二次函数和圆综合(压轴题+例题+巩固+答案解析)
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二次函数与圆综合提高(压轴题)1、如图,在等边△ABC中,AB=3,D、E分别是AB、AC上的点,且DE∥BC,将△ADE沿DE翻折,与梯形BCED重叠的部分记作图形L.(1)求△ABC的面积;(2)设AD=x,图形L的面积为y,求y关于x的函数解析式;(3)已知图形L的顶点均在⊙O上,当图形L的面积最大时,求⊙O的面积.解解:(1)如图3,作AH⊥BC于H,答:∴∠AHB=90°.∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC=3.∵∠AHB=90°,∴BH=BC=在Rt△ABC中,由勾股定理,得AH=.∴S△ABC==;(2)如图1,当0<x≤1.5时,y=S△ADE.作AG⊥DE于G,∴∠AGD=90°,∠DAG=30°,∴DG=x,AG=x,∴y==x2,∵a=>0,开口向上,在对称轴的右侧y随x的增大而增大,∴x=1.5时,y 最大=,如图2,当1.5<x<3时,作MG⊥DE于G,∵AD=x,∴BD=DM=3﹣x,∴DG=(3﹣x),MF=MN=2x﹣3,∴MG=(3﹣x),∴y=,=﹣;(3),如图4,∵y=﹣;∴y=﹣(x2﹣4x)﹣,y=﹣(x﹣2)2+,∵a=﹣<0,开口向下,∴x=2时,y最大=,∵>,∴y最大时,x=2,∴DE=2,BD=DM=1.作FO⊥DE于O,连接MO,ME.∴DO=OE=1,∴DM=DO.∵∠MDO=60°,∴△MDO是等边三角形,∴∠DMO=∠DOM=60°,MO=DO=1.∴MO=OE,∠MOE=120°,∴∠OME=30°,∴∠DME=90°,∴DE是直径,S⊙O=π×12=π.2、(2013•压轴题)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(﹣4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD.过P,D,B三点作⊙Q与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于点F,连结EF,BF.(1)求直线AB的函数解析式;(2)当点P在线段AB(不包括A,B两点)上时.①求证:∠BDE=∠ADP;②设DE=x,DF=y.请求出y关于x的函数解析式;(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B,D,F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2:1?如果存在,求出此时点P的坐标:如果不存在,请说明理由.解:(1)设直线AB的函数解析式为y=kx+4,代入(4,0)得:4k+4=0,解得:k=﹣1,则直线AB的函数解析式为y=﹣x+4;(2)①由已知得:OB=OC,∠BOD=∠COD=90°,又∵OD=OD,∴△BOD≌△COD,∴∠BOD=∠CDO,∵∠CDO=∠ADP,∴∠BDE=∠ADP,②连结PE,∵∠ADP是△DPE的一个外角,∴∠ADP=∠DEP+∠DPE,∵∠BDE是△ABD的一个外角,∴∠BDE=∠ABD+∠OAB,∵∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,∴∠DPE=∠OAB,∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=45°,∴∠DPE=45°,∴∠DFE=∠DPE=45°,∵DF是⊙Q的直径,∴∠DEF=90°,∴△DEF是等腰直角三角形,∴DF=DE,即y=x;(3)当BD:BF=2:1时,过点F作FH⊥OB于点H,∵∠DBO+∠OBF=90°,∠OBF+∠BFH=90°,∴∠DBO=∠BFH,又∵∠DOB=∠BHF=90°,∴△BOD∽△FHB,∴===2,∴FH=2,OD=2BH,∵∠FHO=∠EOH=∠OEF=90°,∴四边形OEFH是矩形,∴OE=FH=2,∴EF=OH=4﹣OD,∵DE=EF,∴2+OD=4﹣OD,解得:OD=,∴点D的坐标为(0,),∴直线CD的解析式为y=x+,由得:,则点P的坐标为(2,2);当=时,连结EB,同(2)①可得:∠ADB=∠EDP,而∠ADB=∠DEB+∠DBE,∠EDP=∠DAP+∠DPA,∵∠DEP=∠DPA,∴∠DBE=∠DAP=45°,∴△DEF是等腰直角三角形,过点F作FG⊥OB于点G,同理可得:△BOD∽△FGB,∴===,∴FG=8,OD=BG,∵∠FGO=∠GOE=∠OEF=90°,∴四边形OEFG是矩形,∴OE=FG=8,∴EF=OG=4+2OD,∵DE=EF,∴8﹣OD=4+2OD,OD=43,∴点D的坐标为(0,﹣43),直线CD的解析式为:y=﹣13x﹣43,由得:,∴点P的坐标为(8,﹣4),综上所述,点P的坐标为(2,2)或(8,﹣4).3、抛物线y=x²-bx-3b+3过A、B两点(点A在点B的左边),交y轴于点C,且经过点(b-2,2b2-5b-1).(1)求这条抛物线的解析式;(2)⊙M过A、B、C三点,交y轴于另一点D,求点M的坐标;(3)连接AM、DM,将∠AMD绕点M顺时针旋转,两边MA、MD与x轴、y轴分别交于点E、F,若△DMF为等腰三角形,求点E的坐标.解析:(1)把点(b-2,2b2-5b-1)代入解析式,得2b2-5b-1=(b-2)2+b(b-2)-3b+3,……………1′解得b=2.∴抛物线的解析式为y=x2+2x-3. ……………2′(2)由x2+2x-3=0,得x=-3或x=1.∴A(-3,0)、B(1,0)、C(0,-3).抛物线的对称轴是直线x=-1,圆心M在直线x=-1上. ……………3′∴设M (-1,n ),作MG ⊥x 轴于G ,MH ⊥y 轴于H ,连接MC 、MB .∴MH =1,BG =2. ……………4′∵MB =MC ,∴BG 2+MG 2=MH 2+CH 2,即4+n 2=1+(3+n )2,解得n=-1,∴点M (-1,-1) ……………5′(3)如图,由M (-1,-1),得MG =MH .∵MA =MD ,∴Rt △AMG ≌RtDMH ,∴∠1=∠2.由旋转可知∠3=∠4. ∴△AME ≌△DMF .若△DMF 为等腰三角形,则△AME 为等腰三角形. ……………6′设E (x ,0),△AME 为等腰三角形,分三种情况:①AE =AM =5,则x=5-3,∴E (5-3,0);②∵M 在AB 的垂直平分线上,∴MA =ME =MB ,∴E (1,0) ……………7′③点E 在AM 的垂直平分线上,则AE =ME .AE =x +3,ME 2=MG 2+EG 2=1+(-1-x )2,∴(x +3)2=1+(-1-x )2,解得x =47-,∴E (47-,0). ∴所求点E 的坐标为(5-3,0),(1,0),(47-,0) ……………8′4、(2013•压轴题)如图,已知抛物线y=ax 2+bx ﹣2(a ≠0)与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,直线BD 交抛物线于点D ,并且D (2,3),tan ∠DBA=.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M 为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B 、M 、C 、A ,求四边形BMCA 面积的最大值;(3)在(2)中四边形BMCA 面积最大的条件下,过点M作直线平行于y 轴,在这条直线上是否存在一个以Q 点为圆心,OQ 为半径且与直线AC 相切的圆?若存在,求出圆心Q 的坐标;若不存在,请说明理由.: 解:(1)如答图1所示,过点D 作DE ⊥x 轴于点E ,则DE=3,OE=2.∵tan ∠DBA==,∴BE=6,∴OB=BE ﹣OE=4,∴B (﹣4,0).∵点B(﹣4,0)、D(2,3)在抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)上,∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2+x﹣2.(2)抛物线的解析式为:y=x2+x﹣2,令x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2),令y=0,得x=﹣4或1,∴A(1,0).设点M坐标为(m,n)(m<0,n<0),如答图1所示,过点M作MF⊥x轴于点F,则MF=﹣n,OF=﹣m,BF=4+m.S四边形BMCA=S△BMF+S梯形MFOC+S△AOC=BF•MF+(MF+OC)•OF+OA•OC=(4+m)×(﹣n)+(﹣n+2)×(﹣m)+×1×2=﹣2n﹣m+1∵点M(m,n)在抛物线y=x2+x﹣2上,∴n=m2+m﹣2,代入上式得:S四边形BMCA=﹣m2﹣4m+5=﹣(m+2)2+9,∴当m=﹣2时,四边形BMCA面积有最大值,最大值为9.(3)假设存在这样的⊙Q.如答图2所示,设直线x=﹣2与x轴交于点G,与直线AC交于点F.设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(1,0)、C(0,﹣2)代入得:,解得:k=2,b=﹣2,∴直线AC解析式为:y=2x﹣2,令x=﹣2,得y=﹣6,∴F(﹣2,﹣6),GF=6.在Rt△AGF中,由勾股定理得:AF===3.设Q(﹣2,n),则在Rt△AGF中,由勾股定理得:OQ==.设⊙Q与直线AC相切于点E,则QE=OQ=.在Rt△AGF与Rt△QEF中,∵∠AGF=∠QEF=90°,∠AFG=∠QFE,∴Rt△AGF∽Rt△QEF,∴,即,化简得:n2﹣3n﹣4=0,解得n=4或n=﹣1.∴存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆,点Q的坐标为(﹣2,4)或(﹣2,﹣1).5、(2013•压轴题)如图,在平面直角坐标系中,坐标原点为O,A点坐标为(4,0),B点坐标为(﹣1,0),以AB的中点P为圆心,AB为直径作⊙P的正半轴交于点C.(1)求经过A、B、C三点的抛物线所对应的函数解析式;(2)设M为(1)中抛物线的顶点,求直线MC对应的函数解析式;(3)试说明直线MC与⊙P的位置关系,并证明你的结论.解:(1)∵A(4,0),B(﹣1,0),∴AB=5,半径是PC=PB=PA=,∴OP=﹣1=,在△CPO中,由勾股定理得:OC==2,∴C(0,2),设经过A、B、C三点抛物线解析式是y=a(x﹣4)(x+1),把C(0,2)代入得:2=a(0﹣4)(0+1),∴a=﹣,∴y=﹣(x﹣4)(x+1)=﹣x2+x+2,答:经过A、B、C三点抛物线解析式是y=﹣x2+x+2.(2)y=﹣x2+x+2=﹣+,M(,),设直线MC对应函数表达式是y=kx+b,把C(0,2),M(,)代入得:,解得:k=,b=2,∴y=x+2,y=x+2.答:直线MC对应函数表达式是y=x+2.(3)MC与⊙P的位置关系是相切.证明:设直线MC交x轴于D,当y=0时,0=x+2,∴x=﹣,OD=,∴D(﹣,0),在△COD中,由勾股定理得:CD2=22+==,PC2===,PD2==,∴CD2+PC2=PD2,∴∠PCD=90°,∴PC⊥DC,∵PC为半径,∴MC与⊙P的位置关系是相切.6、(2013•压轴题)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是边长为2的正方形,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A,B,与x轴分别交于点E,F,且点E的坐标为(﹣23,0),以0C为直径作半圆,圆心为D.(1)求二次函数的解析式;(2)求证:直线BE是⊙D的切线;(3)若直线BE与抛物线的对称轴交点为P,M是线段CB上的一个动点(点M与点B,C不重合),过点M作MN∥BE交x轴与点N,连结PM,PN,设CM的长为t,△PMN的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值围.S是否存在着最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.解答:解:(1)由题意,得A(0,2),B(2,2),E的坐标为(﹣23,0),则,解得,,∴该二次函数的解析式为:y=﹣98x2+94x+2;(2)如图,过点D作DG⊥BE于点G.由题意,得ED=+1=,EC=2+=,BC=2,∴BE==.∵∠BEC=∠DEG,∠EGD=∠ECB=90°,∴△EGD∽△ECB,∴=,∴DG=1.∵⊙D的半径是1,且DG⊥BE,∴BE 是⊙D 的切线;(3)由题意,得E (﹣23,0),B (2,2). 设直线BE 为y=kx+h (k ≠0).则,解得,,∴直线BE 为:y=34x+12. ∵直线BE 与抛物线的对称轴交点为P ,对称轴直线为x=1,∴点P 的纵坐标y=54,即P (1,54). ∵MN ∥BE ,∴∠MNC=∠BEC .∵∠C=∠C=90°,∴△MNC ∽△BEC ,∴=, ∴=2t ,则CN=43t , ∴DN=t ﹣1,∴S △PND =12DN •PD=5568t -. S △MNC =12CN •CM=23t 2. S 梯形PDCM =(12PD+CM )•CD=5182t +. ∵S=S △PND +S 梯形PDCM ﹣S △MNC =﹣+t (0<t <2).∵抛物线S=﹣+t(0<t<2)的开口方向向下,∴S存在最大值.当t=1时,S最大=2.37、(2013•)已知:一元二次方程x2+kx+k﹣=0.(1)求证:不论k为何实数时,此方程总有两个实数根;(2)设k<0,当二次函数y=x2+kx+k﹣的图象与x轴的两个交点A、B间的距离为4时,求此二次函数的解析式;(3)在(2)的条件下,若抛物线的顶点为C,过y轴上一点M(0,m)作y轴的垂线l,当m为何值时,直线l与△ABC的外接圆有公共点?(1)证明:∵△=k2﹣4××(k﹣)=k2﹣2k+1=(k﹣1)2≥0,∴关于x的一元二次方程x2+kx+k﹣=0,不论k为何实数时,此方程总有两个实数根;(2)令y=0,则x2+kx+k﹣=0.∵x A+x B=﹣2k,x A•x B=2k﹣1,∴|x A﹣x B|===2|k﹣1|=4,即|k﹣1|=2,解得k=3(不合题意,舍去),或k=﹣1.∴此二次函数的解析式是y=x2﹣x﹣;(3)由(2)知,抛物线的解析式是y=x2﹣x﹣.易求A(﹣1,0),B(3,0),C(1,﹣2),∴AB=4,AC=2,BC=2.显然AC2+BC2=AB2,得△ABC是等腰直角三角形.AB为斜边,∴外接圆的直径为AB=4,∴﹣2≤m≤2.8、(2013•压轴题)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为(4,﹣),且与y轴交于点C(0,2),与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边).(1)求抛物线的解析式及A,B两点的坐标;(2)在(1)中抛物线的对称轴l上是否存在一点P,使AP+CP的值最小?若存在,求AP+CP 的最小值,若不存在,请说明理由;(3)在以AB为直径的⊙M相切于点E,CE交x轴于点D,求直线CE的解析式.解:(1)由题意,设抛物线的解析式为y=a(x﹣4)2﹣(a≠0)∵抛物线经过(0,2)∴a(0﹣4)2﹣=2解得:a=∴y=(x﹣4)2﹣即:y=x2﹣x+2当y=0时,x2﹣x+2=0解得:x=2或x=6∴A(2,0),B(6,0);(2)存在,如图2,由(1)知:抛物线的对称轴l为x=4,因为A、B两点关于l对称,连接CB交l于点P,则AP=BP,所以AP+CP=BC的值最小∵B(6,0),C(0,2)∴OB=6,OC=2∴BC=2,∴AP+CP=BC=2∴AP+CP的最小值为2;(3)如图3,连接ME∵CE是⊙M的切线∴ME⊥CE,∠CEM=90°由题意,得OC=ME=2,∠ODC=∠MDE∵在△COD 与△MED 中∴△COD ≌△MED (AAS ),∴OD=DE ,DC=DM设OD=x则CD=DM=OM ﹣OD=4﹣x则RT △COD 中,OD 2+OC 2=CD 2,∴x 2+22=(4﹣x )2 ∴x=∴D (,0)设直线CE 的解析式为y=kx+b∵直线CE 过C (0,2),D (,0)两点,则解得:∴直线CE 的解析式为y=﹣+2; 9、(2013年市)如图6-1,过点A (0,4)的圆的圆心坐标为C (2,0),B 是第一象限圆弧上的一点,且BC ⊥AC ,抛物线c bx x y ++-=221经过C 、B 两点,与x 轴的另一交点为D 。
例题精讲【例1】.如图,抛物线的顶点为A(0,2),且经过点B(2,0).以坐标原点O为圆心的圆的半径r=,OC⊥AB于点C.(1)求抛物线的函数解析式.(2)求证:直线AB与⊙O相切.(3)已知P为抛物线上一动点,线段PO交⊙O于点M.当以M,O,A,C为顶点的四边形是平行四边形时,求PM的长.解:(1)∵抛物线的顶点为A(0,2),∴可设抛物线的解析式为:y=ax2+2,∵抛物线经过点B(2,0),∴4a+2=0,解得:a=﹣,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2;(2)证明:∵A(0,2),B(2,0),∴OA=OB=2,∴AB=2,∵OC⊥AB,∴•OA•OB=•AB•OC,∴×2×2=×2•OC,解得:OC=,∵⊙O的半径r=,∴OC是⊙O的半径,∴直线AB与⊙O相切;(3)∵点P在抛物线y=﹣x2+2上,∴可设P(x,﹣x2+2),以M,O,A,C为顶点的四边形是平行四边形时,可得:AC=OM=,CM=OA=2,∵点C是AB的中点,∴C(1,1),M(1,﹣1),设直线OM的解析式为y=kx,将点M(1,﹣1)代入,得:k=﹣1,∴直线OM的解析式为y=﹣x,∵点P在OM上,∴﹣x2+2=﹣x,解得:x1=1+,x2=1﹣,∴y1=﹣1﹣,y2=﹣1+,∴P1(1+,﹣1﹣),P2(1﹣,﹣1+),如图,当点P位于P1位置时,OP1===(1+)=+,∴P1M=OP1﹣OM=+﹣=,当点P位于P2位置时,同理可得:OP2=﹣,∴P2M=OP2﹣OM=﹣﹣=﹣2;综上所述,PM的长是或﹣2.变式训练【变1-1】.如图,抛物线y=ax2+bx+2与直线AB相交于A(﹣1,0),B(3,2),与x轴交于另一点C.(1)求抛物线的解析式;(2)在y上是否存在一点E,使四边形ABCE为矩形,若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以C为圆心,1为半径作⊙O,D为⊙O上一动点,求DA+DB的最小值解:(1)把A(﹣1,0)、B(3,2)代入y=ax2+bx+2,得,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x+2.(2)存在.如图1,作AE⊥AB交y轴于点E,连结CE;作BF⊥x轴于点F,则F(3,0).当y=0时,由x2+x+2=0,得x1=1,x2=4,∴C(4,0),∴CF=AO=1,AF=3﹣(﹣1)=4;又∵BF=2,∴,∵∠BFC=∠AFB=90°,∴△BFC∽△AFB,∴∠CBF=∠BAF,∴∠ABC=∠CBF+∠ABF=∠BAF+∠ABF=90°,∴BC∥AE,∵∠BCF=90°﹣∠BAC=∠EAO,∠BFC=∠EOA=90°,∴△BCF≌△EAO(ASA),∴BC=EA,∴四边形ABCE是矩形;∵OE=FB=2,∴E(0,﹣2).(3)如图2,作FL⊥BC于点L,连结AL、CD.由(2)得∠BFC=90°,BF=2,CF=1,∴CF=CD,CB==.∵∠FLC=∠BFC=90°,∠FCL=∠BCF(公共角),∴△FCL∽△BCF,∴=,∴=,∵∠DCL=∠BCD(公共角),∴△DCL∽△BCD,∴=,∴LD=DB;∵DA+LD≥AL,∴当DA+LD=AL,即点D落在线段AL上时,DA+DB=DA+LD=AL最小.∵CL=CF=,∴BL==,∴BL2=()2=,又∵AB2=22+42=20,∴AL===,DA+DB的最小值为.【例2】.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C(0,6),抛物线的顶点坐标为E(2,8),连结BC、BE、CE.(1)求抛物线的表达式;(2)判断△BCE的形状,并说明理由;(3)如图2,以C为圆心,为半径作⊙C,在⊙C上是否存在点P,使得BP+EP 的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线的顶点坐标为E(2,8),∴设该抛物线的表达式为y=a(x﹣2)2+8,∵与y轴交于点C(0,6),∴把点C(0,6)代入得:a=﹣,∴该抛物线的表达式为y=x2+2x+6;(2)△BCE是直角三角形.理由如下:∵抛物线与x轴分别交于A、B两点,∴令y=0,则﹣(x﹣2)2+8=0,解得:x1=﹣2,x2=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),∴BC2=62+62=72,CE2=(8﹣6)2+22=8,BE2=(6﹣2)2+82=80,∴BE2=BC2+CE2,∴∠BCE=90°,∴△BCE是直角三角形;(3)⊙C上存在点P,使得BP+EP的值最小且这个最小值为.理由如下:如图,在CE上截取CF=(即CF等于半径的一半),连结BF交⊙C于点P,连结EP,则BF的长即为所求.理由如下:连结CP,∵CP为半径,∴==,又∵∠FCP=∠PCE,∴△FCP∽△PCE,∴==,即FP=EP,∴BF=BP+EP,由“两点之间,线段最短”可得:BF的长即BP+EP为最小值.∵CF=CE,E(2,8),∴由比例性质,易得F(,),∴BF==.变式训练【变2-1】.在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是第四象限内抛物线上的一个动点.(1)求二次函数的解析式;(2)如图甲,当△ACP是以AC为直角边的直角三角形时,求点P的坐标;(3)如图乙,过A,B,P三点作⊙M,过点P作PE⊥x轴,垂足为D.交OM于点E.点P在运动过程中线段DE的长是否变化,若有变化,求出DE的取值范围;若不变,求DE的长.