(圆、二次函数)综合题、压轴题的解法
二次函数与圆的综合题(中考数学必考压轴题)
二次函数与圆的综合题(中考数学压轴题必考)例1.如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点(A在左边),抛物线经过点D以AB为直径画⊙P,试判定点D与⊙P的位置关系,并证明.练习1.如图,二次函数y=ax2﹣(a+1)x(a为常数,且0<a<1)的图象过原点O并与x轴交于点P;过点A(1,﹣1)的直线l垂直y轴于点B,并与二次函数的图象交于点Q,以OA为直径的⊙C交x轴于点D,连接DQ.(1)点B与⊙C的位置关系是;(2)点A是否在二次函数的图象上;(填“是”或“否”)(3)若DQ恰好为⊙C的切线,①猜想:四边形OAQD的形状是,证明你的猜想;②求二次函数的表达式.例2.如图示已知点M的坐标为(4,0),以M为圆心,以2为半径的圆交x轴于A、B,抛物线过A、B两点且与y轴交于点C.过C点作⊙M 的切线CE,求直线OE的解析式.练习2.平面直角坐标系中,已知A(﹣4,0),B(1,0),且以AB为直径的圆交y轴的正半轴,设平行于x轴的直线交抛物线y=﹣x2﹣x+2于E,F两点,问:是否存在以线段EF为直径的圆,恰好与x轴相切?若存在,求出该圆的半径;若不存在,请说明理由.练习3.如图,抛物线y=﹣x2﹣x+2与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y 轴交于点C(0,2).以AB为直径作⊙M,直线经过点E(﹣1,﹣5),并且与⊙M相切,求该直线的解析式.练习4.如图,抛物线y=﹣x2+x+2.经过A、B、C三点,A点坐标为(4,0),B点坐标为(﹣1,0),以AB的中点P为圆心,AB为直径作⊙P的正半轴交于点C,M为抛物线的顶点,试说明直线MC与⊙P的位置关系,并证明你的结论.练习5.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.以AB为直径作⊙M.(1)求出M的坐标并证明点C在⊙M上;(2)若P为抛物线上一动点,求出当CP与⊙M相切时P的坐标;练习6.在平面直角坐标系中,已知A(﹣4,0),B(1,0),且以AB为直径的圆交y轴的正半轴于点C,过点C作圆的切线交x轴于点D.(1)求点C的坐标和过A,B,C三点的抛物线的析式;(2)求点D的坐标:(3)设平行于x轴的直线交抛物线于E,F两点,问:是否存在以线段EF为直径的圆,恰好与x轴相切?若存在,求出该圆的半径,若不存在,请说明理由.练习7.如图,在平面直角坐标系中,已知OA=n,OC=m,⊙M与y轴相切于点C,与x轴交于A,B两点,∠ACD=90°,抛物线y=ax2+bx+c经过A,B,C三点.(1)求证:∠OCA=∠OBC;(2)若A(x1,0),B(x2,0),且x1,x2满足x1+x2=5,x1•x2=4,求点C 的坐标和抛物线的解析式;(3)若△ACD≌△ABD,在四边形ABDC内有一点P,且点P到四边形四个顶点的距离之和P A+PB+PC+PD最小,求此时距离之和的最小值及P点的坐标(用含n的式子表示).练习8.已知二次函数y=mx2+(m﹣3)x﹣3(m>0)(1)求证:它的图象与x轴必有两个交点;(2)这条抛物线与x轴交于两点A、B(A在B左),与y轴交于点C,顶点为D,sin∠ABD=,⊙M过A、B、C三点,求⊙M的面积;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使P A是⊙M的切线?若存在,求出P点的坐标,若不存在,说明理由.例3.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的对称轴为y轴,且经过(0,0)和(,)两点,点P在该抛物线上运动,以点P为圆心的⊙P总经过定点A(0,2).(1)求a,b,c的值;(2)求证:在点P运动的过程中,⊙P始终与x轴相交;(3)设⊙P与x轴相交于M(x1,0),N(x2,0)(x1<x2)两点,当△AMN 为等腰三角形时,求圆心P的纵坐标.练习9.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+1的图象关于y轴对称,且抛物线过点(2,2),点P为抛物线上的动点,以点P为圆心的⊙P与x轴相切,当点P运动对,⊙P始终经过y轴上的一个定点E.(1)求抛物线的解析式;(2)当⊙P的半径为时,⊙P与y轴交于M、N两点,求MN的长;(3)求定点E到直线y=kx﹣8k的距离的最大值.练习10.已知:直线y=﹣x﹣4分别交x、y轴于A、C两点,抛物线y=ax2+bx (a>0)经过A、O两点,且顶点B的纵坐标为﹣2(1)判断点B是否在直线AC上,并求该抛物线的函数关系式;(2)以点B关于x轴的对称点D为圆心,以OD为半径作⊙D,试判断直线AC与⊙D的位置关系,并说明理由;(3)若E为⊙D的优弧AO上一动点(不与A、O重合),连接AE、OE,问在抛物线上是否存在点P,使∠POA:∠AEO=2:3?若存在,请求出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.练习11.已知A是x轴正半轴上一个动点,以线段OA为直径作⊙B,圆心为点B,直径OA=m,线段EF是⊙B的一条弦,EF∥x轴,点C为劣弧EF的中点,过点E作DE垂直于EF,交抛物线C1:y=ax2+bx(a>0)于点G,抛物线经过点O和点A.(1)求证:DG=m;(2)拖动点A,如果抛物线C1与⊙B除点O和点A外有且只有一个交点,求b的值;(3)拖动点A,抛物线C1交⊙B于点O、E、F、A,①求证:DE=m﹣;②直接写出FC2的值(用a,m的代数式表示)练习13.如图,在平面直角坐标系中,以点C(1,1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A.B两点,开口向下的抛物线经过点A,B,且其顶点P在⊙C上.(1)求∠ACB的大小;(2)写出A,B两点的坐标;(3)由圆与抛物线的对称性可知抛物线的顶点P的坐标为(1,3),求出抛物线的解析式;(4)在该抛物线上是否存在一点D点,使线段OP与CD互相平分?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.例4.如图1,抛物线y=ax2+3ax(a为常数,a<0)与x轴交于O,A两点,点B 为抛物线的顶点,点D是线段OA上的一个动点,连接BD并延长与过O,A,B三点的⊙P相交于点C,过点C作⊙P的切线交x轴于点E.(1)①求点A的坐标;②求证:CE=DE;(2)如图2,连接AB,AC,BE,BO,当,∠CAE=∠OBE时,①求证:AB2=AC•BE;②求的值.练习14.如图1,已知圆O的圆心为原点,半径为2,与坐标轴交于A,C,D,E 四点,B为OD中点.(1)求过A,B,C三点的抛物线解析式;(2)如图2,连接BC,AC.点P在第一象限且为圆O上一动点,连接BP,交AC于点M,交OC于点N,当MC2=MN•MB时,求M点的坐标;(3)如图3,若抛物线与圆O的另外两个交点分别为H,F,请判断四边形CFEH的形状,并说明理由.练习15.如图,二次函数与x轴的一个交点A的坐标为(﹣3,0),以点A为圆心作圆A,与该二次函数的图象相交于点B,C,点B,C的横坐标分别为﹣2,﹣5,连接AB,AC,并且满足AB⊥AC.过点B作BM⊥x轴于点M,过点C作CN⊥x轴于点N.(1)求该二次函数的关系式;(2)经过点B作直线BD,在A点右侧与x轴交于点D,与二次函数的图象交于点E,使得∠ADB=∠ABM,连接AE,求证:AE=AD;(3)若直线y=kx+1与圆A相切,请求出k的值.例5.已知抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)经过A(5,0),B(6,1)两点,且与y 轴交于点C.(1)求抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)的函数关系式;(2)如图1,连接AC,E为线段AC上一点且横坐标为1,⊙P是△OAE外接圆,求圆心P点的坐标;(3)如图2,连接AC,E为线段AC上任意一点(不与A、C重合)经过A、E、O三点的圆交直线AB于点F;①点E在运动过程中四边形OEAF的面积是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由;②求出当△AEF的面积取得最大值时,点E的坐标.练习16.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(1,0),B(﹣5,0)两点,且与y轴交于点C.(1)求b,c的值.(2)在第二象限的抛物线上,是否存在一点P,使得△PBC的面积最大?求出点P的坐标及△PBC的面积最大值.若不存在,请说明理由.(3)如图2,点E为线段BC上一个动点(不与B,C重合),经过B、E、O 三点的圆与过点B且垂直于BC的直线交于点F,当△OEF面积取得最小值时,求点E坐标.练习17.如图1,抛物线y=+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C,顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,以AB为直径在x轴上方画半圆交y轴于点E,圆心为G,P为半圆上一动点,连接DP,点Q为PD的中点.①判断点C、D与⊙G的位置关系,并说明原因;②当点P沿半圆从点B运动到点A时,求线段AQ的最小值.练习18.如图1,二次函数y=ax2﹣3ax+b(a、b为参数,其中a<0)的图象与x 轴交于A、B两点,与y轴交于点C,顶点为D.(1)若b=﹣10a,求tan∠CBA的值(结果用含a的式子表示);(2)若△ABC是等腰三角形,直线AD与y轴交于点P,且AP:DP=2:3.求抛物线的解析式;(3)如图2,已知b=﹣4a,E、F分别是CA和CB上的动点,且EF=AB,若以EF为直径的圆经过点C,并交x轴于M、N两点,求MN的最大值.课后练习1.抛物线y=ax2+bx﹣4交x轴于A(﹣2,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是介于B、C之间的抛物线上的动点(包括B、C两点),点E是△ABP 的外接圆圆心.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当P为抛物线的顶点时,求圆心E的坐标;(3)如图2,作PH⊥x轴于点H,延长PH交⊙E于点Q,当P从C点出发,沿该抛物线运动到B点,求点Q在这个运动过程中的路径长.2.如图,在正方形OABC中,AB=4,点E是线段OA(不含端点)边上一动点,作△ABE的外接圆交AC于点D.抛物线y=ax2﹣x+c过点O,E.(1)求证:∠BDE=90°;(2)如图1,若抛物线恰好经过点B,求此时点D的坐标;(3)如图2,AC与BE交于点F.①请问点E在运动的过程中,CF•AD是定值吗?如果是,请求出这个值,如果不是,请说明理由;②若,求点E坐标及a的值.。
中考数学——二次函数的综合压轴题专题复习含答案解析
中考数学——二次函数的综合压轴题专题复习含答案解析一、二次函数1.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),顶点为G.(1)求抛物线和直线AC的解析式;(2)如图,设E(m,0)为x轴上一动点,若△CGE和△CGO的面积满足S△CGE=S△CGO,求点E的坐标;(3)如图,设点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右运动,运动时间为ts,点M为射线AC上一动点,过点M作MN∥x轴交抛物线对称轴右侧部分于点N.试探究点P在运动过程中,是否存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;直线AC解析式为:y=3x+3;(2)点E 坐标为(1,0)或(﹣7,0);(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【解析】【分析】(1)用待定系数法即能求出抛物线和直线AC解析式.(2)△CGE与△CGO虽然有公共底边CG,但高不好求,故把△CGE构造在比较好求的三角形内计算.延长GC交x轴于点F,则△FGE与△FCE的差即为△CGE.(3)设M的坐标(e,3e+3),分别以M、N、P为直角顶点作分类讨论,利用等腰直角三角形的特殊线段长度关系,用e表示相关线段并列方程求解,再根据e与AP的关系求t 的值.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-1,0),B(3,0),C(0,3),, 解得:,∴抛物线解析式为:y=-x2+2x+3,设直线AC解析式为y=kx+3,∴-k+3=0,得:k=3,∴直线AC解析式为:y=3x+3.(2)延长GC交x轴于点F,过G作GH⊥x轴于点H,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴G(1,4),GH=4,∴S△CGO=OC•x G=×3×1=,∴S△CGE=S△CGO=×=2,①若点E在x轴正半轴上,设直线CG:y=k1x+3,∴k1+3=4 得:k1=1,∴直线CG解析式:y=x+3,∴F(-3,0),∵E(m,0),∴EF=m-(-3)=m+3,∴S△CGE=S△FGE-S△FCE=EF•GH-EF•OC=EF•(GH-OC)=(m+3)•(4-3)=,∴=2,解得:m=1,∴E的坐标为(1,0).②若点E在x轴负半轴上,则点E到直线CG的距离与点(1,0)到直线CG距离相等,即点E到F的距离等于点(1,0)到F的距离,∴EF=-3-m=1-(-3)=4,解得:m=-7 即E(-7,0),综上所述,点E坐标为(1,0)或(-7,0).(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,设M(e,3e+3),则y N=y M=3e+3,①若∠MPN=90°,PM=PN,如图2,过点M作MQ⊥x轴于点Q,过点N作NR⊥x轴于点R,∵MN∥x轴,∴MQ=NR=3e+3,∴Rt△MQP≌Rt△NRP(HL),∴PQ=PR,∠MPQ=∠NPR=45°,∴MQ=PQ=PR=NR=3e+3,∴x N=x M+3e+3+3e+3=7e+6,即N(7e+6,3e+3),∵N在抛物线上,∴-(7e+6)2+2(7e+6)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∵AP=t,OP=t-1,OP+OQ=PQ,∴t-1-e=3e+3,∴t=4e+4=,②若∠PMN=90°,PM=MN,如图3,∴MN=PM=3e+3,∴x N=x M+3e+3=4e+3,即N(4e+3,3e+3),∴-(4e+3)2+2(4e+3)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∴t=AP=e-(-1)=−+1=,③若∠PNM=90°,PN=MN,如图4,∴MN=PN=3e+3,N(4e+3,3e+3),解得:e=−,∴t=AP=OA+OP=1+4e+3=,综上所述,存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,坐标系中三角形面积计算,等腰直角三角形的性质,解一元二次方程,考查了分类讨论和方程思想.第(3)题根据等腰直角三角形的性质找到相关线段长的关系是解题关键,灵活运用因式分解法解一元二次方程能简便运算.2.如图,抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0)(OA<OB),与y轴交于点C,且满足x12+x22﹣x1x2=13.(1)求抛物线的解析式;(2)以点B为直角顶点,BC为直角边作Rt△BCD,CD交抛物线于第四象限的点E,若EC =ED,求点E的坐标;(3)在抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=2S△AOC?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)E 113+113+3)点Q的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).理由见解析.【解析】【分析】(1)由根与系数的关系可得x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),代入x12+x22﹣x1x2=13,求出m1=2,m2=﹣5.根据OA<OB,得出抛物线的对称轴在y轴右侧,那么m=2,即可确定抛物线的解析式;(2)连接BE、OE.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出BE=12CD=CE.利用SSS证明△OBE≌△OCE,得出∠BOE=∠COE,即点E在第四象限的角平分线上,设E点坐标为(m,﹣m),代入y=x2﹣2x﹣3,求出m的值,即可得到E点坐标;(3)过点Q作AC的平行线交x轴于点F,连接CF,根据三角形的面积公式可得S△ACQ=S△ACF.由S△ACQ=2S△AOC,得出S△ACF=2S△AOC,那么AF=2OA=2,F(1,0).利用待定系数法求出直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.根据AC∥FQ,可设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,将F(1,0)代入,利用待定系数法求出直线FQ的解析式为y=﹣3x+3,把它与抛物线的解析式联立,得出方程组22333y x xy x⎧=--⎨=-+⎩,求解即可得出点Q的坐标.【详解】(1)∵抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0),∴x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),∵x12+x22﹣x1x2=13,∴(x1+x2)2﹣3x1x2=13,∴m2+3(m+1)=13,即m2+3m﹣10=0,解得m1=2,m2=﹣5.∵OA<OB,∴抛物线的对称轴在y轴右侧,∴m=2,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)连接BE、OE.∵在Rt△BCD中,∠CBD=90°,EC=ED,∴BE=12CD=CE.令y=x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),∵C(0,﹣3),∴OB =OC ,又∵BE =CE ,OE =OE ,∴△OBE ≌△OCE (SSS ),∴∠BOE =∠COE ,∴点E 在第四象限的角平分线上,设E 点坐标为(m ,﹣m ),将E (m ,﹣m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得m =m 2﹣2m ﹣3,解得m =1132±, ∵点E 在第四象限,∴E 点坐标为(113+,﹣113+); (3)过点Q 作AC 的平行线交x 轴于点F ,连接CF ,则S △ACQ =S △ACF .∵S △ACQ =2S △AOC ,∴S △ACF =2S △AOC ,∴AF =2OA =2,∴F (1,0).∵A (﹣1,0),C (0,﹣3),∴直线AC 的解析式为y =﹣3x ﹣3.∵AC ∥FQ ,∴设直线FQ 的解析式为y =﹣3x +b ,将F (1,0)代入,得0=﹣3+b ,解得b =3,∴直线FQ 的解析式为y =﹣3x +3.联立22333y x x y x ⎧=--⎨=-+⎩, 解得11312x y =-⎧⎨=⎩,2223x y =⎧⎨=-⎩, ∴点Q 的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).【点睛】本题是二次函数综合题,其中涉及到一元二次方程根与系数的关系,求二次函数的解析式,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,一次函数图象与几何变换,待定系数法求直线的解析式,抛物线与直线交点坐标的求法,综合性较强,难度适中.利用数形结合与方程思想是解题的关键.3.已知如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P作PD∥y 轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)△APD能否构成直角三角形?若能请直接写出点P坐标,若不能请说明理由;(4)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)94;(3)点P(1,0)或(2,﹣1);(4)M(2,﹣3).【解析】试题分析:(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,解方程组得到b、c的值,即可得解;(2)求出点C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式,再根据抛物线解析式设出点P的坐标,然后表示出PD的长度,再根据二次函数的最值问题解答;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,②求出抛物线顶点坐标,然后判断出点P为在抛物线顶点时,∠PAD是直角,分别写出点P的坐标即可;(4)根据抛物线的对称性可知MA=MB,再根据三角形的任意两边之差小于第三边可知点M为直线CB与对称轴交点时,|MA﹣MC|最大,然后利用待定系数法求出直线BC的解析式,再求解即可.试题解析:解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),∴93010b cb c++=⎧⎨++=⎩,解得43bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;(2)令x=0,则y=3,∴点C(0,3),则直线AC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,x2﹣4x+3).∵PD∥y轴,∴点D(x,﹣x+3),∴PD=(﹣x+3)﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x=﹣(x﹣32)2+94.