1、中考数学复习 压轴题训练 专题四 三角形四边形存在性问题 答案2012年全国中考数学(续61套)压轴题分类解析汇编 专题4:三角形四边形存在性问题 1. (2012黑龙江龙东)如图,在平面直角坐标系中,直角梯形OABC的边OC、OA分别 2与x轴、y轴重合,ABOC,AOC=90,BCO=45,BC=12,点C的坐标为(18,0)。 (1)求点B的坐标; (2)若直线DE交梯形对角线BO于点D,交y轴于点E,且OE=4,OD=2BD,求直线DE的解析式; (3)若点P是(2)中直线DE上的一个动点,在坐标平面内是否存在点Q,使以O、E、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;
2、若不存在,请说明理由。 【答案】解:(1)过点B作BFx轴于F, 在RtBCF中 2BCO=45,BC=12,CF=BF=12 。 C 的坐标为(18,0),AB=OF=6。 点B的坐标为(6,12)。 (2)过点D作DGy轴于点G, 2OD=2BD,OD=OB。 3ABDG,ODGOBA 。 DGODOG2 ,E(0,4)。 ,AB=6,OA=12,DG=4,OG=8。D(4,8) ABOBOA3设直线DE解析式为y=kx+b(k0) 4k b 8k 1 ,解得。直线DE解析式为y=x+4。 b 4 b 4 - 1 - (3)结论:存在。 2222点Q的坐标为:(2 ,2 ),(2 ,2 )
3、,(4,4),(2,2)。 【考点】一次函数综合题,等腰直角三角形判定和性质,相似三角形判定和性质,待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系,菱形的判定和性质。 【分析】(1)构造等腰直角三角形BCF,求出BF、CF的长度,即可求出B点坐标。 (2)已知E点坐标,欲求直线DE的解析式,需要求出D点的坐标构造ODGOBA,由线段比例关系求出D点坐标,从而可以求出直线DE的解析式。 (3)如图所示,符合题意的点Q有4个: 设直线y=x+4分别与x轴、y轴交于点E、点F, 2则E(0,4),F(4,0),OE=OF=4,EF=4。 菱形OEPQ,此时OE为菱形一边。 11 2则有PE=PQ=OE=4,
4、PF=EFPE=44。 11111易知PNF为等腰直角三角形, 1 2 2PN=NF=PF=42。 112 22设PQ交x轴于点N,则NQ=PQPN=4(42)=2。 111111 222又ON=OFNF=2,Q(2 ,2)。 1 22菱形OEPQ,此时OE为菱形一边。此时Q与Q关于原点对称,Q(2,2)。 22212菱形OEQP,此时OE为菱形一边。 33此时P与点F重合,菱形OEQP为正方形,Q(4,4)。 3333菱形OPEQ,此时OE为菱形对角线。 44由菱形性质可知,PQ为OE的垂直平分线, 44由OE=4,得P纵坐标为2,代入直线解析式y=x+4得横坐标为2,则P(2,2)。 44
5、由菱形性质可知,P、Q关于OE或x轴对称,Q(2,2)。 444综上所述,存在点Q,使以O、E、P、Q为顶点的四边形是菱形,点Q的坐标为: 2222Q(2,2),Q(2,2),Q(4,4),Q(2,2)。 1234 2. (2012黑龙江绥化)如图,四边形ABCD为矩形,C点在x轴上,A点在y轴上,D点坐标是(0,0),B点坐标是(3,4),矩形ABCD沿直线EF折叠,点A落在BC边上的G - 2 - 处,E、F分别在AD、AB上,且F点的坐标是(2,4) (1)求G点坐标; (2)求直线EF解析式; (3)点N在x轴上,直线EF上是否存在点M, 使以M、N、F、G为顶点的四边形是平行四边形?
