2025年中考数学二轮复习专题二次函数与圆的综合练习
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这是一份2025年中考数学二轮复习专题二次函数与圆的综合练习,共15页。试卷主要包含了如图,已知直线AB,5≤ND≤+0等内容,欢迎下载使用。
(1)求∠ACB的度数;
(2)已知抛物线y=ax2+bx+3经过A、B两点,求抛物线的解析式;
(3)线段BC上是否存在点D,使△BOD为等腰三角形?若存在,则求出所有符合条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由.
例2.已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0).
(1)若a=1,c=﹣1,且该二次函数的图象过点(2,0),求b的值;
(2)如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,该二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1<0<x2,点D在⊙O上且在第二象限内,点E在x轴正半轴上,连接DE,且线段DE交y轴正半轴于点F,.
①求证:.
②当点E在线段OB上,且BE=1.⊙O的半径长为线段OA的长度的2倍,若4ac=﹣a2﹣b2,求2a+b的值.
例3.如图,抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,AB=4.抛物线的对称轴x=3与经过点A的直线y=kx﹣1交于点D,与x轴交于点E.
(1)求直线AD及抛物线的表达式;
(2)在抛物线上是否存在点M,使得△ADM是以AD为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)以点B为圆心,画半径为2的圆,点P为⊙B上一个动点,请求出PC+PA的最小值.
例4.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+4经过点A(﹣4,0)、B(1,0),交y轴于点C(0,4),点P是抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)当点P的坐标为(﹣2,6)时,求四边形AOCP的面积;
(3)当∠PBA=45°时,求点P的坐标;
(4)过点A、O、C的圆交抛物线于点E、F,如图2.连接AE、AF、EF,判断△AEF的形状,并说明理由.
例5.如图,抛物线与x轴交于O,A两点,点B为抛物线的
顶点,点D的坐标为(t,0)(﹣3<t<0),连接BD并延长与过O,A,B三点的⊙P相交于点C.
(1)判断△OAB的形状,并说明理由;
(2)连接AC,BE,BO,当∠CAE=∠OBE时,求AD·AE的值.
例6.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A,C两点,抛物线y=x2﹣6x+5经过A,C两点,与x轴的另一交点为B.
如图,若P点是半径为2的⊙B上一动点,连接PC、PA,当点P运动到某一位置时,PC+PA的值最小,请求出这个最小值,并说明理由.
例7.如图,已知抛物线y=k(x+1)(x﹣3k)(且k>0)与x轴分别交于A、B两点,A点在B点左边,与Y轴交于C点,连接BC,过A点作AE∥CB交抛物线于E点,0为坐标原点.
(1)用k表示点C的坐标(0, );
(2)若k=1,连接BE,
①求出点E的坐标;
②在x轴上找点P,使以P、B、C为顶点的三角形与△ABE相似,求出P点坐标;
(3)若在直线AE上存在唯一的一点Q,连接OQ、BQ,使OQ⊥BQ,求k的值.
例8.如图,已知直线AB:y=kx+2k+4与抛物线y=x2交于A,B两点.
(1)直线AB总经过一个定点C,请直接写出点C坐标;
(2)当k=﹣时,在直线AB下方的抛物线上求点P,使△ABP的面积等于5;
(3)若在抛物线上存在定点D使∠ADB=90°,求点D到直线AB的最大距离.
课后练习
1.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),与x轴交于A(4,0)、O两点,点D(2,﹣2)为抛物线的顶点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点E为AO的中点,以点E为圆心、以1为半径作⊙E,交x轴于B、C两点,点M为⊙E上一点.
①射线BM交抛物线于点P,若BM=,求点P的坐标;
②如图2,连接OM,取OM的中点N,连接DN,则线段DN的长度是否存在最大值或最小值?若存在,请求出DN的最值;若不存在,请说明理由.
2.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且OB=OC=2OA.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点M,使∠ABC=∠BCM,如果存在,求点M的坐标,如果不存在,说明理由;
(3)若点D是抛物线第二象限上一动点,过点D作DF⊥x轴于点F,过点A,B,D的圆与DF交于点E,连接AE,BE,求△ABE的面积.
3.如图,抛物线y=﹣x﹣4交x轴于A,B两点,交y轴于点C,点P是位于B,C之间抛物线上的动点(包括B,C两点),点E是△ABP的外接圆圆心.
(1)如图1,若动点P为抛物线的顶点,求圆心E的坐标;
(2)如图2,作PH⊥x轴于点H,延长PH交⊙E于点Q,连接PA,PB.
①求证:的值为定值;
②如图3,连接AQ,BQ,记四边形APBQ,△APH,△BQH的面积依次为S,S1,S2,若满足,求此时点P的坐标.
4.我们约定:图象关于y轴对称的函数称为偶函数.
(1)下列函数是偶函数的有 (填序号);
①y=x+2023;②y=﹣2001x2+2024;③;④y=2024x2﹣2023x+6.19.
