专题15二次函数与角综合问题-挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用)(解析版).docx
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- 专题 15 二次 函数 综合 问题 挑战 2023 年中 数学 压轴 秘笈 揭秘 全国 通用 解析
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1、挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用) 专题15二次函数与角综合问题 二次函数与角综合问题,常见的主要有三种类型:1. 特殊角问题:(1) 利用特殊角的三角函数值找到线段之间的数量关系(2) 遇到特殊角可以构造特殊三角形,如遇到45构造等腰直角三角形,遇到30、60构造等边三角形,遇到90构造直角三角形2.角的数量关系问题(1)等角问题:借助特殊图形的性质、全等和相似的性质来解决;构造圆,利用圆周角的性质来解决(2)二倍角问题:利用角平分线的性质、等腰三角形的性质、对称、辅助圆等知识来解答(3)角的和差问题3.角的最值问题:利用辅助圆等知识来解答【例1】(2022西宁)如图,
2、抛物线yax2+bx+3与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,点C在直线AB上,过点C作CDx轴于点D(1,0),将ACD沿CD所在直线翻折,使点A恰好落在抛物线上的点E处(1)求抛物线解析式;(2)连接BE,求BCE的面积;(3)抛物线上是否存在一点P,使PEABAE?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)由点A的坐标可得出点E的坐标,由点A,E的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点B的坐标,由点A,B的坐标,利用待定系数法可求出直线AB的解析式,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点C的坐标,再利用三角形的面积计算公
3、式,结合SBCESABESACE,即可求出BCE的面积;(3)存在,由点A,B的坐标可得出OAOB,结合AOB90可得出BAE45,设点P的坐标为(m,m2+2m+3),分点P在x轴上方及点P在x轴下方两种情况考虑:当点P在x轴上方时记为P1,过点P1作P1Mx轴于点M,则EMP1M,进而可得出关于m的一元二次方程,解之即可得出m的值,将符合题意的m值代入点P的坐标中即可求出点P1的坐标;当点P在x轴下方时记为P2,过点P2作P2Nx轴于点N,则ENP2N,进而可得出关于m的一元二次方程,解之即可得出m的值,将符合题意的m值代入点P的坐标中即可求出点P2的坐标【解答】解:(1)将ACD沿CD所
4、在直线翻折,使点A恰好落在抛物线上的点E处,点A的坐标为(3,0),点D的坐标为(1,0),点E的坐标为(1,0)将A(3,0),E(1,0)代入yax2+bx+3,得:,解得:,抛物线的解析式为yx2+2x+3(2)当x0时,y1(0)2+20+33,点B的坐标为(0,3)设直线AB的解析式为ymx+n(m0),将A(3,0),B(0,3)代入ymx+n,得:,解得:,直线AB的解析式为yx+3点C在直线AB上,CDx轴于点D(1,0),当x1时,y11+32,点C的坐标为(1,2)点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(0,3),点C的坐标为(1,2),点E的坐标为(1,0),AE4,OB3
5、,CD2,SBCESABESACEAEOBAECD43422,BCE的面积为2(3)存在,理由如下:点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(0,3),OAOB3在RtAOB中,AOB90,OAOB,BAE45.点P在抛物线上,设点P的坐标为(m,m2+2m+3)当点P在x轴上方时记为P1,过点P1作P1Mx轴于点M,在RtEMP1中,P1EA45,P1ME90,EMP1M,即m(1)m2+2m+3,解得:m11(不合题意,舍去),m22,点P1的坐标为(2,3);当点P在x轴下方时记为P2,过点P2作P2Nx轴于点N,在RtENP2中,P2EN45,P2NE90,ENP2N,即m(1)(m2+2
