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    2024年中考数学二轮题型突破练习题型12 二次函数与圆的问题(专题训练)(2份打包,原卷版+教师版)

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    2024年中考数学二轮题型突破练习题型12 二次函数与圆的问题(专题训练)(2份打包,原卷版+教师版)

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    这是一份2024年中考数学二轮题型突破练习题型12 二次函数与圆的问题(专题训练)(2份打包,原卷版+教师版),文件包含2024年中考数学二轮题型突破练习类型12二次函数与圆的问题专题训练原卷版doc、2024年中考数学二轮题型突破练习类型12二次函数与圆的问题专题训练教师版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共87页, 欢迎下载使用。

    (1)求的长和关于的函数表达式.
    (2)当,且长度分别等于,,的三条线段组成的三角形与相似时,求的值.
    (3)延长交半圆于点,当时,求的长.
    【答案】(1),
    (2)或或
    (3)
    【分析】(1)如图1,连接,根据切线的性质得出,证明,得出,即可得出;证明四边形是平行四边形,得出,代入数据可得;
    (2)根据三边之比为,可分为三种情况.当时,当时,当时,分别列出比例式,进而即可求解.
    (3)连接,,过点作于点,根据,得出,由,可得,代入(1)中解析式,即可求解.
    【详解】(1)解:如图1,连接.

    ∵切半圆于点,
    ∴.
    ∵,,
    ∴,
    ∴.
    ∵,
    ∴,
    ∴,
    即,
    ∴.
    如图2,,
    ∴.

    ∵,
    ∴四边形是平行四边形,
    ∴.
    ∵,
    ∴,
    ∴.
    (2)∵,,三边之比为(如图2),
    ∴可分为三种情况.
    i)当时,
    ,,
    解得,
    ∴.
    ii)当时,
    ,,
    解得,
    ∴.
    iii)当时,
    ,,
    解得,
    ∴.
    (3)如图3,连接,,过点作于点,

    则,,
    ∴.
    ∵,,
    ∴.
    ∵,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∴,,
    ∴,即的长为.
    【点睛】本题考查了切线的性质,解直角三角形,相似三角形的性质与判定,函数解析式,分类讨论,作出辅助线是解题的关键.
    2.(2023·山东烟台·统考中考真题)如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点.抛物线的对称轴与经过点的直线交于点,与轴交于点.

    (1)求直线及抛物线的表达式;
    (2)在抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点的坐标;若不存在,请说明理由;
    (3)以点为圆心,画半径为2的圆,点为上一个动点,请求出的最小值.
    【答案】(1)直线的解析式为;抛物线解析式为;(2)存在,点M的坐标为或 或;(3)
    【分析】(1)根据对称轴,,得到点A及B的坐标,再利用待定系数法求解析式即可;
    (2)先求出点D的坐标,再分两种情况:①当时,求出直线的解析式为,解方程组,即可得到点M的坐标;②当时,求出直线的解析式为,解方程组,即可得到点M的坐标;
    (3)在上取点,使,连接,证得,又,得到,推出,进而得到当点C、P、F三点共线时,的值最小,即为线段的长,利用勾股定理求出即可.
    【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴,,
    ∴,
    将代入直线,得,
    解得,
    ∴直线的解析式为;
    将代入,得
    ,解得,
    ∴抛物线的解析式为;
    (2)存在点,
    ∵直线的解析式为,抛物线对称轴与轴交于点.
    ∴当时,,
    ∴,
    ①当时,
    设直线的解析式为,将点A坐标代入,
    得,
    解得,
    ∴直线的解析式为,
    解方程组,
    得或,
    ∴点M的坐标为;
    ②当时,
    设直线的解析式为,将代入,
    得,
    解得,
    ∴直线的解析式为,
    解方程组,
    解得或,
    ∴点M的坐标为 或
    综上,点M的坐标为或 或;
    (3)如图,在上取点,使,连接,
    ∵,
    ∴,
    ∵,、
    ∴,
    又∵,
    ∴,
    ∴,即,
    ∴,
    ∴当点C、P、F三点共线时,的值最小,即为线段的长,
    ∵,
    ∴,
    ∴的最小值为.

    【点睛】此题是一次函数,二次函数及圆的综合题,掌握待定系数法求函数解析式,直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,求两图象的交点坐标,正确掌握各知识点是解题的关键.
    3.(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,二次函数的图像与轴分别交于点(点A在点的左侧),直线是对称轴.点在函数图像上,其横坐标大于4,连接,过点作,垂足为,以点为圆心,作半径为的圆,与相切,切点为.

    (1)求点的坐标;
    (2)若以的切线长为边长的正方形的面积与的面积相等,且不经过点,求长的取值范围.
    【答案】(1);(2)或或
    【分析】(1)令求得点的横坐标即可解答;
    (2)由题意可得抛物线的对称轴为,设,则;如图连接,则,进而可得切线长为边长的正方形的面积为;过点P作轴,垂足为H,可得;由题意可得,解得;然后再分当点M在点N的上方和下方两种情况解答即可.
    【详解】(1)解:令,则有:,解得:或,
    ∴.
    (2)解:∵抛物线过
    ∴抛物线的对称轴为,
    设,
    ∵,
    ∴,
    如图:连接,则,
    ∴,
    ∴切线为边长的正方形的面积为,
    过点P作轴,垂足为H,则:,

    ∵,
    ∴,

    假设过点,则有以下两种情况:
    ①如图1:当点M在点N的上方,即

    ∴,解得:或,

    ∴;
    ②如图2:当点M在点N的上方,即

    ∴,解得:,

    ∴;
    综上,或.
    ∴当不经过点时,或或.
    【点睛】本题主要考查了二次函数的性质、切线的性质、勾股定理等知识点,掌握分类讨论思想是解答本题的关键.
    4.(2023·四川自贡·统考中考真题)如图,抛物线与x轴交于,两点,与轴交于点.

