2023年中考数学高频压轴题突破二次函数与线段周长附答案
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这是一份2023年中考数学高频压轴题突破二次函数与线段周长附答案,共71页。试卷主要包含了已知,如图,综合与探究等内容,欢迎下载使用。
2023年中考数学高频压轴题突破二次函数与线段周长附答案
1.已知,如图:抛物线与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧,点B的坐标为,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若抛物线的顶点为K,在x轴上找一点G,使得的距离最大.求出G点坐标.
(3)若点D是线段下方抛物线上的动点,D点关于直线的对称点为E,当四边形是菱形时,求D点的坐标.
2.综合与探究
如图,已知二次函数的图象与x轴交于两点(点A在点C左侧),与y轴交于点B,直线经过两点,点P是直线上方抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为,过点P作轴于点F,交直线于点D.
(1)求的值;
(2)求线段的最大值;
(3)连接,将线段绕点F逆时针旋转得到线段,是否存在这样的点E,使点E恰好落在抛物线上.若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,说明理由.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点A,与x轴交于点B,抛物线过点A、B,与x轴负半轴交于点C.
(1)求抛物线G的解析式;
(2)点P为抛物线G在直线上方的一动点,过点P作x轴的平行线,与直线交于点E.求的最大值及对应的点P的坐标;
(3)将抛物线G沿射线的方向平移个单位长度,得到抛物线,抛物线与抛物线G交于点Q.若点M是抛物线G的对称轴上一动点,在抛物线G上是否存在点N,使得以点C、Q、M、N为顶点的四边形是平行四边形.若存在,直接写出点M的坐标,并把求其中一个点M的过程写出来;若不存在,请说明理由.
4.如图,抛物线与x轴交于A,两点,与y轴交于
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知,D点为y轴右侧抛物线上一点(D点与B点不重合),过D作轴分别与直线BC,x轴交于F,E两点;
①当D点在直线BC上方时,且,求D点坐标;
②过F点作直线轴与抛物线分别交于两点(M在N左侧),若,求N点横坐标.
5.如图,抛物线与x轴交于两点,A点坐标为,C点坐标为,与y轴交于点.点P是抛物线上的一动点,且点P在直线的下方,过点P作x轴的垂线,交直线于点E,垂足为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当最大时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下(即最大时)问在直线上是否存在点Q,使为直角三角形?若存在,求出符合条件的Q点的坐标,若不存在,请说明理由.
6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)点P为直线下方抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线交BC于点Q,过点P作x轴的平行线交y轴于点F,过点Q作x轴的平行线交y轴于点E,求矩形的周长最大值及此时点P的坐标.
(3)将抛物线沿射线CB方向平移,当它对称轴左侧的图象经过点B时停止平移,记平移后的抛物线为,设与x轴交于B、D两点,作直线CD,点M是直线BC上一点,点N为直线CD上的一点,当以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出所有符合条件的M点的坐标,并把求其中一个点M的坐标的过程写出来.
7.如图,抛物线与轴交、两点(点在点左侧),直线与抛物线交于、两点,其中点的横坐标为.
(1)是线段上的一个动点,过点作轴的平行线交抛物线于点,求线段长度的最大值;
(2)在抛物线上是否存在点,使得中边上的高为.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)点是抛物线上的动点,在轴上是否存在点,使、、、这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,直接写出所有满足条件的点坐标;如果不存在,请说明理由.
8.如图,抛物线的对称轴为直线x=﹣1,与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于C,OA=OC,点A的坐标为(﹣3,0).
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点P在抛物线上,且,求点P的坐标;
(3)设点Q是线段AC上的动点,作QD⊥x轴交抛物线于点D,求线段QD长度的最大值.
9.如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在对称轴上找一点Q,使的周长最小,求点Q的坐标;
(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当是以为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.
10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3),连接BC.
(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.
(2)如图,点P为线段BC上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,求线段PQ长度的最大值.
(3)动点P以每秒个单位长度的速度在线段BC上由点C向点B运动,同时动点M以每秒1个单位长度的速度在线段BO上由点B向点O运动,在平面内是否存在点N,使得以点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出符合条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
11.如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(2,0),B(-6,0)两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在坐标平面内是否存在一点P,使得Q、B、A、P围成的图形是平行四边形,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
12.如图.在平面直角坐标系中,已如抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使得是以点A为直角顶点的直角三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标:若不存在,请说明理由;
(3)点G为抛物线上的一动点,过点G作垂直于y轴于点E,交直线于点D,过点D作x轴的垂线垂足为点F,连接,当线段的长度最短时,求出点G的坐标.
