二次函數(shù)綜合題是中考數(shù)學(xué)的熱點(diǎn)和難點(diǎn),幾乎每年中考倒數(shù)第二題解答題都會(huì)出現(xiàn),主要考查二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),二次函數(shù)與幾何知識(shí)相互結(jié)合,對(duì)幾何圖形的性質(zhì)要求熟練掌握,并且能運(yùn)用到平面直角坐標(biāo)系中。
1 二次函數(shù)與平行四邊形
平行四邊形動(dòng)點(diǎn)問題一般分為三個(gè)定點(diǎn)一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(簡(jiǎn)稱三定一動(dòng))和兩個(gè)定點(diǎn)兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)(兩定兩動(dòng))這兩種題型,可以利用對(duì)角線或邊的變化而進(jìn)行分類討論;求解的方法主要有代數(shù)方法(利用解析式,兩點(diǎn)間距離公式,中點(diǎn)坐標(biāo)),幾何方法(構(gòu)造全等三角形,相似三角形)等。
2 二次函數(shù)與等腰三角形
處理二次函數(shù)中的等腰三角形,常用的模型有兩種:一種是“兩圓一線”,另一種是“暴力法”(用兩點(diǎn)間距離公式硬算)
3 二次函數(shù)與相似三角形
常需要分類討論,一般是固定一個(gè)三角形,讓另外一個(gè)三角形動(dòng)來(lái)處理。常用處理方式有兩種:
1.導(dǎo)邊處理(“SAS”法)
第一步:先找到一組關(guān)鍵的等角,有時(shí)明顯,有時(shí)隱蔽;
第二步,以這兩個(gè)相等角的鄰邊分兩種情況對(duì)應(yīng)比例列方程.
2.導(dǎo)角處理(“AA”法)
第一步:先找到一組關(guān)鍵的等角;
第二步,另兩個(gè)內(nèi)角分兩類對(duì)應(yīng)相等.
4 二次函數(shù)綜合題中線段問題的解題通法
1.線段的數(shù)量關(guān)系問題:
(1)在圖中找出對(duì)應(yīng)線段,弄清已知點(diǎn)和未知點(diǎn),再聯(lián)系函數(shù)設(shè)出只含有一個(gè)參數(shù)的未知點(diǎn)的坐標(biāo),然后用參數(shù)表示出線段的長(zhǎng)度;
(2)結(jié)合已知條件,列出滿足線段數(shù)量關(guān)系的等式,求出參數(shù)值(注意排除不符合題意的數(shù)值).
2.線段的最值問題:
(1)一條線段的最值問題,根據(jù)1(1)中所得的線段長(zhǎng)度的式子,通過(guò)二次函數(shù)的性質(zhì)求最值,繼而得到線段的最值;
(2)兩條線段和或差的最值問題,一般利用軸對(duì)稱模型解決.
3.周長(zhǎng)的最值問題:
一般利用轉(zhuǎn)化思想,將求周長(zhǎng)的最值轉(zhuǎn)化為求不定線段和的問題.
、
一、解答題
1.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸的正、負(fù)半軸分別交于點(diǎn)B、A,與y軸交于點(diǎn)C,已知,,.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)該拋物線的對(duì)稱軸分別與x軸、交于點(diǎn)E、F,求的長(zhǎng);
(3)在(2)的條件下,聯(lián)結(jié),如果點(diǎn)P在該拋物線的對(duì)稱軸上,當(dāng)和相似時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo)
2.在平面直角坐標(biāo)系(如圖)中,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)、,與軸的交點(diǎn)為.
(1)試求這個(gè)拋物線的表達(dá)式;
(2)如果這個(gè)拋物線的頂點(diǎn)為,連接,,求;
(3)如果這個(gè)拋物線的對(duì)稱軸與直線交于點(diǎn),點(diǎn)在線段上,且,求點(diǎn)的坐標(biāo).
3.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線()與x軸交于點(diǎn)A、B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),交y軸于點(diǎn)C,聯(lián)結(jié)BC,的余切值為,,點(diǎn)P在拋物線上,且.
(1)求上述拋物線的表達(dá)式;
(2)平移上述拋物線,所得新拋物線過(guò)點(diǎn)O和點(diǎn)P,新拋物線的對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)E.
①求新拋物線的對(duì)稱軸;
②點(diǎn)F在新拋物線對(duì)稱軸上,且,求點(diǎn)F的坐標(biāo).
4.在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線線經(jīng)過(guò),點(diǎn)C是該拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,與y軸的正半軸交于點(diǎn)D.設(shè)點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為m.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)當(dāng)時(shí),求點(diǎn)C到x軸的距離;
(3)如果過(guò)點(diǎn)C作x軸的垂線,垂足為點(diǎn)E,連接,當(dāng)時(shí),在中是否存在大小保持不變的角?如果存在,請(qǐng)指出并求其度數(shù);如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
5.如圖,已知拋物線經(jīng)過(guò)和兩點(diǎn),與軸交于、兩點(diǎn)(在的右側(cè)),直線與軸相交于點(diǎn),是直線上方的拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),軸交于點(diǎn).
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)與點(diǎn)重合,連接,求的正弦值;
(3)若軸交于點(diǎn),若,求點(diǎn)的坐標(biāo).
6.如圖,拋物線與軸相交于A、兩點(diǎn),與軸相交于點(diǎn),已知點(diǎn)的坐標(biāo)為,拋物線的對(duì)稱軸為直線,點(diǎn)是上方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)求這個(gè)拋物線的解析式;
(2)當(dāng)?shù)拿娣e為時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)是否存在點(diǎn),使得?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
7.如圖,二次函數(shù)的圖象交坐標(biāo)軸于點(diǎn),,點(diǎn)為軸上一動(dòng)點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)將線段繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,若恰好在拋物線上,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)過(guò)點(diǎn)P作軸分別交直線,拋物線于點(diǎn)Q,C,連接.若以點(diǎn)B、Q、C為頂點(diǎn)的三角形與相似,直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
8.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線過(guò)點(diǎn)、、三點(diǎn),且與軸交于點(diǎn).
(1)求該拋物線的表達(dá)式,并寫出該拋物線的對(duì)稱軸:
(2)分別聯(lián)結(jié)、、,直線與線段交于點(diǎn),當(dāng)此直線將四邊形的面積平分時(shí),求的值;
(3)設(shè)點(diǎn)為該拋物線對(duì)稱軸上的一點(diǎn),當(dāng)以點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形是梯形時(shí),請(qǐng)直接寫出所有滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo).
9.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線C:經(jīng)過(guò)點(diǎn).
(1)求拋物線C的表達(dá)式;
(2)將拋物線C沿直線翻折,得到的新拋物線記為,求拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(3)將拋物線C沿直線翻折,得到的圖象記為,設(shè)C與圍成的封閉圖形為M,在圖形M上內(nèi)接一個(gè)面積為4的正方形(四個(gè)頂點(diǎn)均在M上),且這個(gè)正方形的邊分別與坐標(biāo)軸平行.求n的值.
10.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于點(diǎn)和點(diǎn)B(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)P為線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與A、O重合),過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線l與拋物線交于點(diǎn)E,連接、.
(1)求拋物線的表達(dá)式及點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)連接交直線l于點(diǎn)D,則在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)點(diǎn)D為中點(diǎn)時(shí),求的值;
(3)如圖2,當(dāng)軸時(shí),點(diǎn)P停止運(yùn)動(dòng),聯(lián)結(jié),在拋物線上是否存在點(diǎn)G,使得,如存在求出點(diǎn)G的橫坐標(biāo),如不存在請(qǐng)說(shuō)明理由.
11.已知拋物線與x軸交于兩點(diǎn),且與y軸的公共點(diǎn)為點(diǎn)C,設(shè)該拋物線的頂點(diǎn)為D.
(1)求拋物線的表達(dá)式,并求出頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)P為拋物線上一點(diǎn),且滿足,求點(diǎn)P的橫坐標(biāo);
(3)連接,點(diǎn)E為線段BC上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作交于點(diǎn)F,若,求點(diǎn)E的坐標(biāo).
12.如圖,二次函數(shù)的圖象與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.其對(duì)稱軸與線段交于點(diǎn)E,與x軸交于點(diǎn)F,連接,,已知.
(1)求m的值;
(2)求的正切值;
(3)若點(diǎn)P在線段上,且,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
13.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為,連接交拋物線的對(duì)稱軸于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)連接、,點(diǎn)是射線上的一點(diǎn),如果,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),點(diǎn)是對(duì)稱軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),如果是以為腰的等腰直角三角形,求點(diǎn)的坐標(biāo).
14.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知直線與軸交于點(diǎn)A、與軸交于點(diǎn),拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)是拋物線上一點(diǎn),且位于直線上方,過(guò)點(diǎn)作軸、軸,分別交直線于點(diǎn)、.
①當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
②連接交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)是的中點(diǎn)時(shí),求的值.
15.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸相交于點(diǎn),,與y軸交于點(diǎn)C.將拋物線的對(duì)稱軸沿x軸的正方向平移,平移后交x軸于點(diǎn)D,交線段于點(diǎn)E,交拋物線于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)F作直線的垂線,垂足為點(diǎn)G.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)以點(diǎn)G為圓心,為半徑畫;以點(diǎn)E為圓心,為半徑畫.當(dāng)與內(nèi)切時(shí).①試證明與的數(shù)量關(guān)系;②求點(diǎn)F的坐標(biāo).
16.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)A(0,﹣1),B(4,1).直線AB交x軸于點(diǎn)C,P是直線AB下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).過(guò)點(diǎn)P作PD⊥AB,垂足為D,PEx軸,交直線AB于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)如圖1,在拋物線上有一點(diǎn)F,使得∠CBF=∠OAC,求點(diǎn)F的坐標(biāo);
(3)如圖2,當(dāng)△PDE的周長(zhǎng)為+8時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).
17.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),,且與y軸交于點(diǎn)A.
(1)求拋物線的表達(dá)式及點(diǎn)A的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)P是y軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作,交線段OA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)Q,如果,求證:;
(3)若點(diǎn)F是線段AB(不包含端點(diǎn))上的一點(diǎn),且點(diǎn)F關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)恰好在上述拋物線上,求直線的解析式.
18.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的對(duì)稱軸是直線,且與x軸交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn),.
(1)求拋物線的解析式.
(2)在拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使得是以BC為直角邊的直角三角形?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(3)設(shè)拋物線上的一點(diǎn)的橫坐標(biāo)為m,且在直線BC的下方,求使的面積為最大整數(shù)時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).
19.如圖,已知直線y=﹣x+2與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn).
(1)求這條拋物線的表達(dá)式;
(2)直線x=t與該拋物線交于點(diǎn)C,與線段AB交于點(diǎn)D(點(diǎn)D與點(diǎn)A、B不重合),與x軸交于點(diǎn)E,聯(lián)結(jié)AC、BC.
①當(dāng)=時(shí),求t的值;
②當(dāng)CD平分∠ACB時(shí),求ABC的面積.
20.已知在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn) ,點(diǎn)是該拋物線在第一象限內(nèi)一點(diǎn),聯(lián)結(jié)與線段相交于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與線段交于點(diǎn),如果點(diǎn)與點(diǎn)重合,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)過(guò)點(diǎn)作軸,垂足為點(diǎn)與線段交于點(diǎn),如果,求線段的長(zhǎng)度.
21.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線經(jīng)過(guò)x軸上的點(diǎn)和點(diǎn)B(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè))及y軸上的點(diǎn)C,經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)的直線為,頂點(diǎn)為D,對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)Q.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)連接.若點(diǎn)P為直線上方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作 軸交于點(diǎn)E,作于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)B作交y軸于點(diǎn)G.點(diǎn)H,K分別在對(duì)稱軸和y軸上運(yùn)動(dòng),連接.
①求的周長(zhǎng)為最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo);
②在①的條件下,求的最小值及點(diǎn)H的坐標(biāo).
22.如圖,拋物線與軸相交于兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為,拋物線的對(duì)稱軸與BC相交于點(diǎn)E,與x軸相交于點(diǎn)F.
(1)求線段的長(zhǎng).
(2)聯(lián)結(jié),若點(diǎn)G在拋物線的對(duì)稱軸上,且與相似,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)G的坐標(biāo).
(3)設(shè)點(diǎn)P為x軸上的一點(diǎn),且時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).
23.已知拋物線過(guò)點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)A在直線上且在第一象限內(nèi),過(guò)A作軸于B,以為斜邊在其左側(cè)作等腰直角.
①若A與Q重合,求C到拋物線對(duì)稱軸的距離;
②若C落在拋物線上,求C的坐標(biāo).
24.如圖,拋物線經(jīng)過(guò)兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),連接.
(1)求證:;
(2)設(shè)點(diǎn)是拋物線上兩點(diǎn)之間的動(dòng)點(diǎn),連接.在的條件下:
①若,求點(diǎn)的坐標(biāo);
②若,且的最大值為,直接寫出的值.
25.如圖,已知拋物線y=x2+m與y軸交于點(diǎn)C,直線y=﹣x+4與y軸和x軸分別交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB,垂足為點(diǎn)D,設(shè)點(diǎn)E在x軸上,以CD為對(duì)角線作?CEDF.
(1)當(dāng)點(diǎn)C在∠ABO的平分線上時(shí),求上述拋物線的表達(dá)式;
(2)在(1)的條件下,如果?CEDF的頂點(diǎn)F正好落在y軸上,求點(diǎn)F的坐標(biāo);
(3)如果點(diǎn)E是BO的中點(diǎn),且?CEDF是菱形,求m的值.
26.如圖1,將矩形OABC置于平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣4,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,m)(m>0),點(diǎn)D(﹣1,m)在邊BC上,將△ABD沿AD折疊壓平,使點(diǎn)B落在坐標(biāo)平面內(nèi),設(shè)點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)E.
(1)如圖2,當(dāng)m=3時(shí),拋物線過(guò)點(diǎn)A、E、C,求拋物線解析式;
(2)如圖3,隨著m的變化,點(diǎn)E正好落在y軸上,求∠BAD的余切值;
(3)若點(diǎn)E橫坐標(biāo)坐標(biāo)為1,拋物線y=ax2+2ax+10(a≠0且a為常數(shù))的頂點(diǎn)落在△ADE的內(nèi)部,求a的取值范圍.
一、解答題
1. (2023·上海楊浦·統(tǒng)考二模)如圖,已知在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸相交于點(diǎn),與y軸相交于點(diǎn),在x軸上有一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作x軸的垂線交線段于點(diǎn)N,交拋物線于點(diǎn)P,過(guò)P作,垂足為點(diǎn)M.
(1)求這條拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)的周長(zhǎng)為,的周長(zhǎng)為,如果,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如果以N為圓心,為半徑的圓與以為直徑的圓內(nèi)切,求m的值.
2. (2023·上海普陀·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與x軸交于點(diǎn)、,與y軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.
(1)求拋物線的表達(dá)式和點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)E是第一象限內(nèi)拋物線的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),其橫坐標(biāo)為m,直線交y軸于點(diǎn)F.
①用m的代數(shù)式表示直線的截距;
②在的面積與的面積相等的條件下探究:在y軸右側(cè)存在這樣一條直線,滿足:以該直線上的任意一點(diǎn)及點(diǎn)C、F三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積都等于面積,試用規(guī)范、準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)符合條件的直線.
3. (2023·上海虹口·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為,連接交拋物線的對(duì)稱軸于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)連接、,點(diǎn)是射線上的一點(diǎn),如果,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),點(diǎn)是對(duì)稱軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),如果是以為腰的等腰直角三角形,求點(diǎn)的坐標(biāo).
4. (2023·上海松江·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知直線與軸交于點(diǎn)A、與軸交于點(diǎn),拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)是拋物線上一點(diǎn),且位于直線上方,過(guò)點(diǎn)作軸、軸,分別交直線于點(diǎn)、.
①當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
②連接交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)是的中點(diǎn)時(shí),求的值.
5. (2023·上海金山·統(tǒng)考二模)已知:在直角坐標(biāo)系中直線與軸、軸相交于點(diǎn)、,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)和點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如果直線與拋物線的對(duì)稱軸相交于點(diǎn),求的長(zhǎng);
(3)是線段上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線的平行線,與軸相交于點(diǎn),把沿直線翻折,點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn),如果點(diǎn)在拋物線上,求點(diǎn)的坐標(biāo).
6. (2023·上海黃浦·統(tǒng)考二模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(4,0),頂點(diǎn)為H(2,4),對(duì)稱軸l與x軸交于點(diǎn)B,點(diǎn)C、P是拋物線上的點(diǎn),且都在第一象限內(nèi).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)當(dāng)點(diǎn)C位于對(duì)稱軸左側(cè),∠CHB=∠CAO,求點(diǎn)C的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,已知點(diǎn)P位于對(duì)稱軸的右側(cè),過(guò)點(diǎn)P作PQCH,交對(duì)稱軸l于點(diǎn)Q,且,求直線PQ的表達(dá)式.
7. (2023·上海奉賢·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A、B.拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、B頂點(diǎn)為C.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)將拋物線沿y軸向上平移,平移后所得新拋物線頂點(diǎn)為D,如果,求平移的距離;
(3)設(shè)拋物線上點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m,將拋物線向左平移3個(gè)單位,如果點(diǎn)M的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q落在內(nèi),求m的取值范圍.
8. (2023·上海徐匯·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖像與x軸交于A和點(diǎn)B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,且AB=4.
(1)求這個(gè)函數(shù)的解析式,并直接寫出頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)E是二次函數(shù)圖像上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),作直線軸交拋物線于點(diǎn)F(點(diǎn)E在點(diǎn)F的左側(cè)),點(diǎn)D關(guān)于直線EF的對(duì)稱點(diǎn)為G,如果四邊形DEGF是正方形,求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(3)若射線AC與射線BD相交于點(diǎn)H,求∠AHB的大?。?br>專題10 二次函數(shù)壓軸題

