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专题3-23 函数中的几何压轴题(二)-【挑战满分】2023年中考数学总复习精选精练(全国通用)
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这是一份专题3-23 函数中的几何压轴题(二)-【挑战满分】2023年中考数学总复习精选精练(全国通用),共77页。试卷主要包含了,连接,过点作,交轴于点,连接,,交y轴于点B,等内容,欢迎下载使用。
专题3.23 函数中几何压轴题(二)
1.(2022·山东东营·统考中考真题)如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C.
(1) 求抛物线的表达式;
(2) 在对称轴上找一点Q,使的周长最小,求点Q的坐标;
(3) 点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当是以为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.
2.(2019·四川·统考中考真题)在平面直角坐标系中,已知,动点在的图像上运动(不与重合),连接,过点作,交轴于点,连接.
(1)求线段长度的取值范围;
(2)试问:点运动过程中,是否问定值?如果是,求出该值;如果不是,请说明理由.
(3)当为等腰三角形时,求点的坐标.
3.(2019·辽宁本溪·统考中考真题)抛物线与轴交于两点,顶点为,对称轴交轴于点,点为抛物线对称轴上的一动点(点不与重合).过点作直线的垂线交于点,交轴于点.
(1) 求抛物线的解析式;
(2) 当的面积为时,求点的坐标;
(3) 当△PCF为等腰三角形时,请直接写出点的坐标.
4.(2019·辽宁沈阳·统考中考真题)在平面直角坐标系中,直线y=kx+4(k≠0)交x轴于点A(8,0),交y轴于点B,
(1)k的值是 ;
(2)点C是直线AB上的一个动点,点D和点E分别在x轴和y轴上.
①如图,点E为线段OB的中点,且四边形OCED是平行四边形时,求▱OCED的周长;
②当CE平行于x轴,CD平行于y轴时,连接DE,若△CDE的面积为,请直接写出点C的坐标.
5.(2020·湖南株洲·中考真题)如图所示,的顶点A在反比例函数的图像上,直线AB交y轴于点C,且点C的纵坐标为5,过点A、B分别作y轴的垂线AE、BF,垂足分别为点E、F,且.
(1)若点E为线段OC的中点,求k的值;
(2)若为等腰直角三角形,,其面积小于3.
①求证:;
②把称为,两点间的“ZJ距离”,记为,求的值.
6.(2020·河北·统考中考真题)表格中的两组对应值满足一次函数,现画出了它的图象为直线,如图.而某同学为观察,对图象的影响,将上面函数中的与交换位置后得另一个一次函数,设其图象为直线.
-1
0
-2
1
(1)求直线的解析式;
(2)请在图上画出直线(不要求列表计算),并求直线被直线和轴所截线段的长;
(3)设直线与直线,及轴有三个不同的交点,且其中两点关于第三点对称,直接写出的值.
7.(2020·江苏镇江·统考中考真题)如图,正比例函数y=kx(k≠0)的图象与反比例函数y=﹣的图象交于点A(n,2) 和点B.
(1)n= ,k= ;
(2)点C在y轴正半轴上.∠ACB=90°,求点C的坐标;
(3)点P(m,0)在x轴上,∠APB为锐角,直接写出m的取值范围.
8.(2021·浙江金华·统考中考真题)在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B在直线上,过点B作AB的垂线,过原点O作直线l的垂线,两垂线相交于点C.
(1)如图,点B,C分别在第三、二象限内,BC与AO相交于点D.
①若,求证:.
②若,求四边形的面积.
(2)是否存在点B,使得以为顶点的三角形与相似?若存在,求OB的长;若不存在,请说明理由.
9.(2022·内蒙古·中考真题)如图,抛物线经过,两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.
(1) 求抛物线的解析式和点C的坐标;
(2) 若点M在直线上方的抛物线上运动(与点B,C不重合),求使面积最大时M点的坐标,并求最大面积;(请在图1中探索)
(3) 设点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)
10.(2022·湖北黄石·统考中考真题)如图,抛物线与坐标轴分别交于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,交线段于点D,
①当与x轴平行时,求的值;
②当与x轴不平行时,求的最大值;
(3) 连接,是否存在点P,使得,若存在,求m的值,若不存在,请说明理由.
11.(2022·山东枣庄·统考中考真题)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),过点A作ACx轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.
(1) 求抛物线的关系式;
(2) 若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;
(3) 将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;
(4) 如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
12.(2022·山东济宁·统考中考真题)已知抛物线与x轴有公共点.
(1) 当y随x的增大而增大时,求自变量x的取值范围;
(2) 将抛物线先向上平移4个单位长度,再向右平移n个单位长度得到抛物线(如图所示),抛物线与x轴交于点A,B(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.当OC=OA时,求n的值;
(3) D为抛物线的顶点,过点C作抛物线的对称轴l的垂线,垂足为G,交抛物线于点E,连接BE交l于点F.求证:四边形CDEF是正方形.
13.(2022·湖南·统考中考真题)如图,已知抛物线的图像与轴交于,两点,与轴交于点,点为抛物线的顶点.
(1) 求抛物线的函数表达式及点的坐标;
(2) 若四边形为矩形,.点以每秒1个单位的速度从点沿向点运动,同时点以每秒2个单位的速度从点沿向点运动,一点到达终点,另一点随之停止.当以、、为顶点的三角形与相似时,求运动时间的值;
(3) 抛物线的对称轴与轴交于点,点是点关于点的对称点,点是轴下方抛物线图像上的动点.若过点的直线与抛物线只有一个公共点,且分别与线段、相交于点、,求证:为定值.
14.(2022·辽宁鞍山·统考中考真题)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,连接.
(1) 求抛物线的解析式.
(2) 点是第三象限抛物线上一点,直线与轴交于点,的面积为12,求点的坐标.
(3) 在(2)的条件下,若点是线段上点,连接,将沿直线翻折得到,当直线与直线相交所成锐角为时,求点的坐标.
15.(2021·山东济南·统考中考真题)如图,直线与双曲线交于,两点,点的坐标为,点是双曲线第一象限分支上的一点,连接并延长交轴于点,且.
(1)求的值并直接写出点的坐标;
(2)点是轴上的动点,连接,,求的最小值;
(3)是坐标轴上的点,是平面内一点,是否存在点,,使得四边形是矩形?若存在,请求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
16.(2021·湖南株洲·统考中考真题)如图所示,在平面直角坐标系中,一次函数的图像与函数的图像(记为)交于点A,过点A作轴于点,且,点在线段上(不含端点),且,过点作直线轴,交于点,交图像于点.
