?2021新版中考數(shù)學(xué)壓軸題之學(xué)霸秘笈大揭秘
專題9二次函數(shù)與圓綜合問(wèn)題



解決函數(shù)與圓的綜合問(wèn)題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)函數(shù)與圓的結(jié)合點(diǎn),弄清題目的本質(zhì),利用圓的基本性質(zhì)和函數(shù)的性質(zhì)、數(shù)形結(jié)合、方程思想、全等與相似,以便找到對(duì)應(yīng)的解題途徑.常見(jiàn)的考法有:
1. 直線與圓的位置關(guān)系:
平面直角坐標(biāo)系中的直線與圓的位置關(guān)系問(wèn)題關(guān)鍵是圓心到直線的距離等于半徑的大小,常用的方法有:
(1) 利用圓心到直線的距離等于半徑的大小這一數(shù)量關(guān)系列出關(guān)系式解決問(wèn)題
(2) 利用勾股定理解決問(wèn)題
(3) 利用相似列出比例式解決問(wèn)題
2.函數(shù)與圓的新定義題目:利用已掌握的知識(shí)和方法理解新定義,化生為熟
3.函數(shù)與圓的性質(zhì)綜合類問(wèn)題:利用幾何性質(zhì),結(jié)合圖形,找到問(wèn)題中的“不變”關(guān)鍵因素和“臨界位置”.

【例1】(2019?市中區(qū)二模)已知,如圖,二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0),點(diǎn)E為二次函數(shù)第一象限內(nèi)拋物線上一動(dòng)點(diǎn),EH⊥x軸于點(diǎn)H,交直線BC于點(diǎn)F,以EF為直徑的圓⊙M與BC交于點(diǎn)R.
(1)求這個(gè)二次函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)△EFR周長(zhǎng)最大時(shí).
①求此時(shí)點(diǎn)E點(diǎn)坐標(biāo)及△EFR周長(zhǎng);
②點(diǎn)P為⊙M上一動(dòng)點(diǎn),連接BP,點(diǎn)Q為BP的中點(diǎn),連接HQ,求HQ的最大值.

【分析】(1)用交點(diǎn)式函數(shù)表達(dá)式,即可求解;
(2)證明△ERF為等腰直角三角形,當(dāng)△EFR周長(zhǎng)最大時(shí),EF最長(zhǎng),EF=﹣m2+3m,即可求解;②HQ=12OP,利用OP≤OM+PM=3658+98,即可求解.
【解答】解:(1)用交點(diǎn)式函數(shù)表達(dá)式得:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3;
(2)①∵∠CBO=∠FER,∴△ERF∽△BCO,
∴△ERF為等腰直角三角形
當(dāng)△EFR周長(zhǎng)最大時(shí),EF最長(zhǎng),
設(shè)E(m,﹣m2+2m+3),F(xiàn)(m,﹣m+3),
∴EF=﹣m2+3m,
當(dāng)m=32時(shí),
EF=94,E(32,154),
則Rt△EFR中,ER=FR=928,
∴△EFR周長(zhǎng)為94+942;
②如圖,連接OP,點(diǎn)H(32,0)為OB的中點(diǎn),

∵Q是PB的中點(diǎn),∴HQ∥OP,且HQ=12OP,
∵EF=94,F(xiàn)H=34,
∴點(diǎn)M(32,218),
∴OM=BM=3658,
∵OP≤OM+PM=3658+98,
∴HQ≤36516+916,
即HQ的最大值大為:36516+916.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是二次函數(shù)綜合運(yùn)用,涉及到圓的基本知識(shí)、函數(shù)的最值等,其中(2)②,利用HQ是三角形的中位線,求解最大值,是本題的難點(diǎn).
【例2】(2020?遵義)如圖,拋物線y=ax2+94x+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)C(0,3)與x軸的另一交點(diǎn)為點(diǎn)B,點(diǎn)M是直線BC上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作MP∥y軸,交拋物線于點(diǎn)P.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)在拋物線上是否存在一點(diǎn)Q,使得△QCO是等邊三角形?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)以M為圓心,MP為半徑作⊙M,當(dāng)⊙M與坐標(biāo)軸相切時(shí),求出⊙M的半徑.

【分析】(1)把點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)C (0,3)代入y=ax2+94x+c求出a與c的值即可得出拋物線的解析式;
(2)①當(dāng)點(diǎn)Q在y軸右邊時(shí),假設(shè)△QCO為等邊三角形,過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥OC于H,OC=3,則OH=32,tan60°=QHOH,求出Q(332,32),把x=332代入y=?34x2+94x+3,得y=2738?3316≠32,則假設(shè)不成立;
②當(dāng)點(diǎn)Q在y軸的左邊時(shí),假設(shè)△QCO為等邊三角形,過(guò)點(diǎn)Q作QT⊥OC于T,OC=3,則OT=32,tan60°=QTOT,求出Q(?332,32),把x=?332代入y=?34x2+94x+3,得y=?2738?3316≠32,則假設(shè)不成立;
(3)求出B(4,0),待定系數(shù)法得出BC直線的解析式y(tǒng)=?34x+3,當(dāng)M在線段BC上,⊙M與x軸相切時(shí),延長(zhǎng)PM交AB于點(diǎn)D,則點(diǎn)D為⊙M與x軸的切點(diǎn),即PM=MD,設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x,?34x+3),則PD=?34x2+94x+3,MD=?34x+3,由PD﹣MD=MD,求出x=1,即可得出結(jié)果;當(dāng)M在線段BC上,⊙M與y軸相切時(shí),延長(zhǎng)PM交AB于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于E,則點(diǎn)E為⊙M與y軸的切點(diǎn),即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x,?34x+3),則PD=?34x2+94x+3,MD=?34x+3,代入即可得出結(jié)果;當(dāng)M在BC延長(zhǎng)線,⊙M與x軸相切時(shí),點(diǎn)P與A重合,M的縱坐標(biāo)的值即為所求;當(dāng)M在CB延長(zhǎng)線,⊙M與y軸相切時(shí),延長(zhǎng)PD交x軸于D,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于E,則點(diǎn)E為⊙M與y軸的切點(diǎn),即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x,?34x+3),則PD=34x2?94x﹣3,MD=34x﹣3,代入即可得出結(jié)果.
【解答】解:(1)把點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)C (0,3)代入y=ax2+94x+c得:0=a?94+c3=c,
解得:a=?34c=3,
∴拋物線的解析式為:y=?34x2+94x+3;
(2)不存在,理由如下:
①當(dāng)點(diǎn)Q在y軸右邊時(shí),如圖1所示:
假設(shè)△QCO為等邊三角形,
過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥OC于H,
∵點(diǎn)C (0,3),
∴OC=3,
則OH=12OC=32,tan60°=QHOH,
∴QH=OH?tan60°=32×3=332,
∴Q(332,32),
把x=332代入y=?34x2+94x+3,
得:y=2738?3316≠32,
∴假設(shè)不成立,
∴當(dāng)點(diǎn)Q在y軸右邊時(shí),不存在△QCO為等邊三角形;
②當(dāng)點(diǎn)Q在y軸的左邊時(shí),如圖2所示:
假設(shè)△QCO為等邊三角形,
過(guò)點(diǎn)Q作QT⊥OC于T,
∵點(diǎn)C (0,3),
∴OC=3,
則OT=12OC=32,tan60°=QTOT,
∴QT=OT?tan60°=32×3=332,
∴Q(?332,32),
把x=?332代入y=?34x2+94x+3,
得:y=?2738?3316≠32,
∴假設(shè)不成立,
∴當(dāng)點(diǎn)Q在y軸左邊時(shí),不存在△QCO為等邊三角形;
綜上所述,在拋物線上不存在一點(diǎn)Q,使得△QCO是等邊三角形;
(3)令?34x2+94x+3=0,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0),
設(shè)BC直線的解析式為:y=kx+b,
把B、C的坐標(biāo)代入則0=4k+b3=b,
解得:k=?34b=3,
∴BC直線的解析式為:y=?34x+3,
當(dāng)M在線段BC上,⊙M與x軸相切時(shí),如圖3所示:
延長(zhǎng)PM交AB于點(diǎn)D,
則點(diǎn)D為⊙M與x軸的切點(diǎn),即PM=MD,
設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x,?34x+3),
則PD=?34x2+94x+3,MD=?34x+3,
∴(?34x2+94x+3)﹣(?34x+3)=?34x+3,
解得:x1=1,x2=4(不合題意舍去),
∴⊙M的半徑為:MD=?34+3=94;
當(dāng)M在線段BC上,⊙M與y軸相切時(shí),如圖4所示:
延長(zhǎng)PM交AB于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于E,
則點(diǎn)E為⊙M與y軸的切點(diǎn),即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x,?34x+3),
則PD=?34x2+94x+3,MD=?34x+3,
∴(?34x2+94x+3)﹣(?34x+3)=x,
解得:x1=83,x2=0(不合題意舍去),
∴⊙M的半徑為:EM=83;
當(dāng)M在BC延長(zhǎng)線,⊙M與x軸相切時(shí),如圖5所示:

點(diǎn)P與A重合,
∴M的橫坐標(biāo)為﹣1,
∴⊙M的半徑為:M的縱坐標(biāo)的值,
即:?34×(﹣1)+3=154;
當(dāng)M在CB延長(zhǎng)線,⊙M與y軸相切時(shí),如圖6所示:

延長(zhǎng)PM交x軸于D,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于E,
則點(diǎn)E為⊙M與y軸的切點(diǎn),即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x,?34x+3),
則PD=34x2?94x﹣3,MD=34x﹣3,
∴(34x2?94x﹣3)﹣(34x﹣3)=x,
解得:x1=163,x2=0(不合題意舍去),
∴⊙M的半徑為:EM=163;
綜上所述,⊙M的半徑為94或83或154或163.




【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)綜合題,主要考查了待定系數(shù)法求解析式、等邊三角形的性質(zhì)、圓的性質(zhì)、三角函數(shù)等知識(shí);熟練掌握待定系數(shù)法求解析式是解題的關(guān)鍵.
【例3】(2020?濟(jì)寧)我們把方程(x﹣m)2+(y﹣n)2=r2稱為圓心為(m,n)、半徑長(zhǎng)為r的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.例如,圓心為(1,﹣2)、半徑長(zhǎng)為3的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是(x﹣1)2+(y+2)2=9.在平面直角坐標(biāo)系中,⊙C與x軸交于點(diǎn)A,B,且點(diǎn)B的坐標(biāo)為(8,0),與y軸相切于點(diǎn)D(0,4),過(guò)點(diǎn)A,B,D的拋物線的頂點(diǎn)為E.
(1)求⊙C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)試判斷直線AE與⊙C的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由.

【分析】(1)如圖,連接CD,CB,過(guò)點(diǎn)C作CM⊥AB于M.設(shè)⊙C的半徑為r.在Rt△BCM中,利用勾股定理求出半徑以及點(diǎn)C的坐標(biāo)即可解決問(wèn)題.
(2)結(jié)論:AE是⊙C的切線.連接AC,CE.求出拋物線的解析式,推出點(diǎn)E的坐標(biāo),求出AC,AE,CE,利用勾股定理的逆定理證明∠CAE=90°即可解決問(wèn)題.
【解答】解:(1)如圖,連接CD,CB,過(guò)點(diǎn)C作CM⊥AB于M.設(shè)⊙C的半徑為r.
∵與y軸相切于點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)方程為(x﹣5)2+(y﹣4)2=25.

(2)結(jié)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(shè)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=14,
∴拋物線的解析式為y=14(x﹣2)(x﹣8)=14x2?52x+4=14(x﹣5)2?94,
∴拋物線的頂點(diǎn)E(5,?94),
∵AE=32+(94)2=154,CE=4+94=254,AC=5,
∴EC2=AC2+AE2,
∴∠CAE=90°,
∴CA⊥AE,
∴AE是⊙C的切線.