    (1)求抛物线解析式及,两点坐标;
    (2)以,,,为顶点的四边形是平行四边形,求点坐标;
    (3)该抛物线对称轴上是否存在点,使得,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)抛物线解析式为,,;(2)或或;(3)
    【分析】(1)将点代入抛物线解析式,待定系数法求解析式,进而分别令,即可求得两点的坐标;
    (2)分三种情况讨论,当,为对角线时,根据中点坐标即可求解;
    (3)根据题意,作出图形,作交于点,为的中点,连接,则在上,根据等弧所对的圆周角相等,得出在上,进而勾股定理,根据建立方程,求得点的坐标,进而得出的解析式,即可求解.
    【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于,

    解得:,
    ∴抛物线解析式为,
    当时,,
    ∴,
    当时,
    解得:,

    (2)∵,,,
    设,
    ∵以,,,为顶点的四边形是平行四边形
    当为对角线时,
    解得:,
    ∴;
    当为对角线时,
    解得:

    当为对角线时,
    解得:

    综上所述,以,,,为顶点的四边形是平行四边形,或或
    (3)解:如图所示,作交于点,为的中点,连接,


    ∴是等腰直角三角形,
    ∴在上,
    ∵,,
    ∴,,
    ∵,
    ∴在上,
    设,则
    解得:(舍去)
    ∴点
    设直线的解析式为

    解得:.
    ∴直线的解析式
    ∵,,
    ∴抛物线对称轴为直线,
    当时,,
    ∴.
    【点睛】本题考查了二次函数的综合运用,待定系数法求解析式,平行四边形的性质,圆周角角定理,勾股定理,求一次函数解析式,熟练掌握以上知识是解题的关键.
    5.(2023·四川乐山·统考中考真题)已知是抛物(b为常数)上的两点,当时,总有
    (1)求b的值;
    (2)将抛物线平移后得到抛物线.
    探究下列问题:
    ①若抛物线与抛物线有一个交点,求m的取值范围;
    ②设抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E,外接圆的圆心为点F,如果对抛物线上的任意一点P,在抛物线上总存在一点Q,使得点P、Q的纵坐标相等.求长的取值范围.
    【答案】(1)0;(2)①②
    【分析】(1)根据,且时,总有,变形后即可得到结论;
    (2)按照临界情形,画出图象分情况讨论求解即可.
    【详解】(1)解:由题可知:
    时,总有,

    则,
    ∴,
    ∴总成立,且,

    (2)①注意到抛物线最大值和开口大小不变,m只影响图象左右平移下面考虑满足题意的两种临界情形:
    (i)当抛物线过点时,如图所示,

    此时,,解得或(舍).
    (ii)当抛物线过点时,如图所示,

    此时,,
    解得或(舍),
    综上,,
    ②同①考虑满足题意的两种临界情形:
    (i)当抛物线过点时,如图所示,

    此时,,解得或(舍).
    (ii)当抛物线过点时,如图所示,

    此时,,解得或0(舍).
    综上,
    如图,由圆的性质可知,点E、F在线段的垂直平分线上.

    令,解得,



    设,




    ,即,

    ,即,

    【点睛】此题考查了二次函数的图象和性质、垂径定理、解一元二次方程等知识,数形结合和分类讨论是解题的关键.
    6.(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图,抛物线与x轴交于点、,且经过点.

    (1)求抛物线的表达式;
    (2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线、分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为,求的面积;
    (3)点M是y轴上一动点,当最大时,求M的坐标.
    【答案】(1);(2);(3)
    【分析】(1)设抛物线的解析式为,代入点C的坐标,确定a值即可.
    (2)设,直线的解析式为,直线的解析式为,表示出P,Q,的坐标,进而计算即可.
    (3)当M是y轴与经过A,C,M三点的圆的切点是最大计算即可.
    【详解】(1)∵抛物线与x轴交于点、,
    ∴设抛物线的解析式为,
    ∵经过点,
    ∴,
    解得,
    ∴,
    ∴.
    (2)如图,当点N在对称轴的右侧时,
    ∵,
    ∴对称轴为直线,

    设,直线的解析式为,直线的解析式为,

    解得,
    ∴直线的解析式为,直线的解析式为,
    当时,,

    ∴,,,
    ∴,
    ∴.
    如图,当点N在对称轴的左侧时,
    ∵,
    ∴对称轴为直线,

    设,,,,
    ∴,
    ∴.
    综上所述,.
    (3)当的外接圆与相切,切点为M时, 最大,
    设外接圆的圆心为E,Q是异于点M的一点,连接,,交圆于点T,
    则,根据三角形外角性质,得,故,
    ∴最大,
    设与圆交于点H,连接,,根据切线性质,
    ∴,
    作直径,连接,
    ∴,,
    ∵,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    设,则,
    ∴,
    ∴,
    过点E作,垂足为F,过点C作,垂足为G,交于点P,
    根据垂径定理,得,四边形是矩形,
    ∴,

    根据,得,
    ∴,
    ∴,
    在直角三角形中,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    解得,(舍去),
    ∴,
    故,
    ∴当最大时,.
    【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,等腰三角形的性质,垂径定理,勾股定理,矩形的判定和性质,三角形的外接圆,相似三角形的判定和性质,用方程的思想解决问题是解本题的关键.
    7.(2023·湖北恩施·统考中考真题)在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知抛物线与轴交于点,抛物线的对称轴与轴交于点.

    (1)如图,若,抛物线的对称轴为.求抛物线的解析式,并直接写出时的取值范围;
    (2)在(1)的条件下,若为轴上的点,为轴上方抛物线上的点,当为等边三角形时,求点,的坐标;
    (3)若抛物线经过点,,,且,求正整数m,n的值.
    【答案】(1);
    (2);或,;
    (3),或,
    【分析】(1)根据,抛物线的对称轴为,待定系数法求解析式即可求解;当时,求得的范围,进而结合函数图象即可求解;
    (2)①连接,,交对称轴于点D,由四点共圆,得,证明,求出点D的坐标,确定直线的解析式,进而求得点的坐标,设,,勾股定理即可求解;②由①可得,则当与重合时也存在等边三角形,根据等边三角形的性质即可求解.
    (3)根据抛物线经过点,,,可得抛物线对称为直线,则,则,进而令,求得的范围,进而根据函数图象可知或,进而分别讨论求得的值,即可求解.
    【详解】(1)解:∵,抛物线的对称轴为.