(1)求的值,并且用含的式子表示点的横坐标;
(2)连接、、,记、的面积分别为、,设,求的最大值.
17.(2020·内蒙古鄂尔多斯·统考中考真题)如图,一次函数y=kx+b的图象分别与反比例函数y=的图象在第一象限交于点A(4,3) ,与y轴的负半轴交于点B,且OA=OB.
(1)求函数y=kx+b和y=的表达式;
(2)已知点C(0,5) ,试在该一次函数图象上确定一点M,使得MB=MC,求此时点M的坐标.
18.(2020·四川凉山·统考中考真题)如图,已知直线
(1)当反比例函数的图象与直线在第一象限内至少有一个交点时,求k的取值范围
(2)若反比例函数的图象与直线在第一象限内相交于点、,当时,求k的值并根据图象写出此时关的不等式的解集
19.(2019·广西贵港·中考真题)如图,菱形的边在轴上,点的坐标为,点在反比例函数()的图象上,直线经过点,与轴交于点,连接,.
(1) 求,的值;(2)求的面积.
20.(2011·广东茂名·中考真题)如图,⊙P与y轴相切于坐标原点O(0,0),与x轴相交于点A(5,0),过点A的直线AB与y轴的正半轴交于点B,与⊙P交于点C.
(1)已知AC=3,求点B的坐标;
(2)若AC=a,D是OB的中点.问:点O、P、C、D四点是否在同一圆上?请说明理由.如果这四点在同一圆上,记这个圆的圆心为O1,函数的图象经过点O1,求k的值(用含a的代数式表示).
21.(2018·贵州贵阳·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点A是反比例函数图象上一点,点A的横坐标为m,点是y轴负半轴上的一点,连接,交y轴于点C,延长到点D,使得,过点A作平行于x轴,过点D作y轴平行线交于点E.
(1) 当时,求点A的坐标;
(2) _____,设点D的坐标为,求y关于x的函数关系式和自变量的取值范围;
(3) 连接,过点A作的平行线,与(2) 中的函数图象交于点F,当m为何值时,以为顶点的四边形是平行四边形?
22.(2022·江苏徐州·统考中考真题)如图,一次函数的图像与反比例函数的图像交于点,与轴交于点,与轴交于点,轴于点,,点关于直线的对称点为点.
(1) 点是否在这个反比例函数的图像上?请说明理由;
(2) 连接、,若四边形为正方形.
①求、的值;
②若点在轴上,当最大时,求点的坐标.
23.(2022·江苏镇江·统考中考真题)一次函数的图像与轴交于点,二次函数的图像经过点、原点和一次函数图像上的点.
(1) 求这个二次函数的表达式;
(2) 如图1,一次函数与二次函数的图像交于点、(),过点作直线轴于点,过点作直线轴,过点作于点.
①_________,_________(分别用含的代数式表示);
②证明:;
(3) 如图2,二次函数的图像是由二次函数的图像平移后得到的,且与一次函数的图像交于点、(点在点的左侧),过点作直线轴,过点作直线轴,设平移后点、的对应点分别为、,过点作于点,过点作于点.
①与相等吗?请说明你的理由;
②若,求的值.
24.(2022·湖北襄阳·统考中考真题)在平面直角坐标系中,直线y=mx-2m与x轴,y轴分别交于A,B两点,顶点为D的抛物线y=-x2+2mx-m2+2与y轴交于点C.
(1) 如图,当m=2时,点P是抛物线CD段上的一个动点.
①求A,B,C,D四点的坐标;
②当△PAB面积最大时,求点P的坐标;
(2) 在y轴上有一点M(0,m),当点C在线段MB上时,
①求m的取值范围;
②求线段BC长度的最大值.
参考答案
1.(1) (2) (1,-2)(3) (-1,0)或(,-2)或(,2)
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点C的坐标和抛物线的对称轴,如图所示,作点C关于直线的对称点E,连接AE,EQ,则点E的坐标为(2,-3),根据轴对称最短路径可知AE与抛物线对称轴的交点即为点Q;
(3)分两种情况当∠BPM=90°和当∠PBM=90°两种情况讨论求解即可.
(1)解:∵抛物线与x轴交于点,点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵抛物线解析式为,与y轴交于点C,
∴抛物线对称轴为直线,点C的坐标为(0,-3)
如图所示,作点C关于直线的对称点E,连接AE,EQ,则点E的坐标为(2,-3),
由轴对称的性质可知CQ=EQ,
∴△ACQ的周长=AC+AQ+CQ,
要使△ACQ的周长最小,则AQ+CQ最小,即AQ+QE最小,
∴当A、Q、E三点共线时,AQ+QE最小,
设直线AE的解析式为,
∴,
∴,
∴直线AE的解析式为,
当时,,
∴点Q的坐标为(1,-2);
(3)解: 如图1所示,当点P在x轴上方,∠BPM=90°时,过点P作轴,过点M作MF⊥EF于F,过点B作BE⊥EF于E,
∵△PBM是以PB为腰的等腰直角三角形,
∴PA=PB,∠MFP=∠PEB=∠BPM=90°,
∴∠FMP+∠FPM=∠FPM+∠EPB=90°,
∴∠FMP=∠EPB,
∴△FMP≌△EPB(AAS),
∴PE=MF,BE=PF,
设点P的坐标为(1,m),
∴,
∴,,
∴点M的坐标为(1-m,m-2),
∵点M在抛物线上,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点M的坐标为(-1,0);
同理当当点P在x轴下方,∠BPM=90°时可以求得点M的坐标为(-1,0);
如图2所示,当点P在x轴上方,∠PBM=90°时,过点B作轴,过点P作PE⊥EF于E,过点M作MF⊥EF于F,设点P的坐标为(1,m),
同理可证△PEB≌△BFM(AAS),
∴,
∴点M的坐标为(3-m,-2),
∵点M在抛物线上,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点M的坐标为(,-2);
如图3所示,当点P在x轴下方,∠PBM=90°时,
同理可以求得点M的坐标为(,2);
综上所述,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,点M的坐标为(-1,0)或(,-2)或(,2).
