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1、1备战2020 年中考数学十大题型专练卷题型07 动态问题试题一、单选题1如图,矩形ABCD中,4AB,2AD,E为AB的中点,F为EC上一动点,P为DF中点,连接PB,则PB的最小值是()A 2B 4C2D 2 2【答案】D【分析】根据中位线定理可得出点P 的运动轨迹是线段P1P2,再根据垂线段最短可得当BP P1P2时,PB取得最小值;由矩形的性质以及已知的数据即可知BP1 P1P2,故BP 的最小值为BP1的长,由勾股定理求解即可.【详解】解:点P 为 DF 的中点,当 F 运动过程中,点P 的运动轨迹是线段P1P2因此可得当C 点和F 点重合时,BP1 P1P2时使PB 最小为BP1.
2、当 C 和 F 重合时,P1点是CD 的中点12CP222211222 2BPBCCP故选D.【点睛】本题主要考查矩形中的动点问题,关键在于问题的转化,要使PB 最小,就必须使得DF 最长.2如图,在Rt ABC中,90C,5AB,4BC 点P 是边AC 上一动点,过点P 作PQAB交BC 于点Q,D 为线段PQ 的中点,当BD 平分ABC时,AP 的长度为()2A 813B1513C2513D 3213【答案】B【分析】根据勾股定理求出AC,根据角平分线的定义、平行线的性质得到QBDBDQ,得到=QBQD,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可【详解】解:90C,5AB,4BC,22ACA
3、BBC3,PQAB,ABDBDQ,又ABDQBD,QBDBDQ,QBQD,2QPQB,PQAB,CPQCAB,CPCQPQCACBAB,即42345CPQBQB,解得,2413CP,1513APCACP,故选B【点睛】本题考查的是相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键3如图是函数223(04)yxxx的图象,直线/lx轴且过点(0,)m,将该函数在直线l上方的图象沿直线l向下翻折,在直线1 下方的图象保持不变,得到一个新图象若新图象对应的函数的最大值与最小值之差不大于5,则m 的取值范围是()3A m1B0m C01mD m1或0m【答案】C【分析】找到最大值和
4、最小值差刚好等于5 的时刻,则M 的范围可知.【详解】解:如图1 所示,当t等于0 时,2(1)4yx,顶点坐标为(1,4),当0 x时,3y,(0,3)A,当4x时,5y,(4,5)C,当0m 时,(4,5)D,此时最大值为0,最小值为5;如图2 所示,当1m 时,此时最小值为4,最大值为1综上所述:01m,故选:C【点睛】此题考查了二次函数与几何图形结合的问题,找到最大值和最小值的差刚好为5 的 m 的值为解题关键4矩形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,已知(2 3,2)B,点A 在 x轴上,点C 在 y轴上,P是对角线OB 上一动点(不与原点重合),连接PC,过点P 作PDPC,
5、交x轴于点D 下列结论:2 3OABC;当点D 运动到OA 的中点处时,227PCPD;在运动过程中,CDP是一个4定值;当 ODP 为等腰三角形时,点D 的坐标为2 3,03其中正确结论的个数是()A 1 个B 2 个C 3 个D 4 个【答案】D【分析】根据矩形的性质即可得到2 3OABC;故正确;由点D 为 OA 的中点,得到132ODOA,根据勾股定理即可得到2222272(3)PCPDCDOCOD,故正确;如图,过点P 作PFOA于 F,FP 的延长线交BC 于 E,PEa,则2PFEFPEa,根据三角函数的定义得到33BEPEa,求得2 333(2)CEBCBEaa,根据相似三角形
6、的性质得到a3FD,根据三角函数的定义得到60PDC,故正确;当ODP为等腰三角形时,、ODPD,解直角三角形得到32 333ODOC,、OP OD,根据等腰三角形的性质和四边形的内角和得到10590OCP,故不合题意舍去;、OPPD,根据等腰三角形的性质和四边形的内角和得到10590OCP,故不合题意舍去;于是得到当ODP为等腰三角形时,点D 的坐标为2 3,03故正确【详解】解:四边形OABC是矩形,(2 3,2)B,2 3OABC;故正确;点D 为 OA 的中点,132ODOA,2222222237PCPDCDOCOD(),故正确;如图,过点P 作PFOAA 于 F,FP 的延长线交BC
