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方法必备 02 由“两点”引发的联想
题型一:求点的坐标
题型二:求面积
题型三:求距离
题型四:旋转问题
题型五:最值问题
题型六:有关存在性问题
题型一:求点的坐标
1.(2023秋•项城市期末)如图,直线 与 轴、 轴分别交于点 和点 .
(1)求 , 两点的坐标;
(2)点 为 轴上一点,若 的面积为10,求点 的坐标;
(3)点 是 上的一点,若将 沿直线 折叠,点 恰好落在 轴上的点 处,求点 的坐标.
【分析】(1)根据一次函数的图象的特点,求点 、 坐标即可;
(2)设 ,则 ,求出 的值即可求 点坐标;
(3)由折叠可知 ,则 ,在 △ 中, ,解得 ,即可求
点坐标.
【解答】解:(1)当 时, ,
,当 时, ,
;
(2)设 ,
,
的面积为10,
,
解得 或 ,
或 ;
(3)由折叠可知, ,
, ,
,
,
,
,
在 △ 中, ,
,
解得 ,
.
【点评】本题考查一次函数的图象及性质,熟练掌握次一函数的图象及性质,轴对称的性质,勾股定理是解题的
关键.
题型二:求面积
2.(2023秋•普陀区校级期末)已知,如图,正方形 ,点 、 分别是边 、 上的两个动点,如果
的大小始终保持 不变.将 绕着点 顺时针方向旋转 ,点 、 的对应点分别为点 、 .
如果 ,那么 的面积为 .【 分 析 】 根 据 旋 转 得 出 , , 则 为 等 腰 直 角 三 角 形 , 则
.
【解答】解: 将 绕着点 顺时针方向旋转 ,点 、 的对应点分别为点 、 ,
,
, , 三点共线,
, ,
为等腰直角三角形,
.
故答案为:5.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,三角形面积的计算,解题的关键是根据旋转得出 ,
.
题型三:求距离
3.(2023秋•埇桥区期末)问题原型:(1)如图①,在Rt△ABD中,∠ADB=90°,AD=BD,在AD上取点
E,使DE=CD,连接BE.求证:BE=AC;
问题拓展:(2)如图②,在(1)的条件下,F为BC的中点,连接EF并延长至点M,使AC⊥MC.
①求证:∠BEM=∠M;②若 ,求A、M两点之间的距离.
【分析】(1)由“SAS”可证△BDE≌△ADC,可得BE=AC;
(2)①由“ASA”可证△BEF≌△CMF,可得∠BEM=∠M;
②由全等三角形的性质可得AC=BE=MC,由等腰直角三角形的性质可求解.
【解答】(1)证明:在△BDE和△ADC中,
,
∴△BDE≌△ADC(SAS),
∴BE=AC;
(2)①证明:∵点F是BC中点,
∴BF=CF,
∵AC⊥MC,
∴∠ACD+∠MCB=90°,
∵∠ACD+∠DAC=90°,
∴∠DAC=∠MCB,
∵△BDE≌△ADC,
∴∠DAC=∠EBD,
∴∠EBD=∠MCB,
又∵∠EFB=∠MFC,
∴△BEF≌△CMF(ASA),
∴∠BEM=∠M;
②如图②,连接AM,由(1)可知,△BDE≌△ADC,
∴BE=AC,
由(2)①可知:△BEF≌△CMF,
∴CM=BE=AC,
∵AC⊥CM,
∴AM= AC= .
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,掌握全等三角形的判定方法是解题的
关键.
题型四:旋转问题
4.(2023•西陵区模拟)如图,点 的坐标为 ,点 是 轴正半轴上的一点,将线段 绕点 按逆时针方
向旋转 得到线段 .若点 的坐标为 ,则 点的坐标为 .
【分析】过 作 轴于点 ,通过证得 ,得出 , ,可得点
的坐标,
【解答】解:过 作 轴于点 ,如图:,
,
,
,
, ,
,
, ,
点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,
, ,
,
,
故答案为: .
【点评】本题考查坐标与图形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,
构造全等三角形解决问题.
5.(2023•蚌山区模拟)综合实践课上,小聪把一张长方形纸片 沿着虚线 剪开,如图①所示,把得到的
两张纸片如图②摆放,纸片 △ 较小锐角的顶点 在 上,较长直角边与斜边分别交边 于点 , .
