2013中考数学分类汇编:代数几何综合
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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y?ax?bx?c关于直线x?1对称,与坐标轴交于A、B、C三点,且AB?4,点D?2,?在抛物线上,直线是一次函数
2??3?2?y?kx?2?k?0?的图象,点O是坐标原点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若直线平分四边形OBDC的面积,求k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M、N两点,问在y轴正半轴上是否存在一定点P,使得不论k取何值,直线PM与PN总是关于y轴对称?若存在,求出P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),
?a?b?c?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,
4a?2b?c?1.5?又?b13?1,即b=-2a,代入上式解得a=-0.5,b=1,从而c=1.5,所以y??x2?x?. 2a22123x?x?,令x=0,得c(0,1.5),所以CD//AB, 2273令kx-2=1.5,得l与CD的交点F(,),
2k22令kx-2=0,得l与x轴的交点E(,0),
k(2)由(1)知y??根据S四边形OEFC=S四边形EBDF得:OE+CF=DF+BE,
272711??(3?)?(2?),解得k?, k2kk2k5131(3)由(1)知y??x2?x???(x?1)2?2,
222即:
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y??12x 2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
MM1PM1?,………………(1) NN1PN1?xMt?yM?,又yM =k xM-2, yN=k xN-2, xNt?yN12x中,整理得x2+2kx-4=0, 2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
所以(t+2)(xM +xN)=2k xM xN,……(2) 把y=kx-2(k≠0)代入y??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)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; y (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
A O C B D x l 存在,请说明理由。
b
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 , - = 0 , 2ab=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| ,
OBDP1|p|m-11- m
①当△BOC∽△PDB时,= ,= ,p= 或p = ,
OCDB2m-122m-11- m
点P的坐标为(m, )或(m, );
22②当△BOC∽△BDP时,
OBDB1m-1
= ,= ,p=2m-2或p=2-2m, OCDP2|p|
点P的坐标为(m,2m-2)或(m,2-2m);
m-11- m
综上所述点P的坐标为(m, )、(m, )、(m,2m-2)或(m,2-2m);
22(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,
m-1
① 当P的坐标为(m, )时,
2m-1
m-x = , m=0 m=1 2m-11
2x2-2- = m-1, x= x=1 22与x>1矛盾,此时点Q不满足题设条件;
1- m
② 当P的坐标为(m, )时,
2
m-12
x-m= m=- m=1 291- m52x2-2- = m-1, x=- x=1 26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,
9
m-x =2m-2 m= m=1 25
2x2-2-(2m-2) = m-1, x=- x=1 2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,
5
x- m = 2m-2 m= m=1 187
2x2-2-(2-2m) = m-1 x=- x=1 6
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)+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:﹣=﹣x+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)+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)+3=﹣x+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:, 22222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:
设直线BD的解析式为y=kx+b,则í∴直线BD的解析式为y=-ì1?b=4.解得,k=-,b=4.
2??8k+b=01x+4. 2113m+4),(m,m2-m-4) 242∵l⊥x轴,∴点M,Q的坐标分别是(m,-如图,当MQ=DC时,四边形CQMD是平行四边形. ∴(-113m+4)-(m2-m-4)=4-(-4) 242化简得:m2-4m=0.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.∴
BPBM1BM=DM. ==.∴
BOBD2∵四边形CQMD是平行四边形,∴DMCQ∴BMCQ.∴四边形CQBM为平行四边形.
ì1?b1=-4解法二:设直线BC的解析式为y=k1x+b1,则í.解得,k1=,b1=-4
2??8k1+b1=0∴直线BC的解析式为y=
1x-4 2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=∵a==x, 2>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=﹣y=﹣∵a=﹣(x﹣4x)﹣(x﹣2)+22; , , <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×1=π. 2 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=ax+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.
