
1.二次函數(shù)()的圖象與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),為拋物線上的兩點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)當(dāng)P、B兩點(diǎn)關(guān)于拋物線對稱軸對稱,是以點(diǎn)P為直角頂點(diǎn)的直角三角形時,求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
拓展設(shè)問:點(diǎn)是平面直角坐標(biāo)系中的一點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)在第四象限內(nèi)的拋物線上時,是否存在點(diǎn),使得以為頂點(diǎn)的四邊形是以為邊的矩形?若存在,求點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
2.如圖,二次函數(shù)y=+bx+c的圖象經(jīng)過A(2,0),B(0,﹣6)兩點(diǎn).
(1)求這個二次函數(shù)的解析式;
(2)設(shè)該二次函數(shù)的對稱軸與x軸交于點(diǎn)C,連接BA,BC,求△ABC的面積;
(3)在拋物線的對稱軸上是否存在一點(diǎn)P,使得以O(shè)、B、C、P四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,請直接寫出P點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
3.如圖,二次函數(shù)與x軸的一個交點(diǎn)A的坐標(biāo)為,以點(diǎn)A為圓心作圓A,與該二次函數(shù)的圖象相交于點(diǎn)B,C,點(diǎn)B,C的橫坐標(biāo)分別為,,連接,,并且滿足.過點(diǎn)B作軸于點(diǎn)M,過點(diǎn)C作軸于點(diǎn)N.
(1)求該二次函數(shù)的關(guān)系式;
(2)經(jīng)過點(diǎn)B作直線,在A點(diǎn)右側(cè)與x軸交于點(diǎn)D,與二次函數(shù)的圖象交于點(diǎn)E,使得,連接,求證:;
(3)若直線與圓A相切,請求出k的值.
4.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與拋物線相交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)).若拋物線的頂點(diǎn)為C,直線與y軸交于點(diǎn)D.
(1)當(dāng)時,求A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)當(dāng)與的面積比為時,k的值為多少;
(3)將拋物線位于直線上方部分沿翻折,頂點(diǎn)C的對應(yīng)點(diǎn)為E,的面積是否有最大值?若有,求出最大值;若沒有,請說明理由.
5.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線的圖象經(jīng)過點(diǎn)和,并與x軸交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)連接BC,過點(diǎn)A作交拋物線于點(diǎn)D,E為直線BC下方拋物線上的一個動點(diǎn),連接DE,交線段BC于點(diǎn)F,連接CE,AF,求四邊形ACEF面積的最大值;
(3)直線與線段BC交于點(diǎn)G,將該拋物線水平向右平移,使得平移后的拋物線剛好經(jīng)過點(diǎn)G,點(diǎn)M為平移后的拋物線對稱軸上一動點(diǎn),在(2)的條件下,是否存在以點(diǎn)A,E,M為頂點(diǎn)的三角形是直角三角形?若存在,直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.
6.如圖是二次函數(shù)的圖象,頂點(diǎn)為,與軸的交點(diǎn)為.
(1)經(jīng)過兩點(diǎn)的直線的函數(shù)解析式為________;
(2)請在第二象限中的拋物線上找一點(diǎn),使的面積與的面積相等.
7.如圖,一小球從斜坡上的點(diǎn)處拋出,球的拋出路線是拋物線的一部分,建立平面直角坐標(biāo)系,斜坡可以用一次函數(shù)刻畫.若小球到達(dá)的最高點(diǎn)的坐標(biāo)為,解答下列問題:
(1)求拋物線的解析式;
(2)在斜坡上的點(diǎn)有一棵樹,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2,樹高為4,小球能否飛過這棵樹?通過計算說明理由;
(3)過點(diǎn)作軸的垂線,交于點(diǎn),求的最大值.
8.綜合與探究
如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線W的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣x2+x+4.拋物線W與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)B在點(diǎn)A的右側(cè),與y軸交于點(diǎn)C,它的對稱軸與x軸交于點(diǎn)D,直線l經(jīng)過C、D兩點(diǎn).
(1)求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)及直線l的函數(shù)表達(dá)式.
(2)將拋物線W沿x軸向右平移得到拋物線W′,設(shè)拋物線W′的對稱軸與直線l交于點(diǎn)F,當(dāng)△ACF為直角三角形時,求點(diǎn)F的坐標(biāo),并直接寫出此時拋物線W′的函數(shù)表達(dá)式.
(3)如圖2,連接AC,CB,將△ACD沿x軸向右平移m個單位(0<m≤5),得到△A′C′D′.設(shè)A′C交直線l于點(diǎn)M,C′D′交CB于點(diǎn)N,連接CC′,MN.求四邊形CMNC′的面積(用含m的代數(shù)式表示).