    解得:
    ∴抛物线解析式为,
    当时,即
    解得:,
    ∴当时,
    (2)解:①如图所示,连接,,交对称轴于点D,

    ∵,
    ∴,

    ∴,,
    ∵为等边三角形,
    ∴,
    ∴,
    ∴四点共圆,
    ∴,
    ∵,
    ∴.
    ∴,
    ∴,
    ∵,,
    ∴,
    ∴,则,
    设直线的解析式为

    解得:
    所以直线的解析式为
    联立
    解得:或
    ∴,
    ∵,设,


    解得:
    ∴;
    ②由①可得,当与点重合时,为等边三角形
    则与对称,此时,,
    综上所述;;或,;
    (3)解:∵抛物线经过点,,,
    ∴抛物线对称为直线,
    则,则
    ∴抛物线解析式为
    ∴顶点坐标为
    当时,
    解得:或
    ∵,且为正整数,过点,则当时,
    ∴或,
    当时,将点代入解析式,
    解得:

    则,
    当时,将点代入解析式
    解得:

    则,
    综上所述,,或,.
    【点睛】本题考查了二次函数的性质,根据特三角函数求角度,圆内接四边形对角互补,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
    8.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与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的坐标值:
    (1)求出这条抛物线的解析式及顶点M的坐标;
    (2)是抛物线对称轴上长为1的一条动线段(点P在点Q上方),求的最小值;
    (3)如图2,点D是第四象限内抛物线上一动点,过点D作轴,垂足为F,的外接圆与相交于点E.试问:线段的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
    【答案】(1);;(2);(3)是,1.
    【分析】
    (1)依据表格数据,设出抛物线的顶点式,利用待定系数法求解即可;
    (2)利用平移和找对称点的方式,将的长转化为,再利用两点之间线段最短确定的最小值等于CE的长,加1后即能确定的最小值;
    (3)设出圆心和D点的坐标,接着表示出E点的坐标,利用圆心到B点的距离等于圆心到D点的距离,求出q和e的关系,得到E点的纵坐标,进而确定EF的长为定值.
    【详解】
    解:(1)由表格数据可知,顶点坐标为(1,4)
    设抛物线解析式为:,
    将点(0,3)代入解析式得:3=a+4,
    ∴,
    ∴抛物线解析式为:,顶点坐标.
    (2)由表格可知,抛物线经过点A(-1,0),C(0,3),
    如图3,将A点向上平移一个单位,得到,

    ∴四边形是平行四边形,
    ∴,
    作关于MQ的对称点E,则
    ∴,
    ∴,
    当P、E、C三点共线时,最短,
    设直线CE的解析式为:,
    将C、E两点坐标代入解析式可得:,
    ∴,
    ∴直线CE的解析式为:,
    令,则,
    ∴当时,P、E、C三点共线,此时最短,
    ∴的最小值为.
    (3)是;
    理由:设,
    因为A、B两点关于直线x=1对称,
    所以圆心位于该直线上,
    所以可设的外接圆的圆心为,
    作,垂足为点N,则,
    由轴,
    ∴,
    ∵,且由表格数据可知
    ∴,
    化简得:,
    ∵点D是第四象限内抛物线上一动点,且抛物线解析式为,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∵,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    即的长不变,为1.
    【点睛】
    本题涉及到了动点问题,综合考查了用待定系数法求抛物线解析式、点的平移、勾股定理、平行四边形的判定与性质、最短路径问题、圆的性质等内容,解决本题的关键是理解并掌握相关概念与公式,能将题干信息与图形相结合,挖掘图中隐含信息,本题有一定的计算量,对学生的综合分析与计算能力都有较高的要求,本题蕴含了数形结合的思想方法等.
    9.如图,抛物线(其中)与x轴交于A、B两点,交y轴于点C.
    (1)直接写出的度数和线段AB的长(用a表示);
    (2)若点D为的外心,且与的周长之比为,求此抛物线的解析式;
    (3)在(2)的前提下,试探究抛物线上是否存在一点P,使得?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)∠OCA=45°,AB= a+1;(2);(3)存在,P1(,),P2(1,-2).
    【分析】
    (1)根据二次函数解析式可得A(a,0),C(0,-a),B(-1,0),即可得出OA=OB=a,OB=1,即可证明△OCA是等腰直角三角形,可得∠OCA=45°,根据线段的和差关系可表示AB的长;
    (2)如图,作△ABC的外接圆⊙D,根据等腰直角三角形的性质可得AC=,利用两点间距离公式可用a表示出BC的长,根据圆周角定理可得∠D=2∠OAC=90°,可得△DBC是等腰直角三角形,即可证明△DBC∽△OCA,根据相似三角形周长之比等于相似比列方程求出a值即可得答案;
