2020-2021上海中考数学压轴题专题复习——相似的综合
一、相似
1.已知直线y=kx+b与抛物线y=ax2(a>0)相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴正半轴相交于点C,过点A作AD⊥x轴,垂足为D.
(1)若∠AOB=60°,AB∥x轴,AB=2,求a的值;
(2)若∠AOB=90°,点A的横坐标为﹣4,AC=4BC,求点B的坐标; (3)延长AD、BO相交于点E,求证:DE=CO. 【答案】 (1)解:如图1,
∵抛物线y=ax2的对称轴是y轴,且AB∥x轴, ∴A与B是对称点,O是抛物线的顶点, ∴OA=OB, ∵∠AOB=60°, ∴△AOB是等边三角形, ∵AB=2,AB⊥OC, ∴AC=BC=1,∠BOC=30°, ∴OC=
, ),
)代入抛物线y=ax2(a>0)中得:a=
;
∴A(-1, 把A(-1,
(2)解:如图2,过B作BE⊥x轴于E,过A作AG⊥BE,交BE延长线于点G,交y轴于F,
∵CF∥BG, ∴
,
∵AC=4BC, ∴ =4, ∴AF=4FG, ∵A的横坐标为-4, ∴B的横坐标为1,
∴A(-4,16a),B(1,a), ∵∠AOB=90°, ∴∠AOD+∠BOE=90°, ∵∠AOD+∠DAO=90°, ∴∠BOE=∠DAO, ∵∠ADO=∠OEB=90°, ∴△ADO∽△OEB, ∴ ∴
, ,
∴16a2=4, a=± , ∵a>0, ∴a= ; ∴B(1, );
(3)解:如图3,
设AC=nBC,
由(2)同理可知:A的横坐标是B的横坐标的n倍, 则设B(m,am2),则A(-mn,am2n2), ∴AD=am2n2 , 过B作BF⊥x轴于F, ∴DE∥BF, ∴△BOF∽△EOD, ∴ ∴ ∴ ∴
∵OC∥AE, ∴△BCO∽△BAE, ∴ ∴ ∴CO= ∴DE=CO.
【解析】【分析】(1)抛物线y=ax2关于y轴对称,根据AB∥x轴,得出A与B是对称点,可知AC=BC=1,由∠AOB=60°,可证得△AOB是等边三角形,利用解直角三角形求出OC的长,就可得出点A的坐标,利用待定系数法就可求出a的值。
(2)过B作BE⊥x轴于E,过A作AG⊥BE,交BE延长线于点G,交y轴于F,根据平行线分线段成比例证出AF=4FG,根据点A的横坐标为﹣4,求出点B的横坐标为1,则A(-4,16a),B(1,a),再根据已知证明∠BOE=∠DAO,∠ADO=∠OEB,就可证明△ADO∽△OEB,得出对应边成比例,建立关于a的方程求解,再根据点B在第一象限,
,
, =am2n, , , ,DE=am2n,
,
确定点B的坐标即可。
(3)根据(2)可知A的横坐标是B的横坐标的n倍,则设B(m,am2),则A(-mn,am2n2),得出AD的长,再证明△BOF∽△EOD,△BCO∽△BAE,得对应边成比例,证得CO=am2n,就可证得DE=CO。
2.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,E、F分别是AB、BD的中点,连接EF,点P从点E出发,沿EF方向匀速运动,速度为1cm/s,同时,点Q从点D出发,沿DB方向匀速运动,速度为2cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(0<t<4)s,解答下列问题:
(1)求证:△BEF∽△DCB;
(2)当点Q在线段DF上运动时,若△PQF的面积为0.6cm2 ,(3)当t为何值时,△PQF为等腰三角形?试说明理由. 【答案】(1)解:∵四边形ABCD是矩形, ∴ AD∥BC,
在 中,
∵
别是
的中点,
∴EF∥AD,
∴ EF∥BC,
∴
∴
(2)解:如图1,过点Q作
于 ,
∴QM∥BE, ∴
求t的值;
∴ ∴
(舍)或
秒
(3)解:当点Q在DF上时,如图2,
∴ ∴
.
