二次函数和圆的练习卷
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二次函数与圆的综合题(中考数学压轴题必考)例1.如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点(A在左边),抛物线经过点D以AB为直径画⊙P,试判定点D与⊙P的位置关系,并证明.练习1.如图,二次函数y=ax2﹣(a+1)x(a为常数,且0<a<1)的图象过原点O并与x轴交于点P;过点A(1,﹣1)的直线l垂直y轴于点B,并与二次函数的图象交于点Q,以OA为直径的⊙C交x轴于点D,连接DQ.(1)点B与⊙C的位置关系是;(2)点A是否在二次函数的图象上;(填“是”或“否”)(3)若DQ恰好为⊙C的切线,①猜想:四边形OAQD的形状是,证明你的猜想;②求二次函数的表达式.例2.如图示已知点M的坐标为(4,0),以M为圆心,以2为半径的圆交x轴于A、B,抛物线过A、B两点且与y轴交于点C.过C点作⊙M 的切线CE,求直线OE的解析式.练习2.平面直角坐标系中,已知A(﹣4,0),B(1,0),且以AB为直径的圆交y轴的正半轴,设平行于x轴的直线交抛物线y=﹣x2﹣x+2于E,F两点,问:是否存在以线段EF为直径的圆,恰好与x轴相切?若存在,求出该圆的半径;若不存在,请说明理由.练习3.如图,抛物线y=﹣x2﹣x+2与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y 轴交于点C(0,2).以AB为直径作⊙M,直线经过点E(﹣1,﹣5),并且与⊙M相切,求该直线的解析式.练习4.如图,抛物线y=﹣x2+x+2.经过A、B、C三点,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,M为抛物线的顶点,试说明直线MC与⊙P的位置关系,并证明你的结论.练习5.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.以AB为直径作⊙M.(1)求出M的坐标并证明点C在⊙M上;(2)若P为抛物线上一动点,求出当CP与⊙M相切时P的坐标;练习6.在平面直角坐标系中,已知A(﹣4,0),B(1,0),且以AB为直径的圆交y轴的正半轴于点C,过点C作圆的切线交x轴于点D.(1)求点C的坐标和过A,B,C三点的抛物线的析式;(2)求点D的坐标:(3)设平行于x轴的直线交抛物线于E,F两点,问:是否存在以线段EF为直径的圆,恰好与x轴相切?若存在,求出该圆的半径,若不存在,请说明理由.练习7.如图,在平面直角坐标系中,已知OA=n,OC=m,⊙M与y轴相切于点C,与x轴交于A,B两点,∠ACD=90°,抛物线y=ax2+bx+c经过A,B,C三点.(1)求证:∠OCA=∠OBC;(2)若A(x1,0),B(x2,0),且x1,x2满足x1+x2=5,x1•x2=4,求点C 的坐标和抛物线的解析式;(3)若△ACD≌△ABD,在四边形ABDC内有一点P,且点P到四边形四个顶点的距离之和P A+PB+PC+PD最小,求此时距离之和的最小值及P点的坐标(用含n的式子表示).练习8.已知二次函数y=mx2+(m﹣3)x﹣3(m>0)(1)求证:它的图象与x轴必有两个交点;(2)这条抛物线与x轴交于两点A、B(A在B左),与y轴交于点C,顶点为D,sin∠ABD=,⊙M过A、B、C三点,求⊙M的面积;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使P A是⊙M的切线?若存在,求出P点的坐标,若不存在,说明理由.例3.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的对称轴为y轴,且经过(0,0)和(,)两点,点P在该抛物线上运动,以点P为圆心的⊙P总经过定点A(0,2).(1)求a,b,c的值;(2)求证:在点P运动的过程中,⊙P始终与x轴相交;(3)设⊙P与x轴相交于M(x1,0),N(x2,0)(x1<x2)两点,当△AMN 为等腰三角形时,求圆心P的纵坐标.练习9.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+1的图象关于y轴对称,且抛物线过点(2,2),点P为抛物线上的动点,以点P为圆心的⊙P与x轴相切,当点P运动对,⊙P始终经过y轴上的一个定点E.(1)求抛物线的解析式;(2)当⊙P的半径为时,⊙P与y轴交于M、N两点,求MN的长;(3)求定点E到直线y=kx﹣8k的距离的最大值.练习10.已知:直线y=﹣x﹣4分别交x、y轴于A、C两点,抛物线y=ax2+bx (a>0)经过A、O两点,且顶点B的纵坐标为﹣2(1)判断点B是否在直线AC上,并求该抛物线的函数关系式;(2)以点B关于x轴的对称点D为圆心,以OD为半径作⊙D,试判断直线AC与⊙D的位置关系,并说明理由;(3)若E为⊙D的优弧AO上一动点(不与A、O重合),连接AE、OE,问在抛物线上是否存在点P,使∠POA:∠AEO=2:3?若存在,请求出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.练习11.已知A是x轴正半轴上一个动点,以线段OA为直径作⊙B,圆心为点B,直径OA=m,线段EF是⊙B的一条弦,EF∥x轴,点C为劣弧EF的中点,过点E作DE垂直于EF,交抛物线C1:y=ax2+bx(a>0)于点G,抛物线经过点O和点A.(1)求证:DG=m;(2)拖动点A,如果抛物线C1与⊙B除点O和点A外有且只有一个交点,求b的值;(3)拖动点A,抛物线C1交⊙B于点O、E、F、A,①求证:DE=m﹣;②直接写出FC2的值(用a,m的代数式表示)练习13.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)由圆与抛物线的对称性可知抛物线的顶点P的坐标为(1,3),求出抛物线的解析式;(4)在该抛物线上是否存在一点D点,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.例4.如图1,抛物线y=ax2+3ax(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是线段OA上的一个动点,连接BD并延长与过O,A,B三点的⊙P相交于点C,过点C作⊙P的切线交x轴于点E.(1)①求点A的坐标;②求证:CE=DE;(2)如图2,连接AB,AC,BE,BO,当,∠CAE=∠OBE时,①求证:AB2=AC•BE;②求的值.练习14.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.练习15.如图,二次函数与x轴的一个交点A的坐标为(﹣3,0),以点A为圆心作圆A,与该二次函数的图象相交于点B,C,点B,C的横坐标分别为﹣2,﹣5,连接AB,AC,并且满足AB⊥AC.过点B作BM⊥x轴于点M,过点C作CN⊥x轴于点N.(1)求该二次函数的关系式;(2)经过点B作直线BD,在A点右侧与x轴交于点D,与二次函数的图象交于点E,使得∠ADB=∠ABM,连接AE,求证:AE=AD;(3)若直线y=kx+1与圆A相切,请求出k的值.例5.已知抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)经过A(5,0),B(6,1)两点,且与y 轴交于点C.(1)求抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)的函数关系式;(2)如图1,连接AC,E为线段AC上一点且横坐标为1,⊙P是△OAE外接圆,求圆心P点的坐标;(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;①点E在运动过程中四边形OEAF的面积是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由;②求出当△AEF的面积取得最大值时,点E的坐标.练习16.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(1,0),B(﹣5,0)两点,且与y轴交于点C.(1)求b,c的值.(2)在第二象限的抛物线上,是否存在一点P,使得△PBC的面积最大?求出点P的坐标及△PBC的面积最大值.若不存在,请说明理由.(3)如图2,点E为线段BC上一个动点(不与B,C重合),经过B、E、O 三点的圆与过点B且垂直于BC的直线交于点F,当△OEF面积取得最小值时,求点E坐标.练习17.如图1,抛物线y=+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C,顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,以AB为直径在x轴上方画半圆交y轴于点E,圆心为G,P为半圆上一动点,连接DP,点Q为PD的中点.①判断点C、D与⊙G的位置关系,并说明原因;②当点P沿半圆从点B运动到点A时,求线段AQ的最小值.练习18.如图1,二次函数y=ax2﹣3ax+b(a、b为参数,其中a<0)的图象与x 轴交于A、B两点,与y轴交于点C,顶点为D.(1)若b=﹣10a,求tan∠CBA的值(结果用含a的式子表示);(2)若△ABC是等腰三角形,直线AD与y轴交于点P,且AP:DP=2:3.求抛物线的解析式;(3)如图2,已知b=﹣4a,E、F分别是CA和CB上的动点,且EF=AB,若以EF为直径的圆经过点C,并交x轴于M、N两点,求MN的最大值.课后练习1.抛物线y=ax2+bx﹣4交x轴于A(﹣2,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是介于B、C之间的抛物线上的动点(包括B、C两点),点E是△ABP 的外接圆圆心.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当P为抛物线的顶点时,求圆心E的坐标;(3)如图2,作PH⊥x轴于点H,延长PH交⊙E于点Q,当P从C点出发,沿该抛物线运动到B点,求点Q在这个运动过程中的路径长.2.如图,在正方形OABC中,AB=4,点E是线段OA(不含端点)边上一动点,作△ABE的外接圆交AC于点D.抛物线y=ax2﹣x+c过点O,E.(1)求证:∠BDE=90°;(2)如图1,若抛物线恰好经过点B,求此时点D的坐标;(3)如图2,AC与BE交于点F.①请问点E在运动的过程中,CF•AD是定值吗?如果是,请求出这个值,如果不是,请说明理由;②若,求点E坐标及a的值.。
第十三关:以二次函数与圆的问题为背景的解答题【总体点评】二次函数在全国中考数学中常常作为压轴题,同时在省级,国家级数学竞赛中也有二次函数大题,很多学生在有限的时间内都不能很好完成。
由于在高中和大学中很多数学知识都与函数知识或函数的思想有关,学生在初中阶段函数知识和函数思维方法学得好否,直接关系到未来数学的学习。
“圆”在初中阶段学习占有重要位置,“垂径定理”、“点与圆的位置关系”的判定与性质、“直线与圆的位置关系”的判定与性质、“正多边形的判定与性质”通常是命题频率高的知识点.由于这部分知识的综合性较强,多作为单独的解答题出现.如果把圆放到直角坐标系中,同二次函数结合,则多作为区分度较高的压轴题中出现.此类题目由于解题方法灵活,考查的知识点全面,体现了方程、建模、转化、数形结合、分类讨论等多种数学思想,得到命题者的青睐【解题思路】二次函数与圆都是初中数学的重点内容,历来是中考数学命题的热点,其本身涉及的知识点就较多,综合性和解题技巧较强,给解题带来一定的困难,而将函数与圆相结合,并作为中考的压轴题,就更显得复杂了.只要我们掌握解决这类问题的思路和方法,采取分而治之,各个击破的思想,问题是会迎刃而解的.解决二次函数与圆的问题,用到的数学思想方法有化归思想、分类思想、数学结合思想,以及代入法、消元法、配方法、代定系数法等。
解题时要注意各知识点之间的联系和数学思想方法、解题技巧的灵活应用,要抓住题意,化整为零,层层深入,各个击破,从而达到解决问题的目的。