(2)已知二次函数y=(k+1)x2+(k2﹣1)x+1(k为常数)是偶函数,将此偶函数向下平移得到新的二次函数y=ax2+bx+c,新函数的图象与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,若以AB为直径的圆恰好经过点C,求平移后新函数的解析式;
(3)如图,已知偶函数y=ax2+bx+c(a≠0)经过(1,2),(2,5),过点E(0,2)的一次函数的图象与二次函数的图象交于A,B两点(A在B的左侧),过点AB分别作AC⊥x轴于点C,BD⊥x轴于点D,取AB的中点Q,连接CQ、DQ,分别用S1,S2,S3表示△ACQ,△QCD,△QDB的面积,若S2=S1•S3.
①证明:;
②求直线AB的解析式.
5.已知二次函数图象的顶点坐标为A(2,0),且与y轴交于点(0,1),B点坐标为(2,2),点C为抛物线上一动点,以C为圆心,CB为半径的圆交x轴于M,N两点(M在N的左侧).
(1)求此二次函数的表达式;
(2)当点C在抛物线上运动时,弦MN的长度是否发生变化?若变化,说明理由;若不发生变化,求出弦MN的长;
(3)当△ABM与△ABN相似时,求出M点的坐标.
课后练习参考答案
1.解:(1)由抛物线顶点式表达式得:y=a(x﹣2)2﹣2,
将点A的坐标代入上式并解得:a=,
故抛物线的表达式为:y=(x﹣2)2﹣2=x2﹣2x①;
(2)①如图1,连接EM,
点E是OA的中点,则点E(2,0),圆的半径为1,则点B(1,0),C(3.0),
∴BM=EM=1,
∵BM=,
∴△BEM为等腰直角三角形,
当点P在x轴上方时,此时点M的坐标为(2,1),
故设直线BP的表达式为:y=ax+b,将点B(1,0),M(2,1)的坐标代入得:
,
解得:,
故直线BP的表达式为:y=x﹣1②,
联立①②并解得:x=3+或x=3﹣(不合题意,舍去),
∴y=2+,
此时,点P的坐标为:(3+,2+);
当点P在x轴下方时,M(2,﹣1),
故设直线BP的表达式为:y=mx+n,将点B(1,0),M(2,﹣1)的坐标代入得:
,
解得:,
故直线BP的表达式为:y=﹣x+1③,
联立①③并解得:x=1+或x=1﹣(不合题意,舍去),
∴y=﹣,
此时,点P的坐标为(1+,﹣);
综上,点P的坐标为(3+,2+)或(1+,﹣);
②线段DN的长度存在最大值或最小值,理由如下:
连接BN、BD、EM,如图2,
则BN是△OEM的中位线,故BN=EM=,而BD==,
在△BND中,BD﹣BN≤ND≤BD+BN,
即﹣0.5≤ND≤+0.5,
故线段DN的长度最小值和最大值分别为﹣0.5和+0.5.
2.解:(1)设点B(2m,0)(m>0),
∵OB=OC=2OA,
则点C(0,﹣2m)、B(2m,0),
则抛物线的表达式为:y=(x﹣2m)(x+m)=(x2﹣mx﹣2m2),
∵C(0,﹣2m),
则﹣m2=﹣2m,
解得:m=2,
则抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣4;
(2)存在,理由:
由(1)知,点A、B、C的坐标分别为:(﹣2,0)、(4,0)、(0,﹣4),
在抛物线上存在点M,使∠ABC=∠BCM,理由如下:
过点C作CM∥x轴,交抛物线于点M,
∵OB=OC,∠BOC=90°,
∴△BOC是等腰直角三角形,
∴∠ABC=∠OCB=45°,
∵∠ABC=∠BCM,
∴∠BCM=45°,
∴∠OCM=90°,
∴CM⊥y轴,
把y=﹣4代入y=x2﹣x﹣4=﹣4,
解得x1=2,x2=0(点C的横坐标,舍去),
∴点M的坐标为(2,﹣4);
(3)点A的坐标为(﹣2,0),
∴AB=6,
设过点A、B、D得圆的圆心为点G,
∵GA=GB,
∴点G在线段AB的垂直平分线上,
设点G的坐标为(1,t),
同理可得点G在线段DE的垂直平分线上,
∵DE⊥x轴于点F,
∴设D(m,n),则E(m,2t﹣n),
∴S△ABE=AB•EF=6×(2t﹣n)=3(2t﹣n),
∵GD2=GA2,
∴(1﹣m)2+(t﹣n)2=(﹣2﹣1)2+(0﹣t)2,
整理得m2﹣2m+1+n2﹣2tn﹣9=0①,
∵点D在抛物线上,
∴m2﹣m﹣4=n,
得m2=2m+2n+8②,
将②代入①得,n2﹣2tn+2n=0,
∵n≠0,
∴n﹣2t+2=0,即2t﹣n=2,
∴S△ABE=3(2t﹣n)=6.
3.(1)解:由抛物线的表达式知,抛物线的对称轴为直线x=1,顶点为(1,﹣),
当P为抛物线的顶点时,P(1,﹣),
连接EA,设抛物线的对称轴交x轴于点F,如图,
∵P(1,﹣),
∴OF=1,PF=.
∵A(﹣2,0),
∴OA=2,
∴AF=OA+OF=3.
