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文档简介
1、1如图,直线y=x+c与x轴交于点a(3,0),与y轴交于点b,抛物线y=x2+bx+c经过点a,b(1)求点b的坐标和抛物线的解析式;(2)m(m,0)为x轴上一动点,过点m且垂直于x轴的直线与直线ab及抛物线分别交于点p,n点m在线段oa上运动,若以b,p,n为顶点的三角形与apm相似,求点m的坐标;点m在x轴上自由运动,若三个点m,p,n中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),则称m,p,n三点为“共谐点”请直接写出使得m,p,n三点成为“共谐点”的m的值【分析】(1)把a点坐标代入直线解析式可求得c,则可求得b点坐标,由a、b的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)
2、由m点坐标可表示p、n的坐标,从而可表示出ma、mp、pn、pb的长,分nbp=90和bnp=90两种情况,分别利用相似三角形的性质可得到关于m的方程,可求得m的值;用m可表示出m、p、n的坐标,由题意可知有p为线段mn的中点、m为线段pn的中点或n为线段pm的中点,可分别得到关于m的方程,可求得m的值【解答】解:(1)y=x+c与x轴交于点a(3,0),与y轴交于点b,0=2+c,解得c=2,b(0,2),抛物线y=x2+bx+c经过点a,b,解得,抛物线解析式为y=x2+x+2;(2)由(1)可知直线解析式为y=x+2,m(m,0)为x轴上一动点,过点m且垂直于x轴的直线与直线ab及抛物线
3、分别交于点p,n,p(m,m+2),n(m,m2+m+2),pm=m+2,am=3m,pn=m2+m+2(m+2)=m2+4m,bpn和apm相似,且bpn=apm,bnp=amp=90或nbp=amp=90,当bnp=90时,则有bnmn,n点的纵坐标为2,m2+m+2=2,解得m=0(舍去)或m=2.5,m(2.5,0);当nbp=90时,过点n作ncy轴于点c,则nbc+bnc=90,nc=m,bc=m2+m+22=m2+m,nbp=90,nbc+abo=90,abo=nbc,rtncbrtboa,=,=,解得m=0(舍去)或m=,m(,0);综上可知当以b,p,n为顶点的三角形与apm
4、相似时,点m的坐标为(2.5,0)或(,0);由可知m(m,0),p(m,m+2),n(m,m2+m+2),m,p,n三点为“共谐点”,有p为线段mn的中点、m为线段pn的中点或n为线段pm的中点,当p为线段mn的中点时,则有2(m+2)=m2+m+2,解得m=3(三点重合,舍去)或m=;当m为线段pn的中点时,则有m+2+(m2+m+2)=0,解得m=3(舍去)或m=1;当n为线段pm的中点时,则有m+2=2(m2+m+2),解得m=3(舍去)或m=;综上可知当m,p,n三点成为“共谐点”时m的值为或1或【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、函数图象的交点、相似三角形的判定和性质
5、、勾股定理、线段的中点、方程思想及分类讨论思想等知识在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中利用相似三角形的性质得到关于m的方程是解题的关键,注意分两种情况,在(2)中利用“共谐点”的定义得到m的方程是解题的关键,注意分情况讨论本题考查知识点较多,综合性较强,分情况讨论比较多,难度较大2如图1,在平面直角坐标系xoy中,抛物线c:y=ax2+bx+c与x轴相交于a,b两点,顶点为d(0,4),ab=4,设点f(m,0)是x轴的正半轴上一点,将抛物线c绕点f旋转180,得到新的抛物线c(1)求抛物线c的函数表达式;(2)若抛物线c与抛物线c在y轴的右侧有两个不同的公共点,求m的取值范围(3)如
6、图2,p是第一象限内抛物线c上一点,它到两坐标轴的距离相等,点p在抛物线c上的对应点p,设m是c上的动点,n是c上的动点,试探究四边形pmpn能否成为正方形?若能,求出m的值;若不能,请说明理由【分析】(1)由题意抛物线的顶点d(0,4),a(2,0),设抛物线的解析式为y=ax2+4,把a(2,0)代入可得a=,由此即可解决问题;(2)由题意抛物线c的顶点坐标为(2m,4),设抛物线c的解析式为y=(x2m)24,由,消去y得到x22mx+2m28=0,由题意,抛物线c与抛物线c在y轴的右侧有两个不同的公共点,则有,解不等式组即可解决问题;(3)情形1,四边形pmpn能成为正方形作pex轴于
