?專題22 圓位置關(guān)系在二次函數(shù)中的綜合問(wèn)題
1、如圖,已知拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于C點(diǎn),直線BD交拋物線于點(diǎn)D,并且,.
(1)求拋物線的解析式;
(2)已知點(diǎn)M為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),且在第三象限,順次連接點(diǎn)B、M、C,求面積的最大值;
(3)在(2)中面積最大的條件下,過(guò)點(diǎn)M作直線平行于y軸,在這條直線上是否存在一個(gè)以Q點(diǎn)為圓心,OQ為半徑且與直線AC相切的圓?若存在,求出圓心Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【答案】(1);(2)4;(3)存在,Q的坐標(biāo)為或
【解析】
解:將、的坐標(biāo)代入拋物線表達(dá)式得:,解得:,
則拋物線的解析式為:;
過(guò)點(diǎn)M作y軸的平行線,交直線BC于點(diǎn)K,

將點(diǎn)B、C的坐標(biāo)代入一次函數(shù)表達(dá)式:得:,解得:,
則直線BC的表達(dá)式為:,
設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為,則點(diǎn),
,
,有最大值,
當(dāng)時(shí),
最大值為4,
點(diǎn)M的坐標(biāo)為;
如圖所示,存在一個(gè)以Q點(diǎn)為圓心,OQ為半徑且與直線AC相切的圓,切點(diǎn)為N,
過(guò)點(diǎn)M作直線平行于y軸,交直線AC于點(diǎn)H,

點(diǎn)M坐標(biāo)為,設(shè):點(diǎn)Q坐標(biāo)為,
點(diǎn)A、C的坐標(biāo)為、,,
軸,
,
,則,
將點(diǎn)A、C的坐標(biāo)代入一次函數(shù)表達(dá)式:得:,
則直線AC的表達(dá)式為:,
則點(diǎn),
在中,,,
,
解得:或,
即點(diǎn)Q的坐標(biāo)為或.
2、如圖1,對(duì)于平面內(nèi)的點(diǎn)P和兩條曲線L1、L2給出如下定義:若從點(diǎn)P任意引出一條射線分別與L1、L2交于Q1、Q2,總有PQ1PQ2是定值,我們稱曲線L1與L2“曲似”,定值PQ1PQ2為“曲似比”,點(diǎn)P為“曲心”.
例如:如圖2,以點(diǎn)O'為圓心,半徑分別為r1、r2(都是常數(shù))的兩個(gè)同心圓C1、C2,從點(diǎn)O'任意引出一條射線分別與兩圓交于點(diǎn)M、N,因?yàn)榭傆蠴'MO'N=r1r是定值,所以同心圓C1與C2曲似,曲似比為r1r2,“曲心”為O'.
(1)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=kx與拋物線y=x2、y=12x2分別交于點(diǎn)A、B,如圖3所示,試判斷兩拋物線是否曲似,并說(shuō)明理由;
(2)在(1)的條件下,以O(shè)為圓心,OA為半徑作圓,過(guò)點(diǎn)B作x軸的垂線,垂足為C,是否存在k值,使⊙O與直線BC相切?若存在,求出k的值;若不存在,說(shuō)明理由;
(3)在(1)、(2)的條件下,若將“y=12x2”改為“y=1mx2”,其他條件不變,當(dāng)存在⊙O與直線BC相切時(shí),直接寫出m的取值范圍及k與m之間的關(guān)系式.

【答案】(1)兩拋物線曲似,理由詳見(jiàn)解析;(2)存在k值,使⊙O與直線BC相切,k=±3;(3)m>1,k2=m2-1.
【解析】
(1)是,
過(guò)點(diǎn)A、B作x軸的垂線,垂足分別為D、C,