【典型例题】经过点A(1,0)和点B(5,0),与y轴【例1】(2019·黑龙江中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx−53交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)以点A为圆心,作与直线BC相切的⊙A,请判断⊙A与y轴有怎样的位置关系,并说明理由;(3)在直线BC上方的抛物线上任取一点P,连接PB、PC,请问:△PBC的面积是否存在最大值?若存在,求出这个值和此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.【例2】(2019·广西中考真题)如图,直线3y x =-交x 轴于点A ,交y 轴于点C ,点B 的坐标为(1,0),抛物线2(0)y ax bx c a =++≠经过,,A B C 三点,抛物线的顶点为点D ,对称轴与x 轴的交点为点E ,点E关于原点的对称点为F ,连接CE ,以点F 为圆心,12CE 的长为半径作圆,点P 为直线3y x =-上的一个动点.(1)求抛物线的解析式; (2)求BDP ∆周长的最小值;(3)若动点P 与点C 不重合,点Q 为⊙F 上的任意一点,当PQ 的最大值等于32CE 时,过,P Q 两点的直线与抛物线交于,M N 两点(点M 在点N 的左侧),求四边形ABMN 的面积.【例3】(2018·青海中考真题)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.【方法归纳】函数知识要理解好数形结合的思想,知识点的掌握中要理解文字解释和图像之间的关系,至于与圆、三角形、方程的综合题,往往最后一问难度大,要建立模型、框架,完善步骤,循序渐进. 【针对练习】1.我们不妨约定:对角线互相垂直的凸四边形叫做“十字形”.(1)①在“平行四边形,矩形,菱形,正方形”中,一定是“十字形”的有;②在凸四边形ABCD中,AB=AD且CB≠CD,则该四边形“十字形”.(填“是”或“不是”)(2)如图1,A,B,C,D是半径为1的⊙O上按逆时针方向排列的四个动点,AC与BD交于点E,∠ADB﹣∠CDB=∠ABD﹣∠CBD,当6≤AC2+BD2≤7时,求OE的取值范围;(3)如图2,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a>0,c<0)与x轴交于A,C两点(点A在点C的左侧),B是抛物线与y轴的交点,点D的坐标为(0,﹣ac),记“十字形”ABCD 的面积为S,记△AOB,△COD,△AOD,△BOC的面积分别为S1,S2,S3,S4.求同时满足下列三个条件的抛物线的解析式;①√S=√S1+√S2;②√S=√S3+√S4;③“十字形”ABCD的周长为12√10.2.(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3a =∠CAE =∠OBE 时,求11OD OE -的值3.(2019·浙江中考真题)已知在平面直角坐标系xOy 中,直线1l 分别交x 轴和y 轴于点()()3,0,0,3A B -. (1)如图1,已知P 经过点O ,且与直线1l 相切于点B ,求P 的直径长;(2)如图2,已知直线2: 33l y x =-分别交x 轴和y 轴于点C 和点D ,点Q 是直线2l 上的一个动点,以Q 为圆心,.①当点Q 与点C 重合时,求证: 直线1l 与Q 相切;②设Q 与直线1l 相交于,M N 两点, 连结,QM QN . 问:是否存在这样的点Q ,使得QMN ∆是等腰直角三角形,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.4.(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.5.(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.6.(2017·江苏中考真题)如图,以原点O为圆心,3为半径的圆与x轴分别交于A,B两点(点B在点A 的右边),P是半径OB上一点,过P且垂直于AB的直线与⊙O分别交于C,D两点(点C在点D的上方),直线AC,DB交于点E.若AC:CE=1:2.(1)求点P的坐标;(2)求过点A和点E,且顶点在直线CD上的抛物线的函数表达式.7.(2019·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与⊙M相交于A、B、C、D四点.其中AB两点的坐标分别为(-1,0),(0,-2),点D在x轴上且AD为⊙M的直径.点E是⊙M 与y轴的另一个交点,过劣弧DE上的点F作FH⊥AD于点H,且FH=1.5.(1)求点D的坐标及该抛物线的表达式;(2)若点P是x轴上的一个动点,试求出⊿PEF的周长最小时点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使⊿QCM是等腰三角形?如果存在,请直接写出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.8.(2019·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为1的圆的圆心O在坐标原点,且与两坐标轴分别交于A、B、C、D四点.抛物线y=ax2+bx+c与y轴交于点D,与直线y=x交于点M、N,且MA、NC分别与圆O相切于点A和点C.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴交x轴于点E,连结DE,并延长DE交圆O于F,求EF的长.(3)过点B作圆O的切线交DC的延长线于点P,判断点P是否在抛物线上,说明理由.9.(2018·山东中考真题)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣3).(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,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2018·湖南中考真题)我们不妨约定:对角线互相垂直的凸四边形叫做“十字形”.(1)①在“平行四边形,矩形,菱形,正方形”中,一定是“十字形”的有;②在凸四边形ABCD中,AB=AD且CB≠CD,则该四边形“十字形”.(填“是”或“不是”)(2)如图1,A,B,C,D是半径为1的⊙O上按逆时针方向排列的四个动点,AC与BD交于点E,∠ADB ﹣∠CDB=∠ABD ﹣∠CBD ,当6≤AC 2+BD 2≤7时,求OE 的取值范围;(3)如图2,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax 2+bx+c (a ,b ,c 为常数,a >0,c <0)与x 轴交于A ,C 两点(点A 在点C 的左侧),B 是抛物线与y 轴的交点,点D 的坐标为(0,﹣ac ),记“十字形”ABCD 的面积为S ,记△AOB ,△COD ,△AOD ,△BOC 的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4.求同时满足下列三个条件的抛物线的解析式; ①S =1S 2S +;②S=3S 4S +;③“十字形”ABCD 的周长为1210.11.(2017·广西中考真题)已知抛物线y 1=ax 2+bx -4(a≠0)与x 轴交于点A (-1,0)和点B (4,0). (1)求抛物线y 1的函数解析式;(2)如图①,将抛物线y 1沿x 轴翻折得到抛物线y 2,抛物线y 2与y 轴交于点C ,点D 是线段BC 上的一个动点,过点D 作DE ∥y 轴交抛物线y 1于点E ,求线段DE 的长度的最大值;(2)在(2)的条件下,当线段DE 处于长度最大值位置时,作线段BC 的垂直平分线交DE 于点F ,垂足为H ,点P 是抛物线y 2上一动点,⊙P 与直线BC 相切,且S ⊙P :S △DFH =2π,求满足条件的所有点P 的坐标.12.(2018·山东中考真题)抛物线y =ax 2+bx +4(a ≠0)过点A (1,﹣1),B (5,﹣1),与y 轴交于点C . (1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,连接CB ,以CB 为边作▱CBPQ ,若点P 在直线BC 上方的抛物线上,Q 为坐标平面内的一点,且▱CBPQ 的面积为30,求点P 的坐标;(3)如图2,⊙O 1过点A 、B 、C 三点,AE 为直径,点M 为 上的一动点(不与点A ,E 重合),∠MBN 为直角,边BN 与ME 的延长线交于N ,求线段BN 长度的最大值.13.(2019·四川中考真题)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.14.(2019·江苏中考真题)如图,已知二次函数的图象与轴交于两点与轴交于点,⊙的半径为为⊙上一动点.(1)点的坐标分别为(),();(2)是否存在点,使得为直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)连接,若为的中点,连接,则的最大值= .15.(2017·黑龙江中考真题)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;(3)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,请直接写出点的坐标.16.(2017·甘肃中考真题)如图,抛物线与直线交于,两点,直线交轴与点,点是直线上的动点,过点作轴交于点,交抛物线于点.(1)求抛物线的表达式;(2)连接,,当四边形是平行四边形时,求点的坐标;(3)①在轴上存在一点,连接,,当点运动到什么位置时,以为顶点的四边形是矩形?求出此时点的坐标;②在①的前提下,以点为圆心,长为半径作圆,点为上一动点,求的最小值.17.(2017·湖南中考真题)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,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.18.(2017·江苏中考真题)如图,已知二次函数的图象经过点,,且与轴交于点,连接、、.(1)求此二次函数的关系式;(2)判断的形状;若的外接圆记为,请直接写出圆心的坐标;(3)若将抛物线沿射线方向平移,平移后点、、的对应点分别记为点、、,的外接圆记为,是否存在某个位置,使经过原点?若存在,求出此时抛物线的关系式;若不存在,请说明理由.。
二次函数练习题及答案一、选择题1. 将抛物线23y x =先向左平移2个单位,再向下平移1个单位后得到新的抛物线,则新抛物线的解析式是 ( )A 23(2)1y x =++B 。
23(2)1y x =+-C 。
23(2)1y x =-+ D.23(2)1y x =-- 2.将抛物线22+=x y 向右平移1个单位后所得抛物线的解析式是………………( ) A.32+=x y ; B.12+=x y ;C.2)1(2++=x y ; D.2)1(2+-=x y .3.将抛物线y= (x —1)2+3向左平移1个单位,再向下平移3个单位后所得抛物线的解析式为( )A .y=(x —2)2B .y=(x —2)2+6C .y=x 2+6D .y=x 24.由二次函数1)3(22+-=x y ,可知( )A .其图象的开口向下B .其图象的对称轴为直线3x =-C .其最小值为1D .当x<3时,y 随x 的增大而增大5.如图,抛物线的顶点P 的坐标是(1,﹣3),则此抛物线对应的二次函数有( )A .最大值1B .最小值﹣3C .最大值﹣3D .最小值16.把函数()y f x ==246x x -+的图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,所得图象对应的函数的解析式是( )A .2(3)3y x =-+B .2(3)1y x =-+C .2(1)3y x =-+D .2(1)1y x =-+7.抛物线c bx x y ++=2图像向右平移2个单位再向下平移3个单位,所得图像的解析式为322--=x x y ,则b 、c 的值为A . b=2, c=2 B. b=2,c=0 C 。
b= -2,c=-1 D 。
b= -3, c=2二、填空题8.二次函数y=-2(x -5)2+3的顶点坐标是 .9.已知二次函数2y x bx c =-++中函数y 与自变量x 之间的部分对应值如下表所示,点11(,)A x y 、22(,)B x y 在函数图象上,当1201,23x x <<<<时,则1y 2y (填“>”或“<”).x 0 1 2 3 y1- 2 3 210.在平面直角坐标系中,将抛物线223y x x =++绕着它与y 轴的交点旋转180°,所得抛物线的解析式为 .11.求二次函数2245y x x =--的顶点坐标(___)对称轴____。
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15 二次函数中的圆和直线相切问题【模型展示】圆与抛物线以及与坐标系相交,根据抛物线的解析式可求交点坐标,根据交点可求三角形的边长,由于圆的位置不同,三角形的形状也不同。
再根据三角形的形状,再解决其它问题。
【精典讲解】1、如图,在平面直角坐标系中,点M的坐标是(5,4),⊙M与y轴相切于点C,与x轴相交于A,B两点.(1)则点A,B,C的坐标分别是A (2,0),B (8,0),C (0,4);(2)设经过A,B两点的抛物线解析式为y=14(x-5)2+k,它的顶点为E,求证:直线EA与⊙M相切;(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点P,且点P在x轴的上方,使⊙PBC是等腰三角形?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.2、如图,已知抛物线y=-12(x2-7x+6)的顶点坐标为M,与x轴相交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴相交于点C.(1)用配方法将抛物线的解析式化为顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0),并指出顶点M的坐标;(2)在抛物线的对称轴上找点R,使得CR+AR的值最小,并求出其最小值和点R的坐标;(3)以AB为直径作⊙N交抛物线于点P(点P在对称轴的左侧),求证:直线MP是⊙N的切线.3、已知二次函数y =-x 2+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 =-14b 2-2b ,问:b 为何值时,二次函数的图象与x 轴相切;(3)如图所示,若二次函数的图象与x 轴交于点A(x 1,0),B(x 2,0),且x 1<x 2,与y 轴的正半轴交于点M ,以AB 为直径的半圆恰好经过点M ,二次函数的对称轴l 与x 轴,直线BM ,直线AM 分别相交于点D ,E ,F ,且满足DE EF =13,求二次函数的表达式.4、如图所示,已知抛物线y =ax 2+bx +c(a≠0)的图象的顶点坐标是(2,1),并且经过点(4,2).直线y =12x+1与抛物线交于B ,D 两点,以BD 为直径作圆,圆心为点C ,⊙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)求抛物线的表达式; (2)证明:⊙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BE⊙MF 的值.5、已知抛物线y =x 2+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 =-m2的对称点为点E ,点D (0,1),连结BE ,BD ,DE ,△BDE 的周长记为l ,⊙P 的半径记为r ,求lr的值.