7、 于 E,PEBC,四边形OFEC是矩形,2EFOC,5设PEa,则2PFEFPEa,在Rt BEP中,PEOC3BEBC3tan CBO,33BEPEa,2 333(2)CEBCBEaa,PDPC,90CPEFPD,90CPEPCE,,FPDECP,90CEPPFD,CEPPFD,PECPFDPD,3(2)2aaFDa,3aFD,tan33PCaPDCaPD,60PDC,故正确;(2 3,2)B,四边形OABC是矩形,2 3,2OAAB,3tan3ABAOBOA,30AOB,当ODP为等腰三角形时,、ODPD,30DOPDPO,60ODP,60ODC,32 333ODOC6、OPOD75OD
8、POPD,90CODCPD,10590OCP,故不合题意舍去;、OPPD,30PODPDO,15090OCP故不合题意舍去,当ODP为等腰三角形时,点D 的坐标为2 3,03故正确,故选:D【点睛】考查了矩形的性质,锐角三角函数的定义,相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质,构造出相似三角形表示出CP 和 PD 是解本题的关键5如图,在Rt ABO中,90OBA,4,4A,点C在边AB上,且13ACCB,点D为OB的中点,点P为边OA上的动点,当点P在OA上移动时,使四边形PDBC周长最小的点P的坐标为()A 2,2B5 5,2 2C8 8,3 3D 3,3【答案】C【分析】根据已
9、知条件得到AB=OB=4,AOB=45,求得BC=3,OD=BD=2,得到D(0,2),C(4,3),作 D 关于直线OA 的对称点E,连接EC 交 OA 于 P,则此时,四边形PDBC周长最小,E(0,2),求得直线 EC 的解析式为y=14x+2,解方程组即可得到结论【详解】在Rt ABO 中,OBA=90,A(4,4),7 AB=OB=4,AOB=45,13ACCB,点D 为 OB 的中点,BC=3,OD=BD=2,D(0,2),C(4,3),作 D 关于直线OA 的对称点E,连接EC 交 OA 于 P,则此时,四边形PDBC周长最小,E(0,2),直线OA的解析式为y=x,设直线EC
10、的解析式为y=kx+b,243bkb,解得:142kb,直线EC 的解析式为y=14x+2,解124yxyx得,8383xy,P(83,83),故选C【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,等腰直角三角形的性质,正确的找到P 点的位置是解题的关键6如图,菱形的顶点、在轴上(在的左侧),顶点、在轴上方,对角线的长是,点为的中点,点在菱形的边上运动当点到所在直线的距离取得最大值时,点恰好落在的中点处,则菱形的边长等于()A BCD【答案】A8【分析】如图1 中,当点P 是 AB 的中点时,作FG PE 于 G,连接EF 首先说明点G 与点F 重合时,FG的值最大,如图2 中,当点G 与点E 重合时
11、,连接AC 交 BD 于 H,PE 交 BD 于 J设BC=2a利用相似三角形的性质构建方程求解即可【详解】如图1 中,当点P 是 AB 的中点时,作FG PE 于 G,连接EF E(-2,0),F(0,6),OE=2,OF=6,EF=,FGE=90,FG EF,当点G 与 E 重合时,FG 的值最大如图2 中,当点G 与点E 重合时,连接AC 交 BD 于 H,PE 交 BD 于 J设BC=2a PA=PB,BE=EC=a,PE AC,BJ=JH,四边形ABCD是菱形,AC BD,BH=DH=,BJ=,PE BD,9BJE=EOF=PEF=90,EBJ=FEO,BJEEOF,a=,BC=2a
12、=,故选A【点睛】本题考查菱形的性质,坐标与图形的性质,相似三角形的判定和性质,垂线段最短等知识,解题的关键是理解题意,学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,属于中考选择题中的压轴题7如图,抛物线2144yx与x轴交于A、B两点,P是以点C(0,3)为圆心,2 为半径的圆上的动点,Q是线段PA的中点,连结OQ.则线段OQ的最大值是()A 3B412C72D 4【答案】C【分析】根据抛物线解析式可求得点A(-4,0),B(4,0),故O 点为AB 的中点,又Q 是 AP 上的中点可知OQ=12BP,故OQ 最大即为BP 最大,即连接BC 并延长BC 交圆于点P 时 BP 最大,进而即可求得
