无锡外国语学校九年级上册压轴题数学模拟试卷及答案(1)

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无锡外国语学校九年级上册压轴题数学模拟试卷及答案(1)
一、压轴题
1.如图,已知点A (3,0),以A 为圆心作⊙A 与Y 轴切于原点,与x 轴的另一个交点为B ,过B 作⊙A 的切线l .
(1)以直线l 为对称轴的抛物线过点A 及点C (0,9),求此抛物线的解析式; (2)抛物线与x 轴的另一个交点为D ,过D 作⊙A 的切线DE ,E 为切点,求此切线长; (3)点F 是切线DE 上的一个动点,当△BFD 与△EAD 相似时,求出BF 的长.
2.已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点
(0,3)C ,顶点为点D .
(1)求抛物线的解析式;
(2)若过点C 的直线交线段AB 于点E ,且:3:5ACE
CEB
S S
=,求直线CE 的解析式
(3)若点P 在抛物线上,点Q 在x 轴上,当以点D 、C 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边
形时,求点P 的坐标; (4)已知点450,
,(2,0)8H G ⎛⎫
⎪⎝⎭
,在抛物线对称轴上找一点F ,使HF AF +的值最小此时,在抛物线上是否存在一点K ,使KF KG +的值最小,若存在,求出点K 的坐标;若不存在,请说明理由.
3.已知函数1221,(21)1y x m y m x =+-=++均为一次函数,m 为常数.
(1)如图1,将直线AO 绕点()1,0A -逆时针旋转45°得到直线l ,直线l 交y 轴于点B .若直线l 恰好是1221,(21)1y x m y m x =+-=++中某个函数的图象,请直接写出点B 坐标以及m 可能的值;
(2)若存在实数b ,使得||(1)10m b b ---=成立,求函数
1221,(21)1y x m y m x =+-=++图象间的距离;
(3)当1m 时,函数121y x m =+-图象分别交x 轴,y 轴于C ,E 两点,
(21)1y m x =++图象交x 轴于D 点,将函数11y y y =的图象最低点F 向上平移
5621
m +个单位后刚好落在一次函数121y x m =+-图象上,设12y y y =的图象,线段OD ,线段
OE 围成的图形面积为S ,试利用初中知识,探究S 的一个近似取值范围.(要求:说出
一种得到S 的更精确的近似值的探究办法,写出探究过程,得出探究结果,结果的取值范围两端的数值差不超过0.01.) 4.二次函数22(0)63
m m y x x m m =-+>的图象交y 轴于点A ,顶点为P ,直线PA 与x 轴交于点B .
(1)当m =1时,求顶点P 的坐标; (2)若点Q (a ,b )在二次函数22(0)63
m m
y x x m m =-+>的图象上,且0b m ->,试求a 的取值范围;
(3)在第一象限内,以AB 为边作正方形ABCD . ①求点D 的坐标(用含m 的代数式表示);
②若该二次函数的图象与正方形ABCD 的边CD 有公共点,请直接写出符合条件的整数m 的值.
5.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3过点A(﹣3,0),B(1,0),与y轴交于点C,顶点为点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为直线CD上的一个动点,连接BC;
①如图1,是否存在点P,使∠PBC=∠BCO?若存在,求出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
②如图2,点P在x轴上方,连接PA交抛物线于点N,∠PAB=∠BCO,点M在第三象限抛物线上,连接MN,当∠ANM=45°时,请直接写出点M的坐标.
6.如图,过原点的抛物线y=﹣1
2
x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),B为抛物线的顶点,
连接OB,点P是线段OA上的一个动点,过点P作PC⊥OB,垂足为点C.
(1)求抛物线的解析式,并确定顶点B的坐标;
(2)设点P的横坐标为m,将△POC绕着点P按顺利针方向旋转90°,得△PO′C′,当点O′和点C′分别落在抛物线上时,求相应的m的值;
(3)当(2)中的点C′落在抛物线上时,将抛物线向左或向右平移n(0<n<2)个单位,点B、C′平移后对应的点分别记为B′、C″,是否存在n,使得四边形OB′C″A的周长最短?若存在,请直接写出n的值和抛物线平移的方向,若不存在,请说明理由.
7.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线2
12
y x bx c =-
++与x 轴交于A ,B 两点,A 点坐标为(2,0)-,与y 轴交于点(0,4)C ,直线1
2
y x m =-
+与抛物线交于B ,D 两点.
(1)求抛物线的函数表达式; (2)求m 的值和D 点坐标;
(3)点P 是直线BD 上方抛物线上的动点,过点P 作x 轴的垂线,垂足为H ,交直线
BD 于点F ,过点D 作x 轴的平行线,交PH 于点N ,当N 是线段PF 的三等分点时,
求P 点坐标;
(4)如图2,Q 是x 轴上一点,其坐标为4,05⎛⎫
-
⎪⎝⎭
,动点M 从A 出发,沿x 轴正方向以每秒5个单位的速度运动,设M 的运动时间为t (0t >),连接AD ,过M 作
MG AD ⊥于点G ,以MG 所在直线为对称轴,线段AQ 经轴对称变换后的图形为A Q '',点M 在运动过程中,线段A Q ''的位置也随之变化,请直接写出运动过程中线段
A Q ''与抛物线有公共点时t 的取值范围.
8.四边形ABCF 中,AF ∥BC ,∠AFC =90°,△ABC 的外接圆⊙O 交CF 于E ,与AF 相切于点A ,过C 作CD ⊥AB 于D ,交BE 于G . (1)求证:AB =AC ; (2)①证明:GE =EC ; ②若BC =8,OG =1,求EF 的长.
9.将抛物线2:(2)C y x =-向下平移6个单位长度得到抛物线1C ,再将抛物线1C 向左平移2个单位长度得到抛物线2C .
(1)直接写出抛物线1C ,2C 的解析式;
(2)如图(1),点A 在抛物线1C 对称轴l 右侧上,点B 在对称轴l 上,OAB 是以OB 为斜边的等腰直角三角形,求点A 的坐标;
(3)如图(2),直线y kx =(0k ≠,k 为常数)与抛物线2C 交于E ,F 两点,M 为线段EF 的中点;直线4
y x k
=-
与抛物线2C 交于G ,H 两点,N 为线段GH 的中点.求证:直线MN 经过一个定点.
10.⊙O 是四边形ABCD 的外接圆,OB AC ⊥,OB 与AC 相交于点H ,
21012BC AC CD ===,.
(1)求⊙O的半径;
(2)求AD的长;
(3)若E为弦CD上的一个动点,过点E作EF//AC,EG//AD. EF与AD相交于点F,EG与AC相交于点G.试问四边形AGEF的面积是否存在最大值?若存在,求出最大面积;若不存在,请说明理由.
11.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点E,F分别在边BC,AB上,AF=BE=2,连结DE,DF,动点M在EF上从点E向终点F匀速运动,同时,动点N在射线CD上从点C沿CD方向匀速运动,当点M运动到EF的中点时,点N恰好与点D重合,点M到达终点时,M,N同时停止运动.
(1)求EF的长.
(2)设CN=x,EM=y,求y关于x的函数表达式,并写出自变量x的取值范围.
(3)连结MN,当MN与△DEF的一边平行时,求CN的长.
12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与轴交于点,的解析式
为,若将抛物线平移,使平移后的抛物线经过点,对称轴为直线,抛物线与轴的另一个交点是,顶点是,连结.
(1)求抛物线的解析式; (2)求证:

