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精益求精,善益求善。全国各地中考数学解答题压轴题解析2学科王学科王PAGEPAGE63-学科王PAGE2011年全国各地中考数学解答题压轴题解析(2)1.(湖南长沙10分)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,2),点P是轴上一动点,以线段AP为一边,在其一侧作等边三角线APQ。当点P运动到原点O处时,记Q得位置为B。(1)求点B的坐标;(2)求证:当点P在轴上运动(P不与Q重合)时,∠ABQ为定值;(3)是否存在点P,使得以A、O、Q、B为顶点的四边形是梯形?若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由。【答案】解:(1)过点B作BC⊥y轴于点C,∵A(0,2),△AOB为等边三角形,∴AB=OB=2,∠BAO=60°,∴BC=,OC=AC=1。即B()。(2)不失一般性,当点P在轴上运动(P不与O重合)时,∵∠PAQ==∠OAB=60°,∴∠PAO=∠QAB,在△APO和△AQB中,∵AP=AQ,∠PAO=∠QAB,AO=AB,∴△APO≌△AQB总成立。∴∠ABQ=∠AOP=90°总成立。∴当点P在x轴上运动(P不与Q重合)时,∠ABQ为定值90°。(3)由(2)可知,点Q总在过点B且与AB垂直的直线上,∴AO与BQ不平行。①当点P在轴负半轴上时,点Q在点B的下方,此时,若AB∥OQ,四边形AOQB即是梯形,当AB∥OQ时,∠BQO=90°,∠BOQ=∠ABO=60°。又OB=OA=2,可求得BQ=。由(2)可知,△APO≌△AQB,∴OP=BQ=,∴此时P的坐标为()。②当点P在轴正半轴上时,点Q在点B的上方,此时,若AQ∥OB,四边形AOQB即是梯形,当AQ∥OB时,∠ABQ=90°,∠QAB=∠ABO=60°。又AB=2,可求得BQ=,由(2)可知,△APO≌△AQB,∴OP=BQ=,∴此时P的坐标为()。综上所述,P的坐标为()或()。【考点】等边三角形的性质,坐标与图形性质;全等三角形的判定和性质,勾股定理,梯形的判定。【分析】(1)根据题意作辅助线过点B作BC⊥y轴于点C,根据等边三角形的性质即可求出点B的坐标。(2)根据∠PAQ═∠OAB=60°,可知∠PAO=∠QAB,得出△APO≌△AQB总成立,得出当点P在x轴上运动(P不与Q重合)时,∠ABQ为定值90°。(3)根据点P在的正半轴还是负半轴两种情况讨论,再根据全等三角形的性质即可得出结果。2.(湖南永州10分)探究问题:⑴方法感悟:如图①,在正方形ABCD中,点E,F分别为DC,BC边上的点,且满足∠EAF=45°,连接EF,求证DE+BF=EF.感悟解题方法,并完成下列填空:将△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,此时AB与AD重合,由旋转可得:AB=AD,BG=DE,∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°,∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°,因此,点G,B,F在同一条直线上.∵∠EAF=45°∴∠2+∠3=∠BAD-∠EAF=90°-45°=45°.∵∠1=∠2,∴∠1+∠3=45°.即∠GAF=∠_________.又AG=AE,AF=AF∴△GAF≌_______.∴_________=EF,故DE+BF=EF.⑵方法迁移:如图②,将Rt△ABC沿斜边翻折得到△ADC,点E,F分别为DC,BC边上的点,且∠EAF=∠DAB.试猜想DE,BF,EF之间有何数量关系,并证明你的猜想.⑶问题拓展:如图③,在四边形ABCD中,AB=AD,E,F分别为DC,BC上的点,满足∠EAF=∠DAB,试猜想当∠B与∠D满足什么关系时,可使得DE+BF=EF.请直接写出你的猜想(不必说明理由).【答案】解:(1)EAF、△EAF、GF。(2)DE+BF=EF。证明如下:假设∠BAD的度数为,将△ADE绕点A顺时针旋转得到△ABG,此时AB与AD重合,由旋转可得:AB=AD,BG=DE,∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°,∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°,∴点G,B,F在同一条直线上。∵∠EAF=,∴∠2+∠3=∠BAD-∠EAF,即。∵∠1=∠2,∴∠1+∠3=,即∠GAF=∠EAF。又∵AG=AE,AF=AF,∴△GAF≌△EAF(SAS)。∴GF=EF。又∵GF=BG+BF=DE+BF,∴DE+BF=EF。(3)当∠B与∠D互补时,可使得DE+BF=EF。【考点】正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,翻折变换(折叠问题),等量代换。【分析】(1)利用角之间的等量代换得出∠GAF=∠FAE,再利用SAS得出△GAF≌△EAF,得出答案。(2)利用旋转的性质,由已知得出∠GAF=∠FAE,再证明△AGF≌△AEF,即可得出答案。(3)根据角之间关系,只要满足∠B+∠D=180°时,就可以得出三角形全等,即可得出答案:如图,将△ADE绕点A顺时针旋转得到△ABG后,此时AB与AD重合,由旋转可得:∠ABG=∠D,∵∠ABF+∠D=180°,∴∠ABG+∠ABF=180°,∴点G,B,F在同一条直线上。∵∠EAF=,∴∠DAE+∠BAF=∠BAD-∠EAF,即。∵∠BAG=∠DAE∴∠BAG+∠BAF=,即∠GAF=∠EAF。又∵AG=AE,AF=AF,∴△GAF≌△EAF(SAS)。∴GF=EF。又∵GF=BG+BF=DE+BF,∴DE+BF=EF。3.(湖南常德10分)如图,已知抛物线过点A(0,6),B(2,0),C(7,)。(1)求抛物线的解析式;(2)若D是抛物线的顶点,E是抛物线的对称轴与直线AC的交点,F与E关于D对称,求证:∠CFE=∠AFE;(3)在y轴上是否存在这样/的点P,使△AFP与△FDC相似,若有,请求出所有符合条件的点P的坐标;若没有,请说明理由。【答案】解:(1)设抛物线解析式为,将A、B、C三点坐标代入,得,解得。∴抛物线解析式为。(2)证明:设直线AC的解析式为,将A、C两点坐标代入,得,解得。∴直线AC的解析式为。∵,∴D(4,﹣2),E(4,4)。∵F与E关于D对称,∴F(4,﹣8)。则直线AF的解析式为,CF的解析式为。∴直线AF,CF与轴的交点坐标分别为(,0),(,0)。∵4﹣=﹣4,∴两个交点关于抛物线对称轴=4对称。∴∠CFE=∠AFE。(3)解:存在.设P(0,d),则由点P在点A下方,得AP=6﹣d,AF=,FD=-2-(-8)=6,CF=。当△AFP∽△FDC时,,即,解得d=;当△AFP∽△FCD时,,即,解得d=﹣2。∴P点坐标为(0,)或(0,﹣2)。【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,解方程组,对称的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质。【分析】(1)设抛物线解析式/为,将A、B、C三点坐标代入,列方程组求抛物线解析式。(2)求直线AC的解析式,确定E点坐标,根据对称性求F点坐标,分别求直线AF,CF的解析式,确定两直线与轴的交点坐标,判断两个交点关于抛物线对称轴对称即可。(3)存在.由∠CFE=∠AFE=∠FAP,△AFP与△FDC相似时,顶点A与顶点F对应,根据△AFP∽△FDC,△AFP∽△FCD,两种情况求P点坐标。4.