九年级培优竞赛
1.在如图的直角坐标系中,已知点A(2,0)、B(0,-4),将线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°至AC.
(1)求点C的坐标;
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(2)若抛物线y=-x+ax+4经过点C.
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①求抛物线的解析式;
②在抛物线上是否存在点P(点C除外)使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】C的坐标为(3,﹣1); (2)①抛物线的解析式为y=﹣121x+x+2; 22②存在点P,△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,符合条件的点有P1(﹣1,1),
P2(﹣2,﹣1)两点. 【解析】 试题分析:(1)过点C作CD垂直于x轴,由线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°至AC,根据旋转的旋转得到AB=AC,且∠BAC为直角,可得∠OAB与∠CAD互余,由∠AOB为直角,可得∠OAB与∠ABO互余,根据同角的余角相等可得一对角相等,再加上一对直角相等,利用ASA可证明三角形ACD与三角形AOB全等,根据全等三角形的对应边相等可得AD=OB,CD=OA,由A和B的坐标及位置特点求出OA及OB的长,可得出OD及CD的长,根据C在第四象限得出C的坐标;
(2)①由已知的抛物线经过点C,把第一问求出C的坐标代入抛物线解析式,列出关于a的方程,求出方程的解得到a的值,确定出抛物线的解析式;
②假设存在点P使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,分三种情况考虑:(i)A为直角顶点,过A作AP1垂直于AB,且AP1=AB,过P1作P1M垂直于x轴,如图所示,根据一对对顶角相等,一对直角相等,AB=AP1,利用AAS可证明三角形AP1M与三角形ACD全等,得出AP1与P1M的长,再由P1为第二象限的点,得出此时P1的坐标,代入抛物线解析式中检验满足;(ii)当B为直角顶点,过B作BP2垂直于BA,且BP2=BA,过P2作P2N垂直于y轴,如图所示,同理证明三角形BP2N与三角形AOB全等,得出P2N与BN的长,由P2为第三象限的点,写出P2的坐标,代入抛物线解析式中检验满足;(iii)当B为直角顶点,过B作BP3垂直于BA,且BP3=BA,如图所示,过P3作P3H垂直于y轴,同理可证明三角形P3BH全等于三角形AOB,可得出P3H与BH的长,由P3为第四象限的点,写出P3的坐标,代入抛物线解析式检验,不满足,综上,得到所有满足题意的P的坐标. 试题解析:(1)过C作CD⊥x轴,垂足为D,
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∵BA⊥AC,∴∠OAB+∠CAD=90°,
又∠AOB=90°,∴∠OAB+∠OBA=90°,
∴∠CAD=∠OBA,又AB=AC,∠AOB=∠ADC=90°, ∴△AOB≌△CDA,又A(1,0),B(0,﹣2), ∴OA=CD=1,OB=AD=2,
∴OD=OA+AD=3,又C为第四象限的点, ∴C的坐标为(3,﹣1);
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x+ax+2经过点C,且C(3,﹣1), 291∴把C的坐标代入得:﹣1=﹣+3a+2,解得:a=,
22121则抛物线的解析式为y=﹣x+x+2;
22(2)①∵抛物线y=﹣②存在点P,△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,
(i)若以AB为直角边,点A为直角顶点,
则延长CA至点P1使得P1A=CA,得到等腰直角三角形ABP1,过点P1作P1M⊥x轴,如图所示,
∵AP1=CA,∠MAP1=∠CAD,∠P1MA=∠CDA=90°, ∴△AMP1≌△ADC, ∴AM=AD=2,P1M=CD=1,
∴P1(﹣1,1),经检验点P1在抛物线y=﹣121x+x+2上; 22(ii)若以AB为直角边,点B为直角顶点,则过点B作BP2⊥BA,且使得BP2=AB,
得到等腰直角三角形ABP2,过点P2作P2N⊥y轴,如图,
同理可证△BP2N≌△ABO, ∴NP2=OB=2,BN=OA=1,
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∴P2(﹣2,﹣1),经检验P2(﹣2,﹣1)也在抛物线y=﹣121x+x+2上; 22(iii)若以AB为直角边,点B为直角顶点,则过点B作BP3⊥BA,且使得BP3=AB,
得到等腰直角三角形ABP3,过点P3作P3H⊥y轴,如图,
同理可证△BP3H≌△BAO, ∴HP3=OB=2,BH=OA=1,
∴P3(2,﹣3),经检验P3(2,﹣3)不在抛物线y=﹣121x+x+2上; 22则符合条件的点有P1(﹣1,1),P2(﹣2,﹣1)两点.