∵a=﹣1<0,∴当x=32时,线段PD的长度有最大值94;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,此时,点P(1,0),②∵y=x2﹣4x+3=(x ﹣2)2﹣1,∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣1).∵A(3,0),∴点P为在抛物线顶点时,∠PAD=45°+45°=90°,此时,点P(2,﹣1).综上所述:点P(1,0)或(2,﹣1)时,△APD能构成直角三角形;(4)由抛物线的对称性,对称轴垂直平分AB,∴MA=MB,由三角形的三边关系,|MA﹣MC|<BC,∴当M、B、C三点共线时,|MA﹣MC|最大,为BC的长度,设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),则3k bb+=⎧⎨=⎩,解得:33kb=-⎧⎨=⎩,∴直线BC的解析式为y=﹣3x+3.∵抛物线y=x2﹣4x+3的对称轴为直线x=2,∴当x=2时,y=﹣3×2+3=﹣3,∴点M (2,﹣3),即,抛物线对称轴上存在点M(2,﹣3),使|MA﹣MC|最大.点睛:本题是二次函数综合题,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,二次函数的对称性以及顶点坐标的求解,(2)整理出PD的表达式是解题的关键,(3)关键在于利用点的坐标特征作出判断,(4)根据抛物线的对称性和三角形的三边关系判断出点M的位置是解题的关键.4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;直线AC的解析式为y=3x+3;(2)点M的坐标为(0,3);(3)符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139),【解析】分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-3),展开得到-2a=2,然后求出a即可得到抛物线解析式;再确定C(0,3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式;(2)利用二次函数的性质确定D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(-3,0),利用两点之间线段最短可判断此时MB+MD的值最小,则此时△BDM的周长最小,然后求出直线DB′的解析式即可得到点M的坐标;(3)过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,利用两直线垂直一次项系数互为负倒数设直线PC的解析式为y=-13x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为y=-13x+3,再解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==得此时P点坐标;当过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P时,利用同样的方法可求出此时P点坐标.详解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,∴﹣2a=2,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),设直线AC的解析式为y=px+q,把A(﹣1,0),C(0,3)代入得3p qq-+=⎧⎨=⎩,解得33pq=⎧⎨=⎩,∴直线AC的解析式为y=3x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(﹣3,0),∵MB=MB′,∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小,而BD的值不变,∴此时△BDM的周长最小,易得直线DB′的解析式为y=x+3,当x=0时,y=x+3=3,∴点M的坐标为(0,3);(3)存在.过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,∵直线AC的解析式为y=3x+3,∴直线PC的解析式可设为y=﹣13x+b,把C(0,3)代入得b=3,∴直线PC的解析式为y=﹣13x+3,解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==,解得3xy=⎧⎨=⎩或73209xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则此时P点坐标为(73,209);过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=﹣x+b,把A(﹣1,0)代入得13+b=0,解得b=﹣13,∴直线PC的解析式为y=﹣13x﹣13,解方程组2231133y x xy x⎧-++⎪⎨--⎪⎩==,解得1xy=-⎧⎨=⎩或103139xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则此时P点坐标为(103,﹣139).综上所述,符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139).点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式,理解两直线垂直时一次项系数的关系,通过解方程组求把两函数的交点坐标;理解坐标与图形性质,会运用两点之间线段最短解决最短路径问题;会运用分类讨论的思想解决数学问题.5.已知,点M 为二次函数2()41y x b b =--++图象的顶点,直线5y mx =+分别交x 轴正半轴,y 轴于点,A B .(1)如图1,若二次函数图象也经过点,A B ,试求出该二次函数解析式,并求出m 的值. (2)如图2,点A 坐标为(5,0),点M 在AOB ∆内,若点11(,)4C y ,23(,)4D y 都在二次函数图象上,试比较1y 与2y 的大小.【答案】(1)2(2)9y x =--+,1m =-;(2)①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y < 【解析】 【分析】 (1)根据一次函数表达式求出B 点坐标,然后根据B 点在抛物线上,求出b 值,从而得到二次函数表达式,再根据二次函数表达式求出A 点的坐标,最后代入一次函数求出m 值.(2)根据解方程组,可得顶点M 的纵坐标的范围,根据二次函数的性质,可得答案. 【详解】(1)如图1,∵直线5y mx =+与y 轴交于点为B ,∴点B 坐标为(0,5)又∵(0,5)B 在抛物线上,∴25(0)41b b =--++,解得2b =∴二次函数的表达式为2(2)9y x =--+ ∴当0y =时,得15=x ,21x =- ∴(5,0)A代入5y mx =+得,550m +=,∴1m =-(2)如图2,根据题意,抛物线的顶点M 为(,41)b b +,即M 点始终在直线41y x =+上,∵直线41y x =+与直线AB 交于点E ,与y 轴交于点F ,而直线AB 表达式为5y x =-+解方程组415y xy x=+⎧⎨=-+⎩,得45215xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点421(,)55E,(0,1)F∵点M在AOB∆内,∴45b<<当点,C D关于抛物线对称轴(直线x b=)对称时,1344b b-=-,∴12b=且二次函数图象的开口向下,顶点M在直线41y x=+上综上:①当12b<<时,12y y>;②当12b=时,12y y=;③当1425b<<时,12y y<.【点睛】本题考查二次函数与一次函数的综合应用,难度系数大同学们需要认真分析即可.6.如图,在平面直角坐标系中有抛物线y=a(x﹣2)2﹣2和y=a(x﹣h)2,抛物线y=a (x﹣2)2﹣2经过原点,与x轴正半轴交于点A,与其对称轴交于点B;点P是抛物线y=a(x﹣2)2﹣2上一动点,且点P在x轴下方,过点P作x轴的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点D,过点D作PD的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点D′(不与点D重合),连接PD′,设点P的横坐标为m:(1)①直接写出a的值;②直接写出抛物线y=a(x﹣2)2﹣2的函数表达式的一般式;(2)当抛物线y=a(x﹣h)2经过原点时,设△PDD′与△OAB重叠部分图形周长为L:①求PDDD'的值;②直接写出L与m之间的函数关系式;(3)当h为何值时,存在点P,使以点O、A、D、D′为顶点的四边形是菱形?直接写出h 的值.【答案】(1)①12;②y =212x ﹣2x ; (2)①1;②L =2(22)(02)21(221)4(24)2m m m m π⎧+<⎪⎨-++<<⎪⎩…; (3)h =±3 【解析】 【分析】(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中计算即可;②y =212x ﹣2x ; (2)将(0,0)代入y =a (x ﹣h )2中,可求得a =12,y =12x 2,待定系数法求OB 、AB 的解析式,由点P 的横坐标为m ,即可表示出相应线段求解;(3)以点O 、A 、D 、D ′为顶点的四边形是菱形,DD ′=OA ,可知点D 的纵坐标为2,再由AD =OA =4即可求出h 的值. 【详解】解:(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中, 得:0=a (0﹣2)2﹣2, 解得:a =12; ②y =212x ﹣2x ;. (2)∵抛物线y =a (x ﹣h )2经过原点,a =12; ∴y =12x 2, ∴A (4,0),B (2,﹣2),易得:直线OB 解析式为:y =﹣x ,直线AB 解析式为:y =x ﹣4 如图1,222111,2,,,(,0),(,),,222P m m m D m m E m F m m D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,①221122,222PD m m m m DD m '⎛⎫=--== ⎪⎝⎭PD 2m 1DD 2m'∴== ②如图1,当0<m ≤2时,L =OE +EF +OF =2(22)m m m m ++=+,当2<m <4时,如图2,设PD ′交x 轴于G ,交AB 于H ,PD 交x 轴于E ,交AB 于F ,则222111,2,,,(,0),(,4),,222P m m m D m m E m F m m D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 2211(4)23422PF m m m m m ⎛⎫=---=-+- ⎪⎝⎭,2222322m 22,PG m 22m 2422FH PH PF ===-+-=-+ ∵DD ′∥EGEG PE DD PD '∴=,即:EG •PD =PE •DD ′,得:EG •(2m )=(2m ﹣12m 2)•2m ∴EG =2m ﹣12m 2,EF =4﹣m ∴L =EG +EF +FH +GH =EG +EF +PG2212242222m m m m ⎛⎫=-+-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭221m (221)m 42+=-+++ 2(22)m(0m 2)21m (221)m 4(2m 4)L ⎧+<⎪∴=⎨+-+++<<⎪⎩…;(3)如图3,∵OADD ′为菱形 ∴AD =AO =DD ′=4, ∴PD =2,23PA =23h ∴=±【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,菱形的性质,抛物线的平移等,解题时要注意考虑分段函数表示方法.7.如图,抛物线y =ax 2+bx ﹣1(a ≠0)交x 轴于A ,B (1,0)两点,交y 轴于点C ,一次函数y =x +3的图象交坐标轴于A ,D 两点,E 为直线AD 上一点,作EF ⊥x 轴,交抛物线于点F (1)求抛物线的解析式;(2)若点F 位于直线AD 的下方,请问线段EF 是否有最大值?若有,求出最大值并求出点E 的坐标;若没有,请说明理由;(3)在平面直角坐标系内存在点G ,使得G ,E ,D ,C 为顶点的四边形为菱形,请直接写出点G 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y=13x2+23x﹣1;(2)4912,(12,72);(3)点G的坐标为(2,1),(﹣2,﹣2﹣1),2,2﹣1),(﹣4,3).【解析】【分析】(1)利用待定系数法确定函数关系式;(2)由函数图象上点的坐标特征:可设点E的坐标为(m,m+3),点F的坐标为(m,1 3m2+23m﹣1),由此得到EF=﹣13m2+13m+4,根据二次函数最值的求法解答即可;(3)分三种情形①如图1中,当EG为菱形对角线时.②如图2、3中,当EC为菱形的对角线时,③如图4中,当ED为菱形的对角线时,分别求解即可.【详解】解:(1)将y=0代入y=x+3,得x=﹣3.∴点A的坐标为(﹣3,0).设抛物线的解析式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2),点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(1,0),∴y=a(x+3)(x﹣1).∵点C的坐标为(0,﹣1),∴﹣3a=﹣1,得a=13,∴抛物线的解析式为y=13x2+23x﹣1;(2)设点E的坐标为(m,m+3),线段EF的长度为y,则点F的坐标为(m,13m2+23m﹣1)∴y=(m+3)﹣( 13m2+23m﹣1)=﹣13m2+13m+4即y=-13(m﹣12) 2+4912,此时点E的坐标为(12,72);(3)点G的坐标为(2,1),(﹣2,﹣2﹣1),2,2﹣1),(﹣4,3).理由:①如图1,当四边形CGDE为菱形时.∴EG 垂直平分CD ∴点E 的纵坐标y =132-+=1, 将y =1带入y =x +3,得x =﹣2. ∵EG 关于y 轴对称, ∴点G 的坐标为(2,1);②如图2,当四边形CDEG 为菱形时,以点D 为圆心,DC 的长为半径作圆,交AD 于点E ,可得DC =DE ,构造菱形CDEG 设点E 的坐标为(n ,n +3), 点D 的坐标为(0,3)∴DE =22(33)n n ++-=22n ∵DE =DC =4, ∴22n =4,解得n 1=﹣22,n 2=22.∴点E 的坐标为(﹣22,﹣22+3)或(22,22+3) 将点E 向下平移4个单位长度可得点G ,点G 的坐标为(﹣22,﹣22﹣1)(如图2)或(22,22﹣1)(如图3)③如图4,“四边形CDGE 为菱形时,以点C 为圆心,以CD 的长为半径作圆,交直线AD 于点E ,设点E 的坐标为(k ,k +3),点C 的坐标为(0,﹣1). ∴EC =22(0)(31)k k -+++=22816k k ++. ∵EC =CD =4, ∴2k 2+8k +16=16, 解得k 1=0(舍去),k 2=﹣4. ∴点E 的坐标为(﹣4,﹣1) 将点E 上移1个单位长度得点G . ∴点G 的坐标为(﹣4,3).综上所述,点G 的坐标为(2,1),(﹣22,﹣22﹣1),(22,22﹣1),(﹣4,3).【点睛】本题考查二次函数综合题、轴对称变换、菱形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用对称解决最值问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.已知抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-. (1)求证:该抛物线与x 轴总有交点;(2)若该抛物线与x 轴有一个交点的横坐标大于3且小于5,求m 的取值范围;(3)设抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-与y 轴交于点M ,若抛物线与x 轴的一个交点关于直线y x =-的对称点恰好是点M ,求m 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)1?<?m?3<;(3)56m m ==或 【解析】 【分析】(1)本题需先根据判别式解出无论m 为任何实数都不小于零,再判断出物线与x 轴总有交点.(2)根据公式法解方程,利用已有的条件,就能确定出m 的取值范围,即可得到结果. (3)根据抛物线y=-x 2+(5-m )x+6-m ,求出与y 轴的交点M 的坐标,再确定抛物线与x 轴的两个交点关于直线y=-x 的对称点的坐标,列方程可得结论. 【详解】(1)证明:∵()()()222454670b ac m m m ∆=-=-+-=-≥ ∴抛物线与x 轴总有交点.(2)解:由(1)()27m ∆=-,根据求根公式可知,方程的两根为:257m m x ()-±-=即1216x x m =-=-+, 由题意,有 3<-m 6<5+1<?m 3∴<(3)解:令 x = 0, y =6m -+ ∴ M (0,6m -+)由(2)可知抛物线与x 轴的交点为(-1,0)和(6m -+,0), 它们关于直线y x =-的对称点分别为(0 , 1)和(0, 6m -), 由题意,可得:6166m m m 或-+=-+=- 56m m ∴==或 【点睛】本题考查对抛物线与x 轴的交点,解一元一次方程,解一元一次不等式,根的判别式,对称等,解题关键是熟练理解和掌握以上性质,并能综合运用这些性质进行计算.9.如图,菱形ABCD 的边长为20cm ,∠ABC =120°,对角线AC ,BD 相交于点O ,动点P 从点A 出发,以4cm /s 的速度,沿A →B 的路线向点B 运动;过点P 作PQ ∥BD ,与AC 相交于点Q ,设运动时间为t 秒,0<t <5.(1)设四边形PQCB 的面积为S ,求S 与t 的关系式;(2)若点Q 关于O 的对称点为M ,过点P 且垂直于AB 的直线l 交菱形ABCD 的边AD (或CD )于点N ,当t 为何值时,点P 、M 、N 在一直线上?(3)直线PN 与AC 相交于H 点,连接PM ,NM ,是否存在某一时刻t ,使得直线PN 平分四边形APMN 的面积?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) S=﹣231003t +0<t <5); (2) 307;(3)见解析. 【解析】 【分析】(1)如图1,根据S=S △ABC -S △APQ ,代入可得S 与t 的关系式;(2)设PM=x ,则AM=2x ,可得3,计算x 的值,根据直角三角形30度角的性质可得3AM=AO+OM ,列方程可得t 的值;(3)存在,通过画图可知:N 在CD 上时,直线PN 平分四边形APMN 的面积,根据面积相等可得MG=AP ,由AM=AO+OM ,列式可得t 的值. 【详解】解:(1)如图1,∵四边形ABCD 是菱形, ∴∠ABD=∠DBC=12∠ABC=60°,AC ⊥BD , ∴∠OAB=30°, ∵AB=20,∴OB=10,3 由题意得:AP=4t ,∴PQ=2t ,AQ=23t , ∴S=S △ABC ﹣S △APQ , =11··22AC OB PQ AQ -, =111020322322t t ⨯⨯-⨯⨯ , =﹣23t 2+1003(0<t <5); (2)如图2,在Rt △APM 中,AP=4t , ∵点Q 关于O 的对称点为M , ∴OM=OQ , 设PM=x ,则AM=2x , ∴AP=3x=4t , ∴x=3, ∴AM=2PM=3, ∵AM=AO+OM ,∴3=103+103﹣23t ,t=307; 答:当t 为307秒时,点P 、M 、N 在一直线上; (3)存在,如图3,∵直线PN 平分四边形APMN 的面积, ∴S △APN =S △PMN ,过M 作MG ⊥PN 于G ,∴11··22PN AP PN MG = , ∴MG=AP ,易得△APH ≌△MGH ,∴3,∵AM=AO+OM ,同理可知:3﹣3,3333t ,t=3011. 答:当t 为3011秒时,使得直线PN 平分四边形APMN 的面积.【点睛】考查了全等三角形的判定与性质,对称的性质,三角形和四边形的面积,二次根式的化简等知识点,计算量大,解答本题的关键是熟练掌握动点运动时所构成的三角形各边的关系.10.已知,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和C (0,3). (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点P ,使PA +PC 的值最小?如果存在,请求出点P 的坐标,如果不存在,请说明理由;(3)设点M 在抛物线的对称轴上,当△MAC 是直角三角形时,求点M 的坐标.【答案】(1)223y x x =-++;(2)当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2;(3)点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫ ⎪⎝⎭或21,3⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】()1由点A 、C 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +取最小值,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点B 的坐标,由点B 、C 的坐标利用待定系数法即可求出直线BC 的解析式,利用配方法可求出抛物线的对称轴,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P 的坐标;()3设点M 的坐标为()1,m ,则22CM (10)(m 3)=-+-,()22AC [01](30)10=--+-=,()22AM [11](m 0)=--+-,分AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 三种情况,利用勾股定理可得出关于m 的一元二次方程或一元一次方程,解之可得出m 的值,进而即可得出点M 的坐标. 