(3)半径为的⊙的圆心沿着直线
从点运动到
,运动速度为1单位/
秒,运动时间为秒,⊙绕着点顺时针旋转得⊙
,随着⊙的运动,求
的运动路
径长以及当⊙
与轴相切的时候的值.
13.如图所示,在Rt ABC ∆中,90B ∠=︒,43BC =,30C ∠=︒,点D 从点C 出发
沿CA 方向以每秒2个单位长度的速度向点A 匀速运动,同时点E 从点A 出发沿AB 方向以每秒1个单位长度的速度向点B 匀速运动,当其中一点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D 、E 运动的时间是t 秒(0)t >,过点D 作DF BC ⊥于点F ,连接DE 、
EF .
(1)求证:AE DF =;
(2)四边形AEFD 能够成为菱形吗?若能,求出t 的值;若不能,请说明理由; (3)当t =________时,DEF ∆为直角三角形.
14.如图,抛物线y =mx 2﹣4mx+2m+1与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)两点,与y 轴交于点C ,且x 2﹣x 1=2.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E 是抛物线上一点,∠EAB =2∠OCA ,求点E 的坐标;
(3)设抛物线的顶点为D ,动点P 从点B 出发,沿抛物线向上运动,连接PD ,过点P 做PQ ⊥PD ,交抛物线的对称轴于点Q ,以QD 为对角线作矩形PQMD ,当点P 运动至点(5,t )时,求线段DM 扫过的图形面积.
15.如图,在直角ABC ∆中,90C ∠=︒,5AB =,作ABC ∠的平分线交AC 于点D ,在AB 上取点O ,以点O 为圆心经过B 、D 两点画圆分别与AB 、BC 相交于点E 、F (异于点B ).
(1)求证:AC 是O 的切线;
(2)若点E 恰好是AO 的中点,求BF 的长; (3)若CF 的长为
34
. ①求O 的半径长;
②点F 关于BD 轴对称后得到点F ',求BFF '∆与DEF '∆的面积之比.
16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线()2
0y ax bx c a =++>与x 轴交于点()
1,0A -和点()3,0B ,与y 轴交于点C ,且30OBC ∠=︒.点E 在第四象限且在抛物线上.
(1)如(图1),当四边形OCEB 面积最大时,在线段BC 上找一点M ,使得
12EM BM +
最小,并求出此时点E 的坐标及1
2
EM BM +的最小值; (2)如(图2),将AOC △沿x 轴向右平移2单位长度得到111AO C △,再将111AO C △绕点1A 逆时针旋转α度得到122AO C △,且使经过1A 、2C 的直线l 与直线BC 平行(其中
0180α︒<<︒),直线l 与抛物线交于K 、H 两点,点N 在抛物线上.在线段KH 上是
否存在点P ,使以点B 、C 、P 、N 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
17.如图,已知抛物线y=﹣x 2+bx+c 经过A (3,0),B (0,3)两点. (1)求此抛物线的解析式和直线AB 的解析式;
(2)如图①,动点E 从O 点出发,沿着OA 方 向 以1个单位/秒的速度向终点A 匀速运动,同时, 动点F 从A 点出发,沿着AB 方向以2个单位/ 秒的速度向终点B 匀速运动,当E ,F 中任意一点到达终点时另一点也随之停止运动,连接EF ,设运动时间为t 秒,当t 为何值时,△AEF 为直角三角形?
(3)如图②,取一根橡皮筋,两端点分别固定在A ,B 处,用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P 在直线AB 上方的抛物线上移动,动点P 与A ,B 两点构成无数个三角形,在这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时点P 的坐标;如果不存在,请简要说明理由.
18.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD 的顶点A 、B 在函数(0)m
y x x
=>的图象上,顶点C 、D 在函数(0)n
y x x
=
>的图象上,其中0m n <<,对角线//BD y 轴,且BD AC ⊥于点P .已知点B 的横坐标为4.
(1)当4m =,20n =时,
①点B 的坐标为________,点D 的坐标为________,BD 的长为________. ②若点P 的纵坐标为2,求四边形ABCD 的面积. ③若点P 是BD 的中点,请说明四边形ABCD 是菱形.
(2)当四边形ABCD 为正方形时,直接写出m 、n 之间的数量关系.
19.已知四边形ABCD 是矩形.
(1)如图1,E F 、分别是AB CD 、上的点,CE 垂直平分BF ,垂足为G ,连接
DG .
①求证:DG CG =;
②若2BC AB =,求DGC ∠的大小;
(2)如图2,6AB BC ==,M N P 、、分别是AB CD AD 、、上的点,MN 垂直平分
BP ,点Q 是CD 的中点,连接,MP PQ ,若PQ MP ⊥,直接写出CN 的长.
20.在平面直角坐标系xOy 中,函数1F 和2F 的图象关于y 轴对称,它们与直线
(0)x t t =>分别相交于点,P Q .
(1)如图,函数1F 为
1y x =+,当2t =时,PQ 的长为_____; (2)函数1F 为3
y x
=
,当6PQ =时,t 的值为______; (3)函数1F 为2
(0)y ax bx c a =++≠,
①当b
t b
=
时,求OPQ △的面积; ②若0c >,函数1F 和2F 的图象与x 轴正半轴分别交于点(5,0),(1,0)A B ,当
1c x c ≤≤+时,设函数1F 的最大值和函数2F 的最小值的差为h ,求h 关于c 的函数解析
式,并直接写出自变量c 的取值范围.
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一、压轴题
1.(1)21(6)33y x =
--;(2)333)323 【解析】
试题分析:(1)已知了抛物线的顶点坐标,可将抛物线的解析式设为顶点坐标式,然后将C 点坐标代入求解即可.
(2)由于DE 是⊙A 的切线,连接AE ,那么根据切线的性质知AE ⊥DE ,在Rt △AED 中,AE 、AB 是圆的半径,即AE=OA=AB=3,而A 、D 关于抛物线的对称轴对称,即AB=BD=3,由此可得到AD 的长,进而可利用勾股定理求得切线DE 的长.
(3)若△BFD 与EAD △相似,则有两种情况需要考虑:①△AED ∽△BFD ,
②△AED ∽△FBD ,根据不同的相似三角形所得不同的比例线段即可求得BF 的长. 试题解析:(1)设抛物线的解析式为y=a (x-6)2+k ;
∵抛物线经过点A (3,0)和C (0,9), ∴90{369
a k a k +=+=, 解得:1 {33
a k ==-
∴y=13
(x-6)2-3. (2)连接AE ;
∵DE 是⊙A 的切线,
∴∠AED=90°,AE=3,
∵直线l 是抛物线的对称轴,点A ,D 是抛物线与x 轴的交点,
∴AB=BD=3,
∴AD=6;
在Rt △ADE 中,DE 2=AD 2-AE 2=62-32=27,
∴DE=33. (3)当BF ⊥ED 时; ∵∠AED=∠BFD=90°,∠ADE=∠BDF ,
∴△AED ∽△BFD ,

