专练15(函数压轴大题)(30题)-2021年中考数学考点巩固(通用版)(原卷、解析版)
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专练15(函数压轴大题)(30道)
1.(2021·广东九年级三模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c交x轴于点A(﹣3,0)、B(1,0),在y轴上有一点E(0,1),连接AE.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点D为抛物线在x轴负半轴下方的一个动点,求△ADE面积的最大值;
(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2+2x-3;(2)△ADE的面积最大值为.(3)点P的坐标为(-1,)或(-1,-)或(-1,-1)或(-1,-2)或(-1,4).
解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c经过点A(-3,0)、B(1,0),
∴,
解得:,
∴二次函数解析式为y=x2+2x-3;
(2)设直线AE的解析式为y=kx+b,
∵过点A(-3,0),E(0,1),
∴,
解得:,
∴直线AE解析式为y=x+1,
如图,过点D作DG⊥x轴于点G,延长DG交AE于点F,
设D(m,m2+2m-3),则F(m,m+1),
∴DF=-m2-2m+3+m+1=-m2-m+4,
∴S△ADE=S△ADF+S△DEF
=×DF×AG+DF×OG
=×DF×(AG+OG)
=×3×DF
=(-m2-m+4)
=-m2-m+6
=,
∴当m=-时,△ADE的面积取得最大值为.
(3)∵y=x2+2x-3=(x+1)2-4,
∴抛物线对称轴为直线x=-1,
设P(-1,n),
∵A(-3,0),E(0,1),
∴AP2=(-1+3)2+(n-0)2=4+n2,AE2=(0+3)2+(1-0)2=10,PE2=(0+1)2+(1-n)2=(n-1)2+1,
①若AP=AE,则AP2=AE2,即4+n2=10,解得n=±,
∴点P(-1,)或(-1,-);
②若AP=PE,则AP2=PE2,即4+n2=(n-1)2+1,解得n=-1,
∴P(-1,-1);
③若AE=PE,则AE2=PE2,即10=(n-1)2+1,解得n=-2或n=4,
∴P(-1,-2)或(-1,4);
综上,点P的坐标为(-1,)或(-1,-)或(-1,-1)或(-1,-2)或(-1,4).
2.(2021·九龙坡区·重庆市育才中学九年级一模)如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C(0,5),连接BC,其中OC=5OA.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,将直线BC沿y轴向上平移6个单位长度后与抛物线交于D、E两点,交y轴于点G,若点P是抛物线上位于直线BC下方(不与A、B重合)的一个动点,过点P作PM∥y轴交DE于点M,交BC于点H,过点M作MN⊥BC于点N,求PM+NH的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,当点P满足(2)问条件时,将△CBP绕点C逆时针旋转α(0°<α<90°)得到△CB'P',此时点B′恰好落到直线ED上,已知点F是抛物线上的动点,在直线ED上是否存在一点Q,使得以点C、B′、F、Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣6x+5;(2)PM+NH最大值为+3,P(,﹣);(3)存在,Q(2,9)或(,)或(,)或(12,﹣1).
解:(1)∵点C(0,5),OC=5OA,
∴A(1,0),
将A(1,0),C(0,5)代入y=x2+bx+c得:
,解得:,
∴抛物线的解析式是y=x2﹣6x+5;
(2)由x2﹣6x+5=0得x1=1,x2=5,
∴B(5,0),
设BC解析式为y=kx+b,将B(5,0)、C(0,5)代入得:
,解得,
∴BC解析式为y=﹣x+5,
将直线BC沿y轴向上平移6个单位长度后与抛物线交于D、E两点,
∴DE解析式为y=﹣x+11,
∵过点P作PM∥y轴交DE于点M,交BC于点H,
∴MH=6,
∵B(5,0)、C(0,5),
∴OB=OC,∠OCB=45°,
∵PM∥y轴,
∴∠NHM=45°,
∵MN⊥BC,
∴△MNH是等腰直角三角形,
∴NH=MH•cos45°=MH=3,
PM+NH取最大值即是PM取最大值,
设P(m,m2﹣6m+5),则M(﹣m+11),
∴PM=(﹣m+11)﹣(m2﹣6m+5)=﹣m2+5m+6,
当m==时,PM最大为:﹣()2+5×+6=,
此时P(,﹣),
∴PM+NH最大值为+3,P(,﹣);
(3)∵将△CBP绕点C逆时针旋转α(0°<α<90°)得到△CB'P',此时点B′恰好落到直线ED上,
∴CB=CB′,
而B(5,0)、C(0,5),
设B′(a,﹣a+11),则(5﹣0)2+(0﹣5)2=(a﹣0)2+(﹣a+11﹣5)2,
解得a=7或a=﹣1(此时旋转角大于90°舍去),
∴B′(7,4),
点F是抛物线上的动点,Q在直线ED上,设F(b,b2﹣6b+5),Q(c,﹣c+11),
以点C、B′、F、Q为顶点的四边形为平行四边形,分三种情况:
①CB′、FQ为对角线,CB′中点为(,),FQ中点为(,),
CB′中点与FQ中点重合,
∴,解得(此时F与C重合舍去)或,
∴Q(2,9),
②CF、B′Q为对角线,同理可得,
解得或,
∴Q(,)或(,)
③CQ、BF为对角线,则,
解得:(此时F与C重合舍去)或,
∴Q(12,﹣1),
总上所述,以点C、B′、F、Q为顶点的四边形为平行四边形,Q(2,9)或(,)或(,)或(12,﹣1).
3.(2021·贵州毕节市·九年级一模)如图,抛物线y=ax2+bx+12与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),且经过点C(-1,7)和点D(5,7).
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接AD,经过点B的直线l与线段AD交于点E,与抛物线交于另一点F.连接CA,CE,CD,△CED的面积与△CAD的面积之比为1∶7.点P为直线l上方抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为t.当t为何值时,△PFB的面积最大?并求出最大值;
(3)在抛物线y=ax2+bx+12上,当m≤x≤n时,y的取值范围是12≤y≤16,求m-n的取值范围.(直接写出结果即可)
【答案】(1) y=-x2+4x+12; (2) 当t=时,△PFB的面积最大,最大值为;(3) -4≤m-n≤0
解:(1)把C(-1,7),D(5,7)代入,得:
,
解得 .
∴抛物线的表达式为y=-x2+4x+12.
(2)如图1,过点E作EM⊥AB于点M,过点D作DN⊥AB于点N.
对于抛物线y=-x2+4x+12,令y=0,则-x2+4x+12=0.解得x1=-2,x2=6.
∴A(-2,0),B(6,0).
