:,
,
设,过点作轴交直线于点,则,,
,
或,
或,
或;
(3)解:,
,
如图:连接,
∴,
∴,
点P不在直线上,不符合题意;
当时,如图:
设,
则,,
为直角三角形,
,
解得,或(舍去),
时,,的坐标为;
当时,如图:
,
,解得∶ ,
当时,则,的坐标为,
综上所述,的坐标为或.
【点睛】本题考查了矩形,直角三角形,点的坐标,一次函数解析式等知识点,通过证明三角形全等,根据勾股定理求值,用解析式方法求点的存在性是解本题考查的关键,是一道经典的四边形综合题,综合性较强,难度较大.
知识点四一元二次方程的根与系数的关系(压轴大题)
10.已知抛物线(,为实数).
(1)当,时,抛物线的顶点恰好在直线上.
①求的值;
②若抛物线与直线有两个交点,设两个交点分别为,,求证:;
(2)若,,直线与抛物线相交于和两点,其中.当时,求二次函数的最大值.
【答案】(1)①;
②证明:将代入,可得,
又∵,
,整理得,
∴,
∴抛物线与直线有恒两个交点,
∴;,
∴,即;
(2)当时,最大值为;当时,最大值为,当时,最大值为
【分析】(1)①当,时,二次函数的解析式为,可以求出二次函数的顶点坐标为,因为二次函数的顶点恰好在直线上,可得,从而求出的值;②将代入,可得,因为二次函数与直线有两个交点,所以方程有两个不相等的实数根,根据一元二次方程根与系数的关系可得;,再利用计算求值即可;
(2)根据点在二次函数和上,可得,解方程求出的值,再根据求出抛物线的对称轴,进而由与抛物线的对称轴所在的位置之间的关系,利用二次函数的图象与性质分类讨论求解即可得到答案.
【详解】(1)解:①当,时,二次函数的解析式为,
当时,,
∴二次函数的顶点坐标为,
抛物线的顶点恰好在直线上,
,
解得;
②略
(2)解:∵直线与抛物线相交于,
∴,,
则,即,
解得或,
,
∴,
∴二次函数的解析式为,则抛物线的对称轴,
当时,二次函数开口向下,
(Ⅰ)当对称轴时,,
∴,
如图所示:
此时二次函数在上的图象,随的增大而增大,
∴在时,y取得最大值为;
(Ⅱ)当时,,
如图所示:
此时二次函数在上的图象,当时取得最大值;
(Ⅲ)当对称轴时,,
如图所示:
此时二次函数在上的图象,随的增大而减小,
∴当时,取最大值为;
综上所述:当时,最大值为;当时,最大值为,当时,最大值为.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质、二次函数与一次函数的综合、一元二次方程根与系数的关系、二次根式性质、分类讨论的思想,解决本题的关键是利用分类讨论的思想,分情况求解.
11.如图所示,图象由图象和组成,其中图象是函数的图象,图象是函数的图象.
(1)若点在图象上,求的值;
(2)已知直线与轴平行,且与图象有三个不同的交点,从左至右依次为点、、,若,求点的坐标;
(3)当图象上的点满足时,记此时的取值范围为.设,若在中总存在,使得,求此时实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)求出当时的值,即可得解;
(2)求出图象的顶点坐标为,图象与轴的交点坐标为和,图象与轴的交点坐标为,设直线的解析式为,则, 令,则,从而得出,设,,则,,表示出,求出,得到直线的解析式为,联立,求解即可;
(3)先求出的取值范围为,结合题意可得二次函数在上的最大值大于即可,求出对称轴为直线,抛物线开口向下,再分三种情况:当时,在上随着的增大而减小;当时,此时当时,有最大值;当时,此时在上随着的增大而增大,分别求解即可.
【详解】(1)解:由题意可得:在中,当时,,
即;
(2)解:∵,
∴图象的顶点坐标为,
令,则,
解得:,,
∴图象与轴的交点坐标为和,
在中,令,则,
解得:,
∴图象与轴的交点坐标为
∵直线与轴平行,
∴设直线的解析式为,
∵直线与图象有三个不同的交点,从左至右依次为点、、,
∴,画出图象如图所示:
令,则,
∴,
设,,则,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,
解得或(不符合题意,舍去),
∴点的坐标为;
(3)解:在中,当时,,
∵,,
∴,
令,则,
解得:或(不符合题意,舍去),
在中,令,则,
解得:,(不符合题意,舍去),
∵,
∴图象的顶点坐标为,
∴的取值范围为,
∵在中总存在,使得,
∴二次函数在上的最大值大于即可,
∵,
∴对称轴为直线,抛物线开口向下,
当,即时,在上随着的增大而减小,
∴当时,有最大值,
∴,
解得:;
当,即时,此时当时,有最大值,
∴,
解得:或,
∵,
∴此时无解;
当,即时,此时在上随着的增大而增大,
∴当时,有最大值,
∴,
解得:,
∴;
综上所述,实数的取值范围为或.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质、二次函数与一元二次方程、一元二次方程根与系数的关系、解一元一次不等式等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
12.已知抛物线与x轴交于A、B两点,点A在点B的左边,与y轴交于点.