6、m+3),解得:m11(不合题意,舍去),m24,点P2的坐标为(4,5)综上所述,抛物线上存在一点P,使PEABAE,点P的坐标为(2,3)或(4,5)【例2】(2022益阳)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线E:y(xm)2+2m2(m0)的顶点P在抛物线F:yax2上,直线xt与抛物线E,F分别交于点A,B(1)求a的值;(2)将A,B的纵坐标分别记为yA,yB,设syAyB,若s的最大值为4,则m的值是多少?(3)Q是x轴的正半轴上一点,且PQ的中点M恰好在抛物线F上试探究:此时无论m为何负值,在y轴的负半轴上是否存在定点G,使PQG总为直角?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请
7、说明理由【分析】(1)由抛物线的顶点式可直接得出顶点P的坐标,再代入抛物线F即可得出结论;(2)根据题意可分别表达A,B的纵坐标,再根据二次函数的性质可得出m的值;(3)过点Q作x轴的垂线KN,分别过点P,G作x轴的平行线,与KN分别交于K,N,则PKQQNG,设出点M的坐标,可表达点Q和点G的坐标,进而可得出结论【解答】解:(1)由题意可知,抛物线E:y(xm)2+2m2(m0)的顶点P的坐标为(m,2m2),点P在抛物线F:yax2上,am22m2,a2(2)直线xt与抛物线E,F分别交于点A,B,yA(tm)2+2m2t2+2mt+m2,yB2t2,syAyBt2+2mt+m22t23t
8、2+2mt+m23(tm)2+m2,30,当tm时,s的最大值为m2,s的最大值为4,m24,解得m,m0,m(3)存在,理由如下:设点M的坐标为n,则M(n,2n2),Q(2nm,4n22m2),点Q在x轴正半轴上,2nm0且4n22m20,nm,M(m,m2),Q(mm,0)如图,过点Q作x轴的垂线KN,分别过点P,G作x轴的平行线,与KN分别交于K,N,KN90,QPK+PQK90,PQG90,PQK+GQN90,QPKGQN,PKQQNG,PK:QNKQ:GN,即PKGNKQQNPKmmmm2m,KQ2m2,GNmm,(m2m)(mm)2m2QN解得QNG(0,)【例3】(2022鄂尔
9、多斯)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx+2经过A(,0),B(3,)两点,与y轴交于点C(1)求抛物线的解析式;(2)点P在抛物线上,过P作PDx轴,交直线BC于点D,若以P、D、O、C为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;(3)抛物线上是否存在点Q,使QCB45?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)根据待定系数法,将点A,点B代入抛物线解析式,解关于b,c的二元一次方程组,即可求得抛物线的解析式;(2)设出点P的坐标,确定出PDCO,由PDCO,列出方程求解即可;(3)过点D作DFCP交CP的延长线于点F,过点F作y轴的平行线EF,过点D作DE
10、EF于点E,过点C作CGEF于点G,证明DEFFGC(AAS),由全等三角形的性质得出DEFG,EFCG,求出F点的坐标,由待定系数法求出直线CF的解析式,联立直线CF和抛物线解析式即可得出点P的坐标【解答】解:(1)将点A(,0),B(3,)代入到yax2+bx+2中得:,解得:,抛物线的解析式为yx2+x+2;(2)设点P(m,m2+m+2),yx2+x+2,C(0,2),设直线BC的解析式为ykx+c,解得,直线BC的解析式为yx+2,D(m,m+2),PD|m2+m+2m2|m23m|,PDx轴,OCx轴,PDCO,当PDCO时,以P、D、O、C为顶点的四边形是平行四边形,|m23m|
11、2,解得m1或2或或,点P的横坐标为1或2或或;(3)当Q在BC下方时,如图,过B作BHCQ于H,过H作MNy轴,交y轴于M,过B作BNMH于N,BHCCMHHNB90,QCB45,BHC是等腰直角三角形,CHHB,CHM+BHNHBN+BHN90,CHMHBN,CHMHBN(AAS),CMHN,MHBN,H(m,n),C(0,2),B(3,),解得,H(,),设直线CH的解析式为ypx+q,解得,直线CH的解析式为yx+2,联立直线CF与抛物线解析式得,解得或,Q(,);当Q在BC上方时,如图,过B作BHCQ于H,过H作MNy轴,交y轴于M,过B作BNMH于N,同理得Q(,)综上,存在,点Q
12、的坐标为(,)或(,)【例4】(2022菏泽)如图,抛物线yax2+bx+c(a0)与x轴交于A(2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),连接AC、BC(1)求抛物线的表达式;(2)将ABC沿AC所在直线折叠,得到ADC,点B的对应点为D,直接写出点D的坐标,并求出四边形OADC的面积;(3)点P是抛物线上的一动点,当PCBABC时,求点P的坐标【分析】(1)利用待定系数法解答即可;(2)过点D作DEx轴于点E,利用轴对称的性质和三角形的中位线的性质定理求得线段OE,DE,则点D坐标可得;利用四边形OADC的面积SOAC+SACD,SADCSABC,利用三角形的面积公式即可求得结
