2024成都中考数学二轮复习专题 二次函数--线段关系专项训练(含答案)
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这是一份2024成都中考数学二轮复习专题 二次函数--线段关系专项训练(含答案),共61页。试卷主要包含了已知等内容,欢迎下载使用。
目标层级图
课中讲解
一.两线段(或多线段)比值的最值与定值问题
内容讲解
分析:基本的方法仍然是设坐标处理,问到两个线段的比值时我们可以用相似来转化,有可能会出现定值或变化的情况。也有一些题目是多条线段的比值或者加减,我们先从几何的角都进行转化,然后再利用两点间距离公式进行计算。
例题:如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,且.
(1)试求抛物线的解析式;
(2)直线与轴交于点,与抛物线交于点,与直线交于点,记,试求的最大值及此时点的坐标;
解:如图1中,由题意,点在轴的右侧,作轴于,交于.
,
,
,
直线与轴交于点,则,
的解析式为,
设,则,
,
,
,
当时,有最大值,最大值为,此时.
题型一:两条线段的比值
例1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,,点的坐标为,与轴于交于点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在抛物线上取点,若点的横坐标为5,求点的坐标及的度数;
(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴交轴于点,的外接圆圆心为(如图,
①求点的坐标及的半径;
②过点作的切线交于点(如图,设为上一动点,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.
过关检测
1.如图,在平面直角坐标系中,是抛物线上的一个动点,且点在第一象限内.轴于点,点坐标为,直线交轴于点,点与点关于轴对称,直线与相交于点,连结.设线段的长为,的面积为.
(1)当时,求的值.
(2)求关于的函数解析式.
(3)①若时,求的值;
②当时,设,猜想与的数量关系并证明.
题型二:多条线段的比值
例2.在平面直角坐标系中,已知抛物线,为常数)的顶点为,等腰直角三角形的顶点的坐标为,的坐标为,直角顶点在第四象限.
(1)如图,若该抛物线过,两点,求该抛物线的函数表达式;
(2)平移(1)中的抛物线,使顶点在直线上滑动,且与交于另一点.
若点在直线下方,且为平移前(1)中的抛物线上的点,当以、、三点为顶点的三角形是等腰直角三角形时,求出所有符合条件的点的坐标;
取的中点,连接,.试探究是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.
过关检测
2.如图,在平面直角坐标系中,一次函数为常数)的图象与轴交于点,与轴交于点.以直线为对称轴的抛物线,,为常数,且经过,两点,并与轴的正半轴交于点.
(1)求的值及抛物线的函数表达式;
(2)设是轴右侧抛物线上一点,过点作直线的平行线交轴于点.是否存在这样的点,使得以,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点的坐标及相应的平行四边形的面积;若不存在,请说明理由;
(3)若是抛物线对称轴上使的周长取得最小值的点,过点任意作一条与轴不平行的直线交抛物线于,,,两点,试探究是否为定值,并写出探究过程.
题型三:线段的和或积
例3.如图,在平面直角坐标系中,以点为圆心,以为半径的圆与轴交于、两点,与轴交于、两点.抛物线经过、、三点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若的切线交轴正半轴于点,交轴负半轴于点,切点为,且,试判断直线是否经过抛物线的顶点?说明理由;
(3)点是位于轴右侧上的一动点,连结交轴于点,问是否存在一个常数.始终满足?如果存在,请求出的值;如果不存在,请说明理由.
过关检测
3.如图,抛物线的图象与轴交于与,与直线交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是抛物线上轴下方)的一个动点,过点作轴的平行线与直线交于点,试判断在点运动过程中,以点,,,为顶点的四边形能否构成平行四边形,若能,请求出点的坐标;若不能,请说明理由.
(3)如图2,点是抛物线的顶点,抛物线的对称轴交轴于点,当点在抛物线上,之间运动时,连接交于点,连接并延长交于点,猜想在点的运动过程中,的和是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.
二.线段比例关系与相似三角形相结合
此类题目需从线段比例结合函数,设出关键点坐标,推理得出其他线段的长度,利用SAS的相似判定得到三角形相似。
例题:如图,、是平面直角坐标系中两点,其中为常数,且,为轴上一动点,以为边在轴上方作矩形,使,画射线,把绕点逆时针旋转得△,连接,抛物线过、两点.