9.如圖,拋物線的頂點(diǎn)為C(1,4),交x軸于點(diǎn)A,B ( -1,0 ) 兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)D.
(1)求拋物線的解析式,并直接寫出點(diǎn)D的坐標(biāo),
(2)判斷△ACD的形狀,并求出△ACD的面積.
10.綜合與探究
如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,直線l經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O,與拋物線的一個交點(diǎn)為D,與拋物線的對稱軸交于點(diǎn)E,連接,已知點(diǎn)A,D的坐標(biāo)分別為.
(1)求拋物線的解析式,并分別求出點(diǎn)B和點(diǎn)E的坐標(biāo);
(2)試探究拋物線上是否存在點(diǎn)F,使.若存在,請直接寫出點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
11.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,⊙O交x軸于A、B兩點(diǎn),直線FA⊥x軸于點(diǎn)A,點(diǎn)D在FA上,且DO平行于⊙O的弦MB,連接DM并延長交x軸于點(diǎn)C.
(1)判斷直線DC與⊙O的位置關(guān)系,并給出證明;
(2)設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(-2,4),試求經(jīng)過D、O、C三點(diǎn)的拋物線的解析式.
(3)若坐標(biāo)平面內(nèi)的點(diǎn)P,使得以點(diǎn)P和三點(diǎn)D、O、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求P點(diǎn)的坐標(biāo).
12.如圖,二次函數(shù) y=x2+bx+c圖像經(jīng)過原點(diǎn)和點(diǎn)A(2,0),直線 AB與拋物線交于點(diǎn)B,且∠BAO=45°.
(1)求二次函數(shù)解析式及其頂點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)在直線 AB上是否存在點(diǎn)D,使得△BCD 為直角三角形.若存在,求出點(diǎn)D的坐標(biāo),若不存在,說明理由.
13.已知二次函數(shù)的解析式為y=-x2+4x,該二次函數(shù)交x軸于O、B兩點(diǎn),A為拋物線上一點(diǎn),且橫縱坐標(biāo)相等(原點(diǎn)除外),P為二次函數(shù)上一動點(diǎn),過P作x軸垂線,垂足為D(a,0)(a>0),并與直線OA交于點(diǎn)C.
(1)求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)當(dāng)點(diǎn)P在線段OA上方時,過P作x軸的平行線與線段OA相交于點(diǎn)E,求△PCE周長的最大值及此時P點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)當(dāng)PC=CO時,求P點(diǎn)坐標(biāo).
14.如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a>0)與坐標(biāo)軸交于點(diǎn)A、B、C且OA=1,OB=OC=3.
(1)求此二次函數(shù)的解析式;
(2)寫出頂點(diǎn)坐標(biāo)和對稱軸方程;
(3)點(diǎn)M、N在y=ax2+bx+c的圖象上(點(diǎn)N在點(diǎn)M的右邊),且MN∥x軸,求以MN為直徑且與x軸相切的圓的半徑.
15.在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線經(jīng)過點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式及對稱軸;
(2)設(shè)點(diǎn)B關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)為C,點(diǎn)D是拋物線對稱軸上一動點(diǎn),記拋物線在A,B之間的部分為圖象G(包含A,B兩點(diǎn)),若直線與圖象G恰有一個公共點(diǎn),結(jié)合函數(shù)圖象寫出點(diǎn)縱坐標(biāo)t的取值范圍.
參考答案
1.(1);(2);拓展設(shè)問:存在,
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的表達(dá)式即可.
(2)拋物線的對稱軸為直線,點(diǎn)關(guān)于拋物線對稱軸對稱,得出點(diǎn),設(shè),根據(jù)勾股定理得并代入數(shù)值,可求出,即可求得點(diǎn)的坐標(biāo).
拓展設(shè)問:設(shè),得出,,,,分別代入和中,即可求出和點(diǎn)的值,設(shè)點(diǎn)構(gòu)圖后,再利用勾股定理可得點(diǎn)的坐標(biāo).
【詳解】解:(1)∵二次函數(shù)的圖象與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),
∴,
解得,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為.
(2)是以點(diǎn)為直角頂點(diǎn)的直角三角形時,.
∵,
∴拋物線的對稱軸為直線,
∵點(diǎn)關(guān)于拋物線對稱軸對稱,,
∴點(diǎn),
設(shè),
∵,
∴,
∴,
整理得:,
解得,(舍去),
∴,
∴.
