
?二次函數(shù)與圓、角和動點綜合問題壓軸題
1.如圖,拋物線y=ax2+x+c經(jīng)過點A(﹣1,0)和點C (0,3)與x軸的另一交點為點B,點M是直線BC上一動點,過點M作MP∥y軸,交拋物線于點P.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)在拋物線上是否存在一點Q,使得△QCO是等邊三角形?若存在,求出點Q的坐標;若不存在,請說明理由;
(3)以M為圓心,MP為半徑作⊙M,當⊙M與坐標軸相切時,求出⊙M的半徑.
2.如圖,拋物線y=ax2+bx+2經(jīng)過A(﹣1,0),B(4,0)兩點,與y軸交于點C.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)在y軸上是否存在點P使得∠OBP+∠OBC=45°,若存在,求出點P的坐標,若不存在,請說明理由;
(3)點M是BC為直徑的圓上的動點,將點M繞原點O順時針旋轉90°得點N,連接NA,求NA的取值范圍.
3.我們把方程(x- m)2+(y-n)2=r2稱為圓心為(m,n)、半徑長為r的圓的標準方程.例如,圓心為(1,-2)、半徑長為3的圓的標準方程是(x- 1)2+(y+2)2=9.在平面直角坐標系中,圓C與軸交于點A.B.且點B的坐標為(8.0),與y軸相切于點D(0, 4),過點A,B,D的拋物線的頂點為E.
(1)求圓C的標準方程;
(2)試判斷直線AE與圓C的位置關系,并說明理由.
4.在平面直角坐標系中,二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸交于A(﹣2,0),B(4,0)兩點,交y軸于點C,點P是第四象限內(nèi)拋物線上的一個動點.
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)如圖甲,連接AC,PA,PC,若,求點P的坐標;
(3)如圖乙,過A,B,P三點作⊙M,過點P作PE⊥x軸,垂足為D,交⊙M于點E.點P在運動過程中線段DE的長是否變化,若有變化,求出DE的取值范圍;若不變,求DE的長.
5.如圖,已知二次函數(shù)圖像的頂點在原點,且點(2,1)在二次函數(shù)的圖像上,過點F(0,1)作x軸的平行線交二次函數(shù)的圖像于M,N兩點
(1)求二次函數(shù)的表達式;
(2)P為平面內(nèi)一點,當時等邊三角形時,求點P的坐標;
(3)在二次函數(shù)的圖象上是否存在一點E,使得以點E為圓心的圓過點F和和點N,且與直線相切,若存在,求出點E的坐標,并求的半徑;若不存在,說明理由.
6.定義:平面直角坐標系xOy中,過二次函數(shù)圖象與坐標軸交點的圓,稱為該二次函數(shù)的坐標圓.
(1)已知點P(2,2),以P為圓心,為半徑作圓.請判斷⊙P是不是二次函數(shù)y=x2﹣4x+3的坐標圓,并說明理由;
(2)已知二次函數(shù)y=x2﹣4x+4圖象的頂點為A,坐標圓的圓心為P,如圖1,求△POA周長的最小值;
(3)已知二次函數(shù)y=ax2﹣4x+4(0<a<1)圖象交x軸于點A,B,交y軸于點C,與坐標圓的第四個交點為D,連結PC,PD,如圖2.若∠CPD=120°,求a的值.
7.如圖1,二次函數(shù)y=a(x+3)(x﹣4)的圖象交坐標軸于點A,B(0,﹣2),點P為x軸上一動點.
(1)求二次函數(shù)y=a(x+3)(x﹣4)的表達式;
(2)過點P作PQ⊥x軸分別交線段AB,拋物線于點Q,C,連接AC.當OP=1時,求△ACQ的面積;
(3)如圖2,將線段PB繞點P逆時針旋轉90°得到線段PD.
①當點D在拋物線上時,求點D的坐標;
②點E(2,﹣)在拋物線上,連接PE,當PE平分∠BPD時,直接寫出點P的坐標.
8.如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c與x軸相交于A(-3,0),B兩點,與y軸相交于點C(0,2),對稱軸是直線x=-1,連接AC.
(1)求該拋物線的表達式;
(2)若過點B的直線l與拋物線相交于另一點D,當∠ABD=∠BAC時,求直線l的表達式;
(3)在(2)的條件下,當點D在x軸下方時,連接AD,此時在y軸左側的拋物線上存在點P,使,請直接寫出所有符合條件的點P的坐標.
9.如圖,拋物線y=x2+bx+c與x軸交于點A(﹣3,0)、B,與y軸交于點C(0,﹣3).
(1)求拋物線的解析式;
(2)在拋物線上求點P,使S△BCP=2S△BCO,求點P的坐標;
(3)如圖2,直線y=x+3交拋物線于第一象限的點M,若N是拋物線y=x2+bx+c上一點,且∠MAN=∠OCB,求點N的坐標.
10.如圖,在平面直角坐標系中,已知拋物線與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左側),與y軸交于點C,經(jīng)過點C的直線l與該拋物線交于另一點D,并且直線l∥x軸,點P(m,y1)為該拋物線上一個動點,點Q(m,y2)為直線l上一個動點.
(1)當m<0,且y1=y(tǒng)2時,連接AQ,BD,說明:四邊形ABDQ是平行四邊形;
(2)當m>0,連接AQ,線段AQ與線段OC交于點E,OE<EC,且OE?EC=2,連接PQ,求線段PQ的長;
(3)連接AC,PC,試探究:是否存在點P,使得∠PCQ與∠BAC互為余角?若存在,求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
11.已知拋物線過點和,與x軸交于另一點B,頂點為D.
(1)求拋物線的解析式,并寫出D點的坐標;
(2)如圖1,E為線段上方的拋物線上一點,,垂足為F,軸,垂足為M,交于點G.當時,求的面積;
(3)如圖2,與的延長線交于點H,在x軸上方的拋物線上是否存在點P,使?若存在,求出點P的坐標:若不存在,請說明理由.
