(1)直接寫(xiě)出拋物線(xiàn)和直線(xiàn)的解析式;
(2)如圖2,連接,當(dāng)為等腰三角形時(shí),求的值;
(3)當(dāng)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,在軸上是否存在點(diǎn),使得以,,為頂點(diǎn)的三角形與以,,為頂點(diǎn)的三角形相似(其中點(diǎn)與點(diǎn)相對(duì)應(yīng)),若存在,直接寫(xiě)出點(diǎn)和點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)拋物線(xiàn):;直線(xiàn):;(2)或或;(3),或,或,
【分析】(1)由題得拋物線(xiàn)的解析式為,將點(diǎn)代入求,進(jìn)而得拋物線(xiàn)的解析式;設(shè)直線(xiàn)的解析式為,將點(diǎn),的坐標(biāo)代入求,,進(jìn)而得直線(xiàn)的解析式.
(2)由題得,分別求出,,,對(duì)等腰中相等的邊進(jìn)行分類(lèi)討論,進(jìn)而列方程求解;
(3)對(duì)點(diǎn)在點(diǎn)左側(cè)或右側(cè)進(jìn)行分類(lèi)討論,設(shè)法表示出各線(xiàn)段的長(zhǎng)度,利用相似三角形的相似比求解,進(jìn)而可得,的坐標(biāo).
【詳解】(1)解:拋物線(xiàn)過(guò)點(diǎn),,
拋物線(xiàn)的表達(dá)式為,
將點(diǎn)代入上式,得,

拋物線(xiàn)的表達(dá)式為,即.
設(shè)直線(xiàn)的表達(dá)式為,
將點(diǎn),代入上式,
得,
解得.
直線(xiàn)的表達(dá)式為.
(2)解:點(diǎn)在直線(xiàn)上,且,
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
,,.
當(dāng)為等腰三角形時(shí),
①若,則,
即,
解得.
②若,則,
即,
解得或(舍去).
③若,則,
即,
解得(舍去)或.
綜上,或或.
(3)解:點(diǎn)與點(diǎn)相對(duì)應(yīng),
或.
①若點(diǎn)在點(diǎn)左側(cè),
則,,.
當(dāng),即時(shí),
直線(xiàn)的表達(dá)式為,
,解得或(舍去).
,即.
,即,
解得.
,.
當(dāng),即時(shí),
,,
,即,
解得(舍去)或(舍去).
②若點(diǎn)在點(diǎn)右側(cè),
則,.
當(dāng),即時(shí),
直線(xiàn)的表達(dá)式為,
,解得或(舍去),
,
,即,
解得.
,.
當(dāng),即時(shí),
,.
,即,
解得或(舍去).
,.
綜上,,或,或,.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,等腰三角形的性質(zhì)與判定,平面直角坐標(biāo)系中兩點(diǎn)距離的算法,相似三角形的性質(zhì)與判定等,熟練掌握相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
2.(2023·湖南·統(tǒng)考中考真題)已知二次函數(shù).
(1)若,且該二次函數(shù)的圖像過(guò)點(diǎn),求的值;
(2)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,該二次函數(shù)的圖像與軸交于點(diǎn),且,點(diǎn)D在上且在第二象限內(nèi),點(diǎn)在軸正半軸上,連接,且線(xiàn)段交軸正半軸于點(diǎn),.

①求證:.
②當(dāng)點(diǎn)在線(xiàn)段上,且.的半徑長(zhǎng)為線(xiàn)段的長(zhǎng)度的倍,若,求的值.
【答案】(1);(2)①見(jiàn)解析;②
【分析】(1)依題意得出二次函數(shù)解析式為,該二次函數(shù)的圖像過(guò)點(diǎn),代入即可求解;
(2)①證明,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解;
②根據(jù)題意可得,,由①可得,進(jìn)而得出,由已知可得,根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,可得,將代入,解關(guān)于的方程,進(jìn)而得出,可得對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn),即可求解.
【詳解】(1)解:∵,
∴二次函數(shù)解析式為,
∵該二次函數(shù)的圖像過(guò)點(diǎn),

解得:;
(2)①∵,,




∴;
②∵該二次函數(shù)的圖像與軸交于點(diǎn),且,
∴,,
∵.
∴,
∵的半徑長(zhǎng)為線(xiàn)段的長(zhǎng)度的倍
∴,
∵,
∴,
∴,
即①,
∵該二次函數(shù)的圖像與軸交于點(diǎn),
∴是方程的兩個(gè)根,
∴,
∵,,
∴,
即②,
①代入②,即,
即,
整理得,
∴,解得:(正值舍去)
∴,
∴拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn),
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法求解析式,一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,相似三角形的性質(zhì)與判定,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
3.(2023·湖北宜昌·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知.點(diǎn)E位于第二象限且在直線(xiàn)上,,,連接.