【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了矩形的判定和性質(zhì),解直角三角形,圓的方程,切線的判定等知識(shí),解題的關(guān)鍵是理解題意,學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問(wèn)題,屬于中考?jí)狠S題.
【例4】(2020?西藏)在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=12x2+bx+c的圖象與x軸交于A(﹣2,0),B(4,0)兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,點(diǎn)P是第四象限內(nèi)拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)如圖甲,連接AC,PA,PC,若S△PAC=152,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖乙,過(guò)A,B,P三點(diǎn)作⊙M,過(guò)點(diǎn)P作PE⊥x軸,垂足為D,交⊙M于點(diǎn)E.點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線段DE的長(zhǎng)是否變化,若有變化,求出DE的取值范圍;若不變,求DE的長(zhǎng).

【分析】(1)由二次函數(shù)y=12x2+bx+c的圖象與x軸交于A(﹣2,0),B(4,0)兩點(diǎn),可得二次函數(shù)的解析式為y=12(x+2)(x﹣4),由此即可解決問(wèn)題.
(2)根據(jù)S△PAC=S△AOC+S△OPC﹣S△AOP,構(gòu)建方程即可解決問(wèn)題.
(3)結(jié)論:點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線段DE的長(zhǎng)是定值,DE=2.根據(jù)AM=MP,根據(jù)方程求出t,再利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式,求出點(diǎn)E的縱坐標(biāo)即可解決問(wèn)題.
【解答】解:(1)∵二次函數(shù)y=12x2+bx+c的圖象與x軸交于A(﹣2,0),B(4,0)兩點(diǎn),
∴二次函數(shù)的解析式為y=12(x+2)(x﹣4),
即y=12x2﹣x﹣4.

(2)如圖甲中,連接OP.設(shè)P(m,12m2﹣m﹣4).

由題意,A(﹣2,0),C(0,﹣4),
∵S△PAC=S△AOC+S△OPC﹣S△AOP,
∴152=12×2×4+12×4×m?12×2×(?12m2+m+4),
整理得,m2+2m﹣15=0,
解得m=3或﹣5(舍棄),
∴P(3,?52).

(3)結(jié)論:點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線段DE的長(zhǎng)是定值,DE=2.
理由:如圖乙中,連接AM,PM,EM,設(shè)M(1,t),P[m,12(m+2)(m﹣4)],E(m,n).

由題意A(﹣2,0),AM=PM,
∴32+t2=(m﹣1)2+[12(m+2)(m﹣4)﹣t]2,
解得t=1+14(m+2)(m﹣4),
∵M(jìn)E=PM,PE⊥AB,
∴t=n+12(m+2)(m?4)2,
∴n=2t?12(m+2)(m﹣4)=2[1+14(m+2)(m﹣4)]?12(m+2)(m﹣4)=2,
∴DE=2,
另解:∵PD?DE=AD?DB,∴DE=AD?DBPD=(m+2)(4?m)4+m?m2=2,為定值.
∴點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線段DE的長(zhǎng)是定值,DE=2.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)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(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問(wèn)題,屬于中考?jí)狠S題.
【例5】(2020?宜賓)如圖,已知二次函數(shù)的圖象頂點(diǎn)在原點(diǎn),且點(diǎn)(2,1)在二次函數(shù)的圖象上,過(guò)點(diǎn)F(0,1)作x軸的平行線交二次函數(shù)的圖象于M、N兩點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)P為平面內(nèi)一點(diǎn),當(dāng)△PMN是等邊三角形時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在二次函數(shù)的圖象上是否存在一點(diǎn)E,使得以點(diǎn)E為圓心的圓過(guò)點(diǎn)F和點(diǎn)N,且與直線y=﹣1相切.若存在,求出點(diǎn)E的坐標(biāo),并求⊙E的半徑;若不存在,說(shuō)明理由.

【分析】(1)設(shè)二次函數(shù)表達(dá)式為:y=ax2,將(2,1)代入上式,即可求解;
(2)△PMN是等邊三角形,則點(diǎn)P在y軸上且PM=4,故PF=23,即可求解;
(3)在Rt△FQE中,EN=(2?1)2+(1?14)2=54,EF=(1?0)2+(1?14)2=54,即可求解.
【解答】解:(1)∵二次函數(shù)的圖象頂點(diǎn)在原點(diǎn),
故設(shè)二次函數(shù)表達(dá)式為:y=ax2,將(2,1)代入上式并解得:a=14,
故二次函數(shù)表達(dá)式為:y=14x2;

(2)將y=1代入y=14x2并解得:x=±2,故點(diǎn)M、N的坐標(biāo)分別為(﹣2,1)、(2,1),
則MN=4,
∵△PMN是等邊三角形,
∴點(diǎn)P在y軸上且PM=4,
∴PF=23;
∵點(diǎn)F(0,1),
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,1+23)或(0,1﹣23);

(3)假設(shè)二次函數(shù)的圖象上存在一點(diǎn)E滿足條件,
設(shè)點(diǎn)Q是FN的中點(diǎn),則點(diǎn)Q(1,1),
故點(diǎn)E在FN的中垂線上.
∴點(diǎn)E是FN的中垂線與y=14x2圖象的交點(diǎn),
∴y=14×12=14,則點(diǎn)E(1,14),
EN=(2?1)2+(1?14)2=54,
同理EF=(1?0)2+(1?14)2=54,
點(diǎn)E到直線y=﹣1的距離為|14?(﹣1)|=54,
故存在點(diǎn)E,使得以點(diǎn)E為圓心半徑為54的圓過(guò)點(diǎn)F,N且與直線y=﹣1相切.
【點(diǎn)評(píng)】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)、圓的基本的性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì)等,綜合性強(qiáng),難度適中.
【例6】(2020?銅山區(qū)一模)如圖,一次函數(shù)y=12x+1的圖象與二次函數(shù)y=12x2+bx+c的圖象交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A在x軸上.點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為4.
(1)b= ?12 ,c= ﹣3?。?br /> (2)設(shè)二次函數(shù)的圖象與y軸交于C點(diǎn),與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為D.連接AC,CD,求∠ACD的正弦值;
(3)若M點(diǎn)在x軸下方二次函數(shù)圖象上,
①過(guò)M點(diǎn)作y軸平行線交直線AB于點(diǎn)E,以M點(diǎn)為圓心,ME的長(zhǎng)為半徑畫圓,求圓M在直線AB上截得的弦長(zhǎng)的最大值;
②若∠ABM=∠ACO,則點(diǎn)M的坐標(biāo)為?。?2,?258)?。?br />
【分析】(1)求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),將點(diǎn)A、B的坐標(biāo)代入拋物線表達(dá)式,即可求解;
(2)由點(diǎn)A、C、D的坐標(biāo)得:AD=5,DC=32,AC=13,利用解直角三角形的方法求解即可;
(3)①EF=2EH=2EMcos∠AEM=255(12m+1?12m2+12m+3)=?55m2+255m+855,即可求解;
②利用解直角三角形的方法求GH的值,得到OH=GH﹣OG=54?1=14,故點(diǎn)H(0,?14),進(jìn)而求解.
【解答】解:(1)對(duì)于y=12x+1,令y=0,則x=﹣2,故點(diǎn)A(﹣2,0),
將點(diǎn)B的坐標(biāo)代入直線表達(dá)式并解得:點(diǎn)B(4,3),
將點(diǎn)A、B的坐標(biāo)代入拋物線表達(dá)式得:2?2b+c=06+4b+c=3,解得:b=?12c=?3,
故答案為:?12;﹣3;

(2)由(1)知拋物線的表達(dá)式為:y=12x2?12x﹣3①,
令y=0,則x=3或﹣2,故點(diǎn)D(3,0),
令x=0,則y=﹣3,故點(diǎn)C(0,﹣3),
由點(diǎn)A、C、D的坐標(biāo)得:AD=5,DC=32,AC=13,

過(guò)點(diǎn)D作DH⊥AC于點(diǎn)H,設(shè)CH=x,則AH=13?x,
在△ACD中,HD2=OA2﹣AH2=CD2﹣CH2,即25﹣(13?x)2=(32)2﹣x2,
解得:x=313,
cos∠ACD=CHCD=x32=126,
則sin∠ACD=52626;

(3)①如圖2,設(shè)圓M與直線AB的另外一個(gè)交點(diǎn)為F,則EF為所求,
連接MF,過(guò)點(diǎn)M作MH⊥AB于點(diǎn)H,

由直線AB的表達(dá)式知tan∠EAO=12,則tan∠AEM=2,則cos∠AEM=55,
設(shè)點(diǎn)M(m,12m2?12m﹣3),則點(diǎn)E(m,12m+1),
則EF=2EH=2EMcos∠AEM=255(12m+1?12m2+12m+3)=?55m2+255m+855,
∵?55<0,故EF有最大值,當(dāng)m=1時(shí),EF的最大值為955,
故圓M在直線AB上截得的弦長(zhǎng)的最大值為955;
②如圖3,設(shè)直線MB與x軸交于點(diǎn)H,過(guò)點(diǎn)H作HN⊥AB于點(diǎn)N,

直線AB的表達(dá)式知tan∠BAH=12,
在Rt△AOC中,tan∠ACO=OAOC=23=tan∠ABM,
在Rt△AHN中,設(shè)HN=2x,則AN=4x,
在Rt△BHN中,HN=2x,則BN=3x,
AB=AN+BN=7x=(4+2)2+32=35,解得:x=357,
在Rt△AHN中,AH=AN2+NH2=25x=307,
則點(diǎn)H(167,0),
由點(diǎn)B、H的坐標(biāo)得,直線BH的表達(dá)式為:y=74(x?167)②,
聯(lián)立①②并解得:x=12或4(舍去4)
故點(diǎn)M(12,?258),
故答案為(12,?258).
【點(diǎn)評(píng)】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)、解直角三角形、圓的基本知識(shí)等,綜合性很強(qiáng),難度適宜.


【題組一】
1.(2020?雨花區(qū)校級(jí)一模)如圖1,已知拋物線y=ax2﹣12ax+32a(a>0)與x軸交于A,B兩點(diǎn)(A在B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)連接BC,若∠ABC=30°,求a的值.
(2)如圖2,已知M為△ABC的外心,試判斷弦AB的弦心距d是否有最小值,若有,求出此時(shí)a的值,若沒(méi)有,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)如圖3,已知?jiǎng)狱c(diǎn)P(t,t)在第一象限,t為常數(shù).
問(wèn):是否存在一點(diǎn)P,使得∠APB達(dá)到最大,若存在,求出此時(shí)∠APB的正弦值,若不存在,也請(qǐng)說(shuō)明理由.

【分析】(1)令y=0,求得拋物線與x軸的交點(diǎn)A、B的坐標(biāo),令x=0,用a表示C點(diǎn)的坐標(biāo),再由三角函數(shù)列出a的方程,便可求得a的值;
(2)過(guò)M點(diǎn)作MH⊥AB于點(diǎn)H,連接MA、MC,用d表示出M的坐標(biāo),根據(jù)MA=MC,列出a、d的關(guān)系式,再通過(guò)關(guān)系式求得結(jié)果;
(3)取AB的中點(diǎn)T,過(guò)T作MT⊥AB,以M為圓心,MA為半徑作⊙M,MT與直線y=x交于點(diǎn)S,P′為直線y=x上異于P的任意一點(diǎn),連接AP′,交⊙M于點(diǎn)K,連接BK,MP,AP,BP,MB,MA,當(dāng)P為直線y=x與⊙M的切點(diǎn)時(shí),∠APB達(dá)到最大,利用圓圓周角性質(zhì)和解直角三角形的知識(shí)求得結(jié)果便可.
【解答】解:(1)連接BC,

令y=0,得y=ax2﹣12ax+32a=0,
解得,x=4或8,
∴A(4,0),B(8,0),
令x=0,得y=ax2﹣12ax+32a=32a,
∴C(0,32a),
又∠ABC=30°,
∴tan∠ABC=OCOB=32a8=33,
解得,a=312;
(2)過(guò)M點(diǎn)作MH⊥AB于點(diǎn)H,連接MA、MC,如圖2,