解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入y=x2+bx+c得:,解得,∴二次函数的解析式为y=x2﹣x﹣4;(2)如图:由y=x2﹣x﹣4可得C(0,﹣4),设P(x,x2﹣x﹣4),∴AC2=(﹣2﹣0)2+(0+4)2=20,CP2=x2+(x2﹣x)2,AP2=(x+2)2+(x2﹣x ﹣4)2,∵△ACP是以AC为直角边的直角三角形,∴AC2+CP2=AP2,即20+x2+(x2﹣x)2=(x+2)2+(x2﹣x﹣4)2,∴20+x2+(x2﹣x)2=x2+4x+4+(x2﹣x)2﹣8(x2﹣x)+16,解得x=0(与C重合,舍去)或x=3,∴P(3,﹣);(3)点P在运动过程中线段DE的长不变,理由如下:连接AP、BE,如图:∵=,=,∴∠APD=∠DBE,∠DAP=∠DEB,∴△ADP∽△EDB,∴=,∴DE=,设P(m,m2﹣m﹣4),则D(m,0),∵A(﹣2,0),B(4,0),C(0,﹣4),∴AD=m+2,BD=4﹣m,PD=﹣(m2﹣m﹣4)=﹣m2+m+4,∴DE===2,∴DE是定值2,∴点P在运动过程中线段DE的长不变,是定值2.1.如图,已知⊙P的半径为2,圆心P在抛物线y=x2﹣1上运动,当⊙P与坐标轴相切时,圆心P的坐标可以是(,2)或(﹣,2)或(2,1)或(﹣2,1).解:分两种情况:(1)当⊙P与x轴相切时,依题意,可设P(x,2)或P(x,﹣2).①当P的坐标是(x,2)时,将其代入y=x2﹣1,得2=x2﹣1,解得x=±,此时P(,2)或(﹣,2);②当P的坐标是(x,﹣2)时,将其代入y=x2﹣1,得﹣2=x2﹣1,无解.(2)当⊙P与y轴相切时,∵⊙P的半径为2,∴当⊙P与y轴相切时,点P到y轴的距离为2,∴P点的横坐标为2或﹣2,当x=2时,代入y=x2﹣1可得y=1,当x=﹣2时,代入y=x2﹣1可得y=1,∴点P的坐标为(2,1)或(﹣2,1),综上所述,符合条件的点P的坐标是(,2)或(﹣,2)或(2,1)或(﹣2,1);故答案为:(,2)或(﹣,2)或(2,1)或(﹣2,1).2.如图1,抛物线与x轴交于O、A两点,点B为抛物线的顶点,连接OB.(1)求∠AOB的度数;(2)如图2,以点A为圆心,4为半径作⊙A,点M在⊙A上.连接OM、BM,①当△OBM是以OB为底的等腰三角形时,求点M的坐标;②如图3,取OM的中点N,连接BN,当点M在⊙A上运动时,求线段BN长度的取值范围.解:(1)令y=0,则﹣2x=0,解得:x=0或8.∴A(8,0).∴OA=8.∵y=﹣2x=﹣4,∴B(4,﹣4).过点B作BD⊥OA于点D,如图,则OD=4,BD=4,∴OD=BD,∴∠AOB=∠OBD=45°;(2)①设⊙A与x轴交于点C,则C(4,0).连接BC,如图,∵B(4,﹣4),∴BC⊥OA.∵CO=CB=4,∴△CBO是以OB为底的等腰三角形.∴点M与点C重合时,△MBO是以OB为底的等腰三角形.此时点M(4,0);过点A作AM⊥x轴,交⊙A于点M,延长MA交⊙A于点E,连接BE,过点M作MF⊥y轴于点F,如图,则M(8,4),E(8,﹣4),F(,4).∴MF=ME=8.∵B(4,﹣4),∴BE∥x轴.∴BE⊥ME,BE=4.∴∠BEM=∠MFO=90°,BE=OF=4.在△MOF和△MBE中,,∴△MOF≌△MBE(SAS).∴MO=MB.∴△MBO是以OB为底的等腰三角形.此时点M(8,4);综上,当△OBM是以OB为底的等腰三角形时,点M的坐标为(4,0)或(8,4);②设⊙A与x轴交于点C,则C(4,0).连接BC,CN,AM,如图,∵A(8,0),∴点C是OA的中点.∵N为OM的中点,∴CN是△OMA的中位线.∴CN=AM=2.当点M在⊙A上运动时,由三角形的三边的关系定理可知:BC﹣CN≤BN≤BC+CN.∵BC=4,∴4﹣2≤BN≤4+2.∴线段BN长度的取值范围为:2≤BN≤6.3.如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;(3)如图2,若第四象限有一动点E,满足BE=OB,过E作EF⊥x轴于点F,设F坐标为(t,0),0<t<3,△BEF的内心为I,连接CI,直接写出CI的最小值.解:(1)在y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)中,令y=0,得:ax2﹣2ax﹣3a=0,解得:x1=3,x2=﹣1,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴OB=3,∵OB=OC,∴OC=3,∴C(0,﹣3),∴﹣3a=﹣3,∴a=1,∴抛物线解析式为:y=x2﹣2x﹣3.(2)设直线BC解析式为y=kx+b,∵B(3,0),C(0,﹣3),∴,解得:,∴直线BC解析式为:y=x﹣3,设M点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),∵PM⊥x轴,∴P(m,m﹣3),∴PM=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,∵OB=OC,∠BOC=90°,∴CB=OB,∴CP=m,∵△PCM沿CM对折,点P的对应点N恰好落在y轴上,∴∠PCM=∠NCM,∵PM∥y轴,∴∠NCM=∠PMC,∴∠PCM=∠PMC,∴PC=PM,∴m=﹣m2+3m,整理得:m2+(﹣3)m=0,解得:m1=0(舍去),m2=3﹣,∴当m=3﹣时,m﹣3=﹣,∴P(3﹣,﹣).(3)如图2,连接BI,OI,EI,作△OBI的外接圆⊙M,连接OM,BM,MI,CM,过M作MH⊥y轴于H,∵EF⊥x轴,∴∠BFE=90°,∴∠FBE+∠FEB=90°,∵△BEF的内心为I,∴BI,EI分别平分∠FBE,∠FEB,∴∠IBE=∠FBE,∠IEB=∠FEB,∴∠IBE+∠IEB=(∠FBE+∠FEB)=45°,∴∠BIE=135°,在△BIO和△BIE中,,∴△BIO≌△BIE(SAS),∴∠BIO=∠BIE=135°,∵⊙M是△OBI的外接圆,∴∠OMB=2×(180°﹣∠BIO)=90°,∴OM=BM=OB=,∴MI=OM=,∴∠MOB=∠MOH=45°,∵MH⊥y轴,∴∠HOM=∠HMO=45°,∴OH=HM=OM=,∴CH=OH+OC=+3=,∴CM==,∵CI≥CM﹣MI,当且仅当C、M、I三点共线时,CI取得最小值,∴CI的最小值为﹣.4.已知抛物线y=x2﹣(2m﹣1)x+4m﹣6.(1)试说明对于每一个实数m,抛物线都经过x轴上的一个定点;(2)设抛物线与x轴的两个交点A(x1,0)和B(x2,0)(x1<x2)分别在原点的两侧,且A、B两点间的距离小于6,求m的取值范围;(3)抛物线的对称轴与x轴交于点C,在(2)的条件下,试判断是否存在m的值,使经过点C及抛物线与x轴的一个交点的⊙M与y轴的正半轴相切于点D,且被x轴截得的劣弧与是等弧?若存在,求出所有满足条件的m的值;若不存在,说明理由.解:(1)由题意可知:y=(x﹣2)(x﹣2m+3),因此抛物线与x轴的两个交点坐标为:(2,0)(2m﹣3,0),因此无论m取何值,抛物线总与x轴交于(2,0)点;(2)令y=0,有:x2﹣(2m﹣1)x+4m﹣6=0,则:x1+x2=2m﹣1,x1x2=4m﹣6;∵AB<6∴x2﹣x1<6,即(x2﹣x1)2<36,(x1+x2)2﹣4x1x2<36,即(2m﹣1)2﹣4(4m﹣6)<36,解得﹣<x<.①根据A、B分别在原点两侧可知:x1x2<0,即4m﹣6<0,m<.②综合①②可得﹣<m<;(3)假设存在这样的m,设圆M与y轴的切点为D,过M作x轴的垂线设垂足为E.①当C点在x轴正半轴时,x=>0,因此<m<,∵弧BC=弧CD,因此BC=CD.OC=,CD=BC=OB﹣OC=2﹣=,EC=BC=,OE=MD=OC+CE=+=.易知:OD=ME,即OD2=ME2∴CD2﹣OC2=CM2﹣CE2,()2﹣()2=()2﹣()2;解得m=,符合m的取值范围.②当C点在x轴负半轴时,x=<0,因此﹣<m<,同①可求得OC=,CD=AC=,CE=,MD=OE=.同理有:CD2﹣OC2=MC2﹣CE2()2﹣()2=()2﹣()2化简得:m2=,∴m=±,均不符合m的取值范围,因此这种情况不成立.综上所述,存在符合条件的m,且m=.5.已知抛物线y=x2+mx﹣2m﹣4(m>0).(1)证明:该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)设该抛物线与x轴的两个交点分别为A,B(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,A,B,C三点都在⊙P上.①试判断:不论m取任何正数,⊙P是否经过y轴上某个定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,说明理由;②若点C关于直线x=﹣的对称点为点E,点D(0,1),连接BE,BD,DE,△BDE的周长记为l,⊙P的半径记为r,求的值.解:(1)令y=0,∴x2+mx﹣2m﹣4=0,∴△=m2﹣4[﹣2m﹣4]=m2+8m+16,∵m>0,∴Δ>0,∴该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)令y=0,∴x2+mx﹣2m﹣4=0,∴(x﹣2)[x+(m+2)]=0,∴x=2或x=﹣(m+2),∴A(2,0),B(﹣(m+2),0),∴OA=2,OB=m+2,令x=0,∴y=﹣2(m+2),∴C(0,﹣2(m+2)),∴OC=2(m+2),①通过定点(0,1)理由:如图,∵点A,B,C在⊙P上,∴∠OCB=∠OAF,在Rt△BOC中,tan∠OCB===,在Rt△AOF中,tan∠OAF===,∴OF=1,∴点F的坐标为(0,1);②如图1,由①知,点F(0,1),∵D(0,1),∴点D在⊙P上,∵点E是点C关于抛物线的对称轴的对称点,∴∠DCE=90°,∵⊙P是△ABC的外接圆,∴点P在抛物线的对称轴上,∴点E在⊙P上,∴DE是⊙P的直径,∴∠DBE=90°,∵∠BED=∠OCB,∴tan∠BED=,设BD=n,在Rt△BDE中,tan∠BED===,∴BE=2n,根据勾股定理得,DE==n,∴l=BD+BE+DE=(3+)n,r=DE=n,∴==.6.如图所示,在平面直角坐标系中,⊙C经过坐标原点O,且与x轴,y轴分别相交于M (4,0),N(0,3)两点.已知抛物线开口向上,与⊙C交于N,H,P三点,P为抛物线的顶点,抛物线的对称轴经过点C且垂直x轴于点D.(1)求线段CD的长及顶点P的坐标;(2)求抛物线的函数表达式;=8S△QAB,(3)设抛物线交x轴于A,B两点,在抛物线上是否存在点Q,使得S四边形OPMN 且△QAB∽△OBN成立?若存在,请求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)如图,连接OC,∵M(4,0),N(0,3),∴OM=4,ON=3,∴MN=5,∴OC=MN=,∵CD为抛物线对称轴,∴OD=MD=2,在Rt△OCD中,由勾股定理可得CD===,∴PD=PC﹣CD=﹣=1,∴P(2,﹣1);(2)∵抛物线的顶点为P(2,﹣1),∴设抛物线的函数表达式为y=a(x﹣2)2﹣1,∵抛物线过N(0,3),∴3=a(0﹣2)2﹣1,解得a=1,∴抛物线的函数表达式为y=(x﹣2)2﹣1,即y=x2﹣4x+3;(3)在y=x2﹣4x+3中,令y=0可得0=x2﹣4x+3,解得x=1或x=3,∴A(1,0),B(3,0),∴AB=3﹣1=2,∵ON=3,OM=4,PD=1,=S△OMP+S△OMN=OM•PD+OM•ON=×4×1+×4×3=8=8S△QAB,∴S四边形OPMN=1,∴S△QAB设Q点纵坐标为y,则×2×|y|=1,解得y=1或y=﹣1,当y=1时,则△QAB为钝角三角形,而△OBN为直角三角形,不合题意,舍去,当y=﹣1时,可知P点即为所求的Q点,∵D为AB的中点,∴AD=BD=QD,∴△QAB为等腰直角三角形,∵ON=OB=3,∴△OBN为等腰直角三角形,∴△QAB∽△OBN,综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(2,﹣1).7.如图,已知二次函数的图象顶点在原点,且点(2,1)在二次函数的图象上,过点F(0,1)作x轴的平行线交二次函数的图象于M、N两点.(1)求二次函数的表达式;(2)P为平面内一点,当△PMN是等边三角形时,求点P的坐标;(3)在二次函数的图象上是否存在一点E,使得以点E为圆心的圆过点F和点N,且与直线y=﹣1相切.若存在,求出点E的坐标,并求⊙E的半径;若不存在,说明理由.解:(1)∵二次函数的图象顶点在原点,故设二次函数表达式为:y=ax2,将(2,1)代入上式并解得:a=,故二次函数表达式为:y=x2;(2)将y=1代入y=x2并解得:x=±2,故点M、N的坐标分别为(﹣2,1)、(2,1),则MN=4,∵△PMN是等边三角形,∴点P在y轴上且PM=4,∴PF=2;∵点F(0,1),∴点P的坐标为(0,1+2)或(0,1﹣2);(3)假设二次函数的图象上存在一点E满足条件,设点Q是FN的中点,则点Q(1,1),故点E在FN的中垂线上.∴点E是FN的中垂线与y=x2图象的交点,∴y=×12=,则点E(1,),EN==,同理EF==,点E到直线y=﹣1的距离为|﹣(﹣1)|=,故存在点E,使得以点E为圆心半径为的圆过点F,N且与直线y=﹣1相切.8.已知二次函数y=﹣x2+bx+c+1,①当b=1时,求这个二次函数的对称轴的方程;②若c=﹣b2﹣2b,问:b为何值时,二次函数的图象与x轴相切?③若二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1<x2,b>0,与y轴的正半轴交于点M,以AB为直径的半圆恰好过点M,二次函数的对称轴l与x轴、直线BM、直线AM分别交于点D、E、F,且满足=,求二次函数的表达式.解:①二次函数y=﹣x2+bx+c+1的对称轴为x=,当b=1时,=,∴当b=1时,求这个二次函数的对称轴的方程为x=.②二次函数y=﹣x2+bx+c+1的顶点坐标为(,),∵二次函数的图象与x轴相切且c=﹣b2﹣2b,∴,解得:b=,∴b为,二次函数的图象与x轴相切.③∵AB是半圆的直径,∴∠AMB=90°,∴∠OAM+∠OBM=90°,∵∠AOM=∠MOB=90°,∴∠OAM+∠OMA=90°,∴∠OMA=∠OBM,∴△OAM∽△OMB,∴,∴OM2=OA•OB,∵二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),∴OA=﹣x1,OB=x2,x1+x2,=b,x1•x2=﹣(c+1),∵OM=c+1,∴(c+1)2=c+1,解得:c=0或c=﹣1(舍去),∴c=0,OM=1,∵二次函数的对称轴l与x轴、直线BM、直线AM分别交于点D、E、F,且满足=,∴AD=BD,DF=4DE,DF∥OM,∴△BDE∽△BOM,△AOM∽△ADF,∴,,∴DE=,DF=,∴×4,∴OB=4OA,即x2=﹣4x1,∵x1•x2=﹣(c+1)=﹣1,∴,解得:,∴b=﹣+2=,∴二次函数的表达式为y=﹣x2+x+1.9.已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2).若该抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足;当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为圆心,OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B,C,且△ABC 有一个内角为60°.①求抛物线的解析式;②若点P与点O关于点A对称,且O,M,N三点共线,求证:PA平分∠MPN.解:①当x1<x2<0时,x1﹣x2<0,∵(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,∴y1﹣y2<0,∴当x<0时,y随x的增大而增大,当0<x1<x2时,x1﹣x2<0,∵(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0,∴y1﹣y2>0,∴当x>0时,y随x的增大而减小.∴抛物线关于y轴对称,∴b=0,∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2),∴c=2,如图,连接OB、OC,设BC y轴于点D.由对称性可知,△ABC为等腰三角形,又∵△ABC有一个内角为60°,∴△ABC是等边三角形,∴OD=OA=1,CD=OD=,∴B(﹣,﹣1),C(,﹣1),将C点坐标代入y=ax2+2可求得a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2.②设直线OM的解析式为y=k1x,∵O、M、N三点共线,∴x1≠0,x2≠0,且=,化为x1﹣x2=,∵x1≠x2,∴x1x2=﹣2,∴,∴,设点N关于y轴的对称点为N',则N'的坐标为,∵点P是点O关于点A的对称点,∴OP﹣2OA=4,即点P的坐标为(0,4),设直线PM的解析式为y=k2x+4,∵点M的坐标为,∴,∴,∴直线PM的解析式为x+4.∵,即N'在直线PM上,∴PA平分∠MPN.10.如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,点A(4,0),点B(0,4),△ABO 的中线AC与y轴交于点C,且⊙M经过O,A,C三点.(1)求圆心M的坐标;(2)若直线AD与⊙M相切于点A,交y轴于点D,求直线AD的函数表达式;(3)在(2)的条件下,在过点B且以圆心M为顶点的抛物线上有一动点P,过点P作PE∥y轴,交直线AD于点E.若以PE为半径的⊙P与直线AD相交于另一点F.当EF =4时,求点P的坐标.解:(1)点B(0,4),则点C(0,2),∵点A(4,0),则点M(2,1);(2)应该是圆M与直线AD相切,则∠CAD=90°,设:∠CAO=α,则∠CAO=∠ODA=∠PEH=α,tan∠CAO===tanα,则sinα=,cosα=,AC=,则CD==10,则点D(0,﹣8),将点A、D的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:直线AD的表达式为:y=2x﹣8;(3)抛物线的表达式为:y=a(x﹣2)2+1,将点B坐标代入上式并解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2﹣3x+4,过点P作PH⊥EF,则EH=EF=2,cos∠PEH=,解得:PE=5,设点P(x,x2﹣3x+4),则点E(x,2x﹣8),则PE=x2﹣3x+4﹣2x+8=5,解得x=或2,则点P(,)或(2,1).11.如图,抛物线y=ax2+6ax(a为常数,a>0)与x轴交于O,A两点,点B为抛物线的顶点,点D的坐标为(t,0)(﹣3<t<0),连接BD并延长与过O,A,B三点的⊙P相交于点C.(1)求点A的坐标;(2)过点C作⊙P的切线CE交x轴于点E.①如图1,求证:CE=DE;②如图2,连接AC,BE,BO,当a=,∠CAE=∠OBE时,求﹣的值.解:(1)令ax2+6ax=0,ax(x+6)=0,∴A(﹣6,0);(2)①证明:如图,连接PC,连接PB,延长交x轴于点M,∵⊙P过O、A、B三点,B为顶点,∴PM⊥OA,∠PBC+∠BDM=90°,又∵PC=PB,∴∠PCB=∠PBC,∵CE为切线,∴∠PCB+∠ECD=90°,又∵∠BDM=∠CDE,∴∠ECD=∠CDE,∴CE=DE.②解:设OE=m,点D的坐标为(t,0),∵∠CAE=∠CBO,∠CAE=∠OBE,∴∠CBO=∠EBO,由角平分线成比例定理可得:,即:,∴,∴,∴,=,=.12.抛物线y=﹣x2+x﹣1与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其顶点为D.将抛物线位于直线l:y=t(t<)上方的部分沿直线l向下翻折,抛物线剩余部分与翻折后所得图形组成一个“M”形的新图象.(1)点B,D的坐标分别为(3,0),(,);(2)如图①,抛物线翻折后,点D落在点E处,当点E在△ABC内(含边界)时,求t的取值范围;(3)如图②,当t=0时,点Q是“M”形新图象上一动点.①直接写出“M”形图象AB段的函数关系式;②是否存在以CQ为直径的圆与x轴相切于点P?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)令y=0,则﹣x2+x﹣1=0,解得x=3或x=,∴B(3,0),A(,0),令x=0,则y=﹣1,∴C(0,﹣1),∵y=﹣x2+x﹣1=﹣(x﹣)2+,∴顶点D(,),故答案为:(3,0),(,);(2)∵E与D关于直线y=t对称,∴E(,2t﹣),设直线BC的解析式为y=kx+b,将B(3,0),C(0,﹣1)代入,得,∴,∴y=x﹣1,当x=时,y=﹣,∵E点在△ABC内(含边界),∴2t﹣≥﹣,∴t≥,∵2t﹣≤0,∴t≤,∵t<,∴t的取值范围是≤t≤;(3)①当t=0时,y=﹣x2+x﹣1关于x轴对称的函数为y=x2﹣x+1,∴“M”形图象AB段的函数关系式为y=x2﹣x+1(≤x≤3);②存在点P,理由如下:设Q点的横坐标为m,∵以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,∴P点的横坐标为m,当m>3或m<时,Q(m,﹣m2+m﹣1),∵△CPQ为直角三角形,∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(﹣m2+m)2=m2+1+m2+(﹣m2+m﹣1)2,解得m=或m=,∴P(,0)或P(,0);当≤m≤3时,Q(m,m2﹣m+1),∵△CPQ为直角三角形,∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(m2﹣m+2)2=m2+1+m2+(m2﹣m+1)2,解得m=2或m=,∴P(,0)或P(1,0);综上所述:存在以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,P点坐标为(,0)或(,0)或(,0)或P(1,0).13.已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2).(1)若点(﹣,0)也在该抛物线上,求a,b满足的关系式;(2)若该抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足:当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为心,OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B,C,且△ABC有一个内角为60°.①求抛物线的解析式;②若点P与点O关于点A对称,且O,M,N三点共线,求证:PA平分∠MPN.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2),∴c=2.又∵点(﹣,0)也在该抛物线上,∴a(﹣)2+b(﹣)+c=0,∴2a﹣b+2=0(a≠0).