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九年级上学期期末真题 7 大压轴考法专练
题型一:二次函数........................................................................................................1
题型二:圆..................................................................................................................30
题型三:相似三角形..................................................................................................40
题型四:旋转..............................................................................................................61
题型五:反比例函数..................................................................................................74
题型六:最值问题......................................................................................................84
题型一:二次函数
1.(24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)抛物线 的对称轴为 ,与 轴的一
个交点 在点 和 之间,其部分图象如图,则以下结论正确的有( )
① ;② ;③若 是方程 的两个根,则 ;④图象
上有两点 和 ,若 ,且 ,则一定有 .
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】D
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,根据二次函数对称轴和图象得出 的符号,即可判断
①;由x=1时, ,即可判断②;画出函数 的图象,根据图象可判断③;根据二次函数性质可判
断④;掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】解:∵抛物线的对称轴为 ,
∴ ,
∴ ,
∵抛物线开口向下,
∴ ,
∴ ,
∵抛物线对称轴为 ,与 轴的一个交点 在点 和 之间,
∴抛物线与 轴的另一个交点 在点 和(1,0)之间,∴抛物线与 轴的交点在 轴的正半轴上,
∴ ,
∴ ,故①正确;
∵抛物线与 轴的另一个交点 在点 和(1,0)之间,
∴x=1时, ,
即 ,
∴ ,故②正确;
由方程 得, ,
画函数 的图象如下,
由图象可知,直线 与抛物线 相交于两点,交点横坐标满足 ,故③正
确;
∵抛物线开口向下,图象上有两点 和 ,对称轴为 , ,且 ,
∴点Q(x ,y )在对称轴 右侧,
2 2
当 时, 在抛物线x=-1的右侧, 随 的增大而减小,
∵ ,
∴ ,
当 时,点 到对称轴的距离为 ,点 到对称轴的距离为 ,
∵ ,
∴ ,
又∵抛物线开口向下,抛物线上的点离对称轴的越近,函数值越大,
∴ ,
∴图象上有两点 和 ,若 ,且 ,则一定有 ,
故④正确;
∴结论正确的有 个,
故选: .2.(24-25九年级上·北京·期末)如图,抛物线 与x轴交于点 和点B,对称轴
为直线 ,下列结论: ; ; ; 当抛物线沿着y轴向下平移1个单位
长度就可能经过点 其中正确的结论为 .
【答案】
【知识点】二次函数图象的平移、y=ax²+bx+c的图象与性质、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】本题主要考查抛物线与x轴的交点坐标,二次函数图象与函数系数之间的关系,解题的关键是掌
握数形结合思想的应用,注意掌握二次函数图象与系数的关系.根据抛物线的开口方向、对称轴、特殊点
的位置、以及与x轴y轴的交点,综合判断即可.
【详解】解:①由抛物线的开口向下知 ,
对称轴位于 轴的右侧
抛物线与 轴交于正半轴,
故 错误;
②对称轴为直线 ,得 ,
故 错误;
③抛物线 与x轴交于点 ,
,即 ,
故③错误;
④抛物线 与x轴交于点 和点B,对称轴为直线 ,
,
设二次函数关系式为 ,抛物线沿着y轴向下平移1个单位长度后的函数关系式为 ,
当 时, ,
抛物线沿着y轴向下平移1个单位长度后经过点
故④正确;
综上所述,正确的结论为:
故答案为: .
3.(24-25九年级上·湖南郴州·期末)如图、已知二次函数 的对称轴为直线 ,与x轴的
一个交点为 ,与y轴的交点为 .
(1)求m的值:
(2)求二次函数的解析式;
(3)已知点 是二次函数 图象上两点.且 ,当 时,求 的取
值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、求抛物线与y轴的交点坐标
【分析】本题考查二次函数图象与坐标轴的交点,利用待定系数法求函数解析式,二次函数图象上的点的
坐标特征,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题关键.
(1)令 ,求出y的值,即得出m的值;
(2)由二次函数的对称轴和经过点 ,即得出方程组,求解即可;
(3)将点 代入(2)所求解析式,结合 和 ,即 ,求解即可.
【详解】(1)解:当 时, ,
∴ ,即 ;(2)解:∵二次函数 的对称轴为直线 ,与x轴的一个交点为 ,
∴ ,解得: ,
∴该二次函数解析式为 ;
(3)解:将点 代入二次函数 ,
得: , .
∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
解得: .
4.(24-25九年级上·吉林松原·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 ( 、 是常数)
与 轴的两个交点分别为 、 .点 是 轴上一点,过点 作 轴的垂线交抛物线于
点 ,点 是线段 的中点,当点 和点 不重合时,以 为边,在 的右侧作矩形 ,且矩形
的边 的长为3.
(1)求该抛物线对应的函数解析式;
(2)当 时, 的取值范围是______;
(3)当矩形 同时有两个顶点落在此抛物线上时,求 的值;
(4)当此抛物线在矩形 内部的点的纵坐标 随 的增大而增大时,直接写出 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3) 的值为 或 或(4)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、根据矩形的性质求线段长、特殊四
边形(二次函数综合)
【分析】(1)用待定系数法求二次函数解析式即可.
(2)由 可知二次函数开口向上,顶点坐标为 ,结合对称轴分别求出当
和 时y的值,然后结合二次函数的图像可求出答案.
(3)由题意知点 , , ,分情况讨论:当P、Q落在抛物线上,
根据 ,结合对称轴列等式求解;当P、N落在抛物线上,N点坐标为 ,根据
列关系式求解即可;
(4)由(3)知,当 时,抛物线在矩形 内部的点的纵坐标 随 的增大而减小;当 和
时,抛物线在矩形 内部没有点;当 时,点P、点D、点M和点B重合,即可求得解得.
【详解】(1)解:把 、 代入 ,
可得出 ,
解得: ,
∴抛物线的解析式为: .
(2)解:∵ ,
∴二次函数开口向上,顶点坐标为: ,
当 时, ,
当 时, ,
∵ ,
∴当 时, 的取值范围是 ;
(3)解:∵ ,过点 作 轴的垂线交抛物线于点 ,
∴ ,
∵点 是线段 的中点,
∴ ,
当P、Q落在抛物线上时, ,则P、Q关于对称轴 对称,故Q点的横坐标为: ,
由对称性可得 ,
解得: ;
当P、N落在抛物线上时,
∵以 为边,在 的右侧作矩形 ,
此时N点坐标为 ,
从而可得 ,
即
解得 , ,
综上,当矩形 同时有两个顶点落在此抛物线上时, 的值为 或 或 ;
(4)解:由(3)知,当 时,抛物线在矩形 内部的点的纵坐标 随 的增大而减小;
当 时,抛物线在矩形 内部没有点;
当 时,点P、点D、点M和点B重合,抛物线在矩形 内部没有点;
当 时,抛物线在矩形 内部没有点;
故当 时,抛物线在矩形 内部的点的纵坐标 随 的增大而增大.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质,涉及待定系数法求解析式、二次函数的区间最值、矩形的性质和
函数值的结合以及解一元二次方程,解题的关键是熟悉二次函数的性质和矩形的结合.
5.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图,抛物线 过点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,点D为抛物线的顶点,连接 ,求 的值;
(3)在(2)的条件下,点C关于抛物线 对称轴的对称点为E点,连接 ,直线 与对称轴交于点M,点P是抛物线对称轴上的一动点,当 和 相似时,求点P坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点P的坐标为 或
【知识点】求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、判断三边能否构成直角三角形、相似三角
形的判定与性质综合
【分析】(1)将两个点的坐标代入关系式得到方程组,求出解即可;
(2)先求出点B,C,D的坐标,进而得出线段长,再说明 是直角三角形,根据正切的定义得出答
案;
(3)先确定点B,E的坐标,进而求出直线 的解析式,可分两种情况进行解析,
① 时,点P在x轴上,根据两边成比例夹角相等的两个三角形相似,求出点P的坐标;
② 时,求出 ,再根据相似三角形的对应边成比例得出答案.
【详解】(1)解:将点B、C的坐标代入抛物线表达式.
可得 ,
解得 ,
故抛物线的解析式为 ;
(2)解: ,
.
,
.
,
,
,
是直角三角形, ,
;
(3)解:∵点C关于抛物线 对称轴的对称点为E点, 的对称轴为直线 ,
.
又 ,
可设直线 的解析式为 ,将点B、E的坐标代入,得 ,
解得 ,
∴直线 为 ,
当 时, ,
;
由(2)知 是直角三角形, ,
若 和 相似,可分两种情况进行解析:
① 时,点P在x轴上,
,
,
,
,
和 相似,
;
② 时,
,
.