【点拨】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数综合,一次函数与几何综合,全等三角形的性质与判定等等,熟知二次函数的相关知识是解题的关键.
2.(1);(2)为定值,=30°;(3), ,,
【分析】(1)作,由点在的图像上知:,求出AH,即可得解;
(2)①当点在第三象限时,②当点在第一象的线段上时,③当点在第一象限的线段的延长线上时,分别证明、、、四点共圆,即可求得=30°;
(3)分,,三种情况,分别求解即可.
解:(1)作,则
∵点在的图像上
∴,
∵,
∴
∴
(2)①当点在第三象限时,
由,可得、、、四点共圆,
∴
②当点在第一象的线段上时,
由,可得、、、四点共圆,
∴,又此时
∴
③当点在第一象限的线段的延长线上时,
由,可得,
∴、、、四点共圆,
∴
(3)设,则:
∵,∴
∴:
∴
∴,
①当时,则
整理得: 解得:
∴,
②当时,则
整理得:
解得:或
当时,点与重合,舍去,
∴,∴
③当时,
则
整理得:
解得:
∴
【点拨】本题为一次函数综合题,涉及到待定系数法求函数解析式、三角函数、等腰三角形判定和性质以及圆的相关性质等知识点,其中(2)(3),要注意分类求解,避免遗漏.
3.(1) ;(2) ,;(3) 或或或.
【分析】把代入函数,利用交点式求解即可.
先求出点C,设点然后得函数的表达式为:设直线CE的表达式为y=kx+h,根据,证明,推出直线表达式中的值为,求出直线的表达式为,联立①②并解得: ,求出,利用的面积为,求出m即可;
由点的坐标得:分别算出,,时的m即可.
(1)解:将抛物线化为交点式:
将代入可得
故抛物线解析式为.
(2)将抛物线化为顶点式:
则点C的坐标为抛物线对称轴为x=2,
设点
将点的坐标代入一次函数表达式:得:,
解得: ,代入一次函数表达式,
函数的表达式为:
设直线PB与y轴的交点为G(0,g) ,
则当x=0时,,点G坐标为
设直线CE的表达式为y=kx+h,CE与y轴的交点为H,
则x=0时,y=h,y=0时,,
所以点H的坐标为(0,h) ,点F的坐标为,
∵,,
∴,
又∵∠HOF=∠BOG=90°,
∴,
∴,
∵,
∴ ,解得:
∴直线表达式为,
将点的坐标代入,得,
解得,
∴直线的表达式为:
∵点F的坐标为,,
故点F坐标为,
∵直线CE与x轴交于点F,
∴DF为△CPF中CP边上的高,
∵DF=,CP=2-m,
∴
解得:或,
故点P的坐标为或.
(3)∵点的坐标为,点P的坐标为,点C的坐标为,
∴
①当时,即: ,解得或(m=0时点P与点D重合,与题意不符,舍去),
②当时, ,解得:,
③当时,,解得:(m=0时点P与点C重合,与题意不符,舍去),
故点P的坐标为: 或或或.
【点拨】本题考查的是抛物线,熟练掌握抛物线的性质,等腰三角形是解题的关键,解题时要注意分析等腰三角形任意两边都有可能相等.
4.(1);(2)①▱OCED的周长8+4;②C的坐标为(﹣3,)或(11,).
【分析】(1)根据点A的坐标,利用待定系数法可求出k值;
(2)①利用一次函数图象上点的坐标特征可得出点B的坐标,由平行四边形的性质结合点E为OB的中点可得出CE是△ABO的中位线,结合点A的坐标可得出CE的长,在Rt△DOE中,利用勾股定理可求出DE的长,再利用平行四边形的周长公式即可求出▱OCED的周长;
②设点C的坐标为(x,),则CE=|x|,CD=,利用三角形的面积公式结合△CDE的面积为可得出关于x的方程,解之即可得出结论.
解:(1)将A(8,0)代入y=kx+4,得:0=8k+4,
解得:k=.
故答案为.
(2)①由(1)可知直线AB的解析式为y=x+4.
当x=0时,y=x+4=4,
∴点B的坐标为(0,4),
∴OB=4.
∵点E为OB的中点,
∴BE=OE=OB=2.
∵点A的坐标为(8,0),
∴OA=8.
∵四边形OCED是平行四边形,
∴CE∥DA,
∴,
∴BC=AC,
∴CE是△ABO的中位线,
∴CE=OA=4.
∵四边形OCED是平行四边形,
∴OD=CE=4,OC=DE.
在Rt△DOE中,∠DOE=90°,OD=4,OE=2,
∴DE=,
∴C平行四边形OCED=2(OD+DE)=2(4+2)=8+4.
②设点C的坐标为(x,+4),则CE=|x|,CD=|x+4|,
∴S△CDE=CD•CE=|﹣x2+2x|=,
∴x2+8x+33=0或x2+8x﹣33=0.
方程x2+8x+33=0无解;
解方程x2+8x﹣33=0,得:x1=﹣3,x2=11,
∴点C的坐标为(﹣3,)或(11,).
【点拨】本题考查了待定系数法求一次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征、平行四边形的性质、勾股定理、平行四边形的周长、三角形的面积、解一元二次方程以及三角形的中位线,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出k值;(2)①利用勾股定理及三角形中位线的性质,求出CE,DE的长;②利用三角形的面积公式结合△CDE的面积为,找出关于x的方程.
5.(1);(2)①见分析;②8.
【分析】(1)由点E为线段OC的中点,可得E点坐标为,进而可知A点坐标为:,代入解析式即可求出k;
(2)①由为等腰直角三角形,可得,再根据同角的余角相等可证,由AAS即可证明;
②由“ZJ距离”的定义可知为MN两点的水平距离与垂直距离之和,故,即只需求出B点坐标即可,设点,由可得,进而代入直线AB解析式求出k值即可解答.
解:(1)∵点E为线段OC的中点,OC=5,
∴,即:E点坐标为,
又∵AE⊥y轴,AE=1,
∴,
∴.
(2)①在为等腰直角三角形中,,,
∴,
又∵BF⊥y轴,
∴,
∴
在和中
,
∴,
②解:设点坐标为,
∵
∴,,
∴,
设直线AB解析式为:,将AB两点代入得:
则.
解得,.
当时,,,,符合;
∴
,
当时,,,,不符,舍去;
综上所述:.
