中考复习专题定值问题
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专题5二次函数与面积最值定值问题面积是平面几何中一个重要的概念,关联着平面图形中的重要元素边与角,由动点而生成的面积问题,是抛物线与直线形结合的觉形式,常见的面积问题有规则的图形的面积(如直角三角形、平行四边形、菱形、矩形的面积计算问题)以及不规则的图形的面积计算,解决不规则的图形的面积问题是中考压轴题常考的题型,此类问题计算量较大。
有时也要根据题目的动点问题产生解的不确定性或多样性。
解决这类问题常用到以下与面积相关的知识:图形的割补、等积变形、等比转化等数学方法.面积的存在性问题常见的题型和解题策略有两类:一是先根据几何法确定存在性,再列方程求解,后检验方程的根.二是先假设关系存在,再列方程,后根据方程的解验证假设是否正确.解决动点产生的面积问题,常用到的知识和方法,如下:如图1,如果三角形的某一条边与坐标轴平行,计算这样“规则”的三角形的面积,直接用面积公式.如图2,图3,三角形的三条边没有与坐标轴平行的,计算这样“不规则”的三角形的面积,用“割”或“补”的方法.图1 图2 图3计算面积长用到的策略还有:如图4,同底等高三角形的面积相等.平行线间的距离处处相等.如图5,同底三角形的面积比等于高的比.如图6,同高三角形的面积比等于底的比.图4 图5 图6【例1】(2022•青海)如图1,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)若点E是抛物线的对称轴与直线BC的交点,点F是抛物线的顶点,求EF的长;(3)设点P是(1)中抛物线上的一个动点,是否存在满足S△P AB=6的点P?如果存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(请在图2中探讨)【例2】(2022•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴分别交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C,对称轴为直线x=﹣1,且OA=OC,P为抛物线上一动点.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图2,连接AC,当点P在直线AC上方时,求四边形P ABC面积的最大值,并求出此时P点的坐标;(3)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形PMCN为矩形?若存在,直接写出点P及其对应点N的坐标;若不存在,请说明理由.【例3】(2022•成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx﹣3(k≠0)与抛物线y=﹣x2相交于A,B两点(点A在点B的左侧),点B关于y轴的对称点为B'.(1)当k=2时,求A,B两点的坐标;(2)连接OA,OB,AB',BB',若△B'AB的面积与△OAB的面积相等,求k的值;(3)试探究直线AB'是否经过某一定点.若是,请求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.【例4】(2022•岳阳)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线F1:y=x2+bx+c经过点A(﹣3,0)和点B(1,0).(1)求抛物线F1的解析式;(2)如图2,作抛物线F2,使它与抛物线F1关于原点O成中心对称,请直接写出抛物线F2的解析式;(3)如图3,将(2)中抛物线F2向上平移2个单位,得到抛物线F3,抛物线F1与抛物线F3相交于C,D两点(点C在点D的左侧).①求点C和点D的坐标;②若点M,N分别为抛物线F1和抛物线F3上C,D之间的动点(点M,N与点C,D不重合),试求四边形CMDN面积的最大值.1.(2022•金坛区二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+bx﹣2的图象与x轴交于点A (3,0),B(点B在点A左侧),与y轴交于点C,点D与点C关于x轴对称,作直线AD.(1)填空:b=;(2)将△AOC平移到△EFG(点E,F,G依次与A,O,C对应),若点E落在抛物线上且点G落在直线AD上,求点E的坐标;(3)设点P是第四象限抛物线上一点,过点P作x轴的垂线,垂足为H,交AC于点T.若∠CPT+∠DAC=180°,求△AHT与△CPT的面积之比.2.(2022•罗城县模拟)如图,已知抛物线y=ax2+b经过点A(2,6),B(﹣4,0),其中E、F(m,n)为抛物线上的两个动点.(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)若C(x,y)是抛物线上的一点,当﹣4<x<2且S△ABC最大时,求点C的坐标;(3)若EF∥x轴,点A到EF的距离大于8个单位长度,求m的取值范围.3.(2022•老河口市模拟)在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2mx的顶点为A,直线l:y=x﹣1与x轴交于点B.(1)如图,已知点A的坐标为(2,4),抛物线与直线l在第一象限交于点C.①求抛物线的解析式及点C的坐标;②点M为线段BC上不与B,C重合的一动点,过点M作x轴的垂线交x轴于点D,交抛物线于点E,设点M的横坐标t.当EM>BD时,求t的取值范围;(2)过点A作AP⊥l于点P,作AQ∥l交抛物线于点Q,连接PQ,设△APQ的面积为S.直接写出①S 关于m的函数关系式;②S的最小值及S取最小值时m的值.4.(2022•新吴区二模)如图,已知抛物线y=+bx过点A(﹣4,0)、顶点为B,一次函数y=x+2的图象交y轴于M,对称轴与x轴交于点H.(1)求抛物线的表达式;(2)已知P是抛物线上一动点,点M关于AP的对称点为N.①若点N恰好落在抛物线的对称轴上,求点N的坐标;②请直接写出△MHN面积的最大值.5.(2022•开福区校级二模)如图,抛物线y=(x+1)(x﹣a)(其中a>1)与x轴交于A、B两点,交y轴于点C.(1)直接写出∠OCA的度数和线段AB的长(用a表示);(2)如图①,若a=2,点D在抛物线的对称轴上,DB=DC,求△BCD与△ACO的周长之比;(3)如图②,若a=3,动点P在线段OA上,过点P作x轴的垂线分别与AC交于点M,与抛物线交于点N.试问:抛物线上是否存在点Q,使得△PQN与△BPM的面积相等,且线段NQ的长度最小?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,说明理由.6.(2022•官渡区二模)抛物线交x轴于A、B两点,交y轴正半轴于点C,对称轴为直线.(1)如图1,若点C坐标为(0,2),则b=,c=;(2)若点P为第二象限抛物线上一动点,在(1)的条件下,求四边形ABCP面积最大时,点P坐标和四边形ABCP的最大面积;(3)如图2,点D为抛物线的顶点,过点O作MN∥CD别交抛物线于点M,N,当MN=3CD时,求c 的值.7.(2022•徐州二模)如图,四边形ABCD中,已知AB∥CD,动点P从A点出发,沿边AB运动到点B,动点Q同时由A点出发,沿折线AD﹣DC﹣CB运动点B停止,在移动过程中始终保持PQ⊥AB,已知点P的移动速度为每秒1个单位长度,设点P的移动时间为x秒,△APQ的面积为y,已知y与x之间函数关系如图②,其中MN为线段,曲线OM,NK为抛物线的一部分,根据图中信息,解答下列问题:(1)图①AB=,BC=;(2)分别求线段MN,曲线NK所对应的函数表达式;(3)当x为何值,△APQ的面积为6?8.(2022•茌平区一模)如图,已知二次函数的图象交x轴于点B(﹣8,0),C(2,0),交y轴点A.(1)求二次函数的表达式;(2)连接AC,AB,若点P在线段BC上运动(不与点B,C重合),过点P作PD∥AC,交AB于点D,试猜想△P AD的面积有最大值还是最小值,并求出此时点P的坐标.(3)连接OD,在(2)的条件下,求出的值.9.(2022•碑林区校级模拟)抛物线W1:y=a(x+)2﹣与x轴交于A(﹣5,0)和点B.(1)求抛物线W1的函数表达式;(2)将抛物线W1关于点M(﹣1,0)对称后得到抛物线W2,点A、B的对应点分别为A',B',抛物线W2与y轴交于点C,在抛物线W2上是否存在一点P,使得S△P A′B′=S△P A'C,若存在,求出P点坐标,若不存在,请说明理由.10.(2021秋•钦北区期末)如图,抛物线y=ax2+bx+6与直线y=x+2相交于A(,)、B(4,6)两点,点P是线段AB上的动点(不与A、B两点重合),过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C,点E是直线AB与x轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点C是抛物线的顶点时,求△BCE的面积;(3)是否存在点P,使得△BCE的面积最大?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.11.(2022•保定一模)如图,在平面直角坐标系中,点P从原点O出发,沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动t秒(t>0),抛物线y=x2+bx+c经过点O和点P,已知矩形ABCD的三个顶点为A(1,0),B (1,﹣5),D(4,0).(1)求c,b(含t的代数式表示);(2)当4<t<5时,设抛物线分别与线段AB,CD交于点M,N.①在点P的运动过程中,你认为∠AMP的大小是否会变化?若变化,说明理由;若不变,求出∠AMP的值;②求△MPN的面积S与t的函数关系式.并求t为何值时,△MPN的面积为.12.(2022•黄石模拟)如图,已知抛物线与x轴交于A(2,0),B两点,与y轴交于点C(0,﹣4),直线与x轴交于点D,点P是抛物线上的一动点,过点P作PE⊥x 轴,垂足为E,交直线l于点F.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P是抛物线上位于第三象限的一动点,设点P的横坐标是m,四边形PCOB的面积是S.①求S 关于m的函数解析式及S的最大值;②点Q是直线PE上一动点,当S取最大值时,求△QOC周长的最小值及FQ的长.13.(2022•哈尔滨模拟)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2﹣2ax+3与x轴的负半轴交于点A,与x的正半轴交于点B,与y轴正半轴交于点C,OB=2OA.(1)求抛物线的解析式;(2)点D是第四象限内抛物线上一点,连接AD交y轴于点E,过C作CF⊥y轴交抛物线于点F,连接DF,设四边形DECF的面积为S,点D的横坐标的t,求S与t的函数解析式;(3)在(2)的条件下,过F作FM∥y轴交AD于点M,连接CD交FM于点G,点N是CE上一点,连接MN、EG,当∠BAD+2∠AMN=90°,MN:EG=,求点D的坐标.14.(2022•利川市模拟)如图,等腰直角三角形OAB的直角顶点O在坐标原点,直角边OA,OB分别在y 轴和x轴上,点C的坐标为(3,4),且AC平行于x轴.(1)求直线AB的解析式;(2)求过B,C两点的抛物线y=﹣x2+bx+c的解析式;(3)抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴的另一个交点为D,试判定OC与BD的大小关系;(4)若点M是抛物线上的动点,当△ABM的面积与△ABC的面积相等时,求点M的坐标.15.(2021•襄阳)如图,直线y=x+1与x,y轴分别交于点B,A,顶点为P的抛物线y=ax2﹣2ax+c过点A.(1)求出点A,B的坐标及c的值;(2)若函数y=ax2﹣2ax+c在3≤x≤4时有最大值为a+2,求a的值;(3)连接AP,过点A作AP的垂线交x轴于点M.设△BMP的面积为S.①直接写出S关于a的函数关系式及a的取值范围;②结合S与a的函数图象,直接写出S>时a的取值范围.16.(2021•辽宁)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点C(﹣1,0),与y轴交于点B(0,3),连接AB,BC,点P是抛物线第一象限上的一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交AB于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,作PF⊥PD于点P,使PF=OA,以PE,PF为邻边作矩形PEGF.当矩形PEGF的面积是△BOC面积的3倍时,求点P的坐标;(3)如图2,当点P运动到抛物线的顶点时,点Q在直线PD上,若以点Q、A、B为顶点的三角形是锐角三角形,请直接写出点Q纵坐标n的取值范围.17.(2021•贺州)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,且A(﹣1,0),对称轴为直线x=2.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)直线l过点A且在第一象限与抛物线交于点C.当∠CAB=45°时,求点C的坐标;(3)点D在抛物线上与点C关于对称轴对称,点P是抛物线上一动点,令P(x P,y P),当1≤x P≤a,1≤a≤5时,求△PCD面积的最大值(可含a表示).18.(2021•常德)如图,在平面直角坐标系xOy中,平行四边形ABCD的AB边与y轴交于E点,F是AD 的中点,B、C、D的坐标分别为(﹣2,0),(8,0),(13,10).(1)求过B、E、C三点的抛物线的解析式;(2)试判断抛物线的顶点是否在直线EF上;(3)设过F与AB平行的直线交y轴于Q,M是线段EQ之间的动点,射线BM与抛物线交于另一点P,当△PBQ的面积最大时,求P的坐标.19.(2021•福建)已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴只有一个公共点.(1)若抛物线过点P(0,1),求a+b的最小值;(2)已知点P1(﹣2,1),P2(2,﹣1),P3(2,1)中恰有两点在抛物线上.①求抛物线的解析式;②设直线l:y=kx+1与抛物线交于M,N两点,点A在直线y=﹣1上,且∠MAN=90°,过点A且与x轴垂直的直线分别交抛物线和l于点B,C.求证:△MAB与△MBC的面积相等.20.(2021•柳州)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线:y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣).(1)求抛物线的函数解析式;(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接OD,过点B作BE⊥OD,垂足为E,若BE=2OE,求点D的坐标;(3)如图2,点M为第四象限抛物线上一动点,连接AM,交BC于点N,连接BM,记△BMN的面积为S1,△ABN的面积为S2,求的最大值.21.(2021•聊城)如图,抛物线y=ax2+x+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,已知A,C两点坐标分别是A(1,0),C(0,﹣2),连接AC,BC.(1)求抛物线的表达式和AC所在直线的表达式;(2)将△ABC沿BC所在直线折叠,得到△DBC,点A的对应点D是否落在抛物线的对称轴上?若点D 在对称轴上,请求出点D的坐标;若点D不在对称轴上,请说明理由;(3)若点P是抛物线位于第三象限图象上的一动点,连接AP交BC于点Q,连接BP,△BPQ的面积记为S1,△ABQ的面积记为S2,求的值最大时点P的坐标.22.(2020•贺州)如图,抛物线y=a(x﹣2)2﹣2与y轴交于点A(0,2),顶点为B.(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P(t,y1),Q(t+3,y2)都在抛物线上,且y1=y2,求P,Q两点的坐标;(3)在(2)的条件下,若点C是线段QB上一动点,经过点C的直线y=﹣x+m与y轴交于点D,连接DQ,DB,求△BDQ面积的最大值和最小值.。
代数中的极值与定值问题(一)【考点精析】极值与定值问题是初中代数的重点内容,因此常被各地中考作为综合性试题来考查.这类问题就题型来说,主要有一次函数的极值与定值和二次函数的极值与定值.通过一定量的针对训练,可以锻炼和提高我们的逻辑思维能力和综合分析的能力.【典型例题】例1 已知:x 1,x 2是关于x 的方程012=-+-k kx x 的两个实根,求)2)(2(2121x x x x y --=的最小值.例2 已知关于x 的方程022=+-t x x 有两个实根. (1)求t 的取值范围;(2)设方程有两个实数根的平方和为S ,求表示S 是t 的函数关系式,并画出函数图像;(3)利用图像回答:函数S 有没有最大值或最小值,为什么?如果有,就写出:当t 为何值时,函数的最大值或最小值是多少?例3 如图,已知一抛物线经过O (0,0),B (1,1)两点,且解析式的二次项系数为a1-(a >0). (1)求该抛物线的解析式(系数用含a 的代数式表示)(图①); (2)已知点A (0,1),若抛物线与射线AB 相交于点M ,与x 轴相交于点N (异于原点),如图②,求点M ,N 的坐标(用含a 的代数式表示);(3)在(2)的条件下,问:当a 在什么范围内取值时,ON +BM 的值为常数?当a 在什么范围内取值时,ON -BM 的值也为常数?(见图③)例4 如图,直线l 与x 轴交于点P (1,0),与x 轴所夹的锐角为θ,且tan θ=3/2.直线l 与抛物线)0(12>++=a c bx x ay 交于点B (m ,-3)与D (3,n ). (1)求B ,D 两点的坐标,并用含a 的代数式表示b 和c ; (2)①若关于x 的方程04121322=+-++a a ax x 有实数根,求此时抛物线的解析式;②若抛物线)0(12>++=a c bx x ay 与x 轴相交于A ,C 两点,顺次连结A ,B ,C ,D 得凸四边形ABCD .问:四边形ABCD 的面积S 有无最大值或最小值?若有,求S 的最大值或最小值;若无,请说明理由.① ② ③【针对练习】1.甲、乙、丙、丁四位同学围成一圈玩弹子游戏,他们分别有弹子13,14,5,8枚.为使游戏公平,他们在游戏前对弹子数进行了调配,使每人弹子数相同.但调配时一个特别的限制:每位同学只能把弹子调配给相邻的同学,试问:怎样调配,才能使调配的弹子总数最少?2.有一环形公路旁有A ,B ,C 三个加油站,储油数互不相等,若从A 向B 转运x(x>0)吨,从B 向C 转运|x-9|吨,从C 向A 转运|x-17|吨,则各站储油数相等.(1)写出所转运油的总吨数y 与x 之间的函数关系式; (2)当0≤x ≤17时,画出上述函数的图像;(3)从所画的图像中指出当x 为何值时,y 最小,最小值是多少?3.已知二次函数bx ax y +=2的图像与x 轴相交于点A (6,0),顶点B 的纵坐标是-3. (1)求此二次函数的解析式;(2)若一次函数m kx y +=的图像与x 轴相交于D (x 1,0),且经过此二次函数的图像的顶点B ,当623≤≤m 时:①求x 1的取值范围;②求△BOD (O 为坐标原点)面积的最小值与最大值.中考综合复习之选择专练1.以下适合普查的是( )(A )了解一批灯泡的使用寿命 (B )调查全国八年级学生的视力情况 (C )评价一个班级升学考试的成绩 (D )了解贵州省的家庭人均收入2.图1是正方体的一个平面展开图,如果折叠成原来的正方体时与边a 重合的是( ) (A )d (B )e (C )f (D )i 3.已知M 、N 两点关于y 轴对称,且点M 在双曲线12y x=上,点N 在直线y=x +3上,设点M 的坐标为(a ,b ),则二次函数y=-abx 2+(a+b )x ( ) (A )有最小值,且最小值是92 (B )有最大值,且最大值是-92 (C )有最大值,且最大值是92 (D )有最小值,且最小值是-924.某电视台在黄金时段的2分钟广告时间内,计划插播长度为15秒和30秒的两种广告.15秒的广告每播一次收费0.6万元,30秒的广告每播一次收费1万元.若要求每种广告播放不少于2次,则电视台在播放时收益最大的播放方式是( )(A )15秒的广告播放4次,30秒的广告播放2次 (B )15秒的广告播放2次,30秒的广告播放4次 (C )15秒的广告播放2次,30秒的广告播放3次 (D )15秒的广告播放3次,30秒的广告播放2次5.小明根据邻居家的故事写了一首小诗:“儿子学成今日返,老父早早到车站,儿子到后细端详,父子高兴把家还。
中考数学专题复习:定值问题1.如图,在Rt△ABC和Rt△DEF中,∠ACB=∠DEF=900,∠A=∠F=450,DF=4,将△DEF沿AC方向平移,使点D在线段AC上,DE∥AB。
求证:点E到AC的距离为常数2。
2.在平面直角坐标系xOy中,矩形ABCO的顶点A、C分别在y轴、x轴正半轴上,点P在AB上,PA=1,AO=2.经过原点的抛物线y=mx2﹣x+n的对称轴是直线x=2.(1)求出该抛物线的解析式.(2)如图1,将一块两直角边足够长的三角板的直角顶点放在P点处,两直角边恰好分别经过点O和C.现在利用图2进行如下探究:①将三角板从图1中的位置开始,绕点P顺时针旋转,两直角边分别交OA、OC于点E、F,当点E和点A重合时停止旋转.请你观察、猜想,在这个过程中,的值是否发生变化?若发生变化,说明理由;若不发生变化,求出的值.②设(1)中的抛物线与x轴的另一个交点为D,顶点为M,在①的旋转过程中,是否存在点F,使△DMF为等腰三角形?若不存在,请说明理由.3.已知,如图(a),抛物线y=ax2+bx+c经过点A(x1,0),B(x2,0),C(0,﹣2),其顶点为D.以AB为直径的⊙M交y轴于点E、F,过点E作⊙M的切线交x轴于点N.∠ONE=30°,|x1﹣x2|=8.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)连结AD、BD,在(1)中的抛物线上是否存在一点P,使得⊿ABP与⊿ADB相似?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由;(3)如图(b),点Q为上的动点(Q不与E、F重合),连结AQ交y轴于点H,问:AH•AQ是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.4.已知矩形ABCD的一条边AD=8,将矩形ABCD折叠,使得顶点B落在CD边上的P点处.(1)如图1,已知折痕与边BC交于点O,连结AP、OP、OA.①求证:△OCP∽△PDA;②若△OCP与△PDA的面积比为1:4,求边AB的长;(2)若图1中的点P恰好是CD边的中点,求∠OAB的度数;(3)如图2,,擦去折痕AO、线段OP,连结BP.动点M在线段AP上(点M与点P、A不重合),动点N在线段AB的延长线上,且BN=PM,连结MN交PB于点F,作ME⊥BP 于点E.试问当点M、N在移动过程中,线段EF的长度是否发生变化?若变化,说明理由;若不变,求出线段EF的长度.5.数学活动﹣求重叠部分的面积(1)问题情境:如图①,将顶角为120°的等腰三角形纸片(纸片足够大)的顶点P与等边△ABC的内心O重合,已知OA=2,则图中重叠部分△PAB的面积为.(2)探究1:在(1)的条件下,将纸片绕P点旋转至如图②所示位置,纸片两边分别与AC,AB交于点E,F,图②中重叠部分的面积与图①重叠部分的面积是否相等?如果相等,请给予证明;如果不相等,请说明理由.(3)探究2:如图③,若∠CAB=α(0°<α<90°),AD为∠CAB的角平分线,点P在射线AD上,且AP=2,以P为顶点的等腰三角形纸片(纸片足够大)与∠CAB的两边AC,AB分别交于点E、F,∠EPF=180°﹣α,求重叠部分的面积.(用α或的三角函数值表示)6.如图,已知⊙O 上依次有A 、B 、C 、D 四个点,=,连接AB 、AD 、BD ,弦AB 不经过圆心O ,延长AB 到E ,使BE=AB ,连接EC ,F 是EC 的中点,连接BF . (1)若⊙O 的半径为3,∠DAB=120°,求劣弧的长;(2)求证:BF=BD ;(3)设G 是BD 的中点,探索:在⊙O 上是否存在点P (不同于点B ),使得PG=PF ?并说明PB 与AE 的位置关系.7.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线过)0(2≠++=a c bx ax y 过O 、B 、C 三点,B 、C 坐标分别为(10,0)和(518,524-),以OB 为☉A 经过C 点,直线L 垂直于X 轴于点B.(1)求直线BC 的解析式; (2)求抛物线解析式及顶点坐标;(3)点M 是☉A 上一动点(不同于O ,B ),过点M 作☉A 的切线,交Y 轴于点E ,交直线L 于点F ,设线段ME 长为m ,MF 长为n,请猜想m ∙n 的值,并证明你的结论.(4) 点P 从O 出发,以每秒1个单位速度向点B 作直线运动,点Q 同时从B 出发,以相同速度向点C 作直线运动,经过t(0<t)秒时恰好使BPQ ∆为等腰三角形,请求出满足条件的t 值.8.如图,以点P(﹣1,0)为圆心的圆,交x轴于B、C两点(B在C的左侧),交y轴于A、D两点(A 在D的下方),AD=2,将△ABC绕点P旋转180°,得到△MCB.(1)求B、C两点的坐标;(2)请在图中画出线段MB、MC,并判断四边形ACMB的形状(不必证明),求出点M的坐标;(3)动直线l从与BM重合的位置开始绕点B顺时针旋转,到与BC重合时停止,设直线l与CM交点为E,点Q为BE的中点,过点E作EG⊥BC于G,连接MQ、QG.请问在旋转过程中∠MQG的大小是否变化?若不变,求出∠MQG的度数;若变化,请说明理由.9.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0,c<0)交x轴于点A,B,交y轴于点C,设过点A,B,C三点的圆与y轴的另一个交点为D.(1)如图1,已知点A,B,C的坐标分别为(﹣2,0),(8,0),(0,﹣4);①求此抛物线的表达式与点D的坐标;②若点M为抛物线上的一动点,且位于第四象限,求△BDM面积的最大值;(2)如图2,若a=1,求证:无论b,c取何值,点D均为定点,求出该定点坐标.。
中考数学压轴题目定值问题目定值问题目
【中考数学压轴题】定值问题定值问题
一、解答题(共2道,每道50分)
1.已知抛物线y=ax2+bx+c(a<0),顶点C的坐标为(1,-4),且与x轴交于A、B两点,A(-1,0).
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)如图,以AB为直径作圆,与抛物线交于点D,与抛物线的对称轴交于E,依次连接A、D、B、E,点Q为AB上一个动点(Q与A、B两点不重合),过点Q作QF⊥AE于F,QG⊥DB于G,请判
断是否为定值,若是,请求出此定值,若不是,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,若点H是线段EQ上一点,过点H作MN⊥EQ,MN分别与边AE、BE相交于M、N(M与A、E不重合,N与E、B不重合),
请判断是否成立,若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.
