中考数学专项训练(20)专题胡不归模型含解析答案
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x+c的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B(0,﹣3),若P是x轴上一动点,点D(0,1)在y轴上,连接PD,则PD+PC的最小值是( )
A.4 B.2+2 C.2 D.
二、填空题
2.如图,中,,,于点,是线段上的一个动点,则的最小值是 .
3.如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=60°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则的最小值等于 .
4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点为D,且与轴分别交于A、B两点(点A在点B的左边),P为抛物线对称轴上的动点,则的最小值是
5.已知抛物线(为常数,)经过点,点是x轴正半轴上的动点.点在抛物线上,当的最小值为时,b的值为 .
三、解答题
6.如图,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,⊙O经过点C,且圆的直径AB在线段AE上.
(1)试说明CE是⊙O的切线;
(2)若△ACE中AE边上的高为h,试用含h的代数式表示⊙O的直径AB;
(3)设点D是线段AC上任意一点(不含端点),连接OD,当CD+OD的最小值为6时,求⊙O的直径AB的长.
7.【定义】斜率,表示一条直线相对于横轴的倾斜程度.当直线l的斜率存在时,对于一次函数y=kx+b(k≠0),k即为该函数图象(直线)的斜率.当直线过点(x1,y1)、(x2,y2)时,斜率k=,特别的,若两条直线l1⊥l2,则它们的斜率之积k1•k2=﹣1,反过来,若两条直线的斜率之积k1•k2=﹣1,则直线l1⊥l2
【运用】请根据以上材料解答下列问题:
(1)已知平面直角坐标系中,点A(1,3)、B(m,﹣5)、C(3,n)在斜率为2的同一条直线上,求m、n的值;
(2)在(1)的条件下,点P为y轴上一个动点,当∠APC为直角时,求点P的坐标;
(3)在平面直角坐标系中另有两点D(3,2)、E(﹣1,﹣6),连接DA并延长至点G,使DA=AG,连接GE交直线AB于点F,M为线段FA上的一个动点,求DM+MF的最小值.
8.如图,在平面直角坐标系中,直线l1和直线l2相交于y轴上的点B,分别交x轴于A、C且∠OBC=30度.
(1)求直线l2的解析式;
(2)点E坐标为(5,0),点F为直线l1上一个动点,点P为y轴上一个动点,求当EF+CF最小时,点F的坐标,并求出此时的最小值.
9.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+和直线l2:y=﹣x+b相交于y轴上的点B,且分别交x轴于点A和点C.
(1)求△ABC的面积;
(2)点E坐标为(5,0),点F为直线l1上一个动点,点P为y轴上一个动点,求当EF+CF最小时,点F的坐标,并求出此时PF+OP的最小值.
10.如图,已知直线l1:y1=kx+b(k≠0)经过点A(﹣1,0),与另一条直线l2:y2=nx﹣6n(n≠0)交于点B(2,3),直线l2与x轴交于点C.
(1)求直线l1的解析式,并写出y1>y2>0时,x的取值范围.
(2)若点D在直线AB上,且D的横坐标为﹣,过D作直线DQ,直线DQ交y轴于Q点,且△DQB的面积为12,求Q点的坐标.
(3)点P为x轴上一个动点,连接BP,求CP+BP的最小值.
11.如图,在平面直角坐标系中,直线y=3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点C,直线y=﹣2x+b与x轴交于点B,且过点D(1,4),点E是线段BD上一个动点(不与点B和点D重合),EF⊥x轴于点F,点P是线段OC上的一点,连接OE,EP.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)当△OEF的面积为2时,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,当EP+PC最小时,请直接写出OP的长.
12.如图,已知一条直线过点(0,4)且与抛物线y=x2交于A,B两点,其中点B的横坐标是8.
(1)求这条直线AB的函数关系式及点A的坐标;
(2)在x轴上是否存在点C,使得△ABC是直角三角形?若存在,写出点C的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)过线段AB上一点P,作PM∥x轴,交抛物线于点M,点M在第一象限,点N(0,1),当点M的横坐标为何值时,MN+3MP的长度最大?最大值是多少?
