(1)求的長和關于的函數表達式.
(2)當,且長度分別等于,,的三條線段組成的三角形與相似時,求的值.
(3)延長交半圓于點,當時,求的長.
【答案】(1),
(2)或或
(3)
【分析】(1)如圖1,連接,根據切線的性質得出,證明,得出,即可得出;證明四邊形是平行四邊形,得出,代入數據可得;
(2)根據三邊之比為,可分為三種情況.當時,當時,當時,分別列出比例式,進而即可求解.
(3)連接,,過點作于點,根據,得出,由,可得,代入(1)中解析式,即可求解.
【詳解】(1)解:如圖1,連接.

∵切半圓于點,
∴.
∵,,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
即,
∴.
如圖2,,
∴.

∵,
∴四邊形是平行四邊形,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)∵,,三邊之比為(如圖2),
∴可分為三種情況.
i)當時,
,,
解得,
∴.
ii)當時,
,,
解得,
∴.
iii)當時,
,,
解得,
∴.
(3)如圖3,連接,,過點作于點,

則,,
∴.
∵,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,即的長為.
【點睛】本題考查了切線的性質,解直角三角形,相似三角形的性質與判定,函數解析式,分類討論,作出輔助線是解題的關鍵.
2.(2023·山東煙臺·統(tǒng)考中考真題)如圖,拋物線與軸交于兩點,與軸交于點.拋物線的對稱軸與經過點的直線交于點,與軸交于點.

(1)求直線及拋物線的表達式;
(2)在拋物線上是否存在點,使得是以為直角邊的直角三角形?若存在,求出所有點的坐標;若不存在,請說明理由;
(3)以點為圓心,畫半徑為2的圓,點為上一個動點,請求出的最小值.
【答案】(1)直線的解析式為;拋物線解析式為;(2)存在,點M的坐標為或 或;(3)
【分析】(1)根據對稱軸,,得到點A及B的坐標,再利用待定系數法求解析式即可;
(2)先求出點D的坐標,再分兩種情況:①當時,求出直線的解析式為,解方程組,即可得到點M的坐標;②當時,求出直線的解析式為,解方程組,即可得到點M的坐標;
(3)在上取點,使,連接,證得,又,得到,推出,進而得到當點C、P、F三點共線時,的值最小,即為線段的長,利用勾股定理求出即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線的對稱軸,,
∴,
將代入直線,得,
解得,
∴直線的解析式為;
將代入,得
,解得,
∴拋物線的解析式為;
(2)存在點,
∵直線的解析式為,拋物線對稱軸與軸交于點.
∴當時,,
∴,
①當時,
設直線的解析式為,將點A坐標代入,
得,
解得,
∴直線的解析式為,
解方程組,
得或,
∴點M的坐標為;
②當時,
設直線的解析式為,將代入,
得,
解得,
∴直線的解析式為,
解方程組,
解得或,
∴點M的坐標為 或
綜上,點M的坐標為或 或;
(3)如圖,在上取點,使,連接,
∵,
∴,
∵,、
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴當點C、P、F三點共線時,的值最小,即為線段的長,
∵,
∴,
∴的最小值為.

【點睛】此題是一次函數,二次函數及圓的綜合題,掌握待定系數法求函數解析式,直角三角形的性質,勾股定理,相似三角形的判定和性質,求兩圖象的交點坐標,正確掌握各知識點是解題的關鍵.
3.(2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考中考真題)如圖,二次函數的圖像與軸分別交于點(點A在點的左側),直線是對稱軸.點在函數圖像上,其橫坐標大于4,連接,過點作,垂足為,以點為圓心,作半徑為的圓,與相切,切點為.

(1)求點的坐標;
(2)若以的切線長為邊長的正方形的面積與的面積相等,且不經過點,求長的取值范圍.
【答案】(1);(2)或或
【分析】(1)令求得點的橫坐標即可解答;
(2)由題意可得拋物線的對稱軸為,設,則;如圖連接,則,進而可得切線長為邊長的正方形的面積為;過點P作軸,垂足為H,可得;由題意可得,解得;然后再分當點M在點N的上方和下方兩種情況解答即可.
【詳解】(1)解:令,則有:,解得:或,
∴.
(2)解:∵拋物線過
∴拋物線的對稱軸為,
設,
∵,
∴,
如圖:連接,則,
∴,
∴切線為邊長的正方形的面積為,
過點P作軸,垂足為H,則:,

∵,
∴,

假設過點,則有以下兩種情況:
①如圖1:當點M在點N的上方,即

∴,解得:或,

∴;
②如圖2:當點M在點N的上方,即

∴,解得:,

∴;
綜上,或.
∴當不經過點時,或或.
【點睛】本題主要考查了二次函數的性質、切線的性質、勾股定理等知識點,掌握分類討論思想是解答本題的關鍵.
4.(2023·四川自貢·統(tǒng)考中考真題)如圖,拋物線與x軸交于,兩點,與軸交于點.