2
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. 2解答: 解:(1)∵抛物线y=ax+bx+3经过点A(1,0),点C(4,3), ∴,解得2, 所以,抛物线的解析式为y=x﹣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, 22∵y=x﹣4x+3=(x﹣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,2 消掉y得,x﹣5x+3﹣m=0, 2△=(﹣5)﹣4×1×(3﹣m)=0, 即m=﹣此时x=时,点E到AC的距离最大,△ACE的面积最大, 53,y=﹣, 2453∴点E的坐标为(,﹣), 24设过点E的直线与x轴交点为F,则F(∴AF=﹣1=,0), 9, 4∵直线AC的解析式为y=x﹣1, ∴∠CAB=45°,
∴点F到AC的距离为又∵AC=9×4=3×=, =, ∴△ACE的最大面积=×3,此时E点坐标为(53,﹣). 24 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=ax﹣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.
2
考点:二次函数综合题.
分析:(1)将A(3,0),C(0,4)代入y=ax﹣2ax+c,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
2
(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=ax﹣2ax+c(a≠0)经过点A(3,0),点C(0,4), ∴
,解得
2
2
,
∴抛物线的解析式为y=﹣x+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),
2
∵点P的横坐标为m,点P在抛物线y=﹣x+x+4上,
2
∴点P的坐标为(m,﹣ m+m+4),
22
∴PM=PE﹣ME=(﹣m+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m+4m,
2
即PM=﹣m+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=﹣m+m+4﹣4=﹣m+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,
2
即(﹣m+m):(3﹣m)=m:(﹣ m+4), ∵m≠0且m≠3, ∴m=
.
2
2
∵△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,
2
即m:(3﹣m)=(﹣m+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的值为角形或等腰三角形.
或1,△PCM为直角三
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=﹣x+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.
2
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). 2∵点A(﹣4,0),B(0,4)在抛物线y=﹣x+bx+c上, ∴, 解得:b=﹣3,c=4, ∴抛物线的解析式为:y=﹣x﹣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). 2∵点E在抛物线y=﹣x﹣3x+4上, 2∴8+m=﹣m﹣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, ∴CE=4+m﹣m=4, ∴E(m,4). 2∵点E在抛物线y=﹣x﹣3x+4上, 2∴4=﹣m﹣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). 2∵点E在抛物线y=﹣x﹣3x+4上, 2∴4﹣m=﹣m﹣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2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A(?1,0),B(5,0),C(0,?)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. y 52
O A B C x (第26题图)
解析:解:(1)设抛物线的解析式为 y?ax2?bx?c,
??a?b?c?0,? 根据题意,得?25a?5b?c?0,,
?5?c??.?2y N' A C M O P N B H x 1?a?,?2?解得?b??2,
?5?c??.2?∴抛物线的解析式为:y?M'
(第26题图)
125x?2x?. ………(3分) 22(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y?kx?b,
1?k?,?5k?b?0,???2由题意,得?解得 ? 5b??.?b??5.??2??2∴直线BC的解析式为y?∵抛物线y?15x?. …………(6分) 22125x?2x?的对称轴是x?2, 22153∴当x?2时,y?x???.
2223∴点P的坐标是(2,?). …………(7分)
2(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(0,?),∴点N的坐标为
525(4,?). ?????????(11分)
2(II)当存在的点N在x轴上方时,如图所示,作NH?x轴于点H,∵四边形ACMN是平行四边形,∴AC?M'N',?N'M'H??CAO, ∴Rt△CAO ≌Rt△NMH,∴NH?OC. ∵点C的坐标为(0,?),?NH?∴
'''''''52'55,即N点的纵坐标为, 221255x?2x??,即x2?4x?10?0 222解得x1?2?14,x2?2?14.
'∴点N的坐标为(2?14,)和(2?14,).
