近年中考数学压轴题大集合(一)

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近年中考数学压轴题大集合(一)

一、函数与几何综合的压轴题

1.如图①,在平面直角坐标系中,AB、CD都垂直于x轴,垂足分别为B、D且AD与B相交于E点.已知:A(-2,-6),C(1,-3)

(1) 求证:E点在y轴上;

(2) 如果有一抛物线经过A,E,C三点,求此抛物线方程.

(3) 如果AB位置不变,再将DC水平向右移动k(k>0)个单位,此时AD与BC相交于E′点,

如图②,求△AE′C的面积S关于k的函数解析式.

A

(2,-6)

图①

A (2,-6) 图②

B O E C(1,-3) C(1+k,-3)

y y D x B O E′ D x [解] (1)(本小题介绍二种方法,供参考)

方法一:过E作EO′⊥x轴,垂足O′∴AB∥EO′∥DC ∴

EO?ABEO?AB?DO?EO?BO?,? DBCDDBEO?DC又∵DO′+BO′=DB ∴

??1

∵AB=6,DC=3,∴EO′=2 又∵

DO?DB?EO?AB,∴DO??EO?AB?DB?26?3?1

∴DO′=DO,即O′与O重合,E在y轴上

方法二:由D(1,0),A(-2,-6),得DA直线方程:y=2x-2①

再由B(-2,0),C(1,-3),得BC直线方程:y=-x-2 ②

?x?0联立①②得?

y??2?∴E点坐标(0,-2),即E点在y轴上

(2)设抛物线的方程y=ax2+bx+c(a≠0)过A(-2,-6),C(1,-3)

?4a?2b?c??6??E(0,-2)三点,得方程组?a?b?c??3?

?c??2??解得a=-1,b=0,c=-2

∴抛物线方程y=-x-2 (3)(本小题给出三种方法,供参考)

由(1)当DC水平向右平移k后,过AD与BC的交点E′作E′F⊥x轴垂足为F。 同(1)可得:

E?FAB?E?FDC?1 得:E′F=2 ?DFDB122

方法一:又∵E′F∥AB?S△AE′C= S△ADC- S△E′DC==

1312E?FAB,∴DF?13DB DC?23DB

DC?DB?DC?DF?12DC?DB=DB=3+k

S=3+k为所求函数解析式

方法二:∵ BA∥DC,∴S△BCA=S△BDA ∴S△AE′C= S△BDE′?12BD?E?F?12?3?k??2?3?k

∴S=3+k为所求函数解析式.

证法三:S△DE′C∶S△AE′C=DE′∶AE′=DC∶AB=1∶2

同理:S△DE′C∶S△DE′B=1∶2,又∵S△DE′C∶S△ABE′=DC2∶AB2=1∶4 ∴S?AE?C?29S梯形ABCD?29?12?AB?CD??BD?3?k

∴S=3+k为所求函数解析式.

2.已知:如图,在直线坐标系中,以点M(1,0)为圆心、直径AC为22的圆与y轴交于A、D两点.

(1)求点A的坐标;

(2)设过点A的直线y=x+b与x轴交于点B.探究:直线AB是否⊙M的切线?并对你的结论加以证明;

(3)连接BC,记△ABC的外接圆面积为S1、⊙M面积为S2,若

S1S2?h4,抛物线

y=ax2+bx+c经过B、M两点,且它的顶点到x轴的距离为h.求这条抛物线的解析式.

[解](1)解:由已知AM=

在Rt△AOM中,AO=

AM22,OM=1,

?OM2?1,

∴点A的坐标为A(0,1)

(2)证:∵直线y=x+b过点A(0,1)∴1=0+b即b=1 ∴y=x+1 令y=0则x=-1 ∴B(—1,0),

AB=

BO2?AO2?1?1?2,AM=

222 2,BM=2

2在△ABM中,AB=

AB2?AM2?(2)?(2)22?4?BM

∴△ABM是直角三角形,∠BAM=90°∴直线AB是⊙M的切线

(3)解法一:由⑵得∠BAC=90°,AB= ∴BC=

AB22,AC=2

22,

2?AC2?(2)?(22)?10

∵∠BAC=90° ∴△ABC的外接圆的直径为BC, ∴S1?(BC2AC2)???(2102)???252

?y A 而S2?(S1S2)???(522222)???2?2

B D M · C x ??h

h即  ?,   ?h?5 4,2?4?设经过点B(—1,0)、M(1,0)的抛物线的解析式为: y=a(+1)(x-1),(a≠0)即y=ax2-a,∴-a=±5,∴a=±5 ∴抛物线的解析式为y=5x2-5或y=-5x2+5 解法二:(接上) 求得∴h=5

由已知所求抛物线经过点B(—1,0)、M(1、0),则抛物线的对称

轴是y轴,由题意得抛物线的顶点坐标为(0,±5)

∴抛物线的解析式为y=a(x-0)2±5 又B(-1,0)、M(1,0)在抛物线上,∴a±5=0, a=±5

∴抛物线的解析式为 y=5x2-5或y=-5x2+5 解法三:(接上)求得∴h=5

因为抛物线的方程为y=ax2+bx+c(a≠0) ??a?b?c?0??由已知得?a?b?c?0   解得?24ac?b???5 ?4a??a=-5?a?5???b?0  或  ?b?0 ?c?5?c??5??∴抛物线的解析式为 y=5x2-5或y=-5x2+5.