(1)求拋物線解析式及,兩點坐標;
(2)以,,,為頂點的四邊形是平行四邊形,求點坐標;
(3)該拋物線對稱軸上是否存在點,使得,若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)拋物線解析式為,,;(2)或或;(3)
【分析】(1)將點代入拋物線解析式,待定系數法求解析式,進而分別令,即可求得兩點的坐標;
(2)分三種情況討論,當,為對角線時,根據中點坐標即可求解;
(3)根據題意,作出圖形,作交于點,為的中點,連接,則在上,根據等弧所對的圓周角相等,得出在上,進而勾股定理,根據建立方程,求得點的坐標,進而得出的解析式,即可求解.
【詳解】(1)解:∵拋物線與x軸交于,

解得:,
∴拋物線解析式為,
當時,,
∴,
當時,
解得:,

(2)∵,,,
設,
∵以,,,為頂點的四邊形是平行四邊形
當為對角線時,
解得:,
∴;
當為對角線時,
解得:

當為對角線時,
解得:

綜上所述,以,,,為頂點的四邊形是平行四邊形,或或
(3)解:如圖所示,作交于點,為的中點,連接,


∴是等腰直角三角形,
∴在上,
∵,,
∴,,
∵,
∴在上,
設,則
解得:(舍去)
∴點
設直線的解析式為

解得:.
∴直線的解析式
∵,,
∴拋物線對稱軸為直線,
當時,,
∴.
【點睛】本題考查了二次函數的綜合運用,待定系數法求解析式,平行四邊形的性質,圓周角角定理,勾股定理,求一次函數解析式,熟練掌握以上知識是解題的關鍵.
5.(2023·四川樂山·統(tǒng)考中考真題)已知是拋物(b為常數)上的兩點,當時,總有
(1)求b的值;
(2)將拋物線平移后得到拋物線.
探究下列問題:
①若拋物線與拋物線有一個交點,求m的取值范圍;
②設拋物線與x軸交于A,B兩點,與y軸交于點C,拋物線的頂點為點E,外接圓的圓心為點F,如果對拋物線上的任意一點P,在拋物線上總存在一點Q,使得點P、Q的縱坐標相等.求長的取值范圍.
【答案】(1)0;(2)①②
【分析】(1)根據,且時,總有,變形后即可得到結論;
(2)按照臨界情形,畫出圖象分情況討論求解即可.
【詳解】(1)解:由題可知:
時,總有,

則,
∴,
∴總成立,且,
;
(2)①注意到拋物線最大值和開口大小不變,m只影響圖象左右平移下面考慮滿足題意的兩種臨界情形:
(i)當拋物線過點時,如圖所示,

此時,,解得或(舍).
(ii)當拋物線過點時,如圖所示,

此時,,
解得或(舍),
綜上,,
②同①考慮滿足題意的兩種臨界情形:
(i)當拋物線過點時,如圖所示,

此時,,解得或(舍).
(ii)當拋物線過點時,如圖所示,

此時,,解得或0(舍).
綜上,
如圖,由圓的性質可知,點E、F在線段的垂直平分線上.

令,解得,

,
,
設,
,
,
,

,即,

,即,
,
【點睛】此題考查了二次函數的圖象和性質、垂徑定理、解一元二次方程等知識,數形結合和分類討論是解題的關鍵.
6.(2023·四川宜賓·統(tǒng)考中考真題)如圖,拋物線與x軸交于點、,且經過點.

(1)求拋物線的表達式;
(2)在x軸上方的拋物線上任取一點N,射線、分別與拋物線的對稱軸交于點P、Q,點Q關于x軸的對稱點為,求的面積;
(3)點M是y軸上一動點,當最大時,求M的坐標.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)設拋物線的解析式為,代入點C的坐標,確定a值即可.
(2)設,直線的解析式為,直線的解析式為,表示出P,Q,的坐標,進而計算即可.
(3)當M是y軸與經過A,C,M三點的圓的切點是最大計算即可.
【詳解】(1)∵拋物線與x軸交于點、,
∴設拋物線的解析式為,
∵經過點,
∴,
解得,
∴,
∴.
(2)如圖,當點N在對稱軸的右側時,
∵,
∴對稱軸為直線,

設,直線的解析式為,直線的解析式為,

解得,
∴直線的解析式為,直線的解析式為,
當時,,
,
∴,,,
∴,
∴.
如圖,當點N在對稱軸的左側時,
∵,
∴對稱軸為直線,

設,,,,
∴,
∴.
綜上所述,.
(3)當的外接圓與相切,切點為M時, 最大,
設外接圓的圓心為E,Q是異于點M的一點,連接,,交圓于點T,
則,根據三角形外角性質,得,故,
∴最大,
設與圓交于點H,連接,,根據切線性質,
∴,
作直徑,連接,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
設,則,
∴,
∴,
過點E作,垂足為F,過點C作,垂足為G,交于點P,
根據垂徑定理,得,四邊形是矩形,
∴,

根據,得,
∴,
∴,
在直角三角形中,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,(舍去),
∴,
故,
∴當最大時,.
【點睛】此題是二次函數綜合題,主要考查了待定系數法,等腰三角形的性質,垂徑定理,勾股定理,矩形的判定和性質,三角形的外接圓,相似三角形的判定和性質,用方程的思想解決問題是解本題的關鍵.
7.(2023·湖北恩施·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標系中,為坐標原點,已知拋物線與軸交于點,拋物線的對稱軸與軸交于點.

(1)如圖,若,拋物線的對稱軸為.求拋物線的解析式,并直接寫出時的取值范圍;
(2)在(1)的條件下,若為軸上的點,為軸上方拋物線上的點,當為等邊三角形時,求點,的坐標;
(3)若拋物線經過點,,,且,求正整數m,n的值.
【答案】(1);
(2);或,;
(3),或,
【分析】(1)根據,拋物線的對稱軸為,待定系數法求解析式即可求解;當時,求得的范圍,進而結合函數圖象即可求解;
(2)①連接,,交對稱軸于點D,由四點共圓,得,證明,求出點D的坐標,確定直線的解析式,進而求得點的坐標,設,,勾股定理即可求解;②由①可得,則當與重合時也存在等邊三角形,根據等邊三角形的性質即可求解.
(3)根據拋物線經過點,,,可得拋物線對稱為直線,則,則,進而令,求得的范圍,進而根據函數圖象可知或,進而分別討論求得的值,即可求解.
【詳解】(1)解:∵,拋物線的對稱軸為.