∴AH=BH=12AB=2,
∴OH=6,
設(shè)M(6,d),
∵M(jìn)A=MC,
∴4+d2=36+(d﹣32a)2,
得2ad=32a2+1,
∴d=16a+12a=(4a?12a)2+42,
∴當(dāng)4a=12a時(shí),有d最小=42,
即當(dāng)a=28時(shí),有d最小=42;
(3)∵P(t,t),
∴點(diǎn)P在直線y=x上,
如圖3,取AB的中點(diǎn)T,過(guò)T作MT⊥AB,以M為圓心,MA為半徑作⊙M,MT與直線y=x交于點(diǎn)S,P′為直線y=x上異于P的任意一點(diǎn),連接AP′,交⊙M于點(diǎn)K,連接BK,MP,AP,BP,MB,MA,

當(dāng)⊙M與直線y=x相切時(shí),有∠APB=∠AKB>∠AP′B,
∴∠APB最大,此時(shí)相切點(diǎn)為P,
設(shè)M(6,d),而T(6,0),
∴S(6,6),
∴∠PSM=90°﹣∠SOT=45°,
又MP=MB=4+d2,
∴MS=2MP=2d2+8,
∵M(jìn)S+MT=ST=6,
∴2d2+8+d=6,
解得,d=2(負(fù)根舍去),
經(jīng)檢驗(yàn),d=2是原方程的解,也符合題意,
∴M(6,2),
∴MB=22,
∵∠AMB=2∠APB,MT⊥AB,MA=MB,
∴∠AMT=∠BMT=12∠AMB=∠APB,
∴sin∠APB=sin∠BMT=BTMB=22.
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)的綜合題,主要考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),解直角三角形,圓周角定理和圓與直線切線性質(zhì),難度較大,第(3)題的關(guān)鍵是構(gòu)造輔助圓確定當(dāng)∠APB達(dá)到最大時(shí)的P點(diǎn)位置.
2.(2020?匯川區(qū)三模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系上,一條拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)經(jīng)過(guò)A(1,0)、B(3,0)、C(0,3)三點(diǎn),連接BC并延長(zhǎng).
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)M是直線BC在第一象限部分上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)M作MN∥y軸交拋物線于點(diǎn)N.
1°求線段MN的最大值;
2°當(dāng)MN取最大值時(shí),在線段MN右側(cè)的拋物線上有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)P,連接PM、PN,當(dāng)△PMN的外接圓圓心Q在△PMN的邊上時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).

【分析】(1)將三個(gè)已知點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線的解析式中列出方程組求得a、b、c,便可得拋物線的解析式;
(2)1°用待定系數(shù)法求出直線BC的解析式,再設(shè)M的橫坐標(biāo)為t,用t表示MN的距離,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求得MN的最大值;
2°分三種情況:當(dāng)∠PMN=90°時(shí);當(dāng)∠PNM=90°時(shí);當(dāng)∠MPN=90°時(shí).分別求出符合條件的P點(diǎn)坐標(biāo)便可.
【解答】解:(1)把A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)代入拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)中,得
a+b+c=09a+3b+c=0c=3,
解得,a=1b=?4c=3,
∴拋物線的解析式為:y=x2﹣4x+3;
(2)1°設(shè)直線BC的解析式為y=mx+n(m≠0),則
3m+n=0n=3,
解得,m=?1n=3,
∴直線BC的解析式為:y=﹣x+3,
設(shè)M(t,﹣t+3)(0<t<3),則N(t,t2﹣4t+3),
∴MN=﹣t2+3t=?(t?32)2+94,
∴當(dāng)t=32時(shí),MN的值最大,其最大值為94;
2°∵△PMN的外接圓圓心Q在△PMN的邊上,
∴△PMN為直角三角形,
由1°知,當(dāng)MN取最大值時(shí),M(32,32),N(32,?34),
①當(dāng)∠PMN=90°時(shí),PM∥x軸,則P點(diǎn)與M點(diǎn)的縱坐標(biāo)相等,
∴P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為32,
當(dāng)y=32時(shí),y=x2﹣4x+3=32,
解得,x=4+102,或x=4?102<32(舍去),
∴P(4+102,32);
②當(dāng)∠PNM=90°時(shí),PN∥x軸,則P點(diǎn)與N點(diǎn)的縱坐標(biāo)相等,
∴P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為?34,
當(dāng)y=?34時(shí),y=x2﹣4x+3=?34,
解得,x=52,或x=32(舍去),
∴P(52,?34);
③當(dāng)∠MPN=90°時(shí),則MN為△PMN的外接圓的直徑,
∴△PMN的外接圓的圓心Q為MN的中點(diǎn),
∴Q(32,38),半徑為12MN=98,
過(guò)Q作QK∥x軸,與在MN右邊的拋物線圖象交于點(diǎn)K,如圖②,

令y=38,得y=x2﹣4x+3=38,
解得,x=8?224<32(舍),或x=8+224,
∴K(8+224,38),
∴QK=2+224>98,即K點(diǎn)在以MN為直徑的⊙Q外,
設(shè)拋物線y=x2﹣4x+3的頂點(diǎn)為點(diǎn)L,則l(2,﹣1),
連接LK,如圖②,則L到QK的距離為38+1=118,
LK=(8+224?2)2+(38+1)2=2098,
設(shè)Q點(diǎn)到LK的距離為h,則
12QK?118=12LK??,
∴?=118QKLK=118×2+2242098=22209+11209×224×209≈1.27>98,
∴直線LK下方的拋物線與⊙Q沒(méi)有公共點(diǎn),
∵拋物線中NL部分(除N點(diǎn)外)在過(guò)N點(diǎn)與x軸平行的直線下方,
∴拋物線中NL部分(除N點(diǎn)外)與⊙Q沒(méi)有公共點(diǎn),
∵拋物線K點(diǎn)右邊部分,在過(guò)K點(diǎn)與y軸平行的直線的右邊,
∴拋物線K點(diǎn)右邊部分與⊙Q沒(méi)有公共點(diǎn),綜上,⊙Q與MN右邊的拋物線沒(méi)有交點(diǎn),
∴在線段MN右側(cè)的拋物線上不存在點(diǎn)P,使△PMN的外接圓圓心Q在MN邊上;
綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(4+102,32)或(52,?34).
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)的綜合題,主要考查了待定系數(shù)法,二次函數(shù)的最值的應(yīng)用,直角三角形的存在性質(zhì)的探究,圓的性質(zhì),第(2)題的1°題關(guān)鍵是把MN表示成t二次函數(shù),用二次函數(shù)求最值的方法解決問(wèn)題;第(2)2°小題關(guān)鍵是分情況討論.難度較大.
3.(2020?望城區(qū)模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=12x2﹣bx+c交x軸于點(diǎn)A,B,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4,0),與y軸于交于點(diǎn)C(0,﹣2).

(1)求此拋物線的解析式;
(2)在拋物線上取點(diǎn)D,若點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為5,求點(diǎn)D的坐標(biāo)及∠ADB的度數(shù);
(3)在(2)的條件下,設(shè)拋物線對(duì)稱軸l交x軸于點(diǎn)H,△ABD的外接圓圓心為M(如圖1),
①求點(diǎn)M的坐標(biāo)及⊙M的半徑;
②過(guò)點(diǎn)B作⊙M的切線交于點(diǎn)P(如圖2),設(shè)Q為⊙M上一動(dòng)點(diǎn),則在點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中QHQP的值是否變化?若不變,求出其值;若變化,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)c=﹣2,將點(diǎn)B的坐標(biāo)代入拋物線表達(dá)式得:0=12×16?4b﹣2,解得:b=?32,即可求解;
(2)S△ABD=5×32=35×BN2,則BN=5,sin∠BDH=BHBD=22,即可求解;
(3)①∠ADB=45°,則∠AMB=2∠ADB=90°,MA=MB,MH⊥AB,AH=BH=HM=52,點(diǎn)M的坐標(biāo)為(32,52)⊙M的半徑為5;
②PH=HB=5,則MHMQ=52522=22,MQMP=52252=22,故△HMQ∽△QMP,則QHQP=MHMQ=22,即可求解.
【解答】解:(1)c=﹣2,將點(diǎn)B的坐標(biāo)代入拋物線表達(dá)式得:0=12×16?4b﹣2,解得:b=?32,
∴拋物線的解析式為y=12x2?32x﹣2;

(2)當(dāng)x=5時(shí),y=12x2?32x﹣2=3,故D的坐標(biāo)為(5,3),
令y=0,則x=4(舍去)或﹣1,故點(diǎn)A(﹣1,0),
如圖①,連結(jié)BD,作BN⊥AD于N,

∵A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣2),
∴AD=35,BD=10,
∵S△ABD=5×32=35×BN2,
∴BN=5,
∴sin∠BDH=BHBD=22,
∴∠BDH=45°;

(3)①如圖②,連接MA,MB,

∵∠ADB=45°,
∴∠AMB=2∠ADB=90°,
∵M(jìn)A=MB,MH⊥AB,
∴AH=BH=HM=52,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(32,52)⊙M的半徑為522;
②如圖③,連接MQ,MB,

∵過(guò)點(diǎn)B作⊙M的切線交1于點(diǎn)P,
∴∠MBP=90°,
∵∠MBO=45°,
∴∠PBH=45°,
∴PH=HB=5,
∵M(jìn)HMQ=52522=22,MQMP=52252=22,
∵∠HMQ=∠QMP,
∴△HMQ∽△QMP,
∴QHQP=MHMQ=22,
∴在點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中QHQP的值不變,其值為22.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,銳角三角函數(shù)的定義,相似三角形的判定與性質(zhì).圓的基本性質(zhì).解決(3)問(wèn)的關(guān)鍵是構(gòu)造相似三角形實(shí)現(xiàn)比的轉(zhuǎn)換.
4.(2020?天橋區(qū)二模)如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0),與x軸交于A(4,0)、O兩點(diǎn),點(diǎn)D(2,﹣2)為拋物線的頂點(diǎn).
(1)求該拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)E為AO的中點(diǎn),以點(diǎn)E為圓心、以1為半徑作⊙E,交x軸于B、C兩點(diǎn),點(diǎn)M為⊙E上一點(diǎn).
①射線BM交拋物線于點(diǎn)P,設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m,當(dāng)tan∠MBC=2時(shí),求m的值;
②如圖2,連接OM,取OM的中點(diǎn)N,連接DN,則線段DN的長(zhǎng)度是否存在最大值或最小值?若存在,請(qǐng)求出DN的最值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【分析】(1)用拋物線頂點(diǎn)式表達(dá)式得:y=a(x﹣2)2﹣2,將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入上式,即可求解;
(2)分點(diǎn)P在x軸下方、點(diǎn)P在x軸上方兩種情況,分別求解即可;
(3)證明BN是△OEM的中位線,故BN=12EM=12,而BD=(2?1)2+(0+2)2=5,而BD﹣BN≤ND≤BD+BN,即可求解.
【解答】解:(1)由拋物線頂點(diǎn)式表達(dá)式得:y=a(x﹣2)2﹣2,
將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入上式并解得:a=12,
故拋物線的表達(dá)式為:y=12(x﹣2)2﹣2=12x2﹣2x①;

(2)點(diǎn)E是OA的中點(diǎn),則點(diǎn)E(2,0),圓的半徑為1,則點(diǎn)B(1,0),
當(dāng)點(diǎn)P在x軸下方時(shí),
如圖1,∵tan∠MBC=2,
故設(shè)直線BP的表達(dá)式為:y=﹣2x+s,將點(diǎn)B(1,0)的坐標(biāo)代入上式并解得:s=2,
故直線BP的表達(dá)式為:y=﹣2x+2②,
聯(lián)立①②并解得:x=±2(舍去﹣2),故m=2;
當(dāng)點(diǎn)P在x軸上方時(shí),
同理可得:m=4±23(舍去4﹣23);
故m=2或4+23;

(3)存在,理由:
連接BN、BD、EM,

則BN是△OEM的中位線,故BN=12EM=12,而BD=(2?1)2+(0+2)2=5,
在△BND中,BD﹣BN≤ND≤BD+BN,
即5?0.5≤ND≤5+0.5,
故線段DN的長(zhǎng)度最小值和最大值分別為5?0.5和5+0.5.
【點(diǎn)評(píng)】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)、圓的基本知識(shí)、中位線的性質(zhì)等,綜合性強(qiáng),難度適中.
5.(2019?濰坊)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xoy中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)A(4,0),點(diǎn)B(0,4),△ABO的中線AC與y軸交于點(diǎn)C,且⊙M經(jīng)過(guò)O,A,C三點(diǎn).
(1)求圓心M的坐標(biāo);
(2)若直線AD與⊙M相切于點(diǎn)A,交y軸于點(diǎn)D,求直線AD的函數(shù)表達(dá)式;
(3)在(2)的條件下,在過(guò)點(diǎn)B且以圓心M為頂點(diǎn)的拋物線上有一動(dòng)點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn)P作PE∥y軸,交直線AD于點(diǎn)E.若以PE為半徑的⊙P與直線AD相交于另一點(diǎn)F.當(dāng)EF=45時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).