    (3)如图,过点D作DH⊥AB于H,过点C作AC的垂线,交x轴于F,过点O作OG⊥AC于G,连接AP交CF于E,可得△OCF是等腰直角三角形,利用待定系数法可得直线CF的解析式,根据外心的定义及等腰直角三角形的性质可求出点D坐标,即可得出BH、DH的长,根据,∠BHD=∠ACE=90°可证明△BHD∽△ACE,根据相似三角形的性质可求出CE的长,根据两点间距离公式可得点E坐标,利用待定系数法可得直线AE解析式,联立直线AE与抛物线的解析式求出点P坐标即可得答案.
    【详解】
    (1)∵抛物线(其中)与x轴交于A、B两点,交y轴于点C.
    ∴当x=0时,y=-a,
    当y=0时,,
    解得:,,
    ∴A(a,0),C(0,-a),B(-1,0),
    ∴OB=1,OA=OC=a,
    ∴△OCA是等腰直角三角形,
    ∴∠OCA=45°,AB=OA+OB=a+1.
    (2)如图,作△ABC的外接圆⊙D,
    ∵点D为的外心,
    ∴DB=DC,
    ∵△OCA是等腰直角三角形,OA=a,
    ∴∠OAC=45°,AC=,
    ∵∠BDC和∠BAC是所对的圆心角和圆周角,
    ∴∠BDC=2∠BAC=90°,
    ∴∠DBC=45°,
    ∴∠DBC=∠OAC,
    ∴△DBC∽△OCA,
    ∵与的周长之比为,
    ∴,即,
    解得:,
    经检验:是原方程的根,
    ∵,
    ∴a=2,
    ∴抛物线解析式为:=.
    (3)如图,过点D作DH⊥AB于H,过点C作AC的垂线,交x轴于F,过点O作OG⊥AC于G,连接AP交CF于E,
    ∵a=2,
    ∴C(0,-2),A(2,0),AC=,
    ∵∠OCA=45°,
    ∴∠OCF=45°,
    ∴△OCF是等腰直角三角形,
    ∴F(-2,0),
    设直线CF的解析式为y=kx+b,
    ∴,
    解得:,
    ∴直线CF的解析式为,
    ∵△OCA是等腰直角三角形,OG⊥AC,
    ∴OG所在直线为AC的垂直平分线,点G为AC中点,
    ∵点D为的外心,
    ∴点D在直线OG上,
    ∵A(2,0),C(0,-2),
    ∴G(1,-1),
    设直线OG的解析式y=mx,
    ∴m=-1,
    ∴直线OG的解析式y=-x,
    ∵点D为△ABC的外心,
    ∴点D在AB的垂直平分线上,
    ∴点D的横坐标为=,
    把x=代入y=-x得y=-,
    ∴D(,-),
    ∴DH=,BH=1+=,
    ∵,∠BHD=∠ACE=90°,
    ∴△BHD∽△ACE,
    ∴,即,
    解得:,
    ∵点E在直线CF上,
    ∴设点E坐标为(n,-n-2),
    ∴CE==,
    解得:,
    ∴(,),(,),
    设直线AE1的解析式为y=k1x+b1,
    ∴,
    解得:,
    ∴直线AE1的解析式为,
    同理:直线AE2的解析式为,
    联立直线AE1解析式与抛物线解析式得,
    解得:,(与点A重合,舍去),
    ∴P1(,),
    联立直线AE2解析式与抛物线解析式得,
    解得:,(与点A重合,舍去),
    ∴P2(1,-2).
    综上所述:存在点P,使得,点P坐标为P1(,),P2(1,-2).
    【点睛】
    本题考查二次函数的综合,考查了二次函数的性质、待定系数法求一次函数解析式、圆周角定理、等腰三角形的性质、相似三角形的判定与性质,熟练掌握相关性质及定理是解题关键
    10.如图,已知二次函数的图象经过点且与轴交于原点及点.
    (1)求二次函数的表达式;
    (2)求顶点的坐标及直线的表达式;
    (3)判断的形状,试说明理由;
    (4)若点为上的动点,且的半径为,一动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段匀速运动到点,再以每秒1个单位长度的速度沿线段匀速运动到点后停止运动,求点的运动时间的最小值.
    【答案】(1);(2),;(3)等腰直角三角形,理由见解析;(4)
    【分析】
    (1)根据已知条件,运用待定系数法直接列方程组求解即可;
    (2)根据(1)中二次函数解析式,直接利用顶点坐标公式计算即可,再根据点A、B坐标求出AB解析式即可;
    (3)根据二次函数对称性可知为等腰三角形,再根据O、A、B三点坐标,求出三条线段的长,利用勾股定理验证即可;
    (4)根据题意可知动点的运动时间为,在上取点,使,可证明,根据相似三角形比例关系得,即,当、、三点共线时,取得最小值,再根据等腰直角三角形的性质以及勾股定理进一步计算即可.
    【详解】
    解:(1)二次函数的图象经过,且与轴交于原点及点
    ∴,二次函数表达式可设为:
    将,代入得:
    解这个方程组得
    ∵二次函数的函数表达式为
    (2)∵点为二次函数图像的顶点,
    ∴,
    ∴顶点坐标为:,
    设直线的函数表达式为,则有:
    解之得:
    ∴直线的函数表达式为
    (3)是等腰直角三角形,
    过点作于点,易知其坐标为
    ∵的三个顶点分别是,,,
    ∴,
    且满足
    ∴是等腰直角三角形
    (4)如图,以为圆心,为半径作圆,则点在圆周上,依题意知:
    动点的运动时间为
    在上取点,使,
    连接,则在和中,
    满足:,,
    ∴,
    ∴,
    从而得:

    显然当、、三点共线时,取得最小值,
    过点作于点,由于,
    且为等腰直角三角形,
    则有,,
    ∴动点的运动时间的最小值为:

    【点睛】
    本题主要考查待定系数法求函数解析式,抛物线顶点坐标,等腰直角三角形的性质与判定,相似三角形的判定与性质等知识点,将运动时间的最小值转换为线段长度的最小值是解题的关键.
    11.我们把方程(x﹣m)2+(y﹣n)2=r2称为圆心为(m,n)、半径长为r的圆的标准方程.例如,圆心为(1,﹣2)、半径长为3的圆的标准方程是(x﹣1)2+(y+2)2=9.在平面直角坐标系中,⊙C与轴交于点A,B,且点B的坐标为(8,0),与y轴相切于点D(0,4),过点A,B,D的抛物线的顶点为E.
    (1)求⊙C的标准方程;
    (2)试判断直线AE与⊙C的位置关系,并说明理由.
    【分析】(1)如图,连接CD,CB,过点C作CM⊥AB于M.设⊙C的半径为r.在Rt△BCM中,利用勾股定理求出半径以及等C的坐标即可解决问题.
    (2)结论:AE是⊙C的切线.连接AC,CE.求出抛物线的解析式,推出点E的坐标,求出AC,AE,CE,利用勾股定理的逆定理证明∠CAE=90°即可解决问题.
    【解析】(1)如图,连接CD,CB,过点C作CM⊥AB于M.设⊙C的半径为r.
    ∵与y轴相切于点D(0,4),
    ∴CD⊥OD,
    ∵∠CDO=∠CMO=∠DOM=90°,
    ∴四边形ODCM是矩形,
    ∴CM=OD=4,CD=OM=r,
    ∵B(8,0),
    ∴OB=8,
    ∴BM=8﹣r,
    在Rt△CMB中,∵BC2=CM2+BM2,
    ∴r2=42+(8﹣r)2,
    解得r=5,
    ∴C(5,4),
    ∴⊙C的标准方程为(x﹣5)2+(y﹣4)2=25.
    (2)结论:AE是⊙C的切线.
    理由:连接AC,CE.
    ∵CM⊥AB,
    ∴AM=BM=3,
    ∴A(2,0),B(8,0)
    设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x﹣8),
    把D(0,4)代入y=a(x﹣2)(x﹣8),可得a,
    ∴抛物线的解析式为y(x﹣2)(x﹣8)x2x+4(x﹣5)2,
    ∴抛物线的顶点E(5,),
    ∵AE,CE=4,AC=5,
    ∴EC2=AC2+AE2,
    ∴∠CAE=90°,
    ∴CA⊥AE,
    ∴AE是⊙C的切线.
    12.如图,抛物线y=ax2x+c经过点A(﹣1,0)和点C(0,3)与x轴的另一交点为点B,点M是直线BC上一动点,过点M作MP∥y轴,交抛物线于点P.
    (1)求该抛物线的解析式;
    (2)在抛物线上是否存在一点Q,使得△QCO是等边三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
    (3)以M为圆心,MP为半径作⊙M,当⊙M与坐标轴相切时,求出⊙M的半径.
    【分析】(1)把点A(﹣1,0)和点C (0,3)代入y=ax2x+c求出a与c的值即可得出抛物线的解析式;
    (2)①当点Q在y轴右边时,假设△QCO为等边三角形,过点Q作QH⊥OC于H,OC=3,则OH,tan60°,求出Q(,),把x代入yx2x+3,得y,则假设不成立;
    ②当点Q在y轴的左边时,假设△QCO为等边三角形,过点Q作QT⊥OC于T,OC=3,则OT,tan60°,求出Q(,),把x代入yx2x+3,得y,则假设不成立;
    (3)求出B(4,0),待定系数法得出BC直线的解析式yx+3,当M在线段BC上,⊙M与x轴相切时,延长PM交AB于点D,则点D为⊙M与x轴的切点,即PM=MD,设P(x,x2x+3),M(x,x+3),则PDx2x+3,MDx+3,由PD﹣MD=MD,求出x=1,即可得出结果;当M在线段BC上,⊙M与y轴相切时,延长PM交AB于点D,过点M作ME⊥y轴于E,则点E为⊙M与y轴的切点,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,设P(x,x2x+3),M(x,x+3),则PDx2x+3,MDx+3,代入即可得出结果;当M在BC延长线,⊙M与x轴相切时,点P与A重合,M的纵坐标的值即为所求;当M在CB延长线,⊙M与y轴相切时,延长PD交x轴于D,过点M作ME⊥y轴于E,则点E为⊙M与y轴的切点,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,设P(x,x2x+3),M(x,x+3),则PDx2x﹣3,MDx﹣3,代入即可得出结果.
    【解析】(1)把点A(﹣1,0)和点C (0,3)代入y=ax2x+c得:,
    解得:,
    ∴抛物线的解析式为:yx2x+3;
    (2)不存在,理由如下:
    ①当点Q在y轴右边时,如图1所示:
    假设△QCO为等边三角形,
    过点Q作QH⊥OC于H,
    ∵点C (0,3),
    ∴OC=3,
    则OHOC,tan60°,
    ∴QH=OH•tan60°,
    ∴Q(,),
    把x代入yx2x+3,
    得:y,
    ∴假设不成立,
    ∴当点Q在y轴右边时,不存在△QCO为等边三角形;
    ②当点Q在y轴的左边时,如图2所示:
    假设△QCO为等边三角形,
    过点Q作QT⊥OC于T,
    ∵点C (0,3),
    ∴OC=3,
    则OTOC,tan60°,
    ∴QT=OT•tan60°,
    ∴Q(,),
    把x代入yx2x+3,
    得:y,
    ∴假设不成立,
    ∴当点Q在y轴左边时,不存在△QCO为等边三角形;
    综上所述,在抛物线上不存在一点Q,使得△QCO是等边三角形;
    (3)令x2x+3=0,
    解得:x1=﹣1,x2=4,
    ∴B(4,0),
    设BC直线的解析式为:y=kx+b,把B、C的坐标代入则,
    解得:,
    ∴BC直线的解析式为:yx+3,
    当M在线段BC上,⊙M与x轴相切时,如图3所示:
    延长PM交AB于点D,
    则点D为⊙M与x轴的切点,即PM=MD,
    设P(x,x2x+3),M(x,x+3),
    则PDx2x+3,MDx+3,
    ∴(x2x+3)﹣(x+3)x+3,
    解得:x1=1,x2=4(不合题意舍去),
    ∴⊙M的半径为:MD3;
    当M在线段BC上,⊙M与y轴相切时,如图4所示:
    延长PM交AB于点D,过点M作ME⊥y轴于E,
    则点E为⊙M与y轴的切点,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
    设P(x,x2x+3),M(x,x+3),
    则PDx2x+3,MDx+3,
    ∴(x2x+3)﹣(x+3)=x,
    解得:x1,x2=0(不合题意舍去),
    ∴⊙M的半径为:EM;
    当M在BC延长线,⊙M与x轴相切时,如图5所示:
    点P与A重合,
    ∴M的横坐标为﹣1,
    ∴⊙M的半径为:M的纵坐标的值,
    即:(﹣1)+3;
    当M在CB延长线,⊙M与y轴相切时,如图6所示:
    延长PD交x轴于D,过点M作ME⊥y轴于E,
    则点E为⊙M与y轴的切点,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
    设P(x,x2x+3),M(x,x+3),
    则PDx2x﹣3,MDx﹣3,
    ∴(x2x﹣3)﹣(x﹣3)=x,
    解得:x1,x2=0(不合题意舍去),
    ∴⊙M的半径为:EM;
    综上所述,⊙M的半径为或或或.
    13.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,连接AC,PA,PC,若,求点P的坐标;
    (3)如图乙,过A,B,P三点作⊙M,过点P作PE⊥x轴,垂足为D,交⊙M于点E.点P在运动过程中线段DE的长是否变化,若有变化,求出DE的取值范围;若不变,求DE的长.
    【答案】(1)y=x2﹣x﹣4;(2)P(3,﹣);(3)没有变化,2
    【解析】
    【分析】
    (1)由二次函数的图象与轴交于,两点,可得二次函数的解析式为,由此即可解决问题.
    (2)根据,构建方程即可解决问题.
    (3)结论:点在运动过程中线段的长是定值,.根据,根据方程求出,再利用中点坐标公式,求出点的纵坐标即可解决问题.
    【详解】
    解:(1)二次函数的图象与轴交于,两点,
    二次函数的解析式为,
    即.
    (2)如图甲中,连接.设.
    由题意,,,