5252综上所述,满足题目条件的点N共有三个,
分别为(4,?).,(2?14,),(2?14,) ?????????(13分)
525252
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===,得出FG=8,OD=BG,再证出四边形OEFG是矩理可得△BOD∽△FGB,形,求出OD的值,再求出直线CD的解析式,最后根据的坐标. 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: 即可求出点POB=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=43, ∴点D的坐标为(0,﹣43), 直线CD的解析式为:y=﹣13x﹣43, 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. ?????4′ ∵MB=MC,∴BG2+MG2=MH2+CH2,
即4+n2=1+(3+n)2,解得n=-1,∴点M(-1,-1) ?????5′ (3)如图,由M(-1,-1),得MG=MH. ∵MA=MD,∴Rt△AMG≌RtDMH,∴∠1=∠2. 由旋转可知∠3=∠4. ∴△AME≌△DMF.
若△DMF为等腰三角形,则△AME为等腰三角形. ?????6′ 设E(x,0),△AME为等腰三角形,分三种情况: ①AE=AM=5,则x=5-3,∴E(5-3,0);
②∵M在AB的垂直平分线上,
∴MA=ME=MB,∴E(1,0) ?????7′ ③点E在AM的垂直平分线上,则AE=ME.
AE=x+3,ME2=MG2+EG2=1+(-1-x)2,∴(x+3)2=1+(-1-x)2,解得x=?(?7,0). 47,0) ?????8′ 47,∴E4∴所求点E的坐标为(5-3,0),(1,0),(?
14、(2013四川宜宾压轴题)如图,抛物线y1=x2﹣1交x轴的正半轴于点A,交y轴于点B,将此抛物线向右平移4个单位得抛物线y2,两条抛物线相交于点C. (1)请直接写出抛物线y2的解析式;
(2)若点P是x轴上一动点,且满足∠CPA=∠OBA,求出所有满足条件的P点坐标; (3)在第四象限内抛物线y2上,是否存在点Q,使得△QOC中OC边上的高h有最大值?若存在,请求出点Q的坐标及h的最大值;若不存在,请说明理由.
考点:二次函数综合题. 专题:代数几何综合题.
分析:(1)写出平移后的抛物线的顶点坐标,然后利用顶点式解析式写出即可; (2)根据抛物线解析式求出点A、B的坐标,然后求出∠OBA=45°,再联立两抛物线解析式求出交点C的坐标,再根据∠CPA=∠OBA分点P在点A的左边和右边两种情况求解; (3)先求出直线OC的解析式为y=x,设与OC平行的直线y=x+b,与抛物线y2联立消掉y得到关于x的一元二次方程,再根据与OC的距离最大时方程有且只有一个根,然后利用根的判别式△=0列式求出b的值,从而得到直线的解析式,再求出与x轴的交点E的坐标,得到OE的长度,再过点C作CD⊥x轴于D,然后根据∠COD的正弦值求解即可得到h的值.
解答:解:(1)抛物线y1=x2﹣1向右平移4个单位的顶点坐标为(4,﹣1), 所以,抛物线y2的解析式为y2=(x﹣4)2﹣1; (2)x=0时,y=﹣1,
y=0时,x2﹣1=0,解得x1=1,x2=﹣1, 所以,点A(1,0),B(0,﹣1), ∴∠OBA=45°, 联立
,
解得,
∴点C的坐标为(2,3), ∵∠CPA=∠OBA,
∴点P在点A的左边时,坐标为(﹣1,0), 在点A的右边时,坐标为(5,0), 所以,点P的坐标为(﹣1,0)或(5,0); (3)存在. ∵点C(2,3),
∴直线OC的解析式为y=x, 设与OC平行的直线y=x+b,
联立,
消掉y得,2x2﹣19x+30﹣2b=0,
当△=0,方程有两个相等的实数根时,△QOC中OC边上的高h有最大值, 此时x1=x2=×(﹣此时y=(
)=
, , ,﹣
),使得△QOC中OC边上的高h有最大值,
﹣4)2﹣1=﹣
∴存在第四象限的点Q(
此时△=192﹣4×2×(30﹣2b)=0, 解得b=﹣
,
,
∴过点Q与OC平行的直线解析式为y=x﹣令y=0,则x﹣
=0,解得x=
, ,0),
设直线与x轴的交点为E,则E(
过点C作CD⊥x轴于D,根据勾股定理,OC=则sin∠COD=解得h最大=
=×
, =
.