设BD =a ,BE =2a ,则DE =5a ,∴l r =3a +5a 5a2=10+655.6、在平面直角坐标系中,二次函数y =ax 2+53x +c 的图象经过点C (0,2)和点D (4,-2),点E 是直线y =-13x +2与二次函数图象在第一象限内的交点. (1)求二次函数的表达式及点E 的坐标;(2)如图1,若点M是二次函数图象上的点,且在直线CE的上方,连结MC,OE,ME,求四边形COEM 面积的最大值及此时点M的坐标;(3)如图2,经过A,B,C三点的圆交y轴于点F,求点F的坐标.7、若抛物线L:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,abc≠0)与直线l都经过y轴上的同一点,且抛物线L的顶点在直线l上,则称次抛物线L与直线l具有“一带一路”关系,并且将直线l叫做抛物线L的“路线”,抛物线L叫做直线l的“带线”.(1)若“路线”l的表达式为y=2x﹣4,它的“带线”L的顶点的横坐标为﹣1,求“带线”L的表达式;(2)如果抛物线y=mx2﹣2mx+m﹣1与直线y=nx+1具有“一带一路”关系,求m,n的值;(3)设(2)中的“带线”L与它的“路线”l在y轴上的交点为A.已知点P为“带线”L上的点,当以点P为圆心的圆与“路线”l相切于点A时,求出点P的坐标.8、如图⊙已知抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)的图象与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y的正半轴交于点C,连结BC,二次函数的对称轴与x轴的交点为E.(1)抛物线的对称轴与x轴的交点E坐标为_____,点A的坐标为_____;(2)若以E为圆心的圆与y轴和直线BC都相切,试求出抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,如图⊙Q (m ,0)是x 的正半轴上一点,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CN 翻折,M 的对应点为M′.在图⊙中探究:是否存在点Q ,使得M′恰好落在y 轴上?若存在,请求出Q 的坐标;若不存在,请说明理由.9、如图,在平面直角坐标系xOy 中,经过C (1,1)的抛物线y =ax 2+bx +c (a >0)顶点为M ,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 逆时针旋转使得C 落在y 轴的正半轴上,求线段OC 过的面积;(2)如图2,延长线段OC 至N ,使得ON OC ,若⊙ONA =⊙OBN 且tan⊙BAM ,求抛物线的解析式;(3)如图3,已知以直线x =52为对称轴的抛物线y =ax 2+bx +c 交y 轴于(0,5),交直线l :y =kx +m (k >0)于C ,D 两点,若在x 轴上有且仅有一点P ,使⊙CPD =90°,求k 的值.10、如图1,抛物线2133=++y x x 与y 轴交于点C ,与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 左边),O 为坐标原点.点D 是直线BC 上方抛物线上的一个动点,过点D 作DE ⊙x 轴交直线BC 于点E .点P 为⊙CAB 角平分线上的一动点,过点P 作PQ ⊙BC 于点H ,交x 轴于点Q ;点F 是直线BC 上的一个动点.(1)当线段DE 的长度最大时,求DF +FQ +12PQ 的最小值. (2)如图2,将⊙BOC 沿BC 边所在直线翻折,得到⊙BOC ′,点M 为直线BO ′上一动点,将⊙AOC 绕点O 顺时针旋转α度(0°<α<180°)得到⊙A ′OC ′,当直线A ′C ′,直线BO ′,直线OM 围成的图形是等腰直角三角形时,直接写出该等腰直角三角形的面积.11、如图,抛物线y =﹣12x 2+bx+c 与x 轴交于A 、B (A 左B 右),与y 轴交于C ,直线y =﹣x+5经过点B 、C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 为第二象限抛物线上一点,设点P 横坐标为m ,点P 到直线BC 的距离为d ,求d 与m 的函数解析式;(3)在(2)的条件下,若⊙PCB+⊙POB =180°,求d 的值.12、在平面直角坐标系xOy 中,对“隔离直线”给出如下定义:点(,)P x m 是图形1G 上的任意一点,点(,)Q x n 是图形2G 上的任意一点,若存在直线l :(0)y kx b k =+≠满足m kx b ≤+且n kx b ≥+,则称直线l :(0)y kx b k =+≠是图形1G 与2G 的“隔离直线”,如图1,直线l :2y x =--是函数4(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的一条“隔离直线”.(1)在直线⊙11y x =--,⊙231y x =+,⊙34y x =-+,⊙42y x =-中,是图1函数4(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的“隔离直线”的为 .(2)如图2,第一象限的等腰直角三角形EDF 的两腰分别与坐标轴平行,直角顶点D 的坐标是(2,1),⊙OEDF ∆与⊙O 的“隔离直线”?若存在,求出此“隔离直线”的表达式:若不存在,请说明理由;(3)正方形1111D C B A 的一边在y 轴上,其它三边都在y 轴的左侧,点(1,)M t -是此正方形的中心,若存在直线2y x b =-+是函数223(40)y x x x =+--≤≤的图像与正方形1111D C B A 的“隔离直线”,请直接写出t 的取值范围.13、如图,已知直角坐标平面上的△ABC ,AC =CB ,∠ACB =90∘,且A(−1, 0),B(m, n),C(3, 0).若抛物线y =ax 2+bx −3经过A 、C 两点.(1)求a 、b 的值;(2)将抛物线向上平移若干个单位得到的新抛物线恰好经过点B,求新抛物线的解析式;(3)设(2)中的新抛物的顶点P点,Q为新抛物线上P点至B点之间的一点,以点Q为圆心画图,当⊙Q与x轴和直线BC都相切时,联结PQ、BQ,求四边形ABQP的面积.x﹣1与x轴,y轴的交点分别为A、B,以x=﹣1为对称轴的抛物14、如图,在直角坐标系中,直线y=﹣13线y=x2+bx+c与x轴分别交于点A、C,直线x=﹣1与x轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)在线段AB上是否存在一点P,使以A,D,P为顶点的三角形与⊙AOB相似?若存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)若点Q在第三象限内,且tan⊙AQD=2,线段CQ是否存在最小值,如果存在直接写出最小值;如果不存在,请说明理由.15、如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于点A(6,0),B(﹣1,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为该抛物线对称轴上一点,当CM+BM最小时,求点M的坐标.(3)抛物线上是否存在点P,使⊙BCP为等腰三角形?若存在,有几个?并请在图中画出所有符合条件的点P,(保留作图痕迹);若不存在,说明理由.。
重难点01 二次函数与几何图形的综合练习中考数学中《二次函数与几何图形的综合练习》部分主要考向分为九类:一、二次函数与几何变换的综合(选择性考,10~12分)二、二次函数与直角三角形的综合(选择性考,10~12分)三、二次函数与等腰三角形的综合(选择性考,10~12分)四、二次函数与相似三角形的综合(选择性考,10~12分)五、二次函数与四边形的综合(选择性考,10~12分)六、二次函数与最值的综合(选择性考,10~12分)七、二次函数与新定义的综合(选择性考,10~12分)八、二次函数与圆的综合(选择性考,10~12分)九、二次函数与角的综合(选择性考,10~12分)因为二次函数是大多数中考压轴题的几何背景,所以,训练二次函数与其他几何图形的综合问题非常必要,只要自己见过一定量的题型,才能再遇到对应类型的压轴题时不至于新生畏惧。
所以,本专题就常见的中考数学中二次函数的几种结合类型的压轴题进行训练,希望大家在训练中摸索方法,掌握技能,练就心态!考向一:二次函数与几何变换的综合1.(2023•武汉)抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左边),交y轴于点C.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)如图(1),作直线x=t(0<t<4),分别交x轴,线段BC,抛物线C1于D,E,F三点,连接CF,若△BDE与△CEF相似,求t的值;(3)如图(2),将抛物线C1平移得到抛物线C2,其顶点为原点.直线y=2x与抛物线交于O,G两点,过OG的中点H作直线MN(异于直线OG)交抛物线C2于M,N两点,直线MO与直线GN交于点P.问点P是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.2.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,3),点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的表达式;(2)当点P在直线AC上方的抛物线上时,连接BP交AC于点D,如图1,当的值最大时,求点P 的坐标及的最大值;(3)过点P作x轴的垂线交直线AC于点M,连结PC,将△PCM沿直线PC翻折,当点M的对应点M′恰好落在y轴上时,请直接写出此时点M的坐标.考向二:二次函数与直角三角形的综合1.(2023•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:y=x2﹣2x﹣3的顶点为P.直线l过点M (0,m)(m≥﹣3),且平行于x轴,与抛物线L1交于A、B两点(B在A的右侧).将抛物线L1沿直线l翻折得到抛物线L2,抛物线L2交y轴于点C,顶点为D.(1)当m=1时,求点D的坐标;(2)连接BC、CD、DB,若△BCD为直角三角形,求此时L2所对应的函数表达式;(3)在(2)的条件下,若△BCD的面积为3,E、F两点分别在边BC、CD上运动,且EF=CD,以EF为一边作正方形EFGH,连接CG,写出CG长度的最小值,并简要说明理由.2.(2023•内江)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于B(4,0),C(﹣2,0)两点,与y轴交于点A(0,﹣2).(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是直线AB下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交AB于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求的最大值及此时点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△MAB是以AB为一条直角边的直角三角形;若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.考向三:二次函数与等腰三角形的综合1.(2023•青海)如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴相交于点A和点C(1,0),交y轴于点B(0,3).(1)求此二次函数的解析式;(2)设二次函数图象的顶点为P,对称轴与x轴交于点Q,求四边形AOBP的面积(请在图1中探索);(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点M,使得△AMB是以AB为底边的等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探索).2.(2023•娄底)如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣1,0)、点B(5,0),交y轴于点C.(1)求b,c的值.(2)点P(x0,y0)(0<x0<5)是抛物线上的动点.①当x0取何值时,△PBC的面积最大?并求出△PBC面积的最大值;②过点P作PE⊥x轴,交BC于点E,再过点P作PF∥x轴,交抛物线于点F,连接EF,问:是否存在点P,使△PEF为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.考向四:二次函数与相似三角形的综合1.(2023•乐至县)如图,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线经过A、B两点.(1)求抛物线的表达式;(2)点D是抛物线在第二象限内的点,过点D作x轴的平行线与直线AB交于点C,求DC的长的最大值;(3)点Q是线段AO上的动点,点P是抛物线在第一象限内的动点,连结PQ交y轴于点N.是否存在点P,使△ABQ与△BQN相似,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.2.