13.已知,抛物线y=mx2+x﹣4m与x轴交于点A(﹣4,0)和点B,与y轴交于点C.点D(n,0)为x轴上一动点,且有﹣4<n<0,过点D作直线1⊥x轴,且与直线AC交于点M,与抛物线交于点N,过点N作NP⊥AC于点P.点E在第三象限内,且有OE=OD.
(1)求m的值和直线AC的解析式.
(2)若点D在运动过程中,AD+CD取得最小值时,求此时n的值.
(3)若点△ADM的周长与△MNP的周长的比为5∶6时,求AE+CE的最小值.
参考答案:
1.A
【分析】过点P作PJ⊥BC于J,过点D作DH⊥BC于H.根据,求出的最小值即可解决问题.
【详解】解:过点P作PJ⊥BC于J,过点D作DH⊥BC于H.
∵二次函数y=x2﹣2x+c的图象与y轴交于点B(0,﹣3),
∴c=﹣3,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,x2﹣2x﹣3=0,
解得x=﹣1或3,
∴A(﹣1,0),B(0,-3),
∴OB=OC=3,
∵∠BOC=90°,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∵D(0,1),
∴OD=1,BD=4,
∵DH⊥BC,
∴∠DHB=90°,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵PJ⊥CB,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴DP+PJ的最小值为,
∴的最小值为4.
故选:A.
【点睛】本题考查了二次函数的相关性质,以及等腰直角三角形的判定和性质,垂线段最短等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题.
2.
【分析】过点D作于,过点C作于,首先通过勾股定理及求出AE,BE的长度,然后根据等腰三角形两腰上的高相等得出,然后通过锐角三角函数得出,进而可得出,最后利用即可求值.
【详解】解:如图,过点D作于,过点C作于.
∵,
∴,
∵,
设,,
∴,
∴,
∴或(舍弃),
∴,
∵,,,
∴(等腰三角形两腰上的高相等)
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查解直角三角形,等腰三角形的性质,勾股定理,垂线段最短等,学会添加辅助线并利用转化的思想是解题的关键.
3.
【分析】过点P作PQ⊥AD于点Q,由于∠PDQ=60°,因此,由此可知当B、P、Q三点共线时有最小值,然后利用解直角三角形的知识进行求解即可.
【详解】过点P作PQ⊥AD,垂足为Q,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC//AB,
∴∠QDP=∠DAB=60°,
∴PQ=PD•sin∠QDP=PD,
∴=BP+PQ,
∴当点B、P、Q三点共线时有最小值,
∴的最小值为,
故答案为:3.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,解直角三角形,线段之和最短问题,正确添加辅助线,灵活运用相关知识是解题的关键.
4.
【分析】先把抛物线的解析式化为顶点式,则有点D的坐标为,假设对称轴与x轴的交点为C,连接BD,过点P作PH⊥BD于点H,过点A作AM⊥BD于点M,根据题意易得BC=3,,由勾股定理可得BD=6,进而可得∠CDB=30°,则,所以把求的最小值转化为求的最小值,最后由点A、P、H三点共线时取最小,即为AM的长,则问题可求解.
【详解】解:由抛物线可得,
∴点D的坐标为,点A的坐标为,点B的坐标为,
假设对称轴与x轴的交点为C,连接BD,过点P作PH⊥BD于点H,过点A作AM⊥BD于点M,如图所示:
∴AB=6,BC=3,,
在Rt△DCB中,,
∴∠BDC=30°,∠DBC=60°,
∴,
∴的最小值即为的最小值,
∴当点A、P、H三点共线时有最小值,即为AM的长,
∴,
∴的最小值为;
故答案为.
【点睛】本题主要考查二次函数的几何综合及三角函数,关键是由“胡不归”法进行求解最值,然后利用三角函数进行求解线段的长.