(1)求点A、B的坐标;
(2)点P是第四象限抛物线上一点,线段与线段相交于点M,若点M为线段的三等分点,求点P的坐标;
(3)将抛物线向上平移个单位,交线段于点M,N,若,直接写出m的值.
【答案】(1)、
(2)或
(3)
【分析】(1)把代入解析式可得:,可得:,可得抛物线的表达式为:,令,则,再进一步解答即可;
(2)如图,点为线段的三等分点,过作,,垂足分别为,证明,可得,同理可得:,求解直线的解析式为,直线的解析式为:,再进一步可得答案;
(3)设平移后的抛物线为:,求解直线为:, 设点的坐标分别为:,,可得,,,证明,可得,由勾股定理求解,,,可得,而,再建立方程求解即可.
【详解】(1)解:把代入解析式可得:,
∴,
解得:,
故抛物线的表达式为:,
令,则
解得:或,
故点A、B的坐标分别为:、;
(2)解:如图,点为线段的三等分点,过作,,垂足分别为,
∴,
∴,
∴,而,
∴,,,
∴,
同理可得:,
设直线的解析式为:,
∴,解得:,
∴直线为,
令,
解得:,,
∴,
∵,,
同理可得:直线的解析式为:,
令,
解得:,,
∴,
综上:或.
(3)解:设平移后的抛物线为:,
∵,,
∴,
同理可得:直线为:,
∴,
∴,
设点的坐标分别为:,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,而,
∴,
∴,
解得:,(不符合题意舍去),
综上:.
【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,相似三角形的判定与性质,一元二次方程的解法以及根与系数的关系,二次函数与一次函数的交点坐标,本题难度很大,计算量也大,选择合适的方法解题是关键.
知识点五一元二次方程的实际应用(压轴大题)
13.如图,在矩形中,,,点从点出发,沿边向终点B以的速度移动,同时点从点B出发,沿边向终点C以的速度移动.若其中有一个动点先到达终点,则两个动点同时停止运动,设运动时间为.
(1)填空:___________,___________;(用含的代数式表示)
(2)当为何值时,?
(3)在动点运动过程中,是否存在某一时刻使得五边形的面积为矩形面积的?若存在,请求出此时的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)当时,.
(3)存在,此时或3
【分析】(1)利用“路程=速度×时间”,把各自的速度与时间t相乘,分别求出和,然后根据求出.
(2)是的边,而矩形中,所以是直角三角形,为斜边.结合(1)中求出的两直角边、,用勾股定理建立关于t的方程即可求解.
(3)观察图形,五边形恰好是矩形去掉左下角的后剩下的部分,因此“五边形面积=矩形面积面积”,先根据矩形面积与目标五边形面积关系,反推出应有的面积,再用三角形面积公式列方程求解,最后检验t是否在运动时间范围内.
【详解】(1)解:运动时间为,根据路程公式:
点P的速度为,所以(),所以();
点Q的速度为,所以().
(2)解:点P从A到B需(s),点Q从B到C需(s),先到终点者停止,故运动时间满足.
在矩形中,,所以是直角三角形,
其中,,斜边,
所以,
代入得,
,
,
,
解得,,
因为,舍去;满足条件,
所以当时,.
(3)解:令五边形的面积为矩形面积的,则的面积为矩形面积的,
则,
又因为,
所以,即,
,
解得或3.
与均满足,符合运动过程,
所以,当或3时,五边形的面积为矩形面积的.
14.学校文创社设计了一款特色笔记本,作为校园文化节的纪念品.最初以每本20元的成本价生产了一批.在试销阶段,第一个月定价为每本25元,售出120本,随后两个月对价格进行了上调,两次价格上调的百分率相同,最终第三个月定价为每本36元,此时每月售出100本.
(1)这款笔记本每次(每月)的价格增长率为________;
(2)文创社为了在第四个月扩大影响、清空库存,决定进行促销.学生通过市场调查发现:在第三个月销量的基础上,售价每降低1元,每月可多售出10本,请问:当降价多少时,可以使第四个月的利润达到1530元.
(3)文创社现有两种销售方案:
方案A
方案B
按第(2)问中求出的售价进行销售.
在售价不低于成本的前提下,采取“每卖出一本就向校园公益基金捐赠2元”的方式销售,这一方式可以使每月销量在第(2)问的促销模型基础上再增加20本.
如果你是文创社社长,你会选择哪种方案?请从利润、清仓速度、社会效益等角度比较方案A和方案B,综合说明理由.
【答案】(1)
(2)7
(3)B
【分析】本题考查了一元二次方程的应用与二次函数的应用,理解题意,列出方程或函数关系式是解题的关键.
