圆与二次函数压轴题
圆与二次函数难度题(含答案)
水尾中学中考专项训练(压轴题)谜底之阿布丰王创作1.(四川模拟)如图,Rt △ABC 内接于⊙O ,∠ACB =90°,AC =23,BC =1.以AC 为一边,在AC 的右侧作等边△ACD ,连接BD ,交⊙O 于点E ,连接AE ,求BD 和AE 的长.解:过D 作DF ⊥BC ,交BC 的延长线于F ∵△ACD 是等边三角形∴AD =CD =AC =23,∠ACD =60° ∵∠ACB =90°,∴∠ACF =90°∴∠DCF =30°,∴DF =12CD =3,CF =3DF =3∴BF =BC +CF =1+3=4∴BD =BF2+DF2=16+3=19∵AC =23,BC =1,∴AB =AC2+BC2=13 ∵BE +DE =BD ,∴AB2-AE2+AD2-AE2=BD 即13-AE2+12-AE2=19 ∴13-AE2=19-12-AE2两边平方得:13-AE 2=19+12-AE 2-219(12-AE2) 整理得:19(12-AE2)=9,解得AE =719572.(四川模拟)已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠B =60°,D 为△ABC 外接圆⊙O 上AC ︵的中点.(1)如图1,P 为ABC ︵的中点,求证:PA +PC =3PD ;(2)如图2,P 为ABC ︵上任意一点,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.D(1)证明:连接AD∵D 为AC ︵的中点,P 为ABC ︵的中点 ∴PD 为⊙O 的直径,∴∠PAD =90° ∵∠B =60°,∴∠APC =60°∵D 为AC ︵的中点,∴∠APD =∠CPD =30° ∴PA =PD ·cos30°=32PD ∵P 为ABC ︵的中点,∴PA =PC ∴PA +PC =3PD (2)成立 理由如下:延长PA 到E ,使EA =PC ,连接DE 、AD 、DC 则∠EAD +∠PAD =180° ∵∠PCD +∠PAD =180° ∴∠EAD =∠PCD∵D 为AC ︵的中点,∴AD ︵=CD ︵ ∴AD =CD∴△EAD ≌△PCD ,∴ED =PD 过D 作DH ⊥PE 于H 由(1)知,∠APD =30°∴PH =PD ·cos30°=32PD ,PE =2PH =3PD∵PA +EA =PE ,∴PA +PC =3PD3.(湖北模拟)如图,AB 是⊙O 的直径,PA 、PC 分别切⊙O 于A 、C ,CD ⊥AB 于D ,PB 交CD 于E .P(1)求证:CE =DE ;(2)若AB =6,∠APC =120(1)证明:连接OP 、OC 、BC ∵PA 、PC 是⊙O 的切线∴PA =PC ,∠PAO =∠PCO =90°又PO =PO ,∴Rt △PAO ≌Rt △PCO∴∠POA =∠POC ,∴∠AOC =2∠POA 又∠AOC =2∠ABC ,∴∠POA =∠ABC 又∠PAO =∠CDB =90°,∴△PAO ≌△CDB ∴PA CD =OA BD∵∠PAB =∠EDB =90°,∠PBA =∠EBD ∴△PAB ≌△EDB ,∴PA ED =BABD∵AB =2OA ,∴PA ED =2OA BD =2PACD∴CD =2ED ,∴CE =DE(2)解:∵∠APC =120°,∠PAO =∠PCO =90° ∴∠AOC =60°,∴∠DCO =30° ∵AB =6,∴OA =OC =3∴OD =OC ·sin30°=32,CD =OC ·cos30°=332∴S 阴影=S 扇形AOC -S △DOCBB=60×π×32360-12×32×332=3π2-9384.(上海模拟)如图,⊙O 的半径为6,线段AB 与⊙O 相交于点C 、D ,AC =4,∠BOD =∠A ,OB 与⊙O 相交于点E ,设OA =x ,CD =y .(1)求BD 的长;(2)求y 关于x 的函数关系式,并写出界说域; (3)当CE ⊥OD 时,求AO 的长.解:(1)∵OC =OD ,∴∠OCD =∠ODC ,∴∠OCA =∠ODB ∵∠BOD =∠A ,∴△OBD ∽△AOC ,∴BD OC =ODAC∵OC =OD =6,AC =4,∴BD 6=64,∴BD =9(2)∵△OBD ∽△AOC ,∴∠AOC =∠B 又∵∠A =∠A ,∴△ACO ∽△AOB ,∴AB AO =AOAC∵AB =AC +CD +BD =y +13,∴y +13x =x4∴y =14x 2-13∵0<y <8,∴0<14x 2-13<12,解得213<x <10∴界说域为213<x <10(3)∵OC =OE ,CE ⊥OD .∴∠COD =∠BOD =∠A∴∠AOD =180º-∠A -∠ODC =180º-∠COD -∠OCD =∠ADOABDCEOABDCE O∴AD =AO ,∴y +4=x ,∴14x 2-13+4=x∴x =2±210(舍去负值) ∴AO =2±2105.(北京模拟)如图,抛物线y =2m x 2-2x 与x 轴负半轴交于点A ,极点为B ,且对称轴与x 轴交于点C .(1)求点B 的坐标(用含m 的代数式暗示);(2)D 为BO 中点,直线AD 交y 轴于E ,若点E 的坐标为(0,2),求抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,点M 在直线BO 上,且使得△AMC 的周长最小,P 在抛物线上,Q 在直线 BC 上,若以A 、M 、P 、Q 为极点的四边形是平行四边形,求点P 的坐标.解:(1)∵y =2m x 2-2x =2m (x -12m )2-12m∴抛物线的极点B 的坐标为(12m ,-12m ) (2)令2m x 2-2x =0,解得x 1=0,x 2=m∵抛物线y =2m x 2-2x 与x 轴负半轴交于点A ∴A (m ,0)且m <0. 过点D 作DFx 轴于F由D 为BO 中点,DF ∥BC ,可得CF =FO =12COA B C DOy x EA BC O yx 备用图 AB C DOyxEF∴D =12BC由抛物线的对称性得AC =OC ,∴AF AO =34∵DF ∥EO ,∴△ADF ∽△AEO ,∴DF EO =AFAO由E (0,2),B (12m ,-12m ),得OE =2,DF =-14m∴-14m 2=34,∴m =-6∴抛物线的解析式为y =-13x 2-2x(3)依题意,得A (-6,0),B (-3,3),C (-3,0) 可得直线OB 的解析式为y =-x ,直线BC 为x =-3作点C 关于直线BO 的对称点C 1(0,3),连接AC 1交BO 于M ,则M 即为所求由A (-6,0),C 1(0,3),可得直线AC 1的解析式为y =12x +3由⎩⎪⎨⎪⎧y =12x +3y =-x解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2y =2∴点M 的坐标为(-2,2)由点P 在抛物线y =-13x 2-2x 上,设P (t ,-13t 2-2①当AM 为平行四边形的一边时如右图,过M 作MG ⊥x 轴于G ,过P 作PH ⊥BC 于H 则x G =x M =-2,x H =x B =-3可证△AMG ≌△PQH ,得PH =AG =4 ∴t -(-3)=4,∴t =1 ∴P 1(1,-73)如右图,同理可得PH =AG =4 ∴-3-t =4,∴t =-7 ∴P 2(-7,-73)②当AM 为平行四边形的对角线时如右图,过M 作MH ⊥BC 于H ,过P 作PG ⊥x 轴于G 则x H =x B =-3,x G =x P =t可证△APG ≌△MQH ,得AG =MH =1 ∴t -(-6)=1,∴t =-5 ∴P 3(-5,53)综上,点P 的坐标为P 1(1,-73),P 2(-7,-73),P 36.(上海模拟)已知:如图,直线y =x -15与x 轴、y 轴分别相交于点A 和点B ,抛物线y =-13x 2+bx +c 经过A 、B 两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)若该抛物线的极点为点D ,与x 轴的另一个交点为点C ,对称轴与x 轴交于点H ,求△DAC 的面积;(3)若点E 是线段AD 的中点,CE 与DH 交于点G ,点P 在y 轴的正半轴上,△POH 是否能够与△CGH 相似?如果能,请求出点P 的坐标;如果不能,请说明理由.解:(1)由题意,得A (15,0),B (0,-15) ∵抛物线y =-13x 2+bx +c 经过A 、B 两点∴⎩⎪⎨⎪⎧-13×152+15b +c =0c =-15解得⎩⎪⎨⎪⎧b =6c =-15∴抛物线的解析式为y =-13x 2+6x -15(2)∵y =-13x 2+6x -15=-13(x -9)2+12∴极点D 的坐标为(9,12) 设y =0,则-13(x -9)2+12=0∴(x -9)2=36,∴x 1=3,x 2=15 ∴C (3,0),∴AC =15-3=12 ∴S △DAC =12AC ·DH =12×12×12=72(3)∵点E 是线段AD 的中点,点H 是线段AC 的中点 ∴点G 是△DAC 的重心.,∴GH =13DH =4①若PO GH =OHCH ,则△HPO ∽△CGH∴PO 4=96,∴PO =6∴P 1(0,6)②若PO CH =OHGH ,则△PHO ∽△CGH∴PO 6=94,∴PO =272∴P 2(0,272)∴△POH 能够与△CGH 相似,此时点P 的坐标为P 1(0,6)或P 2(0,272)7.(四川成都)如图,在平面直角坐标系xOy 中,一次函数y =54x+m (m 为常数)的图象与x 轴交于点A (-3,0),与y 轴交于点C .以直线x =1为对称轴的抛物线y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数,且a ≠0)经过A ,C 两点,并与x 轴的正半轴交于点B . (1)求m 的值及抛物线的函数表达式;(2)设E 是y 轴右侧抛物线上一点,过点E 作直线AC 的平行线交x 轴于点F .是否存在这样的点E ,使得以A ,C ,E ,F 为极点的四边形是平行四边形?若存在,求出点E 的坐标及相应的平行四边形的面积;若不存在,请说明理由;(3)若P 是抛物线对称轴上使△ACP 的周长取得最小值的点,过点P 任意作一条与y 轴不服行的直线交抛物线于M 1(x 1,y 1),M 2(x 2,y 2)两点,试探究M1P ·M2PM1M2是否为定值,并写出探究过程.解:(1)∵一次函数y =54x +m 的图象与x 轴交于点A (-3,0)∴54×(-3)+m =0,解得m =154 ∴点C 的坐标是(0,154)∵抛物线y =ax 2+bx +c 经过A ,C 两点,且对称轴为直线x =1∴⎩⎪⎨⎪⎧9a -3b +c =0c =154-b 2a=1解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-14b =12c =154∴抛物线的函数表达式为y =-14x 2+12x +154(2)假设存在点E ,使得以A ,C ,E ,F 为极点的四边形是平行四边形(ⅰ)当CE ∥AF 时,点E 在x 轴上方,y E =y C =154由-14x 2+12x +154=154,解得x 1=0(舍去),x 2=2∴E 1(2,154),此时S □ACE 1F 1=2×154=152(ⅱ)当AE ∥CF 时,点E 在x 轴下方,y E =-y C由-14x 2+12x +154=-154,解得x 1=1+31,x 2∴E 2(1+31,-154)过E 2作E 2H ⊥x 轴于H ,则△E 2HF 2≌△COA ∴HF 2=AO =3,AF 2=7+31∴S □ACF 2E 2=2S □ACF 2=AF 2·CO =15(7+31)4综上所述,存在符合条件的点E 1(2,154),E 2(1+31,-154),使得以A ,C ,E ,F 为极点的四边形是平行四边形,相应的面积分别是152,15(7+31)4(3)方法一:∵A ,B 两点关于抛物线的对称轴x =1对称 ∴AP +CP =BP +CP ≥BC∴当C 、P 、B 三点在一条直线上时,△ACP此时点P 的坐标为(1,3)分别过点M 1,M 2作直线x =1的垂线,垂足为N 1在Rt △M 1PN 1中,由勾股定理得M 1P 2=M 1N 12+PN 12=(x 1-1)2+(y 1-3)2①∵y 1=-14x 12+12x 1+154=-14(x 1-1)2+4即(x 1-1)2=4(4-y 1),将其代入①,得M 1P 2=(5-y 1)2∴M 1P =5-y 1(y 1<5) 同理M 2P =5-y 2由M 1N 1∥M 2N 2,得△M 1PN 1∽△M 2PN 2 ∴M1P M2P =N1P N2P ,即5-y15-y2=3-y1y2-3 整理得y 1y 2=4(y 1+y 2)-15∴M1P ·M2P M1M2=(5-y1)(5-y2)(5-y1)+(5-y2)=y1y2-5(y1+y2)+2510-(y1+y2)=1故M1P ·M2P M1M2是定值,其值为1方法二:同方法一得点P 的坐标为(1,3) 设过点P 的直线表达式为y =kx +3-k联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +3-k y =-14x 2+12x +154 消去y ,整理得x 2+(4k -2)x -(4k +3)=0∴x 1+x 2=2-4k ,x 1x 2=-(4k +3)由y 1=kx 1+3-k ,y 2=kx 2+3-k ,得y 1-y 2=k (x 1-x 2) ∴M 1P 2·M 2P 2=[(x 1-1)2+(y 1-3)2][(x 2-1)2+(y 2-3)2]=[(x 1-1)2+k 2(x 1-1)2][(x 2-1)2+k 2(x 2-1)2] =(k 2+1)2(x 1-1)2(x 2-1)2=(k 2+1)2(x 1x 2-x 1-x 2+1)2=16(k 2+1)2M 1M 22=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=(k 2+1)(x 1-x 2)2=(k 2+1)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =16(k 2+1)2∴M 1P 2·M 2P 2=M 1M 22,即M 1P ·M 2P =M 1M 2 故M1P ·M2P M1M2是定值,其值为18(四川雅安)在直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于点A (1,0)和点B ,极点为P .(1)若点P 的坐标为(-1,4),求此时抛物线的解析式;(2)若点P 的坐标为(-1,k ),k <0,点Q 是y 轴上一个动点,当k 为何值时,QB +QP 取得最小值5;(3)试求满足(2)时动点Q 的坐标.解:(1)由题意,设抛物线的解析式为y =a (x +1)2+4 将A (1,0)代入上式,得a =-1 ∴抛物线的解析式为y =-(x +1)2+4(2)作点P (-1,k )关于y 轴的对称点P ′∴QP =QP ′∵抛物线极点为P (-1,k ),∵抛物线与x 轴交于点A (1,0)和点B ,∴B 若QB +QP 最小,即QB +QP ′最小 则B 、Q 、P ′三点共线,即P ′B =5 又AB =1+3=4,连接P ′A ,则P ′A ⊥AB∴△P ′AB 是直角三角形,∴P ′A =52-42=3 ∴k =3(3)由(2)知,△BOQ ∽△BAP ′ ∴BO BA =OQ AP ′,即34=OQ 3,∴OQ =94 ∴动点Q 的坐标为(0,-94)10.(四川乐山)如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(m ,m ),点B 的坐标为(n ,-n ),抛物线经过A 、O 、B 三点,连接OA 、OB 、AB ,线段AB 交y 轴于点C .已知实数m 、n (m <n )分别是方程x 2-2x -3=0的两根. (1)求抛物线的解析式;(2)若点P 为线段OB 上的一个动点(不与点O 、B 重合),直线PC 与抛物线交于D 、E 两点(点D 在y①当△OPC 为等腰三角形时,求点P ②求△BOD 面积的最年夜值,解:(1)解方程x 2-2x -3=0,得x 1=-1,x ∵m <n ,∴m =-1,n =3 ∴A (-1,-1),B (3,-3)∵抛物线过原点,设抛物线的解析式为y =ax 2+bx∴⎩⎪⎨⎪⎧-1=a -b -3=9a +3b解得a =-12,b =12∴抛物线的解析式为y =-12x 2+12x(2)①设直线AB 的解析式为y =kx +b∴⎩⎪⎨⎪⎧-1=-k +b-3=3k +b 解得k =-12,b =-32∴直线AB 的解析式为y =-12x -32∴C 点坐标为(0,-32)∵直线OB 过点O (0,0),B (3,-3)∴直线OB 的解析式为y =-x∵△OPC 为等腰三角形,∴OC =OP 或OP =PC 或OC =PC 设P (x ,-x )(i )当OC =OP 时,x 2+(-x )2=94解得x 1=324,x 2=-324(舍去),∴P 1(324,(ii )当OP =PC 时,点P 在线段OC (iii )当OC =PC 时,x 2+(-x +32)2=94解得x 1=32,x 2=0(舍去),∴P 3(32,-32)∴P 点坐标为P 1(324,-324)或P 2(34,-34)或P 3(32,-32)②过点D 作DG ⊥x 轴,垂足为G ,交OB 于Q ,过B 作BH ⊥x 轴,垂足为H设Q (x ,-x ),则D (x ,-12x 2+12x )∴DQ =-12x 2+12x +x =-12x 2+32x∴S △BOD =S △ODQ +S △BDQ =12DQ ·OG +12DQ ·GH =12DQ (OG +GH )=12(-12x 2+32x )×3=-34(x -32)2+2716 ∵0<x <3∴当x =32时,S 取得最年夜值为2716,此时D (32,-38)11.(四川模拟)如图,抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于点A 、B ,与y 轴正半轴交于点C ,抛物线的对称轴与x 轴交于点D .已知A (-2,0),tan ∠ABC =34,S △ABC =9.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 是线段BC 上一点,且以B 、D 、P 为极点的三角形与△ABC 相似,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,请你选择一个P 点求出△BDP 外接圆圆心的坐标.解:(19去负值)∴B (4,0),C (0,3)∴设抛物线为y =a (x +2)(x -4),把C (0,3)代入,得 3=a (0+2)(0-4),解得:a =-38∴抛物线的解析式为y =-38(x +2)(x -4)即y =-38x 2+34x +3(2)存在∵y =-38x 2+34x +3=-38(x -1)2+278备用图∴抛物线的对称轴是直线x =1 ∴D (1,0),∴OD =1∵OA =2,OB =4,OC =3,∴AB =6,BC =5,BD =3 当△BDP ∽△BAC 时,则∠BDP =∠BAC ∴DP ∥AC∵D 为AB 中点,∴P 为CB 中点 ∵B (4,0),C (0,3),∴P 1(2,32)当△BPD ∽△BAC 时,则BP BA =BDBC∴BP 6=35,∴BP =185过点P 作PH ⊥OB 于H ,则△BPH ∽△BCO ∴BH BO =PH CO =BP BC ,∴BH 4=PH 3=1855 ∴BH =7225,PH =5425,∴P 2(2825,5425)∴满足条件的P 点有两个,P 1(2,32),P 2(2825,5425)(3)选择P (2,32),设E 为△BDP则点E 是线段BD 的中垂线和线段BP 易知线段BD 的中垂线为x =52,设点E 由ED =EP ,得(52-1)2+m 2=(52-2)2+(m -32)2解得m =112,即E (52,112)∴当点P 坐标为(2,32)时,△BDP 外接圆圆心的坐标为(52,112)12.(四川模拟)已知圆⊙A 的半径为2,圆心A (t ,0)是抛物线y =-12x 2+bx 与x 轴的交点,点P 是x 轴上方抛物线上任意一点,点Q 是线段OP 的中点.(1)如图1,当t =4时,点P 在抛物线上运动,点Q 跟随点P 运动,其运动路径也是一段抛物线,直接写出点Q 运动路径的函数解析式,并指出自变量的取值范围;(2)如图2,当∠POA =45°且t >0时,过点Q 作OP 的垂线l ,证明直线l 与⊙A 相切;(3)当∠POA =45°时,使得直线l 与⊙A 相切于点M ,且四边形PAMQ 点构成以AP 请说明理由.解:(1)y 提示:当t =4时,A (4,0),代入y =-2x 2+bx ,得b =2∴抛物线为y =-12x 2+2x设P (m ,-12m 2+2m ),则Q (12m ,-14m 2+m )设Q (x ,y ),则x =12m ,y =-14m 2+m∴m =2x ,∴y =-14(2x )2+2x =-x 2+2x∵0<m <4,∴0<x <2∴点Q 运动路径的函数解析式为y =-x 2+2x (0<x <2) (2)∵y =-12x 2+bx ,∴A (2b ,0)∵∠POA =45°,∴直线OP 的解析式为y =x联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x y =-12x 2+bx 解得⎩⎪⎨⎪⎧x1=0y1=0(舍去)⎩⎪⎨⎪⎧x2y2∴P (2b -2,2b -2)设l 与x 轴交于点D ,连接PD 由题意,l 是线段OP 的垂直平分线 ∴OD =PD ,∴∠OPD =∠POD =45°∴∠ODP =90°,∴△OPD 是等腰直角三角形 ∴∠ODQ =45°,OD =2b -2 ∴AD =2b -(2b -2)=2过点A 作AM ⊥l 于M ,则∠ADM =45° ∴△ADM 是等腰直角三角形 ∴AM =22AD =2=⊙A 的半径∴直线l 与⊙A 相切(3)∵四边形PAMQ 为矩形,∴PQ =AM =2 ∴OP =22,∴P (2,2),∴Q (1,1) ∴2b -2=2,∴b =2∴A (4,0),抛物线为y =-12x 2+2x易得直线AQ 的解析式为y =-13x +43∵四边形ABPQ 是以AP 为对角线的梯形∴BP ∥AQ ,∴设直线BP 的解析式为y =-13x +n把P (2,2)代入,得n =83,∴y =-13x +83联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-13x +83y =-12x 2+2x 解得⎩⎪⎨⎪⎧x1=2y1=2(舍去)⎩⎪⎨⎪⎧x2=83y 2=169∴B (83,169)∴存在点B (83,169),使由A 、B 、P 、Q 四点构成以AP 为对角线的梯形13.(四川模拟)如图,抛物线y =12x 2+bx +c 与直线l :y =34x -1交于点A (4,2)、B (0,-1). (1)求抛物线的解析式;(2)点D 在直线l 下方的抛物线上,过点D 作DE ∥y 轴交l 于E 、作DF ⊥l 于F ,设点D 的横坐标为t ,△DEF 的周长为p ,求p 与t 的函数关系式,并求p 的最年夜值及此时点D 的坐标;(3)点M 在抛物线上,点N 在x 轴上,若△BMN 是以M 为直角极点的等腰直角三角形,求点M 的坐标.解:(1)由题意知:⎩⎪⎨⎪⎧12×42+4b +c =2c =-1∴⎩⎪⎨⎪⎧b =-54c =-1 ∴抛物线的解析式为y =12x 2-54x -1(2)∵点D 在抛物线y =12x 2-54x -∴设D (t ,12t 2-54t -1),则E (t ,34t ∴DE =34t -1-(12t 2-54t -1)=-12t 2在y =34x -1中,令y =0,得x =43∴直线AB 与x 轴交于点C (43,0)∴BC =12+(43)2=53∴△OBC 的周长为为1+43+53=∵DE ∥y 轴,DF ⊥l ,∴△DEF ∴p4=-12t 2+2t 53∴p =-65t 2+245t =-65(t -2)2+245∴当t =2时,p 有最年夜值为245此时D (2,-32)(3)过点M 作MG ⊥x 轴于G ,过点B 作BH ⊥MG易证△MGN ≌△BHM ,∴MG =BH∴12x 2-54x -1=x 或12x 2-54x -1=-x 解得x 1=9+1134,x 2=9-1134,x 3=1+334,x 4=1-334∴M 1(9+1134,9+1134),M 2(9-1134,9-1134)M 3(1+334,-1+334),M 4(1-334,-1-334)。
中考复习2023年中考数学压轴大题专题二次函数与圆压轴问题
