专题17二次函数与三角函数综合问题-挑战2022年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘含答案_第1页
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文档简介

挑战2024年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘专题17二次函数与三角函数综合问题

【例1】(2021•盘锦)如图,抛物线y=﹣x2+2x+6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,直线y=x﹣2与y轴交于点D,与x轴交于点E,与直线BC交于点F.(1)点F的坐标为;(2)如图1,点P为第一象限抛物线上的一点,PF的延长线交OB于点Q,PM⊥BC于点M,QN⊥BC于点N,若=,求点P的坐标;(3)如图2,点S为第一象限抛物线上的一点,且点S在射线DE上方,动点G从点E出发,沿射线DE方向以每秒4个单位长度的速度运动,当SE=SG,且tan∠SEG=时,求点G的运动时间t.【例2】(2021•十堰)已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于点A(﹣1,0)和B(﹣5,0),与y轴交于点C,顶点为P,点N在抛物线对称轴上且位于x轴下方,连AN交抛物线于M,连AC、CM.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当tan∠ACM=2时,求M点的横坐标;(3)如图2,过点P作x轴的平行线l,过M作MD⊥l于D,若MD=MN,求N点的坐标.【例3】(2021•荆州)已知:直线y=﹣x+1与x轴、y轴分别交于A,B两点,点C为直线AB上一动点,连接OC,∠AOC为锐角,在OC上方以OC为边作正方形OCDE,连接BE,设BE=t.(1)如图1,当点C在线段AB上时,判断BE与AB的位置关系,并说明理由;(2)直接写出点E的坐标(用含t的式子表示);(3)若tan∠AOC=k,经过点A的抛物线y=ax2+bx+c(a<0)顶点为P,且有6a+3b+2c=0,△POA的面积为,当t=时,求抛物线的解析式.【例4】(2021•日照)已知:抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点P为直线BC上方抛物线上任意一点,连PC、PB、PO,PO交直线BC于点E,设=k,求当k取最大值时点P的坐标,并求此时k的值.(3)如图2,点Q为抛物线对称轴与x轴的交点,点C关于x轴的对称点为点D.①求△BDQ的周长及tan∠BDQ的值;②点M是y轴负半轴上的点,且满足tan∠BMQ=(t为大于0的常数),求点M的坐标.1.(2021•镇江二模)已知抛物线y=ax2+bx+10交x轴于点A(﹣10,0)和点B(2,0),其对称轴为直线l,点C在l上,坐标为(m,﹣3),射线AB沿着直线AC翻折,交l于点F,如图(1)所示.(1)a=,b=;(2)如图(2),点P在x轴上方的抛物线上,点E在直线l上,EP=EB且∠BPE=∠BAF,求证:AB•BE=PB•AF.(3)在(2)的条件下,直接写出tan∠BAF的值=;直接写出点P的坐标(,).2.(2021•慈溪市校级四模)如图,边长为4的正方形OABC的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,点P是抛物线上点A,C间的一个动点(含端点),过点P作PM⊥OA于点M,点Q的坐标为(0,3),连接PQ.(1)求出抛物线的解析式;(2)当点P与点A或点C重合时,PQ+PM=,小聪猜想:对于A,C间的任意一点P,PQ与PM之和是一个固定值,你认为正确吗,判断并说明理由;(3)延长MP交BC于点N,当∠NPQ为锐角,cos∠NPQ=时,求点P的坐标.3.(2021•道里区二模)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx﹣2交y轴于点A,该抛物线的顶点为B(2,﹣4).(1)如图(1),求a,b的值;(2)如图(2),过点B作x轴的垂线,点C为垂足,横坐标为t的点P在抛物线上,点P在第四象限且位于BC右侧,连接PA,PC,△ACP的面积为S,求S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)如图(3),在(2)的条件下,连接PB,点D与点A关于原点对称,过点D作x轴的平行线与抛物线在第二象限交于点E,点F在第三象限,点G在CB的延长线上,若EF=PC,∠DEF+∠BCP=150°,∠DEG﹣∠PFG=30°,tan∠EGF=,求点P的坐标.4.(2021•金坛区模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=﹣(x﹣2)2的图象与y轴交于点B,抛物线的对称轴是直线l,顶点是A,过点B作CD⊥BA交x轴于点C,交抛物线于点D,连接AD.将线段AB沿线段AD平移得到EF(点E与点A对应、点F与点B对应),连接BF.(1)填空:线段OA=;(2)若点F恰好落在直线L上,求AF的长;(3)连接DF并延长交抛物线于点Q,若tan∠ADF=,求点Q的坐标.5.(2021•仙桃校级模拟)如图,已知抛物线C1:y=ax2+bx+c的顶点坐标为(0,﹣2),且经过点A(﹣2,2),动直线l的解析式为:y=﹣4x+e.(1)求抛物线C1的解析式;(2)将抛物线C1向上平移两个单位得到新抛物线C2,过点A的直线交抛物线C2于M、N两点(M位于点N的左边),动直线经过点M,与抛物线C2的另一个交点为点P,求证:直线PN恒过一个定点;(3)图3中,在(1)的条件下,x轴正半轴上有一点B(1,0),M为抛物线C1上在第一象限内的点,若∠MAB为锐角,且tan∠MAB>2,直接写出点M的横坐标x的取值范围.6.(2021•台安县模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(﹣1,0)和B(5,0)两点,交y轴于点C,点D是线段OB上一动点,连接CD,将线段CD绕点D顺时针旋转90°得到线段DE,过点E作直线l⊥x轴于H,交抛物线于点M,过点C作CF⊥l于F.(1)求抛物线解析式.(2)如图2,当点F恰好在抛物线上时(与点M重合),①求线段EH的长;②连接DF,求tan∠FDE的值;③试探究在直线l上,是否存在点G,使∠EDG=45°?若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.7.(2021•江阴市模拟)已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a<0)的图象交x轴于点A、B两点(A在B左侧),与y轴交于点C,与其对称轴交于点D,直线BD交y轴于点E,BD=2DE.(1)求点A的坐标;(2)①连接AC,BC,若△ABC外接圆的圆心正好在x轴上,求二次函数表达式;②连接CD,若tan∠CDB=tan∠OBD,求此时二次函数表达式.8.(2021•烟台)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴正半轴交于点C,且OC=2OA,抛物线的顶点为D,对称轴交x轴于点E.直线y=mx+n经过B,C两点.(1)求抛物线及直线BC的函数表达式;(2)点F是抛物线对称轴上一点,当FA+FC的值最小时,求出点F的坐标及FA+FC的最小值;(3)连接AC,若点P是抛物线上对称轴右侧一点,点Q是直线BC上一点,试探究是否存在以点E为直角顶点的Rt△PEQ,且满足tan∠EQP=tan∠OCA.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.9.(2020•海安市一模)已知平面直角坐标系xOy中,抛物线L:y=ax2﹣2ax+a(a>0)与y轴相交于A点,过点A作x轴的平行线与抛物线L的另一交点为B点.直线y=kx﹣k(k>a)与抛物线L相交于C,D两点(点C在点D的左侧),与y轴交于E点,过点D作DH⊥AB,垂足为H,连接EH交x轴于G点.(1)若a=1,k=2,求DH的长;(2)当a=13时,求cos∠(3)连接BC,求证:四边形BCGH是平行四边形.10.