∵D(5,7),∴OA=2,DN=7,ON=5,AN=7.
∵△CED的面积与△CAD的面积之比为1∶7,
∴DE∶AD=1∶7.AE∶AD=6∶7.
∵EM∥DN,
∴===,即==.
∴AM=EM=6.
∵OM=AM-AO=6-2=4,
∴E(4,6).
将B、E两点坐标联立二元一次方程组,
解得
∴直线BE的表达式为y=-3x+18.
直线BE和抛物线y=ax2+bx+12有交点B、F,
联立
解得或
∴F(1,15).
过点P作PQ∥y轴交BF于点Q,设P(t,-t2+4t+12),1<t<6,则Q(t,-3t+18).
∴PQ=-t2+4t+12-(-3t+18)=-t2+7t-6.
∴.
∵,
∴当时,△PFB的面积最大,最大值为;
(3)-4≤m-n≤0.
如图,作直线,与抛物线左侧交点为,与抛物线右侧交点为,
对于抛物线y=-x2+4x+12,
当y=16时,-x2+4x+12=16,解得x1=x2=2;
当y=12时,-x2+4x+12=12,解得x1=0,x2=4.
观察图像可知,当0≤x≤2或2≤x≤4时,12≤y≤16.
∴,,且.
∴-4≤m-n≤0.
4.(2021·四川达州市·九年级一模)如图1,在菱形OABC中,已知OA=2,∠AOC=60°,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过O,C,B三点.
(1)求出点B、C的坐标并求抛物线的解析式.
(2)如图2,点E是AC的中点,点F是AB的中点,直线AG垂直BC于点G,点P在直线AG上.
①当OP+PC的值最小时,求出点P的坐标;
②在①的条件下,连接PE、PF、EF得,问在抛物线上是否存在点M,使得以M,B,C为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)B,C,;(2)①;②,,.
(1)如图1,作CH⊥OA于点H,
图1
四边形OABC是菱形,OA=2,∠AOC=60°,OC=2,
OH=sin60°•2=,
CH=cos60°•2=3,
A点坐标为(2,0),
C点的坐标为(,3),
由菱形的性质得B点的坐标为(3,3).
设抛物线的解析式为,根据题意得
解得,,
所以,
(2)①如图2
图2
由(1)知抛物线的解析式为:
即对称轴为,顶点为Q(,4).
设抛物线与轴的另一个交点为D,令,得,,
解得,,
即点D的坐标为(,0),
∵点A的坐标为(,0),对称轴为,且AG⊥BC,
∴直线AG为抛物线的对称轴.
∵B、C两点关于直线AG对称,
∴当OP+PC最小时,
由对称性可知,OP+PC=OB.
即OB,AG的交点为点P,
∵∠AOC=60°,OB为菱形OABC的对角线,
∴∠AOB=30°,
∴AP=OAtan30°=,
∴点P的坐标为(,2).
②如图3所示,连接OB,CD,CQ,BQ
图3
由①知直线AG为抛物线的对称轴,
则四边形ODBC是关于AG成轴对称的图形.
∵点E是OB中点,点F是AB的中点,点P在抛物线的对称轴上,
∴PE=PF,EF∥OD,CQ=BQ
∠PEF=∠BOA=30°,
即△PEF是底角为30°的等腰三角形.
在△OBC、△BCD中,
OC=BC=BD=,∠BOC=∠BDC=30°,
∴△OBC∽△BCD∽△PEF,
∴符合条件的点的坐标为(0,0),(,0).
又∵AQ=4,AG=3,BC=,
∴GQ=1,BG=,
∴tan∠GBQ=,
即∠GBQ=30°,
△BQC也是底角为30°的等腰三角形,
∴Q点的(,4),
∴符合条件的点M的坐标为(0,0),(,0),(,4).
5.(2021·福建三明市·九年级一模)如图,顶点为()的二次函数图象与轴交于点,点在该图象上,直线交二次函数图象对称轴于点,点、关于点对称,连接、.
(1)求该二次函数的关系式(用含的式子表示).
(2)若点在对称轴右侧的二次函数图象上运动,请解答下列问题:
①连接,当时,请判断的形状,并说明理由.
②求证:.
【答案】(1);(2)①等腰直角三角形,见解析;②见解析
解:(1)∵抛物线过点,,
∴设抛物线解析式为,
又∵抛物线过点,代入点得,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)①∵,对称轴轴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
又∵、关于点对称,且、、共线,
∴,
∴以为圆心,为半径作圆,则、、三点共圆,
又∵、、共线,所以为圆直径,
∴,
在△OCN和△CAN中,
∵,,,
∴≌(SAS),
∴,
又∵,
∴,
∴是等腰直角三角形;
②设,
∴可得直线方程为,
联立抛物线方程:
,
解得,,
∴,
可得直线的方程为,
当时,代入方程得,
∴在上,即,,三点共线,
∴,
∵,
∴.
6.(2021·辽宁鞍山市·九年级一模)抛物线交轴于,两点(在的左边),交轴于,直线经过,两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,为直线上方的抛物线上一点,轴交于点,过点作于点.设,求的最大值及此时点坐标;
(3)如图2,点在轴负半轴上,点绕点顺时针旋转,恰好落在第四象限的抛物线上点处,且,求点坐标.
【答案】(1);(2)最大值是3,;(3)
解:(1)当时,,
当时,,,
∴,,
∵点,在抛物线上,
∴,解得:,
∴.
(2)如图1,连接,延长交轴于,
∵轴,
∴轴,
设,,
则,
∵,且,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴当时,有最大值是3,此时.
(3)过作交于点,过点作,交的延长线于点,
则,
∴,
由旋转得:,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分,
∵,
∴,
∴,
∴的解析式为:,
∴,
解得:,,
∴,
设,
∵,
∴由勾股定理得,,
解得:,
∴.
7.(2021·嘉鱼县教学研究室九年级一模)如图1,抛物线与x轴相交于点A(,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),点D是第一象限内抛物线上一动点,连接AC,BC.
(1)求这条抛物线的解析式及顶点坐标;
(2)过点D作DE⊥BC于点E,求线段DE的最大值;
(3)如图2,若D为抛物线的顶点,连接BD,分别延长AC,BD交于点H,求tan∠CBH的值.
【答案】(1),顶点(1,4);(2);(3)
解:(1)设抛物线的解析式为,将点C(0,3)代入解析式中,
得,
解得
故抛物线的解析式为.
由抛物线顶点的意义知,在对称轴位置取得顶点坐标
由解析式知,,
∵对称轴,
将代入抛物线解析式中得:
∴顶点(1,4).