13、OQ 的最大值.【详解】抛物线2144yx与x轴交于A、B两点 A(-4,0),B(4,0),即OA=4.在直角三角形COB 中BC=2222345OCOB Q 是 AP 上的中点,O 是 AB 的中点 OQ 为 ABP 中位线,即OQ=12BP又P 在圆C 上,且半径为2,10当B、C、P 共线时BP 最大,即OQ 最大此时BP=BC+CP=7OQ=12BP=72.【点睛】本题考查了勾股定理求长度,二次函数解析式求点的坐标及线段长度,中位线,与圆相离的点到圆上最长的距离,解本题的关键是将求OQ 最大转化为求BP 最长时的情况.8 如图,ABC 中,ABAC 10,tanA 2,BE AC 于
14、点E,D 是线段BE 上的一个动点,则55CDBD的最小值是()A 2 5B4 5C5 3D 10【答案】B【分析】如图,作DH AB 于 H,CM AB 于 M 由tanA=BEAE=2,设AE=a,BE=2a,利用勾股定理构建方程求出a,再证明DH=55BD,推出CD+55BD=CD+DH,由垂线段最短即可解决问题【详解】如图,作DH AB 于 H,CM AB 于 M BE AC,AEB=90,tanA=BEAE=2,设AE=a,BE=2a,则有:100=a2+4a2,a2=20,a=25或-25(舍弃),BE=2a=45,AB=AC,BE AC,CM AB,11 CM=BE=45(等腰三
15、角形两腰上的高相等)DBH=ABE,BHD=BEA,5sin5DHAEDBHBDAB,DH=55BD,CD+55BD=CD+DH,CD+DH CM,CD+55BD 45,CD+55BD 的最小值为45故选B【点睛】本题考查解直角三角形,等腰三角形的性质,垂线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,用转化的思想思考问题,属于中考常考题型9如图,已知A B、两点的坐标分别为 8,00,8,点CF、分别是直线5x 和 x轴上的动点,CF10,点D是线段CF的中点,连接AD交y轴于点E;当ABE面积取得最小值时,tan BAD的值是()A 817B717C49D 59【答案】B【分析】如图,设直
16、线x=-5交 x轴于K由题意KD=12CF=5,推出点D 的运动轨迹是以K 为圆心,5 为半径的圆,推出当直线AD 与K 相切时,ABE 的面积最小,作EH AB 于 H 求出EH,AH 即可解决问题【详解】如图,设直线x=-5交 x轴于K由题意KD=12CF=5,12点D 的运动轨迹是以K 为圆心,5 为半径的圆,当直线AD 与K 相切时,ABE 的面积最小,AD 是切线,点D 是切点,AD KD,AK=13,DK=5,AD=12,tan EAO=OEDKOAAD,5812OE,OE=103,AE=22263OEOA,作 EH AB 于 H S ABE=12AB EH=SAOB-S AOE,
17、EH=7 23,2217 23AHAEEH,7 273tan1717 23EHBADAH,故选B.【点睛】本题考查解直角三角形,坐标与图形的性质,直线与圆的位置关系,三角形的面积等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.10如图,AB是O的直径,M、N是弧AB(异于A、B)上两点,C是弧MN上一动点,ACB13的角平分线交O于点D,BAC的平分线交CD于点E当点C从点M运动到点N时,则C、E两点的运动路径长的比是()A 2B2C32D 52【答案】A【分析】连接BE,由题意可得点E 是 ABC 的内心,由此可得AEB 135,为定值,确定出点E 的运动轨迹是是弓形AB 上的圆弧,此圆弧所在
18、圆的圆心在AB 的中垂线上,根据题意过圆心O 作直径CD,则 CD AB,在CD 的延长线上,作DF DA,则可判定A、E、B、F 四点共圆,继而得出DE DA DF,点D为弓形AB 所在圆的圆心,设O 的半径为R,求出点C 的运动路径长为R,DA 2R,进而求出点E的运动路径为弧AEB,弧长为22R,即可求得答案.【详解】连结BE,点E 是ACB 与CAB 的交点,点E 是 ABC 的内心,BE 平分ABC,AB 为直径,ACB 90,AEB 18012(CAB+CBA)135,为定值,ADBD,点E 的轨迹是弓形AB 上的圆弧,此圆弧的圆心一定在弦AB 的中垂线上,ADBD,AD=BD,如