和 相似,
,
,解得 ,
∴点 的纵坐标为 ,
.
综上所述,点P的坐标为 或 .
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数关系式,勾股定理的逆定理,相似三角形的性质和判定,
求一次函数的关系式,注意分情况讨论,不能丢解.
6.(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图①,在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过原点 和点
,点 , ,与抛物线交于点 .连结 、 .
(1)直接写出 的长度为_________.
(2)求 的长度.
(3)求这个二次函数的表达式.
(4)如图②,点 从点 出发,沿射线 向点 运动;同时,点 从点 出发,沿射线 向点 运动,两
点运动的时间为 秒,速度均为1个单位长度/秒,当点 到达终点时,点 也随之停止运动.作
轴,交 于点 .当直线 垂直于 的一条边时,直接写出 值.
【答案】(1)3
(2)5
(3)(4)当 或2时,直线 垂直于 的一条边;
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、已知抛物线上对称的两点求对称轴、用勾股定理解三角形、相
似三角形的判定与性质综合
【分析】本题主要考查二次函数图象与性质,待定系数法以及相似三角形的判定与性质等知识,正确进行
分类讨论是解答本题的关键..
(1)由点O和点B的坐标得出抛物线的对称轴,从而求出点C的坐标,可得 的长;
(2)由两点间距离公式可求出 ;
(3)设抛物线的解析式为 ,把点A、B的坐标代入,求出 的值即可;
(4)分 和 两种情况结合相似三角形的性质讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线过 ,
∴抛物线的对称轴为直线 ,
又 轴,且 ,点 与点 关于 对称,
∴ ,
∴ ;
故答案为:3;
(2)解:∵ , ,
∴ ;
(3)解:∵二次函数的图象经过原点 和点 ,点 ,
∴设抛物线的解析式为 ,
把 , 代入解析式得, ,
解得,
∴抛物线的解析式为 ;
(4)解:设直线 的解析式为
把 , 代入解析式得 ,解得,
∴直线 的解析式为
当 时,延长 交 于点 ,过点 作 轴,如图,
则
∴
又 ,
∴
∴
根据题意得,
∴ ,
解得, ;
当 时,
∵ 轴, 轴,则 在同一直线上,如图,
∴
∴又 , ,
∴ ,
解得, ,
综上,当 或2时,直线 垂直于 的一条边
7.(24-25九年级上·重庆江津·期末)如图1,抛物线 经过 、 两点,与x轴
交于点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,点P为第一象限抛物线上一点,是否存在使 面积最大的点P?若存在,求出点P的坐标;
若不存在,请说明理由;
(3)如图3,若抛物线的对称轴 (E为抛物线顶点)与直线 相交于点F,M为直线 上的任意一点,
过点M作 交抛物线于点N,以E,F,M,N为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点M
的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
(3)能, , ,
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、面积问题(二次函数综合)、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】(1)将 、 的坐标代入解析式,即可求解;
(2)用待定系数法求出直线 的解析式为 ,过点P作 轴,交直线 于Q,设
,则 ,由 ,结合二次函数的性质,即可求解;
(3)由二次函数的顶点式求出 ,由直线解析式求出 ,过点M作 ,交直线于M,设 ,则 ,当 与 平行且相等时,四边形 是平行四边形,
可得 ,解此方程即可求解.
【详解】(1)解:依题意,有: ,
解得 ,
抛物线的解析式: ;
(2)解:设直线 的解析式为 ,则有
,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
如图,过点P作 轴,交直线 于Q,
设 ,则 ,
∴
;
;
,
当 时, 取最大值,,
;
(3)解:存在;
抛物线
,
,
当 时, ,
,
,
如图,过点M作 ,交直线 于M,
设 ,
则 ;
;
当 与 平行且相等时,四边形 是平行四边形,
,
当 时,
解得: , (不合题意,舍去),
当 时, ,,
当 时,
解得: , ,
同理可求: , ,
综上所述,存在平行四边形, , , .
【点睛】本题考查了二次函数综合应用,待定系数法,能熟练利用二次函数的性质进行求解是解题的关键.
8.(24-25九年级上·山西晋中·期末)综合与探究
如图,抛物线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 .
(1)求此抛物线的表达式.
(2) 是位于第一象限内抛物线上的一个动点,当 的面积最大时,求此时点 的坐标及 的面积.
(3)抛物线的对称轴上是否存在一点 ,使得 是等腰三角形?若存在,直接写出点 的坐标;若不存
在,请说明理由.
【答案】(1)
(2) , 的面积为
(3) 或 或 或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、面积问题(二次函数综合)、特殊三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)把点 代入抛物线 中可得 的值,从而可得抛物线的解析式;
(2)过点Q作x轴的垂线,交 于点M,求出直线 的解析式,设 ,则 ,
求出 ,根据 的面积为 列关系式,再利用二次函数的性质即可解答;(3)先求出抛物线的对称轴为x=1,设 ,再求出 ,由等腰三角形性质,分情况讨论:
①当 时;②当 时;③当 时,从而可以解答.
【详解】(1)解:把点 代入抛物线 中,
得: ,
解得:
抛物线的解析式为: ;
(2)解:如图,过点Q作x轴的垂线,交 于点M,
抛物线 中,令 ,则 ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,
∴ ,解得 ,
∴直线 的解析式为 ,
设 ,则 ,
∴ ,
∴ 的面积为 ,
∵ ,
∴当 时, 的面积最大,最大面积为 ,
此时 , 的面积为 ;
(3)解:∵抛物线 的对称轴为 ,
设 ,∴ ,
①当 时,
则 ,
解得: ,
此时, 三点共线,不存在 ;
②当 时,
则 ,
解得: ,
∴点 的坐标为 或 ;
③当 时,
则 ,即 ,
解得: ,
∴点 的坐标为 或 ;
综上,点 的坐标为 或 或 或 .
【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,求函数解析式,二次函数与问题的问题,等腰三角形的性质,
熟练掌握分类讨论的思想是解题的关键.
9.(24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)综合与探究
在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过点 ,且与y轴交于点 ,点D是直线
上方抛物线上的点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点E是y轴上任意一点,若 是以 为腰的等腰三角形,则点E的坐标为_______;
(3)当 时,求点D的坐标;
(4)在(3)的条件下,在x轴上存在一点F,则 最小值为_______,此时点F的坐标为_______.
【答案】(1)(2) 或 或
(3)
(4)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、等腰三角形的性质和判定、已知两点坐标求两点距离、面积问
题(二次函数综合)
【分析】(1)设二次函数的表达式为 ,再将点 代入求出 的值即可;
(2)根据等腰三角形的性质,分别分为 和 两种情况讨论即可;
(3)设 ,过 作 轴交 于 ,设直线 为 ,用待定系数法求出
直线 的表达式,再得出 ,根据 求出 即可;
(4)找出点 关于 轴的对称点,由 共线时, 最小,即可得出结论.
【详解】(1)解:二次函数的图象经过点 ,
且与y轴交于点 ,
设 ,
将点 代入得 ,
即 ,解得 ,
∴二次函数的解析式为 .
(2)设 , ,
∵ 是以 为腰的等腰三角形,
当 时, ,
∴ 或 ,
或
∴ 或 ,
当 时, ,
∴ ,
∴ ,
其中 与 点重合,
∴ ,点 ,综上所述, 或 或 .
(3)设 ,过 作 轴交 于 ,
设直线 为 ,
将 代入得,
,解得 ,
∴直线 为 ,
∴ ,
,
∴
,
∵ ,
∵ ,
∴ ,即 ,
解得 , ,
∴点 .
(4)取 关于 轴的对称点 ,∴ ,
连接 交 轴于点 ,
此时 ,
∴ ,
∴ ,即 最小值为 的长,
∵ ,
∴ ,
∴ 最小值为 ,
设 所在直线的表达式为 ,
则 ,解得 ,
∴ 所在直线的表达式为 ,
当 时,得 ,
解得 ,
∴F(1,0).
【点睛】本题考查待定系数法求抛物线解析式、二次函数的性质、二次函数的应用—面积问题,熟练掌握
二次函数的性质是解此题的关键.
10.(24-25九年级上·福建福州·期末)已知:顶点为A的抛物线 过点 和 .
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)直线 交x轴于B;交抛物线于C,D两点(点C在点D的左侧),
①若 的面积是 面积的两倍,求k的值;
②以 为直径作 ,若 与直线 所截的弦长 恒为定值,求t的值.