13.如图,已知抛物线与x轴相交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.直线l与抛物线交于B,D两点,且点D的坐标为.直线m是抛物线的对称轴,与直线l交于点M.
(1)求点A,C两点 的坐标及直线l的表达式;
(2)如图,点E,F是直线m上的两个动点(点F在点E下方),且,连接AD,DE,AF.求四边形ADEF周长的最小值;
(3)在直线m上是否存在一点P,使得△BDP为直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
14.如图,平面直角坐标系中,二次函数图像交x轴于点A、B,交y轴于点C,图像对称轴交x轴于点D.点P是线段OD上一动点,从O向D运动,H是射线BC上一点.
(1)则点A的坐标为 ,点B的坐标为 ,线段BC的长为 ;
(2)如图1,在P点运动过程中,若△OPC中有一个内角等于∠HCA,求OP的长;
(3)如图2,点在二次函数图像上,在P点开始运动的同时,点Q在抛物线对称轴上从D点向上运动,Q点运动速度是P点运动速度的2倍,连接QM,则的最小值为 .
15.综合与探究
如图,二次函数与轴交于,两点,与轴交于点.点是射线上的动点,过点作,并且交轴于点.
(1)请直接写出,,三点的坐标及直线的函数表达式;
(2)当平分时,求出点的坐标;
(3)当点在线段上运动时,直线与抛物线在第一象限内交于点,则线段是否存在最大值?若存在,求出其最大值;若不存在,请说明理由.
16.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像交x轴于A、B两点,与y轴交于点C,OB=3OA=3,点P是抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式及点C坐标;
(2)如图1,若点P在第一象限内,过点P作x轴的平行线,交直线BC于点E,求线段PE的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,过点P作x轴的垂线交x轴于点Q,交直线BC于点M,在y轴上是否存在点G,使得以M,P,C,G为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点G坐标;若不存在,请说明理由.
17.已知二次函数.
(1)对于任意m,二次函数都会经过一个定点,求此定点的坐标;
(2)当时,如图,二次函数与y轴的交点为M,顶点为N.
①若点P是x轴上的动点,求的最大值及对应的点P的坐标;
②设点Q是二次函数上的动点,点H是直线MN上的动点,是否存在点Q,使得△OQH是以点Q为直角顶点的等腰Rt△OQH?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
18.已知:抛物线经过,,三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点为直线上方抛物线上任意一点,连、、,交直线于点,设,求当取最大值时点的坐标,并求此时的值.
(3)如图,点为抛物线对称轴与轴的交点,点关于轴的对称点为点.
①直接写出的周长______;
②直接写出的值______.
参考答案:
1.(1)抛物线的解析式为;
(2);
(3).
【分析】(1)先求得,再利用待定系数法即可求解;
(2)先求得顶点,当当G、K、C三点共线时,距离最大,利用待定系数法求得直线的解析式,据此求解即可;
(3)设,根据轴对称的性质得,由菱形的性质得到互相平分,再列式计算即可求解.
【解析】(1)解:∵点B的坐标为,
∴,
∵,
∴,
把,代入,
得,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵,
∴顶点,
∵,
∴当G、K、C三点共线时,距离最大,
设直线的解析式为,
把代入得,
∴,
∴直线的解析式为,
∵G在x轴上,
∴;
(3)解:设,其中,
∵D点关于直线OC的对称点为E,
∴,
∴,
又∵四边形是菱形,
∴互相平分,
∴,
∴(舍去)或,
∴.
【点评】本题是二次函数综合题,涉及待定系数法求二次函数的解析式,二次函数求最值,菱形的性质等知识,根据题意作出图形,利用数形结合求解是解答此题的关键.
2.(1),
(2)最大值是
(3)存在,
【分析】(1)根据直线经过两点,得的坐标,代入,即可求解;
(2)依题意,点,则,表示出,根据二次函数的性质求得最大值即可;
(3)过点作于点,根据旋转的性质得出,设,得出,由点在上,代入解方程即可求解.
【解析】(1)解:∵直线经过两点,
∴当时,,当时,.
∴直线与坐标轴的交点坐标为.
