7二次函数与圆综合
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二次函数与圆总结(经典)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1二次函数 济宁附中李涛考点一、二次函数的概念和图像 (3~8分)1.定义:一般地,如果c b a c bx ax y ,,(2++=是常数,)0≠a ,那么y 叫做x 的二次函数.2.二次函数2ax y =的性质(1)抛物线2ax y =的顶点是坐标原点,对称轴是y 轴. (2)函数2ax y =的图像与a 的符号关系. ①当0>a 时⇔抛物线开口向上⇔顶点为其最低点;②当0<a 时⇔抛物线开口向下⇔顶点为其最高点.(3)顶点是坐标原点,对称轴是y 轴的抛物线的解析式形式为2ax y =)(0≠a . 3.二次函数 c bx ax y ++=2的图像是对称轴平行于(包括重合)y 轴的抛物线. 4.二次函数c bx ax y ++=2用配方法可化成:()k h x a y +-=2的形式,其中ab ac k a b h 4422-=-=,.5.二次函数由特殊到一般,可分为以下几种形式:①2ax y =;②k ax y +=2;③()2h x a y -=;④()k h x a y +-=2;⑤c bx ax y ++=2.6.抛物线的三要素:开口方向、对称轴、顶点.①a 的符号决定抛物线的开口方向:当0>a 时,开口向上;当0<a 时,开口向下;a 相等,抛物线的开口大小、形状相同.②平行于y 轴(或重合)的直线记作h x =.特别地,y 轴记作直线0=x .7.顶点决定抛物线的位置.几个不同的二次函数,如果二次项系数a 相同,那么抛物线的开口方向、开口大小完全相同,只是顶点的位置不同.8.求抛物线的顶点、对称轴的方法(1)公式法:a b ac a b x a c bx ax y 442222-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=,∴顶点是),(a b ac a b 4422--,对称轴是直线abx 2-=.(2)配方法:运用配方的方法,将抛物线的解析式化为()k h x a y +-=2的形式,得到顶点为(h ,k ),对称轴是直线h x =.(3)运用抛物线的对称性:由于抛物线是以对称轴为轴的轴对称图形,所以对称轴的连线的垂直平分线是抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点是顶点.用配方法求得的顶点,再用公式法或对称性进行验证,才能做到万无一失. 9.抛物线c bx ax y ++=2中,c b a ,,的作用(1)a 决定开口方向及开口大小,这与2ax y =中的a 完全一样.(2)b 和a 共同决定抛物线对称轴的位置.由于抛物线c bx ax y ++=2的对称轴是直线abx 2-=,故:①0=b 时,对称轴为y 轴;②0>a b (即a 、b 同号)时,对称轴在y轴左侧;③0<ab(即a 、b 异号)时,对称轴在y 轴右侧.(3)c 的大小决定抛物线c bx ax y ++=2与y 轴交点的位置.当0=x 时,c y =,∴抛物线c bx ax y ++=2与y 轴有且只有一个交点(0,c ): ①0=c ,抛物线经过原点; ②0>c ,与y 轴交于正半轴;③0<c ,与y 轴交于负半轴. 以上三点中,当结论和条件互换时,仍成立.如抛物线的对称轴在y 轴右侧,则 0<ab. 10.几种特殊的二次函数的图像特征如下:1、二次函数的性质函数二次函数)0,,(2≠++=a c b a c bx ax y 是常数,图像a>0a<0性质(1)抛物线开口向上,并向上无限延伸;(2)对称轴是x=a b 2-,顶点坐标是(ab2-,ab ac 442-);(3)在对称轴的左侧,即当x<a b2-时,y 随x 的增大而减小;在对称轴的右侧,即当x>ab2-时,y 随x 的增大而增大,简记左减右增;(4)抛物线有最低点,当x=ab 2-时,y 有最小值,ab ac y 442-=最小值(1)抛物线开口向下,并向下无限延伸; (2)对称轴是x=a b 2-,顶点坐标是(ab 2-,ab ac 442-);(3)在对称轴的左侧,即当x<ab2-时,y 随x 的增大而增大;在对称轴的右侧,即当x>ab2-时,y 随x 的增大而减小,简记左增右减;(4)抛物线有最高点,当x=a b 2-时,y 有最大值,a b ac y 442-=最大值 2、二次函数)0,,(2≠++=a c b a c bx ax y 是常数,中,c b 、、a 的含义: a 表示开口方向:a >0时,抛物线开口向上 a <0时,抛物线开口向下b 与对称轴有关:对称轴为x=ab 2-c 表示抛物线与y 轴的交点坐标:(0,c ) 3、二次函数与一元二次方程的关系一元二次方程的解是其对应的二次函数的图像与x 轴的交点坐标。
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.。
【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(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.50⑴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.DCEA yxBO 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OAB2000O,,()∆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。
圆为背景的二次函数综合训练卷1.如图,已知点A的坐标是(﹣1,0),点B的坐标是(9,0),以AB为直径作⊙O′,交y轴的负半轴于点C,连接AC,BC,过A,B,C三点作抛物线.(1)求抛物线的解析式;(2)点E是AC延长线上一点,∠BCE的平分线CD交⊙O′于点D,连接BD,求直线BD的解析式;(3)在(2)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.第三问改成,在(2)的条件下,点P是直线BC下方的抛物线上一动点,当点P运动到什么位置时,△PCD的面积是△BCD面积的三分之一,求此时点P的坐标.2.在平面直角坐标系xOy中,当图形W上的点P的横坐标和纵坐标相等时,则称点P为图形W的“梦之点”.(1)已知⊙O的半径为1.①在点E(1,1),,M(-2,-2)中,⊙O的“梦之点”为;②若点P位于⊙O内部,且为双曲线(k≠0)的“梦之点”,求k的取值范围.(2)已知点C的坐标为(1,t),⊙C的半径为,若在⊙C上存在“梦之点”P,直接写出t的取值范围.(3)若二次函数的图象上存在两个“梦之点”,求二次函数图象的顶点坐标.3.如图,在平面直角坐标系中,圆D与轴相切于点C(0,4),与轴相交于A、B两点,且AB=6(1)D点的坐标是,圆的半径为;(2)求经过C、A、B三点的抛物线所对应的函数关系式;(3)设抛物线的顶点为F,试证明直线AF与圆D相切;(4)在轴下方的抛物线上,是否存在一点N,使面积最大,最大面积是多少?并求出点坐标.4.(2018年山东省济宁市中考数学模拟)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且经过点(2,﹣3a),对称轴是直线x=1,顶点是M.(1)求抛物线对应的函数表达式;(2)经过C,M两点作直线与x轴交于点N,在抛物线上是否存在这样的点P,使以点P,A,C,N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)设直线y=﹣x+3与y轴的交点是D,在线段BD上任取一点E(不与B,D重合),经过A,B,E三点的圆交直线BC于点F,试判断△AEF的形状,并说明理由;(4)当E是直线y=﹣x+3上任意一点时,(3)中的结论是否成立(请直接写出结论).5.已知,如图,点M在x轴上,以点M为圆心,2.5长为半径的圆交y轴于A、B两点,交x轴于C(x1,0)、D(x2,0)两点,(x1<x2),x1、x2是方程x(2x+1)=(x+2)2的两根.(1)求点C、D及点M的坐标;(2)若直线y=kx+b切⊙M于点A,交x轴于P,求PA的长;(3)⊙M上是否存在这样的点Q,使点Q、A、C三点构成的三角形与△AOC相似?若存在,请求出点的坐标,并求出过A、C、Q三点的抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.6.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).(1)求抛物线的解析式;(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,当以A、C、D为顶点的三角形面积最大时,求点D的坐标及此时三角形的面积;(3)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.7.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.8.如图,O是平面直角坐标系的原点.在四边形OABC中,AB∥OC,BC⊥x轴于C,A(1,1),B(3,1),动点P 从O点出发,沿x轴正方向以2个单位/秒的速度运动.设P点运动的时间为t秒(0<t<2).(1)求经过O、A、B三点的抛物线的解析式;(2)过P作PD⊥OA于D,以点P为圆心,PD为半径作⊙P,⊙P在点P的右侧与x轴交于点Q.①则P点的坐标为_____,Q点的坐标为_____;(用含t的代数式表示)②试求t为何值时,⊙P与四边形OABC的两边同时相切;③设△OPD与四边形OABC重叠的面积为S,请直接写出S与t的函数解析式.9.已知x轴上有点A(1,0),点B在y轴上,点C(m,0)为x轴上一动点且m<﹣1,连接AB,BC,tan∠ABO=,以线段BC为直径作⊙M交直线AB于点D,过点B作直线l∥AC,过A,B,C三点的抛物线为y=ax2+bx+c,直线l与抛物线和⊙M的另一个交点分别是E,F.(1)求B点坐标;(2)用含m的式子表示抛物线的对称轴;(3)线段EF的长是否为定值?如果是,求出EF的长;如果不是,说明理由.(4)是否存在点C(m,0),使得BD=AB?若存在,求出此时m的值;若不存在,说明理由.10.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k与直线y=kx+1交于A、B两点,点A在点B的左侧.(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),是否存在实数k使得直线y=kx+1与以O、C为直径的圆相切?若存在,请求出k的值;若不存在,请说明理由.[来源:]11.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.直线经过抛物线与坐标轴的两个交点B和C。
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=;。
常考二次函数综合题整理 题型一最短路径问题1、如图,抛物线y=﹣12x2+bx+2与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且点A的坐标为(1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)判断△ABC的形状,并证明你的结论;(3)点M是抛物线对称轴上的一个动点,当△ACM的周长最小时,求点M的坐标.【变式】如图,以D为顶点的抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,直线BC的表达式为y=﹣x+3.(1)求抛物线的表达式;(2)在直线BC上有一点P,使PO+PA的值最小,求点P的坐标;题型二最大面积(线段最长)问题2、已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?并求出这个最大值.3、如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3).(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH△x轴于点H,与BC交于点M,连接PC,求线段PM的最大值.【变式】如图,已知点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.(1)求抛物线解析式;(2)在直线BC上方的抛物线上求一点P,使△PBC面积为1;【变式】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣3,0)、B(1,0)两点,其顶点为D,连接AD,点P是线段AD上一个动点(不与A、D重合).(1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点D的坐标;(2)如图,过点P作PE△y轴于点E,连接AE.求△PAE面积S的最大值;题型三 存在点构成等腰三角形问题4、如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP ∆为等腰三角形,若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.5、如图,已知二次函数y=ax 2+bx+3的图象交x 轴于点A (1,0),B (3,0),交y 轴于点C .(1)求这个二次函数的表达式;(2)直线x=m 分别交直线BC 和抛物线于点M ,N ,当△BMN 是等腰三角形时,直接写出m 的值.【变式】已知二次函数y=ax 2+bx ﹣3a 经过点A (﹣1,0)、C (0,3),与x 轴交于另一点B ,抛物线的顶点为D .(1)求此二次函数解析式;(2)连接DC 、BC 、DB ,求证:△BCD 是直角三角形;(3)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P ,使得△PDC 为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【变式】如图,抛物线与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点()0,2C -,点A 的坐标是()2,0,P 为抛物线上的一个动点,过点P 作PD x ⊥轴于点D ,交直线BC 于点E ,抛物线的对称轴是直线1x =-.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P 在第二象限内,且14PE OD =,求PBE ∆的面积. (3)在(2)的条件下,若M 为直线BC 上一点,在x 轴的下方,是否存在点M ,使BDM ∆是以BD 为腰的等腰三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.题型四 存在点构成直角三角形问题6、如图,抛物线2y ax bx 4=+-经过()A 3,0-,()B 5,4-两点,与y 轴交于点C ,连接AB ,AC ,BC .