以点 与 重合,且 为初始位置,把 △ 沿着 方向平移,当点 到达点 后立刻绕点 逆
时针旋转,如图③,直到点 与点 重合停止.为了探求 与 之间的变化关系,设 ,请用含 的代
数式表示 .
(1)在平移过程中, ,
(2)在旋转过程中, .
【分析】(1)解 △ ,求得 ,进而得出结果;
(2)先拜表示出 的长,进而根据 得出 的长,进一步得出结果.
【解答】解:(1)在 △ 中, , ,,
,
故答案为: ;
(2)如图1,
当 时,
作 于 ,
在 中, , ,
,
, ,
,
,
,
,
如图2,
当 时,
方法同上得出,
,
故答案为: .
【点评】本题考查了矩形性质,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解决问题的关键是
熟练掌握有关基础知识.题型五:最值问题
6.(2023•陆丰市二模)如图,在 中, , , 是 的高 上一个动点,以
点为旋转中心把线段 逆时针旋转 得到 ,连接 ,则 的最小值是 .
【分析】在 上截取 ,由等腰直角三角形的性质可得 , ,
,由旋转的性质可得 , ,可证 ,可得 ,
当 时, 有最小值,即 有最小值,由直角三角形的性质可求 的最小值.
【解答】解:如图,在 上截取 ,连接 ,
, , ,
, , ,
以 点为旋转中心把线段 逆时针旋转 得到 ,
, ,
,
在 和 中,
,
,
,
当 时, 有最小值,即 有最小值,
, ,,
,
故答案为: .
【点评】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三
角形是本题的关键.
7.(2023秋•溧阳市期末)如图所示,平面直角坐标系中,直线 分别交 轴、 轴于点 、 ,点 、
点 是 轴正半轴、 轴正半轴上的两个动点, ,以 为直径在第一象限内作半圆,与线段 交于点 、
两点,则 的最大值为 .
【分析】过 的中点作 的垂线与 交于点 , 交于点 ,连接 ,当直线过 点时, 的值最大;
利用 ,求出 , ,在利用勾股定理求出 即可.
【解答】解:过 的中点作 的垂线与 交于点 , 交于点 ,连接 ,
当直线过 点时, 的值最大;
当 时, ,当 时, ,
, ,
,
,
,
,
,
,
,.
故答案为:4.8.
【点评】本题考查一次函数的图象及性质,能够确定 最大时的位置,利用直角三角函数求边是解题的关键.
8.(2023秋•宿豫区期末)如图,抛物线 与 轴交于 、 两点,与 轴交于 点,
的半径是1,点 是直线 上的动点,过点 作 的切线,切点是 ,则切线长 的最小值是
.
【分析】先解方程 得 , ,再确定 ,则利用正切的定义可求出
,连接 、 ,如图,根据切线的性质得到 ,则利用勾股定理得到 ,
所以当 的长度最小时, 的长度最小,根据垂线段最短得到当 时, 的长度最小, 的最小值
为4,从而得到 的最小值.
【解答】解:当 时, ,
解得 , ,
, ,
当 时, ,,
, , ,
在 中, ,
,
连接 、 ,如图,
为 的切线,
,
,
,
当 的长度最小时, 的长度最小,
而当 时, 的长度最小,
,
此时 ,
的最小值为 ,
即切线长 的最小值为 .
故答案为: .
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了二次函数的性质、抛物线与 轴的
交点、解直角三角形.
9.(2023秋•黔南州期末)如图,平面直角坐标系内有一个 ,点 、 、 的坐标分别是 、 、
.
(1)请作出 关于 轴的对称图形△ ;
(2) 轴上有一点 ,且 ,请你用尺规作图的方法找出点 (保留作图痕迹不写作法);
(3)在 轴上求作一点 ,使点 到 , 两点的距离之和最小,请作出点 (保留作图痕迹不写作法).【分析】(1)根据轴对称的性质作出图形即可;
(2)根据线段垂直平分线的性质作出图形即可;
(3)取点 关于 轴的对称点 ,连接 ,交 轴于点 ,则点 即为所求,即可得出答案.
【解答】解:(1)如图,△ 即为所求.
(2)如图所示;
(3)如图,点 即为所求.
