2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练3:与面积相关的综合题(附答案)
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1.如图1,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标是(3,0),并且OA=OC=3OB,动点P在过A,B,C三点的抛物线上,
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使得△ACP是以AC为底的等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由;
(3)过动点P作PE垂直于y轴于点E,交直线AC于点D,过点D作x轴的垂线,垂足为F,连接EF,以线段EF的中点G为圆心,以EF为直径作⊙G,求⊙G最小面积.
2.如图,抛物线y=ax2+bx﹣与x轴相交于B(﹣1,0),C(3,0)两点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点D在抛物线的对称轴上,且位于x轴的上方,将△BCD沿直线BD翻折得到△BC′D,若点C′恰好落在抛物线的对称轴上,求点C′和点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,设抛物线与y轴交于点Q,连接BQ、DQ,点P为抛物线上的一个动点(点P与点Q不重合),且S△PBD=S△BDQ,请求出所有满足条件的点P的横坐标.
3.如图,抛物线y=ax2与直线y=2x在第一象限内交于点A(2,t).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在x轴上是否存在一点P,使△OAP是以OA为腰的等腰三角形?若存在,请你求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)过A点作直线AB平行x轴且交抛物线y=ax2于点B,在x轴的正半轴上找一点C,使得OC=AB,连接BC交y轴于点D,直线AD上是否存在一点Q使得△CAQ的面积与△CAB的面积相等?若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
4.如图1,矩形OBCD的边OD,OB分别在x轴和y轴上,且B(0,8),D(10,0).点E是DC边上一点,将矩形OBCD沿过点O的射线OE折叠,使点D恰好落在BC边上的点A处.
(1)若抛物线y=ax2+bx经过点A,D,求此抛物线的解析式;
(2)若点M是(1)中抛物线对称轴上的一点,是否存在点M,使△AME为等腰三角形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由;
(3)如图2,动点P从点O出发沿x轴正方向以每秒1个单位的速度向终点D运动,动点Q从点D出发沿折线D﹣C﹣A以同样的速度运动,两点同时出发,当一点运动到终点时,另一点也随之停止,过动点P作直线l⊥x轴,依次交射线OA,OE于点F,G,设运动时间为t(秒),△QFG的面积为S,求S与t的函数关系式,并直接写出t的取值范围.(t的取值应保证△QFG的存在)
5.如图,已知二次函数y=ax2+x+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B、C,点C坐标为(8,0),连接AB、AC.
(1)请直接写出二次函数的表达式;
(2)若点N在x轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,请直接写出此时点N的坐标;
(3)若点N在线段BC上运动(不与点B、C重合),过点N作NM∥AC,交AB于点M,当△AMN面积最大时,求此时点N的坐标.
6.如图,抛物线与x轴相交于点A(﹣3,0)、点B(1,0),与y轴交于点C(0,3),点D是第二象限内抛物线上一动点.F点坐标为(﹣4,0).
(1)求这条抛物线的解析式;并写出顶点坐标;
(2)当D为抛物线的顶点时,求△ACD的面积;
(3)连接OD交线段AC于点E.当△AOE与△ABC相似时,求点D的坐标;
(4)在x轴上方作正方形AFMN,将正方形AFMN沿x轴下方向向右平移t个单位,其中0≤t≤4,设正方形AFMN与△ABC的重叠部分面积为S,直接写出S关于t的函数解析式.
7.如图,直线y=﹣x+4与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点E是抛物线上的一动点(不与B,C两点重合),当S△BEC=S△BOC时,求点E的坐标;
(3)若点F是抛物线上的一动点,当S△BFC为什么取值范围时,对应的点F有且只有两个?
8.如图,在平面直角坐标系中,已知四边形ABCD为平行四边形,点A在y轴上且在B的下方,B(0,3),且点C,点D在第一象限.
(1)若点A(0,1),点D(2,2),求点C的坐标;
(2)若点C在直线y=0.5x+3上,
①若CD=BC,点D在抛物线y=x2﹣x+3上,求点C的坐标;
②若CD=BC,抛物线y=x2﹣ax+4﹣a经过点D、E,与y轴交于点F,若点E在直线BD上,求S△DEF﹣S▱ABCD的最大值.
9.综合与实践
如图,抛物线y=与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),交y轴于点C.点D从点A出发以每秒1个单位长度的速度向点B运动,点E同时从点B出发以相同的速度向点C运动,设运动的时间为t秒.
