中招数学二次函数和圆的综合题包含答案
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【例1】.如图,点()40M ,,以点M 为圆心、2为半径的圆与x 轴交于点A B ,.已知抛物216y x bx c =++过点A 和B ,与y 轴交于点C .⑴ 求点C 的坐标,并画出抛物线的大致图象.⑵ 点()8Q m ,在抛物线216y x bx c =++上,点P 为此抛物线对称轴上一个动点,求PQ PB + 最小值. ⑶ CE 是过点C 的M ⊙的切线,点E 是切点,求OE 所在直线的解析式.【巩固】已知抛物线2y ax bx c =++与y 轴的交点为C ,顶点为M ,直线CM 的解析式2y x =-+并且线段CM 的长为(1)求抛物线的解析式。
(2)设抛物线与x 轴有两个交点A (X 1 ,0)、B (X 2 ,0),且点A 在B 的左侧,求线段AB 的长。
(3)若以AB 为直径作⊙N ,请你判断直线CM 与⊙N 的位置关系,并说明理由。
【例2】如图,在平面直角坐标系中,以点(04)C ,为圆心,半径为4的圆交y 轴正半轴于点A ,AB 是C ⊙的切线.动点P 从点A 开始沿AB 方向以每秒1个单位长度的速度运动,点Q 从O 点开始沿x 轴正方向以每秒4个单位长度的速度运动,且动点P 、Q 从点A 和点O 同时出发,设运动时间为t (秒).⑴当1t =时,得到1P 、1Q 两点,求经过A 、1P 、1Q 三点的抛物线解析式及对称轴l ;⑵当t 为何值时,直线PQ 与C ⊙相切?并写出此时点P 和点Q 的坐标;⑶在⑵的条件下,抛物线对称轴l 上存在一点N ,使NP NQ +最小,求出点N 的坐标并说明理由.提示:(1)先求出t=1时,AP 和OQ 的长,即可求得P 1,Q 1的坐标,然后用待定系数法即可得出抛物线的解析式.进而可求出对称轴l 的解析式.(2)当直线PQ 与圆C 相切时,连接CP ,CQ 则有Rt △CMP ∽Rt △QMC (M 为PG 与圆的切点),因此可设当t=a 秒时,PQ 与圆相切,然后用a 表示出AP ,OQ 的长即PM ,QM 的长(切线长定理).由此可求出a 的值.(3)本题的关键是确定N 的位置,先找出与P 点关于直线l 对称的点P ′的坐标,连接P ′Q ,那么P ′Q 与直线l 的交点即为所求的N 点,可先求出直线P ′Q 的解析式,进而可求出N 点的坐标.【巩固】已知二次函数图象的顶点在原点O ,对称轴为y 轴.一次函数1y kx =+的图象与 二次函数的图象交于A B ,两点(A 在B 的左侧),且A 点坐标为()44-,.平行于x 轴的直线l 过()01-,点.⑴ 求一次函数与二次函数的解析式;⑵ 判断以线段AB 为直径的圆与直线l 的位置关系,并给出证明;⑶ 把二次函数的图象向右平移2个单位,再向下平移t 个单位()0t >,二次函数的图象与x轴交于M N,,三点的圆的,两点,一次函数图象交y轴于F点.当t为何值时,过F M N面积最小?最小面积是多少?【例3】如图1,⊙O的半径为1,正方形ABCD顶点B坐标为(),,顶点D在⊙O上运动.50⑴当点D运动到与点A、O在同一条直线上时,试证明直线CD与⊙O相切;⑵当直线CD与⊙O相切时,求OD所在直线对应的函数关系式;⑶设点D的横坐标为x,正方形ABCD的面积为S,求S与x之间的函数关系式,并求出S 的最大值与最小值.【巩固】如图,已知点A 从()10,出发,以1个单位长度/秒的速度沿x 轴向正方向运动,以O A ,为顶点作菱形OABC ,使点B C ,在第一象限,且60AOC ∠=︒;以()03P ,为圆心,PC 为半径作圆.设点A 运动了t 秒,求: ⑴ 点C 的坐标(用含t 的代数式表示);⑵ 当点A 在运动过程中,所有使P 与菱形OABC 的边所在直线相切的t 的值.【例4】已知:如图,抛物线213y x m =+与x 轴交于A B ,两点,与y 轴交于C 点,90ACB ∠=︒⑴ 求m 的值及抛物线顶点坐标;⑵ 过A B C ,,的三点的M ⊙交y 轴于另一点D ,连结DM 并延长交M ⊙于点E ,过E 点的M ⊙的切线分别交x 轴、y 轴于点F G ,,求直线FG 的解析式;⑶ 在条件⑵下,设P 为CBD 上的动点(P 不与C D ,重合),连结PA 交y 轴于点H ,问是否存在一个常数k ,始终满足AH AP k ⋅=,如果存在,请写出求解过程;如果不存在,请说明理由.【巩固】如图,已知点A的坐标是(),,以AB为直径作O',90-,,点B的坐标是()10交y轴的负半轴于点C,连接AC、BC,过A、B、C三点作抛物线.⑴求抛物线的解析式;⑵点E是AC延长线上一点,BCE∠的平分线CD交O'于点D,连结BD,求直线BD的解析式;⑶在⑵的条件下,抛物线上是否存在点P,使得PDB CBD∠=∠?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.DCEA yxBO O'课后作业:1.如图,直角坐标系中,已知两点()A,,点B在第一象限且OAB2000O,,()∆为正三角形,OAB∆的外接圆交y轴的正半轴于点C,过点C的圆的切线交x轴于点D.⑴求B C,两点的坐标;⑵求直线CD的函数解析式;⑶设E F,分别是线段AB AD,上的两个动点,且EF平分四边形ABCD的周长.试探究:AEF∆的最大面积?参考答案例1【巩固】例2分析:(1)先求出t=1时,AP和OQ的长,即可求得P1,Q1的坐标,然后用待定系数法即可得出抛物线的解析式.进而可求出对称轴l的解析式.(2)当直线PQ与圆C相切时,连接CP,CQ则有Rt△CMP∽Rt△QMC(M为PG与圆的切点),因此可设当t=a秒时,PQ与圆相切,然后用a表示出AP,OQ的长即PM,QM的长(切线长定理).由此可求出a的值.(3)本题的关键是确定N的位置,先找出与P点关于直线l对称的点P′的坐标,连接P′Q,那么P′Q与直线l的交点即为所求的N点,可先求出直线P′Q的解析式,进而可求出N点的坐标.【巩固】例3【巩固】例4【巩固】作业。
中考数学总复习《二次函数与圆综合压轴题》专项提升练习题(附答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,已知抛物线()20y ax bx c a =++≠过点()0,4C -,顶点为253,4M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,与x 轴交于A 、B 两点. 以AB 为直径作圆,记作D .(1)求抛物线表达式及点D 的坐标;(2)试判定直线CM 与D 的位置关系,并说明理由;(3)抛物线对称轴上是否存在点P ,连接CP ,将线段CP 绕点P 旋转90︒,点C 的对应点为点C ',是否存在点C '恰好落在抛物线上?若能,请直接写出点P 的坐标;若不能,请说明理由.2.如图,抛物线2y x bx c =++与x 轴交于()1,0A ,B 两点,与y 轴交于点()0,3C .(1)求该抛物线的解析式;(2)如图(1),点P 是线段BC 上的一动点,过点P 作PQ y ∥轴交抛物线于点Q ,连接CQ ,若CQ 平分OCB ∠,求点P 的坐标;(3)如图(2),过A ,B ,C 三点作I ,直线()3y t t =>交I 于点M ,N ,交抛物线于点E ,F . 若EM FN MN +=,求t 的值3.如图,在平面直角坐标系中,M 交x 轴于点()()1,04,0A B -、,交y 轴负半轴于点C AB ,为M 的直径.(1)求图象经过点A 、B 、C 的二次函数的解析式;(2)设点D 为(1)中二次函数图象的顶点,求直线CD 的函数解析式; (3)判断直线CD 与M 的位置关系,并说明理由.4.如图1,平面直角坐标系xOy 中,抛物线()()1222y x x m =+-与x 轴交于()2,0A -、B (点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C .(1)连接BC ,则OCB ∠=______︒;(2)如图2,若P 经过A 、B 、C 三点,连接PA 、PC ,若OBC △与PAC △的周长之比为3:5,求该抛物线的函数表达式;(3)如图3,在(2)的条件下,连接OP ,抛物线对称轴上是否存在一点Q ,使得以O 、P 、Q 为顶点的三角形与OAP △相似?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.5.已知二次函数22y x ax c =+-的图象与y 轴交于点A ,与x 轴交于点B 、C .(1)求此抛物线的解析式;(2)过点B 作线段AB 的垂线交抛物线于点D ,求点D 的坐标;(3)如果以点C 为圆心的圆与直线BD 相切,请判断抛物线的对称轴l 与C 有怎样的位置关系,并给出证明.8.如图,已知抛物线()20y ax bx c a =++≠过点()0,4C -.顶点为253,4M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,与x 轴交于A 、B 两点.以AB为直径作圆,记作D .(1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)猜测直线CM 与D 的位置关系,并证明你的猜想;(3)抛物线对称轴上是否存在点P ,若将线段CP 绕点P 逆时针旋转90︒,使点C 的对应点C '恰好落在抛物线上?若能,求点P 的坐标;若不能,说明理由.为半径作圆,请判断P是不是二次函数轴于点C,则该二次函数的坐标圆的圆心为求POA周长最小值..如图,抛物线作C的切线切点为点11.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线212y x bx c =++与x 轴交于A B 、两点,与y 轴交于C 点,且4OB OC ==.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在点M ,使ABC BCM ∠=∠,如果存在,求M 点的坐标,如果不存在,说明理由; (3)若D 是抛物线第二象限上一动点,过点D 作DF x ⊥轴于点F ,过点A 、B 、D 的圆与DF 交于E 点,求ABE 的面积.12.如图,二次函数()20y x bx c a =-++≠的图像经过点()1,0A -和()3,0B ,交y 轴于点C ,点E 为该二次函数图象上第一象限内一动点.(1)b =__________,c =__________;PBEPACSS-的值最大时,求点交直线BC 于点F ,为直径的M 与BC 当EFR 周(1)如图1,若1OH =,求该抛物线的解析式; (2)如图1,若点P 是线段HD 上一点,当113AH AD AP+=时,求点P 的坐标(用含b 的代数式表示); (3)如图2,在(1)的条件下,设抛物线交y 轴于点C ,过A ,B ,C 三点作Q ,经过点Q 的直线y hx q =+交Q 于点F ,I ,交抛物线于点E ,G .当EI GI FI =+时,求22h 的值.15.二次函数2225y x mx m m =-++-.(1)当1m =时,函数图象与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C . ①写出函数的一个性质;①如图1,点P 是第四象限内函数图象上一动点,求出点P 坐标,使得BCP 的面积最大;①如图2,点Q 为第一象限内函数图象上一动点,过点Q 作QF x ⊥.轴,垂足为F ,ABQ 的外接圆与QF 交于点D ,求DF 的长度;(2)点()11,M x y 、()22,N x y 为函数图象上任意两点,且12x x <.若对于123x x +>时,都有12y y <,求m 的取值范围.参考答案是D 的切线152738t +=(3)直线CD 与M 相切()24-, 0a =;BN 32S ⎧-⎪⎪=⎨与D 相切(3))3-或45⎛- ⎝4)-(3)ABE S △的坐标315,⎛⎫与C 相切第 11 页 共 11 页 15.【答案】(1)①函数图象的顶点坐标为()1,4-;①278;①1DF =(2)32m <。
专题四 二次函数综合题题型1 二次函数的实际应用二次函数的实际应用问题,在陕西中考2022,2023,2024年连续三年进行考查,其考查本质为二次函数表达式的应用,其主要为顶点式的考查,在表达式的基础上进行实践应用的考查,知x求y或知y求x,利用二次函数性质求最值,感受数学在实际问题中的应用.类型1 抛物线运动轨迹问题(2024·西安市莲湖区模拟)如图,在一场校园羽毛球比赛中,小华在点P选择吊球进行击球,当羽毛球飞行的水平距离是1 m时,达到最大高度3.2 m,建立如图所示的平面直角坐标系.羽毛球在空中的运行轨迹可以近似地看成抛物线的一部分,队友小乐则在点P选择扣球进行击球,羽毛球的飞行高度y1(单位:m)与水平距离x(单位:m)近似地满足一次函数关系y1=-0.4x+2.8.(1)根据如图所示的平面直角坐标系,求吊球时羽毛球满足的二次函数表达式.(2)在(1)的条件下,已知球网AB与y轴的水平距离OA=3 m,CA=2 m,且点A,C都在x轴上,实践发现击球和吊球这两种方式都能使羽毛球过网.要使球的落地点到点C的距离更近,请通过计算判断应该选择哪种击球方式?解题指南 (1)抓住最大高度这一特征,设出顶点式:y=a(x-h)2+k,然后将点P的坐标代入即可.(2)分别令一次函数与二次函数的y为0,对比两种方式在x轴的交点的横坐标到点C的横坐标的距离大小即可.类型2 以建筑为背景的“过桥”问题(2024·西工大模拟)陕北窑洞,具有十分浓厚的民俗风情和乡土气息.如图,某窑洞口的下部近似为矩形OABC,上部近似为一条抛物线.已知OA=3 m,AB=2 m,m.窑洞的最高点M(抛物线的顶点)离地面OA的距离为258(1)建立如图所示的平面直角坐标系,求抛物线的表达式.(2)若在窑洞口的上部要安装一个正方形窗户DEFG,使得点D,E在矩形OABC的边BC上,点F,G在抛物线上,那么这个正方形窗户DEFG的边长为多少米?解题指南 (1)借助点M为顶点,设出顶点式,然后将点B坐标代入顶点式即可.(2)设出小正方形DEFG的边长,然后用所设边长表示出点G的横坐标、纵坐标,最后代入(1)中抛物线的表达式解方程即可.(2024·西安新城区模拟)某地想将新建公园的正门设计为一个抛物线型拱门,设计部门给出了如下方案:将拱门图形放入平面直角坐标系中,如图,抛物线型拱门的跨度ON=24 m,拱高PE=8 m.其中,点N在x轴上,PE⊥ON,OE=EN.(1)求该抛物线的函数表达式.(2)现要在拱门中设置矩形框架,其周长越小越好(框架粗细忽略不计).设计部门给出了两个设计方案:方案一:矩形框架ABCD的周长记为C1,点A、D在抛物线上,边BC在ON上,其中AB=6 m.方案二:矩形框架A'B'C'D'的周长记为C2,点A',D'在抛物线上,边B'C'在ON上,其中A'B'=4 m.求这两个方案中,矩形框架的周长C1,C2,并比较C1,C2的大小.类型3 以“悬挂线”为背景解决高度问题如图,在一个斜坡上架设两个塔柱AB,CD(可看作两条竖直的线段),塔柱间挂起的电缆线下垂可以近似地看成抛物线的形状.两根塔柱的高度满足AB=CD=27 m,塔柱AB与CD之间的水平距离为60 m,且两个塔柱底端点D与点B的高度差为12 m.以点A为坐标原点,1 m为单位长度构建平面直角坐标系. (1)求点B,C,D的坐标.x2一样,且电(2)经过测量,AC段所挂电缆线对应的抛物线的形状与抛物线y=1100缆线距离斜坡面竖直高度至少为15.5 m时,才符合设计安全要求.请结合所学知识判断上述电缆线的架设是否符合安全要求?并说明理由.(2024·陕师大附中模拟)在元旦来临之际,学校安排各班在教室进行联欢.八(2)班同学准备装点一下教室.他们在屋顶对角A,B两点之间拉了一根彩带,彩带自然下垂后呈抛物线形状.若以两面墙交线AO为y轴,以点A正下方的墙角点O为原点建立平面直角坐标系,此时彩带呈现出的抛物线表达式为y=ax2-0.6x+3.5.已知屋顶对角线AB长12 m.(1)a= ,该抛物线的顶点坐标为.(2)小军想从屋顶正中心C(C为AB的中点)系一根绳子CD.将正下方彩带最低点向上提起,这样两侧的彩带就形成了两个对称的新抛物线形状(如图所示).要使两个新抛物线彩带最低点之间的水平距离为5 m,且比之前的最低点提高0.3 m.求这根绳子的下端D到地面的距离.题型2 图形面积探究类型1 面积、线段最值探究二次函数中面积问题,基本上都可以转化为线段相关问题,线段的三种表示方式:①水平型,②垂直型,③斜型.以边为分类标准,可采取不同方法进行面积的求解,现对不同类型线段的表示作以说明.(1)线段AB∥y轴时,点A,B横坐标相等,则AB=|y1-y2|=|y2-y1|=y1-y2.(2)线段BC∥x轴时,点B,C纵坐标相等,则BC=|x2-x1|=|x1-x2|=x2-x1.(3)线段AC与x轴,y轴不平行时,在Rt△ABC中,AC=AB2+BC2=(x1-x2)2+(y1-y2)2.第一步,过动点向x轴作垂线,与定边产生交点第二步,设动点坐标,表示交点坐标第三步,表示纵向线段长度|y上-y下|第四步,利用水平宽铅垂高表示三角形面积:S=12(y 上-y 下)(x 右-x 左)【原创好题】“水平宽”与“铅垂高”的运用:已知△ABC 的三个顶点坐标分别为A(x A ,y A ),B(x B ,y B ),C(x C ,y C ),用含有A,B,C 坐标的方式表示出△ABC 的面积.解题指南 (1)在平面直角坐标系中作△ABC,要求点A,B 在点C 的左、右两侧,经过点C 作x 轴的垂线交AB 于点D,则△ABC 被分成两部分,即S △ABC =S △ACD +S △BCD .(2)过点A 作△ADC 的高h 1,过点B 作△DBC 的高h 2,所以△ACD 与△BCD 的面积表示为S △ADC =12CD·h 1,S △BCD =12CD·h 2.(3)所以S △ABC =S △ADC +S △BCD =12CD·h 1+12CD·h 2=12CD·(h 1+h 2).(4)其中h 1与h 2的和可以看作点A 与点B 的水平间的距离,因此称之为“水平宽”,h 1+h 2=|x B -x A |,CD 是点C 与点D 的竖直间的距离,称之为“铅垂高”,即CD=|y D -y C |,故S △ABC =S △ACD +S △BCD =12|y D -y C |·|x B -x A |.1.如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线y=x+4与坐标轴分别交于A,B 两点,抛物线y=-x 2+bx+c 过A,B 两点,D 为线段AB 上一动点,过点D 作CD ⊥x 轴于点C,交抛物线于点E.(1)求抛物线的表达式.(2)求△ABE 面积的最大值.2.如图,抛物线y=-x2+2x+3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.(2)若P为线段BC上的一点(不与点B,C重合),PM∥y轴,且PM交抛物线于点M,交x轴于点N.当线段PM的长度最大时,求点M的坐标.类型2 面积关系探究(2018.T24)x2+bx与x轴交于O,A 【改编】在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-43两点,B(1,4)在抛物线上.若P是抛物线上一点,且在直线AB的上方,且满足△OAB 的面积是△PAB面积的2倍,求点P的坐标.解题指南 (1)第一步,将点B的坐标代入抛物线的表达式,求出b的值,根据A,B两点的坐标,求出直线AB的表达式;(2)第二步,借助三角形的面积公式,求出△OAB的面积,根据△OAB与△PAB的面积关系求出△PAB的面积;(3)第三步,设点P的坐标为t,-43t2+163t,过点P作x轴的垂线,与AB交于点N,并结合直线AB的表达式,表示出点N的坐标;(4)第四步,借助“水平宽,铅垂高”,求出PN的长度,用含有t的式子表示出PN的长度,构造方程求解即可.1.