(湖南郴州10分)如图,在平面直角坐标系中,A、B两点的坐标分别是(0,1)和(1,0),P是线段AB上的一动点(不与A、B重合),坐标为(m,1﹣m)(m为常数).(1)求经过O、P、B三点的抛物线的解析式;(2)当P点在线段AB上移动时,过O、P、B三点的抛物线的对称轴是否会随着P的移动而改变;(3)当P移动到点(,)时,请你在过O、P、B三点的抛物线上至少找出两点,使每个点都能与P、B两点构成等腰三角形,并求出这两点的坐标.【答案】解:(1)设抛物线的解析式为,∵抛物线过原点O(0,0).∴c=0。把B、P两点的坐标分别代入,得,解得。∴。(2)由(1)可知抛物线的对称轴是。∴过O、P、B三点的抛物线的对称轴是否会随着P的移动而改变。(3)设抛物线的对称轴与轴交于点K,过点K作PB的垂直平分线交抛物线于Q1,Q2两点则△Q1PB,△Q2PB是等腰三角形。∵P点的坐标是(,),∴OP的解析式是,且Q1Q2∥OP,点K(,0),∴Q1Q2的解析式是:,抛物线的解析式为:。联立,即得直线和抛物线的交点Q1,Q2两点的坐标是。【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,抛物线的对称轴,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的判定,解方程组。【分析】(1)设出抛物线的解析式,根据抛物线经过原点,B点,P点可列出方程求出,的值确定解析式。(2)求出抛物线的对称轴,可知是个定值,故不变。(3)作出对称轴与轴的交点为K,过K点作PB的垂直平分线,交抛物线于两点,这两点就符合要求。5.(湖南湘潭10分)已知,AB是⊙O的直径,AB=8,点C在⊙O的半径OA上运动,PC⊥AB,垂足为C,PC=5,PT为⊙O的切线,切点为T.(1)如图(1),当C点运动到O点时,求PT的长;(2)如图(2),当C点运动到A点时,连接PO、BT,求证:PO∥BT;(3)如图(3),设PT2=,AC=,求与的函数关系式及的最小值.【答案】解:(1)连接OT,当C点运动到O点时,∵PT为⊙O的切线,∴OT⊥PT,∴在Rt△PTO中,.(2)连接AT,当C点运动到A点时,∵PC⊥AB,∴PA是⊙O的切线。∵PT为⊙O的切线,∴PA=PT,PO平分∠APT。∴PO⊥AT。∵AB是⊙O的直径,∴∠ATB是直角,即BT⊥AT。∴PO∥BT。⑶连接OP、OT,∵AC=,∴.∵在Rt△PCO中,在Rt△POT中,,∴,即。∴。∴当=4时,最小其值为9。∴与的函数关系式为,的最小值是9。【考点】圆切线的性质,平行的判定,二次函数的最值,勾股定理。【分析】(1)连接OT,根据题意,由勾股定理可得出PT的长。(2)连接AT,由PO⊥AT和BT⊥AT即可证出结论。(3)连接OP、OT,在Rt△PCO和Rt△POT中应用勾股定理,可得出与之间的关系式,从而求得的最小值.6.(湖南张家界12分)如图,抛物线经过点A(—4,0)、B(—2,2),连接OB、AB,(1)求该抛物线的解析式.(2)求证:△OAB是等腰直角三角形.(3)将△OAB绕点O按逆时针方向旋转135°,得到△OA′B′,写出A′B′的中点P的坐标,试判断点P是否在此抛物线上.(4)在抛物线上是否存在这样的点M,使得四边形ABOM成直角梯形,若存在,请求出点M坐标及该直角梯形的面积,若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)由A(—4,0)、B(—2,2)在抛物线图象上,得:,解之得,,。∴该函数解析式为:。(2)过点B作BC垂直于轴,垂足是点C。易知:线段CO、CA、CB的长度均为2,∴△ABC和△OBC为全等的等腰直角三角形。∴AB=OB且∠ABO=∠ABC+∠OBC=900。∴△OAB是等腰直角三角形。(3)如图,将△OAB绕点O按逆时针方向旋转135°,得到△OA′B′其中点B′正好落在轴上且B′A′∥轴.又∵OB′和A′B′的长度为A′B′中点P的坐标为,显然不满足抛物线方程。∴点P不在此抛物线上。(4)存在。过点O,作OM∥AB交抛物线于点M易求出直线OM的解析式为:联立抛物线解析式得:解之得,点M(—6,—6)。显然,点M(—6,—6)关于对称轴的对称点M′(2,—6)也满足要求,故满足条件的点M共有两个,坐标分别为(—6,—6)和(2,—6)。∴SABOM=S△ABO+S△AOM=×4×2+×4×6=16。【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,等腰直角三角形的判定,旋转的性质。【分析】(1)将A(-4,0)、B(-2,2)代入抛物线解析式,列方程组求、的值即可。(2)根据所求抛物线解析式求抛物线的顶点坐标,判断三角形的形状。(3)根据△OAB的形状,旋转方向,旋转角,画出图形,可求A′、B′的坐标,根据中点坐标公式求P的坐标,代入抛物线解析式进行判断。(4)存在.过点O,作OM∥AB交抛物线于点M,根据△OAB为等腰直角三角形,可求直线OM的解析式,与抛物线解析式联立,可求M点坐标,同理,过点A,作AM′∥OB交抛物线于点M′,联立方程组可求M′的坐标,由图形的特殊性可知,两种情况下,梯形面积相等,根据梯形面积公式求解。7.(湖南衡阳10分)已知抛物线.(1)试说明:无论m为何实数,该抛物线与轴总有两个不同的交点.(2)如图,当抛物线的对称轴为直线=3时,抛物线的顶点为点C,直线=﹣1与抛物线交于A、B两点,并与它的对称轴交于点D.①抛物线上是否存在一点P使得四边形ACPD是正方形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;②平移直线CD,交直线AB于点M,交抛物线于点N,通过怎样的平移能使得以C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形.【答案】解:(1)∵当=0时,得关于的一元二次方程该方程根的判别式△=m2﹣4m+7=(m﹣2)2+3>0∴方程有两个不相等的实数根,即抛物线与轴总有两个不同的交点。(2)①由直线=﹣1与抛物线交于A点,且在轴上,∴点A(1,0)代入二次函数函数式则m=3。∴二次函数式为:。当抛物线的对称轴为直线=3时,则=﹣2,即顶点C为(3,﹣2)。把=3代入直线=﹣1则=2,即点D(3,2)。则AD=AC=2。设点P(,),由直线AD的斜率与直线PC的斜率相等,得。解得:=3或=5则点P(3,2)(与点D重合舍去)或(5,0)。经检验点(5,0)符合,所以点P(5,0)。②设直线CD平移个单位可使得C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形,则M(3+,+2),N(3+,(3+)2﹣3(3+)+)。根据平行四边形对边平行且相等的判定,只要MN=DC=4。(ⅰ)当点M在点N上方,得(+2)-=4,整理,得2-2=0,解得,=0(与DC重合,舍去),=2。(ⅱ)当点M在点N下方,得-(+2)=4整理,得2-2-16=0,解得,=。综上所述,直线CD向右平移2或个单位或向左平移个单位,可使得C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形。【考点】二次函数综合题,二次函数与一元二次方程的关系,一元二次方程根的判别式,曲线上点的坐标与方程的关系,正方形的判定,平移的性质,平行四边形的判定,解一元二次方程。【分析】(1)从函数的判别式出发,判别式总大于等于3,而证得。(2)①由直线=﹣1与抛物线交于A、B两点,求得点A,代入抛物线解析式得m,由直线AD的斜率与直线PC的斜率相等,求得点P坐标。②设定M、N的坐标,从MN与CD的位置关系解得。8.(湖南怀化10分)在矩形AOBC中,OB=6,OA=4,分別以OB,OA所在直线为轴和轴,建立如图所示的平面直角坐标系.F是BC上的一个动点(不与B、C重合),过F点的反比例函数的图象与AC边交于点E.