(1)直接判斷的形狀:是_________三角形;
(2)求證:;
(3)直線(xiàn)EA交x軸于點(diǎn).將經(jīng)過(guò)B,C兩點(diǎn)的拋物線(xiàn)向左平移2個(gè)單位,得到拋物線(xiàn).
①若直線(xiàn)與拋物線(xiàn)有唯一交點(diǎn),求t的值;
②若拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)P在直線(xiàn)上,求t的值;
③將拋物線(xiàn)再向下平移,個(gè)單位,得到拋物線(xiàn).若點(diǎn)D在拋物線(xiàn)上,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
【答案】(1)等腰直角三角形;(2)詳見(jiàn)解析;(3)①;②;③
【分析】(1)由得到,又由,即可得到結(jié)論;
(2)由,得到,又有,,利用即可證明;
(3)①求出直線(xiàn)的解析式和拋物線(xiàn)的解析式,聯(lián)立得,由即可得到t的值;
②拋物線(xiàn)向左平移2個(gè)單位得到拋物線(xiàn),則拋物線(xiàn)的頂點(diǎn),將頂點(diǎn)代入得到,解得,根據(jù)即可得到t的值;
③過(guò)點(diǎn)E作軸,垂足為M,過(guò)點(diǎn)D作軸,垂足為N,先證明,則,設(shè),由得到,則,求得,得到,由拋物線(xiàn)再向下平移個(gè)單位,得到拋物線(xiàn),把代入拋物線(xiàn),得到,解得,由,得,即可得到點(diǎn)D的坐標(biāo).
【詳解】(1)證明:∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
故答案為:等腰直角三角形
(2)如圖,

∵,,

,
∵,
;
(3)①設(shè)直線(xiàn)的解析式為,
,
∴,
,
將代入拋物線(xiàn)得,

解得,

直線(xiàn)與拋物線(xiàn)有唯一交點(diǎn)
∴聯(lián)立解析式組成方程組解得
②∵拋物線(xiàn)向左平移2個(gè)單位得到,
∴拋物線(xiàn),
拋物線(xiàn)的頂點(diǎn),
將頂點(diǎn)代入,
,解得,
∵,
;
③過(guò)點(diǎn)E作軸,垂足為M,過(guò)點(diǎn)D作軸,垂足為N,

∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵的解析式為,
∴設(shè),
∴,
軸,
∴,
∴,
,
,
,
∴,,
,
拋物線(xiàn)再向下平移個(gè)單位,得到拋物線(xiàn),
∴拋物線(xiàn),
代入拋物線(xiàn),
,
解得,
由,得,
∴,