AE AD BF BD =, 即363
BF =, ∴BF=
32; 当FB ⊥AD 时,
∵∠AED=∠FBD=90°,∠ADE=∠FDB ,
∴△AED ∽△FBD ,
∴AE ED BF BD
=, 即BF=33333
⨯=; ∴BF 的长为32
或3.
考点:二次函数综合题.
2.(1)2y x 2x 3=-++;(2)63y x =-+;(3)点P 的坐标为
(15,1),(13,1)-;(4)存在,点K 的坐标为(2,3)
【解析】
【分析】
(1)由于点A 、B 为抛物线与x 轴的交点,可设两点式求解;也可将A 、B 、C 的坐标直接代入解析式中利用待定系数法求解即可;
(2)根据两个三角形的高相等,则由面积比得出:3:5AE EB =,求出AE,根据点A 坐标可解得点E 坐标,进而求得直线CE 的解析式;
(3)分两种情况讨论①当四边形DCPQ 为平行四边形时;②当四边形DCQP 为平行四边形时,根据平行四边形的性质和点的坐标位置关系得出纵坐标的关系式,分别代入坐标数值,解方程即可解答;
(4)根据抛物线的对称性,AF=BF ,则HF+AF=HF+BF ,当H 、F 、B 共线时,HF+AF 值最小,求出此时点F 的坐标,设()00,K x y ,由勾股定理和抛物线方程得0174KF y =-,过点K 作直线SK ,使//SK y 轴,且点S 的纵坐标为174,则点S 的坐标为017,4x ⎛⎫ ⎪⎝
⎭,此时,0174
KS y =-,∴KF+KG=KS+KG,当S 、K 、G 共线且平行y 轴时,KF+KG 值最小,由点G 坐标解得0x ,代入抛物线方程中解得0y ,即为所求K 的坐标.
【详解】
解:(1)方法1:设抛物线的解析式为(3)(1)y a x x
将点(0,3)C 代入解析式中,则有1(03)31a a ⨯-=∴=-.
∴抛物线的解析式为()
222323y x x x x =---=-++. 方法二:∵经过,,A B C 三点抛物线的解析式为2y ax bx c =++,
将(1,0),(3,0),(0,3)A B C -代入解析式中,则有
30930c a b c a b c =⎧⎪∴-+=⎨⎪++=⎩,解得:123a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩
, ∴抛物线的解析式为2y x 2x 3=-++.
(2):3:5ACE CEB S S ∆∆=,
13215
2
AE CO EB CO ⋅∴=⋅. :3:5AE EB ∴=.
3334882
AE AB ∴==⨯=. 31122
E x ∴=-+=. E ∴的坐标为1,02⎛⎫
⎪⎝⎭
. 又C 点的坐标为(0,3). ∴直线CE 的解析式为63y x =-+.
(3)2223(1)4y x x x =-++=--+.
∴顶点D 的坐标为(1,4).
①当四边形DCPQ 为平行四边形时,由DQ ∥CP ,DQ=CP 得:
D Q C P y y y y -=-,即403P y -=-.
1p y ∴=-.令1y =-,则2231x x -++=-.
1x ∴=
∴点P 的坐标为(11)-.
②当四边形DCQP 为平行四边形时,由CQ ∥DP ,CQ=DP 得:
c Q D p y y y y -=-,即304P y -=-
1p y ∴=.令1y =,则2231x x -++=.
1x ∴=
∴点P 的坐标为(1.
∴综合得:点P 的坐标为(11),(1)-
(4)∵点A 或点B 关于对称轴1x =对称
∴连接BH 与直线1x =交点即为F 点.
∵点H 的坐标为450,8⎛
⎫ ⎪⎝⎭
,点B 的坐标为(3,0), ∴直线BH 的解析式为:154588y x =-
+. 令1x =,则154
y =. 当点F 的坐标为151,4⎛⎫ ⎪⎝⎭
时,HF AF +的值最小.11分 设抛物线上存在一点()00,K x y ,使得FK FG +的值最小.
则由勾股定理可得:()2
22001514KF x y ⎛⎫=-+- ⎪⎝
⎭. 又∵点K 在抛物线上, ()2
0014y x ∴=--+
()20014x y ∴-=-代入上式中, ()22
20001517444KF y y y ⎛⎫⎛⎫∴=-+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 0174
KF y ∴=-. 如图,过点K 作直线SK ,使//SK y 轴,且点S 的纵坐标为174