3.如图,在直角坐标系中,以点P(1,-1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A、B两点,抛物线y?ax2?bx?c(a?0)过点A、B,且顶点C在⊙P上. (1)求⊙P上劣弧AB的长;

(2)求抛物线的解析式;

(3)在抛物线上是否存在一点D,使线段OC与PD互相平分?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.

y ⌒[解] (1)如图,连结PB,过P作PM⊥x轴,垂足为M.

在Rt△PMB中,PB=2,PM=1, ∴∠MPB=60°,∴∠APB=120°

120?4?⌒ AB的长= ???2?180?3A O B x · P(1,-1) C y (2)在Rt△PMB中,PB=2,PM=1,则MB=MA=3. 又OM=1,∴A(1-3,0),B(1+3,0), 由抛物线及圆的对称性得知点C在直线PM上,

则C(1,-3).

点A、B、C在抛物线上,则 ?0?a(1?3)2?b(1???2?0?a(1?3)?b(1???3?a?b?c??2A M O B x · P(1,-1) ?a?1?3)?c 解之得?b??2

?c??2?3)?cC ?抛物线解析式为y?x?2x?2

(3)假设存在点D,使OC与PD互相平分,则四边形OPCD为平行四边形,且PC∥OD. 又PC∥y轴,∴点D在y轴上,∴OD=2,即D(0,-2).

又点D(0,-2)在抛物线y?x?2x?2上,故存在点D(0,-2), 使线段OC与PD互相平分.

4.如图,在平面直角坐标系内,Rt△ABC的直角顶点C(0,3)在y轴的正半轴上,A、B是x轴上是两点,且OA∶OB=3∶1,以OA、OB为直径的圆分别交AC于点E,交BC于点F.直线EF交OC于点Q.

(1)求过A、B、C三点的抛物线的解析式; y (2)请猜想:直线EF与两圆有怎样的位置关系?

C E 并证明你的猜想.

(3)在△AOC中,设点M是AC边上的一个动点,Q F 过M作MN∥AB交OC于点N.试问:在x轴上是否

存在点P,使得△PMN是一个以MN为一直角边的

O O2 B O1 x A 等腰直角三角形?若存在,求出P点坐标;若不存

在,请说明理由.

2[解] (1)在Rt△ABC中,OC⊥AB,

∴△AOC≌△COB. ∴OC2=OA·OB. ∵OA∶OB=3∶1,C(0,3), ∴(3)2?3OB?OB. ∴OB=1.∴OA=3. ∴A(-3,0),B(1,0).

设抛物线的解析式为y?ax2?bx?c. ?3a??,?3?9a?3b?c?0,?2??3, 则?a?b?c?0,解之,得?b??3???c?3.?c?3.??y E M C N Q 2 4 3 1 F x A O1 P O O2 B ∴经过A、B、C三点的抛物线的解析式为y??33x?2233x?3.

(2)EF与⊙O1、⊙O2都相切. 证明:连结O1E、OE、OF.

∵∠ECF=∠AEO=∠BFO=90°, ∴四边形EOFC为矩形. ∴QE=QO. ∴∠1=∠2.

∵∠3=∠4,∠2+∠4=90°, ∴EF与⊙O1相切.

同理:EF理⊙O2相切.

(3)作MP⊥OA于P,设MN=a,由题意可得MP=MN=a. ∵MN∥OA,

∴△CMN∽△CAO. ∴∴

MNAO?CNCO.

a3?3?a3.

解之,得a?33?32.

此时,四边形OPMN是正方形. ∴MN?OP?∴P(?33?3233?32,0).

.

考虑到四边形PMNO此时为正方形,

∴点P在原点时仍可满足△PNN是以MN为一直角边的等腰直角三角形.

故x轴上存在点P使得△PMN是一个以MN为一直角边的等腰直角三角形且

P(?33?32,0)或P(0,0).

5.如图,已知点A(0,1)、C(4,3)、E(

154,

238),P是以AC为对角线的矩形ABCD内部(不

在各边上)的—个动点,点D在y轴,抛物线y=ax2+bx+1以P为顶点. (1)说明点A、C、E在一条条直线上;

(2)能否判断抛物线y=ax2+bx+1的开口方向?请说明理由;

(3)设抛物线y=ax2+bx+1与x轴有交点F、G(F在G的左侧),△GAO与△FAO的面积差为3,且这条抛物线与线段AE有两个不同的交点.这时能确定a、b的值吗?若能,请求出a、b的值;若不能,请确定a、b的取值范围. (本题图形仅供分析参考用)

Y D 12C P B O X [解] (1)由题意,A(0,1)、C(4,3)确定的解析式为:y=

将点E的坐标E(边=

12154x+1. A ,

238)代入y=

12x+1中,左边=

238,右

×154+1=

238,

12 x+1上,即点A、C、E在一条直线上.