7、e,mhx轴于h由题意易知p(2,2),当pfm是等腰直角三角形时,四边形pmpn是正方形,推出pf=fm,pfm=90,易证pfefmh,可得pe=fh=2,ef=hm=2m,可得m(m+2,m2),理由待定系数法即可解决问题;情形2,如图,四边形pmpn是正方形,同法可得m(m2,2m),利用待定系数法即可解决问题【解答】解:(1)由题意抛物线的顶点d(0,4),a(2,0),设抛物线的解析式为y=ax2+4,把a(2,0)代入可得a=,抛物线c的函数表达式为y=x2+4(2)由题意抛物线c的顶点坐标为(2m,4),设抛物线c的解析式为y=(x2m)24,由,消去y得到x22mx+2m28
8、=0,由题意,抛物线c与抛物线c在y轴的右侧有两个不同的公共点,则有,解得2m2,满足条件的m的取值范围为2m2(3)结论:四边形pmpn能成为正方形理由:1情形1,如图,作pex轴于e,mhx轴于h由题意易知p(2,2),当pfm是等腰直角三角形时,四边形pmpn是正方形,pf=fm,pfm=90,易证pfefmh,可得pe=fh=2,ef=hm=2m,m(m+2,m2),点m在y=x2+4上,m2=(m+2)2+4,解得m=3或3(舍弃),m=3时,四边形pmpn是正方形情形2,如图,四边形pmpn是正方形,同法可得m(m2,2m),把m(m2,2m)代入y=x2+4中,2m=(m2)2+
9、4,解得m=6或0(舍弃),m=6时,四边形pmpn是正方形综上,四边形pmpn能成为正方形,m=3或6【点评】本题考查二次函数综合题、中心对称变换、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、一元二次方程的根与系数的关系等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题3在平面直角坐标系xoy中的点p和图形m,给出如下的定义:若在图形m上存在一点q,使得p、q两点间的距离小于或等于1,则称p为图形m的关联点(1)当o的半径为2时,在点p1(,0),p2(,),p3(,0)中,o的关联点是p2,p3点p在直线y=x上,若p为o的关联点,求点p的横坐标的取值范围
10、(2)c的圆心在x轴上,半径为2,直线y=x+1与x轴、y轴交于点a、b若线段ab上的所有点都是c的关联点,直接写出圆心c的横坐标的取值范围【分析】(1)根据点p1(,0),p2(,),p3(,0),求得op1=,op2=1,op3=,于是得到结论;根据定义分析,可得当最小y=x上的点p到原点的距离在1到3之间时符合题意,设p(x,x),根据两点间的距离公式即可得到结论;(2根据已知条件得到a(1,0),b(0,1),如图1,当圆过点a时,得到c(2,0),如图2,当直线ab与小圆相切时,切点为d,得到c(1,0),于是得到结论;如图3,当圆过点a,则ac=1,得到c(2,0),如图4,当圆过
11、点b,连接bc,根据勾股定理得到c(2,0),于是得到结论【解答】解:(1)点p1(,0),p2(,),p3(,0),op1=,op2=1,op3=,p1与o的最小距离为,p2与o的最小距离为1,op3与o的最小距离为,o,o的关联点是p2,p3;故答案为:p2,p3;根据定义分析,可得当最小y=x上的点p到原点的距离在1到3之间时符合题意,设p(x,x),当op=1时,由距离公式得,op=1,x=,当op=3时,op=3,解得:x=;点p的横坐标的取值范围为:x,或x;(2)直线y=x+1与x轴、y轴交于点a、b,a(1,0),b(0,1),如图1,当圆过点a时,此时,ca=3,c(2,0)
12、,如图2,当直线ab与小圆相切时,切点为d,cd=1,直线ab的解析式为y=x+1,直线ab与x轴的夹角=45,ac=,c(1,0),圆心c的横坐标的取值范围为:2xc1;如图3,当圆过点a,则ac=1,c(2,0),如图4,当圆过点b,连接bc,此时,bc=3,oc=2,c(2,0)圆心c的横坐标的取值范围为:2xc2;综上所述;圆心c的横坐标的取值范围为:2xc1或2xc2【点评】本题考查了一次函数的性质,勾股定理,直线与圆的位置关系,两点间的距离公式,正确的作出图形是解题的关键4如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+ax+b交x轴于a(1,0),b(3,0)两点,点p是抛物线上在第一
13、象限内的一点,直线bp与y轴相交于点c(1)求抛物线y=x2+ax+b的解析式;(2)当点p是线段bc的中点时,求点p的坐标;(3)在(2)的条件下,求sinocb的值【分析】(1)将点a、b代入抛物线y=x2+ax+b,解得a,b可得解析式;(2)由c点横坐标为0可得p点横坐标,将p点横坐标代入(1)中抛物线解析式,易得p点坐标;(3)由p点的坐标可得c点坐标,由b、c的坐标,利用勾股定理可得bc长,利用sinocb=可得结果【解答】解:(1)将点a、b代入抛物线y=x2+ax+b可得,解得,a=4,b=3,抛物线的解析式为:y=x2+4x3;(2)点c在y轴上,所以c点横坐标x=0,点p是