如图,抛物线y=-x2+mx+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点B的坐标为x+3交于C,D两点,连接BD,AD.(3,0),抛物线与直线y=-32(1)求m的值.(2)求A,D两点的坐标.(3)若抛物线上有一点P,满足S△ABP=4S△ABD,求点P的坐标.2.如图,在平面直角坐标系中,点A(0,-1),抛物线y=-x2+bx+c经过点B(4,5)和C(5,0).(1)求抛物线的表达式.(2)连接AB,BC,求∠ABC的正切值.(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点D,使得S△ABD=S△ABC?若存在,直接写出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.3.已知抛物线y=-x2+bx+c过点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式.(2)P为抛物线对称轴上一动点,当△PCB是以BC为底边的等腰三角形时,求点P 的坐标.(3)在(2)的条件下,是否存在M为抛物线第一象限上的点,使得S△BCM=S△BCP?若存在,求出点M的横坐标;若不存在,请说明理由.解题指南 (1)由交点式可直接得出抛物线的解析式.(2)设P(1,m),根据列出方程,进而求得点P的坐标.(3)作PQ∥BC交y轴于点Q,作MN∥BC交y轴于点N,先求出PQ的解析式,进而求得MN的解析式,进一步求得结果. 借助“同底等高”找等面积的方法在平面直角坐标系中有△ABC,分别在BC所在直线的两侧找出一点P和Q,使得S△PBC=S△QBC=S△ABC.操作方式:(1)根据要求可知△PBC和△QBC均与△ABC具有共同的底边BC,要使它们的面积相等,只需要它们的高相等即可,因此可以设△PBC与△QBC的高均为h;(2)确定高以后,过点A作BC的平行线,则在所作平行线上存在一点P满足S△PBC=S△ABC;(3)如图,将BC所在直线向下平移AO'个单位长度,过A'作BC的平行线,则该直线上存在一点Q满足S△QBC=S△ABC;(4)运用“同底等高”法时,务必考虑不同位置的情况;(5)进行面积计算时,可以直接利用三角形面积公式求解.题型3 特殊三角形问题探究类型1 等腰三角形问题探究等腰三角形存在问题,可以分为两个方向来解决,几何法和代数法,其中几何法的优势在于比较直观地得到结果,对几何图形要求较高;代数法以解析几何为背景可更快地找到等量关系,方法较为单一,等腰三角形问题做完之后一定要验证是否出现三点共线的情况.方法一 几何法(1)两圆一线找出点;(2)利用勾股、相似、三角函数等求线段长,由线段长求得点坐标方法二 代数法(1)表示出三个点坐标A,B,C;(2)由点坐标表示出三条线段AB,AC,BC;(3)分类讨论①AB=AC;②AB=BC;③AC=BC;(4)列出方程求解(2024·铁一中模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线L的顶点E的坐标为(-2,8),且过点B(0,6),与x轴交于M,N两点.(1)求该抛物线L的表达式.(2)设抛物线L关于y轴对称后的抛物线为L',其顶点记为点D,连接MD,在抛物线L'对称轴上是否存在点Q,使得以点M,D,Q为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.(2024·西咸新区模拟)如图,抛物线L:y=ax2+bx-3(a、b为常数,且a≠0)与x轴交于点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C.将抛物线L向右平移1个单位长度得到抛物线L'.(1)求抛物线L的函数表达式.(2)连接AC,探究抛物线L'的对称轴直线l上是否存在点P,使得以点A,C,P为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.类型2 直角三角形问题探究直角三角形存在问题,菱形中对角线垂直,矩形中的内角为直角,有下列两个方向可以帮助解决问题,不同的方法适用不同方向的题目,注意区分其方法.一、勾股定理若AC2+BC2=AB2,则△ABC为直角三角形二、构造“K”字型相似过直角顶点作坐标轴的平行线,过其他两点向平行线作垂直,出现“一线三等角”模型,利用“一线三等角”的相似模型,构建方程解决问题已知抛物线L:y=ax2-2ax-8a(a≠0)与x轴交于点A,点B,且点A在点B的左侧,与y轴交于点C.(1)求出点A与点B的坐标.(2)当△ABC是以AB为斜边的直角三角形时,求抛物线L的表达式.如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=ax2+bx+c(a≠0)交x轴于点A(-5,0),B(-1,0),交y轴于点C(0,5).(1)求抛物线C1的表达式和顶点D的坐标.(2)将抛物线C1关于y轴对称的抛物线记作C2,E为抛物线C2上一点,若△DOE是以DO为直角边的直角三角形,求点E的坐标. 直角三角形中的找点方法和计算方法找点方法:示例:如图,在平面内有A,B两点,试着找出一点C,使得A,B,C三点构成的三角形为直角三角形.分两种情况讨论:当AB为直角边时,{过点A作AB的垂线l1,过点B作AB的垂线l2;当AB为斜边时,以AB为直径作圆.如图,在直线l1,l2上的点C满足△ABC为直角三角形,但要注意一点:点C不与A,B两点重合.我们将这种找点C的方法称为“两线一圆”.计算方法:(1)利用勾股定理构造方程求解;(2)以“K”字型搭建相似三角形,列比例式构造方程求解.类型3 等腰直角三角形问题探究等腰直角三角形相关问题,以等腰直角三角形和正方形问题,主要解题方法相对统一,注意如何构图能直观得到“K”字全等是解决问题的关键之处.(1)过直角顶点作坐标轴平行线,构造“K”字全等(2)方法一:设某小边长度.方法二:设点坐标,表示直角三角形中的直角边(3)利用某纵向或横向线段构建等式(x+1)(x-5)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.如果P是如图,抛物线y=-25抛物线上一点,M是该抛物线对称轴上的点,当△OMP是以OM为斜边的等腰直角三角形时,求点P的坐标.解题指南 第一步,过直角顶点作平行y轴的垂线,分别过另两个顶点作垂直,构造“K”字全等;第二步,利用坐标分别表示两直角三角形的直角边;第三步,利用某边相等构造方程.(2024·高新一中模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线L:y=x2+bx+c与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3).(1)求出抛物线L的表达式和顶点的坐标.(2)P是抛物线L的对称轴右侧图象上的一点,过点P作x的垂线交x轴于点Q,作抛物线L关于直线PQ对称抛物线L',则C关于直线PQ的对称点为C',若△PCC'为等腰直角三角形,求出抛物线L'的表达式.题型4 三角形关系问题类型1 与相似三角形结合问题三角形的关系问题是陕西考试中非常常见的一个类型,中考中多次连续出现,相似问题的处理方法也相对较为固定,以固定三角形为参照,找到定角,以边为分类标准,进行分类讨论.主要有两个方法.方法一:利用一角相等,邻边成比例证明相似方法二:两组角相等的三角形相似分析目标三角形:第一类:找一角相等,用邻边成比例.第二类:找一角相等(多为90°问题),找另一角相等.方法总结:(1)分动、定三角形;(2)找等角;(3)表示边或者找另一角相等.(2024·曲江一中模拟)如图,抛物线y=ax 2+bx 经过坐标原点O 与点A(3,0),正比例函数y=kx 与抛物线交于点B 72,74.(1)求该抛物线的函数表达式.(2)P 是第四象限抛物线上的一个动点,过点P 作PM ⊥x 轴于点N,交OB 于点M,是否存在点P,使得△OMN 与以点N,A,P 为顶点的三角形相似?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(2024·陕师大附中模拟)已知抛物线L 1:y=x 2+bx+c 与x 轴交于点A,B(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C(0,-3),对称轴为直线x=1.(1)求此二次函数表达式和点A,B 的坐标.(2)P 为第四象限内抛物线L 1上一动点,将抛物线L 1平移得到抛物线L 2,抛物线L 2的顶点为点P,抛物线L 2与y 轴交于点E,过点P 作y 轴的垂线交y 轴于点D.是否存在点P,使以点P,D,E 为顶点的三角形与△AOC 相似?如果存在,请写出平移过程,并说明理由.类型2 与全等三角形结合问题1.全等为特殊的相似,相似比为1,方法与相似一致.2.注意相等角的邻边分类情况.【改编】如图,抛物线y=-23x 2+103x+4的图象与x 轴交于A,B 两点,与y 轴的正半轴交于点C,过点C 的直线y=-43x+4与x 轴交于点D.若M 是抛物线上位于第一象限的一动点,过点M 作ME ⊥CD 于点E,MF ∥x 轴交直线CD 于点F,当△MEF ≌△COD 时,求出点M 的坐标.解题指南 当△MEF ≌△COD 时,(1)找准对应角、边.结合关系式可知,∠MEF=∠COD,∠MFE=∠CDO,MF=CD.(2)根据直线CD 的表达式求出线段CD 的长度.由点M 在抛物线上,可以设点M的坐标为m,-23m 2+103m+4,再由MF ∥x 轴,得点F 的纵坐标.根据全等三角形的对应边相等可以得出点F 的横坐标为m-5.(3)由点F 在直线CD 上,将点F 的坐标代入直线CD 的表达式中,求出m 的值.已知经过原点O 的抛物线y=-x 2+4x 与x 轴的另一个交点为A.(1)求点A 的坐标及抛物线的对称轴.(2)B 是OA 的中点,N 是y 轴正半轴上一点,在第一象限内的抛物线上是否存在点M,使得△OMN 与△OBM 全等,且点B 与点N 为对应点?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由. 与全等三角形结合问题的求解步骤(1)全等三角形的问题与相似三角形的问题步骤类似,均是先列出三角形的对应关系式,再根据关系式找出对应边相等;(2)借助对应边相等,将边与边的长度关系用点的坐标进行表示,然后运用“两点间距离公式”构造方程求解.题型5 特殊四边形问题探究类型1 平行四边形问题探究平行四边形问题,一般分为三定一动,两定两动问题,选取固定的两个点为分类标准,①以某边为边时;②以某边为对角线时.第一步,寻找分类标准;第二步,平移点,找关系(注意:从A到B和从B到A);第三步,代入关系求值(2024·西工大附中模拟)如图,抛物线y=ax2-2x+c与直线y=kx+b都经过A(0,3),B(-3,0)两点,该抛物线的顶点为C.(1)求此抛物线和直线AB的表达式.(2)设直线AB与该抛物线的对称轴交于点E,在射线EB上是否存在一点M,过点M作x轴的垂线交抛物线于点N.使点M,N,C,E是平行四边形的四个顶点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【改编】已知点A(-1,0)在抛物线L:y=x2-x-2上,抛物线L'与抛物线L关于原点对称,点A的对应点为点A',是否在抛物线L上存在一点P,在抛物线L'上存在一点Q,使得以AA'为边,且以A,A',P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. 平行四边形中坐标的计算如图1,在平行四边形ABDC 中,关于坐标的计算——平移法则:x B -x A =x D -x C ,y B -y A =y D -y C ,x A -x C =x B -x D ,y A -y C =y B -y D .如图2,在平行四边形ADBC 中,关于坐标的计算——中点坐标公式:x M =x A +x B 2=x C +x D 2,y M =y A +y B 2=y C +y D 2.类型2 菱形问题探究菱形存在问题,主要分两类. 第一类:以平行四边形为背景,在平行四边形的基础上增加对角线垂直或邻边相等即可得菱形.(1)选一定点,再将这一定点与另外点的连线作为对角线,分类讨论.(2)利用中点坐标公式列方程:x A +x C 2=x B +x D 2;y A +y C 2=y B +y D 2.(3)对角线垂直:可参照直角存在问题.邻边相等:可参照等腰存在问题.(4)平移型:先平行四边形,再菱形.翻折型:先等腰,再菱形.第二类:若出现在平面内任意一点存在性问题,则去掉此点,转化为等腰存在问题,可以利用等腰存在问题策略解决问题如图,抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴交于A,B 两点,与y 轴交于点C,OA=2,OC=6,连接AC 和BC.(1)求抛物线的函数表达式.(2)若M是y轴上的动点,在坐标平面内是否存在点N,使以A,C,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.类型3 矩形问题探究矩形存在性问题,主要分两类. 第一类:以平行四边形为背景,在平行四边形的基础上增加对角线相等或一内角为90°即可得到矩形.(1)选一定点,再将这一定点与另外点的连线作为对角线,分类讨论.(2)利用中点坐标公式列方程:x A+x C=x B+x D;y A+y C=y B+y D.(3)方向一 对角线相等:(x A-x C)2+(y A-y C)2=(x B-x D)2+(y B-y D)2.方向二 有一角为90°.第二类:若出现在平面内任意一点存在性问题,则去掉此点,转化为直角存在问题,可以利用直角存在问题策略解决问题已知抛物线L:y=ax2+bx(a≠0)经过点B(6,0),C(3,9).(1)求抛物线L的表达式.(2)若抛物线L'与抛物线L关于x轴对称,P,Q(点P,Q不与点O,B重合)分别是抛物线L,L'上的动点,连接PO,PB,QO,QB,问四边形OPBQ能否为矩形?若能,求出满足条件的点P和点Q的坐标;若不能,请说明理由.已知抛物线L:y=-x2+2x+3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A,B,C三点的坐标.(2)抛物线L平移后得到抛物线L',点A,C在抛物线L'上的对应点分别为点A',C',若以A,C,A',C'为顶点的四边形是面积为20的矩形,求平移后的抛物线L'的表达式.类型4 正方形问题探究(在菱形的基础上增加对角线相等)(1)选一定点,再将这一定点与另外点的连线作为对角线,分类讨论.(2)利用中点坐标公式列方程:x A+x C=x B+x D;y A+y C=y B+y D.(3)平行四边形题基础上加等腰直角三角形问题.,正方形ABCD的边AB 如图,一条抛物线y=ax2+bx(a≠0)的顶点坐标为2,83落在x轴的正半轴上,点C,D在这条抛物线上.(1)求这条抛物线的表达式.(2)求正方形ABCD的边长.解题指南 (1)已知顶点,可直接设抛物线的顶点式:y=a(x-h)2+k,将点的坐标代入计算即可.(2)①在正方形中,四条边均相等;②设出正方形的边长,并根据所设边长表示出正方形ABCD的顶点坐标;③注意观察正方形ABCD的顶点C,D在抛物线上;④代入相应点的坐标求出所设的边长即可.x2+bx+c的图象L经过原点,且与x轴的另一个交点为(8,0).已知二次函数y=-13(1)求该二次函数的表达式.(2)作x轴的平行线,交L于A,B两点(点A在点B的左侧),过A,B两点分别作x 轴的垂线,垂足分别为D,C.当以A,B,C,D为顶点的四边形是正方形时,求点A的坐标. 借助抛物线判定正方形的思路步骤1.明确在抛物线上的正方形的两个顶点;2.借助抛物线表达式y=ax2+bx+c(a≠0),设出其中一个顶点坐标为(x,ax2+bx+c),然后利用抛物线对称轴表示出另一个顶点坐标;3.根据正方形四条边相等构造一元二次方程求解即可.题型6 角度问题探究角相关问题是二次函数中相对较为综合性的问题,在近几年中考中也常出现在各个省市的中考题中,问题最终都会落到以下问题上来.等角问题,可直接用等角的性质来处理问题.解决策略:(1)寻找相似,出现等角;(2)利用三角函数找等角;(3)利用轴对称来找等角.【改编】在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-x2+4x-3与x轴分别交于A,B两点,且点A在点B的左侧.在抛物线上是否存在一点D,使得∠DOA=45°?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.解题指南 以平面直角坐标系为背景来探究角度问题,常用的思路为借助三角函数构造方程求解.本题具体步骤如下:第一步,根据∠DOA=45°,联想tan∠DOA=1;第二步,根据点D在抛物线上,可以过点D作x轴的垂线,记垂足为H,在△DOH中,tan∠DOH=DH OH;第三步,由点D在抛物线上,设点D的坐标为(t,-t2+4t-3);第四步,根据DH=|y D|=|-t2+4t-3|,OH=|t|,构造方程求解即可.已知抛物线L:y=-23x2+bx+c,与y轴的交点为C(0,2),与x轴的交点分别为A(3,0),B(点A在点B右侧).(1)求抛物线的表达式.(2)将抛物线沿x轴向左平移m(m>0)个单位长度,所得的抛物线与x轴的左交点为M,与y轴的交点为N,若∠NMO=∠CAO,求m的值.参考答案题型1 二次函数的实际应用类型1 抛物线运动轨迹问题例1 解析:(1)在y 1=-0.4x+2.8中,令x=0,则y 1=2.8,∴P (0,2.8).根据题意,二次函数图象的顶点坐标为(1,3.2).设二次函数的表达式为y=a (x-1)2+3.2,把P (0,2.8)代入y=a (x-1)2+3.2,得a+3.2=2.8,解得a=-0.4,∴吊球时羽毛球满足的二次函数表达式y=-0.4(x-1)2+3.2.(2)吊球时,令y=0,则-0.4(x-1)2+3.2=0,解得x 1=1+22,x 2=1-22(舍去),扣球时,令y=0,则-0.4x+2.8=0,解得x=7.∵OA=3 m,CA=2 m,∴OC=OA+AC=5.∵7-5=2,|22+1-5|=4-22<2,∴选择吊球时,球的落地点到点C 的距离更近.类型2 以建筑为背景的“过桥”问题例2 解析:(1)由题意得点M ,B 的坐标分别为32,258,(3,2).设抛物线的表达式为y=a x-322+258,将点B 的坐标代入上式得2=a 3-322+258,解得a=-12,∴抛物线的表达式为y=-12x-322+258.(2)设正方形的边长为2m.把点G 32-m ,2+2m 代入抛物线表达式,得2+2m=-1232-m-322+258,解得m=12(负值已舍去),∴正方形窗户DEFG 的边长为1 m .变式设问 解析:(1)由题意得抛物线的顶点坐标为(12,8),N (24,0).设y=a (x-12)2+8,把N (24,0)代入表达式中,得a=-118,∴该抛物线的函数表达式为y=-118(x-12)2+8.(2)方案一:令y=6,即6=-118(x-12)2+8.解得x 1=6,x 2=18,∴BC=AD=12.又∵AB=CD=6,∴矩形ABCD 的周长C 1=2×12+2×6=36(m).方案二:令y=4,即4=-118(x-12)2+8,解得x 1=12-62,x 2=12+62,∴B'C'=A'D'=12+62-(12-62)=122.