将代入,
解得
∴,.
(2)解:由(1)得.
∵点P的横坐标为m,
∴点,则.
∴.
,
;
∴当时,最大,最大值是.
(3)解:如图,过点作于点,
∵将线段绕点F逆时针旋转得到线段,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵点在上,
∴,
解得:或(舍去)
∴.
【点评】本题考查了待定系数法求解析式,线段问题,旋转的性质,全等三角形的性质与判定,掌握二次函数的性质是解题的关键.
3.(1);
(2)最大值为:,;
(3)M的坐标为:或或.
【分析】(1)利用一次函数先求解A,B的坐标,再利用待定系数法求解二次函数的解析式即可;
(2)设,且,由,解得:,再建立函数关系为,利用二次函数的性质可得答案;
(3)如图,取的中点,过作轴于,则,则,,由抛物线G沿射线的方向平移个单位长度,得到抛物线,可得抛物线G:向右平移2个单位,再向下平移4个单位得到抛物线,求解,,而抛物线的对称轴为直线:,设,,再分三种情况讨论即可.
【解析】(1)解:∵,
当,则,当,则,解得,
∴,,
∴,解得:,
∴抛物线的解析式:.
(2)∵点P为抛物线G在直线上方的一动点,
设,且,
∴,
∴,
解得:,即,
∴,
∵,则有最大值,
当时,最大值为:.
∴,
此时.
(3)∵,,
∴
如图,取的中点,过作轴于,则,
∴,,
∵抛物线G沿射线的方向平移个单位长度,得到抛物线,
∴抛物线G:向右平移2个单位,再向下平移4个单位得到抛物线,
∴抛物线为,
∴,
解得:,即,
令,则,
解得:,,
∴,而抛物线的对称轴为直线:,
设,,
当为对角线时,
∴,
解得:,
∴,
当为对角线时,
∴,
解得:,
∴,
当为对角线时,
∴,
解得:,
∴,
综上:M的坐标为:或或.
【点评】本题考查的是一次函数的性质,利用待定系数法求解二次函数解析式,二次函数的性质,二次函数的平移,二次函数与特殊四边形,清晰的分类讨论是解本题的关键.
4.(1)
(2)①;②或
【分析】(1)根据待定系数法直接即可得出二次函数的解析式;
(2)①设直线BC解析式为,利用待定系数法确定一次函数解析式,然后设,,表示出,,根据已知条件求解即可;
②过N作交BC于P,过M作交BC于Q,设,利用二次函数的轴对称的性质得出,,结合图象分两种情况分析:①当F在第一象限时,②当F在第四象限时,分别利用相似三角形的判定和性质求解即可.
【解析】(1)解:抛物线过,两点
∴.
解得.
∴
(2)①设直线BC解析式为
直线过,两点
解得:
直线BC解析式为
设,
∴,
∵
∴
解得:,(舍去)
∴;
②过N作交BC于P,过M作交BC于Q
设,
∵抛物线对称轴为:直线
M与N关于对称轴对称
∴,
∵,
∴
∴
①当F在第一象限时
∵
∴
∴
∴
∴.即
解得:,(舍去)
②当F在第四象限时
∵
∴
∴
∴.
解,得:,(舍去)
∴N横坐标为或
【点评】题目主要考查二次函数的综合问题,包括待定系数法确定函数解析式,相似三角形的判定和性质,线段问题等,理解题意,进行分类讨论是解题关键.
5.(1)
(2)
(3)存在, Q点的坐标为或
【分析】(1)利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)设点P的横坐标为m,则点P的坐标为,点E的坐标为,进而可得出的长度,利用二次函数的最值即可解决问题;
(3)设点Q的坐标为,则分三种情况,利用勾股定理即可得出关于y的方程,解之即可得出结论.
【解析】(1)解:∵抛物线与x轴交于两点,A点坐标为,C点坐标为,与y轴交于点.
∴,解得: ,
∴抛物线的解析式为;
(2)如图,
设点P的横坐标为m,则点P的坐标为,
∵.
∴设直线的解析式为,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
∴点E的坐标为,
∴,
∴当时,最大,此时点P的坐标为;
(3)∵点Q在直线上,轴,点P的坐标为,
∴点Q的坐标为,
则
当时,有,
即
解得:,
∴Q点的坐标为 ;
当时,有,
即
解得:,
∴Q点的坐标为;
当时,有,
即
此时方程无解.
