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专题03改斜归正秒杀直角类压轴题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
改斜归正是一线三角在函数类题中的特殊用法,是指当题目中出现直角三角形,旋转90°时,而直角边非横平竖直时,咱们可以过直角三角形的三顶点,分别作x,y轴的垂线,从而构造一线三直角。当两直角边相等时,可以得到一线三等角之全等模型,当两直角边不相等时,可以得到一线三直线之相似模型,然后利用点线式来解决问题。(点线式秒杀函数类压轴题,后面会有专题为大家详细讲解。)
具体作法如下:
改斜归正之全等模型
如图:1-1,在平面直角坐标系中,AB=AB, ∠BAC =90°。
咱们可以把它看作斜直角。解决这类题目,只需要:
如图1-2或1-3,作万能垂线,实现改斜正。
由一线三直角全等模型,易证△ABD≌△ ACE,可得,BD=AE,AD=CE,
然后表示出:A,B,C,D,E,坐标,利用BD=AE,AD=CE,即可轻松得出方程,妙杀大题。
改斜归正之相似模型
如图:2-1,在平面直角坐标系中,AB ≠ AC(中考数学经典), ∠BAC =90°。咱们一样可以把它看作斜直角。解决这类题目:
同样只需要如图2-2或2-3,作万能垂线,实现改斜正。
由一线三直角全等模型,易证△ABD∽△ CAE,可得:
与全等方法类似,只需要表示出:A,B,C,D,E,坐标,利用,即可轻松得出方程,从而妙杀大题。
典例分析
15.如图,已知二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,的半径为,为上一动点.
(1)点,的坐标分别为________,________.
(2)连接,若为的中点,连接,则的最大值________.
(3)是否存在点,使得为直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);;(2);(3)或或或
【详解】解:(1),令,则,
当x=0时,y=-4,
故点、的坐标分别为:,.
故答案为:;.
(2)如图1,连接,
∵点是的中点,是的中点,则是的中位线,
当最大时,取得最大值,
当、、三点共线时,最大,
的最大值为.
故答案为:.
(3)①当时,即是圆的切线,
当点在轴右侧时,如图2,过点分别作轴、轴的垂线交于点、,
连接,则,,则,则,
∵,,
∴,
∴,
∴,
设,则,,,即,
解得:,
故点,
当点在轴左侧时,
同理可得:点;
②当时,当点在轴右侧时,
如图3,过点作轴的垂线交于点,
同理可得:,
设,,,
,,,
故,而,解得:,,
故点的坐标为:,
当点在轴左侧时,
同理可得:点.
综上,点的坐标为:或或或.
实战训练
一、解答题
1.如图,已知抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,对称轴与轴交于点,点在轴上,且.是该抛物线上的动点,连结、,与交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)设点的横坐标为
①求的面积的最大值;
②在对称轴上找一点,使四边形是平行四边形,求点的坐标;
③抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形,求点的坐标,并判断此时的形状.
【答案】(1);(2)①;②点 ;③当点 时,是等腰直角三角形,当点 时,是等腰三角形.
【详解】(1)∵抛物线与轴交于、两点,
∴设所求抛物线的函数表达式为,
把点代入,得,解得,
∴该抛物线的函数表达式为,即;
(2)①[解法一]如图4.1,过点作轴于点,交于点.
∵,
∴,
∴直线的表达式为.
由题意,点的坐标为,则点的坐标为,
∴,
∴.
∵,且,
∴当时,的面积最大值为.
(2)①[解法二]如图4.1,连结,
由题意,点的坐标为,
.
∵,且,
∴当时,的面积最大值为.
②∵点在抛物线的对称轴上,
∴设点的坐标为.
由题意,点的坐标为,
∵四边形是平行四边形,、为对角线,
∴,即,∴,
∴点的坐标为.
∴,得,
∴.
∴点的坐标为.