【详解】解:()1将()1,0A -、()0,3C 代入2y x bx c =-++中, 得:{103b c c --+==,解得:{23b c ==,∴抛物线的解析式为223y x x =-++.()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +取最小值,如图1所示.当0y =时,有2230x x -++=, 解得:11x =-,23x =,∴点B 的坐标为()3,0.Q 抛物线的解析式为2223(1)4y x x x =-++=--+, ∴抛物线的对称轴为直线1x =.设直线BC 的解析式为()0y kx d k =+≠, 将()3,0B 、()0,3C 代入y kx d =+中, 得:{303k d d +==,解得:{13k d =-=,∴直线BC 的解析式为3y x =-+. Q 当1x =时,32y x =-+=,∴当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2.()3设点M 的坐标为()1,m ,则22(10)(3)CM m =-+-,()22[01](30)10AC =--+-=()22[11](0)AM m =--+-分三种情况考虑:①当90AMC ∠=o 时,有222AC AM CM =+,即22101(3)4m m =+-++,解得:11m =,22m =,∴点M 的坐标为()1,1或()1,2;②当90ACM ∠=o 时,有222AM AC CM =+,即224101(3)m m +=++-,解得:83m =, ∴点M 的坐标为81,3⎛⎫⎪⎝⎭;③当90CAM ∠=o 时,有222CM AM AC =+,即221(3)410m m +-=++,解得:23m =-, ∴点M 的坐标为21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述:当MAC V 是直角三角形时,点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫⎪⎝⎭或21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭【点睛】本题考查待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象的点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及勾股定理,解题的关键是:()1由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式;()2由两点之间线段最短结合抛物线的对称性找出点P 的位置;()3分AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 三种情况,列出关于m 的方程.11.如图,直线y =﹣x +4与x 轴交于点B ,与y 轴交于点C ,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过B ,C 两点,与x 轴另一交点为A .点P 以每秒2个单位长度的速度在线段BC 上由点B 向点C 运动(点P 不与点B 和点C 重合),设运动时间为t 秒,过点P 作x 轴垂线交x 轴于点E ,交抛物线于点M .(1)求抛物线的解析式;(2)如图①,过点P 作y 轴垂线交y 轴于点N ,连接MN 交BC 于点Q ,当12MQ NQ =时,求t 的值;(3)如图②,连接AM 交BC 于点D ,当△PDM 是等腰三角形时,直接写出t 的值. 【答案】(1)y =﹣x 2+3x +4;(2)t 的值为12;(3)当△PDM 是等腰三角形时,t =1或t ﹣1. 【解析】 【分析】(1)求直线y=-x+4与x 轴交点B ,与y 轴交点C ,用待定系数法即求得抛物线解析式. (2)根据点B 、C 坐标求得∠OBC=45°,又PE ⊥x 轴于点E ,得到△PEB 是等腰直角三角形,由PB =求得BE=PE=t ,即可用t 表示各线段,得到点M 的横坐标,进而用m 表示点M 纵坐标,求得MP 的长.根据MP ∥CN 可证MPQ NCQ V V ∽,故有12MP MQ NC NQ ==,把用t 表示的MP 、NC 代入即得到关于t 的方程,求解即得到t 的值. (3)因为不确定等腰△PDM 的底和腰,故需分3种情况讨论:①若MD=MP ,则∠MDP=∠MPD=45°,故有∠DMP=90°,不合题意;②若DM=DP ,则∠DMP=∠MPD=45°,进而得AE=ME ,把含t 的式子代入并解方程即可;③若MP=DP ,则∠PMD=∠PDM ,由对顶角相等和两直线平行内错角相等可得∠CFD=∠PMD=∠PDM=∠CDF 进而得CF=CD .用t 表示M 的坐标,求直线AM 解析式,求得AM 与y 轴交点F 的坐标,即能用t 表示CF 的长.把直线AM 与直线BC 解析式联立方程组,解得x 的值即为点D 横坐标.过D 作y 轴垂线段DG ,得等腰直角△CDG ,用DG 即点D 横坐标,进而可用t 表示CD 的长.把含t 的式子代入CF=CD ,解方程即得到t 的值. 【详解】(1)直线y =﹣x +4中,当x =0时,y =4 ∴C (0,4)当y =﹣x +4=0时,解得:x =4 ∴B (4,0)∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过B ,C 两点 ∴1640004b c c -++=⎧⎨++=⎩ 解得:34b c =⎧⎨=⎩∴抛物线解析式为y =﹣x 2+3x +4(2)∵B (4,0),C (0,4),∠BOC =90° ∴OB =OC∴∠OBC =∠OCB =45° ∵ME ⊥x 轴于点E ,PBt ∴∠BEP =90°∴Rt △BEP 中,2PE sin PBE PB ∠==∴BE PE t ==, ∴4M P P x x OE OBBE t y PE t ===﹣=﹣,== ∵点M 在抛物线上∴2243445M y t t t t +++=﹣(﹣)(﹣)=﹣, ∴24MP MP y y t t +=﹣=﹣ , ∵PN ⊥y 轴于点N∴∠PNO =∠NOE =∠PEO =90° ∴四边形ONPE 是矩形 ∴ON =PE =t ∴NC =OC ﹣ON =4﹣t ∵MP ∥CN ∴△MPQ ∽△NCQ ∴12MP MQ NC NQ == ∴24142t t t -+=-解得:12142t t =,=(点P 不与点C 重合,故舍去) ∴t 的值为12(3)∵∠PEB =90°,BE =PE ∴∠BPE =∠PBE =45° ∴∠MPD =∠BPE =45°①若MD =MP ,则∠MDP =∠MPD =45° ∴∠DMP =90°,即DM ∥x 轴,与题意矛盾 ②若DM =DP ,则∠DMP =∠MPD =45° ∵∠AEM =90° ∴AE =ME∵y =﹣x 2+3x +4=0时,解得:x 1=﹣1,x 2=4 ∴A (﹣1,0)∵由(2)得,x M =4﹣t ,ME =y M =﹣t 2+5t ∴AE =4﹣t ﹣(﹣1)=5﹣t ∴5﹣t =﹣t 2+5t解得:t 1=1,t 2=5(0<t <4,舍去)③若MP =DP ,则∠PMD =∠PDM如图,记AM 与y 轴交点为F ,过点D 作DG ⊥y 轴于点G ∴∠CFD =∠PMD =∠PDM =∠CDF ∴CF =CD∵A (﹣1,0),M (4﹣t ,﹣t 2+5t ),设直线AM 解析式为y =ax +m ∴()2045a m a t m t t -+=⎧⎨-+=-+⎩ 解得:a tm t =⎧⎨=⎩ , ∴直线AM :y tx t += ∴F (0,t ) ∴CF =OC ﹣OF =4﹣t ∵tx +t =﹣x +4,解得:41tx t -=+, ∴41D x tt DG -=+==, ∵∠CGD =90°,∠DCG =45° ∴)2421t CD DG t -+==,∴)2441t t t -+﹣ 解得:21t =﹣综上所述,当△PDM 是等腰三角形时,t =1或21t =﹣. 【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,解二元一次方程组和一元二次方程,等腰直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,涉及等腰三角形的分类讨论,要充分利用等腰的性质作为列方程的依据.12.已知,如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的顶点为(1,9)M ,经过抛物线上的两点(3,7)A --和(3,)B m 的直线交抛物线的对称轴于点C .(1)求抛物线的解析式和直线AB 的解析式.(2)在抛物线上,A M 两点之间的部分(不包含,A M 两点),是否存在点D ,使得2DAC DCM S S ∆∆=?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)若点P 在抛物线上,点Q 在x 轴上,当以点,,,A M P Q 为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出满足条件的点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的表达式为:228y x x =-++,直线AB 的表达式为:21y x =-;(2)存在,理由见解析;点P (6,16)-或(4,16)--或(17,2)+或(17,2).【解析】 【分析】(1)二次函数表达式为:y=a (x-1)2+9,即可求解; (2)S △DAC =2S △DCM ,则()()()()()21112821139112222DAC C A S DH x x x x x x =-=-++-++=--⨯V ,,即可求解;(3)分AM 是平行四边形的一条边、AM 是平行四边形的对角线两种情况,分别求解即可. 【详解】解:(1)二次函数表达式为:()219y a x =-+, 将点A 的坐标代入上式并解得:1a =-, 故抛物线的表达式为:228y x x =-++…①, 则点()3,5B ,将点,A B 的坐标代入一次函数表达式并解得: 直线AB 的表达式为:21y x =-; (2)存在,理由:二次函数对称轴为:1x =,则点()1,1C , 过点D 作y 轴的平行线交AB 于点H ,设点()2,28D x x x -++,点(),21H x x -,∵2DAC DCM S S ∆∆=, 则()()()()()21112821139112222DAC C A S DH x x x x x x =-=-++-++=--⨯V , 解得:1x =-或5(舍去5), 故点()1,5D -;(3)设点(),0Q m 、点(),P s t ,228t s s =-++, ①当AM 是平行四边形的一条边时,点M 向左平移4个单位向下平移16个单位得到A ,同理,点(),0Q m 向左平移4个单位向下平移16个单位为()4,16m --,即为点P , 即:4m s -=,6t -=,而228t s s =-++, 解得:6s =或﹣4, 故点()6,16P -或()4,16--; ②当AM 是平行四边形的对角线时,由中点公式得:2m s +=-,2t =,而228t s s =-++, 解得:17s =±故点()17,2P 或()17,2;综上,点()6,16P -或()4,16--或()17,2或()17,2. 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、平行四边形性质、图形的面积计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.13.已知矩形ABCD 中,AB =5cm ,点P 为对角线AC 上的一点,且AP =25cm .如图①,动点M 从点A 出发,在矩形边上沿着A B C →→的方向匀速运动(不包含点C ).设动点M 的运动时间为t (s ),APM ∆的面积为S (cm ²),S 与t 的函数关系如图②所示: (1)直接写出动点M 的运动速度为 /cm s ,BC 的长度为 cm ;(2)如图③,动点M 重新从点A 出发,在矩形边上,按原来的速度和方向匀速运动.同时,另一个动点N 从点D 出发,在矩形边上沿着D C B →→的方向匀速运动,设动点N 的运动速度为()/v cm s .已知两动点M 、N 经过时间()x s 在线段BC 上相遇(不包含点C ),动点M 、N 相遇后立即停止运动,记此时APM DPN ∆∆与的面积为()()2212,S cm S cm . ①求动点N 运动速度()/v cm s 的取值范围;②试探究12S S ⋅是否存在最大值.若存在,求出12S S ⋅的最大值并确定运动速度时间x 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2,10;(2)①2/6/3cm s v cm s ≤<;②当154x =时,12S S ⋅取最大值2254. 【解析】 【分析】(1)由题意可知图像中0~2.5s 时,M 在AB 上运动,求出速度,2.5~7.5s 时,M 在BC 上运动,求出BC 长度;(2)①分别求出在C 点相遇和在B 点相遇时的速度,取中间速度,注意C 点相遇时的速度不能取等于;②过M 点做MH ⊥AC ,则125MH CM ==得到S 1,同时利用12()PAD CDM ABM N ABCD S S S S S S ∆∆∆+=---(N )矩形=15,得到S 2,再得到12S S ⋅关于x 的二次函数,利用二次函数性质求得最大值 【详解】(1)5÷2.5=2/cm s ;(7.5-2.5)×2=10cm (2)①解:在C 点相遇得到方程57.5v= 在B 点相遇得到方程152.5v= ∴5=7.515=2.5vv⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩解得 23=5v v ⎧=⎪⎨⎪⎩。
中考数学压轴题,二次函数解题方法
二次函数是初中数学学习的重点也是难点,作为压轴题也是拉开中考分数差距的一个重要部分。
但是很多同学并不能准确快速的理解和掌握。
中考要拿高分,同学们要有这样的心态,会的题的不丢分,不会的题争取多拿分。
所以,我们在解压轴题时,首先就要有必胜的信心;其次要有扎实的基础知识和熟练的解题技能;此外我们要掌握常用的解题方法。
今天给大家分享几种常用的关于二次函数综合题的解题方法:1. 利用坐标系,建立数形结合意识从近几年各地中考二次函数综合题来看,大部分都是与坐标系有关的,它的特点是建立点与坐标之间的对应关系。
我们可以用代数方法研究几何图形的性质;还可以借助几何图形直观得到某些代数问题的答案。
比如:在函数图像中构造三角形(特殊的四边形)这样一来增加了题目的难度,既考查大家对函数知识的掌握程度,又能够通过增加几何的内容,让同学们把代数和几何结合起来,考查同学们利用所学知识解决问题的能力。
2. 利用直线或抛物线,掌握函数与方程直线与抛物线是一次函数与二次函数所表示的图像,是初中数学两类重要函数。
因此,无论是求它的解析式还是研究它的性质,都离不开函数与方程。
例如,利用待定系数法来确定函数解析式,我们需要根据已知条件列方程或方程组解之而得。
特别提醒大家,解题时要仔细计算,千万别马虎,方程计算的每一步都要认真检查,这对最后解答的正确非常重要。
所以,同学们在平时要重视对方程解答的练习。
3. 条件或结论的多变,注意分类讨论分类讨论,是检测同学们思维的准确性和严密性,涉及这种类型的试题,一般是通过条件的多变性或结论的不确定性来进行考查。
有些问题,如果不注意对各种情况进行分类讨论,就有可能造成错解或漏解,近几年,用分类讨论解题已成为新的热点。
例如:二次函数中关于函数图象开口方向的问题需要考虑两种情况;二次函数中有关三角形相似的情况要考虑到三种情况并根据条件进行取舍等,这些基本情形,大家在做题时要考虑到,避免留下疏漏。
4. 综合多个知识点,灵活运用等价转换初中数学中的转换思想大体包括由已知向未知的转换,由复杂向简单的转换,而解答二次函数综合题,要注意的是不同知识点之间的联系与转换。
二次函数综合题专项讲解(经典)
第16题QP N Oyx初中二次函数综合题专项讲解引言:二次函数综合题题目难度较大,也称压轴题。
解压轴题有三个步骤:认真审题;理解题意、探究解题思路;正确解答。
审题要全面审视题目的所有条件和答题要求,在整体上把握试题的特点、结构,以利于解题方法的选择和解题步骤的设计。
二次函数一般会出现在选择题(或填空题)、解答题的倒数几个题目中。
选择题和填空题时易时难。
解答题较难,一般有2—3小题。
第1小题通常是求解析式:这一小题简单,直接找出坐标或者用线段长度而确定坐标,进而用待定系数法求出解析式即可。
第2—3小题通常是以动点为切入口,结合三角形、四边形、圆、平移、对称、解方程(组)与不等式(组)等知识呈现,知识面广,难度大;解这类题要善于运用转化、数形结合、分类讨论等数学思想,认真分析条件和结论、图形的几何特征与代数式的数量结构特征的关的关系,系,确定解题的思路和方法;同时需要心态平和,切记急躁:当思维受阻时,要及时调整思路和方法,并重新审视题意,注意挖掘隐蔽的条件和内在联系;既要防止钻牛角尖,又要防止轻易放弃。
一、重庆一中13—14学年度上期半期考试二次函数习题1212..如图,直线y kx c =+与抛物线2y ax bx c =++的图象都经过y 轴上的D 点,抛物线与x 轴交于A 、B 两点,其对称轴为直线1x =,且OA OD =直线y kx c =+与x 轴交于点C (点C 在点B 的右侧)则下列命题中正确命题的个数是(下列命题中正确命题的个数是( )). ①0abc >; ; ②②30a b +>; ; ③③10k -<<; ④k a b >+; ; ⑤⑤0ac k +>A .1 B .2 C .3 D .4 16.如右图是二次函数2y ax bx c =++的部分图象,由图象可知20ax bx c ++>时x 的取值范围是的取值范围是_______________________________________________________________________________________..1818.已知抛物线.已知抛物线2122y x x =-+的图象如左图所示,点N 为抛物线的顶点,直线ON 上有两个动点P 和Q ,且满足22PQ =,在直线x=1DCBAoyx第12题xy OEB A第25题 xyOEBA备用图备用图轴的对称图象的解析式为轴的对称图象的解析式为 ________关于关于对称图象的解析式为对称图象的解析式为 __________________,关于顶点旋转______ 对称轴为 _ ____ _ ____ x 时,时,Yy x O 22x21(轴的交点:抛物线与的图像与轴的两个交点的横坐标、轴的交点情况可以由对应的一元二次方程的①有两个交点抛物线与24b acx a-③没有交点抛物线与)直线与抛物线的交点:一次函数:一次函数与二次函数的交点, 与与212212)()(y y x x -+- 元的苹果,物价部门规定每箱元的价格调查,平均每天销售90箱,价箱)之间的函数关系式.(3分)分)开口方向0112Oxy 对称轴对称轴在对称轴在与;与轴交于正半轴;与25.已知二次函数()22a +b=0+b=0;;的横坐标分别为的横坐标分别为-1,3-1,3-1,3,,0;②20a b +=; ③⑤只有 D.5x)三点. ,)三点.x,)过点xA 72x = B(0,4) A(6,0) E F xyO 为斜边且一个角为30的直角三角形?若存,5-4-3-2-1-1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 AEBC¢1-O2l1lx y【陈老师*专用】二次函数综合题21 轴的另一个交点为B ,过B 作⊙作⊙A A 的切线L.(1)以直线l 为对称轴的抛物线过点A 及点(及点(00,9),求此抛物线的解析式;,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⊙作⊙A A 的切线DE DE,,E 为切点,求此切线长;为切点,求此切线长;(3)点F 是切线DE 上的一个动点,当△上的一个动点,当△BFD BFD 与EAD EAD△相似时,求出△相似时,求出BF 的长的长 .。
二次函数与圆的综合压轴题
二次函数与圆的综合压轴题
一、题目描述
本题是一道综合性的数学题,涉及到二次函数和圆的相关知识。
具体要求如下:
给定一个二次函数 $y=ax^2+bx+c$ 和一个圆 $x^2+y^2=r^2$,其中 $a,b,c,r$ 均为已知常数,且 $a\neq0$。
请编写一个函数,判断该二次函数与圆是否有交点,并输出交点的坐标。
二、解题思路
1. 二次函数与圆的关系
首先,我们需要了解二次函数和圆之间的关系。
对于一个二次函数$y=ax^2+bx+c$ 和一个圆 $x^2+y^2=r^2$,它们之间可能存在以下三种情况:
(1)没有交点:当二次函数和圆分离时,它们没有交点。
(2)相切:当二次函数和圆相切时,它们只有一个交点。
(3)相交:当二次函数和圆相交时,它们有两个交点。
接下来,我们需要确定如何求出这些交点的坐标。
2. 求解交点坐标
对于一条直线和一个圆之间的交点坐标可以通过联立直线方程和圆方程求解。
但是对于一个二次函数而言,并不存在明确的直线方程。
因此,在本题中,我们可以通过以下步骤求解交点坐标:
(1)将二次函数和圆的方程联立,得到一个关于 $x$ 的二次方程。
(2)解出该二次方程的根,即为交点的横坐标。
(3)将横坐标代入二次函数或圆的方程中,求出相应的纵坐标。
最后,我们需要根据交点个数输出不同的结果。
如果没有交点,则输出“无交点”;如果有一个交点,则输出该交点坐标;如果有两个交点,则输出两个交点坐标。
三、代码实现
下面是本题的完整代码实现:。
中考压轴题-二次函数综合(八大题型+解题方法)——冲刺2024年中考数学考点押题(全国通用)(解析)