【分析】(1)利用中點(diǎn)公式即可求解;
(2)設(shè):∠CAO=α,則∠CAO=∠ODA=∠PEH=α,tan∠CAO=OCOA=12=tanα,則sinα=15,cosα=25,AC=10,則CD=ACsin∠CDA=10sinα=10,即可求解;
(3)利用cos∠PEH=EHPE=25PE=cosα=25,求出PE=5,即可求解.
【解答】解:(1)點(diǎn)B(0,4),則點(diǎn)C(0,2),
∵點(diǎn)A(4,0),則點(diǎn)M(2,1);
(2)應(yīng)該是圓M與直線AD相切,則∠CAD=90°,
設(shè):∠CAO=α,則∠CAO=∠ODA=∠PEH=α,
tan∠CAO=OCOA=12=tanα,則sinα=15,cosα=25,
AC=20,則CD=ACsinα=10,
則點(diǎn)D(0,﹣8),
將點(diǎn)A、D的坐標(biāo)代入一次函數(shù)表達(dá)式:y=mx+n并解得:
直線AD的表達(dá)式為:y=2x﹣8;
(3)拋物線的表達(dá)式為:y=a(x﹣2)2+1,
將點(diǎn)B坐標(biāo)代入上式并解得:a=34,
故拋物線的表達(dá)式為:y=34x2﹣3x+4,
過(guò)點(diǎn)P作PH⊥EF,則EH=12EF=25,

cos∠PEH=EHPE=25PE=cosα=25,
解得:PE=5,
設(shè)點(diǎn)P(x,34x2﹣3x+4),則點(diǎn)E(x,2x﹣8),
則PE=34x2﹣3x+4﹣2x+8=5,
解得x=143或2,
則點(diǎn)P(143,193)或(2,1).
【點(diǎn)評(píng)】主要考查了二次函數(shù)的解析式的求法和與幾何圖形結(jié)合的綜合能力的培養(yǎng).要會(huì)利用數(shù)形結(jié)合的思想把代數(shù)和幾何圖形結(jié)合起來(lái),利用點(diǎn)的坐標(biāo)的意義表示線段的長(zhǎng)度,從而求出線段之間的關(guān)系.
6.(2019?長(zhǎng)沙)如圖,拋物線y=ax2+6ax(a為常數(shù),a>0)與x軸交于O,A兩點(diǎn),點(diǎn)B為拋物線的頂點(diǎn),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(t,0)(﹣3<t<0),連接BD并延長(zhǎng)與過(guò)O,A,B三點(diǎn)的⊙P相交于點(diǎn)C.
(1)求點(diǎn)A的坐標(biāo);
(2)過(guò)點(diǎn)C作⊙P的切線CE交x軸于點(diǎn)E.
①如圖1,求證:CE=DE;
②如圖2,連接AC,BE,BO,當(dāng)a=33,∠CAE=∠OBE時(shí),求1OD?1OE的值.

【分析】(1)令y=0,可得ax(x+6)=0,則A點(diǎn)坐標(biāo)可求出;
(2)①連接PC,連接PB延長(zhǎng)交x軸于點(diǎn)M,由切線的性質(zhì)可證得∠ECD=∠CDE,則CE=DE;
②設(shè)OE=m,由∠CAE=∠OBE可得BDBE=ODOE,則m=6t?t?6,代入?1t?1m可求出1OD?1OE的值.
【解答】解:(1)令ax2+6ax=0,
ax(x+6)=0,
∴A(﹣6,0);
(2)①證明:如圖,連接PC,連接PB,延長(zhǎng)交x軸于點(diǎn)M,

∵⊙P過(guò)O、A、B三點(diǎn),B為頂點(diǎn),
∴PM⊥OA,∠PBC+∠BDM=90°,
又∵PC=PB,
∴∠PCB=∠PBC,
∵CE為切線,
∴∠PCB+∠ECD=90°,
又∵∠BDM=∠CDE,
∴∠ECD=∠CDE,
∴CE=DE.
②解:設(shè)OE=m,
∵∠CAE=∠CBO,∠CAE=∠OBE,
∴∠CBO=∠EBO,
由角平分線成比例定理可得:BDBE=ODOE,
即:(3+t)2+27(3+m)2+27=?tm,
∴m=6t?t?6,
∴?1m=t+66t,
∴1OD?1OE=?1t?1m,
=t+66t?1t,
=16.
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)與圓的綜合問(wèn)題,涉及二次函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)、切線的性質(zhì)、等腰三角形的判定、切割線定理等知識(shí).把圓的知識(shí)鑲嵌其中,會(huì)靈活運(yùn)用圓的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算是解題的關(guān)鍵.
7.(2019?梧州)如圖,已知⊙A的圓心為點(diǎn)(3,0),拋物線y=ax2?376x+c過(guò)點(diǎn)A,與⊙A交于B、C兩點(diǎn),連接AB、AC,且AB⊥AC,B、C兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別是2、1.
(1)請(qǐng)直接寫出點(diǎn)B的坐標(biāo),并求a、c的值;
(2)直線y=kx+1經(jīng)過(guò)點(diǎn)B,與x軸交于點(diǎn)D.點(diǎn)E(與點(diǎn)D不重合)在該直線上,且AD=AE,請(qǐng)判斷點(diǎn)E是否在此拋物線上,并說(shuō)明理由;
(3)如果直線y=k1x﹣1與⊙A相切,請(qǐng)直接寫出滿足此條件的直線解析式.

【分析】(1)證明Rt△BRA△≌Rt△ASC(AAS),即可求解;
(2)點(diǎn)E在直線BD上,則設(shè)E的坐標(biāo)為(x,12x+1),由AD=AE,即可求解;
(3)分當(dāng)切點(diǎn)在x軸下方、切點(diǎn)在x軸上方兩種情況,分別求解即可.
【解答】解:(1)過(guò)點(diǎn)B、C分別作x軸的垂線交于點(diǎn)R、S,
∵∠ABR+∠RAB=90°,∠RAB+∠CAS=90°,
∴∠RAB=∠CAS,又AB=AC,
∴Rt△BRA≌Rt△ASC(AAS),
∴AS=BR=2,AR=CS=1,
故點(diǎn)B、C的坐標(biāo)分別為(2,2)、(5,1),
將點(diǎn)B、C坐標(biāo)代入拋物線y=ax2?376x+c并解得:
a=56,c=11,
故拋物線的表達(dá)式為:y=56x2?376x+11;
(2)將點(diǎn)B坐標(biāo)代入y=kx+1并解得:y=12x+1,則點(diǎn)D(﹣2,0),
點(diǎn)A、B、C、D的坐標(biāo)分別為(3,0)、(2,2)、(5,1)、(﹣2,0),
則AB=5,AD=5,
點(diǎn)E在直線BD上,則設(shè)E的坐標(biāo)為(x,12x+1),
∵AD=AE,則52=(3﹣x)2+(12x+1)2,
解得:x=﹣2或6(舍去﹣2),
故點(diǎn)E(6,4),
把x=6代入y=56x2?376x+11=4,
故點(diǎn)E在拋物線上;
(3)①當(dāng)切點(diǎn)在x軸下方時(shí),
設(shè)直線y=k1x﹣1與⊙A相切于點(diǎn)H,直線與x軸、y軸分別交于點(diǎn)K、G(0,﹣1),連接GA,

AH=AB=5,GA=10,
∵∠AHK=∠KOG=90°,∠HKA=∠HKA,∴△KOG∽△KHA,
∴KOKH=OGHA,即:KO(KO+3)2?5=15,
解得:KO=2或?12(舍去?12),
故點(diǎn)K(﹣2,0),
把點(diǎn)K、G坐標(biāo)代入y=k1x﹣1并解得:
直線的表達(dá)式為:y=?12x﹣1;
②當(dāng)切點(diǎn)在x軸上方時(shí),
直線的表達(dá)式為:y=2x﹣1;
故滿足條件的直線解析式為:y=?12x﹣1或y=2x﹣1.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是二次函數(shù)綜合運(yùn)用,涉及到一次函數(shù)、圓的切線性質(zhì)、三角形相似等,其中(3),要注意分類求解,避免遺漏.
8.(2019?大慶)如圖,拋物線y=x2+bx+c的對(duì)稱軸為直線x=2,拋物線與x軸交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,且點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1,0).
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)將拋物線y=x2+bx+c圖象x軸下方部分沿x軸向上翻折,保留拋物線在x軸上的點(diǎn)和x軸上方圖象,得到的新圖象與直線y=t恒有四個(gè)交點(diǎn),從左到右四個(gè)交點(diǎn)依次記為D,E,F(xiàn),G.當(dāng)以EF為直徑的圓過(guò)點(diǎn)Q(2,1)時(shí),求t的值;
(3)在拋物線y=x2+bx+c上,當(dāng)m≤x≤n時(shí),y的取值范圍是m≤y≤7,請(qǐng)直接寫出x的取值范圍.

【分析】(1)拋物線的對(duì)稱軸是x=2,且過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0)點(diǎn),∴?b2=21?b+c=0,即可求解;
(2)翻折后得到的部分函數(shù)解析式為:y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5,(﹣1<x<5),新圖象與直線y=t恒有四個(gè)交點(diǎn),則0<t<9,由y=ty=?x2+4x+5解得:x=2±9?t,即可求解;
(3)分m、n在函數(shù)對(duì)稱軸左側(cè)、m、n在對(duì)稱軸兩側(cè)、m、n在對(duì)稱軸右側(cè)時(shí),三種情況分別求解即可.
【解答】解:(1)拋物線的對(duì)稱軸是x=2,且過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0)點(diǎn),∴?b2=21?b+c=0,解得:b=?4c=?5,
∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為:y=x2﹣4x﹣5;
(2)y=x2﹣4x﹣5=(x﹣2)2﹣9,
則x軸下方圖象翻折后得到的部分函數(shù)解析式為:y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5,(﹣1<x<5),其頂點(diǎn)為(2,9).
∵新圖象與直線y=t恒有四個(gè)交點(diǎn),∴0<t<9,
設(shè)E(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2).
由y=ty=?x2+4x+5解得:x=2±9?t,
∵以EF為直徑的圓過(guò)點(diǎn)Q(2,1),
∴EF=2|t﹣1|=x2﹣x1,
即29?t=2|t﹣1|,解得t=1±332,
又∵0<t<9,
∴t的值為1+332;

(3)①當(dāng)m、n在函數(shù)對(duì)稱軸左側(cè)時(shí),m≤n≤2,
由題意得:x=m時(shí),y=7,x=n時(shí),y=m,
即:m2﹣4m﹣5=7,
解得m=﹣2或m=6(舍),
n2﹣4n﹣5=m,
解得n=2?7或m=2+7(舍),
解得:﹣2≤x≤2?7;
②當(dāng)m、n在對(duì)稱軸兩側(cè)時(shí),
x=2時(shí),y的最小值為﹣9,不合題意;
③當(dāng)m、n在對(duì)稱軸右側(cè)時(shí),
同理可得:5+352≤x≤6;
故x的取值范圍是:﹣2≤x≤2?7或5+352≤x≤6.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是二次函數(shù)綜合運(yùn)用,涉及到一次函數(shù)、圓的基本性質(zhì)性質(zhì)、圖形的翻折等,其中(3),要注意分類求解,避免遺漏.
9.(2019?鄂爾多斯)如圖,拋物線y=ax2+bx﹣2(a≠0)與x軸交于A(﹣3,0),B(1,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,直線y=﹣x與該拋物線交于E,F(xiàn)兩點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式.
(2)P是直線EF下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),作PH⊥EF于點(diǎn)H,求PH的最大值.
(3)以點(diǎn)C為圓心,1為半徑作圓,⊙C上是否存在點(diǎn)M,使得△BCM是以CM為直角邊的直角三角形?若存在,直接寫出M點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由.