综上所述:在直线上存在点Q,使为直角三角形,Q点的坐标为或.
【点评】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数的性质,勾股定理的应用,清晰的分类讨论是解本题的关键.
6.(1)
(2)矩形的周长最大值为:,
(3)或
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)求得直线的解析式为,设,则,,表示出矩形的周长,根据二次函数的性质求得最值,以及此时的点的坐标;
(3)根据题意求得平移后的抛物线解析式,进而求得点的坐标,分,,联立直线解析式即可求解.
【解析】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,,
∴,
解得:,
∴解析式为;
(2)由与y轴交于点C,令,解得,
∴,
设直线的解析式为:,将,代入得,
,
解得:,
∴直线的解析式为,
设,则,,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴矩形的周长为:,
∴当时,矩形的周长最大,为,
此时,
∴;
(3)解:∵,
设顶点为,则,
设平行与的直线为,
∴,
解得,
∴,
平移后的抛物线顶点为,设,
则平移后的抛物线解析式为,
∵抛物线经过点,
∴,
解得,
∵对称轴左侧的图象经过点B,
∴,
∴,
即顶点坐标为,
∴抛物线解析式为,
令,即解得,
∴,
设直线的解析式为,
∵,,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
∵在:上,在上,
∵,,
当时,如上图,
设的解析式为,代入,
得,
∴直线解析式为,
联立,
,
解得:,
即,
同理,当时,
设直线的解析式为,将点代入得,
∴直线的解析式为
联立,
,
解得,
;
综上所述,或.
【点评】本题考查了二次函数综合运用,线段周长问题,特殊四边形问题,二次函数的平移,一次函数交点问题,综合运用所学内容是解题的关键.
7.(1)
(2)存在,或
(3)存在4个这样的点,分别是,, ,
【分析】(1)根据解析式求得,的坐标,设点的横坐标为,则、的坐标分别为:,,表示出,根据二次函数的性质求得的最大值;
(2)待定系数法求得直线的解析式是,进而得出,,
(3)根据平行四边形的性质,分别作出图形,分类讨论即可求解.
【解析】(1)解:令,解得或,
∴,;
将点的横坐标代入
得,
∴,
∴直线的函数解析式是,
设点的横坐标为,
则、的坐标分别为:,,
∵点在点的上方,,
∴当时,的最大值,
(2),,设的解析式为,
则
解得
∴直线的解析式是,
,,
∴;
∵中边上的高为.
如图,过点作交的延长线于点,则,
过点作轴于点,交于点,
由直线BD的表达式知,,
则,
设点,则点,
则,即,解得或,
∴或.
(3)存在4个这样的点,分别是,,,.
①如图,连接与抛物线和轴的交点,
∵,,
∴轴,此时,
∴点的坐标是;
②如图,,点的坐标为,因此点的坐标为;
③如图,此时,两点的纵坐标互为相反数,因此点的纵坐标为3,
代入抛物线中即可得出点的坐标为,
由于直线的与直线的相同,
因此可设直线的解析式为,
将点代入后可得出直线的解析式为.
因此直线与轴的交点的坐标为;
④如图,同③可求出的坐标为;
综合四种情况可得出,存在4个符合条件的点,分别是,, ,.
【点评】本题是二次函数综合题,考查了平行四边形的性质、求线段长度的最值的方法等,分类求解是本题解题的关键.
8.(1)
(2)P(4,21),(﹣4,5)
(3)
【分析】(1)根据OA=OC,可求c;再依据对称轴是直线x=﹣1,点A的坐标为(﹣3,0),可求a、b,即得求抛物线解析式.
(2)可求△BOC的面积,根据,可求P点坐标.
(3)求出直线AC解析式,设点Q(m,﹣m﹣3)(﹣3≤m≤0),则点D,根据二次函数的最值求法,可求QD的最大值.
【解析】(1)令x=0,则y=c,
∴OC=﹣c,
∵OA=OC,
∴3=﹣c,即c=﹣3.
∵对称轴是直线x=﹣1,点A的坐标为(﹣3,0),
根据题意得:,
解之:.
∴抛物线解析式.
(2)当x=0时,y=﹣3,
∴点C(0,﹣3),即OC=3,
∵A,B关于对称轴对称,
∴B(1,0),即OB=1,
∴,
设,
∴=×3×|x|,
∵=,
∴,
∴x=±4,
∴P(4,21),(﹣4,5).