∴点S 的坐标为017,4x ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 则0174
SK y =-. 000171717,444y y y ⎛⎫<∴-=- ⎪⎝⎭
(两处绝对值化简或者不化简者正确.)
KF SK ∴=.
KF KG SK KG ∴+=+
当且仅当,,S K G 三点在一条直线上,且该直线干行于y 轴,FK FG +的值最小. 又∵点G 的坐标为(2,0),
02x ∴=,将其代入抛物线解析式中可得:03y =.
∴当点K 的坐标为(2,3)时,KF KG +最小.
【点睛】
本题主要考查了二次函数与几何图形的综合,涉及待定系数法、平行四边形的性质、、三角形面积、求线段和的最小值(即将军饮马模型)等知识,解答的关键是认真审题,找出相关条件,运用待定系数法、数形结合法等解题方法确定解题思路,对相关信息进行推理、探究、发现和计算.
3.(1)(0,1);1或0 (22(3)
348131200010
S << 【解析】
【分析】
(1)由题意,可得点B 坐标,进而求得直线l 的解析式,再分情况讨论即可解的m 值; (2)由非负性解得m 和b 的值,进而得到两个函数解析式,设1y 与x 轴、y 轴交于T ,P ,2y 分别与x 轴、y 轴交于G ,H ,连接GP ,TH ,证得四边形GPTH 是正方形,求出GP 即为距离;
(3)先根据解析式,用m 表示出点C 、E 、D 的坐标以及y 关于x 的表达式为()221221421y y y m x m x m =⋅+++-=,得知y 是关于x 的二次函数且开口向上、最低
点为其顶点()222212,2121m m F m m ⎛⎫- ⎪-- ⎪++⎝⎭
,根据坐标平移规则,得到关于m 的方程,解出m 值,即可得知点D 、E 的坐标且抛物线过D 、E 点,观察图象,即可得出S 的大体范围,如:ODE S S
<,较小的可为平行于DE 且与抛物线相切时围成的图形面积. 【详解】
解:(1)由题意可得点B 坐标为(0,1),
设直线l 的表达式为y=kx+1,将点A (-1,0)代入得:k=1,
所以直线l 的表达式为:y=x+1, 若直线l 恰好是121y x m =+-的图象,则2m-1=1,解得:m=1,
若直线l 恰好是2(21)1y m x =++的图象,则2m+1=1,解得:m=0,
综上,()0,1B ,1m =或者0m =
(2)如图,()110m b b ---=
()110m b b ∴+--=
0m ≥,10b -≥
0m ∴=,10b -=
0m ∴=
11y x ∴=-,21y x =+
设1y 与x 轴、y 轴交于T ,P ,2y 分别与x 轴、y 轴交于G ,H ,连接GP ,TH
1OG OH OP OT ====,PH GT ⊥
∴四边形GPTH 是正方形
//GH PT ∴,90HGP ∠=︒,即HG GP ⊥
2HP =
2GP ∴=
(3)121y x m =+-,()2211y m x =++
121y x m =+-分别交x 轴,y 轴于C ,E 两点
()12,0C m ∴-,()0,21E m -
()2211y m x =++图象交x 轴于D 点
1,021D m -∴+⎛⎫ ⎪⎝⎭
()()()22122121121421y y y x m m x m x m x m =⋅=+-++=+++-⎡⎤⎣⎦
1m >
210m ∴+>
∴二次函数()2221421y m x m x m =+++-开口向上,它的图象最低点在顶点
∴顶点()222212,2121m m F m m ⎛⎫- ⎪-- ⎪++⎝⎭ 抛物线顶点F 向上平移5621
m +,刚好在一次函数121y x m =+-图象上 ()()2
22
2156221212121m m m m m m -∴-+=-+-+++且1m
2m ∴=
2125163(3)(51)y y y x x x x =⋅=+=∴+++,
∴13y x =+,251y x =+
∴由13y x =+,251y x =+得到1,05D ⎛⎫- ⎪⎝⎭
,()0,3E , 由25163y x x =++得到与x 轴,y 轴交点是()3,0-,1
,05⎛⎫- ⎪⎝⎭
,()0,3, ∴抛物线经过1,05D ⎛⎫- ⎪⎝⎭
,()0,3E 两点 12y y y ∴=⋅的图象,线段OD ,线段OE 围成的图形是封闭图形,则S 即为该封闭图形的面积
探究办法:利用规则图形面积来估算不规则图形的面积.
探究过程:
①观察大于S 的情况.
很容易发现ODE S S < 1,05D ⎛⎫- ⎪⎝⎭
,()0,3E 11332510ODE S =⨯⨯=,310
S ∴< (若有S 小于其他值情况,只要合理,参照赋分.)
②观察小于S 的情况.
选取小于S 的几个特殊值来估计更精确的S 的近似值,取值会因人而不同,下面推荐一种方法,选取以下三种特殊位置:
位置一:如图
当直线MN 与DE 平行且与抛物线有唯一交点时,设直线MN 与x ,y 轴分别交于M ,N 1,05D ⎛⎫- ⎪⎝⎭
,()0,3E ∴直线:153DE y x =+ 设直线1:15MN y x b =+
25163y x x =++
21530x x b ∴++-=
()1430b ∴∆=-⨯-=,15920b =
∴直线59:1520MN y x =+
∴点59,0300M ⎛⎫- ⎪⎝⎭
15959348122030012000OMN S =⨯⨯=∴,348112000
S ∴> 位置二:如图
当直线DR 与抛物线有唯一交点时,直线DR 与y 轴交于点R
设直线2:DR y kx b =+,1,05D ⎛⎫- ⎪⎝⎭
∴直线1:5
DR y kx k =+ 25163y x x =++
()21516305
x k x k +-∴+-= ()211645305k k ⎛⎫∴∆=--⨯⨯-= ⎪⎝⎭
,14k =
∴直线14:145DR y x =+
∴点140,5R ⎛⎫ ⎪⎝⎭
1141725525ODR S ∴=⨯⨯=,725
S ∴> 位置三:如图
当直线EQ 与抛物线有唯一交点时,直线EQ 与x 轴交于点Q
设直线:3EQ y tx =+ 25163y x x =++
()25160x t x +∴-=
()2
160t ∴∆=-=,16t = ∴直线:163EQ y x =+
∴点3,016Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 139321632OEQ S =⨯⨯=∴,932
S ∴> 348197120003225
>> 我们发现:在曲线DE 两端位置时的三角形的面积远离S 的值,由此估计在曲线DE 靠近中间部分时取值越接近S 的值
探究的结论:按上述方法可得一个取值范围348131200010
S << (备注:不同的探究方法会有不同的结论,因而会有不同的答案.只要来龙去脉清晰、合理,即可参照赋分,但若直接写出一个范围或者范围两端数值的差不在0.01之间不得分.)
【点睛】
本题是一道综合性很强的代数与几何相结合的压轴题,知识面广,涉及有旋转的性质、坐标平移规则、非负数的性质、一次函数的图象与性质、二次函数的图象与性质、一元二次方程、不规则图形面积的估计等知识,解答的关键是认真审题,找出相关信息,利用待定系数法、数形结合法等解题方法确定解题思路,利用相关信息进行推理、探究、发现和计算.
4.(1)P (2,
13
);(2)a 的取值范围为:a <0或a >4;(3)①D (m ,m +3); ②2,3,4.
【解析】
【分析】 (1)把m =1代入二次函数22(0)63
m m y x x m m =
-+>解析式中,进而求顶点P 的坐标即可; (2)把点Q (a ,b )代入二次函数22(0)63m m y x x m m =
-+>解析式中,根据0b m ->得到关于a 的一元二次不等式即一元一次不等式组,解出a 的取值范围即可; (3)①过点D 作DE ⊥x 轴于点E ,过点A 作AF ⊥DE 于点F ,求出二次函数与y 轴的交点A 的坐标,得到OA 的长,再根据待定系数法求出直线AP 的解析式,进而求出与x 轴的交点B 的坐标,得到OB 的长;通过证明△ADF ≌△ABO ,得到AF=OA=m ,DF=OB=3,DE=DF+EF= DF+OA=m+3,求出点D 的坐标;
②因为二次函数的图象与正方形ABCD 的边CD 有公共点,由①同理可得:C (m+3,3),分当x 等于点D 的横坐标时与当x 等于点C 的横坐标两种情况,进行讨论m 可能取的整数值即可.
【详解】
解:(1)当m =1时,二次函数为212163y x x =
-+, ∴顶点P 的坐标为(2,13
); (2)∵点Q (a ,b )在二次函数22(0)63m m y x x m m =
-+>的图象上, ∴2263
m m b a a m =-+, 即:2263m m b m a a -=- ∵0b m ->, ∴2263
m m a a ->0, ∵m >0,
∴2263
a a ->0, 解得:a <0或a >4,
∴a 的取值范围为:a <0或a >4;
(3)①如下图,过点D 作DE ⊥x 轴于点E ,过点A 作AF ⊥DE 于点F ,
∵二次函数的解析式为2263
m m y x x m =-+, ∴顶点P (2,
3
m
), 当x=0时,y=m , ∴点A (0,m ), ∴OA=m ;
设直线AP 的解析式为y=kx+b(k≠0), 把点A (0,m ),点P (2,
3
m
)代入,得: 23
m b m
k b =⎧⎪
⎨=+⎪⎩, 解得:3m k b m