2.孔明是一个喜欢探究钻研的同学,他在和同学们一起研究某条抛物线的性质时,将一把直角三角板的直角顶点置于平面直角坐标系的原点,两直角边与该抛物线交于、两点,请解答以下问题:
(1)若测得OA=OB=(如图1),求a的值;(2)对同一条抛物线,孔明将三角板绕点O旋转到如图2所示位置时,过B作BF⊥x轴于点F,测得OF=1,写出此时点B的坐标,并求点A的横坐标;
(3)对该抛物线,孔明将三角板绕点O旋转任意角度时惊奇地发现,交点A、B的连线段总经过一个固定的点,试说明理由并求出该点的坐标.。
定值问题引例:如图,在平面直角坐标中,边长为2的正方形OABC 的两顶点A 、C 分别在y 轴、x 轴的正半轴上,点O 在原点.现将正方形OABC 绕O 点顺时针旋转,旋转角为θ,当A 点第一次落在直线y =x 上时停止旋转.旋转过程中,AB 边交直线y =x 于点M ,BC 边交x 轴于点N .(1)当A 点第一次落在直线y =x 上时,求A 、B 两点坐标(直接写出结果);(2)设△MBN 的周长为p ,在旋转正方形OABC 的过程中,p 值是否有变化?请证明你的结论.Ⅰ.专题精讲:几何中的定值问题,是指变动的图形中某些几何元素的几何量保持不变,或几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本方法是:分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置,直接计算等方法,先探求出定值,再给出证明.求定值是几何题中颇有难度的一类问题,由于这类问题具有很强的探索性(目标不明确),解题时需要运用动态思维、数形结合、特殊与一般相结合、逻辑推理与合情想象相结合等思想方法.Ⅱ.典型例题剖析:①形成图形寻“定”等腰△ABC 中,AB =AC =5,点P 为BC 上一动点,过P 作PE ∥AC 交AB 于E ,过P 作PF ∥AB 交AC 于F ,则PE +PF 是一个定值吗?若点P 在BC 的延长线上又如何?②解题方法寻“定”等腰三角形ABC 中, AB =AC =5,底边BC =6,P 为BC 上一动点,过P 作PE ⊥AB 于E ,PF ⊥AC 于F ,则PE +PF 还是定值吗?若是,那么是多少?若点P 在BC 的延长线上又如何?M N B y=x y x O C A变式1.☆已知矩形ABCD ,AB =4,BC =3,对角线AC 、BD 交于O ,过AB 上任意的一点E 作EM ⊥AO ,EN ⊥BO ,垂足分别是M 和N ,求EM +EN 的值.变式2.已知P 为边长为a 的等边△ABC 内.任意一动点, P 到三边的距离分别为h 1,h 2,h 3,则P 到三边的距离之和是否为定值?若点P 为△ABC 形外一点又如何?③已知条件寻“定”如图,直角坐标系中,点A 的坐标为(1,0),以线段OA 为边在第一象限内作等边△AOB ,点C 在x 的正半轴上,且OC >1,连接BC ,以线段BC 为边在第一象限内作等边△CBD .当点C 沿x 轴向右移动时,直线DA 交y 轴于点P , 求点P 坐标.变式1.如图,点C 是线段AB 上的一个动点,△ACD 和△BCE 是在AB 同侧的两个等边三角形,DM ,EN 分别是△ACD 和△BCE 的高,点C 在线段AB 上沿着从点A 向点B 的方向移动(不与点A ,B 重合),连接DE ,得到四边形DMNE .这个四边形的面积变化情况为 .④基本图形寻“定”1.如图,在平面直角坐标系中,A 是反比例函数y =k x(x >0)图象上一点,作AB ⊥x 轴于B 点,AC ⊥y 轴于C 点,得正方形OBAC 的面积为16.(1)求A 点的坐标及反比例函数的解析式;(2)点P (m ,163)是第一象限内双曲线上一点,请问:是否存在一条过P 点的直线l 与y 轴正半轴交于D 点,使得BD ⊥PC ?若存在,请求出直线l 的解析式;若不存在,请说明理由;(3)连BC ,将直线BC 沿x 轴平移,交y 轴正半轴于D ,交x 轴正半轴于E 点(如图所示),DQ ⊥y 轴交双曲线于Q 点,QF ⊥x 轴于F 点,交DE 于H ,M 是EH 的中点,连接QM 、OM .下列结论:①QM +OM 的值不变;②QM OM的值不变.可以证明,其中有且只有一个是正确的,请你作出正确的选择并求值.2.如图,已知动点P 在函数y =12x(x >0)的图象上运动,PM ⊥x 轴于点M ,PN ⊥y 轴于点N ,线段PM 、PN 分别与直线AB :y =-x +1交于点E ,F ,则AF •BE 的值为 .变式:点P 是反比例函数y =12x在第一象限内的图像上一点,其横坐标x 0满足0<x 0<1.过点P 作两个坐标轴的垂线PM 、PN ,PM 、PN 分别交一次函数y =1-x 的图像于点E 、F .试求∠EOF (O 为原点).3.如图,一次函数y =ax +b 与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,与反比例函数y =k x相交于C ,D 两点,分别过C ,D两点作y轴,x轴的垂线,垂足为E,F,连接CF,DE,EF.有下列四个结论:①△CEF与△DEF的面积相等;②△AOB∽△FOE;③△DCE≌△CDF;④AC=BD.其中正确的结论.⑤旋转变化寻“定”1.如图,正方形ABCD与正方形OMNP的边长均为10,点O是正方形ABCD的中心,正方形OMNP绕O点旋转,证明:无论正方形OMNP旋转到何种位置,这两个正方形重叠部分的面积总是一个定值,并求这个定值.2.把两个边长都等于4的等边三角形拼成菱形ABCD(如下图).有一个含60°角的三角尺,使三角尺的60°角的顶点与点A重合,两边分别与AB,AC重合.(1)将三角尺绕点A按逆时针方向旋转,当三角尺的两边分别与菱形的两边BC,CD相交于点E,F时(如图1),通过观察或测量AE,AF的长度,你能得出什么结论?并证明你的结论;(2)在旋转过程中四边形AECF的周长是否发生变化?如果没有变化,请说明理由;如果有变化,请求出周长的最小值;(3)若将(1)中三角尺的60°角的顶点P在AC上移动且与点A、C都不重合,三角尺的两边分别与菱形的两边BC、CD相交于点E、F时(如图3),那么PE、PF之间又有什么数量关系?并证明你的结论.变式1:如图1,将菱形纸片AB(E)CD(F)沿对角线BD(EF)剪开,得到△ABD和△ECF,固定△ABD,并把△ABD与△ECF叠放在一起.(1)操作:如图2,将△ECF的顶点F固定在△ABD的BD边上的中点处,△ECF绕点F在BD边上方左右旋转,设旋转时FC交BA于点H(H点不与B点重合),FE交DA于点G(G点不与D点重合).求证:BH•GD=BF2(2)操作:如图3,△ECF的顶点F在△ABD的BD边上滑动(F点不与B、D点重合),且CF始终经过点A,过点A作AG∥CE,交FE于点G,连接DG.探究:FD+DG=.请予证明.变式2:△ABC和△DBE是绕点B旋转的两个相似三角形,其中∠ABC与∠DBE、∠A与∠D为对应角.(1)如图1,若△ABC和△DBE分别是以∠ABC与∠DBE为顶角的等腰直角三角形,且两三角形旋转到使点B、C、D在同一条直线上的位置时,请直接写出线段AD与线段EC的关系;(2)若△ABC和△DBE为含有30°角的直角三角形,且两个三角形旋转到如图2的位置时,试确定线段AD与线段EC的关系,并说明理由;(3)若△ABC和△DBE为如图3的两个三角形,且∠ACB=α,∠BDE=β,在绕点B旋转的过程中,直线AD与EC夹角的度数是否改变?若不改变,直接用含α、β的式子表示夹角的度数;若改变,请说明理由.变式3:如图1、2是两个相似比为1:2的等腰直角三角形,将两个三角形如图3放置,小直角三角形的斜边与大直角三角形的一直角边重合.(1)在图3中,绕点D旋转小直角三角形,使两直角边分别与AC、BC交于点E,F,如图4.求证:AE2+BF2=EF2;(2)若在图3中,绕点C旋转小直角三角形,使它的斜边和CD延长线分别与AB交于点E、F,如图5,此时结论AE2+BF2=EF2是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)如图6,在正方形ABCD中,E、F分别是边BC、CD上的点,满足△CEF的周长等于正方形ABCD 的周长的一半,AE、AF分别与对角线BD交于M、N,试问线段BM、MN、DN能否构成三角形的三边长?若能,指出三角形的形状,并给出证明;若不能,请说明理由.图1 图2 图3图4 图5 图6⑥对称图形寻“定”设AB为⊙O的直径,动弦CD与AB成45 角,与AB交于点P点.则PC2+PD2的值.变式:如图,在直角坐标系中,⊙O的圆心O在坐标原点,直径AB=8,点P是直径AB上的一个动点(点P不与A、B两点重合),过点P的直线PQ的解析式为y=x+m,当直线PQ交y轴于Q,交⊙O于C、D两点时,过点C作CE垂直于x轴交⊙O于点E,过点E作EG垂直于y轴,垂足为G,过点C作CF垂直于y轴,垂足为F,连接DE.(1)点P在运动过程中,sin∠CPB= ;(2)当m=3时,试求矩形CEGF的面积;(3)当P在运动过程中,探索PD2+PC2的值是否会发生变化?如果发生变化,请你说明理由;如果不发生变化,请你求出这个不变的值;(4)如果点P在射线AB上运动,当△PDE的面积为4时,请你求出CD的长度.⑦速度之比寻“定”已知A(1,0),B(0,-3),点P从A出发,以1单位每秒的速度向左侧移动,点Q从B出发,以3单位每秒的速度沿y轴负半轴方向移动,AB与PQ相交于点D,以P为圆心,AP长为半径的圆交AB 于点E,求DE的长.。
中考专题复习——函数中的定值问题 姓名________前言:定值问题是近年来中考题经常出现在热点问题,代数中的定值问题通常需要用到设参数法,在计算过程中,参数往往可以消去,从而得到常数值,所以经常会碰到带参数的函数或解带参数的方程。
例题:如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC 的顶点A 、C 分别在x 、y 轴的正半轴上,顶点B 的坐标为(4,2).点M 是矩形BC 边上的一个动点(M 不与B 、C 重合),反比例函数y =k x (k >0,x >0)的图象经过点M且与边AB 交于点N ,连接MN .在点M 的运动过程中,试证明:MB NB 是一个定值.解:设a AN =,所以N 的坐标为(4,a )所以反比例函数的解析式为:xa y 4= 又因为M 的纵坐标为2,所以:xa 42=,可得a x 2= 所以M 的坐标为(a 2,2,所以2224=--=aa NB MB练习1:关于x 的一元二次方程032)1(32=-+--m x m mx (3>m )的两个实数根分别为x 1,x 2,且x 1<x 2 求证:方程有一根为定值;练习2:已知抛物线4222-+-=a ax x y ,抛物线的顶点为M .(1)求点M 的坐标;(2)设抛物线与x 轴交于A(x 1,0),B(x 2,0)两点,且x 2>x 1,判断AB 的长是否为定值,并证明;设参数消参法练习3:已知抛物线a bx ax y 32-+=(0>a )与x 轴交于A(−1,0)、B 两点,与y 轴交于点C . (1)求点B 的坐标; (2)P 是第四象限内抛物线上的一个动点.直线PA 、PB 分别交y 轴于点M 、N ,求证:CMCN 为定值.练习4:已知点A 是二次函数12)2(22+++-=m x m x y 图象的顶点.(1)请判断该二次函数图象与x 轴的交点个数; (2)以A 为一个顶点作该抛物线的内接正ABC ∆(B 、C 两点在抛物线上),请问:ABC ∆的面积是与m 无关的定值吗?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由;练习5:已知二次函数c bx x y ++-=22(b ,c 为常数)的图象经过点(2,−1),其对称轴为直线x =1.(1)求该二次函数的表达式;(2)点P(0,n)在y 轴上,若1-<n ,过点P 作x 轴的平行线与该二次函数的图象交于E ,F 两点,当n 取某一范围内的任意实数时,|FP −EP|的值始终是一个定值d ,求此时定值d .练习6:已知抛物线8422-+-=m mx x y 的顶点为A .(1)求证:该抛物线与x 轴总有两个交点.(2)以A 为一个顶点作抛物线的内接正三角形AMN (M 、N 两点在抛物线上)请问:AMN ∆的面积是与m 无关的定值吗?若是,请求出这个定值,若不是,请说明理由.练习7:如图,二次函数)32(22m mx x a y -+=(其中a ,m 是常数a <0,m >0)的图象与x 轴分别交于A 、B(点A 位于点B 的右侧),与y 轴交于点C(0,3),点D 在二次函数的图象上,CD // AB ,连结AD.过点A 作射线AE 交二次函数的图象于点E ,AB 平分∠DAE .(1)求a 与m 的关系式;(2)求证:ADAE 为定值;练习8:如图,抛物线c bx x y ++-=2交x 轴于A 、B 两点,其中点A 坐标为(−3,0),与y 轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的函数解析式;(2)若点P 为x 轴上方抛物线上任意一点,点D 是抛物线对称轴与x 轴的交点,直线AP 、BP 分别交抛物线的对称轴于点E 、F.请问DF DE +是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.练习9:已知抛物线1)12(22-+++=m x m x y .(1)若该抛物线经过点P(1,4),试求m 的值及抛物线的顶点坐标.(2)求此抛物线的顶点坐标(用含m 的代数式表示),并证明:不论m 为何值,该抛物线的顶点都在同一条直线l 上.(3)直线l 截抛物线所得的线段长是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.练习10:如图,已知二次函数42++=bx ax y 的图象与x 轴交于A(−2,0),B(4,0)两点,与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,点P 是x 轴上方抛物线上的一个动点,过P 作PN ⊥x 轴于N ,交直线BC 于M . (1)求二次函数表达式及顶点D 的坐标;(2)设抛物线对称轴与x 轴交于点H ,连接AP 交对称轴于E ,连接BP 并延长交对称轴于F ,试证明HE +HF 的值为定值,并求出这个定值.练习11:已知抛物线a ax ax y 322-+=(a 是常数)与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C.顶点D 不在第二象限,记△ABC 的面积为S 1,△ACD 的面积为S 2.(1)当S 1=3时,求抛物线对应函数的解析式;(2)判断21S S 是否为定值,如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由;。
初三数学讲义定值问题一.讲堂连接课前沟通,帮助整理知识点。
复习旧知,课前练习。
二.知识点概括整理几何定值问题定量问题:解决定量问题的重点在研究定值,一旦定值被找出,就转变为熟习的几何证明题了。
研究定值的方法一般有运动法、特别值法及计算法。
定形问题:定形问题是指定直线、定角、定向等问题。
在直角坐标平面上,定点可对应于有序数对,定向直线能够看作斜率必定的直线,实质上这些问题是轨迹问题。
函数与几何综合类的问题中求定值(1). 乘积、比值种类(2). 定长、定角、定点、定值种类(3). 倒数和种类解题步骤(1) 利用特别情况猜出定值对一般情况加以证明.三.例题剖析几何图形中定值问题例1. ABC的两边的中点分别为M、N,P为MN 上的任一点,BP、CP的延伸线分别交AC、AB于D、E,求证:AD AE为定值。
DC EB例2.两圆订交于P、Q两点,过点P任作两直线AA'与BB'交一圆于A、B,交另一圆于A'、B',ABAB''交于点CC为定值。
,求证:QQ O O'A A'A'B(B) P(B')PA B'CC例3.在定角XOY的角均分线上,任取一点P,以P为圆心,任作一圆与OX订交,凑近O点的交点为A,与OY订交,远离O点的交点为B,那么APB为定角。
XMA P(A)POO N YY( 1)(2 )乘积、比值种类例题1.如图,△ABC为直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,点A、C在x轴上,点B坐标为〔3,m〕〔m>0〕,线段与轴订交于点,以〔1,0〕为极点的抛物线过点、.AB D PBD1〕求点A的坐标〔用m表示〕;2〕求抛物线的分析式;3〕设点Q为抛物线上点P至点B之间的一动点,连结PQ并延伸交BC于点E,连结BQ并延伸交AC于点F,试证明:FC(AC+EC)为定值.BEQDxA O P F C定长、定角、定点、定值种类例题2.以下列图,四边形OABC是矩形,点A、C的坐标分别为〔﹣3,0〕,〔0,1〕,点D是线段BC上的动点〔与端点B、C不重合〕,过点D作直线1y=2x+b交折线OAB于点E.〔1〕记△ODE的面积为S,求S与b的函数关系式;1〔2〕当点E在线段OA上时,且tan∠DEO=2.假定矩形OABC对于直线DE的对称图形为四边形O1A1B1C1,尝试究四边形O1A1B1C1与矩形OABC的重叠局部的面积能否发生变化,假定不变,求出该重叠局部的面积;假定改变,请说明原因.例题3.对于x的二次函数y=ax2+bx+c〔a>0〕的图象经过点C〔0,1〕,且与x轴交于不一样的两点A、B,点A的坐标是〔1,0〕〔1〕求c的值;〔2〕求a的取值范围;〔3〕该二次函数的图象与直线y=1交于C、D两点,设A、B、C、D四点组成的四边形的对角线订交于点P,(记△PCD的面积为S1,△PAB的面积为S2,当0<a<1时,求证:S1-S2为常数,并求出该常数.((((例题4.孔明是一个喜爱研究研究的同学,他在和同学们一同研究某条抛物线y=ax2(a<0)的性质时,将一(把直角三角板的直角极点置于平面直角坐标系的原点O,两直角边与该抛物线交于A、B两点,请解答以下(问题:(1〕假定测得OA=OB=22〔如图1〕,求a的值;(2〕对同一条抛物线,孔明将三角板绕点O旋转到如图2所示地点时,过B作BF⊥x 轴于点F,测得OF=1,写出此时点B的坐标,并求点A的横坐标;...〔3〕对该抛物线,孔明将三角板绕点 O旋转随意角度时诧异地发现,交点A、B的连线段总经过一个固定的点,试说明原因并求出该点的坐标.(倒数和种类(例题5.菱形ABCD边长为1.∠ADC=60°,等边△AEF两边分别交边DC、CB于点E、F。
苏州市初三数学定值问题专题复习课前演练:一、选择题1、(2015·潍坊)如图,直线l就就是一条河,A,B两地相距5km,A,B两地到l得距离分别为3km,6 km,欲在l上得某点M处修建一个水泵站,向A,B两地供水,现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设得管道,则铺设得管道最短得就就是( )2、(2015·甘肃)如图,A,B两个电话机离电话线l得距离分别就就是3米,5米,CD=6米,若由l上一点分别向A,B连线,最短为( )A、11米B、10米C、9米D、8米(第2题图) (第3题图)3、如图,AC⊥BC于C,连接AB,点D就就是AB上得动点,AC=6,BC=8,AB=10,则点C到点D 得最短距离就就是( )A、6B、8C、错误!D、错误!未定义书签。
(第4题图) ,第5题图) ,第6题图)4、(2015·贵阳模拟)如图Rt△ABC中,AB=BC=4,D为BC得中点,在AC边上存在一点E,连接ED,EB,则△BDE周长得最小值为( )A、2错误!B、2错误!未定义书签。
C、2错误!未定义书签。
+2 D、2错误!+2二、填空题5、如图,从直线外一点A到这条直线得所有线段中,线段__ __最短、6、如图,想在河堤两岸搭建一座桥,图中搭建方式中,最短得就就是PB,理由就就是__ _ _、7、如图,在等腰三角形△ABC中,∠ABC=120°,P就就是底边AC上得一个动点,M,N分别就就是AB,BC得中点,若PM+PN得最小值就就是2,则△ABC得周长就就是__ __、,第7题图) ,第8题图)8、如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,点M就就是AB得中点,P就就是对角线AC上得一个动点,若PM+PB得最小值就就是9,则AB得长就就是__ __、9、如果P就就是边长为2得正方形ABCD得边CD上任意一点且PE⊥DB,PF⊥CA,垂足分别为E,F,则PE+PF =__ __、,第9题图) ,第10题图)10、如图,∠ABC=45°,BC=4错误!未定义书签。
定值问题1.如图,在平面直角坐标中,边长为2的正方形OABC的两顶点A、C分别在y轴、x轴的正半轴上,点O在原点.现将正方形OABC绕O点顺时针旋转,旋转角为θ,当A点第一次落在直线y=x上时停止旋转.旋转过程中,AB边交直线y=x于点M,BC边交x轴于点N.(1)当A点第一次落在直线y=x上时,求A、B两点坐标(直接写出结果);(2)设△MBN的周长为p,在旋转正方形OABC的过程中,p值是否有变化?请证明你的结论.2.等腰△ABC中,AB=AC=5,点P为BC上一动点,过P作PE∥AC交AB于E,过P作PF∥AB交AC于F,则PE+PF是一个定值吗?若点P在BC的延长线上又如何?3.等腰三角形ABC中,AB=AC=5,底边BC=6,P为BC上一动点,过P作PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,则PE+PF还是定值吗?若是,那么是多少?若点P在BC的延长线上又如何?变式1.☆已知矩形ABCD,AB=4,BC=3,对角线AC、BD交于O,过AB上任意的一点E作EM⊥AO,EN⊥BO,垂足分别是M和N,求EM+EN的值.变式2.已知P为边长为a的等边△ABC内.任意一动点,P到三边的距离分别为h1,h2,h3,则P到三边的距离之和是否为定值?若点P为△ABC形外一点又如何?4.如图,直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),以线段OA为边在第一象限内作等边△AOB,点C在x的正半轴上,且OC>1,连接BC,以线段BC为边在第一象限内作等边△CBD.当点C沿x轴向右移动时,直线DA 交y轴于点P,(1)求证:△OBC≌△ABD;(2) 求点P坐标.两个等边三角形,DM ,EN 分别是△ACD 和△BCE 的高,点C 在线段AB 上沿着从点A 向点B 的方向移动(不与点A ,B 重合),连接DE ,得到四边形DMNE .这个四边形的面积变化情况为 .其面积为 。
5.如图,在平面直角坐标系中,A 是反比例函数y =kx (x >0)图象上一点,作AB ⊥x 轴于B 点,AC ⊥y 轴于C 点,得正方形OBAC 的面积为16.(1)求A 点的坐标及反比例函数的解析式;(2)点P (m ,163)是第一象限内双曲线上一点,请问:是否存在一条过P 点的直线l 与y 轴正半轴交于D点,使得BD ⊥PC ?若存在,请求出直线l 的解析式;若不存在,请说明理由;6.如图,已知动点P 在函数y =12x (x >0)的图象上运动,PM ⊥x 轴于点M ,PN ⊥y 轴于点N ,线段PM 、PN 分别与直线AB :y =-x +1交于点E ,F ,求AF •BE 的值.7.如图,一次函数y =ax +b 与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,与反比例函数y =kx 相交于C ,D 两点,分别过C ,D 两点作y 轴,x 轴的垂线,垂足为E ,F ,连接CF ,DE ,EF . 试证明:(1)△CEF 与△DEF 的面积相等 (2)AC =BD .8.如图,正方形ABCD与正方形OMNP的边长均为10,点O是正方形ABCD的中心,正方形OMNP绕O点旋转,证明:无论正方形OMNP旋转到何种位置,这两个正方形重叠部分的面积总是一个定值,并求这个定值.9.设AB为⊙O的直径,动弦CD与AB成45 角,与AB交于点P点.试说明PC2+PD2的值是一个定值,并求出这个定值。
平面几何的定值问题【阅读与思考】所谓定值问题,是指按照一定条件构成的几何图形,当某些几何元素按一定的规律在确定的范围内变化时,与它有关的元素的量保持不变(或几何元素间的某些几何性质或位置关系不变).几何定值问题的基本特点是:题设条件中都包含着变动元素和固定元素,变动元素是指可变化运动的元素,固定元素也就是“不变量”,有的是明显的,有的是隐含的,在运动变化中始终没有发生变化的元素,也就是我们要探求的定值. 解答定值问题的一般步骤是: 1. 探求定值; 2. 给出证明.【例题与求解】【例1】 如图,已知P 为正方形ABCD 的外接圆的劣弧AD⌒上任意一点. 求证:PA PC PB为定值. 解题思路:线段的和差倍分考虑截长补短,利用圆的基本性质,证明三角形全等.P AB CD【例2】 如图,AB 为⊙O 的一固定直径,它把⊙O 分成上、下两个半圆,自上半圆上一点C 作弦CD ⊥AB ,∠OCD 的平分线交⊙O 于点P ,当点C 在上半圆(不包括A ,B 两点)上移动时,点P ( ) A . 到CD 的距离保持不变 B . 位置不变C . 等分DB⌒ D . 随C 点的移动而移动 (济南市中考试题)解题思路:添出圆中相关辅助线,运用圆的基本性质,用排除法得出结论.A【例3】 如图,定长的弦ST 在一个以AB 为直径的半圆上滑动,M 是ST 的中点,P 是S 对AB 作垂线的垂足. 求证:不管ST 滑到什么位置,∠SPM 是一定角.(加拿大数学奥林匹克试题)解题思路:不管ST 滑到什么位置,∠SOT 的度数是定值. 从探寻∠SPM 与∠SOT 的关系入手.B【例4】 如图,扇形OAB 的半径OA =3,圆心角∠AOB =90°. 点C 是AB⌒上异于A ,B 的动点,过点C 作CD ⊥OA 于点D ,作CE ⊥OB 于点E . 连接DE ,点G ,H 在线段DE 上,且DG =GH =HE .(1)求证:四边形OGCH 是平行四边形;(2)当点C 在AB ⌒上运动时,在CD ,CG ,DG 中,是否存在长度不变的线段?若存在,请求出该线段的长度;(3)求证:CD 2+3CH 2是定值. (广州市中考试题)解题思路:延长OG 交CD 于N ,利用题中的三等分点、平行四边形和三角形中位线的性质,实现把线段ON 转化成线段CH 的倍分关系,再以Rt △OND 为基础,通过勾股定理,使问题得以解决.BOACE HGD 【例5】 如图1,在平面直角坐标系xOy 中,点M 在x 轴的正半轴上,⊙M 交x 轴于A ,B 两点,交y 轴于C ,D 两点,且C 为弧AE 的中点,AE 交y 轴于G 点. 若点A 的坐标为(-2,0),AE =8. (1)求点C 的坐标;(2)连接MG ,BC ,求证:MG ∥BC ;(3)如图2,过点D 作⊙M 的切线,交x 轴于点P . 动点F 在⊙M 的圆周上运动时,PFOF的比值是否发生变化?若不变,求出比值;若变化,说明变化规律. (深圳市中考试题)解题思路:对于(3)从动点F 达到的特殊位置时入手探求定值.【例6】 如图,已知等边△ABC 内接于半径为1的圆O ,P 是⊙O 上的任意一点. 求证:P A 2+PB 2+PC 2为定值.解题思路:当点P 与C 点重合时,P A 2+PB 2+PC 2=2BC 2为定值,就一般情形证明.A【能力训练】A 级1. 如图,点A ,B 是双曲线xy 3=上的两点,分别经过A ,B 两点向x 轴,y 轴作垂线段. 若S 阴影=1,则=+21S S _______.(牡丹江市中考试题)AABCDEF(第3题图) (第4题图)2. 从等边三角形内一点向三边作垂线段,已知这三条垂线段的长分别为1,3,5,则这个等边三角形的面积是__________.(全国初中数学联赛试题)3. 如图,OA ,OB 是⊙O 任意两条半径,过B 作BE ⊥OA 于E ,又作OP ⊥AB 于P ,则定值OP 2+EP 2为_________.4. 如图,在菱形ABCD 中,∠ABC =120°,F 是DC 的中点,AF 的延长线交BC 的延长线于点E ,则直线BF 与直线DE 所夹的锐角的度数为( )A . 30°B . 40°C . 50°D . 60°(武汉市竞赛试题)5. 如图,在⊙O 中,P 是直径AB 上一动点,在AB 同侧作A A '⊥AB ,AB B B ⊥',且A A '=AP ,B B '=BP . 连接B A '',当点P 从点A 移动到点B 时,B A ''的中点的位置( )A .在平分AB 的某直线上移动 B . 在垂直AB 的某直线上移动C . 在弧AMB 上移动D . 保持固定不移动AB'B(第5题图) (第6题图)6. 如图,A ,B 是函数xky图象上的两点,点C ,D ,E ,F 分别在坐标轴上,且分别与点A ,B ,O 构成正方形和长方形. 若正方形OCAD 的面积为6,则长方形OEBF 的面积是( ) A . 3 B . 6 C . 9 D . 12(海南省竞赛试题))7. (1)经过⊙O 内或⊙O 外一点P 作两条直线交⊙O 于A ,B 和C ,D 四点,得到如图①~⑥所表示的六种不同情况. 在六种不同情况下,P A ,PB ,PC ,PD 四条线段之间在数量上满足的关系式可以用同一个式子表示出来. 请你首先写出这个式子,然后只就如图②所示的圆内两条弦相交的一般情况给出它的证明.⑥⑤④③②①)P (B )PB(2)已知⊙O 的半径为一定值r ,若点P 是不在⊙O 上的一个定点,请你过点P 任作一直线交⊙O 于不重合的两点E ,F . PE ·PF 的值是否为定值?为什么?由此你发现了什么结论?请你把这一结论用文字叙述出来.(济南市中考试题)8. 在平面直角坐标系中,边长为2的正方形OABC 的两顶点A ,C 分别在y 轴,x 轴的正半轴上,点O 在原点,现将正方形OABC 绕O 点顺时针旋转,当A 点第一次落在直线x y =上时停止旋转. 旋转过程中,AB 边交直线x y =于点M ,BC 边交x 轴于点N .(1)求OA 在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当MN 与AC 平行时,求正方形OABC 旋转度数;(3)设△MBN 的周长为P ,在正方形OABC 旋转的过程中,P 值是否有变化?请证明你的结论.(济宁市中考试题)9. 如图,AB 是半圆的直径,AC ⊥AB ,AC =AB . 在半圆上任取一点D ,作DE ⊥CD ,交直线AB 于点E ,BF ⊥AB ,交线段AD 的延长线于点F .(1)设弧AD 是x °的弧,若要点E 在线段BA 的延长线上,则x 的取值范围是_______.(2)不论点D 取在半圆的什么位置,图中除AB =AC 外,还有两条线段一定相等. 指出这两条相等的线段,并予证明.(江苏省竞赛试题)(第9题图) (第10题图) (第11题图)10. 如图,内接于⊙O 的四边形ABCD 的对角线AC 与BD 垂直相交于点K ,设⊙O的半径为R . 求证:(1)2222DK CK BK AK +++是定值;(2)2222DA CD BC AB +++是定值.PD CB A A11. 如图,设P 是正方形ABCD 外接圆劣弧弧AB 上的一点,求证:DPCP BPAP ++的值为定值.(克罗地亚数学奥林匹克试题)B 级1.