中考数学压轴专项--二次函数含参问题(答案版可编辑)45页
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
二次函数含参问题
1.(2016•温州)如图,抛物线y=x2﹣mx﹣3(m>0)交y轴于点C,CA⊥y轴,交抛物线于点A,点B在抛物线上,且在第一象限内,BE⊥y轴,交y轴于点E,交AO的延长线于点D,BE=2AC.
(1)用含m的代数式表示BE的长.
(2)当m=时,判断点D是否落在抛物线上,并说明理由.
(3)若AG∥y轴,交OB于点F,交BD于点G.
①若△DOE与△BGF的面积相等,求m的值.
②连结AE,交OB于点M,若△AMF与△BGF的面积相等,则m的值
是.
2.(2016•广州)已知抛物线y=mx2+(1﹣2m)x+1﹣3m与x轴相交于不同的两点A、B
(1)求m的取值范围;
(2)证明该抛物线一定经过非坐标轴上的一点P,并求出点P的坐标;
(3)当<m≤8时,由(2)求出的点P和点A,B构成的△ABP的面积是否有最值?若有,求出该最值及相对应的m值.
3.(2016•福州)已知,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过原点,顶点为A(h,k)(h≠0).
(1)当h=1,k=2时,求抛物线的解析式;
(2)若抛物线y=tx2(t≠0)也经过A点,求a与t之间的关系式;
(3)当点A在抛物线y=x2﹣x上,且﹣2≤h<1时,求a的取值范围.
4.(2016•吉林)如图1,在平面直角坐标系中,点B在x轴正半轴上,OB的长度为2m,以OB为边向上作等边三角形AOB,抛物线l:y=ax2+bx+c经过点O,A,B三点
(1)当m=2时,a= ,当m=3时,a= ;
(2)根据(1)中的结果,猜想a与m的关系,并证明你的结论;
(3)如图2,在图1的基础上,作x轴的平行线交抛物线l于P、Q两点,PQ 的长度为2n,当△APQ为等腰直角三角形时,a和n的关系式为;(4)利用(2)(3)中的结论,求△AOB与△APQ的面积比.
5.(2015•成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a <0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),经过点A的直线l:y=kx+b 与y轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且CD=4AC.
(1)直接写出点A的坐标,并求直线l的函数表达式(其中k,b用含a的式子表示);
(2)点E是直线l上方的抛物线上的一点,若△ACE的面积的最大值为,求
a的值;
(3)设P是抛物线对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A,D,P,Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
6.(2015•润州区二模)如图,抛物线y=x2﹣2mx﹣3m2(m为常数,m>0),与x 轴相交于点A、B,与y轴相交于点C,
(1)用m的代数式表示:点C坐标为,AB的长度
为;
(2)过点C作CD∥x轴,交抛物线于点D,将△ACD沿x轴翻折得到△AEM,延长AM交抛物线于点N,
的值;
①求AM
AN
②若AB=4,直线x=t交线段AN于点P,交抛物线于点Q,连接AQ、NQ,是否存在实数t,使△AQN的面积最大?如果存在,求t的值;如果不存在,请说明理由.
7.(2015•苏州)如图,已知二次函数y=x2+(1﹣m)x﹣m(其中0<m<1)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴为直线l.设P为对称轴l上的点,连接PA、PC,PA=PC
(1)∠ABC的度数为;
(2)求P点坐标(用含m的代数式表示);
(3)在坐标轴上是否存在着点Q(与原点O不重合),使得以Q、B、C为顶点的三角形与△PAC相似,且线段PQ的长度最小?如果存在,求出所有满足条件的点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.
8.(2015•广元)如图,已知抛物线y=﹣(x+2)(x﹣m)(m>0)与x轴相交
于点A、B,与y轴相交于点C,且点A在点B的左侧.
(1)若抛物线过点G(2,2),求实数m的值;
(2)在(1)的条件下,解答下列问题:
①求出△ABC的面积;
②在抛物线的对称轴上找一点H,使AH+CH最小,并求出点H的坐标;
(3)在第四象限内,抛物线上是否存在点M,使得以点A、B、M为顶点的三角形与△ACB相似?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.
9.(2015•南通)已知抛物线y=x2﹣2mx+m2+m﹣1(m是常数)的顶点为P,直线l:y=x﹣1
(1)求证:点P在直线l上;
(2)当m=﹣3时,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,与直线l 的另一个交点为Q,M是x轴下方抛物线上的一点,∠ACM=∠PAQ(如图),求点M的坐标;
(3)若以抛物线和直线l的两个交点及坐标原点为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出所有符合条件的m的值.
10.(2014•成都)如图,已知抛物线y=k
(x+2)(x﹣4)(k为常数,且k>0)
8
与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线y=﹣
√3
x+b与抛物线的另一交点为D.
3
(1)若点D的横坐标为﹣5,求抛物线的函数表达式;
(2)若在第一象限内的抛物线上有点P,使得以A,B,P为顶点的三角形与
△ABC相似,求k的值;
(3)在(1)的条件下,设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,一动点M从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到D后停止,当点F的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?
11.(2014•南宁)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k与直线
y=kx+1交于A,B两点,点A在点B的左侧.
(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;
(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在直线y=kx+1上是否存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°?若存在,请求出此时k的值;若不存在,请说明理由.
12.(2014•乐山)如图,抛物线y=x2﹣2mx(m>0)与x轴的另一个交点为A,过P(1,﹣m)作PM⊥x轴于点M,交抛物线于点B.点B关于抛物线对称轴的对称点为C.