(1)求证:AE•AO=BF•BO;(2)若点E的坐标为(2,4),求经过O、E、F三点的抛物线的解析式;(3)是否存在这样的点F,使得将△CEF沿EF对折后,C点恰好落在OB上?若存在,求出此时的OF的长:若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)证明:∵E,F点都在反比例函数图象上,∴根据反比例函数的性质得出,,∴AE•AO=BF•BO。(2)设经过O、E、F三点的抛物线的解析式为,∵点E的坐标为(2,4),∴AE•AO=BF•BO=8。∵BO=6,∴BF=,∴F(6,),把O、E、F三点的坐标分别代入二次函数解析式得:,解得:。∴经过O、E、F三点的抛物线的解析式为。(3)如果设折叠之后C点在OB上的对称点为C',连接C'E、C'F,过E作EG垂直于OB于点G,则根据折叠性质、相似三角形、勾股定理有:设BC'=,BF=,则C'F=CF=.∴点的坐标F(6,),E(1.5,4)。EC'=EC=,∴在Rt△C'BF中,①。∵Rt△EGC'∽Rt△C'BF,∴():()=4:=():②。解得:,∴F点的坐标为(6,)。∴OF=。【考点】相似三角形的判定和性质,反比例函数图象上点的坐标特征,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,矩形的性质,翻折变换(折叠问题)的性质,勾股定理。【分析】(1)根据反比例函数的性质得出,即可得出AE•AO=BF•BO。(2)利用E点坐标首先求出BF=,再利用待定系数法求二次函数解析式即可。9.(湖南益阳12分)图是小红设计的钻石形商标,△ABC是边长为2的等边三角形,四边形ACDE是等腰梯形,AC∥ED,∠EAC=60°,AE=1.(1)证明:△ABE≌△CBD;(2)图中存在多对相似三角形,请你找出一对进行证明,并求出其相似比(不添加辅助线,不找全等的相似三角形);(3)小红发现AM=MN=NC,请证明此结论;(4)求线段BD的长.【答案】解:(1)证明:∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,∠BAC=∠BCA=60°。∵四边形ACDE是等腰梯形,∠EAC=60°,∴AE=CD,∠ACD=∠CAE=60°。∴∠BAC+∠CAE=120°=∠BCA+∠ACD。即∠BAE=∠BCD。在△ABE和△BCD中,AB=BC,∠BAE=∠BCD,AE=CD,∴△ABE≌△CBD(SAS)。(2)存在.答案不唯一.如△ABN∽△CDN.证明如下:∵∠BAN=60°=∠DCN,∠ANB=∠DNC,∴△ANB∽△CND.其相似比为:。(3)由(2)得,∴CN=AN=AC同理AM=AC,∴AM=MN=NC。(4)作DF⊥BC交BC的延长线于F,∵∠BCD=120°,∴∠DCF=60°。在Rt△CDF中,∴∠CDF=30°,∴CF=CD=。∴。在Rt△BDF中,∵BF=BC+CF=,DF=,∴。【考点】相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,等腰梯形的性质。【分析】(1)由△ABC是等边三角形,得AB=BC,∠BAC=∠BCA=60°,由四边形ACDE是等腰梯形,得AE=CD,∠ACD=∠CAE=60°,利用“SAS”判定△ABE≌△CBD。(2)存在.可利用AB∥CD或AE∥BC得出相似三角形。(3)由(2)的结论得,即CN=AC,同理,得AM=AC,可证AM=MN=NC。(4)作DF⊥BC交BC的延长线于F,在Rt△CDF中,由∠CDF=30°,CD=AE=1,可求CF,DF,在Rt△BDF中,由勾股定理求BD。10.(湖南邵阳12分)如图所示,在平面直角坐标系O中,已知点A(-EQ\f(9,4),0),点C(0,3),点B是轴上一点(位于点A的右侧),以AB为直径的圆恰好经过点C.(1)求∠ACB的度数;(2)已知抛物线经过A、B两点,求抛物线的解析式;(3)线段BC上是否存在点D,使△BOD为等腰三角形.若存在,则求出所有符合条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)∵以AB为直径的圆恰好经过点C,∴∠ACB=900。(2)∵△AOC∽△ABC,∴OC2=AO·OB。∵A(-EQ\f(9,4),0),点C(0,3),∴AO=EQ\f(9,4),OC=3。∴32=EQ\f(9,4)OB,∴OB=4。∴B(4,0)。∴设抛物线的解析式为把C点坐标代入得,解得∴抛物线的解析式为,即。(3)存在。分两种情况讨论:①OD=OB,D在OB的中垂线上,过D作DH⊥OB,垂足是H,则H是OB中点。DH=OC,OH=OB。∴D(2,)。②BD=BO,过D作DG⊥OB,垂足是G,则OC=3,OB=BD=4,BC=5,CD=1,∵DG∥CO∴OG:OB=CD:CB,即OG:4=1:5,∴OG=;DG:CO=BD:BC,即DG:3=4:5,∴DG=。∴D(,)。综上所述,线段BC上存在点D,使△BOD为等腰三角形,点D的坐标为(2,),(,)。【考点】二次函数综合题,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,等腰三角形的判定,平行的性质。【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角可以得到∠ACB的度数。(2)利用三角形相似求出点B的坐标,然后用待定系数法求出抛物线的解析式。(3)分别以OB为底边和腰求出满足△BOD是等腰三角形的点D的坐标。11.(湖南岳阳10分)九(1)班数学课题学习小组,为了研究学习二次函数问题,他们经历了实践﹣﹣应用﹣﹣探究的过程:(1)实践:他们对一条公路上横截面为拋物线的单向双车道的隧道(如图①)进行测量,测得一隧道的路面宽为10m,隧道顶部最高处距地面6.25m,并画出了隧道截面图,建立了如图②所示的直角坐标系,请你求出抛物线的解析式.(2)应用:按规定机动车辆通过隧道时,车顶部与隧道顶部在竖直方向上的高度差至少为0.5m.为了确保安全,问该隧道能否让最宽3m,最高3.5m的两辆厢式货车居中并列行驶(两车并列行驶时不考虑两车间的空隙)?(3)探究:该课题学习小组为进一步探索抛物线的有关知识,他们借助上述拋物线模型,提出了以下两个问题,请予解答:I.如图③,在抛物线内作矩形ABCD,使顶点C、D落在拋物线上,顶点A、B落在轴上.设矩形ABCD的周长为,求的最大值.II•如图④,过原点作一条=的直线OM,交抛物线于点M,交抛物线对称轴于点N,P为直线0M上一动点,过P点作轴的垂线交抛物线于点Q.问在直线OM上是否存在点P,使以P、N、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)根据坐标系可知此函数顶点坐标为(5,6.25),∴设抛物线的解析式为。∵图象过(10,0)点,∴,解得。∴抛物线的解析式为。(2)当最宽3m,最高3.5m的两辆厢式货车居中并列行驶时,=2把=2代入解析式得:=﹣0.25(2﹣5)2+6.25,=4。∵4﹣3.5=0.5,∴隧道能让最宽3m,最高3.5m的两辆厢式货车居中并列行驶。(3)I.假设AO=,可得AB=10﹣2,∴AD=﹣0.25(﹣5)2+6.25。∴矩形ABCD的周长为为:=2+2(10﹣2)=﹣0.52++20=﹣0.5(-1)2+20.5。∴l的最大值为20.5。II•当以P、N、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形,∵P在=的图象上,设P(,)。过P点作轴的垂线交抛物线于点Q.∴∠POA=∠OPA=45°,N点的坐标为(5,5)∴Q点的坐标为(,5)。把Q点的坐标代入,得,解得。