九年级数学 二次函数动点问题 专题练习
∴ 所求的抛物线对应的函数关系式为 y 1 x(x 4) ,即 y 1 x 2 x .
4
4
(2)①直线 y=-2x-1 与 y 轴、直线 x=2 的交点坐标分别为 D(0,-1) E(2,-5).
过点 B 作 BG∥ x 轴,与 y 轴交于 F、直线 x=2 交于 G,则点 G 坐标为(2,3)
二次函数的动点问题
1 如图,已知抛物线经过原点 O 和 x 轴上另一点 A,它的对称轴 x=2 与 x 轴 交于点 C,直线 y=-2x-1 经过抛物线上一点 B(-2,m),且与 y 轴、直线 x=2 分别交于点 D、E.
(1)求 m 的值及该抛物线对应的函数关系式; (2)求证:① CB=CE ;② D 是 BE 的中点; (3)若 P(x,y)是该抛物线上的一个动点,是否存在这样的点 P,使得 PB=PE,若存在,试求出所有符合 条件的点 P 的坐标;若不存在,请说明理由
BG⊥直线 x=2,BG=4.在 Rt△ BGC 中,BC= CG 2 BG 2 32 42 5 . ∵ CE=5,∴ CB=CE=5.
②过点 E 作 EH∥ x 轴,交 y 轴于 H,则点 H 的坐标为 H(0,-5).
又点 FD=DH=4,BF=EH=2,∠ BFD=∠ EHD=90°.
∴ △ DFB≌ △ DHE (SAS),∴ BD=DE. 即 D 是 BE 的中点.
(3)由于 PB=PE,∴ 点 P 必在线段 BE 的中垂线 CD 上, 又点 P 在抛物线 y 1 x 2 x 上,
4 ∴ 符合条件的点 P 应是直线 CD 与该抛物线的交点.
设直线 CD 对应的函数关系式为 y=kx+b.
其中 C 点的横坐标为 2. (1)求 A、B 两点的坐标及直线 AC 的函数表达式; (2)P 是线段 AC 上的一个动点,过 P 点作 y 轴的平行线交抛物线于 E 点,求线段 PE 长度的最大值; (3)点 G 抛物线上的动点,在 x 轴上是否存在点 F,使 A、C、F、G 这样的四个点为顶点的四边形是
(1)写出直线 BC 的解析式.
(2)求 △ABC 的面积.
(3)若点 M 在线段 AB 上以每秒 1 个单位长度的速度从 A 向 B 运动(不与 A,B 重合),同时,点 N 在
射线 BC 上以每秒 2 个单位长度的速度从 B 向 C 运动.设运动时间为 t 秒,请写出△MNB 的面积 S 与 t 的
标.
解(1)∵ 点 B(-2,m) 在直线 y 2x 1上, ∴ m=-2×(-2)-1=3. ∴ B(-2,3)
∵ 抛物线经过原点 O 和点 A,对称轴为 x=2,
∴ 点 A 的坐标为(4,0) . 设所求的抛物线对应函数关系式为 y=a(x-0)(x-4).
将点 B(-2,3)代入上式,得 3=a(-2-0)(-2-4),∴ a 1 . 4
(1) 求证:ΔBEF ∽ΔCEG. (2) 当点 E 在线段 BC 上运动时,△BEF 和△CEG 的周长之间有什么关系?并说明你的理由. (3)设 BE=x,△DEF 的面积为 y,请你求出 y 和 x 之间的函数关系式,并求出当 x 为何值时,y 有最大
值,最大值是多少?
4 如图,抛物线 y x2 2x 3 与 x 轴交 A、B 两点(A 点在 B 点左侧),直线 l 与抛物线交于 A、C 两点,
平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的 F 点坐标;如果不存在,请说明理由.
解:(1)令 y=0,解得 x1 1 或 x2 3 (1 分)
∴A(-1,0)B(3,0);(1 分)
将 C 点的横坐标 x=2 代入 y x2 2x 3 得 y=-3,∴C(2,-3)(1 分)
∴直线 AC 的函数解析式是 y=-x-1 (2)设 P 点的横坐标为 x(-1≤x≤2)(注:x 的范围不写不扣分)
将点 D(0,-1) C(2,0) 代入,
得
b 2
1 k b
0
.
解得
k1, 2
b 1.
∴ 直线 CD 对应的函数关系式为 y= 1 x-1. 2
y 1 x 1
解方程组
2
得
y 1 x2 x
4
x1 3 5
y1
1 2
5
x2 3 5
y2
1 2
函数关系式,并求出点 M 运动多少时间时,△MNB 的面积最大,最大面积是多少?
3.如图 10,平行四边形 ABCD 中,AB=5,BC=10,BC 边上的高 AM=4,E 为 BC 边上的一个动点(不与 B、 C 重合).过 E 作直线 AB 的垂线,垂足为 F. FE 与 DC 的延长线相交于点 G,连结 DE,DF..
5
∴ 符合条件的点 P 的坐标为(3 5 , 1 5 )或( 3 5 , 1 5 ).
2
2
2.已知:如图 14,抛物线 y 3 x2 3 与 x 轴交于点 A ,点 B ,与直线 y 3 x b 相交于点 B ,点 C ,
4
4
直线 y 3 x b 与 y 轴交于点 E . 4
分析 (1)由点 B(-2,m)在直线 y 2x 1上,可求得 m 的值及
点 B 的坐标,进而求得抛物线的解析式; (2)通过分别求得 CB 和 CE 的长来说明 CB=CE, 过点 B 作 BG∥ x 轴,与 y 轴交于 F、直线 x=2 交于 G,过点 E
作 EH∥ x 轴,交 y 轴于 H,由△ DFB≌ △ DHE,证得 D 是 BE 的中点; (3)若存在点 P 使得 PB=PE,则点 P 必在线段 BE 的中垂线 CD 上, 动点 P 又在抛物线上,通过解直线 CD 和抛物线对应的函数关系式所联列的方程组,其解即为所求点的坐
则 P、E 的坐标分别为:P(x,-x-1),(1 分)
E( (x, x2 2x 3) (1 分)
∵P 点在 E 点的上方,PE= (x 1) (x2 2x 3) x2 x 2 (2 分)
决战2020年中考数学九年级三轮冲刺:《二次函数动点综合》(四)
决战2020年中考数学九年级三轮冲刺:《二次函数动点综合》(四)1.已知抛物线的解析式y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,点B的坐标为(﹣1,0)抛物线与y轴正半轴交于点C,△ABC面积为6.(1)如图1,求此抛物线的解析式;(2)P为第一象限抛物线上一动点,过P作PG⊥AC,垂足为点G,设点P的横坐标为t,线段PG的长为d,求d与t之间的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;(3)如图2,在(2)的条件下,过点B作CP的平行线交y轴上一点F,连接AF,在BF 的延长线上取点E,连接PE,若PE=AF,∠AFE+∠BEP=180°,求点P的坐标.:y=ax2﹣x+2(a>0)与x轴交于A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点2.抛物线C1C.(1)如图1,若A(2,0),连AC、BC.的解析式及△ABC的面积;①直接写出C1②将△AOC绕某一点逆时针旋转90°至△A′O′C′(其中A、O、C的对应点分别为A′、O′、C′).若旋转后的△A′O′C′恰有一边的两个端点落在抛物线C的图象上,求点1 A′的坐标;(2)如图2,平移抛物线C1使平移后的新抛物线C2顶点在原点,P(,0)是x轴正半轴上一点,过P作直线交C2的图象于A、B,过A的直线y=x+b交C2于点C,过P作x轴的垂线交BC于点M,设点M的纵坐标为n,试判断an是否为定值?若是,求这个定值,若不是,说明理由.3.如图1,抛物线y=ax2+bx经过原点O和点A(12,0),在B在抛物线上,已知OB⊥BA,且∠A=30°.(1)求此抛物线的解析式.(2)如图2,点P为OB延长线上一点,若连接AP交抛物线于点M,设点P的横坐标为t,点M的横坐标为m,试用含有t的代数式表示m,不要求写取值范围.(3)在(2)的条件下,过点O作OW⊥AP于W,并交线段AB于点G,过点W的直线交OP 延长线于点N,交x轴于点K,若∠WKA=2∠OAP,且NK=11,求点M的横坐标及WG的长.4.如图1,已知抛物线y=﹣x+3与x轴交于A和B两点,(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)求出直线BC的解析式.(2)M为线段BC上方抛物线上一动点,过M作x轴的垂线交BC于H,过M作MQ⊥BC于Q,求出△MHQ周长最大值并求出此时M的坐标;当△MHQ的周长最大时在对称轴上找一点R,使|AR﹣MR|最大,求出此时R的坐标.(3)T为线段BC上一动点,将△OCT沿边OT翻折得到△OC′T,是否存在点T使△OC′T与△OBC的重叠部分为直角三角形,若存在请求出BT的长,若不存在,请说明理由.5.抛物线y=﹣x2﹣x+5与x轴交于A、B两点(点A在点B右侧)与y轴交于点C,顶点为D(1)如图1,G为y轴上一点,且OG=OC,连接AG并延长,P为直线AG上方抛物线上的一点,当△PAG面积最大时,将线段AG沿射线AG平移得到A'G',连接PA',一动点E从P点出发,以每秒1个单位的速度沿适当的路径运动到A',再以每秒个单位的速度沿AG方向运动到G',最后以每秒2个单位的速度沿适当的路径运动回A点停止,求动点E运动时间的最小值.(2)如图2,过顶点D作DH⊥AB于点H,交BC于点E,将△BHE绕H点顺时针旋转得到△B'HE',且点B'落在线段BC上,将线段AC沿直线AC平移得到A'C',连接E'C',E'A',当△E'A'C'为直角三角形时,请求出C'的坐标.6.如图,抛物线y=与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.(1)点P是线段BC下方的抛物线上一点,过点P作PD⊥BC交BC于点D,过点P作EP ∥y轴交BC于点E.点MN是直线BC上两个动点且MN=AO(x M<x N).当DE长度最大时,求PM+MN﹣BN的最小值.(2)将点A向左移动3个单位得点G,△GOC延直线BC平移运动得到三角形△G'O′C'(两三角形可重合),则在平面内是否存在点G',使得△G′BC为等腰三角形,若存在,直接写出满足条件的所有点G′的坐标,若不存在请说明理由.7.如图1,抛物线y =﹣x 2+bx +c 与x 轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B (0,4),在x 轴上有一动点D (m ,0)(0<m <4),过点D 作x 轴的垂线交直线AB 于点C ,交抛物线于点E ,(1)直接写出抛物线和直线AB 的函数表达式.(2)当点C 是DE 的中点时,求出m 的值,并判定四边形ODEB 的形状(不要求证明).(3)在(2)的条件下,将线段OD 绕点O 逆时针旋转得到OD ′,旋转角为α(0°<a <90°),连接D ′A 、D ′B ,求D ′A +D ′B 的最小值.8.如图,已知:抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 为顶点,连接BD ,CD ,抛物线的对称轴与x 轴交与点 E .(1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)G 是抛物线上B ,D 之间的一点,且S 四边形CDGB =4S △DGB ,求出G 点坐标;(3)在抛物线上B ,D 之间是否存在一点M ,过点M 作MN ⊥CD ,交直线CD 于点N ,使以C ,M ,N 为顶点的三角形与△BDE 相似?若存在,求出满足条件的点M 的坐标,若不存在,请说明理由.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴负半轴于点A,交x轴正半轴=24.于点B(4,0),交y轴正半轴于点C,OC=4OA,S△ABC(1)求抛物线的解析式;(2)点P为第一象限抛物线上一点,过点P作PD⊥AB于点D,连接AP交y轴于点E,过点E作EG⊥PD于点G,设点P的横坐标为t(t≤1),PG的长度为d,求d与t之间的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B作BF⊥EG交EG的延长线于点F,点Q在线段GF上,连接DQ、PQ,将△DGQ沿DQ折叠后,点G的对称点为点H,DH交BF于点M,连接MQ并延长交DP的延长线于点N,当∠DQM=45°,tan∠PQN=时,求直线PQ的解析式.10.如图,设抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于两个不同的点A(﹣1,0),B(m,0),与y 轴交于点C(0,﹣2),且∠ACB=90度.(1)求m的值和抛物线的解析式;(2)已知点D(1,n)在抛物线上,过点A的直线y=x+1交抛物线于另一点E,求点D 和点E的坐标;(3)在x轴上是否存在点P,使以点P,B,D为顶点的三角形与三角形AEB相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.解:(1)当x=0时,y=3,C(0,3),∴OC=3,∵B(﹣1,0),∴OB=1,∴,∴AB=4,∴OA=AB﹣OB=3,∴A(3,0),将A,B的坐标代入抛物线的解析式y=ax2+bx+3得,,解得,∴y=﹣x2+2x+3,即抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)作PD⊥x轴交AC于点E,如图1,∵OA=OC,∴∠A=45°,∵∠A+∠EDA=∠PEA,∠P+∠PGE=∠PEA,∠EDA=∠PGE=90°,∴∠A=∠P=45°,∴,∴,设直线AC的解析式为y=kx+b,∵A(3,0),C(0,3),∴,解得,∴直线AC为y=﹣x+3,设P(t,﹣t2+2t+3),∵PD⊥x轴,∴E(t,﹣t+3),∴PE=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t,∴PG=,∵P为第一象限抛物线上一动点,∴0<t<3.(3)如图2.过点P作PN⊥BE交BE于点N,过点C作CH⊥BE于点H,过点A作AG⊥BE 于点G,设BE与AC交于点M,∵∠BEP+∠PEN=180°,∠AFE+∠BEP=180°,∴∠PEN=∠AFG,∵∠PNE=∠AGF=90°,PE=AF,∴△PEN≌△AFG(AAS),∴PN=AG,∵CP∥BE,∴四边形CPNH是矩形,∴PN=CH=AG,∵∠CMH=∠AMG,∠CHM=∠AGM,∴△CMH≌△AGM(AAS),∴CM=AM,∴M(),求得直线BM的解析式为y=,∵CP∥BM,∴直线CP的解析式为y=,∴,解得或,∴P().2.解:(1)①将A(2,0)代入y=ax2﹣x+2(a>0),得:0=4a﹣3+2,解得:a=,∴抛物线C1的解析式为:y=x2﹣x+2(a>0)令x=0,得y=2,∴C(0,2),OC=2令y=0,得x2﹣x+2=0,解得:x1=2,x2=4,∴B(4,0),∴AB=4﹣2=2∴S△ABC=AB•OC=×2×2=2;②若C'、Q'在抛物线C1上,∵C'O'=CO=2,∴当x=3时,y=﹣,∴O'(3,﹣),∴A'(3,);若C'、A'在抛物线C1上,设C'(t,﹣t+2),则A'(t+2,﹣t+4),将A'代入C1得:(t+2)2﹣(t+2)+2=﹣t+4,解得t=4,∴A′(6,2);(2)∵平移后的新抛物线C2顶点在原点,∴平移后的新抛物线C2的解析式为:y=ax2,设AP的直线解析式为y=k(x﹣),联立,ax2﹣kx+=0,∴x A+x B=,x A x B=,∴x A x B=(x A+x B),联立,ax2﹣x﹣b=0,∴x A+x C=,x C=﹣x A,设直线BC的解析式为y=px+q,联立,ax2﹣px﹣q=0,∴x B+x C=,x B x C=﹣,∴x B+(﹣x A)=,∴x B﹣x A=①,x B(﹣x A)=﹣,x B﹣x A=﹣2q②,由①②可得q=,将M代入y=px+q,∴n=q•+=,∴an=.3.解:(1)过点B作BD⊥OA于点D,设OD=x,则OB=2a,OA=4a,∵A(12,0),∴4a=12,∴a=3,∴,∴B(3,3),∵抛物线y=ax2+bx经过点B(3,3)和点A(12,0),∴,解得,∴y=﹣.(2)过点P作PH⊥OA于点H,过点M作MQ⊥OA于点Q,P(t,t),M(m,﹣),∵PH∥MQ,∴△APH∽△AMQ,∴,∴,∴,∴,即m=.(3)取OA的中点R,连结WR,∵OW⊥AP,∴WR=RA=OR,∴∠OAP=∠RWA,∴∠ORW=2∠OAP,∵∠WKA=2∠OAP,∴∠ORW=∠WKA,∴∠WRK=∠WKO,∴WR=WK,∴,∴NW=NK﹣WK=11﹣6=5,∵∠POW=∠BAW=∠OAP﹣∠OAB=α﹣30°,∠N=∠AKW﹣∠AOB=2α﹣60°,∴∠N=2∠POW,取OP的中点,连结TW,∴∠N=∠NTW,∴,∴OP=10,∴t2+3t2=100,∴t=5,∴=.即M点的横坐标为.∴点P到x轴的距离是5,∴tan,∴OW:AW:OA=5:7:2,∴OW=12×,又∵,,OA=12,∴=,∴WG=.4.