二次函數(shù)綜合題是中考數(shù)學(xué)的熱點(diǎn)和難點(diǎn),幾乎每年中考倒數(shù)第二題解答題都會(huì)出現(xiàn),主要考查二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),二次函數(shù)與幾何知識(shí)相互結(jié)合,對(duì)幾何圖形的性質(zhì)要求熟練掌握,并且能運(yùn)用到平面直角坐標(biāo)系中。
1 二次函數(shù)與平行四邊形
平行四邊形動(dòng)點(diǎn)問題一般分為三個(gè)定點(diǎn)一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(簡(jiǎn)稱三定一動(dòng))和兩個(gè)定點(diǎn)兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)(兩定兩動(dòng))這兩種題型,可以利用對(duì)角線或邊的變化而進(jìn)行分類討論;求解的方法主要有代數(shù)方法(利用解析式,兩點(diǎn)間距離公式,中點(diǎn)坐標(biāo)),幾何方法(構(gòu)造全等三角形,相似三角形)等。
2 二次函數(shù)與等腰三角形
處理二次函數(shù)中的等腰三角形,常用的模型有兩種:一種是“兩圓一線”,另一種是“暴力法”(用兩點(diǎn)間距離公式硬算)
3 二次函數(shù)與相似三角形
常需要分類討論,一般是固定一個(gè)三角形,讓另外一個(gè)三角形動(dòng)來(lái)處理。常用處理方式有兩種:
1.導(dǎo)邊處理(“SAS”法)
第一步:先找到一組關(guān)鍵的等角,有時(shí)明顯,有時(shí)隱蔽;
第二步,以這兩個(gè)相等角的鄰邊分兩種情況對(duì)應(yīng)比例列方程.
2.導(dǎo)角處理(“AA”法)
第一步:先找到一組關(guān)鍵的等角;
第二步,另兩個(gè)內(nèi)角分兩類對(duì)應(yīng)相等.
4 二次函數(shù)綜合題中線段問題的解題通法
1.線段的數(shù)量關(guān)系問題:
(1)在圖中找出對(duì)應(yīng)線段,弄清已知點(diǎn)和未知點(diǎn),再聯(lián)系函數(shù)設(shè)出只含有一個(gè)參數(shù)的未知點(diǎn)的坐標(biāo),然后用參數(shù)表示出線段的長(zhǎng)度;
(2)結(jié)合已知條件,列出滿足線段數(shù)量關(guān)系的等式,求出參數(shù)值(注意排除不符合題意的數(shù)值).
2.線段的最值問題:
(1)一條線段的最值問題,根據(jù)1(1)中所得的線段長(zhǎng)度的式子,通過(guò)二次函數(shù)的性質(zhì)求最值,繼而得到線段的最值;
(2)兩條線段和或差的最值問題,一般利用軸對(duì)稱模型解決.
3.周長(zhǎng)的最值問題:
一般利用轉(zhuǎn)化思想,將求周長(zhǎng)的最值轉(zhuǎn)化為求不定線段和的問題.

一、解答題
1.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸的正、負(fù)半軸分別交于點(diǎn)B、A,與y軸交于點(diǎn)C,已知,,.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)該拋物線的對(duì)稱軸分別與x軸、交于點(diǎn)E、F,求的長(zhǎng);
(3)在(2)的條件下,聯(lián)結(jié),如果點(diǎn)P在該拋物線的對(duì)稱軸上,當(dāng)和相似時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo)
【答案】(1)
(2)
(3)P的坐標(biāo)為:或.
【分析】(1)先利用拋物線的解析式求解C的坐標(biāo),再求解B的坐標(biāo),A的坐標(biāo),設(shè)設(shè)拋物線為,把代入即可;
(2)先求解拋物線的對(duì)稱軸為直線,再求解直線為,可得F的坐標(biāo),從而可得答案;
(3)如圖,過(guò)作于,證明,可得,而,可得,則,當(dāng)和相似時(shí),顯然與對(duì)稱軸沒有交點(diǎn),不在的下方,只能在的上方,且與是對(duì)應(yīng)角,再分兩種情況分別求解即可.
【解析】(1)解:∵拋物線,
當(dāng),則,即,
∵,
∴,即,
∵,
∴,即,
設(shè)拋物線為,把代入得:
,解得:,
∴拋物線的解析式為:.
(2)∵,,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線,
∵,,
設(shè)直線為,
∴,解得:,
∴直線為,
當(dāng)時(shí),,即,
∴.
(3)如圖,過(guò)作于,
∵,,,
∴,,,,
∴,則,
∴,而,
∴,
而,
∴,
∴,
當(dāng)和相似時(shí),顯然與對(duì)稱軸沒有交點(diǎn),
∴不在的下方,只能在的上方,且與是對(duì)應(yīng)角,
當(dāng)時(shí),
∴,
∴,
∴,
當(dāng),
∴,
∴,解得:,
∴.
綜上:P的坐標(biāo)為:或.
【點(diǎn)睛】本題考查的是利用待定系數(shù)法求解拋物線的解析式,求解一次函數(shù)的解析式,銳角三角函數(shù)的應(yīng)用,相似三角形的判定與性質(zhì),角平分線的判定與性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,熟練的證明與是對(duì)應(yīng)角是解(3)的關(guān)鍵.
2.在平面直角坐標(biāo)系(如圖)中,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)、,與軸的交點(diǎn)為.
(1)試求這個(gè)拋物線的表達(dá)式;
(2)如果這個(gè)拋物線的頂點(diǎn)為,連接,,求;
(3)如果這個(gè)拋物線的對(duì)稱軸與直線交于點(diǎn),點(diǎn)在線段上,且,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)將點(diǎn)、,代入,待定系數(shù)法求解析式即可求解;
(2)根據(jù)題意作出圖形,如圖,過(guò)點(diǎn)作軸交于點(diǎn),得出,,進(jìn)而根據(jù)正切的定義即可求解;
(3)連接,證明,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得出,求得直線的解析式,設(shè),根據(jù)勾股定理求得的值,進(jìn)而即可求解.
【解析】(1)解:將點(diǎn)、,代入,得
解得:
∴這個(gè)拋物線的表達(dá)式為;
(2)解:∵,
則點(diǎn),
令,解得:,則,
∴軸,
如圖,過(guò)點(diǎn)作軸交于點(diǎn),
則,
∴,,
在中,;
(3)解:如圖所示,
連接,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,