()1求抛物线的表达式;()2求证:AB 平分CAO ∠;()3抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得ABM V 是以AB 为直角边的直角三角形,若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【变式】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+2x+c 与x 轴交于A (﹣1,0)B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC 的解析式;(2)请在y 轴上找一点M ,使△BDM 的周长最小,求出点M 的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P ,使以点A ,P ,C 为顶点,AC 为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.●题型四存在点构成等腰直角三角形问题7、已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE△x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.●题型四存在点构成平行四边形问题8、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.()B-,对称轴为直线l,点M是线段AB的中点.0,5(1)求抛物线的表达式;(2)写出点M的坐标并求直线AB的表达式;(3)设动点P,Q分别在抛物线和对称轴l上,当以A,P,Q,M为顶点的四边形是平行四边形时,求P,Q两点的坐标.【变式】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣3,0)、B(1,0)两点,其顶点为D,连接AD,点P是线段AD上一个动点(不与A、D重合).(1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点D的坐标;(2)如图,抛物线上是否存在一点Q,使得四边形OAPQ为平行四边形?若存在求出Q点坐标,若不存在请说明理由.9、如图,已知抛物线y=12x2+bx+c与直线AB:y=12x+12相交于点A(1,0)和B(t,52),直线AB交y轴于点C.(1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)设点M是抛物线对称轴上一点,点N在抛物线上,以点A、B、M、N为顶点的四边形是否可能为矩形?若能,请求出点M的坐标,若不能,请说明理由.10、如图,抛物线顶点P(1,4),与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A,B.(1)求抛物线的解析式.(2)Q是抛物线上除点P外一点,△BCQ与△BCP的面积相等,求点Q的坐标.(3)若M,N为抛物线上两个动点,分别过点M,N作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E.是否存在点M,N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.11、如图,已知点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.(1)求抛物线解析式;(2)在x轴下方且在抛物线对称轴上,是否存在一点Q,使△BQC=△BAC?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.12、如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C.直线y=x﹣5经过点B,C.(1)求抛物线的解析式;(2)过点A的直线交直线BC于点M.连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于△ACB 的2倍时,请直接写出点M的坐标【变式】如图,抛物线212y x bx c =-++过点(3,2)A ,且与直线72y x =-+交于B 、C 两点,点B 的坐标为(4,)m .(1)求抛物线的解析式;(2)设点M 为抛物线的顶点,在y 轴上是否存在点Q ,使45AQM ︒∠=?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【变式】如图,抛物线y=ax 2+bx+c 经过A (﹣1,0),B (4,0),C (0,3)三点,D 为直线BC 上方抛物线上一动点,DE△BC 于E .(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,求线段DE 长度的最大值;(3)如图2,设AB 的中点为F ,连接CD ,CF ,是否存在点D ,使得△CDE 中有一个角与△CFO 相等?若存在,求点D 的横坐标;若不存在,请说明理由.【变式】如图,已知顶点为(0,3)C -的抛物线2(0)y ax b a =+≠与x 轴交于A ,B 两点,直线y x m =+过顶点C 和点B .(1)求m 的值;(2)求函数2(0)y ax b a =+≠的解析式;(3)抛物线上是否存在点M ,使得15MCB ∠=︒?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.题型七 存在点使三角形相似问题13、如图,以D 为顶点的抛物线y=﹣x 2+bx+c 交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,直线BC 的表达式为y=﹣x+3.(1)求抛物线的表达式;(2)在x 轴上是否存在一点Q ,使得以A 、C 、Q 为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.14、如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y=﹣12x﹣1交于点C.(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.【变式】抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(﹣1,0),B(32,0),且与y轴相交于点C.(1)求这条抛物线的表达式;(2)求△ACB的度数;(3)设点D是所求抛物线第一象限上一点,且在对称轴的右侧,点E在线段AC上,且DE△AC,当△DCE 与△AOC相似时,求点D的坐标.【变式】如图,抛物线y=12x2+bx+c与直线y=12x+3交于A,B两点,交x轴于C、D两点,连接AC、BC,已知A(0,3),C(﹣3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使|MB﹣MD|的值最大,并求出这个最大值;(3)点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ△PA交y轴于点Q,问:是否存在点P 使得以A,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.题型七二次函数与圆结合问题15、如图,△E的圆心E(3,0),半径为5,△E与y轴相交于A、B两点(点A在点B的上方),与x轴的正半轴交于点C,直线l的解析式为y=x+4,与x轴相交于点D,以点C为顶点的抛物线过点B.(1)求抛物线的解析式;(2)判断直线l与△E的位置关系,并说明理由;(3)动点P在抛物线上,当点P到直线l的距离最小时.求出点P的坐标及最小距离.16、如图,已知抛物线m:y=ax2﹣6ax+c(a>0)的顶点A在x轴上,并过点B(0,1),直线n:y=﹣x+与x轴交于点D,与抛物线m的对称轴l交于点F,过B点的直线BE与直线n相交于点E(﹣7,7).(1)求抛物线m的解析式;(2)P是l上的一个动点,若以B,E,P为顶点的三角形的周长最小,求点P的坐标;(3)抛物线m上是否存在一动点Q,使以线段FQ为直径的圆恰好经过点D?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【变式】在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+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)求二次函数的解析式及点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,连接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.【变式】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.。
圆与二次函数综合题1. 抛物线交x轴于A、B两点,交y轴于点C,已知抛物线的对称轴为x=1,B(3,0),C(0,-3).(1)求二次函数的关系式;(2)在抛物线对称轴上是否存在一点P,使P到B、C两点距离之差最大?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由;(3)平行于x轴的一条直线交抛物线于M、N两点,若以MN为直径的圆恰好与x轴相切,求此圆的半径.3. 如图,已知抛物线的顶点坐标为M(1,4),且经过点N(2,3),与x轴交于A、B 两点(A点在B点左侧),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式及A、B、C三点的坐标(2)若直线y=kx+b经过C、M两点,且与x轴交于点D,证明四边形CDAN是平行四边形.(3)点P在抛物线的对称轴x=1上运动,请探索,在x轴上方是否存在这样的点P,使以P为圆心的圆经过A、B两点,且与直线CD相切,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.4.已知:如图,抛物线的图象与x轴分别交于A(-3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点(1)求抛物线的顶点E的坐标;(2)求⊙M的面积;(3)连CD交AO于点F,延长CD至G,使FG=2,试探究,当点D运动到何处时,直线GA与⊙M相切,并请说明理由.5.在平面直角坐标系中,抛物线经过O(0,0)、A(4,0)、E(3,)三点(1)求此抛物线的解析式(2)以OA的中点M为圆心,OM长为半径作⊙M,在(1)中的抛物线上是否存在这样的点P,过点P作⊙M的切线l ,且l与x轴的夹角为30°,若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.(注意:本题中的结果可保留根号)6. 已知二次函数的图象如图.(1)求它的对称轴与x轴交点D的坐标;(2)将该抛物线沿它的对称轴向上平移,设平移后的抛物线与x轴,y轴的交点分别为A、B、C三点,若∠ACB=90°,求此时抛物线的解析式;(3)设(2)中平移后的抛物线的顶点为M,以AB为直径,D为圆心作⊙D,试判断直线CM与⊙D的位置关系,并说明理由.参考答案1、(1)将C(0,-3)代入,得c=-3.将c=-3、B(3,0)代入,得9a+3b-3=0.①因为x=1是抛物线的对称轴,所以.②将②变形后代入①得a=1,b=-2.所以二次函数的关系式是.(2)AC与对称轴的交点P即为到B、C的距离之差最大的点. 因为PA=PB,所以点P到B、C两点距离之差就等于|PA-PC|.由于三角形的两边之差小于第三边,所以只有当点P、C、A在一直线上时,|PA-PC|=AC最大. 因为C点的坐标为(0,-3),A点的坐标为(-1,0),所以直线AC的关系式是y=-3x-3.又对称轴为x=1,所以点P的坐标(1,-6).(3)设M(,y)、N(,y),所求圆的半径为r,则,③因为对称轴为x=1,所以.④由③、④得:.⑤将N(r+1,y)代入关系式,得,整理,得.由于r=±y,当y=r>0时,,解得,(舍去);当y=r<0时,,解得,(舍去).所以此圆的半径是或.2. 解:(1)作AH⊥OB于H,设AD与OC的交点为G∵BC是⊙A的直径∴点A为BC的中点∴AG、AH分别是△BOC的中位线∴AH=12×OC=3√AG=12×OB=1 (三角形的中位线等于第三边的一半)故A点的坐标为(1,3√)(2)∵抛物线过O、B两点∴根据抛物线的对称性,可知抛物线的顶点横坐标为1∵抛物线的顶点在直线y=−(3√3)×x上∴x=1时y=−3√3∴抛物线的顶点坐标为(1,−3√3)设所求抛物线为y=a×x2+bx+c(a≠0)将三点坐标代入抛物线解析式y=a×x2+bx+c中得a=3√3,b=−2×3√3,c=0故抛物线解析式为y=(3√3)×x2−(2×3√3)×x(3)BC=22+(2×3√)2−−−−−−−−−−−√=4∵DE∥x轴A(1,3√) DE=BC=4∴D(-1,3√) E(3,3√)将x=-1代入抛物线解析式中得y=(3√3)+(2×3√3)=3√,故点D在抛物线y=(3√3)×x2−(2×3√3)×x上将x=3代入抛物线解析式得y=3×3√−2×3√=3√,点E在抛物线y=(3√3)×x2−(2×3√3)×x上(4)当点P在抛物线的OD或BE上时,∠BPC为钝角∴X0的取值范围是−1<X0<0或2<X0<33.(1) 已知顶点M(1,4),抛物线的开口向下则,y-4=k(x-1)2经过N点,则有,3-4=k(2-1)2=k=-1所以,y=-(x-1)2+4.此即抛物线的解析式令y=0,易得:x1-1=2,即x1=3x2-1=-2,即,x2=-1据题意,A(-1,0),B(3,0)令x=0,则,y=-1+4=3,故,C(0,3)(2) 由(1)的解可知,Yc=Yn,则,CN//AB,|CN|=2将C、M的坐标代入直线方程:y=kx+bb=3,4=k×1+3,k=1y=x+3与x轴的交点D(-3,0),则,|AD|=2线段CN=线段AD,CN//AD.亦即四边形ADCN是平行四边形(3) 设⊙P与CD的切点为G,有PG=PA=PB设P(1,m).由以上计算知道:BD=6,∠CDB=45°PG所在直线方程的斜率k=-1,P在直线PG上,则有y=-x+m+1与y=x+3的交点即Gx=(m-2)/2,y=(m+4)/2.即G[(m-2)/2,(m+4)/2]据PG=PA,有PG2=m2+4=(4-m)2/4+(m-4)2/42m2+8=m2-8m+16m=2√6-4,m=-4-2√6(1,2√6-4),和(1,-4-2√6)即为所求⊙P的圆心坐标4. 1)抛物线y=−3√3x2−23√3x+3√=−3√3(x2+2x+1)+3√+3√3=−3√3(x+1)2+43√3∴E的坐标为(−1,43√3);(2)连AC;∵M过A,O,C,∠AOC=90∘,∴AC为O的直径。
中考佳题 例析二次函数与几何图形的综合题姓名二次函数与几何图形相结合的综合问题,是近几年来全国各地中考的热点题型.解这类问题的关键就是要善于利用几何图形和二次函数的有关性质和知识,并充分挖掘题目中的隐含条件,以达到解题目的。
一.二次函数与三角形例1.(2006年上海)如图,在直角坐标系中,O 为原点。
点A 在x 轴的正半轴上,点B 在y 轴的正半轴上,t g ∠OAB=2。
二次函数22y x mx =++的图象经过点A 、B ,顶点为D 。
(1)求这个二次函数的解析;(2)将△OAB 绕点A 顺时针旋转900后,点B 落到点C 的位置。