∴使以P、N、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形,P点的坐标为:(,)或(,)。【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的顶点和最值,等腰直角三角形的性质。【分析】(1)利用顶点式求出二次函数解析式即可。(2)根据已知得出当=2时,正好是两辆汽车的宽度,求出即可。(3)I.首先表示出矩形周长,再利用二次函数最值公式求出。II.利用等腰直角三角形的性质,以及P在=的图象上,即可得出P点的坐标。12.(湖南湘西20分)如图.抛物线与轴相交于点A和点B,与轴交于点C.(1)求点A、点B和点C的坐标.(2)求直线AC的解析式.(3)设点M是第二象限内抛物线上的一点,且S△MAB=6求点M的坐标.(4)若点P在线段BA上以每秒1个单位长度的速度从A运动(不与B,A重合),同时,点Q在射线AC上以每秒2个单位长度的速度从A向C运动.设运动的时间为t秒,请求出△APQ的面积S与t的函数关系式,并求出当t为何值时,△APQ的面积最大,最大面积是多少?【答案】解:(1)令,解得,,∴A(-3,0),B.(1,0)。令,得,∴C(0,3)。(2)设直线AC的解析式为,将A、C的坐标代入,得,解之得。∴直线AC的解析式为。(3)设M点的坐标为(,),∵M在第二象限,∴>0。又∵AB=4,∴由S△MAB=6,得,解之,得,。当=0时,=3(不合题意,舍去),当=-2时,=3,∴M点的坐标为(-2,3)。(4)由题意,得AB=4,PB=4-t,AQ=2t,∵AO=3,CO=3,∴△ABC是等腰直角三角形。由AQ=2t和Q点在上,得Q点的纵坐标为t。 ∴S=。又∵S=∴当t=2时△APQ最大,最大面积是2。【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,诗定系数法,解一元二次方程和二元一次方程组,等腰直角三角形的判定和性质,二次函数的最值。【分析】(1)令=0求得抛物线与轴的交点坐标,令=0求得图象与轴的交点坐标。(2)利用已知的两点的坐标用待定系数法求得一次函数的解析式。.(3)设出点M的坐标为(,),然后表示出其面积,解得即可。(4)用t表示出△APQ的底边和高,即可求出S与t的函数关系式,利用二次函数的性质求出S的最大值。13.(湖南娄底10分)在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,且AD=2,以CD为直径作⊙O1,交BC于点E,过点E作EF⊥AB于F,建立如图所示的平面直角坐标系,已知A,B两点的坐标分别为A(0,2),B(﹣2,0).(1)求C,D两点的坐标.(2)求证:EF为⊙O1的切线.(3)探究:如图,线段CD上是否存在点P,使得线段PC的长度与P点到轴的距离相等?如果存在,请找出P点的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】解:(1)连接DE,∵CD是⊙O1的直径,∴DE⊥BC。∴四边形ADEO为矩形.∴OE=AD=2,DE=AO=2。∵在等腰梯形ABCD中,DC=AB,∴CE=BO=2,CO=4。∴C(4,0),D(2,2)。(2)连接O1E,在⊙O1中,O1E=O1C,∠O1EC=∠O1CE。在等腰梯形ABCD中,∠ABC=∠DCB,∴O1E∥AB。又∵EF⊥AB,∴O1E⊥EF。∵E在AB上,∴EF为⊙O1的切线。(3)存在满足条件的点P.如图,过P作PM⊥轴于M,作PN⊥轴于N,依题意得PC=PM,在矩形OMPN中,ON=PM,设ON=,则PM=PC=,CN=4-,在Rt△ABO中,∵tan∠ABO=,∴∠ABO=60°,∴∠PCN=∠ABO=60°。在Rt△PCN中,cos∠PCN=,即,∴。∴PN=CN•tan∠PCN=。∴满足条件的P点的坐标为()。【考点】坐标与图形性质,圆周角定理,矩形的判定和性质,等腰梯形的性质,切线的判定和性质,锐角三角函数,特殊角的三角函数值。【分析】(1)连接DE,由等腰梯形的对称性,根据线段的等量关系可求C,D两点的坐标。(2)连接O1E,由半径O1E=O1C,得∠O1EC=∠O1CE,由等腰梯形的性质,得∠ABC=∠DCB,故∠O1EC=∠ABC,可证O1E∥AB,由EF⊥AB,证明O1E⊥EF即可。(3)存在.过P作PM⊥轴于M,作PN⊥轴于N,由PC=PM,设ON=,则PM=PC=,CN=4﹣,在Rt△ABO和Rt△PCN中,由锐角三角函数定义即可求。14.(湖南株洲10分)孔明是一个喜欢探究钻研的同学,他在和同学们一起研究某条抛物线的性质时,将一把直角三角板的直角顶点置于平面直角坐标系的原点O,两直角边与该抛物线交于A、B两点,请解答以下问题:(1)若测得OA=OB=(如图1),求的值;(2)对同一条抛物线,孔明将三角板绕点旋转到如图2所示位置时,过B作轴于点F,测得OF=1,写出此时点B的坐标,并求点的横坐标;(3)对该抛物线,孔明将三角板绕点O旋转任意角度时惊奇地发现,交点A、B的连线段总经过一个固定的点,试说明理由并求出该点的坐标.【答案】解:(1)设线段AB与轴的交点为C,由抛物线的对称性可得C为AB中点,OA=OB=,∠AOB=900,AC=OC=BC=2。B(2,-2)。将B(2,-2)代入抛物线得,。(2)过点A作轴于点E,点B的横坐标为,B(1,)。BF=。又∠AOB=900,易知∠AOE=∠OBF。又,∠AEO=∠OFB=900,△AEO∽△OFB,。AE=2OE。设点A(,)(),则,,。,即点A的横坐标为-4。(3)设A(,)(),B(,)(),设直线AB的解析式为:,则,得,,。又易知△AEO∽△OFB,,,。。由此可知不论为何值,线段AB恒过点(,-2)。【考点】二次函数综合题,抛物线的对称性,等腰直角三角形的性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,解二元一次方程组。【分析】(1)先求出B点坐标,代入抛物线得的值。(2)过点A作AE⊥轴于点E,可证△AEO∽△OFB,得出AE=2OE,可得方程点A的横坐标。(3)设A(,)(),B(,)(),易知△AEO∽△OFB,根据相似三角形的性质可知交点A、B的连线段总经过一个固定的点(0,-2)。15.(湖北武汉12分)如图1,抛物线经过A(-3,0),B(-1,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设抛物线的顶点为M,直线与轴交于点C,与直线OM交于点D.现将抛物线平移,保持顶点在直线OD上.若平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点,求它的顶点横坐标的值或取值范围;
(3)如图2,将抛物线平移,当顶点至原点时,过Q(0,3)作不平行于x轴的直线交抛物线于E,F两点.问在y轴的负半轴上是否存在点P,使△PEF的内心在轴上.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)∵抛物线经过A(-3,0),B(-1,0)两点
∴,解得。∴抛物线的解析式为。(2)由(1)配方得,∴抛物线的顶点M(-2,,1)。∴直线OD的解析式为。∴设平移的抛物线的顶点坐标为(h,h),∴平移的抛物线解析式为.①当抛物线经过点C时,∵C(0,9),∴h2+h=9,
解得h=。∴
当
≤h<
时,平移的抛/物线与射线CD只有一个公共点。
②当抛物线与直线CD只有一个公共点时,
由y
得,∴△=(-2h+2)2-4(h2+h-9)=0,
解得h=4。
此时抛物线y=(x-4)2+2与射线CD唯一的公共点为(3,3),符合题意。综上所述:平移的抛物线与射线CD只有一个公共点时,顶点横坐标的值或取值范围是
h=4或≤h<.(3)将抛物线平移,当顶点至原点时,其解析式为设EF的解析式为=k+3(k≠0).