14、线段bc的中点,点p横坐标xp=,点p在抛物线y=x2+4x3上,yp=3=,点p的坐标为(,);(3)点p的坐标为(,),点p是线段bc的中点,点c的纵坐标为20=,点c的坐标为(0,),bc=,sinocb=【点评】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式和解直角三角形,利用中点求得点p的坐标是解答此题的关键5如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点a和点b,与y轴交于点c,点b坐标为(6,0),点c坐标为(0,6),点d是抛物线的顶点,过点d作x轴的垂线,垂足为e,连接bd(1)求抛物线的解析式及点d的坐标;(2)点f是抛物线上的动点,当fba=bde时,求点f的坐标;(3)若点m是抛
15、物线上的动点,过点m作mnx轴与抛物线交于点n,点p在x轴上,点q在坐标平面内,以线段mn为对角线作正方形mpnq,请写出点q的坐标【分析】(1)由b、c的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式,再求其顶点d即可;(2)过f作fgx轴于点g,可设出f点坐标,利用fbgbde,由相似三角形的性质可得到关于f点坐标的方程,可求得f点的坐标;(3)由于m、n两点关于对称轴对称,可知点p为对称轴与x轴的交点,点q在对称轴上,可设出q点的坐标,则可表示出m的坐标,代入抛物线解析式可求得q点的坐标【解答】解:(1)把b、c两点坐标代入抛物线解析式可得,解得,抛物线解析式为y=x2+2x+6,y=x2+2x
16、+6=(x2)2+8,d(2,8);(2)如图1,过f作fgx轴于点g,设f(x,x2+2x+6),则fg=|x2+2x+6|,fba=bde,fgb=bed=90,fbgbde,=,b(6,0),d(2,8),e(2,0),be=4,de=8,ob=6,bg=6x,=,当点f在x轴上方时,有=,解得x=1或x=6(舍去),此时f点的坐标为(1,);当点f在x轴下方时,有=,解得x=3或x=6(舍去),此时f点的坐标为(3,);综上可知f点的坐标为(1,)或(3,);(3)如图2,设对角线mn、pq交于点o,点m、n关于抛物线对称轴对称,且四边形mpnq为正方形,点p为抛物线对称轴与x轴的交点
17、,点q在抛物线的对称轴上,设q(2,2n),则m坐标为(2n,n),点m在抛物线y=x2+2x+6的图象上,n=(2n)2+2(2n)+6,解得n=1+或n=1,满足条件的点q有两个,其坐标分别为(2,2+2)或(2,22)【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、相似三角形的判定和性质、正方形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中构造三角形相似是解题的关键,注意有两种情况,在(3)中确定出p、q的位置是解题的关键本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中6已知抛物线y=x2+bx3(b是常数)经过点a(1,0)(1)求该抛物线的解析式和顶点坐标;
18、(2)p(m,t)为抛物线上的一个动点,p关于原点的对称点为p当点p落在该抛物线上时,求m的值;当点p落在第二象限内,pa2取得最小值时,求m的值【分析】(1)把a点坐标代入抛物线解析式可求得b的值,则可求得抛物线解析式,进一步可求得其顶点坐标;(2)由对称可表示出p点的坐标,再由p和p都在抛物线上,可得到关于m的方程,可求得m的值;由点p在第二象限,可求得t的取值范围,利用两点间距离公式可用t表示出pa2,再由点p在抛物线上,可以消去m,整理可得到关于t的二次函数,利用二次函数的性质可求得其取得最小值时t的值,则可求得m的值【解答】解:(1)抛物线y=x2+bx3经过点a(1,0),0=1b
19、3,解得b=2,抛物线解析式为y=x22x3,y=x22x3=(x1)24,抛物线顶点坐标为(1,4);(2)由p(m,t)在抛物线上可得t=m22m3,点p与p关于原点对称,p(m,t),点p落在抛物线上,t=(m)22(m)3,即t=m22m+3,m22m3=m22m+3,解得m=或m=;由题意可知p(m,t)在第二象限,m0,t0,即m0,t0,抛物线的顶点坐标为(1,4),4t0,p在抛物线上,t=m22m3,m22m=t+3,a(1,0),p(m,t),pa2=(m+1)2+(t)2=m22m+1+t2=t2+t+4=(t+)2+;当t=时,pa2有最小值,=m22m3,解得m=或m