拓展設(shè)問:解:存在,設(shè),其中,,,,
①當(dāng)時,即,
∴,
∴,
解得(舍)或(舍);
②時,
即,
∴,
解得(舍)或,
∴,
設(shè)所在直線的一次函數(shù)關(guān)系式為
又∵點(diǎn),點(diǎn),
∴
解得
∴所在直線的一次函數(shù)關(guān)系式為
∵四邊形為矩形,
∴
∴可設(shè)所在直線的一次函數(shù)關(guān)系式為
將點(diǎn)代入中,
即
解得
∴所在直線的一次函數(shù)關(guān)系式為,
設(shè)點(diǎn),可構(gòu)圖如下,過點(diǎn)作軸的平行線,過點(diǎn)作軸的平行線,交于點(diǎn),即 ,連接,,
∵,,,
∴,
∵四邊形為矩形,
∴,
解得:
∴點(diǎn)
綜上所述,.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的表達(dá)式,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),矩形的性質(zhì),勾股定理,因式分解法解一元二次方程,熟練掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.
2.(1) y=﹣x2+4x﹣6;(2)6;(3)存在;P點(diǎn)坐標(biāo)為(4,6)或(4,﹣6).
【分析】(1)把A點(diǎn)和B點(diǎn)坐標(biāo)代入y=+bx+c中得到關(guān)于b、c的方程組,然后解方程組求出b、c即可得到拋物線解析式;(2)先把(1)中的解析式配成頂點(diǎn)式,從而得到C點(diǎn)坐標(biāo),然后根據(jù)三角形面積公式計算即可;(3)利用PC∥OB,則根據(jù)平行四邊形的判定方法,當(dāng)PC=OB=6時,以O(shè)、B、C、P四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,從而可確定P點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】解:(1)把A(2,0),B(0,﹣6)代入y=+bx+c得 ,
解得,
∴這個二次函數(shù)的解析式為y=﹣x2+4x﹣6;
(2)∵y=﹣x2+4x﹣6=﹣(x﹣4)2+2,
∴這個二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(4,2),
∴C(4,0),
∴△ABC的面積=×(4﹣2)×6=6;
(3)存在.
如圖,
∵點(diǎn)P在拋物線的對稱軸上,
∴PC∥OB,
當(dāng)PC=OB=6時,以O(shè)、B、C、P四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,
此時P點(diǎn)坐標(biāo)為(4,6)或(4,﹣6).
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合題:熟練掌握二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、二次函數(shù)的性質(zhì)和平行四邊形的判定方法;會利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式;理解坐標(biāo)與圖形性質(zhì).
3.(1)
(2)見解析
(3)或2
【分析】(1)證明,求出,,得到點(diǎn)B,C的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)證明,求出,可得出點(diǎn)D坐標(biāo),進(jìn)而求出直線的解析式,聯(lián)立一次函數(shù)和二次函數(shù)解析式求出點(diǎn)E坐標(biāo),利用勾股定理求出即可得出結(jié)論;
(3)分兩種情況:①當(dāng)直線與的切點(diǎn)在x軸上方時,記切點(diǎn)為G,則,證明四邊形POQG是矩形,,得到,,設(shè)點(diǎn),表示出,,,,得出關(guān)于k,m的方程組,解方程組可得答案; ②當(dāng)切點(diǎn)在x軸下方時,同①的方法求解即可.
【詳解】(1)解:∵軸于M,軸于N,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵過點(diǎn)B,C,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
將點(diǎn)B,C代入得:,
解得:,
∴拋物線的解析式為;
(2)解:∵軸于點(diǎn)M,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
代入,得,
解得:,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,解得:或(舍),
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵點(diǎn)在上,
∴的半徑為:,
如圖2,記直線與y軸相交于F,令,則,
∴,
∴,
①當(dāng)直線與的切點(diǎn)在x軸上方時,記切點(diǎn)為G,則,,
連接AF,在中,,,
∴,
在中,根據(jù)勾股定理得,,
過點(diǎn)G作軸于P,過點(diǎn)G作軸于Q,
∴,
∴四邊形POQG是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,,
設(shè)點(diǎn),
∴,,,,
∴①,②,
聯(lián)立①②解得,,
②當(dāng)切點(diǎn)在x軸下方時,同①的方法可得,;
綜上:直線與圓A相切時,k的值為或2.
【點(diǎn)睛】此題是二次函數(shù)綜合題,主要考查了待定系數(shù)法的應(yīng)用,三垂線判定兩三角形全等,求函數(shù)圖象的交點(diǎn)坐標(biāo),相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,解一元二次方程,切線的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì)等知識,熟練掌握“一線三等角模型”,證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.
4.(1),
(2)
(3)的最大值為4,的面積最大為8
【分析】
本題主要考查一次函數(shù)與二次函數(shù)的交點(diǎn)坐標(biāo),熟練掌握函數(shù)的圖像性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
(1)將代入,聯(lián)立兩個方程,求出交點(diǎn)即可;
(2)過A作軸于K,過B作軸于T,求出交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)與的面積比為得到即可得到答案;
(3)過E作軸于H,得到,由垂線段最短可得,,即可得到答案.
