2022年中考数学备考冲刺:二次函数与圆的计算考前信息压轴题
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这是一份2022年中考数学备考冲刺:二次函数与圆的计算考前信息压轴题,共42页。
二次函数与圆的计算考前信息压轴题
1.已知抛物线y=x2−(m−1)x+2m−1.
(1)当m=0时,请判断点(2,4)是否在该抛物线上;
(2)该抛物线的顶点随着m的变化而移动,当顶点移动到最高处时,求该抛物线的顶点坐标.
2.已知抛物线恒经过两个定点A和B(点A在点B左侧),现将直线AB作为对称轴,将抛物线进行翻折而得到抛物线,的顶点P与的顶点Q以及两定点A、B组成四边形APBQ.
(1)点A和点B坐标分别为______和______;
四边形APBQ的是一种特殊的四边形,它是______,的解析式为______.
(2)当点Q到x轴的距离为4时,
①求m值和此时四边形APBQ的面积.
②若直线与两抛物线、共同所组成图像共有4个交点,直接写出当时,a的取值范围.
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于A、B两点(B点在A点的右侧),顶点为C点.
(1)求的长;
(2)反比例函数的图像记作G.
①已知点C落在y轴上,抛物线与图像G的交点D在第三象限,若D点的横坐标为a,且,求k的取值范围.
②已知图像G经过点,点,若抛物线与线段有唯一的公共点(包括线段的端点),求m的取值范围.
4.如图,已知AB是的弦,C为上一点,AD是的切线.
(1)求证:;
(2)若于点B,,,求的半径.
5.如图,AB为⊙O的直径,以AB为直角边作RtΔABC,∠CAB=90°,斜边BC与⊙O交于点D,过点D作⊙O的切线DE交AC于点E,DG⊥AB于点F,交⊙O于点G.
(1)求证:是的中点;
(2)若,,求弦的长.
6.如图,是的内接三角形,是的直径,点是的中点,交的延长线于点.
(1)求证:直线与相切;
(2)若的直径是10,,求的长.
7.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C(0,3)
(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;
(2)若动点P在第二象限内的抛物线上,动点N在对称轴l上.
①当PA⊥NA,且PA=NA时,求此时点P的坐标;
②当四边形PABC的面积最大时,求四边形PABC面积的最大值及此时点P的坐标.
8.如图,已知内接于,是圆外一点,为的切线,且,连接,线段与线段相交于点.
(1)求证:为的切线;
(2)若,的半径为5,求线段的长.
9.如图,锐角△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线AG交⊙O于点G,连接BG.
(1)求证:△ABG∽△AFC.
(2)已知点E 在线段AF上(不与点A、点F重合),点D在线段AE上(不与点A、点E重合),∠ABD=∠CBE,求证:BG2=GEGD.
10.如图1,AB为半径,点C在AB延长线上且满足,点D是圆上的一个动点,连接AD、CD.
(1)△ACD面积最大时,请直接写出的值;
(2)猜想:当的度数为多少时,CD为的切线,并证明你的猜想.
(3)如图2,点H为AB中点,试猜想CD与DH的数量关系并给出证明.
11.如图,已知为的直径,点D为上一点,于点C,交于点E,与的延长线交于点F,平分.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,直接写出的长________.
12.如图,,是以为直径的圆上两点,且,直线是圆的切线.
(1)求证:AB∥CD;
(2)若的长度为12,,求圆的半径;
(3)过点作,垂足为,求证:.
13.如图,在矩形中,,,点E从点B出发,沿折线段以每秒1个单位的速度向点D(不与D点重合)运动,与此同时,以为直径且在的右侧作半圆O.设点E的运动时间为.
(1)发现:当点D开始落在半圆O上时,_________;此时半圆O的半径为________;
(2)探究:当秒时,
①连接、,判断是否垂直;
②求半圆O与矩形重叠部分的面积;
(3)拓展:若半圆O与矩形的边相切时,求点E到的距离.
14.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C,连接,点P在第二象限的抛物线上,连接、,线段交线段于点E.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若的面积为,的面积为,当时,求点P的坐标;
(3)已知点C关于抛物线对称轴的对称点为点N,连接,点H在x轴上,当时,
①求满足条件的所有点H的坐标
②当点H在线段上时,点Q是平面直角坐标系内一点,保持,连接,将线段绕着点Q顺时针旋转90°,得到线段,连接,请直接写出线段的取值范围.
