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二次函数与圆总结(经典)

二次函数与圆总结(经典)

二次函数与圆总结(经典)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1二次函数 济宁附中李涛考点一、二次函数的概念和图像 (3~8分)1.定义:一般地,如果c b a c bx ax y ,,(2++=是常数,)0≠a ,那么y 叫做x 的二次函数.2.二次函数2ax y =的性质(1)抛物线2ax y =的顶点是坐标原点,对称轴是y 轴. (2)函数2ax y =的图像与a 的符号关系. ①当0>a 时⇔抛物线开口向上⇔顶点为其最低点;②当0<a 时⇔抛物线开口向下⇔顶点为其最高点.(3)顶点是坐标原点,对称轴是y 轴的抛物线的解析式形式为2ax y =)(0≠a . 3.二次函数 c bx ax y ++=2的图像是对称轴平行于(包括重合)y 轴的抛物线. 4.二次函数c bx ax y ++=2用配方法可化成:()k h x a y +-=2的形式,其中ab ac k a b h 4422-=-=,.5.二次函数由特殊到一般,可分为以下几种形式:①2ax y =;②k ax y +=2;③()2h x a y -=;④()k h x a y +-=2;⑤c bx ax y ++=2.6.抛物线的三要素:开口方向、对称轴、顶点.①a 的符号决定抛物线的开口方向:当0>a 时,开口向上;当0<a 时,开口向下;a 相等,抛物线的开口大小、形状相同.②平行于y 轴(或重合)的直线记作h x =.特别地,y 轴记作直线0=x .7.顶点决定抛物线的位置.几个不同的二次函数,如果二次项系数a 相同,那么抛物线的开口方向、开口大小完全相同,只是顶点的位置不同.8.求抛物线的顶点、对称轴的方法(1)公式法:a b ac a b x a c bx ax y 442222-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=,∴顶点是),(a b ac a b 4422--,对称轴是直线abx 2-=.(2)配方法:运用配方的方法,将抛物线的解析式化为()k h x a y +-=2的形式,得到顶点为(h ,k ),对称轴是直线h x =.(3)运用抛物线的对称性:由于抛物线是以对称轴为轴的轴对称图形,所以对称轴的连线的垂直平分线是抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点是顶点.用配方法求得的顶点,再用公式法或对称性进行验证,才能做到万无一失. 9.抛物线c bx ax y ++=2中,c b a ,,的作用(1)a 决定开口方向及开口大小,这与2ax y =中的a 完全一样.(2)b 和a 共同决定抛物线对称轴的位置.由于抛物线c bx ax y ++=2的对称轴是直线abx 2-=,故:①0=b 时,对称轴为y 轴;②0>a b (即a 、b 同号)时,对称轴在y轴左侧;③0<ab(即a 、b 异号)时,对称轴在y 轴右侧.(3)c 的大小决定抛物线c bx ax y ++=2与y 轴交点的位置.当0=x 时,c y =,∴抛物线c bx ax y ++=2与y 轴有且只有一个交点(0,c ): ①0=c ,抛物线经过原点; ②0>c ,与y 轴交于正半轴;③0<c ,与y 轴交于负半轴. 以上三点中,当结论和条件互换时,仍成立.如抛物线的对称轴在y 轴右侧,则 0<ab. 10.几种特殊的二次函数的图像特征如下:1、二次函数的性质函数二次函数)0,,(2≠++=a c b a c bx ax y 是常数,图像a>0a<0性质(1)抛物线开口向上,并向上无限延伸;(2)对称轴是x=a b 2-,顶点坐标是(ab2-,ab ac 442-);(3)在对称轴的左侧,即当x<a b2-时,y 随x 的增大而减小;在对称轴的右侧,即当x>ab2-时,y 随x 的增大而增大,简记左减右增;(4)抛物线有最低点,当x=ab 2-时,y 有最小值,ab ac y 442-=最小值(1)抛物线开口向下,并向下无限延伸; (2)对称轴是x=a b 2-,顶点坐标是(ab 2-,ab ac 442-);(3)在对称轴的左侧,即当x<ab2-时,y 随x 的增大而增大;在对称轴的右侧,即当x>ab2-时,y 随x 的增大而减小,简记左增右减;(4)抛物线有最高点,当x=a b 2-时,y 有最大值,a b ac y 442-=最大值 2、二次函数)0,,(2≠++=a c b a c bx ax y 是常数,中,c b 、、a 的含义: a 表示开口方向:a >0时,抛物线开口向上 a <0时,抛物线开口向下b 与对称轴有关:对称轴为x=ab 2-c 表示抛物线与y 轴的交点坐标:(0,c ) 3、二次函数与一元二次方程的关系一元二次方程的解是其对应的二次函数的图像与x 轴的交点坐标。

第五讲 第4课时 二次函数与圆的综合

第五讲 第4课时 二次函数与圆的综合

第4课时 二次函数与圆的综合(40分)1.(20分)[2017·株洲]已知二次函数y =-x 2+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 =-14b 2-2b ,问:b 为何值时,二次函数的图象与x 轴相切;(3)如图5-4-1,若二次函数的图象与x 轴交于点A (x 1,0),B (x 2,0),且x 1<x 2,与y 轴的正半轴交于点M ,以AB 为直径的半圆恰好经过点M ,二次函数的对称轴l 与x 轴,直线BM ,直线AM 分别相交于点D ,E ,F ,且满足DE EF =13,求二次函数的表达式. 解: (1)二次函数的对称轴为x =-b2a , ∵a =-1,b =1,∴x =12;(2)与x 轴相切就是与x 轴只有一个交点,即-x 2+bx -14b 2-2b +1=0有相等的实数根,∴Δ=b 2-4×(-1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14b 2-2b +1=0∴-8b +4=0,解得b =12,即b =12时,函数图象与x 轴相切;(3)∵AB 是半圆的直径,∴∠AMB =90°, ∴∠OAM +∠OBM =90°,∵∠AOM =∠MOB =90°,∴∠OAM +∠OMA =90°, ∴∠OMA =∠OBM ,∴△OAM ∽△OMB , ∴OA OM =OMOB ,∴OM 2=OA ·OB ,∵二次函数的图象与x 轴交于点A (x 1,0),B (x 2,0), ∴OA =-x 1,OB =x 2,x 1·x 2=-(c +1), ∵OM =c +1,∴(c +1)2=c +1,解得c =0或-1(舍去),∴c =0,OM =1,图5-4-1∴y =-x 2+bx +1, ∴x 1·x 2=-1,x 1+x 2=b ,设A (m ,0)(m <0),则B (-1m ,0),b =m 2-1m ,对称轴为x =b 2=m 2-12m ,∵y AM 经过点A (m ,0),M (0,1),∴y AM =-1m x +1,∵y BM 经过点B (-1m ,0),M (0,1),∴y BM =mx +1,∵x E =m 2-12m ,∴y E =m 2+12,DE =m 2+12,∵x F =m 2-12m ,∴y F =m 2+12m 2,∵DE EF =13,∴DE DF =14, ∴m 2+12m 2+12m 2=14,∴m 2=14(m <0),解得m =-12, ∴b =m 2-1m =32,∴y =-x 2+32x +1.2.(20分)如图5-4-2,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c 与⊙M 相交于A ,B ,C ,D 四点,其中A ,B 两点坐标分别为(-1,0),(0,-2),点D 在x 轴上且AD 为⊙M 的直径,E 是⊙M 与y 轴的另一个交点,过劣弧ED ︵上的点F 作FH ⊥AD 于点H ,且FH =1.5. (1)求点D 的坐标及抛物线的表达式;(2)若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. 解:(1)如答图,连结MB ,设⊙M 的半径为r . ∵A (-1,0),B (0,-2),∴在Rt △OMB 中,OB =2,OM =r -1, 由勾股定理,得22+(r -1)2=r 2.图5-4-2∴r =52.∴AD =5. ∴点D 的坐标是(4,0).∵抛物线y =ax 2+bx +c 过点A (-1,0),B (0,-2),D (4,0),⎩⎨⎧a -b +c =0,c =-2,16a +4b +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-32,c =-2.∴抛物线的表达式为y =12x 2-32x -2;(2)如答图,连结BF ,与x 轴相交于点P ,则点P 即为所求.连结MF .∵在△MFH 中,MF =2.5,FH =1.5, ∴MH =MF 2-FH 2=2. ∴OH =3.5.由题意,得△POB ∽△PHF , ∴OP PH =OB FH .即OP 3.5-OP =21.5. ∴OP =2.∴△PEF 的周长最小时,点P 的坐标是(2,0). (3)存在.Q 1⎝ ⎛⎭⎪⎫32,52,Q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-52,Q 3⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-4,Q 4⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-2516. (40分)3.(20分)[2016·齐齐哈尔]如图5-4-3,对称轴为直线x =2的抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于点A 和点B ,与y 轴交于点C ,且点A 的坐标为(-1,0). (1)求抛物线的表达式; (2)直接写出B ,C 两点的坐标;(3)求过O ,B ,C 三点的圆的面积(结果用含π的代数式表示).第2题答图图5-4-3解:(1)由A (-1,0),对称轴为x =2,可得 ⎩⎪⎨⎪⎧-b 2=2,1-b +c =0,解得⎩⎨⎧b =-4,c =-5,∴抛物线表达式为y =x 2-4x -5;(2)由A 点坐标为(-1,0),且对称轴方程为x =2,可知AB =6, ∴OB =5,∴B 点坐标为(5,0), ∵y =x 2-4x -5, ∴C 点坐标为(0,-5);(3)如答图,连结BC ,则△OBC 是直角三角形, ∴过O ,B ,C 三点的圆的直径是线段BC 的长度, 在Rt △OBC 中,OB =OC =5, ∴BC =52,∴圆的半径为522,∴S =π⎝⎛⎭⎪⎫5222=252π. 4.(20分)[2017·绵阳]如图5-4-4,已知抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象的顶点坐标是(2,1),并且经过点(4,2).直线y =12x +1与抛物线交于B ,D 两点,以BD 为直径作圆,圆心为点C ,⊙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)求抛物线的表达式; (2)证明:⊙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BE ∶MF 的值.解: (1)设抛物线顶点式为y =a (x -h )2+k , ∵抛物线的顶点坐标是(2,1),∴y =a (x -2)2+1, 又∵抛物线经过点(4,2),第3题答图图5-4-4∴2=a (4-2)2+1,解得a =14,∴抛物线的表达式y =14(x -2)2+1=14x 2-x +2.(2)证明:联立⎩⎪⎨⎪⎧y =14x 2-x +2,y =12x +1,消去y ,整理得x 2-6x +4=0,解得x 1=3-5,x 2=3+5,代入直线方程,解得y 1=52-52,y 2=52+52,∴B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-5,52-52,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫3+5,52+52,∵点C 是BD 的中点,∴点C 的纵坐标为y 1+y 22=52,利用勾股定理,可算出BD =(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=5,即半径R =52,即圆心C 到x 轴的距离等于半径R ,∴⊙C 与x 轴相切.(3)法一:如答图①,连结BM 和DM ,∵BD 为直径,∴∠BMD =90°, ∴∠BME +∠DMF =90°, 又∵BE ⊥m 于点E ,DF ⊥m 于点F , ∴∠BME =∠MDF ,∴△BME ∽△MDF ,∴BE MF =EMDF ,即y 1-1x 2-t =t -x 1y 2-1,代入得32-52(3+5)-t =t -(3-5)32+52,化简得(t -3)2=4,解得t =5或1, ∵点M 在对称轴右侧,∴t =5, ∴BEMF =5+12.法二:如答图②,过点C 作CH ⊥m ,垂足为H ,连结DM ,由(2)知CM =R =52,CH =R -1=32, 由勾股定理,得MH =2,∵HF =x 2-x 12=5,∴MF =HF -MH=5-2,又∵BE =y 1-1=32-52,∴BEMF =5+12.第4题答图① 第4题答图②(20分)5.(20分)[2017·鄂州]如图5-4-5,已知抛物线y =ax 2+bx +3(a <0)与x 轴交于A (3,0),B 两点,与y 轴交于点C .抛物线的对称轴是直线x =1,D 为抛物线的顶点,点E 在y 轴C 点的上方,且CE =12. (1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标; (2)求证:直线DE 是△ACD 外接圆的切线;(3)在直线AC 上方的抛物线上找一点P ,使S △P AC =12S △ACD ,求点P 的坐标; (4)在坐标轴上找一点M ,使以点B ,C ,M 为顶点的三角形与△ACD 相似,直接写出点M 的坐标.【解析】 (1)利用点A (3,0)及对称轴是直线x =1即可求解; (2)先证明△ACD 是直角三角形,再证明∠ADE =90°;(3)设P (t ,-t 2+2t +3)先求出△ACD 的面积,再用含t 的式子表示△P AC 的面积,最后解方程求得t 的值,从而得到点P 的坐标;(4)∵△ACD 是直角三角形,∴△BCM 也为直角三角形,分B 为直角顶点,C 为直角顶点,M 为直角顶点三种情形求解. 解:(1)把A (3,0)代入y =ax 2+bx +3,得 0=9a +3b +3.①∵抛物线的对称轴为x =1. ∴-b2a =1.②解①②组成的方程组,得a =-1,b =2.∴抛物线的表达式为y =-x 2+2x +3.图5-4-5∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴D的坐标是(1,4).(2)证明:在y=-x2+2x+3中,当x=0时,y=3.∴C(0,3),OC=3.∵A(3,0),∴OA=3.在△OAC中,由勾股定理得AC2=18.如答图①,过点D作DF⊥y轴,垂足为点F,则DF=4,AF=2.在△ADF中,同理可求AD2=20.过点D作DG⊥y轴,垂足为点G,则DG=1,CG=1.在△CDG中,同理可求CD2=2.∵AC2+CD2=18+2=20,∴AC2+CD2=AD2.∴△ACD是直角三角形,且∠ACD=90°.∴AD是△ACD外接圆的直径.∵CG=DG=1,DG⊥y轴,∴∠GCD=45°.过点E作EH⊥CD,垂足为点H.则EH=CH=EC2=122=24.∵CD2=2,AC2=18,∴CD=2,AC=3 2.∴DH=2-24=324.在△DEH中,tan∠EDH=EHDH=24324=13.在△ACD中,tan∠DAC=CDAC=232=13.∴∠EDH=∠DAC.∵∠ACD=90°,∴∠DAC+∠ADC=90°.第5题答图①∴∠EDH +∠ADC =90°,即∠ADE =90°. ∴AD ⊥DE .∴DE 是△ACD 外接圆的切线. (3)∵CD =2,AC =3 2. ∴S △ACD =12AC ·CD =3.设直线AC 的函数表达式为y =mx +n .把A (3,0),C (0,3)代入,得 ⎩⎨⎧0=3m +n ,3=n .解得m =-1,n =3.∴直线AC 的函数表达式为y =-x +3.设P (t ,-t 2+2t +3),如答图②,过点P 作PK ∥y 轴交AC 于点K ,交x 轴于点Q .∴K (t ,-t +3).∴PK =-t 2+2t +3-(-t +3) =-t 2+3t .∵S △P AC =S △PCK +S △P AK =12PK ·OQ +12PK ·AQ =12PK (OQ +AQ )=12PK ·OA =12(-t 2+3t )×3=-32t 2+92t . ∵S △P AC =12S △ACD ,∴-32t 2+92t =32,解得t 1=3+52,t 2=3-52.当t =3+52时,-t 2+2t +3=5-52; 当t =3-52时,-t 2+2t +3=5+52.∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3+52,5-52或⎝ ⎛⎭⎪⎫3-52,5+52.(4)⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-13,(9,0),(0,0). 提示:∵△ACD 是直角三角形,△ACD 与△BCM 相似,∴△BCM 是直角三角形.∵抛物线的对称轴是直线x =1,A (3,0),∴B (-1,0),OB =1.第5题答图②第5题答图③连结BC .∵OB OC =13,CD AC =13,又∵∠ACD =∠BOC ,∴△ACD ∽△COB .∴△BCM 与△COB 相似. 当点B 为直角顶点时,如答图③,过点B 作BM 1⊥BC 交x 轴于点M 1. ∴∠CBO +∠OBM 1=90°.∵∠BOC =90°, ∴∠CBO +∠OCB =90°. ∴∠OBM 1=∠OCB . 又∵∠COB =∠BOM 1=90°, ∴△OBC ∽△OM 1B . ∴OB OM 1=OC OB ,即1OM 1=31.∴OM 1=13.∴M 1⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-13.当点C 为直角顶点时,如答图④,过点C 作CM 2⊥BC 交x 轴于点M 2. 同理可求OM 2=9.∴M 2(9,0).当点M 为直角顶点时,如答图⑤,以BC 为直径作⊙N .∵∠BOC =90°,∴点O 在⊙N 上,此时点M 3在点O 处,即M 3(0,0).综上所述,点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-13,(9,0),(0,0).第5题答图④第5题答图⑤。