(1)若m=2,求点A和点C的坐标;
(2)令m>1,连接CA,若△ACP为直角三角形,求m的值;
(3)在坐标轴上是否存在点E,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
13.(2014•邵阳)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣(m+n)x+mn(m>n)与x轴相交于A、B两点(点A位于点B的右侧),与y轴相交于点C.(1)若m=2,n=1,求A、B两点的坐标;
(2)若A、B两点分别位于y轴的两侧,C点坐标是(0,﹣1),求∠ACB的大小;
(3)若m=2,△ABC是等腰三角形,求n的值.
14.(2014•莆田)如图,抛物线C
1
:y=(x+m)2(m为常数,m>0),平移抛物
线y=﹣x2,使其顶点D在抛物线C
1位于y轴右侧的图象上,得到抛物线C
2
.抛
物线C
2
交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C,设点D的横坐标为a.
(1)如图1,若m=1
2
.
①当OC=2时,求抛物线C
2
的解析式;
②是否存在a,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP=BP?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由;
(2)如图2,当OB=2√3﹣m(0<m<√3)时,请直接写出到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点的坐标(用含m的式子表示).
15.(2014•大连)如图,抛物线y=a(x﹣m)2+2m﹣2(其中m>1)与其对称轴l相交于点P,与y轴相交于点A(0,m﹣1).连接并延长PA、PO,与x轴、抛物线分别相交于点B、C,连接BC.点C关于直线l的对称点为C′,连接PC′,即有PC′=PC.将△PBC绕点P逆时针旋转,使点C与点C′重合,得到△PB′C′.
(1)该抛物线的解析式为(用含m的式子表示);
(2)求证:BC∥y轴;
(3)若点B′恰好落在线段BC′上,求此时m的值.
参考答案
1.解:(1)∵C(0,﹣3),AC⊥OC,
∴点A纵坐标为﹣3,
y=﹣3时,﹣3=x2﹣mx﹣3,解得x=0或m,
∴点A坐标(m,﹣3),
∴AC=m,
∴BE=2AC=2m.
(2)∵m=,
∴点A坐标(,﹣3),
∴直线OA为y=﹣x,
∴抛物线解析式为y=x2﹣x﹣3,
∴点B坐标(2,3),
∴点D纵坐标为3,
对于函数y=﹣x,当y=3时,x=﹣,
∴点D坐标(﹣,3).
∵对于函数y=x2﹣x﹣3,x=﹣时,y=3,
∴点D在落在抛物线上.
(3)①∵∠ACE=∠CEG=∠EGA=90°,
∴四边形ECAG是矩形,
∴EG=AC=BG,
∵FG∥OE,
∴OF=FB,∵EG=BG,
∴EO=2FG,
∵•DE•EO=•GB•GF,
∴BG=2DE,
∵DE∥AC,
∴==,
∵点B坐标(2m,2m2﹣3),
∴OC=2OE,
∴3=2(2m2﹣3),
∵m>0,
∴m=.
②∵A(m,﹣3),B(2m,2m2﹣3),E(0,2m2﹣3),
∴直线AE解析式为y=﹣2mx+2m2﹣3,直线OB解析式为y=x,
由消去y得到﹣2mx+2m2﹣3=x,解得x=,
∴点M横坐标为,
∵△AMF的面积=△BFG的面积,
∴•(+3)•(m﹣)=•m••(2m2﹣3),
整理得到:2m4﹣9m2=0,
∵m>0,
∴m=.
故答案为.
2.(1)解:当m=0时,函数为一次函数,不符合题意,舍去;
当m≠0时,
∵抛物线y=mx2+(1﹣2m)x+1﹣3m与x轴相交于不同的两点A、B,∴△=(1﹣2m)2﹣4×m×(1﹣3m)=(1﹣4m)2>0,
∴1﹣4m≠0,
∴m≠,
∴m的取值范围为m≠0且m≠;
(2)证明:∵抛物线y=mx2+(1﹣2m)x+1﹣3m,
∴y=m(x2﹣2x﹣3)+x+1,
抛物线过定点说明在这一点y与m无关,
显然当x2﹣2x﹣3=0时,y与m无关,
解得:x=3或x=﹣1,
当x=3时,y=4,定点坐标为(3,4);
当x=﹣1时,y=0,定点坐标为(﹣1,0),
∵P不在坐标轴上,
∴P(3,4);
(3)解:|AB|=|x
A ﹣x
B
|===
==||=|﹣4|,
∵<m≤8,
∴≤<4,
∴﹣≤﹣4<0,
∴0<|﹣4|≤,
∴|AB|最大时,||=,
解得:m=8,或m=(舍去),
∴当m=8时,|AB|有最大值,
此时△ABP的面积最大,没有最小值,
则面积最大为:|AB|y
P
=××4=.
3. 解:(1)∵顶点为A(1,2),设抛物线为y=a(x﹣1)2+2,∵抛物线经过原点,
∴0=a(0﹣1)2+2,
∴a=﹣2,
∴抛物线解析式为y=﹣2x2+4x.
(2)∵抛物线经过原点,
∴设抛物线为y=ax2+bx,
∵h=﹣,
∴b=﹣2ah,
∴y=ax2﹣2ahx,
∵顶点A(h,k),
∴k=ah2﹣2ah2=﹣ah2,
抛物线y=tx2也经过A(h,k),
∴k=th2,
∴th2=ah2﹣2ah2,
∴t=﹣a,
(3)∵点A在抛物线y=x2﹣x上,
∴k=h2﹣h,又k=ah2﹣2ah2,
∴h=,
∵﹣2≤h<1,
∴﹣2≤<1,
①当1+a>0时,即a>﹣1时,,解得a>0,
②当1+a<0时,即a<﹣1时,解得a≤﹣,综上所述,a的取值范围a>0或a≤﹣.