19、下图,过圆心O 作直径CD,则CD AB,14 BDO ADO 45,在 CD 的延长线上,作DF DA,则AFB 45,即AFB+AEB 180,A、E、B、F 四点共圆,DAE DEA 67.5,DE DA DF,点D 为弓形AB 所在圆的圆心,设O 的半径为R,则点C 的运动路径长为:R,DA 2R,点 E 的运动路径为弧AEB,弧长为:90221802RR,C、E 两点的运动路径长比为:222RR,故选A.【点睛】本题考查了点的运动路径,涉及了三角形的内心,圆周角定理,四点共圆,弧长公式等,综合性较强,正确分析出点E 运动的路径是解题的关键.二、填空题11如图,矩形硬纸片ABCD的顶点
20、A 在y轴的正半轴及原点上滑动,顶点B 在x轴的正半轴及原点上滑动,点E 为 AB 的中点,AB=24,BC=5,给出下列结论:点A 从点O 出发,到点B 运动至点O 为止,点E经过的路径长为12;OAB 的面积的最大值为144;当OD 最大时,点 D 的坐标为25 26 125 26(,)2626,其中正确的结论是_(填写序号).15【答案】【分析】由条件可知AB=24,则AB 的中点E 的运动轨迹是圆弧,最后根据弧长公式即可计算出点E 所经过的路径长;当 OAB 的面积最大时,因为AB=24,所以 OAB 为等腰直角三角形,即OA=OB,可求出最大面积为144;当O、E、D 三点共线时,O
21、D 最大,过点D 作 DF y轴于点F,可求出OD=25,证明 DFA AOB 和 DFO BOA,可求出DF 长,则D 点坐标可求出【详解】解:点E 为 AB 的中点,AB=24,1122OEAB AB 的中点E 的运动轨迹是以点O 为圆心,12 为半径的一段圆弧,AOB=90,点E 经过的路径长为90 126180,故错误;当 OAB 的面积最大时,因为AB=24,所以 OAB 为等腰直角三角形,即OA=OB,E 为 AB 的中点,1,122OEAB OEAB124 121442AOBS,故正确;如图,当O、E、D 三点共线时,OD 最大,过点D 作 DF y轴于点F,15,122ADBC
22、AEAB222251213DEADAE OD=DE+OE=13+12=25,16设 DF=x,222225OFODDFx四边形ABCD是矩形,DAB=90,DFA=AOB,DAF=ABO,DFA AOBDFDAOAAB524xOA245xOA E 为 AB 的中点,AOB=90,AE=OE,AOE=OAE,DFO BOA,ODOFABOA22252524245xx解得25 2625 26,2626xx 舍去,125 2626OF25 26 125 26,2626D,故正确故答案为【点睛】本题考查四边形综合题、直角形的性质、矩形的性质、相似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,
23、构造相似三角形解决问题,属于中考压轴题12如图,在边长为1的菱形ABCD中,60ABC,将ABD沿射线BD的方向平移得到A B D ,分别连接A C,A D,B C 则A CB C的最小值为_.17【答案】3【分析】过 C 点作BD 的平行线l,以l为对称轴作B 点的对称点1B,连接1AB交直线l于点1C,当11,A B C三点共线时11ACBC取最小值,再根据勾股定理即可求解.【详解】如图,过C 点作BD 的平行线l,以l为对称轴作B 点的对称点1B,连接1AB交直线l于点1C根据平移和对称可知11A CB CACBC,当11,A B C三点共线时11ACBC取最小值,即1AB,又1AB1B
24、B,根据勾股定理得,13AB,故答案为3【点睛】此题主要考查菱形的性质,解题的关键是熟知平移的性质及勾股定理的应用.13如图,在矩形ABCD中,AB 4,DCA 30,点F 是对角线AC 上的一个动点,连接DF,以DF 为斜边作DFE 30的直角三角形DEF,使点E 和点A 位于DF 两侧,点F 从点A 到点C 的运动过程中,点 E 的运动路径长是_【答案】4 33【分析】当F 与 A 点重合时和F 与 C 重合时,根据E 的位置,可知E 的运动路径是EE 的长;由已知条件可以推导出 DEE 是直角三角形,且DEE=30,在Rt ADE 中,求出DE 2 33即可求解【详解】解:如图18E 的
25、运动路径是EE 的长;AB 4,DCA 30,BC 4 33,当 F 与 A 点重合时,在 Rt ADE 中,AD 4 33,DAE 30,ADE 60,DE 2 33,CDE 30,当 F 与 C 重合时,EDC 60,EDE 90,DEE 30,在 Rt DEE 中,EE 4 33;故答案为4 33【点睛】本题考查点的轨迹;能够根据E 点的运动情况,分析出E 点的运动轨迹是线段,在30 度角的直角三角形中求解是关键14如图,点P是双曲线C:4yx(0 x)上的一点,过点P作x轴的垂线交直线AB:122yx于点Q,连结OP,OQ.当点P在曲线C上运动,且点P在Q的上方时,POQ面积的最大值是