依題意可得A(k,k2)、B(2k,2k2),
因此D(k,0)、C(2k,0),
∵AD⊥x軸、BC⊥x軸,
∴AD//BC,
∴OAOB=ODOC=k2k=12,
∴兩拋物線曲似,曲似比為12;
(2)假設(shè)存在k值,使⊙O與直線BC相切,
則OA=OC=2k,
又∵OD=k、AD=k2,并且OD2+AD2=OA2,
∴k2+(k2)2=(2k)2,
解得:k=3(負(fù)值舍去),
由對(duì)稱性可取k=-3,
綜上,k=±3;
(3)根據(jù)題意得A(k,k2)、B(mk,mk2),
因此D(k,0)、C(mk,0),
∵⊙O與直線BC相切,
∴OA=OC=mk,
由OA>OD可得mk>k,
則m>1,
由OD=k、AD=k2,并且OD2+AD2=OA2,
∴k2+(k2)2=(mk)2,[來(lái)源:Z#xx#k.Com]
整理,得:k2=m2-1.
3、已知二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸為軸.一次函數(shù)的圖象與二次函數(shù)的圖象交于兩點(diǎn)(在的左側(cè)),且點(diǎn)坐標(biāo)為.平行于軸的直線過(guò)點(diǎn).

(1)求一次函數(shù)與二次函數(shù)的解析式;
(2)判斷以線段AB為直徑的圓與直線的位置關(guān)系,并給出證明;
(3)把二次函數(shù)的圖象向右平移 2 個(gè)單位,再向下平移 t 個(gè)單位(t>0),二次函數(shù)的圖象與x 軸交于 M,N 兩點(diǎn),一次函數(shù)圖象交y 軸于 F 點(diǎn).當(dāng) t 為何值時(shí),過(guò) F,M,N 三點(diǎn)的圓的面積最?。孔钚∶娣e是多少?
【答案】(1)一次函數(shù)的解析式為;二次函數(shù)解析式為.
(2)相切,證明見(jiàn)解析
(3)當(dāng)時(shí),過(guò)三點(diǎn)的圓面積最小,最小面積為.
【解析】
把代入得
一次函數(shù)的解析式為
二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸為軸,
二次函數(shù)的解析式為,將代入解析式得
二次函數(shù)的解析式為
由解得或,,取的中點(diǎn),
過(guò)作直線的垂線,垂足為,則
,而直徑

,即圓心到直線的距離等于半徑,
以為直徑的圓與直線相切.

平移后二次函數(shù)的解析式為,
令得
過(guò)三點(diǎn)的國(guó)的圓心一定在平移后拋物線的對(duì)稱軸.上,要使圓面積最小,圓半徑應(yīng)等于點(diǎn)到直線2的距離,點(diǎn)坐標(biāo)為.
此時(shí),半徑為,面積為
設(shè)圓心為的中點(diǎn)為,連接,則,
在三角形中,
,而
當(dāng)時(shí),過(guò)三點(diǎn)的圓面積最小,最小面積為.
4、如圖1,二次函數(shù)y=ax2﹣2ax﹣3a(a<0)的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的右側(cè)),與y軸的正半軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.
(1)求頂點(diǎn)D的坐標(biāo)(用含a的代數(shù)式表示);
(2)若以AD為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)C.
①求拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
②如圖2,點(diǎn)E是y軸負(fù)半軸上一點(diǎn),連接BE,將△OBE繞平面內(nèi)某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,得到△PMN(點(diǎn)P、M、N分別和點(diǎn)O、B、E對(duì)應(yīng)),并且點(diǎn)M、N都在拋物線上,作MF⊥x軸于點(diǎn)F,若線段MF:BF=1:2,求點(diǎn)M、N的坐標(biāo);
③點(diǎn)Q在拋物線的對(duì)稱軸上,以Q為圓心的圓過(guò)A、B兩點(diǎn),并且和直線CD相切,如圖3,求點(diǎn)Q的坐標(biāo).