=-⎪⎨⎪=⎩,
∴直线AP 的解析式为y=3
m
-x+m , 当y=0时,x=3, ∴点B (3,0); ∴OB=3;
∵四边形ABCD 是正方形, ∴AD=AB ,∠DAF+∠FAB=90°, 且∠OAB+∠FAB =90°, ∴∠DAF=∠OAB , 在△ADF 和△ABO 中,
DAF OAB AFD AOB AD AB ∠=∠⎧⎪
∠=∠⎨⎪=⎩
, ∴△ADF ≌△ABO (AAS ),
∴AF=OA=m ,DF=OB=3,DE=DF+EF= DF+OA=m+3, ∴点D 的坐标为:(m ,m+3); ②由①同理可得:C (m+3,3),
∵二次函数的图象与正方形ABCD 的边CD 有公共点,
∴当x =m 时,3y m ≤+,可得3
2
2363m m
m m -+≤+,化简得:32418m m -≤.
∵0m >,∴2184m m m -≤,∴2
18(2)4m m
--≤,
显然:m =1,2,3,4是上述不等式的解,
当5m ≥时,2(2)45m --≥,18 3.6m ≤,此时,218(2)4m m
-->, ∴符合条件的正整数m =1,2,3,4;
当x = m +3时,y ≥3,可得2
(3)2(3)
363m m m m m ++-+≥,
∵0m >,∴21823m m m ++≥,即2
18(1)2m m
++≥,
显然:m =1不是上述不等式的解,
当2m ≥时,2(1)211m ++≥,189m ≤,此时,218(1)2m m
++>恒成立, ∴符合条件的正整数m =2,3,4;
综上:符合条件的整数m 的值为2,3,4. 【点睛】
本题考查二次函数与几何问题的综合运用,熟练掌握二次函数的图象和性质、一次函数的图象和性质、正方形的性质是解题的关键.
5.(1)y =x 2+2x ﹣3;(2)①存在,点P 的坐标为(1,﹣2)或(﹣5,﹣8);②点M (﹣
43,﹣359
) 【解析】 【分析】
(1)y =ax 2+bx ﹣3=a (x +3)(x ﹣1),即可求解;
(2)①分点P (P ′)在点C 的右侧、点P 在点C 的左侧两种情况,分别求解即可; ②证明△AGR ≌△RHM (AAS ),则点M (m +n ,n ﹣m ﹣3),利用点M 在抛物线上和AR =NR ,列出等式即可求解. 【详解】
解:(1)y =ax 2+bx ﹣3=a (x +3)(x ﹣1), 解得:a =1,
故抛物线的表达式为:y =x 2+2x ﹣3①;
(2)由抛物线的表达式知,点C 、D 的坐标分别为(0,﹣3)、(﹣1,﹣4), 由点C 、D 的坐标知,直线CD 的表达式为:y =x ﹣3;
tan∠BCO=1
3
,则cos∠BCO=
3
10