=,
点评:本题是二次函数综合题型,主要考查了利用平移变换确定二次函数解析式,联立两函数解析式求交点坐标,等腰三角形的判定与性质,(3)判断出与OC平行的直线与抛物线只有一个交点时OC边上的高h最大是解题的关键,也是本题的难点.
15、(2013浙江丽水压轴题)如图1,点A是x轴正半轴上的动点,点B坐标为(0,4),
M是线段AB的中点,将点M绕点A顺时针方向旋转90°得到点C,过点C作x轴的垂线,垂足为F,过点B作y轴的垂线与直线CF相交于点E,点D点A关于直线CF的对称点,连结AC,BC,CD,设点A的横坐标为t (1)当t?2时,求CF的长;
(2)①当t为何值时,点C落在线段BD上?
②设△BCE的面积为S,求S与t之间的函数关系式;
(3)如图2,当点C与点E重合时,△CDF沿x轴左右平移得到△C’D’F’,再将A,B,
C’,D’为顶点的四边形沿C’F’剪开,得到两个图形,用这两个图形拼成不重叠且无缝隙的图形恰好是三角形,请直接写出所有符合上述条件的点C’的坐标。
16、(2013?自贡压轴题)如图,已知抛物线y=ax+bx﹣2(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,直线BD交抛物线于点D,并且D(2,3),tan∠DBA=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知点M为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B、M、C、A,求四边形BMCA面积的最大值;
(3)在(2)中四边形BMCA面积最大的条件下,过点M作直线平行于y轴,在这条直线上是否存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆?若存在,求出圆心Q的坐标;若不存在,请说明理由.
2
考点: 二次函数综合题. 分析: (1)如答图1所示,利用已知条件求出点B的坐标,然后用待定系数法求出抛物线的解析式; (2)如答图1所示,首先求出四边形BMCA面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出其最大值; (3)本题利用切线的性质、相似三角形与勾股定理求解.如答图2所示,首先求出直线AC与直线x=2的交点F的坐标,从而确定了Rt△AGF的各个边长;然后证明Rt△AGF∽Rt△QEF,利用相似线段比例关系列出方程,求出点Q的坐标. 解答: 解:(1)如答图1所示,过点D作DE⊥x轴于点E,则DE=3,OE=2. ∵tan∠DBA==, ∴BE=6, ∴OB=BE﹣OE=4, ∴B(﹣4,0). ∵点B(﹣4,0)、D(2,3)在抛物线y=ax+bx﹣2(a≠0)上, ∴, 2解得, ∴抛物线的解析式为:y=x+x﹣2. (2)抛物线的解析式为:y=x+x﹣2, 令x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2), 令y=0,得x=﹣4或1,∴A(1,0). 设点M坐标为(m,n)(m<0,n<0), 如答图1所示,过点M作MF⊥x轴于点F,则MF=﹣n,OF=﹣m,BF=4+m. S四边形BMCA=S△BMF+S梯形MFOC+S△AOC =BF?MF+(MF+OC)?OF+OA?OC =(4+m)×(﹣n)+(﹣n+2)×(﹣m)+×1×2 =﹣2n﹣m+1 ∵点M(m,n)在抛物线y=x+x﹣2上, ∴n=m+m﹣2,代入上式得: S四边形BMCA=﹣m﹣4m+5=﹣(m+2)+9, ∴当m=﹣2时,四边形BMCA面积有最大值,最大值为9. (3)假设存在这样的⊙Q. 如答图2所示,设直线x=﹣2与x轴交于点G,与直线AC交于点F. 设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(1,0)、C(0,﹣2)代入得: , 解得:k=2,b=﹣2, ∴直线AC解析式为:y=2x﹣2, 令x=﹣2,得y=﹣6,∴F(﹣2,﹣6),GF=6. 在Rt△AGF中,由勾股定理得:AF===3. =. 222222设Q(﹣2,n),则在Rt△AGF中,由勾股定理得:OQ=设⊙Q与直线AC相切于点E,则QE=OQ=在Rt△AGF与Rt△QEF中, ∵∠AGF=∠QEF=90°,∠AFG=∠QFE, ∴Rt△AGF∽Rt△QEF, ∴,即2. , 化简得:n﹣3n﹣4=0,解得n=4或n=﹣1. ∴存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆,点Q的坐标为(﹣2,4)或(﹣2,﹣1). 