12.如圖,在平面直角坐標系中,拋物線經(jīng)過坐標原點,與x軸正半軸交于點A,該拋物線的頂點為M,直線經(jīng)過點A,與y軸交于點B,連接.
(1)求b的值及點M的坐標;
(2)將直線向下平移,得到過點M的直線,且與x軸負半軸交于點C,取點,連接,求證::
(3)點E是線段上一動點,點F是線段上一動點,連接,線段的延長線與線段交于點G.當時,是否存在點E,使得?若存在,求出點E的坐標;若不存在,請說明理由.
備用圖
13.已知拋物線與x軸相交于,兩點,與y軸交于點C,點是x軸上的動點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,若,過點N作x軸的垂線交拋物線于點P,交直線于點G.過點P作于點D,當n為何值時,;
(3)如圖2,將直線繞點B順時針旋轉,使它恰好經(jīng)過線段的中點,然后將它向上平移個單位長度,得到直線.
①______;
②當點N關于直線的對稱點落在拋物線上時,求點N的坐標.
14.已知二次函數(shù).
(1)當該二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點時,求該二次函數(shù)的表達式;
(2)在(1) 的條件下,二次函數(shù)圖象與x軸的另一個交點為點B,與y軸的交點為點C,點P從點A出發(fā)在線段AB上以每秒2個單位長度的速度向點B運動,同時點Q從點B出發(fā),在線段BC上以每秒1個單位長度的速度向點C運動,直到其中一點到達終點時,兩點停止運動,求△BPQ面積的最大值;
(3)若對滿足的任意實數(shù)x,都使得成立,求實數(shù)b的取值范圍.
15.如圖,已知點,點,直線過點B交y軸于點C,交x軸于點D,拋物線經(jīng)過點A、C、D,連接、.
(1)求拋物線的表達式;
(2)判斷的形狀,并說明理由;
(3)E為直線上方的拋物線上一點,且,求點E的坐標;
(4)N為線段上的動點,動點P從點B出發(fā),以每秒1個單位長度的速度沿線段運動到點N,再以每秒個單位長度的速度沿線段運動到點C,又以每秒1個單位長度的速度沿線段向點O運動,當點P運動到點O后停止,請直接寫出上述運動時間的最小值及此時點N的坐標.
16.如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2+bx+1的對稱軸為直線x,其圖象與x軸交于點A和點B(4,0),與y軸交于點C.
(1)直接寫出拋物線的解析式和∠CAO的度數(shù);
(2)動點M,N同時從A點出發(fā),點M以每秒3個單位的速度在線段AB上運動,點N以每秒個單位的速度在線段AC上運動,當其中一個點到達終點時,另一個點也隨之停止運動.設運動的時間為t(t>0)秒,連接MN,再將線段MN繞點M順時針旋轉90°,設點N落在點D的位置,若點D恰好落在拋物線上,求t的值及此時點D的坐標;
(3)在(2)的條件下,設P為拋物線上一動點,Q為y軸上一動點,當以點C,P,Q為頂點的三角形與△MDB相似時,請直接寫出點P及其對應的點Q的坐標.
17.如圖,在平面直角坐標系中,矩形的邊與x軸、y軸的交點分別為,拋物線過B,C兩點,動點M從點D開始以每秒5個單位長度的速度沿的方向運動到達C點后停止運動.動點N從點O以每秒4個單位長度的速度沿方向運動,到達C點后,立即返回,向方向運動,到達O點后,又立即返回,依此在線段上反復運動,當點M停止運動時,點N也停止運動,設運動時間為.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求點D的坐標;
(3)當點M,N同時開始運動時,若以點M,D,C為頂點的三角形與以點B,O,N為頂點的三角形相似,求t的值;
(4)過點D與x軸平行的直線,交拋物線的對稱軸于點Q,將線段沿過點B的直線翻折,點A的對稱點為,求的最小值.
18.如圖,在平面直角坐標系中拋物線y=ax2+bx+2(a≠0)與y軸交于點C,與x軸交于A,B兩點(點A在點B的左側),且A點坐標為(,0),直線BC的解析式為.
(1)求拋物線的解析式;
(2)過點A作AD//BC,交拋物線于點D,點E為直線BC上方拋物線上一動點,連接CE,EB,BD,DC.求四邊形BECD面積的最大值及相應點E的坐標;
(3)將拋物線y=ax2+bx+2(a≠0)向左平移個單位,已知點M為拋物線y=ax2+bx+2(a≠0)的對稱軸上一動點,點N為平移后的拋物線上一動點.在(2)中,當四邊形BECD的面積最大時,是否存在以A,E,M,N為頂點的四邊形為平行四邊形,若存在,直接寫出點N的坐標;若不存在,請說明理由.
1.(1)y=﹣x2+x+3;(2)不存在,理由見解析;(3)⊙M的半徑為,,,
(1)已知拋物線y=ax2+x+c經(jīng)過點A(﹣1,0)和點C(0,3),利用待定系數(shù)法即可求得拋物線解析式;
(2)在拋物線上找到一點Q,使得△QCO是等邊三角形,過點Q作OM⊥OB于點M,過點Q作QN⊥OC于點N,根據(jù)△QCO是等邊三角形,求得Q點坐標,再驗證Q點是否在拋物線上;
(3)分四種情況①當⊙M與y軸相切,如圖所示,令M點橫坐標為t,PM=t,將PM用t表示出來,列出關于t的一元二次方程,求得t,進而求得半徑;②⊙M與x軸相切,過點M作MN⊥OB于N,如圖所示,令M點橫坐標為m,因為PN=2MN,列出關于m的一元二次方程,即可求出m,同理③④種情況,進而求得⊙M的半徑.