考点:1.二次函数综合题2.点的坐标3.等腰直角三角形. 2.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为AB边的中点,点P为BC边上一点,把△PBD沿PD翻拆,点B落在点E处,设PE交AC于F,连接CD
(1)求证:△PCF的周长=2CD;
PE5?,CD=6,求FG的长 EF3152. 【答案】(1)证明见解析;(2)FG的长为14(2)设DE交AC于G,若【解析】
试题分析:.(1)连接CE,根据三角形的角边关系可以得到∠FCE=∠FEC,从而FC=FE,△PCF的周长=2CD;
(2) 由.(1)结论CP+PF+CF=2CD,和于点K,易得FG的长为PF53?,CD=6,求出CF=EF=2,作GK⊥EFEF32152. 14试题解析:.(1)连接CE,
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A
D E F B P
C
∵CA=CB,D为AB中点, ∴∠BCD=∠ACD=45°,
由翻折可知∠B=∠DEP=45°, ∴∠DCF=∠DEF=45°, CD=BD=DE,
∴∠DCE=∠DEC,
∴∠DCE-∠DCA=∠DEC-∠DEF, 即∠FCE=∠FEC, ∴FC=FE,
∴CF+PF=PE=BP, ∴CP+PF+CF=BC=2CD, ∴△PCF的周长=2CD; (2)∵PFEF?53, ∴设PF=5x,EF=CF=3x,
在Rt△FCP中,PF2=CP2+CF2
, ∴CP=4x,
∵CP+PF+CF=2CD, ∴4x+5x+3x=62,
x=22, CF=EF=3x=322, 作GK⊥EF于点K,
A
D G E
F
K B P
C
∵tan∠GFE=tan∠PFC=4x43x=3,设GK=4a,FK=3a,EK=4a,
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∴EF=7a=a=32, 232, 14152, FG=5a=14152. ∴FG的长为14考点:三角形综合.
3.如图,抛物线y=-x+4x+5交x轴于A、B(以A左B右)两点,交y轴于点C.
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(1)求直线BC的解析式;
(2)点P为抛物线第一象限函数图象上一点,设P点的横坐标为m,△PBC的面积为S,求S与m的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,连接AP,抛物线上是否存在这样的点P,使得线段PA被BC平分,如果不存在,请说明理由;如果存在,求点P的坐标. 【答案】(1) y=?x?5 (2) S=?5225m?m (3)存在,P(2,9)或P(3,8) 22【解析】
试题分析:(1)令y=0,解关于x的一元二次方程即可得到点A、B的坐标,再令x=0求出点C的坐标,设直线BC解析式为y=kx+b(k≠0),利用待定系数法求一次函数解析式解答;
(2)过点P作PH⊥x轴于H,交BC于F,根据抛物线和直线BC的解析式表示出PF,再根据S△PBC=S△PCF+S△PBF整理即可得解;
(3)设AP、BC的交点为E,过点E作EG⊥x轴于G,根据垂直于同一直线的两直线平行可得EG∥PH,然后判断出△AGE和△AHP相似,根据相似三角形对应边成比例可表示出EG、HG,然后表示出BG,根据OB=OC可得∠OCB=∠OBC=45°,再根据等角对等边可得EG=BG,然后列出方程求出m的值,再根据抛物线解析式求出点P的纵坐标,即可得解.
试题解析:(1)当y=0时,x1=5,x2=-1, ∵A左B右,
∴A(-1,0),B(5,O) 当x=0时,y=5, ∴C(0,5),
设直线BC解析式为y=kx+b,
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