(2)①∵当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,∴x1﹣x2<0,y1﹣y2<0,∴当x<0时,y随x的增大而增大;同理:当x>0时,y随x的增大而减小,∴抛物线的对称轴为y轴,开口向下,∴b=0.∵OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B、C,∴△ABC为等腰三角形,又∵△ABC有一个内角为60°,∴△ABC为等边三角形.设线段BC与y轴交于点D,则BD=CD,且∠OCD=30°,又∵OB=OC=OA=2,∴CD=OC•cos30°=,OD=OC•sin30°=1.不妨设点C在y轴右侧,则点C的坐标为(,﹣1).∵点C在抛物线上,且c=2,b=0,∴3a+2=﹣1,∴a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2.②证明:由①可知,点M的坐标为(x1,﹣+2),点N的坐标为(x2,﹣+2).直线OM的解析式为y=k1x(k1≠0).∵O、M、N三点共线,∴x1≠0,x2≠0,且=,∴﹣x1+=﹣x2+,∴x1﹣x2=﹣,∴x1x2=﹣2,即x2=﹣,∴点N的坐标为(﹣,﹣+2).设点N关于y轴的对称点为点N′,则点N′的坐标为(,﹣+2).∵点P是点O关于点A的对称点,∴OP=2OA=4,∴点P的坐标为(0,4).设直线PM的解析式为y=k2x+4,∵点M的坐标为(x1,﹣+2),∴﹣+2=k2x1+4,∴k2=﹣,∴直线PM的解析式为y=﹣x+4.∵﹣•+4==﹣+2,∴点N′在直线PM上,∴PA平分∠MPN.14.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3(a≠0)的图象经过点A(3,0),B(4,1),且与y 轴交于点C,连接AB、AC、BC.(1)求此二次函数的关系式;(2)判断△ABC的形状;若△ABC的外接圆记为⊙M,请直接写出圆心M的坐标;(3)若将抛物线沿射线BA方向平移,平移后点A、B、C的对应点分别记为点A1、B1、C1,△A1B1C1的外接圆记为⊙M1,是否存在某个位置,使⊙M1经过原点?若存在,求出此时抛物线的关系式;若不存在,请说明理由.解:(1)把点A(3,0),B(4,1)代入y=ax2+bx+3中,,解得:,所以所求函数关系式为:y=x2﹣x+3;(2)△ABC是直角三角形,过点B作BD⊥x轴于点D,易知点C坐标为:(0,3),所以OA=OC,所以∠OAC=45°,又∵点B坐标为:(4,1),∴AD=BD,∴∠DAB=45°,∴∠BAC=180°﹣45°﹣45°=90°,∴△ABC是直角三角形,圆心M的坐标为:(2,2);(3)存在取BC的中点M,过点M作ME⊥y轴于点E,∵M的坐标为:(2,2),∴MC==,OM=2,∴∠MOA=45°,又∵∠BAD=45°,∴OM∥AB,∴要使抛物线沿射线BA方向平移,且使⊙M1经过原点,则平移的长度为:2﹣或2+;∵∠BAD=45°,∴抛物线的顶点向左、向下均分别平移=个单位长度或=个单位长度,∵y=x2﹣x+3=(x﹣)2﹣,∴平移后抛物线的关系式为:y=(x﹣+)2﹣﹣,即y=(x﹣)2﹣,或y=(x﹣+)2﹣﹣,即y=(x﹣)2﹣.综上所述,存在一个位置,使⊙M1经过原点,此时抛物线的关系式为:y=(x﹣)2﹣或y=(x﹣)2﹣.15.已知抛物线C1:y=ax2过点(2,2)(1)直接写出抛物线的解析式y=x2;(2)如图,△ABC的三个顶点都在抛物线C1上,且边AC所在的直线解析式为y=x+b,若AC边上的中线BD平行于y轴,求的值;(3)如图,点P的坐标为(0,2),点Q为抛物线上C1上一动点,以PQ为直径作⊙M,直线y=t与⊙M相交于H、K两点是否存在实数t,使得HK的长度为定值?若存在,求出HK的长度;若不存在,请说明理由.解:(1)把点(2,2)坐标代入y=ax2,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=x2;(2)把y=x+b和y=x2得:x2﹣2x﹣2b=0,设A、C两点的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),则:x1+x2=2,x1•x2=﹣2b,点D坐标为(,),即;D(1,1+b),B坐标为(1,),AC2=[(x2﹣x1)]2=16b+8BD=+b,∴=16;(3)设点Q坐标为(a,a2),点P的坐标为(0,2),由P、Q坐标得点M的坐标为(,a2+1),设圆的半径为r,由P(0,2)、M两点坐标可以求出r2=+(a2﹣1)2=a4﹣a2+1,设点M到直线y=t的距离为d,则d2=(a2+1﹣t)2=a4+a2+1+t2﹣2t﹣a2t,则HK=2=2,当t﹣=0时,HK为常数,t=,HK=.16.定义:平面直角坐标系xOy中,过二次函数图象与坐标轴交点的圆,称为该二次函数的坐标圆.(1)已知点P(2,2),以P为圆心,为半径作圆.请判断⊙P是不是二次函数y=x2﹣4x+3的坐标圆,并说明理由;(2)如图1,已知二次函数y=x2﹣4x+4图象的顶点为A,坐标圆的圆心为P,求△POA 周长的最小值;(3)如图2,已知二次函数y=ax2﹣4x+4(0<a<1)图象交x轴于点A,B,交y轴于点C,与坐标圆的第四个交点为D,连结PC,PD.若∠CPD=120°,求a的值.解:(1)对于二次函数y=x2﹣4x+3,当x=0时,y=3;当y=0时,解得x=1或x=3,∴二次函数图象与x轴交点为A(1,0),B(3,0),与y轴交点为C(0,3),∵点P(2,2),∴PA=PB=PC=,∴⊙P是二次函数y=x2﹣4x+3的坐标圆.(2)如图1,连接PH,∵二次函数y=x2﹣4x+4图象的顶点为A,坐标圆的圆心为P,∴A(2,0),与y轴的交点H(0,4),∴△POA周长=PO+PA+OA=PO+PH+2≥OH+2=6,∴△POA周长的最小值为6.(3)如图2,连接CD,PA,设二次函数y=ax2﹣4x+4图象的对称轴l与CD交于点E,与x轴交于点F,由对称性知,对称轴l经过点P,且l⊥CD,∵AB=,∴AF=BF=,∵∠CPD=120°,PC=PD,C(0,4),∴∠PCD=∠PDC=30°,设PE=m,则PA=PC=2m,CE=m,PF=4﹣m,∵二次函数y=ax2﹣4x+4图象的对称轴l为,∴,即,在Rt△PAF中,PA2=PF2+AF2,∴,即,化简,得,解得,∴.17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx﹣c交x轴于点A,B,点B的坐标为(4,0),与y轴于交于点C(0,﹣2).(1)求此抛物线的解析式;(2)在抛物线上取点D,若点D的横坐标为5,求点D的坐标及∠ADB的度数;(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴l交x轴于点H,△ABD的外接圆圆心为M(如图1),过点B作⊙M的切线交于点P(如图2),设Q为⊙M上一动点,则在点运动过程中的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由.解:(1)将点B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;(2)当x=5时,y=x2﹣x﹣2=3,故D的坐标为(5,3),令y=0,则x=4(舍去)或﹣1,故点A(﹣1,0),如图,连接BD,作BN⊥AD于N,∵A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣2),∴AD=3,BD=,AB=5,==,∵S△ABD∴BN=,∴sin∠BDN===,∴∠BDN=45°,∴∠ADB=∠BDN=45°;(3)不变.如图,连接MQ,MB,∵过点B作⊙M的切线交1于点P,∴∠MBP=90°,∵∠MBO=45°,∴∠PBH=45°,∴PH=HB=2.5,∵==,==,∵∠HMQ=∠QMP,∴△HMQ∽△QMP,∴==,∴在点Q运动过程中的值不变,其值为.18.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),与x轴交于A(4,0)、O两点,点D(2,﹣2)为抛物线的顶点.(1)求该抛物线的解析式;(2)点E为AO的中点,以点E为圆心、以1为半径作⊙E,交x轴于B、C两点,点M为⊙E上一点.①射线BM交抛物线于点P,设点P的横坐标为m,当tan∠MBC=2时,求m的值;②如图2,连接OM,取OM的中点N,连接DN,则线段DN的长度是否存在最大值或最小值?若存在,请求出DN的最值;若不存在,请说明理由.解:(1)由抛物线顶点式表达式得:y=a(x﹣2)2﹣2,将点A的坐标代入上式并解得:a=,故抛物线的表达式为:y=(x﹣2)2﹣2=x2﹣2x①;(2)①点E是OA的中点,则点E(2,0),圆的半径为1,则点B(1,0),当点P在x轴下方时,如图1,∵tan∠MBC=2,故设直线BP的表达式为:y=﹣2x+s,将点B(1,0)的坐标代入上式并解得:s=2,故直线BP的表达式为:y=﹣2x+2②,联立①②并解得:x=±2(舍去﹣2),故m=2;当点P在x轴上方时,同理可得:m=4±2(舍去4﹣2);故m=2或4+2;②存在,理由:连接BN、BD、EM,则BN是△OEM的中位线,故BN=EM=,而BD==,在△BND中,BD﹣BN≤ND≤BD+BN,即﹣0.5≤ND≤+0.5,故线段DN的长度最小值和最大值分别为﹣0.5和+0.5.19.如图,在平面直角坐标系上,一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,连接BC并延长.(1)求抛物线的解析式;(2)点M是直线BC在第一象限部分上的一个动点,过M作MN∥y轴交抛物线于点N.1°求线段MN的最大值;2°当MN取最大值时,在线段MN右侧的抛物线上有一个动点P,连接PM、PN,当△PMN的外接圆圆心Q在△PMN的边上时,求点P的坐标.解:(1)把A、B、C三点的坐标代入抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)中,得,解得,,∴抛物线的解析式为:y =x 2﹣4x +3;(2)1°设直线BC 的解析式为y =mx +n (m ≠0),则,解得,,∴直线BC 的解析式为:y =﹣x +3,设M (t ,﹣t +3)(0<t <3),则N (t ,t 2﹣4t +3),∴MN =﹣t 2+3t =﹣,∴当t =时,MN 的值最大,其最大值为;2°∵△PMN 的外接圆圆心Q 在△PMN 的边上,∴△PMN 为直角三角形,由1°知,当MN 取最大值时,M (),N (),①当∠PMN =90°时,PM ∥x 轴,则P 点与M 点的纵坐标相等,∴P 点的纵坐标为,当y =时,y =x 2﹣4x +3=,解得,x =,或x =(舍去),∴P ();②当∠PNM =90°时,PN ∥x 轴,则P 点与N 点的纵坐标相等,∴P 点的纵坐标为﹣,当y =﹣时,y =x 2﹣4x +3=﹣,解得,x =,或x =(舍去),∴P (,);③当∠MPN =90°时,则MN 为△PMN 的外接圆的直径,∴△PMN的外接圆的圆心Q为MN的中点,∴Q(),半径为,过Q作QK∥x轴,与在MN右边的抛物线图象交于点K,如图②,令y=,得y=x2﹣4x+3=,解得,x=<(舍),或x=,∴K(,),∴QK=>,即K点在以MN为直径的⊙Q外,设抛物线y=x2﹣4x+3的顶点为点L,则l(2,﹣1),连接LK,如图②,则L到QK的距离为,LK=,设Q点到LK的距离为h,则,∴=,∴直线LK下方的抛物线与⊙Q没有公共点,∵抛物线中NL部分(除N点外)在过N点与x轴平行的直线下方,∴抛物线中NL部分(除N点外)与⊙Q没有公共点,∵抛物线K点右边部分,在过K点与y轴平行的直线的右边,∴抛物线K点右边部分与⊙Q没有公共点,综上,⊙Q与MN右边的抛物线没有交点,∴在线段MN右侧的抛物线上不存在点P,使△PMN的外接圆圆心Q在MN边上;综上,点P的坐标为()或().20.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴分别相交于A、B两点,与y轴相交于点C,下表给出了这条抛物线上部分点(x,y)的坐标值:x…﹣10123…y…03430…(1)求出这条抛物线的解析式;(2)如图1,直线y=kx+1(k<0)与抛物线交于P,Q两点,交抛物线的对称轴于点T,若△QMT的面积是△PMT面积的两倍,求k的值;(3)如图2,点D是第四象限内抛物线上一动点,过点D作DF⊥x轴,垂足为F,△ABD的外接圆与DF相交于点E.试问:线段EF的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.解:(1)根据表格可得出A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3),设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入,得:3=a(0+1)(0﹣3),解得:a=﹣1,∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3,∴该抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),令y=kx+1=﹣x2+2x+3,整理得:x2+(k﹣2)x﹣2=0,∴x1+x2=2﹣k,x1x2=﹣2①,∵△QMT的面积是△PMT面积的两倍,∴MT•(x2﹣1)=2×MT•(1﹣x1),∴2x1+x2=3,即x2=3﹣2x1②,将②代入①得:2x12﹣3x1﹣2=0,解得:x1=2或,∴或,∴k=1或,∵k<0,∴k=﹣;(3)线段EF的长为定值1,如图,连接BE,设D(t,﹣t2+2t+3),且t>3,∵EF⊥x轴,∴DF=﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t﹣3,∵F(t,0),∴BF=OF﹣OB=t﹣3,AF=t﹣(﹣1)=t+1,∵四边形ABED是圆内接四边形,∴∠DAF+∠BED=180°,∵∠BEF+∠BED=180°,∴∠DAF=∠BEF,∵∠AFD=∠EFB=90°,∴△AFD∽△EFB,∴,∴,∴EF===1,∴线段EF的长为定值1.21.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点为D.(1)直接写出A、B、C三点的坐标和抛物线的对称轴.(2)连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,点P为线段BC上的一个动点,过点P作PF∥DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PF的长,并求出当m为何值时,四边形PEDF为平行四边形?②△BCF的面积为S,求S与m的函数关系式,并求出S的最大值.(3)现有一个以原点O为圆心,长为半径的圆沿y轴正半轴方向向上以每秒1个单位的速度运动,问几秒后⊙O与直线AC相切?解:(1)设0=﹣x2+2x+3,解得:x=﹣1或3,∵抛物线y=﹣x2+2x+3与x相交于AB(点A点B左侧),∴A(﹣1,0),B(3,0),∵抛物线与y轴相交于点C,∴C(0,3),∴抛物线的对称轴是:直线x=1.(2)①设直线BC的函数关系式为y=kx+b,把B(3,0),C(0,3)分别代入,得,解得:k=﹣1,b=3∴直线BC的函数关系式为y=﹣x+3.当x=1时,y=﹣1+3=2,∴E(1.2).当x=m时,y=﹣m+3,∴P(m,﹣m+3)在y=﹣x2+2x+3中,当x=1时,y=4,∴D(1,4).当x=m时,y=﹣m2+2m+3,∴F(m,﹣m2+2m+3),∴线段DE=4﹣2=2,线段PF=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∵PF∥DE∴当PF=DE时,四边形PEDF为平行四边形.由﹣m2+3m=2,解得m=2或m=1(不合题意,舍去).因此,当m=2时,四边形PEDF为平行四边形.②设直线PF与x轴交于点M,由B(3,0),O(0,0),可得OB=OM+MB=3.+S△CPF,∵S=S△EPF即S=PF•BM+PF•OM=PF(BM+OM)=PF•OB,∴S=×3(﹣m2+3m)=﹣m2+m(0≤m≤3)∴当m=﹣=时S最大值=;。
专题八二次函数压轴题一、核心讲练1.如图在平面直角坐标系中,直线y=-34x+3与x轴、y轴分别交于A、B两点,点P、Q同时从点A出发,运动时间为t秒.其中点P沿射线AB运动,速度为每秒4个单位长度,点Q沿射线AO运动,速度为每秒5个单位长度.以点Q为圆心,PQ长为半径作⊙Q.(1)求证:直线AB是⊙Q的切线;(2)过点A左侧x轴上的任意一点C(m,0),作直线AB的垂线CM,垂足为M.若CM与⊙Q相切于点D,求m与t的函数关系式(不需写出自变量的取值范围);(3)在(2)的条件下,是否存在点C,直线AB、CM、y轴与⊙Q同时相切?若存在,请直接写出此时点C的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,抛物线y=-x2+bx+c与直线AB交于A(-4,-4),B(0,4)两点,直线AC:y=-12x-6交y轴于点C.点E是直线AB上的动点,过点E作EF⊥x轴交AC于点F,交抛物线于点G.(1)求抛物线y=-x2+bx+c的表达式;(2)连接GB,EO,当四边形GEOB是平行四边形时,求点G的坐标;(3)①在y轴上存在一点H,连接EH,HF,当点E运动到什么位置时,以A,E,F,H为顶点的四边形是矩形?求出此时点E,H的坐标;②在①的前提下,以点E为圆心,EH长为半径作圆,点M为⊙E上一动点,求12AM+CM它的最小值.3.如图,已知二次函数y=49x2-4的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,⊙C的半径为5,P为⊙C上一动点.(1)点B,C的坐标分别为B(),C();(2)是否存在点P,使得△PBC为直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)连接PB,若E为PB的中点,连接OE,则OE的最大值=.二、满分突破如图,y关于x的二次函数y=-33m(x+m)(x-3m)图象的顶点为M,图象交x轴于A、B两点,交y轴正半轴于D点.以AB为直径作圆,圆心为C.定点E的坐标为(-3,0),连接ED.(m>0)(1)写出A、B、D三点的坐标;(2)当m为何值时M点在直线ED上?判定此时直线与圆的位置关系;(3)当m变化时,用m表示△AED的面积S,并在给出的直角坐标系中画出S关于m的函数图象的示意图.专题八课堂小测1.下列实数中最大的数是()A.3B.0C.2D.-42.将180 000用科学记数法表示应为()A.18×104B.1.8×105C.1.8×106D.18×1053.一把直尺和一块三角板ABC(含30°、60°角)摆放位置如图所示,直尺一边与三角板的两直角边分别交于点D、点E,另一边与三角板的两直角边分别交于点F、点A,且∠CDE=40°,那么∠BAF的大小为()A.40°B.45°C.50°D.10°4.为了解某班学生双休户外活动情况,对部分学生参加户外活动的时间进行抽样调查,结果如下表:则关于“户外活动时间”这组数据的众数、中位数、平均数分别是()A.3、3、3B.6、2、3C.3、3、2D.3、2、35.下列根式是最简二次根式的是()A.13B.0.3C.3D.206.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=30°,AB的垂直平分线l交AC于点D,则∠CBD的度数为()A.30°B.45°C.50°D.75°7.某书店推出一种优惠卡,每张卡售价20元,凭卡购书可享受8折优惠.小慧同学到该书店购书,她先买优惠卡再凭卡付款,结果节省了10元.若此次小慧同学不买卡直接购书,则她需付款多少元?()A.140元B.150元C.160元D.200元8.《九章算术》中的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根六尺.问折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈=10尺),一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,问折断处离地面的高度是多少?设折断处离地面的高度为x尺,则可列方程为()A.x2-6=(10-x)2B.x2-62=(10-x)2C.x2+6=(10-x)2D.x2+62=(10-x)29.规定:如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根,且其中一个根是另一个根的2倍,则称这样的方程为“倍根方程”.现有下列结论:①方程x2+2x﹣8=0是倍根方程;②若关于x的方程x2+ax+2=0是倍根方程,则a=±3;③若关于x的方程ax2﹣6ax+c=0(a≠0)是倍根方程,则抛物线y=ax2﹣6ax+c与x轴的公共点的坐标是(2,0)和(4,0);④若点(m,n)在反比例函数y=4x的图象上,则关于x的方程mx2+5x+n=0是倍户外活动的时间(小时) 1 2 3 6 学生人数(人) 2 2 4 2根方程.上述结论中正确的有()A.①②B.③④C.②③D.②④10.若单项式-5x4y2m+n与2017x m-n y2是同类项,则m-7n的算术平方根是.11.若关于x的分式方程2+1kx=2的解为负数,则k的取值范围为.12.观察下列图形:它们是按一定规律排列的,依照此规律,第9个图形中共有个点.13.将直线y=x+b沿y轴向下平移3个单位长度,点A(-1,2)关于y轴的对称点落在平移后的直线上,则b的值为.14.如图,A、B、C是⊙O上的三点,且四边形OABC是菱形.若点D是圆上异于A、B、C的另一点,则∠ADC的度数是.15.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴的负半轴、y轴的正半轴上,点B在第二象限.将矩形OABC绕点O顺时针旋转,使点B落在y轴上,得到矩形ODEF,BC与OD相交于点M.若经过点M的反比例函数y=kx(x<0)的图象交AB于点N,S矩形OABC=32,DE:DO=12,则BN的长为.参考答案一、核心讲练例1. (1)连接QP .在Rt △AOB 中,OA =4,OB =3,∴AB =5,∵AP =4t ,AQ =5t ,∴=AP OA AQ AB =45,∵∠P AQ =∠BAO ,∴△P AQ ∽△BAO ,∴∠APQ =∠AOB =90°,∴QP ⊥AB ,∴AB 是⊙O 的切线. (2)①如图2中,当直线CM 在⊙O 的左侧与⊙Q 相切时,设切点为D ,则四边形PQDM 是正方形. 