4.解:(1)如图1,
∵点B在x轴正半轴上,OB的长度为2m,
∴B(2m,0),
∵以OB为边向上作等边三角形AOB,
∴AM=m,OM=m,
∴A(m,m),
∵抛物线l:y=ax2+bx+c经过点O,A,B三点
∴,
∴
当m=2时,a=﹣,
当m=3时,a=﹣,
故答案为:﹣,﹣;
(2)a=﹣
理由:如图1,∵点B在x轴正半轴上,OB的长度为2m,∴B(2m,0),
∵以OB为边向上作等边三角形AOB,
∴AM=m,OM=m,
∴A(m,m),
∵抛物线l:y=ax2+bx+c经过点O,A,B三点
∴,
∴
∴a=﹣,
(3)如图2,
∵△APQ为等腰直角三角形,PQ的长度为2n,
设A(e,d+n),∴P(e﹣n,d),Q(e+n,d),
∵P,Q,A,O在抛物线l:y=ax2+bx+c上,
∴,
∴,
①﹣②化简得,2ae﹣an+b=1④,
①﹣③化简得,﹣2ae﹣an﹣b=1⑤,
④+⑤化简得,an=﹣1,
∴a=﹣
故答案为a=﹣,
(4)∵OB的长度为2m,AM=m,
∴S
△AOB
=OB×AM=×2m×m=m2,
由(3)有,AN=n
∵PQ的长度为2n,
∴S
△APQ
=PQ×AN=×2n×n=n2,
由(2)(3)有,a=﹣,a=﹣,
∴﹣=﹣,
∴m=n,
∴===,
∴△AOB与△APQ的面积比为3:1.5. 解:(1)令y=0,则ax2﹣2ax﹣3a=0,
解得x
1=﹣1,x
2
=3
∵点A在点B的左侧,
∴A(﹣1,0),
如图1,作DF⊥x轴于F,
∴DF∥OC,
∴=,
∵CD=4AC,
∴==4,
∵OA=1,
∴OF=4,
∴D点的横坐标为4,
代入y=ax2﹣2ax﹣3a得,y=5a,
∴D(4,5a),
把A、D坐标代入y=kx+b得,解得,
∴直线l的函数表达式为y=ax+a.
(2)如图1,过点E作EN⊥y轴于点N
设点E(m,a(m+1)(m﹣3)),y
AE =k
1
x+b
1
,
则,
解得:,
∴y
AE
=a(m﹣3)x+a(m﹣3),M(0,a(m﹣3))∵MC=a(m﹣3)﹣a,NE=m
∴S
△ACE =S
△ACM
+S
△CEM
=[a(m﹣3)﹣a]+[a(m﹣3)﹣a]m=(m+1)[a(m﹣3)
﹣a]=(m﹣)2﹣a,
∴有最大值﹣a=,
∴a=﹣;
(3)令ax2﹣2ax﹣3a=ax+a,即ax2﹣3ax﹣4a=0,
解得x
1=﹣1,x
2
=4,
∴D(4,5a),
∵y=ax2﹣2ax﹣3a,
∴抛物线的对称轴为x=1,设P
1
(1,m),
①若AD是矩形的一条边,
由AQ∥DP知x
D ﹣x
P
=x
A
﹣x
Q
,可知Q点横坐标为﹣4,将x=﹣4带入抛物线方程
得Q(﹣4,21a),
m=y
D +y
Q
=21a+5a=26a,则P(1,26a),
∵四边形ADPQ为矩形,∴∠ADP=90°,
∴AD2+PD2=AP2,
∵AD2=[4﹣(﹣1)]2+(5a)2=52+(5a)2,
PD2=[4﹣(﹣1)]2+(5a)2=52+(5a)2,
∴[4﹣(﹣1)]2+(5a)2+(1﹣4)2+(26a﹣5a)2=(﹣1﹣1)2+(26a)2,即a2=,∵a<0,∴a=﹣,
∴P
1
(1,﹣).
②若AD是矩形的一条对角线,
则线段AD的中点坐标为(,),Q(2,﹣3a),
m=5a﹣(﹣3a)=8a,则P(1,8a),
∵四边形ADPQ为矩形,∴∠APD=90°,
∴AP2+PD2=AD2,
∵AP2=[1﹣(﹣1)]2+(8a)2=22+(8a)2,
PD2=(4﹣1)2+(8a﹣5a)2=32+(3a)2,
AD2=[4﹣(﹣1)]2+(5a)2=52+(5a)2,
∴22+(8a)2+32+(3a)2=52+(5a)2,
解得a2=,∵a<0,∴a=﹣,
∴P
2
(1,﹣4).
综上可得,P点的坐标为P
1(1,﹣4),P
2
(1,﹣).
6.解:(1)令x=0,则y=﹣3m2,即C点的坐标为(0,﹣3m2),∵y=x2﹣2mx﹣3m2=(x﹣3m)(x+m),
∴A(﹣m,0),B(3m,0),
∴AB=3m﹣(﹣m)=4m,
故答案为:(0,﹣3m2),4m;
(2)①令y=x2﹣2mx﹣3m2=﹣3m2,
则x=0(舍)或x=2m,
∴D(2m,﹣3m2),
∵将△ACD沿x轴翻折得到△AEM,
∴D、M关于x轴对称,
∴M(2m,3m2),
设直线AM的解析式为y=kx+b,
将A、M两点的坐标代入y=kx+b得:,
解得:,
∴直线AM的解析式为:y=mx+m2,
联立方程组:,
解得:(舍)或,
∴N(4m,5m2),
∴;
②如图:
∵AB=4,
∴m=1,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,直线AM的解析式为y=x+1,
∴P(t,t+1),Q(t,t2﹣2t,﹣3),N(4,5),A(﹣1,0),B(3,0)
设△AQN的面积为S,则:S===,
∴t=,S最大.