(2)如图1,过点D作DF⊥x轴于点F,DF交BC于点G,
由B(3,0),C(0,3),
∴OC=OB,∠COB=90°
∴∠CBO=45°.
∴∠DGE=∠BGF=∠CBO=45°.
∴DE=DG•sin45°=.
∴当DG取得最大值时,DE的值最大.
设直线BC的解析式为
∵直线BC经过B(3,0),C(0,3)
∴
解得
∴直线BC的解析式为,
设点D的横坐标为m, 则,.
∴.
∴当时,DG的最大值为.
∴DE的最大值为.
故答案为:.
(3)如图2,过点H作HN⊥x轴于点N.
设直线AC的解析式为
∵直线AC经过点A(,0),点C(0,3)
解得
∴.
同理得.
又∵H为直线AC与直线BD的交点
令,得.
∴.
由A(,0),B(3,0),C(0,3),,易求得AB=4,,AH=.
∴,,
∴.
又∠BAC=∠HAB,
∴△ABC∽△AHB,
∴∠AHB=∠ABC=45°,
∵∠ACB=∠AHB+∠CBH=∠BCO+∠ACO ,
又∠AHB=∠BCO=45°,
∴∠CBH=∠ACO,
∴tan∠CBH=tan∠ACO=.
8.(2021·江苏泰州市·九年级一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A(4,0),B两点,与y轴交于点C(0,2),对称轴x=1,与x轴交于点H.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)直线y=kx+1(k≠0)与y轴交于点E,与抛物线交于点P,Q(点P在y轴左侧,点Q在y轴右侧),连接CP,CQ,若△CPQ的面积为,求点P,Q的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接AC交PQ于G,在对称轴上是否存在一点K,连接GK,将线段GK绕点G顺时针旋转90°,使点K恰好落在抛物线上?若存在,请直接写出点K的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)P(﹣1﹣,﹣),Q(﹣1+,);(3)(1,)或(1,)
解:(1)由对称轴x=1得点B坐标为(﹣2,0),
将A、B、C坐标代入,得:,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)如图,当x=0时,y=1,∴E(0,1),则CE=1,
设P、Q的横坐标分别为m、n,
∵△CPQ的面积= ×1×(n﹣m)= ,即n﹣m=2 ,
联立方程组,整理得:,
则:m+n=2﹣4k,mn=﹣4,
由(n﹣m)2=(m+n)2﹣4mn得:(2)2=(2﹣4k)2﹣4×(﹣4),
解得:k=1或k=0(舍去),
∴直线PQ的表达式为y=x+1,
将k=1代入中,得,
解得:x=﹣1±,
∴P(﹣1﹣,﹣),Q(﹣1+,);
(3)存在,理由:
∵A(4,0),C(0,2),
∴直线AC的表达式为,
联立方程组,解得:,
∴G(,),
设K(1,t)在抛物线上的对应点为R,过G作x轴的平行线交对称轴于M,交过R与y轴平行线于N,如图,
由∠RGK=90°,GR=GK得△KMG≌△GNR,
则GM=NR=1﹣= ,MK=GN=∣﹣t∣,
∴点R的纵坐标为,则R(t﹣1,),
将R坐标代入抛物线的表达式中,得:
即,
解得:,
∴点K坐标为(1,)或(1,).
9.(2021·山东枣庄市·九年级一模)已知抛物线y=x2+bx+c的顶点为P,与y轴交于点A,与直线OP交于点B.
(1)如图1,若点P的横坐标为1,点B的坐标为(3,6),①试确定抛物线的解析式;②若当m≤x≤3时,y=x2+bx+c的最小值为2,最大值为6,求m的取值范围;
(2)在(1)的条件下,若M点是直线AB下方抛物线上的一点,且S△ABM≥3,求M点横坐标的取值范围;
(3)如图2,若点P在第一象限,且PA=PO,过点P作PD⊥x轴于点D,将抛物线y=x2+bx+c平移,平移后的抛物线经过点 A、D,与x轴的另一个交点为C,试探究四边形OABC的形状,并说明理由.
【答案】(1)①,②;(2);(3)四边形OABC是矩形,证明见详解.
解:(1)①依题意, , 解得b=-2,
将b=-2及点B(3, 6)的坐标代入抛物线解析式,
得 ,
解c=3,
所以抛物线的解析式为,
②当,
解得,
当m≤x≤3时,y=x2+bx+c的最小值为2,最大值为6,
∴;
(2)∵抛物线 与y轴交于点A,
∴ A(0, 3),
∵ B(3, 6),
可得直线AB的解析式为,
设直线AB下方抛物线上的点M坐标为(x,),过M点作y轴的平行线交直线AB于点N, 则N(x, x+3). (如图),
∴ ,
∴,
解得 ,
∴点M的坐标为(1, 2) 或 (2, 3),
∵S△ABM≥3,
;
(3)结论是:四边形OABC是矩形,理由如下:
如图,由 PA=PO, OA=c, 可得,
∵抛物线的顶点坐标为 ,
∴ ,
∴,
∴ 抛物线,
A(0,),P(,), D(,0),
∴直线OP的解析式为,
∵ 点B是抛物线与直线的图象的交点,
令 ,
解得,
可得点B的坐标为(-b,),
由平移后的抛物线经过点A, 可设平移后的抛物线解析式为,
将点D(,0)的坐标代入,得,
∴ 平移后的抛物线解析式为,
令y=0, 即,
解得,
依题意, 点C的坐标为(-b,0),
∴ BC=,
∴ BC= OA,
又BC∥OA,
∴ 四边形OABC是平行四边形,
∵ ∠AOC=90°,
∴ 四边形OABC是矩形.
10.(2021·黑龙江哈尔滨市·九年级三模)如图1,在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线交轴于、两点,交轴于点,直线经过、两点.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图2,点为第二象限抛物线上一个动点,过点作于点,的延长线交抛物线于点,设点的横坐标为,线段的长为,求与之间的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围)
【答案】(1);(2).
(1)对于,令x=0,则;
令,则,
解得:.
故A点坐标为(-4,0),B点坐标为(0,9).
∵点A,B又在抛物线上,
∴ ,解得:.
故抛物线解析式为:.
(2)如图,作轴,轴,DG、FG交于点G,DE的延长线交x轴于点H.
由题意可知,,.
∴,
∵轴
∴,
∵,
∴,
∵点D的横坐标为t,
∴点D的纵坐标为,
设点F坐标为(a,),
∴
整理得:,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
整理得:.
11.(2020·四川广安市·九年级二模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,连接.