(1)设每次价格增长率为r,根据价格增长模型,从25元增长到36元经过两次相同增长率,列一元二次方程求解;
(2)设降价x元,根据利润公式列一元二次方程求解;
(3)计算方案A的利润和销量;方案B中设售价降低x元,计算最大利润,并比较利润、清仓速度和社会效益.
【详解】(1)解:设每次价格增长率为r,
由题意得:,
,
,
(舍去),
答:增长率为;
故答案为:.
(2)解:设降价x元,则售价为元,销量为本,
每本的利润为元,
由题意得:,
整理得:,
解得:或(舍去),
答:应降价7元,才能使第四个月的利润达到1530元;
(3)解:方案A售价(元),销量170本,利润(元),
方案B设售价降低x元(),售价元,销量本,每本利润元,总利润,
设利润为元,则,
配方得:,
当时利润最大为1690元,此时售价35元,销量130本,
方案B最大利润1690元元,且捐赠(元)有社会效益,
方案A清仓速度较快(销量170本>130本),但方案B利润更高且有益社会,综合选择方案B.
15.有1个人患了流感,假设在每轮传染中平均1个人传染了x个人.
(1)求经过两轮传染后,患上流感的人数(用含x的代数式表示).
(2)若经过两轮传染后,有100人患上流感,为了对症下药,医院计划设置普通病房和重症病房(所有病房都是单人病房),且重症病房的数量不少于普通病房的,在经过第三轮传染后,为了一次性将所有病人收治入院,则医院至少需要设置多少个重症病房?
【答案】(1)
(2)医院至少需要设置167个重症病房
【分析】本题考查一元二次方程的实际应用,一元一次不等式的应用,正确的列出方程,是解题的关键:
(1)根据在每轮传染中平均1个人传染了x个人,列出代数式即可;
(2)先根据两轮传染后,有100人患上流感,列出方程求出的值,进而求出三轮传染后的总人数,设医院需要设置y个重症病房,根据题意,列出不等式进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意可知,第一轮被传染的人数为x,第二轮被传染的人数是,
两轮传染后,患上流感的人数为.
(2)由题意,得,
解得(舍去),,
经过第三轮传染后,患上流感的人数为.
设医院需要设置y个重症病房,则设置个普通病房.
由题意,得,
解得,
为正整数,
,
∴医院至少需要设置167个重症病房.
知识点六二次函数的图像和性质(压轴大题)
16.已知点都在二次函数的图象上,其中.
(1)求的值;
(2)若直线经过点,且的面积为3,求直线的解析式;
(3)当时,记二次函数的最大值为,最小值为,若,求的取值.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图象和性质,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
(1)把代入函数解析式进行求解即可;
(2)设直线的解析式为,将代入,求出解析式,根据都在二次函数上,推出的值,根据的面积为3,列出方程进行求解即可;
(3)根据二次函数的增减性,分三种情况进行求解即可.
【详解】(1)解:把,代入,得:
,
解得:或(不合题意,舍去);
故.
(2)设直线的解析式为:,将代入,得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵都在二次函数的图象上,
∴,
∴是方程的两个根,
∴,
∴,
∵的面积为3,,点在直线上,
∴的面积,
∴,
∴,
解得:或,
∴直线的解析式为:或;
(3)∵,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线,
①当,时,随的增大而减小,
∴当时,函数有最大值,,
当时,函数有最小值,,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴;
②当,,即:且,
解得:,
则当时,函数有最大值,,
当时,函数有最小值,,
∴,
∴,
③当,,即:,
又∵,,
∴,
∴当时,函数有最大值,,
当时,函数有最小值,,
∴,
∴;
综上:.
17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A,,与y轴交于点,连接,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)P是线段上方抛物线上的一动点,过点P作,垂足为D,E是x轴上一动点,连接.当的长度取得最大值时,求点P的坐标及的最小值;
(3)将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到抛物线,点B的对应点为F,M是平移后抛物线上一点,直线交直线于点N,且.请直接写出所有符合条件的点M的坐标,并写出求解点M的其中一种情况的过程.
【答案】(1)
(2),
(3)点M的坐标为或,
过程如下:
∵,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到抛物线,
∴平移方式为将抛物线向左平移1个单位,向下平移1个单位,
∴,
∵,点B的对应点为F,
∴,即,
设直线的解析式为,
∴,解得,
∴直线的表达式为,
∵直线在一三象限的角平分线上,与x轴的夹角为,
∴直线与直线与x轴所成的夹角相等,
∴,
∴,
情况1:
如图,取点,当点N在x轴上方时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵点N在直线上,
∴设,
∴,
解得,
∴,
∵,
∴可得直线的表达式为,
∴将和联立得,,
解得,(舍去),
∴;
情况2:
如图,当点N在x轴下方时,
过点C作交直线于点L,与x轴交点K,过点A作交直线于点N,
设直线的解析式为,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
此时直线与抛物线的交点即为所求的M,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,即,
∴,即,
设直线的解析式为,
将点C,K分别代入得:,解得:,
∴直线的解析式为,
∵,
∴,
设直线的解析式为,
将点代入,,
∴直线的解析式为,
将和联立得,
解得,(舍去),
∴,
综上所述,点M的坐标为或.