∵左边=右边,∴点E在直线y=

(2)解法一:由于动点P在矩形ABCD内部,∴点P的纵坐标大于点A的纵坐标,而点A与点P都在抛物线上,且P为顶点,∴这条抛物线有最高点,抛物线的开口向下 解法二:∵抛物线y=ax+bx+c的顶点P的纵坐标为1<

4a—b4a22

4a—b4a2,且P在矩形ABCD内部,∴

<3,由1<1—

b24a得—

b24a>0,∴a<0,∴抛物线的开口向下.

12(3)连接GA、FA,∵S△GAO—S△FAO=3 ∴GO·AO—

12FO·AO=3 ∵OA=1,∴

GO—FO=6. 设F(x1,0)、G(x2,0),则x1、x2为方程ax2+bx+c=0的两个根,且x1<x2,又∵a<0,∴x1·x2=

1a<0,∴x1<0<x2,

Y baba∴GO= x2,FO= —x1,∴x2—(—x1)=6, 即x2+x1=6,∵x2+x1= —

∴—

=6,

D A C P E B ∴b= —6a,

∴抛物线解析式为:y=ax2—6ax+1, 其顶点P的坐标为(3,1—9a), ∵顶点P在矩形ABCD内部, ∴1<1—9a<3, ∴—

6a?1229F O G X <a<0.

y=ax2—6ax+1

12由方程组 y=

121x+1

得:ax2—(6a+

)x=0

∴x=0或x=

a=6+

2a.

当x=0时,即抛物线与线段AE交于点A,而这条抛物线与线段AE有两个不同的交点,则

有:0<6+

12a29≤

154,解得:—

11229≤a<—

11212 <b<

43综合得:—<a<— ∵b= —6a,∴

6.已知两点O(0,0)、B(0,2),⊙A过点B且与x轴分别相交于点O、C,⊙A被y轴分成段两圆弧,其弧长之比为3∶1,直线l与⊙A切于点O,抛物线的顶点在直线l上运动. (1)求⊙A的半径;

(2)若抛物线经过O、C两点,求抛物线的解析式;

(3)过l上一点P的直线与⊙A交于C、E两点,且PC=CE,求点E的坐标;

(4)若抛物线与x轴分别相交于C、F两点,其顶点P的横坐标为m,求△PEC的面积关于m的函数解析式.

[解] (1)由弧长之比为3∶1,可得∠BAO=90o

再由AB=AO=r,且OB=2,得r=2 (2)⊙A的切线l过原点,可设l为y=kx

任取l上一点(b,kb),由l与y轴夹角为45o可得: b=-kb或b=kb,得k=-1或k=1, ∴直线l的解析式为y=-x或y=x 又由r=2,易得C(2,0)或C(-2,0)

由此可设抛物线解析式为y=ax(x-2)或y=ax(x+2)

再把顶点坐标代入l的解析式中得a=1 ∴抛物线为y=x2-2x或y=x2+2x ……6分

(3)当l的解析式为y=-x时,由P在l上,可设P(m,-m)(m>0) 过P作PP′⊥x轴于P′,∴OP′=|m|,PP′=|-m|,∴OP=2m2,

又由切割线定理可得:OP2=PC·PE,且PC=CE,得PC=PE=m=PP′7分 ∴C与P′为同一点,即PE⊥x轴于C,∴m=-2,E(-2,2)…8分

y 0 x 同理,当l的解析式为y=x时,m=-2,E(-2,2)

(4)若C(2,0),此时l为y=-x,∵P与点O、点C不重合,∴m≠0且m≠2, 当m<0时,FC=2(2-m),高为|yp|即为-m, ∴S=

2(2?m)(?m)2?m?2m

2

同理当0<m<2时,S=-m2+2m;当m>2时,S=m2-2m; ?m2?2m(m?0或m?2)∴S=? 又若C(-2,0), 2?m?2m(0?m?2)??m2?2m(m??2或m?0)此时l为y=x,同理可得;S=? 2?m?2m(?2?m?0)?

y l

B l E P′ (-2,0)C O C(2,0) x

F C O y A A P F (2,0) C F x

7.如图,直线y?kx?4与函数y?交于C、D两点.

(1)若?COD的面积是?AOB的面积的2倍,求k与m之间的函数关系式;

(2)在(1)的条件下,是否存在k和m,使得以AB为直径的圆经过点P(2,0).若存在,求出k和m的值;若不存在,请说明理由.

y mx(x?0,m?0)的图像交于A、B两点,且与x、y轴分别

[解](1)设A(x1,y1),B(x2,y2)(其中x1?x2,y1?y2),

CA由S?COD?∴

122S?AOB,得S?COD?2(S?AOD?S?BOD)

OC··OD?2(

12OD··y1?212OD··y2),OC?22(y1?y2), BOPD又OC?4,∴(y1?y2)?8,即(y1?y2)?4y1y2?8, 由y?mx可得x?myx ,代入y?kx?4可得y?4y?km?0 ① 2y A ∴y1?y2?4,y1?y2??km, ∴16?4km?8,即k??2m又方程①的判别式??16?4km?8?0,

C∴所求的函数关系式为k??2m(m?0).