【分析】(1)直接利用待定系數(shù)法即可得出結(jié)論;
(2)先判斷出過(guò)點(diǎn)P平行于直線EF的直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí),PH最大,再求出此直線l的解析式,即可得出結(jié)論;
(3)分兩種情況:①當(dāng)∠BMC=90°時(shí),先求出BM的長(zhǎng),進(jìn)而求出BD,DM1的長(zhǎng),再構(gòu)造出相似三角形即可得出結(jié)論;
②當(dāng)∠BCM=90°時(shí),利用銳角三角函數(shù)求出點(diǎn)M3的坐標(biāo),最后用對(duì)稱的性質(zhì)得出點(diǎn)M4的坐標(biāo),即可得出結(jié)論.
【解答】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx﹣2(a≠0)與x軸交于A(﹣3,0),B(1,0)兩點(diǎn),
∴9a?3b?2=0a+b?2=0,
∴a=23b=43,
∴拋物線的解析式為y=23x2+43x﹣2;

(2)如圖1,過(guò)點(diǎn)P作直線l,使l∥EF,過(guò)點(diǎn)O作OP'⊥l,
當(dāng)直線l與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí),PH最大,等于OP',
∵直線EF的解析式為y=﹣x,
設(shè)直線l的解析式為y=﹣x+m①,
∵拋物線的解析式為y=23x2+43x﹣2②,
聯(lián)立①②化簡(jiǎn)得,23x2+73x﹣2﹣m=0,
∴△=499?4×23×(﹣2﹣m)=0,
∴m=?9724,
∴直線l的解析式為y=﹣x?9724,
令y=0,則x=?9724,
∴M(?9724,0),
∴OM=9724,
在Rt△OP'M中,OP'=OM2=97248,
∴PH最大=97248.

(3)①當(dāng)∠CMB=90°時(shí),如圖2,
∴BM是⊙O的切線,
∵⊙C半徑為1,B(1,0),
∴BM2∥y軸,
∴∠CBM2=∠BCO,M2(1,﹣2),
∴BM2=2,
∵BM1與BM2是⊙C的切線,
∴BM1=BM2=2,∠CBM1=∠CBM2,
∴∠CBM1=∠BCO,
∴BD=CD,
在Rt△BOD中,OD2+OB2=BD2,
∴OD2+1=(2﹣OD)2,
∴OD=34,
∴BD=54,
∴DM1=34
過(guò)點(diǎn)M1作M1Q⊥y軸,
∴M1Q∥x軸,
∴△BOD∽△M1QD,
∴OBM1Q=ODDQ=BDDM1,
∴1M1Q=34DQ=5434,
∴M1Q=35,DQ=920,
∴OQ=34+920=65,
∴M1(?35,?65),
②當(dāng)∠BCM=90°時(shí),如圖3,
∴∠OCM3+∠OCB=90°,
∵∠OCB+∠OBC=90°,
∴∠OCM3=∠OBC,
在Rt△BOC中,OB=1,OC=2,
∴tan∠OBC=OCOB=2,
∴tan∠OCM3=2,
過(guò)點(diǎn)M3作M3H⊥y軸于H,
在Rt△CHM3中,CM3=1,
設(shè)CH=m,則M3H=2m,
根據(jù)勾股定理得,m2+(2m)2=1,
∴m=55,
∴M3H=2m=255,OH=OC﹣CH=2?55,
∴M3(?255,55?2),
而點(diǎn)M4與M3關(guān)于點(diǎn)C對(duì)稱,
∴M4(255,?55?2),
即:滿足條件的點(diǎn)M的坐標(biāo)為(?35,?65)或(1,﹣2)或(?255,55?2)或(255,?55?2).



【點(diǎn)評(píng)】此題是二次函數(shù)綜合題,主要考查了待定系數(shù)法,平行線的性質(zhì),勾股定理,切線的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),構(gòu)造出相似三角形是解本題的關(guān)鍵.
10.(2019?日照)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=﹣5x+5與x軸,y軸分別交于A,C兩點(diǎn),拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)A,C兩點(diǎn),與x軸的另一交點(diǎn)為B.
(1)求拋物線解析式及B點(diǎn)坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)M為x軸下方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連接MA、MB、BC,當(dāng)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí),四邊形AMBC面積最大,求此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)及四邊形AMBC的面積;
(3)如圖2,若P點(diǎn)是半徑為2的⊙B上一動(dòng)點(diǎn),連接PC、PA,當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí),PC+12PA的值最小,請(qǐng)求出這個(gè)最小值,并說(shuō)明理由.

【分析】(1)由直線y=﹣5x+5求點(diǎn)A、C坐標(biāo),用待定系數(shù)法求拋物線解析式,進(jìn)而求得點(diǎn)B坐標(biāo).
(2)從x軸把四邊形AMBC分成△ABC與△ABM;由點(diǎn)A、B、C坐標(biāo)求△ABC面積;設(shè)點(diǎn)M橫坐標(biāo)為m,過(guò)點(diǎn)M作x軸的垂線段MH,則能用m表示MH的長(zhǎng),進(jìn)而求△ABM的面積,得到△ABM面積與m的二次函數(shù)關(guān)系式,且對(duì)應(yīng)的a值小于0,配方即求得m為何值時(shí)取得最大值,進(jìn)而求點(diǎn)M坐標(biāo)和四邊形AMBC的面積最大值.
(3)作點(diǎn)D坐標(biāo)為(4,0),可得BD=1,進(jìn)而有BDBP=BPAB=12,再加上公共角∠PBD=∠ABP,根據(jù)兩邊對(duì)應(yīng)成比例且?jiàn)A角相等可證△PBD∽△ABP,得PDPA等于相似比12,進(jìn)而得PD=12AP,所以當(dāng)C、P、D在同一直線上時(shí),PC+12PA=PC+PD=CD最?。脙牲c(diǎn)間距離公式即求得CD的長(zhǎng).
【解答】解:(1)直線y=﹣5x+5,x=0時(shí),y=5
∴C(0,5)
y=﹣5x+5=0時(shí),解得:x=1
∴A(1,0)
∵拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)A,C兩點(diǎn)
∴1+b+c=00+0+c=5 解得:b=?6c=5
∴拋物線解析式為y=x2﹣6x+5
當(dāng)y=x2﹣6x+5=0時(shí),解得:x1=1,x2=5
∴B(5,0)

(2)如圖1,過(guò)點(diǎn)M作MH⊥x軸于點(diǎn)H
∵A(1,0),B(5,0),C(0,5)
∴AB=5﹣1=4,OC=5
∴S△ABC=12AB?OC=12×4×5=10
∵點(diǎn)M為x軸下方拋物線上的點(diǎn)
∴設(shè)M(m,m2﹣6m+5)(1<m<5)
∴MH=|m2﹣6m+5|=﹣m2+6m﹣5
∴S△ABM=12AB?MH=12×4(﹣m2+6m﹣5)=﹣2m2+12m﹣10=﹣2(m﹣3)2+8
∴S四邊形AMBC=S△ABC+S△ABM=10+[﹣2(m﹣3)2+8]=﹣2(m﹣3)2+18
∴當(dāng)m=3,即M(3,﹣4)時(shí),四邊形AMBC面積最大,最大面積等于18
(可以直接利用點(diǎn)M是拋物線的頂點(diǎn)時(shí),面積最大求解)

(3)如圖2,在x軸上取點(diǎn)D(4,0),連接PD、CD
∴BD=5﹣4=1
∵AB=4,BP=2
∴BDBP=BPAB=12
∵∠PBD=∠ABP
∴△PBD∽△ABP
∴PDAP=BDBP=12,
∴PD=12AP
∴PC+12PA=PC+PD
∴當(dāng)點(diǎn)C、P、D在同一直線上時(shí),PC+12PA=PC+PD=CD最小
∵CD=OC2+OD2=52+42=41
∴PC+12PA的最小值為41


【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),求二次函數(shù)最大值,解一次方程(組)和一元二次方程,相似三角形的判定和性質(zhì),兩點(diǎn)之間線段最短.求線段與線段的幾分之幾的和的最小值,一般將“線段的幾分之幾”進(jìn)行轉(zhuǎn)換,變成能用“兩點(diǎn)之間線段最短”的圖形來(lái)求最小值.
11.(2018?宿遷)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=(x﹣a)(x﹣3)(0<a<3)的圖象與x軸交于點(diǎn)A、B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)D,過(guò)其頂點(diǎn)C作直線CP⊥x軸,垂足為點(diǎn)P,連接AD、BC.
(1)求點(diǎn)A、B、D的坐標(biāo);
(2)若△AOD與△BPC相似,求a的值;
(3)點(diǎn)D、O、C、B能否在同一個(gè)圓上?若能,求出a的值;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【分析】(1)根據(jù)函數(shù)解析式可以直接得到拋物線與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo);令x=0,即可求得點(diǎn)D的縱坐標(biāo);
(2)由拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)公式求得點(diǎn)C的坐標(biāo),易得線段PB、PC的長(zhǎng)度;
①若△AOD∽△BPC時(shí),則AOBP=DOCP,將相關(guān)線段的長(zhǎng)度代入求得a的值;
②若△AOD∽△CPB時(shí),則AOCP=DOPB,將相關(guān)線段的長(zhǎng)度代入求得a的值;
(3)能.理由如下:聯(lián)結(jié)BD,取中點(diǎn)M,則D、O、B在同一個(gè)圓上,且圓心M為(32,32a).若點(diǎn)C也在圓上,則MC=MB.根據(jù)兩點(diǎn)間的坐標(biāo)求得相關(guān)線段的長(zhǎng)度,借助于方程解答即可.
【解答】解:(1)∵y=(x﹣a)(x﹣3)(0<a<3),
∴A(a,0),B(3,0).
當(dāng)x=0時(shí),y=3a,
∴D(0,3a);

(2)∵A(a,0),B(3,0),
∴對(duì)稱軸直線方程為:x=3+a2.
當(dāng)x=3+a2時(shí),y=﹣(3?a2)2,
∴C(3+a2,﹣(3?a2)2),
PB=3?3+a2,PC=(3?a2)2,
①若△AOD∽△BPC時(shí),則AOBP=DOCP,即a3?3+a2=3a(3?a2)2,
解得a=0或a=±3(舍去);
②若△AOD∽△CPB時(shí),則AOCP=DOPB,即a(3?a2)2=3a3?3+a2,
解得a=3(舍去)或a=73.
所以a的值是73.

(3)能.理由如下:
聯(lián)結(jié)BD,取中點(diǎn)M
∵D、O、B在同一個(gè)圓上,且圓心M為(32,32a).
若點(diǎn)C也在圓上,則MC=MB.即(32?3+a2)2+(32a+(3?a2)2)2=(32?3)2+(32a﹣0)2,
整理,得
a4﹣14a2+45=0,
所以(a2﹣5)(a2﹣9)=0,
解得a1=5,a2=?5(舍),a3=3(舍),a4=﹣3(舍),
∴a=5.