将上述二次函数图像沿y 轴向上或向下平移后经过点C 。
请直接写出点C 的坐标和平移后所得图像的函数解析式; (3)设(2)中平移后所得二次函数图像与y 轴的交点为B 1,顶点为D 1。
点P 在平移后的二次函数图像上,且满足△PBB 1的面积是△PDD 1面积的2倍,求点P 的坐标。
解:(1)由题意,点B 的坐标为()02,, 2OB ∴=,tg 2OAB = ∠,即2OBOA=. 1OA ∴=.∴点A 的坐标为()10,又 二次函数22y x mx =++的图象过点A ,2012m ∴=++.解得3m =-,∴所求二次函数的解析式为232y x x =-+ (2)由题意,可得点C 的坐标为()31,, 所求二次函数解析式为231y x x =-+.(3)由(2),经过平移后所得图象是原二次函数图象向下平移1个单位后所得的图象,那么对称轴直线32x =不变,且111BB DD ==. 点P 在平移后所得二次函数图象上,设点P 的坐标为()231x x x -+,.在1PBB △和1PDD △中,112PBB PDD S S = △△,∴边1BB 上的高是边1DD 上的高的2倍.①当点P 在对称轴的右侧时,322x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,得3x =,∴点P 的坐标为()31,; ②当点P 在对称轴的左侧,同时在y 轴的右侧时,322x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,得1x =, ∴点P 的坐标为()11-,;③当点P 在y 轴的左侧时,0x <,又322x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,得30x =>(舍去), ∴所求点P 的坐标为()31,或()11-,例2.(2006年桂林)已知,如图,在平面直角坐标系中,⊿ABC 是边长为2的等边三角形,且点A 在y 轴上,点B 、C 在x 轴上。
【2021中考专题】二次函数与圆综合压轴题★初中数学研学堂★★方法揭秘★解决函数与圆的综合问题的关键是找准函数与圆的结合点,弄清题目的本质,利用圆的基本性质和函数的性质、数形结合、方程思想、全等与相似,以便找到对应的解题途径.常见的考法有:1. 直线与圆的位置关系:平面直角坐标系中的直线与圆的位置关系问题关键是圆心到直线的距离等于半径的大小,常用的方法有:(1)利用圆心到直线的距离等于半径的大小这一数量关系列出关系式解决问题(2)利用勾股定理解决问题(3) 利用相似列出比例式解决问题2.函数与圆的新定义题目:利用已掌握的知识和方法理解新定义,化生为熟3.函数与圆的性质综合类问题:利用几何性质,结合图形,找到问题中的“不变”关键因素和“临界位置”.01★典例剖析★如图,抛物线y=ax2+9/4x+c经过点A(-1,0)和点C(0,3)与x轴的另一交点为点B,点M是直线BC上一动点,过点M作MP∥y 轴,交抛物线于点P.(1)求该抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在一点Q,使得△QCO是等边三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以M为圆心,MP为半径作⊙M,当⊙M与坐标轴相切时,求出⊙M的半径.010202典例剖析★在平面直角坐标系中,二次函数y=1/2x2+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,连接AC,PA,PC,若S△PAC=15/2,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⊙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.010203【二次函数压轴】相似三角形存在性问题的解题策略【二次函数压轴】5种解题策略带你玩转45°角【2021中考】一道综合性较强的以等边三角形为背景的几何压轴题【2021中考】一道相似压轴题解法微探【2021中考专题】二次函数压轴题之角的存在性【2021中考】分享一道相似三角形几何压轴题【2021中考】两道网研几何综合题解法探究【2021中考】一道网研几何综合题的解法探究倍半角、相似基本型破解几何压轴题【2021中考备考干货分享】最值系列之胡不归模型★公众号★。
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.。
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 = 。
专题30 圆与二次函数结合1.一动点P 在二次函数2111424y x x =-+的图像上自由滑动,若以点P 为圆心,1为半径的圆与坐标轴相切,则点P 的坐标为______.【答案】(1,1)-或(3,1)或(1,0)【分析】根据题意可分两种情况讨论:①当P 与x 轴相切时,则点P 的纵坐标为1,则得一元二次方程,解方程即可;②当P 与y 轴相切时,点P 的横坐标为1或-1,则可得点P 的坐标,综上即可求解. 【详解】解:如图所示:则可分两种情况:①当P 与x 轴相切时,则点P 的纵坐标为1,令21111424x x -+=,解得11x =-,23x =,此时点P 的坐标为:(1,1)-或(3,1),②当P 与y 轴相切时,点P 的横坐标为1或-1,则此时点P 的坐标为:(1,1)-或(1,0), 综上所述:点P 的坐标为:(1,1)-或(3,1)或(1,0), 故答案为:(1,1)-或(3,1)或(1,0).【点睛】本题考查了二次函数的图像及性质和圆的切线的应用,掌握切线的性质,巧妙运用分类讨论思想解决问题是解题的关键.2.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x 轴交于A ,B 两点.若二次函数y =x 2+bx +c 的图象经过点A ,B ,试确定此二次函数的解析式为 ____________.【答案】y=x 2-4x +3【分析】过点C 作CH ⊥AB 于点H ,然后利用垂径定理求出CH 、AH 和BH 的长度,进而得到点A 和点B 的坐标,再将A 、B 的坐标代入函数解析式求得b 与c ,最后求得二次函数的解析式. 【详解】解:过点C 作CH ⊥AB 于点H ,则AH=BH ,∵C (2,3), ∴CH=3, ∵半径为2, ∴AH=BH=()2223-=1,∵A (1,0),B (3,0),∴二次函数的解析式为y=(x ﹣1)(x ﹣3)=x 2﹣4x +3, 故答案为:y=x 2-4x +3.【点睛】本题考查了圆的垂径定理、二次函数的解析式,解题的关键是过点C 作CH ⊥AB 于点H ,利用垂径定理求出点A 和点B 的坐标. 3.如图,抛物线2143115y x =-与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,⊙B 的圆心为B ,半径是1,点P 是直线AC 上的动点,过点P 作⊙B 的切线,切点是Q ,则切线长PQ 的最小值是__.【答案】26【分析】先根据解析式求出点A 、B 、C 的坐标,求出直线AC 的解析式,设点P 的坐标,根据过点P 作⊙B 的切线,切点是Q 得到PQ 的函数关系式,求出最小值即可. 【详解】令214311515y x x =--中y=0,得x 1=-3,x 2=53, ∴直线AC 的解析式为313y x =--, 设P (x ,313x ), ∵过点P 作⊙B 的切线,切点是Q ,BQ=1 ∴PQ 2=PB 2-BQ 2, =(x-53)2+(313x )2-1, =242837533x x , ∵43a =0<, ∴PQ 2有最小值24283475()3326443,∴PQ 的最小值是26, 故答案为:26,【点睛】此题考查二次函数最小值的实际应用,求动线段的最小值,需构建关于此线段的函数解析式,利用二次函数顶点坐标公式求最值,此题找到线段PQ 、BQ 、PB 之间的关系式是解题的关键.二、解答题4.如图,在平面直角坐标系中,以()5,4D 为圆心的圆与y 轴相切于点C ,与x 轴相交于A 、B 两点,且6AB =.(1)求经过C 、A 、B 三点的抛物线的解析式; (2)设抛物线的顶点为F ,证明直线FA 与D 相切;(3)在x 轴下方的抛物线上,是否存在一点N ,使CBN 面积最大,最大值是多少,并求出N 点坐标. 【答案】(1)215442y x x =-+ (2)证明见解析 (3)存在.当4n =时,BCNS 最大,最大值为16,此时()4,2N -.【分析】(1)连接CD ,由y 轴是D 的切线,可得DC y ⊥轴,过点D 作DE AB ⊥于点E ,根据垂径定理可得3AE BE ==,连接AD ,在Rt ADE △中可求出AD ,即圆的半径,然后利用矩形的判定证明四边形OCDE 是矩形,得到4CO =,2OA =,8OB =,从而得到C 、A 、B 三点的坐标,再利用待定系数法即可确定经过点C 、A 、B 三点的抛物线的解析式;(2)因为点D 为圆心,点A 在圆周上,5r AD ==,利用勾股定理的逆定理证明90DAF ∠=︒即可; (3)设存在点N ,过点N 作NPy 轴,交BC 于点P ,求出直线BC 的解析式,设点N 的坐标215,442n n n ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,则可得点P 的坐标为1,42n n ⎛⎫-+⎪⎝⎭,从而根据BCN PNC PNB S S S =+△△△,表示出BCN △的面积,利用配方法可确定最大值,继而可得出点N 的坐标. (1)解:如图,连接CD ,AD ,过点D 作DE AB ⊥于点E , ∴90DEO ∠=︒,∵以()5,4D 为圆心的圆与y 轴相切于点C ,且6AB =,90COB ∠=︒,∴DC y ⊥轴,1AE BE AB 32===,4DE =,∴90DCO ∠=︒,2222435DA DE AE A =+=+=, ∴四边形OCDE 是矩形, ∴4CO DE ==,5==OE CD ,∴2OA OE AE =-=,8OB OA AB =+=, ∴()0,4C ,()2,0A ,()8,0B ,设经过点C 、A 、B 三点的抛物线解析式为:2y ax bx c =++, 将点C 、A 、B 三点的坐标代入可得:42064804a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=⎩, 解得:14524a b c ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩,∴经过C 、A 、B 三点的抛物线的解析式为:215442y x x =-+.(2)证明:∵点D 为圆心,点A 在圆周上, 由(1)知,5r DA ==, 抛物线解析式为:215442y x x =-+,且顶点F 的坐标为95,4⎛⎫- ⎪⎝⎭, 又∵()5,4D ,与D 相切.N ,使CBN 面积最大,N 作NP y 轴,交()8,0B ,的解析式为:y kx =NPy 轴,交的坐标为142n =-+BCN PNC S =△当4n =时,BCNS最大,最大值为16,此时()4,2N -.【点睛】本题考查了二次函数及圆的综合应用,涉及垂径定理,矩形的判定和性质,切线的判定与性质,勾股定理及勾股定理逆定理,待定系数法求二次函数解析式,二次函数的性质等知识.由BCN PNC PNB S S S =+△△△得到BCNS与n 的函数关系是解题的关键.5.定义:平面直角坐标系xOy 中,过二次函数图像与坐标轴交点的圆,称为该二次函数的坐标圆.(1)已知点P (2,2),以P 5P 是不是二次函数y =x 2﹣4x +3的坐标圆,并说明理由;(2)已知二次函数y =x 2﹣4x +4图像的顶点为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 =ax 2﹣4x +4(0<a <1)图像交x 轴于点A ,B ,交y 轴于点C ,与坐标圆的第四个交点为D ,连接PC ,PD ,如图2.若∠CPD =120°,求a 的值. 【答案】(1)⊙P 是二次函数y =x 2﹣4x +3的坐标圆,理由见解析 (2)△POA 周长的最小值为6 (3)43312a +=【分析】(1)先求出二次函数y=x2-4x+3图像与x轴、y轴的交点,再计算这三个交点是否在以P(2,2)为圆心,5为半径的圆上,即可作出判断.(2)由题意可得,二次函数y=x2-4x+4图像的顶点A(2,0),与y轴的交点H(0,4),所以△POA周长=PO+P A+OA=PO+PH+2≥OH+2,即可得出最小值.(3)连接CD,P A,设二次函数y=ax2-4x+4图像的对称轴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,设PE=m,由∠CPD=120°,可得P A=PC=2m,CE=3m,PF=4-m,表示出AB、AF=BF,在Rt△P AF中,利用勾股定理建立方程,求得m的值,进而得出a的值.(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,∴二次函数图像与x轴交点为A(1,0),B(3,0),与y轴交点为C(0,3),∵点P(2,2),∴P A=PB=PC=5,∴⊙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图像的顶点为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+P A+OA=PO+PH+2≥OH+2=6,∴△POA周长的最小值为6.(3)如图2,连接CD ,P A ,设二次函数y =ax 2﹣4x +4图像的对称轴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 =161641a aa a--=, ∴AF =BF =21aa-, ∵∠CPD =120°,PC =PD ,C (0,4), ∴∠PCD =∠PDC =30°,设PE =m ,则P A =PC =2m ,CE =3m ,PF =4﹣m , ∵二次函数y =ax 2﹣4x +4图像的对称轴l 为2x a=, ∴23m a=,即23a m =,在Rt △P AF 中,P A 2=PF 2+AF 2, ∴222214(4)()a m m a-=-+, 即22224(1)34(4)43mm m m -=-+,化简,得(823)16m +=,解得843m =+, ∴2433123a m+==.【点睛】此题是二次函数与圆的综合题,主要考查了二次函数的性质、圆的基本性质、解直角三角形、勾股定理等知识以及方程的思想,添加辅助线构造直角三角形是解答本题的关键.6.已知抛物线y =ax 2+bx +3(a ≠0)经过A (3,0)、B (4,1)两点,且与y 轴交于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)如图,设抛物线与x 轴的另一个交点为D ,在抛物线上是否存在点P ,使△P AB 的面积是△BDA 面积的2倍?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,求面积的最小值及E 点坐标.