OMPBND(2)假设存在k,m,使得以AB为直径的圆经过点P(2,0). 则AP?BP,过A、B分别作x轴的垂线,垂足分别为M、N. ∵?MAP与?BPN都与?APM互余,∴?MAP ??BPN. ∴Rt?MAP∽Rt?NPB,∴∴

y1x2?2?2?x1y2AMPN?MPNBx .

my1?2)(my2?2)?y1y2?0,

,∴(x1?2)(x2?2)?y1y2?0, ∴(即m2?2m(y1?y2)?4y1y2?(y1y2)2?0 ②

由(1)知y1?y2?4,y1?y2?2,代入②得m2?8m?12?0,

m?6??m?2?1, ∴m?2或6,又k??,∴?或?k??m??k??13?2m?6??m?2?1. ∴存在k,m,使得以AB为直径的圆经过点P(2,0),且?或?k??k??1??3?8.已知抛物线y?mx2?(m?5)x?5(m?0)与x轴交于两点A(x1,0)、B(x2,0)(x1?x2),与y轴交于点C,且AB=6.

(1)求抛物线和直线BC的解析式.

(2)在给定的直角坐标系中,画抛物线和直线BC. (3)若?P过A、B、C三点,求?P的半径.

(4)抛物线上是否存在点M,过点M作MN?x轴于点N,使?MBN被直线BC分成面

积比为1?3的两部分?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

[解](1)由题意得:x1?x2?m?5m2,x1?x2??5m,x2?x1?6. y 20?m?5?2(x1?x2)?4x1x2?36,???36, ?m?m?解得m1?1,m2??57.

O x 经检验m=1,∴抛物线的解析式为:y?x2?4x?5. 或:由mx2?(m?5)x?5?0得,x?1或x??m>0, ?1??5m?6,?m?1.

2?5m ?抛物线的解析式为y?x?4x?5.

由x2?4x?5?0得x1??5,x2?1. ∴A(-5,0),B(1,0),C(0,-5). 设直线BC的解析式为y?kx?b,

?b??5,?b??5,??

k?b?0.k?5.??则?∴直线BC的解析式为y?5x?5. (2)图象略.

(3)法一:在RtDAOC中,?OA?OC?5,??OAC?45?.

??BPC?90?.

又BC?OB?OC22?26,

22∴?P的半径PB?26??13.

法二:

由题意,圆心P在AB的中垂线上,即在抛物线y?x2?4x?5的对称轴直线x??2上,设

P(-2,-h)(h>0),

连结PB、PC,则PB2?(1?2)2?h2,PC2?(5?h)2?22, 由PB2?PC2,即(1?2)2?h2?(5?h)2?22,解得h=2.

?P(?2,?2),??P的半径PB?(1?2)?2?2213.

法三:

延长CP交?P于点F.

?CF为?P的直径,??CAF??COB?90?. 又?ABC??AFC,?DACF~DOCB.

?CFBC?ACOC2,?CF?2AC?BCOC.

又AC?5?5?52,CO?5,BC?52?5265?1?2226,?

?CF??213.

??P的半径为13.

(4)设MN交直线BC于点E,点M的坐标为(t,t2?4t?5),则点E的坐标为(t,5t?5).

若SDMEB:SDENB?1:3,则ME:EN?1:3.

?EN:MN?3:4,?t?4t?5?2435(5t?5).

解得t1?1(不合题意舍去),t2??540?,?M?,?. 3?39?若SDMEB:SDENB?3:1,则ME:EN?3:1.

?EN:MN?1:4,?t?4t?5?4(5t?5).

2解得t3?1(不合题意舍去),t4?15,?M?15,280?.

?540??存在点M,点M的坐标为?,?或(15,280).

39??

9. 如图,⊙M与x轴交于A、B两点,其坐标分别为A(?3,0),直径CD⊥x轴于0)、B(1,N,直线CE切⊙M于点C,直线FG切⊙M于点F,交CE于G,已知点G的横坐标为3.

(1) 若抛物线y??x2?2x?m经过A、B、D三点,求m的值及点D的坐标. (2) 求直线DF的解析式.

(3) 是否存在过点G的直线,使它与(1)中抛物线的两个交点的横坐标之和等于4?若

存在,请求出满足条件的直线的解析式;若不存在,请说明理由.

[解] (1) ∵抛物线过A、B两点,

∴(?3)?1?m?1,m=3.

y D F ∴抛物线为y??x2?2x?3.

又抛物线过点D,由圆的对称性知点D为抛物线的顶点.

∴D点坐标为(?1,4).

(2) 由题意知:AB=4.