(1)求点A,B,C的坐标;
(2)求t为何值时,△BDE是等腰三角形;
(3)在点D和点E的运动过程中,是否存在直线DE将△BOC的面积分成1:4两份,若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
10.如图1,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且OB=2OA=4.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)设P是(1)中抛物线上的一个动点,当直线OC平分∠ACP时,求点P的坐标;
(3)如图2,点G是线段AC的中点,动点E从点A出发,以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,动点F从点B出发,以每秒个单位长度的速度向终点C运动,若E、F两点同时出发,运动时间为t秒.则当t为何值时,△EFG的面积是△ABC的面积的?
11.如图(1),抛物线y=ax2+bx经过A和B(3,﹣3)两点,点A在x轴的正半轴,且OA=4.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线上一动点,且在直线OB的下方(不与O、B重合),过M作MK⊥x轴,交直线BO于点N,过M作MP∥x轴,交直线BO于点P,求出△MNP周长的最大值及周长取得最大值时点M的坐标;
(3)如图(2),过B作BD⊥y轴于点D,交抛物线于点C,连接OC,在抛物线上是否存在点Q使得S△OCD:S△OCQ=3:2,若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
12.如图,在平面直角坐标系中,⊙M与x轴相交于点B(4,0),D(﹣2,0),与y轴相交于点A(0,m),C(0,n).
(1)求mn的值;
(2)若抛物线y=x2+bx+c(b,c为常数)经过点B,C,点E在抛物线上.当△AED的重心恰好是原点O时,求该抛物线的解析式.
(3)在(2)条件下,P是抛物线上的动点.问:直角平面坐标系中是否存在一点Q,使得以A,D,P,Q为顶点的平行四边形的面积取最小?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
13.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(8,0),与y轴交于点C(0,﹣8),连接AC,D是抛物线对称轴上一动点,连接AD,CD,得到△ACD.
(1)求该抛物线的函数解析式.
(2)△ACD周长能否取得最小值,如果能,请求出D点的坐标;如果不能,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,在抛物线上是否存在点E,使得△ACE与△ACD面积相等,如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
14.如图,二次函数y=﹣x2+bx+3的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点D为OC的中点,点P是第一象限内抛物线上的点.
(1)b= ;
(2)过点P作PH⊥x轴,垂足为H,PH与BC、BD分别交于点M、N.是否存在这样的点P,使得PM=MN=NH?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)过点P作PQ⊥BD,垂足为Q,直线PQ与x轴交于点R,当S△PQB=2S△QRB时,求点P的坐标.
15.已知抛物线y=ax2+bx+c过点M和坐标原点O,一次函数y=mx﹣4m与x轴交于点M.
(1)求出抛物线的对称轴;
(2)如图1,以线段OM为直径作⊙C,在第一象限内的圆上存在一点B,使得△OBC为等边三角形,求⊙C过点B的切线l的函数解析式;
(3)如图2,在(2)的条件下,当a>0时,若抛物线上有且只存在三点D1、D2、D3,使得∠OD1M=∠OD2M=∠OD3M=60°,过点B的切线与抛物线交于P、Q两点,试问:在直线PQ下方的抛物线上是否存在一点N,使得△PNQ的面积最大?若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.
16.如图,抛物线y=ax2+3ax+c(a>0)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(1,0),且OC=3OB.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点A的坐标;
(3)若点D是在第三象限抛物线上的动点,连结AD、OD.设点D的横坐标为m,△ADO面积为s,求s关于m的函数解析式,并直接写出自变量m的取值范围;请问当m为何值时,s有最大值?最大值是多少.
17.已知二次函数y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)的大致图象如图所示,这个函数图象的顶点为点D.
(1)求该函数图象的开口方向、对称轴及点D的坐标;
(2)设该函数图象与y轴正半轴交于点C,与x轴正半轴交于点B,图象的对称轴与x轴交于点A,如果DC⊥BC,tan∠DBC=,求该二次函数的解析式;
(3)在(2)的条件下,设点M在第一象限该函数的图象上,且点M的横坐标为t(t>1),如果△ACM的面积是,求点M的坐标.
参考答案
1.解:(1)∵点A的坐标是(3,0),
∴OA=3,
∵OA=OC=3OB,
∴OC=3,OB=1,
∴点C(0,3),点B(﹣1,0),
设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),
∴3=﹣3a,
∴a=﹣1,
∴抛物线解析式为:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3;
(2)∵△ACP是以AC为底的等腰三角形,
∴AP=CP,
又∵OA=OC,
∴OP是AC的垂直平分线,
∵OA=OC,∠AOC=90°,OP是AC的垂直平分线,
∴OP平分∠AOC,
∴直线OP解析式为y=x,
联立方程组可得:,
∴或,
∴点P坐标为(,)或(,);
(3)如图,
∵点A的坐标是(3,0),点C坐标为(0,3),
∴直线AC解析式为:y=﹣x+3,
设点D坐标为(m,﹣m+3),
∴DE=|m|,DF=|﹣m+3|,
∴EF2=DE2+DF2=m2+(﹣m+3)2,
∵⊙G的面积=×EF2=×[m2+(﹣m+3)2]=×[2(m﹣)2+],
∴当m=时,⊙G最小面积为.