【答案】(1)215322y x x =-+;(2)存在,点P 坐标(7172-,5172-)或(7172+,5172+);(3)面积的最小值为94,E 点坐标(32,32) 【分析】(1)根据待定系数法求解即可;(2)根据抛物线的解析式求出点D 的坐标,取点E (1,0),作EP ∥AB 交抛物线于点P ,得到直线EP 为y =x ﹣1,联立方程组求解即可;(3)作BD ⊥OA 于D ,得到OA =OC =3,AD =BD =1,证明EF 是△AEO 的外接圆的直径,得到△EOF 是等腰直角三角形,当OE 最小时,△EOF 的面积最小,计算即可; 【详解】(1)将点A (3,0),B (4,1)代入可得: 933014431a b a b ++⎧⎨++⎩==,解得:1252a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 故函数解析式为215322y x x =-+; (2)∵抛物线与x 轴的交点的纵坐标为0, ∴2153022x x -+=,解得:x 1=3,x 2=2, ∴点D 的坐标为(2,0),取点E (1,0),作EP ∥AB 交抛物线于点P ,∵ED =AD =1,∴此时△P AB 的面积是△DAB 的面积的两倍, ∵直线AB 解析式为y =x ﹣3, ∴直线EP 为y =x ﹣1,由2115322y x y x x =-⎧⎪⎨=-+⎪⎩解得71725172x y ⎧-=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩或71725172x y ⎧+=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩, ∴点P 坐标(7172-,5172-)或(7172+,5172+). (3)如图2中,作BD ⊥OA 于D .∵A (3,0),C (0,3),B (4,1), ∴OA =OC =3,AD =BD =1, ∴∠OAC =∠BAD =45°, ∵∠OAF =∠BAD =45°, ∴∠EAF =90°,∴EF 是△AEO 的外接圆的直径, ∴∠EOF =90°,∴∠EFO =∠EAO =45°, ∴△EOF 是等腰直角三角形, ∴当OE 最小时,△EOF 的面积最小, ∵OE ⊥AC 时,OE 最小,OC =OA ,∴CE =AE ,OE =12AC =322, ∴E (32,32),S △EOF =1323292224⨯⨯=.∴当△OEF 的面积取得最小值时,面积的最小值为94,E 点坐标(32,32). 【点睛】本题主要考查了二次函数综合、一次函数的性质、圆的综合应用,准确计算是解题的关键. 7.如图,在直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx -2与x 轴交于点A (-3,0)、B (1,0),与y 轴交于点C .(1)求抛物线的函数表达式.(2)在抛物线上是否存在点D ,使得△ABD 的面积等于△ABC 的面积的53倍?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)若点E 是以点C 为圆心且1为半径的圆上的动点,点F 是AE 的中点,请直接写出线段OF 的最大值和最小值.【答案】(1)224x 233y x =+-;(2)存在,理由见解析;D (-4, 103)或(2,103);(3)最大值13122+;最小值13122- 【分析】(1)将点A 、B 的坐标代入函数解析式计算即可得到;(2)点D 应在x 轴的上方或下方,在下方时通过计算得∴△ABD 的面积是△ABC 面积的43倍,判断点D 应在x 轴的上方,设设D (m ,n ),根据面积关系求出m 、n 的值即可得到点D 的坐标;(3)设E(x,y),由点E 是以点C 为圆心且1为半径的圆上的动点,用两点间的距离公式得到点E 的坐标为E 2(,12)x x,再根据点F 是AE 中点表示出点F 的坐标2312(,)22x x ,再设设F(m,n),再利用m 、n 、与x 的关系得到n=21(23)22m ,通过计算整理得出22231(1)()()22n m ,由此得出F 点的轨)时,02C (,-)4533<,所以设D (m ,n ), △∴n =103∴223m +y=212x ,2,12)x x ,是AE 的中点, 的坐标2312(,)22x x ,,n=2122x ,n=21(23)22m ,∴2n+2=21(23)m ,∴(2n+2)2=1-(2m+3)2, ∴4(n+1)2+4(32m)2=1, ∴22231(1)()()22n m, ∴F 点的轨迹是以3(,1)2--为圆心,以12为半径的圆,∴最大值:2231131(0)12222, 最小值:2231131(0)12222最大值13122+;最小值13122- 【点睛】此题是二次函数的综合题,考察待定系数法解函数关系式,图像中利用三角形面积求点的坐标,注意应分x 轴上下两种情况,(3)还考查了两点间的中点坐标的求法,两点间的距离的确定方法:两点间的距离的平方=横坐标差的平方+纵坐标差的平方.8.如图,点M (4,0),以点M 为圆心、2为半径的圆与x 轴交于点A 、B .已知抛物线y =16x 2+bx+c 过点A 和B ,与y 轴交于点C .(1)求点C 的坐标,并画出抛物线的大致图象(要求过点A 、B 、C ,开口方向、顶点和对称轴相对准确)(2)点Q (8,m )在抛物线y =16x 2+bx+c 上,点P 为此抛物线对称轴上一个动点,求PQ+PB 的最小值;(3)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.【答案】(1)C (0,2),图象见解析;(2)PQ+PB 的最小值210;(3)OE 的解析式为y=12x -. 【详解】试题分析:(1)根据题意可知点A ,B 的坐标分别为(2,0),(6,0),代入函数解析式即可求得抛物线的解析式,即可得点C 的坐标;(2)根据图象可得PQ+PB 的最小值即是AQ 的长,所以抛物线对称轴l 是x=4.所以Q (8,m )抛物线上,∴m=2.过点Q 作QK ⊥x 轴于点K ,则K (8,0),QK=2,AK=6,求的AQ 的值即可;(3)此题首先要证得OE ∥CM ,利用待定系数法求得CM 的解析式,即可求得OE 的解析式. 试题解析:(1)由已知,得A (2,0),B (6,0),∵抛物线y=16x 2+bx+c 过点A 和B ,则2212206{16606b c b c ⨯++⨯++== 解得4{32b c -== 则抛物线的解析式为y=16x 2-43x+2.故C (0,2).(说明:抛物线的大致图象要过点A 、B 、C ,其开口方向、顶点和对称轴相对准确) (2)如图①,抛物线对称轴l 是x=4. ∵Q (8,m )在抛物线上,∴m=2.过点Q 作QK ⊥x 轴于点K ,则K (8,0),QK=2,AK=6, ∴AQ=22=210AK QK +.又∵B (6,0)与A (2,0)关于对称轴l 对称, ∴PQ+PB 的最小值=AQ=210. (3)如图②,连接EM 和CM .由已知,得EM=OC=2.∵CE是⊙M的切线,∴∠DEM=90°,则∠DEM=∠DOC.又∵∠ODC=∠EDM.故△DEM≌△DOC.∴OD=DE,CD=MD.又在△ODE和△MDC中,∠ODE=∠MDC,∠DOE=∠DEO=∠DCM=∠DMC.则OE∥CM.设CM所在直线的解析式为y=kx+b,CM过点C(0,2),M(4,0),∴40 {2k bb+==解得1 {22 kb-==直线CM的解析式为y=−12x+2.又∵直线OE过原点O,且OE∥CM,∴OE的解析式为y=−12x或y=0.5x.9.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴正半轴交于点A(3,0),与y轴交于点B(0,3),点P是x轴上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点C,交直线AB于点D,设P(x,0).(1)求抛物线的函数表达式;(2)当0<x<3时,求线段CD的最大值;(3)在△PDB和△CDB中,当其中一个三角形的面积是另一个三角形面积的2倍时,求相应x的值;(4)过点B,C,P的外接圆恰好经过点A时,x的值为.(直接写出答案)【答案】(1)y=﹣x 2+2x+3;(2)当x=32时,CD 最大=94;(3)x=±12或x=±2;(4)1.【详解】分析:(1)用待定系数法求出抛物线解析式即可;(2)先确定出直线AB 解析式,进而得出点D ,C 的坐标,即可得出CD 的函数关系式,即可得出结论;(3)先确定出CD=|-x2+3x|,DP=|-x+3|,再分两种情况解绝对值方程即可;(4)利用四个点在同一个圆上,得出过点B ,C ,P 的外接圆的圆心既是线段AB 的垂直平分线上,也在线段PC 的垂直平分线上,建立方程即可. 本题解析:(1)∵抛物线y=﹣x 2+bx+c 与x 轴正半轴交于点A (3,0),与y 轴交于点B (0,3),∴﹣9+3b+c=0,c=3,∴b=2,∴抛物线解析式为y=﹣x 2+2x+3;(2)∵A (3,0),B (0,3),∴直线AB 解析式为y=﹣x+3, ∵P (x ,0).∴D (x ,﹣x+3),C (x ,﹣x 2+2x+3), ∵0<x <3,∴CD=﹣x 2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x 2+3x=﹣(x ﹣32)2+94,当x=32时,CD 最大=94; (3)由(2)知,CD=|﹣x 2+3x|,DP=|﹣x+3|①当S △PDB =2S △CDB 时,∴PD=2CD ,即:2|﹣x 2+3x|=|﹣x+3|,∴x=±12或x=3(舍),②当2S △PDB =S △CDB 时,∴2PD=CD ,即:|﹣x 2+3x|=2|﹣x+3|,∴x=±2或x=3(舍), 即:综上所述,x=±12或x=±2; (4)直线AB 解析式为y=﹣x+3,∴线段AB 的垂直平分线l 的解析式为y=x , ∵过点B ,C ,P 的外接圆恰好经过点A ,∴过点B ,C ,P 的外接圆的圆心既是线段AB 的垂直平分线上,也在线段PC 的垂直平分线上, ∴2232x x x -++=,∴x=±3,故答案为3± 10.如图,已知抛物线的对称轴为直线l :4,x =且与x 轴交于点(2,0),A 与y 轴交于点C (0,2).(1)求抛物线的解析式;(2)试探究在此抛物线的对称轴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)以AB 为直径作⊙M ,过点C 作直线CE 与⊙M 相切于点E ,CE 交x 轴于点D ,求直线CE 的解析式. 【答案】解:(1)如图,由题意,设抛物线的解析式为:2y a x 4a 0k =-+≠()()∵抛物线经过(2,0)A 、C (0,2).∴24)204)2(0{(2a k a k --+=∴+= 解得:a=16,23k =-.∴212(4)63y x =--,即:214263y x x =-+. (2)存在.令0y =,得28120,x x -+=即(2)(6)0x x --=,122, 6.x x ∴== ∴抛物线与x 轴的另-交点(6,0)B .如本题图2,连接CB 交l 于点P ,则点P 即是使AP CP +的值最小的点.因为A B 、关于l 对称,则AP BP =,AP CP CB ∴+=,即AP CP +的最小值为BC . ∵6,2OB OC ==,226240210.BC ∴=+==AP CP ∴+的最小值为210;(3)如图3,连接ME ,∵CE 是⊙M 的切线,∴90ME CE CEM ,⊥∠=︒,由题意,得2.OC ME ODC MDE ==∠=∠, ∵在COD MED ∆∆与中,{COD MED ODC EDM OC EM∠=∠∠=∠=, ∴AAS COD MED ∆∆≌(), OD DE DC DM ∴==,,设OD x =,则4CD DM OM OD x ==-=-, 则在Rt △COD 中,又222OD OC CD +=,∴2224(4)x x +=-,解得32x =,∴D (32,0) 设直线CE 的解析式为y mx b =+,∵直线CE 过C (0,2)、D (32,0)两点, ∴3{22m b b +==,解方程组得:4{32m b =-=. ∴直线CE 的解析式为y 423x =-+.【详解】试题分析:(1)根据题意设抛物线的解析式为2y a x 4a 0k =-+≠()(),将(2,0)A 、C (0,2)代入解析式,即可求出a ,k 的值,得出抛物线的解析式,令0y =,即可求出抛物线与x 轴另-交点(6,0)B ;(2)连接CB 交l 于点P ,则点P 即是使AP CP +的值最小的点. 则AP CP +的最小值为BC ,在Rt △OBC 中,根据勾股定理即可求出BC 的值;(3)连接ME ,根据已知条件可得COD MED ∆∆≌,根据全等三角形的对应边相等可得OD DE DC DM ==,,在Rt △COD 中,根据勾股定理求出OD ,即可得出D 点坐标,设直线CE 的解析式为y mx b =+,代入C ,D 两点坐标,即可解得直线CE 的解析式. 考点:二次函数的综合题.点评:本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数的解析式,一次函数的解析式,也考查了二次函数与圆的综合,本题综合性强,有一定难度.11.如图,已知二次函数23y ax bx =++的图象与x 轴交于点A (1,0)、B (3-,0),与y 轴的正半轴交于点C .(1)求二次函数23y ax bx =++的表达式;(2)点D 是线段OB 上一动点,过点D 作y 轴的平行线,与BC 交于点E ,与抛物线交于点F ,连接CF ,探究是否存在点D 使得△CEF 为直角三角形?若存在,求点D 的坐标;若不存在,说明理由;(3)若点P在二次函数图象上,是否存在以P BC相切,若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.y x.3∥OB关于抛物线对称轴直线x=)②当∠ECF =90°时,作FG ⊥y 轴于G , 由OB =OC ,∠BOC =90°,可知∠BCO =45° ∵CF ⊥CB , ∴∠FCG =45°,∴△CFG 是等腰直角三角形, 设CG =a ,则点F 坐标为(-a ,a +3),代入223y x x =--+得:23()2()3a a a +=----+ 解得11a =,20a =(舍去) 点F (-1,4),此时点D 坐标为(-1,0).综上所述:存在这样的点D ,点D 坐标为(-2,0)或(-1,0) (3)解:①当点P 在BC 上方时,过点P 作PG ⊥BC 于点G ,作PM ⊥x 轴,交BC 于点N ,过点P 作直线PH ∥BC .则PNG 是等腰直角三角形,∵PG =2, ∴PN =2, ∵PM ⊥x 轴,∴直线PH 由直线BC 向上平移两个单位长度得到, ∴直线PH 的解析式为5y x =+. 联立直线PH 和抛物线的解析式,得:2235y x x y x ⎧=--+⎨=+⎩, 解得:14x y =-⎧⎨=⎩或23x y =-⎧⎨=⎩.∴点P 坐标为(-1,4)或(-2,3) .②当点P 在BC 下方时,同理可得直线PH 由直线BC 向下平移两个单位长度得到, ∴直线PH 的解析式为1y x =+.2231y x x y x ⎧=--+⎨=+⎩, 解得:31721172x y ⎧-+=⎪⎪⎨-+⎪=⎪⎩或31721172x y ⎧--=⎪⎪⎨--⎪=⎪⎩.∴点P 坐标为(31711722,-+-+)或(31711722----,). 