(1)填空: ,用表示点的坐标: ;
(2)当抛物线的顶点为,抛物线与线段交于点,且时,△与是否相似?说明理由;
解:(1),,,,即,
,
,
,
为等腰直角三角形,
,
,
,即;
故答案为:45;,;
(2)△,理由如下:
由已知得:,,
,
,
为抛物线的顶点,
设抛物线解析式为,
抛物线过点,
,
即,
,
,
△;
题型一:知线段比例得相似
例1.如图1,,是平面直角坐标系中两点,其中为常数,且,为轴上一动点,以为边在轴上方作矩形,使,画射线,把绕点逆时针旋转得△,连接,抛物线过,两点.
(1)填空: ,用表示点的坐标: , ;
(2)当抛物线的顶点为,抛物线与线段交于点,且时,△与是否相似?说明理由;
(3)若与原点重合,抛物线与射线的另一个交点为点,过作轴,垂足为
①求,,满足的关系式;
②当为定值,抛物线与四边形有公共点,线段的最大值为10,请你探究的取值范围.
过关检测
1.抛物线过点,,与轴交于点.
(1)求抛物线表达式;
(2)如图1,连接,以为边作,若点在直线下方的抛物线上,为坐标平面内的一点,且的面积为30,①求点坐标;②过此二点的直线交轴于,此直线上一动点,当最小时,求点坐标.
(3)如图2,过点、,三点,为直径,点为圆上的一动点(不与点,重合),为直角,边与的延长线交于,求线段长度的最大值.
学习任务
1.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴交于,与轴交于点.以直线为对称轴的抛物线经过、两点,并与轴正半轴交于点.
(1)求的值及抛物线的函数表达式.
(2)设点,若是抛物线对称轴上使得的周长取得最小值的点,过任意作一条与轴不平行的直线交抛物线于,,,两点,试探究是否为定值?请说明理由.
2.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴的正半轴于点C,其顶点为M,MH⊥x轴于点H,MA交y轴于点N,sin∠MOH=.
(1)求此抛物线的函数表达式;
(2)过H的直线与y轴相交于点P,过O,M两点作直线PH的垂线,垂足分别为E,F,若=时,求点P的坐标;
(3)将(1)中的抛物线沿y轴折叠,使点A落在点D处,连接MD,Q为(1)中的抛物线上的一动点,直线NQ交x轴于点G,当Q点在抛物线上运动时,是否存在点Q,使△ANG与△ADM相似?若存在,求出所有符合条件的直线QG的解析式;若不存在,请说明理由.
3.如图,已知△ABC为直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,点A、C在x轴上,点B坐标为(3,m)(m>0),线段AB与y轴相交于点D,以P(1,0)为顶点的抛物线过点B、D.
(1)求点A的坐标(用m表示);
(2)求抛物线的解析式;
(3)设点Q为抛物线上点P至点B之间的一动点,连接PQ并延长交BC于点E,连接BQ并延长交AC于点F,试证明:FC(AC+EC)为定值.
4.已知:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),顶点C(1,﹣3),与x轴交于A,B两点,A(﹣1,0).
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)如图,以AB为直径作圆,与抛物线交于点D,与抛物线对称轴交于点E,依次连接A,D,B,E,点P为线段AB上一个动点(P与A,B两点不重合),过点P作PM⊥AE于M,PN⊥DB于N,请判断是否为定值?若是,请求出此定值;若不是,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,若点S是线段EP上一点,过点S作FG⊥EP,FG分别与边AE,BE相交于点F,G(F与A,E不重合,G与E,B不重合),请判断是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
2024成都中考数学二轮复习专题 二次函数--线段关系专项训练(解析版)
目标层级图
课中讲解
一.两线段(或多线段)比值的最值与定值问题
内容讲解
分析:基本的方法仍然是设坐标处理,问到两个线段的比值时我们可以用相似来转化,有可能会出现定值或变化的情况。也有一些题目是多条线段的比值或者加减,我们先从几何的角都进行转化,然后再利用两点间距离公式进行计算。
例题:如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,且.
(1)试求抛物线的解析式;
(2)直线与轴交于点,与抛物线交于点,与直线交于点,记,试求的最大值及此时点的坐标;
解:如图1中,由题意,点在轴的右侧,作轴于,交于.
