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文档介绍
中考二次函数压轴题含答案
2014年中考数学冲刺复习资料:二次函数压轴题 一、面积类 1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点. (1)求抛物线的解析式. (2)点M是线段BC上的点(不与B,C重合),过M作MN∥y轴交抛物线于N,若点M的横坐标为m,请用m的代数式表示MN的长. (3)在(2)的条件下,连接NB、NC,是否存在m,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值;若不存在,说明理由. 分析:专题:压轴题;数形结合. (1)已知了抛物线上的三个点的坐标,直接利用待定系数法即可求出抛物线的解析式. (2)先利用待定系数法求出直线BC的解析式,已知点M的横坐标,代入直线BC、抛物线的解析式中,可得到M、N点的坐标,N、M纵坐标的差的绝对值即为MN的长. (3)设MN交x轴于D,那么△BNC的面积可表示为:S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,MN的表达式在(2)中已求得,OB的长易知,由此列出关于S△BNC、m的函数关系式,根据函数的性质即可判断出△BNC是否具有最大值. 解:(1)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),则: a(0+1)(0﹣3)=3,a=﹣1; ∴抛物线的解析式:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3. (2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,则有: ,解得; 故直线BC的解析式:y=﹣x+3. 已知点M的横坐标为m,MN∥y,则M(m,﹣m+3)、N(m,﹣m2+2m+3); ∴故MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m(0<m<3). (3)如图; ∵S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB, ∴S△BNC=(﹣m2+3m)•3=﹣(m﹣)2+(0<m<3); ∴当m=时,△BNC的面积最大,最大值为. 2.如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知B点坐标为(4,0). (1)求抛物线的解析式; (2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标; (3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M点的坐标. 专题:压轴题;转化思想. 分析:(1)该函数解析式只有一个待定系数,只需将B点坐标代入解析式中即可. (2)首先根据抛物线的解析式确定A点坐标,然后通过证明△ABC是直角三角形来推导出直径AB和圆心的位置,由此确定圆心坐标. (3)△MBC的面积可由S△MBC=BC×h表示,若要它的面积最大,需要使h取最大值,即点M到直线BC的距离最大,若设一条平行于BC的直线,那么当该直线与抛物线有且只有一个交点时,该交点就是点M. 解:(1)将B(4,0)代入抛物线的解析式中,得: 0=16a﹣×4﹣2,即:a=; ∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2. (2)由(1)的函数解析式可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2); ∴OA=1,OC=2,OB=4, 即:OC2=OA•OB,又:OC⊥AB, ∴△OAC∽△OCB,得:∠OCA=∠OBC; ∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°, ∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径; 所以该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:(,0). (3)已求得:B(4,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y=x﹣2; 设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线只有一个交点时,可列方程: x+b=x2﹣x﹣2,即: x2﹣2x﹣2﹣b=0,且△=0; ∴4﹣4×(﹣2﹣b)=0,即b=﹣4; ∴直线l:y=x﹣4. 所以点M即直线l和抛物线的唯一交点,有: ,解得:即 M(2,﹣3). 过M点作MN⊥x轴于N, S△BMC=S梯形OCMN+S△MNB﹣S△OCB=×2×(2+3)+×2×3﹣×2×4=4. 