,如图3,
当点Q在BF上时,
∴ ∴
时,如图4,
∴ ∴
时,如图5,
∴ ∴
综上所述,t=1或3或 或 秒时,△PQF是等腰三角形
【解析】【分析】(1)根据题中的已知条件可得△BEF和△DCB中的两角对应相等,从而可证△BEF∽△DCB;(2)过点Q作 QM⊥EF 于 M ,先根据相似三角形的预备定理可证△QMF ∽ △BEF;再由△QM F ∽ △BEF可用含t的代数式表示出QM的长;最后代入三角形的面积公式即可求出t的值。(3)由题意应分两种情况:(1)当点Q在DF上时,因为 ∠PFQ为钝角,所以只有PF = QF 。(2)当点Q在BF上时,因为没有指明腰和底,所以有 PF=QF;PQ = FQ;PQ = PF 三种情况,因此所求的t值有四种结果。
3.如图1,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=2AB=8,点D、E分别是边BC、AC的中点,连接DE,将△EDC绕点C按顺时针方向旋转,记旋转角为α.
(1)问题发现
①当α=0°时, =________;②当α=180°时, =________. (2)拓展探究
试判断:当0°≤α<360°时, 的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明. (3)问题解决
当△EDC旋转至A,D,E三点共线时,直接写出线段BD的长. 【答案】(1)
;
(2)解:如图2,
,
当0°≤α<360°时, 的大小没有变化, ∵∠ECD=∠ACB, ∴∠ECA=∠DCB, 又∵
,
∴△ECA∽△DCB, ∴
(3)解:①如图3,
,
∵AC=4 ∴AD=
∵AD=BC,AB=DC,∠B=90°, ∴四边形ABCD是矩形, ∴BD=AC= P,
.
②如图4,连接BD,过点D作AC的垂线交AC于点Q,过点B作AC的垂线交AC于点
,CD=4,CD⊥AD,
,
∵AC= ∴AD=
∵点D、E分别是边BC、AC的中点, ∴DE=
∴AE=AD-DE=8-2=6, 由(2),可得
,
=2,
,CD=4,CD⊥AD,
,
∴BD=
.
或
.
综上所述,BD的长为
【解析】【解答】(1)①当α=0°时, ∵Rt△ABC中,∠B=90°, ∴AC=
,
∵点D、E分别是边BC、AC的中点, ∴ ∴
②如图1,
,BD=8÷2=4, .
,
当α=180°时, 可得AB∥DE, ∵ ∴
,
【分析】(1)①当α=0°时,Rt△ABC中,根据勾股定理算出AC的长,根据中点的定义得出AE,BD的长,从而得出答案;②如图1,当α=180°时,根据平行线分线段成比例定理得出AC∶AE=BC∶BD,再根据比例的性质得出AE∶BD=AC∶BC,从而得出答案。
(2)当0°≤α<360°时, A E∶ B D 的大小没有变化,由旋转的性质得出∠ECD=∠ACB,进而得出∠ECA=∠DCB,又根据EC∶DC=AC∶BC=
,根据两边对应成比例,及夹角相等的三
;
角形相似得出△ECA∽△DCB,根据相似三角形对应边成比例得出AE∶BD=EC∶DC=
(3)①如图3,在Rt△ADC中,根据勾股定理得出AD的长,根据两组对边分别相等,且有一个角是直角的四边形是矩形得出四边形ABCD是矩形,根据矩形对角线相等得出BD=AC=
;②如图4,连接BD,过点D作AC的垂线交AC于点Q,过点B作AC的垂线
交AC于点P,在Rt△ADC中,利用勾股定理得出AD的长,根据中点的定义得出DE的长,根据AE=AD-DE算出AE的长,由(2),可得AE∶BD=
,从而得出BD的长度。
4.如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,D是BC上一个动点,连接AD,以AD为边向右侧作等腰直角△ADE,其中∠ADE=90°.
(1)如图2,G,H分别是边AB,BC的中点,连接DG,AH,EH.求证:△AGD∽△AHE;
(2)如图3,连接BE,直接写出当BD为何值时,△ABE是等腰三角形;
(3)在点D从点B向点C运动过程中,求△ABE周长的最小值.
