中考数学抛物线与平行四边形题+答案
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1、如图,抛物线y=x 2
+bx+c 的顶点为D (﹣1,﹣4),与y 轴交于点C (0,﹣3),与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧).
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接AC ,CD ,AD ,试证明△ACD 为直角三角形; (3)若点E 在抛物线的对称轴上,抛物线上是否存在点F ,使以A ,B ,E ,F 为顶点的的四边形为平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点F 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题意得,
解得:b=2,c=﹣3,
则解析式为:y=x 2
+2x ﹣3;
(2)由题意结合图形
则解析式为:y=x 2
+2x ﹣3, 解得x=1或x=﹣3, 由题意点A (﹣3,0), ∴AC=
,CD=,AD=,
由AC 2
+CD 2
=AD 2
,
所以△ACD 为直角三角形; (3)123(1
,4),(3,12),(5,12)F F F --- 2、如图,直角梯形OABC 中,AB ∥OC ,顶点A 的坐标为(4,0),腰BC 所在直线的解析式为y =-14x +3.
(1)求顶点B 的坐标;
(2)直线l 经过点C ,与直线AB 交于点E ,点O 关于直线l 的对称点为O ′,连接CO ′并延长交直线AB 于第一象限的点D ,当CD =5时,求直线l 的解析式;
(3)在(2)的条件下,设点P 是直线l 上的动点,点Q 是直线OD 上的动点,以P 、Q 、B 、C 为顶点的四边形能否成为平行四边形?如果能,求出点P 的坐标;如果不能,说明理由.
解:(1)∵直角梯形OABC 中,AB ∥OC ,顶点A 的坐标为(4,0)
∴∠OAB =∠AOC =90°,点C 在y 轴上 又∵A (4,0),∴点B 的横坐标为4 把x =4代入y =-1
4x +3中,得y =2
∴B (4,2) ····································································· 3分 (2)如图1,过C 作CF ⊥DA 于F
由y =-1
4x +3,点C 在y 轴上,得C (0,3) ∵AB ∥OC ,∴∠OCE =∠DEC
∵点O ′和点O 关于直线l 对称,∴∠DCE =∠OCE ∴∠DCE =∠DEC ,∴ DE =DC =5
∵y =-1
4x +3,当x =0时,y =3,∴OC =AF =3 ∵CF =OA =4,∴DF =DC 2
-CF 2
=3 ∴FE =DE -DF =2,AE =AF -FE =1 ∴E (4,1)
设直线l 的解析式为y =kx +b ,把C 、E 两点坐标代入
得⎩⎪⎨⎪⎧3=b
1=4k +b 解得:⎩⎪⎨⎪⎧k =-12b =3
∴直线l 的解析式为y =-1
2x +3 ················································
(3)∵DA =DE +AE =6,∴D (4,6)
易得直线OD 的解析式为y =32x ①当BC 为边时,设P (x ,-1
2x +3)
i )如图2,∵B (4,2),C (0,3),∴Q (x -4,-1
2x +4) ∵Q 在直线OD 上,∴-12x +4=3
2(x -4),∴x =5
∴P 1(5,1
2) ···································································· 9分 ii )如图3,则Q (x +4,-1
2x +2)
∵Q 在直线OD 上,∴-12x +2=3
2(x +4),∴x =-2
∴P 2(-2,4) ·································································································· 10分
②当BC 为对角线时,如图4,设P (a ,-12a +3),Q (b ,3
2b ),则:
⎩⎪⎨⎪⎧a +b =4-12
a +3+3
2b =5 解得:⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =2 ∴P 3(2,2) ······································································································ 11分 综上,以P 、Q 、B 、C 为顶点的四边形能成为平行四边形,点P 的坐标为:
P 1(5,1
2),P 2(-2,4),P 3(2,2) ··························································· 12分
3、如图,抛物线y =13x 2
-mx +n 与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C (0.-1),且对称抽为x =l . (1)求出抛物线的解析式及A 、B 两点的坐标;
(2)在x 轴下方的抛物线上是否存在点D ,使四边形ABDC 的面积为3,若存在,求出点D 的坐标;若不存在,说明理由(使用图1);
(3)点Q 在y 轴上,点P 在抛物线上,要使Q 、P 、A 、B 为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有满足条件的点P 的坐标(使用图2).