【點(diǎn)睛】此題是二次函數(shù)和幾何綜合題,考查了二次函數(shù)的平移、二次函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題、待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、解一元二次方程、全等三角形的判定和性質(zhì)及相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),綜合性較強(qiáng),熟練掌握二次函數(shù)的平移和數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
4.如圖,已知拋物線(xiàn)交軸于、兩點(diǎn),將該拋物線(xiàn)位于軸下方的部分沿軸翻折,其余部分不變,得到的新圖象記為“圖象”,圖象交軸于點(diǎn).
(1)寫(xiě)出圖象位于線(xiàn)段上方部分對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式;
(2)若直線(xiàn)與圖象有三個(gè)交點(diǎn),請(qǐng)結(jié)合圖象,直接寫(xiě)出的值;
(3)為軸正半軸上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸交直線(xiàn)于點(diǎn),交圖象于點(diǎn),是否存在這樣的點(diǎn),使與相似?若存在,求出所有符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,或或
【分析】(1)先求出點(diǎn)A、B、C坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法求解函數(shù)關(guān)系式即可;
(2)聯(lián)立方程組,由判別式△=0求得b值,結(jié)合圖象即可求解;
(3)根據(jù)相似三角形的性質(zhì)分∠CNM=90°和∠NCM=90°討論求解即可.
(1)
解:由翻折可知:.
令,解得:,,
∴,,
設(shè)圖象的解析式為,代入,解得,
∴對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系式為=.
(2)
解:聯(lián)立方程組,
整理,得:,
由△=4-4(b-2)=0得:b=3,此時(shí)方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,
由圖象可知,當(dāng)b=2或b=3時(shí),直線(xiàn)與圖象有三個(gè)交點(diǎn);
(3)
解:存在.如圖1,當(dāng)時(shí),,此時(shí),N與C關(guān)于直線(xiàn)x= 對(duì)稱(chēng),
∴點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為1,∴;
如圖2,當(dāng)時(shí),,此時(shí),點(diǎn)縱坐標(biāo)為2,
由,解得,(舍),
∴N的橫坐標(biāo)為,
所以;
如圖3,當(dāng)時(shí),,此時(shí),直線(xiàn)的解析式為,
聯(lián)立方程組:,解得,(舍),
∴N的橫坐標(biāo)為,
所以,
因此,綜上所述:點(diǎn)坐標(biāo)為或或.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合,涉及翻折性質(zhì)、待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、二次函數(shù)與一次函數(shù)的圖象交點(diǎn)問(wèn)題、相似三角形的性質(zhì)、解一元二次方程等知識(shí),綜合體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想和分類(lèi)討論思想的運(yùn)用,屬于綜合題型,有點(diǎn)難度.
5.已知拋物線(xiàn)與x軸交于點(diǎn)A、B(其中A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求點(diǎn)B、C的坐標(biāo);
(2)設(shè)點(diǎn)與點(diǎn)C關(guān)于該拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)在y軸上是否存在點(diǎn)P,使與相似且與是對(duì)應(yīng)邊?若存在,求點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1),;(2)存在,或.
【分析】
(1)令y=0,求的根即可;令x=0,求得y值即可確定點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)確定拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為x=1,確定的坐標(biāo)為(2,8),計(jì)算C=2,利用直角相等,兩邊對(duì)應(yīng)成比例及其夾角相等的兩個(gè)三角形相似,分類(lèi)求解即可.
【詳解】
解:(1)令,則,
∴,
∴.
令,則.
∴.
(2)存在.由已知得,該拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn).
∵點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),
∴,.
∴.
∵點(diǎn)P在y軸上,

∴當(dāng)時(shí),.
設(shè),
i)當(dāng)時(shí),則,
∴.

ii)當(dāng)時(shí),則,

∴.
iii)當(dāng)時(shí),則,與矛盾.
∴點(diǎn)P不存在
∴或.
【點(diǎn)睛】
本題考查了二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系,對(duì)稱(chēng)軸的意義,三角形相似的判定和性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì),靈活運(yùn)用三角形的相似和進(jìn)行一元二次方程根的求解是解題的關(guān)鍵.
6.已知拋物線(xiàn)與x軸相交于,兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)是x軸上的動(dòng)點(diǎn).

(1)求拋物線(xiàn)的解析式;
(2)如圖1,若,過(guò)點(diǎn)N作x軸的垂線(xiàn)交拋物線(xiàn)于點(diǎn)P,交直線(xiàn)于點(diǎn)G.過(guò)點(diǎn)P作于點(diǎn)D,當(dāng)n為何值時(shí),;
(3)如圖2,將直線(xiàn)繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn),使它恰好經(jīng)過(guò)線(xiàn)段的中點(diǎn),然后將它向上平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到直線(xiàn).
①______;
②當(dāng)點(diǎn)N關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)落在拋物線(xiàn)上時(shí),求點(diǎn)N的坐標(biāo).
【答案】(1);(2);(3)①;②或.
【分析】
(1)根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可得;
(2)先根據(jù)拋物線(xiàn)的解析式可得點(diǎn)的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法可得直線(xiàn)的解析式,從而可得點(diǎn)的坐標(biāo),然后分別求出的長(zhǎng),最后根據(jù)全等三角形的性質(zhì)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(xiàn)的解析式,再根據(jù)平移的性質(zhì)可得直線(xiàn)的解析式,從而可得點(diǎn)的坐標(biāo),然后根據(jù)正切三角函數(shù)的定義即可得;
②先求出直線(xiàn)的解析式,再與直線(xiàn)的解析式聯(lián)立求出它們的交點(diǎn)坐標(biāo),從而可得點(diǎn)的坐標(biāo),然后代入拋物線(xiàn)的解析式求解即可得.
【詳解】
解:(1)將點(diǎn),代入得:,
解得,
則拋物線(xiàn)的解析式為;
(2)由題意得:點(diǎn)的坐標(biāo)為,
對(duì)于二次函數(shù),
當(dāng)時(shí),,即,
設(shè)直線(xiàn)的解析式為,
將點(diǎn),代入得:,解得,
則直線(xiàn)的解析式為,
,
,,