26、_.【答案】3【分析】令PQ 与 x轴的交点为E,根据双曲线的解析式可求得点A、B 的坐标,由于点P 在双曲线上,由19双曲线解析式中k的几何意义可知 OPE 的面积恒为2,故当 OEQ 面积最大时POQ的面积最大.设 Q(a,122a)则SOEQ=12a(122a)=214aa=21(1)12a,可知当a=2 时 S OEQ最大为1,即当Q为 AB 中点时 OEQ 为 1,则求得POQ面积的最大值是是3.【详解】122yx交 x轴为B 点,交y轴于点A,A(0,-2),B(4,0)即 OB=4,OA=2令 PQ 与 x轴的交点为E P 在曲线C 上OPE 的面积恒为2当 OEQ面积最大时PO
27、Q的面积最大设 Q(a,122a)则 SOEQ=12a(122a)=214aa=21(1)12a当 a=2 时 S OEQ最大为1即当Q 为 AB 中点时 OEQ 为 1故 POQ面积的最大值是是3.【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数几何图形面积问题,二次函数求最大值,解本题的关键是掌握反比例函数中k的几何意义,并且建立二次函数模型求最大值.15如图,正方形ABCD 中,1124ABAEAB,点 P 在 BC 上运动(不与B、C 重合),过点P 作PQEP,交 CD 于点Q,则CQ 的最大值为_20【答案】4【分析】先证明BPECQP,得到与CQ 有关的比例式,设CQyBPx,则12CPx
28、,代入解析式,得到y与 x的二次函数式,根据二次函数的性质可求最值【详解】解:9090BEPBPEQPCBPE,BEPCPQ又90BC,BPECQPBEBPPCCQ设CQyBPx,则12CPx912xxy,化简得21129yxx,整理得21(6)49yx,所以当6x时,y有最大值为4故答案为4【点睛】考查了正方形的性质、相似三角形的判定和性质,以及二次函数最值问题,几何最值用二次函数最值求解考查了树形结合思想16如图,在平面直角坐标中,一次函数y4x+4 的图象与x轴、y轴分别交于A、B 两点.正方形ABCD的顶点C、D 在第一象限,顶点D 在反比例函数kyx(k0)的图象上.若正方形ABCD
29、向左平移n 个单位后,顶点C 恰好落在反比例函数的图象上,则n 的值是_.【答案】3.【分析】过点D 作 DE x轴过点C 作 CF y轴,可证 ABO DAE(AAS),CBF BAO(AAS),则可求D(5,1),C(4,5),确定函数解析式5yx,C 向左移动n 个单位后为(4 n,5),进而求n 的值.【详解】过点D 作 DE x轴,过点C 作 CF y轴,21 AB AD,BAO DAE,AB AD,BOA DEA,ABO DAE(AAS),AE BO,DE OA,y4x+4,当x=0 时,y=4,当 y=0 时,0=-4x+4,x=1,A(1,0),B(0,4),OA=1,OB=4
30、,OE=OA+AE=5,D(5,1),顶点D 在反比例函数kyx上,k 5,5yx,易证 CBF BAO(AAS),CF 4,BF 1,C(4,5),C 向左移动n 个单位后为(4 n,5),5(4 n)5,n 3,故答案为:3.【点睛】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,图形的平移等,综合性较强,正确添加常用辅助线是解题的关键.17 如图1,在四边形ABCD中,ADBC,30B,直线lAB.当直线l沿射线BC方向,从点B开始向右平移时,直线l与四边形ABCD的边分别相交于点E、F.设直线l向右平移的距离为x,线段EF的22长为y,且y与x的函数关系如
31、图2 所示,则四边形ABCD的周长是_.【答案】102 3【分析】根据图1 直线l的平移过程分为三段,当F 与 A 重合之前,x与 y都不断增大,当当F 与 A 重合之后到点E 与点C 重合之前,x增加y不变,E 与点C 重合后继续运动至F 与 D 重合x增加y减小.结合图2可知BC=5,AD=7-4=3,由lAB且B=30可知AB=2 3,当F 与 A 重合时,把CD 平移到E 点位置可得三角形AED 为正三角形,可得CD=2,进而可求得周长.【详解】由题意和图像易知BC=5,AD=7-4=3当 BE=4 时(即F 与 A 重合),EF=2又lAB且B=30 AB=2 3,当F 与 A 重合