二、平行四边形类 3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0)、B(0,﹣3),点P是直线AB上的动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M,设点P的横坐标为t. (1)分别求出直线AB和这条抛物线的解析式. (2)若点P在第四象限,连接AM、BM,当线段PM最长时,求△ABM的面积. (3)是否存在这样的点P,使得以点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由. 考点:二次函数综合题;解一元二次方程-因式分解法;待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;平行四边形的判定.. 专题:压轴题;存在型. 分析: (1)分别利用待定系数法求两函数的解析式:把A(3,0)B(0,﹣3)分别代入y=x2+mx+n与y=kx+b,得到关于m、n的两个方程组,解方程组即可; (2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),用P点的纵坐标减去M的纵坐标得到PM的长,即PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,然后根据二次函数的最值得到 当t=﹣=时,PM最长为=,再利用三角形的面积公式利用S△ABM=S△BPM+S△APM计算即可; (3)由PM∥OB,根据平行四边形的判定得到当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,然后讨论:当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能;当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3;当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,分别解一元二次方程即可得到满足条件的t的值. 解答: 解:(1)把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=x2+mx+n,得 解得,所以抛物线的解析式是y=x2﹣2x﹣3. 设直线AB的解析式是y=kx+b, 把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=kx+b,得,解得, 所以直线AB的解析式是y=x﹣3; (2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3), 因为p在第四象限, 所以PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t, 当t=﹣=时,二次函数的最大值,即PM最长值为=, 则S△ABM=S△BPM+S△APM==. (3)存在,理由如下: ∵PM∥OB, ∴当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形, ①当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能有PM=3. ②当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3,解得t1=,t2=(舍去),所以P点的横坐标是; ③当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,解得t1=(舍去),t2=,所以P点的横坐标是. 所以P点的横坐标是或. 4.如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0,1),B(2,0),O(0,0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到△A′B′O. (1)一抛物线经过点A′、B′、B,求该抛物线的解析式; (2)设点P是在第一象限内抛物线上的一动点,是否存在点P,使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积4倍?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由. (3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出四边形PB′A′B的两条性质. 分析: (1)利用旋转的性质得出A′(﹣1,0),B′(0,2),再利用待定系数法求二次函数解析式即可; (2)利用S四边形PB′A′B=S△B′OA′+S△PB′O+S△POB,再假设四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍,得出一元二次方程,得出P点坐标即可; (3)利用P点坐标以及B点坐标即可得出四边形PB′A′B为等腰梯形,利用等腰梯形性质得出答案即可. 解答: 解:(1)△A′B′O是由△ABO绕原点O逆时针旋转90°得到的, 又A(0,1),B(2,0),O(0,0), ∴A′(﹣1,0),B′(0,2). 方法一: 设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c(a≠0), ∵抛物线经过点A′、B′、B, ∴,解得:,∴满足条件的抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2. 