5.4
【分析】将点A(﹣1,0)代入y=x2﹣bx+c,求出c=﹣b﹣1,将点Q(,yQ)代入抛物线y=x2﹣bx﹣b﹣1,求出Q纵坐标为,可知点Q(,)在第四象限,且在直线x=b的右侧,点N(0,1),过点Q作直线AN的垂线,垂足为G,QG与x轴相交于点M,过点Q作QH⊥x轴于点H,则点H(b+,0),在Rt△MQH中,可知∠QMH=∠MQH=45°,设点M(m,0),则可用含b的代数式表示m,因为AM+2QM=,所以[(﹣)﹣(﹣1)]+2 [(b+)﹣(﹣)]=,解方程即可.
【详解】解:∵抛物线y=x2﹣bx+c经过点A(﹣1,0),
∴1+b+c=0,
即c=﹣b﹣1,
∴y=x2﹣bx﹣b﹣1,
∵点在抛物线上,
∴
,
∵,
∴,,
∴点Q(,)在第四象限,且在直线x=b的右侧,
∵AM+2QM=2(AM+QM),点,
∴可取点N(0,1),
则AO=ON=1,
又∵∠AON=90°,
∴∠OAN=45°,
如图,过点Q作直线AN的垂线,垂足为G,QG与x轴相交于点M,
由∠GAM=45°,得AM=GM,
则此时点M满足的值取得最小值,符合题意,
过点Q作QH⊥x轴于点H,则点H(b+,0),
在Rt△MQH中,可知∠QMH=∠MQH=45°,
∴QH=MH,QM=MH,
∵点M(m,0),
∴0﹣(﹣﹣)=(b+)﹣m,
解得,m=﹣,
∵AM+2QM=,
∴ [(﹣)﹣(﹣1)]+2 [(b+)﹣(﹣)]=,
∴b=4,
故答案为:4.
【点睛】本题考查了二次函数的图象性质,待定系数法求函数关系式,抛物线上的点的坐标满足抛物线方程,解直角三角形等相关知识,解题关键是能够根据给定参数判断点的位置,从而构造特殊三角形来求解.
6.(1)证明见试题解析;(2)AB=;(3).
【详解】解:(1)连接OC,如图1,∵CA=CE,∠CAE=30°,
∴∠E=∠CAE=30°,∠COE=2∠A=60°,
∴∠OCE=90°,
∴CE是⊙O的切线;
(2)过点C作CH⊥AB于H,连接OC,
如图2,由题可得CH=h,在Rt△OHC中,CH=OC•sin∠COH,
∴h=OC•sin60°=OC,∴OC==,
∴AB=2OC=;
(3)作OF平分∠AOC,交⊙O于F,连接AF、CF、DF,
如图3,则∠AOF=∠COF=∠AOC=(180°﹣60°)=60°,
∵OA=OF=OC,∴△AOF、△COF是等边三角形,
∴AF=AO=OC=FC,∴四边形AOCF是菱形,
∴根据对称性可得DF=DO,过点D作DH⊥OC于H,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,
∴DH=DC•sin∠DCH=DC•sin30°=DC,
∴CD+OD=DH+FD.
根据两点之间线段最短可得:当F、D、H三点共线时,DH+FD(即CD+OD)最小,此时FH=OF•sin∠FOH=OF=6,则OF=,AB=2OF=,
∴当CD+OD的最小值为6时,⊙O的直径AB的长为.
考点:1.圆的综合题;2.等腰三角形的性质;3.等边三角形的判定与性质;4.菱形的判定与性质;5.锐角三角函数的定义;6.特殊角的三角函数值.
7.(1)-3;7;(2)(0,4)或(0,6);(3)4
【分析】(1)设直线的解析式为y=2x+b,将A(1,3)代入求出b=1,得到函数解析式,再将点B、C分别代入求出m、n的值;
(2)设点P(0,y),当∠APC为直角时,根据 KPA•KPC=﹣1,得到,求解即可;
(3)连接DE,证得AB∥DE,AB⊥DA,DE⊥DA,求出AD、DE、DG,利用勾股定理求出EG,及sin∠GFA的值,过M作MN⊥GF于N,则, 过点D作DH⊥GE于H,则DH即为最小值,由DH•GE=DG•DE得到DH=4.