15.在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为点D.
(1)当时,直接写出点A,C,D的坐标:A______,C______,D______;
(2)如图1,直线DC交x轴于点E,若,求a的值和CE的长;
(3)如图2,在(2)的条件下,若点N为OC的中点,动点P在第三象限的抛物线上,过点P作x轴的垂线,垂足为Q,交AN于点F;过点F作,垂足为H.设点P的横坐标为t,记.
①用含t的代数式表示f;
②设,求f的最大值.
16.如图,一条抛物线经过原点和点C(8,0),A、B是该抛物线上的两点,AB∥x轴,点A坐标为(3,4),点E在线段OC上,点F在线段BC上,且满足∠BEF=∠AOC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若四边形OABE的面积为14,求S△ECF;
(3)是否存在点E,使得△BEF为等腰三角形?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.
17.如图,已知抛物线经过点,,点D是第一象限抛物线上的一点,于点C.
(1)直接写出抛物线的表达式________;
(2)如图1,当取得最大值时,求点D的坐标,并求的最大值;
(3)如图2,点D满足(2)的条件,点P在x轴上,且,直接写出点P的横坐标________.
18.如图,抛物线与轴交于和点,与轴交于点,顶点为,连接,,与抛物线的对称轴交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点是第一象限内抛物线上的动点,连接,,设四边形和的面积分别为和,记,求最大值点的坐标及的最大值;
(3)点是对称轴右侧抛物线上的动点,在射线上是否存在点,使得以点,,为顶点的三角形与相似?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
1.(1)不在
(2)(2,5)
【解析】
(1)根据m的值求出二次函数解析式,求出x=2时的二次函数的函数值并与4比较即可判断.
(2)根据二次函数的解析式用m表示二次函数的顶点坐标,根据二次函数的最值确定当m=5时,二次函数的顶点移动到最高处,再代入计算即可求出此时二次函数的顶点坐标.
(1)
解:当m=0时,抛物线的解析式为.
∴当x=2时,.
∵,
∴当m=0时,点(2,4)不在该抛物线上.
(2)
解:∵抛物线的解析式为y=x2−(m−1)x+2m−1,
∴抛物线的顶点坐标为.
∴当m=5时,抛物线顶点的纵坐标取得最大值,即抛物线的顶点移动到最高处.
∴此时抛物线顶点坐标为(2,5).
2.(1),菱形,;
(2)①,四边形APBQ的面积为2,时,四边形APBQ的面积10;②且
【解析】
(1)根据抛物线解析式求得定点,,求得顶点坐标为,设抛物线的顶点坐标为,根据菱形对角线互相平分求得,进而即可求解.求得的解析式;
(2)①根据题意得的值,进而求得面积;②根据条件可得,进而求得的坐标,结合图象即可求解.
(1)
,
当时,,当时,,
抛物线过定点,
点A在点B左侧,
,
如图,
由翻折可知,,
,
轴,轴,
则是抛物线的对称轴,
平分,
,
,
四边形是菱形,
,
顶点坐标为,
设抛物线的顶点坐标为,
根据菱形的性质可得,
得,
,
(2)
①当点到轴的距离为时,则,
,
或,
当时,则点坐标为,点坐标为,
,
,
,
当时,则点的坐标为,点坐标为,
,
,
②,
,
由①可知当时,点的坐标为,点,
要使直线与两抛物线共同组成的图象共有4个交点,则的取值范围是:
且.
3.(1)6
(2)①28<k<162;②-6≤m≤-1或--6≤m≤-1
【解析】
(1)根据抛物线的解析式求出A、B两点坐标即可得出AB=6;
(2)①根据题意可得 且,求解即可;②先将点P,点Q坐标代入求出,得点P,点Q坐标,再代入抛物线解析求出m的值,结合函数图象可得结论.