方法二:∵A′(﹣1,0),B′(0,2),B(2,0), 设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2) 将B′(0,2)代入得出:2=a(0+1)(0﹣2), 解得:a=﹣1, 故满足条件的抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣2)=﹣x2+x+2; (2)∵P为第一象限内抛物线上的一动点, 设P(x,y),则x>0,y>0,P点坐标满足y=﹣x2+x+2. 连接PB,PO,PB′, ∴S四边形PB′A′B=S△B′OA′+S△PB′O+S△POB, =×1×2+×2×x+×2×y, =x+(﹣x2+x+2)+1, =﹣x2+2x+3. ∵A′O=1,B′O=2,∴△A′B′O面积为:×1×2=1, 假设四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍,则 4=﹣x2+2x+3, 即x2﹣2x+1=0, 解得:x1=x2=1, 此时y=﹣12+1+2=2,即P(1,2). ∴存在点P(1,2),使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍. (3)四边形PB′A′B为等腰梯形,答案不唯一,下面性质中的任意2个均可. ①等腰梯形同一底上的两个内角相等;②等腰梯形对角线相等; ③等腰梯形上底与下底平行;④等腰梯形两腰相等.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分) 或用符号表示: ①∠B′A′B=∠PBA′或∠A′B′P=∠BPB′;②PA′=B′B;③B′P∥A′B;④B′A′=PB.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分) 5.如图,抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l:y=x﹣5上. (1)求抛物线顶点A的坐标; (2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD的形状; (3)在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D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. 专题:压轴题;分类讨论. 分析: (1)先根据抛物线的解析式得出其对称轴,由此得到顶点A的横坐标,然后代入直线l的解析式中即可求出点A的坐标. (2)由A点坐标可确定抛物线的解析式,进而可得到点B的坐标.则AB、AD、BD三边的长可得,然后根据边长确定三角形的形状. (3)若以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形,应分①AB为对角线、②AD为对角线两种情况讨论,即①ADPB、②ABPD,然后结合勾股定理以及边长的等量关系列方程求出P点的坐标. 解:(1)∵顶点A的横坐标为x=﹣=1,且顶点A在y=x﹣5上, ∴当x=1时,y=1﹣5=﹣4, ∴A(1,﹣4). (2)△ABD是直角三角形. 将A(1,﹣4)代入y=x2﹣2x+c,可得,1﹣2+c=﹣4,∴c=﹣3, ∴y=x2﹣2x﹣3,∴B(0,﹣3) 当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,x1=﹣1,x2=3 ∴C(﹣1,0),D(3,0), BD2=OB2+OD2=18,AB2=(4﹣3)2+12=2,AD2=(3﹣1)2+42=20, BD2+AB2=AD2, ∴∠ABD=90°,即△ABD是直角三角形. (3)存在. 由题意知:直线y=x﹣5交y轴于点E(0,﹣5),交x轴于点F(5,0) ∴OE=OF=5, 又∵OB=OD=3 ∴△OEF与△OBD都是等腰直角三角形 ∴BD∥l,即PA∥BD 则构成平行四边形只能是PADB或PABD,如图, 过点P作y轴的垂线,过点A作x轴的垂线交过P且平行于x轴的直线于点G. 设P(x1,x1﹣5),则G(1,x1﹣5) 则PG=|1﹣x1|,AG=|5﹣x1﹣4|=|1﹣x1| PA=BD=3 由勾股定理得: (1﹣x1)2+(1﹣x1)2=18,x12﹣2x1﹣8=0,x1=﹣2或4 ∴P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1), 存在点P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1)使以点A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形. 三、周长类 6.