又∵A'B'=C'D'=4,∴矩形A'B'C'D'的周长C 2=2×122+2×4=(242+8)m .∵C 1=36=28+8=4×7+8,C 2=242+8=4×62+8,∴36<242+8,即C 1<C 2.类型3 以“悬挂线”为背景解决高度问题例3 解析:(1)如图,过点C 作CE ⊥y 轴,垂足为E ,过点D 作DF ⊥y 轴,垂足为F.记CD 与x 轴相交于点G.根据题意,得点B 的坐标是(0,-27).∵FB=12,则GD=OF=OB-FB=27-12=15,OG=FD=EC=60,CG=CD-GD=27-15=12,∴点C 的坐标是(60,12),点D 的坐标是(60,-15).(2)符合安全要求.理由:设AC 段所挂电缆线对应的抛物线的函数表达式为y=1100x 2+bx ,将点C (60,12)代入表达式中,得12=1100×602+60b ,解得b=-25,∴y=1100x 2-25x.由点B (0,-27),D (60,-15)可知直线BD 的表达式为y=15x-27.记M 为抛物线上一点,过点M 作x 轴的垂线与BD 交于点N.设点M m ,1100m 2-25m ,则点N m ,15m-27,故MN=1100m 2-25m-15m-27=1100(m-30)2+18≥18>15.5,∴电缆线距离斜坡面竖直高度的最小值为18 m,高于安全需要的距离15.5 m,故符合安全要求.变式设问 解析:(1)0.05;(6,1.7).提示:由题意得抛物线的对称轴为直线x=6,则A (0,3.5),B (12,3.5),∴144a-7.2+3.5=3.5,解得a=0.05,∴抛物线的表达式为y=0.05x 2-0.6x+3.5.当x=6时,y=0.05x 2-0.6x+3.5=1.7,即该抛物线的顶点坐标为(6,1.7),(2)∵两个新抛物线彩带最低点之间的水平距离为5 m,且比之前的最低点提高0.3 m,∴左边新抛物线的顶点坐标为(3.5,2).设左边新抛物线的表达式为y=a'(x-3.5)2+2,将点A 的坐标代入上式得3.5=a'(0-3.5)2+2,解得a'=649,∴左侧抛物线的表达式为y=649(x-3.5)2+2.当x=6时,y=649(6-3.5)2+2=27198,∴这根绳子的下端D 到地面的距高为27198m .题型2 图形面积探究类型1 面积、线段最值探究例1 解析:如图,过点C 作垂直于x 轴的直线,与AB 交于点D ,分别过点A ,B 作CD 的垂线段h 1,h 2,即S △ABC =S △ACD +S △BCD .∵S △ADC =12CD ·h 1,S △BCD =12CD ·h 2,∴S △ABC =S △ACD +S △BCD =12CD ·(h 1+h 2).又∵CD=|y D -y C |,h 1+h 2=|x B -x A |,∴S △ABC =S △ACD +S △BCD =12(y D -y C)(x B -x A ).变式设问 1.解析:(1)在一次函数y=x+4中,令x=0,得y=4,令y=0,得x=-4,∴A (-4,0),B (0,4).∵点A (-4,0),B (0,4)在抛物线y=-x 2+bx+c 上,∴{-16-4b +c =0,c =4,解得{b =-3,c =4,∴抛物线的表达式为y=-x 2-3x+4.(2)设点C 的坐标为(m ,0)(-4≤m ≤0),则点E 的坐标为(m ,-m 2-3m+4),点D 的坐标为(m ,m+4),。
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(面积问题)1.如图,二次函数25y ax bx =++的图象经过点(1,8),且与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点(1,0)A -,M 为抛物线的顶点.(1)求二次函数的解析式; (2)求MCB △的面积;(3)在坐标轴上是否存在点N ,使得BCN △为直角三角形?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,抛物线212y x bx c =-++(b 、c 为常数)经过()4,0A 和()0,4B 两点,其顶点为C .(1)求该抛物线的表达式及其顶点坐标;(2)若点M 是拋物线上第一象限的一个动点.设ABM 的面积为S ,试求S 的最大值; (3)若抛物线222y mx mx m =-++与线段AB 有两个交点,直接写出m 的取值范围. 3.如图,抛物线22(0)y ax ax c a =-+>与y 轴交于点C ,与x 轴交于A ,B 两点,点A 在点B 左侧.点A 的坐标为(1,0),3OC OA -=.(1)求抛物线的解析式;(2)在直线BC 下方的抛物线上是否存在一点P ,使得PBC 的面积等于ABC 面积的三分之二?若存在,求出此时OP 的长;若不存在,请说明理由.(3)将直线AC 绕着点C 旋转45︒得到直线l ,直线l 与抛物线的交点为M (异于点C ),求M 点坐标.4.如图1,抛物线24y ax bx a =+-经过()10A -,,()04C ,两点,与x 轴交于另一点B .(1)求抛物线和直线BC 的解析式;(2)如图2,点P 为第一象限抛物线上一点,是否存在使四边形PBOC 面积最大的点P ?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图3,若抛物线的对称轴EF (E 为抛物线顶点)与直线BC 相交于点F ,M 为直线BC 上的任意一点,过点M 作MN EF ∥交抛物线于点N ,以E ,F ,M ,N 为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,请求出点N 的坐标;若不能,请说明理由. 5.如图,抛物线24y ax bx =+-与x 轴交于点()2,0A -,()4,0B ,与y 轴交于点C ,顶点为D .(1)求抛物线的解析式和顶点D 的坐标;(2)动点P ,Q 以相同的速度从点O 同时出发,分别在线段,OB OC 上向点B ,C 方向运动,过点P 作x 轴的垂线,交抛物线于点E . ①当四边形OQEP 为矩形时,求点E 的坐标;①过点E 作EM BC ⊥于点M ,连接,PM QM ,设BPM △的面积为1S ,CQM 的面积为2S ,当PE 将BCE 的面积分成1:3两部分时,请直接写出12S S 的值. 6.如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与x 轴相交于A ,B 两点,抛物线的对称轴为直线=1x -,其中点A 的坐标为(3,0)-.(1)求点B 的坐标;(2)已知1a =,C 为抛物线与y 轴的交点,求抛物线的解析式; (3)若点P 在抛物线上,且4POCBOCSS=,求点P 的坐标;(4)设点Q 是线段AC 上的动点,过点Q 作QD y 轴交抛物线于点D ,求线段QD 长度的最大值.7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数22y ax bx =++的图象与x 轴交于()30A -,,()10B ,两点,与y 轴交于点C .(1)求二次函数的解析式;(2)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,当ACP △的面积最大时,求点P 的坐标;(3)Q 是x 轴上一动点,M 是第二象限内抛物线上一点,若以A ,C ,M ,Q 为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点Q 的坐标.8.如图,直线132y x =-+交y 轴于点A ,交x 轴于点C ,抛物线214y x bx c =-++经过点A ,点C ,且交x 轴于另一点B .(1)直接写出点A ,点B ,点C 的坐标及抛物线的解析式;(2)在直线AC 上方的抛物线上有一点M ,求四边形ABCM 面积的最大值及此时点M 的坐标;(3)将线段OA 绕x 轴上的动点(),0P m 顺时针旋转90°得到线段O A '',若线段O A ''与抛物线只有一个公共点,请结合函数图象,求m 的取值范围.9.如图,已知抛物线与x 轴交于()1,0A - 、()4,0B 两点,与y 轴交于点()0,3C .(1)求抛物线的解析式; (2)求直线BC 的函数解析式;(3)在抛物线上,是否存在一点P ,使PAB 的面积等于ABC 的面积?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,抛物线26y ax bx =++与x 轴交于点()6,0B ,()2,0C -,与y 轴交于点A ,点P 是线段AB 上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 运动到什么位置时,PAB 的面积最大?(3)过点P 作x 轴的垂线,交线段AB 于点D ,再过点P 作PE x ∥轴交抛物线于点E ,连接DE .是否存在点P ,使PDE △为等腰直角三角形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,直线l :112y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点B ,C ,经过B ,C 两点的抛物线2y x bx c =++与x 轴的另一个交点为A .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 在直线l 下方的抛物线上,过点P 作PD ①x 轴交l 于点D ,PE ①y 轴交l 于点E ,求PD PE +的最大值;(3)若点P 在直线l 下方的抛物线上,F 为直线l 上的点,以A ,B ,P ,F 为顶点的四边形能否构成平行四边形?若能,直接写出点F 的坐标;若不能,请说明理由. 12.已知顶点为()1,5A 的抛物线2y ax bx c =++经过点()5,1B ,(1)求抛物线的解析式;(2)设C ,D 分别是x 轴、y 轴上的两个动点.①当四边形ABCD 的周长最小时,在图1中作直线CD ,保留作图痕迹并直接写出直线CD 的解析式;①点()(),>0P m n m 是直线y x =上的一个动点,Q 是OP 的中点,以PQ 为斜边按图2所示构造等腰Rt PQR △.在①的条件下,记PQR 与COD △的公共部分的面积为S ,求S 关于m 的函数关系式,并求S 的最大值.13.抛物线24y x x =-与直线y x =交于原点O 和点B , 与x 轴交于另一点A , 顶点为D .(1)填空: 点B 的坐标为___________, 点D 的坐标为___________.(2)如图1 , 连结OD P ,为x 轴上的动点, 当以O D P ,,为顶点的三角形是等腰三角形时, 请直接写出点P 的坐标;(3)如图2, M 是点B 关于拋物线对称轴的对称点, Q 是拋物线上的动点, 它的横坐标为 (05)m m <<, 连结MQ BQ MQ ,,与直线OB 交于点E . 设BEQ 和BEM △的面积分别为1S 和2S , 设12S t s =, 试求t 关于m 的函数解析式并求出t 的最值. 14.如图,二次函数的图象经过点()10A -,,()30B ,,()03C -,,直线22y x =-与x 轴、y 轴交于点D ,E .(1)求该二次函数的解析式(2)点M 为该二次函数图象上一动点.①若点M 在图象上的B ,C 两点之间,求DME 的面积的最大值. ①若MED EDB ∠∠=,求点M 的坐标.15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线24y ax bx =+-与x 轴交于()2,0A -,B 两点,其对称轴直线2x =与x 轴交于点D .(1)求该抛物线的函数表达式为______;(2)如图1,点P 为抛物线上第四象限内的一动点,连接CD ,PB ,PC ,求四边形BDCP 面积最大值和点P 此时的坐标;(3)如图2,将该抛物线向左平移得到抛物线y ',当抛物线y '经过原点时,与原抛物线的对称轴相交于点E ,点F 为抛物线y '对称轴上的一点,点M 是平面内一点,若以点A ,E ,F ,M 为顶点的四边形是以AE 为边的菱形,请直接写出满足条件的点M 的坐标______.16.如图,已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点()21,0A m -和点()2,0B m +,与y 轴交于点C ,对称轴轴为直线=1x -.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线AC 上一动点,过点P 作PQ y ∥轴,交抛物线于点Q ,以P 为圆心,PQ 为半径作P ,当P 与坐标轴相切时,求P 的半径;(3)直线()340y kx k k =++≠与抛物线交于M ,N 两点,求AMN 面积的最小值.17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于两点()1,0A -和()3,0B ,与y 轴交于点C ,抛物线上有一动点P ,抛物线的对称轴交x 轴于点E ,连接EC ,作直线BC .(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 为直线BC 上方抛物线上一动点时,连接,PB PC ,当23EBC PBC S S =△△时,求点P 坐标;(3)如果抛物线的对称轴上有一动点Q ,x 轴上有一动点N ,是否存在四边形PQCN 是矩形?若存在,在横线上直接写出点N 的坐标,若不存在,请说明理由. 18.如图,直线122y x =-+交y 轴于点A ,交x 轴于点C ,抛物线214y x bx c=-++经过点A ,点C ,且交x 轴于另一点B .(1)直接写出点A ,点B ,点C 的坐标及抛物线的解析式;(2)在直线AC 上方的抛物线上有一点M ,求三角形ACM 面积的最大值及此时点M 的坐标;(3)将线段OA 绕x 轴上的动点(),0P m 顺时针旋转90︒得到线段O A '',若线段O A ''与抛物线只有一个公共点,请结合函数图象,求m 的取值范围(直接写出结果即可).参考答案:1.(1)245y x x =-++; (2)15(3)存在,点N 的坐标为(5,0)-或(0,5)-或(0,0).2.(1)2142y x x =-++,91,2⎛⎫⎪⎝⎭(2)S 的最大值为4 (3)2m ≥或1249m -<≤-3.(1)抛物线的解析式为2=23y x x -- (2)不存在这样的点P , (3)M 点坐标是(45),或315()24-,4.(1)抛物线的解析式:234y x x =-++;直线BC 的解析式为4y x =-+;(2)当()26P ,时,四边形PBOC 面积最大; (3)能,点N 的坐标为52124⎛⎫ ⎪⎝⎭,或724⎛- ⎝或724⎛- ⎝.5.(1)2142y x x =--,91,2D ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(2)①(-;①1215S S =或1279S S =6.(1)(1,0) (2)223y x x =+- (3)(4,21)或()4,5- (4)947.(1)224233y x x =--+(2)3(2P -,5)2(3)(5,0)-或(1,0)-8.(1)03A (,),20B -(,),60C (,),抛物线解析式为:2134y x x =-++; (2)3a =时,四边形ABCM 面积最大,其最大值为754,此时M 的坐标为153,4⎛⎫⎪⎝⎭;(3)当3m -≤≤-33m ≤≤时,线段O A ''与抛物线只有一个公共点.9.(1)239344y x x =-++(2)334y x =-+(3)存在,点P 的坐标为:()13,3P ,23P ⎫-⎪⎪⎝⎭,33P ⎫-⎪⎪⎝⎭10.(1)21262y x x =-++(2)153,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)点P 坐标为()46,或()55.11.(1)2512y x x =-+ (2)3(3)13,2⎛⎫- ⎪⎝⎭或1(1,)212.(1)21119424y x x =-++(2)①4y x =-+;①当02m <≤时,218PQRSm =;当823m <≤时,27448S m m =-+-;当843m ≤≤时,21244S m m =-+;S 的最大值为:47答案第3页,共3页 13.(1)()5,5;()2,4-;(2)点P的坐标为()或()-或()4,0或()5,0; (3)()2150566t m m m =-+<<,当52m =时,t 的最大值为2524.14.(1)该二次函数的解析式是()()21323y x x x x =+-=--;(2)①DME 的面积的最大值为52;①点M的坐标为⎝⎭或()12--.15.(1)214433y x x =-- (2)PBDC S 四边形的最大值为17,此时点P 的坐标为()3,5-(3)⎛ ⎝⎭或⎛ ⎝⎭或⎛- ⎝⎭或8,⎛- ⎝⎭16.(1)223y x x =+-(2)2或4(3)817.(1)2=23y x x --(2)⎝⎭或⎝⎭ (3)存在,⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭18.(1)()0,2A ,()2,0B -,()4,0C ,211242y x x =-++ (2)2,()2,2(3)34m -≤≤-或32m -+≤。