【答案】(1)
(2)① ;②
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、利用垂径定理求值、面积问题(二次函数综合)、其他问题(二次函数综合)
【分析】(1)待定系数法求解析式即可;
(2)①根据抛物线的解析式,求出 点坐标,根据 ,当 时, ,得到 ,联
立两个解析式,得到 ,求出 ,设 点的横坐标为 , 点的横坐标
为 ,根据 的面积是 面积的两倍,得到 ,求解即可;
②设 , 根据 为直径,得到 点坐标,过点 作 轴,延长 交 于点 ,得
到 ,垂径定理,得到 ,求出 ,勾股定理得到 ,化简得到
,根据 是定值,得到 的值与 的值无关,求解即可.
【详解】(1)解:∵顶点为 的抛物线 过点 和 ,
∴ ,解得: ,
∴抛物线的函数表达式为 ;
(2)①∵ ,
∴ ,
∵ ,当 时, 时,
∴ ,
∴ 轴, ,
联立 ,整理,得: ,
∴ ,
设 点的横坐标为 , 点的横坐标为 ,
∵点 在点 的左侧,则: ,
∴ , ,
∵ 的面积是 面积的两倍,
∴ ,
∴ ,
∴ ,整理,得: ,
解得: ;
②如图,直线 与 交于 ,设 ,
∵ , 为 的中点,
∴ ,
过点 作 轴,延长 交 于点 ,
∵直线 平行于 轴,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴,
∵ 为定值,
∴ 为定值,
∴ 且 ,
∴ .
【点睛】本题属于二次函数综合题,综合考查了一次函数、二次函数、一元二次方程、勾股定理及圆的性
质等知识点,数形结合并熟练掌握相关性质定理是解题的关键.本题的难度较大,属于压轴题.
11.(24-25九年级上·天津南开·期末)抛物线 ( 为常数, )的顶点为 ,抛物线
与 轴相交于 和 两点,抛物线与 轴相交于点 .
(1)若 ,点 在抛物线上,设点 的横坐标为 ,且 .
①求抛物线的解析式和顶点 的坐标;
②若 的面积与 的面积相等,求 的值;
(2) 和 是 轴上的两动点,当 的最小值为 时,直接写出 和 的值.
【答案】(1)① , ;② ,或 ,或
(2)
【知识点】求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的
最值
【分析】(1)① , 和 代入 ,求得 ,配方
,得 ;②求出 , 解析式 ,根据
,得 ,求出 解析式 ,得 ,解得 ,点A关于点B
的对称点为 ,则 ,同理 得解析式为 ,则 ,解得 ,或
;
(2) 和 代入 ,求得 ,得 , ,取点C
关于x轴的对称点 ,向右作线段 , ,连接 ,则 ,
, ,当N运动到 上时, 取得最小值, ,
,∴解得 ,得 , ,求出直线 的解
析式 ,当 时, ,得 ,解得 .【详解】(1)解:① , 和 代入 ,
得 ,
解得 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
②当 时, ,
∴ ,
设 解析式为 ,
则 ,
解得 ,
∴
∵ ,
∴ ,
当点Q在 下面时,
设 解析式为 ,
则 ,
∴ ,
∴ ,
∵点Q为 与抛物线的交点,
∴ ,
解得 ,或 (舍去);
当点Q在 上面时,
作点A关于点B的对称点 ,
则 ,
同理可得 的解析式为 ,
则 ,
解得 ,或 ;综上, ,或 ,或 ;
(2)解: 和 代入 ,
得 ,
解得 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
当 时, ,
∴ ,
取点C关于x轴的对称点 ,
向右作线段 ,使 ,连接 ,
则 , ,四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
当N运动到 上时, , 取得最小值,
∵ , 的最小值为 ,
∴ ,
∵ ,
∴解得 ,
∴ , ,设直线 的解析式为 ,
则 ,
解得 ,
∴ ,
当 时, ,
∴ ,
解得, .
【点睛】本题主要考查了二次函数综合.熟练掌握待定系数法求二次函数解析式和一次函数解析式,二次
函数和图象和性质,一次函数的图象和性质,平移性质,轴对称性质,两点之间线段最短,是解题的关键.
12.(24-25九年级上·四川达州·期末)如图,已知抛物线 与x轴交于点 ,
B,与y轴交于点 .(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点K是抛物线的对称轴直线l上一动点,点 在直线l左侧的抛物线上,点N在点M的左侧,
已知 为等腰直角三角形,且 ,设点 的横坐标分别为 ,探究 的值是否为
定值,若是,求 的值;若不是,请说明理由;
(3)如图2,点P是y轴左侧抛物线上一点(不与点A重合),过点P作 轴,垂足为点D,直线
与直线 交于点E,当点E关于直线 的对称点 落在y轴上时,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2) 的值是定值,定值为
(3) 或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、特殊三
角形问题(二次函数综合)、其他问题(二次函数综合)
【分析】(1)将 代入 ,利用待定系数法求解即可;
(2)设直线l与x轴交于点Q,过M作 于H,过N作 于G,先证 ,再
得出 ,根据 化简可得 ,即可得
出结论;
(3)当点P在第二象限和第三象限两种情况,设 ,求出直线 的解析式,证明
,列出等式,求出p值即可.
【详解】(1)将 代入 ,
得 ,
解得 ,
∴抛物线的函数解析式为 ;
(2)由(1)知抛物线的函数解析式为 ,
∴对称轴l为直线 ,
∵点 的横坐标分别为 ,
∴ ,
设直线l与x轴交于点Q,过M作 于H,过N作 于G,则 ,
∵ 为等腰直角三角形, ,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
∴ 的值是定值,定值为 .
(3)分两种情况,当点P在第二象限时,如图:
设 ,则 ,
∵ ,
设直线 的解析式为 ,则有 ,解得 ,
∴直线 的解析式为 ,
∴ ,
∵ 轴,
∴ 轴,
∴ ,
∵点E关于直线 的对称点 落在y轴上,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得 或0(舍去),
∴点P的坐标为 ,
当点P在第三象限时,如图,
同理可得 ,
,
解得 或0(舍去),
∴点P的坐标为 ,
综上可知,点P的坐标为 或 .
【点睛】本题考查二次函数与几何综合,涉及待定系数法求二次函数解析式,一次函数,两点间距离公式,
轴对称的性质,全等三角形的判定和性质等,熟练运用数形结合及分类讨论思想是解题的关键.
题型二:圆
13.(24-25九年级上·天津南开·期末)如图,点 是圆上一动点,弦 , 是 的平分线,
.当 (度)时,四边形 的面积最大,最大面积为 .【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、垂径定理的推论、圆周角定理、已知圆内接四边形求角度
【分析】本题考查了圆周角定理,勾股定理,垂径定理的推论;先求得 ,再根据已知条件得
,当 最大时,四边形 面积最大,求出 ,从而计算出最大面积;
【详解】 平分 ,
,
,
如图所示,过点 作 于点 ,
,
在 中, =30°,则 ,AB= ,
,
,
, 为定值,
∴当 最大时,四边形 面积最大,
在 中,AB边不变,其最长的高为过圆心 与AB垂直(即AB的中垂线)与圆交于点 ,此时四边形
面积最大.
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,∴ 为等边三角形,
∵ 为圆的直径,
∴ ,
,
,
四边形 的最大面积为 .
故答案为: ; .
14.(24-25九年级上·北京·期末)如图所示, AB是 的直径, , , 的切线 与
直线 交于点 ,点 是 上一个动点. 过 作 , 垂足为 , 则 的最大值为
.
【答案】
【知识点】含30度角的直角三角形、等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形、切线的性质定理
【分析】在 延长线取点 ,使得 ,则有 ,即求 的最大值,然后
求出 ,故有当平移 至 与 相切时,有 最大值,延长 交 于点 ,
证明 为等腰直角三角形,再根据 角所对直角边是斜边的一半,得 ,从而有
,再通过等腰直角三角形的性质可得 ,所以 ,
,最后由勾股定理和线段和差即可求解.
【详解】解:在 延长线取点 ,使得 ,∴ ,即求 的最大值,
∵ ,
∴ ,
∴随着 的运动, 时,
当平移 至 与 相切时,有 最大值,延长 交 于点 ,
∴ ,
∴ ,
∴ 为等腰直角三角形,
∵ , ,
∴ ,
∴由勾股定理得: ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴由勾股定理得 ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴由勾股定理得 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,∴ ,
∴ 的最大值为 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了切线的性质,勾股定理,等腰直角三角形的判定与性质,直角三角形的性质,掌握知
识点的应用是解题的关键.