如图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为(﹣3,0)、(0,4),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且顶点在直线x=上. (1)求抛物线对应的函数关系式; (2)若把△ABO沿x轴向右平移得到△DCE,点A、B、O的对应点分别是D、C、E,当四边形ABCD是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由; (3)在(2)的条件下,连接BD,已知对称轴上存在一点P使得△PBD的周长最小,求出P点的坐标; (4)在(2)、(3)的条件下,若点M是线段OB上的一个动点(点M与点O、B不重合),过点M作∥BD交x轴于点N,连接PM、PN,设OM的长为t,△PMN的面积为S,求S和t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围,S是否存在最大值?若存在,求出最大值和此时M点的坐标;若不存在,说明理由. 分析:(1)根据抛物线y=经过点B(0,4),以及顶点在直线x=上,得出b,c即可; (2)根据菱形的性质得出C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),利用图象上点的性质得出x=5或2时,y的值即可. (3)首先设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,求出解析式,当x=时,求出y即可; (4)利用MN∥BD,得出△OMN∽△OBD,进而得出,得到ON=,进而表示出△PMN的面积,利用二次函数最值求出即可. 解答: 解:(1)∵抛物线y=经过点B(0,4)∴c=4, ∵顶点在直线x=上,∴﹣=﹣=,∴b=﹣; ∴所求函数关系式为; (2)在Rt△ABO中,OA=3,OB=4,∴AB=, ∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=DA=AB=5, ∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0), 当x=5时,y=, 当x=2时,y=, ∴点C和点D都在所求抛物线上; (3)设CD与对称轴交于点P,则P为所求的点, 设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b, 则,解得:,∴, 当x=时,y=,∴P(), (4)∵MN∥BD, ∴△OMN∽△OBD, ∴即得ON=, 设对称轴交x于点F, 则(PF+OM)•OF=(+t)×, ∵, S△PNF=×NF•PF=×(﹣t)×=, S=(﹣), =﹣(0<t<4), a=﹣<0∴抛物线开口向下,S存在最大值. 由S△PMN=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+, ∴当t=时,S取最大值是,此时,点M的坐标为(0,). 四、等腰三角形类 7.如图,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置. (1)求点B的坐标; (2)求经过点A、O、B的抛物线的解析式; (3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由. 专题:压轴题;分类讨论. 分析: (1)首先根据OA的旋转条件确定B点位置,然后过B做x轴的垂线,通过构建直角三角形和OB的长(即OA长)确定B点的坐标. (2)已知O、A、B三点坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式. (3)根据(2)的抛物线解析式,可得到抛物线的对称轴,然后先设出P点的坐标,而O、B坐标已知,可先表示出△OPB三边的边长表达式,然后分①OP=OB、②OP=BP、③OB=BP三种情况分类讨论,然后分辨是否存在符合条件的P点. 解答: 解:(1)如图,过B点作BC⊥x轴,垂足为C,则∠BCO=90°, ∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°, 又∵OA=OB=4,∴OC=OB=×4=2,BC=OB•sin60°=4×=2, ∴点B的坐标为(﹣2,﹣2); (2)∵抛物线过原点O和点A、B,∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx, 将A(4,0),B(﹣2.﹣2)代入,得 ,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x (3)存在, 如图,抛物线的对称轴是直线x=2,直线x=2与x轴的交点为D,设点P的坐标为(2,y), ①若OB=OP, 则22+|y|2=42,解得y=±2, 当y=2时,在Rt△POD中,∠PDO=90°,sin∠POD==, ∴∠POD=60°, ∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°, 即P、O、B三点在同一直线上, ∴y=2不符合题意,舍去, ∴点P的坐标为(2,﹣2) ②若OB=PB,则42+|y+2|2=42, 解得y=﹣2, 故点P的坐标为(2,﹣2), ③若OP=BP,则22+|y|2=42+|y+2|2, 解得y=﹣2, 故点P的坐标为(2,﹣2), 综上所述,符合条件的点P只有一个,其坐标为(2,﹣2), 8.