解得:
∴拋物線解析式為,
當時,即
解得:,
∴當時,
(2)解:①如圖所示,連接,,交對稱軸于點D,

∵,
∴,

∴,,
∵為等邊三角形,
∴,
∴,
∴四點共圓,
∴,
∵,
∴.
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,則,
設直線的解析式為

解得:
所以直線的解析式為
聯(lián)立
解得:或
∴,
∵,設,


解得:
∴;
②由①可得,當與點重合時,為等邊三角形
則與對稱,此時,,
綜上所述;;或,;
(3)解:∵拋物線經過點,,,
∴拋物線對稱為直線,
則,則
∴拋物線解析式為
∴頂點坐標為
當時,
解得:或
∵,且為正整數,過點,則當時,
∴或,
當時,將點代入解析式,
解得:

則,
當時,將點代入解析式
解得:

則,
綜上所述,,或,.
【點睛】本題考查了二次函數的性質,根據特三角函數求角度,圓內接四邊形對角互補,二次函數的性質,熟練掌握二次函數的性質是解題的關鍵.
8.如圖1,在平面直角坐標系中,拋物線與x軸分別相交于A、B兩點,與y軸相交于點C,下表給出了這條拋物線上部分點的坐標值:
(1)求出這條拋物線的解析式及頂點M的坐標;
(2)是拋物線對稱軸上長為1的一條動線段(點P在點Q上方),求的最小值;
(3)如圖2,點D是第四象限內拋物線上一動點,過點D作軸,垂足為F,的外接圓與相交于點E.試問:線段的長是否為定值?如果是,請求出這個定值;如果不是,請說明理由.
【答案】(1);;(2);(3)是,1.
【分析】
(1)依據表格數據,設出拋物線的頂點式,利用待定系數法求解即可;
(2)利用平移和找對稱點的方式,將的長轉化為,再利用兩點之間線段最短確定的最小值等于CE的長,加1后即能確定的最小值;
(3)設出圓心和D點的坐標,接著表示出E點的坐標,利用圓心到B點的距離等于圓心到D點的距離,求出q和e的關系,得到E點的縱坐標,進而確定EF的長為定值.
【詳解】
解:(1)由表格數據可知,頂點坐標為(1,4)
設拋物線解析式為:,
將點(0,3)代入解析式得:3=a+4,
∴,
∴拋物線解析式為:,頂點坐標.
(2)由表格可知,拋物線經過點A(-1,0),C(0,3),
如圖3,將A點向上平移一個單位,得到,