(2020•惠山区二模)已知:在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=mx2+2mx﹣4(m≠0)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,△ABC的面积为12.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点D的坐标为(﹣2,1),点P在二次函数的图象上,∠ADP为锐角,且tan∠ADP=2,求出点P的横坐标.11.(2020•肥城市四模)如图所示,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+6(a≠0)交x轴A(﹣4,0),B(2,0),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE,D是第二象限内的抛物线上一动点.(1)求二次函数的解析式;(2)求△ADE面积的最大值并写出此时点D的坐标;(3)若tan∠AED=13,求此时点12.(2020•历下区校级模拟)如图所示,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+6交x轴于A(﹣4,0)、B(2,0),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.(1)求二次函数的表达式;(2)点D是第二象限内的抛物线上一动点.若tan∠AED=13,求此时点(3)连接AC,点P是线段CA上的动点,连接OP,把线段PO绕着点P顺时针旋转90°至PQ,点Q是点O的对应点.当动点P从点C运动到点A时,判断动点Q的轨迹并求动点Q所经过的路径长.14.(2019•丹东)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-12x2+bx+c与x轴交于B,C两点,与y轴交于点A,直线y=-12x+2经过A,C两点,抛物线的对称轴与x轴交于点D,直线MN与对称轴交于点G,与抛物线交于M,N两点(点N在对称轴右侧),且(1)求此抛物线的解析式.(2)求点N的坐标.(3)过点A的直线与抛物线交于点F,当tan∠FAC=12时,求点(4)过点D作直线AC的垂线,交AC于点H,交y轴于点K,连接CN,△AHK沿射线AC以每秒1个单位长度的速度移动,移动过程中△AHK与四边形DGNC产生重叠,设重叠面积为S,移动时间为t(0≤t≤5),请直接写出S与t15.(2020•成都校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=x+4交于C、D两点,其中点C在y轴上,点D的坐标为(6,7).点P是y轴右侧的抛物线上一动点,过点P作PE⊥x轴于点E,交CD于点F,作PM⊥CD于点M.(1)求抛物线的解析式及sin∠PFM的值.(2)设点P的横坐标为m:①若P在CD上方,用含m的代数式表示线段PM的长,并求出线段PM长的最大值;②当m为何值时,以O、C、P、F为顶点的四边形是平行四边形?请说明理由.16.(2020•武汉模拟)如图,抛物线y═-13x2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,5).有一宽度为1,长度足够长的矩形(阴影部分)沿x轴方向平移,与y轴平行的一组对边交抛物线于点P和点Q,交直线AC于点M和点N,交x轴于点E和点(1)求抛物线的解析式及点A的坐标;(2)当点M和N都在线段AC上时,连接MF,如果sin∠AMF=1010,求点(3)在矩形的平移过程中,是否存在以点P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.17.(2020•河东区模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,经过A、B、C三点的圆的圆心M(1,m)恰好在此抛物线的对称轴上,⊙M的半径为5.设⊙M与y轴交于D,抛物线的顶点为E.(1)求m的值及抛物线的解析式;(2)设∠DBC=α,∠CBE=β,求sin(α﹣β)的值;(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△BCE相似?若存在,请指出点P的位置,并直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.18.(2019•新都区校级模拟)如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别相交于点A和点B,抛物线y=ax2+bx+c经过A,B两点,且其对称轴是直线x=2.(1)求抛物线的函数表达式;(2)设P是抛物线上一动点,若在此抛物线上,有且仅有三个点P,使△ABP的面积等于定值S,请求出该定值S和这三个P点的坐标;(3)如图2,动点C,D分别在x轴上方、下方的抛物线上运动,且满足∠CAO=∠DAO,连接CD交x轴于点E,当点C,D运动时,∠CEO的度数发生变化吗?若不变,求出sin∠CEO的值;若变化,请求出∠CEO的变化范围.挑战2024年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘专题17二次函数与三角函数综合问题

【例1】(2021•盘锦)如图,抛物线y=﹣x2+2x+6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,直线y=x﹣2与y轴交于点D,与x轴交于点E,与直线BC交于点F.(1)点F的坐标为(4,2);(2)如图1,点P为第一象限抛物线上的一点,PF的延长线交OB于点Q,PM⊥BC于点M,QN⊥BC于点N,若=,求点P的坐标;(3)如图2,点S为第一象限抛物线上的一点,且点S在射线DE上方,动点G从点E出发,沿射线DE方向以每秒4个单位长度的速度运动,当SE=SG,且tan∠SEG=时,求点G的运动时间t.【分析】(1)先求出B(6,0),C(0,6),再求出直线BC的解析式为y=﹣x+6,联立即可求F点坐标;(2)过点P作PG⊥x轴于点G,过点F作FH⊥x轴交于点H,证明△PMF∽△QNF,得=,再由FH∥PG,得=,可求PG=,即为P点纵坐标为,则可求P(1,)或P(3,);(3)过点S作SK⊥EG于点K,SH⊥x轴于点H,交EG于点L,证明△ODE是等腰直角三角形,△EHL为等腰直角三角形,则有LK=SK=t,SL=SK=2t,EL=t,EH=LH=t,OH=t+2,SH=3t,求出S(t+2,3t),求出t=2,则可得点G的运动时间为2s.【解答】解:(1)在抛物线y=﹣x2+2x+6中,令y=0,则﹣x2+2x+6=0,∴x=﹣2或x=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),令x=0,则y=6,∴C(0,6),在直线y=x﹣2,令y=0,则x=2,∴E(2,0),令x=0,则y=﹣2,∴D(0,﹣2),设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴y=﹣x+6,联立,解得,∴F(4,2),故答案为(4,2);(2)如图1,过点P作PG⊥x轴于点G,过点F作FH⊥x轴交于点H,∵PM⊥BC,QN⊥BC,∴∠PMF=∠QNF,∴△PMF∽△QNF,∴=,∵=,∴=,∵FH∥PG,∴==,∵FH=2,∴PG=,∴P点纵坐标为,∴﹣x2+2x+6=,∴x=1或x=3,∴P(1,)或P(3,);(3)如图2,过点S作SK⊥EG于点K,SH⊥x轴于点H,交EG于点L,由题意得,EG=4t,∵SE=SG,∴EK=GK=EG=2t,在Rt△SEK中,tan∠SEG==,∴SK=t,∵E(2,0),D(0,﹣2),∴OE=OD,∴△ODE是等腰直角三角形,∴∠OED=45°,∴∠KEH=∠OED=45°,∴△EHL为等腰直角三角形,∴LK=SK=t,SL=SK=2t,∴EL=EK﹣LK=t,∴EH=LH=t,∴OH=OE+EH=t+2,SH=SL+LH=3t,∴S(t+2,3t),∴﹣(t+2)2+2(t+2)+6=3t,∴t=2或t=﹣8(舍),∴点G的运动时间为2s.【例2】(2021•十堰)已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于点A(﹣1,0)和B(﹣5,0),与y轴交于点C,顶点为P,点N在抛物线对称轴上且位于x轴下方,连AN交抛物线于M,连AC、CM.