∵CD⊥x轴,∴NA=NB=2. ∴ON=1. 由相交弦定理得:NA·NB=ND·NC, ∴NC×4=2×2. ∴NC=1. ∴C点坐标为(?1,?1).

设直线DF交CE于P,连结CF,则∠CFP=90°. ∴∠2+∠3=∠1+∠4=90°. ∵GC、GF是切线, ∴GC=GF. ∴∠3=∠4. ∴∠1=∠2. ∴GF=GP.

∴GC=GP. 可得CP=8.

∴P点坐标为(7,?1)

设直线DF的解析式为y?kx?b

5?k?????k?b?4?8则? 解得?

277k?b??1??b???8M N A C (第27题图)

O B G E x y D M N A C 4 F 3 2 O B 1 x G P E ∴直线DF的解析式为:y??x?85278

(3) 假设存在过点G的直线为y?k1x?b1, 则3k1?b1??1,∴b1??3k1?1.

?y?k1x?3k1?1?y??x2由方程组??2x?3 得x2?(2?k1)x?4?3k1?0

由题意得?2?k1?4,∴k1??6. 当k1??6时,???40?0, ∴方程无实数根,方程组无实数解. ∴满足条件的直线不存在.

10.已知二次函数y?12(-3,6),并与x轴交于点B(-1,0)x?bx?c的图象经过点A

2和点C,顶点为P.

(1)求这个二次函数的解析式,并在下面的坐标系中画出该二次函数的图象; (2)设D为线段OC上的一点,满足∠DPC=∠BAC,求点D的坐标;

(3)在x轴上是否存在一点M,使以M为圆心的圆与AC、PC所在的直线及y轴都相切?如果存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

[解] (1)解:∵二次函数y?12,B(-1,0) x?bx?c的图象过点A(-3,6)

y 2?9?b??1?3b?c?6???2得? 解得?3

?c???1?b?c?0?2??2∴这个二次函数的解析式为:y?12x?x?232

O x 由解析式可求P(1,-2),C(3,0) 画出二次函数的图像

(2)解法一:易证:∠ACB=∠PCD=45°

又已知:∠DPC=∠BAC ∴△DPC∽△BAC ∴

DCBC?PCAC43 易求AC?62,PC?22,BC?4

4353∴DC? ∴OD?3?? ∴D??5?,0? ?3? 解法二:过A作AE⊥x轴,垂足为E.

设抛物线的对称轴交x轴于F. 亦可证△AEB∽△PFD、 ∴

PEPF?EBFD23. 易求:AE=6,EB=2,PF=2

2353∴FD? ∴OD??1? ∴D??5?,0? ?3?(3)存在. (1°)过M作MH⊥AC,MG⊥PC垂足分别为H、G,设AC交y轴于S,CP的延长线交y轴于T

∵△SCT是等腰直角三角形,M是△SCT的内切圆圆心, ∴MG=MH=OM

又∵MC?2OM且OM+MC=OC

∴2OM?OM?3,得OM?32?3 ∴M32?3,0

(2°)在x轴的负半轴上,存在一点M′ 同理OM′+OC=M′C,OM??OC?2OM?

??得OM??32?3 ∴M′?32?3,0 即在x轴上存在满足条件的两个点.

y A ??6 5 4 3 2 M′ 1 E B -3 -2 -1 0 -1 -2 T H C F M 1 D 2 3 G P x S 11.在平面直角坐标系中,A(-1,0),B(3,0).

(1)若抛物线过A,B两点,且与y轴交于点(0,-3),求此抛物线的顶点坐标;

(2)如图,小敏发现所有过A,B两点的抛物线如果与y轴负半轴交于点C,M为抛物线的顶点,那么△ACM与△ACB的面积比不变,请你求出这个比值;

(3)若对称轴是AB的中垂线l的抛物线与x轴交于点E,F,与y轴交于点C,过C作CP∥x轴交l于点P,M为此抛物线的顶点.若四边形PEMF是有一个内角为60°的菱形,求次抛物线的解析式.

y [解] (1)y?x?2x?3,顶点坐标为(1,-4).

2(2)由题意,设y=a(x+1)(x-3),即y=ax2-2ax-3a,

A ∴ A(-1,0),B(3,0),C(0,-3a),M(1,-4a), O B x C M ∴ S△ACB=

12×4×?3a=6a,

而a>0, ∴ S△ACB=6A、

作MD⊥x轴于D,

又S△ACM=S△ACO +SOCMD -S△AMD=∴ S△ACM:S△ACB=1:6.

(3)①当抛物线开口向上时,设y=a(x-1)+k,即y=ax-2ax+a+k, 有菱形可知a?k=k,a+k>0,k<0, ∴ k=?a22

2

12·1·3a+

12(3a+4a)-

12·2·4a=a,

a2∴ y=ax2-2ax+

, ∴ EF?2.

记l与x轴交点为D,

若∠PEM=60°,则∠FEM=30°,MD=DE·tan30°=

66,

∴ k=-

66,a=

63,

∴ 抛物线的解析式为y?136x?2236x?66.