∴,

∵,,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,

設(shè)過(guò)點(diǎn),的直線解析式為,

解得:
∴直線的解析式為,
設(shè)點(diǎn),


解得:或
∵點(diǎn)在線段上
∴,
∴,
∴,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合問題,角度問題,相似三角形的性質(zhì)與判定,求正切,綜合運(yùn)用以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
3.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線()與x軸交于點(diǎn)A、B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),交y軸于點(diǎn)C,聯(lián)結(jié)BC,的余切值為,,點(diǎn)P在拋物線上,且.
(1)求上述拋物線的表達(dá)式;
(2)平移上述拋物線,所得新拋物線過(guò)點(diǎn)O和點(diǎn)P,新拋物線的對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)E.
①求新拋物線的對(duì)稱軸;
②點(diǎn)F在新拋物線對(duì)稱軸上,且,求點(diǎn)F的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)①對(duì)稱軸為直線;②
【分析】(1)先通過(guò)解直角三角形求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),直接利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(2)①設(shè)平移后的解析式為,求出點(diǎn),再利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;②過(guò)點(diǎn)P作軸于N,則,通過(guò)證明,利用相似三角形的性質(zhì)計(jì)算即可.
【解析】(1)∵拋物線(),當(dāng)時(shí),,
∴,即,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
把A、B的坐標(biāo)代入,得,
解得,
∴拋物線解析式為;
(2)①設(shè)平移后的解析式為,
∵,
∴P在的中垂線上,
∴,
將坐標(biāo)代入,得,
∴,
∴新的拋物線的解析式為,
∴對(duì)稱軸為直線;
②過(guò)點(diǎn)P作軸于N,則,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)圖象與性質(zhì),二次函數(shù)圖象的平移,二次函數(shù)與角相等的問題,相似三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握知識(shí)點(diǎn),準(zhǔn)確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
4.在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線線經(jīng)過(guò),點(diǎn)C是該拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,與y軸的正半軸交于點(diǎn)D.設(shè)點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為m.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)當(dāng)時(shí),求點(diǎn)C到x軸的距離;
(3)如果過(guò)點(diǎn)C作x軸的垂線,垂足為點(diǎn)E,連接,當(dāng)時(shí),在中是否存在大小保持不變的角?如果存在,請(qǐng)指出并求其度數(shù);如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;
【分析】(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(2)過(guò)點(diǎn)C作y軸的垂線,垂足為點(diǎn)N,過(guò)點(diǎn)A作y的垂線,垂足為點(diǎn)M,設(shè)點(diǎn),證明,求出,,然后分兩種情況進(jìn)行討論,求出結(jié)果即可;
(3)過(guò)點(diǎn)C作y軸的垂線,垂足為點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn)A作的垂線,垂足為點(diǎn)Q,設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為,求出,得出,在中,根據(jù),,得出,即可得出答案.
【解析】(1)解:∵拋物線經(jīng)過(guò)和,
∴,
∴,
∴該拋物線的表達(dá)式為.
(2)解:過(guò)點(diǎn)C作y軸的垂線,垂足為點(diǎn)N,過(guò)點(diǎn)A作y的垂線,垂足為點(diǎn)M,如圖所示:
設(shè)點(diǎn),
∵,
∴,,
∵軸,軸,
即,
∵,
∴,
∴,
即,
解得:,,
①當(dāng)時(shí),點(diǎn),
設(shè)直線的解析式為,
將,代入得:,
解得:,
∴直線的解析式為,
令代入得:,
則,
此時(shí)點(diǎn)在y軸的負(fù)半軸,不符合題意,舍去;
②當(dāng)時(shí),點(diǎn),
設(shè)直線的解析式為,
將,代入得:,
解得:,
∴直線的解析式為,
令代入得:,
則,符合題意,
則點(diǎn)C到x軸的距離為.
(3)解:存在,.
過(guò)點(diǎn)C作y軸的垂線,垂足為點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn)A作的垂線,垂足為點(diǎn)Q,如圖所示:
由題意得,點(diǎn)C的坐標(biāo)為,
∵軸,得,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
在中,,,

∵軸,
∴.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,求一次函數(shù)解析式,三角形相似的判定和性質(zhì),平行線的性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)值,等腰三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是作出輔助線,數(shù)形結(jié)合,注意分類討論.
5.如圖,已知拋物線經(jīng)過(guò)和兩點(diǎn),與軸交于、兩點(diǎn)(在的右側(cè)),直線與軸相交于點(diǎn),是直線上方的拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),軸交于點(diǎn).
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)與點(diǎn)重合,連接,求的正弦值;
(3)若軸交于點(diǎn),若,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1);
(2);
(3)點(diǎn)E的坐標(biāo)為或.
【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法即可求解拋物線的表達(dá)式;
(2)如下圖,過(guò)點(diǎn)C作于點(diǎn)H,先求出點(diǎn)M,N的坐標(biāo),從而求得 ,,,利用待定系數(shù)法求得直線為:,進(jìn)而求得,,,根據(jù)面積公式即可求得,從而即可得解;
(3)先證,得,,進(jìn)而得,利用面積求得,設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為,則點(diǎn),進(jìn)而有方程,解方程即可得解.
【解析】(1)解:∵拋物線經(jīng)過(guò)和兩點(diǎn),
∴,
解得,
∴拋物線的表達(dá)式;
(2)解:如下圖,過(guò)點(diǎn)C作于點(diǎn)H,
在拋物線中,令,則,
解得,,
∴,
又∵,
∴,,,
設(shè)直線為:,
∵過(guò)和,
∴,
解得,
∴直線為:,
令,則,解得,
∴,
∴,,
∴,即
∴,
∴;
(3)解:∵軸, 軸,
∴,
∴,
∵軸,
∴,
∴,
∴即,
∴,
∵,
∴,
設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為,則點(diǎn),
∵軸,
∴,
解得,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng),,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的圖像及性質(zhì)、待定系數(shù)法求一次函數(shù)與二次函數(shù)、相似三角形的判定及性質(zhì)以及正弦,熟練掌握相似三角形的判定及性質(zhì)以及二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
6.如圖,拋物線與軸相交于A、兩點(diǎn),與軸相交于點(diǎn),已知點(diǎn)的坐標(biāo)為,拋物線的對(duì)稱軸為直線,點(diǎn)是上方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)求這個(gè)拋物線的解析式;
(2)當(dāng)?shù)拿娣e為時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)是否存在點(diǎn),使得?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,
【分析】(1)利用待定系數(shù)法列方程組求解拋物線的解析式即可;
(2)連接,設(shè),即可求得點(diǎn)C的坐標(biāo),即可求得、,再根據(jù),列方程求解即可;
(3)過(guò)點(diǎn)D作于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)C作于F, 設(shè)與交于點(diǎn)G,首先根據(jù)矩形的性質(zhì)及,即可證得,據(jù)此即可證得,可得,再由點(diǎn)B、C的坐標(biāo),即可求得直線的解析式為,設(shè),則,則, ,可得,,即可得方程,解方程即可求解.
【解析】(1)解:點(diǎn)的坐標(biāo)為,拋物線的對(duì)稱軸為直線,
,
解得:.,
所以,拋物線的解析式為:;
(2)解:如圖:連接,過(guò)點(diǎn)D作于點(diǎn)E,
設(shè),
,
∵點(diǎn)D是上方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),

,
令,則,
,



,的面積為,
,
∴,
整理得:.
解得:或,
的坐標(biāo)為或;
(3)解:存在點(diǎn),使得,理由如下:
如圖:過(guò)點(diǎn)D作于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)C作于F, 設(shè)與交于點(diǎn)G,
四邊形是矩形,
,,

,
,
在和中,
,

,
設(shè)的解析式為:,
,
解得:,
∴直線的解析式為:,
設(shè),則,則, ,
∵點(diǎn)D是上方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),
,
,,

,
,
整理得:,
解得,(不合題意,舍去)
,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】本題考查了利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)及二次函數(shù)的解析式,坐標(biāo)與圖形,不規(guī)則圖形面積的求法,一元二次方程的解法,全等三角形的判定及性質(zhì),采用數(shù)形結(jié)合的思想及正確作出輔助線是解決此題的關(guān)鍵.
7.如圖,二次函數(shù)的圖象交坐標(biāo)軸于點(diǎn),,點(diǎn)為軸上一動(dòng)點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)將線段繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,若恰好在拋物線上,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)過(guò)點(diǎn)P作軸分別交直線,拋物線于點(diǎn)Q,C,連接.若以點(diǎn)B、Q、C為頂點(diǎn)的三角形與相似,直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)或
(3)點(diǎn)P的坐標(biāo)為或.
【分析】(1)將,代入,即可求解.
(2)設(shè),過(guò)點(diǎn)D作x軸垂線交于點(diǎn)N,可證明,則,將D點(diǎn)代入拋物線解析式得,求得或.
(3)分當(dāng)和時(shí),兩種情況討論,據(jù)此求解即可.
【解析】(1)解:將,代入,
∴,,
∴.
(2)解:設(shè),
如圖,過(guò)點(diǎn)D作x軸垂線交于點(diǎn)N,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,解得或,
∴或.
(3)解:∵,
∴是直角三角形,且,
∵以點(diǎn)B、Q、C為頂點(diǎn)的三角形與相似,
∴也是直角三角形,
顯然,
當(dāng)時(shí),此時(shí),如圖,
∵拋物線的對(duì)稱軸為,
∴點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為1,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
當(dāng)時(shí),此時(shí),如圖,設(shè)與x軸交于點(diǎn)E,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
∴,
∴,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,解得或,
∴點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,熟練掌握二次函數(shù)圖象及性質(zhì),待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式是解題的關(guān)鍵.
8.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線過(guò)點(diǎn)、、三點(diǎn),且與軸交于點(diǎn).
(1)求該拋物線的表達(dá)式,并寫出該拋物線的對(duì)稱軸:
(2)分別聯(lián)結(jié)、、,直線與線段交于點(diǎn),當(dāng)此直線將四邊形的面積平分時(shí),求的值;
(3)設(shè)點(diǎn)為該拋物線對(duì)稱軸上的一點(diǎn),當(dāng)以點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形是梯形時(shí),請(qǐng)直接寫出所有滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】(1)待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式,進(jìn)而求出對(duì)稱軸即可;
(2)求出點(diǎn)坐標(biāo),設(shè)直線與交于點(diǎn),分別用含的式子表示出的坐標(biāo),利用直線將四邊形的面積平分,得到列式求解即可;
(3)分,三種情況討論求解即可.
【解析】(1)解:∵拋物線過(guò)點(diǎn)、、三點(diǎn),
設(shè):,
則:,
解得:,
∴,
∴對(duì)稱軸為:;
(2)解:∵,
當(dāng)時(shí):;
∴,
∴,
∵、、
∴,,,
∵直線與線段交于點(diǎn),且平分四邊形的面積,
∴直線與線段相交,設(shè)交點(diǎn)為,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
∴,
∴,
∴,
即:,
∴,即:,
解得:;
(3)解:①當(dāng)時(shí),點(diǎn)在線段上,此時(shí):;
②當(dāng)時(shí),設(shè)直線的解析式為:,
則:,解得:;
∴,
設(shè)直線的解析式為:,
∴,解得:,
∴,
當(dāng)時(shí),,

③當(dāng)時(shí),設(shè)直線的解析式為:,
則:,解得:;
∴,
設(shè)直線的解析式為:,
∴,解得:,
∴,
當(dāng)時(shí),,