假设存在满足题设条件的点P(0,t),如图,过P作GH∥轴,分别过E,F作GH的垂线,垂足为G,H∵△PEF的内心在y轴上,∴∠GEP=∠EPQ=∠QPF=/∠HFP。∴△GEP∽△HFP。∴。
∴。
∴2kE·F=(t-3)(E+F)
由,=k+3.得2-k-3=0,
∴E+F=k,E·xF=-3。∴2k(-3)=(t-3)k。∵k≠0,∴t=-3。∴y轴的负半轴上存在点P(0,-3),使△PEF的内心在y轴上。【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,解一元二次方程,平移的性质,二次函数的性质,二次函数与一元二次方程的关系,一元二次方程根的判别式,三角形内心的性质,相似三角形的判定和性质,一元二次方程根与系数的关系。【分析】(1)根据抛物线经过点A(-3,0),B(-1,0)两点,代入解析式求出即可。(2)由(1)配方得,利用函数平移①当抛物线经过点C时,②当抛物线与直线CD只有一个公共点时,分别分析求出。(3)由三角形内心的性质,应用相似三角形的判定和性质和一元二次方程根与系数的关系,即可求得。16.(湖北黄石10分)已知二次函数(1)当时,函数值随的增大而减小,求的取值范围。(2)以抛物线的顶点A为一个顶点作该抛物线的内接正三角形AMN(M,N两点在抛物线上),请问:△AMN的面积是与无关的定值吗?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由。(3)若抛物线与轴交点的横坐标均为整数,求整数的值。【答案】解:(1)∵,∴的对称轴为。又∵当时,函数值随的增大而减小,∴由题意得,。(2)根据抛物线和正三角形的对称性,可知轴,设抛物线的对称轴与MN交于点B,则。设,∴。又∴。∴∴,。∴为定值。(3)令,即时,有,由题意,为完全平方数,令,即。∵为整数,∴的奇偶性相同。∴或,解得或。综合得,。【考点】二次函数综合题。【分析】(1)求出二次函数的对称轴,由于抛物线的开口向上,在对称轴的左边随的增大而减小,可以求出的取值范围。(2)在抛物线内作出正三角形,求出正三角形的边长,然后计算三角形的面积,得到三角形AMN的面积是无关的定值。(3)当时,求出抛物线与轴的两个交点的坐标,然后确定整数的值。17.(湖北十堰12分)如图,已知抛物线与轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,-3)。(1)求抛物线的解析式;(2)如图(1),已知点H(0,-1).问在抛物线上是否存在点G(点G在轴的左侧),使得S△GHC=S△GHA?若存在,求出点G的坐标,若不存在,请说明理由;(3)如图(2),抛物线上点D在轴上的正投影为点E(-2,0),F是OC的中点,连接DF,P为线段BD上的一点,若∠EPF=∠BDF,求线段PE的长.【答案】解:(1)∵抛物线经过A(1,0)和点C(0,-3),∴,解得。∴抛物线的解析式是。(2)假设抛物线上存在点G,设G(m,n),显然,当n=-3时,△AGH不存在。①当n>-3时,可求得GH与轴的交点坐标(,0),可得S△AGH=,S△GHC=-m。∴由S△AGH=S△GHC得,m+n+1=0。∴,解得m=EQ-\F(3+\R(,17),2),n=EQ\F(1+\R(,17),2),或m=EQ\F(-3+\R(,17),2),n=EQ\F(1-\R(,17),2)。∵点G在y轴的左侧,/∴G(EQ-\F(3+\R(,17),2),EQ\F(1+\R(,17),2))、②当-4≤n<3时,可得S△AGH=,S△GHC=-m。∴由S△AGH=S△GHC得,3m-n-1=0。∴,解得或。∵点G在y轴的左侧,∴G(-1,-4)。∴存在点G(EQ-\F(3+\R(,17),2),EQ\F(1+\R(,17),2))或(-1,-4)。(3)如图,E(-2,0),∴D点的横坐标是-2,点D在抛物线上,∴D(-2,-3)。∵F是OC中点,∴F(0,-EQ\F(3,2))。∴直/线DF的解析式为=。则它与轴交于点Q(2,0),则QB=QD=5,BE=1,BD=EQ\R(,10),DF=EQ\F(5,2)。由QB=QD,得∠QBD=∠QDB。∵∠BPE+∠EPF+∠FPD=∠DFP+∠PDF+∠FPD=180°,∠EPF=∠PDF,∴∠BPE=∠DFP。可证△PBE∽△FDP,∴EQ\F(PB,FD)=\F(BE,DP),得PB·DP=EQ\F(5,2),PB+DP=BD=EQ\R(,10)。∴PB=EQ\F(\R(,10),2)。即P是BD的中点,连接DE,∴在Rt△DBE中,PE=EQ\F(1,2)BD=EQ\F(\R(,10),2)。【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,解方程组,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,直角三角形斜边上中线的性质。【分析】(1)由抛物线与轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,-3)。利用待定系数法即可求得二次函数的解析式。(2)设G(m,n),分n>-3和-4≤n<3两种情况讨论即可。(3)利用待定系数法求得直线DF的解析式,即可证得△PBE∽△FDP,由相似三角形的对应边成比例,即可求得答案。18.(湖北荆州12分)如图甲,分别以两个彼此相邻的正方形OABC与CDEF的边OC、OA所在直线为轴、轴建立平面直角坐标系(O、C、F三点在x轴正半轴上).若⊙P过A、B、E三点(圆心在轴上),抛物线经过A、C两点,与轴的另一交点为G,M是FG的中点,正方形CDEF的面积为1.(1)求B点坐标;(2)求证:ME是⊙P的切线;(3)设直线AC与抛物线对称轴交于N,Q点是此对称轴上不与N点重合的一动点,①求△ACQ周长的最小值;②若FQ=,S△ACQ=,直接写出与之间的函数关系式.【答案】解:(1)如图,连接PE、PB,设PC=,∵正方形CDEF面积为1,∴CD=CF=1。根据圆和正方形的对称性知OP=PC=,∴BC=2PC=2。而PB=PE,,,∴。解得(舍去)。∴BC=OC=2。∴B点坐标为。(2)如图,由(1)知A,C,∵A,C在抛物线上,∴,∴。∴抛物线的解析式为,即。∴抛物线的对称轴为即EF所在直线。∵C与G关于直线对称,∴CF=FG=1、∴FM=FG=。在Rt△PEF与Rt△EMF中,,,∴,∴△PEF∽△EMF。∴∠EPF=∠FEM,∴∠PEM=∠PEF+∠FEM=∠PEF+∠EPF=90°。∴ME与⊙P相切。(3)①如图,延长AB交抛物线于A′,连接CA′交对称轴于Q,连接AQ,则有AQ=A′Q,△ACQ周长的最小值为(AC+A′C)的长。∵A与A′关于直线对称,∴A,A′。∴A′C=。而AC=,∴△ACQ周长的最小值为。②当Q点在F点上方时,;当Q点在线段FN上时,;当Q点在N点下方时,。【考点】二次函数综合题,圆和正方形的性质,勾股定理,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,直线和圆相切的判定,轴对称和中心对称的性质。【分析】(1)如图甲,连接PE、PB,设PC=,由正方形CDEF的面积为1,可得CD=CF=1,根据圆和正方形的对称性知:OP=PC=,由PB=PE,根据勾股定理即可求得的值,从而求得B的坐标。(2)由(1)知A(0,2),C(2,0),即可求得抛物线的解析式,然后求得FM的长,则可得△PEF∽△EMF,则可证得∠PEM=90°,即ME是⊙P的切线。