2020年河南中考复习专题八二次函数压轴题课件(共37张PPT)
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2020年中考数学复习:《二次函数的综合》压轴专题训练1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴相交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴相交于点C,顶点为D,直线DC与x轴相交于点E.(1)求抛物线的顶点坐标(用含a的式子表示);(2)OE的长是否与a值有关,说明你的理由;(3)设∠DEO=β,45°≤β≤60°,求a的取值范围;(4)以DE为斜边,在直线DE的左下方作等腰直角三角形PDE.设P(m,n),直接写出n关于m的函数解析式及自变量m的取值范围.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3),函数的对称轴为:x=﹣1,故点D(﹣1,﹣4a);(2)无关,理由:由抛物线的表达式得,点C(0,﹣3a),将点C、D的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,故直线CD的表达式为:y=ax﹣3a,令y=0,则x=3,故点E(3,0),即OE=3,OE的长与a值无关;(3)tanβ===﹣a,故﹣≤a≤﹣1;(4)以DE为斜边,在直线DE的左下方作等腰直角三角形PDE,则PD=PE,∠DPE=90°,而点D(﹣1,﹣4a),点E(3,0),过点P作y轴的平行线交过点D与x轴的平行线于点M,交x轴于点N,∵∠PDM+∠MPD=90°,∠MPD+∠EPN=90°,∴∠MPD=∠EPN,∠PMD=∠ENP=90°,PD=PE,∴△PMD≌△ENP(AAS),∴MD=PN,MP=NE,即n=﹣1﹣m,﹣4a﹣n=3﹣m,解得:n=﹣1﹣m,m=2a+1,∵a<0,故m=2a+1<1,故n=﹣m﹣1(m<1).2.如图①,抛物线y=﹣x2+(a+1)x﹣a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.已知△ABC的面积是6.(1)求a的值;(2)在△ABC内是否存在一点M,使得点M到点A、点B和点C的距离相等,若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)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BP 同侧的不同两点,若点P 到x 轴的距离为d ,△QPB 的面积为2d ,且∠PAQ =∠AQB ,求点Q 的坐标. 解:(1)∵y =﹣x 2+(a +1)x ﹣a 令y =0,即﹣x 2+(a +1)x ﹣a =0 解得x 1=a ,x 2=1 由图象知:a <0∴A (a ,0),B (1,0) ∵S △ABC =6∴(1﹣a )(﹣a )=6 解得:a =﹣3,(a =4舍去);(2)如图①,∵A (﹣3,0),C (0,3), ∴OA =OC ,∴线段AC 的垂直平分线过原点,∴线段AC 的垂直平分线解析式为:y =﹣x , ∵由A (﹣3,0),B (1,0), ∴线段AB 的垂直平分线为x =﹣1 将x =﹣1代入y =﹣x , 解得:y =1∴△ABC 外接圆圆心的坐标(﹣1,1)(3)如图②,作PM ⊥x 轴交x 轴于M ,则S △BAP =AB •PM =×4d ∵S △PQB =S △PAB∴A 、Q 到PB 的距离相等, ∴AQ ∥PB设直线PB 解析式为:y =x +b ∵直线经过点B (1,0)所以:直线PB的解析式为y=x﹣1联立.解得:.∴点P坐标为(﹣4,﹣5)又∵∠PAQ=∠AQB,∴∠BPA=∠PBQ,∴AP=QB,在△PBQ与△BPA中,,∴△PBQ≌△ABP(SAS),∴PQ=AB=4设Q(m,m+3)由PQ=4得:(m+4)2+(m+3+5)2=42解得:m=﹣4,m=﹣8(当m=﹣8时,∠PAQ≠∠AQB,故应舍去)∴Q坐标为(﹣4,﹣1).3.如图,抛物线y=ax2+bx+3(a,b是常数,且a≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.并且A,B两点的坐标分别是A(﹣1,0),B(3,0).(1)①求抛物线的解析式;②顶点D的坐标为(1,4);③直线BD的解析式为y=﹣2x+6;(2)若P为线段BD上的一个动点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥x轴于点Q,求当m 为何值时,四边形PQOC的面积最大?(3)若点M是抛物线在第一象限上的一个动点,过点M作MN∥AC交x轴于点N.当点M的坐标为(2,3)时,四边形MNAC是平行四边形.解:(1)①把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+3,得,解得:,∴y=﹣x2+2x+3;②函数的对称轴为:x=1,则D的坐标为:(1,4),故答案为(1,4);③将点B、D的坐标代入一次函数表达式并解得:直线BD的表达式为:y=﹣2x+6,故答案为:y=﹣2x+6;(2)∵点P的横坐标为m,则点P的纵坐标为﹣2m+6.当x=0时,y=0+0+3=3.∴C(0,3).由题意可知:OC=3,OQ=m,PQ=﹣2m+6.∴s=(OC+PQ)×OQ=(﹣2m+6+3)m=.∵﹣1<0,1<<3,∴当时,s=;最大值(3)如图所示,四边形MNAC是平行四边形,则CM∥x轴,则点M和点C关于函数对称轴对称,故点M(2,3),故答案为:(2,3).4.如图,直线y=﹣x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+x+c经过B、C两点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E是抛物线上的一动点(不与B,C两点重合),△BEC面积记为S,当S取何值时,对应的点E有且只有三个?解:(1)当x=0时,y=﹣x+3=3,则B(0,3),当y=0时,﹣x+3=0,解得x=4,则C(4,0),把B(0,3),C(4,0)代入y=ax2+x+c得,所以抛物线解析式为y=﹣x2+x+3;(2)当E点在直线BC的下方的抛物线上时,一定有两个对应的E点满足△BEC面积为S,所以当E点在直线BC的上方的抛物线上时,只能有一个对应的E点满足△BEC面积为S,即此时过E点的直线与抛物线只有一个公共点,设此时直线解析式为y=﹣x+b,方程组只有一组解,方程﹣x2+x+3=﹣x+b有两个相等的实数解,则△=122﹣4×3×(﹣24+8b)=0,解得b=,解方程得x1=x2=2,E点坐标为(2,2),此时S=×4×(2﹣)=1,△BEC所以当S=1时,对应的点E有且只有三个.5.已知抛物线y=ax2+2x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与直线y=﹣x+3交于点B和点C,M为抛物线的顶点,直线ME是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的解析式及点M的坐标.(2)点P为直线BC上方抛物线上一点,设d为点P到直线CB的距离,当d有最大值时,求点P的坐标.