若∠PEM=120°,则∠FEM=60°,MD=DE·tan60°=

62,

∴ k=-

62,a=6,

∴ 抛物线的解析式为y?6x?26x?262.

②当抛物线开口向下时,同理可得

y??136x?2236x?66,y??6x?26x?262.

12.已知:在平面直角坐标系xOy中,一次函数y?kx?4k的图象与x轴交于点A,抛物线y?ax?bx?c经过O、A两点。

(1)试用含a的代数式表示b;

(2)设抛物线的顶点为D,以D为圆心,DA为半径的圆被x轴分为劣弧和优弧两部分。若将劣弧沿x轴翻折,翻折后的劣弧落在⊙D内,它所在的圆恰与OD相切,求⊙D半径的

2长及抛物线的解析式;

(3)设点B是满足(2)中条件的优弧上的一个动点,抛物线在x轴上方的部分上是否存在这样的点P,使得∠POA?理由。

43∠OBA?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明

[解] (1)解法一:∵一次函数y? ∴点A的坐标为(4,0)

kx?4k的图象与x轴交于点A

∵抛物线y?ax2?bx?c经过O、A两点 ?c?0,16a?4b?0 ?b??4a

解法二:∵一次函数y?kx?4k的图象与x轴交于点A ∴点A的坐标为(4,0)

∵抛物线y?ax2?bx?c经过O、A两点 ∴抛物线的对称轴为直线x?2 ?x??b2a?2

?b??4a

(2)由抛物线的对称性可知,DO=DA ∴点O在⊙D上,且∠DOA=∠DAO 又由(1)知抛物线的解析式为y?ax2?4ax ∴点D的坐标为(2,?4a) ①当a?0时,

如图1,设⊙D被x轴分得的劣弧为OmA,它沿x轴翻折后所得劣弧为OnA,显然OnA所在的圆与⊙D关于x轴对称,设它的圆心为D' ∴点D'与点D也关于x轴对称

∵点O在⊙D'上,且⊙D与⊙D'相切 ∴点O为切点

∴D'O⊥OD

∴∠DOA=∠D'OA=45° ∴△ADO为等腰直角三角形 ?OD?22 ∴点D的纵坐标为?2

⌒⌒⌒

??4a??2

?a?12,b??4a??2

∴抛物线的解析式为y? ②当a?0时, 同理可得:OD?22 抛物线的解析式为y??12x2?2x

12x2?2x

12x?2x或y??43∠OBA

2 综上,⊙D半径的长为22,抛物线的解析式为y?12x?2x

2 (3)抛物线在x轴上方的部分上存在点P,使得∠POA? 设点P的坐标为(x,y),且y>0 ①当点P在抛物线y?12x?2x上时(如图2)

2

∵点B是⊙D的优弧上的一点 ?∠OBA? ?∠POA?1243∠ADO?45? ∠OBA?60?

过点P作PE⊥x轴于点E

?tan∠POE?EPOE ?yx?tan60?3x

?y??y?3x??x1?4?23?x2?0?,? 由?解得:(舍去) ?12y?0??y?x?2x?y1?6?43?22? ∴点P的坐标为4?23,6?43 ②当点P在抛物线y??12x?2x上时(如图3)

2??

同理可得,y?3x

?y?3x??x2?0?x1?4?23? 由?解得:(舍去) ,??12y?0??y??x?2x?y1??6?43?22? ∴点P的坐标为4?23,?6?43 综上,存在满足条件的点P,点P的坐标为 4?23,6?43或4?23,?6?43

??????

13.在直角坐标系中,⊙O1经过坐标原点O,分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于点A、B。 (1)如图,过点A作⊙O1的切线与y轴交 y 于点C,点O到直线AB的距离为

123,sin?ABC?,求直线AC的解析式; 55 B O1 O A x C (2)若⊙O1经过点M(2,2),设?BOA的内切圆的直径为d,试判断d+AB的值是否会发生变化,如果不变,求出其值,如果变化,求其变化的范围。

[解] (1)如图1,过O作OG??B于G,

则OG?125

35 设OA?3k(k?0),??AOB?90?,sin?ABC? ?AB?5k,OB?4k

?OA?OB?AB?OG?2S?AOB,?3k?4k?5? ?OA?3,OB?4,AB?5 ?A(3,0)

??AOB?90?,?AB是⊙O1的直径

?AC切⊙O1于A,?BA?AC,??BAC?90? 在Rt?ABC中

125,?k?1

?cos?ABC?ABBC?9445,?BC?254

?OC?BC?OB?94 ?C(0,?)

设直线AC的解析式为y?kx?b,则

?3k?b?0? ? 9?b??4??k?34,b??94

?直线AC的解析式为y?34x?94

(2)结论:d?AB的值不会发生变化

设?AOB的内切圆分别切OA、OB、AB于点P、Q、T,如图2所示

y B M O1 Q T P O A N x

图2

?BQ?BT,AP?AT,OQ?OP?d2d2 ?BQ?BT?OB?d2,AP?AT?OA?d2?OA?d2

?AB?BT?AT?OB??OA?OB?d 则d?AB?d?OA?OB?d?OA?OB

在x轴上取一点N,使AN=OB,连接OM、BM、AM、MN ?M(2,2),?OM平分?AOB,?OM?22

??BOM??MON?45?,?AM?BM又??MAN??OBM,OB?AN

,??BOM??ANM?45?,?ANM??MON ??BOM??ANM ?OM?NM,?OMN?90?