7.解:(1)令x=0,则y=﹣m,C点坐标为:(0,﹣m),令y=0,则x2+(1﹣m)x﹣m=0,
解得:x
1=﹣1,x
2
=m,
∵0<m<1,点A在点B的左侧,
∴B点坐标为:(m,0),
∴OB=OC=m,
∵∠BOC=90°,
∴△BOC是等腰直角三角形,∠ABC=45°;
故答案为:45°;
(2)如图1,作PD⊥y轴,垂足为D,设l与x轴交于点E,
由题意得,抛物线的对称轴为:x=,
设点P坐标为:(,n),
∵PA=PC,
∴PA2=PC2,
即AE2+PE2=CD2+PD2,
∴(+1)2+n2=(n+m)2+()2,
解得:n=,
∴P点的坐标为:(,);
(3)存在点Q满足题意,
∵P点的坐标为:(,),
∴PA2+PC2=AE2+PE2+CD2+PD2,
=(+1)2+()2+(+m)2+()2
=1+m2,
∵AC2=1+m2,
∴PA2+PC2=AC2,
∴∠APC=90°,
∴△PAC是等腰直角三角形,
∵以Q、B、C为顶点的三角形与△PAC相似,
∴△QBC是等腰直角三角形,
∴由题意可得满足条件的点Q的坐标为:(﹣m,0)或(0,m),①如图1,当Q点坐标为:(﹣m,0)时,
若PQ与x轴垂直,则=﹣m,
解得:m=,PQ=,
若PQ与x轴不垂直,
则PQ2=PE2+EQ2
=()2+(+m)2
=m2﹣2m+
=(m﹣)2+
∵0<m<1,
∴当m=时,PQ2取得最小值,PQ取得最小值,
∵<,
∴当m=,即Q点的坐标为:(﹣,0)时,PQ的长度最小,
②如图2,当Q点的坐标为:(0,m)时,
若PQ与y轴垂直,则=m,
解得:m=,PQ=,
若PQ与y轴不垂直,
则PQ2=PD2+DQ2=()2+(m﹣)2
=m2﹣2m+
=(m﹣)2+,
∵0<m<1,
∴当m=时,PQ2取得最小值,PQ取得最小值,
∵<,
∴当m=,即Q点的坐标为:(0,)时,PQ的长度最小,
综上所述:当Q点坐标为:(﹣,0)或(0,)时,PQ的长度最小.
8.解:(1)∵抛物线过G(2,2),
∴把G坐标代入抛物线解析式得:2=﹣(2+2)(2﹣m),解得:m=4;
(2)①令y=0,得到﹣(x+2)(x﹣m)=0,
解得:x
1=﹣2,x
2
=m,
∵m>0,
∴A(﹣2,0),B(m,0),
把m=4代入得:B(4,0),
∴AB=6,
令x=9,得到y=2,即C(0,2),
∴OC=2,
则S△ABC=×6×2=6;
②∵A(﹣2,0),B(4,0),
∴抛物线解析式为y=﹣(x+2)(x﹣4)的对称轴为x=1,
如图1,连接BC交对称轴于点H,由对称轴的性质和两点之间线段最短的性质可得:此时AH+CH=BH+CH=BC最小,
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B与C坐标代入得:,
解得:,
∴直线BC解析式为y=﹣x+2,
令x=1,得到y=,即H(1,);
(3)在第四象限内,抛物线上存在点M,使得以点A、B、M为顶点的三角形与△ACB相似,
分两种情况考虑:
(i)当△ACB∽△ABM时,则有=,即AB2=AC•AM,
∵A(﹣2,0),C(0,2),即OA=OC=2,
∴∠CAB=45°,∠BAM=45°,
如图2,过M作MN⊥x轴,交x轴于点N,则AN=MN,
∴OA+ON=2+ON=MN,
设M(x,﹣x﹣2)(x>0),
把M坐标代入抛物线解析式得:﹣x﹣2=﹣(x+2)(x﹣m),
∵x>0,∴x+2>0,
∵m>0,∴x=2m,即M(2m,﹣2m﹣2),
∴AM==2(m+1),
∵AB2=AC•AM,AC=2,AB=m+2,
∴(m+2)2=2•2(m+1),
解得:m=2±2,
∵m>0,
∴m=2+2;
(ii)当△ACB∽△MBA时,则=,即AB2=CB•MA,
∵∠CBA=∠BAM,∠ANM=∠BOC=90°,
∴△ANM∽△BOC,
∴=,
∵OB=m,设ON=x,
∴=,即MN=(x+2),
令M(x,﹣(x+2))(x>0),
把M坐标代入抛物线解析式得:﹣(x+2)=﹣(x+2)(x﹣m),
∵x>0,∴x+2>0,
∵m>0,∴x=m+2,即M(m+2,﹣(m+4)),
∵AB2=CB•MA,CB=,AN=m+4,MN=(m+4),
∴(m+2)2=•,
整理得:=0,显然不成立,
综上,在第四象限内,当m=2+2时,抛物线上存在点M,使得以点A、B、M 为顶点的三角形与△ACB相似.
