重慶市2018年中考數(shù)學題型復習 題型八 二次函數(shù)綜合題 類型三 與等腰三角形有關的問題練習
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1、 類型三 與等腰三角形有關的問題 1. (2017重慶A卷)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=x2-x-與x軸交于A,B兩點(點A在點B的左側),與y軸交于點C,對稱軸與x軸交于點D,點E(4,n)在拋物線上. (1)求直線AE的解析式; (2)點P為直線CE下方拋物線上的一點,連接PC,PE.當△PCE的面積最大時,連接CD,CB,點K是線段CB的中點,點M是CP上的一點,點N是CD上的一點,求KM+MN+NK的最小值; (3)點G是線段CE的中點.將拋物線y=x2-x-沿x軸正方向平移得到新拋物線y′,y′經過點D,y′的頂點為點F.在新拋物線y′的對稱軸上,是否存在點Q,使得
2、△FGQ為等腰三角形?若存在,直接寫出點Q的坐標;若不存在,請說明理由. 第1題圖 2. (2016重慶A卷)如圖①,在平面直角坐標系中,拋物線y=-x2+x+3與x軸交于A,B兩點(點A在點B左側),與y軸交于點C,拋物線的頂點為點E. (1)判斷△ABC的形狀,并說明理由; (2)經過B,C兩點的直線交拋物線的對稱軸于點D,點P為直線BC上方拋物線上的一動點,當△PCD的面積最大時,點Q從點P出發(fā),先沿適當?shù)穆窂竭\動到拋物線的對稱軸上點M處,再沿垂直于拋物線對稱軸的方向運動到y(tǒng)軸上的點N處,最后沿適當?shù)穆窂竭\動到點A處停止.當點Q的運動路徑最短時,求點N的坐標及點Q經過
3、的最短路徑的長; (3)如圖②,平移拋物線,使拋物線的頂點E在射線AE上移動,點E平移后的對應點為點E′,點A的對應點為點A′.將△AOC繞點O順時針旋轉至△A1OC1的位置,點A,C的對應點分別為點A1,C1,且點A1恰好落在AC上,連接C1A′,C1E′.△A′C1E′是否能為等腰三角形?若能,請求出所有符合條件的點E′的坐標;若不能,請說明理由. 第2題圖 3. (2018原創(chuàng))如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=-x2-2x+3交x軸于A,B兩點(點A在點B左側),與y軸交于點C,頂點為D,對稱軸與x軸交于點E. (1)判斷直線AC與CD的位置關系,并說
4、明理由; (2)點P是直線AC上方的拋物線上的一點,當△PAC面積最大時,在拋物線的對稱軸上是否存在點Q,使得△PAQ的周長最小,若存在,求點Q的坐標.若不存在,請說明理由; (3)如圖②,設DE與AC相交于F,將△AEF繞點E順時針旋轉60°.再向右平移(3-)個單位長度,得到△A1E1F1,其中點F的對應點為F1,在拋物線的對稱軸上是否存在點M,使得△CMF1是等腰三角形,若存在,求點M的坐標;若不存在,說明理由. 第3題圖 4. (2017重慶沙坪壩區(qū)一模)如圖①,拋物線y=x2+x-3與x軸相交于A、B兩點(點A在點B的右側),已知C(0,),連
5、接AC. (1)求直線AC的解析式. (2)點P是x軸下方的拋物線上一動點,過點P作PE⊥x軸交直線AC于點E,交x軸于點F,過點P作PG⊥AE于點G,線段PG交x軸于點H.設l=EP-FH,求l的最大值. (3)如圖②,在(2)的條件下,點M是x軸上一動點,連接EM、PM,將△EPM沿直線EM折疊為△EP1M,連接AP,AP1,當△APP1是等腰三角形時,試求出點M的坐標. 第4題圖 5. 如圖,拋物線y=-x2+x+與y軸交于點A,點B在第一象限拋物線上,直線y=-x+b與x軸交于點C,與y軸交于點A,點D在x軸上,BD=6,∠ODB=120°,連