綜上:點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形是梯形時(shí),的坐標(biāo)為:或或.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,一次函數(shù)與幾何的綜合應(yīng)用.正確的求出二次函數(shù)的解析式,利用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.
9.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線C:經(jīng)過(guò)點(diǎn).
(1)求拋物線C的表達(dá)式;
(2)將拋物線C沿直線翻折,得到的新拋物線記為,求拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(3)將拋物線C沿直線翻折,得到的圖象記為,設(shè)C與圍成的封閉圖形為M,在圖形M上內(nèi)接一個(gè)面積為4的正方形(四個(gè)頂點(diǎn)均在M上),且這個(gè)正方形的邊分別與坐標(biāo)軸平行.求n的值.
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】(1)把點(diǎn)代入,根據(jù)待定系數(shù)法即可求得.
(2)把拋物線C的表達(dá)式化成頂點(diǎn)式,求得頂點(diǎn)P的坐標(biāo),然后求得關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo),即為拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(3)由拋物線C的頂點(diǎn)式求得對(duì)稱軸,然后根據(jù)正方形的邊長(zhǎng)求得B的坐標(biāo),進(jìn)而得出,解得.
【解析】(1)∵拋物線C:經(jīng)過(guò)點(diǎn),
∴.
∴.
∴拋物線C的表達(dá)式為.
(2)∵拋物線C:,
∴拋物線C的頂點(diǎn)為,如圖1,
點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為.
∴拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為.
(3)∵拋物線C:,
∴拋物線的對(duì)稱軸為,
∵正方形的邊長(zhǎng)為2,
∴正方形的頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為,如圖2.
∴ .
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式以及二次函數(shù)的圖象與幾何變換,熟練掌握軸對(duì)稱的性質(zhì)、正方形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
10.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于點(diǎn)和點(diǎn)B(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)P為線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與A、O重合),過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線l與拋物線交于點(diǎn)E,連接、.
(1)求拋物線的表達(dá)式及點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)連接交直線l于點(diǎn)D,則在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)點(diǎn)D為中點(diǎn)時(shí),求的值;
(3)如圖2,當(dāng)軸時(shí),點(diǎn)P停止運(yùn)動(dòng),聯(lián)結(jié),在拋物線上是否存在點(diǎn)G,使得,如存在求出點(diǎn)G的橫坐標(biāo),如不存在請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)拋物線的表達(dá)式為,點(diǎn)C的坐標(biāo)為
(2)的值為.
(3)點(diǎn)G的坐標(biāo)是.
【分析】(1)將代入,求得,則拋物線的表達(dá)式為;可得點(diǎn)C的坐標(biāo)為;
(2)先求得直線的表達(dá)式為,設(shè),則,,即可由,列方程得,求得,則,,即可由“等底三角形面積的比等于高的比”求得的值為;
(3)設(shè)交于點(diǎn)H,作軸于點(diǎn)K,先證明,得,求得,再求得直線的表達(dá)式為,將該表達(dá)式與拋物線的表達(dá)式聯(lián)立方程組,解該方程組求出符合題意的解即可.
【解析】(1)解:∵拋物線與x軸交于點(diǎn),
∴,
解得,
∴拋物線的表達(dá)式為;
當(dāng)時(shí),,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為,
(2)如圖1,設(shè)直線的表達(dá)式為,則, 解得,
∴,
設(shè),則,,
當(dāng)點(diǎn)D為的中點(diǎn)時(shí),則,
∴ ,
解得,(不符合題意,舍去),
∴, ∴,,
∴ ,
∴的值為.
(3)存在, 如圖2,設(shè)交于點(diǎn)H,作軸于點(diǎn)K,
∵軸,∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
當(dāng)時(shí),由得,,
∴,
∴,
∵,
∴, ∴,
∵,
∴ ,
∴ ,
∴,
對(duì)于直線,當(dāng)時(shí),,
∴,
設(shè)直線的表達(dá)式為,則,
解得,
∴,
解方程組 ,
得 ,(不符合題意,舍去),
∴點(diǎn)G的坐標(biāo)是.
【點(diǎn)睛】此題重點(diǎn)考查二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、用待定系數(shù)法求函數(shù)表達(dá)式、相似三角形的判定與性質(zhì)、一元二次方程的解法等知識(shí)與方法,此題綜合性強(qiáng),難度較大,屬于考試壓軸題.
11.已知拋物線與x軸交于兩點(diǎn),且與y軸的公共點(diǎn)為點(diǎn)C,設(shè)該拋物線的頂點(diǎn)為D.
(1)求拋物線的表達(dá)式,并求出頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)P為拋物線上一點(diǎn),且滿足,求點(diǎn)P的橫坐標(biāo);
(3)連接,點(diǎn)E為線段BC上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作交于點(diǎn)F,若,求點(diǎn)E的坐標(biāo).
【答案】(1),
(2)或
(3)
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求出拋物線解析式即可得到頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)先求出點(diǎn)C的坐標(biāo)進(jìn)而得到,如圖所示,取中點(diǎn)E,作直線OE,則是線段的垂直平分線,,即可推出點(diǎn)P即為直線與拋物線的交點(diǎn),據(jù)此求解即可;
(3)如圖所示,連接,先利用勾股定理和勾股定理的逆定理證明是直角三角形,即,證明,求出,則,
同理可求出直線的解析式為,設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為,則,據(jù)此求解即可.
【解析】(1)解:由題意得:,
∴,
∴拋物線解析式為,
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為
(2)解:令,則,
∴,
∴,
如圖所示,取中點(diǎn)E,作直線OE,
∴是線段的垂直平分線,,
∵,
∴點(diǎn)P即為直線與拋物線的交點(diǎn),
設(shè)直線的解析式為,
∴,
∴,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立得,
解得,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為或
(3)解:如圖所示,連接,
∵,,,
∴,
∴是直角三角形,即,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
同理可求出直線的解析式為,
設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為,
∴,
解得(負(fù)值舍去),
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為 .
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,一次函數(shù)綜合,相似三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理和勾股定理的逆定理,線段垂直平分線的性質(zhì)等等,正確作出輔助線構(gòu)造相似三角形是解題的關(guān)鍵.
12.如圖,二次函數(shù)的圖象與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.其對(duì)稱軸與線段交于點(diǎn)E,與x軸交于點(diǎn)F,連接,,已知.
(1)求m的值;
(2)求的正切值;
(3)若點(diǎn)P在線段上,且,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由題意易得點(diǎn),則有,即,然后代入函數(shù)解析式進(jìn)行求解即可;
(2)連接,由(1)可知二次函數(shù)解析式為,則有,然后可得,進(jìn)而問題可求解;
(3)分別過(guò)點(diǎn)P作于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作于點(diǎn)H,由(1)(2)可知,,然后可得,,進(jìn)而根據(jù)解直角三角形可進(jìn)行求解.
【解析】(1)解:由題意可令,代入二次函數(shù)得:,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∴,
解得:,
(2)解:連接,如圖所示:
由(1)可知二次函數(shù)解析式為,
∴頂點(diǎn),
當(dāng)時(shí),則,
解得:,
∴,
∵,
∴,,,
∴,
∴是直角三角形,即,
∴;
(3)解:分別過(guò)點(diǎn)P作于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作于點(diǎn)H,如圖所示:
由(1)(2)可知,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)與幾何的綜合及解直角三角形,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)及三角函數(shù)是解題的關(guān)鍵.
13.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為,連接交拋物線的對(duì)稱軸于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)連接、,點(diǎn)是射線上的一點(diǎn),如果,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),點(diǎn)是對(duì)稱軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),如果是以為腰的等腰直角三角形,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)由拋物線,得拋物線過(guò)點(diǎn),設(shè)拋物線解析式,將代入上述解析式,求得a的值,整理化簡(jiǎn)即可.
(2)由(1)中條件求得拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)及C點(diǎn)坐標(biāo),再算得,設(shè)點(diǎn)P在射線DE上,連接PB,設(shè)DP交x軸于點(diǎn)F,設(shè),則,令,解得關(guān)于p的方程即可得到點(diǎn)P的坐標(biāo).
(3)由直線BC解析式為,設(shè),其中,同理,設(shè),其中,分兩種情況分別討論,求解即可.
【解析】(1)解:∵拋物線,
∴拋物線過(guò)點(diǎn).
∵拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),
∴設(shè)拋物線,
∵拋物線過(guò)點(diǎn),
∴將點(diǎn)代入中,
得 ,解得,
故拋物線解析式為,
∴拋物線解析式為.
(2)解:連接、,設(shè)點(diǎn)P在射線DE上,連接PB,設(shè)DP交x軸于點(diǎn)F,
∵拋物線解析式為,與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為,
∴,.
∵,,
∴直線BC為:,
∵交拋物線的對(duì)稱軸于點(diǎn),
∴,
∵,,
∴,
∴.
∵,
∴.
設(shè),
∵,點(diǎn)P在射線DE上,
∴,
∵DP交x軸于點(diǎn)F,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,解得,
故P點(diǎn)坐標(biāo).
(3)解:∵直線BC為:,,
又∵點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),
∴設(shè),其中,
又∵,點(diǎn)是對(duì)稱軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),
∴設(shè),其中.
∵是以為腰的等腰直角三角形,
∴分兩種情況進(jìn)行討論:
①如圖1,當(dāng),時(shí),過(guò)點(diǎn)N作NK⊥DE于點(diǎn)K,過(guò)點(diǎn)M作ML⊥DE于點(diǎn)L,
∵,
∴,
∵M(jìn)L⊥DE,
∴,
∵,
∴.
∵NK⊥DE,ML⊥DE,
∴,
∵是以為腰的等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,.
∵,,,
∴,
解得或,
∵,,
∴舍去,
∴M點(diǎn)坐標(biāo)為.
②如圖2,當(dāng),時(shí),
∵是以為腰的等腰直角三角形,
∴.
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∵,,
∴當(dāng),解得,
∵,
∴,即.
∵是以為腰的等腰直角三角形,
∴,
∵直線BC為:,,
又∵點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),
∴M點(diǎn)坐標(biāo)為.
綜上,滿足題意的M點(diǎn)坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)相關(guān)的綜合運(yùn)用,充分運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想是解題的關(guān)鍵.
14.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知直線與軸交于點(diǎn)A、與軸交于點(diǎn),拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)是拋物線上一點(diǎn),且位于直線上方,過(guò)點(diǎn)作軸、軸,分別交直線于點(diǎn)、.
①當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
②連接交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)是的中點(diǎn)時(shí),求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)由求,,將A、B代入即可求解;
(2)設(shè)①設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,由軸,軸,可得,,當(dāng)時(shí),即可求解;
②過(guò)點(diǎn)作軸,延長(zhǎng)交軸于點(diǎn),則,當(dāng)點(diǎn)是的中點(diǎn)時(shí),可得,由軸,軸,得,,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,,由,即可求解;
【解析】(1)解:將代入得,y=8,
將y=0代入得0=2x+8,解得:x=-4,
所以,,
,在拋物線上,
∴,解得
拋物線的解析式
(2)①設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,
軸,且點(diǎn)在直線上,
點(diǎn)的坐標(biāo)為
,,
,,
軸,軸,
,,
,

當(dāng)時(shí),
,解得
點(diǎn)的坐標(biāo)為
②過(guò)點(diǎn)作軸,延長(zhǎng)交軸于點(diǎn),則.
當(dāng)點(diǎn)是的中點(diǎn)時(shí),可得
軸,軸,
,
點(diǎn)是的中點(diǎn)