易知PQ =DQ =3t ,CQ =54•3t =154t ,∵OC +CQ +AQ =4,∴m +154t t +5t =4,∴m =4-354t . ②如图3中,当直线CM 在⊙O 的右侧与⊙Q 相切时,设切点为D ,则四边形PQDM 是正方形.∵OC +AQ -CQ =4,∴m +5t -154t =4,∴m =4-54t . (3)存在.理由如下:如图4中,当⊙Q 在y 则的右侧与y 轴相切时,3t +5t =4,t =12,由(2)可知,m =-38或278.如图5中,当⊙Q 在y 则的左侧与y 轴相切时,5t -3t =4,t =2,由(2)可知,m =-272或32. 综上所述,满足条件的点C 的坐标为(-38,0)或(278,0)或(-272,0)或(32,0).例2. (1) y =-x 2-2x +4;(2)直线AB 的解析式为y =2x +4,设E (m ,2m +4),∴G (m ,-m 2-2m +4),∵四边形GEOB 是平行四边形,∴EG =OB =4,∴-m 2-2m +4-2m -4=4,∴m =-2,∴G (-2,4).(3)①如图1,由(2)知,直线AB 的解析式为y =2x +4,∴设E (a ,2a +4),∵直线AC :y =-12x -6, ∴F (a ,-12a -6),设H (0,p ),∵以点A ,E ,F ,H 为顶点的四边形是矩形,∵直线AB 的解析式为y =2x +4,直线AC :y =-12x -6,∴AB ⊥AC ,∴EF 为对角线,∴12(-4+0)=12(a +a ),12(4+p )=12(2a +4-12a -6), ∴a =-2,P =-1,∴E (-2,0).H (0,-1);②如图2,由①知,E (-2,0),H (0,-1),A (-4,-4),∴EH =5,AE =25,设AE 交⊙E 于G ,取EG 的中点P ,∴PE =52,连接PC 交⊙E 于M ,连接EM ,∴EM =EH =5,∴PE ME =12,∵ME AE =12, ∴PE ME =ME AE =12,∵∠PEM =∠MEA ,∴△PEM ∽△MEA ,∴1=2PM ME AM AE ,∴PM =12AM ,∴12AM +CM的最小值=PC ,设点P (p ,2p +4),∵E (-2,0),∴PE 2=(p +2)2+(2p +4)2=5(p +2)2,∵PE =52,∴5(p +2)2=54, ∴p =-52或p =-32 (由于E (-2,0),所以舍去),∴P (-52,-1),∵C (0,-6),∴PC =552,即12AM +CM =552.例3.(1) 3,0;0,﹣4;(2)存在点P ,使得△PBC 为直角三角形,①当PB 与⊙相切时,△PBC 为直角三角形,如图(2)a ,连接BC ,∵OB =3.OC =4,∴BC =5,∵CP 2⊥BP 2,CP 2=5,∴BP 2=25,过P 2作P 2E ⊥x 轴于E ,P 2F ⊥y 轴于F ,则△CP 2F ∽△BP 2E , ∴2222=P F CP P E BP =12,设OC =P 2E =2x ,CP 2=OE =x ,∴BE =3﹣x ,CF =2x ﹣4,∴BE CF =324x x --=2,∴x =115,2x =225, ∴FP 2=115,EP 2=225,∴P 2(115,-225),过P 1作P 1G ⊥x 轴于G ,P 1H ⊥y 轴于H ,同理求得P 1(-1,-2), ②当BC ⊥PC 时,△PBC 为直角三角形,过P 4作P 4H ⊥y 轴于H ,则△BOC ∽△CHP 4,∴445==5P H P C CH OB OC BC =,∴CH =355,P 4H =455,∴P 4(455,-355-4);同理P 3(-455,355-4); 综上所述:点P 的坐标为:(-1,-2)或(115,-225)或(455,-355﹣4)或(-455,355-4); (3)如图(3),连接AP ,∵OB =OA ,BE =EP ,∴OE =12AP ,∴当AP 最大时,OE 的值最大,∵当P 在AC 的延长线上时,AP 的值最大,最大值=5+5,∴OE 的最大值为552+二、满分突破(1)A (-m ,0),B (3m ,0),D (0,3m ).(2) y =33mx +3m .将y =-m 33(x +m )(x -m )化为顶点式:y =-m 33(x ﹣m )2+334m .∴顶点M 的坐标为(m 334m ).代入y =33mx +3m 得:m 2=m ,∵m >0,∴m =1.所以,当m =1时,M 点在直线DE 上. 连接CD ,C 为AB 中点,C 点坐标为C (m ,0).∵OD =3,OC =1,∴CD =2,D 点在圆上,又∵OE =3,DE 2=OD 2+OE 2=12,EC 2=16,CD 2=4,∴CD 2+DE 2=EC 2.∴∠EDC =90°∴直线ED 与⊙C 相切.(3)当0<m≤3时,S △AED =21AE •OD =23m (3-m ),S =-23m 2+233m ;当m >3时,S △AED =21AE •OD =23m (m -3).即S =23m 2_ 233m . S 关于m 的函数图象的示意图如右:课堂小测1.A ;2.B ;3.D ;4.A ;5.C ;6.B ;7.B ;8.D ;9.C ;10.4;11. k <3且k ≠1;12.135;13.4;14.60°或120°;15.3;。
二次函数与圆综合提高(压轴题)1、如图,在等边△ABC中,AB=3,D、E分别是AB、AC上的点,且DE∥BC,将△ADE沿DE 翻折,与梯形BCED重叠的部分记作图形L.(1)求△ABC的面积;(2)设AD=x,图形L的面积为y,求y关于x的函数解析式;∴MO=OE,∠MOE=120°,∴∠OME=30°,∴∠DME=90°,∴DE是直径,S⊙O=π×12=π.2、(2013•压轴题)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(﹣4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD.过P,D,B三点作⊙Q与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于点F,连结EF,BF.(1)求直线AB的函数解析式;(2)当点P在线段AB(不包括A,B两点)上时.①求证:∠BDE=∠ADP;②设DE=x,DF=y.请求出y关于x的函数解析式;(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B,D,F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2:1?如果存在,求出此时点P的坐标:如果不存在,请说明理由.解:(1)设直线AB的函数解析式为y=kx+4,代入(4,0)得:4k+4=0,解得:k=﹣1,则直线AB的函数解析式为y=﹣x+4;(2)①由已知得:OB=OC,∠BOD=∠COD=90°,又∵OD=OD,∴△BOD≌△COD,∴∠BOD=∠CDO,∵∠CDO=∠ADP,∴∠BDE=∠ADP,②连结PE,∵∠ADP是△DPE的一个外角,∴∠ADP=∠DEP+∠DPE,∵∠BDE是△ABD的一个外角,∴∠BDE=∠ABD+∠OAB,∵∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,∴∠DPE=∠OAB,∵OA=OB=4,∠AOB=90°,OD=43, ∴点D 的坐标为(0,﹣43), 直线CD 的解析式为:y=﹣13x ﹣43, 由得:,∴点P 的坐标为(8,﹣4),综上所述,点P 的坐标为(2,2)或(8,﹣4).3、抛物线y=x ²-bx-3b+3过A 、B 两点(点A 在点B 的左边),交y轴于点C ,且经过点(b -2,2b 2-5b -1).(1)求这条抛物线的解析式;(2)⊙M 过A 、B 、C 三点,交y 轴于另一点D ,求点M 的坐标;(3)连接AM 、DM ,将∠AMD 绕点M 顺时针旋转,两边MA 、MD 与x轴、y 轴分别交于点E 、F ,若△DMF 为等腰三角形,求点E 的坐标.解析:(1)把点(b -2,2b 2-5b -1)代入解析式,得2b 2-5b -1=(b -2)2+b (b -2)-3b +3, ……………1′解得b =2.∴抛物线的解析式为y =x 2+2x -3. ……………2′(2)由x 2+2x -3=0,得x =-3或x=1.∴A (-3,0)、B (1,0)、C (0,-3).抛物线的对称轴是直线x =-1,圆心M 在直线x =-1上. ……………3′∴设M (-1,n ),作MG ⊥x 轴于G ,MH ⊥y 轴于H ,连接MC 、MB .∴MH =1,BG =2. ……………4′∵MB =MC ,∴BG 2+MG 2=MH 2+CH 2,即4+n 2=1+(3+n )2,解得n=-1,∴点M (-1,-1) ……………5′(3)如图,由M (-1,-1),得MG =MH .∵MA =MD ,∴Rt △AMG ≌RtDMH ,∴∠1=∠2.由旋转可知∠3=∠4. ∴△AME ≌△DMF .若△DMF 为等腰三角形,则△AME 为等腰三角形. ……………6′设E (x ,0),△AME 为等腰三角形,分三种情况:①AE =AM =5,则x=5-3,∴E (5-3,0);②∵M 在AB 的垂直平分线上,∴MA =ME =MB ,∴E (1,0) ……………7′③点E 在AM 的垂直平分线上,则AE =ME .AE =x +3,ME 2=MG 2+EG 2=1+(-1-x )2,∴(x +3)2=1+(-1-x )2,解得x =47-,∴E (47-,0). ∴所求点E 的坐标为(5-3,0),(1,0),(47-,0) ……………8′4、(2013•压轴题)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,直线BD交抛物线于点D,并且D(2,3),tan∠DBA=.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B、M、C、A,求四边形BMCA 面积的最大值;(3)在(2)中四边形BMCA面积最大的条件下,过点M作直线平行于y轴,在这条直线上是否存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆?若存在,求出圆心Q的坐标;若不存在,请说明理由.:解:(1)如答图1所示,过点D作DE⊥x轴于点E,则DE=3,OE=2.∵tan∠DBA==,∴BE=6,∴OB=BE﹣OE=4,∴B(﹣4,0).∵点B(﹣4,0)、D(2,3)在抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)上,∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2+x﹣2.(2)抛物线的解析式为:y=x2+x﹣2,令x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2),令y=0,得x=﹣4或1,∴A(1,0).设点M坐标为(m,n)(m<0,n<0),如答图1所示,过点M作MF⊥x轴于点F,则MF=﹣n,OF=﹣m,BF=4+m.S四边形BMCA=S△BMF+S梯形MFOC+S△AOC=BF•MF+(MF+OC)•OF+OA•OC=(4+m)×(﹣n)+(﹣n+2)×(﹣m)+×1×2=﹣2n﹣m+1∵点M(m,n)在抛物线y=x2+x﹣2上,∴n=m2+m﹣2,代入上式得:S四边形BMCA=﹣m2﹣4m+5=﹣(m+2)2+9,∴当m=﹣2时,四边形BMCA面积有最大值,最大值为9.(3)假设存在这样的⊙Q.如答图2所示,设直线x=﹣2与x轴交于点G,与直线AC交于点F.设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(1,0)、C(0,﹣2)代入得:,解得:k=2,b=﹣2,∴直线AC解析式为:y=2x﹣2,令x=﹣2,得y=﹣6,∴F(﹣2,﹣6),GF=6.在Rt△AGF中,由勾股定理得:AF===3.设Q(﹣2,n),则在Rt△AGF中,由勾股定理得:OQ==.设⊙Q与直线AC相切于点E,则QE=OQ=.坐标为(﹣1,0),以AB的中点P为圆心,AB为直径作⊙P的正半轴交于点C.(1)求经过A、B、C三点的抛物线所对应的函数解析式;(2)设M为(1)中抛物线的顶点,求直线MC对应的函数解析式;∴MC与⊙P的位置关系是相切.6、(2013•压轴题)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是边长为2的正方形,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A,B,与x轴分别交于点E,F,且点E的坐标为(﹣23,0),以0C为直径作半圆,圆心为D.(1)求二次函数的解析式;(2)求证:直线BE是⊙D的切线;(3)若直线BE与抛物线的对称轴交点为P,M是线段CB上的一个动点(点M与点B,C 不重合),过点M作MN∥BE交x轴与点N,连结PM,PN,设CM的长为t,△PMN的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值围.S是否存在着最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.解答:解:(1)由题意,得A(0,2),B(2,2),E的坐标为(﹣23,0),则,解得,,∴该二次函数的解析式为:y=﹣98x2+94x+2;(2)如图,过点D作DG⊥BE于点G.由题意,得ED=+1=,EC=2+=,BC=2,∴BE==.∵∠BEC=∠DEG,∠EGD=∠ECB=90°,∴△EGD∽△ECB,∴=,∴DG=1.∵⊙D的半径是1,且DG⊥BE,∴BE是⊙D的切线;(3)由题意,得E(﹣23,0),B(2,2).设直线BE为y=kx+h(k≠0).则,解得,,∴直线BE为:y=34x+12.∵直线BE与抛物线的对称轴交点为P,对称轴直线为x=1,∴点P的纵坐标y=54,即P(1,54).∵MN∥BE, ∴∠MNC=∠BEC.∵∠C=∠C=90°,∴△MNC∽△BEC,∴=,∴=2t ,则CN=43t , ∴DN=t﹣1,∴S △PND =12DN•PD=5568t -. S △MNC =12CN•CM=23t 2. S 梯形PDCM =(12PD+CM )•CD=5182t +. ∵S=S △PND +S 梯形PDCM ﹣S △MNC =﹣+t (0<t <2).∵抛物线S=﹣+t (0<t <2)的开口方向向下,∴S 存在最大值.当t=1时,S 最大=23. 7、(2013•)已知:一元二次方程x +kx+k ﹣=0.(1)求证:不论k 为何实数时,此方程总有两个实数根;(2)设k <0,当二次函数y=x 2+kx+k ﹣的图象与x 轴的两个交点A 、B 间的距离为4时,求此二次函数的解析式;(3)在(2)的条件下,若抛物线的顶点为C ,过y 轴上一点M (0,m )作y 轴的垂线l ,当m 为何值时,直线l 与△ABC 的外接圆有公共点?(1)证明:∵△=k 2﹣4××(k ﹣)=k 2﹣2k+1=(k ﹣1)2≥0,∴关于x 的一元二次方程x 2+kx+k ﹣=0,不论k 为何实数时,此方程总有两个实数根;(2)令y=0,则x 2+kx+k ﹣=0.∵x A +x B =﹣2k ,x A •x B =2k ﹣1,∴|x A ﹣x B |===2|k ﹣1|=4,即|k ﹣1|=2,解得k=3(不合题意,舍去),或k=﹣1.∴此二次函数的解析式是y=x 2﹣x ﹣;(3)由(2)知,抛物线的解析式是y=x 2﹣x ﹣.易求A (﹣1,0),B (3,0),C (1,﹣2),∴AB=4,AC=2,BC=2.显然AC 2+BC 2=AB 2,得△ABC 是等腰直角三角形.AB 为斜边,∴外接圆的直径为AB=4,∴﹣2≤m≤2.8、(2013•压轴题)如图,已知抛物线y=ax +bx+c (a≠0)的顶点坐标为(4,﹣),且与y轴交于点C (0,2),与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边).(1)求抛物线的解析式及A ,B 两点的坐标;(2)在(1)中抛物线的对称轴l上是否存在一点P,使AP+CP的值最小?若存在,求AP+CP 的最小值,若不存在,请说明理由;(3)在以AB为直径的⊙M相切于点E,CE交x轴于点D,求直线CE的解析式.解:(1)由题意,设抛物线的解析式为y=a(x﹣4)2﹣(a≠0)∵抛物线经过(0,2)∴a(0﹣4)2﹣=2解得:a=∴y=(x﹣4)2﹣即:y=x2﹣x+2当y=0时,x2﹣x+2=0解得:x=2或x=6∴A(2,0),B(6,0);(2)存在,如图2,由(1)知:抛物线的对称轴l为x=4,因为A、B两点关于l对称,连接CB交l于点P,则AP=BP,所以AP+CP=BC的值最小∵B(6,0),C(0,2)∴OB=6,OC=2∴BC=2,∴AP+CP=BC=2∴AP+CP的最小值为2;(3)如图3,连接ME∵CE是⊙M的切线∴ME⊥CE,∠CEM=90°由题意,得OC=ME=2,∠ODC=∠MDE∵在△COD与△MED中∴△COD≌△MED(AAS),∴OD=DE,DC=DM设OD=x则CD=DM=OM﹣OD=4﹣x则RT△COD中,OD2+OC2=CD2,∴x2+22=(4﹣x)2∴x=∴D(,0)设直线CE的解析式为y=kx+b∵直线CE过C(0,2),D(,0)两点,则解得:∴直线CE的解析式为y=﹣+2;圆的圆心坐标为C (2,0),B 是第一象限圆弧上的一点,且BC ⊥AC ,抛物线c bx x y ++-=221经过C 、B 两点,与x 轴的另一交点为D 。
【例1】.如图,点()40M ,,以点M 为圆心、2为半径的圆与x 轴交于点A B ,.已知抛物216y x bx c =++过点A 和B ,与y 轴交于点C .⑴ 求点C 的坐标,并画出抛物线的大致图象.⑵ 点()8Q m ,在抛物线216y x bx c =++上,点P 为此抛物线对称轴上一个动点,求PQ PB + 最小值. ⑶ CE 是过点C 的M ⊙的切线,点E 是切点,求OE 所在直线的解析式.【巩固】已知抛物线2y ax bx c =++与y 轴的交点为C ,顶点为M ,直线CM 的解析式 2y x =-+并且线段CM 的长为22 (1)求抛物线的解析式。
(2)设抛物线与x 轴有两个交点A (X 1 ,0)、B (X 2 ,0),且点A 在B 的左侧,求线段AB 的长。
(3)若以AB 为直径作⊙N,请你判断直线CM 与⊙N 的位置关系,并说明理由。
My xO E D C BA【例2】如图,在平面直角坐标系中,以点(04)C ,为圆心,半径为4的圆交y 轴正半轴于点A ,AB 是C ⊙的切线.动点P 从点A 开始沿AB 方向以每秒1个单位长度的速度运动,点Q 从O 点开始沿x 轴正方向以每秒4个单位长度的速度运动,且动点P 、Q 从点A 和点O 同时出发,设运动时间为t (秒).⑴当1t =时,得到1P 、1Q 两点,求经过A 、1P 、1Q 三点的抛物线解析式及对称轴l ; ⑵当t 为何值时,直线PQ 与C ⊙相切?并写出此时点P 和点Q 的坐标;⑶在⑵的条件下,抛物线对称轴l 上存在一点N ,使NP NQ +最小,求出点N 的坐标并说明理由.l Q 1P 1yxQO PCBA提示:(1)先求出t=1时,AP 和OQ 的长,即可求得P 1,Q 1的坐标,然后用待定系数法即可得出抛物线的解析式.进而可求出对称轴l 的解析式.(2)当直线PQ 与圆C 相切时,连接CP ,CQ 则有Rt△CMP∽Rt△QMC(M 为PG 与圆的切点),因此可设当t=a 秒时,PQ 与圆相切,然后用a 表示出AP ,OQ 的长即PM ,QM 的长(切线长定理).由此可求出a 的值. (3)本题的关键是确定N 的位置,先找出与P 点关于直线l 对称的点P′的坐标,连接P′Q,那么P′Q 与直线l 的交点即为所求的N 点,可先求出直线P′Q 的解析式,进而可求出N 点的坐标.【巩固】已知二次函数图象的顶点在原点O ,对称轴为y 轴.一次函数1y kx =+的图象与 二次函数的图象交于A B ,两点(A 在B 的左侧),且A 点坐标为()44-,.平行于x 轴的直线l 过()01-,点.⑴ 求一次函数与二次函数的解析式;⑵ 判断以线段AB 为直径的圆与直线l 的位置关系,并给出证明;⑶ 把二次函数的图象向右平移2个单位,再向下平移t 个单位()0t >,二次函数的图象与x 轴交于M N ,两点,一次函数图象交y 轴于F 点.当t 为何值时,过F M N ,,三点的圆的面积最小?最小面积是多少?ly x O【例3】如图1,⊙O的半径为1,正方形ABCD顶点B坐标为()50,,顶点D在⊙O上运动.⑴ 当点D运动到与点A、O在同一条直线上时,试证明直线CD与⊙O相切;⑵ 当直线CD与⊙O相切时,求OD所在直线对应的函数关系式;⑶ 设点D的横坐标为x,正方形ABCD的面积为S,求S与x之间的函数关系式,并求出S 的最大值与最小值.图1xyODAB C15【巩固】如图,已知点A 从()10,出发,以1个单位长度/秒的速度沿x 轴向正方向运动,以O A ,为顶点作菱形OABC ,使点B C ,在第一象限内,且60AOC ∠=︒;以()03P ,为圆心,PC 为半径作圆.设点A 运动了t 秒,求: ⑴ 点C 的坐标(用含t 的代数式表示);⑵ 当点A 在运动过程中,所有使P 与菱形OABC 的边所在直线相切的t 的值.PC BOAy x1【例4】已知:如图,抛物线212333y x x m =-+与x 轴交于A B ,两点,与y 轴交于C 点,90ACB ∠=︒⑴ 求m 的值及抛物线顶点坐标;⑵ 过A B C ,,的三点的M ⊙交y 轴于另一点D ,连结DM 并延长交M ⊙于点E ,过E 点的M ⊙的切线分别交x 轴、y 轴于点F G ,,求直线FG 的解析式;⑶ 在条件⑵下,设P 为CBD 上的动点(P 不与C D ,重合),连结PA 交y 轴于点H ,问是否存在一个常数k ,始终满足AH AP k ⋅=,如果存在,请写出求解过程;如果不存在,请说明理由.E y xOG FMDC BA【巩固】如图,已知点A的坐标是(),,以AB为直径作O',90-,,点B的坐标是()10交y轴的负半轴于点C,连接AC、BC,过A、B、C三点作抛物线.⑴ 求抛物线的解析式;⑵ 点E是AC延长线上一点,BCE∠的平分线CD交O'于点D,连结BD,求直线BD的解析式;⑶ 在⑵的条件下,抛物线上是否存在点P,使得PDB CBD∠=∠?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.D CEA yxBO O'课后作业:1.如图,直角坐标系中,已知两点()00O ,,()20A ,,点B 在第一象限且OAB ∆为正三角形,OAB ∆的外接圆交y 轴的正半轴于点C ,过点C 的圆的切线交x 轴于点D .⑴ 求B C ,两点的坐标;⑵ 求直线CD 的函数解析式;⑶ 设E F ,分别是线段ABAD ,上的两个动点,且EF 平分四边形ABCD 的周长.试探究:AEF ∆的最大面积?xy CDOAB参考答案例1【巩固】例2分析:(1)先求出t=1时,AP和OQ的长,即可求得P1,Q1的坐标,然后用待定系数法即可得出抛物线的解析式.进而可求出对称轴l的解析式.(2)当直线PQ与圆C相切时,连接CP,CQ则有Rt△CMP∽Rt△QMC(M为PG与圆的切点),因此可设当t=a秒时,PQ与圆相切,然后用a表示出AP,OQ的长即PM,QM的长(切线长定理).由此可求出a的值.(3)本题的关键是确定N的位置,先找出与P点关于直线l对称的点P′的坐标,连接P′Q,那么P′Q 与直线l的交点即为所求的N点,可先求出直线P′Q的解析式,进而可求出N点的坐标.【巩固】例3【巩固】例4【巩固】作业。