13、论;(3)利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:当点P在BC上方时,利用平行线的判定与性质可得点C,P的纵坐标相等,利用抛物线的解析式即可求得结论;当点P在BC下方时,设PC交x轴于点H,设HBHCm,利用等腰三角形的判定与性质和勾股定理求得m值,则点H坐标可求;利用待定系数法求得直线PC的解析式,与抛物线解析式联立即可求得点P坐标;【解答】解:(1)抛物线yax2+bx+c(a0)与x轴交于A(2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),解得:抛物线的表达式为y+x+4;(2)点D的坐标为(8,8),理由:将ABC沿AC所在直线折叠,得到ADC,点B的对应点为D,如图,过点D作
14、DEx轴于点E,A(2,0)、B(8,0),C(0,4),OA2,OB8,OC4,AOCCOB90,AOCCOB,ACOCBOCBO+OCB90,ACO+OCB90,ACB90,将ABC沿AC所在直线折叠,得到ADC,点B的对应点为D,点D,C,B三点在一条直线上由轴对称的性质得:BCCD,ABADOCAB,DEAB,DEOC,OC为BDE的中位线,OEOB8,DE2OC8,D(8,8);由题意得:SACDSABC,四边形OADC的面积SOAC+SADCSOAC+SABCOCOA+ABOC42+1044+2024;(3)当点P在BC上方时,如图,PCBABC,PCAB,点C,P的纵坐标相等,点
15、P的纵坐标为4,令y4,则+x+44,解得:x0或x6,P(6,4);当点P在BC下方时,如图,设PC交x轴于点H,PCBABC,HCHB设HBHCm,OHOBHB8m,在RtCOH中,OC2+OH2CH2,42+(8m)2m2,解得:m5,OH3,H(3,0)设直线PC的解析式为ykx+n,解得:yx+4,解得:,P(,)综上,点P的坐标为(6,4)或(,)1(2022江岸区模拟)已知:抛物线y(x+k)(x7)交x轴于A、B(A左B右),交y轴正半轴于点C,且OBOC(1)如图1,求抛物线的解析式;(2)如图2,点P为第一象限抛物线上一点,连接AP,AP交y轴于点D,设P的横坐标为m,CD
16、的长为d,求d与m的函数解析式(不要求写出自变量m的取值范围);(3)如图3,在(2)的条件下,过点P作PEy轴于点E,延长EP至点G,使得PG3CE,连接CG交AP于点F,且AFC45,连接AG交抛物线于T,求点T的坐标【分析】(1)由图象可得B点坐标,代入函数解析数即可求解;(2)表示出点P坐标,由正切公式可表示出d与m的关系,即可求出;(3)作出辅助线,得到CGPW,利用正切公式求出m与k的值,得到G点坐标,然后表示出GAB的正切值,从而求出T点坐标【解答】解:(1)当y0时,(x+k)(x7)0,解得:xk或7,点B的坐标为(7,0),A(k,0),OBOC,OCOB7,点C的坐标为(
17、0,7),将点C的坐标代入抛物线表达式得:(0+k)(07)7,解得:k2,y(x+2)(x7)x2+x+7,故抛物线的表达式为yx2+x+7;(2)过点P作PKAB与点K,PEy轴于点E,如图1,y(x+2)(x7),P(m,(m+2)(m7),A(2,0),AKm+2,tanPAB,DOAOtanPAB2()7m,CD7(7m)m,dm(3)过点C作WCED使得WDPD,TLAB,连接WD,WP,设ECk,则PG3k,WCDDEP,CDEP,WDPD,WCDDEP,则PWD为等腰直角三角形,WPD45CFD,WPCG,四边形CGPW为平行四边形,CWPG3kED,CD2kPE,tanAPE
18、,由(2)可得tanPAB,m4,k2,EO7+29,EG10,G(10,9),A(2,0),tanGAB,再设T坐标为(t,(t+2)(t7),则tanTAB,t,T(,)2(2022沈阳模拟)如图1,在平面直角坐标系中抛物线yax2+bx+2与x轴交于A(4,0)和B(1,0),与y轴交于点C,连接AC,BC(1)求该抛物线的解析式;(2)如图2,点M为直线AC上方的抛物线上任意一点,过点M作y轴的平行线,交AC于点N,过点M作x轴的平行线,交直线AC于点Q,求MNQ周长的最大值;(3)点P为抛物线上的一动点,且ACP45BAC,请直接写出满足条件的点P的坐标【分析】(1)用待定系数法可得