2.解:(1)把点B(﹣1,0),C(3,0)分别代入,得
,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为:;
(2)抛物线与x轴相交于点B(﹣1,0),点C(3,0),
∴BC=4,对称轴为直线x=1,
∴E(1,0),BE=2,
∴C′E=,
∴,
∴,
∴∠C′BE=60°,
由翻折得,∠DBE=30°,
∴DE=BE•tan30°=,
∴D(1,);
(3)设BD交y轴于点F,
设直线BD的解析式为y=kx+b(k≠0),则
,
解得,,
∴BD的解析式为:y=,
∴F(0,),
∵抛物线的解析式为,
∴Q(0,﹣),
分两种情况:
①当点P、Q在直线BD的同侧时,
∵S△PBD=S△BDQ,
∴PQ∥BD,
∴直线PQ的解析式为:y=,
联立方程组,
解得,(舍),,
∴P(3,0);
②当点P与点Q在BD的两侧时,
∵S△PBD=S△BDQ,
∴点P、点Q到直线BD的距离相等,
∵F(0,),Q(0,﹣),
∴,
在y轴上截取HF=FQ,过点H作BD的平行线,交抛物线于点P′和P″,
∴HF=FQ=,
∴H(0,),
∴直线HP′的解析式为y=,
联立方程组,
解得,,
综上,当点P的横坐标为3或或时,S△PBD=S△BDQ.
3.解:(1)把A(2,t)代入y=2x中,得t=4,
∴A(2,4),
把A(2,4)代入y=ax2中,得a=1,
∴抛物线的解析式为y=x2;
(2)设P点的坐标为(m,0),
当OA=OP时,有m2=22+42,
解得,m=2,或m=﹣2,
∴此时P点的坐标为P(﹣2,0)或(2,0);
当OA=PA时,有(m﹣2)2+42=22+42,
解得,m=0(舍),或m=4,
∴此时P点坐标为(4,0),
综上,在x轴上存在一点P,使△OAP是以OA为腰的等腰三角形,其P点坐标为(﹣2,0)或(2,0)或(4,0);
(3)∵过A点作直线AB平行x轴且交抛物线y=x2于点B,
∴B(﹣2,4),
∴AB=4,
∵AB=OC,
∴C(4,0),
设直线BC的解析式为:y=cx+d(c≠0),则
,
解得,,
∴直线BC的解析式为:y=﹣,
∴D(0,),
同理得,AC的解析式为y=﹣2x+8,
直线BO的解析式为y=﹣2x,
直线AD的解析式为y=,
∴OB∥AC,
当点Q与B点在直线AC同旁时,
∵△CAQ的面积与△CAB的面积相等,
∴BQ∥AC,
即Q点在OB上,为AD与OB的交点,
联立方程组得:,
解得,,
∴此时Q(﹣1,2),
当点Q与B点直线AC两旁时,延长BA到E,使得AB=AE=4,过E作EQ′∥AC,与AD交于点Q′,
∴E(6,4),
∵△CAQ的面积与△CAB的面积相等,
∴EQ′∥AC,
∴设EQ′的解析式为y=﹣2x+n,
把E(6,4)代入y=﹣2x+n,得n=16,
∴EQ′的解析式为y=﹣2x+16,
联立方程组,
解得,,
∴Q′(5,6);
综上,直线AD上存在一点Q使得△CAQ的面积与△CAB的面积相等,其Q点坐标为Q(﹣1,2)或(5,6).