15.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)已知, 内接于 ,点 是 的中点,连接 、 .
(1)如图 ,若 ,求证: ;
(2)如图 ,若 平分 的邻补角 ,求证: ;
(3)在 的条件下,若 ,求 的值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析;
(3) .
【知识点】等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形、圆周角定理、解直角三角形的相关计算
【分析】(1)根据点 是 的中点,可知 ,又因为 ,根据到线段两端点距离相等的点
在线段的垂直平分线上,可知 ;
(2)根据邻补角定义可知 ,根据圆内接四边形对角互补可知 ,
根据同角的补角相等可知 ,根据角平分线定义可知 ,所以可得 ,
根据在同圆中同弧所对的弦相等可证结论成立;
(3)连接 交 于 ,交 于 ,过点 作 于 ,连接 ,根据角平分线上的点到角两
边的距离相等可知 ,根据在同圆中同弧所对的圆周角等于圆心角的一半可知 ,设
,则 ,根据正弦的定义可知 ,所以可得
,从而可以求出 ,根据 可以求出 ,从而可以求出
,利用勾股定理可以求出 的长.【详解】(1)证明: 点 是 的中点,
,
,
,
是 的垂直平分线,
;
(2)证明: 平分 ,
,
, ,
,
,
,
;
(3)解:连接 交 于 ,交 于 ,过点 作 于 ,连接 ,
,
, ,
点 是弧 中点,
,
,
,
.
设 ,则 ,
, ,
在 中, ,
,
在 和 中, ,,
,
,
作 于 ,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理、勾股定理、等腰三角形的判定定理和三线合一、锐角三角函数,解
决本题的关键是根据圆的基本性质找到角和边之间的相等关系.
16.(24-25九年级上·北京·期末)在平面直角坐标系 中,已知点 , 的半径为 ,它的一条
弦 作两次变换:关于点 作中心对称后得到线段 ,关于点 作中心对称后得到线段 .我们称
点 、 为 的对称点,称线段 为 的对称弦.
(1)如图,点 , , , 的横、纵坐标都是整数.
在线段AB,AD,CB,CD中, 的对称弦是 ;
若线段 上的点都是 的对称点,求 的取值范围;
(2)若 的对称弦 过点 ,直线 与线段 有公共点, 的取值范围是 .【答案】(1)① ;②
(2)
【知识点】一次函数与几何综合、切线的性质定理、圆和圆的位置关系、解直角三角形的相关计算
【分析】(1)①根据新定义可得 的对称弦得满足 ,且 ,且线段 与 有交
点,结合图形,即可求解;
②先固定 ,连接 ,作两次变换:关于点 作中心对称后得到线段 ,关于点 作中心对称后得
到线段 .得出 在以 为圆心 为半径的圆上运动, 在以 为圆心 为半径的圆上运动;当 运动
时, 始终以 为切点运动,则 的运动轨迹在以 为圆心,半径分别为 和 的圆环内运动
(不包括 上),进而根据线段 上的点都是 的对称点,结合点 , 的半径为 ,分别求得
临界值,即可求解;
(2)根据题意设 ,由(1)②可得 的对称弦 过点 ,则 在以 为圆心 为半径的圆上
运动, 在以 为圆心 为半径的圆上运动,进而可得直线 与 , 相切时,取得临界值,
解直角三角形,即可求解.
【详解】(1)解:①由定义可知, ,且 ,
的对称弦得满足 ,且 ,且线段 与 有交点,AB、CD符合题意;
故答案为:AB、CD.
②依题意, 的半径为 ,弦 的范围为 , ,
如图所示,先固定 ,连接 ,作两次变换:关于点 作中心对称后得到线段 ,关于点 作中心
对称后得到线段 .∴ , ,
又∵
在 中,
∴ ,
∵
则 是 的中位线,
∴
∴ 在以 为圆心 为半径的圆上运动, 在以 为圆心 为半径的圆上运动;
当 运动时, 始终以 为切点运动,则 的运动轨迹在以 为圆心,半径分别为 和 的圆环
内运动;不包括 上,
如图所示阴影部分,
∵线段 上的点都是 的对称点,
∴ 是上述圆环内,
当 在半径为 的圆上时, ,∵ , ,
∴ ,即 ,
当 与 相切时, ,则
∴
(2)设 ,由(1)②可得 的对称弦 过点 ,则 在以 为圆心 为半径的圆上运动,
在以 为圆心 为半径的圆上运动,如图所示∵直线 与线段 有公共点,
∴直线 与 , 相切时,取得临界值,
如图所示,设直线 与 , 相切时,切点分别为 ,
设直线 , 分别交 轴于点 ,交 轴分别为 ,
∴ , , , ,
∴ ,则
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,即 ,
同理可得 ,
根据函数图象可得,直线 与线段 有公共点, 的取值范围是:
故答案为: .
【点睛】本题考查了几何新定义,中心对称,圆与圆的位置关系,圆与直线的位置关系,解直角三角形,
理解新定义,得出 的轨迹图形是解题的关键.
题型三:相似三角形
17.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图,在 中,D、E分别为 边上的点,
与 相交于点F,则下列结论一定正确的是( )A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,熟练掌握知识点是解题的关键.根据 ,得到
,即可判断各个选项.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故A正确,符合题意;
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故B错误,不符合题意;
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故C错误,不符合题意;
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故D错误,不符合题意,
故选:A.
18.(24-25九年级上·四川遂宁·期末)如图,在 中, , , 为 上一点,若满足 ,过 作 交 延长线于点 ,则 = .
【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、由平行截线求相关线段的长或比值、解直角三角形的相关计算
【分析】由 ,得出 ,设 , ,推出 ,根据
, ,得出 , ,再分别用勾股定理求出 , ,
故 ,再运用解直角三角形得出 , ,根据平行线分线
段成比例,代入 ,化简得出答案即可.
【详解】解:如图,过点 作 垂足为 ,过点 作 垂足为 ,
∵ ,
∴ ,
设 , ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
整理得: ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了解直角三角形、勾股定理、平行线分线段成比例等知识点,熟练掌握知识点、作
辅助线推理、数形结合是解题的关键.
19.(24-25九年级上·四川遂宁·期末)如图,点E在正方形 的对角线 上, 交 于点
F, 的延长线交 于点P, 交 于点G,连接 ,则下列结论中;① ;②
;③ ;④ ;⑤若 ,则
;⑥若 ,则 .其中正确的结论有( )个.
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】A【知识点】全等三角形综合问题、根据正方形的性质证明、圆周角定理、相似三角形的判定与性质综合
【分析】证明A、B、E、F四点共圆,则 ,即可判断①;延长 ,截取 ,
连接 ,证明 ,则 证明 ,得到
,则 ,即可判断②;作 交 的延长线于点H,连接
,证明 ,则 ,得到 ,则 ,即
可判断③;作 ,截取 ,连接 ,证明 ,则
,得到 ,则 ,得到 ,证明
,得到 ,则 ,即可判断④;证明 ,设
,则 ,得到 ,由 得到
,解得 ,则 ,即可判断⑤;证明
,则 ,由②可知, ,则 ,证明 ,
得到 连接 证明 ,则 ,证明
,则 ,得到 ,则 ,即可判断⑥.
【详解】解:①∵ ,
∴ ,
∵四边形 是正方形,
∴ ,
∴A、B、E、F四点共圆,
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ;
故①正确;
②由①可知, ,
∴A、G、P、D四点共圆,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
延长 ,截取 ,连接 ,∵ ,
∴ ,
∴
∵ ,
∴ ,
∵
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故②正确;
③作 交 的延长线于点H,连接 ,如图,
由正方形的对称性得到, ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∵ ,
∴ ,
故③正确;
④作 ,截取 ,连接 ,
则 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故④正确;
⑤由②可知 ,
∴ ,
设 ,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
解得 ,
∴ ,
∴ ,
故⑤正确;
⑥∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴
∴ ,
∴
∵ ,
∴ ,
∴
由②可知, ,
∴ ,
∵
∴ ,
∴
连接
则 ,∵
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴
故⑥正确,
综上可知,①②③④⑤⑥均正确.
故选:A
【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、正方形的性质、等
腰三角形的判定和性质、圆周角定理等知识,综合性非常强,难度大,添加合适的辅助线是解题的关键.
20.(24-25九年级上·安徽六安·期末)我们把由不平行于底边的直线截等腰三角形的两腰所得的四边形称
为 “准等腰梯形 ”.如图 1 ,四边形 即为“准等腰梯形 ”,其中 .