(3)若点F为直线BC上一点,作点A关于y轴的对称点A',连接A'C,A'F,当△FA'C 是直角三角形时,直接写出点F的坐标.解:(1)直线y=﹣x+3故点B和点C,则点B、C的坐标分别为:(3,0)、(0,3),抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x+3),故﹣2a=2,解得:a=﹣1,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3,函数的对称轴为:x=1,当x=1时,y=4,故点M(1,4);(2)过点P作y轴的平行线交BC于点H,过点P作PD⊥BC于点D,OC=OB=3,则∠DPH=∠CBA=45°,设点P(x,﹣x2+2x+3),则点H(x,﹣x+3),d=PD=PH=(﹣x2+2x+3+x﹣3)=(﹣x2+3x),∵<0,故d有最大值,此时x=,则点P(,);(3)点A关于y轴的对称点A'(1,0),设点F(m,3﹣m),而点C(0,3),A′C2=10,A′F2=(m﹣1)2+(3﹣m)2,FC2=2t2,由题目知,∠A′CF≠90°,则当△FA'C是直角三角形时,分以下两种情况:当CF为斜边时,即10+(m﹣1)2+(3﹣m)2=2t2,解得:m=;当A′C为斜边时,同理可得:m=2,故点F的坐标为:(,)或(2,1).6.如图1:抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A、B,连接AC、BC,tan∠ABC=1,tan∠BAC =3.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P在第一象限的抛物线上,连接PC、PA,若点P横坐标为t,△PAC 的面积为S,求S与t的函数关系式;(3)在(2)的条件下,当S=3时,点G为第二象限抛物线上一点,连接PG,CH⊥PG于点H,连接OH,若tan∠OHG=,求GH的长.解:(1)c=3,故OC=3,tan∠ABC=1,则OA=3,tan∠BAC=3,则OA=1,故点A、B、C的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0)、(0,3),则抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3),将点C坐标代入上式并解得:a=﹣1,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)点P(t,﹣t2+2t+3),点A(﹣1,0),将点P、A坐标代入一次函数表达式y=kx+b并解得:直线PA的表达式为:y=(3﹣t)(x+1),设直线AP交y轴于点R,则R(0,3﹣t),S=CR×(x P﹣x A)=(3﹣3+t)(t+1)=t2+t;(3)S=t2+t=3,解得:t=﹣3(舍去)或2,故点P(2,3),而点C(0,3),连接CP,则CP∥x轴,CH⊥GP,则∠CPH=∠OCH=α,HM⊥CP,则∠CHM=∠HCO=α,过点O作ON⊥CH交CH的延长线于点N,作HM⊥CP于点M,CP=2,OC=3,CH=CP sinα=2sinα,ON=OC sinα=3sinα,CN=OC cosα=3cosα,∵ON⊥CN,GH⊥CH,∴∠HON=∠OHG,故tan∠HON====tan∠OHG=,解得:tan,则sinα=,cosα=,MH=CH cosα=2sinα•cosα=,CM=CH sinα=,故点H(,);设点G(m,﹣m2+2m+3),而点P(2,3),由点G、P的坐标得,直线PG表达式中的k值为:﹣m=﹣tanα=,故点G(﹣,),由点G、H的坐标得,GH=.7.如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,且当x=﹣1和x=3时,y值相等.直线y=与抛物线有两个交点,其中一个交点的横坐标是6,另一个交点是这条抛物线的顶点M.(1)求这条抛物线的表达式.(2)动点P从原点O出发,在线段OB上以每秒1个单位长度的速度向点B运动,同时点Q从点B出发,在线段BC上以每秒2个单位长度的速度向点C运动,当一个点到达终点时,另一个点立即停止运动,设运动时间为t秒.①求t的取值范围.②若使△BPQ为直角三角形,请求出符合条件的t值;③t为何值时,四边形ACQP的面积有最小值,最小值是多少?直接写出答案.解:(1)∵在抛物线中,当x=﹣1和x=3时,y值相等,∴对称轴为x=1,∵y=与抛物线有两个交点,其中一个交点的横坐标是6,另一个交点是这条抛物线的顶点M,∴顶点M(1,﹣),另一交点为(6,6),∴可设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣,将点(6,6)代入y=a(x﹣1)2﹣,得6=a(6﹣1)2﹣,∴a=,∴抛物线的解析式为y=(x﹣1)2﹣;(2)①在y=(x﹣1)2﹣中,当y=0时,x1=﹣2,x2=4;当x=0时,y=﹣3,∴A(﹣2,0),B(4,0),C(0,﹣3),∴在Rt△OCB中,OB=4,OC=3,∴BC==5,∴=,∵<4,∴0≤t≤;②当△BPQ为直角三角形时,只存在∠BPQ=90°或∠PQB=90°两种情况,当∠BPQ=90°时,∠BPQ=∠BOC=90°,∴PQ∥OC,∴△BPQ∽△BOC,∴=,即=,∴t=;当∠PQB=90°时,∠PQB=∠BOC=90°,∠PBQ=∠CBO,∴△BPQ∽△BCO,∴=,即=,∴t=,综上所述,t 的值为或;③如右图,过点Q 作QH ⊥x 轴于点H , 则∠BHQ =∠BOC =90°, ∴HQ ∥OC , ∴△BHQ ∽△BOC , ∴=,即=,∴HQ =,∴S 四边形ACQP =S △ABC ﹣S △BPQ =×6×3﹣(4﹣t )×t =(t ﹣2)2+,∵>0,∴当t =2时,四边形ACQP 的面积有最小值,最小值是.8.如图,抛物线y =ax 2+bx 与x 轴相交于O ,A 两点,顶点D 在第一象限,点P 在该抛物线上.(1)若点P 坐标为(1,3). ①求b 与a 的函数关系式;②已知两点M (2,0),N (5,0),当抛物线y =ax 2+bx 与线段MN 没有交点时,求a 的取值范围;(2)若P 点在该抛物线的曲线段OD 上(不与点O ,D 重合),直线DP 交y 轴于点C ,过P 点作PB ⊥x 轴于点B ,连接DA ,CB .求证:DA ∥CB .解:(1)①∵抛物线y=ax2+bx经过点P(1,3),∴a+b=3,∴b=3﹣a;②由①得y=ax2+(3﹣a)x,(Ⅰ)当抛物线与x轴的另一个交点A在M(2,0)左侧时,抛物线与线段MN没有交点,∵抛物线y=ax2+(3﹣a)x开口向下,经过原点且顶点在第一象限,∴,解得:a<﹣3;(Ⅱ)当抛物线与x轴的另一个交点A在N(5,0)右侧时,抛物线与线段MN没有交点,∴,解得:﹣<a<0,综上所述:当a<﹣3或﹣<a<0时,该抛物线与线段MN没有交点;(2)如图,过点D作DH⊥x轴于H点,∵抛物线y=ax2+bx的顶点D(﹣,﹣),∴DH=﹣,H(﹣,0),在y=ax2+bx中,当y=0时,x1=0,x2=﹣,∴点A(﹣,0),HA=OA﹣OH=﹣,设直线PD的解析式为y=mx+n,P(x,ax2+bx),则B(x,0),将P(x,ax2+bx),D(﹣,﹣)代入y=mx+n,∴,解得,∴C(0,bx),∴CO=bx,OB=x,∵==﹣,==﹣,∴=,又∵∠COB=∠DHA=90°,∴△COB∽△DHA,∴∠CBO=∠DAH,∴DA∥CB.9.