(2023•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),B(2,0)和C (0,2),连接BC,点P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点,过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M,交x轴于点N.(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式;(2)如图2,连接OM,当△OCM为等腰三角形时,求m的值;(3)当P点在运动过程中,在y轴上是否存在点Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与以B,C,N为顶点的三角形相似(其中点P与点C相对应),若存在,直接写出点P和点Q的坐标;若不存在,请说明理由.考向五:二次函数与四边形的综合1.(2023•枣庄)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.2.定义:若一次函数的图象与二次函数的图象有两个交点,并且都在坐标轴上,则称二次函数为一次函数的轴点函数.【初步理解】(1)现有以下两个函数:①y=x2﹣1;②y=x2﹣x,其中,为函数y=x﹣1的轴点函数.(填序号)【尝试应用】(2)函数y=x+c(c为常数,c>0)的图象与x轴交于点A,其轴点函数y=ax2+bx+c与x轴的另一交点为点B.若OB=OA,求b的值.【拓展延伸】(3)如图,函数y=x+t(t为常数,t>0)的图象与x轴、y轴分别交于M,C两点,在x轴的正半轴上取一点N,使得ON=OC.以线段MN的长度为长、线段MO的长度为宽,在x轴的上方作矩形MNDE.若函数y=x+t(t为常数,t>0)的轴点函数y=mx2+nx+t的顶点P在矩形MNDE的边上,求n的值.3.(2023•邵阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c经过点A(﹣2,0)和点B(4,0),且与直线l:y=﹣x﹣1交于D、E两点(点D在点E的右侧),点M为直线l上的一动点,设点M的横坐标为t.(1)求抛物线的解析式.(2)过点M作x轴的垂线,与抛物线交于点N.若0<t<4,求△NED面积的最大值.(3)抛物线与y轴交于点C,点R为平面直角坐标系上一点,若以B、C、M、R为顶点的四边形是菱形,请求出所有满足条件的点R的坐标.考向六:二次函数与最值的综合1.(2023•吉林)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+c经过点A(0,1),点P,Q在此抛物线上,其横坐标分别为m,2m(m>0),连接AP,AQ.(1)求此抛物线的解析式.(2)当点Q与此抛物线的顶点重合时,求m的值.(3)当∠P AQ的边与x轴平行时,求点P与点Q的纵坐标的差.(4)设此抛物线在点A与点P之间部分(包括点A和点P)的最高点与最低点的纵坐标的差为h1,在点A与点Q之间部分(包括点A和点Q)的最高点与最低点的纵坐标的差为h2,当h2﹣h1=m时,直接写出m的值.2.(2023•聊城)如图①,抛物线y=ax2+bx﹣9与x轴交于点A(﹣3,0),B(6,0),与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是x轴上任意一点.(1)求抛物线的表达式;(2)点Q在抛物线上,若以点A,C,P,Q为顶点,AC为一边的四边形为平行四边形时,求点Q的坐标;(3)如图②,当点P(m,0)从点A出发沿x轴向点B运动时(点P与点A,B不重合),自点P分别作PE∥BC,交AC于点E,作PD⊥BC,垂足为点D.当m为何值时,△PED面积最大,并求出最大值.考向七:二次函数与新定义的综合1.(2023•南通)定义:平面直角坐标系xOy中,点P(a,b),点Q(c,d),若c=ka,d=﹣kb,其中k 为常数,且k≠0,则称点Q是点P的“k级变换点”.例如,点(﹣4,6)是点(2,3)的“﹣2级变换点”.(1)函数y=﹣的图象上是否存在点(1,2)的“k级变换点”?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由;(2)动点A(t,t﹣2)与其“k级变换点”B分别在直线l1,l2上,在l1,l2上分别取点(m2,y1),(m2,y2).若k≤﹣2,求证:y1﹣y2≥2;(3)关于x的二次函数y=nx2﹣4nx﹣5n(x≥0)的图象上恰有两个点,这两个点的“1级变换点”都在直线y=﹣x+5上,求n的取值范围.2.(2023•宿迁)规定:若函数y1的图象与函数y2的图象有三个不同的公共点,则称这两个函数互为“兄弟函数”,其公共点称为“兄弟点”.(1)下列三个函数①y=x+1;②;③y=﹣x2+1,其中与二次函数y=2x2﹣4x﹣3互为“兄弟函数”的是(填写序号);(2)若函数与互为“兄弟函数”,x=1是其中一个“兄弟点”的横坐标.①求实数a的值;②直接写出另外两个“兄弟点”的横坐标是、;(3)若函数y1=|x﹣m|(m为常数)与互为“兄弟函数”,三个“兄弟点”的横坐标分别为x1、x2、x3,且x1<x2<x3,求的取值范围.考向八:二次函数与圆的综合1.(2023•湘西州)如图(1),二次函数y=ax2﹣5x+c的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(b,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣4).(1)求二次函数的解析式和b的值.(2)在二次函数位于x轴上方的图象上是否存在点M,使?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图(2),作点A关于原点O的对称点E,连接CE,作以CE为直径的圆.点E′是圆在x轴上方圆弧上的动点(点E′不与圆弧的端点E重合,但与圆弧的另一个端点可以重合),平移线段AE,使点E移动到点E′,线段AE的对应线段为A′E′,连接E′C,A′A,A′A的延长线交直线E′C于点N,求的值.2.(2023•株洲)已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0).(1)若a=1,c=﹣1,且该二次函数的图象过点(2,0),求b的值;(2)如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,该二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1<0<x2,点D在⊙O上且在第二象限内,点E在x轴正半轴上,连接DE,且线段DE交y轴正半轴于点F,.①求证:.②当点E在线段OB上,且BE=1.⊙O的半径长为线段OA的长度的2倍,若4ac=﹣a2﹣b2,求2a+b的值.考向九:二次函数与角的综合1.(2023•无锡)已知二次函数y=(x2+bx+c)的图象与y轴交于点A,且经过点B(4,)和点C (﹣1,).(1)请直接写出b,c的值;(2)直线BC交y轴于点D,点E是二次函数y=(x2+bx+c)图象上位于直线AB下方的动点,过点E作直线AB的垂线,垂足为F.①求EF的最大值;②若△AEF中有一个内角是∠ABC的两倍,求点E的横坐标.2.(2023•营口)如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D(3,0),过点B作直线l⊥x轴,过点D作DE⊥CD,交直线l于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P为第三象限内抛物线上的点,连接CE和BP交于点Q,当=时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,连接AC,在直线BP上是否存在点F,使得∠DEF=∠ACD+∠BED?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.(建议用时:150分钟)1.(2023•宜兴市一模)如图,二次函数的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,则∠ACB=°;M是二次函数在第四象限内图象上一点,作MQ∥y轴交BC 于Q,若△NQM是以NQ为腰的等腰三角形,则线段NC的长为.2.(2023•越秀区一模)如图,抛物线与H:交于点B(1,﹣2),且分别与y轴交于点D,E.过点B作x轴的平行线,交抛物线于点A,C.则以下结论:①无论x取何值,y2总是负数;②抛物线H可由抛物线G向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到;③当﹣3<x<1时,随着x的增大,y1﹣y2的值先增大后减小;④四边形AECD为正方形.其中正确的是.(填写正确的序号)3.(2023•晋州市模拟)如图所示,已知在平面直角坐标系xOy中,点A(15,8),点M是横轴正半轴上的一个动点,⊙P经过原点O,且与AM相切于点M.(1)当AM⊥x轴时,点P的坐标为;(2)若点P在第一象限,设点P的坐标为(x,y),则y关于x的函数关系式为(不用写出自变量x的取值范围);(3)当射线OP与直线AM相交时,点M的横坐标t的取值范围是.4.(2024•道里区模拟)已知:在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点,与x轴的另一交点为点A.(1)如图1,求抛物线的解析式;(2)如图2,点D为直线BC上方抛物线上一动点,连接AC、CD,设直线BC交线段AD于点E,△CDE的面积为S1,△ACE的面积为S2当最大值时,求点D的坐标;(3)如图3,在(2)的条件下,连接CD、BD,将△BCD沿BC翻折,得到△BCF(点D和点F为对应点),直线BF交y轴于点P,点S为BC中点,连接PS,过点S作SP的垂线交x轴于点R,在对称轴TH上有一点Q,使得△PQB是以PB为直角边的直角三角形,求直线RQ的解析式.5.(2023•枣庄)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2023•东莞市一模)抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),且A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.连结BC,以BC为边,点O为中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线交抛物线于点Q,交BD于点M.(1)求该抛物线对应的函数表达式;(2)x轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P在线段OB上运动时,试探究:当m为何值时,四边形CQMD是平行四边形?请说明理由.7.(2024•碑林区校级二模)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,点M为y轴负半轴上一点,且OM=2.(1)求二次函数表达式;(2)点E是线段AB(包含A,B)上的动点,过点E作x轴的垂线,交二次函数图象于点P,交直线AM于点N,若以点P,N,A为顶点的三角形与△AOM相似,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.8.(2024•镇海区校级模拟)若二次函数y1=a1x2+b1x+c1与y2=a2x2+b2x+c2的图象关于点P(1,0)成中心对称图形,我们称y1与y2互为“中心对称”函数.(1)求二次函数y=x2+6x+3的“中心对称”函数的解析式;(2)若二次函数y=ax2+2ax+c(a>0)的顶点在它的“中心对称”函数图象上,且当时,y最大值为2,求此二次函数解析式;(3)二次函数y1=ax2+bx+c(a<0)的图象顶点为M,与x轴负半轴的交点为A、B,它的“中心对称”函数y2的顶点为N,与x轴的交点为C、D,从左往右依次是A、B、C、D,若AB=2BP,且四边形AMDN 为矩形,求b2﹣4ac的值.9.(2024•雁塔区校级二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与x轴分别交于A,B两点,点A的坐标是(﹣4,0),点B的坐标是(1,0),与y轴交于点C,P是抛物线上一动点,且位于第二象限,过点P作PD⊥x轴,垂足为D,线段PD与直线AC相交于点E.(1)求该抛物线的解析式;(2)连接OP,是否存在点P,使得∠OPD=2∠CAO?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.10.(2024•长沙模拟)若两条抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,并满足y1﹣kx1=y2﹣kx2,其中k为常数,我们不妨把k叫做这两条抛物线的“依赖系数”.(1)若两条抛物线相交于A(﹣2,2),B(﹣4,4)两点,求这两条抛物线的“依赖系数”;(2)若抛物线1:y=2ax2+x+m与抛物线2:y=ax2﹣x﹣n相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,其中a>0,求抛物线1与抛物线2的“依赖系数”;(3)如图,在(2)的条件下,设抛物线1和2分别与y轴交于C,D两点,AB所在的直线与y轴交于E点,若点A在x轴上,m≠0,DA=DC,抛物线2与x轴的另一个交点为点F,以D为圆心,CD为半径画圆,连接EF,与圆相交于G点,求tan∠ECG.11.(2023•嘉善县一模)“距离”是数学研究的重要对象,如我们所熟悉的两点间的距离.现在我们定义一种新的距离:已知P(a,b),Q(c,d)是平面直角坐标系内的两点,我们将|a﹣c|+|b﹣d|称作P,Q间的“L型距离”,记作L(P,Q),即L(P,Q)=|a﹣c|+|b﹣d|.已知二次函数y1的图象经过平面直角坐标系内的A,B,C三点,其中A,B两点的坐标为A(﹣1,0),B(0,3),点C在直线x=2上运动,且满足L(B,C)≤BC.(1)求L(A,B);(2)求抛物线y1的表达式;(3)已知y2=2tx+1是该坐标系内的一个一次函数.①若D,E是y2=2tx+1图象上的两个动点,且DE=5,求△CDE面积的最大值;②当t≤x≤t+3时,若函数y=y1+y2的最大值与最小值之和为8,求实数t的值.12.(2023•任城区二模)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,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,当△PCM和△ABC相似时,求此时点P的坐标;(3)若点P是直线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;13.(2023•姑苏区校级二模)探究阅读题:【阅读】在大自然里,有很多数学的奥秘,一片美丽的心形叶片,一棵生长的幼苗都可以看作把一条抛物线的一部分沿直线折叠而形成.(如图1和图2)【探究任务1】确定心形叶片的形状如图3建立平面直角坐标系,心形叶片下部轮廓线可以看作是二次函数y=mx2﹣4mx﹣20m+5图象的一部分,且过原点,求抛物线的解析式和顶点D的坐标.【探究任务2】研究心形叶片的尺寸如图3,心形叶片的对称轴直线y=x+2与坐标轴交于A、B两点,直线x=6分别交抛物线和直线AB于点E、F点,点E、E′是叶片上的一对对称点,EE′交直线AB与点G,求叶片此处的宽度EE′.【探究任务3】研究幼苗叶片的生长小李同学在观察幼苗生长的过程中,发现幼苗叶片下方轮廓线都可以看作是二次函数y=mx2﹣4mx﹣20m+5图象的一部分.如图4,幼苗叶片下方轮廓线正好对应探究任务1中的二次函数,已知直线PD与水平线的夹角为45°,三天后,点D长到与点P同一水平位置的点D′时,叶尖Q落在射线OP上,如图5所示,求此时幼苗叶子的长度和最大宽度.。