4.解:(1)∵四边形OBCD是矩形,B(0,8),D(10,0),
∴BC=OD=10,DC=OB=8,∠OBC=∠C=90°,
由折叠可得:OA=OD=10,AE=DE,
∵∠OBC=90°,OB=8,OA=10,
∴AB=6,
∴AC=4,
设AE=DE=x,则CE=8﹣x,
∵∠C=90°,
∴x2=42+(8﹣x)2,
解得:x=5,
∴AE=DE=5,
∴点A的坐标为(6,8),点E的坐标为(10,5),
∵抛物线y=ax2+bx经过点A(6,8),D(10,0),则,解得,
此抛物线的解析式为y=﹣x2+x;
(2)抛物线过O、D(10,0)两点,则其对称轴为x=5,
设点M(5,m),而点A(6,8)、点E(10,5),
则AE2=16+9=25,AM2=1+(m﹣8)2,EM2=(m﹣5)2+25,
当AE=AM时,则25=1+(m﹣8)2,解得:m=8±2;
当AE=EM时,同理可得:m=5;
当AM=EM时,同理可得:m=;
故点M的坐标为(5,8+2)或(5,8﹣2)或(5,5)或(5,2.5);
(3)设直线OA的解析式y=k1x,
∵点A的坐标为(6,8),
∴6k1=8,解得:k1=,
直线OA的解析式y=x,
同理可得:直线OE的表达式为y=x,
∵OP=1×t=t,
∴P(t,0),
∵直线⊥x轴于点P、点F,
G是直线l与OA,OE的交点,
∴点F、G的坐标分别为(t,t)、(t,t),
则FG=t﹣t=t,
当0<t<8时,点Q在线段DC上,
过点Q作QS⊥直线l,垂足为S,如图1,
则QS=PD=10﹣t,
∴S=×FG•QS=FG•PD=t(10﹣t)=﹣t2+t;
②当8≤t<9时,点Q在线段CA上,且在直线l的右侧,
设FG交AC于点N,如图2,
则QN=CN﹣CQ=PD﹣CQ=(10t)﹣(t﹣8)=18﹣2t
∴S=FD•QN=t(18﹣2t)=﹣t2+t;
③当t=9时,QN=18﹣2t=0,点Q与点N重合,此时△QFG不存在,故舍去,
④当9<t≤10时,点Q在线段CA上,且在直线l的左侧,设FG交AC于点N,如图3.
则QN=CQ﹣CN=CQ﹣PD=(10﹣t)=2t﹣18,
S=FG•QN=t(2t﹣18)=t2﹣t;
综上所述:S=.
5.解:(1)∵二次函数y=ax2+x+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B、C,点C坐标为(8,0),
∴,
∴,
∴二次函数的表达式为:y=﹣x2+x+4;
(2))∵A(0,4),C(8,0),
∴AC==4,
①以A为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于N,此时N的坐标为(﹣8,0),
②以C为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于N,此时N的坐标为(8﹣4,0)或(8+4,0)
③作AC的垂直平分线,交x轴于N,
∴AN=NC,
∵AN2=AO2+NO2,
∴AN2=16+(8﹣AN)2,
∴AN=5,
∴ON=3,
∴N的坐标为(3,0),
综上所述,若点N在x轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,点N的坐标分别为(﹣8,0)或(8﹣4,0)或(3,0)或(8+4,0);
(3)∵抛物线y=﹣x2+x+4与x轴交于B,C两点,
∴0=﹣x2+x+4,
∴x1=﹣2,x2=8,
∴点B(﹣2,0),
∴BO=2,
设点N的坐标为(n,0),则BN=n+2,过M点作MD⊥x轴于点D,
∴MD∥OA,
∴△BMD∽△BAO,
∴,
∵MN∥AC,
∴,
∴,
∵OA=4,BC=10,BN=n+2,
∴MD=(n+2),
∵S△AMN=S△ABN﹣S△BMN=BN•OA﹣BN•MD=(n+2)×4﹣×(n+2)2=﹣(n﹣3)2+5,
∴当n=3时,△AMN面积最大,
∴N点坐标为(3,0).
6.解:(1)设抛物线解析式为:y=ax2+bx+c,将点A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3)分别代入得:
,
解得:,
故抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3.
由于y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
所以该抛物线的顶点坐标是(﹣1,4);
(2)由(1)知抛物线的顶点坐标为(﹣1,4),
过点D作DM∥y轴,交AC于点M,
∵AC的解析式为y=x+3,则点M的坐标为(﹣1,2),则DM=2,
∴S△ACD=S△ADM+S△CDM=×2×2+×2×1=3.
(3)如图2,过点D作DK⊥x轴于点K,
设D(x,﹣x2﹣2x+3),则K(x,0).并由题意知点D位于第二象限.
∴DK=﹣x2﹣2x+3,OK=﹣x.
∵∠BAC是公共角,
∴当△AOE与△ABC相似时,有2种情况:
①∠AOD=∠ABC.
∴tan∠AOD=tan∠ABC=3.
∴=3,解得x1=,x2=(舍去),
∴D(,).
②∠AOD=∠ACB.
∴tan∠AOD=tan∠ACB=2.
∴=2,解得x1=﹣,x2=(舍去)
∴D(﹣,2).
综上所述,当△AOE与△ABC相似时,点D的坐标是(,)或(﹣,2).