中考压轴题-二次函数综合 (八大题型+解题方法)1、求证“两线段相等”的问题:借助于函数解析式,先把动点坐标用一个字母表示出来;然后看两线段的长度是什么距离即是“点点”距离,还是“点轴距离”,还是“点线距离”,再运用两点之间的距离公式或点到x 轴y 轴的距离公式或点到直线的距离公式,分别把两条线段的长度表示出来,分别把它们进行化简,即可证得两线段相等;2、“平行于y 轴的动线段长度的最大值”的问题:由于平行于y 轴的线段上各个点的横坐标相等常设为t,借助于两个端点所在的函数图象解析式,把两个端点的纵坐标分别用含有字母t 的代数式表示出来,再由两个端点的高低情况,运用平行于y 轴的线段长度计算公式-y y 下上,把动线段的长度就表示成为一个自变量为t,且开口向下的二次函数解析式,利用二次函数的性质,即可求得动线段长度的最大值及端点坐标;3、求一个已知点关于一条已知直线的对称点的坐标问题:先用点斜式或称K ,且与已知直线垂直的直线解析式,再求出两直线的交点坐标,最后用中点坐标公式即可;4、“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离最大”的问题:方法1先求出定直线的斜率,由此可设出与定直线平行且与抛物线相切的直线的解析式注意该直线与定直线的斜率相等,因为平行直线斜率k 相等,再由该直线与抛物线的解析式组成方程组,用代入法把字母y 消掉,得到一个关于x 的的一元二次方程,由题有△=2b -4ac=0因为该直线与抛物线相切,只有一个交点,所以2b -4ac=0从而就可求出该切线的解析式,再把该切线解析式与抛物线的解析式组成方程组,求出x 、y 的值,即为切点坐标,然后再利用点到直线的距离公式,计算该切点到定直线的距离,即为最大距离; 方法2该问题等价于相应动三角形的面积最大问题,从而可先求出该三角形取得最大面积时,动点的坐标,再用点到直线的距离公式,求出其最大距离;方法3先把抛物线的方程对自变量求导,运用导数的几何意义,当该导数等于定直线的斜率时,求出的点的坐标即为符合题意的点,其最大距离运用点到直线的距离公式可以轻松求出;5、常数问题:1点到直线的距离中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离等于一个 固定常数”的问题:先借助于抛物线的解析式,把动点坐标用一个字母表示出来,再利用点到直线的距离公式建立一个方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,进而利用抛物线解析式,求出动点的纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;2三角形面积中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之与定线段构成的动三角形的面积等于一个定常数”的问题:先求出定线段的长度,再表示出动点其坐标需用一个字母表示到定直线的距离,再运用三角形的面积公式建立方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,再利用抛物线的解析式,可求出动点纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;3几条线段的齐次幂的商为常数的问题:用K 点法设出直线方程,求出与抛物线或其它直线的交点坐标,再运用两点间的距离公式和根与系数的关系,把问题中的所有线段表示出来,并化解即可;6、“在定直线常为抛物线的对称轴,或x 轴或y 轴或其它的定直线上是否存在一点,使之到两定点的距离之和最小”的问题:先求出两个定点中的任一个定点关于定直线的对称点的坐标,再把该对称点和另一个定点连结得到一条线段,该线段的长度〈应用两点间的距离公式计算〉即为符合题中要求的最小距离,而该线段与定直线的交点就是符合距离之和最小的点,其坐标很易求出利用求交点坐标的方法;7、三角形周长的“最值最大值或最小值”问题:① “在定直线上是否存在一点,使之和两个定点构成的三角形周长最小”的问题简称“一边固定两边动的问题:由于有两个定点,所以该三角形有一定边其长度可利用两点间距离公式计算,只需另两边的和最小即可;② “在抛物线上是否存在一点,使之到定直线的垂线,与y 轴的平行线和定直线,这三线构成的动直角三角形的周长最大”的问题简称“三边均动的问题:在图中寻找一个和动直角三角形相似的定直角三角形,在动点坐标一母示后,运用=C C 动动定定斜边斜边,把动三角形的周长转化为一个开口向下的抛物线来破解;8、三角形面积的最大值问题:① “抛物线上是否存在一点,使之和一条定线段构成的三角形面积最大”的问题简称“一边固定两边动的问题”:方法1:先利用两点间的距离公式求出定线段的长度;然后再利用上面3的方法,求出抛物线上的动点到该定直线的最大距离;最后利用三角形的面积公式= 12底×高;即可求出该三角形面积的最大值,同时在求解过程中,切点即为符合题意要求的点;方法2:过动点向y 轴作平行线找到与定线段或所在直线的交点,从而把动三角形分割成两个基本模型的三角形,动点坐标一母示后,进一步可得到)()(左(定)右(定)下(动)上(动)动三角形x x y y 21−⋅−=S ,转化为一个开口向下的二次函数问题来求出最大值;②“三边均动的动三角形面积最大”的问题简称“三边均动”的问题:先把动三角形分割成两个基本模型的三角形有一边在x 轴或y 轴上的三角形,或者有一边平行于x 轴或y 轴的三角形,称为基本模型的三角形面积之差,设出动点在x 轴或y 轴上的点的坐标,而此类题型,题中一定含有一组平行线,从而可以得出分割后的一个三角形与图中另一个三角形相似常为图中最大的那一个三角形;利用相似三角形的性质对应边的比等于对应高的比可表示出分割后的一个三角形的高;从而可以表示出动三角形的面积的一个开口向下的二次函数关系式,相应问题也就轻松解决了;9、“一抛物线上是否存在一点,使之和另外三个定点构成的四边形面积最大的问题”:由于该四边形有三个定点,,即可得到一个定三角形的面积之和,所以只需动三角形的面积最大,就会使动四边形的面积最大,而动三角形面积最大值的求法及抛物线上动点坐标求法与7相同;10、“定四边形面积的求解”问题: 有两种常见解决的方案:方案一:连接一条对角线,分成两个三角形面积之和;方案二:过不在x 轴或y 轴上的四边形的一个顶点,向x 轴或y 轴作垂线,或者把该点与原点连结起来,分割成一个梯形常为直角梯形和一些三角形的面积之和或差,或几个基本模型的三角形面积的和差11、“两个三角形相似”的问题: 两个定三角形是否相似:(1)已知有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出已知角的两条夹边,看看是否成比例 若成比例,则相似;否则不相似;(2)不知道是否有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出两个三角形各边的长,看看是否成比例若成比例,则相似;否则不相似;一个定三角形和动三角形相似:(1)已知有一个角相等的情形:先借助于相应的函数关系式,把动点坐标表示出来一母示,然后把两个目标三角形题中要相似的那两个三角形中相等的那个已知角作为夹角,分别计算或表示出夹角的两边,让形成相等的夹角的那两边对应成比例要注意是否有两种情况,列出方程,解此方程即可求出动点的横坐标,进而求出纵坐标,注意去掉不合题意的点;2不知道是否有一个角相等的情形:这种情形在相似性中属于高端问题,破解方法是,在定三角形中,由各个顶点坐标求出定三角形三边的长度,用观察法得出某一个角可能是特殊角,再为该角寻找一个直角三角形,用三角函数的方法得出特殊角的度数,在动点坐标“一母示”后,分析在动三角形中哪个角可以和定三角形中的那个特殊角相等,借助于特殊角,为动点寻找一个直角三角形,求出动点坐标,从而转化为已知有一个角相等的两个定三角形是否相似的问题了,只需再验证已知角的两边是否成比例若成比例,则所求动点坐标符合题意,否则这样的点不存在;简称“找特角,求动点标,再验证”;或称为“一找角,二求标,三验证”;12、“某函数图象上是否存在一点,使之与另两个定点构成等腰三角形”的问题:首先弄清题中是否规定了哪个点为等腰三角形的顶点;若某边底,则只有一种情况;若某边为腰,有两种情况;若只说该三点构成等腰三角形则有三种情况;先借助于动点所在图象的解析式,表示出动点的坐标一母示,按分类的情况,分别利用相应类别下两腰相等,使用两点间的距离公式,建立方程;解出此方程,即可求出动点的横坐标,再借助动点所在图象的函数关系式,可求出动点纵坐标,注意去掉不合题意的点就是不能构成三角形这个题意;13、“某图象上是否存在一点,使之与另外三个点构成平行四边形”问题:这类问题,在题中的四个点中,至少有两个定点,用动点坐标“一母示”分别设出余下所有动点的坐标若有两个动点,显然每个动点应各选用一个参数字母来“一母示”出动点坐标,任选一个已知点作为对角线的起点,列出所有可能的对角线显然最多有3条,此时与之对应的另一条对角线也就确定了,然后运用中点坐标公式,求出每一种情况两条对角线的中点坐标,由平行四边形的判定定理可知,两中点重合,其坐标对应相等,列出两个方程,求解即可;进一步有:①若是否存在这样的动点构成矩形呢先让动点构成平行四边形,再验证两条对角线相等否若相等,则所求动点能构成矩形,否则这样的动点不存在;②若是否存在这样的动点构成棱形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边相等否若相等,则所求动点能构成棱形,否则这样的动点不存在;③若是否存在这样的动点构成正方形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边是否相等和两条对角线是否相等若都相等,则所求动点能构成正方形,否则这样的动点不存在;14、“抛物线上是否存在一点,使两个图形的面积之间存在和差倍分关系”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,后面的19实为本类型的特殊情形;先用动点坐标“一母示”的方法设出直接动点坐标,分别表示如果图形是动图形就只能表示出其面积或计算如果图形是定图形就计算出它的具体面积,然后由题意建立两个图形面积关系的一个方程,解之即可;注意去掉不合题意的点,如果问题中求的是间接动点坐标,那么在求出直接动点坐标后,再往下继续求解即可;15、“某图形〈直线或抛物线〉上是否存在一点,使之与另两定点构成直角三角形”的问题:若夹直角的两边与y轴都不平行:先设出动点坐标一母示,视题目分类的情况,分别用斜率公式算出夹直角的两边的斜率,再运用两直线没有与y轴平行的直线垂直的斜率结论两直线的斜率相乘等于-1,得到一个方程,解之即可;若夹直角的两边中有一边与y 轴平行,此时不能使用斜率公式;补救措施是:过余下的那一个点没在平行于y轴的那条直线上的点直接向平行于y的直线作垂线或过直角点作平行于y轴的直线的垂线与另一相关图象相交,则相关点的坐标可轻松搞定;16、“某图象上是否存在一点,使之与另两定点构成等腰直角三角形”的问题;①若定点为直角顶点,先用k点法求出另一直角边所在直线的解析式如斜率不存在,根据定直角点,可以直接写出另一直角边所在直线的方程,利用该解析式与所求点所在的图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再用两点间的距离公式计算出两条直角边等否若等,该交点合题,反之不合题,舍去;②若动点为直角顶点:先利用k点法求出定线段的中垂线的解析式,再把该解析式与所求点所在图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再分别计算出该点与两定点所在的两条直线的斜率,把这两个斜率相乘,看其结果是否为-1 若为-1,则就说明所求交点合题;反之,舍去;17、“题中含有两角相等,求相关点的坐标或线段长度”等的问题:题中含有两角相等,则意味着应该运用三角形相似来解决,此时寻找三角形相似中的基本模型“A”或“X”是关键和突破口;18、“在相关函数的解析式已知或易求出的情况下,题中又含有某动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或线段长”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,本类型实际上是前面14的特殊情形;先把动图形化为一些直角梯形或基本模型的三角形有一边在x 轴或y轴上,或者有一边平行于x 轴或y 轴面积的和或差,设出相关点的坐标一母示,按化分后的图形建立一个面积关系的方程,解之即可;一句话,该问题简称“单动问题”,解题方法是“设点动点标,图形转化分割,列出面积方程”;19、“在相关函数解析式不确定系数中还含有某一个参数字母的情况下,题中又含有动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或参数的值”的问题:此为“双动问题”即动解析式和动图形相结合的问题;如果动图形不是基本模型,就先把动图形的面积进行转化或分割转化或分割后的图形须为基本模型,设出动点坐标一母示,利用转化或分割后的图形建立面积关系的方程或方程组;解此方程,求出相应点的横坐标,再利用该点所在函数图象的解析式,表示出该点的纵坐标注意,此时,一定不能把该点坐标再代入对应函数图象的解析式,这样会把所有字母消掉;再注意图中另一个点与该点的位置关系或其它关系,方法是常由已知或利用2问的结论,从几何知识的角度进行判断,表示出另一个点的坐标,最后把刚表示出来的这个点的坐标再代入相应解析式,得到仅含一个字母的方程,解之即可;如果动图形是基本模型,就无须分割或转化了,直接先设出动点坐标一母式,然后列出面积方程,往下操作方式就与不是基本模型的情况完全相同;一句话,该问题简称“双动问题”,解题方法是“转化分割,设点标,建方程,再代入,得结论”;常用公式或结论:1横线段的长 = 横标之差的绝对值 =-x x 大小=-x x 右左纵线段的长=纵标之差的绝对值=-y y 大小=-y y 下上 2点轴距离:点P 0x ,0y 到X 轴的距离为0y ,到Y 轴的距离为o x ; 3两点间的距离公式:若A 11,x y ,B 2,2x y , 则AB=目录:题型1:存在性问题 题型2:最值问题 题型3:定值问题 题型4:定点问题题型5:动点问题综合 题型6:对称问题 题型7:新定义题 题型8:二次函数与圆题型1:存在性问题1.(2024·四川广安·二模)如图,抛物线2y x bx c =−++交x 轴于()4,0A −,B 两点,交y 轴于点()0,4C .(1)求抛物线的函数解析式.(2)点D 在线段OA 上运动,过点D 作x 轴的垂线,与AC 交于点Q ,与抛物线交于点P ,连接AP 、CP ,求四边形AOCP 的面积的最大值.(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得以点A 、C 、M 为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点M【答案】(1)234y x x =−−+;(2)四边形AOCP 的面积最大为16;(3)点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.【分析】本题主要考查了二次函数综合,熟练掌握用待定系数法求解函数解析式的方法和步骤,以及二次函数的图象和性质,是解题的关键. (1)把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++,求出b 和c 的值,即可得出函数解析式; (2)易得182AOCSOA OC =⋅=,设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,求出24PQ t t =−−,则()()212282ACP C A S PQ x x t =⋅−=−++,根据四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCS St =+=−++,结合二次函数的增减性,即可解答;(3)设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,根据两点之间距离公式得出232AC =,22254AM m =+,229(4)4CM m =+−,然后分情况根据勾股定理列出方程求解即可.【解析】(1)解:把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++得:01644b c c =−−+⎧⎨=⎩,解得:34b c =−⎧⎨=⎩,∴该二次函数的解析式234y x x =−−+;(2)解:∵()4,0A −,()0,4C ,∴4,4OA OC ==,∴1144822AOC S OA OC =⋅=⨯⨯=△,设直线AC 的解析式为4y kx =+, 代入()4,0A −得,044k =−+,解得1k =,∴直线AC 的解析式为4y x =+, 设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,∴()223444PQ t t t t t=−−+−+=−−∴()()()22114422822ACPC A SPQ x x t t t =⋅−=−−⨯=−++,∴四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCSSt =+=−++,∵20−<,∴当2t =−时,四边形AOCP 的面积最大为16; (3)解:设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,∵()4,0A −,()0,4C ,∴2224432AC =+=,2222325424AM m m ⎛⎫=−++=+ ⎪⎝⎭,()()2222394424CM m m ⎛⎫=−+−=+− ⎪⎝⎭,当斜边为AC 时,AM CM AC 222+=,即()2225943244m m +++−=,整理得:24150m m ++=,无解;当斜边为AM 时,222AC CM AM +=,即2292532(4)44m m ++−=+,解得:112m =;∴311,22M ⎛⎫− ⎪⎝⎭当斜边为CM 时,222AC AM CM +=,即2225932(4)44m m ++=+−, 解得:52m =−;∴35,22M ⎛⎫−− ⎪⎝⎭综上:点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.2.(2024·内蒙古乌海·模拟预测)如图(1),在平面直角坐标系中,抛物线()240y ax bx a =+−≠与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,点A 的坐标为()1,0−,且OC OB =,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称.(1)分别求出a ,b 的值和直线AD 的解析式;(2)直线AD 下方的抛物线上有一点P ,过点P 作PH AD ⊥于点H ,作PM 平行于y 轴交直线AD 于点M ,交x 轴于点E ,求PHM 的周长的最大值;(3)在(2)的条件下,如图2,在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上是否存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似?如果存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)1a =,3b =−,=1y x −−(2)4+(3)存在,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭【分析】本题主要考查的是二次函数的综合应用,掌握二次函数的交点式、配方法求二次函数的最值、相似三角形的判定、等腰直角三角形的判定、一元二次方程的求根公式,列出PM 的长与a 的函数关系式是解题的关键.(1)先求得C 的坐标,从而得到点B 的坐标,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将点C 的坐标代入求解即可;先求得抛物线的对称轴,从而得到点()3,4D −,然后可求得直线AD 的解析式=1y x −−;(2)求得45BAD ∠=︒,接下来证明PMD △为等腰直角三角形,所当PM 有最大值时三角形的周长最大,设()2,34P a a a −−,()1M a −−,则223PM aa =−++,然后利用配方可求得PM 的最大值,最后根据MPH△的周长(1PM=求解即可;(3)当90EGN ∠=︒时,如果OA EG OC GN = 或OA GNOC EN =时,则AOC ∽EGN △,设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−,则1EG a =−,234NG aa =−++,然后根据题意列方程求解即可.【解析】(1)点A 的坐标为()1,0−,1OA ∴=.令0x =,则4y =−,()0,4C ∴−,4OC =,OC OB =Q , 4OB ∴=,()4,0B ∴,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将0x =,4y =−代入得:44a −=−,解得1a =,∴抛物线的解析式为234y x x =−−;1a ∴=,3b =−; 抛物线的对称轴为33212x −=−=⨯,()0,4C −,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称,()3,4D ∴−;设直线AD 的解析式为y kx b =+.将()1,0A −、()3,4D −代入得:034k b k b −+=⎧⎨+=−⎩,解得1k =−,1b =-,∴直线AD 的解析式=1y x −−;(2)直线AD 的解析式=1y x −−,∴直线AD 的一次项系数1k =−,45BAD ∴∠=︒. PM 平行于y 轴,90AEP ∴∠=︒,45PMH AME ∴∠=∠=︒.MPH ∴的周长(122PM MH PH PM MP PM PM =++=++=. 设()2,34P a a a −−,则(),1M a a −−, 则()22213423(1)4PM a a a a a a =−−−−−=−++=−−+.∴当1a =时,PM 有最大值,最大值为4.MPH ∴的周长的最大值(414=⨯=+(3)在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似;理由如下:设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−①如图2.1,若OA EG OC GN = 时,AOC ∽EGN △. 则 211344a a a −=−++,整理得:280a a +−=.