【仲烦1】(我市)已知圆P的圆心在反比例函数y=-(A:>1)上,并与工轴相交于X、3两点.且x始终与]轴相切于定点C(0,1).⑴求经过三点的二次匣1数图象的解析式;(2)若二次函教图象的顶点为D,问当上为何值时'四边形也站尹为菱形.【耕音】解:(1)连接PC、PAx PB,谊P点ffPHXx轴.垂足为H・(1分)与y轴相切于点C(0, 1),.-.PC±y^.•.•P点在反比例函数》二占的囹象上,X•.•P点坐标为(k,1).(2分)•.•PAU.在RtAAPH中,AH=厨2_尸於后一1,•'•A(k-90 ).(3分)•.•由。
P交x轴于A、B两点,且PHJLAB,由垂径击理可知,PH垂直平分AB.AOB=OA+2AH=k•••B3小2_1,0).《4分〉故过A、B两点的抛物线的对称轴为PH所在的直钱斛析式为x=k.可设该抛物线解析式为y=a<x-k)2+h.(5分)又二.抛物线过C(。
,1),B(k-^2_r0),[ak^-^h=1•3|—?昭得a=l,h=1-k^.(7分)•.•抛物线解析式为y=心)2+1上2.(B分)(2)由<1)知抛物线顶点D坐标为(k,l-k2>•・•DH-k2-l.若四边形ADBP为装形.则必有PH=DH.(10分)VPH=1,.•-k2-l=l.又">1,(11分)•・•当k取以时,PD与AB互相垂直平分,则四边形ADBP为菱形•(12分)3【百麒2]翎南省韶关市)25.如图6,在平面直角坐标系中旭边形OABC是矩形,。
虹4应=2,直线),=-":与坐标轴交于D、E。
设M是加的中点,P是线段DE上的动点.(1)求M、D两点的坐标;<2)当P在什么位置时,PA=PB?求出此时P点的坐标j<3)过P作PH1BC,垂足为H,当以PM为直径的OF与BC相切于点N时,求梯形PHBH的面积.图6【分析】(1)因为四边形OABC是逅形,0A=4,AB=2»直线>=r-?与坐标轴交于D、E,M是AB的中点2.所以令y=0,即司术出D的坐标,而AM-1.印以M(4,1);(2)因为PA=PB.断以P是AB的香直平分线和直线ED的交点,而AE的中垂线是y=l,断以P的纵坐标为1,令直线ED的解析式中的y=l,求出的x的值即为相应的P的横坐标;(3〉可设P(x,y>,连将PN、MN、NF,因为点P在y・x-:上,所以P《x,粮据蹦意可2得PNlMNi FN±BCi F是圈心,又因N是钱段HB的中点,HN-NB-—»PH-2-(-x*-)t2 2 2BM=1,利用直径对的圆周角是直甬可得到ZHPX-ZHNP=ZHNP-ZBNM=90°•所以ZHPN=ZB取ph ir£x+| NM,又因ZPHN-ZB-900-所以可得到R tAPNH<^RtANMB•所以—•A2=—^,这BM BN—4-x1—样牧可得到关于X的方程,解之即可求出X的值,而饬求面招的四边形是一个直角梯形,南以Spg=也皿滋或"医号)("6+应)=.21_色叵.2 2 24满答】俄;《1)M", 1),D《9,0);(2分)2(2)V PA=PB>•七点P在线段AB的中毒线上,•.•点P的纵坐标是I,3又•:点P在尸-X-—上,2・.•点P的坐标为(【,1)?(4分)(3)设P(x,y),连接PN、MN、NF,3点P lSy=・x+-上,匕3・'・P(x ,-w+—),2依题意知:PN«LMN>FN^BC,F是圆心,・'・N是线段HB的中点,HN=NB=±M,PH=2.2口,BM=1,<6分)22HPN-ZHNP=NHNP-ZBNM=90°,NHPN=ZBNN1,又ZPHN=ZB=90°5RtAPNH^RtANMBs:HN_PH•'两南,4-x x*.."F=二,-等」22,(8分)x?-12x+14=0»朋得;x-6-j22(^-*>^舍去),k=6-皿=些罕=空也艾竺=一*孕屈,(9分)2【例题31(||-4省白银等7市新课程)28.在直角坐标系中>0A的丰径为4,圆心A曜标为(2, 0),S与X轴交于E、尸两点,与),轴交于(7、D两点,过点(7作0X的切线时,交x轴于点3.(1)求直线C5的解析式:(2)若抛物线.件履7)日€的顶点在直线3C上,与x轴的交点恰为点E、已求该抛物线的解析式J(3)试判断点C是否在抛物线上?(4)在抛物线上是否存在三个点,由它构成的三角形与A4OC相似?直接与出两组这样的点•4[分析】(1>SHAC.根撮区]的李径求出AC. W1B点人的坐麻求出0A,燃后利用勾腹定理列式求出0C・从而得到点C的坐标,再求出ZCAO=60=.然后粮掘直有三甬形两锐角互余米出NB=30。
二次函数压轴题(与圆综合问题)【典例分析】例1 如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0,c<0)交x轴于点A,B,交y轴于点C,设过点A,B,C 三点的圆与y轴的另一个交点为D.(1)如图1,已知点A,B,C的坐标分别为(-2,0),(8,0),(0,-4);①求此抛物线的函数解析式;②若点M为抛物线上的一动点,且位于第四象限,求△BDM面积的最大值;(2)如图2,若a=1,c=-4,求证:无论b取何值,点D的坐标均不改变.思路点拨(2)连接AD、BC,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x2+bx-4,可得C(0,-4),OC=4.设点A(x1,0),B(x2,0),则OA=-x1,OB=x2,且x1、x2是方程x2+bx-4=0的两根,根据根与系数的关系可得OA•OB=4.由A、D、B、C四点共圆可得∠ADC=∠ABC,∠DAB=∠DCB,从而可得△ADO∽∽△CBO,根据相似三角形的性质可得OC•OD=OA•OB=4,从而可得OD=1,即可得到D(0,1),因而无论b 取何值,点D的坐标均不改变.满分解答(1)①∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-2,0),B(8,0),C(0,-4),∴42064804a b ca b cc-+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得14324abc⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎪⎩.学#科网∴抛物线的解析式为y=14x2-32x-4;②过点M作ME∥y轴,交BD于点E,连接BC,如图1.∴D(0,4).设直线BD的解析式为y=mx+n.∵B(8,0),D(0,4),∴804m nn+=⎧⎨=⎩,学&科网解得124mn⎧=-⎪⎨⎪=⎩,(2)连接AD、BC,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x2+bx-4,则C(0,-4),OC=4.设点A(x1,0),B(x2,0),则OA=-x1,OB=x2,且x1、x2是方程x2+bx-4=0的两根,∴OA•OB=-x1•x2=-(-4)=4.考点:圆的综合题例2已知抛物线经过A(3,0), B(4,1)两点,且与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数关系式及点C的坐标;(2)如图(1),连接AB,在题(1)中的抛物线上是否存在点P,使△PAB是以AB为直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图(2),连接AC,E为线段AC上任意一点(不与A、C重合)经过A、E、O三点的圆交直线AB 于点F,当△OEF的面积取得最小值时,求点E的坐标.思路点拨(1)用待定系数法求解;(2) 假设存在,分两种情况讨论(3)根据面积公式,列出二次函数,求函数的最值.满分解答(1)将A(3,0),B(4,1)代人得∴∴∴C(0,3) 学科@网②当∠ABP=90O时,过B作BP∥AC,BP交抛物线于点P. ∵A(3,0),C(0,3)∴直线AC的函数关系式为将直线AC向上平移2个单位与直线BP重合.则直线BP的函数关系式为由,得又B(4,1),∴P2(-1,6).综上所述,存在两点P1(0,3), P2(-1,6).(3)∵∠OAE=∠OAF=45O,而∠OEF=∠OAF=45O, ∠OFE=∠OAE=45O,∴∠OEF=∠OFE=45O,∴OE=OF,∠EOF=90O∵点E在线段AC上,∴设E∴=∴===∴当时,取最小值,此时,∴例3如图,在平面直角坐标系中,圆D与y轴相切于点C(0,4),与x轴相交于A、B两点,且AB=6.(1)求D点的坐标和圆D的半径;(2)求sin∠ACB的值和经过C、A、B三点的抛物线对应的函数表达式;(3)设抛物线的顶点为F,证明直线AF与圆D相切.思路点拨(1)连接CD,过点D作DE⊥AB,垂足为E,连接AD.依据垂径定理可知AE=3,然后依据切线的性质可知CD⊥y轴,然后可证明四边形OCDE为矩形,则DE=4,然后依据勾股定理可求得AD的长,故此可求得⊙D的半径和点D的坐标;学科.网(2)先求得A(2,0)、B(8,0).设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x﹣8),将点C的坐标代入可求得a 的值.根据三角形面积公式得:S△ABC=BC×AC sin∠ACB=AB×CO,代入计算即可;(3)求得抛物线的顶点F的坐标,然后求得DF和AF的长,依据勾股定理的逆定理可证明△DAF为直角三角形,则∠DAF=90°,故此AF是⊙D的切线.满分解答(2)如图1所示:∵D(5,4),∴E(5,0),∴A(2,0)、B(8,0).设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x﹣8),将点C的坐标代入得:16a=4,解得:a,∴抛物线的解析式为y x 2x +4.∵S △ABC =BC ×AC sin ∠ACB =AB ×CO ,∴sin ∠ACB ==.例4如图,已知二次函数()22y x m 4m =--(m >0)的图象与x 轴交于A 、B 两点.(1)写出A 、B 两点的坐标(坐标用m 表示);(2)若二次函数图象的顶点P 在以AB 为直径的圆上,求二次函数的解析式; (3)设以AB 为直径的⊙M 与y 轴交于C 、D 两点,求CD 的长. 思路点拨(1)解关于x 的一元二次方程()22x m 4m 0--=,求出x 的值,即可得到A 、B 两点的坐标。
二次函数与圆的综合习题种类一圆的基天性质应用例 1:如图,在直角坐标系中,抛物线y=a(x-)2+与⊙M交于A,B,C,D四点,点 A, B 在 x 轴上,点 C 坐标为( 0,-2).(1)求 a 值及 A, B 两点坐标;(2)点 P(m, n)是抛物线上的动点,当∠ CPD 为锐角时,恳求出 m 的取值范围;(3)点 E 是抛物线的极点,⊙M 沿 CD 所在直线平移,点 C,D 的对应点分别为点C′,D′,按序连结A, C′,D′,E 四点,四边形AC′D′E(只需考虑凸四边形)的周长能否存在最小值?若存在,恳求出此时圆心M ′的坐标;若不存在,请说明原因.【答案】( 1)A( 1,0),B( 4,0).( 2)m< 0 或 1< m< 4 或 m>5.( 3)存在.M(′,-2)【分析】解:( 1)∵抛物线y=a(x- )2+ 经过点 C( 0, -2),∴-2=a( 0- )2+ ,∴a=- ,∴y=- ( x- )2+ ,当 y=0 时, - (x- )2+ =0,∴x1 =4, x2=1,∵A 、 B 在 x 轴上,∴A( 1,0),B(4, 0).(2)由( 1)可知抛物线分析式为 y=- ( x- )2+ ,∴C、 D 对于对称轴 x= 对称,∵C( 0,-2),∴D( 5,-2),如图 1 中,连结 AD 、 AC 、 CD,则 CD=5 ,∵A ( 1,0),C(0, -2),D(5,-2),∴AC=,AD=2,∴AC 2+AD 2=CD 2,∴∠ CAD=90°,∴CD 为⊙ M 的直径,∴当点 P 在圆外面的抛物线上运动时,∠CPD 为锐角,∴m< 0 或 1<m<4 或 m> 5.(3)存在.如图 2 中,将线段C′A平移至 D′F,则 AF=C′D′=CD=5,∵A ( 1,0),∴F(6,0),作点 E 对于直线 CD 的对称点 E′,连结 EE′正好经过点 M ,交 x 轴于点 N,∵抛物线极点(,),直线 CD 为 y=-2,∴E′(,-),连结 E′F交直线 CD 于 H,∵AE , C′D′是定值,∴AC′+ED′最小时,四边形AC′D′E的周长最小,∵AC′+D′E=FD′+D′E=FD′+E′D′≥, E′F则当点 D′与点 H 重合时,四边形 AC′D′E的周长最小,设直线 E′F的分析式为 y=kx+b ,∵E′(,-),F(6,0),∴可得 y= x-,当 y=-2 时, x=,∴H(,-2),∵ M(,-2),∴DD′=5- =,∵- = ,∴M′(,-2)针对训练1.已知二次函数 y=ax2- 2ax+c(a< 0)的图像与 x 轴的负半轴和正半轴分别交于A、 B 两点,与 y 轴交于点 C,直线 BC 与它的对称轴交于点 F,且 CF: FB=1: 3.(1) 求 A 、 B 两点的坐标;(2) 若△COB 的心里 I 在对称轴上,求这个二次函数的关系式;(3) 在(2)的条件下, Q(m,0)是 x 轴上一点,过点 Q 作 y 轴的平行线,与直线 BC 交于点M ,与抛物线交于点N,连结CN,将△CMN 沿直线CN 翻折, M 的对应点为M′,能否存在点Q,使得M′恰巧落在y 轴上?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】 (1)B(4 , 0), A( -2,0);(2)y=x2+ x+3 ;(3)存在, Q( , 0)或 Q(,0) 【分析】(1)以下图:对称轴为:直线,∴OE=1 ,∵OC∥EF,∴,∴E B=3 ,由对称性得: BE=AE=3 ,∴A( - 2,0),B(4,0) ;(2)如图,是△的内切圆,过点I 作于点D,∴设,则在 Rt△OCB 中, OB=4 ,即解得∴C(0,3) ,∴c=3,把 A( - 2,0), C(0,3)代入抛物线 y=ax2-2ax+c 中得:解得:∴抛物线的分析式为:y=x2+ x+3;(3)如图 ,由题意∠ M′ CN=∠ NCB ,∵MN ∥ OM′,∴∠ M′CN=∠ CNM,∴∠ CNM = ∠NCB,∴MN=CM ,∵直线 BC 分析式为,∴,∵,∴,∴,,作 ME ⊥OC 于 E,①当 N 在直线解得: m= 或∴Q( ,0),②当 N 在直线BC 上方时 ,0(舍弃 ),BC 下方时 ,,,解得 m=或0(舍弃),∴Q(,0)综上所述:点 Q 坐标为( ,0)或 Q( ,0).2.对于平面直角坐标系xOy 中的点 P,Q 和图形 G,给出以下定义:点P,Q 都在图形G上,且将点P的横坐标与纵坐标交换后获得点Q,则称点P,Q是图形G “的一对关联点”.比如,点 P(1,2)和点 Q(2, 1)是直线 y=﹣ x+3 的一对关系点.(1)请写出反比率函数y=的图象上的一对关系点的坐标:;(2)抛物线 y= x2+bx+c 的对称轴为直线 x= 1,与 y 轴交于点 C( 0,﹣ 1).点 A,B 是抛物线 y=x2 +bx+c 的一对关系点,直线 AB 与 x 轴交于点 D(1,0).求 A,B 两点坐标.(3)⊙ T 的半径为 3,点 M ,N 是⊙ T 的一对关系点,且点 M 的坐标为( 1,m)(m> 1),请直接写出m 的取值范围.【答案】( 1)(2,3),(3,2).( 2) A,B 两点坐标为(﹣ 1,2)和( 2,﹣1).(3)1<m≤1+3 .【分析】解:( 1)∵ 2×3=3×2= 6,∴点( 2, 3),(3, 2)是反比率函数y=的图象上的一对关系点.故答案为:(2,3),( 3, 2).(2)∵抛物线 y= x2+ bx+ c 的对称轴为直线 x=1,∴﹣=1,解得: b=﹣ 2.∵抛物线 y= x2+ bx+c 与 y 轴交于点 C( 0,﹣ 1),∴c=﹣ 1,∴抛物线的分析式为y= x2﹣ 2x﹣1.由关系点定义,可知:点 A , B 对于直线 y= x 对称.又∵直线 AB 与 x 轴交于点 D(1,0),∴直线 AB 的分析式为y=﹣ x+ 1.联立直线AB 及抛物线分析式成方程组,得:=﹣+=﹣﹣,解得:∴A,B,两点坐标为(﹣,1, 2)和(2,﹣ 1).(3)由关系点定义,可知:点M , N 对于直线y= x 对称,∴⊙ T 的圆心在直线y= x 上.∵⊙ T 的半径为 3,∴M1M2 =×2×3=3,∴m 的取值范围为1< m≤1+ 3..种类二与圆相关的地点关系例 2.如图,已知点A(2,0),以A为圆心作⊙A与y轴切于原点,与x轴的另一个交点为 B,过 B 作⊙ A 的切线 l .(1)以直线 l 为对称轴的抛物线过点 A ,抛物线与 x 轴的另一个交点为点 C,抛物线的极点为点 E,假如 CO=2BE ,求此抛物线的分析式;(2)过点 C 作⊙ A 的切线 CD,D 为切点,求此切线长;(3)点 F 是切线 CD 上的一个动点,当△BFC 与△CAD 相像时,求出 BF 的长.【答案】( 1) y= ( x-2)(x-6);(2)CD=2;(3)BF的长为或.【分析】(1)∵ A ( 2, 0),⊙ A 与 y 轴切于原点,∴⊙ A 的半径为 2.∴点 B 的坐标为为( 4,0).∵点 A 、C 对于 x=4 对称,∴C( 6,0).又 CO=2BE ,∴E(4,-3)设抛物线的分析式为 y=a( x-2)(x-6),(a≠0);∵抛物线经过点 E( 4, -3)∴-3=a( 4-2)( 4-6),解得: a= .∴抛物线的分析式为y= (x-2 )( x-6);(2)如图 1 所示:连结AD ,∵AD 是⊙ A 的切线,∴∠ ADC=90°,AD=2 ,由( 1)知, C(6,0).∵A ( 2,0),∴AC=4 ,在 Rt△ACD 中, CD2=AC2-AD2=42-22=12 ,∴CD=2 .(3)如图 2 所示:当 FB⊥AD 时,连结 AD .∵∠ FBC= ∠ ADC=90°,∠ FCB= ∠ ACD ,∴△ FBC∽△ ADC ,∴=,即=.解得: CF=.如图 3 所示:当 BF⊥ CD 时,连结 AD 、过点 B 作 BF ⊥CD,垂足为 F.∵AD ⊥CD,∴BF∥AD ,∴△ BFC∽△ ADC ,∴=,即=.∴C F= .综上所述, BF 的长为或.针对训练1.如图,抛物线 y=x 2﹣ 4x﹣ 1 极点为 D,与 x 轴订交于 A 、B 两点,与 y 轴订交于点C.(1)求这条抛物线的极点 D 的坐标;(2)经过点( 0,4)且与x 轴平行的直线与抛物线y=x 2﹣ 4x﹣ 1 订交于M 、N 两点( M 在 N 的左边),以 MN 为直径作⊙ P,过点 D 作⊙ P 的切线,切点为 E,求点 DE 的长;(3)上下平移( 2)中的直线 MN ,以 MN 为直径的⊙ P 可否与 x 轴相切?假如能够,求出⊙P 的半径;假如不可以,请说明原因.【答案】( 1)点 D 的坐标为( 2, -5);(2)DE=6;(3)能够相切,原因看法析. 【分析】(1)∵ y=x2-4x-1=x2-4x+4-5= ( x-2 )2-5,∴点 D 的坐标为( 2,-5);(2)∵当 y=4 时, x2-4x-1=4 ,解得 x=-1 或 x=5 ,∴M 坐标为( -1,4),点 N 坐标为( 5, 4),∴MN=6 .P 的半径为 3,点 P 的坐标为( 2,4),连结 PE,则 PE⊥ DE,∵PD=9,PE=3,依据勾股定理得 DE=6 ;(3)能够相切.原因:设⊙ P 的半径为 r,依据抛物线的对称性,抛物线过点(2+r,r )或( 2+r, -r),代入抛物线分析式得:( 2+r) 2-4( 2+r) -1=r,解得 r= 或 r= (舍去),把( 2+r, -r)代入抛物线得:( 2+r)2-4(2+r )-1=-r ,解得: r= ,或 r= (舍去).2.如图,⊙ P 的圆心 P( m,n)在抛物线 y=上.(1)写出 m 与 n 之间的关系式;(2)当⊙ P 与两坐标轴都相切时,求出⊙ P 的半径;(3)若⊙ P 的半径是 8,且它在 x 轴上截得的弦 MN ,知足0≤MN≤2时,求出 m、n的范围.1 n P23 ;7≤ ≤8.【答案】()= m2 2)⊙的半径为)≤ m≤4或﹣4≤ m≤﹣;(;(【分析】解:( 1)∵点 P( m, n)在抛物线 y=上,∴n= m2;(2)当点 P( m,m2)在第一象限时,由⊙ P 与两坐标轴都相切知m= m2,解得: m=0(舍)或 m=2,∴⊙ P 的半径为 2;当点 P( m, m2)在第三象限时,由⊙ P 与两坐标轴都相切知﹣m= m2,解得: m=0 或 m=﹣ 2,∴⊙ P 的半径为 2;(3)如图,作PK⊥MN 于点 K ,连结 PM,当 MN=2 时,MK= MN=,∵PM=8,则 PK=== 7,当 MN =0 时, PK=8,∴7≤PK≤8,即7≤≤8,∵n= m2,∴7≤ m2≤8,解得:≤ m≤4或﹣ 4≤ m≤﹣.种类三结构圆与隐形圆例 3:已知:如图1,抛物线与 x 轴交于,两点,与 y 轴交于点 C,点 D 为极点.求抛物线分析式及点 D 的坐标;若直线 l 过点 D,P 为直线 l 上的动点,当以A、B、P 为极点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l 的分析式;如图 2,E 为 OB 的中点,将线段OE 绕点O 顺时针旋转获得,旋转角为,连结、,当获得最小值时,求直线与抛物线的交点坐标.1 2)或3 ).【答案】();(;(【分析】抛物线与 x 轴交于,两点,.,抛物线的极点坐标为.过点 A 、B 分别作 x 轴的垂线,这两条垂线与直线l 老是有交点的,即2个点 Q.以 AB 为直径的假如与直线 l 订交,那么就有 2 个点 Q;假如圆与直线l 相切,就只有 1个点 Q了.以下图:以 AB 为直径作,作QD与相切,则,过 Q作.,..,又,.,,.点设 l Q 的坐标为的分析式为.,则,解得:,,直线 l 的分析式为由图形的对称性可知:当直线则,解得:,l 经过点,.时,直线l 与相切,直线 l 的分析式为综上所述,直线l 的分析式为.或.以下图:取M 使,连结.,,,,.又,△∽ △,..,当 M 、、 B 在一条直线上时,有最小值,的最小值.针对训练1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数 y=ax2+bx+c 的图象经过点A(﹣ 1,0),B(0,﹣), C(2, 0),其对称轴与x 轴交于点 D(1)求二次函数的表达式及其极点坐标;(2)若 P 为 y 轴上的一个动点,连结PD,求 PB+PD 的最小值;(3) M ( x, t)为抛物线对称轴上一动点①若平面内存在点N,使得以 A ,B, M , N 为极点的四边形为菱形,则这样的点N 共有个;②连结 MA ,MB ,若∠ AMB 不小于 60°,求 t 的取值范围.【答案】( 1)抛物线分析式为 y= x2﹣x﹣,极点坐标(,﹣);( 2) PB+PD 的最小值为;( 3)① 5;②取值范围是【分析】(1)方法一:设二次函数的表达式为,B(0,- )代入解得∴∴极点坐标为方法二:也能够用三点式设代入三点或许极点式设代入两点求得。