【點(diǎn)評(píng)】考查了二次函數(shù)綜合題,需要掌握二次函數(shù)解析式的三種形式,拋物線對(duì)稱軸的求法,相似三角形的判定與性質(zhì),圓周角定理,方程思想的應(yīng)用.解題時(shí),注意“分類討論”、“方程思想”等數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用,難度較大.
12.(2018?福建)已知拋物線y=ax2+bx+c過(guò)點(diǎn)A(0,2).
(1)若點(diǎn)(?2,0)也在該拋物線上,求a,b滿足的關(guān)系式;
(2)若該拋物線上任意不同兩點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2)都滿足:當(dāng)x1<x2<0時(shí),(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;當(dāng)0<x1<x2時(shí),(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原點(diǎn)O為心,OA為半徑的圓與拋物線的另兩個(gè)交點(diǎn)為B,C,且△ABC有一個(gè)內(nèi)角為60°.
①求拋物線的解析式;
②若點(diǎn)P與點(diǎn)O關(guān)于點(diǎn)A對(duì)稱,且O,M,N三點(diǎn)共線,求證:PA平分∠MPN.
【分析】(1)由拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A可求出c=2,再代入(?2,0)即可找出2a?2b+2=0(a≠0);
(2)①根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可得出拋物線的對(duì)稱軸為y軸、開(kāi)口向下,進(jìn)而可得出b=0,由拋物線的對(duì)稱性可得出△ABC為等腰三角形,結(jié)合其有一個(gè)60°的內(nèi)角可得出△ABC為等邊三角形,設(shè)線段BC與y軸交于點(diǎn)D,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得出點(diǎn)C的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法可求出a值,此題得解;
②由①的結(jié)論可得出點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x1,?x12+2)、點(diǎn)N的坐標(biāo)為(x2,?x22+2),由O、M、N三點(diǎn)共線可得出x2=?2x1,進(jìn)而可得出點(diǎn)N及點(diǎn)N′的坐標(biāo),由點(diǎn)A、M的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法可求出直線AM的解析式,利用一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可得出點(diǎn)N′在直線PM上,進(jìn)而即可證出PA平分∠MPN.
【解答】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+c過(guò)點(diǎn)A(0,2),
∴c=2.
又∵點(diǎn)(?2,0)也在該拋物線上,
∴a(?2)2+b(?2)+c=0,
∴2a?2b+2=0(a≠0).
(2)①∵當(dāng)x1<x2<0時(shí),(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,
∴x1﹣x2<0,y1﹣y2<0,
∴當(dāng)x<0時(shí),y隨x的增大而增大;
同理:當(dāng)x>0時(shí),y隨x的增大而減小,
∴拋物線的對(duì)稱軸為y軸,開(kāi)口向下,
∴b=0.
∵OA為半徑的圓與拋物線的另兩個(gè)交點(diǎn)為B、C,
∴△ABC為等腰三角形,
又∵△ABC有一個(gè)內(nèi)角為60°,
∴△ABC為等邊三角形.
設(shè)線段BC與y軸交于點(diǎn)D,則BD=CD,且∠OCD=30°,
又∵OB=OC=OA=2,
∴CD=OC?cos30°=3,OD=OC?sin30°=1.
不妨設(shè)點(diǎn)C在y軸右側(cè),則點(diǎn)C的坐標(biāo)為(3,﹣1).
∵點(diǎn)C在拋物線上,且c=2,b=0,
∴3a+2=﹣1,
∴a=﹣1,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+2.
②證明:由①可知,點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x1,?x12+2),點(diǎn)N的坐標(biāo)為(x2,?x22+2).
直線OM的解析式為y=k1x(k1≠0).
∵O、M、N三點(diǎn)共線,
∴x1≠0,x2≠0,且?x12+2x1=?x22+2x2,
∴﹣x1+2x1=?x2+2x2,
∴x1﹣x2=?2(x1?x2)x1x2,
∴x1x2=﹣2,即x2=?2x1,
∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為(?2x1,?4x12+2).
設(shè)點(diǎn)N關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)N′,則點(diǎn)N′的坐標(biāo)為(2x1,?4x12+2).
∵點(diǎn)P是點(diǎn)O關(guān)于點(diǎn)A的對(duì)稱點(diǎn),
∴OP=2OA=4,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,4).
設(shè)直線PM的解析式為y=k2x+4,
∵點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x1,?x12+2),
∴?x12+2=k2x1+4,
∴k2=?x12+2x1,
∴直線PM的解析式為y=?x12+2x1x+4.
∵?x12+2x1?2x1+4=?2(x12+2)+4x12x12=?4x12+2,
∴點(diǎn)N′在直線PM上,
∴PA平分∠MPN.


【點(diǎn)評(píng)】本題考查了待定系數(shù)法求一次(二次)函數(shù)解析式、二次函數(shù)的性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì)以及一次(二次)函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,解題的關(guān)鍵是:(1)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征求出a、b滿足的關(guān)系式;(2)①利用等邊三角形的性質(zhì)找出點(diǎn)C的坐標(biāo);②利用一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征找出點(diǎn)N′在直線PM上.
13.(2018?長(zhǎng)沙模擬)如圖1,二次函數(shù)y=ax2﹣2ax﹣3a(a<0)的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的右側(cè)),與y軸的正半軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.
(1)求頂點(diǎn)D的坐標(biāo)(用含a的代數(shù)式表示);
(2)若以AD為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)C.
①求拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
②如圖2,點(diǎn)E是y軸負(fù)半軸上一點(diǎn),連接BE,將△OBE繞平面內(nèi)某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,得到△PMN(點(diǎn)P、M、N分別和點(diǎn)O、B、E對(duì)應(yīng)),并且點(diǎn)M、N都在拋物線上,作MF⊥x軸于點(diǎn)F,若線段MF:BF=1:2,求點(diǎn)M、N的坐標(biāo);
③點(diǎn)Q在拋物線的對(duì)稱軸上,以Q為圓心的圓過(guò)A、B兩點(diǎn),并且和直線CD相切,如圖3,求點(diǎn)Q的坐標(biāo).

【分析】(1)將二次函數(shù)的解析式進(jìn)行配方即可得到頂點(diǎn)D的坐標(biāo).
(2)①以AD為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,即點(diǎn)C在以AD為直徑的圓的圓周上,依據(jù)圓周角定理不難得出△ACD是個(gè)直角三角形,且∠ACD=90°,A點(diǎn)坐標(biāo)可得,而C、D的坐標(biāo)可由a表達(dá)出來(lái),在得出AC、CD、AD的長(zhǎng)度表達(dá)式后,依據(jù)勾股定理列等式即可求出a的值,由此得出拋物線的解析式.
②將△OBE繞平面內(nèi)某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°得到△PMN,說(shuō)明了PM正好和x軸平行,且PM=OB=1,所以求M、N的坐標(biāo)關(guān)鍵是求出點(diǎn)M的坐標(biāo);首先根據(jù)①的函數(shù)解析式設(shè)出M點(diǎn)的坐標(biāo),然后根據(jù)題干條件:BF=2MF作為等量關(guān)系進(jìn)行解答即可.
③設(shè)⊙Q與直線CD的切點(diǎn)為G,連接QG,由C、D兩點(diǎn)的坐標(biāo)不難判斷出∠CDQ=45°,那么△QGD為等腰直角三角形,即QD2=2QG2=2QB2,設(shè)出點(diǎn)Q的坐標(biāo),然后用Q點(diǎn)縱坐標(biāo)表達(dá)出QD、QB的長(zhǎng),根據(jù)上面的等式列方程即可求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【解答】解:(1)∵y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣1)2﹣4a,
∴D(1,﹣4a).

(2)①∵以AD為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,
∴△ACD為直角三角形,且∠ACD=90°;
由y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣3)(x+1)知,A(3,0)、B(﹣1,0)、C(0,﹣3a),則:
AC2=(0﹣3)2+(﹣3a﹣0)2=9a2+9、CD2=(0﹣1)2+(﹣3a+4a)2=a2+1、AD2=(3﹣1)2+(0+4a)2=16a2+4
由勾股定理得:AC2+CD2=AD2,即:9a2+9+a2+1=16a2+4,
化簡(jiǎn),得:a2=1,由a<0,得:a=﹣1
即,拋物線的解析式:y=﹣x2+2x+3.
②∵將△OBE繞平面內(nèi)某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°得到△PMN,
∴PM∥x軸,且PM=OB=1;
設(shè)M(x,﹣x2+2x+3),則OF=x,MF=﹣x2+2x+3,BF=OF+OB=x+1;
∵M(jìn)F:BF=1:2,即BF=2MF,
∴2(﹣x2+2x+3)=x+1,化簡(jiǎn),得:2x2﹣3x﹣5=0
解得:x1=﹣1、x2=52
∴M(52,74)、N(32,154).
③設(shè)⊙Q與直線CD的切點(diǎn)為G,連接QG,過(guò)C作CH⊥QD于H,如右圖;
設(shè)Q(1,b),則QD=4﹣b,QB2=QG2=(1+1)2+(b﹣0)2=b2+4;
∵C(0,3)、D(1,4),
∴CH=DH=1,即△CHD是等腰直角三角形,
∴△QGD也是等腰直角三角形,即:QD2=2QG2;
代入數(shù)據(jù),得:
(4﹣b)2=2(b2+4),化簡(jiǎn),得:b2+8b﹣8=0,
解得:b=﹣4±26;
即點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(1,﹣4+26)或(1,﹣4﹣26).

【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定、旋轉(zhuǎn)圖形的性質(zhì)、圓周角定理以及直線和圓的位置關(guān)系等重要知識(shí)點(diǎn);后兩個(gè)小題較難,最后一題中,通過(guò)構(gòu)建等腰直角三角形找出QD和⊙Q半徑間的數(shù)量關(guān)系是解題題目的關(guān)鍵.
14.(2018?濟(jì)寧)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣3).
(1)求該拋物線的解析式;
(2)若以點(diǎn)A為圓心的圓與直線BC相切于點(diǎn)M,求切點(diǎn)M的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)Q在x軸上,點(diǎn)P在拋物線上,是否存在以點(diǎn)B,C,Q,P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,求點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【分析】(1)把A,B,C的坐標(biāo)代入拋物線解析式求出a,b,c的值即可;
(2)由題意得到直線BC與直線AM垂直,求出直線BC解析式,確定出直線AM中k的值,利用待定系數(shù)法求出直線AM解析式,聯(lián)立求出M坐標(biāo)即可;
(3)存在以點(diǎn)B,C,Q,P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,分三種情況,利用平移規(guī)律確定出P的坐標(biāo)即可.
【解答】解:(1)把A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣3)代入拋物線解析式得:9a+3b+c=0a?b+c=0c=?3,
解得:a=1b=?2c=?3,
則該拋物線解析式為y=x2﹣2x﹣3;
(2)設(shè)直線BC解析式為y=kx﹣3,
把B(﹣1,0)代入得:﹣k﹣3=0,即k=﹣3,
∴直線BC解析式為y=﹣3x﹣3,
∴直線AM解析式為y=13x+m,
把A(3,0)代入得:1+m=0,即m=﹣1,
∴直線AM解析式為y=13x﹣1,
聯(lián)立得:y=?3x?3y=13x?1,
解得:x=?35y=?65,
則M(?35,?65);
(3)存在以點(diǎn)B,C,Q,P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,
分三種情況考慮:
設(shè)Q(x,0),P(m,m2﹣2m﹣3),
當(dāng)四邊形BCQP為平行四邊形時(shí),由B(﹣1,0),C(0,﹣3),
根據(jù)平移規(guī)律得:﹣1+x=0+m,0+0=﹣3+m2﹣2m﹣3,
解得:m=1±7,x=2±7,
當(dāng)m=1+7時(shí),m2﹣2m﹣3=8+27?2﹣27?3=3,即P(1+7,3);
當(dāng)m=1?7時(shí),m2﹣2m﹣3=8﹣27?2+27?3=3,即P(1?7,3);
當(dāng)四邊形BCPQ為平行四邊形時(shí),由B(﹣1,0),C(0,﹣3),
根據(jù)平移規(guī)律得:﹣1+m=0+x,0+m2﹣2m﹣3=﹣3+0,
解得:m=0或2,
當(dāng)m=0時(shí),P(0,﹣3)(舍去);當(dāng)m=2時(shí),P(2,﹣3),
當(dāng)四邊形BQCP是平行四邊形時(shí),
由平移規(guī)律得:﹣1+0=m+x,0﹣3=m2﹣2m﹣3,
解得:m=0或2,x=﹣1或﹣3,
當(dāng)m=0時(shí),P(0,﹣3)(舍去);當(dāng)m=2時(shí),P(2,﹣3),
綜上,存在以點(diǎn)B,C,Q,P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,P的坐標(biāo)為(1+7,3)或(1?7,3)或(2,﹣3).
【點(diǎn)評(píng)】此題屬于二次函數(shù)綜合題,涉及的知識(shí)有:待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,平行四邊形的性質(zhì),以及平移規(guī)律,熟練掌握各自的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.
15.(2018?遵義)在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=ax2+53x+c的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)C(0,2)和點(diǎn)D(4,﹣2).點(diǎn)E是直線y=?13x+2與二次函數(shù)圖象在第一象限內(nèi)的交點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的解析式及點(diǎn)E的坐標(biāo).
(2)如圖①,若點(diǎn)M是二次函數(shù)圖象上的點(diǎn),且在直線CE的上方,連接MC,OE,ME.求四邊形COEM面積的最大值及此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo).
(3)如圖②,經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)的圓交y軸于點(diǎn)F,求點(diǎn)F的坐標(biāo).