設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,
∵,
∴△OCD∽△OPE,
,
即,
.
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)與一次函數(shù)綜合應(yīng)用、三角形的相似,掌握相關(guān)知識(shí)并靈活應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.
15.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸相交于點(diǎn),,與y軸交于點(diǎn)C.將拋物線的對(duì)稱軸沿x軸的正方向平移,平移后交x軸于點(diǎn)D,交線段于點(diǎn)E,交拋物線于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)F作直線的垂線,垂足為點(diǎn)G.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)以點(diǎn)G為圓心,為半徑畫;以點(diǎn)E為圓心,為半徑畫.當(dāng)與內(nèi)切時(shí).①試證明與的數(shù)量關(guān)系;②求點(diǎn)F的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)①,證明見解析;②
【分析】(1)將拋物線的解析式可以寫成的形式,與對(duì)比即可求出a,b的值,進(jìn)而求出拋物線的表達(dá)式;
(2)①畫出大致圖形,證明點(diǎn)B是與內(nèi)切時(shí)的切點(diǎn),即可得到;②設(shè)點(diǎn)F的坐標(biāo)為,用含m的代數(shù)式分別表示出和,列等式即可求出m的值.
【解析】(1)解:∵拋物線與x軸相交于點(diǎn),,
∴拋物線的解析式可以寫成的形式,
即,
∴,,
∴,,
∴拋物線的表達(dá)式為.
(2)解:由題意作圖如下,
①∵的圓心為G,的圓心為E,
∴GE是與圓心的連線,
∵兩圓相切時(shí),圓心的連線經(jīng)過(guò)切點(diǎn),
∴當(dāng)與內(nèi)切時(shí),GE經(jīng)過(guò)切點(diǎn),
∵點(diǎn)B是線段GE延長(zhǎng)線上的點(diǎn),且在上,
∴點(diǎn)B是與內(nèi)切時(shí)的切點(diǎn),
∴點(diǎn)B在以點(diǎn)E為圓心,為半徑的上,
∴,
②在中,
令得,
∴拋物線與y軸交于點(diǎn)C的坐標(biāo)為,
設(shè)直線BC的解析式為,
將和的坐標(biāo)代入,
得,
∴,
∴設(shè)直線BC的解析式為.
∵點(diǎn)F在拋物線上,
∴設(shè)點(diǎn)F的坐標(biāo)為,
由題意軸,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為,
∵點(diǎn)F在BC的上方,
∴,
∵拋物線的對(duì)稱軸為直線:,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∵軸,
∴,
∴,
∴.
∵點(diǎn)E在線段BC上,
∴,
∴,
∵,
∴,
整理得,,
解得或3,
當(dāng)時(shí),點(diǎn)E,F(xiàn),B重合,此時(shí)不存在,
故不合題意,應(yīng)舍去,
∴,
當(dāng)時(shí), ,
∴求點(diǎn)F的坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】本題考查求一次函數(shù)、二次函數(shù)的解析式,圓與圓的位置關(guān)系,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,三角函數(shù)解直角三角形等知識(shí)點(diǎn),證明點(diǎn)B是與內(nèi)切時(shí)的切點(diǎn),進(jìn)而得到是解題的關(guān)鍵.
16.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)A(0,﹣1),B(4,1).直線AB交x軸于點(diǎn)C,P是直線AB下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).過(guò)點(diǎn)P作PD⊥AB,垂足為D,PEx軸,交直線AB于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)如圖1,在拋物線上有一點(diǎn)F,使得∠CBF=∠OAC,求點(diǎn)F的坐標(biāo);
(3)如圖2,當(dāng)△PDE的周長(zhǎng)為+8時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)(,)
(3)(2,-4)
【分析】(1)直接把A(0,﹣1),B(4,1)代入到拋物線解析式中求解即可;
(2)如圖2-1所示,當(dāng)點(diǎn)F在直線AB下方時(shí),可證得OA∥BF,即BF⊥x軸,這種情況不存在;如圖2-2所示,當(dāng)點(diǎn)F在直線AB的上方時(shí),設(shè)直線BF與y軸交于點(diǎn)E, 由∠OAC=∠CBF,得到EA=EB,設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為(0,m),則,求出點(diǎn)E的坐標(biāo)為(0,4),然后求出直線BE的解析式為,聯(lián)立,即可求出點(diǎn)F的坐標(biāo)為(,);
(3)先求出點(diǎn)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,0),則OC=2,OA=1,,△AOC的周長(zhǎng),設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為 ,根據(jù)PE∥x軸,得到∠OCA=∠DEP,點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為,然后求出直線AB的解析式為得到點(diǎn)E的坐標(biāo)為 ,則;證明△PDE∽△AOC,得到,則,由此求解即可.
【解析】(1)解:把A(0,﹣1),B(4,1)代入到拋物線解析式中得:
∴,
∴拋物線解析式為;
(2)解:如圖2-1所示,當(dāng)點(diǎn)F在直線AB下方時(shí),
∵∠OAC=∠CBF,
∴OA∥BF,即BF⊥x軸,
∴這種情況不存在;
如圖2-2所示,當(dāng)點(diǎn)F在直線AB的上方時(shí),設(shè)直線BF與y軸交于點(diǎn)E,
∵∠OAC=∠CBF,
∴EA=EB,
設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為(0,m),
∴,
解得,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(0,4),
設(shè)直線BE的解析式為,
∴,
∴,
∴直線BE的解析式為,
聯(lián)立,
解得或,
∴點(diǎn)F的坐標(biāo)為(,)
(3)解:∵B點(diǎn)坐標(biāo)為(4,1),A點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-1),
∴AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0),
又∵直線AB與x軸的交點(diǎn)為C,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,0),
∴OC=2,OA=1,
∴,
∴△AOC的周長(zhǎng),
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為 ,
∵PE∥x軸,
∴∠OCA=∠DEP,點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為,
設(shè)直線AB的解析式為,
∴,
∴,
∴直線AB的解析式為
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為 ,
∴,
∵PD⊥AB,
∴∠PDE=∠AOC=90°,
∴△PDE∽△AOC,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴P點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,-4).
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,等腰三角形的性質(zhì)與判定,兩點(diǎn)距離公式,一次函數(shù)與二次函數(shù)的交點(diǎn)問題,相似三角形的性質(zhì)與判定等等,熟知相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
17.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),,且與y軸交于點(diǎn)A.
(1)求拋物線的表達(dá)式及點(diǎn)A的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)P是y軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作,交線段OA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)Q,如果,求證:;
(3)若點(diǎn)F是線段AB(不包含端點(diǎn))上的一點(diǎn),且點(diǎn)F關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)恰好在上述拋物線上,求直線的解析式.
【答案】(1)拋物線的解析式為;點(diǎn)A的坐標(biāo)
(2)證明見解析
(3)直線的解析式為:
【分析】(1)將,代入拋物線解析式得到二元一次方程組,解得m、n的值,即可得到拋物線解析式,再令,即可求出點(diǎn)A的坐標(biāo);
(2)根據(jù)題意畫出圖形,通過(guò)坐標(biāo)證明為直角三角形,且,利用及角的關(guān)系證明,結(jié)合,即可證明兩個(gè)三角形相似;
(3)作B關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)B’,則A、F’、B’三點(diǎn)共線,先求直線A B’的解析式,與拋物線解析式聯(lián)立求得F’的坐標(biāo),再求直線BB’的解析式,利用及求得的F’的坐標(biāo),即可求的解析式.
【解析】(1)解:將,代入拋物線解析式,得:
,解得
∴拋物線的解析式為
當(dāng)時(shí),,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)
(2)如圖所示,點(diǎn)P是y軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作,交線段OA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)Q
∵,,


即為直角三角形,且
∵,
∴OA=OC

當(dāng)時(shí),點(diǎn)P只能在點(diǎn)B的右側(cè),




又∵

(3)如圖所示,作B關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)B’,則A、F’、B’三點(diǎn)共線
∵,點(diǎn)B’和點(diǎn)B關(guān)于AC的對(duì)稱,

設(shè)直線A B’的解析式為:,代入得:
解得:
∴直線A B’的解析式為:
聯(lián)立
解得:(舍去)

設(shè)直線BB’的解析式為:,代入,得:
,解得
∴直線BB’的解析式為:
由題意可知
∴設(shè)直線的解析式為:,代入得:
解得:
∴直線的解析式為:.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題.涉及勾股定理的逆定理,相似三角形的判定,待定系數(shù)法求解函數(shù)解析式,難度較大,綜合性強(qiáng).
18.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的對(duì)稱軸是直線,且與x軸交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn),.
(1)求拋物線的解析式.
(2)在拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使得是以BC為直角邊的直角三角形?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(3)設(shè)拋物線上的一點(diǎn)的橫坐標(biāo)為m,且在直線BC的下方,求使的面積為最大整數(shù)時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1);(2)存在當(dāng)是以BC為直角邊的直角三角形時(shí),點(diǎn)或;(3)使的面積為最大整數(shù)時(shí)點(diǎn)或.
【分析】(1)設(shè)拋物線的解析式為,由題意易得,然后根據(jù)對(duì)稱軸為直線及點(diǎn)可求解;
(2)由題意可分當(dāng)時(shí)和當(dāng)時(shí),然后根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可分別求解點(diǎn)Q的坐標(biāo);
(3)過(guò)點(diǎn)P作PM⊥x軸,交BC于點(diǎn)M,由題意易求直線BC的解析式,然后可得點(diǎn)M的坐標(biāo)及線段PM的長(zhǎng),根據(jù)鉛垂法可求出△BCP的面積,進(jìn)而根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可求解.
【解析】解:(1)∵,,
∴,
∴,
設(shè)拋物線的解析式為,則有:
,解得:,
∴拋物線解析式為;
(2)存在點(diǎn)Q,使得是以BC為直角邊的直角三角形,理由如下:
①當(dāng)時(shí),如圖所示:
過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥y軸于點(diǎn)H,
∵,,
∴△BOC是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴△HCQ是等腰直角三角形,
∴,
設(shè)點(diǎn),則有,
∴,解得:(不符合題意,舍去),
∴點(diǎn);
②當(dāng)時(shí),如圖所示:
過(guò)點(diǎn)B作x軸的垂線,然后過(guò)點(diǎn)Q、C分別作QE⊥BE于點(diǎn)E,CF⊥BE于點(diǎn)F,
∴,
∴△BFC是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴△QEB是等腰直角三角形,
∴,
設(shè)點(diǎn),則有,
∴,解得:(不符合題意,舍去),
∴點(diǎn);
綜上所述:當(dāng)是以BC為直角邊的直角三角形時(shí),點(diǎn)或;
(3)由(1)可知:,,
設(shè)直線BC的解析式為,則有:
,解得:,
∴直線BC的解析式為,
過(guò)點(diǎn)P作PM⊥x軸,交BC于點(diǎn)M,如圖所示:
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,開口向下,
∴,
∴的面積為最大整數(shù)時(shí)的值為3,
∴,
解得:,
∴點(diǎn)或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的綜合,熟練掌握二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
19.如圖,已知直線y=﹣x+2與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn).
(1)求這條拋物線的表達(dá)式;
(2)直線x=t與該拋物線交于點(diǎn)C,與線段AB交于點(diǎn)D(點(diǎn)D與點(diǎn)A、B不重合),與x軸交于點(diǎn)E,聯(lián)結(jié)AC、BC.
①當(dāng)=時(shí),求t的值;
②當(dāng)CD平分∠ACB時(shí),求ABC的面積.
【答案】(1)
(2)①2;②
【分析】(1)先求出點(diǎn)A,點(diǎn)B坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求解析式;
(2)①證明△ADE∽△BDC,由相似三角形的性質(zhì)得出∠DAE=∠DBC,證出AE∥BC,得出C點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2,則可求出答案;
②設(shè)C(t,),過(guò)點(diǎn)B作BH⊥CE于點(diǎn)H,得出tan∠BCH=tan∠ACE,則,解方程求出t的值,則可求出答案.
【解析】(1)解:由y=-x+2可得:
當(dāng)x=0時(shí),y=2;當(dāng)y=0時(shí),x=3,
∴A(3,0),B(0,2),
把A、B的坐標(biāo)代入y=-x2+bx+c得:
,
解得:,
∴拋物線的解析式為:y=-x2+x+2;
(2)①如圖1,
∵DE∥OB,
∴,
∵,
∴,
又∵∠ADE=∠BDC,
∴△ADE∽△BDC,
∴∠DAE=∠DBC,
∴AE∥BC,
∴C點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2,
∴2=-x2+x+2,
∴x=0或x=2,
∴C(2,2),
∴t=2;
②如圖2,設(shè)C(t,-t2+t+2),
過(guò)點(diǎn)B作BH⊥CE于點(diǎn)H,
∵∠BCH=∠ACE,
∴tan∠BCH=tan∠ACE,
∴,
∴,
∴t=,
∴C(,),
∴S△ACB=S△ACE+S梯形BOCE-S△ABO
=.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求解析式,平行線的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),二次函數(shù)的性質(zhì)等知識(shí),靈活運(yùn)用這些性質(zhì)解決問題是解題的關(guān)鍵.
20.已知在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn) ,點(diǎn)是該拋物線在第一象限內(nèi)一點(diǎn),聯(lián)結(jié)與線段相交于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與線段交于點(diǎn),如果點(diǎn)與點(diǎn)重合,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)過(guò)點(diǎn)作軸,垂足為點(diǎn)與線段交于點(diǎn),如果,求線段的長(zhǎng)度.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)將點(diǎn)和點(diǎn)代入,即可求解;
(2)分別求出和直線的解析式為,可得,,再求直線的解析式為,聯(lián)立,即可求點(diǎn);
(3)設(shè),則,則,用待定系數(shù)法求出直線的解析式為,聯(lián)立,可求出,,直線與軸交點(diǎn),則,再由,可得,則有方程,求出,即可求.
(1)
解:將點(diǎn)和點(diǎn)代入,