等腰△ABC 的底边BC 为定长2,H 为△ABC 的垂心. 当顶点A 在保持△ABC 为等腰三角形的情况下 改变位置时,面积S △ABC ·S △HBC 的值保持不变,则S △ABC ·S △HBC =________.2. 已知A ,B ,C ,D ,E 是反比例函数xy 16=(x >0)图象上五个整数点(横、纵坐标均为整数),分别过这些点向横轴或纵轴作垂线段,以垂线段所在的正方形边长为半径作四分之一圆周的两条弧,组成如图所示的五个橄榄形(阴影部分),则这五个橄榄形的面积总和是__________(用含π的代数式表示).(福州市中考试题) 折叠,使点A ,B 落在六边形ABCDEF 的内部,记∠C +∠D +∠E +∠F =α,则下列结论一定正确的是( )A . ∠1+∠2=900°-2αB . ∠1+∠2=1080°-2αC . ∠1+∠2=720°-αD . ∠1+∠2=360°-21α (武汉市竞赛试题)(第3题图) (第4题图)4. 如图,正△ABO 的高等于⊙O 的半径,⊙O 在AB 上滚动,切点为T ,⊙O 交AO ,BO 于M ,N ,则12GF ED CHBAA . 在0°到30°变化B . 在30°到60°变化C . 保持30°不变D . 保持60°不变5. 如图,AB 是⊙O 的直径,且AB =10,弦MN 的长为8. 若MN 的两端在圆上滑动时,始终与AB 相交,记点A ,B 到MN 的距离分别为h 1,h 2,则∣h 1-h 2∣等于( )A . 5B . 6C . 7D . 8(黄石市中考试题)(第5题图)6. 如图,已知△ABC 为直角三角形,∠ACB =90°,AC =BC ,点A ,C 在x 轴上,点B 坐标为(3,m )(m >0),线段AB 与y 轴相交于点D ,以P (1,0)为顶点的抛物线过点B ,D . (1)求点A 的坐标(用m 表示) (2)求抛物线的解析式;(3)设点Q 为抛物线上点P 至点B 之间的一动点,连接PQ 并延长交BC 于点E ,连接BQ 并延长交AC 于点F . 试证明:FC (AC +EC )为定值.(株洲市中考试题)7. 如图,已知等边△ABC 内接于圆,在劣弧AB 上取异于A ,B 的点M . 设直线AC 与BM 相交于K ,直线CB 与AM 相交于点N . 证明线段AK 和BN 的乘积与M 点的选择无关.(湖北省选拔赛试题)(第7题图) (第8题图)B NKMB AC HCBA距离变小,这时乘积S △ABC ·S △HBC 的值变小、变大,还是不变?证明你的结论.(全国初中数学联赛试题)9. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线10941812--=x x y 与x 轴的交点为点A ,与y 轴的交点为点B . 过点B 作x 轴的平行线BC ,交抛物线于点C ,连接AC . 现有两动点P ,Q 分别从O ,C 两点同时出发,点P 以每秒4个单位的速度沿OA 向终点A 移动,点Q 以每秒1个单位的速度沿CB 向点B 移动. 点P 停止运动时,点Q 也同时停止运动. 线段OC ,PQ 相交于点D ,过点D 作DE ∥OA ,交CA 于E ,射线QE 交x 轴于点F . 设动点P ,Q 移动的时间为t (单位:秒). (1)求A ,B ,C 三点的坐标和抛物线的顶点坐标;(2)当t 为何值时,四边形PQCA 为平行四边形?请写出计算过程; (3)当290<<t 时,△PQF 的面积是否总是定值?若是,求出此值;若不是,请说明理由; (4)当t 为何值时,△PQF 为等腰三角形,请写出解答过程. (黄冈市中考试题)(第9题图) (第10题图)10. 已知抛物线C 1:12121+-=x x y ,点F (1,1). (1)求抛物线C 1的顶点坐标;(2)若抛物线C 1与y 轴的交点为A ,连接AF ,并延长交抛物线C 1于点B ,求证:211=+BFAF . (3)抛物线C 1上任意一点P (x P ,y P )(0<x P <1),连接PF ,并延长交抛物线C 1于点 Q (x Q ,y Q ),试判断211=+QFPF 是否成立?请说明理由.11. 已知A ,B 是平面上的两个顶点,C 是位于AB 一侧的一个动点,分别以AC ,BC 为边在△ABC 外作正方形ACDE 和正方形BCFG . 求证:不论C 在直线AB 同一侧的任何位置,EG 的中点P 的位置不变.(四川省竞赛试题)平面几何的定值问题例 1 延长PC 至E ,使CE =AP ,连结BE ,则△BCE ≌△BAP ,及△PBE 为等腰直角三角形,故2PA PC CE PC PEPB PB PB++=== 例2 B 提示:连结AC ,BC ,可以证明P 为APB 的中点. 例3 ∵SP ⊥OP ,OM ⊥ST ,∴S ,M ,O ,P 四点共圆,于是∠SPM =∠SOM =12∠SOT 为定角. 例4 (1)连结OC 交DE 于M ,则OM =CM , EM =DM ,而DG = HE ,则HM =GM 故四边形OGCH 是平行四边形. (2)DG 不变.DE =OC =OA =3 . DG =13DE =13×3=1. (3)设CD =x ,延长OG 交CD 于N ,则CN=DN =12 x ,229CE x =- , 2214DN x = . ∴22394ON x =-,而ON =32CH ,∴22143CH x =-.故CD 2+3CH 2=x 2+3(4-13x 2)=x 2+12-x 2为定值. 例5 ⑴C (0,4) ⑵先求得AM=CM =5,连接MC 交AE 于N ,由△AO G ∽△ANM ,得OG AO MN AN =,O G =32,38OG OM OC OB ==,又∠BOC =∠G OM ,∴△G OM ∽△COB ,∠G MO =∠CBO ,得M G ∥BC .⑶连结DM ,则DM ⊥PD ,DO ⊥PM ,DO 2=OM •OP ,OP=163.动点F 在⊙M 的圆周上运动时,从特殊位置探求OF PF的值.当F 与点A 重合时,2316523OF AO PF AP ===-;当点F 与点B 重合时,8316583OF OB PF PB ===+;当点F 不与点A ,B 重合时,连接OF 、PF 、MF ,∴DM 2=MO •MP ,∴FM 2=MO •MP ,即FM MPOM FM=,又∠OMP =∠FMP ,∴△MFO ∽△MPF ,35OF MO PF MF ==,故OF PF 的比值不变,比值为35. 例6 ∠BPC =120°,在△BPC 中,由余弦定理得BC 2=PB 2+PC 2-2PB •PC =BC 2,又由上托勒密定理得BC •PA +PC •AB ,而AB =BC =AC ,∴PA =PB +PC ,从而PA 2+PB 2+PC 2=(PB +PC )2+PB 2+PC 2=2 (PB 2+PC 2+PB •PC )=2BC 2=2×23=6.故PA 2+PB 2+PC 2为定值.A 级 1.4 提示:∵S 1+S 阴= S 2+S 阴=xy =3,∴S 1+S 2=2xy -2S 阴=6-2=4.2.273提示:1+3+5=9是等边三角形的高. 3.r 2 提示:先考查OB 与OA 垂直的情形.4.D 提示:延长BF 交DE 于点M ,连接BD ,则△BCD 为等边三角形,BF 平分∠CBD .∵F 为CD 中点,且AD ∥CE ,∴△ADF 与△ECF 关于点F 中心对称.∴CE =AD =CD ,∴∠CEM=30°,∠DMF=60°,5.D 提示:A ′B′的中点均在⊙O 的上半圆的中点处. 6.B 提示:S 正方形OCAD =OD •OC =A A x y k ==6,∴S OEBF =OE •OF =xB •y B k ==6. 7.⑴略⑵当点P 在⊙O 内时,过P 作直径CD ,则PE •PF =PD •PC =r 2-OP 2为定值;当点P 在⊙O 外时,PE •PF 为定值22OP r -.结论:过不在圆上的一个定点任作一条直线与圆相交,则这点到直线与圆相交点的两条线段长的积为定值. 8.⑴2π⑵22. 5° ⑶P 值无变化.理由如下:如图,延长BA 交y 轴于E 点,可证明△OAE ≌△OCN ,得OE =ON ,AE =CN ,又∠MOE =∠MON =45°,OM =ON ,∴△OME ≌△OMN ,得MN =ME =AM +AE =AM +CN .∴P =MN +BN +BM =AM +CM +CN +BN +BM =AB +AC =4.9.⑴0<x <90 ⑵BE =BF 提示:连接BD ,可证明△BDF ∽△ADB ,△BDE ∽△ADC . 10.⑴作OP ⊥BD 于P ,OQ ⊥AC 于Q ,连接AO ,则AO 2=()()221122BK DK CK AK ⎡⎤⎡⎤-++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,又AK •CK =BK •DK ,得AK 2+BK 2+CK 2+DK 2=4R 2为定值. ⑵作直径DE ,连接AE ,BE ,CE ,AB 2+CD 2=4R 2,AD 2+BC 2=4R 2,故AB 2+BC 2+CD 2+DA 2=8K 2为定值. 11.设正方形的边长为a ,根据托勒密定理,对于四边形APBC 和四边形APBD ,有CP •a =AP •a +BP 2a ,DP •a =BP •a +AP 2a ,两式相加并整理得(CP +DP )a =(AP +BP )(a 2a ),从而21AP BPCP DP++为定值.B 级1.1 提示:不妨设∠A 为锐角,AD ,BE ,CF 为△ABC 的三条高,H 为垂心,由AB =AC 知∠HBD =∠HCD =∠HAE ,∠HDC =∠CDA =90°,故R t △CHD ∽R t △ACD .∴AD DC DC HD =,即AD •HD =DC 2=14BC 2=1.∴S △ABC •S △HBC =2111224BC AD BC HD BC ⎛⎫⎛⎫⋅⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1.当∠A ≥90°时,结论成立.2.13π-26 提示:∵A ,B ,C ,DE 是反比例函数y =16x(x >0)图象上五个整数点,由图象可知,这些点的横坐标分别为1,2,4,8,16.∴五个正方形的边长分别为1,3,4,2,1.∴这五人橄榄形的面积总和是2221111112211122222444424242πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯-⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯-⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=5π-10+8π-16=13π-26. 3.B 提示:如图,设FA 的延长线与CB 的延长线交于点P ,G A ′的延长线与HB ′的延长线交于点P ′.由对称性可知∠1=2∠APP ′,∠2=2∠BPP ′.∴∠1+∠2=2∠APB .∵∠APB =540°-α,∴∠1+∠2=1080°-2α. 4.D 5.B 提示:如图,设AB 与MN 交于点C ,过点O 作OD ⊥MN 于D ,连接FO 并延长交EB 于G .由垂径定理,得OD 2254-=3.由△AFO ≌△B G O ,得AF =B G ,即h 1=B G .由AF ⊥MN ,BE ⊥MN ,得△FOD ∽△F G E .∴12OD FO GE FG ==.∴E G =2OD=6,∴12h h AF BE -=-=E G =6. 6.⑴A (3-m ,0) ⑵y =x 2-2x +1⑶过点Q 作QM ⊥AC 于M ,过点Q 作QN ⊥BC 于N ,设Q 点的坐标为(x ,x 2-2x +1),则QM =CN =(x -1)2,MC =QN=3-x .∵QM ∥CE ,∴PQM ∽△PEC .∴QM PM EC PC =,即()2112x x EC --=,得EC =2(x -1).∵QN ∥CF ,∴△BQN ∽△BFC .∴QN BN FC BC =,即()24134x x FC ---=,得FC =41x +.又AC =4,∴FC (AC +EC )= ()44211x x +-⎡⎤⎣⎦+=8为定值. 7.提示:易证△ABK ∽△BNA ,故AK •BN =AB 2为定值,即AK 与BN 的乘积与M 点的选择无关. 8.提示:S △ABC •S △HBC =116BC 4,由于BC 是不变的,所以当点A 至BC 的距离变小时,乘积S △ABC •S △HBC 保持不变. 9.⑴A (18,0),B (0,-10),顶点坐标为(4,-989) ⑵若四边形PQCA 为平行四边形,由于QC ∥PA ,故只要QC =PA 即可,而PA =18-4t ,CQ =t ,故18-4t =t ,得t =185. ⑶设点P 运动t s ,则OP =4t ,CQ =t ,0<t <4. 5.说明P 在线段OA 上,且不与点O ,A 重合.由于QC ∥OP 知△QDC ∽△PDO ,故144QD QC t DP OP t ===.同理QC ∥AF ,故14QC CE AF EA ==,即14t AF =,∴AF =4t =OP .∴PF =PA +AF =PA +OP =18.又点Q 到直线PF 的距离d =10,∴S △PQF =12•PF •d =12×18×10=90.于是S △PQF 的面积总为定值90. ⑷由前面知道,P (4t ,0),F (18+4t ,0),Q (8-t ,-10),0≤t ≤4. 5.构造直角三角形后易得PQ 2=(4t -8+t )2+102=,FQ 2=(18+4t -8+t )2+102=(5t +10)2+100.①若FP =FQ ,即182=(5t +10)2+100,故25(t +2)2=224,(t +2)2=24425.∵2≤t +2≤6. 5,∴t +224441425=.∴t = 4142. ②若QP =QF ,即(5t -8)2+100=(5t +10)2+100,即(5t -8)2=(5t +10)2,无0≤t ≤4. 5的t 满足. ③若PQ =PF ,即(5t -8)2+100=182,∴(5t -8)2=22422415,又0≤5t ≤22. 5,∴-8≤5t -8≤14. 5,14. 52=22984124⎛⎫= ⎪⎝⎭<224.故没有t (0≤t ≤4. 5)满足此方程.综上所述,当t =4142时,△PQ R 为等腰三角形. 10.⑴C 1的顶点坐标为(1,12). ⑵略 ⑶作PM ⊥AB 于M ,作QN ⊥AB 交AB 延长线于N ,∴PM =1-y P ,FM =1-x P .在R t △PMF 中,PF 2=(1-y P )2+(1-x P )2=1-2y P +y P 2+1-2x P +x P 2,又∵点P 在抛物线上,∴y P =12x P 2-x P +1,∴PF 2=1-x P 2+2x P -2+y P 2+1-2x P +x P 2=y P 2,∴PF =y P ,同理,QF =y Q ,易证△PMF ∽△QNF ,则PM QN PF QF =,∴11Q P y y PF QF --=,即11PF QF PF QF --=,∴11PF QF+=2. 11.先从特殊情况出发.当△ABC 是等腰直角三角形时,点P 与点C 重合,此时点P 的位置在AB 的中垂线上,且到AB 的距离为12AB ,如图①所示.下面就一般情况来证明上面的结论(结论②所示).过C ,E ,G 分别作直线AB的垂线CH,EM,G N,垂足分别是H,M,N.容易证明△AEM≌△ACH,△B G N≌△BCH.从而有AM=CH=BN,EM=AH,G N=BH.这样,线段AB的中点O也是线段MN的中点,连接OP,则OP是梯形EMN G的中位线,从而OP⊥AB,OP=12(EM+G N)=12(AH+BH)=12AB.∴无论点C在AB同一侧的位置如何,E G中点P的位置不变.。
(全国通用)专题14二次函数与线段数量关系最值定值问题图形运动的过程中,求两条线段之间的函数关系,是中考数学的热点问题.产生两条线段间的函数关系,常见的情况有两种,一是勾股定理,二是比例关系.还有一种不常见的,就是线段全长等于部分线段之和.由比例线段产生的函数关系问题,在两种类型的题目中比较常用.一是由平行线产生的对于线段成比例,二是相似三角形的对应边成比例.一般步骤是先说理产生比例关系,再代入数值或表示数的字母,最后整理、变形,根据要求写出定义域.关键是寻找比例关系,难点是有的整理、变形比较繁琐,容易出错.【例1】(2022•武汉模拟)抛物线y=x2﹣2x+m的顶点A在x轴上,与y轴交于点B.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,直线CD∥AB交抛物线于C,D两点,若,求△COD的面积;(3)如图2,P为抛物线对称轴上顶点下方的一点,过点P作直线交抛物线于点E,F,交x轴于点M,求的值.【例2】(2022•黄石)如图,抛物线y=﹣x2+x+4与坐标轴分别交于A,B,C三点,P是第一象限内抛物线上的一点且横坐标为m.(1)A,B,C三点的坐标为,,.(2)连接AP,交线段BC于点D,①当CP与x轴平行时,求的值;②当CP与x轴不平行时,求的最大值;(3)连接CP,是否存在点P,使得∠BCO+2∠PCB=90°,若存在,求m的值,若不存在,请说明理由.【例3】(2022•河南三模)如图,抛物线y=ax2+bx﹣4交x轴于A,B两点,交y轴于点C,OB=2OC=4OA,连接AC,BC.(1)求抛物线的解析式;(2)点D是抛物线y=ax2+bx﹣4的图象上在第四象限内的一动点,DE⊥x轴于点E,交BC于点F.设点D的横坐标为m.①请用含m的代数式表示线段DF的长;②已知DG∥AC,交BC于点G,请直接写出当时点D的坐标.【例4】(2021•大庆)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于原点O和点A,且其顶点B关于x轴的对称点坐标为(2,1).(1)求抛物线的函数表达式;(2)抛物线的对称轴上存在定点F,使得抛物线y=ax2+bx+c上的任意一点G到定点F的距离与点G到直线y=﹣2的距离总相等.①证明上述结论并求出点F的坐标;②过点F的直线l与抛物线y=ax2+bx+c交于M,N两点.证明:当直线l绕点F旋转时,+是定值,并求出该定值;(3)点C(3,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQBC周长最小,直接写出P,Q的坐标.1.(2020•道里区二模)已知:在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=﹣+bx+3交x轴于A、B两点(点B在点A的右边)交y轴于点C,OB=3OC.(1)如图1,求抛物线的解析式;(2)如图2,点E是第一象限抛物线上的点,连接BE,过点E作ED⊥OB于点D,tan∠EBD=,求△BDE的面积;(3)如图3,在(2)的条件下,连接BC交DE于点Q,点K是第四象限抛物线上的点,连接EK交BC于点M,交x轴于点N,∠EMC=45°,过点K作直线KT⊥x轴于点T,过点E作EL∥x轴,交直线KT于点L,点F是抛物线对称轴右侧第一象限抛物线上的点,连接ET、LF,LF的延长线交ET于点P,连接DP并延长交EL于点S,SE=2SL,求点F的坐标.2.(2020•三明二模)如图,抛物线y=x2+mx(m<0)交x轴于O,A两点,顶点为点B.(Ⅰ)求△AOB的面积(用含m的代数式表示);(Ⅱ)直线y=kx+b(k>0)过点B,且与抛物线交于另一点D(点D与点A不重合),交y轴于点C.过点C作CE∥AB交x轴于点E.(ⅰ)若∠OBA=90°,2<<3,求k的取值范围;(ⅱ)求证:DE∥y轴.3.(2022•杜尔伯特县一模)如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A(﹣1,0),B(m,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3),抛物线的顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)若点E在x轴上,且∠ECB=∠CBD,求点E的坐标.(3)若P是直线BC下方抛物线上任意一点,过点P作PH⊥x轴于点H,与BC交于点M.①求线段PM长度的最大值.②在①的条件下,若F为y轴上一动点,求PH+HF+CF的最小值.4.(2020•江岸区校级一模)已知:抛物线y=x2+x+m交x轴于A,B两点,交y轴于点C,其中点B在点A的右侧,且AB=7.(1)如图1,求抛物线的解析式;(2)如图2,点D在第一象限内抛物线上,连接CD,AD,AD交y轴于点E.设点D的横坐标为d,△CDE的面积为S,求S与d之间的函数关系式(不要求写出自变量d的取值范围);(3)如图3,在(2)的条件下,过点D作DH⊥CE于点H,点P在DH上,连接CP,若∠OCP=2∠DAB,且HE:CP=3:5,求点D的坐标及相应S的值.5.(2020•涡阳县一模)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与直线y=x+1相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,且抛物线经过点C(5,0).(1)求抛物线的解析式.(2)点P是直线上方的抛物线上的一个动点,求△ABP的面积最大时的P点坐标.(3)若点P是抛物线上的一个动点(不与点A点B重合),过点P作直线PD⊥x轴于点D,交直线AB 于点E.当PE=2ED时,求P点坐标;(4)设抛物线与y轴交于点F,在抛物线的第一象限内,是否存在一点M,使得AM被FC平分?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,说明理由.6.(2021•桂林)如图,已知抛物线y=a(x﹣3)(x+6)过点A(﹣1,5)和点B(﹣5,m),与x轴的正半轴交于点C.(1)求a,m的值和点C的坐标;(2)若点P是x轴上的点,连接PB,P A,当=时,求点P的坐标;(3)在抛物线上是否存在点M,使A,B两点到直线MC的距离相等?若存在,求出满足条件的点M的横坐标;若不存在,请说明理由.7.(2021•甘肃)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与坐标轴交于A(0,﹣2),B(4,0)两点,直线BC:y=﹣2x+8交y轴于点C.点D为直线AB下方抛物线上一动点,过点D作x轴的垂线,垂足为G,DG分别交直线BC,AB于点E,F.(1)求抛物线y=x2+bx+c的表达式;(2)当GF=时,连接BD,求△BDF的面积;(3)①H是y轴上一点,当四边形BEHF是矩形时,求点H的坐标;②在①的条件下,第一象限有一动点P,满足PH=PC+2,求△PHB周长的最小值.8.(2021•丽水)如图,已知抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,﹣5),B(5,0).(1)求b,c的值;(2)连结AB,交抛物线L的对称轴于点M.①求点M的坐标;②将抛物线L向左平移m(m>0)个单位得到抛物线L1.过点M作MN∥y轴,交抛物线L1于点N.P是抛物线L1上一点,横坐标为﹣1,过点P作PE∥x轴,交抛物线L于点E,点E在抛物线L对称轴的右侧.若PE+MN=10,求m的值.9.(2020•陕西)已知抛物线L:y=﹣x2+bx+c过点(﹣3,3)和(1,﹣5),与x轴的交点为A,B(点A 在点B的左侧).(1)求抛物线L的表达式;(2)若点P在抛物线L上,点E、F在抛物线L的对称轴上,D是抛物线L的顶点,要使△PEF∽△DAB (P的对应点是D),且PE:DA=1:4,求满足条件的点P的坐标.10.(2020•盘锦)如图1,直线y=x﹣4与x轴交于点B,与y轴交于点A,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B和点C(0,4),△ABO沿射线AB方向以每秒个单位长度的速度平移,平移后的三角形记为△DEF (点A,B,O的对应点分别为点D,E,F),平移时间为t(0<t<4)秒,射线DF交x轴于点G,交抛物线于点M,连接ME.(1)求抛物线的解析式;(2)当tan∠EMF=时,请直接写出t的值;(3)如图2,点N在抛物线上,点N的横坐标是点M的横坐标的,连接OM,NF,OM与NF相交于点P,当NP=FP时,求t的值.11.(2022•深圳三模)如图1,抛物线y=ax2+bx经过点A(﹣5,0),点B(﹣1,﹣2).(1)求抛物线解析式;(2)如图2,点P为抛物线上第三象限内一动点,过点Q(﹣4,0)作y轴的平行线,交直线AP于点M,交直线OP于点N,当点P运动时,4QM+QN的值是否变化?若变化,说明变化规律,若不变,求(3)如图3,长度为的线段CD(点C在点D的左边)在射线AB上移动(点C在线段AB上),连接OD,过点C作CE∥OD交抛物线于点E,线段CD在移动的过程中,直线CE经过一定点F,直接写出定点F的坐标与的最小值.12.(2022•阿克苏地区一模)如图1.抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC,已知点B(4,0).(1)若C(0,3),求抛物线的解析式.(2)在(1)的条件下,P(﹣2,m)为该抛物线上一点,Q是x轴上一点求的最小值,并求此时点Q的坐标.(3)如图2.过点A作BC的平行线,交y轴与点D,交抛物线于另一点E.若DE=7AD,求c的值.13.(2022•松江区二模)如图,在平面直角坐标系中,已知直线y=2x+8与x轴交于点A、与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B.(1)求抛物线的表达式;(2)P是抛物线上一点,且位于直线AB上方,过点P作PM∥y轴、PN∥x轴,分别交直线AB于点M、①当MN=AB时,求点P的坐标;②联结OP交AB于点C,当点C是MN的中点时,求的值.14.(2022•游仙区模拟)如图,抛物线与坐标轴分别交于A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上是否存在点P,使得∠CBP=∠ACO,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)如图2,Q是△ABC内任意一点,求++的值.15.(2022•龙岩模拟)抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,4)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式(用含a的式子表示);(2)当a>0时,连接AB,BC,若tan∠ABC=,求a的值;(3)直线y=﹣x+m与线段AB交于点P,与抛物线交于M,N两点(点M在点N的左侧),若PM•PN =6,求m的值.16.(2022•雷州市模拟)如图(1),抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于点A(﹣6,0)、B(2,0),与y轴交于点C,抛物线对称轴交抛物线于点M,交x轴于点N.点P是抛物线上的动点,且位于x轴上方.(1)求抛物线的解析式.(2)如图(2),点D与点C关于直线MN对称,若∠CAD=∠CAP,求点P的坐标.(3)直线BP交y轴于点E,交直线MN于点F,猜想线段OE、FM、MN三者之间存在的数量关系,并证明.17.(2022•马鞍山二模)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴于点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于C点,直线y=kx(k<0)交线段BC下方抛物线于D点,交BC于E点(1)分别求出a、b的值;(2)求出线段BC的函数关系式,并写出自变量取值范围;(3)探究是否有最大值,若存在,请求出此时k值,若不存在,请说明理由.18.(2022•南岗区校级二模)如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=﹣ax2+6ax+6与y 轴交于点B,交x轴的负半轴于点A,交x轴的正半轴于点C,且S△ABC=30.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P为第一象限抛物线上一点,其横坐标为t,PD⊥x轴于点D,设tan∠P AD等于m,求m与t之间的函数关系式;(3)如图3,在(2)的条件下,当m=时,过点B作BN⊥AB交∠P AC的平分线于点N,点K在线段AB上,点M在线段AN上,连接KM、KN,∠MKN=2∠BNK,作MT⊥KN于点T,延长MT交BN 于点H,若NH=4BH,求直线KN的解析式.19.(2022•江汉区校级模拟)如图1,已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.(1)若C(0,﹣3),求抛物线的解析式;(2)在(1)的条件下,E是线段BC上一动点,AE交抛物线于F点,求的最大值;(3)如图2,点N为y轴上一点,AN、BN交抛物线于E、F两点,求•的值.20.(2022•成都模拟)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y 轴交于点C.(1)求点A,B,C的坐标及抛物线的对称轴;(2)如图1,点P(1,m),Q(1,m﹣2)是两动点,分别连接PC,QB,请求出|PC﹣QB|的最大值,并求出m的值;(3)如图2,∠BAC的角平分线交y轴于点D,过D点的直线l与射线AB,AC分别于E,F,当直线l 绕点D旋转时,是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.21.(2022•沈阳模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+2与x轴交于A,B两点(点A 在点B左侧),与y轴交于点C,直线l:y=kx+b经过点B,点C,点P是抛物线上一动点,连接OP交直线BC于点D.(1)求直线l的解析式;(2)当=时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,点N是直线BC上一动点,连接ON,过点D作DF⊥ON于点F,点F在线段ON上,当OD=DF时,请直接写出点N的坐标.22.(2022•沈阳模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣过点A(3,2)和点B (,0),与x轴的另一个交点为点C.(1)求抛物线的函数表达式.(2)判断△ABC的形状,并说明理由.(3)点D在线段BC上,连接AD,作DE⊥AD,且DE=AD,连接AE交x轴于点F.点F不与点C 重合,射线DP⊥AE,交AE于点P,交AC于点Q.①当AD=AF时,请直接写出∠CAE的度数;②当=时,请直接写出CQ的长.。