6、接OB、CB. (1)求點A、C兩點的坐標; (2)設點E是第一象限OB上方拋線線上一動點,過點E作EF∥y軸交OB于點F,過E在EF的右側作∠FEG=∠BOD,交OB于點G,求△EFG周長的最大值; (3)將直線AC沿x軸向右平移,平移過程中直線AC交直線BC于點H,交x軸于點K,在平移過程中,是否存在某一時刻,使△KDH為等腰三角形?若存在,求出平移后C的對應點K的坐標;若不存在,請說明理由. 第5題圖 備用圖 6. (2018原創(chuàng))如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=-x2+x+3分別交x軸于A、B兩點,交y軸交于C點,頂點為
7、D. (1)如圖①,連接AD,R是拋物線對稱軸上的一點,當AR⊥AD時,求點R的坐標; (2)在(1)的條件下.在直線AR上方,對稱軸左側的拋物線上找一點P,過P作PQ⊥x軸,交直線AR于點Q,點M是線段PQ的中點,過點M作MN∥AR交拋物線對稱軸于點N,當平行四邊形MNRQ周長最大時,在拋物線對稱軸上找一點E,y軸上找一點F,使得PE+EF+FA最小,并求此時點E、F的坐標. (3)如圖②,過拋物線頂點D作DH⊥AB于點H,將△DBH繞著H點順時針旋轉得到△D′B′H′且B′落在線段BD上,將線段AC沿直線AC平移后,點A、C對應的點分別為A′、C′,連接D′C′,D′A′,△D′C′
8、A′能否為等腰三角形?若能,請求出所有符合條件的點A′的坐標;若不能,請說明理由. 第6題圖 答案 1. 解:(1)當y=0時,即x2-x-=0,解得x1=-1,x2=3, ∴A(-1,0),B(3,0), 當x=4時,n=×42-×4-=, ∴點E(4,), 設直線AE的解析式為:y=kx+b(k≠0), 把A(-1,0),E(4,)代入得,,解得, ∴直線AE的解析式為y=x+; (2)在y=x2-x-中,令x=0,得y=-, ∴點C(0,-), ∵點E(4,), ∴易求直線CE的解析式為y=x-, 過點P作PH∥y軸,交CE于點H,
9、如解圖①,
第1題解圖①
設點P的坐標為P(t,t2-t-),則H(t,t-),
∴PH=t--(t2-t-)=-t2+t,
∴S△PCE=|xE-xC|·PH=×4(-t2+t)=-t2+t,(0 10、1,
∴D(1,0),
∴tan∠OCD==,
∴∠OCD=30°,
∴∠OCD=∠DCB=30°,
∴CD平分∠OCB,
∴點K關于CD的對稱點K2在y軸上,
又∵CK=OC=,
∴K2與點O重合,連接OK1,交CD于點N,交CP于點M,如解圖②,
∴KM+MN+NK=K1M+MN+ON,
根據(jù)“兩點之間,線段最短”可得,此時KM+MN+NK的值最小,
∴K1K2=OK1==3,
∴KM+MN+NK的最小值為3;
(3)存在點Q,使得△FGQ為等腰三角形,且點Q的坐標為(3,-)或(3,)或(3,)或(3,2).
【解法提示】∵C(0,-),E(4,),∴G(2, 11、),
∵新拋物線y′是原拋物線y=x2-x-=(x-1)2-沿x軸正方向平移得到的,且y′經過點D,
∴拋物線向右平移了AD=1-(-1)=2個單位,
∴y′=(x-1-2)2-=(x-3)2-.
∴新拋物線的頂點坐標為F(3,-),對稱軸為x=3,
若在新拋物線的對稱軸上存在點Q,使得△FGQ為等腰三角形,設Q點坐標為Q(3,m),
則FQ2=(m+)2=m2+m+,GQ2=1+(m-)2=m2-m+,
FG2=1+(+)2=,
①當FQ=GQ時,m2+m+=m2-m+,解得m=-,此時Q1(3,-);
②當FQ=FG時,m2+m+=,解得m=,此時Q2(3,),Q3(3, 12、);
③當GQ=FG時,m2-m+=,解得m1=2,m2=-,此時Q4(3,2),Q5(3,-)(舍去).
綜上所述,存在點Q,使得△FGQ為等腰三角形,且點Q的坐標為(3,-)或(3,)或(3,)或(3,2).
