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)
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1.已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣3,﹣6)、B(6,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点D是抛物线上的点,且位于线段BC上方,联结CD.
①如果点D的横坐标为2.求cot∠DCB的值;
②如果∠DCB=2∠CBO,求点D的坐标.
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx﹣2经过点A(2,0)和B(﹣1,﹣1),与y轴交于点C.
(1)求这个抛物线的表达式;
(2)如果点P是抛物线位于第二象限上一点,PC交x轴于点D,.
①求P点坐标;
②点Q在x轴上,如果∠QCA=∠PCB,求点Q的坐标.
3.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣4x+3与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴的正半轴交于点C.
(1)直接写出点B、C的坐标,并求直线BC的解析式;
(2)若点P是线段BC上的一个动点,过点P作y轴的平行线与抛物线在x轴下方交于点Q.试问线段PQ的长度是否存在最大值?若存在,求出其最大值;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的结论下,直线PQ上是否存在点M,满足∠OMB=45°,若存在,请求点M的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图,直线y=﹣x+n与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E(m,0)为x轴上一动点,过点E作ED⊥x轴,交直线AB于点D,交抛物线于点P,连接BP.
①点E在线段OA上运动,若△BPD直角三角形,求点E的坐标;
②点E在x轴的正半轴上运动,若∠PBD+∠CBO=45°.请直接写出m的值.
5.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A(﹣6,0),B(1,0),与y轴相交于点C,直线l⊥AC,垂足为C.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若直线l与该抛物线的另一个交点为D,求点D的坐标;
(3)设动点P(m,n)在该抛物线上,当∠PAC=45°时,求m的值.
6.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于C点(0,﹣3).
(1)求a的值;
(2)若P为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的顶点,求证:∠ACO=∠PCB;
(3)若Q为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象上一点,且∠ACO=∠QCB,求Q点的坐标.
7.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)经过点A(﹣8,0)、B(2,0),与y轴交于点C,点D是AB中点,连接CD.点P是抛物线上一点.
(1)求a、b的值;
(2)若S△CDP=S△CDO,求点P的横坐标;
(3)过点P作直线CD的垂线,垂足为E,若∠CPE=∠CDO,求点P的横坐标.
8.如图,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,抛物线的顶点为M,对称轴交x轴于E,点D在第一象限,且在抛物线的对称轴上,DE=OC,DM=.
(1)求抛物线的对称轴方程;
(2)若DA=DC,求抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,点P是抛物线对称轴上的一个动点,若在直线BM上只存在一个点Q,使∠PQC=45°,求点P的坐标.
9.如图,抛物线y=mx2+4mx﹣12m(m<0)与x轴相交于点A、B(点A在点B的右边),顶点为C.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)若△ABC为等边三角形,点M(x0,y0)为抛物线y=mx2+4mx﹣12m(m<0)上任意一点,总有n﹣≥my02+40y0﹣298成立,求n的最小值;
(3)若m=﹣,点P为x轴上一动点,若α=∠CAB+∠CPB,当tanα=4时,求P点的坐标.
10.如图,直线y=﹣x+n与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E(m,0)为x轴上一动点,过点E作ED⊥x轴,交直线AB于点D,交抛物线于点P,连接BP.
①点E在线段OA上运动,若△BPD直角三角形,求点E的坐标;
②点E在x轴的正半轴上运动,若∠PBD+∠CBO=45°.请直接写出m的值.
11.如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于点A,B两点,OA=1,与y轴交于点C,连接AC,tan∠OAC=3,抛物线的对称轴与x轴交于点D.
(1)求点A,C的坐标;
(2)若点P在抛物线上,且满足∠PAB=2∠ACO,求直线PA在与y轴交点的坐标;
(3)点Q在抛物线上,且在x轴下方,直线AQ,BQ分别交抛物线的对称轴于点M、N.求证:DM+DN为定值,并求出这个定值.
