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文档简介
1、2020年中考数学大题狂练之压轴大题突破培优练 专题04二次函数与特殊图形的存在性问题【真题再现】1(2019年盐城27题)如图所示,二次函数yk(x1)2+2的图象与一次函数ykxk+2的图象交于A、B两点,点B在点A的右侧,直线AB分别与x、y轴交于C、D两点,其中k0(1)求A、B两点的横坐标;(2)若OAB是以OA为腰的等腰三角形,求k的值;(3)二次函数图象的对称轴与x轴交于点E,是否存在实数k,使得ODC2BEC,若存在,求出k的值;若不存在,说明理由2(2019年连云港26题)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:yx2+bx+c过点C(0,3),与抛物线L2:yx2x+2
2、的一个交点为A,且点A的横坐标为2,点P、Q分别是抛物线L1、L2上的动点(1)求抛物线L1对应的函数表达式;(2)若以点A、C、P、Q为顶点的四边形恰为平行四边形,求出点P的坐标;(3)设点R为抛物线L1上另一个动点,且CA平分PCR若OQPR,求出点Q的坐标3(2019年无锡27题)已知二次函数yax24ax+c(a0)的图象与它的对称轴相交于点A,与y轴相交于点C(0,2),其对称轴与x轴相交于点B(1)若直线BC与二次函数的图象的另一个交点D在第一象限内,且BD,求这个二次函数的表达式;(2)已知P在y轴上,且POA为等腰三角形,若符合条件的点P恰好有2个,试直接写出a的值4(2017
3、年淮安28题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数yx2+bx+c的图象与坐标轴交于A,B,C三点,其中点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(4,0),连接AC,BC动点P从点A出发,在线段AC上以每秒1个单位长度的速度向点C作匀速运动;同时,动点Q从点O出发,在线段OB上以每秒1个单位长度的速度向点B作匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,设运动时间为t秒连接PQ(1)填空:b ,c ;(2)在点P,Q运动过程中,APQ可能是直角三角形吗?请说明理由;(3)在x轴下方,该二次函数的图象上是否存在点M,使PQM是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出运动时间t;若不存在,
4、请说明理由;(4)如图,点N的坐标为(,0),线段PQ的中点为H,连接NH,当点Q关于直线NH的对称点Q恰好落在线段BC上时,请直接写出点Q的坐标5(2017年宿迁25题)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线yx22x3交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),将该抛物线位于x轴上方曲线记作M,将该抛物线位于x轴下方部分沿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所在抛物线相应的函数表达式;(2)求ABC外接圆的半径;(3)点P为曲线M或曲线N上的一动点,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,求点Q的坐标6(2017年常州
5、27题)如图,在平面直角坐标系xOy,已知二次函数yx2+bx的图象过点A(4,0),顶点为B,连接AB、BO(1)求二次函数的表达式;(2)若C是BO的中点,点Q在线段AB上,设点B关于直线CQ的对称点为B,当OCB为等边三角形时,求BQ的长度;(3)若点D在线段BO上,OD2DB,点E、F在OAB的边上,且满足DOF与DEF全等,求点E的坐标【专项突破】【题组一】1(2020张家港市模拟)如图,二次函效yx2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,B点坐标为(4,0),与y轴交于点C(0,4)点D为抛物线上一点(1)求抛物线的解析式及A点坐标;(2)若BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求
6、点D的坐标;(3)若BCD是锐角三角形,请写出点D的横坐标m的取值范围2(2020宝应县一模)如图1,矩形ABCD的一边BC在直角坐标系中x轴上,折叠边AD,使点D落在x轴上点F处,折痕为AE,已知AB8,AD10,并设点B坐标为(m,0),其中m0(1)求点E、F的坐标(用含m的式子表示);(2)连接OA,若OAF是等腰三角形,求m的值;(3)如图2,设抛物线ya(xm+6)2+h经过A、E两点,其顶点为M,连接AM,若OAM90,求a、h、m的值3(2019秋邗江区校级期末)如图抛物线yax2+bx+4(a0)与x轴,y轴分别交于点A(1,0),B(4,0),点C三点(1)试求抛物线解析式