【答案】(1)(1,﹣4a);(2)①y=﹣x2+2x+3;②M(,)、N(,);③點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(1,﹣4+2)或(1,﹣4﹣2).
【思路引導(dǎo)】
(1)將二次函數(shù)的解析式進(jìn)行配方即可得到頂點(diǎn)D的坐標(biāo).
(2)①以AD為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,即點(diǎn)C在以AD為直徑的圓的圓周上,依據(jù)圓周角定理不難得出△ACD是個(gè)直角三角形,且∠ACD=90°,A點(diǎn)坐標(biāo)可得,而C、D的坐標(biāo)可由a表達(dá)出來(lái),在得出AC、CD、AD的長(zhǎng)度表達(dá)式后,依據(jù)勾股定理列等式即可求出a的值.
②將△OBE繞平面內(nèi)某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°得到△PMN,說(shuō)明了PM正好和x軸平行,且PM=OB=1,所以求M、N的坐標(biāo)關(guān)鍵是求出點(diǎn)M的坐標(biāo);首先根據(jù)①的函數(shù)解析式設(shè)出M點(diǎn)的坐標(biāo),然后根據(jù)題干條件:BF=2MF作為等量關(guān)系進(jìn)行解答即可.
③設(shè)⊙Q與直線CD的切點(diǎn)為G,連接QG,由C、D兩點(diǎn)的坐標(biāo)不難判斷出∠CDQ=45°,那么△QGD為等腰直角三角形,即QD 2=2QG 2=2QB 2,設(shè)出點(diǎn)Q的坐標(biāo),然后用Q點(diǎn)縱坐標(biāo)表達(dá)出QD、QB的長(zhǎng),根據(jù)上面的等式列方程即可求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【解析】
(1)∵y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣1)2﹣4a,
∴D(1,﹣4a).
(2)①∵以AD為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,
∴△ACD為直角三角形,且∠ACD=90°;
由y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣3)(x+1)知,A(3,0)、B(﹣1,0)、C(0,﹣3a),則:
AC2=9a2+9、CD2=a2+1、AD2=16a2+4
由勾股定理得:AC2+CD2=AD2,即:9a2+9+a2+1=16a2+4,
化簡(jiǎn),得:a2=1,由a<0,得:a=﹣1,
②∵a=﹣1,
∴拋物線的解析式:y=﹣x2+2x+3,D(1,4).
∵將△OBE繞平面內(nèi)某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°得到△PMN,
∴PM∥x軸,且PM=OB=1;
設(shè)M(x,﹣x2+2x+3),則OF=x,MF=﹣x2+2x+3,BF=OF+OB=x+1;
∵BF=2MF,
∴x+1=2(﹣x2+2x+3),化簡(jiǎn),得:2x2﹣3x﹣5=0
解得:x1=﹣1(舍去)、x2=.
∴M(,)、N(,).
③設(shè)⊙Q與直線CD的切點(diǎn)為G,連接QG,過(guò)C作CH⊥QD于H,如下圖:

∵C(0,3)、D(1,4),[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
∴CH=DH=1,即△CHD是等腰直角三角形,
∴△QGD也是等腰直角三角形,即:QD2=2QG2;
設(shè)Q(1,b),則QD=4﹣b,QG2=QB2=b2+4;
得:(4﹣b)2=2(b2+4),
化簡(jiǎn),得:b2+8b﹣8=0,解得:b=﹣4±2;
即點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(1,)或(1,).
【方法總結(jié)】
此題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定、旋轉(zhuǎn)圖形的性質(zhì)、圓周角定理以及直線和圓的位置關(guān)系等重要知識(shí)點(diǎn);后兩個(gè)小題較難,最后一題中,通過(guò)構(gòu)建等腰直角三角形找出QD和⊙Q半徑間的數(shù)量關(guān)系是解題題目的關(guān)鍵.
5、拋物線y=﹣x2+x﹣1與x軸交于點(diǎn)A,B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,其頂點(diǎn)為D.將拋物線位于直線l:y=t(t<)上方的部分沿直線l向下翻折,拋物線剩余部分與翻折后所得圖形組成一個(gè)“M”形的新圖象.
(1)點(diǎn)A,B,D的坐標(biāo)分別為   ,   ,   ;
(2)如圖①,拋物線翻折后,點(diǎn)D落在點(diǎn)E處.當(dāng)點(diǎn)E在△ABC內(nèi)(含邊界)時(shí),求t的取值范圍;
(3)如圖②,當(dāng)t=0時(shí),若Q是“M”形新圖象上一動(dòng)點(diǎn),是否存在以CQ為直徑的圓與x軸相切于點(diǎn)P?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【答案】(1)A(,0);B(3,0);D(,);(2)≤t≤;(3)存在以CQ為直徑的圓與x軸相切于點(diǎn)P,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,0)、(,0)、(1,0)或(,0).
【解析】
解:(1)當(dāng)y=0時(shí),﹣x2+x﹣1=0,
解得x1=,x2=3,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0),
∵y=﹣x2+x﹣1=﹣(x-)2+,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,);
(2)∵點(diǎn)E、點(diǎn)D關(guān)于直線y=t對(duì)稱,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(,2t﹣).
當(dāng)x=0時(shí),y=﹣x2+x﹣1=﹣1,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,﹣1).
設(shè)線段BC所在直線的解析式為y=kx+b,
將B(3,0)、C(0,﹣1)代入y=kx+b,
,解得:,
∴線段BC所在直線的解析式為y=x﹣1.
∵點(diǎn)E在△ABC內(nèi)(含邊界),
∴,
解得:≤t≤.
(3)當(dāng)x<或x>3時(shí),y=﹣x2+x﹣1;