【詳解】(1)解:當(dāng)時,,
聯(lián)立,
解得或,
,;
(2)解:過A作軸于K,過B作軸于T,如圖:
聯(lián)立可得,
,,
與的面積比為,
,
,即,
,
解得或(舍去),
的值為;
(3)解:的面積有最大值,理由如下:
過E作軸于H,
拋物線的頂點(diǎn)C坐標(biāo)為,
在中令得,
,
,
,
當(dāng)最大時,的面積最大,
將拋物線位于直線上方部分沿翻折,頂點(diǎn)C的對應(yīng)點(diǎn)為E,
C,E關(guān)于直線對稱,
,
由垂線段最短可得,,即的最大值為4,
的面積最大為.
5.(1);(2)當(dāng)時,;(3)存在這樣的,理由見解析.
【分析】(1)將點(diǎn)和代入拋物線中,利用待定系數(shù)法解題即可;
(2)令,結(jié)合韋達(dá)定理解得,根據(jù)已知條件可得,由此得到點(diǎn)的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法解得直線的解析式為:,由兩直線平行,斜率相等解得,聯(lián)立方程組即可解得點(diǎn),設(shè)由方程組解得交點(diǎn)坐標(biāo),設(shè)與相交于點(diǎn),作交于點(diǎn),可知,繼而解得點(diǎn),最后根據(jù)結(jié)合配方法解題即可;
(3)分當(dāng)時或當(dāng)時,或當(dāng) 時,結(jié)合一次函數(shù)的性質(zhì)解題即可.
【詳解】解:(1)將點(diǎn)和代入拋物線中,得
;
(2)令,
設(shè)直線的解析式為:,代入點(diǎn)得,
解得
設(shè)
在上,
聯(lián)立方程組
整理得:
設(shè)
E為直線BC下方
聯(lián)立方程組
設(shè)與相交于點(diǎn),作交于點(diǎn),
當(dāng)時,;
(3)由(2)知
或(舍去)
即對稱軸為:
設(shè)
設(shè),代入,得
同理解得
當(dāng)時,
由公式法解得;
當(dāng)時,
解得:;
當(dāng)時,
解得
綜上所述,存在這樣的.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合,涉及一次函數(shù)、一元二次方程的解法、直角三角形的判斷等知識,是重要考點(diǎn),難度較大,掌握相關(guān)知識是解題關(guān)鍵.
6.(1)
(2)
【分析】(1)利用待定系數(shù)法確定函數(shù)關(guān)系式即可得到答案;
(2)由題意得到,過點(diǎn)作軸于點(diǎn),如圖所示,設(shè),則,數(shù)形結(jié)合,由的面積與的面積相等列方程求解即可得到答案.
【詳解】(1)解:二次函數(shù)的圖像的頂點(diǎn)為,
令,則,即;
令,則,即;
設(shè)經(jīng)過兩點(diǎn)的直線的函數(shù)解析式為,
由題意得,解得,
經(jīng)過兩點(diǎn)的直線的函數(shù)解析式為,
故答案為:;
(2)解:由(1)得,
,
,即,
點(diǎn)在第二象限中的拋物線上,,
點(diǎn)在點(diǎn)左側(cè)的拋物線上,過點(diǎn)作軸于點(diǎn),如圖所示:
設(shè),則,
,,
,
,
,即,
,解得(不合題意,舍去),,
,即.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)綜合,涉及待定系數(shù)法確定函數(shù)關(guān)系式、二次函數(shù)與圖形面積問題,熟練掌握二次函數(shù)圖象與性質(zhì),掌握常見函數(shù)題型解法是解決問題的關(guān)鍵.
7.(1)
(2)小球能飛過這棵樹,理由見解析
(3)
【分析】(1)根據(jù)題意可設(shè)拋物線的表達(dá)式為,再將代入,求出a的值,從而即可求出拋物線的表達(dá)式;
(2)將代入,可求出B點(diǎn)坐標(biāo),從而可求出樹的頂端的坐標(biāo)為.再將代入,求出此時點(diǎn)M的坐標(biāo),再比較和即可得解;
(3)聯(lián)立,并求解,即可求出x的取值范圍.過點(diǎn)M作軸于點(diǎn)F,交于點(diǎn)E.設(shè),則,即得出,最后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可.
【詳解】(1)解:∵小球到達(dá)的最高的點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴可設(shè)拋物線的表達(dá)式為.
由題意可知該拋物線過原點(diǎn),
∴,
解得:,
∴拋物線的表達(dá)式為;
(2)解:將代入,得:,
∴.