【点评】本题考查作图 轴对称变换、轴对称 最短路线问题,熟练掌握轴对称的性质是解答本题的关键.
10.(2023秋•夏邑县期末)如图,已知抛物线y=ax2+2ax+3与x轴交于A、B(﹣3,0)两点,与y轴交于点
C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当﹣3≤x≤k时,要使函数的最大值与最小值的差是一个不随k的变化而变化的定值,求k的取值范围.【分析】(1)将(﹣3,0)代入抛物线解析式求出a的值即可;
(2)根据抛物线求出对称轴,结合点B的坐标,根据使函数的最大值与最小值的差是一个不随 k的变化而变化
的定值求出k的取值范围即可.
【解答】解:(1)将(﹣3,0)代入抛物线解析式y=ax2+2ax+3可知:
a×(﹣3)2+2a×(﹣3)+3=0,
解得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;
(2)由题意得,该抛物线的对称轴为x=﹣ =﹣1,
∴A(1,0),
当k取值逐渐增大时,根据数形结合可知:当k≥﹣1时,函数的最大值与最小值的差是一个定值,继续增大,
当k=1时,仍满足题意,但当k>1时,不符合题意,
综上分析,当﹣1≤k≤1时,函数的最大值与最小值的差是一个不随k的变化而变化的定值.
【点评】本题考查了待定系数法求函数解析式及二次函数图象与性质,数形结合是解答本题的关键.
11.(2023秋•双台子区校级期末)如图,抛物线 与 轴相交于 , 两点,与 轴相交于
点 , 从点 开始沿射线 方商以每秒1个单位长度的速度平移,平移后的三角形记为 ,平移
时间为 秒,射线 交抛物线于点 、连接 , , .
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点 的横坐标是 , 的面积是 ,求 关于 的函数关系式;
(3)如图1,当 面积最大时,求 的值.
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)由题意,点 在第一象限抛物线上移动,过点 作 轴交 于 ,设点 的横坐标是 ,表示出
的长,然后依据 列出 与 的函数关系式即可;
(3)根据(2)求得的函数关系式以及二次函数的性质求解即可.
【解答】解:(1) 抛物线 与 轴相交于 , 两点,与 轴相交于点 ,,解得 ,
抛物线的解析式为 ;
(2)由题意,点 在第一象限抛物线上移动,过点 作 轴交 于 ,
与 轴相交于 , 两点,与 轴相交于点 ,
令 ,则 ,
解得 或8,
,
设直线 的解析式为 ,
,解得 ,
直线 的解析式为 ,
设点 的横坐标是 ,则 , ,
,
;
;
(3)由(2)知, 的面积是 关于 的函数关系式为 ,
,
当 时, 的面积 最大为 ,从点 开始沿射线 方商以每秒1个单位长度的速度平移,平移时间为 , ,
,
的值为7.
【点评】本题是二次函数综合题,主要考查的是二次函数的性质、图形的平移、面积的计算、最值问题等知识,
解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题.
题型六:有关存在性问题
12.(2023秋•田阳区期末)如图, 是边长为 的等边三角形,动点 、 同时从 、 两点出发,分
别沿 、 方向匀速移动,它们的速度都是 ,当点 到达点 时, 、 两点停止运动,设点 的运动
时间为 ,则当 是直角三角形时, 等于 .
【分析】分两种情况:① ;② .然后在直角三角形 中根据 , 的表达式和
的度数进行求解即可.
【解答】解:设经过 秒 是直角三角形,
则 , ,
在 中, , ,
,
在 中, , ,
若 是直角三角形,则 或 ,
当 时, ,
即 ,,
当 时, ,
,
,
即当 或 时, 是直角三角形.
故答案为:1或2.
【点评】本题考查的是等边三角形的性质、解一元一次方程,直角三角形的性质,熟练掌握直角三角形的性质是
解答此题的关键.
13.(2023秋•锦江区校级期末)直线AB:y=x+3分别与x,y轴交于A,B两点、过点B的直线交x轴正半轴于
点C,且OB:OC=3:1.
(1)直接写出点A、B、C的坐标;
(2)在线段OB上存在点P,使点P到B,C的距离相等,求出点P的坐标:
(3)在第一象限内是否存在一点E,使得△BCE为等腰直角三角形,若存在,直接写出E点坐标;若不存在,
说明理由.
