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特訓(xùn)08期中解答壓軸題(第1-4章,九大題型,含四大綜合應(yīng)用)目錄:題型1:二次函數(shù)-存在性問(wèn)題題型2:二次函數(shù)-最值、取值范圍問(wèn)題題型3:二次函數(shù)-新定義情景題題型4:圓在二次函數(shù)中的應(yīng)用題型5:相似三角形在二次函數(shù)中的應(yīng)用題型6:圓壓軸題題型7:相似三角形在圓中的應(yīng)用題型8:相似三角形壓軸題題型9:相似三角形在平面直角坐標(biāo)系的綜合應(yīng)用題型1:二次函數(shù)-存在性問(wèn)題1.(2023秋·浙江金華·九年級(jí)義烏市繡湖中學(xué)教育集團(tuán)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖①,在平面直角坐標(biāo)系中.拋物線與軸交于,兩點(diǎn)點(diǎn)在點(diǎn)右側(cè),,與軸交于點(diǎn).直線經(jīng)過(guò)點(diǎn),.
(1)求拋物線的解析式;(2)如圖②,點(diǎn)為上方拋物線上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸交直線于點(diǎn),作軸交直線于點(diǎn),求周長(zhǎng)的最大值;(3)在(2)的條件下,若點(diǎn)是軸上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)為平面內(nèi)一點(diǎn),是否存在點(diǎn),,使得以,,,為頂點(diǎn)的四邊形是菱形?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)當(dāng)時(shí),周長(zhǎng)的最大值為(3)存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為,或,或,或,或,【分析】(1)求出點(diǎn),的坐標(biāo),由可得點(diǎn)的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可求解;(2)設(shè)點(diǎn),,可得、的坐標(biāo),利用勾股定理求出,,,根據(jù)二次函數(shù)的最值即可求解;(3)分三種情況畫出圖形,根據(jù)菱形的性質(zhì)即可求解.【解析】(1)解:直線,令得,令得,解得.,,,,,,,將,,,,,代入得,,解得,拋物線的解析式為;(2)設(shè)點(diǎn),軸,,,,軸,,,,,,點(diǎn)為上方拋物線上一點(diǎn),,,的周長(zhǎng),當(dāng)時(shí),周長(zhǎng)的最大值為;(3)存在,由(2)知時(shí),,,設(shè),,①線段為菱形的邊,四邊形為菱形時(shí),如圖,
,,,,或,,四邊形為菱形,點(diǎn)的坐標(biāo)可由點(diǎn)向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,向下平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到,點(diǎn)可由點(diǎn)向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,向下平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到,,或,;②線段為菱形的邊,四邊形為菱形時(shí),如圖,
,,,,或,,四邊形為菱形,點(diǎn)的坐標(biāo)可由點(diǎn)向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,向上平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到,點(diǎn)可由點(diǎn)向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,向上平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到,,或,;③線段為菱形的對(duì)角線,四邊形為菱形時(shí),如圖,
,,,設(shè),,,解得,,解得,,.綜上所述,存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為,或,或,或,或,.【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求拋物線、坐標(biāo)與圖形性質(zhì)、勾股定理、菱形的性質(zhì)、兩點(diǎn)間的距離、二次函數(shù)的性質(zhì)、一次函數(shù)的性質(zhì)等知識(shí),本題綜合性強(qiáng),熟練掌握待定系數(shù)法和菱形的性質(zhì),分類討論是解題的關(guān)鍵.2.(2023秋·浙江湖州·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)C,拋物線經(jīng)過(guò)A,C兩點(diǎn),與x軸的另一交點(diǎn)為點(diǎn)B,點(diǎn)P為拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)當(dāng)?shù)拿娣e與的面積相等時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)是否存在點(diǎn)P,使得,若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的橫坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)拋物線的函數(shù)表達(dá)式為(2)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3)存在,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為或7.【分析】(1)根據(jù)一次函數(shù)求出A、C兩點(diǎn)坐標(biāo),代入解析式求解即可得到答案;(2)根據(jù)A、B、C點(diǎn)坐標(biāo)即可得到,求出的面積,分點(diǎn)P在下方或上方兩類列方程即可得到答案;(3)由(2)得,作的垂直平分線交于一點(diǎn)F,求得,即,過(guò)點(diǎn)作,過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),得到,即點(diǎn)在直線上,求得直線的解析式,根據(jù)一次函數(shù)與二次函數(shù)交點(diǎn)問(wèn)題聯(lián)立方程求解即可得到答案.【解析】(1)解:當(dāng)時(shí),,故,當(dāng)時(shí),,,故,將,代入解析式得,,解得:,∴;(2)解:①點(diǎn)P在下方時(shí),如圖所示,連接,設(shè),∴,當(dāng),解得:,,故,∵,,∴,,,∴,∴,∴,∵的面積與的面積相等,∴,即,∵,無(wú)解,②當(dāng)點(diǎn)P在上方時(shí),如圖所示,連接,設(shè),∴,∵的面積與的面積相等,∴∴(與B重合,舍去),,當(dāng)時(shí),,∴;(3)解:∵,,,∴∴,∴是直角三角形,∴,如圖所示,作的垂直平分線交于一點(diǎn)F,連接,則,∴∴,∵∴設(shè),則,∵,在中,,即,解得:,則∴∴如圖所示,過(guò)點(diǎn)作,過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),則即,即點(diǎn)在直線上,∵∴,在中,,∴過(guò)點(diǎn)作軸,則∴,∴,,∴設(shè)直線的解析式為即∴即,聯(lián)立解得:(舍去),同理可得設(shè)直線的解析式為則解得:∴聯(lián)立解得:(舍去),綜上,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為或7.【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題目,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,解直角三角形,直角三角形的性質(zhì),正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.3.(2023·浙江·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上.