(1)在图 1 所示的“准等腰梯形 ” 中,选择一个合适的顶点引一条直线将四边形 分割成一
个等腰梯形和一个三角形或分割成一个等腰三角形和一个梯形 (画出一种示意图即可);
(2)如图 2,在“准等腰梯形 ” 中, ,E 为边 上一点,若 , ,
求证:
(3)如图 3 ,在由不平行于 的直线截 所得的四边形 中, 与 的平分线交
于点 E,若 ,则四边形 是否为“准等腰梯形”? 请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)是,理由见解析
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、等腰三角形的性质和判定、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查了等腰三角形的性质的运用,平行线的性质的运用角平分线的性质的运用,全等三角形
的判定及性质的运用,解答时运用等腰三角形的性质求解是关键.(1)过点A作 交 于点E,则 和四边形 就是所求作的图形;
(2)由 , ,就可以得出 ,就可以得出 ,就
可以得出结论;
(3)作 于F, 于G, 于H,由角平分线的性质就可以得出 ,就
可以得出 ,就可以得出 ,从而得出 而得出结论.
【详解】(1)解:如图,过点A作 交 于点E,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等腰三角形;
∵ ,AD不平行CE,
∴四边形 是梯形.
∴ 和四边形 就是所求作的图形;
(2)证明:∵ ,
∴ .
∵ ,
∴
∴ ,
∴ ;
(3)解:四边形 是“准等腰梯形”.
理由:作 于F, 于G, 于H,
∵ 平分 , 平分 ,
∴ .
在 和 中,
∴ ;
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
∴四边形 是“准等腰梯形”.
21.(24-25九年级上·四川遂宁·期末)如图,在直角坐标系中,点 坐标为(1,0),点 坐标为(0,1), 、
是线段 上的两个动点,且 ,过点 、 分别作 轴和 轴的垂线 、 相交于点 ,
垂足分别为 、 、设 点的坐标为 ,令 ,
(1)求证: ;
(2)当 时,求 的值;
(3)在点 、 运动过程中,点 也随之运动,探索: 是否为定值?请证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)
(3) 为定值 ,理由见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、用勾股定理解三角形、根据矩形的性质与判定求线段长、相
似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)根据点 、 坐标得出 ,根据等边对等角推出 ,根
据 ,结合三角形外角的性质 ,推出 ,根据
“两角分别相等的两个三角形相似”,即可证明 ;
(2)过点 作 于点 ,根据点 、点 得出 ,推出 ,推出
, ,根据等角对等边得出 ,结合勾股定理求出 ,利用
证明 ,计算角度推出 ,根据“角平分线上的点到角两边的距离相等”得出 ,则 ,计算求出 的值即可;
(3)过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,由(1)得 ,根据相似三角形
的性质得出 ,则 ,推出 , ,证明四边形 和四边
形 都是矩形,得出 , ,根据勾股定理推出 ,
,进一步得出 ,则 ,即可得出答案.
【详解】(1)证明:∵点 坐标为(1,0),点 坐标为(0,1), ,
∴ ,
∴ ,
又∵ , ,
∴ ,
∴ ;
(2)解:如图,过点 作 于点 ,
∵点 坐标为(1,0),点 坐标为(0,1), ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
,
,
∵过点 、 分别作 轴和 轴的垂线 、 相交于点 ,∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴此时 点的坐标为 , ;
(3)解: 为定值 ,理由如下,
如图,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,
由(1)得 ,
∴ ,
∴ ,
∵点 坐标为(1,0),点 坐标为(0,1),
∴ ,
∴ ,
∵ ,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,∴ , , ,
∴ ,四边形 和四边形 都是矩形,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 为定值 .
【点睛】本题主要考查了坐标与图形、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、矩形的判定
与性质、角平分线的性质、勾股定理等知识点,综合性较强,灵活运用知识点、作辅助线推理证明是解题
的关键.
22.(24-25九年级上·吉林白山·期末)如图①,在 中, , , ,动
点 从点 出发,在 边上以每秒 的速度向点 运动,同时动点 从点 出发,在CB边上以每秒
的速度向点 运动,运动时间为 秒,连接 .
(1)若 与 相似,求 的值;
(2)求出 是轴对称图形时 的值;
(3)如图②,连接 ,若 垂直 ,直接写出 的值.
【答案】(1) 或
2
(2) 或 或
3
(3)
【知识点】同(等)角的余(补)角相等的应用、三线合一、用勾股定理解三角形、相似三角形的判定与性质综
合
【分析】( )由题意得 , , , ,再分 和两种情况解答即可求解;
( )当 为等腰三角形时, 是轴对称图形,分 、 、 三种情况,利
用相似三角形的判定和性质解答即可求解;
( )解:过 作 于点 , 交于点 ,先证明 可得 ,
即得 , , ,再证明 ,得到 ,据此即可求解;
本题考查了相似三角形的应用,勾股定理,等腰三角形的性质,掌握相似三角形的判定和性质并运用分类
讨论思想解答是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意得, , ,
∴ ,
在 中, , , ,
∴ ,
当 时,有 ,
即 ,
解得 ;
当 时,有 ,
即 ,
解得 ;
综上,若 与 相似, 的值为 或 ;
(2)解:当 为等腰三角形时, 是轴对称图形,分以下三种情况解答:
①当 时,有 ,
解得 ;
②当 时,过点 作 于 ,
则 , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
解得 ;
③当 时,过点 作 于 ,
则 , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
解得 ;
2
综上,当 的值为 或 或 时, 是轴对称图形;
3
(3)解:过 作 于点 , 交于点 ,如图所示,则 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
解得 .
23.(24-25九年级上·陕西榆林·期末)【问题探究】
(1)如图1,四边形 是矩形,点E是 边上的中点,在 上找一点G,使得 ,连接
并延长交 的延长线于点H,过点E作 的垂线交 于点F.求证:① ;
② ;
【问题应用】
(2)如图2,四边形 是菱形, ,点E、F分别在 、 边上,连接 ,点G是 上
一点,连接 , ,延长 交 的延长线于点H,M是 上一点,连接 ,
, , , ,求 的长度.
【答案】(1)①证明见解析;②证明见解析;(2) 的长度为 .
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等边三角形的判定和性质、利用菱形的
性质证明、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)①先证 ,结合平行线与互余的含义可得结论;
②证明 ,结合矩形性质及①的结论可得 ;
(2)先证 是等边三角形,可得 , ,易得 ,
,从而可得 ,然后只需运用相似三角形的性质就可解决问题.
【详解】证明:(1)①∵ ,
∴ ,
∴ .
∵四边形 是矩形,
∴ , ,
∴ ,
∴ .
∵ ,∴ ,
∴ ,
②∵E是 中点,
∴ .
∵ ,
∴ .
在 和 中, ,
∴ ;
(2)∵ , ,
∴ 是等边三角形,
∴ , ,
∴ ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ .
∵四边形 是菱形,
∴ , ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ .
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的长度为 .
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、菱形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、
等边三角形的判定与性质、三角形内角和定理等知识,证到 是解决应用的关键.
24.(23-24九年级上·陕西咸阳·期末)【问题背景】
如图,正方形 的边长为8,E是 边的中点,点P在射线 上,过点P作 于点F,连接.
【初步探究】
(1)求证: ;
(2)若点 P在 边上运动,且 ,求 与 的相似比;
【拓展提升】
(3)当点P在射线 上运动时,设 ,是否存在实数x,使得以点P、F、E为顶点的三角形与
相似?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2) ;(3)存在,4或10
【知识点】根据三线合一证明、根据矩形的性质与判定求线段长、根据正方形的性质证明、相似三角形的
判定与性质综合
【分析】(1)在 和 中,易得 , ,故可得 ;
(2)易得正方形 的面积 ,根据 ,可得 ,再求出 ,
,即可求解.
(3)分两种情况讨论: 和 ,根据两种情况列出关系式进而求解.
【详解】(1)证明:在正方形 中, ,
∴ .
∵ ,
∴
(2)解:∵正方形 的边长为8,
∴正方形 的面积
,
∴
∵ ,点E 是 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ 与 的相似比为 .
(3)解:存在实数x,使得以点 P、F、E为顶点的三角形与 相似.
理由如下:如图2,连接 ,
若 ,则 ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 为平行四边形,
∵
∴四边形 为矩形,
∴ .
∵E是 的中点,
∴ ,
∴ ,即 .
如图3,连接 .
若 ,则 , .
∵ ,
∴ ,
∴ .
∵ ,
∴点F为 的中点∴ ,
∴ .