点评: 本题是中考压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质、待定系数法、相似三角形、勾股定理、圆的切线性质、解直角三角形、图形面积计算等重要知识点,涉及考点众多,有一定的难度.第(2)问面积最大值的问题,利用二次函数的最值解决;第(3)问为存在型问题,首先假设存在,然后利用已知条件,求出符合条件的点Q坐标. 17、(2013?自贡)将两块全等的三角板如图①摆放,其中∠A1CB1=∠ACB=90°,∠A1=∠A=30°. (1)将图①中的△A1B1C顺时针旋转45°得图②,点P1是A1C与AB的交点,点Q是A1B1与BC的交点,求证:CP1=CQ; (2)在图②中,若AP1=2,则CQ等于多少? (3)如图③,在B1C上取一点E,连接BE、P1E,设BC=1,当BE⊥P1B时,求△P1BE面积的最大值.
考点: 相似三角形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;旋转的性质;解直角三角形. 分析: (1)先判断∠B1CQ=∠BCP1=45°,利用ASA即可证明△B1CQ≌△BCP1,从而得出结论. (2)作P1D⊥CA于D,在RtADP1中,求出P1D,在Rt△CDP1中求出CP1,继而可得出CQ的长度. (3)证明△AP1C∽△BEC,则有AP1:BE=AC:BC=:1,设AP1=x,则BE=x,得出S△P1BE关于x的表达式,利用配方法求最值即可. 解答: (1)证明:∵∠B1CB=45°,∠B1CA1=90°, ∴∠B1CQ=∠BCP1=45°, ∵在△B1CQ和△BCP1中, , ∴△B1CQ≌△BCP1(ASA), ∴CQ=CP1; (2)作P1D⊥CA于D, ∵∠A=30°, ∴P1D=AP1=1, ∵∠P1CD=45°, ∴=sin45°=, , ∴CP1=P1D=又∵CP1=CQ, ∴CQ=; (3)∵∠P1BE=90°,∠ABC=60°, ∴∠A=∠CBE=30°, ∴AC=BC, 由旋转的性质可得:∠ACP1=∠BCE, ∴△AP1C∽△BEC, ∴AP1:BE=AC:BC=:1, 设AP1=x,则BE=x, 在Rt△ABC中,∠A=30°, ∴AB=2BC=2, ∴S△P1BE=×=﹣x(2﹣x)=﹣2x+2x (x﹣1)+, . 故当x=1时,S△P1BE(max)=点评: 本题考查了相似三角形的判定与性质,解答本题需要我们熟练掌握含30°角的直角三角形的性质、勾股定理及配方法求二次函数的最值,有一定难度. 18、(2013?广安压轴题)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax+bx+c经过A、B、C三点,已知点A(﹣3,0),B(0,3),C(1,0). (1)求此抛物线的解析式.
(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点,(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线,垂足为F,交直线AB于点E,作PD⊥AB于点D. ①动点P在什么位置时,△PDE的周长最大,求出此时P点的坐标; ②连接PA,以AP为边作图示一侧的正方形APMN,随着点P的运动,正方形的大小、位置也随之改变.当顶点M或N恰好落在抛物线对称轴上时,求出对应的P点的坐标.(结果保留根号)
2
考点: 二次函数综合题. 专题: 代数几何综合题. 分析: (1)把点A、B、C的坐标代入抛物线解析式,利用待定系数法求二次函数解析式解答即可; (2)①根据点A、B的坐标求出OA=OB,从而得到△AOB是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得∠BAO=45°,然后求出△PED是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质,PD越大,△PDE的周长最大,再判断出当与直线AB平行的直线
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