,
;
(2)
解:,
對(duì)稱軸為直線,
令,則,
解得或,
,
設(shè)直線的解析式為,
,
,
,
,,
設(shè)直線的解析式為,
,

,
聯(lián)立,
或(舍,
;
(3)
解:
設(shè),則,

設(shè)直線的解析式為,

,

聯(lián)立,
,
,,
直線與軸交點(diǎn),
,
,
,
軸,
,
,
,
,
,

,

【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,解題的關(guān)鍵是熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),會(huì)求二次函數(shù)的交點(diǎn)坐標(biāo),本題計(jì)算量較大,準(zhǔn)確的計(jì)算也是解題的關(guān)鍵.
21.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線經(jīng)過(guò)x軸上的點(diǎn)和點(diǎn)B(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè))及y軸上的點(diǎn)C,經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)的直線為,頂點(diǎn)為D,對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)Q.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)連接.若點(diǎn)P為直線上方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作 軸交于點(diǎn)E,作于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)B作交y軸于點(diǎn)G.點(diǎn)H,K分別在對(duì)稱軸和y軸上運(yùn)動(dòng),連接.
①求的周長(zhǎng)為最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo);
②在①的條件下,求的最小值及點(diǎn)H的坐標(biāo).
【答案】(1) ;(2)①;②的最小值為10,此時(shí)點(diǎn)H的坐標(biāo)為
【分析】(1)先求出點(diǎn)C的坐標(biāo),可得到n,進(jìn)而求出點(diǎn)B的坐標(biāo),再將點(diǎn)A、C的坐標(biāo)代入,即可求解;
(2)①設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo),并表示出點(diǎn)E的坐標(biāo),從而得到PE,再根據(jù)△PFE∽△BOC,根據(jù)相似三角形的性質(zhì),即可求解;
②如圖,將直線OG繞點(diǎn)G逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,得到直線l,作 ,垂直分別為 ,則∠MGO=60°, 從而得到 , ,從而得到當(dāng)點(diǎn)H位于拋物線對(duì)稱軸與OP的交點(diǎn)時(shí),最小,最小值為PM,然后證得點(diǎn)P、O、M三點(diǎn)共線,即可求解.
【解析】解:(1)∵拋物線經(jīng)過(guò)y軸上的點(diǎn)C,
∴當(dāng) 時(shí), ,
∴點(diǎn) ,
將點(diǎn) ,代入,得: ,
∴直線BC的解析式為 ,
當(dāng) 時(shí), ,
∴點(diǎn)B(4,0),
將點(diǎn),B(4,0),代入,得:
,解得: ,
∴拋物線解析式為 ;
(2)①設(shè) ,則 ,
∴ ,
設(shè)△PEF的周長(zhǎng)為m,
∵,
∴∠PEF=∠BCO,
∵∠PFO=∠BCO=90°,
∴△PFE∽△BOC,
∴ ,
∵點(diǎn)B(4,0), ,
∴ ,
∴ ,
∴,
∴,
∴當(dāng) 時(shí),m最大,此時(shí) ,
即的周長(zhǎng)為最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
②拋物線的對(duì)稱軸為 ,
如圖,將直線OG繞點(diǎn)G逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,得到直線l,作 ,垂直分別為 ,則∠MGO=60°,
∴ , ,
∴,
∴當(dāng)點(diǎn)H位于拋物線對(duì)稱軸與OP的交點(diǎn)時(shí),最小,最小值為PM,
∵∠MGO=60°,
∴∠MOG=30°,
∵,
∴ , ,
∴∠POB=60°,
∴∠MOG+∠BOG+∠POB=180°,
∴點(diǎn)P、O、M三點(diǎn)共線,
設(shè)直線AC的解析式為 ,
∵ ,
∴ ,解得: ,
∴直線AC的解析式為 ,
∵,
∴可設(shè)直線BG的解析式為 ,
把點(diǎn)B(4,0),代入得: ,
∴直線BG的解析式為 ,
∴點(diǎn) ,
∴ ,
∴,
∴PM=10,
∴的最小值為10,
∵∠POB=60°,拋物線對(duì)稱軸為 ,
∴此時(shí)點(diǎn)H的縱坐標(biāo)為 ,
∴的最小值為10,此時(shí)點(diǎn)H的坐標(biāo)為 .
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)和一次函數(shù)的綜合題,解直角三角形,相似三角形的判定和性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合思想解答是解題的關(guān)鍵.
22.如圖,拋物線與軸相交于兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為,拋物線的對(duì)稱軸與BC相交于點(diǎn)E,與x軸相交于點(diǎn)F.
(1)求線段的長(zhǎng).
(2)聯(lián)結(jié),若點(diǎn)G在拋物線的對(duì)稱軸上,且與相似,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)G的坐標(biāo).
(3)設(shè)點(diǎn)P為x軸上的一點(diǎn),且時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)2;(2)或;(3)或
【分析】(1)根據(jù)拋物線的解析式可求得與坐標(biāo)軸的坐標(biāo)及頂點(diǎn)坐標(biāo),從而易得OB=OC,由EF⊥OB即可求得EF的長(zhǎng),從而求得DE的長(zhǎng);
(2)設(shè)點(diǎn)G的坐標(biāo)為(1,x),分兩種情況考慮:△COE∽△EGB和△COE∽△EBG,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求得x的值,從而可求得點(diǎn)G的坐標(biāo);
(3)分兩種情況考慮:點(diǎn)P在點(diǎn)A的右側(cè)和點(diǎn)P在點(diǎn)A的左側(cè);當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A的右側(cè)時(shí),由D(1,4),則,得出∠α =∠DOF,然后根據(jù)三角形外角的性質(zhì)可求得∠DPO=∠ADO,進(jìn)而可得△ADP∽△AOD,由相似三角形的性質(zhì)可求得OP的長(zhǎng),從而求得P點(diǎn)的坐標(biāo);當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A的左側(cè)時(shí), 作點(diǎn)P關(guān)于拋物線對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn),則點(diǎn)也滿足題意.
【解析】(1)當(dāng)時(shí),解方程得:
∴拋物線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(-1,0)、B(3,0)
∴OB=3
∵在中,當(dāng)x=0時(shí),
∴拋物線與y軸的交點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,3)
∴OC=3

∴拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為D(1,4)
∴DF=4,OF=1
∵OB=OC=3,OC⊥OB
∴∠OCB=∠OBC=45°
∵EF⊥OB
∴∠FEB=∠OBC=45°
∴EF=BF=OB-OF=3-1=2
∴DE=DF-EF=4-2=2
(2)設(shè)點(diǎn)G的坐標(biāo)為(1,x)
在Rt△OBC及Rt△FBE中,由勾股定理得:,

①若△COE∽△EGB
則有,∠GEB=∠OCE=45°
即OC?BE=CE?EG
∴點(diǎn)G只能在點(diǎn)E下方
∵由(1)可得點(diǎn)E的坐標(biāo)為(1,2)
∴EG=2-x

解得:x=-4
即點(diǎn)G的坐標(biāo)為(1,-4)
②若△COE∽△EBG
則有,∠BEG=∠OCE=45°
即OC?EG=CE?BE
∴點(diǎn)G只能在點(diǎn)E下方
∴EG=2-x

解得:
即點(diǎn)G的坐標(biāo)為
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)G的坐標(biāo)為或
(3)①如圖,當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A的左側(cè)時(shí),連接DP、DA、DO
∵,
∴∠DOF=∠α=∠DAO+∠DPO,∠DOF=∠PDO+∠DPO
∴∠DAO=∠PDO
∴△OAD∽△ODP
∴,即

∵OA=1
∴OP=17
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(-17,0)
②當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A的右側(cè)時(shí),作點(diǎn)P(-17,0)關(guān)于拋物線的對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn),則

此時(shí)點(diǎn)滿足題意,且其坐標(biāo)為(19,0)
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)為或
【點(diǎn)睛】本題考查了求二次函數(shù)與x軸的交點(diǎn)、頂點(diǎn)坐標(biāo),相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識(shí),求得三角形相似是關(guān)鍵.注意分類討論.
23.已知拋物線過(guò)點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)A在直線上且在第一象限內(nèi),過(guò)A作軸于B,以為斜邊在其左側(cè)作等腰直角.
①若A與Q重合,求C到拋物線對(duì)稱軸的距離;
②若C落在拋物線上,求C的坐標(biāo).
【答案】(1);(2)①1;②點(diǎn)C的坐標(biāo)是
【分析】(1)將兩點(diǎn)分別代入,得,解方程組即可;
(2)①根據(jù)AB=4,斜邊上的高為2,Q的橫坐標(biāo)為1,計(jì)算點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為-1,即到y(tǒng)軸的距離為1;②根據(jù)直線PQ的解析式,設(shè)點(diǎn)A(m,-2m+6),三角形ABC是等腰直角三角形,用含有m的代數(shù)式表示點(diǎn)C的坐標(biāo),代入拋物線解析式求解即可.
【解析】解:(1)將兩點(diǎn)分別代入,得
解得.
所以拋物線的解析式是.
(2)①如圖2,拋物線的對(duì)稱軸是y軸,當(dāng)點(diǎn)A與點(diǎn)重合時(shí),,
作于H.
∵是等腰直角三角形,
∴和也是等腰直角三角形,
∴,
∴點(diǎn)C到拋物線的對(duì)稱軸的距離等于1.
②如圖3,設(shè)直線PQ的解析式為y=kx+b,由,得
解得
∴直線的解析式為,
設(shè),
∴,
所以.
所以.
將點(diǎn)代入,
得.
整理,得.
因式分解,得.
解得,或(與點(diǎn)P重合,舍去).
當(dāng)時(shí),.
所以點(diǎn)C的坐標(biāo)是.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了拋物線解析式的確定,一次函數(shù)解析式的確定,等腰直角三角形的性質(zhì),一元二次方程的解法,熟練掌握待定系數(shù)法,靈活用解析式表示點(diǎn)的坐標(biāo),熟練解一元二次方程是解題的關(guān)鍵.
24.如圖,拋物線經(jīng)過(guò)兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),連接.
(1)求證:;
(2)設(shè)點(diǎn)是拋物線上兩點(diǎn)之間的動(dòng)點(diǎn),連接.在的條件下:
①若,求點(diǎn)的坐標(biāo);
②若,且的最大值為,直接寫出的值.
【答案】(1)見解析;(2)①點(diǎn)的坐標(biāo)為或;②或
【分析】(1)把點(diǎn)A的坐標(biāo)代入解析式,確定b=c-1,根據(jù)對(duì)稱軸為x=,確定,得到c-1=m-1即c=m,問題得證;
(2)①過(guò)點(diǎn)P作PD⊥x軸,垂足為D,交BC于點(diǎn)D,確定直線BC的解析式,用x表示點(diǎn)P的坐標(biāo),點(diǎn)E的坐標(biāo),根據(jù)面積關(guān)系建立方程求解即可;
②根據(jù)拋物線確定對(duì)稱軸為x=1,分對(duì)稱軸在取值范圍內(nèi),取值范圍的左邊和右邊三種情形求解.
【解析】解:(1)把A(-1,0)代入解析式,得-1-b+c=0即b=c-1.
∵y=-+bx+c的對(duì)稱軸為x=,A(-1,0),B(m,0)是對(duì)稱點(diǎn),
∴,
∴b=m-1,
∴m-1=c-1,
∴m=c,
∵OB=m,OC=c,
∴OB=OC;
(2)①當(dāng)m=3時(shí),b=m-1=2,c=m=3,
∴拋物線的解析式為y=-+2x+3,
∴B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC=3;
∵A(-1,0),
∴AB=4,
∴,
∴,
過(guò)點(diǎn)P作PD⊥x軸,垂足為D,交BC于點(diǎn)E,
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+t,根據(jù)題意,得,
解得,
∴直線BC的解析式為y=-x+3,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)(x,-+2x+3),點(diǎn)D的坐標(biāo)(x,0),點(diǎn)E的坐標(biāo)(x,-x+3),
∴PE=(-+2x+3)-(-x+3)=-+3x,
過(guò)點(diǎn)C作CF⊥PE,垂足為F,
則,