中考复习2023年中考数学压轴大题专题二次函数与圆压轴问题【例1】(2022年江苏省常州市北郊初级中学中考二模数学试题)已知二次函数图象的顶点坐标为A(2,0),且与y轴交于点(0,1),B点坐标为(2,2),点C为抛物线上一动点,以C为圆心,CB为半径的圆交x轴于M,N两点(M在N的左侧).(1)求此二次函数的表达式;(2)当点C在抛物线上运动时,弦MN的长度是否发生变化?若变化,说明理由;若不发生变化,求出弦MN 的长;(3)当△ABM与△ABN相似时,求出M点的坐标.【例2】.(必刷卷05-2022年中考数学考前信息必刷卷(湖南岳阳专用))已知:二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,其中点A为(﹣1,0),与y轴负半轴交于点C(0,﹣2),其对称轴是直线x=32.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;(2)圆O′经过点△ABC的外接圆,点E是AC延长线上一点,△BCE的平分线CD交圆O′于点D,连接AD、BD,求△ACD的面积;(3)在(2)的条件下,二次函数y=ax2+bx+c的图象上是否存在点P,使得△PDB=△CAD?如果存在,请求经典例题出所有符合条件的P点坐标;如果不存在,请说明理由.【例3】.(2022年江苏省徐州市九年级下学期第二次模拟数学试题)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c 的图像与x轴交于A(−1,0),B(2,0)两点,与y轴交于点(0,2).(1)求此二次函数的表达式;(2)点Q在以BC为直径的圆上(点Q与点O,点B,点C均不重合),试探究QO,QB、QC的数量关系,并说明理由.(3)E点为该图像在第一象限内的一动点,过点E作直线BC的平行线,交x轴于点F.若点E从点C出发,沿着抛物线运动到点B,则点F经过的路程为______.x2+bx+c的图象经【例4】(2022年云南省德宏州初中学业水平考试模拟监测数学试题)二次函数y=34过点A(-1,0)和点C(0,-3)与x轴的另一交点为点B.(1)求b,c的值;(2)定义:在平面直角坐标系xOy中,经过该二次函数图象与坐标轴交点的圆,称为该二次函数的坐标圆.问:√10为半径作△Q,使△Q是二次函数y=在该二次函数图象的对称轴上是否存在一点Q,以点Q为圆心,5634x2+bx+c的坐标圆?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图所示,点M是线段BC上一点,过点M作MP//y轴,交二次函数的图象于点P,以M为圆心,MP为半径作△M,当△M与坐标轴相切时,求出CMMB的值.专题31二次函数与圆压轴问题1.(湖北省武汉市华中科技大学附属中学2022-2023学年九年级上学期1月考数学试题)如图,已知抛物线经过点A(−1,0),B(3,0),C(0,3)三点,点D是直线BC绕点B逆时针旋转90°后与y轴的交点,点M是线段AB 上的一个动点,设点M的坐标为(m,0),过点M作x轴的垂线交抛物线于点E,交直线BD于点F.(1)求该抛物线所表示的二次函数的解析式;(2)在点M运动过程中,若存在以EF为直径的圆恰好与y轴相切,求m的值;(3)连接AC,将△AOC绕平面内某点G旋转180°后,得到△A1O1C1,点A、O、C的对应点分别是点A1、O1、C1,是否存在点G使得△AOC旋转后得到的△A1O1C1的两个顶点恰好落在抛物线上,若存在,直接写出G 点的坐标;若不存在,请说明理由.2.(专题16二次函数中的相似三角形-【微专题】2022-2023学年九年级数学下册常考点微专题提分精练(人教版))如图,一次函数y=−2x的图象与二次函数y=−x2+3x图象的对称轴交于点B.培优训练(1)写出点B的坐标;(2)将直线y=−2x沿y轴向上平移,分别交x轴于点C、交y轴于点D,点A是该抛物线与该动直线的一个公共点,试求当△AOB的面积取最大值时,点C的坐标;(3)已知点P是二次函数y=−x2+3x图象在y轴右侧部分上的一个动点,若△PCD的外接圆直径为PC,试问:以P、C、D为顶点的三角形与△COD能否相似?若能,请求出点P的坐标;若不能,请说明理由.3.(福建省泉州市鲤城区第七中学2022-2023学年九年级下学期数学期末质量检测)如图(1)所示,y关于x的(x+m)(x−3m)(m>0)图象的顶点为M,图象交x轴于A、B两点,交y轴正半轴于D二次函数y=−√33m点.以AB为直径作圆,圆心为C.定点E的坐标为(−3,0),连接ED.(1)写出A、B、D三点的坐标;(2)当m为何值时M点在直线ED上?判定此时直线与圆的位置关系;(3)当m变化时,用m表示△AED的面积S,并在给出的直角坐标系中画出S关于m的函数图象的示意图.4.(第5章二次函数(基础、典型、易错、压轴)分类专项训练-2022-2023学年九年级数学考试满分全攻略(苏科版))如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A(−1,0),B(2,0)两点,与y轴交于点(0,2).(1)求此二次函数的表达式;(2)点Q在以BC为直径的圆上(点Q与点O,点B,点C均不重合),试探究QO,QB,QC的数量关系,并说明理由.(3)E点为该图象在第一象限内的一动点,过点E作直线BC的平行线,交x轴于点F.若点E从点C出发,沿着抛物线运动到点B,则点F经过的路程为.5.(湖南省长沙麓山外国语实验中学2022-2023学年九年级上学期第三次月考数学试卷)已知二次函数y= ax2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,其中点A为(−1,0),与y轴负半轴交于点C(0,−2),其对称.轴是直线x=32(1)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;(2)圆O′为△ABC的外接圆,点E是AC延长线上一点,∠BCE的平分线CD交圆O′于点D,连接AD、BD,求△ACD的面积;(3)在(2)的条件下,y轴上是否存在点P,使得以P,C,B为顶点的三角形与△BCD相似?如果存在,请求出所有符合条件的P点坐标;如果不存在,请说明理由.6.(湖南省长沙市湖南师大附中博才实验中学2022-2023学年九年级上学期第三次随堂测数学试卷)如图,x2+bx+c与x轴的一个交点A的坐标为(−3,0),以点A为圆心作圆A,与该二次函数的二次函数y=−56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.7.(专题30圆与二次函数结合-【微专题】2022-2023学年九年级数学上册常考点微专题提分精练(人教版))如图,二次函数y=ax2+4的图象与x轴交于点A和点B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且OA=OC(1)求二次函数的解析式;(2)若以点O为圆心的圆与直线AC相切于点D,求点D的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P使得以P、A、D、O为顶点的四边形是直角梯形?若存在,直接写出点P坐标;若不存在,请说明理由.8.(北京市朝阳区汇文中学朝阳垂杨柳分校2020-2021学年九年级上学期期中数学试卷)定义:在平面直角坐标系中,图形G 上点P(x,y)的纵坐标y 与其横坐标x 的差y﹣x 称为P 点的“坐标差”,而图形G 上所有点的“坐标差”中的最大值称为图形G 的“特征值”.(1)△点A(1,3)的“坐标差”为;△抛物线y=−x2+3x+3的“特征值”为;(2)某二次函数y=−x2+bx+c(c≠0)的“特征值”为﹣1,点B(m,0)与点C 分别是此二次函数的图象与x 轴和y 轴的交点,且点 B 与点C 的“坐标差”相等.△直接写出m=;(用含c的式子表示)△求此二次函数的表达式.(3)如图,在平面直角坐标系xOy 中,以M(2,3)为圆心,2 为半径的圆与直线y=x 相交于点D、E,请直接写出△M 的“特征值”为.9.(湖南省长沙市中雅培粹学校2022-2023学年九年级上学期第一次月考数学试题)如图,已知抛物线经过点A(−1,0),B(3,0),C(0,3)三点,点D是直线BC绕点B逆时针旋转90°后与y轴的交点,点M是线段AB上的一个动点,设点M的坐标为(m,0),过点M作x轴的垂线交抛物线于点E,交直线BD于点F.(1)求该抛物线所表示的二次函数的解析式;(2)在点M运动过程中,若存在以EF为直径的圆恰好与y轴相切,求m的值;(3)连接AC,将ΔAOC绕平面内某点G旋转180°后,得到ΔA1O1C1,点A、O、C的对应点分别是点A1、O1、C1,是否存在点G使得ΔAOC旋转后得到的ΔA1O1C1的两个顶点恰好落在抛物线上,若存在,求出G点的坐标;若不存在,请说明理由.10.(湖南省长沙市一中双语实验学校2021-2022学年九年级上学期期末数学试题)如图,已知二次函数y= ax2+bx+3的图象与x轴交于点A(1,0)、B(−3,0),与y轴的正半轴交于点C.(1)求二次函数y=ax2+bx+3的表达式;(2)点D是线段OB上一动点,过点D作y轴的平行线,与BC交于点E,与抛物线交于点F,连接CF,探究是否存在点D使得△CEF为直角三角形?若存在,求点D的坐标;若不存在,说明理由;(3)若点P在二次函数图象上,是否存在以P为圆心,√2为半径的圆与直线BC相切,若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.11.(广东省深圳市龙华区龙华区高峰学校2021-2022学年九年级下学期第三次月考数学试题)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a<0,c>0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,且以AB为直径的圆经过点C.(1)若点A(﹣4,0),点B(16,0),求C点坐标和函数关系式.(2)若点D是圆与抛物线的交点(D与A、B、C不重合),在(1)的条件下,坐标轴上是否存在一点P,使得以P、B、C为顶点的三角形与△CBD相似?若存在,请求点P坐标;若不存在,请说明理由.12.(2022年山东省济宁市任城区济宁学院附属中学九年级第二次模拟考试试题)如图,已知二次函数y= ax2+bx+3的图象与x轴交于点A(1,0)、B(−3,0),与y轴的正半轴交于点C(1)求二次函数y=ax2+bx+3的表达式(2)点D是线段OB上一动点,过点D作y轴的平行线,与BC交于点E,与抛物线交于点F,连接CF,BF,探究是否存在点D使得四边形ACFB的面积最大?若存在,求点D的坐标;若不存在,说明理由(3)若点P在二次函数图象上,是否存在以P为圆心,√2为半径的圆与直线BC相切,若存在,直接写点P 的坐标;若不存在,说明理由13.(2022年山东省济宁市金乡县中考二模数学试题)已知二次函数的图象交x轴于点A(3,0),B(-1,0),交y轴于点C(0,-3),P这抛物线上一动点,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式:(2)当△P AC是以AC为直角边的直角三角形时,求点P的坐标:(3)抛物线上是否存在点P,使得以点P为圆心,2为半径的圆既与x轴相切,又与抛物线的对称轴相交?若存在,求出点P的坐标,并求出抛物线的对称轴所截的弦MN的长度;若不存在,请说明理由.(写出过程)14.(江苏省盐城市大丰区新丰初级中学2021-2022学年九年级下学期新课程结束考试数学试题(一模))如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A、B为抛物线y=x2上的两个动点,且OA△OB.(1)若点B的坐标是(2,m),则点A的坐标是;(2)过点B作BC△x轴,垂足为C,若△AOB与△OBC相似,求cos△OBA.(3)在(1)问的条件下,若点E为二次函数第一象限内抛物线上一动点,EH垂直于X轴于点H,交线段AB 于点F,以EF为直径的圆M与AB交于点R,求当△EFR周长取最大值时E点的坐标;(4)在(3)问的条件下,以BH为直径作圆N,点P为圆N上一动点,连接AP,Q为AP上一点且AQ=12AP,连接HQ,求OQ的最小值;15.(2022年广西河池市凤山县中考模拟(二)数学试题)如图,二次函数y=ax2+4的图象与x轴交于点A和点B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且tan△OAC=1.(1)求二次函数的解析式;(2)若以点O为圆心的圆与直线AC相切于点D,求点D的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P使得以P、A、D、O为顶点的四边形是直角梯形?若存在,直接写出点P坐标;若不存在,请说明理由.16.(湖北省鄂州市吴都中学2021-2022学年九年级下学期第一次月考数学试题)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象的顶点为D点,与y轴交于C点,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),OB=OC,tan△ACO=13.(1)求这个二次函数的表达式;(2)经过C、D两点的直线,与x轴交于点E,在该抛物线上是否存在这样的点F,使以点A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若平行于x轴的直线与该抛物线交于M、N两点,且以MN为直径的圆与x轴相切,求该圆半径的长度.17.(2022年新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市天山区一模数学试题)如图,已知二次函数y=−14x2+32x+4的图像与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,顶点为D,连接BC;(1)求顶点D的坐标;(2)求直线BC的解析式;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE,CE,求△BCE面积的最大值;(4)以AB为直径,M为圆心作圆M,试判断直线CD与圆M的位置关系,并说明理由18.(专题09二次函数与圆综合问题-挑战2022年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘)定义:平面直角坐标系xOy中,过二次函数图像与坐标轴交点的圆,称为该二次函数的坐标圆.(1)已知点P(2,2),以P为圆心,√5为半径作圆.请判断△P是不是二次函数y=x2﹣4x+3的坐标圆,并说明理由;(2)已知二次函数y=x2﹣4x+4图像的顶点为A,坐标圆的圆心为P,如图1,求△POA周长的最小值;(3)已知二次函数y=ax2﹣4x+4(0<a<1)图像交x轴于点A,B,交y轴于点C,与坐标圆的第四个交点为D,连接PC,PD,如图2.若△CPD=120°,求a的值.19.(湖南省长沙市青竹湖湘一外国语学校2020-2021学年九年级下学期第二次模拟考试数学试题)已知二次函数的图象经过点A(2,0),B(−4,0),C(0,4),点F为二次函数第二象限内抛物线上一动点,FH⊥x 轴于点H,交直线BC于点D,以FD为直径的圆△M与BC交于点E.(1)求这个二次函数的关系式;(2)当三角形EFD周长最大时.求此时点F点坐标及三角形EFD的周长;(3)在(2)的条件下,点N为△M上一动点,连接BN,点Q为BN的中点,连接HQ,求HQ的取值范围.20.(江苏省宿迁市沭阳县怀文中学2021-2022学年九年级上学期期末数学试题)如图,已知二次函数y= ax2+bx+c的图象与x轴交于A和B(3,0)两点,与y轴交于C(0,−2),对称轴为直线x=5,连接BC,在直4线BC上有一动点P,过点P作y轴的平行线交二次函数的图像于点N,交x轴于点M,(1)求抛物线与直线BC的函数解析式;(2)设点M的坐标为(m,0),求当以PN为直径的圆与y轴相切时m的值:(3)若点P在线段BC上运动,则是否存在这样的点P,使得△CPN与△BPM相似,若存在请直接写出点P 的坐标,若不存在,请写出理由.。
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.。
二次函数和圆综合(压轴题+例题+巩固+答案解析)
【例1】.如图,点()40M ,,以点M 为圆心、2为半径的圆与x 轴交于点A B ,.已知抛物216y x bx c =++过点A 和B ,与y 轴交于点C .⑴ 求点C 的坐标,并画出抛物线的大致图象.⑵ 点()8Q m ,在抛物线216y x bx c =++上,点P 为此抛物线对称轴上一个动点,求PQ PB + 最小值. ⑶ 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.【巩固】已知抛物线2y ax bx c =++与y 轴的交点为C ,顶点为M ,直线CM 的解析式2y x =-+并且线段CM 的长为(1)求抛物线的解析式。
(2)设抛物线与x 轴有两个交点A (X 1 ,0)、B (X 2 ,0),且点A 在B 的左侧,求线段AB 的长。
(3)若以AB 为直径作⊙N ,请你判断直线CM 与⊙N 的位置关系,并说明理由。
【例2】如图,在平面直角坐标系中,以点(04)C ,为圆心,半径为4的圆交y 轴正半轴于点A ,AB 是C ⊙的切线.动点P 从点A 开始沿AB 方向以每秒1个单位长度的速度运动,点Q 从O 点开始沿x 轴正方向以每秒4个单位长度的速度运动,且动点P 、Q 从点A 和点O 同时出发,设运动时间为t (秒).⑴当1t =时,得到1P 、1Q 两点,求经过A 、1P 、1Q 三点的抛物线解析式及对称轴l ;⑵当t 为何值时,直线PQ 与C ⊙相切?并写出此时点P 和点Q 的坐标;⑶在⑵的条件下,抛物线对称轴l 上存在一点N ,使NP NQ +最小,求出点N 的坐标并说明理由.提示:(1)先求出t=1时,AP 和OQ 的长,即可求得P 1,Q 1的坐标,然后用待定系数法即可得出抛物线的解析式.进而可求出对称轴l 的解析式.(2)当直线PQ 与圆C 相切时,连接CP ,CQ 则有Rt △CMP ∽Rt △QMC (M 为PG 与圆的切点),因此可设当t=a 秒时,PQ 与圆相切,然后用a 表示出AP ,OQ 的长即PM ,QM 的长(切线长定理).由此可求出a 的值.(3)本题的关键是确定N 的位置,先找出与P 点关于直线l 对称的点P ′的坐标,连接P ′Q ,那么P ′Q 与直线l 的交点即为所求的N 点,可先求出直线P ′Q 的解析式,进而可求出N 点的坐标.【巩固】已知二次函数图象的顶点在原点O ,对称轴为y 轴.一次函数1y kx =+的图象与 二次函数的图象交于A B ,两点(A 在B 的左侧),且A 点坐标为()44-,.平行于x 轴的直线l 过()01-,点.⑴ 求一次函数与二次函数的解析式;⑵ 判断以线段AB 为直径的圆与直线l 的位置关系,并给出证明;⑶ 把二次函数的图象向右平移2个单位,再向下平移t 个单位()0t >,二次函数的图象与x轴交于M N,,三点的圆的,两点,一次函数图象交y轴于F点.当t为何值时,过F M N面积最小?最小面积是多少?【例3】如图1,⊙O的半径为1,正方形ABCD顶点B坐标为(),,顶点D在⊙O上运动.50⑴当点D运动到与点A、O在同一条直线上时,试证明直线CD与⊙O相切;⑵当直线CD与⊙O相切时,求OD所在直线对应的函数关系式;⑶设点D的横坐标为x,正方形ABCD的面积为S,求S与x之间的函数关系式,并求出S 的最大值与最小值.【巩固】如图,已知点A 从()10,出发,以1个单位长度/秒的速度沿x 轴向正方向运动,以O A ,为顶点作菱形OABC ,使点B C ,在第一象限,且60AOC ∠=︒;以()03P ,为圆心,PC 为半径作圆.设点A 运动了t 秒,求: ⑴ 点C 的坐标(用含t 的代数式表示);⑵ 当点A 在运动过程中,所有使P 与菱形OABC 的边所在直线相切的t 的值.【例4】已知:如图,抛物线213y x m =+与x 轴交于A B ,两点,与y 轴交于C 点,90ACB ∠=︒⑴ 求m 的值及抛物线顶点坐标;⑵ 过A B C ,,的三点的M ⊙交y 轴于另一点D ,连结DM 并延长交M ⊙于点E ,过E 点的M ⊙的切线分别交x 轴、y 轴于点F G ,,求直线FG 的解析式;⑶ 在条件⑵下,设P 为CBD 上的动点(P 不与C D ,重合),连结PA 交y 轴于点H ,问是否存在一个常数k ,始终满足AH AP k ⋅=,如果存在,请写出求解过程;如果不存在,请说明理由.【巩固】如图,已知点A的坐标是(),,以AB为直径作O',90-,,点B的坐标是()10交y轴的负半轴于点C,连接AC、BC,过A、B、C三点作抛物线.⑴求抛物线的解析式;⑵点E是AC延长线上一点,BCE∠的平分线CD交O'于点D,连结BD,求直线BD的解析式;⑶在⑵的条件下,抛物线上是否存在点P,使得PDB CBD∠=∠?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.DCEA yxBO O'课后作业:1.如图,直角坐标系中,已知两点()A,,点B在第一象限且OAB2000O,,()∆为正三角形,OAB∆的外接圆交y轴的正半轴于点C,过点C的圆的切线交x轴于点D.⑴求B C,两点的坐标;⑵求直线CD的函数解析式;⑶设E F,分别是线段AB AD,上的两个动点,且EF平分四边形ABCD的周长.试探究:AEF∆的最大面积?参考答案例1【巩固】例2分析:(1)先求出t=1时,AP和OQ的长,即可求得P1,Q1的坐标,然后用待定系数法即可得出抛物线的解析式.进而可求出对称轴l的解析式.(2)当直线PQ与圆C相切时,连接CP,CQ则有Rt△CMP∽Rt△QMC(M为PG与圆的切点),因此可设当t=a秒时,PQ与圆相切,然后用a表示出AP,OQ的长即PM,QM的长(切线长定理).由此可求出a的值.(3)本题的关键是确定N的位置,先找出与P点关于直线l对称的点P′的坐标,连接P′Q,那么P′Q与直线l的交点即为所求的N点,可先求出直线P′Q的解析式,进而可求出N点的坐标.【巩固】例3【巩固】例4【巩固】作业。
初中数学中考复习 第13关 以二次函数与圆的问题为背景的解答题(原卷版)
第十三关:以二次函数与圆的问题为背景的解答题【总体点评】二次函数在全国中考数学中常常作为压轴题,同时在省级,国家级数学竞赛中也有二次函数大题,很多学生在有限的时间内都不能很好完成。
由于在高中和大学中很多数学知识都与函数知识或函数的思想有关,学生在初中阶段函数知识和函数思维方法学得好否,直接关系到未来数学的学习。
“圆”在初中阶段学习占有重要位置,“垂径定理”、“点与圆的位置关系”的判定与性质、“直线与圆的位置关系”的判定与性质、“正多边形的判定与性质”通常是命题频率高的知识点.由于这部分知识的综合性较强,多作为单独的解答题出现.如果把圆放到直角坐标系中,同二次函数结合,则多作为区分度较高的压轴题中出现.此类题目由于解题方法灵活,考查的知识点全面,体现了方程、建模、转化、数形结合、分类讨论等多种数学思想,得到命题者的青睐【解题思路】二次函数与圆都是初中数学的重点内容,历来是中考数学命题的热点,其本身涉及的知识点就较多,综合性和解题技巧较强,给解题带来一定的困难,而将函数与圆相结合,并作为中考的压轴题,就更显得复杂了.只要我们掌握解决这类问题的思路和方法,采取分而治之,各个击破的思想,问题是会迎刃而解的.解决二次函数与圆的问题,用到的数学思想方法有化归思想、分类思想、数学结合思想,以及代入法、消元法、配方法、代定系数法等。
解题时要注意各知识点之间的联系和数学思想方法、解题技巧的灵活应用,要抓住题意,化整为零,层层深入,各个击破,从而达到解决问题的目的。
【典型例题】经过点A(1,0)和点B(5,0),与y轴【例1】(2019·黑龙江中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx−53交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)以点A为圆心,作与直线BC相切的⊙A,请判断⊙A与y轴有怎样的位置关系,并说明理由;(3)在直线BC上方的抛物线上任取一点P,连接PB、PC,请问:△PBC的面积是否存在最大值?若存在,求出这个值和此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.【例2】(2019·广西中考真题)如图,直线3y x =-交x 轴于点A ,交y 轴于点C ,点B 的坐标为(1,0),抛物线2(0)y ax bx c a =++≠经过,,A B C 三点,抛物线的顶点为点D ,对称轴与x 轴的交点为点E ,点E关于原点的对称点为F ,连接CE ,以点F 为圆心,12CE 的长为半径作圆,点P 为直线3y x =-上的一个动点.(1)求抛物线的解析式; (2)求BDP ∆周长的最小值;(3)若动点P 与点C 不重合,点Q 为⊙F 上的任意一点,当PQ 的最大值等于32CE 时,过,P Q 两点的直线与抛物线交于,M N 两点(点M 在点N 的左侧),求四边形ABMN 的面积.【例3】(2018·青海中考真题)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD 是以AB 为直径的⊙M 的内接四边形,点A ,B 在x 轴上,⊙MBC 是边长为2的等边三角形,过点M 作直线l 与x 轴垂直,交⊙M 于点E ,垂足为点M ,且点D 平分.(1)求过A,B,E三点的抛物线的解析式;(2)求证:四边形AMCD是菱形;(3)请问在抛物线上是否存在一点P,使得△ABP的面积等于定值5?若存在,请求出所有的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【方法归纳】函数知识要理解好数形结合的思想,知识点的掌握中要理解文字解释和图像之间的关系,至于与圆、三角形、方程的综合题,往往最后一问难度大,要建立模型、框架,完善步骤,循序渐进. 【针对练习】1.我们不妨约定:对角线互相垂直的凸四边形叫做“十字形”.(1)①在“平行四边形,矩形,菱形,正方形”中,一定是“十字形”的有;②在凸四边形ABCD中,AB=AD且CB≠CD,则该四边形“十字形”.(填“是”或“不是”)(2)如图1,A,B,C,D是半径为1的⊙O上按逆时针方向排列的四个动点,AC与BD交于点E,∠ADB﹣∠CDB=∠ABD﹣∠CBD,当6≤AC2+BD2≤7时,求OE的取值范围;(3)如图2,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a>0,c<0)与x轴交于A,C两点(点A在点C的左侧),B是抛物线与y轴的交点,点D的坐标为(0,﹣ac),记“十字形”ABCD 的面积为S,记△AOB,△COD,△AOD,△BOC的面积分别为S1,S2,S3,S4.求同时满足下列三个条件的抛物线的解析式;①√S=√S1+√S2;②√S=√S3+√S4;③“十字形”ABCD的周长为12√10.2.(2019·湖南中考真题)如图,抛物线26y ax ax =+(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 的坐标为(t ,0)(﹣3<t <0),连接BD 并延长与过O ,A ,B 三点的⊙P 相交于点C . (1)求点A 的坐标;(2)过点C 作⊙P 的切线CE 交x 轴于点E .①如图1,求证:CE =DE ;②如图2,连接AC ,BE ,BO ,当3a =∠CAE =∠OBE 时,求11OD OE -的值3.(2019·浙江中考真题)已知在平面直角坐标系xOy 中,直线1l 分别交x 轴和y 轴于点()()3,0,0,3A B -. (1)如图1,已知P 经过点O ,且与直线1l 相切于点B ,求P 的直径长;(2)如图2,已知直线2: 33l y x =-分别交x 轴和y 轴于点C 和点D ,点Q 是直线2l 上的一个动点,以Q 为圆心,.①当点Q 与点C 重合时,求证: 直线1l 与Q 相切;②设Q 与直线1l 相交于,M N 两点, 连结,QM QN . 问:是否存在这样的点Q ,使得QMN ∆是等腰直角三角形,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.4.(2018·山东中考真题)如图①,在平面直角坐标系中,圆心为P (x ,y )的动圆经过点A (1,2)且与x轴相切于点B.(1)当x=2时,求⊙P的半径;(2)求y关于x的函数解析式,请判断此函数图象的形状,并在图②中画出此函数的图象;(3)请类比圆的定义(图可以看成是到定点的距离等于定长的所有点的集合),给(2)中所得函数图象进行定义:此函数图象可以看成是到的距离等于到的距离的所有点的集合.(4)当⊙P的半径为1时,若⊙P与以上(2)中所得函数图象相交于点C、D,其中交点D(m,n)在点C的右侧,请利用图②,求cos∠APD的大小.5.(2018·江苏中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=(x-a)(x-3)(0<a<3)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点D,过其顶点C作直线CP⊥x轴,垂足为点P,连接AD、BC.(1)求点A、B、D的坐标;(2)若△AOD与△BPC相似,求a的值;(3)点D、O、C、B能否在同一个圆上,若能,求出a的值,若不能,请说明理由.6.(2017·江苏中考真题)如图,以原点O为圆心,3为半径的圆与x轴分别交于A,B两点(点B在点A 的右边),P是半径OB上一点,过P且垂直于AB的直线与⊙O分别交于C,D两点(点C在点D的上方),直线AC,DB交于点E.若AC:CE=1:2.(1)求点P的坐标;(2)求过点A和点E,且顶点在直线CD上的抛物线的函数表达式.7.(2019·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与⊙M相交于A、B、C、D四点.其中AB两点的坐标分别为(-1,0),(0,-2),点D在x轴上且AD为⊙M的直径.点E是⊙M 与y轴的另一个交点,过劣弧DE上的点F作FH⊥AD于点H,且FH=1.5.(1)求点D的坐标及该抛物线的表达式;(2)若点P是x轴上的一个动点,试求出⊿PEF的周长最小时点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使⊿QCM是等腰三角形?如果存在,请直接写出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.8.(2019·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为1的圆的圆心O在坐标原点,且与两坐标轴分别交于A、B、C、D四点.抛物线y=ax2+bx+c与y轴交于点D,与直线y=x交于点M、N,且MA、NC分别与圆O相切于点A和点C.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴交x轴于点E,连结DE,并延长DE交圆O于F,求EF的长.(3)过点B作圆O的切线交DC的延长线于点P,判断点P是否在抛物线上,说明理由.9.(2018·山东中考真题)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣3).(1)求该抛物线的解析式;(2)若以点A为圆心的圆与直线BC相切于点M,求切点M的坐标;(3)若点Q在x轴上,点P在抛物线上,是否存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2018·湖南中考真题)我们不妨约定:对角线互相垂直的凸四边形叫做“十字形”.