19、抛物线的解析式为yx2x+2;(2)设直线AC解析式为ykx+2,用待定系数法得直线AC解析式为yx+2,设M(x,x2x+2),则N(x,x+2),即得MNx22x,可证QMNAOC,有,故MQ2MN,NQMN,可得MNQ周长MN+MQ+NQMN+2MN+MN(x2)2+6+2,即得当x2时,MNQ周长最大值为6+2;(3)在x轴负半轴上取D,使OCOD,连接CD交抛物线于P,此时ACP45BAC,P是满足条件的点,由C(0,2),D(2,0),得直线CD解析式为yx+2,即可解得P(5,3),作D关于直线AC的对称点E,连接CE并延长交抛物线于P,由对称性知ACPACP,P是满足条件的点,
20、设E(m,n),可得,可解得E(,),从而可得直线CE解析式为:yx+2,即可解得P(,)【解答】解:(1)把A(4,0)和B(1,0)代入yax2+bx+2得:,解得,抛物线的解析式为yx2x+2;(2)由yx2x+2可得C(0,2),设直线AC解析式为ykx+2,把A(4,0)代入得:4k+20,解得k,直线AC解析式为yx+2,设M(x,x2x+2),则N(x,x+2),MNx2x+2(x+2)x22x,MQx轴,MNy轴,MQNCAO,NMQAOC90,QMNAOC,即,MQ2MN,NQMN,MNQ周长MN+MQ+NQMN+2MN+MN(3+)MN(3+)(x22x)(x+2)2+6+
21、2,0,当x2时,MNQ周长最大值为6+2;(3)在x轴负半轴上取D,使OCOD,连接CD交抛物线于P,如图:D(2,0),CDO45,此时ACP45BAC,P是满足条件的点,C(0,2),D(2,0),直线CD解析式为yx+2,由得或,P(5,3),作D关于直线AC的对称点E,连接CE并延长交抛物线于P,由对称性知ACPACP,P是满足条件的点,设E(m,n),根据AEAD,CECD可得:,解得或,E(,),由E(,),C(0,2)可得直线CE解析式为:yx+2,解得或,P(,),综上所述,P的坐标为(5,3)或(,)3(2022沈阳模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx+3
22、与x轴交于A,B两点(点B在点A的右边),点A坐标为(1,0),抛物线与y轴交于点C,SABC3(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P(x,y)是抛物线上一动点,且x3作PNBC于N,设PNd,求d与x的函数关系式;(3)在(2)的条件下,过点A作PC的平行线交y轴于点F,连接BF,在直线AF上取点E,连接PE,使PE2BF,且PEF+BFE180,请直接写出P点坐标【分析】(1)根据二次函数的解析式求出C点的坐标,再根据ABC的面积求出AB的长度,根据A点的坐标再求出B点的坐标,再用待定系数法求出抛物线的解析式即可;(2)用待定系数法求出直线BC的解析式,过点P作PDx轴交BC于点E,交x轴
23、于点D,利用三角函数求出PNPE,设出P点的坐标,得出E点的坐标,然后根据PE求出PN即可得出d和x的函数关系式;(3)过点P作PHFE于点H,过点C作CIFE于点I,过点B作BJFE于点J,设FE交BC于点K,证PEHBJF,然后证四边形CPHI是矩形,进而得出K点的坐标,求出AF的解析式,再求出直线PC的解析式,联立直线PC和抛物线的解析式求出P点的坐标即可【解答】解:(1)抛物线yax2+bx+3与y轴交于点C,当x0时,y3,C(0,3),即OC3,SABC3,ABOC3,即AB33,AB2,又A(1,0)且点B在点A的右边,B(3,0),把A点和B点坐标代入抛物线yax2+bx+3,
24、得,解得,抛物线的解析式为yx24x+3;(2)由(1)知,C(0,3),B(3,0),设直线BC的解析式为ykx+t,代入B点和C点的坐标得,解得,直线BC的解析式为yx+3,过点P作PDx轴交BC延长线于点E,交x轴于点D,OCOB,CBO45,又COBPDO90,且CBODBE45,PEC45,且PNCB,NPE45,cosNPEcos45,PNPE,设P(m,m24m+3),则E(m,m+3),PEm24m+3(m+3)m23m,PNdPE(m23m)m2m,dx2x;(3)如下图,过点P作PHFE于点H,过点C作CIFE于点I,过点B作BJFE于点J,设FE交BC于点K,PEF+BF
25、E180,且PEF+PEH180,BFEPEH,PHECIJBJH90,又PE2BF,PEHBJF,BJPH,又CPAH,且CIPH,四边形CPHI是矩形,CJPH,又CJIBKJ,BJCI,BKCK,K(2,1),设直线AF的解析式为ysx+n,代入K点和A点的坐标得,解得,直线AF的解析式为yx1,设直线PC的解析式为yx+g,代入C点坐标得g3,直线PC的解析式为yx+3,联立直线PC和抛物线的解析式得,解得或,P(5,8)4(2022成都模拟)如图,已知抛物线表达式为yax2ax2a+1(a0),直线yx+与坐标轴交于点A,B(1)若该抛物线过原点,求抛物线的表达式(2)试说明无论a为