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当tan∠ACM=2时,求M点的横坐标;(3)如图2,过点P作x轴的平行线l,过M作MD⊥l于D,若MD=MN,求N点的坐标.【分析】(1)运用待定系数法将点A(﹣1,0)和B(﹣5,0)代入y=ax2+bx﹣5,解方程组即可得出答案;(2)如图1,过点A作AF⊥AC交直线CM于点F,过点F作FE⊥x轴于点E,通过△AEF∽△CAO,得出F(﹣7,﹣2),运用待定系数法求出直线CF解析式为y=﹣x﹣5,再结合抛物线y=﹣x2﹣6x﹣5,即可求得答案;(3)设N(﹣3,n),利用待定系数法求出直线AN解析式为y=nxn,再结合抛物线y=﹣x2﹣6x﹣5,求得M(n﹣5,﹣n2+2n),根据MD=MN,建立方程求解即可.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于点A(﹣1,0)和B(﹣5,0),∴,解得:,∴该抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣6x﹣5;(2)在y=﹣x2﹣6x﹣5中,令x=0,则y=﹣5,∴C(0,﹣5),∴OC=5,如图1,过点A作AF⊥AC交直线CM于点F,过点F作FE⊥x轴于点E,∴∠AEF=∠CAF=∠AOC=90°,∴∠EAF+∠CAO=∠CAO+∠ACO=90°,∴∠EAF=∠ACO,∴△AEF∽△COA,∴===tan∠ACM=2,∴EF=2OA=2,AE=2OC=10,∴OE=OA+AE=1+10=11,∴F(﹣11,﹣2),设直线CF解析式为y=kx+c,∵C(0,﹣5),F(﹣11,﹣2),∴,解得:,∴直线CF解析式为y=﹣x﹣5,结合抛物线:y=﹣x2﹣6x﹣5,得:﹣x2﹣6x﹣5=﹣x﹣5,解得:x1=0(舍),x2=﹣,∴点M的横坐标为﹣;(3)∵y=﹣x2﹣6x﹣5=﹣(x+3)2+4,∴顶点P(﹣3,4),设N(﹣3,n),直线AN解析式为y=k1x+c1,∵A(﹣1,0),N(﹣3,n),∴,解得:,∴直线AN解析式为y=nxn,结合抛物线y=﹣x2﹣6x﹣5,得:﹣x2﹣6x﹣5=nxn,解得:x1=﹣1(舍),x2=n﹣5,当x=n﹣5时,y=n×(n﹣5)n=﹣n2+2n,∴M(n﹣5,﹣n2+2n),∵PD∥x轴,MD⊥PD,∴D(n﹣5,4),∴MD=4﹣(﹣n2+2n)=n2﹣2n+4,如图2,过点M作MG⊥PN于点G,则MG=﹣3﹣(n﹣5)=2﹣n,NG=n﹣(﹣n2+2n)=n2﹣n,∵∠MGN=90°,∴MN2=MG2+NG2=(2﹣n)2+(n2﹣n)2=(n2+4)(n﹣4)2,∵MD=MN,∴MD2=3MN2,∴(n2﹣2n+4)2=3×(n2+4)(n﹣4)2,∴(n﹣4)4=(n2+4)(n﹣4)2,∵点N在抛物线对称轴上且位于x轴下方,∴n<0,∴n﹣4<0,∴(n﹣4)2>0,∴(n﹣4)2=3(n2+4),解得:n1=﹣2(舍),n2=﹣﹣2,∴N(﹣3,﹣﹣2).【例3】(2021•荆州)已知:直线y=﹣x+1与x轴、y轴分别交于A,B两点,点C为直线AB上一动点,连接OC,∠AOC为锐角,在OC上方以OC为边作正方形OCDE,连接BE,设BE=t.(1)如图1,当点C在线段AB上时,判断BE与AB的位置关系,并说明理由;(2)直接写出点E的坐标(用含t的式子表示);(3)若tan∠AOC=k,经过点A的抛物线y=ax2+bx+c(a<0)顶点为P,且有6a+3b+2c=0,△POA的面积为,当t=时,求抛物线的解析式.【分析】(1)证明△OAC≌△OBE(SAS),则∠OBE=∠OAC=45°,进而求解;(2)∠EBH=45°,则BH=EH=BE=t,即可求解;(3)由△POA的面积=×AO×yP=×1×yP==,求出yP=1=c﹣,而抛物线过点A(1,0),故a+b+c=0,进而求解.【解答】解:(1)直线y=﹣x+1与x轴、y轴分别交于A,B两点,则点A、B的坐标分别为(1,0)、(0,1),则∠OBA=∠OAB=45°,∵∠AOC+∠BOC=90°,∠BOC+∠BOE=90°,∴∠AOC=∠BOE,∵AO=BO,OC=OE,∴△OAC≌△OBE(SAS),∴∠OBE=∠OAC=45°,AC=BE=t,∴∠EBA=∠EBO+∠OBA=∠OAC+∠OBA=45°+45°=90°,∴BE⊥AB;(2)①当点C在线段AB上时,如图1﹣1,过点E作EH⊥OB于点H,∵∠EBH=45°,∴BH=EH=BE=t,故点E的坐标为(﹣t,1﹣t);②当点C在线段BA的延长线上时,如图1﹣2,同理可得,点E的坐标为(t,1+t);综上,点E的坐标为(﹣t,1﹣t)或(t,1+t);(3)①当点C线段AB上时,如题图1﹣1,过点C作CN⊥OA于点N,当t=时,即AC=t=,则CN=AN=t=,则ON=OA﹣NA=1﹣=CN,故tan∠AOC==1=k,∵△POA的面积=×AO×yP=×1×yP==,解得yP=1=c﹣①,∵抛物线过点A(1,0),故a+b+c=0②,而6a+3b+2c=0③,联立①②③并解得,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+4x﹣3;②抛物线过点A,则a+b+c=0,而6a+3b+2c=0,联立上述两式并解得:,故抛物线的表达式为y=a(x﹣2)2﹣a(a<0),则点P的坐标为(2,﹣a),则AC=BE=t=,则tan∠AOC=k==,故a=﹣3,故y=﹣3x2+12x﹣9.综上,y=﹣3x2+12x﹣9或y=﹣x2+4x﹣3.【例4】(2021•日照)已知:抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点P为直线BC上方抛物线上任意一点,连PC、PB、PO,PO交直线BC于点E,设=k,求当k取最大值时点P的坐标,并求此时k的值.(3)如图2,点Q为抛物线对称轴与x轴的交点,点C关于x轴的对称点为点D.①求△BDQ的周长及tan∠BDQ的值;②点M是y轴负半轴上的点,且满足tan∠BMQ=(t为大于0的常数),求点M的坐标.【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)如图1,过点P作PH∥y轴交直线BC于点H,则△PEH∽△OEC,进而可得k=PH,再运用待定系数法求得直线BC的解析式为y=﹣x+3,设点P(t,﹣t2+2t+3),则H(t,﹣t+3),从而得出k=(t﹣)2+,再利用二次函数性质即可得出答案;(3)①如图2,过点Q作QT⊥BD于点T,则∠BTQ=∠DTQ=90°,利用配方法求得抛物线对称轴为直线x=1,得出Q(1,0),运用勾股定理即可求得△BDQ的周长=BQ+DQ+BD=2++3;再证明△BQT是等腰直角三角形,利用三角函数求得QT,DT,即可求得答案;②解法1:如图3,设M(0,﹣m),则OM=m,过点M作MF∥x轴,过点B作BN⊥BM交MQ于点N,过点N作DN⊥y轴于点D,过点B作EF∥y轴交DN于E,交MF于F,由△MBF∽△BNE,可得===tan∠BMQ=,求得:BE=,EN=,DN=3﹣,再由OQ∥DN,可得△MQO∽△MND,得出=,建立方程求解即可;解法2:如图4,设M(0,﹣m),则OM=m,根据QT2+MT2=MQ2,求得QT、MT,再利用cos∠QBT=cos∠MBO,求得BT,根据BT+MT=BM,可得+=,化简得m2﹣2tm+3=0,解方程即可求得答案.解法3:如图5,取线段BQ的中点E,作EO′⊥BQ,使EO′=t,且点O′在x轴下方,则O′(2,﹣t),连接O′B,O′Q,以O′为圆心,O′B为半径作⊙O′,交y轴于点M,设M(0,m),根据O′M=O′B,可得(2﹣0)2+(﹣t﹣m)2=12+t2,解方程即可求得答案.