7、;(2)点D(3,m)在第一象限的抛物线上,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PBCDBC?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点N在抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M的坐标4(2019秋亭湖区校级期末)如图,抛物线yx2+bx+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中点A(1,0)过点A作直线yx+c与抛物线交于点D,动点P在直线yx+c上,从点A出发,以每秒2个单位长度的速度向点D运动,过点P作直线PQy轴,与抛物线交于点Q,设运动时间为t(s)(1)直接写出b,c的值及点D
8、的坐标;(2)点E是抛物线上一动点,且位于第四象限,当CBE的面积为6时,求出点E的坐标;(3)在线段PQ最长的条件下,点M在直线PQ上运动,点N在x轴上运动,当以点D、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时,请求出此时点N的坐标【题组二】5(2019秋崇川区期末)如图所示,在平面直角坐标系中,顶点为(4,1)的抛物线交y轴于A点,交x轴于B,C两点(点B在点C的左侧),已知A点坐标为(0,3)(1)求此抛物线的解析式;(2)过点B作线段AB的垂线交抛物线于点D,如果以点C为圆心的圆与直线BD相切,请判断抛物线的对称轴与C有怎样的位置关系,并给出证明6(2019徐州一模)如图,已知二次函数ya
9、x2+bx+3的图象与x轴交于点A(1,0)、B(4,0),与y的正半轴交于点C(1)求二次函数yax2+bx+3的表达式(2)点Q(m,0)是线段OB上一点,过点Q作y轴的平行线,与BC交于点M,与抛物线交于点N,连结CN,将CMN沿CN翻折,M的对应点为D探究:是否存在点Q,使得四边形MNDC是菱形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由(3)若点E在二次函数图象上,且以E为圆心的圆与直线BC相切与点F,且EF=65,请直接写出点E的坐标7(2019亭湖区二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=-14x2+bx+c的图象与y轴交于点A(0,8),与x轴交于B、C两点,其中点C的
10、坐标为(4,0)点P(m,n)为该二次函数在第二象限内图象上的动点,点D的坐标为(0,4),连接BD(1)求该二次函数的表达式及点B的坐标;(2)连接OP,过点P作PQx轴于点Q,当以O、P、Q为顶点的三角形与OBD相似时,求m的值;(3)连接BP,以BD、BP为邻边作BDEP,直线PE交y轴于点T当点E落在该二次函数图象上时,求点E的坐标;在点P从点A到点B运动过程中(点P与点A不重合),直接写出点T运动的路径长8(2019秋灌云县期末)在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(2,0),B(0,2),C(1,0)三点(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为
11、m,AMB的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线yx上的动点,判断有几个位置能够使得点P、Q、B、O为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标【题组三】9(2019清江浦区一模)如图,抛物线yax2+bx+4(a0)与x轴交于点B(3,0)和C (4,0)与y轴交于点A(1)a ,b ;(2)点M从点A出发以每秒1个单位长度的速度沿AB向B运动,同时,点N从点B出发以每秒1个单位长度的速度沿BC向C运动,当点M到达B点时,两点停止运动t为何值时,以B、M、N为顶点的三角形是等腰三角形?(3)点P是第一象限抛物线上的一点,若BP恰好
12、平分ABC,请直接写出此时点P的坐标10(2019灌南县二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数yax2+bx-3的图象经过点A(1,0)、C(2,0),与y轴交于点B,其对称轴与x轴交于点D(1)求二次函数的表达式及其顶点坐标;(2)M(s,t)为抛物线对称轴上的一个动点,若平面内存在点N,使得A、B、M、N为顶点的四边形为矩形,直接写出点M的坐标;连接MA、MB,若AMB不小于60,求t的取值范围11(2019秋沭阳县期末)如图,抛物线yax2+bx2的对称轴是直线x1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(2,0),点P为抛物线上的一个动点,过点P作PDx轴于点D,交直线B