(1)①在“平行四边形,矩形,菱形,正方形”中,一定是“十字形”的有;②在凸四边形ABCD中,AB=AD且CB≠CD,则该四边形“十字形”.(填“是”或“不是”)(2)如图1,A,B,C,D是半径为1的⊙O上按逆时针方向排列的四个动点,AC与BD交于点E,∠ADB ﹣∠CDB=∠ABD ﹣∠CBD ,当6≤AC 2+BD 2≤7时,求OE 的取值范围;(3)如图2,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax 2+bx+c (a ,b ,c 为常数,a >0,c <0)与x 轴交于A ,C 两点(点A 在点C 的左侧),B 是抛物线与y 轴的交点,点D 的坐标为(0,﹣ac ),记“十字形”ABCD 的面积为S ,记△AOB ,△COD ,△AOD ,△BOC 的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4.求同时满足下列三个条件的抛物线的解析式; ①S =1S 2S +;②S=3S 4S +;③“十字形”ABCD 的周长为1210.11.(2017·广西中考真题)已知抛物线y 1=ax 2+bx -4(a≠0)与x 轴交于点A (-1,0)和点B (4,0). (1)求抛物线y 1的函数解析式;(2)如图①,将抛物线y 1沿x 轴翻折得到抛物线y 2,抛物线y 2与y 轴交于点C ,点D 是线段BC 上的一个动点,过点D 作DE ∥y 轴交抛物线y 1于点E ,求线段DE 的长度的最大值;(2)在(2)的条件下,当线段DE 处于长度最大值位置时,作线段BC 的垂直平分线交DE 于点F ,垂足为H ,点P 是抛物线y 2上一动点,⊙P 与直线BC 相切,且S ⊙P :S △DFH =2π,求满足条件的所有点P 的坐标.12.(2018·山东中考真题)抛物线y =ax 2+bx +4(a ≠0)过点A (1,﹣1),B (5,﹣1),与y 轴交于点C . (1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,连接CB ,以CB 为边作▱CBPQ ,若点P 在直线BC 上方的抛物线上,Q 为坐标平面内的一点,且▱CBPQ 的面积为30,求点P 的坐标;(3)如图2,⊙O 1过点A 、B 、C 三点,AE 为直径,点M 为 上的一动点(不与点A ,E 重合),∠MBN 为直角,边BN 与ME 的延长线交于N ,求线段BN 长度的最大值.13.(2019·四川中考真题)如图,已知抛物线(a≠0)的图象的顶点坐标是(2,1),并且经过点(4,2),直线与抛物线交于B,D两点,以BD为直径作圆,圆心为点C,圆C与直线m交于对称轴右侧的点M(t,1),直线m上每一点的纵坐标都等于1.(1)求抛物线的解析式;(2)证明:圆C与x轴相切;(3)过点B作BE⊥m,垂足为E,再过点D作DF⊥m,垂足为F,求MF的值.14.(2019·江苏中考真题)如图,已知二次函数的图象与轴交于两点与轴交于点,⊙的半径为为⊙上一动点.(1)点的坐标分别为(),();(2)是否存在点,使得为直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)连接,若为的中点,连接,则的最大值= .15.(2017·黑龙江中考真题)在平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴于点,抛物线经过点,与直线交于点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,横坐标为的点在直线上方的抛物线上,过点作轴交直线于点,以为直径的圆交直线于另一点.当点在轴上时,求的周长;(3)将绕坐标平面内的某一点按顺时针方向旋转,得到,点的对应点分别是.若的两个顶点恰好落在抛物线上,请直接写出点的坐标.16.(2017·甘肃中考真题)如图,抛物线与直线交于,两点,直线交轴与点,点是直线上的动点,过点作轴交于点,交抛物线于点.(1)求抛物线的表达式;(2)连接,,当四边形是平行四边形时,求点的坐标;(3)①在轴上存在一点,连接,,当点运动到什么位置时,以为顶点的四边形是矩形?求出此时点的坐标;②在①的前提下,以点为圆心,长为半径作圆,点为上一动点,求的最小值.17.(2017·湖南中考真题)已知二次函数y=﹣x2+bx+c+1,①当b=1时,求这个二次函数的对称轴的方程;②若c=b2﹣2b,问:b为何值时,二次函数的图象与x轴相切?③若二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1<x2,与y轴的正半轴交于点M,以AB 为直径的半圆恰好过点M,二次函数的对称轴l与x轴、直线BM、直线AM分别交于点D、E、F,且满足,求二次函数的表达式.18.(2017·江苏中考真题)如图,已知二次函数的图象经过点,,且与轴交于点,连接、、.(1)求此二次函数的关系式;(2)判断的形状;若的外接圆记为,请直接写出圆心的坐标;(3)若将抛物线沿射线方向平移,平移后点、、的对应点分别记为点、、,的外接圆记为,是否存在某个位置,使经过原点?若存在,求出此时抛物线的关系式;若不存在,请说明理由.。
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★。
二次函数背景下的与圆有关的问题(原卷版)
备战2020年中考数学压轴题之二次函数专题10 二次函数背景下的与圆有关的问题【方法综述】圆和二次函数都是初中数学重点知识,是压轴题中的常见题目。
而二次函数与圆的结合则常常是高难度的压轴题。
以二次函数为背景的问题中,圆的知识常常以圆的基本知识、与圆有关的位置关系、构造圆和隐形圆为考察内容。
解答要点是结合相关知识,对于已知条件进行数形结合。
【典例示范】类型一圆的基本性质应用例1:如图,抛物线y=ax2﹣2ax+m的图象经过点P(4,5),与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且S△P AB=10.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在点Q使得△P AQ和△PBQ的面积相等?若存在,求出Q点的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过A、P、C三点的圆与抛物线交于另一点D,求出D点坐标及四边形P ACD的周长.针对训练1.如图,一次函数y=2x与反比例函数y=kx(k>0)的图象交于A、B两点,点P在以C(-2,0)为圆心,1为半径的圆上,Q是AP的中点(1)若k的值;(2)若OQ长的最大值为32,求k的值;(3)若过点C的二次函数y=ax2+bx+c同时满足以下两个条件:①a+b+c=0;②当a≤x≤a+1时,函数y的最大值为4a,求二次项系数a的值.2.对于平面直角坐标系xOy中的点P,Q和图形G,给出如下定义:点P,Q都在图形G上,且将点P的横坐标与纵坐标互换后得到点Q,则称点P,Q是图形G的一对“关联点”.例如,点P(1,2)和点Q(2,1)是直线y=﹣x+3的一对关联点.(1)请写出反比例函数y=6的图象上的一对关联点的坐标:;x(2)抛物线y=x2+bx+c的对称轴为直线x=1,与y轴交于点C(0,﹣1).点A,B是抛物线y=x2+bx+c 的一对关联点,直线AB与x轴交于点D(1,0).求A,B两点坐标.(3)⊙T的半径为3,点M,N是⊙T的一对关联点,且点M的坐标为(1,m)(m>1),请直接写出m的取值范围.3.已知:直线y=-x-4分别交x、y轴于A、C两点,点B为线段AC的中点,抛物线y=ax2+bx经过A、B 两点,(1)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,连结AD、CD,问在抛物线上是否存在点P,使S△ACP=2S△ACD?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;(3)在(2)的条件下,若E为⊙D上一动点(不与A、O重合),连结AE、OE,问在x轴上是否存在点Q,使∠ACQ:∠AEO=2:3?若存在,请求出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.4.已知抛物线y =x 2+mx ﹣2m ﹣4(m >0). (1)证明:该抛物线与x 轴总有两个不同的交点;(2)设该抛物线与x 轴的两个交点分别为A ,B (点A 在点B 的右侧),与y 轴交于点C ,A ,B ,C 三点都在⊙P 上.①试判断:不论m 取任何正数,⊙P 是否经过y 轴上某个定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,说明理由;②若点C 关于直线x =−m2的对称点为点E ,点D (0,1),连接BE ,BD ,DE ,△BDE 的周长记为l ,⊙P的半径记为r ,求lr的值.5.如图①,已知抛物线2139424y x x =-+的顶点为点P ,与y 轴交于点B .点A 坐标为(3,2).点M 为抛物线上一动点,以点M 为圆心,MA 为半径的圆交x 轴于C ,D 两点(点C 在点D 的左侧).(1)如图②,当点M 与点B 重合时,求CD 的长;(2)当点M 在抛物线上运动时,CD 的长度是否发生变化?若变化,求出CD 关于点M 横坐标x 的函数关系式;若不发生变化,求出CD 的长;(3)当△ACP 与△ADP 相似时,求出点C 的坐标. 6.已知抛物线 C 1:y =ax 2 过点(2,2)(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图,△ABC 的三个顶点都在抛物线C1上,且边AC 所在的直线解析式为y=x+b,若AC 边上的中线BD 平行于y 轴,求AC2的值;BD(3)如图,点P 的坐标为(0,2),点Q 为抛物线上C1上一动点,以PQ 为直径作⊙M,直线y=t 与⊙M 相交于H、K 两点是否存在实数t,使得HK 的长度为定值?若存在,求出HK 的长度;若不存在,请说明理由.7.(浙江省湖州市南浔区2017-2018学年九年级上学期期末)已知在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原x+c过点,如图1,直角三角板△MON中,OM=ON=√3,OQ=1,直线l过点N和点N,抛物线y=ax2+2√33点Q和点N.(1)求出该抛物线的解析式;x+c上的一个动点.(2)已知点P是抛物线y=ax2+2√33①初步尝试若点P在y轴右侧的该抛物线上,如图2,过点P作PA⊥y轴于点A,问:是否存在点P,使得以N、P、A为顶点的三角形与△ONQ相似.若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;②深入探究若点P在第一象限的该抛物线上,如图3,连结PQ,与直线MN交于点G,以QG为直径的圆交QN于点H,交x轴于点R,连结HR,求线段HR的最小值.8.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,A点坐标为(−8, 0),B点坐标为(2, 0),以AB为直径的圆P与y轴的负半轴交于点C.(1)求图象经过A,B,C三点的抛物线的解析式;(2)设M点为所求抛物线的顶点,试判断直线MC与⊙P的关系,并说明理由.9.已知抛物线y=ax2+bx过点A(1,4)、B(﹣3,0),过点A作直线AC∥x轴,交抛物线于另一点C,在x轴上有一点D(4,0),连接CD.(1)求抛物线的表达式;(2)若在抛物线上存在点Q,使得CD平分∠ACQ,请求出点Q的坐标;(3)在直线CD的下方的抛物线上取一点N,过点N作NG∥y轴交CD于点G,以NG为直径画圆在直线CD上截得弦GH,问弦GH的最大值是多少?(4)一动点P从C点出发,以每秒1个单位长度的速度沿C﹣A﹣D运动,在线段CD上还有一动点M,问是否存在某一时刻使PM+AM=4?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.10.如图,在平面直角坐标系中,点A(10, 0),以OA为直径在第一象限内作半圆,B为半圆上一点,连接AB 并延长至C,使BC=AB,过C作CD⊥x轴于点D,交线段OB于点E,已知CD=8,抛物线经过O、E、A三点.(1)∠OBA=________°.(2)求抛物线的函数表达式.(3)若P为抛物线上位于第一象限内的一个动点,以P、O、A、E为顶点的四边形面积记作S,则S取何值时,相应的点P有且只有3个?类型二与圆有关的位置关系例2.如图1,二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a<0)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴的正半轴交于点C,顶点为D.(1)求顶点D的坐标(用含a的代数式表示);(2)若以AD为直径的圆经过点C.①求抛物线的函数关系式;②如图2,点E是y轴负半轴上一点,连接BE,将△OBE绕平面内某一点旋转180°,得到△PMN(点P、M、N分别和点O、B、E对应),并且点M、N都在抛物线上,作MF⊥x轴于点F,若线段MF:BF=1:2,求点M、N的坐标;③点Q在抛物线的对称轴上,以Q为圆心的圆过A、B两点,并且和直线CD相切,如图3,求点Q的坐标.针对训练1.抛物线y=﹣23x2+73x﹣1与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其顶点为D.将抛物线位于直线l:y=t(t<2524)上方的部分沿直线l向下翻折,抛物线剩余部分与翻折后所得图形组成一个“M”形的新图象.(1)点A,B,D的坐标分别为,,;(2)如图①,抛物线翻折后,点D落在点E处.当点E在△ABC内(含边界)时,求t的取值范围;(3)如图②,当t=0时,若Q是“M”形新图象上一动点,是否存在以CQ为直径的圆与x轴相切于点P?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图1,抛物线y =ax 2+bx+c 的顶点(0,5),且过点(﹣3,114),先求抛物线的解析式,再解决下列问题:(应用)问题1,如图2,线段AB =d (定值),将其弯折成互相垂直的两段AC 、CB 后,设A 、B 两点的距离为x ,由A 、B 、C 三点组成图形面积为S ,且S 与x 的函数关系如图所示(抛物线y =ax 2+bx+c 上MN 之间的部分,M 在x 轴上):(1)填空:线段AB 的长度d = ;弯折后A 、B 两点的距离x 的取值范围是 ;若S =3,则是否存在点C ,将AB 分成两段(填“能”或“不能”) ;若面积S =1.5时,点C 将线段AB 分成两段的长分别是 ;(2)填空:在如图1中,以原点O 为圆心,A 、B 两点的距离x 为半径的⊙O ;画出点C 分AB 所得两段AC 与CB 的函数图象(线段);设圆心O 到该函数图象的距离为h ,则h = ,该函数图象与⊙O 的位置关系是 .(提升)问题2,一个直角三角形斜边长为c (定值),设其面积为S ,周长为x ,证明S 是x 的二次函数,求该函数关系式,并求x 的取值范围和相应S 的取值范围.【答案】抛物线的解析式为:y =﹣14x 2+5;(1)<x <;(2,相离或相切或相交;(3)相应S 的取值范围为S >14c 2.3.如图,已知抛物线()2y ax bx 2a 0=+-≠与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,直线BD 交抛物线于点D ,并且()D 2,3,()B 4,0-. (1)求抛物线的解析式;(2)已知点M 为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B 、M 、C ,求BMC 面积的最大值; (3)在(2)中BMC 面积最大的条件下,过点M 作直线平行于y 轴,在这条直线上是否存在一个以Q 点为圆心,OQ 为半径且与直线AC 相切的圆?若存在,求出圆心Q 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图1,对于平面内的点P 和两条曲线L 1、L 2给出如下定义:若从点P 任意引出一条射线分别与L 1、L 2交于Q 1、Q 2,总有PQ 1PQ 2是定值,我们称曲线L 1与L 2“曲似”,定值PQ 1PQ 2为“曲似比”,点P 为“曲心”.例如:如图2,以点O ′为圆心,半径分别为r 1、r 2(都是常数)的两个同心圆C 1、C 2,从点O ′任意引出一条射线分别与两圆交于点M 、N ,因为总有O ′MO ′N =r 1r 是定值,所以同心圆C 1与C 2曲似,曲似比为r1r 2,“曲心”为O ′.(1)在平面直角坐标系xOy 中,直线y =kx 与抛物线y =x 2、y =12x 2分别交于点A 、B ,如图3所示,试判断两抛物线是否曲似,并说明理由;(2)在(1)的条件下,以O 为圆心,OA 为半径作圆,过点B 作x 轴的垂线,垂足为C ,是否存在k 值,使⊙O 与直线BC 相切?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由;(3)在(1)、(2)的条件下,若将“y =12x 2”改为“y =1m x 2”,其他条件不变,当存在⊙O 与直线BC 相切时,直接写出m 的取值范围及k 与m 之间的关系式.5.已知二次函数图象的顶点在原点O ,对称轴为y 轴.一次函数1y kx =+的图象与二次函数的图象交于A B ,两点(A 在B 的左侧),且A 点坐标为()44-,.平行于x 轴的直线l 过()01-,点.(1)求一次函数与二次函数的解析式;(2)判断以线段AB 为直径的圆与直线l 的位置关系,并给出证明;(3)把二次函数的图象向右平移 2 个单位,再向下平移 t 个单位(t >0),二次函数的图象与x 轴交于 M ,N 两点,一次函数图象交y 轴于 F 点.当 t 为何值时,过 F ,M ,N 三点的圆的面积最小?最小面积是多少?6.如图,在平面角坐标系中,抛物线C 1:y=ax 2+bx ﹣1经过点A (﹣2,1)和点B (﹣1,﹣1),抛物线C 2:y=2x 2+x+1,动直线x=t 与抛物线C 1交于点N ,与抛物线C 2交于点M . (1)求抛物线C 1的表达式;(2)直接用含t 的代数式表示线段MN 的长;(3)当△AMN 是以MN 为直角边的等腰直角三角形时,求t 的值;(4)在(3)的条件下,设抛物线C 1与y 轴交于点P ,点M 在y 轴右侧的抛物线C 2上,连接AM 交y 轴于点k ,连接KN ,在平面内有一点Q ,连接KQ 和QN ,当KQ=1且∠KNQ=∠BNP 时,请直接写出点Q 的坐标.7.如图,直线2y x =+与抛物线222y x mx m m =-++交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,抛物线的对称轴与直线AB 交于点M .(1)当四边形CODM 是菱形时,求点D 的坐标; (2)若点P 为直线OD 上一动点,求APB ∆的面积;(3)作点B 关于直线MD 的对称点B ',以点M 为圆心,MD 为半径作M ,点Q 是M 上一动点,求QB '的最小值. 8.如图,已知以E(3,0)为圆心,5为半径的☉E 与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,抛物线y=ax 2+bx+c(a≠0)经过A ,B ,C 三点,顶点为F. (1)求A ,B ,C 三点的坐标;(2)求抛物线的解析式及顶点F 的坐标;(3)已知M 为抛物线上的一动点(不与C 点重合),试探究:①若以A ,B ,M 为顶点的三角形面积与△ABC 的面积相等,求所有符合条件的点M 的坐标;②若探究①中的M点位于第四象限,连接M点与抛物线顶点F,试判断直线MF与☉E的位置关系,并说明理由.9.若抛物线L:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,abc≠0)与直线l都经过y轴上的同一点,且抛物线L的顶点在直线l上,则称次抛物线L与直线l具有“一带一路”关系,并且将直线l叫做抛物线L的“路线”,抛物线L叫做直线l的“带线”.(1)若“路线”l的表达式为y=2x﹣4,它的“带线”L的顶点的横坐标为﹣1,求“带线”L的表达式;(2)如果抛物线y=mx2﹣2mx+m﹣1与直线y=nx+1具有“一带一路”关系,求m,n的值;(3)设(2)中的“带线”L与它的“路线”l在y轴上的交点为A.已知点P为“带线”L上的点,当以点P为圆心的圆与“路线”l相切于点A时,求出点P的坐标.10.如图①已知抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)的图象与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y的正半轴交于点C,连结BC,二次函数的对称轴与x轴的交点为E.(1)抛物线的对称轴与x轴的交点E坐标为_____,点A的坐标为_____;(2)若以E为圆心的圆与y轴和直线BC都相切,试求出抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,如图②Q(m,0)是x的正半轴上一点,过点Q作y轴的平行线,与直线BC交于点M,与抛物线交于点N,连结CN,将△CMN沿CN翻折,M的对应点为M′.在图②中探究:是否存在点Q,使得M′恰好落在y轴上?若存在,请求出Q的坐标;若不存在,请说明理由.类型三 构造圆与隐形圆例3:如图,在平面直角坐标系xOy 中,经过C (1,1)的抛物线y =ax 2+bx +c (a >0)顶点为M ,与x 轴正半轴交于A ,B 两点.(1)如图1,连接OC ,将线段OC 绕点O 逆时针旋转使得C 落在y 轴的正半轴上,求线段OC 过的面积;(2)如图2,延长线段OC 至N ,使得ON OC ,若∠ONA =∠OBN 且tan ∠BAM =2,求抛物线的解析式;(3)如图3,已知以直线x =52为对称轴的抛物线y =ax 2+bx +c 交y 轴于(0,5),交直线l :y =kx +m (k >0)于C ,D 两点,若在x 轴上有且仅有一点P ,使∠CPD =90°,求k 的值.针对训练1.如图1,抛物线21333=++y x x 与y 轴交于点C ,与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 左边),O 为坐标原点.点D 是直线BC 上方抛物线上的一个动点,过点D 作DE ∥x 轴交直线BC 于点E .点P 为∠CAB 角平分线上的一动点,过点P 作PQ ⊥BC 于点H ,交x 轴于点Q ;点F 是直线BC 上的一个动点. (1)当线段DE 的长度最大时,求DF +FQ +12PQ 的最小值. (2)如图2,将△BOC 沿BC 边所在直线翻折,得到△BOC ′,点M 为直线BO ′上一动点,将△AOC 绕点O 顺时针旋转α度(0°<α<180°)得到△A ′OC ′,当直线A ′C ′,直线BO ′,直线OM 围成的图形是等腰直角三角形时,直接写出该等腰直角三角形的面积.2.如图,抛物线y =﹣12x 2+bx+c 与x 轴交于A 、B (A 左B 右),与y 轴交于C ,直线y =﹣x+5经过点B 、C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 为第二象限抛物线上一点,设点P 横坐标为m ,点P 到直线BC 的距离为d ,求d 与m 的函数解析式;(3)在(2)的条件下,若∠PCB+∠POB =180°,求d 的值.3.在平面直角坐标系xOy 中,对“隔离直线”给出如下定义:点(,)P x m 是图形1G 上的任意一点,点(,)Q x n 是图形2G 上的任意一点,若存在直线l :(0)y kx b k =+≠满足m kx b ≤+且n kx b ≥+,则称直线l :(0)y kx b k =+≠是图形1G 与2G 的“隔离直线”,如图1,直线l :2y x =--是函数4(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的一条“隔离直线”.(1)在直线①11y x =--,②231y x =+,③34y x =-+,④42y x =-中,是图1函数4(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的“隔离直线”的为 . (2)如图2,第一象限的等腰直角三角形EDF 的两腰分别与坐标轴平行,直角顶点D 的坐标是(2,1),⊙O EDF ∆与⊙O 的“隔离直线”?若存在,求出此“隔离直线”的表达式:若不存在,请说明理由;(3)正方形1111D C B A 的一边在y 轴上,其它三边都在y 轴的左侧,点(1,)M t -是此正方形的中心,若存在直线2y x b =-+是函数223(40)y x x x =+--≤≤的图像与正方形1111D C B A 的“隔离直线”,请直接写出t 的取值范围.4.如图,已知直角坐标平面上的△ABC ,AC =CB ,∠ACB =90∘,且A(−1, 0),B(m, n),C(3, 0).若抛物线y =ax 2+bx −3经过A 、C 两点.(1)求a 、b 的值;(2)将抛物线向上平移若干个单位得到的新抛物线恰好经过点B ,求新抛物线的解析式;(3)设(2)中的新抛物的顶点P 点,Q 为新抛物线上P 点至B 点之间的一点,以点Q 为圆心画图,当⊙Q 与x 轴和直线BC 都相切时,联结PQ 、BQ ,求四边形ABQP 的面积.5.如图,在直角坐标系中,直线y=﹣13x ﹣1与x 轴,y 轴的交点分别为A 、B ,以x=﹣1为对称轴的抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴分别交于点A 、C ,直线x=﹣1与x 轴交于点D .(1)求抛物线的解析式;(2)在线段AB 上是否存在一点P ,使以A ,D ,P 为顶点的三角形与△AOB 相似?若存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)若点Q 在第三象限内,且tan ∠AQD=2,线段CQ 是否存在最小值,如果存在直接写出最小值;如果不存在,请说明理由.6.如图,直线y=﹣34x+3与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .抛物线y=﹣38x 2+bx+c 经过A 、B 两点,与x 轴的另一个交点为C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是第一象限抛物线上的点,连接OP 交直线AB 于点Q .设点P 的横坐标为m ,PQ 与OQ 的比值为y ,求y 与m 的关系式,并求出PQ 与OQ 的比值的最大值;(3)点D 是抛物线对称轴上的一动点,连接OD 、CD ,设△ODC 外接圆的圆心为M ,当sin ∠ODC 的值最大时,求点M 的坐标.7.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21y ax bx a与y 轴交于点A ,将点A 向右平移2个单位长度,得到点B,点B在抛物线上.(1)求点B的坐标(用含a的式子表示);(2)求抛物线的对称轴;(3)已知点11(,)2Pa,(2,2)Q.若抛物线与线段PQ恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.8.如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于点A(6,0),B(﹣1,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为该抛物线对称轴上一点,当CM+BM最小时,求点M的坐标.(3)抛物线上是否存在点P,使△BCP为等腰三角形?若存在,有几个?并请在图中画出所有符合条件的点P,(保留作图痕迹);若不存在,说明理由.9.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx﹣8的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线y=kx+53(k≠0)经过点A,与抛物线交于另一点R,已知OC=2OA,OB=3OA.(1)求抛物线与直线的解析式;(2)如图1,若点P是x轴下方抛物线上一点,过点P做PH⊥AR于点H,过点P做PQ∥x轴交抛物线于点Q,过点P做PH′⊥x轴于点H′,K为直线PH′上一点,且PK=2√3PQ,点I为第四象限内一点,且在直线PQ上方,连接IP、IQ、IK,记l=132PH−14PQ,m=IP+IQ+IK,当l取得最大值时,求出点P的坐标,并求出此时m的最小值.(3)如图2,将点A沿直线AR方向平移13个长度单位到点M,过点M做MN⊥x轴,交抛物线于点N,动点D为x轴上一点,连接MD、DN,再将△MDN沿直线MD翻折为△MDN′(点M、N、D、N′在同一平面内),连接AN、AN′、NN′,当△ANN′为等腰三角形时,请直接写出点D的坐标.。