【点拨】此题属于代几综合题,涉及的知识有:反比例函数、一次函数的性质及求法、三角形全等的判定及性质、等腰直角三角形性质等,熟练掌握三角形全等的性质和判定和数形结合的思想是解本题的关键.
6.(1):;(2)作图见分析,所截线段长为;(3)的值为或或7
【分析】(1)根据待定系数法即可求解;
(2)根据题意得到直线,联立两直线求出交点坐标,再根据两点间的距离公式即可求解;
(3)分对称点在直线l,直线和y轴分别列式求解即可.
解:(1)依题意把(-1,-2)和(0,1)代入,
得,
解得,
∴直线的解析式为,
(2)依题意可得直线的解析式为,
作函数图像如下:
令x=0,得y=3,故B(0,3),
令,
解得,
∴A(1,4),
∴直线被直线和轴所截线段的长AB=;
(3)①当对称点在直线上时,
令,解得x=,
令,解得x=,
∴2×=a-3,
解得a=7;
②当对称点在直线上时,
则2×(a-3)=,
解得a=;
③当对称点在y轴上时,
则+()=0,
解得a=;
综上:的值为或或7.
【点拨】此题主要考查一次函数与几何综合,解题的关键是熟知待定系数法、一次函数的图像与性质及坐标的对称性.
7.(1)﹣4,﹣;(2)C(0,2) ;(3)m<﹣2或m>2
【分析】(1)把A点坐标代入反比例函数解析式求得n,再把求得的A点坐标代入正比例函数解析式求得k;
(2)可设点C(0,b),只要求出b的值就行,求值一般的方法是相似和勾股定理,此题用相似,只需证明△ACD∽△CBE即可;
(3)在x轴上找到点P1,P2,使AP1⊥P1B,AP2⊥BP2,则点P在P1的左边,在P2的右边就符合要求了.
解:(1)把A(n,2)代入反比例函数y=﹣中,得n=﹣4,
∴ A(﹣4,2),
把A(﹣4,2)代入正比例函数y=kx(k≠0)中,得k=﹣,
故答案为:﹣4;﹣;
(2)如图1,过A作AD⊥y轴于D,过B作BE⊥y轴于E,
∵ A(﹣4,2),
∴ 根据双曲线与正比例函数图象的对称性得B(4,﹣2),
设C(0,b),则CD=b﹣2,AD=4,BE=4,CE=b+2,
∵ ∠ACO+∠OCB=90°,∠OCB+∠CBE=90°,
∴ ∠ACO=∠CBE,
∵ ∠ADC=∠CEB=90°,
∴ △ACD∽△CBE,
∴ ,即,
解得,b=2,或b=﹣2(舍),
∴ C(0,2);
(3)如图2,过A作AM⊥x轴于M,过B作BN⊥x轴于N,在x轴上原点的两旁取两点P1,P2,使得OP1=OP2=OA=OB,
∴ ,
∴ P1(﹣2,0),P2(2,0),
∵ OP1=OP2=OA=OB,
∴ 四边形AP1BP2为矩形,
∴ AP1⊥P1B,AP2⊥BP2,
∵ 点P(m,0)在x轴上,∠APB为锐角,
∴ P点必在P1的左边或P2的右边,
∴ m<﹣2或m>2.
【点拨】本题是正比例函数与反比例函数的综合题,涉及用待定系数法求解析式、利用相似三角形的判定与性质求点的坐标、借助做辅助线构造矩形求满足条件的参数范围,解答关键是认真审题,分析图象,找到相关信息的关联点,进而推理、计算.
8.(1)①见分析;②;(2)存在,,4,9,1
【分析】(1)①等腰三角形等角对等边,则,根据等角的余角相等和对顶角相等,得到,根据等角对等边,即可证明;
②添加辅助线,过点A作于点H,根据直线l的解析式和角的关系,分别求出线段AB、BC、OB、OC的长,则;
(2)分多钟情况进行讨论:①当点C在第二象限内,时;②当点C在第二象限内,时;③当点C在第四象限内,时.
解:(1)①证明:如图1,
∵,∴.
∴,∴.
而,
∴.
∵,∴.
∴,
∴.
②如图1,过点A作于点H.由题意可知,
在中,.设,.
∵,∴,解得.
∴.
∵,
∴,
∴
∴.
∵,
∴,
∴,
:
∴.
(2)过点A作于点H,则有.
①如图2,当点C在第二象限内,时,设
∵,∴.
又∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,∴,
∴,整理得,解得.
∴.
②如图3,当点C在第二象限内,时,延长交于点G,
则,∴.
又∵,
∴,
而,
∴,
∴
③当点C在第四象限内,时,与相交于点E,则有.
(a) 如图4,点B在第三象限内.
在中,,∴
∴,
又∵,
∴,
而
∴,
∴
∴,
∴,
∴
(b) 如图5,点B在第一象限内.
在中
∴,∴.
又∵,
∴
而,∴
∴
∴,
∴,
∴
综上所述,的长为,4,9,1.
【点拨】本题涉及到等腰三角形、等角的余角相等、利用切割法求四边形的面积和相似三角形等知识,综合性较强.在题中已知两个三角形相似时,要分情况考虑.
9.(1) ,(2) ,当时,S有最大值为(3) 满足条件的点P坐标为,,
【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)作直线BC,过M点作MN∥y轴交BC于点N,求出直线BC的解析式,设M(m,-+m+),则N(m,-m+),可得S△MBC=•MN•OB=+,再求解即可;
(3)设Q(0,t),P(m,- +m+),分三种情况讨论:①当AB为平行四边形的对角线时;②当AQ为平行四边形的对角线时;③当AP为平行四边形的对角线时;根据平行四边形的对角线互相平分,利用中点坐标公式求解即可.
(1)解:把点和分别代入可得
,
解得
∴抛物线的解析式为
把代入可得
∴;
(2)解:作直线,作轴交直线于点N
设直线的解析式为()
把点和分别代入
可得
解得
∴直线的解析式为
设点M的横坐标为m
∴,
∴
∴
()
∴当时,S有最大值为
把代入可得
∴;
(3)解:当以为边时,只要,且即可
∴点P的横坐标为4或-4
把代入可得
把代入可得
∴此时,
当以为对角线时,作轴于点H
∵四边形是平行四边形
∴
∴
在和中
∴
∴
∴
∴点P的横坐标为2
把代入可得
∴此时
综上所述,满足条件的点P坐标为,,
【点拨】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,平行四边形的性质,分类讨论是解题的关键.