(1)求该抛物线的解析式,并写出它的对称轴;
(2)已知,若是抛物线上一个动点(其中),连接,求面积的最大值及此时点的坐标;
(3)若点为抛物线对称轴上一点,抛物线上是否存在点,使得以为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为,对称轴是直线;(2)的面积取最大值为,点的坐标为;(3)存在点,使得以为顶点的四边形是平行四边形,点的坐标为或或
解:(1)抛物线过,两点,
,
解得,
抛物线的解析式为,
对称轴是直线.
(2)过点作轴于,过点作轴于,过点作于,
,
四边形是矩形,
则,
,,,
,
,
,
,
当时,的面积取最大值为,,
此时点的坐标为.
(3)存在点,使得以为顶点的四边形是平行四边形,
①以BC为对角线,过C作CM∥x轴交抛物线与M,点N在x轴上,NB=2=MC,M(2,2)
②以BC为边,过M作MG⊥抛物线对称轴于G,当MG=OB=3,且OC=GN是,四边形CNMB为平行四边形,M点横坐标x=3+1=4,纵坐标,M(4,),
③过N作NH∥x轴,与过M作MH∥y轴交于H,当MH=CO=2,NH=BO=3,时,四边形CMNB为平行四边形,M点横坐标为x=1-3=-2,纵坐标,M(-2,),
则点的坐标为或或.
12.(2020·渝中区·重庆巴蜀中学九年级二模)如图1,已知抛物线与轴交于点、,与轴交于点,连接、.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,点是直线上方抛物线上一点,过点作轴交于点,过点作于点,当的周长最大时,求出的周长最大值及此时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当 的周长最大时,将点沿射线的方向平移个单位至点,再将线段沿射线方向平移,点、的对应点分别记为点、.在平移过程中,点、、是否能构成以为腰的等腰三角形,若能,直接写出点的横坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1);(2)周长最大值为:,此时;(3)能构成等腰三角形,点的横坐标为:或或
(1)∵点、、在抛物线的图像上,
∴将点A、B、C的坐标代入得:
,
解得,
∴;
(2)如图3,过点P作轴交BC于点H,
图3
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
又∵,
∴,,
∴,
∴当取最大值时,取最大值,
设,设直线的解析式为:,
将点B、C的坐标代入得:
,
解得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当时,取得最大值,最大值为,
∴的最大值,
将代入到中,得,
∴;
(3)设直线的解析式为:,
∵点、,
∴,解得,
∴,
∵,
∴直线的解析式为:,
∵,
设,
∴,
∴,(舍去),
∴,
过点作直线,
∴直线:,
设,
则,
由(2)可知,
∴,
,
,
①当时,,
整理得:,
解得:,
∴,
∴点的横坐标为:;
②当时,
∴,
整理得:,
解得:,,
∴的横坐标为或,
∴综上,的横坐标为:或或.
13.(2021·湖北黄冈市·九年级一模)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.
(1)直接写出抛物线的解析式为:______;
(2)点为第一象限内抛物线上的一动点,作轴于点,交于点,过点作的垂线与抛物线的对称轴和轴分别交于点,,设点的横坐标为.
①求的最大值;
②连接,若,求的值.
【答案】(1);(2)①;②,
解:(1)∵抛物线与轴交于,两点,
∴,
∴
∴y=-x2+2x+3,
故答案为:y=-x2+2x+3;
(2)①当时,,
∴点.
设直线BC的解析式为y=mx+n,
把,代入,得
,
∴,
又∵点,
∴的解析式为:.
∵,∴.
作轴于点,
又∵,∴,∴.
设D(m,-m2+2m+3),F(m,-m+3),
∴,
整理得:.
由题意有,且,,
当时,取最大值,的最大值为.
②作轴于点,记直线与轴交于点.
∵轴,轴,,
∴,∴.
∵,∴.
∵的对称轴为,∴,
∵,
∴.
∵,∴.
又∵是公共角,∴,
∴,∴.
在中,,,
在中,
∵,
∴,解得,.
14.(2021·河南九年级二模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,且OA=OB,在x轴上有一动点D(m,0)(0<m<4),过点D作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)当点C是DE的中点时,求出m的值.
(3)在(2)的条件下,将线段OD绕点O逆时针旋转得到OD′,旋转角为α(0°<a<90°),连接D′A、D′B,直接写出D′A+D′B的最小值.
【答案】(1);(2)m=2;(3)D′A+BD′的最小值为.
解:(1)∵A(4,0),OA=OB,
∴点B的坐标为(0,4),
将点B、A的坐标代入抛物线,
,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)设直线AB的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线AB的解析式为;
∵过点D(m,0)(0<m<4)作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,
∴E(m,) ,C(m,-m+4).
∴EC==,
∵点C是DE的中点,
∴,
解得:m=2,m=4(舍去).
∴m=2;
(3)如图,由(2)可知D(2,0),在y轴上 取一点M′使得OM′=1,连接AM′,在AM′上取一点D′使得OD′=OD.
∵OD′=OD=2,OM′•OB=1×4=4,
∴OD′2=OM′•OB,
∴,
∵∠BOD′=∠M′OD′,
∴△M′OD′∽△D′OB,
∴,
∴M′D′=BD′.
∴D′A+BD′=D′A+M′D′=AM′,
此时D′A+BD′最小(两点间线段最短,A、M′、D′共线时),
∴D′A+BD′的最小值=AM′=.
15.(2021·云南九年级一模)已知抛物线经过三点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图1,点D是在直线上方的抛物线的一点,于点N,轴交于点M,求周长的最大值及此时点D的坐标;
(3)如图2,点P为第一象限内的抛物线上的一个动点,连接,与相交于点Q,求的最大值.
【答案】(1);(2),;(3)1
解:(1)法一:依题意,得,
解之,得,
∴抛物线解析式为.
法二:依题意,得,将坐标代入得,,解得,
∴抛物线解析式为.
法三:依题意,得,
解之,得,
∴抛物线解析式为.
(2)如图1,延长交x轴于点H,
∵轴交于点M,
∴,
∵于点N,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴.
设直线的解析式为y=kx+b',
将两点坐标代入得,
解得,所以直线的解析式为,
设,
∴,
∴当时,,此时,
∵是等腰直角三角形,
∴周长,
∴周长的最大值为,此时.
(3)法一:如图2,过轴交于点M,
设,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴当时,的最大值为1.
法二:如图2,设,
∴.
设直线的解析式为,
将点代入得,
∴直线的解析式,
将坐标代入得,,
所以,化简得
∴.,
∵
∴当时,的最大值为1.