例题精讲【例1】.如图,抛物线的顶点为A(0,2),且经过点B(2,0).以坐标原点O为圆心的圆的半径r=,OC⊥AB于点C.(1)求抛物线的函数解析式.(2)求证:直线AB与⊙O相切.(3)已知P为抛物线上一动点,线段PO交⊙O于点M.当以M,O,A,C为顶点的四边形是平行四边形时,求PM的长.解:(1)∵抛物线的顶点为A(0,2),∴可设抛物线的解析式为:y=ax2+2,∵抛物线经过点B(2,0),∴4a+2=0,解得:a=﹣,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2;(2)证明:∵A(0,2),B(2,0),∴OA=OB=2,∴AB=2,∵OC⊥AB,∴•OA•OB=•AB•OC,∴×2×2=×2•OC,解得:OC=,∵⊙O的半径r=,∴OC是⊙O的半径,∴直线AB与⊙O相切;(3)∵点P在抛物线y=﹣x2+2上,∴可设P(x,﹣x2+2),以M,O,A,C为顶点的四边形是平行四边形时,可得:AC=OM=,CM=OA=2,∵点C是AB的中点,∴C(1,1),M(1,﹣1),设直线OM的解析式为y=kx,将点M(1,﹣1)代入,得:k=﹣1,∴直线OM的解析式为y=﹣x,∵点P在OM上,∴﹣x2+2=﹣x,解得:x1=1+,x2=1﹣,∴y1=﹣1﹣,y2=﹣1+,∴P1(1+,﹣1﹣),P2(1﹣,﹣1+),如图,当点P位于P1位置时,OP1===(1+)=+,∴P1M=OP1﹣OM=+﹣=,当点P位于P2位置时,同理可得:OP2=﹣,∴P2M=OP2﹣OM=﹣﹣=﹣2;综上所述,PM的长是或﹣2.变式训练【变1-1】.如图,抛物线y=ax2+bx+2与直线AB相交于A(﹣1,0),B(3,2),与x轴交于另一点C.(1)求抛物线的解析式;(2)在y上是否存在一点E,使四边形ABCE为矩形,若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以C为圆心,1为半径作⊙O,D为⊙O上一动点,求DA+DB的最小值解:(1)把A(﹣1,0)、B(3,2)代入y=ax2+bx+2,得,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x+2.(2)存在.如图1,作AE⊥AB交y轴于点E,连结CE;作BF⊥x轴于点F,则F(3,0).当y=0时,由x2+x+2=0,得x1=1,x2=4,∴C(4,0),∴CF=AO=1,AF=3﹣(﹣1)=4;又∵BF=2,∴,∵∠BFC=∠AFB=90°,∴△BFC∽△AFB,∴∠CBF=∠BAF,∴∠ABC=∠CBF+∠ABF=∠BAF+∠ABF=90°,∴BC∥AE,∵∠BCF=90°﹣∠BAC=∠EAO,∠BFC=∠EOA=90°,∴△BCF≌△EAO(ASA),∴BC=EA,∴四边形ABCE是矩形;∵OE=FB=2,∴E(0,﹣2).(3)如图2,作FL⊥BC于点L,连结AL、CD.由(2)得∠BFC=90°,BF=2,CF=1,∴CF=CD,CB==.∵∠FLC=∠BFC=90°,∠FCL=∠BCF(公共角),∴△FCL∽△BCF,∴=,∴=,∵∠DCL=∠BCD(公共角),∴△DCL∽△BCD,∴=,∴LD=DB;∵DA+LD≥AL,∴当DA+LD=AL,即点D落在线段AL上时,DA+DB=DA+LD=AL最小.∵CL=CF=,∴BL==,∴BL2=()2=,又∵AB2=22+42=20,∴AL===,DA+DB的最小值为.【例2】.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C(0,6),抛物线的顶点坐标为E(2,8),连结BC、BE、CE.(1)求抛物线的表达式;(2)判断△BCE的形状,并说明理由;(3)如图2,以C为圆心,为半径作⊙C,在⊙C上是否存在点P,使得BP+EP 的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线的顶点坐标为E(2,8),∴设该抛物线的表达式为y=a(x﹣2)2+8,∵与y轴交于点C(0,6),∴把点C(0,6)代入得:a=﹣,∴该抛物线的表达式为y=x2+2x+6;(2)△BCE是直角三角形.理由如下:∵抛物线与x轴分别交于A、B两点,∴令y=0,则﹣(x﹣2)2+8=0,解得:x1=﹣2,x2=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),∴BC2=62+62=72,CE2=(8﹣6)2+22=8,BE2=(6﹣2)2+82=80,∴BE2=BC2+CE2,∴∠BCE=90°,∴△BCE是直角三角形;(3)⊙C上存在点P,使得BP+EP的值最小且这个最小值为.理由如下:如图,在CE上截取CF=(即CF等于半径的一半),连结BF交⊙C于点P,连结EP,则BF的长即为所求.理由如下:连结CP,∵CP为半径,∴==,又∵∠FCP=∠PCE,∴△FCP∽△PCE,∴==,即FP=EP,∴BF=BP+EP,由“两点之间,线段最短”可得:BF的长即BP+EP为最小值.∵CF=CE,E(2,8),∴由比例性质,易得F(,),∴BF==.变式训练【变2-1】.在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是第四象限内抛物线上的一个动点.(1)求二次函数的解析式;(2)如图甲,当△ACP是以AC为直角边的直角三角形时,求点P的坐标;(3)如图乙,过A,B,P三点作⊙M,过点P作PE⊥x轴,垂足为D.交OM于点E.点P在运动过程中线段DE的长是否变化,若有变化,求出DE的取值范围;若不变,求DE的长.解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入y=x2+bx+c得:,解得,∴二次函数的解析式为y=x2﹣x﹣4;(2)如图:由y=x2﹣x﹣4可得C(0,﹣4),设P(x,x2﹣x﹣4),∴AC2=(﹣2﹣0)2+(0+4)2=20,CP2=x2+(x2﹣x)2,AP2=(x+2)2+(x2﹣x ﹣4)2,∵△ACP是以AC为直角边的直角三角形,∴AC2+CP2=AP2,即20+x2+(x2﹣x)2=(x+2)2+(x2﹣x﹣4)2,∴20+x2+(x2﹣x)2=x2+4x+4+(x2﹣x)2﹣8(x2﹣x)+16,解得x=0(与C重合,舍去)或x=3,∴P(3,﹣);(3)点P在运动过程中线段DE的长不变,理由如下:连接AP、BE,如图:∵=,=,∴∠APD=∠DBE,∠DAP=∠DEB,∴△ADP∽△EDB,∴=,∴DE=,设P(m,m2﹣m﹣4),则D(m,0),∵A(﹣2,0),B(4,0),C(0,﹣4),∴AD=m+2,BD=4﹣m,PD=﹣(m2﹣m﹣4)=﹣m2+m+4,∴DE===2,∴DE是定值2,∴点P在运动过程中线段DE的长不变,是定值2.1.如图,已知⊙P的半径为2,圆心P在抛物线y=x2﹣1上运动,当⊙P与坐标轴相切时,圆心P的坐标可以是(,2)或(﹣,2)或(2,1)或(﹣2,1).解:分两种情况:(1)当⊙P与x轴相切时,依题意,可设P(x,2)或P(x,﹣2).①当P的坐标是(x,2)时,将其代入y=x2﹣1,得2=x2﹣1,解得x=±,此时P(,2)或(﹣,2);②当P的坐标是(x,﹣2)时,将其代入y=x2﹣1,得﹣2=x2﹣1,无解.(2)当⊙P与y轴相切时,∵⊙P的半径为2,∴当⊙P与y轴相切时,点P到y轴的距离为2,∴P点的横坐标为2或﹣2,当x=2时,代入y=x2﹣1可得y=1,当x=﹣2时,代入y=x2﹣1可得y=1,∴点P的坐标为(2,1)或(﹣2,1),综上所述,符合条件的点P的坐标是(,2)或(﹣,2)或(2,1)或(﹣2,1);故答案为:(,2)或(﹣,2)或(2,1)或(﹣2,1).2.如图1,抛物线与x轴交于O、A两点,点B为抛物线的顶点,连接OB.(1)求∠AOB的度数;(2)如图2,以点A为圆心,4为半径作⊙A,点M在⊙A上.连接OM、BM,①当△OBM是以OB为底的等腰三角形时,求点M的坐标;②如图3,取OM的中点N,连接BN,当点M在⊙A上运动时,求线段BN长度的取值范围.解:(1)令y=0,则﹣2x=0,解得:x=0或8.∴A(8,0).∴OA=8.∵y=﹣2x=﹣4,∴B(4,﹣4).过点B作BD⊥OA于点D,如图,则OD=4,BD=4,∴OD=BD,∴∠AOB=∠OBD=45°;(2)①设⊙A与x轴交于点C,则C(4,0).连接BC,如图,∵B(4,﹣4),∴BC⊥OA.∵CO=CB=4,∴△CBO是以OB为底的等腰三角形.∴点M与点C重合时,△MBO是以OB为底的等腰三角形.此时点M(4,0);过点A作AM⊥x轴,交⊙A于点M,延长MA交⊙A于点E,连接BE,过点M作MF⊥y轴于点F,如图,则M(8,4),E(8,﹣4),F(,4).∴MF=ME=8.∵B(4,﹣4),∴BE∥x轴.∴BE⊥ME,BE=4.∴∠BEM=∠MFO=90°,BE=OF=4.在△MOF和△MBE中,,∴△MOF≌△MBE(SAS).∴MO=MB.∴△MBO是以OB为底的等腰三角形.此时点M(8,4);综上,当△OBM是以OB为底的等腰三角形时,点M的坐标为(4,0)或(8,4);②设⊙A与x轴交于点C,则C(4,0).连接BC,CN,AM,如图,∵A(8,0),∴点C是OA的中点.∵N为OM的中点,∴CN是△OMA的中位线.∴CN=AM=2.当点M在⊙A上运动时,由三角形的三边的关系定理可知:BC﹣CN≤BN≤BC+CN.∵BC=4,∴4﹣2≤BN≤4+2.∴线段BN长度的取值范围为:2≤BN≤6.3.如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;(3)如图2,若第四象限有一动点E,满足BE=OB,过E作EF⊥x轴于点F,设F坐标为(t,0),0<t<3,△BEF的内心为I,连接CI,直接写出CI的最小值.解:(1)在y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)中,令y=0,得:ax2﹣2ax﹣3a=0,解得:x1=3,x2=﹣1,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴OB=3,∵OB=OC,∴OC=3,∴C(0,﹣3),∴﹣3a=﹣3,∴a=1,∴抛物线解析式为:y=x2﹣2x﹣3.(2)设直线BC解析式为y=kx+b,∵B(3,0),C(0,﹣3),∴,解得:,∴直线BC解析式为:y=x﹣3,设M点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),∵PM⊥x轴,∴P(m,m﹣3),∴PM=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,∵OB=OC,∠BOC=90°,∴CB=OB,∴CP=m,∵△PCM沿CM对折,点P的对应点N恰好落在y轴上,∴∠PCM=∠NCM,∵PM∥y轴,∴∠NCM=∠PMC,∴∠PCM=∠PMC,∴PC=PM,∴m=﹣m2+3m,整理得:m2+(﹣3)m=0,解得:m1=0(舍去),m2=3﹣,∴当m=3﹣时,m﹣3=﹣,∴P(3﹣,﹣).(3)如图2,连接BI,OI,EI,作△OBI的外接圆⊙M,连接OM,BM,MI,CM,过M作MH⊥y轴于H,∵EF⊥x轴,∴∠BFE=90°,∴∠FBE+∠FEB=90°,∵△BEF的内心为I,∴BI,EI分别平分∠FBE,∠FEB,∴∠IBE=∠FBE,∠IEB=∠FEB,∴∠IBE+∠IEB=(∠FBE+∠FEB)=45°,∴∠BIE=135°,在△BIO和△BIE中,,∴△BIO≌△BIE(SAS),∴∠BIO=∠BIE=135°,∵⊙M是△OBI的外接圆,∴∠OMB=2×(180°﹣∠BIO)=90°,∴OM=BM=OB=,∴MI=OM=,∴∠MOB=∠MOH=45°,∵MH⊥y轴,∴∠HOM=∠HMO=45°,∴OH=HM=OM=,∴CH=OH+OC=+3=,∴CM==,∵CI≥CM﹣MI,当且仅当C、M、I三点共线时,CI取得最小值,∴CI的最小值为﹣.4.已知抛物线y=x2﹣(2m﹣1)x+4m﹣6.(1)试说明对于每一个实数m,抛物线都经过x轴上的一个定点;(2)设抛物线与x轴的两个交点A(x1,0)和B(x2,0)(x1<x2)分别在原点的两侧,且A、B两点间的距离小于6,求m的取值范围;(3)抛物线的对称轴与x轴交于点C,在(2)的条件下,试判断是否存在m的值,使经过点C及抛物线与x轴的一个交点的⊙M与y轴的正半轴相切于点D,且被x轴截得的劣弧与是等弧?若存在,求出所有满足条件的m的值;若不存在,说明理由.解:(1)由题意可知:y=(x﹣2)(x﹣2m+3),因此抛物线与x轴的两个交点坐标为:(2,0)(2m﹣3,0),因此无论m取何值,抛物线总与x轴交于(2,0)点;(2)令y=0,有:x2﹣(2m﹣1)x+4m﹣6=0,则:x1+x2=2m﹣1,x1x2=4m﹣6;∵AB<6∴x2﹣x1<6,即(x2﹣x1)2<36,(x1+x2)2﹣4x1x2<36,即(2m﹣1)2﹣4(4m﹣6)<36,解得﹣<x<.①根据A、B分别在原点两侧可知:x1x2<0,即4m﹣6<0,m<.②综合①②可得﹣<m<;(3)假设存在这样的m,设圆M与y轴的切点为D,过M作x轴的垂线设垂足为E.①当C点在x轴正半轴时,x=>0,因此<m<,∵弧BC=弧CD,因此BC=CD.OC=,CD=BC=OB﹣OC=2﹣=,EC=BC=,OE=MD=OC+CE=+=.易知:OD=ME,即OD2=ME2∴CD2﹣OC2=CM2﹣CE2,()2﹣()2=()2﹣()2;解得m=,符合m的取值范围.②当C点在x轴负半轴时,x=<0,因此﹣<m<,同①可求得OC=,CD=AC=,CE=,MD=OE=.同理有:CD2﹣OC2=MC2﹣CE2()2﹣()2=()2﹣()2化简得:m2=,∴m=±,均不符合m的取值范围,因此这种情况不成立.综上所述,存在符合条件的m,且m=.5.已知抛物线y=x2+mx﹣2m﹣4(m>0).(1)证明:该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)设该抛物线与x轴的两个交点分别为A,B(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,A,B,C三点都在⊙P上.①试判断:不论m取任何正数,⊙P是否经过y轴上某个定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,说明理由;②若点C关于直线x=﹣的对称点为点E,点D(0,1),连接BE,BD,DE,△BDE的周长记为l,⊙P的半径记为r,求的值.解:(1)令y=0,∴x2+mx﹣2m﹣4=0,∴△=m2﹣4[﹣2m﹣4]=m2+8m+16,∵m>0,∴Δ>0,∴该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)令y=0,∴x2+mx﹣2m﹣4=0,∴(x﹣2)[x+(m+2)]=0,∴x=2或x=﹣(m+2),∴A(2,0),B(﹣(m+2),0),∴OA=2,OB=m+2,令x=0,∴y=﹣2(m+2),∴C(0,﹣2(m+2)),∴OC=2(m+2),①通过定点(0,1)理由:如图,∵点A,B,C在⊙P上,∴∠OCB=∠OAF,在Rt△BOC中,tan∠OCB===,在Rt△AOF中,tan∠OAF===,∴OF=1,∴点F的坐标为(0,1);②如图1,由①知,点F(0,1),∵D(0,1),∴点D在⊙P上,∵点E是点C关于抛物线的对称轴的对称点,∴∠DCE=90°,∵⊙P是△ABC的外接圆,∴点P在抛物线的对称轴上,∴点E在⊙P上,∴DE是⊙P的直径,∴∠DBE=90°,∵∠BED=∠OCB,∴tan∠BED=,设BD=n,在Rt△BDE中,tan∠BED===,∴BE=2n,根据勾股定理得,DE==n,∴l=BD+BE+DE=(3+)n,r=DE=n,∴==.6.如图所示,在平面直角坐标系中,⊙C经过坐标原点O,且与x轴,y轴分别相交于M (4,0),N(0,3)两点.已知抛物线开口向上,与⊙C交于N,H,P三点,P为抛物线的顶点,抛物线的对称轴经过点C且垂直x轴于点D.(1)求线段CD的长及顶点P的坐标;(2)求抛物线的函数表达式;=8S△QAB,(3)设抛物线交x轴于A,B两点,在抛物线上是否存在点Q,使得S四边形OPMN 且△QAB∽△OBN成立?若存在,请求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)如图,连接OC,∵M(4,0),N(0,3),∴OM=4,ON=3,∴MN=5,∴OC=MN=,∵CD为抛物线对称轴,∴OD=MD=2,在Rt△OCD中,由勾股定理可得CD===,∴PD=PC﹣CD=﹣=1,∴P(2,﹣1);(2)∵抛物线的顶点为P(2,﹣1),∴设抛物线的函数表达式为y=a(x﹣2)2﹣1,∵抛物线过N(0,3),∴3=a(0﹣2)2﹣1,解得a=1,∴抛物线的函数表达式为y=(x﹣2)2﹣1,即y=x2﹣4x+3;(3)在y=x2﹣4x+3中,令y=0可得0=x2﹣4x+3,解得x=1或x=3,∴A(1,0),B(3,0),∴AB=3﹣1=2,∵ON=3,OM=4,PD=1,=S△OMP+S△OMN=OM•PD+OM•ON=×4×1+×4×3=8=8S△QAB,∴S四边形OPMN=1,∴S△QAB设Q点纵坐标为y,则×2×|y|=1,解得y=1或y=﹣1,当y=1时,则△QAB为钝角三角形,而△OBN为直角三角形,不合题意,舍去,当y=﹣1时,可知P点即为所求的Q点,∵D为AB的中点,∴AD=BD=QD,∴△QAB为等腰直角三角形,∵ON=OB=3,∴△OBN为等腰直角三角形,∴△QAB∽△OBN,综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(2,﹣1).7.如图,已知二次函数的图象顶点在原点,且点(2,1)在二次函数的图象上,过点F(0,1)作x轴的平行线交二次函数的图象于M、N两点.(1)求二次函数的表达式;(2)P为平面内一点,当△PMN是等边三角形时,求点P的坐标;(3)在二次函数的图象上是否存在一点E,使得以点E为圆心的圆过点F和点N,且与直线y=﹣1相切.若存在,求出点E的坐标,并求⊙E的半径;若不存在,说明理由.解:(1)∵二次函数的图象顶点在原点,故设二次函数表达式为:y=ax2,将(2,1)代入上式并解得:a=,故二次函数表达式为:y=x2;(2)将y=1代入y=x2并解得:x=±2,故点M、N的坐标分别为(﹣2,1)、(2,1),则MN=4,∵△PMN是等边三角形,∴点P在y轴上且PM=4,∴PF=2;∵点F(0,1),∴点P的坐标为(0,1+2)或(0,1﹣2);(3)假设二次函数的图象上存在一点E满足条件,设点Q是FN的中点,则点Q(1,1),故点E在FN的中垂线上.∴点E是FN的中垂线与y=x2图象的交点,∴y=×12=,则点E(1,),EN==,同理EF==,点E到直线y=﹣1的距离为|﹣(﹣1)|=,故存在点E,使得以点E为圆心半径为的圆过点F,N且与直线y=﹣1相切.8.已知二次函数y=﹣x2+bx+c+1,①当b=1时,求这个二次函数的对称轴的方程;②若c=﹣b2﹣2b,问:b为何值时,二次函数的图象与x轴相切?③若二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1<x2,b>0,与y轴的正半轴交于点M,以AB为直径的半圆恰好过点M,二次函数的对称轴l与x轴、直线BM、直线AM分别交于点D、E、F,且满足=,求二次函数的表达式.解:①二次函数y=﹣x2+bx+c+1的对称轴为x=,当b=1时,=,∴当b=1时,求这个二次函数的对称轴的方程为x=.②二次函数y=﹣x2+bx+c+1的顶点坐标为(,),∵二次函数的图象与x轴相切且c=﹣b2﹣2b,∴,解得:b=,∴b为,二次函数的图象与x轴相切.③∵AB是半圆的直径,∴∠AMB=90°,∴∠OAM+∠OBM=90°,∵∠AOM=∠MOB=90°,∴∠OAM+∠OMA=90°,∴∠OMA=∠OBM,∴△OAM∽△OMB,∴,∴OM2=OA•OB,∵二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),∴OA=﹣x1,OB=x2,x1+x2,=b,x1•x2=﹣(c+1),∵OM=c+1,∴(c+1)2=c+1,解得:c=0或c=﹣1(舍去),∴c=0,OM=1,∵二次函数的对称轴l与x轴、直线BM、直线AM分别交于点D、E、F,且满足=,∴AD=BD,DF=4DE,DF∥OM,∴△BDE∽△BOM,△AOM∽△ADF,∴,,∴DE=,DF=,∴×4,∴OB=4OA,即x2=﹣4x1,∵x1•x2=﹣(c+1)=﹣1,∴,解得:,∴b=﹣+2=,∴二次函数的表达式为y=﹣x2+x+1.9.已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2).若该抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足;当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为圆心,OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B,C,且△ABC 有一个内角为60°.①求抛物线的解析式;②若点P与点O关于点A对称,且O,M,N三点共线,求证:PA平分∠MPN.解:①当x1<x2<0时,x1﹣x2<0,∵(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,∴y1﹣y2<0,∴当x<0时,y随x的增大而增大,当0<x1<x2时,x1﹣x2<0,∵(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0,∴y1﹣y2>0,∴当x>0时,y随x的增大而减小.