解:(1)由已知可求A(﹣2,0),B(4,0),C(0,3),设BC的解析式为y=kx+b,则有,∴,∴BC的解析式为y=﹣x+3;(2)∵MQ⊥BC,M作x轴,∴∠QMH=∠CBO,∴tan∠QMH=tan∠CBO=,∴QH=QM,MH=MQ,∴△MHQ周长=MQ+QH+MH=QM+QM+MQ=3QM,则求△MHQ周长的最大值,即为求QM的最大值;设M(m,﹣m2+m+3),过点M与BC直线垂直的直线解析式为y=x﹣m2﹣m+3,直线BC与其垂线相交的交点Q(+m,﹣m2﹣m+3),∴MQ=(﹣m2+4m),∴当m=2时,MQ有最大值,∴△MHQ周长的最大值为,此时M(2,3),函数的对称轴为x=1,作点M关于对称轴的对称点M'(0,3),连接AM'与对称轴交于点R,此时|AR﹣MR|=|AR﹣M'R|=AM',∴|AR﹣MR|的最大值为AM';∵AM'的直线解析式为y=x+3,∴R(1,);(3)①当TC'∥OC时,GO⊥TC',∵△OCT≌△OTC'(SSS),∴OG==,∴T(,),∴BT=2;②当OT⊥BC时,过点T作TH⊥x轴,OT=,∵∠BOT=∠BCO,∴cos∠BOT==,∴OH=,∴T(,),∴BT=;③当OC'⊥BC时,OF=,在Rt△OCF中,CF=,∵CO=C'O=3,∴C'F=,在Rt△C'TF中,TC2=(﹣CT)2+()2,∴CT=1,∴BT=4;综上所述:BT=2或BT=或BT=4.5.解:(1)由已知可求A(3,0),B(﹣5,0),C(0,5),D(﹣1,),∵OG=OC,∴OG=,∴G(0,),∴AG的解析式为y=﹣x+,设P(m,﹣m2﹣m+5),过点P与AG垂直的直线解析式为y=x﹣m2﹣m+5,直线AG与其垂线的交点为Q(m2+m﹣3,﹣m2﹣m+2),∴PQ=(﹣m2﹣m+12),当m=﹣时,△PAG面积最大,∴P(﹣,),将点P沿着AG的方向平移,得到P'纵坐标为,过点P'作P'H⊥x轴于点M,∴PA'++=PA'+AG'+2=P'M+2=+2;(2)由旋转易得E(﹣1,4),E'(5,2),C'(,),分三种情况:①当∠E'C'A'为直角时,设点A'(3+n,﹣n),C'(n,5﹣n),由勾股定理可得,C'(﹣,);②当∠C'E'A'为直角时,设点A'(3﹣n,n),C'(﹣n,5+n),由勾股定理可得,C'(,);③当∠C'A'E'为直角时,设点A'(3﹣n,n),C'(﹣n,5+n),由勾股定理可得,C'(,);综上所述:C'(﹣,)或C'(,)或C'(,).6.解:(1)y==(x﹣4)(x+1),故点A、B、C的坐标分别为:(﹣1,0)、(4,0)、(0,﹣);则直线BC的表达式为:y=(x﹣4);设点P(x,),则点E(x,x﹣),DE=PE sin∠EPD=(x﹣﹣x2﹣x+),当x=2时,DE最大,此时点P(2,﹣);MN=AO=1,将△BCO沿BC翻折得到BCO′,将点P沿CB的方向平移1个单位得到点P′(,﹣),作P′H⊥BO′交BO′于点H,交BC于点N,将点N沿C方向平移1个单位得到点M,则点M、N为所求;P′P∥MN,且PP′=MN,则四边形P′PNM为平行四边形,则P′N=PM,∠CBO′=∠OBC=30°,则HN=NB sin30BN,PM+MN﹣BN=MN+P′N﹣BN=MN+P′H为最小;直线BO′的倾斜角为60°,则其表达式为:y=(x﹣4)…①,则直线P′N表达式中的k为:﹣,其表达式为:y=﹣+b,将点P′坐标代入并解得:直线P′N的表达式为:y=﹣x+…②,联立①②并解得:x=,故点H(,﹣);P′H=,PM+MN﹣BN最小值=MN+P′N﹣BN=MN+P′H=;(2)直线BC的表达式为:y=(x﹣4);点G′(﹣4,0),设△GOC延直线BC向上平移m个单位,则向右平移m个单位,则点G′(m﹣4,m);BC2=,BG′2=(m﹣8)2+3m2,CG′2=(m﹣4)2+(m+)2=4m2+;①当BC=BG′时,BC2=(m﹣8)2+3m2,方程无解;②当BC=G′C时,同理可得:m=0;③当BG=CG′时,同理可得:m=;即m=0或,故点G′(﹣4,0)或(﹣,).7.解:(1)将点B、A的坐标代入抛物线y=﹣x2+bx+c得,,解得:,∴抛物线的函数表达式为y=﹣.设直线AB的解析式为y=kx+b,∴,解得:,∴直线AB的解析式为y=﹣x+4;(2)∵过点D(m,0)(0<m<4)作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,∴E(m,),C(m,﹣m+4).∴EC==.∵点C是DE的中点,∴.解得:m=2,m=4(舍去).∴ED=OB=4,∴四边形ODEB为矩形.(3)如图,由(2)可知D(2,0),在y轴上取一点M′使得OM′=1,连接AM′,在AM′上取一点D′使得OD′=OD.∵OD′=2,OM′•OB=1×4=4,∴OD′2=OM′•OB,∴,∵∠BOD′=∠M′OD′,∴△M′OD′∽△D′OB,∴.∴.∴D′A+D′B=D′A+M′D′=AM′,此时D′A+D′B最小(两点间线段最短,A、M′、D′共线时),∴D′A+D′B的最小值=AM′==.8.解:(1)点A(﹣1,0)、B(3,0),根据两点式得:抛物线的表达式为:y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3…①;函数的对称轴为x=1,当x=1时,y=x2﹣2x﹣3=﹣4,则D(1,﹣4);(2)过点G作y轴的平行线交BD于点H,设直线BC交对称轴于点F,由点B(3,0)、C(0,﹣3)的坐标可得,直线BC的表达式为:y=x﹣3,则点F(1,﹣2),则FD=2,同理可得,BD的表达式为:y=2x﹣6,设点G(x,x2﹣2x﹣3),则点H(x,2x﹣6),S四边形CDGB =4S△DGB,则S△BDG =S△BCD=×FD×OB=×2×3=1,S△BDG=HG×BE=(2x﹣6﹣x2+2x+3)×(3﹣1)=1,解得:x=2,故点G(2,﹣3);(3)存在,理由:过点B作BP⊥BC交CM的延长线于点P,∵点B(3,0)、C(0,﹣3)、则BC=3,BC、CD与y轴的夹角都是45°,故∠BDC=90°,∵MN⊥CD,∴BC∥MN,∵C,M,N为顶点的三角形与△BDE相似,∴B,C,P为顶点的三角形与△BDE相似,则,即,解得:BP=或6;过点P作PQ⊥x轴于点Q,∵∠OBC=45°,∴∠PBQ=45°;①当PB=时,PQ=BQ=PB=,OQ=OB+BQ=3+=,故点P(,﹣),由点C、P的坐标得,直线CP的表达式为:y=x﹣3…②,联立①②并解得:x=0(舍去)或,故点M(,﹣);②当BP=6时,同理可得:点P(9,﹣6),则直线CP的表达式为:y=﹣x﹣3…③,联立①③并解得:x=0(舍去)或,故点M(,﹣);综上,点M的坐标为:(,﹣)或(,﹣).9.解:(1)设OA=m,则OC=4OA=4m,∵B(4,0),所以OB=4,∴AB=OA+OB=4+m,∴S=AB•OC=2m(4+m)=24,△ABC解得m=2,∴A(﹣2,0),C(0,8),将A、C两点坐标代入y=﹣x2+bx+c解得b=2,c=8,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+8.(2)∵P为抛物线上一点,且横坐标为t,∴P(t,﹣t2+2t+8),∴PD=﹣t22t+8,OD=t,∵A(﹣2,0),∴AD=t+2,∵EG⊥PD,∴△PEG∼PAD,且EG=OD=t,∴,所以,所以d=﹣t2+4t.(3)∵PG=﹣t2+4t,PD=﹣t2+2t+8,∴GD=PD﹣PG=8﹣2t,∴OE=BF=GD=8﹣2t,设∠QMF=α,则∠MQF=90°﹣α,∵∠DQM=45°,∴∠GQD=180°﹣∠DQM﹣∠MQF=45°+α,∴∠DQH=∠GQD=45°+α,∴∠HQM=∠DQH﹣∠DQM=α,∴△QFM≌△MHQ,∴QH=MF,MH=QF,如图,作MK⊥QM交DQ于K,过点K作SR⊥FB于R交GD于S,则∠KRM=∠KMQ=∠QFM=90°,∵∠DQM=45°,∴∠MKQ=45°=∠MQK,∴QM=KM,∵∠QMF+∠KMR=∠KMR+∠MKR=90°,∴∠QMF=∠MKR,∴△QFM≌△MRK,∴KR=MF,MR=QF,设QF=m,则MR=QF=m,∴GQ=QH=FM=EF﹣EG﹣QF=4﹣t﹣m,∴FR=FM+MR=4﹣t﹣m+m=4﹣t=BF,∴R为BF中点,∴SK=GQ,∵SK=SR﹣KR=GF﹣GQ=QF,∴QF=FM,∴tan∠QMF=tanα=,作PT⊥NQ于T,则tan∠N==tanα=,∴NT=2PT,∵tan∠PQN==,∴QT=8PT,设PT=n,则NT=2n,QT=8n,QN=10n,PN=n,∵=tan∠N=,∴GQ==2n,NG=2GQ=4n,∴PG=NG﹣PN=3n,∴=,∵GQ=2SK=2QF=2m,∴,∴PG=GF=4﹣t,又∵PG=﹣t2+4t,∴﹣t2+4t=4﹣t,∴t2﹣5t+4=0,解得t=1或t=5(舍),∴P(1,9),Q(3,6),∴PQ的解析式为y=﹣x+.10.解:(1)在直角△ABC中,∵CO⊥AB∴OC2=OA.OB∴22=1×m即m=4∴B(4,0).把A(﹣1,0)B(4,0)分别代入y=ax2+bx﹣2,并解方程组得a=,b=﹣,∴y=x2﹣x﹣2;(2)把D(1,n)代入y=x2﹣x﹣2得n=﹣3,∴D(1,﹣3)解方程组,得,∴E(6,7).(3)作EH⊥x轴于点H,则EH=AH=7,∴∠EAB=45°由勾股定理得:BE=,AE=7,作DM⊥x轴于点M,则DM=BM=3,∴∠DBM=45°由勾股定理得BD=3.假设在x轴上存在点P满足条件,∵∠EAB=∠DBP=45°,∴或,即或,∴PB=或PB=,OP=4﹣=或OP=4﹣=﹣.∴在x轴上存在点P(,0),(﹣,0)满足条件.。
初中数学丨二次函数的动点问题总结例题解析,两个问题一次解决
初中数学丨二次函数的动点问题总结例题解析,两个问题一次解决动点问题一直是初中热点,近几年往往考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。
今天老师针对初中数学的二次函数及动点问题整理了这篇文章,并通过中考真题的详细讲解让同学们掌握所有知识点。
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动点问题题型方法归纳总结动态几何特点——问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)共同点:1.特殊四边形为背景2.点动带线动得出动三角形;3.探究动三角形问题(相似、等腰三角形、面积函数关系式);4.求直线、抛物线解析式;5.探究存在性问题时,先画出图形,再根据图形性质探究答案。
解法四:数学往往有两个思考方向:代数和几何,有时可以独立思考,有时需要综合运用。
代数讨论:计算出△PQB三边长度,均用 t 表示,在讨论分析R t△PHQ中用勾股定理计算PQ长度,而PB、BQ长度都可以直接用 t 表示,进行分组讨论即可计算。
点评:此题综合性较强,涉及函数、相似性等代数、几何知识,1,2小题不难,第3小题是比较常规的关于等腰三角形的分类讨论,需要注意的事在进行讨论并且得出结论后应当检验,在本题中若求出的 t 值与题目中的0<t<1矛盾,应舍去点评:这是一道涉及二次函数、方程、几何知识的综合压轴题,有一定的能力要求,第3小题是一个最值问题,解此类题时需数形结合方可较轻松的解决问题。
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2020年九年级数学三轮冲刺复习培优练习:《二次函数动点综合压轴》(二)
2020年九年级数学三轮冲刺复习培优练习:《二次函数动点综合压轴》(二)1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点N,过A点的直线l:y=kx+n与y轴交于点C,与抛物线y=﹣x2+bx+c的另一个交点为D,已知A(﹣1,0),D(5,﹣6),P点为抛物线y=﹣x2+bx+c上一动点(不与A、D重合).(1)直接写出抛物线和直线l的解析式;(2)当点P在直线l上方的抛物线上时,连接PA、PD,①当△PAD的面积最大时,P点的坐标是;②当AB平分∠DAP时,求线段PA的长.(3)设M为直线l上的点,探究是否存在点M,使得以点N、C,M、P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y 轴交于点C,点D为抛物线的顶点.点A坐标的为(﹣3,0),点C的坐标为(0,3).(Ⅰ)求抛物线的解析式;(Ⅱ)点M为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F作y 轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.3.已知:二次函数y=x2﹣2mx﹣m2+4m﹣2的对称轴为l,抛物线与y轴交于点C,顶点为D.(1)判断抛物线与x轴的交点情况;(2)如图1,当m=1时,点P为第一象限内抛物线上一点,且△PCD是以PD为腰的等腰三角形,求点P的坐标;(3)如图2,直线y=mx和抛物线交于点A、B两点,与l交于点M,且MO=MB,点Q(x0,y)在抛物线上,当m>1时,h+12≤﹣my2﹣6my时,求h的最大值.4.已知点P(2,﹣3)在抛物线L:y=ax2﹣2ax+a+k(a,k均为常数,且a≠0)上,L交y轴于点C,连接CP.(1)用a表示k,并求L的对称轴及L与y轴的交点坐标;(2)当L经过(3,3)时,求此时L的表达式及其顶点坐标;(3)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.如图,当a<0时,若L在点C,P之间的部分与线段CP所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,求a的取值范围;(4)点M(x1,y1),N(x2,y2)是L上的两点,若t≤x1≤t+1,当x2≥3时,均有y1≥y2,直接写出t的取值范围.5.如图①,直线y=﹣x﹣3分别与x轴、y轴交于点B,C,抛物线y=ax2+bx+c经过B,C 两点,且与x轴的另一交点为A(1,0).(1)求抛物线的函数解析式;(2)如图①,点P在第三象限内的抛物线上.①连接AC,PB,PC,当四边形ABPC的面积最大时,求点P的坐标;②在①的条件下,G为x轴上一点,当PG+AG取得最小值时,求点G的坐标;(3)如图②,Q为x轴下方抛物线上任意一点,D是抛物线的对称轴与x轴的交点,直线AQ,BQ分别交抛物线的对称轴于点M,N.问:DM+DN是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.6.如图,抛物线y=ax2﹣3ax+4(a<0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线y =m,交抛物线于D、E两点.(1)当a=﹣时,求A,B两点的坐标;(2)当m=2,DE=4时,求抛物线的解析式;(3)当a=﹣1时,方程ax2﹣3ax+4=m在﹣6≤x<4的范围内有实数解,请直接写出m 的取值范围:.7.如图1所示,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知C点坐标为(0,4),抛物线的顶点的横坐标为,点P是第四象限内抛物线上的动点,四边形OPAQ是平行四边形,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)求使△APC的面积为整数的P点的个数;(3)当点P在抛物线上运动时,四边形OPAQ可能是正方形吗?若可能,请求出点P的坐标,若不可能,请说明理由;(4)在点Q随点P运动的过程中,当点Q恰好落在直线AC上时,则称点Q为“和谐点”,如图(2)所示,请直接写出当Q为“和谐点”的横坐标的值.8.如图,一条抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),D为抛物线的顶点,点P在x轴上.(1)求抛物线解析式;(2)若∠PCB=∠CBD,求点P的坐标;(3)过点P作直线l∥AC交抛物线于Q,是否存在以点A,P,Q,C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(4)坐标平面内一点M到点B的距离为1个单位,求DM+OM的最小值.9.在四边形OABC中,AB∥OC,BC⊥x轴于C,A(1,﹣1),B(3,﹣1),动点P从O点出发,沿x轴正方向以3个单位/秒的速度运动.过P作PQ⊥OA于Q.设P点运动的时间为t秒(0<t<),△OPQ与四边形OABC重叠的面积为S.(1)求经过O、A、B三点的抛物线的解析式并确定顶点M的坐标;(2)用含t的代数式表示P、Q两点的坐标;(3)将△OPQ绕P点逆时针旋转90°,是否存在t,使得△OPQ的顶点O或Q落在抛物线上?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由;(4)求S与t的函数解析式;10.如图所示,抛物线y=ax2+bx+4的顶点坐标为(3,),与y轴交于点A.过点A作AB∥x轴,交抛物线于点B,点C是第四象限的抛物线上的一个动点,过点C作y轴的平行线,交直线AB于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点E在y轴的负半轴上,且AE=AD,直线CE交抛物线y=ax2+bx+4于点F.①求点F的坐标;②过点D作DG⊥CE于点G,连接OD、ED,当∠ODE=∠CDG时,求直线DG的函数表达式.参考答案1.解:(1)将点A、D的坐标代入直线表达式得:,解得:,故直线l的表达式为:y=﹣x﹣1,将点A、D的坐标代入抛物线表达式,同理可得抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4;(2)当△PAD的面积最大时,P点到直线AD的距离就最大.