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2013中考全国100份试卷分类汇编
代数几何综合
1、(2013年潍坊市压轴题)如图,抛物线关于直线对称,与坐标轴交于三点,且,点在抛物线上,直线是一次函数的图象,点是坐标原点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若直线平分四边形的面积,求的值.
(3)把抛物线向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线与直线交于两点,问在轴正半轴上是否存在一定点,使得不论取何值,直线与总是关于轴对称?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
答案:(1)因为抛物线关于直线x=1对称,AB=4,所以A(-1,0),B(3,0),
由点D(2,1.5)在抛物线上,所以,所以3a+3b=1.5,即a+b=0.5,
又,即b=-2a,代入上式解得a=-0.5,b=1,从而c=1.5,所以.
(2)由(1)知,令x=0,得c(0,1.5),所以CD//AB,
令kx-2=1.5,得l与CD的交点F(),
令kx-2=0,得l与x轴的交点E(),
根据S四边形OEFC=S四边形EBDF得:OE+CF=DF+BE,
即:
(3)由(1)知
所以把抛物线向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线的解析式为
假设在y轴上存在一点P(0,t),t>0,使直线PM与PN关于y轴对称,过点M、N分别向y轴作垂线MM1、NN1,垂足分别为M1、N1,因为∠MPO=∠NPO,所以Rt△MPM1∽Rt△NPN1,
所以,………………(1)
不妨设M(xM,yM)在点N(xN,yN)的左侧,因为P点在y轴正半轴上,
则(1)式变为,又yM =k xM-2, yN=k xN-2,
所以(t+2)(xM +xN)=2k xM xN,……(2)
把y=kx-2(k≠0)代入中,整理得x2+2kx-4=0,
所以xM +xN=-2k, xM xN=-4,代入(2)得t=2,符合条件,
故在y轴上存在一点P(0,2),使直线PM与PN总是关于y轴对称.
考点:本题是一道与二次函数相关的压轴题,综合考查了考查了二次函数解析式的确定,函数图象交点及图形面积的求法,三角形的相似,函数图象的平移,一元二次方程的解法等知识,难度较大.
点评:本题是一道集一元二次方程、二次函数解析式的求法、相似三角形的条件与性质以及质点运动问题、分类讨论思想于一体的综合题,能够较好地考查了同学们灵活应用所学知识,解决实际问题的能力。问题设计富有梯度、由易到难层层推进,既考查了知识掌握,也考查了方法的灵活应用和数学思想的形成。
2、(绵阳市2013年)A
B
C
D
O
x
y
l
如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象的顶点C的坐标为(0,-2),交x轴于A、B两点,其中A(-1,0),直线l:x=m(m>1)与x轴交于D。
(1)求二次函数的解析式和B的坐标;
(2)在直线l上找点P(P在第一象限),使得以P、D、B为顶点的三角形与以B、C、O为顶点的三角形相似,求点P的坐标(用含m的代数式表示);
(3)在(2)成立的条件下,在抛物线上是否存在第一象限内的点Q,使△BPQ是以P为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,请求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由。
解:(1)①二次函数y=ax2+bx+c图象的顶点C的坐标为(0,-2),c = -2 , - , b=0 ,
点A(-1,0)、点B是二次函数y=ax2-2 的图象与x轴的交点,a-2=0,a=2. 二次函数的解析式为y=2x2-2;
②点B与点A(-1,0)关于直线x=0对称,点B的坐标为(1,0);
(2)∠BOC=∠PDB=90º,点P在直线x=m上,
设点P的坐标为(m,p), OB=1, OC=2, DB= m-1 , DP=|p| ,
①当△BOC∽△PDB时,,,p= 或p = ,
点P的坐标为(m,)或(m,);
②当△BOC∽△BDP时, ,,p=2m-2或p=2-2m,