    整理得,,
    解得或(舍弃),

    (3)结论:点在运动过程中线段的长是定值,.
    理由:如图乙中,连接,,,设,,,.
    由题意,,

    解得,
    ,,



    点在运动过程中线段的长是定值,.
    【点睛】
    本题属于二次函数综合题,考查了三角形的面积,三角形的外接圆,三角形的外心等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.
    14.如图,在直角坐标系中,四边形OABC是平行四边形,经过A(﹣2,0),B,C三点的抛物线y=ax2+bx+(a<0)与x轴的另一个交点为D,其顶点为M,对称轴与x轴交于点E.
    (1)求这条抛物线对应的函数表达式;
    (2)已知R是抛物线上的点,使得△ADR的面积是平行四边形OABC的面积的,求点R的坐标;
    (3)已知P是抛物线对称轴上的点,满足在直线MD上存在唯一的点Q,使得∠PQE=45°,求点P的坐标.
    【答案】(1)y=﹣x2+x+;(2)(1+,4)或(1﹣,4)或(1+,﹣4)或(1﹣,﹣4);(3)P(1,120﹣168)
    【解析】
    【分析】
    【详解】
    解:(1)OA=2=BC,故函数的对称轴为x=1,则x=﹣=1①,
    将点A的坐标代入抛物线表达式得:0=4a﹣2b+②,
    联立①②并解得,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+③;
    (2)由抛物线的表达式得,点M(1,3)、点D(4,0);
    ∵△ADR的面积是▱OABC的面积的,
    ∴×AD×|yR|=×OA×OB,则×6×|yR|=×2×,解得:yR=±④,
    联立④③并解得,或
    故点R的坐标为(1+,4)或(1﹣,4)或(1+,﹣4)或(1﹣,﹣4);
    (3)作△PEQ的外接圆R,
    ∵∠PQE=45°,故∠PRE=90°,
    则△PRE为等腰直角三角形,
    当直线MD上存在唯一的点Q,则RQ⊥MD,
    点M、D的坐标分别为(1,4)、(4,0),
    则ME=4,ED=4﹣1=3,则MD=5,
    过点R作RH⊥ME于点H,
    设点P(1,2m),则PH=HE=HR=m,则圆R的半径为m,则点R(1+m,m),
    S△MED=S△MRD+S△MRE+S△DRE,即×EM•ED=×MD×RQ+×ED•yR+×ME•RH,
    ∴×4×3=×5×m+×4×m+×3×m,解得m=60﹣84,故点P(1,120﹣168).
    15如图1,在平面直角坐标系中,,以O为圆心,OA的长为半径的半圆O交AO的延长线于C,连接AB,BC,过O作ED//BC分别交AB和半圆O于E,D,连接OB,CD.
    (1)求证:BC是半圆O的切线;
    (2)试判断四边形OBCD的形状,并说明理由;
    (3)如图2,若抛物线经过点D,且顶点为E,求此抛物线的解析式;点P 是此抛物线对称轴上的一动点,以E,D,P为顶点的三角形与相似,问抛物线上是否存在点Q,使得,若存在,请直接写出Q点的横坐标;若不存在,说明理由.
    【答案】(1)见解析;(2)平行四边形,见解析;(3)抛物线的解析式为,存在,Q点的横坐标为或或或
    【解析】
    【分析】
    (1)证得OE是△ABC的中位线,求得点E的坐标,分别求得AB、AC、BC的长,利用勾股定理的逆定理证得是直角三角形,从而证明结论;
    (2)求得BC=OD=OA=,利用平行四边形的判定定理可证得四边形OBCD是平行四边形;
    (3)证明Rt△ODNRt△OEM,求得点D的坐标,利用待定系数法可求得此抛物线的解析式;分△PED△OAB和△DEP△OAB两种情况讨论,利用相似三角形的性质求得PE的长,再根据三角形的面积公式即可求得Q点的横坐标.
    【详解】
    (1)如图1,
    设AB与y轴交于点M,则AM=2,OM=1,AB=5,
    则OA=OC,
    ∵OE∥BC,
    ∴OE是△ABC的中位线,
    ∴AE=AB=,BC=2EO,
    ∴点E的坐标为(,),ME=,OM=1,
    ∴OE=,
    ∴BC=2OE=,
    ∵,
    是直角三角形,
    即,
    所以BC是半圆的O的切线;
    (2)四边形OBCD是平行四边形,
    由图知: BC=OD=OA=,
    ∵OD∥BC,
    ∴四边形OBCD是平行四边形;
    (3)①由(2)知:OD=OA=,
    E为AB的中点,过点D作轴,则DN//ME,
    ∴Rt△ODNRt△OEM,
    ∴,
    ∴,
    ∴,,
    ∴点D的坐标为(,),
    ∵抛物线经过点D(,),且顶点为E(,),
    ∴设此抛物线的解析式为,

    ∴,
    ∴此抛物线的解析式为,
    即,
    如图,设抛物线对称轴交AC于F,
    由(1)知:∠AOE=∠ACB=90,∠AEF=90,
    ∴∠OEF+∠AEO=90,∠A+∠AEO=90,
    ∴∠OEF=∠A,
    ∵以E,D,P为顶点的三角形与相似,
    ∴分△PED△OAB和△DEP△OAB两种情况讨论,
    当△PED△OAB时,ED=OE+OD=
    ,即,
    ∴,
    ∵,
    设点Q到PE的距离为h,
    ∴,即,
    ∴,
    ∴点Q的横坐标为或;
    当△DEP△OAB时,ED=OE+OD=
    ,即,
    ∴,
    ∵,
    设点Q到PE的距离为,
    ∴,即,
    ∴,
    ∴点Q的横坐标为或;
    ∴符合条件的Q点的横坐标为或或或.
    【点睛】
    本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数的解析式,圆的切线的判定,相似三角形的性质和判定,勾股定理的逆定理,平行四边形的判定等知识点的应用,此题综合性比较强,有一定的难度,对学生提出较高的要求.注意:不要漏解,分类讨论思想的巧妙运用.
    16.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线过点B且与直线相交于另一点.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)点P是抛物线上的一动点,当时,求点P的坐标;
    (3)点在x轴的正半轴上,点是y轴正半轴上的一动点,且满足.
    ①求m与n之间的函数关系式;
    ②当m在什么范围时,符合条件的N点的个数有2个?
    【答案】(1);(2)或(3,)或(-2,-3);(3)①;②0<m<
    【解析】
    【分析】
    (1)利用一次函数求出A和B的坐标,结合点C坐标,求出二次函数表达式;
    (2)当点P在x轴上方时,点P与点C重合,当点P在x轴下方时,AP与y轴交于点Q,求出AQ表达式,联立二次函数,可得交点坐标,即为点P;
    (3)①过点C作CD⊥x轴于点D,证明△MNO∽△NCD,可得,整理可得结果;
    ②作以MC为直径的圆E,根据圆E与线段OD的交点个数来判断M的位置,即可得到m的取值范围.
    【详解】
    解:(1)∵直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,
    令x=0,则y=2,令y=0,则x=4,
    ∴A(4,0),B(0,2),
    ∵抛物线经过B(0,2),,
    ∴,解得:,
    ∴抛物线的表达式为:;
    (2)当点P在x轴上方时,点P与点C重合,满足,
    ∵,
    ∴,
    当点P在x轴下方时,如图,AP与y轴交于点Q,
    ∵,
    ∴B,Q关于x轴对称,
    ∴Q(0,-2),又A(4,0),
    设直线AQ的表达式为y=px+q,代入,
    ,解得:,
    ∴直线AQ的表达式为:,联立得:
    ,解得:x=3或-2,
    ∴点P的坐标为(3,)或(-2,-3),
    综上,当时,点P的坐标为:或(3,)或(-2,-3);
    (3)①如图,∠MNC=90°,过点C作CD⊥x轴于点D,
    ∴∠MNO+∠CND=90°,
    ∵∠OMN+∠MNO=90°,
    ∴∠CND=∠OMN,又∠MON=∠CDN=90°,
    ∴△MNO∽△NCD,
    ∴,即,
    整理得:;
    ②如图,∵∠MNC=90°,
    以MC为直径画圆E,
    ∵,
    ∴点N在线段OD上(不含O和D),即圆E与线段OD有两个交点(不含O和D),
    ∵点M在y轴正半轴,
    当圆E与线段OD相切时,
    有NE=MC,即NE2=MC2,
    ∵M(0,m),,
    ∴E(,),
    ∴=,
    解得:m=,
    当点M与点O重合时,如图,
    此时圆E与线段OD(不含O和D)有一个交点,
    ∴当0<m<时,圆E与线段OD有两个交点,
    故m的取值范围是:0<m<.
    【点睛】
    本题是二次函数综合,考查了求二次函数表达式,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,一次函数表达式,难度较大,解题时要充分理解题意,结合图像解决问题.
    17.将抛物线向下平移6个单位长度得到抛物线,再将抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线.