(1)求拋物線的解析式;(2)點(diǎn)在第一象限內(nèi),過(guò)點(diǎn)作軸,交于點(diǎn),作軸,交拋物線于點(diǎn),點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),以線段為鄰邊作矩形,當(dāng)矩形的周長(zhǎng)為11時(shí),求線段的長(zhǎng);(3)點(diǎn)在直線上,點(diǎn)在平面內(nèi),當(dāng)四邊形是正方形時(shí),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)拋物線的解析式為;(2);(3)點(diǎn)的坐標(biāo)為或或或【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求解;(2)先求得直線的解析式為,設(shè),則,利用對(duì)稱性質(zhì)求得,推出,,利用矩形周長(zhǎng)公式列一元二次方程計(jì)算即可求解;(3)先求得直線的解析式為,分別過(guò)點(diǎn)M、E作y的垂線,垂足分別為P、Q,證明,推出,,設(shè),則,由點(diǎn)M在直線上,列式計(jì)算,可求得m的值,利用平移的性質(zhì)可得點(diǎn)N的坐標(biāo);設(shè)點(diǎn),則點(diǎn),當(dāng)繞著點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到時(shí),當(dāng)點(diǎn)M繞點(diǎn)O逆時(shí)針得到點(diǎn)E時(shí),根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),可得點(diǎn)N的坐標(biāo).【解析】(1)解:∵拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)和,∴,解得,∴拋物線的解析式為;(2)解:∵點(diǎn)和,設(shè)直線的解析式為,則,解得,∴直線的解析式為,設(shè),且,則,∴,∵拋物線的對(duì)稱軸為直線,∴,∴,依題意得,解得(舍去)或,∴;(3)解:令,則,解得或,∴,同理,直線的解析式為,∵四邊形是正方形,∴,,分別過(guò)點(diǎn)M、E作y的垂線,垂足分別為P、Q,如圖,
,,∴,∴,,設(shè),∴,,則,∵點(diǎn)M在直線上,∴,解得或,當(dāng)時(shí),,,即點(diǎn)M與點(diǎn)C重合,點(diǎn)E與點(diǎn)B重合時(shí),四邊形是正方形,此時(shí);當(dāng)時(shí),,,點(diǎn)O向左平移個(gè)單位,再向下平移1個(gè)單位,得到點(diǎn)M,則點(diǎn)E向左平移個(gè)單位,再向下平移1個(gè)單位,得到點(diǎn)N,∴,即;設(shè)點(diǎn),則點(diǎn),當(dāng)繞著點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到時(shí),如圖,∵點(diǎn)E在的圖象上,∴,∴點(diǎn),∵點(diǎn)E在的圖象上,∴,解得:或0,∴,,當(dāng)點(diǎn)M繞點(diǎn)O逆時(shí)針得到點(diǎn)E時(shí),點(diǎn),,∵點(diǎn)E在的圖象上,∴,解得:,∴點(diǎn),,,,∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為或;綜上,點(diǎn)的坐標(biāo)為或或或.【點(diǎn)睛】本題考查的是待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,兩點(diǎn)之間的距離公式和正方形的性質(zhì),是一道綜合性較強(qiáng)的題,解題的關(guān)鍵是求出二次函數(shù)和一次函數(shù)解析式以及分情況討論.題型2:二次函數(shù)-最值、取值范圍問(wèn)題4.(2023秋·浙江臺(tái)州·九年級(jí)??茧A段練習(xí))已知拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)和兩點(diǎn),且拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)若點(diǎn)M是拋物線的頂點(diǎn),求拋物線解析式及A、B、C坐標(biāo);(2)在(1)的條件下,若點(diǎn)P是A、C之間拋物線上一點(diǎn),求四邊形面積的最大值及此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)若,且,求a的取值范圍.【答案】(1)(2)面積最大值為,(3)或【分析】(1)設(shè)拋物線的頂點(diǎn)式為,將N點(diǎn)代入即可求a的值,從而確定函數(shù)的解析式;(2)設(shè),先求出直線的解析式,過(guò)P點(diǎn)作軸交于點(diǎn)G,則,,從而得到,當(dāng)時(shí),的面積有最大值,此時(shí),求出直線與x軸的交點(diǎn)為,再求,即可求四邊形面積的最大值;(3)先求出拋物線的解析式,分別求出當(dāng)時(shí)以及當(dāng)時(shí),a的取值,即可.【解析】(1)解:∵點(diǎn)M是拋物線的頂點(diǎn),∴可設(shè)拋物線解析式為,∵拋物線過(guò)點(diǎn),∴解得:,∴拋物線的解析式為,當(dāng)時(shí),,解得或1,∴,當(dāng)時(shí),,∴;(2)解:設(shè),設(shè)直線的解析式為,把代入得:,解得,∴直線的解析式為,過(guò)P點(diǎn)作軸交于點(diǎn)G,∴,∴,∴,當(dāng)時(shí),的面積有最大值,此時(shí),設(shè)直線的解析式為,∴,解得,∴直線的解析式為,∴直線與x軸的交點(diǎn)為,∴,∴四邊形面積的最大值為;(3)解:將和兩點(diǎn)代入,∴,解得,∴,當(dāng)時(shí),,解得:,當(dāng)時(shí),,解得,∴或.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),利用鉛錘法求三角形面積的方法是解題的關(guān)鍵.5.(2023秋·浙江·九年級(jí)專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線與x軸交于O,A兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A的直線與y軸交于點(diǎn)C,交拋物線于點(diǎn)D.