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【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。
二次函数解答压轴题(共62题)(学生版)-2023年中考数学真题分项汇编(全国通用)
二次函数解答压轴题(62题)一、解答题1(2023·浙江绍兴·统考中考真题)已知二次函数y=-x2+bx+c.(1)当b=4,c=3时,①求该函数图象的顶点坐标.②当-1≤x≤3时,求y的取值范围.(2)当x≤0时,y的最大值为2;当x>0时,y的最大值为3,求二次函数的表达式.2(2023·浙江·统考中考真题)已知点-m,0和3m,0在二次函数y=ax2+bx+3(a,b是常数,a≠0)的图像上.(1)当m=-1时,求a和b的值;(2)若二次函数的图像经过点A n,3且点A不在坐标轴上,当-2<m<-1时,求n的取值范围;(3)求证:b2+4a=0.3(2023·浙江嘉兴·统考中考真题)在二次函数y=x2-2tx+3(t>0)中,(1)若它的图象过点(2,1),则t的值为多少?(2)当0≤x≤3时,y的最小值为-2,求出t的值:(3)如果A(m-2,a),B(4,b),C(m,a)都在这个二次函数的图象上,且a<b<3,求m的取值范围.4(2023·浙江杭州·统考中考真题)设二次函数y=ax2+bx+1,(a≠0,b是实数).已知函数值y和自变量x的部分对应取值如下表所示:x⋯-10123⋯y⋯m1n1p⋯(1)若m=4,求二次函数的表达式;(2)写出一个符合条件的x的取值范围,使得y随x的增大而减小.(3)若在m、n、p这三个实数中,只有一个是正数,求a的取值范围.5(2023·湖南常德·统考中考真题)如图,二次函数的图象与x轴交于A-1,0,B5,0两点,与y轴交于点C,顶点为D.O为坐标原点,tan∠ACO=1 5.(1)求二次函数的表达式;(2)求四边形ACDB的面积;(3)P是抛物线上的一点,且在第一象限内,若∠ACO=∠PBC,求P点的坐标.6(2023·山东烟台·统考中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,AB=4.抛物线的对称轴x=3与经过点A的直线y=kx-1交于点D,与x轴交于点E.(1)求直线AD及抛物线的表达式;(2)在抛物线上是否存在点M,使得△ADM是以AD为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以点B为圆心,画半径为2的圆,点P为⊙B上一个动点,请求出PC+1PA的最小值.27(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,二次函数y=x2-6x+8的图像与x轴分别交于点A,B(点A 在点B的左侧),直线l是对称轴.点P在函数图像上,其横坐标大于4,连接PA,PB,过点P作PM⊥l,垂足为M,以点M为圆心,作半径为r的圆,PT与⊙M相切,切点为T.(1)求点A,B的坐标;(2)若以⊙M的切线长PT为边长的正方形的面积与△PAB的面积相等,且⊙M不经过点3,2,求PM长的取值范围.8(2023·山东东营·统考中考真题)如图,抛物线过点O0,0,矩形ABCD的边AB在线段,E10,0OE上(点B在点A的左侧),点C,D在抛物线上,设B t,0,当t=2时,BC=4.(1)求抛物线的函数表达式;(2)当t为何值时,矩形ABCD的周长有最大值?最大值是多少?(3)保持t=2时的矩形ABCD不动,向右平移抛物线,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G,H,且直线GH平分矩形ABCD的面积时,求抛物线平移的距离.9(2023·内蒙古通辽·统考中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+83x+c a≠0与x轴交于点A1,0和点B,与y轴交于点C0,-4.(1)求这条抛物线的函数解析式;(2)P是抛物线上一动点(不与点A,B,C重合),作PD⊥x轴,垂足为D,连接PC.①如图,若点P在第三象限,且tan∠CPD=2,求点P的坐标;②直线PD交直线BC于点E,当点E关于直线PC的对称点E 落在y轴上时,请直接写出四边形PECE 的周长.10(2023·四川自贡·统考中考真题)如图,抛物线y=-43x2+bx+4与x轴交于A(-3,0),B两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线解析式及B,C两点坐标;(2)以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,求点D坐标;(3)该抛物线对称轴上是否存在点E,使得∠ACE=45°,若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.11(2023·四川达州·统考中考真题)如图,抛物线y =ax 2+bx +c 过点A -1,0 ,B 3,0 ,C 0,3 .(1)求抛物线的解析式;(2)设点P 是直线BC 上方抛物线上一点,求出△PBC 的最大面积及此时点P 的坐标;(3)若点M 是抛物线对称轴上一动点,点N 为坐标平面内一点,是否存在以BC 为边,点B 、C 、M 、N 为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.12(2023·四川泸州·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+2x+c与坐标轴分别相交于点A,B,C0,6三点,其对称轴为x=2.(1)求该抛物线的解析式;(2)点F是该抛物线上位于第一象限的一个动点,直线AF分别与y轴,直线BC交于点D,E.①当CD=CE时,求CD的长;②若△CAD,△CDE,△CEF的面积分别为S1,S2,S3,且满足S1+S3=2S2,求点F的坐标.13(2023·全国·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+2x+c经过点A(0,1).点P,Q在此抛物线上,其横坐标分别为m,2m(m>0),连接AP,AQ.(1)求此抛物线的解析式.(2)当点Q与此抛物线的顶点重合时,求m的值.(3)当∠PAQ的边与x轴平行时,求点P与点Q的纵坐标的差.(4)设此抛物线在点A与点P之间部分(包括点A和点P)的最高点与最低点的纵坐标的差为h1,在点A与点Q之间部分(包括点A和点Q)的最高点与最低点的纵坐标的差为h2.当h2-h1=m时,直接写出m的值.14(2023·重庆·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=14x2+bx+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,其中B3,0,C0,-3.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P是直线AC下方抛物线上一动点,过点P作PD⊥AC于点D,求PD的最大值及此时点P的坐标;(3)在(2)的条件下,将该抛物线向右平移5个单位,点E为点P的对应点,平移后的抛物线与y轴交于点F,Q为平移后的抛物线的对称轴上任意一点.写出所有使得以QF为腰的△QEF是等腰三角形的点Q的坐标,并把求其中一个点Q的坐标的过程写出来.15(2023·四川凉山·统考中考真题)如图,已知抛物线与x轴交于A1,0两点,与y轴交于和B-5,0点C.直线y=-3x+3过抛物线的顶点P.(1)求抛物线的函数解析式;(2)若直线x=m-5<m<0与抛物线交于点E,与直线BC交于点F.①当EF取得最大值时,求m的值和EF的最大值;②当△EFC是等腰三角形时,求点E的坐标.16(2023·四川成都·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+c经过点P (4,-3),与y轴交于点A(0,1),直线y=kx(k≠0)与抛物线交于B,C两点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若△ABP是以AB为腰的等腰三角形,求点B的坐标;(3)过点M(0,m)作y轴的垂线,交直线AB于点D,交直线AC于点E.试探究:是否存在常数m,使得OD⊥OE始终成立?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.17(2023·安徽·统考中考真题)在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,抛物线y=ax2+bx a≠0经过点A3,3,对称轴为直线x=2.(1)求a,b的值;(2)已知点B,C在抛物线上,点B的横坐标为t,点C的横坐标为t+1.过点B作x轴的垂线交直线OA于点D,过点C作x轴的垂线交直线OA于点E.(ⅰ)当0<t<2时,求△OBD与△ACE的面积之和;(ⅱ)在抛物线对称轴右侧,是否存在点B,使得以B,C,D,E为顶点的四边形的面积为32若存在,请求出点B的横坐标t的值;若不存在,请说明理由.18(2023·浙江金华·统考中考真题)如图,直线y =52x +5与x 轴,y 轴分别交于点A ,B ,抛物线的顶点P 在直线AB 上,与x 轴的交点为C ,D ,其中点C 的坐标为2,0 .直线BC 与直线PD 相交于点E .(1)如图2,若抛物线经过原点O .①求该抛物线的函数表达式;②求BEEC的值.(2)连接PC ,∠CPE 与∠BAO 能否相等?若能,求符合条件的点P 的横坐标;若不能,试说明理由.19(2023·湖南·统考中考真题)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,其中B1,0.,C0,3(1)求这个二次函数的表达式;(2)在二次函数图象上是否存在点P,使得S△PAC=S△ABC若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由;(3)点Q是对称轴l上一点,且点Q的纵坐标为a,当△QAC是锐角三角形时,求a的取值范围.20(2023·四川遂宁·统考中考真题)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线y =14x 2+bx +c 经过点O (0,0),对称轴过点B (2,0),直线l 过点C 2,-2 ,且垂直于y 轴.过点B 的直线l 1交抛物线于点M 、N ,交直线l 于点Q ,其中点M 、Q 在抛物线对称轴的左侧.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当BM :MQ =3:5时,求点N 的坐标;(3)如图2,当点Q 恰好在y 轴上时,P 为直线l 1下方的抛物线上一动点,连接PQ 、PO ,其中PO 交l 1于点E ,设△OQE 的面积为S 1,△PQE 的面积为S 2.求S2S 1的最大值.21(2023·四川眉山·统考中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于点A -3,0 ,B 1,0 两点,与y 轴交于点C 0,3 ,点P 是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的表达式;(2)当点P 在直线AC 上方的抛物线上时,连接BP 交AC 于点D .如图1.当PDDB的值最大时,求点P 的坐标及PDDB的最大值;(3)过点P 作x 轴的垂线交直线AC 于点M ,连接PC ,将△PCM 沿直线PC 翻折,当点M 的对应点M '恰好落在y 轴上时,请直接写出此时点M 的坐标.22(2023·江西·统考中考真题)综合与实践问题提出:某兴趣小组开展综合实践活动:在Rt△ABC中,∠C=90°,D为AC上一点,CD=2,动点P 以每秒1个单位的速度从C点出发,在三角形边上沿C→B→A匀速运动,到达点A时停止,以DP为边作正方形DPEF设点P的运动时间为ts,正方形DPEF的而积为S,探究S与t的关系(1)初步感知:如图1,当点P由点C运动到点B时,①当t=1时,S=.②S关于t的函数解析式为.(2)当点P由点B运动到点A时,经探究发现S是关于t的二次函数,并绘制成如图2所示的图象请根据图象信息,求S关于t的函数解析式及线段AB的长.(3)延伸探究:若存在3个时刻t1,t2,t3(t1<t2<t3)对应的正方形DPEF的面积均相等.①t1+t2=;②当t3=4t1时,求正方形DPEF的面积.23(2023·新疆·统考中考真题)【建立模型】(1)如图1,点B 是线段CD 上的一点,AC ⊥BC ,AB ⊥BE ,ED ⊥BD ,垂足分别为C ,B ,D ,AB =BE .求证:△ACB ≌△BDE ;【类比迁移】(2)如图2,一次函数y =3x +3的图象与y 轴交于点A 、与x 轴交于点B ,将线段AB 绕点B 逆时针旋转90°得到BC 、直线AC 交x 轴于点D .①求点C 的坐标;②求直线AC 的解析式;【拓展延伸】(3)如图3,抛物线y =x 2-3x -4与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于C点,已知点Q (0,-1),连接BQ .抛物线上是否存在点M ,使得tan ∠MBQ =13,若存在,求出点M 的横坐标.24(2023·甘肃武威·统考中考真题)如图1,抛物线y=-x2+bx与x轴交于点A,与直线y=-x交于点B4,-4在y轴上.点P从点B出发,沿线段BO方向匀速运动,运动到点O时停止.,点C0,-4(1)求抛物线y=-x2+bx的表达式;(2)当BP=22时,请在图1中过点P作PD⊥OA交抛物线于点D,连接PC,OD,判断四边形OCPD 的形状,并说明理由.(3)如图2,点P从点B开始运动时,点Q从点O同时出发,以与点P相同的速度沿x轴正方向匀速运动,点P停止运动时点Q也停止运动.连接BQ,PC,求CP+BQ的最小值.25(2023·四川乐山·统考中考真题)已知x 1,y 1 ,x 2,y 2 是抛物C 1:y =-14x 2+bx (b 为常数)上的两点,当x 1+x 2=0时,总有y 1=y 2(1)求b 的值;(2)将抛物线C 1平移后得到抛物线C 2:y =-14(x -m )2+1(m >0).探究下列问题:①若抛物线C 1与抛物线C 2有一个交点,求m 的取值范围;②设抛物线C 2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线C 2的顶点为点E ,△ABC 外接圆的圆心为点F ,如果对抛物线C 1上的任意一点P ,在抛物线C 2上总存在一点Q ,使得点P 、Q 的纵坐标相等.求EF 长的取值范围.26(2023·内蒙古·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =-x 2+3x +1交y 轴于点A ,直线y =-13x +2交抛物线于B ,C 两点(点B 在点C 的左侧),交y 轴于点D ,交x 轴于点E .(1)求点D ,E ,C 的坐标;(2)F 是线段OE 上一点OF <EF ,连接AF ,DF ,CF ,且AF 2+EF 2=21.①求证:△DFC 是直角三角形;②∠DFC 的平分线FK 交线段DC 于点K ,P 是直线BC 上方抛物线上一动点,当3tan ∠PFK =1时,求点P 的坐标.27(2023·上海·统考中考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=34x+6与x轴交于点A,y轴交于点B,点C在线段AB上,以点C为顶点的抛物线M:y=ax2+bx+c经过点B.(1)求点A,B的坐标;(2)求b,c的值;(3)平移抛物线M至N,点C,B分别平移至点P,D,联结CD,且CD∥x轴,如果点P在x轴上,且新抛物线过点B,求抛物线N的函数解析式.28(2023·江苏扬州·统考中考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知点A在y轴正半轴上.(1)如果四个点0,0中恰有三个点在二次函数y=ax2(a为常数,且a≠0)的图象、-1,1、1,1、0,2上.①a=;②如图1,已知菱形ABCD的顶点B、C、D在该二次函数的图象上,且AD⊥y轴,求菱形的边长;③如图2,已知正方形ABCD的顶点B、D在该二次函数的图象上,点B、D在y轴的同侧,且点B在点D的左侧,设点B、D的横坐标分别为m、n,试探究n-m是否为定值.如果是,求出这个值;如果不是,请说明理由.(2)已知正方形ABCD的顶点B、D在二次函数y=ax2(a为常数,且a>0)的图象上,点B在点D的左侧,设点B、D的横坐标分别为m、n,直接写出m、n满足的等量关系式.29(2023·湖南岳阳·统考中考真题)已知抛物线Q1:y=-x2+bx+c与x轴交于A-3,0,B两点,交y 轴于点C0,3.(1)请求出抛物线Q1的表达式.(2)如图1,在y轴上有一点D0,-1,点E在抛物线Q1上,点F为坐标平面内一点,是否存在点E,F使得四边形DAEF为正方形?若存在,请求出点E,F的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图2,将抛物线Q1向右平移2个单位,得到抛物线Q2,抛物线Q2的顶点为K,与x轴正半轴交于点H,抛物线Q1上是否存在点P,使得∠CPK=∠CHK?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.30(2023·湖南永州·统考中考真题)如图1,抛物线y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数)经过点F 0,5 ,顶点坐标为2,9 ,点P x 1,y 1 为抛物线上的动点,PH ⊥x 轴于H ,且x 1≥52.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,直线OP :y =y 1x 1x 交BF 于点G ,求S △BPG S △BOG的最大值;(3)如图2,四边形OBMF 为正方形,PA 交y 轴于点E ,BC 交FM 的延长线于C ,且BC ⊥BE ,PH =FC ,求点P 的横坐标.31(2023·山东枣庄·统考中考真题)如图,抛物线y=-x2+bx+c经过A(-1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与轴交于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.32(2023·湖北随州·统考中考真题)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c过点A(-1,0),B(2,0)和C(0,2),连接BC,点P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点,过点P作PN⊥x轴交直线BC 于点M,交x轴于点N.(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式;(2)如图2,连接OM,当△OCM为等腰三角形时,求m的值;(3)当P点在运动过程中,在y轴上是否存在点Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与以B,C,N为顶点的三角形相似(其中点P与点C相对应),若存在,直接写出点P和点Q的坐标;若不存在,请说明理由.33(2023·四川内江·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于B 4,0 ,C -2,0 两点.与y 轴交于点A 0,-2 .(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P 是直线AB 下方抛物线上的一动点,过点P 作x 轴的平行线交AB 于点K ,过点P 作y 轴的平行线交x 轴于点D ,求与12PK +PD 的最大值及此时点P 的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M ,使得△MAB 是以AB 为一条直角边的直角三角形:若存在,请求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.34(2023·湖南·统考中考真题)已知二次函数y =ax 2+bx +c a >0 .(1)若a =1,c =-1,且该二次函数的图像过点2,0 ,求b 的值;(2)如图所示,在平面直角坐标系Oxy 中,该二次函数的图像与x 轴交于点A x 1,0 ,B x 2,0 ,且x 1<0<x 2,点D 在⊙O 上且在第二象限内,点E 在x 轴正半轴上,连接DE ,且线段DE 交y 轴正半轴于点F ,∠DOF =∠DEO ,OF =32DF .①求证:DO EO=23.②当点E 在线段OB 上,且BE =1.⊙O 的半径长为线段OA 的长度的2倍,若4ac =-a 2-b 2,求2a +b 的值.35(2023·山西·统考中考真题)如图,二次函数y =-x 2+4x 的图象与x 轴的正半轴交于点A ,经过点A 的直线与该函数图象交于点B 1,3 ,与y 轴交于点C .(1)求直线AB 的函数表达式及点C 的坐标;(2)点P 是第一象限内二次函数图象上的一个动点,过点P 作直线PE ⊥x 轴于点E ,与直线AB 交于点D ,设点P 的横坐标为m .①当PD =12OC 时,求m 的值;②当点P 在直线AB 上方时,连接OP ,过点B 作BQ ⊥x 轴于点Q ,BQ 与OP 交于点F ,连接DF .设四边形FQED 的面积为S ,求S 关于m 的函数表达式,并求出S 的最大值.36(2023·湖北武汉·统考中考真题)抛物线C1:y=x2-2x-8交x轴于A,B两点(A在B的左边),交y 轴于点C.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)如图(1),作直线x=t0<t<4,分别交x轴,线段BC,抛物线C1于D,E,F三点,连接CF.若△BDE 与△CEF相似,求t的值;(3)如图(2),将抛物线C1平移得到抛物线C2,其顶点为原点.直线y=2x与抛物线C2交于O,G两点,过OG的中点H作直线MN(异于直线OG)交抛物线C2于M,N两点,直线MO与直线GN交于点P.问点P是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.37(2023·湖北宜昌·统考中考真题)如图,已知A(0,2),B(2,0).点E位于第二象限且在直线y=-2x 上,∠EOD=90°,OD=OE,连接AB,DE,AE,DB.(1)直接判断△AOB的形状:△AOB是三角形;(2)求证:△AOE≌△BOD;(3)直线EA交x轴于点C(t,0),t>2.将经过B,C两点的抛物线y1=ax2+bx-4向左平移2个单位,得到抛物线y2.①若直线EA与抛物线y1有唯一交点,求t的值;②若抛物线y2的顶点P在直线EA上,求t的值;③将抛物线y2再向下平移,2(t-1)2个单位,得到抛物线y3.若点D在抛物线y3上,求点D的坐标.38(2023·湖南郴州·统考中考真题)已知抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A1,0,与y,B4,0轴相交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,点P是抛物线的对称轴l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求PAPC的值;(3)如图2,取线段OC的中点D,在抛物线上是否存在点Q,使tan∠QDB=12若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.39(2023·湖北黄冈·统考中考真题)已知抛物线y =-12x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B (4,0)两点,与y 轴交于点C (0,2),点P 为第一象限抛物线上的点,连接CA ,CB ,PB ,PC .(1)直接写出结果;b =,c =,点A 的坐标为,tan ∠ABC =;(2)如图1,当∠PCB =2∠OCA 时,求点P 的坐标;(3)如图2,点D 在y 轴负半轴上,OD =OB ,点Q 为抛物线上一点,∠QBD =90°,点E ,F 分别为△BDQ 的边DQ ,DB 上的动点,QE =DF ,记BE +QF 的最小值为m .①求m 的值;②设△PCB 的面积为S ,若S =14m 2-k ,请直接写出k 的取值范围.40(2023·湖南·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c经过点A-2,0和点B4,0,且与直线l:y=-x-1交于D、E两点(点D在点E的右侧),点M为直线l上的一动点,设点M 的横坐标为t.(1)求抛物线的解析式.(2)过点M作x轴的垂线,与拋物线交于点N.若0<t<4,求△NED面积的最大值.(3)抛物线与y轴交于点C,点R为平面直角坐标系上一点,若以B、C、M、R为顶点的四边形是菱形,请求出所有满足条件的点R的坐标.41(2023·四川·统考中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+4的图象与x 轴交于点A-2,0,B4,0,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)已知E为抛物线上一点,F为抛物线对称轴l上一点,以B,E,F为顶点的三角形是等腰直角三角形,且∠BFE=90°,求出点F的坐标;(3)如图2,P为第一象限内抛物线上一点,连接AP交y轴于点M,连接BP并延长交y轴于点N,在点P运动过程中,OM+12ON是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.42(2023·山东聊城·统考中考真题)如图①,抛物线y=ax2+bx-9与x轴交于点A-3,0,,B6,0与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是x轴上任意一点.(1)求抛物线的表达式;(2)点Q在抛物线上,若以点A,C,P,Q为顶点,AC为一边的四边形为平行四边形时,求点Q的坐标;(3)如图②,当点P m,0从点A出发沿x轴向点B运动时(点P与点A,B不重合),自点P分别作PE∥BC,交AC于点E,作PD⊥BC,垂足为点D.当m为何值时,△PED面积最大,并求出最大值.43(2023·湖北荆州·统考中考真题)已知:y关于x的函数y=a-2x+b.x2+a+1(1)若函数的图象与坐标轴有两个公共点,且a=4b,则a的值是;(2)如图,若函数的图象为抛物线,与x轴有两个公共点A-2,0,B4,0,并与动直线l:x=m(0<m<4)交于点P,连接PA,PB,PC,BC,其中PA交y轴于点D,交BC于点E.设△PBE的面积为S1,△CDE 的面积为S2.①当点P为抛物线顶点时,求△PBC的面积;②探究直线l在运动过程中,S1-S2是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由.44(2023·福建·统考中考真题)已知抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A1,0,B3,0两点,M为抛物线的顶点,C,D为抛物线上不与A,B重合的相异两点,记AB中点为E,直线AD,BC的交点为P.