32、时,把CD 平移到E 点位置可得三角形AED 为正三角形 CD=2 AB+BC+CD+AD=2 3+5+2+3=10+2 3故答案时102 3.【点睛】本题考查了30所对的直角边是斜边的一半,对四边形中动点问题几何图像的理解,解本题的关键是清楚掌握直线l平移的距离为x,线段EF的长为的图像和直线运动的过程的联系,找到对应线段长度.18如图,在矩形ABCD中,3,3ABAD,点P是AD边上的一个动点,连接BP,作点A关于直线BP的对称点1A,连接1AC,设1AC的中点为Q,当点P从点A出发,沿边AD运动到点D时停止运动,点Q的运动路径长为_【答案】3323【分析】如图,连接BA1,取BC 使得中
33、点O,连接OQ,BD 利用三角形的中位线定理证明32OQ=定值,推出点Q 的运动轨迹是以O 为圆心,OQ 为半径的圆弧,圆心角为120,已解决可解决问题【详解】解:如图,连接1BA,取BC使得中点O,连接,OQBD四边形ABCD是矩形,90BAD,tan3ADABDAB,60ABD,1,A QQCBOOC,1113222OQBAAB,点Q的运动轨迹是以O为圆心,OQ为半径的圆弧,圆心角为120,点Q的运动路径长3120321803 故答案为33【点睛】本题考查轨迹,矩形的性质,轴对称的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型19如图,ABC是O 的内接三角形,且AB
34、是O 的直径,点P 为O 上的动点,且60BPC,O 的半径为6,则点P 到 AC 距离的最大值是_【答案】63 3【分析】过O 作 OM AC 于 M,延长MO交O 于 P,则此时,点P 到 AC 距离的最大,且点P 到 AC 距24离的最大值=PM,解直角三角形即可得到结论【详解】过O 作OMAC于 M,延长MO交O 于 P,则此时,点P 到 AC 距离的最大,且点P 到 AC距离的最大值PM,OMAC,60ABPC,O 的半径为6,6OPOA,3363 322OMOA,63 3PMOPOM,则点P 到 AC 距离的最大值是63 3,故答案为:63 3【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心
35、,圆周角定理,解直角三角形,正确的作出辅助线是解题的关键20如图,在正方形ABCD中,AB=8,AC 与 BD 交于点O,N 是 AO 的中点,点M 在 BC 边上,且BM=6.P 为对角线BD 上一点,则PM PN 的最大值为_.【答案】2.【分析】如图所示,以BD 为对称轴作N 的对称点N,连接PN,根据对称性质可知,PNPN,由此可得PMPNMN,当,P MN 三点共线时,取“=”,此时即PM PN 的值最大,由正方形的性质求出 AC 的长,继而可得2 2ONON,6 2AN,再证明13CMCNBMAN,可得PM AB CD,CMN 90,判断出N CM为等腰直角三角形,求得N M 长即
36、可得答案.【详解】如图所示,以BD 为对称轴作N 的对称点N,连接PN,根据对称性质可知,PNPN,PMPNMN,当,P MN 三点共线时,取“=”,25正方形边长为8,AC=2AB=8 2,O 为 AC 中点,AO=OC=4 2,N 为 OA 中点,ON=2 2,2 2ONON,6 2AN,BM=6,CM=AB-BM=8-6=2,13CMCNBMAN,PM AB CD,CMN 90,N CM=45,N CM为等腰直角三角形,CM=N M=2,故答案为:2.【点睛】本题考查了正方形的性质,平行线分线段成比例定理,等腰直角三角形的判定与性质,最值问题等,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.三
37、、解答题21如图,抛物线C1:y x2 2x与抛物线C2:y ax2+bx开口大小相同、方向相反,它们相交于O,C 两点,且分别与x轴的正半轴交于点B,点A,OA 2OB(1)求抛物线C2的解析式;(2)在抛物线C2的对称轴上是否存在点P,使PA+PC 的值最小?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,说明理由;(3)M 是直线OC 上方抛物线C2上的一个动点,连接MO,MC,M 运动到什么位置时,MOC面积最大?并求出最大面积26【答案】(1)yx2+4x;(2)线段AC 的长度34;(3)S MOC最大值为458【分析】(1)C1、C2:y=ax2+bx开口大小相同、方向相反,则a=-1,将点