20、=,m0,m=不合题意,舍去,m的值为【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、中心对称、二次函数的性质、勾股定理、方程思想等知识在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中求得p点的坐标,得到关于m的方程是解题的关键,在(2)中用t表示出pa2是解题的关键本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中7在同一直角坐标系中,抛物线c1:y=ax22x3与抛物线c2:y=x2+mx+n关于y轴对称,c2与x轴交于a、b两点,其中点a在点b的左侧(1)求抛物线c1,c2的函数表达式;(2)求a、b两点的坐标;(3)在抛物线c1上是否存在一点p,在抛物线c2上是否存在一点q,使得以ab为边,且以a、
21、b、p、q四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出p、q两点的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)由对称可求得a、n的值,则可求得两函数的对称轴,可求得m的值,则可求得两抛物线的函数表达式;(2)由c2的函数表达式可求得a、b的坐标;(3)由题意可知ab只能为平行四边形的边,利用平行四边形的性质,可设出p点坐标,表示出q点坐标,代入c2的函数表达式可求得p、q的坐标【解答】解:(1)c1、c2关于y轴对称,c1与c2的交点一定在y轴上,且c1与c2的形状、大小均相同,a=1,n=3,c1的对称轴为x=1,c2的对称轴为x=1,m=2,c1的函数表示式为y=x22x3,c2的函数表达式为
22、y=x2+2x3;(2)在c2的函数表达式为y=x2+2x3中,令y=0可得x2+2x3=0,解得x=3或x=1,a(3,0),b(1,0);(3)存在ab的中点为(1,0),且点p在抛物线c1上,点q在抛物线c2上,ab只能为平行四边形的一边,pqab且pq=ab,由(2)可知ab=1(3)=4,pq=4,设p(t,t22t3),则q(t+4,t22t3)或(t4,t22t3),当q(t+4,t22t3)时,则t22t3=(t+4)2+2(t+4)3,解得t=2,t22t3=4+43=5,p(2,5),q(2,5);当q(t4,t22t3)时,则t22t3=(t4)2+2(t4)3,解得t=
23、2,t22t3=443=3,p(2,3),q(2,3),综上可知存在满足条件的点p、q,其坐标为p(2,5),q(2,5)或p(2,3),q(2,3)【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、对称的性质、函数图象与坐标轴的交点、平行四边形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识在(1)中由对称性质求得a、n的值是解题的关键,在(2)中注意函数图象与坐标轴的交点的求法即可,在(3)中确定出pq的长度,设p点坐标表示出q点的坐标是解题的关键本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中8已知函数y=x2+(m1)x+m(m为常数)(1)该函数的图象与x轴公共点的个数是da.0 b.1 c.2 d.1
24、或2(2)求证:不论m为何值,该函数的图象的顶点都在函数y=(x+1)2的图象上(3)当2m3时,求该函数的图象的顶点纵坐标的取值范围【分析】(1)表示出根的判别式,判断其正负即可得到结果;(2)将二次函数解析式配方变形后,判断其顶点坐标是否在已知函数图象即可;(3)根据m的范围确定出顶点纵坐标范围即可【解答】解:(1)函数y=x2+(m1)x+m(m为常数),=(m1)2+4m=(m+1)20,则该函数图象与x轴的公共点的个数是1或2,故选d;(2)y=x2+(m1)x+m=(x)2+,把x=代入y=(x+1)2得:y=(+1)2=,则不论m为何值,该函数的图象的顶点都在函数y=(x+1)2
25、的图象上;(3)设函数z=,当m=1时,z有最小值为0;当m1时,z随m的增大而减小;当m1时,z随m的增大而增大,当m=2时,z=;当m=3时,z=4,则当2m3时,该函数图象的顶点坐标的取值范围是0z4【点评】此题考查了抛物线与x轴的交点,以及二次函数的性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解本题的关键9已知直线y=2x+m与抛物线y=ax2+ax+b有一个公共点m(1,0),且ab()求抛物线顶点q的坐标(用含a的代数式表示);()说明直线与抛物线有两个交点;()直线与抛物线的另一个交点记为n()若1a,求线段mn长度的取值范围;()求qmn面积的最小值【分析】()把m点坐标代入抛物线解析