【详解】解:(1)设直线的解析式为y=2x+b,
将A(1,3)代入得b=1,
∴直线的解析式为y=2x+1,
将B(m,﹣5)、C(3,n)两点分别代入解析式,
得m=﹣3,n=7;
(2)设点P(0,y),当∠APC为直角时,有KPA•KPC=﹣1,
由(1)知,A(1,3)、C(3,7),
∴,
解得y=4或y=6,
∴点P的坐标为(0,4)或(0,6).
(3)
如图,连接DE,由题意知,KAB=2,,
∵KAB=KDE,,
∴AB∥DE,AB⊥DA,DE⊥DA,
∴,
∴,
∴,
过M作MN⊥GF于N,则,
∴,
过点D作DH⊥GE于H,则DH即为最小值.由DH•GE=DG•DE,
得DH=4,
即的最小值为4.
【点睛】此题考查胡不归问题的综合知识,正确理解题意中斜率的计算公式,勾股定理,最小值问题是解题的关键.
8.(1);(2)F(1,),PF+OP的最小值为 ;
【分析】(1)求出B(0,),再由OC=BO•tan30°=1,求出C(1,0),再由待定系数法求直线解析式即可;
(2)先确定∠ABC=90°,则可知C点关于直线l2的对称点C'在l2上,过点C'作C'K⊥y轴交K点,易证△C'KB≌△COB(AAS),则C'的纵坐标为2,即可求C'(1,2),连接C'E交l1于F,因为EF+CF=EF+C'F≥C'E,所以当C'、E、F三点共线时,EF+CF的值最小为C'E;当P、F、Q三点共线时,PF+OP的值最小,过F作FG⊥x轴交l3,于点G,易证△FQG为等腰直角三角形,然后求出最小值即可.
【详解】解:(1)令x=0,则y=,
∴B(0,),
∴OB=,
∵∠OBC=30°,
∴OC=BO•tan30°=×,
∴C(1,0),
设直线l2的解析式为y=kx+b,
则,
∴,
∴直线l2的解析式为;
(2)令y=0,则,
∴x=3,
∴A(3,0),
∴OA=3,
∴tan∠ABO=,
∴∠ABO=60°,
∴∠ABC=90°,
∴C点关于直线l1的对称点C'在l2上,
如图1,过点C'作C'K⊥y轴交K点,
∵∠KBC'=∠CBO,∠C'KB=∠BOC,BC=BC',
∴△C'KB≌△COB(AAS),
∴BK=BO=,
∴C'的纵坐标为2,
∴,
∴x=1,
∴C'(1,2),
连接C'E交l1于F,
∵EF+CF=EF+C'F≥C'E,
∴当C'、E、F三点共线时,EF+CF的值最小为C'E,
设直线C'E的解析式为y=kx+b,
∵E(5,0),C'(-1,2),
则,
∴,
∴,
∴,
解得x=1,
∴F(1,),
作第二、四象限的角平分线l3,,过点F作FQ⊥l3,,交y轴于点P,交l3,于点Q,
在Rt△PQO中,∠POQ=45°,
∴,
∴PF+OP=PF+PQ≥FQ,
当P、F、Q三点共线时,PF+OP的值最小,
过F作FG⊥x轴交l3,于点G,
∴△FQG为等腰直角三角形,
∴FQ=FG,
∵l3,的解析式为y=x,
∴G(1,1),
∴FG=1+,
∴FQ=+,
∴PF+OP的最小值为+.
【点睛】本题考查一次函数的综合,熟练掌握一次函数的图象及性质,通过构造坐标象限的角平分线将转化为求FQ的长是解(2)问的关键,数形结合,利用坐标平移的性质是解题关键.
9.(1)S△ABC=;(2)点F坐标为(1,);PF+OP的最小值为.