如图①,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A、B(3,0),与y轴交于点C(0,3),直线l经过B、C两点.抛物线的顶点为D.(1)求抛物线和直线l的解析式;(2)判断△BCD的形状并说明理由.(3)如图②,若点E是线段BC上方的抛物线上的一个动点,过E点作EF⊥x轴于点F,EF交线段BC于点G,当△ECG是直角三角形时,求点E的坐标.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A、B(3,0),与y轴交于点C(0,3),∴y=﹣x2+bx+3,将点B(3,0)代入y=﹣x2+bx+3,得0=﹣9+3b+3,∴b=2,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;∵直线l经过B(3,0),C(0,3),∴可设直线l的解析式为y=kx+3,将点B(3,0)代入,得0=3k+3,∴k=﹣1,∴直线l的解析式为y=﹣x+3;(2)△BCD是直角三角形,理由如下:如图1,过点D作DH⊥y轴于点H,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D(1,4),∵C(0,3),B(3,0),∴HD=HC=1,OC=OB=3,∴△DHC和△OCB是等腰直角三角形,∴∠HCD=∠OCB=45°,∴∠DCB=180°﹣∠HCD﹣∠OCB=90°,∴△BCD是直角三角形;(3)∵EF⊥x轴,∠OBC=45°,∴∠FGB=90°﹣∠OBC=45°,∴∠EGC=45°,∴若△ECG是直角三角形,只可能存在∠CEG=90°或∠ECG=90°,①如图2﹣1,当∠CEG=90°时,∵EF⊥x轴,∴EF∥y轴,∴∠ECO=∠COF=∠CEF=90°,∴四边形OFEC为矩形,∴y E=y C=3,在y=﹣x2+2x+3中,当y=3时,x1=0,x2=2,∴E(2,3);②如图2﹣2,当∠ECG=90°时,由(2)知,∠DCB=90°,∴此时点E与点D重合,∵D(1,4),∴E(1,4),综上所述,当△ECG是直角三角形时,点E的坐标为(2,3)或(1,4).10.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=a(x﹣3)(x+1)与x轴交于A、B两点,与轴交于点C(0,﹣),连接AC、BC.(1)求抛物线的函数表达式;(2)抛物线的对称轴与x轴交于点D,连接CD,点E为第二象限抛物线上的一动点,EF∥BC,直线EF与抛物线交于点F,设直线EF的表达式为y=kx+b.①如图①,直线y=kx+b与抛物线对称轴交于点G,若△DGF∽△BDC,求k、b的值;②如图②,直线y=kx+b与y轴交于点M,与直线y=x交于点H,若﹣=,求b的值.解:(1)将C(0,﹣)代入y=a(x﹣3)(x+1),得﹣3a=﹣,∴a=,∴抛物线的函数表达式为y=(x﹣3)(x+1)=x2﹣x﹣;(2)①如图1,过点F作FN⊥DG,垂足为点N,在y=(x﹣3)(x+1)中,令y=0,得x1=3,x2=﹣1,∴B(3,0),设直线BC的解析式为y=mx﹣,将点B(3,0)代入y=mx﹣,得0=3m﹣,∴m=,∴直线BC的表达式为y=x﹣,∵抛物线y=(x﹣3)(x+1)的对称轴为x=1,∴D(1,0),∴CD==2,∴CD=BD=2,在Rt△COD中,tan∠ODC=,∴∠ODC=60°,∠CDB=120°,∵△DGF∽△BDC,∴DG=FG,∠DGF=120°,设DG=FG=2m,在Rt△NGF中,∠NGF=60°,FG=2m,∴NG=m,NF=m,∴F(1+m,3m),将点F(1+m,3m)代入y=(x﹣3)(x+1)中,得m1=﹣(不合题意,舍去),m2=,∴点F(5,4),∵EF∥BC,∴EF的表达式为y=x+b,将点F(5,4),代入y=x+b,得4=×5+b,∴b=,∴k=1,b=;②如图2,分别过点F、H、E作y轴的垂线,垂足分别为P、Q、S,联立,得点H(,),联立,得x2﹣3x﹣3﹣b=0,设点E、F的横坐标分别为x1,x2,则,由ES∥HQ∥FP,可得△MHQ∽△MES,△MHQ∽△MFP,∴==,==,∵﹣=,∴﹣=1,∴﹣=1,∴=﹣1,∴b=2.11.如图,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点,与x轴另一交点为A,顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)在x轴上找一点E,使△EDC的周长最小,求符合条件的E点坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得∠APB=∠OCB?若存在,求出PB2的值;若不存在,请说明理由.解:(1)直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,则点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,3),将点B、C的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,故函数的表达式为:y=﹣x2+2x+3,(2)如图1,作点C关于x轴的对称点C′,连接CD′交x轴于点E,此时EC+ED为最小,则△EDC的周长最小,抛物线的顶点D坐标为(1,4),点C′(0,﹣3),将C′、D的坐标代入一次函数表达式并解得:∴直线C′D的表达式为:y=7x﹣3,当y=0时,x=,故点E(,0),(3)①当点P在x轴上方时,如图2,∵OB=OC=3,则∠OCB=45°=∠APB,过点B作BH⊥AP于点H,设PH=BH=a,则PB=PA=a,由勾股定理得:AB2=AH2+BH2,16=a2+(a﹣a)2,解得:a2=8+4,则PB2=2a2=16+8.②当点P在x轴下方时,同理可得.综合以上可得,PB2的值为16+8.12.如图①,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C,已知点P为抛物线第一象限上一动点,连接PB、PC、BC.(1)求抛物线的解析式,并直接写出抛物线的顶点坐标;(2)当△PBC的面积最大时,求出点P的坐标;(3)如图②,当点P与抛物线顶点重合时,过点B的直线与抛物线交于点E,在直线BE上方的抛物线上是否存在一点M,使得∠BEM=∠PBC?