
?2023年春九年級數(shù)學中考復習《二次函數(shù)綜合壓軸題》專項復習訓練題(附答案)
1.如圖,拋物線y=ax2+bx﹣3與x軸交于點A(﹣1,0),B(3,0),與y軸交于點C.
(1)求出拋物線的解析式;
(2)點P是拋物線上的一動點,在y軸上存在點Q,使得以點A、B、P、Q為頂點的四邊形是平行四邊形,求點P的坐標.
2. 如圖,已知拋物線y=ax2+bx+4(a≠0)與x軸交于點A(1,0)和B,與y軸交于點C,對稱軸為.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,若點Q在拋物線上且位于線段BC下方的一個動點(不與點B,C重合),求當△BCQ面積的最大時,點Q的坐標
(3)如圖2,在(2)的條件下,D是OC的中點,過點Q的直線與拋物線交于點E,且∠DQE=2∠ODQ.在y軸上是否存在點F,使得△BEF為等腰三角形?若存在,求點F的坐標;若不存在,請說明理由.
3.如圖,在平面直角坐標系中,矩形ABCD的三個頂點B(2,0),C(4,0),D(4,﹣4),拋物線y=ax2+bx經過A,C兩點.動點P從點A出發(fā),沿線段AB向終點B運動,同時點Q從點C出發(fā),沿線段CD向終點D運動,運動速度均為每秒1個單位長度,運動時間為t秒,過點P作PE⊥AB交AC于點E.
(1)求點A的坐標及拋物線的函數(shù)表達式;
(2)過點E作EF⊥AD于點F,交拋物線于點G.當t為何值時,線段EG的長有最大值?最大值是多少?
(3)連接EQ,是否存在t的值使△ECQ為等腰三角形?若存在,請求出t值;若不存在,請說明理由.
4.如圖,拋物線y=ax2+bx+(a≠0)經過點A(3,2)和點B(4,﹣),且與y軸交于點C.
(1)分別求拋物線和直線BC的解析式;
(2)在x軸上有一動點G,拋物線上有一動點H,是否存在以O,A,G,H為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,求出點H的坐標;若不存在,請說明理由;
(3)點D為拋物線上位于直線BC上方的一點,過點D作DE⊥x軸交直線BC于點E,點P為對稱軸上一動點,當線段DE的長度最大時,求PD+PA的最小值.
5.如圖,在平面直角坐標系中,頂點為A(2cos60°,﹣sin45°)的拋物線經過點B(5,3),且與x軸交于C,D兩點(點C在點D的左側).
(1)求拋物線的解析式;
(2)求tan∠AOB的值;
(3)點M在第二象限內的拋物線上,點N在x軸上,且∠MND=∠OAB,當△DMN與△OAB相似時,求點M的坐標.
6.如圖,一次函數(shù)y=﹣x+3的圖象與x軸于y軸分別交于點B和點C,二次函數(shù)y=﹣x2+bx+3的圖象經過B,C兩點,并與x軸交于點A,點M(m,0)是線段OB上一個動點,過點M作x軸的垂線,分別與二次函數(shù)圖象和直線BC相交于點D和點E,連接CD.
(1)求這個二次函數(shù)的解析式.
(2)當以C,D,E為頂點的三角形與△ABC相似時,求m的值.
7.在平面直角坐標系中,二次函數(shù)y=ax2+bx+2的圖象與x軸交于A(﹣3,0),B(1,0)兩點,與y軸交于點C.
(1)求這個二次函數(shù)的解析式;
(2)點P是直線AC上方的拋物線上一動點,設三角形APC的面積為S,求S的最大值及S取得最大值時點P的坐標;
(3)點M為拋物線上一動點,在x軸上是否存在點Q,使以A、C、M、Q為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,直接寫出點Q的坐標;若不存在,說明理由.
8.如圖1,拋物線y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)與x軸交于點A(4,0),與y軸交于點B,在x軸上有一動點E(m,0),(0<m<4)過點E作x軸的垂線交直線AB于點N,交拋物線于點P,過點P作PM⊥AB于點M.
(1)求a的值和直線AB的函數(shù)表達式;
(2)設△PMN的周長為C1,△AEN的周長為C2,若,求m的值.
(3)如圖2,D(4,6)為拋物線y=bx2上一點,過E(0,﹣6)點作一直線交拋物線于點P,Q,直線DP,DQ與y軸分別交于點M(0,m),N(0,n),直接寫出m與n之間的關系式.
9.如圖,在平面直角坐標系中,二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象與x軸相交于A,B兩點,與y軸交于點C,已知點A(1,0),點C(0,3),且BC=5.
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)若點D的坐標為(﹣,0),試判斷△DCB的形狀,并說明理由;
(3)在拋物線的對稱軸上是否存在點P,使得以B,C,P為頂點的三角形是直角三角形?若存在,請求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
10.拋物線y=x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3與x軸交于A、B兩點(A在B左側),與y軸交于點C.
(1)如圖1,當t=0時,連接AC、BC.求△ABC的面積;
(2)在(1)的條件下,P(﹣7,0)為x軸上一點,在拋物線第四象限的圖象上有一點G,連PG交線段AC于點D,當tan∠PDA=,求出點G的坐標;
(3)如圖2,當﹣1<t<3時,若Q是拋物線上A、C之間的一點(不與A、C重合),直線QA、QB分別交y軸于D、E兩點.在Q點運動過程中,是否存在固定的t值,使得2CE=3CD.若存在,求出t值;若不存在,請說明理由.
11.如圖,已知拋物線y=ax2+bx﹣2(a≠0)與x軸交于A、B兩點,與y軸交于C點,直線D交拋物線于點D,并且D(2,3),tan∠DBA=.
(1)求拋物線所對應的函數(shù)解析式;
(2)若拋物線上存在一個點P,使得∠PDB=∠ABD,請求出P點的坐標;
(3)已知點M的坐標(﹣2,0),過點M作直線平行于y軸,在這條直線上是否存在一個以Q點為圓心,OQ為半徑且與直線AC相切的圓?若存在,求出圓心Q的坐標,若不存在,請說明理由.