∴P点在与直线AD平行且与抛物线相切的直线上,即P点是这两个图象的唯一的交点,设P点坐标为(x,y),由题意得,,∴x2﹣4x+m﹣4=0,∵直线y=﹣x+m与抛物线只有一个交点,∴△=42+4(m﹣4)=0,∴m=8,∴x2﹣4x+4=0,∴x1=x2=2,∴代入抛物线的解析式得y=﹣4+6+4=6,∴P(2,6);故答案为:(2,6).②过点P作PE⊥x轴于点E,∵y=﹣x﹣1,∴A(﹣1,0),C(0,﹣1),∴OA=OC,∵∠AOC=90°,∴∠CAB=45°,∴当AB平分∠DAP时,∠BAP=∠DAB,则∠BAP=45°,∴△PEA是等腰直角三角形,∴PE=EA,设P点坐标为(m,n),由题意得,m+1=﹣m2+3m+4,∴m1=3,m2=﹣1(舍去),∴PE=EA=4,∴PA=4.(3)NC=5,①当NC是平行四边形的一条边时,设点P坐标为(x,﹣x2+3x+4)、则点M(x,﹣x﹣1),由题意得:|y M﹣y P|=5,即:|﹣x2+3x+4+x+1|=5,解得:x=2±或0或4(舍去0),则点M坐标为(2+,﹣3﹣)或(2﹣,﹣3+)或(4,﹣5);②当NC是平行四边形的对角线时,则NC的中点坐标为(0,),设点P坐标为(m,﹣m2+3m+4)、则点M(n,﹣n﹣1),N、C,M、P为顶点的四边形为平行四边形,则NC的中点即为PM中点,即:m+n=0,2=,解得:m=0(舍去)或m=4,故点M(﹣4,3);故点M的坐标为:(2+,﹣3﹣)或(2﹣,﹣3+)或(4,﹣5)或(﹣4,3).2.解:(Ⅰ)依题意解得∴抛物线的解析式y=﹣x2﹣2x+3;(Ⅱ)∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,∴抛物线的对称轴是直线x=﹣1,设M(x,0),P(x,﹣x2﹣2x+3),其中﹣3<x<﹣1,∵P、Q关于直线x=﹣1对称,设Q的横坐标为a,则a﹣(﹣1)=﹣1﹣x,∴a=﹣2﹣x,∴Q(﹣2﹣x,﹣x2﹣2x+3),∴MP=﹣x2﹣2x+3,PQ=﹣2﹣x﹣x=﹣2﹣2x,∴周长d=2(﹣2﹣2x﹣x2﹣2x+3)=﹣2x2﹣8x+2=﹣2(x+2)2+10,当x=﹣2时,d取最大值,此时,M(﹣2,0),∴AM=﹣2﹣(﹣3)=1,设直线AC的解析式为y=kx+b,则,解得,∴设直线AC的解析式为y=x+3,将x=﹣2代入y=x+3,得y=1,∴E(﹣2,1),∴EM=1,∴;(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当矩形PMNQ的周长最大时,x=﹣2,此时点Q(0,3),与点C重合,∴OQ=3,∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,∴D(﹣1,4),如图,过D作DK⊥y轴于K,则DK =1,OK =4,∴QK =OK ﹣OQ =4﹣3=1,∴△DKQ 是等腰直角三角形,∴DQ =DK =, ∴,设F (m ,﹣m 2﹣2m +3),则G (m ,m +3),FG =m +3﹣(﹣m 2﹣2m +3)=m 2+3m ,∴m 2+3m =4,解得m 1=﹣4,m 2=1,当m =﹣4时,﹣m 2﹣2m +3=﹣5,当m =1时,﹣m 2﹣2m +3=0,∴点F (﹣4,﹣5)或(1,0).3.解:(1)针对于二次函数y =x 2﹣2mx ﹣m 2+4m ﹣2,令y =0,则x 2﹣2mx ﹣m 2+4m ﹣2=0,∴△=(﹣2m )2﹣4×1×(﹣m 2+4m ﹣2)=4m 2+4m 2﹣16m +8=8(m ﹣1)2≥0, ∴抛物线与x 轴必有交点,即当m =1时,有一个交点,当m ≠1时,有两个交点;(2)当m =1时,抛物线的解析式为y =x 2﹣2x +1=(x ﹣1)2①,∴C (0,1),D (1,0),∵△PCD 是以PD 为腰的等腰三角形,如图1,①当PC =PD 时,点P 是CD 的垂直平分线上,∵C (0,1),D (1,0),∴OC =OD =1,∴CD 的垂直平分线的解析式为y =x ②, 联立①②解得,或,∴点P 的坐标为(,)或(,),②当PD =CD 时,点D 是CP 的垂直平分线上,∴点P 的纵坐标为1,则x 2﹣2x +1=1,∴x =0或x =2,∴P (2,1),即满足条件的点P 的坐标为(,)或(,)或(2,1);(3)∵二次函数y =x 2﹣2mx ﹣m 2+4m ﹣2的对称轴为l ,∴抛物线的对称轴l 为x =m ,∴点M 的横坐标为m ,∵点M 在直线y =mx 上,∴M (m ,m 2),∵MO =MB ,∴点B (2m ,m 2),将点B (2m ,m 2)代入二次函数y =x 2﹣2mx ﹣m 2+4m ﹣2得,m 2=4m 2﹣4m 2﹣m 2+4m ﹣2, ∴m =1或m =,∵m >1,∴m =,∴抛物线的解析式为y =x 2﹣x +=(x ﹣)2﹣, ∵点Q (x 0,y 0)在抛物线上,∴y 0=(x 0﹣)2﹣,∴﹣my 02﹣6my 0=﹣m (y 02+6y 0)=﹣[(y 0+3)2﹣9]=﹣[(x 0﹣)2﹣+3]2+12=﹣[(x﹣)2+]2+12,∵h+12≤﹣my02﹣6my,∴h≤﹣[(x﹣)2+]2,当x0=时,h最大=﹣.4.解:解:(1)∵点P(2,﹣3)在抛物线L:y=ax2﹣2ax+a+k(a,k均为常数且a≠0)上,∴﹣3=4a﹣4a+a+k,∴k=﹣3﹣a;抛物线L的对称轴为直线x=﹣=1,即x=1;(2)∵L经过点(3,3),∴9a﹣6a+a+k=3,∵k=﹣3﹣a,∴a=2,k=﹣5∴L的表达式为y=2x2﹣4x﹣3;∵y=2(x﹣1)2﹣5,∴顶点坐标为(1,﹣5);(3)顶点坐标(1,﹣a﹣3),∵在点C,P之间的部分与线段CP所围成的区域内(不含边界)恰有5个整点,∴2<﹣a﹣3≤3,∴﹣6≤a<﹣5;(4)当a>0时,t≥3或t+1≤﹣1,∴t≥3或t≤﹣2;观察图象,此时有不符合条件的点使y1≥y2,故此情况舍去;当a<0时,t+1≤3且t≥﹣1,∴﹣1≤t≤2;综上所述,﹣1≤t≤2;5.解:(1)在y=﹣x﹣3中,令x=0,得y=﹣3;令y=0,得x=﹣3.∴B(﹣3,0),C(0,﹣3).设抛物线的函数解析式为y=a(x+3)(x﹣1).将点C(0,﹣3)代入,得a=1.∴抛物线的函数解析式为y=x2+2x﹣3;(2)①如图1,过点P作PE⊥x轴于点E,交BC于点F.设点P的坐标为(t,t2+2t﹣3),则点F的坐标为(t,﹣t﹣3).∴PF=﹣t﹣3﹣(t2+2t﹣3)=﹣t2﹣3t.∴S 四边形ABPC =S △BPC +S △ABC =PF •OB +AB •OC =(﹣t 2﹣3t )+6=. ∵<0,∴当t =时,S 四边形ABPC 取得最大值.∴此时点P 的坐标为;②如图2,在y 轴上取一点Q (0,),作直线AQ ,过点G 作GT ⊥AQ 于T ,连接PG在Rt △AOQ 中,AQ ===, ∴sin ∠OAQ ==, ∴GT =AG •, ∴PG +AG =PG +GT ,根据垂线段最短,可知当P ,G ,T 共线,且PT ⊥AQ 时,PG +AG 的值最小, ∵直线AQ 的解析式为y =﹣x +,又∵PT ⊥AQ ,∴直线PT 的解析式为y =2x ﹣,∴G (,0).(3)DM +DN 是定值.如图3,过点Q 作QH ⊥x 轴于点H .∵ND⊥x轴,∴QH∥ND.∴△BQH∽△BND,△AMD∽△AQH.∴,.设点Q的坐标为(k,k2+2k﹣3),则HQ=﹣k2﹣2k+3,BH=3+k,AH=1﹣k.∵D是抛物线的对称轴与x轴的交点,∴AD=BD=2.∴,.∴DN=2﹣2k,DM=2k+6.∴DM+DN=2k+6+2﹣2k=8.∴DM+DN是定值,该定值为8.6.解:(1)当a=﹣时,令y=﹣x2﹣3×(﹣)x+4=0,解得:x=5或﹣2,故点A、B的坐标分别为(5,0)、(﹣2,0);(2)函数的对称轴为x=,∵DE=4,m=2,故点D(,2),将点D的坐标代入y=ax2﹣3ax+4并解得:a=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+4;(3)当a=﹣1时,y=﹣x2+3x+4,令y=0,则x=﹣6或4,当x=﹣6时,y=﹣x2+3x+4=﹣50,函数的对称轴为x=,则顶点坐标为(,),当﹣6≤x<4时,﹣50≤y≤,故m的取值范围为:﹣50≤m≤,故答案为:﹣50≤m≤.7.解:(1)抛物线与y轴交于点C,顶点的横坐标为,则,解得,故抛物线的抛物线为:y=x2﹣x+4;(2)对于y=x2﹣x+4,令y=0,则x=1或6,故点B、A的坐标分别为(1,0)、(6,0);如图,过点P作PH∥y轴交AC于点H,由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=﹣x+4①,设点P(x,x2﹣x+4),则点H(x,﹣x+4),△APC的面积S=S△PHA +S△PHC=×PH×OA=×6×(﹣x+4﹣x2+x﹣4)=﹣2x2+12(1<x<6),当x=1时,S=10,当x=6时,S=0,故使△APC的面积为整数的P点的个数为9个;(3)当四边形OPAQ是正方形时,点P只能在x轴的下方,此时OAP为等腰直角三角形,设点P(x,y),则x+y=0,即y=x2﹣x+4=﹣x,解得:x=或4,故点P的坐标为(,﹣)或(4,﹣4);(4)设点P(m,m2﹣m+4),为点A(6,0),设直线AP的表达式为:y=kx+t,同理可得,直线AP的表达式为:y=(m﹣1)(x﹣6),∵AP∥OQ,则AP和OQ表达式中的k值相同,故直线OQ的表达式为:y=(m﹣1)x②,联立①②并解得:x=,则点Q(,4﹣),∵四边形OPAQ是平行四边形,则AO的中点即为PQ的中点,则m+=6,解得:m=3,则=3,故Q的横坐标的值为3.8.解:(1)∵抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴设此抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣3),将点C(0,3)代入,得a=﹣1,∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D(1,4),设直线DB解析式为y=kx+b,将D(1,4),B(3,0)代入得,解得:,∴直线DB解析式为y=﹣2x+6,①如图1,当点P在点B左侧时,∵∠PCB=∠CBD,∴CP∥BD,设直线CP解析式为y=﹣2x+m,将C(0,3)代入,得m=3,∴直线CP解析式y=﹣2x+3,当y=0时,x=,∴P(,0);②如图2,当点P在点B右侧时,作点P关于直线BC的对称点N,延长CN交x轴于点P',此时∠P'CB=∠CBD,∵C(0,3),B(3,0),∴OC=OB,∴△OBC为等腰直角三角形,∴∠CPB=45°,∴∠NBC=45°,∴△PBN为等腰直角三角形,∴NB=PB=3﹣=,∴N(3,);设直线CN的解析式为:y=nx+t,将C(0,3),N(3,)代入直线CN解析式y=nx+t得,解得,∴直线CN解析式为y=﹣x+3,当y=0时,x=6,∴P'(6,0),综上所述,点P坐标为(,0)或(6,0).(3)①如图3,当四边形APQC为平行四边形时,∴CQ∥AP,CQ=AP,∵y C=3,∴y Q=3,令﹣x2+2x+3=3,解得:x1=0,x2=2,∴Q(2,3),②如图4,当四边形AQPC为平行四边形时,AC∥PQ,AC=PQ,∴y C﹣y A=y P﹣y Q=3,∵y P=0,∴y Q=﹣3,令﹣x2+2x+3=﹣3,解得,x1=1+,x2=1﹣,∴Q1(1+,﹣3),Q2(1﹣,﹣3),综上所述,点Q的坐标为Q(2,3)或(1+,﹣3)或(1﹣,﹣3).(4)∵点M到点B的距离为1个单位,∴点M在以点B为圆心,半径为1的圆上运动,如图5,在x轴上作点E(,0),连接BM、EM、DE,∴BE=OB﹣OE=3﹣=,∵BM=1,∴,∵∠MBE=∠OBM,∴△MBE∽△OBM,∴,∴ME=OM,∴DM+OM=DM+ME,∴当点D、M、E在同一直线上时,DM+OM=DM+ME=DE最短,∵D(1,4),∴DE==,∴DM+OM的最小值为.9.解:(1)∵抛物线过点A(1,﹣1),B(3,﹣1),∴抛物线的对称轴为直线x=2,∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(4,0),设抛物线的解析式为y=ax(x﹣4),把A(1,﹣1)代入得a•1•(﹣3)=﹣1,解得a=,∴抛物线的解析式为y=x(x﹣4),即y=x2﹣x;∵y=(x﹣2)2﹣,∴顶点M的坐标为(2,﹣);(2)作QN⊥x轴于N,AH⊥x轴于H,如图1,∵A(﹣1,1),∴OH=AH=1,∴△AOH为等腰直角三角形,∴△ONQ为等腰直角三角形,∴QN=ON=NP=OP=,∴P(3t,0),Q(t,﹣t);(3)存在.△OPQ 绕P 点逆时针旋转90°得到△O ′PQ ′,如图2,作Q ′K ⊥x 轴于K ,∠QPQ ′=90°,PO ′⊥x 轴,PO ′=PO =3t ,PQ ′=PQ =t ,则O ′(3t ,﹣3t );∵∠KPQ ′=90°﹣∠OPQ =45°,∵△PQ ′K 为等腰三角形,∴PK =Q ′k =t ,∴Q ′(t ,﹣t ), 当O ′(3t ,﹣3t )落在抛物线上时,﹣3t =•9t 2﹣•3t ,解得t 1=0,t 2=; 当Q ′(t ,﹣t )落在抛物线上时,﹣t =•t 2﹣•t ,解得t 1=0,t 2=; 综上所述,当t 为或时,使得△OPQ 的顶点O 或Q 落在抛物线上;(4)当0<t ≤时,如图1,S =•3t •t =t 2; 当<t ≤1时,如图3,PQ 交AB 于E 点,S =S △POQ ﹣S △AEQ =•t •3t ﹣•(t ﹣1)•2(t ﹣1)=3t ﹣1;当1<t <,如图4,PQ 交AB 于E 点,交BC 于F 点,∵△POQ 为等腰直角三角形,∴∠CPF =45°,∴△PCF 为等腰直角三角形,∴PC =CF =3t ﹣3,∴BF =1﹣(3t ﹣3)=4﹣3t ,∴S △BEF =(4﹣3t )2=t 2﹣12t +8,∴S =S 梯形OABC ﹣S △BEF =•(2+3)•1﹣(t 2﹣12t +8,)=﹣t 2+12t ﹣.10.解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +4的顶点坐标为(3,), ∴y =a (x ﹣3)2+=ax 2﹣6ax +9a +, ∴9a +=4, ∴a =﹣,∴抛物线解析式为y =﹣x 2+x +4;(2)如图1,设C(m,﹣m2+m+4);∵AD=AE,AD∥x轴,CD∥y轴,∴AD=AE=m,∵OA=4,∴OE=m﹣4,∵点E在y轴的负半轴上,∴E(0,4﹣m),设CE的解析式为:y=kx+b,则,解得,∴CE的解析式为:y=(﹣)x+4﹣m,解法一:∴﹣x2+x+4=(﹣)x+4﹣m,∴﹣x2+(m﹣1)x+m=0,x2+(4﹣m)x﹣4m=0,(x+4)(x﹣m)=0,x 1=﹣4,x2=m,∴定点F(﹣4,﹣6);解法二:CE的解析式为:y=(﹣)x+4﹣m=(﹣x﹣1)m+x+4,由画图可知:F是直线CE上的定点,∴﹣x﹣1=0,∴x=﹣4,∴定点F(﹣4,﹣6);②如图2,过E作EH⊥CD于H,交DG于Q,连接OQ,由①知:OE=m﹣4,∵∠DAE=∠ADH=∠EHD=90°,AD=AE,∴四边形AEHD是正方形,∴∠EDH=45°,AD=AE=DH=EH,∵∠ODE=∠CDG,∴∠ODE+∠EDQ=∠EDQ+∠CDG=45°,即∠ODQ=45°,∴∠ADO+∠CDG=45°,在OA的延长线上取AP=QH,连接PD,∵∠PAD=∠QHD=90°,AD=DH,∴△PAD≌△QHD(SAS),∴PD=DQ,∠ADP=∠CDG,AP=QH,∴∠ADP+∠ADO=45°=∠ODQ,∵OD=OD,∴△PDO≌△QDO(SAS),∴OP=OQ,∵EH=DH,∠EHC=∠DHQ,∠GEH=∠CDG,∴△EHC≌△DHQ(ASA),∴CH=QH=﹣(m﹣4)==AP,∴OQ=OP=4+,∵OE=m﹣4,EQ=EH﹣QH=m﹣()=﹣m,在Rt△OEQ中,由勾股定理得:OE2+EQ2=OQ2,∴(m﹣4)2+(﹣)2=(4+)2,m3﹣10m2﹣24m=0,解得:m1=0(舍),m2=12,m3=﹣2(舍),∴D(12,4),Q(6,﹣8),设直线DG的解析式为:y=kx+b,则,解得,∴直线DG的函数表达式为:y=2x﹣20.。
九年级数学二次函数动点问题
九年级数学二次函数动点问题
1、已知抛物线$y = ax^{2} + bx + c$经过点$(1,2)$,若$a = 1$,抛物线的对称轴为直线$x = - 1$,求抛物线的解析式.
2、已知二次函数$y = ax^{2} + bx + c$的图象经过点$( - 1,0)$,$(3,0)$,且与$y$轴交于点$(0, - 3)$.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若该二次函数的图象与$x$轴的另一个交点为B,且满足$\angle AOB = 90^{\circ}$,求点B的坐标.
3、已知二次函数$y = ax^{2} + bx + c$的图象经过原点及点$( - 2, - 2)$,且图象与$x$轴的另一个交点到原点的距离为$4$,那么该二次函数的解析
式为____.