12.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴负半轴交于A点,与x轴正半轴交于B点,与y轴正半轴交于C点,CO=BO,AB=14.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,点M、N在第一象限内抛物线上,M在N点下方,连CM、CN,∠OCN+∠OCM=180°,设M点横坐标为m,N点横坐标为n,求m与n的函数关系式(n是自变量);
(3)如图3,在(2)条件下,连AN交CO于E,过M作MF⊥AB于F,连BM、EF,若∠AFE=2∠FMB=2β,求N点坐标.
13.如图,直线y=x+c与x轴交于点B(4,0),与y轴交于点C,抛物线y=+bx+c经过点B,C,与x轴的另一个交点为A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,求四边形ACPB面积最大时点P的坐标;
(3)若M是抛物线上一点,且∠MCB=∠ABC,请直接写出点M的坐标.
14.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,经过点C的直线l与该抛物线交于另一点D,并且直线l∥x轴,点P(m,y1)为该抛物线上一个动点,点Q(m,y2)为直线l上一个动点.
(1)当m<0,且y1=﹣时,连接AQ,BD,求证:四边形ABDQ是平行四边形;
(2)当m>0时,连接AQ,线段AQ与线段OC交于点E,OE<EC,且OE•EC=2,连接PQ,求线段PQ的长;
(3)连接AC,PC,试探究:是否存在点P,使得∠PCQ与∠BAC互为余角?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
15.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3分别交x轴正半轴于点B,交x轴负半轴于点A,与y轴负半轴交于点C,且AB=4.
(1)如图1,求a的值;
(2)如图2,D是第一象限抛物线上的点,连AD,过点D作DM∥y轴,交CB的延长线于点M,连接AM交BD于点N,若S△ABN=S△DMN,求点D的坐标以及tan∠DAB的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接AD,P是第一象限抛物线上的点(点P与点D不重合),过点P作AD的垂线,交x轴于点F,点E在x轴上(点E在点F的左侧),EF=13,点G在直线FP上,连接EP、OG.若EP=OG,∠PEF+∠G=45°,求点P的坐标.
16.如图,边长为3的正方形的边AB在x轴负半轴上,点C,D在第三象限内,点A的坐标为(﹣5,0),经过点A,C的抛物线y=x2+bx+c交y轴于点N,其顶点为M.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若y轴左侧抛物线上一点P关于y轴的对称点P'恰好落在直线MC上,求点P的坐标;
(3)连接AC,AM,AN,请你探究在y轴左侧的抛物线上,是否存在点Q,使∠ANQ=∠MAC?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
参考答案
1.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣3,﹣6)、B(6,0),
∴,
∴,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+x+2;
(2)①如图1,
由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2,
当x=0时,y=2,
∴C(0,2),当x=2时,y=﹣×4+×2+2=4,
∴D(2,4),
∵B(6,0),
∴CD2=(2﹣0)2+(4﹣2)2=8,BC2=(6﹣0)2+(0﹣2)2=40,
DB2=(6﹣2)2+(0﹣4)2=32,
∴CD2+BC2=DB2,
∴△BCD是直角三角形,∠BDC=90°,
在Rt△BDC中,CD=2,BD=4,
∴cot∠DCB===;
②如图2,
过点C作CE∥x轴,则∠BCE=∠CBO,
∵∠DCB=2∠CBO,
∴∠DCE=∠BCE,过点B作BE⊥CE,并延长交CD的延长线于F,
∵C(0,2),B(6,0),
∴F(6,4),设直线CF的解析式为y=kx+2,
∴6k+2=4,
∴k=,
∴直线CF的解析式为y=x+2①,
∵抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2②,
联立①②,解得或,
∴D(4,).