①当点P(P′)在点C的右侧时,
∵∠P′AB=∠BCO,
故P′B∥y轴,则点P′(1,﹣2);
当点P在点C的左侧时,
设直线PB交y轴于点H,过点H作HN⊥BC于点N,∵∠PBC=∠BCO,
∴△BCH为等腰三角形,则
BC=2CH•cos∠BCO=2×CH
10
22 3110 +
解得:CH=5
3
,则OH=3﹣CH=
4
3
,故点H(0,﹣
4
3
),
由点B、H的坐标得,直线BH的表达式为:y=4
3
x﹣
4
3
②,
联立①②并解得:
5
8 x
y
=-


=-


故点P的坐标为(1,﹣2)或(﹣5,﹣8);
②∵∠PAB=∠BCO,而tan∠BCO=1
3

故设直线AP的表达式为:y=1
3
x s
+,将点A的坐标代入上式并解得:s=1,
故直线AP的表达式为:y=1
3
x+1,
联立①③并解得:
4
3
13
9
x
y

=
⎪⎪

⎪=
⎪⎩
,故点N(
4
3

13
9
);
设△AMN 的外接圆为圆R ,
当∠ANM =45°时,则∠ARM =90°,设圆心R 的坐标为(m ,n ), ∵∠GRA +∠MRH =90°,∠MRH +∠RMH =90°, ∴∠RMH =∠GAR ,
∵AR =MR ,∠AGR =∠RHM =90°, ∴△AGR ≌△RHM (AAS ), ∴AG =m +3=RH ,RG =﹣n =MH , ∴点M (m +n ,n ﹣m ﹣3),
将点M 的坐标代入抛物线表达式得:n ﹣m ﹣3=(m +n )2+2(m +n )﹣3③, 由题意得:AR =NR ,即(m +3)2=(m ﹣
43)2+(139
)2
④, 联立③④并解得:29
109m n ⎧
=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩

故点M (﹣43,﹣359
). 【点睛】
本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、三角形全等、圆的基本知识等,其中(2)①,要注意分类求解,避免遗漏. 6.(1)2122
y x x =-
+,点B (2,2);(2)m=2或209m =;(3)存在;n=2
7时,
抛物线向左平移. 【解析】 【分析】
(1)将点A 和点O 的坐标代入解析式,利用待定系数法即可求得二次函数的解析式,然后利用配方法可求得点B 的坐标;
(2)由点A 、点B 、点C 的坐标以及旋转的性质可知△△PDC 为等腰直角三角形,从而可得
到点O′坐标为:(m ,m ),点C′坐标为:(32m ,2
m
),然后根据点在抛物线上,列出关于m 的方程,从而可解得m 的值;
(3)如图,将AC′沿C′B 平移,使得C′与B 重合,点A 落在A′处,以过点B 的直线y=2为对称轴,作A′的对称点A″,连接OA″,由线段的性质可知当B′为OA″与直线y=2的交点时,四边形OB′C″A 的周长最短,先求得点B′的坐标,根据点B 移动的方向和距离从而可得出点抛物线移动的方向和距离. 【详解】
解:(1)把原点O (0,0),和点A (4,0)代入y=12
-
x 2
+bx+c . 得040c b b c =⎧
⎨-++=⎩,
∴02c b =⎧⎨=⎩

∴2211
2(2)222
y x x x =-
+=--+. ∴点B 的坐标为(2,2). (2)∵点B 坐标为(2,2). ∴∠BOA=45°.
∴△PDC 为等腰直角三角形. 如图,过C′作C′D ⊥O′P 于D .
∵O′P=OP=m . ∴C′D=
12O′P=1
2
m . ∴点O′坐标为:(m ,m ),点C′坐标为:(3
2m ,2
m ).
当点O′在y=12
-x 2
+2x 上. 则−
12
m 2
+2m =m . 解得:12m =,20m =(舍去). ∴m=2.
当点C′在y=
1
2
-x2+2x上,