26、式可得到b与a的关系,可用a表示出抛物线解析式,化为顶点式可求得其顶点坐标;()由直线解析式可先求得m的值,联立直线与抛物线解析式,消去y,可得到关于x的一元二次方程,再判断其判别式大于0即可;()(i)由()的方程,可求得n点坐标,利用勾股定理可求得mn2,利用二次函数性质可求得mn长度的取值范围;(ii)设抛物线对称轴交直线与点e,则可求得e点坐标,利用sqmn=sqen+sqem可用a表示出qmn的面积,再整理成关于a的一元二次方程,利用判别式可得其面积的取值范围,可求得答案【解答】解:()抛物线y=ax2+ax+b过点m(1,0),a+a+b=0,即b=2a,y=ax2+ax+b=ax
27、2+ax2a=a(x+)2,抛物线顶点q的坐标为(,);()直线y=2x+m经过点m(1,0),0=21+m,解得m=2,联立直线与抛物线解析式,消去y可得ax2+(a2)x2a+2=0(*)=(a2)24a(2a+2)=9a212a+4,由()知b=2a,且ab,a0,b0,0,方程(*)有两个不相等的实数根,直线与抛物线有两个交点;()联立直线与抛物线解析式,消去y可得ax2+(a2)x2a+2=0,即x2+(1)x2+=0,(x1)x(2)=0,解得x=1或x=2,n点坐标为(2,6),(i)由勾股定理可得mn2=(2)12+(6)2=+45=20()2,1a,21,mn2随的增大而减小
28、,当=2时,mn2有最大值245,则mn有最大值7,当=1时,mn2有最小值125,则mn有最小值5,线段mn长度的取值范围为5mn7;(ii)如图,设抛物线对称轴交直线与点e,抛物线对称轴为x=,e(,3),m(1,0),n(2,6),且a0,设qmn的面积为s,s=sqen+sqem=|(2)1|(3)|=,27a2+(8s54)a+24=0(*),关于a的方程(*)有实数根,=(8s54)2427240,即(8s54)2(36)2,a0,s=,8s540,8s5436,即s+,当s=+时,由方程(*)可得a=满足题意,当a=,b=时,qmn面积的最小值为+【点评】本题为二次函数的综合应用
29、,涉及函数图象的交点、二次函数的性质、根的判别式、勾股定理、三角形的面积等知识在(1)中由m的坐标得到b与a的关系是解题的关键,在(2)中联立两函数解析式,得到关于x的一元二次方程是解题的关键,在(3)中求得n点的坐标是解题的关键,在最后一小题中用a表示出qmn的面积是解题的关键本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大10在平面直角坐标系中,设二次函数y1=(x+a)(xa1),其中a0(1)若函数y1的图象经过点(1,2),求函数y1的表达式;(2)若一次函数y2=ax+b的图象与y1的图象经过x轴上同一点,探究实数a,b满足的关系式;(3)已知点p(x0,m)和q(1,n)在函数y1的图象
30、上,若mn,求x0的取值范围【分析】(1)根据待定系数法,可得函数解析式;(2)根据函数图象上的点满足函数解析式,可得答案;(3)根据二次函数的性质,可得答案【解答】解:(1)函数y1的图象经过点(1,2),得(a+1)(a)=2,解得a1=2,a2=1,函数y1的表达式y=(x2)(x+21),化简,得y=x2x2;函数y1的表达式y=(x+1)(x2)化简,得y=x2x2,综上所述:函数y1的表达式y=x2x2;(2)当y=0时(x+a)(xa1)=0,解得x1=a,x2=a+1,y1的图象与x轴的交点是(a,0),(a+1,0),当y2=ax+b经过(a,0)时,a2+b=0,即b=a2
31、;当y2=ax+b经过(a+1,0)时,a2+a+b=0,即b=a2a;(3)当p在对称轴的左侧(含顶点)时,y随x的增大而减小,(1,n)与(0,n)关于对称轴对称,由mn,得0x0;当时p在对称轴的右侧时,y随x的增大而增大,由mn,得x01,综上所述:mn,所求x0的取值范围0x01【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,解(1)的关键是利用待定系数法;解(2)的关键是把点的坐标代入函数解析式;解(3)的关键是利用二次函数的性质,要分类讨论,以防遗漏11定义:如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a0)与x轴交于a,b两点,点p在该抛物线上(p点与a、b两点不重合),如果abp的三边
32、满足ap2+bp2=ab2,则称点p为抛物线y=ax2+bx+c(a0)的勾股点(1)直接写出抛物线y=x2+1的勾股点的坐标(2)如图2,已知抛物线c:y=ax2+bx(a0)与x轴交于a,b两点,点p(1,)是抛物线c的勾股点,求抛物线c的函数表达式(3)在(2)的条件下,点q在抛物线c上,求满足条件sabq=sabp的q点(异于点p)的坐标【分析】(1)根据抛物线勾股点的定义即可得;(2)作pgx轴,由点p坐标求得ag=1、pg=、pa=2,由tanpab=知pag=60,从而求得ab=4,即b(4,0),待定系数法求解可得;(3)由sabq=sabp且两三角形同底,可知点q到x轴的距离