(4)如图3,设A点移动后的对应点为E,EN与AC交于点G,
当0≤t≤1时,
∵OA=OC,GE∥OC,
∴△AGE为等腰直角三角形,
∴AE=EG=t,
∴S△AEG=;
当1<t≤2时,如图4,同理△AFG为等腰直角三角形,
∴AF=GF=t﹣1,
∴MG=MH=1﹣(t﹣1)=2﹣t,
∴S△MHG=MG•MH=,
∴S五边形GFENH=1﹣S△MHG=1﹣(2﹣t)2=﹣+2t﹣1;
当2<t≤时,如图5,
S=S正方形MFEN=1;
当<t≤4时,如图6,正方形MFEN与BC边交于G,H,
过点G作GK⊥OB于点K,
∴GK∥OC,
∴△GKB∽△COB,
∴,
∴,
∴BK=,
∴AK=4﹣=,
∴KE=GN=AE﹣AK=t﹣,
∵△GNH∽△BOC,
∴,
∴NH=3t﹣11,
∴S△GNH=GN•NH==,
∴S五边形MFEHG=1﹣S△GNH=1﹣=﹣.
综合以上可得S=.
7.解:(1)由y=﹣x+4知点B(0,4),点C(4,0),
将B(0,4),C(4,0)代入,
可得,
解得,
∴;
(2)如图,过点E作x轴的垂线交BC于点N,如下图所示,
设点,
则点N(a,﹣a+4),
∴,,
∵,
∴,
解得,,,,
将x1,x2代入抛物线解析式,
可得,,,,
∴,,,;
(3)由题意得,当F点在直线BC的下方的抛物线上时,一定有两个对应的F点满足△BCF面积为S,所以当F点在直线BC的上方的抛物线上时,此时无F点满足△BCF面积为S才符合题意,故只需讨论当点F在直线BC的上方的情况即可,
设点,
由(2)同理可得,
∴当m=2时S△BFC的最大值为,
∴当S△BFC取大于时,无法找到F点,
综上所述:当时,对应的点F有且只有两个.
答:(1);
(2),,,;
(3)当时,对应的点F有且只有两个.
8.解:(1)由点A、B的坐标知,AB=3﹣1=2=CD,
故点D(2,4);
(2)如图,设C(m,m+3),则D(m,m2﹣m+3),
①作BH⊥CD于H,则D(m,m2﹣m+3),
则CB=CD=﹣m2+3m,BH=m,CH=m,m≠0,
∴1+()2=(﹣m+3)2,m=3±,
故C(3+,)或(3﹣,);
②∵y=x+3,BH=m,
∴BC=m. CD=CB=m,
又CD∥y轴,
∴D(m,m2﹣am+4﹣a),
由点B、D的坐标得,直线DB解析式:y=x+3,
解方程:x+3=x2﹣ax+4﹣a,
整理得:mx2﹣(m2+1﹣a)x+m(1﹣a)=0,即[mx﹣(1﹣a)](x﹣m)=0,
解得:x=m或x=,xE=,
而CD=m+3﹣(m2﹣am+4﹣a)=﹣m2+(a+)m﹣1+a,且CD=CB,
∴m=﹣m2+(a+)m﹣1+a,
整理得:m2+(2﹣a)m+1﹣a=0,[m﹣(1﹣a)](m﹣1)=0,
解得:m=1或m=1﹣a.
(I)当m=1时,C(1,),D(1,),F(0,4﹣a),xE=1﹣a,
则S△DEF=BF•(xD﹣xE)=( a﹣1)[1﹣(1﹣a)]=( a2﹣a),
而S▱ABCD=BH•CD=1×=,
故S△DEF﹣S▱ABCD=( a2﹣a)﹣=( a﹣)2﹣,
∵>0,故S△DEF﹣S▱ABCD没有最大值;
(II) 当m=1﹣a时,C(1﹣a,),D(1﹣a,2a+1),
则F(0,4﹣a),xE=1,
而S△DEF=BF•(xD﹣xE)=(a﹣1)[(1﹣a)﹣1]=﹣( a2﹣a),S▱ABCD=BH•CD=(1﹣a)•(1﹣a)=(1﹣a) 2,
∴S△DEF﹣S▱ABCD=﹣( a2﹣a)﹣(1﹣a) 2=﹣3a2+a﹣=﹣3(a﹣)2+≤,
∴S△DEF﹣S▱ABCD的最大值为.