4、已知抛物线$y = ax^{2} + bx + c$经过点$(1, - 1)$和$( - 1,3)$.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)若抛物线与坐标轴的交点为A、B、C,求$\bigtriangleup ABC$的面积.5、已知抛物线$y = ax^{2} + bx + c$经过点$(1,0)$和$(3,0)$,且与直线$y = 3x - 3$相切,求二次函数的解析式.。
2020年九年级数学中考三轮压轴每日一练:《二次函数动点综合》
三轮压轴每日一练:《二次函数动点综合》1.如图1,抛物线y=﹣﹣x+2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点D为线段AC的中点,直线BD与抛物线交于另一点E,与y轴交于点F.(1)如图1,点P是直线BE上方抛物线上一动点,连接PD,PF,当△PDF的面积最大时,在线段BE上找一点G,使得PG﹣EG的值最小,求出PG﹣EG的最小值;(2)如图2,点M为抛物线上一点,点N在抛物线的对称轴上,点K为平面内一点,当以点A、M、N、K为顶点的四边形是正方形时,直接写出点N的坐标.2.如图,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=x2+bx+c经过点A,B.(I)求抛物线的解析式;(Ⅱ)M(m,0)为x轴上一个动点,过点M作直线MN垂直于x轴,与直线AB和抛物线分别交于点P、N.①点M在线段OA上运动,若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标;②点M在x轴上自由运动,若三个点M,P,N中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),则称M,P,N三点为“共谐点”,请直接写出使得M,P,N三点成为“共谐点”的m的值.3.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=﹣x2+bx+c(b,c为常数)的顶点为P,等腰直角三角形ABC的顶点A的坐标为(0,﹣1),C的坐标为(4,3),AB平行于x轴,直角顶点B在第四象限.(1)如图,若该抛物线过A,B两点,求该抛物线的函数表达式;(2)平移(1)中的抛物线,使顶点P在直线AC上滑动,且与AC交于另一点Q.①若点M在直线AC下方,且为平移前(1)中的抛物线上的点,当以M、P、Q三点为顶点的三角形是等腰直角三角形时,求出所有符合条件的点M的坐标;②取BC的中点N,连接NP,BQ,试探究是否存在最大值?若存在,求出该最大值,若不存在,请说明理由.4.如图1,抛物线y=x2﹣(a+1)x+a与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴负半轴交于点C,若AB=4.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,E是第三象限内抛物线上的动点,过点E作EF∥AC交抛物线于点F,过E 作EG⊥x轴交AC于点M,过F作FH⊥x轴交AC于点N,当四边形EMNF的周长最大值时,求点E的横坐标;(3)在x轴下方的抛物线上是否存在一点Q,使得以Q、C、B、O为顶点的四边形被对角线分成面积相等的两部分?如果存在,求点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.5.如图抛物线y=ax2+bx+6的开口向下与x轴交于点A(﹣6,0)和点B(2,0),与y轴交于点C,点P是抛物线上一个动点(不与点C重合)(1)求抛物线的解析式;(2)当点P是抛物线上一个动点,若△PCA的面积为12,求点P的坐标;(3)如图2,抛物线的顶点为D,在抛物线上是否存在点E,使得∠EAB=2∠DAC,若存在请直接写出点E的坐标;若不存在请说明理由.6.如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c的图象经过点C(0,﹣2),顶点D的坐标为(1,﹣),与x轴交于A、B两点.(1)求抛物线的解析式.(2)连接AC,E为直线AC上一点,当△AOC∽△AEB时,求点E的坐标和的值.(3)点F(0,y)是y轴上一动点,当y为何值时,FC+BF的值最小.并求出这个最小值.(4)点C关于x轴的对称点为H,当FC+BF取最小值时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△QHF是直角三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3)顶点为D(1)求抛物线的函数关系式;(2)判断△BCD的形状,并说明理由;(3)点P在抛物线上,点Q在直线y=x上,是否存在点P、Q使以点P、Q、C、O为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图①,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,6),点P 从点O出发,沿线段OA以每秒1个单位长度的速度向点A移动,同时点Q从点A出发,沿线段AB以每秒2个单位长度的速度向点B移动,当点P与点A重合时移动停止.设点P移动的时间为t秒.(1)当△CBQ与△PAQ相似时,求t的值;(2)当t=1时,抛物线y=x2+bx+c经过P,Q两点,与y轴交于点M,抛物线的顶点为K,如图②所示,该抛物线上是否存在点D,使∠MQD=∠MKQ?若存在,请求出所有满足条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由.9.如图1,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求B,C,D三点的坐标;(2)如图2,分别过点B,D作x轴、y轴的垂线BE,DF,BE与DF相交于点E,点G在线段OF上,现将△BOG沿BG折叠使得点O落在四边形BEFO的对角线上,求点G的坐标;(3)如图3,设M是y轴左侧抛物线上的一个动点,过点M作y轴的平行线交x轴于点E,交直线BC于点N.连接BM,当△BMN为等腰三角形时,直接写出点M的坐标.10.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OC =3.(1)求抛物线的解析式;(2)点D(2,2)是抛物线上一点,那么在抛物线的对称轴上,是否存在一点P,使得△BDP的周长最小,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)连接AD并延长,过抛物线上一点Q(Q不与A重合)作QN⊥x轴,垂足为N,与射线交于点M,使得QM=3MN,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线y=x2+bx+c与轴交于点A和点B,与y轴交于点C,作直线BC,点B 的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,﹣6).(1)求抛物线的解析式并写出其对称轴;(2)D为抛物线对称轴上一点,当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求D点坐标;(3)若E为y轴上且位于点C下方的一点,P为直线BC上的一点,在第四象限的抛物线上是否存在一点Q.使以C,E,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出Q点的横坐标;若不存在,请说明理由.12.定义:如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点,点P在该抛物线上(P点与A.B两点不重合),如果△ABP中,PA与PB两条边满足其中一边是另一边的倍,则称点P为抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的“好”点.(1)命题:P(0,3)是抛物线y=﹣x2+2x+3的“好”点.该命题是(真或假)命题.(2)如图2,已知抛物线C:y=ax2+bx(a<0)与x轴交于A,B两点,点P(1,2)是抛物线C的“好”点,求抛物线C的函数表达式.(3)在(2)的条件下,点Q在抛物线C上,求满足条件S△ABQ =S△ABP的Q点(异于点P)的坐标.13.如图1,抛物线y=﹣x2+x+与x轴相交于A、B两点,交y轴于点C(A点在B点左侧),连接AC、BC.(1)如图2,若点M为线段BC上方的抛物线上的一个动点,Q为射线BA上的一个动点,过点M作MN∥y轴交BC于点N,过点N直线l∥∥x轴连接CQ交l于点P,连接MQ,当MN 的长度最大时,求出MQ+PN的最小值.(2)如图3,将图1中的△AOC沿y轴对称得△A1OC,将A点向左平移1个单位得点A2,将△A1BC绕点A1旋转,在旋转过程中,点B、C对应点分别为点B1、C1,当△A2B1C1为以A 2C1为腰的等腰三角形时,直接写出点A1到直线A2C1的距离.14.如图,抛物线y=﹣+bx+c交x轴于点A、B(A在B左侧),交y轴于点C,直线y=﹣x+6经过点B、C.(1)求抛物线解析式;(2)点P为第一象限抛物线上一点,连接PA交BC于点D,设点P的横坐标为t,的值为d,求d与t的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,点E为线段OB上一点,连接CE,过点O作CE的垂线交BC于点G,连接PG并延长交OB于点F,若∠OGC=∠BGF,F为BE中点,求t的值.15.如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,抛物线y=a(x+3)(x﹣1)(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧).(1)求点A与点B的坐标;(2)若a=,点M是抛物线上一动点,若满足∠MAO不大于45°,求点M的横坐标m 的取值范围.(3)经过点B的直线l:y=kx+b与y轴正半轴交于点C.与抛物线的另一个交点为点D,且CD=4BC.若点P在抛物线对称轴上,点Q在抛物线上,以点B,D,P,Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.参考答案1.解:(1)抛物线y=﹣﹣x+2…①,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,则点A、B、C的坐标为:(﹣4,0)、(1,0)、(0,2),则点D(﹣2,1),函数的对称轴为x=﹣,将点B、D的坐标代入一次函数表达式并解得:直线BD的表达式为:y=﹣x+,过点P作y轴的平行线交直线EF于点G,设点P(x,﹣﹣x+2),则点G(x,﹣x+),△PDF的面积S=×PG×(x F﹣x D)=(﹣﹣x+2+x﹣)×2=﹣x2﹣x+,当x=﹣时,S最大,即点P(﹣,);过点E作x轴的平行线交PG于点H,直线BD的表达式为:y=﹣x+…②,则tan∠EBA==tan∠HEG,GH=GE,故PG﹣EG=PG﹣HG=PH为最小值,即点G为所求,联立①②并解得:x=﹣,故点E(﹣,),则PG﹣EG的最小值PH:﹣=;(2)①当AM是正方形的边时,(Ⅰ)当点M在y轴左侧时(N在下方),如图2,当点M在第二象限时,过点A作y轴的平行线GH,过点M作MG⊥GH与点G,过点N作HN⊥GH于点H,∵∠GMA+∠GAM=90°,∠GAM+∠HAN=90°,∴∠HAN=∠GMA,∠AGM=∠NHA=90°,AM=AN,∴△AGM≌△NHA(AAS),∴GA=NH=4﹣=,AH=GM,即y=﹣﹣x+2=,解得:x=,当x=时,则GM=x﹣(﹣4)=,点y N=﹣AH=﹣GM=,故点N(﹣,);当x=时,同理可得:点N(﹣,﹣);当点M在第三象限时,同理可得:点N(﹣,﹣);(Ⅱ)当点M在y轴右侧时,如图3,M在第一象限时,过点M作MH⊥x轴于点H,设AH=b,MH=a,同理可得:△AHM≌△MGN(AAS),则点M(﹣4+b,b﹣),即a=b﹣,将点M的坐标代入①式并解得:b=,a=(a、b均舍去负值),y=a+b=,N故点N(﹣,),同理当点M在第四象限时,点N(﹣,﹣);②当AM是正方形的对角线时,当点M在y轴左侧时,过点M作MG垂直于函数对称轴于点G,设函数对称轴与x轴交于点H,同理可得:△AHN≌△NGM(AAS),设点N(﹣,m),则点M(﹣﹣m,+m),将点M的坐标代入①式并解得:m=或﹣(舍去),故点N(﹣,);当点M在y轴右侧时,同理可得:点N(﹣,﹣).综上,点N的坐标为:(﹣,)或(﹣,﹣)或(﹣,﹣)或(﹣,)或(﹣,﹣)或(﹣,)或(﹣,﹣).2.解:(1)∵y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,∴当y=0时,x=3,即A(3,0).∴当x=0时,y=2,即B(0,2).∵抛物线y=x2+bx+c经过点A,B,∴,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+2;(2)①由(1)可知直线解析式为y=﹣x+2,∵M(m,0)为x轴上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N,∴P(m,﹣m+2),N(m,﹣m2+m+2),∴PM=﹣m+2,AM=3﹣m,PN=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+4m,∵△BPN和△APM相似,且∠BPN=∠APM,∴∠BNP=∠AMP=90°或∠NBP=∠AMP=90°,当∠BNP=90°时,则有BN⊥MN,∴N点的纵坐标为2,∴﹣m2+m+2=2,解得m=0(舍去)或m=,∴M(,0);当∠NBP=90°时,过点N作NC⊥y轴于点C,则∠NBC+∠BNC=90°,NC=m,BC=﹣m2+m+2﹣2=﹣m2+m,∵∠NBP=90°,∴∠NBC+∠ABO=90°,∴∠ABO=∠BNC,∴Rt△NCB∽Rt△BOA,∴=,∴=,解得m=0(舍去)或m=,∴M(,0);综上可知当以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似时,点M的坐标为(,0)或(,0);②由①可知M(m,0),P(m,﹣m+2),N(m,﹣m2+m+2),∵M,P,N三点为“共谐点”,∴有P为线段MN的中点、M为线段PN的中点或N为线段PM的中点,当P为线段MN的中点时,则有2(﹣m+2)=﹣m2+m+2,解得m=3(舍去)或m =0.5;当M 为线段PN 的中点时,则有﹣m +2+(﹣m 2+m +2)=0,解得m =3(舍去)或m=﹣1;当N 为线段PM 的中点时,则有﹣m +2=2(﹣m 2+m +2),解得m =3(舍去)或m=﹣;综上可知当M ,P ,N 三点成为“共谐点”时m 的值为或﹣1或﹣.3.解:(1)∵等腰直角三角形ABC 的顶点A 的坐标为(0,﹣1),C 的坐标为(4,3), ∴点B 的坐标为(4,﹣1).∵抛物线过A (0,﹣1),B (4,﹣1)两点, ∴,解得:∴抛物线的函数表达式为:y =﹣x 2+2x ﹣1. (2)可设P 的坐标为(m ,m ﹣1),则平移后抛物线的函数表达式为:y =﹣(x ﹣m )2+m ﹣1.解方程组:,解得:,,∴P (m ,m ﹣1),Q (m ﹣2,m ﹣3). 过点P 作PE ∥x 轴,过点Q 作QF ∥y 轴,则PE =m ﹣(m ﹣2)=2,QF =(m ﹣1)﹣(m ﹣3)=2.∴PQ =2=AP 0.若以M 、P 、Q 三点为顶点的等腰直角三角形,则可分为以下两种情况: ①当PQ 为直角边时:点M 到PQ 的距离为2(即为PQ 的长).由A (0,﹣1),B (4,﹣1),P 0(2,1)可知,△ABP 0为等腰直角三角形,且BP 0⊥AC ,BP 0=2.如答图1,过点B 作直线l 1∥AC ,交抛物线y =﹣x 2+2x ﹣1于点M ,则M 为符合条件的点.∴可设直线l 1的解析式为:y =x +b 1, ∵B (4,﹣1),∴﹣1=4+b 1,解得b 1=﹣5, ∴直线l 1的解析式为:y =x ﹣5. 解方程组,得:,,∴M 1(4,﹣1),M 2(﹣2,﹣7).②当PQ 为斜边时:MP =MQ =2,可求得点M 到PQ 的距离为 .如答图2,取AB 的中点F ,则点F 的坐标为(2,﹣1). 由A (0,﹣1),F (2,﹣1),P 0(2,1)可知: △AFP 0为等腰直角三角形,且点F 到直线AC 的距离为.过点F 作直线l 2∥AC ,交抛物线y =﹣x 2+2x ﹣1于点M ,则M 为符合条件的点. ∴可设直线l 2的解析式为:y =x +b 2, ∵F (2,﹣1),∴﹣1=2+b 2,解得b 2=﹣3, ∴直线l 2的解析式为:y =x ﹣3. 解方程组 ,得:,,∴M 3(1+,﹣2+),M 4(1﹣,﹣2﹣).综上所述,所有符合条件的点M 的坐标为:M 1(4,﹣1),M 2(﹣2,﹣7),M 3(1+,﹣2+),M 4(1﹣,﹣2﹣).ii)存在最大值.理由如下:由i)知PQ=2 为定值,则当NP+BQ取最小值时,有最大值.如答图2,取点B关于AC的对称点B′,易得点B′的坐标为(0,3),BQ=B′Q.连接QF,FN,QB′,易得FN∥PQ,且FN=PQ,∴四边形PQFN为平行四边形.∴NP=FQ.∴NP+BQ=FQ+B′Q≥FB′==2.∴当B′、Q、F三点共线时,NP+BQ最小,最小值为2 .∴的最大值为=.4.解:(1)x2﹣(a+1)x+a=0,则x1+x2=a+1,x1x2=a,则AB==(a﹣1)2=16,解得:a=5或﹣3,抛物线与y轴负半轴交于点C,故a=5舍去,则a=﹣3,则抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣3…①;(2)由y=x2+2x﹣3得:点A、B、C的坐标分别为:(﹣3,0)、(1,0)、(0,﹣3),设点E(m,m2+2m﹣3),OA=OC,故直线AC的倾斜角为45°,EF∥AC,直线AC的表达式为:y=﹣x﹣3,则设直线EF的表达式为:y=﹣x+b,将点E的坐标代入上式并解得:直线EF的表达式为:y=﹣x+(m2+3m﹣3)…②,联立①②并解得:x=m或﹣3﹣m,故点F(﹣3﹣m,m2+4m),点M、N的坐标分别为:(m,﹣m﹣3)、(﹣3﹣m,m+3),则EF=(x F﹣x E)=(﹣2m﹣3)=MN,四边形EMNF的周长S=ME+MN+EF+FN=﹣2m2﹣(6+4)m﹣6,∵﹣2<0,故S有最大值,此时m=﹣,故点E的横坐标为:﹣;(3)①当点Q在第三象限时,﹣﹣﹣﹣当QC平分四边形面积时,则|x Q|=x B=1,故点Q(﹣1,﹣4);﹣﹣﹣﹣当BQ平分四边形面积时,则S△OBQ =×1×|y Q|,S四边形QCBO=1×3+×3×|x Q|,则2(×1×|y Q|)=1×3+×3×|x Q|,解得:x Q=﹣,故点Q(﹣,﹣);②当点Q在第四象限时,同理可得:点Q(,);综上,点Q的坐标为:(﹣1,﹣4)或(﹣,﹣)或(,).5.解:(1)函数的表达式为:y=a(x+6)(x﹣2)=a(x2+4x﹣12),﹣12a=6,解得:a=﹣,函数的表达式为:y=﹣x2﹣2x+6…①,顶点D坐标为(﹣2,8);(2)如图1所示,过点P作直线m∥AC交抛物线于点P′,在直线AC下方等距离处作直线n交抛物线与点P″、P′″,过点P作PH∥y轴交AC于点H,作PG⊥AC于点G,∵OA=OC,∴∠PHG=∠CAB=45°,则HP=PG,S=PG×AC=PG×6=12,解得:PH=4,△PCA直线AC的表达式为:y=x+6,则直线m的表达式为:y=x+10…②,联立①②并解得:x=﹣2或﹣4,则点P坐标为(﹣2,8)或(﹣4,6);直线n的表达式为:y=x+2…③同理可得点P(P″、P′″)的坐标为(﹣3﹣,﹣﹣1)或(﹣3,﹣1),综上,点P的坐标为(﹣2,8)或(﹣4,6)或(﹣3﹣,﹣﹣1)或(﹣3,﹣1).