二次函数压轴之定值、定点问题1.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴分别交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且OB=OC=3OA.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)如图2,∠BAC的角平分线交y轴于点M,过M点的直线l与射线AB,AC分别于E,F,已知当直线l绕点M旋转时,11AF AE为定值,请直接写出该定值.2.如图,平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+nx+4过点A(﹣4,0),与y轴交于点N,与x轴正半轴交于点B.直线l过定点A.(1)求抛物线解析式;(2)过点T(t,﹣1)的任意直线EF(不与y轴平行)与抛物线交于点E、F,直线BE、BF分别交y轴于点P、Q,是否存在t的值使得OP与OQ的积为定值?若存在,求t的值,若不存在,请说明理由.3.如图1,已知二次函数y =x 2+bx +c 的图象与x 轴交于点A (﹣1,0)和点B (3,0),与y 轴的负半轴交于点C .(1)求这个函数的解析式;(2)如图2,点T 是抛物线上一点,且点T 与点C 关于抛物线的对称轴对称,过点T 的直线TS 与抛物线有唯一的公共点,直线MN ∥TS 交抛物线于M ,N 两点,连AM 交y 轴正半轴于G ,连AN 交y 轴负半轴于H ,求OH ﹣OG4.如图1,已知抛物线的解析式为21362y x =--,直线y =kx ﹣4k 与x 轴交于M ,与抛物线相交于点A ,B (A 在B 的左侧).(1)当k =1时,直接写出A ,B ,M 三点的横坐标:x A =,x B =,x M =;(2)作AP ⊥x 轴于P ,BQ ⊥x 轴于Q ,当k 变化时,MP •MQ 的值是否发生变化?若变化,求出其变化范围;若不变,求出其值;5.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)如图1,若抛物线恰好经过点B,求此时点D的坐标;(2)如图2,AC与BE交于点F.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;6.已知顶点为A的抛物线y=a(x﹣2)2(a≠0)交y轴于点B(0,2),且与直线l交于不同的两点M、N(M、N不与点A重合).(1)求抛物线的解析式;(2)若∠MAN=90°,试说明:直线l必过定点;7.如图,在直角坐标系中有Rt△AOB,O为坐标原点,OB=1,tan∠ABO=3,将此三角形绕原点O顺时针旋转90°,得到Rt△COD,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象刚好经过A,B,C三点.(1)求二次函数的解析式及顶点P的坐标;(2)过定点Q(1,3)的直线l:y=kx﹣k+3与二次函数的图象相交于M,N两点.证明:无论k为何值,△PMN恒为直角三角形.8.已知,抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,点P是抛物线上一点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,当点P位于第二象限时,过P点作直线AP,BP分别交y轴于E,F两点,请问CECF的值是否为定值?若是,请求出此定值;若不是,请说明理由.9.已知点P(0,﹣4)为平面直角坐标系内一点,直线l绕原点O旋转,交经过点(0,﹣2)的抛物线y=14x2+c于M、N两点.(1)请求出该抛物线的解析式;(2)在直线l绕原点O旋转的过程中,请你研究一下(PM+MO)(PN﹣NO)是否定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.10.如图,抛物线C:y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣12,且抛物线经过A、B两点,交x轴于另一点C,A(﹣2,0),B(0,2);(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)的条件下,设对称轴直线x=﹣12与x轴交于M,点P为抛物线上对称轴左侧一点,直线PM交抛物线于另一点Q,点P关于抛物线对称轴对称点H,直线HQ交抛物线对称轴于G点,在点P运动过程中GM长是否为一定值,若为定值,请求出其值,若不为定值,请求出其变化范围.11.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点D为(1,﹣1),且经过点B(3,3).(1)求这个抛物线相应的函数表达式;(2)如图1,过点D且平行于x轴的直线l,与直线OB相交于点A,过点B作直线l 的垂线,垂足为C.若点Q是抛物线上BD之间的动点(不与B、D重合),连接DQ并延长交BC于点E.如图2,连接BQ并延长交CD于点F,在点Q运动的过程中,FC(AC+EC)的值是否发生变化?若不变求出该定值,若变化说明理由.12.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)与坐标轴分别交于点A(﹣3,0),B(1,0)和点C.(1)求出a与c的数量关系式;(2)如图,若抛物线y=-x2-2x+3与直线y=(2k1﹣2)x交于E,F两点,与直线y=(2k2﹣2)x交于M,N两点,且k1k2=﹣1,点P,Q分别是EF、MN的中点,求证:直线PQ必定经过一个定点,并求出该定点坐标.13.已知抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)经过点(4,5).(1)若a+b=﹣3,求抛物线y=ax2+bx+5的解析式;(2)在(1)的条件下,经过点A(2,54)的任意直线y=mx+n(m≠0)与(1)中的抛物线交于B,C两点,那么11AB AC的值是定值吗?如果是定值,请求出这个定值,如果不是定值,请说明理由.14.如图1,抛物线C:y=ax2+bx﹣3与x轴的正半轴交于点B,与y轴交于点C,OB=OC,其对称轴为直线x=1.(1)直接写出抛物线C的解析式;(2)如图2,将抛物线C平移得到抛物线C1,使C1的顶点在原点,过点P(t,﹣1)的两条直线PM,PN,它们与y轴不平行,都与抛物线C1只有一个公共点分别为点M和点N,求证:直线MN必过定点.参考答案1.解:(1)OB=OC,C(0,c)则B(-c,0),代入抛物线解析式得c 2-bc+c=0,c-b+1=0,即当x=-1时,y =1-b+c=0,故抛物线过点(-1,0),故A(-1,0),B(3,0),C(0,-3)抛物线的解析式为y =x 2-2x -3(2)过点M 作MG||x 轴交AC 于点G ,作FP||x 轴交AM 于点P ,作CQ||x 轴,易知∆COA~∆CMG ,∆ACQ~∆AGM ,GM CG OA AC =GM AG CQ AC =,GM GM CG AG 1OA CQ AC AC+=+=即得111OA CQ GM+=,而AM 平分∠BAC ,故AC=CQ ,故111OA AC GM +=;同时CG AC GM AE =,AF GM AC CQ=即可得111AE AF GM +=,OA=1,AC=10,故11101AE AF 10+=+2.解:(1)y =-x 2-3x +4(2)存在t 的值使得OP 与OQ 的积为定值,t=-4设E(m ,-m 2-3m+4),F(n,-n 2-3n+4),设BE 的解析式为y =k (x -1),将E 点坐标代入得k =-m -4,同理k =-n -4,则OP=m+4,OQ=-n-4,故OP ∙OQ=(m+4)(-n-4)=-mn-4(m+n)-16,直线CE 的解析式为y =k 1(x-t )-1,与抛物线y =-x 2-3x +4联立得x 2+(k 1+3)x-k 1t -5=0,m+n=-k 1-3,mn =-k 1t -5,OP ∙OQ=k 1t+4k 1+1=4k 1(t+4)+1,当t=-4时,OP ∙OQ 为定值,故当t=-4时,OP ∙OQ=13.解:(1)y =x 2-2x-3(3)易知T(2,-3),设直线TS 的解析式为y=m(x-2)-3,与抛物线y =x 2-2x-3联立得x 2-(m +2)x +2m =0,有两个相等实根,m 2+4m+4-8m=0,故m=2,即TS 解析式为y =2x -7,设MN 的解析式为y =2x+h ,与抛物线联立得x 17+h ,x 27+h 故7+h ,7+h ),N(2-7+h 7+h ),直线AM 解析式为y 1=k 1x+b 1,得b 1737hh +++737hh +++,同理可得773hh ++-,OH-OG=24.解:6,6,4;(2)MP ∙MQ 的值不变.y =21362x -与y =kx -4k 联立得x 2+6kx +9-24k =0,x A +x B =6k ,x A ∙x B =9-24k ,M(4,0),MP ∙MQ=(4-x P )(4-x Q )=16-4(x A +x B )+x A x B =16+24k+9-24k=255.解:(1)易得抛物线的解析式为y =12x 2-x ,圆的直径为BE ,故∠BDE=90°,且∠BED=∠BAD=45°,作MN ⟂OA 交BC 、OA 于点M 、N ,易知∆BDM ≅∆DEN ,设DM=NE=m ,则CM=ON=m ,而OE=2,故m=1,此时D(1,3)(2)不变,CF ∙AD=16,∠DBF=∠BAD=45°,故∆ADB~∆CBF ,故CF ∙AD=AB ∙CB=166.解:(1)y =12(x -2)2(2)设直线MN 的解析式为y=kx+b ,与抛物线联立得x 2-(4+2k )x +4-2b=0,x M +x N =4+2k,x M ∙x N =4-2b ,作ME 、NF 垂直于x 轴,易知∆AME~∆NAF ,AE ME NF AF =,即有AE ∙AF=ME ∙NF ,ME=kx 1+b ,NF=kx 2+b ,AE=2-x 1,AF=x 2-2,(2-x 1)(x 2-2)=(kx 1+b)(kx 2+b),即有4+2(x 1+x 2)-x 1x 2=k 2x 1x 2+kb (x 1+x 2)+b 2,整理得2k+b =0或2k +b -2=0,即当x =2时,y =2,所以直线l 必过定点(2,2)7.解:(1)y =-x 2+2x +3,P(1,4)(2)联立y=kx-k +3和抛物线y =-x 2+2x +3得x 2+(k-2)x-k=0,x 1+x 2=k-2,x 1x 2=-k,过点M 、N 作对称轴的垂线ME 、NF ,tan ∠PME=PE ME =221111114(23)(1)111x x x x x x --++-==---,同理tan ∠PFN=211x -,(1-x)(x2-1)=1,故tan ∠PME=tan ∠FPN,∠PME=∠FPN ,故∠MPN=90°,所以无论k 为何值,∆PMN 恒为直角三角形.8.解:(1)y =-x 2+2x +3(2)CE CF 的值为定值13,设P(t,-t 2+2t+3),直线AP 的解析式为y =(3-t)x +3-t ,直线BP 的解析式为y =(-t-1)x +3t+3,故CE=-t ,CF=-3t ,故CE CF =139.(1)y =2124x -(2)(PM+MO)(PN-ON)为定值,设直线l 的解析式为y=kx ,与抛物线联立得x 2-4kx -8=0,设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2)则有x 1x 2=-8,,y 1=kx 1,故PM=|x 1OM=|x 1,同理PN=|x 2,ON=|x 2,故+|x 1)(|x 2-|x 2)=16,故(PM+MO)(PN-ON)为定值16.10.解:(1)y=-x 2-x +2(2)连接MH ,易知AMP=CMH ,设PQ 的解析式为y=kx+b 1,MH 的解析式为y=-kx+b 2,分别代入(-12,0)得b 1=12k ,b 2=12-k ,故PM 的解析式为y=kx+12k ,MH 的解析式为y=-kx-12k 与抛物线联立得x=(1)92k -+±,所以Q((1)92k -++,292k -±),同理可得H(192k -,292k --),易知QH 的解析式为y=-x +992-当x=-12时,y=92,所以G(-12,92),所以点P 运动过程中GM 长为定值9211.解:(1)y =x 2-2x(2)FC(AC+EC)为定值,设Q(m ,m 2-2m ),易得BF 的解析式为y=(m -1)x -3m ,故点F(311m m -+,-1),D(1,-1),DE 的解析式为y=(m-1)x-m ,E(3,2m-3),FC=3-311m m -+=41m +,AC+EC=4+2m-3+1=2m+2,所以FC(AC+EC)=41m +(2m+2)=812.解:(1)c =-3a (2)联立y =-x 2-2x +3与y =(2k 1﹣2)x 得x 2+2k 1x -3=0所以x 1+x 2=-2k 1,y 1+y 2=-4k 12+4k 1,故P(-k 1,-2k 12+2k 1),同理可得Q(-k 2,-2k 22+2k 2),设直线PQ 的解析式为y=kx+b,将P 、Q 两点代入得y =(2k 1+2k 2-2)x -2,所以直线PQ 过定点(0,-2)13.解:(1)y=x 2-4x +5(3)将坐标系向右平移2个单位,向上平移1个单位,此时抛物线的解析式为y=x2,点A(0,14),设B(m,m 2),C(n,n 2),则AB=m 2+14,AC=n 2+14,故11AB AC +=AB AC AB AC +⋅=22221211()()416m n mn m n +++++,同时BC 的解析式y=kx +14,与抛物线联立得x 2-kx -14=0,m+n=k,mn =-14,故11AB AC +=414.解:(1)y =x 2-2x -3(2)平移后的抛物线的解析式为y =x 2,设M(m,m 2),N(n,n 2),直线PM 的解析式设为y=k 1(x-m)+m 2,PN 的解析式为y=k 2(x-n)+n 2,与抛物线联立得x2-k1x+k1m-m2=0,此时∆=0,即有k 1=2m ,PM 的解析式为y=2m(x-m)+m 2=2mx-m 2同理可得PN 的解析式为y=2n(x-n)+n 2=2nx-n 2,可得P(2m n +,mn ),mn =-1,MN 的解析式为y=(m+n)x +1,故MN 过定点(0,1)。
2024年福建中考数学专题复习:二次函数综合题一.定点问题(共3小题)1.已知抛物线y=x2﹣2mx﹣3(m为常数).(1)求抛物线的顶点坐标(用含m的代数式表示);(2)当m≥1时,求抛物线顶点到x轴的最小距离;(3)当m=0时,点A,B为该抛物线上的两点,顶点为D,直线AD的解析式为y1=k1x+b1,直线BD的解析式为y2=k2x+b2,若k1k2=﹣,求证:直线AB过定点.2.已知抛物线y=x2+bx+c关于直线x=1对称,且过点(2,1).(1)求抛物线的解析式;(2)过D(m,﹣1)的直线DE:y=k1x+b1(k>0)和直线DF:y=k2x+b2(k2<0)均与抛物线有且只有一个交点.①求k1k2的值;②平移直线DE,DF,使平移后的两条直线都经过点R(1,0),且分别与抛物线相交于G、H和P、Q两点,若M、N分别为GH,PQ的中点,求证:直线MN必过某一定点.3.在平面直角坐标系中,抛物线l:y=x2﹣2mx﹣2﹣m(m>0)与x轴分别相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,设抛物线l的对称轴与x轴相交于点N,且OC=3ON(1)求m的值;(2)设点G是抛物线在第三象限内的动点,若∠GBC=∠ACO,求点G的坐标;(3)将抛物线y=x2﹣2mx﹣2﹣m向上平移3个单位,得到抛物线l′,设点P、Q是抛物线l′上在第一象限内不同的两点,射线PO、QO分别交直线y=﹣2于点P′、Q′,设P′、Q′的横坐标分别为x P′、x Q′,且x P′⋅x Q′=4,求证:直线PQ经过定点.二.定值问题(共2小题)4.过原点的抛物线与x轴的另一个交点为A,且抛物线的对称轴为直线x=2,顶点为B.(1)求抛物线的解析式;(2)如图(1),点E是直线AB上方抛物线上一点,连接AB,BE,AE,若△ABE的面积为4,求点E的坐标;(3)如图(2),设直线y=kx﹣2k(k≠0)与抛物线交于C,D两点,点D关于直线x=2的对称点为D',直线CD'与直线x=2交于点P,求证:BP的长为定值.5.已知抛物线C1:y=mx2+n与x轴于A,B两点,与y轴交于点C,△ABC为等腰直角三角形,且n=﹣1.(1)求抛物线C1的解析式;(2)将C1向上平移一个单位得到C2,点M、N为抛物线C2上的两个动点,O为坐标原点,且∠MON=90°,连接点M、N,过点O作OE⊥MN于点E.求点E到y轴距离的最大值;(3)如图,若点F的坐标为(0,﹣2),直线l分别交线段AF,BF(不含端点)于G,H两点.若直线l与抛物线C1有且只有一个公共点,设点G的横坐标为b,点H的横坐标为a,则a﹣b是定值吗?若是,请求出其定值,若不是,请说明理由.三.线段之积(共2小题)6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c,交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧,其中A点坐标(﹣1,0);交y轴负半轴于点C,C点坐标(0,﹣3).(1)求出抛物线的解析式;(2)如图1,若抛物线上有一点D,∠ACD=45°,求点D的坐标.(3)如图2,点P是第一象限抛物线上一点,过点P的直线y=mx+n(n<0)与抛物线交于另外一点Q,连接AP、AQ,分别交y轴于M、N两点.若OM•ON=2,试探究m、n之间的数量关系,并说明理由.7.已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(2,0),C(0,﹣1).(1)求抛物线的解析式;(2)D为抛物线y=ax2+bx+c上不与抛物线的顶点和点A,B重合的动点.①设抛物线的对称轴与直线AD交于点F,与直线BD交于点G,点F关于x轴的对称点为F′,求证:GF′的长度为定值;②当∠BAD=45°时,过线段AD上的点H(不含端点A,D)作AD的垂线,交抛物线于P,Q两点,求PH•QH的最大值.四.线段数量关系(共5小题)8.抛物线C:y=x2﹣2x﹣3交x轴于A,B两点(点A在点B的左边),交y轴于点C.(1)直接写出点A,B的坐标;(2)如图1,直线y=x+1经过点A,交抛物线于另一点N,点D在抛物线上,满足△DAN的面积与△CAN的面积相等,求点D的横坐标;(3)如图2,将抛物线C向上平移,使其顶点M在x轴上,得到抛物线C1,P(x1,y1),Q(x2,y2)是抛物线C1上两点(P点在Q点左侧),直线PQ交抛物线C1对称轴于点E,过点Q作y轴的平行线分别交x轴,直线PM于F,H两点,EH交x轴于点G,求证:EG=GH.9.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0).(1)若抛物线经过点(﹣1,1)且对称轴为直线x=1,求a,c所满足的数量关系;(2)抛物线与y轴交于点,顶点为Q(2,0),过点的直线与抛物线交于E,F两点(点E在点F的左侧).①求△EQF面积的最小值;②过点E作x轴的垂线,垂足为M,直线EM与直线FQ交于点N,连接PM,求证:PM∥QN.10.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(4,0),C(﹣1,0)两点,与y轴交于点B,点P为抛物线上的一个动点,连接AB,BC,PA,PC,PC与AB相交于点Q.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为第一象限内抛物线上的一个动点.设△APQ的面积为S1,△BCQ的面积为S2.求S1﹣S2的最大值,并求此时点P的坐标;(3)过点P作PD垂直于x轴于点D,与线段AB交于点N.设点D的横坐标为m,且2<m<4,PD中点为点M,AB中点为点E,若,求m的值.11.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(4,0),与y轴交于点B,对称轴为,点P是x轴上一点,过点P作垂直于x轴的直线分别交抛物线和直线AB于点E和点F.(1)求二次函数的表达式;(2)若E、F、P三个点中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外)时,求点P的坐标;(3)分别过点E、F向抛物线的对称轴作垂线,交对称轴于点M、N,矩形EMNF与此抛物线相交,抛物线被截得的部分图象记作G,G的最高点的纵坐标为m,最低点纵坐标为n,当m﹣n=2OP时,求点P的坐标.12.已知抛物线y=﹣﹣2x+3n(n>0)与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧);与y轴交于点C,顶点为D.(1)如图1,若n=1.①则D的坐标为;②当m≤x≤0时,抛物线的最小值为3,最大值为4,则m的取值范围为.(2)如图2,P是抛物线上一点,Q为射线CA上一点,且P、Q两点均在第三象限内,Q、A是位于直线PB 同侧的不同两点,若点P到x轴的距离为d,△QPB的面积为2nd.①求证:AC∥PB.②连接AP、OD、OQ、DQ,若AP=QB,PQ=4n,试判断△DOQ的形状是否随着n的变化而变化?并说明理由.五.面积问题(共5小题)13.已知抛物线C1:y=﹣x2﹣2x﹣1,抛物线C2经过点A(﹣1,0),B(m+1,0)(m>0),E为抛物线C2的顶点,M(x M,0)是x轴正半轴上的点.(1)若E在抛物线C1上,求点E的坐标;(用含m的式子表示)(2)若抛物线C2:y=x2﹣mx+n,与y轴交于点C.①点D(m,y D)在抛物线C2上,当AM=AD,x M=5时,求m的值;②若m=2,F是线段OB上的动点,过F作GF⊥CF交线段BC于点G,连接CE,GE,求△CGE面积的最小值.14.如图,在直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A的坐标为(﹣2,0)和原点O,将线段OA绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB.(1)求抛物线解析式,判断点B是否在抛物线上;(2)连接AB,作点O关于AB的对称点O′,求四边形AOBO′的面积;(3)点P(n,0)是x轴上一个动点,过P点作x轴的垂线交直线AB于点M,交抛物线于点N,将△ANB的面积记为S,若≤S≤,求n的取值范围.15.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求该抛物线的函数解析式;(2)连接AC,BC,点D是直线BC下方抛物线上的一个的动点(不与B,C重合),①求△BCD面积的最大值;②若∠ACO+∠BCD=∠ABC,求点D的坐标.16.在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点B(4,0),与y轴交于点C,点P 抛物线上一点.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点P为第一象限内抛物线上的点,过点P作PH⊥AB,垂足为H,作PE⊥x轴,垂足为E,交AB于点F,设△PHF的面积为S1,△BEF的面积为S2,当时,求点P的坐标;(3)点N为抛物线对称轴上的动点,是否存在点N,使得直线BC垂直平分线段PN?若存在,请直接写出点N 坐标,若不存在,请说明理由.17.抛物线y=x2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B(3,0)两点,C是第一象限抛物线上一点,直线AC交y轴于点P.(1)求抛物线解析式;(2)如图1,当OP=OA时,D是点C关于抛物线对称轴的对称点,M是抛物线上的动点,它的横坐标为m(﹣1<m<4),连接DM,CM,DM与直线AC交于点N.设△CMN和△CDN的面积分别为S1和S2,求的最大值.(3)如图2,直线BP交抛物线于另一点E,连接CE交y轴于点F,点C的横坐标为n.求的值.2024年福建中考数学专题复习:二次函数综合题(答案)一.定点问题(共3小题)1.已知抛物线y=x2﹣2mx﹣3(m为常数).(1)求抛物线的顶点坐标(用含m的代数式表示);(2)当m≥1时,求抛物线顶点到x轴的最小距离;(3)当m=0时,点A,B为该抛物线上的两点,顶点为D,直线AD的解析式为y1=k1x+b1,直线BD的解析式为y2=k2x+b2,若k1k2=﹣,求证:直线AB过定点.【答案】(1)(m,﹣m2﹣3);(2)抛物线顶点到x轴的最小距离为4;(3)直线AB过定点(0,﹣).2.已知抛物线y=x2+bx+c关于直线x=1对称,且过点(2,1).(1)求抛物线的解析式;(2)过D(m,﹣1)的直线DE:y=k1x+b1(k>0)和直线DF:y=k2x+b2(k2<0)均与抛物线有且只有一个交点.①求k1k2的值;②平移直线DE,DF,使平移后的两条直线都经过点R(1,0),且分别与抛物线相交于G、H和P、Q两点,若M、N分别为GH,PQ的中点,求证:直线MN必过某一定点.【答案】(1)y=x2﹣2x+1;(2)①k1k2=﹣4;②证明见解答过程.3.在平面直角坐标系中,抛物线l:y=x2﹣2mx﹣2﹣m(m>0)与x轴分别相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,设抛物线l的对称轴与x轴相交于点N,且OC=3ON(1)求m的值;(2)设点G是抛物线在第三象限内的动点,若∠GBC=∠ACO,求点G的坐标;(3)将抛物线y=x2﹣2mx﹣2﹣m向上平移3个单位,得到抛物线l′,设点P、Q是抛物线l′上在第一象限内不同的两点,射线PO、QO分别交直线y=﹣2于点P′、Q′,设P′、Q′的横坐标分别为x P′、x Q′,且x P′⋅x Q′=4,求证:直线PQ经过定点.【答案】(1)m=1;(2)点G的坐标为;(3)见解析.二.定值问题(共2小题)4.过原点的抛物线与x轴的另一个交点为A,且抛物线的对称轴为直线x=2,顶点为B.(1)求抛物线的解析式;(2)如图(1),点E是直线AB上方抛物线上一点,连接AB,BE,AE,若△ABE的面积为4,求点E的坐标;(3)如图(2),设直线y=kx﹣2k(k≠0)与抛物线交于C,D两点,点D关于直线x=2的对称点为D',直线CD'与直线x=2交于点P,求证:BP的长为定值.【答案】(1)解析式为:y=x2﹣2x;(2)E1(0,0),E2(6,6);(3)证明见解答过程.5.已知抛物线C1:y=mx2+n与x轴于A,B两点,与y轴交于点C,△ABC为等腰直角三角形,且n=﹣1.(1)求抛物线C1的解析式;(2)将C1向上平移一个单位得到C2,点M、N为抛物线C2上的两个动点,O为坐标原点,且∠MON=90°,连接点M、N,过点O作OE⊥MN于点E.求点E到y轴距离的最大值;(3)如图,若点F的坐标为(0,﹣2),直线l分别交线段AF,BF(不含端点)于G,H两点.若直线l与抛物线C1有且只有一个公共点,设点G的横坐标为b,点H的横坐标为a,则a﹣b是定值吗?若是,请求出其定值,若不是,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣1;(2);(3)定值1.三.线段之积(共2小题)6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c,交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧,其中A点坐标(﹣1,0);交y轴负半轴于点C,C点坐标(0,﹣3).(1)求出抛物线的解析式;(2)如图1,若抛物线上有一点D,∠ACD=45°,求点D的坐标.(3)如图2,点P是第一象限抛物线上一点,过点P的直线y=mx+n(n<0)与抛物线交于另外一点Q,连接AP、AQ,分别交y轴于M、N两点.若OM•ON=2,试探究m、n之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)D(4,5);(3)m、n之间的数量关系为n+3m=2.理由间接性.7.已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(2,0),C(0,﹣1).(1)求抛物线的解析式;(2)D为抛物线y=ax2+bx+c上不与抛物线的顶点和点A,B重合的动点.①设抛物线的对称轴与直线AD交于点F,与直线BD交于点G,点F关于x轴的对称点为F′,求证:GF′的长度为定值;②当∠BAD=45°时,过线段AD上的点H(不含端点A,D)作AD的垂线,交抛物线于P,Q两点,求PH•QH的最大值.【答案】(1)y=x2﹣x﹣1;(2)①F′G=为定值;②PH•QH的最大值为:.四.线段数量关系(共5小题)8.抛物线C:y=x2﹣2x﹣3交x轴于A,B两点(点A在点B的左边),交y轴于点C.(1)直接写出点A,B的坐标;(2)如图1,直线y=x+1经过点A,交抛物线于另一点N,点D在抛物线上,满足△DAN的面积与△CAN的面积相等,求点D的横坐标;(3)如图2,将抛物线C向上平移,使其顶点M在x轴上,得到抛物线C1,P(x1,y1),Q(x2,y2)是抛物线C1上两点(P点在Q点左侧),直线PQ交抛物线C1对称轴于点E,过点Q作y轴的平行线分别交x轴,直线PM于F,H两点,EH交x轴于点G,求证:EG=GH.【答案】(1)A(﹣1,0),B(3,0);(2)3或;(3)见解析.9.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0).(1)若抛物线经过点(﹣1,1)且对称轴为直线x=1,求a,c所满足的数量关系;(2)抛物线与y轴交于点,顶点为Q(2,0),过点的直线与抛物线交于E,F两点(点E在点F的左侧).①求△EQF面积的最小值;②过点E作x轴的垂线,垂足为M,直线EM与直线FQ交于点N,连接PM,求证:PM∥QN.【答案】(1)3a+c=1;(2)①4;②见解答.10.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(4,0),C(﹣1,0)两点,与y轴交于点B,点P为抛物线上的一个动点,连接AB,BC,PA,PC,PC与AB相交于点Q.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为第一象限内抛物线上的一个动点.设△APQ的面积为S1,△BCQ的面积为S2.求S1﹣S2的最大值,并求此时点P的坐标;(3)过点P作PD垂直于x轴于点D,与线段AB交于点N.设点D的横坐标为m,且2<m<4,PD中点为点M,AB中点为点E,若,求m的值.【答案】(1)y=﹣x2+3x+4;(2)S1﹣S2的最大值为,点P的坐标为:(,);(3)m=.11.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(4,0),与y轴交于点B,对称轴为,点P是x轴上一点,过点P作垂直于x轴的直线分别交抛物线和直线AB于点E和点F.