1、2011 年全国各地中考试题压轴题精选讲座三函数及图像与几何问题(浙江省宁波滨海学校数学组)【知识纵横】函数(本节主要指一次函数、反比例函数)及图像与几何问题,是以函数为背景探求几何性质,这类题很重要点是利用函数的性质,解决几个主要点的坐标问题,使几何知识和函数知识有机而自然结合起来,这样,才能突破难点。但在解这类题目时,要注意方程的解与坐标关系,及坐标值与线段长度关系。【典型例题】【例 1】 (山东济宁)如图,第一象限内半径为 2 的C 与 轴相切于点yA,作直径 AD,过点 D 作C 的切线 l 交 轴于点 B,P 为直线 l 上一动x点,已知直线 PA 的解析式为: =k +3。y(1)
2、 设点 P 的纵坐标为 p,写出 p 随 k 变化的函数关系式。(2)设C 与 PA 交于点 M,与 AB 交于点 N,则不论动点 P 处于直线 l上(除点 B 以外)的什么位置时,都有AMNABP。请你对于点P 处于图中位置时的两三角形相似给予证明;(3)是否存在使AMN 的面积等于 的 k 值?若存在,请求出符合的 k 值;若不存在,请说明理325由。【思路点拨】 (1)将 P的坐标代入 =k +3即可。 (2)要证AMNABP,只要证ABDAMN 即yx可。 (3)根据(2)的结论,由相似三角形AMN 和ABP 的面积比,分点 P在 B点上下方两种情况求解。【例 2】 (湖南怀化)在矩形
3、 AOBC 中,OB=6,OA=4,分別以 OB,OA 所在直线为 轴和 轴,建立如图所示的平面直xy角坐标系F 是 BC 上的一个动点(不与 B、C 重合) ,过 F 点的反比例函数 的图象与 AC 边交于点 E(0)kyx学优中考网 (1)求证:AEAO=BFBO;(2)若点 E 的坐标为(2,4) ,求经过 O、E、F 三点的抛物线的解析式;(3)是否存在这样的点 F,使得将CEF 沿 EF 对折后,C 点恰好落在 OB 上?若存在,求出此时的 OF 的长:若不存在,请说明理由【思路点拨】 (1)根据反比例函数的性质得出 ,即可得出 AEAO=BFBO。xyk(2)利用 E点坐标首先求出
4、 BF= ,再利用待定系数法求二次函数解析式即可。43来源:xyzkw.Com【例 3】 (湖南娄底)在等腰梯形 ABCD 中,ADBC,且 AD=2,以 CD 为直径作O 1,交BC 于点 E,过点 E 作 EFAB 于 F,建立如图所示的平面直角坐标系,已知 A,B 两点的坐标分别为 A(0,2 错误!未找到引用源。 ) ,B(2,0) (1)求 C,D 两点的坐标(2)求证:EF 为O 1 的切线(3)探究:如图,线段 CD 上是否存在点 P,使得线段 PC 的长度与 P 点到 轴的距离相等?如y果存在,请找出 P 点的坐标;如果不存在,请说明理由【思路点拨】 (1)连接 DE。 (2)
5、连接 O1E,可证 O1EAB,再由 EFAB,证明 O1EEF 即可。(3)过 P作 PM 轴于 M,作 PN 轴于 N,再利用锐角三角函数定义求解。yx【例 4】 (浙江金华、丽水)如图,在平面直角坐标系中,点 A(10,0) ,以 OA 为直径在第一象限内作半圆 C,点 B 是该半圆周上一动点,连接 OB、 AB,并延长 AB 至点 D,使 DB=AB,过点D 作 轴垂线,分别交 轴、直线 OB 于点 E、F,点 E 为垂足,连接 CFxx(1)当AOB=30 时,求弧 AB 的长度;(2)当 DE=8 时,求线段 EF 的长;(3)在点 B 运动过程中,是否存在以点 E、C 、F 为顶
6、点的三角形与AOB 相似,若存在,请求出此时点 E 的坐标;若不存在,请说明理由【思路点拨】 (1)连接 BC。 (2)连接 OD,证明OEFDEA,再利用相似比求 EF。(3)当以点 E、C、F 为顶点的三角形与AOB 相似时,分为当交点 E在 O,C 之间时,当交点 E在点 C的右侧时,当交点 E在点 O的左侧时三种情况,分别求出 E点坐标。【学力训练】1、 (福建泉州)如图 1,在第一象限内,直线 y=mx 与过点 B(0,1)且平行于 x 轴的直线 l 相交于点 A,半径为 r 的Q 与直线 y=mx、x 轴分别相切于点 T、E,且与直线 l 分别交于不同的学优中考网 M、N 两点(1