【分析】(1)把C與D坐標(biāo)代入二次函數(shù)解析式求出a與c的值,確定出二次函數(shù)解析式,與一次函數(shù)解析式聯(lián)立求出E坐標(biāo)即可;
(2)過(guò)M作MH垂直于x軸,與直線CE交于點(diǎn)H,四邊形COEM面積最大即為三角形CME面積最大,構(gòu)造出二次函數(shù)求出最大值,并求出此時(shí)M坐標(biāo)即可;
(3)令y=0,求出x的值,得出A與B坐標(biāo),由圓周角定理及相似的性質(zhì)得到三角形AOC與三角形BOF相似,由相似得比例求出OF的長(zhǎng),即可確定出F坐標(biāo).
【解答】解:(1)把C(0,2),D(4,﹣2)代入二次函數(shù)解析式得:16a+203+c=?2c=2,
解得:a=?23c=2,即二次函數(shù)解析式為y=?23x2+53x+2,
聯(lián)立一次函數(shù)解析式得:y=?13x+2y=?23x2+53x+2,
消去y得:?13x+2=?23x2+53x+2,
解得:x=0或x=3,
則E(3,1);
(2)如圖①,過(guò)M作MH∥y軸,交CE于點(diǎn)H,
設(shè)M(m,?23m2+53m+2),則H(m,?13m+2),
∴MH=(?23m2+53m+2)﹣(?13m+2)=?23m2+2m,
S四邊形COEM=S△OCE+S△CME=12×2×3+12MH?3=﹣m2+3m+3,
當(dāng)m=?b2a=32時(shí),S最大=214,此時(shí)M坐標(biāo)為(32,3);
(3)連接BF,如圖②所示,
當(dāng)?23x2+53x+2=0時(shí),x1=5+734,x2=5?734,
∴OA=73?54,OB=73+54,
∵∠ACO=∠ABF,∠AOC=∠FOB,
∴△AOC∽△FOB,
∴OAOF=OCOB,即73?54OF=273+54,
解得:OF=32,
則F坐標(biāo)為(0,?32).

【點(diǎn)評(píng)】此題屬于二次函數(shù)綜合題,涉及的知識(shí)有:待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,相似三角形的判定與性質(zhì),三角形的面積,二次函數(shù)圖象與性質(zhì),以及圖形與坐標(biāo)性質(zhì),熟練掌握各自的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.
16.(2018?福建)已知拋物線y=ax2+bx+c過(guò)點(diǎn)A(0,2),且拋物線上任意不同兩點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2)都滿足:當(dāng)x1<x2<0時(shí),(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;當(dāng)0<x1<x2時(shí),(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原點(diǎn)O為圓心,OA為半徑的圓與拋物線的另兩個(gè)交點(diǎn)為B,C,且B在C的左側(cè),△ABC有一個(gè)內(nèi)角為60°.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若MN與直線y=﹣23x平行,且M,N位于直線BC的兩側(cè),y1>y2,解決以下問(wèn)題:
①求證:BC平分∠MBN;
②求△MBC外心的縱坐標(biāo)的取值范圍.
【分析】(1)由A的坐標(biāo)確定出c的值,根據(jù)已知不等式判斷出y1﹣y2<0,可得出拋物線的增減性,確定出拋物線對(duì)稱軸為y軸,且開(kāi)口向下,求出b的值,如圖1所示,可得三角形ABC為等邊三角形,確定出B的坐標(biāo),代入拋物線解析式即可;
(2)①設(shè)出點(diǎn)M(x1,﹣x12+2),N(x2,﹣x22+2),由MN與已知直線平行,得到k值相同,表示出直線MN解析式,進(jìn)而表示出ME,BE,NF,BF,求出tan∠MBE與tan∠NBF的值相等,進(jìn)而得到BC為角平分線;
②三角形的外心即為三條垂直平分線的交點(diǎn),得到y(tǒng)軸為BC的垂直平分線,設(shè)P為外心,利用勾股定理化簡(jiǎn)PB2=PM2,確定出△MBC外心的縱坐標(biāo)的取值范圍即可.
【解答】解:(1)∵拋物線過(guò)點(diǎn)A(0,2),
∴c=2,
當(dāng)x1<x2<0時(shí),x1﹣x2<0,由(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,得到y(tǒng)1﹣y2<0,
∴當(dāng)x<0時(shí),y隨x的增大而增大,
同理當(dāng)x>0時(shí),y隨x的增大而減小,
∴拋物線的對(duì)稱軸為y軸,且開(kāi)口向下,即b=0,
∵以O(shè)為圓心,OA為半徑的圓與拋物線交于另兩點(diǎn)B,C,如圖1所示,
∴△ABC為等腰三角形,
∵△ABC中有一個(gè)角為60°,
∴△ABC為等邊三角形,且OC=OA=2,
設(shè)線段BC與y軸的交點(diǎn)為點(diǎn)D,則有BD=CD,且∠OBD=30°,
∴BD=OB?cos30°=3,OD=OB?sin30°=1,
∵B在C的左側(cè),
∴B的坐標(biāo)為(?3,﹣1),
∵B點(diǎn)在拋物線上,且c=2,b=0,
∴3a+2=﹣1,
解得:a=﹣1,
則拋物線解析式為y=﹣x2+2;
(2)①由(1)知,點(diǎn)M(x1,﹣x12+2),N(x2,﹣x22+2),
∵M(jìn)N與直線y=﹣23x平行,
∴設(shè)直線MN的解析式為y=﹣23x+m,則有﹣x12+2=﹣23x1+m,即m=﹣x12+23x1+2,
∴直線MN解析式為y=﹣23x﹣x12+23x1+2,
把y=﹣23x﹣x12+23x1+2代入y=﹣x2+2,解得:x=x1或x=23?x1,
∴x2=23?x1,即y2=﹣(23?x1)2+2=﹣x12+43x1﹣10,
作ME⊥BC,NF⊥BC,垂足為E,F(xiàn),如圖2所示,
∵M(jìn),N位于直線BC的兩側(cè),且y1>y2,則y2<﹣1<y1≤2,且?3<x1<x2,
∴ME=y(tǒng)1﹣(﹣1)=﹣x12+3,BE=x1﹣(?3)=x1+3,NF=﹣1﹣y2=x12﹣43x1+9,BF=x2﹣(?3)=33?x1,
在Rt△BEM中,tan∠MBE=MEBE=?x12+3x1+3=3?x1,
在Rt△BFN中,tan∠NBF=NFBF=x12?43x1+933?x1=(x1?23)2?333?x1=(x1?33)(x1?3)33?x1=3?x1,
∵tan∠MBE=tan∠NBF,
∴∠MBE=∠NBF,
則BC平分∠MBN;
②∵y軸為BC的垂直平分線,
∴設(shè)△MBC的外心為P(0,y0),則PB=PM,即PB2=PM2,
根據(jù)勾股定理得:3+(y0+1)2=x12+(y0﹣y1)2,
∵x12=2﹣y1,
∴y02+2y0+4=(2﹣y1)+(y0﹣y1)2,即y0=12y1﹣1,
由①得:﹣1<y1≤2,
∴?32<y0≤0,
則△MBC的外心的縱坐標(biāo)的取值范圍是?32<y0≤0.


【點(diǎn)評(píng)】此題屬于二次函數(shù)綜合題,涉及的知識(shí)有:待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),銳角三角函數(shù)定義,勾股定理,熟練掌握各自的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.
17.(2018?湖北)拋物線y=?23x2+73x﹣1與x軸交于點(diǎn)A,B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,其頂點(diǎn)為D.將拋物線位于直線l:y=t(t<2524)上方的部分沿直線l向下翻折,拋物線剩余部分與翻折后所得圖形組成一個(gè)“M”形的新圖象.
(1)點(diǎn)A,B,D的坐標(biāo)分別為 (12,0) ,?。?,0) ,?。?4,2524)??;
(2)如圖①,拋物線翻折后,點(diǎn)D落在點(diǎn)E處.當(dāng)點(diǎn)E在△ABC內(nèi)(含邊界)時(shí),求t的取值范圍;
(3)如圖②,當(dāng)t=0時(shí),若Q是“M”形新圖象上一動(dòng)點(diǎn),是否存在以CQ為直徑的圓與x軸相切于點(diǎn)P?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【分析】(1)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),再利用配方法即可找出拋物線的頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)由點(diǎn)D的坐標(biāo)結(jié)合對(duì)稱找出點(diǎn)E的坐標(biāo),根據(jù)點(diǎn)B、C的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法可求出直線BC的解析式,再利用一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征即可得出關(guān)于t的一元一次不等式組,解之即可得出t的取值范圍;
(3)假設(shè)存在,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(12m,0),則點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為m,(方法一)分m<12或m>3及12≤m≤3兩種情況,利用勾股定理找出關(guān)于m的一元二次方程,解之即可得出m的值,進(jìn)而可找出點(diǎn)P的坐標(biāo);(方法二)過(guò)點(diǎn)Q作QN⊥x軸于點(diǎn)N,由等角的余角相等結(jié)合正切的定義可得出OPOC=NQPN,分m<12或m>3及12≤m≤3兩種情況找出點(diǎn)Q的坐標(biāo),結(jié)合OPOC=NQPN可得出關(guān)于m的一元二次方程,解之即可得出m的值,進(jìn)而可找出點(diǎn)P的坐標(biāo)
【解答】解:(1)當(dāng)y=0時(shí),有?23x2+73x﹣1=0,
解得:x1=12,x2=3,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(12,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0).
∵y=?23x2+73x﹣1=?23(x2?72x)﹣1=?23(x?74)2+2524,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(74,2524).
故答案為:(12,0);(3,0);(74,2524).
(2)∵點(diǎn)E、點(diǎn)D關(guān)于直線y=t對(duì)稱,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(74,2t?2524).
當(dāng)x=0時(shí),y=?23x2+73x﹣1=﹣1,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,﹣1).
設(shè)線段BC所在直線的解析式為y=kx+b,
將B(3,0)、C(0,﹣1)代入y=kx+b,
3k+b=0b=?1,解得:k=13b=?1,
∴線段BC所在直線的解析式為y=13x﹣1.
∵點(diǎn)E在△ABC內(nèi)(含邊界),
∴2t?2524≤02t?2524≥13×74?1,
解得:516≤t≤2548.
(3)當(dāng)x<12或x>3時(shí),y=?23x2+73x﹣1;
當(dāng)12≤x≤3時(shí),y=23x2?73x+1.
假設(shè)存在,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(12m,0),則點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為m.
(方法一)①當(dāng)m<12或m>3時(shí),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(m,?23m2+73m﹣1)(如圖1),
∵以CQ為直徑的圓與x軸相切于點(diǎn)P,
∴CP⊥PQ,
∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(?23m2+73m)2=14m2+1+14m2+(?23m2+73m﹣1)2,
整理,得:5m2﹣28m+12=0,
解得:m1=14?2345,m2=14+2345,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(7?345,0)或(7+345,0);
②當(dāng)12≤m≤3時(shí),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(m,23m2?73m+1)(如圖2),
∵以CQ為直徑的圓與x軸相切于點(diǎn)P,
∴CP⊥PQ,
∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(23m2?73m+2)2=14m2+1+14m2+(23m2?73m+1)2,
整理,得:11m2﹣28m+12=0,
解得:m3=611,m4=2,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(311,0)或(1,0).
(方法二)過(guò)點(diǎn)Q作QN⊥x軸于點(diǎn)N,畫出簡(jiǎn)圖,如圖3所示.
∵∠CPQ=90°,
∴∠OPC+∠NPQ=90°.
又∵∠OPC+∠OCP=90°,
∴∠OCP=∠NPQ,
∴tan∠OCP=tan∠NPQ,即OPOC=NQPN.
①當(dāng)m<12或m>3時(shí),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(m,?23m2+73m﹣1),
∴12m1=23m2?73m+112m,
整理,得:5m2﹣28m+12=0,
解得:m1=14?2345,m2=14+2345,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(7?345,0)或(7+345,0);
②當(dāng)12≤m≤3時(shí),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(m,23m2?73m+1),
∴12m1=12m?23m2+73m?1,
整理,得:11m2﹣28m+12=0,
解得:m3=611,m4=2,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(311,0)或(1,0).
綜上所述:存在以CQ為直徑的圓與x軸相切于點(diǎn)P,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(7?345,0)、(311,0)、(1,0)或(7+345,0).