【答案】(1)证明:如图2,由题意知△ABC和△ADE都是等腰直角三角形, ∴∠B=∠DAE=45°. ∵H为BC中点, ∴AH⊥BC. ∴∠BAH=45°=∠DAE. ∴∠GAD=∠HAE.
在等腰直角△BAH和等腰直角△DAE中, AH= ∴
AB= ,
AG,AE=
AD.
∴△AGD∽△AHE;
(2)解:分三种情况:①当B与D重合时,即BD=0,如图3,此时AB=BE;
②当AB=AE时,如图4,此时E与C重合,
∴D是BC的中点, ∴BD= BC=2 G,连接DH,
;
③当AB=BE时,如图5,过E作EH⊥AB于H,交BC于M,连接AM,过E作EG⊥BC于
∵AE=BE,EH⊥AB, ∴AH=BH, ∴AM=BM, ∵∠ABC=45°,
∴AM⊥BC,△BMH是等腰直角三角形, ∵AD=DE,∠ADE=90°, 易得△ADM≌△DEG, ∴DM=EG,
∵∠EMG=∠BMH=45°, ∴△EMG是等腰直角三角形, ∴ME=
MG,
,
由(1)得:△AHD∽△AME,且 ∴∠AHD=∠AME=135°,ME= ∴∠BHD=45°,MG=DH, ∴△BDH是等腰直角三角形, ∴BD=DH=EG=DM=
; 或2
DH,
综上所述,当BD=0或
时,△ABE是等腰三角形;
(3)解:当点D与点B重合时,点E的位置记为点M,连接CM,如图6,
此时,∠ABM=∠BAC=90°,∠AMB=∠BAM=45°,BM=AB=AC. ∴四边形ABMC是正方形. ∴∠BMC=90°,
∴∠AMC=∠BMC-∠AMB=45°, ∵∠BAM=∠DAE=45°, ∴∠BAD=∠MAE,
在等腰直角△BAM和等腰直角△DAE中, AM= ∴
AB,AE= .
AD.
∴△ABD∽△AME. ∴∠AME=∠ABD=45° ∴点E在射线MC上,
作点B关于直线MC的对称点N,连接AN交MC于点E′, ∵BE+AE=NE+AE≥AN=NE′+AE′=BE′+AE′, ∴△ABE′就是所求周长最小的△ABE. 在Rt△ABN中,
∵AB=4,BN=2BM=2AB=8, ∴AN=
.
.
∴△ABE周长最小值为AB+AN=4+4
【解析】【分析】(1)由等腰直角三角形的性质可得∠B=∠DAE=∠BAH=45°,所以∠GAD=∠HAE,计算可得比例式:的两个三角形相似可得△AGD∽△AHE;
(2)根据等腰三角形的定义可知分3种情况讨论:①当B与D重合时,即BD=0,此时AB=BE;
②当AB=AE时,此时E与C重合,用勾股定理可求得BD的值;
,根据有两对边对应相等,且它们的夹角也相等
③当AB=BE时,过E作EH⊥AB于H,交BC于M,连接AM,过E作EG⊥BC于G,连接DH,由已知条件和(1)的结论可求解;
(3)当点D与点B重合时,点E的位置记为点M,连接CM,作点B关于直线MC的对称点N,连接AN交MC于点E′,由已知条件易证四边形ABMC是正方形,由已知条件通过计算易得比例式:
,根据有两对边对应相等,且它们的夹角也相等的两个三角形相似
可得△ABD∽△AME,则∠AME=∠ABD=45°,于是可得点E在射线MC上,根据轴对称的性质可得△ABE′就是所求周长最小的△ABE,在Rt△ABN中,用勾股定理即可求得AN的值,则△ABE周长最小值=AB+AN即可求解。
5.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c交y轴于点A(0,4),交x轴于点B(4,0),点P是抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线PQ,过点A作AQ⊥PQ于点Q,连接AP.
(1)填空:抛物线的解析式为________,点C的坐标________; (2)点P在抛物线上运动,若△AQP∽△AOC,求点P的坐标. 【答案】(1)y=﹣x2+3x+4;(-1,0)
(2)解:∵点A的坐标为(0,4),点C的坐标为(-1,0),∴ ∵点P的横坐标为m,∴P(m, ﹣m2+3m+4).