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将点A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=ax2+bx+3,得,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴抛物线的顶点坐标为(1,4);(2)如图1,过点P作x轴的垂线,交BC于点N,在y=﹣x2+2x+3中,当x=0时,y=3,∴C(0,3),设直线BC的解析式为y=kx+3,将点B(3,0)代入y=kx+3,得3k+3=0,∴k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,设P(x,﹣x2+2x+3),则N(x,﹣x+3),∴PN=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x,∴S=×PN×OB=(﹣x2+3x)×3=﹣(x﹣)2+,△PBC∴当x=时,△PBC的面积最大,∴P(,);(3)存在,如图2,过点P作PH⊥x轴于H,设直线与y轴交于点Q,则Q(0,﹣),在Rt△OBQ中,tan∠OBQ===,在Rt△PHB中,tan∠BPH===,∴∠OBQ=∠BHP,∵∠BPH+∠PBH=90°,∴∠OBQ+∠PBH=90°,即∠PBE=90°,将点B(3,0)代入直线,得3k﹣=0,∴k=,∴y=x﹣,联立,解得,x1=3,x2=﹣,∴E(﹣,﹣),过点E作EF⊥BC于点F,则∠FEB+∠FBE=90°,∵∠PBC+∠FBE=90°,∴∠FEB=∠PBC,则此时射线EF与抛物线的交点即为所求的点M,∵BC==3,PC==,PB==2,∴BC2+PC2=PB2,∴△PCB为直角三角形,且∠PCB=90°,∴sin∠PBC===,∴sin∠FEB==,∵EB==,∴FB=,过点F作FD⊥x轴于点D,∵OB=OC=3,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴∠DBF=∠DFB=45°,∴DB=DF=FB=,∴F(,),设直线EF的解析式为y=kx+b,将点E(﹣,﹣),F(,)代入y=kx+b,得,解得,∴直线EF的解析式为y=x﹣,联立,解得,x1=,x2=﹣,当x=时,y=,∴M(,).13.如图,已知二次函数y=﹣x2+2mx+3m2(m>0)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,顶点为点D.(1)点B的坐标为(3m,0),点D的坐标为(m,4m2);(用含有m的代数式表示)(2)连接CD,BC.①若CB平分∠OCD,求二次函数的表达式;②连接AC,若CB平分∠ACD,求二次函数的表达式.解:(1)在二次函数y=﹣x2+2mx+3m2中,当y=0时,x1=3m,x2=﹣m,∵点A在点B的左侧,m>0,∴A(﹣m,0),B(3m,0),∵y=﹣x2+2mx+3m2=﹣(x﹣m)2+4m2,∴顶点D(m,4m2),∴故答案为:(3m,0),(m,4m2);(2)①如图1,过点D作DH⊥AB,交BC于点E,则DH∥OC,∴∠DEC=∠OCE,∵BC平分∠OCD,∴∠OCE=∠DCE,∴∠DEC=∠DCE,∴CD=DE,由(1)知,C(0,3m2),A(﹣m,0),B(3m,0),∴OC=3m2,OB=3m,∵,∴HE=2m2,∴DE=DH﹣HE=4m2﹣2m2=2m2,∵CD=DE,∴CD2=DE2,∴m2+m4=4m2,解得:m1=,m2=﹣(舍去),∴二次函数的关系式为:;②如图2,过点D作DH⊥AB,交BC于点E,过点C作y轴的垂线CK,过点B作x轴的垂线交CK于点K,连接AE,∵tan∠DCG==m,tan∠KCB==m,∴∠DCG=∠KCB,∴CK∥AB,∴∠KCB=∠EBA,由对称性知,DH垂直平分AB,∴EA=EB,∴∠EAB=∠EBA,∴∠DCG=∠KCB=∠EBA=∠EAB,∵∠AEC=∠EAB+∠EBA,∠DCB=∠DCG+∠KCB,CB平分∠ACD,∴∠DCB=∠AEC=∠ACE,∴AC=AE,∴AC2=AE2=EH2+AH2,∴m2+9m4=4m4+4m2,解得:m1=,m2=﹣(舍去),∴二次函数的关系式为:.14.抛物线y=﹣x2+x+b与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.(1)若B点坐标为(2,0)①求实数b的值;②如图1,点E是抛物线在第一象限内的图象上的点,求△CBE面积的最大值及此时点E的坐标.(2)如图2,抛物线的对称轴交x轴于点D,若抛物线上存在点P,使得P、B、C、D 四点能构成平行四边形,求实数b的值.(提示:若点M,N的坐标为M(x₁,y₁),N (x₂,y₂),则线段MN的中点坐标为(,)解:(1)①将点B(2,0)代入y=﹣x2+x+b,得到0=﹣4+2+b,∴b=2;②C(0,2),B(2,0),∴BC的直线解析式为y=﹣x+2,设E(m,﹣m2+m+2),过点E与BC垂直的直线解析式为y=x﹣m2+2,∴直线BC与其垂线的交点为F(,﹣+2),∴EF=(﹣+2)=[﹣(m﹣1)2+],当m=1时,EF有最大值,∴S=×BC×EF=×2×=1,∴△CBE面积的最大值为1,此时E(1,2);(2)∵抛物线的对称轴为x=,∴D(,0),∵函数与x轴有两个交点,∴△=1+4b>0,∴b>﹣,可求C(0,b),B(,0),设M(t,﹣t2+t+b),①当CM和BD为平行四边形的对角线时,C、M的中点为(,),B、D的中点为(,0),∴=,=0,∴b=﹣1+或b=﹣1﹣,∴b=﹣1+;②当BM和CD为平行四边形的对角线时,B、M的中点为(,),C、D的中点为(,),∴=,=,∴b无解;③当BC和MD为平行四边形的对角线时,B、C的中点为(,),M、D的中点为(,),∴=,=,∴b=或b=﹣(舍);综上所述:b=﹣1+或b=.15.平面直角坐标系中,点O是坐标原点,抛物线y=ax2+x+c与x轴交于A、B两点,点B的坐标为(4,0),与y轴交于点C,直线y=kx+2经过A、C两点.(1)如图1,求a、c的值;(2)如图2,点P为抛物线y=ax2+x+c在第一象限的图象上一点,连接AP、CP,设点P的橫坐标为t,△ACP的面积为S,求S与t的函数解析式,并直接写出自变量t的取值范围;(3)在(2)的条件下,点D为线段AC上一点,直线OD与直线BC交于点E,点F 是直线OD上一点,连接BP、BF、PF、PD,BF=BP,∠FBP=90°,若OE=,求直线PD的解析式.解:(1)∵直线y=kx+2经过C点,∴C(0,2),把点B的坐标为(4,0),C(0,2)代入y=ax2+x+c,得到,解得;(2)如图1,过点P作x轴的垂线,与直线AC交于点K,分别过点A、点C作PK的垂线,垂足分别为点M、N,∵y=﹣x2++2,∴A(﹣1,0),∵直线y=kx+2经过A点,∴k=2,∴y=2x+2,∵P点的横坐标为t,∴P(t,﹣t2+t+2),K(t,2t+2),∴PK=t2+t,∴S=S△AMK ﹣S△AMP﹣S△CPK=﹣﹣==,∴S=t2+t(0<t<4);(3)∵OC=2,OB=4,∴tan∠OBE=,如图2:过点O作OH⊥BC于点H,易得OH=,BH=,∵OE=,∴由勾股定理得EH=,∴BE=,∴CE=,过点E作EG⊥y轴于点G,∵tan∠CEG=tan∠OBE=,∴CG=,EG=,∴E(﹣,),∴易得直线OE的解析式y=﹣2x,∵直线AC的解析式为y=2x+2,∴联立直线OE与直线AC的解析式,解得D(﹣,1),过点B作x轴的垂线,与过点P、F作的y轴的垂线分别交于Q、R两点,∵∠FBP=90°,∴∠PBQ=∠BFR,∵BP=BF,∴△PQB≌△BRF(AAS),∴BR=PQ=4﹣t,FR=BQ=﹣t2+t+2,∴F(t2﹣t+2,t﹣4),设FR交x轴于点I,∵tan∠OEG=2=tan∠OFI,∴t﹣4=﹣2(t2﹣t+2),解得t=2或t=0(舍),∴P(2,3),∴易求直线PD的解析式为y=x+.。