综上所述:点P 坐标为(-1,4)或(-2,3)或(31711722,-+-+)或(31711722----,). 【点睛】此题考查了二次函数的综合应用,涉及了待定系数法求解析式,二次函数的性质,圆的切线的性质,解题的关键是熟练掌握并灵活应用相关性质进行求解,难度适中.12.已知二次函数的图象交x 轴于点A (3,0),B (-1,0),交y 轴于点C (0,-3),P 这抛物线上一动点,设点P 的横坐标为m .(1)求抛物线的解析式:(2)当△P AC 是以AC 为直角边的直角三角形时,求点P 的坐标:(3)抛物线上是否存在点P ,使得以点P 为圆心,2为半径的圆既与x 轴相切,又与抛物线的对称轴相交?若存在,求出点P 的坐标,并求出抛物线的对称轴所截的弦MN 的长度;若不存在,请说明理由.(写出过程) 【答案】(1)223y x x =--(2)点P 的坐标为(-2,5)或(1,-4);(3)点P 的坐标为()122--,或()122+-,,抛物线的对称轴所截的弦MN 的长度为22【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)分当∠P AC =90°时,当∠PCA =90°时,两种情况讨论求解即可;(3)由圆P 的半径为2,且圆P 与抛物线对称轴有交点,且与x 轴相切,可得点P 的纵坐标为-2,由此求出点P 的坐标即可;过点P 作PE ⊥MN 于E ,由垂径定理可得MN =2ME ,利用勾股定理求出ME 即可得到答案.(1)解:设抛物线解析式为()()13y a x x =+-,把点C (0,-3)代入得,()()01033a +-=-,∴1a =,∴抛物线解析式为()()21323y x x x x =+-=--;(2)解:如图所示,当∠P AC =90°时,设P A 与y 轴交点为D , ∵点A 坐标为(3,0),点C 坐标为(0,-3), ∴OA =OC =3, ∵∠AOC =90°, ∴∠CAO =45°, ∴∠DAO =45°, ∴OA =OD =3,∴点D 的坐标为(0,3), 设直线AD 的解析式为y kx b =+,∴303k b b +=⎧⎨=⎩,∴13k b =-⎧⎨=⎩,∴直线AD 的解析式为3y x =-+,联立2323y x y x x =-+⎧⎨=--⎩, 解得25x y =-⎧⎨=⎩或30x y =⎧⎨=⎩(舍去),∴点P 的坐标为(-2,5);当∠PCA =90°,设直线PC 与x 轴的交点为E , 同理可证∠ECO =45°,即OE =OC , ∴点E 的坐标为(-3,0),同理可以求出直线PC 的解析式为3y x =--,联立2323y x y x x =--⎧⎨=--⎩, 解得14x y =⎧⎨=-⎩或03x y =⎧⎨=-⎩(舍去),∴点P 的坐标为(1,-4),综上所述,点P 的坐标为(-2,5)或(1,-4);(3)解:∵抛物线解析式为()222314y x x x =--=--, ∴抛物线对称轴为直线1x =,∴点A 和点B 到抛物线的对称轴的距离都为2,∵圆P 的半径为2,且圆P 与抛物线对称轴有交点,且与x 轴相切, ∴点P 的纵坐标为-2, 当2y =-时,2232x x --=-, 解得121212x x =-=+,,∴点P 的坐标为()122--,或()122+-,, 过点P 作PE ⊥ME 交抛物线对称轴于E ,∴1212PE =+-=或()112=2--,2MN ME =, ∴222ME MP PE =-=, ∴22MN =,∴点P 的坐标为()122--,或()122+-,,抛物线的对称轴所截的弦MN 的长度为22【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,圆与函数综合,待定系数法求函数解析式等等,正确理解题意,利用分类讨论和数学结合的思想求解是解题的关键.13.如图,二次函数24y ax =+的图象与x 轴交于点A 和点B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,且OA=OC(1)求二次函数的解析式;(2)若以点O 为圆心的圆与直线AC 相切于点D ,求点D 的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P 使得以P 、A 、D 、O 为顶点的四边形是直角梯形?若存在,直接写出点P 坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2144y x =-+(2)点D 的坐标为()2,2-(3)存在,点1P 的坐标为()8,12-,点2P 的坐标为()225,225----【分析】(1)由题意可知C 坐标,根据题意得到三角形AOC 为等腰直角三角形,确定出A 坐标,代入二次函数解析式求出a 的值,即可确定出解析式;(2)由题意连接OD ,作DE ∥y 轴,交x 轴于点E ,DF ∥x 轴,交y 轴于点F ,如图1所示,由圆O 与直线AC 相切于点D ,得到OD 垂直于AC ,由OA =OC ,利用三线合一得到D 为AC 中点,进而求出DE 与DF 的长,确定出D 坐标即可;(3)根据题意分两种情况考虑:经过点A 且与直线OD 平行的直线的解析式为y =-x -4,与抛物线解析式联立求出P 坐标;经过点O 且与直线AC 平行的直线的解析式为y =x ,与抛物线解析式联立求出P 坐标即可. (1)解:∵二次函数24y ax =+的图象与y 轴交于点C , ∴点C 的坐标为()0,4,∵二次函数24y ax =+的图象与x 轴交于点A ,tan ∠OAC =1, ∴∠CAO =45°, ∴OA =OC =4, ∴点A 的坐标为()4,0-, ∴()2044a =-+,∴14a =-,∴二次函数的解析式为2144y x =-+;(2)连接OD ,作DE 轴,交x 轴于点E ,DF 轴,交y 轴于点F ,如图1所示,∵⊙O 与直线AC 相切于点D ,∴OD ⊥AC , ∵OA =OC =4, ∴点D 是AC 的中点,∴122DE OC ==,122DF OA ==,∴点D 的坐标为()2,2-; (3)直线OD 的解析式为y =-x ,如图2所示,则经过点A 且与直线OD 平行的直线的解析式为y =-x -4,解方程组24144y x y x =--⎧⎪⎨=-+⎪⎩,消去y ,得24320x x --=,即()()840x x -+=, ∴18x =,24x =-(舍去), ∴y =-12,∴点1P 的坐标为()8,12-;直线AC 的解析式为y =x +4, 则经过点O 且与直线AC 平行的直线的解析式为y =x ,解方程组2144y x y x =⎧⎪⎨=-+⎪⎩, 消去y ,得24160x x +-=,即225x =-+, ∴1225x =--,2225x =-+(舍去), ∴225y =--,∴点2P 的坐标为()225,225----.【点睛】本题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法确定二次函数解析式,坐标与图形性质,直线与抛物线的交点,直线与圆相切的性质,锐角三角函数定义,以及等腰直角三角形的性质,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.14.如图,已知二次函数213442y x x =-++的图像与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,顶点为D ,连接BC ;(1)求顶点D 的坐标; (2)求直线BC 的解析式;(3)点E 是第一象限内抛物线上的动点,连接BE ,CE ,求△BCE 面积的最大值; (4)以AB 为直径,M 为圆心作圆M ,试判断直线CD 与圆M 的位置关系,并说明理由 【答案】(1)25(3,)4(2)142y x =-+(3)16(4)直线与圆M 相交,理由见解析【分析】(1)利用配方法将一般式解析式转化为顶点式解析式;(2)先解得(2,0),(8,0)A B -,(0,4)C ,再利用待定系数法,代入点B 、C 的坐标即可解答; (3)根据中点公式解得点M 的坐标,再利用两点间的距离公式解得CM ,MD 的长,比较MD <CM ,得到直线与圆M 有两个交点,据此解答. (1)解:222213114612264=()4()445949(3)44y x x x x x x x --=-++-+=-+--+=+-即顶点D 的坐标25(3,)4; (2)由(1)知(0,4)C 令0y =得201(3)254=4x -+- 解得128,2x x ==-(2,0),(8,0)A B ∴-设直线BC 的解析式:y kx b =+,代入点B 、C480b k b =⎧⎨+=⎩124k b ⎧=-⎪∴⎨⎪=⎩ 142y x ∴=-+ (3)如图,设21(,)3442E x x x ++-(0<x <8),过点E 作EH x ⊥于H , BCE BOC COBE S S S=-四边形 BHE BOC COHE SS S =+-梯形 1()1222EH CO OH BH EH BO CO +⋅=⋅+-⋅223432421(4)1114(8)()842422x x x x x x -+⋅=-⋅-+-++⨯+⨯+ 2=8x x -+2(4)16=x --+即当x =4时,△BCE 面积的最大值为16;(4)直线与圆M 的位置是相交,理由如下,如图,M 为BC 的中点,0804(,)22M ++∴ 即(4,2)M222225305(04)(42)25,(34)(2)44CM MD ∴=-+-==-+-= 32030532025,444=< MD MC ∴<∴直线CD 与圆M 有两个交点,即直线与圆M 的位置是相交.【点睛】本题考查二次函数与一次函数的综合,涉及配方法、待定系数法求一次函数的解析式、直线与圆的位置关系、勾股定理、中点公式、两点距离公式等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键. 15.如图,已知二次函数y =ax 2+bx +3的图象与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (4,0),与y 轴交于点C . (1)二次函数的表达式为 ;(2)点M 在直线BC 上,当△ABM 为等腰三角形时,求点M 的坐标;(3)若点E 在二次函数的图象上,以E 为圆心的圆与直线BC 相切于点F ,且EF =65,请直接写出点E 的坐标. 【答案】(1)239344y x x =-++;(2)点M 为(0,3)或(8,﹣3)或(32,158);(3)点E 的坐标为3626,4⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭或3626,4⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭或3222,34⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭或3222,34⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)根据A 、B 两点的坐标,应用待定系数法即可求出二次函数的表达式;(2)首先通过BC 两点坐标,求出直线BC 的解析式,再根据三角形△ABM 是等腰三角形,分3种情况考虑,得到关于M 点横坐标x 的方程,解之即可得到x 的值,进而得到M 点坐标;(3)利用面积法求出O 到直线BC 的距离,结合EF 的长度可知P 1为线段OC 中点,可得P 1的坐标,进而可得P 2坐标,结合直线BC 的表达式,可求出直线EP 的表达式,联立直线EP 和抛物线的函数表达式,组成方程组,即可解得点E 的坐标.【详解】解:(1)将A (﹣1,0),B (4,0)代入y =ax 2+bx +3得:3016430a b a b -+=⎧⎨++=⎩, ∴a =34-,b =94, ∴239344y x x =-++, 故二次函数表达式为:239344y x x =-++; (2)当x =0时,y =3,∴点C 的坐标是(0,3),设直线BC 的表达式为:y =kx +c (k ≠0),将B (4,0),C (0,3)代入y =kx +c 得:4303k c +=⎧⎨=⎩, ∴343k c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, ∴直线BC 的解析式为:334y x =-+,使得△ABM 为等腰三角形,存在如图所示的三种情况:过点M 1作M 1D ⊥AB ,∵A (﹣1,0),B (4,0),∴AD =12AB =52, ∴OD =32, 设M 1(x ,﹣34x +3), ∴M 1(32,158), ∵△ABM 为等腰三角形,∴AB =BM 2=5或AB =BM 3=5,设M 2(x 1,﹣34x 1+3), ∴BM 2=()22113434x x ⎛⎫-+-+ ⎪⎝⎭=5, 解得x 1=8或0,当x 1=0时,y =3,当x 1=8时,y =﹣3,∴点M 为(0,3)或(8,﹣3)或(32,158); (3)过点E 作EP ∥BC ,交y 轴于点P ,这样的点有两个,分别记为P 1,P 2,如图所示:∵OB =4,OC =3,∴BC =22OB OC +=5,∴点O 到直线BC 的距离为:125OB OC BC ⋅=, ∵以E 为圆心的圆与直线BC 相切于点F ,且EF =65, ∴点E 到直线BC 的距离是65, ∴点P 1为线段OC 的中点,∴CP 1=CP 2,∴P 2(0,92), ∵直线BC 的函数表达式为y =﹣34x +3, ∴直线EP 的函数表达式为y =﹣34x +32或y =﹣34x +92, 联立直线EP 和抛物线的表达式方程组,得:2334239344y x y x x ⎧=+⎪⎪⎨⎪=++⎪⎩或2394239344y x y x x ⎧=+⎪⎪⎨⎪=++⎪⎩, 得1126364x y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩或2226364x y ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩或33223234x y ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩或44223234x y ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩, ∴点E 的坐标为36264⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,或36264⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭,或322234⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭,或322234⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭,.【点睛】本题主要考查了二次函数与几何的综合应用.解题的关键要熟练掌握代入法求二次函数的解析式和一次函数的解析式、两点间的距离公式及勾股定理等.。
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。