6、 若存在,请直接写出M点的坐标;若不存在, 请说明理由 【答案】解:(1)由已知得,FG=AF=2,FB=1。 四边形ABCD为矩形,B=90。 2222 3BG FG FB 2 1 3。G点的坐标为(3,4)。 (2)设直线EF的解析式是y=kx+b, FB1c osB FG 在RtBFG中,BFG=60。 FG2 33AFE=EFG=60。AE=AFtanAFE=2tan60=2。E点的坐标为(0,42)。 又F点的坐标是(2,4), k 3b 4 23 y 3x 4 23, 解得。直线EF的解析式为。 2k b 4b 4 23 3 431 431+43 3, 3, 8 3, (3)存在。
7、M点的坐标为(),( )。 ),(333【考点】一次函数综合题,矩形的性质,折叠性质,勾股定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系,平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质。 【分析】(1)根据折叠性质可知FG=AF=2,而FG=ABAF=1,则在RtBFG中,利用勾股定理求出BG的长,从而得到CG的长,从而得到G点坐标。 (2)由题意,可知AEF为含30度角的直角三角形,从而可求出E点坐标;又F点坐标已知,所以可利用待定系数法求出直线EF的解析式。 (3)分FG为平行四边形边和对角线两种情况讨论,探究可能的平行四边形的形状: 若以M、N、F、G
8、为顶点的四边形是平行四边形,则可能存在以 - 3 - 下情形: FG为平行四边形的一边,且N点在x轴正半轴上,如图1所示。 过M点作MHx轴于点H,易证MHNGBF, 1111 33MH=GB=,即y=。 1M1 3 43 x y 3x 4 23由直线EF解析式,求出。 M13 3 43 3, M()。 13FG为平行四边形的一边,且N点在x轴负半轴上,如图2所示。 1 43 , 3仿照与相同的办法,可求得M()。 23FG为平行四边形的对角线,如图3所示。 过M作FB延长线的垂线,垂足为H易证MFHGNC, 333 33则有MH=CG=4,所以M的纵坐标为8。 33 1+43代入直线EF解析
9、式,得到M的横坐标为。 33 1+43 , 8 3M()。 33综上所述,存在点M,使以M、N、F、G为顶点的四边形是平行四边形,点M的坐标为: 3 431 431+43 3, 3, 8 3, M() )(,M(。 ),M123333 3. (2012大兴安岭)如图,在平面直角坐标系中,已知RtAOB的两条直角边0A、08分27x+12=0的两根(OA0B),动点P别在y轴和x轴上,并且OA、OB的长分别是方程x从点A开始在线段AO上以每秒l个单位长度的速度向点O运动;同时,动点Q从点B开始在线段BA上以每秒2个单位长度的速度向点A运动,设点P、Q运动的时间为t秒 (1)求A、B两点的坐标。
10、(2)求当t为何值时,APQ与AOB相似,并直 接写出此时点Q的坐标 (3)当t=2时,在坐标平面内,是否存在点M,使 以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形?若存 在,请直接写出M点的坐标;若不存在,请说明理由 2【答案】解:(1)由x7 x +12=0解得x=3,x=4。 12 - 4 - OAOB ,OA=3 , OB=4。A(0,3), B(4,0)。 (2) 由OA=3 , OB=4,根据勾股定理,得AB=5。 由题意得,AP=t, AQ=52t 。分两种情况讨论: 当APQ=AOB时,如图1,APQAOB。 t5 2t152018APAQ ,即 解得 t= 。Q(, 。 ) 3
11、5111111AOAB当AQP=AOB时,如图2, APQABO。 t5 2t1230APAQ25 ,即 解得 t= 。Q( , 。 ) 531313ABAO134224248 , (3)存在。M(。 ), , M,M)123 555555【考点】动点问题,解一元二次方程,勾股定理,相似三角形的性质,平行四边形的判定。 【分析】(1)解出一元二次方程,结合OAOB即可求出A、B两点的坐标。 (2)分APQ=AOB和AQP=AOB两种情况讨论即可。 412(3)当t=2时,如图,OP=2,BQ=4,P(0,1),Q(, )。 55 若以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形,则 当AQ为对角线
12、时,点M的横坐标与点Q的横坐标相同,1 4221222+2=纵坐标为。M(, 。 )1 5555当PQ为对角线时,点M的横坐标与点Q的横坐标相同, 212242 2=。M(纵坐标为, 。 )2 5555当AP为对角线时,点Q、M关于AP的中点对称。 3由A(0,3),P(0,1)得AP的中点坐标为(0,2)。 44412128482 0 = 2 2 = , 由Q(的横坐标为,纵坐标为。M(。 ), )得M33 55555555综上所述,若以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形,则M点的坐标为 4224248 , (。 ), , )或()或( 555555 4. (2012湖北襄阳)如图,在
13、矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立2平面直角坐标系,抛物线y=ax+bx+c经过O,D,C三点 (1)求AD的长及抛物线的解析式; - 5 - (2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动设运动时间为t秒,当t为何值时,以P、Q、C为顶点的三角形与ADE相似? (3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行