2020中考数学 压轴专题 二次函数的中的线段问题(含答案)1. 如图①,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,抛物线y =ax 2+bx +5与x 轴交于点A 、点B ,与y轴交于点C .直线y =x +2经过点A ,交抛物线于点D ,AD 交y 轴于点E ,连接CD ,且CD ∥x 轴.第1题图(1)求抛物线的解析式;(2)如图②,过点A 的直线交抛物线第四象限于点F ,若tan ∠BAF =12,求点F 的坐标;(3)在(2)的条件下,P 为直线AF 上方抛物线上一点,过点P 作PH ⊥AF ,垂足为H ,若HE =PE ,求点P 的坐标.解:(1)抛物线y =ax 2+bx +5与y 轴交于点C , 当x =0时,y =5,即C (0,5), ∵CD ∥x 轴, ∴D 点的纵坐标为5,∴当y =5时,x +2=5,解得x =3, ∴D (3,5), 当y =0时,x =-2, ∴A (-2,0),将A (-2,0),D (3,5)代入y =ax 2+bx +5中,得⎩⎪⎨⎪⎧4a -2b +5=09a +3b +5=5,解得⎩⎨⎧a =-12b =32,∴抛物线的解析式为y =-12x 2+32x +5;(2)设F (t ,-12t 2+32t +5),如解图①,过点F 作FG ⊥x 轴于点G ,则G (t ,0),第1题解图①由tan ∠BAF =FG AG =12,得AG =2FG ,即t -(-2)=2×[0-(-12t 2+32t +5)],化简,得t 2-4t -12=0, 解得t 1=-2,t 2=6, ∵点F 在第四象限, ∴t >0,∴t =6,即F 点坐标为(6,-4); (3)∵A (-2,0),F (6,-4), 设直线AF 的解析式为y =kx +b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧0=-2k +b-4=6k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-12b =-1, ∴直线AF 的解析式为y =-12x -1.∵直线AD 的解析式y =x +2交y 轴于E 点, ∴当x =0时,y =2,即E 点坐标为(0,2); 如解图②,设直线PE 交AF 于点Q ,第1题解图②∵HE =PE , ∴∠EHP =∠EPH , ∵PH ⊥AF 于点H , ∴∠PHA =90°,∴∠EPH +∠PQH =90°, ∠EHP +∠EHQ =90°, ∴∠PQH =∠EHQ , ∴EQ =EH ,∴EQ =EP ,即E 为PQ 的中点, 设P (m ,-12m 2+32m +5),∵E (0,2),∴Q (-m ,12m 2-32m -1),∵点Q 在直线AF 上, ∴12m 2-32m -1=-12(-m )-1, 整理,得m 2=4m , 解得m 1=0,m 2=4, 当m 1=0时,P 1(0,5), 当m 2=4时,P 2(4,3),综上所述,点P 的坐标为(0,5)或(4,3).2.如图,直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,过A,C两点的二次函数y=ax2+4x+c的图象交x轴于另一点B.(1)求二次函数的表达式;(2)连接BC,点N是线段BC上的动点,作ND⊥x轴交二次函数的图象于点D,求线段ND长度的最大值;(3)若点H为二次函数y=ax2+4x+c图象的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,在x轴,y轴上分别找点F,E,使四边形HEFM的周长最小,求出点F、E的坐标.第2题图解:(1)∵直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,∴A(-1,0),C(0,5),∵二次函数y=ax2+4x+c的图象过A,C两点,∴405a cc-+=⎧⎨=⎩,解得15ac=-⎧⎨=⎩,∴二次函数的表达式为y=-x2+4x+5;(2)如解图①,第2题解图①∵点B是二次函数的图象与x轴的交点,∴由二次函数的表达式为y=-x2+4x+5得,点B的坐标B(5,0),设直线BC解析式为y=kx+b,∵直线BC过点B(5,0),C(0,5),∴505k bb+=⎧⎨=⎩,解得15 kb=-⎧⎨=⎩,∴直线BC解析式为y=-x+5,设ND的长为d,N点的横坐标为n,则N点的坐标为(n,-n+5),D点的坐标为(n,-n2+4n+5),则d=|-n2+4n+5-(-n+5)|,由题意可知:-n2+4n+5>-n+5,∴d=-n2+4n+5-(-n+5)=-n2+5n=-(n-52)2+254,∴当n=52时,线段ND长度的最大值是254;(3)∵点M(4,m)在抛物线y=-x2+4x+5上,∴m=5,∴M(4,5).∵抛物线y=-x2+4x+5=-(x-2)2+9,∴顶点坐标为H(2,9),如解图②,作点H(2,9)关于y轴的对称点H1,则点H1的坐标为H1(-2,9);作点M(4,5)关于x轴的对称点M1,则点M1的坐标为M1(4,-5),连接H1M1分别交x轴于点F,y轴于点E,∴H1M1+HM 的长度是四边形HEFM的最小周长,则点F,E即为所求的点.第2题解图②设直线H1M1的函数表达式为y=mx+n,∵直线H1M1过点H1(-2,9),M1(4,-5),∴9254m nm n=-+⎧⎨-=+⎩,解得73133mn⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴y=-73x+133,∴当x=0时,y=133,即点E坐标为(0,133),当y=0时,x=137,即点F坐标为(137,0),故所求点F,E的坐标分别为(137,0),(0,133).3.已知二次函数的解析式为y=-x2+4x,该二次函数交x轴于O、B两点,A为抛物线上一点,且横纵坐标相等(原点除外),P为二次函数上一动点,过P作x轴垂线,垂足为D(a,0)(a>0),并与直线OA交于点C.(1)求A、B两点的坐标;(2)当点P在线段OA上方时,过P作x轴的平行线与线段OA相交于点E,求△PCE周长的最大值及此时P 点的坐标;(3)当PC=CO时,求P点坐标.第3题图解:(1)令y=0,则-x2+4x=0,解得x1=0,x2=4.∴点B坐标为(4,0),设点A坐标为(x,x),把A(x,x)代入y=-x2+4x得,x=-x2+4x,解得x1=3,x2=0(舍去),∴点A的坐标为(3,3);(2)如解图①,设点P的坐标为(x,-x2+4x),第3题解图①∵点A坐标为(3,3);∴∠AOB=45°,∴OD=CD=x,∴PC=PD-CD=-x2+4x-x=-x2+3x,∵PE∥x轴,∴△PCE是等腰直角三角形,∴当PC取最大值时,△PCE周长最大.∵PE与线段OA相交,∴0≤x≤1,由PC=-x2+3x=-(x-32)2+94可知,抛物线的对称轴为直线x=32,且在对称轴左侧PC随x的增大而增大,∴当x=1时,PC最大,PC的最大值为-1+3=2,∴PE=2,CE=22,∴△PCE的周长为CP+PE+CE=4+22,∴△PCE周长的最大值为4+22,把x=1代入y=-x2+4x,得y=-1+4=3,∴点P的坐标为(1,3);(3)设点P坐标为(x,-x2+4x),则点C坐标为(x,x),如解图②,第3题解图②①当点P在点C上方时,P1C1=-x2+4x-x=-x2+3x,OC12x,∵P1C1=OC1,∴-x2+3x,解得x1=3x2=0(舍去).