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(﹣1,0),如图所示:抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B. (1)求点B的坐标; (2)求抛物线的解析式; (3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由. 分析:(1)根据题意,过点B作BD⊥x轴,垂足为D;根据角的互余的关系,易得B到x、y轴的距离,即B的坐标; (2)根据抛物线过B点的坐标,可得a的值,进而可得其解析式; (3)首先假设存在,分A、C是直角顶点两种情况讨论,根据全等三角形的性质,可得答案. 解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D, ∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°, ∴∠BCD=∠CAO,(1分) 又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC, ∴△BCD≌△CAO,(2分) ∴BD=OC=1,CD=OA=2,(3分) ∴点B的坐标为(﹣3,1);(4分) (2)抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B(﹣3,1), 则得到1=9a﹣3a﹣2,(5分) 解得a=1 所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2;(7分) (3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形: ①若以点C为直角顶点; 则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1,(8分) 过点P1作P1M⊥x轴, ∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°, ∴△MP1C≌△DBC.(10分) ∴CM=CD=2,P1M=BD=1,可求得点P1(1,﹣1);(11分) ②若以点A为直角顶点; 则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形△ACP2,(12分 过点P2作P2N⊥y轴,同理可证△AP2N≌△CAO,(13分) ∴NP2=OA=2,AN=OC=1,可求得点P2(2,1),(14分) 经检验,点P1(1,﹣1)与点P2(2,1)都在抛物线y=x2+x﹣2上.(16分) 五、综合类 10.如图,已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的一个交点为B(5,0),另一个交点为A,且与y轴交于点C(0,5). (1)求直线BC与抛物线的解析式; (2)若点M是抛物线在x轴下方图象上的一动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求MN的最大值; (3)在(2)的条件下,MN取得最大值时,若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点,以BC为边作平行四边形CBPQ,设平行四边形CBPQ的面积为S1,△ABN的面积为S2,且S1=6S2,求点P的坐标. 专题:压轴题. 分析:(1)设直线BC的解析式为y=mx+n,将B(5,0),C(0,5)两点的坐标代入,运用待定系数法即可求出直线BC的解析式;同理,将B(5,0),C(0,5)两点∑的坐标代入y=x2+bx+c,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式; (2)MN的长是直线BC的函数值与抛物线的函数值的差,据此可得出一个关于MN的长和M点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出MN的最大值; (3)先求出△ABN的面积S2=5,则S1=6S2=30.再设平行四边形CBPQ的边BC上的高为BD,根据平行四边形的面积公式得出BD=3,过点D作直线BC的平行线,交抛物线与点P,交x轴于点E,在直线DE上截取PQ=BC,则四边形CBPQ为平行四边形.证明△EBD为等腰直角三角形,则BE=BD=6,求出E的坐标为(﹣1,0),运用待定系数法求出直线PQ的解析式为y=﹣x﹣1,然后解方程组,即可求出点P的坐标. 解:(1)设直线BC的解析式为y=mx+n, 将B(5,0),C(0,5)两点的坐标代入, 得,解得,所以直线BC的解析式为y=﹣x+5; 将B(5,0),C(0,5)两点的坐标代入y=x2+bx+c, 得,解得,所以抛物线的解析式为y=x2﹣6x+5; (2)设M(x,x2﹣6x+5)(1<x<5),则N(x,﹣x+5), ∵MN=(﹣x+5)﹣(x2﹣6x+5)=﹣x2+5x=﹣(x﹣)2+, ∴当x=时,MN有最大值; (3)∵MN取得最大值时,x=2.5, ∴﹣x+5=﹣2.5+5=2.5,即N(2.5,2.5). 解方程x2﹣6x+5=0,得x=1或5, ∴A(1,0),B(5,0), ∴AB=5﹣1=4, ∴△ABN的面积S2=×4×2.5=5, ∴平行四边形CBPQ的面积S1=6S2=30. 