9.(1)证明:∵y=x2﹣2mx+m2+m﹣1=(x﹣m)2+m﹣1,
∴点P的坐标为(m,m﹣1),
∵当x=m时,y=x﹣1=m﹣1,
∴点P在直线l上;
(2)解:当m=﹣3时,抛物线解析式为y=x2+6x+5,
当y=0时,x2+6x+5=0,解得x
1=﹣1,x
2
=﹣5,则A(﹣5,0),
当x=0时,y=x2+6x+5=5,则C(0,5),
可得解方程组,解得或,
则P(﹣3,﹣4),Q(﹣2,﹣3),
作ME⊥y轴于E,PF⊥x轴于F,QG⊥x轴于G,如图,
∵OA=OC=5,
∴△OAC为等腰直角三角形,
∴∠ACO=45°,
∴∠MCE=45°﹣∠ACM,
∵QG=3,OG=2,
∴AG=OA﹣OG=3=QG,
∴△AQG为等腰直角三角形,
∴∠QAG=45°,
∵∠APF=90°﹣∠PAF=90°﹣(∠PAQ+45°)=45°﹣∠PAQ,∵∠ACM=∠PAQ,
∴∠APF=∠MCE,
∴Rt△CME∽Rt△PAF,
∴=,
设M(x,x2+6x+5),
∴ME=﹣x,CE=5﹣(x2+6x+5)=﹣x2﹣6x,∴=,
整理得x2+4x=0,解得x
1=0(舍去),x
2
=﹣4,
∴点M的坐标为(﹣4,﹣3);
(3)解:解方程组得或,则P(m,m﹣
1),Q(m+1,m),
∴PQ2=(m+1﹣m)2+(m﹣m+1)2=2,OQ2=(m+1)2+m2=2m2+2m+1,OP2=m2+(m﹣1)2=2m2﹣2m+1,
当PQ=OQ时,2m2+2m+1=2,解得m
1=,m
2
=;
当PQ=OP时,2m2﹣2m+1=2,解得m
1=,m
2
=;
当OP=OQ时,2m2+2m+1=2m2﹣2m+1,解得m=0,
综上所述,m的值为0,,,,.
10.解:(1)抛物线y=(x+2)(x﹣4),
令y=0,解得x=﹣2或x=4,
∴A(﹣2,0),B(4,0).
∵直线y=﹣x+b经过点B(4,0),
∴﹣×4+b=0,解得b=,
∴直线BD解析式为:y=﹣x+.
当x=﹣5时,y=3,
∴D(﹣5,3).
∵点D(﹣5,3)在抛物线y=(x+2)(x﹣4)上,
∴(﹣5+2)(﹣5﹣4)=3,
∴k=.
∴抛物线的函数表达式为:y=(x+2)(x﹣4).
(2)方法一:
由抛物线解析式,令x=0,得y=﹣k,
∴C(0,﹣k),OC=k.
因为点P在第一象限内的抛物线上,所以∠ABP为钝角.
因此若两个三角形相似,只可能是△ABC∽△APB或△ABC∽△PAB.
①若△ABC∽△APB,则有∠BAC=∠PAB,如答图2﹣1所示.
设P(x,y),过点P作PN⊥x轴于点N,则ON=x,PN=y.
tan∠BAC=tan∠PAB,即:,
∴y=x+k.
∴P(x,x+k),代入抛物线解析式y=(x+2)(x﹣4),
得(x+2)(x﹣4)=x+k,整理得:x2﹣6x﹣16=0,
解得:x=8或x=﹣2(与点A重合,舍去),
∴P(8,5k).
∵△ABC∽△APB,
∴,即,
解得:k=.
②若△ABC∽△PAB,则有∠ABC=∠PAB,如答图2﹣2所示.
与①同理,可求得:k=.
综上所述,k=或k=.
方法二:
∵点P在第一象限内的抛物线上,∴∠ABP为钝角,①若△ABC∽△APB,则有∠BAC=∠PAB,
∴K
AP +K
AC
=0,
∵C(0,﹣k),A(﹣2,0),
∴K
AC
=﹣,
∴K
AP
=,
∵A(﹣2,0),∴l
AP
:y=x+k,
∵抛物线:y=(x+2)(x﹣4),
∴x2﹣6x﹣16=0,解得:x=8或x=2(舍)
∴P(8,5k),
∵△ABC∽△APB,∴,
∴,
∴k=,
②若△ABC∽△APB,则有∠ABC=∠PAB,同理可得:k=;
(3)方法一:
如答图3,由(1)知:D(﹣5,3),
如答图2﹣2,过点D作DN⊥x轴于点N,则DN=3,ON=5,BN=4+5=9,∴tan∠DBA===,
∴∠DBA=30°.
过点D作DK∥x轴,则∠KDF=∠DBA=30°.
过点F作FG⊥DK于点G,则FG=DF.
由题意,动点M运动的路径为折线AF+DF,运动时间:t=AF+DF,
∴t=AF+FG,即运动的时间值等于折线AF+FG的长度值.
由垂线段最短可知,折线AF+FG的长度的最小值为DK与x轴之间的垂线段.过点A作AH⊥DK于点H,则t
最小
=AH,AH与直线BD的交点,即为所求之F点.∵A点横坐标为﹣2,直线BD解析式为:y=﹣x+,
∴y=﹣×(﹣2)+=2,
∴F(﹣2,2).
综上所述,当点F坐标为(﹣2,2)时,点M在整个运动过程中用时最少.方法二:
作DK∥AB,AH⊥DK,AH交直线BD于点F,
∵∠DBA=30°,
∴∠BDH=30°,
∴FH=DF×sin30°=,
∴当且仅当AH⊥DK时,AF+FH最小,
点M在整个运动中用时为:t=,
∵l
BD
:y=﹣x+,
∴F
X =A
X
=﹣2,
∴F(﹣2,).