得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭; ②如图2.2,若OA GN OC EN =时,AOC ∽NGE ,则21434a a a −=−++,整理得:2411170a a −−=,得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭, 综上所述,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭. 3.(2024·重庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B ,与y 轴交于点C ,连接BC ,AC .(1)求抛物线的表达式;(2)P 为直线BC 上方抛物线上一点,过点P 作PD BC ⊥于点D ,过点P 作PE x 轴交抛物线于点E,求4+PD PE 的最大值及此时点P 的坐标; (3)点C 关于抛物线对称轴对称的点为Q ,将抛物线沿射线CAy ',新抛物线y '与y 轴交于点M ,新抛物线y '的对称轴与x 轴交于点N ,连接AM ,MN ,点R 在直线BC 上,连接QR .当QR 与AMN 一边平行时,直接写出点R 的坐标,并写出其中一种符合条件的解答过程.【答案】(1)2y x x =++(2)当154t =时,PE的最大值,15,416P ⎛ ⎝⎭, (3)R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式即可;(2)先求得2y x =2x =,过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,利用勾股定理求得BC ==DPF OBC ∽,得PF DP BC OB =即PF PD=,从而得PF =,求出设直线BC的解析式后,设2,P t ⎛+ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,从而2PF =+,当点P在E 点右侧时()424PE t t t =−−=−,从而得2154t ⎫=−⎪⎝⎭,利用二次函数的性质即可求解;当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,同理可求.然后比较4+PE 的最大值即可得出答案. (3)先求得1OA=,OC AC =设抛物线2y =H ⎛ ⎝⎭平移后为P ,过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,得1OA OC AC WP HW PH ====,进而得平移后的抛物线2y x +'=,从而求得()1,0N,M ⎛ ⎝⎭,然后分QR AM ∥,QR MN ∥,QR AN ∥三种情况,利用二次函数的性质及一次函数的与二元一次方程的关系求解即可得解.【解析】(1)解:∵抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B 两点,代入坐标得:02550a b a b ⎧−=⎪⎨+=⎪⎩,解得:a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的函数表达式为255y x x =−++(2)解:∵)2225555y x x x =−+=−−+,∴2y x =2x=,顶点为⎛ ⎝⎭ 过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,当0x =时,200y =∴(C ∵()5,0B ∴BC ==∵PG x ⊥轴,PD BC ⊥,x 轴y ⊥轴,∴909090CBO BFG DPF PFD PDF BOC ∠∠∠∠∠∠+=︒+=︒==︒,,∵PFD BFG ∠∠=∴DPF CBO ∠∠=∴DPF OBC ∽,∴PF DP BC OB =即PF PD =,∴PF PD =∴44+PD PE =PF +PE ,设直线BC :y kx b =+,把(C ,()5,0B 代入得:05k b b =+⎧⎪=,解得5k b ⎧=−⎪⎨⎪=⎩, ∴直线BC:y =设2,P t ⎛ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,∴22PF ⎛⎛=−+=+ ⎝⎝,∵2y x =2x =,PE x 轴,∴24,E t ⎛−+ ⎝当点P 在E 点右侧时:()424PE t t t =−−=−,当24PE t =−时:∴+PD PE =PF +()221524545416t t ⎛⎫=−+−=−−+ ⎪⎝⎭ ∴当154t =时,的最大值∴2151544⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴154P ⎛ ⎝⎭; 当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,∴+PD PE =PF +()225424t t ⎫=−=−⎪⎝⎭, ∴当54t =时,的最大值.2,55P t ⎛−+ ⎝∴25544⎛⎫ ⎪⎝⎭∴5,416P ⎛ ⎝⎭,∵> 综上所诉,当点P 在E 点右侧时:即154t =时,的最大值,154P ⎛ ⎝⎭, (3)解:设直线AC :y mx n =+,把()1,0A −,(C , ∴1OA =,OC =∴AC ==设抛物线2y x =H ⎛ ⎝⎭平移后为P , 过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,∴1OA OC AC WP HW PH ====∴1PW =,HW=∴21,5P ⎛−⎝即1,5P ⎛ ⎝⎭,∴平移后的抛物线)22155555y x x x =−−+=−++', ∴()1,0N令0x =,y '=,∴M ⎛ ⎝⎭ 如图,当QR AM ∥时,设直线AM 的解析式为:y px q =+,把M ⎛ ⎝⎭,()1,0A −代入得:0p q q =−+⎧=解得p q ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴直线AM的解析式为:y =, ∴设直线QR的解析式为:y x n =∵(C ,Q 和C 关于2x =对称,∴(Q把(Q代入5y x n =+45n +,解得n =,∴直线QR的解析式为:y = 联立直线QR的解析式y =与直线BC:y x =+55y x y x ⎧=−⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得3x y =⎧⎪⎨=⎪⎩,∴R ⎛ ⎝⎭ 同理可得:当QR MN ∥时,6,5R ⎛− ⎝⎭ 当QR AN ∥时,(R所有符合条件的R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(. 【点睛】本题考查待定系数法求抛物线解析式,勾股定理,抛物线的性质,抛物线平移,一次函数的平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,掌握待定系数法求抛物线解析式,抛物线的性质,抛物线平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,利用辅助线画出准确图形是解题关键.题型2:最值问题4.(2024·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线23y ax bx =+−与x 轴交于()1,0A −,()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求a ,b 的值;(2)点M 为线段BC 上一动点(不与B ,C 重合),过点M 作MP x ⊥轴于点P ,交抛物线于点N . (ⅰ)如图1,当3PA PB=时,求线段MN 的长; (ⅱ)如图2,在抛物线上找一点Q ,连接AM ,QN ,QP ,使得PQN V 与APM △的面积相等,当线段NQ 的长度最小时,求点M 的横坐标m 的值.【答案】(1)1a =,2b =−(2)(ⅰ)2MN =;(ⅱ)m 的值为32或12【分析】本题考查诶粗函数的图象和性质,掌握待定系数法和利用函数性质求面积是解题的关键.(1)运用待定系数法求函数解析式即可;(2)(ⅰ)先计算BC 的解析式,然后设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+,根据题意得到方程133m m +=−求出m 值,即可求出MN 的长;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,然后分为点Q 在PN 的左侧和点Q 在PN 的右侧两种情况,根据勾股定理解题即可.【解析】(1)由题意得309330a b a b −−=⎧⎨+−=⎩,解得12a b =⎧⎨=−⎩;(2)(ⅰ)当0x =时,3y =−,∴()0,3C −,设直线BC 为3y kx =−,∵点()3,0B ,∴330k −=,解得1k =,∴直线BC 为3y x =−,设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+, ∵3PA PB =, ∴133m m +=−,解得2m =,经检验2m =符合题意,当2m =时,222233y =−⨯−=−, ∴3PN =,31PM PB m ==−=,∴2MN =;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,PQN V 的面积为()21232m m QR −++⋅,APM △的面积为()()1312m m −+,∴()()()211233122m m QR m m −++⋅=−+,解得1QR =;当点Q 在PN 的左侧时,如图1,Q 点的横坐标为1m QR m −=−,纵坐标为()()2212134m m m m −−⨯−−=−,∴R 点的坐标为()2,4m mm−,∵N 点坐标为()2,23m mm −−,∴32RN m =−,∴()22231NQ m =−+,∴当32m =时,NQ 取最小值;当点Q 在PN 的右侧时,如图2,Q 点的横坐标为1m QR m +=+,纵坐标为()()2212134m m m +−⨯+−=−,∴R 点的坐标为()2,4m m−,∵N 点的坐标为()2,23m mm −−,∴21RN m =−, ∴()222211NQ m =−+,∴当12m =时,NQ 取最小值.综上,m 的值为32或12.。
中考数学综合题专题【二次函数压轴题解析】专题解析一
中考数学综合题专题【二次函数压轴题解析】专题解析一(总40页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除中考数学综合题专题【二次函数压轴题解析】专题解析一1.已知抛物线y =ax 2-2ax -3a (a <0)与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,点D 为抛物线的顶点.(1)求A 、B 的坐标;(2)过点D 作DH 丄y 轴于点H ,若DH =HC ,求a 的值和直线CD 的解析式;(3)在第(2)小题的条件下,直线CD 与x 轴交于点E ,过线段OB 的中点N 作NF 丄x 轴,并交直线CD 于点F ,则直线NF 上是否存在点M ,使得点M 到直线CD 的距离等于点M 到原点O 的距离?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题专题:压轴题分析:(1)令y =0,求得x 的值,从而得出点A 、B 的坐标.(2)令x =0,则y =-3a ,求得点C 、D 的坐标,设直线CD 的解析式为y =kx +b ,把C 、D 两点的坐标代入,求出直线CD 的解析式.(3)设存在,作MQ ⊥CD 于Q ,由Rt △FQM ∽Rt △FNE ,得EF FM EN MQ ,及可得出关于m 的一元二次方程,求出方程的解,即可得出点M 的坐标. 解答:(1)由y =0得,ax 2-2ax -3a =0.∵a≠0,∴x 2-2x -3=0,解得x1=-1,x2=3,∴A (-1,0),B (3,0).(2)由y =ax 2-2ax -3a ,令x =0,得y =-3a∴C (0,-3a )∵y =ax 2-2ax -3a =a (x -1)2-4a∴D (1,-4a )∵DH =HC∴DH =1,CH =-4a -(-3a )=-a∴-a =1∴a =-1∴C (0,3),D (1,4)设直线CD 的解析式为y =kx +3,则k +3=4,解得k =1∴直线CD 的解析式为y =x +3.(3)存在,如下图,作MQ ⊥CD 于Q ,由(2)得,E (-3,0),N (23,0) ∴F (23,29),EN =29 设存在满足条件的点M (23,m ),则FM =29-m ,EF =292,MQ =OM =492+m ∵∠QFM =∠NFE ,∠FQM =∠FNE =90°∴Rt △FQM ∽Rt △FNE ∴EFFM EN MQ =即2292929492m m -=+ 整理得4m 2+36m -63=0,(2m -3)(2m +21)=0∴m 1=23,m 2=-221 ∴点M 的坐标为M 1(23,23),M 2(23,-221).Q M A B O C D E FN Hxy点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及的知识点有一元二次方程的解法.在求有关存在不存在问题时要注意先假设存在,再讨论结果.2.已知二次函数21342y x x =-+的图象如图. (1)求它的对称轴与x 轴交点D 的坐标;(2)将该抛物线沿它的对称轴向上平移,设平移后的抛物线与x 轴,y 轴的交点分别为A 、B 、C 三点,若∠ACB =90°,求此时抛物线的解析式;(3)设(2)中平移后的抛物线的顶点为M ,以AB 为直径,D 为圆心作⊙D ,试判断直线CM 与⊙D 的位置关系,并说明理由.考点:二次函数综合题.分析:(1)根据对称轴公式求出x=- ,求出即可;(2)假设出平移后的解析式即可得出图象与x轴的交点坐标,再利用勾股定理求出即可;(3)由抛物线的解析式 可得,A ,B ,C ,M 各点的坐标,再利用勾股定理逆定理求出CD ⊥CM ,即可证明.答案:解: (1)由21342y x x =-+得 32b x a =-= ∴D(3,0)(2)方法一:如图1, 设平移后的抛物线的解析式为21342y x x k =-++ 则C (0,)k OC =k令0y = 即 213042x x k -++= 得 1349x k =++ 2349x k =-+∴A (349,0)k -+,B (349,0)k ++∴22(493349)1636AB k k k =++-++=+222222(349)(349)AC BC k k k k +=+-+++++22836k k =++∵222AC BC AB +=即: 228361636k k k ++=+得 14k = 20k =(舍去)∴抛物线的解析式为213442y x x =-++方法二:∵ 21342y x x =-+ ∴顶点坐标93,4⎛⎫ ⎪⎝⎭设抛物线向上平移h 个单位,则得到()0,C h ,顶点坐标93,4M h ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ ∴平移后的抛物线: ()219344y x h =--++ 当0y =时, ()2193044x h --++=, 得 1349x h =-+ 1349x h =++∴ A (349,0)h -+ B (349,0)h ++∵∠ACB =90° ∴△AOC ∽△COB∴2OC =OA ·OB()()2493493h h h =+-++ 得 14h =,()20h =舍去∴平移后的抛物线: ()()22191253434444y x x =--++=--+(3)方法一:如图2, 由抛物线的解析式213442y x x =-++可得 A (-2 ,0),B (8,0) ,C (4,0) ,M 25(3,)4过C 、M 作直线,连结CD ,过M 作MH 垂直y 轴于H ,则3MH =∴2225625()416DM == 22222252253(4)416CM MH CH =+=+-= 在Rt △COD 中,CD =22345+==AD∴点C 在⊙D 上∵2225625()416DM == 2222225256255()16416CD CM +=+== ∴222DM CM CD =+∴△CDM 是直角三角形,∴CD ⊥CM∴直线CM 与⊙D 相切方法二:如图3, 由抛物线的解析式可得A (-2 ,0),B (8,0) ,C (4,0) ,M 25(3,)4 作直线CM ,过D 作DE ⊥CM 于E , 过M 作MH 垂直y 轴于H ,则3MH =, 254DM =, 由勾股定理得154CM = ∵DM ∥OC∴∠MCH=∠EMD∴Rt △CMH ∽Rt △DME∴DE MD MH CM= 得 5DE = 由(2)知10AB = ∴⊙D 的半径为5∴直线CM 与⊙D 相切点评:此题主要考查了二次函数的综合应用以及勾股定理以及逆定理的应用,利用数形结合得出是解决问题的关键.3.如图,半径为1的⊙M 经过直角坐标系的原点O ,且与x 的正半轴,y 的正半轴交于点A 、B ,∠OMA=60°,过点B 的切线交x 轴负半轴于点C ,抛物线过点A 、B 、C.(1)求点A 、B 的坐标.(2)求抛物线的解析式.(3)若点D 为抛物线对称轴上的一个动点,问是否存在这样的点D ,使得△BCD 是等腰三角形?若存在,求出符合条件的点D 的坐标.若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题。
中考数学备考资料-二次函数与圆结合的压轴题及详细解析
二次函数和圆【例题1】 (芜湖市) 已知圆P 的圆心在反比例函数图象上,并与x 轴相交于A 、B 两点. k y x =(1)k >且始终与y 轴相切于定点C (0,1).(1)求经过A 、B 、C 三点的二次函数图象的解析式;(2)若二次函数图象的顶点为D ,问当k 为何值时,四边形ADBP 为菱形.【例题2】(湖南省韶关市) 25.如图6,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是矩形,OA=4,AB=2,直线与坐标轴交于D 、E 。
设M 是AB 的中点,P 是线段DE 上的动点.32y x =-+(1)求M 、D 两点的坐标;(2)当P 在什么位置时,PA=PB ?求出此时P 点的坐标;(3)过P 作PH ⊥BC ,垂足为H ,当以PM 为直径的⊙F 与BC 相切于点N 时,求梯形PMBH 的面积.【例题3】(甘肃省白银等7市新课程)28. 在直角坐标系中,⊙A的半径为4,圆心A的坐标为(2,0),⊙A与x轴交于E、F两点,与y轴交于C、D两点,过点C作⊙A的切线BC,交x轴于点B.(2)若抛物线y=ax2+b x+c的顶点在直线BC上,与x轴的交点恰为点E、F,求该抛物线的解析式;(3)试判断点C是否在抛物线上?(4)在抛物线上是否存在三个点,由它构成的三角形与△AOC相似?直接写出两组这样的点.【例题4】(绵阳市)25.如图,已知抛物线y = ax2 + bx-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于C5点,经过A、B、C三点的圆的圆心M(1,m)恰好在此抛物线的对称轴上,⊙M的半径为.设⊙M 与y轴交于D,抛物线的顶点为E.(1)求m的值及抛物线的解析式;(2)设∠DBC = α,∠CBE = β,求sin(α-β)的值;(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCE相似?若存在,请指出点P的位置,并直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【例题5】(南充市)25.如图,点M (4,0),以点M 为圆心、2为半径的圆与x 轴交于点A 、B .已知抛物线过点A 和B ,与y 轴交于点C .216y x bx c =++(1)求点C 的坐标,并画出抛物线的大致图象.(2)点Q (8,m )在抛物线上,点P 为此抛物线对称轴上一个动点,求PQ +PB 的216y x bx c =++最小值.(3)CE 是过点C 的⊙M 的切线,点E 是切点,求OE 所在直线的解析式.【例题6】(山西省临汾市)26. 如图所示,在平面直角坐标系中,经过原点,且与轴、轴分M A O x y 别相交于两点.(60)(08)A B --,,,(1)请求出直线的函数表达式;AB (2)若有一抛物线的对称轴平行于轴且经过点,顶点在上,开口向下,且经过点,求此抛物线的y M C M A B 函数表达式;(3)设(2)中的抛物线交轴于两点,在抛物线上是否存在点,使得?若存在,请求x D E ,P 115PDE ABC S S =△△出点的坐标;若不存在,请说明理由.P x【例题7】在△ABC 中,∠A =90°,AB =4,AC =3,M 是AB 上的动点(不与A ,B 重合),过M 点作MN ∥BC 交AC 于点N .以MN 为直径作⊙O ,并在⊙O 内作内接矩形AMPN .令AM =x .(1)用含x 的代数式表示△MNP 的面积S ;(2)当x 为何值时,⊙O 与直线BC 相切?(3)在动点M 的运动过程中,记△MNP 与梯形BCNM 重合的面积为y ,试求y 关于x 的函数表达式,并求x为何值时,y 的值最大,最大值是多少?【例题8】如图,点P 在y 轴上,半径为3的⊙P 分别交x 轴于A 、B 两点,AB=4,交y 轴负半轴于点C ,连接AP 并延长交⊙P 于点D ,过D 作⊙P 的切线分别交x 轴、y 轴于点F 、G ;(1)求直线FG 的解析式;(2)连接CD 交AB 于点E ,求的值;PCD tan (3)设M 是劣弧BC 上的一个动点,连接DM 交x 轴于点N ,问:是否存在这样的一个常数k ,始终满足AN·AB+DN·DM=K ,如果存在,请求出K 的值,如果不存在,请说明理由;B DB图 1图 3。
圆与二次函数结合型压轴题专题(解析版)--2024年中考数学重难点
圆与二次函数结合型压轴题专题通用的解题思路:一、点在圆上的使用技巧:①没告诉半径,利用圆上的点到圆心的距离等于半径可以表示出半径的长度;②告诉半径,圆上的点到圆心的距离等于半径这个等量关系可以求出一个参数。
二、判断直线与圆的位置关系的标准流程:第一步,利用圆上的点到圆心的距离等于半径表示出半径r ,第二步,表示出圆心到直线的距离d ,第三步,比较半径r 和距离d 的大小:若半径r >距离d ,则直线与圆相交,若半径r =距离d ,则直线与圆相切,若半径r <距离d ,则直线与圆相离。