12.已知矩形OABC在平面直角坐標系中的位置如圖所示,A、C兩點的坐標分別為A(6,0),C(0,3),直線y=﹣x+與邊BC相交于點D.
(1)求點D的坐標;
(2)若拋物線y=ax2+bx(a≠0)經過A、D兩點,試確定此拋物線的解析式;
(3)在(2)中的拋物線的對稱軸與直線AD交于點M,點P在對稱軸上,且△PAM與△ABD相似,求點P的坐標.
13.在平面直角坐標系中,將函數(shù)y=﹣x2+4ax﹣4a﹣1(x≥a,a為常數(shù))的圖象記為G,圖象G與直線x=a的交點坐標為P(a,y0).
(1)若點(0,1)在圖象G上,求a的值.
(2)求y0的最小值.
(3)當直線y=2a﹣1的圖象與函數(shù)y=﹣x2+4ax﹣4a﹣1(x≥a,a為常數(shù))的圖象只有一個公共點時,求a的取值范圍.
(4)若a>0,點A在圖象G上,且點A的橫坐標為a+1,點A關于x軸的對稱點為點B.當點A不在坐標軸上時,以點A、B為頂點構造矩形ABCD,使點C、D落在y軸上,當圖象G與矩形ABCD的邊有兩個公共點時,直接寫出a的取值范圍.
14.如圖,拋物線y=﹣x2﹣bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(2,0)兩點,與y軸交于點C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖(1),D是拋物線上一點,連接AD交線段BC于點E,若AE=3DE,求點D的坐標;
(3)如圖(2),平行于BC的直線MN交拋物線于M,N兩點,作直線MC,NB的交點P,求點P的橫坐標.
15.綜合與探究
如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx﹣3的圖象與x軸交于點A(﹣4,0),點B,與y軸交于點C,拋物線的頂點為點D,拋物線的對稱軸為直線x=﹣,對稱軸交x軸于點E,連接AC,BC,點P是線段AC上一動點,PQ∥AB交BC于點Q,交y軸于點F,連OQ.
(1)求拋物線的表達式并直接寫出直線BC和直線AC的函數(shù)表達式;
(2)當四邊形APQO是平行四邊形時,求點Q的坐標;
(3)設點P的縱坐標為m,在點P的運動過程中,是否存在△OPQ是直角三角形,若存在請直接寫出m的值;若不存在,請說明理由.
16.如圖,拋物線C1:y=ax2+bx﹣2與x軸交于點A(1,0),B(4,0)兩點,與y軸交于點C,其頂點為D,將該拋物線沿直線l:y=m(0≤m<)折疊后得到拋物線C2,折痕與拋物線C1,交于點G,H兩點.
(1)求拋物線C1的函數(shù)袤達式;
(2)如圖2,當m=0時,動點M,N在拋物線C1上,且位于直線l上方(點M在點N的左側),過M,N分別作y軸的平行線交拋物線C2于點P,Q兩點,當四邊形MNPQ為矩形時,求該矩形周長的最大值;
(3)①求當拋物線C2與直線BC恰好只有一個公共點時m的值;
②在①的條件下,拋物線C2上是否存在一點F,使得∠BAF=∠ABC?若存在,直接寫出F點的學標,若不存在,說明理由.
17.如圖1,在平面直角坐標系中,二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a>0)的圖象的頂點為D點,與y軸交于C點,與x軸交于A、B兩點,A點在原點的左側,B點的坐標為(3,0),OB=OC,tan∠ACO=.
(1)求這個二次函數(shù)的表達式;
(2)經過C、D兩點的直線,與x軸交于點E,在該拋物線上是否存在這樣的點F,使以點A、C、E、F為頂點的四邊形為平行四邊形?若存在,請求出點F的坐標;若不存在,請說明理由;
(3)若平行于x軸的直線與該拋物線交于M、N兩點,且以MN為直徑的圓與x軸相切,求該圓半徑的長度.
18.已知拋物線C:y=x2+與直線l:y=kx+b交于A、B兩點,P為拋物線第一象限上一動點.
(1)如圖1,若k=﹣,b=.
①求A,B兩點的坐標;
②若tan∠PAB=2,求P點橫坐標.
(2)在(1)的條件下,如圖2,在第一象限是否存在這樣的P,延長PA、PB交x軸于M,N兩點,使OM?ON=?若存在,求點P的坐標,若不存在,請說明理由.
19.如圖1,拋物線y=﹣+bx+c過點A(3,2),且與直線y=﹣x+交于B、C兩點,點C在y軸上,點B的縱坐標為﹣.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點D為拋物線上位于直線BC上方的一點,過點D作DE⊥x軸交直線BC于點E,點P為對稱軸上一動點,當線段DE的長度最大時,求PD+PA的最小值;
(3)設點M為拋物線的頂點,在y軸上是否存在點Q,使∠AQM=45°?若存在,直接寫出點Q的坐標;若不存在,請說明理由.
20.如圖,在平面直角坐標系中,已知OA=n,OC=m,⊙M與y軸相切于點C,與x軸交于A,B兩點,∠ACD=90°,拋物線y=ax2+bx+c經過A,B,C三點.
(1)求證:∠OCA=∠OBC;
(2)若A(x1,0),B(x2,0),且x1,x2滿足x1+x2=5,x1?x2=4,求點C的坐標和拋物線的解析式;
(3)若△ACD≌△ABD,在四邊形ABDC內有一點P,且點P到四邊形四個頂點的距離之和PA+PB+PC+PD最小,求此時距離之和的最小值及P點的坐標(用含n的式子表示).
參考答案
1.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3得:
,
解得,
∴拋物線的解析式為y=x2﹣2x﹣3;
(2)設P(m,m2﹣2m﹣3),Q(0,n),又A(﹣1,0),B(3,0),
①以PQ、AB為對角線時,PQ、AB的中點重合,
∴,
解得,
∴P(2,﹣3);
②以PA、QB為對角線時,PA、QB的中點重合,
∴,
解得m=4,
∴P(4,5);
③以PB、QA為對角線時,PB、QA的中點重合,
∴,
解得m=﹣4,
∴P(﹣4,21);
綜上所述,P的坐標為(2,﹣3)或(4,5)或(﹣4,21).