(3)∵点A(﹣3,0),点C(0,﹣3),
∴直线AC解析式y=﹣x﹣3,
∴设点Q(m,﹣m﹣3)(﹣3≤m≤0),
则点,
∴,
∴当m=﹣时,QD的最大值为 .
【点评】本题考查了二次函数的综合题,待定系数法求解析式,二次函数的最值问题,利用数形结合思想解决问题是本题的关键
9.(1)
(2)(1,-2)
(3)(-1,0)或(,-2)或(,2)
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点C的坐标和抛物线的对称轴,如图所示,作点C关于直线的对称点E,连接AE,EQ,则点E的坐标为(2,-3),根据轴对称最短路径可知AE与抛物线对称轴的交点即为点Q;
(3)分两种情况当∠BPM=90°和当∠PBM=90°两种情况讨论求解即可.
【解析】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵抛物线解析式为,与y轴交于点C,
∴抛物线对称轴为直线,点C的坐标为(0,-3)
如图所示,作点C关于直线的对称点E,连接AE,EQ,则点E的坐标为(2,-3),
由轴对称的性质可知CQ=EQ,
∴△ACQ的周长=AC+AQ+CQ,
要使△ACQ的周长最小,则AQ+CQ最小,即AQ+QE最小,
∴当A、Q、E三点共线时,AQ+QE最小,
设直线AE的解析式为,
∴,
∴,
∴直线AE的解析式为,
当时,,
∴点Q的坐标为(1,-2);
(3)解: 如图1所示,当点P在x轴上方,∠BPM=90°时,过点P作轴,过点M作MF⊥EF于F,过点B作BE⊥EF于E,
∵△PBM是以PB为腰的等腰直角三角形,
∴PA=PB,∠MFP=∠PEB=∠BPM=90°,
∴∠FMP+∠FPM=∠FPM+∠EPB=90°,
∴∠FMP=∠EPB,
∴△FMP≌△EPB(AAS),
∴PE=MF,BE=PF,
设点P的坐标为(1,m),
∴,
∴,,
∴点M的坐标为(1-m,m-2),
∵点M在抛物线上,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点M的坐标为(-1,0);
同理当当点P在x轴下方,∠BPM=90°时可以求得点M的坐标为(-1,0);
如图2所示,当点P在x轴上方,∠PBM=90°时,过点B作轴,过点P作PE⊥EF于E,过点M作MF⊥EF于F,设点P的坐标为(1,m),
同理可证△PEB≌△BFM(AAS),
∴,
∴点M的坐标为(3-m,-2),
∵点M在抛物线上,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点M的坐标为(,-2);
如图3所示,当点P在x轴下方,∠PBM=90°时,
同理可以求得点M的坐标为(,2);
综上所述,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,点M的坐标为(-1,0)或(,-2)或(,2).
【点评】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数综合,一次函数与几何综合,全等三角形的性质与判定等等,熟知二次函数的相关知识是解题的关键.
10.(1),(-3,0)
(2)
(3)或(-2,1)或
【分析】(1)将A,C两点坐标代入抛物线的解析式求得a,c的值,进而得出解析式,当y=0时,求出方程的解,进而求得B点坐标;
(2)由B,C两点求出BC的解析式,进而设出点P和点Q坐标,表示出PQ的长,进一步得出结果;
(3)要使以点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形,只需△PMB是等腰三角形,所以分为PM=BM,PM=PB和BP=BM,结合图象,进一步得出结果.