?OA?OB?OA?AN?ON?OM2?MN2?2?OM?2?22?4

?d?AB的值不会发生变化,其值为4。

k

14.已知:O是坐标原点,P(m,n)(m>0)是函数y = (k>0)上的点,过点P作直线PA⊥OP

x

于P,直线PA与x轴的正半轴交于点A(a,0)(a>m). 设△OPA的面积为s,且s=n41+. 4

(1)当n=1时,求点A的坐标; (2)若OP=AP,求k的值;

n

(3 ) 设n是小于20的整数,且k≠,求OP2的最小值.

2

4

[解] 过点P作PQ⊥x轴于Q,则PQ=n,OQ=m

5

(1) 当n=1时, s=

42s5

∴ a==

n2

(2) 解1: ∵ OP=AP PA⊥OP ∴△OPA是等腰直角三角形 a

∴ m=n=

2n41

∴ 1+=·an

42即n4-4n2+4=0 ∴ k2-4k+4=0 ∴ k=2

解2:∵ OP=AP PA⊥OP

∴△OPA是等腰直角三角形 ∴ m=n

设△OPQ的面积为s1 s

则:s1=

2

11n4∴ ·mn=(1+) 224即:n4-4n2+4=0 ∴ k2-4k+4=0 ∴ k=2

(3) 解1:∵ PA⊥OP, PQ⊥OA

∴ △OPQ∽△OAP 设:△OPQ的面积为s1,则 s1PO=2 sAO

2

1kkn2+22n

即: 4 =

nn421+4 (1+)

44

2 n化简得:2n+2k-k n-4k=0

(k-2)(2k-n4)=0 n

∴k=2或k=(舍去)

2

∴当n是小于20的整数时,k=2. k

∵ OP=n+m=n+2n

2

2

2

2

2

44

2

4

2

又m>0,k=2,

∴ n是大于0且小于20的整数 当n=1时,OP2=5 当n=2时,OP2=5

4485

当n=3时,OP2=32+2=9+=

399当n是大于3且小于20的整数时,

即当n=4、5、6、…、19时,OP得值分别是: 44442222

4+2、5+2、6+2、…、19+2 4561944422

2>18+2>…>3+2>5 19183

∴ OP2的最小值是5. ∵19+

2

2

k2

解2: ∵ OP=n+m=n+2 n

2

2

2

2

2

=n+2

n

2

2

2

=(n-)2 +4

n2

当n= 时,即当n=2时,OP2最小;

n

又∵n是整数,而当n=1时,OP2=5;n=2时,OP2=5 ∴ OP2的最小值是5. 解3:∵ PA⊥OP, PQ⊥OA ∴ △OPQ∽△P AQ

PQOQ

= QAPQ

nm

= a-mn

化简得:2n4+2k2-k n4-4k=0

(k-2)(2k-n4)=0

n

∴k=2或k=(舍去)

2解4:∵ PA⊥OP, PQ⊥OA ∴ △OPQ∽△P AQ s1OQ2

= s-s1PQ2化简得:2n4+2k2-k n4-4k=0

(k-2)(2k-n)=0 n

∴k=2或k=(舍去)

2解5:∵ PA⊥OP, PQ⊥OA ∴ △OPQ∽△OAP ∴

OPOQ= OAOP

4

4

4

∴ OP2=OQ·OA

化简得:2n4+2k2-k n4-4k=0

(k-2)(2k-n)=0 n4

∴k=2或k=(舍去)

2

15.如图,在直角坐标系中,O是原点,A、B、C三点的坐标分别为A(18,0),B(18,6),C(8,6),四边形OABC是梯形,点P、Q同时从原点出发,分别坐匀速运动,其中点P沿OA向终点A运动,速度为每秒1个单位,点Q沿OC、CB向终点B运动,当这两点有一点到达自己的终点时,另一点也停止运动。

(1)求出直线OC的解析式及经过O、A、C三点的抛物线的解析式。 (2)试在⑴中的抛物线上找一点D,使得以O、A、D为顶点的三角形与△AOC全等,请直接写出点D的坐标。

(3)设从出发起,运动了t秒。如果点Q的速度为每秒2个单位,试写出点Q的坐标,并写出此时t的取值范围。

(4)设从出发起,运动了t秒。当P、Q两点运动的路程之和恰好等于梯形OABC的周长的一半,这时,直线PQ能否把梯形的面积也

y 分成相等的两部分,如有可能,请求出t的值;如不可能,请说明理由。

4

[解] (1)∵O、C两点的坐标分别为O?0,0?,

C?8,6?