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 =ax 2﹣2ax +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.【答案】(1)y =x 2﹣2x ﹣3;(2)点Q 的坐标为:(﹣2,5)或(﹣13,﹣209);(3). 【思路引导】(1)因为抛物线y =ax 2﹣2ax +m ,函数的对称轴为:x =1,S △P AB =10=12×AB ×y P =12AB ×5,解得AB=4,即可求解;(2)分A 、B 在点Q (Q′)的同侧;点A 、B 在点Q 的两侧两种情况,分别求解即可;(3)过点P 作PO′⊥x 轴于点O′,则点O′(4,0),则AO′=PO′=5,而CO′=5,故圆O′是过A 、P 、C 三点的圆,即可求解.【详解】解:(1)y=ax2﹣2ax+m,函数的对称轴为:x=1,S△P AB=10=12×AB×y P=12AB×5,解得:AB=4,故点A、B的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0),抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3),将点P的坐标代入上式并解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①;(2)①当A、B在点Q(Q′)的同侧时,如图1,△P AQ′和△PBQ′的面积相等,则点P、Q′关于对称轴对称,故点Q′(﹣2,5);②当A、B在点Q的两侧时,如图1,设PQ交x轴于点E,分别过点A、B作PQ的垂线交于点M、N,△P AQ和△PBQ的面积相等,则AM=BN,而∠BEN=∠AEM,∠AME=∠BNE=90°,∴△AME≌△BNE(AAS),∴AE=BE,即点E是AB的中点,则点E(1,0),将点P、E的坐标代入一次函数表达式并解得:直线PQ的表达式为:y=53x﹣53…②,联立①②并解得:x=﹣13或4(舍去4),故点Q(﹣13,﹣209),综上,点Q的坐标为:(﹣2,5)或(﹣13,﹣209);(3)过点P作PO′⊥x轴于点O′,则点O′(4,0),则AO′=PO′=5,而CO′=5,故圆O′是过A、P、C三点的圆,设点D(m,m2﹣2m﹣3),点O′(4,0),则DO′=5,即(m﹣4)2+(m2﹣2m﹣3)2=25,化简得:m(m+1)(m﹣1)(m﹣4)=0,解得:m=0或﹣1或1或4(舍去0,﹣1,4),故:m=1,故点D(1,﹣4);四边形P ACD的周长=P A+AC+CD+PD=【方法总结】本题考查了二次函数与三角形面积、三点共圆、四边形的周长、长度公式,综合性较强,灵活运用二次函数的知识是解题的关键.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.【答案】(1)2;(2)3225;(3)a的值为-3或2或-4或1.【解析】(1)设A(m,n),∵∴m2+n2=5,∵一次函数y=2x的图象经过A点,∴n=2m,∴m2+(2m)2=5,解得m=±1,∵A在第一象限,∴m=1,∴A(1,2),∵点A在反比例函数y=kx(k>0)的图象上,∴k=1×2=2;(2)如图,连接BP,由对称性得:OA=OB,∵Q是AP的中点,∴OQ=12 BP,∵OQ长的最大值为32,∴BP长的最大值为32×2=3,如图2,当BP过圆心C时,BP最长,过B作BD⊥x轴于D,∵CP=1,∴BC=2,∵B在直线y=2x上,设B(t,2t),则CD=t-(-2)=t+2,BD=-2t,在Rt△BCD中,由勾股定理得:BC2=CD2+BD2,∴22=(t+2)2+(-2t)2,t=0(舍)或-45,∴B(-45,-85),∵点B在反比例函数y=kx(k>0)的图象上,∴k=-45×(-85)=3225;(3)∵抛物线经过点C(-2,0),∴4a-2b+c=0,又∵a+b+c=0,∴b=a,c=-2a,∴y=ax2+ax-2a=a(x+12)2-94a,∵-12<a≤x≤a+1或a≤x≤a+1<-12,当x=a时,取得最大值4a,则a•a2+a•a-2a=4a,解得a=-3或2,当x=a+1时,取得最大值4a,则a(a+1)2+a(a+1)-2a=4a,解得a=-4或1,综上所述所求a的值为-3或2或-4或1.2.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.【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√2.【解析】解:(1)∵2×3=3×2=6,∴点(2,3),(3,2)是反比例函数y=6的图象上的一对关联点.x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,∴﹣b2解得:b=﹣2.∵抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C(0,﹣1),∴c=﹣1,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣1.由关联点定义,可知:点A,B关于直线y=x对称.又∵直线AB与x轴交于点D(1,0),∴直线AB 的解析式为y =﹣x +1.联立直线AB 及抛物线解析式成方程组,得:{y =﹣x +1y =x 2﹣2x ﹣1, 解得:{x 1=−1y 1=2 ,{x 2=−1y 2=2, ∴A ,B 两点坐标为(﹣1,2)和(2,﹣1).(3)由关联点定义,可知:点M ,N 关于直线y =x 对称,∴⊙T 的圆心在直线y =x 上.∵⊙T 的半径为3,∴M 1M 2=√22×2×3=3√2,∴m 的取值范围为1<m≤1+3√2. .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=ax 2+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.【答案】(1)y=12x2+2x;(2)P坐标为(-3)或(-3+,7);(3)Q坐标为8,0)、(--8,0)、(4,0).【解析】解:(1)∵直线y=-x-4中,y=0时,x=-4;x=0时,y=-4,∴A(-4,0),C(0,-4),∵点B为AC中点,∴B(-2,-2),∵抛物线y=ax2+bx经过A、B两点,∴1640 422a ba b-=⎧⎨-=-⎩,解得:122ab⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的函数关系式为y=12x2+2x.(2)在抛物线上存在点P使S△ACP=2S△ACD.如图1,连接AD并延长交y轴于点F,∵y=12x2+2x=12(x-2)2-2,∴点B为抛物线的顶点,∵点D为点B关于x轴的对称点,∴D(-2,2)在抛物线的对称轴上,∴DA=DO,∠DAO=∠DOA=45°,∵OA=OC=4,∠AOC=90°,∴∠OAC=45°,∴∠DAC=∠DAO+∠OAC=90°,∴S △ACD =12AC•AD , ∵∠AOF=90°,∴AF 为⊙D 直径,即点F 在⊙D 上,∴AF=2AD ,OF=OA=4即F(0,4),∵S △ACP =2S △ACD =2•12AC•AD=12AC•2AD=12AC•AF , ∴点P 在过点F 且平行于直线y=-x -4的直线上,∴直线PF 解析式为y=-x+4, ∵24122y x y x x =-+⎧⎪⎨=+⎪⎩,解得:1137x y ⎧=--⎪⎨=+⎪⎩;2237x y ⎧=-+⎪⎨=-⎪⎩∴点P 坐标为(-3)或(-7;(3)在x 轴上存在点Q 使∠ACQ :∠AEO=2:3. ∵∠OAD=∠ODA=45°,∴∠ADO=90°,∵点E 在⊙D 上且不与A 、O 重合,∠ACQ :∠AEO=2:3. ①如图2,当点E 在优弧AO 上时,∠AEO=12∠ADO=45°, ∴∠ACQ=23∠AEO=30°,过点Q作QG垂直直线AC于点G,设QG=t,∴Rt△CQG中,CQ=2QG=2t,.∴∠GAQ=∠OAC=45°,∴Rt△AGQ中,AG=QG=t,t.i)若点Q在线段AO上时,如图2:则,解得:-,∴(4=,∴x Q=-8;ii)若点Q在线段OA延长上时,如图3:则AC=CG-t-t=4,解得:t=,∴(4=,∴x Q=-4--8,②当点E在劣弧AO上时,∠AEO=12(360°-∠ADO)=135°,∴∠ACQ=23∠AEO=90°.∵∠CAO=45°,△ACO是等腰直角三角形,∴Q点与A点对称,A (-4,0)∴x Q=4.综上所述:满足条件的点Q有三个,坐标分别为8,0)、(--8,0)、(4,0)4.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=−m的对称点为点E,点D(0,1),连接BE,BD,DE,△BDE的周长记为l,⊙P2的值.的半径记为r,求lr【答案】(1)证明见解析;(2)①定点F的坐标为(0,1);②10+6√5.5【解析】(1)令y=0,则x2+mx﹣2m﹣4=0,∴△=m2﹣4[﹣2m﹣4]=m2+8m+16,∵m>0,∴△>0,∴该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)令y=0,则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,则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=OBOC =m+22(m+2)=12,在Rt△AOF中,tan∠OAF=OFOA =OF2=12,∴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°,∴DE是⊙P的直径,∴∠DBE=90°,∵∠BED =∠OCB ,∴tan ∠BED =12, 设BD =n ,在Rt △BDE 中,tan ∠BED =BD BE =n BE =12, ∴BE =2n ,根据勾股定理得:DE =√BD 2+BE 2=√5n ,∴l =BD+BE+DE =(3+√5)n ,r =12DE =√52n , ∴l r =√5)√52n =10+6√55. 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.【答案】(1) CD=4;(2)不发生变化,CD=4;(3)点C 坐标为:(1,0),()1-,()1+ 【解析】(1)如图:连结BC ,BD ,由题意得:904B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,(3,2),∴AB =∴2OC ==,∴CD=2OC=4;(2)如图:作MH ⊥x 轴,连结MA ,MC ,设()M x y ,,则半径AM =∴CH ====2=, ∵MH ⊥CD ,∴CD=2CH=4,(3)①当△APC ∽△APD ,即全等时,∴PC=PD ,P 与M 重合,∵P (3,0),CD=4,∴C (1,0)②如图,点M 在点P 的左侧,△APC ∽△DPA ,2PA PD PC =⨯,设PC=x ,x (x -4)=4,解得2x =±,∴()1C -, ③如图,点M 在点P 的右侧△APC ∽△DPA ,2PA PD PC =⨯,设PC=x ,x (x+4)=4,解得2x =-±,∴()C ,综上所述,点C 坐标为:C (1,0);()1C -;()C ; 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C 1 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AC 2BD 的值;(3)如图,点 P 的坐标为(0,2),点 Q 为抛物线上C 1 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.【答案】(1)y=12x 2 ;(2)16;(3)见解析.【解析】(1)把点(2,2)坐标代入y =ax2,解得:a =12,∴抛物线的解析式为y =x2;(2)把y =x+b 和y =12x2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(x 1+x 22,y 1+y 22),即D (1,﹣b ),B 坐标为(1,12), AC2=[√2(x2﹣x1)]2=16b+8,BD =12+b , ∴AC 2BD =16;(3)设点Q 坐标为(a ,12a2),点P 的坐标为(0,2),由 P 、Q 坐标得点M 的坐标为(a 2,14a2+1), 设圆的半径为 r ,由P (0,2)、M 两点坐标可得r2=a 24+(14a2﹣1)2=116a4﹣14a2+1,设点M 到直线y =t 的距离为d ,则d2=(a2+1﹣t )=116a4+12a2+1+t2﹣2t ﹣12a2t ,则 HK =2√r 2−d 2=2√(12t −34)a 2+2t −t 2,当12t −34=0 时,HK 为常数,t =32, HK =√3.7.(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=ax 2+2√33x+c 过点Q 和点N .(1)求出该抛物线的解析式;(2)已知点P 是抛物线y=ax 2+2√33x+c 上的一个动点.①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.【答案】(1)y=﹣√33x2+2√33x+√3(2)①(1,4√33)、(3,0)、(5,﹣4√3)②3√2+64【解析】 (1)由题意可知,Q (﹣1,0),N (0,√3),∴c=√3,即y=ax2+2√33x+√3, 将Q (﹣1,0)代入解析式得0=a ﹣2√33+√3,解得a=﹣√33, ∴抛物线解析式是y=﹣√33x2+2√33x+√3; (2)①分三种情况,如图2,情况一:点P 在第一象限时,△APN ∽△ONQ ,设AN=m ,则AP=√3m ,则P 的坐标(√3m ,m+√3),而点P 在抛物线上,代入可得m+√3=﹣√33(√3m )2++2√33(√3m )+√3, 解得m=√33,∴P1(1,4√33); 情况二:点P 恰好在x 轴上,P2(3,0),情况三:P 在第四象限内,同情况一方法可解得P3(5,﹣4√3),②连结CH 和CR ,如图3,∵∠NQ0=60°,∴∠HCR=120°,∵CH=CR ,∴HR=√3CH ,∴HR 最小时,只需要半径最小,即直径最小即可,∴过Q作NM的垂线,垂直时,QG最小,∴用面积法求出,QG=√6+√22,HR最小值=3√2+64.8.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.【答案】(1)14x2+32x−4;(2)直线MC与⊙P相切,理由见解析【解析】解:(1)连接AC、BC;∵AB是⊙P的直径,∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠BCO=90°,∵∠BCO+∠CBO=90°,∴∠CBO=∠ACO,∵∠AOC=∠BOC=90°,∴△AOC∽△COB,∴AOOC =OC OB,∴OC2=OA·OB=16,∴OC=4,故C(0,﹣4),设抛物线的解析式为:y=a(x+8)(x ﹣2),代入C 点坐标得:a(0+8)(0﹣2)=﹣4,a=14,故抛物线的解析式为:y=14(x+8)(x ﹣2)=14x 2+32x ﹣4;(2)由(1)知:y=14x 2+32x ﹣4=14(x +3)2﹣254;则M(﹣3,﹣254), 又∵C(0, ﹣4),P(﹣3, 0),∴MP=254,PC=5,MC=154,∴MP 2=MC 2+PC 2,即△MPC 是直角三角形,且∠PCM=90°,故直线MC 与⊙P 相切.9.