【詳解】
(1)∵拋物線y=ax2+x+c經(jīng)過點A(﹣1,0)和點C(0,3)
∴
解得
∴該拋物線的解析式為:y=﹣x2+x+3
故答案為:y=﹣x2+x+3
(2)在拋物線上找到一點Q,使得△QCO是等邊三角形,過點Q作QM⊥OB于點M,過點Q作QN⊥OC于點N
∵△QCO是等邊三角形,OC=3
∴CN=
∴NQ=
即Q(,)
當x=時,y=﹣×()2+×+3=≠
∴Q(,)不在拋物線上
y=﹣x2+x+3
故答案為:不存在,理由見解析
(3)①⊙M與y軸相切,如圖所示
∵y=﹣x2+x+3
當y=0時,﹣x2+x+3=0
解得x1=-1,x2=4
∴B(4,0)
令直線BC的解析式為y=kx+b
解得
∴直線BC的解析式為
令M點橫坐標為t
∵MP∥y軸,⊙M與y軸相切
∴t=﹣t2+t+3-
解得t=
⊙M的半徑為
②⊙M與x軸相切,過點M作MN⊥OB于N,如圖所示
令M點橫坐標為m
∵PN=2MN
∴
解得m=1或m=4(舍去)
∴⊙M的半徑為:
③當與軸相切時,如圖3:
點與點重合時
半徑
④當與軸相切時如圖4:
設,
則,因
解得,(舍去)
半徑
綜上所述:的半徑為,,,
2.(1)y=﹣x2+x+2
(2)存在,(0,﹣)或(0,)
(3)2-≤NA≤2+
(1)將點A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2即可求解析式;
(2)過點P作PH⊥BC交于點H,設P(0,t),CH=x,由已知分別可求BC=2,BH=2﹣x,HP=BH=2﹣x,在Rt△CPH中,sin∠PCH===,cos∠PCH===,求出t=﹣ ,則P(0,﹣),與x軸對稱點為(0,),此點也滿足所求;
(3)當M點在B點處時,N點在F(0,4)處,當M點在O點處時,N點在E(﹣2,0)處,∠EOF=90°,EF=BC=2,可以判斷N點在以EF為直徑的圓上運動,連接AG,交圓G于點N1,N2,過G作GH⊥x軸于H,勾股定理求出AG,即可得到AN的最小值及最大值.
(1)
解:將點A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2,得
,
解得,
∴y=﹣x2+x+2;
(2)
如下圖,
過點P作PH⊥BC交于點H,
設P(0,t),CH=x,
∵C(0,2),B(4,0),
∴BC=2,
∴BH=2﹣x,
∵∠OBP+∠OBC=45°,
∴∠CBP=45°,
∴HP=BH=2﹣x,
在Rt△CPH中,sin∠PCH==,cos∠PCH==,
在Rt△BOC中,sin∠PCH=,cos∠PCH=,
∴=,=,
∴x=,t=﹣ ,
∴P(0,﹣ ),
P點關于x軸對稱點為(0,),此點也滿足∠OBP+∠OBC=45°,
∴滿足條件的P點坐標為(0,﹣)或(0,);
(3)
當M點在B點處時,N點在F(0,-4)處,當M點在C點處時,N點在E(2,0)處,
∵∠EOF=90°,
∴△EOF≌△COB,
∴EF=BC=2,
∴可以判斷N點在以EF為直徑的圓G上運動,
連接AG,,交圓G于點N1,N2,
此時G(1,-2),
過G作GH⊥x軸于H,則AH=2,GH=2,
∴AG=2,
∵N2G=,
∴當點N與N2重合時,AN有最小值,AN=2-;
同理,當點N與N1重合時,AN有最大值,AN=2+;
∴2-≤NA≤2+.
3.(1);(2)相切,理由見解析
(1)連接CD,CB,過C作CF⊥AB,分別表示出BF和CF,再在△BCF中利用勾股定理構造方程求解即可得到圓C半徑以及點C坐標,從而得到標準方程;
(2)由(1)可得點A坐標,求出拋物線表達式,得到點E坐標,再求出直線AE的表達式,聯(lián)立直線AE和圓C的表達式,通過判斷方程根的個數(shù)即可得到兩者交點個數(shù),從而判斷位置關系.
【詳解】
解:連接CD,CB,過C作CF⊥AB,
∵點D(0,4),B(8,0),設圓C半徑為r,圓C與y軸切于點D,
則CD=BC=OF=r,CF=4,
∵CF⊥AB,
∴AF=BF=8-r,
在△BCF中,,
即,
解得:r=5,
∴CD=OF=5,即C(5,4),
∴圓C的標準方程為:;
(2)由(1)可得:BF=3=AF,則OA=OB-AB=2,
即A(2,0),
設拋物線表達式為:,將A,B,D坐標代入,
,解得:,
∴拋物線表達式為:,
∴可得點E(5,),
設直線AE表達式為:y=mx+n,將A和E代入,
可得:,解得:,
∴直線AE的表達式為:,
∵圓C的標準方程為,
聯(lián)立,
解得:x=2,
故圓C與直線AE只有一個交點,橫坐標為2,
即圓C與直線AE相切.
4.(1)y=x2﹣x﹣4;(2)P(3,﹣);(3)沒有變化,2
(1)由二次函數(shù)的圖象與軸交于,兩點,可得二次函數(shù)的解析式為,由此即可解決問題.
(2)根據(jù),構建方程即可解決問題.
(3)結論:點在運動過程中線段的長是定值,.根據(jù),根據(jù)方程求出,再利用中點坐標公式,求出點的縱坐標即可解決問題.
【詳解】
解:(1)二次函數(shù)的圖象與軸交于,兩點,
二次函數(shù)的解析式為,
即.
(2)如圖甲中,連接.設.
由題意,,,
,
,
整理得,,
解得或(舍棄),
.
(3)結論:點在運動過程中線段的長是定值,.
理由:如圖乙中,連接,,,設,,,.
由題意,,
,
解得,
,,
,
,
,
點在運動過程中線段的長是定值,.
5.(1);(2)或;(3)在二次函數(shù)圖像上存在點E,使得以點E為圓心,半徑為的圓,過點F,N且與直線相切.