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若C4,3,D m,-3 4,且m<2,求证:C,D,E三点共线;(3)小明研究发现:无论C,D在抛物线上如何运动,只要C,D,E三点共线,△AMP,△MEP,△ABP中必存在面积为定值的三角形.请直接写出其中面积为定值的三角形及其面积,不必说明理由.45(2023·山东·统考中考真题)如图,直线y=-x+4交x轴于点B,交y轴于点C,对称轴为x=32的抛物线经过B,C两点,交x轴负半轴于点A.P为抛物线上一动点,点P的横坐标为m,过点P作x轴的平行线交抛物线于另一点M,作x轴的垂线PN,垂足为N,直线MN交y轴于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)若0<m<32,当m为何值时,四边形CDNP是平行四边形?(3)若m<32,设直线MN交直线BC于点E,是否存在这样的m值,使MN=2ME?若存在,求出此时m 的值;若不存在,请说明理由.46(2023·山东·统考中考真题)已知抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C 0,4 ,其对称轴为x =-32.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,点D 是线段OC 上的一动点,连接AD ,BD ,将△ABD 沿直线AD 翻折,得到△AB D ,当点B 恰好落在抛物线的对称轴上时,求点D 的坐标;(3)如图2,动点P 在直线AC 上方的抛物线上,过点P 作直线AC 的垂线,分别交直线AC ,线段BC 于点E ,F ,过点F 作FG ⊥x 轴,垂足为G ,求FG +2FP 的最大值.47(2023·辽宁大连·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C 1:y =x 2上有两点A 、B ,其中点A 的横坐标为-2,点B 的横坐标为1,抛物线C 2:y =-x 2+bx +c 过点A 、B .过A 作AC ∥x 轴交抛物线C 1另一点为点C .以AC 、12AC 长为边向上构造矩形ACDE .(1)求抛物线C 2的解析式;(2)将矩形ACDE 向左平移m 个单位,向下平移n 个单位得到矩形A C D E ,点C 的对应点C 落在抛物线C 1上.①求n 关于m 的函数关系式,并直接写出自变量m 的取值范围;②直线A E 交抛物线C 1于点P ,交抛物线C 2于点Q .当点E 为线段PQ 的中点时,求m 的值;③抛物线C 2与边E D 、A C 分别相交于点M 、N ,点M 、N 在抛物线C 2的对称轴同侧,当MN =2103时,求点C 的坐标.48(2023·湖南张家界·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A-2,0.点D为线段BC上的一动点. 和点B6,0两点,与y轴交于点C0,6(1)求二次函数的表达式;(2)如图1,求△AOD周长的最小值;(3)如图2,过动点D作DP∥AC交抛物线第一象限部分于点P,连接PA,PB,记△PAD与△PBD的面积和为S,当S取得最大值时,求点P的坐标,并求出此时S的最大值.49(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)如图,抛物线y1=ax2+bx+c的图象经过A(-6,0),B(-2,0),C (0,6)三点,且一次函数y=kx+6的图象经过点B.(1)求抛物线和一次函数的解析式.(2)点E,F为平面内两点,若以E、F、B、C为顶点的四边形是正方形,且点E在点F的左侧.这样的E,F两点是否存在?如果存在,请直接写出所有满足条件的点E的坐标:如果不存在,请说明理由.(3)将抛物线y1=ax2+bx+c的图象向右平移8个单位长度得到抛物线y2,此抛物线的图象与x轴交于M,N两点(M点在N点左侧).点P是抛物线y2上的一个动点且在直线NC下方.已知点P的横坐标为PD有最大值,最大值是多少?m.过点P作PD⊥NC于点D.求m为何值时,CD+1250(2023·四川南充·统考中考真题)如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A-1,0,B3,0两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P在抛物线上,点Q在x轴上,以B,C,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,求点P的坐标;(3)如图2,抛物线顶点为D,对称轴与x轴交于点E,过点K1,3的直线(直线KD除外)与抛物线交于G,H两点,直线DG,DH分别交x轴于点M,N.试探究EM⋅EN是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.51(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A-4,0,且经、B2,0过点C-2,6.(1)求抛物线的表达式;(2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线AN、BN分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为Q ,求△APQ 的面积;(3)点M是y轴上一动点,当∠AMC最大时,求M的坐标.52(2023·四川广安·统考中考真题)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A,B,交y轴于点C,点B的坐标为1,0,对称轴是直线x=-1,点P是x轴上一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.(1)求这个二次函数的解析式.(2)若点P在线段AO上运动(点P与点A、点O不重合),求四边形ABCN面积的最大值,并求出此时点P 的坐标.(3)若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M、N、C、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.。
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。
二次函数背景下的与圆有关的问题(解析版)
备战2020年中考数学压轴题之二次函数专题10 二次函数背景下的与圆有关的问题【方法综述】圆和二次函数都是初中数学重点知识,是压轴题中的常见题目。
而二次函数与圆的结合则常常是高难度的压轴题。
以二次函数为背景的问题中,圆的知识常常以圆的基本知识、与圆有关的位置关系、构造圆和隐形圆为考察内容。
解答要点是结合相关知识,对于已知条件进行数形结合。
【典例示范】类型一 圆的基本性质应用例1:如图,抛物线y =ax 2﹣2ax +m 的图象经过点P (4,5),与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C ,且S △P AB =10.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在点Q 使得△P AQ 和△PBQ 的面积相等?若存在,求出Q 点的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过A 、P 、C 三点的圆与抛物线交于另一点D ,求出D 点坐标及四边形P ACD 的周长.【答案】(1)y =x 2﹣2x ﹣3;(2)点Q 的坐标为:(﹣2,5)或(﹣13,﹣209);(3). 【思路引导】(1)因为抛物线y =ax 2﹣2ax +m ,函数的对称轴为:x =1,S △P AB =10=12×AB ×y P =12AB ×5,解得AB=4,即可求解;(2)分A 、B 在点Q (Q′)的同侧;点A 、B 在点Q 的两侧两种情况,分别求解即可;(3)过点P 作PO′⊥x 轴于点O′,则点O′(4,0),则AO′=PO′=5,而CO′=5,故圆O′是过A 、P 、C 三点的圆,即可求解.【详解】解:(1)y=ax2﹣2ax+m,函数的对称轴为:x=1,S△P AB=10=12×AB×y P=12AB×5,解得:AB=4,故点A、B的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0),抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3),将点P的坐标代入上式并解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①;(2)①当A、B在点Q(Q′)的同侧时,如图1,△P AQ′和△PBQ′的面积相等,则点P、Q′关于对称轴对称,故点Q′(﹣2,5);②当A、B在点Q的两侧时,如图1,设PQ交x轴于点E,分别过点A、B作PQ的垂线交于点M、N,△P AQ和△PBQ的面积相等,则AM=BN,而∠BEN=∠AEM,∠AME=∠BNE=90°,∴△AME≌△BNE(AAS),∴AE=BE,即点E是AB的中点,则点E(1,0),将点P、E的坐标代入一次函数表达式并解得:直线PQ的表达式为:y=53x﹣53…②,联立①②并解得:x=﹣13或4(舍去4),故点Q(﹣13,﹣209),综上,点Q的坐标为:(﹣2,5)或(﹣13,﹣209);(3)过点P作PO′⊥x轴于点O′,则点O′(4,0),则AO′=PO′=5,而CO′=5,故圆O′是过A、P、C三点的圆,设点D(m,m2﹣2m﹣3),点O′(4,0),则DO′=5,即(m﹣4)2+(m2﹣2m﹣3)2=25,化简得:m(m+1)(m﹣1)(m﹣4)=0,解得:m=0或﹣1或1或4(舍去0,﹣1,4),故:m=1,故点D(1,﹣4);四边形P ACD的周长=P A+AC+CD+PD=【方法总结】本题考查了二次函数与三角形面积、三点共圆、四边形的周长、长度公式,综合性较强,灵活运用二次函数的知识是解题的关键.针对训练1.如图,一次函数y=2x与反比例函数y=kx(k>0)的图象交于A、B两点,点P在以C(-2,0)为圆心,1为半径的圆上,Q是AP的中点(1)若k的值;(2)若OQ长的最大值为32,求k的值;(3)若过点C的二次函数y=ax2+bx+c同时满足以下两个条件:①a+b+c=0;②当a≤x≤a+1时,函数y的最大值为4a,求二次项系数a的值.【答案】(1)2;(2)3225;(3)a的值为-3或2或-4或1.【解析】(1)设A(m,n),∵∴m2+n2=5,∵一次函数y=2x的图象经过A点,∴n=2m,∴m2+(2m)2=5,解得m=±1,∵A在第一象限,∴m=1,∴A(1,2),∵点A在反比例函数y=kx(k>0)的图象上,∴k=1×2=2;(2)如图,连接BP,由对称性得:OA=OB,∵Q是AP的中点,∴OQ=12 BP,∵OQ长的最大值为32,∴BP长的最大值为32×2=3,如图2,当BP过圆心C时,BP最长,过B作BD⊥x轴于D,∵CP=1,∴BC=2,∵B在直线y=2x上,设B(t,2t),则CD=t-(-2)=t+2,BD=-2t,在Rt△BCD中,由勾股定理得:BC2=CD2+BD2,∴22=(t+2)2+(-2t)2,t=0(舍)或-45,∴B(-45,-85),∵点B在反比例函数y=kx(k>0)的图象上,∴k=-45×(-85)=3225;(3)∵抛物线经过点C(-2,0),∴4a-2b+c=0,又∵a+b+c=0,∴b=a,c=-2a,∴y=ax2+ax-2a=a(x+12)2-94a,∵-12<a≤x≤a+1或a≤x≤a+1<-12,当x=a时,取得最大值4a,则a•a2+a•a-2a=4a,解得a=-3或2,当x=a+1时,取得最大值4a,则a(a+1)2+a(a+1)-2a=4a,解得a=-4或1,综上所述所求a的值为-3或2或-4或1.2.对于平面直角坐标系xOy中的点P,Q和图形G,给出如下定义:点P,Q都在图形G上,且将点P的横坐标与纵坐标互换后得到点Q,则称点P,Q是图形G的一对“关联点”.例如,点P(1,2)和点Q(2,1)是直线y=﹣x+3的一对关联点.(1)请写出反比例函数y=6的图象上的一对关联点的坐标:;x(2)抛物线y=x2+bx+c的对称轴为直线x=1,与y轴交于点C(0,﹣1).点A,B是抛物线y=x2+bx+c 的一对关联点,直线AB与x轴交于点D(1,0).求A,B两点坐标.(3)⊙T的半径为3,点M,N是⊙T的一对关联点,且点M的坐标为(1,m)(m>1),请直接写出m的取值范围.【答案】(1)(2,3),(3,2).(2)A,B两点坐标为(﹣1,2)和(2,﹣1).(3)1<m≤1+3√2.【解析】解:(1)∵2×3=3×2=6,∴点(2,3),(3,2)是反比例函数y=6的图象上的一对关联点.x故答案为:(2,3),(3,2).(2)∵抛物线y=x2+bx+c的对称轴为直线x=1,=1,∴﹣b2解得:b=﹣2.∵抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C(0,﹣1),∴c=﹣1,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣1.由关联点定义,可知:点A,B关于直线y=x对称.又∵直线AB与x轴交于点D(1,0),∴直线AB 的解析式为y =﹣x +1.联立直线AB 及抛物线解析式成方程组,得:{y =﹣x +1y =x 2﹣2x ﹣1, 解得:{x 1=−1y 1=2 ,{x 2=−1y 2=2, ∴A ,B 两点坐标为(﹣1,2)和(2,﹣1).(3)由关联点定义,可知:点M ,N 关于直线y =x 对称,∴⊙T 的圆心在直线y =x 上.∵⊙T 的半径为3,∴M 1M 2=√22×2×3=3√2,∴m 的取值范围为1<m≤1+3√2. .3.已知:直线y=-x -4分别交x 、y 轴于A 、C 两点,点B 为线段AC 的中点,抛物线y=ax 2+bx 经过A 、B 两点,(1)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 ,连结AD 、CD ,问在抛物线上是否存在点P ,使S △ACP =2S △ACD ?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;(3)在(2)的条件下,若E 为⊙D 上一动点(不与A 、O 重合),连结AE 、OE ,问在x 轴上是否存在点Q ,使∠ACQ :∠AEO=2:3?若存在,请求出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=12x2+2x;(2)P坐标为(-3)或(-3+,7);(3)Q坐标为8,0)、(--8,0)、(4,0).【解析】解:(1)∵直线y=-x-4中,y=0时,x=-4;x=0时,y=-4,∴A(-4,0),C(0,-4),∵点B为AC中点,∴B(-2,-2),∵抛物线y=ax2+bx经过A、B两点,∴1640 422a ba b-=⎧⎨-=-⎩,解得:122ab⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的函数关系式为y=12x2+2x.(2)在抛物线上存在点P使S△ACP=2S△ACD.如图1,连接AD并延长交y轴于点F,∵y=12x2+2x=12(x-2)2-2,∴点B为抛物线的顶点,∵点D为点B关于x轴的对称点,∴D(-2,2)在抛物线的对称轴上,∴DA=DO,∠DAO=∠DOA=45°,∵OA=OC=4,∠AOC=90°,∴∠OAC=45°,∴∠DAC=∠DAO+∠OAC=90°,∴S △ACD =12AC•AD , ∵∠AOF=90°,∴AF 为⊙D 直径,即点F 在⊙D 上,∴AF=2AD ,OF=OA=4即F(0,4),∵S △ACP =2S △ACD =2•12AC•AD=12AC•2AD=12AC•AF , ∴点P 在过点F 且平行于直线y=-x -4的直线上,∴直线PF 解析式为y=-x+4, ∵24122y x y x x =-+⎧⎪⎨=+⎪⎩,解得:1137x y ⎧=--⎪⎨=+⎪⎩;2237x y ⎧=-+⎪⎨=-⎪⎩∴点P 坐标为(-3)或(-7;(3)在x 轴上存在点Q 使∠ACQ :∠AEO=2:3. ∵∠OAD=∠ODA=45°,∴∠ADO=90°,∵点E 在⊙D 上且不与A 、O 重合,∠ACQ :∠AEO=2:3. ①如图2,当点E 在优弧AO 上时,∠AEO=12∠ADO=45°, ∴∠ACQ=23∠AEO=30°,过点Q作QG垂直直线AC于点G,设QG=t,∴Rt△CQG中,CQ=2QG=2t,.∴∠GAQ=∠OAC=45°,∴Rt△AGQ中,AG=QG=t,t.i)若点Q在线段AO上时,如图2:则,解得:-,∴(4=,∴x Q=-8;ii)若点Q在线段OA延长上时,如图3:则AC=CG-t-t=4,解得:t=,∴(4=,∴x Q=-4--8,②当点E在劣弧AO上时,∠AEO=12(360°-∠ADO)=135°,∴∠ACQ=23∠AEO=90°.∵∠CAO=45°,△ACO是等腰直角三角形,∴Q点与A点对称,A (-4,0)∴x Q=4.综上所述:满足条件的点Q有三个,坐标分别为8,0)、(--8,0)、(4,0)4.已知抛物线y=x2+mx﹣2m﹣4(m>0).(1)证明:该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)设该抛物线与x轴的两个交点分别为A,B(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,A,B,C三点都在⊙P上.①试判断:不论m取任何正数,⊙P是否经过y轴上某个定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,说明理由;②若点C关于直线x=−m的对称点为点E,点D(0,1),连接BE,BD,DE,△BDE的周长记为l,⊙P2的值.的半径记为r,求lr【答案】(1)证明见解析;(2)①定点F的坐标为(0,1);②10+6√5.5【解析】(1)令y=0,则x2+mx﹣2m﹣4=0,∴△=m2﹣4[﹣2m﹣4]=m2+8m+16,∵m>0,∴△>0,∴该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)令y=0,则x2+mx﹣2m﹣4=0,∴(x﹣2)[x+(m+2)]=0,∴x=2或x=﹣(m+2),∴A(2,0),B(﹣(m+2),0),∴OA=2,OB=m+2,令x=0,则y=﹣2(m+2),∴C(0,﹣2(m+2)),∴OC=2(m+2),①通过定点(0,1)理由:如图,∵点A,B,C在⊙P上,∴∠OCB=∠OAF,在Rt△BOC中,tan∠OCB=OBOC =m+22(m+2)=12,在Rt△AOF中,tan∠OAF=OFOA =OF2=12,∴OF=1,∴点F的坐标为(0,1);②如图1,由①知,点F(0,1).∵D(0,1),∴点D在⊙P上,∵点E是点C关于抛物线的对称轴的对称点,∴∠DCE=90°,∴DE是⊙P的直径,∴∠DBE=90°,∵∠BED =∠OCB ,∴tan ∠BED =12, 设BD =n ,在Rt △BDE 中,tan ∠BED =BD BE =n BE =12, ∴BE =2n ,根据勾股定理得:DE =√BD 2+BE 2=√5n ,∴l =BD+BE+DE =(3+√5)n ,r =12DE =√52n , ∴l r =√5)√52n =10+6√55. 5..如图①,已知抛物线2139424y x x =-+的顶点为点P ,与y 轴交于点B .点A 坐标为(3,2).点M 为抛物线上一动点,以点M 为圆心,MA 为半径的圆交x 轴于C ,D 两点(点C 在点D 的左侧).(1)如图②,当点M 与点B 重合时,求CD 的长;(2)当点M 在抛物线上运动时,CD 的长度是否发生变化?若变化,求出CD 关于点M 横坐标x 的函数关系式;若不发生变化,求出CD 的长;(3)当△ACP 与△ADP 相似时,求出点C 的坐标.【答案】(1) CD=4;(2)不发生变化,CD=4;(3)点C 坐标为:(1,0),()1-,()1+ 【解析】(1)如图:连结BC ,BD ,由题意得:904B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,(3,2),∴AB =∴2OC ==,∴CD=2OC=4;(2)如图:作MH ⊥x 轴,连结MA ,MC ,设()M x y ,,则半径AM =∴CH ====2=, ∵MH ⊥CD ,∴CD=2CH=4,(3)①当△APC ∽△APD ,即全等时,∴PC=PD ,P 与M 重合,∵P (3,0),CD=4,∴C (1,0)②如图,点M 在点P 的左侧,△APC ∽△DPA ,2PA PD PC =⨯,设PC=x ,x (x -4)=4,解得2x =±,∴()1C -, ③如图,点M 在点P 的右侧△APC ∽△DPA ,2PA PD PC =⨯,设PC=x ,x (x+4)=4,解得2x =-±,∴()C ,综上所述,点C 坐标为:C (1,0);()1C -;()C ; 6.已知抛物线 C 1:y =ax 2 过点(2,2)(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图,△ABC 的三个顶点都在抛物线C 1 上,且边 AC 所在的直线解析式为y =x +b ,若 AC 边上的中线 BD 平行于 y 轴,求AC 2BD 的值;(3)如图,点 P 的坐标为(0,2),点 Q 为抛物线上C 1 上一动点,以 PQ 为直径作⊙M ,直线 y =t 与⊙M 相交于 H 、K 两点是否存在实数 t ,使得 HK 的长度为定值?若存在,求出 HK 的长度;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=12x 2 ;(2)16;(3)见解析.【解析】(1)把点(2,2)坐标代入y =ax2,解得:a =12,∴抛物线的解析式为y =x2;(2)把y =x+b 和y =12x2得:x2﹣2x ﹣2b =0,设A 、C 两点的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),则:x1+x2=2,x1•x2=﹣2b ,点D 坐标为(x 1+x 22,y 1+y 22),即D (1,﹣b ),B 坐标为(1,12), AC2=[√2(x2﹣x1)]2=16b+8,BD =12+b , ∴AC 2BD =16;(3)设点Q 坐标为(a ,12a2),点P 的坐标为(0,2),由 P 、Q 坐标得点M 的坐标为(a 2,14a2+1), 设圆的半径为 r ,由P (0,2)、M 两点坐标可得r2=a 24+(14a2﹣1)2=116a4﹣14a2+1,设点M 到直线y =t 的距离为d ,则d2=(a2+1﹣t )=116a4+12a2+1+t2﹣2t ﹣12a2t ,则 HK =2√r 2−d 2=2√(12t −34)a 2+2t −t 2,当12t −34=0 时,HK 为常数,t =32, HK =√3.7.(浙江省湖州市南浔区2017-2018学年九年级上学期期末)已知在平面直角坐标系xOy 中,O 是坐标原点,如图1,直角三角板△MON 中,OM=ON=√3,OQ=1,直线l 过点N 和点N ,抛物线y=ax 2+2√33x+c 过点Q 和点N .(1)求出该抛物线的解析式;(2)已知点P 是抛物线y=ax 2+2√33x+c 上的一个动点.①初步尝试若点P 在y 轴右侧的该抛物线上,如图2,过点P 作PA ⊥y 轴于点A ,问:是否存在点P ,使得以N 、P 、A 为顶点的三角形与△ONQ 相似.若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由;②深入探究若点P 在第一象限的该抛物线上,如图3,连结PQ ,与直线MN 交于点G ,以QG 为直径的圆交QN 于点H ,交x 轴于点R ,连结HR ,求线段HR 的最小值.【答案】(1)y=﹣√33x2+2√33x+√3(2)①(1,4√33)、(3,0)、(5,﹣4√3)②3√2+64【解析】 (1)由题意可知,Q (﹣1,0),N (0,√3),∴c=√3,即y=ax2+2√33x+√3, 将Q (﹣1,0)代入解析式得0=a ﹣2√33+√3,解得a=﹣√33, ∴抛物线解析式是y=﹣√33x2+2√33x+√3; (2)①分三种情况,如图2,情况一:点P 在第一象限时,△APN ∽△ONQ ,设AN=m ,则AP=√3m ,则P 的坐标(√3m ,m+√3),而点P 在抛物线上,代入可得m+√3=﹣√33(√3m )2++2√33(√3m )+√3, 解得m=√33,∴P1(1,4√33); 情况二:点P 恰好在x 轴上,P2(3,0),情况三:P 在第四象限内,同情况一方法可解得P3(5,﹣4√3),②连结CH 和CR ,如图3,∵∠NQ0=60°,∴∠HCR=120°,∵CH=CR ,∴HR=√3CH ,∴HR 最小时,只需要半径最小,即直径最小即可,∴过Q作NM的垂线,垂直时,QG最小,∴用面积法求出,QG=√6+√22,HR最小值=3√2+64.8.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,A点坐标为(−8, 0),B点坐标为(2, 0),以AB为直径的圆P与y轴的负半轴交于点C.(1)求图象经过A,B,C三点的抛物线的解析式;(2)设M点为所求抛物线的顶点,试判断直线MC与⊙P的关系,并说明理由.【答案】(1)14x2+32x−4;(2)直线MC与⊙P相切,理由见解析【解析】解:(1)连接AC、BC;∵AB是⊙P的直径,∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠BCO=90°,∵∠BCO+∠CBO=90°,∴∠CBO=∠ACO,∵∠AOC=∠BOC=90°,∴△AOC∽△COB,∴AOOC =OC OB,∴OC2=OA·OB=16,∴OC=4,故C(0,﹣4),设抛物线的解析式为:y=a(x+8)(x ﹣2),代入C 点坐标得:a(0+8)(0﹣2)=﹣4,a=14,故抛物线的解析式为:y=14(x+8)(x ﹣2)=14x 2+32x ﹣4;(2)由(1)知:y=14x 2+32x ﹣4=14(x +3)2﹣254;则M(﹣3,﹣254), 又∵C(0, ﹣4),P(﹣3, 0),∴MP=254,PC=5,MC=154,∴MP 2=MC 2+PC 2,即△MPC 是直角三角形,且∠PCM=90°,故直线MC 与⊙P 相切.9.已知抛物线y=ax 2+bx 过点A (1,4)、B (﹣3,0),过点A 作直线AC ∥x 轴,交抛物线于另一点C ,在x 轴上有一点D (4,0),连接CD .(1)求抛物线的表达式;(2)若在抛物线上存在点Q ,使得CD 平分∠ACQ ,请求出点Q 的坐标;(3)在直线CD 的下方的抛物线上取一点N ,过点N 作NG ∥y 轴交CD 于点G ,以NG 为直径画圆在直线CD 上截得弦GH ,问弦GH 的最大值是多少?(4)一动点P 从C 点出发,以每秒1个单位长度的速度沿C ﹣A ﹣D 运动,在线段CD 上还有一动点M ,问是否存在某一时刻使PM+AM=4?若存在,请直接写出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)直线CE 的表达式为y=﹣43x ﹣43;(2)点Q 的坐标为(﹣13,﹣89);(3)弦GH 的最大值81√580;(4)存在,t 的值为3或7【解析】解:(1)∵抛物线y=a x 2+bx 过点A (1,4)、B (﹣3,0),∴{a +b =49a −3b =0,解得:a=1,b=3, ∴抛物线的表达式为y=x 2+3x .(2)当y=4时,有x 2+3x=4,解得:x 1=﹣4,x 2=1,∴点C 的坐标为(﹣4,4),∴AC=1﹣(﹣4)=5.∵A (1,4),D (4,0),∴AD=5.取点E (﹣1,0),连接CE 交抛物线于点Q ,如图1所示.