已知抛物线y=ax 2+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.【答案】(1)直线CE 的表达式为y=﹣43x ﹣43;(2)点Q 的坐标为(﹣13,﹣89);(3)弦GH 的最大值81√580;(4)存在,t 的值为3或7【解析】解:(1)∵抛物线y=a x 2+bx 过点A (1,4)、B (﹣3,0),∴{a +b =49a −3b =0,解得:a=1,b=3, ∴抛物线的表达式为y=x 2+3x .(2)当y=4时,有x 2+3x=4,解得:x 1=﹣4,x 2=1,∴点C 的坐标为(﹣4,4),∴AC=1﹣(﹣4)=5.∵A (1,4),D (4,0),∴AD=5.取点E (﹣1,0),连接CE 交抛物线于点Q ,如图1所示.∵AC=5,DE=4﹣(﹣1)=5,AC ∥DE ,∴四边形ACED 为平行四边形,∵AC=AD ,∴四边形ACED 为菱形,∴CD 平分∠ACQ .设直线CE 的表达式为y=mx+n (m≠0),将C (﹣4,4)、E (﹣1,0)代入y=mx+n ,得:{−4m +n =4−m +n =0 ,解得:{m =−43n =−43, ∴直线CE 的表达式为y=﹣43x ﹣43.联立直线CE 与抛物线表达式成方程组,得:{y =−43x −43y =x 2+3x, 解得:{x 1=−4y 1=4 ,{x 2=−13y 2=−89 , ∴点Q 的坐标为(﹣13,﹣89).(3)设直线CD 的表达式为y=kx+c (k≠0),将C (﹣4,4)、D (4,0)代入y=kx+c ,得:{−4k +c =44k +c =0 ,解得:{k =−12c =2 , ∴直线CD 的表达式为y=﹣12x+2.设点N 的坐标为(x ,x2+3x ),则点G 的坐标为(x ,﹣12x+2),∴NG=﹣12x+2﹣(x2+3x )=﹣x2﹣72x+2=﹣(x+74)2+8116,∵﹣1<0,∴当x=﹣74时,NG 取最大值,最大值为8116. 以NG 为直径画⊙O′,取GH 的中点F ,连接O′F ,则O′F ⊥BC ,如图2所示.∵直线CD 的表达式为y=﹣12x+2,NG ∥y 轴,O′F ⊥BC , ∴tan ∠GO′F=GF O′F =12, ∴GF O′G =√12+22=√55, ∴GH=2GF=2√55 O′G=√55NG ,∴弦GH 的最大值为√55×8116=81√580.(4)取点E(﹣1,0),连接CE、AE,过点E作EP1⊥AC于点P1,交CD于点M1,过点E作EP2⊥AD 于点P2,交CD于点M2,如图3所示.∵四边形ACED为菱形,∴点A、E关于CD对称,∴AM=EM.∵AC∥x轴,点A的坐标为(1,4),∴EP1=4.由菱形的对称性可知EP2=4.∵点E的坐标为(﹣1,0),∴点P1的坐标为(﹣1,4),∴CP1=DP2=﹣1﹣(﹣4)=3,又∵AC=AD=5,∴t的值为3或7.10.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?【答案】(1)90;(2)y=−18x2+54x;(3) 以P、O、A、E为顶点的四边形面积S等于16时,相应的点P有且只有3个.【解析】解:(1)90;(2)连接OC,如图1所示,∵由(1)知OB⊥AC,又AB=BC,∴OB是AC的垂直平分线,∴OC=OA=10,在Rt△OCD中,OC=10,CD=8,∴OD=6,∴C(6, 8),B(8, 4)∴OB所在直线的函数关系为y=12x,又∵E点的横坐标为6,∴E点纵坐标为3,即E(6, 3),抛物线过O(0, 0),E(6, 3),A(10, 0),∴设此抛物线的函数关系式为y=ax(x−10),把E点坐标代入得:3=6a(6−10),解得a=−18.∴此抛物线的函数关系式为y=−18x(x−10),即y=−18x2+54x;(3)设点P(p, −18p2+54p),①若点P在CD的左侧,延长OP交CD于Q,如右图2,OP 所在直线函数关系式为:y =(−18p +54)x∴当x =6时,y =−34p +152,即Q 点纵坐标为−34p +152, ∴QE =−34p +152−3=−34p +92,S 四边形POAE =S △OAE +S △OPE =S △OAE +S △OQE −S △PQE =12⋅OA ⋅DE +12QE ⋅OD −12⋅QE ⋅P x •=12×10×3+12×(−34p +92)×6−12•(−34p +92)⋅(6−p ), =−38p 2+94p +15, ②若点P 在CD 的右侧,延长AP 交CD 于Q ,如右图3,P(p, −18p 2+54p),A(10, 0) ∴设AP 所在直线方程为:y =kx +b ,把P 和A 坐标代入得,{10k +b =0pk +b =−18p 2+54p, 解得{k =−18p b =54p. ∴AP 所在直线方程为:y =−18px +54p ,∴当x =6时,y =−18p ⋅6+54p =12P ,即Q 点纵坐标为12P ,∴QE =12P −3,∴S 四边形POAE=S △OAE +S △APE =S △OAE +S △AQE −S △PQE =12⋅OA ⋅DE +12⋅QE ⋅DA −12⋅QE •(P x −6)=12×10×3+12⋅QE •(DA −P x +6)=15+12•(12p −3)⋅(10−p) =−14p 2+4p =−14(p −8)2+16,∴当P 在CD 右侧时,四边形POAE 的面积最大值为16,此时点P 的位置就一个,令−38p 2+94p +15=16,解得,p =3±√573, ∴当P 在CD 左侧时,四边形POAE 的面积等于16的对应P 的位置有两个,综上所知,以P 、O 、A 、E 为顶点的四边形面积S 等于16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 =ax 2﹣2ax ﹣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.【答案】(1)(1,﹣4a );(2)①y=﹣x 2+2x+3;②M (52,74)、N (32,154);③点Q 的坐标为(1,﹣)或(1,﹣4﹣).【思路引导】 (1)将二次函数的解析式进行配方即可得到顶点D 的坐标.(2)①以AD为直径的圆经过点C,即点C在以AD为直径的圆的圆周上,依据圆周角定理不难得出△ACD 是个直角三角形,且∠ACD=90°,A点坐标可得,而C、D的坐标可由a表达出来,在得出AC、CD、AD 的长度表达式后,依据勾股定理列等式即可求出a的值.②将△OBE绕平面内某一点旋转180°得到△PMN,说明了PM正好和x轴平行,且PM=OB=1,所以求M、N的坐标关键是求出点M的坐标;首先根据①的函数解析式设出M点的坐标,然后根据题干条件:BF=2MF作为等量关系进行解答即可.③设⊙Q与直线CD的切点为G,连接QG,由C、D两点的坐标不难判断出∠CDQ=45°,那么△QGD为等腰直角三角形,即QD ²=2QG ²=2QB ²,设出点Q的坐标,然后用Q点纵坐标表达出QD、QB的长,根据上面的等式列方程即可求出点Q的坐标.【解析】(1)∵y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣1)2﹣4a,∴D(1,﹣4a).(2)①∵以AD为直径的圆经过点C,∴△ACD为直角三角形,且∠ACD=90°;由y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣3)(x+1)知,A(3,0)、B(﹣1,0)、C(0,﹣3a),则:AC2=9a2+9、CD2=a2+1、AD2=16a2+4由勾股定理得:AC2+CD2=AD2,即:9a2+9+a2+1=16a2+4,化简,得:a2=1,由a<0,得:a=﹣1,②∵a=﹣1,∴抛物线的解析式:y=﹣x2+2x+3,D(1,4).∵将△OBE绕平面内某一点旋转180°得到△PMN,∴PM∥x轴,且PM=OB=1;设M(x,﹣x2+2x+3),则OF=x,MF=﹣x2+2x+3,BF=OF+OB=x+1;∵BF=2MF,∴x+1=2(﹣x2+2x+3),化简,得:2x2﹣3x﹣5=0解得:x1=﹣1(舍去)、x2=5 2 .∴M(52,74)、N(32,154).③设⊙Q与直线CD的切点为G,连接QG,过C作CH⊥QD于H,如下图:∵C (0,3)、D (1,4),∴CH =DH =1,即△CHD 是等腰直角三角形,∴△QGD 也是等腰直角三角形,即:QD 2=2QG 2;设Q (1,b ),则QD =4﹣b ,QG 2=QB 2=b 2+4;得:(4﹣b )2=2(b 2+4),化简,得:b 2+8b ﹣8=0,解得:b =﹣;即点Q 的坐标为(1,4-+)或(1,4--.【方法总结】此题主要考查了二次函数解析式的确定、旋转图形的性质、圆周角定理以及直线和圆的位置关系等重要知识点;后两个小题较难,最后一题中,通过构建等腰直角三角形找出QD 和⊙Q 半径间的数量关系是解题题目的关键.针对训练1.抛物线y =﹣23x 2+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.【答案】(1)A (12,0);B (3,0);D (74,2524);(2)1548≤t≤2548;(3)存在以CQ 为直径的圆与x 轴相切于点P ,点P的坐标为(75-0)、(311,0)、(1,0)或(75+,0). 【解析】解:(1)当y=0时,﹣23x 2+73x ﹣1=0, 解得x 1=12,x 2=3, ∴点A 的坐标为(12,0),点B 的坐标为(3,0), ∵y=﹣23x 2+73x ﹣1=﹣23(x -74)2+2524, ∴点D 的坐标为(74,2524); (2)∵点E 、点D 关于直线y=t 对称,∴点E 的坐标为(74,2t ﹣2524). 当x=0时,y=﹣23x 2+73x ﹣1=﹣1, ∴点C 的坐标为(0,﹣1).设线段BC 所在直线的解析式为y=kx+b ,将B (3,0)、C (0,﹣1)代入y=kx+b ,301k b b +=⎧⎨=-⎩,解得:131k b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, ∴线段BC 所在直线的解析式为y=13x ﹣1. ∵点E 在△ABC 内(含边界),∴2520242517212434tt⎧-≤⎪⎪⎨⎪-≥⨯-⎪⎩,解得:1548≤t≤2548.(3)当x<12或x>3时,y=﹣23x2+73x﹣1;当12≤x≤3时,y=﹣23x2+73x﹣1.假设存在,设点P的坐标为(12m,0),则点Q的横坐标为m.①当m<12或m>3时,点Q的坐标为(m,﹣23x2+73x﹣1)(如图1),∵以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,∴CP⊥PQ,∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(﹣23m2+73m)2=14m2+1+14m2+(﹣23m2+73m﹣1)2,整理,得:m1,m2,∴点P 0,0); ②当12≤m≤3时,点Q 的坐标为(m,23x 2-73x +1)(如图2), ∵以CQ 为直径的圆与x 轴相切于点P , ∴CP ⊥PQ ,∴CQ 2=CP 2+PQ 2,即m 2+(23m 2﹣73m+2)2=14m 2+1+14m 2+(23m 2﹣73m+1)2, 整理,得:11m 2﹣28m+12=0,解得:m 3=611,m 4=2, ∴点P 的坐标为(311,0)或(1,0).综上所述:存在以CQ 为直径的圆与x 轴相切于点P ,点P 0)、(311,0)、(1,0)或(75+,0). 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.【解析】解:∵抛物线y =ax 2+bx+c 的顶点(0,5), ∴y =ax 2+5, 将点(﹣3,114)代入, 得114=a×(﹣3)2+5, ∴a =14﹣ , ∴抛物线的解析式为:y =2154x +﹣ ;(1)∵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),在y =2154x +﹣,当y =0时,x 1=x 2=﹣∴M (0),即当x =S =0,∴d 的值为∴弯折后A 、B 两点的距离x 的取值范围是0<x <当S =3 时,设AC =a ,则BC =a ,∴12a (a )=3,整理,得a 2﹣=0, ∵△=b 2﹣4ac =﹣4<0, ∴方程无实数根;当S =1.5时,设AC =a ,则BC =a ,∴12a (a )=1.5,整理,得a 2﹣=0,解得1a 2a∴当a +a当a a +∴若面积S =1.5时,点C 将线段AB +故答案为:0<x <+(2)设AC =y ,CB =x ,则y =﹣1所示的线段PM ,则P (0,,M (0), ∴△OPM 为等腰直角三角形,∴PM OP =, 过点O 作OH ⊥PM 于点H ,则OH =12PM ,∴当0<x 时,AC 与CB 的函数图象(线段PM )与⊙O 相离;当x 时,AC 与CB 的函数图象(线段PM )与⊙O 相切;<x <AC 与CB 的函数图象(线段PM )与⊙O 相交;,相离或相切或相交; (3)设直角三角形的两直角边长分别为a ,b , 则222-a b c a b x c ++=,= , ∵(a+b )2=a 2+b 2+2ab , ∴(x ﹣c )2=c 2+2ab ,∴2111242ab x cx =-, 即S =()22211114244x cx x c c -=-+,∴x 的取值范围为:x >c , 则相应S 的取值范围为S >214c .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.【答案】(1)213y x x 222=+-;(2)4;(3)存在,Q 的坐标为()2,4-或()2,1-- 【解析】解:()1将()D 2,3、()B 4,0-的坐标代入抛物线表达式得:422316420a b a b +-=⎧⎨--=⎩,解得:1232a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 则抛物线的解析式为:213y x x 222=+-; ()2过点M 作y 轴的平行线,交直线BC 于点K ,将点B 、C 的坐标代入一次函数表达式:y k'x b'=+得:04'''2k b b =-+⎧⎨=-⎩,解得:1'2'2k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,则直线BC 的表达式为:1y x 22=--, 设点M 的坐标为213x,x x 222⎛⎫+- ⎪⎝⎭,则点1K x,x 22⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 22BMC1113SMK OB 2x 2x x 2x 4x 2222⎛⎫=⋅⋅=----+=-- ⎪⎝⎭, a 10=-<,BMC S∴有最大值,当bx 22a=-=-时, BMCS最大值为4,点M 的坐标为()2,3--;()3如图所示,存在一个以Q 点为圆心,OQ 为半径且与直线AC 相切的圆,切点为N ,过点M 作直线平行于y 轴,交直线AC 于点H ,点M 坐标为()2,3--,设:点Q 坐标为()2,m -, 点A 、C 的坐标为()1,0、()0,2-,OA 1tan OCA OC 2∠==, QH //y 轴,QHN OCA ∠∠∴=,1tan QHN2∠∴=,则sin QHN ∠=,将点A 、C 的坐标代入一次函数表达式:y mx n =+得:02m n n +=⎧⎨=-⎩,则直线AC 的表达式为:y 2x 2=-, 则点()H 2,6--,在Rt QNH 中,QH m 6=+,QN OQ ===QN sin QHNQHm 6∠===+, 解得:m 4=或1-,即点Q 的坐标为()2,4-或()2,1--.