當(dāng)≤x≤3時(shí),y=﹣x2+x﹣1.
假設(shè)存在,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,0),則點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為m.
①當(dāng)m<或m>3時(shí),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(m,﹣x2+x﹣1)(如圖1),
∵以CQ為直徑的圓與x軸相切于點(diǎn)P,
∴CP⊥PQ,

∴CQ2=CP2+PQ2,
即m2+(﹣m2+m)2=m2+1+m2+(﹣m2+m﹣1)2,
整理,得:m1=,m2=,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,0)或(,0);
②當(dāng)≤m≤3時(shí),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(m,x2-x +1)(如圖2),
∵以CQ為直徑的圓與x軸相切于點(diǎn)P,
∴CP⊥PQ,
∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(m2﹣m+2)2=m2+1+m2+(m2﹣m+1)2,
整理,得:11m2﹣28m+12=0,
解得:m3=,m4=2,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,0)或(1,0).
綜上所述:存在以CQ為直徑的圓與x軸相切于點(diǎn)P,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,0)、(,0)、(1,0)或(,0).
6、如圖1,拋物線y=ax2+bx+c的頂點(diǎn)(0,5),且過(guò)點(diǎn)(﹣3,),先求拋物線的解析式,再解決下列問(wèn)題:

(應(yīng)用)問(wèn)題1,如圖2,線段AB=d(定值),將其彎折成互相垂直的兩段AC、CB后,設(shè)A、B兩點(diǎn)的距離為x,由A、B、C三點(diǎn)組成圖形面積為S,且S與x的函數(shù)關(guān)系如圖所示(拋物線y=ax2+bx+c上MN之間的部分,M在x軸上):
(1)填空:線段AB的長(zhǎng)度d=  ?。粡澱酆驛、B兩點(diǎn)的距離x的取值范圍是   ;若S=3,則是否存在點(diǎn)C,將AB分成兩段(填“能”或“不能”)   ;若面積S=1.5時(shí),點(diǎn)C將線段AB分成兩段的長(zhǎng)分別是  ??;
(2)填空:在如圖1中,以原點(diǎn)O為圓心,A、B兩點(diǎn)的距離x為半徑的⊙O;畫出點(diǎn)C分AB所得兩段AC與CB的函數(shù)圖象(線段);設(shè)圓心O到該函數(shù)圖象的距離為h,則h=   ,該函數(shù)圖象與⊙O的位置關(guān)系是   .
(提升)問(wèn)題2,一個(gè)直角三角形斜邊長(zhǎng)為c(定值),設(shè)其面積為S,周長(zhǎng)為x,證明S是x的二次函數(shù),求該函數(shù)關(guān)系式,并求x的取值范圍和相應(yīng)S的取值范圍.
【答案】拋物線的解析式為:y=﹣x2+5;(1)20<x<2,不能,+和﹣;(2),相離或相切或相交;(3)相應(yīng)S的取值范圍為S>c2.