(1)求二次函数的表达式;(2)若E、F、P三个点中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外)时,求点P的坐标;(3)分别过点E、F向抛物线的对称轴作垂线,交对称轴于点M、N,矩形EMNF与此抛物线相交,抛物线被截得的部分图象记作G,G的最高点的纵坐标为m,最低点纵坐标为n,当m﹣n=2OP时,求点P的坐标.【答案】(1);(2)(﹣1,0),,;(3)P(6,0).12.已知抛物线y=﹣﹣2x+3n(n>0)与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧);与y轴交于点C,顶点为D.(1)如图1,若n=1.①则D的坐标为(﹣1,4);②当m≤x≤0时,抛物线的最小值为3,最大值为4,则m的取值范围为﹣2≤m≤﹣1 .(2)如图2,P是抛物线上一点,Q为射线CA上一点,且P、Q两点均在第三象限内,Q、A是位于直线PB 同侧的不同两点,若点P到x轴的距离为d,△QPB的面积为2nd.①求证:AC∥PB.②连接AP、OD、OQ、DQ,若AP=QB,PQ=4n,试判断△DOQ的形状是否随着n的变化而变化?并说明理由.【答案】(1)①(﹣1,4);②﹣2≤m≤﹣1;(2)①证明见解析过程;②△DOQ的形状不会随着n的变化而变化,理由见解析过程.五.面积问题(共5小题)13.已知抛物线C1:y=﹣x2﹣2x﹣1,抛物线C2经过点A(﹣1,0),B(m+1,0)(m>0),E为抛物线C2的顶点,M(x M,0)是x轴正半轴上的点.(1)若E在抛物线C1上,求点E的坐标;(用含m的式子表示)(2)若抛物线C2:y=x2﹣mx+n,与y轴交于点C.①点D(m,y D)在抛物线C2上,当AM=AD,x M=5时,求m的值;②若m=2,F是线段OB上的动点,过F作GF⊥CF交线段BC于点G,连接CE,GE,求△CGE面积的最小值.【答案】(1)E(m,﹣m2﹣m﹣1);(2)①m=3﹣1;②6﹣6.14.如图,在直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A的坐标为(﹣2,0)和原点O,将线段OA绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB.(1)求抛物线解析式,判断点B是否在抛物线上;(2)连接AB,作点O关于AB的对称点O′,求四边形AOBO′的面积;(3)点P(n,0)是x轴上一个动点,过P点作x轴的垂线交直线AB于点M,交抛物线于点N,将△ANB的面积记为S,若≤S≤,求n的取值范围.【答案】(1)y=x2+x;点B在抛物线上,理由见解答过程;(2)2;(3)≤n≤﹣或≤n≤或≤n≤.15.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求该抛物线的函数解析式;(2)连接AC,BC,点D是直线BC下方抛物线上的一个的动点(不与B,C重合),①求△BCD面积的最大值;②若∠ACO+∠BCD=∠ABC,求点D的坐标.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)①△BCD面积的最大值为;②D(,﹣).16.在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点B(4,0),与y轴交于点C,点P抛物线上一点.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点P为第一象限内抛物线上的点,过点P作PH⊥AB,垂足为H,作PE⊥x轴,垂足为E,交AB于点F,设△PHF的面积为S1,△BEF的面积为S2,当时,求点P的坐标;(3)点N为抛物线对称轴上的动点,是否存在点N,使得直线BC垂直平分线段PN?若存在,请直接写出点N 坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2+x+4;(2);(3)存在点N,使得直线BC垂直平分线段PN;N的坐标是或.17.抛物线y=x2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B(3,0)两点,C是第一象限抛物线上一点,直线AC交y轴于点P.(1)求抛物线解析式;(2)如图1,当OP=OA时,D是点C关于抛物线对称轴的对称点,M是抛物线上的动点,它的横坐标为m(﹣1<m<4),连接DM,CM,DM与直线AC交于点N.设△CMN和△CDN的面积分别为S1和S2,求的最大值.(3)如图2,直线BP交抛物线于另一点E,连接CE交y轴于点F,点C的横坐标为n.求的值.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2);(3).。
(一)定值问题1、如图,在平面直角坐标系x O y中,矩形AOCD的顶点A的坐标是(0,4),现有两动点P、Q,点P从点O出发沿线段OC(不包括端点O,C)以每秒2个单位长度的速度,匀速向点C运动,点Q从点C出发沿线段CD(不包括端点C,D)2. 以每秒1个单位长度的速度匀速向点D运动.点P,Q同时出发,同时停止,设运动时间为t秒,当t=2秒时PQ=5(1)求点D的坐标,并直接写出t的取值范围;(2)连接AQ并延长交x轴于点E,把AE沿AD翻折交CD延长线于点F,连接EF,则△A EF的面积S是否随t的变化而变化?若变化,求出S与t的函数关系式;若不变化,求出S的值.(3)在(2)的条件下,t为何值时,四边形APQF是梯形?2、如图所示,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,点E、F分别在菱形的边BC.CD上滑动,且E、F不与B.C.D重合.(1)证明不论E、F在BC.CD上如何滑动,总有BE=CF;(2)当点E、F在BC.CD上滑动时,分别探讨四边形AECF和△CEF的面积是否发生变化?如果不变,求出这个定值;如果变化,求出最大(或最小)值.(二)由运动产生的线段和差问题(最值问题)1、如图所示,已知A 11(,y )2,B 2(2,y )为反比例函数1y x图像上的两点,动点P (x,0)在x 正半轴上运动,当线段AP 与线段BP 之差达到最大时,点P 的坐标是【 】A. 1(,0)2B. (1,0)C. 3(,0)2D. 5(,0)22、如图,抛物线l 交x 轴于点A (﹣3,0)、B (1,0),交y 轴于点C (0,﹣3).将抛物线l 沿y 轴翻折得抛物线l 1.(1)求l 1的解析式;(2)在l 1的对称轴上找出点P ,使点P 到点A 的对称点A 1及C 两点的距离差最大,并说出理由;3、如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(﹣1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N.其顶点为D.(1)抛物线及直线AC的函数关系式;(2)设点M(3,m),求使MN+MD的值最小时m的值;(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由;(4)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.4、如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过A (4,0),B (2,3),C (0,3)三点.(1)求抛物线的解析式及对称轴.(2)在抛物线的对称轴上找一点M ,使得MA+MB 的值最小,并求出点M 的坐标.(3)在抛物线上是否存在一点P ,使得以点A 、B 、C 、P 四点为顶点所构成的四边形为梯形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.。
二次函数与线段最值定值问题(八大类型)考向分析题型一二次函数与单线段最值问题1.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于A (5,0),B (-1,0)两点,与y 轴交于点C 0,52.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在点P ,使得△ACP 是以点A 为直角顶点的直角三角形?若存在,求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点G 为抛物线上的一动点,过点G 作GE 垂直于y 轴于点E ,交直线AC 于点D ,过点D 作x 轴的垂线,垂足为点F ,连接EF ,当线段EF 的长度最短时,求出点G 的坐标.【分析】(1)运用待定系数法就可求出抛物线的解析式;(2)以A 为直角顶点,根据点P 的纵、横坐标之间的关系建立等量关系,就可求出点P 的坐标;(3)连接OD ,易得四边形OFDE 是矩形,则OD =EF ,根据垂线段最短可得当OD ⊥AC 时,OD (即EF )最短,然后只需求出点D 的纵坐标,就可得到点P 的纵坐标,就可求出点P 的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于A (5,0),B (-1,0)两点,与y 轴交于点C 0,52,∴设抛物线的解析式是y =a (x -5)(x +1)1),则52=a ×(-5)×1,解得a =-12.则抛物线的解析式是y =-12(x -5)(x +1)=-12x 2+2x +52;(2)存在.当点A 为直角顶点时,过A 作AP ⊥AC 交抛物线于点P ,交y 轴于点H ,如图.∵AC ⊥AP ,OC ⊥OA ,∴△OAC ∽△OHA ,∴OA OH =OC OA,∴OA 2=OC •OH ,∵OA =5,OC =52,∴OH =10,∴H(0,-10),A(5,0),∴直线AP的解析式为y=2x-10,联立y=2x-10y=-12x2+2x+52 ,∴P的坐标是(-5,-20).(3)∵DF⊥x轴,DE⊥y轴,∴四边形OFDE为矩形,∴EF=OD,∴EF长度的最小值为OD长度的最小值,当OD⊥AC时,OD长度最小,此时S△AOC=12AC•OD=12OA•OC,∵A(5,0),C0,52,∴AC=552,∴OD=5,∵DE⊥y轴,OD⊥AC,∴△ODE∽△OCD,∴OD OE =CO OD,∴OD2=OE•CO,∵CO=52,OD=5,∴OE=2,∴点G的纵坐标为2,∴y=-12x2+2x+52=2,解得x1=2-5,x2=2+5,∴点G的坐标为(2-5,2)或(2+5,2).【点评】本题主要考查了用待定系数法求抛物线的解析式、抛物线上点的坐标特征、等腰三角形的性质、矩形的性质、解一元二次方程、勾股定理等知识,有一定的综合性,根据矩形的性质将EF转化为OD,然后利用垂线段最短是解决第(3)小题的关键.题型二二次函数与将军饮马型问题2.如图1,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(-4,0),B(1,0)两点,过点B的直线y=kx+23分别与y轴及抛物线交于点C,D.(1)求直线和抛物线的表达式;(2)动点P从点O出发,在x轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t 秒,当t为何值时,△PDC为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t的值;(3)如图2,将直线BD沿y轴向下平移4个单位后,与x轴,y轴分别交于E,F两点,在抛物线的对称轴上是否存在点M ,在直线EF 上是否存在点N ,使DM +MN 的值最小?若存在,求出其最小值及点M ,N 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求解可得;(2)先求得点D 的坐标,过点D 分别作DE ⊥x 轴、DF ⊥y 轴,分P 1D ⊥P 1C 、P 2D ⊥DC 、P 3C ⊥DC 三种情况,利用相似三角形的性质逐一求解可得;(3)通过作对称点,将折线转化成两点间距离,应用两点之间线段最短.【解答】解:(1)把A (-4,0),B (1,0)代入y =ax 2+2x +c ,得16a -8+c =0a +2+c =0 ,解得:a =23c =-83 ,∴抛物线解析式为:y =23x 2+2x -83,∵过点B 的直线y =kx +23,∴代入(1,0),得:k =-23,∴BD 解析式为y =-23x +23;(2)由y =23x 2+2x -83y =-23x +23得交点坐标为D (-5,4),如图1,过D 作DE ⊥x 轴于点E ,作DF ⊥y 轴于点F ,当P 1D ⊥P 1C 时,△P 1DC 为直角三角形,则△DEP 1∽△P 1OC ,∴DE PO =PE OC ,即4t =5-t 23,解得t =15±1296,当P 2D ⊥DC 于点D 时,△P 2DC 为直角三角形由△P 2DB ∽△DEB 得DB EB =P 2B DB,即526=t +152,解得:t =233;当P 3C ⊥DC 时,△DFC ∽△COP 3,∴DF OC =CF P 3O ,即523=103t ,解得:t =49,∴t 的值为49、15±1296、233.(3)由已知直线EF 解析式为:y =-23x -103,在抛物线上取点D 的对称点D ′,过点D ′作D ′N ⊥EF 于点N ,交抛物线对称轴于点M过点N 作NH ⊥DD ′于点H ,此时,DM +MN =D ′N 最小.则△EOF ∽△NHD ′设点N 坐标为a ,-23a -103,∴OE NH =OF HD ',即54--23a -103 =1032-a ,解得:a =-2,则N 点坐标为(-2,-2),求得直线ND ′的解析式为y =32x +1,当x =-32时,y =-54,∴M 点坐标为-32,-54,此时,DM +MN 的值最小为D 'H 2+NH 2=42+62=213.【点评】本题是二次函数和几何问题综合题,应用了二次函数性质以及转化的数学思想、分类讨论思想.解题时注意数形结合.题型三二次函数与胡不归型线段最值问题3.已知抛物线y =-12x 2+bx +c (b ,c 为常数)的图象与x 轴交于A (1,0),B 两点(点A 在点B 左侧).与y 轴相交于点C ,顶点为D .(Ⅰ)当b =2时,求抛物线的顶点坐标;(Ⅱ)若点P 是y 轴上一点,连接BP ,当PB =PC ,OP =2时,求b 的值;(Ⅲ)若抛物线与x 轴另一个交点B 的坐标为(4,0),对称轴交x 轴于点E ,点Q 是线段DE 上一点,点N 为线段AB 上一点,且AN =2BN ,连接NQ ,求DQ +54NQ 的最小值.【分析】(Ⅰ)求出函数的解析式即可求解;(Ⅱ)由题意可求P (0,2)或(0,-2),将A 点代入抛物线解析式可得c =12-b ,在求出B (2b -1,0),C 0,12-b ,由PB =PC ,(2b -1)2+4=12-b -2 2或(2b -1)2+4=12-b +2 2,再由2b -1>1,求出b 即可;(Ⅲ)先求出抛物线的解析式y =-12x 2+52x -2,设Q 52,t过点N 作AD 的垂线交于点M ,交对称轴于点Q ,利用直角三角形可得MQ =45DQ ,当M 、Q 、N 三点共线时,DQ +54NQ 有最小值54MN ,在Rt △AMN 中,AN =2,求出MN =65,可求DQ +54NQ 的最小值为32.【解答】解:(Ⅰ)当b =2时,y =-12x 2+2x +c ,将点A (1,0)代入y =-12x 2+2x +c ,∴c =-32,∴y =-12x 2+2x -32=-12(x -2)2+12,∴抛物线的顶点为2,12 ;(Ⅱ)∵点P 是y 轴上一点,OP =2,∴P (0,2)或(0,-2),将A 代入y =-12x 2+bx +c ,∴-12+b +c =0,∴c =12-b ,∵-12x 2+bx +12-b =0,∴1+x 1=2b ,∴x 1=2b -1,∴B (2b -1,0),令x =0,则y =2b -1,∴C 0,12-b ,∵PB =PC ,∴(2b -1)2+4=12-b -2 2或(2b -1)2+4=12-b +2 2,解得b =12或b =116或b =12或b =-56,∵A 点在B 点左侧,∴2b -1>1,∴b >1,∴b =116;(Ⅲ)将点A 、B 代入y =-12x 2+bx +c ,∴-12+b +c =0-8+4b +c =0 ,b =52c =-2,∴y =-12x 2+52x -2,∴抛物线的对称轴为直线x =52,∴E 52,0,∵y =-12x 2+52x -2=-12x -52 2+98,∴顶点D 52,98,∵A (1,0),B (4,0),∴AB =3,∵AN =2BN ,∴AN =2,BN =1,∴N (3,0),设Q 52,t,过点N 作AD 的垂线交于点M ,交对称轴于点Q ,∵AE =32,DE =98,∴tan ∠DAE =34,∴∠EQN =∠DAE ,∴∠DAN =∠MQD ,∴tan ∠MQD =34,∴sin ∠MQD =45,∴MQ =45DQ ,∵DQ +54NQ =5445DQ +NQ =54(MQ +NQ ),∴当M 、Q 、N 三点共线时,DQ +54NQ 有最小值54MN ,在Rt △AMN 中,AN =2,∴sin ∠MAN =35,∴MN =35×2=65,∴DQ +54NQ =54×MN =32,∴DQ +54NQ 的最小值为32.【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,利用一元二次方程求最值是解题的关键.二次函数与三线段和最值问题4.如图1,已知一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线y=-x2+bx+c 过A、B两点,且与x轴交于另一点C.(1)求b、c的值;(2)如图1,点D为AC的中点,点E在线段BD上,且BE=2ED,连接CE并延长交抛物线于点M,求点M的坐标;(3)将直线AB绕点A按逆时针方向旋转15°后交y轴于点G,连接CG,如图2,P为△ACG内一点,连接PA、PC、PG,分别以AP、AG为边,在他们的左侧作等边△APR,等边△AGQ,连接QR①求证:PG=RQ;②求PA+PC+PG的最小值,并求出当PA+PC+PG取得最小值时点P的坐标.【分析】(1)把A(-3,0),B(0,3)代入抛物线y=-x2+bx+c即可解决问题.(2)首先求出A、C、D坐标,根据BE=2ED,求出点E坐标,求出直线CE,利用方程组求交点坐标M.(3)①欲证明PG=QR,只要证明△QAR≌△GAP即可.②当Q、R、P、C共线时,PA+PG+PC最小,作QN⊥OA于N,AM⊥QC于M,PK⊥OA于K,由sin∠ACM=AMAC=NQQC求出AM,CM,利用等边三角形性质求出AP、PM、PC,由此即可解决问题.【解答】解:(1)∵一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,∴A(-3,0),B(0,3),∵抛物线y=-x2+bx+c过A、B两点,∴c=3-9-3b+c=0解得b=-2c=3,∴b=-2,c=3.(2),对于抛物线y=-x2-2x+3,令y=0,则-x2-2x+3=0,解得x=-3或1,∴点C坐标(1,0),∵AD=DC=2,∴点D坐标(-1,0),∵BE=2ED,∴点E坐标-23,1,设直线CE 为y =kx +b ,把E 、C 代入得到-23k +b =1k +b =0 解得k =-35b =35 ,∴直线CE 为y =-35x +35,由y =-35x +35y =-x 2-2x +3解得x =1y =0 或x =-125y =5125 ,∴点M 坐标-125,5125.(3)①∵△AGQ ,△APR 是等边三角形,∴AP =AR ,AQ =AG ,∠QAC =∠RAP =60°,∴∠QAR =∠GAP ,在△QAR 和△GAP 中,AQ =AG ∠QAR =∠GAP AR =AP,∴△QAR ≌△GAP ,∴QR =PG .②如图3中,∵PA +PG +PC =QR +PR +PC =QC ,∴当Q 、R 、P 、C 共线时,PA +PG +PC 最小,作QN ⊥OA 于N ,AM ⊥QC 于M ,PK ⊥OA 于K .∵∠GAO =60°,AO =3,∴AG =QG =AQ =6,∠AGO =30°,∵∠QGA =60°,∴∠QGO =90°,∴点Q 坐标(-6,33),在RT △QCN 中,QN =33,CN =7,∠QNC =90°,∴QC =QN 2+NC 2=219,∵sin ∠ACM =AM AC=NQ QC ,∴AM =65719,∵△APR 是等边三角形,∴∠APM =60°,∵PM =PR ,cos30°=AM AP,∴AP =121919,PM =RM =61919∴MC =AC 2-AM 2=141919,∴PC =CM -PM =81919,∵PK QN =CP CQ =CK CN ,∴CK =2819,PK =12319,∴OK =CK -CO =919,∴点P 坐标-919,12319 .∴PA +PC +PG 的最小值为219,此时点P 的坐标-919,12319.【点评】本题考查二次函数综合题、等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是理解Q 、R 、P 、C 共线时,PA +PG +PC 最小,学会添加常用辅助线,属于中考压轴题.题型五二次函数与线段倍分关系最值问题5.抛物线y =-x 2+4ax +b (a >0)与x 轴相交于O 、A 两点(其中O 为坐标原点),过点P (2,2a )作直线PM ⊥x 轴于点M ,交抛物线于点B ,点B 关于抛物线对称轴的对称点为C (其中B 、C 不重合),连接AP 交y 轴于点N ,连接BC 和PC .(1)a =32时,求抛物线的解析式和BC 的长;(2)如图a >1时,若AP ⊥PC ,求a 的值;(3)是否存在实数a ,使AP PN=12若存在,求出a 的值,如不存在,请说明理由.【分析】(1)根据抛物线经过原点b =0,把a =32、b =0代入抛物线解析式,即可求出抛物线解析式,再求出B 、C 坐标,即可求出BC 长.(2)利用△PCB ∽△APM ,得PB AM=BC PM ,列出方程即可解决问题.【解答】解:(1)∵抛物线y =-x 2+4ax +b (a >0)经过原点O ,∴b =0,∵a =32,∴抛物线解析式为y =-x 2+6x ,∵x =2时,y =8,∴点B 坐标(2,8),∵对称轴x =3,B 、C 关于对称轴对称,∴点C 坐标(4,8),∴BC =2.(2)∵AP ⊥PC ,∴∠APC =90°,∵∠CPB +∠APM =90°,∠APM +∠PAM =90°,∴∠CPB =∠PAM ,∵∠PBC =∠PMA =90°,∴△PCB ∽△APM ,∴PB AM =BC PM ,∴6a -44a -2=4a -42a,整理得a 2-4a +2=0,解得a =2±2,∵a >1,∴a =2+2.(3)当点P 在等A 的左侧时,∵△APM ∽△ANO ,∴AP PN =AM MO=12,∵AM =4a -2,OM =2,∴4a -22=12,∴a =34.当点P 在D 点A 的右侧时,同法可得OA =AM ,4a =2-4a ,∴a =14,综上所述,满足条件的a 的值为34或14.【点评】本题考查二次函数性质、相似三角形的判定和性质、待定系数法等知识,解题的关键是利用相似三角形性质列出方程解决问题,学会转化的思想,属于中考常考题型.题型六二次函数与线段乘积问题6.已知直线y =12x +2分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点,抛物线y =12x 2+mx -2经过点A ,和x 轴的另一个交点为C .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点D 是抛物线上的动点,且在第三象限,求△ABD 面积的最大值;(3)如图2,经过点M (-4,1)的直线交抛物线于点P 、Q ,连接CP 、CQ 分别交y 轴于点E 、F ,求OE •OF 的值.备注:抛物线顶点坐标公式-b 2a ,4ac -b 24a【分析】(1)先求得点A 的坐标,然后将点A 的坐标代入抛物线的解析式求得m 的值即可;(2)过点D 作DH ∥y 轴,交AB 于点H ,设D n ,12n 2+32n -2 ,H n ,12n +2 ,然后用含n 的式子表示DH 的长,接下来,利用配方法求得DH 的最大值,从而可求得△ABD 面积最大值;(3)先求得点C 的坐标,然后设直线CQ 的解析式为y =ax -a ,CP 的解析式为y =bx -b ,接下来求得点Q 和点P 的横坐标,然后设直线PQ 的解析式为y =x +d ,把M (-4,1)代入得:y =kx +4k +1,将PQ 的解析式为与抛物线解析式联立得到关于x 的一元二次方程,然后依据一元二次方程根与系数的关系可求得ab =-12,最后,由ab 的值可得到OE •OF 的值.【解答】解:(1)把y =0代入y =12x +2得:0=12x +2,解得:x =-4,∴A (-4,0).把点A 的坐标代入y =12x 2+mx -2得:m =32,∴抛物线的解析式为y =12x 2+32x -2.(2)过点D 作DH ∥y 轴,交AB 于点H ,设D n ,12n 2+32n -2 ,H n ,12n +2 .∴DH =12n +2 -12n 2+32n -2 =-12(n +1)2+92.∴当n =-1时,DH 最大,最大值为92,此时△ABD 面积最大,最大值为12×92×4=9.(3)把y =0代入y =12x 2+32x -2,得:x 2+3x -4=0,解得:x =1或x =-4,∴C (1,0).设直线CQ 的解析式为y =ax -a ,CP 的解析式为y =bx -b .∴y =ax -a y =12x 2+32x -2,解得:x =1或x =2a -4.∴x Q =2a -4.同理:x P =2b -4.设直线PQ 的解析式为y =kx +b ,把M (-4,1)代入得:y =kx +4k +1.∴y =kx +4k +1y =12x 2+32x -2.∴x 2+(3-2k )x -8k -6=0,∴x Q +x P =2a -4+2b -4=2k -3,x Q •x P =(2a -4)(2b -4)=-8k -6,解得:ab =-12.又∵OE =-b ,OF =a ,∴OE •OF =-ab =12.【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、一次函数的解析式、一元二次方程根与系数的关系,建立关于a 、b 的方程组求得ab 的值是解题的关键.题型七二次函数与线段比值问题7.抛物线y =ax 2+c 与x 轴交于A ,B 两点,顶点为C ,点P 为抛物线上一点,且位于x 轴下方.(1)如图1,若P (1,-3),B (4,0).①求该抛物线的解析式;②若D 是抛物线上一点,满足∠DPO =∠POB ,求点D 的坐标;(2)如图2,已知直线PA ,PB 与y 轴分别交于E 、F 两点.当点P 运动时,OE +OF OC是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)①根据待定系数法求函数解析式,可得答案;②根据平行线的判定,可得PD ∥OB ,根据函数值相等两点关于对称轴对称,可得D 点坐标;(2)根据待定系数法,可得E 、F 点的坐标,根据分式的性质,可得答案.【解答】解:(1)①将P (1,-3),B (4,0)代入y =ax 2+c ,得16a +c =0a +c =-3 ,解得a =15c =-165 ,抛物线的解析式为y =15x 2-165;②如图1,当点D 在OP 左侧时,由∠DPO =∠POB ,得DP ∥OB ,D 与P 关于y 轴对称,P (1,-3),得D (-1,-3);当点D 在OP 右侧时,延长PD 交x 轴于点G .作PH ⊥OB 于点H ,则OH =1,PH =3.∵∠DPO =∠POB ,∴PG =OG .设OG =x ,则PG =x ,HG =x -1.在Rt △PGH 中,由x 2=(x -1)2+32,得x =5.∴点G (5,0).∴直线PG 的解析式为y =34x -154解方程组y =34x -154y =15x 2-165 得x 1=1y 1=-3 ,x 2=114y 2=-2716 .∵P (1,-3),∴D 114,-2716.∴点D 的坐标为(-1,-3)或114,-2716.(2)点P 运动时,OE +OF OC是定值,定值为2,理由如下:作PQ ⊥AB 于Q 点,设P (m ,am 2+c ),A (-t ,0),B (t ,0),则at 2+c =0,c =-at 2.∵PQ ∥OF ,∴PQ OF =BQ BO,∴OF =PQ ⋅BO BQ=-(am 2+c )t t -m =(am 2-at 2)t m -t =amt +at 2.同理OE =-amt +at 2.∴OE +OF =2at 2=-2c =2OC .∴OE +OF OC=2.【点评】本题考查了二次函数综合题,①利用待定系数法求函数解析式;②利用函数值相等的点关于对称轴对称得出D 点坐标是解题关键;(2)利用待定系数法求出E 、F 点坐标是解题关键.题型八二次函数与倒数和定值问题8.如图,已知抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴分别交于A (-1,0)、B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,且OB =OC .(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D 是抛物线顶点,点P (m ,n )是在第二象限抛物线上的一点,分别连接BD 、BC 、BP ,若∠CBD =∠ABP ,求m 的值;(3)如图1,过B 、C 、O 三点的圆上有一点Q ,并且点Q 在第四象限,连接QO 、QB 、QC ,试猜想线段QO 、QB 、QC 之间的数量关系,并证明你的猜想;(4)如图2,若∠BAC 的角平分线交y 轴于点G ,过点G 的直线分别交射线AB 、AC 于点E 、F (不与点A 重合),则1AE +1AF的值是否变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出它的值.【分析】(1)利用待定系数法求解二次函数的解析式即可:(2)如图,过P作PK⊥AB于K,连接CD,先求解顶点D(1.-4),证明∠BCD=90°,tan∠DBC=CD BC =232=13,则tan∠CBD=tan∠ABP=13,再列方程求解即可;(3)如图,作O关于BC的对称点N,证明四边形OBNC为正方形,连接QB,QC,QO,QN,再分两种情况讨论:当Q在B,N之间时,当Q在C、N之间时,从而可得答案;(4)过G作MG∥x轴交AC于M,过F作FT∥x轴交AG于T,过C作CQ∥x轴交AG于Q,如图:证明ACOA~ACGM,AACQ~AMG,可得1OA+1AC=1GM,同理可得:理可得:1AE+1AF=1GM,从而可得答案.