圆与二次函数知识点

圆与二次函数知识点

圆和二次函数知识点 《圆》一、圆的概念集合形式的概念: 1、 圆可以看作是到定点的距离等于定长的点的集合;2、圆的外部:可以看作是到定点的距离大于定长的点的集合;3、圆的内部:可以看作是到定点的距离小于定长的点的集合轨迹形式的概念:1、圆:到定点的距离等于定长的点的轨迹就是以定点为圆心,定长为半径的圆;2、垂直平分线:到线段两端距离相等的点的轨迹是这条线段的垂直平分线(也叫中垂线);3、角的平分线:到角两边距离相等的点的轨迹是这个角的平分线;4、到直线的距离相等的点的轨迹是:平行于这条直线且到这条直线的距离等于定长的两条直线;5、到两条平行线距离相等的点的轨迹是:平行于这两条平行线且到两条直线距离都相等的一条直线。

二、点与圆的位置关系1、点在圆内 ⇒ d r < ⇒ 点C 在圆内;2、点在圆上 ⇒ d r = ⇒ 点B 在圆上;3、点在圆外 ⇒ d r > ⇒ 点A 在圆外; 三、直线与圆的位置关系1、直线与圆相离 ⇒ d r > ⇒ 无交点;2、直线与圆相切 ⇒ d r = ⇒ 有一个交点;3、直线与圆相交 ⇒ d r < ⇒ 有两个交点;A四、圆与圆的位置关系外离(图1)⇒无交点⇒d R r>+;外切(图2)⇒有一个交点⇒d R r=+;相交(图3)⇒有两个交点⇒R r d R r-<<+;内切(图4)⇒有一个交点⇒d R r=-;内含(图5)⇒无交点⇒d R r<-;五、垂径定理垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧。

推论1:(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧以上共4个定理,简称2推3定理:此定理中共5个结论中,只要知道其中2个即可推出其它3个结论,即:图4图5①AB 是直径 ②AB CD ⊥ ③CE DE = ④ 弧BC =弧BD ⑤ 弧AC =弧AD中任意2个条件推出其他3个结论。

第13关 以二次函数与圆的问题为背景的解答题(解析版)

第13关 以二次函数与圆的问题为背景的解答题(解析版)