(3)①如图乙,延长AB交抛物线于A′,连CA′交对称轴于Q,连接AQ,则有AQ=A′Q,△ACQ周长的最小值为AC+A′C的长,利用勾股定理即可求得△ACQ周长的最小值。②分别当Q点在F点上方,在线段FN上时,,在N点下方时去分析即可求得答案:当Q点在F点上方时,如上图,=SAOFQ-S△AOC-S△QCF=(+2)×3-×2×2-×1×=+1;当Q点在线段FN上时,如右图,=S△AHQ-S△AOC-SOCQH=(+2)×3-×2×2-×(2+3)×=1-;当Q点在N点下方时,如右图,=S△AQI-SAIFC-S△CFQ=(+2)×3-×(1+3)×2-×1×=-1。19.(湖北宜昌11分)已知抛物线与直线=m+n相交于两点,这两点的坐标分别是(0,﹣)和(m﹣,m2﹣m+n),其中,,,m,n为实数,且,m不为0.(1)求的值;(2)设抛物线与轴的两个交点是(1,0)和(2,0),求1▪2的值;(3)当﹣1≤≤1时,设抛物线上与轴距离最大的点为P(0,0),求这时|0丨的最小值.【答案】解:(1)∵(0,-)在上,∴
,∴
=-。(2)∵(0,-)在=m+n上,∴
n=-。∴抛物线与直线另一交点的坐标为(m﹣,m2﹣m-)∵
点(m﹣,m2﹣m+n)在上,∴
m2-m=(m-)2+(m-),∴(-1)(m-)2=0。若(m-)=0,则(m-,
m2-m+n)与(0,-)重合,与题意不合。∴
=1。∴抛物线,就是。∵
△=2-4=2-4×(-)>0,∴抛物线与轴的两个交点的横坐标就是关于的方程的两个实数根,∴由根与系数的关系,得1▪2=-。(3)抛物线的对称轴为,最小值为。设抛物线在轴上方与轴距离最大的点的纵坐标为H,在轴下方与轴距离最大的点的纵坐标为h。①当<-1,即>2时,在轴上方与轴距离最大的点是(1,o),∴|H|=o=+>。在轴下方与轴距离最大的点是(-1,o),∴|h|=|yo|=|-|=->。∴|H|>|h|.∴这时|o|的最小值大于。②
当-1≤≤0,即0≤≤2时,在轴上方与轴距离最大的点是(1,o),∴|H|=yo=+≥,当=0时等号成立。在轴下方与轴距离最大点的是
(,),∴|h|=||=≥,当=0时等号成立。∴这时|o|的最小值等于。③
当0<≤1,即-2≤<0时,在轴上方与轴距离最大的点是(-1,yo),∴|H|=yo=|1+(-1)-|=|-|=->。在轴下方与轴距离最大的点是
(,),∴|h|=|yo|=||=>。∴
这
时
|o|的
最
小
值
大
于
。④
当1<,即<-2时,在轴上方与轴距离最大的点是(-1,o),∴|H|=->。在轴下方与轴距离最大的点是(1,o),∴|h|=|+|=-(+)>,∴|H|>|h|。∴这时|o|的最小值大于。综上所述,当=0,0=0时,这时|o|取最小值,为|o|=。【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,一元二次方程根与系数的关系,二次函数的最值。【分析】(1)把点(0,﹣)代入抛物线可以求出的值。(2)把点(0,﹣)代入直线得n=﹣,然后把点(m﹣,m2﹣m+n)代入抛物线,整理后可确定的值,把,的值代入抛物线,当=0时由一元二次方程根与系数的关系可以求出1▪2的值。(3)求出抛物线的顶点(,),分<-1,-1≤≤0,0<≤1和1<四种情况讨论,确定|0|的最小值。20.(湖北襄阳13分)如图,在平面直角坐标系o中,AB在轴上,AB=10,以AB为直径的⊙O'与轴正半轴交于点C,连接BC,AC.CD是⊙O'的切线,AD丄CD于点D,tan∠CAD=,抛物线过A,B,C三点.(1)求证:∠CAD=∠CAB;(2)①求抛物线的解析式;②判断抛物线的顶点E是否在直线CD上,并说明理由;(3)在抛物线上是否存在一点P,使四边形PBCA是直角梯形.若存在,直接写出点P的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)证明:连接O′C,∵CD是⊙O的切线,∴O′C⊥CD。∵AD⊥CD,∴O′C∥AD。∴∠O′CA=∠CAD。∵O′A=O′C,∴∠CAB=∠O′CA。∴∠CAD=∠CAB。(2)①∵AB是⊙O′的直径,∴∠ACB=90°。∵OC⊥AB,∴∠CAB=∠OCB。∴△CAO∽△BCO。∴,即OC2=OA•OB。∵tan∠CAO=tan∠CAD=,∴AO=2OC。又∵AB=10,∴OC2=2OC(10﹣2OC)。∵CO>0,∴CO=4,AO=8,BO=2。∴A(﹣8,0),B(2,0),C(0,4)。∵抛物线过点A,B,C三点,∴=4,由题意得:,解得:。∴抛物线的解析式为:。②设直线DC交轴于点F,∴△AOC≌△ADC(AAS)。∴AD=AO=8。∵O′C∥AD,∴△FO′C∽△FAD。∴。∴8(BF+5)=5(BF+10)。∴BF=,F(,0)。设直线DC的解析式为,则,解得:。∴直线DC的解析式为。由得顶点E的坐标为(﹣3,),将E(﹣3,)代入直线DC的解析式中,右边==左边。∴抛物线顶点E在直线CD上。(3)存在,P1(﹣10,﹣6),P2(10,﹣36)。【考点】二次函数综合题,圆的切线的性质,平行的判定和性质,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系。【分析】(1)连接O′C,由CD是⊙O的切线,可得O′C⊥CD,则可证得O′C∥AD,又由O′A=O′C,则可证得∠CAD=∠CAB。(2)①首先证得△CAO∽△BCO,根据相似三角形的对应边成比例,可得OC2=OA•OB,又由tan∠CAO=tan∠CAD=,则可求得CO,AO,BO的长,然后利用待定系数法即可求得二次函数的解析式。②首先证得△FO′C∽△FAD,由相似三角形的对应边成比例,即可得到F的坐标,求得直线DC的解析式,然后将抛物线的顶点坐标代入检验即可求得答案。(3)根据题意分别从PB∥AC与PA∥BC去分析求解即可求得答案:当PB∥AC时,由A、C两点坐标求得AC的表达式:,则设PB的表达式为,把B(2,0)代入,求得,得PB的表达式:,与联立,即可求得P点的坐标P1(﹣10,﹣6)。当PA∥BC时,由B、C两点坐标求得BC的表达式:,则设PB的表达式为,把A(﹣8,0)代入,求得,得PB的表达式:,与联立,即可求得P点的坐标P2(10,﹣36)。21.(湖北黄冈、鄂州14分)如图所示,过点F(0,1)的直线y=kx+b与抛物线y=x2交于M(x1,y1)和N(x2,y2)两点(其中x1<0,x2>0).(1)求b的值.(2)求x1•x2的值.(3)分别过M,N作直线l:y=﹣1的垂线,垂足分别是M1和N1.判断△M1FN1的形状,并证明你的结论.(4)对于过点F的任意直线MN,是否存在一条定直线m,使m与以MN为直径的圆相切.如果有,请求出这条直线m的解析式;如果没有,请说明理由.【答案】解:(1)∵直线y=kx+b过点F(0,1),∴b=1。(2)∵直线y=kx+b与抛物线y=x2交于M(x1,y1)和N(x2,y2)两点,∴可以得出:kx+b=x2,整理得:x2﹣4kx﹣4=0。∴x1•x2=﹣4。(3)△M1FN1是直角三角形(F点是直角顶点)。理由如下:设直线l与y轴的交点是F1,则∵FM12=FF12+M1F12=x12+4,FN12=FF12+F1N12=x22+4,M1N12=(x1﹣x2)2=x12+x22﹣2x1x2=x12+x22+8,∴FM12+FN12=M1N12。∴△M1FN1是以F点为直角顶点的直角三角形。