,即,
解得或(與不符,舍去),
故當(dāng)時(shí),;
(3)①如圖,設(shè)線(xiàn)段的中點(diǎn)為點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸的垂線(xiàn),交直線(xiàn)于點(diǎn),
則點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3,
設(shè)直線(xiàn)的解析式為,
將點(diǎn),代入得:,解得,
則直線(xiàn)的解析式為,
由平移的性質(zhì)得:直線(xiàn)的解析式為,
當(dāng)時(shí),,即,
,
,
故答案為:;
②由題意得:,
則設(shè)直線(xiàn)的解析式為,
將點(diǎn)代入得:,解得,
則直線(xiàn)的解析式為,
聯(lián)立,解得,
即直線(xiàn)與直線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo)為,
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,
則,解得,即,
將點(diǎn)代入得:,
整理得:,
解得或,
則點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】
本題考查了二次函數(shù)與一次函數(shù)的綜合、全等三角形的性質(zhì)、正切三角函數(shù)等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握待定系數(shù)法和二次函數(shù)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
7.如圖,已知二次函數(shù)的圖象與x軸交于A和B(-3,0)兩點(diǎn),與y軸交于C(0,-3),對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn),直線(xiàn)y=-2x+m經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,且與y軸交于點(diǎn)D,與拋物線(xiàn)交于點(diǎn)E,與對(duì)稱(chēng)軸交于點(diǎn)F.
(1)求拋物線(xiàn)的解析式和m的值;
(2)在y軸上是否存在點(diǎn)P,使得以D、E、P為頂點(diǎn)的三角形與△AOD相似,若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,試說(shuō)明理由;
(3)直線(xiàn)y=1上有M、N兩點(diǎn)(M在N的左側(cè)),且MN=2,若將線(xiàn)段MN在直線(xiàn)y=1上平移,當(dāng)它移動(dòng)到某一位置時(shí),四邊形MEFN的周長(zhǎng)會(huì)達(dá)到最小,請(qǐng)求出周長(zhǎng)的最小值(結(jié)果保留根號(hào)).
【答案】(1);m=2;(2)存在,或;(3)
【分析】
(1)根據(jù)拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性求出A(1,0),再利用待定系數(shù)法,即可求解;再把點(diǎn)A坐標(biāo)代入直線(xiàn)的解析式,即可求出m的值;
(2)先求出E(-5,12),過(guò)點(diǎn)E作EP⊥y軸于點(diǎn)P,從而得,即可得到P的坐標(biāo),過(guò)點(diǎn)E作,交y軸于點(diǎn),可得,再利用tan∠ADO=tan∠PE,即可求解;
(3)作直線(xiàn)y=1,將點(diǎn)F向左平移2個(gè)單位得到,作點(diǎn)E關(guān)于y=1的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接與直線(xiàn)y=1交于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)F作FN∥,交直線(xiàn)y=1于點(diǎn)N,在中和 中分別求出EF, ,進(jìn)而即可求解.
【詳解】
(1)解:∵二次函數(shù)的圖象與x軸交于A和B(-3,0)兩點(diǎn),對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn),
∴A(1,0),
設(shè)二次函數(shù)解析式為:y=a(x-1)(x+3),把C(0,-3)代入得:-3=a(0-1)(0+3),解得:a=1,
∴二次函數(shù)解析式為:y= (x-1)(x+3),即:,
∵直線(xiàn)y=-2x+m經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,