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与轴分别交于A(-1,0)、B(3.0)两点,设抛物线为:y=a(x+1)(x-3),∵OB=OC,∴C(0,-3),∴-3a=-3.解得:a=1,所以抛物线为:y=a(x+1)(x-3)=x2-2x-3;(2)如图,过P作PK⊥AB于K,连接CD,∵y=x2-2x-3=(x-1)2-4,∴顶点D(1,-4),∴CD2=(1-0)2+(-4+3)2=2,BC2=32+32=18,∴CD2+BC2=BD2,∴∠BCD=90°,tan∠DBC=CDBC =232=13,∵∠CBD=∠ABP,∴tan∠CBD=tan∠ABP=13,∵P(m,n),m<0,n>0,∴AB=3-m,PA-n=m2-2m-3,∴m2-2m-33-m =13,∴m=-43,经检验符合题意;(3)如图,作O关于BC的对称点N,而OB=OC-3,0B⊥OC,∴四边形OBNC为正方形,连接QB,QC,QO,ON,∴CN=BN=OC=CN=3,BC⊥ON,BC,ON为圆的直径,当Q在B,N之间时(与B不重合),在QC上截取CK=BQ,∵∠NBQ=∠NCQ,∴ΔΝCΚ≌ΔΝBQ(SAS),∴∠CNK=∠BNO,∴∠BNO+∠BNK=∠BNK+∠CNK=∠CNB-90°,∵BC⊥ON,∴∠KQN=12x90°=45°=∠QKN,∴QK2=2QN2,∴(QC-QB)2=2QN2,∵ON为直径,则∠OQN=90°,∴QN2=ON2-QO2=BC2-QO2=18-QO2,∴(QC-QB)2=2(18-QO2),而同理可得:QC2+QB2=18,整理得:QO2-QC•QB=9,当Q在C,N之间时(与C不重合),如图,同理可得:QO2-QC•QB=9;(4)过G作MG∥x轴交AC于M,过F作FT∥x轴交AG于T,过C作CQ∥x轴交AG于Q,如图:∵MG∥x轴,FT∥x轴,CQ∥x轴,∴MG∥FT∥CQ∥OA,∴△COA∽△CGM,△ACQ∽△AMG,∴GMOA =CMAC,GMCQ=AMAC,∴GMOA +GMCQ=CMAC+AMAC=1,∴1 OA +1CQ=1GM,∵AG平分∠BAC,∴∠CAG=∠BAG=∠AQC,∴AC=CQ,∴1 OA +1AC=1GM,同理可得:1AE +1AF=1GM,由(1)可知:A(-1,0),C(0,-3),∴AC=12+32=10,∴1 AE +1AF=1GM=1OA+1AC=1+1010=10+1010,∴1 AE +1AF的值不变,为10+1010.【点评】本题考查了利用待定系数法求解二次函数的解析式,锐角三角函数的应用,勾股定理及其逆定理的应用,相似三角形的判定与性质,正方形的性质,圆周角定理的应用,正确作出辅助线是解题的关键.压轴题速练一、解答题1.如图,已知二次函数的图象与x 轴交于A 、B 两点,D 为顶点,其中点B 的坐标为(5,0),点D 的坐标为(1,3).(1)求该二次函数的表达式;(2)试问在该二次函数图象上是否存在点G ,使得△ADG 的面积是△BDG 的面积的35若存在,求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =-316x -1 2+3(2)存在,G 的坐标为0,4516或-15,-45 .【分析】(1)依题意,利用二次函数的顶点式即可求.(2)先求线段AD 所在的直线解析式,求利用点到直线的公式d =Ax +By +C A 2+B 2,即可求△ADG 与△BDG 的高,利用三角形面积公式即可求.【详解】(1)依题意,设二次函数的解析式为y =a x -1 2+3将点B 代入得0=a 5-1 2+3,得a =-316∴二次函数的表达式为:y =-316x -1 2+3(2)存在点G ,当点G 在x 轴的上方时,设直线DG 交x 轴于P ,设P (t ,0),作AE ⊥DG 于E ,BF ⊥DG 于F .由题意:AE :BF =3:5,∵AE ∥BF ,∴AP :BP =AE :BF =3:5,∴-3-t :5-t =3:5,解得t =-15,∴直线DG 的解析式为y =316x +4516,由y =316x +4516y =316x -12+3 ,解得x =0y =4516 或x =1y =3,∴G 0,4516.当点G 在x 轴下方时,如图2所示,∵AO :OB =3:5∴当点G 在DO 的延长线上时,存在点G 使得S ADG :S BDG =3:5,此时,DG 的直线经过原点,设直线DG 的解析式为y =kx ,将点D 代入得k =3,故y =3x ,则有y =3x y =316x -1 2+3 整理得,x -1 x +15 =0,得x 1=1(舍去),x 2=-15当x =-15时,y =-45,故点G 为-15,-45 .综上所述,点G 的坐标为0,4516或-15,-45 .【点睛】本题考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力,二次函数的图象与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,要学会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.2.在平面直角坐标系中,抛物线y =-x 2-4x +c 与x 轴交于点A ,B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,且点A 的坐标为(-5,0).(1)求点C 的坐标;(2)如图1,若点P 是第二象限内抛物线上一动点,求点P 到直线AC 距离的最大值;(3)如图2,若点M 是抛物线上一点,点N 是抛物线对称轴上一点,是否存在点M 使以A ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(0,5)(2)2528(3)存在,(-3,8)或(3,-16)或(-7,-16)【分析】(1)把点A的坐标代入y=-x2-4x+c,求出c的值即可;(2)过P作PE⊥AC于点E,过点P作PF⊥x轴交AC于点H,证明△PHE是等腰直角三角形,得PE=PH2,当PH最大时,PE最大,运用待定系数法求直线AC解析式为y=x+5,设P(m,-m2 -4m+5),(-5<m<0),则H(m,m+5),求得PH,再根据二次函数的性质求解即可;(3)分三种情况讨论:①当AC为平行四边形的对角线时,②当AM为平行四边形的对角线时,③当AN为平行四边形的对角线时分别求解即可.【详解】(1)∵点A(-5,0)在抛物线y=-x2-4x+c的图象上,∴0=-52-4×(-5)+c∴c=5,∴点C的坐标为(0,5);(2)过P作PE⊥AC于点E,过点P作PF⊥x轴交AC于点H,如图1:∵A(-5,0),C(0,5)∴OA=OC,∴△AOC是等腰直角三角形,∴∠CAO=45°,∵PF⊥x轴,∴∠AHF=45°=∠PHE,∴△PHE是等腰直角三角形,∴PE=PH2,∴当PH最大时,PE最大,设直线AC解析式为y=kx+5,将A(-5,0)代入得0=-5k+5,∴k=1,∴直线AC解析式为y=x+5,设P(m,-m2-4m+5),(-5<m<0),则H(m,m+5),∴PH=(-m2-4m+5)-(m+5)=-m2-5m=-m+522+254,∵a=-1<0,∴当m=-52时,PH最大为25 4,∴此时PE最大为2528,即点P到直线AC的距离值最大;(3)存在,理由如下:∵y=-x2-4x+5=-(x+2)2+9,∴抛物线的对称轴为直线x=-2,设点N的坐标为(-2,m),点M的坐标为(x,-x2-4x+5),分三种情况:①当AC为平行四边形对角线时,-5=x-25=m-x2-4x+5,解得x =-3m =-3,∴点M 的坐标为(-3,8);②当AM 为平行四边形对角线时,x -5=-2-x 2-4x +5=5+m ,解得x =3m =-21,∴点M 的坐标为(3,-16);③当AN 为平行四边形对角线时,-5-2=x m =5-x 2-4x +5 ,解得x =-7m =-11,∴点M 的坐标为(-7,-16);综上,点M 的坐标为:(-3,8)或(3,-16)或(-7,-16).【点睛】本题是二次函数综合题,其中涉及到二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与几何变换,二次函数的性质,平行四边形的判定与性质.熟知几何图形的性质利用数形结合是解题的关键.3.如图,已知抛物线y =ax 2-32x +c 与x 轴交于点点A (-4,0),B (1,0),与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点Q 使QB +QC 最小?若存在,请求出Q 点坐标;若不存在,请说明理由;(3)点P 为AC 上方抛物线上的动点,过点P 作PD ⊥AC ,垂足为点D ,连接PC ,当△PCD 与△ACO 相似时,求点P 的坐标.【答案】(1)y =-12x 2-32x +2(2)存在,Q -32,54 (3)点P 的坐标为(-3,2)或-32,258【分析】(1)由待定系数法求解即可;(2)找到点B 关于对称轴对称的点A ,连接AC 交对称轴于一点即为Q ,求AC 所在直线解析式,即可求解;(3)当△PCD 与△ACO 相似时,则△PCD ∽△CAO 或△PCD ∽△ACO ,故分分类讨论即可:①若△PCD ∽△CAO ,则∠PCD =∠CAO ,可推出点P 的纵坐标与点C 的纵坐标相同,由点P 为AC 上方抛物线上的动点,得关于x 的一元二次方程,求解并作出取舍则可得答案;②若△PCD ∽△ACO ,则∠PCD =∠ACO ,PD AO=CD CO ,过点A 作AC 的垂线,交CP 的延长线于点G ,过点G 作GH ⊥x 轴于点H ,判定△GAC ∽△PDC ,△GHA ∽△AOC ,由相似三角形的性质得比例式,解得点G 的坐标,从而可得直线CG 的解析式,求得直线CG 与抛物线的交点横坐标,再代入直线CG 的解析式求得其纵坐标,即为此时点P 的坐标.【详解】(1)解:∵抛物线y =ax 2-32x +c 与x 轴交于点A (-4,0),B (1,0),∴16a -32×(-4)+c =0a -32+c =0,解得a =-12c =2 ,∴抛物线的解析式为y =-12x 2-32x +2;(2)存在,如图:∵A ,B 关于对称轴对称,∴QA =QB ,∴QB +QC =QA +QC ,∴QB +QC 的最小值为AC ,∴AC 与对称轴的交点即为所求:由(1)可知,对称轴为:x =-b 2a =--322×-12 =-32,C (0,2),∵A (-4,0),C (0,2),∴AC 所在直线解析式为:y =12x +2,令x =-32,y =12×-32 +2=54,∴Q -32,54;(3)∵点A (-4,0),B (1,0),∴OA =4,OB =1,在抛物线y =-12x 2-32x +2中,当x =0时,y =2,∴C (0,2),∴OC =2,∴AC =OA 2+OC 2=42+22=25.∵PD ⊥AC ,∴∠PDC =90°=∠AOC ,∴当ΔPCD 与ΔACO 相似时,则△PCD ∽△CAO 或△PCD ∽△ACO ,①若△PCD ∽△CAO ,则∠PCD =∠CAO ,∴CP ∥AO ,∵C (0,2),∴点P 的纵坐标为2,∵点P 为AC 上方抛物线上的动点,∴2=-12x 2-32x +2,解得:x 1=0(不合题意,舍去),x 2=-3,∴此时点P 的坐标为(-3,2);②若△PCD ∽△ACO ,则∠PCD =∠ACO ,PD AO =CD CO ,∴PD CD =AO CO=42=2,过点A 作AC 的垂线,交CP 的延长线于点G ,过点G 作GH ⊥x 轴于点H ,如图:∵PD ⊥AC ,GA ⊥AC ,∴GA ∥PD ,∴△GAC ∽△PDC ,∴GA PD =AC CD ,∴GA AC=PD CD =2,∵GA ⊥AC ,GH ⊥x 轴,∴∠GAC =∠GHA =90°,∴∠AGH +∠GAH =90°,∠GAH +∠CAO =90°,∴∠AGH =∠CAO ,∵∠GHA =∠AOC =90°,∴△GHA ∽△AOC ,∴GH AO =AH CO =GA AC ,即GH 4=AH 2=2,∴GH =8,AH =4,∴HO =AH +OA =8,∴G (-8,8),设直线CG 的解析式为y =-34x +2,令-34x +2=-12x 2-32x +2,解得:x 1=0(不合题意,舍去),x 2=-32,把x =-32代入y =-34x +2得:y =-34x +2=-34×-32 +2=258,∴此时点P 的坐标为-32,258 ,综上所述,符合条件的点P 的坐标为(-3,2)或-32,258.【点睛】本题考查二次函数的综合应用,掌握待定系数法求函数的解析式、一线三直角模型及相似三角形的判定与性质等知识点是解题的关键.4.如图,抛物线y =-12x 2+bx +c 过点A 3,2 ,且与直线y =-x +72交于B 、C 两点,点B 的坐标为4,m .(1)求抛物线的解析式;(2)点D 为抛物线上位于直线BC 上方的一点,过点D 作DE ⊥x 轴交直线BC 于点E ,点P 为对称轴上一动点,当线段DE 的长度最大时,求PD +PA 的最小值.【答案】(1)y =-12x 2+x +72(2)325【分析】(1)将点B 的坐标为(4,m )代入y =-x +72,m =-4+72=-12,B 的坐标为4,-12 ,将A (3,2),B 4,-12 代入y =-12x 2+bx +c ,解得b =1,c =72,因此抛物线的解析式y =-12x 2+x +72;(2)设D m ,-12m 2+m +72 ,则E m ,-m +72 ,DE =-12m 2+m +72 --m +72 =-12m 2+2m =-12(m -2)2+2,当m =2时,DE 有最大值为2,此时D 2,72,作点A 关于对称轴的对称点A ,连接A D ,与对称轴交于点P .PD +PA =PD +PA =A D ,此时PD +PA 最小;【详解】(1)将点B 的坐标为(4,m )代入y =-x +72,m =-4+72=-12,∴B 的坐标为4,-12 ,将A (3,2),B 4,-12 代入y =-12x 2+bx +c ,-12×32+3b +c =2-12×42+4b +c =-12 解得b =1,c =72,∴抛物线的解析式y =-12x 2+x +72;(2)设D m ,-12m 2+m +72 ,则E m ,-m +72 ,DE=-12m2+m+72--m+72=-12m2+2m=-12(m-2)2+2,∴当m=2时,DE有最大值为2,此时D2,7 2,作点A关于对称轴的对称点A ,连接A D,与对称轴交于点P.PD+PA=PD+PA =A D,此时PD+PA最小,∵A(3,2),∴A (-1,2),A D=(-1-2)2+2-722=325,即PD+PA的最小值为325;【点睛】本题考查了二次函数,熟练运用二次函数的图象的性质与一次函数的性质以及圆周角定理是解题的关键.5.抛物线y=ax2+bx-3(a,b为常数,a≠0)交x轴于A-3,0,B4,0两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)点C0,4,D是线段AC上的动点(点D不与点A,C重合).①点D关于x轴的对称点为D ,当点D 在该抛物线上时,求点D的坐标;②E是线段AB上的动点(点E不与点A,B重合),且CD=AE,连接CE,BD,当CE+BD取得最小值时,求点D的坐标.【答案】(1)y=14x2-14x-3(2)①-43,20 9;②-54,73【分析】(1)用待定系数法可得抛物线的解析式为y=14x2-14x-3;(2)①由A(-3,0),C(0,4)得直线AC解析式为y=43x+4,设D m,43m+4,可得Dm,-43m-4,代入y=14x2-14x-3解得m=-3(与A重合,舍去)或m=-43,故D-43,209;②过C在y轴左侧作CK∥x轴,且CK=AC,连接DK,证明△DCK≌△ECA(SAS),有DK=CE,故CE+BD最小时,DK+BD最小,此时K,D,B共线,求出K(-5,4),可得直线BK解析式为y=-4 9x+169,解y=-49x+169y=43x+4即得D的坐标为-54,73.【详解】(1)解:把A(-3,0),B(4,0)代入y=ax2+bx-3得:9a-3b-3=016a+4b-3=0,解得a=14b=-14 ,∴抛物线的解析式为y=14x2-14x-3;(2)解:①如图:由A (-3,0),C (0,4)得直线AC 解析式为y =43x +4,设D m ,43m +4 ,∵点D 关于x 轴的对称点为D ,∴D m ,-43m -4 ,把D m ,-43m -4 代入y =14x 2-14x -3得:-43m -4=14m 2-14m -3,解得m =-3(与A 重合,舍去)或m =-43,∴D -43,209;②过C 在y 轴左侧作CK ∥x 轴,且CK =AC ,连接DK ,如图:∴∠KCD =∠CAE ,∵CD =AE ,CK =AC ,∴△DCK ≌△ECA (SAS ),∴DK =CE ,∴CE +BD 最小时,DK +BD 最小,此时K ,D ,B 共线,∵A (-3,0),C (0,4),∴AC =5=CK ,∴K (-5,4),由K (-5,4),B (4,0)得直线BK 解析式为y =-49x +169,解y =-49x +169y =43x +4 得x =-54y =73,∴D 的坐标为-54,73.【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,对称变换,三角形全等的判定与性质等知识,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题是(2)的关键.6.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx +2a ≠0 与x 轴交于A -1,0 ,B 3,0 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求该抛物线的解析式;(2)点P 为直线BC 上方的抛物线上一点,过点P 作y 轴的垂线交线段BC 于M ,过点P 作x 轴的垂线交线段BC 于N ,求△PMN 的周长的最大值.(3)若点N 为抛物线对称轴上一点,抛物线上是否存在点M ,使得以B ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =-23x 2+43x +2;(2)10+2133(3)点M 的坐标为2,2 或4,-103 或-2,-103.【分析】(1)将点A -1,0 、B 3,0 代入y =ax 2+bx +2a ≠0 即可;(2)求出BC 的解析式,设P t ,-23t 2+43t +2 ,根据题意得2≤t <3,易得PN =-23t -32 2+32,求得其最大值,易证△BOC ∽△MPN ,可得PM =32PN ,MN =132PN ,进而得△PMN 的周长为PN +PM +MN =PN +32PN +132PN =5+132PN ,则当PN 最大时,△PMN 的周长有最大值,代入PN 最大值即可求解;(3)根据平行四边形对边平行且相等的性质可以得到存在点M 使得以B ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,分两类考虑,以BC 为对角线,以BC 为边利用平行四边形对边平行且相等求点M 的坐标,和构造直角三角形求点M 的横坐标.【详解】(1)解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +2a ≠0 过A -1,0 ,B 3,0 两点,∴a -b +2=09a +3b +2=0 ,解得a =-23b =43 ,∴抛物线的解析式为y =-23x 2+43x +2;(2)当x =0时,y =2,即:C 0,2 ,则OC =2,OB =3,BC =13,设BC 的解析式为:y =kx +b 1,将B 3,0 ,C 0,2 代入可得:b 1=23k +b 1=0 ,解得:k =-23b 1=2,∴BC 的解析式为:y =-23x +2,设P t ,-23t 2+43t +2 ,∵点P 为直线BC 上方的抛物线上一点,过点P 作y 轴的垂线交线段BC 于M ,过点P 作x 轴的垂线交线段BC 于N ,∴t >0t <3-23t 2+43t +2≤2,则2≤t <3,当x =t 时,点N 的纵坐标为:y =-23t +2,则PN =-23t 2+43t +2--23t +2 =-23t 2+2t =-23t -32 2+322≤t <3 ,∴当t =2时,PN 有最大值为:-23×2-32 2+32=43,由题意可知,∠BOC =∠P =90°,PN ∥y 轴,则∠PNM =∠OCB ,∴△BOC ∽△MPN ,则OC PN =OB PM =BC MN,则PM =32PN ,MN =132PN ,△PMN 的周长为PN +PM +MN =PN +32PN +132PN =5+132PN ,则当PN 最大时,△PMN 的周长有最大值,即:△PMN 的周长的最大值为5+132×43=10+2133;(3)存在点M ,使得以B ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,①以BC 为对角线,过C 作CM ∥x 轴交抛物线与M ,点N 在x 轴上,NB =2=MC ,M 2,2 ;②以BC 为边,过M 作MG 垂直抛物线对称轴于G ,当MG =OB =3,且OC =GN 时,四边形CNMB为平行四边形,M 点横坐标x =3+1=4,纵坐标y =-23×42+43×4+2=-103,M 4,-103;③过N作NH∥x轴,与过M作MH∥y轴交于H,当MH=CO=2,NH=BO=3时,四边形CMNB为平行四边形,M点横坐标为x=1-3=-2,纵坐标y=-23×-22+43×-2+2=-103,M-2,-103 ;综上所述:点M的坐标为2,2或4,-10 3或-2,-103.【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图像及性质,相似三角形的判定及性质,平行四边形的判定与性质,及分类讨论的数学思想,熟练掌握二次函数的性质、相似三角形的判定及性质,平行四边形的性质是解题的关键.7.如图,二次函数y=-14x2+12m-1x+m(m是常数,且m>0)的图象与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,动点P在对称轴l上,连接AC、BC、PA、PC.(1)求点A、B、C的坐标(用数字或含m的式子表示);(2)当PA +PC 的最小值等于45时,求m 的值及此时点P 的坐标;(3)当m 取(2)中的值时,若∠APC =2∠ABC ,请直接写出点P 的坐标.【答案】(1)A -2,0 ,B 2m ,0 ,C 0,m(2)m =4,P 3,52 (3)P 点坐标为3,0 或3,52 【分析】(1)将x =0,y =0,分别代入y =-14x 2+12m -1 x +m ,计算求解即可;(2)如图1,连接PB ,由题意知,PA =PB ,则PA +PC =PB +PC ,可知当C ,P ,B 三点共线时,PA +PC 值最小,在Rt △BOC 中,由勾股定理得BC =5m ,由PA +PC 的最小值等于45,可得5m =45,计算m 的值,然后得出B ,C 的点坐标,待定系数法求直线BC 的解析式,根据P 是直线BC 与直线l 的交点,计算求解即可;(3)由(2)知m =4,则B 8,0 ,C 0,4 ,抛物线的对称轴为直线x =3,勾股定理逆定理判断△ABC 是直角三角形,且∠ACB =90°,记D 为直线l 与x 轴的交点,如图2,连接CD ,由直角三角形斜边的中线等于斜边的一半可得CD =BD =AD ,由等边对等角可得∠DCB =∠ABC ,由三角形外角的性质可得∠ADC =∠DCB +∠ABC =2∠ABC ,进而可得∠ADC =∠APC ,即P 与D 重合,求此时的P 点坐标;过A ,C ,D 三点作⊙O ,如图2,由同弧所对的圆周角相等可知⊙O 与直线l =3交点即为P ,设P 3,a ,由题意知,圆心O 在直线x =12上,设圆心坐标为12,n ,则AO 2=CO 2=PO 2,根据AO 2=CO 2,可求n 值,根据AO 2=PO 2,可求a 值,进而可得此时的P 点坐标.【详解】(1)解:当x =0时,y =m ,当y =0时,-14x 2+12m -1 x +m =0,整理得x 2-2m -1 x -4m =0,即x -2m x +2 =0,解得x 1=2m ,x 2=-2,∴A -2,0 ,B 2m ,0 ,C 0,m ,(2)解:如图1,连接PB ,由题意知,PA =PB ,∴PA +PC =PB +PC ,∴当C ,P ,B 三点共线时,PA +PC 值最小,在Rt △BOC 中,由勾股定理得BC =OB 2+OC 2=4m 2+m 2=5m ,∵PA +PC 的最小值等于45,∴5m =45,解得m =4,∴B 8,0 ,C 0,4 ,∴抛物线的对称轴为直线x =3,设直线BC 的解析式为y =kx +b ,将B 8,0 ,C 0,4 代入得,0=8k +b 4=b,解得k =-12b =4 ,∴直线BC 的解析式为y =-12x +4,。
方法必备07二次函数中定值、定点问题(8类题型)1.(2023•花都区二模)已知,抛物线22(22)2y x m x m m =-+++与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧).(1)当0m =时,求点A ,B 坐标;(2)若直线y x b =-+经过点A ,且与抛物线交于另一点C ,连接AC ,BC ,试判断ABC D 的面积是否发生变化?若不变,请求出ABC D 的面积;若发生变化,请说明理由;(3)当5221m x m --……时,若抛物线在该范围内的最高点为M ,最低点为N ,直线MN 与x 轴交于点D ,且3MDND=,求此时抛物线的解析式.【分析】(1)将0m =代入可得22y x x =-,令0y =,解方程即可求解.(2)令0y =,有22(22)20x m x m m -+++=,解方程得出A 点,B 点坐标,则2AB =,由直线y x b =-+经过点(,0)A m ,可得y x m =-+,联立求解方程组得到C 点坐标,即可求解.(3)求出32m >,由题可知对称轴为1x m =+,则对称轴512x m =+…,求得5122x m =+>…,即抛物线的对称轴在直线2x =的右侧,分情况讨论:①若211m m -+…,2m …,即322m <…时,证明MDH NDG D D ∽,利用相似三角形的性质即可求解;②若2121m m <+<-,即2m >,由||3||M N y y =,得2924153m m -+=,求解即可.【解答】解:(1)当0m =时,22y x x =-,当0y =时,有220x x -=,解得10x =,22x =,A Q 在B 的左侧,\点A 坐标为(0,0),点B 坐标为(2,0).(2)ABC D 的面积不变.对于抛物线22(22)2y x m x m m =-+++,当0y =时,有22(22)20x m x m m -+++=,解得:1x m =,22x m =+.A Q 在B 的左侧,\点A 坐标为(,0)m ,点B 坐标为(2,0)m +,2AB \=,Q 直线y x b =-+经过点(,0)A m ,0m b \=-+,b m \=,y x m \=-+,联立22(22)2y x m y x m x m m =-+ìí=-+++î解得1x m =,21x m =+,Q 点C 在y x m =-+上,当21x m =+时,1C y =-,C \点坐标为(1,1)m +-.11||21122ABC C S AB y D \=´´=´´=,ABC \D 的面积不发生变化,1ABC S D =.(3)5221m x m --Q ……,5221m m \-<-,32m \>.由题可知对称轴为1x m =+,则对称轴512x m =+…,Q522122m m -+-=,即范围5221m x m --……的中点为2x =,\5122x m =+>…,即抛物线的对称轴在直线2x =的右侧.①若211m m -+…,2m …,即322m <…时,Q 抛物线开口向上,当5221m x m --……时,y 随x 的增大而减小,如图,当52x m =-时,取最高点2(52,92415)M m m m --+,当21x m =-时,取最低点2(21,43)N m m m --+,分别过点M ,N 作x 轴的垂线交于点H ,G ,则MDH NDG D D ∽,\3MH MDNG ND ==,即||3||M N y y =,\22|92415|3|43|m m m m -+=-+,解得1m =(舍)或2m =,\当2m =时,抛物线的解析式为268y x x =-+.②若2121m m <+<-,即2m >,\最低点在顶点处取得,(1,1)N m \+-,当52x m =-时,取最高点2(52,92415)M m m m --+,由||3||M N y y =,得2924153m m -+=,解得1222,3m m ==,2m >Q ,1m \与2m 不符合题意,舍去,综上所述,抛物线的解析式为268y x x =-+.【点评】本题考查了二次函数综合,二次函数的图象与性质,相似三角形的性质与判定等知识,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.2.(2023•兴化市一模)已知抛物线2(0)y ax a =>经过第二象限的点A ,过点A 作//AB x 轴交抛物线于点B ,第一象限的点C 为直线AB 上方抛物线上的一个动点.过点C 作CE AB ^于E ,连接AC 、BC .(1)如图1,若点(1,1)A -,1CE =.①求a 的值;②求证:ACE CBE D D ∽.(2)如图2,点D 在线段AB 下方的抛物线上运动(不与A 、B 重合),过点D 作AB 的垂线,分别交AB 、AC 于点F 、G ,连接AD 、BD .若90ADB Ð=°,求DF 的值(用含有a 的代数式表示).(3)在(2)的条件下,连接BG 、DE ,试判断BGF DBE S S D D 的值是否随点D 的变化而变化?如果不变,求出S BGFS DBED D 的值,如果变化,请说明理由.【分析】(1)①待定系数法求a 值,②用两边对应成比例夹角相等判定相似.(2)(3)先设点坐标,依题意代数运算,分别用所设值表示DF 长,BGF D 与DBE D 面积,即可.【解答】(1)①(1,1)A -Q 在抛物线上,2(1)1a \-=,解得:1a =.②B Q 在抛物线上,且//AB x 轴,B \与A 关于2y x =的对称轴y 轴对称.(1,1)B \.1CE =Q ,C \的纵坐标2.令2y =,即:22x =,解得:x =),x =.C \,2),又CE AB ^Q ,E \,1),1AE \=+,1BE =-,\AE CECE BE=,又90AEC CEB Ð=Ð=°Q ,ACE CBE \D D ∽.(2)设:2(,)A n an -,2(,)B n an ,2(,)D m am ,则22DF an am =-.