③是以为直角边的直角三角形分两种情况:
(Ⅰ)若,如图4.2,过点作轴于点,
则,
∴,即,
整理得,解得, (舍去),
∴点的坐标为.
此时是等腰直角三角形.
(Ⅱ)若,如图4.3,过点作轴于点,
则,
∴,即,
整理得,解得,(舍去),
∴点的坐标为.
此时是等腰三角形.
(注:用其它方法求解参照以上标准给分.)
2.如图,二次函数的图像与轴分别交于点(点A在点的左侧),直线是对称轴.点在函数图像上,其横坐标大于4,连接,过点作,垂足为,以点为圆心,作半径为的圆,与相切,切点为.
(1)求点的坐标;
(2)若以的切线长为边长的正方形的面积与的面积相等,且不经过点,求长的取值范围.
【答案】(1)
(2)或或
【详解】(1)解:令,则有:,解得:或,
∴.
(2)解:∵抛物线过
∴抛物线的对称轴为,
设,
∵,
∴,
如图:连接,则,
∴,
∴切线为边长的正方形的面积为,
过点P作轴,垂足为H,则:,
∴
∵,
∴,
假设过点,则有以下两种情况:
①如图1:当点M在点N的上方,即
∴,解得:或,
∵
∴;
②如图2:当点M在点N的上方,即
∴,解得:,
∵
∴;
综上,或.
∴当不经过点时,或或.
3.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=-交x轴于A、B两点,点C在抛物线上,且点C的横坐标为-1,连接BC交y轴于点D.
(1)如图1,求点D的坐标;
(2)如图2,点P在第二象限内抛物线上,过点P作PG⊥x轴于G,点E在线段PG上,连接AE,过点E作EF⊥AE交线段DB于F,若EF=AE,设点P的横坐标为t,线段PE的长为d,求d与t的函数关系式;
(3)如图3,在(2)的条件下,点H在线段OB上,连接CE、EH,若∠CEF=∠AEH,EH-CE=,求点P的坐标.
【答案】(1)(0,2)
(2)
(3)(,)
【详解】(1)解:令抛物线中的y=0,即,
解得:x=-4或x=1,
当x=-1时,y=4,即C(-1,4),
即A(-4,0),B(1,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
则,
解得:,
即直线BC解析式为y=-2x+2,
当x=0时,y=2,
则点D的坐标为.
(2)解:过E作x轴平行线l,过A、F作l的垂线段,垂足分别为N、M,如图所示,
由∠AEN+∠FEM=90°,∠AEN+∠EAN=90°知∠FEM=∠EAN,
∵AE=EF,
∴△ANE≌△EMF,
∴AN=EM,NE=MF,
∵P点横坐标为t,PE=d,
∴P(t,yP),NE=t+4=MF,EG=yP-d=AN=EM,其中,
∴F点横坐标为:t+EM=t+yP-d,
F点纵坐标为:EG-MF=yP-d-(t+4),
将F点坐标代入y=-2x+2得:
yP-d-(t+4)=-2(t+yP-d)+2,
化简得:3d=,
即.
(3)解:过C作CQ⊥PG于Q,如图所示,
∵∠CEF=∠AEH,∠AEF=90°,
∴∠EFH=90°,
则∠CEQ+∠ECQ=∠CEQ+∠HEG=90°,
∴∠ECQ=∠HEG,
∴△CEQ∽△EHG,
∴,
由(2)知,EG=yP-d=,
∴QE=4-EG=,CQ=-1-t,
∴,
∴HG=,,
∴,AH=AG+GH=t+4+=,
即,
∵EH-CE=,
∴=,
即:,
∵C(-1,4),E(t,),
∴由勾股定理得:(t+1)2+(-4)2=()2,
解得:(舍)或,
∴P(,).
4.矩形AOBC中,OB=4,OA=3.分别以OB、OA所在直线为x轴、y轴,建立如图1所示的平面直角坐标系.F是BC边上一个动点(不与B、C重合).过点F的反比例函数y=(k>0)的图象与边AC交于点E.