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.【答案】(1)y =−13x 2+2x −53;(2)相交;(3)S △PBC 有最大值12524,此时P 点坐标为(52,54). 【解析】试题分析:(1)把A 、B 两点分别代入抛物线解析可求得a 和b ,可求得抛物线解析式;(2)过A 作AD ⊥BC 于点D ,则AD 为⊙A 的半径,由条件可证明△ABD ∽△CBO ,利用相似三角形的性质可求得AD 的长,可求得半径,进而得出答案;(3)由待定系数法可求得直线BC 解析式,过P 作PQ ∥y 轴,交直线BC 于点Q ,交x 轴于点E ,可设出P 、Q 的坐标,可表示出△PQC 和△PQB 的面积,可表示出△PBC 的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值,容易求得P 点坐标.试题解析:(1)∵抛物线y =ax 2+bx −53经过点A (1,0)和点B (5,0),∴把A 、B 两点坐标代入可得{a +b −53=025a +5b −53=0 ,解得:{a =−13b =2 ,∴抛物线解析式为y =−13x 2+2x −53; (2)相交,理由:过A 作AD ⊥BC 于点D ,如图1,∵⊙A 与BC 相切,∴AD 为⊙A 的半径,由(1)可知C (0,﹣53),且A (1,0),B (5,0),∴OB=5,AB=OB ﹣OA=4,OC=53,在Rt △OBC 中,由勾股定理可得BC=√OC 2+OB 2=√(53)2+52=5√103,∵∠ADB=∠BOC=90°,∠ABD=∠CBO ,∴△ABD ∽△CBO ,∴AD OC=AB BC,即AD53=5√103,解得AD=2√105,即⊙A 的半径为2√105,∵2√105>1,∴⊙A 与y 轴相交;(3)∵C (0,﹣53),∴可设直线BC 解析式为y=kx ﹣53,把B 点坐标代入可求得k=13,∴直线BC 的解析式为y =13x −53,过P 作PQ ∥y 轴,交直线BC 于点Q ,交x 轴于点E ,如图2,设P (x ,−13x 2+2x −53),则Q (x ,13x −53),∴PQ=(−13x 2+2x −53)﹣(13x −53)=−13x 2+53x =−13(x −52)2+2512,∴S △PBC =S △PCQ +S △PBQ =12PQ•OE+12PQ•BE=12PQ (OE+BE )=12PQ•OB=52PQ=−56(x −52)2+12524,∴当x=52时,S △PBC有最大值12524,此时P 点坐标为(52,54),∴当P 点坐标为(52,54)时,△PBC 的面积有最大值.考点:二次函数综合题;探究型;二次函数的最值;最值问题;存在型;压轴题.【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.【答案】(1)243y x x =-+-;(2(3【解析】 【分析】(1)直线y=x -3,令x=0,则y=-3,令y=0,则x=3,故点A 、C 的坐标为(3,0)、(0,-3),即可求解; (2)过点B 作直线y=x -3的对称点B′,连接BD 交直线y=x -3于点P ,直线B′B 交函数对称轴与点G ,则此时△BDP 周长=BD+PB+PD=BD+B′B 为最小值,即可求解;(3)如图2所示,连接PF 并延长交圆与点Q ,此时PQ 为最大值,即可求解. 【详解】解:(1)直线3y x =-,令0x =,则3y =-,令0y =,则3x =, 故点,A C 的坐标为(3,0)、(0,3)-,则抛物线的表达式为:()2(3)(1)43y a x x a x x =--=-+, 则33a =-,解得:1a =-,故抛物线的表达式为:243y x x =-+-…①;(2)过点B 作直线3y x =-的对称点'B ,连接BD 交直线3y x =-于点P , 直线'B B 交函数对称轴与点G ,连接'AB ,则此时BDP ∆周长'BD PB PD BD B B =++=+为最小值,(2,1)D ,则点(2,1)G -,即:BG EG =,即点G 是'BB 的中点,过点'(3,2)B -,BDP ∆周长最小值'BD B B =+=;(3)如图2所示,连接PF 并延长交圆与点Q ,此时PQ 为最大值,点,,,,A B C E F 的坐标为(3,0),(1,0),(0,3),(2,0),(2,0)--,则CE =12FQ CE =,则3122PF CE CE =-= 设点(,3)P m m -,点(2,0)F -,22213(2)(3)PF m m ==-+-,解得:1m =,故点(1,2)P -,将点,P F 坐标代入一次函数表达式并解得: 直线PF 的表达式为:2433y x =--…②,联立①②并解得:73x ±=故点,M N 的坐标分别为:,⎝⎭⎝⎭过点,M N 分别作x 轴的垂线交于点,S R ,则ARN SBM ABMN NRSM S S S S ∆∆=--=四边形梯形. 【名师点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、点的对称性、图形的面积计算等,其中(3),确定PQ 最值时,通常考虑直线过圆心的情况,进而求解.【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.【答案】(1)y=(x+1)2﹣2;(2)证明过程见解析;(3)(2,),(﹣4,).【解析】试题分析:(1)根据题意首先求出抛物线顶点E的坐标,再利用顶点式求出函数解析式;(2)利用等边三角形的性质结合圆的有关性质得出∠AMD=∠CMD=∠AMC=60°,进而得出DC=CM=MA=AD,即可得出答案;(3)首先表示出△ABP的面积进而求出n的值,再代入函数关系式求出P点坐标.试题解析:(1)由题意可知,△MBC为等边三角形,点A,B,C,E均在⊙M上,则MA=MB=MC=ME=2,又∵CO⊥MB,∴MO=BO=1,∴A(﹣3,0),B(1,0),E(﹣1,﹣2),抛物线顶点E的坐标为(﹣1,﹣2),设函数解析式为y=a(x+1)2﹣2(a≠0)把点B(1,0)代入y=a(x+1)2﹣2,解得:a=,故二次函数解析式为:y=(x+1)2﹣2;(2)连接DM,∵△MBC为等边三角形,∴∠CMB=60°,∴∠AMC=120°,∵点D平分弧AC,∴∠AMD=∠CMD=∠AMC=60°,∵MD=MC=MA,∴△MCD,△MDA是等边三角形,∴DC=CM=MA=AD,∴四边形AMCD为菱形(四条边都相等的四边形是菱形);(3)存在.理由如下:设点P的坐标为(m,n)∵S△ABP=AB|n|,AB=4 ∴×4×|n|=5,即2|n|=5,解得:n=±,当时,(m+1)2﹣2=,解此方程得:m1=2,m2=﹣4即点P的坐标为(2,),(﹣4,),当n=﹣时,(m+1)2﹣2=﹣,此方程无解,故所求点P坐标为(2,),(﹣4,).考点:二次函数综合题.【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.【答案】(1)①菱形,正方形;②不是;(2)12≤OE≤√22(OE>0);(3)y=x2﹣9.【解析】分析:(1)利用“十字形”的定义判断即可;(2)先判断出∠ADB+∠CAD=∠ABD+∠CAB ,进而判断出∠AED=∠AEB=90°,即:AC ⊥BD ,再判断出四边形OMEN 是矩形,进而得出OE 2=2-14(AC 2+BD 2),即可得出结论;(3)由题意得,A (−b−√△2a,0),B (0,c ),C (−b+√△2a,0),D (0,-ac ),求出S=12AC•BD=-12(ac+c )×√△a ,S 1=12OA•OB=-c(√△+b)4a ,S 2=12OC•OD=-c(√△−b)4,S 3=12OA×OD=-c(√△+b)4,S 4=12OB×OC=-c(√△−b)4a,进而建立方程√−c(√△+b)√4a +√−c(√△−b)2=√−c(√△+b)2+√−c(√△−b)√4a,求出a=1,再求出b=0,进而判断出四边形ABCD 是菱形,求出AD=3√10,进而求出c=-9,即可得出结论. 详解:(1)①∵菱形,正方形的对角线互相垂直, ∴菱形,正方形是:“十字形”,∵平行四边形,矩形的对角线不一定垂直, ∴平行四边形,矩形不是“十字形”, 故答案为:菱形,正方形; ②如图,当CB=CD 时,在△ABC 和△ADC 中, {AB =ADCB =CD AC =AC, ∴△ABC ≌△ADC (SSS ), ∴∠BAC=∠DAC , ∵AB=AD , ∴AC ⊥BD ,∴当CB≠CD 时,四边形ABCD 不是“十字形”, 故答案为:不是;(2)∵∠ADB+∠CBD=∠ABD+∠CDB ,∠CBD=∠CDB=∠CAB ,∴∠ADB+∠CAD=∠ABD+∠CAB , ∴180°﹣∠AED=180°﹣∠AEB , ∴∠AED=∠AEB=90°, ∴AC ⊥BD ,过点O 作OM ⊥AC 于M ,ON ⊥BD 于N ,连接OA ,OD ,∴OA=OD=1,OM 2=OA 2﹣AM 2,ON 2=OD 2﹣DN 2,AM=12AC ,DN=12BD ,四边形OMEN 是矩形, ∴ON=ME ,OE 2=OM 2+ME 2, ∴OE 2=OM 2+ON 2=2﹣14(AC 2+BD 2), ∵6≤AC 2+BD 2≤7, ∴2﹣74≤OE 2≤2﹣32, ∴14≤OE 2≤12, ∴12≤OE≤√22; (3)由题意得,A (−b−√△2a,0),B (0,c ),C (−b+√△2a,0),D (0,﹣ac ),∵a >0,c <0, ∴OA=√△+b 2a ,OB=﹣c ,OC=√△−b 2a ,OD=﹣ac ,AC=√△a,BD=﹣ac ﹣c , ∴S=12AC•BD=﹣12(ac+c )×√△a ,S 1=12OA•OB=﹣c(√△+b)4a ,S 2=12OC•OD=﹣c(√△−b)4, S 3=12OA×OD=﹣c(√△+b)4,S 4=12OB×OC=﹣c(√△−b)4a, ∵√S =√S 1+√S 2,√S =√S 3+√S 4, ∴√−c(√△+b)√4a√−c(√△−b)2=√−c(√△+b)2√−c(√△−b)√4a,∴√4a =2,∴a=1,∴S=﹣c √Δ,S 1=﹣c(√△+b)4a ,S 4=﹣c(√△−b)4a, ∵√S =√1+√S 2, ∴S=S 1+S 2+2√S 1S 2, ∴﹣c √Δ=﹣c √Δ2+2√c 2·(−4c)16,∴−c √Δ2=−c √c∴√b 2−4c =√−4c ∴b=0,∴A (√−c ,0),B (0,c ),C (√−c ,0),d (0,﹣c ), ∴四边形ABCD 是菱形, ∴4AD=12√10, ∴AD=3√10, 即:AD 2=90, ∵AD 2=c 2﹣c , ∴c 2﹣c=90,∴c=﹣9或c=10(舍), 即:y=x 2﹣9.【名师点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了新定义,平行四边形,矩形,菱形,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积公式,求出a=1是解本题的关键.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【答案】(1)A(-6,0);(2)①见解析;②1116 OD OE-=【解析】【分析】(1)令y=0,可得ax(x+6)=0,则A点坐标可求出;(2)①连接PC,连接PB延长交x轴于点M,由切线的性质可证得∠ECD=∠COE,则CE=DE;②设OE=m,由CE2=OE•AE,可得m=262tt+,由∠CAE=∠OBE可得BD DOBE OE=,则m=66tt--,综合整理代入11t m--可求出11OD OE-的值.【详解】(1)令ax2+bax=0ax(x+6)=0∴A(-6,0)(2)连接PC,连接PB延长交x轴于MP过O、A、B三点,B为顶点PM OA ∴⊥,90PBC BOM ∠+∠=又∵PC =PBPCB PBC ∴∠=∠,∵CE 为切线90PCB ECD ∴∠+∠=°,又BDP CDE ∠=∠ECD COE ∴∠=∠,∴CE =DE ,(3)设OE =m ,即E (m,0) 由切割定理:CE 2=OE ·AE()()22662t m t m m m t-=⋅+⇒=+①,CAE CBD ∠=∠,已知CAE OBE ∠=∠,CBO EBO ∠=∠ 由角平分线定理:BD DOBE OE=66t t m mt -=⇒=--②由①②得22618360626t tt t t t =⇒++=+--∴t 2=-18t -36211113616t OD OE t m t +-=--=-=, 【点睛】本题是二次函数与圆的综合问题,涉及二次函数图象与x 轴的交点坐标、切线的性质、等腰三角形的判定、切割线定理等知识.把圆的知识镶嵌其中,会灵活运用圆的性质进行计算是解题的关键.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.【答案】(1)P 的直径长为(2) ①见解析;②存在这样的点1(3Q -和2(3Q +,使得QMN ∆是等腰直角三角形.【解析】 【分析】(1)连接BC ,证明△ABC 为等腰直角三角形,则⊙P 的直径长=BC=AB ,即可求解;(2)过点C 作CE AB ⊥于点E ,证明CE=ACsin45°=4×2=圆的半径,即可求解; (3)假设存在这样的点Q ,使得QMN ∆是等腰直角三角形,分点Q 在线段CF 上时和点Q 在线段CF 的延长线上两种情况,分别求解即可. 【详解】(1)如图3,连接BC ,∵∠BOC=90°, ∴点P 在BC 上,∵⊙P 与直线l 1相切于点B , ∴∠ABC=90°,而OA=OB , ∴△ABC 为等腰直角三角形,则⊙P 的直径长 (2)如图4过点C 作CE AB ⊥于点E ,图4将0y =代入33y x =-,得1x =, ∴点C 的坐标为()1,0. ∴4AC =, ∵45CAE ∠=︒,∴2CE AC == ∵点Q 与点C 重合,又Q 的半径为∴直线1l 与Q 相切.②假设存在这样的点Q ,使得QMN ∆是等腰直角三角形, ∵直线1l 经过点()()3,0,0,3A B -, ∴l 的函数解析式为3yx .记直线2l 与1l 的交点为F , 情况一:如图5,当点Q 在线段CF 上时, 由题意,得45MNQ ∠=︒. 如图,延长NQ 交x 轴于点G ,图5∵45BAO ∠=︒,∴180454590NGA ∠=︒-︒-︒=︒, 即NG x ⊥轴,∴点Q 与N 有相同的横坐标, 设(),33Q m m -,则(),3N m m +, ∴()333QN m m =+--.∵Q 的半径为∴3(33)m m +--=解得3m =∴336m -=-∴Q 的坐标为(3-. 情况二:当点Q 在线段CF 的延长线上时,同理可得3m =,Q 的坐标为(3+.∴存在这样的点1(3Q -和2(3Q +,使得QMN ∆是等腰直角三角形. 【点睛】本题为圆的综合运用题,涉及到一次函数、圆的切线性质等知识点,其中(2),关键要确定圆的位置,分类求解,避免遗漏.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.【答案】(1)54;(2)图象为开口向上的抛物线,见解析;(3)点A ;x 轴;(42 【解析】分析:(1)由题意得到AP=PB ,求出y 的值,即为圆P 的半径;(2)利用两点间的距离公式,根据AP=PB ,确定出y 关于x 的函数解析式,画出函数图象即可; (3)类比圆的定义描述此函数定义即可;(4)画出相应图形,求出m 的值,进而确定出所求角的余弦值即可. 详解:(1)由x=2,得到P (2,y ), 连接AP ,PB ,∵圆P与x轴相切,∴PB⊥x轴,即PB=y,由AP=PB=y,解得:y=54,则圆P的半径为54;(2)同(1),由AP=PB,得到(x﹣1)2+(y﹣2)2=y2,整理得:y=14(x﹣1)2+1,即图象为开口向上的抛物线,画出函数图象,如图②所示;(3)给(2)中所得函数图象进行定义:此函数图象可以看成是到点A的距离等于到x轴的距离的所有点的集合;故答案为点A;x轴;(4)连接CD,连接AP并延长,交x轴于点F,交CD于E,设PE=a,则有EF=a+1,,∴D坐标为(,a+1),代入抛物线解析式得:a+1=14(1﹣a2)+1,解得:a=﹣a=﹣2,即PE=﹣在Rt △PED 中,2,PD=1, 则cos ∠APD=PEPD2. 点睛:此题属于圆的综合题,涉及的知识有:两点间的距离公式,二次函数的图象与性质,圆的性质,勾股定理,弄清题意是解本题的关键.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. 【答案】(1)(1)A (a ,0),B (3,0),D (0,3a ).(2)a 的值为73.(3)当D 、O 、C 、B 四点共圆. 【解析】【分析】(1)根据二次函数的图象与x 轴相交,则y=0,得出A (a ,0),B (3,0),与y 轴相交,则x=0,得出D (0,3a ).(2)根据(1)中A 、B 、D 的坐标,得出抛物线对称轴x=32a +,AO=a ,OD=3a ,代入求得顶点C (32a +,-232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭),从而得PB=3- 32a +=32a -,PC=232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭;再分情况讨论:①当△AOD ∽△BPC 时,根据相似三角形性质得233322a aa a =--⎛⎫ ⎪⎝⎭, 解得:a=3(舍去);②△AOD ∽△CPB ,根据相似三角形性质得233322aaa a =--⎛⎫⎪⎝⎭,解得:a 1=3(舍),a 2=73; (3)能;连接BD ,取BD 中点M ,根据已知得D 、B 、O 在以BD 为直径,M (32,32a )为圆心的圆上,若点C 也在此圆上,则MC=MB ,根据两点间的距离公式得一个关于a 的方程,解之即可得出答案. 