【解析】
解:∵拋物線y=ax2+bx+c的頂點(diǎn)(0,5),
∴y=ax2+5,
將點(diǎn)(﹣3,)代入,
得=a×(﹣3)2+5,
∴a= ,
∴拋物線的解析式為:y= ;
(1)∵S與x的函數(shù)關(guān)系如圖所示(拋物線y=ax2+bx+c上MN之間的部分,M在x軸上),
在y=,當(dāng)y=0時(shí),x1=2,x2=﹣2,
∴M(2,0),
即當(dāng)x=2時(shí),S=0,
∴d的值為2;
∴彎折后A、B兩點(diǎn)的距離x的取值范圍是0<x<2;
當(dāng)S=3 時(shí),設(shè)AC=a,則BC=2﹣a,[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)]
∴a(2﹣a)=3,
整理,得a2﹣2a+6=0,
∵△=b2﹣4ac=﹣4<0,
∴方程無(wú)實(shí)數(shù)根;
當(dāng)S=1.5時(shí),設(shè)AC=a,則BC=2﹣a,
∴a(2﹣a)=1.5,
整理,得a2﹣2a+3=0,
解得,
∴當(dāng)a=時(shí),2﹣a=,
當(dāng)a=時(shí),2﹣a=,
∴若面積S=1.5時(shí),點(diǎn)C將線段AB分成兩段的長(zhǎng)分別是和;
故答案為:2,0<x<2,不能,和;
(2)設(shè)AC=y(tǒng),CB=x,
則y=﹣x+2,如圖1所示的線段PM,
則P(0,2),M(2,0),
∴△OPM為等腰直角三角形,
∴PM=OP=2,
過(guò)點(diǎn)O作OH⊥PM于點(diǎn)H,
則OH=PM=,
∴當(dāng)0<x<時(shí),AC與CB的函數(shù)圖象(線段PM)與⊙O相離;
當(dāng)x=時(shí),AC與CB的函數(shù)圖象(線段PM)與⊙O相切;
當(dāng)<x<2時(shí),AC與CB的函數(shù)圖象(線段PM)與⊙O相交;
故答案為:,相離或相切或相交;
(3)設(shè)直角三角形的兩直角邊長(zhǎng)分別為a,b,
則 ,
∵(a+b)2=a2+b2+2ab,
∴(x﹣c)2=c2+2ab,
∴,
即S=,
∴x的取值范圍為:x>c,
則相應(yīng)S的取值范圍為S>.

7、如圖,在平面角坐標(biāo)系中,拋物線C1:y=ax2+bx﹣1經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣2,1)和點(diǎn)B(﹣1,﹣1),拋物線C2:y=2x2+x+1,動(dòng)直線x=t與拋物線C1交于點(diǎn)N,與拋物線C2交于點(diǎn)M.
(1)求拋物線C1的表達(dá)式;
(2)直接用含t的代數(shù)式表示線段MN的長(zhǎng);
(3)當(dāng)△AMN是以MN為直角邊的等腰直角三角形時(shí),求t的值;
(4)在(3)的條件下,設(shè)拋物線C1與y軸交于點(diǎn)P,點(diǎn)M在y軸右側(cè)的拋物線C2上,連接AM交y軸于點(diǎn)k,連接KN,在平面內(nèi)有一點(diǎn)Q,連接KQ和QN,當(dāng)KQ=1且∠KNQ=∠BNP時(shí),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo).