2. 解:(1)△ABC為直角三角形,理由如下:
在拋物線y=-x2+x+3中,令y=0,得-x2+x+3=0,
解得,x1=-,x2=3,∴A(-,0),B(3,0).
令x=0,得y=3,∴C(0,3),
∵AC2=12,BC2=36,AB2=48,
AC2+BC2=AB2,
∴△ABC為直角三角形.
(2)設直線BC的解析式為y=kx+b,將B(3,0),C 13、(0,3)代入,得, ∴,
∴直線BC的解析式為y=-x+3,
如解圖,過點P作PR∥y軸交BC于點R,
設P(t,-t2+t+3),則R(t,-t+3),
∴PR=-t2+t+3-(-t+3)=-t2+t,
S△PCD=S△PRC-S△PRD=·PR·[xR-(xR-xD)]=-t2+t=-(t-)2+
∵0<t<3,
∴當t=時,S△PCD取得最大值,此時P(,),
將P(,)向左平移個單位,得P′(,),連接AP′交y軸于點N,過點N做NM⊥拋物線的對稱軸于點M,連接PM,點Q沿P→M→N→A運動,所走的路經最短,即最短路徑的長為PM+MN+AN.
設直線AP′的解析式 14、為y=mx+n,將A(-,0),P′(,)代入,得:
, ∴,
∴直線AP′的解析式為y=x+,
令x=0,得y=,故N(0,),
點Q經過的最短路徑等于PM+MN+AN=AP′+MN=+.
第2題解圖
(3)∵tan∠CAO=,
∴∠CAO=60°,
∵OA=OA1,
∴△AA1O為等邊三角形,
∴∠C1OB=30°,
∴C1(,),
∵E(,4),A(-,0),
∴直線AE的解析式為y=x+2,
設A′(t,t+2),則E′(t+2,t+6),
A′E′2=28,A′C12=t2-t+7,E′C12=t2+7t+21,
當A′C1=E′C1時,t2-t+ 15、7=t2+7t+21,
解得,t=-,故E′(,5),
當A′E′=A′C1時28=t2-t+7,
解得t=,
∵t>-,
∴t=,
∴E′(,7+),
當A′E′=E′C1時,t2+7t+21=28,
解得t=,
∵t>-,
∴t=,
∴E′(,3+),
綜上所述,所有符合條件的點E′的坐標為(,5)或(,7+)或(,3+).
3. 解:(1)AC⊥CD,理由如下:
對于拋物線y=-x2-2x+3,
令y=0得-x2-2x+3=0,
解得x1=-3,x2=1,
∴點A的坐標為(-3,0),點B的坐標為(1,0).
令x=0,得y=3,∴點C的坐標為(0,3 16、),
化為頂點式得y=-(x+1)2+4,
∴點D的坐標為(-1,4),
∴AC2=32+32=18,
AD2=(-1+3)2+42=20,
CD2=12+(4-3)2=2,
∴AC2+CD2=AD2,
∴AC⊥CD.
(2)設直線AC的解析式為y=kx+t,
將點A(-3,0),C(0,3)代入得,解得,
∴直線AC的解析式為y=x+3.
設過點P且平行AC的直線的解析式為y=x+t1,
與拋物線聯(lián)立得,
整理得x2+3x+t1-3=0,
∵△PAC的面積最大,
∴點P到AC的距離最大,
∴直線y=x+t1與拋物線只有一個交點,
∴一元二次方程x2+3x+t 17、1-3=0有兩個相等的實數(shù)根,
∴32-4×1×(t1-3)=0,解得t1=,
此時一元二次方程為x2+3x+-3=0,
解得x=-,
∴點P的坐標為(-,),
∵點B的坐標為(1,0),點A與點B關于直線x=-1對稱,點Q在直線x=
-1上,
∴QA=QB,
第3題解圖①
∴當點Q為直線BP與直線x=-1的交點時,滿足題意,
設直線PB的解析式為y=k2x+b2,
將點B、P代入得,解得,
∴直線BP的解析式為y=-x+,
令x=-1,得y=3,
∴點Q的坐標為(-1,3).