【分析】(1)利用待定系数法求解;
(2)首先求出所在直线表达式为,设过点P与平行的直线的表达式为,当直线与抛物线只有一个交点时,的长度取得最大值,联立后利用判别式求出,得到;在x轴下方作射线,使,过点E作于点F,连接,表示出,判断出当点P,E,F三点共线,且时,取得最小值,即的长度,如图,过点P作轴于点I,然后利用勾股定理求解即可;
(3)首先求出,然后分当点N在x轴上方时和当点N在x轴下方时两种情况求解即可.
【详解】(1)解:将,代入得,
解得
∴抛物线的表达式为.
(2)解:∵,
设所在直线表达式为,
∴
∴
∴所在直线表达式为,
∵P是线段上方抛物线上的一动点,,
设过点P与平行的直线的表达式为,
∴当直线与抛物线只有一个交点时,的长度取得最大值,
联立直线与抛物线,
得:,
∴
整理得,
∴
解得,
代入得,
解得,
将代入
∴此时;
如图,在x轴下方作射线,使,过点E作于点F,连接,
∴,
∴,
∴当点P,E,F三点共线,且时,取得最小值,即的长度,如图,过点P作轴于点I,
∵,,
∴是等腰直角三角形,,
∵轴,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,
∴,,
∵抛物线,
∴当时,,
解得,,
∴,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为.
(3)略
18.在平面直角坐标系中,点、在抛物线上,该抛物线的顶点为.点为该抛物线上一点,其横坐标为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当轴时,求点到直线的距离;
(3)当该抛物线在点与点之间(包含点和点)的部分的最高点和最低点的纵坐标之差为定值时,此时的取值范围是____________________,这个定值为________;
(4)在抛物线上找点,在轴上找点,使得以、、、为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2);
(3),4;
(4)、、、.
【分析】(1)利用待定系数法可得该抛物线的解析式;
(2)根据配方法可得抛物线的对称轴,确定点P的坐标,知道轴,再根据三角形的面积公式求解;
(3)根据图象可得当抛物线在点B与点P之间(包含点B和点P)的部分的最高点和最低点的纵坐标之差为4时,点P的位置,从而确定m的取值范围;
(4)根据点的位置可知由以、、、为顶点的四边形为平行四边形,则为边,不可能为对角线,若为边,则为对边,且,故,即,设,.由此列方程求解即可.
【详解】(1)解:把点、代入得:
,
解得:,
该抛物线的解析式为;
(2)解:由(1)知,,
点为,
当轴时,点与点关于对称轴对称,,
点,
过点作,垂足为,
,.
;
(3)解:设点关于对称轴对称点,则,如图所示,
当点P在点C和点之间时,点与点C之间(包含点和点C)的部分的最高点和最低点的纵坐标之差为定值,
此时的取值范围为:;
(4)解:已知,,设,.
以为顶点的四边形是平行四边形.
若为对角线,则P、Q为另一组对角顶点,需,超过抛物线最大值9,舍去;
若为边,则为对边,且,故,即,
当时,,解得:,
当时,,对应,得;
当时,,对应,得;
当时,,解得:,
当时,,对应,得;
当时,,对应,得;
综上所述:Q的坐标为:、、、,共四个.
【点睛】垂直、平行条件一律先翻译成坐标关系;斜边上的高优先用等面积法;存在性问题必须分类,并检验是否漏解.
知识点七二次函数与一元二次方程的综合(压轴大题)
19.已知抛物线经过点.
(1)该抛物线与轴交点为_______,对称轴为直线_______.
(2)当时,若点在抛物线上,求的最小值.
(3)若存在实数,当,且时,的取值范围是,请直接写出a,n的值.
【答案】(1),
(2)
(3),或,
【分析】(1)求出当时的值即可得出该抛物线与轴交点坐标,再结合二次函数的对称性即可得出对称轴;
(2)先求出该抛物线的解析式为,再将点代入抛物线解析式计算即可得出结果;
(3)先求出抛物线的解析式为,再分两种情况:当时和当时,分别结合二次函数的性质计算即可得出结果.
【详解】(1)解:在中,当时,,
∴该抛物线与轴交点为;
∵抛物线经过点,
∴该抛物线的对称轴为直线;
(2)解:由(1)可得该抛物线的对称轴为直线,
当时,,
∴,
∴此时该抛物线的解析式为,
∵点在抛物线上,
∴
,
∵,
∴,
∴的最小值为;
(3)解:由(1)可得该抛物线的对称轴为直线,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为,
∵,且,
∴当时,抛物线的图象开口向上,在对称轴上取得最小值,为,即,
解得,
∵,,
∴,
∴当,且时,抛物线在时取得最大值,为,即,
代入得,
整理得,
解得或(不符合题意,舍去);
当时,抛物线的图象开口向下,在对称轴上取得最大值,为,即,
解得,
∵,,
∴,
∴当,且时,抛物线在时取得最小值,为,即,
代入得
整理得,
解得或(不符合题意,舍去);
综上所述,,或,.