三、记直线l 被圆C 截得的弦长为|AB |的常用方法弦长公式:AB =2r 2-d 21(长沙中考)如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)的对称轴为y 轴,且经过(0,0)和(a ,116)两点,点P 在该抛物线上运动,以点P 为圆心的⊙P 总经过定点A (0,2).(1)求a ,b ,c 的值;(2)求证:在点P 运动的过程中,⊙P 始终与x 轴相交;(3)设⊙P 与x 轴相交于M (x 1,0),N (x 2,0)(x 1<x 2)两点,当△AMN 为等腰三角形时,求圆心P 的纵坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)的对称轴为y 轴,且经过(0,0)和(a ,116)两点,∴抛物线的一般式为:y =ax 2,∴116=a (a )2,解得:a =±14,∵图象开口向上,∴a =14,∴抛物线解析式为:y =14x 2,故a =14,b =c =0;(2)设P (x ,y ),⊙P 的半径r =x 2+y -2 2,又∵y =14x 2,则r =x 2+14x 2-2 2,化简得:r =116x 4+4>14x 2,∴点P 在运动过程中,⊙P 始终与x 轴相交;(3)设P (t ,14t 2),∵r 2-y 2=4,∴MH =NH =2,∴M (t -2,0),N (t +2,0),A (0,2),∵△AMN 为等腰三角形,∴AM =AN ,AM =MN ,AN =MN ,(t -2)2+(2-0)2=(t +2)2+(2-0)2,∴t =0,(t -2)2+(2-0)2=42,∴t =2±23,(t +2)2+(2-0)2=42,∴t =-2±23,①当t =0时,P 的纵坐标为0,②当t =2±23时,P Y =14(2±23)2=4±23,∴P 的纵坐标为4±23,③当t =-2±23时,P Y =14(2±23)2=4±23,∴P 的纵坐标为4±23,综上所述,P 的纵坐标为:0或4+23或4-23.2(岳麓区校级月考)如图,已知直线l :y =-1和抛物线L :y =ax 2+bx +c (a ≠0),抛物线L 的顶点为原点,且经过点A 2a ,14,直线y =kx +1与y 轴交于点F ,与抛物线L 交于点B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),且x 1<x 2.(1)求抛物线L 的解析式;(2)点P 是抛物线L 上一动点.①以点P 为圆心,PF 为半径作⊙P ,试判断⊙P 与直线l 的位置关系,并说明理由;②若点Q (2,3),当|PQ -PF |的值最大时,求点P 的坐标;(3)求证:无论k 为何值,直线l 总是与以BC 为直径的圆相切.【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y =ax 2,将点A 坐标代入上式得:14=a (2a )2,解得:a =14,故抛物线的表达式为:y =14x 2⋯①;(2)①点F (0,1),设:点P (m ,14m 2),则PF =m 2+14m 2-1 2=14m 2+1,而点P 到直线l 的距离为:14m 2+1,则⊙P 与直线l 的位置关系为相切;②当点P 、Q 、F 三点共线时,|PQ -PF |最大,将点FQ 的坐标代入一次函数表达式:y =kx +b 并解得:直线FQ 的函数表达式为:y =x +1⋯②,联立①②并解得:x =2±22,故点P 的坐标为:(2+22,3+22)或(2-22,3-22);(3)将抛物线的表达式与直线y =kx +1联立并整理得:x 2-4kx -4=0,则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4,则y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2=4k 2+2,则x 2-x 1=x 1+x 2 2-4x 1x 2=4,设直线BC 的倾斜角为α,则tan α=k ,则cosα=1k 2+1,则BC =x 2-x 1k 2+1=4(k 2+1),则12BC =2k 2+2,设BC 的中点为M (2k ,2k 2+1),则点M 到直线l 的距离为:2k 2+2,故直线l 总是与以BC 为直径的圆相切.3在平面直角坐标系xOy 中,已知二次函数y =14x 2+mx +n 的图象经过点A (2,0)和点B (1,-34),直线l 经过抛物线的顶点且与y 轴垂直,垂足为Q .(1)求该二次函数的表达式;(2)设抛物线上有一动点P 从点B 处出发沿抛物线向上运动,其纵坐标y 1随时间t (t ≥0)的变化规律为y 1=-34+2t .现以线段OP 为直径作⊙C .①当点P 在起始位置点B 处时,试判断直线l 与⊙C 的位置关系,并说明理由;在点P 运动的过程中,直线l 与⊙C 是否始终保持这种位置关系?请说明你的理由.②若在点P 开始运动的同时,直线l 也向上平行移动,且垂足Q 的纵坐标y 2随时间t 的变化规律为y 2=-1+3t ,则当t 在什么范围内变化时,直线l 与⊙C 相交?此时,若直线l 被⊙C 所截得的弦长为a ,试求a 2的最大值.【解答】解:(1)将点A (2,0)和点B (1,-34)分别代入y =14x 2+mx +n 中,得:14×4+2m +n =014+m +n =-34 ,解得:m =0n =-1 ,∴抛物线的解析式:y =14x 2-1;(2)①将P 点纵坐标代入(1)的解析式,得:14x 2-1=-34+2t ,x =8t +1,∴P (8t +1,-34+2t ),∴圆心C (8t +12,-38+t ),∴点C 到直线l 的距离:-38+t -(-1)=t +58;而OP 2=8t +1+(-34+2t )2,得OP =2t +54,半径OC =t +58;∴直线l 与⊙C 始终保持相切.②Ⅰ、由①可知,若直线l 与⊙C 相切,则:2t -58=t +58,t =54;∴当0<t <54时,直线l 与⊙C 相交;Ⅱ、∵0<t <54时,圆心C 到直线l 的距离为d =|2t -58|,又半径为r =t +58,∴a 2=4(r 2-d 2)=4[(t +58)2-|2t -58|2]=-12t 2+15t ,∴t =58时,a 的平方取得最大值为7516.4(长沙中考)如图半径分别为m ,n (0<m <n )的两圆⊙O 1和⊙O 2相交于P ,Q 两点,且点P (4,1),两圆同时与两坐标轴相切,⊙O 1与x 轴,y 轴分别切于点M ,点N ,⊙O 2与x 轴,y 轴分别切于点R ,点H .(1)求两圆的圆心O 1,O 2所在直线的解析式;(2)求两圆的圆心O 1,O 2之间的距离d ;(3)令四边形PO 1QO 2的面积为S 1,四边形RMO 1O 2的面积为S 2.试探究:是否存在一条经过P ,Q 两点、开口向下,且在x 轴上截得的线段长为s 1-s 2 2d 的抛物线?若存在,请求出此抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)由题意可知O 1(m ,m ),O 2(n ,n ),设过点O 1,O 2的直线解析式为y =kx +b ,则有:mk +b =m nk +b =n (0<m <n ),解得k =1b =0 ,∴所求直线的解析式为:y =x .(2)由相交两圆的性质,可知P 、Q 点关于O 1O 2对称.∵P (4,1),直线O 1O 2解析式为y =x ,∴Q (1,4).如解答图1,连接O 1Q .∵Q (1,4),O 1(m ,m ),根据两点间距离公式得到:O 1Q =m -1 2+m -4 2=2m 2-10m +17,又O 1Q 为小圆半径,即QO 1=m ,∴2m 2-10m +17=m ,化简得:m 2-10m +17=0①如解答图1,连接O 2Q ,同理可得:n 2-10n +17=0②由①,②式可知,m 、n 是一元二次方程x 2-10x +17=0③的两个根,解③得:x =5±22,∵0<m <n ,∴m =5-22,n =5+22.∵O 1(m ,m ),O 2(n ,n ),∴d =O 1O 2=m -n 2+m -n 2=8.(3)假设存在这样的抛物线,其解析式为y =ax 2+bx +c ,因为开口向下,所以a <0.如解答图2,连接PQ .由相交两圆性质可知,PQ ⊥O 1O 2.∵P (4,1),Q (1,4),∴PQ =4-1 2+1-4 2=32,又O 1O 2=8,∴S 1=12PQ •O 1O 2=12×32×8=122;又S 2=12(O 2R +O 1M )•MR =12(n +m )(n -m )=202;∴s 1-s 2 2d =122-202 2×8=1,即抛物线在x 轴上截得的线段长为1.∵抛物线过点P (4,1),Q (1,4),∴16a +4b +c =1a +b +c =4 ,解得b =-5a +1 c =5+4a,∴抛物线解析式为:y =ax 2-(5a +1)x +5+4a ,令y =0,则有:ax 2-(5a +1)x +5+4a =0,设两根为x 1,x 2,则有:x 1+x 2=5a +1a ,x 1x 2=5+4a a,∵在x 轴上截得的线段长为1,即|x 1-x 2|=1,∴(x 1-x 2)2=1,∴(x 1+x 2)2-4x 1x 2=1,即(5a +1a )2-4(5+4a a )=1,化简得:8a 2-10a +1=0,解得a =5±178,可见a 的两个根均大于0,这与抛物线开口向下(即a <0)矛盾,∴不存在这样的抛物线.5(广益)如图1,已知一次函数y =-x +4与反比例函数y =3x相交于P ,Q 两点(P 在Q 的右侧).(1)求P ,Q 的坐标并写出△OPQ 的面积;(2)如图2,已知M (m ,m ),N (n ,n ),其中(0<m <n ),若分别以M ,N 为圆心的圆均与x 轴相切,切点分别为A ,B ,并且点P 既在⊙M 上又在⊙N 上.①求直线MN 的解析式;②求出线段MN 的长度d ;(3)在(2)的前提上,记四边形PMQN 的面积为S 1,四边形AMNB 的面积为S 2,已知抛物线y =ax 2+bx +c 满足两个条件:①经过点P 和点Q ,②该抛物线截x 轴得到的线段长度为s 1-s 2 d,请求出抛物线二次项系数a 的值.【解答】解:(1)由题意得:y =-x +4y =3x.解这个方程组得:x 1=1y 1=3 ,x 2=3y 2=1 .∵P 在Q的右侧,∴P (3,1),Q (1,3).设直线PQ 交x 轴于点C ,如图,则C (4,0).∴OC =4.过点Q 作QE ⊥OC 于E ,过点P 作PF ⊥OC 于F ,则QE =3,PF =1.∴S △OPQ =S △OQC -S △OPC =12×OC ×QE -12OC ×PF =6-2=4.(2)①∵M (m ,m ),N (n ,n ),∴直线MN 的解析式为:y =x .②∵以M ,N 为圆心的圆均与x 轴相切,切点分别为A ,B ,∴MA ⊥AB ,NB ⊥AB .过点P 作PE ⊥MA 于E ,PF ⊥NB 与,过点M 作MG ⊥NB 于G ,如图,则∠NMG =45°.∴MN =2MG .∵M (m ,m ),N (n ,n ),P (3,1),∴MA =m ,NB =n ,PE =3-m ,PM =3-m 2+m -1 2,ME =m -1,PF =n -3,NF =n -1.∵点P 既在⊙M 上又在⊙N 上,∴PM =MA ,PN =NB .∴PM 2=MA 2,PN 2=NB 2.∴(3-m )2+(m -1)2=m 2,(n -3)2+(n -1)2=n 2.整理得:m 2-8m +10=0,n 2-8n +10=0.∴m ,n (0<m <n )是方程x 2-8x +10=0的两个根.∴m +n =8,mn =10.∴(n -m )2=(m +n )2-4mn =24.∴n -m =26.∵MG =AB =n -m ,∴MG =26.∴MN =2MG =43,∴d =43.(3)抛物线y =ax 2+bx +c 满足经过点P 和点Q ,∴a +b +c =39a +3b +c =1.∴b =-1-4a c =3a +4 .∵S 1=12PQ ×MN =12×22×43=46,S 2=12MA +MB ⋅AB =12m +n ×n -m =12×8×26=86,∴s 1-s 2 d =4643=2.设抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的交点为(x 1,0),(x 2,0),∴|x 1-x 2|=2.∴x 1-x 2 2=2.∴x 1+x 2 2-4x 1⋅x 2=2.∵x 1,x 2是方程ax 2+bx +c =0的两个根,∴x 1+x 2=-b a ,x 1⋅x 2=c a .∴-b a 2-4×c a =2.∴-1-4a a 2-4×3a +4a=2.整理得:2a 2-8a +1=0.解得:a =4±14.∴抛物线二次项系数a 的值为:4+14或4-14.6已知:如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠O )经过X 轴上的两点A (x 1,0)、B (x 2,0)和y 轴上的点C (0,-32),⊙P 的圆心P 在y 轴上,且经过B 、C 两点,若b =3a ,AB =23,(1)求抛物线的解析式;(2)设D 在抛物线上,且C ,D 两点关于抛物线的对称轴对称,问直线BD 是否经过圆心P ,并说明理由;(3)设直线BD 交⊙P 于另一点E ,求经过E 点的⊙P 的切线的解析式.【解答】解:(1)∵轴上的点C (0,-32),∴c =-32,又∵b =3a ,AB =23,令ax 2+3ax -32=0,|x 1-x 2|=23,解得:a =23,b =233;∴抛物线的解析式是:y =23x 2+233x -32.(4分)(2)D (-3,-32),直线B D 为:y =33x -12,连接BP ,设⊙P 的半径为R ,R 2=32 2+32-R 2,R =1,P (0,-12),点P 的坐标满足直线BD 的解析式y =33x -12.∴直线B D 经过圆心P .(3)过点E 作EF ⊥y 轴于F ,得△OPB ≌△FPE ,E (-32,-1),设经过E 点⊙P 的切线L 交y 轴于点Q .则∠P EQ =90°,EF ⊥PQ ,∴P E 2=P F •PQ ,∴PQ =2,Q (0,-2.5),∴切线L 为:y =-3x -2.5.7(青竹湖)定义:如果一条直线与一条曲线有且只有一个交点,且曲线位于直线的同旁,称之为直线与曲线相切,这条直线叫做曲线的切线,直线与曲线的唯一交点叫做切点.(1)如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,以点A (0,-3)为圆心,5为半径作圆A ,交x 轴的负半轴于点B ,求过点B 的圆A 的切线的解析式;(2)若抛物线y =ax 2(a ≠0)与直线y =kx +b (k ≠0)相切于点(2,2),求直线的解析式;(3)若函数y =14x 2+(n -k -1)x +m +k -2的图象与直线y =-x 相切,且当-1≤n ≤2时,m 的最小值为k ,求k 的值.【解答】解:(1)如图1,连接AB ,记过点B 的⊙A 切线交y 轴于点E ,∴AB =5,∠ABE =90°,∵A (0,-3),∠AOB =90°,∴OA =3,∴OB =AB 2-OA 2=52-32=4,∴B (-4,0),∵∠OAB =∠BAE ,∠AOB =∠ABE =90°,∴△OAB ∽△BAE ,∴AB AE =OA BA ,∴AE =AB ⋅BA OA =253,∴OE =AE -OA =253-3=163,∴E (0,163),设直线BE 解析式为:y =kx +163,∴-4k +163=0,解得:k =43,∴过点B 的⊙A 的切线的解析式为y =43x +163,方法二:设直线BE 的解析式为y =k (x +4),∴E (0,4k ),∴AB =5,AE =4k +3,BE =42+4k 2,由勾股定理可得,AB 2+BE 2=AE 2,∴25+16+16k 2=16k 2+9+24k ,∴k =43,∴过点B 的⊙A 的切线的解析式为y =43x +163;(2)∵抛物线y =ax 2经过点(2,2),∴4a =2,解得:a =12,∴抛物线解析式:y =12x 2,∵直线y =kx +b 经过点(2,2),∴2k +b =2,可得:b =2-2k ,∴直线解析式为:y =kx +2-2k ,∵直线与抛物线相切,∴关于x 的方程12x 2=kx +2-2k 有两个相等的实数根,方程整理得:x 2-2kx +4k -4=0,∴△=(-2k )2-4(4k -4)=0,解得:k 1=k 2=2,∴直线解析式为y =2x -2,(3)∵函数y =14x 2+(n -k -1)x +m +k -2的图象与直线y =-x 相切,∴关于x 的方程14x 2+(n -k -1)x +m +k -2=-x 有两个相等的实数根,方程整理得:14x 2+(n -k )x +m +k -2=0,∴△=(n -k )2-4×14(m +k -2)=0,整理得:m =(n -k )2-k +2,可看作m 关于n 的二次函数,对应抛物线开口向上,对称轴为直线x =k ,∵当-1≤n ≤2时,m 的最小值为k ,①如图2,当k <-1时,在-1≤n ≤2时m 随n 的增大而增大,∴n =-1时,m 取得最小值k ,∴(-1-k )2-k +2=k ,方程无解,②如图3,当-1≤k ≤2时,n =k 时,m 取得最小值k ,∴-k +2=k ,解得:k =1,③如图4,当k >2时,在-1≤n ≤2时m 随n 的增大而减小,∴n =2时,m 取得最小值k ,∴(2-k )2-k +2=k ,解得:k 1=3+3,k 2=3-3(舍去),综上所述,k 的值为1或3+3.8(麓山国际)如图,经过定点A 的直线y =k (x -2)+1(k <0)交抛物线y =-x 2+4x 于B ,C 两点(点C 在点B 的右侧),D 为抛物线的顶点.(1)直接写出点A 的坐标;(2)如图(1),若△ACD 的面积是△ABD 面积的两倍,求k 的值;(3)如图(2),以AC 为直径作⊙E ,若⊙E 与直线y =t 所截的弦长恒为定值,求t 的值.【解答】解:(1)∵A 为直线y =k (x -2)+1上的定点,∴A 的坐标与k 无关,∴x -2=0,∴x =2,此时y =1,∴点A 的坐标为(2,1);(2)∵y =-x 2+4x =-(x -2)2+4,∴顶点D 的坐标为(2,4),∵点A 的坐标为(2,1),∴AD ⊥x 轴.如图(1),分别过点B ,C 作直线AD 的垂线,垂足分别为M ,N ,设B ,C 的横坐标分别为x 1,x 2,∵△ACD 的面积是△ABD 面积的两倍,∴CN =2BM ,∴x 2-2=2(2-x 1),∴2x 1+x 2=6.联立y =x 2+4x y =kx -2k +1 ,得x 2+(k -4)x -2k +1=0,①解得x 1=4-k -k 2+122,x 2=4-k +k 2+122,∴2×4-k -k 2+122+4-k +k 2+122=6,化简得:k 2+12=-3k ,解得k =-62.另解:接上解,由①得x 1+x 2=4-k ,又由2x 1+x 2=6,得x 1=2+k .∴(2+k )2+(k -4)(2+k )-2k +1=0,解得k =±62.∵k <0,∴k =-62;(3)如图(2),设⊙E 与直线y =t 交于点G ,H ,点C 的坐标为(a ,-a 2+4a ).∵E 是AC 的中点,∴将线段AE 沿AC 方向平移与EC 重合,∴x E -x A =x C -x E ,y E -y A =y C -y E ,∴x E =12(x A +x C ),y E =12(y A +y C ).∴E (1+a 2,-a 2+4a +12).分别过点E ,A 作x 轴,y 轴的平行线交于点F ,在Rt △AEF 中,由勾股定理得:EA 2=1+a 2-2 2+-a 2+4a +12-1 2=a 2-1 2+-a 2+4a +12-1 2,过点E作PE⊥GH,垂足为P,连接EH,∴GH=2PH,EP2=-a2+4a+12-t 2,又∵AE=EH,∴GH2=4PH2=4(EH2-EP2)=4(EA2-EP2)=4[a2-12+-a2+4a+12-12--a2+4a+12-t2]=4[a24-a+1+-a2+4a+12-12-(-a2+4a+1)+1--a2+4a+122+t(-a2+4a+1)-t2]=4[(54-t)a2+(4t-5)a+1+t-t2].∵GH的长为定值,∴5 4-t=0,且4t-5=0,∴t=54.9(长郡)如图,在平面直角坐标系中,点M的坐标是(5,4),⊙M与y轴相切于点C,与x轴相交于A、B两点.(1)分别求A、B、C三点的坐标;(2)如图1,设经过A、B两点的抛物线解析式为y=14x-52+k,它的顶点为E,求证:直线EA与⊙M相切;(3)如图2,过点M作直线FG∥y轴,与圆分别交于F、G两点,点P为弧FB上任意一点(不与B、F重合),连接FP、AP,FN⊥BP的延长线于点N.请问AP-BPPN是否为定值,若为定值,请求出这个值,若不为定值,请说明理由.【解答】解:(1)如图1,连接CM、AM,连接ME交x轴于点D,则ME⊥x轴,∵⊙M与y轴相切于点C,点M的坐标是(5,4),∴CM⊥y轴,即C(0,4),⊙M的半径为5,∴AM=5,DM=4,∴AD=DB=AM2-DM2=52-42=3,∴OA=5-3=2,∴A(2,0),B(8,0);(2)证明:将A(2,0)代入y=14x-52+k中,可得k=-94,∴E(5,-94),∴DE=94,∴ME=DE+MD=94+4=254,则AE2=32+942=22516,MA2+AE2=52+22516=62516,ME2=254 2=62516,∴MA2+AE2=ME2,∴MA⊥AE,又∵MA为半径,∴直线EA与⊙M相切;(3)AP-BPPN为定值,理由如下:连接AF、BF,作FQ⊥AP于点Q,∵∠FPN为圆内接四边形ABPF的外角,∴∠FPN=∠FAB,又∵MF⊥AB,∴AF=BF,∴∠FAB=∠FBA=∠FPA,∴∠FPN=∠FPA,∵FQ⊥AP,FN⊥PN,∴FQ=FN,又∵FP=FP,∴Rt△FPQ≌Rt△FPN(HL),∴PQ=PN,又∵AF=BF,FQ=FN,∴Rt△AFQ≌Rt△BFN(HL),∴AQ=BN,∴AP-BPPN =AQ+PQ-BPPN=BP+PN+PQ-BPPN=2PNPN=2.10(长郡)如图1,抛物线y=14x2-2x与x轴交于O、A两点,点B为抛物线的顶点,连接OB.(1)求∠AOB的度数;(2)如图2,以点A为圆心,4为半径作⊙A,点M在⊙A上.连接OM、BM,①当△OBM是以OB为底的等腰三角形时,求点M的坐标;②如图3,取OM的中点N,连接BN,当点M在⊙A上运动时,求线段BN长度的取值范围.【解答】解:(1)令y=0,则14x2-2x=0,解得:x=0或8.∴A(8,0).∴OA=8.∵y=14x2-2x=14x-42-4,∴B(4,-4).过点B作BD⊥OA于点D,如图,则OD =4,BD =4,∴OD =BD ,∴∠AOB =∠OBD =45°;(2)①设⊙A 与x 轴交于点C ,则C (4,0).连接BC ,如图,∵B (4,-4),∴BC ⊥OA .∵CO =CB =4,∴△CBO 是以OB 为底的等腰三角形.∴点M 与点C 重合时,△MBO 是以OB 为底的等腰三角形.此时点M (4,0);过点A 作AM ⊥x 轴,交⊙A 于点M ,延长MA 交⊙A 于点E ,连接BE ,过点M 作MF ⊥y 轴于点F ,如图,则M (8,4),E (8,-4),F (0,4).∴MF =ME =8.∵B (4,-4),∴BE ∥x 轴.∴BE ⊥ME ,BE =4.∴∠BEM =∠MFO =90°,BE =OF =4.在△MOF 和△MBE 中,MF =ME∠MFO =∠BEM =90°OF =BE,∴△MOF ≌△MBE (SAS ).∴MO =MB .∴△MBO 是以OB 为底的等腰三角形.此时点M (8,4);综上,当△OBM 是以OB 为底的等腰三角形时,点M 的坐标为(4,0)或(8,4);②设⊙A 与x 轴交于点C ,则C (4,0).连接BC ,CN ,AM ,如图,AM=2.∵A(8,0),∴点C是OA的中点.∵N为OM的中点,∴CN是△OMA的中位线.∴CN=12当点M在⊙A上运动时,由三角形的三边的关系定理可知:BC-CN≤BN≤BC+CN.∵BC=4,∴4-2≤BN≤4+2.∴线段BN长度的取值范围为:2≤BN≤6.。