若90ADB Ð=°,则ABD D 为Rt △,根据勾股定理可得:222AD DB AB +=.即:222222222()()()()(2)m n an am an am n m n ++-+-+-=.整理得:221an am a -=,即:1DF a=.(3)依题意设:2(,)A n an -,2(,)B n an ,2(,)C p ap ,2(,)D m am ,2(,)E p an .DG AB ^Q ,CE AB ^,//FG EC \,AFG AEC \D D ∽,\FG AF m n CE AE p n+==+,\22()()()m nFG ap an a m n p n p n+=-=+-+.\22111()()()()()222BGF S BF FG n m a m n p n a p n n m D =××=-×+-=--.2211()()22DBE S BE DF a p n n m D =××=--.\1BGFDBES S D D =.即:BGFDBES S D D 的值不随D 的变化而变化,其值为1.【点评】本题考查了二次函数的性质,相似三角形的判定等知识,先设后求再验证的思路体系,在本题中有充分体现;同时对运算能力要求较高.3.(2023•绵阳)如图,抛物线经过AOD D 的三个顶点,其中O 为原点,(2,4)A ,(6,0)D ,点F 在线段AD 上运动,点G 在直线AD 上方的抛物线上,//GF AO ,GE DO ^于点E ,交AD 于点I ,AH 平分OAD Ð,(2,4)C --,AH CH ^于点H ,连接FH .(1)求抛物线的解析式及AOD D 的面积;(2)当点F 运动至抛物线的对称轴上时,求AFH D 的面积;(3)试探究FGGI的值是否为定值?如果为定值,求出该定值;不为定值,请说明理由.【分析】(1)运用待定系数法可得2132y x x =-+.设点O 到AD 的距离为d ,点A 的纵坐标为A y ,根据三角形面积公式即可求得12AOD S D =;(2)当点F 运动至对称轴上时,点F 的横坐标为3,可得14AF AD =.连接OC 、OH ,由点A 与点C 关于原点O 对称,可得点A 、O 、C 三点共线,且O 为AC 的中点.推出//HO AD ,可得点H 到AD 的距离为d .再根据三角形面积公式即可求得答案;(3)过点A 作AL OD ^于点L ,过点F作FK GE ^于点K.运用勾股定理可得OA ==FIK D 为等腰直角三角形.设FK m =,则KI m=,再运用解直角三角形可求得2GK m =,FG =,即可求得答案.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为2(0)y ax bx a =+¹.将(2,4)A ,(6,0)D 代入,得4243660a b a b +=ìí+=î,解得:123a b ì=-ïíï=î,2132y x x \=-+.设点O 到AD 的距离为d ,点A 的纵坐标为A y ,1116412222AOD A S AD d OD y D \=×=×=´´=.(2)221193(3)222y x x x =-+=--+Q ,\抛物线的对称轴为直线3x =.当点F 运动至对称轴上时,点F 的横坐标为3,则321624AF AD -==-,即14AF AD =.如图,连接OC 、OH ,由点(2,4)C -,得点A 与点C 关于原点O 对称,\点A 、O 、C 三点共线,且O 为AC 的中点.AH CH ^Q ,12OH AC OA \==,OAH AHO \Ð=Ð.AH Q 平分CAD Ð,OAH DAH \Ð=Ð,AHO DAH \Ð=Ð,//HO AD \,HO \与AD 间的距离为d ,\点H 到AD 的距离为d .12AFH S AF d D =´´Q ,1122AOD S AD d D =´´=,111111()123224424AFH S AF d AD d AD d D \=´´=´´=´´´=´=.\当点F 运动至抛物线的对称轴上时,AFH D 的面积为3;(3)如图,过点A 作AL OD ^于点L ,过点F 作FK GE ^于点K .由题意得4AL =,2OL =,OA \===.624DL OD OL \=-=-=,在Rt ADL D 中,AL DL =,45ADL \Ð=°,GE DO ^Q ,45FIK \Ð=°,即FIK D 为等腰直角三角形.设FK m =,则KI m =,在Rt AOL D 和Rt GFK D 中,//GF AO Q ,AOL GFK \Ð=Ð,tan tan AOL GFK \Ð=Ð,\AL GKOL FK =,即42GKm=,2GK m \=,23GI GK KI m m m \=+=+=.又sin sin AOL GFK Ð=ÐQ ,\AL GKAO FG =,2m FG =,FG \=,\FG GI ==.\FGGI【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的图象和性质,等腰直角三角形的判定和性质,图形的面积计算,相似三角形判定和性质,解直角三角形等,添加辅助线构造直角三角形是解题关键.4.(2023•金东区三模)如图,一次函数(0,0)by x b a b a=-+>>与坐标轴交于A ,B 两点,以A 为顶点的抛物线过点B ,过点B 作y 轴的垂线交该抛物线于另一点D ,以AB ,AD 为边构造ABCD Y ,延长BC 交抛物线于点E .(1)若2a b ==,如图1.①求该抛物线的表达式.②求点E 的坐标.(2)如图2,请问BEAB是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)①将a ,b 的值代入一次函数解析式,可求出点A ,B 的坐标,利用待定系数法可得出结论;②由抛物线的对称性可得点D 的坐标,根据平行四边形的性质可求出点C 的坐标,进而求出直线BE 的表达式,联立直线和抛物线的解析式即可得出结论;(2)根据待定系数法可求出A ,B 的坐标,进而可表达AB 的根据对称性可得出点D 的坐标,根据菱形的性质可得出点C 的坐标,进而求出直线BE 的解析式,联立可求出点E 的坐标,进而求出BE 的长度,求比值即可得出结论.【解答】解:(1)当2a b ==时,一次函数为2y x =-+,令0x =,则2y =;令0y =,则2x =,(2,0)A \,(0,2)B ,\设抛物线的表达式为:2(2)y m x =-,将(0,2)B 代入可得,42m =,解得12m =;\抛物线的解析式为:21(2)2y x =-;②由抛物线的对称性可得,(4,2)D ,由平行四边形的性质可知,(2,4)C ,\直线BE 的解析式为:2y x =+,令21(2)22y x x =-=+,解得0x =(舍)或6x =,(6,8)E \;(2)是定值,理由如下:对于(0,0)by x b a b a=-+>>,令0x =,则y b =;令0y =,则x a =,(,0)A a \,(0,)B b ,\设抛物线的表达式为:2()y m x a =-,AB =将(0,)B b 代入可得,2a m b =,解得2b m a =;\抛物线的解析式为:22()by x a a=-;由抛物线的对称性可得,(2,)D a b ,由平行四边形的性质可知,(,2)C a b ,\直线BE 的解析式为:by x b a=+,令22()b b y x a x b a a=-=+,解得0x =(舍)或3x a =,(3,4)E a b \;BE \==,\3BE AB ==.【点评】本题属于二次函数综合题,主要考查待定系数法求函数解析式,平行四边形的性质,抛物线的对称性,二次函数图象与一次函数图象交点问题等相关知识,表达出点C 的坐标是解题关键.5.(2023•黑龙江一模)已知,抛物线2y ax bx c =++经过(1,0)A -、(3,0)B 、(0,3)C 三点,点P 是抛物线上一点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 位于第四象限时,连接AC ,BC ,PC ,若PCB ACO Ð=Ð,求直线PC 的解析式;(3)如图2,当点P 位于第二象限时,过P 点作直线AP ,BP 分别交y 轴于E ,F 两点,请问CECF的值是否为定值?若是,请求出此定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)将(1,0)A -、(3,0)B 、(0,3)C 代入2y ax bx c =++,即可求解;(2)过点B 作MB CB ^交于点M ,过点M 作MN x ^轴交于点N ,由题意可得1tan 3BMBCM BCÐ==,求出BM =,再由45NBM Ð=°,求出点(2,1)M -,求直线CM 的解析式即为所求;(3)设2(,23)P t t t -++,分别由待定系数法求出直线AP 的解析式,直线BP 的解析式,就能求出CE 和CF 的长,即可求解.【解答】解:(1)将(1,0)A -、(3,0)B 、(0,3)C 代入2y ax bx c =++,\09303a b c a b c c -+=ìï++=íï=î,\123a b c =-ìï=íï=î,223y x x \=-++;(2)过点B 作MB CB ^交于点M ,过点M 作MN x ^轴交于点N ,(1,0)A -Q 、(0,3)C ,(3,0)B ,1OA \=,3OC =,BC =,1tan 3ACO \Ð=,PCB ACO Ð=ÐQ ,1tan 3BMBCM BC\Ð==,BM \=OB OC =Q ,45CBO \Ð=°,45NBM \Ð=°,1MN NB \==,(2,1)M \-,设直线CM 的解析式为y kx b =+,\321b k b =ìí+=-î,\23k b =-ìí=î,\直线PC 的解析式为23y x =-+;(3)CE CF 的值是为定值13.,理由如下:设2(,23)P t t t -++,设直线AP 的解析式为11y k x b =+,\2111123tk b t t k b ì+=-++ïí-+=ïî,\1133k tb t =-ìí=-î,(3)(3)y t x t \=-+-,(0,3)E t \-,CE t \=-,设直线BP 的解析式为22y k x b =+,\222222330k t b t t k b ì+=-++ïí+=ïî,\22133k t b t =--ìí=+î,(1)33y t x t \=--++,(0,33)F t \+,3CF t \=-,\13CE CF =,\CE CF 的值是为定值13.【点评】本题是二次函数的综合题,熟练掌握二次函数的图象及性质,用待定系数法求函数解析式的方法是解题的关键.6.(2023•红桥区三模)已知抛物线22(y ax bx a =++,b 为常数,0)a ¹经过点(1,0)A -,(3,0)B ,与y 轴相交于点C ,其对称轴与x 轴相交于点E .(1)求该抛物线的解析式;(2)连接BC ,在该抛物线上是否存在点P ,使PCB ABC Ð=Ð?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)Q 为x 轴上方抛物线上的动点,过点Q 作直线AQ ,BQ ,分别交抛物线的对称轴于点M ,N ,点Q 在运动过程中,EM EN +的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)把A 、B 两点坐标代入22y ax bx =++,求出a ,b 的值即可.(2)点P 的位置要分类讨论,P 在BC 上方时,P 和C 是对称点,已知C 的坐标,可求P .P 在BC 下方时,利用等边对等角,勾股定理求出D 的坐标,求出CD 的表达式,再求直线CD 和抛物线的交点坐标,可得P 的坐标.(3)添加辅助线QF x ^轴,得平行线,找出成比例线段,用坐标表示线段,求出EM EN +的值.【解答】解:(1)抛物线22(y ax bx a =++,b 为常数,0)a ¹经过点(1,0)A -,(3,0)B ,209320a b a b -+=ìí++=î,解得2343a b ì=-ïïíï=ïî.224233y x x \=-++.,(2)224233y x x =-++.\点C 坐标(0,2),①P 点在BC 的上方,PCB ABC Ð=Ð,//PC x \轴,\点C 、P 是一对对称点,对称轴是直线12bx a=-=.P \点坐标为(2,2).②P 在BC 下方,PCB ABC Ð=Ð,DC DB \=,设D 的坐标为(,0)d ,3BD CD d \==-,根据勾股定理得,224(3)d d +=-,56d \=,D \的坐标5(6,0).设直线CD 的表达式为y kx b =+,5062k bb ì=+ïíï=î,解得:1252k b ì=-ïíï=î,1225y x \=-+.当2241222335x x x -++=-+时,解得10x =(不合题意,舍去),2285x =.285x \=,122828625525y =-´+=-.P \的坐标28(5,286)25-.,(3)作QM x ^轴于F .MN x ^Q 轴于E ,//MN QF \,\,AE EM EN EBAF FQ FQ FB ==,\EM EN AE EBFQ AF FB+=+,设Q 点坐标为(,)x y,2AE \=,1AF x =+,2BE =,3BF x =-,224233FQ y x x ==-++.22224((2)1333EM EN x x x x \+=+´-+++-2222()()(23)133x x x x =+´-´--+-222()((3)(1)313x x x x =-+´-++-4(31)3x x =-´--+163=.EM EN \+的值为定值,163EM EN +=.【点评】此题考查了待定系数法,二次函数的性质,等角对等边,勾股定理,比例线段等知识点,以及数形结合的数学思想,难度较大,得分率较低.7.(2023•呼和浩特)探究函数22||4||y x x =-+的图象和性质,探究过程如下:(1)自变量x 的取值范围是全体实数,x 与y 的几组对应值列表如下:x¼52-2-32-1-12-012132252¼y¼52-32m323223252-¼其中,m =2.根据如表数据,在图1所示的平面直角坐标系中,通过描点画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分.观察图象,写出该函数的一条性质;(2)点F 是函数22||4||y x x =-+图象上的一动点,点(2,0)A ,点(2,0)B -,当3FAB S D =时,请直接写出所有满足条件的点F 的坐标;(3)在图2中,当x 在一切实数范围内时,抛物线224y x x =-+交x 轴于O ,A 两点(点O 在点A 的左边),点P 是点(1,0)Q 关于抛物线顶点的对称点,不平行y 轴的直线l 分别交线段OP ,AP (不含端点)于M ,N 两点.当直线l 与抛物线只有一个公共点时,PM 与PN 的和是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)把1x =-代入22||4||y x x =-+即可求得2m =,运用描点法画出22||4||(0)y x x x =-+<部分的图象,观察图象描述性质即可;(2)当0x <时,224y x x =--,当0x …时,224y x x =-+,根据3FAB S D =,可求得点F 的纵坐标,代入解析式解方程即可;(3)利用待定系数法可得:直线OP 的表达式为4y x =①,直线AP 的表达式为48y x =-+②,由直线l 与抛物线只有一个公共点,可得直线l 的表达式为21(4)8y tx t =+-③,联立方程组可求得:1(4)8M x t =--,1(12)8N x t =--,再运用解直角三角形即可求得答案.【解答】解:(1)当1x =-时,22(1)4|1|2y =-´-+´-=,2m \=,函数图象如图所示:由图象可得该函数的性质:该函数关于y 轴对称;当1x <-或01x <…时,y 随x 的增大而增大;当10x -<…或1x …时,y 随x 的增大而减小;故答案为:2;(2)当0x <时,224y x x =--,当0x …时,224y x x =-+,(2,0)A Q ,(2,0)B -,4AB \=,3FAB S D =Q ,\14||32F y ´=,32F y \=±,当32F y =时,若0x <,则23242x x --=,解得:32x =-或12-,若0x …,则23242x x -+=,解得:32x =或12,3(2F \-,32或1(2-,3)2或3(2,3)2或1(2,3)2;当32F y =-时,若0x <,则23242x x --=-,解得:1x =-或1x =-+(舍去),若0x …,则23242x x -+=-,解得:12x =-(舍去)或12x =+,(1F \-+,32-或(1--32-或(1-3)2-或(1+3)2-;综上所述,所有满足条件的点F 的坐标为3(2-,32或1(2-,3)2或3(2,32或1(2,3)2或(1--32-或(1+3)2-;(3)PM 与PN 的和是定值;如图2,连接直线PQ ,Q 抛物线224y x x =-+交x 轴于O ,A 两点,(0,0)O \,(2,0)A ,22242(1)2y x x x =-+=--+Q ,\抛物线224y x x =-+的顶点为(1,2),Q 点P 是点(1,0)Q 关于抛物线顶点(1,2)的对称点,故点P 的坐标为(1,4),由点P 、O 的坐标得,直线OP 的表达式为4y x =①,同理可得,直线AP 的表达式为48y x =-+②,设直线l 的表达式为y tx n =+,联立y tx n =+和224y x x =-+并整理得:22(4)0x t x n +-+=,Q 直线l 与抛物线只有一个公共点,故△2(4)80t n =--=,解得21(4)8n t =-,故直线l 的表达式为21(4)8y tx t =+-③,联立①③并解得1(4)8M x t =--,同理可得,1(12)8N x t =--,Q 射线PO 、PA 关于直线:1PQ x =对称,则APQ OPQ Ð=Ð,设APQ OPQ a Ð=Ð=,则sin sin sin OQ APQ OPQ OP a Ð=Ð====,11)sin sin N M N M x x PM PN x x a a--\+=+=-=【点评】本题主要考查了二次函数的图象与性质,一次函数的图象与性质,抛物线上的点的坐标的特征,一次函数图象上点的坐标的特征,待定系数法确定函数的解析式,抛物线的平移的性质,利用点的坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.8.(2023•平遥县一模)综合与探究.如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数224233y x x =-++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 ,连接BC .(1)求A ,B ,C 三点的坐标,并直接写出直线BC 的函数表达式;(2)点P 是二次函数图象上的一个动点,请问是否存在点P 使PCB ABC Ð=Ð?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,作出该二次函数图象的对称轴直线l ,交x 轴于点D .若点M 是二次函数图象上一动点,且点M 始终位于x 轴上方,作直线AM ,BM ,分别交l 于点E ,F ,在点M 的运动过程中,DE DF +的值是否为定值?若是,请直接写出该定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)先根据二次函数的性质求出A ,B ,C 的坐标,再利用待定系数法求一次函数解析式;(2)分两种情况讨论,当点P 在BC 上方时,当点P 在BC 下方时,再利用勾股定理和待定系数法进行求解即可;(3)由(2)得抛物线的对称轴为直线1x =,求出点D 的坐标,设224(,2)33M t t t -++且13t -<<,分别求出直线AM 的解析式和直线BM 的解析式,进而表示出4444,333DE t DF t =-+=+,即可求解.【解答】解:(1)当0y =时,即2242033x x -++=,解得:11x =-,23x =.\图象与x 轴交于点(1,0)A -,(3,0)B ,当0x =时,2y =,\图象与y 轴交于点(0,2)C ,\直线BC 的函数表达式为223BC y x =-+;(2)存在,理由如下:当点P 在BC 上方时,PCB ABC Ð=ÐQ ,//CP AB \,即//CP x 轴,\点P 与点C 关于抛物线的对称轴对称,Q 224233y x x =-++,\抛物线的对称轴为直线43122()3x =-=´-;(0,2)C Q ,(2,2)P \;当点P 在BC 下方时,设CP 交x 轴于点(,0)K m ,则OK m =,3KB m =-.PCB ABC Ð=ÐQ ,3CK BK m \==-.在Rt COK D 中,222OC OK CK +=,2222(3)m m \+=-,解得:56m =,\5(,0)6K ,设直线CK 的解析式为y kx d =+,562k d d ì+=ïíï=î,解得:1252k d ì=-ïíï=î,\直线CK 的解析式为1225y x =-+,联立,得2122524233y x y x x ì=-+ïïíï=-++ïî,解得:1102x y =ìí=î(舍去),2228528625x y ì=ïïíï=-ïî,\28286(,525P -.综上所述,点P 的坐标为(2,2)或28286(,)525-;(3)存在,DE DF +的值为定值163,理由如下:由(2)得抛物线的对称轴为直线1x =,(1,0)D \,设224(,2)33M t t t -++且13t -<<,设直线AM 的解析式为11y k x b =+,将(1,0)A -和点M 的坐标代入得:11211024233k b tk b t t -+ìïí+=-++ïî,解得:11223223k t b t ì=-+ïïíï=-+ïî,\直线AM 的解析式为22(2)233y t x t =-+-+,当1x =时,443y t =-+,\4(1,4)3E t -+,同理,直线BM 的解析式为:22(2233y t x t =--++,当1x =时,4433y t =+,\44(1,33F t +,\4444,333DE t DF t =-+=+,\44416(4)3333DE DF t t +=++-+=,DE DF \+的值是定值,163DE DF +=.【点评】本题考查了二次函数的综合题目,涉及待定系数法求一次函数解析式,二次函数解析式,二次函数的图象和性质,熟练掌握知识点是解题的关键.9.(2023•广元)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数24y ax bx =++的图象与x 轴交于点(2,0)A -,(4,0)B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)已知E 为抛物线上一点,F 为抛物线对称轴l 上一点,以B ,E ,F 为顶点的三角形是等腰直角三角形,且90BFE Ð=°,求出点F 的坐标;(3)如图2,P 为第一象限内抛物线上一点,连接AP 交y 轴于点M ,连接BP 并延长交y 轴于点N ,在点P 运动过程中,12OM ON +是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)待定系数法求解析式即可;(2)求出抛物线的对称轴为直线1x =,设对称轴l 与x 轴交于点G ,过点E 作ED l ^于点D ,证明DFG GBF D @D ,设(1,)F m ,进而得出E 点的坐标,代入抛物线解析式,求得m 的值,当E 点与A 点重合时,可得(1,3)F -或(1,3)F ;(3)设(,)P s t ,直线AP 的解析式为y dx f =+,BP 的解析式为y gx h =+,求得解析式,可得OM ,ON ,即可求解.【解答】解:(1)将点(2,0)A -,(4,0)B ,代入24y ax bx =++得:424016440a b a b -+=ìí++=î,解得:121a b ì=-ïíï=î,\抛物线解析式为2142y x x =-++;(2)Q 点(2,0)A -,(4,0)B ,\抛物线的对称轴为直线2412l x -+==,设直线l 与x 轴交于点G ,过点E 作ED l ^于点D ,当F 在x 轴上方时,如图:Q 以B ,E ,F 为顶点的三角形是等腰直角三角形,且90BFE Ð=°,EF BF \=,90DFE BFG GBF Ð=°-Ð=ÐQ ,90EDF BGF Ð=Ð=°,()DFE GBF AAS \D @D ,GF DE \=,GB FD =,设(1,)F m ,则DE m =,3DG DF FG GB FG m =+=+=+,(1,3)E m m \++,E Q 点在抛物线2142y x x =-++上,\213(1)(1)42m m m +=-++++,解得:3m =-(舍去)或1m =,(1,1)F \;当F 在x 轴下方时,如图:同理可得()DFE GBF AAS D @D ,GF DE =,GB FD =,设(1,)F n ,则(1,3)E n n --,把(1,3)E n n --代入2142y x x =-++得:213(1)(1)42n n n -=--+-+,解得3n =(舍去)或5n =-,(1,5)F \-;当E 点与A 点重合时,如图所示,6AB =Q ,ABF D 是等腰直角三角形,且90BFE Ð=°,\132GF AB ==,此时(1,3)F -,由对称性可得,点(1,3)F ¢也满足条件,综上所述,(1,1)F 或(1,5)-或(1,3)-或(1,3);(3)12OM ON +为定值6,理由如下:设(,)P s t ,直线AP 的解析式为y dx f =+,BP 的解析式为y gx h =+,Q 点(2,0)A -,(4,0)B ,(,)P s t ,\20d f s d f t -+=ìí+=î,40g h s g h t +=ìí+=î,解得:222t d s t f s ì=ïï+íï=ï+î,444t g s t h s ì=ïï-íï=ï-î,\直线AP 的解析式为222t t y x s s =+++,BP 的解析式为444t ty x s s =+--,在222t t y x s s =+++中,令0x =得22ty s =+,\2(0,)2tM s +,在444t t y x s s =+--中,令0x =得44ty s =-,4(0,)4tN s\-,(,)P s t Q 在抛物线上,2114(4)(2)22t s s s s \=-++=--+,21214126(4)(2)6222428(4)(2)t t t s s OM ON s s s s s s --+\+=+´===+--++--+,12OM ON \+为定值6.【点评】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,等腰直角三角形等知识,解题的关键是用含字母的式子表示相关点坐标和相关线段的长度.10.(2023•扬州)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 在y 轴正半轴上.(1)如果四个点(0,0)、(0,2)、(1,1)、(1,1)-中恰有三个点在二次函数2(y ax a =为常数,且0)a ¹的图象上.①a = ;②如图1,已知菱形ABCD 的顶点B 、C 、D 在该二次函数的图象上,且AD y ^轴,求菱形的边长;③如图2,已知正方形ABCD 的顶点B 、D 在该二次函数的图象上,点B 、D 在y 轴的同侧,且点B 在点D 的左侧,设点B 、D 的横坐标分别为m 、n ,试探究n m -是否为定值.如果是,求出这个值;如果不是,请说明理由.(2)已知正方形ABCD 的顶点B 、D 在二次函数2(y ax a =为常数,且0)a >的图象上,点B 在点D 的左侧,设点B 、D 的横坐标分别为m 、n ,直接写出m 、n 满足的等量关系式.【分析】(1)①在2y ax =中,令0x =得0y =,即知(0,2)不在二次函数2(y ax a =为常数,且0)a ¹的图象上,用待定系数法可得1a =;②设BC 交y 轴于E ,设菱形的边长为2t ,可得2(,)B t t -,故AE ==,2(2,)C t t +,代入2y x =得224t t +=,可解得t =③过B 作BF y ^轴于F ,过D 作DE y ^轴于E ,由点B 、D 的横坐标分别为m 、n ,可得BF m =,2OF m =,DE n =,2OE n =,证明()ABF DAE AAS D @D ,有BF AE =,AF DE =,故22m n AF m =--,AF n =,即可得1n m -=;(2)过B 作BF y ^轴于F ,过D 作DE y ^轴于E ,由点B 、D 的横坐标分别为m 、n ,知2(,)B m am ,2(,)D n an ,分三种情况:①当B ,D 在y 轴左侧时,由()ABF DAE AAS D @D ,可得22m am AF an -=--,AF n =-,故1n m a-=;②当B 在y 轴左侧,D 在y 轴右侧时,由()ABF DAE AAS D @D ,有22m am AF an -=+-,AF n =,知0m n +=或1n m a -=;③当B ,D 在y 轴右侧时,22m an AF am =--,AF n =,可得1n m a-=.【解答】解:(1)①在2y ax =中,令0x =得0y =,(0,0)\在二次函数2(y ax a =为常数,且0)a ¹的图象上,(0,2)不在二次函数2(y ax a =为常数,且0)a ¹的图象上,Q 四个点(0,0)、(0,2)、(1,1)、(1,1)-中恰有三个点在二次函数2(y ax a =为常数,且0)a ¹的图象上,\二次函数2(y ax a =为常数,且0)a ¹的图象上的三个点是(0,0),(1,1),(1,1)-,把(1,1)代入2y ax =得:1a =,故答案为:1;②设BC 交y 轴于E ,如图:设菱形的边长为2t ,则2AB BC CD AD t ====,B Q ,C 关于y 轴对称,BE CE t \==,2(,)B t t \-,2OE t \=,AE ==Q ,2OA OE AE t \=+=,2(2,)D t t \+,把2(2,)D t t +代入2y x =得:224t t =,解得t =或0t =(舍去),\③n m -是为定值,理由如下:过B 作BF y ^轴于F ,过D 作DE y ^轴于E ,如图:Q 点B 、D 的横坐标分别为m 、n ,2(,)B m m \,2(,)D n n ,BF m \=,2OF m =,DE n =,2OE n =,Q 四边形ABCD 是正方形,90DAB \Ð=°,AD AB =,90FAB EAD EDA \Ð=°-Ð=Ð,90AFB DEA Ð=Ð=°Q ,()ABF DAE AAS \D @D ,BF AE \=,AF DE =,22m n AF m \=--,AF n =,22m n n m \=--,()()m n n m n m \+=-+,Q 点B 、D 在y 轴的同侧,0m n \+¹,1n m \-=;(2)过B 作BF y ^轴于F ,过D 作DE y ^轴于E ,Q 点B 、D 的横坐标分别为m 、n ,2(,)B m am \,2(,)D n an ,①当B ,D 在y 轴左侧时,如图:BF m \=-,2OF am =,DE n =-,2OE an =,同理可得()ABF DAE AAS D @D ,BF AE \=,AF DE =,22m am AF an \-=--,AF n =-,22m am n an \-=+-,()()m n a n m n m \+=-+,n m a\-=;②当B 在y 轴左侧,D 在y 轴右侧时,如图:BF m \=-,2OF am =,DE n =,2OE an =,同理可得()ABF DAE AAS D @D ,BF AE \=,AF DE =,22m am AF an \-=+-,AF n =,22m am n an \-=+-,()()m n a n m n m \+=+-,0m n \+=或1n m a-=;③当B ,D 在y 轴右侧时,如图:BF m \=,2OF am =,DE n =,2OE an =,同理可得()ABF DAE AAS D @D ,BF AE \=,AF DE =,22m an AF am \=--,AF n =,22m an n am \=--,()()m n a n m n m \+=+-,n m a\-=;综上所述,m 、n 满足的等量关系式为0m n +=或1n m a-=.