∵樹高為4,
∴樹的頂端的坐標(biāo)為.
將代入,得:,
∴此時,
∴,
∴小球M能飛過這棵樹;
(3)聯(lián)立,
解得:,.
∴.
如圖,過點(diǎn)M作軸于點(diǎn)F,交于點(diǎn)E.
設(shè),則,
∴,
∵,,
∴當(dāng)時,有最大值,最大值為,
∴小球M在飛行的過程中離斜坡的最大高度是米.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的應(yīng)用,涉及兩函數(shù)圖象交點(diǎn)的求解方法,利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的性質(zhì)等知識,難度適中.利用數(shù)形結(jié)合與方程的思想是解題的關(guān)鍵.
8.(1)點(diǎn)A坐標(biāo)為(﹣3,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(7,0),y=﹣2x+4;(2) 點(diǎn)F的坐標(biāo)為(5,﹣6),y=﹣x2+x;(3) 四邊形CMNC′的面積為m2.
【分析】根據(jù)拋物線的解析式,令y=0即可求出兩點(diǎn)的坐標(biāo).根據(jù)拋物線的解析式可分別求出C,D兩點(diǎn)的坐標(biāo),再用待定系數(shù)法即可求出直線的表達(dá)式.
根據(jù)題意,利用角的等量關(guān)系可以得到∠1=∠3,進(jìn)而得到tan∠1=tan∠3,根據(jù)三角函數(shù)的計算方法列出等式,根據(jù)一次函數(shù)的解析式設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為(xF,﹣2xF+4),將各線段的長度代入等式即可求出點(diǎn)F的坐標(biāo),再根據(jù)平移的法則即可求出w′的表達(dá)式.
根據(jù)平移,可以得到點(diǎn)C′,A′,D′的坐標(biāo),再根據(jù)待定系數(shù)法可以得到直線A′C′,BC,C′D′的解析式,根據(jù)交點(diǎn)的計算方法列方程組可以求得點(diǎn)M,N的坐標(biāo),根據(jù)平移的定義和平行四邊形的定義可知四邊形CMNC′是平行四邊形,再根據(jù)平行四邊形面積的計算方法可以得到平行四邊形CMNC′的面積.
【詳解】(1)當(dāng)y=0時,﹣x2++4=0,解得x1=﹣3,x2=7,
∴點(diǎn)A坐標(biāo)為(﹣3,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(7,0).
∵﹣=
∴拋物線w的對稱軸為直線x=2,
∴點(diǎn)D坐標(biāo)為(2,0).
當(dāng)x=0時,y=4,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,4).
設(shè)直線l的表達(dá)式為y=kx+b,
解得
∴直線l的解析式為y=﹣2x+4;
(2)∵拋物線w向右平移,只有一種情況符合要求,
即∠FAC=90°,如圖.
此時拋物線w′的對稱軸與x軸的交點(diǎn)為G,
∵∠1+∠2=90°∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠3,
∴tan∠1=tan∠3,
∴=.設(shè)點(diǎn)F的坐標(biāo)為(xF,﹣2xF+4),
∴=,解得xF=5,﹣2xF+4=﹣6,
∴點(diǎn)F的坐標(biāo)為(5,﹣6),此時拋物線w′的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣x2+x;
(3)由平移可得:點(diǎn)C′,點(diǎn)A′,點(diǎn)D′的坐標(biāo)分別為C′(m,4),A′(﹣3+m,0),D′(2+m,0),CC′∥x軸,C′D′∥CD,
可用待定系數(shù)法求得
直線A′C′的表達(dá)式為y=x+4﹣m,
直線BC的表達(dá)式為y=﹣x+4,
直線C′D′的表達(dá)式為y=﹣2x+2m+4,
分別解方程組和
解得和
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(m,﹣m+4),點(diǎn)N的坐標(biāo)為(m,﹣ m+4),
∴yM=y(tǒng)N
∴MN∥x軸,
∵CC′∥x軸,
∴CC′∥MN.
∵C′D′∥CD,
∴四邊形CMNC′是平行四邊形,
∴S=m[4﹣(﹣m+4)]
=m2
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、一次函數(shù)的解析式以及二次函數(shù)的應(yīng)用,數(shù)形結(jié)合思想是關(guān)鍵.