点P的坐标为(m,2m-2)或(m,2-2m);
综上所述点P的坐标为(m,)、(m,)、(m,2m-2)或(m,2-2m);
(3)不存在满足条件的点Q。
点Q在第一象限内的抛物线y=2x2-2上,
令点Q的坐标为(x, 2x2-2),x>1, 过点Q作QE⊥直线l ,
垂足为E,△BPQ为等腰直角三角形,PB=PQ,∠PEQ=∠PDB,
∠EPQ=∠DBP,△PEQ≌△BDP,QE=PD,PE=BD,
① 当P的坐标为(m,)时,
m-x = , m=0 m=1
2x2-2- = m-1, x= x=1
与x>1矛盾,此时点Q不满足题设条件;
② 当P的坐标为(m,)时,
x-m= m=- m=1
2x2-2- = m-1, x=- x=1
与x>1矛盾,此时点Q不满足题设条件;
③ 当P的坐标为(m,2m-2)时,
m-x =2m-2 m= m=1
2x2-2-(2m-2) = m-1, x=- x=1
与x>1矛盾,此时点Q不满足题设条件;
④当P的坐标为(m,2-2m)时,
x- m = 2m-2 m= m=1
2x2-2-(2-2m) = m-1 x=- x=1
与x>1矛盾,此时点Q不满足题设条件;
综上所述,不存在满足条件的点Q。
3、(2013•昆明压轴题)如图,矩形OABC在平面直角坐标系xOy中,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,OA=4,OC=3,若抛物线的顶点在BC边上,且抛物线经过O,A两点,直线AC交抛物线于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点D的坐标;
(3)若点M在抛物线上,点N在x轴上,是否存在以A,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N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)由OA的长度确定出A的坐标,再利用对称性得到顶点坐标,设出抛物线的顶点形式y=a(x﹣2)2+3,将A的坐标代入求出a的值,即可确定出抛物线解析式;
(2)设直线AC解析式为y=kx+b,将A与C坐标代入求出k与b的值,确定出直线AC解析式,与抛物线解析式联立即可求出D的坐标;
(3)存在,分两种情况考虑:如图所示,当四边形ADMN为平行四边形时,DM∥AN,DM=AN,由对称性得到M(3,),即DM=2,故AN=2,根据OA+AN求出ON的长,即可确定出N的坐标;当四边形ADM′N′为平行四边形,可得三角形ADQ全等于三角形N′M′P,M′P=DQ=,N′P=AQ=3,将y=﹣代入得:﹣=﹣x2+3x,求出x的值,确定出OP的长,由OP+PN′求出ON′的长即可确定出N′坐标.
解答:
解:(1)设抛物线顶点为E,根据题意OA=4,OC=3,得:E(2,3),
设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+3,
将A(4,0)坐标代入得:0=4a+3,即a=﹣,
则抛物线解析式为y=﹣(x﹣2)2+3=﹣x2+3x;
(2)设直线AC解析式为y=kx+b(k≠0),
将A(4,0)与C(0,3)代入得:,
解得:,
故直线AC解析式为y=﹣x+3,
与抛物线解析式联立得:,
解得:或,
则点D坐标为(1,);
(3)存在,分两种情况考虑:
①当点M在x轴上方时,如答图1所示:
四边形ADMN为平行四边形,DM∥AN,DM=AN,
由对称性得到M(3,),即DM=2,故AN=2,
∴N1(2,0),N2(6,0);
②当点M在x轴下方时,如答图2所示:
过点D作DQ⊥x轴于点Q,过点M作MP⊥x轴于点P,可得△ADQ≌△NMP,
∴MP=DQ=,NP=AQ=3,
将yM=﹣代入抛物线解析式得:﹣=﹣x2+3x,
解得:xM=2﹣或xM=2+,
∴xN=xM﹣3=﹣﹣1或﹣1,
∴N3(﹣﹣1,0),N4(﹣1,0).
综上所述,满足条件的点N有四个:N1(2,0),N2(6,0),N3(﹣﹣1,0),N4(﹣1,0).
点评:
此题考查了二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法确定抛物线解析式,一次函数与二次函数的交点,平行四边形的性质,以及坐标与图形性质,是一道多知识点的探究型试题.