∴四邊形是平行四邊形,
∴,
作關于MQ的對稱點E,則
∴,
∴,
當P、E、C三點共線時,最短,
設直線CE的解析式為:,
將C、E兩點坐標代入解析式可得:,
∴,
∴直線CE的解析式為:,
令,則,
∴當時,P、E、C三點共線,此時最短,
∴的最小值為.
(3)是;
理由:設,
因為A、B兩點關于直線x=1對稱,
所以圓心位于該直線上,
所以可設的外接圓的圓心為,
作,垂足為點N,則,
由軸,
∴,
∵,且由表格數據可知
∴,
化簡得:,
∵點D是第四象限內拋物線上一動點,且拋物線解析式為,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即的長不變,為1.
【點睛】
本題涉及到了動點問題,綜合考查了用待定系數法求拋物線解析式、點的平移、勾股定理、平行四邊形的判定與性質、最短路徑問題、圓的性質等內容,解決本題的關鍵是理解并掌握相關概念與公式,能將題干信息與圖形相結合,挖掘圖中隱含信息,本題有一定的計算量,對學生的綜合分析與計算能力都有較高的要求,本題蘊含了數形結合的思想方法等.
9.如圖,拋物線(其中)與x軸交于A、B兩點,交y軸于點C.
(1)直接寫出的度數和線段AB的長(用a表示);
(2)若點D為的外心,且與的周長之比為,求此拋物線的解析式;
(3)在(2)的前提下,試探究拋物線上是否存在一點P,使得?若存在,求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)∠OCA=45°,AB= a+1;(2);(3)存在,P1(,),P2(1,-2).
【分析】
(1)根據二次函數解析式可得A(a,0),C(0,-a),B(-1,0),即可得出OA=OB=a,OB=1,即可證明△OCA是等腰直角三角形,可得∠OCA=45°,根據線段的和差關系可表示AB的長;
(2)如圖,作△ABC的外接圓⊙D,根據等腰直角三角形的性質可得AC=,利用兩點間距離公式可用a表示出BC的長,根據圓周角定理可得∠D=2∠OAC=90°,可得△DBC是等腰直角三角形,即可證明△DBC∽△OCA,根據相似三角形周長之比等于相似比列方程求出a值即可得答案;
(3)如圖,過點D作DH⊥AB于H,過點C作AC的垂線,交x軸于F,過點O作OG⊥AC于G,連接AP交CF于E,可得△OCF是等腰直角三角形,利用待定系數法可得直線CF的解析式,根據外心的定義及等腰直角三角形的性質可求出點D坐標,即可得出BH、DH的長,根據,∠BHD=∠ACE=90°可證明△BHD∽△ACE,根據相似三角形的性質可求出CE的長,根據兩點間距離公式可得點E坐標,利用待定系數法可得直線AE解析式,聯(lián)立直線AE與拋物線的解析式求出點P坐標即可得答案.
【詳解】
(1)∵拋物線(其中)與x軸交于A、B兩點,交y軸于點C.
∴當x=0時,y=-a,
當y=0時,,
解得:,,
∴A(a,0),C(0,-a),B(-1,0),
∴OB=1,OA=OC=a,
∴△OCA是等腰直角三角形,
∴∠OCA=45°,AB=OA+OB=a+1.
(2)如圖,作△ABC的外接圓⊙D,
∵點D為的外心,
∴DB=DC,
∵△OCA是等腰直角三角形,OA=a,
∴∠OAC=45°,AC=,
∵∠BDC和∠BAC是所對的圓心角和圓周角,
∴∠BDC=2∠BAC=90°,
∴∠DBC=45°,
∴∠DBC=∠OAC,
∴△DBC∽△OCA,
∵與的周長之比為,
∴,即,
解得:,
經檢驗:是原方程的根,
∵,
∴a=2,
∴拋物線解析式為:=.
(3)如圖,過點D作DH⊥AB于H,過點C作AC的垂線,交x軸于F,過點O作OG⊥AC于G,連接AP交CF于E,
∵a=2,
∴C(0,-2),A(2,0),AC=,
∵∠OCA=45°,
∴∠OCF=45°,
∴△OCF是等腰直角三角形,
∴F(-2,0),
設直線CF的解析式為y=kx+b,
∴,
解得:,
∴直線CF的解析式為,
∵△OCA是等腰直角三角形,OG⊥AC,
∴OG所在直線為AC的垂直平分線,點G為AC中點,
∵點D為的外心,
∴點D在直線OG上,
∵A(2,0),C(0,-2),
∴G(1,-1),
設直線OG的解析式y(tǒng)=mx,
∴m=-1,
∴直線OG的解析式y(tǒng)=-x,
∵點D為△ABC的外心,
∴點D在AB的垂直平分線上,
∴點D的橫坐標為=,
把x=代入y=-x得y=-,
∴D(,-),
∴DH=,BH=1+=,
∵,∠BHD=∠ACE=90°,
∴△BHD∽△ACE,
∴,即,
解得:,
∵點E在直線CF上,
∴設點E坐標為(n,-n-2),
∴CE==,
解得:,
∴(,),(,),
設直線AE1的解析式為y=k1x+b1,
∴,
解得:,
∴直線AE1的解析式為,
同理:直線AE2的解析式為,
聯(lián)立直線AE1解析式與拋物線解析式得,
解得:,(與點A重合,舍去),
∴P1(,),
聯(lián)立直線AE2解析式與拋物線解析式得,
解得:,(與點A重合,舍去),
∴P2(1,-2).
綜上所述:存在點P,使得,點P坐標為P1(,),P2(1,-2).
【點睛】
本題考查二次函數的綜合,考查了二次函數的性質、待定系數法求一次函數解析式、圓周角定理、等腰三角形的性質、相似三角形的判定與性質,熟練掌握相關性質及定理是解題關鍵
10.如圖,已知二次函數的圖象經過點且與軸交于原點及點.
(1)求二次函數的表達式;
(2)求頂點的坐標及直線的表達式;
(3)判斷的形狀,試說明理由;
(4)若點為上的動點,且的半徑為,一動點從點出發(fā),以每秒2個單位長度的速度沿線段勻速運動到點,再以每秒1個單位長度的速度沿線段勻速運動到點后停止運動,求點的運動時間的最小值.
【答案】(1);(2),;(3)等腰直角三角形,理由見解析;(4)
【分析】
(1)根據已知條件,運用待定系數法直接列方程組求解即可;
(2)根據(1)中二次函數解析式,直接利用頂點坐標公式計算即可,再根據點A、B坐標求出AB解析式即可;
(3)根據二次函數對稱性可知為等腰三角形,再根據O、A、B三點坐標,求出三條線段的長,利用勾股定理驗證即可;
(4)根據題意可知動點的運動時間為,在上取點,使,可證明,根據相似三角形比例關系得,即,當、、三點共線時,取得最小值,再根據等腰直角三角形的性質以及勾股定理進一步計算即可.
【詳解】
解:(1)二次函數的圖象經過,且與軸交于原點及點
∴,二次函數表達式可設為:
將,代入得:
解這個方程組得
∵二次函數的函數表達式為
(2)∵點為二次函數圖像的頂點,
∴,
∴頂點坐標為:,
設直線的函數表達式為,則有:
解之得:
∴直線的函數表達式為
(3)是等腰直角三角形,
過點作于點,易知其坐標為
∵的三個頂點分別是,,,
∴,
且滿足
∴是等腰直角三角形
(4)如圖,以為圓心,為半徑作圓,則點在圓周上,依題意知:
動點的運動時間為
在上取點,使,
連接,則在和中,
滿足:,,
∴,
∴,
從而得:

顯然當、、三點共線時,取得最小值,
過點作于點,由于,
且為等腰直角三角形,
則有,,
∴動點的運動時間的最小值為:

【點睛】
本題主要考查待定系數法求函數解析式,拋物線頂點坐標,等腰直角三角形的性質與判定,相似三角形的判定與性質等知識點,將運動時間的最小值轉換為線段長度的最小值是解題的關鍵.
11.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,⊙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⊙C的標準方程;
(2)試判斷直線AE與⊙C的位置關系,并說明理由.
【分析】(1)如圖,連接CD,CB,過點C作CM⊥AB于M.設⊙C的半徑為r.在Rt△BCM中,利用勾股定理求出半徑以及等C的坐標即可解決問題.
(2)結論:AE是⊙C的切線.連接AC,CE.求出拋物線的解析式,推出點E的坐標,求出AC,AE,CE,利用勾股定理的逆定理證明∠CAE=90°即可解決問題.
【解析】(1)如圖,連接CD,CB,過點C作CM⊥AB于M.設⊙C的半徑為r.
∵與y軸相切于點D(0,4),
∴CD⊥OD,
∵∠CDO=∠CMO=∠DOM=90°,
∴四邊形ODCM是矩形,
∴CM=OD=4,CD=OM=r,
∵B(8,0),
∴OB=8,
∴BM=8﹣r,
在Rt△CMB中,∵BC2=CM2+BM2,
∴r2=42+(8﹣r)2,
解得r=5,
∴C(5,4),
∴⊙C的標準方程為(x﹣5)2+(y﹣4)2=25.
(2)結論:AE是⊙C的切線.
理由:連接AC,CE.
∵CM⊥AB,
∴AM=BM=3,
∴A(2,0),B(8,0)
設拋物線的解析式為y=a(x﹣2)(x﹣8),
把D(0,4)代入y=a(x﹣2)(x﹣8),可得a,
∴拋物線的解析式為y(x﹣2)(x﹣8)x2x+4(x﹣5)2,
∴拋物線的頂點E(5,),
∵AE,CE=4,AC=5,
∴EC2=AC2+AE2,
∴∠CAE=90°,
∴CA⊥AE,
∴AE是⊙C的切線.
12.如圖,拋物線y=ax2x+c經過點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.
【分析】(1)把點A(﹣1,0)和點C (0,3)代入y=ax2x+c求出a與c的值即可得出拋物線的解析式;
(2)①當點Q在y軸右邊時,假設△QCO為等邊三角形,過點Q作QH⊥OC于H,OC=3,則OH,tan60°,求出Q(,),把x代入yx2x+3,得y,則假設不成立;
②當點Q在y軸的左邊時,假設△QCO為等邊三角形,過點Q作QT⊥OC于T,OC=3,則OT,tan60°,求出Q(,),把x代入yx2x+3,得y,則假設不成立;
(3)求出B(4,0),待定系數法得出BC直線的解析式y(tǒng)x+3,當M在線段BC上,⊙M與x軸相切時,延長PM交AB于點D,則點D為⊙M與x軸的切點,即PM=MD,設P(x,x2x+3),M(x,x+3),則PDx2x+3,MDx+3,由PD﹣MD=MD,求出x=1,即可得出結果;當M在線段BC上,⊙M與y軸相切時,延長PM交AB于點D,過點M作ME⊥y軸于E,則點E為⊙M與y軸的切點,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,設P(x,x2x+3),M(x,x+3),則PDx2x+3,MDx+3,代入即可得出結果;當M在BC延長線,⊙M與x軸相切時,點P與A重合,M的縱坐標的值即為所求;當M在CB延長線,⊙M與y軸相切時,延長PD交x軸于D,過點M作ME⊥y軸于E,則點E為⊙M與y軸的切點,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,設P(x,x2x+3),M(x,x+3),則PDx2x﹣3,MDx﹣3,代入即可得出結果.
【解析】(1)把點A(﹣1,0)和點C (0,3)代入y=ax2x+c得:,
解得:,
∴拋物線的解析式為:yx2x+3;
(2)不存在,理由如下:
①當點Q在y軸右邊時,如圖1所示:
假設△QCO為等邊三角形,
過點Q作QH⊥OC于H,
∵點C (0,3),
∴OC=3,
則OHOC,tan60°,
∴QH=OH?tan60°,
∴Q(,),
把x代入yx2x+3,
得:y,
∴假設不成立,
∴當點Q在y軸右邊時,不存在△QCO為等邊三角形;
②當點Q在y軸的左邊時,如圖2所示:
假設△QCO為等邊三角形,
過點Q作QT⊥OC于T,
∵點C (0,3),
∴OC=3,
則OTOC,tan60°,
∴QT=OT?tan60°,
∴Q(,),
把x代入yx2x+3,
得:y,
∴假設不成立,
∴當點Q在y軸左邊時,不存在△QCO為等邊三角形;
綜上所述,在拋物線上不存在一點Q,使得△QCO是等邊三角形;
(3)令x2x+3=0,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0),
設BC直線的解析式為:y=kx+b,把B、C的坐標代入則,
解得:,
∴BC直線的解析式為:yx+3,
當M在線段BC上,⊙M與x軸相切時,如圖3所示:
延長PM交AB于點D,
則點D為⊙M與x軸的切點,即PM=MD,
設P(x,x2x+3),M(x,x+3),
則PDx2x+3,MDx+3,
∴(x2x+3)﹣(x+3)x+3,
解得:x1=1,x2=4(不合題意舍去),
∴⊙M的半徑為:MD3;
當M在線段BC上,⊙M與y軸相切時,如圖4所示:
延長PM交AB于點D,過點M作ME⊥y軸于E,
則點E為⊙M與y軸的切點,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
設P(x,x2x+3),M(x,x+3),
則PDx2x+3,MDx+3,
∴(x2x+3)﹣(x+3)=x,
解得:x1,x2=0(不合題意舍去),
∴⊙M的半徑為:EM;
當M在BC延長線,⊙M與x軸相切時,如圖5所示:
點P與A重合,
∴M的橫坐標為﹣1,
∴⊙M的半徑為:M的縱坐標的值,
即:(﹣1)+3;
當M在CB延長線,⊙M與y軸相切時,如圖6所示:
延長PD交x軸于D,過點M作ME⊥y軸于E,
則點E為⊙M與y軸的切點,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
設P(x,x2x+3),M(x,x+3),
則PDx2x﹣3,MDx﹣3,
∴(x2x﹣3)﹣(x﹣3)=x,
解得:x1,x2=0(不合題意舍去),
∴⊙M的半徑為:EM;
綜上所述,⊙M的半徑為或或或.
13.在平面直角坐標系中,二次函數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是第四象限內拋物線上的一個動點.
(1)求二次函數的解析式;
(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.
【答案】(1)y=x2﹣x﹣4;(2)P(3,﹣);(3)沒有變化,2
【解析】
【分析】
(1)由二次函數的圖象與軸交于,兩點,可得二次函數的解析式為,由此即可解決問題.
(2)根據,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,根據方程求出,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)二次函數的圖象與軸交于,兩點,
二次函數的解析式為,
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,.
【點睛】
本題屬于二次函數綜合題,考查了三角形的面積,三角形的外接圓,三角形的外心等知識,解題的關鍵是學會利用參數構建方程解決問題,屬于中考壓軸題.
14.如圖,在直角坐標系中,四邊形OABC是平行四邊形,經過A(﹣2,0),B,C三點的拋物線y=ax2+bx+(a<0)與x軸的另一個交點為D,其頂點為M,對稱軸與x軸交于點E.
(1)求這條拋物線對應的函數表達式;
(2)已知R是拋物線上的點,使得△ADR的面積是平行四邊形OABC的面積的,求點R的坐標;
(3)已知P是拋物線對稱軸上的點,滿足在直線MD上存在唯一的點Q,使得∠PQE=45°,求點P的坐標.
【答案】(1)y=﹣x2+x+;(2)(1+,4)或(1﹣,4)或(1+,﹣4)或(1﹣,﹣4);(3)P(1,120﹣168)
【解析】
【分析】
【詳解】
解:(1)OA=2=BC,故函數的對稱軸為x=1,則x=﹣=1①,
將點A的坐標代入拋物線表達式得:0=4a﹣2b+②,
聯(lián)立①②并解得,故拋物線的表達式為:y=﹣x2+x+③;
(2)由拋物線的表達式得,點M(1,3)、點D(4,0);
∵△ADR的面積是?OABC的面積的,
∴×AD×|yR|=×OA×OB,則×6×|yR|=×2×,解得:yR=±④,
聯(lián)立④③并解得,或
故點R的坐標為(1+,4)或(1﹣,4)或(1+,﹣4)或(1﹣,﹣4);
(3)作△PEQ的外接圓R,
∵∠PQE=45°,故∠PRE=90°,
則△PRE為等腰直角三角形,
當直線MD上存在唯一的點Q,則RQ⊥MD,
點M、D的坐標分別為(1,4)、(4,0),
則ME=4,ED=4﹣1=3,則MD=5,
過點R作RH⊥ME于點H,
設點P(1,2m),則PH=HE=HR=m,則圓R的半徑為m,則點R(1+m,m),
S△MED=S△MRD+S△MRE+S△DRE,即×EM?ED=×MD×RQ+×ED?yR+×ME?RH,
∴×4×3=×5×m+×4×m+×3×m,解得m=60﹣84,故點P(1,120﹣168).
15如圖1,在平面直角坐標系中,,以O為圓心,OA的長為半徑的半圓O交AO的延長線于C,連接AB,BC,過O作ED//BC分別交AB和半圓O于E,D,連接OB,CD.
(1)求證:BC是半圓O的切線;
(2)試判斷四邊形OBCD的形狀,并說明理由;
(3)如圖2,若拋物線經過點D,且頂點為E,求此拋物線的解析式;點P 是此拋物線對稱軸上的一動點,以E,D,P為頂點的三角形與相似,問拋物線上是否存在點Q,使得,若存在,請直接寫出Q點的橫坐標;若不存在,說明理由.
【答案】(1)見解析;(2)平行四邊形,見解析;(3)拋物線的解析式為,存在,Q點的橫坐標為或或或
【解析】
【分析】
(1)證得OE是△ABC的中位線,求得點E的坐標,分別求得AB、AC、BC的長,利用勾股定理的逆定理證得是直角三角形,從而證明結論;
(2)求得BC=OD=OA=,利用平行四邊形的判定定理可證得四邊形OBCD是平行四邊形;
(3)證明Rt△ODNRt△OEM,求得點D的坐標,利用待定系數法可求得此拋物線的解析式;分△PED△OAB和△DEP△OAB兩種情況討論,利用相似三角形的性質求得PE的長,再根據三角形的面積公式即可求得Q點的橫坐標.
【詳解】
(1)如圖1,
設AB與y軸交于點M,則AM=2,OM=1,AB=5,
則OA=OC,
∵OE∥BC,
∴OE是△ABC的中位線,
∴AE=AB=,BC=2EO,
∴點E的坐標為(,),ME=,OM=1,
∴OE=,
∴BC=2OE=,
∵,
是直角三角形,
即,
所以BC是半圓的O的切線;
(2)四邊形OBCD是平行四邊形,
由圖知: BC=OD=OA=,
∵OD∥BC,
∴四邊形OBCD是平行四邊形;
(3)①由(2)知:OD=OA=,
E為AB的中點,過點D作軸,則DN//ME,
∴Rt△ODNRt△OEM,
∴,
∴,
∴,,
∴點D的坐標為(,),
∵拋物線經過點D(,),且頂點為E(,),
∴設此拋物線的解析式為,