∵AC=5,DE=4﹣(﹣1)=5,AC ∥DE ,∴四边形ACED 为平行四边形,∵AC=AD ,∴四边形ACED 为菱形,∴CD 平分∠ACQ .设直线CE 的表达式为y=mx+n (m≠0),将C (﹣4,4)、E (﹣1,0)代入y=mx+n ,得:{−4m +n =4−m +n =0 ,解得:{m =−43n =−43, ∴直线CE 的表达式为y=﹣43x ﹣43.联立直线CE 与抛物线表达式成方程组,得:{y =−43x −43y =x 2+3x, 解得:{x 1=−4y 1=4 ,{x 2=−13y 2=−89 , ∴点Q 的坐标为(﹣13,﹣89).(3)设直线CD 的表达式为y=kx+c (k≠0),将C (﹣4,4)、D (4,0)代入y=kx+c ,得:{−4k +c =44k +c =0 ,解得:{k =−12c =2 , ∴直线CD 的表达式为y=﹣12x+2.设点N 的坐标为(x ,x2+3x ),则点G 的坐标为(x ,﹣12x+2),∴NG=﹣12x+2﹣(x2+3x )=﹣x2﹣72x+2=﹣(x+74)2+8116,∵﹣1<0,∴当x=﹣74时,NG 取最大值,最大值为8116. 以NG 为直径画⊙O′,取GH 的中点F ,连接O′F ,则O′F ⊥BC ,如图2所示.∵直线CD 的表达式为y=﹣12x+2,NG ∥y 轴,O′F ⊥BC , ∴tan ∠GO′F=GF O′F =12, ∴GF O′G =√12+22=√55, ∴GH=2GF=2√55 O′G=√55NG ,∴弦GH 的最大值为√55×8116=81√580.(4)取点E(﹣1,0),连接CE、AE,过点E作EP1⊥AC于点P1,交CD于点M1,过点E作EP2⊥AD 于点P2,交CD于点M2,如图3所示.∵四边形ACED为菱形,∴点A、E关于CD对称,∴AM=EM.∵AC∥x轴,点A的坐标为(1,4),∴EP1=4.由菱形的对称性可知EP2=4.∵点E的坐标为(﹣1,0),∴点P1的坐标为(﹣1,4),∴CP1=DP2=﹣1﹣(﹣4)=3,又∵AC=AD=5,∴t的值为3或7.10.如图,在平面直角坐标系中,点A(10, 0),以OA为直径在第一象限内作半圆,B为半圆上一点,连接AB 并延长至C,使BC=AB,过C作CD⊥x轴于点D,交线段OB于点E,已知CD=8,抛物线经过O、E、A三点.(1)∠OBA=________°.(2)求抛物线的函数表达式.(3)若P为抛物线上位于第一象限内的一个动点,以P、O、A、E为顶点的四边形面积记作S,则S取何值时,相应的点P有且只有3个?【答案】(1)90;(2)y=−18x2+54x;(3) 以P、O、A、E为顶点的四边形面积S等于16时,相应的点P有且只有3个.【解析】解:(1)90;(2)连接OC,如图1所示,∵由(1)知OB⊥AC,又AB=BC,∴OB是AC的垂直平分线,∴OC=OA=10,在Rt△OCD中,OC=10,CD=8,∴OD=6,∴C(6, 8),B(8, 4)∴OB所在直线的函数关系为y=12x,又∵E点的横坐标为6,∴E点纵坐标为3,即E(6, 3),抛物线过O(0, 0),E(6, 3),A(10, 0),∴设此抛物线的函数关系式为y=ax(x−10),把E点坐标代入得:3=6a(6−10),解得a=−18.∴此抛物线的函数关系式为y=−18x(x−10),即y=−18x2+54x;(3)设点P(p, −18p2+54p),①若点P在CD的左侧,延长OP交CD于Q,如右图2,OP 所在直线函数关系式为:y =(−18p +54)x∴当x =6时,y =−34p +152,即Q 点纵坐标为−34p +152, ∴QE =−34p +152−3=−34p +92,S 四边形POAE =S △OAE +S △OPE =S △OAE +S △OQE −S △PQE =12⋅OA ⋅DE +12QE ⋅OD −12⋅QE ⋅P x •=12×10×3+12×(−34p +92)×6−12•(−34p +92)⋅(6−p ), =−38p 2+94p +15, ②若点P 在CD 的右侧,延长AP 交CD 于Q ,如右图3,P(p, −18p 2+54p),A(10, 0) ∴设AP 所在直线方程为:y =kx +b ,把P 和A 坐标代入得,{10k +b =0pk +b =−18p 2+54p, 解得{k =−18p b =54p. ∴AP 所在直线方程为:y =−18px +54p ,∴当x =6时,y =−18p ⋅6+54p =12P ,即Q 点纵坐标为12P ,∴QE =12P −3,∴S 四边形POAE=S △OAE +S △APE =S △OAE +S △AQE −S △PQE =12⋅OA ⋅DE +12⋅QE ⋅DA −12⋅QE •(P x −6)=12×10×3+12⋅QE •(DA −P x +6)=15+12•(12p −3)⋅(10−p) =−14p 2+4p =−14(p −8)2+16,∴当P 在CD 右侧时,四边形POAE 的面积最大值为16,此时点P 的位置就一个,令−38p 2+94p +15=16,解得,p =3±√573, ∴当P 在CD 左侧时,四边形POAE 的面积等于16的对应P 的位置有两个,综上所知,以P 、O 、A 、E 为顶点的四边形面积S 等于16时,相应的点P 有且只有3个.类型二 与圆有关的位置关系例2.如图1,二次函数y =ax 2﹣2ax ﹣3a (a <0)的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的右侧),与y 轴的正半轴交于点C ,顶点为D .(1)求顶点D 的坐标(用含a 的代数式表示);(2)若以AD 为直径的圆经过点C .①求抛物线的函数关系式;②如图2,点E 是y 轴负半轴上一点,连接BE ,将△OBE 绕平面内某一点旋转180°,得到△PMN (点P 、M 、N 分别和点O 、B 、E 对应),并且点M 、N 都在抛物线上,作MF ⊥x 轴于点F ,若线段MF :BF =1:2,求点M 、N 的坐标;③点Q 在抛物线的对称轴上,以Q 为圆心的圆过A 、B 两点,并且和直线CD 相切,如图3,求点Q 的坐标.【答案】(1)(1,﹣4a );(2)①y=﹣x 2+2x+3;②M (52,74)、N (32,154);③点Q 的坐标为(1,﹣)或(1,﹣4﹣).【思路引导】 (1)将二次函数的解析式进行配方即可得到顶点D 的坐标.(2)①以AD为直径的圆经过点C,即点C在以AD为直径的圆的圆周上,依据圆周角定理不难得出△ACD 是个直角三角形,且∠ACD=90°,A点坐标可得,而C、D的坐标可由a表达出来,在得出AC、CD、AD 的长度表达式后,依据勾股定理列等式即可求出a的值.②将△OBE绕平面内某一点旋转180°得到△PMN,说明了PM正好和x轴平行,且PM=OB=1,所以求M、N的坐标关键是求出点M的坐标;首先根据①的函数解析式设出M点的坐标,然后根据题干条件:BF=2MF作为等量关系进行解答即可.③设⊙Q与直线CD的切点为G,连接QG,由C、D两点的坐标不难判断出∠CDQ=45°,那么△QGD为等腰直角三角形,即QD ²=2QG ²=2QB ²,设出点Q的坐标,然后用Q点纵坐标表达出QD、QB的长,根据上面的等式列方程即可求出点Q的坐标.【解析】(1)∵y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣1)2﹣4a,∴D(1,﹣4a).(2)①∵以AD为直径的圆经过点C,∴△ACD为直角三角形,且∠ACD=90°;由y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣3)(x+1)知,A(3,0)、B(﹣1,0)、C(0,﹣3a),则:AC2=9a2+9、CD2=a2+1、AD2=16a2+4由勾股定理得:AC2+CD2=AD2,即:9a2+9+a2+1=16a2+4,化简,得:a2=1,由a<0,得:a=﹣1,②∵a=﹣1,∴抛物线的解析式:y=﹣x2+2x+3,D(1,4).∵将△OBE绕平面内某一点旋转180°得到△PMN,∴PM∥x轴,且PM=OB=1;设M(x,﹣x2+2x+3),则OF=x,MF=﹣x2+2x+3,BF=OF+OB=x+1;∵BF=2MF,∴x+1=2(﹣x2+2x+3),化简,得:2x2﹣3x﹣5=0解得:x1=﹣1(舍去)、x2=5 2 .∴M(52,74)、N(32,154).③设⊙Q与直线CD的切点为G,连接QG,过C作CH⊥QD于H,如下图:∵C (0,3)、D (1,4),∴CH =DH =1,即△CHD 是等腰直角三角形,∴△QGD 也是等腰直角三角形,即:QD 2=2QG 2;设Q (1,b ),则QD =4﹣b ,QG 2=QB 2=b 2+4;得:(4﹣b )2=2(b 2+4),化简,得:b 2+8b ﹣8=0,解得:b =﹣;即点Q 的坐标为(1,4-+)或(1,4--.【方法总结】此题主要考查了二次函数解析式的确定、旋转图形的性质、圆周角定理以及直线和圆的位置关系等重要知识点;后两个小题较难,最后一题中,通过构建等腰直角三角形找出QD 和⊙Q 半径间的数量关系是解题题目的关键.针对训练1.抛物线y =﹣23x 2+73x ﹣1与x 轴交于点A ,B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,其顶点为D .将抛物线位于直线l :y =t (t <2524)上方的部分沿直线l 向下翻折,抛物线剩余部分与翻折后所得图形组成一个“M ”形的新图象.(1)点A ,B ,D 的坐标分别为 , , ;(2)如图①,抛物线翻折后,点D 落在点E 处.当点E 在△ABC 内(含边界)时,求t 的取值范围;(3)如图②,当t =0时,若Q 是“M ”形新图象上一动点,是否存在以CQ 为直径的圆与x 轴相切于点P ?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A (12,0);B (3,0);D (74,2524);(2)1548≤t≤2548;(3)存在以CQ 为直径的圆与x 轴相切于点P ,点P的坐标为(75-0)、(311,0)、(1,0)或(75+,0). 【解析】解:(1)当y=0时,﹣23x 2+73x ﹣1=0, 解得x 1=12,x 2=3, ∴点A 的坐标为(12,0),点B 的坐标为(3,0), ∵y=﹣23x 2+73x ﹣1=﹣23(x -74)2+2524, ∴点D 的坐标为(74,2524); (2)∵点E 、点D 关于直线y=t 对称,∴点E 的坐标为(74,2t ﹣2524). 当x=0时,y=﹣23x 2+73x ﹣1=﹣1, ∴点C 的坐标为(0,﹣1).设线段BC 所在直线的解析式为y=kx+b ,将B (3,0)、C (0,﹣1)代入y=kx+b ,301k b b +=⎧⎨=-⎩,解得:131k b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, ∴线段BC 所在直线的解析式为y=13x ﹣1. ∵点E 在△ABC 内(含边界),∴2520242517212434tt⎧-≤⎪⎪⎨⎪-≥⨯-⎪⎩,解得:1548≤t≤2548.(3)当x<12或x>3时,y=﹣23x2+73x﹣1;当12≤x≤3时,y=﹣23x2+73x﹣1.假设存在,设点P的坐标为(12m,0),则点Q的横坐标为m.①当m<12或m>3时,点Q的坐标为(m,﹣23x2+73x﹣1)(如图1),∵以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,∴CP⊥PQ,∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(﹣23m2+73m)2=14m2+1+14m2+(﹣23m2+73m﹣1)2,整理,得:m1,m2,∴点P 0,0); ②当12≤m≤3时,点Q 的坐标为(m,23x 2-73x +1)(如图2), ∵以CQ 为直径的圆与x 轴相切于点P , ∴CP ⊥PQ ,∴CQ 2=CP 2+PQ 2,即m 2+(23m 2﹣73m+2)2=14m 2+1+14m 2+(23m 2﹣73m+1)2, 整理,得:11m 2﹣28m+12=0,解得:m 3=611,m 4=2, ∴点P 的坐标为(311,0)或(1,0).综上所述:存在以CQ 为直径的圆与x 轴相切于点P ,点P 0)、(311,0)、(1,0)或(75+,0). 2.如图1,抛物线y =ax 2+bx+c 的顶点(0,5),且过点(﹣3,114),先求抛物线的解析式,再解决下列问题:(应用)问题1,如图2,线段AB =d (定值),将其弯折成互相垂直的两段AC 、CB 后,设A 、B 两点的距离为x ,由A 、B 、C 三点组成图形面积为S ,且S 与x 的函数关系如图所示(抛物线y =ax 2+bx+c 上MN 之间的部分,M 在x 轴上):(1)填空:线段AB 的长度d = ;弯折后A 、B 两点的距离x 的取值范围是 ;若S =3,则是否存在点C ,将AB 分成两段(填“能”或“不能”) ;若面积S =1.5时,点C 将线段AB 分成两段的长分别是 ;(2)填空:在如图1中,以原点O 为圆心,A 、B 两点的距离x 为半径的⊙O ;画出点C 分AB 所得两段AC 与CB 的函数图象(线段);设圆心O 到该函数图象的距离为h ,则h = ,该函数图象与⊙O 的位置关系是 .(提升)问题2,一个直角三角形斜边长为c (定值),设其面积为S ,周长为x ,证明S 是x 的二次函数,求该函数关系式,并求x 的取值范围和相应S 的取值范围.【答案】抛物线的解析式为:y =﹣14x 2+5;(1)<x <;(2,相离或相切或相交;(3)相应S 的取值范围为S >14c 2.【解析】解:∵抛物线y =ax 2+bx+c 的顶点(0,5), ∴y =ax 2+5, 将点(﹣3,114)代入, 得114=a×(﹣3)2+5, ∴a =14﹣ , ∴抛物线的解析式为:y =2154x +﹣ ;(1)∵S 与x 的函数关系如图所示(抛物线y =ax 2+bx+c 上MN 之间的部分,M 在x 轴上),在y =2154x +﹣,当y =0时,x 1=x 2=﹣∴M (0),即当x =S =0,∴d 的值为∴弯折后A 、B 两点的距离x 的取值范围是0<x <当S =3 时,设AC =a ,则BC =a ,∴12a (a )=3,整理,得a 2﹣=0, ∵△=b 2﹣4ac =﹣4<0, ∴方程无实数根;当S =1.5时,设AC =a ,则BC =a ,∴12a (a )=1.5,整理,得a 2﹣=0,解得1a 2a∴当a +a当a a +∴若面积S =1.5时,点C 将线段AB +故答案为:0<x <+(2)设AC =y ,CB =x ,则y =﹣1所示的线段PM ,则P (0,,M (0), ∴△OPM 为等腰直角三角形,∴PM OP =, 过点O 作OH ⊥PM 于点H ,则OH =12PM ,∴当0<x 时,AC 与CB 的函数图象(线段PM )与⊙O 相离;当x 时,AC 与CB 的函数图象(线段PM )与⊙O 相切;<x <AC 与CB 的函数图象(线段PM )与⊙O 相交;,相离或相切或相交; (3)设直角三角形的两直角边长分别为a ,b , 则222-a b c a b x c ++=,= , ∵(a+b )2=a 2+b 2+2ab , ∴(x ﹣c )2=c 2+2ab ,∴2111242ab x cx =-, 即S =()22211114244x cx x c c -=-+,∴x 的取值范围为:x >c , 则相应S 的取值范围为S >214c .3.如图,已知抛物线()2y ax bx 2a 0=+-≠与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,直线BD 交抛物线于点D ,并且()D 2,3,()B 4,0-. (1)求抛物线的解析式;(2)已知点M 为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B 、M 、C ,求BMC 面积的最大值; (3)在(2)中BMC 面积最大的条件下,过点M 作直线平行于y 轴,在这条直线上是否存在一个以Q 点为圆心,OQ 为半径且与直线AC 相切的圆?若存在,求出圆心Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)213y x x 222=+-;(2)4;(3)存在,Q 的坐标为()2,4-或()2,1-- 【解析】解:()1将()D 2,3、()B 4,0-的坐标代入抛物线表达式得:422316420a b a b +-=⎧⎨--=⎩,解得:1232a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 则抛物线的解析式为:213y x x 222=+-; ()2过点M 作y 轴的平行线,交直线BC 于点K ,将点B 、C 的坐标代入一次函数表达式:y k'x b'=+得:04'''2k b b =-+⎧⎨=-⎩,解得:1'2'2k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,则直线BC 的表达式为:1y x 22=--, 设点M 的坐标为213x,x x 222⎛⎫+- ⎪⎝⎭,则点1K x,x 22⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 22BMC1113SMK OB 2x 2x x 2x 4x 2222⎛⎫=⋅⋅=----+=-- ⎪⎝⎭, a 10=-<,BMC S∴有最大值,当bx 22a=-=-时, BMCS最大值为4,点M 的坐标为()2,3--;()3如图所示,存在一个以Q 点为圆心,OQ 为半径且与直线AC 相切的圆,切点为N ,过点M 作直线平行于y 轴,交直线AC 于点H ,点M 坐标为()2,3--,设:点Q 坐标为()2,m -, 点A 、C 的坐标为()1,0、()0,2-,OA 1tan OCA OC 2∠==, QH //y 轴,QHN OCA ∠∠∴=,1tan QHN2∠∴=,则sin QHN ∠=,将点A 、C 的坐标代入一次函数表达式:y mx n =+得:02m n n +=⎧⎨=-⎩,则直线AC 的表达式为:y 2x 2=-, 则点()H 2,6--,在Rt QNH 中,QH m 6=+,QN OQ ===QN sin QHNQHm 6∠===+, 解得:m 4=或1-,即点Q 的坐标为()2,4-或()2,1--.4.如图1,对于平面内的点P 和两条曲线L 1、L 2给出如下定义:若从点P 任意引出一条射线分别与L 1、L 2交于Q 1、Q 2,总有PQ 1PQ 2是定值,我们称曲线L 1与L 2“曲似”,定值PQ1PQ 2为“曲似比”,点P 为“曲心”.例如:如图2,以点O ′为圆心,半径分别为r 1、r 2(都是常数)的两个同心圆C 1、C 2,从点O ′任意引出一条射线分别与两圆交于点M 、N ,因为总有O ′MO ′N =r 1r 是定值,所以同心圆C 1与C 2曲似,曲似比为r1r 2,“曲心”为O ′.(1)在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx与抛物线y=x2、y=12x2分别交于点A、B,如图3所示,试判断两抛物线是否曲似,并说明理由;(2)在(1)的条件下,以O为圆心,OA为半径作圆,过点B作x轴的垂线,垂足为C,是否存在k值,使⊙O 与直线BC相切?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由;(3)在(1)、(2)的条件下,若将“y=12x2”改为“y=1mx2”,其他条件不变,当存在⊙O与直线BC相切时,直接写出m的取值范围及k与m之间的关系式.【答案】(1)两抛物线曲似,理由详见解析;(2)存在k值,使⊙O与直线BC相切,k=±√3;(3)m>1,k2=m2−1.【解析】(1)是,过点A、B作x轴的垂线,垂足分别为D、C,依题意可得A(k,k2)、B(2k,2k2),因此D(k,0)、C(2k,0),∵AD ⊥x 轴、BC ⊥x 轴, ∴AD//BC , ∴OA OB=OD OC=k 2k=12,∴两抛物线曲似,曲似比为12;(2)假设存在k 值,使⊙O 与直线BC 相切, 则OA =OC =2k ,又∵OD =k 、AD =k 2,并且OD 2+AD 2=OA 2, ∴k 2+(k 2)2=(2k)2, 解得:k =√3(负值舍去), 由对称性可取k =−√3, 综上,k =±√3;(3)根据题意得A(k,k 2)、B(mk,mk 2), 因此D(k,0)、C(mk,0), ∵⊙O 与直线BC 相切, ∴OA =OC =mk , 由OA >OD 可得mk >k , 则m >1,由OD =k 、AD =k 2,并且OD 2+AD 2=OA 2, ∴k 2+(k 2)2=(mk)2, 整理,得:k 2=m 2−1.5.已知二次函数图象的顶点在原点O ,对称轴为y 轴.一次函数1y kx =+的图象与二次函数的图象交于A B ,两点(A 在B 的左侧),且A 点坐标为()44-,.平行于x 轴的直线l 过()01-,点.(1)求一次函数与二次函数的解析式;(2)判断以线段AB 为直径的圆与直线l 的位置关系,并给出证明;(3)把二次函数的图象向右平移 2 个单位,再向下平移 t 个单位(t >0),二次函数的图象与x 轴交于 M ,N 两点,一次函数图象交y 轴于 F 点.当 t 为何值时,过 F ,M ,N 三点的圆的面积最小?最小面积是多少?【答案】(1)一次函数的解析式为314y x =-+;二次函数解析式为214y x =. (2)相切,证明见解析(3)当3t =时,过F M N ,,三点的圆面积最小,最小面积为4π. 【解析】()1把()4,4A -代入1y kx =+得34k =-∴一次函数的解析式为314y x =-+ ∴二次函数图象的顶点在原点,对称轴为y 轴,∴二次函数的解析式为2y ax =,将()4,4A -代入解析式得14a =-∴二次函数的解析式为214y x =-()2由231414y x y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得44x y =-⎧⎨=⎩或114x y =⎧⎪⎨=⎪⎩,11,4B ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,取,A B 的中点317,28P ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 过P 作直线l 的垂线,垂足为N ,则3,12N ⎛⎫-- ⎪⎝⎭1725188PN ∴=+=,而直径254AB ∴==12PN AB ∴=,即圓心到直线l 的距离等于半径, 以AB 为直径的圆与直线l 相切.()3平移后二次函数的解析式为()2124y x t =--,令0,y =得()212120,224x t x x --==-=过,,F M N 三点的國的圆心C 一定在平移后抛物线的对称轴.上,要使圓面积最小,圆半径应等于点F 到直线2x =2的距离,点C 坐标为()2,1. 此时,半径为2,面积为4π设圆心为,C MN 的中点为E ,连接,CE CM ,则1CE =,在三角形CEM 中,ME =MN ∴=2134MN x x t =-=∴= ∴当3t 4=时,过,,F M N 三点的圓面积最小,最小面积为4π. 6.如图,在平面角坐标系中,抛物线C 1:y=ax 2+bx ﹣1经过点A (﹣2,1)和点B (﹣1,﹣1),抛物线C 2:y=2x 2+x+1,动直线x=t 与抛物线C 1交于点N ,与抛物线C 2交于点M . (1)求抛物线C 1的表达式;(2)直接用含t 的代数式表示线段MN 的长;(3)当△AMN 是以MN 为直角边的等腰直角三角形时,求t 的值;(4)在(3)的条件下,设抛物线C 1与y 轴交于点P ,点M 在y 轴右侧的抛物线C 2上,连接AM 交y 轴于点k ,连接KN ,在平面内有一点Q ,连接KQ 和QN ,当KQ=1且∠KNQ=∠BNP 时,请直接写出点Q 的坐标.【答案】(1)抛物线C1:解析式为y=x 2+x ﹣1;(2)MN=t 2+2;(3)t 的值为1或0;(4)满足条件的Q 点坐标为:(0,2)、(﹣1,3)、(35,195)、(45,125)【解析】(1)∵抛物线C1:y=ax 2+bx ﹣1经过点A (﹣2,1)和点B (﹣1,﹣1),∴{1=4a −2b −1−1=a −b −1,解得:{a =1b =1 , ∴抛物线C1:解析式为y=x 2+x ﹣1;(2)∵动直线x=t 与抛物线C1交于点N ,与抛物线C2交于点M ,∴点N 的纵坐标为t 2+t ﹣1,点M 的纵坐标为2t 2+t+1,∴MN=(2t 2+t+1)﹣(t 2+t ﹣1)=t 2+2;(3)共分两种情况①当∠ANM=90°,AN=MN 时,由已知N (t ,t 2+t ﹣1),A (﹣2,1),∴AN=t ﹣(﹣2)=t+2,∵MN=t 2+2,∴t 2+2=t+2,∴t1=0(舍去),t2=1,∴t=1;②当∠AMN=90°,AN=MN 时,由已知M (t ,2t 2+t+1),A (﹣2,1),∴AM=t ﹣(﹣2)=t+2,∵MN=t 2+2,∴t 2+2=t+2,∴t 1=0,t 2=1(舍去),∴t=0,故t 的值为1或0;(4)由(3)可知t=1时M 位于y 轴右侧,根据题意画出示意图如图:易得K (0,3),B 、O 、N 三点共线,∵A (﹣2,1),N (1,1),P (0,﹣1),∴点K 、P 关于直线AN 对称,设⊙K 与y 轴下方交点为Q2,则其坐标为(0,2),∴Q2与点O 关于直线AN 对称,∴Q2是满足条件∠KNQ=∠BNP ,则NQ2延长线与⊙K 交点Q1,Q1、Q2关于KN 的对称点Q3、Q4也满足∠KNQ=∠BNP ,由图形易得Q1(﹣1,3),设点Q3坐标为(a ,b ),由对称性可知Q3N=NQ1=BN=2√2,由∵⊙K 半径为1,∴{(a −1)2+(b −1)2=(2√2)2a 2+(b −3)2=12,解得:{a 1=35b 1=195 ,{a 2=−1b 2=3 , 同理,设点Q4坐标为(a ,b ),由对称性可知Q4N=NQ2=NO=√2,∴{(a −1)2+(b −1)2=(√2)2a 2+(b −3)2=12 ,解得:{a 3=45b 3=125 ,{a 4=0b 4=2 , ∴满足条件的Q 点坐标为:(0,2)、(﹣1,3)、(35,195)、(45,125).7.如图,直线2y x =+与抛物线222y x mx m m =-++交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,抛物线的对称轴与直线AB 交于点M .(1)当四边形CODM 是菱形时,求点D 的坐标;(2)若点P 为直线OD 上一动点,求APB ∆的面积;(3)作点B 关于直线MD 的对称点B ',以点M 为圆心,MD 为半径作M ,点Q 是M上一动点,求2QB '+的最小值. 【答案】(1);(2)3;(3【解析】(1) (,)D m m,OD =, 菱形CODM2OD OC ∴===m ∴= (2)①2y x =+与抛物线222y x mx m m =-++交于,A B 两点,∴联立,222y x mx m m =-++,2y x =+解得1111x m y m =-⎧⎨=+⎩,2224x m y m =+⎧⎨=+⎩ ∵点A 在点B 的左侧(1,1)A m m ∴-+,(2,4)B m m ++AB ∴==∴直线OD 的解析式为y x =,直线AB 的解析式为2y x =+//AB OD ∴,两直线,AB OD 之间距离22h =⨯=11322APBS AB h ∴=⋅=⨯=(3) (1,1)A m m -+,(2,4)B m m ++1AM ∴==2BM ==由M 点坐标(,2)m m +,D 点坐标(,)m m 可知以MD 为半径的圆的半径为(2)2m m +-=取MB 的中点N ,连接,,QB QN QB ',则12MN BM ==⨯=MN QMMN QM QM BM ==QMN BMQ ∠=∠, ~MNQ MQB ∴,2QN MN OB OM ∴==,QN ∴=由三角形三边关系,当,,Q N B '三点共线时QB '+最小, ∵直线AB 的解析式为2y x =+,∴直线AB 与对称轴夹角为45°,∵点,B B '关于对称轴对称, 90BMB '︒∴∠=,由勾股定理得,2QB '+最小值===.8.如图,已知以E(3,0)为圆心,5为半径的☉E 与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,抛物线y=ax 2+bx+c(a≠0)经过A ,B ,C 三点,顶点为F.(1)求A ,B ,C 三点的坐标;(2)求抛物线的解析式及顶点F 的坐标;(3)已知M 为抛物线上的一动点(不与C 点重合),试探究:①若以A ,B ,M 为顶点的三角形面积与△ABC 的面积相等,求所有符合条件的点M 的坐标;②若探究①中的M 点位于第四象限,连接M 点与抛物线顶点F ,试判断直线MF 与☉E 的位置关系,并说明理由.【答案】(1)A(-2,0),B(8,0),C(0,-4);(2)抛物线的解析式为y=14x 2-32x -4,F (3,−254);(3)①所点M 的坐标为(6,-4),(√41+3,4),(-√41+3,4);②若M 点位于第四象限,则M 点即为M1点,此时直线MF 和☉E 相切,理由见解析.【解析】(1)由题图可得点A 的横坐标为3-5=-2,点B 的横坐标为3+5=8,连接CE ,则CE=5,又OE=3,。