(1)由二次函數(shù)的頂點是原點,則設二次函數(shù)的解析式為,然后將(2,1)代入求得a即可;
(2)將y=1代入解得,可確定M、N的坐標,進而確定MN的長度;再根據(jù)是等邊三角形確定PM的長,然后解三角形確定PF的長,最后結合F點坐標即可解答;
(3)先假設這樣的點存在,設點Q是FN的中點,即 Q(1,1)
【詳解】
解:(1)∵二次函數(shù)的頂點是原點
∴設二次函數(shù)的解析式為,
將(2,1)代入,
解得
所以二次函數(shù)的解析式為;
(2)如圖:將y=1代入,得,解得
是等邊三角形
∴點P在y軸上且PM=4
∴
或;
(3)假設在二次函數(shù)的圖像上存在點E滿足條件
設點Q是FN的中點,即 Q(1,1)
∴點E在FN的垂直平分線上
∴點E是FN的垂直平分線x=1與的圖像的交點,即
,
∴
∴點E到直線y=-1的距離為
∴在二次函數(shù)圖像上存在點E,使得以點E為圓心,半徑為的圓,過點F,N且與直線相切.
6.(1)⊙P是二次函數(shù)y=x2﹣4x+3的坐標圓,理由見解析
(2)△POA周長的最小值為6
(3)
(1)先求出二次函數(shù)y=x2-4x+3圖象與x軸、y軸的交點,再計算這三個交點是否在以P(2,2)為圓心,為半徑的圓上,即可作出判斷.
(2)由題意可得,二次函數(shù)y=x2-4x+4圖象的頂點A(2,0),與y軸的交點H(0,4),所以△POA周長=PO+PA+OA=PO+PH+2≥OH+2,即可得出最小值.
(3)連接CD,PA,設二次函數(shù)y=ax2-4x+4圖象的對稱軸l與CD交于點E,與x軸交于點F,由對稱性知,對稱軸l經(jīng)過點P,且l⊥CD,設PE=m,由∠CPD=120°,可得PA=PC=2m,CE=m,PF=4-m,表示出AB、AF=BF,在Rt△PAF中,利用勾股定理建立方程,求得m的值,進而得出a的值.
(1)
對于二次函數(shù)y=x2﹣4x+3,
當x=0時,y=3;當y=0時,解得x=1或x=3,
∴二次函數(shù)圖象與x軸交點為A(1,0),B(3,0),與y軸交點為C(0,3),
∵點P(2,2),
∴PA=PB=PC=,
∴⊙P是二次函數(shù)y=x2﹣4x+3的坐標圓.
(2)
如圖1,連接PH,
∵二次函數(shù)y=x2﹣4x+4圖象的頂點為A,坐標圓的圓心為P,
∴A(2,0),與y軸的交點H(0,4),
∴△POA周長=PO+PA+OA=PO+PH+2≥OH+2=6,
∴△POA周長的最小值為6.
(3)
如圖2,連接CD,PA,
設二次函數(shù)y=ax2﹣4x+4圖象的對稱軸l與CD交于點E,與x軸交于點F,
由對稱性知,對稱軸l經(jīng)過點P,且l⊥CD,
∵AB=,
∴AF=BF=,
∵∠CPD=120°,PC=PD,C(0,4),
∴∠PCD=∠PDC=30°,
設PE=m,則PA=PC=2m,CE=m,PF=4﹣m,
∵二次函數(shù)y=ax2﹣4x+4圖象的對稱軸l為,
∴,即,
在Rt△PAF中,PA2=PF2+AF2,
∴,
即,
化簡,得,解得,
∴.
7.(1)y=x2﹣x﹣2
(2)S△ACQ=
(3)①D(3,﹣1)或D(﹣8,10);②P點的坐標為(2,0)或(,0)
(1)直接利用待定系數(shù)法求解析式即可;
(2)令y=0,得到點A的坐標,設直線AB的解析式為y=kx+b,利用待定系數(shù)法得AB解析式,再根據(jù)坐標與點的位置關系及三角形面積公式可得答案;
(3)①分點D在x軸的下方和上方兩種情形,運用全等思想求解即可;②分PE垂直x軸和不垂直兩種情形求解即可.
(1)
解:將B(0,﹣2)代入y=a(x+3)(x﹣4),
∴a=,
∴y=(x+3)(x﹣4)=x2﹣x﹣2;
(2)
令y=0,則(x+3)(x﹣4)=0,
∴x=﹣3或x=4,
∴A(4,0),
設直線AB的解析式為y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=x﹣2,
∵OP=1,
∴P(1,0),
∵PQ⊥x軸,
∴Q(1,﹣),C(1,﹣2),
∴AP=3,
∴=×3×2﹣×3×=;
(3)
①設P(t,0),
如圖2,過點D作x軸垂線交于點N,
∵∠BPD=90,
∴∠OPB+∠NPD=90,∠OPB+∠OBP=90,
∴∠NPD=∠OBP,
∵BP=PD,
∴(AAS),
∴OP=ND,BO=PN,
∴D(t+2,﹣t),
∴﹣t=(t+2+3)(t+2﹣4),
解得t=1或t=﹣10,
∴D(3,﹣1)或D(﹣8,10);
②如圖3,
∵PE平分∠BPD,
∴∠BPE=∠EPD,
∵∠BPD=90,
∴∠BPE=45,
當軸時,∠OBP=45,
∴P(2,0);???
如圖4,過B點作BG⊥PB交PE于點G,過G點作FG⊥y軸,交于點F,
∵∠PBF+∠FBG=90,∠FBG+∠FGB=90,
∴∠PBF=∠FGB,
∵∠BPG=45,
∴BP=BG,
∴(AAS),
∴BF=OP,F(xiàn)G=OB,
∵OB=2,
∴FG=2,
∵E(2,﹣)
∴E點與G點重合,
∴PO=BF=2﹣=,
∴P(﹣,0);
綜上所述:P點的坐標為(2,0)或(﹣,0).