9.解:(1)令y=0,可得0=x2﹣x﹣3,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴点A(﹣1,0),点B(4,0),
令x=0,可得y=﹣3,
∴点C(0,﹣3);
(2)∵点A(﹣1,0),点B(4,0),点C(0,﹣3),
∴AB=5,OB=4,OC=3,
∴BC===5,
当BD=BE时,则5﹣t=t,
∴t=,
当BE=DE时,如图1,过点E作EH⊥BD于H,
∴DH=BH=BD=,
∵cos∠DBC=,
∴,
∴t=,
当BD=DE时,如图2,过点D作DF⊥BE于F,
∴EF=BF=BE=t,
∵cos∠DBC=,
∴,
∴t=,
综上所述:t的值为,和;
(3)∵S△BOC=BO×CO=6,
∴S△BOC=,S△BOC=,
如图1,过点E作EH⊥BD于H,
∵sin∠DBC=,
∴,
∴HE=t,
当S△BDE=S△BOC=时,则(5﹣t)×t=,
∴t1=1,t2=4,
当S△BDE=S△BOC=,时,则(5﹣t)×t=,
∴t2﹣5t+16=0,
∴方程无解,
综上所述:t的值为1或4.
10.解:(1)∵OB=2OA=4,
∴A(﹣2,0),B(4,0),
把A(﹣2,0),B(4,0)分别代入得:
,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)如图,设CP与x轴相交于点D,
∵OC平分∠ACP,AO⊥CO,
∴OA=OD=2,
∴D(2,0),
把x=0代入得,y=﹣4,
∴C(0,﹣4),
设直线CD的解析式为y=kx+d,
把C(0,﹣4),D(2,0)分别代入y=kx+d得:,
解得:,
∴y=2x﹣4,
依题意得,
解得,,
∴P(6,8);
(3)如图2,过点G作GH⊥x轴于点H,
∵GH∥y轴
∴△AHG∽△AOC,
∴,
∴由A(﹣2,0),C(0,﹣4),
得G(﹣1,﹣2),
点E运动到点B的时间为[4﹣(﹣2)]÷1=6秒,
点F运动到点C的时间为秒,
当0<t<4时,如图2,过点F作FM⊥x轴于点M,
依题意得:,
∵OC=OB=4,∠OBC=45°,
∴FM=MB=t,
∴EH=1﹣t,HG=2,HM=6﹣1﹣t=5﹣t,EM=6﹣t﹣t=6﹣2t,
∴S△EFG=S△EGH+S梯形HGFM﹣S△EFM==,
∵,△EFG的面积是△ABC的面积的,
∴,
解得:t1=1,t2=4,
当4≤t≤6时,如图3,
∴S△EFG=S△AFE﹣S△AGE==t,
∴.
综上所述,当t=1或t=4时,△EFG的面积是△ABC的面积的.
11.解:(1)∵点A在x轴的正半轴,且OA=4,
∴点A(4,0),
∵抛物线y=ax2+bx经过A(4,0),B(3,﹣3),
∴,
解得,
∴抛物线解析式为:y=x2﹣4x;
(2)∵点B(3,﹣3),
∴直线OB解析式为y=﹣x,
设点M(m,m2﹣4m),
∴点N(m,﹣m),K(m,0),
∴OK=KN,
∴∠KON=∠KNO=45°,
∵MP∥x轴,
∴∠MPN=∠KON=45°,
∴∠MPN=∠KNO=∠MNP=45°,
∴MP=MN,
∴NP=MN,
∵△MNP的周长=MN+MP+NP=2MN+MN=2(4m﹣m2﹣m)+(4m﹣m2﹣m)=(2+)(3m﹣m2)=﹣(2+)[(m﹣)2﹣],
∴当m=时,△MNP的周长的最大值为+,
此时点M坐标为(,﹣);
(3)存在点Q使得S△OCD:S△OCQ=3:2,
理由如下:
如图(2),在线段CB上截取CE=,连接OE,过点E作OC的平行线交抛物线于点Q,连接OQ,
∵S△OCE=×CE×OD=××3=1,且OC∥QE,
∴S△OCQ=1,
∵BD⊥y轴,
∴OD=3,点C纵坐标为﹣3,
∴﹣3=x2﹣4x,
∴x1=1,x2=3,
∴点C(1,﹣3),
∴CD=1,
∴S△OCD=×1×3=,
∴S△OCD:S△OCQ=3:2,
∵点O(0,0),点C(1,﹣3),
∴直线OC解析式为:y=﹣3x,
∵CE=,
∴点E(,﹣3),
∵OC∥EQ,
∴设EQ的解析式为:y=﹣3x+b,
∴﹣3=﹣3×+b,
∴b=2,
∴EQ的解析式为:y=﹣3x+2,
联立方程组可得,
∴,,
∴点Q坐标为(﹣1,5)或(2,﹣4).