9.(1),D點(diǎn)坐標(biāo)為(0,3)
(2)△ACD是以AC為斜邊的直角三角形,3
【分析】(1)先把拋物線解析式設(shè)為頂點(diǎn)式,代入點(diǎn)B坐標(biāo)求出解析式即可求出點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)先求出點(diǎn)A的坐標(biāo),然后利用勾股定理的逆定理判斷△ACD的形狀,據(jù)此求解即可;
【詳解】(1)解:∵拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,4),
∴可設(shè)拋物線解析式為,
∵與軸交于點(diǎn)B(-1,0),
∴,解得,
∴拋物線解析式為,
∵拋物線交y軸于點(diǎn)D,
∴D點(diǎn)坐標(biāo)為(0,3);
(2)解:由頂點(diǎn)C坐標(biāo)(1,4)可知對稱軸是直線x=1,點(diǎn)B(-1,0)和點(diǎn)A是對稱點(diǎn),
∴點(diǎn)A(3,0),
,
∴△ACD是以AC為斜邊的直角三角形.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)與y軸的交點(diǎn),勾股定理的逆定理,兩點(diǎn)距離公式,三角形面積等等,正確求出拋物線解析式是解題的關(guān)鍵.
10.(1) ,B(8,0),E(3,-4);(2)點(diǎn)F的坐標(biāo)為(,)或(,).
【分析】(1)把A、D坐標(biāo)代入拋物線可求得拋物線的函數(shù)表達(dá)式,則拋物線的對稱性可求得B點(diǎn)坐標(biāo),由D點(diǎn)坐標(biāo)可求得直線的解析式,則可求得E點(diǎn)坐標(biāo);
(2)結(jié)合(1)可知,由全等三角形的性質(zhì)可知,可知點(diǎn)F在線段的垂直平分線上,則可求得F點(diǎn)的縱坐標(biāo),代入拋物線解析式可求得F點(diǎn)的坐標(biāo).
【詳解】解:(1)∵拋物線經(jīng)過點(diǎn),
∴
解得
∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為;
∵ ,
∴拋物線的對稱軸為直線x=3.
又拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為.
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為,
設(shè)直線L的函數(shù)表達(dá)式為.
∵點(diǎn)在直線L上,
∴,解得 ,
∴直線L的函數(shù)表達(dá)式為,
∵點(diǎn)E為直線L和拋物線對稱軸的交點(diǎn),
∴點(diǎn)E的橫坐標(biāo)為3,縱坐標(biāo)為×3=,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(3,);
(2)拋物線上存在點(diǎn)F,使.
∵,
∴,
∴點(diǎn)F在的垂直平分線上,此時點(diǎn)F的縱坐標(biāo)為,
∴,解得x= ,
∴點(diǎn)F的坐標(biāo)為(,)或(,).
【點(diǎn)睛】二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及待定系數(shù)法、二次函數(shù)的性質(zhì)、全等三角形的性質(zhì)、線段垂直平分線的判定等知識.在(1)中注意待定系數(shù)法的應(yīng)用,在(2)中確定出點(diǎn)F在線段OC的垂直平分線上是解題的關(guān)鍵.
11.(1)見解析;(2)y=x2-x;(3)P1(-,4),P2(,4),P3(,-4)
【分析】(1)連接OM,根據(jù)DO∥MB即可證得△AOD≌△MOD,從而得出∠OMD=∠OAD,因?yàn)镈A⊥OA,即可得OM⊥CD;
(2) 設(shè)MC=x,可證得△OMC∽△DAC,利用相似三角形的性質(zhì)得出OC=2x-2,利用勾股定理即可列出方程即可求解;
(3)要使以點(diǎn)P和三點(diǎn)D、O、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,則分三種情況討論:①當(dāng)DP∥OC,DC為對角線時,②當(dāng)PD∥OC,DO為對角線時,③當(dāng)DC∥OP,OC為對角線時,根據(jù)每種情況求解即可.
【詳解】(1)直線DC與⊙O相切.證明如下:
如圖,連接OM,則OM=OB,
∴∠OMB=∠OBM.
∵DO∥MB,
∴∠AOD=∠OBM, ∠MOD=∠OMB,
∴∠AOD=∠MOD.
又∵OA=OM,OD=OD,
∴△AOD≌△MOD,
∴∠OMD=∠OAD.
而DA⊥OA,
∴∠OAD=90°,
∴∠OMD=90°,即OM⊥CD,
∴直線DC與⊙O相切.
(2)設(shè)MC=x.
∵∠OMC=∠DAC=90°,∠OCM=∠DCA,
∴△OMC∽△DAC,
∴=.
∵OM=OA=2,DA=4,AC=OA+OC=2+OC,
∴=,
∴OC=2x-2.
在Rt△OMC中,
∵OM2+MC2=OC2,
∴22+x2=(2x-2)2,
解得x1=,x2=0(舍去),
∴OC=2×-2=,
∴C(,0).
因?yàn)閽佄锞€經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O,所以c=0,可設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx,將(-2,4),(,0)代入,得
解之,得.
∴y=x2-x.