16.(2020·四川攀枝花市·九年级一模)在平面直角坐标系中,过点的抛物线与x轴交于点,与y轴交于点C,过点A作轴于点D.
(1)求抛物线的解析式
(2)如图1,点P是直线AB上方抛物线上的一个动点,连结PD交AB于点Q,连结AP,当时,求点P的坐标.
(3)如图2,G是线段OC上一个动点,连结DG,过点G作交AC于点M,过点M作射线MN,使,交射线GD于点N;过点G作,垂足为点H,连结BH.请直接写出线段BH的最小值.
【答案】(1);(2)点P的坐标为或;(3)BH的最小值是.
解: (1)将点A(3,4),B(﹣1,0)代入
得
解得,
∴;
(2)如图1,过点P作PE∥x轴,交AB于点E,
∵A(3,4),AD⊥x轴
∴D(3,0)
∵B(﹣1,0)
∴BD=3﹣(﹣1)=4
∵S△AQD=2S△APQ,△AQD与△APQ是等高的两个三角形
∴,
∵PE∥x轴
∴△PQE∽△DQB
∴,
∴,
∴PE=2,
∵A(3,4),B(﹣1,0)
∴可求得直线AB的解析式为y=x+1
设E(x,x+1),则P(x﹣2,x+1)
将点P坐标代入,得:,
解得,,
当时,,
∴点
当时,,
∴
∵点P是直线AB上方抛物线上的一个动点
∴﹣1<x﹣2<3
∴点P的坐标为或
(3)由(1)知抛物线的解析式为
∴C(0,4)
∵A(3,4)
∴AC∥x轴
∴∠OCA=90°
∴GH⊥MN
∴∠GHM=90°
在四边形CGHM中,∠GCM+∠GHM=180°
∴点C、G、H、M共圆
如图2,连结CH
则∠GCH=∠GMH=60°
∴点H在与y轴夹角为60°的定直线上
∴当BH⊥CH时,BH最小,
过点H作HP⊥x轴于点P,并延长PH交AC于Q
∵∠GCH=60°
∴∠HCM=30°
又BH⊥CH,
∴∠BHC=90°,
∴∠BHP=∠HCM=30°
设OP=a,则CQ=a,
∴QH=a
∵B(﹣1,0)
∴OB=1,
∴BP=1+a
在Rt△BPH中,,
∵QH+HP=AD=4
∴
解得
∴.
∴BH的最小值是.
17.(2020·黑龙江哈尔滨市·九年级三模)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(A左B右),与y轴交于点C,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为第一象限抛物线上一点,交y轴于点D,设点P的横坐标为t,的面积为S,求S与t之间的函数解析式;
(3)在(2)的条件下,过点P作轴,垂足为H,点E为线段上一点,连接,且,点Q为右侧抛物线上一点,若,求直线的解析式.
【答案】(1);(2);(3)
(1)令,
解得
代入解析式得:
解得(舍去)
∴抛物线解析式为
(2)过点P作轴于轴于N
即
即
(3)过点C作,连接可得四边形为矩形,
过点O作交过点B垂直于x轴的直线于点F,
设,则,
∴可证
∴可得为等腰直角三角形
设与交于点R
计算得
设,则
在中,勾股定理得:
解得
求出点
设与y轴交于点T,过点T作于点L
∵易得
∴设,则
设点Q坐标为
由(2)得:
∴点
待定系数法求出解析式
18.(2020·黑龙江绥化市·九年级三模)如图,抛物线与y轴交于点A(0,3),与x轴交于点B(4,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接AB,点C为线段AB上的一个动点,过点C作y轴的平行线交抛物线于点D,设C点的横坐标为m,线段CD长度为d(d≠0).求d与m的函数关系式(不要求写出自变量m的取值范围);
(3)在(2)的条件下,连接AD,是否存在m值,使△ACD是等腰三角形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在,或或m=1.
(1)∵A(0,3),B(4,0)
∴,解得,
∴该抛物线的解析式是
(2)设直线AB的解析式为y=kx+b1∵A(0,3),B(4,0)
∴, 解得
∴直线AB的解析式为
∵CD∥y轴
∴C、D两点的横坐标都为m.
在中,当x=m时,
∴C(m,)
在中,当x=m时,
∴D(m,),
∴
(3)存在.
∵A(0,3),B(4,0)∴OA=3,OB=4,
过点C作CE⊥y轴于点E,∴CE∥OB,∴△ACE∽△ABO,∴
若△ACD是等腰三角形,则分以下情况讨论:
①CA=CD时,则整理得解得:m=0或
∵C不与A重合,∴m=0舍去
∴
②DA=DC时,过点D作DH⊥AC于点H,∴AH=HC
∵CD∥y轴
∴∠DCA=∠OAB,∴cos∠DCA=cos∠OAB,
∴,∴,∴5CH=3CD.
又∵HC=AC,∴5AC=6CD
则
整理得解得:m=0或
∵C不与A重合,
∴m=0舍去∴
③AD=AC时同理得m=1
综上存在m值,或或m=1使得△ACD是等腰三角形.
19.(2021·广东九年级其他模拟)如图1,抛物线y=x²--2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线交y轴于点E(0,2)
(1)求直线BE的解析式;
(2)如图2,过点A作BE的平行线交抛物线于点D,点P是抛物线上位于线段AD下方的一个动点,连接PA,PD,求三角形APD面积的最大值
(3)若(2)中的点P为抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使得以A,D,P,Q为顶点的四边形行四边形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由?
【答案】(1);(2)4;(3)存在,点Q的坐标为或或或.
解:(1)令y=0,则,解得或,
∴,
令,则,
∴,
设直线BE的解析式为,
将、代入得,
,
解得:,
∴;
(2)由题意可设AD的解析式为,
将代入,得到,
∴,
联立,
解得:,,
∴,
过点P作PF⊥x轴于点F,交AD于点N,过点D作DG⊥x轴于点G.
∴,
设),则,
∴,
∴,
∵,,
∴当时,的面积最大,最大值为4;
(3)存在;
①当PD与AQ为平行四边形的对边时,
∵,AQ在x轴上,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴或;
②当PD与AQ为平行四边形的对角线时,
PD与AQ的中点在x轴上,
∴P点的纵坐标为2,
∴或,
∴PD的中点为或,
∵Q点与A点关于PD的中点对称,
∴或;
综上所述:点Q的坐标为或或或.
20.(2021·河南安阳市·九年级零模)已知,如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=-x2+bx+c经过A、B两点,与x轴的另一个交点为C.