【2021中考专题】二次函数与圆综合压轴题
【2021中考专题】二次函数与圆综合压轴题★初中数学研学堂★★方法揭秘★解决函数与圆的综合问题的关键是找准函数与圆的结合点,弄清题目的本质,利用圆的基本性质和函数的性质、数形结合、方程思想、全等与相似,以便找到对应的解题途径.常见的考法有:1. 直线与圆的位置关系:平面直角坐标系中的直线与圆的位置关系问题关键是圆心到直线的距离等于半径的大小,常用的方法有:(1)利用圆心到直线的距离等于半径的大小这一数量关系列出关系式解决问题(2)利用勾股定理解决问题(3) 利用相似列出比例式解决问题2.函数与圆的新定义题目:利用已掌握的知识和方法理解新定义,化生为熟3.函数与圆的性质综合类问题:利用几何性质,结合图形,找到问题中的“不变”关键因素和“临界位置”.01★典例剖析★如图,抛物线y=ax2+9/4x+c经过点A(-1,0)和点C(0,3)与x轴的另一交点为点B,点M是直线BC上一动点,过点M作MP∥y 轴,交抛物线于点P.(1)求该抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在一点Q,使得△QCO是等边三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以M为圆心,MP为半径作⊙M,当⊙M与坐标轴相切时,求出⊙M的半径.010202典例剖析★在平面直角坐标系中,二次函数y=1/2x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是第四象限内抛物线上的一个动点.(1)求二次函数的解析式;(2)如图甲,连接AC,PA,PC,若S△PAC=15/2,求点P的坐标;(3)如图乙,过A,B,P三点作⊙M,过点P作PE⊥x轴,垂足为D,交⊙M于点E.点P在运动过程中线段DE的长是否变化,若有变化,求出DE的取值范围;若不变,求DE的长.010203【二次函数压轴】相似三角形存在性问题的解题策略【二次函数压轴】5种解题策略带你玩转45°角【2021中考】一道综合性较强的以等边三角形为背景的几何压轴题【2021中考】一道相似压轴题解法微探【2021中考专题】二次函数压轴题之角的存在性【2021中考】分享一道相似三角形几何压轴题【2021中考】两道网研几何综合题解法探究【2021中考】一道网研几何综合题的解法探究倍半角、相似基本型破解几何压轴题【2021中考备考干货分享】最值系列之胡不归模型★公众号★。
初中数学二次函数与圆相结合的压轴题专题,中考数学二次函数与圆相结合的经典题型讲解及答案解析
【仲烦1】(我市)已知圆P的圆心在反比例函数y=-(A:>1)上,并与工轴相交于X、3两点.且x始终与]轴相切于定点C(0,1).⑴求经过三点的二次匣1数图象的解析式;(2)若二次函教图象的顶点为D,问当上为何值时'四边形也站尹为菱形.【耕音】解:(1)连接PC、PAx PB,谊P点ffPHXx轴.垂足为H・(1分)与y轴相切于点C(0, 1),.-.PC±y^.•.•P点在反比例函数》二占的囹象上,X•.•P点坐标为(k,1).(2分)•.•PAU.在RtAAPH中,AH=厨2_尸於后一1,•'•A(k-90 ).(3分)•.•由。
P交x轴于A、B两点,且PHJLAB,由垂径击理可知,PH垂直平分AB.AOB=OA+2AH=k•••B3小2_1,0).《4分〉故过A、B两点的抛物线的对称轴为PH所在的直钱斛析式为x=k.可设该抛物线解析式为y=a<x-k)2+h.(5分)又二.抛物线过C(。
,1),B(k-^2_r0),[ak^-^h=1•3|—?昭得a=l,h=1-k^.(7分)•.•抛物线解析式为y=心)2+1上2.(B分)(2)由<1)知抛物线顶点D坐标为(k,l-k2>•・•DH-k2-l.若四边形ADBP为装形.则必有PH=DH.(10分)VPH=1,.•-k2-l=l.又">1,(11分)•・•当k取以时,PD与AB互相垂直平分,则四边形ADBP为菱形•(12分)3【百麒2]翎南省韶关市)25.如图6,在平面直角坐标系中旭边形OABC是矩形,。
虹4应=2,直线),=-":与坐标轴交于D、E。
设M是加的中点,P是线段DE上的动点.(1)求M、D两点的坐标;<2)当P在什么位置时,PA=PB?求出此时P点的坐标j<3)过P作PH1BC,垂足为H,当以PM为直径的OF与BC相切于点N时,求梯形PHBH的面积.图6【分析】(1)因为四边形OABC是逅形,0A=4,AB=2»直线>=r-?与坐标轴交于D、E,M是AB的中点2.所以令y=0,即司术出D的坐标,而AM-1.印以M(4,1);(2)因为PA=PB.断以P是AB的香直平分线和直线ED的交点,而AE的中垂线是y=l,断以P的纵坐标为1,令直线ED的解析式中的y=l,求出的x的值即为相应的P的横坐标;(3〉可设P(x,y>,连将PN、MN、NF,因为点P在y・x-:上,所以P《x,粮据蹦意可2得PNlMNi FN±BCi F是圈心,又因N是钱段HB的中点,HN-NB-—»PH-2-(-x*-)t2 2 2BM=1,利用直径对的圆周角是直甬可得到ZHPX-ZHNP=ZHNP-ZBNM=90°•所以ZHPN=ZB取ph ir£x+| NM,又因ZPHN-ZB-900-所以可得到R tAPNH<^RtANMB•所以—•A2=—^,这BM BN—4-x1—样牧可得到关于X的方程,解之即可求出X的值,而饬求面招的四边形是一个直角梯形,南以Spg=也皿滋或"医号)("6+应)=.21_色叵.2 2 24满答】俄;《1)M", 1),D《9,0);(2分)2(2)V PA=PB>•七点P在线段AB的中毒线上,•.•点P的纵坐标是I,3又•:点P在尸-X-—上,2・.•点P的坐标为(【,1)?(4分)(3)设P(x,y),连接PN、MN、NF,3点P lSy=・x+-上,匕3・'・P(x ,-w+—),2依题意知:PN«LMN>FN^BC,F是圆心,・'・N是线段HB的中点,HN=NB=±M,PH=2.2口,BM=1,<6分)22HPN-ZHNP=NHNP-ZBNM=90°,NHPN=ZBNN1,又ZPHN=ZB=90°5RtAPNH^RtANMBs:HN_PH•'两南,4-x x*.."F=二,-等」22,(8分)x?-12x+14=0»朋得;x-6-j22(^-*>^舍去),k=6-皿=些罕=空也艾竺=一*孕屈,(9分)2【例题31(||-4省白银等7市新课程)28.在直角坐标系中>0A的丰径为4,圆心A曜标为(2, 0),S与X轴交于E、尸两点,与),轴交于(7、D两点,过点(7作0X的切线时,交x轴于点3.(1)求直线C5的解析式:(2)若抛物线.件履7)日€的顶点在直线3C上,与x轴的交点恰为点E、已求该抛物线的解析式J(3)试判断点C是否在抛物线上?(4)在抛物线上是否存在三个点,由它构成的三角形与A4OC相似?直接与出两组这样的点•4[分析】(1>SHAC.根撮区]的李径求出AC. W1B点人的坐麻求出0A,燃后利用勾腹定理列式求出0C・从而得到点C的坐标,再求出ZCAO=60=.然后粮掘直有三甬形两锐角互余米出NB=30。
二次函数压轴题解题技巧
二次函数压轴题解题技巧引言:解数学压轴题一般可以分为三个步骤:认真审题,理解题意、探究解题思路、正确解答。
审题要全面审视题目的所有条件和答题要求,在整体上把握试题的特点、结构,以利于解题方法的选择和解题步骤的设计。
解数学压轴题要善于总结解数学压轴题中所隐含的重要数学思想,如转化思想、数形结合思想、分类讨论思想及方程的思想等。
认识条件和结论之间的关系、图形的几何特征与数、式的数量、结构特征的关系,确定解题的思路和方法.当思维受阻时,要及时调整思路和方法,并重新审视题意,注意挖掘隐蔽的条件和内在联系,既要防止钻牛角尖,又要防止轻易放弃。
一、动态:动点、动线1.如图,抛物线与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,且x1>x2,与y轴交于点C(0,4),其中x1、x2是方程x2-2x-8=0的两个根.(1)求这条抛物线的解析式;(2)点P是线段AB上的动点,过点P作PE∥AC,交BC于点E,连接CP,当△CPE 的面积最大时,求点P的坐标;(3)探究:若点Q是抛物线对称轴上的点,是否存在这样的点Q,使△QBC成为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.二、圆2.如图1,在平面直角坐标系xOy,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象顶点为D,与y轴交于点C,与x轴交于点A、B,点A在原点的左侧,点B的坐标为(3,0),OB=OC,tan∠ACO= 1 3.(1)求这个二次函数的解析式;(2)若平行于x轴的直线与该抛物线交于点M、N,且以MN为直径的圆与x轴相切,求该圆的半径长度;(3)如图2,若点G(2,y)是该抛物线上一点,点P是直线AG下方的抛物线上的一动点,当点P运动到什么位置时,△AGP的面积最大?求此时点P的坐标和△AGP的最大面积.图1 图2三、比例比值取值范围3.如图是二次函数k m x y ++=2)(的图象,其顶点坐标为M(1,-4). (1)求出图象与x 轴的交点A,B 的坐标; (2)在二次函数的图象上是否存在点P ,使MAB PAB S S ∆∆=45,若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)将二次函数的图象在x 轴下方的部分沿x 轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象,请你结合这个新的图象回答:当直线)1(<+=b b x y 与此图象有两个公共点时,b 的取值范围.4. 如图,直线33+=x y 交x 轴于A 点,交y 轴于B 点,过A 、B 两点的抛物线交x 轴于另一点C (3,0).⑴ 求抛物线的解析式;⑵ 在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△ABQ 是等腰三角形? 若存在,求出符合条件的Q 点坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数c bx x y ++=2的图象与x 轴交于A 、B 两点, A 点在原点的左侧,B 点的坐标为(3,0),与y 轴交于C (0,-3)点,点P 是直线BC 下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式.(2)连结PO 、PC ,并把△POC 沿CO 翻折,得到四边形POP /C , 那么是否存在点P ,使四边形POP /C 为菱形?若存在,请求出此时点P 的坐标;若不存在请说明理由.(3)当点P 运动到什么位置时,四边形 ABPC 的面积最大并求出此时P 点的坐标和四边形ABPC 的最大面积.1.在平面直角坐标系中,已知A (-4,0),B (1,0),且以AB 为直径的圆交y 轴的正半轴于点C ,过点C 作圆的切线交x 轴于点D .(1)求点C 的坐标和过A ,B ,C 三点的抛物线的解析式; (2)求点D 的坐标;(3)设平行于x 轴的直线交抛物线于E ,F 两点,问:是否存在以线段EF 为直径的圆,恰好与x 轴相切?若存在,求出该圆的半径,若不存在,请说明理由.2.已知:如图,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABC 的边OA 在y 轴的正半轴上,OC 在x 轴的正半轴上,OA =2,OC =3.过原点O 作∠AOC 的平分线交AB 于点D ,连接DC ,过点D 作DE ⊥DC ,交OA 于点E . (1)求过点E 、D 、C 的抛物线的解析式;(2)将∠EDC 绕点D 按顺时针方向旋转后,角的一边与y 轴的正半轴交于点F ,另一边与线段OC 交于点G .如果DF 与(1)中的抛物线交于另一点M ,点M 的横坐标为56,那么EF =2GO 是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)对于(2)中的点G ,在位于第一象限内的该抛物线上是否存在点Q ,使得直线GQ 与AB 的交点P 与点C 、G 构成的△PCG 是等腰三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于A (-3,0)、B 两点,与y 轴相交于点C (0,3).当x =-4和x =2时,二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的函数值y 相等,连结AC 、BC . (1)求实数a ,b ,c 的值; (2)若点M 、N 同时从B 点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA 、BC 边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动.当运动时间为t 秒时,连结MN ,将△BMN 沿MN 翻折,B 点恰好落在AC 边上的P 处,求t 的值及点P 的坐标;4. 如图,抛物线y =21x 2+bx -2与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,且A (一1,0). ⑴求抛物线的解析式及顶点D 的坐标; ⑵判断△ABC 的形状,证明你的结论;⑶点M (m ,0)是x 轴上的一个动点,当CM +DM 的值最小时,求m 的值.面积最大5、如图,在平面直角坐标系中,点A 、C 的坐标分别为(-1,0)、(0,3-),点B 在x 轴上.已知某二次函数的图象经过A 、B 、C 三点,且它的对称轴为直线x =1,点P 为直线BC 下方的二次函数图象上的一个动点(点P 与B 、C 不重合),过点P 作y 轴的平行线交BC 于点F .(1)求该二次函数的解析式;(2)若设点P 的横坐标为m ,试用含m 的代数式表示线段PF 的长; (3)求△PBC 面积的最大值,并求此时点P 的坐标.6、在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A (-4,0),B (0,-4),C (2,0)三点. (1)求抛物线的解析式;(2)若点M 为第三象限内抛物线上一动点,点M 的横坐标为m ,△AMB 的面积为S .求S 关于m 的函数关系式,并求出S 的最大值.(3)若点P 是抛物线上的动点,点Q 是直线y =-x 上的动点,判断有几个位置能够使得点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q 的坐标.讨论等腰7、如图,已知抛物线y =21x2+bx +c 与y 轴相交于C ,与x 轴相交于A 、B ,点A 的坐标为(2,0),点C 的坐标为(0,-1).(1)求抛物线的解析式;(2)点E 是线段AC 上一动点,过点E 作DE ⊥x 轴于点D ,连结DC ,当△DCE 的面积最大时,求点D 的坐标; (3)在直线BC 上是否存在一点P ,使△ACP 为等腰三角形,若存在,求点P 的坐标,若不存在,说明理由.8、(武汉市中考)如图,已知抛物线y =x2+bx +3与x 轴交于点B (3,0),与y 轴交于点A ,P 是抛物线上的一个动点,点P 的横坐标为m (m >3),过点P 作y 轴的平行线PM ,交直线AB 于点M . (1)求抛物线的解析式;(2)若以AB 为直径的⊙N 与直线PM 相切,求此时点M 的坐标;(3)在点P 的运动过程中,△APM 能否为等腰三角形?若能,求出点M 的坐标;若不能,请说明理由.备用图论直角三角形9、如已知:如图一次函数y =21x +1的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ;二次函数y =21x2+bx +c 的图象与一次函数y =21x +1的图象交于B 、C 两点,与x 轴交于D 、E 两点且D 点坐标为(1,0) (1)求二次函数的解析式;(2)求四边形BDEC 的面积S ;(3)在x 轴上是否存在点P ,使得△PBC 是以P 为直角顶点的直角三角形?若存在,求出所有的点P ,若不存在,请说明理由.10、(九市联考)如图,抛物线与x 轴交于A (-1,0)、B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,-3),设抛物线的顶点为D . (1)求该抛物线的解析式与顶点D 的坐标; (2)以B 、C 、D 为顶点的三角形是直角三角形吗?为什么?(3)探究坐标轴上是否存在点P ,使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,请指出符合条件的点P 的位置,并直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.讨论四边形11、二次函数y =x2+px +q (p <0)图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0,-1),△ABC 的面积为45.(1)求该二次函数的关系式;(2)过y 轴上的一点M (0,m )作y 轴的垂线,若该垂线与△ABC 的外接圆有公共点,求m 的取值范围;(3)在该二次函数的图象上是否存在点D ,使四边形ACBD 为直角梯形?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.2018中考二次函数压轴题专题分类训练题型一:面积问题【例1】如图2,抛物线顶点坐标为点C (1,4),交x 轴于点A (3,0),交y 轴于点B . (1)求抛物线和直线AB 的解析式; (2)求△CAB 的铅垂高CD 及S △CAB ;(3)设点P 是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,是否存在一点P ,使S △PAB =89S △CAB ,若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.【变式练习】1.如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),连结OA ,将线段OA 绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB . (1)求点B 的坐标; (2)求经过A 、O 、B 三点的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C ,使△BOC 的周长最小?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由.(4)如果点P 是(2)中的抛物线上的动点,且在x 轴的下方,那么△PAB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△PAB 的最大面积;若没有,请说明理由.2.如图,抛物线y = ax 2+ bx + 4与x 轴的两个交点分别为A (-4,0)、B (2,0),与y 轴交于点C ,顶点为D .E (1,2)为线段BC 的中点,BC 的垂直平分线与x 轴、y 轴分别交于F 、G . (1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点D 的坐标;(2)在直线EF 上求一点H ,使△CDH 的周长最小,并求出最小周长; (3)若点K 在x 轴上方的抛物线上运动,当K 运动到什么位置时, △EFK 的面积最大?并求出最大面积.3.如图,已知:直线3+-=x y 交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,抛物线y=ax 2+bx+c 经过A 、B 、C (1,0)三点. (1)求抛物线的解析式; (2)若点D 的坐标为(-1,0),在直线3+-=x y 上有一点P,使ΔABO 与ΔADP 相似,求出点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,在x 轴下方的抛物线上,是否存在点E ,使ΔADE 的面积等于四边形APCE 的面积?如果存在,请求出点E 的坐标;如果不存在,请说明理由.题型二:构造直角三角形【例2】如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=1,且抛物线经过A(-1,0)、C(0,-3)两点,与x轴交于另一点B.