26、何值,抛物线一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标点P为两定点所在直线上的动点,当点P到点A的距离和到直线AB的距离之和最小时,求点P的坐标;(3)点N是抛物线上一动点,点M(4,0),且NMA+OBA90,若满足条件的点N的个数恰好为3个,求a的值【分析】(1)将原点(0,0)代入yax2ax2a+1(a0),即可求解;(2)由yx+中,得A(3,0),B(0,),由yax2ax2a+1a(x2x2)+1a(x2)(x+1)+1,即得二次函数的图象过两定点C(2,1)和D(1,1);则直线CD为y1,设P(p,1),过点P作PHAB于H,可得PA2(p+3)2+1,证明PHDBOA,根据相
27、似三角形的性质得PH,PH2(p+1)2,则PA2+PH2最小时,PA+PH最小,根据二次函数的性质即可求解;(3)由NMA+OBA90,知N在过点M且与直线AB平行的直线yx+2上,或在直线yx2上,由图得a0,直线yx+2与抛物线yax2ax2a+1总有两个交点,当直线yx2与抛物线yax2ax2a+1只有1个交点时即满足题意,由ax2ax2a+1x2的0,即可求解【解答】解:(1)把(0,0)代入yax2ax2a+1得:2a+10,解得a,抛物线的表达式为yx2x;(2)yax2ax2a+1a(x2x2)+1a(x2)(x+1)+1,x2或x1时,y1,即二次函数的图象过两定点C(2,1
28、)和D(1,1),直线CD为y1,CDx轴,在yx+中,令x0得y,令y0得x3,A(3,0),B(0,),OA3,OB,AB,如图:过点P作PHAB于H,设P(p,1),PHDBOA90,CDx轴,PDHBAO,PHDBOA,PH,PH2(p+1)2,PA2(p+3)2+1,PA2+PH2最小时,PA+PH最小,PA2+PH2(p+3)2+1+(p+1)2p2+p+(p+)2+,当p时,点P到点A的距离和到直线AB的距离之和最小,此时,点P的坐标为(,1);(3)如图,NMA+OBA90,OAB+OBA90,NMAOAB,MNAB,直线AB:yx+,设直线MN为yx+m,点M(4,0),2+
29、m0,解得m2,N在过点M且与直线AB平行的直线yx+2上,或在直线yx2上,由图得a0,直线yx+2与抛物线yax2ax2a+1总有两个交点,当直线yx2与抛物线yax2ax2a+1只有1个交点时即满足题意,由ax2ax2a+1x2得:ax2+(a)x+32a0,当0,即(a)24a(32a)0时,a或(舍去),a的值为5(2022成都模拟)如图1所示,直线yx+3与x轴、y轴分别相交于点A,点B,点C(1,2)在经过点A,B的二次函数yax2+bx+c的图象上(1)求抛物线的解析式;(2)点P为线段AB上(不与端点重合)的一动点,过点P作PQy轴交抛物线于点Q,求PQ+PB取得最大值时点P
30、的坐标;(3)如图2,连接BC并延长,交x轴于点D,E为第三象限抛物线上一点,连接DE,点G为x轴上一点,且G(1,0),直线CG与DE交于点F,点H在线段CF上,且CFD+ABH45,连接BH交OA于点M,已知GDFHBO,求点H的坐标【分析】(1)求得A、B两点坐标,将A、B、C三点坐标代入抛物线的解析式,进而求得结果;(2)作PDOB于D,设出点P和Q点坐标,表示出PQ的长,由BPDBAO表示出PB,从而表示出PQ+PB,进而根据二次函数性质求得结果;(3)作CNAD于N,作MTAB于T,根据条件推出BM平分ABO,根据SABM+SBOMSAOB,求得OM长,进而得出直线CG,BM的解析
31、式,进一步求得结果【解答】解:(1)由题意得:A(4,0),B(0,3),y+3;(2)如图1,作PDOB于D,设Q(m,+3),P(m,m+3),PQ+3(,PDOA,BPDBAO,PB,PQ+PBmm,当m,+3,P(,);(3)如图2,作CNAD于N,作MTAB于T,C(1,2),G(1,0),CNGN2,CGNNCG45,CFD+GDF45,CFD+ABH45,GDFABH,GDFHBO,ABHHBO,OMMT,SABM+SBOMSAOB,5OM+3OM34,OM,M(,0),直线BM的解析式为:y2x+3,C(1,2),G(1,0),直线CG的解析式为:yx+1,由2x+3x+1得,