∴,
∴此拋物線的解析式為,
即,
如圖,設拋物線對稱軸交AC于F,
由(1)知:∠AOE=∠ACB=90,∠AEF=90,
∴∠OEF+∠AEO=90,∠A+∠AEO=90,
∴∠OEF=∠A,
∵以E,D,P為頂點的三角形與相似,
∴分△PED△OAB和△DEP△OAB兩種情況討論,
當△PED△OAB時,ED=OE+OD=
,即,
∴,
∵,
設點Q到PE的距離為h,
∴,即,
∴,
∴點Q的橫坐標為或;
當△DEP△OAB時,ED=OE+OD=
,即,
∴,
∵,
設點Q到PE的距離為,
∴,即,
∴,
∴點Q的橫坐標為或;
∴符合條件的Q點的橫坐標為或或或.
【點睛】
本題是二次函數的綜合題,考查了待定系數法求二次函數的解析式,圓的切線的判定,相似三角形的性質和判定,勾股定理的逆定理,平行四邊形的判定等知識點的應用,此題綜合性比較強,有一定的難度,對學生提出較高的要求.注意:不要漏解,分類討論思想的巧妙運用.
16.如圖,在平面直角坐標系中,直線與x軸交于點A,與y軸交于點B,拋物線過點B且與直線相交于另一點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點P是拋物線上的一動點,當時,求點P的坐標;
(3)點在x軸的正半軸上,點是y軸正半軸上的一動點,且滿足.
①求m與n之間的函數關系式;
②當m在什么范圍時,符合條件的N點的個數有2個?
【答案】(1);(2)或(3,)或(-2,-3);(3)①;②0<m<
【解析】
【分析】
(1)利用一次函數求出A和B的坐標,結合點C坐標,求出二次函數表達式;
(2)當點P在x軸上方時,點P與點C重合,當點P在x軸下方時,AP與y軸交于點Q,求出AQ表達式,聯(lián)立二次函數,可得交點坐標,即為點P;
(3)①過點C作CD⊥x軸于點D,證明△MNO∽△NCD,可得,整理可得結果;
②作以MC為直徑的圓E,根據圓E與線段OD的交點個數來判斷M的位置,即可得到m的取值范圍.
【詳解】
解:(1)∵直線與x軸交于點A,與y軸交于點B,
令x=0,則y=2,令y=0,則x=4,
∴A(4,0),B(0,2),
∵拋物線經過B(0,2),,
∴,解得:,
∴拋物線的表達式為:;
(2)當點P在x軸上方時,點P與點C重合,滿足,
∵,
∴,
當點P在x軸下方時,如圖,AP與y軸交于點Q,
∵,
∴B,Q關于x軸對稱,
∴Q(0,-2),又A(4,0),
設直線AQ的表達式為y=px+q,代入,
,解得:,
∴直線AQ的表達式為:,聯(lián)立得:
,解得:x=3或-2,
∴點P的坐標為(3,)或(-2,-3),
綜上,當時,點P的坐標為:或(3,)或(-2,-3);
(3)①如圖,∠MNC=90°,過點C作CD⊥x軸于點D,
∴∠MNO+∠CND=90°,
∵∠OMN+∠MNO=90°,
∴∠CND=∠OMN,又∠MON=∠CDN=90°,
∴△MNO∽△NCD,
∴,即,
整理得:;
②如圖,∵∠MNC=90°,
以MC為直徑畫圓E,
∵,
∴點N在線段OD上(不含O和D),即圓E與線段OD有兩個交點(不含O和D),
∵點M在y軸正半軸,
當圓E與線段OD相切時,
有NE=MC,即NE2=MC2,
∵M(0,m),,
∴E(,),
∴=,
解得:m=,
當點M與點O重合時,如圖,
此時圓E與線段OD(不含O和D)有一個交點,
∴當0<m<時,圓E與線段OD有兩個交點,
故m的取值范圍是:0<m<.
【點睛】
本題是二次函數綜合,考查了求二次函數表達式,相似三角形的判定和性質,圓周角定理,一次函數表達式,難度較大,解題時要充分理解題意,結合圖像解決問題.
17.將拋物線向下平移6個單位長度得到拋物線,再將拋物線向左平移2個單位長度得到拋物線.