(1)当点F运动到边BC的中点时,点E的坐标为__________;
(2)连接EF,求∠FEC的正切值;
(3)如图2,将△CEF沿EF折叠,点C恰好落在边OB上的点G处,求BG的长度.
【答案】(1)(2,3)
(2)
(3)
【详解】(1)解:∵OB=4,OA=3,
∴点A、B、C的坐标分别为:(0,3)、(4,0)、(4,3),
点F运动到边BC的中点时,点F(4,),
将点F的坐标代入y=并解得:k=6,
故反比例函数的表达式为:y=,
当y=3时,x==2,故E(2,3),
故答案为:(2,3);
(2)解:∵F点的横坐标为4,点F在反比例函数上,
∴F(4,),
∴CF=BC-BF=3-=,
∵E的纵坐标为3,
∴E(,3),
∴CE=AC-AE=4-=
在Rt△CEF中,tan∠EFC==;
(3)解:如图,由(2)知,CF=,CE=,
=,
过点E作EH⊥OB于H,
∴EH=OA=3,∠EHG=∠GBF=90°,
∴∠EGH+∠HEG=90°,
由折叠知,EG=CE,FG=CF,∠EGF=∠C=90°,
∴∠EGH+∠BGF=90°,
∴∠HEG=∠BGF,
∵∠EHG=∠GBF=90°,
∴△EHG∽△GBF,
∴,
∴,
∴BG=.
5.如下列图形所示,在平面直角坐标系中,一个三角板的直角顶点与原点O重合,在其绕原点O旋转的过程中,两直角边所在直线分别与抛物线相交于点A、B(点A在点B的左侧).
(1)如图1,若点A、B的横坐标分别为-3、,求线段AB中点P的坐标;
(2)如图2,若点B的横坐标为4,求线段AB中点P的坐标;
(3)如图3,若线段AB中点P的坐标为,求y关于x的函数解析式;
(4)若线段AB中点P的纵坐标为6,求线段AB的长.
【答案】(1)(,);(2)(,);(3)y=x2+2;(4)
【详解】解:(1)点、在抛物线上,点、的横坐标分别为、,
当时,,
当时,,
即点的坐标为,点的坐标为,,
作轴于点,作轴于点,作轴于点,如图1所示,
则,
点为线段的中点,
,
由平行线分线段成比例,可得,
设点的坐标为,
则,
,
同理可得,,
点的坐标为,;
(2)点在抛物线上,点的横坐标为4,
点的纵坐标为:,
点的坐标为,
,,
作轴于点,作轴于点,如图2所示,
,,,
,,,
,
,
,
设点的坐标为,
,,
,
解得(舍去),,
点的坐标为,
中点的横坐标为:,纵坐标为,
线段中点的坐标为,;
(3)作轴于点,作轴于点,如图3所示,
由(2)知,,
,
设点的坐标为,点的坐标为,
,
解得,,
点是线段的中点,
,,
,
,
即关于的函数解析式是;
(4)当时,,
,
,是直角三角形,点时斜边的中点,
,
即线段的长是.
6.如图,在平面直角坐标系中,以直线x=1为对称轴的抛物线与直线交于A(4,1),B两点,与y轴交于C(0,-1),直线与抛物线对称轴l交于点D.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)若AD:BD=3:5,求直线AB的关系式;
(3)在(2)的条件下,在直线AB下方的抛物线上求点P的坐标,使△ABP的面积等于4;
(4)在(2)的条件下,在对称轴上求点Q,使得△ABQ是直角三角形.