∵ ,即 ,
∴ ,
∴ ,即 .
综上所述,满足条件的x的值为4或10.
【点睛】此题考查相似三角形的判定和性质,解答本题要充分利用正方形的特殊性质,注意在正方形中的
特殊三角形的应用,搞清楚矩形、菱形、正方形中的三角形的三边关系,可有助于提高解题速度和准确率.
题型四:旋转
25.(24-25九年级上·重庆江津·期末)如图,等腰直角 与等腰直角 按图1位置放置,已知
, .
(1)填空: , ;
(2)现将图1中等腰直角 绕点A按顺时针方向旋转,当旋转到点C、D、E在一条直线上时,如图2所
示,求 的长度;
(3)当图1中等腰直角 绕点A顺时针方向旋转到满足 时,如图3所示,猜想:
与 的数量关系,并证明你的猜想.
【答案】(1) ,
(2)
(3) ,证明见解析
【知识点】全等三角形综合问题、用勾股定理解三角形、斜边的中线等于斜边的一半、根据旋转的性质求
解
【分析】(1)利用勾股定理求解即可;
(2)过 作 于 ,由直角三角形斜边中线的性质得 ,由勾股定理得
,进而可求出 的长度;
(3)连接 交 于F,交 于G,证明 得 ,再证明得 ,进而可求出 .
【详解】(1)解:∵ 是等腰直角三角形, ,
∴ .
∵ 是等腰直角三角形, ,
∴ .
故答案为: , ;
(2)解:过 作 于 ,
在等腰 中, ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
(3)解: ,理由如下:
连接 交 于F,交 于G
在 和 中, ,
∴
∴
∴
在 和 中,
∴
∴
∴又∵ 且
∴
∵ 是公共边
∴
∴
又∵在等腰 中, 是斜边
∴
∴
∵
∴
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,直角三角形斜边的中线,全等三角形的判定与性
质,正确作出辅助线是解答本题的关键.
26.(24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)综合与实践
在综合实践课上,刘老师组织同学们以“三角形中手拉手模型”为主题开展数学活动.
(1)提出问题:若 和 都是等边三角形,连接 和 交于点 ,如图1所示,线段 与线段
的数量关系是_______, _______ ;
(2)探究证明:若 和 都是直角三角形, ,连接
和 交于点 ,如图2所示,试猜想 与 的关系,并说明理由;
(3)拓展延伸:
①“智慧小组”发现在(2)的条件下,若 ,使图2中 固定不动,将 绕顶点
旋转,当点 在同一条直线上时,则 _______;
②“勤奋小组”发现在(2)的条件下,若 是 的中点,使图3中 固定不动,
将 绕顶点 旋转,在旋转过程中,则 的最小值为_______.
【答案】(1)
(2) ,理由见解析
(3)① 或 ;②【知识点】全等三角形综合问题、等边三角形的性质、根据旋转的性质求解、相似三角形的判定与性质综
合
【分析】(1)根据等边三角形的性质可得 ,
则有 ,证明 ,得到 ,由三角形内角和定理可
得 ,由此即可求解;
(2)根据题意可得 ,由勾股定理可得 ,则有 ,
可证 ,由相似三角形的性质可得 , ,在 中,由
三角形内角和定理可得 ,即 ,由此即可求解;
(3)①根据含30°角的直角三角形的性质可得 , , ,设
,则 , ,由 ,运用勾股定理即可求解;
②根据题意可得点 在以点 为圆心,以AB为半径的圆上运动,连接 ,在 中, ,
当点 三点共线时, ,此时线段 的值最小,根据直角三角形斜边中线等于斜边一半
可得 的值,由此即可求解.
【详解】(1)解:∵ 和 都是等边三角形,
∴ ,
∴ ,即 ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: ;
(2)解:∵ ,
∴ ,即 ,
∵ 和 都是直角三角形, ,∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,即 ,
综上所述, ;
(3)解:由(2)可得, ,
①如图所示,点 在同一条直线上,
∵ , , ,
,
∴ ,
∴ , ,
设 ,则 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,即 ,
解得, , ,
当 时, ;当 时, ;
故答案为: 或 ;
②如图所示,
∵ 绕顶点 旋转,
∴点 在以点 为圆心,以AB为半径的圆上运动,连接 ,
在 中, ,
当点 三点共线时, ,此时线段 的值最小,
∵ 和 都是直角三角形, , ,
∴ ,
∵点 是 的中点,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题主要考查等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,旋转的性质,相似三角形的判定和
性质,勾股定理,含30°角的直角三角形的性质,直线三角形斜边中线等于斜边的一半等知识的综合,掌
握旋转的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质是解题的关键.
27.(24-25九年级上·广东江门·期末)【知识技能】
(1)如图1,在等边三角形 内有一点 .若点 到顶点 的距离分别为6,10,8,求
的度数.
为了解决本题,我们可以将 绕顶点 逆时针旋转 到 处,此时 ,这样就
可以利用旋转变换,将三条线段 转化到一个三角形中,从而求得 ________°.【构建联系】
利用(1)的解答思想方法,解答下面的问题.
(2)如图2,在 中, 为 上的点,且 ,求证:
.
【深入探究】
(3)如图3,在等边三角形 中, 为 内一点,连接 ,且
,求 的值.
【答案】(1) ;(2)见解析;(3)
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、含30度角的直角三角形、等边三角形的判定和性质、根据
旋转的性质求解
【分析】(1)根据全等三角形的性质及等边三角形的判定及性质得出 为等边三角形,再根据等边
三角形的性质得出 , ,然后利用勾股定理的逆定理得出 ,最后
根据角的和差即可得出答案;
(2)把 绕点C逆时针旋转 得到 ,连接 ,由旋转的性质得 , ,
, , ,再利用 证明 ,然后根据全等三角形的
性质及勾股定理即可得证;
(3)将 绕点 顺时针旋转 ,得到 ,连接 ,由旋转性质得 , ,
, , ,则可求得 , 是等
边三角形,再根据等边三角形的性质结合角的和差得出 、 、 、 四点共线,过 作 交
延长线于H,则 ,根据勾股定理和含30度角的直角三角形的性质求得 即可求解.
【详解】(1)解:由旋转性质得 , , , ,
为等边三角形
,
为等边三角形
,
为直角三角形,且
;故答案为: ;
(2)证明:如图2,把 绕点C逆时针旋转 得到 ,连接 ,
由旋转的性质得 , , , ,
,
在 和 中
,
由勾股定理得,
即 ;
(3)如图3,将 绕点 顺时针旋转 ,得到 ,连接 ,
则 , , , , ,
, 是等边三角形,
, ,
∵ ,、 、 、 四点共线,
过 作 交 延长线于H,则 ,
∴ ,则 ,
∴ , ,
在 中, ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查了旋转的综合题,涉及到全等三角形的判定及性质、等边三角形的判定及性质、等腰直
角三角形的性质、旋转的性质、含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,熟练掌握相关性质定理是解
题的关键.
28.(24-25九年级上·天津南开·期末) 在平面直角坐标系中,点 ,点 ,其中 ,
点 在第一象限,且 .将 绕点 逆时针旋转 得到 ,点 的对应点分别为
,点 恰在 轴上.
(1)如图1,当 时,求点 的坐标和 的长;
(2)如图2,当 时,求点 的坐标;
(3)当点 组成的凸多边形为四边形时,将此四边形的面积记为 .用含有 的式子表示 ,并写出
的取值范围(此问直接写出结果即可).
【答案】(1) ,
(2)
(3)见解析
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等腰三角形的性质和判定、用勾股定理
解三角形、根据旋转的性质求解
【分析】(1)根据旋转的性质,旋转前后对应线段长度不变且对应线段夹角为旋转角 ,通过设点 的
坐标,利用勾股定理和旋转性质来求解点 的坐标和 的长;
(2)依据旋转的性质,可得 ,再根据边角关系可得 ,求出点 的坐标;(3)根据四边形的面积公式,通过分析 , , 时四边形的组成部分来用含 的式子表示面
积.
【详解】(1)解:如图1,过点 作 轴于点 ,
∵ 是由 逆时针旋转 得到,且点 在 轴上,
∴ ,
∴ ,
且 ,
∴ ,
∴ ,
由勾股定理可知
解得 ;
∴点 的坐标为 ;
(2)解:如图2,由(1)可知 ,且 ,
∵ 是由 旋转得到,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴点 的坐标为 ;
(3)解:如图, 当 时,绕点 逆时针旋转 得到 ,且 轴, ,
,
轴,
, ,
;
如图,当 时,
绕点 逆时针旋转 得到 , , ,
,
;
如图,当 时,
绕点 逆时针旋转 得到 , , ,
, ,
.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,勾股定理,掌握旋
转的性质的性质是解题的关键.29.(24-25九年级上·四川达州·期末)如图,在矩形 中, , ,点E在边 上,将
射线 绕点A逆时针旋转 ,交 延长线于点G,以线段 为邻边作矩形 .