    (1)直接写出抛物线,的解析式;
    (2)如图(1),点在抛物线对称轴右侧上,点在对称轴上,是以为斜边的等腰直角三角形,求点的坐标;
    (3)如图(2),直线(,为常数)与抛物线交于,两点,为线段的中点;直线与抛物线交于,两点,为线段的中点.求证:直线经过一个定点.
    【答案】(1)抛物线的解析式为: y=x2-4x-2;抛物线的解析式为:y=x2-6;(2)点的坐标为(5,3)或(4,-2);(3)直线经过定点(0,2)
    【解析】
    【分析】
    (1)根据函数图象上下平移:函数值上加下减;左右平移:自变量左加右减写出函数解析式并化简即可;
    (2)先判断出点A、B、O、D四点共圆,再根据同弧所对的圆周角相等得到∠BDA=∠BOA=45°,从而证出是等腰直角三角形.设点A的坐标为(x,x2-4x-2),把DC和AC用含x的代数式表示出来,利用DC=AC列方程求解即可,注意有两种情况;
    (3)根据直线(,为常数)与抛物线交于,两点,联立两个解析式,得到关于x的一元二次方程,根据根与系数的关系求出点M的横坐标,进而求出纵坐标,同理求出点N的坐标,再用待定系数法求出直线MN的解析式,从而判断直线MN经过的定点即可.
    【详解】
    解:(1)∵抛物线向下平移6个单位长度得到抛物线,再将抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线,
    ∴抛物线的解析式为:y=(x-2)2-6,即y=x2-4x-2,
    抛物线的解析式为:y=(x-2+2)2-6,即y=x2-6.
    (2)如下图,过点A作AC⊥x轴于点C,连接AD,
    ∵是等腰直角三角形,
    ∴∠BOA =45°,
    又∵∠BDO=∠BAO=90°,
    ∴点A、B、O、D四点共圆,
    ∴∠BDA=∠BOA=45°,
    ∴∠ADC=90°-∠BDA=45°,
    ∴是等腰直角三角形,
    ∴DC=AC.
    ∵点在抛物线对称轴右侧上,点在对称轴上,
    ∴抛物线的对称轴为x=2,
    设点A的坐标为(x,x2-4x-2),
    ∴DC=x-2,AC= x2-4x-2,
    ∴x-2= x2-4x-2,
    解得:x=5或x=0(舍去),
    ∴点A的坐标为(5,3);
    同理,当点B、点A在x轴的下方时,
    x-2= -(x2-4x-2),
    x=4或x=-1(舍去),
    ∴点的坐标为(4,-2),
    综上,点的坐标为(5,3)或(4,-2).
    (3)∵直线(,为常数)与抛物线交于,两点,
    ∴,
    ∴x2-kx-6=0,
    设点E的横坐标为xE,点F的横坐标为xF,
    ∴xE+xF=k,
    ∴中点M的横坐标xM==,
    中点M的纵坐标yM=kx=,
    ∴点M的坐标为(,);
    同理可得:点N的坐标为(,),
    设直线MN的解析式为y=ax+b(a≠0),
    将M(,)、N(,)代入得:

    解得:,
    ∴直线MN的解析式为y= ·x+2(),
    不论k取何值时(),当x=0时,y=2,
    ∴直线经过定点(0,2).
    【点睛】
    本题考查二次函数综合应用,熟练掌握图象平移的规律、判断点A、B、O、D四点共圆的方法、用待定系数法求函数解析式的步骤是解题的关键.
    18.如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标是,在x轴上任取一点M.连接AM,分别以点A和点M为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于G,H两点,作直线GH,过点M作x轴的垂线l交直线GH于点P.根据以上操作,完成下列问题.
    探究:
    (1)线段PA与PM的数量关系为________,其理由为:________________.
    (2)在x轴上多次改变点M的位置,按上述作图方法得到相应点P的坐标,并完成下列表格:
    猜想:
    (3)请根据上述表格中P点的坐标,把这些点用平滑的曲线在图2中连接起来;观察画出的曲线L,猜想曲线L的形状是________.
    验证:
    (4)设点P的坐标是,根据图1中线段PA与PM的关系,求出y关于x的函数解析式.
    应用:
    (5)如图3,点,,点D为曲线L上任意一点,且,求点D的纵坐标的取值范围.
    【答案】(1),线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等;(2)图见解析,抛物线;(3)见解析;(4);(5)
    【解析】
    【分析】
    (1)由尺规作图的步骤可知,HG是AM的中垂线,结合中垂线的性质,即可得到答案;
    (2)根据第(1)的作图方法,得到相应点P的位置,即可求解;
    (3)用平滑的曲线作出图象,即可;
    (4)过点P作轴于点E,用含x,y的代数式表示,,,结合勾股定理,即可得到答案;
    (5)连接,由题意得当时,在的外接圆上,弧所对的圆心角为60°,的外接圆圆心为坐标原点O,设,求出b的值,进而即可求解.
    【详解】
    解:(1) 线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等
    (2)
    (3)草图见图2:形状:抛物线
    (4)如图1,过点P作轴于点E,
    ,,
    在中,

    化简,得
    ∴y关于x的函数解析式为.

    (5)连接,易得,又
    ∴为等边三角形,∴
    当时,在的外接圆上,弧所对的圆心角为60°
    其圆心在的垂直平分线y轴上,
    ∴的外接圆圆心为坐标原点O,
    设,则,即 ①
    又点D在该抛物线上
    ∴ ②
    由①②联立解得:(舍去)
    数形结合可得,
    当时,点D的纵坐标的取值范围为
    【点睛】
    本题主要考查尺规作作中垂线,二次函数的图象和性质,圆周角定理,解题关键是:熟练掌握垂直平分线的性质定理,构造三角形的外接圆.
    19.如图,已知,是的平分线,是射线上一点,.动点从点出发,以的速度沿水平向左作匀速运动,与此同时,动点从点出发,也以的速度沿竖直向上作匀速运动.连接,交于点.经过、、三点作圆,交于点,连接、.设运动时间为,其中.
    (1)求的值;
    (2)是否存在实数,使得线段的长度最大?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
    (3)求四边形的面积.
    【答案】(1)8cm;(2)存在,当t=4时,线段OB的长度最大,最大为;(3)
    【解析】
    【分析】
    (1)根据题意可得,,由此可求得的值;
    (2)过作,垂足为,则,设线段的长为,可得,,,根据可得,进而可得,由此可得,由此可得,则可得到答案;
    (3)先证明是等腰直角三角形,由此可得,再利用勾股定理可得,最后根据四边形的面积即可求得答案.
    【详解】
    解:(1)由题可得:,.
    ∴.
    (2)当时,线段的长度最大.
    如图,过作,垂足为,则.
    ∵平分,
    ∴,
    ∴,.
    设线段的长为,
    则,,.
    ∵,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    解得:.
    ∴.
    ∴当时,线段的长度最大,最大为.
    (3)∵,
    ∴是圆的直径.
    ∴.
    ∵,
    ∴是等腰直角三角形.