∴抛物线关于y轴对称,∴b=0,∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2),∴c=2,如图,连接OB、OC,设BC y轴于点D.由对称性可知,△ABC为等腰三角形,又∵△ABC有一个内角为60°,∴△ABC是等边三角形,∴OD=OA=1,CD=OD=,∴B(﹣,﹣1),C(,﹣1),将C点坐标代入y=ax2+2可求得a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2.②设直线OM的解析式为y=k1x,∵O、M、N三点共线,∴x1≠0,x2≠0,且=,化为x1﹣x2=,∵x1≠x2,∴x1x2=﹣2,∴,∴,设点N关于y轴的对称点为N',则N'的坐标为,∵点P是点O关于点A的对称点,∴OP﹣2OA=4,即点P的坐标为(0,4),设直线PM的解析式为y=k2x+4,∵点M的坐标为,∴,∴,∴直线PM的解析式为x+4.∵,即N'在直线PM上,∴PA平分∠MPN.10.如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,点A(4,0),点B(0,4),△ABO 的中线AC与y轴交于点C,且⊙M经过O,A,C三点.(1)求圆心M的坐标;(2)若直线AD与⊙M相切于点A,交y轴于点D,求直线AD的函数表达式;(3)在(2)的条件下,在过点B且以圆心M为顶点的抛物线上有一动点P,过点P作PE∥y轴,交直线AD于点E.若以PE为半径的⊙P与直线AD相交于另一点F.当EF =4时,求点P的坐标.解:(1)点B(0,4),则点C(0,2),∵点A(4,0),则点M(2,1);(2)应该是圆M与直线AD相切,则∠CAD=90°,设:∠CAO=α,则∠CAO=∠ODA=∠PEH=α,tan∠CAO===tanα,则sinα=,cosα=,AC=,则CD==10,则点D(0,﹣8),将点A、D的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:直线AD的表达式为:y=2x﹣8;(3)抛物线的表达式为:y=a(x﹣2)2+1,将点B坐标代入上式并解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2﹣3x+4,过点P作PH⊥EF,则EH=EF=2,cos∠PEH=,解得:PE=5,设点P(x,x2﹣3x+4),则点E(x,2x﹣8),则PE=x2﹣3x+4﹣2x+8=5,解得x=或2,则点P(,)或(2,1).11.如图,抛物线y=ax2+6ax(a为常数,a>0)与x轴交于O,A两点,点B为抛物线的顶点,点D的坐标为(t,0)(﹣3<t<0),连接BD并延长与过O,A,B三点的⊙P相交于点C.(1)求点A的坐标;(2)过点C作⊙P的切线CE交x轴于点E.①如图1,求证:CE=DE;②如图2,连接AC,BE,BO,当a=,∠CAE=∠OBE时,求﹣的值.解:(1)令ax2+6ax=0,ax(x+6)=0,∴A(﹣6,0);(2)①证明:如图,连接PC,连接PB,延长交x轴于点M,∵⊙P过O、A、B三点,B为顶点,∴PM⊥OA,∠PBC+∠BDM=90°,又∵PC=PB,∴∠PCB=∠PBC,∵CE为切线,∴∠PCB+∠ECD=90°,又∵∠BDM=∠CDE,∴∠ECD=∠CDE,∴CE=DE.②解:设OE=m,点D的坐标为(t,0),∵∠CAE=∠CBO,∠CAE=∠OBE,∴∠CBO=∠EBO,由角平分线成比例定理可得:,即:,∴,∴,∴,=,=.12.抛物线y=﹣x2+x﹣1与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其顶点为D.将抛物线位于直线l:y=t(t<)上方的部分沿直线l向下翻折,抛物线剩余部分与翻折后所得图形组成一个“M”形的新图象.(1)点B,D的坐标分别为(3,0),(,);(2)如图①,抛物线翻折后,点D落在点E处,当点E在△ABC内(含边界)时,求t的取值范围;(3)如图②,当t=0时,点Q是“M”形新图象上一动点.①直接写出“M”形图象AB段的函数关系式;②是否存在以CQ为直径的圆与x轴相切于点P?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)令y=0,则﹣x2+x﹣1=0,解得x=3或x=,∴B(3,0),A(,0),令x=0,则y=﹣1,∴C(0,﹣1),∵y=﹣x2+x﹣1=﹣(x﹣)2+,∴顶点D(,),故答案为:(3,0),(,);(2)∵E与D关于直线y=t对称,∴E(,2t﹣),设直线BC的解析式为y=kx+b,将B(3,0),C(0,﹣1)代入,得,∴,∴y=x﹣1,当x=时,y=﹣,∵E点在△ABC内(含边界),∴2t﹣≥﹣,∴t≥,∵2t﹣≤0,∴t≤,∵t<,∴t的取值范围是≤t≤;(3)①当t=0时,y=﹣x2+x﹣1关于x轴对称的函数为y=x2﹣x+1,∴“M”形图象AB段的函数关系式为y=x2﹣x+1(≤x≤3);②存在点P,理由如下:设Q点的横坐标为m,∵以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,∴P点的横坐标为m,当m>3或m<时,Q(m,﹣m2+m﹣1),∵△CPQ为直角三角形,∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(﹣m2+m)2=m2+1+m2+(﹣m2+m﹣1)2,解得m=或m=,∴P(,0)或P(,0);当≤m≤3时,Q(m,m2﹣m+1),∵△CPQ为直角三角形,∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(m2﹣m+2)2=m2+1+m2+(m2﹣m+1)2,解得m=2或m=,∴P(,0)或P(1,0);综上所述:存在以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,P点坐标为(,0)或(,0)或(,0)或P(1,0).13.已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2).(1)若点(﹣,0)也在该抛物线上,求a,b满足的关系式;(2)若该抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足:当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为心,OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B,C,且△ABC有一个内角为60°.①求抛物线的解析式;②若点P与点O关于点A对称,且O,M,N三点共线,求证:PA平分∠MPN.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2),∴c=2.又∵点(﹣,0)也在该抛物线上,∴a(﹣)2+b(﹣)+c=0,∴2a﹣b+2=0(a≠0).(2)①∵当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,∴x1﹣x2<0,y1﹣y2<0,∴当x<0时,y随x的增大而增大;同理:当x>0时,y随x的增大而减小,∴抛物线的对称轴为y轴,开口向下,∴b=0.∵OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B、C,∴△ABC为等腰三角形,又∵△ABC有一个内角为60°,∴△ABC为等边三角形.设线段BC与y轴交于点D,则BD=CD,且∠OCD=30°,又∵OB=OC=OA=2,∴CD=OC•cos30°=,OD=OC•sin30°=1.不妨设点C在y轴右侧,则点C的坐标为(,﹣1).∵点C在抛物线上,且c=2,b=0,∴3a+2=﹣1,∴a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2.②证明:由①可知,点M的坐标为(x1,﹣+2),点N的坐标为(x2,﹣+2).直线OM的解析式为y=k1x(k1≠0).∵O、M、N三点共线,∴x1≠0,x2≠0,且=,∴﹣x1+=﹣x2+,∴x1﹣x2=﹣,∴x1x2=﹣2,即x2=﹣,∴点N的坐标为(﹣,﹣+2).设点N关于y轴的对称点为点N′,则点N′的坐标为(,﹣+2).∵点P是点O关于点A的对称点,∴OP=2OA=4,∴点P的坐标为(0,4).设直线PM的解析式为y=k2x+4,∵点M的坐标为(x1,﹣+2),∴﹣+2=k2x1+4,∴k2=﹣,∴直线PM的解析式为y=﹣x+4.∵﹣•+4==﹣+2,∴点N′在直线PM上,∴PA平分∠MPN.14.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3(a≠0)的图象经过点A(3,0),B(4,1),且与y 轴交于点C,连接AB、AC、BC.(1)求此二次函数的关系式;(2)判断△ABC的形状;若△ABC的外接圆记为⊙M,请直接写出圆心M的坐标;(3)若将抛物线沿射线BA方向平移,平移后点A、B、C的对应点分别记为点A1、B1、C1,△A1B1C1的外接圆记为⊙M1,是否存在某个位置,使⊙M1经过原点?若存在,求出此时抛物线的关系式;若不存在,请说明理由.解:(1)把点A(3,0),B(4,1)代入y=ax2+bx+3中,,解得:,所以所求函数关系式为:y=x2﹣x+3;(2)△ABC是直角三角形,过点B作BD⊥x轴于点D,易知点C坐标为:(0,3),所以OA=OC,所以∠OAC=45°,又∵点B坐标为:(4,1),∴AD=BD,∴∠DAB=45°,∴∠BAC=180°﹣45°﹣45°=90°,∴△ABC是直角三角形,圆心M的坐标为:(2,2);(3)存在取BC的中点M,过点M作ME⊥y轴于点E,∵M的坐标为:(2,2),∴MC==,OM=2,∴∠MOA=45°,又∵∠BAD=45°,∴OM∥AB,∴要使抛物线沿射线BA方向平移,且使⊙M1经过原点,则平移的长度为:2﹣或2+;∵∠BAD=45°,∴抛物线的顶点向左、向下均分别平移=个单位长度或=个单位长度,∵y=x2﹣x+3=(x﹣)2﹣,∴平移后抛物线的关系式为:y=(x﹣+)2﹣﹣,即y=(x﹣)2﹣,或y=(x﹣+)2﹣﹣,即y=(x﹣)2﹣.综上所述,存在一个位置,使⊙M1经过原点,此时抛物线的关系式为:y=(x﹣)2﹣或y=(x﹣)2﹣.15.已知抛物线C1:y=ax2过点(2,2)(1)直接写出抛物线的解析式y=x2;(2)如图,△ABC的三个顶点都在抛物线C1上,且边AC所在的直线解析式为y=x+b,若AC边上的中线BD平行于y轴,求的值;(3)如图,点P的坐标为(0,2),点Q为抛物线上C1上一动点,以PQ为直径作⊙M,直线y=t与⊙M相交于H、K两点是否存在实数t,使得HK的长度为定值?若存在,求出HK的长度;若不存在,请说明理由.解:(1)把点(2,2)坐标代入y=ax2,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=x2;(2)把y=x+b和y=x2得:x2﹣2x﹣2b=0,设A、C两点的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),则:x1+x2=2,x1•x2=﹣2b,点D坐标为(,),即;D(1,1+b),B坐标为(1,),AC2=[(x2﹣x1)]2=16b+8BD=+b,∴=16;(3)设点Q坐标为(a,a2),点P的坐标为(0,2),由P、Q坐标得点M的坐标为(,a2+1),设圆的半径为r,由P(0,2)、M两点坐标可以求出r2=+(a2﹣1)2=a4﹣a2+1,设点M到直线y=t的距离为d,则d2=(a2+1﹣t)2=a4+a2+1+t2﹣2t﹣a2t,则HK=2=2,当t﹣=0时,HK为常数,t=,HK=.16.定义:平面直角坐标系xOy中,过二次函数图象与坐标轴交点的圆,称为该二次函数的坐标圆.(1)已知点P(2,2),以P为圆心,为半径作圆.请判断⊙P是不是二次函数y=x2﹣4x+3的坐标圆,并说明理由;(2)如图1,已知二次函数y=x2﹣4x+4图象的顶点为A,坐标圆的圆心为P,求△POA 周长的最小值;(3)如图2,已知二次函数y=ax2﹣4x+4(0<a<1)图象交x轴于点A,B,交y轴于点C,与坐标圆的第四个交点为D,连结PC,PD.若∠CPD=120°,求a的值.解:(1)对于二次函数y=x2﹣4x+3,当x=0时,y=3;当y=0时,解得x=1或x=3,∴二次函数图象与x轴交点为A(1,0),B(3,0),与y轴交点为C(0,3),∵点P(2,2),∴PA=PB=PC=,∴⊙P是二次函数y=x2﹣4x+3的坐标圆.(2)如图1,连接PH,∵二次函数y=x2﹣4x+4图象的顶点为A,坐标圆的圆心为P,∴A(2,0),与y轴的交点H(0,4),∴△POA周长=PO+PA+OA=PO+PH+2≥OH+2=6,∴△POA周长的最小值为6.(3)如图2,连接CD,PA,设二次函数y=ax2﹣4x+4图象的对称轴l与CD交于点E,与x轴交于点F,由对称性知,对称轴l经过点P,且l⊥CD,∵AB=,∴AF=BF=,∵∠CPD=120°,PC=PD,C(0,4),∴∠PCD=∠PDC=30°,设PE=m,则PA=PC=2m,CE=m,PF=4﹣m,∵二次函数y=ax2﹣4x+4图象的对称轴l为,∴,即,在Rt△PAF中,PA2=PF2+AF2,∴,即,化简,得,解得,∴.17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx﹣c交x轴于点A,B,点B的坐标为(4,0),与y轴于交于点C(0,﹣2).(1)求此抛物线的解析式;(2)在抛物线上取点D,若点D的横坐标为5,求点D的坐标及∠ADB的度数;(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴l交x轴于点H,△ABD的外接圆圆心为M(如图1),过点B作⊙M的切线交于点P(如图2),设Q为⊙M上一动点,则在点运动过程中的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由.解:(1)将点B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;(2)当x=5时,y=x2﹣x﹣2=3,故D的坐标为(5,3),令y=0,则x=4(舍去)或﹣1,故点A(﹣1,0),如图,连接BD,作BN⊥AD于N,∵A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣2),∴AD=3,BD=,AB=5,==,∵S△ABD∴BN=,∴sin∠BDN===,∴∠BDN=45°,∴∠ADB=∠BDN=45°;(3)不变.如图,连接MQ,MB,∵过点B作⊙M的切线交1于点P,∴∠MBP=90°,∵∠MBO=45°,∴∠PBH=45°,∴PH=HB=2.5,∵==,==,∵∠HMQ=∠QMP,∴△HMQ∽△QMP,∴==,∴在点Q运动过程中的值不变,其值为.18.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),与x轴交于A(4,0)、O两点,点D(2,﹣2)为抛物线的顶点.(1)求该抛物线的解析式;(2)点E为AO的中点,以点E为圆心、以1为半径作⊙E,交x轴于B、C两点,点M为⊙E上一点.①射线BM交抛物线于点P,设点P的横坐标为m,当tan∠MBC=2时,求m的值;②如图2,连接OM,取OM的中点N,连接DN,则线段DN的长度是否存在最大值或最小值?若存在,请求出DN的最值;若不存在,请说明理由.解:(1)由抛物线顶点式表达式得:y=a(x﹣2)2﹣2,将点A的坐标代入上式并解得:a=,故抛物线的表达式为:y=(x﹣2)2﹣2=x2﹣2x①;(2)①点E是OA的中点,则点E(2,0),圆的半径为1,则点B(1,0),当点P在x轴下方时,如图1,∵tan∠MBC=2,故设直线BP的表达式为:y=﹣2x+s,将点B(1,0)的坐标代入上式并解得:s=2,故直线BP的表达式为:y=﹣2x+2②,联立①②并解得:x=±2(舍去﹣2),故m=2;当点P在x轴上方时,同理可得:m=4±2(舍去4﹣2);故m=2或4+2;②存在,理由:连接BN、BD、EM,则BN是△OEM的中位线,故BN=EM=,而BD==,在△BND中,BD﹣BN≤ND≤BD+BN,即﹣0.5≤ND≤+0.5,故线段DN的长度最小值和最大值分别为﹣0.5和+0.5.19.如图,在平面直角坐标系上,一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,连接BC并延长.(1)求抛物线的解析式;(2)点M是直线BC在第一象限部分上的一个动点,过M作MN∥y轴交抛物线于点N.1°求线段MN的最大值;2°当MN取最大值时,在线段MN右侧的抛物线上有一个动点P,连接PM、PN,当△PMN的外接圆圆心Q在△PMN的边上时,求点P的坐标.解:(1)把A、B、C三点的坐标代入抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)中,得,解得,,∴抛物线的解析式为:y =x 2﹣4x +3;(2)1°设直线BC 的解析式为y =mx +n (m ≠0),则,解得,,∴直线BC 的解析式为:y =﹣x +3,设M (t ,﹣t +3)(0<t <3),则N (t ,t 2﹣4t +3),∴MN =﹣t 2+3t =﹣,∴当t =时,MN 的值最大,其最大值为;2°∵△PMN 的外接圆圆心Q 在△PMN 的边上,∴△PMN 为直角三角形,由1°知,当MN 取最大值时,M (),N (),①当∠PMN =90°时,PM ∥x 轴,则P 点与M 点的纵坐标相等,∴P 点的纵坐标为,当y =时,y =x 2﹣4x +3=,解得,x =,或x =(舍去),∴P ();②当∠PNM =90°时,PN ∥x 轴,则P 点与N 点的纵坐标相等,∴P 点的纵坐标为﹣,当y =﹣时,y =x 2﹣4x +3=﹣,解得,x =,或x =(舍去),∴P (,);③当∠MPN =90°时,则MN 为△PMN 的外接圆的直径,∴△PMN的外接圆的圆心Q为MN的中点,∴Q(),半径为,过Q作QK∥x轴,与在MN右边的抛物线图象交于点K,如图②,令y=,得y=x2﹣4x+3=,解得,x=<(舍),或x=,∴K(,),∴QK=>,即K点在以MN为直径的⊙Q外,设抛物线y=x2﹣4x+3的顶点为点L,则l(2,﹣1),连接LK,如图②,则L到QK的距离为,LK=,设Q点到LK的距离为h,则,∴=,∴直线LK下方的抛物线与⊙Q没有公共点,∵抛物线中NL部分(除N点外)在过N点与x轴平行的直线下方,∴抛物线中NL部分(除N点外)与⊙Q没有公共点,∵抛物线K点右边部分,在过K点与y轴平行的直线的右边,∴抛物线K点右边部分与⊙Q没有公共点,综上,⊙Q与MN右边的抛物线没有交点,∴在线段MN右侧的抛物线上不存在点P,使△PMN的外接圆圆心Q在MN边上;综上,点P的坐标为()或().20.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴分别相交于A、B两点,与y轴相交于点C,下表给出了这条抛物线上部分点(x,y)的坐标值:x…﹣10123…y…03430…(1)求出这条抛物线的解析式;(2)如图1,直线y=kx+1(k<0)与抛物线交于P,Q两点,交抛物线的对称轴于点T,若△QMT的面积是△PMT面积的两倍,求k的值;(3)如图2,点D是第四象限内抛物线上一动点,过点D作DF⊥x轴,垂足为F,△ABD的外接圆与DF相交于点E.