2023年中考数学压轴题专题10 二次函数与圆存在性问题【含答案】
专题10二次函数与圆存在性问题二次函数是初中数学代数部分最重要的概念之一,是中考数学的重难点;而圆是初中几何中综合性最强的知识内容,它与二次函数都在中考中占据及其重要的地位,两者经常作为压轴题综合考查,能够很好的考查学生的数学综合素养以及分析问题、解决问题的能力.圆心与抛物线的关系、圆上的点和抛物线的关系,其本质就是把位置关系向数量化关系转化.二次函数与圆的综合要数形结合,在读题之前要想到圆中的相关概念、性质及定理,比如圆的定义、垂径定理、圆周角、圆心角、内心、外心、切线、四点共圆的、隐藏圆等;对于二次函数,要熟练掌握解析式的求法和表达形式、顶点、最值、与方程之间的关系,线段长与点的坐标之间的数量转化等.【例1】(2022•闵行区二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.将抛物线的对称轴沿x轴的正方向平移,平移后交x轴于点D,交线段BC于点E,交抛物线于点F,过点F作直线BC的垂线,垂足为点G.(1)求抛物线的表达式;(2)以点G为圆心,BG为半径画⊙G;以点E为圆心,EF为半径画⊙E.当⊙G与⊙E内切时.①试证明EF与EB的数量关系;②求点F的坐标.【例2】(2022•福建模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于A,B两点,点C(2,﹣4)在抛物线上,且△ABC是等腰直角三角形.(1)求抛物线的解析式;(2)过点D(2,0)的直线与抛物线交于点M,N,试问:以线段MN为直径的圆是否过定点?证明你的结论.【例3】(2022•武汉模拟)已知抛物线y=﹣2x2+bx+c(c>0).(1)如图1,抛物线与直线l相交于点M(﹣1,0),N(2,6).①求抛物线的解析式;②过点N作MN的垂线,交抛物线于点P,求PN的长;(2)如图2,已知抛物线y=﹣2x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A,B,C,D(0,n)四点在同一圆上,求n的值.【例4】(2022•上海模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣3ax+2(a<0)交y轴于点A,抛物线的对称轴交x轴于点P,联结PA.(1)求线段PA的长;(2)如果抛物线的顶点到直线PA的距离为3,求a的值;(3)以点P为圆心、PA为半径的⊙P交y轴的负半轴于点B,第一象限内的点Q在⊙P上,且劣弧=2.如果抛物线经过点Q,求a的值.1.(2021•广元)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴分别相交于A、B两点,与y轴相交于点C,下表给出了这条抛物线上部分点(x,y)的坐标值:x…﹣10123…y…03430…(1)求出这条抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)PQ是抛物线对称轴上长为1的一条动线段(点P在点Q上方),求AQ+QP+PC的最小值;(3)如图2,点D是第四象限内抛物线上一动点,过点D作DF⊥x轴,垂足为F,△ABD的外接圆与DF 相交于点E.试问:线段EF的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.2.(2021•张家界)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点C(2,﹣3),且与x轴交于原点及点B (8,0).(1)求二次函数的表达式;(2)求顶点A的坐标及直线AB的表达式;(3)判断△ABO的形状,试说明理由;(4)若点P为⊙O上的动点,且⊙O的半径为2,一动点E从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段AP匀速运动到点P,再以每秒1个单位长度的速度沿线段PB匀速运动到点B后停止运动,求点E的运动时间t的最小值.3.(2021•宜宾)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C(0,6),抛物线的顶点坐标为E(2,8),连结BC、BE、CE.(1)求抛物线的表达式;(2)判断△BCE的形状,并说明理由;(3)如图2,以C为圆心,为半径作⊙C,在⊙C上是否存在点P,使得BP+EP的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.4.(2020•雨花区校级一模)如图1,已知抛物线y=ax2﹣12ax+32a(a>0)与x轴交于A,B两点(A在B 的左侧),与y轴交于点C.(1)连接BC,若∠ABC=30°,求a的值.(2)如图2,已知M为△ABC的外心,试判断弦AB的弦心距d是否有最小值,若有,求出此时a的值,若没有,请说明理由;(3)如图3,已知动点P(t,t)在第一象限,t为常数.问:是否存在一点P,使得∠APB达到最大,若存在,求出此时∠APB的正弦值,若不存在,也请说明理由.5.(2020•汇川区三模)如图,在平面直角坐标系上,一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(1,0)、B (3,0)、C(0,3)三点,连接BC并延长.(1)求抛物线的解析式;(2)点M是直线BC在第一象限部分上的一个动点,过M作MN∥y轴交抛物线于点N.1°求线段MN的最大值;2°当MN取最大值时,在线段MN右侧的抛物线上有一个动点P,连接PM、PN,当△PMN的外接圆圆心Q在△PMN的边上时,求点P的坐标.6.(2021•开福区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx+c交x轴于点A,B,点B的坐标为(4,0),与y轴于交于点C(0,﹣2).(1)求此抛物线的解析式;(2)在抛物线上取点D,若点D的横坐标为5,求点D的坐标及∠ADB的度数;(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴l交x轴于点H,△ABD的外接圆圆心为M(如图1),①求点M的坐标及⊙M的半径;②过点B作⊙M的切线交于点P(如图2),设Q为⊙M上一动点,则在点运动过程中的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由.7.(2020•天桥区二模)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),与x轴交于A(4,0)、O两点,点D(2,﹣2)为抛物线的顶点.(1)求该抛物线的解析式;(2)点E为AO的中点,以点E为圆心、以1为半径作⊙E,交x轴于B、C两点,点M为⊙E上一点.①射线BM交抛物线于点P,设点P的横坐标为m,当tan∠MBC=2时,求m的值;②如图2,连接OM,取OM的中点N,连接DN,则线段DN的长度是否存在最大值或最小值?若存在,请求出DN的最值;若不存在,请说明理由.8.(2020•百色)如图,抛物线的顶点为A(0,2),且经过点B(2,0).以坐标原点O为圆心的圆的半径r=,OC⊥AB于点C.(1)求抛物线的函数解析式.(2)求证:直线AB与⊙O相切.(3)已知P为抛物线上一动点,线段PO交⊙O于点M.当以M,O,A,C为顶点的四边形是平行四边形时,求PM的长.9.(2020•西藏)在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+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;=,求点P的坐标;(2)如图甲,连接AC,PA,PC,若S△P AC(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.10.(2020•宜宾)如图,已知二次函数的图象顶点在原点,且点(2,1)在二次函数的图象上,过点F(0,1)作x轴的平行线交二次函数的图象于M、N两点.(1)求二次函数的表达式;(2)P为平面内一点,当△PMN是等边三角形时,求点P的坐标;(3)在二次函数的图象上是否存在一点E,使得以点E为圆心的圆过点F和点N,且与直线y=﹣1相切.若存在,求出点E的坐标,并求⊙E的半径;若不存在,说明理由.11.(2021•嘉兴二模)定义:平面直角坐标系xOy中,过二次函数图象与坐标轴交点的圆,称为该二次函数的坐标圆.(1)已知点P(2,2),以P为圆心,为半径作圆.请判断⊙P是不是二次函数y=x2﹣4x+3的坐标圆,并说明理由;(2)已知二次函数y=x2﹣4x+4图象的顶点为A,坐标圆的圆心为P,如图1,求△POA周长的最小值;(3)已知二次函数y=ax2﹣4x+4(0<a<1)图象交x轴于点A,B,交y轴于点C,与坐标圆的第四个交点为D,连结PC,PD,如图2.若∠CPD=120°,求a的值.12.(2021•常州二模)如图1:抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.动点E(m,0)(0<m<3),过点E作直线l⊥x轴,交抛物线于点M.(1)求抛物线的解析式及C点坐标;(2)连接BM并延长交y轴于点N,连接AN,OM,若AN∥OM,求m的值.(3)如图2.当m=1时,P是直线l上的点,以P为圆心,PE为半径的圆交直线l于另一点F(点F在x 轴上方),若线段AC上最多存在一个点Q使得∠FQE=90°,求点P纵坐标的取值范围.13.(2021•乐山模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+2与直线AB相交于A(﹣1,0),B(3,2),与x轴交于另一点C.(1)求抛物线的解析式;(2)在y上是否存在一点E,使四边形ABCE为矩形,若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以C为圆心,1为半径作⊙O,D为⊙O上一动点,求DA+DB的最小值14.(2021•河北区二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+3的对称轴是直线x=2,与x 轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(Ⅰ)求抛物线的解析式及顶点坐标;(Ⅱ)M为第一象限内抛物线上的一个点,过点M作MN⊥x轴于点N,交BC于点D,连接CM,当线段CM=CD时,求点M的坐标;(Ⅲ)以原点O为圆心,AO长为半径作⊙O,点P为⊙O上的一点,连接BP,CP,求2PC+3PB的最小值.15.(2021•长沙模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的顶点为M,经过C(1,1),且与x轴正半轴交于A,B两点.(1)如图1,连接OC,将线段OC绕点O顺时针旋转,使得C落在y轴的负半轴上,求点C的路径长;(2)如图2,延长线段OC至N,使得ON=,若∠OBN=∠ONA,且,求抛物线的解析式;(3)如图3,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线,与y轴交于(0,5),经过点C的直线l:y=kx+m (k>0)与抛物线交于点C、D,若在x轴上存在P1、P2,使∠CP1D=∠CP2D=90°,求k的取值范围.16.(2021秋•上城区校级期中)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C,⊙M是△ABC的外接圆.若抛物线的顶点D的坐标为(1,4).(1)求抛物线的解析式,及A、B、C三点的坐标;(2)求⊙M的半径和圆心M的坐标;(3)如图2,在x轴上有点P(7,0),试在直线BC上找点Q,使B、Q、P三点构成的三角形与△ABC相似.若存在,请直接写出点坐标;若不存在,请说明理由.17.(2021秋•西湖区校级期中)我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”.如图所示,点A、B、C、D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点D的坐标为(0,﹣3),AB为半圆的直径,半圆圆心M的坐标为(1,0),半圆半径为2.(1)求“蛋圆”抛物线部分的解析式及“蛋圆”的弦CD的长;(2)已知点E是“蛋圆”上的一点(不与点A,点B重合),点E关于x轴的对称点是点F,若点F也在“蛋圆”上,求点E坐标;(3)点P是“蛋圆”外一点,满足∠BPC=60°,当BP最大时,直接写出点P的坐标.18.(2021•雨花区二模)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.19.(2020•东海县二模)如图,△AOB的三个顶点A、O、B分别落在抛物线C1:y=x2+x上,点A的坐标为(﹣4,m),点B的坐标为(n,﹣2).(点A在点B的左侧)(1)则m=,n=.(2)将△AOB绕点O逆时针旋转90°得到△A'OB',抛物线C2:y=ax2+bx+4经过A'、B'两点,延长OB'交抛物线C2于点C,连接A'C.设△OA'C的外接圆为⊙M.①求圆心M的坐标;②试直接写出△OA'C的外接圆⊙M与抛物线C2的交点坐标(A'、C除外).20.(2022•绿园区二模)在平面直角坐标系中,已知某二次函数的图象同时经过点A(0,3)、B(2m,3)、C(m,m+3).其中,m≠0.(1)当m=1时.①该二次函数的图象的对称轴是直线.②求该二次函数的表达式.(2)当|m|≤x≤|m|时,若该二次函数的最大值为4,求m的值.(3)若同时经过点A、B、C的圆恰好与x轴相切时,直接写出该二次函数的图象的顶点坐标.21.(2022•炎陵县一模)抛物线:y=﹣x2+bx+c与y轴的交点C(0,3),与x轴的交点分别为E、G两点,对称轴方程为x=1.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,过点C作y轴的垂线交抛物线于另一点D,F为抛物线的对称轴与x轴的交点,P为线段OC 上一动点.若PD⊥PF,求点P的坐标.(3)如图1,如果一个圆经过点O、点G、点C三点,并交于抛物线对称轴右侧x轴的上方于点H,求∠OHG的度数;(4)如图2,将抛物线向下平移2个单位长度得到新抛物线L,点B是顶点.直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.与对称轴交于点G,若△BMN的面积等于2,求k的值.22.(2022•杨浦区二模)如图,已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣+bx+c与x轴相交于点A (4,0),与y轴相交于点B(0,3),在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交线段AB于点N,交抛物线于点P,过P作PM⊥AB,垂足为点M.(1)求这条抛物线的表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,如果,求点P的坐标;(3)如果以N为圆心,NA为半径的圆与以OB为直径的圆内切,求m的值.【例1】(2022•闵行区二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.将抛物线的对称轴沿x轴的正方向平移,平移后交x轴于点D,交线段BC于点E,交抛物线于点F,过点F作直线BC的垂线,垂足为点G.(1)求抛物线的表达式;(2)以点G为圆心,BG为半径画⊙G;以点E为圆心,EF为半径画⊙E.当⊙G与⊙E内切时.①试证明EF与EB的数量关系;②求点F的坐标.【分析】(1)根据点A、B的坐标,设抛物线y=a(x+1)(x﹣3),再将点C代入即可求出a的值,从而得出答案;(2)①分两种情形,当r⊙G>r⊙E时,则GB﹣EF=GE,则EF=EB,当r⊙G<r⊙E时,则EF﹣GB=GE,设EF=5t,FG=3t,GE=4t,则5t﹣GB=4t,则GB=t<GE=4t,从而得出矛盾;②由.设BD=t,则DE=,利用勾股定理得BE=,则F坐标为(3﹣t,3t),代入抛物线解析式,从而解决问题.【解答】解:(1)∵点A坐标为(﹣1,0),点B坐标为(3,0).设抛物线y=a(x+1)(x﹣3)(a≠0),∵抛物线经过点C(0,4),∴4=﹣3a.解得.∴抛物线的表达式是;(2)①由于⊙G与⊙E内切,当r⊙G<r⊙E时,则EF﹣GB=GE,设EF=5t,FG=3t,GE=4t,则5t﹣GB=4t,∴GB=t<GE=4t,∴点E在线段CB的延长线上.又∵已知点E在线段BC上,∴矛盾,因此不存在.当r⊙G>r⊙E时,则GB﹣EF=GE,又∵GE=GB﹣EB,∴EF=EB;②∵OC⊥OB,FD⊥OB,∴∠COB=∠EDB=90°.∴.∴设BD=t,则DE=;在Rt△BED中,由勾股定理得,.∴,∴F坐标为(3﹣t,3t),∵F点在抛物线上,∴,∴解得,t=0(点F与点B重合,舍去).∴F坐标为(,).【例2】(2022•福建模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于A,B两点,点C(2,﹣4)在抛物线上,且△ABC是等腰直角三角形.(1)求抛物线的解析式;(2)过点D(2,0)的直线与抛物线交于点M,N,试问:以线段MN为直径的圆是否过定点?证明你的结论.【分析】(1)等腰直角三角形斜边中线等于斜边一半,点的坐标,不难求出A、B两点坐标,把点A、B、C 代入二次函数解析式,解三元一次方程组就可得到函数解析式.(2))通过设过点D(2,0)的直线MN解析式为y=k(x﹣2)=kx﹣2k,得到关于x、关于y的方程,利用跟与系数的关系,再得到圆的解析式,待定系数法确定定点的x、y的值,确定定点的坐标.【解答】解:连接AC、BC,过点C作CP垂直于x轴于点P.在Rt△CAB中,AC=BC,CP⊥AB,点C(2,﹣4),∴CP=AP=PB=4,OP=2,∴OA=AP﹣OP=4﹣2=2,OB=OP+PB=4+2=6,∴点A(﹣2,0),点B(6,0),把点A(﹣2,0),点B(6,0),点C(2,﹣4)代入函数解析式得,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣3.故答案为:y=x2﹣x﹣3.(2)设过点D(2,0)的直线MN解析式为y=k(x﹣2)=kx﹣2k,联立直线与抛物线解析式得关于x的等式:kx﹣2k=x2﹣x﹣3,化简得=0,x N+x M=﹣=4(k+1),x N x M==8k﹣12..........①,联立直线与抛物线解析式得关于y的等式:y=(+2)2﹣(+2)﹣3,化简得y2+(﹣﹣1)y﹣4=0,y M+y N=4k2,y M y N=﹣16k2................②,线段MN的中点就是圆的圆心,∴x O=(x N+x M)=2(K+1),代入直线方程得y O=2k2,∴圆心坐标为(2k+2,2k2),直径MN==,把①、②代入上式化简整理得直径MN=,设圆上某一点(x,y)到圆心的距离等于半径,∴=,化简整理得16k2+12﹣8k=x2﹣4kx﹣4x+y2﹣4k2y=﹣4yk2﹣4kx+x2﹣4x+y2,圆过定点,所以与k值无关,看作是关于k的二次等式,k2、k的系数,常量对应相等,得﹣8=﹣4x,x=2,16=﹣4y,y=﹣4,由以上分析,所以以MN为直径的圆过定点(2,﹣4).故答案为:以线段MN为直径的圆过定点(2,﹣4).【例3】(2022•武汉模拟)已知抛物线y=﹣2x2+bx+c(c>0).(1)如图1,抛物线与直线l相交于点M(﹣1,0),N(2,6).①求抛物线的解析式;②过点N作MN的垂线,交抛物线于点P,求PN的长;(2)如图2,已知抛物线y=﹣2x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A,B,C,D(0,n)四点在同一圆上,求n的值.【分析】(1)①把点M(﹣1,0),N(2,6)代入到y=﹣2x2+bx+c中,可得b和c的值.②设P(a,﹣2a2+4a+6),再利用M(﹣1,0),N(2,6),得到MN、PM、PN的表达式,最后利用勾股定理求得a的值.(2)令C(0,c),当y=0时,代入抛物线得x A x B=﹣,根据两角对应相等,可得△AOC∽△DOB,然后再找到对应线段成比例,即得到n的值.【解答】解:(1)①把M(﹣1,0)N(2,6)代入y=﹣2x2+bx+c,得,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6;②由①,抛物线解析式为:y=﹣2x2+4x+6,设P(a,﹣2a2+4a+6)∵M(﹣1,0),N(2,6),∴MN==3,∴PM=,PN=,又∵PN⊥MN,则PM2=MN2+PN2,(﹣1﹣a)2+(2a2﹣4a﹣b)2=(3)2+(2﹣a)2+(2a2﹣4a)2.整理得:4a2﹣9a+2=0,∴(a﹣2)(4a﹣1)=0.∴a1=2,a2=.当a=2时,P与N重合,∴a=,PN=.(2)证明:设OA=﹣x A,OB=x B,OD=﹣n当y=0时,﹣2x2+bx+c=0,∴x A x B=﹣,∴OA•OB=﹣x A x B=.∵∠CAO=∠BDO,∠ACO=∠DBO∴△AOC∽△DOB∴=∴OA•OB=OC•OD∴=c•(﹣n).∵c≠0∴n=﹣.【例4】(2022•上海模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣3ax+2(a<0)交y轴于点A,抛物线的对称轴交x轴于点P,联结PA.(1)求线段PA的长;(2)如果抛物线的顶点到直线PA的距离为3,求a的值;(3)以点P为圆心、PA为半径的⊙P交y轴的负半轴于点B,第一象限内的点Q在⊙P上,且劣弧=2.如果抛物线经过点Q,求a的值.【分析】(1)分别求出P(,0),A(0,2),由两点间距离公式可求;=×PM×OP=×AP×3,可得a=﹣;(2)抛物线的顶点为M(,2﹣a),由S△APM(3)连接PQ,BP,AM,设Q(t,at2﹣3at+2),求出M(﹣1,0),由垂径定理可得AM=AQ,=①,PQ=AP,得②,联立①②可得a=.【解答】解:(1)y=ax2﹣3ax+2=a(x﹣)2+2﹣a,∴抛物线的对称轴为x=,∴P(,0),令x=0,则y=2,∴A(0,2),∴PA=;(2)由(1)可知抛物线的顶点为M(,2﹣a),∵a<0,∴2﹣a>0,∴S △APM =×PM ×OP =×AP ×3,∴(2﹣a )×=×3,解得a =﹣;(3)连接PQ ,BP ,AM ,∵MP ⊥AB ,∴=,∵=2,∴=,∴AM =AQ ,设Q (t ,at 2﹣3at +2),∵AP =,P (,0),∴M (﹣1,0),∴=①,∵PQ =AP ,∴②,联立①②可得t =或t =﹣1(舍),将t =代入①,可得a =.1.(2021•广元)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴分别相交于A、B两点,与y轴相交于点C,下表给出了这条抛物线上部分点(x,y)的坐标值:x…﹣10123…y…03430…(1)求出这条抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)PQ是抛物线对称轴上长为1的一条动线段(点P在点Q上方),求AQ+QP+PC的最小值;(3)如图2,点D是第四象限内抛物线上一动点,过点D作DF⊥x轴,垂足为F,△ABD的外接圆与DF 相交于点E.试问:线段EF的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.【分析】(1)运用待定系数法即可求出抛物线解析式,再运用配方法求出顶点坐标;(2)如图1,将点C沿y轴向下平移1个单位得C′(0,2),连接BC′交抛物线对称轴x=1于点Q′,过点C作CP′∥BC′,交对称轴于点P′,连接AQ′,此时,C′、Q′、B三点共线,BQ′+C′Q′的值最小,运用勾股定理即可求出答案;(3)如图2,连接BE,设D(t,﹣t2+2t+3),且t>3,可得DF=t2﹣2t﹣3,BF=t﹣3,AF=t+1,运用圆内接四边形的性质可得∠DAF=∠BEF,进而证明△AFD∽△EFB,利用=,即可求得答案.【解答】解:(1)根据表格可得出A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3),设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入,得:3=a(0+1)(0﹣3),解得:a=﹣1,∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴该抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3,顶点坐标为M(1,4);(2)如图1,将点C沿y轴向下平移1个单位得C′(0,2),连接BC′交抛物线对称轴x=1于点Q′,过点C作CP′∥BC′,交对称轴于点P′,连接AQ′,∵A、B关于直线x=1对称,∴AQ′=BQ′,∵CP′∥BC′,P′Q′∥CC′,∴四边形CC′Q′P′是平行四边形,∴CP′=C′Q′,Q′P′=CC′=1,在Rt△BOC′中,BC′===,∴AQ′+Q′P′+P′C=BQ′+C′Q′+Q′P′=BC′+Q′P′=+1,此时,C′、Q′、B三点共线,BQ′+C′Q′的值最小,∴AQ+QP+PC的最小值为+1;(3)线段EF的长为定值1.如图2,连接BE,设D(t,﹣t2+2t+3),且t>3,∵EF⊥x轴,∴DF=﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t﹣3,∵F(t,0),∴BF=OF﹣OB=t﹣3,AF=t﹣(﹣1)=t+1,∵四边形ABED是圆内接四边形,∴∠DAF+∠BED=180°,∵∠BEF+∠BED=180°,∴∠DAF=∠BEF,∵∠AFD=∠EFB=90°,∴△AFD∽△EFB,∴=,∴=,∴EF===1,∴线段EF的长为定值1.2.(2021•张家界)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点C(2,﹣3),且与x轴交于原点及点B (8,0).(1)求二次函数的表达式;(2)求顶点A的坐标及直线AB的表达式;(3)判断△ABO的形状,试说明理由;(4)若点P为⊙O上的动点,且⊙O的半径为2,一动点E从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段AP匀速运动到点P,再以每秒1个单位长度的速度沿线段PB匀速运动到点B后停止运动,求点E 的运动时间t的最小值.【分析】(1)运用待定系数法即可求出答案;(2)运用配方法将抛物线解析式化为顶点式,得出顶点坐标,运用待定系数法求出直线AB的函数表达式;(3)方法1:如图1,过点A作AF⊥OB于点F,则F(4,0),得出△AFO、△AFB均为等腰直角三角形,即可得出答案,方法2:由△ABO的三个顶点分别是O(0,0),A(4,﹣4),B(8,0),运用勾股定理及逆定理即可得出答案;(4)以O为圆心,2为半径作圆,则点P在圆周上,根据t=AP+PB=PD+PB,可知当B、P、D三点共线时,PD+PB取得最小值,过点D作DG⊥OB于点G,由t=DB=即可求出答案.