32、x2,x+11,H(2,1)6(2022洪山区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),与直线l:yk(x3)+3(k0)交于D,E两点(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,连接BD,若BDE的面积为6,求k的值;(3)如图2,若直线l与抛物线交于M,N两点,与BC交于点P,且MBCNBC求P点的坐标【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)先根据直线l的解析式得出定点F(3,3),连接BF,则BFy轴,BF3,根据由三角形面积可得xExD4,联立得整理得:x2+(k2)x3k0,再由根与系数关系可得:xD+xE2k,xDxE
33、3k,即可求得k的值;(3)设M(x1,x12+2x1+3),N(x2,x22+2x2+3),如图2,分别过点M、N作MEx轴于点E,NQBF于点Q,可证得MBENBQ,得出tanMBEtanNBQ,即,即可求得k的值,得出直线l的解析式,再利用待定系数法求得直线BC的解析式为yx+3,联立方程组求解即可得出答案【解答】解:(1)抛物线与x轴交于点A(1,0),B(3,0),设ya(x+1)(x3),把C(0,3)代入得,3a(0+1)(03),解得:a1,y(x+1)(x3)x2+2x+3,抛物线的解析式为yx2+2x+3;(2)直线l:yk(x3)+3,当x3时,y3,点F(3,3)是直线
34、l上一定点,如图1,连接BF,则BFy轴,BF3,SBDFSBEFSBDE6,BF(3xD)BF(3xE)6,即(xExD)6,xExD4,联立得:x2+2x+3k(x3)+3,整理得:x2+(k2)x3k0,xD+xE2k,xDxE3k,(xD+xE)24xDxE(xExD)2,(2k)24(3k)42,解得:k14+2,k242,k0,k4+2;(3)设M(x1,x12+2x1+3),N(x2,x22+2x2+3),如图2,分别过点M、N作MEx轴于点E,NQBF于点Q,C(0,3),B(3,0),OBOC,BOC90,OBC45,CBQ45,MBCNBC,MBENBQ,tanMBEtan
35、NBQ,即,x1+x2+x1x20,由(2)知:x1+x22k,x1x23k,2k3k0,解得:k,直线l的解析式为y(x3)+3,设直线BC的解析式为ymx+n,则,解得:,直线BC的解析式为yx+3,联立方程组得,解得:,P点的坐标为(1,2)7(2022洪山区模拟)抛物线yax22ax3a与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴的正半轴交于C点,ABC的面积为6(1)直接写出点A、B的坐标为 A(1,0),B(3,0);抛物线的解析式为 yx2+2x+3(2)如图1,连结AC,若在第一象限抛物线上存在点D,使点D到直线AC的距离为,求点D的坐标;(3)如图2,平行于AC的直线交抛
36、物线于M、N两点,在抛物线上存在点P,当PQy轴时,PQ恰好平分MPN,求P点坐标【分析】(1)令y0,可求出x的值,进而可得出A,B的坐标;令x0,可求出y的值,可得出点C的坐标,得出线段OC的长,利用三角形的面积公式可得出a的值;(2)过点O作OQAC于点Q,根据三角形面积的等积法可求出OQ的长,进可得出点D的位置,利用全等三角形的性质求出直线QA的解析式,联立可求出点D的坐标;(3)过点M作MEDE于E,过点N作NFDE于F,根据MPENPE,MEPNFP90,可得MPENPF,设出M、N、P三点的坐标(只设横坐标,纵坐标用横坐标表示),分别用横坐标之差、纵坐标之差表示出两个相似三角形的
37、直角边,列出比例等式;设出MN的解析式,与抛物线方程联立,得出两根之和的关系式,结合前面的比例等式解出P点的横坐标,进而算出纵坐标【解答】解:(1)令y0,即ax22ax3a0,解得x1或x3,A(1,0),B(3,0);令x0,则y3a,C(0,3a),即OC3a,S4(3a)6,解得a1,函数解析式为:yx2+2x+3故答案为:A(1,0),B(3,0);yx2+2x+3(2)由(1)知,A(1,0),B(3,0),C(0,3),OA1,OC3,AB,过点O作OGAC于点G,SOACOAOBACOG13OG,OG,设点D到直线AC的距离h2OG,延长GO到点G,使得OGOG,过点G作AC的
38、平行线与x轴交于点A,与抛物线在第一象限内交于点D,GAOGAO,GOAGOA,GAOGAO(AAS),OAOA1,A(1,0),A(1,0),C(0,3),直线AC的解析式为:y3x+3,直线AG的解析式为:y3x3,令3x3x2+2x+3,解得x2或x3,点D在第一象限,D(2,3)(3)如图,过点M作MEDE于E,过点N作NFDE于F,设M(x1,x12+2x1+3),N(x2,x22+2x2+3),P(x0,x02+2x0+3),则:MEx12+2x1+3(x02+2x0+3)x12+2x1+x022x0(x1x0)(x1+x0)+2(x1x0)(x0+x12)(x0x1),PEx0x