4、(2013陕西)(第24题图)
y
-1
O
x
2
-1
1
1
2
3
-2
3
在平面直角坐标系中,一个二次函灵敏的图象经过点A(1,0)、B(3,0)两点.
(1)写出这个二次函数的对称轴;
(2)设这个二次函数的顶点为D,与y轴交于点C,
它的对称轴与x轴交于点E,连接AD、DE和DB,
当△AOC与△DEB相似时,求这个二次函数的表达式。
[提示:如果一个二次函数的图象与x轴的交点
为A,那么它的表达式可表示
为:]
考点:此题在陕西的中考中也较固定,第(1)问主要考查待定
系数法求二次函数的解析式,二次函数与坐标轴的交点坐标,
抛物线的对称性等简单问题。第二问主要考查二次函数综合应用之点的存在性问题;包括最短距离与面积的最值等(等腰三角形,平行四边形,正方形,相似三角形,相似,全等等问题。考查问题的综合能力要求较高,基本上都是转化为求点的坐标的过程。
解析:本题中(1)由抛物线的轴对称性可知,与x轴的两个交点关于对称轴对称,易求出对称轴;
(2)由提示中可以设出函数的解析式,将顶点D与E的坐标表示出来,从而将两个三角形的边长表示出来,而相似的确定过程中充分考虑到分类即可解决此题;
解:(1)对称轴为直线:x=2。
(2)∵A(1,0)、B(3,0),所以设即
当x=0时,y=3a,当x=2时,y=
∴C(0,3a),D(2,-a) ∴OC=|3a|,
∵A(1,0)、E(2,0),
∴OA=1,EB=1,DE=}-a|=|a|
在△AOC与△DEB中,
∵∠AOC=∠DEB=90°
∴当时,△AOC∽△DEB
∴时,解得或
当时,△AOC∽△BED
∴时,此方程无解,
综上所得:所求二次函数的表达式为:
或
5、(2013成都市压轴题)在平面直角坐标系中,已知抛物线(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),直角顶点B在第四象限。
(1)如图,若该抛物线过A,B两点,求抛物线的函数表达式;
(2)平(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.
i)若点M在直线AC下方,且为平移前(1)中的抛物线上点,当以M,P,Q三点为顶点的三角形是等腰三角形时,求出所有符合条件的M的坐标;
ii)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;所不存在,请说明理由。
解析:
(1)A(0,-1) C(4,3) 则|AC|=
ABC为等腰直角三角形 ∴AB=BC=4
∴B点(4,-1)将A,B代入抛物线方程有
⇒
∴
(2)当顶点P在直线AC上滑动时,平移后抛物线与AC另一交点Q就是A点沿直线AC滑动同样的单位。下面给予证明:
原抛物线 顶点P为(2,1)
设平移后顶点P为(a,a-1),则平移后抛物线 联立y=x-1(直线AC方程)
得Q点为(a-2,a-3)
∴|PQ|= 即实际上是线段AP在直线AC上的滑动.
ⅰ)点M在直线AC下方,且M,P,Q构成等腰直角三角形,那么先考虑使MP,Q构成等腰直角三角形的M点的轨迹,再求其轨迹与抛物线的交点以确定M点.