(1)直接寫出拋物線,的解析式;
(2)如圖(1),點在拋物線對稱軸右側上,點在對稱軸上,是以為斜邊的等腰直角三角形,求點的坐標;
(3)如圖(2),直線(,為常數)與拋物線交于,兩點,為線段的中點;直線與拋物線交于,兩點,為線段的中點.求證:直線經過一個定點.
【答案】(1)拋物線的解析式為: y=x2-4x-2;拋物線的解析式為:y=x2-6;(2)點的坐標為(5,3)或(4,-2);(3)直線經過定點(0,2)
【解析】
【分析】
(1)根據函數圖象上下平移:函數值上加下減;左右平移:自變量左加右減寫出函數解析式并化簡即可;
(2)先判斷出點A、B、O、D四點共圓,再根據同弧所對的圓周角相等得到∠BDA=∠BOA=45°,從而證出是等腰直角三角形.設點A的坐標為(x,x2-4x-2),把DC和AC用含x的代數式表示出來,利用DC=AC列方程求解即可,注意有兩種情況;
(3)根據直線(,為常數)與拋物線交于,兩點,聯(lián)立兩個解析式,得到關于x的一元二次方程,根據根與系數的關系求出點M的橫坐標,進而求出縱坐標,同理求出點N的坐標,再用待定系數法求出直線MN的解析式,從而判斷直線MN經過的定點即可.
【詳解】
解:(1)∵拋物線向下平移6個單位長度得到拋物線,再將拋物線向左平移2個單位長度得到拋物線,
∴拋物線的解析式為:y=(x-2)2-6,即y=x2-4x-2,
拋物線的解析式為:y=(x-2+2)2-6,即y=x2-6.
(2)如下圖,過點A作AC⊥x軸于點C,連接AD,
∵是等腰直角三角形,
∴∠BOA =45°,
又∵∠BDO=∠BAO=90°,
∴點A、B、O、D四點共圓,
∴∠BDA=∠BOA=45°,
∴∠ADC=90°-∠BDA=45°,
∴是等腰直角三角形,
∴DC=AC.
∵點在拋物線對稱軸右側上,點在對稱軸上,
∴拋物線的對稱軸為x=2,
設點A的坐標為(x,x2-4x-2),
∴DC=x-2,AC= x2-4x-2,
∴x-2= x2-4x-2,
解得:x=5或x=0(舍去),
∴點A的坐標為(5,3);
同理,當點B、點A在x軸的下方時,
x-2= -(x2-4x-2),
x=4或x=-1(舍去),
∴點的坐標為(4,-2),
綜上,點的坐標為(5,3)或(4,-2).
(3)∵直線(,為常數)與拋物線交于,兩點,
∴,
∴x2-kx-6=0,
設點E的橫坐標為xE,點F的橫坐標為xF,
∴xE+xF=k,
∴中點M的橫坐標xM==,
中點M的縱坐標yM=kx=,
∴點M的坐標為(,);
同理可得:點N的坐標為(,),
設直線MN的解析式為y=ax+b(a≠0),
將M(,)、N(,)代入得:
,
解得:,
∴直線MN的解析式為y= ·x+2(),
不論k取何值時(),當x=0時,y=2,
∴直線經過定點(0,2).
【點睛】
本題考查二次函數綜合應用,熟練掌握圖象平移的規(guī)律、判斷點A、B、O、D四點共圓的方法、用待定系數法求函數解析式的步驟是解題的關鍵.
18.如圖1,在平面直角坐標系中,點A的坐標是,在x軸上任取一點M.連接AM,分別以點A和點M為圓心,大于的長為半徑作弧,兩弧相交于G,H兩點,作直線GH,過點M作x軸的垂線l交直線GH于點P.根據以上操作,完成下列問題.
探究:
(1)線段PA與PM的數量關系為________,其理由為:________________.
(2)在x軸上多次改變點M的位置,按上述作圖方法得到相應點P的坐標,并完成下列表格:
猜想:
(3)請根據上述表格中P點的坐標,把這些點用平滑的曲線在圖2中連接起來;觀察畫出的曲線L,猜想曲線L的形狀是________.
驗證:
(4)設點P的坐標是,根據圖1中線段PA與PM的關系,求出y關于x的函數解析式.
應用:
(5)如圖3,點,,點D為曲線L上任意一點,且,求點D的縱坐標的取值范圍.
【答案】(1),線段垂直平分線上的點與這條線段兩個端點的距離相等;(2)圖見解析,拋物線;(3)見解析;(4);(5)
【解析】
【分析】
(1)由尺規(guī)作圖的步驟可知,HG是AM的中垂線,結合中垂線的性質,即可得到答案;
(2)根據第(1)的作圖方法,得到相應點P的位置,即可求解;
(3)用平滑的曲線作出圖象,即可;
(4)過點P作軸于點E,用含x,y的代數式表示,,,結合勾股定理,即可得到答案;
(5)連接,由題意得當時,在的外接圓上,弧所對的圓心角為60°,的外接圓圓心為坐標原點O,設,求出b的值,進而即可求解.
【詳解】
解:(1) 線段垂直平分線上的點與這條線段兩個端點的距離相等
(2)
(3)草圖見圖2:形狀:拋物線
(4)如圖1,過點P作軸于點E,
,,
在中,