(1)
抛物线与x轴相交于A、B两点
令
∴,即 ,
∴,
∴A(m-3,0),B(m+3,0),
∴AB= m+3-(m-3)=6
(2)
①由题意得,
∴
∵在第三象限,y=-x2+9中,y随x增大而增大;
()中,y随x增大而减小;
y=-x2+9与交点的横坐标为a,且-6<a<-4
∴ 且
∴28<k<162;
②的图像经过点P(,-12),点Q(-6,)
∴ ,
∴
∴P(-1,-12),点Q(-6,-2)
当抛物线经过点P(-1,-12)时,-12=-1-2m+9-m2,
解得,m1=-1,m2=-1
当抛物线经过点Q(-6,-2)时,-2=-36-12m+9-m2,
解得,m1=-6,m2=--6
由于抛物线的对称轴为直线,因此可以看用随着的减小抛物线向左平移,
∴m的取值范围为-6≤m≤-1或--6≤m≤-1.
4.(1)见解析
(2)半径为
【解析】
(1)连接AO并延长交⊙O于点E,连接BE,由AE为直径,可得∠EAB+∠E=90°.由AD是⊙O的切线,可得∠EAB+∠BAD=90°,可推出∠E=∠BAD即可;
(2)由BD⊥AB,可得∠ABD=90°,可证D,B,E三点共线,由勾股定理求出AB,再证△ADE∽△BDA,利用对应边长成比例可求AE.
(1)
证明:如图,连接AO并延长交⊙O于点E,连接BE,
∵AE为直径,
∴∠ABE=90°,
∴∠EAB+∠E=90°.
∵AD是⊙O的切线,
∴∠DAE=90°,
∴∠EAB+∠BAD=90°,
∴∠E=∠BAD,
∵∠C=∠E,
∴∠C=∠BAD;
(2)
解:∵BD⊥AB,
∴∠ABD=90°,
由(1)可知∠ABE=90°,
∴∠DBE=180°,
∴D,B,E三点共线,
∵AD=9,BD=7,
∴AB=,
∵∠E=∠C=∠BAD,∠D=∠D,
∴△ADE∽△BDA,
∴,
∴,
∴.
∴⊙O半径为.
5.(1)见解析
(2)弦DG的长为.
【解析】
(1)连AD,由AB为直径,根据圆周角定理得推论得到∠ADB=90°,从而有∠C+∠EAD=90°,∠EDA+∠CDE=90°,而∠CAB=90°,根据切线的判定定理得到AC是⊙O的切线,而DE与⊙O相切,根据切线长定理得ED=EA,则∠EDA=∠EAD,利用等角的余角相等可得到∠C=∠CDE,则ED=EC,即可得到EA=EC;
(2)由(1)可得AC=2AE=6,结合cos∠ACB=推知sin∠ACB=,然后利用圆周角定理、垂径定理,解直角三角形即可求得DG的长度.
(1)
证明:连接AD,如图,
∵AB为⊙O的直径,∠CAB=90°,
∴AC是⊙O的切线,
又∵DE与⊙O相切,
∴ED=EA,
∴∠EAD=∠EDA,
而∠C=90°-∠EAD,∠CDE=90°-∠EDA,
∴∠C=∠CDE,
∴ED=EC,
∴EA=EC,
即E为AC的中点;
(2)
解:由(1)知,E为AC的中点,则AC=2AE=6.
∵cos∠ACB=,
设AC=2x,BC=3x,
根据勾股定理,得AB=,
∴sin∠ACB=.
连接AD,则∠ADC=90°,
∴∠ACB+∠CAD=90°,
∵∠CAD+∠DAF=90°,
∴∠DAF=∠ACB,
在Rt△ACD中,AD=AC•sin∠ACB=6×=2.
在Rt△ADF中,DF=AD•sin∠DAF=AD•sin∠ACB=2×=,
∴DG=2DF=.
6.(1)见解析;(2).
【解析】
(1)连接OD,由点D是的中点得OD⊥BC,由DE//BC得OD⊥DE,由OD是半径可得DE是切线;
(2)证明△ODE是等腰直角三角形,可求出OE的长,从而可求得结论.
解:(1)连接OD交BC于点F,如图,
∵点是的中点,
∴OD⊥BC,
∵DE//BC
∴OD⊥DE
∵OD是的半径
∴直线与相切;
(2)∵AC是的直径,且AB=10,
∴∠ABC=90°,
∵OD⊥BC
∴∠OFC=90°
∴OD//AB
∴
∵
∴
∴
由勾股定理得,
∴.