2.解:(1)由題意得:
,
解得:.
∴拋物線的解析式為y=x2﹣5x+4;
(2)令y=0則x2﹣5x+4=0,
解得:x=1或4.
∴B(4,0).
∴OB=4.
則y=4.
∴C(0,4).
設直線BC的解析式為y=kx+n,
∴,
解得:.
∴直線BC的解析式為y=﹣x+4.
過點Q作QP∥OC交BC 與點P,如圖,
∵點Q在拋物線上且位于線段BC下方的一個動點(不與點B,C重合),
∴設點Q(m,m2﹣5m+4),則P(m,﹣m+4),
∴PQ=(﹣m+4)﹣(m2﹣5m+4)=﹣m2+4m.
∵PQ?OB,
∴S△BCQ=×4×(﹣m2+4m)=﹣2m2+8m=﹣2(m﹣2)2+8,
∵﹣2<0,
∴當m=2時,△BCQ面積有最大值8,
此時點Q的坐標為(2,﹣2);
(3)在y軸上存在點F,使得△BEF為等腰三角形,F(xiàn)的坐標為(0,1)或(0,﹣1)或(0,).理由:
∵D是OC的中點,
∴D(0,2).
∴OD=2.
過點Q作QH⊥AB于點H,QE交AB于點K,如圖,
則QH∥OC,
∴∠ODA=∠AQH.
∵∠DQE=2∠ODQ,
∴∠AQH=∠KQH.
∴△AQK為等腰三角形.
由(2)知:Q(2,﹣2),
∴OH=2,HQ=2.
∴AH=OH﹣OA=1.
∵AQ=QK,QH⊥AK,
∴HK=AH=1.
∴OK=OH+HK=3.
∴K(3,0).
設直線QE的解析式為y=mx+c,
∴,
解得:.
∴直線QE的解析式為y=2x﹣6.
∴.
解得:或.
∴E(5,4).
過點E作EG⊥x軸于點G,如圖,
∴EG=4,OG=5.
∴BG=OG﹣OB=1.
當BE=BF1時,
在Rt△BEG和Rt△BF1O中,
,
∴Rt△BEG≌Rt△BF1O(HL).
∴OF1=BG=1.
∴F1(0,1).
同理:F2(0,﹣1);
當FB=FE時,
連接EC,如圖,
設點F(0,n).則OF=n,CF=OC﹣OF=4﹣n.
∵E(5,4),C(0,4),
∴EC⊥OC,EC=5.
∵FB=FE,
∴FB2=FE2.
∴OF2+OB2=CE2+CF2.
∴42+n2=(4﹣n)2+52.
解得:n=.
∴F3(0,).
綜上,在y軸上存在點F,使得△BEF為等腰三角形,F(xiàn)的坐標為(0,1)或(0,﹣1)或(0,).
3.解:(1)∵矩形ABCD的三個頂點B(2,0),C(4,0),D(4,﹣4),
∴AD∥x軸,AB∥y軸,點A的坐標為(2,﹣4),
將A(2,﹣4)、C(4,0)兩點坐標分別代入y=ax2+bx得:
,
解得:,
∴拋物線的解析式為:y=x2﹣4x;
(2)如圖:
由題意得:AP=t,
∴PB=4﹣t,
設直線AC的解析式為:y=kx+n,
則,
解得:,
∴直線AC的解析式為:y=2x﹣8,
∵PE∥BC,
∴△APE∽△ABC,
∴,即,
∴PE=t,
當x=2+t時,y=2(2+t)﹣8=t﹣4,
∴E(2+t,t﹣4),G(2+t,t2﹣4),
∴EG=t﹣4﹣(t2﹣4)=﹣t2+t=﹣(t﹣2)2+1,
∵,
∴當t=2時,EG有最大值是1;
(3)存在t的值使△ECQ為等腰三角形,理由如下:
有三種情況:
①當EQ=QC時,如圖:
∵Q(4,﹣t),,t﹣4),QC=t,
∴EQ2=QC2=t2,
∴根據(jù)兩點間距離公式得:(2+t﹣4)2+(t﹣4+t)2=t2.
整理得13t2﹣72t+80=0,
∴(t﹣4)(13t﹣20)=0,
解得t=或t=4(此時E、C重合,不能構成三角形,舍去);
∴t=;
②當EC=CQ時,
∵,t﹣4),C(4,0),QC=t,
∴根據(jù)兩點間距離公式得:(2+t﹣4)2+(t﹣4)2=t2,
整理得t2﹣40t+80=0,
解得:t=20﹣8或t=20+8(此時Q不在矩形的邊上,舍去);
∴t=20﹣8;
③當EQ=EC時,
∵Q(4,﹣t),E(2+t,t﹣4),C(4,0),
∴根據(jù)兩點間距離公式得:(2+t﹣4)2+(t﹣4+t)2=(2+t﹣4)2+(t﹣4)2,
解得t=0(此時Q、C重合,不能構成三角形,舍去)或,
∴t=.
綜上所述,t的值是或或.