1
2
-×(3
2
m)2+2×
3
2
m=
1
2
m,
解得:
120 9
m=,
20
m=(舍去).
∴m=20 9
(3)存在n=2
7
,抛物线向左平移.
当m=20
9
时,点C′的坐标为(
10
3

10
9
).
如图,将AC′沿C′B平移,使得C′与B重合,点A落在A′处.
以过点B的直线y=2为对称轴,作A′的对称点A″,连接OA″.当B′为OA″与直线y=2的交点时,四边形OB′C″A的周长最短.
∵BA′∥AC′,且BA′=AC′,点A(4,0),点C′(10
3

10
9
),点B(2,2).
∴点A′(8
3

8
9
).
∴点A″的坐标为(8
3

28
9
).
设直线OA″的解析式为y=kx,将点A″代入得:828 39
k=,
解得:k=7
6

∴直线OA″的解析式为y=7
6 x.
将y=2代入得:7
6
x=2,
解得:x=12
7

∴点B′得坐标为(12
7
,2).
∴n=212277
-
=. ∴存在n=27
,抛物线向左平移. 【点睛】
本题主要考查的是二次函数、旋转的性质、平移的性质、路径最短等知识点,由旋转的性质和平移的性质求得点点O′坐标为:(m ,m ),点C′坐标为:(32m ,2
m
)以及点B′的坐标是解题的关键.
7.(1)2
1
y=x +x+42﹣;(2)m=2,D(﹣1,
52);(3)P (52,27
8 )或P(1,92
); (4)0<t≤261
200
. 【解析】 【分析】
(1)根据A ,C 两点坐标,代入抛物线解析式,利用待定系数法即可求解. (2)通过(1)中的二次函数解析式求出B 点坐标,代入一次函数1
2
y x m =-+,即可求出m 的值,联立二次函数与一次函数可求出D 点坐标.
(3)设出P 点坐标,通过P 点坐标表示出N ,F 坐标,再分类讨论PN=2NF ,NF=2PN ,即可求出P 点(4)由A ,D 两点坐标求出AD 的函数关系式,因为以MG 所在直线为对称轴,线段AQ 经轴对称变换后的图形为A Q '',所以QQ '∥AD ,即可求出QQ '的函数关系式,设直线QQ '与抛物线交于第一象限P 点,所以当Q '与P 重合时,t 有最大值,利用中点坐标公式求出PQ 中点H 点坐标,进而求出MH 的函数关系式,令y=0求出函数与x 轴交点坐标,从而可求出t 的值,求出t 的取值范围. 【详解】
解:(1)∵A (2,0)-,(0,4)C 把A,C 代入抛物线2
12
y x bx c =-
++, 得:1
42b+c=02
c=4
⎧⨯⎪
⎨⎪⎩﹣- 解得b=1
c=4⎧⎨⎩
∴2
1y=x +x+42
﹣.
(2)令y=0即
21x +x+4=02
﹣,
解得1x =2﹣
,2x =4 ∴B (4,0) 把B (4,0)代入1
2
y x m =-+ 得1042
m =-⨯+ m=2
1
22
y x =-
+, ∴21y=x +x+42
122y x ⎧
⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩
﹣ 得11x =15y =2⎧⎪⎨⎪⎩﹣ 或22x =4y =0⎧⎨
⎩ ∴B(4,0),D(﹣1,
5
2) ∴,m=2,D(﹣1,
5
2). (3)设P (a ,
21a +a+42
﹣),则F (a ,1
a 22
-+), ∵DN ⊥PH ,
∴N 点纵坐标等于D 点的纵坐标 ∴N(a ,52
) FN=
52-(1a 22-+)=11a 22+,PN=
21a +a+42﹣-52=213
a +a+22
﹣, ∵N 是线段PF 的三等分点, ∴①当FN=2PN 时,
11a 22+=2(213
a +a+22
﹣), 解得:a=5
2
或a=﹣1(舍去), ∴P (
52,
27
8
). ②当2FN=PN 时, 2(
11a 22+)=(213
a +a+22
﹣), 得a=1或a=﹣1(舍去), ∴P(1,
9
2
),
综上P 点坐标为P (
52,
27
8 )或P(1,92
), (4)由(2)问得D(﹣1,5
2
),又A (2,0)-, 设AD :y=kx+b ,
5k+b=22k 0b ⎧


⎪+=⎩
﹣﹣ , ∴5k=2b=5
⎧⎪⎨⎪⎩ , ∴AD :y=
5
2
x+5, 又GM ⊥AD ,
∴可设GM : y=
25
﹣x+p , 以MG 所在直线为对称轴,线段AQ 经轴对称变换后的图形为A Q '', ∴QQ '∥AD , 可设QQ ':y=
52x+q ,又Q 4,05⎛⎫
- ⎪⎝⎭
,代入QQ ', 得:
5
2
×45⎛⎫
-
⎪⎝⎭
+q=0, q=2, ∴QQ ':y=
5
2
x+2, 设直线QQ '与抛物线交于第一象限N 点,,所以当Q '与N 点重合时,t 有最大值,
∴25+22
1y=x +x+42y x ⎧=⎪⎪⎨
⎪⎪⎩
﹣ , 解得:11x =19y =2⎧⎪
⎨⎪⎩
或22x =4y =8⎧⎨⎩﹣﹣ , ∴N(1,
92)又Q 4,05⎛⎫
- ⎪⎝⎭
, 设H 为N,Q 中点, 则H (
110,9
4
),
又∵H在直线GM上,
∴把H代入GM y=2 5
﹣x+p ,
得:921
=+p 4510
﹣,
P=229 100