试问:线段EF的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.解:(1)根据表格可得出A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3),设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入,得:3=a(0+1)(0﹣3),解得:a=﹣1,∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3,∴该抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),令y=kx+1=﹣x2+2x+3,整理得:x2+(k﹣2)x﹣2=0,∴x1+x2=2﹣k,x1x2=﹣2①,∵△QMT的面积是△PMT面积的两倍,∴MT•(x2﹣1)=2×MT•(1﹣x1),∴2x1+x2=3,即x2=3﹣2x1②,将②代入①得:2x12﹣3x1﹣2=0,解得:x1=2或,∴或,∴k=1或,∵k<0,∴k=﹣;(3)线段EF的长为定值1,如图,连接BE,设D(t,﹣t2+2t+3),且t>3,∵EF⊥x轴,∴DF=﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t﹣3,∵F(t,0),∴BF=OF﹣OB=t﹣3,AF=t﹣(﹣1)=t+1,∵四边形ABED是圆内接四边形,∴∠DAF+∠BED=180°,∵∠BEF+∠BED=180°,∴∠DAF=∠BEF,∵∠AFD=∠EFB=90°,∴△AFD∽△EFB,∴,∴,∴EF===1,∴线段EF的长为定值1.21.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点为D.(1)直接写出A、B、C三点的坐标和抛物线的对称轴.(2)连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,点P为线段BC上的一个动点,过点P作PF∥DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PF的长,并求出当m为何值时,四边形PEDF为平行四边形?②△BCF的面积为S,求S与m的函数关系式,并求出S的最大值.(3)现有一个以原点O为圆心,长为半径的圆沿y轴正半轴方向向上以每秒1个单位的速度运动,问几秒后⊙O与直线AC相切?解:(1)设0=﹣x2+2x+3,解得:x=﹣1或3,∵抛物线y=﹣x2+2x+3与x相交于AB(点A点B左侧),∴A(﹣1,0),B(3,0),∵抛物线与y轴相交于点C,∴C(0,3),∴抛物线的对称轴是:直线x=1.(2)①设直线BC的函数关系式为y=kx+b,把B(3,0),C(0,3)分别代入,得,解得:k=﹣1,b=3∴直线BC的函数关系式为y=﹣x+3.当x=1时,y=﹣1+3=2,∴E(1.2).当x=m时,y=﹣m+3,∴P(m,﹣m+3)在y=﹣x2+2x+3中,当x=1时,y=4,∴D(1,4).当x=m时,y=﹣m2+2m+3,∴F(m,﹣m2+2m+3),∴线段DE=4﹣2=2,线段PF=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∵PF∥DE∴当PF=DE时,四边形PEDF为平行四边形.由﹣m2+3m=2,解得m=2或m=1(不合题意,舍去).因此,当m=2时,四边形PEDF为平行四边形.②设直线PF与x轴交于点M,由B(3,0),O(0,0),可得OB=OM+MB=3.+S△CPF,∵S=S△EPF即S=PF•BM+PF•OM=PF(BM+OM)=PF•OB,∴S=×3(﹣m2+3m)=﹣m2+m(0≤m≤3)∴当m=﹣=时S最大值=;。
二次函数与圆综合提高(压轴题)1、如图,在等边△ABC中,AB=3,D、E分别是AB、AC上的点,且DE∥BC,将△ADE沿DE 翻折,与梯形BCED重叠的部分记作图形L.(1)求△ABC的面积;(2)设AD=x,图形L的面积为y,求y关于x的函数解析式;∴MO=OE,∠MOE=120°,∴∠OME=30°,∴∠DME=90°,∴DE是直径,S⊙O=π×12=π.2、(2013•压轴题)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(﹣4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD.过P,D,B三点作⊙Q与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于点F,连结EF,BF.(1)求直线AB的函数解析式;(2)当点P在线段AB(不包括A,B两点)上时.①求证:∠BDE=∠ADP;②设DE=x,DF=y.请求出y关于x的函数解析式;(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B,D,F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2:1?如果存在,求出此时点P的坐标:如果不存在,请说明理由.解:(1)设直线AB的函数解析式为y=kx+4,代入(4,0)得:4k+4=0,解得:k=﹣1,则直线AB的函数解析式为y=﹣x+4;(2)①由已知得:OB=OC,∠BOD=∠COD=90°,又∵OD=OD,∴△BOD≌△COD,∴∠BOD=∠CDO,∵∠CDO=∠ADP,∴∠BDE=∠ADP,②连结PE,∵∠ADP是△DPE的一个外角,∴∠ADP=∠DEP+∠DPE,∵∠BDE是△ABD的一个外角,∴∠BDE=∠ABD+∠OAB,∵∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,∴∠DPE=∠OAB,∵OA=OB=4,∠AOB=90°,OD=43, ∴点D 的坐标为(0,﹣43), 直线CD 的解析式为:y=﹣13x ﹣43, 由得:,∴点P 的坐标为(8,﹣4),综上所述,点P 的坐标为(2,2)或(8,﹣4).3、抛物线y=x ²-bx-3b+3过A 、B 两点(点A 在点B 的左边),交y轴于点C ,且经过点(b -2,2b 2-5b -1).(1)求这条抛物线的解析式;(2)⊙M 过A 、B 、C 三点,交y 轴于另一点D ,求点M 的坐标;(3)连接AM 、DM ,将∠AMD 绕点M 顺时针旋转,两边MA 、MD 与x轴、y 轴分别交于点E 、F ,若△DMF 为等腰三角形,求点E 的坐标.解析:(1)把点(b -2,2b 2-5b -1)代入解析式,得2b 2-5b -1=(b -2)2+b (b -2)-3b +3, ……………1′解得b =2.∴抛物线的解析式为y =x 2+2x -3. ……………2′(2)由x 2+2x -3=0,得x =-3或x=1.∴A (-3,0)、B (1,0)、C (0,-3).抛物线的对称轴是直线x =-1,圆心M 在直线x =-1上. ……………3′∴设M (-1,n ),作MG ⊥x 轴于G ,MH ⊥y 轴于H ,连接MC 、MB .∴MH =1,BG =2. ……………4′∵MB =MC ,∴BG 2+MG 2=MH 2+CH 2,即4+n 2=1+(3+n )2,解得n=-1,∴点M (-1,-1) ……………5′(3)如图,由M (-1,-1),得MG =MH .∵MA =MD ,∴Rt △AMG ≌RtDMH ,∴∠1=∠2.由旋转可知∠3=∠4. ∴△AME ≌△DMF .若△DMF 为等腰三角形,则△AME 为等腰三角形. ……………6′设E (x ,0),△AME 为等腰三角形,分三种情况:①AE =AM =5,则x=5-3,∴E (5-3,0);②∵M 在AB 的垂直平分线上,∴MA =ME =MB ,∴E (1,0) ……………7′③点E 在AM 的垂直平分线上,则AE =ME .AE =x +3,ME 2=MG 2+EG 2=1+(-1-x )2,∴(x +3)2=1+(-1-x )2,解得x =47-,∴E (47-,0). ∴所求点E 的坐标为(5-3,0),(1,0),(47-,0) ……………8′4、(2013•压轴题)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,直线BD交抛物线于点D,并且D(2,3),tan∠DBA=.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B、M、C、A,求四边形BMCA 面积的最大值;(3)在(2)中四边形BMCA面积最大的条件下,过点M作直线平行于y轴,在这条直线上是否存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆?若存在,求出圆心Q的坐标;若不存在,请说明理由.:解:(1)如答图1所示,过点D作DE⊥x轴于点E,则DE=3,OE=2.∵tan∠DBA==,∴BE=6,∴OB=BE﹣OE=4,∴B(﹣4,0).∵点B(﹣4,0)、D(2,3)在抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)上,∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2+x﹣2.(2)抛物线的解析式为:y=x2+x﹣2,令x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2),令y=0,得x=﹣4或1,∴A(1,0).设点M坐标为(m,n)(m<0,n<0),如答图1所示,过点M作MF⊥x轴于点F,则MF=﹣n,OF=﹣m,BF=4+m.S四边形BMCA=S△BMF+S梯形MFOC+S△AOC=BF•MF+(MF+OC)•OF+OA•OC=(4+m)×(﹣n)+(﹣n+2)×(﹣m)+×1×2=﹣2n﹣m+1∵点M(m,n)在抛物线y=x2+x﹣2上,∴n=m2+m﹣2,代入上式得:S四边形BMCA=﹣m2﹣4m+5=﹣(m+2)2+9,∴当m=﹣2时,四边形BMCA面积有最大值,最大值为9.(3)假设存在这样的⊙Q.如答图2所示,设直线x=﹣2与x轴交于点G,与直线AC交于点F.设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(1,0)、C(0,﹣2)代入得:,解得:k=2,b=﹣2,∴直线AC解析式为:y=2x﹣2,令x=﹣2,得y=﹣6,∴F(﹣2,﹣6),GF=6.在Rt△AGF中,由勾股定理得:AF===3.设Q(﹣2,n),则在Rt△AGF中,由勾股定理得:OQ==.设⊙Q与直线AC相切于点E,则QE=OQ=.坐标为(﹣1,0),以AB的中点P为圆心,AB为直径作⊙P的正半轴交于点C.(1)求经过A、B、C三点的抛物线所对应的函数解析式;(2)设M为(1)中抛物线的顶点,求直线MC对应的函数解析式;∴MC与⊙P的位置关系是相切.6、(2013•压轴题)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是边长为2的正方形,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A,B,与x轴分别交于点E,F,且点E的坐标为(﹣23,0),以0C为直径作半圆,圆心为D.(1)求二次函数的解析式;(2)求证:直线BE是⊙D的切线;(3)若直线BE与抛物线的对称轴交点为P,M是线段CB上的一个动点(点M与点B,C 不重合),过点M作MN∥BE交x轴与点N,连结PM,PN,设CM的长为t,△PMN的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值围.S是否存在着最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.解答:解:(1)由题意,得A(0,2),B(2,2),E的坐标为(﹣23,0),则,解得,,∴该二次函数的解析式为:y=﹣98x2+94x+2;(2)如图,过点D作DG⊥BE于点G.由题意,得ED=+1=,EC=2+=,BC=2,∴BE==.∵∠BEC=∠DEG,∠EGD=∠ECB=90°,∴△EGD∽△ECB,∴=,∴DG=1.∵⊙D的半径是1,且DG⊥BE,∴BE是⊙D的切线;(3)由题意,得E(﹣23,0),B(2,2).设直线BE为y=kx+h(k≠0).则,解得,,∴直线BE为:y=34x+12.∵直线BE与抛物线的对称轴交点为P,对称轴直线为x=1,∴点P的纵坐标y=54,即P(1,54).∵MN∥BE, ∴∠MNC=∠BEC.∵∠C=∠C=90°,∴△MNC∽△BEC,∴=,∴=2t ,则CN=43t , ∴DN=t﹣1,∴S △PND =12DN•PD=5568t -. S △MNC =12CN•CM=23t 2. S 梯形PDCM =(12PD+CM )•CD=5182t +. ∵S=S △PND +S 梯形PDCM ﹣S △MNC =﹣+t (0<t <2).∵抛物线S=﹣+t (0<t <2)的开口方向向下,∴S 存在最大值.当t=1时,S 最大=23. 7、(2013•)已知:一元二次方程x +kx+k ﹣=0.(1)求证:不论k 为何实数时,此方程总有两个实数根;(2)设k <0,当二次函数y=x 2+kx+k ﹣的图象与x 轴的两个交点A 、B 间的距离为4时,求此二次函数的解析式;(3)在(2)的条件下,若抛物线的顶点为C ,过y 轴上一点M (0,m )作y 轴的垂线l ,当m 为何值时,直线l 与△ABC 的外接圆有公共点?(1)证明:∵△=k 2﹣4××(k ﹣)=k 2﹣2k+1=(k ﹣1)2≥0,∴关于x 的一元二次方程x 2+kx+k ﹣=0,不论k 为何实数时,此方程总有两个实数根;(2)令y=0,则x 2+kx+k ﹣=0.∵x A +x B =﹣2k ,x A •x B =2k ﹣1,∴|x A ﹣x B |===2|k ﹣1|=4,即|k ﹣1|=2,解得k=3(不合题意,舍去),或k=﹣1.∴此二次函数的解析式是y=x 2﹣x ﹣;(3)由(2)知,抛物线的解析式是y=x 2﹣x ﹣.易求A (﹣1,0),B (3,0),C (1,﹣2),∴AB=4,AC=2,BC=2.显然AC 2+BC 2=AB 2,得△ABC 是等腰直角三角形.AB 为斜边,∴外接圆的直径为AB=4,∴﹣2≤m≤2.8、(2013•压轴题)如图,已知抛物线y=ax +bx+c (a≠0)的顶点坐标为(4,﹣),且与y轴交于点C (0,2),与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边).(1)求抛物线的解析式及A ,B 两点的坐标;(2)在(1)中抛物线的对称轴l上是否存在一点P,使AP+CP的值最小?若存在,求AP+CP 的最小值,若不存在,请说明理由;(3)在以AB为直径的⊙M相切于点E,CE交x轴于点D,求直线CE的解析式.解:(1)由题意,设抛物线的解析式为y=a(x﹣4)2﹣(a≠0)∵抛物线经过(0,2)∴a(0﹣4)2﹣=2解得:a=∴y=(x﹣4)2﹣即:y=x2﹣x+2当y=0时,x2﹣x+2=0解得:x=2或x=6∴A(2,0),B(6,0);(2)存在,如图2,由(1)知:抛物线的对称轴l为x=4,因为A、B两点关于l对称,连接CB交l于点P,则AP=BP,所以AP+CP=BC的值最小∵B(6,0),C(0,2)∴OB=6,OC=2∴BC=2,∴AP+CP=BC=2∴AP+CP的最小值为2;(3)如图3,连接ME∵CE是⊙M的切线∴ME⊥CE,∠CEM=90°由题意,得OC=ME=2,∠ODC=∠MDE∵在△COD与△MED中∴△COD≌△MED(AAS),∴OD=DE,DC=DM设OD=x则CD=DM=OM﹣OD=4﹣x则RT△COD中,OD2+OC2=CD2,∴x2+22=(4﹣x)2∴x=∴D(,0)设直线CE的解析式为y=kx+b∵直线CE过C(0,2),D(,0)两点,则解得:∴直线CE的解析式为y=﹣+2;圆的圆心坐标为C (2,0),B 是第一象限圆弧上的一点,且BC ⊥AC ,抛物线c bx x y ++-=221经过C 、B 两点,与x 轴的另一交点为D 。
圆与二次函数综合题1、已知:二次函数y=x2-kx+k+4的图象与y轴交于点c,且与x轴的正半轴交于A、B两点(点A 在点B左侧)。
若A、B两点的横坐标为整数。
(1)确定这个二次函数的解析式并求它的顶点坐标;(2)若点D的坐标是(0,6),点P(t,0)是线段AB上的一个动点,它可与点A重合,但不与点B重合。
设四边形PBCD的面积为S,求S与t的函数关系式;(3)若点P与点A重合,得到四边形ABCD,以四边形ABCD的一边为边,画一个三角形,使它的面积等于四边形ABCD的面积,并注明三角形高线的长。
再利用“等底等高的三角形面积相等”的知识,画一个三角形,使它的面积等于四边形ABCD的面积(画示意图,不写计算和证明过程)。
2、(1)已知:关于x、y的方程组有两个实数解,求m的取值范围;(2)在(1)的条件下,若抛物线y=-(m-1)x2+(m-5)x+6与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且△ABC的面积等于12,确定此抛物线及直线y=(m+1)x-2的解析式;(3)你能将(2)中所得的抛物线平移,使其顶点在(2)中所得的直线上吗?请写出一种平移方法。
3、已知:二次函数y=x2-2(m-1)x+m2-2m-3,其中m为实数。
(1)求证:不论m取何实数,这个二次函数的图像与x轴必有两个交点;(2)设这个二次函数的图像与x轴交于点A(x1,0)、B(x2,0),且x1、x2的倒数和为,求这个二次函数的解析式。
4、已知二次函数y1=x2-2x-3. (1)结合函数y1的图像,确定当x取什么值时,y1>0,y1=0,y1<0;(2)根据(1)的结论,确定函数y2= (|y1|-y1)关于x的解析式;(3)若一次函数y=kx+b(k 0)的图像与函数y2的图像交于三个不同的点,试确定实数k与b应满足的条件。
5、已知:如图,直线y= x+ 与x轴、y轴分别交于A、B两点,⊙M经过原点O及A、B两点。