8.(1);(2)或;(3)或或
(1)先根據(jù)對稱軸得出,再由點的坐標求出,最后將點的坐標代入拋物線解析式求解,即可得出結論;
(2)分兩種情況,Ⅰ、當點在軸上方時,先判斷出,進而得出點在直線上,再求出點的坐標,最后用待定系數(shù)法求出直線的解析式;Ⅱ、當點在軸下方時,判斷出,即可得出結論;
(3)先求出點的坐標,進而求出的面積,得出的面積,設,,過作軸的平行線交直線于,得出,進而表示出,最后用面積建立方程求解,即可得出結論.
【詳解】
解:(1)拋物線的對稱軸為,
,
,
點的坐標為,
,
拋物線的解析式為,
點在拋物線上,
,
,
,
拋物線的解析式為;
(2)Ⅰ、當點在軸上方時,如圖1,
記與的交點為點,
,
,
直線垂直平分,
點在直線上,
點,,
直線的解析式為,
當時,,
點,
點點關于對稱,
,
直線的解析式為,
即直線的解析式為;
Ⅱ、當點在軸下方時,如圖2,
,
,
由Ⅰ知,直線的解析式為,
直線的解析式為,
即直線的解析式為;
綜上,直線的解析式為或;
(3)由(2)知,直線的解析式為①,
拋物線的解析式為②,
或,
,
,
,
,
點在軸左側的拋物線上,
設,,
過作軸的平行線交直線于,
,
,
,
或(舍)或或,
或或.
9.(1)拋物線解析式為:y=x2+2x﹣3
(2)P(3,12)或(﹣2,﹣3)
(3)N(,)或(3,12)
(1)直接將、兩點坐標代入到解析式中,解方程組,可以求得拋物線解析式;
(2)由于、坐標已知,且均在坐標軸上,直接求出面積,從而求得面積為3,由于、兩點坐標已知,過作的平行線與拋物線相交,此平行線上任意一點與和兩點所構成的三角形面積均等于3,所以我們找到此線與軸交點(此處也可以選擇與軸交點),由面積為3,可以求得點坐標,再由直線解析式,可以求得直線的解析式,聯(lián)立直線與拋物線解析式,即可解決;
(3)利用,可以求得,從而得到,接聯(lián)立拋物線與直線,可以求得交點、坐標,則的位置可以分為在上方和下方,利用為直角頂點,為直角邊,構造一線三等角相似,從而求得直線的解析式,聯(lián)立與拋物線解析式,從而求得交點的坐標.
(1)
解:將代入到拋物線解析式中,
得,
將代入到拋物線解析式中,
得,
,
拋物線解析式為:;
(2)
解:令,則,
解得,,
,
,
,
,
如圖1,過作交軸于,連接,
則,
,
,
,
設直線為,
代入點得,,
直線為:,
則直線設為:,
代入點得,,
直線為:,
聯(lián)立,
解得,,
或;
(3)
(3)直線交拋物線于第一象限的點,
聯(lián)立,
解得,,
,,
在中,,
,
①如圖2,當在下方時,過作軸平行線,過作軸平行線,兩線交于點
過作交于,過作軸平行線交于,
,
,
又,
,
,
,
又,
,
,
,,
,,
,
,
設直線為:,
代入點,得,
直線為,
聯(lián)立,
化簡得,,
解得或,
當時,,
,
②當在上方時,
同理可得,,
或.
10.(1)見解析
(2)PQ=
(3)存在點,,使得∠PCQ與∠BAC互為余角
(1)求出點D(3,-3),求出CQ=2,DQ=5,則AB=DQ,由平行四邊形的判定可得出答案;
(2)證明△AOE∽△QCE,得出,求出QC=2,則可得出答案;
(3)分兩種不同的情況:①當點P在直線l上方時,②當點P在直線l下方時,求出答案即可.
(1)
證明:當y=0時,x﹣3=0,
解得x1=﹣1,x2=4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),
∴AB=5.
當x=0時,y=﹣3,
∴C(0,﹣3).
∵直線l∥x軸,
∴直線l的解析式為y=﹣3.
∴x﹣3=﹣3,
解得x3=0,x4=3,
∴D(3,﹣3),
∴CD=3.
∵點Q(m,y2)在直線l上,
∴y2=﹣3.
∵y1=﹣,
∴y1=,
∵m<0,點P(m,y1)在該拋物線上,
∴,
解得m=﹣2或m=5(舍去).
∵直線l∥x軸,
∴CQ=2,
∴DQ=5,
∴AB=DQ,AB∥DQ,
∴四邊形ABDQ是平行四邊形.
(2)
∵P,Q兩點的橫坐標都是m,
∴直線l∥x軸,
∴PQ=|y1﹣y2|=|m|,
設OE=n,則EC=3﹣n,
∴n(3﹣n)=2,
解得n=1或n=2.
∵OE<EC,
∴OE=1,EC=2.
∵直線l∥x軸,
∴∠OAE=∠CQE,∠AOE=∠QCE,
∴△AOE∽△QCE,
∴,
∴QC=2,
∵m>0,
∴m=2,
∴;
(3)
存在.
假設存在點P,使得∠PCQ與∠BAC互為余角,即∠PCQ+∠BAC=90°.
∵∠BAC+∠ACO=90°,
∴∠PCQ=∠ACO.
∵OA=1,OC=3,
∴tan∠PCQ=tan∠ACO=,
連接PQ.
∵直線l∥x軸,直線PQ∥y軸,
∴△PCQ是直角三角形,且∠CQP=90°.
∴tan∠PCQ=,
①當點P在直線l上方時,PQ=y(tǒng)1﹣y2=m,
(i)若點P在y軸左側,則m<0,
∴QC=﹣m.
∴m=×(﹣m),
解得m1=0(舍去),m2=(舍去).
(ii)若點P在y軸右側,則m>0,
∴QC=m.
∴m=m,
解得m3=0(舍去),m4=.