∴y=2 5
﹣x+229 100

令y=0得:0=2 5
﹣x+229 100

∴x=229 40

即QM=229
40
+
4
5
=
261
40

∵M的速度为5,
∴t=261
40
÷5=
261
200

∴0<t≤261 200

【点睛】
本题考查的是二次函数与一次函数的综合,属于压轴题,涉及到的知识点有,一次函数图像与性质,二次函数图像与性质,二次函数解析式的求法,二次函数与一次函数结合的坐标求法,翻折问题等,解题关键在于正确理解题意,仔细分析题目,通过相关条件得出等量关系求出结论.
8.(1)见详解;(2)①见详解;②EF=2.
【解析】
【分析】
(1)连接OC,则OA=OB=OC,先证明OA∥FC,则有∠ACE=∠CAO,由∠ABE=∠ACE,然
后得到∠AOB=∠AOC ,即可得到结论成立;
(2)①先证明BE 是直径,则先证明∠ACD=∠EBC ,由∠ABC=∠ACB ,则
∠BCD=∠ABG=∠ACE ,则得到∠EGC=∠ECG ,即可得到GE=EC ;
②由①可知,GE=EC=r+1,在直角三角形BCE 中,由勾股定理得222(2)8(1)r r =++,得到半径,然后得到EC 的长度;作OM ⊥CE 于点M ,则EM=3,即可求出EF 的长度.
【详解】
解:(1)连接OC ,则OA=OB=OC ,
∴∠ABO=∠BAO ,∠ACO=∠CAO ,
∵AF 是切线,
∴∠FAO=90°=∠AFC ,
∴OA ∥FC ,
∴∠CAO=∠ACE=∠ABO ,
∴∠ABO=∠BAO=∠ACO=∠CAO ,
∴∠AOB=∠AOC ,
∴AB=AC ;
(2)①∵AF ∥BC ,∠AFC=90°,
∴∠BCE=90°,
∴BE 是直径,
∵CD ⊥AB ,
∴∠DAC+∠ACD=∠BEC+∠EBC ,
∵∠DAC=∠BEC ,
∴∠ACD=∠EBC ,
∵AB=AC ,
∴∠ABC=∠ACB ,
∴∠ABO+∠EBC=∠ACD+∠BCD ,
∴∠ABO=∠BCD=∠ACE ,
∴∠EBC+∠BCD=∠ACD+∠ACE ,
∴∠EGC=∠ECG ,
∴EG=EC ;
②作OM ⊥CE 于点M ,如图:
则四边形AOMF 是矩形,
∴AO=FM ,
∵OG=1,
设GE=EC=r+1,
在Rt △BCE 中,由勾股定理得
222BE BC CE =+,
∴222(2)8(1)r r =++,
解得:=5r (负值已舍去),
∴AO=FM=5,EC=6,
∵OM ⊥EC ,OM 是半径,EC 是弦, ∴116322
EM EC ==⨯=, ∴532EF FM EM =-=-=.
【点睛】
本题考查了圆的综合问题,切线的性质定理,圆周角定理,勾股定理,垂径定理,以及矩形的性质,同角的余角相等,解题的关键是熟练掌握所学的知识进行解题,注意正确作出辅助线,运用数形结合的思想进行分析.
9.(1)抛物线1C 的解析式为: y=x 2-4x-2;抛物线2C 的解析式为:y=x 2-6;(2)点A 的坐标为(5,3)或(4,-2);(3)直线MN 经过定点(0,2)
【解析】
【分析】
(1)根据函数图象上下平移:函数值上加下减;左右平移:自变量左加右减写出函数解析式并化简即可;
(2)先判断出点A 、B 、O 、D 四点共圆,再根据同弧所对的圆周角相等得到
∠BDA=∠BOA=45°,从而证出DAC △是等腰直角三角形.设点A 的坐标为(x ,x 2-4x-2),把DC 和AC 用含x 的代数式表示出来,利用DC=AC 列方程求解即可,注意有两种情况;
(3)根据直线y kx =(0k ≠,k 为常数)与抛物线2C 交于E ,F 两点,联立两个解析式,得到关于x 的一元二次方程,根据根与系数的关系求出点M 的横坐标,进而求出纵坐标,同理求出点N 的坐标,再用待定系数法求出直线MN 的解析式,从而判断直线MN 经过的定点即可.
【详解】
解:(1)∵抛物线2:(2)C y x =-向下平移6个单位长度得到抛物线1C ,再将抛物线1C 向左平移2个单位长度得到抛物线2C ,
∴抛物线1C 的解析式为:y=(x-2)2-6,即y=x 2-4x-2,
抛物线2C 的解析式为:y=(x-2+2)2-6,即y=x 2-6.
(2)如下图,过点A 作AC ⊥x 轴于点C ,连接AD ,
∵OAB 是等腰直角三角形,
∴∠BOA =45°,
又∵∠BDO=∠BAO=90°,
∴点A 、B 、O 、D 四点共圆,
∴∠BDA=∠BOA=45°,
∴∠ADC=90°-∠BDA=45°,
∴DAC △是等腰直角三角形,
∴DC=AC .
∵点A 在抛物线1C 对称轴l 右侧上,点B 在对称轴l 上,
∴抛物线1C 的对称轴为x=2,
设点A 的坐标为(x ,x 2-4x-2),
∴DC=x-2,AC= x 2-4x-2,
∴x-2= x 2-4x-2,
解得:x=5或x=0(舍去),
∴点A 的坐标为(5,3);
同理,当点B 、点A 在x 轴的下方时,
x-2= -(x 2-4x-2),
x=4或x=-1(舍去),
∴点A 的坐标为(4,-2),
综上,点A 的坐标为(5,3)或(4,-2).
(3)∵直线y kx =(0k ≠,k 为常数)与抛物线2C 交于E ,F 两点,。

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