(1)如图1,连接 ,求 的度数和 的值;
(2)如图2,当点F在射线 上时,求线段 的长;
(3)如图3,当 时,在平面内有一动点P,满足 ,连接 ,求 的最小值.
【答案】(1) ,
(2)
(3)
【知识点】根据矩形的性质求线段长、根据旋转的性质求解、相似三角形的判定与性质综合、解直角三角
形的相关计算
【分析】(1)根据矩形的性质得出 , , ,进而根据正切函数得出
,可求出 ,由矩形 和矩形 可得,
,求出 ,证明 ,根据相似三角形的
性质即可得出答案;
(2)过点 作 于点 ,由矩形 和矩形 可得, ,
,证明 ,进而得出 ,设 ,则
,根据 ,得出 ,求出 ,进而可得出答案;
(3)连接 ,先证明 是等边三角形, ,得出 ,
将 绕点 顺时针旋转 , 与 重合,得到 ,进而求出 , ,
,得出 ,可得当点 , , 三点共线时, 的值最小,此时为
.
【详解】(1)解:∵矩形 中, , ,
∴ , , ,∴ ,
∴ ,
由矩形 和矩形 可得, ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ ;
(2)解:过点 作 于点 ,
由矩形 和矩形 可得, ,
,
∴ , ,
∴ ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
解得 ,
∴ ;
(3)解:连接 ,
∵矩形 中, , ,
∴ , ,∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ 是等边三角形, ,
∴ ,
将 绕点 顺时针旋转 , 与 重合,得到 ,
∴ , , ,
∴ ,
∴当点 , , 三点共线时, 的值最小,为 的长,过点 作 ,
则: ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的最小值为 .
【点睛】本题考查矩形的性质,三角函数,旋转的性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握相关性质,
证明三角形相似,是解题的关键.
题型五:反比例函数
30.(24-25九年级上·山东济南·期中)如图,直线 与双曲线 交于A、B两点,将直线 绕点A
顺时针旋转 ,与双曲线位于第三象限的一支交于点C,若 ,则k的值为( )A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】根据图形面积求比例系数(解析式)、全等三角形综合问题、根据旋转的性质求解、由平行截
线求相关线段的长或比值
【分析】作 轴于H, 交 于E, 轴于F, 轴于N,连接 ,设 交x
轴于M,证明 ,求出 与 的比,再求出 的份数,证明出 与 的比,表示出
的份数,利用 的面积求出x的值,即可求出k.
【详解】解:作 轴于H, 交 于E, 轴于F, 轴于N,连接 ,设
交x轴于M,如图,
,
为等腰直角三角形, , ,
,
,
,
,
设 ,
,
,
,,
,即 ,
,
,
,
点C、A在反比例函数上,
,
设 ,
,
,
解得: 或 (舍去),
,
,
即 ,
即 ,
或 (舍去),
, ,
.
故选:B.
【点睛】本题考查了反比例函数的几何意义,反比例函数与一次函数的交点,等腰三角形的性质、全等三
角形的性质、平行线分线分线段成比例的性质等知识点的应用是解题关键.
31.(24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图,以 为边的正方形的对角线
的交点 都在函数 的图像上,边 都在 轴上,则点
的坐标是 .【答案】
【知识点】公式法解一元二次方程、点坐标规律探索、反比例函数与几何综合、根据正方形的性质证明
【分析】先设出各个正方形的边长,如图所示,表示出正方形 、 、 坐标,再由中点坐标公式求
出 坐标,根据 都在函数 的图像上,代入表达式解一元二次方程即
可求出 、 、 坐标,进而得到 横坐标满足的规律是 ,从而确定答案.
【详解】解:如图所示:
设 ,
,
为正方形对角线的交点,
,
在函数 的图像上,
,解得 或 (负值,舍去),即 ;
设 ,则 ,
,
为正方形对角线的交点,,
在函数 的图像上,
,解得 或 (负值,舍去),即 ;
设 ,则 ,
,
为正方形对角线的交点,
,
在函数 的图像上,
,解得 或 (负值,舍去),即 ;
综上所述, 横坐标满足的规律是 ,即 ,
横坐标为 ,即点 的坐标是 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查点的坐标规律,涉及正方形性质、反比例函数图象与性质、中点坐标公式、解一元二次
方程等知识,熟记正方形性质、反比例函数图象与性质、中点坐标公式求出相关点的坐标找出规律是解决
问题的关键.
32.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)如图,一次函数 与反比例函数 的图象交于
点 和 .
(1)填空:一次函数的解析式________,反比例函数的解析式________.
(2)由图像写出满足 的自变量x的取值范围;
(3)点P是线段AB上一点,过点 作 轴于点 ,连接 ,若 的面积为 ,求 的取值范围.【答案】(1)
(2) 或
(3)
【知识点】一次函数与几何综合、面积问题(二次函数综合)、一次函数与反比例函数的交点问题
【分析】本题主要考查一次函数与反比例函数的交点问题,二次函数图象的性质,一次函数与几何图形的
综合,掌握待定系数法求解析式,二次函数图象求最值的计算方法是解题的关键.
(1)把点 代入一次函数,把点 代入反比例函数,即可求解;
(2)把点 代入一次函数解析式可得 ,结合图形即可求解;
(3)根据题意,设 ,得到 ,则有 ,
当 , 的面积最大,最大值为 ,当 时, ,当 时, ,由此即可求解.
【详解】(1)解:一次函数 与反比例函数 的图象交于点 和 ,
∴把点 代入一次函数得, ,
解得, ,
∴一次函数解析式为: ,
把点 代入反比例函数得, ,
解得, ,
∴反比例函数解析式为: ,
故答案为: ;
(2)解:把点 代入一次函数得, ,
解得, ,
∴ ,
∴由图形可得,当 或 时, ,
∴满足 的自变量x的取值范围为: 或 ;
(3)解:∵点P是线段AB上一点,
∴设 ,
∴ ,∴ ,
∴当 , 的面积最大,最大值为 ,
∵ ,
∴当 时, ,
当 时, ,
∴ 的取值范围为 .
33.(22-23九年级上·广东深圳·期末)如图,在平面直角坐标系 中,四边形 为矩形,点 坐标
为 ,反比例函数 的图象分别与 , 交于点 , ,点 为线段 上的动点,反比例函数
的图象经过点 ,交 于点 ,连接 .
(1)求直线 的函数表达式;
(2)将 沿 所在直线翻折得到 ,当点 恰好落在直线 上时,求 的值;
(3)当点 为线段 中点时,将 绕点 旋转得到 ,其中 , 的对应点分别为 , ,当
时,求点 的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点 的坐标为 或
【知识点】求一次函数解析式、反比例函数与几何综合、根据旋转的性质求解、相似三角形的判定与性质
综合【分析】(1)根据反比例函数 的图象分别与AB, 交于点 , ,求得 的坐标,然后待定
系数法求解析式即可;
(2)连接 交 于点 ,求得直线 的解析式为 ,则 DE,根据翻折的性质
可得, , ,根据点 、 分别为AD、 的中点,建立方程,解方程求解即可;
(3)①如图 ,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,证明 ,
,根据相似三角形的性质求得 , ,根据 即可求得 的坐标,
②如图 ,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,方法同①,根据 即可求
得 的坐标.
【详解】(1)解: 反比例函数 的图象分别与AB, 交于点 , ,
, , , ),
设直线DE的函数表达式为 ,
则 ,解得: ,
直线DE的函数表达式为 ;
(2)如图 ,连接 交 于点 ,
反比例函数 的图象交AB于点 ,交 于点 ,
, , , ),
, ,设直线 的解析式为 ,
则 ,解得: ,
直线 的解析式为 ,
DE,
将 沿 所在直线翻折得到 ,
, ,
,
点 、 分别为AD、 的中点,
,解得: ;
(3)①如图 ,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,
DE, DE,点 为线段AD中点
, , ,
在 中, ,
由旋转得: ,
, , , ,
,
,,
,
,
,
,即 ,
, ,
,
,
,
,
,即 ,
, ,
,
点 的横坐标为: ,纵坐标为: ,
;
②如图 ,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,
, DE,,
,
,
,
,
,
,即 ,
, ,
,
,
,
,
,即 ,
, ,
,
点 的横坐标为: ,纵坐标为: ,
;
综上,点 的坐标为 或 ).