【分析】(1)根据l1的解析式可得A、B坐标,把点B坐标代入y=﹣x+b可求出b值,进而可得出点C坐标,即可求出AC、OB的长,利用三角形面积公式即可得答案;
(2)如图,作点C关于直线l1的对称点C′,连接C′E,交l1于F,根据A、B、C坐标可得△ABC是直角三角形,可得点C′在直线l2上,根据两点间距离公式可得出C′坐标,可得C′E为EF+CF的最小值,利用待定系数法可得出直线C′E的解析式,联立直线C′E与l1解析式即可得出得F的坐标;作二、四象限对角线l3,过点F作FG⊥l3于G,交y轴于P,可得∠GOP=45°,可得PG=,可得FG为PF+OP的最小值,过点F作FQ⊥x轴,交l3于Q,可得△FGQ为等腰直角三角形,可得FG=FQ,由l3的解析式为y=-x及点F的坐标可得点Q坐标,进而可得FQ的长,即可得FG的长,可得答案.
【详解】(1)∵l1:y=x+,
∴当x=0时,y=,当y=0时,x=-3,
∴A(-3,0),B(0,),
∵点B直线l2:y=﹣x+b上,
∴b=,
∴直线l2的解析式为y=﹣x+,
∴当y=0时,x=1,
∴C(1,0),
∴AC=4,OB=,
∴S△ABC===.
(2)如图,作点C关于直线l1的对称点C′,连接C′E,交l1于F,
∵A(-3,0),B(0,),C(1,0),
∴AB2=(-3)2+()2=12,BC2=12+()2=4,AC2=42=16,
∵AC2=AB2+BC2,
∴△ABC是直角三角形,
∴点C′在直线l2上,
∵点C与点C′关于直线l1的对称,
∴CC′=2BC=4,
设点C′(m,﹣m+,)
∴(m-1)2+(﹣m+)2=42,
解得:m1=-1,m2=3,
∵点C′在第二象限,
∴m=-1,
∴﹣m+=,
∵FC=FC′,
∴EF+CF=EF+FC′,
∴当C′、F、E三点共线时EF+CF的值最小,
设直线C′E的解析式为y=kx+b,
∴,
解得:,
∴直线C′E的解析式为,
联立直线C′E与l1解析式得,
解得:,
∴F(1,).
如图,作二、四象限对角线l3,过点F作FG⊥l3于G,交y轴于P,过点F作FQ⊥x轴,交l3于Q,
∴直线l3的解析式为y=-x,∠GOP=45°,
∴△GOP是等腰直角三角形,
∴PG=OP,
∴G、P、F三点共线时,PF+OP的值最小,最小值为FG的长,
∵∠GOP=45°,∠POE=90°,
∴∠EOQ=45°,
∴∠FQO=45°,
∴△FGQ是等腰直角三角形,
∴FG=FQ,
∵F(1,),直线l3的解析式为y=-x,
∴Q(1,-1),
∴FQ=-(-1)=+1,
∴FG=FQ=×(+1)=,
∴PF+OP的最小值为.
【点睛】本题考查一次函数的综合、轴对称的性质、等腰直角三角形的判定与性质,正确添加辅助线,熟练掌握待定系数法求一次函数解析式及轴对称的性质是解题关键.
10.(1)直线l1:,x的取值范围为;(2)点Q(0,)或(0,);(3).
【分析】(1)根据待定系数法求直线l1:与直线l2:的解析式,再求点C(6,0),利用函数图像直线l1:与另一条直线l2:交于点B(2,3),y1>y2>0,满足在直线l2:的上方,在点B的右侧,直线l2:在x轴上方部分,即可求解;
(2)先求出直线l1:与y轴的交点为E(0,1),设Q(0,m)求三角形的底QE=|m-1|,利用三角形面积S△QDB=S△QDE+S△BQE=,解绝对值方程即可;
(3)过点C作直线CM,使∠OCM=30°,过点P作PF⊥CM,此时,PF=PC,
∴CP+BP=PF+BP,当B、P、F三点共线时,CP+BP=PF+BP取最小值,∠CPF=90°-∠PCF=60°,根据对顶角∠BPH=∠CPF=60°,BH⊥x轴,求出∠HBP=90°-∠BPH=30°,利用锐角三角函数PB=,利用30°直角三角形性质可求HP=,利用两点距离公式求出HC=6-2=4,在求出PC即可.