(1)直接写出点A和点B的坐标
(2)求抛物线的解析式
(3)D为直线AB上方抛物线上一动点
①连接DO交AB于点E,若DE∶OE=3∶4,求点D的坐标
②是否存在点D,使得DBA的度数恰好是BAC的2倍,如果存在,求点D的坐标,如果不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)①或;②存在,.
解:(1)由题意得:
当x=0时,则,当y=0时,则,解得:,
∴;
(2)由(1)得:,
把点A、B代入得:
,解得:,
∴二次函数的解析式为:;
(3)①过点D作DF⊥x轴,交AB于点F,如图所示:
设点,则有点,
∴,
∵∠BOA=90°,
∴DF∥OB,
∴△DEF∽△OEB,
∵DE∶OE=3∶4,OB=2,
∴,即,
解得:,
∵点D是直线AB上方抛物线上的点,
∴或;
②存在一点D,使得∠DBA=2∠BAC,理由如下:
过点B作BH∥x轴,交抛物线于点H,过点D作DM⊥x轴,交BH于点N,如图所示:
∴∠BAC=∠HBA,
∵∠DBA=2∠BAC,
∴∠HBA=∠DBH=∠BAC,
∵在Rt△AOB中,OB=2,OA=4,
∴,
∴,
设点,则有,
∴,
解得:,
∴
∴存在点D,使得∠DBA=2∠BAC,此时点.
21.(2020·浙江)抛物线与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其顶点为D.将抛物线位于直线l:上方的部分沿直线l向下翻折,抛物线剩余部分与翻折后所得图形组成一个“M”形的新图象.
(1)点A,B,D的坐标分别为________,________,________;
(2)如图①,抛物线翻折后,点D落在点E处.当点E在内(含边界)时,求t的取值范围;
(3)如图②,当时,若Q是“M”形新图象上一动点,是否存在以为直径的圆与x轴相切于点P?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在以为直径的圆与x轴相切于点P,点P的坐标为或或或.
解:(1)当y=0时,则有,
解得:,
∴点A的坐标为,点B的坐标为,
∵,
∴点D的坐标为,
故答案为;
(2)∵点E、点D关于直线y=t对称,
∴点E的坐标为:,
当x=0时,,
∴点C的坐标为,
设线段BC的解析式为,
将点B、C的坐标代入得:,解得:,
∴线段BC的解析式为,
∵点E在△ABC内(含边界),
∴,解得:;
(3)存在,理由如下:
当或时,;当时,;
①当或时,点Q的坐标为,如图所示:
∵以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,
∴CP⊥PQ,
∴,即,
解得:,
∴点P的坐标为或;
②当时,点Q的坐标为,如图所示:
∵以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,
∴CP⊥PQ,
∴,即,
解得:,
∴点P的坐标为或,
∴综上所述:存在以为直径的圆与x轴相切于点P,点P的坐标为或或或.
22.(2020·湖南长沙市·九年级其他模拟)如图,抛物线y=﹣(x﹣3m)(其中m>0)与x轴分别交于A、B两点(A在B的右侧),与y轴交于点C;
(1)点B的坐标为 ,点A的坐标为 (用含m的代数式表示),点C的坐标为 (用含m的代数式表示);
(2)若点P为直线AC上的一点,且点P在第二象限,满足OP2=PC•PA,求tan∠APO的值及用含m的代数式表示点P的坐标;
(3)在(2)的情况下,线段OP与抛物线相交于点Q,若点Q恰好为OP的中点,此时对于在抛物线上且介于点C与顶点之间(含点C与顶点)的任意一点M(x0,y0)总能使不等式n≤及不等式2n﹣≥﹣4x02+x0+恒成立,求n的取值范围.
【答案】(1)(﹣,0),(3m,0),(0,m);(2)tan∠APO=,P(﹣,);(3)≤n≤2.
解:(1)当x=0时,,
∴C(0,m),
∴OC=m,
当y=0时,即,
解得:x1= ,x2=3m,
∵A在B的右侧,其中m>0,
∴A(3m,0),点B(,0);
故答案为:(,0)、(3m,0)、(0,m);
(2)Rt△AOC中,tan∠OAC=,
∴∠CAO=30°,
∵OP2=PC•PA,
∵∠OPC=∠OPC,
∴△OPA∽△CPO,
∴∠POC=∠OAC=30°,
∵∠ACO=∠POC+∠APO,
∴∠APO=60°﹣30°=30°,
∴tan∠APO=,
过P作PE⊥x轴于E,
∵∠APO=∠OAC=30°,
∴PO=OA=3m,∠POE=60°,
Rt△PEO中,∠EPO=30°,
∴,PE= ,
∵点P在第二象限,
∴P(﹣,);
(3)由(2)知:P( ,),
∵点Q恰好为OP的中点,
∴Q( , ),
∵Q在抛物线上,
则,
解得:m= ,
∴抛物线的解析式为:,
则对称轴是,
作抛物线的对称轴交抛物线于点F,
∵M在点C与顶点F之间(含点C与顶点F),
∴0≤x0≤ ,
∵n≤ ,
设w1=x0+ ,
∵1>0,
∴w1随x0的增大而增大,
∴当x0=时,w1有最大值,即有最小值为2,
∴n≤2,
对于不等式2n﹣ ≥﹣4x0+ x0+ ,
则,
设w2=﹣2(x0﹣ )2+ ,
∵﹣2<0,
∴w2有最大值,
∵0<< ,
∴当x0=时,w2有最大值为,
∴n≥,
综上,n的取值范围是≤n≤2.
23.(2020·四川南充市·九年级一模)如图,抛物线y=﹣(x+1)(x﹣n)与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,△ABC的面积为5.动点P从点A出发沿AB方向以每秒1个单位的速度向点B运动,过P作PN⊥x轴交BC于M,交抛物线于N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当MN最大时,求运动的时间;
(3)经过多长时间,点N到点B、点C的距离相等?
【答案】(1)y=﹣x2+x+2;(2)3s;(3)秒.
(1)∵抛物线y=与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C
∴A(﹣1,0),B(n,0),C(0,),n>0
∴AB=n+1,OC=n
由S△ABC=×AB×OC=5
∴
∴
∴取正根n=4
∴y==x2+x+2;
(2)由(1),B(4,0),C(0,2)
∴直线BC为
设M(m,m+2),N(m,m2+m+2)
∴MN===
∴当m=2时,MN最大
∴OP=2
∴AP=3,即经过3s,MN最大;
(3)如下图所示,作BC的中垂线,与BC交于点D,与y轴交于点E,与抛物线交于点N,
∴△CDE~△COB
∴
由(2),得BC=2,D(2,1)
∴DE=2CD=2
∴CE=5
∴OE=3
∴E(0,-3)
∴直线DE为y=2x-3
由x2+x+2=2x-3
移项整理得:x2+x-5=0
∴x2+x-10=0
取正根x=
∴OP=
∴AP=
即经过秒,点N到点B、点C的距离相等.