【答案】(1)拋物線C1:解析式為y=x2+x﹣1;(2)MN=t2+2;(3)t的值為1或0;(4)滿足條件的Q點(diǎn)坐標(biāo)為:(0,2)、(﹣1,3)、(35,195)、(45,125)
【解析】(1)∵拋物線C1:y=ax2+bx﹣1經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣2,1)和點(diǎn)B(﹣1,﹣1),
∴1=4a-2b-1-1=a-b-1,解得:a=1b=1,
∴拋物線C1:解析式為y=x2+x﹣1;
(2)∵動(dòng)直線x=t與拋物線C1交于點(diǎn)N,與拋物線C2交于點(diǎn)M,
∴點(diǎn)N的縱坐標(biāo)為t2+t﹣1,點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為2t2+t+1,
∴MN=(2t2+t+1)﹣(t2+t﹣1)=t2+2;
(3)共分兩種情況
①當(dāng)∠ANM=90°,AN=MN時(shí),由已知N(t,t2+t﹣1),A(﹣2,1),
∴AN=t﹣(﹣2)=t+2,
∵M(jìn)N=t2+2,
∴t2+2=t+2,
∴t1=0(舍去),t2=1,
∴t=1;
②當(dāng)∠AMN=90°,AN=MN時(shí),由已知M(t,2t2+t+1),A(﹣2,1),
∴AM=t﹣(﹣2)=t+2,
∵M(jìn)N=t2+2,
∴t2+2=t+2,
∴t1=0,t2=1(舍去),
∴t=0,
故t的值為1或0;
(4)由(3)可知t=1時(shí)M位于y軸右側(cè),根據(jù)題意畫出示意圖如圖:

易得K(0,3),B、O、N三點(diǎn)共線,
∵A(﹣2,1),N(1,1),P(0,﹣1),
∴點(diǎn)K、P關(guān)于直線AN對(duì)稱,
設(shè)⊙K與y軸下方交點(diǎn)為Q2,則其坐標(biāo)為(0,2),
∴Q2與點(diǎn)O關(guān)于直線AN對(duì)稱,
∴Q2是滿足條件∠KNQ=∠BNP,
則NQ2延長(zhǎng)線與⊙K交點(diǎn)Q1,Q1、Q2關(guān)于KN的對(duì)稱點(diǎn)Q3、Q4也滿足∠KNQ=∠BNP,
由圖形易得Q1(﹣1,3),
設(shè)點(diǎn)Q3坐標(biāo)為(a,b),由對(duì)稱性可知Q3N=NQ1=BN=22,
由∵⊙K半徑為1,
∴a-12+b-12=222a2+b-32=12,解得:a1=35b1=195,a2=-1b2=3,[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)]
同理,設(shè)點(diǎn)Q4坐標(biāo)為(a,b),由對(duì)稱性可知Q4N=NQ2=NO=2,
∴a-12+b-12=22a2+b-32=12,解得:a3=45b3=125,a4=0b4=2,
∴滿足條件的Q點(diǎn)坐標(biāo)為:(0,2)、(﹣1,3)、(35,195)、(45,125).
8、如圖,直線與拋物線交于、兩點(diǎn)(在的左側(cè)),與軸交于點(diǎn),拋物線的頂點(diǎn)為,拋物線的對(duì)稱軸與直線交于點(diǎn).

(1)當(dāng)四邊形是菱形時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)為直線上一動(dòng)點(diǎn),求的面積;
(3)作點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),以點(diǎn)為圓心,為半徑作,點(diǎn)是上一動(dòng)點(diǎn),求的最小值.
【答案】(1);(2)3;(3)
【解析】
(1) ,, 菱形


(2)①與拋物線交于兩點(diǎn),
∴聯(lián)立,,
解得,
∵點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)
,

∴直線的解析式為,直線的解析式為
,兩直線之間距離


(3) ,
,
由點(diǎn)坐標(biāo),點(diǎn)坐標(biāo)可知以為半徑的圓的半徑為
取的中點(diǎn),連接,
則,
,,

,

由三角形三邊關(guān)系,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)最小,
∵直線的解析式為,
∴直線與對(duì)稱軸夾角為45°,
∵點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,
,
由勾股定理得,最小值
故答案為:.
9、如圖,已知以E(3,0)為圓心,5為半徑的☉E與x軸交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于C點(diǎn),拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)經(jīng)過(guò)A,B,C三點(diǎn),頂點(diǎn)為F.
(1)求A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)求拋物線的解析式及頂點(diǎn)F的坐標(biāo);
(3)已知M為拋物線上的一動(dòng)點(diǎn)(不與C點(diǎn)重合),試探究:①若以A,B,M為頂點(diǎn)的三角形面積與△ABC的面積相等,求所有符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo);
②若探究①中的M點(diǎn)位于第四象限,連接M點(diǎn)與拋物線頂點(diǎn)F,試判斷直線MF與☉E的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由.