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3),∴设y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入,得a(0+1)(0﹣3)=3,解得:a=﹣1,∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)如图1,过点P作PH∥y轴交直线BC于点H,∴△PEH∽△OEC,∴=,∵=k,OC=3,∴k=PH,设直线BC的解析式为y=kx+n,∵B(3,0),C(0,3),∴,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,设点P(t,﹣t2+2t+3),则H(t,﹣t+3),∴PH=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,∴k=(﹣t2+3t)=(t﹣)2+,∵<0,∴当t=时,k取得最大值,此时,P(,);(3)①如图2,过点Q作QT⊥BD于点T,则∠BTQ=∠DTQ=90°,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴抛物线对称轴为直线x=1,∴Q(1,0),∴OQ=1,BQ=OB﹣OQ=3﹣1=2,∵点C关于x轴的对称点为点D,∴D(0,﹣3),∵B(3,0),∴OB=OD=3,∵∠BOD=90°,∴DQ===,BD===3,∴△BDQ的周长=BQ+DQ+BD=2++3;在Rt△OBD中,∵∠BOD=90°,OB=OD,∴∠DBO=∠BDO=45°,∵∠BTQ=90°,∴△BQT是等腰直角三角形,∴QT=BT=BQ•cos∠DBO=2•cos45°=,∴DT=BD﹣BT=3﹣=2,∴tan∠BDQ===;②解法1:如图3,设M(0,﹣m),则OM=m,过点M作MF∥x轴,过点B作BN⊥BM交MQ于点N,过点N作DN⊥y轴于点D,过点B作EF∥y轴交DN于E,交MF于F,则∠MBN=∠BEN=∠MFB=90°,∵∠BMF+∠MBF=∠MBF+∠NBE=90°,∴∠BMF=∠NBE,∴△MBF∽△BNE,∴===tan∠BMQ=,∴BE=×MF=,EN=×BF=,∴DN=DE﹣EN=3﹣,∵OQ∥DN,∴△MQO∽△MND,∴=,即=,解得:m=t±,∴M(0,﹣t)或(0,﹣﹣t).解法2:如图4,设M(0,﹣m),则OM=m,BM===,MQ==,∵tan∠BMQ=,∴=,∴MT=t•QT,∵QT2+MT2=MQ2,∴QT2+(t•QT)2=()2,∴QT=,MT=,∵cos∠QBT=cos∠MBO,∴=,即=,∴BT=,∵BT+MT=BM,∴+=,整理得,(m2+3)2=4t2m2,∵t>0,m>0,∴m2+3=2tm,即m2﹣2tm+3=0,当Δ=(﹣2t)2﹣4×1×3=4t2﹣12≥0,即t≥时,m==t±,∴M(0,﹣t)或(0,﹣﹣t).解法3:如图5,取线段BQ的中点E,作EO′⊥BQ,使EO′=t,且点O′在x轴下方,∴O′(2,﹣t),连接O′B,O′Q,以O′为圆心,O′B为半径作⊙O′,交y轴于点M,则tan∠BO′E==,∵EB=EQ,∠O′EB=∠O′EQ=90°,O′E=O′E,∴△O′EB≌△O′EQ(SAS),∴∠QO′E=∠BO′E,∴∠BMQ=∠BO′Q=∠BO′E,∴tan∠BMQ=tan∠BO′E=,设M(0,m),∵O′M=O′B,∴(2﹣0)2+(﹣t﹣m)2=12+t2,∴m2+2tm+3=0,解得:m==﹣t±,∴M(0,﹣t)或(0,﹣﹣t).1.(2021•镇江二模)已知抛物线y=ax2+bx+10交x轴于点A(﹣10,0)和点B(2,0),其对称轴为直线l,点C在l上,坐标为(m,﹣3),射线AB沿着直线AC翻折,交l于点F,如图(1)所示.(1)a=﹣,b=﹣4;(2)如图(2),点P在x轴上方的抛物线上,点E在直线l上,EP=EB且∠BPE=∠BAF,求证:AB•BE=PB•AF.(3)在(2)的条件下,直接写出tan∠BAF的值=;直接写出点P的坐标(,).【分析】(1)将A,B坐标代入抛物线y=ax2+bx+10中即可得出结论;(2)连接FB,根据已知条件证明△FAB∽△EPB,得出比例式,结论得证;(3)设l与x轴交于H,求出HC,根据折叠的性质得到∠BAC=∠CAF,∠BAF=2∠BAC,根据正切的定义求解即可.连接PA交直线l于K,利用相似三角形的性质求出点K的坐标,求出直线BK的解析式,构建方程组确定点P坐标.【解答】(1)解:把A(﹣10,0)和B(2,0)代入y=ax²+bx+10中得:,解得:,故答案为:﹣,﹣4;(2)证明:连接BF,∵EP=EB,∴∠PBE=∠BPE,∵点F在直线l上,∴AF=BF,∴∠FAB=∠FBA,又∵∠BPE=∠BAF,∴∠BAF=∠BPE=∠PBE=∠BAF,∴△BPE∽△BAF,∴,∴,∴AB•BE=PB•AF;(3)设l与x轴交于H,作CM⊥AF,垂足为M,设MF=a,对称轴x==﹣4,∴HC=0﹣(﹣3)=3,AH=﹣4﹣(﹣10)=6,∴tan∠BAC===,∵射线AB沿着直线AC翻折得到AF,∴∠BAC=∠CAF,∠BAF=2∠BAC,∵CM=CH=3,∴AM=AH=6,∵∠MFH=∠HFA,∠FMC=∠FHA=90°,∴△FMC∽△FHA,∴=,即=,∴FC=,∴=,即=,∴=6a,∴a=4,∴FC===5,∴FH=8,∴tan∠BAF===,连接PA交直线l于K,∵∠ABF=∠PBE,∴∠ABP=∠FBE,∵=,∴△ABP∽△FBE,∴∠PAB=∠BFE,∵∠BFE=∠AFH,∴∠KAH=∠AFH,∵∠AHK=∠AHF=90°,∴△AHK∽△FHA,∴=,∴=,∴KH=,∴K(﹣4,),∴直线AK的解析式为y=x+,由解得(即点A)或由(1)可得:y=﹣x²﹣4x+10,∴P(,).故答案为:,,.2.(2021•慈溪市校级四模)如图,边长为4的正方形OABC的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,点P是抛物线上点A,C间的一个动点(含端点),过点P作PM⊥OA于点M,点Q的坐标为(0,3),连接PQ.(1)求出抛物线的解析式;(2)当点P与点A或点C重合时,PQ+PM=5,小聪猜想:对于A,C间的任意一点P,PQ与PM之和是一个固定值,你认为正确吗,判断并说明理由;(3)延长MP交BC于点N,当∠NPQ为锐角,cos∠NPQ=时,求点P的坐标.【分析】(1)由题意得点C坐标为(0,4),点A坐标为(﹣4,0),根据抛物线的点C为顶点,设该抛物线的解析式为:y=ax2+4,将点A(﹣4,0)代入可得16a+4=0,即可求解;(2)当点P与点A重合时,PQ+PM=AQ==5,当点P与点C重合时,PQ+PM=CQ+CO=1+4=5,对于A,C间的任意一点P,PQ与PM之和是一个固定值5,理由如下:先设点P的坐标为(m,﹣m2+4),用m的代数式表示PQ====,得PQ+PM==5;(3)由(2)得PQ+PM=5,设点P的坐标为(x,y),得PM=y,PQ=5﹣y,由cos∠NPQ=得,解得y=2,即可求解.【解答】解:(1)∵边长为4的正方形OABC的两边在坐标轴上,∴点C坐标为(0,4),点A坐标为(﹣4,0),根据抛物线的点C为顶点,设该抛物线的解析式为:y=ax2+4,将点A(﹣4,0)代入可得16a+4=0,解得a=﹣,∴此抛物线关系式为:y=﹣x2+4;(2)当点P与点A重合时,PQ+PM=AQ==5,当点P与点C重合时,PQ+PM=CQ+CO=1+4=5,故答案为:5;对于A,C间的任意一点P,PQ与PM之和是一个固定值5,理由如下:过点P作PD⊥y轴于点D,设点P的坐标为(m,﹣m2+4),∵点P是抛物线上点A,C间的一个动点,∴PD=﹣m,QD=|﹣m2+4﹣1|,∴PQ====,∴PQ+PM==5;(3)由(2)得PQ+PM=5,设点P的坐标为(x,y),∴PM=y,PQ=5﹣y,∵∠NPQ为锐角,则y<3,∴QD=3﹣y,∵cos∠NPQ=,∠NPQ=∠DQP,∴,解得y=2,把y=2代入抛物线解析式得,y=﹣x2+4=2,解得x=,∵点P在AC段上,∴x=﹣2,∴点P坐标为(﹣2,2).3.(2021•道里区二模)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx﹣2交y轴于点A,该抛物线的顶点为B(2,﹣4).(1)如图(1),求a,b的值;(2)如图(2),过点B作x轴的垂线,点C为垂足,横坐标为t的点P在抛物线上,点P在第四象限且位于BC右侧,连接PA,PC,△ACP的面积为S,求S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)如图(3),在(2)的条件下,连接PB,点D与点A关于原点对称,过点D作x轴的平行线与抛物线在第二象限交于点E,点F在第三象限,点G在CB的延长线上,若EF=PC,∠DEF+∠BCP=150°,∠DEG﹣∠PFG=30°,tan∠EGF=,求点P的坐标.【分析】(1)结合抛物线的顶点式即可求抛物线的解析式;(2)利用转化思想即可求解,过点P作PM⊥x轴,垂足为点M,则△ACP的面积可转化为梯形AOMP的面积减去△AOC和△MCP的面积;(3)利用三角形三边关系得到等边三角形,结合已知角的条件进行转化,得到三角形全等,进一步将∠EGF转化,求出点P.