(1)直接寫出點(diǎn)A,C,D的坐標(biāo);(2)如圖1,點(diǎn)B是直線上方第一象限內(nèi)拋物線上的動(dòng)點(diǎn),連接和,求面積的最大值;(3)如圖2,若點(diǎn)M在拋物線上,點(diǎn)N在x軸上,當(dāng)以A,D,M,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形時(shí),求點(diǎn)N的坐標(biāo).【答案】(1)(2)(3),,【分析】(1)令,,分別求出二次函數(shù)圖形和坐標(biāo)軸的交點(diǎn),再聯(lián)立二次函數(shù)和一次函數(shù)求出交點(diǎn),即可得到交點(diǎn);(2)過(guò)點(diǎn)B作軸于點(diǎn)F,交AC于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)D作軸于點(diǎn)H,交于點(diǎn)G,利用面積求,將三角形的面積轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),求最值即可;(3)當(dāng)點(diǎn)M在x軸上方時(shí),當(dāng)點(diǎn)M在x軸下方,分兩種情況討論,利用平行四邊形的性質(zhì)進(jìn)行求解即可.【解析】(1)解:當(dāng)時(shí),,解得:,∴,當(dāng)時(shí),,∴,聯(lián)立二次函數(shù)和一次函數(shù)解析式,得:,整理得:,解得:,當(dāng)時(shí),,∴;(2)解:如圖1,過(guò)點(diǎn)B作軸于點(diǎn)F,交AC于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)D作軸于點(diǎn)H,交于點(diǎn)G,
設(shè),則,∴,∴,當(dāng)時(shí),有最大值為;(3)解:①當(dāng)點(diǎn)M在x軸上方時(shí),如圖2,以A,D,M,N為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,
則,由對(duì)稱性得到,即,故,∴,;②當(dāng)點(diǎn)M在x軸下方時(shí),如圖3:
過(guò)點(diǎn)M作軸于點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn)D作軸于點(diǎn)Q,則:,∵以A,D,M,N為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,∴,∴,∴,∴,將代入拋物線解析式得:,解得:或,∴或,∴或,符合條件的N點(diǎn)有:,,.【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用.熟練掌握二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合以及分類討論的思想進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.6.(2023·浙江紹興·統(tǒng)考一模)如圖,二次函數(shù)的圖像與直線的圖像交于,兩點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為.(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式.(2)點(diǎn)是線段上的動(dòng)點(diǎn),將點(diǎn)向下平移個(gè)單位得到點(diǎn).①若點(diǎn)在二次函數(shù)的圖像上,求的最大值.②若,線段與二次函數(shù)的圖像有公共點(diǎn),請(qǐng)求出點(diǎn)的橫坐標(biāo)的取值范圍.【答案】(1);(2)①,②或【分析】(1)待定系數(shù)法計(jì)算即可.(2)①設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則點(diǎn)的坐標(biāo)為,把代入構(gòu)造h為函數(shù)的二次函數(shù)計(jì)算即可.②當(dāng),點(diǎn)的坐標(biāo)為代入解析式,確定m的值,結(jié)合圖像計(jì)算即可.【解析】(1)把,代入得:,解得,,∴.(2)①設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則點(diǎn)的坐標(biāo)為.把代入,得:,,∵,當(dāng)時(shí),且滿足,∴.②設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則點(diǎn)的坐標(biāo)為.當(dāng),點(diǎn)的坐標(biāo)為,把代入得:,∴或.∴或.【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線的解析式,最值,點(diǎn)的平移,熟練掌握拋物線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.題型3:二次函數(shù)-新定義情景題7.(2022秋·浙江衢州·九年級(jí)校聯(lián)考期中)定義:由兩條與軸有著相同的交點(diǎn),并且開口方向相同的拋物線所圍成的封閉曲線稱為“月牙線”.
(1)【概念理解】拋物線與拋物線________(填“能”或“不能”)圍成“月牙線”.(2)【嘗試應(yīng)用】如圖,拋物線與拋物線組成一個(gè)開口向上的“月牙線”,拋物線與拋物線與軸有相同的交點(diǎn),(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),與軸的交點(diǎn)分別為,,拋物線的解析式為,拋物線的解析式為.①求的長(zhǎng)和的值;②將拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向左或向右平移,平移后的“月牙線”與軸的交點(diǎn)記為,,與軸的交點(diǎn)記為,,當(dāng)時(shí),求平移的方向及相應(yīng)的距離.【答案】(1)能,(2)①,,②拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移,或拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度.【分析】(1)分別求解兩條拋物線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)交點(diǎn)坐標(biāo)與開口方向進(jìn)行判斷即可;(2)①根據(jù)先求解M,N的坐標(biāo),再求解,再把代入,可得c的值;②當(dāng)拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,可得平移后的分別解析式為,,求解的縱坐標(biāo)為,的縱坐標(biāo)為,而,當(dāng)拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,同理可得:,再建立方程求解即可.【解析】(1)解:當(dāng),解得:,,交點(diǎn)坐標(biāo)為:,;當(dāng),解得:,,交點(diǎn)坐標(biāo)為:,;而兩條拋物線的開口方向都向上,∴拋物線與拋物線能圍成“月牙線”(2)解:當(dāng)時(shí),解得:,,∴,,∴,把代入可得:.∴,②∵,,當(dāng)拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,∴平移后的分別解析式為,,當(dāng)時(shí),,,
∴的縱坐標(biāo)為,的縱坐標(biāo)為,而,∴,解得:(負(fù)根舍去),∴此時(shí)拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度;當(dāng)拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,同理可得:,解得:(負(fù)根舍去),∴此時(shí)拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度.【點(diǎn)睛】本題考查的是拋物線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo),拋物線的平移,二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系,理解題意,建立方程求解是解本題的關(guān)鍵.8.(2023·浙江金華·統(tǒng)考二模)定義:若n為常數(shù),當(dāng)一個(gè)函數(shù)圖象上存在橫、縱坐標(biāo)和為n的點(diǎn),則稱該點(diǎn)為這個(gè)函數(shù)圖象關(guān)于n的“恒值點(diǎn)”,例如:點(diǎn)(1,2)是函數(shù)圖象關(guān)于3的“恒值點(diǎn)”.
(1)判斷點(diǎn),,是否為函數(shù)圖象關(guān)于10的“恒值點(diǎn)”.(2)如圖1,拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn)(A在B的左側(cè)),現(xiàn)將拋物線在x軸下方的部分沿x軸翻折,拋物線的其余部分保持不變,所得的新圖象如圖2所示.①求翻折后A,B之間的拋物線解析式.(用含b的代數(shù)式表示,不必寫出x的取值范圍)②當(dāng)新圖象上恰好有3個(gè)關(guān)于c的“恒值點(diǎn)”時(shí),請(qǐng)用含b的代數(shù)式表示c.【答案】(1)是函數(shù)圖象關(guān)于10的“恒值點(diǎn)”.(2)①;②或【分析】(1)由,在函數(shù)圖象上,不在函數(shù)圖象上,而,,可得是函數(shù)圖象關(guān)于10的“恒值點(diǎn)”.(2)①由拋物線,再根據(jù)關(guān)于x軸對(duì)稱的特點(diǎn)可得答案;②新圖象分兩部分,如圖,當(dāng)新圖象上恰好有3個(gè)關(guān)于c的“恒值點(diǎn)”時(shí),,,整理得:或,而與坐標(biāo)軸構(gòu)成的三角形是等腰直角三角形,求解,當(dāng)過(guò)點(diǎn)時(shí),滿足條件;,當(dāng)與只有1個(gè)交點(diǎn)時(shí),滿足條件;即有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,從而可得答案.【解析】(1)解:∵,在函數(shù)圖象上,不在函數(shù)圖象上,而,,∴是函數(shù)圖象關(guān)于10的“恒值點(diǎn)”.(2)①∵拋物線,∴翻折后的拋物線的解析式為,∴翻折后的解析式為:,②新圖象分兩部分,如圖,當(dāng)新圖象上恰好有3個(gè)關(guān)于c的“恒值點(diǎn)”時(shí),
∴,,∴整理得:或,而與坐標(biāo)軸構(gòu)成的三角形是等腰直角三角形,令,解得:,∴,當(dāng)過(guò)點(diǎn)時(shí),滿足條件;∴,當(dāng)與只有1個(gè)交點(diǎn)時(shí),滿足條件;∴即有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,∴,解得:;【點(diǎn)睛】本題考查的是軸對(duì)稱的性質(zhì),二次函數(shù)的應(yīng)用,利用待定系數(shù)法求解拋物線的解析式,熟練的利用數(shù)形結(jié)合的方法解題是關(guān)鍵.9.(2023秋·浙江舟山·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))“距離”是數(shù)學(xué)研究的重要對(duì)象,如我們所熟悉的兩點(diǎn)間的距離.現(xiàn)在我們定義一種新的距離:已知P(a,b),Q(c,d)是平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的兩點(diǎn),我們將稱作P,Q間的“L型距離”,記作L(P,Q),即.已知二次函數(shù)的圖像經(jīng)過(guò)平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的A,B,C三點(diǎn),其中A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)為A(-1,0),B(0,3),點(diǎn)C在直線x=2上運(yùn)動(dòng),且滿足.