①当点P在直线AQ下方时,QP=4-(﹣m2+3m+4)= m2-3m, 由△AQP∽△AOC得: ∴ 当
(舍去)或
,即: .
);
,
.
时,﹣m2+3m+4= ,此时点P的坐标为(
②当点P在直线AQ上方时,PQ=﹣m2+3m+4-4=﹣m2+3m,
由△AQP∽△AOC得: ,即:
, ).
∴ =0(舍去)或 = ,此时P点坐标为( 综上所述:点P的坐标为( B(4,0), ∴
,解得:
)或(
).
【解析】【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c交y轴于点A(0,4),交x轴于点
,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x+4.
令y=0,得:﹣x2+3x+4=0,解得:x=4或x=-1,∴点C的坐标为(-1,0). 【分析】(1)根据题意,将A,B两点的坐标代入到解析式中,分别求出b,c,可以求出抛物线的解析式;
(2)C为x轴上的交点,令y=0,通过解一元二次方程,解得C点坐标。
6.已知在△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4.点Q是线段AC上的一个动点,过点Q作AC的垂线交线段AB(如图1)或线段AB的延长线(如图2)于点P.
(1)当点P在线段AB上时,求证:△APQ∽△ABC; (2)当△PQB为等腰三角形时,求AP的长.
【答案】 (1))证明:∵∠A+∠APQ=90°,∠A+∠C=90°,∴∠APQ=∠C. 在△APQ与△ABC中,∵∠APQ=∠C,∠A=∠A, ∴△APQ∽△ABC.
(2)解:在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,由勾股定理得:AC=5. ∵∠BPQ为钝角,∴当△PQB为等腰三角形时,只可能是PB=PQ. (I)当点P在线段AB上时,如题图1所示, 由(1)可知,△APQ∽△ABC, ∴ ∴
,即
,解得: .
.
(II)当点P在线段AB的延长线上时,如题图2所示, ∵BP=BQ,∴∠BQP=∠P.
∵∠BQP+∠AQB=90°,∠A+∠P=90°,∴∠AQB=∠A。∴BQ=AB。 ∴AB=BP,点B为线段AB中点。 ∴AP=2AB=2×3=6.
综上所述,当△PQB为等腰三角形时,AP的长为 或6.
【解析】【分析】(1)由两对角相等(∠APQ=∠C,∠A=∠A),证明△APQ∽△ABC。(2)当△PQB为等腰三角形时,有两种情况,需要分类讨论.(I)当点P在线段AB上时,如题图1所示.由三角形相似(△APQ∽△ABC)关系计算AP的长;(II)当点P在线段AB的延长线上时,如题图2所示.利用角之间的关系,证明点B为线段AP的中点,从而可以求出AP.
7.在数学兴趣小组活动中,小亮进行数学探究活动,△ABC是边长为2的等边三角形,E是AC上一点,小亮以BE为边向BE的右侧作等边三角形BEF,连接CF.
(1)如图1,当点E在线段AC上时,EF、BC相交于点D,小亮发现有两个三角形全等,请你找出来,并证明;
(2)当点E在线段AC上运动时,点F也随着运动,若四边形ABFC的面积为 的长;
(3)如图2,当点E在AC的延长线上运动时,CF、BE相交于点D,请你探求△ECD的面积S1与△DBF的面积S2之间的数量关系,并说明理由; (4)如图2,当△ECD的面积S1=
时,求AE的长.
,求AE
【答案】(1)解:现点E沿边AC从点A向点C运动过程中,始终有△ABE?△CBF. 由图1知,△ABC与△EBF都是等边三角形,∴AB=CB,BE=BF,∠ABC=∠EBF=60°, ∴∠CBF=∠ABE=60°-∠CBE,∴△ABE?△CBF.
(2)解:由(1)知点E在运动过程中始终有△ABE?△CBF,
因四边形BECF的面积等于三角形BCF的面积与三角形BCE的面积之和,
∴四边形BECF的面积等于△ABC的面积,因△ABC的边长为2,则
,
∴四边形BECF的面积为 ∴ ∴ (3)解:
.
,又四边形ABFC的面积是
,
,在三角形ABE中,因∠A=60°,∴边AB上的高为AEsin60°,
,则AE= .