13、C于点E(1)求抛物线解析式;(2)若点P在第一象限内,当OD4PE时:求点D、P、E的坐标;求四边形POBE的面积(3)在(2)的条件下,若点M为直线BC上一点,点N为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M和点N,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由12(2019秋江都区期末)已知二次函数y=18x2+bx+c(b、c为常数)的图象经过点(0,1)和点A(4,1)(1)求b、c的值;(2)如图1,点C(10,m)在抛物线上,点M是y轴上的一个动点,过点M平行于x轴的直线l平分AMC,求点M的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,点P是
14、抛物线上的一动点,以P为圆心、PM为半径的圆与x轴相交于E、F两点,若PEF的面积为26,请直接写出点P的坐标【题组四】13(2019宿豫区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx+c与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,且抛物线经过点D(2,3)(1)求这条抛物线的表达式;(2)将该抛物线向下平移,使得新抛物线的顶点G在x轴上原抛物线上一点M平移后的对应点为点N,如果AMN是以MN为底边的等腰三角形,求点N的坐标;(3)若点P为抛物线上第一象限内的动点,过点B作BEOP,垂足为E,点Q为y轴上的一个动点,连接QE、QD,试求QE+QD的最小值14(2019江西模拟)已知抛物线
15、l1:y1ax22的顶点为P,交x轴于A、B两点(A点在B点左侧),且sinABP=55(1)求抛物线l1的函数解析式;(2)过点A的直线交抛物线于点C,交y轴于点D,若ABC的面积被y轴分为1:4两个部分,求直线AC的解析式;(3)在(2)的情况下,将抛物线l1绕点P逆时针旋转180得到抛物线l2,点M为抛物线l2上一点,当点M的横坐标为何值时,BDM为直角三角形?15(2019秋锡山区期末)在平面直角坐标系中,二次函数yax2+bx+2的图象与x轴交于A(3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C(1)求这个二次函数的解析式,并直接写出当x满足什么值时y0?(2)点P是直线AC上方的抛物线
16、上一动点,是否存在点P,使ACP面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点M为抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由16(2019秋徐州期末)如图,矩形OABC中,O为原点,点A在y轴上,点C在x轴上,点B的坐标为(4,3),抛物线y=-38x2+bx+c与y轴交于点A,与直线AB交于点D,与x轴交于C,E两点(1)求抛物线的表达式;(2)点P从点C出发,在线段CB上以每秒1个单位长度的速度向点B运动,与此同时,点Q从点A出发,在线段AC上以每秒53个单位长度的速度向点C运动,当
17、其中一点到达终点时,另一点也停止运动连接DP、DQ、PQ,设运动时间为t(秒)当t为何值时,DPQ的面积最小?是否存在某一时刻t,使DPQ为直角三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由【题组五】17(2019秋江都区期末)在平面直角坐标系中,已知抛物线yx2+4x(1)我们把一条抛物线上横坐标与纵坐标相等的点叫做这条抛物线的“方点”试求拋物线yx2+4x的“方点”的坐标;(2)如图,若将该抛物线向左平移1个单位长度,新抛物线与x轴相交于A、B两点(A在B左侧),与y轴相交于点C,连接BC若点P是直线BC上方抛物线上的一点,求PBC的面积的最大值;(3)第(2)问中平移后的抛物线上是
18、否存在点Q,使QBC是以BC为直角边的直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,说明理由18(2019秋兴化市期末)如图,RtFHG中,H90,FHx轴,GHFH=0.6,则称RtFHG为准黄金直角三角形(G在F的右上方)已知二次函数y1ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点E(0,3),顶点为C(1,4),点D为二次函数y2a(x1m)2+0.6m4(m0)图象的顶点(1)求二次函数y1的函数关系式;(2)若准黄金直角三角形的顶点F与点A重合、G落在二次函数y1的图象上,求点G的坐标及FHG的面积;(3)设一次函数ymx+m与函数y1、y2的图象对称轴