(1)求L(A,B);(2)求拋物線的表達(dá)式;(3)已知是該坐標(biāo)系內(nèi)的一個(gè)一次函數(shù).①若D,E是圖像上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且,求面積的最大值;②當(dāng)時(shí),若函數(shù)的最大值與最小值之和為8,求實(shí)數(shù)t的值.【答案】(1)4;(2);(3)①面積最大值為;②.【分析】(1)根據(jù)題干中對(duì)于“型距離”的定義,即可求解;(2)根據(jù)二次函數(shù)經(jīng)過(guò)點(diǎn)、、三點(diǎn),所以只要求出點(diǎn)坐標(biāo)即可:根據(jù)點(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),所以可設(shè)點(diǎn),根據(jù)列方程求解出的值,利用待定系數(shù)法列方程組即可求出拋物線的表達(dá)式;(3)①根據(jù)的一邊長(zhǎng)度固定等于5,所以只要求出頂點(diǎn)到的最大距離即可:由所在的直線過(guò)固定點(diǎn),故直線的圖像是繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的直線,當(dāng)直線時(shí),點(diǎn)到的距離最大,此時(shí)就是的最大面積,根據(jù)三角形面積公式求解即可;②根據(jù),可得函數(shù)的解析式:,可知函數(shù)的圖像是一個(gè)開口向下,對(duì)稱軸是的拋物線,由此可知函數(shù)在對(duì)稱軸上取得最大值,根據(jù)可知當(dāng)時(shí)有最小值,最后根據(jù)函數(shù)的最大值與最小值之和是8,從而列出方程即可求出的值.【解析】(1)解:由題意得:,;(2)點(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),設(shè)點(diǎn),且由平面上兩點(diǎn)間距離,利用勾股定理得:即,又二次函數(shù)的圖像經(jīng)過(guò),,,設(shè)代入解析式得:解方程組得:拋物線的表達(dá)式為;(3)①令時(shí),直線恒過(guò)定點(diǎn)直線的圖像是繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的直線,當(dāng)直線時(shí),點(diǎn)到的距離最大,面積也最大,過(guò)點(diǎn)作交直線于點(diǎn)
由點(diǎn)到直線的距離,垂線段最短知:,面積的最大值為②二次函數(shù)的對(duì)稱軸為二次函數(shù)的圖像開口向下,當(dāng)時(shí),函數(shù)值取得最大值又當(dāng)時(shí),函數(shù)值取得最小值函數(shù)的最大值與最小值之和為8整理得:解得:實(shí)數(shù)的值為.【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了對(duì)于題干中“型距離”的理解能力、以及根據(jù)“型距離”以及用待定系數(shù)法求拋物線的表達(dá)式、根據(jù)垂線段最短求三角形最大面積、根據(jù)二次函數(shù)圖像的性質(zhì)求函數(shù)最值等,對(duì)知識(shí)的綜合性很強(qiáng).根據(jù)題意靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)以及扎實(shí)的計(jì)算基礎(chǔ)是解此題的關(guān)鍵.題型4:圓在二次函數(shù)中的應(yīng)用10.(2022秋·浙江·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,拋物線y=ax2+bx﹣3與x軸交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于C點(diǎn),且經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,﹣3a),對(duì)稱軸是直線x=1,頂點(diǎn)是M.(1)求拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;(2)經(jīng)過(guò)C,M兩點(diǎn)作直線與x軸交于點(diǎn)N,在拋物線上是否存在這樣的點(diǎn)P,滿足以點(diǎn)P,A,C,N為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;(3)設(shè)直線y=﹣x+3與y軸的交點(diǎn)是D,在線段BD上任取一點(diǎn)E(不與B,D重合),經(jīng)過(guò)A,B,E三點(diǎn)的圓交直線BC于點(diǎn)F,試判斷△AEF的形狀,并說(shuō)明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3(2)存在,P(2,﹣3)(3)等腰直角三角形,見解析【分析】(1)依題意聯(lián)立方程組即可求出a,b的值后可求出函數(shù)表達(dá)式.(2)分別令,求出A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo),然后易求直線CM的解析式,證明四邊形ANCP為平行四邊形可求出點(diǎn)P的坐標(biāo).(3)求出直線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)D、B的坐標(biāo),然后證明∠AEF=∠ABC=45°,AE=AF,可證△AEF為等腰直角三角形.【解析】(1)∵拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,﹣3a),∴4a+2b﹣3=﹣3a①,又因?yàn)閽佄锞€對(duì)稱為x=1,∴②,聯(lián)立①②,解得,∴拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=x2﹣2x﹣3;(2)如圖1,∵y=(x﹣1)2﹣4,∴M(1,﹣4),令x=0,則y=x2﹣2x﹣3=﹣3,∴C(0,﹣3),設(shè)直線MC為y=kx﹣3,代入點(diǎn)M得k=﹣1,∴直線MC為y=﹣x﹣3,令y=0,則x=﹣3,∴N(﹣3,0),令y=0,則x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或3,∴A(﹣1,0),B(3,0),過(guò)C作CP∥AN,使CP=AN,則四邊形ANCP為平行四邊形,∴CP=AN=﹣1﹣(﹣3)=2,∴P(2,﹣3),
∵P的坐標(biāo)滿足拋物線解析式,∴P(2,﹣3)在拋物線上,即P(2,﹣3);(3)如圖2,令x=0,則y=﹣x+3=3,∴D(0,3),∴OB=OD=3,又∠DOB=90°,∴∠DBO=45°,同理,∠ABC=45°,∵同弧所對(duì)的圓周角相等,∴∠AEF=∠ABC=45°,
