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如图1,已知直线y=kx与抛物线y=交于点A(3,6).
(1)求直线y=kx的解析式和线段OA的长度;
(2)点P为抛物线第一象限内的动点,过点P作直线PM,交x轴于点M(点M、O不重合),交直线OA于点Q,再过点Q作直线PM的垂线,交y轴于点N.试探究:线段QM与线段QN的长度之比是否为定值?如果是,求出这个定值;如果不是,说明理由;
(3)如图2,若点B为抛物线上对称轴右侧的点,点E在线段OA上(与点O、A不重合),点D(m,0)是x轴正半轴上的动点,且满足∠BAE=∠BED=∠AOD.继续探究:m在什么范围时,符合条件的E点的个数分别是1个、2个?

【答案】分析:(1)利用待定系数法求出直线y=kx的解析式,根据A点坐标用勾股定理求出线段OA的长度;
(2)如答图1,过点Q作QG⊥y轴于点G,QH⊥x轴于点H,构造相似三角形△QHM与△QGN,将线段QM与线段QN的长度之比转化为相似三角形的相似比,即为定值.需要注意讨论点的位置不同时,这个结论依然成立;
(3)由已知条件角的相等关系∠BAE=∠BED=∠AOD,可以得到△ABE∽△OED.设OE=a,则由相似边的比例关系可以得到m关于x的表达式m=-a2+a(0<a<3),这是一个二次函数.借助此二次函数图象(如答图3),可见m在不同取值范围时,a的取值(即OE的长度,或E点的位置)有1个或2个.这样就将所求解的问题转化为分析二次函数的图象与性质问题.
另外,在相似三角形△ABE与△OED中,运用线段比例关系之前需要首先求出AB的长度.如答图2,可以通过构造相似三角形,或者利用一次函数(直线)的性质求得AB的长度.
解答:解:(1)把点A(3,6)代入y=kx 得;
∵6=3k,
∴k=2,
∴y=2x.(2分)
OA=.…(3分)

(2)是一个定值,理由如下:
如答图1,过点Q作QG⊥y轴于点G,QH⊥x轴于点H.
①当QH与QM重合时,显然QG与QN重合,
此时;
②当QH与QM不重合时,
∵QN⊥QM,QG⊥QH
不妨设点H,G分别在x、y轴的正半轴上,
∴∠MQH=∠GQN,
又∵∠QHM=∠QGN=90°
∴△QHM∽△QGN…(5分),
∴,
当点P、Q在抛物线和直线上不同位置时,同理可得. …(7分)①①

(3)如答图2,延长AB交x轴于点F,过点F作FC⊥OA于点C,过点A作AR⊥x轴于点R
∵∠AOD=∠BAE,
∴AF=OF,
∴OC=AC=OA=
∵∠ARO=∠FCO=90°,∠AOR=∠FOC,
∴△AOR∽△FOC,
∴,
∴OF=,
∴点F(,0),
设点B(x,),
过点B作BK⊥AR于点K,则△AKB∽△ARF,
∴,
即,
解得x1=6,x2=3(舍去),
∴点B(6,2),
∴BK=6-3=3,AK=6-2=4,
∴AB=5         …(8分);
(求AB也可采用下面的方法)
设直线AF为y=kx+b(k≠0)把点A(3,6),点F(,0)代入得
k=,b=10,
∴,
∴,
∴(舍去),,
∴B(6,2),
∴AB=5…(8分)
(其它方法求出AB的长酌情给分)
在△ABE与△OED中
∵∠BAE=∠BED,
∴∠ABE+∠AEB=∠DEO+∠AEB,
∴∠ABE=∠DEO,
∵∠BAE=∠EOD,
∴△ABE∽△OED.…(9分)
设OE=a,则AE=-a(0<a<3),
由△ABE∽△OED得,
∴=,
∴m=a(3-a)=-a2+a(0<a<3),
∴顶点为(,)
如答图3,当时,OE=a=,此时E点有1个;
当时,任取一个m的值都对应着两个a值,此时E点有2个.
∴当时,E点只有1个…(11分)
当时,E点有2个…(12分).
点评:本题是中考压轴题,难度较大,解题核心是相似三角形与抛物线的相关知识,另外也考查了一次函数、勾股定理等重要知识点.解题的难点在于转化思想的运用,本题第(2),(3)问都涉及到了问题的转化,要求同学们能够将所求解的问题转化为常见的数学问题,利用自己所熟悉的数学知识去解决问题,否则解题时将不知道从何下手而导致失分.
练习册系列答案
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精英家教网如图1,已知直线:y=
3
3
x+
3
与直角坐标系xOy的x轴交于点A,与y轴交于点B,点M为x轴正半轴上一点,以点M为圆心的⊙M与直线AB相切于B点,交x轴于C、D两点,与y轴交于另一点E.
(1)求圆心M的坐标;
(2)如图2,连接BM延长交⊙M于F,点N为
CF
上任一点,连DN交BF于Q,连FN并延长交x轴于点P.则CP与MQ有何数量关系?证明你的结论;
(3)如图3,连接BM延长交⊙M于F,点N为
CF
上一动点,NH⊥x轴于H,NG⊥BF于G,连接GH,当N点运动时,下列两个结论:①NG+NH为定值;②GH的长度不变;其中只有一个是正确的,请你选择正确的结论加以证明,并求出其值?精英家教网