(4)存在,该直线为y=-1。理由如下:直线y=-1即为直线M1N1。如图,设N点横坐标为m,则N点纵坐标为计算知NN1=NF=,得NN1=NF。同理MM1=MF。∴MN=MM1+NN1。作梯形MM1N1N的中位线PQ,由中位线性质知PQ=(MM1+NN1)=MN,即圆心到直线y=-1的距离等于圆的半径,所以y=-1总与该圆相切。【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,一元二次方程根与系数的关系,勾股定理和逆定理,梯形的中位线性质,直线与圆的位置关系。【分析】(1)把点F的坐标代入直线可以确定b的值。(2)联立直线与抛物线方程,代入(1)中求出的b值,利用根与系数的关系可以求出x1•x2的值。(3)确定M1,N1的坐标,利用勾股定理,分别求出M1F2,N1F2,M1N12,然后用勾股定理逆定理判断三角形的形状。(4)根据题意由梯形的中位线性质,可知y=﹣1总与该圆相切。22.(湖北荆门12分)如图甲,分别以两个彼此相邻的正方形OABC与CDEF的边OC、OA所在直线为轴、轴建立平面直角坐标系(O、C、F三点在x轴正半轴上).若⊙P过A、B、E三点(圆心在轴上),抛物线经过A、C两点,与轴的另一交点为G,M是FG的中点,正方形CDEF的面积为1.(1)求B点坐标;(2)求证:ME是⊙P的切线;(3)设直线AC与抛物线对称轴交于N,Q点是此对称轴上不与N点重合的一动点,①求△ACQ周长的最小值;②若FQ=,S△ACQ=,直接写出与之间的函数关系式.【答案】解:(1)如图,连接PE、PB,设PC=,∵正方形CDEF面积为1,∴CD=CF=1。根据圆和正方形的对称性知OP=PC=,∴BC=2PC=2。而PB=PE,,,∴。解得(舍去)。∴BC=OC=2。∴B点坐标为。(2)如图,由(1)知A,C,∵A,C在抛物线上,∴,∴。∴抛物线的解析式为,即。∴抛物线的对称轴为即EF所在直线。∵C与G关于直线对称,∴CF=FG=1、∴FM=FG=。在Rt△PEF与Rt△EMF中,,,∴,∴△PEF∽△EMF。∴∠EPF=∠FEM,∴∠PEM=∠PEF+∠FEM=∠PEF+∠EPF=90°。∴ME与⊙P相切。(3)①如图,延长AB交抛物线于A′,连接CA′交对称轴于Q,连接AQ,则有AQ=A′Q,△ACQ周长的最小值为(AC+A′C)的长。∵A与A′关于直线对称,∴A,A′。∴A′C=。而AC=,∴△ACQ周长的最小值为。②当Q点在F点上方时,;当Q点在线段FN上时,;当Q点在N点下方时,。【考点】二次函数综合题,圆和正方形的性质,勾股定理,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,直线和圆相切的判定,轴对称和中心对称的性质。【分析】(1)如图甲,连接PE、PB,设PC=,由正方形CDEF的面积为1,可得CD=CF=1,根据圆和正方形的对称性知:OP=PC=,由PB=PE,根据勾股定理即可求得的值,从而求得B的坐标。(2)由(1)知A(0,2),C(2,0),即可求得抛物线的解析式,然后求得FM的长,则可得△PEF∽△EMF,则可证得∠PEM=90°,即ME是⊙P的切线。(3)①如图乙,延长AB交抛物线于A′,连CA′交对称轴于Q,连接AQ,则有AQ=A′Q,△ACQ周长的最小值为AC+A′C的长,利用勾股定理即可求得△ACQ周长的最小值。②分别当Q点在F点上方,在线段FN上时,,在N点下方时去分析即可求得答案:当Q点在F点上方时,如上图,=SAOFQ-S△AOC-S△QCF=(+2)×3-×2×2-×1×=+1;当Q点在线段FN上时,如右图,=S△AHQ-S△AOC-SOCQH=(+2)×3-×2×2-×(2+3)×=1-;当Q点在N点下方时,如右图,=S△AQI-SAIFC-S△CFQ=(+2)×3-×(1+3)×2-×1×=-1。23.(湖北孝感14分)如图(1),矩形ABCD的一边BC在直接坐标系中轴上,折叠边AD,使点D落在轴上点F处,折痕为AE,已知AB=8,AD=10,并设点B坐标为(),其中.(1)求点E、F的坐标(用含的式子表示);(5分)(2)连接OA,若△OAF是等腰三角形,求的值;(4分)(3)如图(2),设抛物线经过A、E两点,其顶点为M,连接AM,若∠OAM=90°,求、、的值.(5分)图(1)图(2)【答案】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=10,AB=DC=8,∠D=∠DCB=∠ABC=90°。由折叠对称性:AF=AD=10,FE=DE在Rt△ABF中,BF===6,∴FC=4.。设EF=,则EC=8-在Rt△ECF中,42+(8-)2=2解得=5。∴CE=8-=3。∵B(,0),∴E(+10,3),F(+6,0)。(2)分/三种情形讨论:若AO=AF,∵AB⊥OF∴OB=BF=6∴=6若OF=AF,则+6=10解得=4若AO=OF,在Rt△AOB中,AO2=OB2+AB2=2+64∴(+6)2=2+64解得=。综上所述,=6或4或。(3)由(1)知A(,8),E(+10,3)依题意得。∴M(+6,-1)设对称轴交AD于G,∴G(+6,8)。∴AG=6,GM=8-(-1)=9。∵∠OAB+∠BAM=90°,/∠BAM+∠MAG=90°,∴∠OAB=∠MAG。又∵∠ABO=∠MGA=90°,∴△AOB∽△AMG。∴,即。∴=12【考点】二次函数综合题,矩形的性质,折叠对称的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质。【分析】(1)根据四边形ABCD是矩形以及由折叠对称性得出AF=AD=10,EF=DE,从而求出BF的长,即可得出E,F点的坐标。(2)分三种情况讨论:若AO=AF,OF=FA,AO=OF,利用勾股定理求出即可。(3)由E(+10,3),A(,8),代入二次函数解析式得出M点的坐标,再利用△AOB∽△AMG,求出的值即可。24.(湖北咸宁12分)如图,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于A,B两点,点C为OB的中点,点D在第二象限,且四边形AOCD为矩形.(1)直接写出点A,B的坐标,并求直线AB与CD交点的坐标;(2)动点P从点C出发,沿线段CD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动;同时,动点M从点A出发,沿线段AB以每秒个单位长度的速度向终点B运动,过点P作PH⊥OA,垂足为H,连接MP,MH.设点P的运动时间为秒.①若△MPH与矩形AOCD重合部分的面积为1,求的值;②点Q是点B关于点A的对称点,问BP+PH+HQ是否有最小值,如果有,求出相应的点P的坐标;如果没有,请说明理由.【答案】解:(1)A(﹣3,0),B(0,4)。当时,,.所以直线AB与CD交点的坐标为。(2)①当0<≤时,△MPH与矩形AOCD重合部分的面积即△MPH的面积。过点M作MN⊥OA,垂足为N,由△AMN∽△ABO,得,∴。∴AN=。∴△MPH的面积为。当时,。当<≤时,△MPH与矩形AOCD重合部分的面积即△MPH的面积。过点M作MN⊥OA,垂足为N,同上可得,AN=。∴△MPH的面积为。当时,。与<≤不合。当<≤3时,设MH与CD相交于点E,△MPH与矩形AOCD重合部分的面积即△PEH的面积。过点M作MG⊥AO于G,MF⊥HP交HP的延长线于点F。