10.(1) ;;(2) ①;②(3) 存在点P,
【分析】(1) 令x=0,则y=4,令y=0,则=0,所以x=-2或x=3,由此可得结论;
(2) ①由题意可知,P(1,4) ,所以CP=1,AB=5,由平行线分线段成比例可知,.
②过点P作PQ∥AB交BC于点Q,所以直线BC的解析式为:y=-x+4.设点P的横坐标为m,则P(m,-) ,Q(,-) .所以PQ=m-() =-,因为PQ∥AB,所以=,由二次函数的性质可得结论;
(3) 假设存在点P使得∠BCO+2∠BCP=90°,即0<m<3.过点C作CFx轴交抛物线于点F,由∠BCO+2∠PCB=90°,可知CP平分∠BCF,延长CP交x轴于点M,易证△CBM为等腰三角形,所以M(8,0) ,所以直线CM的解析式为:y=-x+4,令=-x+4,可得结论.
(1)解:令x=0,则y=4,
∴C(0,4) ;
令y=0,则=0,
∴x=-2或x=3,
∴A(-2,0) ,B(3,0) .
故答案为:(-2,0) ;(3,0) ;(0,4) .
(2)解:①∵轴,,
∴,,
又∵轴,
∴△CPD∽△BAD
∴;
②过P作交于点Q,
设直线BC的解析式为,
把B(3,0) ,C(0,4) 代入,得
,解得,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∵,
∴△QPD∽△BAD
∴,
∴当时,取最大值;
(3)解:假设存在点P使得,即,
过C作轴,连接CP,延长交x轴于点M,
∴∠FCP=∠BMC,
∵,
∴平分,
∴∠BCP=∠FCP,
∴∠BCP=∠BMC,
∴BC=BM,
∴为等腰三角形,
∵,
∴,,,
设直线CM解析式为y=kx+b,
把C(0,4) ,代入,得
,解得:,
∴直线的解析式为,
联立,
解得或(舍) ,
∴存在点P满足题意,即.
【点拨】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,平行线分线段成比例,角度的存在性等相关内容,解本题的关键是求抛物线解析式,确定点P的坐标.
11.(1) 抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3(2) P点坐标为(,)(3) h的取值范围为3≤h≤4(4) 存在,点P的坐标是(,)或(,)或(,)或(,)
【分析】(1)利用待定系数法可得抛物线的解析式;
(2)过P作PGy轴,交OE于点G,设P(m,m2﹣4m+3),根据OE的解析式表示点G的坐标,表示PG的长,根据面积和可得△OPE的面积,利用二次函数的最值可得其最大值;
(3)求出原抛物线的对称轴和顶点坐标以及对称轴与OE的交点坐标、与AE的交点坐标,用含h的代数式表示平移后的抛物线的顶点坐标,列出不等式组求出h的取值范围;
(4)存在四种情况:作辅助线,构建全等三角形,证明△OMP≌△PNF,根据|OM|=|PN|,列方程可得点P的坐标;同理可得其他图形中点P的坐标.
(1)解:∵抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),
∴ ,
解得,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;
(2)如图1,过P作PGy轴,交OE于点G,
设P(m,m2﹣4m+3),
∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,
∴∠AOE=45°,
∴△AOE是等腰直角三角形,
∴AE=OA=3,
∴E(3,3),
设直线OE的解析式为y=kx,把点(3,3)代入得,
3=3k,
解得k=1,
∴直线OE的解析式为:y=x,
∴G(m,m),
∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,
∴S△OPE=S△OPG+S△EPG
PG•AE
3×(﹣m2+5m﹣3)
(m2﹣5m+3)
(m)2,
∵0,
∴当m时,△OPE面积最大,
此时m2﹣4m+3=,
∴P点坐标为(,);
(3)由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,顶点为(2,﹣1),
抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).
设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则N(2,3),如图2,
∵直线OE的解析式为:y=x,
∴M(2,2),
∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),
∴2≤﹣1+h≤3,
解得3≤h≤4;
(4)设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:
①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图3,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,
∴∠OMP=∠PNF=90°,
∵△OPF是等腰直角三角形,
∴OP=PF,∠OPF=90°,
∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,
∴∠OPM=∠PFN,
∴△OMP≌△PNF(AAS),
∴OM=PN,
∵P(m,m2﹣4m+3),
则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,
解得:m或,
∵m>2,不合题意,舍去,
∴m,
此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,
同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,
解得:m1或m2,
∵>2,不合题意,舍去,
∴m=,
此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图4,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,
同理得△ONP≌△PMF,
∴PN=FM,
则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,
解得:m1或m2;
∵<2,不合题意,舍去,
∴m=,
此时m2﹣4m+3=,
P的坐标为(,);
④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图5,
同理得m2﹣4m+3=m﹣2,
解得:m或(舍),
P的坐标为:(,);
综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).
【点拨】本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的综合应用,二次函数的图象与性质及图形的平移,全等三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,运用分类讨论思想和方程的思想是解决问题的关键.
12.(1) (2) n=2(3) 见分析
【分析】(1)根据抛物线与轴由公共点,可得,从而而求出的值,进而求得抛物线对称轴,进一步得到结果;
(2)根据图像平移的特征可求出平移后抛物线的解析式,根据和分别得出点和的坐标,根据列出方程,进而求的结果;
(3)从而得出点、点的坐标,由抛物线的解析式可得出点的坐标和点的坐标,进而求得的解析式,从而得出点的坐标,进而得出,进一步得出结论.
(1)解:∵抛物线与x轴有公共点,
∴
∴∴.
∴,
∴,
∵,
∴当时,y随着x的增大而增大.
(2)解:由题意,得,
当y=0时,,
解得:或,
∵点A在点B的右侧,
∴点A的坐标为(1+n,0),点B的坐标为(-3+n,0).
∵点C的坐标为(0,-n2 +2n+3),
∴n+1=-n2+2n+3.
解得:n=2或n=-1(舍去).
故n的值为2.
(3)解:由(2)可知:抛物线C2的解析式为y=-(x-1)2+4.
∴点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(-1,0)
点C的坐标为(0,3),点D的坐标为(1,4),
抛物线C2的对称轴是直线x=1,
∵点E与点C关于直线x=1对称,
∴点E的坐标为(2,3).