12.解:(1)如图1,连接BC,AD,
∵点B(4,0),D(﹣2,0),点A(0,m),C(0,n),
∴OB=4,OD=2,AO=﹣m,OC=n,
∵∠CBO=∠DAO,∠COB=∠DOA,
∴△ADO∽△BCO,
∴,
∴﹣m•n=4×2,
∴mn=﹣8;
(2)∵△AED的重心恰好是原点O,点D(﹣2,0),点A(0,m),
∴点E(2,﹣m),
又∵抛物线y=x2+bx+c(b,c为常数)经过点B,C,
∴,
解得:m=﹣1,n=8=c,b=﹣5,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣5x+8;
(3)∵D(﹣2,0),点A(0,﹣1),
∴直线AD的解析式为y=﹣x﹣1,
如图2,
设与直线AD平行的直线L为y=﹣x+k与抛物线y=x2﹣5x+8只有一个交点P时,
此时△ADP的面积最小,对应的平行四边形的面积=2S△ADP,也最小,
∴x2﹣5x+8=﹣x+k,
∵△=﹣4××(8﹣k)=0,
∴k=,
∴直线L解析式为:y=﹣x+,
联立方程组可得:,
解得:,
∴点P(3,﹣),
设点Q(x,y),
当AD与PQ为对角线时,则,,
∴x=﹣5,y=﹣,
∴点Q(﹣5,﹣);
当AP与DQ为对角线时,则,,
∴x=5,y=﹣,
∴点Q(5,﹣);
当AQ与PD为对角线时,则,,
∴x=1,y=,
∴点Q(1,);
综上所述:点Q坐标为(﹣5,﹣)或(5,﹣)或(1,).
13.解:(1)由题意可得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣8;
(2)△ACD周长能取得最小值,
∵点A(﹣2,0),点B(8,0),
∴对称轴为直线x=3,
∵△ACD周长=AD+AC+CD,AC是定值,
∴当AD+CD取最小值时,△ACD周长能取得最小值,
∵点A,点B关于对称轴直线x=3对称,
∴连接BC交对称轴直线x=3于点D,此时AD+CD有最小值,
设直线BC解析式为:y=kx﹣8,
∴0=8k﹣8,
∴k=1,
∴直线BC解析式为:y=x﹣8,
当x=3,y=﹣5,
∴点D(3,﹣5);
(3)存在,
∵点A(﹣2,0),点C(0,﹣8),
∴直线AC解析式为y=﹣4x﹣8,
如图,
∵△ACE与△ACD面积相等,
∴DE∥AC,
∴设DE解析式为:y=﹣4x+n,
∴﹣5=﹣4×3+n,
∴n=7,
∴DE解析式为:y=﹣4x+7,
联立方程组可得:,
解得:,,
∴点E(﹣1,﹣4+11)或(﹣﹣1,4+11).
14.解:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+3的图象与x轴交于点A(﹣1,0),
∴﹣1﹣b+3=0,
解得:b=2,
故答案为:2;
(2)存在满足条件呢的点P,使得PM=MN=NH.
∵二次函数解析式为y=﹣x2+2x+3,
当x=0时y=3,
∴C(0,3),
当y=0时,﹣x2+2x+3=0,
解得:x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
∵点D为OC的中点,
∴D(0,),
∴直线BD的解析式为y=﹣x+,
设P(t,﹣t2+2t+3)(0<t<3),则M(t,﹣t+3),N(t,﹣t+),H(t,0),
∴PM=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,MN=﹣t+3﹣(﹣t+)=﹣t+,NH=﹣t+,
∴MN=NH,
∵PM=MN,
∴﹣t2+3t=﹣t+,
解得:t1=,t2=3(舍去),
∴P(,),
∴P的坐标为(,),使得PM=MN=NH;
(3)过点P作PF⊥x轴于F,交直线BD于E,
∵OB=3,OD=,∠BOD=90°,
∴BD==,
∴cos∠OBD===,
∵PQ⊥BD于点Q,PF⊥x轴于点F,
∴∠PQE=∠BQR=∠PFR=90°,
∴∠PRF+∠OBD=∠PRF+∠EPQ=90°,
∴∠EPQ=∠OBD,即cos∠EPQ=cos∠OBD=,
在Rt△PQE中,cos∠EPQ=,
∴PQ=PE,
在Rt△PFR中,cos∠RPF==,
∴PR==PF,
∵S△PQB=2S△QRB,S△PQB=BQ•PQ,S△QRB=BQ•QR,
∴PQ=2QR,
设直线BD与抛物线交于点G,
∵﹣x+=﹣x2+2x+3,解得:x1=3(即点B横坐标),x2=﹣,
∴点G横坐标为﹣,
设P(t,﹣t2+2t+3)(t<3),则E(t,﹣t+),
∴PF=|﹣t2+2t+3|,PE=|﹣t2+2t+3﹣(﹣t+)|=|﹣t2+t+|,
如图2,
∴PF=﹣t2+2t+3,PE=﹣t2+t+,
∵PQ=2QR,
∴PQ=PR,
∴PE=•PF,即6PE=5PF,
∴6(﹣t2+t+)=5(﹣t2+2t+3),
解得:t1=2,t2=3(舍去),
∴P(2,3).