化簡,得
∴y關于x的函數解析式為.

(5)連接,易得,又
∴為等邊三角形,∴
當時,在的外接圓上,弧所對的圓心角為60°
其圓心在的垂直平分線y軸上,
∴的外接圓圓心為坐標原點O,
設,則,即 ①
又點D在該拋物線上
∴ ②
由①②聯(lián)立解得:(舍去)
數形結合可得,
當時,點D的縱坐標的取值范圍為
【點睛】
本題主要考查尺規(guī)作作中垂線,二次函數的圖象和性質,圓周角定理,解題關鍵是:熟練掌握垂直平分線的性質定理,構造三角形的外接圓.
19.如圖,已知,是的平分線,是射線上一點,.動點從點出發(fā),以的速度沿水平向左作勻速運動,與此同時,動點從點出發(fā),也以的速度沿豎直向上作勻速運動.連接,交于點.經過、、三點作圓,交于點,連接、.設運動時間為,其中.
(1)求的值;
(2)是否存在實數,使得線段的長度最大?若存在,求出的值;若不存在,說明理由.
(3)求四邊形的面積.
【答案】(1)8cm;(2)存在,當t=4時,線段OB的長度最大,最大為;(3)
【解析】
【分析】
(1)根據題意可得,,由此可求得的值;
(2)過作,垂足為,則,設線段的長為,可得,,,根據可得,進而可得,由此可得,由此可得,則可得到答案;
(3)先證明是等腰直角三角形,由此可得,再利用勾股定理可得,最后根據四邊形的面積即可求得答案.
【詳解】
解:(1)由題可得:,.
∴.
(2)當時,線段的長度最大.
如圖,過作,垂足為,則.
∵平分,
∴,
∴,.
設線段的長為,
則,,.
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:.
∴.
∴當時,線段的長度最大,最大為.
(3)∵,
∴是圓的直徑.
∴.
∵,
∴是等腰直角三角形.


在中,.
∴四邊形的面積

∴四邊形的面積為.
【點睛】
本題考查了相似三角形的判定及性質,直徑的判定及性質,二次函數的最值問題等相關知識,熟練掌握相關知識是解決本題的關鍵.
20如圖,拋物線y=ax2+x+c經過點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.
【答案】(1)y=﹣x2+x+3;(2)不存在,理由見解析;(3)⊙M的半徑為,,,
【解析】
【分析】
(1)已知拋物線y=ax2+x+c經過點A(﹣1,0)和點C(0,3),利用待定系數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△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OM⊥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,,,
【點睛】
本題考查了待定系數法求二次函數解析式,是二次函數的綜合題,涉及了二次函數與幾何問題,二次函數與圓的問題,其中考查了圓切線的性質.
21.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.
【答案】(1);(2)相切,理由見解析
【解析】
【分析】
(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即可得到兩者交點個數,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.
【點睛】
本題考查了圓的新定義,二次函數,一次函數,切線的判定,垂徑定理,有一定難度,解題的關鍵是利用轉化思想,將求位置關系轉化為方程根的個數問題.
x

0
1
2
3

y

0
3
4
3
0

M的坐標


P的坐標


M的坐標


P的坐標


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