∴,
解得x=1或x=2,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,4)或(2,3)
②∵拋物線y=-+2x+3=,
∴當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)y有最大值,且為4,
當(dāng)n≤1≤n+2時(shí)即-1≤n≤1時(shí),函數(shù)有最大值4,故2n=4,解得n=2,
不符合題意,故n=2舍去;
當(dāng)1<n≤x≤n+2時(shí)即取值范圍在對(duì)稱軸右邊,
∵拋物線開口向下,
∴在對(duì)稱軸的右側(cè),y隨x的增大而減小,
∴當(dāng)x=n時(shí),函數(shù)有最大值,此時(shí)函數(shù)值為y=-+2n+3,
∴-+2n+3=2n,
解得n=或n= -(舍去);
當(dāng)n≤x≤n+2<1時(shí)即取值范圍在對(duì)稱軸左邊,
∵拋物線開口向下,
∴在對(duì)稱軸的右側(cè),y隨x的增大而增大,
∴當(dāng)x=n+2時(shí),函數(shù)有最大值,此時(shí)函數(shù)值為y=-+2(n+2)+3,
∴-+2(n+2)+3,
解得n=或n=(舍去);
∴n的值為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)解析式的確定,二次函數(shù)的增減性,對(duì)稱軸,線段與點(diǎn)的關(guān)系,熟練掌握待定系數(shù)法,二次函數(shù)的增減性,靈活運(yùn)用分類思想是解題的關(guān)鍵.
25.如圖,已知拋物線y=x2+m與y軸交于點(diǎn)C,直線y=﹣x+4與y軸和x軸分別交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB,垂足為點(diǎn)D,設(shè)點(diǎn)E在x軸上,以CD為對(duì)角線作?CEDF.
(1)當(dāng)點(diǎn)C在∠ABO的平分線上時(shí),求上述拋物線的表達(dá)式;
(2)在(1)的條件下,如果?CEDF的頂點(diǎn)F正好落在y軸上,求點(diǎn)F的坐標(biāo);
(3)如果點(diǎn)E是BO的中點(diǎn),且?CEDF是菱形,求m的值.
【答案】(1);(2);(3)0
【分析】(1)在Rt△ADC中,設(shè)OC=x,由勾股定理得:(4﹣x)2=x2+4,解得x=,即可求解;
(2)求出點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,),如果?CEDF的頂點(diǎn)F正好落在y軸上,則DE∥y軸,且DE=CF,進(jìn)而求解;
(3)求出點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,),由DE=CE,即可求解.
【解析】解:(1)對(duì)于y=﹣x+4①,令y=﹣x+4=0,解得x=3,令x=0,則y=4,
故點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(0,4)、(3,0),
由點(diǎn)A、B的坐標(biāo)知,OA=4,OB=3,則AB=5,
連接BC,如下圖,
∵點(diǎn)C在∠ABO的平分線上,則OC=CD,
∵BC=BC,
∴Rt△BCD≌Rt△BCO(HL),
故BD=OB=3,則AD=5﹣3=2,
設(shè)OC=CD=x,則AC=4﹣x,
在Rt△ADC中,由勾股定理得:(4﹣x)2=x2+4,解得x=,
故點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,),
則拋物線的表達(dá)式為y=x2+;
(2)如上圖,過(guò)點(diǎn)C作CH∥x軸交AB于點(diǎn)H,則∠ABO=∠AHC,
由AB得表達(dá)式知,tan∠ABO==tan∠DHC,則tan∠DCH=,
故直線CD的表達(dá)式為y=x+②,
聯(lián)立①②并解得,故點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,),
如果?CEDF的頂點(diǎn)F正好落在y軸上,則DE∥y軸,且DE=CF,
故DE=y(tǒng)D=,
則yF=y(tǒng)C+DE=,
故點(diǎn)F的坐標(biāo)為(0,);
(3)∵點(diǎn)E是BO的中點(diǎn),故點(diǎn)E(,0),
由(2)知,直線CD的表達(dá)式為y=x+m③,
聯(lián)立①③并解得,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,),
而點(diǎn)E、C的坐標(biāo)分別為(,0)、(0,m),
∵?CEDF是菱形,則DE=CE,
即(﹣)2+()2=()2+m2,
即9m2﹣36m=0,
解得m=4(舍去)或0,
故m=0.
【點(diǎn)睛】本題考查的是二次函數(shù)綜合運(yùn)用,涉及到一次函數(shù)的性質(zhì)、菱形的性質(zhì)、解直角三角形等.
26.如圖1,將矩形OABC置于平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣4,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,m)(m>0),點(diǎn)D(﹣1,m)在邊BC上,將△ABD沿AD折疊壓平,使點(diǎn)B落在坐標(biāo)平面內(nèi),設(shè)點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)E.
(1)如圖2,當(dāng)m=3時(shí),拋物線過(guò)點(diǎn)A、E、C,求拋物線解析式;
(2)如圖3,隨著m的變化,點(diǎn)E正好落在y軸上,求∠BAD的余切值;
(3)若點(diǎn)E橫坐標(biāo)坐標(biāo)為1,拋物線y=ax2+2ax+10(a≠0且a為常數(shù))的頂點(diǎn)落在△ADE的內(nèi)部,求a的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)A、點(diǎn)D、點(diǎn)C的坐標(biāo)和矩形的性質(zhì)可以得到點(diǎn)B和點(diǎn)E的坐標(biāo);
(2)由折疊的性質(zhì)結(jié)合勾股定理求出,從而得進(jìn)而可得結(jié)論;
(3)過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn)延長(zhǎng)交延長(zhǎng)線于點(diǎn)則∠分別求出,再運(yùn)用待定系數(shù)法求出直線和的解析式,再求出拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo),把代入兩直線解析式,從而可進(jìn)一步得出結(jié)論.
(1)
解:如圖1,
在矩形中,////
當(dāng)時(shí),






由折疊得,

∴四邊形是菱形,
∵∠,
∴四邊形是正方形,
∴點(diǎn)在軸上,

∴;
設(shè)拋物線的解析式為:
把代入得,
解得,
∴所以,經(jīng)過(guò)三點(diǎn)的拋物線的解析式為:
(2)
解:如圖2,當(dāng)點(diǎn)在軸上時(shí),
由折疊得,∠,
∴∠

∴∠
在中,由勾股定理得,,

∴在中,


在中,
(3)
解:如圖 3,過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn)延長(zhǎng)交延長(zhǎng)線于點(diǎn)則∠
∵點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,


由折疊得,∠
∴∠
∵∠,
∴∠
在中,由勾股定理得,

在中,,


∴;
設(shè)直線的解析式為,
將代入,得:
解得,
∴直線的解析式為
設(shè)直線的解析式為
把代入得,
解得,
∴直線的解析式為;
又拋物線
∴拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)為
當(dāng)時(shí),代入,得:
當(dāng)時(shí),代入得
∵拋物線的頂點(diǎn)在△內(nèi)部,


【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合知識(shí),是一道有關(guān)折疊的問題,主要考查二次函數(shù)、矩形、解直角三角形等知識(shí),試題中貫穿了方程思想和數(shù)形結(jié)合的思想,請(qǐng)注意體會(huì).
一、解答題
1. (2023·上海楊浦·統(tǒng)考二模)如圖,已知在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸相交于點(diǎn),與y軸相交于點(diǎn),在x軸上有一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作x軸的垂線交線段于點(diǎn)N,交拋物線于點(diǎn)P,過(guò)P作,垂足為點(diǎn)M.
(1)求這條拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)的周長(zhǎng)為,的周長(zhǎng)為,如果,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如果以N為圓心,為半徑的圓與以為直徑的圓內(nèi)切,求m的值.
【答案】(1)
(2)點(diǎn)P的坐標(biāo)是
(3)當(dāng)與內(nèi)切時(shí),
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得拋物線解析式;
(2)先證明,根據(jù)相似三角形性質(zhì)可得出:.利用待定系數(shù)法可得直線的解析式為.設(shè)點(diǎn),,則,,建立方程求解即可得出答案;
(3)設(shè)的中點(diǎn)為點(diǎn),則點(diǎn) 的坐標(biāo),過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn),則,,運(yùn)用勾股定理可得,根據(jù)兩圓內(nèi)切建立方程求解即可得出答案.
【解析】(1)解:∵拋物線與x軸交于點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)


∴;
(2)解:∵軸,
∴,
又∵,
∴,
∴.即.
又∵,
∴,
設(shè)直線,又直線經(jīng)過(guò)點(diǎn),點(diǎn),
∴∴,
∴,
∵點(diǎn)P在拋物線上,
∴設(shè)點(diǎn),
∵點(diǎn)N在直線上,
設(shè)點(diǎn),
∴,
又,
∴.解之得(不合題意,舍去),
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)是;
(3)解:設(shè)的中點(diǎn)為點(diǎn)Q,則點(diǎn)Q的坐標(biāo),
又點(diǎn),
過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn),則,,
在中,
∴,
當(dāng)與內(nèi)切時(shí),,
∴,
解之得:,
∴當(dāng)與內(nèi)切時(shí),.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)圖像上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,兩圓內(nèi)切的性質(zhì)等,本題綜合性強(qiáng),有一定難度,第(2)問運(yùn)用相似三角形周長(zhǎng)比等于相似比建立方程求解是解題關(guān)鍵,第(3)問根據(jù)圓與圓內(nèi)切的性質(zhì)建立方程求解是解題關(guān)鍵.
、
2. (2023·上海普陀·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與x軸交于點(diǎn)、,與y軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.
(1)求拋物線的表達(dá)式和點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)E是第一象限內(nèi)拋物線的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),其橫坐標(biāo)為m,直線交y軸于點(diǎn)F.
①用m的代數(shù)式表示直線的截距;
②在的面積與的面積相等的條件下探究:在y軸右側(cè)存在這樣一條直線,滿足:以該直線上的任意一點(diǎn)及點(diǎn)C、F三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積都等于面積,試用規(guī)范、準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)符合條件的直線.
【答案】(1),點(diǎn)D的坐標(biāo)為
(2)①直線的截距是;②符合條件的直線應(yīng)該是經(jīng)過(guò)點(diǎn)E且垂直于x軸的直線,為直線和直線
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得拋物線的表達(dá)式,再利用配方法將拋物線表達(dá)式化為頂點(diǎn)式即可求得頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)①設(shè)點(diǎn),利用待定系數(shù)法求得直線的解析式為,即可得出答案;
②當(dāng)點(diǎn)在對(duì)稱軸右側(cè)時(shí),設(shè)拋物線對(duì)稱軸交直線于點(diǎn),則,可得,再求得,根據(jù)題意可得:,解得,故符合條件的直線為;當(dāng)點(diǎn)在軸與對(duì)稱軸之間時(shí),過(guò)點(diǎn)作平行軸的直線交于點(diǎn),利用待定系數(shù)法求得直線的解析式為,可得,進(jìn)而可得,建立方程求解即可得出符合條件的直線為.
【解析】(1)解:拋物線與軸交于點(diǎn)、,

解得:,
拋物線的表達(dá)式為,
,
頂點(diǎn)的坐標(biāo)為;
(2)解:①設(shè)點(diǎn),直線的解析式為,
則,
解得:,
直線的解析式為,
直線的截距為;
②拋物線頂點(diǎn)的坐標(biāo)為,
拋物線對(duì)稱軸為直線,
當(dāng)點(diǎn)在對(duì)稱軸右側(cè)時(shí),設(shè)拋物線對(duì)稱軸交直線于點(diǎn),如圖1,
則,
,
,
由①知:直線的截距為,即,
又,
,
,
由題意:,
,
解得:或,
,
,
根據(jù)同底等高的三角形面積相等可得:過(guò)點(diǎn)且平行軸的直線上任意一點(diǎn)及點(diǎn)、三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積都等于面積,
符合條件的直線為;
當(dāng)點(diǎn)在軸與對(duì)稱軸之間時(shí),過(guò)點(diǎn)作平行軸的直線交于點(diǎn),如圖2,
、,
直線的解析式為,
,


,
,
解得:(舍去)或,
符合條件的直線為,
綜上所述,符合條件的直線為或.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法,拋物線的頂點(diǎn)式、頂點(diǎn)坐標(biāo)、對(duì)稱軸,直線的截距,三角形面積等,運(yùn)用等底等高的三角形面積相等解決問題是解題關(guān)鍵.
3. (2023·上海虹口·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為,連接交拋物線的對(duì)稱軸于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)連接、,點(diǎn)是射線上的一點(diǎn),如果,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),點(diǎn)是對(duì)稱軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),如果是以為腰的等腰直角三角形,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)由拋物線,得拋物線過(guò)點(diǎn),設(shè)拋物線解析式,將代入上述解析式,求得a的值,整理化簡(jiǎn)即可.
(2)由(1)中條件求得拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)及C點(diǎn)坐標(biāo),再算得,設(shè)點(diǎn)P在射線DE上,連接PB,設(shè)DP交x軸于點(diǎn)F,設(shè),則,令,解得關(guān)于p的方程即可得到點(diǎn)P的坐標(biāo).
(3)由直線BC解析式為,設(shè),其中,同理,設(shè),其中,分兩種情況分別討論,求解即可.
【解析】(1)解:∵拋物線,
∴拋物線過(guò)點(diǎn).
∵拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),
∴設(shè)拋物線,
∵拋物線過(guò)點(diǎn),
∴將點(diǎn)代入中,
得 ,解得,
故拋物線解析式為,
∴拋物線解析式為.
(2)解:連接、,設(shè)點(diǎn)P在射線DE上,連接PB,設(shè)DP交x軸于點(diǎn)F,
∵拋物線解析式為,與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為,
∴,.
∵,,
∴直線BC為:,
∵交拋物線的對(duì)稱軸于點(diǎn),
∴,
∵,,
∴,
∴.
∵,
∴.
設(shè),
∵,點(diǎn)P在射線DE上,
∴,
∵DP交x軸于點(diǎn)F,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,解得,
故P點(diǎn)坐標(biāo).
(3)解:∵直線BC為:,,
又∵點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),
∴設(shè),其中,
又∵,點(diǎn)是對(duì)稱軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),
∴設(shè),其中.
∵是以為腰的等腰直角三角形,
∴分兩種情況進(jìn)行討論:
①如圖1,當(dāng),時(shí),過(guò)點(diǎn)N作NK⊥DE于點(diǎn)K,過(guò)點(diǎn)M作ML⊥DE于點(diǎn)L,
∵,
∴,
∵M(jìn)L⊥DE,
∴,
∵,
∴.
∵NK⊥DE,ML⊥DE,
∴,
∵是以為腰的等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,.
∵,,,
∴,
解得或,
∵,,
∴舍去,
∴M點(diǎn)坐標(biāo)為.
②如圖2,當(dāng),時(shí),
∵是以為腰的等腰直角三角形,
∴.
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∵,,
∴當(dāng),解得,
∵,
∴,即.
∵是以為腰的等腰直角三角形,
∴,
∵直線BC為:,,
又∵點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),
∴M點(diǎn)坐標(biāo)為.
綜上,滿足題意的M點(diǎn)坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)相關(guān)的綜合運(yùn)用,充分運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想是解題的關(guān)鍵.
4. (2023·上海松江·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知直線與軸交于點(diǎn)A、與軸交于點(diǎn),拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)是拋物線上一點(diǎn),且位于直線上方,過(guò)點(diǎn)作軸、軸,分別交直線于點(diǎn)、.
①當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
②連接交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)是的中點(diǎn)時(shí),求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)由求,,將A、B代入即可求解;
(2)設(shè)①設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,由軸,軸,可得,,當(dāng)時(shí),即可求解;
②過(guò)點(diǎn)作軸,延長(zhǎng)交軸于點(diǎn),則,當(dāng)點(diǎn)是的中點(diǎn)時(shí),可得,由軸,軸,得,,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,,由,即可求解;
【解析】(1)解:將代入得,y=8,
將y=0代入得0=2x+8,解得:x=-4,
所以,,
,在拋物線上,
∴,解得
拋物線的解析式
(2)①設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,
軸,且點(diǎn)在直線上,
點(diǎn)的坐標(biāo)為
,,
,,
軸,軸,
,,