设平行四边形CBPQ的边BC上的高为BD,则BC⊥BD. ∵BC=5, ∴BC•BD=30, ∴BD=3. 过点D作直线BC的平行线,交抛物线与点P,交x轴于点E,在直线DE上截取PQ=BC,则四边形CBPQ为平行四边形. ∵BC⊥BD,∠OBC=45°, ∴∠EBD=45°, ∴△EBD为等腰直角三角形,BE=BD=6, ∵B(5,0), ∴E(﹣1,0), 设直线PQ的解析式为y=﹣x+t, 将E(﹣1,0)代入,得1+t=0,解得t=﹣1 ∴直线PQ的解析式为y=﹣x﹣1. 解方程组,得,, ∴点P的坐标为P1(2,﹣3)(与点D重合)或P2(3,﹣4). 11.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点C(0,1),顶点为Q(2,3),点D在x轴正半轴上,且OD=OC. (1)求直线CD的解析式; (2)求抛物线的解析式; (3)将直线CD绕点C逆时针方向旋转45°所得直线与抛物线相交于另一点E,求证:△CEQ∽△CDO; (4)在(3)的条件下,若点P是线段QE上的动点,点F是线段OD上的动点,问:在P点和F点移动过程中,△PCF的周长是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由. 分析: (1)利用待定系数法求出直线解析式; (2)利用待定系数法求出抛物线的解析式; (3)关键是证明△CEQ与△CDO均为等腰直角三角形; (4)如答图②所示,作点C关于直线QE的对称点C′,作点C关于x轴的对称点C″,连接C′C″,交OD于点F,交QE于点P,则△PCF即为符合题意的周长最小的三角形,由轴对称的性质可知,△PCF的周长等于线段C′C″的长度. 利用轴对称的性质、两点之间线段最短可以证明此时△PCF的周长最小. 如答图③所示,利用勾股定理求出线段C′C″的长度,即△PCF周长的最小值. 解:(1)∵C(0,1),OD=OC,∴D点坐标为(1,0). 设直线CD的解析式为y=kx+b(k≠0), 将C(0,1),D(1,0)代入得:, 解得:b=1,k=﹣1, ∴直线CD的解析式为:y=﹣x+1. (2)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2+3, 将C(0,1)代入得:1=a×(﹣2)2+3,解得a=. ∴y=(x﹣2)2+3=x2+2x+1. (3)证明:由题意可知,∠ECD=45°, ∵OC=OD,且OC⊥OD,∴△OCD为等腰直角三角形,∠ODC=45°, ∴∠ECD=∠ODC,∴CE∥x轴,则点C、E关于对称轴(直线x=2)对称, ∴点E的坐标为(4,1). 如答图①所示,设对称轴(直线x=2)与CE交于点M,则M(2,1), ∴ME=CM=QM=2,∴△QME与△QMC均为等腰直角三角形,∴∠QEC=∠QCE=45°. 又∵△OCD为等腰直角三角形,∴∠ODC=∠OCD=45°, ∴∠QEC=∠QCE=∠ODC=∠OCD=45°, ∴△CEQ∽△CDO. (4)存在. 如答图②所示,作点C关于直线QE的对称点C′,作点C关于x轴的对称点C″,连接C′C″,交OD于点F,交QE于点P,则△PCF即为符合题意的周长最小的三角形,由轴对称的性质可知,△PCF的周长等于线段C′C″的长度. (证明如下:不妨在线段OD上取异于点F的任一点F′,在线段QE上取异于点P的任一点P′,连接F′C″,F′P′,P′C′. 由轴对称的性质可知,△P′CF′的周长=F′C″+F′P′+P′C′; 而F′C″+F′P′+P′C′是点C′,C″之间的折线段, 由两点之间线段最短可知:F′C″+F′P′+P′C′>C′C″, 即△P′CF′的周长大于△PCE的周长.) 如答图③所示,连接C′E, ∵C,C′关于直线QE对称,△QCE为等腰直角三角形, ∴△QC′E为等腰直角三角形, ∴△CEC′为等腰直角三角形, ∴点C′的坐标为(4,5); ∵C,C″关于x轴对称,∴点C″的坐标为(0,﹣1). 过点C′作C′N⊥y轴于点N,则NC′=4,NC″=4+1+1=6, 在Rt△C′NC″中,由勾股定理得:C′C″===. 综上所述,在P点和F点移动过程中,△PCF的周长存在最小值,最小值为. 12.抛物线与x轴交于A(1,0)、B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),设抛物线的顶点为D. (1)求该抛物线的解析式与顶点D的坐标. (2)试判断△BCD的形状,并说明理由. (3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 分析: (1)利用待定系数法即可求得函数的解析式; (2)利用勾股定理求得△BCD的三边的长,然后根据勾股定理的逆定理即可作出判断; (3)分p在x轴和y轴两种情况讨论,舍出P的坐标,根据相似三角形的对应边的比相等即可求解. 解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c 由抛物线与y轴交于点C(0,3),可知c=3.即抛物线的解析式为y=ax2+bx+3. 把点A(1,0)、点B(﹣3,0)代入,得解得a=﹣1,b=﹣2 ∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3. ∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4 ∴顶点D的坐标为(﹣1,4); (2)△BCD是直角三角形. 