备战2020年中考数学压轴题之二次函数专题10 二次函数背景下的与圆有关的问题【方法综述】圆和二次函数都是初中数学重点知识,是压轴题中的常见题目。
而二次函数与圆的结合则常常是高难度的压轴题。
以二次函数为背景的问题中,圆的知识常常以圆的基本知识、与圆有关的位置关系、构造圆和隐形圆为考察内容。
解答要点是结合相关知识,对于已知条件进行数形结合。
【典例示范】类型一圆的基本性质应用例1:如图,抛物线y=ax2﹣2ax+m的图象经过点P(4,5),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S△P AB=10.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在点Q使得△P AQ和△PBQ的面积相等?若存在,求出Q点的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过A、P、C三点的圆与抛物线交于另一点D,求出D点坐标及四边形P ACD的周长.针对训练1.如图,一次函数y=2x与反比例函数y=kx(k>0)的图象交于A、B两点,点P在以C(-2,0)为圆心,1为半径的圆上,Q是AP的中点(1)若k的值;(2)若OQ长的最大值为32,求k的值;(3)若过点C的二次函数y=ax2+bx+c同时满足以下两个条件:①a+b+c=0;②当a≤x≤a+1时,函数y的最大值为4a,求二次项系数a的值.2.对于平面直角坐标系xOy中的点P,Q和图形G,给出如下定义:点P,Q都在图形G上,且将点P的横坐标与纵坐标互换后得到点Q,则称点P,Q是图形G的一对“关联点”.例如,点P(1,2)和点Q(2,1)是直线y=﹣x+3的一对关联点.(1)请写出反比例函数y=6的图象上的一对关联点的坐标:;x(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 的一对关联点,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的一对关联点,且点M的坐标为(1,m)(m>1),请直接写出m的取值范围.3.已知:直线y=-x-4分别交x、y轴于A、C两点,点B为线段AC的中点,抛物线y=ax2+bx经过A、B 两点,(1)求该抛物线的函数关系式;(2)以点B关于x轴的对称点D为圆心,以OD为半径作⊙D,连结AD、CD,问在抛物线上是否存在点P,使S△ACP=2S△ACD?若存在,请求出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,若E为⊙D上一动点(不与A、O重合),连结AE、OE,问在x轴上是否存在点Q,使∠ACQ:∠AEO=2:3?若存在,请求出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.4.已知抛物线y =x 2+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 =−m2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lr的值.5.如图①,已知抛物线2139424y x x =-+的顶点为点P ,与y 轴交于点B .点A 坐标为(3,2).点M 为抛物线上一动点,以点M 为圆心,MA 为半径的圆交x 轴于C ,D 两点(点C 在点D 的左侧).(1)如图②,当点M 与点B 重合时,求CD 的长;(2)当点M 在抛物线上运动时,CD 的长度是否发生变化?若变化,求出CD 关于点M 横坐标x 的函数关系式;若不发生变化,求出CD 的长;(3)当△ACP 与△ADP 相似时,求出点C 的坐标. 6.已知抛物线 C 1:y =ax 2 过点(2,2)(1)直接写出抛物线的解析式;(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AC2的值;BD(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.7.(浙江省湖州市南浔区2017-2018学年九年级上学期期末)已知在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原x+c过点,如图1,直角三角板△MON中,OM=ON=√3,OQ=1,直线l过点N和点N,抛物线y=ax2+2√33点Q和点N.(1)求出该抛物线的解析式;x+c上的一个动点.(2)已知点P是抛物线y=ax2+2√33①初步尝试若点P在y轴右侧的该抛物线上,如图2,过点P作PA⊥y轴于点A,问:是否存在点P,使得以N、P、A为顶点的三角形与△ONQ相似.若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;②深入探究若点P在第一象限的该抛物线上,如图3,连结PQ,与直线MN交于点G,以QG为直径的圆交QN于点H,交x轴于点R,连结HR,求线段HR的最小值.8.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,A点坐标为(−8, 0),B点坐标为(2, 0),以AB为直径的圆P与y轴的负半轴交于点C.(1)求图象经过A,B,C三点的抛物线的解析式;(2)设M点为所求抛物线的顶点,试判断直线MC与⊙P的关系,并说明理由.9.已知抛物线y=ax2+bx过点A(1,4)、B(﹣3,0),过点A作直线AC∥x轴,交抛物线于另一点C,在x轴上有一点D(4,0),连接CD.(1)求抛物线的表达式;(2)若在抛物线上存在点Q,使得CD平分∠ACQ,请求出点Q的坐标;(3)在直线CD的下方的抛物线上取一点N,过点N作NG∥y轴交CD于点G,以NG为直径画圆在直线CD上截得弦GH,问弦GH的最大值是多少?(4)一动点P从C点出发,以每秒1个单位长度的速度沿C﹣A﹣D运动,在线段CD上还有一动点M,问是否存在某一时刻使PM+AM=4?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.10.如图,在平面直角坐标系中,点A(10, 0),以OA为直径在第一象限内作半圆,B为半圆上一点,连接AB 并延长至C,使BC=AB,过C作CD⊥x轴于点D,交线段OB于点E,已知CD=8,抛物线经过O、E、A三点.(1)∠OBA=________°.(2)求抛物线的函数表达式.(3)若P为抛物线上位于第一象限内的一个动点,以P、O、A、E为顶点的四边形面积记作S,则S取何值时,相应的点P有且只有3个?类型二与圆有关的位置关系例2.如图1,二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a<0)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴的正半轴交于点C,顶点为D.(1)求顶点D的坐标(用含a的代数式表示);(2)若以AD为直径的圆经过点C.①求抛物线的函数关系式;②如图2,点E是y轴负半轴上一点,连接BE,将△OBE绕平面内某一点旋转180°,得到△PMN(点P、M、N分别和点O、B、E对应),并且点M、N都在抛物线上,作MF⊥x轴于点F,若线段MF:BF=1:2,求点M、N的坐标;③点Q在抛物线的对称轴上,以Q为圆心的圆过A、B两点,并且和直线CD相切,如图3,求点Q的坐标.针对训练1.抛物线y=﹣23x2+73x﹣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<2524)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A,B,D的坐标分别为,,;(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,若Q是“M”形新图象上一动点,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.2.如图1,抛物线y =ax 2+bx+c 的顶点(0,5),且过点(﹣3,114),先求抛物线的解析式,再解决下列问题:(应用)问题1,如图2,线段AB =d (定值),将其弯折成互相垂直的两段AC 、CB 后,设A 、B 两点的距离为x ,由A 、B 、C 三点组成图形面积为S ,且S 与x 的函数关系如图所示(抛物线y =ax 2+bx+c 上MN 之间的部分,M 在x 轴上):(1)填空:线段AB 的长度d = ;弯折后A 、B 两点的距离x 的取值范围是 ;若S =3,则是否存在点C ,将AB 分成两段(填“能”或“不能”) ;若面积S =1.5时,点C 将线段AB 分成两段的长分别是 ;(2)填空:在如图1中,以原点O 为圆心,A 、B 两点的距离x 为半径的⊙O ;画出点C 分AB 所得两段AC 与CB 的函数图象(线段);设圆心O 到该函数图象的距离为h ,则h = ,该函数图象与⊙O 的位置关系是 .(提升)问题2,一个直角三角形斜边长为c (定值),设其面积为S ,周长为x ,证明S 是x 的二次函数,求该函数关系式,并求x 的取值范围和相应S 的取值范围.【答案】抛物线的解析式为:y =﹣14x 2+5;(1)<x <;(2,相离或相切或相交;(3)相应S 的取值范围为S >14c 2.3.如图,已知抛物线()2y ax bx 2a 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,()B 4,0-. (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 ,求BMC 面积的最大值; (3)在(2)中BMC 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.4.如图1,对于平面内的点P 和两条曲线L 1、L 2给出如下定义:若从点P 任意引出一条射线分别与L 1、L 2交于Q 1、Q 2,总有PQ 1PQ 2是定值,我们称曲线L 1与L 2“曲似”,定值PQ 1PQ 2为“曲似比”,点P 为“曲心”.例如:如图2,以点O ′为圆心,半径分别为r 1、r 2(都是常数)的两个同心圆C 1、C 2,从点O ′任意引出一条射线分别与两圆交于点M 、N ,因为总有O ′MO ′N =r 1r 是定值,所以同心圆C 1与C 2曲似,曲似比为r1r 2,“曲心”为O ′.(1)在平面直角坐标系xOy 中,直线y =kx 与抛物线y =x 2、y =12x 2分别交于点A 、B ,如图3所示,试判断两抛物线是否曲似,并说明理由;(2)在(1)的条件下,以O 为圆心,OA 为半径作圆,过点B 作x 轴的垂线,垂足为C ,是否存在k 值,使⊙O 与直线BC 相切?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由;(3)在(1)、(2)的条件下,若将“y =12x 2”改为“y =1m x 2”,其他条件不变,当存在⊙O 与直线BC 相切时,直接写出m 的取值范围及k 与m 之间的关系式.5.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.(1)求一次函数与二次函数的解析式;(2)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;(3)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(t >0),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?6.