【答案】(1);(2);(3);(4)(1,15),(1,-5),(1,),(1,)
【详解】解:(1)由题意列方程组
解得:,,
∴抛物线的函数关系式为
(2)作AE⊥l于点E,BF⊥l于点F
由题意,AE=4-1=3
∵AD:BD=3:5
∴AE:BF=3:5
∴BF=5
∴点B的横坐标为1-5=-4
把x=-4代入,得y=5
∴B(-4,5)
将A(4,1),B(-4,5)代入得
解得,m=3
∴直线AB的关系式为…
(3)设P(x,)
作PM∥y轴交直线AB于点M,则M(x,)
∴PM=
△ABP的面积=
==4
解得,,
将,分别代入,
解得,
∴(,),(,)…
(4)设
第一种情况:当,过点B作y轴的平行线,过点Q、点A作x轴平行线,分别相交于点G、点N如下图:
易知
∴,即
解得:
∴
第二种情况:当,过点A作y轴的平行线,过点B、点Q作x轴平行线,分别相交于点G、点N,如下图:
∵
∴,即
解得:
∴
第三种情况:当时,过点Q作x轴平行线,过点B、点A作y轴平行线,分别相交于点G、点N,如下图:
∵
∴,即
化简得:
解得:,
∴,.
综上,满足题意的Q点坐标有4个,分别是:,,,.
7.抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,直线y=kx-6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式和t,k的值;
(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线BC上方的抛物线上,过点P作PQ⊥BC,垂足为Q,求的最大值.
【答案】(1),,t=3,
(2)点
(3)
【详解】(1)解:∵在抛物线上,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为,
当时,,
∴,(舍),
∴.
∵在直线上,
∴,
∴,
∴一次函数解析式为.
(2)解:如图,作轴于点,
对于,令x=0,则y=-6,
∴点C(0,-6),即OC=6,
∵A(3,0),
∴OA=3,
∵点P的横坐标为m.
∴,
∴,,
∵∠CAP=90°,
∴,
∵,
∴,
∵∠AOC=∠AMP=90°,
∴,
∴,
∴,即,
∴(舍),,
∴,
∴点.
(3)解:如图,作轴交于点,过点作轴于点,
∵,
∴点,
∴,
∵PN⊥x轴,
∴PN∥y轴,
∴∠PNQ=∠OCB,
∵∠PQN=∠BOC=90°,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵EN⊥y轴,
∴EN∥x轴,
∴,
∴,即
∴,
∴,
∴,
∴当时,的最大值是.
8.已知二次函数图像的对称轴与x轴交于点A(1,0),图像与y轴交于点B(0,3),C、D为该二次函数图像上的两个动点(点C在点D的左侧),且.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点C与点B重合,求tan∠CDA的值;
(3)点C是否存在其他的位置,使得tan∠CDA的值与(2)中所求的值相等?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)1
(3),,
【详解】(1)解:∵二次函数与y轴交于点,
∴,即,
∵,即二次函数对称轴为,
∴,
∴,
∴二次函数的表达式为.
(2)解:如图,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∵,,
∴,,
设:,点D在第一象限,
∴,,,
∴,
解得:(舍),(舍),
当时,,
∴,,
∴,
∵在中,
∴
(3)解:存在,
如图,(2)图中关于对称轴对称时,,
∵点D的坐标为,
∴此时,点C的坐标为,
如图,当点C、D关于对称轴对称时,此时AC与AD长度相等,即,
当点C在x轴上方时,
过点C作CE垂直于x轴,垂足为E,
∵,点C、D关于对称轴对称,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设点C的坐标为,
∴,,
∴
解得:,(舍),
此时,点C的坐标为,
当点C在x轴下方时,
过点C作CF垂直于x轴,垂足为F,
∵,点C、D关于对称轴对称,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设点C的坐标为,
∴,,
∴
解得:(舍),,
此时,点C的坐标为,
综上:点C的坐标为,,.
9.正方形中,点在边,上运动(不与正方形顶点重合).作射线,将射线绕点逆时针旋转45°,交射线于点.