解:(1)∵抛物线与y 轴交于点C (0.-1),且对称抽为x =l
∴⎩
⎨⎧n =-1
--m 2×13=1∴⎩⎪⎨⎪⎧m =23n =-1
∴抛物线的解析式为y =13x 2-2
3x -1 ·························· 2分 令13x 2-2
3x -1=0,得:x 1=-1,x 2=3
∴A (-1,0),B (3,0) ·········································· 4分
(2)设在x 轴下方的抛物线上存在点D (x ,13x 2-2
3x -1)
(0<x <3),使四边形ABDC 的面积为3,过D 作DH ⊥AB 轴于H
则S 四边形ABDC =S △AOC +S 梯形OCDH +S △BHD =12×1×1+12[1-(13x 2-23x -1)]+12(3-x )[-(13x 2-2
3x -1)]
=-12x 2+3
2x +2
由-12x 2+3
2x +2=3,解得:x 1=1,x 2=2
当x =1时,13x 2-23x -1=43;当x =2时,13x 2-2
3x -1=-1
图1
图2
∴D 1(1,4
3),D 2(2,-1) ·············································································· 8分 (3)①当AB 为边时,只要PQ ∥AB ,且PQ =AB =4即可
又知点Q 在y 轴上,所以点P 的横坐标为4或-4,这时,符合条件的点P 有两个
当x =-4时,y =7;当x =4时,y =5
3
∴P 1(-4,7),P 2(4,5
3) ············································································· 10分
②当AB 为对角线时,只要线段PQ 与线段AB 互相平分即可 又知点Q 在y 轴上,且线段AB 中点的横坐标为1 所以点P 的横坐标为2,这时,符合条件的点P 只有一个 当x =2时,y =-1 ∴P 3(2,-1)
综上,满足条件的点P 有三个,其坐标分别为:
P 1(-4,7),P 2(4,5
3),P 3(2,-1) ···················· 12分
4.已知抛物线y =12x 2-mx +2m -7
2.
(1)试说明:无论m 为何实数,该抛物线与x 轴总有两个不同的交点;
(2)如图,当该抛物线的对称轴为直线x =3时,抛物线的顶点为点C ,直线y =x -1与抛物线交于A 、B 两点,并与它的对称轴交于点D .
①抛物线上是否存在一点P 使得四边形ACPD 是正方形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由;
②平移直线CD ,交直线AB 于点M ,交抛物线于点N ,通过怎样的平移能使得C 、D 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形.
解:(1)∵y =12x 2-mx +2m -72
∴△=(-m )2-4×12×(2m -72)=m 2-4m +7=(m -2)2
+3>0 ∴无论m 为何实数,该抛物线与x 轴总有两个不同的交点 (2)①∵抛物线的对称轴为直线x =3
∴-
-m
2×12
=3,∴m =3 ∴抛物线的解析式为y =12x 2-3x +52=12(x -3)2
-2 ∴顶点C 坐标为(3,-2)
解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1y =12x 2-3x +52得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=1y 1=0⎩⎪⎨⎪⎧x 2=7
y 2=6 ∴A (1,0)
∵当x =3时,y =x -1=3-1=2,∴D (3,2)
设抛物线的对称轴与x 轴的交点为E ,抛物线与x 轴的另一交点为P 则E (3,0),P (5,0)
∴AE =PE =DE =CE =2,又DC ⊥AP ∴四边形ACPD 是正方形 ∴点P (5,0)即为所求
②(Ⅰ)设直线CD 向右平移n 个单位(n >0)能使得C 、D 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形 则直线MN 的解析式为x =3+n
∴M (3+n ,2+n ),N (3+n ,12n 2
-2)
∵D (3,2),C (3,-2),∴DC =4
i )当M 在N 上方时,MN =2+n -(12n 2-2)=-12n 2
+n +4
∵MN =DC ,∴-12n 2
+n +4=4 解得n 1=0(舍去),n 2=2
∴直线CD 向右平移2个单位能使得四边形CDMN 是平行四边形
ii )当M 在N 下方时,NM =12n 2-2-(2+n )=12n 2
-n -4
∵NM =DC ,∴12n 2
-n -4=4
解得n 1=1-17(舍去),n 2=1+17
∴直线CD 向右平移(1+17)个单位能使得四边形CDNM 是平行四边形
(Ⅱ)设直线CD 向左平移n 个单位(n >0)能使得C 、D 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形 则直线MN 的解析式为x =3-n
∴M (3-n ,2-n ),N (3-n ,12n 2
-2)
i )当M 在N 上方时,MN =2-n -(12n 2-2)=-12n 2
-n +4
∵MN =DC ,∴-12n 2
-n +4=4
解得n 1=0(舍去),n 2=-2(舍去)
ii )当M 在N 下方时,NM =12n 2-2-(2-n )=12n 2
+n -4
∵NM =DC ,∴12n 2
+n -4=4
解得n 1=-1+17,n 2=-1-17(舍去)
∴直线CD 向左平移(-1+17)个单位能使得四边形CDNM 是平行四边形
综上所述,直线CD 向右平移2或(1+17)个单位或向左平移(-1+17)个单位,能使得C 、D 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形。