∠AFE=∠DBO=45°,∴∠AEF=∠AFE=45°,∴△AEF為等腰直角三角形.【點(diǎn)睛】本題綜合考查了等腰三角形的判定,平行四邊形的性質(zhì)以及二次函數(shù)的結(jié)合圖形的應(yīng)用,難度較大.11.(2022秋·浙江嘉興·九年級(jí)校聯(lián)考期中)如圖1,已知拋物線經(jīng)過(guò)原點(diǎn),它的對(duì)稱軸是直線,動(dòng)點(diǎn)從拋物線的頂點(diǎn)出發(fā),在對(duì)稱軸上以每秒1個(gè)單位的速度向上運(yùn)動(dòng),設(shè)動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為秒,連接并延長(zhǎng)交拋物線于點(diǎn),連接,.(1)求拋物線的函數(shù)解析式;(2)當(dāng)為直角三角形時(shí),求的值;(3)如圖2,為的外接圓,在點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)也隨之運(yùn)動(dòng)變化,請(qǐng)你探究:在時(shí),求點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)度.【答案】(1);(2)當(dāng)為直角三角形時(shí),的值為1或2或5;(3)經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)度為【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式即可;(2)分分別為直角,三種情況討論,利用勾股定理進(jìn)行求解即可;(3)根據(jù)為的外接圓,可知,點(diǎn)在線段的中垂線上,當(dāng)時(shí),點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑是在線段中垂線上的一條線段,分別求出當(dāng)、和時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo),然后利用兩點(diǎn)間的距離公式,進(jìn)行求解即可.【解析】(1)解:拋物線經(jīng)過(guò)原點(diǎn),且對(duì)稱軸是直線,,,則、,拋物線解析式為;(2)解:設(shè)點(diǎn),,點(diǎn),則、、,①若,則,解得(舍或,,則直線解析式為,當(dāng)時(shí),,即,;②若,則,解得(舍或,,則直線解析式為,當(dāng)時(shí),,即,;③若,則,整理,得:,,,,,則或(舍,,直線解析式為,當(dāng)時(shí),,即,;綜上,當(dāng)為直角三角形時(shí),的值為1或2或5.(3)為的外接圓,點(diǎn)在線段的中垂線上,當(dāng)時(shí),點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑是在線段中垂線上的一條線段,當(dāng)時(shí),如圖1,由(2)知,此時(shí)的外接圓圓心是的中點(diǎn),,;當(dāng)時(shí),如圖2,由(2)知,,此時(shí)的外接圓圓心是的中點(diǎn),、,;當(dāng)時(shí),如圖3,由(2)知,,此時(shí)的外接圓圓心是的中點(diǎn),,;則點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)度為.【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用.正確的求出函數(shù)解析式,利用二次函數(shù)的性質(zhì),以及數(shù)形結(jié)合,分類討論的思想進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.本題的綜合性強(qiáng),屬于中考?jí)狠S題.12.(2022秋·浙江·九年級(jí)期中)如圖,已知二次函數(shù)的圖象與x軸相交于兩點(diǎn).(1)求這個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式.(2)若M是第一象限內(nèi)線段上任意一點(diǎn)(不與B,C重合),軸于點(diǎn)H,與二次函數(shù)的圖象交于點(diǎn)P,連接.設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為t,當(dāng)是直角三角形時(shí),求點(diǎn)M的坐標(biāo).(3)如圖,若M是直線上任意一點(diǎn),N是x軸上任意一點(diǎn),且.以N為旋轉(zhuǎn)中心,將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),使M落在Q點(diǎn)連接,則線段的最值為_______.(直接寫出答案)【答案】(1);(2)或;(3)最小值為,最大值為【分析】(1)根據(jù)A、B坐標(biāo),利用待定系數(shù)法求解;(2)求出BC表達(dá)式,分∠CPM=90°和∠PCM=90°兩種情況分別求解;(3)作的外接圓⊙,連接,,,,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于,分析出當(dāng)Q,O′,B,三點(diǎn)共線時(shí),BQ可取得最值,再求解.【解析】解:(1)設(shè)拋物線的表達(dá)式為:,∴,得,∴.(2)令,,∴點(diǎn)坐標(biāo)為,設(shè)直線BC解析式為:,,解得,∴,∵點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,∴點(diǎn)坐標(biāo)為,∵,∴,∵軸,∴,∴,當(dāng)時(shí),則軸,是等腰直角三角形,∴.設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,∴,,∴,整理得:,解得:,(舍),∴點(diǎn)坐標(biāo)為,當(dāng)時(shí),則,過(guò)作于,則軸,∴,∵,,∴,整理得:,解得:,(舍),∴點(diǎn)坐標(biāo)為,綜上所述,點(diǎn)坐標(biāo)為或.(3)作的外接圓⊙,連接,,,,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),∵,,∴,∴,∴,∴,∵,∴,過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于,∵,∴,∵M(jìn)N繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到NQ,∴,,∵,∴,∴四邊形QKGN是矩形,∴,,∴,∴在中,,∴當(dāng)且僅當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí),BQ取得最值,即,∴,∴線段BQ的最小值為,線段BQ的最大值為.【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,還涉及外接圓的性質(zhì),待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,直角三角形的性質(zhì),難度較大,解題時(shí)要結(jié)合圖形,畫出輔助線,解題的關(guān)鍵是根據(jù)三點(diǎn)共線得到取最值時(shí)的情況.題型5:相似三角形在二次函數(shù)中的應(yīng)用13.(2023秋·浙江杭州·九年級(jí)杭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校校考階段練習(xí))如圖,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸交軸于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線軸,過(guò)點(diǎn)作,交直線于點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)如圖,點(diǎn)為第三象限內(nèi)拋物線上的點(diǎn),連接和交于點(diǎn),當(dāng)時(shí).求點(diǎn)的坐標(biāo);(3)在軸上是否存在點(diǎn),使得?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)(3)的坐標(biāo)為或【分析】(1)根據(jù)拋物線過(guò)點(diǎn),對(duì)稱軸為直線,求出點(diǎn)坐標(biāo),點(diǎn)坐標(biāo),用待定系數(shù)法求解析式即可求解;(2)先證明,根據(jù)求出的長(zhǎng),從而確定點(diǎn)坐標(biāo),待定系數(shù)法求出的解析式,作軸,交直線于點(diǎn),設(shè),則,根據(jù)平行可得,表示出再利用,求出的值,從而得到最后結(jié)果;(3)先證明是等腰直角三角形,根據(jù)題意可得,以為對(duì)角線作正方形,則,進(jìn)而求得,的坐標(biāo),待定系數(shù)法求得,的解析式,分別求出當(dāng)時(shí)的值,即可求解.【解析】(1)解:拋物線的對(duì)稱軸交軸于點(diǎn),拋物線對(duì)稱軸為直線,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,,拋物線,當(dāng)時(shí),,,設(shè)拋物線的解析式為:,過(guò)點(diǎn),,,;(2)直線軸,,,,,,,,,,,,,軸,,,設(shè)的解析式為:,,解得:,,如圖:作軸,交直線于點(diǎn),