设⊙E的半径为r,则EA=EP=r,
∴FE=PF﹣PE=﹣r.
∵AF2+EF2=AE2,
则9+(﹣r)2=r2,
解得:r=,
∴EF=﹣=,
∴E(1,﹣);
(2)①证明:如图,
∵点P是介于B、C之间的抛物线上的动点(包括B、C两点),
∴设P(m,m2﹣m﹣4),则0<m<4,m2﹣m﹣4<0,
∴OH=m,PH=﹣(m2﹣m﹣4)=﹣m2+m+4,
∵A(﹣2,0),B(4,0),
∴OA=2,OB=4,
∴AH=m+2,BH=4﹣m.
由相交弦定理得:
AH•BH=PH•QH,
∴QH===2,
②作EF⊥PQ于点F,连接EQ,
设点P(t,t2﹣t﹣4),则点H(t,0),
则S1=S△APH=AH×PH=(t+2)(t2﹣t﹣4),S=S四边形APBQ=6×PQ×=3PQ,
设S3=S△AQH,S4=S△BHP,
∵S=S1+S2+S3+S4,且,
即S=S1+S2+2,
则S3+S4=2,
∵S3=AH×QH,S4=PH×BH,
则=,则S3S4=S1S2,
则(﹣)2=0,
则S3=S4,
∵圆E为△ABP为外接圆,
则EP=EQ=EA=AE,
∵∠PAB=∠PQB,∠AHP=∠QHB,
∴△AHP∽△QHB,
即,
则AH•BH=HP•QH①,
∵S3=S4,则AH•QH=HP•BH②,
由①÷②得:BH2=HQ2,
∵=2,
则HQ=2,
则xP=xH=2,yP=4﹣2﹣4=﹣4,
则点P(2,﹣4).
4.(1)解:
故答案为:②③;
(2)解:由题意得,
(k+1)x2+(k2﹣1)x+1=(k+1)(﹣x)2+(k2﹣1)(﹣x)+1,
∴2(k2﹣1)x=0,
∴k1=1,k2=﹣1(舍去),
∴y=2x2+1,
故设平移后的函数解析式为:y=2x2+c,
由2x2+c=0得,
x=±,
∴﹣c=,
∴c=﹣,
∴y=2x2﹣;
(3)①证明:如图,
过点Q作FG∥CD,交AC于F,交BD的延长线于G,作QH⊥CD于H,
∵AC⊥x轴,BD⊥x轴,
∴FG⊥AC,FG⊥BD,
可得四边形OCFQ是矩形,四边形OEGQ是矩形,
∴S△HCF=S△QCH,S△QHD=S△QGD,
∵Q是AB的中点,
∴AQ=BQ,
∵∠AFQ=∠G=90°,∠AQF=∠BQG,
∴△AQF≌△BQG (AAS),
∴S△AQF=S△BQG,
∴S2=S△QCH+S△QHD=S△HCF+S△QDG=S1﹣S△AQF+S3+S△BQG=S1+S3,
∵S2=S1•S3,
∴;
②解:如图,
由题意得:b=0,
∴,
∴,
∴y=x2+1,
设A(m,m2+1),B(n,n2+1),则Q(,),
∵直线AB过点E,
∴设AB的解析式为:y=kx+2,
∴,
∴k=m+n,
∴(m+n)m+2=m2+1,
∴mn=﹣1,
∵QF=QG=n﹣=,
∴S1=AC•QF=,S2=,S3=,
∵S2=S1S3,
∴=•,
∴n﹣m=4,
∴(m+n)2=(n﹣m)2+4mn=16﹣4=12,
∴m+n=+2,
∴直线AB的解析式为:y=2+2或y=﹣2+2.
5.解:(1)设抛物线的表达式为y=a(x﹣2)2.
∵将(0,1)代入得:4a=1,解得a=,
∴抛物线的解析式为y=(x﹣2)2.
(2)MN的长不发生变化.
理由:如图1所示,过点C作CH⊥x轴,垂足为H,连接BC、CN.
设点C的坐标为(a,).
∵CH⊥MN,
∴MH=HN.
∵HN2=CN2﹣CH2=CB2﹣CH2,
∴HN2=[2﹣]2+(a﹣2)2﹣[]2=4.
∴HN=2.
∴MN=4.
∴MN不发生变化.
(3)如图2所示:
①当点C与点A重合时.
∵MN经过点C,
∴MN为圆C的直径.
∴MC=2.
∵点C(2,0),
∴M(0,0).
②如图3所示:
∵△ABM∽△ANB,
∴,即AB2=AM•AN.
设AM=a,则4=a(a+4),解得:a1=﹣2+2,a2=﹣2﹣2(舍去),
又∵点A(2,0),
∴2+(﹣2+2)=2.
∴点M的坐标为(2,0).
如图4所示:
∵△ABN∽△AMB,
∴AB2=AN•AM.
设AM=a,则4=a(a﹣4),解得:a1=2+2,a2=2﹣2(舍去).
又∵点A(2,0),
∴2﹣(2+2)=﹣2.
∴点M的坐标为(﹣2,0).
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