33、为,据此求解可得【解答】解:(1)抛物线y=x2+1的勾股点的坐标为(0,1);(2)抛物线y=ax2+bx过原点,即点a(0,0),如图,作pgx轴于点g,点p的坐标为(1,),ag=1、pg=,pa=2,tanpab=,pag=60,在rtpab中,ab=4,点b坐标为(4,0),设y=ax(x4),将点p(1,)代入得:a=,y=x(x4)=x2+x;(3)当点q在x轴上方时,由sabq=sabp知点q的纵坐标为,则有x2+x=,解得:x1=3,x2=1(不符合题意,舍去),点q的坐标为(3,);当点q在x轴下方时,由sabq=sabp知点q的纵坐标为,则有x2+x=,解得:x1=2+,
34、x2=2,点q的坐标为(2+,)或(2,);综上,满足条件的点q有3个:(3,)或(2+,)或(2,)【点评】本题主要考查抛物线与x轴的交点及待定系数法求函数解析式,根据新定义求得点b的坐标,并熟练掌握待定系数求函数解析式及三角形面积问题是解题的关键12如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于 a、b两点,与y轴交于点c,ob=oc点d在函数图象上,cdx轴,且cd=2,直线l是抛物线的对称轴,e是抛物线的顶点(1)求b、c的值;(2)如图,连接be,线段oc上的点f关于直线l的对称点f恰好在线段be上,求点f的坐标;(3)如图,动点p在线段ob上,过点p作x轴的垂线分别与bc交于点m
35、,与抛物线交于点n试问:抛物线上是否存在点q,使得pqn与apm的面积相等,且线段nq的长度最小?如果存在,求出点q的坐标;如果不存在,说明理由【分析】(1)由条件可求得抛物线对称轴,则可求得b的值;由ob=oc,可用c表示出b点坐标,代入抛物线解析式可求得c的值;(2)可设f(0,m),则可表示出f的坐标,由b、e的坐标可求得直线be的解析式,把f坐标代入直线be解析式可得到关于m的方程,可求得f点的坐标;(3)设点p坐标为(n,0),可表示出pa、pb、pn的长,作qrpn,垂足为r,则可求得qr的长,用n可表示出q、r、n的坐标,在rtqrn中,由勾股定理可得到关于n的二次函数,利用二次
36、函数的性质可知其取得最小值时n的值,则可求得q点的坐标,【解答】解:(1)cdx轴,cd=2,抛物线对称轴为x=1ob=oc,c(0,c),b点的坐标为(c,0),0=c2+2c+c,解得c=3或c=0(舍去),c=3;(2)设点f的坐标为(0,m)对称轴为直线x=1,点f关于直线l的对称点f的坐标为(2,m)由(1)可知抛物线解析式为y=x22x3=(x1)24,e(1,4),直线be经过点b(3,0),e(1,4),利用待定系数法可得直线be的表达式为y=2x6点f在be上,m=226=2,即点f的坐标为(0,2);(3)存在点q满足题意设点p坐标为(n,0),则pa=n+1,pb=pm=
37、3n,pn=n2+2n+3作qrpn,垂足为r,spqn=sapm,qr=1点q在直线pn的左侧时,q点的坐标为(n1,n24n),r点的坐标为(n,n24n),n点的坐标为(n,n22n3)在rtqrn中,nq2=1+(2n3)2,时,nq取最小值1此时q点的坐标为;点q在直线pn的右侧时,q点的坐标为(n+1,n24)同理,nq2=1+(2n1)2,时,nq取最小值1此时q点的坐标为综上可知存在满足题意的点q,其坐标为或【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、轴对称、三角形的面积、勾股定理、二次函数的性质、方程思想及分类讨论思想等知识在(1)中求得抛物线的对称轴是解题的关键,在(
38、2)中用f点的坐标表示出f的坐标是解题的关键,在(3)中求得qr的长,用勾股定理得到关于n的二次函数是解题的关键本题考查知识点较多,综合性较强,特别是最后一问,难度很大13如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2x与x轴交于a、b两点(点a在点b的左侧),与y轴交于点c,对称轴与x轴交于点d,点e(4,n)在抛物线上(1)求直线ae的解析式;(2)点p为直线ce下方抛物线上的一点,连接pc,pe当pce的面积最大时,连接cd,cb,点k是线段cb的中点,点m是cp上的一点,点n是cd上的一点,求km+mn+nk的最小值;(3)点g是线段ce的中点,将抛物线y=x2x沿x轴正方向平移得到新抛物线
39、y,y经过点d,y的顶点为点f在新抛物线y的对称轴上,是否存在点q,使得fgq为等腰三角形?若存在,直接写出点q的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)抛物线的解析式可变形为y=(x+1)(x3),从而可得到点a和点b的坐标,然后再求得点e的坐标,设直线ae的解析式为y=kx+b,将点a和点e的坐标代入求得k和b的值,从而得到ae的解析式;(2)设直线ce的解析式为y=mx,将点e的坐标代入求得m的值,从而得到直线ce的解析式,过点p作pfy轴,交ce与点f设点p的坐标为(x,x2x),则点f(x,x),则fp=x2+x由三角形的面积公式得到epc的面积=x2+x,利用二次函数的性质可求得x