如图,在平面角坐标系中,抛物线C 1:y=ax 2+bx ﹣1经过点A (﹣2,1)和点B (﹣1,﹣1),抛物线C 2:y=2x 2+x+1,动直线x=t 与抛物线C 1交于点N ,与抛物线C 2交于点M . (1)求抛物线C 1的表达式;(2)直接用含t 的代数式表示线段MN 的长;(3)当△AMN 是以MN 为直角边的等腰直角三角形时,求t 的值;(4)在(3)的条件下,设抛物线C 1与y 轴交于点P ,点M 在y 轴右侧的抛物线C 2上,连接AM 交y 轴于点k ,连接KN ,在平面内有一点Q ,连接KQ 和QN ,当KQ=1且∠KNQ=∠BNP 时,请直接写出点Q 的坐标.7.如图,直线2y x =+与抛物线222y x mx m m =-++交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,抛物线的对称轴与直线AB 交于点M .(1)当四边形CODM 是菱形时,求点D 的坐标; (2)若点P 为直线OD 上一动点,求APB ∆的面积;(3)作点B 关于直线MD 的对称点B ',以点M 为圆心,MD 为半径作M ,点Q 是M 上一动点,求QB '的最小值. 8.如图,已知以E(3,0)为圆心,5为半径的☉E 与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,抛物线y=ax 2+bx+c(a≠0)经过A ,B ,C 三点,顶点为F. (1)求A ,B ,C 三点的坐标;(2)求抛物线的解析式及顶点F 的坐标;(3)已知M 为抛物线上的一动点(不与C 点重合),试探究:①若以A ,B ,M 为顶点的三角形面积与△ABC 的面积相等,求所有符合条件的点M 的坐标;②若探究①中的M点位于第四象限,连接M点与抛物线顶点F,试判断直线MF与☉E的位置关系,并说明理由.9.若抛物线L:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,abc≠0)与直线l都经过y轴上的同一点,且抛物线L的顶点在直线l上,则称次抛物线L与直线l具有“一带一路”关系,并且将直线l叫做抛物线L的“路线”,抛物线L叫做直线l的“带线”.(1)若“路线”l的表达式为y=2x﹣4,它的“带线”L的顶点的横坐标为﹣1,求“带线”L的表达式;(2)如果抛物线y=mx2﹣2mx+m﹣1与直线y=nx+1具有“一带一路”关系,求m,n的值;(3)设(2)中的“带线”L与它的“路线”l在y轴上的交点为A.已知点P为“带线”L上的点,当以点P为圆心的圆与“路线”l相切于点A时,求出点P的坐标.10.如图①已知抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)的图象与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y的正半轴交于点C,连结BC,二次函数的对称轴与x轴的交点为E.(1)抛物线的对称轴与x轴的交点E坐标为_____,点A的坐标为_____;(2)若以E为圆心的圆与y轴和直线BC都相切,试求出抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,如图②Q(m,0)是x的正半轴上一点,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CN翻折,M的对应点为M′.在图②中探究:是否存在点Q,使得M′恰好落在y轴上?若存在,请求出Q的坐标;若不存在,请说明理由.类型三 构造圆与隐形圆例3:如图,在平面直角坐标系xOy 中,经过C (1,1)的抛物线y =ax 2+bx +c (a >0)顶点为M ,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 逆时针旋转使得C 落在y 轴的正半轴上,求线段OC 过的面积;(2)如图2,延长线段OC 至N ,使得ON OC ,若∠ONA =∠OBN 且tan ∠BAM =2,求抛物线的解析式;(3)如图3,已知以直线x =52为对称轴的抛物线y =ax 2+bx +c 交y 轴于(0,5),交直线l :y =kx +m (k >0)于C ,D 两点,若在x 轴上有且仅有一点P ,使∠CPD =90°,求k 的值.针对训练1.如图1,抛物线21333=++y x x 与y 轴交于点C ,与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 左边),O 为坐标原点.点D 是直线BC 上方抛物线上的一个动点,过点D 作DE ∥x 轴交直线BC 于点E .点P 为∠CAB 角平分线上的一动点,过点P 作PQ ⊥BC 于点H ,交x 轴于点Q ;点F 是直线BC 上的一个动点. (1)当线段DE 的长度最大时,求DF +FQ +12PQ 的最小值. (2)如图2,将△BOC 沿BC 边所在直线翻折,得到△BOC ′,点M 为直线BO ′上一动点,将△AOC 绕点O 顺时针旋转α度(0°<α<180°)得到△A ′OC ′,当直线A ′C ′,直线BO ′,直线OM 围成的图形是等腰直角三角形时,直接写出该等腰直角三角形的面积.2.如图,抛物线y =﹣12x 2+bx+c 与x 轴交于A 、B (A 左B 右),与y 轴交于C ,直线y =﹣x+5经过点B 、C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 为第二象限抛物线上一点,设点P 横坐标为m ,点P 到直线BC 的距离为d ,求d 与m 的函数解析式;(3)在(2)的条件下,若∠PCB+∠POB =180°,求d 的值.3.在平面直角坐标系xOy 中,对“隔离直线”给出如下定义:点(,)P x m 是图形1G 上的任意一点,点(,)Q x n 是图形2G 上的任意一点,若存在直线l :(0)y kx b k =+≠满足m kx b ≤+且n kx b ≥+,则称直线l :(0)y kx b k =+≠是图形1G 与2G 的“隔离直线”,如图1,直线l :2y x =--是函数4(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的一条“隔离直线”.(1)在直线①11y x =--,②231y x =+,③34y x =-+,④42y x =-中,是图1函数4(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的“隔离直线”的为 . (2)如图2,第一象限的等腰直角三角形EDF 的两腰分别与坐标轴平行,直角顶点D 的坐标是(2,1),⊙O EDF ∆与⊙O 的“隔离直线”?若存在,求出此“隔离直线”的表达式:若不存在,请说明理由;(3)正方形1111D C B A 的一边在y 轴上,其它三边都在y 轴的左侧,点(1,)M t -是此正方形的中心,若存在直线2y x b =-+是函数223(40)y x x x =+--≤≤的图像与正方形1111D C B A 的“隔离直线”,请直接写出t 的取值范围.4.如图,已知直角坐标平面上的△ABC ,AC =CB ,∠ACB =90∘,且A(−1, 0),B(m, n),C(3, 0).若抛物线y =ax 2+bx −3经过A 、C 两点.(1)求a 、b 的值;(2)将抛物线向上平移若干个单位得到的新抛物线恰好经过点B ,求新抛物线的解析式;(3)设(2)中的新抛物的顶点P 点,Q 为新抛物线上P 点至B 点之间的一点,以点Q 为圆心画图,当⊙Q 与x 轴和直线BC 都相切时,联结PQ 、BQ ,求四边形ABQP 的面积.5.如图,在直角坐标系中,直线y=﹣13x ﹣1与x 轴,y 轴的交点分别为A 、B ,以x=﹣1为对称轴的抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴分别交于点A 、C ,直线x=﹣1与x 轴交于点D .(1)求抛物线的解析式;(2)在线段AB 上是否存在一点P ,使以A ,D ,P 为顶点的三角形与△AOB 相似?若存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)若点Q 在第三象限内,且tan ∠AQD=2,线段CQ 是否存在最小值,如果存在直接写出最小值;如果不存在,请说明理由.6.如图,直线y=﹣34x+3与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .抛物线y=﹣38x 2+bx+c 经过A 、B 两点,与x 轴的另一个交点为C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是第一象限抛物线上的点,连接OP 交直线AB 于点Q .设点P 的横坐标为m ,PQ 与OQ 的比值为y ,求y 与m 的关系式,并求出PQ 与OQ 的比值的最大值;(3)点D 是抛物线对称轴上的一动点,连接OD 、CD ,设△ODC 外接圆的圆心为M ,当sin ∠ODC 的值最大时,求点M 的坐标.7.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21y ax bx a与y 轴交于点A ,将点A 向右平移2个单位长度,得到点B,点B在抛物线上.(1)求点B的坐标(用含a的式子表示);(2)求抛物线的对称轴;(3)已知点11(,)2Pa,(2,2)Q.若抛物线与线段PQ恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.8.如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于点A(6,0),B(﹣1,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为该抛物线对称轴上一点,当CM+BM最小时,求点M的坐标.(3)抛物线上是否存在点P,使△BCP为等腰三角形?若存在,有几个?并请在图中画出所有符合条件的点P,(保留作图痕迹);若不存在,说明理由.9.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx﹣8的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线y=kx+53(k≠0)经过点A,与抛物线交于另一点R,已知OC=2OA,OB=3OA.(1)求抛物线与直线的解析式;(2)如图1,若点P是x轴下方抛物线上一点,过点P做PH⊥AR于点H,过点P做PQ∥x轴交抛物线于点Q,过点P做PH′⊥x轴于点H′,K为直线PH′上一点,且PK=2√3PQ,点I为第四象限内一点,且在直线PQ上方,连接IP、IQ、IK,记l=132PH−14PQ,m=IP+IQ+IK,当l取得最大值时,求出点P的坐标,并求出此时m的最小值.(3)如图2,将点A沿直线AR方向平移13个长度单位到点M,过点M做MN⊥x轴,交抛物线于点N,动点D为x轴上一点,连接MD、DN,再将△MDN沿直线MD翻折为△MDN′(点M、N、D、N′在同一平面内),连接AN、AN′、NN′,当△ANN′为等腰三角形时,请直接写出点D的坐标.。
中考专题: 圆与函数综合题1、如图,平面直角坐标系中,以点C (2,3)为圆心,以2为半径的圆与轴交于A 、B 两点. (1)求A 、B 两点的坐标; (2)若二次函数2y x bx c =++的图象经过点A 、B ,试确定此二次函数的解析式.¥(2、如图,半径为2的⊙C 与x 轴的正半轴交于点A ,与y 轴的正半轴交于点B ,点C 的坐标为(1,0).若抛物线23y x bx c =-++过A 、B 两点. (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在点P ,使得∠PBO=∠POB 若存在,求出点P 的坐标;若不存在说明理由;(3)若点M 是抛物线(在第一象限内的部分)上一点,△MAB 的面积为S ,求S 的最大(小)值.|~3、如图,抛物线2y ax bx c =++的对称轴为轴,且经过(0,0),(1a,16)两点,点P 在抛物线上运动,以P 为圆心的⊙P 经过定点A (0,2),(1)求a,b,c 的值;~(2)求证:点P 在运动过程中,⊙P 始终与轴相交;(3)设⊙P 与轴相交于M ()1x ,0,N ()()212x ,0x x 两点,当△AMN 为等腰三角形时,求圆心P 的纵坐标。
|4、如图,二次函数y =x 2+bx -3b +3的图象与x 轴交于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.{.5、类比、转化、分类讨论等思想方法和数学基本图形在数学学习和解题中经常用到,如下是一个案例,请补充完整。
原题:如图1,在⊙O 中,MN 是直径,AB ⊥MN 于点B ,CD ⊥MN 于点D ,∠AOC =90°,AB =3,CD =4,则BD = 。
1、已知:二次函数y=x2-kx+k+4的图象与y 轴交于点c,且与x 轴的正半轴交于A 、B 两点(点A 在点B 左侧)。
若A 、B 两点的横坐标为整数。
(1)确定这个二次函数的解析式并求它的顶点坐标;(2)若点D 的坐标是(0,6),点P (t,0)是线段 AB 上的一个动点,它可与点A 重合,但不与点B 重合。
设四边形PBCD 的面积为S,求S 与t 的 函数关系式;(3)若点P 与点A 重合,得到四边形ABCD,以四边形ABCD 的一边为边,画一个三角形,使 它的面积等于四边形ABCD 的面积,并注明三角形高线的长。
再利用“等底等高的三角形面积相 等”的知识,画一个三角形,使它的面积等于四边形ABCD 的面积(画示意图,不写计算和证明 过程)。
2、( 1)已知:关于x 、y 的方程组 实数解,求m 的取值范围;(2)在(1)的条件下,若抛物线y=-(m-l)x2+(m-5)x+6与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点 C,且AABC 的面积等于12,确定此抛物线及直线y=(m+l)x-2的解析式;(3)你能将(2)中所得的抛物线平移,使其顶点在(2)中所得的直线上吗?请写出一种平移方法。