11.方法一:
解:(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1.
联立两个解析式,得:x2﹣1=x+1,
解得:x=﹣1或x=2,
当x=﹣1时,y=x+1=0;当x=2时,y=x+1=3,
∴A(﹣1,0),B(2,3).
(2)设P(x,x2﹣1).
如答图2所示,过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1).
∴PF=y
F ﹣y
P
=(x+1)﹣(x2﹣1)=﹣x2+x+2.
S
△ABP =S
△PFA
+S
△PFB
=PF(x
F
﹣x
A
)+PF(x
B
﹣x
F
)=PF(x
B
﹣x
A
)=PF
∴S△ABP=(﹣x2+x+2)=﹣(x﹣)2+
当x=时,y
P
=x2﹣1=﹣.
∴△ABP面积最大值为,此时点P坐标为(,﹣).
(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,
则E(﹣,0),F(0,1),OE=,OF=1.
在Rt△EOF中,由勾股定理得:EF==.
令y=x2+(k﹣1)x﹣k=0,即(x+k)(x﹣1)=0,解得:x=﹣k或x=1.∴C(﹣k,0),OC=k.
Ⅰ、假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,如答图3所示,
则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,根据圆周角定理,此时∠OQC=90°.
设点N为OC中点,连接NQ,则NQ⊥EF,NQ=CN=ON=.
∴EN=OE﹣ON=﹣.
∵∠NEQ=∠FEO,∠EQN=∠EOF=90°,
∴△EQN∽△EOF,
∴,即:,
解得:k=±,
∵k>0,
∴k=.
∴存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,此时k=.
Ⅱ、若直线AB过点C时,此时直线与圆的交点只有另一点Q点,故亦存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,
将C(﹣k,0)代入y=kx+1中,
可得k=1,k=﹣1(舍去),
故存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,此时k=1.
综上所述,k=或1时,存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°.
方法二:
(1)略.
(2)过点P作x轴垂线,叫直线AB于F,
设P(t,t2﹣1),则F(t,t+1)
∴S
△ABP =(F
Y
﹣P
Y
)(B
X
﹣A
X
),
∴S
△ABP
=(t+1﹣t2+1)(2+1),
∴S
△ABP
=﹣t2+t+3,
当t=时,S
△ABP 有最大值,∴S
△ABP
=.
(3)∵y=x2+(k﹣1)x﹣k,∴y=(x+k)(x﹣1),
当y=0时,x
1=﹣k,x
2
=1,
∴C(﹣k,0),D(1,0),
点Q在y=kx+1上,设Q(t,kt+1),O(0,0),
∵∠OQC=90°,∴CQ⊥OQ,∴K
CQ ×K
OQ
=﹣1,
∴<
∴(k2+1)t2+3kt+1=0有唯一解,∴△=(3k)2﹣4(k2+1)=0,
∴k
1=,k
2
=﹣(k>0故舍去),∴k=.
12.方法一:
解:(1)若m=2,抛物线y=x2﹣2mx=x2﹣4x,
∴对称轴x=2,
令y=0,则x2﹣4x=0,
解得x=0,x=4,
∴A(4,0),
∵P(1,﹣2),令x=1,则y=﹣3,
∴B(1,﹣3),
∴C(3,﹣3).
(2)∵抛物线y=x2﹣2mx(m>1),
∴A(2m,0)对称轴x=m,
∵P(1,﹣m)
把x=1代入抛物线y=x2﹣2mx,则y=1﹣2m,
∴B(1,1﹣2m),
∴C(2m﹣1,1﹣2m),
∵PA2=(﹣m)2+(2m﹣1)2=5m2﹣4m+1,
PC2=(2m﹣2)2+(1﹣m)2=5m2﹣10m+5,
AC2=1+(1﹣2m)2=2﹣4m+4m2,
∵△ACP为直角三角形,
∴当∠ACP=90°时,PA2=PC2+AC2,
即5m2﹣4m+1=5m2﹣10m+5+2﹣4m+4m2,整理得:4m2﹣10m+6=0,
解得:m=,m=1(舍去),
当∠APC=90°时,PA2+PC2=AC2,
即5m2﹣4m+1+5m2﹣10m+5=2﹣4m+4m2,整理得:6m2﹣10m+4=0,
解得:m=,m=1,和1都不符合m>1,
故m=.
(3)设点F(x,y)是直线PE上任意一点,过点F作FN⊥PM于N,∵∠FPN=∠PCB,∠PNF=∠CBP=90°,
∴Rt△FNP∽Rt△PBC,
∴NP:NF=BC:BP,即=,
∴y=2x﹣2﹣m,
∴直线PE的解析式为y=2x﹣2﹣m.
令y=0,则x=1+,
∴E(1+m,0),
∴PE2=(﹣m)2+(m)2=,
∴=5m2﹣10m+5,解得:m=2,m=,
∴E(2,0)或E(,0),
∴在x轴上存在E点,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,此时E (2,0)或E(,0);
令x=0,则y=﹣2﹣m,
∴E(0,﹣2﹣m)
∴PE2=(﹣2)2+12=5
∴5m2﹣10m+5=5,解得m=2,m=0(舍去),
∴E(0,﹣4)
∴y轴上存在点E,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,此时E (0,﹣4),
∴在坐标轴上是存在点E,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,E 点的坐标为(2,0)或(,0)或(0,﹣4);
方法二:
(1)略.