4.解:(1)將點A(3,2)和點B(4,﹣)代入y=ax2+bx+得:
,
解得,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+x+,
在y=﹣x2+x+中,令x=0得y=,
∴C(0,),
設直線BC的解析式為y=kx+,將B(4,﹣)代入得:
4k+=﹣,
解得k=﹣1,
∴直線BC的解析式為y=﹣x+,
答:拋物線的解析式為y=﹣x2+x+,直線BC的解析式為y=﹣x+;
(2)存在以O,A,G,H為頂點的四邊形是平行四邊形,理由如下:
設G(m,0),H(n,﹣n2+n+),又O(0,0),A(3,2),
①若GH、OA為對角線,則GH、OA的中點重合,
∴,
解得(此時G與O重合,舍去)或,
∴H(﹣1,2),
②若GO、HA為對角線,則GO、HA的中點重合,
,
解得n=2+1或n=﹣2+1,
∴H(2+1,﹣2)或(﹣2+1,﹣2);
③若GA、OH為對角線,則GA、OH的中點重合,
∴,
解得n=3(舍去)或n=﹣1,
∴H(﹣1,2),
綜上所述,H的坐標為(﹣1,2)或(2+1,﹣2)或(﹣2+1,﹣2);
(3)作A關于拋物線對稱軸的對稱點A',連接A'D交拋物線對稱軸于P,如圖:
設D(t,﹣t2+t+),則E(t,﹣t+),
∴DE=(﹣t2+t+)﹣(﹣t+)=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,
∵﹣<0,
∴t=2時,DE取最小值2,此時D(2,),
∵拋物線y=﹣x2+x+的對稱軸為直線x=1,
∴A(3,2)關于對稱軸直線x=1的對稱點A'(﹣1,2),
∴PA=PA',
∴PA+PD=PA'+PD,
又D、P、A'共線,
∴此時PA'+PD最小,即PA+PD最小,PA+PD的最小值為A'D的長,
∵D(2,),A'(﹣1,2),
∴A'D==,
∴PD+PA的最小值為.
5.解:(1)∵A(2cos60°,﹣sin45°),
∴A(1,﹣1),
設拋物線的解析式為y=a(x﹣1)2﹣1,
將B點坐標代入函數(shù)解析式,得:a(5﹣1)2﹣1=3,
解得:a=.
∴該拋物線的解析式為:y=(x﹣1)2﹣1;
(2)如圖1,過點A作EF∥x軸交y軸于E,過點B作BF∥y軸交EF于F,
∵A(1,﹣1),B(5,3),
∴AE=OE=1,AF=BF=4,
∵∠AEO=∠AFB=90°,
∴△AEO和△AFB均為等腰直角三角形,
∴∠OAE=∠BAF=45°,OA=,AB=4,
∴∠OAB=180°﹣∠OAE﹣∠BAF=180°﹣45°﹣45°=90°,
∴tan∠AOB===4,
∴tan∠AOB=4;
(3)設M(a,b),N(a,0),
當y=0時,(x﹣1)2﹣1=0,
解得:x1=3,x2=﹣1,
∴D(3,0),
∴DN=3﹣a.
①當△MND∽△OAB時,如圖2,
則=,即,
化簡,得:4b=3﹣a①,
∵M在拋物線上,
∴b=(a﹣1)2﹣1 ②,
聯(lián)立①②,得,
解得:a1=3(不符合題意,舍),a2=﹣2,b=,
M1(﹣2,),
當△MND∽△BAO時,如圖3,
則=,即=,
化簡,得b=12﹣4a③,
聯(lián)立②③,得:,
解得:a1=3(不符合題意,舍),a2=﹣17,b=12﹣4×(﹣17)=80,
M2(﹣17,80).
綜上所述:當△DMN與△OAB相似時,點M的坐標為(﹣2,)或(﹣17,80).
6.解:(1)在y=﹣x+3中,令x=0得y=3,令由=0得x=3,
∴B(3,0),C(0,3),
把B(3,0)代入y=﹣x2+bx+3得:
﹣9+3b+3=0,
解得b=2,
∴二次函數(shù)的解析式為y=﹣x2+2x+3;
(2)作EF⊥y軸,交點為F,如圖:
∵OB=OC=3,
∴∠OBC=45°,BC==3,
將y=0代入拋物線y=﹣x2+2x+3,
解得x1=﹣1,x2=3,
∴點A坐標(﹣1,0),
∴AB=4,
∵MD⊥x軸,
∴∠DEC=∠MEB=∠OBC=45°,
在Rt△CEF中,∠CEF=45°,EF=m,cos45°=,
∴CE=m,
點M在線段OB上時,如上圖,
DE=y(tǒng)D﹣yE=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
(Ⅰ).當=時,即=,解得m=,
(Ⅱ).當=時,即=,解得m=,
綜合上述,當以C,D,E為頂點的三角形與△ABC相似時,m的值為或.
7.解:(1)將點A(﹣3,0),B(1,0)代入y=ax2+bx+2中,
∴,
解得.
∴y=﹣x2﹣x+2;
(2)令x=0,則y=2,
∴C(0,2),
設直線AC的解析式為y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=x+2,
過點P作PG∥y軸交AC于點G,
設P(t,﹣t2﹣t+2),則G(t,t+2),
∴PG=﹣t2﹣t+2﹣t﹣2=﹣t2﹣2t,
∴S=×3×(﹣t2﹣2t)=﹣t2﹣3t=﹣(t+)2+,
∵點P是直線AC上方,
∴﹣3<t<0,
∴當t=﹣時,S有最大值,
此時P(﹣,);
(3)存在點Q,使以A、C、M、Q為頂點的四邊形是平行四邊形,理由如下:
設M(m,﹣m2﹣m+2),Q(x,0),A(﹣3,0),C(0,2),
①當MQ為平行四邊形的對角線時,,
解得(舍)或,
∴Q(﹣1,0);
②當MA為平行四邊形的對角線時,,
解得(舍)或,
∴Q(﹣5,0);
③當MC為平行四邊形的對角線時,,
解得或,
∴Q(2+,0)或(2﹣,0);
綜上所述:Q點坐標為(﹣1,0)或(﹣5,0)或(2+,0)或(2﹣,0).
8.解:(1)∵拋物線y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)與x軸交于點A(4,0),
∴16a+4(a+3)+3=0.
解得:a=﹣.
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+x+3.
令x=0,則y=3.
∴B(0,3).
設直線AB的解析式為y=kx+b,則:
,
解得:.
∴直線AB的解析式為y=x+3;
(2)∵點E(m,0),PE⊥x軸,
∴P(m,m+3),N(m,m+3).