专题10二次函数与圆存在性问题二次函数是初中数学代数部分最重要的概念之一,是中考数学的重难点;而圆是初中几何中综合性最强的知识内容,它与二次函数都在中考中占据及其重要的地位,两者经常作为压轴题综合考查,能够很好的考查学生的数学综合素养以及分析问题、解决问题的能力.圆心与抛物线的关系、圆上的点和抛物线的关系,其本质就是把位置关系向数量化关系转化.二次函数与圆的综合要数形结合,在读题之前要想到圆中的相关概念、性质及定理,比如圆的定义、垂径定理、圆周角、圆心角、内心、外心、切线、四点共圆的、隐藏圆等;对于二次函数,要熟练掌握解析式的求法和表达形式、顶点、最值、与方程之间的关系,线段长与点的坐标之间的数量转化等.【例1】(2022•闵行区二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.将抛物线的对称轴沿x轴的正方向平移,平移后交x轴于点D,交线段BC于点E,交抛物线于点F,过点F作直线BC的垂线,垂足为点G.(1)求抛物线的表达式;(2)以点G为圆心,BG为半径画⊙G;以点E为圆心,EF为半径画⊙E.当⊙G与⊙E内切时.①试证明EF与EB的数量关系;②求点F的坐标.【例2】(2022•福建模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于A,B两点,点C(2,﹣4)在抛物线上,且△ABC是等腰直角三角形.(1)求抛物线的解析式;(2)过点D(2,0)的直线与抛物线交于点M,N,试问:以线段MN为直径的圆是否过定点?证明你的结论.【例3】(2022•武汉模拟)已知抛物线y=﹣2x2+bx+c(c>0).(1)如图1,抛物线与直线l相交于点M(﹣1,0),N(2,6).①求抛物线的解析式;②过点N作MN的垂线,交抛物线于点P,求PN的长;(2)如图2,已知抛物线y=﹣2x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A,B,C,D(0,n)四点在同一圆上,求n的值.【例4】(2022•上海模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣3ax+2(a<0)交y轴于点A,抛物线的对称轴交x轴于点P,联结PA.(1)求线段PA的长;(2)如果抛物线的顶点到直线PA的距离为3,求a的值;(3)以点P为圆心、PA为半径的⊙P交y轴的负半轴于点B,第一象限内的点Q在⊙P上,且劣弧=2.如果抛物线经过点Q,求a的值.1.(2021•广元)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴分别相交于A、B两点,与y轴相交于点C,下表给出了这条抛物线上部分点(x,y)的坐标值:x…﹣10123…y…03430…(1)求出这条抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)PQ是抛物线对称轴上长为1的一条动线段(点P在点Q上方),求AQ+QP+PC的最小值;(3)如图2,点D是第四象限内抛物线上一动点,过点D作DF⊥x轴,垂足为F,△ABD的外接圆与DF 相交于点E.试问:线段EF的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.2.(2021•张家界)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点C(2,﹣3),且与x轴交于原点及点B (8,0).(1)求二次函数的表达式;(2)求顶点A的坐标及直线AB的表达式;(3)判断△ABO的形状,试说明理由;(4)若点P为⊙O上的动点,且⊙O的半径为2,一动点E从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段AP匀速运动到点P,再以每秒1个单位长度的速度沿线段PB匀速运动到点B后停止运动,求点E的运动时间t的最小值.3.(2021•宜宾)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C(0,6),抛物线的顶点坐标为E(2,8),连结BC、BE、CE.(1)求抛物线的表达式;(2)判断△BCE的形状,并说明理由;(3)如图2,以C为圆心,为半径作⊙C,在⊙C上是否存在点P,使得BP+EP的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.4.(2020•雨花区校级一模)如图1,已知抛物线y=ax2﹣12ax+32a(a>0)与x轴交于A,B两点(A在B 的左侧),与y轴交于点C.(1)连接BC,若∠ABC=30°,求a的值.(2)如图2,已知M为△ABC的外心,试判断弦AB的弦心距d是否有最小值,若有,求出此时a的值,若没有,请说明理由;(3)如图3,已知动点P(t,t)在第一象限,t为常数.问:是否存在一点P,使得∠APB达到最大,若存在,求出此时∠APB的正弦值,若不存在,也请说明理由.5.(2020•汇川区三模)如图,在平面直角坐标系上,一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(1,0)、B (3,0)、C(0,3)三点,连接BC并延长.(1)求抛物线的解析式;(2)点M是直线BC在第一象限部分上的一个动点,过M作MN∥y轴交抛物线于点N.1°求线段MN的最大值;2°当MN取最大值时,在线段MN右侧的抛物线上有一个动点P,连接PM、PN,当△PMN的外接圆圆心Q在△PMN的边上时,求点P的坐标.6.(2021•开福区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx+c交x轴于点A,B,点B的坐标为(4,0),与y轴于交于点C(0,﹣2).(1)求此抛物线的解析式;(2)在抛物线上取点D,若点D的横坐标为5,求点D的坐标及∠ADB的度数;(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴l交x轴于点H,△ABD的外接圆圆心为M(如图1),①求点M的坐标及⊙M的半径;②过点B作⊙M的切线交于点P(如图2),设Q为⊙M上一动点,则在点运动过程中的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由.7.(2020•天桥区二模)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),与x轴交于A(4,0)、O两点,点D(2,﹣2)为抛物线的顶点.(1)求该抛物线的解析式;(2)点E为AO的中点,以点E为圆心、以1为半径作⊙E,交x轴于B、C两点,点M为⊙E上一点.①射线BM交抛物线于点P,设点P的横坐标为m,当tan∠MBC=2时,求m的值;②如图2,连接OM,取OM的中点N,连接DN,则线段DN的长度是否存在最大值或最小值?若存在,请求出DN的最值;若不存在,请说明理由.8.(2020•百色)如图,抛物线的顶点为A(0,2),且经过点B(2,0).以坐标原点O为圆心的圆的半径r=,OC⊥AB于点C.(1)求抛物线的函数解析式.(2)求证:直线AB与⊙O相切.(3)已知P为抛物线上一动点,线段PO交⊙O于点M.当以M,O,A,C为顶点的四边形是平行四边形时,求PM的长.9.(2020•西藏)在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是第四象限内抛物线上的一个动点.(1)求二次函数的解析式;=,求点P的坐标;(2)如图甲,连接AC,PA,PC,若S△P AC(3)如图乙,过A,B,P三点作⊙M,过点P作PE⊥x轴,垂足为D,交⊙M于点E.点P在运动过程中线段DE的长是否变化,若有变化,求出DE的取值范围;若不变,求DE的长.10.(2020•宜宾)如图,已知二次函数的图象顶点在原点,且点(2,1)在二次函数的图象上,过点F(0,1)作x轴的平行线交二次函数的图象于M、N两点.(1)求二次函数的表达式;(2)P为平面内一点,当△PMN是等边三角形时,求点P的坐标;(3)在二次函数的图象上是否存在一点E,使得以点E为圆心的圆过点F和点N,且与直线y=﹣1相切.若存在,求出点E的坐标,并求⊙E的半径;若不存在,说明理由.11.(2021•嘉兴二模)定义:平面直角坐标系xOy中,过二次函数图象与坐标轴交点的圆,称为该二次函数的坐标圆.(1)已知点P(2,2),以P为圆心,为半径作圆.请判断⊙P是不是二次函数y=x2﹣4x+3的坐标圆,并说明理由;(2)已知二次函数y=x2﹣4x+4图象的顶点为A,坐标圆的圆心为P,如图1,求△POA周长的最小值;(3)已知二次函数y=ax2﹣4x+4(0<a<1)图象交x轴于点A,B,交y轴于点C,与坐标圆的第四个交点为D,连结PC,PD,如图2.若∠CPD=120°,求a的值.12.(2021•常州二模)如图1:抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.动点E(m,0)(0<m<3),过点E作直线l⊥x轴,交抛物线于点M.(1)求抛物线的解析式及C点坐标;(2)连接BM并延长交y轴于点N,连接AN,OM,若AN∥OM,求m的值.(3)如图2.当m=1时,P是直线l上的点,以P为圆心,PE为半径的圆交直线l于另一点F(点F在x 轴上方),若线段AC上最多存在一个点Q使得∠FQE=90°,求点P纵坐标的取值范围.13.(2021•乐山模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+2与直线AB相交于A(﹣1,0),B(3,2),与x轴交于另一点C.(1)求抛物线的解析式;(2)在y上是否存在一点E,使四边形ABCE为矩形,若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以C为圆心,1为半径作⊙O,D为⊙O上一动点,求DA+DB的最小值14.(2021•河北区二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+3的对称轴是直线x=2,与x 轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(Ⅰ)求抛物线的解析式及顶点坐标;(Ⅱ)M为第一象限内抛物线上的一个点,过点M作MN⊥x轴于点N,交BC于点D,连接CM,当线段CM=CD时,求点M的坐标;(Ⅲ)以原点O为圆心,AO长为半径作⊙O,点P为⊙O上的一点,连接BP,CP,求2PC+3PB的最小值.15.(2021•长沙模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的顶点为M,经过C(1,1),且与x轴正半轴交于A,B两点.(1)如图1,连接OC,将线段OC绕点O顺时针旋转,使得C落在y轴的负半轴上,求点C的路径长;(2)如图2,延长线段OC至N,使得ON=,若∠OBN=∠ONA,且,求抛物线的解析式;(3)如图3,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线,与y轴交于(0,5),经过点C的直线l:y=kx+m (k>0)与抛物线交于点C、D,若在x轴上存在P1、P2,使∠CP1D=∠CP2D=90°,求k的取值范围.16.(2021秋•上城区校级期中)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C,⊙M是△ABC的外接圆.若抛物线的顶点D的坐标为(1,4).(1)求抛物线的解析式,及A、B、C三点的坐标;(2)求⊙M的半径和圆心M的坐标;(3)如图2,在x轴上有点P(7,0),试在直线BC上找点Q,使B、Q、P三点构成的三角形与△ABC相似.若存在,请直接写出点坐标;若不存在,请说明理由.17.(2021秋•西湖区校级期中)我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”.如图所示,点A、B、C、D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点D的坐标为(0,﹣3),AB为半圆的直径,半圆圆心M的坐标为(1,0),半圆半径为2.(1)求“蛋圆”抛物线部分的解析式及“蛋圆”的弦CD的长;(2)已知点E是“蛋圆”上的一点(不与点A,点B重合),点E关于x轴的对称点是点F,若点F也在“蛋圆”上,求点E坐标;(3)点P是“蛋圆”外一点,满足∠BPC=60°,当BP最大时,直接写出点P的坐标.18.(2021•雨花区二模)如图1,已知圆O的圆心为原点,半径为2,与坐标轴交于A,C,D,E四点,B 为OD中点.(1)求过A,B,C三点的抛物线解析式;(2)如图2,连接BC,AC.点P在第一象限且为圆O上一动点,连接BP,交AC于点M,交OC于点N,当MC2=MN•MB时,求M点的坐标;(3)如图3,若抛物线与圆O的另外两个交点分别为H,F,请判断四边形CFEH的形状,并说明理由.19.(2020•东海县二模)如图,△AOB的三个顶点A、O、B分别落在抛物线C1:y=x2+x上,点A的坐标为(﹣4,m),点B的坐标为(n,﹣2).(点A在点B的左侧)(1)则m=,n=.(2)将△AOB绕点O逆时针旋转90°得到△A'OB',抛物线C2:y=ax2+bx+4经过A'、B'两点,延长OB'交抛物线C2于点C,连接A'C.设△OA'C的外接圆为⊙M.①求圆心M的坐标;②试直接写出△OA'C的外接圆⊙M与抛物线C2的交点坐标(A'、C除外).20.(2022•绿园区二模)在平面直角坐标系中,已知某二次函数的图象同时经过点A(0,3)、B(2m,3)、C(m,m+3).其中,m≠0.(1)当m=1时.①该二次函数的图象的对称轴是直线.②求该二次函数的表达式.(2)当|m|≤x≤|m|时,若该二次函数的最大值为4,求m的值.(3)若同时经过点A、B、C的圆恰好与x轴相切时,直接写出该二次函数的图象的顶点坐标.21.(2022•炎陵县一模)抛物线:y=﹣x2+bx+c与y轴的交点C(0,3),与x轴的交点分别为E、G两点,对称轴方程为x=1.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,过点C作y轴的垂线交抛物线于另一点D,F为抛物线的对称轴与x轴的交点,P为线段OC 上一动点.若PD⊥PF,求点P的坐标.(3)如图1,如果一个圆经过点O、点G、点C三点,并交于抛物线对称轴右侧x轴的上方于点H,求∠OHG的度数;(4)如图2,将抛物线向下平移2个单位长度得到新抛物线L,点B是顶点.直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.与对称轴交于点G,若△BMN的面积等于2,求k的值.22.(2022•杨浦区二模)如图,已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣+bx+c与x轴相交于点A (4,0),与y轴相交于点B(0,3),在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交线段AB于点N,交抛物线于点P,过P作PM⊥AB,垂足为点M.(1)求这条抛物线的表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,如果,求点P的坐标;(3)如果以N为圆心,NA为半径的圆与以OB为直径的圆内切,求m的值.【例1】(2022•闵行区二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.将抛物线的对称轴沿x轴的正方向平移,平移后交x轴于点D,交线段BC于点E,交抛物线于点F,过点F作直线BC的垂线,垂足为点G.(1)求抛物线的表达式;(2)以点G为圆心,BG为半径画⊙G;以点E为圆心,EF为半径画⊙E.当⊙G与⊙E内切时.①试证明EF与EB的数量关系;②求点F的坐标.【分析】(1)根据点A、B的坐标,设抛物线y=a(x+1)(x﹣3),再将点C代入即可求出a的值,从而得出答案;(2)①分两种情形,当r⊙G>r⊙E时,则GB﹣EF=GE,则EF=EB,当r⊙G<r⊙E时,则EF﹣GB=GE,设EF=5t,FG=3t,GE=4t,则5t﹣GB=4t,则GB=t<GE=4t,从而得出矛盾;②由.设BD=t,则DE=,利用勾股定理得BE=,则F坐标为(3﹣t,3t),代入抛物线解析式,从而解决问题.【解答】解:(1)∵点A坐标为(﹣1,0),点B坐标为(3,0).设抛物线y=a(x+1)(x﹣3)(a≠0),∵抛物线经过点C(0,4),∴4=﹣3a.解得.∴抛物线的表达式是;(2)①由于⊙G与⊙E内切,当r⊙G<r⊙E时,则EF﹣GB=GE,设EF=5t,FG=3t,GE=4t,则5t﹣GB=4t,∴GB=t<GE=4t,∴点E在线段CB的延长线上.又∵已知点E在线段BC上,∴矛盾,因此不存在.当r⊙G>r⊙E时,则GB﹣EF=GE,又∵GE=GB﹣EB,∴EF=EB;②∵OC⊥OB,FD⊥OB,∴∠COB=∠EDB=90°.∴.∴设BD=t,则DE=;在Rt△BED中,由勾股定理得,.∴,∴F坐标为(3﹣t,3t),∵F点在抛物线上,∴,∴解得,t=0(点F与点B重合,舍去).∴F坐标为(,).【例2】(2022•福建模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于A,B两点,点C(2,﹣4)在抛物线上,且△ABC是等腰直角三角形.(1)求抛物线的解析式;(2)过点D(2,0)的直线与抛物线交于点M,N,试问:以线段MN为直径的圆是否过定点?证明你的结论.【分析】(1)等腰直角三角形斜边中线等于斜边一半,点的坐标,不难求出A、B两点坐标,把点A、B、C 代入二次函数解析式,解三元一次方程组就可得到函数解析式.(2))通过设过点D(2,0)的直线MN解析式为y=k(x﹣2)=kx﹣2k,得到关于x、关于y的方程,利用跟与系数的关系,再得到圆的解析式,待定系数法确定定点的x、y的值,确定定点的坐标.【解答】解:连接AC、BC,过点C作CP垂直于x轴于点P.在Rt△CAB中,AC=BC,CP⊥AB,点C(2,﹣4),∴CP=AP=PB=4,OP=2,∴OA=AP﹣OP=4﹣2=2,OB=OP+PB=4+2=6,∴点A(﹣2,0),点B(6,0),把点A(﹣2,0),点B(6,0),点C(2,﹣4)代入函数解析式得,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣3.故答案为:y=x2﹣x﹣3.(2)设过点D(2,0)的直线MN解析式为y=k(x﹣2)=kx﹣2k,联立直线与抛物线解析式得关于x的等式:kx﹣2k=x2﹣x﹣3,化简得=0,x N+x M=﹣=4(k+1),x N x M==8k﹣12..........①,联立直线与抛物线解析式得关于y的等式:y=(+2)2﹣(+2)﹣3,化简得y2+(﹣﹣1)y﹣4=0,y M+y N=4k2,y M y N=﹣16k2................②,线段MN的中点就是圆的圆心,∴x O=(x N+x M)=2(K+1),代入直线方程得y O=2k2,∴圆心坐标为(2k+2,2k2),直径MN==,把①、②代入上式化简整理得直径MN=,设圆上某一点(x,y)到圆心的距离等于半径,∴=,化简整理得16k2+12﹣8k=x2﹣4kx﹣4x+y2﹣4k2y=﹣4yk2﹣4kx+x2﹣4x+y2,圆过定点,所以与k值无关,看作是关于k的二次等式,k2、k的系数,常量对应相等,得﹣8=﹣4x,x=2,16=﹣4y,y=﹣4,由以上分析,所以以MN为直径的圆过定点(2,﹣4).故答案为:以线段MN为直径的圆过定点(2,﹣4).【例3】(2022•武汉模拟)已知抛物线y=﹣2x2+bx+c(c>0).(1)如图1,抛物线与直线l相交于点M(﹣1,0),N(2,6).①求抛物线的解析式;②过点N作MN的垂线,交抛物线于点P,求PN的长;(2)如图2,已知抛物线y=﹣2x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A,B,C,D(0,n)四点在同一圆上,求n的值.【分析】(1)①把点M(﹣1,0),N(2,6)代入到y=﹣2x2+bx+c中,可得b和c的值.②设P(a,﹣2a2+4a+6),再利用M(﹣1,0),N(2,6),得到MN、PM、PN的表达式,最后利用勾股定理求得a的值.(2)令C(0,c),当y=0时,代入抛物线得x A x B=﹣,根据两角对应相等,可得△AOC∽△DOB,然后再找到对应线段成比例,即得到n的值.【解答】解:(1)①把M(﹣1,0)N(2,6)代入y=﹣2x2+bx+c,得,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6;②由①,抛物线解析式为:y=﹣2x2+4x+6,设P(a,﹣2a2+4a+6)∵M(﹣1,0),N(2,6),∴MN==3,∴PM=,PN=,又∵PN⊥MN,则PM2=MN2+PN2,(﹣1﹣a)2+(2a2﹣4a﹣b)2=(3)2+(2﹣a)2+(2a2﹣4a)2.整理得:4a2﹣9a+2=0,∴(a﹣2)(4a﹣1)=0.∴a1=2,a2=.当a=2时,P与N重合,∴a=,PN=.(2)证明:设OA=﹣x A,OB=x B,OD=﹣n当y=0时,﹣2x2+bx+c=0,∴x A x B=﹣,∴OA•OB=﹣x A x B=.