(3)①當(dāng)DP∥OC,DC為對角線時
∵D (-2,4),C(,0),
∴AO=OB=2,OC=
∴P1(,4)
②當(dāng)PD∥OC,DO為對角線時
∵DP2=OC=
∴P2(-,4)
③當(dāng)DC∥OP,OC為對角線時
同理可得P3(,-4).
故P點(diǎn)坐標(biāo)為:P1(,4),P2(-,4),P3(,-4)
【點(diǎn)睛】本題主要考查的是二次函數(shù)與幾何的綜合應(yīng)用,正確掌握二次函數(shù)與幾何的各個性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
12.(1)y=,(1,-1);(2)(2,0)或(,).
【分析】(1)將點(diǎn)A和點(diǎn)O的坐標(biāo)代入拋物線的解析式可求得b=-2,c=0,從而得到拋物線的解析式,由拋物線的對稱性可知點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為1,將x=1代入拋物線的解析式可求得y=-1,故此可求得點(diǎn)C的坐標(biāo);(2)由∠BAO=45°可知直線AB的一次項(xiàng)系數(shù)為-1,從而可求得直線AB的解析式為y=-x+2.當(dāng)∠ADC=90°時.依據(jù)相互垂直的兩直線的一次項(xiàng)系數(shù)之積等于-1可求得直線CD的解析式為y=x-2,將y=-x+2與y=x-2聯(lián)立可求得點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,0);當(dāng)∠BCD=90°時.將y=-x+2與y=聯(lián)立得求得點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-1,3),然后依據(jù)待定系數(shù)法求得直線BC的解析式為直線BC的解析式為y=-2x+1,依據(jù)相互垂直的兩直線的一次項(xiàng)系數(shù)之積等于-1可求得直線CD的解析式為y=x?,將y=-x+2與y=x?聯(lián)立可求得點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,).
【詳解】(1)將(0,0)、(2,0)代入函數(shù)的解析式得:
,
解得.
二次函數(shù)的解析式為y=.
∵點(diǎn)(0,0)與(2,0)關(guān)于x=1對稱,
∴拋物線的對稱軸為x=1.
將x=1代入得:y=-1.
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(1,-1);
(2)∵∠BAO=45°,
∴直線AB的一次項(xiàng)系數(shù)為-1.
設(shè)直線AB的解析式為y=-x+b,將(2,0)代入得:
-2+b=0,
解得b=2.
∴直線AB的解析式為y=-x+2.
如圖1所示:當(dāng)∠ADC=90°時.
∵∠BDC=90°,
∴CD⊥AB.
∴直線CD與直線AB的一次項(xiàng)系數(shù)的乘以為-1.
∴直線CD的一次項(xiàng)系數(shù)為1.設(shè)直線CD的解析式為y=x+b.
∵將C(1,-1)代入得:1+b=-1.解得b=-2,
∴直線CD的解析式為y=x-2.
將y=-x+2與y=x-2聯(lián)立得.
解得.
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,0).
如圖2所示:當(dāng)∠BCD=90°時.
∵將y=-x+2與y=聯(lián)立得
,
解得或,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-1,3).
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,
將(-1,3)、(1,-1)代入得
,
解得.
∴直線BC的解析式為y=-2x+1.
∵CD⊥BC,
∴直線CD的一次項(xiàng)系數(shù)為.
設(shè)直線CD的解析式為y=x+c,
將點(diǎn)C的坐標(biāo)代入得×1+c=-1.
解得:c=.
∴直線CD的解析式為y=x.
將y=-x+2與y=x聯(lián)立得
.
解得.
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,).
由圖形可知∠CBD=90°的情況不存在.
綜上所述,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,0)或(,).
【點(diǎn)睛】考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.
13.(1)B (4,0),A (3,3); (2)△PCE周長的最大值為4+2,P (1,3);(3)P點(diǎn)坐標(biāo)為(3-,1+2)或(3+,1-2).
【分析】(1)令y=0,得-x2+4x=0,解方程即可得到點(diǎn)B的坐標(biāo),設(shè)點(diǎn)A坐標(biāo)為(x,x),把A(x,x)代入y=-x2+4x中得:x=-x2+4x,解方程即可得出點(diǎn)A的坐標(biāo);
(2)根據(jù)題意畫出圖形,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,-x2+4x),再求得PC=-x2+3x,由等腰三角形的性質(zhì)得,當(dāng)PC取最大值時,△PCE周長最大,進(jìn)而求得當(dāng)x=1時,PC最大,PC的最大值為-1+3=2,從而得出△PCE周長的最大值及此時P點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)C上方時和當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)C下方時分別討論分析.
【詳解】解:(1)令y=0,則-x2+4x=0,
解得x1=0,x2=4.