由图2知,△ABC与△EBF都是等边三角形,∴AB=CB,BE=BF,∠ABC=∠EBF=60°, 又∠CBF=∠ABE=60°+∠CBE,∴△ABE?△CBF, ∴ 则
(4)解:由(3)知 由
得 ,∴
,则 ,即
,∵△ABE?△CBF,
,
,
∴AE=CF,∠BAE=∠BCF=60°,
又∠BAE=∠ABC=60°,得∠ABC=∠BCF,∴CF∥AB,则△BDF的边CF上的高与△ABC的高相等,即为
,
则DF= ,设CE=x,则2+x=CD+DF=CD+ ,∴CD=x- ,
在△ABE中,由CD∥AB得, 化简得
即CE=1,∴AE=3.
,即
,
,∴x=1或x=? (舍),
【解析】【分析】(1)不难发现△ABE?△CBF,由等边三角形的性质得到相应的条件,根据“SAS”判定三角形全等;(2)由(1)可得△ABE?△CBF,则 ABFC= 面积为
=
,则四边形
,由四边形ABFC的
和等边三角形ABC的边长为2,可求得△ABE的面积,由底AB×AEsin60°,构造
方程可解出AE.(3)当E在AC的延长线上时,△ABE?△CBF依然成立,则
,即
(4)由(3)可求出△FBD
由等量关系即可得答案.
的面积,由△ABE?△CBF,则
AE=CF,
∠BAE=∠BCF=60°=∠ABC,则CF//AB,则对于△BDF的边CF上的高等于△ABC的高,则可求出DF的长度;由AE=CF,可设CE=x,且CD//AB可得
,代入相关值解出x即可.
8.如图,已知抛物线
作直线AC//x轴,交y轴与点C。
过点A 和B ,过点A
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上取一点P,过点P作直线AC的垂线,垂足为D,连接OA,使得以A,D,P为顶点的三角形与△AOC相似,求出对应点P的坐标; (3)抛物线上是否存在点Q,使得 在,请说明理由。
【答案】 (1)解:∵点A、B在抛物线上, ∴
,
?若存在,求出点Q的坐标;若不存
解得:
x.
∴抛物线解析式为:y= x2 -
(2)当P在直线AD上方时, 设P坐标为(x,PD=
,
, ),则有AD=x- ,
当△OCA∽△ADP时,
即
整理得:3x2-9解得:x=
x+18=2
, x-6,即3x2-11
x+24=0,
,
即x=此时P(
或x=
(舍去), );
当△OCA∽△PDA时,整理得:解得:此时P(4
,6);
, 即
, 即x2- , 即x=4
或
(舍去),
,
当点P(0,0)时,也满足△OCA∽△PDA; 当P在直线AD下方时,同理可得,P的坐标为(综上,P的坐标为((3)解:∵A ∴AC= ∴OA=2 ∴
,OC=3, ,
= ·OC·AC= ·OA·h=
, ,
)或(4
,6)或(
), )或(0,0)
∴h= , 又∵
=
,
∴△AOQ边OA上的高=3h= ,
过O作OM⊥OA,截取OM= ,过点M作MN∥OA交y轴于点N ,过M作HM⊥x轴,(如图),
∵AC=
,OA=2
,
∴∠AOC==30°, 又∵MN∥OA,
∴∠MNO=∠AOC=30°,OM⊥MN, ∴ON=2OM=9,∠NOM=60°, 即N(0,9), ∴∠MOB=30°, ∴MH= OM= , ∴OH= ∴M(
=
, ),
,
设直线MN解析式为:y=kx+b,
∴ ∴
,
x+9,
∴直线MN解析式为:y=-
∴ ∴x - (x-3 ∴x =3 ∴
x-18=0, )(x+2 ,x =-2 或
, )=0, ,
,
,0)或(-2
,15),
.