7.(1)抛物线的解析式为y=-x2-2x+3,顶点坐标为(-1,4);
(2)①P(−−1,2)
②当x=−时,S四边形PABC最大=,此时P(-,).
【解析】
(1)把点A、B、C的坐标代入二次函数表达式,即可求解;
(2)①由PA⊥NA,且PA=NA,可证△PAD≌△ANQ(AAS),则PD=AQ,PD=AQ=AO-QO=3-1=2,即:即y=-x2-2x+3=2,即可求解;②利用S四边形PABC=S△OBC+S△CPO+S△POA,求解即可.
(1)
解:把点A、B、C的坐标代入二次函数表达式得:
,解得,
故:抛物线的解析式为y=-x2-2x+3,
∵y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
∴顶点坐标为(-1,4);
(2)
∵A(-3,0),B(1,0),
OA=3,OB=1,
如解图,作PD⊥x轴于点D,设对称轴l与x轴交于点Q,连接AC,OP,
∵点P在y=-x2-2x+3上,
∴设点P(x,-x2-2x+3),
∵PA⊥NA,且PA=NA,
∴∠PAD+∠APD=∠PAD+∠NAQ=90°,
∴∠APD=∠NAQ,
又∵∠PDA=∠AQN=90°,
∴△PAD≌△ANQ(AAS),
∴PD=AQ,
∴PD=AQ=AO-QO=3-1=2
即:y=-x2-2x+3=2
解得:x=−1(舍去)或x=−−1,
∴点P坐标为(−−1,2);
②连接OP,设P(x,-x2-2x+3),且-3<x<0
S四边形PABC=S△OBC+S△CPO+S△POA
∵S△OBC=OB×OC=×1×3=,S△OCP=OD×OC=|x|×3
又-3<x<0,所以S△OCP=−x,
S△OAP=×3×|yP|=(-x2-2x+3)=−x2−3x+
∴S四边形PABC=S△OBC+S△CPO+S△POA
=+(−x)+(−x2−3x+)=−x2−x+6,
∴当x=−时,S四边形PABC最大=,
此时P(-,).
8.(1)见解析
(2)
【解析】
(1)连接OA、OB,证明△OAP≌△OBP即可;
(2)根据可以得到OP和OD的长,从而可以解答本题.
(1)
连接OA、OB,如图所示.
∵,
∴
∴,
∵PA为⊙O的切线,
∴,
∴,
∴PB为⊙O的切线
(2)
∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,⊙O的半径5
∴,,
∴,OD=3
∴
∴
9.(1)见解析
(2)见解析
【解析】
(1)利用平分可得,利用同弧所对的圆周角相等可得,由此证明三角形相似;
(2)证明,利用相似三角形的对应边成比例即可证明.
(1)
证明:平分,
,
又,
.
(2)
解:,,
,
,
,
,,
,
又,
,
,
.
10.(1)
(2),证明见解析
(3),证明见解析
【解析】
(1)过点作,根据三角形的面积公式可得取得最大值时,面积最大,勾股定理求得,进而根据正弦的定义即可求解;
(2)根据切线的性质,特殊角的三角函数值,即可求解;
(3)根据已知条件,证明,根据相似三角形的性质即可求解.
(1)
解:如图,过点作,
,
点D是圆上的一个动点,
,
时,最大,则,,
∵,,
设,
中,,
,
(2)
当的度数为时,CD为的切线,
证明:为的切线,
,
,
,
,
(3)
,理由如下,如图,
,,设,则,
为的中点,
,
,
,
又,
,
,
.
11.(1)见解析
(2)
【解析】
(1)连接OD,只要证明CD⊥OD即可,利用角平分线,等腰三角形的性质以及直角三角形两锐角互余可得结论;
(2)连接AE交OD于H,先证明四边形HBCD是矩形,利用矩形的性质、垂径定理勾股定理得到△OAH的三边长,再利用△OAH∽△OFD即可求得DF的长.
(1)
连接
∵平分.