20.如图,已知抛物线经过,两点.
(1)抛物线的对称轴为:________.
(2)求证:直线与该抛物线没有交点,
(3)若,为抛物线上两点,M为抛物线上点C和点D之间的动点(含点C,D),点M的纵坐标的取值范围为,直接写出的值.
【答案】(1)直线
(2)证明:联立直线与抛物线解析式可得:,
,
,
方程无实根,即直线与该抛物线没有交点;
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式,进一步可得答案;
(2)联立直线与抛物线解析式可得,利用根的判别式即可得出答案;
(3)利用点纵坐标的取值范围,反推出的值,进而得到的值.
【详解】(1)解:由题意可知:
,
解得:,
抛物线的解析式为:,
∴抛物线的对称轴为直线;
(2)略
(3)解:点纵坐标的取值范围为,
当时,,
解得:,,
得点,,
当时,,
解得:,,
得点,,
如图,
,
,,
,
如图,,
,,
,
综上所述:或.
21.如图,二次函数的图像与轴相交于点,,与轴相交于点.
(1)__________.
(2)若点,在抛物线上,且,求的取值范围.
(3)连接.若,过点作轴的垂线交于点,交抛物线于点,过点作轴的垂线交于点,交抛物线于点,当最大时,求的值.
【答案】(1)
(2)的取值范围为或.
(3)的值为.
【分析】(1)将点的坐标代入二次函数表达式即可求得的值.
(2)先令求得,再令和分别求得的值,最后结合函数图像即可求得的取值范围.
(3)先用待定系数法求得直线的函数表达式,从而得到点,,,的坐标,再结合得到,的长,进而得到关于的二次函数表达式,最后利用二次函数的性质即可求得当最大时的值.
【详解】(1)解:将点的坐标代入,得
,
解得.
(2)解:由(1)知,二次函数表达式为.
令,得.
令,得,
解得或.
令,得,
解得或.
如图,结合函数图像可知,当时,函数值介于与5之间,对应的自变量分为两段,当点,在抛物线上,且时,的取值范围为或.
(3)解:如图
令,得,
解得或.
.
令,得,
.
设直线的函数表达式为.
将点,的坐标分别代入.
得
解得
直线的函数表达式为.
,
.
由题意可知,,,,,且点在点上方,点在点上方,
,,
,
,抛物线开口向下,二次函数在处取得最大值.
又,满足题设条件,
当时,取得最大值,即当最大时,的值为.
知识点八二次函数的实际应用(压轴大题)
22.如图,一块三角形的铁皮,边为,边上的高为,要将它加工成矩形铁皮,使它的一边在上,其余两个顶点分别在上.
(1)若四边形是正方形,那么正方形边长是多少?
(2)在矩形中,设,.问取多少时,最大,最大值是多少?
【答案】(1)
(2)时,的最大值是
【分析】此题主要考查了相似三角形的判定与性质以及正方形的判定、二次函数的应用,得出是解题关键.
(1)首先得出,进而利用相似三角形的性质求出即可;
(2)利用矩形的性质得出邻边关系进而得出,由根据二次函数的最值即可求.
【详解】(1)解:如图,设交于点N,
由题意知四边形是矩形,则,
设正方形的边长为,则
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
答:这个正方形的边长是;
(2)解:在矩形中,,,
由(1)可得:,
∴();
∴
,
∴时,的最大值是.
23.有一座横截面由矩形和抛物线构成的拱桥,抛物线上方是路面,抛物线下方是水面,如图所示,并建立平面直角坐标系,已知水面宽是;当水面上升时,水面宽减少了 .
(1)求该抛物线的解析式;
(2)一艘横截面为矩形的货船,最宽处为 ,露出水面的高度为 ,该货船能否正常通过这座拱桥?请说明理由;
(3)现需要在拱桥的抛物线上点B处安装一个矩形灯带来美化桥面,点C在抛物线上且与水面平行,D,E在路面上,路面到水面的垂直距离为10米.为了美观,点B距离水面不能低于,求矩形灯带的周长l范围.
【答案】(1)
(2)
能.货船露出水面的高度为,
即,
将 代入 中,
得,
,
,
,
解得,,
所以当时,
拱桥宽度为,
,
所以货船能正常通过拱桥;
(3)
【分析】本题考查二次函数的图象及性质实际应用问题,一次函数,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
(1)设抛物线的解析式为,当水面上升时,水面宽减少了,则抛物线经过,又因为抛物线经过,,利用待定系数法求得该抛物线的解析式.
(2)因为抛物线拱桥的对称轴为,船露出水面的高度为,故当水面与拱桥的距离不低于3.5米时,船能安全通过.当时,,求得的值,船的最宽处为,且,则该轮船能正常通过这座拱桥.
