2017 全国各地中考数学压轴题汇编之一
1.(2017 江苏淮安,28,14 分)如图①,在平面直角坐标系中,二次函数y=-1
x2+bx+c 3
的图像与坐标轴交于A、B、C 三点,其中点A 的坐标为(-3,0),点B 的坐标为(4,0),连接AC,BC.动点P 从点A 出发,在线段AC 上以每秒1 个单位长度的速度向点C 作匀速运动;同时,动点Q 从点O 出发,在线段OB 上以每秒1 个单位长度的速度向点B 作匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,设运动时间为t 秒.连接PQ.
(1)填空:b =,c =;
(2)在点P、Q 运动过程中,△APQ 可能是直角三角形吗?请说明理由;
(3)在x 轴下方,该二次函数的图像上是否存在点M,使△PQM 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出运动时间t ;若不存在,请说明理由;
(4)如图②,点N 的坐标为(-3
,0),线段PQ 的中点为H,连接NH,当点Q 关于直线NH
2
的对称点Q′恰好落在线段BC 上时,请直接写出点Q′的坐标.
P
A O Q B
P
H
A N O Q B
y y
C C
x x A
图①图②
【分析】(1)将A(-3,0)、B(4,0)代入y=-1x2+bx+c即可求解;(2)若△APQ
3
为直角三角形,则∠APQ=90°(∠PAQ 与∠PQA 不可能为直角).连接QC,则AQ2-AP2=QC2
-PC2=PQ2,据此列出关于t 的方程求解,若t 的值满足0≤t ≤4,则△APQ 可能是直角三角
形,否则不可能;(3)①过点P 作DE∥x 轴,分别过点M、Q 作MD⊥DE,QE⊥DE,垂
足分别为D、E,构成“一线三直角”全等模型,用含t 的式子表示点M 的坐标;②将点M
的坐标代入二次函数的表达式求解;(4)①分别求直线BC、直线NQ′的函数表达式;②解直线
BC、NQ′的函数达式组成的方程组.
【解析】(1 b 1 c 4.
)=,=
3
(2)在点P、Q 运动过程中,△APQ 不可能是直角三角形.理由如下:
若△APQ 是直角三角形,因为在点P、Q 运动过程中,∠PAQ、∠PQA 始终为锐角,所以∠APQ=
90°.
∴AQ 2-AP 2=QC 2-PC 2=PQ 2.
连接 QC .
由(1)知抛物线的函数表达式为 y = - 1 x 2 + 1 x + 4 ,当 x =0 时, y =4.
3 3
∴C (0,4).
∴OC =4.
∵A (-3,0),
∴OA =3.
由题意,得 AP =OQ = t .
∴AQ =OA +OQ = 3 + t .
在 Rt △AOC 中,由勾股定理得 AC 5.
∴PC = 5 - t .
在 Rt △OCQ 中,QC 2=OQ 2+OC 2= t 2 + 42 .
∵∠APQ =90°,
∴AQ 2-AP 2=QC 2-PC 2=PQ 2.
∴ (3 + t )2 - t 2 = t 2 + 42 - (5 - t )2 .
解得t =4.5.
由题意知 0≤ t ≤4.
∴ t =4.5 不符合题意,舍去.
∴在点 P 、Q 运动过程中,△APQ 不可能是直角三角形.
P
A O Q B
y
C
x
(3) 如图,过点 P 作 DE ∥ x 轴,分别过点 M 、Q 作 MD ⊥DE 、QE ⊥DE ,垂足分别为点 D 、
E ,MD 交 x 轴于点
F ,过点 P 作 P
G ⊥ x 轴,垂足为点 G ,则 PG ∥ y 轴,∠D =∠E =90°.
∴△APG ∽△ACO .
∴ PG = AG = AP ,即 PG = AG = t . OC OA AC 4 3 5
∴PG = 4 t ,AG = 3
t .
5 5
∴PE =GQ =GO +OQ =AO -AG +OQ = 3 - 3 t + t = 3 + 2 t ,DF =EQ = 4
t .