∴,
又∵,
∴,∴
又∵,
∴,
∴,
∴,
即,
∴是的切线;
(2)
连接OD,AE交于点H,
为的直径,
,
,
,
,
四边形HECD是矩形,
,
,
,
,
,
,
由勾股定理得,
.
12.(1)见解析
(2)
(3)见解析
【解析】
(1)连接OD,根据圆周角定理得∠AOD=2∠AED=90°,根据切线的性质得∠CDO=∠AOD=90°,根据平行的判定方法即可得出结论;
(2)根据圆周角定理可得∠B=∠ADE,由sin∠ADE= ,可得AB=13,然后利用解直角三角形的知识即可解得;
(3)作DG⊥BE,连接BD,先证明DE平分∠AEB,再结合角平分线的定义可得四边形DFEB为正方形,即可得DF=EF=EG,根据HL证明Rt△ADF≌Rt△BDG,可得AF=BG,从而根据线段间的和差关系即可得出结论.
(1)
解:连接,
∵∠AED=45°,
∴∠AOD=2∠AED=90°,
∵直线CD与圆O相切,
∴OD⊥CD,
∴∠CDO=∠AOD=90°,
∴ABCD;
(2)
解:∵AB为圆O的直径,
∴∠AEB=90°,
∵∠B=∠ADE,
∴sinB=sin∠ADE=,
∵AE的长度为12,
又∵sinB==,
∴AB=13,
∴⊙O的半径为;
(3)
证明:DG⊥EB,交EB的延长线于点G,连接 DB,
∵AB是⊙O直径,
∴∠AEB=90°,
∵∠AED=45°,
∴∠BED=∠AED=45°,
∴ED平分∠AEB,
∵DF⊥AE,DG⊥EB,
∴DF=DG,
∴四边形DFEG为正方形,
∴DF=EF=EG,
∵∠AOD=∠BOD=90°,OA=OB,
∴AD=BD,
∴Rt△ADF≌Rt△BDG(HL),
∴AF=BG,
∴AE+BE=EF+EG=2EF=2DF,
即有:.
13.(1)4;
(2)①不垂直;②
(3)或
【解析】
(1)根据矩形的性质和圆周角定理的推论即可确定当点E与点C重合时,点D开始落在半圆O上,进而求出t的值;根据勾股定理求出AC的长度,进而即可求出半圆O的半径.
(2)①取BE的中点为P,连接OP,OB,OC.根据线段中点的性质,线段的和差关系求出BP和CP的长度,根据三角形中位线定理,矩形的性质,角的和差关系求出OP的长度,并确定∠OPB=90°,∠OPE=90°,根据勾股定理求出 OB2和OC2,再根据勾股定理逆定理验证即可.
②设半圆O与AD的另一交点为M,过点O作ON⊥AM于N.根据直角三角形的边角关系和特殊角的三角函数值求出∠AEB,根据矩形的性质,平行线的性质求出∠OAM,根据矩形的性质,勾股定理,直径与半径的关系求出半圆O的半径,根据直角三角形的边角关系求出ON的长度,根据等边三角形的判定定理和性质,角的和差关系求出AM的长度和∠EOM,根据三角形面积公式求出△OAM的面积,根据扇形面积公式求出扇形OME的面积,最后将△OAM和扇形OME的面积相加即可求出半圆O与矩形ABCD重叠部分的面积.
(3)当半圆O与AD,BC分别相切时,连接AC,过点B作BF⊥AC于F.根据矩形的性质,勾股定理求出AC的长度,再根据三角形面积公式求解即可.当半圆O与CD相切时,连接FO并延长交AB于G,连接AC,过点E作EQ⊥AC于Q,设半圆O的半径为x,根据切线的性质定理,矩形的性质,平行线的性质求出∠OGA,根据平行线的判定定理,平行线分线段成比例定理求出AG的长度,在中根据勾股定理求出x的值,进而求出AE的长度,根据勾股定理和线段的和差关系求出CE的长度,再根据三角形面积公式求解即可.
(1)
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠D=90°.
∵AE是半圆O的直径,
∴当A,D,E组成直角三角形时,且AE是斜边时,点D在半圆O上.
∴当点E与点C重合时,点D开始落在半圆O上.