24.(2020·长沙市雅礼雨花中学九年级一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2ax+a+2与x轴相交于A、B两点,与y轴交于点C,顶点为点D.点P为x轴上的一个动点.
(1)求点D的坐标;
(2)如图1,当点P在线段AB上运动时,过点P作x轴的垂线,分别交直线AD、BD于点E、F,试判断PE+PF是否为定值,若是,请求出这个定值,若不是,请说明理由.
(3)如图2,若点P位于点A的左侧,满足∠ADP=2∠APD且AP=AB时,求抛物线的解析式.
【答案】(1)点D(﹣1,2);(2)是,4;(3)y=﹣x2﹣x+
(1)∵y=ax2+2ax+a+2=a(x+1)2+2,
∴点D(﹣1,2);
(2)是定值,理由如下:
如图1,过点D作DH⊥AB于H,
∴AH=BH=AB,DH=2,
∴∠DAB=∠DBA,
∵tan∠EAP=,tan∠FBP=,
∴EP=AP•tan∠EAP,PF=BP•tan∠FBP,
∵∠EAP=∠FBP,
∴tan∠DBH=tan∠EAP=tan∠FBP=,
∴,
∴,
∴PF+PF=4;
(3)如图2,作AP的垂直平分线,交AP于Q,交PD于M,过点D作DH⊥AB,
∴PM=MA,PQ=AQ,
∴∠MPA=∠MAP,
∴∠DMA=∠MPQ+∠MAP=2∠MPA,
∵∠ADP=2∠APD,
∴∠ADP=∠AMD,
∴AM=AD=PM,
∵∠DPH=∠MPQ,∠DHP=∠MQP=90°,
∴△PMQ∽△PDH,
∴,
∵AP=AB,AH=BH,PQ=QA,
∴PQ=QA=AH,
∴PH=()AH,
∴,
∴MQ=,
∵MQ2+AQ2=AM2=AD2=AH2+DH2,
∴()2+(AH)2=AH2+4,
∴AH=2,
∴点A(﹣3,0),
∵抛物线y=ax2+2ax+a+2过点A,
∴0=9a﹣6a+a+2,
∴a=﹣,
∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣x+.
25.(2020·山西九年级二模)综合与探究
如图,平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点(在右侧),与轴交于点,点坐标为,连接,点是直线上方抛物线上一动点,且横坐标为.过点分别作直线的垂线段,垂足分别为和,连接.
(1)求抛物线及直线的函数关系式;
(2)求出四边形是平行四边形时的值;
(3)请直接写出与相似时的值.
【答案】(1)抛物线的关系式为,直线的关系式为;(2)四边形是平行四边形时的值为或3;(3),,,.
解:(1)把代入中,
得,
解得,
抛物线的关系式为,
当时,得,
点的坐标为,
当时,得,
解得,
点在点左侧,
点的坐标为,
设直线的关系式为,
把点和代入上式,
得,
解得,
直线的关系式为;
(2)由点坐标可知:,
为等腰直角三角形,,
,为等腰直角三角形,
如答图,过点作轴于点,交于点,
在和中,
,
,
为等腰直角三角形,
四边形是平行四边形,
,
,
又,
,
,
点为抛物线上的动点,点为直线上的点,点的横坐标为,
设,
,
,
解,得,
四边形是平行四边形时的值为或3;
(3),.
由(1)(2)可得△ADB为等腰直角三角形,AB=6,,,,过点D作DE⊥x轴交于点E,
DE=3,
易得点D坐标为,
设直线AC的解析式为,把,代入得:
,解得,
直线AC的解析式为,
由与相似,可得:
①当点E在点D上方时,且∠PDE=∠ACD,如图所示:
PD∥AC,
则有直线AC的斜率与直线PD的斜率相等,
设直线PD的解析式为:,把点D代入得:b=-7,
设直线PD的解析式为:,
联立直线PC与二次函数的解析式得:
,解得:(不符合题意,舍去),
;
②当点E在点D上方时,且∠EPD=∠ACD,取AC的中点F,连接DF,如图所示:
由中点坐标公式易得点,
AD⊥BC,
CF=FD,
∠FCD=∠FDC,
∠FDP=90°,
FD⊥DP,
设直线FD的解析式为:,把点,点D代入解得:
,即直线FD的解析式为:,
设直线DP的解析式为:,把点D代入得:b=13,
直线DP的解析式为:,
联立直线PD与二次函数解析式得:,解得,
;
③当当点E在点D下方时,且∠PDE=∠ACD时,延长PD交AC于点F,如图所示:
∠PDE=∠FDC,
∠FCD=∠FDC,
FC=FD,
AD⊥BC,
易得∠FDA=∠FAD,
CF=AF=FD,
由②可直接得出直线PD的解析式为,
联立直线PD与二次函数的解析式得:,解得:,
;
④当点E在点D下方,且∠PDE=∠CAD时,延长PD,交AC于点H,如图所示:
∠PDE=∠HDC,
∠HDC+∠HCD=90°,
PH⊥AC,
直线AC与直线PD的斜率之积为-1,
设直线PD的解析式为:,把点D代入得:,
直线PD的解析式为:,
联立直线PD与二次函数的解析式得: ,解得,
;
综上所示:当与相似时,,,,.
26.(2020·山西晋中市·九年级其他模拟)综合与探究
如图,抛物线与轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与轴正半轴交于点C.
(1)连接,,若的面积为10,求抛物线的函数表达式.
(2)若P是轴上的一个动点,过点P作垂直于轴的直线分别交直线和抛物线于点D和点E.设点P的横坐标为.
①当点E在第一象限,且时,求的值.
②若D,E,P三个点中恰有一点是其他两点所连线段的中点(三点重合除外),则称D,E,P三点为“共生点”.当点D,E,P三点为“共生点”时,请直接写出的值.
【答案】(1);(2)①;②的值为1或或-2
解:(1)当时,,解得,,则,,
∴.
∵的面积为10,
∴,解得,则,把代入,得,
∴,
∴抛物线的函数表达式为.
(2)①如图1,过点C作,则,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵点P的横坐标为,
∴,
∴,
∴,
∴整理,得,
∴或2.
