届中考数学《第四部第六讲第2课时坐标系中的动点问题》同步练习含答案.docx

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届中考数学《第四部第六讲第2课时坐标系中的动点问题》同步练习含答案

第2课时 坐标系中的动点问题

(50分)

一、填空题(每题10分,共20分)

1.[2017·泰州]如图6-2-1,在平面内,线段AB=6,P为线段AB上的动点,三角形纸片CDE的边CD所在的直线与线段AB垂直相交于点P,且满足PC=PA,若点P沿AB方向从点A运动到点B,则点E运动的路径长为__6__.

图6-2-1  第1题答图

【解析】如答图,E点运动的轨迹与C点运动的轨迹相同,C点运动的路径长是=6,故答案是6.

2.菱形OBCD在平面直角坐标系中的位置如图6-2-2所示,顶点B(2,0),∠DOB=60°,P是对角线OC上一个动点,E(0,-1),当EP+BP最短时,点P的坐标为____.

图6-2-2   第2题答图

【解析】如答图,连结DE交OC于点P,则点P满足EP+BP最短.延长CD交y轴于点F,则CF⊥y轴,∵四边形OBCD是菱形,∴OD=CD=OB=2,∵∠DOB=60°,则∠DOF=30°,∴DF=1,OF=,∴D(1,),C(3,).设直线DE的解析式为y=kx-1,将点D坐标代入,则k-1=,∴k=+1,则y=(+1)x-1,设直线OC的表达式为y=mx,将点C坐标代入,则3m=,∴m=,则y=x,由

解得∴点P的坐标为(2-3,2-).

二、解答题(共30分)

图6-2-3

3.(15分)[2016·长沙]如图6-2-3,直线l:

y=-x+1与x轴,y轴分别交于A,B两点,P,Q是直线l上的两个动点,且点P在第二象限,点Q在第四象限,∠POQ=135°.

(1)求△AOB的周长;

(2)设AQ=t>0,试用含t的代数式表示点P的坐标;

(3)当动点P,Q在直线l上运动到使得△AOQ与△BPO的周长相等时,记tan∠AOQ=m,若过点A的二次函数y=ax2+bx+c同时满足以下两个条件:

①6a+3b+2c=0;

②当m≤x≤m+2时,函数y的最大值等于,求二次项系数a的值.

解:

(1)在函数y=-x+1中,令x=0,得y=1,

∴B(0,1),

令y=0,得x=1,∴A(1,0),

则OA=OB=1,AB=,

∴△AOB的周长为1+1+=2+;

(2)∵OA=OB,∴∠ABO=∠BAO=45°,

∴∠PBO=∠QAO=135°,

∴∠BPO=∠OBA-∠POB=45°-∠POB,

∴∠AOQ=∠POQ-∠BOA-∠POB=45°-∠POB,即∠BPO=∠AOQ,

∴△PBO∽△OAQ,

∴=,∴PB==,

如答图,过点P作PH⊥OB于点H,

第3题答图

则△PHB为等腰直角三角形.

∵PB=,∴PH=HB=,

∴P;

(3)由

(2)可知△PBO∽△OAQ,若它们的周长相等,则相似比为1,即全等,

∴PB=OA,∴=1,∴t=1,

同理可得Q,∴m==-1,

∵抛物线经过点A,∴a+b+c=0,

又∵6a+3b+2c=0,∴b=-4a,c=3a,

对称轴为直线x=2,当-1≤x≤+1时,

①若a>0,则开口向上,

由题意,得x=-1时,取得最大值=2+2,

即(-1)2a+(-1)b+c=2+2,

解得a=;

②若a<0,则开口向下,

由题意,得x=2时,取得最大值2+2,

即4a+2b+c=2+2,解得a=-2-2.

综上所述,所求a的值为或-2-2.

4.(15分)如图6-2-4,已知在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,以P(1,1)为圆心的⊙P与x轴,y轴分别相切于点M和点N.点F从点M出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,连结PF,过点P作PE⊥PF交y轴于点E.设点F运动的时间是ts(t>0).