【分析】(1)把y=0代入y=x+3求出x的值,即可得出点A的坐标;把x=0代入y=x+3求出y的值,即可
求出B的坐标;根据OB:OC=3:1,求出OC=1,即可求出点C的坐标;
(2)连接PC,设PB=PC=x,则OP=3﹣x,在Rt△OPC中,根据勾股定理可得:OC2+OP2=PC2,据此列出
方程求出x的值,进而得出OP,即可求出点P的坐标;
(3)根据题意进行分类讨论:①当BC=CE时,过点E作EF⊥x轴于点F,通过证明△OBC≌△FCE,得出
CF=OB=3,OC=EF=1,即可得出点E的坐标;②当BC=BE时,过点E作EG⊥y轴于点G,和①同理可
证:△OBC≌△GEB,BG=OC=1,OB=GE=3,即可求出点E坐标;③当BE=CE时,过点E作EN⊥y轴
于点N,过点E作EM⊥x轴于点M,通过证明△BNE≌△CME,设ON=ME=NE=x,则BN=3﹣x,根据勾股
定理列出方程求解即可.
【解答】解:(1)把y=0代入y=x+3得:0=x+3,
解得:x=﹣3,
∴A(﹣3,0),把x=0代入y=x+3得:y=3,
∴B(0,3),
∴OB=3,
∵OB:OC=3:1,
∴OC=1,
∴C(1,0);
(2)连接PC,
∵点P到B,C的距离相等,
∴PB=PC,
设PB=PC=x,则OP=3﹣x,
在Rt△OPC中,根据勾股定理可得:OC2+OP2=PC2,
∴12+(3﹣x)2=x2,
解得: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)①当BC=CE时,过点E作EF⊥x轴于点F,
∵△BCE为等腰直角三角形,
∴∠BCE=90°,
∴∠BCO+∠FCE=90°,
∵∠BCO+∠OBC=90°,
∴∠FCE=∠OBC,
∵∠FCE=∠OBC,∠BOC=∠CFE=90°,BC=CE,
∴△OBC≌△FCE,
∴CF=OB=3,OC=EF=1,∴E(4,1);
②当BC=BE时,过点E作EG⊥y轴于点G,
和①同理可证:△OBC≌△GEB,
∴BG=OC=1,OB=GE=3,
∴E(3,4)
③当BE=CE时,过点E作EN⊥y轴于点N,过点E作EM⊥x轴于点M,
∵OB=3,OC=1,
∴ ,
根据勾股定理可得:BE2+CE2=2BE2=BC2=10,
解得: ,
∵EN⊥y轴,EM⊥x轴,∠MON=90°,
∴四边形OMEN为矩形,
∴ON=EM,∠MEN=90°,
则∠CEM+∠CEN=90°,
∵∠BEC=∠BEN+∠CEN=90°,
∴∠BEN=∠CEM,
∵∠BEN=∠CEM,∠BNE=∠CME=90°,BE=CE,
∴△BNE≌△CME,
∴BN=CM,NE=ME,
设ON=ME=NE=x,则BN=3﹣x,
∵BN2+NE2=BE2,∴(3﹣x)2+x2=5,
解得:x =1,x =2,
1 2
∴ON=2或ON=1(舍),
∴E(2,2);
综上:E(4,1)或E(3,4)或E(2,2).
【点评】本题主要考查了一次函数图象上点的坐标,全等三角形的判定和性质,勾股定理,正确画出辅助线,
构造全等三角形和直角三角形求解是解题的关键.
14.(2023秋•蒙城县期末)如图所示,在平面直角坐标系中,一次函数 与坐标轴交于A、B两点,若
△ABC是等腰直角三角形,求点C的坐标.
【分析】作CD⊥x轴,证明△AOB≌△CDA(AAS),可得OA=CD,OB=AD,继而OD=OA+AD=7,CD=
OA=3,可得C(7,3).
【解答】解:∵一次函数 与坐标轴交于A、B两点,
∴A(3,0)B(0,4),
∴OA=3,OB=4,
如图,作CD⊥x轴,垂足为点D,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠BAC=90°,AB=AC,
在△AOB和△CDA中,
,
∴△AOB≌△CDA(AAS),
∴OA=CD,OB=AD,∴OD=OA+AD=7,CD=OA=3,
∴C(7,3).