(3)点A、B、C、D的坐标为(﹣6,0)、(2,0)、(0,6)、(﹣2,8),则AC=,CD=,AD=,则∠ACD=90°,sin∠DAC==,延长DC至D′使CD=CD′,连接AD′,过点D作DH⊥AD′,则DD′=2,AD=AD′=,S△ADD′=DD′×AC=DH×AD′,即:2×=DH×,解得:DH=,sin2∠DAC=sin∠DAD′====sin∠EAB,则tan∠EAB=,①当点E在AB上方时,则直线AE的表达式为:y=x+b,将点A坐标代入上式并解得:直线AE的表达式为:y=x+…④,联立①④并解得:x=(不合题意值已舍去),即点E(,);②当点E在AB下方时,同理可得:点E(,﹣),综上,点E(,)或(,﹣).6.解:(1)由题可列方程组:,解得:∴抛物线解析式为:y=x2﹣x﹣2;(2)如图1,∠AOC=90°,AC=,AB=4,设直线AC的解析式为:y=kx+b,则,解得:,∴直线AC的解析式为:y=﹣2x﹣2;当△AOC∽△AEB时=()2=()2=,∵S△AOC =1,∴S△AEB=,∴AB×|y E|=,AB=4,则y E=﹣,则点E(﹣,﹣);由△AOC∽△AEB得:∴;(3)如图2,连接BF,过点F作FG⊥AC于G,则FG=CF sin∠FCG=CF,∴CF+BF=GF+BF≥BE,当折线段BFG与BE重合时,取得最小值,由(2)可知∠ABE=∠ACO∴BE=AB cos∠ABE=AB cos∠ACO=4×=,|y|=OB tan∠ABE=OB tan∠ACO=3×=,∴当y=﹣时,即点F(0,﹣),CF+BF有最小值为;(4)①当点Q为直角顶点时(如图3):由(3)易得F(0,﹣),∵C(0,﹣2)∴H(0,2)设Q(1,m),过点Q作QM⊥y轴于点M.则Rt△QHM∽Rt△FQM∴QM2=HM•FM,∴12=(2﹣m)(m+),解得:m=,则点Q(1,)或(1,)当点H为直角顶点时:点H(0,2),则点Q(1,2);当点F为直角顶点时:同理可得:点Q(1,﹣);综上,点Q的坐标为:(1,)或(1,)或Q(1,2)或Q(1,﹣).7.解:(1)把点A、C坐标代入抛物线表达式得:,解得:,抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣3,顶点D的坐标为(﹣1,﹣4);(2)y=x2+2x﹣3,令y=0,则x=1或﹣3,故点B(﹣3,0),而C、D的坐标分别为:(0,﹣3)、(﹣1,﹣4),则BD=,CD=,BC=,故:BD2=CD2+BC2,故△BCD为直角三角形;(3)存在,理由:①当OC是平行四边形的一条边时,设:点P(m,m2+2m﹣3),点Q(m,m),则PQ=OC=3,PQ=|m2+2m﹣3﹣m|=3,解得:m=﹣1或2或0或﹣3(舍去0),故m=﹣1或2或﹣3;②当CO是平行四边形的对角线时,设点P(m,m2+2m﹣3),点Q(n,n),由中线定理得:,解得:m=0或﹣1(舍去0);故m=﹣1或2或﹣3,则点P(﹣1,﹣4)或(2,5)或(﹣3,0).8.解:(1)如图①,∵当点P与点A重合时运动停止,且△PAQ可以构成三角形,∴0<t<3.∵四边形OABC是矩形,∴∠B=∠PAQ=90°.∴当△CBQ与△PAQ相似时,存在两种情况:①当△QBC∽△PAQ时,∴,∴.∴4t2﹣15t+9=0.∴t1=3(舍),t2=;②当△CBQ∽△PAQ时,∴.∴=.∴t2﹣9t+9=0.∴t=(舍去).综上所述,当△CBQ与△PAQ相似时,t=或t=;(2)当t=1时,P(1,0),Q(3,2).把P(1,0),Q(3,2)代入抛物线y=x2+bx+c中并解得:抛物线:y=x2﹣3x+2.∴顶点k(,﹣),连接MQ,∵Q(3,2),M(0,2),∴MQ∥x轴,作抛物线对称轴,交MQ于E,∴KM=KQ.∴KE⊥MQ.∴∠MKE=∠QKE=∠MKQ.设DQ交y轴于H.(ⅰ)当点D在直线MQ的上方时,如图②所示,则∠DQM=∠MKQ=∠MKE.∵∠HMQ=∠MEK=90°,∴△HMQ∽△MEK.∴.∴.解得MH=2.∴H(0,4).∴直线HQ的解析式为y=﹣x+4.由方程组得x2﹣3x+2=﹣xx+4.解得x 1=3(舍),x 2=﹣.∴D (﹣,);(ⅱ)当点D 在直线MQ 的下方时,y 轴上存在点H ,如图③所示,使∠HQM =∠MKQ =∠MKE .由对称性得H (0,0),即H 与原点重合.∴直线OQ 的解析式y =x .由方程组得3x 2﹣11x +6=0.解得x 1=3(舍),x 2=.∴D (,).综上所述,点D 的坐标为(﹣,)或(,).9.解:(1)y =﹣x 2+2x +3,令x =0,则y =3,令y =0,则x =﹣1或3, 故点A 、B 、C 的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0)、(0,3),函数的对称轴为:x =1,故点D (1,4);(2)①当点O 落在OE 上时(左侧图),则OO′⊥BG,设∠EOB=α,则tanα==,则sin,cos OH=OB cosα,而∠BGO=∠HOB=α,则OG===,故点G(0,);②当点O落在BF上时(右侧图),设OG=OG′=a,则FG=4﹣a,FO′=5﹣BO′=5﹣3=2,故(4﹣a)2=4+a2,解得:a=,故点G(0,);综上,点G的坐标为:(0,)或(0,);(3)直线BC的表达式为:y=﹣x+3,设点M(m,﹣m2+2m+3),则点N(m,﹣m+3),点B(3,0).①当MN=BN时,即:﹣m+3﹣(﹣m2+2m+3)=BN=BE=(3﹣m),解得:m=3或﹣(舍去3),故点M(﹣,1﹣2);②当MN=BN时,则点M在BN的中垂线上,BN的中点坐标为:(,),则BN的中垂线的表达式为:y=x﹣m,将点M的坐标代入上式得:﹣m2+2m+3=m﹣m,解得:m=﹣1或3(舍去3),故点M的坐标为:(﹣1,0);③当BN=BM时,同理可得:点M(﹣2,﹣5);综上点M的坐标为:(﹣,1﹣2)或(﹣1,0)或M(﹣2,﹣5).10.解:(1)点A、C的坐标分别为:(﹣2,0)、(0,3),将点A、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+3;(2)存在,理由:作点D关于对称轴的对称轴D′(﹣1,2),连接BD′交抛物线对称轴与点P,则点P 为所求,将点B、D′的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b并解得:直线BD′的函数表达式为:y=﹣x+,抛物线的对称轴为:x=,当x=时,y=,故点P(,);(3)设点N(m,0),则点M、Q的坐标分别为:(m,m+1)、(m,﹣m2+m+3),则QM=|﹣m2+m+3﹣m﹣1|=|﹣m2+2|,3MN=3(m+1),∵QM=3MN,即|﹣m2+2|=3(m+1),解得:m=﹣2或﹣1或5(舍去﹣2),故点(﹣1,2)或(5,﹣7).11.解:(1)将点B、C的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣6,令y=0,则x=﹣2或6,则点A(﹣2,0),则函数的对称性x=2;(2)①当∠BCD=90°时,将点B、C的坐标代入一次函数表达式得:直线BC的表达式为:y=x﹣6,则直线CD的表达式为:y=﹣x﹣6,当x=2时,y=﹣8,故点D(2,﹣8);②当∠DBC=90°时,同理可得点D(2,4),故点D(2,﹣8)或(2,4);(3)①当CE为菱形的一条边时,则PQ∥CE,设点P(m,m﹣6),则点Q(m,n),则n=m2﹣2m﹣6…①,由题意得:CP=PQ,即m=m﹣6﹣n…②,联立①②并解得:m=6﹣2,n=4﹣8,则点Q(6﹣2,4﹣8);②当CE为菱形的对角线时,则PQ⊥CE,即PQ∥x轴,设点P(m,m﹣6),则点Q(s,m﹣6),其中m﹣6=s2﹣2s﹣6…③,则PC=﹣m,CQ2=s2+m2,由题意得:CQ=CP,即:(﹣m)2=s2+m2…④,联立③④并解得:m=6或﹣2(舍去6),故点(2,﹣8);综上,点Q(6﹣2,4﹣8)或(2,﹣8).12.解:(1)y=﹣x2+2x+3=0,则x=3或﹣1,即点A、B的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0),则PA==,PB=3,则PA与PB两条边满足其中一边是另一边的倍,则该命题是假命题,故答案为:假;(2)将点P的坐标代入抛物线表达式得:a+b=2,点A(0,0),则点B(,0),点P(1,2),则PA2=5,PB2=4+(﹣1)2=4+()2,①当PA=2PB时,即5=8[4+()2],解得:方程无解;②当PB=2PA时,4+()2=5×8=40,解得:a=﹣,则b=,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+x ; (3)S △ABQ =S △ABP ,则|y Q |=y P =2, 则±2=﹣x 2+x , 解得:x =1(舍去)或6或,则点Q 的坐标为:(6,2)或(,﹣2)或(,﹣2).13.解:(1)y =﹣(x 2﹣2x ﹣3)=﹣(x ﹣3)(x +1),则点A 、B 、C 的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0)、(0,),由B 、C 的坐标可得直线BC 的表达式为:y =﹣x +,设点M (x ,﹣x 2+x +),则点N (x ,﹣x +), 则MN =(﹣x 2+x ++x ﹣)=﹣(x ﹣)2+, 当x =时,MN 的长度最大,此时,点M 、N 的坐标分别为:(,)、(,);此时,点N 恰好是BC 的中点,如图1(左侧图),由点B 、C 的坐标知,∠CBO =30°,在y 轴半轴取点C 关于x 轴的对称点C ′(0,﹣3),连接BC ′,过点C 作CT ⊥C ′B ,交OB 于点Q ,垂足为点T ,则QT =BQ , 而点N 是BC 的中点,则PN =BQ =QT ,故MQ +PN 的最小值等于QT +MQ 的最小值,当点M 、Q 、T 三点共线时(如图1右侧图),QT +MQ =MT ,即MQ +PN 的最小值等于QT ,延长MN 交x 轴于点R ,则∠RMQ =∠OBC ′=30°,而MR =,则RQ =MR tan30°=,同理MQ =,BQ =,QT =,MQ +PN 的最小值等于MT =MQ +QT =+=;(2)点A 2(﹣2,0),点A 1(﹣1,0),A 1C 1=A 1B 1=2,则A 1A 2=3, ①当A 2C 1=A 2B 1时,如图2,则x 轴为B 1C 1的中垂线,有如图2所示的两种情况,当点C 1在上方时,如左图所示,过点A 1作A 1H ⊥A 2C 1于点H , 在△A 1A 2C 1中,A 1C 1=2,则A 1A 2=3,∠C 1A 1A 2=120°,S △A 1A 2C 1=A 1A 2×B 1C 1=A 2C 1×h ,解得:h =;当点C 1在下方时,如右图所示, 同理可得:h =;②当A 2C 1=B 1C 1=2时,如图3所示两种情况,当点C 1在上方时,如左图所示,过点A 1作A 1H ⊥A 2C 1于点H , 在△A 1A 2C 1中,A 1C 1=2,则A 1A 2=3,A 2C 1=2,设HC 1=x ,则A 2H =2﹣x ,则A 1H 2=9﹣(2﹣x )2=2﹣x 2, 解得:x =,h ==;当点C 1在下方时,如右图所示,在△A 1A 2C 1中,A 1C 1=2,则A 1A 2=3,A 2C 1=2,故h =;综上所述:点A 1到直线A 2C 1的距离为得:或或.14.解:(1)直线y =﹣x +6经过点B 、C ,则点B 、C 的坐标分别为:(6,0)、(0,6),则c =6,将点A 的坐标代入抛物线表达式并解得:b =2, 故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+2x +6…①; (2)点P (t ,﹣t 2+2t +6),将点P 、A 的坐标代入一次函数表达式:y =kx +b 并解得: 直线AP 的表达式为:y =﹣(t ﹣6)x +(6﹣t ), 将上式与直线BC 的表达式联立并解得:x =,故点D (,+6),则=,则d ==﹣1=﹣t 2+t (0<t <6);(3)设OE=a,则点E(a,0),设OG交CE于点H,∵∠ECO+∠COH=90°,∠COH+∠HOE=90°,∴∠HOE=∠OCH,tan∠OCH===tan∠HOE,则直线OH的表达式为:y=x…②,联立①②并解得:x=,故点G(,),则BG==,则CG=BC﹣BG=,∵OB=OC=6,故∠OCB=∠OBC=45°,而∠OGC=∠BGF,则△CGO∽△BGF,即:,即:,解得:BF=a,F为BE中点,则OE=EF=FB,故a=2,故点F(4,0),点G(,);将点F、G的坐标代入一次函数表达式并解得:直线FG的表达式为:y=3x﹣12…③,联立①③并解得:x=﹣1(舍去负值),故t=﹣1+.15.解:(1)y=a(x+3)(x﹣1),令y=0,则x=1或﹣3,故点A、B的坐标分别为:(﹣3,0)、(1,0);(2)抛物线的表达式为:y=(x+3)(x﹣1)…①,当∠MAO=45°时,如图所示,则直线AM的表达式为:y=x…②,联立①②并解得:m=x=4或﹣3(舍去﹣3),故点M(4,7);②∠M′AO=45°时同理可得:点M(﹣2,﹣1);故:﹣2≤m≤4;(3)①当BD是矩形的对角线时,如图2所示,过点Q作x轴的平行线EF,过点B作BE⊥EF,过点D作DF⊥EF,抛物线的表达式为:y=ax2+2ax﹣3a,函数的对称轴为:x=﹣1,抛物线点A、B的坐标分别为:(﹣3,0)、(1,0),则点P的横坐标为:﹣1,OB=1,而CD=4BC,则点D的横坐标为:﹣4,故点D(﹣4,5a),即HD=5a,线段BD的中点K的横坐标为:=﹣,则点Q的横坐标为:﹣2,则点Q(﹣2,﹣3a),则HF=BE=3a,∵∠DQF+∠BQE=90°,∠BQE+∠QBE=90°,∴∠QBE=∠DQF,∴△DFQ∽△QEB,则,,解得:a=(舍去负值),同理△PGB≌△DFQ(AAS),∴PG=DF=8a=4,故点P(﹣1,4);②如图3,当BD是矩形的边时,作DI⊥x轴,QN⊥x轴,过点P作PL⊥DI于点L,同理△PLD≌△BNQ(AAS),∴BN=PL=3,∴点Q的横坐标为4,则点Q(4,21a),则QN=DL=21a,同理△PLD∽△DIB,∴,即,解得:a=(舍去负值),LI=26a=,故点P(﹣1,),;综上,点P的坐标为:P(﹣1,4)或(﹣1,).。
2020年九年级数学三轮冲刺复习培优练习:《二次函数动点综合压轴》(四)及答案
2020年九年级数学三轮冲刺复习培优练习:《二次函数动点综合压轴》(四)1.如图,抛物线y=+bx+c与x轴交于点A和点B(点A在原点的左侧,点B在原点的右侧),与y轴交于点C,且OC=2OA=2,点D是直线BC下方抛物线上一动点.(1)求出抛物线的解析式;(2)连接AD和BC,AD交BC于点E,当S△ABE :S△BDE=5:4时,求点D的坐标;(3)点F为y轴上的一点,在(2)的条件下,求DF+OF的最小值.2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴负半轴于点A,交x轴正半轴于点B(4,0),交y轴正半轴于点C,OC=4OA,S△ABC=24.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为第一象限抛物线上一点,过点P作PD⊥AB于点D,连接AP交y轴于点E,过点E作EG⊥PD于点G,设点P的横坐标为t(t≤1),PG的长度为d,求d与t之间的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B作BF⊥EG交EG的延长线于点F,点Q在线段GF上,连接DQ、PQ,将△DGQ沿DQ折叠后,点G的对称点为点H,DH交BF于点M,连接MQ并延长交DP的延长线于点N,当∠DQM=45°,tan∠PQN=时,求直线PQ的解析式.3.如图,抛物线的解析式为y=﹣x+5,抛物线与x轴交于A、B两点(A点在B点的左侧),与y轴交于点C,抛物线对称轴与直线BC交于点D.(1)E点是线段BC上方抛物线上一点,过点E作直线EF平行于y轴,交BC于点F,若线段CD长度保持不变,沿直线BC移动得到C'D',当线段EF最大时,求EC'+C'D'+D'B 的最小值;(2)Q是抛物线上一动点,请问抛物线对称轴上是否存在一点P是△APQ为等边三角形,若存在,请直接写出三角形边长,若不存在请说明理由.4.抛物线y=﹣+bx+c交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,直线AB的解析式为y=.(1)求b,c的值;(2)BA沿y轴翻折180°得到BA′,F为A′B上一点,BF的垂直平分线交y轴于点L,R为x轴上一点,BF+OR=2,QR⊥FL于Q,求QR的长;(3)在(2)的条件下,直线LF交x轴于点D,E为抛物线第一象限上一点,BE=BD,∠ABE+∠ABD=180°,求点E的坐标.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2x﹣3交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),将该抛物线位于x轴上方的曲线记作M,将该抛物线位于x轴下方的部分沿x 轴翻折,翻折后所得曲线记作N,曲线N交y轴于点C,连接AC,BC.(1)求曲线N所在抛物线的函数表达式;(2)求△ABC外接圆的面积;(3)点P为曲线M或曲线N上的动点,点Q为x轴上的一个动点,若以点B,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点Q的坐标;.并(4)在直线BC上方的曲线M上确定两个点D1,D2,使得==S△ABC 求出点D1,D2的坐标;在曲线M或N上是否存在五个点T1,T2,T3,T4,T5,使得这五个点分别与点B,C围成的三角形的面积为?若存在,直接写出这五个点T1,T2,T3,T4,T5的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)和B(3,0),与y轴交于C点,点C关于抛物线的对称轴的对称点为点D.(1)求此抛物线的解析式和对称轴.(2)如图2,当点E在抛物线的对称轴上运动时,在直线AD上是否存在点F,使得以点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)如图3,当点A、C、D三点共圆时,请求出该圆圆心的坐标.7.已知抛物线y=ax2+bx+c的对称轴与x轴的交点横坐标是分式方程﹣2=的解,若抛物线与x轴的一个交点为A(﹣3,0),与y轴的交点C(0,﹣6),(1)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;(2)若点D坐标为,连结DC,若点H是线段DC上的一个动点,求的最小值;(3)连结AC,过点B作x轴的垂线l,在第三象限中的抛物线上取点P,过点P作直线AC的垂线交直线l于点E,过点E作x轴的平行线交AC于点F,已知PE=CF.①求点P的坐标;②在抛物线上是否存在一点Q,使得∠QPC=∠BPE成立?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.8.在平面直角坐标系中,直线y=x+5交x轴于点A,交y轴于点C,点B在x轴正半轴上,=20.抛物线y=ax2+bx+5经过A、B两点,连接BC,S△ABC(1)求抛物线的解析式;(2)点P在第二象限的抛物线上,过点P作PH⊥AC于点H,交y轴于点D,若PD=3PH,求PD的长;(3)在(2)的条件下,若点M(m,7+m)和点P同在一个象限内,连接MD、MP,tan∠MDP =,求M点坐标.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线上有两点A,B,连接OA,OB,AB,直线AB交y轴于点C,点A到两坐标轴的距离相等.