,
,
,
直线与轴交于点,则,
的解析式为,
设,则,
,
,
,
当时,有最大值,最大值为,此时.
题型一:两条线段的比值
例1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,,点的坐标为,与轴于交于点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在抛物线上取点,若点的横坐标为5,求点的坐标及的度数;
(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴交轴于点,的外接圆圆心为(如图,
①求点的坐标及的半径;
②过点作的切线交于点(如图,设为上一动点,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.
【解答】解:(1),将点的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,
抛物线的解析式为;
(2)当时,,故的坐标为,
令,则(舍去)或,故点,
如图①,连结,作于,
,,,
,,
,
,
,
;
(3)①如图②,连接,,
,
,
,,
,
点的坐标为,的半径为;
②如图③,连接,,
过点作的切线交1于点,
,
,
,
,
,,
,
,
,
在点运动过程中的值不变,其值为.
过关检测
1.如图,在平面直角坐标系中,是抛物线上的一个动点,且点在第一象限内.轴于点,点坐标为,直线交轴于点,点与点关于轴对称,直线与相交于点,连结.设线段的长为,的面积为.
(1)当时,求的值.
(2)求关于的函数解析式.
(3)①若时,求的值;
②当时,设,猜想与的数量关系并证明.
【解答】解:(1)点在二次函数的图象上,轴于点,且,
点的坐标为,
当时,点的坐标为,,
点的坐标为,
.
轴,
轴,
,
,
,
点和点关于轴对称,
,
;
(2)当时(如图,
点和点关于轴对称,
,
,
,
,即.
;
当时(如图,
同解法得:,
由得,
关于的函数解析式为且.
(3)①如图3,连接,
的面积为,
,
点的坐标为,,
,
,,
,
;
②与之间的数量关系为,
如图4,连接,
,
,,
,
点的坐标为,,
.
题型二:多条线段的比值
例2.在平面直角坐标系中,已知抛物线,为常数)的顶点为,等腰直角三角形的顶点的坐标为,的坐标为,直角顶点在第四象限.
(1)如图,若该抛物线过,两点,求该抛物线的函数表达式;
(2)平移(1)中的抛物线,使顶点在直线上滑动,且与交于另一点.
若点在直线下方,且为平移前(1)中的抛物线上的点,当以、、三点为顶点的三角形是等腰直角三角形时,求出所有符合条件的点的坐标;
取的中点,连接,.试探究是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)等腰直角三角形的顶点的坐标为,的坐标为,
轴,轴,
点的坐标为.
抛物线过,两点,
,解得:,,
抛物线的函数表达式为:.
(2)方法一:
,,,
直线的解析式为:.
设平移前抛物线的顶点为,则由(1)可得的坐标为,且在直线上.
点在直线上滑动,可设的坐标为,
则平移后抛物线的函数表达式为:.
解方程组:,
解得,
,.
过点作轴,过点作轴,则
,.
.
若以、、三点为顶点的等腰直角三角形,则可分为以下两种情况:
①当为直角边时:点到的距离为(即为的长).
由,,可知,
为等腰直角三角形,且,.
如答图1,过点作直线,交抛物线于点,则为符合条件的点.
可设直线的解析式为:,
,,解得,
直线的解析式为:.
解方程组,得:,
,.
②当为斜边时:,可求得点到的距离为.
如答图2,取的中点,则点的坐标为.
由,,可知:
为等腰直角三角形,且点到直线的距离为.
过点作直线,交抛物线于点,则为符合条件的点.
可设直线的解析式为:,
,,解得,
直线的解析式为:.
解方程组,得:,
,,,.
综上所述,所有符合条件的点的坐标为:
,,,,,.
方法二:
,,
,
抛物线顶点在直线上,设,
抛物线表达式:,
与抛物线的交点,
以、、三点为顶点的三角形是等腰直角三角形,,
①当为直角顶点时,,,
,
,,,,
②当为直角顶点时,点可视为点绕点顺时针旋转而成,
将点平移至原点,则点平移后,
将点绕原点顺时针旋转,则点,
将平移至点,则点平移后即为点,
,
,,
,,
③当为直角顶点时,同理可得,,
综上所述,所有符合条件的点的坐标为:
,,,,,.
存在最大值.理由如下:
由知为定值,则当取最小值时,有最大值.