15.解:(1)令y=mx﹣4m=0,解得x=4,故点M(4,0),
∵抛物线y=ax2+bx+c过原点O,则c=0,
故抛物线的表达式为y=ax2+bx,
将点M的坐标代入上式得:16a+4b=0,即b=﹣4a,
故抛物线的表达式为y=ax2﹣4ax①,
则抛物线的对称轴为x=2;
(2)由(1)知,OC=2,则△OBC为边长为2的等边三角形,
则该三角形的高为2×sin60°=,故点B的坐标为(1,),
在Rt△EBC中,∠EBC=90°﹣∠ECB=90°﹣60°=30°,
故OE=2BC=4,则点E的坐标为(﹣2,0),
设切线l的表达式为y=kx+b,则,解得,
故直线l的表达式为y=x+②,
(3)存在,理由:
∵抛物线上有且只存在三点D1、D2、D3,使得∠OD1M=∠OD2M=∠OD3M=60°,
则有一个点D为抛物线的顶点,如下图,
根据函数的对称轴,则△OMD为边长为4的等边三角形,
同理可得,点D(2,﹣2),即抛物线的顶点为D,
将点D的坐标代入①得:﹣2=4ax﹣8a,解得a=,
则抛物线的表达式为y=x2﹣2x③,
联立②③并整理得:3x2﹣14x﹣4=0,
解得x=,则xQ﹣xP=,
过点N作NH∥y轴交PQ于点H,
设点N(x,x2﹣2x),则点H(x,x+),
则S△PQN=S△HNP+S△HNQ=•HN•(xQ﹣xP)=(x+﹣x2+2x)=(﹣x2+x+),
∵a<0,
故抛物线开口向下,△PNQ的面积存在最大值,
此时x=,则点N的坐标为(,﹣).
16.解:(1)∵B的坐标为(1,0),
∴OB=1.
∵OC=3OB=3,点C在x轴下方,
∴C(0,﹣3).
∵将B(1,0),C(0,﹣3)代入抛物线的解析式得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣3.
(2)由抛物线y=ax2+3ax+c的对称轴是直线x=﹣=﹣和B(1,0)知,抛物线与x轴的另一交点坐标A(﹣4,0);
(3)设点D的横坐标为m,则点D的纵坐标为(0,m2+m﹣3).
∵A(﹣4,0),
∴OA=4.
∴s=OA•|yD|=×|m2+m﹣3|=﹣m2﹣m+6=﹣(m+)2+.
即:s=﹣(m+)2+(﹣4<m<0).
∴当m=﹣时,s的最大值是.
17.解:(1)∵y=ax2﹣2ax+a+4=a(x2﹣2x+1)+4=a(x﹣1)2+4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,顶点D(1,4),
∵a<0,
∴抛物线的开口向下;
(2)由(1)知,抛物线的对称轴为x=1,
∴A(1,0),
对于y=ax2﹣2ax+a+4,
令x=0,则y=a+4,
∴C(0,a+4),
如图1,
过点D作DH⊥y轴于H,
∴∠CDH+∠DCH=90°,
∵DC⊥BC,
∴∠BCD=90°,
∴∠DCH+∠OCB=90°,
∴∠CDH=∠BCO,
∵∠BOC=∠CHD=90°,
∴△CDH∽△BCO,
∴,
在Rt△BDC中,tan∠DBC=,
∵D(1,4),
∴DH=1,
∴,
∴CO=3,
∴a+4=3,
∴a=﹣1,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(3)如图2,
由(2)知,a=﹣1,
∴C(0,3),
∴OC=3,
连接OM,设点M的横坐标为t(t>1),
∴点M的纵坐标为﹣t2+2t+3,
∵△ACM的面积是,
∴S△ACM=S△OCM+S△OAM﹣S△AOC
=×3t+×1×(﹣t2+2t+3)﹣×1×3
=,
∴t=,
∴M(,).
2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练8:与相似三角形相关的综合题(附答案): 这是一份2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练8:与相似三角形相关的综合题(附答案),共36页。
2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练9:与圆相关的综合题(附答案): 这是一份2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练9:与圆相关的综合题(附答案),共35页。
2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练2:与角的度数相关的综合题(附答案): 这是一份2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练2:与角的度数相关的综合题(附答案),共40页。试卷主要包含了求ct∠DCB的值;等内容,欢迎下载使用。