【解答】(1)∵抛物线的顶点B(2,﹣4),∴y=a(x﹣2)2﹣4=ax2﹣4ax+4a﹣4,∵y=ax2+bx﹣2,∴b=﹣4a,4a﹣4=﹣2,解得:a=,b=﹣2.(2)由(1)得:y=x2﹣2x﹣2,当x=0时,y=﹣2,∴A(0,﹣2),过点P作PM⊥x轴,垂足为点M,设P(t,t2﹣2t﹣2),M(t,0),由题意,得:yP<0,∴PM=|t2﹣2t﹣2|=﹣t2+2t+2,S△ACP=S梯形AOMP﹣S△AOC﹣S△CMP=t(﹣t2+2t+2+2)﹣×2×2﹣t(t﹣2)(﹣t2+2t+2)=t2+3t.(3)过点E作EN⊥CG,垂足为点N,作PR⊥CG于点R,延长CN至点Q,使得NQ=NC,∵DE∥x轴,∴yE=yD=2,将y=2代入y=x2﹣2x﹣2,解得:x=2±,∵xE<0,∴xE=2﹣2,∴E(2﹣2,2),∴EN=2,CN=2,CQ=4,∴EQ=EC=4,∴△EQC为等边三角形,∠QEN=∠CEN=30°,∵∠FEQ=∠DEF+∠QEN,∠DEF+∠BCP=150°,∴∠FEQ=150°﹣∠BCP+30°=180°﹣∠BCP,∵∠QCP=180°﹣∠BCP,∴∠FEQ=∠QCP,∵EF=CP,EQ=CQ,∴△FEQ≌△PCQ(SAS),∴∠FQE=∠PQC,又∵∠EQF+∠FQC=60°,∴∠PQC+∠FQC=60°,即∠FQP=60°,∴△PQF为等边三角形,∴∠GFQ=∠PFG+60°,∠GEQ=∠DEG+30°,∵∠DEG﹣∠PFG=30°,∴∠GEQ=∠30°+∠PFG+30°=∠PFG+60°,∴∠GFQ=∠GEQ,∴∠EQF=∠EGF,∴∠PQR=∠EGF,∵tan∠EGF=,∴tan∠PQR=,设P(x,x2﹣2x﹣2),则:PR=x﹣2,QR=CR+CQ=﹣(x2﹣2x﹣2)+4=﹣x2+2x+6,∴,解得:x1=4,x2=﹣6(舍),∴P(4,﹣2).4.(2021•金坛区模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=﹣(x﹣2)2的图象与y轴交于点B,抛物线的对称轴是直线l,顶点是A,过点B作CD⊥BA交x轴于点C,交抛物线于点D,连接AD.将线段AB沿线段AD平移得到EF(点E与点A对应、点F与点B对应),连接BF.(1)填空:线段OA=2;(2)若点F恰好落在直线L上,求AF的长;(3)连接DF并延长交抛物线于点Q,若tan∠ADF=,求点Q的坐标.【分析】(1)由二次函数解析式可知顶点A坐标为(2,0),所以OA=2;(2)依题意,AB∥EF且AB=EF,所以四边形AEFB是平行四边形.过点E作EG⊥AF于点G,过点D作DH⊥AF于点H交y轴于点K,通过△ABO≌EGF,可得FG=BO,EG=OA;再利用△AGE∽△AHD,求得线段AG,这样,AF=AG+GF,结论可得;(3)作AG⊥AD交DQ延长线于点F,GM⊥x轴于M,DN⊥x轴于N.易得△AMG∽△DNA.将∠ADF正切值转化为相似比,进而求得G点坐标,得到GD直线解析式,联立抛物线解析式即可求得点Q坐标.【解答】解:(1)∵抛物线的顶点A(2,0),∴OA=2.故答案为:2.(2)过点E作EG⊥AF于点G,过点D作DH⊥AF于点H交y轴于点K,如图,对于y=(x﹣2)2,令x=0,得y=2,∴B(0,2).∴OB=2,∴OB=OA,∴∠OBA=∠OAB=45°.又CD⊥BA,∴∠CBO=45°,∴OC=OB=2,∴C(﹣2,0).设直线CB解析式为y=kx+b,将B(0,2),C(﹣2,0)代入得:.解得:.∴直线CB解析式为:y=x+2.∴.解得:,.∴D(6,8).∴DK=6,AH=8.∴DH=DK﹣KH=6﹣2=4.由题意:AB=EF,AB∥EF.∴∠BAF=∠AFE.∵AF∥OB,∴∠BAF=∠ABO.∴∠ABO=∠EFG=45°.在△ABO和EGF中,.∴△ABO≌EGF(AAS).∴FG=BO=2,EG=OA=2.∵GE⊥AF,DH⊥AF,∴GE∥DH.∴△AGE∽△AHD.∴.∴AG=.∴AF=AG+GF=4+2=6.(3)作AG⊥AD交DQ延长线于点F,GM⊥x轴于M,DN⊥x轴于N,如图,在Rt△AGD中,∵tan∠ADF=,tan∠ADF=,∴.∵AG⊥AD,∴∠GAM+∠DAN=90°.∵GM⊥AM,∴∠GAM+∠AGM=90°.∴∠AGM=∠DAN.∵∠GMA=∠AND=90°,∴△AMG∽△DNA.∴.∴AM=DN,GM=AN.∵D(6,8),∴DN=8,ON=6.∴AN=ON﹣OA=6﹣2=4.∴GM=2,AM=4.∴OM=AM﹣OA=2.∴G(﹣2,2).设直线GD解析式为:y=mx+n,将G(﹣2,2),D(6,8)代入得:.解得:.∴直线GD解析式为:y=+.∴.解得:,.∴Q().5.(2021•仙桃校级模拟)如图,已知抛物线C1:y=ax2+bx+c的顶点坐标为(0,﹣2),且经过点A(﹣2,2),动直线l的解析式为:y=﹣4x+e.(1)求抛物线C1的解析式;(2)将抛物线C1向上平移两个单位得到新抛物线C2,过点A的直线交抛物线C2于M、N两点(M位于点N的左边),动直线经过点M,与抛物线C2的另一个交点为点P,求证:直线PN恒过一个定点;(3)图3中,在(1)的条件下,x轴正半轴上有一点B(1,0),M为抛物线C1上在第一象限内的点,若∠MAB为锐角,且tan∠MAB>2,直接写出点M的横坐标x的取值范围.【分析】(1)先根据顶点坐标可设其解析式的顶点式,再将点A(﹣2,2)代入求解即可;(2)先根据二次函数图象的平移得到抛物线C2的解析式,设设点M、N、P的坐标为M(m,m2),N(n,n2),P(p,p2),分别求出直线MN、MP、PN的解析式,再根据直线PM是动直线y=﹣4x+e得p=﹣4﹣m,点A在直线MN上表示得mn=﹣2m﹣2n﹣2,代入yPN=(p+n)x﹣pn,求出直线PN的解析式yPN=(﹣4﹣m+n)x+(2n﹣2m﹣2),根据取值与m、n无关,即可得出结论;(3)构造tan∠MAB=2求出此时直线AM解析式,联立抛物线解析式即可得出.作直线∠MAB=90°,求出此时直线AM解析式,同理可得,即得x取值范围.【解答】解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(0,﹣2),∴可设抛物线C1的解析式的顶点式为y=ax2﹣2,将点A(﹣2,2)代入得:(﹣2)2a﹣2=2,解得a=1,故抛物线C1的解析式为y=x2﹣2;(2)由题意得:抛物线C2的解析式为y=x2﹣2+2,即y=x2,设点M、N、P的坐标为M(m,m2),N(n,n2),P(p,p2),设直线MN的解析式为y=kx+b,将点M(m,m2),N(n,n2)代入得,解得,则直线MN的解析式为:yMN=(m+n)x﹣mn,同理可得:yPM=(m+p)x﹣mp,yPN=(p+n)x﹣pn,∵直线PM为动直线y=﹣4x+e,∴m+p=﹣4,∴p=﹣4﹣m,∴yPN=(p+n)x﹣pn=(﹣4﹣m+n)x﹣(﹣4﹣m)n,即:yPN=(﹣4﹣m+n)x+(4n+mn)又∵点A在直线MN上,∴﹣2(m+n)﹣mn=2,∴mn=﹣2m﹣2n﹣2,∴yPN=(﹣4﹣m+n)x+(4n﹣2m﹣2n﹣2),即:yPN=(﹣4﹣m+n)x+(2n﹣2m﹣2),当x=﹣2时,yPN=﹣2(﹣4﹣m+n)+(2n﹣2m﹣2)=6,即无论m取何值,直线PN恒过定点(﹣2,6);(3)过B点作BD⊥AB,取BD=2AB,作AE⊥x轴,DF⊥x轴,垂足分别为E、F;∵A(﹣2,2),B(1,0),∴AB==,sin∠ABE=,cos∠ABE=,∵∠DBF+∠ABE=90°,∠DBF+∠BDF=90°,∴∠BDF=∠ABE,∴BF=BD•sin∠BDF=2×=4,DF=BD•cos∠BDF=2×=6,∴OF=OB+BF=6,∴D点坐标为(5,6),∴直线AD解析式为:,当时,解得:x1=﹣2,,即tan∠MAB=2时,点M的横坐标为作AG垂直AB交抛物线C1与M2点,∴,即G点坐标为,∴直线AG解析式为:,当时,x1=﹣2,,即∠MAB=90°时,当M的横坐标为,综上所述:若∠MAB为锐角,且tan∠MAB>2,M的横坐标x的取值范围为:.6.(2021•台安县模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(﹣1,0)和B(5,0)两点,交y轴于点C,点D是线段OB上一动点,连接CD,将线段CD绕点D顺时针旋转90°得到线段DE,过点E作直线l⊥x轴于H,交抛物线于点M,过点C作CF⊥l于F.