∴Q点坐标(3
∴抛物线上是否存在点Q,使得 组,解之即可得抛物线解析式. (2)设P坐标为(x, 的值,即可确定出P坐标。 (3)根据点A坐标得AC=
【解析】【分析】(1)将A、B两点坐标代入抛物线解析式得到一个二元一次方程方程
),表示出AD与PD,由相似分两种情况得比例求出x
,OC=3,由勾股定理得OA=2
=
,根据三角形面积公式可得
△AOC边OA上的高h= ,又 得△AOQ边OA上的高为 ;过O作
OM⊥OA,截取OM= ,过点M作MN∥OA交y轴于点N ,过M作HM⊥x轴,(如图),
根据直角三角形中,30度所对的直角边等于斜边的一半,从而求出N(0,9),在Rt△MOH中,根据直角三角形性质和勾股定理得M(
, );用待定系数法求出直线
MN解析式,再讲直线MN和抛物线解析式联立即可得Q点坐标.
9.如图(1),已知点G在正方形ABCD的对角线AC上,GE⊥BC,垂足为点E,GF⊥CD,垂足为点F.
(1)证明与推断:
①求证:四边形CEGF是正方形;②推断: AG∶BE的值为 : (2)探究与证明:
将正方形CEGF绕点C顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图(2)所示,试探究线段AG与BE之间的数量关系,并说明理由: (3)拓展与运用:
正方形CEGF在旋转过程中,当B,E,F三点在一条直线上时,如图(3)所示,延长CG交AD于点H.若AG=6,GH=2 ∴∠BCD=90°,∠BCA=45°, ∵GE⊥BC、GF⊥CD, ∴∠CEG=∠CFG=∠ECF=90°,
∴四边形CEGF是矩形,∠CGE=∠ECG=45°, ∴EG=EC,
∴四边形CEGF是正方形
(2)解:连接CG,
,则BC=________.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
由旋转性质知∠BCE=∠ACG=α, 在Rt△CEG和Rt△CBA中,
=cos45°= ∴ =
、 =cos45°= ,
,
∴△ACG∽△BCE, ∴
,
BE
∴线段AG与BE之间的数量关系为AG= (3)
【解析】【解答】(1)②由①知四边形CEGF是正方形, ∴∠CEG=∠B=90°,∠ECG=45°, ∴ ∴ 故答案为:
,GE∥AB,
, ;
( 3 )∵∠CEF=45°,点B、E、F三点共线, ∴∠BEC=135°, ∵△ACG∽△BCE, ∴∠AGC=∠BEC=135°, ∴∠AGH=∠CAH=45°, ∵∠CHA=∠AHG, ∴△AHG∽△CHA, ∴
,
a, ,
设BC=CD=AD=a,则AC=
则由 ∴AH= a,
得
则DH=AD﹣AH= a,CH= =
a,
∴由 解得:a=3
得 ,即BC=3 .
, ,
故答案为:3
【分析】(1)①根据正方形的性质得出∠BCD=90°,∠BCA=45°,根据垂直的定义及等量代换得出∠CEG=∠CFG=∠ECF=90°,根据三个角是直角的四边形是矩形得出四边形CEGF是矩形,根据三角形的内角和得出∠CGE=∠ECG=45°,根据等角对等边得出EG=EC,根据有一组邻边相等的矩形是正方形即可得出四边形CEGF是正方形;②根据正方形的性质得出GE∥∥CD,根据平行于同一直线的两条直线互相平行得出GE∥AB,根据平行线分线段成比例定理得出GC∶EC=AG∶BE,根据等腰直角三角形的边之间的关系得出GC∶EC=从而得出答案;
(2)连接CG,由旋转性质知∠BCE=∠ACG=α,根据余弦函数的定义得出
,
数量关系为AG=
BE ;
,从而判断出
,
△ACG∽△BCE,根据相似三角形对应边的比等于相似比即可得出结论线段AG与BE之间的( 3 )根据∠CEF=45°,点B、E、F三点共线,由邻补角定义得出∠BEC=135°,根据△ACG∽△BCE,得出∠AGC=∠BEC=135°,故∠AGH=∠CAH=45°,然后判断出△AHG∽△CHA,根据相似三角形对应边成比例得出AG∶AC=GH∶AH=AH∶CH,设BC=CD=AD=a,则AC=
a,根据比例式得出关于AH的方程,求解AH的值,根据DH=AD
﹣AH表示出DH,根据勾股定理表示出CH,根据前面的比例式得出关于a的方程,求解得出a的值,从而得出BC的值。
10.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y= x2+ x﹣2与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,直线l经过A,C两点,连接BC.