19、右侧曲线分别交于点P、Q且P、Q两点分别与准黄金直角三角形的顶点F、G重合,求m的值,并判断以C、D、Q、P为顶点的四边形形状,请说明理由19(2019秋赣榆区期末)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线yax2+bx+2(a0)与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,连接BC(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点N为抛物线对称轴上一点,抛物线上是否存在点M,使得以B,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点P是直线BC上方抛物线上的点,若PCBBCO,求出P点的到y轴的距离20(2019海陵区校级三模)
20、如图抛物线yx2+(m1)x+m与直线ykx+k交于点A、B,其中A点在x轴上,它们与y轴交点分别为C和D,P为抛物线的顶点,且点P纵坐标为4,抛物线的对称轴交直线于点Q(1)试用含k的代数式表示点Q、点B的坐标(2)连接PC,若四边形CDQP的内部(包括边界和顶点)只有4个横坐标、纵坐标均为整数的点,求k的取值范围(3)如图,四边形CDQP为平行四边形时,求k的值;E、F为线段DB上的点(含端点),横坐标分别为a,a+n(n为正整数),EGy轴交抛物线于点G问是否存在正整数n,使满足tanEGF=12的点E有两个?若存在,求出n;若不存在说明理由【题组六】21(2019泉山区校级二模)如图,
21、抛物线yx2+bx+c与x轴交于A、B两点,B点坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,3)(1)求抛物线对应函数的关系式,及A点坐标(2)点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,求点D的坐标;若BCD是锐角三角形,求点D的纵坐标的取值范围22(2019宿迁模拟)如图,抛物线y=-12x2+bx+c与x轴交于A、B两点,直线y=12x+12经过点A,与抛物线的另一个交点为点C(3,m),线段PQ在线段AB上移动,PQ1,分别过点P、Q作x轴的垂线,交抛物线于E、F,交直线于D、G(1)求抛物线的解析式;(2)设四边形DEFG的面积为S,求S的最大值;(3)在线段PQ的移动
22、过程中,以D,E,F,G为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标23(2019东台市模拟)如图,抛物线yax2+bx+3的图象经过点A(1,0),B(3,0),交y轴于点C,顶点是D(1)求抛物线的表达式和顶点D的坐标;(2)在x轴上取点F,在抛物线上取点E,使以点C、D、E、F为顶点的四边形是平行四边形,求点E的坐标;(3)将此抛物线沿着过点(0,2)且垂直于y轴的直线翻折,E为所得新抛物线x轴上方一动点,过E作x轴的垂线,交x轴于G,交直线l:y=-12x1于点F,以EF为直径作圆在直线l上截得弦MN,求弦MN长度的最大值24(2019阜宁县一模)如图,已知抛物线y=-14x2+bx+4
23、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)证明:以AC为直径的圆与抛物线的对称轴相离;(4)在抛物线对称轴上是否存在点Q,使ACQ的外心恰好在一条边上?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由参考答案【真题再现】1(2019年盐城27题)如图所示,二次函数yk(x1)2+2的图象与一次函数ykxk+2的图象交于A、B两点,点B在点A的右侧,直线AB分别与x、y轴交于C、D两点,其中k0(1)求A、B两点的横坐标;(2)若OAB是以OA为腰的等腰
24、三角形,求k的值;(3)二次函数图象的对称轴与x轴交于点E,是否存在实数k,使得ODC2BEC,若存在,求出k的值;若不存在,说明理由【分析】(1)将二次函数与一次函数联立得:k(x1)2+2kxk+2,即可求解;(2)分OAAB、OAOB两种情况,求解即可;(3)求出mk2kk2+1,在AHM中,tan=HMAH=m-k=k+k2+1=tanBEC=BKEK=k+2,即可求解【解析】(1)将二次函数与一次函数联立得:k(x1)2+2kxk+2,解得:x1和2,故点A、B的坐标横坐标分别为1和2;(2)OA=22+1=5,当OAAB时,即:1+k25,解得:k2(舍去2);当OAOB时,4+(
25、k+2)25,解得:k1或3;故k的值为:1或2或3;(3)存在,理由:当点B在x轴上方时,过点B作BHAE于点H,将AHB的图形放大见右侧图形,过点A作HAB的角平分线交BH于点M,过点M作MNAB于点N,过点B作BKx轴于点K,图中:点A(1,2)、点B(2,k+2),则AHk,HB1,设:HMmMN,则BM1m,则ANAHk,AB=k2+1,NBABAN,由勾股定理得:MB2NB2+MN2,即:(1m)2m2+(k2+1+k)2,解得:mk2kk2+1,在AHM中,tan=HMAH=m-k=k+k2+1=tanBEC=BKEK=k+2,解得:k=3,此时k+20,则2k0,故:舍去正值,