7、)当点 A 的坐标为( ,p)时,3填空:p=_ ,m= _,AOE= _如图 2,连接 QT、QE,QE 交 MN 于点 F,当 r=2 时,试说明:以 T、M、E、N 为顶点的四边形是等腰梯形; (2)在图 1 中,连接 EQ 并延长交 Q 于点 D,试探索:对 m、r 的不同取值,经过 M、D、N 三点的抛物线 y=ax2+bx+c,a 的值会变化吗?若不变,求出 a 的值;若变化请说明理由。2、 (浙江湖州)已知:在矩形 中, , 分别以 所在直线为AOBC43OABOA,轴和 轴,建立如图所示的平面直角坐标系 是边 上的一个动点(不与 重合) ,过xy FC,点的反比例函数 的图象与
8、 边交于点 F(0)kxE(1)求证: 与 的面积相等;AOE BF(2)记 ,求当 为何值时, 有最大值,最大值为多少?FCS kS(3)请探索:是否存在这样的点 ,使得将 沿 对折后, 点恰好落在 上?若存在,CEF COB求出点 的坐标;若不存在,请说明理由3、 (浙江嘉兴)如图,直角坐标系中,已知两点 ,点 在第一象限且 为(0)2OA, , , BOAB正三角形, 的外接圆交 轴的正半轴于点 ,过点 的圆的切线交 轴于点 OAB yCxD(1)求 两点的坐标;C,(2)求直线 的函数解析式;D(3)设 分别是线段 上的两个动点,且EF, , EF平分四边形 的周长试探究: 的最大面积
9、?A来源:xyzkw.Com4、 (08 杭州市) 在直角梯形 中, ,高 (如图 1) 。动点 同时ABCD906CDcm,PQ学优中考网 从点 出发,点 沿 运动到点 停止,点 沿 运动到点 停止,两点运动时的速度BP,BADCQBC都是 。而当点 到达点 时,点 正好到达点 。设 同时从点 出发,经过的时间为1/cms ,P时, 的面积为 (如图 2) 。分别以 为横、纵坐标建立直角坐标系,已知点 在tQ2ycm,ty P边上从 到 运动时, 与 的函数图象是图 3 中的线段 。ADt MN(1)分别求出梯形中 的长度;,BA(2)写出图 3 中 两点的坐标;MN(3)分别写出点 在 边
10、上和 边上运动时, 与 的函数关系式(注明自变量的取值范围) ,PDCyt并在图 3 中补全整个运动中 关于 的函数关系的大致图象。yt函数及图像与几何问题的参考答案【典型例题】【例 1】 (山东济宁)解:(1)y 轴和直线 l 都是 C 的切线,OAAD BDAD 。又 OAOB, AOB=OAD=ADB=90 。四边形 OADB 是矩形。C 的半径为 2,AD=OB=4 。点 P 在直线 l 上,点 P 的坐标为(4,p) 。又点 P 也在直线 AP 上,p=4k+3。(2)连接 DN。AD 是C 的直径, AND=90 。 AND=90DAN ,ABD=90 DAN,AND=ABD 。
11、又ADN=AMN,ABD=AMN。MAN=BAP AMNABP 。当点 P 在 B 点上方时,AP 2=AD2PD 2 = AD2(PBBD) 2 =42(4k33) 2 =16(k21),或 AP2=AD2PD 2 = AD2(BD PB) 2 =42(34k3) 2 =16(k21),SABP = PBAD= (4k3)4=2(4k3),1 。2ABPAMN2256(43)()3151Skk整理得 k24k2=0 , 解得 k1 =2 , k2=2 。6当点 P 在 B 点下方时,AP 2=AD2PD 2 =42(34k3) 2 =16(k21) ,学优中考网 SABP = PBAD= (
12、4k3)4=2(4k3) ,来源:学优中考网12 。ABPAMN2256(43)15Sk整理得 k2+1=(4k3) , 解得 k=2。综合以上所得,当 k=2 或 k=2 时, AMN 的面积等于 。6325(3)如果设折叠之后 C 点在 OB 上的对称点为 C,连接 CE、CF,过 E 作 EG 垂直于 OB 于点 G,则根据折叠性质、相似三角形、勾股定理有:设 BC= ,BF= ,则 CF=CF= ab4b点的坐标 F(6, ) ,E (1.5 ,4) 。EC=EC= ,1.5在 RtCBF 中, 。22()abRtEGCRtCBF,( ):( )=4: =( ): 。61.54ba61
13、.5ba解得: ,81039,F 点的坐标为(6, ) 。OF= 。10927549【例 3】 (湖南娄底)解:(1)连接 DE,CD 是O 1 的直径,DEBC。四边形 ADEO 为矩形在矩形 OMPN 中,ON=PM ,设 ON= ,则 PM=PC= ,CN=4 ,xxx在 Rt ABO 中,tanABO= 错误!未找到引用源。 ,AO23BABO=60,PCN=ABO=60。在 Rt PCN 中,cosPCN= ,即 错误!未找到引用源。 , 。CN1P2412x83xPN=CNtanPCN= 。843满足条件的 P 点的坐标为( ) 。 ,【例 4】 (浙江金华、丽水)解:(1)连接