(1)如图,点在边上,,则图中与线段相等的线段是___________;
(2)过点作,垂足为,连接,求的度数;
(3)在(2)的条件下,当点在边延长线上且时,求的值.
【答案】(1)
(2)的度数为或
(3)
【详解】(1).
正方形,
,
,
,
.
(2)解:①当点在边上时(如图),
过点作,垂足为,延长交于点.
,
四边形是矩形.
.
,,
,
为等腰直角三角形,.
.
.
.
,
.
为等腰直角三角形,.
.
②当点在边上时(如图),
过点作,垂足为,延长交延长线于点,则四边形是矩形,
同理,.
.
为等腰直角三角形,.
.
综上,的度数为45°或135°.
(3)解:当点在边延长线上时,点在边上(如图),
设,则.
.
.
,
.
10.在平面直角坐标系中,已知点A在y轴正半轴上.
(1)如果四个点中恰有三个点在二次函数(a为常数,且)的图象上.
①________;
②如图1,已知菱形的顶点B、C、D在该二次函数的图象上,且轴,求菱形的边长;
③如图2,已知正方形的顶点B、D在该二次函数的图象上,点B、D在y轴的同侧,且点B在点D的左侧,设点B、D的横坐标分别为m、n,试探究是否为定值.如果是,求出这个值;如果不是,请说明理由.
(2)已知正方形的顶点B、D在二次函数(a为常数,且)的图象上,点B在点D的左侧,设点B、D的横坐标分别为m、n,直接写出m、n满足的等量关系式.
【答案】(1)①1;②;③是,值为1
(2)或
【详解】(1)①解:当,,
∴不在二次函数图象上,
将代入,解得,
故答案为:1;
②解:由①知,二次函数解析式为,
设菱形的边长为,则,,
由菱形的性质得,,,
∴轴,
∴,
∵,
∴,
解得(舍去),(舍去),,
∴菱形的边长为;
③解:如图2,连接、交点为,过作轴于,过作于,
由正方形的性质可知,为、的中点,,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
由题意知,,,,则,,
设,则,,
∴,,,,
∴,,
∴,
∵点B、D在y轴的同侧,且点B在点D的左侧,
∴,
∴,
∴是定值,值为1;
(2)解:由题意知,分①当在轴右侧时,②当在轴左侧时,③当在轴左侧,在轴右侧时,三种情况求解;
①当在轴右侧时,
∵,
同理(1)③,,,
由题意知,,,,则,,
设,则,,
∴,,,,
∴,,
∴,
化简得,
∵
∴;
②当在轴左侧时,
同理可求;
③当在轴左侧,在轴右侧时,且不垂直于轴时,
同理可求,
当在轴左侧,在轴右侧时,且垂直于轴时,
由正方形、二次函数的性质可得,;
综上所述,或.
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线:的顶点为.直线过点(),且平行于轴,与抛物线交于、两点(在的右侧),将抛物线沿直线翻折得到抛物线,抛物线交轴于点,顶点为.
(1)当时,求点的坐标;
(2)连接、、,若,求此时所对应的函数表达式;
(3)在(2)的条件下,若的面积为3,、两点分别在边、上运动,且,以为一边作正方形,连接,写出长度的最小值,并简要说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)∵,
∴,
∵,
∴点和点关于直线对称,
∴;
(2)∵,点和点关于直线对称,
∴,
∴的解析式为:
当时,,
∴,
过点作轴于点,则:,
∴,
∴,
∵直线过点(),且平行于轴,与抛物线交于、两点(在的右侧),
∴
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∵点在抛物线上,
∴,
解得:或,
当时,,两点重合,不合题意;
∴,
∴的解析式为:.
(3)由(2)知,,
∴,
∴,符合题意,
∴,
取的中点,连接,则,
在中,,
在中,,
∵,
∴当三点共线时,的值最小为.
12.如图,抛物线与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,已知.