14、四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由 【答案】解:(1)四边形ABCO为矩形,OAB=AOC=B=90,AB=CO=8,AO=BC=10。 由折叠的性质得,BDCEDC,B=DEC=90,EC=BC=10,ED=BD。 由勾股定理易得EO=6。AE=106=4。 222设AD=x,则BD=CD=8x,由勾股定理,得x+4=(8x),解得,x=3。 2AD=3。抛物线y=ax+bx+c过点D(3,10),C(8,0), 2 a= 9a+3b=10 216 32y x x,解得。抛物线的解析式为:。 64a+8b=01633 b= 3 (2)DEA+OE
15、C=90,OCE+OEC=90,DEA=OCE, 由(1)可得AD=3,AE=4,DE=5。而CQ=t,EP=2t,PC=102t。 CQCPt10 2t40 t ,即,解得。 当PQC=DAE=90,ADEQPC, EAED4513PCCQ10 2tt25 t 当QPC=DAE=90,ADEPQC,即。 ,解得 AEED4574025t 当或时,以P、Q、C为顶点的三角形与ADE相似。 137(3)存在符合条件的M、N点,它们的坐标为:M(4,32),N(4,38); 111432M(12,32),N(4,26);M(4,),N(4,)。 2233 33【考点】二次函数综合题,折叠和动点问题
16、,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股 - 6 - 定理,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质。 【分析】(1)根据折叠图形的轴对称性,CEDCBD,在RtCEO中求出OE的长,从而可得到AE的长;在RtAED中,AD=ABBD、ED=BD,利用勾股定理可求出AD的长进一步能确定D点坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式。 (2)由于DEC=90,首先能确定的是AED=OCE,若以P、Q、C为顶点的三角形与ADE相似,那么QPC=90或PQC=90,然后在这两种情况下,分别利用相似三角形的对应边成比例求出对应的t的值。 (3)假设存在符合条件的M、
17、N点,分两种情况讨论: EC为平行四边形的对角线,由于抛物线的对称轴经过EC中点,若四边形MENC是平行四边形,那么M点必为抛物线顶点。 162322322 2x x 4 y x 。 得抛物线顶点,则:M(4,)由 3333314平行四边形的对角线互相平分,线段MN必被EC中点(4,3)平分,则N(4,)。 3 EC为平行四边形的边,则ECMN, 设N(4,m),则M(48,m+6)或M(4+8,m6); 将M(4,m+6)代入抛物线的解析式中,得:m=38, 此时 N(4,38)、M(4,32); 将M(12,m6)代入抛物线的解析式中,得:m=26, 此时 N(4,26)、M(12,32)
18、。 综上所述,存在符合条件的M、N点,它们的坐标为:M(4,32),N(4,38); 111432M(12,32),N(4,26);M(4,),N(4,)。 2233 3322 5 (2012湖南娄底)已知二次函数y=x(m2)x2m的图象与x轴交于点A(x,0)1111+=和点B(x,0),xx,与y轴交于点C,且满足 212 xx212(1)求这个二次函数的解析式; (2)探究:在直线y=x+3上是否存在一点P,使四边形PACB为平行四边形?如果有,求出点P的坐标;如果没有,请说明理由 - 7 - 22【答案】解:(1)二次函数y=x(m2)x2m的图象与x轴交于点A(x,0)和1点B(x
19、,0),xx, 212222令y=0,即x(m2)x2m=0 ,则有:x+x=m2,xx=2m。 12122x+x11m 11212+=,化简得到:m+m2=0,解得m=2,m=1。 12 xxxx 2m2121222 当m=2时,方程为:x2x+4=0,其判别式=b4ac=120,此时抛物线与x轴没有交点,不符合题意,舍去; 22 当m=1时,方程为:x+x2=0,其判别式=b4ac=90,此时抛物线与x轴有两个不同的交点,符合题意。 2m=1。抛物线的解析式为y=x+x2。 (2)存在。理由如下: 假设在直线y=x+3上是否存在一点P,使四边形PACB为平行四边形。 如图所示,连接PAPB
20、ACBC,过点P作PDx轴于D点。 2抛物线y=x+x2与x轴交于AB两点,与y轴交于C点, A(2,0),B(1,0),C(0,2)。 OB=1,OC=2。 PACB为平行四边形,PABC,PA=BC。 PAD=CBO,APD=OCB。 在RtPAD与RtCBO中, PAD=CBO ,PA=BC,APD=OCB , RtPADRtCBO(AAS)。 PD=OC=2,即y=2。 P - 8 - 直线解析式为y=x+3,x=1。P(1,2)。 P在直线y=x+3上存在一点P,使四边形PACB为平行四边形,P点坐标为(1,2)。 【考点】二次函数综合题,二次函数与x点问题,曲线图上点的坐标与方程的
21、关系,一元二次方程根与系数的关系,平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质。 【分析】(1)欲求抛物线的解析式,关键是求得m的值根据题中所给关系式,利用一元二次方程根与系数的关系,可以求得m的值,从而问题得到解决。注意:解答中求得两个m的值,需要进行检验,把不符合题意的m值舍去。 (2)利用平行四边形的性质构造全等三角形,根据全等关系求得P点的纵坐标,从而得到P点的横坐标,从而求得P点坐标。 xoy 6. (2012福建龙岩14分)在平面直角坐标系中, 一块含60角的三角板作如图摆放,斜边 AB在x轴上,直角顶点C在y轴正半轴上,已知点A(1,0) (1)请直接写出点B、C的坐标:B( , )