Q 设OC的解析式为y?kx?b,将两点坐标代入得: k?34C(8,6) B(18,6) O P 34x

A(18,0) x ,b?0,∴y? ∵A,O是x轴上两点,故可设抛物线的解析式为y?a?x?0??x?18?

再将C?8,6?代入得:a??∴y??340x?2340

2720x

(2)D?10,6?

3??3??2(3)当Q在OC上运动时,可设Q?m,m?,依题意有:m2??m???2t?

4??4??2∴m?8?86t,∴Q?t,5?55?t?,?0?t?5? ?当Q在CB上时,Q点所走过的路程为2t,∵OC=10,∴CQ=2t?10 ∴Q点的横坐标为2t?10?8?2t?2,∴Q?2t?2,6?,?5?t?10?

(4)∵梯形OABC的周长为44,当Q点OC上时,P运动的路程为t,则Q运动的路程为

?22?t?

35,S?OPQ?12t?22?t??1235△OPQ中,OP边上的高为:?22?t??梯形OABC的面积=

12

35?84?12?18?10??6?84,依题意有:t?22?t??

整理得:t2?22t?140?0 ∵△=222?4?140?0,∴这样的t不存在 当Q在BC上时,Q走过的路程为22?t,∴CQ的长为:22?t?10?12?t ∴梯形OCQP的面积=

12?6?22?t?10?t?=36≠84×

12

∴这样的t值不存在

综上所述,不存在这样的t值,使得P,Q两点同时平分梯形的周长和面积 16.已知:如图,抛物线y?13x?2233x?m与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,

∠ACB=90°,

(1)求m的值及抛物线顶点坐标;

(2)过A、B、C的三点的⊙M交y轴于另一点D,连结DM并延长交⊙M于点E,过E点的⊙M的切线分别交x轴、y轴于点F、G,求直线FG的解析式;

?(3)在(2)条件下,设P为CBD上的动点(P不与C、D重合),连结PA交y轴于点H,

问是否存在一个常数k,始终满足AH·AP=k,如果存在,请写出求解过程;如果不存在,请说明理由.

[解] (1)由抛物线可知,点C的坐标为(0,m),

且m<0.

设A(x1,0),B(x2,0).则有x1·x2=3m A y D M · F B E G x O C 又OC是Rt△ABC的斜边上的高,∴△AOC∽△COB ∴?x1?m2

OAOC?OCOB

∴??mx2,即x1·x2=-m

2

∴-m=3m,解得 m=0 或m=-3

而m<0,故只能取m=-3 这时,y?13x?2233x?3?13(x?3)?4

2故抛物线的顶点坐标为(3,-4)

(2)解法一:由已知可得:M(3,0),A(-3,0),B(33,0), C(0,-3),D(0, 3)

∵抛物线的对称轴是x=3,也是⊙M的对称轴,连结CE ∵DE是⊙M的直径,

∴∠DCE=90°,∴直线x=3,垂直平分CE, ∴E点的坐标为(23,-3)

OAOCOMOD33∵??,∠AOC=∠DOM=90°,

∴∠ACO=∠MDO=30°,∴AC∥DE ∵AC⊥CB,∴CB⊥DE 又FG⊥DE, ∴FG∥CB

由B(33,0)、C(0,-3)两点的坐标易求直线CB的解析式为:

33y=x-3

可设直线FG的解析式为y=

33x+n,把(23,-3)代入求得n=-5

故直线FG的解析式为y=

33x-5

解法二:令y=0,解

13x?2233x-3=0得

x1=-3,x2=33

即A(-3,0),B(33,0)

根据圆的对称性,易知::⊙M半径为23, M(3,0) 在Rt△BOC中,∠BOC=90°,OB=33,,OC=3 ∴∠CBO=30°,同理,∠ODM=30°。 而∠BME=∠DMO,∠DOM=90°,∴DE⊥BC ∵DE⊥FG, ∴BC∥FG ∴∠EFM=∠CBO=30°

在Rt△EFM中,∠MEF=90°,ME=23,∠FEM=30°, ∴MF=43,∴OF=OM+MF=53, ∴F点的坐标为(53,0)

33在Rt△OFG中,OG=OF·tan30°=53×∴G点的坐标为(0,-5) ∴直线 FG的解析式为y=

33x-5

=5

(3)解法一:

存在常数k=12,满足AH·AP=12 连结CP

??由垂径定理可知AD?AC, ∴∠P=∠ACH (或利用∠P=∠ABC=∠ACO) 又∵∠CAH=∠PAC, ∴△ACH∽△APC ∴

ACAH?APAC 即AC2=AH·AP

在Rt△AOC中,AC2=AO2+OC2=(3)2+32=12 (或利用AC2=AO·AB=3×43=12 ∴AH·AP=12

解法二:

存在常数k=12,满足AH·AP=12 设AH=x,AP=y 由相交弦定理得HD·HC=AH·HP 即(3?x?3)(3?2y D H A O C G M · P F B E x x?3)?x(y?x)

化简得:xy=12 即 AH·AP=12

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/x8j3.html

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