設(shè),,,,,,,,(舍去),當(dāng)時(shí),,;(3),,,是等腰直角三角形,,由(2)可知,,,如圖,以為對(duì)角線作正方形,則,
,,,,,設(shè),則,解得:或,是,兩點(diǎn)的坐標(biāo),,,設(shè)直線的解析式為,則,解得:,直線的解析式為,當(dāng),,,設(shè)直線的解析式為,則,解得:,直線的解析式為,當(dāng)時(shí),,綜上所述的坐標(biāo)為或【點(diǎn)睛】本題是函數(shù)的綜合題,考查了用待定系數(shù)法求一次函數(shù)和二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)問(wèn)題,相似三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形等知識(shí),等腰三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,解決問(wèn)題的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化為解直角三角形問(wèn)題.14.(2022秋·浙江紹興·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形是矩形,,將線段繞點(diǎn)O按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°,使點(diǎn)A落在邊上的點(diǎn)E處,拋物線過(guò)A,E,B三點(diǎn).(1)填空:;.(2)若點(diǎn)M是拋物線對(duì)稱軸上的一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)?shù)闹荛L(zhǎng)最小時(shí):①求點(diǎn)M的坐標(biāo);②求外接圓圓心F的坐標(biāo).(3)在(2)的條件下,點(diǎn)P是軸上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).【答案】(1)1,(2)①;②(3)或【分析】(1)先利用二次函數(shù)解析式求出點(diǎn)A的坐標(biāo),進(jìn)而求出E、B的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法求解即可;(2)①先求出拋物線對(duì)稱軸為直線,如圖所示,連接,設(shè)拋物線對(duì)稱軸與x軸交于T,再由A、B關(guān)于直線對(duì)稱,得到,進(jìn)一步推出當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),最小,即此時(shí)的周長(zhǎng)最小,先求出,進(jìn)而證明,得到,則;②利用勾股定理和勾股定理得逆定理證明時(shí)直角三角形,即,則外接圓圓心F即為的中點(diǎn),據(jù)此求解即可;(3)先由(2)得,再證明,求出,由此即可得到答案.【解析】(1)解:當(dāng)時(shí),,∴,∴,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,∴;∵四邊形是矩形,,∴,∴,把,代入到拋物線解析式中得:,解得,故答案為:1,;(2)解:①由(1)得拋物線解析式為,∴拋物線對(duì)稱軸為直線,如圖所示,連接交對(duì)稱軸于點(diǎn)M,設(shè)拋物線對(duì)稱軸與x軸交于T,∵,,∴A、B關(guān)于直線對(duì)稱,∴,∴的周長(zhǎng),∵B、E都是定點(diǎn),即是定值,∴當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),最小,即此時(shí)的周長(zhǎng)最小,∵,∴,∴,∴,∴;②∵,,,∴,,,∴,∴時(shí)直角三角形,即,∴外接圓圓心F即為的中點(diǎn),∴外接圓圓心F的坐標(biāo)為.(3)解:由(2)得,∵點(diǎn)P在x軸上,∴,又∵,∴,∴,即,∴.∵,∴或.【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,軸對(duì)稱最短路徑問(wèn)題,相似三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理和勾股定理的逆定理,三角形外接圓等等,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.題型6:圓壓軸題15.(2022秋·浙江寧波·九年級(jí)??计谥校┒x:兩個(gè)角對(duì)應(yīng)互余,且這兩個(gè)角的夾邊對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)三角形叫做“互余三角形”.如圖1,在和中,若,且,則和是“互余三角形”(1)以下四邊形中,一定能被一條對(duì)角線分成兩個(gè)“互余三角形”的是______;(填序號(hào))①平行四邊形;②矩形;③菱形;④正方形.(2)如圖2,等腰直角,其中,點(diǎn)D是上任意一點(diǎn)(不與點(diǎn)A、B重合),則圖中△______和△______是互余三角形,并求證:.(3)如圖3,的半徑為5,四邊形是的內(nèi)接四邊形,且和是“互余三角形”①求的值;②若°,求和的周長(zhǎng)之差.【答案】(1)②④(2)和是“互余三角形”,理由見解析;(3)①;②【分析】(1)根據(jù)“互余三角形”的定義可知,矩形和正方形是“互余三角形”,既得答案;(2)過(guò)C作于H,可以得到和是“互余三角形”,在中利用勾股定理的逆定理可以得到結(jié)論;(3)①連接并延長(zhǎng)交于E,連接,由和是“互余三角形”,可證,然后在中運(yùn)用勾股定理即可求解;連接并延長(zhǎng)交于,連接,過(guò)作于,由和是“互余三角形”可知是等腰直角三角形,解出,的值進(jìn)而解題即可.【解析】(1)根據(jù)“互余三角形”定義可知:矩形和正方形一條對(duì)角線把它分成的兩個(gè)三角形,兩個(gè)角對(duì)應(yīng)互余,且這兩個(gè)角的夾邊對(duì)應(yīng)相等,∴矩形和正方形是“互余三角形”,故答案為:②④;(2)和是“互余三角形”,理由如下:過(guò)C作于H,如圖2;∵,∴,又∵∴和是“互余三角形”,∵設(shè)A,則,∵,∴,∴在中,∴,∴∴;(3)①連接并延長(zhǎng)交于E,連接,如圖3:∵和是“互余三角形”,∴,∵是直徑,∴,∴,又∵,,∴,,∴,,∴,又∵,∴,在與中,∴,∴在中,,∴,即的值為100;②連接并延長(zhǎng)交于,連接,過(guò)作于,如圖:∵,由①知,∴,∴,∵,∴,∵和是“互余三角形”∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴是等腰直角三角形,