(3)将代入中,得:, 求出点的坐标为,点的坐标为,则的长为 米,的长为米,则矩形的周长(米),故此时矩形 的周长小于13米,再求出抛物线的顶点坐标为,则线段的长为,故矩形的周长大于4米,所以矩形灯带周长的范围为:.
【详解】(1)解:由图象可知抛物线经过原点,
故设抛物线的解析式为,
是,即点的坐标为将代入 中,
得:,,
得到,
抛物线的解析式为.
水面上升,即纵坐标为,
此时水面宽减少了,
由于抛物线是轴对称图形,
所以水面宽减少了,
意味着对称轴的左右两侧各减少了,即点处的水面向右移动了 ,
所以抛物线经过点,
将 代入 中,
得:,
解得,.
所以该抛物线的解析式为;
(2)略
(3)当点距水面时,
如图,作直线,与抛物线交于、 两点.
将代入中,
得:,,,
,
解得,,
即点的坐标为,
点的坐标为,
此时的长为 米,
的长为米,
则矩形的周长(米.
点距水面高于时:此时点位于抛物线上部分,显然这时的矩形要比点距水面时的矩形小,故此时矩形 的周长小于13米.
当点位于抛物线顶点位置时:此时不存在矩形,仅有线段,由和可知 的对称轴为直线,
将代入,得,
所以抛物线的顶点坐标为,
因此当在抛物线的顶点处时,线段的长为,故矩形的周长大于4米,
综上,矩形灯带的周长的范围为:.
24.【综合与实践】怎样才能命中篮筐
活动背景:学校组织班级间篮球比赛,九年级2班小斌发现自己投篮命中率较低,特请本班数学兴趣小组同学拍摄自己投篮图片(图1),并测量相应的数据进行研究.
模型建立:如图2所示,以小斌的起跳点为坐标原点,水平方向为轴,竖直方向为轴建立平面直角坐标系:篮球运动轨迹可以看作是抛物线的一部分.
信息整理:
素材1:篮球(P)出手时离地面的高度为米,篮筐中心离地面的高度米,篮球出手位置与篮筐中心的水平距离米,篮球距地面的最大高度米,此时离篮球出手位置的水平距离米.
素材2:由于篮球的直径大约是篮筐直径的一半,因此当篮球到达篮筐中心的水平位置时,篮球的高度(米)满足时,篮球即可命中篮筐;篮球运动轨迹抛物线的开口大小由投篮方向和出手速度决定,小斌在投篮过程中始终保持投篮方向和出手速度不变.
解决问题:在初次投篮时,数学兴趣小组同学测得相关数据为:米,米,米,米.
(1)小斌初次投篮时能否命中篮筐,请说明理由:
(2)再次投篮时,小斌在离篮筐中心的水平距离5米处开始起跳投篮,若保持初次投篮时的出手高度,小斌此次_____命中篮筐(填写:“能”或“不能”)?若能请说明理由;若不能,那么要想命中篮筐,则的取值范围是多少?
【答案】(1)
解:由题意得:小斌初次投篮时抛物线的顶点坐标为:,
设,
经过点,
,
解得:,
,
当时,,
时,篮球命中篮筐,
小斌初次投篮时不能命中篮筐.
故答案为:不能;
(2)不能;
【分析】本题考查了二次函数的应用,理解题意,求得二次函数解析式是解题的关键;
(1)由题意得抛物线的顶点坐标为:,由此设解析式为顶点式,把点代入即可求得函数解析式,求出当时,的值,判断是否满足即可;
(2)小斌在离篮筐中心的水平距离5米处开始起跳投篮时,得抛物线的解析式为:,当时,求出的值,判断不满足则不命中;设改变出手点的高度后的抛物线的解析式为,当时,,根据列出不等式,求得m的取值范围,根据出手点的坐标为,即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由题意得:小斌在离篮筐中心的水平距离5米处开始起跳投篮时,
抛物线的解析式为:,
当时,,
不能命中篮筐;
设改变出手点的高度后的抛物线的解析式为:,
当时,,
,
解得:,
出手点的坐标为,
,
.
知识点九反比例函数的图形性质及实际应用(压轴大题)
25.已知反比例函数的图象与正比例函数的图象交于点,点为反比例函数图象上一动点,连接,以,为邻边构造平行四边形.
(1)求的值;
(2)如图,过点作轴于点,若的边经过点时,求点坐标;
(3)如图,当点在点左侧时,若的面积为,求点坐标.
【答案】(1)4
(2)
(3)
【分析】(1)由题意求得a的值,从而得点A的坐标,再把点A的坐标代入反比例函数式中即可求解;
(2)由题意得点B的坐标,求出直线的解析式,再与反比例函数解析式联立即可求解;
(3)连接交于点D,分别过点A、Q作x轴的垂线,垂足分别为C、B,设,利用平行四边形的性质及面积关系即可求解.