FM=AG-AH=AM·cos∠BAO-(AO-HO)=,HF=GM=AM·sin∠BAO=。由△HPE∽△HFM,得,∴。∴PE=。∴△PEH的面积为。当时,。综上所述,若△MPH与矩形AOCD重合部分的面积为1,为1或。(3)BP+PH+HQ有最小值。理由如下:连接PB,CH,则四边形PHCB是平行四边形.∴BP=CH。∴BP+PH+HQ=CH+HQ+2.当点C,H,Q在同一直线上时,CH+HQ的值最小。∵点C,Q的坐标分别为(0,2),(﹣6,﹣4),∴直线CQ的解析式为。∴点H的坐标为(﹣2,0)。因此点P的坐标为(﹣2,2)。【考点】一次函数综合题,直线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,平行四边形的判定和性质。【分析】(1)令=0求得的值可得A的坐标,令=0求得的值可得B的坐标。令=2可得交点的坐标。(2)分0<≤,<≤,<≤3三种情况讨论即可。(3)当点C,H,Q在同一直线上时,CH+HQ的值最小,利用平行四边形的性质得出即可。25.(湖北恩施12分)如图,在平面直角坐标系中,直线AC:与轴交于点A,与轴交于点C,抛物线过点A、点C,且与轴的另一交点为B(0,0),其中0>0,又点P是抛物线的对称轴l上一动点.(1)求点A的坐标,并在图1中的l上找一点P0,使P0到点A与点C的距离之和最小;(2)若△PAC周长的最小值为,求抛物线的解析式及顶点N的坐标;(3)如图2,在线段CO上有一动点M以每秒2个单位的速度从点C向点O移动(M不与端点C、O重合),过点M作MH∥CB交轴于点H,设M移动的时间为t秒,试把△P0HM的面积S表示成时间t的函数,当t为何值时,S有最大值,并求出最大值;(4)在(3)的条件下,当S=时,过M作轴的平行线交抛物线于E、F两点,问:过E、F、C三点的圆与直线CN能否相切于点C?请证明你的结论.(备用图图3)【答案】解:(1)在中,令=0得,=-6,即(-6,0)如图,连接CB与直线交于点为所作。(2)由(1)知,△的周长最小,得,又,故,因此,即。将(-6,0),,代入,得,解得。∴抛物线的解析式为-。配方得--,顶点N的坐标为。(3)如图,连接CH,由题设得,又由△OBC∽三△CMN,得,得,∴∙=-,0<<4。∴当t=2时,面积的最大值为10。(4)当时,过E、F、C三点的圆与直线CN能相切于点C.此时圆心坐标为。证明如下:如图3①,若过E、F、C三点的圆与直线CN相切于C,则,设,得。又设,由及点E在抛物线上,得由×(-),得--③,将③代入②,解得或(舍去)。∴-,即。此时满足。∴当时,过E、F、C三点的圆与直线CN相切于点C。【考点】二次函数综合题,对称的性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的顶点坐标,勾股定理,相似三角形的判定和性质,圆切线的判定。【分析】(1)由题意A、B点关于抛物线对称,则BC所在直线与对称轴的交点即为P0。(2)由(1)所求可知该题周长最小即为AC+BC的长,从而求出抛物线的解析式及顶点N的坐标。(3)由△OBC∽三△CMN,得到高关于t的式子,根据t的取值范围,从而求得S的最大值。(4)假设过E、F、C三点的圆与直线CN相切于点C,求出此时的圆心坐标即可。也可把S的取值代入(3)中表达式中求得t,从而得到点M的坐标,从而证明各点。由(3)知-,解得或。①当时,如图,M的坐标为。由-=得E-,、F。设过E、F、C三点的圆,由得,,即。则,,,此时得<。故此时过E、F、C三点的圆与直线CN有两个公共点.不合题意。②当时,如上图,M的坐标为,由-=得E-,F+,从而EF=,-,-2。又=-。=+,因此,得△ECF是直角三角形,故过E、F、C三点的圆的圆心是EF的中点,求得的坐标为。此时,,,,则有。即⊥,过E、F、C三点的圆与直线CN相切于点C。综上可知,当时,过E、F、C三点的圆与直线CN相切于点C,圆心坐标为。26.(湖北潜江仙桃天门江汉油田12分)在平面直角坐标系中,抛物线与轴的两个交点分别为A(-3,0)、B(1,0),过顶点C作CH⊥轴于点H.(1)直接填写:=,b=,顶点C的坐标为;(2)在轴上是否存在点D,使得△ACD是以AC为斜边的直角三角形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由;(3)若点P为轴上方的抛物线上一动点(点P与顶点C不重合),PQ⊥AC于点Q,当△PCQ与△ACH相似时,求点P的坐标.【答案】解:(1),顶点C的坐标为(-1,4)。(2)假设在y轴上存在满足条件的点D,过点C作CE⊥y轴于点E.由∠CDA=90°得,∠1+∠2=90°。又∠2+∠3=90°,∴∠3=∠1。又∵∠CED=∠DOA=90°,∴△CED∽△DOA。∴。设D(0,c),则。解之得。∴在y轴上存在点D(0,3)或(0,1),使△ACD是以AC为斜边的直角三角形。(3)①若点P在对称轴右侧(如图①),只能是△PCQ∽△CAH,得∠QCP=∠CAH。延长CP交轴于M,∴AM=CM,∴AM2=CM2。设M(m,0),则(m+3)2=42+(m+1)2,∴m=2,即M(2,0)。设直线CM的解析式为,则,解之得,。∴直线CM的解析式。联立,解之得或(舍去)。∴。②若点P在对称轴左侧(如图②),只能是△PCQ∽△ACH,得∠PCQ=∠ACH。过A作CA的垂线交PC于点F,作FN⊥轴于点N。由△CFA∽△CAH得,由△FNA∽△AHC得。∴AN=2,FN=1,点F坐标为(-5,1)。设直线CF的解析式为,则,解之得。∴直线CF的解析式。联立,解之得或(舍去)。∴。∴综上所述,满足条件的点P坐标为或。【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,三角形内角和定理,相似三角形的判定和性质,勾股定理,解方程组。【分析】(1)将A(-3,0)、B(1,0),代入求出、即可,再将化为顶点式即可求出顶点坐标。(2)首先证明△CED∽△DOA,得出轴上存在点D(0,3)或(0,1),即可得出△ACD是以AC为斜边的直角三角形。(3)分点P在对称轴左、右两侧讨论即可。27.(湖北省随州15分)如图所示,过点F(0,1)的直线y=kx+b与抛物线y=x2交于M(x1,y1)和N(x2,y2)两点(其中x1<0,x2>0).(1)求b的值.(2)求x1•x2的值.(3)分别过M,N作直线l:y=﹣1的垂线,垂足分别是M1和N1.判断△M1FN1的形状,并证明你的结论.(4)对于过点F的任意直线MN,是否存在一条定直线m,使m与以MN为直径的圆相切.如果有,请求出这条直线m的解析式;如果没有,请说明理由.【答案】解:(1)∵直线y=kx+b过点F(0,1),∴b=1。(2)∵直线y=kx+b与抛物线y=x2交于M(x1,y1)和N(x2,y2)两点,∴可以得出:kx+b=x2,整理得:x2﹣4kx﹣4=0。∴x1•x2=﹣4。(3)△M1FN1是直角三角形(F点是直角顶点)。理由如下:设直线l与y轴的交点是F1,则∵FM12=FF12+M1F12=x12+4,FN12=FF12+F1N12=x22+4,M1N12=(x1﹣x2)2=x12+x22﹣2x1x2=x12+x22+8,∴FM12+FN12=M1N12。∴△M1FN1是以F点为直角顶点的直角三角形。(4)存在,该直线为y=-1。理由如下:直线y=-1即为直线M1N1。如图,设N点横坐标为m
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