38、A 的坐标代入C2的表达式,即可求解;(2)作点C 关于C1对称轴的对称点C(-1,3),连接AC 交函数C2的对称轴与点P,此时PA+PC 的值最小,即可求解;(3)S MOC=12MH xC=32(-x2+4x-x)=-32x2+92,即可求解【详解】(1)令:y x2 2x 0,则x 0 或 2,即点B(2,0),C1、C2:y ax2+bx开口大小相同、方向相反,则a1,则点A(4,0),将点A 的坐标代入C2的表达式得:016+4b,解得:b 4,故抛物线C2的解析式为:yx2+4x;(2)联立C1、C2表达式并解得:x 0 或 3,故点C(3,3),作点C 关于C1对称轴的对称点C
39、(1,3),连接AC 交函数C2的对称轴与点P,此时PA+PC 的值最小为:线段AC 的长度22(4 1)334;(3)直线OC 的表达式为:y x,27过点M 作 y轴的平行线交OC 于点H,设点M(x,x2+4x),则点H(x,x),则 SMOC12MH xC32(x2+4x x)32 x292,320,故x32,S MOC最大值为458【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,还考查了三角形的面积,要注意将三角形分解成两个三角形求解;还要注意求最大值可以借助于二次函数22 如图一,在射线DE的一侧以AD为一条边作矩形ABCD,5 3AD,5CD,点M是线段AC上一动点(不与点A重合),连结B
40、M,过点M作BM的垂线交射线DE于点N,连接BN(1)求CAD的大小;(2)问题探究:动点M在运动的过程中,是否能使AMN为等腰三角形,如果能,求出线段MC的长度;如果不能,请说明理由MBN的大小是否改变?若不改变,请求出MBN的大小;若改变,请说明理由(3)问题解决:如图二,当动点M运动到AC的中点时,AM与BN的交点为F,MN的中点为H,求线段FH的长度28【答案】(1)30CAD;(2)能,CM的值为5 或5 3;大小不变,30MBN;(3)5 36FH.【分析】(1)在Rt ADC中,求出DAC的正切值即可解决问题(2)分两种情形:当NANM时,当ANAM时,分别求解即可30MBN利用
41、四点共圆解决问题即可(3)首先证明ABM是等边三角形,再证明BN垂直平分线段AM,解直角三角形即可解决问题【详解】解:(1)如图一(1)中,四边形ABCD是矩形,90ADC,DC53tanAD35 3CAD,30CAD(2)如图一(1)中,当ANNM时,90BANBMN,BNBN,ANNM,RtRt()BNABNMHL,BABM,在Rt ABC中,30ACBDAC,5ABCD,210ACAB,60BAM,BABM,ABM是等边三角形,5AMAB,5CMACAM如图一(2)中,当ANAM时,易证15AMNANM,2990BMN,75CMB,30MCB,180753075CBM,CMBCBM,5
42、5CMCB,综上所述,满足条件的CM的值为5 或5 3结论:30MBN大小不变理由:如图一(1)中,180BANBMN,,A B MN四点共圆,30MBNMAN 如图一(2)中,90BMNBAN,,A N B M四点共圆,180MBNMAN,180DACMAN,30MBNDAC,综上所述,30MBN(3)如图二中,AMMC,BMAMCM,2ACAB,30ABBMAM,ABM是等边三角形,60BAMBMA,90BANBMN,30NAMNMA,NANM,BABM,BN垂直平分线段AM,52FM,5 3cos303FMNM,90NFM,NHHM,15 326FHMN【点睛】本题属于四边形综合题,考查
43、了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,等边三角形的判定和性质,锐角三角函数,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题23如图,在ABC中,90A,3AB,4AC,点,M Q分别是边,AB BC上的动点(点M不与,A B重合),且MQBC,过点M作BC的平行线MN,交AC于点N,连接NQ,设BQ为x(1)试说明不论x为何值时,总有QBMABC;(2)是否存在一点Q,使得四边形BMNQ为平行四边形,试说明理由;(3)当x为何值时,四边形BMNQ的面积最大,并求出最大值【答案】(1)见解析;(2)当BQMN时,四边
44、形BMNQ为平行四边形;(3)当458x时,四边形BMNQ的面积最大,最大值为75231【分析】(1)根据题意得到MQB=CAB,根据相似三角形的判定定理证明;(2)根据对边平行且相等的四边形是平行四边形解答;(3)根据勾股定理求出BC,根据相似三角形的性质用x表示出QM、BM,根据梯形面积公式列出二次函数解析式,根据二次函数性质计算即可【详解】解:(1)MQBC,90MQB,MQBCAB,又QBMABC,QBMABC;(2)当BQMN时,四边形BMNQ为平行四边形,/MNBQ,BQMN,四边形BMNQ为平行四边形;(3)90,3,4AABAC,225BCABAC,QBMABC,QBQMBMA