26、故k=-3;当点B在x轴下方时,同理可得:tan=HMAH=m-k=k+k2+1=tanBEC=BKEK=-(k+2),解得:k=-4-73或-4+73,此时k+20,k2,故舍去-4+73,故k的值为:-3或-4-732(2019年连云港26题)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:yx2+bx+c过点C(0,3),与抛物线L2:y=-12x2-32x+2的一个交点为A,且点A的横坐标为2,点P、Q分别是抛物线L1、L2上的动点(1)求抛物线L1对应的函数表达式;(2)若以点A、C、P、Q为顶点的四边形恰为平行四边形,求出点P的坐标;(3)设点R为抛物线L1上另一个动点,且CA平分PC
27、R若OQPR,求出点Q的坐标【分析】(1)先求出A点的坐标,再用待定系数法求出函数解析式便可;(2)设点P的坐标为(x,x22x3),分两种情况讨论:AC为平行四边形的一条边,AC为平行四边形的一条对角线,用x表示出Q点坐标,再把Q点坐标代入抛物线L2:y=-12x2-32x+2中,列出方程求得解便可;(3)当点P在y轴左侧时,抛物线L1不存在点R使得CA平分PCR,当点P在y轴右侧时,不妨设点P在CA的上方,点R在CA的下方,过点P、R分别作y轴的垂线,垂足分别为S、T,过点P作PHTR于点H,设点P坐标为(x1,x12-2x1-3),点R坐标为(x2,x22-2x2-3),证明PSCRTC
28、,由相似比得到x1+x24,进而得tanPRH的值,过点Q作QKx轴于点K,设点Q坐标为(m,-12m2-32m+2),由tanQOKtanPRH,移出m的方程,求得m便可【解析】(1)将x2代入y=-12x2-32x+2,得y3,故点A的坐标为(2,3),将A(2,3),C(0,3)代入yx2+bx+c,得-3=22+2b+c-3=0+0+c,解得b=-2c=-3,抛物线L1:yx22x3;(2)如图,设点P的坐标为(x,x22x3),第一种情况:AC为平行四边形的一条边,当点Q在点P右侧时,则点Q的坐标为(x+2,x22x3),将Q(x+2,x22x3)代入y=-12x2-32x+2,得x
29、22x3=-12(x+2)2-32(x+2)+2,解得x0或x1,因为x0时,点P与C重合,不符合题意,所以舍去,此时点P的坐标为(1,0);当点Q在点P左侧时,则点Q的坐标为(x2,x22x3),将Q(x2,x22x3)代入y=-12x2-32x+2,得y=-12x2-32x+2,得x22x3=-12(x2)2-32(x2)+2,解得,x3,或x=-43,此时点P的坐标为(3,0)或(-43,139);第二种情况:当AC为平行四边形的一条对角线时,由AC的中点坐标为(1,3),得PQ的中点坐标为(1,3),故点Q的坐标为(2x,x2+2x3),将Q(2x,x2+2x3)代入y=-12x2-3
30、2x+2,得x2+2x3-12(2x)2-32(2x)+2,解得,x0或x3,因为x0时,点P与点C重合,不符合题意,所以舍去,此时点P的坐标为(3,12),综上所述,点P的坐标为(1,0)或(3,0)或(-43,139)或(3,12);(3)当点P在y轴左侧时,抛物线L1不存在点R使得CA平分PCR,当点P在y轴右侧时,不妨设点P在CA的上方,点R在CA的下方,过点P、R分别作y轴的垂线,垂足分别为S、T,过点P作PHTR于点H,则有PSCRTC90,由CA平分PCR,得PCARCA,则PCSRCT,PSCRTC,PSCS=RTCT,设点P坐标为(x1,x12-2x1-3),点R坐标为(x2
31、,x22-2x2-3),所以有x1x12-2x1-3-(-3)=x2-3-(x22-2x2-3),整理得,x1+x24,在RtPRH中,tanPRH=PHRH=x12-2x1-3-(x22-2x2-3)x1-x2=x1+x2-2=2过点Q作QKx轴于点K,设点Q坐标为(m,-12m2-32m+2),若OQPR,则需QOKPRH,所以tanQOKtanPRH2,所以2m=-12m2-32m+2,解得,m=-7652,所以点Q坐标为(-7+652,7+65)或(-7-652,7-65)3(2019年无锡27题)已知二次函数yax24ax+c(a0)的图象与它的对称轴相交于点A,与y轴相交于点C(0
32、,2),其对称轴与x轴相交于点B(1)若直线BC与二次函数的图象的另一个交点D在第一象限内,且BD=2,求这个二次函数的表达式;(2)已知P在y轴上,且POA为等腰三角形,若符合条件的点P恰好有2个,试直接写出a的值【分析】(1)先求得对称轴方程,进而得B点坐标,过D作DHx轴于点H,由B,C的坐标得OBC45,进而求得DH,BH,便可得D点坐标,再由待定系数法求得解析式;(2)先求出A点的坐标,再分两种情况:A点在x轴上时,OPA为等腰直角三角形,符合条件的点P恰好有2个;A点不在x轴上,AOB30,OPA为等边三角形或顶角为120的等腰三角形,符合条件的点P恰好有2个据此求得a【解析】(1