图6-2-4

(1)若点E在y轴的负半轴上,求证:

PE=PF;

(2)在点F运动过程中,设OE=a,OF=b,试用含a的代数式表示b;

(3)作点F关于点M的对称点F′.经过M,E和F′三点的抛物线的对称轴交x轴于点Q,连结QE.在点F运动过程中,是否存在某一时刻,使得以点Q,O,E为顶点的三角形与以点P,M,F为顶点的三角形相似,若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.

第4题答图①

解:

(1)证明:

如答图①,连结PM,PN.

∵⊙P与x轴,y轴分别相切于点M和点N,

∴PM⊥MF,PN⊥ON且PM=PN,

∴∠PMF=∠PNE=90°且∠NPM=90°.

∵PE⊥PF,∴∠1=∠3=90°-∠2.

在△PMF和△PNE中,

∴△PMF≌△PNE(ASA),∴PE=PF;

(2)分两种情况:

第4题答图②

①当t>1时,点E在y轴的负半轴上,如答图②,

(1)得△PMF≌△PNE,

∴NE=MF=t,PN=PM=1,

∴b=OF=OM+MF=1+t,a=NE-ON=t-1.

∴b-a=1+t-(t-1)=2,

∴b=2+a;

②当0

第4题答图③

∴b=OF=OM+MF=1+t,

a=OE=ON-NE=1-t,

∴b+a=1+t+1-t=2,

∴b=2-a.

综上所述,当t>1时,b=2+a;

当0

(3)存在.t的值是2+或2-或或.

(30分)

5.(15分)[2017·攀枝花]如图6-2-5,在平面直角坐标系中,直线MN分别与x轴,y轴交于点M(6,0),N(0,2),等边三角形ABC的顶点B与原点O重合,BC边落在x轴正半轴上,点A恰好落在线段MN上,将等边三角形ABC从图①的位置沿正方向以每秒1个单位长度的速度平移,边AB,AC分别与线段MN交于点E,F(如图②所示),设△ABC平移的时间为t(s).

(1)等边三角形ABC的边长为__3__;

(2)在运动过程中,当t=__3__时,MN垂直平分AB;

(3)若在△ABC开始平移的同时,点P从△ABC的顶点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿折线BA→AC运动,当点P运动到C时即停止运动,△ABC也随之停止平移.

①当点P在线段BA上运动时,若△PEF与△MNO相似,求t的值;

②当点P在线段AC上运动时,设S△PEF=S,求S与t的函数关系式,并求出S最大值及此时点P的坐标.

图6-2-5

【解析】

(1)由题易知OM=6,ON=2,∴MN=4,∴∠NMO=30°,∵∠ABC=60°,∴∠BAM=90°,即AB⊥MN,∴AB=OM=3,即等边三角形边长为3;

(2)由等边三角形的性质易知当MN垂直平分AB时,C点与M点重合,∴OB=OM-MB=3,即t=3;

(3)①当P点在线段AB上运动时,则OB=t,PB=2t,则BM=6-t,PA=3-2t,△PEF与△MNO相似分为△PEF∽△MON或△PEF∽△NOM两种对应情况思考;②当点P在线段AC上运动时,S△PEF=EF·PH=·t·=-t2+t=-2+≤,∴当t=时,Smax=.

解:

(3)①当P点在线段AB上运动时,OB=t,BP=2t,则BM=6-t,PA=3-2t,△PEF与△MNO相似分为△PEF∽△MON或△PEF∽△NOM两种对应情况,

①②

第5题答图

当△PEF∽△MON时,则∠EPF=∠EFA=∠EMB=30°,

∴AE=AF=AP=,BE=BM=.

又∵BE=AB-AE=3-,∴3-=,解得t=;

当△PEF∽△NOM时,若点P在线段BE上,则∠PFE=∠NMO=30°,

即PF∥OM,∴△PAF是等边三角形,∴EF垂直平分PA,

∴BE=BP+PA=+t,又∵BE=MB=,

∴+t=,解得t=1;

当△PEF∽△NOM时,若点P在线段AE上,则P点与A点重合,即t=.

综上所述,t=或1或;

②当点P在线段AC上运动时,则BM=6-t,PC=6-2t,≤t≤3.