∵AB=3,BC=4,点E的运动速度是每秒1个单位,
∴(秒),.
∵AE是半圆O的直径,
∴.
∴此时半圆O的半径为.
故答案为:4;.
(2)
解:①如下图所示,取BE的中点为P,连接OP,OB,OC.
∵秒,
∴.
∵点P是BE中点,
∴.
∵BC=4,
∴,.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°.
∵AE是半圆O的直径,
∴点O是AE中点.
∴OP是△ABE的中位线.
∴,.
∴∠OPE=∠ABC=90°.
∴∠OPB=180°-∠OPE=90°.
∵AB=3,
∴.
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴OB与OC不垂直.
②如下图所示,设半圆O与AD的另一交点为M,过点O作ON⊥AM于N.
∵,AB=3,
∴.
∴∠AEB=60°.
∵四边形ABCD是矩形,
∴,∠ABC=90°.
∴∠OAM=∠AEB=60°,.
∴.
∵ON⊥AM,
∴.
∵OA=OM,
∴△OAM是等边三角形.
∴∠AOM=60°,.
∴,∠EOM=180°-∠AOM=120°.
∴.
∴半圆O与矩形重叠部分的面积为.
(3)
解:如图1所示,当t=0时,点E与点B重合,此时半圆O与BC相切于点B,与AD相切于点A,连接AC,过点B作BF⊥AC于F.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°.
∵AB=3,BC=4,
∴,.
∴.
∴此时点E到的距离是.
如图2所示,当半圆O与CD相切于点F时,连接FO并延长交AB于G,连接AC,过点E作EQ⊥AC于Q,设半圆O的半径为x.
∴OA=OE=OF=x.
∵AE是半圆O的直径,
∴.
∵半圆O与CD相切于点F,
∴∠OFC=90°.
∵四边形ABCD是矩形,
∴,∠ABE=∠BCD=90°.
∴∠OGA=∠OFC=90°,四边形BGFC是矩形.
∴,∠OGA=∠ABE,GF=BC.
∴.
∴.
∵AB=3,BC=4,
∴,GF=BC=4.
∴OG=GF-OF=4-x.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
∵AC=5,
∴.
∴此时点E到的距离是.
∴若半圆O与矩形的边相切时,点E到的距离是或.
图1 图2
14.(1)y=-x2-2x+3;
(2)点P的坐标是(-2,3)或(-1,4);
(3)①点H的坐标是(-1,0)或(-9,0);②2-≤MH≤2+.
【解析】
(1)先把点A(1,0),点B(-3,0)代入抛物线y=ax2-2x+c中列方程组,解方程组可得a和c的值,从而得抛物线的表达式;
(2)先根据待定系数法求BC的解析式为:y=x+3,根据同高三角形面积的比等于对应底边的比,可得,证明△OEH∽△OPG,得,可设E(3m,3m+3),则P(5m,-25m2-10m+3),代入比例式可得方程,解出即可得结论;
(3)①由对称得:N(-2,3),有两种情况:如图2,i)当BN∥CH1时,∠H1CB=∠NBC,根据平移的性质可得点H1的坐标;ii)当∠H2CB=∠NBC,设H2(n,0),直线CH2与BN交于点M,确定BN和CH2的解析式,利用方程组的解可得M的坐标(-),根据两点的距离公式利用BM=CM,列方程可得结论;②如图3,当Q在x轴下方时,且MH⊥x轴时,MH最小,作辅助线,构建矩形MFGH是,证明△BGQ≌△QFM(AAS),得GQ=GH=FM,可得△QHG是等腰直角三角形,由斜边为1可得QG=GH=,利用全等三角形的性质与线段和与差可得结论;同理如图4,当Q在x轴上方时,且MH⊥x轴时,MH最大,同理可得最大值MH的长,从而得结论.