2020中考数学 培优专题:二次函数与圆综合(含答案)例题1. 在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,点A 的坐标为(3,0)-,若将经过A 、C 两点的直线y kx+b =沿y 轴向下平移3个单位后恰好经过原点,且抛物线的对称轴是直线2x =-. (1)求直线AC 及抛物线的函数表达式;(2)如果P 是线段AC 上的一点,设三角形ABP 、三角形BPC 的面积分别为ABP S △、BPC S △,且2:3ABP BPC S S =△△:,求点P 的坐标;(3)设Q 的半径为1,圆心Q 在抛物线上运动,则在运动的过程中是否存在Q 与坐标轴相切的情况?若存在,求出圆心Q 的坐标;若不存在,请说明理由.并探究:若设Q 的半径为r ,圆心Q 在抛物线上运动,则当r 取何值时,Q 与两坐标轴同时相切?【答案】(1)因为y kx+b =沿y 轴向下平移3个单位后恰好经过原点, 所以3b =,(0,3)C ,将(3,0)A -代入3y kx =+, 得330k -+=,解得1k =.所以直线AC 为:3y x+= 因为抛物线的对称轴是直线2x =-,所以930222a b c c b a ⎧⎪-+=⎪=⎨⎪⎪-=-⎩,解得143a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩. 所以抛物线的函数表达式为:243y x x =++.(2)如图,过点B 作BD AC ⊥于点D .因为:2:3ABP BPC S S =△△,所以:2:3AP PC =. 过点P 作PE x ⊥轴于点E ,则PE//CO ,所以APE ACO △∽△. 所以25PE AP CO AC ==. 所以2655PE OC ==. 所以635=x +,解得95x =-. 所以点P 的坐标为96,55⎛⎫- ⎪⎝⎭.(3)存在,设点Q 的坐标为00(,)x y ①当Q 与y 轴相切时,有01x =,即01x =±.11yxO当01x =-时,得20(1)4(1)30y =-+⨯-+=,所以1(1,0)Q -. 当01x =时,得2014138y =+⨯+=,所以2(1,8)Q , ②当Q 与x 轴相切时,有01y =,即01y =±, 当01y =-时,得200143x x -=++,即200440x x ++=,解得02x =-,所以3(2,1)Q -- 当01y =时,得200143x x =++,即200420x x ++=,解得02x =-±,所以4(2Q -,5(2Q -+综上所述,存在符合条件的Q ,其圆心Q 的坐标分别为1(1,0)Q -,2(1,8)Q ,3(2,1)Q --,4(2Q -,5(2Q -探究:设点Q 的坐标为00(,)x y .当Q 与两坐标同时轴相切时,有00y x =±.①当00y x =时,得200043x x x ++=,即200330x x ++=, 此时0<△,所以次方程无解.②当00y x =-时,得200043x x x ++=-,即200530x x ++=.解得0x =. ∴当Q的半径为0r x ===Q 与两坐标同时轴相切.例题2. 在平面直角坐标系中,抛物线经过(0,0)O 、(4,0)A、3,B ⎛ ⎝⎭三点. (1)求此抛物线的解析式;(2)以OA 的中点M 为圆心,OM 的长为半径作M ,在(1)中的抛物线上是否存在这样的点P ,过点P 作M 的切线l ,且l 与x 轴的夹角为30︒?若存在,请求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(注意:本题中的结果保留根号)【答案】(1)设抛物线的解析式为2y ax bx c =++,11Oyx由题意,得0164093c a b c a b c ⎧⎪=⎪⎪++=⎨⎪⎪++=⎪⎩,解得0a b c ⎧=⎪⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎪⎩.所以抛物线的解析式为2y x =. (2)存在,抛物线222)y x x ==-所以抛物线的顶点为2,⎛ ⎝⎭,作抛物线和M (如图) 设满足条件的切线l 与x 轴交于点B ,与M 相切于点C . 连接MC ,过点C 作CD x ⊥轴于点D .因为2MC OM ==,30CBM ∠=︒,CM BC ⊥, 所以90BCM ∠=︒,60BMC ∠=︒,24BM CM ==. 所以2OB =,所以(2,0)B -.在Rt CDM △中,9030DCM CMD ∠=︒-∠=︒,2CM =. 所以1DM =,CD .所以C . 设切线l 的解析式为y=kx+b ,则可得20k b k b ⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩,解得k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 所以切线BC的解析式为.由题意2y ⎧=⎪⎪⎨⎪⎪⎩,解得1112x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩226x y =⎧⎪⎨=⎪⎩.所以点P的坐标为112P ⎛- ⎝⎭、2P ⎛ ⎝⎭. 因为抛物线和M 都关于直线2x =对称,则存在切线l 关于2x =对称的直线'l 也满足条件.同样得到满足的点P 关于1P 和2P对称,则得到392P ⎛ ⎝⎭、4P ⎛- ⎝⎭. 综上所述,这样的点P 共有4个,112P ⎛- ⎝⎭、2P ⎛ ⎝⎭、392P ⎛ ⎝⎭、4P ⎛- ⎝⎭.例题3. 如图,抛物线2134y x x =-++与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,顶点为点D ,对称轴l 与直线BC 交于点E ,与x 轴交于点F . (1)求直线BC 的解析式.(2)设点P 为该抛物线上的一个动点,以点P 为圆心、r 为半径作P ⊙. ①当点P 运动到点D 时,若P ⊙与直线BC 相交,求r 的取值范围;②若r =,是否存在点P 使P ⊙与直线BC相切?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线2134y x x =-++中,令0y =,得21034x x =-++,解得12x =-,26x =;令0x =,得3y =;∴(2,0)A -,(6,0)B ,(0,3)C ;设直线BC 的解析式为y kx b =+,则有:603k b b +=⎧⎨=⎩,解得123k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴直线BC 的解析式为:132y x =-+;(2)(2,4)D ,(2,2)E ;∴2EF DE ==,4BF =; ①过D 作DG BC ⊥于G ,则DEG BEF △∽△; ∴::2:1DE GE BF EF ==,即2DG GE =; Rt DGE △中,设GE x =,则2DG x =, 由勾股定理,得:222GE DG DE +=,即:2244x x +=,解得x;∴2DG x ==故D 、P 重合时,若P ⊙与直线BC 相交,则r DG >,即r >; ②存在符合条件的P 点,且P 点坐标为:1(2,4)P ,2(4,3)P,33P ⎛+ ⎝⎭,43P ⎛ ⎝⎭;过点F 作FM BC ⊥于M ; ∵2DE EF ==,则Rt Rt DGE FME △≌△;∴FM DG r == 分别过D 、F 作直线m 、n 平行于直线BC ,则直线m 与直线BC 、直线n 与直线BC 之间的距离都等于x ;所以P 点必为直线m 、n 与抛物线的交点; 设直线m 的解析式为:y ax h =+,由于直线m 与直线m 与直线BC 平行,则12a =-;∴1242h -⨯+=,5h =,即直线m 的解析式为152y x =-+;同理可求得直线x 的解析式为:112y x =-+;联立直线m 与抛物线的解析式,得:2134152y x xy x⎧=-++⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,解得24xy=⎧⎨=⎩,43xy=⎧⎨=⎩;∴1(2,4)P,2(4,3)P;同理,联立直线n与抛物线的解析式可求得:33P⎛+⎝⎭,43P⎛-⎝⎭;故存在符合条件的P点,且坐标为:1(2,4)P,2(4,3)P,33P⎛+⎝⎭,43P⎛⎝⎭.例题4. 已知,如图4-1,抛物线2y ax bx c=++经过点1(,0)A x,2(,0)B x,(0,2)C-,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.30ONE∠=︒,12||8x x-=.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)如图4-2,点Q为EBF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.【答案】(1)圆的半径12||84222x xABr-====.连接ME,∵NE是切线,∴ME NE⊥.在Rt MNE△中,30ONE∠=︒,4MA ME==.∴60EMN∠=︒,8MN=,∴2OM=.∴2OA=,6OB=.∴点A、B的坐标分别为(2,0)-、(6,0).∵抛物线过A、B两点,所以可设抛物线解析式为:图(a)图(b)(2)(6)y a x x =+-,又∵抛物线过点(0,2C -,∴2(02)(06)a -=+-,解得:16a =. ∴抛物线解析为:2112(2)(6)2663y x x x x =+-=--,∴当232126x -=-=⨯时,128422633y =⨯-⨯-=-.即抛物线顶点D 的坐标为82,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.(2)连接AF 、QF , 在AQF △和AFH △中, 由垂径定理易知:AE AF =.∴AQF AFH ∠=∠,又QAF HAF ∠=∠,∴AQF AFH △∽△,∴AF AHAQ AF =,∴2AH AQ AF ⋅= 在Rt AOF △中,22222216AF AO OF =+=+= (或利用22816AF AO AB =⋅=⨯=) ∴16AH AQ ⋅=即:AH AQ ⋅为定值.例题5. 如图,已知点A 的坐标是(1,0)-,点B 的坐标是,0(9),以AB 为直径作'O ,交y 轴的负半轴于点C ,连接AC ,BC ,过A ,B ,C 三点作抛物线. (1)求抛物线的解析式;(2)点E 是AC 延长线上一点,BCE ∠的平分线CD 交'O 于点D ,连接BD ,求直线BD 的解析式;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P ,使得PDB CBD ∠=∠?如果存在,请求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)连接'O C ,因为(1,0)A -,(9,0)B ,所以1'''52O A O B O C AB ====,1OA =,''4OO O A OA =-=,由勾股定理,得3OC =,所以(0,3)C -, 设抛物线的解析式为2y ax bx c =++,则038190a b c c a b c -+=⎧⎪=-⎨⎪++=⎩,解得13833a b c ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎪⎩,所以抛物线的解析式为218333y x x =--;(2)连接'O D ,则由圆周角定理,90ACB BCE ∠=∠=︒,又CD 平分BCE ∠,所以45BCD ∠=︒,'290BO D BCD ∠=∠=︒,所以可以得到(4,5)D -,又(9,0)B ,所以直线BD 的解析式为:9y x =-.(3)存在,①当1//DP CB 时,能使PDB CBD ∠=∠,又可得13BC k =, 所以113DP k =,且点(4,5)D -,所以直线1DP 的解析式为11933y x =-,则 由题意21193318333y x y x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩,解得11x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩22x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(舍去)所以此时点1P ⎝⎭. ②过点C 作BD 的平行线,交'O 于点G , 此时有,GDB GCB ∠=∠CBD =∠.又可得1BD k =,1CG k =,所以直线CG 的解析式为:3y x =-, 设点(,3)G m m -,作GH x ⊥轴交x 轴于点H ,连接'O G ,则在Rt 'O GH △中,由勾股定理可得,7m =,所以此时(7,4)G , 所以直线DG 的解析式为:317y x =-,则由题意231718333y x y x x =-⎧⎪⎨=--⎪⎩,解得111425x y =⎧⎨=⎩或2238x y =⎧⎨=-⎩(舍去), 所以此时点2(14,25)P .综上所述,1P ⎝⎭,2(14,25)P .例题6. 如图所示,抛物线与x 轴交于点(1,0)A -、(3,0)B 两点,与y 轴交于点(0,3)C -.以AB 为直径作M ,过抛物线上一点P 作M 的切线PD ,切点为D ,并与M 的切线AE 相交于点E ,连结DM 并延长交M 于点N ,连结AN 、AD . (1)求抛物线所对应的函数关系式及抛物线的顶点坐标;(2)若四边形EAMD的面积为,求直线PD 的函数关系式;(3)抛物线上是否存在点P ,使得四边形EAMD 的面积等于DAN △的面积?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)因为抛物线与轴交于点(1,0)A -,(3,0)B 两点, 设抛物线的函数关系式为:(1)(3)y a x x =+-, ∵抛物线与y 轴交于点(0,3)C -, ∴3(01)(03)a -=+-, ∴1a =所以,抛物线的函数关系式为:223y x x =--, 又2(1)4y x =--,因此,抛物线的顶点坐标为(1,4)-.(2)连结EM ,∵EA 、ED 是M 的两条切线,x∴∴, 又四边形EAMD 的面积为∴∴又2AM =,∴AE =,因此,点E的坐标为1(1,E -或2(1,E --. 当E 点在第二象限时,切点D 在第一象限.在直角三角形EAM 中,∴∴, 过切点D 作垂足为点F , ∴1MF =,DF =因此,切点D的坐标为(2,,设直线PD 的函数关系式为y kx b =+,将(1,E -、(2,D 的坐标代入得 解之,得 所以,直线PD 的函数关系式为 当E 点在第三象限时,切点D 在第四象限.同理可求:切点D的坐标为(2,,直线PD 的函数关系式为 因此,直线PD 的函数关系式为(3)若四边形EAMD 的面积等于DAN △的面积 又 ∴∴E 、D 两点到x轴的距离相等,∵PD 与M 相切,∴点D 与点E 在x 轴同侧, ∴切线PD 与x 轴平行,此时切线PD 的函数关系式为或当时,由得, 当时,由得,故满足条件的点P 的位置有4个,分别是1(12)P +、2(12)P 、3(12)P -、4(12)P -.EA ED EA AM ED MN =⊥⊥,,,EAM EDM △≌△EAM S =△12AM AE =⋅tan EA EMA AM ==∠60EMA =∠,°60DMB =∠°DF AB ⊥2k b k b +-+⎪⎩k b ⎧=⎪⎪⎨⎪⎪⎩y =y =y =y 22EAM DAN AMD EAMD S S S S ==△△△四边形,AMD EAM S S =△△2y = 2.y =-2y =223y x x =--1x =2y =-223y x x =--1x =例题7. 如图,在直角坐标系中,以点(3,0)A 为圆心,以23为半径的圆与x 轴交于B 、C 两点,与y 轴交于D 、E 两点. (1)写出B 、C 、D 三点的坐标; (2)若B 、C 、D 三点在抛物线析式; 2y ax bx c =++上,求这个抛物线的解(3)若圆A 的切线交x 轴正半轴于点M ,交y 轴负半轴于点N ,切点为P 且30OMN ∠=︒,试判断直线MN 是否经过所求抛物线的顶点?说明理由. 【答案】(1)(3,0)B -,(33,0)C ,(0,3)D -(2)由题意得,330273303a b c a b c c ⎧-+=⎪⎪++=⎨⎪=-⎪⎩,解得13233a b c ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎪⎩,所以抛物线的解析式为212333y x x =--,(3)连接AP ,则23AP =,在Rt APM △中,30AMP ∠=︒,则43AM =,所以(53,0)M ,所以直线MN 解析式为35y x =-, 又(2)得抛物线2212313(3)433y x x x =--=--,所以抛物线的顶点为(3,4)-,将顶点代入直线MN 验证, 得顶点在直线MN 上.例题8. 已知抛物线2y ax bx c =++与y 轴的交点为C ,顶点为M ,直线CM 的解析式为2y x =-+,并且线段CM 的长为22;(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线与x 轴有两个交点1(,0)A x 、2(,0)B x ,且点A 在B 的左侧,求线段AB 的长; (3)若以AB 为直径作N ,请判断直线CM 与N 的位置关系,并说明理由.【答案】(1)因为直线CM 的解析式为2y x =-+,所以(0,2)C ,又线段CM 的长为22,所以(2,0)M或(2,4)M -,所以抛物线的解析式可得21222y x x =-+或21222y x x =-++. (2)因为抛物线和x 轴有两个交点1(,0)A x 、2(,0)B x ,所以此时抛物线为21222y x x =-++,令0y =,得1x 和2x 是方程212202x x =-++的两根,且12x x <, 则由韦达定理得,124x x +=,124x x ⋅=-,所以22211212()()432x x x x x x -=+-⋅⋅=,所以21AB x x =-=(3)相切,由题意抛物线的对称轴应为2x =-,所以(2,0)N -,作NP CM ⊥于点P ,设直线CM 与x 轴相交于点D ,则45NPD ∠=︒,且(2,0)D ,4DN =,所以得NP =AB 为N 的直径,且AB =N 点到直线CM 的距离等于N 的半径,所以直线CM 与N相切.例题9. 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线2y ax bx c =++交x 轴于(2,0)A ,(6,0)B 两点,交y 轴于点(0,23)C . (1)求此抛物线的解析式; (2)若此抛物线的对称轴与直线2y x =交于点D ,作D 与x 轴相切,D 交y 轴于点E 、F 两点,求劣弧EF 所对圆心角的度数;(3)P 为此抛物线在第二象限图像上的一点,PG 垂直于x 轴,垂足为点G ,试确定P 点的位置,使得PGA △的面积被直线AC 分为1:2两部分.【答案】(1)由题意,得420366023a b c a b c c ⎧++=⎪++=⎨⎪=⎩,解得34323a b c ⎧=⎪⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪=⎪⎪⎩ 所以抛物线的解析式为:234323y x x =-+. (2)由(1)得22343323234)y x x x =-+=--(, 所以它的对称轴为4x =,所以得(4,8)D ,所以D 的半径为8,作DH EF ⊥于点H ,连接EH 、FH ,则8DE DF ==,4DH =,且EDH FDH ∠=∠,在Rt DEH △中,8DE =,4DH =,1cos 2DH EDH DE ∠==, 所以60EDH ∠=︒,2120EDF EDH ∠=∠=︒,所以劣弧EF 所对圆心角的度数为120︒.(3)设AC 交PG 于点Q ,则由题可知PGA △被直线AC 分为AQP △和AQG △,故:2:1AQP AQG S S =△△或1:2,所以11:2:122PQ AG QG AG ⎛⎫⎛⎫⋅⋅⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或1:2, 所以:2:1PQ QG =或1:2,由题,(2,0)A ,(0,23)C ,所以直线AC 为323y x =-+,因为P 点为抛物线第二象限上的一个点,设2343,23P t t t ⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝,0t <, 则(,323)Q t t -+,(,0)G t ,所以223433323(323)PQ t t t t t =-+--+=-,323QG t =-+, ①当:2:1PQ QG =时,得2332(323)t t t -=-+, 解得12t =-,(2t =舍去),此时(12,423)P -,②当:2:1PQ QG =21(2=+,解得3t =-,(2t =舍去),此时P ⎛- ⎝,综上所述,(12,P -或P ⎛- ⎝。