∴点G的坐标为(1,3).
设直线BE解析式为y=kx+b,
∴
解得:
∴y=x+1.
当x=1时,y=1+1=2.点F的坐标为(1,2).
∴FG=EG=DG=CG=1.
∴四边形CDEF为矩形.
又∵CE⊥DF,
∴四边形CDEF为正方形.
【点拨】本题主要考查二次函数的图像与性质,求一次函数的解析式,平移图像的特征,正方形的判定,解决问题的关键是平移前后抛物线解析式之间的关系.
13.(1) ;顶点为(2) 或(3) 见分析
【分析】(1)设二次函数表达式为:,将、代入,进行计算即可得,根据二次函数的性质即可得;
(2)依题意,秒后点的运动距离为,则,点的运动距离为,分情况讨论:①当时,②当时,进行解答即可得;
(3)根据对称的性质得,根据直线与抛物线图像只有一个公共点,即可得,利用待定系数法可得直线的解析式为:,直线的解析式为:,联立,结合已知,解得:,同理可得:,运用三角函数求出GH,GK即可得.
(1)解:设二次函数表达式为:,
将、代入得:
,
解得,,
抛物线的函数表达式为:,
又,,
顶点为;
(2)解:依题意,秒后点的运动距离为,则,点的运动距离为.
①当时,
,
解得;
②当时,
,
解得;
综上得,当或时,以、、为顶点的三角形与相似;
(3)解:点关于点的对称点为点,
,
直线与抛物线图像只有一个公共点,
只有一个实数解,
△,
即:,
解得:,
利用待定系数法可得直线的解析式为:,直线的解析式为:,
联立,结合已知,
解得:,
同理可得:,
则:,,
,
的值为.
【点拨】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定与性质,函数与方程的关系,一元二次方程根的判别式等知识,联立两函数关系求出点和的横坐标是解题的关键.
14.(1) ;(2) P(−3,−7);(3) 的坐标为或.
【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)先由△BDC的面积求出OD的长,从而确定D点坐标为(0,−4),再由待定系数法求出直线BD的解析式,直线BD与抛物线的交点即为所求;
(3)当在第一象限时,由∠ODB=45°,可知,求出直线BC的解析式,可设E(t,),在中,,则,在Rt△BHE中,由勾股定理得,求出t的值即可求坐标;当在第二象限时,轴,可得四边形是平行四边形,则,由折叠的性质可判断平行四边形是菱形,再由BE=OB,可得
,求出t的值即可求坐标.
解:(1)将A(−1,0),C(0,2)代入,
∴,
解得,
∴;
(2)令y=0,则,
解得x=−1或x=4,
∴B(4,0),
∴OB=4,
∴,
∴OD=4,
∴D(0,−4),
设直线BD的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=x−4,
联立方程组,
解得或,
∴P(−3,−7);
(3)如图1,当在第一象限时,
设直线BC的解析式为,
,
解得,
∴,
设E(t,),,
∴OE=t,EH=,
∵D(0,−4),B(4,0),
∴OB=OD,
∴∠ODB=45°,
∵直线与直线BP相交所成锐角为45°,
∴,
由折叠可知,,,
在中,,
∴,
∴
在Rt△BHE中,,
解得,
∵0≤t≤4,
∴t=,
∴;
如图2,当在第二象限,时,
∵∠ABP=45°,
∴轴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
由折叠可知,
∴平行四边形是菱形,
∴BE=OB,
∴,
解得或,
∵0≤t≤4,
∴,
∴;
综上所述:的坐标为或.
【点拨】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,直角三角形的性质,折叠的性质,勾股定理的应用是解题的关键.
15.(1),B(2,3) ;(2);(3)P(,0)或(0,).
【分析】(1)根据直线经过点A,可求出点A(-2,-3),因为点A在图象上,可求出k,根据点A和点B关于原点对称,即可求出点B;
(2)先根据利用相似三角形的性质求出点C,再根据对称性求出点B关于y轴的对称点B’,连接B’C,即B’C的长度是的最小值;
(3)先作出图形,分情况讨论,利用相似三角形的性质求解即可.
(1)解:因为直线经过点,
所以,
所以m=-2,
所以点A(-2,-3),
因为点A在图象上,
所以,
因为与双曲线交于A,两点,
所以点A和点B关于原点对称,
所以点B(2,3) ;
(2)过点B,C分别作BE⊥x轴,CF⊥x轴,作B关于y轴对称点B’,连接B’C,
因为BE⊥x轴,CF⊥x轴,
所以BE//CF,
所以,
所以,
因为,
所以,
因为B(2,3),
所以BE=3,
所以CF=1,
所以C点纵坐标是1,
将代入可得:x=6,
所以点C(6,1),
又因为点B’是点B关于y轴对称的点,
所以点B’(-2,3),
所以B’C=,
即的最小值是;
(3)解:①当点P在x轴上时,
当∠ABP=90°,四边形ABPQ是矩形时,过点B作BH⊥x轴,
因为∠OBP=90°,BH⊥OP,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以点P(,0);
②当点P在y轴上时,
当∠ABP=90°,四边形ABPQ是矩形时,过点B作BH⊥y轴,
因为∠OBP=90°,BH⊥OP,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以点P(0,)
综合可得:P(,0)或(0,).
【点拨】本题主要考查正比例函数和反比例函数图象性质,相似三角形的性质,解决本题的关键是要熟练掌握正比例函数和反比例函数图象性质,相似三角形的性质.
16.(1),D点横坐标为;(2)
【分析】(1)先求出A点坐标,再利用待定系数法即可求出k的值,利用OC=t和D点在直线l上即可得到D点横坐标;
(2)分别用含t的式子表示出、,得到关于t的二次函数,求函数的最大值即可.
解:(1)∵,
∴A点横坐标为1,
∵A点在一次函数的图像上,
∴,
∴,
∵A点也在反比例函数图像上,
∴,
∴反比例函数解析式为:,
∵,直线轴,
∴D点纵坐标为t,
∵D点在直线l上,
∴D点横坐标为,
综上可得:,D点横坐标为.
(2)直线轴,交于点,交图像于点,
∴E点纵坐标为t,
将纵坐标t代入反比例函数解析式中得到E点坐标为,
∴,A点到DE的距离为,
∴,
∵轴于点,
∴,
∴,
∴,
∴当时,最大=;
∴的最大值为.