【详解】(1)∵y=(x -a )(x -3)(0<a<3)与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的左侧), ∴A (a ,0),B (3,0), 当x=0时,y=3a , ∴D (0,3a );(2)∵A (a ,0),B (3,0),D (0,3a ).∴对称轴x=32a +,AO=a ,OD=3a , 当x= 32a +时,y=-232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴C (32a +,-232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭), ∴PB=3-32a +=32a -,PC=232a -⎛⎫ ⎪⎝⎭,①当△AOD ∽△BPC 时, ∴AO OD BP PC=, 即 233322a aa a =--⎛⎫ ⎪⎝⎭,解得:a=3(舍去);②△AOD ∽△CPB , ∴AO OD CP PB=, 即233322aaa a =--⎛⎫⎪⎝⎭, 解得:a 1=3(舍),a 2=73.综上所述:a的值为73;(3)能;连接BD,取BD中点M,∵D、B、O三点共圆,且BD为直径,圆心为M(32,32a),若点C也在此圆上,∴MC=MB,∴22222 3333333222222a a a a⎡⎤+-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-++=-+⎢⎥⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,化简得:a4-14a2+45=0,∴(a2-5)(a2-9)=0,∴a2=5或a2=9,∴a1a2=a3=3(舍),a4=-3(舍),∵0<a<3,∴∴当D、O、C、B四点共圆.【点睛】本题考查了二次函数、相似三角形的性质、四点共圆等,综合性较强,有一定的难度,正确进行分析,熟练应用相关知识是解题的关键.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.【答案】(1) P(1,0).(2) y=x2﹣x﹣.【解析】试题分析:(1)如图,作EF⊥y轴于F,DC的延长线交EF于H.设H(m,n),则P(m,0),PA=m+3,PB=3﹣m.首先证明△ACP∽△ECH,推出,推出CH=2n,EH=2m=6,再证明△DPB ∽△DHE,推出,可得,求出m即可解决问题;(2)由题意设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣5),求出E点坐标代入即可解决问题.试题解析:(1)如图,作EF⊥y轴于F,DC的延长线交EF于H.设H(m,n),则P(m,0),PA=m+3,PB=3﹣m.∵EH∥AP,∴△ACP∽△ECH,∴,∴CH=2n,EH=2m=6,∵CD⊥AB,∴PC=PD=n,∵PB∥HE,∴△DPB∽△DHE,∴,∴,∴m=1,∴P(1,0).(2)由(1)可知,PA=4,HE=8,EF=9,连接OP,在Rt△OCP中,PC=,∴CH=2PC=4,PH=6,∴E(9,6),∵抛物线的对称轴为CD,∴(﹣3,0)和(5,0)在抛物线上,设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣5),把E(9,6)代入得到a=,∴抛物线的解析式为y=(x+3)(x﹣5),即y=x2﹣x﹣.考点:圆的综合题.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.【答案】(1)(4,0),y=12(x+1)(x−4);(2)P(2,0);(3)Q(,),Q(,-),Q(,-4),∴Q(,-).【解析】试题分析:(1)根据题意,设点M的坐标为(m,0),根据两点间的距离公式(半径相等)可以求得m=32,则点D的坐标为(4,0),这样就可以根据交点式来求解抛物线的解析式:y=12(x+1)(x−4)=12x2−32x−2;(2)要在x轴上的找到一点P,使得⊿PEF的周长最小,我们先来看E,F两点,这是两个定点,也就是说EF的长度是不变的,那实际上这个题目就是求PE+PF的最小值,这就变成了轴对称问题中最为经典的“放羊问题”,要解决这一问题首先我们看图中有没有E或F的对称点,根据题意,显然是有E点的对称点B的,那么连接BF与x轴的交点就是我们要求的点P(2,0);(3)首先点M本身就在抛物线对称轴上,其坐标为(32 ,0);点C是点B关于抛物线对称轴的对称点,所以点C的坐标为(3,-2);求Q点的坐标,根据题意可设Q点为(32 ,n).⊿QCM是等腰三角形,则可能有三种情况,分别是QC=MC;QM=MC;QC=QM.根据这三种情况就能求得Q点的坐标可能是(32 ,±52)或(3 2 ,−2516)或(32 ,−4).试题解析:(1)∵A(-1,0),B(0,-2)∴OE=OB=2,OA=1,∵AD是⊙M的直径,∴OE·OB=OA·OD,即:2²=1·OD,OD=4,∴D(4,0),把A(-1,0),B(0,-2),D(4,0)代入得:{a−b+c=0c=−216a+4b+c=0,即,,{a=12b=−32c=−2该抛物线的表达式为:.连接AF,DF,∵FH⊥AD于点H,AD为直径∴△AFH∽△FDH,∴HF²=DH·AH,∵E点与B点关于点O对称,根据轴对称的性质,连接BF交x轴于点P,∵A(-1,0),D(4,0),∴AD=5,设DH=x,则AH=5-x,即1.5²=x(5-x),5x-x²=,4x²-20x+9=0,(2x-1)(2x-9)=0,由AH>DH,∴DH=,∴OH=OD-DH=,∴F(3.5,1.5),设直线BF的解析式为,则3.5k+b=1.5;b=-2,则k=1,b=-2,∴y=x-2,令y=0,则x=-2,∴P(2,0)(3)Q(,),Q(,-),Q(,-4),∴Q(,-).考点:二次函数与圆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.(3)点P在抛物线上,理由见解析【答案】(1)(2)3√510【解析】解:(1)∵圆心O在坐标原点,圆O的半径为1,∴点A、B、C、D的坐标分别为A(−1,0)、B(0,−1)、C(1,0)、D(0,1)∵抛物线与直线y=x交于点M、N,且MA、NC分别与圆O相切于点A和点C,∴M(−1,−1)、N(1,1).∵点D、M、N在抛物线上,将D(0,1)、M(−1,−1)、N(1,1)的坐标代入y=ax2+bx+c,得:解之,得:{a=−1 b=1 c=1∴抛物线的解析式为:C(1,0)、D(0,1).(2)∵y=−x2+x+1=−(x−12)2+54∴抛物线的对称轴为x=12,∴OE=12,DE=√14+1=√52.连结BF,∠BFD=90°,∴△BFD∽△EOD,∴DEDB =ODFD,又DE=√52,OD=1,DB=2,∴FD=4√55,∴EF=FD−DE=4√55−√52=3√510.(3)点P在抛物线上.设过D、C点的直线为:y=kx+b,将点C(1,0)、D(0,1)的坐标代入y=kx+b,得:k=−1,b=1,∴直线DC为:y=kx+b.过点P作圆O的切线BP与P轴平行,P点的纵坐标为y=−1,将y=−1代入y=kx+b,得:x=2.∴P点的坐标为y=−1,当x=2时,y=−x2+x+1=−22+2+1=−1,所以,P点在抛物线C(1,0)、D(0,1)上.(1)根据⊙O半径为1,得出D点坐标,再利用CO=1,AO=1,点M、N在直线y=x上,即可求出答案;(2)先利用配方法求出顶点坐标,再根据相似三角形的对应边成比例即可求得结果;(3)先求出直线CD的解析式,即可得到点P的坐标,从而可以判断点P是否在抛物线上.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.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)M(﹣35,﹣65);(3)存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,P的坐标为(,3)或(1,3)或(2,﹣3).【解析】【分析】(1)把A,B,C的坐标代入抛物线解析式求出a,b,c的值即可;(2)由题意得到直线BC与直线AM垂直,求出直线BC解析式,确定出直线AM中k的值,利用待定系数法求出直线AM解析式,联立求出M坐标即可;(3)存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,分两种情况,利用平移规律确定出P的坐标即可.【详解】(1)把A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣3)代入抛物线解析式得:9303a b ca b cc++=⎧⎪-+=⎨⎪=-⎩,解得:123 abc=⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,则该抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)设直线BC解析式为y=kx﹣3,把B(﹣1,0)代入得:﹣k﹣3=0,即k=﹣3,∴直线BC解析式为y=﹣3x﹣3,∴直线AM解析式为y=13x+m,把A(3,0)代入得:1+m=0,即m=﹣1,∴直线AM解析式为y=13x﹣1,联立得:33113y xy x=--⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得:3565xy⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则M(﹣35,﹣65);(3)存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,分两种情况考虑:设Q(x,0),P(m,m2﹣2m﹣3),当四边形BCQP为平行四边形时,由B(﹣1,0),C(0,﹣3),根据平移规律得:﹣1+x=0+m,0+0=﹣3+m2﹣2m﹣3,解得:当时,m2﹣2m﹣﹣2﹣﹣3=3,即P(,3);当m=1时,m 2﹣2m ﹣3=8﹣﹣3=3,即P (1,3); 当四边形BCPQ 为平行四边形时,由B (﹣1,0),C (0,﹣3), 根据平移规律得:﹣1+m=0+x ,0+m 2﹣2m ﹣3=﹣3+0, 解得:m=0或2,当m=0时,P (0,﹣3)(舍去);当m=2时,P (2,﹣3),综上,存在以点B ,C ,Q ,P 为顶点的四边形是平行四边形,P 的坐标为(,3)或(13)或(2,﹣3). 【点睛】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,平行四边形的性质以及平移规律,熟练掌握各自的性质是解本题的关键.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.【答案】(1)①菱形,正方形;②不是;(2)12OE ≤≤(OE >0);(3)y=x 2﹣9.【解析】 【详解】分析:(1)利用“十字形”的定义判断即可;(2)先判断出∠ADB+∠CAD=∠ABD+∠CAB ,进而判断出∠AED=∠AEB=90°,即:AC ⊥BD ,再判断出四边形OMEN 是矩形,进而得出OE 2=2-14(AC 2+BD 2),即可得出结论; (3)由题意得,A(2b a--,0),B (0,c ),C(2b a-,0),D (0,-ac ),求出S=12AC•BD=-12(ac+c )×a,S 1=12OA•OB=-)4c b a +,S 2=12OC•OD=-)4c b -,S 3=12OA×OD=-)4c b +,S 4=12OB×OC=-)b -,进而建立方程)()()()+=+4b c bc b c b a+---+--,求出a=1,再求出b=0,进而判断出四边形ABCD 是菱形,求出,进而求出c=-9,即可得出结论. 详解:(1)①∵菱形,正方形的对角线互相垂直, ∴菱形,正方形是:“十字形”,∵平行四边形,矩形的对角线不一定垂直, ∴平行四边形,矩形不是“十字形”, 故答案为菱形,正方形; ②如图,当CB=CD时,在△ABC 和△ADC 中,AB AD CB CD AC AC =⎧⎪=⎨⎪=⎩, ∴△ABC ≌△ADC (SSS ),∴∠BAC=∠DAC , ∵AB=AD , ∴AC ⊥BD ,∴当CB≠CD 时,四边形ABCD 不是“十字形”, 故答案为不是;(2)∵∠ADB+∠CBD=∠ABD+∠CDB ,∠CBD=∠CAD,∠CDB=∠CAB , ∴∠ADB+∠CAD=∠ABD+∠CAB , ∴180°﹣∠AED=180°﹣∠AEB , ∴∠AED=∠AEB=90°, ∴AC ⊥BD ,过点O 作OM ⊥AC 于M ,ON ⊥BD 于N ,连接OA ,OD ,∴OA=OD=1,OM 2=OA 2﹣AM 2,ON 2=OD 2﹣DN 2,AM=12AC ,DN=12BD ,四边形OMEN 是矩形, ∴ON=ME ,OE 2=OM 2+ME 2, ∴OE 2=OM 2+ON 2=2﹣14(AC 2+BD 2), ∵6≤AC 2+BD 2≤7,∴2﹣74≤OE 2≤2﹣32,∴14≤OE 2≤12,∴12≤OE≤2;(3)由题意得,A (2b a--,0),B (0,c ),C (2b a-+,0),D (0,﹣ac ),∵a >0,c <0,∴b+,OB=﹣c ,b-,OD=﹣ac ,,BD=﹣ac ﹣c ,∴S=12AC•BD=﹣12(ac+c )×a,S 1=12OA•OB=﹣)4c b a +,S 2=12OC•OD=﹣)4c b -, S 3=12OA×OD=)b +,S 4=12OB×OC=)b -,==)()()()+=+4b c b c b c b a +---+--,, ∴a=1,∴S=﹣S 1=﹣)4c b a +,S 4=﹣)4c b a-,=∴S=S 1+S 2∴﹣+∴=-∴b=0,∴A 0),B (0,c ),C 0),d (0,﹣c ), ∴四边形ABCD 是菱形,∴∴, 即:AD 2=90,∵AD2=c2﹣c,∴c2﹣c=90,∴c=﹣9或c=10(舍),即:y=x2﹣9.点睛:此题是二次函数综合题,主要考查了新定义,平行四边形,矩形,菱形,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积公式,求出a=1是解本题的关键.11.(2017·广西中考真题)已知抛物线y1=ax2+bx-4(a≠0)与x轴交于点A(-1,0)和点B(4,0).(1)求抛物线y1的函数解析式;(2)如图①,将抛物线y1沿x轴翻折得到抛物线y2,抛物线y2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y1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y2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.【答案】(1) 抛物线y1的函数解析式为:y1=x2-3x-4;(2)9;(3)(,),(2),(,4),(2,).【解析】试题分析:(1)将点A(-1,0)和点B(4,0)代入y1=ax2+bx-3即可得到结论;(2)由对称性可知,得到抛物线y2的函数解析式为y2=-x2+3x+4,求得直线BC的解析式为:y=-x+4,设D (m,-m+4),E(m,m2-3m-4),其中0≤m≤4,得到DE=-m+4-(m2-3m-4)=-(m-1)2+9,即可得到结论;(3)由题意得到△BOC是等腰直角三角形,求得线段BC的垂直平分线为y=x,由(2)知,直线DE的解析式为x=1,得到H(2,2),根据S⊙P:S△DFH=2π,得到,由于⊙P与直线BC相切,推出点P在与直线BC的直线上,于是列方程即可得到结论.试题解析:(1)将点A(-1,0)和点B(4,0)代入y1=ax2+bx-3得:a=1,b=-3,∴抛物线y1的函数解析式为:y1=x2-3x-4;(2)由对称性可知,抛物线y2的函数解析式为:y2=-x2+3x+4,∴C(0,4),设直线BC的解析式为:y=kx+q,把B(4,0),C(0,4)代入得,k=-1,q=4,∴直线BC的解析式为:y=-x+4,设D(m,-m+4),E(m,m2-3m-4),其中0≤m≤4,∴DE=-m+4-(m2-3m-4)=-(m-1)2+9,∵0≤m≤4,∴当m=1时,DE max=9;此时,D(1,3),E(1,-6);(3)由题意可知,△BOC是等腰直角三角形,∴线段BC的垂直平分线为:y=x,由(2)知,直线DE的解析式为:x=1,∴F(1,1),∵H是BC的中点,∴H(2,2),∴,,∴S△DFH=1,设⊙P的半径为r,∵S⊙P:S△DFH=2π,∴,∵⊙P与直线BC相切,∴点P在与直线BC的直线上,∴点P在直线y=-x+2或y=-x+6的直线上,∵点P在抛物线y2=-x2+3x+4上,∴-x+2=-x2+3x+4,解得:x1,x2=2-x+2=-x2+3x+4,解得:x3=2+,x4=2,∴符合条件的点P坐标有4个,分别是(,),(2),(,4),(2,4+).【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法,一次函数、圆的切线等知识点,结合图形正确地选择适当的方法和知识进行解答是关键.12.(2018·山东中考真题)抛物线y=ax2+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,⊙O1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.。