∵∠CAO=∠BDO,∠ACO=∠DBO∴△AOC∽△DOB∴=∴OA•OB=OC•OD∴=c•(﹣n).∵c≠0∴n=﹣.【例4】(2022•上海模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣3ax+2(a<0)交y轴于点A,抛物线的对称轴交x轴于点P,联结PA.(1)求线段PA的长;(2)如果抛物线的顶点到直线PA的距离为3,求a的值;(3)以点P为圆心、PA为半径的⊙P交y轴的负半轴于点B,第一象限内的点Q在⊙P上,且劣弧=2.如果抛物线经过点Q,求a的值.【分析】(1)分别求出P(,0),A(0,2),由两点间距离公式可求;=×PM×OP=×AP×3,可得a=﹣;(2)抛物线的顶点为M(,2﹣a),由S△APM(3)连接PQ,BP,AM,设Q(t,at2﹣3at+2),求出M(﹣1,0),由垂径定理可得AM=AQ,=①,PQ=AP,得②,联立①②可得a=.【解答】解:(1)y=ax2﹣3ax+2=a(x﹣)2+2﹣a,∴抛物线的对称轴为x=,∴P(,0),令x=0,则y=2,∴A(0,2),∴PA=;(2)由(1)可知抛物线的顶点为M(,2﹣a),∵a<0,∴2﹣a>0,∴S △APM =×PM ×OP =×AP ×3,∴(2﹣a )×=×3,解得a =﹣;(3)连接PQ ,BP ,AM ,∵MP ⊥AB ,∴=,∵=2,∴=,∴AM =AQ ,设Q (t ,at 2﹣3at +2),∵AP =,P (,0),∴M (﹣1,0),∴=①,∵PQ =AP ,∴②,联立①②可得t =或t =﹣1(舍),将t =代入①,可得a =.1.(2021•广元)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴分别相交于A、B两点,与y轴相交于点C,下表给出了这条抛物线上部分点(x,y)的坐标值:x…﹣10123…y…03430…(1)求出这条抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)PQ是抛物线对称轴上长为1的一条动线段(点P在点Q上方),求AQ+QP+PC的最小值;(3)如图2,点D是第四象限内抛物线上一动点,过点D作DF⊥x轴,垂足为F,△ABD的外接圆与DF 相交于点E.试问:线段EF的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.【分析】(1)运用待定系数法即可求出抛物线解析式,再运用配方法求出顶点坐标;(2)如图1,将点C沿y轴向下平移1个单位得C′(0,2),连接BC′交抛物线对称轴x=1于点Q′,过点C作CP′∥BC′,交对称轴于点P′,连接AQ′,此时,C′、Q′、B三点共线,BQ′+C′Q′的值最小,运用勾股定理即可求出答案;(3)如图2,连接BE,设D(t,﹣t2+2t+3),且t>3,可得DF=t2﹣2t﹣3,BF=t﹣3,AF=t+1,运用圆内接四边形的性质可得∠DAF=∠BEF,进而证明△AFD∽△EFB,利用=,即可求得答案.【解答】解:(1)根据表格可得出A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3),设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入,得:3=a(0+1)(0﹣3),解得:a=﹣1,∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴该抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3,顶点坐标为M(1,4);(2)如图1,将点C沿y轴向下平移1个单位得C′(0,2),连接BC′交抛物线对称轴x=1于点Q′,过点C作CP′∥BC′,交对称轴于点P′,连接AQ′,∵A、B关于直线x=1对称,∴AQ′=BQ′,∵CP′∥BC′,P′Q′∥CC′,∴四边形CC′Q′P′是平行四边形,∴CP′=C′Q′,Q′P′=CC′=1,在Rt△BOC′中,BC′===,∴AQ′+Q′P′+P′C=BQ′+C′Q′+Q′P′=BC′+Q′P′=+1,此时,C′、Q′、B三点共线,BQ′+C′Q′的值最小,∴AQ+QP+PC的最小值为+1;(3)线段EF的长为定值1.如图2,连接BE,设D(t,﹣t2+2t+3),且t>3,∵EF⊥x轴,∴DF=﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t﹣3,∵F(t,0),∴BF=OF﹣OB=t﹣3,AF=t﹣(﹣1)=t+1,∵四边形ABED是圆内接四边形,∴∠DAF+∠BED=180°,∵∠BEF+∠BED=180°,∴∠DAF=∠BEF,∵∠AFD=∠EFB=90°,∴△AFD∽△EFB,∴=,∴=,∴EF===1,∴线段EF的长为定值1.2.(2021•张家界)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点C(2,﹣3),且与x轴交于原点及点B (8,0).(1)求二次函数的表达式;(2)求顶点A的坐标及直线AB的表达式;(3)判断△ABO的形状,试说明理由;(4)若点P为⊙O上的动点,且⊙O的半径为2,一动点E从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段AP匀速运动到点P,再以每秒1个单位长度的速度沿线段PB匀速运动到点B后停止运动,求点E 的运动时间t的最小值.【分析】(1)运用待定系数法即可求出答案;(2)运用配方法将抛物线解析式化为顶点式,得出顶点坐标,运用待定系数法求出直线AB的函数表达式;(3)方法1:如图1,过点A作AF⊥OB于点F,则F(4,0),得出△AFO、△AFB均为等腰直角三角形,即可得出答案,方法2:由△ABO的三个顶点分别是O(0,0),A(4,﹣4),B(8,0),运用勾股定理及逆定理即可得出答案;(4)以O为圆心,2为半径作圆,则点P在圆周上,根据t=AP+PB=PD+PB,可知当B、P、D三点共线时,PD+PB取得最小值,过点D作DG⊥OB于点G,由t=DB=即可求出答案.【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过C(2,﹣3),且与x轴交于原点及点B(8,0),∴c=0,二次函数表达式可设为:y=ax2+bx(a≠0),将C(2,﹣3),B(8,0)代入y=ax2+bx得:,解得:,∴二次函数的表达式为;(2)∵=(x﹣4)2﹣4,∴抛物线的顶点A(4,﹣4),设直线AB的函数表达式为y=kx+m,将A(4,﹣4),B(8,0)代入,得:,解得:,∴直线AB的函数表达式为y=x﹣8;(3)△ABO是等腰直角三角形.方法1:如图1,过点A作AF⊥OB于点F,则F(4,0),∴∠AFO=∠AFB=90°,OF=BF=AF=4,∴△AFO、△AFB均为等腰直角三角形,∴OA=AB=4,∠OAF=∠BAF=45°,∴∠OAB=90°,∴△ABO是等腰直角三角形.方法2:∵△ABO的三个顶点分别是O(0,0),A(4,﹣4),B(8,0),∴OB=8,OA===,AB===,且满足OB2=OA2+AB2,∴△ABO是等腰直角三角形;(4)如图2,以O为圆心,2为半径作圆,则点P在圆周上,依题意知:动点E的运动时间为t=AP+PB,在OA上取点D,使OD=,连接PD,则在△APO和△PDO中,满足:==2,∠AOP=∠POD,∴△APO∽△PDO,∴==2,从而得:PD=AP,∴t=AP+PB=PD+PB,∴当B、P、D三点共线时,PD+PB取得最小值,过点D作DG⊥OB于点G,由于,且△ABO为等腰直角三角形,则有DG=1,∠DOG=45°∴动点E的运动时间t的最小值为:t=DB===5.3.(2021•宜宾)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C(0,6),抛物线的顶点坐标为E(2,8),连结BC、BE、CE.(1)求抛物线的表达式;(2)判断△BCE的形状,并说明理由;(3)如图2,以C为圆心,为半径作⊙C,在⊙C上是否存在点P,使得BP+EP的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)△BCE是直角三角形.运用勾股定理逆定理即可证明;(3)如图,在CE上截取CF=(即CF等于半径的一半),连结BF交⊙C于点P,连结EP,则BF的长即为所求.【解答】解:(1)∵抛物线的顶点坐标为E(2,8),∴设该抛物线的表达式为y=a(x﹣2)2+8,∵与y轴交于点C(0,6),∴把点C(0,6)代入得:a=﹣,∴该抛物线的表达式为y=x2+2x+6;(2)△BCE是直角三角形.理由如下:∵抛物线与x轴分别交于A、B两点,∴令y=0,则﹣(x﹣2)2+8=0,解得:x1=﹣2,x2=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),∴BC2=62+62=72,CE2=(8﹣6)2+22=8,BE2=(6﹣2)2+82=80,∴BE2=BC2+CE2,∴∠BCE=90°,∴△BCE是直角三角形;(3)⊙C上存在点P,使得BP+EP的值最小且这个最小值为.理由如下:如图,在CE上截取CF=(即CF等于半径的一半),连结BF交⊙C于点P,连结EP,则BF的长即为所求.理由如下:连结CP,∵CP为半径,∴==,又∵∠FCP=∠PCE,∴△FCP∽△PCE,∴==,即FP=EP,∴BF=BP+EP,由“两点之间,线段最短”可得:BF的长即BP+EP为最小值.∵CF=CE,E(2,8),∴由比例性质,易得F(,),∴BF==.4.(2020•雨花区校级一模)如图1,已知抛物线y=ax2﹣12ax+32a(a>0)与x轴交于A,B两点(A在B 的左侧),与y轴交于点C.(1)连接BC,若∠ABC=30°,求a的值.(2)如图2,已知M为△ABC的外心,试判断弦AB的弦心距d是否有最小值,若有,求出此时a的值,若没有,请说明理由;(3)如图3,已知动点P(t,t)在第一象限,t为常数.问:是否存在一点P,使得∠APB达到最大,若存在,求出此时∠APB的正弦值,若不存在,也请说明理由.【分析】(1)令y=0,求得抛物线与x轴的交点A、B的坐标,令x=0,用a表示C点的坐标,再由三角函数列出a的方程,便可求得a的值;(2)过M点作MH⊥AB于点H,连接MA、MC,用d表示出M的坐标,根据MA=MC,列出a、d的关系式,再通过关系式求得结果;(3)取AB的中点T,过T作MT⊥AB,以M为圆心,MA为半径作⊙M,MT与直线y=x交于点S,P′为直线y=x上异于P的任意一点,连接AP′,交⊙M于点K,连接BK,MP,AP,BP,MB,MA,当P 为直线y=x与⊙M的切点时,∠APB达到最大,利用圆圆周角性质和解直角三角形的知识求得结果便可.【解答】解:(1)连接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=,解得,a=;(2)过M点作MH⊥AB于点H,连接MA、MC,如图2,∴AH=BH==2,∴OH=6,设M(6,d),∵MA=MC,∴4+d2=36+(d﹣32a)2,得2ad=32a2+1,∴d=16a+=,∴当4时,有,即当a=时,有;(3)∵P(t,t),∴点P在直线y=x上,如图3,取AB的中点T,过T作MT⊥AB,以M为圆心,MA为半径作⊙M,MT与直线y=x交于点S,P′为直线y=x上异于P的任意一点,连接AP′,交⊙M于点K,连接BK,MP,AP,BP,MB,MA,当⊙M与直线y=x相切时,有∠APB=∠AKB>∠AP′B,∴∠APB最大,此时相切点为P,设M(6,d),而T(6,0),∴S(6,6),∴∠PSM=90°﹣∠SOT=45°,又MP=MB=,∴MS==,∵MS+MT=ST=6,∴,解得,d=2(负根舍去),经检验,d=2是原方程的解,也符合题意,∴M(6,2),∴MB=2,∵∠AMB=2∠APB,MT⊥AB,MA=MB,∴∠AMT=∠BMT=∠AMB=∠APB,∴sin∠APB=sin∠BMT=.5.(2020•汇川区三模)如图,在平面直角坐标系上,一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(1,0)、B (3,0)、C(0,3)三点,连接BC并延长.(1)求抛物线的解析式;(2)点M是直线BC在第一象限部分上的一个动点,过M作MN∥y轴交抛物线于点N.1°求线段MN的最大值;2°当MN取最大值时,在线段MN右侧的抛物线上有一个动点P,连接PM、PN,当△PMN的外接圆圆心Q在△PMN的边上时,求点P的坐标.【分析】(1)将三个已知点坐标代入抛物线的解析式中列出方程组求得a、b、c,便可得抛物线的解析式;(2)1°用待定系数法求出直线BC的解析式,再设M的横坐标为t,用t表示MN的距离,再根据二次函数的性质求得MN的最大值;2°分三种情况:当∠PMN=90°时;当∠PNM=90°时;当∠MPN=90°时.分别求出符合条件的P点坐标便可.【解答】解:(1)把A、B、C三点的坐标代入抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)中,得,解得,,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;(2)1°设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),则,解得,,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+3,设M(t,﹣t+3)(0<t<3),则N(t,t2﹣4t+3),∴MN=﹣t2+3t=﹣,∴当t=时,MN的值最大,其最大值为;2°∵△PMN的外接圆圆心Q在△PMN的边上,∴△PMN为直角三角形,由1°知,当MN取最大值时,M(),N(),①当∠PMN=90°时,PM∥x轴,则P点与M点的纵坐标相等,∴P点的纵坐标为,当y=时,y=x2﹣4x+3=,解得,x=,或x=(舍去),∴P();②当∠PNM=90°时,PN∥x轴,则P点与N点的纵坐标相等,∴P点的纵坐标为﹣,当y=﹣时,y=x2﹣4x+3=﹣,解得,x=,或x=(舍去),∴P(,);③当∠MPN=90°时,则MN为△PMN的外接圆的直径,∴△PMN的外接圆的圆心Q为MN的中点,∴Q(),半径为,过Q作QK∥x轴,与在MN右边的抛物线图象交于点K,如图②,令y=,得y=x2﹣4x+3=,解得,x=<(舍),或x=,∴K(,),∴QK=>,即K点在以MN为直径的⊙Q外,设抛物线y=x2﹣4x+3的顶点为点L,则l(2,﹣1),连接LK,如图②,则L到QK的距离为,LK=,设Q点到LK的距离为h,则,∴=,∴直线LK下方的抛物线与⊙Q没有公共点,∵抛物线中NL部分(除N点外)在过N点与x轴平行的直线下方,∴抛物线中NL部分(除N点外)与⊙Q没有公共点,∵抛物线K点右边部分,在过K点与y轴平行的直线的右边,∴抛物线K点右边部分与⊙Q没有公共点,综上,⊙Q与MN右边的抛物线没有交点,∴在线段MN右侧的抛物线上不存在点P,使△PMN的外接圆圆心Q在MN边上;综上,点P的坐标为()或().6.(2021•开福区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx+c交x轴于点A,B,点B的坐标为(4,0),与y轴于交于点C(0,﹣2).(1)求此抛物线的解析式;(2)在抛物线上取点D,若点D的横坐标为5,求点D的坐标及∠ADB的度数;(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴l交x轴于点H,△ABD的外接圆圆心为M(如图1),①求点M的坐标及⊙M的半径;②过点B作⊙M的切线交于点P(如图2),设Q为⊙M上一动点,则在点运动过程中的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由.【分析】(1)c=﹣2,将点B的坐标代入抛物线表达式得:0=﹣4b﹣2,解得:b=﹣,即可求解;。
备战2020中考数学之解密压轴解答题命题规律 专题06 二次函数与圆的综合问题【典例分析】【例1】(2019·湖南中考真题)如图,抛物线26y ax ax =+(a 为常数,a >0)与x 轴交于O ,A 两点,点B 为抛物线的顶点,点D 的坐标为(t ,0)(﹣3<t <0),连接BD 并延长与过O ,A ,B 三点的⊙P 相交于点C . (1)求点A 的坐标;(2)过点C 作⊙P 的切线CE 交x 轴于点E .①如图1,求证:CE =DE ;②如图2,连接AC ,BE ,BO ,当33a =,∠CAE =∠OBE 时,求11OD OE -的值思路点拨(1)令y=0,可得ax (x+6)=0,则A 点坐标可求出;(2)①连接PC ,连接PB 延长交x 轴于点M ,由切线的性质可证得∠ECD=∠COE ,则CE=DE ;②设OE=m ,由CE 2=OE•AE ,可得m =262t t+,由∠CAE=∠OBE 可得BD DO BE OE =,则m =66t t --,综合整理代入11t m --可求出11OD OE-的值.满分解答(1)令ax 2+bax =0 ax (x +6)=0 ∴A (-6,0)(2)连接PC ,连接PB 延长交x 轴于MP Q e 过O 、A 、B 三点,B 为顶点PM OA ∴⊥,90PBC BOM ∠+∠=又∵PC =PBPCB PBC ∴∠=∠,∵CE 为切线90PCB ECD ∴∠+∠=°, 又BDP CDE ∠=∠QECD COE ∴∠=∠,∴CE =DE ,(3)设OE =m ,即E (m,0) 由切割定理:CE 2=OE ·AE ()()22662t m t m m m t-=⋅+⇒=+①,CAE CBD ∠=∠Q ,已知CAE OBE ∠=∠,CBO EBO ∠=∠ 由角平分线定理:BD DOBE OE=()()2232766327t t t m mt m ++-=⇒=--++②由①②得22618360626t tt t t t =⇒++=+--∴t 2=-18t -36211113616t OD OE t m t +-=--=-=, 【名师点睛】本题是二次函数与圆的综合问题,涉及二次函数图象与x 轴的交点坐标、切线的性质、等腰三角形的判定、切割线定理等知识.把圆的知识镶嵌其中,会灵活运用圆的性质进行计算是解题的关键.【例2】(2018·山东中考真题)如图①,在平面直角坐标系中,圆心为P (x ,y )的动圆经过点A (1,2)且与x 轴相切于点B .(1)当x=2时,求⊙P 的半径;(2)求y 关于x 的函数解析式,请判断此函数图象的形状,并在图②中画出此函数的图象;(3)请类比圆的定义(图可以看成是到定点的距离等于定长的所有点的集合),给(2)中所得函数图象进行定义:此函数图象可以看成是到 的距离等于到 的距离的所有点的集合.(4)当⊙P 的半径为1时,若⊙P 与以上(2)中所得函数图象相交于点C 、D ,其中交点D (m ,n )在点C 的右侧,请利用图②,求cos ∠APD 的大小.思路点拨(1)由题意得到AP=PB ,求出y 的值,即为圆P 的半径;(2)利用两点间的距离公式,根据AP=PB ,确定出y 关于x 的函数解析式,画出函数图象即可; (3)类比圆的定义描述此函数定义即可;(4)画出相应图形,求出m 的值,进而确定出所求角的余弦值即可.满分解答(1)由x=2,得到P (2,y ), 连接AP ,PB ,∵圆P 与x 轴相切, ∴PB ⊥x 轴,即PB=y , 由AP=PB ,得到()()22122y -+-=y ,解得:y=54, 则圆P 的半径为54; (2)同(1),由AP=PB ,得到(x ﹣1)2+(y ﹣2)2=y 2, 整理得:y=14(x ﹣1)2+1,即图象为开口向上的抛物线, 画出函数图象,如图②所示;(3)给(2)中所得函数图象进行定义:此函数图象可以看成是到点A 的距离等于到x 轴的距离的所有点的集合;故答案为点A ;x 轴;(4)连接CD ,连接AP 并延长,交x 轴于点F ,交CD 于E , 设PE=a ,则有EF=a+1,21a -, ∴D 坐标为(21a -,a+1), 代入抛物线解析式得:a+1=14(1﹣a 2)+1,解得:a=﹣2+5或a=﹣2﹣5(舍去),即PE=﹣2+5, 在Rt △PED 中,PE=5﹣2,PD=1, 则cos ∠APD=PEPD=5﹣2. 【名师点睛】此题属于圆的综合题,涉及的知识有:两点间的距离公式,二次函数的图象与性质,圆的性质,勾股定理,弄清题意是解本题的关键.【例3】(2018·江苏中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=(x-a )(x-3)(0<a<3)的图象与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点D ,过其顶点C 作直线CP ⊥x 轴,垂足为点P ,连接AD 、BC .(1)求点A 、B 、D 的坐标;(2)若△AOD 与△BPC 相似,求a 的值;(3)点D 、O 、C 、B 能否在同一个圆上,若能,求出a 的值,若不能,请说明理由.思路点拨(1)根据二次函数的图象与x 轴相交,则y=0,得出A (a ,0),B (3,0),与y 轴相交,则x=0,得出D (0,3a ).(2)根据(1)中A 、B 、D 的坐标,得出抛物线对称轴x=32a +,AO=a ,OD=3a ,代入求得顶点C (32a +,-232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭),从而得PB=3- 32a +=32a -,PC=232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭;再分情况讨论:①当△AOD ∽△BPC 时,根据相似三角形性质得233322a aa a =--⎛⎫ ⎪⎝⎭, 解得:a=3(舍去);②△AOD ∽△CPB ,根据相似三角形性质得233322aaa a =--⎛⎫⎪⎝⎭,解得:a 1=3(舍),a 2=73; (3)能;连接BD ,取BD 中点M ,根据已知得D 、B 、O 在以BD 为直径,M (32,32a )为圆心的圆上,若点C 也在此圆上,则MC=MB ,根据两点间的距离公式得一个关于a 的方程,解之即可得出答案.满分解答(1)∵y=(x-a )(x-3)(0<a<3)与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的左侧), ∴A (a ,0),B (3,0), 当x=0时,y=3a , ∴D (0,3a );(2)∵A (a ,0),B (3,0),D (0,3a ).