【详解】解:(1)∵直线l1:y1=kx+b(k≠0)经过点A(﹣1,0),B(2,3),
∴,
解得,
∴直线l1:,
点B在直线l2:(n≠0)上,代入坐标得,
解得,
直线l2:,
当,
解得,
点C(6,0),
∵直线l1:与另一条直线l2:交于点B(2,3),y1>y2>0,
满足在直线l2:的上方,在点B的右侧,直线l2:在x轴上方部分,
y1>y2>0时,x的取值范围为;
(2)直线l1:与y轴的交点为E(0,1),
设Q(0,m)
∴QE=|m-1|,
∴S△QDB=S△QDE+S△BQE=,
∴,
∴,,
,,
∴点Q(0,)或(0,);
(3)过点C作直线CM,使∠OCM=30°,过点P作PF⊥CM,此时,PF=PC,
∴CP+BP=PF+BP,当B、P、F三点共线时,CP+BP=PF+BP取最小值.
∵点B(2,3),
∴BH=3,OH=2,
∵∠BPH=∠CPF=180°-90°-30°=60°,BH⊥x轴,
∴∠HBP=90°-∠BPH=30°,
∴BH=PBcos30°=3,
∴PB=,
HP=,
∵点C(6,0),
∴HC=6-2=4,
∴PC=4-,
∴PF=,
∴(PB+)最小= PB+PF=.
【点睛】本题考查待定系数法求直线解析式,利用函数图的交点求不等式的解集,利用三角形面积求交点坐标,最短问题,点到直线的垂线段长,锐角时函数,30°直角三角形性质,本题难度大,涉及知识多,要有丰富的想象力才能解决问题,利用辅助线画出准确图形是解题关键.
11.(1)点A、B的坐标分别为(-1,0)、(3,0); (2)点E的坐标为(2,2); (3)OP=.
【分析】(1)用待定系数法可求解函数解析式,利用两轴上点的坐标特点结合解析式求解交点坐标;
(2)由△OEF的面积=×OF×EF=x(-2x+6)=2,再解方程,即可求解;
(3)过点E作EH⊥AC交y轴于点P,交AC于点H,则点P为所求点,再证明,过点E作EK⊥y轴于点K, 利用锐角三角函数进而求解.
【详解】解:(1)令y=3x+3=0,解得x=-1,
故点A(-1,0),
将点D的坐标代入y=-2x+b得,4=-2+b,解得b=6,
故直线的表达式为y=-2x+6,
令y=-2x+6=0,解得x=3,
故点B的坐标为(3,0),
故点A、B的坐标分别为(-1,0)、(3,0);
(2)设点E(x,-2x+6),
则△OEF的面积=×OF×EF=x(-2x+6)=2,
整理得: 即
解得x=1或2,
当,重合,舍去,所以
故点E的坐标为(2,2);
(3)过点E作EH⊥AC交y轴于点P,则点P为所求点,
的解析式为:
在Rt△AOC中,tan∠ACO=,
则sin∠ACO=,
则PH=PCsin∠ACO=,
则为最小,
过点E作EK⊥y轴于点K,
则∠PEK=90°-∠KPE=90°-∠CPH=∠HCP, 且
故tan∠PEK=,
【点睛】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、点的对称性、解直角三角形、面积的计算,一元二次方程的解法等,有一定的综合性.确定取最小值时点P的位置是解本题的关键.