【点评】本题考查二次函数的应用,涉及待定系数法,三角形全等的判定与性质,解题的关键是分类讨论思想的应用.11.(2023•长汀县模拟)在平面直角坐标系中,抛物线2(0)y ax bx c a =++>经过(2,0)A -,(0,2)B -两点.(1)用含a 的式子表示b ;(2)当2a =时,如图1,点C 是直线AB 下方抛物线上的一个动点,求点C 到直线AB 距离的最大值.(3)当1a =时,如图2,过点1(2P -,2)-的直线交抛物线2(0)y ax bx c a =++>于M ,N .①若//MN x 轴,计算11PM PN+=4 .②若MN 与x 轴不平行,请你探索11PM PN+是否定值?请说明理由.【分析】(1)将(2,0)A -,(0,2)B -代入抛物线解析式,利用待定系数法求解即可;(2)求出抛物线的解析式,进而求出点A ,B 的坐标,可得AOB D 是等腰直角三角形;过点C 作CF x ^轴于F ,交AB 于E ,则ECD D 是等腰直角三角形,设点C 的横坐标为m ,则2(,232)C m m m +-,则(,2)E m m --,可得22(1)2CE m =-++,所以21)CD m ==+,利用二次函数的性质可得结论;(3)①令2y =-,求出x 的值可得出M ,N 的坐标,分别表达PM ,PN 的长度,代入可得结论;②设直线MN 的解析式为22k y kx =+-,1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,令2222kkx x x +-=+-,整理得2(1)02kx k x +--=,所以121x x k +=-,122k x x =-,分别表达PM ,PN 和MN 的长度,代入可得结论.【解答】解:(1)将(2,0)A -,(0,2)B -代入抛物线2y ax bx c =++,得4202a b c c -+=ìí=-î,21b a \=-;(2)当2a =时,212213b a =-=´-=,2232y x x \=+-,(2,0)A -Q ,(0,2)B -,OA OB \=,AOB \D 是等腰直角三角形,45OAB \Ð=°,如图1,过点C 作CF x ^轴于F ,交AB 于E ,则ECD D 是等腰直角三角形,\直线AB 的解析式为2y x =--,设2(,232)C m m m +-,则(,2)E m m --,2(2)(232)CE m m m \=---+-224m m=--22(1)2m =-++,21)2CD m \==++,0<Q ,20m -<<,\当1m =-时,CD 当1m =-时,2323y =--=-,综上,点C 的坐标为(1,3)--时,CD\点C 到直线AB ;(3)①当1a =时,抛物线的解析式为22y x x =+-,令2y =-,即222x x +-=-,解得0x =或1x =-,(1,2)M \--,(0,2)N -,12PM PN \==,\111141122PM PN +=+=,故答案为:4;②11PM PN+是定值.理由如下:Q 过点1(2P -,2)-的直线交抛物线22y x x =+-于M ,N ,设直线MN 的解析式为22ky kx =+-,1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,令2222k kx x x +-=+-,整理得2(1)02kx k x +--=,121x x k \+=-,122kx x =-,1122ky kx =+-Q ,2222k y kx =+-,1212()y y k x x \-=-,2221212()()MN x x y y \=-+-2212(1)()k x x =+-221212(1)[()4]k x x x x =++-22(1)[(1)4()]2kk k =+--´-22(1)k =+,21MN k \=+,1(2P -Q ,2)-,======21(1)4k =+14MN =,\11414PM PN MN PM PN PM PN MN ++===×,\11PM PN+是定值.【点评】本题主要考查二次函数与一次函数的综合运用,掌握二次函数图象的性质,函数图象平移的性质,一次函数与二次函数交点的计算方法是解题的关键.12.(2023•宿豫区三模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数15544y x =+的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,对称轴为直线2x =的抛物线22(0)yax bx c a =++¹也经过点A 、点C ,并与x 轴正半轴交于点B .(1)求抛物线22(0)y ax bx c a =++¹的函数表达式;(2)设点25(0,)12E ,点F 在抛物线22(0)y ax bx c a =++¹对称轴上,并使得AEF D 的周长最小,过点F 任意作一条与y 轴不平行的直线交此抛物线于1(P x ,1)y ,2(Q x ,2)y 两点,试探究11FP FQ+的值是否为定值?说明理由;(3)将抛物线22(0)y ax bx c a =++¹适当平移后,得到抛物线23()(1)y a x h h =->,若当1x m <…时,3y x -…恒成立,求m 的最大值.【分析】(1)根据一次函数图象与坐标轴的交点分别解出点A ,C 的坐标,根据抛物线的对称轴解出点C 的坐标,根据待定系数法即可求解抛物线的解析式;(2)根据轴对称求线段的最小值,图形结合分析,计算出点BE 的解析式,再解出点F 的坐标,用点P ,Q 分别表示出直线PQ 的解析式,根据勾股定理分别PQ ,PF ,QF 的值,由此即可求解;(3)根据抛物线的平移确定平移为左右平移,由此确定3y 的二次项系数,画出图形,根据二次函数与直线4y x =-的交点的情况判断34y y >的取值,由此即可求解.【解答】解:(1)一次函数15544y x =+的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,令0x =,则154y =,令10y =,则1x =-,(1,0)A \-,5(0,4C ,Q 抛物线22(0)y ax bx c a =++¹的对称轴为直线2x =,且抛物线过点(1,0)A -,5(0,)4C ,且抛物线与x 轴正半轴交于点B ,(5,0)B \,设函数表达式为2(1)(5)y a x x =+-,将点5(0,4C 代入解析式得,5(01)(05)4a +-=,解得14a =-,\抛物线的解析式为22115(1)(5)444y x x x x =-+-=-++;(2)11FP FQ+的值是定值,理由如下:AEF D Q 的周长为AE AF EF ++,由AEF D 的周长最小,AE 的长是定值,AF EF \+最小,连接BE 交对称轴于点F ,设BE 所在直线的解析式为BE y mx n =+,且(5,0)B ,25(0,12E ,\502512m n n +=ìïí=ïî,解得,5122512m n ì=-ïïíï=ïî,\直线BE 的解析式为5251212BE y x =-+,Q 点F 在抛物线的对称轴2x =的直线上,\点5(2,)4F ;Q 过点5(2,)4F 任意作一条与y 轴不平行的直线交此抛物线于1(P x ,1)y ,2(Q x ,2)y 两点,如图所示,过点P 作y 的平行线,过点Q 作x 轴的平行线,交于点K ,\设PQ y px q =+,把点5(2,)4F 代入得,\524p q =+,524q p \=-,\直线PQ 的解析为524PQ y px p =+-,令25152444px p x x +-=-++,整理得:2(44)80x p x p ---=,\根据韦达定理得,1244x x p +=-,128x x p =-,Q 点1(P x ,1)y ,2(Q x ,2)y 在直线PQ 上,在Rt PQK D 中,12PK y y =-,12QK x x =-,11524y px p \=+-,22524y px p =+-,1212()y y p x x \-=-,222PQ QK PK \=+221212()()x x y y =-+-2212(1)()p x x =+-221212(1)[()4]p x x x x =++-22(1)[(44)4(8)]p p p =+---2216(1)p =+,24(1)PQ p \=+,同理:PF =,QF =,\11FP FQ FP FQ FP FQ ++=×PQ FP FQ=×=224(1)4(1)p p +=+1=,\11FP FQ+的值是定值.(3)3y x -Q …,设4y x =-,34y y \…,设新的抛物线与直线3y x =-的相交的横坐标分别设为3x ,4x ,如图所示,Q 将抛物线221544y x x =-++适当平移后,得到抛物线23()(1)y a x h h =->,\抛物线是左右平移,则14a =-,231()4y x h \=--,由抛物线221544y x x =-++左右平移得到,观察图象,随着图象向右平移,3x ,4x 的值不断增大,若当1x m <…时,3y x -…恒成立,即231()4y x h x =---…,则m 的最大值在4x 处,\当31x =时,对应的4x 为最大值,21(1)14h \--=-,13h \=,21h =-(舍),231(4)4y x \=--,令21(3)4x x --=-,解得,31x =,49x =,m \的最大值为9.【点评】本题主要考查二次函数与一次函数的综合运用,掌握二次函数图象的性质,函数图象平移的性质,一次函数与二次函数交点的计算方法,数形结合分析是解题的关键.13 .(2023•武侯区校级模拟)如图,抛物线2y x bx c =++与x 轴分别交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,若(1,0)A -且3OC OA =.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)如图1,点P 是第四象限内抛物线上的一个点且位于对称轴右侧,分别连接BC 、AP 相交于点G ,当12PBG ABG S S D D =时,求点P 的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,AP 交y 轴于点M ,过M 点的直线l 与线段AB ,AC 分别交于E ,F ,当直线l 绕点M 旋转时,m nAE AF+为定值3,请求出m 和n 的值.【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)过P 点作//PD y 轴交BC 于点D ,过点A 作//AK y 轴交BC 于点K ,则PD PG AK AG =,由12PBG ABG S S D D =,可得12PD AK =,设2(,23)P t t t --,(13)t <<,分别求出(,3)D t t -,(1,4)K --,根据12PD AK =,建立方程求出t 的值即可求P 点坐标;(3)过M 点作//MH x 轴交AC 于点H ,过点F 作//FT x 轴交AP 于点T ,连接CP ,则////HM FT CP ,根据平行线的性质可得HM CH AO AC =,HM AH CP AC =,HM HF AE AF =,HM AHFT AF=,化简得1HM HM AO CP +=,1HM HM AE FT +=,再由1HM HM AO CP +=,求出23HM =,再由1HM HM AE FT +=,得到1132AE FT +=,根据平行得到FT AFCP AC =,求出5FT AF =,则1132AE AF +=,因为3m n AE AF +=,则112()3AE AF=,即可求2m =,n =.【解答】解:(1)(1,0)A -Q ,1OA \=,3OC OA =Q ,3OC \=,(0,3)C \-,将(1,0)A -、(0,3)C -代入2y x bx c =++,\103b c c -+=ìí=-î,解得23b c =-ìí=-î,\抛物线的解析式为223y x x =--;(2)2223(1)4y x x x =--=--Q ,\抛物线的对称轴为直线1x =,设2(,23)P t t t --,(13)t <<,当0y =时,2230x x --=,解得3x =或1x =-,(3,0)B \,设直线BC 的解析式为3y kx =-,330k \-=,解得1k =,\直线BC 的解析式为3y x =-,过P 点作//PD y 轴交BC 于点D ,过点A 作//AK y 轴交BC 于点K ,//PD AK \,\PD PGAK AG =,Q 12PBG ABG S S D D =,\12PD AK =,(,3)D t t -Q ,(1,4)K --,223(23)3PD t t t t t \=----=-+,4AK =,232t t \-+=,解得1t =(舍)或2t =,(2,3)P \-;(3)过M 点作//MH x 轴交AC 于点H ,过点F 作//FT x 轴交AP 于点T ,连接CP ,(0,3)C -Q ,(2,3)P -,//CP x \轴,////HM FT CP \,\HM CH AO AC =,HM AH CP AC =,HM HF AE AF =,HM AHFT AF =,\1HM HM AO CP +=,1HM HMAE FT+=,设直线AP 的解析式为y k x b ¢¢=+,\023k b k b ¢¢-+=ìí¢¢+=-î,解得11k b ¢=-ìí¢=-î,\直线AP 的解析式为1y x =--,(0,1)M \-,1OA =Q ,3OC =,AC \=,Q1HM HM AO CP+=,112HM HM \+=,23HM \=,Q 1HM HMAE FT +=,\1132AE FT +=,QFT AFCP AC=,FT AF \=,\1132AE AF =,Q3m nAE AF +=,112()3AE AF \+=,\=,n=.m2【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,平行线的性质,灵活的对分式进行变形处理是解题的关键.14.(2023•丹阳市二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数2=++的图象与x轴相交于点A、B,与yy x bx c轴相交于点C,其中B点的坐标为(3,0),点M为抛物线上的一个动点.(1)二次函数图象的对称轴为直线1x=.①求二次函数的表达式;②若点M与点C关于对称轴对称,则点M的坐标是 ;③在②的条件下,连接OM,在OM上任意取一点P,过点P作x轴的平行线,与抛物线对称轴左侧的图象交于点Q,求线段PQ的最大值.+(2)过点M作BC的平行线,交抛物线于点N,设点M、N的横坐标为m、n,在点M运动的过程中,试问m n+的值.的值是否会发生改变?若改变,请说明理由;若不变,请求出m n【分析】(1)①利用对称轴公式求出2b=-,再将点B代入函数解析式确定c的值即可;。
中考数学专题复习:二次函数与定值问题1.如图,直线y=−32x+6分别交x轴、y轴于A、B两点,抛物线y=−18x2+8,与y轴交于点D,点P是抛物线在第一象限部分上的一动点,过点P作PC⊥x 轴于点C.(1)点A的坐标为__________,点D的坐标为__________;(2)试判断:对于任意一点P,PB+PC的值是否为定值?并说明理由。
第1题图第2题图2.如图,已知直线y=kx﹣9k(k<0)与抛物线y=x2﹣2x﹣3交于A,B两点,与x轴交于点P.过点A作AC⊥x轴于点C,过点B作BD⊥x轴于点D,求证:PD•PC为定值.3.如下图,抛物线y=ax2﹣4ax+3a(a>0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.(1)填空:A点坐标是__________,B点的坐标是__________;(2)当a=1时,如图,将直线BC沿y轴向上平移交抛物线于M,N,交y 轴于点P,求证:PM﹣PN是定值.4.已知直线y=kx+2与抛物线y=ax2(a>0)交于A、B两点,AM⊥y轴于M,BN⊥y轴于N,求OM•ON的值.5.已知关于x的二次函数y=x2﹣2mx+m2+m的图象与直线y=kx+1.(1)若k=1,求证:无论m为何值,二次函数图象与直线总有两个不同交点.(2)在(1)条件下,若两图象交于两点A、B,试证明AB的长为定值,并求出这个定值.6.如图,抛物线C1:y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、C(0,54)两点,与x轴正半轴交于点B,对称轴为直线x=2.(1)求抛物线C1的函数表达式;(2)设点D(0,2512),若F是抛物线C1:y=ax2+bx+c的对称轴上使得△ADF 的周长取得最小值的点,过F任意作一条与y轴不平行的直线交抛物线C1于M1(x1,y1)、M2(x2,y2)两点,试探究11+12是否为定值,请说明理由。
第6题图第7题图7.如图,抛物线的顶点坐标为C(0,8),并且经过A(8,0),点P是抛物线上点A,C间的一个动点(含端点),过点P作直线y=8的垂线,垂足为点F,点D,E的坐标分别为(0,6),(4,0),连接PD,PE,DE.(1)求抛物线的解析式;(2)猜想并探究:对于任意一点P,PD与PF的差是否为固定值?如果是,请求出此定值;如果不是,请说明理由;(3)求:①当△PDE的周长最小时的点P坐标;②使△PDE的面积为整数的点P的个数.参考答案1.(1)y=−32x+6当y=0时,x=4,即A(4,0),y=−18x2+8当x=0时,y=8,即D点坐标(0,8),故答案为:(4,0),(0,8);(2)是,理由如下:过点P作PQ⊥y轴于点Q,如图。
苏州市初三数学定值问题专题复习课前演练:一、选择题1.(2015·潍坊)如图,直线l是一条河,A,B两地相距5 km,A,B两地到l的距离分别为3 km,6 km,欲在l上的某点M处修建一个水泵站,向A,B两地供水,现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则铺设的管道最短的是( )2.(2015·甘肃)如图,A,B两个电话机离电话线l的距离分别是3米,5米,CD=6米,若由l上一点分别向A,B 连线,最短为( )A.11米B.10米C.9米D.8米(第2题图)(第3题图)3.如图,AC⊥BC于C,连接AB,点D是AB上的动点,AC=6,BC=8,AB=10,则点C到点D的最短距离是( )A .6B .8C .403D .245(第4题图) ,第5题图) ,第6题图)4.(2015·贵阳模拟)如图Rt △ABC 中,AB =BC =4,D 为BC 的中点,在AC 边上存在一点E ,连接ED ,EB ,则△BDE 周长的最小值为( )A .2 5B .2 3C .25+2D .23+2二、填空题5.如图,从直线外一点A 到这条直线的所有线段中,线段__ __最短.6.如图,想在河堤两岸搭建一座桥,图中搭建方式中,最短的是PB ,理由是__ _ _.7.如图,在等腰三角形△ABC 中,∠ABC =120°,P 是底边AC 上的一个动点,M ,N 分别是AB ,BC 的中点,若PM +PN 的最小值是2,则△ABC 的周长是__ __.,第7题图) ,第8题图)8.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,点M是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,若PM+PB的最小值是9,则AB的长是__ __.9.如果P是边长为2的正方形ABCD的边CD上任意一点且PE⊥DB,PF⊥CA,垂足分别为E,F,则PE+PF =__ __.,第9题图) ,第10题图)10.如图,∠ABC=45°,BC=42,BD平分∠ABC交AC于点D,M,N分别是BD和BC上的动点(M与B,D 两点不重合,N与B,C两点不重合),则CM+MN的最小值是__ __.典型例题:例1.小虎家新建一间房子,要在屋外的A处安装水表,从大路边到A处怎样接水管最近?把最短的线段画出来,并简要说明道理.例2.等边△ABC的边长是8,AD⊥BC,E是BD的中点,M,N分别是AB,AD上的动点,求MN+EN的最小值.例3.如图,∠AOB=45°,P是∠AOB内一定点,PO=10,Q,R分别是OA,OB上的动点,求△PQR周长的最小值.(要求画出示意图,写出解题过程)例4.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠A=135°,点P,M,N分别为对角线BD及边BC,CD上的动点,求PM+PN的最小值.例5.如图,正方形ABCD的边长为4,∠DAC的平分线交DC于点E,若点P,Q分别是AD和AE上的动点,求DQ+PQ的最小值.巩固练习:一、填空题1.在半⊙O中,点C是半圆弧AB的中点,D是弧BC上距离点B较近的一个三等分点,点P是直径AB上的动点,若AB=10,则PC+PD的最小值是_ __.(第1题图)(第2题图) (第3题图)2.(2015·株洲)如图,AB 是⊙O 的一条弦,点C 是⊙O 上一动点,且∠ACB=30°,点E ,F 分别是AC ,BC 的中点,直线EF 与⊙O 交于G ,H 两点,若⊙O 的半径为7,则GE +FH 的最大值为__ _.3.(2015·莆田)如图,在反比例函数y =6x上有两点A(3,2),B(6,1),在直线y =-x 上有一动点P ,当P 点的坐标为__ _时,PA +PB 有最小值.二、解答题4.已知点M(3,2),N(1,-1),点P 在y 轴上,求使得△PMN 的周长最小的点P 的坐标.5.(2015·宁德)如图,AB 是⊙O 的直径,AB =8,点M 在⊙O 上,∠MAB =20°,N 是弧MB 的中点,P 是直径AB 上的一动点.若MN =1,则△PMN 周长的最小值为多少.6.(2015·永州模拟)如图,已知抛物线y =ax 2+bx +c 经过A(-3,0),B(1,0),C(0,3)三点,其顶点为D ,对称轴与x 轴交于点H.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 是该抛物线的对称轴上的一个动点,求△PBC 周长的最小值.7.小明在学习轴对称的时候,老师留了一道思考题:如图1,若点A,B在直线m的同侧,在直线m上找一点P,使得AP+BP的值最小,小明通过独立思考,很快得出了解决这个问题的正确方法,他的做法是这样的:(a)作点B 关于直线m的对称点B′,(b)连接AB′与直线m交于点P,则点P为所求.请你参考小明的做法解决下列问题:(1)如图2,在等边△ABC中,AB=2,点E是AB的中点,AD是高,在AD上找一点P(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法),使得BP+PE的值最小,并求出最小值;(2)如图3,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,G为边AD上的中点,若E,F为AB边上的两个动点,点E在点F的左侧,且EF=1,当四边形CGEF的周长最小时,请你在图3中确定点E,F的位置(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法),并求出四边形CGEF的周长的最小值.8.(2015·大庆)如图,抛物线y=-x2+4x+5与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.已知M(0,1),E(a,0),F(a +1,0),点P是第一象限内的抛物线上的动点.△PCM是以CM为底的等腰三角形.(1)求点P的坐标;(2)当a为多少时,四边形PMEF周长最小.拓展提高:1.(2012年苏州)如图,已知半径为2的⊙O与直线l相切于点A,点P是直径AB左侧半圆上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为C,PC与⊙O交于点D,连接PA、PB,设PC的长为x(2<x<4).(1)当x=时,求弦PA、PB的长度;(2)当x为何值时,PD•CD的值最大?最大值是多少?2.(2012年苏州)如图,正方形ABCD的边AD与矩形EFGH的边FG重合,将正方形ABCD以1cm/s的速度沿FG方向移动,移动开始前点A与点F重合,在移动过程中,边AD始终与边FG重合,连接CG,过点A作CG的平行线交线段GH于点P,连接PD.已知正方形ABCD的边长为1cm,矩形EFGH的边FG,GH的长分别为4cm,3cm,设正方形移动时间为x(s),线段GP的长为y(cm),其中0≤x≤2.5.(1)试求出y关于x的函数关系式,并求当y=3时相应x的值;(2)记△DGP的面积为S1,△CDG的面积为S2.试说明S1﹣S2是常数;(3)当线段PD所在直线与正方形ABCD的对角线AC垂直时,求线段PD的长.中午作业:(分类练习)一、定值问题解1、如图,在平面直角坐标系x O y中,矩形AOCD的顶点A的坐标是(0,4),现有两动点P、Q,点P从点O出发沿线段OC(不包括端点O,C)以每秒2个单位长度的速度,匀速向点C运动,点Q从点C出发沿线段CD(不包括端点C,D)以每秒1个单位长度的速度匀速向点D运动.点P,Q同时出发,同时停止,设运动时间为t秒,当t=2秒时PQ=52. (1)求点D 的坐标,并直接写出t 的取值范围;(2)连接AQ 并延长交x 轴于点E,把AE 沿AD 翻折交CD 延长线于点F,连接EF ,则△A EF 的面积S 是否随t 的变化而变化?若变化,求出S 与t 的函数关系式;若不变化,求出S 的值.(3)在(2)的条件下,t 为何值时,四边形APQF 是梯形?(第1题图)2、如图所示,在菱形ABCD 中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF 为正三角形,点E 、F 分别在菱形的边BC .CD 上滑动,且E 、F 不与B .C .D 重合.(1)证明不论E 、F 在BC .CD 上如何滑动,总有BE=CF ;(2)当点E 、F 在BC .CD 上滑动时,分别探讨四边形AECF 和△CEF 的面积是否发生变化?如果不变,求出这个定值;如果变化,求出最大(或最小)值.(2题图)(3题图) 二、由运动产生的线段和差问题(最值问题)3、如图所示,已知A 11(,y )2,B 2(2,y )为反比例函数1y x图像上的两点,动 点P (x,0)在x 正半轴上运动,当线段AP 与线段BP 之差达到最大时,点P 的坐标是【 】A. 1(,0)2B. (1,0)C. 3(,0)2D. 5(,0)24、如图,抛物线l 交x 轴于点A (﹣3,0)、B (1,0),交y 轴于点C (0,﹣3).将抛物线l 沿y 轴翻折得抛物线l 1.(1)求l 1的解析式;(2)在l 1的对称轴上找出点P ,使点P 到点A 的对称点A 1及C 两点的距离差最大,并说出理由;5、如图,已知抛物线y=﹣x 2+bx+c 与一直线相交于A (﹣1,0),C (2,3)两点,与y 轴交于点N .其顶点为D .(1)抛物线及直线AC 的函数关系式;(2)设点M (3,m ),求使MN+MD 的值最小时m 的值;(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由;(4)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.回家作业:(压轴题训练)1、如图,已知抛物线2=++经过A(4,0),B(2,3),C(0,3)三点.y ax bx c(1)求抛物线的解析式及对称轴.(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使得MA+MB的值最小,并求出点M的坐标.(3)在抛物线上是否存在一点P,使得以点A、B、C、P四点为顶点所构成的四边形为梯形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2. (2012四川自贡12分)如图所示,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,点E、F分别在菱形的边BC.CD上滑动,且E、F不与B.C.D重合.(1)证明不论E、F在BC.CD上如何滑动,总有BE=CF;(2)当点E、F在BC.CD上滑动时,分别探讨四边形AECF和△CEF的面积是否发生变化?如果不变,求出这个定值;如果变化,求出最大(或最小)值.3. (2015•常州10分)如图,一次函数y=﹣x+4的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,过点A作x轴的垂线l,点P为直线l上的动点,点Q为直线AB与△OAP外接圆的交点,点P、Q与点A都不重合.(1)写出点A的坐标;(2)当点P在直线l上运动时,是否存在点P使得△OQB与△APQ全等?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.(3)若点M在直线l上,且∠POM=90°,记△OAP外接圆和△OAM外接圆的面积分别是S1、S2,求的值.参考答案:课前演练:1.B;2. B;3.D;4. C;5. AD;6. 垂线段最短;10. 4;2.典型例题:例1.解:如图所示:沿AB线段接水管最近,因为直线外一点与直线的所有连接线段中,垂直线段最短(例1答图)(例2答图)(例3答图)例2. 解:作点E关于AD的对称点H,过点H作HG⊥AB于G,则MN+EN的最小值是HG,Rt△HBG中,sin60°=GH6,解得,GH=3 3 。