3、已知:二次函数y=x2-2(m-l)x+m2-2m-3,其中m 为实数。
(1)求证:不论m 取何实数,这个二次函数的图像与x 轴必有两个交点;(2)设这个二次函数的 图像与x 轴交于点A(xl,0)> B(x2,0),且xl 、x2的倒数和为Z ,求这个二次函数的解析式。
4、已知二次函数yl=x2-2x-3.3(1、芦合函数yl 的图像,确定当x 取什么值时,yl>0,yl=0,yl<0; (2) 根据(1)的结论,确定函数y2=》(lyll ・yl)关于x 的解析式; (3) 若一次函数y=kx+b(k^ 0)的图像与函数y2的图像交于三个不同的点,试确定实数k 与b 应 满足的条件。
专题21阿氏圆模型一、知识导航所谓“阿氏圆",是指由古希腊数学家阿波罗尼奥斯提出的圆的概念,在平面内,到两个定点距离之比等于定值(不力l)的点的栠合叫做圆.如下图,已知A、B两点,点P满足PA:PB=k (k* I),则满足条件的所有的点P构成的图形为圆.pA下给出证明法一:首先了解两个定理(I)角平分线定理:如图,在6-ABC中,AD是乙BAC的角平分线则AB DBAC DCAB DcS BD S ABxDE AB AB DB 证明:一竺丛=---坐上==--,即一一=--s AC/) CD S ACD ACxDF AC. AC DC(2)外角平分线定理;如图,在6.ABC中,外角CAE的角平分线AD交BC的延长线于点D,则AB DB AC DC ^EA,,``B C\\\\IID证明:在B A 延长线上取点E 使得AE=AC ,连接BO,则6.ACD 兰6.AED (SAS), CD=ED 且AD DB ABAB DB 平分乙BDE ,则一一=一一,即一一=一一.DE AE AC DC接下来开始证明步骤:仁',,夕夕2A、、、、、、、、、、、、、MB'N如图,PA:PB=k,作LAPB 的角平分线交AB 于M 点,根据角平分线定理,MA PA —=—=k '故M 点为定MB PB点,即乙APB 的角平分线交AB 于定点;作乙APB 外角平分线交直线AB于N 点,根据外角平分线定理,NA PA—=—=k,故N 点为定点,即乙APB NB PB外角十分线交直线AB 于定点;又乙MPN=90°,定边对定角,故P 点轨迹是以MN 为直径的圆AN法二:达系不妨将点A 、B 两点置于x轴上且关于原点对称,设A (-m, 0),则B (m, 0),设P (x, y), PA=kPB, 即:J (x+m)2+y 2 =k J(x -m)2+ y 2 (x+m)2+y 2 =k 2(x -m )2+k 2y 2 (炉-1)(x2+ y 2)-(2m +2k 2m)x+(k 2-1)矿=02 2m +2k'n /, X-+y-k 2-lx+ni 2 =0解析式满足圆的一般方程,故P点所构成的图形是固,且圆心与AB 共线.除了证明之外,我们还需了解“阿氏圆”的一些性质:(1)PA MA NA —=—=—=k.PB MB NB应用:祁据点A 、B的位置及k的值可确定M 、N及圆心0.OB OP(2) 6.0BPV>/:::,.QPA,即一一=一一,变形为OP 2=OA-OB.OP OA 应用:粮据圆心及半径和A 、B其中一点,可求A 、B另外一点位置.(3)OP OB PA —=—=—=k .OA OP PB应用:已知半径及A 、B中的其中一点,即可知道PA:PB的值.pAN匡I1如图,在L.ABC中,AB=4,AC=2,点D为AB边上一点,当AD=时,L.ACDv>L.ABCC8二二AAC AD觯:若6.ACDV)6.A B C 则有—-=——即AC 2=AB·ADAB AC·: A B =4,AC =2AC2:. AD =—= 1AD故答案为I.2如图,点P 是半径为2的O O 上一动,点,点A 、B为o o 外的定点,连接PA 、P B,点B 与固心0的I距离为4要使PA+�PB 的值最小,如何确定点P,并说明理由.2ABI 思路分析)构造相似三角形,将所求两条线段的和转化为一条线段,此线段与圆的交点即为所求A(详解J连接OB,OP ,在OB 上截取o c 亏1,连接AC 交('0于点P',连接PC.OP OC l ·—=—=-,乙POC =乙BOPOB OP 2 :.�POC BOPPC ll :.—= -,即-PB =PC PB 2· 21:. PA+.:..PB= PA+PC�AC2当点A 、P 、C三点共线时,PA+PC的值最小,最小值为AC的长,即当点P与P'重合时,PA+�PB的2 根据阿氏圆可得OP 2=0B -OC即O P 2 22OC =—=—=1OB 4值最小.23如图,平面直角坐标系中,A(4,0),B(0,3),点E在以原点0为圆心,2力半径的圆上运动,求AE+�BE3 的最小值.y j.... _3一3-,(思路分析)在坐标轴上找一点,构造相似三角形,利用对应边成比例将两条线段的和转化为求一条线段的长,即为最小值.(详解】如图,在y轴上取一点M(O,-:-)4 3 . OE OM 2 4,连接OE,EM, AM,则OE =2,0B =3, OM=-:-3==-OB OE 3又?乙EOM=乙BOE :. EOM =、BOE EM OM 2 2 :.—=—=-,即EM =::::_BEBE OE3. 3 2:. AE+::::_B E=AE+EM切AM3当A 、E 、M三点共线时,AE+BM的值最小,最小值为AM的长在Rt ,.AOM 中,A M =拓夼言夼=幸2:.当E 为线段A.11与o o 的交点时,AE +78E 有最小值为一—-.4而3 3y ·--3-3-'3 2.9 4.如图,已知抛物线y =--x +-x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,44点E的坐标为(2,0),将线段OE绕点0逆时针旋转得到OE',旋转角力a(0°<a<90°),连接BE'、2CE',求BE'+�CE'的敢小值.3(思路分析】由旋转可知E'点的运动轨迹为以原点0为圆心,2为半径的圆在笫一象限内的一段固弧,在y轴上找一点,构造相似三角形,再结合各点坐标求解即可3 9(详解】解.?抛物线的解析式为y=--x 2+-x+34 4 :. B (4,0),C(0,3) ·..点E的坐标为(2,0):.,占、E'的运动轨迹为以原点0为圆心,2为半径的圆在第一象限内的一段圆弧4 如图在y轴上取一点M (O,-::),连接OE',E'M,B M,则OE'=2, OC = 3, OM =-:: 43......3 . E'M OM 2..-=-=-OCOE' 3 又?L.E'OM=乙COE':. E'OM(/) COE'. EM 2 2:.-—=-即E 'M=::..CE 'C E '33 2:. BE'+::..CE'=BE'+E'M�BM当B 、E',M三点共线时,BE'+E'M的值最小,最小值为BM的长·:BM=豆二尸三3)32 4而:.当E'为BM与圆弧的交点时,BE'+7CE'有最小值为3 3I三、中考真题演练I.(2022广东惠州一模)如图1,抛物线y=,矿+bx~4与X轴交于A、B两点,与Y轴交千点C,其中点A的坐标为(-1,0),抛物线的对称轴是迎线x=-.3 2yy图1图2(1)求抛物线的解析式:(2)若点P是直线BC下方的抛物线上一个动点,是否存在点P使四边形ABPC的面积为16,若存在,求出点P的坐标若不存在,请说明理由;(3)如图2,过点B 作BF 上BC 交抛物线的对称轴千点F,以点C 为圆心,2为半径作(,C'点Q 为C上的五一个动点,求--B Q+FQ的最小值.42如图),抛物线)1=成+(a+3)..I,+3(a'1'0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,;{:丘轴上有一动点E(m,O )(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB千点N,交抛物线于点P,过点P作PM上AB千点M.y yxX图l(I)求a的值和且线AB的函数表达式:图2C. 6(2)设t:.PMN的周长为C,,t:.A EN的周长为C“若-=-求m的值C 5(3)如图2,在(2)的条件下,将线段OE绕点0逆时针旋转得到OE',旋转角为a (0°<a<90勺,连按E'A 、EB,求E'A+二E'B的最小值.33.(20l9山东中考真题)如图I,在平面直角坐标系中,直线y=-5x+5与x轴,y轴分别交于A,C两点,抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一交点为B图1图2(l)求抛物线解析式及B点坐标;(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,连接MA、MB、BC,当点M运动到某一位置时,四边形AMBC 面积最大,求此时点M的坐标及四边形AMBC的面积;(3)如图2,若P点是半径为2的0B上一动点,连接PC、PA,当点P运动到某一位置时,PC+�PA的2值最小,请求出这个最小值,并说明理由.4.(2018广西柳州中考真题)如图,抛物线y= a.x2 +bx+c圭卢轴交千A(.J3,0), 8两点(点8在点A的左侧),与Y轴交于点C,且08=30A=./3oc'LO A C的平分线AD交Y轴于点D,过点A且垂直于AD的均线[交Y轴于点E,点P是X轴下方抛物线上的一个动点,过点P作PF..l.x轴,垂足为F,交直线AD千点H.(l)求抛物线的解析式:(2)设点P的横坐标为111,当FH=HP时,求1/1.的值:I(3)当归线P F为抛物线的对称轴时,以点H为圆心,-H C为半径作1)H,点Q为o H上的一个动点,求2l�AQ+EQ的最小值4x专题21阿氏圆模型一、知识导航所谓“阿氏圆",是指由古希腊数学家阿波罗尼奥斯提出的圆的概念,在平面内,到两个定点距离之比等于定值(不力l)的点的栠合叫做圆.如下图,已知A、B两点,点P满足PA:PB=k (k* I),则满足条件的所有的点P构成的图形为圆.pA下给出证明法一:首先了解两个定理(I)角平分线定理:如图,在6-ABC中,AD是乙BAC的角平分线则AB DBAC DCAB DcS BD S ABxDE AB AB DB 证明:一竺丛=---坐上==--,即一一=--s AC/) CD S ACD ACxDF AC. AC DC(2)外角平分线定理;如图,在6.ABC中,外角CAE的角平分线AD交BC的延长线于点D,则AB DB AC DC ^EA,,``B C\\\\IID证明:在B A 延长线上取点E 使得AE=AC ,连接BO,则6.ACD 兰6.AED (SAS), CD=ED 且AD DB ABAB DB 平分乙BDE ,则一一=一一,即一一=一一.DE AE AC DC接下来开始证明步骤:仁',,夕夕2A、、、、、、、、、、、、、MB'N如图,PA:PB=k,作LAPB 的角平分线交AB 于M 点,根据角平分线定理,MA PA —=—=k '故M 点为定MB PB点,即乙APB 的角平分线交AB 于定点;作乙APB 外角平分线交直线AB于N 点,根据外角平分线定理,NA PA—=—=k,故N 点为定点,即乙APB NB PB外角十分线交直线AB 于定点;又乙MPN=90°,定边对定角,故P 点轨迹是以MN 为直径的圆AN法二:达系不妨将点A 、B 两点置于x轴上且关于原点对称,设A (-m, 0),则B (m, 0),设P (x, y), PA=kPB, 即:J (x+m)2+y 2 =k J(x -m)2+ y 2 (x+m)2+y 2 =k 2(x -m )2+k 2y 2 (炉-1)(x2+ y 2)-(2m +2k 2m)x+(k 2-1)矿=02 2m +2k'n /, X-+y-k 2-lx+ni 2 =0解析式满足圆的一般方程,故P点所构成的图形是固,且圆心与AB 共线.除了证明之外,我们还需了解“阿氏圆”的一些性质:(1) PA MA NA —=—=—=k .PB MB NB应用:祁据点A 、B的位置及k的值可确定M 、N及圆心0.OB OP(2) 6.0BPV>/:::,.QPA,即一一=一一,变形为OP 2=OA-OB.OP OA 应用:粮据圆心及半径和A 、B其中一点,可求A 、B另外一点位置.(3)OP OB PA —=—=—=k .OA OP PB应用:已知半径及A 、B中的其中一点,即可知道PA:PB的值.pAN匡I1如图,在L.ABC中,AB=4,AC=2,点D为AB边上一点,当AD=时,L.ACDv>L.ABCC8二二AAC AD觯:若6.ACDV)6.A B C 则有—-=——即AC 2=AB·ADAB AC·: AB =4,AC =2AC2:. AD =—= 1AD故答案为I.2如图,点P 是半径为2的O O 上一动点,点A 、B为o o 外的定点,连接PA 、P B,点B 与固心0的I距离为4要使PA+�PB的值最小,如何确定点P,并说明理由.2ABI 思路分析)构造相似三角形,将所求两条线段的和转化为一条线段,此线段与圆的交点即为所求.A(详解J连接OB,OP ,在OB 上截取o c 亏1,连接AC 交('0于点P',连接PC.OP OC l ·—=—=-,乙POC =乙BOPOB OP 2 :.�POC BOPPC ll :.—= -,即-PB =PC PB 2· 21:. PA+.:..PB= PA+PC�AC2当点A 、P 、C三点共线时,PA+PC的值最小,最小值为AC的长,即当点P与P'重合时,PA+�PB的2 根据阿氏圆可得O P 2=0B -O C 即O P 2 22OC =—=—=1OB 4值最小.23如图,平面直角坐标系中,A(4,0),B(0,3),点E在以原点0为圆心,2力半径的圆上运动,求AE+�BE3 的最小值.y j一3-,(思路分析)在坐标轴上找一点,构造相似三角形,利用对应边成比例将两条线段的和转化为求一条线段的长,即为最小值.(详解】如图,在y轴上取一点M(O,-:-)4 3 . OE OM 2 4,连接OE,EM, AM,则OE =2,0B=3, O M=-:-3==-OB OE 3又?乙EOM=乙BOE :. EOM =、BOE EM OM 2 2 :.