12.(1)y=x+4,A点的坐标为(﹣2,1);(2)存在,点C的坐标为(﹣,0),(0,0),(6,0),(32,0);(3)当M的横坐标为6时,MN+3PM的长度的最大值是18
【分析】(1)首先求得点A的坐标,然后利用待定系数法确定直线的解析式,从而求得直线与抛物线的交点坐标;
(2)如图1,连接AC,BC,然后分若∠BAC=90°,则AB2+AC2=BC2;若∠ACB=90°,则AB2=AC2+BC2;若∠ABC=90°,则AB2+BC2=AC2三种情况求得m的值,从而确定点C的坐标;
(3)设M(a,a2),如图2,设MP与y轴交于点Q,首先在Rt△MQN中,由勾股定理得MN=a2+1,然后根据点P与点M纵坐标相同得到x=,从而得到MN+3PM=﹣a2+3a+9,确定二次函数的最值即可.
【详解】解:(1)∵点A是直线与抛物线的交点,且横坐标为﹣2,
∴y=×(﹣2)2=1,A点的坐标为(﹣2,1),
设直线的函数关系式为y=kx+b,
将(0,4),(﹣2,1)代入得,
解得
∴直线y=x+4,
∵直线与抛物线相交,
∴x+4=x2,
解得:x=﹣2或x=8,
当x=8时,y=16,
∴点B的坐标为(8,16);
(2)如图1,连接AC,BC,
∵由A(﹣2,1),B(8,16)可求得AB2=325.
设点C(m,0),同理可得AC2=(m+2)2+12=m2+4m+5,
BC2=(m﹣8)2+162=m2﹣16m+320,
①若∠BAC=90°,则AB2+AC2=BC2,即325+m2+4m+5=m2﹣16m+320,
解得:m=﹣;
②若∠ACB=90°,则AB2=AC2+BC2,即325=m2+4m+5+m2﹣16m+320,
解得:m=0或m=6;
③若∠ABC=90°,则AB2+BC2=AC2,即m2+4m+5=m2﹣16m+320+325,
解得:m=32;
∴点C的坐标为(﹣,0),(0,0),(6,0),(32,0);
(3)设M(a,a2),P(x,)如图2,设MP与y轴交于点Q,
在Rt△MQN中,由勾股定理得
又∵点P与点M纵坐标相同,
∴
∴,
∴点P的横坐标为,
∴MP=a﹣,
∴,
又∵2≤6≤8,
∴当,取到最大值18,
∴当M的横坐标为6时,MN+3PM的长度的最大值是18.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求一次函数解析式,一次函数与二次函数的交点问题,二次函数的综合,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
13.(1);;(2);(3)
【分析】(1)利用待定系数法将A(﹣4,0)代入y=mx2+x﹣4m,求出m的值,即可求得抛物线解析式,令,求出点C的坐标,设直线AC的解析式为,将A、C的坐标代入即可求出答案;
(2)在x轴上方作射线AM,使,过点D作于K,当C、D、K在同一条直线上时,最小,即取得最小值时,,应用三角函数定义即可求出答案;
(3)根据ADM的周长与的周长的比为5∶6,可得出,建立方程求出n的值,再y轴上取一点R,使得,连接AR,再AR上取一点E使得OE=OD,构造相似三角形,可以证明AR就是的最小值.
【详解】解:(1)∵抛物线y=mx2+x﹣4m与x轴交于点A(﹣4,0),
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为,
令,得,
设直线AC的解析式为,
∵,
∴,
解得:,
∴直线AC的解析式为.
(2)∵A(﹣4,0),为x轴上一动点,且,
∴,
在x轴上方作射线AM,使,
过点D作于K,如图1,
∴,
∴,
当C、D、K在通一条直线上时,AD+DK最小,
即取得最小值时,,
∵,
∴,即,
∴;
(3)∵轴,,
∴,
∵,
∴,
∵ADM的周长与的周长的比为5∶6,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:(舍去),
∴,
∴,
如图2中,在y轴上取一点R,使得,连接,
在上取一点E使得,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当共线时,,
此时最小,
∴的最小值
.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质、待定系数法、一次函数图像和性质、二次函数图像与性质,最小值问题等知识,解题的关键是构造相似三角形,找到线段AR就是的最小值;题目综合性很强,难度大,对学生数学能力考查较全面,属于中考压轴题.
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