∴,∴,在中,,在中,∴和的周長(zhǎng)之差=.【點(diǎn)睛】本題考查圓周角定理的推論,勾股定理,等腰三角形的性質(zhì)和判定,全等三角形的性質(zhì)和判定,解題的關(guān)鍵是作出輔助線構(gòu)造直角三角形的全等三角形解決問(wèn)題.16.(2023秋·浙江臺(tái)州·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖半徑為r,銳角內(nèi)接于,連并延長(zhǎng)交于D,過(guò)點(diǎn)D作于E.(1)如圖1,求證:;(2)如圖1,若,求的長(zhǎng);(3)如圖2,當(dāng)時(shí),,求r的值;(4)如圖3,若,直接寫出的值(用含r的代數(shù)式表示)【答案】(1)見解析(2)3(3)(4)【分析】((1)延長(zhǎng)交于F,連接,由圓周角定理可得,再由等角的余角相等可得結(jié)論;(2)作,可得,再由證明即可得到結(jié)論;(3)作于點(diǎn)G,于點(diǎn)H,可證明,得到,由勾股定理得,,延長(zhǎng)交于,連接,可得,再由勾股定理可得結(jié)論;(4)延長(zhǎng)交于點(diǎn)F,連接,過(guò)點(diǎn)C作于點(diǎn)G,連接交于點(diǎn)H,由證明得,從而,再根據(jù)證明得,最后由勾股定理可得結(jié)論.【解析】(1)延長(zhǎng)交于F,連接,∴∵為直徑,,∴,∴;(2)作于N,∴,∵,∴,又∵,∴,∴;(3)作于點(diǎn)G,于點(diǎn)H,∴,∴,又∵,∴,∴可得,又∵,∴,在中,,設(shè),在中,,解得,∴,延長(zhǎng)交于,連接,∵,∴,在中,.∴;(4)延長(zhǎng)交于點(diǎn)F,連接,過(guò)點(diǎn)C作于點(diǎn)G,連接交于點(diǎn)H,如圖,,,,,由(1)得,,,,,,,,在和中,,,,,,,,,,,,,在和中,,,為的直徑,,,,.【點(diǎn)睛】本題考查垂徑定理、直徑的性質(zhì)、勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問(wèn)題.17.(2022秋·浙江寧波·九年級(jí)??计谥校┤鐖D①,在中,在邊上,圓為銳角的外接圓,連結(jié)并延長(zhǎng)交于點(diǎn).(1)若,請(qǐng)用含的代數(shù)式表示;(2)如圖②,作,垂足為,與交于點(diǎn),已知,求證:.(3)如圖③,在(2)的條件下,與交于,,求的值.【答案】(1)(2)見解析(3)【分析】(1)根據(jù)同弧所對(duì)的圓周角是圓心角的一半可得,再利用等邊對(duì)等角可得,由三角形內(nèi)角和即可得出結(jié)果;(2)根據(jù)角之間的數(shù)量關(guān)系可得:,設(shè),由(1)結(jié)論得出,利用三角形內(nèi)角和及對(duì)頂角相等可得,根據(jù)等量代換得出,根據(jù)等角對(duì)等邊即可證明;(3)連接,根據(jù),推出,過(guò)點(diǎn)作,證明,得出是等腰直角三角形,是等腰直角三角形,設(shè),在與中,勾股定理得出,即可求解.【解析】(1)解:如圖所示:連結(jié),∵,∴,又∵,∴,∴;(2)證明:如圖,∵,∴,設(shè),則由(1)得:,∵,∴,故,∴;(3)如圖,連接,∵,∴,∴,∵,∴∴過(guò)點(diǎn)作∴∵∴即,∴在與中,∴∴,由(2)∴是等腰直角三角形,∴,∴是等腰直角三角形,設(shè)∴∴在與中,∴,整理得.∴.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,垂徑定理,等腰直角三角形的性質(zhì),勾股定理,綜合運(yùn)用以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.題型7:相似三角形在圓中的應(yīng)用18.(2023春·浙江杭州·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,銳角三角形內(nèi)接于,,點(diǎn)D平分,連接,,.(1)求證:.(2)過(guò)點(diǎn)D作,分別交于點(diǎn)E,F(xiàn),交于點(diǎn)G.①若,,求線段的長(zhǎng)(用含a,b的代數(shù)式表示).②若,求證:.【答案】(1)證明見解析(2)①;②證明見解析【分析】(1)由點(diǎn)D平分,可得,則,由,可得,則,進(jìn)而結(jié)論得證;(2)證明四邊形是菱形,則,,證明,則,即,求解即可;②由,可得,,由,可得,證明,則,即,如圖,連接,,說(shuō)明,則,進(jìn)而結(jié)論得證.【解析】(1)證明:∵點(diǎn)D平分,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴;(2)①解:由(1)可知,,則,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴四邊形是平行四邊形,∵,∴四邊形是菱形,∴,,∵,∴,∴,即,解得,∴線段的長(zhǎng)為;②證明:∵,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,即,如圖,連接,∴,∵,∴,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題考查了同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等,菱形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,三角形外角的性質(zhì)等知識(shí).解題的關(guān)鍵在于對(duì)知識(shí)的熟練掌握與靈活運(yùn)用.19.(2023·浙江·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,圓O為的外接圓,延長(zhǎng)線與交于點(diǎn)D,,點(diǎn)F在上,平分.(1)如圖1,求證:;(2)如圖2,連結(jié),求證:;(3)如圖3,連結(jié)并延長(zhǎng)分別交,于G,H兩點(diǎn),若,,求.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)【分析】(1)連接,根據(jù)圓周角定理和等腰三角形底邊上的三線合一得出,結(jié)合已知條件利用兩角對(duì)應(yīng)相等即可得出結(jié)論(2)連接,根據(jù)兩邊對(duì)應(yīng)成比例且夾角相等得出,從而得出,即可得出答案(3)先根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)和垂徑定理得出,再利用得出,從而得出,繼而得出,即可得出答案【解析】(1)解:連接,∵,∴,∵,∴,∵平分,∴,∴.(2)解:連接,∵,∴,∴,,∴∴,∵,∴,∴,∴.(3)解:作于M,由(2)知,,∵平分,∴,∴,∴,∵∴,∵,∴,∵,設(shè),∴,∵,∴,則,∴,∴,∵,∴,∴,∴∴,,∴∴.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理、垂徑定理、相似三角形的性質(zhì)與判定、全等三角形的性質(zhì)與判定、三角形的外角性質(zhì)、含有30度角的直角三角形的性質(zhì),熟練掌握相關(guān)知識(shí),靈活添加輔助線是解題的關(guān)鍵20.(2022·浙江杭州·杭州綠城育華學(xué)校校考二模)如圖,已知是的內(nèi)接三角形,為直徑,,,是上的兩點(diǎn),連結(jié)交于,交于.(1)如圖1,連結(jié),,,若,求的度數(shù).(2)如圖2,若,求證:.(3)若且,作交于,交于,過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于,當(dāng)過(guò)圓心時(shí),求出的值.【答案】(1)55°(2)見解析(3)【分析】(1)由,得,又,可得,從而;(2)證明,可得,由垂徑定理即得,(3)連接,由,可得,即有,,,又,,即得,,由,知,故.【解析】(1)解:為的直徑,,,,,,,,;(2)證明:,,,,,,,,,,;(3)解:連接,如圖:,,為的直徑,,,,,,,,,是等腰直角三角形,,,,
,,,,.【點(diǎn)睛】本題考查圓周角定理,垂徑定理,等腰直角三角形的性質(zhì),相似三角形判定與性質(zhì),勾股定理及應(yīng)用等,解題的關(guān)鍵是熟練掌握?qǐng)A的相關(guān)性質(zhì)題型8:相似三角形壓軸題21.(2023·浙江紹興·校聯(lián)考三模)已知,在矩形中,,,點(diǎn)在邊上,且,過(guò)點(diǎn)作的垂線,并在垂線上矩形外側(cè)截取點(diǎn)F,使,連接,,將繞點(diǎn)按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),記旋轉(zhuǎn)角為..