40、的值,从而得到点p的坐标,作点k关于cd和cp的对称点g、h,连接g、h交cd和cp与n、m然后利用轴对称的性质可得到点g和点h的坐标,当点o、n、m、h在条直线上时,km+mn+nk有最小值,最小值=gh;(3)由平移后的抛物线经过点d,可得到点f的坐标,利用中点坐标公式可求得点g的坐标,然后分为qg=fg、qg=qf,fq=fq三种情况求解即可【解答】解:(1)y=x2x,y=(x+1)(x3)a(1,0),b(3,0)当x=4时,y=e(4,)设直线ae的解析式为y=kx+b,将点a和点e的坐标代入得:,解得:k=,b=直线ae的解析式为y=x+(2)设直线ce的解析式为y=mx,将点e
41、的坐标代入得:4m=,解得:m=直线ce的解析式为y=x过点p作pfy轴,交ce与点f设点p的坐标为(x,x2x),则点f(x,x),则fp=(x)(x2x)=x2+xepc的面积=(x2+x)4=x2+x当x=2时,epc的面积最大p(2,)如图2所示:作点k关于cd和cp的对称点g、h,连接g、h交cd和cp与n、mk是cb的中点,k(,)tankcp=od=1,oc=,tanocd=ocd=kcp=30kcd=30k是bc的中点,ocb=60,oc=ck点o与点k关于cd对称点g与点o重合点g(0,0)点h与点k关于cp对称,点h的坐标为(,)km+mn+nk=mh+mn+gn当点o、n
42、、m、h在条直线上时,km+mn+nk有最小值,最小值=ghgh=3km+mn+nk的最小值为3(3)如图3所示:y经过点d,y的顶点为点f,点f(3,)点g为ce的中点,g(2,)fg=当fg=fq时,点q(3,),q(3,)当gf=gq时,点f与点q关于y=对称,点q(3,2)当qg=qf时,设点q1的坐标为(3,a)由两点间的距离公式可知:a+=,解得:a=点q1的坐标为(3,)综上所述,点q的坐标为(3,)或(3,)或(3,2)或(3,)【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求一次函数的解析式、轴对称最短路径问题、等腰三角形的定义和性质,找到km+mn
43、+nk取得最小值的条件是解答问题(2)的关键;分为qg=fg、qg=qf,fq=fq三种情况分别进行计算是解答问题(3)的关键14如图,抛物线y=ax2+bx+2经过点a(1,0),b(4,0),交y轴于点c;(1)求抛物线的解析式(用一般式表示);(2)点d为y轴右侧抛物线上一点,是否存在点d使sabc=sabd?若存在请直接给出点d坐标;若不存在请说明理由;(3)将直线bc绕点b顺时针旋转45,与抛物线交于另一点e,求be的长【分析】(1)由a、b的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由条件可求得点d到x轴的距离,即可求得d点的纵坐标,代入抛物线解析式可求得d点坐标;(3)由条件
44、可证得bcac,设直线ac和be交于点f,过f作fmx轴于点m,则可得bf=bc,利用平行线分线段成比例可求得f点的坐标,利用待定系数法可求得直线be解析式,联立直线be和抛物线解析式可求得e点坐标,则可求得be的长【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx+2经过点a(1,0),b(4,0),解得,抛物线解析式为y=x2+x+2;(2)由题意可知c(0,2),a(1,0),b(4,0),ab=5,oc=2,sabc=aboc=52=5,sabc=sabd,sabd=5=,设d(x,y),ab|y|=5|y|=,解得|y|=3,当y=3时,由x2+x+2=3,解得x=1或x=2,此时d点坐标为(
45、1,3)或(2,3);当y=3时,由x2+x+2=3,解得x=2(舍去)或x=5,此时d点坐标为(5,3);综上可知存在满足条件的点d,其坐标为(1,3)或(2,3)或(5,3);(3)ao=1,oc=2,ob=4,ab=5,ac=,bc=2,ac2+bc2=ab2,abc为直角三角形,即bcac,如图,设直线ac与直线be交于点f,过f作fmx轴于点m,由题意可知fbc=45,cfb=45,cf=bc=2,=,即=,解得om=2,=,即=,解得fm=6,f(2,6),且b(4,0),设直线be解析式为y=kx+m,则可得,解得,直线be解析式为y=3x+12,联立直线be和抛物线解析式可得,