【详解】(1)解:∵反比例函数的图象与正比例函数的图象交于点,
∴点在正比例函数的图象上,
∴,
即,
把代入中,得,
解得;
即k的值为4;
(2)解:∵轴于点,且,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴直线的解析式的一次项系数为1,
设直线的解析式为,把代入得,
解得,
即直线的解析式为,
由(1)知反比例函数解析式为,
联立得,消去y,得,
解得(舍去),
把代入,得,
则,
即点P的坐标为;
(3)解:如图,连接交于点D,分别过点A、Q作x轴的垂线,垂足分别为C、B,设,其中,,
则,消去m,得,
即①,
∵,
∴,
即,
整理得②
把②代入①,整理得,
解得,
而由得,,
当时,,此时;
当时,,不符合题意,舍去,
即点P的坐标为.
26.点,在同一函数图象上,若,且,则称为该函数的“1阶值”.例如:函数,当时,;当时,;其中,且则函数的“1阶值”为.
(1)点,在函数图象上,“1阶值”为,求点坐标;
(2)已知函数,求证该函数的“1阶值”;
(3)若一次函数与二次函数没有交点,求一次函数的“1阶值”的取值范围.
【答案】(1)或
(2)证明:设点在函数图象上,
且满足,
当时,,
当时,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
故该函数的“1阶值”;
(3)且
【分析】本题是函数背景下新定义问题,主要考查二次函数的图象和性质,反比例函数的图象和性质,数形结合思想,解题的关键是正确理解题意并运用新定义解决问题.
(1)根据“1阶值”的定义,结合反比例函数,列出关于的方程,进而求出P点坐标.
(2)先根据“1阶值”定义求出t关于的表达式,再根据二次函数性质判断t的取值范围.
(3)根据一次函数“1阶值”定义得出与的关系,再根据一次函数与二次函数没有交点得出,关于的不等式,求解不等式得到的取值范围,进而求出的取值范围.
【详解】(1)解:∵在函数图象上,“1阶值”为,
,
,
即,
整理,得:,
解得:或
∴点坐标为或;
(2)略
(3)函数,当时,;
当时,;其中,
函数的“1阶值”为.
∵一次函数与二次函数没有交点,
∴“1阶值”的取值范围为,且.
27.如图,一次函数的图象与坐标轴相交于点和点,与反比例函数相交于点.
(1)求出一次函数与反比例函数的解析式;
(2)若点是反比例函数图象上的一点,连接并延长,交轴正半轴于点,若时,求的面积;
(3)在(2)的条件下,若为一次函数的图象上一点,是否存在平面内一点,使得以为顶点的四边形是矩形,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;
(2)16;
(3)点的坐标为或.
【分析】(1)由题意直接运用用待定系数法即可求解;
(2)证明,则,而,点坐标为,利用,即可求解;
(3)根据题意分两种情况:为边和对角线时,根据两点的距离公式和中点坐标公式列方程可解答.
【详解】(1)解:一次函数的图象与坐标轴相交于点,
,解得,
一次函数的解析式为:,
一次函数的图象经过点.
,
点坐标为,
反比例函数经过点,
,
反比例函数的解析式为:;
(2)解:作于,于,
,
,
,
,点坐标为,
,,
,
,
点的纵坐标为2,
把代入求得,
,
设直线的解析式为,
把,代入得,
解得,
直线的解析式为,
令,则,
,
,
;
(3)解:由(1)知,,
,
,
设,,
分三种情况:
①当为边时,对角线,且与互相平分,
有,
解得,
点的坐标为;
②当为对角线时,对角线,且,互相平分,
有,
解得或,
点的坐标为或(不合题意舍去);
③当为边时,对角线,且,互相平分,
有,解得:,
点的坐标为(不合题意,舍去);
综上所述,点的坐标为或.
知识点十图形的旋转问题(压轴大题)
28.在中,,,点为射线上一动点,连接,将线段绕点逆时针方向旋转得到线段.
(1)如图1,当点在线段上时,过点作交于点,求证:.
(2)如图2,在(1)的条件下,过点作的垂线交于点,若点是的中点,求证:.
(3)当点在的延长线上时,连接,与的延长线交于点,求的值.
【答案】(1)证明:交于点,
,
,
,,
,
绕点 B 逆时针方向旋转得到线段 ,
,
在和中.
,
;
(2)证明:由(1)可得,
∴,
是的中点,且,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)的值为
【分析】(1)由旋转的性质得,先证,结合已知,可得答案;
(2)先证,再证,再证,即可得答案;
(3)先证,再证,再证,得,即可得答案.
【详解】(1)解:略;
(2)略;
(3)解:如下图,当点在的延长线上时,过点作,交的延长线于点,
,
∵将线段绕点逆时针方向旋转得到线段,
∴,
∵,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
又,
,
.
29.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,且,满足:.