①若∠M为直角,则M点轨迹即为AC下方距AC为MH且与AC平行的直线l
又知|PQ|= ,则|MH|= |PM|=2
直线l即为AC向下平移|PM|=2个单位 L:y=x-3 联立
得x=1±
M点为(1+,-2)或(1-,--2)
②若∠P=或∠Q为直角,即PQ为直角边,MQ⊥PQ且,MQ=PQ=
或MP⊥PQ,且MP=PQ=,∴M点轨迹是AC下方距AC为且与AC平行直线L
直线L即为AC向下平移|MP|=4个单位
L:y=x-5 联立得x=4或x=-2
∴M点为(4,-1)或(-2,-7)
综上所有符合条件的点M为(1+,-2)(4,-1);(1-,--2),(-2,-7)
ⅱ)知PQ= 有最大值,即NP+BQ有最小值
如下图,取AB中点M,连结QM,NM,知N为中点
∴MN为AC边中位线,∴MN∥AC且MN=AC==PQ
∴ ∴MNPQ为平行四边形
即PN=QM ∴QB+PN=BQ+MQ
此时,作B点关于AC对称的点B′,连,
交AC于点H,易知=BQ
∴BQ+PN=+MQ≥(三角形两边之和大于第三边)
仅当Q与H重合时,取等号
即BQ+PN最小值存在 且最小值为
连结知为等腰直角三角形。
=4,AM=AB=2 ∴由勾股定理得
∴最大值存在,且最大值为
6、(2013山西压轴题,26,14分)(本题14分)综合与探究:如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧)与y轴交于点C,连接BC,以BC为一边,点O为对称中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q
(1)求点A,B,C的坐标。
(2)当点P在线段OB上运动时,直线l分别交BD,BC于点M,N。试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM的形状,并说明理由。
(3)当点P在线段EB上运动时,是否存在点 Q,使△BDQ为直角三角形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由。
解析:(1)当y=0时,,解得,
∵点B在点A的右侧,
∴点A,B的坐标分别为:(-2,0),(8,0)
当x=0时,y=-4
∴点C的坐标为(0,-4),
(2)由菱形的对称性可知,点D的坐标为(0,4).
设直线BD的解析式为y=kx+b,则.解得,k=,b=4.
∴直线BD的解析式为.
∵l⊥x轴,∴点M,Q的坐标分别是(m,),(m,)
如图,当MQ=DC时,四边形CQMD是平行四边形.
∴()-()=4-(-4)
化简得:.解得,m1=0,(舍去)m2=4.
∴当m=4时,四边形CQMD是平行四边形.
此时,四边形CQBM是平行四边形.
解法一:∵m=4,∴点P是OB中点.∵l⊥x轴,∴l∥y轴.
∴△BPM∽△BOD.∴.∴BM=DM.
∵四边形CQMD是平行四边形,∴DMCQ∴BMCQ.∴四边形CQBM为平行四边形.
解法二:设直线BC的解析式为y=k1x+b1,则.解得,k1=,b1=-4
∴直线BC的解析式为y=x-4
又∵l⊥x轴交BC于点N.∴x=4时,y=-2. ∴点N的坐标为(4,-2)由上面可知,点M,Q的坐标分别为:(4,2),Q(4,-6).
∴MN=2-(-2)=4,NQ=-2-(-6)=4.∴MN=QN.
又∵四边形CQMD是平行四边形.∴DB∥CQ,∴∠3=∠4,
又∠1=∠2,∴△BMN≌△CQN.∴BN=CN.
∴四边形CQBM为平行四边形.
(3)抛物线上存在两个这样的点Q,分别是Q1(-2,0),Q2(6,-4).
7、(2013•内江)如图,在等边△ABC中,AB=3,D、E分别是AB、AC上的点,且DE∥BC,将△ADE沿DE翻折,与梯形BCED重叠的部分记作图形L.
(1)求△ABC的面积;
(2)设AD=x,图形L的面积为y,求y关于x的函数解析式;
(3)已知图形L的顶点均在⊙O上,当图形L的面积最大时,求⊙O的面积.
考点:
相似形综合题.
分析:
(1)作AH⊥BC于H,根据勾股定理就可以求出AH,由三角形的面积公式就可以求出其值;
(2)如图1,当0<x≤1.5时,由三角形的面积公式就可以表示出y与x之间的函数关系式,如图2,当1.5<x<3时,重叠部分的面积为梯形DMNE的面积,由梯形的面积公式就可以求出其关系式;
(3)如图4,根据(2)的结论可以求出y的最大值从而求出x的值,作FO⊥DE于O,连接MO,ME,求得∠DME=90°,就可以求出⊙O的直径,由圆的面积公式就可以求出其值.