(1)
把点A(1,0),点B(-3,0)代入抛物线y=ax2-2x+c中,
得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为:y=-x2-2x+3;
(2)
如图1,过P作PG⊥y轴于G,过E作EH⊥y轴于H,
当x=0时,y=3,
∴C(0,3),
设BC的解析式为:y=kx+b,
则,解得,
∴BC的解析式为:y=x+3,
∵△PCE的面积为S1,△OCE的面积为S2,且,
∴,
∵EH∥PG,
∴△OEH∽△OPG,
∴,
∴设E(3m,3m+3),则P(5m,-25m2-10m+3),
∴,
整理,得:25m2+15m+2=0,
解得,
当时,5m=-2,则P(-2,3),
当时,5m=-1,则P(-1,4),
综上,点P的坐标是(-2,3)或(-1,4);
(3)
①由对称得:N(-2,3),
∵∠HCB=∠NBC,
如图2,连接CN,有两种情况:
i)当BN∥CH1时,∠H1CB=∠NBC,
∵CN∥AB,
∴四边形CNBH1是平行四边形,
∴H1(-1,0);
ii)当∠H2CB=∠NBC,
设H2(n,0),直线CH2与BN交于点M,
∴BM=CM,
∵B(-3,0),N(-2,3),
∴同理可得BN的解析式为:y=3x+9,
设CH2的解析式为:y=k1x+b1,
则,解得:,
∴设CH2的解析式为:,
∴,
∵BM=CM,
∴,
解得:n=-9或-1(舍),
∴H2(-9,0),
综上,点H的坐标是(-1,0)或(-9,0);
②如图3,当Q在x轴下方时,且MH⊥x轴时,MH最小,过Q作QG⊥x轴,过M作MF⊥QG于F,则四边形MFGH是矩形,
∴FM=GH,FG=MH,
∵∠BQM=∠F=90°,
∴∠BQG+∠GQM=∠FMQ+∠GQM=90°,
∴∠BQG=∠FMQ,
∵BQ=QM,∠BGQ=∠F=90°,
∴△BGQ≌△QFM(AAS),
∴FM=GQ,BG=FQ,
∴GQ=FM=GH,
∵QH=1,
∴QG=GH=,
∴MH=FG=FQ-QG=BG-GH=2--=2-;
如图4,当Q在x轴上方时,且MH⊥x轴时,MH最大,过Q作QG⊥x轴,作QF⊥MH于F,则四边形QFHG是矩形,
∴FQ=GH,GQ=FH,
同理得△BGQ≌△MFQ(AAS),
∴QG=FQ=GH,BG=MF,
∵QH=1,
∴QG=GH=,
∴MH=FM+FH=BG+GH=2++=2+;
∴MH的取值范围是2-≤MH≤2+.
15.(1),,
(2),
(3)①;②
【解析】
1)当a=6时,抛物线的表达式为:y=6x2+24x+18,即可求解;
(2)由点C、D的坐标得,直线CD的表达式为:y=2ax+4a−6,进而求出点E(,0),利用tan∠AED=,即可求解;
(3)①证明△FJH∽△ECO,故,则 ,即可求解;
②(),即可求解.
(1)
当时,
当时,,解得或
则点A的坐标为
当时,则点C的坐标为
将化成顶点式为
则点D的坐标为
故答案为:,,;
(2)
如图,作轴于点
将化成顶点式为
则顶点D的坐标为,
∴,
在中,,即
解得,
∴
在中,,即,
解得,
∴
将点代入得:,
解得;
(3)
①如图,作与的延长线交于点
由(2)可知,,,
∴
当时,,解得或,
∴,
为OC的中点,
∴
设直线AN的解析式为
将点,代入得:,解得
则直线AN的解析式为
∵,
∴
∴
由(2)知,,
∴,
设直线CE的解析式为
将点,代入得:,解得
则直线CE的解析式为
∴
∴
∵,轴
∴,
∴
∴,即
解得
∴
即;
②将化成顶点式为
由二次函数的性质可知:
则当时,取得最大值,最大值为.
16.(1);(2);(3)存在点E,点E的坐标为(2,0)或(3,0) 或(,0)
【解析】
(1)根据题意可设该抛物线的解析式为:(a≠0).然后将点A的坐标代入求值即可;
(2)由已知易得OE的长,且BE⊥OC,则可求得△BCE的面积;由抛物线对称性及已知可证明△BEF∽△BCE,由面积比等于相似比的平方,则易求△ECF的面积;
(3)需要分类讨论:当BE=BF、EB=EF和FB=FE时,分别求点E的坐标即可.