∴0=-2×1+m,解得:m=2;
(2)由(1)得:直線(xiàn)AF的解析式為:y=-2x+2,
又∵直線(xiàn)y=-2x+2與y軸交于點(diǎn)D,與拋物線(xiàn)交于點(diǎn)E,
∴當(dāng)x=0時(shí),y=2,即D(0,2),
聯(lián)立,解得:,,
∵點(diǎn)E在第二象限,
∴E(-5,12),
過(guò)點(diǎn)E作EP⊥y軸于點(diǎn)P,
∵∠ADO=∠EDP,∠DOA=∠DPE=90°,
∴,
∴P(0,12);
過(guò)點(diǎn)E作,交y軸于點(diǎn),可得,
∵∠ED+∠PED=∠PE+∠PED=90°,
∴∠ADO=∠ED=∠PE,即:tan∠ADO=tan∠PE,
∴,即:,解得:,
∴(0,14.5),
綜上所述:點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,12)或(0,14.5);
(3)∵點(diǎn)E、F均為定點(diǎn),
∴線(xiàn)段EF長(zhǎng)為定值,
∵M(jìn)N=2,
∴當(dāng)EM+FN為最小值時(shí),四邊形MEFN的周長(zhǎng)最小,
作直線(xiàn)y=1,將點(diǎn)F向左平移2個(gè)單位得到,作點(diǎn)E關(guān)于y=1的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接與直線(xiàn)y=1交于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)F作FN∥,交直線(xiàn)y=1于點(diǎn)N,
由作圖可知:,
又∵三點(diǎn)共線(xiàn),
∴EM+FN=,此時(shí),EM+FN的值最小,
∵點(diǎn)F為直線(xiàn)y=-2x+2與直線(xiàn)x=-1的交點(diǎn),
∴F(-1,4),
∴(-3,4),
又∵E(-5,12),
∴(-5,-10),
延長(zhǎng)F交線(xiàn)段E于點(diǎn)W,
∵F與直線(xiàn)y=1平行,
∴FW⊥E,
∵在中,由勾股定理得:EF=,
在中,由勾股定理得:=,
∴四邊形MEFN的周長(zhǎng)最小值=ME+FN+EF+MN=.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查二次函數(shù)與平面幾何的綜合,掌握待定系數(shù)法,相似三角形的判定和性質(zhì),添加輔助線(xiàn),利用軸對(duì)稱(chēng)圖形的性質(zhì),構(gòu)造線(xiàn)段和的最小值,是解題的關(guān)鍵.
8.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線(xiàn)與兩坐標(biāo)軸分別相交于A,B,C三點(diǎn)
(1)求證:∠ACB=90°
(2)點(diǎn)D是第一象限內(nèi)該拋物線(xiàn)上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)D作x軸的垂線(xiàn)交BC于點(diǎn)E,交x軸于點(diǎn)F.
①求DE+BF的最大值;
②點(diǎn)G是AC的中點(diǎn),若以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與AOG相似,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
【答案】(1)(2)①9;②或.
【分析】
(1)分別計(jì)算A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo),再利用勾股定理求得AB、BC、AC的長(zhǎng),最后利用勾股定理逆定理解題;
(2)①先解出直線(xiàn)BC的解析式,設(shè),接著解出,利用二次函數(shù)的配方法求最值;②根據(jù)直角三角形斜邊的中線(xiàn)性質(zhì),解得AG的長(zhǎng),再證明,再分兩種情況討論以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與AOG相似,結(jié)合相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例性質(zhì)解題即可.
【詳解】
解:(1)令x=0,得
令得
,
(2)①設(shè)直線(xiàn)BC的解析式為:,代入,得
設(shè)
即DE+BF的最大值為9;
②點(diǎn)G是AC的中點(diǎn),
在中,
即為等腰三角形,
若以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與AOG相似,
則①