专题62 二次函数与圆综合性问题(解析版)

专题62 二次函数与圆综合性问题(解析版)

例题精讲【例1】.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.解:(1)∵抛物线的顶点为A(0,2),∴可设抛物线的解析式为:y=ax2+2,∵抛物线经过点B(2,0),∴4a+2=0,解得:a=﹣,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2;(2)证明:∵A(0,2),B(2,0),∴OA=OB=2,∴AB=2,∵OC⊥AB,∴•OA•OB=•AB•OC,∴×2×2=×2•OC,解得:OC=,∵⊙O的半径r=,∴OC是⊙O的半径,∴直线AB与⊙O相切;(3)∵点P在抛物线y=﹣x2+2上,∴可设P(x,﹣x2+2),以M,O,A,C为顶点的四边形是平行四边形时,可得:AC=OM=,CM=OA=2,∵点C是AB的中点,∴C(1,1),M(1,﹣1),设直线OM的解析式为y=kx,将点M(1,﹣1)代入,得:k=﹣1,∴直线OM的解析式为y=﹣x,∵点P在OM上,∴﹣x2+2=﹣x,解得:x1=1+,x2=1﹣,∴y1=﹣1﹣,y2=﹣1+,∴P1(1+,﹣1﹣),P2(1﹣,﹣1+),如图,当点P位于P1位置时,OP1===(1+)=+,∴P1M=OP1﹣OM=+﹣=,当点P位于P2位置时,同理可得:OP2=﹣,∴P2M=OP2﹣OM=﹣﹣=﹣2;综上所述,PM的长是或﹣2.变式训练【变1-1】.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的最小值解:(1)把A(﹣1,0)、B(3,2)代入y=ax2+bx+2,得,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x+2.(2)存在.如图1,作AE⊥AB交y轴于点E,连结CE;作BF⊥x轴于点F,则F(3,0).当y=0时,由x2+x+2=0,得x1=1,x2=4,∴C(4,0),∴CF=AO=1,AF=3﹣(﹣1)=4;又∵BF=2,∴,∵∠BFC=∠AFB=90°,∴△BFC∽△AFB,∴∠CBF=∠BAF,∴∠ABC=∠CBF+∠ABF=∠BAF+∠ABF=90°,∴BC∥AE,∵∠BCF=90°﹣∠BAC=∠EAO,∠BFC=∠EOA=90°,∴△BCF≌△EAO(ASA),∴BC=EA,∴四边形ABCE是矩形;∵OE=FB=2,∴E(0,﹣2).(3)如图2,作FL⊥BC于点L,连结AL、CD.由(2)得∠BFC=90°,BF=2,CF=1,∴CF=CD,CB==.∵∠FLC=∠BFC=90°,∠FCL=∠BCF(公共角),∴△FCL∽△BCF,∴=,∴=,∵∠DCL=∠BCD(公共角),∴△DCL∽△BCD,∴=,∴LD=DB;∵DA+LD≥AL,∴当DA+LD=AL,即点D落在线段AL上时,DA+DB=DA+LD=AL最小.∵CL=CF=,∴BL==,∴BL2=()2=,又∵AB2=22+42=20,∴AL===,DA+DB的最小值为.【例2】.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.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==.变式训练【变2-1】.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;(2)如图甲,当△ACP是以AC为直角边的直角三角形时,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OM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.解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入y=x2+bx+c得:,解得,∴二次函数的解析式为y=x2﹣x﹣4;(2)如图:由y=x2﹣x﹣4可得C(0,﹣4),设P(x,x2﹣x﹣4),∴AC2=(﹣2﹣0)2+(0+4)2=20,CP2=x2+(x2﹣x)2,AP2=(x+2)2+(x2﹣x ﹣4)2,∵△ACP是以AC为直角边的直角三角形,∴AC2+CP2=AP2,即20+x2+(x2﹣x)2=(x+2)2+(x2﹣x﹣4)2,∴20+x2+(x2﹣x)2=x2+4x+4+(x2﹣x)2﹣8(x2﹣x)+16,解得x=0(与C重合,舍去)或x=3,∴P(3,﹣);(3)点P在运动过程中线段DE的长不变,理由如下:连接AP、BE,如图:∵=,=,∴∠APD=∠DBE,∠DAP=∠DEB,∴△ADP∽△EDB,∴=,∴DE=,设P(m,m2﹣m﹣4),则D(m,0),∵A(﹣2,0),B(4,0),C(0,﹣4),∴AD=m+2,BD=4﹣m,PD=﹣(m2﹣m﹣4)=﹣m2+m+4,∴DE===2,∴DE是定值2,∴点P在运动过程中线段DE的长不变,是定值2.1.如图,已知⊙P的半径为2,圆心P在抛物线y=x2﹣1上运动,当⊙P与坐标轴相切时,圆心P的坐标可以是(,2)或(﹣,2)或(2,1)或(﹣2,1).解:分两种情况:(1)当⊙P与x轴相切时,依题意,可设P(x,2)或P(x,﹣2).①当P的坐标是(x,2)时,将其代入y=x2﹣1,得2=x2﹣1,解得x=±,此时P(,2)或(﹣,2);②当P的坐标是(x,﹣2)时,将其代入y=x2﹣1,得﹣2=x2﹣1,无解.(2)当⊙P与y轴相切时,∵⊙P的半径为2,∴当⊙P与y轴相切时,点P到y轴的距离为2,∴P点的横坐标为2或﹣2,当x=2时,代入y=x2﹣1可得y=1,当x=﹣2时,代入y=x2﹣1可得y=1,∴点P的坐标为(2,1)或(﹣2,1),综上所述,符合条件的点P的坐标是(,2)或(﹣,2)或(2,1)或(﹣2,1);故答案为:(,2)或(﹣,2)或(2,1)或(﹣2,1).2.如图1,抛物线与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:(1)令y=0,则﹣2x=0,解得:x=0或8.∴A(8,0).∴OA=8.∵y=﹣2x=﹣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(,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,,∴△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,∵A(8,0),∴点C是OA的中点.∵N为OM的中点,∴CN是△OMA的中位线.∴CN=AM=2.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≤6.3.如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;(3)如图2,若第四象限有一动点E,满足BE=OB,过E作EF⊥x轴于点F,设F坐标为(t,0),0<t<3,△BEF的内心为I,连接CI,直接写出CI的最小值.解:(1)在y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)中,令y=0,得:ax2﹣2ax﹣3a=0,解得:x1=3,x2=﹣1,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴OB=3,∵OB=OC,∴OC=3,∴C(0,﹣3),∴﹣3a=﹣3,∴a=1,∴抛物线解析式为:y=x2﹣2x﹣3.(2)设直线BC解析式为y=kx+b,∵B(3,0),C(0,﹣3),∴,解得:,∴直线BC解析式为:y=x﹣3,设M点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),∵PM⊥x轴,∴P(m,m﹣3),∴PM=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,∵OB=OC,∠BOC=90°,∴CB=OB,∴CP=m,∵△PCM沿CM对折,点P的对应点N恰好落在y轴上,∴∠PCM=∠NCM,∵PM∥y轴,∴∠NCM=∠PMC,∴∠PCM=∠PMC,∴PC=PM,∴m=﹣m2+3m,整理得:m2+(﹣3)m=0,解得:m1=0(舍去),m2=3﹣,∴当m=3﹣时,m﹣3=﹣,∴P(3﹣,﹣).(3)如图2,连接BI,OI,EI,作△OBI的外接圆⊙M,连接OM,BM,MI,CM,过M作MH⊥y轴于H,∵EF⊥x轴,∴∠BFE=90°,∴∠FBE+∠FEB=90°,∵△BEF的内心为I,∴BI,EI分别平分∠FBE,∠FEB,∴∠IBE=∠FBE,∠IEB=∠FEB,∴∠IBE+∠IEB=(∠FBE+∠FEB)=45°,∴∠BIE=135°,在△BIO和△BIE中,,∴△BIO≌△BIE(SAS),∴∠BIO=∠BIE=135°,∵⊙M是△OBI的外接圆,∴∠OMB=2×(180°﹣∠BIO)=90°,∴OM=BM=OB=,∴MI=OM=,∴∠MOB=∠MOH=45°,∵MH⊥y轴,∴∠HOM=∠HMO=45°,∴OH=HM=OM=,∴CH=OH+OC=+3=,∴CM==,∵CI≥CM﹣MI,当且仅当C、M、I三点共线时,CI取得最小值,∴CI的最小值为﹣.4.已知抛物线y=x2﹣(2m﹣1)x+4m﹣6.(1)试说明对于每一个实数m,抛物线都经过x轴上的一个定点;(2)设抛物线与x轴的两个交点A(x1,0)和B(x2,0)(x1<x2)分别在原点的两侧,且A、B两点间的距离小于6,求m的取值范围;(3)抛物线的对称轴与x轴交于点C,在(2)的条件下,试判断是否存在m的值,使经过点C及抛物线与x轴的一个交点的⊙M与y轴的正半轴相切于点D,且被x轴截得的劣弧与是等弧?若存在,求出所有满足条件的m的值;若不存在,说明理由.解:(1)由题意可知:y=(x﹣2)(x﹣2m+3),因此抛物线与x轴的两个交点坐标为:(2,0)(2m﹣3,0),因此无论m取何值,抛物线总与x轴交于(2,0)点;(2)令y=0,有:x2﹣(2m﹣1)x+4m﹣6=0,则:x1+x2=2m﹣1,x1x2=4m﹣6;∵AB<6∴x2﹣x1<6,即(x2﹣x1)2<36,(x1+x2)2﹣4x1x2<36,即(2m﹣1)2﹣4(4m﹣6)<36,解得﹣<x<.①根据A、B分别在原点两侧可知:x1x2<0,即4m﹣6<0,m<.②综合①②可得﹣<m<;(3)假设存在这样的m,设圆M与y轴的切点为D,过M作x轴的垂线设垂足为E.①当C点在x轴正半轴时,x=>0,因此<m<,∵弧BC=弧CD,因此BC=CD.OC=,CD=BC=OB﹣OC=2﹣=,EC=BC=,OE=MD=OC+CE=+=.易知:OD=ME,即OD2=ME2∴CD2﹣OC2=CM2﹣CE2,()2﹣()2=()2﹣()2;解得m=,符合m的取值范围.②当C点在x轴负半轴时,x=<0,因此﹣<m<,同①可求得OC=,CD=AC=,CE=,MD=OE=.同理有:CD2﹣OC2=MC2﹣CE2()2﹣()2=()2﹣()2化简得:m2=,∴m=±,均不符合m的取值范围,因此这种情况不成立.综上所述,存在符合条件的m,且m=.5.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=﹣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,求的值.解:(1)令y=0,∴x2+mx﹣2m﹣4=0,∴△=m2﹣4[﹣2m﹣4]=m2+8m+16,∵m>0,∴Δ>0,∴该抛物线与x轴总有两个不同的交点;(2)令y=0,∴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,∴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===,在Rt△AOF中,tan∠OAF===,∴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°,∵⊙P是△ABC的外接圆,∴点P在抛物线的对称轴上,∴点E在⊙P上,∴DE是⊙P的直径,∴∠DBE=90°,∵∠BED=∠OCB,∴tan∠BED=,设BD=n,在Rt△BDE中,tan∠BED===,∴BE=2n,根据勾股定理得,DE==n,∴l=BD+BE+DE=(3+)n,r=DE=n,∴==.6.如图所示,在平面直角坐标系中,⊙C经过坐标原点O,且与x轴,y轴分别相交于M (4,0),N(0,3)两点.已知抛物线开口向上,与⊙C交于N,H,P三点,P为抛物线的顶点,抛物线的对称轴经过点C且垂直x轴于点D.(1)求线段CD的长及顶点P的坐标;(2)求抛物线的函数表达式;=8S△QAB,(3)设抛物线交x轴于A,B两点,在抛物线上是否存在点Q,使得S四边形OPMN 且△QAB∽△OBN成立?若存在,请求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)如图,连接OC,∵M(4,0),N(0,3),∴OM=4,ON=3,∴MN=5,∴OC=MN=,∵CD为抛物线对称轴,∴OD=MD=2,在Rt△OCD中,由勾股定理可得CD===,∴PD=PC﹣CD=﹣=1,∴P(2,﹣1);(2)∵抛物线的顶点为P(2,﹣1),∴设抛物线的函数表达式为y=a(x﹣2)2﹣1,∵抛物线过N(0,3),∴3=a(0﹣2)2﹣1,解得a=1,∴抛物线的函数表达式为y=(x﹣2)2﹣1,即y=x2﹣4x+3;(3)在y=x2﹣4x+3中,令y=0可得0=x2﹣4x+3,解得x=1或x=3,∴A(1,0),B(3,0),∴AB=3﹣1=2,∵ON=3,OM=4,PD=1,=S△OMP+S△OMN=OM•PD+OM•ON=×4×1+×4×3=8=8S△QAB,∴S四边形OPMN=1,∴S△QAB设Q点纵坐标为y,则×2×|y|=1,解得y=1或y=﹣1,当y=1时,则△QAB为钝角三角形,而△OBN为直角三角形,不合题意,舍去,当y=﹣1时,可知P点即为所求的Q点,∵D为AB的中点,∴AD=BD=QD,∴△QAB为等腰直角三角形,∵ON=OB=3,∴△OBN为等腰直角三角形,∴△QAB∽△OBN,综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(2,﹣1).7.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.解:(1)∵二次函数的图象顶点在原点,故设二次函数表达式为:y=ax2,将(2,1)代入上式并解得:a=,故二次函数表达式为:y=x2;(2)将y=1代入y=x2并解得:x=±2,故点M、N的坐标分别为(﹣2,1)、(2,1),则MN=4,∵△PMN是等边三角形,∴点P在y轴上且PM=4,∴PF=2;∵点F(0,1),∴点P的坐标为(0,1+2)或(0,1﹣2);(3)假设二次函数的图象上存在一点E满足条件,设点Q是FN的中点,则点Q(1,1),故点E在FN的中垂线上.∴点E是FN的中垂线与y=x2图象的交点,∴y=×12=,则点E(1,),EN==,同理EF==,点E到直线y=﹣1的距离为|﹣(﹣1)|=,故存在点E,使得以点E为圆心半径为的圆过点F,N且与直线y=﹣1相切.8.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,b>0,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.解:①二次函数y=﹣x2+bx+c+1的对称轴为x=,当b=1时,=,∴当b=1时,求这个二次函数的对称轴的方程为x=.②二次函数y=﹣x2+bx+c+1的顶点坐标为(,),∵二次函数的图象与x轴相切且c=﹣b2﹣2b,∴,解得:b=,∴b为,二次函数的图象与x轴相切.③∵AB是半圆的直径,∴∠AMB=90°,∴∠OAM+∠OBM=90°,∵∠AOM=∠MOB=90°,∴∠OAM+∠OMA=90°,∴∠OMA=∠OBM,∴△OAM∽△OMB,∴,∴OM2=OA•OB,∵二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),∴OA=﹣x1,OB=x2,x1+x2,=b,x1•x2=﹣(c+1),∵OM=c+1,∴(c+1)2=c+1,解得:c=0或c=﹣1(舍去),∴c=0,OM=1,∵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=,∴AD=BD,DF=4DE,DF∥OM,∴△BDE∽△BOM,△AOM∽△ADF,∴,,∴DE=,DF=,∴×4,∴OB=4OA,即x2=﹣4x1,∵x1•x2=﹣(c+1)=﹣1,∴,解得:,∴b=﹣+2=,∴二次函数的表达式为y=﹣x2+x+1.9.已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2).若该抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足;当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为圆心,OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B,C,且△ABC 有一个内角为60°.①求抛物线的解析式;②若点P与点O关于点A对称,且O,M,N三点共线,求证:PA平分∠MPN.解:①当x1<x2<0时,x1﹣x2<0,∵(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,∴y1﹣y2<0,∴当x<0时,y随x的增大而增大,当0<x1<x2时,x1﹣x2<0,∵(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0,∴y1﹣y2>0,∴当x>0时,y随x的增大而减小.∴抛物线关于y轴对称,∴b=0,∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2),∴c=2,如图,连接OB、OC,设BC y轴于点D.由对称性可知,△ABC为等腰三角形,又∵△ABC有一个内角为60°,∴△ABC是等边三角形,∴OD=OA=1,CD=OD=,∴B(﹣,﹣1),C(,﹣1),将C点坐标代入y=ax2+2可求得a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2.