【点拨】本题综合考查了反比例函数和一次函数,涉及到了用待定系数法求函数解析式、用点的坐标表示线段的长、平面直角坐标系中三角形的面积表示、平行于x轴的直线上的点的坐标特征等内容,本题综合性较强,要求学生对概念的理解和掌握应做到深刻与扎实,本题蕴含了数形结合的思想方法等.
17.(1)y=,y=2x﹣5;(2)(2.5,0)
【分析】(1)利用待定系数法即可解答;
(2)设点M的坐标为(x,2x﹣5),根据MB=MC,得到,即可解答.
解:(1)把点A(4,3)代入函数y=得:a=3×4=12,
∴y=.
OA==5,
∵OA=OB,
∴OB=5,
∴点B的坐标为(0,﹣5),
把B(0,﹣5),A(4,3)代入y=kx+b得:
解得:;
∴y=2x﹣5.
(2)∵点M在一次函数y=2x﹣5上,
∴设点M的坐标为(x,2x﹣5),
∵MB=MC,
∴
解得:x=2.5,
∴点M的坐标为(2.5,0).方法二:∵B(0,﹣5)、C(0,5),
∴BC=10,
∴BC的中垂线为:直线y=0,
当y=0时,2x﹣5=0,即x=2.5,
∴点M的坐标为(2.5,0).
【点拨】本题考查了一次函数与反比例函数的交点,解决本题的关键是利用待定系数法求解析式.
18.(1);(2);或;
【分析】(1)根据方程至少有一个交点,得判别式大于或等于0,可得答案;
(2)根据韦达定理,可得方程两根的关系,结合,即可求出k的值;进而求出点A、B的横坐标,然后根据反比例函数图象在上方的区域,可得不等式的解集.
解:(1)∵与的图像在第一象限内至少有一个交点,
∴令,则,
∴,
∴;
∴k的取值范围为:;
(2)由(1)得,
∴,,
∴
∵,
∴,
∴;
∴,
解得:,,
∴不等式的解集是:或;
【点拨】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,利用了韦达定理,一次函数与不等式的关系.解题的关键是熟练掌握反比例函数与一次函数的性质进行解题.
19.(1),;(2).
【分析】(1)由菱形的性质可知,,点代入反比例函数,求出;将点代入,求出;
(2)求出直线与轴和轴的交点,即可求的面积;
解:(1)由已知可得,
∵菱形,
∴,,
∵点在反比例函数的图象上,
∴,
将点代入,
∴;
(2),
直线与轴交点为,
∴;
【点拨】本题考查反比例函数、一次函数的图象及性质,菱形的性质;能够将借助菱形的边长和菱形边的平行求点的坐标是解题的关键.
20.(1);(2)
【分析】(1)此题有两种解法:解法一:连接OC,根据OA是⊙P的直径,可得OC⊥AB,利用勾股定理求得OC,再求证Rt△AOC∽Rt△ABO,利用其对应变成比例求得OB即可;
解法二:连接OC,根据OA是⊙P的直径,可得∠ACO=90°,利用勾股定理求得OC,过C作CE⊥OA于点E,分别求得CE、0E,设经过A、C两点的直线解析式为:y=kx+b.
把点A(5,0)、代入上式解得即可.
(2)连接CP、CD、DP,根据OC⊥AB,D为OB上的中点,可得,求证Rt△PDO和Rt△PDC是同以PD为斜边的直角三角形,可得PD上的中点到点O、P、C、D四点的距离相等,由上可知,经过点O、P、C、D的圆心O1是DP的中点,圆心 ,由(1)知:Rt△AOC∽Rt△ABO,可得,求得:AB、OD即可.
解:(1)解法一:连接OC,
∵OA是⊙P的直径,
∴OC⊥AB,
在Rt△AOC中,,
在Rt△AOC和Rt△ABO中,
∵∠CAO=∠OAB
∴Rt△AOC∽Rt△ABO,
∴,即 ,
∴,
∴
解法二:连接OC,因为OA是⊙P的直径,
∴∠ACO=90°
在Rt△AOC中,AO=5,AC=3,
∴OC=4,
过C作CE⊥OA于点E,则:,
即:,
∴,
∴,
∴,
设经过A、C两点的直线解析式为:y=kx+b.
把点A(5,0)、代入上式得: ,
解得:,
∴,
∴点.
(2)点O、P、C、D四点在同一个圆上,理由如下:
连接CP、CD、DP,
∵OC⊥AB,D为OB上的中点,
∴,
∴∠3=∠4,
又∵OP=CP,
∴∠1=∠2,
∴∠1+∠3=∠2+∠4=90°,
∴PC⊥CD,又∵DO⊥OP,
∴Rt△PDO和Rt△PDC是同以PD为斜边的直角三角形,
∴PD上的中点到点O、P、C、D四点的距离相等,
∴点O、P、C、D在以DP为直径的同一个圆上;
由上可知,经过点O、P、C、D的圆心O1是DP的中点,圆心,
由(1)知:Rt△AOC∽Rt△ABO,
∴,
求得:AB=,在Rt△ABO中,,
OD=,
∴,点O1在函数 的图象上,
∴,
∴.
21.(1) 点A坐标为 (2) , (3) 时,以为顶点的四边形是平行四边形.
【分析】(1) 根据题意代入m值即可求得;
(2) 利用轴,构造全等三角形将求转化为求,再利用三角形相似求出;用m表示D点坐标,利用代入消元法得到y与x函数关系.
(3) 数值上线段中点坐标等于端点坐标的平均数,坐标系中同样可得线段中点横纵坐标分别是端点横纵坐标的平均数,利用此方法表示出F点坐标代入(2) 中函数关系式即可.
解:(1)当时, ,
∴当时,,
∴点A坐标为;
(2)如图,延长交y轴于点F,
∵轴
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∵中,轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为1;
∵,
∴点E坐标为,
∴点D坐标为,
∴,
,
∴把代入,
∴;
(3)由题意可知,
当为平行四边形对角线时,
由平行四边形对角线互相平分可得和的横坐标、纵坐标之和分别相等
设点F坐标为
∴
∴
代入,得
,
解得舍去
当为平行四边形对角线时,
同理设点F坐标为,
则,则F点在y轴左侧,由(2) 可知,点D所在图象不能在y轴左侧
∴此情况不存在,
综上当时,以为顶点的四边形是平行四边形.