經(jīng)檢驗(yàn):不符合題意,舍去,
②,

整理得,
,
或,
同理:不合題意,舍去,
綜上所述,或.
【點(diǎn)睛】
本題考查二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形斜邊中線(xiàn)的性質(zhì)、勾股定理及其逆定理、二次函數(shù)的最值、解一元二次方程等知識(shí),是重要考點(diǎn),有難度,掌握相關(guān)知識(shí)是解題關(guān)鍵.
9.二次函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn),,與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)P為第二象限內(nèi)拋物線(xiàn)上一點(diǎn),連接、,交于點(diǎn)Q,過(guò)點(diǎn)P作軸于點(diǎn)D.
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)連接,當(dāng)時(shí),求直線(xiàn)的表達(dá)式;
(3)請(qǐng)判斷:是否有最大值,如有請(qǐng)求出有最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo),如沒(méi)有請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1);(2);(3)有最大值為,P點(diǎn)坐標(biāo)為
【分析】
(1)將,代入中,列出關(guān)于a、b的二元一次方程組,求出a、b的值即可;
(2)設(shè)與y軸交于點(diǎn)E,根據(jù)軸可知,,當(dāng),即,由此推斷為等腰三角形,設(shè),則,所以,由勾股定理得,解出點(diǎn)E的坐標(biāo),用待定系數(shù)法確定出BP的函數(shù)解析式即可;
(3)設(shè)與交于點(diǎn)N,過(guò)B作y軸的平行線(xiàn)與相交于點(diǎn)M.由A、C兩點(diǎn)坐標(biāo)可得所在直線(xiàn)表達(dá)式,求得 M點(diǎn)坐標(biāo),則,由,可得,,設(shè),則,根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)求解即可.
【詳解】
解:(1)由題意可得:
解得:,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為;
(2)設(shè)與y軸交于點(diǎn)E,
∵軸,
,
,
,
,
,設(shè),
則,,
在中,由勾股定理得,
解得,
,
設(shè)所在直線(xiàn)表達(dá)式為
解得
∴直線(xiàn)的表達(dá)式為.
(3)設(shè)與交于點(diǎn)N.
過(guò)B作y軸的平行線(xiàn)與相交于點(diǎn)M.
由A、C兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為,
可得所在直線(xiàn)表達(dá)式為
∴M點(diǎn)坐標(biāo)為,
由,可得,
設(shè),則