∴y1﹣y2=,
∴y1=﹣,
∴;
②當點P在直線l下方時,m>0,
∴QC=m,PQ=y(tǒng)2﹣y1=﹣m,
∴﹣m=m,
解得m5=0(舍去),m6=,
∴y2﹣y1=,
∴y1=﹣,
∴.
綜上,存在點,,使得∠PCQ與∠BAC互為余角.
11.(1),;(2);(3)存在,,
(1)利用待定系數(shù)法求出a的值即可得到解析式,進而得到頂點D坐標;
(2)先求出BC的解析式,再設直線EF的解析式為,設點E的坐標為,聯(lián)立方程求出點F,G的坐標,根據(jù)列出關于m的方程并求解,然后求得G的坐標,再利用三角形面積公式求解即可;
(3)過點A作AN⊥HB,先求得直線BD,AN的解析式,得到H,N的坐標,進而得到,設點,過點P作PRx軸于點R,在x軸上作點S使得RS=PR,證明,根據(jù)相似三角形對應邊成比例得到關于n的方程,求得后即可得到點P的坐標.
【詳解】
(1)把點A(-1,0),C(0,3)代入中,
,
解得,
,
當時,y=4,
(2)
令或x=3
設BC的解析式為
將點代入,得
,
解得,
設直線EF的解析式為,設點E的坐標為,
將點E坐標代入中,得,
把x=m代入
即
解得m=2或m=-3
∵點E是BC上方拋物線上的點
∴m=-3舍去
∴點
(3)過點A作AN⊥HB,
∵點
∵點,點
設,把(-1,0)代入,得b=
設點
過點P作PR⊥x軸于點R,在x軸上作點S使得RS=PR
且點S的坐標為
若
在和中,
或
12.(1)b=3,M(3,-3);(2)詳見解析;(3)點E的坐標為(,).
(1)將配方后可得頂點M的坐標,利用求出點A的坐標后代入即可求出b的值;
(2)先求出平移后的直線CM的解析式為y=-x,過點D作DH⊥直線y=-x,得到直線DH的解析式為y=2x-4,根據(jù)求出交點H(1,-2),分別求得DH=,DM=,根據(jù)sin∠DMH=得到∠DMH=45°,再利用外角與內(nèi)角的關系得到結論;
(3)過點G作GP⊥x軸,過點E作EQ⊥x軸,先求出AB=,根據(jù)得到∠BAO=∠AFE,設GF=4a,則AE=EF=3a,證明△AEQ∽△ABO,求得AQ=a,AF=a,再證△FGP∽△AEQ,得到FP=a,OP=PG=,由此得到+a+a=6,求出a得到AQ=,將x=代入中,得y=,即可得到點E的坐標.
【詳解】
(1)∵=,
∴頂點M的坐標為(3,-3).
令中y=0,得x1=0,x2=6,
∴A(6,0),
將點A的坐標代入中,得-3+b=0,
∴b=3;
(2)∵由平移得來,
∴m=-,
∵過點M(3,-3),
∴,解得n=,
∴平移后的直線CM的解析式為y=-x.
過點D作DH⊥直線y=-x,
∴設直線DH的解析式為y=2x+k,將點D(2,0)的坐標代入,得4+k=0,
∴k=-4,
∴直線DH的解析式為y=2x-4.
解方程組,得,
∴H(1,-2).
∵D(2,0),H(1,-2),
∴DH=,
∵M(3,-3),D(2,0),
∴DM=,
∴sin∠DMH=,
∴∠DMH=45°,
∵∠ACM+∠DMH=∠ADM,
∴;
(3)存在點E,
過點G作GP⊥x軸,過點E作EQ⊥x軸,
∵A(6,0),B(0,3),
∴AB=.
∵,∠BEF=∠BAO+∠AFE,
∴∠BAO=∠AFE,
∴AE=EF,
∵,
∴,
設GF=4a,則AE=EF=3a,
∵EQ⊥x軸,
∴EQ∥OB,
∴△AEQ∽△ABO,
∴,
∴,
∴AQ=a,
∴AF=a.
∵∠AFE=∠PFG,
∴△FGP∽△AEQ,
∴,
∴FP=a,
∴OP=PG=,
∴+a+a=6,
解得a=,
∴AQ=,
∴OQ=,
將x=代入中,得y=,
∴當時,存在點E,使得,此時點E的坐標為(,).
13.(1);(2);(3)①;②或.
(1)根據(jù)點的坐標,利用待定系數(shù)法即可得;
(2)先根據(jù)拋物線的解析式可得點的坐標,再利用待定系數(shù)法可得直線的解析式,從而可得點的坐標,然后分別求出的長,最后根據(jù)全等三角形的性質可得,由此建立方程求解即可得;
(3)①先利用待定系數(shù)法求出直線的解析式,再根據(jù)平移的性質可得直線的解析式,從而可得點的坐標,然后根據(jù)正切三角函數(shù)的定義即可得;
②先求出直線的解析式,再與直線的解析式聯(lián)立求出它們的交點坐標,從而可得點的坐標,然后代入拋物線的解析式求解即可得.
【詳解】
解:(1)將點,代入得:,
解得,
則拋物線的解析式為;
(2)由題意得:點的坐標為,
對于二次函數(shù),
當時,,即,
設直線的解析式為,
將點,代入得:,解得,
則直線的解析式為,
,
,,
,
,即,
解得或(與不符,舍去),
故當時,;
(3)①如圖,設線段的中點為點,過點作軸的垂線,交直線于點,
則點的坐標為,點的橫坐標為3,
設直線的解析式為,
將點,代入得:,解得,
則直線的解析式為,
由平移的性質得:直線的解析式為,
當時,,即,
,
,
故答案為:;
②由題意得:,
則設直線的解析式為,
將點代入得:,解得,
則直線的解析式為,
聯(lián)立,解得,
即直線與直線的交點坐標為,
設點的坐標為,
則,解得,即,
將點代入得:,
整理得:,
解得或,
則點的坐標為或.
14.(1);(2);(3)-3≤b≤1.