∵点E在第一象限,
∴.
②设直线的解析式为,即,
解得,
∴直线的解析式为,
∴.
如图2,当D是的中点时,,
∴,
解得或4.
∵D,E,P三点不重合,
∴.
如图3,当E是的中点时,,
∴,
解得或4.
∵D,E,P三点不重合,
∴.
如图4,当P是的中点时,,
∴,
解得或4.
∵D,E,P三点不重合,
∴.
综上所述,的值为1或或-2.
27.(2019·山西阳泉市·九年级一模)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与抛物线交于点,此抛物线与轴的正半轴交于点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是直线上方抛物线上的一点.过点作垂直于轴于点,交线段于点,使.
①求点的坐标;
②在直线上是否存在点,使为以为直角边的直角三角形?若存在,直接写出符合条件的点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)①点坐标是;②存在,或
解:(1)∵直线与轴交于点.
∴
∵
∴
∵
∴
∵直线与轴交于点.
∴点坐标为
把点、标代入解析式
得
解得:
∴抛物线的解析式为:
(2)①∵是直线上方的抛物线上一点
∴设点为坐标为
设直线解析式:
将点、坐标代入解析式,得
解得:
∴
∵轴于,交于点
∴点坐标为
∴
∵
∴
解得:(舍去),
当时,
∴点坐标是
②∵点M在直线PD上,
∴设点M的坐标为
∵点A(-2,6),点B(1,0),
∴
∵△ABM为以AB为直角边的直角三角形,
Ⅰ:当BM为斜边时,可得:AB2+AM2=BM2,
∴,∴
∴点M的坐标为
Ⅱ:当AM为斜边时,可得:AB2+BM2=AM2,
∴,∴
∴点M的坐标为
综上所述,符合题意的点M的坐标为或
28.(2020·河北唐山市·九年级其他模拟)如图,在平面直角坐标系中,点P从原点O出发,沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动t(t>0)秒,抛物线经过点O和点P.已知矩形ABCD的三个顶点为、、.
(1)求c、b(用含t的代数式表示);
(2)嘉琪认为:“当这条抛物线经过点B时,一定不会经过点C”请你通过计算说明他的说法对吗?
(3)当时,设抛物线分别与线段AB、CD交于点M、N.
①在点P的运动过程中,你认为∠AMP的大小是否会变化?若变化,说明理由:若不变,求出∠AMP的值;②在矩形ABCD的内部(不含动界),把横、纵华标都是整数的点称为“好点”.若抛物线将这些“好点”分成数量相等的两部分,请直接写出t的取值范围.
【答案】(1),;(2)嘉琪说的正确,理由见解析;(3)①不变,②
解:⑴抛物线过原点O,把代入,得.
点P从原点O出发,沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动tS,P(t,0),
再把,代入,得,
t(t+b)=0,
∵,∴.
,
(2)嘉琪说的正确 .
由(1)得y=x²-tx,把B(1,-5)代入-5=1-t得t=6
∴y=x²-6x,
当x=4时,y=16-24=-8≠-5,
∴嘉琪说的正确,
(3)①不变.
在点P的运动过程中,A(1,0),
如图,当时,,故.AM=t-1,
∵OP=t,
∴AP=t-1,
∴AP=t-1=AM,
∵矩形ABCD,,
∴.
∴
∠AMP的大小是不会变,且,
②
在矩形中共有8个好点
Ⅰ、左边4个好点在抛物线上方,右边4个好点在抛物线下方:无解;
,
x=2时y<-4,x=3时,y>-1,
即解得此时无公共解,
Ⅱ、左边3个好点在抛物线上方,右边3个好点在抛物线下方:
则有-4<y2<-3,-2<y3<-1即-4<4-2t<-3,-2<9-3t<-1,<t<4且<t<,解得<t<;
Ⅲ、左边2个好点在抛物线上方,右边2个好点在抛物线下方:
则有-3<y2<-2,-3<y3<-2即-3<4-2t<-2,-3<9-3t<-2,无解;
Ⅳ、左边1个好点在抛物线上方,右边1个好点在抛物线下方:则有-2<y2<-1,-4<y3<-3即-2<4-2t<-1,-4<9-3t<-3,无解;
Ⅴ、左边0个好点在抛物线上方,右边0个好点在抛物线下方:
则有-1<y2, y3<-4即-1<4-2t, 9-3t<-4,无解;
综上所述,t的取值范围是:<t<.
29.(2020·河南九年级其他模拟)已知抛物线经过三点,直线交抛物线于A、D两点,交y轴于点G.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线AD上方抛物线上的一点,作轴,垂足为F,交AD于点N,且点N将线段PF分为的两部分.
①求点P的坐标;
②过点P作于点M,若直线l到直线AD的距离是PM的2倍,请直接写出直线l的解析式.
【答案】(1);(2)①点或;②直线l的表达式为:或或或
解:(1)设抛物线的表达式为:,
将点A、B的坐标代入上式得:,
故,解得:;
故抛物线的表达式为:;
(2)①将点A的坐标代入直线表达式得:,解得:,
故直线的表达式为:,令,则,故点,
则,则,
设点P的坐标为:,则点,
则;
∵点N将线段PF分为的两部分,则或,
即:或,
解得:或或(舍去),
当时,,同理当时,,
故点或;
②由①知:,
∵直线l到直线AD的距离是PM的2倍,则直线l在AD的基础上上下平移个单位,
当时,;
当时,同理;
故直线l的表达式为:或或或.
30.(2020·辽宁葫芦岛市·九年级二模)如图,二次函数的图象过点和,与轴交于点.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若在该二次函数的对称轴上有一点,使的长度最短,求出的坐标.
(3)动点,同时从点出发,其中点以每秒个单位长度的速度沿折线按的路线运动,点以每秒4个单位长度的速度沿折线按的路线运动,当,两点相遇时,它们都停止运动.设,同时从点出发秒时,的面积为.请直接写出关于的函数关系式,并写出自变量的取值范围.
【答案】(1);(2);(3)当时,;当时,;当时,S
解:(1)∵该函数图象过点,,
∴
解之,得,.
∴所求二次函数的关系式为
(2)∵
∴对称轴是
点关于的对称点是,所以与对称轴的交点即为点,
使的长度最短
设直线的解析式为,将,代入,解得
当时,,所以
(3)根据题意得,两点相遇的时间为
(秒)
现分情况讨论如下:
ⅰ)当时,;
ⅱ)当时,设点的坐标为
∴,∴
∴
ⅲ)当时,设点的标为,类似ⅱ可得
设点的坐标为
∴,
∴
∴
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