∴當(dāng)時(shí),有最大值0.8,
此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查二次函數(shù)以及一次函數(shù)解析式的確定,函數(shù)圖像的性質(zhì),相似三角形,勾股定理等知識(shí)點(diǎn),熟練運(yùn)用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式是解題關(guān)鍵,本題綜合性強(qiáng),涉及知識(shí)面廣,難度較大,屬于中考?jí)狠S題.
10.如圖,拋物線(xiàn)y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)(3,12)和(﹣2,﹣3),與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為A,B,C,它的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)l.
(1)求該拋物線(xiàn)的表達(dá)式;
(2)P是該拋物線(xiàn)上的點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作l的垂線(xiàn),垂足為D,E是l上的點(diǎn).要使以P、D、E為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,求滿(mǎn)足條件的點(diǎn)P,點(diǎn)E的坐標(biāo).
【分析】
(1)將點(diǎn)(3,12)和(﹣2,﹣3)代入拋物線(xiàn)表達(dá)式,即可求解;
(2)由題意得:PD=DE=3時(shí),以P、D、E為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,分點(diǎn)P在拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸右側(cè)、點(diǎn)P在拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸的左側(cè)兩種情況,分別求解即可.
【解析】
(1)將點(diǎn)(3,12)和(﹣2,﹣3)代入拋物線(xiàn)表達(dá)式得12=9+3b+c?3=4?2b+c,解得b=2c=?3,
故拋物線(xiàn)的表達(dá)式為:y=x2+2x﹣3;
(2)拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為x=﹣1,令y=0,則x=﹣3或1,令x=0,則y=﹣3,
故點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(﹣3,0)、(1,0);點(diǎn)C(0,﹣3),
故OA=OC=3,
∵∠PDE=∠AOC=90°,
∴當(dāng)PD=DE=3時(shí),以P、D、E為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,
設(shè)點(diǎn)P(m,n),當(dāng)點(diǎn)P在拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸右側(cè)時(shí),m﹣(﹣1)=3,解得:m=2,
故n=22+2×2﹣5=5,故點(diǎn)P(2,5),
故點(diǎn)E(﹣1,2)或(﹣1,8);
當(dāng)點(diǎn)P在拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸的左側(cè)時(shí),由拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性可得,點(diǎn)P(﹣4,5),此時(shí)點(diǎn)E坐標(biāo)同上,
綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,5)或(﹣4,5);點(diǎn)E的坐標(biāo)為(﹣1,2)或(﹣1,8).
11.如圖,已知拋物線(xiàn)y=ax2+bx+6經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0),C是拋物線(xiàn)與y軸的交點(diǎn).
(1)求拋物線(xiàn)的解析式;
(2)點(diǎn)P(m,n)在平面直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)的拋物線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),設(shè)△PBC的面積為S,求S關(guān)于m的函數(shù)表達(dá)式(指出自變量m的取值范圍)和S的最大值;
(3)點(diǎn)M在拋物線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N在y軸上運(yùn)動(dòng),是否存在點(diǎn)M、點(diǎn)N使得∠CMN=90°,且△CMN與△OBC相似,如果存在,請(qǐng)求出點(diǎn)M和點(diǎn)N的坐標(biāo).
【分析】
(1)根據(jù)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法即可求出拋物線(xiàn)的解析式;
(2)過(guò)點(diǎn)P作PF∥y軸,交BC于點(diǎn)F,利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可得出點(diǎn)C的坐標(biāo),根據(jù)點(diǎn)B、C的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法即可求出直線(xiàn)BC的解析式,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,﹣2m2+4m+6),則點(diǎn)F的坐標(biāo)為(m,﹣2m+6),進(jìn)而可得出PF的長(zhǎng)度,利用三角形的面積公式可得出S△PBC=﹣3m2+9m,配方后利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求出△PBC面積的最大值;
(3)分兩種不同情況,當(dāng)點(diǎn)M位于點(diǎn)C上方或下方時(shí),畫(huà)出圖形,由相似三角形的性質(zhì)得出方程,求出點(diǎn)M,點(diǎn)N的坐標(biāo)即可.
【解析】
(1)將A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=ax2+bx+6,
得:a?b+6=09a+3b+6=0,解得:a=?2b=4,
∴拋物線(xiàn)的解析式為y=﹣2x2+4x+6.
(2)過(guò)點(diǎn)P作PF∥y軸,交BC于點(diǎn)F,如圖1所示.
當(dāng)x=0時(shí),y=﹣2x2+4x+6=6,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,6).
設(shè)直線(xiàn)BC的解析式為y=kx+c,
將B(3,0)、C(0,6)代入y=kx+c,得:
3k+c=0c=6,解得:k=?2c=6,
∴直線(xiàn)BC的解析式為y=﹣2x+6.
∵點(diǎn)P(m,n)在平面直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)的拋物線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,﹣2m2+4m+6),則點(diǎn)F的坐標(biāo)為(m,﹣2m+6),
∴PF=﹣2m2+4m+6﹣(﹣2m+6)=﹣2m2+6m,
∴S△PBC=12PF?OB=﹣3m2+9m=﹣3(m?32)2+274,
∴當(dāng)m=32時(shí),△PBC面積取最大值,最大值為274.
∵點(diǎn)P(m,n)在平面直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)的拋物線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),
∴0<m<3.
(3)存在點(diǎn)M、點(diǎn)N使得∠CMN=90°,且△CMN與△OBC相似.
如圖2,∠CMN=90°,當(dāng)點(diǎn)M位于點(diǎn)C上方,過(guò)點(diǎn)M作MD⊥y軸于點(diǎn)D,
∵∠CDM=∠CMN=90°,∠DCM=∠NCM,
∴△MCD∽△NCM,
若△CMN與△OBC相似,則△MCD與△OBC相似,
設(shè)M(a,﹣2a2+4a+6),C(0,6),
∴DC=﹣2a2+4a,DM=a,
當(dāng)DMCD=OBOC=36=12時(shí),△COB∽△CDM∽△CMN,
∴a?2a2+4a=12,
解得,a=1,
∴M(1,8),
此時(shí)ND=12DM=12,
∴N(0,172),
當(dāng)CDDM=OBOC=12時(shí),△COB∽△MDC∽△NMC,
∴?2a2+4aa=12,
解得a=74,
∴M(74,558),
此時(shí)N(0,838).
如圖3,當(dāng)點(diǎn)M位于點(diǎn)C的下方,
過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于點(diǎn)E,
設(shè)M(a,﹣2a2+4a+6),C(0,6),
∴EC=2a2﹣4a,EM=a,
同理可得:2a2?4aa=12或2a2?4aa=2,△CMN與△OBC相似,
解得a=94或a=3,
∴M(94,398)或M(3,0),
此時(shí)N點(diǎn)坐標(biāo)為(0,38)或(0,?32).
綜合以上得,M(1,8),N(0,172)或M(74,558),N(0,838)或M(94,398),N(0,38)或M(3,0),N(0,?32),使得∠CMN=90°,且△CMN與△OBC相似.

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