∴BE=BM=3-,即AE=,∴EF=AE=t,AF=2AE=t,

∴CF=AC-AF=3-t,∴PF=PC-CF=3-t.

第5题答图③

如答图③,作PH⊥EF于H点,由∠AFE=30°可知,PH=PF=.S△PEF=EF·PH=·t·=-t2+t=-+≤,

∴当t=时Smax=.

6.(15分)[2017·衢州]在直角坐标系中,过原点O及点A(8,0),C(0,6)作矩形OABC.连结OB,点D为OB的中点,点E是线段AB上的动点,连结DE,作DF⊥DE,交OA于点F,连结EF.已知点E从A点出发,以每秒1个单位长度的速度在线段AB上移动,设移动时间为ts.

图6-2-6

(1)如图6-2-6①,当t=3时,求DF的长;

(2)如图②,当点E在线段AB上移动的过程中,∠DEF的大小是否发生变化?

如果变化,请说明理由;如果不变,请求出tan∠DEF的值;

(3)连结AD,当AD将△DEF分成的两部分面积之比为1∶2时,求相应t的值.

【解析】

(1)当t=3时,点E为AB中点.DE为△ABO的中位线.

(2)过D作DM⊥OA,DN⊥AB,垂足分别为M,N.利用△DMF∽△DNE即可求解.

(3)AD将△DEF分成的两部分面积之比为1∶2可转化为AD与EF交点G为EF的三等分点,即讨论G点所处的位置.

解:

(1)当t=3时,点E为AB中点.

∵点D为OB中点,∴DE∥OA,DE=OA=4.

∵OA⊥AB,∴DE⊥AB.∴∠OAB=∠DEA=90°.

又∵DF⊥DE,∴∠DFA=90°,

∴四边形DFAE是矩形,∴DF=AE=3.

(2)∠DEF的大小不变.如答图①,过D作DM⊥OA,DN⊥AB,垂足分别为M,N.

∵四边形OABC是矩形,∴OA⊥AB,

∴四边形DMAN是矩形,

∴∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,

∴=,=.

∵点D为OB中点,∴M,N分别是OA,AB中点.

∴DM=AB=3,DN=OA=4,

∵∠EDF=90°,∴∠FDM=∠EDN.

又∵∠DMF=∠DNE=90°,∴△DMF∽△DNE,

∴==.

∵∠EDF=90°,∴tan∠DEF=.

第6题答图

(3)过D作DM⊥OA,DN⊥AB,垂足分别为M,N.若AD将△DEF的面积分成1∶2的两部分,设AD交EF于点G,则易得点G为EF的三等分点.

①如答图②,当E到达AB中点之前时,NE=3-t,由△DMF∽△DNE,得MF=(3-t).

∴AF=4+MF=-t+.

∵G1为EF的三等分点,∴G1.

由点A(8,0),D(4,3)得直线AD的表达式为

y=-x+6,将G1代入,得t=.

②如答图③,当E越过AB中点之后,NE=t-3,由△DMF∽△DNE,得MF=(t-3).

∴AF=4-MF=-t+.

∵G2为EF的三等分点,∴G2.

代入直线AD表达式y=-x+6,得t=.综上,t的值为.

(20分)

7.(20分)[2017·绍兴]如图6-2-7①,已知▱ABCD,AB∥x轴,AB=6,点A的坐标为(1,-4),点D的坐标为(-3,4),点B在第四象限,点P是▱ABCD边上的一个动点.

(1)若点P在边BC上,PD=CD,求点P的坐标;

(2)若点P在边AB,AD上,点P关于坐标轴对称的点Q落在直线y=x-1上,求点P的坐标;

(3)若点P在边AB,AD,CD上,点G是AD与y轴的交点,如图②,过点P作y轴的平行线PM,过点G作x轴的平行线GM,它们相交于点M,将△PGM沿直线PG翻折,当点M的对应点落在坐标轴上时,求点P的坐标(直接写出答案).

图6-2-7

解:

(1)∵CD=6,∴点P与点C重合,

∴点P的坐标是(3,4).

第7题答图①

(2)①当点P在边AD上时,由已知得直线AD的函数表达式为y=-2x-2,设P(a,

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