理由如下:解法一:过点D分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为E、F. ∵在Rt△BOC中,OB=3,OC=3, ∴BC2=OB2+OC2=18 在Rt△CDF中,DF=1,CF=OF﹣OC=4﹣3=1, ∴CD2=DF2+CF2=2 在Rt△BDE中,DE=4,BE=OB﹣OE=3﹣1=2, ∴BD2=DE2+BE2=20 ∴BC2+CD2=BD2 ∴△BCD为直角三角形. 解法二:过点D作DF⊥y轴于点F. 在Rt△BOC中,∵OB=3,OC=3 ∴OB=OC∴∠OCB=45° ∵在Rt△CDF中,DF=1,CF=OF﹣OC=4﹣3=1 ∴DF=CF ∴∠DCF=45° ∴∠BCD=180°﹣∠DCF﹣∠OCB=90° ∴△BCD为直角三角形. (3)①△BCD的三边,==,又=,故当P是原点O时,△ACP∽△DBC; ②当AC是直角边时,若AC与CD是对应边,设P的坐标是(0,a),则PC=3﹣a,=,即=,解得:a=﹣9,则P的坐标是(0,﹣9),三角形ACP不是直角三角形,则△ACP∽△CBD不成立; ③当AC是直角边,若AC与BC是对应边时,设P的坐标是(0,b),则PC=3﹣b,则=,即=,解得:b=﹣,故P是(0,﹣)时,则△ACP∽△CBD一定成立; ④当P在x轴上时,AC是直角边,P一定在B的左侧,设P的坐标是(d,0). 则AP=1﹣d,当AC与CD是对应边时,=,即=,解得:d=1﹣3,此时,两个三角形不相似; ⑤当P在x轴上时,AC是直角边,P一定在B的左侧,设P的坐标是(e,0). 则AP=1﹣e,当AC与DC是对应边时,=,即=,解得:e=﹣9,符合条件. 总之,符合条件的点P的坐标为:. 六、对应练习 13.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C, 其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,3). (1)求抛物线的解析式; (2)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点D,使△BCD的周长最小?若存在,求出点D的坐标,若不存在,请说明理由; (3)若点E是抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标. 考点:二次函数综合题.. 专题:代数几何综合题;压轴题. 分析: (1)利用待定系数法求二次函数解析式解答即可; (2)利用待定系数法求出直线AC的解析式,然后根据轴对称确定最短路线问题,直线AC与对称轴的交点即为所求点D; (3)根据直线AC的解析式,设出过点E与AC平行的直线,然后与抛物线解析式联立消掉y得到关于x的一元二次方程,利用根的判别式△=0时,△ACE的面积最大,然后求出此时与AC平行的直线,然后求出点E的坐标,并求出该直线与x轴的交点F的坐标,再求出AF,再根据直线l与x轴的夹角为45°求出两直线间的距离,再求出AC间的距离,然后利用三角形的面积公式列式计算即可得解. 解答: 解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0),点C(4,3), ∴,解得,所以,抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3; (2)∵点A、B关于对称轴对称, ∴点D为AC与对称轴的交点时△BCD的周长最小, 设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0), 则,解得, 所以,直线AC的解析式为y=x﹣1, ∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1, ∴抛物线的对称轴为直线x=2, 当x=2时,y=2﹣1=1, ∴抛物线对称轴上存在点D(2,1),使△BCD的周长最小; (3)如图,设过点E与直线AC平行线的直线为y=x+m, 联立,消掉y得,x2﹣5x+3﹣m=0, △=(﹣5)2﹣4×1×(3﹣m)=0, 即m=﹣时,点E到AC的距离最大,△ACE的面积最大, 此时x=,y=﹣=﹣, ∴点E的坐标为(,﹣), 设过点E的直线与x轴交点为F,则F(,0), ∴AF=﹣1=, ∵直线AC的解析式为y=x﹣1, ∴∠CAB=45°, ∴点F到AC的距离为×=, 又∵AC==3, ∴△ACE的最大面积=×3×=,此时E点坐标为(,﹣). 14.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+4与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,若已知A点的坐标为A(﹣2,0). (1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程; (2)求点C的坐标,连接AC、BC并求线段BC所在直线的解析式; (3)试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由; (4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由. 