33、)过点D作DHx轴于点H,如图1,二次函数yax24ax+c,对称轴为x=-4a2a=2,B(2,0),C(0,2),OBOC2,OBCDBH45,BH=2,BHDH1,OHOB+BH2+13,D(3,1),把C(0,2),D(3,1)代入yax24ax+c中得,c=-29a-12a+c=1,a=-1c=-2,二次函数的解析式为yx2+4x2;(2)yax24ax+c过C(0,2),c2,yax24ax+ca(x2)24a2,A(2,4a2),P在y轴上,且POA为等腰三角形,若符合条件的点P恰好有2个,当抛物线的顶点A在x轴上时,POA90,则OPOA,这样的P点只有2个,正、负半轴各一个,
34、如图2,此时A(2,0),4a20,解得a=-12;当抛物线的顶点A不在x轴上时,AOB30时,则OPA为等边三角形或AOP120的等腰三角形,这样的P点也只有两个,如图3,ABOBtan30233=233,|4a2|=233,a=-12-163或-12+163综上,a=-12或-12-163或-12+1634(2017年淮安28题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=-13x2+bx+c的图象与坐标轴交于A,B,C三点,其中点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(4,0),连接AC,BC动点P从点A出发,在线段AC上以每秒1个单位长度的速度向点C作匀速运动;同时,动点Q从点O出发,在线段OB
35、上以每秒1个单位长度的速度向点B作匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,设运动时间为t秒连接PQ(1)填空:b13,c4;(2)在点P,Q运动过程中,APQ可能是直角三角形吗?请说明理由;(3)在x轴下方,该二次函数的图象上是否存在点M,使PQM是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出运动时间t;若不存在,请说明理由;(4)如图,点N的坐标为(-32,0),线段PQ的中点为H,连接NH,当点Q关于直线NH的对称点Q恰好落在线段BC上时,请直接写出点Q的坐标【分析】(1)设抛物线的解析式为ya(x+3)(x4)将a=-13代入可得到抛物线的解析式,从而可确定出b、c的值;
36、(2)连结QC先求得点C的坐标,则PC5t,依据勾股定理可求得AC5,CQ2t2+16,接下来,依据CQ2CP2AQ2AP2列方程求解即可;(3)过点P作DEx轴,分别过点M、Q作MDDE、QEDE,垂足分别为D、E,MD交x轴与点F,过点P作PGx轴,垂足为点G,首先证明PAGACO,依据相似三角形的性质可得到PG=45t,AG=35t,然后可求得PE、DF的长,然后再证明MDPPEQ,从而得到PDEQ=45t,MDPE3+25t,然后可求得FM和OF的长,从而可得到点M的坐标,然后将点M的坐标代入抛物线的解析式求解即可;(4)连结:OP,取OP的中点R,连结RH,NR,延长NR交线段BC与
37、点Q首先依据三角形的中位线定理得到RH=12QO=12t,RHOQ,NR=12AP=12t,则RHNR,接下来,依据等腰三角形的性质和平行线的性质证明NH是QNQ的平分线,然后求得直线NR和BC的解析式,最后求得直线NR和BC的交点坐标即可【解析】(1)设抛物线的解析式为ya(x+3)(x4)将a=-13代入得:y=-13x2+13x+4,b=13,c4(2)在点P、Q运动过程中,APQ不可能是直角三角形理由如下:连结QC在点P、Q运动过程中,PAQ、PQA始终为锐角,当APQ是直角三角形时,则APQ90将x0代入抛物线的解析式得:y4,C(0,4)APOQt,PC5t,在RtAOC中,依据勾
38、股定理得:AC5,在RtCOQ中,依据勾股定理可知:CQ2t2+16,在RtCPQ中依据勾股定理可知:PQ2CQ2CP2,在RtAPQ中,AQ2AP2PQ2,CQ2CP2AQ2AP2,即(3+t)2t2t2+16(5t)2,解得:t4.5由题意可知:0t4,t4.5不合题意,即APQ不可能是直角三角形(3)如图所示:过点P作DEx轴,分别过点M、Q作MDDE、QEDE,垂足分别为D、E,MD交x轴与点F,过点P作PGx轴,垂足为点G,则PGy轴,ED90PGy轴,PAGACO,PGOC=AGOA=APAC,即PG4=AG3=t5,PG=45t,AG=35t,PEGQGO+OQAOAG+OQ3-