5 5 5
∵∠MPQ =90°,∠D =90°,
∴∠DMP +∠DPM =∠EPQ +∠DPM =90°.
∴∠DMP =∠EPQ .
又∵∠D =∠E ,PM =PQ ,
∴△MDP ≌△PEQ .
∴PD=EQ=4
t ,MD=PE=3 +
2
t .5 5
∴AM=MD-DF=3 +2
t -
4
t =3 -
2
t ,5 5 5
OF=FG+GO=PD+OA-AG=4
t + 3 -
3
t =3 +
1
t .5 5 5
∴M(-3 -1
t ,-3 +
2
t ).5 5
∵点M 在x 轴下方的抛物线上,
∴-3 +2
t =-
1
(-3 -
1
t)2+
1
(-3 -
1
t) + 4 .5 3 5 3 5
解得t =-65 ±
.
2
∵0≤t ≤4,
∴t =-65 +
.
2
D P
E
F A
G O Q B
M
y
C
x
(4)Q ′( 6 , 22
).
7 7
提示:连接 OP ,取 OP 中点 R ,连接 RH 、NR ,延长 NR 交线段 BC 于点 Q ′.
∵点 H 为 PQ 的中点,点 R 为 OP 的中点,
∴RH = 1 OQ = 1
t ,RH ∥OQ .
2 2
∵A (-3,0)、N ( 3
,0),
2
∴点 N 为 OA 的中点.
? 又∵点 R 为 OP 的中点,
∴NR = 1 AP = 1
t ,RN ∥AC .
2 2
∴RH =NR .
∴∠RNH =∠RHN .
∵RH ∥OQ ,
∴∠RHN =∠HNO .
∴∠RNH =∠HNO ,即 NH 是∠QNQ ′的平分线.
设直线 AC 的函数表达式为 y = mx + n ,把 A (-3,0)、C (0,4)代入,得
?0 = -3m + n ,
?4 = n ,
解得 m = 4
, n =4.
3
∴直线 AC 的函数表达式为 y = 4
x + 4 .
3
同理可求,直线 BC 的函数表达式为 y = -x + 4 .
设直线 NR 的函数表达式为 y = 4 x + s ,把 N ( - 3 ,0)代入,得
3 2
0= 4 ? (- 3
) + s .
3 2
解得 s =2.
∴直线 NR 的函数表达式为 y = 4
x + 2 .
3
? 4 ?
x = 6, 解方程组? y = 3 x + 2, 得 ? 7
? ?? y = -x + 4 ?
? y = ? 22 , 7
?
∴Q ′( 6 , 22
).
7 7
y
x
2.(2017 江苏南京,27,11 分)折纸的思考.
【操作体验】
用一张矩形纸片折等边三角形.
第一步,对折矩形纸片 ABCD (AB >BC )(图①),使 AB 与 DC 重合,得到折痕 EF ,把纸片展平(图②).
第二步,如图③ ,再一次折叠纸片,使点 C 落在 EF 上的 P 处,并使折痕经过点 B ,得到折痕 BG ,折出 PB ,PC ,得到△PB C .
(1) 说明△PBC 是等边三角形.
C
Q '
P R
H A
N
O
Q
B
【数学思考】
(2)如图④.小明画出了图③的矩形ABCD 和等边三角形PB C.他发现,在矩形ABCD 中把△PBC 经过图形变化,可以得到图⑤中的更大的等边三角形.请描述图形变化的过程.(3)已知矩形一边长为3cm,另一边长为acm.对于每一个确定的a 的值,在矩形中都能画出最大的等边三角形.请画出不同情形的示意图,并写出对应的a 的取值范围.
【问题解决】
(4)用一张正方形铁片剪一个直角边长分别为4cm 和1cm 的直角三角形铁片,所需正方形铁片的边长的最小值为cm.
【分析】(1)由折叠的性质,线段垂直平分线的性质可判断;
(2)根据旋转的性质和位似变换直接作图,写出过程即可;
(3)根据图形,由勾股定理和等边三角形的性质求解;
(4)由勾股定理和正方形的性质的性质直接求解.