把x=3y=-x2+4x得,y=-(3)2+4(3)=1+,∴P1(3,1+,②当点P在点C下方时,P2C2=x-(-x2+4x)=x2-3x,OC2,∵P2C2=OC2,∴x2-3x x,解得x1=3x2=0(舍去),把x=3y=-x2+4x,得y=-(32+4(3)=1-,∴P2(3,1-.综上所述,P点坐标为(31+)或(3,1-).4.如图,一抛物线过原点和点A(1,△AOB.(1)求过点A、O、B的抛物线解析式;(2)在(1)中抛物线的对称轴上找到一点M,使得△AOM的周长最小,求△AOM周长的最小值;(3)点F为x轴上一动点,过点F作x轴的垂线,交直线AB于点E,交抛物线于点P,是否存在点F,使线段PE=233?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.第4题图解:(1)过点A作AC⊥x轴于点C,如解图①,第4题解图①∵A (1,∴AC,∵S △AOB =12BO ·AC =12BO ×3,∴BO =2,∴B (-2,0).由题意可设抛物线解析式为y =ax 2+bx ,把A 、B两点的坐标代入可得420a b a b ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,解得3a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴过A 、B 、O 三点的抛物线的解析式为y=3x 2+3x ;(2)由(1)可求得抛物线的对称轴为直线x =-1,设AB 交对称轴于点M ,如解图②,连接OM ,第4题解图②∵OA长为定值,∴△AOM周长的最小值即为OM+AM的最小值,∵B、O两点关于对称轴对称,∴MO=MB.∴A,M,B三点共线时,OM+AM最小.设直线AB的解析式为y=kx+b,把A、B两点的坐标代入可得3 20 k bk b⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩,解得33233kb⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴直线AB的解析式为y 3x23,当x=-1时,y3∴点M 的坐标为(-1,33). 由勾股定理可求得AB =22[1(2)](3)23--+=,AO =221(3)2+=,∴△AOM 周长的最小值为AM +MO +AO =AB +AO =23+2;(3)存在.点F 的坐标为(0,0)或(-1,0)或(1172-+,0)或(1172--,0). 【解法提示】假设存在满足条件的点F ,设其坐标为(x ,0),第4题解图③则E (x ,33x +233),P (x ,33x 2+233x ),如解图③,①当-2≤x ≤0时,PE =PF +EF =-(33x 2+33x )+33x +33=33-x 2-33x +233,由PE =233得-33x 2-33x +33=233,解得x 1=0,x 2=-1, 当x =0时,点P 与点F 重合,点F 的坐标为(0,0);当x =-1时,点F 的坐标为(-1,0);②当0<x ≤1时,此时PE 恒小于233; ③当x >1或x <-2时,PE =PF -EF =33x 2+233x -(33x +233)=33x 2+33x -233,由PE =233得33x 2+33x -233=233, 解得x 1=1172-+,x 2=1172--, ∴点F 的坐标为(1172-+,0)或(1172--,0). 综上所述:点F 的坐标为(0,0)或(-1,0)或(1172-+,0)或(1172--,0). 5. 如图,抛物线y =ax 2+bx +1经过点(2,6),且与直线y =12x +1相交于A ,B 两点,点A 在y 轴上,过点B 作BC ⊥x 轴,垂足为点C (4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)若P 是直线AB 上方该抛物线上的一个动点,过点P 作PD ⊥x 轴于点D ,交AB 于点E ,求线段PE 的最大值;(3)在(2)的条件下,设PC 与AB 相交于点Q ,当线段PC 与BE 互相平分时,请求出点Q 的坐标.解:(1)∵BC ⊥x 轴,垂足为点C (4,0),且点B 在直线y =12x +1上,将x =4代入得y =12×4+1=3,第5题图∴点B 的坐标为(4,3),∵抛物线y =ax 2+bx +1经过点(2,6)和点B (4,3),∴⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +1=616a +4b +1=3, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =92,∴抛物线的解析式为y =-x 2+92x +1;(2)设动点P 的坐标为(x ,-x 2+92x +1)(0≤x ≤4),则点E 的坐标为(x ,12x +1),∵PD ⊥x 轴于点D ,且点D 在x 轴上, ∴PE =PD -ED=(-x 2+92x +1)-(12x +1)=-x 2+4x =-(x -2)2+4,则当x =2时,线段PE 的值最大,最大值为4; (3)∵线段PC 与BE 互相平分, ∴BQ =EQ ,PQ =CQ , 又∵∠PQE =∠CQB , ∴ △PQE ≌△CQB (SAS ) ∴PE =BC ,∴-x 2+4x =3,即x 2-4x +3=0, 解得x 1=1,x 2=3,∵点Q 分别是PC ,BE 的中点,且点Q 在直线y =12x +1上,∴①当x =1时,点Q 的横坐标为1+42=52,∴点Q 的坐标为(52,94);②当x =3时,点Q 的横坐标为3+42=72,∴点Q 的坐标为(72,114).综上所述,点Q 的坐标为(52,94)或(72,114).6. 如图,抛物线y =x 2+bx +c 经过A 、B 两点,A 、B 两点的坐分别为(-1,0)、(0,-3). (1)求抛物线的解析式;(2)点E 为抛物线的顶点,点C 为抛物线与x 轴的另一个交点,点D 为y 轴上一点,且DC =DE ,求点D 的坐标;(3)在(2)的条件下,直线DE 上是否存在点P ,使得以C 、D 、P 为顶点的三角形与△DOC 相似?如果存在,请直接写出点P 的坐标;如果不存在,说明理由.第6题图解:(1)∵抛物线y =x 2+bx +c 经过点A (-1,0)、B (0,-3),∴⎩⎪⎨⎪⎧1-b +c =0c =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-2c =-3, ∴抛物线的解析式为y =x 2-2x -3; (2)令y =0,则x 2-2x +3=0, 解得x 1=-1,x 2=3, ∴点C 的坐标为(3,0), ∵y =x 2-2x -3=(x -1)2-4, ∴点E 的坐标为(1,-4),设点D 的坐标为(0,m ),如解图①,过点E 作EF ⊥y 轴于点F ,第6题解图①∵DC 2=OD 2+OC 2=m 2+32,DE 2=DF 2+EF 2=(m +4)2+12, ∵DC =DE ,∴m 2+9=m 2+8m +16+1, 解得m =-1,∴点D 的坐标为(0,-1);(3)存在点P 使得以C 、D 、P 为顶点的三角形与△DOC 相似的, 其坐标为(-13,0)、(13,-2)、(-3,8)、(3,-10).