—=—=-,即EM =::::_BEBE OE3. 3 2:. AE+::::_B E=AE+EM切AM3当A 、E 、M三点共线时,AE+BM的值最小,最小值为AM的长在Rt ,.AOM 中,AM =拓千言夼=孛2:.当E 为线段A.11与o o 的交点时,AE +78E 有最小值为一—-.4而3 3y ·--3-3-'3 2. 94.如图,已知抛物线y =--x +-x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,4 4点E的坐标为(2,0),将线段OE绕点0逆时针旋转得到OE',旋转角力a(0°<a<90°),连接BE'、2CE',求BE'+�CE'的敢小值.3(思路分析】由旋转可知E'点的运动轨迹为以原点0为圆心,2为半径的圆在笫一象限内的一段圆弧,在y轴上找一点,构造相似三角形,再结合各点坐标求解即可3 9(详解】解.?抛物线的解析式为y=--x 2+-x+34 4 :. B (4,0),C(0,3) ·.点E的坐标为(2,0):.,占、E'的运动轨迹为以原点0为圆心,2为半径的圆在第一象限内的一段圆弧4 如图在y轴上取一点M (O,-::),连接OE',E'M,BM,则OE'=2,OC=3, OM=-::43......3 . E'M OM 2..-=-=-OCOE' 3 又?L.E'OM =乙COE':. E'OM(/) COE'. EM 2 2:.-—=-即E 'M=::..CE 'C E '33 2:. B E'+::..CE'=BE'+E'M�BM当B 、E',M三点共线时,BE'+E'M的值最小,最小值为BM的长·:BM =芦言尸=玉3 J3 2 4而:当E'为BM与圆弧的交点时,BE'+7CE'有最小值为3 3I三、中考真题演练I.(2022广东惠州一模)如图1,抛物线y=,矿+bx~4与X轴交于A、B两点,与Y轴交千点C,其中点A的坐标为(-1,0),抛物线的对称轴是迎线x=-.3 2yy图1图2(1)求抛物线的解析式:(2)若点P是直线BC下方的抛物线上一个动点,是否存在点P使四边形ABPC的面积为16,若存在,求出点P的坐标若不存在,请说明理由;(3)如图2,过点B作BF上BC交抛物线的对称轴千点F,以点C为圆心,2为半径作(,C'点Q为C上的五一个动点,求--B Q+F Q的最小值.4【答案】(I)y=入.2-3x-4(2)P{l,6)或(3,4)(3)扫3【分析】(I)根据点A的坐标为(-1,0),抛物线的对称轴是直线x=-.待定系数法求二次函数解析式即可,2(2)先求得直线BC解析式,设P(m,m2-3m-4),则Q(m m-4),过点P作PQ轴交直线BC千点Q,根据S四边彤A BPC= s AOC +S如,等干16建立方程,解一元二次方程即可求得Ill的值,然后求得P的坐标,五(3)在CB上取CE=--,过点E作EG J_OC,构造CQE V>.C BQ,则当F,Q E三点共线时,取得最小值,最小值为FE,勾股定理解直角三形即可.【详解】(I)解:?抛物线y=矿+bx-4与X轴交于A、B两点,与Y轴交于点C,点A的坐标为-l,O),抛物线的对称轴是宜线x=-,3:. C(O,--4),, 4 , 。
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。
2022-2022学年初中数学一元二次方程二次函数旋转圆和概率和概率初步中考模拟考试测试题数学2022.3本试卷共7页,120分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.如果抛物线y=﹣某+b某与某轴交于A、B两点,且顶点为C,那么当∠ACB=120°,b的值是()2A.±B.±C.D.2.如图,在⊙O中,已知OA⊥BC,∠AOB=58°,则∠ADC的度数为()A.29°B.58°C.87°D.32°3.如图,将半径为2,圆心角为分别为,,连接的扇形绕点逆时针旋转,点,的对应点,则图中阴影部分的面积是()A.B.C.D.4.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.试卷第1页,总7页D.5.若事件A为不可能事件,则关于概率P(A)的值正确的是()A.P(A)=0B.P(A)=1C.0<P(A)<1D.P(A)>16.下列图案中,是轴对称图形,但不是中心对称图形的是()A.B.C.D.7.如图,已知抛物线y=a某2+b某+c与某轴交于A,B两点,顶点C的纵坐标为﹣2,现将抛物线向右平移2个单位,得到抛物线y=a1某2+b1某+c1,则下列结论:①b>0;②a﹣b+c<0;③阴影部分的面积为4;④若c=﹣1,则b2=4a.其中正确的个数为()A.1B.2C.3D.48.已知函数y=a某2+b某+c(a≠0)的图象与函数y=某﹣的图象如图所示,则下列结论:①ab>0;②c>﹣;③a+b+c<﹣;④方程a某2+(b﹣1)某+c+=0有两个不相等的实数根.其中正确的有()A.4个B.3个C.2个D.1个9.下列说法正确的是()A.为了解全省中学生的心理健康状况,宜采用普查方式试卷第2页,总7页B.某彩票设“中奖概率为”,购买100张彩票就一定会中奖一次C.某地会发生地震是必然事件D.若甲组数据的方差S2甲=0.1,乙组数据的方差S2乙=0.2,则甲组数据比乙组稳定10.如图,AB为⊙O的直径,C,D为⊙O上两点,若∠BCD=40°,则∠ABD的大小为()A.20°B.40°C.50°D.60°二、填空题共10小题,每小题3分,共30分。
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圆与二次函数的综合题
例1.如图,抛物线
c x ax y +-=32交x 轴的正方向于A 、B 亮点,交y 轴的正方向于C 点。
经过A 、B 、C
三点作圆O.若圆O 与y 轴相切 (1).求a 、c 满足的关系式 (2).设∠ACB=α,求αtan
(3).设抛物线顶点为P 判断直线PA 与圆O 的位置关系
例2.如图,直线y=-
3
3
x+1与两轴分别交于A 、B 两点,以AB 为边长在第一象限内作正三角形ABC.圆O '为∆ABC 的外接圆与x 轴交于另一点E
(1).求C 点坐标
(2).求过C 点与AB 中点的直线的解析式 (3).求过点E 、O '、A 三点的二次函数的解析式
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sin ∠ACB 的值
(2)求经过C 、A 、B 三点的抛物线的解析式 (3)设抛物线的顶点为F,判断直线FA 与圆D 的关系。
1.如图,A B是⊙O的弦,半径O C⊥A B于点D,若⊙O的半径为5,A B=8,则C D的长是()
A.2B.3C.4D.5
2.如图,A B是⊙O的直径,弦C D⊥A B于点E,∠C D B=30°,⊙O的半径为5c m,则圆心O到弦C D的距离为()
A.c mB.3c m C.3c m D.6c m
3.如图,在⊙O中,若点C是的中点,∠A=50°,则∠B O C=()
A.40°B.45°C.50°D.60°
4.如图,圆O通过五边形O A B C D的四个顶点.若=150°,∠A=65°,∠D=60°,则的度数为何?()
A.25B.40C.50D.55
5.如图,在⊙O中,=,∠A O B=40°,则∠A D C的度数是()
A.40°B.30°C.20°D.15°
6.如图,半径为3的⊙A经过原点O和点C(0,2),B是y轴左侧⊙A优弧上一点,则t a n∠O B C为()
A.B.2C.D.
7.如图,抛物线与轴交于A、B两点,且B(1,0)。
(1)求抛物线的解析式和点A的坐标;
(2)如图8,点P是直线上的动点,当直线平分∠A P B时求点P的坐标;
(3)如图9,已知直线分别与轴、轴交于C、F两点。
点Q是直线C F下方的抛物线上的一个动点,过点Q作轴的平行线,交直线C F于点D,点E在线段C D的延长线上,连接Q E。
问以Q D为腰的等腰△Q D E的面积是否存在最大值?若存在,请求出这个最大值;若不存在,请说明理由。
图8图9
答案:
1.如图,A B是⊙O的弦,半径O C⊥A B于点D,若⊙O的半径为5,A B=8,则C D的长是()
A.2B.3C.4D.5
【分析】根据垂径定理由O C⊥A B得到A D=A B=4,再根据勾股定理开始出O D,然后用O C﹣O D即可得到D C.
【解答】解:∵O C⊥A B,
∴A D=B D=A B=×8=4,
在R t△O A D中,O A=5,A D=4,
∴O D==3,
∴C D=O C﹣O D=5﹣3=2.
故选A.
【点评】本题考查了垂径定理:平分弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理.
2.如图,A B是⊙O的直径,弦C D⊥A B于点E,∠C D B=30°,⊙O的半径为5c m,则圆心O到弦C D的距离为()
A.c mB.3c m C.3c m D.6c m
【分析】根据垂径定理知圆心O到弦C D的距离为O E;由圆周角定理知∠C O B=2∠C D B=60°,已知半径O C的长,即可在R t△O C E中求O E的长度.
【解答】解:连接C B.
∵A B是⊙O的直径,弦C D⊥A B于点E,
∴圆心O到弦C D的距离为O E;
∵∠C O B=2∠C D B(同弧所对的圆周角是所对的圆心角的一半),∠C D B=30°,
∴∠C O B=60°;
在R t△O C E中,
O C=5c m,O E=O C•c o s∠C O B,
∴O E=c m.
故选A.
【点评】本题考查了垂径定理、圆周角定理及解直角三角形的综合应用.解答这类题一些学生不会综合运用所学知识解答问题,不知从何处入手造成错解.
3.如图,在⊙O中,若点C是的中点,∠A=50°,则∠B O C=()
A.40°B.45°C.50°D.60°
【分析】根据等腰三角形性质和三角形内角和定理求出∠A O B,根据垂径定理求出A D=B D,根据等腰三角形性质得出∠B O C=∠A O B,代入求出即可.
【解答】解:∵∠A=50°,O A=O B,
∴∠O B A=∠O A B=50°,
∴∠A O B=180°﹣50°﹣50°=80°,
∵点C是的中点,
∴∠B O C=∠A O B=40°,
故选A.
【点评】本题考查了圆心角、弧、弦之间的关系,垂径定理,等腰三角形的性质的应用,注意:在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦,其中有一对相等,那么其余两对也相等.
4.如图,圆O通过五边形O A B C D的四个顶点.若=150°,∠A=65°,∠D=60°,则
的度数为何?()
A.25B.40C.50D.55
【分析】连接O B,O C,由半径相等得到三角形O A B,三角形O B C,三角形O C D都为等腰三角形,根据∠A=65°,∠D=60°,求出∠1与∠2的度数,根据的度数确定出∠A O D 度数,进而求出∠3的度数,即可确定出的度数.
【解答】解:连接O B、O C,
∵O A=O B=O C=O D,
∴△O A B、△O B C、△O C D,皆为等腰三角形,
∵∠A=65°,∠D=60°,
∴∠1=180°﹣2∠A=180°﹣2×65°=50°,∠2=180°﹣2∠D=180°﹣2×60°=60°,
∵=150°,
∴∠A O D=150°,
∴∠3=∠A O D﹣∠1﹣∠2=150°﹣50°﹣60°=40°,
则=40°.
故选B
【点评】此题考查了圆心角、弧、弦的关系,弄清圆心角、弧、弦的关系是解本题的关键.5.如图,在⊙O中,=,∠A O B=40°,则∠A D C的度数是()
A.40°B.30°C.20°D.15°
【分析】先由圆心角、弧、弦的关系求出∠A O C=∠A O B=50°,再由圆周角定理即可得出结论.
【解答】解:∵在⊙O中,=,
∴∠A O C=∠A O B,
∵∠A O B=40°,
∴∠A O C=40°,
∴∠A D C=∠A O C=20°,
故选C.
【点评】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,圆周角定理;熟知在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半是解答此题的关键.
6.如图,半径为3的⊙A经过原点O和点C(0,2),B是y轴左侧⊙A优弧上一点,则t a n∠O B C为()
A.B.2C.D.
【分析】作直径C D,根据勾股定理求出O D,根据正切的定义求出t a n∠C D O,根据圆周角定理得到∠O B C=∠C D O,等量代换即可.
【解答】解:作直径C D,
在R t△O C D中,C D=6,O C=2,
则O D==4,
t a n∠C D O==,
由圆周角定理得,∠O B C=∠C D O,
则t a n∠O B C=,
故选:C.
【点评】本题考查的是圆周角定理、锐角三角函数的定义,掌握在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.
7.(1)把B(1,0)代入y=a x+2x-3
得a+2-3=0,解得a=1
∴y=x+2x-3,A(-3,0)
(2)若y=x平分∠A P B,则∠A P O=∠B P O
如答图1,若P点在x轴上方,P A与y轴交于点∵∠P O B=∠P O=45°,∠A P O=∠B P O,P O=P O ∴△≌△O P B
∴=1,
∴P A:y=3x+1
∴
若P点在x轴下方时,
综上所述,点P的坐标为
(3)如图2,做Q H C F,
C F:,C,F
t a n∠O F C=
D Q∥y轴
∠Q D H=∠M F D=∠O F C
t a n∠H D Q=
不妨记D Q=t,则D H=,H Q=
Q D E是以D Q为腰的等腰三角形
若D Q=D E,则
若D Q=Q E,则
<
当D Q=Q E时则△D E Q的面积比D Q=D E时大
设Q
当D Q=t=
以Q D为腰的等腰。