【仲烦1】(我市)已知圆P的圆心在反比例函数y=-(A:>1)上,并与工轴相交于X、3两点.且x始终与]轴相切于定点C(0,1).⑴求经过三点的二次匣1数图象的解析式;(2)若二次函教图象的顶点为D,问当上为何值时'四边形也站尹为菱形.【耕音】解:(1)连接PC、PAx PB,谊P点ffPHXx轴.垂足为H・(1分)与y轴相切于点C(0, 1),.-.PC±y^.•.•P点在反比例函数》二占的囹象上,X•.•P点坐标为(k,1).(2分)•.•PAU.在RtAAPH中,AH=厨2_尸於后一1,•'•A(k-90 ).(3分)•.•由。
P交x轴于A、B两点,且PHJLAB,由垂径击理可知,PH垂直平分AB.AOB=OA+2AH=k•••B3小2_1,0).《4分〉故过A、B两点的抛物线的对称轴为PH所在的直钱斛析式为x=k.可设该抛物线解析式为y=a<x-k)2+h.(5分)又二.抛物线过C(。
,1),B(k-^2_r0),[ak^-^h=1•3|—?昭得a=l,h=1-k^.(7分)•.•抛物线解析式为y=心)2+1上2.(B分)(2)由<1)知抛物线顶点D坐标为(k,l-k2>•・•DH-k2-l.若四边形ADBP为装形.则必有PH=DH.(10分)VPH=1,.•-k2-l=l.又">1,(11分)•・•当k取以时,PD与AB互相垂直平分,则四边形ADBP为菱形•(12分)3【百麒2]翎南省韶关市)25.如图6,在平面直角坐标系中旭边形OABC是矩形,。
虹4应=2,直线),=-":与坐标轴交于D、E。
设M是加的中点,P是线段DE上的动点.(1)求M、D两点的坐标;<2)当P在什么位置时,PA=PB?求出此时P点的坐标j<3)过P作PH1BC,垂足为H,当以PM为直径的OF与BC相切于点N时,求梯形PHBH的面积.图6【分析】(1)因为四边形OABC是逅形,0A=4,AB=2»直线>=r-?与坐标轴交于D、E,M是AB的中点2.所以令y=0,即司术出D的坐标,而AM-1.印以M(4,1);(2)因为PA=PB.断以P是AB的香直平分线和直线ED的交点,而AE的中垂线是y=l,断以P的纵坐标为1,令直线ED的解析式中的y=l,求出的x的值即为相应的P的横坐标;(3〉可设P(x,y>,连将PN、MN、NF,因为点P在y・x-:上,所以P《x,粮据蹦意可2得PNlMNi FN±BCi F是圈心,又因N是钱段HB的中点,HN-NB-—»PH-2-(-x*-)t2 2 2BM=1,利用直径对的圆周角是直甬可得到ZHPX-ZHNP=ZHNP-ZBNM=90°•所以ZHPN=ZB取ph ir£x+| NM,又因ZPHN-ZB-900-所以可得到R tAPNH<^RtANMB•所以—•A2=—^,这BM BN—4-x1—样牧可得到关于X的方程,解之即可求出X的值,而饬求面招的四边形是一个直角梯形,南以Spg=也皿滋或"医号)("6+应)=.21_色叵.2 2 24满答】俄;《1)M", 1),D《9,0);(2分)2(2)V PA=PB>•七点P在线段AB的中毒线上,•.•点P的纵坐标是I,3又•:点P在尸-X-—上,2・.•点P的坐标为(【,1)?(4分)(3)设P(x,y),连接PN、MN、NF,3点P lSy=・x+-上,匕3・'・P(x ,-w+—),2依题意知:PN«LMN>FN^BC,F是圆心,・'・N是线段HB的中点,HN=NB=±M,PH=2.2口,BM=1,<6分)22HPN-ZHNP=NHNP-ZBNM=90°,NHPN=ZBNN1,又ZPHN=ZB=90°5RtAPNH^RtANMBs:HN_PH•'两南,4-x x*.."F=二,-等」22,(8分)x?-12x+14=0»朋得;x-6-j22(^-*>^舍去),k=6-皿=些罕=空也艾竺=一*孕屈,(9分)2【例题31(||-4省白银等7市新课程)28.在直角坐标系中>0A的丰径为4,圆心A曜标为(2, 0),S与X轴交于E、尸两点,与),轴交于(7、D两点,过点(7作0X的切线时,交x轴于点3.(1)求直线C5的解析式:(2)若抛物线.件履7)日€的顶点在直线3C上,与x轴的交点恰为点E、已求该抛物线的解析式J(3)试判断点C是否在抛物线上?(4)在抛物线上是否存在三个点,由它构成的三角形与A4OC相似?直接与出两组这样的点•4[分析】(1>SHAC.根撮区]的李径求出AC. W1B点人的坐麻求出0A,燃后利用勾腹定理列式求出0C・从而得到点C的坐标,再求出ZCAO=60=.然后粮掘直有三甬形两锐角互余米出NB=30。
二次函数与圆的综合习题类型一圆的基本性质应用例1:如图,在直角坐标系中,抛物线y=a(x-)2+与⊙M交于A,B,C,D四点,点A,B在x轴上,点C坐标为(0,-2).(1)求a值及A,B两点坐标;(2)点P(m,n)是抛物线上的动点,当∠CPD为锐角时,请求出m的取值范围;(3)点E是抛物线的顶点,⊙M沿CD所在直线平移,点C,D的对应点分别为点C′,D′,顺次连接A,C′,D′,E四点,四边形AC′D′E(只要考虑凸四边形)的周长是否存在最小值?若存在,请求出此时圆心M′的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A(1,0),B(4,0).(2)m<0或1<m<4或m>5.(3)存在.M′(,-2)【解析】解:(1)∵抛物线y=a(x-)2+经过点C(0,-2),∴-2=a(0-)2+,∴a=-,∴y=-(x-)2+,当y=0时,-(x-)2+=0,∴x1=4,x2=1,∵A、B在x轴上,∴A(1,0),B(4,0).(2)由(1)可知抛物线解析式为y=-(x-)2+,∴C、D关于对称轴x=对称,∵C(0,-2),∴D(5,-2),如图1中,连接AD、AC、CD,则CD=5,∵A(1,0),C(0,-2),D(5,-2),∴AC=,AD=2,∴AC2+AD2=CD2,∴∠CAD=90°,∴CD为⊙M的直径,∴当点P在圆外部的抛物线上运动时,∠CPD为锐角,∴m<0或1<m<4或m>5.(3)存在.如图2中,将线段C′A平移至D′F,则AF=C′D′=CD=5,∵A(1,0),∴F(6,0),作点E关于直线CD的对称点E′,连接EE′正好经过点M,交x轴于点N,∵抛物线顶点(,),直线CD为y=-2,∴E′(,-),连接E′F交直线CD于H,∵AE,C′D′是定值,∴AC′+ED′最小时,四边形AC′D′E的周长最小,∵AC′+D′E=FD′+D′E=FD′+E′D′≥E′F,则当点D′与点H重合时,四边形AC′D′E的周长最小,设直线E′F的解析式为y=kx+b,∵E′(,-),F(6,0),∴可得y=x-,当y=-2时,x=,∴H(,-2),∵M(,-2),∴DD′=5-=,∵-=,∴M′(,-2)针对训练1.已知二次函数y=ax2-2ax+c(a<0)的图像与x轴的负半轴和正半轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C,直线BC与它的对称轴交于点F,且CF:FB=1:3.(1)求A、B两点的坐标;(2)若△COB的内心I在对称轴上,求这个二次函数的关系式;(3)在(2)的条件下,Q(m,0)是x轴上一点,过点Q作y轴的平行线,与直线BC交于点M,与抛物线交于点N,连接CN,将△CMN沿直线CN翻折,M的对应点为M′,是否存在点Q,使得M′恰好落在y轴上?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)B(4,0),A(-2,0);(2)y=x2+x+3;(3)存在,Q(,0)或Q(,0) 【解析】(1)如图所示:对称轴为:直线,∴OE=1,∵OC∥EF,∴,∴EB=3,由对称性得:BE=AE=3,∴A(−2,0),B(4,0);(2)如图,是△的内切圆,过点I作于点D,∴设,则在Rt△OCB中,OB=4,即解得∴C(0,3),∴c=3,把A(−2,0), C(0,3)代入抛物线y=ax2-2ax+c中得:解得:∴抛物线的解析式为:y=x2+x+3;(3)如图,由题意∠M′CN=∠NCB,∵MN∥OM′,∴∠M′CN=∠CNM,∴∠CNM =∠NCB,∴MN=CM,∵直线BC解析式为,∴,,作ME⊥OC于E,∵,∴,∴,①当N在直线BC上方时,,解得:m=或0(舍弃),∴Q(,0),②当N在直线BC下方时, ,解得m=或0(舍弃),∴Q(,0)综上所述:点Q坐标为(,0)或Q(,0).2.对于平面直角坐标系xOy中的点P,Q和图形G,给出如下定义:点P,Q都在图形G 上,且将点P的横坐标与纵坐标互换后得到点Q,则称点P,Q是图形G的一对“关联点”.例如,点P(1,2)和点Q(2,1)是直线y=﹣x+3的一对关联点.(1)请写出反比例函数y=的图象上的一对关联点的坐标:;(2)抛物线y=x2+bx+c的对称轴为直线x=1,与y轴交于点C(0,﹣1).点A,B是抛物线y=x2+bx+c的一对关联点,直线AB与x轴交于点D(1,0).求A,B两点坐标.(3)⊙T的半径为3,点M,N是⊙T的一对关联点,且点M的坐标为(1,m)(m>1),请直接写出m的取值范围.【答案】(1)(2,3),(3,2).(2)A,B两点坐标为(﹣1,2)和(2,﹣1).(3)1<m≤1+3.【解析】解:(1)∵2×3=3×2=6,∴点(2,3),(3,2)是反比例函数y=的图象上的一对关联点.故答案为:(2,3),(3,2).(2)∵抛物线y=x2+bx+c的对称轴为直线x=1,∴﹣=1,解得:b=﹣2.∵抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C(0,﹣1),∴c=﹣1,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣1.由关联点定义,可知:点A,B关于直线y=x对称.又∵直线AB与x轴交于点D(1,0),∴直线AB的解析式为y=﹣x+1.联立直线AB及抛物线解析式成方程组,得:=﹣+=﹣﹣,解得:,,∴A,B两点坐标为(﹣1,2)和(2,﹣1).(3)由关联点定义,可知:点M,N关于直线y=x对称,∴⊙T的圆心在直线y=x上.∵⊙T的半径为3,∴M1M2=×2×3=3,∴m的取值范围为1<m≤1+3..类型二与圆有关的位置关系例2.如图,已知点A(2,0),以A为圆心作⊙A与y轴切于原点,与x轴的另一个交点为B,过B作⊙A的切线l.(1)以直线l为对称轴的抛物线过点A,抛物线与x轴的另一个交点为点C,抛物线的顶点为点E,如果CO=2BE,求此抛物线的解析式;(2)过点C作⊙A的切线CD,D为切点,求此切线长;(3)点F是切线CD上的一个动点,当△BFC与△CAD相似时,求出BF的长.【答案】(1)y=(x-2)(x-6);(2)CD=2;(3)BF的长为或.【解析】(1)∵A(2,0),⊙A与y轴切于原点,∴⊙A的半径为2.∴点B的坐标为为(4,0).∵点A、C关于x=4对称,∴C(6,0).又CO=2BE,∴E(4,-3)设抛物线的解析式为y=a(x-2)(x-6),(a≠0);∵抛物线经过点E(4,-3)∴-3=a(4-2)(4-6),解得:a=.∴抛物线的解析式为y=(x-2)(x-6);(2)如图1所示:连接AD,∵AD是⊙A的切线,∴∠ADC=90°,AD=2,由(1)知,C(6,0).∵A(2,0),∴AC=4,在Rt△ACD中,CD2=AC2-AD2=42-22=12,∴CD=2.(3)如图2所示:当FB⊥AD时,连结AD.∵∠FBC=∠ADC=90°,∠FCB=∠ACD,∴△FBC∽△ADC,∴=,即=.解得:CF=.如图3所示:当BF⊥CD时,连结AD、过点B作BF⊥CD,垂足为F.∵AD⊥CD,∴BF∥AD,∴△BFC∽△ADC,∴=,即=.∴CF=.综上所述,BF的长为或.针对训练1.如图,抛物线y=x2﹣4x﹣1顶点为D,与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C.(1)求这条抛物线的顶点D的坐标;(2)经过点(0,4)且与x轴平行的直线与抛物线y=x2﹣4x﹣1相交于M、N两点(M在N的左侧),以MN为直径作⊙P,过点D作⊙P的切线,切点为E,求点DE的长;(3)上下平移(2)中的直线MN,以MN为直径的⊙P能否与x轴相切?如果能够,求出⊙P的半径;如果不能,请说明理由.【答案】(1)点D的坐标为(2,-5);(2)DE=6;(3)能够相切,理由见解析.【解析】(1)∵y=x2-4x-1=x2-4x+4-5=(x-2)2-5,∴点D的坐标为(2,-5);(2)∵当y=4时,x2-4x-1=4,解得x=-1或x=5,∴M坐标为(-1,4),点N坐标为(5,4),∴MN=6.P的半径为3,点P的坐标为(2,4),连接PE,则PE⊥DE,∵PD=9,PE=3,根据勾股定理得DE=6;(3)能够相切.理由:设⊙P的半径为r,根据抛物线的对称性,抛物线过点(2+r,r)或(2+r,-r),代入抛物线解析式得:(2+r)2-4(2+r)-1=r,解得r=或r=(舍去),把(2+r,-r)代入抛物线得:(2+r)2-4(2+r)-1=-r,解得:r=,或r=(舍去).2.如图,⊙P的圆心P(m,n)在抛物线y=上.(1)写出m与n之间的关系式;(2)当⊙P与两坐标轴都相切时,求出⊙P的半径;(3)若⊙P的半径是8,且它在x轴上截得的弦MN,满足0≤MN≤2时,求出m、n的范围.【答案】(1)n=m2;(2)⊙P的半径为2;(3)≤m≤4或﹣4≤m≤﹣;7≤ ≤8.【解析】解:(1)∵点P(m,n)在抛物线y=上,∴n=m2;(2)当点P(m,m2)在第一象限时,由⊙P与两坐标轴都相切知m=m2,解得:m=0(舍)或m=2,∴⊙P的半径为2;当点P(m,m2)在第三象限时,由⊙P与两坐标轴都相切知﹣m=m2,解得:m=0或m=﹣2,∴⊙P的半径为2;(3)如图,作PK⊥MN于点K,连接PM,当MN=2时,MK=MN=,∵PM=8,则PK===7,当MN=0时,PK=8,∴7≤PK≤8,即7≤ ≤8,∵n=m2,∴7≤m2≤8,解得:≤m≤4或﹣4≤m≤﹣.类型三构造圆与隐形圆例3:已知:如图1,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,点D为顶点.求抛物线解析式及点D的坐标;若直线l过点D,P为直线l上的动点,当以A、B、P为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解析式;如图2,E为OB的中点,将线段OE绕点O顺时针旋转得到,旋转角为,连接、,当取得最小值时,求直线与抛物线的交点坐标.【答案】(1);(2)或;(3).【解析】抛物线与x轴交于,两点,.,抛物线的顶点坐标为.过点A、B分别作x轴的垂线,这两条垂线与直线l总是有交点的,即2个点Q.以AB为直径的如果与直线l相交,那么就有2个点Q;如果圆与直线l相切,就只有1个点Q了.如图所示:以AB为直径作,作QD与相切,则,过Q作...又,.,,.点Q的坐标为.设l的解析式为,则,解得:,,直线l的解析式为.由图形的对称性可知:当直线l经过点时,直线l与相切,则,解得:,,直线l的解析式为.综上所述,直线l的解析式为或.如图所示:取M使,连接.,,,,.△∽△,..,当M、、B在一条直线上时,有最小值,的最小值.针对训练1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0),B(0,﹣),C(2,0),其对称轴与x轴交于点D(1)求二次函数的表达式及其顶点坐标;(2)若P为y轴上的一个动点,连接PD,求PB+PD的最小值;(3)M(x,t)为抛物线对称轴上一动点①若平面内存在点N,使得以A,B,M,N为顶点的四边形为菱形,则这样的点N共有个;②连接MA,MB,若∠AMB不小于60°,求t的取值范围.【答案】(1)抛物线解析式为y=x2﹣x﹣,顶点坐标(,﹣);(2)PB+PD的最小值为;(3)①5;②取值范围是【解析】(1)方法一:设二次函数的表达式为,B(0,-)代入解得∴∴顶点坐标为方法二:也可以用三点式设代入三点或者顶点式设代入两点求得。
二次函数和圆
【例题1】 (芜湖市) 已知圆P 的圆心在反比例函数k
y x
=
(1)k >图象上,并与x 轴相交于A 、B 两点. 且始终与y 轴相切于定点C (0,1). (1) 求经过A 、B 、C 三点的二
次函数图象的解析式;
(2) 若二次函数图象的顶点为D ,
问当k 为何值时,四边形ADBP 为菱形.
【例题2】(湖南省韶关市) 25.如图6,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是矩形,OA=4,AB=2,直线32
y x =-+
与坐标轴交于D 、E 。
设M 是AB 的中点,P 是线段DE 上的动点. (1)求M 、D 两点的坐标;
(2)当P 在什么位置时,PA=PB ?求出此时P 点的坐标;
(3)过P 作PH ⊥BC ,垂足为H ,当以PM 为直径的⊙F 与BC 相切于点N 时,求梯形PMBH 的面积.
【例题3】(甘肃省白银等7市新课程)28. 在直角坐标系中,⊙A的半径为4,圆心A的坐标为(2,0),⊙A与x轴交于E、F两点,与y轴交于C、D两点,过点C作⊙A的切线BC,交x轴于点B.
(1)求直线CB的解析式;
(2)若抛物线y=ax2+b x+c的顶点在直线BC上,与x
轴的交点恰为点E、F,求该抛物线的解析式;
(3)试判断点C是否在抛物线上?
(4)在抛物线上是否存在三个点,由它构成的三角形与
△AOC相似?直接写出两组这样的点.
【例题4】(绵阳市)25.如图,已知抛物线y = ax2 + bx-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,经过A、B、C三点的圆的圆心M(1,m)恰好在此抛物线的对称轴上,⊙M的半径为5.设⊙M与y轴交于D,抛物线的顶点为E.
(1)求m的值及抛物线的解析式;
(2)设∠DBC = α,∠CBE = β,求sin(α-β)的值;
(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCE相似?若存在,请指出点P的位置,并直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【例题5】(南充市)25.如图,点M (4,0),以点M 为圆心、2为半径的圆与x 轴交于点A 、B .已
知抛物线2
16
y x bx c =
++过点A 和B ,与y 轴交于点C . (1)求点C 的坐标,并画出抛物线的大致图象. (2)点Q (8,m )在抛物线2
16
y x bx c =
++上,点P 为此抛物线对称轴上一个动点,求PQ +PB 的最小值.
(3)CE 是过点C 的⊙M 的切线,点E 是切点,求OE 所在直线的解析式.
【例题6】(山西省临汾市)26. 如图所示,在平面直角坐标系中,M
经过原点O ,且与x 轴、y 轴分
别相交于(60)(08)A B --,,
,两点. (1)请求出直线AB 的函数表达式;
(2)若有一抛物线的对称轴平行于y 轴且经过点M ,顶点C 在M 上,开口向下,且经过点B ,求此抛物线的函数表达式;
(3)设(2)中的抛物线交x 轴于D E ,两点,在抛物线上是否存在点P ,使得1
15
PDE ABC S S =△△?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
x
例题1:
例题2:
例题3:
例题4:
例题5:
例题6:。