【點(diǎn)評(píng)】本題考查了一次(二次)函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式、勾股定理以及解一元二次方程,解題的關(guān)鍵是:(1)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo);(2)利用一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征結(jié)合點(diǎn)E在△ABC內(nèi),找出關(guān)于t的一元一次不等式組;(3)分m<12或m>3及12≤m≤3兩種情況,找出關(guān)于m的一元二次方程.
18.(2018?柳州)如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A(3,0),B兩點(diǎn)(點(diǎn)B在點(diǎn)A的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,且OB=3OA=3OC,∠OAC的平分線AD交y軸于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)A且垂直于AD的直線l交y軸于點(diǎn)E,點(diǎn)P是x軸下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PF⊥x軸,垂足為F,交直線AD于點(diǎn)H.
(1)求拋物線的解析式;
(2)設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m,當(dāng)FH=HP時(shí),求m的值;
(3)當(dāng)直線PF為拋物線的對(duì)稱軸時(shí),以點(diǎn)H為圓心,12HC為半徑作⊙H,點(diǎn)Q為⊙H上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求14AQ+EQ的最小值.

【分析】(1)求出A、B、C的坐標(biāo),利用兩根式求出拋物線的解析式即可;
(2)求出直線AH的解析式,根據(jù)方程即可解決問(wèn)題;
(3)首先求出⊙H的半徑,在HA上取一點(diǎn)K,使得HK=14,此時(shí)K(?738,?158),由HQ2=HK?HA,可得△QHK∽△AHQ,推出KQAQ=HQAH=14,可得KQ=14AQ,推出14AQ+QE=KQ+EQ,可得當(dāng)E、Q、K共線時(shí),14AQ+QE的值最小,由此求出點(diǎn)E坐標(biāo),點(diǎn)K坐標(biāo)即可解決問(wèn)題;
【解答】解:(1)由題意A(3,0),B(﹣33,0),C(0,﹣3),
設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+33)(x?3),
把C(0,﹣3)代入得到a=13,
∴拋物線的解析式為y=13x2+233x﹣3.

(2)在Rt△AOC中,tan∠OAC=OCOA=3,
∴∠OAC=60°,
∵AD平分∠OAC,
∴∠OAD=30°,
∴OD=OA?tan30°=1,
∴D(0,﹣1),
∴直線AD的解析式為y=33x﹣1,
由題意P(m,13m2+233m﹣3),H(m,33m﹣1),F(xiàn)(m,0),
∵FH=PH,
∴1?33m=33m﹣1﹣(13m2+233m﹣3)
解得m=?3或3(舍棄),
∴當(dāng)FH=HP時(shí),m的值為?3.

(3)如圖,∵PF是對(duì)稱軸,
∴F(?3,0),H(?3,﹣2),
∵AH⊥AE,
∴∠EAO=60°,
∴EO=3OA=3,
∴E(0,3),

∵C(0,﹣3),
∴HC=(3)2+12=2,AH=2FH=4,
∴QH=12CH=1,
在HA上取一點(diǎn)K,使得HK=14,此時(shí)K(?783,?158),
∵HQ2=1,HK?HA=1,
∴HQ2=HK?HA,
∴HQAH=KHHQ,∵∠QHK=∠AHQ,
∴△QHK∽△AHQ,
∴KQAQ=HQAH=14,
∴KQ=14AQ,
∴14AQ+QE=KQ+EQ,
∴當(dāng)E、Q、K共線時(shí),14AQ+QE的值最小,最小值=(738)2+(158+3)2=4174.
方法二:(可以不求點(diǎn)K坐標(biāo),在Rt△AKE中,利用勾股定理即可);
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)綜合題、一次函數(shù)的應(yīng)用、一元二次方程、圓的有關(guān)知識(shí)、相似三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問(wèn)題,學(xué)會(huì)用轉(zhuǎn)化的思想思考問(wèn)題,屬于中考?jí)狠S題.
19.(2019秋?江都區(qū)期末)已知二次函數(shù)y=18x2+bx+c(b、c為常數(shù))的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,﹣1)和點(diǎn)A(4,1).
(1)求b、c的值;
(2)如圖1,點(diǎn)C(10,m)在拋物線上,點(diǎn)M是y軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M平行于x軸的直線l平分∠AMC,求點(diǎn)M的坐標(biāo);
(3)如圖2,在(2)的條件下,點(diǎn)P是拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),以P為圓心、PM為半徑的圓與x軸相交于E、F兩點(diǎn),若△PEF的面積為26,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).

【分析】(1)把A(4,1)和(0,﹣1)代入y=18x2+bx+c,即可求解;
(2)證明△CMD∽△AME,則CDAE=MDME∴232?nn?1=104,即可求解;
(3)設(shè)點(diǎn)P(m,n),n=18m2﹣2,則m2=8n+8…①,點(diǎn)E(a,0),則點(diǎn)F(2m﹣a,0);S=12×EF×n=26,解得:a=m?26n?②;PM=PE,即m2+(n﹣4)2=(m﹣a)2+n2,化簡(jiǎn)得:a(a﹣2m)=16﹣8n,將②代入上式得:﹣(m+26n)(m?26n)=16﹣8n,即可求解.
【解答】解:(1)把A(4,1)和(0,﹣1)代入y=18x2+bx+c得,
b=0,c=﹣1;

(2)C(10,232),設(shè)M(0,n).過(guò)點(diǎn)C作CD⊥l,過(guò)點(diǎn)A作AE⊥l.

則△CMD∽△AME,
∴CDAE=MDME∴232?nn?1=104,
解得:n=4,
∴M(0,4);

(3)設(shè)點(diǎn)P(m,n),n=18m2﹣1,則m2=8n+8…①,
點(diǎn)E(a,0),則點(diǎn)F(2m﹣a,0);
S=12×EF×n=26,
解得:a=m?26n?②;
PM=PE,
即m2+(n﹣4)2=(m﹣a)2+n2,
化簡(jiǎn)得:a(a﹣2m)=16﹣8n,將②代入上式得:
﹣(m+26n)(m?26n)=16﹣8n,
即m2?24n2=8n﹣16,將①代入上式并解得:
24n2=24,解得:n=±1,
則m=4或﹣4或0,
故:P(4,1)或(﹣4,1)或(0,﹣1).
【點(diǎn)評(píng)】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)、三角形相似、圓的基本知識(shí)、面積的計(jì)算等,綜合強(qiáng),難度適中.
20.(2020?越秀區(qū)校級(jí)模擬)已知:二次函數(shù)y=ax2﹣2ax﹣3(a>0),當(dāng)2≤x≤4時(shí),函數(shù)有最大值5.
(1)求此二次函數(shù)圖象與坐標(biāo)軸的交點(diǎn);
(2)將函數(shù)y=ax2﹣2ax﹣3(a>0)圖象x軸下方部分沿x軸向上翻折,得到的新圖象與直線y=n恒有四個(gè)交點(diǎn),從左到右,四個(gè)交點(diǎn)依次記為A,B,C,D,當(dāng)以BC為直徑的圓與x軸相切時(shí),求n的值.
(3)若點(diǎn)P(x0,y0)是(2)中翻折得到的拋物線弧部分上任意一點(diǎn),若關(guān)于m的一元二次方程m2﹣y0m+k﹣4+y0=0恒有實(shí)數(shù)根時(shí),求實(shí)數(shù)k的最大值.
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)解析式作出大致圖象,結(jié)合函數(shù)圖象的增減性和對(duì)稱性質(zhì)解答;
(2)其折疊得到的部分對(duì)應(yīng)的解析式為:y=﹣(x﹣1)2+4(﹣1<x<3),其頂點(diǎn)為(1,4).結(jié)合函數(shù)圖象得到n的取值范圍為0<n<4.根據(jù)函數(shù)與直線的交點(diǎn)方程求得x=1±4?n,易得BC的長(zhǎng)度.當(dāng)以BC為直徑的圓與x軸相切時(shí),BC=2n.由此求得n的值;
(3)由根的判別式知,△=(?y0)2?4(k?4+y0)≥0恒成立,即4k≤y02?4y0+16恒成立,即k≤(y0?2)2+124恒成立.根據(jù)點(diǎn)P(x0,y0)是(2)中翻折得到的拋物線弧部分上任意一點(diǎn),則0<y0≤4,由二次函數(shù)函數(shù)值的取值范圍求得實(shí)數(shù)k的最大值.
【解答】解:(1)拋物線y=ax2﹣2ax﹣3(a>0)的對(duì)稱軸為:x=??22a=1.
∵a>0,拋物線開(kāi)口向上,大致圖象如圖所示.
∴當(dāng)x≥1時(shí),y隨x增大而增大;
由已知:當(dāng)2≤x≤4時(shí),函數(shù)有最大值5.
∴當(dāng)x=4時(shí),y=5,
∴16a﹣8a﹣3=5,得:a=1.
∴y=x2﹣2x﹣3.
令x=0,得y=﹣3,令y=0,得x=﹣1或x=3,
∴拋物線與y軸交于(0,﹣3),
拋物線與x軸交于(﹣1,0)、(3,0);

(2)y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
其折疊得到的部分對(duì)應(yīng)的解析式為:y=﹣(x﹣1)2+4(﹣1<x<3),其頂點(diǎn)為(1,4).
∵圖象與直線y=n恒有四個(gè)交點(diǎn),
∴0<n<4.
由﹣(x﹣1)2+4=n,解得x=1±4?n,
∴B(1?4?n,n),C(1+4?n,n),BC=24?n.
當(dāng)以BC為直徑的圓與x軸相切時(shí),BC=2n.
即:24?n=2n,
∴4?n=n2,
∴n2=4﹣n,
得n=?1±172,
∵0<n<4,
∴n=?1+172.
(另法:∵BC直徑,且⊙F與x軸相切,
∴FC=y(tǒng)=n,
∵對(duì)稱軸為直線x=1,
∴F(1,n),則C(1+n,n),
又∵C在y=﹣(x﹣1)2+4(﹣1<x<3)上,
∴n=﹣(1+n﹣1)2+4,
得n=?1±172,
∵0<n<4,
∴n=?1+172).
(3)若關(guān)于m的一元二次方程m2﹣y0m+k﹣4+y0=0恒有實(shí)數(shù)根,則須△=(?y0)2?4(k?4+y0)≥0恒成立,即4k≤y02?4y0+16恒成立,即k≤(y0?2)2+124恒成立.
∵點(diǎn)P(x0,y0)是(2)中翻折得到的拋物線弧部分上任意一點(diǎn),
∴0<y0≤4,
∴3≤(y0?2)2+124≤4 ( k取 (y0?2)2+124值之下限)
∴實(shí)數(shù)k的最大值為3.

【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了二次函數(shù)綜合以及新定義和一元二次方程根的判別式等知識(shí),利用分段函數(shù)討論得出n的取值范圍是解題關(guān)鍵.

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2021中考數(shù)學(xué)壓軸題題型:專題12二次函數(shù)與動(dòng)點(diǎn)綜合問(wèn)題(含原卷及解析卷)

2021中考數(shù)學(xué)壓軸題題型:專題11二次函數(shù)與角綜合問(wèn)題(含原卷及解析卷)

2021中考數(shù)學(xué)壓軸題題型:專題11二次函數(shù)與角綜合問(wèn)題(含原卷及解析卷)

2021中考數(shù)學(xué)壓軸題題型:專題4二次函數(shù)與相似全等問(wèn)題(含原卷及解析卷)

2021中考數(shù)學(xué)壓軸題題型:專題4二次函數(shù)與相似全等問(wèn)題(含原卷及解析卷)

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