如答图2,取点关于的对称点,易得点的坐标为,.
连接,,,易得,且,
四边形为平行四边形.
.
.
当、、三点共线时,最小,最小值为.
的最大值为.
过关检测
2.如图,在平面直角坐标系中,一次函数为常数)的图象与轴交于点,与轴交于点.以直线为对称轴的抛物线,,为常数,且经过,两点,并与轴的正半轴交于点.
(1)求的值及抛物线的函数表达式;
(2)设是轴右侧抛物线上一点,过点作直线的平行线交轴于点.是否存在这样的点,使得以,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点的坐标及相应的平行四边形的面积;若不存在,请说明理由;
(3)若是抛物线对称轴上使的周长取得最小值的点,过点任意作一条与轴不平行的直线交抛物线于,,,两点,试探究是否为定值,并写出探究过程.
【解答】解:(1)经过点,
,解得,
直线解析式为,.
抛物线对称轴为,且与轴交于,
另一交点为,
设抛物线解析式为,
抛物线经过,
,解得,
抛物线解析式为;
(2)假设存在点使得以、、、为顶点的四边形是平行四边形,
则且.如答图1,
当点在点位置时,过点作轴于点,
,,
又,
,
,即,
,解得与点重合,舍去),
,;
当点在点位置时,过点作轴于点,
同理可求得,,.
(3)要使的周长最小,只需最小即可.
如答图2,连接交于点,因为点、关于对称,根据轴对称性质以及两点之间线段最短,可知此时最小最小值为线段的长度).
,,
直线解析式为,
,,即.
令经过点的直线为,则,即,
则直线的解析式是:,
,,
联立化简得:,
,.
,,
.
根据两点间距离公式得到:
.
又;
同理
.
,
为定值.
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日期:2020/12/17 13:02:31;用户:18215595478;邮箱:18215595478;学号:28029671
题型三:线段的和或积
例3.如图,在平面直角坐标系中,以点为圆心,以为半径的圆与轴交于、两点,与轴交于、两点.抛物线经过、、三点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若的切线交轴正半轴于点,交轴负半轴于点,切点为,且,试判断直线是否经过抛物线的顶点?说明理由;
(3)点是位于轴右侧上的一动点,连结交轴于点,问是否存在一个常数.始终满足?如果存在,请求出的值;如果不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)如图,连接.
,,
,
,,,,.则
,
解得,,
该抛物线的解析式为:;
(2)直线经过抛物线的顶点.理由如下:
由(1)知,抛物线的解析式为,即,则其顶点坐标是,.
如图,连接,设直线交抛物线对称轴于点.
是的切线,.
.
又
,则,,即点是抛物线的顶点坐标,
直线经过抛物线的顶点;
(3)存在,理由如下:
如图,连接.
是直径,
,
又,
,
,则,即.
过关检测
3.如图,抛物线的图象与轴交于与,与直线交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是抛物线上轴下方)的一个动点,过点作轴的平行线与直线交于点,试判断在点运动过程中,以点,,,为顶点的四边形能否构成平行四边形,若能,请求出点的坐标;若不能,请说明理由.
(3)如图2,点是抛物线的顶点,抛物线的对称轴交轴于点,当点在抛物线上,之间运动时,连接交于点,连接并延长交于点,猜想在点的运动过程中,的和是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线的图象与轴交于与,与直线交于点,
设抛物线的解析式为,
点代入,得,
抛物线的解析式为;
(2)设点,
直线经过点,
,,
,
过点作轴的平行线与直线交于点,
,
,
当时,以点,,,为顶点的四边形构成平行四边形,
,
解得(舍去)或或或(舍去),
点的坐标为,或,;
(3)如图,作于点,
,
,
,,
,
设点,
则,,
,,
,
在点的运动过程中,的和是定值,该定值为8.
二.线段比例关系与相似三角形相结合
此类题目需从线段比例结合函数,设出关键点坐标,推理得出其他线段的长度,利用SAS的相似判定得到三角形相似。
例题:如图,、是平面直角坐标系中两点,其中为常数,且,为轴上一动点,以为边在轴上方作矩形,使,画射线,把绕点逆时针旋转得△,连接,抛物线过、两点.