(2)∵P(1,﹣m),
∴B(1,1﹣2m),
∵对称轴x=m,
∴C(2m﹣1,1﹣2m),A(2m,0),
∵△ACP为直角三角形,
∴AC⊥AP,AC⊥CP,AP⊥CP,
①AC⊥AP,∴K
AC ×K
AP
=﹣1,且m>1,
∴,m=﹣1(舍)
②AC⊥CP,∴K
AC ×K
CP
=﹣1,且m>1,
∴=﹣1,∴m=,
③AP⊥CP,∴K
AP ×K
CP
=﹣1,且m>1,
∴=﹣1,∴m=(舍)
(3)∵P(1,﹣m),C(2m﹣1,1﹣2m),
∴K
CP
=,
△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,
∴PE⊥PC,∴K
PE ×K
CP
=﹣1,∴K
PE
=2,
∵P(1,﹣m),
∴l
PE
:y=2x﹣2﹣m,
∵点E在坐标轴上,
∴①当点E在x轴上时,
E(,0)且PE=PC,
∴(1﹣)2+(﹣m)2=(2m﹣1﹣1)2+(1﹣2m+m)2,∴m2=5(m﹣1)2,
∴m
1=2,m
2
=,
∴E
1(2,0),E
2
(,0),
②当点E在y轴上时,E(0,﹣2﹣m)且PE=PC,
∴(1﹣0)2+(﹣m+2+m)2=(2m﹣1﹣1)2+(1﹣2m+m)2,∴1=(m﹣1)2,
∴m
1=2,m
2
=0(舍),
∴E(0,4),
综上所述,(2,0)或(,0)或(0,﹣4).
13.方法一:
解:(1)∵y=x2﹣(m+n)x+mn=(x﹣m)(x﹣n),
∴x=m或x=n时,y都为0,
∵m>n,且点A位于点B的右侧,
∴A(m,0),B(n,0).
∵m=2,n=1,
∴A(2,0),B(1,0).
(2)∵抛物线y=x2﹣(m+n)x+mn(m>n)过C(0,﹣1),∴﹣1=mn,
∴n=﹣,
∵B(n,0),
∴B(﹣,0).
∵AO=m,BO=,CO=1
∴AC==,
BC==,
AB=AO+BO=m+,
∵(m+)2=()2+()2,
∴AB2=AC2+BC2,
∴∠ACB=90°.
(3)∵A(m,0),B(n,0),C(0,mn),且m=2,∴A(2,0),B(n,0),C(0,2n).
∴AO=2,BO=|n|,CO=|2n|,
∴AC==,
BC==|n|,
AB=x
A ﹣x
B
=2﹣n.
①当AC=BC时,=|n|,解得n=2(A、B两点重合,舍去)或n=﹣2;
②当AC=AB时,=2﹣n,解得n=0(B、C两点重合,舍去)或n=﹣;
③当BC=AB时,|n|=2﹣n,
当n>0时,n=2﹣n,解得n=,
当n<0时,﹣n=2﹣n,解得n=﹣.
综上所述,n=﹣2,﹣,﹣,时,△ABC是等腰三角形.
方法二:
(1)略
(2)∵C点的坐标是(0,﹣1),
∴mn=﹣1,设A(m,0),
∴B(﹣,0),
∴即,
∵∠AOC=∠CBO=90°,
∴△AOC∽△COB,
∴∠ACO=∠CBO,
∴∠ACB=90°.
(3)∵m=2,∴mn=2n,
∴C(0,2n),B(n,0),A(2,0)
∵△ABC是等腰三角形,
∴AB=AC,AB=BC,AC=BC,
∴(n﹣2)2+(0﹣0)2=(2﹣0)2+(0﹣2n)2,∴n1=0,n2=﹣,
(n﹣2)2+(0﹣0)2=(n﹣0)2+(0﹣2n)2,∴n
1=,n
2
=,
(2﹣0)2+(0﹣2n)2=(n﹣0)2+(0﹣2n)2,∴n
1=2,n
2
=﹣2,
经检验n=0,n=2(舍)
∴当n=﹣2,﹣,﹣,时,△ABC是等腰三角形.
(4)过点A作BC的平行下交抛物线于点D,
∵m=2,
∴n=﹣,
∴A(2,0),B(﹣,0),
∵AD∥BC,
∴K
AD =K
BC
=﹣2,又A(2,0),
∴,
解得x
1=﹣2(舍),x
2
=﹣,
∴D
1
(﹣,),
过点B作AC的平行线交抛物线于点D,∵BD∥AC,
∴K
BD =K
AC
=,又B(﹣,0),
∴,
解得:x1=﹣(舍),x2=,
∴D
2
,9),
综上所述,满足题意的D点有两个,
D 1(﹣,),D
2
(,9).
14.解:(1)当m=时,抛物线C
1
:y=(x+)2.
∵抛物线C
2的顶点D在抛物线C
1
上,且横坐标为a,
∴D(a,(a+)2).
∴抛物线C
2
:y=﹣(x﹣a)2+(a+)2①.
①∵OC=2,∴C(0,2).
∵点C在抛物线C
2
上,
∴﹣(0﹣a)2+(a+)2=2,
解得:a=,代入抛物线C
2
:y=﹣(x﹣a)2+(a+)2,
得抛物线C
2
的解析式为:y=﹣x2+x+2.
②存在a使得点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP=BP;在①式中,令y=0,即:﹣(x﹣a)2+(a+)2=0,
解得x=2a+或x=﹣,∴B(2a+,0);
令x=0,得:y=a+,∴C(0,a+).