39、35t+t3+25t,DFGP=45tMPQ90,D90,DMP+DPMEPQ+DPM90,DMPEPQ又DE,PMPQ,MDPPEQ,PDEQ=45t,MDPE3+25t,FMMDDF3+25t-45t3-25t,OFFG+GOPD+OAAG3+45t-35t3+15t,M(3-15t,3+25t)点M在x轴下方的抛物线上,3+25t=-13(3-15t)2+13(3-15t)+4,解得:t=-65520520t4,t=-65+52052(4)如图所示:连结OP,取OP的中点R,连结RH,NR,延长NR交线段BC于点Q点H为PQ的中点,点R为OP的中点,RH=12QO=12t,RHOQA(3
40、,0),N(-32,0),点N为OA的中点又R为OP的中点,NR=12AP=12t,RHNR,RNHRHNRHOQ,RHNHNO,RNHHNO,即NH是QNQ的平分线设直线AC的解析式为ymx+n,把点A(3,0)、C(0,4)代入得:-3m+n=0n=4,解得:m=43,n4,直线AC的表示为y=43x+4同理可得直线BC的表达式为yx+4设直线NR的函数表达式为y=43x+s,将点N的坐标代入得:43(-32)+s0,解得:s2,直线NR的表述表达式为y=43x+2将直线NR和直线BC的表达式联立得:y=43x+2y=-x+4,解得:x=67,y=227,Q(67,227)5(2017年宿
41、迁25题)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线yx22x3交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),将该抛物线位于x轴上方曲线记作M,将该抛物线位于x轴下方部分沿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所在抛物线相应的函数表达式;(2)求ABC外接圆的半径;(3)点P为曲线M或曲线N上的一动点,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,求点Q的坐标【分析】(1)由已知抛物线可求得A、B坐标及顶点坐标,利用对称性可求得C的坐标,利用待定系数法可求得曲线N的解析式;(2)由外接圆的定义可知圆心即为线段BC与AB的垂直平分线的交点
42、,即直线yx与抛物线对称轴的交点,可求得外接圆的圆心,再利用勾股定理可求得半径的长;(3)设Q(x,0),当BC为平行四边形的边时,则有BQPC且BQPC,从而可用x表示出P点的坐标,代入抛物线解析式可得到x的方程,可求得Q点坐标,当BC为平行四边形的对角线时,由B、C的坐标可求得平行四边形的对称中心的坐标,从而可表示出P点坐标,代入抛物线解析式可得到关于x的方程,可求得P点坐标【解析】(1)在yx22x3中,令y0可得x22x30,解得x1或x3,A(1,0),B(3,0),令x0可得y3,又抛物线位于x轴下方部分沿x轴翻折后得到曲线N,C(0,3),设曲线N的解析式为yax2+bx+c,把
43、A、B、C的坐标代入可得a-b+c=09a+3b+c=0c=3,解得a=-1b=2c=3,曲线N所在抛物线相应的函数表达式为yx2+2x+3;(2)设ABC外接圆的圆心为M,则点M为线段BC、线段AB垂直平分线的交点,B(3,0),C(0,3),线段BC的垂直平分线的解析式为yx,又线段AB的垂直平分线为曲线N的对称轴,即x1,M(1,1),MB=(1-3)2+12=5,即ABC外接圆的半径为5;(3)设Q(t,0),则BQ|t3|当BC为平行四边形的边时,如图1,则有BQPC,P点纵坐标为3,即过C点与x轴平行的直线与曲线M和曲线N的交点即为点P,x轴上对应的即为点Q,当点P在曲线M上时,在
44、yx22x3中,令y3可解得x1+7或x1-7,PC1+7或PC=7-1,当x1+7时,可知点Q在点B的右侧,可得BQt3,t31+7,解得t4+7,当x1-7时,可知点Q在点B的左侧,可得BQ3t,3t=7-1,解得t4-7,Q点坐标为(4+7,0)或(4-7,0);当点P在曲线N上时,在yx2+2x+3中,令y3可求得x0(舍去)或x2,PC2,此时Q点在B点的右侧,则BQt3,t32,解得t5,Q点坐标为(5,0);当BC为平行四边形的对角线时,B(3,0),C(0,3),线段BC的中点为(32,32),设P(x,y),x+t3,y+03,解得x3t,y3,P(3t,3),当点P在曲线M
45、上时,则有3(3t)22(3t)3,解得t2+7或t2-7,Q点坐标为(2+7,0)或(2-7,0);当点P在曲线N上时,则有3(3t)2+2(3t)+3,解得t3(Q、B重合,舍去)或t1,Q点坐标为(1,0);综上可知Q点的坐标为(4+7,0)或(4-7,0)或(5,0)或(2+7,0)或(2-7,0)或(1,0)6(2017年常州27题)如图,在平面直角坐标系xOy,已知二次函数y=-12x2+bx的图象过点A(4,0),顶点为B,连接AB、BO(1)求二次函数的表达式;(2)若C是BO的中点,点Q在线段AB上,设点B关于直线CQ的对称点为B,当OCB为等边三角形时,求BQ的长度;(3)