(1)求的面积;
(2)为延长线上一动点,将点绕点逆时针旋转得到点,连接、、,求直线与轴交点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当时,在坐标平面内是否存在一点,使以、、、为顶点的四边形是平行四边形,如果存在,直接写出点的坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或或
【分析】(1)由完全平方数的非负性和绝对值的非负性可得,解方程组即可求出与的值,进而求得点和点的坐标,然后求出,的长,最后利用三角形的面积公式即可求出的面积;
(2)过点作轴于点,由垂线的性质可得,由直角三角形的两个锐角互余可得,由旋转的性质可得,,利用等式的性质可得,利用可证得,于是可得,,设,则可用含的式子将和表示出来,于是得到点坐标为,设直线的解析式为,将,代入,可得,解方程组即可求出与的值,进而得到直线的解析式,令,即可求得直线与轴交点的坐标;
(3)由及点坐标可得,设,然后分三种情况讨论:当是平行四边形的对角线时;当是平行四边形的对角线时;当是平行四边形的对角线时;分别利用平行四边形的性质(对角线互相平分)及各顶点坐标列出二元一次方程组,解方程组即可求得点的坐标.
【详解】(1)解:,,,
,
解得:,
,,
,
,
,
的面积为;
(2)解:如图,过点作轴于点,
,
,
将点绕点逆时针旋转得到点,
,,
,
,
由题意可知:,
,
在和中,
,
,
,,
设,
,
,
点的坐标为,
设直线的解析式为,
将,代入,得:
,
解得:,
直线的解析式为,
当时,,
直线与轴交点的坐标为;
(3)解:存在,点的坐标为:或或,
,点的坐标为,
,
又,,以、、、为顶点的四边形是平行四边形,
设,然后分三种情况讨论:
当是平行四边形的对角线时,
由平行四边形的性质(对角线互相平分)及各顶点坐标可得:
,
解得:,
;
当是平行四边形的对角线时,
由平行四边形的性质(对角线互相平分)及各顶点坐标可得:
,
解得:,
;
当是平行四边形的对角线时,
由平行四边形的性质(对角线互相平分)及各顶点坐标可得:
,
解得:,
;
综上所述,点的坐标为或或.
【点睛】本题主要考查了绝对值的非负性,解二元一次方程组,已知两点坐标求两点距离,三角形的面积公式,垂线的性质,直角三角形的两个锐角互余,旋转的性质,等式的性质,全等三角形的判定与性质,线段的和与差,写出直角坐标系中点的坐标,待定系数法求一次函数解析式,求一次函数的函数值,平行四边形的性质等知识点,熟练掌握相关知识点并能加以综合运用是解题的关键.
30.在平面直角坐标系中的位置如图所示,网格中每个小正方形的边长均为1.
(1)作关于点B成中心对称的.
(2)将向右平移4个单位长度,作出平移后的,并写出点的坐标.
(3)将绕点逆时针旋转,旋转后的三角形记作,点对应点,点对应点,点对应点,
①连接,直接写出旋转过程中的最小值________;
②当与在同一条直线上时,点到直线的距离是________.
【答案】(1)如图,即为所求,
(2)如图,即为所求,
,
(3)①;②
【分析】(1)首先确定各顶点的初始坐标,关于点B成中心对称,即B是对应点连线的中点,则与B重合,并据此求出、的坐标,依次连接、、即可.
(2)向右平移4个单位长度,横坐标,纵坐标不变,据此得到平移后各点的坐标,依次连接即可.
(3)①求旋转过程中的最小值,当两点成一条直线时距离最短,所以当点C、、共线时,最小,即为的值,因为点绕旋转得到,因此,根据各点的坐标计算出线段长度即可求解.
②首先明确旋转后的图形位置,确定旋转角以及三角形各边长,在中构造直角三角形,求出;然后过点作于点H,将求到直线的距离转化为求直角三角形的边长,通过角度转换得到,运用正弦函数逆定理即可作答.
【详解】(1)解:首先确定各顶点的初始坐标(网格小正方形边长为1),,,;作关于点B成中心对称的,中心对称的性质是对称中心B是对应点连线的中点,点B自身的对称点与B重合,由中点公式反推得,,依次连接、、,即可得到.
(2)将向右平移4个单位长度得到,平移规则是横坐标,纵坐标不变,则平移后得到,,,依次连接三点即可得到平移后的.
(3)①求绕点逆时针旋转过程中的最小值,旋转时,点绕旋转得到,
因此,
根据点的坐标,由距离公式得;
点C是定点,的运动轨迹是以为圆心、为半径的圆,
先计算定点到圆心的距离,
根据圆上一点到定点的距离最小值公式,代入得最小值为.
②当与共线时,如下图,因为是绕点逆时针旋转,所以与重合,落在射线的延长线上,
因此旋转角;
因为,,
所以是等腰三角形,取的中点M,连接,则,
在中,,,则,
所以;
过点作于点H,
是旋转角的补角,是旋转角的补角,因为旋转角相等,
所以,
所以到直线的距离.
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