(1)根據(jù)待定系數(shù)法,即可求解;
(2)先求出A(1,0),B(-3,0),C(0,-3),設運動時間為t,則AP=2t,BQ=t,BP=4-2t,過點M作MQ⊥x軸,可得MQ=t,從而得到△BPQ的面積的表達式,進而即可求解;
(3)設,結合函數(shù)圖像的對稱軸,開口方向,分兩種情況:或,進而即可求解.
【詳解】
解:(1)把代入,
得:,解得:b=1,
∴該二次函數(shù)的表達式為:;
(2)令y=0代入,
得:,
解得:或,
令x=0代入得:y=-3,
∴A(1,0),B(-3,0),C(0,-3),
設運動時間為t,則AP=2t,BQ=t,
∴BP=4-2t,
過點M作MQ⊥x軸,
∵OB=OC=3,
∴∠OBC=45°,
∴是等腰直角三角形,
∴MQ=BQ=t,
∴△BPQ的面積==,
∴當t=1時,△BPQ面積的最大值=;
(3)拋物線的對稱軸為:直線x=-b,開口向上,
設,
∵對的任意實數(shù)x,都使得成立,
∴或,
∴-1≤b≤1或-3≤b<-1,
∴-3≤b≤1.
15.(1);(2)△ABC為直角三角形,且∠BAC=90°,理由見解析;(3)E(,);(4)運動時間t的最小值為,此時N坐標為(﹣6,)
(1)由點B坐標求出m值,進而求得點C坐標,利用待定系數(shù)法求拋物線的表達式即可;
(2)由兩點間距離公式求得AC2、AB2、BC2,利用勾股定理的逆定理即可做出判斷;
(3)由(2)中數(shù)據(jù)可知∠BCA=∠ECA,延長BA至F,使AF=AB,連接CF,則點E為直線CF與拋物線的交點,求出直線CF的解析式,與拋物線聯(lián)立方程組,解之即可求得點E坐標;
(4)過N作MN⊥AC于M,過F作⊥BC交AC于,連接FN,則FN=BN,求得MN=,由點P運動時間t===,當F、N、M三點共線時,t最小,進一步求解即可解答.
【詳解】
解:(1)∵直線過點B交y軸于點C,
∴將代入得:﹣4=2×(﹣5)+m,
解得:m=6,則C(0,6),
將A(﹣8,0)、C(0,6)代入,
得:,解得:,
∴拋物線的表達式為;
(2)△ABC為直角三角形,且∠BAC=90°,理由為:
由題意,AB2=(﹣8+5)2+(0+4)2=25,
AC2=(﹣8+0)2+(0﹣6)2=100,BC2=(﹣5+0)2+(﹣4﹣6)2=125,
∴AC2+AB2=BC2,
∴△ABC為直角三角形,且∠BAC=90°;
(3)由(2)知AB=5,AC=10,
∴tan∠BCA= =tan∠ECA,
∴∠BCA=∠ECA,
延長BA至F,使AF=AB,連接CF,則點B、F關于點A對稱,∴F(﹣11,4),
∵∠BAC=∠FAC=90°,AF=AB,AC=AC,
∴△FAC≌△BAC,
∴∠BCA=∠FCA,
∴點E為直線CF與拋物線的交點,
設直線CF的解析式為y=kx+b,
則,解得:,
∴直線CF的解析式為,
聯(lián)立方程組,解得:或(舍去),
故點E坐標為(,);
(4)過N作MN⊥BC于M,過F作⊥BC交AC于,連接FN,則FN=BN,
∵AB=5,BC=,
∴sin∠BCA=,
∴MN=,又CO=6,
∴點P運動時間t===≥+6,
當F、N、M三點共線時,t最小,
∵AC=10,BC=,
∴sin∠ABC= ,
∴= ,
∴點P運動時間t的最小值為,
由直線BC的表達式y(tǒng)=2x+6得點D坐標為(﹣3,0),
∵FD=,
∴點D與點重合,則點N(即)為直線FD與直線AC的交點,
由點A(﹣8,0)和C(0,6)得直線AC的表達式為,
由點F(﹣11,4)和D(﹣3,0)得直線FD的表達式為,
聯(lián)立方程組,解得:,
∴此時N坐標為(﹣6,),
【點睛】
本題考查二次函數(shù)的綜合,涉及待定系數(shù)法求解函數(shù)解析式、兩點間的距離公式、勾股定理的逆定理、銳角的三角函數(shù)、垂線段最短、軸對稱性質、解二元二次方程組、解一元一次方程組、全等三角形的判定與性質等知識,綜合性強,難度較難,解答的關鍵是弄懂題意,找尋相關知識間的關聯(lián)點,利用待定系數(shù)法和數(shù)形結合思想進行探究、推理和計算.
16.(1),.
(2),.
(3),或;,或;,或;P ,或;,或;,或.
(1)利用待定系數(shù)法,對稱軸公式構建方程組求出即可,再求出點A點C的坐標即可得出結論.
(2)如圖1中,過點C作于E,過點D作于F.利用全等三角形的性質求出點F的坐標,再利用待定系數(shù)法求解即可.
(3)分6種情形首先確定點P的坐標,再利用相似三角形的性質求解即可.
(1)
解:由題意:,
解得,
∴拋物線的解析式為yx2x+1,
令y=0,可得x2﹣3x﹣4=0,解得x=﹣1或4,
∴A(﹣1,0),
令y=0,得到x=1,
∴C(0,1),
∴OA=OC=1,
∴∠CAO=45°.
(2)
解:如圖1中,過點C作CE⊥OA于E,過點D作DF⊥AB于F.
∵∠NEM=∠DFM=∠NMD=90°,
∴∠NME + ∠DMF=90°,∠DMF+∠MDF=90°,
∴∠NME=∠MDF,
∵NM=DM,
∴
∴NE=MF,EM=DF,
∵∠CAO=45°,ANt,AM=3t,
∴AE=EN=t,
∴EM=AM﹣AE=2t,
∴DF=2t,MF=t,OF=4t﹣1,
∴D(4t﹣1,2t),
∴(4t﹣1)2(4t﹣1)+1=2t,
∵t>0,故可以解得t,
經(jīng)檢驗,t時,M,N均沒有達到終點,符合題意,
∴D(2,).