(1)求抛物线解析式.(2)如图2,当点F恰好在抛物线上时(与点M重合),①求线段EH的长;②连接DF,求tan∠FDE的值;③试探究在直线l上,是否存在点G,使∠EDG=45°?若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求得即可;(2)①根据C的纵坐标求得F的坐标,然后通过△OCD≌△HDE,得出DH=OC=3,即可求得OD的长;②先确定C、D、E、F四点共圆,根据圆周角定理求得∠ECF=∠EDF,由于tan∠ECF=即可求解;③连接CE,得出△CDE是等腰直角三角形,得出∠CED=45°,过D点作DG1∥CE,交直线l于G1,过D点作DG2⊥CE,交直线l于G2,则∠EDG1=45°,∠EDG2=45°,求得直线CE的解析式为y=﹣x+3,即可设出直线DG1的解析式为y=﹣x+m,直线DG2的解析式为y=2x+n,把D的坐标代入即可求得m、n,从而求得解析式,进而求得G的坐标.【解答】解:(1)如图1,∵抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(﹣1,0)和B(5,0)两点,∴,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+3;(2)①如图2,∵点F恰好在抛物线上,C(0,3),∴F的纵坐标为3,把y=3代入y=﹣x2+x+3得,3=﹣x2+x+3;解得x=0或x=4,∴F(4,3)∴OH=4,∵∠CDE=90°,∴∠ODC+∠EDH=90°,∴∠OCD=∠EDH,在△OCD和△HDE中,,∴△OCD≌△HDE(AAS),∴DH=OC=3,OD=EH,∴OD=4﹣3=1=EH,即EH=1;②如图3,连接CE,DF,∵△OCD≌△HDE,∴HE=OD=1,∵BF=OC=3,∴EF=3﹣1=2,∵∠CDE=∠CFE=90°,∴C、D、E、F四点共圆,∴∠ECF=∠EDF,在Rt△CEF中,∵CF=OH=4,∴tan∠ECF=,∴tan∠FDE=;③存在,理由:如图4,连接CE,∵CD=DE,∠CDE=90°,∴∠CED=45°,过D点作DG1∥CE,交直线l于G1,过D点作DG2⊥CE,交直线l于G2,则∠EDG1=45°,∠EDG2=45°∵EH=1,OH=4,∴E(4,1),∵C(0,3),∴直线CE的解析式为y=﹣x+3,设直线DG1的解析式为y=﹣x+m,∵D(1,0),∴0=﹣×1+m,解得m=,∴直线DG1的解析式为y=﹣x+,当x=4时,y=﹣x+=﹣,∴G1(4,﹣);设直线DG2的解析式为y=2x+n,∵D(1,0),∴0=2×1+n,解得n=﹣2,∴直线DG2的解析式为y=2x﹣2,当x=4时,y=2×4﹣2=6,∴G2(4,6);综上,点G的坐标为(4,﹣)或(4,6).7.(2021•江阴市模拟)已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a<0)的图象交x轴于点A、B两点(A在B左侧),与y轴交于点C,与其对称轴交于点D,直线BD交y轴于点E,BD=2DE.(1)求点A的坐标;(2)①连接AC,BC,若△ABC外接圆的圆心正好在x轴上,求二次函数表达式;②连接CD,若tan∠CDB=tan∠OBD,求此时二次函数表达式.【分析】(1)设抛物线的对称轴交x轴于点F,将y=ax2﹣2ax+c(a<0)配成顶点式,可求得抛物线的对称轴为直线x=1,则F(1,0),再由DF∥EO,利用平行线分线段成比例定理即可求出BF的长,得到点B的坐标,再由抛物线的对称性求出点A的坐标为(﹣1,0);(2)①将A(﹣1,0)代入y=ax2﹣2ax+c,得出用含a的代数式表示c的式子,这样点C的坐标即可用含a的式子表示,当△ABC的外接圆的圆心在x轴上,则AB为该圆的直径,则∠ACB=90°,再由相似三角形的性质求出OC的长,再求a的值,得到二次函数的表达式;②延长DC交x轴于点G,可以证明直线CD经过定点G(﹣3,0),则GD=GB=6,FG=4,用勾股定理求出DF的长,可求得a的值及二次函数的表达式.【解答】解:(1)如图1,设抛物线y=ax2﹣2ax+c(a<0)的对称轴交x轴于点F.∵y=ax2﹣2ax+c=a(x﹣1)2﹣a+c,∴该抛物线的对称轴为直线x=1,∴F(1,0),FO=1,∵DF∥EO,∴=2,∴BF=2FO=2,BO=3,∴B(3,0),∵点A与点B关于直线x=1对称,∴A(﹣1,0).(2)①如图2,当△ABC的外接圆的圆心在x轴上,则AB为该圆的直径,∠ACB=90°.把A(﹣1,0)代入y=ax2﹣2ax+c,得a+2a+c=0,整理,得c=﹣3a,∴y=ax2﹣2ax﹣3a,∴C(0,c),即C(0,﹣3a)∵∠AOC=∠COB=90°,∠ACO=90°﹣∠OCB=∠CBO,∴△ACO∽△CBO,∴,∴OC2=1×3=3,OC=,∴C(0,),∴﹣3a=,∴a=,∴二次函数的表达式为y=x2+x+.②如图3,延长DC交x轴于点G.∵y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣1)2﹣4a,∴D(1,﹣4a),∴FD=﹣4a;∵OC∥FD,∴△GOC∽△GFD,∵OC=﹣3a,∴==,∴,解得GO=3,∴G(﹣3,0).当tan∠CDB=tan∠OBD时,则∠CDB=∠OBD,∴GD=GB=3﹣(﹣3)=6,∵∠DFG=90°,FG=1﹣(﹣3)=4,∴DF===2,∴﹣4a=2,a=,∴二次函数的表达式为y=x2+x+.8.(2021•烟台)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴正半轴交于点C,且OC=2OA,抛物线的顶点为D,对称轴交x轴于点E.直线y=mx+n经过B,C两点.(1)求抛物线及直线BC的函数表达式;(2)点F是抛物线对称轴上一点,当FA+FC的值最小时,求出点F的坐标及FA+FC的最小值;(3)连接AC,若点P是抛物线上对称轴右侧一点,点Q是直线BC上一点,试探究是否存在以点E为直角顶点的Rt△PEQ,且满足tan∠EQP=tan∠OCA.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)点A、B关于抛物线的对称轴对称,设抛物线的对称轴交BC于点F,则点F为所求点,此时,当FA+FC的值最小,进而求解;(3)①当点Q在点P的左侧时,证明△QME∽△ENP,则=tan∠EQP=tan∠OCA===,进而求解;②当点Q在点P的右侧时,同理可解.【解答】解:(1)由点A的坐标知,OA=2,∵OC=2OA=4,故点C的坐标为(0,4),将点A、B、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+4;将点B、C的坐标代入一次函数表达式得:,解得,故直线BC的表达式为y=﹣x+4;(2)∵点A、B关于抛物线的对称轴对称,设抛物线的对称轴交BC于点F,则点F为所求点,此时,当FA+FC的值最小,理由:由函数的对称性知,AF=BF,则AF+FC=BF+FC=BC为最小,当x=1时,y=﹣x+4=3,故点F(1,3),由点B、C的坐标知,OB=OC=4,则BC=BO=4,即点F的坐标为(1,3)、FA+FC的最小值为4;(3)存在,理由:设点P的坐标为(m,﹣m2+m+4)、点Q的坐标为(t,﹣t+4),①当点Q在点P的左侧时,如图2,过点P、Q分别作x轴的垂线,垂足分别为N、M,由题意得:∠PEQ=90°,∴∠PEN+∠QEM=90°,∵∠EQM+∠QEM=90°,∴∠PEN=∠EQM,∴∠QME=∠ENP=90°,∴△QME∽△ENP,∴=tan∠EQP=tan∠OCA===,则PN=﹣m2+m+4,ME=1﹣t,EN=m﹣1,QM=﹣t+4,∴==,解得m=±(舍去负值),当m=时,﹣m2+m+4=,故点P的坐标为(,).②当点Q在点P的右侧时,分别过点P、Q作抛物线对称轴的垂线,垂足分别为N、M,则MQ=t﹣1,ME=t﹣4,NE=﹣m2+m+4、PN=m﹣1,同理可得:△QME∽△ENP,∴=2,=2,解得m=(舍去负值),故m=,故点P的坐标为(,),故点P的坐标为(,)或(,).9.(2020•海安市一模)已知平面直角坐标系xOy中,抛物线L:y=ax2﹣2ax+a(a>0)与y轴相交于A点,过点A作x轴的平行线与抛物线L的另一交点为B点.