【解析】(1)解:把点A(1,0),C(0,﹣3)代入得:
,解得:,
∴抛物线解析式为;
令 y=0,则,
解得:,
∴点B的坐标为(-3,0);
(2)解:设直线BC的解析式为,
把点B(-3,0),C(0,﹣3)代入得:
,解得:,
∴直线BC的解析式为,
设点,则,
∴,
∴当时,PQ最大,最大值为;
(3)解:存在,
根据题意得:,则,
如图,当BM=PM时,
∵B(-3,0),C(0,-3),
∴OB=OC=3,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
延长NP交y轴于点D,
∵点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形,
∴PN∥x轴,BN∥PM,即DN⊥y轴,
∴△CDP为等腰直角三角形,
∴,
∵BM=PM,
∴∠MPB=∠OBC=45°,
∴∠PMO=∠PDO=∠MOD=90°,
∴四边形OMPD是矩形,
∴OM=PD=t,MP⊥x轴,
∴BN⊥x轴,
∵BM+OM=OB,
∴t+t=3,解得,
∴,
∴;
如图,当PM=PB时,作PD⊥y轴于D,连接PN,
∵点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形,
∴PN⊥BM,NE=PE,
∴BM=2BE,
∴∠OEP=∠DOE=∠ODP=90°,
∴四边形PDOE是矩形,
∴OE=PD=t,
∴BE=3-t,
∴t=2(3-t),解得:t=2,
∴P(-2,-1),
∴N(-2,1);
如图,当PB=MB时,
,解得:,
∴,
过点P作PE⊥x轴于点E,
∴PE⊥PM,
∴∠EON=∠OEP=∠EPN=90°,
∴四边形OEPN为矩形,
∴PN=OE,PN⊥y轴,
∵∠OBC=45°,
∴,
∴,
∴点N在y轴上,
∴,
综上所述,点N的坐标为或(-2,1)或.
【点评】本题考查了二次函数及其图象的性质,用待定系数法求一次函数的解析式,等腰三角形的分类和等腰三角形的性质,菱形的性质等知识,解决问题的关键是正确分类,画出符合条件的图形.
11.(1)
(2)存在,Q(-2,8)
(3)存在,(6,8)或(-2,-8)或(-10,8)
【分析】(1)根据抛物线与x轴的交点坐标与系数的关系即可求得;
(2)根据轴对称的性质先找出C的对称点C′,然后连接AC′即可找到Q点,最后根据A、C′的坐标求得直线AC′的解析式,即可求得Q的坐标;
(3)分三种情况:如图,①当以AQ为四边形对角线线时,则有平行四边形ABQP1;②当以AB为四边形对角线线时,则有平行四边形AQBP2;③当以BQ为四边形对角线线时,则有平行四边形ABP3Q;根据平行四边形的性质,利用平移坐标变换规律求出P坐标即可.
【解析】(1)解:∵抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(2,0),B(-6,0)两点,
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为:;
(2)解:存在(如图1) Q(-2,8),
连接BC交抛物线对称轴于点Q,此时△QAC的周长最小.
∵抛物线交y轴于C点,
∴c=12,即C(0,12),
又B(-6,0),
设:直线BC的解析式为y=kx+b,则
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=2x+12,
又抛物线的对称轴为直线x=-2,
当x=-2时代入y=2x+12,解得y=8,
所以Q(-2,8);
(3)解:存在,
分三种情况:如图,
①当以AQ为四边形对角线线时,则有平行四边形ABQP1,
∴QP1AB,QP1=AB,
∵B(-6,0),Q(-2,8),
∴将AB沿x轴向右平移4个单位,沿y轴向上平移8个单位,得到QP1,
又∵A(2,0),
∴P1(6,8);
②当以AB为四边形对角线线时,则有平行四边形AQBP2,
∴AP2BQ,AP2=BQ,,
∵A(2,0), Q(-2,8),
∴将BQ沿x轴向右平移4个单位,沿y轴向下平移8个单位,得到AP2,
又∵B(-6,0),,
∴P2(-2,-8);
③当以BQ为四边形对角线线时,则有平行四边形ABP3Q,
∴QP3AB,QP3=AB,,
∵A(2,0),Q(-2,8),
∴将AB沿x轴向左平移4个单位,沿y轴向上平移8个单位,得到QP3,
又∵B(-6,0),,
∴P3(-10,8);
综上,存在一点P,使得Q、B、A、P围成的图形是平行四边形,P点坐标为(6,8)或(-2,-8)或(-10,8) .
【点评】该题考查的内容主要涉及到利用待定系数法确定函数解析式、利用轴对称性质求最小值、平行四边形的判定和性质,平移坐标变换规律,题目属二次函数综合题,要注意分类讨论思想的应用.
12.(1)
(2)存在,P(-5,-20)
(3)G或
【分析】(1)运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)过点A作,交轴于点,交抛物线与点,通过∽ 求得OH的长,从而得到H点坐标,继而得到直线AP的解析式,与抛物线解析式联立即可得到点P坐标;
(3)连接OD,易得四边形OFDE是矩形,则OD=EF,根据垂线段最短可得当时,OD(即EF)的长度最小.然后只需求出点D的纵坐标,就可得到点G的纵坐标,代入解析式就可求出点G的横坐标,从而得到点G的坐标.