【解析】(1)由折叠,PB=PC,EF 是BC 的垂直平分线,
∴PB=PC,
∴PB=PC=BC ,
∴△PBC 是等边三角形.
(2)本题答案不惟一.例如,
如图,以点B 为中心,在矩形ABCD 中把△PBC 逆时针方向旋转适当的角度,得到
△P1B1C1;
再以点B 为位似中心,将△P1B1C1放大,使C1的对应点C2落在CD 上,得到△P2BC2.(3)
3 3
当等边三角形的边长为3cm,acm 为高时,则a= 2 ,
当等边三角形的边长为a cm,3cm 为高时,则a=2 3,
3 3 3 3
然后分0<a≤ 2 , 2 <a<2 3,a≥2 3画出示意图.
16
(4)5 .
当以4cm 的直角边与正方形的边重合时,边长为4cm,正方形的面积为16cm2;当直角三角形的一个顶点与正方形的顶点重合,两外两个顶点在边上时,如图,∵四边形ABCD 是正方形,
∴BC=CD,∠C=∠D=90°.
∵∠BFE=90°,
∴∠BFC+∠EFD=90°,∠BFC+∠CBF=90°,
∴∠EFD=∠CBF,
∴△BCF ∽△FDE,
∴BC∶DF=
BF∶EF.设BC=a,
由BF=4,
得CF=16 ? a2,则DF=a-16 ? a2,
可知a∶( a-16 ? a2)=4∶1
12
16解得a=5 .
29 1 1 1 1
1 1 1 1
256
正方形得面积为 25 .
256
因为 25 <16,
16
所以 a = 5 .
3.(2017 江苏连云港,27,14 分)问题呈现:
如图 1,点 E 、F 、G 、H 分别在矩形 ABCD 的边 AB 、BC 、CD 、DA 上,AE =DG ,求证:2S
四边形 EFGH =S 矩形 ABCD .
(S 表示面积)
实验探究:某数学实验小组发现:若图 1 中 AH ≠BF ,点 G 在 CD 上移动时,上述结论会发生变化,分别过点 E 、G 作 BC 边的平行线,再分别过点 F 、H 作 AB 边的平行线,四条平行线分别相交于点 A 1、B 1、C 1、D 1,得到矩形 A 1B 1C 1D 1.
如图 2,当 AH >BF 时,若将点 G 向点 C 靠近(DG >AE ),经过探索,发现:2S 四边形EFGH =S
矩形 ABCD + S 矩形A B C D .
如图 3,当 AH >BF 时,若将点 G 向点 D 靠近(DG <AE ),请探索 S 四边形EFGH 、S 矩形ABCD 与
S 矩形A B C D 之间的数量关系,并说明理由.
迁移应用:
请直接应用“实验探究”中发现的结论解答下列问题:
(1) 如图 4,点 E 、F 、G 、H 分别是面积为 25 的正方形 ABCD 各边上的点,已知 AH >BF ,
AE >DG ,S 四边形EFGH =11,HF = ,求 EG 的长.
10
(2)如图5,在矩形ABCD 中,AB=3,AD=5,点E、H 分别在边AB、AD 上,BE=1,DH=2,点F、G 分别是边BC、CD 上的动点,且FG=,连接EF、HG,请直接写出四边形EFGH
面积的最大值.
【分析】问题呈现:根据矩形的性质,通过割补法利用三角形的面积和矩形的面积可得到结论;实
验探究:由题意得当将点G 向点D 靠近( DG < AE )时,通过割补法利用三角形的面积和
矩形的面积可得到结论;迁移应用:(1)由上面的结论,结合图形,通过割补法利用三角形的
面积和矩形的面积可得到结论;(2)直接根据规律写出结果即可.