∴EN=m+3,OE=m,
PN=(m+3)﹣(m+3)=﹣+3m.
∵A(4,0),
∴OA=4,
∴AE=OA﹣OE=4﹣m.
∴AN===5﹣m.
∵PM⊥AB,PE⊥x軸,
∴∠PMN=∠NEA=90°.
∵∠PNM=∠ANE,
∴△PMN∽△AEN.
∴.
∴.
解得:m=2或4.
∵0<m<4,
∴m=2;
(3)m與n之間的關系式為:mn=36.理由:
∵D(4,6)為拋物線y=bx2上一點,
∴16b=6.
∴b=.
∴拋物線的解析式為y=.
∵P,Q是拋物線y=的點,
∴設點P(x1,),Q(x2,),
∵過E(0,﹣6)點作一直線交拋物線于點P,Q,
∴設直線PQ的解析式為y=k1x﹣6,
則.
∴.
即:3x2﹣8k1x+48=0.
由題意,x1,x2是方程3x2﹣8k1x+48=0的兩根.
∴x1?x2=16.
設直線PD的解析式為y=k2(x﹣4)+6,
∵點M(0,m)在直線PD上,
∴m=﹣4k2+6.
∵點P(x1,)在直線PD上,
∴=k2(x1﹣4)+6.
∴k2(x1﹣4)=.
∴k2=.
∴m=﹣4k2+6=﹣.
同理可得:n=﹣.
∴mn=(﹣)?(﹣)==16=36.
9.解:(1)∵C(0,3),
∴OC=3,
在Rt△COB中,OC=3,BC=5,∠BOC=90°,
∴OB==4,
∴點B的坐標是(4,0),
設拋物線解析式為y=a(x﹣1)(x﹣4),
把C(0,3)代入得a?(﹣1)?(﹣4)=3,解得a=,
∴拋物線解析式為y=(x﹣1)(x﹣4),即y=x2﹣x+3;
(2)△DCB是直角三角形,
理由:∵BC=5,
∴BC2=52=25,
在Rt△COD中,DC2=CO2+DO2=32+()2=,
∵BD2=[4﹣(﹣)]2=,
∴BC2+DC2=BD2,
∴△BCD是直角三角形;
(3)在拋物線的對稱軸上存在點P,使得以B,C,P三點為頂點的三角形是直角三角形,理由如下:
∵拋物線的解析式是y=x2﹣x+3,
∴拋物線對稱軸為直線x=﹣=.
設點P坐標為(,m).
∵點C(0,3),點B(4,0),
∴BP2=(4﹣)2+m2=+m2.
PC2=()2+(m﹣3)2=m2﹣6m+.
BC2=25.
①當∠PCB=90°時,BP2=BC2+PC2.
∴+m2=25+m2﹣6m+.
解得:m=.
故點P(,);
②當∠PBC=90°時,PC2=PB2+BC2.
∴m2﹣6m+=+m2+25,
解得:m=﹣2.
故點P(,﹣2);
③當∠BPC=90°時,有BC2=BP2+PC2.
∴25=m2﹣6m+++m2.
解得:m1=,m2=.
∴P(,)或P4(,).
綜上所述,存在,點P的坐標為((,)或(,﹣2)或(,)或(,).
10.解:(1)將t=0代入拋物線y=x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3得:y=x2﹣2x﹣3.
當x=0時,y=x2﹣2x﹣3=﹣3,
∴點C的坐標為(0,﹣3),
∴OC=3,
當y=0時,有x2﹣2x﹣3=0,
解得:x1=3,x2=﹣1,
∴點A的坐標為(﹣1,0),點B的坐標為(3,0).
∴AB=3﹣(﹣1)=4,
∴S△ABC=AB?OC=×4×3=6.
(2)由(1)知:A(﹣1,0),C(0,﹣3),
∴OA=1,OC=3,
在Rt△ACO中,AC===,
在圖1中,過A作AT∥PD,交y軸于T,過點T作TK⊥AC于點K.
設T(0,﹣a),則OT=a,CT=3﹣a,
在Rt△ATO中,AT2=OA2+OT2=1+a2,
∵sin∠ACO==,即=,
∴TK=(3﹣a),
∵cos∠ACO==,即=,
∴CK=(3﹣a),
∴AK=AC﹣CK=﹣(3﹣a)=a+,
∵AT∥PD,
∴∠TAK=∠PDA,
∴tan∠TAK=tan∠PDA=,
∴=,
∴3TK=4AK,即3×(3﹣a)=4×(a+),
解得:a=,
∴T(0,﹣),
設直線AT的解析式為y=kx+b,
則,
解得:,
∴直線AT的解析式為y=x﹣,
∵PD∥AT,
∴設直線PD的解析式為y=x+c,
∵P(﹣7,0),
∴﹣×(﹣7)+c=0,
解得:c=,
∴直線PD的解析式為y=x,
由x=x2﹣2x﹣3,
解得:x1=,x2=2,
∵點G在第四象限,
∴x>0,
∴x=2,
∴G(2,﹣3);
(3)當y=0時,有x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3=0,即[x+( t﹣3)]?[x+( t+1)]=0,
解得:x1=﹣t+3,x2=﹣t﹣1,
∵﹣1<t<3,
∴點A的坐標為(﹣t﹣1,0),點B的坐標為(﹣t+3,0).
當x=0時,y=x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3=t2﹣2t﹣3,
∴點C的坐標為(0,t2﹣2t﹣3).
設直線AQ的解析式為:y=k1x+b1,直線BQ的解析式為:y=k2x+b2.
∴點D的坐標為(0,b1),點E的坐標為(0,b2),
∴CD=(t2﹣2t﹣3)﹣b1,CE=b2﹣(t2﹣2t﹣3).
∵y=k1x+b1,y=x2+(2t﹣2)x+t2﹣2t﹣3,
∴x2+(2t﹣2﹣k1)x+t2﹣2t﹣3﹣b1=0,
∴xA?xQ=t2﹣2t﹣3﹣b1①.