解答:
解:(1)如图3,作AH⊥BC于H,
∴∠AHB=90°.
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=3.
∵∠AHB=90°,
∴BH=BC=
在Rt△ABC中,由勾股定理,得
AH=.
∴S△ABC==;
(2)如图1,当0<x≤1.5时,y=S△ADE.
作AG⊥DE于G,
∴∠AGD=90°,∠DAG=30°,
∴DG=x,AG=x,
∴y==x2,
∵a=>0,开口向上,在对称轴的右侧y随x的增大而增大,
∴x=1.5时,y最大=,
如图2,当1.5<x<3时,作MG⊥DE于G,
∵AD=x,
∴BD=DM=3﹣x,
∴DG=(3﹣x),MF=MN=2x﹣3,
∴MG=(3﹣x),
∴y=,
=﹣;
(3),如图4,∵y=﹣;
∴y=﹣(x2﹣4x)﹣,
y=﹣(x﹣2)2+,
∵a=﹣<0,开口向下,
∴x=2时,y最大=,
∵>,
∴y最大时,x=2,
∴DE=2,BD=DM=1.作FO⊥DE于O,连接MO,ME.
∴DO=OE=1,
∴DM=DO.
∵∠MDO=60°,
∴△MDO是等边三角形,
∴∠DMO=∠DOM=60°,MO=DO=1.
∴MO=OE,∠MOE=120°,
∴∠OME=30°,
∴∠DME=90°,
∴DE是直径,
S⊙O=π×12=π.
点评:
本题考查了等边三角形的面积公式的运用,梯形的面积公式的运用,勾股定理的运用,圆周角定理的运用,圆的面积公式的运用,等边三角形的性质的运用,二次函数的性质的运用,解答时灵活运用等边三角形的性质是关键.
8、(2013•新疆压轴题)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(1)中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.
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(,﹣).
点评:
本题考查了二次函数综合题型,主要考查了待定系数法求二次函数解析式,待定系数法求一次函数解析式,利用轴对称确定最短路线问题,联立两函数解析式求交点坐标,利用平行线确定点到直线的最大距离问题.
9、(2013凉山州压轴题)如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)交x轴于A、B两点,A点坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,4),以OC、OA为边作矩形OADC交抛物线于点G.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴l在边OA(不包括O、A两点)上平行移动,分别交x轴于点E,交CD于点F,交AC于点M,交抛物线于点P,若点M的横坐标为m,请用含m的代数式表示PM的长;
(3)在(2)的条件下,连结PC,则在CD上方的抛物线部分是否存在这样的点P,使得以P、C、F为顶点的三角形和△AEM相似?若存在,求出此时m的值,并直接判断△PCM的形状;若不存在,请说明理由.
考点:二次函数综合题.
分析:(1)将A(3,0),C(0,4)代入y=ax2﹣2ax+c,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)先根据A、C的坐标,用待定系数法求出直线AC的解析式,进而根据抛物线和直线AC的解析式分别表示出点P、点M的坐标,即可得到PM的长;
(3)由于∠PFC和∠AEM都是直角,F和E对应,则若以P、C、F为顶点的三角形和△AEM相似时,分两种情况进行讨论:①△PFC∽△AEM,②△CFP∽△AEM;可分别用含m的代数式表示出AE、EM、CF、PF的长,根据相似三角形对应边的比相等列出比例式,求出m的值,再根据相似三角形的性质,直角三角形、等腰三角形的判定判断出△PCM的形状.
解答:解:(1)∵抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)经过点A(3,0),点C(0,4),
∴,解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4;
(2)设直线AC的解析式为y=kx+b,
∵A(3,0),点C(0,4),
∴,解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣x+4.
∵点M的横坐标为m,点M在AC上,
∴M点的坐标为(m,﹣ m+4),
∵点P的横坐标为m,点P在抛物线y=﹣x2+x+4上,
∴点P的坐标为(m,﹣ m2+m+4),
∴PM=PE﹣ME=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+4m,
即PM=﹣m2+4m(0<m<3);
(3)在(2)的条件下,连结PC,在CD上方的抛物线部分存在这样的点P,使得以P、C、F为顶点的三角形和△AEM相似.理由如下:由题意,可得AE=3﹣m,EM=﹣m+4,CF=m,PF=﹣m2+m+4﹣4=﹣m2+m.