(1)
∵抛物线与x轴交于两点,
设抛物线的解析式为,
∵抛物线过点C(0,),
∴
∴,
∴,
;
(2)
过点A作,交轴于点,交抛物线与点,则A(5,0),B(-1,0)
∵,
∴∽
∴
∴;
又∵,,
∴,
∴H(0,-10),A(5,0),
设直线的解析式为,
解得
∴直线AP的解析式为,
联立
解得
∴P(-5,-20);
(3)
∵轴,轴,
∴四边形OFDE是矩形,
∴EF=OD,
∴EF长度的最小值为OD长度的最小值,当时,OD的长度最小.
此时,
,
又∵轴,,
∴∽,
∴
∴,
∴OE=2,
∴点G的纵坐标为2,
∴
解得,
∴G或.
【点评】本题考查二次函数,待定系数法,相似三角形的判定与性质,解一元二次方程,最小值等知识,能正确地分析问题,根据题意画出图形等是解题的关键.
13.(1)点A的坐标为,点C的坐标为,直线l的表达式为
(2)最小值为
(3)存在,为,, ,
【分析】(1)根据抛物线解析式,令及即可得点A,C两点的坐标;并根据待定系数法求出直线的表达式;
(2)根据题意判定四边形CEFQ是平行四边形,利用平行四边形的性质及将军饮马模型,结合勾股定理求线段长即可;
(3)分三种情况构造直角三角形,利用勾股定理求解即可.
(1)
解:当时,,
∴点C的坐标为.
当,即,解得,.
∵点A在点B左侧,
∴点A的坐标为,点B的坐标为.
设直线l的表达式为,
∵点和点在直线l上,
∴.
解得.
∴直线l的表达式为.
∴点A的坐标为,点C的坐标为,直线l的表达式为.
(2)
解:抛物线的对称轴为直线.
连接CE,过点F作,交y轴于点Q,连接AQ.
∵点C坐标为,点D坐标为,
∴点C,D关于直线m对称.
∴.
∵,,
∴四边形CEFQ是平行四边形.
∴,.
∴.
∴当点F运动到AQ与直线m的交点处时,最小,最小值即为AQ的长.
在Rt△AOQ中,,,
由勾股定理得.
∵,,
∴.
∴四边形ADEF的周长最小值为.
(3)
解:存在,为,, ,.
假设在直线m上存在一点P,使得△BDP为直角三角形,分三种情况:①过作,交直线于;②以中点为圆心,为半径作圆,交直线于;③过作,交直线于,如图所示:
设,
,,则,,,
①过作,交直线于:
在中,,根据勾股定理,即,
,
,解得,即;
②以中点为圆心,为半径作圆,交直线于:
在中,,根据勾股定理,即,
,
,
,
即,
解得,,即,;
③过作,交直线于:
在中,,根据勾股定理,即,
,
,解得,即;
综上所述,在直线m上存在一点P,使得△BDP为直角三角形,点坐标为,, ,.
【点评】本题考查二次函数综合,涉及到待定系数法求直线解析式、二次函数与坐标轴交点坐标求解、平行四边形的判定与性质、动点最值问题、两点之间距离公式、勾股定理和构造直角三角形的方法,熟练掌握相关知识及解题方法是解决问题的关键.
14.(1)(-10,0);(2,0);
(2)或3
(3)
【分析】(1)二次函数中,令y=0,解方程得点A、B坐标,令x=0得点C坐标,通过勾股定理求得BC的长;
(2)先求出直线BC的函数关系式,再求得点D及点E的坐标,再得出△AEB为等腰直角三角形,求得EC及AC的长,证得△CPO∽△ACE,求得OP的长,再证△CPO∽△CAE,求得OP的长;
(3)先证明Rt△COP∽Rt△QDO,可得,作点M关于直线x=-4的对称点M’, 过点M’作MN⊥x轴于点N,求得点M及M’的坐标,再求出OM’的长,最后求出的最小值.
(1)
二次函数中,令y=0,得:,
解得:,
∴A(-10,0),B(2,0),
二次函数中,令x=0,得:y=2,
∴C(0,2),
∴,
故答案为:(-10,0);(2,0);;
(2)
如图,连接AE,
设直线BC的函数关系式为y=kx+b.