    在中,.
    ∴四边形的面积

    ∴四边形的面积为.
    【点睛】
    本题考查了相似三角形的判定及性质,直径的判定及性质,二次函数的最值问题等相关知识,熟练掌握相关知识是解决本题的关键.
    20如图,抛物线y=ax2+x+c经过点A(﹣1,0)和点C (0,3)与x轴的另一交点为点B,点M是直线BC上一动点,过点M作MP∥y轴,交抛物线于点P.
    (1)求该抛物线的解析式;
    (2)在抛物线上是否存在一点Q,使得△QCO是等边三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
    (3)以M为圆心,MP为半径作⊙M,当⊙M与坐标轴相切时,求出⊙M的半径.
    【答案】(1)y=﹣x2+x+3;(2)不存在,理由见解析;(3)⊙M的半径为,,,
    【解析】
    【分析】
    (1)已知抛物线y=ax2+x+c经过点A(﹣1,0)和点C(0,3),利用待定系数法即可求得抛物线解析式;
    (2)在抛物线上找到一点Q,使得△QCO是等边三角形,过点Q作OM⊥OB于点M,过点Q作QN⊥OC于点N,根据△QCO是等边三角形,求得Q点坐标,再验证Q点是否在抛物线上;
    (3)分四种情况①当⊙M与y轴相切,如图所示,令M点横坐标为t,PM=t,将PM用t表示出来,列出关于t的一元二次方程,求得t,进而求得半径;②⊙M与x轴相切,过点M作MN⊥OB于N,如图所示,令M点横坐标为m,因为PN=2MN,列出关于m的一元二次方程,即可求出m,同理③④种情况,进而求得⊙M的半径.
    【详解】
    (1)∵抛物线y=ax2+x+c经过点A(﹣1,0)和点C(0,3)

    解得
    ∴该抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+3
    故答案为:y=﹣x2+x+3
    (2)在抛物线上找到一点Q,使得△QCO是等边三角形,过点Q作OM⊥OB于点M,过点Q作QN⊥OC于点N
    ∵△QCO是等边三角形,OC=3
    ∴CN=
    ∴NQ=
    即Q(,)
    当x=时,y=﹣×()2+×+3=≠
    ∴Q(,)不在抛物线上
    y=﹣x2+x+3
    故答案为:不存在,理由见解析
    (3)①⊙M与y轴相切,如图所示
    ∵y=﹣x2+x+3
    当y=0时,﹣x2+x+3=0
    解得x1=-1,x2=4
    ∴B(4,0)
    令直线BC的解析式为y=kx+b
    解得
    ∴直线BC的解析式为
    令M点横坐标为t
    ∵MP∥y轴,⊙M与y轴相切
    ∴t=﹣t2+t+3-
    解得t=
    ⊙M的半径为
    ②⊙M与x轴相切,过点M作MN⊥OB于N,如图所示
    令M点横坐标为m
    ∵PN=2MN

    解得m=1或m=4(舍去)
    ∴⊙M的半径为:
    ③当与轴相切时,如图3:
    点与点重合时
    半径
    ④当与轴相切时如图4:
    设,
    则,因
    解得,(舍去)
    半径
    综上所述:的半径为,,,
    【点睛】
    本题考查了待定系数法求二次函数解析式,是二次函数的综合题,涉及了二次函数与几何问题,二次函数与圆的问题,其中考查了圆切线的性质.
    21.我们把方程(x- m)2+(y-n)2=r2称为圆心为(m,n)、半径长为r的圆的标准方程.例如,圆心为(1,-2)、半径长为3的圆的标准方程是(x- 1)2+(y+2)2=9.在平面直角坐标系中,圆C与轴交于点A.B.且点B的坐标为(8.0),与y轴相切于点D(0, 4),过点A,B,D的抛物线的顶点为E.
    (1)求圆C的标准方程;
    (2)试判断直线AE与圆C的位置关系,并说明理由.
    【答案】(1);(2)相切,理由见解析
    【解析】
    【分析】
    (1)连接CD,CB,过C作CF⊥AB,分别表示出BF和CF,再在△BCF中利用勾股定理构造方程求解即可得到圆C半径以及点C坐标,从而得到标准方程;
    (2)由(1)可得点A坐标,求出抛物线表达式,得到点E坐标,再求出直线AE的表达式,联立直线AE和圆C的表达式,通过判断方程根的个数即可得到两者交点个数,从而判断位置关系.
    【详解】
    解:连接CD,CB,过C作CF⊥AB,
    ∵点D(0,4),B(8,0),设圆C半径为r,圆C与y轴切于点D,
    则CD=BC=OF=r,CF=4,
    ∵CF⊥AB,
    ∴AF=BF=8-r,
    在△BCF中,,
    即,
    解得:r=5,
    ∴CD=OF=5,即C(5,4),
    ∴圆C的标准方程为:;
    (2)由(1)可得:BF=3=AF,则OA=OB-AB=2,
    即A(2,0),
    设抛物线表达式为:,将A,B,D坐标代入,
    ,解得:,
    ∴抛物线表达式为:,
    ∴可得点E(5,),
    设直线AE表达式为:y=mx+n,将A和E代入,
    可得:,解得:,
    ∴直线AE的表达式为:,
    ∵圆C的标准方程为,
    联立,
    解得:x=2,
    故圆C与直线AE只有一个交点,横坐标为2,
    即圆C与直线AE相切.
    【点睛】
    本题考查了圆的新定义,二次函数,一次函数,切线的判定,垂径定理,有一定难度,解题的关键是利用转化思想,将求位置关系转化为方程根的个数问题.
    x

    0
    1
    2
    3

    y

    0
    3
    4
    3
    0

    M的坐标


    P的坐标


    M的坐标


    P的坐标


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