②设直线OM的解析式为y=k1x,∵O、M、N三点共线,∴x1≠0,x2≠0,且=,化为x1﹣x2=,∵x1≠x2,∴x1x2=﹣2,∴,∴,设点N关于y轴的对称点为N',则N'的坐标为,∵点P是点O关于点A的对称点,∴OP﹣2OA=4,即点P的坐标为(0,4),设直线PM的解析式为y=k2x+4,∵点M的坐标为,∴,∴,∴直线PM的解析式为x+4.∵,即N'在直线PM上,∴PA平分∠MPN.10.如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,点A(4,0),点B(0,4),△ABO 的中线AC与y轴交于点C,且⊙M经过O,A,C三点.(1)求圆心M的坐标;(2)若直线AD与⊙M相切于点A,交y轴于点D,求直线AD的函数表达式;(3)在(2)的条件下,在过点B且以圆心M为顶点的抛物线上有一动点P,过点P作PE∥y轴,交直线AD于点E.若以PE为半径的⊙P与直线AD相交于另一点F.当EF =4时,求点P的坐标.解:(1)点B(0,4),则点C(0,2),∵点A(4,0),则点M(2,1);(2)应该是圆M与直线AD相切,则∠CAD=90°,设:∠CAO=α,则∠CAO=∠ODA=∠PEH=α,tan∠CAO===tanα,则sinα=,cosα=,AC=,则CD==10,则点D(0,﹣8),将点A、D的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:直线AD的表达式为:y=2x﹣8;(3)抛物线的表达式为:y=a(x﹣2)2+1,将点B坐标代入上式并解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2﹣3x+4,过点P作PH⊥EF,则EH=EF=2,cos∠PEH=,解得:PE=5,设点P(x,x2﹣3x+4),则点E(x,2x﹣8),则PE=x2﹣3x+4﹣2x+8=5,解得x=或2,则点P(,)或(2,1).11.如图,抛物线y=ax2+6ax(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a=,∠CAE=∠OBE时,求﹣的值.解:(1)令ax2+6ax=0,ax(x+6)=0,∴A(﹣6,0);(2)①证明:如图,连接PC,连接PB,延长交x轴于点M,∵⊙P过O、A、B三点,B为顶点,∴PM⊥OA,∠PBC+∠BDM=90°,又∵PC=PB,∴∠PCB=∠PBC,∵CE为切线,∴∠PCB+∠ECD=90°,又∵∠BDM=∠CDE,∴∠ECD=∠CDE,∴CE=DE.②解:设OE=m,点D的坐标为(t,0),∵∠CAE=∠CBO,∠CAE=∠OBE,∴∠CBO=∠EBO,由角平分线成比例定理可得:,即:,∴,∴,∴,=,=.12.抛物线y=﹣x2+x﹣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<)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B,D的坐标分别为(3,0),(,);(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,点Q是“M”形新图象上一动点.①直接写出“M”形图象AB段的函数关系式;②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.解:(1)令y=0,则﹣x2+x﹣1=0,解得x=3或x=,∴B(3,0),A(,0),令x=0,则y=﹣1,∴C(0,﹣1),∵y=﹣x2+x﹣1=﹣(x﹣)2+,∴顶点D(,),故答案为:(3,0),(,);(2)∵E与D关于直线y=t对称,∴E(,2t﹣),设直线BC的解析式为y=kx+b,将B(3,0),C(0,﹣1)代入,得,∴,∴y=x﹣1,当x=时,y=﹣,∵E点在△ABC内(含边界),∴2t﹣≥﹣,∴t≥,∵2t﹣≤0,∴t≤,∵t<,∴t的取值范围是≤t≤;(3)①当t=0时,y=﹣x2+x﹣1关于x轴对称的函数为y=x2﹣x+1,∴“M”形图象AB段的函数关系式为y=x2﹣x+1(≤x≤3);②存在点P,理由如下:设Q点的横坐标为m,∵以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,∴P点的横坐标为m,当m>3或m<时,Q(m,﹣m2+m﹣1),∵△CPQ为直角三角形,∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(﹣m2+m)2=m2+1+m2+(﹣m2+m﹣1)2,解得m=或m=,∴P(,0)或P(,0);当≤m≤3时,Q(m,m2﹣m+1),∵△CPQ为直角三角形,∴CQ2=CP2+PQ2,即m2+(m2﹣m+2)2=m2+1+m2+(m2﹣m+1)2,解得m=2或m=,∴P(,0)或P(1,0);综上所述:存在以CQ为直径的圆与x轴相切于点P,P点坐标为(,0)或(,0)或(,0)或P(1,0).13.已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2).(1)若点(﹣,0)也在该抛物线上,求a,b满足的关系式;(2)若该抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足:当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为心,OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B,C,且△ABC有一个内角为60°.①求抛物线的解析式;②若点P与点O关于点A对称,且O,M,N三点共线,求证:PA平分∠MPN.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2),∴c=2.又∵点(﹣,0)也在该抛物线上,∴a(﹣)2+b(﹣)+c=0,∴2a﹣b+2=0(a≠0).(2)①∵当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,∴x1﹣x2<0,y1﹣y2<0,∴当x<0时,y随x的增大而增大;同理:当x>0时,y随x的增大而减小,∴抛物线的对称轴为y轴,开口向下,∴b=0.∵OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B、C,∴△ABC为等腰三角形,又∵△ABC有一个内角为60°,∴△ABC为等边三角形.设线段BC与y轴交于点D,则BD=CD,且∠OCD=30°,又∵OB=OC=OA=2,∴CD=OC•cos30°=,OD=OC•sin30°=1.不妨设点C在y轴右侧,则点C的坐标为(,﹣1).∵点C在抛物线上,且c=2,b=0,∴3a+2=﹣1,∴a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2.②证明:由①可知,点M的坐标为(x1,﹣+2),点N的坐标为(x2,﹣+2).直线OM的解析式为y=k1x(k1≠0).∵O、M、N三点共线,∴x1≠0,x2≠0,且=,∴﹣x1+=﹣x2+,∴x1﹣x2=﹣,∴x1x2=﹣2,即x2=﹣,∴点N的坐标为(﹣,﹣+2).设点N关于y轴的对称点为点N′,则点N′的坐标为(,﹣+2).∵点P是点O关于点A的对称点,∴OP=2OA=4,∴点P的坐标为(0,4).设直线PM的解析式为y=k2x+4,∵点M的坐标为(x1,﹣+2),∴﹣+2=k2x1+4,∴k2=﹣,∴直线PM的解析式为y=﹣x+4.∵﹣•+4==﹣+2,∴点N′在直线PM上,∴PA平分∠MPN.14.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3(a≠0)的图象经过点A(3,0),B(4,1),且与y 轴交于点C,连接AB、AC、BC.(1)求此二次函数的关系式;(2)判断△ABC的形状;若△ABC的外接圆记为⊙M,请直接写出圆心M的坐标;(3)若将抛物线沿射线BA方向平移,平移后点A、B、C的对应点分别记为点A1、B1、C1,△A1B1C1的外接圆记为⊙M1,是否存在某个位置,使⊙M1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.解:(1)把点A(3,0),B(4,1)代入y=ax2+bx+3中,,解得:,所以所求函数关系式为:y=x2﹣x+3;(2)△ABC是直角三角形,过点B作BD⊥x轴于点D,易知点C坐标为:(0,3),所以OA=OC,所以∠OAC=45°,又∵点B坐标为:(4,1),∴AD=BD,∴∠DAB=45°,∴∠BAC=180°﹣45°﹣45°=90°,∴△ABC是直角三角形,圆心M的坐标为:(2,2);(3)存在取BC的中点M,过点M作ME⊥y轴于点E,∵M的坐标为:(2,2),∴MC==,OM=2,∴∠MOA=45°,又∵∠BAD=45°,∴OM∥AB,∴要使抛物线沿射线BA方向平移,且使⊙M1经过原点,则平移的长度为:2﹣或2+;∵∠BAD=45°,∴抛物线的顶点向左、向下均分别平移=个单位长度或=个单位长度,∵y=x2﹣x+3=(x﹣)2﹣,∴平移后抛物线的关系式为:y=(x﹣+)2﹣﹣,即y=(x﹣)2﹣,或y=(x﹣+)2﹣﹣,即y=(x﹣)2﹣.综上所述,存在一个位置,使⊙M1经过原点,此时抛物线的关系式为:y=(x﹣)2﹣或y=(x﹣)2﹣.15.已知抛物线C1:y=ax2过点(2,2)(1)直接写出抛物线的解析式y=x2;(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,求的值;(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.解:(1)把点(2,2)坐标代入y=ax2,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=x2;(2)把y=x+b和y=x2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(,),即;D(1,1+b),B坐标为(1,),AC2=[(x2﹣x1)]2=16b+8BD=+b,∴=16;(3)设点Q坐标为(a,a2),点P的坐标为(0,2),由P、Q坐标得点M的坐标为(,a2+1),设圆的半径为r,由P(0,2)、M两点坐标可以求出r2=+(a2﹣1)2=a4﹣a2+1,设点M到直线y=t的距离为d,则d2=(a2+1﹣t)2=a4+a2+1+t2﹣2t﹣a2t,则HK=2=2,当t﹣=0时,HK为常数,t=,HK=.16.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)如图1,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,求△POA 周长的最小值;(3)如图2,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.若∠CPD=120°,求a的值.解:(1)对于二次函数y=x2﹣4x+3,当x=0时,y=3;当y=0时,解得x=1或x=3,∴二次函数图象与x轴交点为A(1,0),B(3,0),与y轴交点为C(0,3),∵点P(2,2),∴PA=PB=PC=,∴⊙P是二次函数y=x2﹣4x+3的坐标圆.(2)如图1,连接PH,∵二次函数y=x2﹣4x+4图象的顶点为A,坐标圆的圆心为P,∴A(2,0),与y轴的交点H(0,4),∴△POA周长=PO+PA+OA=PO+PH+2≥OH+2=6,∴△POA周长的最小值为6.(3)如图2,连接CD,PA,设二次函数y=ax2﹣4x+4图象的对称轴l与CD交于点E,与x轴交于点F,由对称性知,对称轴l经过点P,且l⊥CD,∵AB=,∴AF=BF=,∵∠CPD=120°,PC=PD,C(0,4),∴∠PCD=∠PDC=30°,设PE=m,则PA=PC=2m,CE=m,PF=4﹣m,∵二次函数y=ax2﹣4x+4图象的对称轴l为,∴,即,在Rt△PAF中,PA2=PF2+AF2,∴,即,化简,得,解得,∴.17.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),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.解:(1)将点B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;(2)当x=5时,y=x2﹣x﹣2=3,故D的坐标为(5,3),令y=0,则x=4(舍去)或﹣1,故点A(﹣1,0),如图,连接BD,作BN⊥AD于N,∵A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣2),∴AD=3,BD=,AB=5,==,∵S△ABD∴BN=,∴sin∠BDN===,∴∠BDN=45°,∴∠ADB=∠BDN=45°;(3)不变.如图,连接MQ,MB,∵过点B作⊙M的切线交1于点P,∴∠MBP=90°,∵∠MBO=45°,∴∠PBH=45°,∴PH=HB=2.5,∵==,==,∵∠HMQ=∠QMP,∴△HMQ∽△QMP,∴==,∴在点Q运动过程中的值不变,其值为.18.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.解:(1)由抛物线顶点式表达式得:y=a(x﹣2)2﹣2,将点A的坐标代入上式并解得:a=,故抛物线的表达式为:y=(x﹣2)2﹣2=x2﹣2x①;(2)①点E是OA的中点,则点E(2,0),圆的半径为1,则点B(1,0),当点P在x轴下方时,如图1,∵tan∠MBC=2,故设直线BP的表达式为:y=﹣2x+s,将点B(1,0)的坐标代入上式并解得:s=2,故直线BP的表达式为:y=﹣2x+2②,联立①②并解得:x=±2(舍去﹣2),故m=2;当点P在x轴上方时,同理可得:m=4±2(舍去4﹣2);故m=2或4+2;②存在,理由:连接BN、BD、EM,则BN是△OEM的中位线,故BN=EM=,而BD==,在△BND中,BD﹣BN≤ND≤BD+BN,即﹣0.5≤ND≤+0.5,故线段DN的长度最小值和最大值分别为﹣0.5和+0.5.19.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.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 =x 2﹣4x +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 ,t 2﹣4t +3),∴MN =﹣t 2+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 =x 2﹣4x +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 =x 2﹣4x +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().20.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;(2)如图1,直线y=kx+1(k<0)与抛物线交于P,Q两点,交抛物线的对称轴于点T,若△QMT的面积是△PMT面积的两倍,求k的值;(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.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,∴该抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),令y=kx+1=﹣x2+2x+3,整理得:x2+(k﹣2)x﹣2=0,∴x1+x2=2﹣k,x1x2=﹣2①,∵△QMT的面积是△PMT面积的两倍,∴MT•(x2﹣1)=2×MT•(1﹣x1),∴2x1+x2=3,即x2=3﹣2x1②,将②代入①得:2x12﹣3x1﹣2=0,解得:x1=2或,∴或,∴k=1或,∵k<0,∴k=﹣;(3)线段EF的长为定值1,如图,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1.21.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点为D.(1)直接写出A、B、C三点的坐标和抛物线的对称轴.(2)连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,点P为线段BC上的一个动点,过点P作PF∥DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PF的长,并求出当m为何值时,四边形PEDF为平行四边形?②△BCF的面积为S,求S与m的函数关系式,并求出S的最大值.(3)现有一个以原点O为圆心,长为半径的圆沿y轴正半轴方向向上以每秒1个单位的速度运动,问几秒后⊙O与直线AC相切?解:(1)设0=﹣x2+2x+3,解得:x=﹣1或3,∵抛物线y=﹣x2+2x+3与x相交于AB(点A点B左侧),∴A(﹣1,0),B(3,0),∵抛物线与y轴相交于点C,∴C(0,3),∴抛物线的对称轴是:直线x=1.(2)①设直线BC的函数关系式为y=kx+b,把B(3,0),C(0,3)分别代入,得,解得:k=﹣1,b=3∴直线BC的函数关系式为y=﹣x+3.当x=1时,y=﹣1+3=2,∴E(1.2).当x=m时,y=﹣m+3,∴P(m,﹣m+3)在y=﹣x2+2x+3中,当x=1时,y=4,∴D(1,4).当x=m时,y=﹣m2+2m+3,∴F(m,﹣m2+2m+3),∴线段DE=4﹣2=2,线段PF=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∵PF∥DE∴当PF=DE时,四边形PEDF为平行四边形.由﹣m2+3m=2,解得m=2或m=1(不合题意,舍去).因此,当m=2时,四边形PEDF为平行四边形.②设直线PF与x轴交于点M,由B(3,0),O(0,0),可得OB=OM+MB=3.+S△CPF,∵S=S△EPF即S=PF•BM+PF•OM=PF(BM+OM)=PF•OB,∴S=×3(﹣m2+3m)=﹣m2+m(0≤m≤3)∴当m=﹣=时S最大值=;。