设直线BC的解析式为y=kx+b,则有:
,解得,
∴直线BC的解析式为:y=﹣x+(a+).
假设存在满足条件的a值.
∵AP=BP,
∴点P在AB的垂直平分线上,即点P在C
2
的对称轴上;
∵点B与点C到直线OP的距离之和≤BC,只有OP⊥BC时等号成立,
∴OP⊥BC.
如答图1所示,设C
2
对称轴x=a(a>0)与BC交于点P,与x轴交于点E,则OP⊥BC,OE=a.
∵点P在直线BC上,∴P(a,a+),PE=a+.
∵tan∠EOP=tan∠BCO===2,
∴==2,
解得:a=.
∴存在a=,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP=BP.
(2)∵抛物线C
2的顶点D在抛物线C
1
上,且横坐标为a,
∴D(a,(a+m)2).
∴抛物线C
2
:y=﹣(x﹣a)2+(a+m)2.
令y=0,即﹣(x﹣a)2+(a+m)2=0,解得:x
1=2a+m,x
2
=﹣m,∴B(2a+m,
0).
∵OB=2﹣m,∴2a+m=2﹣m,∴a=﹣m.
∴D(﹣m,3).
AB=OB+OA=2﹣m+m=2.
如答图2所示,设对称轴与x轴交于点E,则DE=3,BE=AB=,OE=OB﹣BE=﹣m.
∵tan∠ABD===,∴∠ABD=60°.
又∵AD=BD,∴△ABD为等边三角形.
作∠ABD的平分线,交DE于点P
1,则P
1
E=BE•tan30°=•=1,
∴P
1
(﹣m,1);
在△ABD形外,依次作各个外角的平分线,它们相交于点P
2、P
3
、P
4
.
在Rt△BEP
2中,P
2
E=BE•tan60°=•=3,
∴P
2
(﹣m,﹣3);
易知△ADP
3、△BDP
4
均为等边三角形,∴DP
3
=DP
4
=AB=2,且P
3
P
4
∥x轴.
∴P
3(﹣﹣m,3)、P
4
(3﹣m,3).
综上所述,到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点有4个,
其坐标为:P
1(﹣m,1),P
2
(﹣m,﹣3),P
3
(﹣﹣m,3),P
4
(3﹣
m,3).
15.(1)解:∵A(0,m﹣1)在抛物线y=a(x﹣m)2+2m﹣2上,∴a(0﹣m)2+2m﹣2=m﹣1.
∴a=.
∴抛物线的解析式为y=(x﹣m)2+2m﹣2.
(2)证明:如图1,
设直线PA的解析式为y=kx+b,
∵点P(m,2m﹣2),点A(0,m﹣1).
∴.
解得:.
∴直线PA的解析式是y=x+m﹣1.
当y=0时,x+m﹣1=0.
∵m>1,
∴x=﹣m.
∴点B的横坐标是﹣m.
设直线OP的解析式为y=k′x,
∵点P的坐标为(m,2m﹣2),
∴k′m=2m﹣2.
∴k′=.
∴直线OP的解析式是y=x.
联立
解得:或.
∵点C在第三象限,且m>1,
∴点C的横坐标是﹣m.
∴BC∥y轴.
(3)方法一:
解:若点B′恰好落在线段BC′上,
设对称轴l与x轴的交点为D,连接CC′,如图2,则有∠PB′C′+∠PB′B=180°.
∵△PB′C′是由△PBC绕点P逆时针旋转所得,
∴∠PBC=∠PB′C′,PB=PB′,∠BPB′=∠CPC′.∴∠PBC+∠PB'B=180°.
∵BC∥AO,
∴∠ABC+∠BAO=180°.
∴∠PB′B=∠BAO.
∵PB=PB′,PC=PC′,
∴∠PB′B=∠PBB′=,
∴∠PCC′=∠PC′C=.
∴∠PB′B=∠PCC′.
∴∠BAO=∠PCC′.
∵点C关于直线l的对称点为C′,
∴CC′⊥l.
∵OD⊥l,
∴OD∥CC′.
∴∠POD=∠PCC′.
∴∠POD=∠BAO.
∵∠AOB=∠ODP=90°,∠POD=∠BAO,
∴△BAO∽△POD.
∴=.
∵BO=m,PD=2m﹣2,AO=m﹣1,OD=m,∴=.
解得:
∴m
1=2+,m
2
=2﹣.
经检验:m
1=2+,m
2
=2﹣都是分式方程的解.
∵m>1,
∴m=2+.
∴若点B′恰好落在线段BC′上,此时m的值为2+.
方法二:
∵点C关于直线l的对称点为C″,
∴,∵C(﹣m,2﹣2m),P(m,2m﹣2),
∴m=,∴C′
X
=3m,
∴C′(3m,2﹣2m),
∵将△PBC绕点P逆时针旋转,∴△BCP≌△B′C′P,
∵点B′恰好落在线段BC′上,∴线段BP所对的∠BCP=∠B′C′P,
∴点P,B,C,C′四点共圆,(同侧共底的两个三角形顶角相等,则四点共圆)
∵C
Y =C′
Y
=2﹣2m,
∴CC′⊥BC,
∴BC′为P,B,C,C′四点共圆所在圆的直径,∴BP⊥C′P,
∴K
BP ×K
C′P
=﹣1,
∵P(m,2m﹣2),
∴C′(3m,2﹣2m),B(﹣m,0),∴=﹣1,
∴m2﹣4m+2=0,
∴m
1=2﹣,m
2
=2+,
∵m>1,∴m=2+.。