(1)填空: ,用表示点的坐标: ;
(2)当抛物线的顶点为,抛物线与线段交于点,且时,△与是否相似?说明理由;
解:(1),,,,即,
,
,
,
为等腰直角三角形,
,
,
,即;
故答案为:45;,;
(2)△,理由如下:
由已知得:,,
,
,
为抛物线的顶点,
设抛物线解析式为,
抛物线过点,
,
即,
,
,
△;
题型一:知线段比例得相似
例1.如图1,,是平面直角坐标系中两点,其中为常数,且,为轴上一动点,以为边在轴上方作矩形,使,画射线,把绕点逆时针旋转得△,连接,抛物线过,两点.
(1)填空: ,用表示点的坐标: , ;
(2)当抛物线的顶点为,抛物线与线段交于点,且时,△与是否相似?说明理由;
(3)若与原点重合,抛物线与射线的另一个交点为点,过作轴,垂足为
①求,,满足的关系式;
②当为定值,抛物线与四边形有公共点,线段的最大值为10,请你探究的取值范围.
【解答】解:(1),,,,即,
,
,
,
为等腰直角三角形,
,
,
,即;
故答案为:45;,;
(2)△,理由如下:
由已知得:,,
,
,
为抛物线的顶点,
设抛物线解析式为,
抛物线过点,
,
即,
,
,
△;
(3)①当点与点重合时,,
抛物线过点,,
,
整理得:,即;
②抛物线与四边形有公共点,
抛物线过点时的开口最大,过点时的开口最小,
若抛物线过点,此时的最大值为5,
,
整理得:,即抛物线解析式为,
由,可得直线解析式为,
联立抛物线与直线解析式得:,
解得:,,即,
令,即,
当时,;
若抛物线过点,则,
解得:,
,
,
则抛物线与四边形有公共点时的范围为.
过关检测
1.抛物线过点,,与轴交于点.
(1)求抛物线表达式;
(2)如图1,连接,以为边作,若点在直线下方的抛物线上,为坐标平面内的一点,且的面积为30,①求点坐标;②过此二点的直线交轴于,此直线上一动点,当最小时,求点坐标.
(3)如图2,过点、,三点,为直径,点为圆上的一动点(不与点,重合),为直角,边与的延长线交于,求线段长度的最大值.
【解答】解:(1)抛物线过点,,
,解得,
抛物线表达式为;
(2)①如图,连接,过点作轴的平行线交直线于.
设直线的解析式为,
,,
,解得,
直线的解析式为:,
设点,,
的面积为30,
,
解得或,
当时,
当时,,
点坐标为或;
②当点为时,
直线解析式为:,,
设直线的解析式为:,
将点代入,得,,
直线的解析式为:,
,作于,,
,
当,,共线时,最小,此时点的坐标为,此时点在轴的左侧,舍弃,故当点与重合时,取得最小值,此时.
当时,直线的解析式为:,
同理可得点的坐标为.
(3),,,,
,,
,
,,
为直径,,
,
,
,
,,
,
,
,
当为直径时,的长度最大,为.
学习任务
1.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴交于,与轴交于点.以直线为对称轴的抛物线经过、两点,并与轴正半轴交于点.
(1)求的值及抛物线的函数表达式.
(2)设点,若是抛物线对称轴上使得的周长取得最小值的点,过任意作一条与轴不平行的直线交抛物线于,,,两点,试探究是否为定值?请说明理由.
【解答】解:(1)一次函数的图象与轴交于
.
一次函数的解析式为.
点的坐标为.
经过、两点且对称轴是,
,解得
.
的值为,抛物线的函数表达式为.
(2)要使的周长取得最小,只需最小
连接交于点,因为点与点关于对称,
根据轴对称性质以及两点之间线段最短,可知此时最小.
令中的,则或5
直线解析式为,
.
令过的直线解析式为,
则,
则直线的解析式为.
解法一:
由
得
,
,
同理
;
解法二:
,
设,,则有.
;
设,,同理可求得:.
①.
直线的解析式为,即:.
联立与抛物线,得:
,
,,代入①式,得:
.
2.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴的正半轴于点C,其顶点为M,MH⊥x轴于点H,MA交y轴于点N,sin∠MOH=.