39、1,FNx02+2x0+3(x22+2x2+3)(x0+x22)(x0x2),PFx0x2,PQ恰好平分MPN,即MPENPE,MEPNFP90,MPENPF,x0,A(1,0),C(0,3),MNAC,设直线MN的解析式为y3x+b,令3x+bx2+2x+3,由消去y整理得:x2+x3+b0,由韦达定理可知:x1+x21,x,x2x3,P(,)8(2022泰安模拟)如图,抛物线ymx2+3mx2m+1的图象经过点C,交x轴于点A(x1,0),B(x2,0)(点A在点B左侧),且x2x15,连接BC,D是AC上方的抛物线一点(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC,CD,SDCE:SBCE是否存
40、在最大值?若存在,请求出其最大值及此时点D的坐标;若不存在,请说明理由;(3)第二象限内抛物线上是否存在一点D,DF垂直AC于点F,使得DCF中有一个锐角等于BAC的两倍?若存在,求点D的横坐标,若不存在,请说明理由【分析】(1)利用抛物线与x轴的交点的横坐标与一元二次方程根的联系,用一元二次方程根与系数的关系定理列出关于m的方程,解方程即可得出结论;(2)过点D作DHx轴于点H,交AC于点M,过点B作BNx轴于点B,交直线AC于点N,利用待定系数法求得直线AC的解析式,设D(a,a+2),则M(a,a+2),求得线段DM,BN的长,利用同高的三角形的面积关系列出SDCE:SBCE关于a的等式
41、,利用配方法和二次函数的性质解答即可;(3)利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:当DCF2BAC时,当FDC2BAC时:取AB的中点P,连接OP,过点D作DRy轴于点R,延长交AC于点G,利用勾股定理的逆定理判定ABC为直角三角形,ACB90,设D(a,a+2),则DRa,ORa+2,利用直角三角形的边角关系定理列出关于a的方程,解方程即可得出结论【解答】解:(1)抛物线ymx2+3mx2m+1的图象交x轴于点A(x1,0),B(x2,0),x1,x2是方程mx2+3mx2m+10的两根,x1+x23,x1x2x2x15,25即:4x1x225,9425解得:m抛物线的解析式为yx+2(
42、2)SDCE:SBCE存在最大值,此时点D的坐标为(2,3),理由:令y0,则x+20,解得:x4或1,A(4,0),B(1,0),令x0,则y2,C(0,2)设直线AC的解析式为ykx+b,解得:,直线AC的解析式为yx+2过点D作DHx轴于点H,交AC于点M,过点B作BNx轴于点B,交直线AC于点N,如图,则DMBN,EDMEBN,设D(a,a+2),则M(a,a+2),DM(a+2)(a+2)2a当x1时,y1+2,N(1,)BN等高的三角形的面积比等于底的比,SDCE:SBESDCE:SBEa(a+2)2+,0,当a2时,SDCE:SBCE有最大值为,此时点D(2,3);(3)第二象限
43、内抛物线上存在一点D,DF垂直AC于点F,使得DCF中有一个锐角等于BAC的两倍,点D的横坐标为2或,理由:A(4,0),B(1,0),C(0,2),OA4,OB1,OC2,AC2,BC,ABOA+OB5AC2+BC225AB2,ABC为直角三角形,ACB90取AB的中点P,连接OP,则P(,0),OPPAPBPC,BACPCACPBBAC+PCA,CPB2BAC过点D作DRy轴于点R,延长交AC于点G,如图,当DCF2BAC时,设D(m,m+2),则DRm,ORm+2,CROROCmDRy轴,OAy轴,DRAB,GBACDCFG+CDG,DCF2BAC,CDGGBACtanBAC,tanCD
44、R,解得:m2或0(舍去),m2点D的横坐标为2;当FDC2BAC时,CPB2BAC,FDCCPBtanCPB,tanFDC,tanFDC,设FC4n,则DF3n,CD5ntanGtanBAC,tanG,FG6nCGFGFC2ntanG,RCn,DRn,解得:a或0(舍去),a,即点D的横坐标为,综上,第二象限内抛物线上存在一点D,DF垂直AC于点F,使得DCF中有一个锐角等于BAC的两倍,点D的横坐标为2或9(2022青山区模拟)抛物线yx2+(t2)x2t(t0)与x轴交于A、B两点(A在B左边),与y轴交于点 C(1)直接写出A点坐标 (t,0)、B点坐标 (2,0)、C点坐标 (0,2