【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过C(2,﹣3),且与x轴交于原点及点B(8,0),∴c=0,二次函数表达式可设为:y=ax2+bx(a≠0),将C(2,﹣3),B(8,0)代入y=ax2+bx得:,解得:,∴二次函数的表达式为;(2)∵=(x﹣4)2﹣4,∴抛物线的顶点A(4,﹣4),设直线AB的函数表达式为y=kx+m,将A(4,﹣4),B(8,0)代入,得:,解得:,∴直线AB的函数表达式为y=x﹣8;(3)△ABO是等腰直角三角形.方法1:如图1,过点A作AF⊥OB于点F,则F(4,0),∴∠AFO=∠AFB=90°,OF=BF=AF=4,∴△AFO、△AFB均为等腰直角三角形,∴OA=AB=4,∠OAF=∠BAF=45°,∴∠OAB=90°,∴△ABO是等腰直角三角形.方法2:∵△ABO的三个顶点分别是O(0,0),A(4,﹣4),B(8,0),∴OB=8,OA===,AB===,且满足OB2=OA2+AB2,∴△ABO是等腰直角三角形;(4)如图2,以O为圆心,2为半径作圆,则点P在圆周上,依题意知:动点E的运动时间为t=AP+PB,在OA上取点D,使OD=,连接PD,则在△APO和△PDO中,满足:==2,∠AOP=∠POD,∴△APO∽△PDO,∴==2,从而得:PD=AP,∴t=AP+PB=PD+PB,∴当B、P、D三点共线时,PD+PB取得最小值,过点D作DG⊥OB于点G,由于,且△ABO为等腰直角三角形,则有DG=1,∠DOG=45°∴动点E的运动时间t的最小值为:t=DB===5.3.(2021•宜宾)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C(0,6),抛物线的顶点坐标为E(2,8),连结BC、BE、CE.(1)求抛物线的表达式;(2)判断△BCE的形状,并说明理由;(3)如图2,以C为圆心,为半径作⊙C,在⊙C上是否存在点P,使得BP+EP的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)△BCE是直角三角形.运用勾股定理逆定理即可证明;(3)如图,在CE上截取CF=(即CF等于半径的一半),连结BF交⊙C于点P,连结EP,则BF的长即为所求.【解答】解:(1)∵抛物线的顶点坐标为E(2,8),∴设该抛物线的表达式为y=a(x﹣2)2+8,∵与y轴交于点C(0,6),∴把点C(0,6)代入得:a=﹣,∴该抛物线的表达式为y=x2+2x+6;(2)△BCE是直角三角形.理由如下:∵抛物线与x轴分别交于A、B两点,∴令y=0,则﹣(x﹣2)2+8=0,解得:x1=﹣2,x2=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),∴BC2=62+62=72,CE2=(8﹣6)2+22=8,BE2=(6﹣2)2+82=80,∴BE2=BC2+CE2,∴∠BCE=90°,∴△BCE是直角三角形;(3)⊙C上存在点P,使得BP+EP的值最小且这个最小值为.理由如下:如图,在CE上截取CF=(即CF等于半径的一半),连结BF交⊙C于点P,连结EP,则BF的长即为所求.理由如下:连结CP,∵CP为半径,∴==,又∵∠FCP=∠PCE,∴△FCP∽△PCE,∴==,即FP=EP,∴BF=BP+EP,由“两点之间,线段最短”可得:BF的长即BP+EP为最小值.∵CF=CE,E(2,8),∴由比例性质,易得F(,),∴BF==.4.(2020•雨花区校级一模)如图1,已知抛物线y=ax2﹣12ax+32a(a>0)与x轴交于A,B两点(A在B 的左侧),与y轴交于点C.(1)连接BC,若∠ABC=30°,求a的值.(2)如图2,已知M为△ABC的外心,试判断弦AB的弦心距d是否有最小值,若有,求出此时a的值,若没有,请说明理由;(3)如图3,已知动点P(t,t)在第一象限,t为常数.问:是否存在一点P,使得∠APB达到最大,若存在,求出此时∠APB的正弦值,若不存在,也请说明理由.【分析】(1)令y=0,求得抛物线与x轴的交点A、B的坐标,令x=0,用a表示C点的坐标,再由三角函数列出a的方程,便可求得a的值;(2)过M点作MH⊥AB于点H,连接MA、MC,用d表示出M的坐标,根据MA=MC,列出a、d的关系式,再通过关系式求得结果;(3)取AB的中点T,过T作MT⊥AB,以M为圆心,MA为半径作⊙M,MT与直线y=x交于点S,P′为直线y=x上异于P的任意一点,连接AP′,交⊙M于点K,连接BK,MP,AP,BP,MB,MA,当P 为直线y=x与⊙M的切点时,∠APB达到最大,利用圆圆周角性质和解直角三角形的知识求得结果便可.【解答】解:(1)连接BC,令y=0,得y=ax2﹣12ax+32a=0,解得,x=4或8,∴A(4,0),B(8,0),令x=0,得y=ax2﹣12ax+32a=32a,∴C(0,32a),又∠ABC=30°,∴tan∠ABC=,解得,a=;(2)过M点作MH⊥AB于点H,连接MA、MC,如图2,∴AH=BH==2,∴OH=6,设M(6,d),∵MA=MC,∴4+d2=36+(d﹣32a)2,得2ad=32a2+1,∴d=16a+=,∴当4时,有,即当a=时,有;(3)∵P(t,t),∴点P在直线y=x上,如图3,取AB的中点T,过T作MT⊥AB,以M为圆心,MA为半径作⊙M,MT与直线y=x交于点S,P′为直线y=x上异于P的任意一点,连接AP′,交⊙M于点K,连接BK,MP,AP,BP,MB,MA,当⊙M与直线y=x相切时,有∠APB=∠AKB>∠AP′B,∴∠APB最大,此时相切点为P,设M(6,d),而T(6,0),∴S(6,6),∴∠PSM=90°﹣∠SOT=45°,又MP=MB=,∴MS==,∵MS+MT=ST=6,∴,解得,d=2(负根舍去),经检验,d=2是原方程的解,也符合题意,∴M(6,2),∴MB=2,∵∠AMB=2∠APB,MT⊥AB,MA=MB,∴∠AMT=∠BMT=∠AMB=∠APB,∴sin∠APB=sin∠BMT=.5.(2020•汇川区三模)如图,在平面直角坐标系上,一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(1,0)、B (3,0)、C(0,3)三点,连接BC并延长.(1)求抛物线的解析式;(2)点M是直线BC在第一象限部分上的一个动点,过M作MN∥y轴交抛物线于点N.1°求线段MN的最大值;2°当MN取最大值时,在线段MN右侧的抛物线上有一个动点P,连接PM、PN,当△PMN的外接圆圆心Q在△PMN的边上时,求点P的坐标.【分析】(1)将三个已知点坐标代入抛物线的解析式中列出方程组求得a、b、c,便可得抛物线的解析式;(2)1°用待定系数法求出直线BC的解析式,再设M的横坐标为t,用t表示MN的距离,再根据二次函数的性质求得MN的最大值;2°分三种情况:当∠PMN=90°时;当∠PNM=90°时;当∠MPN=90°时.分别求出符合条件的P点坐标便可.【解答】解:(1)把A、B、C三点的坐标代入抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)中,得,解得,,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;(2)1°设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),则,解得,,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+3,设M(t,﹣t+3)(0<t<3),则N(t,t2﹣4t+3),∴MN=﹣t2+3t=﹣,∴当t=时,MN的值最大,其最大值为;2°∵△PMN的外接圆圆心Q在△PMN的边上,∴△PMN为直角三角形,由1°知,当MN取最大值时,M(),N(),①当∠PMN=90°时,PM∥x轴,则P点与M点的纵坐标相等,∴P点的纵坐标为,当y=时,y=x2﹣4x+3=,解得,x=,或x=(舍去),∴P();②当∠PNM=90°时,PN∥x轴,则P点与N点的纵坐标相等,∴P点的纵坐标为﹣,当y=﹣时,y=x2﹣4x+3=﹣,解得,x=,或x=(舍去),∴P(,);③当∠MPN=90°时,则MN为△PMN的外接圆的直径,∴△PMN的外接圆的圆心Q为MN的中点,∴Q(),半径为,过Q作QK∥x轴,与在MN右边的抛物线图象交于点K,如图②,令y=,得y=x2﹣4x+3=,解得,x=<(舍),或x=,∴K(,),∴QK=>,即K点在以MN为直径的⊙Q外,设抛物线y=x2﹣4x+3的顶点为点L,则l(2,﹣1),连接LK,如图②,则L到QK的距离为,LK=,设Q点到LK的距离为h,则,∴=,∴直线LK下方的抛物线与⊙Q没有公共点,∵抛物线中NL部分(除N点外)在过N点与x轴平行的直线下方,∴抛物线中NL部分(除N点外)与⊙Q没有公共点,∵抛物线K点右边部分,在过K点与y轴平行的直线的右边,∴抛物线K点右边部分与⊙Q没有公共点,综上,⊙Q与MN右边的抛物线没有交点,∴在线段MN右侧的抛物线上不存在点P,使△PMN的外接圆圆心Q在MN边上;综上,点P的坐标为()或().6.(2021•开福区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx+c交x轴于点A,B,点B的坐标为(4,0),与y轴于交于点C(0,﹣2).(1)求此抛物线的解析式;(2)在抛物线上取点D,若点D的横坐标为5,求点D的坐标及∠ADB的度数;(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴l交x轴于点H,△ABD的外接圆圆心为M(如图1),①求点M的坐标及⊙M的半径;②过点B作⊙M的切线交于点P(如图2),设Q为⊙M上一动点,则在点运动过程中的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由.【分析】(1)c=﹣2,将点B的坐标代入抛物线表达式得:0=﹣4b﹣2,解得:b=﹣,即可求解;。
压轴题——圆型
压轴题——圆型1.(本题满分12分)已知:函数y=ax2+x+1的图象与x轴只有一个公共点.(1)求这个函数关系式;(2)如图所示,设二次..函数y=ax2+x+1图象的顶点为B,与y轴的交点为A,P为图象上的一点,若以线段PB为直径的圆与直线AB相切于点B,求P点的坐标;(3)在(2)中,若圆与x轴另一交点关于直线PB的对称点为M,试探索点M是否在抛物线y=ax2+x+1上,若在抛物线上,求出M点的坐标;若不在,请说明理由.2.(12分)在平面直角坐标系中,抛物线经过O(0,0)、A(4,0)、B(3,.(1)求此抛物线的解析式;(2)以OA的中点M为圆心,OM长为半径作⊙M,在(1)中的抛物线上是否存在这样的点P,过点P作⊙M的切线l ,且l与x轴的夹角为30°,若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.(注意:本题中的结果可保留根号)3.如图所示,抛物线223y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点,直线BD 的函数表达式为y =+l 与直线BD 交于点C 、与x 轴交于点E .⑴求A 、B 、C 三个点的坐标. ⑵点P 为线段AB 上的一个动点(与点A 、点B 不重合),以点A 为圆心、以AP 为半径的圆弧与线段AC 交于点M ,以点B 为圆心、以BP 为半径的圆弧与线段BC 交于点N ,分别连接AN 、BM 、MN .①求证:AN =BM . ②在点P 运动的过程中,四边形AMNB 值或最小值.4.已知:抛物线2(0)y ax bx c a =++≠,顶点(1,4)C -,与x 轴交于A 、B 两点,(1,0)A -。
(1) 求这条抛物线的解析式;(2) 如图,以AB 为直径作圆,与抛物线交于点D ,与抛物线的对称轴交于点F ,依次连接A 、D 、B 、E ,点Q 为线段AB 上一个动点(Q 与A 、B 两点不重合),过点Q 作QF AE⊥于F ,QG DB ⊥于G ,请判断QF QGBE AD+是否为定值;若是,请求出此定值,若不是,请说明理由;(3) 在(2)的条件下,若点H 是线段EQ 上一点,过点H 作MN EQ ⊥,MN 分别与边AE 、BE 相交于M 、N ,(M 与A 、E 不重合,N 与E 、B 不重合),请判断QA EMQB EN=是否成立;若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由。
二次函数压轴题集锦带答案(2024年中考真题)
二次函数压轴题集锦带答案(2024年中考真题)1.(24年安徽中考)已知物线2y x bx =-+(b 为常数)的顶点横坐标比抛物线22y x x =-+的顶点横坐标大1. (1)求b 的值;(2)点11(,)A x y 在抛物线22y x x =-+上,点11(,)B x t y h ++在抛物线2y x bx =-+上. (i)若3h t =,且10,0x t >,求h 的值; (ii)若 11x t =-,求h 的最大值.2.(24年包头中考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线22yx bxc 与x 轴相交于()1,0A ,B 两点(点A 在点B 左侧),顶点为()2,M d ,连接AM .(1)求该抛物线的函数表达式;(2)如图1,若C 是y 轴正半轴上一点,连接,AC CM .当点C 的坐标为10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭时,求证:ACM BAM ∠=∠;(3)如图2,连接BM ,将ABM 沿x 轴折叠,折叠后点M 落在第四象限的点M '处,过点B 的直线与线段AM '相交于点D ,与y 轴负半轴相交于点E .当87BD DE =时,3ABD S △与2M BD S '△是否相等?请说明理由.3.(24年成都中考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线()2:230L y ax ax a a =-->与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 的左侧),其顶点为C ,D 是抛物线第四象限上一点. (1)求线段AB 的长(2)当1a =时,若ACD ∆的面积与ABD ∆的面积相等,求tan ABD ∠的值:(3)延长CD =交x =轴于点E =,当AD DE =时,将ADB ∆沿DE 方向平移得到A EB ''∆.将抛物线L 平移得到抛物线L ',使得点A ',B '都落在抛物线L '上.试判断抛物线L '与L 是否交于某个定点.若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.4.(24年重庆中考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线()240y ax bx a =++≠经过点()1,6-,与y 轴交于点C ,与x 轴交于A B ,两点(A 在B 的左侧),连接tan 4AC BC CBA ∠=,,.(1)求抛物线的表达式(2)点P 是射线CA 上方抛物线上的一动点,过点P 作PE x ⊥轴,垂足为E ,交AC 于点D .点M 是线段DE 上一动点,MN y ⊥轴,垂足为N ,点F 为线段BC 的中点,连接AM NF ,.当线段PD 长度取得最大值时,求AM MN NF ++的最小值(3)将该抛物线沿射线CA 方向平移,使得新抛物线经过(2)中线段PD 长度取得最大值时的点D ,且与直线AC 相交于另一点K .点Q 为新抛物线上的一个动点,当QDK ACB ∠∠=时,直接写出所有符合条件的点Q 的坐标.5.(24年浙江中考)已知二次函数2y x bx c =++(b ,c 为常数)的图象经过点(2,5)A -,对称轴为直线12x =-.(1)求二次函数的表达式(1)若点(1,7)B 向上平移2个单位长度,向左平移(0)m m >个单位长度后,恰好落在2y x bx c =++的图象上,求m 的值(3)当2≤a ≤n 时,二次函数2y x bx c =++的最大值与最小值的差为94,求n 的取值范围.6.(24年呼伦贝尔中考)如图,在平面直角坐标系中,二次函数()20y ax bx c a =++≠的图像经过原点和点()4,0A .经过点A 的直线与该二次函数图象交于点()1,3B ,与y 轴交于点C .(1)求二次函数的解析式及点C 的坐标;(2)点P 是二次函数图象上的一个动点,当点P 在直线AB 上方时,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,与直线AB 交于点D ,设点P 的横坐标为m . ①m 为何值时线段PD 的长度最大,并求出最大值;①是否存在点P ,使得BPD △与AOC 相似.若存在,请求出点P 坐标;若不存在,请说明理由.7.(24年广州中考)已知抛物线232:621(0)G y ax ax a a a =--++>过点()1,2A x 和点()2,2B x ,直线2:l y m x n =+过点(3,1)C ,交线段AB 于点D ,记CDA 的周长为1C ,CDB △的周长为2C ,且122C C =+.(1)求抛物线G 的对称轴 (2)求m 的值(3)直线l 绕点C 以每秒3︒的速度顺时针旋转t 秒后(045)t ≤<得到直线l ',当l AB '∥时,直线l '交抛物线G 于E ,F 两点. ①求t 的值①设AEF △的面积为S ,若对于任意的0a >,均有S k ≥成立,求k 的最大值及此时抛物线G 的解析式.8.(24年绥化中考)综合与探究如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线2y x bx c =-++与直线相交于A ,B 两点,其中点()3,4A ,()0,1B .(1)求该抛物线的函数解析式.(2)过点B 作BC x ∥轴交抛物线于点C ,连接AC ,在抛物线上是否存在点P 使1tan tan 6BCP ACB ∠=∠.若存在,请求出满足条件的所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(提示:依题意补全图形,并解答)(3)将该抛物线向左平移2个单位长度得到()2111110y a x b x c a =++≠,平移后的抛物线与原抛物线相交于点D ,点E 为原抛物线对称轴上的一点,F 是平面直角坐标系内的一点,当以点B ,D ,E ,F 为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点F 的坐标.9.(24年上海中考)在平面直角坐标系中,已知平移抛物线213y x =后得到的新抛物线经过50,3A ⎛⎫- ⎪⎝⎭和(5,0)B .(1)求平移后新抛物线的表达式(2)直线x m =(0m >)与新抛物线交于点P,与原抛物线交于点Q . ①如果PQ 小于3,求m 的取值范围①记点P 在原抛物线上的对应点为P ',如果四边形P BPQ '有一组对边平行,求点P 的坐标.10.(24年乐山中考)在平面直角坐标系xOy 中,我们称横坐标、纵坐标都为整数的点为“完美点”.抛物线222y ax ax a =-+(a 为常数且0a >)与y 轴交于点A .(1)若1a =,求抛物线的顶点坐标;(2)若线段OA (含端点)上的“完美点”个数大于3个且小于6个,求a 的取值范围;(3)若抛物线与直线y x =交于M ,N 两点,线段MN 与抛物线围成的区域(含边界)内恰有4个“完美点”,求a 的取值范围.11.(24年甘肃武威中考)如图1,抛物线()2y a x h k =-+交x 轴于O,()4,0A 两点,顶点为(2,B .点C 为OB 的中点.(1)求抛物线2()y a x h k =-+的表达式;(2)过点C 作CH OA ⊥,垂足为H,交抛物线于点E .求线段CE 的长.(3)点D 为线段OA 上一动点(O 点除外),在OC 右侧作平行四边形OCFD .①如图2,当点F 落在抛物线上时,求点F 的坐标;①如图3,连接BD ,BF ,求BD BF +的最小值.12.(24年枣庄中考)在平面直角坐标系xOy 中,点()2,3P -在二次函数()230y ax bx a =+->的图像上,记该二次函数图像的对称轴为直线x m =.(1)求m 的值(2)若点(),4Q m -在23y ax bx =+-的图像上,将该二次函数的图像向上平移5个单位长度,得到新的二次函数的图像.当04x ≤≤时,求新的二次函数的最大值与最小值的和(3)设23y ax bx =+-的图像与x 轴交点为()1,0x ,()()212,0x x x <.若2146x x <-<,求a 的取值范围.13.(24年四川广安中考)如图,抛物线223y x bx c =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点A 坐标为(1,0)-,点B 坐标为(3,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点P 是直线BC 上方抛物线上一个动点,过点P 作x 轴的垂线交直线BC 于点D ,过点P 作y 轴的垂线,垂足为点E ,请探究2PD PE +是否有最大值?若有最大值,求出最大值及此时P 点的坐标;若没有最大值,请说明理由.(3)点M 为该抛物线上的点,当45∠=︒MCB 时,请直接写出所有满足条件的点M 的坐标.14.(24年四川南充中考)已知抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于点()1,0A -,()3,0B .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,抛物线与y 轴交于点C ,点P 为线段OC 上一点(不与端点重合),直线PA ,PB 分别交抛物线于点E ,D ,设PAD 面积为1S ,PBE △面积为2S ,求12S S 的值; (3)如图2,点K 是抛物线对称轴与x 轴的交点,过点K 的直线(不与对称轴重合)与抛物线交于点M ,N ,过抛物线顶点G 作直线l x ∥轴,点Q 是直线l 上一动点.求QM QN +的最小值.15.(24年四川泸州中考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线23y ax bx =++经过点()3,0A ,与y 轴交于点B,且关于直线1x =对称.(1)求该抛物线的解析式;(2)当1x t -≤≤时,y 的取值范围是021y t ≤≤-,求t 的值;(3)点C 是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点C 作x 轴的垂线交直线AB 于点D,在y 轴上是否存在点E,使得以B,C,D,E 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.16.(24年河北中考)如图,抛物线21:2C y ax x =-过点(4,0),顶点为Q .抛物线22211:()222C y x t t =--+-(其中t 为常数,且2t >),顶点为P .(1)直接写出a 的值和点Q 的坐标.(2)嘉嘉说:无论t 为何值,将1C 的顶点Q 向左平移2个单位长度后一定落在2C 上. 淇淇说:无论t 为何值,2C 总经过一个定点.请选择其中一人的说法进行说理.(3)当4t =时①求直线PQ 的解析式.①作直线l PQ ∥,当l 与2C 的交点到x 轴的距离恰为6时,求l 与x 轴交点的横坐标.(4)设1C 与2C 的交点A,B 的横坐标分别为,A B x x ,且A B x x <.点M 在1C 上,横坐标为()2B m m x ≤≤.点N 在2C 上,横坐标为()A n x n t ≤≤.若点M 是到直线PQ 的距离最大的点,最大距离为d ,点N 到直线PQ 的距离恰好也为d ,直接用含t 和m 的式子表示n.17.(24年武汉中考)抛物线215222y x x =+-交x 轴于A ,B 两点(A 在B 的右边),交y 轴于点C .(1)直接写出点A ,B ,C 的坐标(2)如图(1),连接AC ,BC ,过第三象限的抛物线上的点P 作直线PQ AC ∥,交y 轴于点Q .若BC 平分线段PQ ,求点P 的坐标(3)如图(2),点D 与原点O 关于点C 对称,过原点的直线EF 交抛物线于E ,F 两点(点E 在x 轴下方),线段DE 交抛物线于另一点G ,连接FG .若90EGF ∠=︒,求直线DE 的解析式.18.(24年四川德阳中考)如图,抛物线2y x x c =-+与x 轴交于点()1,0A -和点B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)当02x <≤时,求2y x x c =-+的函数值的取值范围;(3)将拋物线的顶点向下平移34个单位长度得到点M ,点P 为抛物线的对称轴上一动点,求PA PM +的最小值.19.(24年湖北中考)如图,二次函数23y x bx =-++交x 轴于(1,0)A -和B ,交y 轴于C .(1)求b 的值.(2)M 为函数图像上一点,满足MAB ACO ∠=∠,求M 点的横坐标.(3)将二次函数沿水平方向平移,新的图像记为L ,L 与y 轴交于点D ,记DC d =,记L 顶点横坐标为n .①求d 与n 的函数解析式.②记L 与x 轴围成的图像为,U U 与ABC ∆重合部分(不计边界)记为W ,若d 随n 增加而增加,且W 内恰有2个横坐标与纵坐标均为整数的点,直接写出n 的取值范围。
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圆与二次函数综合题学院附中涛
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)请直接写出A,B,P三点的坐标;
(3)试确定此抛物线的解析式;
(4)在该抛物线上是否存在点D,使△ABD面积等于△ABC面积的3倍?若存在,求出点D 的坐标;若不存,请说明理由
在
(4)还可以用几何法,先求出高,再代入求横坐标
我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”,如果一条直线与“蛋圆”只有一个交点,那么这条直线叫做“蛋圆”的切线.如图所示,点A、B、C、D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点D的坐标为(0,-3),AB为半圆的直径,半圆圆心M的坐标为(1,0),半圆半径为2.
(1)请你求出“蛋圆”抛物线部分的解析式,并写出自变量的取值围;(2)你能求出经过点C的“蛋圆”切线的解析式吗?试试看;
(3)开动脑筋想一想,相信你能求出经过点D的“蛋圆”切线的解析式.
例如图,在直角坐标系中,⊙C经过原点O,交x轴于点A(2,0),交y轴于点B(0,23).
(1)求圆心C的坐标;
(2)(抛物线y=ax2+bx+c过O、A两点,且顶点在正比例函数y=
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x的图象上,求抛物线的解析式;
(3)过圆心C作平行于x轴的直线DE,交⊙C于D、E两点,试判断D、E•两点是否在(2)中的抛物线上;
(4)若(2)中的抛物线上存在点P(x0,y0),满足∠APB为钝角,求x0的取值围.
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(0,2),过点C作圆的切线交x轴于点D.
(1)求过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.
已知抛物线y=x2+bx+c,经过点A(0,5)和点B(3,2)
(1)求抛物线的解析式:
(2)现有一半径为l,圆心P在抛物线上运动的动圆,问⊙P在运动过程中,是否存在⊙P 与坐标轴相切的情况?若存在,请求出圆心P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若⊙Q的半径为r,点Q在抛物线上,且⊙Q与两坐轴都相切时,求半径r的值.。