46、若点D在线段BO上,OD2DB,点E、F在OAB的边上,且满足DOF与DEF全等,求点E的坐标【分析】(1)利用待定系数法求二次函数的表达式;(2)先求出OB和AB的长,根据勾股定理的逆定理证明ABO90,由对称计算QCB60,利用特殊的三角函数列式可得BQ的长;(3)因为D在OB上,所以F分两种情况:i)当F在边OA上时,ii)当点F在AB上时,当F在边OA上时,分三种情况:如图2,过D作DFx轴,垂足为F,则E、F在OA上,如图3,作辅助线,构建OFDEDFFGE,如图4,将DOF沿边DF翻折,使得O恰好落在AB边上,记为点E,当点F在OB上时,过D作DFx轴,交AB于F,连接OF与DA,
47、依次求出点E的坐标即可ii)当点F在AB上时,分两种情况:画出图形可得结论【解析】(1)将点A的坐标代入二次函数的解析式得:-1242+4b0,解得b2,二次函数的表达式为y=-12x2+2x(2)y=-12x2+2x=-12(x2)2+2,B(2,2),抛物线的对称轴为x2如图1所示:由两点间的距离公式得:OB=22+22=22,BA=(4-2)2+(2-0)2=22C是OB的中点,OCBC=2OBC为等边三角形,OCB60又点B与点B关于CQ对称,BCQBCQ60OA4,OB22,AB22,OB2+AB2OA2OBA90在RtCBQ中,CBQ90,BCQ60,BC=2,tan60=BQBC
48、,BQ=3CB=32=6(3)分两种情况:i)当F在边OA上时,如图2,过D作DFx轴,垂足为F,DOFDEF,且E在线段OA上,OFFE,由(2)得:OB22,点D在线段BO上,OD2DB,OD=23OB=423,BOA45,cos45=OFOD,OFODcos45=42322=43,则OE2OF=83,点E的坐标为(83,0);如图3,过D作DFx轴于F,过D作DEx轴,交AB于E,连接EF,过E作EGx轴于G,BDEBOA,BDOB=DEOA=13,OA4,DE=43,DEOA,OFDFDE90,DEOF=43,DFDF,OFDEDF,同理可得:EDFFGE,OFDEDFFGE,OGOF
49、+FGOF+DE=43+43=83,EGDFODsin45=43,E的坐标为(83,43);如图4,将DOF沿边DF翻折,使得O恰好落在AB边上,记为点E,过B作BMx轴于M,过E作ENBM于N,由翻折的性质得:DOFDEF,ODDE=423,BD=12OD=223,在RtDBE中,由勾股定理得:BE=DE2-BD2=263,则BNNEBEcos45=26322=233,OM+NE2+233,BMBN2-233,点E的坐标为:(2+233,2-233);ii)当点F在AB上时,过D作DFx轴,交AB于F,连接OF与DA,DFx轴,BDFBOA,BDBO=BFBA,由抛物线的对称性得:OBBA,
50、BDBF,则BDFBFD,ODFAFD,ODOBBDBABFAF,则DOFDAF,E和A重合,则点E的坐标为(4,0);如图6,由可知:当E与O重合时,DOF与DEF重合,此时点E(0,0);综上所述,点E的坐标为:(83,0)或(83,43)或(2+233,2-233)或(4,0)或(0,0)【专项突破】【题组一】1(2020张家港市模拟)如图,二次函效yx2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,B点坐标为(4,0),与y轴交于点C(0,4)点D为抛物线上一点(1)求抛物线的解析式及A点坐标;(2)若BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求点D的坐标;(3)若BCD是锐角三角形,请写出点D的
51、横坐标m的取值范围【分析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式,再令y0,求A的坐标;(2)设D点板坐标为3,代入函数解析式可得纵坐标,分别论BCD90,CBD90的情況,作出图形进行求解;(3)当BC为斜边构成RtBCD时,以BC中点O为圆心,以BC直径画圆,与抛物线交于D和D,此时BCD和BCD就是以BC为斜边的直角三角形,利用两点间的距离公式列出方程求解,然后结合(2)找到m的取值范围【解答】(1)解:将B(4,0),C(0,4)代入yx2+bx+c得16+4b+c=0c=4解得b=-5c=4所以抛物的解析式为yx25x+4令y0,得x25x+40,解得x11,x24A点的坐标为(1,0)(2)解:设D点坐标为a,则坐标为a25a+4当BCD90时,如下图所示,连结BC,过C点作CDBC与抛物交于点D,过D作DEy轴于点E,由B、C坐标可知,OBOC4OBC为等要真角三角形,OCBOBC45又BCD90,ECD+OCB90ECD45,CDE为等要真角三角形,DECEaOEOC+CEa+4由D、E织坐标相等,可得a25a+4a+4解得a16,a20,当a0时,D点坐标为(0,4),与C重含,不符含思意,舍去当a6时,D点坐标为(6,10)当CBD
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