【解法提示】∵点C (3,0),D (0,-1),E (1,-4), ∴CO =DF =3,DO =EF =1,根据勾股定理得,CD =OC 2+OD 2=32+12=10, 在△COD 和△DFE 中, ⎩⎪⎨⎪⎧CO =DF ∠COD =∠DFE =90°DO =EF, ∴△COD ≌△DFE (SAS), ∴∠EDF =∠DCO , 又∵∠DCO +∠CDO =90°, ∴∠CDE =180°-90°=90°, ∴CD ⊥DE ,①OC 与CD 是对应边时, ∵△DOC ∽△PDC , ∴OC DC =OD DP ,即310=1DP, 解得DP =103, 如解图②,过点P 作PG ⊥y 轴于点G ,∵EF ⊥y 轴,∴△DGP ∽△DFE , ∴DG DF =GP FE =DP DE, 即DG 3=PG1=10310, 解得DG =1,PG =13,当点P 在点D 的左边时,OG =DG -DO =1-1=0, ∴点P 1(-13,0),当点P 在点D 的右边时,OG =DO +DG =1+1=2, ∴点P 2( 13,-2);②OC 与DP 是对应边时, ∵△DOC ∽△CDP , ∴OC DP =DO CD ,即3DP =110, 解得DP =310,如解图③,过点P 作PG ⊥y 轴于点G , ∵EF⊥y ,∴△DGP ∽△DFE ,第6题解图②第6题解图③∴DG DF =PG EF =DP DE, 即DG 3=PG 1=31010, 解得DG =9,PG =3,当点P 在点D 的左边时,OG =DG -OD =9-1=8,∴点P 3的坐标是(-3,8),当点P 在点D 的右边时,OG =OD +DG =1+9=10,∴点P 4的坐标是(3,-10),综上所述,满足条件的点P 共有4个,其坐标分别为(-13,0)、( 13,-2)、(-3,8)、 (3,-10).7. 在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx +c 经过点A (-3,0)、B (0,3)、C (1,0)三点.(1)求抛物线的解析式和它的顶点坐标;(2)若在该抛物线的对称轴l 上存在一点M ,使MB +MC 的值最小,求点M 的坐标以及MB +MC 的最小值;(3)若点P 、Q 分别是抛物线的对称轴l 上两动点,且纵坐标分别为m ,m +2,当四边形CBQP 周长最小时,求出此时点P 、Q 的坐标以及四边形CBQP 周长的最小值.第7题图 备用图解:(1)将A 、B 、C 的坐标代入函数解析式,得⎩⎪⎨⎪⎧9a -3b +c =0c =3a +b +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =-2c =3,∴ 抛物线的解析式为y =-x 2-2x +3,配方,得y =-(x +1)2+4,即顶点坐标为(-1,4);(2)如解图①,连接AB 交对称轴于点M ,连接MC ,由A 、C 关于对称轴对称,得AM =MC ,∴ MB +MC =AM +MB =AB ,此时,MB +MC 的值最小,由勾股定理,得AB =OA 2+OB 2=32,即MB +MC =32,设AB 的解析式为y =kx +b ,将A 、B 两点坐标代入,得 303k b b -+=⎧⎨=⎩,解得13k b =⎧⎨=⎩, ∴直线AB 的解析式为y =x +3,当x =-1时,y =2,即M (-1,2),此时MB +MC 的最小值为32;(3)如解图②,将B 点向下平移两个单位,得D 点,连接AD 交对称轴于点P ,作BQ ∥PD 交对称轴于Q 点,∵PQ ∥BD ,BQ ∥PD , 第7题解图①第7题解图②∴四边形BDPQ 是平行四边形,∴BQ =PD ,PQ =BD =2,∴BQ +PC =PD +AP =AD ,由勾股定理,得AD =AO 2+OD 2=32+12=10,BC =OC 2+OB 2=12+32=10,∴四边形CBQP 周长的最小值为BC +BQ +PQ +PC=BC +PQ +(BQ +PC )=BC +PQ +AD =10+2+10=210+2,设AD 的解析式为y =kx +b ,将A 、D 点坐标代入得,301k b b -+=⎧⎨=⎩,解得131k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩, ∴直线AD 的解析式为y =13x +1, 当x =-1时,y =23,即P (-1,23), 由|PQ |=2,且Q 点纵坐标大于P 点纵坐标得Q (-1,83), 故当四边形CBQP 周长最小时,点P 的坐标为(-1,23),点Q 的坐标为(-1,83),四边形CBQP 周长的最小值是210+2.8. 已知点A (-1,1),B (4,6)在抛物线y =ax 2+bx 上.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①,点F 的坐标为(0,m )(m>2),直线AF 交抛物线于另一点G ,过点G 作x 轴的垂线,垂足为H ,设抛物线与x 轴的正半轴交于点E ,连接FH ,AE ,求证:FH ∥AE ;(3)如图②,直线AB 分别交x 轴,y 轴于C ,D 两点,点P 从点C 出发,沿射线CD 方向匀速运动,速度为个单位长度,同时点Q 从原点O 出发,沿x 轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度,点M是直线PQ 与抛物线的一个交点,当运动到t 秒时,QM =2PM ,直接写出t 的值.第8题图(1)解:将A (-1,1)、B (4,6)代入抛物线y=ax 2+bx 得: 11646-=⎧⎨+=⎩a b a b 解得1212⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩a b , ∴抛物线的解析式为y =21x 2-21x ; (2)证明:∵A (-1,1),F (0,m ),∴直线AF 的解析式为y=(m -1)x +m . 联立2(1)1122=-+⎧⎪⎨=-⎪⎩y m x m y x x 整理得:21x 2-(m -21)x-m =0, ∵A 、G 为直线AF 与抛物线的交点,∴x A +x G =1()212---m =2m -1, ∴x G =2m -1-(-1)=2m ,∴H (2m ,0),又∵F (0,m ),设直线HF 的解析式为:y =k 0x+b 0,则00002=+⎧⎨=⎩mk b m b 解得0012⎧=-⎪⎨⎪=⎩k b m∴直线HF 的解析式为:y =-21x+m . 令y =21x 2-21x =0, 解得x 1=0,x 2=1,∴E (1,0),∵A(-1,1),设直线AE 的解析式为y =k 1x +b 1,则111110=-+=⎧⎨+⎩k b k b ,解得111212⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩k b , ∴直线AE 的解析式为:y =-21x +21, ∵k 0=k 1,∴AE ∥HF ;(3)解:当t=156+或t=156-或t=132+或t=132-时,QM =2PM . 【解法提示】由题意知:直线AB 的解析式为y =x +2,∴设P (t -2,t ),Q (t ,0),M (x 0,y 0),则直线PQ 的解析式为:y =222-+t t x . 由QM =2PM 可得:|x 0-t |=2|x 0-t +2|,解得:x0=t-43或x0=t-4.