点B到两坐标轴的距离也相等.(1)求点A,B的坐标并直接写出△OAB的形状;(2)若点P为线段OB上的一个动点(不与点O,B重合),连接PC,当△OPC为等腰三角形时,求点P的坐标;(3)若点F为x轴上一动点,当△FAB是以AB为斜边的直角三角形时,求点F的坐标.10.已知:抛物线y=a(x2﹣2mx﹣3m2)(m˃0)交x轴于A、B两点(其中A点在B点左侧),交y轴于点C.(1)若A点坐标为(﹣1,0),则B点坐标为.(2)如图1,在(1)的条件下,且am=1,设点M在y轴上且满足∠OCA+∠AMO =∠ABC,试求点M坐标.(3)如图2,在y轴上有一点P(0,n)(点P在点C的下方),直线PA、PB分别交抛物线于点E、F,若=,求的值.参考答案1.解:(1)OC=2OA=2,则点A、C的坐标分别为:(﹣1,0)、(0,﹣2),则c=﹣2,将点A的坐标代入抛物线表达式并解得:b=﹣,故抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣2;(2)由点B 、C 的坐标得,直线BC 的表达式为:y =x ﹣2, S △ABE :S △BDE =5:4,则AE :ED =5:4,分别过点A 、D 作y 轴的平行线分别交BC 于点M 、H ,∴AM ∥HD ,当x =﹣1时,y =x ﹣2=﹣, ∵AM ∥HD ,∴AM :HD =AE :ED =5:4, ∴HD =2,设点D (x ,x 2﹣x ﹣2),则点H (x ,x ﹣2), DH =x ﹣2﹣(x 2﹣x ﹣2)=2,解得:x =2, 故点D (2,﹣3);(3)作一条与y 轴夹角为α的直线AH ,使tan ∠HOF ==tanα,则sin ,过点D 作DH ⊥AH ,交AH 于点H ,交y 轴于点F ,则点F 为所求点,DF +OF =FD +HF 最小,过点D 作x 轴的平行线交y 轴于点N ,则∠FDN =α, 则直线FD 的表达式为:y =﹣x +n ,将点D的坐标代入上式并解得:直线DF的表达式为:y=﹣x﹣,故点F(0,﹣),则OF=,DF+OF的最小值=FD+HF=+×=.2.解:(1)设OA=m,则OC=4OA=4m,∵B(4,0),所以OB=4,∴AB=OA+OB=4+m,∴S=AB•OC=2m(4+m)=24,△ABC解得m=2,∴A(﹣2,0),C(0,8),将A、C两点坐标代入y=﹣x2+bx+c解得b=2,c=8,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+8.(2)∵P为抛物线上一点,且横坐标为t,∴P(t,﹣t2+2t+8),∴PD=﹣t22t+8,OD=t,∵A(﹣2,0),∴AD=t+2,∵EG⊥PD,∴△PEG∼PAD,且EG=OD=t,∴,所以,所以d=﹣t2+4t.(3)∵PG=﹣t2+4t,PD=﹣t2+2t+8,∴GD=PD﹣PG=8﹣2t,∴OE=BF=GD=8﹣2t,设∠QMF=α,则∠MQF=90°﹣α,∵∠DQM=45°,∴∠GQD=180°﹣∠DQM﹣∠MQF=45°+α,∴∠DQH=∠GQD=45°+α,∴∠HQM=∠DQH﹣∠DQM=α,∴△QFM≌△MHQ,∴QH=MF,MH=QF,如图,作MK⊥QM交DQ于K,过点K作SR⊥FB于R交GD于S,则∠KRM=∠KMQ=∠QFM=90°,∵∠DQM=45°,∴∠MKQ=45°=∠MQK,∴QM=KM,∵∠QMF+∠KMR=∠KMR+∠MKR=90°,∴∠QMF=∠MKR,∴△QFM≌△MRK,∴KR=MF,MR=QF,设QF=m,则MR=QF=m,∴GQ=QH=FM=EF﹣EG﹣QF=4﹣t﹣m,∴FR=FM+MR=4﹣t﹣m+m=4﹣t=BF,∴R为BF中点,∴SK=GQ,∵SK=SR﹣KR=GF﹣GQ=QF,∴QF=FM,∴tan∠QMF=tanα=,作PT⊥NQ于T,则tan∠N==tanα=,∴NT=2PT,∵tan∠PQN==,∴QT=8PT,设PT=n,则NT=2n,QT=8n,QN=10n,PN=n,∵=tan∠N=,∴GQ==2n,NG=2GQ=4n,∴PG=NG﹣PN=3n,∴=,∵GQ=2SK=2QF=2m,∴,∴PG=GF=4﹣t,又∵PG=﹣t2+4t,∴﹣t2+4t=4﹣t,∴t2﹣5t+4=0,解得t=1或t=5(舍),∴P(1,9),Q(3,6),∴PQ的解析式为y=﹣x+.3.解:(1)因为y=﹣x2+x+5=﹣(x﹣5)(x+),∴A(﹣,0),B(5,0),C(0,5),抛物线对称轴为x==2,由B、C坐标可求得直线BC的解析式为y=﹣x+5,令x=2,则y=﹣×2+5=3,∴D(2,3),∴CD=C'D'=4.设E(m,﹣m2+m+5),则F(m,﹣m+5),∴EF=y E﹣y F=﹣m2+m+5+m﹣5=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,∴当m=时,EF取得最大值,此时E(,).如图1,作平行四边形EC'D'E',则EC'=E'D',E'(,).作D'G⊥OB于G,E'H⊥OB于H.∵tan∠CBO===,所以∠CBO=30°,∴D'G=D'B,∴EC'+C'D'+D'B=C'D'+E'D'+D'G≥C'D'+E'H,当且仅当E'、D'、G三点共线时,EC'+C'D'+D'B取得最小值C'D'+E'H=4+=.(2)①如图2,△APQ是等边三角形,此时Q与B重合,∴等边三角形的边长为AQ=AB=6.②如图3,△APQ是等边三角形,此时Q与B重合,P在x轴下方.∴等边三角形的边长为AQ=AB=6.③如图4,△APQ是等边三角形,此时Q与C重合,P在x轴上方.∴等边三角形的边长为AQ=AC=2.④如图5,△APQ是等边三角形,此时Q在第三象限,P在x轴下方.∵PA=PB=PQ,所以A、Q、B三点在以P为圆心PA为半径为圆周上,∴∠ABQ=∠APQ=30°,∴直线BQ的解析式为y=x﹣5,联立方程组,解得或(舍),∴Q=(﹣2,﹣7),∴AQ=2,即等边△APQ的边长为2√.综上所述,满足要求的等边三角形的边长可以是:6、2、2.4.解:(1)∵直线y=x+2分别与x轴、y轴交于A、B两点,∴A(﹣2,0),B(0,2),∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点,∴将A、B两点坐标代入抛物线解析析得:﹣﹣2b+c=0,c=2,∴b=,c=2,∴抛物线的解析为y=﹣x2+x+2.(2)由题意知A'(2,0),∴OA'=2,∴tan∠A'BO==,所以∠OBA'=30°,∵L为BF垂直平分线上的点,∴LB=LF=m,∴∠LFB=∠LBF=30°,∴∠OLQ=60°,BF=m,∴OL=OB﹣LB=2﹣m,设LQ的延长线与x轴交于点D,则∠LDO=30°,∴OD=OL=6﹣m,∵BF+OR=2,∴OR=2﹣BF=2﹣m,∴RD=OD﹣OR=4,∵RQ⊥FL,∴QR=RD=2.(3)如图3,设G为AB延长上一点,作BP⊥AB交x轴于点P,连接EP,作EH⊥x轴于H.∵tan∠BAO===,∴∠BAO=60°,∴∠BPA=30°,∵∠ABE+∠ABD=∠ABE+∠GBE=180°∴∠ABD=∠GBE,∵BD=BE,∴∠BDE=∠BED,∵∠ABD+∠DBE+∠GBE=∠BDE+∠DBE+∠BED=180°,∴∠ABD=∠GBE=∠BDE=∠BED,∴AB∥DE,∴∠EDP=∠BAO=60°,∵BP⊥AB,∴BP⊥DE,∴PE=PD,∴△EDP是等边三角形,∴PH=DH=DP,设D点坐标为(n,0),∵OP=OB=6,∴PD=OP﹣OD=6﹣n,∴DH=PH=,EH=DH=,OH=,∴E(,),将E点坐标代入抛物线解析式解得n=4或n=,∴E点坐标为(5,)或(,).5.解:(1)∵N与M图象下方的部分关于x轴对称,∴N所在函数解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)令x2﹣2x﹣3=0,解得x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),∵曲线N交y轴于点C,∴C(0,3),分别作BC与AB的垂直平分线交于点O',则O'为△ABC的外接圆,∵Rt△BOC为等腰直角三角形,∴OO'=OH=O'H=1,∵HB=2,∴O'B=,∵O'B是△ABC外接圆的半径,∴△ABC外接圆的面积=5π;(3)当P点在M上时,设P(m,m2﹣2m﹣3),Q(n,0),∴m≥3或m≤﹣1;①当BQ∥PC,BQ=PC时,B、C的中点为(,),P、Q的中点为(,),∴=,解得m=1+或m=1﹣,=,解得n=2﹣或n=2+,∴Q(2﹣,0)或Q(2+,0);②当BP∥CQ,BP=CQ时,B、Q的中点为(,0),P、C的中点为(,),∴=0,解得m=0或m=2(都不符合);当P点在N上时,设P(m,﹣m2+2m+3),Q(n,0),∴﹣1≤m≤3,③当BQ∥PC,BQ=PC时,B、C的中点为(,),P、Q的中点为(,),∴=,解得m=0或m=2,=,解得n=3或n=1,∴Q(1,0)或Q(3,0),∵Q(3,0)与B(3,0)重合,∴Q(1,0);④当BP∥CQ,BP=CQ时,B、Q的中点为(,0),P、C的中点为(,),∴=0,解得m=1+或m=1﹣(都不符合);综上所述:Q(1,0)或Q(2﹣,0)或Q(2+,0)时以点B,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形;(4)∵==S,△ABC∴D1D2所在直线与直线BC平行,∵BC=3,设A点到BC的距离为h,∵△ABC的面积=×3h=×4×3,∴h=2,∴D1D2所在直线与直线BC间的距离为2,设D1D2的直线解析式为y=﹣x+b,∴b﹣3=4,∴b=7,∴y=﹣x+7,联立,解得x=或x=,∴D1(,),D2(,);联立,解得x无解;综上所述:D1(,),D2(,);∵T1,T2,T3,T4,T5与点B,C围成的三角形的面积为,∴T1,T2,T3,T4,T5到直线BC的距离为,设与BC平行的直线为y=﹣x+t,∴|t﹣3|=,∴t=或t=,∴y=﹣x+或y=﹣x+,当点在M上时,x≥3或x≤﹣1,联立,解得x=或x=﹣,∴x=﹣,∴T1(﹣,);联立,解得x=或x=,∴T2(,)或T3(,);当点在N上时,﹣1≤x≤3,联立,解得x=(舍)或x=,∴T4(,);联立,解得x=,∴T5(,);综上所述:存在五个点符合条件,分别是T1(﹣,)或T2(,)或T3(,)或T4(,)或T5(,).6.解:(1)把点A(﹣1,0)和B(3,0)代入,得解得:.∴抛物线的解析式为:∴对称轴;(2)存在,分三种情况讨论.①如图1 所示,∵四边形ACEF为平行四边形∴EF可由AC平移得到,点C的对应点为点E,点A的对应点为点F ∵,点E的横坐标为1∴向右平移了一个单位∵A(﹣1,0),∴点F的横坐标为0设直线AD的函数解析式为:y=kx+b(k≠0)∵点C关于抛物线的对称轴的对称点为点D.∴,把点A(﹣1,0)和代入,解得:∴直线AD的函数解析式为:∴当x=0时,∴②如图2 所示,此时点F与点D重合,∴③如图3 所示,根据平移的规律,得知点F的横坐标为﹣2,当x=﹣2时,∴综上所述:点F的坐标为或或.(3)设CD、AC的垂直平分线的交点为M点,则M点就是点A、C、D三点共圆的圆心.∵抛物线的对称轴x=1是CD的垂直平分线,∴设M(1,m),由MA=MC得,,解得,m=﹣,∴M(1,﹣).7.解:(1)解分式方程﹣2=,1﹣2x+4=﹣10x+1,x=﹣,经检验,x=﹣是原方程的解,∵抛物线对称轴与x轴交点横坐标是的解,∴抛物线对称轴为,∴a=b,∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣3,0)、C(0,﹣6),∴∴,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣6;(2)作点O关于直线CD的对称点O',过点O作O'G⊥y轴交CD与点H,交y轴与点G,如图1,∵OD=2,OC=6,则∠OCD=30°,∴,∴=GH+O'H=GO',此时为最小值,∵O'O⊥CD,∴∠OO'H=∠OCD=∠O'OD=30°,∴OO'=2OD•cos30°=2×2×=6,在Rt△OO'G中,GO'=OO'•cos∠OO'G=6cos60°=3,即的最小值为;(3)①设点P的坐标为(m,n),n=m2+m﹣6,设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),则,,∴直线AC表达式为y=﹣2x﹣6,则直线PE的一次项系数k的值为,设直线PE的表达式为:y=x+b(k≠0),将点P坐标代入上式并解得:,∴直线PE的解析式为:y=+n﹣,则点E的坐标为,点F的坐标为过点P作x轴的平行线交直线l于点M,过点F作y轴平行线交过C点作x轴的平行线于点S,如图2,∵AC⊥PE,∴∠EPM=∠SFC,∵PE=CF,∴△PME≌△FSC(AAS),∴PM=FS,∴,即2m2+3m﹣2=0,解得:或﹣2(舍去),故点P坐标为(﹣2,﹣4);②由上可得点E坐标为(2,﹣2),过点P作x轴的平行线交直线l于点M,交y轴于点R,作EN⊥PB于点N,如图3,则PM=4=BM=4,EM=BE=2,∴∠MPB=∠MBP=45°,PE=,EN=BE•sin∠NBE=,设∠QPC=∠BPE=α,则,则tanα=,过点P作y轴的平行线交过C点与x轴的平行线于点L,延长PQ交CL于点H,过点H 作HG⊥PC于G,则PL=PR=RC=CL=2,即四边形PRCL为正方形,∴∠PCH=45°,设GH=GC=m,,,则,,即点H坐标为(﹣1,﹣6),则HP所在的直线表达式为:y=﹣2x﹣8,解方程组得,或,∴点Q的坐标为(﹣1,﹣6).8.解:(1)如图①,直线y=x+5交x轴于点A,交y轴于点C.∴A(﹣5,0),C(5,0).∴OC=OA=5.=20,∵S△ABC∴AB=8.∴OB=3.∴B(3,0).∵抛物线y=ax2+bx+5经过A,B两点,∴.解得.∴抛物线解析式为:;(2)如图②,过点P作PE⊥y轴,垂足为E,过点P作PF⊥x轴,垂足为F,交AC于点G设点P的横坐标为3n,则纵坐标为:.∴E(0,﹣3n2﹣2n+5),F(﹣3n,0).∴OE=﹣3n2﹣2n+5,OF=﹣3n在矩形PEOF中,PE=OF,PF=OE,∴PE=﹣3n,PF=﹣3n2﹣2n+5.∵OC=OA=5,∴AF=5﹣3n,∠OAC=∠OCA=45°.∴∠PDE=∠DPE=45°.∴.∵PD=3PH,∴.∵∠DPE=45°,∴∠GPH=45°.∵PH⊥AC,∴PG=﹣2n.∵∠OAC=45°,∴AF=GF=5+3n,∴PF=﹣2n+5+3n=n+5.∵PF=﹣3n2﹣2n+5,∴n=﹣1或n=0(舍)∵点P在第二象限的抛物线上.∴n=﹣1.∴;(3)∵M(m,7+m),∴点M在直线y=x+7上.∵n=﹣1,∴P(﹣3,4).∴点P也在直线y=x+7上.①如图③,当点M在点P上方时,过点M作MN⊥PE于点N∵M(m,7+m),P(﹣3,4),∴N(m,4).∴PN=m﹣(﹣3)=m+3,MN=7+m﹣4=m+3.∴∠MPN=∠PMN=45.∵∠DPE=45°,∴∠MPD=∠MPN+∠DPE=90°.在直角三角形PMN中,PN=m+3,MN=m+3,∴.∵,∴PD=3PM.∵,∴m=﹣2.∴M(﹣2,5);②如图④,当点M在点P下方时,过点M作MK⊥EP延长线于点K,∵M(m,7+m),P(﹣3,4),∴K(m,4).∴PK=﹣3﹣m,MK=4﹣(7+m)=﹣3﹣m.∴PK=MK.∴∠MPK=∠PMK=45°.∵∠DPE=45°,∴∠MPD=180°﹣∠MPK﹣∠DPE=90°.在直角三角形PMK中,PK=﹣3﹣m,MK=﹣3﹣m,∴.∵,∴PD=3PM.∵,∴m=﹣4.∴M(﹣4,3).∴点M的坐标为(﹣2,5)或(﹣4,3).9.解:(1)∵点A在第二象限,∴设点A的坐标是(﹣m,m).∵点A在抛物线上,∴.解得m1=1,m2=0(舍去).∴点A的坐标是(﹣1,1).同理可得点B的坐标是(3,3).∴OA2=2,OB2=18,AB2=(3+1)2+(3﹣1)2=20.∴OA2+OB2=AB2.∴△OAB是直角三角形;(2)设直线AB的解析式为y=kx+b(k≠0).∴,解得,∴直线AB的解析式为.∴点C的坐标为.∵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),①当OC=OP时,.解得,(舍去).∴.②当OP=PC时,点P在线段OC的中垂线上,∴.③当OC=PC时,由,解得,x2=0(舍去).∴.∴P点坐标为或或.(3)如图,过点A作AN⊥x轴于点N,过点B作BH⊥x轴于点H.∵点F为x轴上一动点,∴设F(n,0),当∠AFB=90°时,可得:∠NFA+∠HFB=90°,∵∠HBF+∠HFB=90°,则∠NFA=∠HBF.又∵∠ANF=∠FHB∴△AFN∽△FBH,∴,即,解得n1=0,n2=2.∴F1(0,0),F2(2,0).10.解:(1)将(﹣1,0)代入y=a(x2﹣2mx﹣3m2)得:1+2m﹣3m2=0,解得:m=1或m=﹣(舍),∴y=a(x2﹣2mx﹣3m2)=a(x+1)(x﹣3),∴B(3,0).故答案为:(3,0).(2)当am=1时,抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3,∴C(0,﹣3)∴OB=OC=3,∠ABC=45°,如图1,M在y轴负半轴上,在y轴负半轴上截取OG=OA=1,连AG,则∠AGO=45°=∠ABC,AG=,∴∠OCA+∠AMO=45°,又∵∠OCA+∠GAC=∠AGO=45°,∴∠AMG=∠GAC,又∵∠AGM=∠CGA,∴△GMA∽△GAC,∴AG2=MG•GC,又GC=OC﹣OG=2,设M(0,a)∴2=(﹣1﹣a)•2,∴a=﹣2,∴M的坐标为(0,﹣2).根据对称性可知(0,2)也符合要求.综上所述,满足要求的M点的坐标有:(0,﹣2)、(0,2).(3)由抛物线解析式可得:A(﹣m,0),B(3m,0).∵,∴,如图2,作EG⊥x轴于点G,FH⊥y轴于点H,则△EAG∽PAO,△PFH∽△PBO,∴===,∴AG=AO=m,OP=2EG,∴x E=﹣m,y E=am2,即EG=am2,∴OP=am2,∴P(0,﹣am2),又∵B(3m,0),∴直线PB的解析式为:y=amx﹣am2,∴amx﹣am2=a(x2﹣2mx﹣3m2),∴2x2﹣7mx+3m2=0,∴x1=3m(舍),x2=m,∴FH=m,∴===.。
2020年九年级数学三轮冲刺复习培优练习:《二次函数动点综合压轴》(一)