(1)求此抛物线的函数表达式;
(2)过H的直线与y轴相交于点P,过O,M两点作直线PH的垂线,垂足分别为E,F,若=时,求点P的坐标;
(3)将(1)中的抛物线沿y轴折叠,使点A落在点D处,连接MD,Q为(1)中的抛物线上的一动点,直线NQ交x轴于点G,当Q点在抛物线上运动时,是否存在点Q,使△ANG与△ADM相似?若存在,求出所有符合条件的直线QG的解析式;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由抛物线y=﹣+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴的正半轴于点C,其顶点为M,MH⊥x轴于点H,MA交y轴于点N,sin∠MOH=,求出c的值,进而求出抛物线方程;
(2)如图1,由OE⊥PH,MF⊥PH,MH⊥OH,可证△OEH∽△HFM,可知HE,HF的比例关系,求出P点坐标;
(3)首先求出D点坐标,写出直线MD的表达式,由两直线平行,两三角形相似,可得NG∥MD,直线QG解析式.
【解答】解:(1)∵M为抛物线y=﹣+c的顶点,
∴M(2,c).
∴OH=2,MH=|c|.
∵a<0,且抛物线与x轴有交点,
∴c>0,
∴MH=c,
∵sin∠MOH=,
∴=.
∴OM=c,
∵OM2=OH2+MH2,
∴MH=c=4,
∴M(2,4),
∴抛物线的函数表达式为:y=﹣+4.
(2)如图1,∵OE⊥PH,MF⊥PH,MH⊥OH,
∴∠EHO=∠FMH,∠OEH=∠HFM.
∴△OEH∽△HFM,
∴==,
∵=,
∴MF=HF,
∴∠OHP=∠FHM=45°,
∴OP=OH=2,
∴P(0,2).
如图2,同理可得,P(0,﹣2).
(3)∵A(﹣1,0),
∴D(1,0),
∵M(2,4),D(1,0),
∴直线MD解析式:y=4x﹣4,
∵ON∥MH,∴△AON∽△AHM,
∴===,
∴AN=,ON=,N(0,).
如图3,若△ANG∽△AMD,可得NG∥MD,
∴直线QG解析式:y=4x+,
如图4,若△ANG∽△ADM,可得=
∴AG=,
∴G(,0),
∴QG:y=﹣x+,
综上所述,符合条件的所有直线QG的解析式为:y=4x+或y=﹣x+.
【点评】本题二次函数的综合题,要求会求二次函数的解析式和两图象的交点,会应用三角形相似定理,本题步骤有点多,做题需要细心.
3.如图,已知△ABC为直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,点A、C在x轴上,点B坐标为(3,m)(m>0),线段AB与y轴相交于点D,以P(1,0)为顶点的抛物线过点B、D.
(1)求点A的坐标(用m表示);
(2)求抛物线的解析式;
(3)设点Q为抛物线上点P至点B之间的一动点,连接PQ并延长交BC于点E,连接BQ并延长交AC于点F,试证明:FC(AC+EC)为定值.
【分析】方法一:
(1)AO=AC﹣OC=m﹣3,用线段的长度表示点A的坐标;
(2)∵△ABC是等腰直角三角形,∴△AOD也是等腰直角三角形,∴OD=OA,∴D(0,m﹣3),又P(1,0)为抛物线顶点,可设顶点式,求解析式;
(3)设Q(x,x2﹣2x+1),过Q点分别作x轴,y轴的垂线,运用相似比求出FC、EC的长,而AC=m,代入即可.
方法二:
(1)略.
(2)分别求出B、D参数坐标,并代入抛物线,求出参数及抛物线表达式.
(3)利用直线方程分别求出E、F的参数坐标,并求出点C、A坐标,代入FC(AC+EC),并求出其为定值.
(4)设Q点参数坐标,利用三角函数列出等式,并求出Q点坐标.
【解答】方法一:
(1)解:由B(3,m)可知OC=3,BC=m,又△ABC为等腰直角三角形,
∴AC=BC=m,OA=m﹣3,
∴点A的坐标是(3﹣m,0).
(2)解:
∵∠ODA=∠OAD=45°
∴OD=OA=m﹣3,
则点D的坐标是(0,m﹣3).
又抛物线顶点为P(1,0),且过点B、D,
所以可设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)2,
得:
解得
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x+1;
(3)证明:过点Q作QM⊥AC于点M,过点Q作QN⊥BC于点N,
设点Q的坐标是(x,x2﹣2x+1),
则QM=CN=(x﹣1)2,MC=QN=3﹣x.