【答案】(1)A(-2,0),B(8,0),C(0,-4);(2)拋物線的解析式為y=14x2-32x-4,F(xiàn)3,-254;(3)①所點(diǎn)M的坐標(biāo)為(6,-4),(41+3,4),(-41+3,4);②若M點(diǎn)位于第四象限,則M點(diǎn)即為M1點(diǎn),此時(shí)直線MF和☉E相切,理由見(jiàn)解析.
【解析】
(1)由題圖可得點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3-5=-2,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為3+5=8,
連接CE,則CE=5,又OE=3,
∴OC=CE2-OE2=4,
∴A(-2,0),B(8,0),C(0,-4).
(2)把(-2,0),(8,0),(0,-4)代入y=ax2+bx+c,得.
4a-2b+c=0,64a+8b+c=0,c=-4,解得a=14,b=-32,c=-4.
∴拋物線的解析式為y=14x2-32x-4.
∵EF∥y軸,∴點(diǎn)F的橫坐標(biāo)為3.
把x=3代入y=14x2-32x-4,得y=- 254,
∴F3,-254.
(3)①如圖所示,連接AC,BM1,BC,
易知S△ABM1=S△ABC,△ABM1與△ABC同底等高,
點(diǎn)C與點(diǎn)M1關(guān)于直線x=3對(duì)稱,
M1(6,-4).
把y=4代入y=14x2-32x-4,得14x2-32x-4=4,
解得x1=41+3,x2=-41+3,
∴M2(41+3,4),M3(-41+3,4).
∴所有符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo)為(6,-4),(41+3,4),(-41+3,4).
②若M點(diǎn)位于第四象限,則M點(diǎn)即為M1點(diǎn),此時(shí)直線MF和☉E相切.
理由如下:M1(6,-4),圓心E(3,0),點(diǎn)F3,-254,
連接M1E.
利用勾股定理得M1E=5,M1F=154,又EF=254,
∴M1E2+M1F2=EF2,即∠FM1E=90°,
∴M1E⊥M1F.
∵M(jìn)1E是☉E的半徑,
∴直線M1F和☉E相切,
即當(dāng)M點(diǎn)位于第四象限時(shí),直線MF與☉E相切.
10、若拋物線L:y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),abc≠0)與直線l都經(jīng)過(guò)y軸上的同一點(diǎn),且拋物線L的頂點(diǎn)在直線l上,則稱次拋物線L與直線l具有“一帶一路”關(guān)系,并且將直線l叫做拋物線L的“路線”,拋物線L叫做直線l的“帶線”.
(1)若“路線”l的表達(dá)式為y=2x﹣4,它的“帶線”L的頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為﹣1,求“帶線”L的表達(dá)式;
(2)如果拋物線y=mx2﹣2mx+m﹣1與直線y=nx+1具有“一帶一路”關(guān)系,求m,n的值;
(3)設(shè)(2)中的“帶線”L與它的“路線”l在y軸上的交點(diǎn)為A.已知點(diǎn)P為“帶線”L上的點(diǎn),當(dāng)以點(diǎn)P為圓心的圓與“路線”l相切于點(diǎn)A時(shí),求出點(diǎn)P的坐標(biāo).