(3)
解:如圖3﹣1中,當點Q在點C的下方,點P在y的右側,∠QCP=∠MDB時,
取E(,0),連接EC,過點E作EG⊥EC交PC于G,
∵M(,0),D(2,),B(4,0)
∴,DM,BM,BD,
∴DF=2MF,
∵OC=2OE,
∴tan∠OCE=tan∠MDF,
∴∠OCE=∠MDF,
∵∠OCP=∠MDB,
∴∠ECG=∠FDB,
∴tan∠ECG=tan∠FDB,
∵EC,
∴EG,可得G(,),
∴直線CP的解析式為yx+1,
由,解得或,
∴,,
∴,
當或時,△QCP與△MDB相似,可得或,
∴或.
如圖3﹣2中,當點Q在點C的下方,點P在y的右側,∠QCP=∠DMB時,設PC交x軸于K.
∵tan∠OCK=tan∠DMB=2,
∴OK=2OC=2,
∴點K與F重合,
∴直線PC的解析式為,
由,解得或,
∴,
∴,
當或時,△QCP與△MDB相似,可得或,
∴或.
當點Q在點C的下方,點P在y的右側,∠QCP=∠DBM時,同法可得或,
當點Q在點C上方,∠QCP=∠DMB時,同法可得P(1,),Q(0,)或(0,),
當點Q在點C上方,∠QCP=∠MDB時,同法可得或,
當點Q在點C下方,點P在y軸的左側時,∠QCP=∠DBM時,同法可得或.
17.(1);(2);(3)或;(4).
(1)將代入計算即可;
(2)作于點E,證明,可得CE,DE長度,進而得到點D的坐標;
(3)分為點M在AD,BC上兩種情況討論,當點M在AD上時,分為和兩種情況討論;當點M在BC上時,分為和兩種情況討論;
(4)作點D關于x軸的對稱F,連接QF,可得的最小值;連接BQ減去可得的最小值,綜上可得的最小值.
【詳解】
(1)將代入得
,解得
∴拋物線的解析式為:
(2)作于點E
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∴
(3)若點M在DA上運動時,
當,則,即不成立,舍去
當,則,即,解得:
若點M在BC上運動時,
當,則,即
∴
當時,
∴,解得(舍去)
當時,
∴,無解;
當,則,即
∴
當時,
∴,解得(舍去)
當時,
∴,解得
綜上所示:當時,;時
(4)作點D關于x軸的對稱點F,連接QF交x軸于點N
∵點D,
∴點
由得對稱軸為
∴點
∴
當Q,N,F共線時,最小,
∴
故的最小值為.
18.(1);(2)四邊形BECD面積的最大值為,E(,);(3)存在.N的坐標為(,)或(,)或(,).
(1)由直線解析式求得B、C兩點坐標,結合A點坐標利用待定系數(shù)法進行求解即可;
(2)易求AD的解析式為,進而D(,).求得CD的解析式為,進而求出CD與x軸的交點坐標,易求△BCD的面積為,設E(x,),表示出SBECD的面積,進而利用二次函數(shù)的性質即可求得答案;
(3)存在.先求出拋物線的頂點坐標,根據(jù)平移規(guī)律求平移后拋物線解析式,設M(,m),N(xn,yn),易根據(jù)平行四邊形對角線互相平分及中點公式.分類討論即可得答案.
【詳解】
(1),當x=0時,y=2,
當y=0時,,解得:x=,
所以B(,0),C(0,2),
將A(,0),B(,0)代入y=ax2+bx+2,
得 ,
解得:,
所以拋物線的解析式為;
(2)∵AD//BC,
∴設直線AD解析式為:.
將A(,0)代入得:,
解得:m=-,
所以AD的解析式為,
聯(lián)立 ,
解得:,,
∵A(,0),
∴D(,).
設CD解析式為y=kx+2,
將點D坐標代入得:,
解得:k=,
所以CD的解析式為:,
當y=0時,即,
解得:x=,
則CD與x軸的交點為(,0).
所以S△BCD==,
設E(x,),
則SBECD=
=,
當x=時,四邊形BECD面積最大,其最大值為,此時E(,).
(3)存在.N的坐標為(,),或(,),或(,).
過程如下:,
所以拋物線的頂點是(,),
將拋物線向左平移個單位,
則平移后拋物線解析式為.
設M(,m),N(xn,yn),
①當AM為對角線時,則,
解得:xn=,代入解析式得yn=.
所以N(,),如圖
對角線交點坐標為(0,),M坐標為(,)
②當AE為對角線時,則,
解得:xn=,代入解析式得yn=.
所以N(,),如圖
對角線交點坐標為(,),M坐標為(,0)
③當AN為對角線時,則,
解得:xn=,代入解析式得yn=.
所以N(,).如圖
對角線交點坐標為(,),M坐標為(,-8).
這是一份專題16 二次函數(shù)與動點綜合問題-挑戰(zhàn)中考數(shù)學壓軸題之學霸秘笈大揭秘(全國通用),文件包含專題16二次函數(shù)與動點綜合問題-挑戰(zhàn)中考數(shù)學壓軸題之學霸秘笈大揭秘全國通用解析版docx、專題16二次函數(shù)與動點綜合問題-挑戰(zhàn)中考數(shù)學壓軸題之學霸秘笈大揭秘全國通用原卷版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共84頁, 歡迎下載使用。
這是一份初中數(shù)學中考復習 專題29動點綜合問題-備戰(zhàn)2023年中考數(shù)學必刷真題考點分類專練(全國通用)【解析版】,共90頁。試卷主要包含了單選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份挑戰(zhàn)2023年中考數(shù)學壓軸題專題16 二次函數(shù)與動點綜合問題(含答案解析),共84頁。
注冊成功