考点:二次函数综合题.. 专题:压轴题. 分析:(1)利用待定系数法求出抛物线解析式,利用配方法或利用公式x=求出对称轴方程; (2)在抛物线解析式中,令x=0,可求出点C坐标;令y=0,可求出点B坐标.再利用待定系数法求出直线BD的解析式; (3)根据,∠AOC=∠BOC=90°,可以判定△AOC∽△COB; (4)本问为存在型问题.若△ACQ为等腰三角形,则有三种可能的情形,需要分类讨论,逐一计算,避免漏解. 解答: 解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+4的图象经过点A(﹣2,0), ∴﹣×(﹣2)2+b×(﹣2)+4=0, 解得:b=,∴抛物线解析式为 y=﹣x2+x+4, 又∵y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣3)2+,∴对称轴方程为:x=3. (2)在y=﹣x2+x+4中,令x=0,得y=4,∴C(0,4); 令y=0,即﹣x2+x+4=0,整理得x2﹣6x﹣16=0,解得:x=8或x=﹣2, ∴A(﹣2,0),B(8,0). 设直线BC的解析式为y=kx+b, 把B(8,0),C(0,4)的坐标分别代入解析式,得: ,解得k=,b=4, ∴直线BC的解析式为:y=x+4. (3)可判定△AOC∽△COB成立. 理由如下:在△AOC与△COB中, ∵OA=2,OC=4,OB=8, ∴, 又∵∠AOC=∠BOC=90°, ∴△AOC∽△COB. (4)∵抛物线的对称轴方程为:x=3, 可设点Q(3,t),则可求得: AC===, AQ==, CQ==. i)当AQ=CQ时, 有=, 25+t2=t2﹣8t+16+9, 解得t=0, ∴Q1(3,0); ii)当AC=AQ时, 有=, t2=﹣5,此方程无实数根, ∴此时△ACQ不能构成等腰三角形; iii)当AC=CQ时, 有=, 整理得:t2﹣8t+5=0, 解得:t=4±, ∴点Q坐标为:Q2(3,4+),Q3(3,4﹣). 综上所述,存在点Q,使△ACQ为等腰三角形,点Q的坐标为:Q1(3,0),Q2(3,4+),Q3(3,4﹣). 15.如图,在坐标系xOy中,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,A(1,0),B(0,2),抛物线y=x2+bx﹣2的图象过C点. (1)求抛物线的解析式; (2)平移该抛物线的对称轴所在直线l.当l移动到何处时,恰好将△ABC的面积分为相等的两部分? (3)点P是抛物线上一动点,是否存在点P,使四边形PACB为平行四边形?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由. 分析:如解答图所示: (1)首先构造全等三角形△AOB≌△CDA,求出点C的坐标;然后利用点C的坐标求出抛物线的解析式; (2)首先求出直线BC与AC的解析式,设直线l与BC、AC交于点E、F,则可求出EF的表达式;根据S△CEF=S△ABC,列出方程求出直线l的解析式; (3)首先作出▱PACB,然后证明点P在抛物线上即可. 解:(1)如答图1所示,过点C作CD⊥x轴于点D,则∠CAD+∠ACD=90°. ∵∠OBA+∠OAB=90°,∠OAB+∠CAD=90°, ∴∠OAB=∠ACD,∠OBA=∠CAD. ∵在△AOB与△CDA中, ∴△AOB≌△CDA(ASA). ∴CD=OA=1,AD=OB=2, ∴OD=OA+AD=3, ∴C(3,1). ∵点C(3,1)在抛物线y=x2+bx﹣2上, ∴1=×9+3b﹣2,解得:b=﹣. ∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2. (2)在Rt△AOB中,OA=1,OB=2,由勾股定理得:AB=. ∴S△ABC=AB2=5 设直线BC的解析式为y=kx+b,∵B(0,2),C(3,1), ∴, 解得k=﹣1,b=2, ∴y=﹣x+2. 同理求得直线AC的解析式为:y=x﹣. 如答图1所示, 设直线l与BC、AC分别交于点E、F,则EF=(﹣x+2)﹣(x﹣)=﹣x. △CEF中,EF边上的高h=OD﹣x=3﹣x. 由题意得:S△CEF=S△ABC, ∴(﹣x)•(3﹣x)=×, 整理得:(3﹣x)2=3, 解得x=3﹣或x=3+(不合题意,舍去), ∴当直线l解析式为x=3﹣时,恰好将△ABC的面积分为相等的两部分. (3)存在. 如答图2所示, 过点C作CG⊥y轴于点G,则CG=OD=3,OG=1,BG=OB﹣OG=1. 过点A作AP∥BC交y轴于点W, ∵四边形ACBP是平行四边形, ∴AP=BC,连接BP,则四边形PACB为平行四边形. 过点P作PH⊥x轴于点H, ∵BC∥AP, ∴∠CBO=∠AWO, ∵PH∥WO, ∴∠APH=∠AWO, ∴∠CBG=∠APH, 在△PAH和△BCG中, ∴△PAH≌△BCG(AAS), ∴PH=BG=1,AH=CG=3, ∴OH=AH﹣OA=2, ∴P(﹣2,1). 抛物线解析式为:y=x2﹣x﹣2,当x=﹣2时,y=1,即点P在抛物线上. ∴存在符合条件的点P,点P的坐标为(﹣2,1).查看更多