【答案】(1)“帶線”L的表達(dá)式為y=2x2+4x﹣4;(2)m=2,n=﹣2;(3)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,).
【解析】
((1)∵“帶線”L的頂點(diǎn)橫坐標(biāo)是﹣1,且它的“路線”l的表達(dá)式為y=2x﹣4
∴y=2×(﹣1)﹣4=﹣6,
∴“帶線”L的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,﹣6).
設(shè)L的表達(dá)式為y=a(x+1)2﹣6,
∵“路線”y=2x﹣4與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,﹣4)
∴“帶線”L也經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,﹣4),將(0,﹣4)代入L的表達(dá)式,解得a=2
∴“帶線”L的表達(dá)式為 y=2(x+1)2﹣6=2x2+4x﹣4;
(2)∵直線y=nx+1與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,1),
∴拋物線y=mx2﹣2mx+m﹣1與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)也為(0,1),解得m=2,
∴拋物線表達(dá)式為y=2x2﹣4x+1,其頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣1)
∴直線y=nx+1經(jīng)過(guò)點(diǎn)(1,﹣1),解得n=﹣2;
(3)如圖,設(shè)“帶線L”的頂點(diǎn)為B,則點(diǎn)B坐標(biāo)為(1,﹣1),過(guò)點(diǎn)B作BC⊥y軸于點(diǎn)C,
∴∠BCA=90°,
又∵點(diǎn)A 坐標(biāo)為(0,1),
∴AO=1,BC=1,AC=2.
∵“路線”l是經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、B的直線
且⊙P與“路線”l相切于點(diǎn)A,連接PA交 x軸于點(diǎn)D,
∴PA⊥AB,
∴∠DAB=∠AOD=90°,
∴∠ADO+∠DAO=90°,
又∵∠DAO+∠BAC=90°,
∴∠ADO=∠BAC,
∴Rt△AOD≌Rt△BCA,
∴OD=AC=2,
∴D點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣2,0)
∴經(jīng)過(guò)點(diǎn)D、A的直線表達(dá)式為y=x+1,
∵點(diǎn)P為直線y=x+1與拋物線L:y=2x2﹣4x+1的交點(diǎn),
解方程組: 得 :(即點(diǎn)A舍去), ,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為.

11、如圖①已知拋物線y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn)(A在B的左側(cè)),與y的正半軸交于點(diǎn)C,連結(jié)BC,二次函數(shù)的對(duì)稱軸與x軸的交點(diǎn)為E.
(1)拋物線的對(duì)稱軸與x軸的交點(diǎn)E坐標(biāo)為_(kāi)____,點(diǎn)A的坐標(biāo)為_(kāi)____;
(2)若以E為圓心的圓與y軸和直線BC都相切,試求出拋物線的解析式;
(3)在(2)的條件下,如圖②Q(m,0)是x的正半軸上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)Q作y軸的平行線,與直線BC交于點(diǎn)M,與拋物線交于點(diǎn)N,連結(jié)CN,將△CMN沿CN翻折,M的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為M′.在圖②中探究:是否存在點(diǎn)Q,使得M′恰好落在y軸上?若存在,請(qǐng)求出Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【答案】(1)(1.5,0) (-1,0)(2);(3)存在,.
【解析】
解:(1)∵對(duì)稱軸x=,[來(lái)源:Zxxk.Com]
∴點(diǎn)E坐標(biāo)(,0),
令y=0,則有ax2﹣3ax﹣4a=0,
∴x=﹣1或4,
∴點(diǎn)A坐標(biāo)(﹣1,0).
故答案分別為(,0),(﹣1,0).
(2)如圖①中,設(shè)⊙E與直線BC相切于點(diǎn)D,連接DE,則DE⊥BC,

∵DE=OE=,EB=,OC=﹣4a,
∴DB=,
∵tan∠OBC=,
∴,解得a=,
∴拋物線解析式為y=.
(3)如圖②中,由題意∠M′CN=∠NCB,

∵M(jìn)N∥OM′,
∴∠M′CN=∠CNM,
∴MN=CM,
∵點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,3),
∴ 直線BC解析式為y=﹣x+3,BC=5,
∴M(m,﹣m+3),N(m,﹣m2+m+3),作MF⊥OC于F,
∵sin∠BCO=,
∴,
∴CM=m,
①當(dāng)N在直線BC上方時(shí),﹣m2+m+3﹣(﹣m+3)=m,
解得:m=或0(舍棄),
∴Q1(,0).
②當(dāng)N在直線BC下方時(shí),(﹣m+3)﹣(﹣m2+m+3)=m,
解得m=或0(舍棄),
∴Q2(,0),
綜上所述:點(diǎn)Q坐標(biāo)為(,0)或(,0).


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