45、BACBC,即345xQMBM,解得,45,33QMxBMx,/BCMN,MNAMBCAB,即53353xMN,解得,2559MNx,则四边形BMNQ的面积2125432457552932782xxxx,当458x时,四边形BMNQ的面积最大,最大值为752【点睛】本题考查的是相似三角形的判定和性质、平行四边形的判定、二次函数的性质,掌握相似三角形的判定定理、二次函数的性质是解题的关键24如图,在菱形ABCD中,连结BD、AC 交于点O,过点O 作OHBC于点H,以点O 为圆心,OH为半径的半圆交AC 于点M 求证:DC 是O 的切线32若4ACMC且8AC,求图中阴影部分的面积在的条件下,P
46、 是线段BD 上的一动点,当PD 为何值时,PHPM的值最小,并求出最小值【答案】证明见解析;2 32 3【分析】作OHBC,证明OH 为圆的半径,即可求解;利用21190=42360OCHSSSCHOHOH阴影圆,即可求解;作M 关于BD 的对称点N,连接HN 交 BD 于点P,OHPMPHPNHN,此时PHPM最小,即可求解【详解】解:过点O 作OGCD,垂足为G,在菱形ABCD中,AC 是对角线,则AC 平分BCD,OHBC,OGCD,OHOG,OH、OG 都为圆的半径,即DC 是O 的切线;4ACMC且8AC,24OCMC,2MCOM,2OH,33在直角三角形OHC中,1CO2HO,3
47、0OCH,60COH,222 3HCCOOH,21190=2 342360OCHSSSCHOHOH阴影圆;作M 关于BD 的对称点N,连接HN 交 BD 于点P,PMNP,PHPMPHPNHN,此时PHPM最小,ONOMOH,60MOH,30MNH,MNHHCM,2 3HNHC,即:PH+PM 的最小值为2 3,在 Rt NPO 中,2 3tan303OPON,在 Rt COD中,4 3tan303ODOC,则2 3PDOPOD【点睛】本题为圆的综合运用题,涉及到圆切线的性质及应用、点的对称性、解直角三角形等知识,其中,通过点的对称性确定PH+PM 最小,是本题的难点和关键25如图,在正方形A
48、BCD中,点E 是 AB 边上的一点,以DE 为边作正方形DEFG,DF 与 BC 交于点M,延长EM 交 GF 于点H,EF 与 GB 交于点N,连接CG.(1)求证:CD CG;(2)若tan MEN=13,求MNEM的值;(3)已知正方形ABCD的边长为1,点E 在运动过程中,EM 的长能否为12?请说明理由.34【答案】(1)见解析;(2)13MNME;(3)EM 长不可能为12.理由见解析.【分析】(1)由正方形的性质得出A=ADC=EDG=90,AD=CD,DE=DG,即ADE=CDG,由SAS证明 ADE CDG得出A=DCG=90,即可得出结论;(2)先证明 EDM GDM,得
49、出DME=NMF,再证明 DME FMN,得出MNFMMEDM,MNHFMEEF,在Rt EFH 中,tan HEF=13HFEF,所以13MNME;(3)假设EM=12,先判断出点G 在 BC 的延长线上,同(2)的方法得,EM=GM=12,得出GM=12,再判断出BM 12,得出CM 12,进而得出CM GM,即可得出结论【详解】(1)证明:四边形ABCD和四边形DEFG是正方形,A=ADC=EDG=90,AD=CD,DE=DG,ADE=CDG,在 ADE 和 CDG中,ADCDADECDGDEDG ADE CDG(SAS),A=DCG=90,CD CG;(2)解:35 CD CG,DC
50、BC,G、C、M 三点共线四边形DEFG是正方形,DG=DE,EDM=GDM=45,又DM=DMEDM GDM,DME=DMG又DMG=NMF,DME=NMF,又EDM=NFM=45DME FMN,MNFMMEDM又DE HF,HFFMEDDM,又ED=EF,MNHFMEEF在 Rt EFH 中,tan HEF=13HFEF,13MNME(3)EM 的长不可能为12。理由:假设EM 的长为12,点E 是 AB 边上一点,且EDG=ADC=90,36点G 在 BC 的延长线上,同(2)的方法得,EM=GM=12,GM=12,在 Rt BEM中,EM 是斜边,BM 12正方形ABCD的边长为1,B