【点拨】本题为代数几何综合题,考查了反比例函数图象上点的坐标特征、三角形的全等、相似三角形的判定与性质、平行四边形判定及用字母表示坐标,熟练掌握和灵活应用相关知识、利用数形结合和分类讨论的数学思想是解题的关键.
22.(1) 点在这个反比例函数的图像上,理由见分析(2) ①,;②点的坐标为
【分析】(1)设点的坐标为,根据轴对称的性质得到,平分,如图,连接交于,得到,再结合等腰三角形三线合一得到为边上的中线,即,求出,进而求得,于是得到点在这个反比例函数的图像上;
(2)①根据正方形的性质得到,垂直平分,求得,设点的坐标为,得到(负值舍去),求得,,把,代入得,解方程组即可得到结论;②延长交轴于,根据已知条件得到点与点关于轴对称,求得,则点即为符合条件的点,求得直线的解析式为,于是得到结论.
(1)解:点在这个反比例函数的图像上.
理由如下:
一次函数的图像与反比例函数的图像交于点,
设点的坐标为,
点关于直线的对称点为点,
,平分,
连接交于,如图所示:
,
轴于,
轴,,
,
,
,
在Rt中,,
,
为边上的中线,即,
,
,
,
点在这个反比例函数的图像上;
(2)解:①四边形为正方形,
,垂直平分,
,
设点的坐标为,
,,
,
(负值舍去),
,,
把,代入得,
;
②延长交轴于,如图所示:
,,
点与点关于轴对称,
,则点即为符合条件的点,
由①知,,,
,,
设直线的解析式为,
,解得,
直线的解析式为,
当时,,即,故当最大时,点的坐标为.
【点拨】本题考查了反比例函数的综合题,正方形的性质,轴对称的性质,待定系数法求一次函数的解析式,正确地作出辅助线是解题的关键.
23.(1) (2) ①,;②见分析(3) ①,理由见分析;②3
【分析】(1)通过一次函数表达式可以求出A、B两点坐标,将A、B、C三点坐标代入二次函数表达式即可求解;
(2)①通过联立关系式可得:,利用公式法解一元二次方程,求出方程的解即可得到的值;
②通过A(-2,0),E即可求出AE的长度;
通过B,F即可求出BF的长度;
(3)①通过二次函数平移前后的表达式可以确定新二次函数的图像是由原二次函数的图像向右平移个单位,向上平移3个单位得到的,从而可以得到:,.通过联立关系式可得:,利用公式法解一元二次方程,求出方程的解即可得到点P、点Q的横坐标,通过坐标即可表示出的长度.
②由①可得,求解即可.
解:(1)令,则,解得,
∴,
将点代入中,解得,
∴点的坐标为.
将,,代入可得:
,解得:,
∴二次函数的表达式为.
(2)①∵一次函数与二次函数的图像交于点、(),
∴联立关系式得:,
整理得:,
解得:,,
故答案为:,;
②当时,位于的上方,∵、,
∴,,
∴,
当时,位于的下方,同理可证.
故可得:;
(3)方法一:
①∵二次函数图像的顶点为,
二次函数的图像的顶点为,
∴新二次函数的图像是由原二次函数的图像向右平移个单位,向上平移3个单位得到的.
∴的对应点为,的对应点为,
联立关系式可得:,
整理得:,
,
当时,解得:,,
∴,,
∴.
②∵,.
∴,
∴,
解得:.
方法二:
①设、平移前的对应点分别为、,则.
则,
∵、平移前的对应点分别为、,
由(2)②及平移的性质可知,.
②∵,
∴,
∵到轴的距离为,点是轴与二次函数的图像的交点,
∴平移后点的对应点即为点.
∵二次函数图像的顶点为,
二次函数的图像的顶点为,
∴新二次函数的图像是由原二次函数的图像向右平移个单位,向上平移3个单位得到的.
∴,将点的坐标代入中,解得.
另解:
∵,
∴,
的对应点为.
∵,
∴点的横坐标为,代入,得.
∴.将点的坐标代入中,解得.
【点拨】本题考查了待定系数法求二次函数表达式,联立关系式求交点坐标及利用点的坐标表示线段的长度,能够熟练掌握函数中表示线段长度的方法,求交点坐标的方法,熟练掌握用公式法解一元二次方程是解决本题的关键.
24.(1) ①A(2,0),B(0,-4),C(0,-2),D(2,2);②△PAB的面积的最大值是3,点P(1,1);(2) ①或;②13
【分析】对于(1),先求出点A,B的坐标,再将抛物线关系式配方表示出点D的坐标,令
x=0,表示出点C的坐标,然后将m的值代入即可得出①的答案;对于②,先求出直线和抛物线的解析式,再作轴,设点P的横坐标为t,即可表示出点P,E的坐标,然后表示出PE,进而根据三角形的面积公式表示△PAB的面积,再配方讨论极值即可;
对于(2),由(1)可知,点B,C的坐标,再根据点C在线段MB上,分两种情况讨论,求出①的答案即可;对于②,根据①中的情况分别表示BC,再配方二次函数的性质求出答案即可.
解:(1)∵直线与x轴,y轴分别交于A,B两点,
∴A(2,0),B(0,-2m).
∵,
∴抛物线的顶点坐标是D(m,2).
令x=0,则,
∴.
①当m=2时,-2m=-4,则,
∴点B(0,-4),C(0,-2),D(2,2);
②由上可知,直线AB的解析式为,抛物线的解析式为,
如图,过点P作轴交直线AB于点E.
设点P的横坐标为t,
∴,,
∴,
∴△PAB的面积=,
∵-1<0,
∴当t=1时,△PAB的面积的最大值为3,此时P(1,1);
(2)由(1)可知,B(0,-2m),C(0,-m2+2),
①∵y轴上有一点,点C在线段MB上,
∴需分两种情况讨论:
当时,解得:,
当时,解得:,
∴m的取值范围是或;
②当时,
∵,
∴当m=1时,BC的最大值为3;
当时,
∴,
当m=-3时,点M与点C重合,BC的最大值为13,
∴BC的最大值是13.
【点拨】这是一道关于一次函数和二次函数的综合问题,考查了求函数关系式,二次函数图象的性质,二次函数与三角形的综合,根据二次函数关系式求极值等.
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