∴对称轴x=32a +,AO=a ,OD=3a , 当x= 32a +时,y=-232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴C (32a +,-232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭), ∴PB=3-32a +=32a -,PC=232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭, ①当△AOD ∽△BPC 时, ∴AO OD BP PC=, 即 233322a aa a =--⎛⎫ ⎪⎝⎭,解得:a=3(舍去);②△AOD ∽△CPB , ∴AO OD CP PB=, 即233322aaa a =--⎛⎫⎪⎝⎭,解得:a1=3(舍),a2=73.综上所述:a的值为73;(3)能;连接BD,取BD中点M,∵D、B、O三点共圆,且BD为直径,圆心为M(32,32a),若点C也在此圆上,∴MC=MB,∴22222 3333333222222a a a a⎡⎤+-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-++=-+⎢⎥⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,化简得:a4-14a2+45=0,∴(a2-5)(a2-9)=0,∴a2=5或a2=9,∴a1=5,a2=-5,a3=3(舍),a4=-3(舍),∵0<a<3,∴a=5,∴当a=5时,D、O、C、B四点共圆.【点睛】本题考查了二次函数、相似三角形的性质、四点共圆等,综合性较强,有一定的难度,正确进行分析,熟练应用相关知识是解题的关键.【例4】(2009·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,半径为1的圆的圆心在坐标原点,且与两坐标轴分别交于四点.抛物线与轴交于点,与直线交于点,且分别与圆相切于点和点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴交轴于点,连结,并延长交圆于,求的长.(3)过点作圆的切线交的延长线于点,判断点是否在抛物线上,说明理由.思路点拨(1)根据⊙O半径为1,得出D点坐标,再利用CO=1,AO=1,点M、N在直线y=x上,即可求出答案;(2)先利用配方法求出顶点坐标,再根据相似三角形的对应边成比例即可求得结果;(3)先求出直线CD的解析式,即可得到点P的坐标,从而可以判断点是否在抛物线上.满分解答(1)圆心在坐标原点,圆的半径为1,点的坐标分别为抛物线与直线交于点,且分别与圆相切于点和点,.点在抛物线上,将的坐标代入,得:解之,得:抛物线的解析式为:.(2)抛物线的对称轴为,.连结,,,又,,.(3)点在抛物线上.设过点的直线为:,将点的坐标代入,得:,直线为:.过点作圆的切线与轴平行,点的纵坐标为,将代入,得:.点的坐标为,当时,,所以,点在抛物线上.【例5】(2017·四川中考真题)如图,已知抛物线(a≠0)的图象的顶点坐标是(2,1),并且经过点(4,2),直线与抛物线交于B,D两点,以BD为直径作圆,圆心为点C,圆C与直线m交于对称轴右侧的点M(t,1),直线m上每一点的纵坐标都等于1.(1)求抛物线的解析式;(2)证明:圆C与x轴相切;(3)过点B作BE⊥m,垂足为E,再过点D作DF⊥m,垂足为F,求MF的值.思路点拨(1)可设抛物线的顶点式,再结合抛物线过点(4,2),可求得抛物线的解析式;(2)联立直线和抛物线解析式可求得B、D两点的坐标,则可求得C点坐标和线段BD的长,可求得圆的半径,可证得结论;(3)过点C作CH⊥m于点H,连接CM,可求得MH,利用(2)中所求B、D的坐标可求得FH,则可求得MF和BE的长,可求得其比值.满分解答(1)∵已知抛物线(a≠0)的图象的顶点坐标是(2,1),∴可设抛物线解析式为,∵抛物线经过点(4,2),∴,解得a=,∴抛物线解析式为,即;(2)联立直线和抛物线解析式可得,解得:或,∴B(,),D(,),∵C为BD的中点,∴点C的纵坐标为=,∵BD==5,∴圆的半径为,∴点C到x轴的距离等于圆的半径,∴圆C与x轴相切;(3)如图,过点C作CH⊥m,垂足为H,连接CM,由(2)可知CM=,CH=﹣1=,在Rt△CMH中,由勾股定理可求得MH=2,∵HF==,∴MF=HF﹣MH=,∵BE=﹣1=,∴==.【例6】如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是以AB为直径的⊙M的内接四边形,点A,B在x 轴上,△MBC是边长为2的等边三角形,过点M作直线l与x轴垂直,交⊙M于点E,垂足为点M,且点D平分.(1)求过A,B,E三点的抛物线的解析式;(2)求证:四边形AMCD是菱形;(3)请问在抛物线上是否存在一点P,使得△ABP的面积等于定值5?若存在,请求出所有的点P的坐标;若不存在,请说明理由.思路点拨(1)根据题意首先求出抛物线顶点E的坐标,再利用顶点式求出函数解析式;(2)利用等边三角形的性质结合圆的有关性质得出∠AMD=∠CMD=∠AMC=60°,进而得出DC=CM=MA=AD,即可得出答案;(3)首先表示出△ABP的面积进而求出n的值,再代入函数关系式求出P点坐标.满分解答(1)由题意可知,△MBC 为等边三角形,点A ,B ,C ,E 均在⊙M 上, 则MA=MB=MC=ME=2, 又∵CO ⊥MB , ∴MO=BO=1, ∴A (﹣3,0),B (1,0),E (﹣1,﹣2),抛物线顶点E 的坐标为(﹣1,﹣2), 设函数解析式为y=a (x+1)2﹣2(a≠0)把点B (1,0)代入y=a (x+1)2﹣2, 解得:a=,故二次函数解析式为:y=(x+1)2﹣2;(2)连接DM , ∵△MBC 为等边三角形, ∴∠CMB=60°, ∴∠AMC=120°, ∵点D 平分弧AC , ∴∠AMD=∠CMD=∠AMC=60°, ∵MD=MC=MA , ∴△MCD ,△MDA 是等边三角形,∴DC=CM=MA=AD , ∴四边形AMCD 为菱形(四条边都相等的四边形是菱形);(3)存在.理由如下: 设点P 的坐标为(m ,n ) ∵S △ABP =AB|n|,AB=4 ∴×4×|n|=5, 即2|n|=5, 解得:n=±, 当时,(m+1)2﹣2=, 解此方程得:m 1=2,m 2=﹣4即点P 的坐标为(2,),(﹣4,),当n=﹣时,(m+1)2﹣2=﹣, 此方程无解,故所求点P 坐标为(2,),(﹣4,).【变式训练】一、单选题1.如图,抛物线2144y x =-与x 轴交于A 、B 两点,P 是以点C (0,3)为圆心,2为半径的圆上的动点,Q 是线段PA 的中点,连结OQ .则线段OQ 的最大值是( )A .3B 41C .72D .4【答案】C【解析】【分析】 根据抛物线解析式可求得点A (-4,0),B (4,0),故O 点为AB 的中点,又Q 是AP 上的中点可知OQ=12BP ,故OQ 最大即为BP 最大,即连接BC 并延长BC 交圆于点P 时BP 最大,进而即可求得OQ 的最大值.【详解】 ∵抛物线2144y x =-与x 轴交于A 、B 两点 ∴A (-4,0),B (4,0),即OA=4.在直角三角形COB 中 2222345+=+=OC OB∵Q 是AP 上的中点,O 是AB 的中点∴OQ 为△ABP 中位线,即OQ=12BP 又∵P 在圆C 上,且半径为2,∴当B 、C 、P 共线时BP 最大,即OQ 最大此时BP=BC+CP=7 OQ=12BP=72. 【点睛】本题考查了勾股定理求长度,二次函数解析式求点的坐标及线段长度,中位线,与圆相离的点到圆上最长的距离,解本题的关键是将求OQ 最大转化为求BP 最长时的情况.2.已知抛物线y =a(x ﹣3)2+254过点C(0,4),顶点为M ,与x 轴交于A 、B 两点.如图所示以AB 为直径作圆,记作⊙D ,下列结论:①抛物线的对称轴是直线x =3;②点C 在⊙D 外;③在抛物线上存在一点E ,能使四边形ADEC为平行四边形;④直线CM与⊙D相切.正确的结论是( )A.①③B.①④C.①③④D.①②③④【答案】B【解析】【分析】①根据抛物线的解析式即可判定;②求得AD、CD的长进行比较即可判定,③过点C作CE∥AB,交抛物线于E,如果CE=AD,则根据一组等边平行且相等的四边形是平行四边形即可判定;④求得直线CM、直线CD的解析式通过它们的斜率进行判定;【详解】由抛物线y=a(x﹣3)2+254可知:抛物线的对称轴x=3,故①正确;∵抛物线y=a(x﹣3)2+254过点C(0,4),∴4=9a+254,解得:a=﹣14,∴抛物线的解析式为y=﹣14(x﹣3)2+254,令y=0,则﹣14(x﹣3)2+254=0,解得:x=8或x=﹣2,∴A(﹣2,0),B(8,0);∴AB=10,∴AD=5,∴OD=3∵C(0,4),∴CD=225OC OD+=,∴CD=AD,∴点C在圆上,故②错误;过点C作CE∥AB,交抛物线于E,∵C(0,4),代入y=﹣14(x﹣3)2+254得:4=﹣14(x﹣3)2+254,解得:x=0,或x=6,∴CE=6,∴AD≠CE,∴四边形ADEC不是平行四边形,故③错误;由抛物线y=a(x﹣3)2+254可知:M(3,254),∵C(0,4),∴直线CM为y=34x+4,直线CD为:y=43-x+4,∴CM⊥CD,∵CD=AD=5,∴直线CM与⊙D相切,故④正确;故选:B.【点睛】此题是抛物线与圆的综合题,考察抛物线的性质,(2)用勾股定理判断CD与圆的半径的大小关系;(3)抛物线中平行四边形的构成,先作平行线求得线段CE的长度,再与线段AD比较即可知是否为平行四边形;(4)中的相切关系需证得直线的垂直关系,即直线解析式中k值互为负倒数时直线垂直,由此证得CM与圆相切.3.如图,在Rt OAB V 中,o 90AOB ∠=,4OA =,3OB =.O e 的半径为2,点P 是线段AB 上的一动点,过点P 作O e 的一条切线PQ ,Q 为切点.设AP x =,2PQ y =,则y 与x 的函数图象大致是( )A .AB .BC .CD .D【答案】A【解析】【分析】 根据PC ∥BO ,可得△ABO ∽△APC ,继而可得AP PC AC AB OB OA ==,由AP =x ,OA =4,OB =3,可得PC =35x ,AC =45x ,即OC =4-45x ,由勾股定理可得OP 2=(4-45x )2+(35x )2=x 2-325x +16,继而可得y =OP 2-OQ 2= x 2-325x +16,根据列出函数表达式,即可判断. 【详解】解:如图,作PC ⊥OA ,垂足为C ,∵PC ∥BO ,∴△ABO ∽△APC ,∴AP PC AC AB OB OA==, ∵AP =x ,OA =4,OB =3,∴PC =35x ,AC =45x ,∴OC=4-45 x,∴OP2=(4-45x)2+(35x)2=x2-325x+16,∴y=OP2-OQ2= x2-325x+16,当x=0时,y=12,当x=5时,y=5.故选A.【点睛】本题主要考查了函数的图象与列函数表达式,分析题意弄清题目中的函数关系是做出正确判断的关键.4.如图,抛物线y=14(x+2)(x﹣8)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,顶点为M,以AB为直径作⊙D.下列结论:①抛物线的最小值是-8;②抛物线的对称轴是直线x=3;③⊙D的半径为4;④抛物线上存在点E,使四边形ACED为平行四边形;⑤直线CM与⊙D相切.其中正确结论的个数是()A.5 B.4 C.3 D.2【答案】D【解析】【分析】根据抛物线的解析式将其化为一般式,再利用抛物线的性质,求解最小值,对称轴。
2024年九年级中考数学专题复习:圆与二次函数的综合压轴题(1)求抛物线的解析式.3.如图,在平面直角坐标系中,顶点为(B、C两点(点B在点C的左侧),已知(1)求此抛物线的解析式;(2)过点B作线段AB的垂线交抛物线与点D,如果以点C为圆心的圆与直线BD相切,请判断抛物线的对称轴与⊙C的位置关系,并给出证明.(3)在抛物线上是否存在一点P,使△ACP是以AC为直角边的直角三角形.若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图所示:在平面直角坐标系中,圆M经过原点O且与X轴Y轴分别相交于A(-6,0),B(0,-8)两点(1)请写出直线AB的解析式(2)若有一抛物线的对称轴平行于Y轴且经过点M,顶点C在圆M上,开口向下且经过点B.求此抛物线的函数表达式(3)设(2)中的抛物线交X轴于D、E两点,在抛物线上是否存在点P,使得.若存在,请直接写出所有点P的坐标,若不存在,请说明理由5.如图,二次函数y=a +bx +c 的图象交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C .且B (1,0),若将△BOC 绕点O 逆时针旋转90°,所得△DOE 的顶点E 恰好与点A 重合,且△ACD 的面积为3.(1)求这个二次函数的关系式.(2)设这个二次函数图象的顶点为M ,请在y 轴上找一点P ,使得△PAM 的周长最小,并求出点P 的坐标.(3)设这个函数图象的对称轴l 交x 轴于点N ,问:A 、M 、C 、D 、N 这5个点是否会在同一个圆上?若在同一个圆上,请求出这个圆的圆心坐标,并作简要说明;若不可能,请说明理由.6.如图,在直角坐标系中,以点A (,0 )为圆心,以2为半径的圆与x 轴相交于点B 、C ,与y 轴相交于点D 、E (1)若抛物线经过C 、D 两点,求抛物线的表达式,并判断点B 是否在该抛物线上(2)在(1)中的抛物线的对称轴上求一点P ,使得△PBD 的周长最小(3)设Q 为(1)中的抛物线对称轴上的一点,在抛物线上是否存在这样的点M ,使得四边形BCQM 是平行四边形,若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由2x7.如图,在平面直角坐标系中,以点C(1,1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A,B 两点,开口向下的抛物线经过点A,B,且其顶点P在⊙C上.(1)求∠ACB的大小;(2)写出A,B两点的坐标;(3)试确定此抛物线的解析式;(4)在该抛物线上是否存在一点D,使线段OP与CD互相平分?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0,c<0)交x轴于点A,B,交y轴于点C,设过点A,B,C三点的圆与y轴的另一个交点为D.(1)如图1,已知点A,B,C的坐标分别为(﹣2,0),(8,0),(0,﹣4);①求此抛物线的表达式与点D的坐标;②若点M为抛物线上的一动点,且位于第四象限,求△BDM面积的最大值;(2)如图2,若a=1,求证:无论b,c取何值,点D均为定点,求出该定点坐标.9.如图,在平面直角坐标系中,圆M经过原点O,且与x轴、y轴分别相交于A(-8,0),B(0,-6)两点.(1)求出直线AB的函数解析式;(2)若有一抛物线的对称轴平行于y轴且经过点M,顶点C在圆M上,开口向下,且(1)求该抛物线的函数关系式及顶点12.如图,已知在平面直角坐标系xOy 中,抛物线与x 轴交于点A (﹣1,0)和点B ,与y 轴相交于点C (0,3),抛物线的对称轴为直线.(1)求这条抛物线的关系式,并写出其对称轴和顶点M的坐标;(2)如果直线y=kx+b 经过C 、M 两点,且与x 轴交于点D ,点C 关于直线的对称点为N ,试证明四边形CDAN 是平行四边形;(3)点P 在直线上,且以点P 为圆心的圆经过A 、B 两点,并且与直线CD 相切,求点P 的坐标.13.在平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴于点,抛物线经过点,与直线交于点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,横坐标为的点在直线上方的抛物线上,过点作轴交2y ax 2x c =++l l l直线于点,以为直径的圆交直线于另一点.当点在轴上时,求的周长;将绕坐标平面内的某一点按顺时针方向旋转,得到,点的对应点分别是.若的两个顶点恰好落在抛物线上,请直接写出点2)(2)当△BOD为等边三角形时,求点B的坐标;(3)若以点B为圆心、r为半径作圆B,当圆B与两个坐标轴同时相切时,求点B的坐标.16.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)经过点A(3,0),B(﹣1,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)若以点A为圆心的圆与直线BC相切于点M,求切点M的坐标;(3)若点Q在x轴上,点P在抛物线上,是否存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案:)((3)-;(,)(,;最大值为;(3≤m≤.﹣x+x+1=;(,)或(﹣,)185。
【例1】.如图,点()40M ,,以点M 为圆心、2为半径的圆与x 轴交于点A B ,.已知抛物
21
6
y x bx c =++过点A 和B ,与y 轴交于点C .
⑴ 求点C 的坐标,并画出抛物线的大致图象.
⑵ 点()8Q m ,在抛物线21
6
y x bx c =++上,点P 为此抛物线对称轴上一个动点,求
PQ PB + 最小值. ⑶ CE 是过点C 的M ⊙的切线,点E 是切点,求OE 所在直线的解析式.
【巩固】已知抛物线2y ax bx c =++与y 轴的交点为C ,顶点为M ,直线CM 的解析式
2y x =-+并且线段CM 的长为(1)求抛物线的解析式。
(2)设抛物线与x 轴有两个交点A (X 1 ,0)、B (X 2 ,0),且点A 在B 的左侧,求线段AB 的长。
(3)若以AB 为直径作⊙N ,请你判断直线CM 与⊙N 的位置关系,并说明理由。
【例2】如图,在平面直角坐标系中,以点(04)C ,为圆心,半径为4的圆交y 轴正半轴于点A ,
AB 是C ⊙的切线.
动点P 从点A 开始沿AB 方向以每秒1个单位长度的速度运动,点Q 从O 点开始沿x 轴正方向以每秒4个单位长度的速度运动,且动点P 、
Q 从点A 和点O 同时出发,设运动时间为t (秒).
⑴当1t =时,得到1P 、1Q 两点,求经过A 、1P 、1Q 三点的抛物线解析式及对称轴l ;
⑵当t 为何值时,直线PQ 与C ⊙相切?并写出此时点P 和点Q 的坐标;
⑶在⑵的条件下,抛物线对称轴l 上存在一点N ,使NP NQ +最小,求出点N 的坐标并说明理由.
提示:(1)先求出t=1时,AP 和OQ 的长,即可求得P 1,Q 1的坐标,然后用待定系数法即可得出抛物线的解析式.进而可求出对称轴l 的解析式.
(2)当直线PQ 与圆C 相切时,连接CP ,CQ 则有Rt △CMP ∽Rt △QMC (M 为PG 与圆的切点),因此可设当t=a 秒时,PQ 与圆相切,然后用a 表示出AP ,OQ 的长即PM ,QM 的长(切线长定理).由此可求出a 的值.
(3)本题的关键是确定N 的位置,先找出与P 点关于直线l 对称的点P ′的坐标,连接P ′Q ,那么P ′Q 与直线l 的交点即为所求的N 点,可先求出直线P ′Q 的解析式,进而可求出N 点的坐标.
【巩固】已知二次函数图象的顶点在原点O ,对称轴为y 轴.一次函数1y kx =+的图象与 二次函数的图象交于A B ,两点(A 在B 的左侧),且A 点坐标为()44-,.平行于x 轴的直线
l 过()01-,点.
⑴ 求一次函数与二次函数的解析式;
⑵ 判断以线段AB 为直径的圆与直线l 的位置关系,并给出证明;
⑶ 把二次函数的图象向右平移2个单位,再向下平移t 个单位()0t >,二次函数的图象与x
轴交于M N
,,三点的圆的,两点,一次函数图象交y轴于F点.当t为何值时,过F M N
面积最小?最小面积是多少?
【例3】如图1,⊙O的半径为1,正方形ABCD顶点B坐标为()
,,顶点D在⊙O上运动.
50
⑴当点D运动到与点A、O在同一条直线上时,试证明直线CD与⊙O相切;
⑵当直线CD与⊙O相切时,求OD所在直线对应的函数关系式;
⑶设点D的横坐标为x,正方形ABCD的面积为S,求S与x之间的函数关系式,并求出S 的最大值与最小值.
【巩固】如图,已知点A 从()10,出发,以1个单位长度/秒的速度沿x 轴向正方向运动,以O A ,为顶点作菱形OABC ,使点B C ,在第一象限,且60AOC ∠=︒;以()03P ,
为圆心,PC 为半径作圆.设点A 运动了t 秒,求: ⑴ 点C 的坐标(用含t 的代数式表示);
⑵ 当点A 在运动过程中,所有使P 与菱形OABC 的边所在直线相切的t 的值.
【例4】已知:如图,抛物线213y x m =+与x 轴交于A B ,两点,与y 轴交于C 点,
90ACB ∠=︒
⑴ 求m 的值及抛物线顶点坐标;
⑵ 过A B C ,,的三点的M ⊙交y 轴于另一点D ,连结DM 并延长交M ⊙于点E ,过E 点的M ⊙的切线分别交x 轴、y 轴于点F G ,,求直线FG 的解析式;
⑶ 在条件⑵下,设P 为CBD 上的动点(P 不与C D ,重合),连结PA 交y 轴于点H ,问是否存在一个常数k ,始终满足AH AP k ⋅=,如果存在,请写出求解过程;如果不存在,请说明理由.
【巩固】如图,已知点A的坐标是()
,,以AB为直径作O',
90
-,,点B的坐标是()
10
交y轴的负半轴于点C,连接AC、BC,过A、B、C三点作抛物线.
⑴求抛物线的解析式;
⑵点E是AC延长线上一点,BCE
∠的平分线CD交O'于点D,连结BD,求直线BD的解析式;
⑶在⑵的条件下,抛物线上是否存在点P,使得PDB CBD
∠=∠?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
D
C
E
A y
x
B
O O'
课后作业:
1.如图,直角坐标系中,已知两点()
A,,点B在第一象限且OAB
20
00
O,,()
∆为正三角形,OAB
∆的外接圆交y轴的正半轴于点C,过点C的圆的切线交x轴于点D.
⑴求B C
,两点的坐标;
⑵求直线CD的函数解析式;
⑶设E F
,分别是线段AB AD
,上的两个动点,且EF平分四边形ABCD的周长.试探究:AEF
∆的最大面积?
参考答案
例1
【巩固】
例2
分析:(1)先求出t=1时,AP和OQ的长,即可求得P1,Q1的坐标,然后用待定系数法即可得出抛物线的解析式.进而可求出对称轴l的解析式.
(2)当直线PQ与圆C相切时,连接CP,CQ则有Rt△CMP∽Rt△QMC(M为PG与圆的切点),因此可设当t=a秒时,PQ与圆相切,然后用a表示出AP,OQ的长即PM,QM的长(切线长定理).由此可求出a的值.
(3)本题的关键是确定N的位置,先找出与P点关于直线l对称的点P′的坐标,连接P′Q,那么P′Q与直线l的交点即为所求的N点,可先求出直线P′Q的解析式,进而可求出N点的坐标.
【巩固】
例3
【巩固】
例4
【巩固】
作业。