(3)對于直線AC:y=x+3,當x=-1時,y=2,
∴點F(-1,2),
18、設△AEF繞點E順時針旋轉60°得到△A′EF′,
則∠AEA′=60°,∵∠A′EF′=90°,
∴∠F′EO=30°,
如解圖②,過F′作F′G⊥x軸于G,
第3題解圖②
則EF′=EF=2,
在Rt△F′EG中,易得EG=,F(xiàn)′G=1,
∴點F′的坐標為(-1,1),
將△A′EF′的向右平移(3-)個單位,得到△A1E1F1,
則點F1的坐標為(2,1),
∴CF12=22+(3-1)2=8,
設點M的坐標為(-1,m),
則MC2=1+(m-3)2,MF12=32+(m-1)2.
若△MCF1是等腰三角形,則可按以下情況分類,
(ⅰ)MC=MF1,即1 19、+(m-3)2=32+(m-1)2,解得m=0,
此時點M的坐標為(-1,0);
(ⅱ)MC=CF1,即1+(m-3)2=8,解得m=3±,
此時點M的坐標為(-1,3+),
(-1,3-);
(ⅲ)MF1=CF1,即32+(m-1)2=8,此時方程無解,即此時不存在這樣的點M.
綜上可知,存在點M使得△MCF1是等腰三角形,這樣的點M有3個,坐標分別為(-1,0),(-1,3+),(-1,3-).
4. 解:(1)當y=0時,x2+x-3=0,解得x1=-3,x2=2,
∵點A在點B的右側,
∴A(2,0)、B(-3,0);
設直線AC的解析式為y=kx+b,
把A(2 20、,0)、C(0,)代入得,解得,
∴直線AC的解析式為:y=-x+;
(2)在Rt△ACO中,
tan∠OAC==,
∵∠FPH+∠PHF=90°,∠OAC+∠AHG=90°,∠PHF=∠AHG,
∴∠FPH=∠OAC,
∴tan∠FPH=tan∠OAC=,
∵tan∠FPH=,
∴FH=×FP=FP,
設點P(m,m2+m-3),
則E(m,-m+),
∴EP=-m2-m+,F(xiàn)P=-m2-m+3,
于是l=EP-FH=EP-FP=-m2-m+3,
∵-<0,
∴l(xiāng)=-m2-m+3開口向下,對稱軸x==-2,
∵點P是x軸下方的拋物線上一動點,
聯(lián)立得,
∵- 21、3<m<2,
∴當m=-2時,l最大=4;
(3)如解圖,m=-2時,E(-2,3),P(-2,-2),
∵A(2,0),
∴EP=EA==5,
①當P1P=P1A時,AP的中點為K(0,-1),于是直線EK為y=-2x-1,
∴直線EK交x軸于I(-,0),EI=,IF=,
過點M1作M1J⊥EK于J,則EJ=EF=3,
∴IJ=-3,
∵△IEF∽△IM1J,
∴=,∴IM1=-3.
∴M1(3-8,0),
②當AP=AP2時,△AEP≌△AEP2,
∴∠AEP=∠AEP2,
∴點M2與點A重合,
∴點M2(2,0).
③當P3P=P3A時,由△EFM3∽△ 22、M1FE,得到EF2=FM3·FM1,
∴FM3=3+6,
∴點M3(-3-8,0),
④當P4P=PA時,作M4Q⊥EP4,設M4Q=M4F=x,
在Rt△P4QM4中,
∵P4Q2+QM42=P4M42,
∴22+x2=(4-x)2,
∴x=,
∴OM4=+2=,
∴點M4(-,0).
綜上所述點M1(3-8,0),M2(2,0),M3(-3-8,0),M4(-,0).