(1)求m的值和直线对应的函数表达式;
(2)P为抛物线上一点,若,请直接写出点P的坐标;
(3)Q为抛物线上一点,若,求点Q的坐标.
【答案】(1),;(2),,;(3)
【详解】(1)将代入,
化简得,则(舍)或,
∴,
得:,则.
设直线对应的函数表达式为,
将、代入可得,解得,
则直线对应的函数表达式为.
(2)如图,过点A作∥BC,设直线与y轴的交点为G,将直线BC向下平移 GC个单位,得到直线,
由(1)得直线BC的解析式为,,
∴直线AG的表达式为,
联立,
解得:(舍),或,
∴,
由直线AG的表达式可得,
∴,,
∴直线的表达式为,
联立,
解得:,,
∴,,
∴,,.
(3)如图,取点,连接,过点作于点,
过点作轴于点,过点作于点,
∵,
∴AD=CD,
又∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,则,.
设,
∵,,
∴.
由,则,即,解之得,.
所以,又,
可得直线对应的表达式为,
设,代入,
得,,,
又,则.所以.
13.如图,平面直角坐标系中,,,是中点,是直线上的一动点,以为边作正方形(逆时针标记),连交于H.
(1)当D与E重合时,求直线解析式;
(2)当正方形面积最小时,求过O、F、C抛物线的解析式;
(3)设点E的横坐标为t,若与相似,请求出t的值.
【答案】(1)
(2)
(3)4或或或
【详解】(1)解:当与重合时,,即点在轴上,
在轴上,
四边形是正方形,
,
,
设直线解析式为:,
把和代入得:
,
解得:,
∴直线解析式为:;
(2)如图1,,,
设直线解析式为:,
得,
解得:,
∴直线的解析式为:,
过作轴于,过作轴于,
四边形是正方形,
,,
∴,
又,
∴,
在和中,
,
∴,
,,
,
设点,
;
设正方形的面积为,
则,
当时,有最小值,此时,,
,,
设过、、三点的抛物线的解析式为:,
把,代入得:,
解得:,
;
(3)如图2,连接,
,
,即,
,,
,
,
,
,
由题意得:
当与相似时,存在两种情况:①;②;
①如图3,点在轴下方时,过作轴于,
当时,,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
则,
(此时与重合);
如图4,当在轴上方时,过点作轴,过作轴,过作于,
同理:,,
∴,
,
,
,,
,
;
②当时,
如图5,过作轴,交轴于,过作轴,过作于,过作轴于,
,
,
,
设,则,,
,即,
,
,,,
,
,
同理可证:,,,
∴,
,,
,
即,
解得:,
如图6,当时,
,,
,
,
,
;
综上所述,的值为4或或或.
14.已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,直线经过点B,点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)填空:_________,_________,_________;
(2)如图1,连接,,,若是以为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线上方的抛物线上,过点P作,垂足为Q,求的最大值.
【答案】(1),,3;
(2)
(3)
【详解】(1)解:∵在抛物线上,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为,
当时,,
∴,(舍),
∴.
∵在直线上,
∴,
∴,
∴一次函数解析式为.
故答案为:,,3;
(2)如图,作轴于点,
对于,令x=0,则y=-6,
∴点,即,
∵,
∴,
∵点P的横坐标为m.
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴(舍),,
∴,
∴点.
(3)如图,作轴交于点,过点作轴于点,
∵,
∴点,
∴,
∵轴,
∴轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵轴,
∴轴,
∴,
∴,即
∴,
∴,
∴,
∴当时,的最大值是.