(1)求直线l的解析式;
(2)若直线x=m(m<0)与该抛物线在第三象限内交于点E,与直线l交于点D,连接OD.当OD⊥AC时,求线段DE的长;
(3)取点G(0,﹣1),连接AG,在第一象限内的抛物线上,是否存在点P,使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线y= x2+ x﹣2, ∴当y=0时,得x1=1,x2=﹣4,当x=0时,y=﹣2,
∵抛物线y= x2+ x﹣2与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C, ∴点A的坐标为(﹣4,0),点B(1,0),点C(0,﹣2), ∵直线l经过A,C两点,设直线l的函数解析式为y=kx+b,
,得
即直线l的函数解析式为y=
,
(2)解:直线ED与x轴交于点F,如右图1所示,
由(1)可得,
AO=4,OC=2,∠AOC=90°, ∴AC=2 ∴OD=
∴△AOD∽△ACO, ∴ 即
∴EF∥OC, ∴△ADF∽△ACO, ∴
, , ,得AD=
,
,
,
∵OD⊥AC,OA⊥OC,∠OAD=∠CAO,
∵EF⊥x轴,∠ADC=90°,
解得,AF= ,DF= , ∴OF=4﹣ = ,
∴m=﹣ ,
当m=﹣ 时,y= ×(- )2+ ×(﹣ )﹣2=﹣ , ∴EF= , ∴DE=EF﹣FD=
(3)解:存在点P,使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG,
理由:作GM⊥AC于点M,作PN⊥x轴于点N,如右图2所示,
∵点A(﹣4,0),点B(1,0),点C(0,﹣2), ∴OA=4,OB=1,OC=2, ∴tan∠OAC= ∴∠OAC=∠OCB,
∵∠BAP=∠BCO﹣∠BAG,∠GAM=∠OAC﹣∠BAG, ∴∠BAP=∠GAM, ∵点G(0,﹣1),AC=2 ∴OG=1,GC=1, ∴AG=
,
,
,即
,
,OA=4, ,tan∠OCB=
,AC=2
,
解得,GM=
∴AM= = =
,
∴tan∠GAM=
= ,
∴tan∠PAN= ,
设点P的坐标为(n, n2+ n﹣2), ∴AN=4+n,PN= n2+ n﹣2,
∴
,
解得,n1= ,n2=﹣4(舍去), 当n= 时, n2+ n﹣2= , ∴点P的坐标为( , ),
即存在点P( , ),使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG
【解析】【分析】(1)利用抛物线的解析式求出点A、C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式。
(2)直线ED与x轴交于点F,在Rt△AOC中,利用勾股定理求出AC的长,再证明△AOD∽△ACO,利用相似三角形的性质求出AD的长,再由EF∥OC得出对应线段成比例求出OF的长,可得出m的值,然后求出EF的长,根据DE=EF﹣FD,可求出答案。 (3)存在点P,使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG,作GM⊥AC于点M,作PN⊥x轴于点N,根据点A、B、C的坐标,利用锐角三角函数的定义求出AC、AG的长,再利用同一个三角形的面积相等,求出GM的长,利用勾股定理求出AM的长,从而求出tan∠PAN的值,然后设点P的坐标,求出AN、PN,再根据tan∠PAN的值建立方程求出n的值,就可得出点P的坐标。
11.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,点P从A出发沿AC向C点以1厘米/秒的速度匀速移动;点Q从C出发沿CB向B点以2厘米/秒的 速度匀速移动.点P、Q分别从起点同时出发,移动到某一位置时所需时间为t秒. (1)当t=________时,PQ∥AB
(2)当t为何值时,△PCQ的面积等于5cm2?