14、BC,A( 10,0) , OA=10,CA=5。AOB=30,ACB=2 AOB=60。学优中考网 弧 AB 的长= 。605183(2)连接 OD,OA 是 C 直径,OBA=90。又 AB=BD, OB 是 AD 的垂直平分线。OD=OA=10。在 RtODE 中,OE= 。来源:学优中考网22ODE1086AE=AOOE=106=4,由AOB=ADE=90OAB,OEF= DEA,得OEFDEA。 ,即 , EF=3。AEFDO4E86(3)设 OE= ,x当交点 E 在 O,C 之间时,由以点 E、C、F 为顶点的三角形与AOB 相似,有ECF=BOA 或ECF= OAB。当ECF=
15、 BOA 时,此时OCF 为等腰三角形,点 E 为 OC 中点,即OE= ,E 1( ,0) 。52当ECF= OAB 时,有 CE=5 ,AE=10 ,xxCFAB,有 CF= AB。2ECFEAD, ,即 ,解得, 。CEFAD5104x103xE2( ,0) 。13当交点 E 在点 C 的右侧时,ECFBOA,要使 ECF 与BAO 相似,只能使 ECF=BAO。连接 BE,BE 为 RtADE 斜边上的中线,BE=AB=BD, BEA=BAO。BEA= ECF。CFBE。 。CFOBEECF=BAO, FEC=DEA=900,CEF AED, ,CFEAD而 AD=2BE, 。即 ,C
16、FE2BA521x解得 1577 ,44xx 0,舍去, E3( ,0) 。2 51 0,舍去, 2517 4x又 点 E 在 轴负半轴上,E 4( ,0) 。517 综上所述:存在以点 E、C、 F 为顶点的三角形与 AOB 相似,此时点 E 坐标为:E1( ,0) 、E 2( ,0) 、 E3( ,0) 、E 4( ,0) 。515174517 【学力训练】1、 (福建泉州)学优中考网 解:(1) 1, ,60。3(2)如图,连接 TM,ME,EN,QN,QM ,OE 和 OP 是Q 的切线,QEx 轴,QTOT ,即QTA=90。而 lx 轴,QEMN。 MF=NF。又r=2,EF=1,
17、QF=2 1=1。四边形 QNEM 为平行四边形,即QNME。EN=MQ=EQ=QN,即QEN 为等边三角 形。NQE=60,QNF=30 。在四边形 OEQT 中,QTO= QEO=90,TOE=60,TQE=360-9090 60=120。TQE+NQE=120+60=180。T、Q、N 三点共线,即 TN 为直径。TMN=90。TNME,MTN=60= TNE。以 T、M、E、N 为顶点的四边形是等腰梯形。当 y=1 时,a(x-h) 2+k=1,解得 x1= ,x 2= 。kh a1kh aMN=2 。MF= MN= 。1k a 。 。a=1。21k 1aka对 m、r 的不同取值,经
18、过 M、D 、N 三点的抛物线 y=ax2+bx+c,a 的值会变化,a=1。2、 (浙江湖州)(1)证明:设 , , 与 的面积分别为 , ,由题意得1()Exy, 2()Fxy, AOE FB 1S2, 1kyx2, 11S221Sxyk,即 与 的面积相等2AOE FB(3)解:设存在这样的点 ,将 沿 对折后, 点恰好落在 边上的 点,过点 作FCE FCOBME,垂足为 ENOB由题意得: , , ,3A143Mk134k, 90MBMNF又 ,90ENF学优中考网 ENMBF , ,14323kk94B, ,解得 22MF2291344kk18143k存在符合条件的点 ,它的坐标为 2143,设直线 的函数解析式为 ,CD(0)ykxb则 ,解得 230bk32b直线 的函数解析式为 CD3yx点 分别在线段 上,EF, ABD,解得 023tt 132t 满足 ,96t12t 的最大面积为 AEF 7384、 (杭州市)(1)设动点出发 秒后,点 到达点 且点 正好到达点 时, ,则tPAQCBAt(秒)630,102BPQSt则 ;1,2AcmDc(2)可得坐标为 10,3,0MN(3)当点 在 上时, ;PB23sin012ytBt当点 在 上时,DC108598图象略来源:学优中考网(图 1)(图 )(图 )(图 )学优中考网 :http:/