(1)如圖(1),當(dāng),求的值.(2)如圖2,若,求m關(guān)于n的數(shù)量關(guān)系.(3)若旋轉(zhuǎn)至A,E,F(xiàn)三點(diǎn)共線,求m的值.【答案】(1)(2)(3)或.【分析】(1)如圖1,過(guò)作,交的延長(zhǎng)線于,先證明四邊形是矩形,然后根據(jù)矩形的性質(zhì)和勾股定理分別求出m、n的值,即可求解;(2)如圖2,連接,先后利用兩邊對(duì)應(yīng)成比例且夾角相等證明、,利用相似三角形的性質(zhì)即可得出結(jié)論;(3)分兩種情況,分別畫出圖形,利用相似三角形的判定和性質(zhì)結(jié)合勾股定理求解即可.【解析】(1)當(dāng)時(shí),如圖1,過(guò)作,交的延長(zhǎng)線于,
四邊形是矩形,,,,,四邊形是矩形,,,,,,在中,由勾股定理得:,在中,由勾股定理得:,,故答案為:;(2)如圖2,連接,
在中,由勾股定理得:,在中,,,,,,,,,,,,,,即;(3)當(dāng)旋轉(zhuǎn)至,,三點(diǎn)共線時(shí),存在兩種情況:①如圖3,連接,
在中,由勾股定理得:,在中,,,,,,,,,,,,,,在中,,,;②如圖4,連接,
同理得:,,,,綜上,或.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì)、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、勾股定理以及相似三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),熟練掌握相關(guān)圖形的性質(zhì)定理、證明三角形相似是解題關(guān)鍵.22.(2023春·浙江紹興·八年級(jí)統(tǒng)考期末)在矩形中,是邊上一動(dòng)點(diǎn),將矩形沿著對(duì)折,點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為.
(1)若,.①如圖1,當(dāng)點(diǎn)恰好落在對(duì)角線上時(shí),求的長(zhǎng).②如圖2,是射線上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng),,三點(diǎn)在同一直線上時(shí),求的長(zhǎng).(2)如圖3,若,連結(jié),,當(dāng)是直角時(shí),求的長(zhǎng).【答案】(1)①;②或(2)【分析】(1)①根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,,,求出,然后在中,利用勾股定理構(gòu)建方程求解即可;②當(dāng)點(diǎn)P在線段上時(shí),求出,在中,利用勾股定理構(gòu)建方程求解即可;當(dāng)點(diǎn)P在線段的延長(zhǎng)線上時(shí),求出,證明,可得,求出,即可得到的長(zhǎng);(2)過(guò)點(diǎn)D作于E,過(guò)點(diǎn)作,先證明,可得,求出,再證明,求出,,可得,然后求出和,在中,利用勾股定理構(gòu)建方程求解即可.【解析】(1)解:①∵在矩形中,,,,∴,由折疊得:,,,∴,,在中,,∴,∴;②設(shè),如圖2-1,當(dāng)點(diǎn)P在線段上時(shí),
由折疊得:,,,∴,∵在矩形中,,,∴,∴,∵在中,,∴,∴,即;如圖2-2,當(dāng)點(diǎn)P在線段的延長(zhǎng)線上時(shí),
由折疊得:,,∴,∵,∴,∵,∴,又∵,,∴,∴,∴,∴;(2)解:如圖3,過(guò)點(diǎn)D作于E,
∵,∴矩形是正方形,∴,∵,且,∴,∴,∴,∴,又∵,,∴,∴,過(guò)點(diǎn)作,則四邊形是矩形,∴,,,∵,∴,又∵,∴,∴,∴,∴,,∴,∴,∴,∴,∴,∵在中,,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),正方形的判定和性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì)以及相似三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),作出合適的輔助線,正確分類討論是解題的關(guān)鍵.23.(2023·浙江紹興·統(tǒng)考一模)如圖1,菱形中,,,是邊上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)、重合)連結(jié),點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,連結(jié)并延長(zhǎng)交直線于點(diǎn)、是的中點(diǎn),連結(jié)、.
(1)填空:________;________.(2)如圖2,將題中條件“”改成“”,其余條件均不變,連結(jié),猜想、、這三條線段間的數(shù)量關(guān)系,并對(duì)你的猜想加以證明.(3)在(2)的條件下,連結(jié).①若動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到邊的中點(diǎn)處時(shí),求的面積;②在動(dòng)點(diǎn)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求面積的最大值.【答案】(1),(2)猜想:,證明見詳解(3)①②【分析】(1)由是關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),可得沿翻折后可得到,可求,,進(jìn)而可求解;(2)過(guò)作,交的延長(zhǎng)線于,在中,可求,再證,即可得證;(3)連接交于,連接,可證、、、四點(diǎn)共圓,為圓心,在上,再證,可求,,從而可求,在中,,即可求解;②過(guò)作,交于,的運(yùn)動(dòng)軌跡是以為圓心,為半徑的,與交于,可得,當(dāng)取最大時(shí),最大,所以當(dāng)與重合時(shí),即,最大,即可求解.【解析】(1)解:四邊形是菱形,,,是關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),沿翻折后可得到,,,,是的中點(diǎn),,,.故答案:,.(2)結(jié)論:,證明:如圖,過(guò)作,交的延長(zhǎng)線于,
,四邊形是菱形,,四邊形是正方形,,,由(1)得:,,
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