2020年九年级数学三轮冲刺复习培优练习:《二次函数动点综合压轴》(一)1.如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于点A(﹣2,0),B(6,0),与y轴交于点C.(1)求该抛物线的函数解析式;(2)点D(4,m)在抛物线上,连接BC、BD.试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠PBC=∠DBC?如果存在,请求出P点的坐标;如果不存在,请说明理由.2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+1与抛物线y=x2+bx+c交于A,B(4,5)两点,点A在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)点E是线段AB上一动点(点A,B除外),过点E作x轴的垂线交抛物线于点F,当线段EF的长度最大时,求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在一点P,使∠PEF=90°?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.3.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=a(x+1)(x﹣3)交x轴于A、B两点,交y轴于点C,∠ABC=45°,(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,P为第一象限内抛物线上一点,△BCP的面积为3时,且∠BCP>45°,求P点坐标;(3)如图3,在(2)的条件下,D、E为抛物线上的点,且两点关于抛物线对称轴对称,过D作x轴垂线交过点P且平行于x轴的直线于Q,EQ交抛物线于R,延长QD至H,连接RH,tan∠ERH=,当线段DH=4时,求点D的坐标.4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣x﹣3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.(1)请直接写出A、B、C三点的坐标:A B C(2)点P从点A出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向点B运动,同时点Q从点B出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向点C运动.其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.设运动的时间为t(秒),①当t为何值时,BP=BQ?②是否存在某一时刻t,使△BPQ是直角三角形?若存在,请求出所有符合条件的t的值,若不存在,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+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=ax2+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)是否存在抛物线上一动点Q,使得△ACQ是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出点Q的横坐标;若存在,请说明理由;(3)若P是抛物线对称轴上一动点,且使△ACP周长最小,过点P任意作一条与y轴不平行的直线交抛物线于M1(x1,y1),M2(x2,y2)两点,试问是否为定值,如果是,请求出结果,如果不是请说明理由.(参考公式:在平面直角坐标之中,若A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点间的距离为AB=)6.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx﹣7与y轴交于点C,与x轴交于点B,抛物线y=ax2+bx+14a经过B、C两点,与x轴的正半轴交于另一点A,且OA:OC=2:7.(1)求抛物线的解析式;(2)点D在线段CB上,点P在对称轴的左侧抛物线上,PD=PB,当tan∠PDB=2,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,点Q(7,n)在第四象限,点R在对称轴的右侧抛物线上,若以点P、D、Q、R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q、R的坐标.7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴交于A(﹣2,0)、B (4,0)两点,与y轴交于点C,且OC=2OA.(1)试求抛物线的解析式;(2)直线y=kx+1(k>0)与y轴交于点D,与抛物线交于点P,与直线BC交于点M,记m=,试求m的最大值及此时点P的坐标;(3)在(2)的条件下,点Q是x轴上的一个动点,点N是坐标平面内的一点,是否存在这样的点Q、N,使得以P、D、Q、N四点组成的四边形是矩形?如果存在,请求出点N 的坐标;如果不存在,请说明理由.8.如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图2,CE∥x轴与抛物线相交于点E,点H是直线CE下方抛物线上的动点,过点H且与y轴平行的直线与BC,CE分别相交于点F,G,试探究当点H运动到何处时,四边形CHEF的面积最大,求点H的坐标;(3)若点K为抛物线的顶点,点M(4,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQKM的周长最小,求出点P,Q的坐标.9.如图,已知抛物线y=x2+2x的顶点为A,直线y=x+2与抛物线交于B,C两点.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)作CD⊥x轴于点D,求证:△ODC∽△ABC;(3)若点P为抛物线上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,则是否还存在除C点外的其他位置的点,使以O,P,M为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出这样的P 点坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(5,)、点B(9,﹣10),与y轴交于点C,点P是直线AC上方抛物线上的一个动点;(1)求抛物线对应的函数解析式;(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线BC交于点E,当四边形AECP的面积最大时,求点P的坐标;(3)当∠PCB=90°时,作∠PCB的角平分线,交抛物线于点F.①求点P和点F的坐标;②在直线CF上是否存在点Q,使得以F、P、Q为顶点的三角形与△BCF相似,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.解:(1)当x=0时,y=6,∴点C的坐标为(0,6).设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣6),将C(0,6)代入得:﹣12a=6,解得a=﹣.∴抛物线的解析式为y=﹣(x+2)(x﹣6),整理得:y=﹣x2+2x+6.(2)将x=4代入得:y=6.∴D(4,6).如图所示:作点DE∥x轴,过点B作BE∥y轴,作点D关于BC的对称点D′,则BD=BD′,过点D′作D′F⊥x轴,垂足为F.∵B(6,0),C(0,6),∴OB=OC.∴∠OBC=45°.∴∠OBC=∠EBC.又∵∠D′BC=∠DBC,∴∠DBE=∠D′BF.在△DEB和△D′FB中,,∴△DEB≌△D′FB.∴D′F=ED=2,BF=BE=6.∴点D′的坐标为(0,2).设BD′的解析式为y=kx+2,将点B的坐标代入得:6k+2=0,解得k=﹣,∴BD′的解析式为y=﹣x+2.将y=﹣x+2代入y=﹣x2+2x+6得:﹣x+2=﹣x2+2x+6,整理得:3x2﹣14x﹣24=0,解得:x=6(舍去)或x=﹣.将x=﹣代入得:y=﹣×(﹣)+2=+2=∴点P的坐标为(﹣,).2.解:(1)把y=0代入y=x+1得:x+1=0,解得:x=﹣1,∴点A(﹣1,0).将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式得:,解得:b=﹣2,c=﹣3.∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3.(2)如图1所示:设点E的坐标为(x,x+1),则点F的坐标为F(x,x2﹣2x﹣3).设EF=(x+1)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+3x+4=﹣(x﹣)2+.∴当x=时,EF有最大值.将x=代入y=x+1得:y=.∴E(,).(3)如图2所示:过点E作PE⊥EF,交抛物线与点P或点P′,则y p=.将y=代入抛物线的解析式得:x2﹣2x﹣3=,解得:x=1+,x=1﹣.∴点P的坐标为(1﹣,)或(1+,).3.解:(1)对于抛物线y=a(x+1)(x﹣3),令y=0,得到a(x+1)(x﹣3)=0,解得x=﹣1或3,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴OB=3,∵∠ABC=45°,∴OC=OB=3,∴C(0,3),把(0,3)代入y=a(x+1)(x﹣3)得到a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.(2)如图2中,作PH⊥AB于H,交BC于T.,作CE⊥PH于E,设P(m,﹣m2+2m+3).∵B(3,0),C(0,3),∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,∴T(m,﹣m+3),∵S△PBC =S△PTC+S△PTB=•PT•CE+•PT•BH=PT•(CE+BH)=•PT•OB=×(﹣m2+3m)×3=3,整理得m2﹣3m+2=0,∴m=1或2,∵∠PCB>45°,∴m=1,∴P(1,4).(3)如图3中,作RM⊥DQ于M,连接EM.DH交AB于N.设D(n,﹣n2+2n+3).∵PQ∥DE,PQ⊥DQ,DH⊥AB,∴Q(n,4),∴DE=2(n﹣1),DQ=4﹣(﹣n2+2n+3)=(n﹣1)2,∴==,==,∴=,∵∠EDQ=∠EDH=90°,∴△EDQ∽△HDE,∴∠DEQ=∠EHD,∵∠DEQ+∠EQD=90°,∴∠EHD+∠EQD=90°,∴∠HEQ=90°,∵∠REH+∠RMH=180°,∴E、H、M、R四点共圆,∴∠ERH=∠EMH,∴tan∠ERH=tan∠EMD==,∴DM=(n﹣1),∴QM=(n﹣1)2﹣(n﹣1),∵RM∥DE,∴=,∴RM=2n﹣,∴R[﹣n+,4﹣(n﹣1)2+(n﹣1)],把点R坐标代入y=﹣x2+2x+3得到,4﹣(n﹣1)2+(n﹣1)=﹣(﹣n+)2+2(﹣n+)+3,解得n=,∴D(,).4.解:(1)由y=x2﹣x﹣3得到:y=(x﹣4)(x﹣2)或y=(x﹣1)2﹣,所以A(﹣2,0),B(4,0),令x=0,则y=﹣3,所以C(0,﹣3);综上所述,A(﹣2,0),B(4,0),C(0,﹣3);故答案是:(﹣2,0),(4,0),(0,﹣3);(2)①∵A(﹣2,0),B(4,0),∴AB=6,由BP=BQ得到:6﹣3t=t,解得t=;②∵B(4,0),C(0,﹣3),∴OB=4,OC=3,∴BC==5.i)如图1,当∠BPQ=90°时,△BPQ∽△BOC,则=,即=,解得t=;ii)如图2,当∠BQP=90°时,△BPQ∽△BCO,则=,即=,解得t=综上所述,t的值是:或.5.解:(1)∵一次函数y=x+m(m为常数)的图象与x轴交于点A(﹣3,0),∴0=×(﹣3)+m,解得m=,∴一次函数解析式为y=x+,∴C点坐标为(0,).∵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 (﹣3,0)、C (0,), ∴,解得,∴抛物线的函数表达式为y =﹣x 2+x +;(2)存在.设Q (x ,﹣x 2+x +). ①当点C 为直角顶点时,如图,作CQ ⊥AC 交抛物线于点Q ,QE ⊥y 轴于E .在△ACO 与△CQE 中,,∴△ACO ∽△CQE , ∴=,即=,解得x 1=5.2,x 2=0(不合题意舍去);②当点A 为直角顶点时,如图,作AQ ′⊥AC 交抛物线于点Q ′,Q ′E ′⊥x 轴于E . 在△ACO 与△Q ′AE ′中,,∴△ACO ∽△Q ′AE ′, ∴=,即=,解得x 1=8.2,x 2=﹣3(不合题意舍去).综上所述:Q 点的横坐标为5.2或8.2;(3)∵y =﹣x 2+x +与x 轴交于A (﹣3,0)、B 两点,对称轴为直线x =1,∴B 点坐标为(5,0),∵C (0,),∴直线BC 的解析式为y =﹣x +, 当x =1时,y =﹣×1+=3, ∴P (1,3).设过点P 的直线为:y =kx +3﹣k ,把y =kx +3﹣k 代入y =﹣x 2+x +,得kx +3﹣k =﹣x 2+x +, 整理得,x 2+(4k ﹣2)x ﹣4k ﹣3=0,∴x 1+x 2=2﹣4k ,x 1x 2=﹣4k ﹣3,y 1﹣y 2=k (x 1﹣x 2),∴(x 1﹣x 2)2=(x 1+x 2)2﹣4x 1x 2=(2﹣4k )2﹣4(﹣4k ﹣3)=16k 2+16, ∴M 1M 2===4(1+k 2), 同理:M 1P ==, M 2P =,∴M 1P •M 2P =•=|(x 1﹣1)(x 2﹣1)|•(1+k 2)=4(1+k 2), ∴=1为定值.6.解:(1)∵直线y =kx ﹣7与y 轴的负半轴交于点C∴C (0,﹣7),∴OC =7,∵抛物线y=ax2+bx+14a经过点C,∴14a=﹣7,∴a=﹣,∴y=﹣x2+bx﹣7,∵OA:OC=2:7.∴OA=2,∴A(2,0)∵抛物线y=﹣x2+bx﹣7经过点A,∴b=∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x﹣7,(2)如图1,∵抛物线y=﹣x2+x﹣7经过B点,令y=0解得x=7或x=2(舍去),∴B(7,0),∴OB=7,∴OC=OB,∴∠OCB=∠OBC=45°过点P作PF⊥x轴于点G,交CB延长线于点F,则PF∥y轴,∴∠CFG=∠OCB=45°,∴BF=GF,过P作PE⊥BC于点E,∵PD=PB,∴tan∠PBD=tan∠PDB=2,∴PE=2BE,∵EF=PE,∴BF=BE,∴PF=PE=2 BE=2 BF=4GF,∴PG=3GF,∵直线y=kx﹣7过B点,∴k=1,∴y=x﹣7,设F(m,m﹣7),则P(m,﹣3(m﹣7)),∵点P在抛物线y=﹣x2+x﹣7上,∴﹣3(m﹣7)=﹣m2+m﹣7,解得m=7(舍去)或m=8,∴P(8,﹣3);(3)如图2,当DP∥QR时,即四边形DQRP是平行四边形,∵B(7,0),Q(7,m)∴BQ∥y轴过P作PN∥BQ,过D作DN⊥BQ交PN于点N,过R作RM⊥BQ于点M.设PD交BQ于点T,DN交BM于点I,∴∠DTB=∠DPN,∠PTQ=∠RQM,∴∠DPN=∠RQM,∵四边形DPRQ是平行四边形,∴DP=RQ,在△RMQ和△DNP中,,∴△RMQ≌△DNP(AAS),∴RM=DN,MQ=PN,由(2)可求F(8,1),GF=1,BD=2BE=2BF=2 GF=2 ,∵∠QBC=45°,∴BI=DI=2,∴D(5,﹣2),设R点的横坐标为t,∵RM=DN,∴t﹣7=8﹣5,解得t=10,∵点R在抛物线y=﹣x2+x﹣7 上,∴当t=10时,﹣×102+×10﹣7=﹣12,∴R(10,﹣12),∵MQ=PN,∴3﹣2=﹣12﹣n,∴n=﹣11,∴R(10,﹣12),Q(7,﹣11),如图3,当DR∥QP时,即四边形DQPR是平行四边形同理可求得R(6,2),Q(7,﹣7).7.解:(1)因为抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣2,0)、B(4,0)两点,所以可以假设y=a(x+2)(x﹣4),∵OC=2OA,OA=2,∴C(0,4),代入抛物线的解析式得到a=﹣,∴y=﹣(x+2)(x﹣4)或y=﹣x2+x+4或y=﹣(x﹣1)2+.(2)如图1中,由题意,点P在y轴的右侧,作PE⊥x轴于E,交BC于F.∵CD∥PE,∴△CMD∽△FMP,∴m==,∵直线y=kx+1(k>0)与y轴交于点D,则D(0,1),∵BC的解析式为y=﹣x+4,设P(n,﹣n2+n+4),则F(n,﹣n+4),∴PF=﹣n2+n+4﹣(﹣n+4)=﹣(n﹣2)2+2,∴m==﹣(n﹣2)2+,∵﹣<0,∴当n=2时,m有最大值,最大值为,此时P(2,4).(3)存在这样的点Q、N,使得以P、D、Q、N四点组成的四边形是矩形.①当DP是矩形的边时,有两种情形,a、如图2﹣1中,四边形DQNP是矩形时,有(2)可知P(2,4),代入y=kx+1中,得到k=,∴直线DP的解析式为y=x+1,可得D(0,1),E(﹣,0),由△DOE∽△QOD可得=,∴OD2=OE•OQ,∴1=•OQ,∴OQ=,∴Q(,0).根据矩形的性质,将点P向右平移个单位,向下平移1个单位得到点N,∴N(2+,4﹣1),即N(,3)b、如图2﹣2中,四边形PDNQ是矩形时,∵直线PD的解析式为y=x+1,PQ⊥PD,∴直线PQ的解析式为y=﹣x+,∴Q(8,0),根据矩形的性质可知,将点D向右平移6个单位,向下平移4个单位得到点N,∴N(0+6,1﹣4),即N(6,﹣3).②当DP是对角线时,设Q(x,0),则QD2=x2+1,QP2=(x﹣2)2+42,PD2=13,∵Q是直角顶点,∴QD2+QP2=PD2,∴x2+1+(x﹣2)2+16=13,整理得x2﹣2x+4=0,方程无解,此种情形不存在,综上所述,满足条件的点N坐标为(,3)或(6,﹣3).8.解:(1)∵点A(﹣1,0),B(5,0)在抛物线y=ax2+bx﹣5上,∴,解得,∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x﹣5,(2)设H(t,t2﹣4t﹣5),∵CE∥x轴,∴点E的纵坐标为﹣5,∵E在抛物线上,∴x2﹣4x﹣5=﹣5,∴x=0(舍)或x=4,∴E(4,﹣5),∴CE=4,∵B(5,0),C(0,﹣5),∴直线BC的解析式为y=x﹣5,∴F(t,t﹣5),∴HF=t﹣5﹣(t2﹣4t﹣5)=﹣(t﹣)2+,∵CE∥x轴,HF∥y轴,∴CE⊥HF,=CE•HF=﹣2(t﹣)2+,∴S四边形CHEF∴H(,﹣);(3)如图2,∵K为抛物线的顶点,∴K(2,﹣9),∴K关于y轴的对称点K'(﹣2,﹣9),∵M(4,m)在抛物线上,∴M(4,﹣5),∴点M关于x轴的对称点M'(4,5),∴直线K'M'的解析式为y=x﹣,∴P(,0),Q(0,﹣).9.(1)解:y=x2+2x=(x+1)2﹣1,∴顶点A(﹣1,﹣1);由,解得:或∴B(﹣2,0),C(1,3);(2)证明:∵A(﹣1,﹣1),B(﹣2,0),C(1,3),∴AB==,BC==3,AC==2,∴AB2+BC2=AC2,==,∴∠ABC=90°,∵OD=1,CD=3,∴=,∴,∠ABC=∠ODC=90°,∴△ODC∽△ABC;(3)存在这样的P点,设M(x,0),则P(x,x2+2x),∴OM=|x|,PM=|x2+2x|,当以O,P,M为顶点的三角形与△ABC相似时,有=或=,由(2)知:AB =,CB =3, ①当=时,则=, 当P 在第二象限时,x <0,x 2+2x >0, ∴,解得:x 1=0(舍),x 2=﹣,当P 在第三象限时,x <0,x 2+2x <0, ∴=,解得:x 1=0(舍),x 2=﹣, ②当=时,则=3,同理代入可得:x =﹣5或x =1(舍),综上所述,存在这样的点P ,坐标为(﹣,﹣)或(﹣,)或(﹣5,15).10.解:(1)∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (5,)、点B (9,﹣10), ∴, 解得,∴抛物线对应的函数表达式为y =﹣x 2+2x ﹣1;(2)由抛物线可得,C (0,﹣1),B (9,﹣10),∴直线BC 为:y =﹣x ﹣1,设点P 的坐标为(m ,﹣m 2+2m ﹣1),则E (m ,﹣m ﹣1),∴PE =﹣m 2+2m ﹣1﹣(﹣m ﹣1)=﹣m 2+3m ,∴四边形AECP 的面积=△APE 面积+△CPE 面积 =×(﹣m 2+3m )×m +×(﹣m 2+3m )×(5﹣m ) =(﹣m 2+3m ) =﹣m 2+m , =﹣(m ﹣)2+, ∴当m =时,﹣m 2+2m ﹣1=,∴点P 坐标为( ,);(3)①过点B 作BH ⊥y 轴于H ,∵C (0,﹣1),B (9,﹣10),∴CH =BH =9,∴∠BCH =45°,∵∠PCB =90°,CF 平分∠PCB ,∴∠BCF =45°,∴∠FCH =90°,即CF ∥x 轴,当y =﹣1时,﹣1=﹣x 2+2x ﹣1,解得x 1=0,x 2=6,∴F (6,﹣1),∵CP ⊥CB ,C (0,﹣1),∴直线CP 为:y =x ﹣1,当x ﹣1=﹣x 2+2x ﹣1时,解得x 1=0,x 2=3, 当x =3时,y =2,∴P (3,2);②∵直线CB :y =﹣x ﹣1,直线PF :y =﹣x +5, ∴CB ∥PF ,∴∠BCF =∠PFC =45°,∴在直线CF上存在满足条件的点Q,设Q(t,﹣1),由题可得CF=6,CB=9,PF=3,∽△BCF时,(ⅰ)如图所示,当△PFQ1=,即=,解得t=4,(4,﹣1);∴Q1(ⅱ)如图所示,当△PFQ∽△FCB时,=,即=,解得t=﹣3,(﹣3,﹣1).∴Q2综上所述,点Q的坐标为(4,﹣1)或(﹣3,﹣1).。