二次函数与圆的综合压轴题

二次函数与圆的综合压轴题

二次函数与圆的综合压轴题
一、题目描述
本题是一道综合性的数学题,涉及到二次函数和圆的相关知识。

具体要求如下:
给定一个二次函数 $y=ax^2+bx+c$ 和一个圆 $x^2+y^2=r^2$,其中 $a,b,c,r$ 均为已知常数,且 $a\neq0$。

请编写一个函数,判断该二次函数与圆是否有交点,并输出交点的坐标。

二、解题思路
1. 二次函数与圆的关系
首先,我们需要了解二次函数和圆之间的关系。

对于一个二次函数$y=ax^2+bx+c$ 和一个圆 $x^2+y^2=r^2$,它们之间可能存在以下三种情况:
(1)没有交点:当二次函数和圆分离时,它们没有交点。

(2)相切:当二次函数和圆相切时,它们只有一个交点。

(3)相交:当二次函数和圆相交时,它们有两个交点。

接下来,我们需要确定如何求出这些交点的坐标。

2. 求解交点坐标
对于一条直线和一个圆之间的交点坐标可以通过联立直线方程和圆方程求解。

但是对于一个二次函数而言,并不存在明确的直线方程。

因此,在本题中,我们可以通过以下步骤求解交点坐标:
(1)将二次函数和圆的方程联立,得到一个关于 $x$ 的二次方程。

(2)解出该二次方程的根,即为交点的横坐标。

(3)将横坐标代入二次函数或圆的方程中,求出相应的纵坐标。

最后,我们需要根据交点个数输出不同的结果。

如果没有交点,则输出“无交点”;如果有一个交点,则输出该交点坐标;如果有两个交点,则输出两个交点坐标。

三、代码实现
下面是本题的完整代码实现:。

二次函数与阿氏圆综合题

二次函数与阿氏圆综合题

二次函数与阿氏圆综合题通常是数学竞赛或高级中学数学课程中较为复杂的问题,它结合了二次函数的性质和阿氏圆的几何模型,要求学生具备较强的数学推理和几何直观能力。

阿氏圆(Arc Circle),又称为圆锥曲线的一种,是指平面上到两个给定点(焦点)的距离之比为常数的点的轨迹。

这个常数被称为离心率,当离心率等于1时,阿氏圆退化成直线;当离心率小于1时,它是一个椭圆;当离心率大于1时,它是一个双曲线。

在综合题中,阿氏圆可能会以以下方式出现:1. 二次函数的图像与阿氏圆的交点:给出一个二次函数,要求找出它与阿氏圆的交点,或者确定交点的性质(如弦长、中点等)。

2. 二次函数的图像在阿氏圆上的应用:题目可能会要求学生利用二次函数的性质来解决阿氏圆上的几何问题,例如,通过二次函数的顶点或对称轴来确定阿氏圆上的特定点的坐标。

3. 几何构造与二次函数的综合:题目可能要求学生构造一个二次函数,使得它的图像与给定的阿氏圆满足特定的几何条件,例如,找到一个二次函数,使得它的图像上的某条线段的长度等于阿氏圆上某段弧的长度。

4. 最值问题:在某些题目中,学生需要利用二次函数的性质来解决阿氏圆上的最值问题,例如,找到阿氏圆上某个点到两个焦点的距离之和的最小值或最大值。

解决这类综合题通常需要以下步骤:-理解题目要求:首先,要仔细阅读题目,理解题目中的已知条件和所求目标。

-几何直观:在脑中形成阿氏圆的直观图像,理解其几何性质。

-建立方程:根据题目条件,建立二次函数和阿氏圆的方程。

-求解方程:通过解方程或求函数值来确定交点或其他几何要素。

-验证结果:最后,验证所得到的结果是否符合题目的要求,并检查答案的合理性。

这类题目在数学竞赛和高级数学学习中非常常见,能够有效考察学生的数学思维能力和解决复杂问题的能力。

二次函数与圆地综合

二次函数与圆地综合

二次函数与圆的综合5.(2012•济南)如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(﹣3,0),B(﹣1,0),与y轴相交于点C,⊙O1为△ABC的外接圆,交抛物线于另一点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求cos∠CAB的值和⊙O1的半径;(3)如图2,抛物线的顶点为P,连接BP,CP,BD,M为弦BD中点,若点N在坐标平面内,满足△BMN∽△BPC,请直接写出所有符合条件的点N的坐标.考点:二次函数综合题.分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)如答图1所示,由△AOC为等腰直角三角形,确定∠CAB=45°,从而求出其三角函数值;由圆周角定理,确定△BO1C为等腰直角三角形,从而求出半径的长度;(3)如答图2所示,首先利用圆及抛物线的对称性求出点D坐标,进而求出点M 的坐标和线段BM的长度;点B、P、C的坐标已知,求出线段BP、BC、PC的长度;然后利用△BMN∽△BPC相似三角形比例线段关系,求出线段BN和MN的长度;最后利用两点间的距离公式,列出方程组,求出点N的坐标.解答:解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(﹣3,0),B(﹣1,0),∴,解得a=1,b=4,∴抛物线的解析式为:y=x2+4x+3.(2)由(1)知,抛物线解析式为:y=x2+4x+3,∵令x=0,得y=3,∴C(0,3),∴OC=OA=3,则△AOC为等腰直角三角形,∴∠CAB=45°,∴cos∠CAB=.在Rt△BOC中,由勾股定理得:BC==.如答图1所示,连接O1B、O1C,由圆周角定理得:∠BO1C=2∠BAC=90°,∴△BO1C为等腰直角三角形,∴⊙O1的半径O1B=BC=.(3)抛物线y=x2+4x+3=(x+2)2﹣1,∴顶点P坐标为(﹣2,﹣1),对称轴为x=﹣2.又∵A(﹣3,0),B(﹣1,0),可知点A、B关于对称轴x=﹣2对称.如答图2所示,由圆及抛物线的对称性可知:点D、点C(0,3)关于对称轴对称,∴D(﹣4,3).又∵点M为BD中点,B(﹣1,0),∴M(,),∴BM==;在△BPC中,B(﹣1,0),P(﹣2,﹣1),C(0,3),由两点间的距离公式得:BP=,BC=,PC=.∵△BMN∽△BPC,∴,即,解得:BN=,MN=.设N(x,y),由两点间的距离公式可得:,解之得,,,∴点N的坐标为(,)或(,).点评:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、圆的性质、相似三角形、勾股定理、两点间的距离公式等重要知识点,涉及的考点较多,试题难度较大.难点在于第(3)问,需要认真分析题意,确定符合条件的点N有两个,并画出草图;然后寻找线段之间的数量关系,最终正确求得点N的坐标.6.(2011•遵义)已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过A(3,0),B(4,1)两点,且与y轴交于点C.(1)求抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)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.考点:二次函数综合题.分析:(1)根据A(3,0),B(4,1)两点利用待定系数法求二次函数解析式;(2)从当△PAB是以AB为直角边的直角三角形,且∠PAB=90°与当△PAB是以AB 为直角边的直角三角形,且∠PBA=90°,分别求出符合要求的答案;(3)根据当OE∥AB时,△FEO面积最小,得出OM=ME,求出即可.解答:解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过A(3,0),B(4,1)两点,∴,解得:,∴y=x2﹣x+3;∴点C的坐标为:(0,3);(2)假设存在,分两种情况:①当△PAB是以AB为直角边的直角三角形,且∠PAB=90°,如图1,过点B作BM⊥x轴于点M,∵A(3,0),B(4,1),∴AM=BM=1,∴∠BAM=45°,∴∠DAO=45°,∴AO=DO,∵A点坐标为(3,0),∴D点的坐标为:(0,3),∴直线AD解析式为:y=kx+b,将A,D分别代入得:∴0=3k+b,b=3,∴k=﹣1,∴y=﹣x+3,∴y=x2﹣x+3=﹣x+3,∴x 2﹣3x=0,解得:x=0或3,∴y=3,y=0(不合题意舍去),∴P点坐标为(0,3),∴点P、C、D重合,②当△PAB是以AB为直角边的直角三角形,且∠PBA=90°,如图2,过点B作BF⊥y轴于点F,由(1)得,FB=4,∠FBA=45°,∴∠DBF=45°,∴DF=4,∴D点坐标为:(0,5),B点坐标为:(4,1),∴直线BD解析式为:y=kx+b,将B,D分别代入得:∴1=4k+b,b=5,∴k=﹣1,∴y=﹣x+5,∴y=x2﹣x+3=﹣x+5,∴x2﹣3x﹣4=0,解得:x1=﹣1,x2=4(舍),∴y=6,∴P点坐标为(﹣1,6),∴点P的坐标为:(﹣1,6),(0,3);(3)如图3:作EM⊥AO于M,∵直线AB的解析式为:y=x﹣3,∴tan∠OAC=1,∴∠OAC=45°,∴∠OAC=∠OAF=45°,∴AC⊥AF,∵S△FEO=OE×OF,OE最小时S△FEO最小,∵OE⊥AC时OE最小,∵AC⊥AF∴OE∥AF∴∠EOM=45°,∴MO=EM,∵E在直线CA上,∴E点坐标为(x,﹣x+3),∴x=﹣x+3,解得:x=,∴E点坐标为(,).点评:此题主要考查了二次函数的综合应用以及待定系数法求函数解析式,二次函数的综合应用是初中阶段的重点题型特别注意利用数形结合是这部分考查的重点也是难点同学们应重点掌握.7.(2011•襄阳)如图,在平面直角坐标系xoy中,AB在x轴上,AB=10,以AB为直径的⊙O'与y轴正半轴交于点C,连接BC,AC.CD是⊙O'的切线,AD丄CD于点D,tan ∠CAD=,抛物线y=ax2+bx+c过A,B,C三点.(1)求证:∠CAD=∠CAB;(2)①求抛物线的解析式;②判断抛物线的顶点E是否在直线CD上,并说明理由;(3)在抛物线上是否存在一点P,使四边形PBCA是直角梯形?若存在,直接写出点P的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.分析:(1)连接O′C,由CD是⊙O的切线,可得O′C⊥CD,则可证得O′C∥AD,又由O′A=O′C,则可证得∠CAD=∠CAB;(2)①首先证得△CAO∽△BCO,根据相似三角形的对应边成比例,可得OC2=OA•OB,又由tan∠CAO=tan∠CAD=,则可求得CO,AO,BO的长,然后利用待定系数法即可求得二次函数的解析式;②首先证得△FO′C∽△FAD,由相似三角形的对应边成比例,即可得到F的坐标,求得直线DC的解析式,然后将抛物线的顶点坐标代入检验即可求得答案;(3)根据题意分别从PA∥BC与PB∥AC去分析求解即可求得答案,小心不要漏解.解答:(1)证明:连接O′C,∵CD是⊙O的切线,∴O′C⊥CD,∵AD⊥CD,∴O′C∥AD,∴∠O′CA=∠CAD,∵O′A=O′C,∴∠CAB=∠O′CA,∴∠CAD=∠CAB;(2)解:①∵AB是⊙O′的直径,∴∠ACB=90°,∵OC⊥AB,∴△CAO∽△BCO,∴,即OC2=OA•OB,∵tan∠CAO=tan∠CAD=,∴AO=2CO,又∵AB=10,∴OC2=2CO(10﹣2CO),∵CO>0,∴CO=4,AO=8,BO=2,∴A(﹣8,0),B(2,0),C(0,4),∵抛物线y=ax2+bx+c过点A,B,C三点,∴c=4,由题意得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣x+4;②设直线DC交x轴于点F,∴△AOC≌△ADC,∴AD=AO=8,∵O′C∥AD,∴△FO′C∽△FAD,∴8(BF+5)=5(BF+10),∴BF=,F(,0);设直线DC的解析式为y=kx+m,则,解得:,∴直线DC的解析式为y=﹣x+4,由y=﹣x2﹣x+4=﹣(x+3)2+得顶点E的坐标为(﹣3,),将E(﹣3,)代入直线DC的解析式y=﹣x+4中,右边=﹣×(﹣3)+4==左边,∴抛物线顶点E在直线CD上;(3)存在,P1(﹣10,﹣6),P2(10,﹣36).①∵A(﹣8,0),C(0,4),∴过A、C两点的直线解析式为y=x+4,设过点B且与直线AC平行的直线解析式为:y=x+b,把B(2,0)代入得b=﹣1,∴直线PB的解析式为y=x﹣1,∴,解得,(舍去),∴P1(﹣10,﹣6).②求P2的方法应为过点A作与BC平行的直线,可求出BC解析式,进而求出与之平行的直线的解析式,与求P1同法,可求出x1=﹣8,y1=0(舍去);x2=10,y2=﹣36.∴P2的坐标(10,﹣36).点评:此题考查了待定系数法求函数的解析式,相似三角形的判定与性质,点与函数的关系,直角梯形等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是注意数形结合与方程思想的应用.8.(2011•潍坊)如图,y关于x的二次函数y=﹣(x+m)(x﹣3m)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点.以AB为直径作圆,圆心为C.定点E的坐标为(﹣3,0),连接ED.(m>0)(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.考点:二次函数综合题.专题:压轴题;分类讨论.分析:(1)根据x轴,y轴上点的坐标特征代入即可求出A、B、D三点的坐标;(2)待定系数法先求出直线ED的解析式,再根据切线的判定得出直线与圆的位置关系;(3)分当0<m<3时,当m>3时两种情况讨论求得关于m的函数.解答:解:(1)令y=0,则﹣(x+m)(x﹣3m)=0,解得x1=﹣m,x2=3m;令x=0,则y=﹣(0+m)(0﹣3m)=m.故A(﹣m,0),B(3m,0),D(0,m).(2)设直线ED的解析式为y=kx+b,将E(﹣3,0),D(0,m)代入得:解得,k=,b=m.∴直线ED的解析式为y=mx+m.将y=﹣(x+m)(x﹣3m)化为顶点式:y=﹣(x﹣m)2+m.∴顶点M的坐标为(m,m).代入y=mx+m得:m2=m∵m>0,∴m=1.所以,当m=1时,M点在直线DE上.连接CD,C为AB中点,C点坐标为C(m,0).∵OD=,OC=1,∴CD=2,D点在圆上又∵OE=3,DE2=OD2+OE2=12,EC2=16,CD2=4,∴CD2+DE2=EC2.∴∠EDC=90°∴直线ED与⊙C相切.(3)当0<m<3时,S△AED=AE.•OD=m(3﹣m)S=﹣m2+m.当m>3时,S△AED=AE.•OD=m(m﹣3).即S=m2_ m.S关于m的函数图象的示意图如右:点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及的知识点有x轴,y轴上点的坐标特征,抛物线解析式的确定,抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.注意分析题意分情况讨论结果.9.(2011•邵阳)如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,已知点A(﹣,0),点C(0,3),点B是x轴上一点(位于点A的右侧),以AB为直径的圆恰好经过点C.(1)求∠ACB的度数;(2)已知抛物线y=ax2+bx+3经过A、B两点,求抛物线的解析式;(3)线段BC上是否存在点D,使△BOD为等腰三角形?若存在,则求出所有符合条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.专题:综合题.分析:(1)根据直径所对的圆周角是直角可以得到∠ACB的度数.(2)利用三角形相似求出点B的坐标,然后把A,B两点的坐标代入抛物线求出抛物线的解析式.(3)分别以OB为底边和腰求出等腰三角形中点D的坐标.解答:解:(1)∵以AB为直径的圆恰好经过点C,∴∠ACB=90°.(2)∵△AOC∽△COB,∴OC2=AO•OB,∵A(﹣,0),点C(0,3),∴,OC=3,又∵CO2=AO•OB,∴,∴OB=4,∴B(4,0)把A、B、C三点坐标代入得.(3)①OD=DB,如图:D在OB 的中垂线上,过D作DH⊥OB,垂足是H,则H是OB中点.DH=,,∴D,②BD=BO,如图:过D作DG⊥OB,垂足是G,∴==,∵OB=4,CB=5,∴CD=BC﹣BD=BC﹣OB=5﹣4=1,∴=,∴=,=,∴OG=,DG=,∴D(,).点评:本题考查的是二次函数的综合题,(1)根据圆周角的性质求出角的度数.(2)用待定系数法求出抛物线的解析式.(3)根据等腰三角形的性质确定点D的坐标.。