试题解析:
(1)设抛物线解析式为,
把A(3,4)代入得:
∴
∴抛物线解析式为,即
(2)∵AB∥x轴
∴四边形OABC关于抛物线对称轴直线x=4对称
∴∠AOC=∠BCO,B(5,4)
∴AB=2
由勾股定理得:
∵四边形OABE的面积为
解得:OE=5,即E(5,0)
∴BE⊥OC
∴CE=3,BE=4
∴
∵∠BEF=∠AOC=∠BCO, ∠EBF=∠CBE
∴△BEF∽△BCE
∴
即
∴
(3)存在点E使得△BEF为等腰三角形
①当BE=BF时,则∠BEF=∠BFE
∵∠BEF=∠ACO=∠BCO
∴∠BFE=∠BCE
∴EF与EC重合
∴∠BEC=∠BEF=∠AOC
∴OA∥BE
∵AB∥x轴
∴四边形AOEB是平行四边形
∴OE=AB=2
∴E(2,0)
②当EB=EF时,则∠EBF=∠EFB
∵△BEF∽△BCE
∴∠BEC=∠BFE
∴∠BEC=∠EBF
∴EC=BC=5
∴OE=OC-EC=8-5=3
∴E(3,0)
③当FB=FE时,则∠FBE=∠FEB
∴∠BCO=∠FEB=∠FBE
∴BE=EC,即点E在BC的垂直平分线上
过E作EM⊥BC,垂足为M;过A作AN⊥OC,垂足为N,如图
则CM=,ON=3,OA=5
∵∠AON=∠ECM,∠ANO=∠EMC=90°
∴△AON∽△ECM
∴ 即
∴EC=
∴OE=OC-EC=
∴E(,0)
∴综上所述,存在点E,点E的坐标为(2,0)或(3,0) 或(,0)
17.(1)
(2);最大值为
(3),
【解析】
(1)根据待定系数法求解析式即可求解;
(2)根据当最大时,的面积最大,连接,,,设,求得的面积的表达式,根据二次函数的性质即可求解.
(3)连接,以为腰向下作等腰直角三角形,,过分别作轴的垂线,垂足分别为,以的中点为圆心,为半径,作,交轴与点,根据等腰直角三角形的性质与圆周角定理可得点即为所求,证明,可得的坐标,根据中点坐标公式求得的坐标,进而根据勾股定理求得的半径,根据是轴与的交点,设,则,勾股定理建立方程,解方程即可求解.
(1)
解:已知抛物线经过点,,
将点,,代入得,
解得
抛物线解析式为
(2)
当最大时,的面积最大,连接,,,
设
当时的面积最大值是8,
将代入得,
∴
∵,
∴的最大值是.;
(3)
连接,以为腰向下作等腰直角三角形,,过分别作轴的垂线,垂足分别为,以的中点为圆心,为半径,作,交轴与点,如图,
是等腰直角三角形,
则,,
即,
,则点即为所求,
轴,轴,
,
又,
,
,
又,
,
,
,
,
,
,
,
,即,
的半径为,
设,则,
,
解得,.
综上所述的横坐标为:,.
18.(1)
(2),最大值为56
(3)存在,,,
【解析】
(1)利用待定系数法求出函数解析式;
(2)首先求出直线BC的函数解析式,过点作轴,交轴于点,交于点,设点P的横坐标为t,表示PF的长,然后利用S=S四边形PBOC−S△AOC列出函数解析式,得出结果;
(3)分MN=ME、NM=NE、EM=EN三种情况,根据相似三角形列出比例式求解.
(1)
解:分别把A(−2,0)和点B(8,0)代入函数解析式,得
,
解得
∴;
(2)
当时,,
∴,
∴直线的解析式为:.
过点作轴,交轴于点,交于点,
设,则,
则,
,
,
,
当时,,
当时,,
∴;
(3)
,,,
∴是等腰直角三角形.
抛物线的对称轴为,
∴点的横坐标是3,又点在直线上,
∴.
设,.
①当,时,
,
则,
解得:或(舍去),
∴.
②当,时,
,
则,
解得:或(舍去),
∴.
③当,时,
,
此时的点与点关于②的结果对称,
,
,
∴.
故在射线上存在点,点的坐标为:,,.
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