同理:xB?xQ=t2﹣2t﹣3﹣b2②.
由②÷①,得:==﹣,
∴=﹣,
∵2CE=3CD,
∴=,
∴=﹣,
∴=﹣,
∴t=.
11.解:(1)∵過點D作DH⊥x軸于點H,如圖所示:
∵D(2,3),
∴OH=2,DH=3,
∵tan∠DBA=,
∴DH:BH=1:2,
∴BH=6,
∴OB=6﹣2=4,
∴B(﹣4,0),
將點B,D坐標代入拋物線解析式,
得,
解得,
∴拋物線的解析式:.
(2)①過點D作DP∥AB交拋物線于點P,如圖所示:
則有∠PDB=∠ABD,
當=3時,解得x=2或x=﹣5,
∴P(﹣5,3);
②設PD交x軸于點M,
∵∠PDB=∠ABD,
∴MB=MD,
設M(m,0),
∴MB=m+4,MD=,
∴m+4=,
解得m=,
∴M(,0),
設MD的解析式:y=kx+b,
代入M,D點坐標,得,
解得,
∴直線MD的解析式:.
聯(lián)立,
解得x=2或x=,
∴P(,),
綜上,P點坐標為(﹣5,3)或(,).
(3)存在,如下圖所示:
設直線x=﹣2與x軸交于點G,與直線AC交于點F.
令=0,解得x=1或x=﹣4,
∴A(1,0),
當x=0時,=﹣2,
∴C(0,﹣2),
設AC的解析式:y=kx+b,
將點A和C點坐標代入解析式,
得,
解得,
∴AC的解析式:y=2x﹣2,
當x=﹣2時,y=﹣4﹣2=﹣6,
∴F(﹣2,﹣6),
設⊙Q與直線AC相切于點E,則∠QEF=∠AGF=90°,
∵∠AFG=∠QFE,
∴△AFG∽△QFE,
∴,
設Q(﹣2,n),
則QF=n+6,QE=QO=,AF=,AG=3,
代入可得
解得n=4或n=﹣1.
∴Q(﹣2,4)或(﹣2,﹣1),
∴存在一個以Q點為圓心,OQ為半徑且與直線AC相切的圓,點Q的坐標為(﹣2,4)或(﹣2,﹣1).
12.解:(1)∵四邊形OABC為矩形,C(0,3),
∴BC∥OA,點D的縱坐標為3,
∵y=﹣x+與BC邊相交于點D,
∴﹣x+=3,
解得x=2,
∴點D的坐標為(2,3);
(2)∵若拋物線y=ax2+bx經過A(6,0)、D(2,3)兩點,
∴,
解得:,
∴拋物線的解析式y(tǒng)=﹣x2+x;
(3)如圖:
拋物線y=﹣x2+x的對稱軸為x=3,設對稱軸x=3與x軸交于點P1,
∴BA∥MP1,
∴∠BAD=∠AMP1.
①∵∠AP1M=∠ABD=90°,
∴△ABD∽△MP1A,
∴P1(3,0),
②當∠MAP2=∠ABD=90°時,△ABD∽△MAP2,
∴∠AP2M=∠ADB,
∵AP1=AB=3,∠AP1P2=∠ABD=90°,
∴△AP1P2≌△ABD(AAS),
∴P1P2=BD=4,
∵點P2在第四象限,
∴P2(3,﹣4).
答:符合條件的點P有兩個,P1(3,0)、P2(3,﹣4).
13.解:(1)將(0,1)代入y=﹣x2+4ax﹣4a﹣1得:
﹣4a﹣1=1,
解得a=﹣;
(2)P(a,y0)代入y=﹣x2+4ax﹣4a﹣1得:y0=3a2﹣4a﹣1,
∴y0=3(a﹣)2﹣,
∴y0的最小值為﹣;
(3)函數(shù)y=﹣x2+4ax﹣4a﹣1=﹣(x﹣2a)2+4a2﹣4a﹣1,
當圖象G的頂點落在直線y=2a﹣1上時,4a2﹣4a﹣1=2a﹣1,
解得a=0或a=,
圖象G與直線x=a交點坐標為(a,3a2﹣4a﹣1),
a>0時,
3a2﹣4a﹣1>2a﹣1,滿足條件,解得a<0(舍)或a>2;
a<0時,3a2﹣4a﹣1>2a﹣1,滿足條件,解得a<0或a>2(舍);
綜上所述,a≤0或a=或a>2;
(4)拋物線頂點(2a,4a2﹣4a﹣1),圖象G與直線x=a交點坐標為(a,3a2﹣4a﹣1),
點A坐標(a+1,3a2﹣2a﹣2),點B(a+1,﹣3a2+2a+2),點C(0,﹣3a2+2a+2),點D(0,3a2﹣2a﹣2),
a+1=2a時a=1,
①0<a<1時,圖象G與直線x=a交點在線段AD下方時,3a2﹣4a﹣1≤3a2﹣2a﹣2,解得a≥,
∴≤a<1,
②若a>1,3a2﹣2a﹣2=0時,點A落在x軸上,解得a=或a=(舍).
a>,點A在第一象限,圖象G與直線x=m交點在線段BC下方滿足條件,
即3a2﹣4a﹣1≤﹣3a2+2a+2,
解得a>(舍)或a≤,
∴<a≤,
綜上所述,a>0時滿足條件的a取值范圍為:<a≤或≤a<1.