45、t);(2)如图1,直线ykx+b与抛物线交于M、N两点(M不与A重合,M在N左边),连接MA,作NHx轴于点H,过点H作HPMA交y轴于点P,PH交MN于点Q,求点Q的横坐标;(3)如图2,直线yd(d0)与抛物线交于第二象限点D,若ADB45,求dt的值【分析】(1)令y0,从而得x2+(t2)x2t0,解这个方程,进而求得A,B两点坐标,当x0时,可求得C点纵坐标;(2)过点M作MKx轴于K,过点Q作QLx轴于L,设M(x1,kx1+b)、N(x2,kx2+b)设点Q的横坐标为n,则Q(n,kn+b),将直线MN的解析式与抛物线的解析式联立,从而得出x1+x22+km,x1x22mb,根
46、据MKAQLH,可得 ,进一步求得结果;(3)设D(m,m2+(t2)m2t),作DBE90,交DA的延长线于E,作DFx轴,作BFDF于F,作EGFB交FB的延长线于G,根据DFBBGE,可推出点E的坐标,根据M,A的坐标,可以得出MA的解析式,将点E坐标代入,从而求得结果【解答】解:(1)令y0,得x2+(t2)x2t0,解得:xt或x2,A(t,0),B(2,0),令x0,得y2t,C(0,2t),故答案为:A(t,0),B(2,0),C(0,2t);(2)如图1,过点M作MKx轴于K,过点Q作QLx轴于L,MKAQLH90,设M(x1,kx1+b)、N(x2,kx2+b)联立 ,整理得
47、x2+(m2k)x2mb0,x1+x22+km,x1x22mb,设点Q的横坐标为n,则Q(n,kn+b),MAQH,MAKQHL,MKAQLH,即 ,整理得kx1x2+b(x1+x2)+kmn+bmbn0,k(2mb)+b(2+km)+kmn+bmbn0,(kmb)(n2)0,当kmb0,此时直线为yk(x+m),过点A(m,0),不符合题意;当n20,此时n2,Q点的横坐标为2;(3)如图2,设D(m,m2+(t2)m2t),作DBE90,交DA的延长线于E,作DFx轴,作BFDF于F,作EGFB交FB的延长线于G,FG90,DBF+EBG90,FDB+DBF90,FDBEBG,ADB45,
48、AEB90DAB45,BDBE,DFBBGE(AAS),EGBFd,BGDF2m,E(2m,m2),设直线DE的解析式为:ypx+q,y(m2)x+(m2)t,把x2d,ym2代入得,m2(m2)(2d)(m2)t,dt110(2022丹阳市二模)如图所示,抛物线yx2+bx+3经过点B(3,0),与x轴交于另一点A,与y轴交于点C(1)求抛物线所对应的函数表达式;(2)如图,设点D是x轴正半轴上一个动点,过点D作直线lx轴,交直线BC于点E,交抛物线于点F,连接AC、FC若点F在第一象限内,当BCFBCA时,求点F的坐标;若ACO+FCB45,则点F的横坐标为 或5【分析】(1)利用待定系数
49、法即可求解;(2)作点A关于直线BC的对称点G,连接CG交抛物线于点F此时,BCFBCA求得G(3.4),利用待定系数法求得直线CF的解析式为yx+3,联立方程组,即可求解;分两种情况讨论,由相似三角形的性质和等腰三角形的性质,可求CF的解析式,联立方程可求解【解答】解:(1)B(3,0)在抛物线yx2+bx+3上,32+3b+30,b2,抛物线所对应的函数表达式为yx2+2x+3;(2)作点A关于直线BC的对称点G,AG交BC于点H,过点H作HIx轴于点I,连接CG交抛物线于点F,此时,BCFBCA,yx2+2x+3,令x0,则y3,令y0,则x2+2x+30,解得:x3或1,A(1,0),
50、B(3,0),C(0,3)OBOC,AB4,OCB是等腰直角三角形,则OCBOBC45,HABOBCAHIBHI45,HIAIBIAB2,H(1,2),G(3,4),设直线CG的解析式为ykx+3,把G(3,4)代入得:43k+3,解得k,直线CF的解析式为yx+3,解得,点F的坐标为(,);当点F在x轴上方时,如图,延长CF交x轴于N,点B(3,0),点C(0,3),OBOC,OCBOBC45,A(1,0),OA1,ACO+FCB45,CBOFCB+CNO45ACOCNO,COACON90,CAONCO,ON9,点N(9,0),设直线CF的解析式为ykx+3,把N(9,0)代入得:09k+3
51、,解得k,直线CF的解析式为yx+3,x+3x2+2x+3,x10(舍去),x2,点的横坐标为;当点F在x轴下方时,如图,设CF与x轴交于点M,ACO+FCB45,FCB+OCM45ACOOCM,OCOC,COACOM90,CAOCMO(ASA),OMOA1,点M(1,0),同理直线CF解析式为:y3x+33x+3x2+2x+3,x10(舍去),x25,点的横坐标为5综上所述,点F的横坐标为或5故答案为:或511(2022东港区校级一模)如图1,抛物线yax2+bx+3经过A(1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C,(1)求抛物线的函数解析式;(2)如图2,M是x轴下方的抛物线上一点,连接
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