若以P、C、F为顶点的三角形和△AEM相似,分两种情况:①若△PFC∽△AEM,则PF:AE=FC:EM,
即(﹣m2+m):(3﹣m)=m:(﹣ m+4),
∵m≠0且m≠3,
∴m=.
∵△PFC∽△AEM,∴∠PCF=∠AME,
∵∠AME=∠CMF,∴∠PCF=∠CMF.
在直角△CMF中,∵∠CMF+∠MCF=90°,
∴∠PCF+∠MCF=90°,即∠PCM=90°,
∴△PCM为直角三角形;
②若△CFP∽△AEM,则CF:AE=PF:EM,
即m:(3﹣m)=(﹣m2+m):(﹣m+4),
∵m≠0且m≠3,
∴m=1.
∵△CFP∽△AEM,∴∠CPF=∠AME,
∵∠AME=∠CMF,∴∠CPF=∠CMF.
∴CP=CM,
∴△PCM为等腰三角形.
综上所述,存在这样的点P使△PFC与△AEM相似.此时m的值为或1,△PCM为直角三角形或等腰三角形.
点评:此题是二次函数的综合题,其中涉及到运用待定系数法求二次函数、一次函数的解析式,矩形的性质,相似三角形的判定和性质,直角三角形、等腰三角形的判定,难度适中.要注意的是当相似三角形的对应边和对应角不明确时,要分类讨论,以免漏解.
10、(2013•曲靖压轴题)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+4与坐标轴分别交于A、B两点,过A、B两点的抛物线为y=﹣x2+bx+c.点D为线段AB上一动点,过点D作CD⊥x轴于点C,交抛物线于点E.
(1)求抛物线的解析式.
(2)当DE=4时,求四边形CAEB的面积.
(3)连接BE,是否存在点D,使得△DBE和△DAC相似?若存在,求此点D坐标;若不存在,说明理由.
考点:
二次函数综合题.
分析:
(1)首先求出点A、B的坐标,然后利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)设点C坐标为(m,0)(m<0),根据已知条件求出点E坐标为(m,8+m);由于点E在抛物线上,则可以列出方程求出m的值.在计算四边形CAEB面积时,利用S四边形CAEB=S△ACE+S梯形OCEB﹣S△BCO,可以简化计算;
(3)由于△ACD为等腰直角三角形,而△DBE和△DAC相似,则△DBE必为等腰直角三角形.分两种情况讨论,要点是求出点E的坐标,由于点E在抛物线上,则可以由此列出方程求出未知数.
解答:
解:(1)在直线解析式y=x+4中,令x=0,得y=4;令y=0,得x=﹣4,
∴A(﹣4,0),B(0,4).
∵点A(﹣4,0),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,
∴,
解得:b=﹣3,c=4,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣3x+4.
(2)设点C坐标为(m,0)(m<0),则OC=﹣m,AC=4+m.
∵OA=OB=4,∴∠BAC=45°,
∴△ACD为等腰直角三角形,∴CD=AC=4+m,
∴CE=CD+DE=4+m+4=8+m,
∴点E坐标为(m,8+m).
∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,
∴8+m=﹣m2﹣3m+4,解得m=﹣2.
∴C(﹣2,0),AC=OC=2,CE=6,
S四边形CAEB=S△ACE+S梯形OCEB﹣S△BCO=×2×6+(6+4)×2﹣×2×4=12.
(3)设点C坐标为(m,0)(m<0),则OC=﹣m,CD=AC=4+m,BD=OC=﹣m,则D(m,4+m).
∵△ACD为等腰直角三角形,△DBE和△DAC相似
∴△DBE必为等腰直角三角形.
i)若∠BED=90°,则BE=DE,
∵BE=OC=﹣m,
∴DE=BE=﹣m,X Kb1. Co m
∴CE=4+m﹣m=4,
∴E(m,4).
∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,
∴4=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合题意,舍去)或m=﹣3,
∴D(﹣3,1);
ii)若∠EBD=90°,则BE=BD=﹣m,
在等腰直角三角形EBD中,DE=BD=﹣2m,
∴CE=4+m﹣2m=4﹣m,
∴E(m,4﹣m).
∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,
∴4﹣m=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合题意,舍去)或m=﹣2,
∴D(﹣2,2).
综上所述,存在点D,使得△DBE和△DAC相似,点D的坐标为(﹣3,1)或(﹣2,2).
点评:
本题考查了二次函数与一次函数的图象与性质、函数图象上点的坐标特征、待定系数法、相似三角形、等腰直角三角形、图象面积计算等重要知识点.第(3)问需要分类讨论,这是本题的难点.
11、(2013年临沂压轴题)如图,抛物线经过三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点P,使PA+PC的值最小,求点P的坐标;
(3)点M为x轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求点N的坐标;若不存在,请说明理由.
x
y
A
O
C
B
(第26题图)
解析:解:(1)设抛物线的解析式为 ,
x
y
A
O
C
B
(第26题图)
P
N
M
H
根据题意,得,
解得
∴抛物线的解析式为: ………(3分)
(2)由题意知,点A关于抛物线对称轴的对称点为点B,连接BC交抛物线的对称轴于点P,则P点 即为所求.
设直线BC的解析式为,
由题意,得解得
∴直线BC的解析式为 …………(6分)
∵抛物线的对称轴是,
∴当时,
∴点P的坐标是. …………(7分)
(3)存在 …………………………(8分)
(i)当存在的点N在x轴的下方时,如图所示,∵四边形ACNM是平行四边形,∴CN∥x轴,∴点C与点N关于对称轴x=2对称,∵C点的坐标为,∴点N的坐标为 ………………………(11分)
(II)当存在的点在x轴上方时,如图所示,作轴于点H,∵四边形是平行四边形,∴,
∴Rt△CAO ≌Rt△,∴.
∵点C的坐标为,即N点的纵坐标为,
∴即
解得
∴点的坐标为和.
综上所述,满足题目条件的点N共有三个,
分别为,, ………………………(13分)
12、(2013•宁波压轴题)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(﹣4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD.过P,D,B三点作⊙Q与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于点F,连结EF,BF.
(1)求直线AB的函数解析式;
(2)当点P在线段AB(不包括A,B两点)上时.
①求证:∠BDE=∠ADP;
②设DE=x,DF=y.请求出y关于x的函数解析式;
(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B,D,F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2:1?如果存在,求出此时点P的坐标:如果不存在,请说明理由.
考点:
一次函数综合题.
分析:
(1)设直线AB的函数解析式为y=kx+4,把(4,0)代入即可;
(2)①先证出△BOD≌△COD,得出∠BOD=∠CDO,再根据∠CDO=∠ADP,即可得出∠BDE=∠ADP,
②先连结PE,根据∠ADP=∠DEP+∠DPE,∠BDE=∠ABD+∠OAB,∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,得出∠DPE=∠OAB,再证出∠DFE=∠DPE=45°,最后根据∠DEF=90°,得出△DEF是等腰直角三角形,从而求出DF=DE,即y=x;
(3)当=2时,过点F作FH⊥OB于点H,则∠DBO=∠BFH,再证出△BOD∽△FHB,===2,得出FH=2,OD=2BH,再根据∠FHO=∠EOH=∠OEF=90°,得出四边形OEFH是矩形,OE=FH=2,EF=OH=4﹣OD,根据DE=EF,求出OD的长,从而得出直线CD的解析式为y=x+,最后根据求出点P的坐标即可;
当=时,连结EB,先证出△DEF是等腰直角三角形,过点F作FG⊥OB于点G,同理可得△BOD∽△FGB,===,得出FG=8,OD=BG,再证出四边形OEFG是矩形,求出OD的值,再求出直线CD的解析式,最后根据即可求出点P的坐标.