14.解:(1)∵拋物線y=﹣x2﹣bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(2,0)兩點,
∴,解得:,
∴該拋物線的解析式為y=﹣x2+x+2;
(2)如圖1,過點D作DF∥x軸交直線BC于點F,
在y=﹣x2+x+2中,令x=0,得y=2,
∴C(0,2),
設直線BC的解析式為y=kx+d,將B、C的坐標代入得:
,
解得:,
∴直線BC的解析式為y=﹣x+2,
設D(m,﹣m2+m+2),
則點F的縱坐標為﹣m2+m+2,
∴﹣m2+m+2=﹣x+2,
∴x=m2﹣m,
∴F(m2﹣m,﹣m2+m+2),
∴DF=m﹣(m2﹣m)=﹣m2+2m,
∵A(﹣1,0),B(2,0),
∴AB=2﹣(﹣1)=3,
∵DF∥x軸,即DF∥AB,
∴△DEF∽△AEB,
∴=,即==,
∴﹣m2+2m=1,
解得:m1=m2=1,
∴D(1,2);
(3)如圖2,過點P作PK⊥x軸于點K,過點C作CG∥x軸交PK于點G,過點M作MH∥x軸交PK于點H,過點N作NT∥x軸交PK于點T,
∵直線BC的解析式為y=﹣x+2,MN∥BC,
∴設直線MN的解析式為y=﹣x+n,
∴﹣x+n=﹣x2+x+2,
解得:x1=1﹣,x2=1+,
∴M(1﹣,n﹣1+),N(1+,n﹣1﹣),
設點P的橫坐標為t,則CG=t,MH=t﹣(1﹣)=t﹣1+,BK=2﹣t,NT=1+﹣t,
∵CG∥x軸,MH∥x軸,
∴CG∥MH,
∴△PCG∽△PMH,
∴=,
∵NT∥x軸,即NT∥BK,
∴△PBK∽△PNT,
∴=,
∵BC∥MN,
∴=,
∴=,
∴BK?MH=CG?NT,
∴(2﹣t)(t﹣1+)=t(1+﹣t),
∴2t﹣2+2﹣t2+t﹣t=t+t﹣t2,
化簡得:(t﹣1)(1﹣)=0,
∵1﹣≠0,
∴t﹣1=0,
∴t=1,
∴點P的橫坐標為1.
15.解:(1)由題意得,
,
∴,
∴拋物線的表達式是:y=+x﹣3,
∵2×(﹣)﹣(﹣4)=3,
∴B(3,0),
∴直線BC的函數(shù)表達式是:y=x﹣3,
∵A(﹣4,0),C(0,﹣3),
∴直線AC的函數(shù)表達式是:y=﹣;
(2)設點P(a,﹣a﹣3),則Q(﹣,﹣),
∴PQ=﹣﹣a=﹣,
由PQ=OA得,
﹣a=4,
∴a=﹣,
∴Q(,﹣);
(3)當y=m時,
由x﹣3=m得,
∴x=m+3,
∴Q(m+3,m),
由﹣=m得,
x=﹣,
∴P(﹣m﹣4,m),
∴OF=﹣m,PF=,F(xiàn)Q=m+3,
∵∠PFO=∠QFO=90°,
∴當=時,即:OF2=PF?FQ,
△PFO∽△OFQ,
∴∠OPF=∠FOQ,
∵∠PFO=90°,
∴∠OPF+∠POF=90°,
∴∠FOQ+∠POF=90°,
∴∠POF=90°,
即△OPQ是直角三角形,
∴(﹣m)2=(m+4)?(m+3),
∴m1=6﹣12,m2=﹣6﹣12(舍去).
∴m=6﹣12.
16.解:(1)將A(1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2得,
解得,
∴y=﹣x2+x﹣2.
(2)當m=0時,C2圖象是C1圖象沿x軸翻折,
∴C2解析式為y=x2﹣x+2,
∵A(1,0),B(4,0),
∴拋物線對稱軸為直線x=,
設點M坐標為(t,﹣t2+t﹣2),
則點P坐標為(t,t2﹣t+2),點Q坐標為(5﹣t),
∴MP=﹣t2+t﹣2﹣(t2﹣t+2)=﹣t2+5t﹣4,QP=5﹣t﹣t=5﹣2t,
∴矩形周長為2(MP+QP)=2(﹣t2+5t﹣4+5﹣2t)=2(﹣t2+3t+1)=﹣2(t﹣)2+,
∴當t=時,矩形最大周長為.
(3)①∵y=﹣x2+x﹣2=﹣(x﹣)2+,
∴C1圖象的頂點為(,),
∵拋物線C2是由拋物線C1沿直線y=m翻折,
∴C2頂點坐標為(,2m﹣),
∴C2解析式為y=(x﹣)2+2m﹣,
將x=0代入y=﹣x2+x﹣2得y=﹣2,
∴點C坐標為(0,﹣2),
設直線BC解析式為y=kx+b,
將(0,﹣2),(4,0)代入y=kx+b得,解得,
∴y=x﹣2,
令(x﹣)2+2m﹣=x﹣2,整理得x2﹣3x+2m+4=0,
∴Δ=(﹣3)2﹣4×(2m+4)=0,
解得m=.
②∵m=,
∴C2解析式為y=(x﹣)2﹣,
∴C2頂點坐標為(,﹣),
∵點A,B關于拋物線對稱軸對稱,
∴點F為C2頂點(,﹣)時滿足題意,
當點F在x軸上方,由∠BAF=∠ABC可得直線AF∥直線BC,
設直線AF為y=x+n,
將A(1,0)代入y=x+n得0=+n,
解得n=﹣,
∴y=x﹣,
令x﹣=(x﹣)2﹣,
解得x1=3﹣,x2=3+,
將x=3+代入y=x﹣得y=1+,
∴點F坐標為(3+,1+),
綜上所述,點F坐標為(,﹣)或(3+,1+).
17.解:(1)由已知得:C(0,﹣3),A(﹣1,0)設該表達式為:y=a(x+1)(x﹣3).
將C點的坐標代入得:a=1,
∴所以這個二次函數(shù)的表達式為:y=x2﹣2x﹣3.
(2)方法一:存在,F(xiàn)點的坐標為(2,﹣3).
理由:由(1)得D(1,﹣4),
∴直線CD的解析式為:y=﹣x﹣3,
∴E點的坐標為(﹣3,0),
由A、C、E、F四點的坐標得:AE=CF=2,AE∥CF,
∴以A、C、E、F為頂點的四邊形為平行四邊形,
∴存在點F,坐標為(2,﹣3).