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专题03改斜归正秒杀直角类压轴题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
改斜归正是一线三角在函数类题中的特殊用法,是指当题目中出现直角三角形,旋转90°时,而直角边非横平竖直时,咱们可以过直角三角形的三顶点,分别作x,y轴的垂线,从而构造一线三直角。当两直角边相等时,可以得到一线三等角之全等模型,当两直角边不相等时,可以得到一线三直线之相似模型,然后利用点线式来解决问题。(点线式秒杀函数类压轴题,后面会有专题为大家详细讲解。)
具体作法如下:
改斜归正之全等模型
如图:1-1,在平面直角坐标系中,AB=AB, ∠BAC =90°。
咱们可以把它看作斜直角。解决这类题目,只需要:
如图1-2或1-3,作万能垂线,实现改斜正。
由一线三直角全等模型,易证△ABD≌△ ACE,可得,BD=AE,AD=CE,
然后表示出:A,B,C,D,E,坐标,利用BD=AE,AD=CE,即可轻松得出方程,妙杀大题。
改斜归正之相似模型
如图:2-1,在平面直角坐标系中,AB ≠ AC(中考数学经典), ∠BAC =90°。咱们一样可以把它看作斜直角。解决这类题目:
同样只需要如图2-2或2-3,作万能垂线,实现改斜正。
由一线三直角全等模型,易证△ABD∽△ CAE,可得:
与全等方法类似,只需要表示出:A,B,C,D,E,坐标,利用,即可轻松得出方程,从而妙杀大题。
典例分析
15.如图,已知二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,的半径为,为上一动点.
(1)点,的坐标分别为________,________.
(2)连接,若为的中点,连接,则的最大值________.
(3)是否存在点,使得为直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);;(2);(3)或或或
【详解】解:(1),令,则,
当x=0时,y=-4,
故点、的坐标分别为:,.
故答案为:;.
(2)如图1,连接,
∵点是的中点,是的中点,则是的中位线,
当最大时,取得最大值,
当、、三点共线时,最大,
的最大值为.
故答案为:.
(3)①当时,即是圆的切线,
当点在轴右侧时,如图2,过点分别作轴、轴的垂线交于点、,
连接,则,,则,则,
∵,,
∴,
∴,
∴,
设,则,,,即,
解得:,
故点,
当点在轴左侧时,
同理可得:点;
②当时,当点在轴右侧时,
如图3,过点作轴的垂线交于点,
同理可得:,
设,,,
,,,
故,而,解得:,,
故点的坐标为:,
当点在轴左侧时,
同理可得:点.
综上,点的坐标为:或或或.
实战训练
一、解答题
1.如图,已知抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,对称轴与轴交于点,点在轴上,且.是该抛物线上的动点,连结、,与交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)设点的横坐标为
①求的面积的最大值;
②在对称轴上找一点,使四边形是平行四边形,求点的坐标;
③抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形,求点的坐标,并判断此时的形状.
2.如图,二次函数的图像与轴分别交于点(点A在点的左侧),直线是对称轴.点在函数图像上,其横坐标大于4,连接,过点作,垂足为,以点为圆心,作半径为的圆,与相切,切点为.
(1)求点的坐标;
(2)若以的切线长为边长的正方形的面积与的面积相等,且不经过点,求长的取值范围.
3.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=-交x轴于A、B两点,点C在抛物线上,且点C的横坐标为-1,连接BC交y轴于点D.
(1)如图1,求点D的坐标;
(2)如图2,点P在第二象限内抛物线上,过点P作PG⊥x轴于G,点E在线段PG上,连接AE,过点E作EF⊥AE交线段DB于F,若EF=AE,设点P的横坐标为t,线段PE的长为d,求d与t的函数关系式;
(3)如图3,在(2)的条件下,点H在线段OB上,连接CE、EH,若∠CEF=∠AEH,EH-CE=,求点P的坐标.
4.矩形AOBC中,OB=4,OA=3.分别以OB、OA所在直线为x轴、y轴,建立如图1所示的平面直角坐标系.F是BC边上一个动点(不与B、C重合).过点F的反比例函数y=(k>0)的图象与边AC交于点E.
(1)当点F运动到边BC的中点时,点E的坐标为__________;
(2)连接EF,求∠FEC的正切值;
(3)如图2,将△CEF沿EF折叠,点C恰好落在边OB上的点G处,求BG的长度.