【点评】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解答本题的关键.
15.(2023秋•玉山县期末)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线 的对称轴是直线 ,与
轴相交于 , 两点,与 轴交于点 .
(1)求抛物线的解析式以及直线 的解析式;
(2)在抛物线上找一点 ,使得 轴平分 ,求点 的坐标;
(3) , 分别是直线 和抛物线上的动点,当以 , , , 为顶点, 为边的四边形是平行四边形时,
请求出点 的坐标.
【分析】(1)首先根据抛物线对称轴求出 ,得到 ,然后利用待定系数法求解一次函数解
析式即可;
(2)设 交 轴于点 ,首先证明出 ,得到 ,然后求出直线 表达式为
,然后根据抛物线联立求解即可;
( 3 ) 根 据 题 意 得 到 , , 设 , 则 , 表 示 出
,然后解方程求解即可.
【解答】解:(1) 抛物线 的对称轴是直线 ,
,解得 ,
抛物线的解析式为 ,令 ,即 ,
解得 , ,
, ,
令 ,则 ,
,设直线 的解析式为 ,
将 , 代入 ,
得 ,
解得 ,
直线 的解析式为 ;
(2)设 交 轴于点 ,
轴平分 ,
,
,
又 ,
,
,
,设直线 表达式为 ,
将 , 代入得,
解得
直线 表达式为 ,
联立抛物线与直线 ,得 ,
解得 ,
;
(3)以 , , , 为顶点的四边形是平行四边形,且 为边,
,
, 分别是直线 和抛物线上的动点,
设 ,则
解得 , , ,
将 , , 代入
得 , , ,
点的坐标为 或 或 .
【点评】本题考查了待定系数求二次函数和一次函数解析式,平行四边形的性质,全等三角形的性质,解题的关
键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,利用平行四边形的性质解决问题.
16.(2023秋•上期末)如图,二次函数 的图象与 轴交于 为坐标原点), 两点,且二次函数的最小值为 ,点 是其对称轴上一点, 轴上一点 .
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点 是抛物线上的一点且横坐标为3,当 的值最小时,求点 的坐标;
(3)二次函数在第四象限的图象上有一点 ,连结 , ,求 的最大面积;
(4)在二次函数图象上是否存在点 ,使得以 、 、 、 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出
所有符合条件的点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据题意设二次函数解析式为 ,将点 代入即可求函数的解析式;
(2)点 关于对称轴的对称点为点 ,连接 ,与对称轴的交点即为所求的点 ,使得 的值最小,
求出直线 与对称轴的交点即为 点;
( 3 ) 设 , 过 点 作 轴 的 垂 线 交 于 点 , 则 点 的 坐 标 为 , 可 得
,当 时, 有最大值 ,此时 的最大值为 ;
(4)设 点坐标为 ,根据平行四边形对角线的性质,分三种情况讨论,利用中点坐标公式建立方程
求 的值即可求 点坐标.
【解答】解:(1) 二次函数的最小值为 ,点 是其对称轴上一点,
二次函数顶点为 ,
设二次函数解析式为 ,
将点 代入得, ,
,
;(2)由题意知点 坐标为 ,
点 关于对称轴的对称点为点 ,连接 ,与对称轴的交点即为所求的点 ,使得 的值最小,
设直线 的解析式为 ,
将点 代入得: ,解得 ,
直线 的解析式为 ,
当 时, ,
点 的坐标为 ;
(3)设 ,过点 作 轴的垂线交 于点 ,则点 的横坐标为 ,
令抛物线解析式的 ,得到 ,解得 , ,
的坐标为 ,
设直线 的解析式为 ,
将 , 代入 ,
,
解得: ,
直线 的解析式为: ,
点 的坐标为 ,
,
当 时, 有最大值 ,
面积的最大值为 ;
(4)存在点 ,使得以 、 、 、 为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:设 点坐标为 ,
当 为对角线时,由中点坐标公式得, ,
,
,
当 为对角线时,由中点坐标公式得, ,
,
,
当 为对角线时,由中点坐标公式得, ,
,
,
综上所述: 或 或 .
【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,平行四边形的性质,轴对称求最短
距离是解题的关键.