22、、C( , );并求经过A、B、C 三点的抛物线解析式; (2)现有与上述三角板完全一样的三角板DEF(其中EDF=90,DEF=60),把顶点E放在线段AB上(点E是不与A、B两点重合的动点),并使ED所在直线经过点C 此时,EF所在直线与(1)中的抛物线交于第一象限的点M 设AE=x,当x为何值时,OCEOBC; 在的条件下探究:抛物线的对称轴上是否存在点P使PEM是等腰三角形,若存在,请求点P的坐标;若不存在,请说明理由 3【答案】解:(1)B(3,0),C(0,)。 A(1,0)B(3,0) y=ax+1x 3a 0可设过A、B、C三点的抛物线为 。 - 9 - 3 a= 33=a0+
23、10 3。 又C(0,)在抛物线上,解得3 3323 2 x+3y= x+1x 3y= x+。 经过A、B、C三点的抛物线解析式 即333OCOE (2)当OCEOBC时,则。 OBOC 3x 1 3 OC=, OE=AEAO=x1, OB=3,。x=2。 33 当x=2时,OCEOBC。 存在点P。 由可知x=2,OE=1。E(1,0)。 此时,CAE为等边三角形。 AEC=A=60。 又CEM=60, MEB=60。 23b3= =1x= 对称。 点C与点M关于抛物线的对称轴 2a 32 3 33C(0,),M(2,)。 过M作MNx轴于点N(2,0), 3MN=。 EN=1。 2 222
24、EM EN MN 1+3 2 。 若PEM为等腰三角形,则: )当EP=EM时, EM=2,且点P在直线x=1上,P(1,2)或P(1,2)。 3)当EM=PM时,点M在EP的垂直平分线上,P(1,2) 。 23 ) )当PE=PM时,点P是线段EM的垂直平分线与直线x=1的交点,P(1,3 23 3综上所述,存在P点坐标为(1,2)或(1,2)或(1,2)或(1,)时, 3EPM为等腰三角形。 【考点】二次函数综合题,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,相似三角形的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的判定。 - 10
25、- 【分析】(1)由已知,根据锐角三角函数定义和特殊角的三角函数值可求出OC和AB的长,从而求得点B、C的坐标。设定交点式,用待定系数法,求得抛物线解析式。 (2)根据相似三角形的性质,对应边成比例列式求解。 求得EM的长,分EP=EM, EM=PM和PE=PM三种情况求解即可。 7. (2012福建福州13分)如图,在RtABC中,C90,AC6,BC8,动点P从点A开始沿边AC向点C以每秒1个单位长度的速度运动,动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PDBC,交AB于点D,连接PQ点P、Q分别从点A、C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运
26、动时间为t秒(t0) (1) 直接用含t的代数式分别表示:QB_,PD_ (2) 是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由并探究如何改变点Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q的速度; (3) 如图,在整个运动过程中,求出线段PQ中点M所经过的路径长 4【答案】解:(1) QB82t,PDt。 3 (2) 不存在。理由如下: 在RtABC中,C90,AC6,BC8, AB10。 ADAPADt5 PDBC, APDACB。 ,即:, ADt。 ABAC10635 BDABAD10t。 3 BQDP, 当BQDP时,四边形PDBQ是平
27、行四边形。 41282tt,解得:t。 351241216512当t时,PD,BD106, DPBD。 535535 - 11 - PDBQ不能为菱形。 45设点Q的速度为每秒v个单位长度,则BQ8vt,PDt,BD10t。 33要使四边形PDBQ为菱形,则PDBDBQ, 4510当PDBD时,即t10t,解得:t。 333104101016当PDBQ时,t时,即8v,解得:v。 33331516要使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,点Q的速度为单位长度/秒。 15 (3) 如图,以C为原点,以AC所在直线为x轴,建立平面直角坐标系。 依题意,可知0t4。 当t0时,点M的坐标为(3,0); 1当t4时,点M的坐标为(1,4)。 2设直线MM的解析式为ykxb, 123kb0k2 ,解得:。 kb4b6 直线MM的解析式为y2x6。 12点Q(0,2t),P(6t,0), 6t在运动过程中,线段PQ中点M的坐标为(,t)。 326t6t把x,代入y2x6,得y26t。 22点M在直线MM上。线段PQ中点M所经过的路径长即为线段MM。 31212过点M作MNx轴于点N,则MN4,MN2。 2221 MM25。 12 线段PQ中点M所经过的路径长为25单位长度。 【考点】锐角三角函数定义,相似三角形的判定和性质,一次函数综合题,勾股定理,菱形的判定和性质 - 12 -
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