【解析】问题呈现:证明:如图1 中,
∵四边形ABCD 是矩形,
∴AB∥CD,∠A=90°,
∵AE=DG,
∴四边形AEGD 是矩形,
∴S△HGE=1 S 矩形AEGD,
2
1 1 1 1
1
11
1
1
1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 S S
同理S△EGF=1
S 矩形BEGC,2
∴S 四边形EFGH=S△HGE+S△EFG=1 S 矩形BEGC.
2
实验探究:结论:2S 四边形EFGH=S 矩形ABCD-S
矩形A B C D
.
理由:∵ S
△EHC =
1
2
S
矩形AEC1H
,S
△HGD
=
1
2 矩形HDGD1
,S
△EFB
=
1
2矩形EBFB1
1
,S
△FGA
=
2
S
矩形CFA G
,
∴S 四边形EFGH=S
△EHC +S
△HGD
+S
△EFB
+S
△FGA
-S
矩形A B C D
,
1 1 1 1 1 1 1 1
∴2S 四边形EFGH=2 S
△EHC +2 S
△HGD
+2 S
△EFB
+2 S
△FGA
-2 S
矩形A B C D
,
1 1 1 1 1 1 1 1
∴2S 四边形EFGH=S 矩形ABCD-S
矩形A B C D
.
迁移应用:解:(1)如图4 中,
∵2S 四边形EFGH=S 矩形ABCD-S
矩形A B C D
.
∴ S矩形A B C D =25-2×11=3=A1B1·A1D1,
∵正方形的面积为25,∴边长为5,
10
10
1 1
1 1 1 1
∵A D 2=HF2-52=29-25=4,
∴A1D1=2,A1B1=3 ,
2
∴EG2=A B 2+52=109 ,
1 1 4
EG=
109
.
2
(2)∵2S 四边形EFGH=S 矩形ABCD+S
矩形A B C D
.
∴四边形A1B1C1D1面积最大时,矩形EFGH 的面积最大.
①如图5-1 中,当G 与C 重合时,四边形A1B1C1D1面积最大时,矩形EFGH 的面积最大.此时矩形A1B1C1D1面积=1·(-2)=
②如图5-2 中,当G 与D 重合时,四边形A1B1C1D1面积最大时,矩形EFGH 的面积最大.此时矩形A1B1C1D1面积=2·1=2,
∵2>-2,
∴矩形EFGH 的面积最大值=17 .
2
10
4.(2017 江苏南通,28,13 分)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.
【分析】(1)如图1,由条件可知△AOB 为等边三角形,则可求得OA 的长,在Rt△AOD 中可求得AD 和OD 的长,可求得A 点坐标,代入抛物线解析式可得a 的值;
(2)如图2,作辅助线,构建平行线和相似三角形,根据CF∥BG,由A 的横坐标为-4,
得B 的横坐标为1,所以A(-4,16a),B(1,a),证明△ADO∽△OEB,则AD
=
OD
,OE BE
得 a 的值及B 的坐标;
(3)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),分别根据两三角形相似计算DE 和CO 的长即可得出结论.【解析】解:(1)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,
3 3 3 3
∵∠AOB =60°,
∴△AOB 是等边三角形,
∵AB =2,AB ⊥OC ,
∴AC =BC =1,∠BOC =30°,
∴OC = ,
∴A (-1, ),
把 A (-1, )代入抛物线 y =ax 2(a >0)中得:a = ;
(2) 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 = AF , BC FG
∵AC =4BC ,
∴ AF
=4, FG
∵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 ,
∴ AD =OD , OE BE
∴ 16a = 4 ,
1 a
∴16a 2=4,
a =± 1 ,
2
∵a >0,
∴a = 1 ;
2
∴B (1, 1
);
2
(3) 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 ,am 2),则 A (-mn ,am 2n 2), ∴AD =am 2n 2,
过 B 作 BF ⊥x 轴于 F ,
∴DE ∥BF ,
∴△BOF ∽△EOD ,
∴ OB = OF = BF , OE OD DE
OB m am 2 ∴ = = , OE mn DE
∴ OB =1
,DE =am 2n , OE n
∴ OB = 1 , BE 1+n
∵OC ∥AE ,
∴△BCO ∽△BAE ,