46、解得或,e(5,3),be=【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、三角形面积、勾股定理及其逆定理、平行线分线段成比例、函数图象的交点、等腰直角三角形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中求得d点的纵坐标是解题的关键,在(3)中由条件求得直线be的解析式是解题的关键本题考查知识点较多,综合性较强,特别是最后一问,有一定的难度15如图,直线y=kx+b(k、b为常数)分别与x轴、y轴交于点a(4,0)、b(0,3),抛物线y=x2+2x+1与y轴交于点c(1)求直线y=kx+b的函数解析式;(2)若点p(x,y)是抛物线y=x2+2x+1上的任意
47、一点,设点p到直线ab的距离为d,求d关于x的函数解析式,并求d取最小值时点p的坐标;(3)若点e在抛物线y=x2+2x+1的对称轴上移动,点f在直线ab上移动,求ce+ef的最小值【分析】(1)由a、b两点的坐标,利用待定系数法可求得直线解析式;(2)过p作phab于点h,过h作hqx轴,过p作pqy轴,两垂线交于点q,则可证明phqbao,设h(m,m+3),利用相似三角形的性质可得到d与x的函数关系式,再利用二次函数的性质可求得d取得最小值时的p点的坐标;(3)设c点关于抛物线对称轴的对称点为c,由对称的性质可得ce=ce,则可知当f、e、c三点一线且cf与ab垂直时ce+ef最小,由c
48、点坐标可确定出c点的坐标,利用(2)中所求函数关系式可求得d的值,即可求得ce+ef的最小值【解答】解:(1)由题意可得,解得,直线解析式为y=x+3;(2)如图1,过p作phab于点h,过h作hqx轴,过p作pqy轴,两垂线交于点q,则ahq=abo,且ahp=90,phq+ahq=bao+abo=90,phq=bao,且aob=pqh=90,pqhboa,=,设h(m,m+3),则pq=xm,hq=m+3(x2+2x+1),a(4,0),b(0,3),oa=4,ob=3,ab=5,且ph=d,=,整理消去m可得d=x2x+=(x)2+,d与x的函数关系式为d=(x)2+,0,当x=时,d有
49、最小值,此时y=()2+2+1=,当d取得最小值时p点坐标为(,);(3)如图2,设c点关于抛物线对称轴的对称点为c,由对称的性质可得ce=ce,ce+ef=ce+ef,当f、e、c三点一线且cf与ab垂直时ce+ef最小,c(0,1),c(2,1),由(2)可知当x=2时,d=(2)2+=,即ce+ef的最小值为【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、相似三角形的判定和性质、二次函数的性质、轴对称的性质等知识在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中构造相似三角形是解题的关键,在(3)中确定出e点的位置是解题的关键本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中16如图,已知二次函数y=x
50、24的图象与x轴交于a,b两点,与y轴交于点c,c的半径为,p为c上一动点(1)点b,c的坐标分别为b(3,0),c(0,4);(2)是否存在点p,使得pbc为直角三角形?若存在,求出点p的坐标;若不存在,请说明理由;(3)连接pb,若e为pb的中点,连接oe,则oe的最大值=【分析】(1)在抛物线解析式中令y=0可求得b点坐标,令x=0可求得c点坐标;(2)当pb与相切时,pbc为直角三角形,如图1,连接bc,根据勾股定理得到bc=5,bp2=2,过p2作p2ex轴于e,p2fy轴于f,根据相似三角形的性质得到=,设oc=p2e=2x,fp2=oe=x,得到be=3x,cf=2x4,于是得到
51、fp2=,ep2=,求得p2(,),过p1作p1gx轴于g,p1hy轴于h,同理求得p1(1,2),当bcpc时,pbc为直角三角形,根据相似三角形的判定和性质即可得到结论;(3)如图3中,连接ap,根据ob=oa,be=ep,推出oe=ap,可知当ap最大时,oe的值最大,【解答】解:(1)在y=x24中,令y=0,则x=3,令x=0,则y=4,b(3,0),c(0,4);故答案为:3,0;0,4;(2)存在点p,使得pbc为直角三角形,当pb与相切时,pbc为直角三角形,如图(2)a,连接bc,ob=3oc=4,bc=5,cp2bp2,cp2=,bp2=2,过p2作p2ex轴于e,p2fy轴于f,则cp2fbp2e,=,设oc=p2e=2x,cp2=oe=x,be=3x,cf=2x4,=2,x=,2x=,fp2=,ep2=,p2(,),过p1作p1gx轴于g,p1hy轴于h,同理求得p1(1,2),当bcpc时,pbc为直角三角形,过p4作
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