(1)求这条抛物线所对应的函数关系式;(2)在抛物线的对称轴x=1上求一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,并求此时点M的坐标;(3)设点P为抛物线的对称轴x=1上的一动点,求使∠PCB=90º的点P的坐标.E【变式练习】1.如图,抛物线y=与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)求点A、B的坐标;(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;(3)若直线l过点E(4,0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解析式.3.在平面直角坐标系内,反比例函数和二次函数y=k(x2+x﹣1)的图象交于点A(1,k)和点B(﹣1,﹣k).(1)当k=﹣2时,求反比例函数的解析式;(2)要使反比例函数和二次函数都是y随着x的增大而增大,求k应满足的条件以及x的取值范围;(3)设二次函数的图象的顶点为Q,当△ABQ是以AB为斜边的直角三角形时,求k的值2E的直线y x b=+与抛物线ABE与ACE的面积大小关系如何?当4>-时,上述关系还成立吗,为什么?,使得BOC是以BC为斜边的直角三角形,若存在,求出b;若不存在,说明理由.【例3】如图,已知抛物线32++=bx ax y (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴上是否存在一点Q 使得△ACQ 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)设抛物线的对称轴与x 轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使△CMP 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,抛物线254y ax ax =-+经过ABC △的三个顶点,已知BC x ∥轴,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,且AC=BC .(1)写出A,B,C 三点的坐标并求抛物线的解析式;(2)探究:若点P 是抛物线对称轴上且在x 轴下方的动点,是否存在PAB △是等腰三角形.若存在,求出所有符合条件的点P 坐标;不存在,请说明理由.【例4】如图,已知抛物线经过A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原点O,顶点为C.(1)求抛物线的解析式;(2)若点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,且A、O、D、E为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标;(3)P是抛物线上的第一象限内的动点,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以P、M、A为顶点的三角形△BOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【变式练习】1.如图,已知抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,-2)三点.(1)求该抛物线的解析式;(2)在直线AC上方的该抛物线上是否存在一点D,使得△DCA的面积最大?若存在,求出点D的坐标及△DCA面积的最大值;若不存在,请说明理由.(3)P是直线x=1右侧的该抛物线上一动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A、P、M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.7),且顶点C的横坐标为4,该图象在x 轴上截得的线段AB的长为6.2. 如图,二次函数的图象经过点D(0,39(1)求二次函数的解析式;(2)在该抛物线的对称轴上找一点P,使PA+PD最小,求出点P的坐标;(3)在抛物线上是否存在点Q,使△QAB与△ABC相似?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.3.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C(0,﹣2),过A,C画直线.(1)求二次函数的解析式;(2)点P在x轴正半轴上,且P A=PC,求OP的长;(3)点M在二次函数图象上,以M为圆心的圆与直线AC相切,切点为H.①若M在y轴右侧,且△CHM∽△AOC(点C与点A对应),求点M的坐标;②若⊙M的半径为,求点M的坐标.题型六:构造平行四边形【例7】如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过A(—1,0),B(3,0),C(0,—1)三点。
北京中考数学二次函数综合题难题压轴题解析汇总
北京中考数学----二次函数综合题24、(2007•北京)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2+2mx+n经过P(,5),A(0,2)两点.(1)求此抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为B,将直线AB沿y轴向下平移两个单位得到直线l,直线l与抛物线的对称轴交于C点,求直线l的解析式;(3)在(2)的条件下,求到直线OB,OC,BC距离相等的点的坐标.考点:二次函数综合题。
专题:代数综合题。
分析:(1)把P,A坐标代入抛物线解析式即可.(2)先设出平移后的直线l的解析式,然后根据(1)的抛物线的解析式求出C点的坐标,然后将C点的坐标代入直线l中即可得出直线l的解析式.(3)本题关键是找出所求点的位置,根据此点到直线OB、OC、BC的距离都相等,因此这类点应该有4个,均在△OBC的内角平分线上(△OBC外有3个,三条角平分线的交点是一个),可据此来求此点的坐标.解答:解:(1)根据题意得,解得,所以抛物线的解析式为:.(2)由得抛物线的顶点坐标为B(,1),依题意,可得C(,﹣1),且直线过原点,设直线的解析式为y=kx,则,解得,所以直线l的解析式为.(3)到直线OB、OC、BC距离相等的点有四个,如图,由勾股定理得OB=OC=BC=2,所以△OBC为等边三角形.易证x轴所在的直线平分∠BOC,y轴是△OBC的一个外角的平分线,作∠BCO的平分线,交x轴于M1点,交y轴于M2点,作△OBC的∠BCO相邻外角的角平分线,交y轴于M3点,反向延长线交x轴于M4点,可得点M1,M2,M3,M4就是到直线OB、OC、BC距离相等的点.可证△OBM2、△BCM4、△OCM3均为等边三角形,可求得:①OM1==×2=,所以点M1的坐标为(,0).②点M2与点A重合,所以点M2的坐标为(0,2),③点M3与点A关于x轴对称,所以点M3的坐标为(0,﹣2),④设抛物线的对称轴与x轴的交点为N,M4N=,且ON=M4N,所以点M4的坐标为(,0)综合所述,到战线OB、OC、BC距离相等的点的坐标分别为:M1(,0)、M2(0,2)、M3(0,﹣2)、M4(,0).点评:本题主要考查了二次函数解析式的确定,一次函数的平移以及角平分线定理的应用等知识点.综合性强,能力要求较高.考查学生分类讨论,数形结合的数学思想方法24、(2008•北京)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点B的坐标为(3,0),将直线y=kx沿y轴向上平移3个单位长度后恰好经过B,C两点.(1)求直线BC及抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为D,点P在抛物线的对称轴上,且∠APD=∠ACB,求点P的坐标;(3)连接CD,求∠OCA与∠OCD两角和的度数.考点:二次函数综合题。
二次函数压轴题(与圆综合问题)
二次函数压轴题(与圆综合问题)【典例分析】例1 如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0,c<0)交x轴于点A,B,交y轴于点C,设过点A,B,C 三点的圆与y轴的另一个交点为D.(1)如图1,已知点A,B,C的坐标分别为(-2,0),(8,0),(0,-4);①求此抛物线的函数解析式;②若点M为抛物线上的一动点,且位于第四象限,求△BDM面积的最大值;(2)如图2,若a=1,c=-4,求证:无论b取何值,点D的坐标均不改变.思路点拨(2)连接AD、BC,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x2+bx-4,可得C(0,-4),OC=4.设点A(x1,0),B(x2,0),则OA=-x1,OB=x2,且x1、x2是方程x2+bx-4=0的两根,根据根与系数的关系可得OA•OB=4.由A、D、B、C四点共圆可得∠ADC=∠ABC,∠DAB=∠DCB,从而可得△ADO∽∽△CBO,根据相似三角形的性质可得OC•OD=OA•OB=4,从而可得OD=1,即可得到D(0,1),因而无论b 取何值,点D的坐标均不改变.满分解答(1)①∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-2,0),B(8,0),C(0,-4),∴42064804a b ca b cc-+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得14324abc⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎪⎩.学#科网∴抛物线的解析式为y=14x2-32x-4;②过点M作ME∥y轴,交BD于点E,连接BC,如图1.∴D(0,4).设直线BD的解析式为y=mx+n.∵B(8,0),D(0,4),∴804m nn+=⎧⎨=⎩,学&科网解得124mn⎧=-⎪⎨⎪=⎩,(2)连接AD、BC,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x2+bx-4,则C(0,-4),OC=4.设点A(x1,0),B(x2,0),则OA=-x1,OB=x2,且x1、x2是方程x2+bx-4=0的两根,∴OA•OB=-x1•x2=-(-4)=4.考点:圆的综合题例2已知抛物线经过A(3,0), B(4,1)两点,且与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数关系式及点C的坐标;(2)如图(1),连接AB,在题(1)中的抛物线上是否存在点P,使△PAB是以AB为直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图(2),连接AC,E为线段AC上任意一点(不与A、C重合)经过A、E、O三点的圆交直线AB 于点F,当△OEF的面积取得最小值时,求点E的坐标.思路点拨(1)用待定系数法求解;(2) 假设存在,分两种情况讨论(3)根据面积公式,列出二次函数,求函数的最值.满分解答(1)将A(3,0),B(4,1)代人得∴∴∴C(0,3) 学科@网②当∠ABP=90O时,过B作BP∥AC,BP交抛物线于点P. ∵A(3,0),C(0,3)∴直线AC的函数关系式为将直线AC向上平移2个单位与直线BP重合.则直线BP的函数关系式为由,得又B(4,1),∴P2(-1,6).综上所述,存在两点P1(0,3), P2(-1,6).(3)∵∠OAE=∠OAF=45O,而∠OEF=∠OAF=45O, ∠OFE=∠OAE=45O,∴∠OEF=∠OFE=45O,∴OE=OF,∠EOF=90O∵点E在线段AC上,∴设E∴=∴===∴当时,取最小值,此时,∴例3如图,在平面直角坐标系中,圆D与y轴相切于点C(0,4),与x轴相交于A、B两点,且AB=6.(1)求D点的坐标和圆D的半径;(2)求sin∠ACB的值和经过C、A、B三点的抛物线对应的函数表达式;(3)设抛物线的顶点为F,证明直线AF与圆D相切.思路点拨(1)连接CD,过点D作DE⊥AB,垂足为E,连接AD.依据垂径定理可知AE=3,然后依据切线的性质可知CD⊥y轴,然后可证明四边形OCDE为矩形,则DE=4,然后依据勾股定理可求得AD的长,故此可求得⊙D的半径和点D的坐标;学科.网(2)先求得A(2,0)、B(8,0).设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x﹣8),将点C的坐标代入可求得a 的值.根据三角形面积公式得:S△ABC=BC×AC sin∠ACB=AB×CO,代入计算即可;(3)求得抛物线的顶点F的坐标,然后求得DF和AF的长,依据勾股定理的逆定理可证明△DAF为直角三角形,则∠DAF=90°,故此AF是⊙D的切线.满分解答(2)如图1所示:∵D(5,4),∴E(5,0),∴A(2,0)、B(8,0).设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x﹣8),将点C的坐标代入得:16a=4,解得:a,∴抛物线的解析式为y x 2x +4.∵S △ABC =BC ×AC sin ∠ACB =AB ×CO ,∴sin ∠ACB ==.例4如图,已知二次函数()22y x m 4m =--(m >0)的图象与x 轴交于A 、B 两点.(1)写出A 、B 两点的坐标(坐标用m 表示);(2)若二次函数图象的顶点P 在以AB 为直径的圆上,求二次函数的解析式; (3)设以AB 为直径的⊙M 与y 轴交于C 、D 两点,求CD 的长. 思路点拨(1)解关于x 的一元二次方程()22x m 4m 0--=,求出x 的值,即可得到A 、B 两点的坐标。
初中二次函数压轴题题型归纳及方法
初中二次函数压轴题题型归纳及方法
初中二次函数压轴题主要包括以下几种题型:
1. 求解二次方程:给定一个二次方程,要求求出它的解。
解题方法包括配方法、公式法、图像法等。
2. 求二次函数的最值:给定一个二次函数,要求求出它的最值。
解题方法包括求导法、配方法、图像法等。
3. 求二次函数的零点:给定一个二次函数,要求求出它的零点。
解题方法包括配方法、公式法、图像法等。
4. 求二次函数的图像:给定一个二次函数,要求画出它的图像。
解题方法包括求顶点、对称轴、零点等关键点,然后画出图像。
5. 求二次函数的解析式:给定一个二次函数的图像或者关键点,要求求出它的解析式。
解题方法包括利用顶点式、一般式、描点法等。
6. 求二次函数与直线的交点:给定一个二次函数和一条直线,要求求出它们的交点。
解题方法包括联立方程、代入法等。
7. 求二次函数的定义域和值域:给定一个二次函数,要求求出它的定义域和值域。
解题方法包括利用二次函数的性质,如对称轴、最值等。
以上是初中二次函数压轴题的主要题型及解题方法,需要注意的是,不同的题型可能需要不同的解题方法,需要根据具体情况进行选择。
同时,需要掌握二次函数的基本概念和性质,如顶点、对称轴、最值等,才能更好地解决问题。
二次函数与几何综合压轴题题型归纳
课题二次函数的综合压轴题型归类1、 要学会利用特殊图形的性质去分析二次函数与特殊图形的关系 教学目标2、 掌握特殊图形面积的各种求法1、 利用图形的性质找点 重点、难点2、 分解图形求面积教学内容知识点睛:一、二次函数和特殊多边形形状 二、二次函数和特殊多边形面积 三、函数动点引起的最值问题 四、常考点汇总1、两点间的距离公式22: ABy A y Bx A x Bx A x B y A y B2、中点坐标 :线段 AB 的中点 C 的坐标为:2 ,2直线 yk 1 x b 1 ( k 1 0 )与 y k 2 x b 2 ( k 2 0 )的位置关系:( 1)两直线平行k 1 k 2 且 b 1 b 2 ( 2)两直线相交k 1 k 2( 3)两直线重合k 1 k 2 且 b 1 b 2( 4)两直线垂直k 1k 213、一元二次方程有整数根问题,解题步骤如下:① 用 和参数的其他要求确定参数的取值范围;② 解方程,求出方程的根; (两种形式:分式、二次根式)③ 分析求解:若是分式,分母是分子的因数;若是二次根式,被开方式是完全平方式。
例:关于 x 的一元二次方程x 2-2 m 1 x m 2=0 有两个整数根, m <5 且 m 为整数,求 m 的值。
4、二次函数与x 轴的交点为整数点问题。
(方法同上)例:若抛物线213 与y mxmx x轴交于两个不同的整数点,且m为正整数,试确定3此抛物线的解析式。
5、方程总有固定根问题 ,可以通过解方程的方法求出该固定根。
举例如下:已知关于 x 的方程 mx 23(m 1)x 2m 3 0 ( m 为实数),求证:无论 m 为何值,方程总有一个固定的根。
解:当 m0 时, x1;当 m0 时,m 3203 m 1, x1 231 ;, x、 x22m m综上所述:无论m 为何值,方程总有一个固定的根是1。
6、函数过固定点问题,举例如下:已知抛物线 y x2mx m 2 ( m 是常数),求证:不论 m 为何值,该抛物线总经过一个固定的点,并求出固定点的坐标。
二次函数和圆结合的题
二次函数和圆结合的题二次函数和圆是数学中常见的几何概念,它们在解题过程中经常结合在一起。
本文将探讨二次函数和圆结合的一些题目,并分析解题思路和方法。
一、已知二次函数和圆的方程,求二者的交点坐标。
题目描述:已知二次函数的方程为f(x)=ax^2+bx+c,圆的方程为(x-h)^2+(y-k)^2=r^2,求二者的交点坐标。
解题思路:将二次函数和圆的方程联立,求解交点坐标。
首先,将二次函数的方程代入圆的方程,得到方程(ax^2+bx+c-h)^2+(x-k)^2=r^2,然后将该方程化简,整理成关于x的二次方程,即ax^2+(b-2ah)x+(c-h^2-k^2-r^2)=0。
根据二次方程的求根公式,可以求得x的两个解,然后将x的值代入二次函数的方程,求得对应的y值,即得到二者的交点坐标。
二、已知二次函数与圆的交点,求二次函数和圆的方程。
题目描述:已知二次函数与圆的交点的坐标为(x1,y1)和(x2,y2),求二次函数和圆的方程。
解题思路:根据已知的交点坐标,可以列出两个方程。
首先,将交点坐标代入二次函数的方程,得到方程ax1^2+bx1+c=y1和ax2^2+bx2+c=y2,然后将这两个方程联立,消去c,得到方程a(x1^2-x2^2)+b(x1-x2)=y1-y2。
接着,将交点坐标代入圆的方程,得到方程(x1-h)^2+(y1-k)^2=r^2和(x2-h)^2+(y2-k)^2=r^2,将这两个方程联立,消去h和k,得到方程(x1^2-x2^2)+(y1^2-y2^2)=2hx1-2hx2+2ky1-2ky2。
将方程a(x1^2-x2^2)+b(x1-x2)=y1-y2和方程(x1^2-x2^2)+(y1^2-y2^2)=2hx1-2hx2+2ky1-2ky2联立,即可得到二次函数和圆的方程。
三、已知二次函数和圆的交点,求交点到圆心的距离。
题目描述:已知二次函数的方程为f(x)=ax^2+bx+c,圆的方程为(x-h)^2+(y-k)^2=r^2,已知二次函数和圆的交点的坐标为(x1,y1)和(x2,y2),求交点到圆心的距离。
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圆:提示:圆作为初中数学中重要的知识点,在历年中考题中都出现在重要的得分点高的部分,尤其是压轴题中,有些同学往往认为压轴题一定是很难很难得到分数的部分,其实在题目中往往前一到两个小题都是考察大家的基础知识,只要正确列出公式就能得到相应的分数。
要学好圆的部分,不仅要靠平时的练习,最重要的还是回归课本,把基础知识参透,只有基础牢固了,才能进一步对圆的认识进行延伸和扩展。
函数:提示:函数是数形结合的重要体现,是每年中考的必考内容,函数的概念主要用选择、填空的形式考查自变量的取值范围,及自变量与因变量的变化图像、平面直角坐标系等,一般占2%左右.一次函数与一次方程有紧密地联系,是中考必考内容,一般以填空、选择、解答题及综合题的形式考查,占5%左右.反比例函数的图像和性质的考查常以客观题形式出现,要关注反比例函数与实际问题的联系,突出应用价值,3—6分;二次函数是初中数学的一个十分重要的内容,是中考的热点,多以压轴题出现在试卷中
压轴题:提示:新课程下中考压轴试题的新走势;以直角坐标系和函数为载体,融代数、几何为一体,在几何图形的操作变换过程中感悟数学知识,体验数学规律,突出对考生的发散思维能力、探究能力、创新能力、综合运用能力等方面的考查,由此也给我们的教学带来一些新的启示。
1、认真学习并贯彻新课程标准,进一步厘清新教材中重点知识之间的内在联系。纵观这两年的中考试题,新增添的“图形与变换”、“统计与概率”、“视图与投影”等教学内容,都已成为中考的新贵,命题的热点。所以,我们在教学过程中一定要加强对新课程标准的学习,对删减、增添的内容及教学要求做到胸有成竹,构建一套科学实用的新课程下的知识结构体系,这样,我们的教学就能做到有的放矢,减轻学生负担,提高教学效益。
2、深化对基础知识的理解,重视知识间的内在联系,加强对学生知识整合能力的培养,提高综合应用知识解决问题能力。我们要立足课本,以基本知识、基本方法、基本技能为主,多层次、多角度、立体化地处理教材,应用教材,对支撑学科知识的重点问题,要多引导学生学会融会贯通、举一反三。同时,我们要培养学生及时反思和总结的良好习惯,学完每一节课,每一章内容后都要及时反思:问题的解决是否存在漏洞,是否还有其他路径,能否进行变式、类比,能否推广等,并及时进行归纳总结,把知识穿成线,织成网,横向联系,纵向发展,在理性思维中培养学生综合运用知识的能力。
3、教学过程中注意对学生动手实践能力和空间想象能力的培养。新课标下的中考加强了对学生动手实践能力、空间想象能力的考查,图形的运动变换思想是近年中考的热点。因此,我们平时教学中要多为学生创设动手实验,操作演练的机会,让学生多做几何模型,进行展开、折叠、平移、旋转等教学实践活动,从中培养学生的图形识别能力、动手操作能力、空间想象能力,加强对图形性质、内涵的深入认识,掌握图形变换、动静结合、变与不变的规律,培养学生“透过现象看本质”的洞察能力,提高对中考综合性试题的解题信心和解题能力。
这种“动点与坐标几何相结合”的综合性试题,将几何图形置于一个美丽的轴对称图形中,让动点带动图形的运动,从中探究图形的位置和性质特征,运用函数与几何知识进行探究数学问题,具有开放性、探索性、实践性、创造性,是一道平中见奇、奇而不偏、独具匠心的压轴佳题。。