第4題解圖
5. 解:(1)當x=0時,y=,
∴A(0,),
將A(0,)代入y=-x+b中,得b=,
∴y=-x+,
當y=0時,x=3,∴C(3,0);
(2)延長EF交x軸于點 23、M,過點B作BQ⊥x軸于點Q,如解圖①,
第5題解圖①
∵∠ODB=120°,
∴∠BDQ=60°,
∵BD=6,
∴BQ=3,DQ=3,
∴B點的縱坐標為3,
代入拋物線解析式可求得B點的橫坐標為9,
∴B(9,3),
∴直線OB的解析式為y=x,
∴∠BOD=30°,
∵EF∥y軸,
∴EM⊥x軸,
∵∠FEG=∠BOD,
∴△EFG∽△OFM,
∴EG=EF,F(xiàn)G=EF,
∴C△EFG=EF+EG+FG=EF,
設E(m,-m2+m+),F(xiàn)(m,m),
∴EF=y(tǒng)E-yF=-m2+m+-m=-(m-4)2+,
∴當m=4時,C△EFG最大=×() 24、=.
(3)設DK=a,
∵AO=,OC=3,
∴∠ACO=∠HKO=30°.
①當DH=DK=a時,如解圖②,作HN⊥CD于N,
第5題解圖②
∠DHK=∠DKH=30°,
∴∠HDN=60°,
∴ND=a,HN=a,CN=3-a,
∴==,解得a=2,
∴K(8,0);
②當KH=KD=a時,如解圖③,作HR⊥DK于R,
則HR=a,KR=a,DR=a-a,
∴==,解得a=,
∴K(,0);
當點K在點D左邊時,設DK=KH=a,同理可得=,
解得a=,k(,0),
第5題解圖③
③∵∠HDK>∠HKD,
∴HD=HK不存在.
綜上所述,滿 25、足要求的K點坐標為:(8,0),(,0).
6. 解:(1)對于拋物線y=-x2+x+3,令y=0,得-x2+x+3=0,解得x=-2或6,
∴B(-2,0),A(6,0),
∵y=-x2+x+3=-(x-2)2+4,
∴拋物線頂點D坐標為(2,4),對稱軸x=2,
設直線AD的解析式為y=kx+b則有,解得,
∴直線AD的解析式為y=-x+6,
∵AR⊥AD,
∴直線AR的解析式為y=x-2,
∴點R坐標(2,-).
(2)如解圖①中,設P(m,-m2+m+3),則Q(m,m-2),
M(m,-m2+m+),
由(1)可知tan∠DAB==,
∴∠DAB=60°,
26、
∵∠DAQ=90°,
∴∠BAQ=30°,
∴平行四邊形MNRQ周長=2(-m2+m+-m+2)+2(2-m)÷cos 30°=-m2-m+7=-(m+)2+,
∴m=-時,平行四邊形MNRQ周長最大,此時P(-,),
第6題解圖①
如解圖②,作點P關于對稱軸的對稱點M,點M關于y軸的對稱點N,連接AN交y軸于F,連接FM交對稱軸于E,此時PE+EF+AF最?。?
第6題解圖②
理由:PE+EF+AF=EM+FE+AF=FM+AF=FN+AF=AN,
根據(jù)兩點之間線段最短,可知此時PE+EF+AF最小.
∵M(,),N(-,),
∴直線AN的解析式為y=-x+,∴點 27、F坐標(0,),
∴直線FM的解析式為y=x+,
∴點E的坐標(2,).
(3)能.如解圖③,
由題意可知,∠DBH=60°,
∵HB=HB′,
∴△BHB′是等邊三角形,
∴BB′=BH=HB′=DB′=4,∠D′B′H=BHB′=60°,
∴B′D′∥x軸,D′(8,2),AC===
3,
∵C(0,3),A(6,0),
∴直線AC的解析式為y=-x+3,
第6題解圖③
①當C′D′=A′C′=3時,設C′(m,-m+3),
∴(8-m)2+(2+m-3)2=(3)2,
解得m=或,
∴C′(,)或(,),
把點C′向下平移3個單位,向右平移6個單位得到A′,
∴此時A′的坐標為(,)或(,).
②當A′D′=A′C′=3時,設A′(n,-n+3),
則(8-n)2+(2+n-3)2=(3)2,
解得n=或,
∴A′(,)或(,),
③當D′C′=D′A′時,作D′M⊥A′C′于M,則直線D′M的解析式為y=x-,
由解得,
∴點M的坐標(,),
把點M向下平移,向右平移3個單位即可得到A′(,-).
綜上所述,滿足條件的點A′的坐標為(,)或(,)或(,)或(,)或(,).
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