,
當(dāng)時(shí),
,解得
點(diǎn)的坐標(biāo)為
②過(guò)點(diǎn)作軸,延長(zhǎng)交軸于點(diǎn),則.
當(dāng)點(diǎn)是的中點(diǎn)時(shí),可得
軸,軸,
,
點(diǎn)是的中點(diǎn)

設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,
∵,
∴△OCD∽△OPE,
,
即,
.
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)與一次函數(shù)綜合應(yīng)用、三角形的相似,掌握相關(guān)知識(shí)并靈活應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.
5. (2023·上海金山·統(tǒng)考二模)已知:在直角坐標(biāo)系中直線與軸、軸相交于點(diǎn)、,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)和點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如果直線與拋物線的對(duì)稱軸相交于點(diǎn),求的長(zhǎng);
(3)是線段上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線的平行線,與軸相交于點(diǎn),把沿直線翻折,點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn),如果點(diǎn)在拋物線上,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
(3)點(diǎn)是坐標(biāo)是
【分析】(1)先根據(jù)直線求出點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo),再運(yùn)用待定系數(shù)法求解即可;
(2)求出拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,代入y=-x+4,可求出點(diǎn)C坐標(biāo),再運(yùn)用勾股定理求解即可;
(3)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,證明四邊形為正方形,得點(diǎn)坐標(biāo)是,從而可得方程,求解方程即可得到答案.
【解析】(1)直線與軸、軸相交于點(diǎn)、,
當(dāng)y=0,則-x+4=0,解得,x=4,
當(dāng)x=0,則y=4,
∴、.,
代入得,
,
解得,,,
∴拋物線的解析式為.
(2)∵
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線,
當(dāng)x=1時(shí),
∴,
∴.
(3)如圖,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又,
∴四邊形為矩形,
∵,
∴四邊形為正方形,
∴,
∴點(diǎn)是坐標(biāo)是,
∴,
解得:,(不合題意,舍去),
∴點(diǎn)是坐標(biāo)是
【點(diǎn)睛】此題主要考查二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,矩形的判定和正方形的判定等知識(shí),解題的關(guān)鍵是抓住圖形中某些特殊的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系.
6. (2023·上海黃浦·統(tǒng)考二模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(4,0),頂點(diǎn)為H(2,4),對(duì)稱軸l與x軸交于點(diǎn)B,點(diǎn)C、P是拋物線上的點(diǎn),且都在第一象限內(nèi).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)當(dāng)點(diǎn)C位于對(duì)稱軸左側(cè),∠CHB=∠CAO,求點(diǎn)C的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,已知點(diǎn)P位于對(duì)稱軸的右側(cè),過(guò)點(diǎn)P作PQCH,交對(duì)稱軸l于點(diǎn)Q,且,求直線PQ的表達(dá)式.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根據(jù)題意將拋物線表達(dá)式設(shè)為頂點(diǎn)式,將A、H坐標(biāo)代入即可求出;
(2)過(guò)點(diǎn)C向?qū)ΨQ軸和x軸作垂線,設(shè)C點(diǎn)坐標(biāo)為,根據(jù)角度相等,所以正切值相等,分別在兩個(gè)直角三角形中構(gòu)造線段等比例關(guān)系,以m表示各線段長(zhǎng)度,代入等比例式中,求出m即可;
(3)分別作OM、AN垂直于PQ,OM、AN即為兩個(gè)三角形的高,因?yàn)榈譖Q相同,所以兩三角形面積比等于OM與AN的比,延長(zhǎng)PQ交x軸于點(diǎn)D,則,得到三角形相似,繼而得到OM與AN的比等于OD與AD的比,從而求出D點(diǎn)坐標(biāo),因?yàn)镻QCH,先求出CH表達(dá)式為,則可將PQ的表達(dá)式設(shè)為形式,將D點(diǎn)坐標(biāo)代入即可求出表達(dá)式.
【解析】(1)∵拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),頂點(diǎn)為,
∴設(shè),
∴,
解得:,
∴,
∴拋物線的表達(dá)式為.
(2)分別過(guò)點(diǎn)C作,軸,垂足為點(diǎn)G、F,
設(shè),
則:,,,,
∵,
∴,
∴.
∴,
解得,
經(jīng)檢驗(yàn),m=1是方程的解,
則,
∴C點(diǎn)坐標(biāo)為.
(3)延長(zhǎng)PQ交x軸于點(diǎn)D.分別過(guò)點(diǎn)O、A作直線PQ的垂線,垂足分別為點(diǎn)M、N.
∵點(diǎn)C坐標(biāo)為,點(diǎn)H坐標(biāo)為,
∴設(shè)直線CH的表達(dá)式為,將C、H坐標(biāo)代入得 ,
解得,
∴直線CH表達(dá)式為:,
①當(dāng)、在直線PQ的兩側(cè)時(shí),
∵,
∴.
∵,
∴,
∴△ODM∽△ADN,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴D點(diǎn)坐標(biāo)為.
又∵,
∴設(shè)直線PQ的表達(dá)式為,
將D點(diǎn)坐標(biāo)代入得,
解得,
∴PQ表達(dá)式為;
②當(dāng)、在直線PQ的同側(cè)時(shí),
∵,
∴△ODM∽△ADN,
∴,
∴,
∴,
∴此時(shí)D點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴設(shè)直線PQ的表達(dá)式為,
將代入解得,
∴直線PQ的表達(dá)式為
綜上所述,滿足條件的直線PQ的表達(dá)式為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的動(dòng)點(diǎn)問題,需熟練掌握二次函數(shù)數(shù)形結(jié)合的綜合應(yīng)用.
7. (2023·上海奉賢·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A、B.拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、B頂點(diǎn)為C.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)將拋物線沿y軸向上平移,平移后所得新拋物線頂點(diǎn)為D,如果,求平移的距離;
(3)設(shè)拋物線上點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m,將拋物線向左平移3個(gè)單位,如果點(diǎn)M的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q落在內(nèi),求m的取值范圍.
【答案】(1)拋物線的解析式為
(2)平移的距離為
(3)m的取值范圍為
【分析】(1)由直線解析式可求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),然后再代入二次函數(shù)解析式進(jìn)行求解即可;
(2)過(guò)點(diǎn)B作BE⊥DC于點(diǎn)E,由(1)可得:,拋物線的對(duì)稱軸為直線,頂點(diǎn)坐標(biāo)為,然后可得,進(jìn)而問題可求解;
(3)由(1)可知點(diǎn),,拋物線的對(duì)稱軸為直線,則有點(diǎn)B關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為,然后根據(jù)圖象的平移可進(jìn)行求解.
【解析】(1)解:令x=0時(shí),則有,即點(diǎn),
令y=0時(shí),則有,解得:,即點(diǎn),
把點(diǎn)A、B的坐標(biāo)代入二次函數(shù)解析式得:
,解得:,
∴拋物線的解析式為;
(2)解:由題意可得如下圖象:
過(guò)點(diǎn)B作BE⊥DC于點(diǎn)E,
由(1)可得:,拋物線的對(duì)稱軸為直線,頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平移距離;
(3)解:由(1)可知點(diǎn),,拋物線的對(duì)稱軸為直線,
∴點(diǎn)B關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為,
∵將拋物線向左平移3個(gè)單位,且點(diǎn)M的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q落在內(nèi),
∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的綜合,熟練掌握二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
8. (2023·上海徐匯·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖像與x軸交于A和點(diǎn)B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,且AB=4.
(1)求這個(gè)函數(shù)的解析式,并直接寫出頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)E是二次函數(shù)圖像上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),作直線軸交拋物線于點(diǎn)F(點(diǎn)E在點(diǎn)F的左側(cè)),點(diǎn)D關(guān)于直線EF的對(duì)稱點(diǎn)為G,如果四邊形DEGF是正方形,求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(3)若射線AC與射線BD相交于點(diǎn)H,求∠AHB的大?。?br>【答案】(1);D(1,4);
(2)E(0,3);
(3).
【分析】(1)先求出拋物線對(duì)稱軸,再根據(jù)AB= 4求出點(diǎn)B坐標(biāo),再代入函數(shù)關(guān)系式求出m的值,再求出頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)連接DG交EF于點(diǎn)Q,先證明四邊形DEGF是菱形,設(shè)E(n,-n2+ 2n + 3),
再根據(jù)四邊形DEGF是正方形得到EQ = DQ,據(jù)此求出n的值,得到點(diǎn)E的坐標(biāo);
(3)連接AC,過(guò)點(diǎn)H作HM⊥x軸于M,先求出AC的長(zhǎng),得到∠ABC = 45°,求出直線AC與直線BD的函數(shù)關(guān)系式,再聯(lián)立方程組求出點(diǎn)H的坐標(biāo),再求出AH的長(zhǎng),得到,從而證得,可得結(jié)果.
【解析】(1)∵拋物線為的對(duì)稱軸為直線,AB= 4,
∴A(-1,0),B(3,0),
∴把B(3,0)代入得,
9m-6m +3 = 0,
解得:m=-1,
∴拋物線的解析式為y=-x2+2x +3;
∵拋物線為,
∴頂點(diǎn)D(1,4);
(2)如圖1,連接DG交EF于點(diǎn)Q,
∵D(1,4),D與G關(guān)于EF對(duì)稱,
∴EF垂直平分DG,
∴DE = EC,DF = FG,
∵EF//c軸,DG⊥x軸,點(diǎn)E、F關(guān)于直線DG對(duì)稱,
∴DE = DF,線段DG在拋物線的對(duì)稱軸上,
∴DE = DF= FG = EG,
∴四邊形DEGF是菱形;
設(shè)E(n,-n2+ 2n + 3),
∴EQ = 1-n,DQ =4-(-n2 + 2n + 3)=n2- 2n+1,
又∵四邊形DEGF是正方形,
∴EQ = DQ,
即,
解得n = 0或n = 1(舍去),
∴.E(0,3);
(3)如圖2,連接AC,過(guò)點(diǎn)H作HM⊥x軸于M,
∵拋物線為y =-x2 + 2x + 3,
∴C(0,3),
∵A(-1,0),B(3,0),
∴AO = 1,AB = 4,OC = 3,OB = 3,

∴OB = OC,
∴∠ABC = 45°,
設(shè)直線AC的解析式為y=rx +3(r≠ 0),
則0=-r+ 3,
∴r = 3,
∴直線AC的解析式為y= 3x+3,
設(shè)直線BD的解析式為y =ka +b(k≠0),
則,
解得,
∴直線BD的解析式為y=-2x +6,
解方程組,
解得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,菱形的性質(zhì)及判定,勾股定理的應(yīng)用,三角形相似的判定和性質(zhì),數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用是解題的關(guān)鍵.

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