(3)在P、Q运动过程中,在某一时刻,若将△PQC翻折,得到△EPQ,如图2,PE与AB能否垂直?若能,求出相应的t值;若不能,请说明理由. 能垂直,理由如下: 延长QE交AC于点D,
∵将△PQC翻折,得到△EPQ, ∴△QCP≌△QEP, ∴∠C=∠QEP=90°, 若PE⊥AB,则QD∥AB, ∴△CQD∽△CBA, ∴ ∴
, ,
∴QD=2.5t, ∵QC=QE=2t ∴DE=0.5t
∵∠A=∠EDP,∠C=∠DEP=90°, ∴△ABC∽△DPE, ∴ ∴ 解得:
,
,
综上可知:当t= 时,PE⊥AB
【答案】 (1)2.4
(2)解:∵点P从A出发沿AC向C点以1厘米/秒的速度匀速移动;点Q从C出发沿CB向B点以2厘米/秒的速度匀速移动,
∴PC=AC-AP=6-t,CQ=2t, ∴S△CPQ= CP?CQ= ∴t2-6t+5=0
解得t1=1,t2=5(不合题意,舍去) ∴当t=1秒时,△PCQ的面积等于5cm2
=5,
(3)解:
【解析】【解答】解:(1) ∵点P从A出发沿AC向C点以1厘米/秒的速度匀速移动;点Q从C出发沿CB向B点以2厘米/秒的速度匀速移动, ∴PC=AC-AP=6-t,CQ=2t, 当PQ∥AB时,∴△PQC∽△ABC, ∴PC:AC=CQ:BC, ∴(6-t):6=2t:8 ∴t=2.4
∴当t=2.4时,PQ∥AB
【分析】(1)根据题意可得PC=AC-AP=6-t,CQ=2t,根据平行线可得△PQC∽△ABC,利用相似三角形对应边成比例可得PC:AC=CQ:BC,即得(6-t):6=2t:8,求出t值即可; (2) 由S△CPQ= CP?CQ =5,据此建立方程,求出t值即可;
(3) 延长QE交AC于点D, 根据折叠可得 △QCP≌△QEP,若PE⊥AB,则QD∥AB,可得 △CQD∽△CBA, 利用相似三角形的对应边成比例,求出DE=0.5t,根据两角分别相等可证 △ABC∽△DPE,利用相似三角形对应边成比例 值即可.
, 据此求出t
12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm.动点M从点B出发,在BA边上以每秒3cm的速度向定点A运动,同时动点N从点C出发,在CB边上以每秒2cm的
速度向点B运动,运动时间为t秒
,连接MN.
(1)若△BMN与△ABC相似,求t的值;
(2)连接AN,CM,若AN⊥CM,求t的值.
【答案】(1)解:∵∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm, ∴BA= 由题意得BM=3tcm,CN=2tcm, ∴BN=(8-2t)cm. 当△BMN∽△BAC时,
, ∴ =
,解得t= ; ,解得t= .
=10(cm).
当△BMN∽△BCA时, = , ∴ =
综上所述,△BMN与△ABC相似时,t的值为 或
(2)解:如图,过点M作MD⊥CB于点D,
∴∠BDM=∠ACB=90°, 又∵∠B=∠B, ∴△BDM∽△BCA, ∴ = = . ∵AC=6cm,BC=8cm,BA=10cm,BM=3tcm, ∴DM= tcm,BD= tcm, ∴CD=
cm.
∵AN⊥CM,∠ACB=90°, ∴∠CAN+∠ACM=90°,∠MCD+∠ACM=90°, ∴∠CAN=∠MCD. ∵MD⊥CB, ∴∠MDC=∠ACB=90°, ∴△CAN∽△DCM,
∴ = , ∴ 根据路程=速度
= , 解得t= .
时间可将BM、CN用含t的代数式表示出来,则BN=BC-CN也可用含t
【解析】【分析】(1)在直角三角形ABC中,由已知条件用勾股定理可求得AB的长,再的代数式表示出来,因为△BMN与△ABC相似,由题意可分两种情况,①当△BMN∽△BAC时,由相似三角形的性质可得比例式:
,将已知的线段代入计算
,将已知
即可求解;②当△BMN∽△BCA时,由相似三角形的性质可得比例式:
的线段代入计算即可求解;
(2)过点M作MD⊥CB于点D,根据有两个角对应相等的两个三角形相似可得△BDM∽△BCA,于是可得比例式
,将已知的线段代入计算即可用含t的代
数式表示DM、BD的长,则CD=CB-BD也可用含t的代数式表示出来,同理易证△CAN∽△DCM,可得比例式
,将已表示的线段代入计算即可求得t的值。
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