∵QM∥CE
∴△PQM∽△PEC
∴
即,得EC=2(x﹣1)
∵QN∥FC
∴△BQN∽△BFC
∴
即,得
又∵AC=4
∴FC(AC+EC)=[4+2(x﹣1)]=(2x+2)=×2×(x+1)=8
即FC(AC+EC)为定值8.
方法二:
(1)略.
(2)略.
(3)设Q(t,t2﹣2t+1),B(3,4),
设直线BQ:y=kx+b,
∴lBQ:y=(t+1)x+1﹣3t,
把y=0代入y=(t+1)x+1﹣3t,
∴x=,即F(,0),
∵P(1,0),Q(t,t2﹣2t+1),
∴lPQ:y=(t﹣1)x+1﹣t,
把x=3代入,∴y=2t﹣2,即E(3,2t﹣2),
∴FC(AC+EC)=(∁X﹣FX)(∁X﹣AX+EY﹣∁Y)=(3﹣)(4+2t﹣2)=8.
【点评】本题考查了点的坐标,抛物线解析式的求法,综合运用相似三角形的比求线段的长度,本题也可以先求直线PE、BF的解析式,利用解析式求FC,EC的长.
4.已知:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),顶点C(1,﹣3),与x轴交于A,B两点,A(﹣1,0).
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)如图,以AB为直径作圆,与抛物线交于点D,与抛物线对称轴交于点E,依次连接A,D,B,E,点P为线段AB上一个动点(P与A,B两点不重合),过点P作PM⊥AE于M,PN⊥DB于N,请判断是否为定值?若是,请求出此定值;若不是,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,若点S是线段EP上一点,过点S作FG⊥EP,FG分别与边AE,BE相交于点F,G(F与A,E不重合,G与E,B不重合),请判断是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
【分析】(1)已知抛物线的顶点坐标就可以利用顶点式求函数的解析式.
(2)AB是圆的直径,因而∠ADB=∠AEB=90°,得到PN∥AD,得到=,同理=,这样就可以求出的值.
(3)易证△AEB为等腰直角三角形,过点P作PH⊥BE于H,四边形PHEM是矩形,易证△APM∽△PBH,则,再证明△MEP∽△EGF,则因而可证.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣3(1分)
将A(﹣1,0)代入:0=a(﹣1﹣1)2﹣3,
解得a=(2分)
所以,抛物线的解析式为y=(x﹣1)2﹣3,即y=x2﹣x﹣(3分)
(2)是定值,=1(4分)
∵AB为直径,
∴∠AEB=90°,
∵PM⊥AE,
∴PM∥BE,
∴△APM∽△ABE,
所以①
同理:②(5分)
①+②:(6分)
(3)∵直线EC为抛物线对称轴,
∴EC垂直平分AB,
∴EA=EB,
∵∠AEB=90°,
∴△AEB为等腰直角三角形,
∴∠EAB=∠EBA=45°(7分)
如图,过点P作PH⊥BE于H,
由已知及作法可知,四边形PHEM是矩形.
∴PH=ME且PH∥ME.
在△APM和△PBH中,
∵∠AMP=∠PHB=90°,∠EAB=∠BPH=45°,
∴PH=BH,且△APM∽△PBH,
∴,
∴①(8分)
在△MEP和△EGF中,
∵PE⊥FG,
∴∠FGE+∠SEG=90°,
∵∠MEP+∠SEG=90°,
∴∠FGE=∠MEP,
∵∠PME=∠FEG=90°,
∴△MEP∽△EGF,
∴②
由①、②知:(9分)(本题若按分类证明,只要合理,可给满分)
相关试卷
这是一份2024成都中考数学二轮复习专题 二次函数--相似三角形专项训练(含答案),共71页。试卷主要包含了抛物线经过点A和点B等内容,欢迎下载使用。
这是一份2024成都中考数学二轮复习专题 二次函数--矩形和正方形专项训练(含答案),共62页。
这是一份2024成都中考数学二轮复习专题 二次函数--角度问题专项训练(含答案),共144页。试卷主要包含了如图1,已知直线与抛物线交于点等内容,欢迎下载使用。