2016年海南省海口市九年级数学综合性压轴题
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共10道小题,约8220字。
2016年海南省海口市九年级数学综合性压轴题
(第1题图)
1.如图,抛物线y=12x2+bx+c与y轴交于点C(0,-4),与x轴交于点A,B,且B点的坐标为(2,0).
(1)求该抛物线的表达式.
(2)若点P是AB上的一动点,过点P作PE∥AC,交BC于E,连结CP,求△PCE面积的最大值.
(3)若点D为OA的中点,点M是线段AC上一点,且△OMD为等腰三角形,求M点的坐标.
解:(1)把点C(0,-4),B(2,0)的坐标分别代入y=12x2+bx+c中,得
c=-4,12×22+2b+c=0,
解得b=1,c=-4.
∴该抛物线的表达式为y=12x2+x-4.
(2)令y=0,即12x2+x-4=0,解得x1=-4,x2=2,
∴点A(-4,0),S△ABC=12AB•OC=12.
设点P的坐标为(x,0),则PB=2-x.
∵PE∥AC,
∴∠BPE=∠BAC,∠BEP=∠BCA,
∴△PBE∽△ABC.
∴S△PBES△ABC=(PBAB)2,即S△PBE12=(2-x6)2,
化简,得S△PBE=13(2-x)2.
S△PCE=S△PCB-S△PBE
=12PB•OC-S△PBE
=12•(2-x)•4-13(2-x)2
=-13x2-23x+83
=-13(x+1)2+3,
∴当x=-1时,S△PCE的最大值为3.
(3)△OMD为等腰三角形,可能有三种情形:
(Ⅰ)当DM=DO时,如解图①所示.
DO=DM=DA=2,
∴∠OAC=∠AMD=45°,
∴∠ADM=90°,
∴点M的坐标为(-2,-2).
,(第1题图解))
(Ⅱ)当MD=MO时,如解图②所示.
过点M作MN⊥OD于点N,则点N为OD的中点,
∴DN=ON=1,AN=AD+DN=3,
又∵△AMN为等腰直角三角形,∴MN=AN=3,
∴点M的坐标为(-1,-3).
(Ⅲ)当OD=OM时,
∵△OAC为等腰直角三角形,
∴点O到AC的距离为22×4=22,即AC上的点与点O之间的最小距离为22.
∵22>2,∴OD=OM的情况不存在.
综上所述,点M的坐标为(-2,-2)或(-1,-3).
(第2题图)
2.如图,抛物线y=-12x2+mx+n与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知点A(-1,0),C(0,2).
(1)求抛物线的表达式.
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
(3)点E时线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时点E的坐标.
解:(1)∵抛物线y=-12x2+mx+n经过点A(-1,0),C(0,2),
∴-12-m+n=0,n=2,解得m=32,n=2.
∴抛物线的表达式为y=-12x2+32x+2.
(2)∵y=-12x2+32x+2,∴y=-12x-322+258,∴抛物线的对称轴是直线x=32.∴OD=32.
∵点C(0,2),∴OC=2.
在Rt△OCD中,由勾股定理,得CD=52.
∵△CDP是以CD为腰的等腰三角形,如解图①,分别以C,D为圆心,CD长为半径画圆交对称轴于点P1,P2,P3,
∴CP1=DP2=DP3=CD.
作CH⊥x轴于H,∴HP1=HD=2,∴DP1=4.
∴点P132,4,P232,52,P332,-52.
(第2题图解)
(3)当y=0时,0=-12x2+32x+2,解得x1=-1,x2=4,∴点B(4,0).
设直线BC的表达式为y=kx+b,将B,C两点的坐标代入,得
2=b,0=4k+b,解得k=-12,b=2.
∴直线BC的表达式为y=-12x+2.
如解图②,过点C作CM⊥EF于点M,设点
Ea,-12a+2,则Fa,-12a2+32a+2,
∴EF=-12a2+32a+2--12a+2=-12a2+2a(0≤x≤4).
∵S四边形CDBF=S△BCD+S△CEF+S△BEF=12BD•OC+12EF•CM+12EF•BN
=12×52×2+12-12a2+2aa+
12-12a2+2a(4-a).
=-a2+4a+52
=-(a-2)2+132(0≤x≤4).
∴a=2时,S四边形CDBF的面积最大,S最大=132,
此时点E(2,1).
(第3题图)
3.如图所示,Rt△ABC是一张放在平面直角坐标系中的纸片,点C与原点O重合,点A在x轴的正半轴上,点B在y轴的正半轴上,已知OA=3,OB=4.将纸片的直角部分翻折,使点C落在AB边上,记为点D,AE为折痕,E在y轴上.
(1)在如图所示的直角坐标系中,求点E的坐标及AE的长.
(2)线段AD上有一动点P(不与A,D重合)自点A沿AD方向以每秒1个单位长度向点D作匀速运动,设运动时间为t(s)(0<t<3),过点P作PM∥DE交AE于M点,过点M作MN∥AD交DE于N点,求四边形PMND的面积S与时间t之间的函数表达式.当t取何值时,S有最大值?最大值是多少?
(3)当t(0<t<3)为何值时,A,D,M三点构成等腰三角形?并求出点M的坐标.
解:(1)根据题意,得△AOE≌△ADE,
∴OE=DE,∠ADE=∠AOE=90°,AD=AO=3,在Rt△AOB中,AB=32+42=5,
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