直线y=kx﹣k(k>a)与抛物线L相交于C,D两点(点C在点D的左侧),与y轴交于E点,过点D作DH⊥AB,垂足为H,连接EH交x轴于G点.(1)若a=1,k=2,求DH的长;(2)当a=13时,求cos∠(3)连接BC,求证:四边形BCGH是平行四边形.【分析】(1)分别求出点A,点B,点D坐标,即可求解;(2)分别求出点A,点B,点D坐标,可求AH=3k+1,AE=13(3k+1),由勾股定理可求(3)利用参数表示点D,点E,点A,点B坐标,分别求出BH,CG的长,即可求解.【解答】解:(1)当a=1,k=2时,则抛物线的解析式为:y=x2﹣2x+1,直线的解析式为:y=2x﹣2,∵抛物线y=x2﹣2x+1与y轴相交于A点,过点A作x轴的平行线与抛物线L的另一交点为B点,∴点A(0,1),点B(2,1),∵直线y=2x﹣2与抛物线L相交于C,D两点,∴2x﹣2=x2﹣2x+1,∴x1=1,x2=3,∴点C(1,0),点D(3,4),∵DH⊥AB,AB∥x轴,∴DH=4﹣1=3;(2)当a=13时,则抛物线的解析式为:y=13x2∵抛物线y=13x2-23x+13与y轴相交于A点,过点A作∴点A(0,13),点B(2,1∵直线y=kx﹣k(k>a)与抛物线L相交于C,D两点,∴y=kx-ky=∴x1=1y∴点D(3k+1,3k2),∵DH⊥AB,AB∥x轴,∴AH=3k+1,∵直线y=kx﹣k与y轴交于E点,∴点E(0,﹣k),∴OE=k,∴AE=k+13=∴HE=AH2+AE∴cos∠AHE=AH(3)∵抛物线L:y=ax2﹣2ax+a(a>0)与y轴相交于A点,过点A作x轴的平行线与抛物线L的另一交点为B点,∴点A(0,a),点B(2,a),∵直线y=kx﹣k(k>a)与抛物线L相交于C,D两点,∴y=kx-ky=ax∴x1=1y∴点D(a+ka,k2a∵直线y=kx﹣k与y轴交于E点,∴点E(0,﹣k),∵DH⊥AB,AB∥x轴,∴AH=a+k∵AB∥x轴,∴OGAH∴OG=k∴BH=|a+ka-2|=|ka-1|,∴BH=GC,且BH∥GC,∴四边形BCGH是平行四边形.10.(2020•惠山区二模)已知:在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=mx2+2mx﹣4(m≠0)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,△ABC的面积为12.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点D的坐标为(﹣2,1),点P在二次函数的图象上,∠ADP为锐角,且tan∠ADP=2,求出点P的横坐标.【分析】(1)S△ABC=12AB•|yC|=12,则AB=6,求出A、(2)当点P在直线AD的下方时,tan∠ADF=AFDF=2,故延长DF与抛物线交于点P1,则P1点为所求;当点P在直线AD的上方时,延长P1A至点G使得AG=AP1,连接DG,与抛物线交于点P2,则【解答】解:(1)由题意可得:该二次函数图象的对称轴为直线x=﹣1;∵当x=0时,y=﹣4,∴点C的坐标为(0,﹣4),∵S△ABC=12AB•|y∴AB=6,又∵点A,B关于直线x=﹣1对称,∴A点和B点的坐标分别为(﹣4,0),(2,0),∴4m+4m﹣4=0,解得m=1∴所求二次函数的解析式为y=12x2+x﹣4(2)作DF⊥x轴于点F.分两种情况:(ⅰ)当点P在直线AD的下方时,由(1)得点A(﹣4,0),点D(﹣2,1),∴DF=1,AF=2.在Rt△ADF中,∠AFD=90°,得tan∠ADF=AF延长DF与抛物线交于点P1,则P1点为所求.∴点P1的坐标为(﹣2,﹣4);(ⅱ)当点P在直线AD的上方时,延长P1A至点G使得AG=AP1,连接DG,与抛物线交于点P2,则P2点为所求.又∵A(﹣4,0),P1(﹣2,﹣4),∴点G的坐标是(﹣6,4),由点G、D的坐标得,直线GD的表达式为:yGD=-联立①②并解得:x=-7-综上:点P横坐标为﹣2或-7-16111.(2020•肥城市四模)如图所示,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+6(a≠0)交x轴A(﹣4,0),B(2,0),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE,D是第二象限内的抛物线上一动点.(1)求二次函数的解析式;(2)求△ADE面积的最大值并写出此时点D的坐标;(3)若tan∠AED=13,求此时点【分析】(1)利用待定系数法,把问题转化为方程组解决即可.(2)设D(m,-34m2-32m+6),过点D作DK⊥y轴交于点K,则K(0,-3(3)过点A作AN⊥DE,DE与x轴交于点F,证明△AFN∽△EFO,推出ANOE【解答】解:(1)将A(﹣4,0),B(2,0)代入y=ax2+bx+6(a≠0),得16a-4b+6=0解得a=-3∴y=-34x2-(2)∵A(﹣4,0),E(0,﹣2),设D(m,-34m2-过点D作DK⊥y轴交于点K,则K(0,-34m2-S△ADE=S梯形DKOA+S△AOE﹣S△KED=12×(KD+AO)×OK+12×AO=12(﹣m+4)×(-34m2-32m+6)+12×4×2-=-32(m+23∵-3当m=-23时,S△ADE的面积最大,最大值为503,此时D点坐标为(-(3)过点A作AN⊥DE,DE与x轴交于点F,∵tan∠AED=1∴AN=2,NE=32∵∠ANF=∠EOF=90°,∠AFN=∠EFO,∴△AFN∽△EFO,∴ANOE∵EF2=OF2+4,∴NF=32-EF∴22∴OF=2,∴F(﹣2,0),∴EF直线解析式为y=﹣x﹣2,由y=-x-2y=-34x2∵点D在第二象限,∴D(-1-973,12.(2020•历下区校级模拟)如图所示,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+6交x轴于A(﹣4,0)、B(2,0),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.(1)求二次函数的表达式;(2)点D是第二象限内的抛物线上一动点.若tan∠AED=13,求此时点(3)连接AC,点P是线段CA上的动点,连接OP,把线段PO绕着点P顺时针旋转90°至PQ,点Q是点O的对应点.当动点P从点C运动到点A时,判断动点Q的轨迹并求动点Q所经过的路径长.【分析】(1)将A(﹣4,0),B(2,0)代入y=ax2+bx+6,即可求解;(2)tan∠AED=13,则AN=2,NE=32,则Rt△AFN∽Rt△EFO,即AN(3)Q点随P点运动而运动,P点在线段AC上运动,Q点的运动轨迹是线段,即可求解.【解答】解:(1)将A(﹣4,0),B(2,0)代入y=ax2+bx+6(a≠0),可得a=-34,b∴y=-34x2-(2)过点A作AN⊥DE,DE与x轴交于点F,∵tan∠AED=1∴AN=2,NE=32Rt△AFN∽Rt△EFO,∴ANOE∵EF2=OF2+4,∴NF=32-EF∴22∴OF=2,∴F(﹣2,0),∴EF直线解析式为y=﹣x﹣2,∴﹣x﹣2=-34x2-32x∴D(-1-973,(3)∵Q点随P点运动而运动,P点在线段AC上运动,∴Q点的运动轨迹是线段,当P点在A点时,Q(﹣4,﹣4),当P点在C点时,Q(6,6),∴Q点的轨迹长为226,故答案为226.14.(2019•丹东)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-12x2+bx+c与x轴交于B,C两点,与y轴交于点A,直线y=-12x+2经过A,C两点,抛物线的对称轴与x轴交于点D,直线MN与对称轴交于点G,与抛物线交于M,N两点(点N在对称轴右侧),且MN∥(1)求此抛物线的解析式.(2)求点N的坐标.