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如图1,已知直线l的解析式为y=
43
x+4
,它与x轴、y轴分别相交于A、B两点.点C从点O出发沿OA以每秒1个单位的速度向点A匀速运动;点D从点A出发沿AB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动,点C、D同时出发,当点C到达点A时同时停止运动.伴随着C、D的运动,EF始终保持垂直平分CD,垂足为E,且EF交折线AB-BO-AO于点F.
(1)直接写出A、B两点的坐标;
(2)设点C、D的运动时间是t秒(t>0).
①用含t的代数式分别表示线段AD和AC的长度;
②在点F运动的过程中,四边形BDEF能否成为直角梯形?若能,求t的值;若不能,请说明理由.(可利用备用图解题)
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如图1,已知直线y=kx与抛物线y=-
4
27
x2+
22
3
交于点A(3,6).
(1)求k的值;
(2)点P为抛物线第一象限内的动点,过点P作直线PM,交x轴于点M(点M、O不重合),交直线OA于点Q,再过点Q作直线PM的垂线,交y轴于点N.试探究:线段QM与线段QN的长度之比是否为定值?如果是,求出这个定值;如果不是,说明理由;
(3)如图2,若点B为抛物线上对称轴右侧的点,点E在线段OA上(与点O、A不重合),点D(m,0)是x轴正半轴上的动点,且满足∠BAE=∠BED=∠AOD.继续探究:m在什么范围时,符合条件的E点的个数分别是1个、2个?

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根据题意,解答问题:

(1)如图1,已知直线y=2x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,求线段AB的长.
(2)如图2,类比(1)的解题过程,请你通过构造直角三角形的方法,求出点M(3,4)与点N(-2,-1)之间的距离.
(3)在(2)的基础上,若有一点D在x轴上运动,当满足DM=DN时,请求出此时点D的坐标.

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完成下面证明:

(1)如图1,已知直线b∥c,a⊥c,求证:a⊥b
证明:∵a⊥c  (已知)
∴∠1=
∠2
∠2
(垂直定义)
∵b∥c (已知)
∴∠1=∠2  (
两直线平行,同位角相等
两直线平行,同位角相等
)
∴∠2=∠1=90° (
等量代换
等量代换
)
∴a⊥b      (
垂直的定义
垂直的定义
)
(2)如图2:AB∥CD,∠B+∠D=180°,求证:CB∥DE
证明:∵AB∥CD (已知)
∴∠B=
∠C
∠C
(
两直线平行,内错角相等
两直线平行,内错角相等
)
∵∠B+∠D=180° (已知)
∴∠C+∠D=180° (
等量代换
等量代换
)
∴CB∥DE   (
同旁内角互补,两直线平行
同旁内角互补,两直线平行
)

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