(i)当x0=t-43时,y0=23t,∴M(t-43,23t),将点M代入y=12x2-12x中得:1 2(t-43)2-12(t-43)=23t,解得:t1=156,t2=156-,(ii)当x0=t-4时,y0=2t,∴M(t-4,2t),将点M代入y=12x2-12x中得:1 2(t-4)2-12(t-4)=2t,解得:t3=132+,t4=132-.综上所述,当t=156+或t=156或t=132+或t=132-时,QM=2PM.9.如图,直线y=-33x+3分别与x轴、y轴交于B,C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+3经过A,B两点.(1)求A,B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.第9题图解:(1)∵直线y =-33x +3与x 轴交于点B ,与y 轴交于点C , ∴令x =0得y =3,令y =0得x =3,∴点B 的坐标为(3,0),点C 的坐标为(0,3).∴tan ∠CBO =OC BO =33, ∴∠CBO =30°,∴∠BCO =60°,∵AC ⊥BC ,∴∠ACO =30°,∴AO =CO ·tan ∠ACO =3×33=1, ∴点A 的坐标为(-1,0);(2)∵抛物线y =ax 2+bx +3经过A ,B 两点, ∴{a -b +3=09a +3b +3=0,解得⎩⎨⎧a =-33b =233, ∴抛物线的解析式为y =-33x 2+233x +3; (3)∵MD ∥y 轴,∴∠MDH =60°,∵MH ⊥BC ,∴∠DMH =30°,∴HD =12MD ,MH =32MD , 设点D 的坐标为(t ,-33t +3),则点M 的坐标为(t ,-33t 2+233t +3), ∵点M 在BC 直线上方抛物线上,∴MD =(-33t 2+233t +3)-(-33t +3) =-33t 2+3t =-33(t -32)2+334. ∵0<t <3, ∴当t =32时,MD 最大,且MD 的最大值为334, 10. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =-23x 2-43x +2与x 轴交于B 、C 两点(点B 在点C 的左侧),与y 轴交于点A ,抛物线的顶点为D .(1)填空:点A 的坐标为(____,____),点B 的坐标为(____,____),点C 的坐标为(____,____),点D 的坐标为(____,____);(2)点P 是线段BC 上的动点(点P 不与点B 、C 重合).①过点P 作x 轴的垂线交抛物线于点E ,若PE =PC ,求点E 的坐标;②在①的条件下,点F 是坐标轴上的点,且点F 到EA 和ED 的距离相等,请直接写出线段EF 的长; ③若点Q 是线段AB 上动点(点Q 不与点A 、B 重合),点R 是线段AC 上的动点(点R 不与点A 、C 重合),请直接写出△PQR 周长的最小值.解:(1)0,2,-3,0,1,0,-1,83;【解法提示】∵抛物线y = -23x 2-43x +2与x 轴交于B 、C 两点,∴-23x 2-43x +2=0,解得x 1=-3,x 2=1,∵点B 在点C 的左侧,∴B (-3,0),C (1,0),∵抛物线与y 轴交于点A ,∴当x =0时,y =2,∴A (0,2),∵-b 2a =--432×(-23)=-1,∴当x =-1时,y =-23×(-1)2-43×(-1)+2=83,∴顶点D 的坐标为(-1,83).(2)①设点P 的坐标为(n ,0)(-3<n <1),∵EP ⊥x 轴,点E 在抛物线上,∴点E 的坐标为(n, -23n 2-43n +2),又∵PE =PC ,∴-23n 2-43n +2=1-n , 解得n 1=-32,n 2=1(不符合题意,舍去), ∴当n =-32时,1-n =52, ∴E (-32,52); ②32或52. 【解法提示】如解图①,设直线DE 与x 轴交于点M ,与y 轴交于点N ,直线EA 与x 轴交于点K ,第10题解图①根据点E 、D 的坐标求得直线ED 的解析式为y =13x +3,根据点E 、A 的坐标求得直线EA 的解析式为y =-13x +2, ∴△MEK 是以MK 为底边的等腰三角形,△AEN 是以AN 为底边的等腰三角形,∵到EA 和ED 的距离相等的点F 在顶角的平分线上,根据等腰三角形的性质可知,EF 的长是E 点到坐标轴的距离,∴EF =32或52. ③326565. 【解法提示】如解图②,作点O 关于AB 的对称点E ,作点O 关于AC 的对称点F ,连接EF 交AB 于点Q ,交AC 于点R ,过E 作EM ⊥x 轴于M ,过F 作FN ⊥x 轴于N ,第10题解图②此时△PQR 的周长为PQ +QR +PR =EF ,周长最小,∵A (0,2),B (-3,0),C (1,0),∴AB =22+32=13,AC =12+22=5,∵S △AOB =12×12OE ·AB =12OA ·OB , ∴OE =1213, ∵△OEM ∽△ABO ,∴OM OA =EM OB =OE AB , 即OM 2=EM 3=121313, ∴OM =2413,EM =3613, ∴E (-2413,3613), 同理可求得F (85,45), ∴△PQR 周长的最小值为EF =(85+2413)2+(3613-45)2=326565.11. 已知二次函数y =x 2-(2k +1)x +k 2+k (k >0).(1)当k =12时,求二次函数的顶点坐标; (2)求证:关于x 的一元二次方程x 2-(2k +1)x +k 2+k =0(k >0)有两个不相等的实根;(3)如图,该二次函数图象与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点的左侧),与y 轴交于C 点,P 是y 轴负半轴上一点,且OP =1,直线AP 交BC 于点Q .求证:1OA 2+1AB 2=1AQ 2.第11题图(1)解:当k =12时,y =x 2-2x +34=(x -1)2-14, ∴顶点坐标为(1,-14); (2)证明:∵b 2-4ac =(2k +1)2-4(k 2+k )=4k 2+4k +1-4k 2-4k =1>0,∴原方程一定有两个不相等的实根;(3)证明:由题意得,A (k ,0),B (k +1,0),C (0,k 2+k ),∴OA =k ,AB =1,设P A 的解析式为y 1=mx +n ,代入P (0,-1),A (k ,0),解得,m =1k ,n =-1,于是y 1=1kx -1, 设BC 的解析式为:y 2=sx +t ,代入B (k +1,0),C (0,k 2+k ),解得,s =-k ,t =k 2+k ,于是y 2=-kx +k 2+k ,联立,11221⎪⎩⎪⎨⎧++-=-=k k kx y x ky 解得,11222⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=++=k k y k k k x ∴点Q 的坐标为(k +k 2k 2+1,k k 2+1). ∴AQ 2=(k +k 2k 2+1-k )2+(k k 2+1)2=k 2k 2+1. ∴1AQ 2=k 2+1k 2=1+1k 2. ∵1OA 2+1AB 2=1k 2+1=1AQ 2. ∴1OA 2+1AB 2=1AQ 2.。