【点睛】本题考查了反比例函数与几何图形、一次函数,待定系数法求解析式,折叠的性质,相似三角形
的性质与判定,分类讨论是解题的关键.
题型六:最值问题
34.(24-25九年级上·山西晋中·期末)如图, 是线段 上的一动点(不与点 重合),分别以
为边在线段 的同侧作等边 和等边 ,连接 .若 ,则四边形 面积的
最小值是 .【答案】
【知识点】图形问题(实际问题与二次函数)、等边三角形的性质、用勾股定理解三角形
【分析】本题主要考查了二次函数的应用、等边三角形的性质,勾股定理等知识点,过 作 于
,过 作 于 ,由等边三角形的性质求出 ,设 ,则
,结合解直角三角形求出 ,再根据二次函数的最值求解即可,熟
练掌握二次函数的性质并能根据题意求出 是解决此题的关键.
【详解】解:过 作 于,过 作 于 ,如图,
和 是等边三角形,
, ,
,
设 ,则 ,
,
根据勾股定理得 ,
,
,
,,
当 时,四边形 面积的最小值是 ,
故答案为: .
35.(22-23九年级上·江苏盐城·期末)如图,抛物线 与y轴交于点A,与x轴交于B、
C,点A关于抛物线对称轴的对称点为点D,点E在y轴上,点F在以点C为圆心,半径为 的圆上,则
的最小值是 .
【答案】
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、求抛物线与x轴的交点坐标、求一点到圆上点距离的最值、坐标与
图形变化——轴对称
【分析】先求得点A、B、C、D的坐标,作点D关于y轴的对称点,连接 交y轴的交点E,交圆C于
点F,则 为最小值,求解 即可求解.
【详解】解:令 ,则 ,
∴ ,
令 ,由 ,得 , ,
∴ , ,
∵抛物线的对称轴为直线 ,点A关于抛物线对称轴的对称点为点D,
∴ ,
作点D关于y轴的对称点H,连接 交y轴的交点E,交圆C于点F,则 , ,∴ 为最小值,
∵ ,
∴ 的最小值为 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查抛物线与坐标轴的交点问题、二次函数的图象与性质、两点距离坐标公式、最短路径问
题,熟练掌握轴对称性质和圆的性质确定最短路径问题是解答的关键.
36.(23-24九年级下·北京·期末)对于平面直角坐标系 中的 ,点 ,点 ,给出如下定义:线段
为⊙ 的弦,点 是弦 上任意一点.若 ,则称点 是点 关于 的 倍关联点.
已知, 的半径为2,点 的坐标为 .
(1)在点 , , 中,是点 关于 的2倍关联点的是 ;
(2) 在直线 上,若 是点 关于⊙ 的2倍关联点,直接写出 的取值范围;
(3) 与 轴正半轴交于点 ,对于线段 上任意一点 ,在 上都存在点 ,使得点 是点
关于 的 倍关联点,直接写出 的最大值和最小值.
【答案】(1) 、 ;
(2) ;
(3)最小值是1,最大值是 .
【知识点】一次函数与几何综合、判断点与圆的位置关系、相似三角形的判定与性质综合、解直角三角形
的相关计算
【分析】(1)根据新定义可知, ,所以 是 的中点,连接 ,根据垂径定理可知,,据此判断可得出结果;
(2)可推出点 在以 为直径的圆 上运动,当直线 于 相切于点 时,设直线交 轴于
,交 轴于 ,解 求得 ,进而得出 ,解 求得结果,当直线 于
相切于点 时,设直线交 轴于 ,交 轴于 ,同样的方法得出结果;
(3)根据 , ,可求得 的最小值是 ,此时点 在 点或 点处, ;连接 ,
,可得出 ,从而 ,进而得到 ,从而得到
,进一步得出结果.
【详解】(1)如图,
图 中,
∵ , ,则 应为 ,但此时 不在圆 上,故 点不是点 关于⊙ 的 倍关联点,
图 中,
∵ , ,则 在圆上,故点 是点 关于⊙ 的 倍关联点,
图 ,
连接 ,作 于 ,
∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴点 是点 关于⊙ 的 倍关联点.
故答案为 、 .
(2)如图 ,
连接 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴点 在以 为直径的圆 上运动,
当直线 于⊙ 相切于点 时,设直线交 轴于 ,交 轴于 ,
可得 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
当直线 于⊙ 相切于点 时,设直线交 轴于 ,交 轴于 ,
连接 ,
可得 ,∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(3)∵ , ,
∴ 的最小值是 ,
当点 在 点或 点时, ,
如图 ,
连接 , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴当 时,即点 是 的中点, 最大,当 , 最小,此时
,
此时 ,
综上所述, 的最小值是 ,最大值时 .【点睛】本题考查了圆的有关性质,与圆有关的位置关系,一次函数的图像和性质等知识,解决问题的关
键是根据新定义转化题意.
37.(22-23九年级上·广东广州·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为 ,且
,抛物线 图象经过A,B,C三点.
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点P是直线 下方的抛物线上的一个动点,作 于点D,当 的值最大时,求此时点P的
坐标及 的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3) , 的最大值为
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、线段周长问题(二次函数综合)
【分析】(1)根据 ,即可求解;
(2)设抛物线的表达式为: ,再把点 代入,即可求解;
(3)先求出直线 的表达式,然后过点P作y轴的平行线交 于点H,根据 ,可得
,设点 ,则点 ,可得 的长,再根据二次函数的性质,即可求
解.
【详解】(1)解:∵点B的坐标为 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴点 ;
(2)解:设抛物线的表达式为: ,
把点 代入得: ,
解得: ,故抛物线的表达式为: ;
(3)解:∵直线 过点 ,
∴可设其函数表达式为: ,
将点 代入得:
解得: ,
故直线 的表达式为: ,
过点P作y轴的平行线交 于点H,
∵ ,
,
∵ 轴,
,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
设点 ,则点 ,
∴ ,
∵ ,
∴ 有最大值,当 时,其最大值为 ,
此时点 .
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及一次函数、等腰直角三角形的性质、图象的面积计算等,
其中(3),用函数关系表示 ,是本题解题的关键
38.(24-25九年级上·江苏宿迁·期末)小星在学习北师大版数学教材九年级上册第26页第6题时,设计
了如下“教材迁移”为主题的问题,请你解答.(1)课本再现
如图(1),四边形 是一个正方形,E是 延长线上一点,且 ,则 的度数为 ;
(2)变式探究
如图(2),将(1)中的 沿 折叠,得到 ,延长 交 于点F,若 ,求 的长;
(3)延伸拓展
如图(3),当点 在射线 上运动时,把(2)中的正方形 变为矩形 ,且 ,
,连接 , 与 交于点 ,连接 .探究:当 的长为多少时,D,P两点间的距离最
短?并求出最短距离.
【答案】(1)
(2) ;
(3)当 的长为 时,D,P两点间的距离最短,最短距离为1.
【知识点】勾股定理与折叠问题、根据正方形的性质证明、相似三角形的判定与性质综合、点与圆上一点
的最值问题
【分析】(1)根据正方形的性质,得到 ,推出 ,由
,得到 ,推出 即可得出结果;
(2)根据正方形的性质,得到 ,求出 ,进而得到 ,由折叠的性
质得到 , ,再根据(1)中 ,得到 ,
进而得到 ,利用勾股定理求出 ,由 即可求解;
(3)由折叠的性质,得到 ,即点P在以 为直径的圆上运动,设 的中点为Q,连接 ,
则当点P在 上时,D,P两点间的距离最短,设 交 于点G,证明 ,得到
,据此计算即可得出结论.
【详解】(1)解: 四边形 是正方形,
,
,
,
,,
故答案为: ;
(2)解: 四边形 是正方形,
,
,
,
,
由折叠的性质得到 , ,
由(1)知 ,
,
,
,
;
(3)解:由折叠知 ,
,
点P在以 为直径的圆上运动,
设 的中点为Q,连接 ,则当点P在 上时,D,P两点间的距离最短,设 交 于点G,如图,
,
,
设 交 于点G.
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又 ,
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,,
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,即 ,
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故当 的长为 时,D,P两点间的距离最短,最短距离为1.
【点睛】本题考查了正方形的性质,折叠的性质,勾股定理,点到圆上的最短距离,三角形相似的判定与
性质,灵活运用点到圆上的最短距离,折叠的性质,是解题的关键.