数学人教版九年级上册专题:二次函数动点综合题 (二次函数与四边形,三角形)
专题:二次函数动点综合题(二次函数与四边形,三角形)教学目标:1. 学生经历课上对简单动点问题的讲解,对简单动点问题的解题方法有初步的理解;2. 经历较复杂背景下,动点问题的求解方法解题策略的归纳提升;3. 在自主解题、师生探究的学习过程中体会数形结合、分类讨论、方程思想等主要数学思想方法在解题中的应用,体会探索数学的乐趣。
教学重点:经历应用四边形的性质和判定定理解决二次函数与四边形形状问题 教学难点:运用图形的性质和判定寻找运动中的特殊位置,利用方程思想解决问题教学过程:一、 教师导学:本节课目标导学:点动、线动、面动构成的问题称为动态题.近几年来中考23题多是二次函数与几何图形相结合的综合题。
(一)常见考点:(1)确定二次函数解析式(2)与动点有关的存在性问题(直角、等角、等腰三角形、直角三角形、等腰三角形全等三角形、相似三角形、特殊四边形等)(3)函数类最值问题(4)运动问题中特殊位置的数量和位置关系(大胆猜想)本节课主要解决与动点有关的存在性问题的研究方法和策略(二)解题策略:动点(线、面)→画出符合条件的静态图形→设出关键点坐标→建立模型(方程)→解方程求解符合条件的点坐标→验证符合题意二、讲解问题的(1)—(3) 抛物线 与x 轴交与A,By 轴交与C 点,且B (1,0).抛物线上有一动点P ,点P 横坐标m ,且-3<m<0,过点P 做y 轴的平行线交轴和直线AC 与点D 和E.1.求抛物线及直线AC 的函数关系式2.连接PC ,求出当PEC 是直角三角形时m3.二象限是否存在一点M ,使四边形PCBM4342-+=bx x y说明:(1)(2)学生基本能在学生层面解决,教师针对学生问题进行归纳提升,分类问题,分类的标准,借助手中的尺子,动中取静。
(3)连接BC,PC,过点P做BC的平行线,过点B做PC的平行线交与点M①求p点坐标②利用平移法求M点坐标。
说明:学生讲解,体会解题策略,个别学生梳理,讲解分析,教师归纳动点问题的研究策略:关键点坐标——平移——构建方程——解方程——验证(学生完成板书)解答略三、一题多变,提升能力。
专题13 二次函数中的图形运动最值问题(原卷版)-备战2021年中考数学复习重难点与压轴题型专项训练
备战2021年中考复习重难点与压轴题型专项训练专题13 二次函数中的图形运动最值问题【专题训练】一、解答题1.(2020·浙江绍兴市·九年级其他模拟)已知:如图,△ABC 是等腰直角三角形,90,3cm A AB AC ∠===,动点P ,Q 同时从A ,B 两点出发,分别沿AB ,AB 方向匀速移动,P 的速度是1cm/s ,Q ,当点P 到达点B 时,P ,Q 两点停止运动,设点P 的运动时间为(s)t ,解答下列问题:(1)当t 为何值时,PBQ △是直角三角形?(2)问:是否存在某一时刻t ,使四边形APQC 的面积与PBQ △面积差最小?如果存在,求出相应的t 值;不存在,说明理由;(3)设PQ 的长为(cm)y ,试确定y 与t 之间的关系式;写出当t 分别为何值时,PQ 达到最短和最长,并写出PQ 的最小值和最大值.2.(2020·武汉二中广雅中学九年级二模)有一根直尺短边长4cm ,长边长10cm ,还有一块锐角为45°的直角三角形纸板,它的斜边长为16cm,如图甲,将直尺的短边DE与直角三角形纸板的斜边AB重合,且点D与点A重合.将直尺沿射线AB方向平移,如图乙,设平移的长度为xcm,且满足0≤x≤12,直尺和三角形纸板重叠部分的面积为Scm2.(1)当x=0cm时,S=______;当x=4cm时,S=_____;当x=12cm时,S=_____.(2)当4<x<8(如图丙),请用含x的代数式表示S.(3)是否存在一个位置,使重叠部分面积为28cm2?若存在求出此时x的值.3.(2020·四会市四会中学九年级二模)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是矩形,OA=4,OC=3.动点P从点C 出发,沿射线CB方向以每秒2个单位长度的速度运动;同时,动点Q从点O出发,沿x轴正半轴方向以每秒1个单位长度的速度运动.设点P、Q的运动时间为t秒(1)当t=2秒时,求tan∠QP A的值;(2)当线段PQ与线段AB相交于点M,且BM=2AM时,求t的值;(3)连结CQ,当点P,Q在运动过程中,记CQP与矩形OABC重叠部分的面积为S,求S与t的函数关系式;(4)直接写出∠OAB的角平分线经过CQP边上中点时的t值.4.(2020·揭阳市实验中学九年级期中)如图,已知在∠ABC中,∠B=90°,AB=8cm,BC=6cm.P,Q是∠ABC边上的两个动点,其中点P从点A出发沿A→B方向运动,速度为每秒1cm,到达点B停止运动;点Q从点B出发沿B→C→A方向运动,速度为每秒2cm,到达点A停止运动.它们同时出发,设出发时间为t秒.(1)当t=________秒时,PQ∠AC;(2)设∠PQB的面积为S,求S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;(3)当点Q在边CA上运动时,直接写出能使∠BCQ为等腰三角形的t的值.5.(2020·云南昆明市·九年级其他模拟)矩形管在我们日常生活中应用广泛,石油、天然气的运输,制造建筑结构网架,制造公路桥梁等领域均有应用.如图,若矩形管ABCD 的两边长20 , 6 AB cm AD cm ==,()1若点PQ 分别从A B 、同时出发,P 在边AB 上沿AB 方向以每秒2cm 的速度匀速运动,Q 在边BC 上沿BC 方向以每秒1cm 的速度匀速运动,当一点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为x 秒,PBQ △的面积为()2y cm .求PBQ △面积的最大值;()2若点P 在边AB 上,从点A 出发,沿AB 方向以每秒2cm 的速度匀速运动,点Q 在边BC 上,从BC 中点出发,沿BC 方向以每秒1cm 的速度匀速运动,当点P 运动到AB 中点时,点Q 开始向上运动,当一点到达终点时,另一点也停止运动.设点P 运动时间为t 秒,PBQ △的面积为2mcm .求m 与t 的函数关系式.6.(2020·银川唐徕回民中学九年级二模)如图,在锐角三角形ABC 中,BC =12,∠ABC 的面积为48,D ,E 分别是边AB ,AC 上的两个动点(D 不与A ,B 重合),且保持DE ∠BC ,以DE 为边,在点A 的下方作正方形DEFG .(1)当正方形DEFG 的边GF 在BC 上时,求正方形DEFG 的边长;(2)设DE =x ,∠ABC 与正方形DEFG 重叠部分的面积为y ,试求y 关于x 的函数关系式,写出x 的取值范围,并求出y 的最大值.7.(2020·广东惠州市·九年级二模)如图1,已知Rt ABC ∆中,10AB cm =,6BC cm =,点P 由点B 出发沿BA 方向向点A 匀速运动,同时点Q 由点A 出发沿AC 方向向点C 匀速运动,速度均为2/cm s ,连接PQ ,设运动的时间为t (单位:s )()04t ≤≤.图1 图2 (1)当//PQ BC 时,t=_____s ;(2)设AQP ∆的面积为S (单位:2cm ),当t 为何值时,S 取得最大值,并求出最大值;(3)如图2,取点Q 关于AP 的对称点Q ',连接AQ ',PQ ',得到四边形AQPQ ',是否存在某一时刻t ,使四边形AQPQ '为菱形?若存在,求出此时菱形的面积;若不存在,请说明理由.8.(2020·新疆和田地区·九年级二模)如图,在矩形ABCD 中,6,12AB BC ==,点P 从点A 出发沿AB 边向点B 以1个单位每秒的速度移动,同时点Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2个单位每秒的速度移动。
动点的函数图象问题(压轴题专项讲练)—2024-2025学年九年级数学上册压轴题专项(沪科版原卷版)
动点的函数图象问题数形结合思想:所谓数形结合,就是根据数与形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的思想,实现数形结合,常与以下内容有关:(1)实数与数轴上的点的对应关系;(2)函数与图象的对应关系;(3所给的等式或代数式的结构含有明显的几何意义。
【典例1】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,BD=2,CD⊥AB于点D,点E、F、G分别是边CD、CA、AD的中点,连接EF、FG,动点M从点B出发,以每秒2个单位长度的速度向点A方向运动(点M运动到AB的中点时停止);过点M作直线MP∥BC与线段AC交于点P,以PM为斜边作Rt△PMN,点N在AB 上,设运动的时间为t(s),Rt△PMN与矩形DEFG重叠部分的面积为S,则S与t之间的函数关系图象大致为()A.B.C.D.本题考查几何动点问题的函数图象,正确分段并分析是解题的关键.根据题意先分段,分为0≤t≤0.5,0.5<t≤1,1<t≤2三段,分别列出三段的函数解析式便可解决,本题也可只列出0≤t≤0.5,1<t≤2两段,用排除法解决.解:分析平移过程,①从开始出发至PM与点E重合,由题意可知0≤t≤0.5,如图,则BM=2t,过点M作MT⊥BC于点T,∵∠B=60°,CD⊥AB,∴BC=2BD=4,CD==BT=12BM=t,∵∠ACB=90°,MP∥BC,∴∠ACB=∠MPA=90°,∴四边形CTMP为矩形,∴PM=CT=BC―BT=4―t,∵∠PMN=∠B=60°,PN⊥AB,∴MN=PM2=4―t2,∴DN=MN―MD=MN―BD+BM=3t2,∵E为CD中点,∴DE=CD2=∴S=DE⋅DN=∴S与t的函数关系是正比例函数;②当0.5<t≤1,即从PM与E重合至点M与点D重合,如图,由①可得QN=ED=DM=2―2t,DN=32t,S矩形EDNQ=∵∠PMN=∠B=60°,CD⊥AB,∴SD==,∴ES=ED―SD=∴ER ==2t ―1,∴S =S 矩形EDNQ ―S △ERS =12(2―2t ―1)=―2+此函数图象是开口向下的二次函数;③当1<t ≤2,即从点M 与点D 重合至点M 到达终点,如图,由①可得DN =32t ,MN =4―t 2,∵AD ==6, DG =12AD =3,∴NG =DG ―DN =3―32t ,∴QF =NG =3―32t ,∴PQ==,∴HQ ==1―12t ,∴S =(HQ+MN )×QN 2==―∴S 与t 的函数关系是一次函数,综上,只有选项A 的图象符合,故选:A .1.(2024·四川广元·二模)如图,在矩形ABCD 中,AB =4cm ,AD =2cm ,动点M 自点A 出发沿AB 方向以每秒1cm 的速度向点 B 运动,同时动点N 自点A 出发沿折线AD -DC -CB 以每秒2cm 的速度运动,到达点B 时运动同时停止.设△AMN的面积为y (cm2),运动时间为x (秒),则下列图象中能大致反映y 与x 之间的函数关系的是( )A .B .C .D .2.(22-23九年级上·安徽合肥·期中)如图,在△ABC 中,∠C =135°,AC =BC =P 为BC 边上一动点,PQ∥AB 交AC 于点Q ,连接BQ ,设PB =x ,S △BPQ =y ,则能表示y 与x 之间的函数关系的图象大致是( )A .B .C .D .3.(2024·河北石家庄·二模)如图所示,△ABC 和△DEF 均为边长为4的等边三角形,点A 从点D 运动到点E 的过程中,AB 和DF 相交于点G ,AC 和EF 相交于点H ,(S △BGF +S △FCH )为纵坐标y ,点A 移动的距离为横坐标x ,则y 与x 关系的图象大致为( )A.B.C.D.4.(2023·辽宁铁岭·模拟预测)如图,矩形ABCD中,AB=8cm,AD=12cm,AC与BD交于点O,M是BC 的中点.P、Q两点沿着B→C→D方向分别从点B、点M同时出发,并都以1cm/s的速度运动,当点Q到达D点时,两点同时停止运动.在P、Q△OPQ的面积随时间t变化的图象最接近的是()A.B.C.D.5.(2023·江苏南通·模拟预测)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,E为AB中点,动点P从点B开始沿BC方向运动到点C停止,动点Q从点C开始沿CD→DA方向运动,与点P同时出发,同时停止;这两点的运动速度均为每秒1个单位;若设他们的运动时间为x(s),△EPQ的面积为y,则y与x之间的函数关系的图像大致是()A.B.C.D.6.(2024·河南开封·一模)如图1,在△ABC中,∠B=60°,点D从点B出发,沿BC运动,速度为1cm/s.点P在折线BAC上,且PD⊥BC于点D.点D运动2s时,点P与点A重合.△PBD的面积S(cm2)与运动时间t(s)的函数关系图象如图2所示,E是函数图象的最高点.当S(cm2)取最大值时,PD的长为()A.B.(1+cm C.(1+cm D.(2+cm7.(2024·安徽·一模)如图,在四边形ABCD中,∠A=60°,CD⊥AD,∠BCD=90°,AB=BC=4,动点P,Q同时从A点出发,点Q以每秒2个单位长度沿折线A―B―C向终点C运动;点P以每秒1个单位长度沿线段AD向终点D运动,当其中一点运动至终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为x秒,△APQ的面积为y 个平方单位,则y随x变化的函数图象大致为()A.B.C.D.8.(23-24九年级上·浙江温州·期末)某兴趣小组开展综合实践活动:在Rt△ABC中,∠C=90°,CD=,D为AC上一点,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t s,正方形DPEF的面积为S,当点P由点C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,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,当t3=5t1时,则正方形DPEF的面积为()C.4D.5A.3B.3499.(22-23九年级上·浙江嘉兴·期中)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠ABC =60°,BC =6,点O 为AC 中点,点D 为线段AB 上的动点,连接OD ,设BD =x ,OD 2=y ,则y 与x 之间的函数关系图像大致为( )A .B .C .D .10.(2024·广东深圳·三模)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =12,BC =8,点D 和点E 分别是AB 和AC 的中点,点M 和点N 分别从点A 出发,沿着A→C→B 方向运动,运动速度都是1个单位/秒,当点N 到达点B 时,两点间时停止运动.设△DMN 的面积为S ,运动时间为t ,则S 与t 之间的函数图象大致为( )A .B .C.D.11.(2024·河南南阳·二模)如图是一种轨道示意图,其中A、B、C、D分别是菱形的四个顶点,∠A=60°.现有两个机器人(看成点)分别从A,C两点同时出发,沿着轨道以相同的速度匀速移动,其路线分别为A→B→C和C→D→A.若移动时间为t,两个机器人之间距离为d.则d²与t之间的函数关系用图象表示大致为()A.B.C.D.12.(2024·山东聊城·二模)如图,等边△ABC与矩形DEFG在同一直角坐标系中,现将等边△ABC按箭头所指的方向水平移动,平移距离为x,点C到达点F为止,等边△ABC与矩形DEFG重合部分的面积记为S,则S关于x的函数图象大致为()A.B.C.D.13.(2024·河南·模拟预测)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ABC=90°,BD是AC边上的中线,将△BCD 沿射线BA方向匀速平移,平移后的三角形记为△B1C1D1,设△B1C1D1与△ABD重叠部分的面积为y,平移距离为x,当点B1与点A重合时,△B1C1D1停止运动,则下列图象最符合y与x之间函数关系的是()A.B.C.D.14.(23-24九年级上·安徽滁州·期末)如图,菱形ABCD的边长为3cm,∠B=60°,动点P从点B出发以3cm/ s的速度沿着边BC―CD―DA运动,到达点A后停止运动;同时动点Q从点B出发,以1cm/s的速度沿着边BA 向A点运动,到达点A后停止运动.设点P的运动时间为x(s),△BPQ的面积为y(cm2),则y关于x的函数图象为()A.B.C.D.15.(2023·辽宁盘锦·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点A在y轴的正半轴上,顶点B、C在x轴的正半轴上,D,P(―1,―1).点M在菱形的边AD和DC上运动(不与点A,C重合),过点M作MN∥y轴,与菱形的另一边交于点N,连接PM,PN,设点M的横坐标为x,△PMN的面积为y,则下列图象能正确反映y与x之间函数关系的是()A.B.C.D.16.(22-23九年级上·安徽蚌埠·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A(2,0),点B,点C(―,点P从点O出发沿O→A→B路线以每秒1个单位的速度运动,点Q从点O出发沿O→C→B的速度运动,当一个点到达终点时另一个点随之停止运动,设y=PQ2,运动时间为t秒,则正确表达y与t的关系图象是()A.B.C.D.17.(2022·辽宁·中考真题)如图,在等边三角形ABC中,BC=4,在Rt△DEF中,∠EDF=90°,∠F=30°,DE=4,点B,C,D,E在一条直线上,点C,D重合,△ABC沿射线DE方向运动,当点B与点E 重合时停止运动.设△ABC运动的路程为x,△ABC与Rt△DEF重叠部分的面积为S,则能反映S与x之间函数关系的图象是( )A.B.C.D.18.(2023·山东聊城·三模)如图(1)所示,E 为矩形ABCD 的边AD 上一点,动点P ,Q 同时从点B 出发,点P 沿折线BE ―ED ―DC 运动到点C 时停止,点Q 沿BC 运动到点C 时停止,它们运动的速度都是1cm/秒,设P ,Q 同时出发t 秒时,△BPQ 的面积为y cm 2.已知y 与t 的函数关系图像如图(2)(曲线OM 为抛物线的一部分),则下列结论不正确的是( )A .AB:AD =4:5B .当t =2.5秒时,PQ =C .当t =294时,BQ PQ =53D .当△BPQ 的面积为4cm 2时,t 或475秒19.(2023·辽宁·中考真题)如图,∠MAN =60°,在射线AM ,AN 上分别截取AC =AB =6,连接BC ,∠MAN 的平分线交BC 于点D ,点E 为线段AB 上的动点,作EF ⊥AM 交AM 于点F ,作EG∥AM 交射线AD 于点G ,过点G 作GH ⊥AM 于点H ,点E 沿E 与点B 重合时停止运动.设点E 运动的路程为x ,四边形EFHG 与△ABC 重叠部分的面积为S ,则能大致反映S 与x 之间函数关系的图象是( )A .B .C .D .20.(22-23九年级上·安徽滁州·期末)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的边长为4,且点A与原点O 重合,边AD在x轴上,点B的横坐标为―2,现将菱形ABCD沿x轴以每秒1个单位长度的速度向右平移,设平移时间为t(秒),菱形ABCD位于y轴右侧部分的面积为S,则S关于t的函数图像大致为()A.B.C.D.。