∵函数图像经过B(2,0),C(0,2)
则,解得.
∴y与x的函数关系式为;
∵抛物线的对称轴为x=-4
∴D(4,0).
延长BC交对称轴为E,
∴E(-4,6),
∴DE=DB=6.
又∵DE⊥DB,
∴∠DEB=∠DBE=45°.
∵A(-10,0),AD=DE=DB=6,
∴△AEB为等腰直角三角形,.
∴,.
若∠CPO=∠HCA,
则△CPO∽△ACE,
∵在△ACE中,AE:CE=3:2,
∴CO:OP=3:2
∵CO=2,
∴;
若∠PCO=∠HCA,
则△CPO∽△CAE,
∵在△ACE中,AE:CE=3:2,
∴OP:CO=3:2
∵CO=2,
∴OP=3;
综上所述,OP长为或3.
(3)
由题意可知:
∵,∠COP=∠QDO=90°,
∴Rt△COP∽Rt△QDO.
∴
∴OQ=2CP.作点M关于直线x=-4的对称点M’,则MQ=M’Q.
∵M(-3,)
∴M’(-5,),
过点M’作MN⊥x轴于点N,
在Rt△M’NO中,.
所以QM+2CP的最小值为.
故答案为:
【点评】本题主要考查待定系数法求二次函数解析式,二次函数背景下三角形最值问题,相似三角形的性质及判定、勾股定理等内容,是道综合性比较强的题目,在解题时注意作适当的辅助线,求最值问题的关键是构造出对应的线段.
15.(1),,,
(2),
(3)存在,
【分析】(1)分别令,求得的坐标,然后待定系数法求解析式即可求解.;
(2)先根据勾股定理求得,当点在线段上时.过点作轴,垂足为.当点在线段的延长线上时.过点作轴,垂足为.证明,根据相似三角形的性质列出比例式,代入数值即可求解;
(3)过点作轴,并且交直线于点,过点作,并且交轴于点,证明,,设点,,则,根据,求得,进而根据二次函数的性质求得的最大值即可求解.
(1)
解:二次函数与轴交于,两点,与轴交于点.
令,则,即.
令,则,解得,即,,
,,.
设直线的表达式为,
则
解得
直线的表达式是:.
(2)
∵,
∴.
又∵.
∴.
∴.
由勾股定理,得.
分两种情况.
如答图1,当点在线段上时.过点作轴,垂足为.
则.
∴.
∴.
解得,.
∴.
∴点.
如答图2,当点在线段的延长线上时.过点作轴,垂足为.
则.
∴.
∴.
解得,.
∴.
∴点.
(3)
如答图3.过点作轴,并且交直线于点,过点作,并且交轴于点.
则,
.
∴.
∵,,
∴.
∴.
设点,.
∴.
∴.
∴.
∵,
∴有最大值.的最大值为.
【点评】本题考查了二次函数的综合运用,相似三角形的性质与判定,掌握二次函数的性质以及相似三角形的性质与判定是解题的关键.
16.(1)抛物线的解析式为y=−x2+2x+3;C(0,3);
(2)PE最大值为,点P的坐标为(,);
(3)点G的坐标为(0,1)或(0,3+1)或(0,1-3).
【分析】(1)求得A(-1,0),B(3,0),利用待定系数法即可求解;
(2)先求得直线BC的解析式为y=-x+3,设点P的坐标为(m,−m2+2m+3),则点E的坐标为(m2-2m,−m2+2m+3),得到PE= m-( m2-2m) = - ( m-) 2+,利用二次函数的性质求解即可;
(3)设点P的坐标为(n,−n2+2n+3),则点M的坐标为(n,−n+3),分当MC和MP为邻边,即MC=MP时和当PC与PM为邻边,即PC=PM时两种情况讨论,即可求解.
【解析】(1)解:∵OB=3OA=3,
∴OA=1,
∴A(-1,0),B(3,0),
把A(-1,0),B(3,0)代入y=−x2+bx+c得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=−x2+2x+3;
令x=0,则y=3,
∴C(0,3);
(2)解:设直线BC的解析式为y=kx+3,
把B(3,0)代入得0=3k+3,
解得k=-1,
∴直线BC的解析式为y=-x+3,
设点P的坐标为(m,−m2+2m+3),则点E的坐标为(m2-2m,−m2+2m+3),(0
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