方法二:由(1)得D(1,﹣4),
∴直線CD的解析式為:y=﹣x﹣3,
∴E點的坐標為(﹣3,0),
∵以A、C、E、F為頂點的四邊形為平行四邊形,
∴F點的坐標為(2,﹣3)或(﹣2,﹣3)或(﹣4,3),
代入拋物線的表達式檢驗,只有(2,﹣3)符合,
∴存在點F,坐標為(2,﹣3).
(3)如圖,①當直線MN在x軸上方時,設圓的半徑為R(R>0),則N(R+1,R),
代入拋物線的表達式,解得R=.
②當直線MN在x軸下方時,設圓的半徑為r(r>0),則N(r+1,﹣r),
代入拋物線的表達式,解得r=.
∴圓的半徑為或.
18.解:(1)①當k=﹣,b=時,y=﹣x+,
聯(lián)立方程組,
解得x=1或x=﹣2,
∴A(﹣2,3),B(1,1);
②過點B作BQ⊥AB交AP于點Q,過點B作EF∥x軸,過點A作AE⊥EF交于點E,過點Q作QF⊥EF交于點F,
∵∠ABE+∠FBQ=90°,
∵∠ABE+∠BAE=90°,
∴∠FBQ=∠BAE,
∴△ABE∽△BQF,
∴==,
∵tan∠PAB=2,
∴=2,
∴==2,
設Q(t,s),
∵A(﹣2,3),B(1,1),
∴AE=2,BF=t﹣1,BE=3,QF=s﹣1,
∴=2,=2,
∴t=5,s=7,
∴Q(5,7),
設直線AQ的解析式為y=k'x+b',
∴,
∴,
∴y=x+,
聯(lián)立方程組,
解得x=或x=﹣2,
∴P點橫坐標為;
(2)存在P點,使OM?ON=,理由如下:
設P(m,m2+),
設直線AP的解析式為y=k1x+b1,
∴,
解得,
∴y=(m﹣2)x+m+,
∴M(,0),
設直線BP的解析式為y=k2x+b2,
∴,
∴,
∴y=(m+1)x+﹣m,
∴N(,0),
∵OM?ON=,
∴?=,
解得m=或m=﹣,
∵P點在第一象限,
∴m=,
∴P(,).
19.解:(1)∵直線y=﹣x+交于C點,點C在y軸上,
∴C(0,),
將點A(3,2),C(0,)代入y=﹣+bx+c,
∴,
解得,
∴拋物線的解析式為y=﹣+x+;
(2)設D(t,﹣t2+t+),則E(t,﹣t+),
∴DE=﹣t2+t++t﹣=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,
∴當t=2時,DE的長度最大為2,
此時D(2,),
∵y=﹣+x+=﹣(x﹣1)2+4,
∴拋物線的解析式為直線x=1,
∵C(0,),
∴C點、D點關于直線x=1對稱,
連接AC交對稱軸于點P,
∴PD=PC,
∴PD+PA=PC+PA≥AC,
∴當C、P、A三點共線時,PA+PD的值最小,
∴AC=,
∴PA+PD的最小值為;
(3)存在點Q,使∠AQM=45°,理由如下,
由(2)可得M(1,4),
設Q(0,t),
過點A作AH垂直對稱軸x=1,交于點H,
∴AH=HM=2,
∴H(1,2),
∴M、A兩點在以H為圓心,2為半徑的圓上,
∵∠MHA=90°,
∴圓H與y軸的交點為Q點,
∴∠MQA=45°,
∴QH=2,
∴2=,
∴t=2+或t=2﹣,
∴Q點坐標為(0,2+)或(0,2﹣).
20.(1)證明:連接MC,如圖:
∵⊙M與y軸相切于點C,
∴CM⊥OC,
∴∠MCO=90°,
又∵∠ACD=90°,
∴∠ACM+∠MCD=90°,
又∵DM=CM,
∴∠MCD=∠ADC,
∴∠ACM+∠ADC=90°,
又∵∠OCA+∠ACM=∠MCO=90°,
∴∠OCA=∠ADC,
又∵,
∴∠ADC=∠OBC,
∴∠OCA=∠OBC;
(2)解:∵∠OCA=∠OBC,∠AOC=∠BOC=90°,
∴△OCA∽△OBC,
∴=,
∴OC2=OA?OB,
又∵x1?x2=4,即OA?OB=4,
∴OC2=4,
∴OC=2(OC=﹣2舍去),
∴C(0,2),
∵x1+x2=5,x1?x2=4,
∴,,
∴b=﹣5a,c=4a,
∴y=ax2﹣5ax+4a,
把C(0,2)代入得:
4a=2,
解得a=,
∴y=x2﹣x+2;
(3)解:由兩點之間線段最短可得,P為對角線BC與AD的交點時,PA+PB+PC+PD最小值是AD+BC,過P作PK⊥AB于K,如圖:
∵△ACD≌△ABD,
∴∠CAD=∠BAD,AB=AC,∠ABD=∠ACD=90°,
∵AP=AP,
∴△ACP≌△ABP(SAS),
∴∠APC=∠APB=90°,∠ABP=∠ACP,CP=BP,
∴∠APC=90°=∠AOC,
由(1)知∠OCA=∠OBC,
∴∠OCA=∠ACP,
又AC=AC,
∴△AOC≌△APC(AAS),
∴∠OAC=∠CAP,OA=AP=n,
∵∠CAD=∠BAD,
∴∠OAC=∠CAD=∠BAD=60°,
在Rt△APK中,
AK=AP?cos60°=n,PK=AP?sin60°=n,
∴OK=OA+AK=n,
∴P(n,n),
∵CP=BP,PK∥OC,
∴BK=OK=n,
在Rt△BPK中,
BP===n,
∴BC=2BP=2n,
在Rt△ABD中,AB=AK+BK=n+n=2n,
AD==4n,
∴AD+BC=4n+2n=(4+2)n,
即PA+PB+PC+PD的最小值為(4+2)n.
答:PA+PB+PC+PD的最小值為(4+2)n,P(n,n).
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