解答:
解:(1)设直线AB的函数解析式为y=kx+4,
代入(4,0)得:4k+4=0,
解得:k=﹣1,
则直线AB的函数解析式为y=﹣x+4;
(2)①由已知得:
OB=OC,∠BOD=∠COD=90°,
又∵OD=OD,
∴△BOD≌△COD,
∴∠BOD=∠CDO,
∵∠CDO=∠ADP,
∴∠BDE=∠ADP,
②连结PE,
∵∠ADP是△DPE的一个外角,
∴∠ADP=∠DEP+∠DPE,
∵∠BDE是△ABD的一个外角,
∴∠BDE=∠ABD+∠OAB,
∵∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,
∴∠DPE=∠OAB,
∵OA=OB=4,∠AOB=90°,
∴∠OAB=45°,
∴∠DPE=45°,
∴∠DFE=∠DPE=45°,
∵DF是⊙Q的直径,
∴∠DEF=90°,
∴△DEF是等腰直角三角形,
∴DF=DE,即y=x;
(3)当BD:BF=2:1时,
过点F作FH⊥OB于点H,
∵∠DBO+∠OBF=90°,∠OBF+∠BFH=90°,
∴∠DBO=∠BFH,
又∵∠DOB=∠BHF=90°,
∴△BOD∽△FHB,
∴===2,
∴FH=2,OD=2BH,
∵∠FHO=∠EOH=∠OEF=90°,
∴四边形OEFH是矩形,
∴OE=FH=2,
∴EF=OH=4﹣OD,
∵DE=EF,
∴2+OD=4﹣OD,
解得:OD=,
∴点D的坐标为(0,),
∴直线CD的解析式为y=x+,
由得:,
则点P的坐标为(2,2);
当=时,
连结EB,同(2)①可得:∠ADB=∠EDP,
而∠ADB=∠DEB+∠DBE,∠EDP=∠DAP+∠DPA,
∵∠DEP=∠DPA,
∴∠DBE=∠DAP=45°,
∴△DEF是等腰直角三角形,
过点F作FG⊥OB于点G,
同理可得:△BOD∽△FGB,
∴===,
∴FG=8,OD=BG,
∵∠FGO=∠GOE=∠OEF=90°,
∴四边形OEFG是矩形,
∴OE=FG=8,
∴EF=OG=4+2OD,
∵DE=EF,
∴8﹣OD=4+2OD,
OD=,
∴点D的坐标为(0,﹣),
直线CD的解析式为:y=﹣x﹣,
由得:,
∴点P的坐标为(8,﹣4),
综上所述,点P的坐标为(2,2)或(8,﹣4).
点评:
此题考查了一次函数的综合,用到的知识点是一次函数、矩形的性质、圆的性质,关键是综合运用有关知识作出辅助线,列出方程组.
13、(2013四川南充压轴题,21,8分)如图,二次函数y=x2+bx-3b+3的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),交y轴于点C,且经过点(b-2,2b2-5b-1).
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)⊙M过A、B、C三点,交y轴于另一点D,求点M的坐标;
(3)连接AM、DM,将∠AMD绕点M顺时针旋转,两边MA、MD与x轴、y轴分别交于点E、F,若△DMF为等腰三角形,求点E的坐标.
解析:(1)把点(b-2,2b2-5b-1)代入解析式,得
2b2-5b-1=(b-2)2+b(b-2)-3b+3, ……………1′
解得b=2.
∴抛物线的解析式为y=x2+2x-3. ……………2′
(2)由x2+2x-3=0,得x=-3或x=1.
∴A(-3,0)、B(1,0)、C(0,-3).
抛物线的对称轴是直线x=-1,圆心M在直线x=-1上. ……………3′
∴设M(-1,n),作MG⊥x轴于G,MH⊥y轴于H,连接MC、MB.
∴MH=1,BG=2.
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