5.如下列图形所示,在平面直角坐标系中,一个三角板的直角顶点与原点O重合,在其绕原点O旋转的过程中,两直角边所在直线分别与抛物线相交于点A、B(点A在点B的左侧).
(1)如图1,若点A、B的横坐标分别为-3、,求线段AB中点P的坐标;
(2)如图2,若点B的横坐标为4,求线段AB中点P的坐标;
(3)如图3,若线段AB中点P的坐标为,求y关于x的函数解析式;
(4)若线段AB中点P的纵坐标为6,求线段AB的长.
6.如图,在平面直角坐标系中,以直线x=1为对称轴的抛物线与直线交于A(4,1),B两点,与y轴交于C(0,-1),直线与抛物线对称轴l交于点D.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)若AD:BD=3:5,求直线AB的关系式;
(3)在(2)的条件下,在直线AB下方的抛物线上求点P的坐标,使△ABP的面积等于4;
(4)在(2)的条件下,在对称轴上求点Q,使得△ABQ是直角三角形.
7.抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,直线y=kx-6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式和t,k的值;
(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线BC上方的抛物线上,过点P作PQ⊥BC,垂足为Q,求的最大值.
8.已知二次函数图像的对称轴与x轴交于点A(1,0),图像与y轴交于点B(0,3),C、D为该二次函数图像上的两个动点(点C在点D的左侧),且.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点C与点B重合,求tan∠CDA的值;
(3)点C是否存在其他的位置,使得tan∠CDA的值与(2)中所求的值相等?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
9.正方形中,点在边,上运动(不与正方形顶点重合).作射线,将射线绕点逆时针旋转45°,交射线于点.
(1)如图,点在边上,,则图中与线段相等的线段是___________;
(2)过点作,垂足为,连接,求的度数;
(3)在(2)的条件下,当点在边延长线上且时,求的值.
10.在平面直角坐标系中,已知点A在y轴正半轴上.
(1)如果四个点中恰有三个点在二次函数(a为常数,且)的图象上.
①________;
②如图1,已知菱形的顶点B、C、D在该二次函数的图象上,且轴,求菱形的边长;
③如图2,已知正方形的顶点B、D在该二次函数的图象上,点B、D在y轴的同侧,且点B在点D的左侧,设点B、D的横坐标分别为m、n,试探究是否为定值.如果是,求出这个值;如果不是,请说明理由.
(2)已知正方形的顶点B、D在二次函数(a为常数,且)的图象上,点B在点D的左侧,设点B、D的横坐标分别为m、n,直接写出m、n满足的等量关系式.
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线:的顶点为.直线过点(),且平行于轴,与抛物线交于、两点(在的右侧),将抛物线沿直线翻折得到抛物线,抛物线交轴于点,顶点为.
(1)当时,求点的坐标;
(2)连接、、,若,求此时所对应的函数表达式;
(3)在(2)的条件下,若的面积为3,、两点分别在边、上运动,且,以为一边作正方形,连接,写出长度的最小值,并简要说明理由.
12.如图,抛物线与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,已知.
(1)求m的值和直线对应的函数表达式;
(2)P为抛物线上一点,若,请直接写出点P的坐标;
(3)Q为抛物线上一点,若,求点Q的坐标.
13.如图,平面直角坐标系中,,,是中点,是直线上的一动点,以为边作正方形(逆时针标记),连交于H.
(1)当D与E重合时,求直线解析式;
(2)当正方形面积最小时,求过O、F、C抛物线的解析式;
(3)设点E的横坐标为t,若与相似,请求出t的值.
14.已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,直线经过点B,点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)填空:_________,_________,_________;
(2)如图1,连接,,,若是以为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线上方的抛物线上,过点P作,垂足为Q,求的最大值.
试卷第2页,共3页
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