∴點(diǎn)B坐標(biāo)為(4,0),
設(shè)點(diǎn)A坐標(biāo)為(x,x),把A(x,x)代入y=-x2+4x得,
x=-x2+4x,
解得x1=3,x2=0(舍去),
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(3,3);
(2)如圖,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,-x2+4x),
∵點(diǎn)A坐標(biāo)為(3,3);
∴∠AOB=45°,
∴OD=CD=x,
∴PC=PD-CD=-x2+4x-x=-x2+3x,
∵PE∥x軸,
∴△PCE是等腰直角三角形,
∴當(dāng)PC取最大值時,△PCE周長最大.
∵PE與線段OA相交,
∴0≤x≤1,
由PC=-x2+3x=-(x-)2+可知,拋物線的對稱軸為直線x=,且在對稱軸左側(cè)PC隨x的增大而增大,
∴當(dāng)x=1時,PC最大,PC的最大值為-1+3=2,
∴PE=2,CE=2,
∴△PCE的周長為CP+PE+CE=4+2,
∴△PCE周長的最大值為4+2,
把x=1代入y=-x2+4x,得y=-1+4=3,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,3);
(3)設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(x,-x2+4x),則點(diǎn)C坐標(biāo)為(x,x),如解圖,
①當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)C上方時,P1C1=-x2+4x-x=-x2+3x,OC1=x,
∵P1C1=OC1,
∴-x2+3x=x,
解得x1=3-,x2=0(舍去).
把x=3-代入y=-x2+4x得,
y=-(3-)2+4(3-)=1+2,
∴P1(3-,1+2),
②當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)C下方時,P2C2=x-(-x2+4x)=x2-3x,OC2=x,
∵P2C2=OC2,
∴x2-3x=x,
解得x1=3+,x2=0(舍去),
把x=3+代入y=-x2+4x,
得y=-(3+)2+4(3+)=1-2,
∴P2(3+,1-2).
綜上所述,P點(diǎn)坐標(biāo)為(3-,1+2)或(3+,1-2).
【點(diǎn)睛】二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及待定系數(shù)法、二次函數(shù)的性質(zhì)、三角形的面積、一元二次方程等知識.
14.(1)y=x2-2x-3;(2)頂點(diǎn)坐標(biāo)(1,-4),對稱軸x=1;(3)或.
【分析】(1)由OA=1,OB=OC=3,可知三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(-1,0),B(3,0),C(0,-3),用待定系數(shù)法求得解析式;
(2)把解析式變換成頂點(diǎn)式,寫出坐標(biāo);
(3)由(2)知,對稱軸為x=1,當(dāng)MN在x軸下方時,設(shè)圓半徑為r,則點(diǎn)N的坐標(biāo)為(1+r,-r),代入解析式求得r的值,同理求得當(dāng)MN在x軸上方時r的值.
【詳解】解:(1)依題意A(-1,0),B(3,0),C(0,-3)分別代入y=ax2+bx+c,
解方程組得所求解析式為y=x2-2x-3;
(2)y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴頂點(diǎn)坐標(biāo)(1,-4),對稱軸x=1;
(3)設(shè)圓半徑為r,當(dāng)MN在x軸下方時,N點(diǎn)坐標(biāo)為(1+r,-r),
把N點(diǎn)代入y=x2-2x-3得,
當(dāng)MN在x軸上方時,N點(diǎn)坐標(biāo)為(1+r,r),
把N點(diǎn)代入y=x2-2x-3得r=.
∴圓的半徑為或.
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.
15.(1)拋物線的表達(dá)式為,對稱軸為直線;(2)或.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求得二次函數(shù)的解析式,進(jìn)而利用對稱軸公式求得對稱軸解析式;
(2)求得的坐標(biāo)以及二次函數(shù)的最大值,求得、與對稱軸的交點(diǎn)即可確定的范圍.
【詳解】解:(1)∵拋物線經(jīng)過點(diǎn),.
,
解得:.
∴拋物線的表達(dá)式為,
∴對稱軸為直線;
(2)由題意得,二次函數(shù)的最大值為4.
由函數(shù)圖象得出縱坐標(biāo)最大值為4.
設(shè)直線的表達(dá)式為,
將點(diǎn)與點(diǎn)的坐標(biāo)代入得,
解得.
直線的表達(dá)式為.
當(dāng)時,.
設(shè)直線的表達(dá)式為,
將點(diǎn)的坐標(biāo)代入得,
解得,
直線的表達(dá)式為,
當(dāng)時,.
直線與圖象有一個公共點(diǎn),
點(diǎn)縱坐標(biāo)的范圍為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,結(jié)合圖象確定的范圍是關(guān)鍵.
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