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二次函数与圆的综合Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】二次函数与圆的综合5.(2012?济南)如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(﹣3,0),B(﹣1,0),与y轴相交于点C,⊙O1为△ABC的外接圆,交抛物线于另一点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求cos∠CAB的值和⊙O1的半径;(3)如图2,抛物线的顶点为P,连接BP,CP,BD,M为弦BD中点,若点N在坐标平面内,满足△BMN∽△BPC,请直接写出所有符合条件的点N的坐标.考点:二次函数综合题.分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)如答图1所示,由△AOC为等腰直角三角形,确定∠CAB=45°,从而求出其三角函数值;由圆周角定理,确定△BO1C为等腰直角三角形,从而求出半径的长度;(3)如答图2所示,首先利用圆及抛物线的对称性求出点D坐标,进而求出点M的坐标和线段BM的长度;点B、P、C的坐标已知,求出线段BP、BC、PC的长度;然后利用△BMN∽△BPC相似三角形比例线段关系,求出线段BN和MN的长度;最后利用两点间的距离公式,列出方程组,求出点N的坐标.解答:解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(﹣3,0),B(﹣1,0),∴,解得a=1,b=4,∴抛物线的解析式为:y=x2+4x+3.(2)由(1)知,抛物线解析式为:y=x2+4x+3,∵令x=0,得y=3,∴C(0,3),∴OC=OA=3,则△AOC为等腰直角三角形,∴∠CAB=45°,∴cos∠CAB=.在Rt△BOC中,由勾股定理得:BC==.如答图1所示,连接O1B、O1C,由圆周角定理得:∠BO1C=2∠BAC=90°,∴△BO1C为等腰直角三角形,∴⊙O1的半径O1B=BC=.(3)抛物线y=x2+4x+3=(x+2)2﹣1,∴顶点P坐标为(﹣2,﹣1),对称轴为x=﹣2.又∵A(﹣3,0),B(﹣1,0),可知点A、B关于对称轴x=﹣2对称.如答图2所示,由圆及抛物线的对称性可知:点D、点C(0,3)关于对称轴对称,∴D(﹣4,3).又∵点M为BD中点,B(﹣1,0),∴M(,),∴BM==;在△BPC中,B(﹣1,0),P(﹣2,﹣1),C(0,3),由两点间的距离公式得:BP=,BC=,PC=.∵△BMN∽△BPC,∴,即,解得:BN=,MN=.设N(x,y),由两点间的距离公式可得:,解之得,,,∴点N的坐标为(,)或(,).点评:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、圆的性质、相似三角形、勾股定理、两点间的距离公式等重要知识点,涉及的考点较多,试题难度较大.难点在于第(3)问,需要认真分析题意,确定符合条件的点N有两个,并画出草图;然后寻找线段之间的数量关系,最终正确求得点N的坐标.6.(2011?遵义)已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过A(3,0),B(4,1)两点,且与y轴交于点C.(1)求抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)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.考点:二次函数综合题.分析:(1)根据A(3,0),B(4,1)两点利用待定系数法求二次函数解析式;(2)从当△PAB是以AB为直角边的直角三角形,且∠PAB=90°与当△PAB是以AB 为直角边的直角三角形,且∠PBA=90°,分别求出符合要求的答案;(3)根据当OE∥AB时,△FEO面积最小,得出OM=ME,求出即可.解答:解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过A(3,0),B(4,1)两点,∴,解得:,∴y=x2﹣x+3;∴点C的坐标为:(0,3);(2)假设存在,分两种情况:①当△PAB是以AB为直角边的直角三角形,且∠PAB=90°,如图1,过点B作BM⊥x轴于点M,∵A(3,0),B(4,1),∴∠BAM=45°,∴∠DAO=45°,∴AO=DO,∵A点坐标为(3,0),∴D点的坐标为:(0,3),∴直线AD解析式为:y=kx+b,将A,D分别代入得:∴0=3k+b,b=3,∴k=﹣1,∴y=﹣x+3,∴y=x2﹣x+3=﹣x+3,∴x 2﹣3x=0,解得:x=0或3,∴y=3,y=0(不合题意舍去),∴P点坐标为(0,3),∴点P、C、D重合,②当△PAB是以AB为直角边的直角三角形,且∠PBA=90°,如图2,过点B作BF⊥y轴于点F,由(1)得,FB=4,∠FBA=45°,∴∠DBF=45°,∴DF=4,∴D点坐标为:(0,5),B点坐标为:(4,1),∴直线BD解析式为:y=kx+b,将B,D分别代入得:∴1=4k+b,b=5,∴k=﹣1,∴y=﹣x+5,∴y=x2﹣x+3=﹣x+5,∴x2﹣3x﹣4=0,解得:x1=﹣1,x2=4(舍),∴y=6,∴P点坐标为(﹣1,6),∴点P的坐标为:(﹣1,6),(0,3);(3)如图3:作EM⊥AO于M,∵直线AB的解析式为:y=x﹣3,∴tan∠OAC=1,∴∠OAC=45°,∴∠OAC=∠OAF=45°,∴AC⊥AF,∵S△FEO=OE×OF,OE最小时S△FEO最小,∵OE⊥AC时OE最小,∵AC⊥AF∴OE∥AF∴∠EOM=45°,∴MO=EM,∵E在直线CA上,∴E点坐标为(x,﹣x+3),解得:x=,∴E点坐标为(,).点评:此题主要考查了二次函数的综合应用以及待定系数法求函数解析式,二次函数的综合应用是初中阶段的重点题型特别注意利用数形结合是这部分考查的重点也是难点同学们应重点掌握.7.(2011?襄阳)如图,在平面直角坐标系xoy中,AB在x轴上,AB=10,以AB为直径的⊙O'与y轴正半轴交于点C,连接BC,AC.CD是⊙O'的切线,AD丄CD于点D,tan∠CAD=,抛物线y=ax2+bx+c过A,B,C三点.(1)求证:∠CAD=∠CAB;(2)①求抛物线的解析式;②判断抛物线的顶点E是否在直线CD上,并说明理由;(3)在抛物线上是否存在一点P,使四边形PBCA是直角梯形若存在,直接写出点P的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.分析:(1)连接O′C,由CD是⊙O的切线,可得O′C⊥CD,则可证得O′C∥AD,又由O′A=O′C,则可证得∠CAD=∠CAB;(2)①首先证得△CAO∽△BCO,根据相似三角形的对应边成比例,可得OC2=OA?OB,又由tan∠CAO=tan∠CAD=,则可求得CO,AO,BO的长,然后利用待定系数法即可求得二次函数的解析式;②首先证得△FO′C∽△FAD,由相似三角形的对应边成比例,即可得到F的坐标,求得直线DC的解析式,然后将抛物线的顶点坐标代入检验即可求得答案;(3)根据题意分别从PA∥BC与PB∥AC去分析求解即可求得答案,小心不要漏解.解答:(1)证明:连接O′C,∵CD是⊙O的切线,∴O′C⊥CD,∵AD⊥CD,∴O′C∥AD,∴∠O′CA=∠CAD,∵O′A=O′C,∴∠CAB=∠O′CA,∴∠CAD=∠CAB;(2)解:①∵AB是⊙O′的直径,∴∠ACB=90°,∵OC⊥AB,∴∠CAB=∠OCB,∴△CAO∽△BCO,∴,即OC2=OA?OB,∵tan∠CAO=tan∠CAD=,∴AO=2CO,又∵AB=10,∴OC2=2CO(10﹣2CO),∵CO>0,∴CO=4,AO=8,BO=2,∴A(﹣8,0),B(2,0),C(0,4),∵抛物线y=ax2+bx+c过点A,B,C三点,∴c=4,由题意得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣x+4;②设直线DC交x轴于点F,∴△AOC≌△ADC,∴AD=AO=8,∵O′C∥AD,∴△FO′C∽△FAD,∴,∴8(BF+5)=5(BF+10),∴BF=,F(,0);设直线DC的解析式为y=kx+m,则,解得:,∴直线DC的解析式为y=﹣x+4,由y=﹣x2﹣x+4=﹣(x+3)2+得顶点E的坐标为(﹣3,),将E(﹣3,)代入直线DC的解析式y=﹣x+4中,右边=﹣×(﹣3)+4==左边,∴抛物线顶点E在直线CD上;(3)存在,P1(﹣10,﹣6),P2(10,﹣36).①∵A(﹣8,0),C(0,4),∴过A、C两点的直线解析式为y=x+4,设过点B且与直线AC平行的直线解析式为:y=x+b,把B(2,0)代入得b=﹣1,∴直线PB的解析式为y=x﹣1,∴,解得,(舍去),∴P1(﹣10,﹣6).②求P2的方法应为过点A作与BC平行的直线,可求出BC解析式,进而求出与之平行的直线的解析式,与求P1同法,可求出x1=﹣8,y1=0(舍去);x2=10,y2=﹣36.∴P2的坐标(10,﹣36).点评:此题考查了待定系数法求函数的解析式,相似三角形的判定与性质,点与函数的关系,直角梯形等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是注意数形结合与方程思想的应用.8.(2011?潍坊)如图,y关于x的二次函数y=﹣(x+m)(x﹣3m)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点.以AB为直径作圆,圆心为C.定点E的坐标为(﹣3,0),连接ED.(m>0)(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.考点:二次函数综合题.专题:压轴题;分类讨论.分析:(1)根据x轴,y轴上点的坐标特征代入即可求出A、B、D三点的坐标;(2)待定系数法先求出直线ED的解析式,再根据切线的判定得出直线与圆的位置关系;(3)分当0<m<3时,当m>3时两种情况讨论求得关于m的函数.解答:解:(1)令y=0,则﹣(x+m)(x﹣3m)=0,解得x1=﹣m,x2=3m;令x=0,则y=﹣(0+m)(0﹣3m)=m.故A(﹣m,0),B(3m,0),D(0,m).(2)设直线ED的解析式为y=kx+b,将E(﹣3,0),D(0,m)代入得:解得,k=,b=m.∴直线ED的解析式为y=mx+m.将y=﹣(x+m)(x﹣3m)化为顶点式:y=﹣(x﹣m)2+m.∴顶点M的坐标为(m,m).代入y=mx+m得:m2=m∵m>0,∴m=1.所以,当m=1时,M点在直线DE上.连接CD,C为AB中点,C点坐标为C(m,0).∵OD=,OC=1,∴CD=2,D点在圆上又∵OE=3,DE2=OD2+OE2=12,EC2=16,CD2=4,∴CD2+DE2=EC2.∴∠EDC=90°∴直线ED与⊙C相切.(3)当0<m<3时,S△AED=AE.OD=m(3﹣m)S=﹣m2+m.当m>3时,S△AED=AE.OD=m(m﹣3).即S=m2_ m.S关于m的函数图象的示意图如右:点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及的知识点有x轴,y轴上点的坐标特征,抛物线解析式的确定,抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.注意分析题意分情况讨论结果.9.(2011?邵阳)如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,已知点A(﹣,0),点C(0,3),点B是x轴上一点(位于点A的右侧),以AB为直径的圆恰好经过点C.(1)求∠ACB的度数;(2)已知抛物线y=ax2+bx+3经过A、B两点,求抛物线的解析式;(3)线段BC上是否存在点D,使△BOD为等腰三角形若存在,则求出所有符合条件的点D 的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.专题:综合题.分析:(1)根据直径所对的圆周角是直角可以得到∠ACB的度数.(2)利用三角形相似求出点B的坐标,然后把A,B两点的坐标代入抛物线求出抛物线的解析式.(3)分别以OB为底边和腰求出等腰三角形中点D的坐标.解答:解:(1)∵以AB为直径的圆恰好经过点C,∴∠ACB=90°.(2)∵△AOC∽△COB,∴OC2=AO?OB,∵A(﹣,0),点C(0,3),∴,OC=3,又∵CO2=AO?OB,∴,∴OB=4,∴B(4,0)把 A、B、C三点坐标代入得.(3)①OD=DB,如图:D在OB 的中垂线上,过D作DH⊥OB,垂足是H,则H是OB中点.DH=,,∴D,②BD=BO,如图:过D作DG⊥OB,垂足是G,∴==,∵OB=4,CB=5,∴CD=BC﹣BD=BC﹣OB=5﹣4=1,∴=,∴=,=,∴OG=,DG=,∴D(,).点评:本题考查的是二次函数的综合题,(1)根据圆周角的性质求出角的度数.(2)用待定系数法求出抛物线的解析式.(3)根据等腰三角形的性质确定点D的坐标.。

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