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PQ1PQ 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=x2、y=12x2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=12x2”改为“y=1mx2”,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.【答案】(1)两抛物线曲似,理由详见解析;(2)存在k值,使⊙O与直线BC相切,k=±√3;(3)m>1,k2=m2−1.【解析】(1)是,过点A、B作x轴的垂线,垂足分别为D、C,依题意可得A(k,k2)、B(2k,2k2),因此D(k,0)、C(2k,0),∵AD ⊥x 轴、BC ⊥x 轴, ∴AD//BC , ∴OA OB=OD OC=k 2k=12,∴两抛物线曲似,曲似比为12;(2)假设存在k 值,使⊙O 与直线BC 相切, 则OA =OC =2k ,又∵OD =k 、AD =k 2,并且OD 2+AD 2=OA 2, ∴k 2+(k 2)2=(2k)2, 解得:k =√3(负值舍去), 由对称性可取k =−√3, 综上,k =±√3;(3)根据题意得A(k,k 2)、B(mk,mk 2), 因此D(k,0)、C(mk,0), ∵⊙O 与直线BC 相切, ∴OA =OC =mk , 由OA >OD 可得mk >k , 则m >1,由OD =k 、AD =k 2,并且OD 2+AD 2=OA 2, ∴k 2+(k 2)2=(mk)2, 整理,得:k 2=m 2−1.5.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?【答案】(1)一次函数的解析式为314y x =-+;二次函数解析式为214y x =. (2)相切,证明见解析(3)当3t =时,过F M N ,,三点的圆面积最小,最小面积为4π. 【解析】()1把()4,4A -代入1y kx =+得34k =-∴一次函数的解析式为314y x =-+ ∴二次函数图象的顶点在原点,对称轴为y 轴,∴二次函数的解析式为2y ax =,将()4,4A -代入解析式得14a =-∴二次函数的解析式为214y x =-()2由231414y x y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得44x y =-⎧⎨=⎩或114x y =⎧⎪⎨=⎪⎩,11,4B ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,取,A B 的中点317,28P ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 过P 作直线l 的垂线,垂足为N ,则3,12N ⎛⎫-- ⎪⎝⎭1725188PN ∴=+=,而直径254AB ∴==12PN AB ∴=,即圓心到直线l 的距离等于半径, 以AB 为直径的圆与直线l 相切.()3平移后二次函数的解析式为()2124y x t =--,令0,y =得()212120,224x t x x --==-=过,,F M N 三点的國的圆心C 一定在平移后抛物线的对称轴.上,要使圓面积最小,圆半径应等于点F 到直线2x =2的距离,点C 坐标为()2,1. 此时,半径为2,面积为4π设圆心为,C MN 的中点为E ,连接,CE CM ,则1CE =,在三角形CEM 中,ME =MN ∴=2134MN x x t =-=∴= ∴当3t 4=时,过,,F M N 三点的圓面积最小,最小面积为4π. 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.【答案】(1)抛物线C1:解析式为y=x 2+x ﹣1;(2)MN=t 2+2;(3)t 的值为1或0;(4)满足条件的Q 点坐标为:(0,2)、(﹣1,3)、(35,195)、(45,125)【解析】(1)∵抛物线C1:y=ax 2+bx ﹣1经过点A (﹣2,1)和点B (﹣1,﹣1),∴{1=4a −2b −1−1=a −b −1,解得:{a =1b =1 , ∴抛物线C1:解析式为y=x 2+x ﹣1;(2)∵动直线x=t 与抛物线C1交于点N ,与抛物线C2交于点M ,∴点N 的纵坐标为t 2+t ﹣1,点M 的纵坐标为2t 2+t+1,∴MN=(2t 2+t+1)﹣(t 2+t ﹣1)=t 2+2;(3)共分两种情况①当∠ANM=90°,AN=MN 时,由已知N (t ,t 2+t ﹣1),A (﹣2,1),∴AN=t ﹣(﹣2)=t+2,∵MN=t 2+2,∴t 2+2=t+2,∴t1=0(舍去),t2=1,∴t=1;②当∠AMN=90°,AN=MN 时,由已知M (t ,2t 2+t+1),A (﹣2,1),∴AM=t ﹣(﹣2)=t+2,∵MN=t 2+2,∴t 2+2=t+2,∴t 1=0,t 2=1(舍去),∴t=0,故t 的值为1或0;(4)由(3)可知t=1时M 位于y 轴右侧,根据题意画出示意图如图:易得K (0,3),B 、O 、N 三点共线,∵A (﹣2,1),N (1,1),P (0,﹣1),∴点K 、P 关于直线AN 对称,设⊙K 与y 轴下方交点为Q2,则其坐标为(0,2),∴Q2与点O 关于直线AN 对称,∴Q2是满足条件∠KNQ=∠BNP ,则NQ2延长线与⊙K 交点Q1,Q1、Q2关于KN 的对称点Q3、Q4也满足∠KNQ=∠BNP ,由图形易得Q1(﹣1,3),设点Q3坐标为(a ,b ),由对称性可知Q3N=NQ1=BN=2√2,由∵⊙K 半径为1,∴{(a −1)2+(b −1)2=(2√2)2a 2+(b −3)2=12,解得:{a 1=35b 1=195 ,{a 2=−1b 2=3 , 同理,设点Q4坐标为(a ,b ),由对称性可知Q4N=NQ2=NO=√2,∴{(a −1)2+(b −1)2=(√2)2a 2+(b −3)2=12 ,解得:{a 3=45b 3=125 ,{a 4=0b 4=2 , ∴满足条件的Q 点坐标为:(0,2)、(﹣1,3)、(35,195)、(45,125).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2QB '+的最小值. 【答案】(1);(2)3;(3【解析】(1) (,)D m m,OD =, 菱形CODM2OD OC ∴===m ∴= (2)①2y x =+与抛物线222y x mx m m =-++交于,A B 两点,∴联立,222y x mx m m =-++,2y x =+解得1111x m y m =-⎧⎨=+⎩,2224x m y m =+⎧⎨=+⎩ ∵点A 在点B 的左侧(1,1)A m m ∴-+,(2,4)B m m ++AB ∴==∴直线OD 的解析式为y x =,直线AB 的解析式为2y x =+//AB OD ∴,两直线,AB OD 之间距离22h =⨯=11322APBS AB h ∴=⋅=⨯=(3) (1,1)A m m -+,(2,4)B m m ++1AM ∴==2BM ==由M 点坐标(,2)m m +,D 点坐标(,)m m 可知以MD 为半径的圆的半径为(2)2m m +-=取MB 的中点N ,连接,,QB QN QB ',则12MN BM ==⨯=MN QMMN QM QM BM ==QMN BMQ ∠=∠, ~MNQ MQB ∴,2QN MN OB OM ∴==,QN ∴=由三角形三边关系,当,,Q N B '三点共线时QB '+最小, ∵直线AB 的解析式为2y x =+,∴直线AB 与对称轴夹角为45°,∵点,B B '关于对称轴对称, 90BMB '︒∴∠=,由勾股定理得,2QB '+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.【答案】(1)A(-2,0),B(8,0),C(0,-4);(2)抛物线的解析式为y=14x 2-32x -4,F (3,−254);(3)①所点M 的坐标为(6,-4),(√41+3,4),(-√41+3,4);②若M 点位于第四象限,则M 点即为M1点,此时直线MF 和☉E 相切,理由见解析.【解析】(1)由题图可得点A 的横坐标为3-5=-2,点B 的横坐标为3+5=8,连接CE ,则CE=5,又OE=3,。
一、二次函数与圆综合
【例1】 已知:抛物线2:(1)(2)M y x m x m =+-+-与x 轴相交于12(0)(0)A x B x ,,,两点,
且12x x <.
(Ⅰ)若120x x <,且m 为正整数,求抛物线M 的解析式;
(Ⅱ)若1211x x <>,,求m 的取值范围;
(Ⅲ)试判断是否存在m ,使经过点A 和点B 的圆与y 轴相切于点(02)C ,
,若存在,求出2:(1)(2)M y x m x m =+-+-的值;若不存在,试说明理由;
(Ⅳ)若直线:l y kx b =+过点(07)F ,,与(Ⅰ)中的抛物线M 相交于P Q ,两点,且使
1
2
PF FQ =,求直线l 的解析式.
【例2】 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3】 已知:在平面直角坐标系xOy 中,一次函数4y kx k =-的图象与x 轴交于点A ,抛物线
2
y ax bx c
=++经过O ,A 两点. ⑴试用含a 的代数式表示b ; ⑵设抛物线的顶点为D ,以D 为圆心,DA 为半径的圆被x 轴分为劣弧和优弧两部分.若将劣弧 沿x 轴翻折,翻折后的劣弧落在⊙D 内,它所在的圆恰与OD 相切,求⊙D 半径的长及抛物线的 解析式; ⑶设点B 是满足(2)中条件的优弧上的一个动点,抛物线在x 轴上方的部分上是否存在这样的点
P ,使得4
3
POA OBA =∠∠?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.
B
例题精讲
二次函数与圆综合
【例4】 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.
【例5】 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.
【例6】 在平面直角坐标系xOy 中,已知直线1
l 经过点()20A -,和点0B ⎛
⎝
,直线
2l 的函数表达式
为y =+1l 与2l 相交于点P .C ⊙是一个动圆,圆心C 在直线1l 上运动,设圆心C 的横坐标是a .过点C 作CM x ⊥轴,垂足是点M . ⑴ 填空:直线1l 的函数表达式是 ,交点P 的坐标是 ,FPB ∠的度数是 ;
⑵ 当C ⊙和直线2l
相切时,请证明点P 到直线CM 的距离等于C ⊙的半径R ,并写出2R = 时a 的值. ⑶
当C ⊙和直线2l 不相离时,已知C ⊙的半径2R =,记四边形NMOB 的面积为S (其中点N
是直线CM 与2l 的交点).S 是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及此时a 的值;若不存在,请说明理由.
【例7】 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tan x CA α=⋅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?
【例8】 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1
【例9】 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.
【例10】 已知:抛物线2
y ax bx c =++()0a ≠,顶点()13C -,,与x 轴交于A 、B 两点,()10A -,.
⑴ 求这条抛物线的解析式.
⑵ 如图,以AB 为直径作圆,与抛物线交于点D ,与抛物线对称轴交于点E ,依次连接A 、D 、B 、
E ,
点P 为线段AB 上一个动点(P 与A 、B 两点不重合),过点P 作PM AE ⊥于M ,PN DB ⊥于N ,请判断PM PN
BE AD
+
是否为定值?若是,请求出此定值;若不是,请说明理由. ⑶ 在⑵的条件下,若点S 是线段EP 上一点,过点S 作FG EP ⊥,FG 分别与边.AE 、BE 相交于
点F 、G (F 与A 、E 不重合,G 与E 、B 不重合),请判断PA EF
PB EG
=
是否成立.若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
【例11】 如图,已知点A 的坐标是()10-,,点B 的坐标是()90,,以AB 为直径作O ' ,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.
E
【例12】 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.
【例13】 已知二次函数2
12
y x bx c =
++的图象经过点()36A -,,并与x 轴交于点()10B -,
和点C ,顶点为P . ⑴ 求这个二次函数的解析式,并在直角坐标系中画出该二次函数的图象; ⑵ 设D 为线段OC 上的一点,满足DPC BAC ∠=∠,求点D 的坐标; ⑶ 在x 轴上是否存在一点M ,使以M 为圆心的圆与AC PC ,所在的直线及y 轴都相切?如果存
在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
【例14】 已知⊙
O 的半径为1,以O 为原点,建立如图所示的直角坐标系.有一个正方形ABCD ,顶点B 的
坐标为()
0,顶点A 在x 轴上方,顶点D 在⊙
O 上运动. ⑴ 当点D 运动到与点A 、O 在一条直线上时,CD 与⊙
O 相切吗?如果相切,请说明理由,并求出OD 所在直线对应的函数表达式;如果不相切,也请说明理由; ⑵ 设点D 的横坐标为x ,正方形ABCD 的面积为S ,求出S 与x 的函数关系式,并求出S 的最大值和最小值.
【例15】 如图,将AOB ∆置于平面直角坐标系中,其中点O 为坐标原点,点A 的坐标为()30,,
60ABO ∠=︒. ⑴ 若AOB ∆的外接圆与y 轴交于点D ,求D 点坐标. ⑵ 若点C 的坐标为()10-,,试猜想过D C ,的直线与AOB ∆的外接圆的位置关系,并加以说明.
⑶ 二次函数的图象经过点O 和A 且顶点在圆上,求此函数的解析式.
【例16】 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?。