(3)过点A的直线与抛物线交于点F,当tan∠FAC=12时,求点(4)过点D作直线AC的垂线,交AC于点H,交y轴于点K,连接CN,△AHK沿射线AC以每秒1个单位长度的速度移动,移动过程中△AHK与四边形DGNC产生重叠,设重叠面积为S,移动时间为t(0≤t≤5),请直接写出S与t【分析】(1)点A、C的坐标分别为(0,2)、(4,0),将点A、C坐标代入抛物线表达式即可求解;(2)抛物线的对称轴为:x=32,点N的横坐标为:(3)分点F在直线AC下方、点F在直线AC的上方两种情况,分别求解即可;(4)分0≤t≤355、355<t【解答】解:(1)直线y=-12x+2经过A,C两点,则点A、则c=2,抛物线表达式为:y=-12x2+将点C坐标代入上式并解得:b=3故抛物线的表达式为:y=-12x2+32(2)抛物线的对称轴为:x=3点N的横坐标为:32故点N的坐标为(5,﹣3);(3)∵tan∠ACO=AOCO=2即∠ACO=∠FAC,①当点F在直线AC下方时,设直线AF交x轴于点R,∵∠ACO=∠FAC,则AR=CR,设点R(r,0),则r2+4=(r﹣4)2,解得:r=3即点R的坐标为:(32将点R、A的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n得:2=n3解得:m=-4故直线AR的表达式为:y=-43x+2…联立①②并解得:x=173,故点F(173②当点F在直线AC的上方时,∵∠ACO=∠F′AC,∴AF′∥x轴,则点F′(3,2);综上,点F的坐标为:(3,2)或(173,-(4)如图2,设∠ACO=α,则tanα=AOCO=12,则sinα①当0≤t≤3设△AHK移动到△A′H′K′的位置时,直线H′K′分别交x轴于点T、交抛物线对称轴于点S,则∠DST=∠ACO=α,过点T作TL⊥KH,则LT=HH′=t,∠LTD=∠ACO=α,则DT=LTcosα=HH'cosαS=S△DST=12×DT×DS=②当355<同理可得:S=S梯形DGS′T′=12×DG×(GS′+DT′)=12③当354<同理可得:S=3510综上,S=515.(2020•成都校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=x+4交于C、D两点,其中点C在y轴上,点D的坐标为(6,7).点P是y轴右侧的抛物线上一动点,过点P作PE⊥x轴于点E,交CD于点F,作PM⊥CD于点M.(1)求抛物线的解析式及sin∠PFM的值.(2)设点P的横坐标为m:①若P在CD上方,用含m的代数式表示线段PM的长,并求出线段PM长的最大值;②当m为何值时,以O、C、P、F为顶点的四边形是平行四边形?请说明理由.【分析】(1)易求C点的坐标,再把C和D点的坐标代入抛物线y=﹣x2+bx+c可求出b和c的值则抛物线的解析式可求出;若要求sin∠PFM的值可转化为求sin∠OCE;(2)①设点P的横坐标为m,则P(m,﹣m2+132m+4),F(m,m+4).则PF=yP﹣yF=(﹣m2+132m+4)﹣(m+4)=﹣m2+6②若以O、C、P、F为顶点的四边形是平行四边形,只要PF=OC=4,构建方程即可解决问题.【解答】解:(1)C在直线y=x+4上,∴C(0,4).∵点C(0,4)、D(6,7)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,∴c=4-36+6b+c=7解得b=13∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+132∵直线CD的解析式为y=x+4,∴易知∠PFM=45°,∴sin∠PFM=sin45°=(2)①设点P的横坐标为m,则P(m,﹣m2+132m+4),F(m,∵PF=yP﹣yF=(﹣m2+132m+4)﹣(m+4)=﹣m2+在Rt△PFM中,PM=PFsin∠PFM=22(﹣m2+=-22(m-114∵-2∴当m=114时,PM的最大值为∴PM=22(﹣m2+112m),②∵PF∥OC,若以O、C、P、F为顶点的四边形是平行四边形,只要PF=OC=4,由题意:(﹣m2+132m+4)﹣(m+4)=4和(m+4)﹣(﹣m2+解得m=11±574或11+∴当m为11±574或11-1854时,以O、C、16.(2020•武汉模拟)如图,抛物线y═-13x2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,5).有一宽度为1,长度足够长的矩形(阴影部分)沿x轴方向平移,与y轴平行的一组对边交抛物线于点P和点Q,交直线AC于点M和点N,交x轴于点E和点(1)求抛物线的解析式及点A的坐标;(2)当点M和N都在线段AC上时,连接MF,如果sin∠AMF=1010,求点(3)在矩形的平移过程中,是否存在以点P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点B的坐标、点C的坐标分别代入函数解析式求得b、c的值,结合抛物线解析式求得点A的坐标;(2)作FG⊥AC于G,设点F坐标(m,0),根据sin∠AMF=FG(3))①当MN是对角线时,设点F(m,0),由QN=PM,列出方程即可解决问题.②当MN为边时,设点Q(m,-13m2-23m+5)则点P(m+1,-1【解答】解:(1)∵抛物线上的点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,5)∴将其代入y═-13x2+bx+-1+3b+c=0c=5解得b=-23,∴抛物线的解析式为y=-13x2-∴点A的坐标是(﹣5,0).(2)作FG⊥AC于G,设点F坐标(m,0),则AF=m+5,AE=EM=m+6,FG=22(m+5),FM∵sin∠AMF=10∴FGFM∴22整理得到2m2+19m+44=0,∴(m+4)(2m+11)=0,∴m=﹣4或﹣5.5(舍弃),∴点Q坐标(﹣4,73(3)①当MN是对角线时,点M在y轴的右侧,设点F(m,0),∵直线AC解析式为y=x+5,∴点N(m,m+5),点M(m+1,m+6),∵QN=PM,∴-13m2-23m+5﹣m﹣5=m+6﹣[-13(m解得m=﹣3+6或﹣3-此时M(﹣2+6,3+当MN是对角线时,点N在点A的左侧时,设点F(m,0).∴m+5﹣(-13m2-23m+5)=[-13(m+1)2解得m=﹣3-6或﹣3+此时M(﹣2-6,3-②当MN为边时,设点Q(m,-13m2-23m+5)则点P(m+1,-1∵NQ=PM,∴-13m2-23m+6=-13(m解得m=﹣3.∴点M坐标(﹣2,3),综上所述以点P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形时,点M的坐标为(﹣2,3)或(﹣2+6,3+6)或(﹣2-617.(2020•河东区模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,经过A、B、C三点的圆的圆心M(1,m)恰好在此抛物线的对称轴上,⊙M的半径为5.设⊙M与y轴交于D,抛物线的顶点为E.(1)求m的值及抛物线的解析式;(2)设∠DBC=α,∠CBE=β,求sin(α﹣β)的值;(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△BCE相似?若存在,请指出点P的位置,并直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据题意与图象可得点C的坐标,根据圆的性质可得点B的坐标,根据对称轴方程与点B的坐标即可求得函数的解析式;(2)由抛物线的解析式可求得点A,E,B,C,D的坐标,判断Rt△BOD∽Rt△BCE,得∠CBE=∠OBD=β,因此sin(α﹣β)=sin(∠DBC﹣∠OBD)=sin∠OBC=CO(3)显然Rt△COA∽Rt△BCE,此时点P1(0,0),过A作AP2⊥AC交y正半轴于P2,由Rt△CAP2∽Rt△BCE,得P2(0,13过C作CP3⊥AC交x正半轴于P3,由Rt△P3CA∽Rt△BCE,得P3(9,0),故在坐标轴上存在三个点P1(0,0),P2(0,13),P3(9,0),使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCE【解答】解:(1)由题意可知C(0,﹣3),-b∴抛物线的解析式为y=ax2﹣2ax﹣3(a>0),过M作MN⊥y轴于N,连接CM,则MN=1,CM=5∴CN=2,于是m=﹣1.同理可求得B(3,0),∴a×32﹣2a×3﹣3=0,得a=1.∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3.(2)由(1)得A(﹣1,0),E(1,﹣4),B(3,0),C(0,﹣3).∵M到AB,CD的距离相等,OB=OC,∴OA=OD,∴点D的坐标为(0,1),∴在Rt△BCO中,BC=OB2+∴OBOD在△BCE中,∵BC2+CE2=(32+32)+[(1

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