2.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣2经过点A(2,0)和B(﹣1,﹣1),
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为:y=x2﹣x﹣2;
(2)①如图1,过点P作PE⊥x轴于E,
∵抛物线y=ax2+bx﹣2与y轴交于点C,
∴点C(0,﹣2),
∴OC=2,
∵PE∥OC,
∴=,
∴PE=,
∴=x2﹣x﹣2,
∴x=﹣2或x=(不合题意舍去),
∴点P(﹣2,);
②如图2,过点B作BH⊥CO于H,
由①可知DO==,
∵B(﹣1,﹣1),点C(0,﹣2),A(2,0)
∴OA=OC=2,BH=CH=1,
∴∠BCH=45°=∠OCA,
∴∠BCA=90°,
当点Q在线段AO上时,
∵∠QCA=∠PCB,
∴∠DCO=∠QCO,
又∵CO=CO,∠DOC=∠QOC=90°,
∴△DOC≌△QOC(ASA),
∴DO=QO=,
∴点Q坐标为(,0),
当点Q'在射线OA上时,
∵∠Q'CA=∠PCB,
∴∠DCQ'=90°,
∴∠CDO+∠DQ'C=90°,∠DCO+∠CDO=90°,
∴∠DQ'C=∠DCO,
又∵∠DOC=∠Q'OC=90°,
∴△DOC∽△COQ',
∴,
∴4=×Q'O,
∴Q'O=,
∴点Q'(,0),
综上所述:点Q坐标为(,0)或(,0).
3.解:(1)针对于抛物线y=x2﹣4x+3,
令x=0,则y=3,
∴C(0,3),
令y=0,则x2﹣4x+3=0,
∴x1=1,x2=3,
∴A(1,0),B(3,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3;
(2)存在,如图1,
由(1)知,直线BC的解析式为y=﹣x+3,
设点P(m,﹣m+3),则Q(m,m2﹣4m+3),
∴PQ=(﹣m+3)﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+3m=﹣(m﹣)2+,
当m=时,PQ最大,最大值为;
(3)①当点M在x轴上方时,如图2,
由(2)知,点P的横坐标为,
∵PQ∥y轴,
∴PQ是OB的中垂线,
∵点M在PQ上,
∴OM=OB,
∵∠OMB=45°,
∴∠BMQ=∠OMB=22.5°,
由(1)知,B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC,
∴∠OBC=45°,
∴∠PBM=∠BPQ﹣∠OBC=22.5°=∠BMQ,
∴BP=MP,
由(2)知,P(,),
∴BP==,
∴PM=,
∴HM=HP+PM=+,
∴M(,+);
②当点M在x轴下方时,由对称性得,M(,﹣﹣),
即满足条件的点M(,+)或(,﹣﹣).
4.解:(1)∵直线y=﹣x+n与x轴交于点A(4,0),
∴0=﹣4+n,
∴n=4,
∴直线解析式为:y=﹣x+4,
当x=0时,y=4,
∴点B(0,4),
∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B,则,解得,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x+4①;
(2)①∵ED⊥x轴,
∴∠PEA=90°,
∴∠BDP=∠ADE<90°,
设点E(m,0),点P(m,﹣m2+3m+4),则点D(m,﹣m+4),
∴PD2=(﹣m2+4m)2,BP2=m2+(﹣m2+3m)2,BD2=m2+(﹣m+4﹣4)2=2m2,
当∠PBD=90°时,BP2+BD2=PD2,
∴m2+(﹣m2+3m)2+2m2=(﹣m2+4m)2,
∴m=2,m=0(舍去)
∴点E的坐标为(2,0),
当∠BPD=90°时,BP2+PD2=BD2,
同理可得:m=0(舍去)或3或4(舍去),
∴点E的坐标为(3,0),
综上所述:点E的坐标为(2,0)或(3,0);
②当点P在x轴上方时,如图1,连接BC,延长BP交x轴于N,
∵点A(4,0),点B(0,4),
∴OA=OB=4,
∴∠BAO=∠ABO=45°,
∵抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于点A,点C,
∴0=﹣x2+3x+4,
∴x1=4,x2=﹣1,
∴点C(﹣1,0),
∴OC=1,
∵∠PBD+∠CBO=45°,∠BAO=∠PBD+∠BNO=45°,
∴∠CBO=∠BNO,
又∵∠BOC=∠BON=90°,
∴△BCO∽△NBO,
∴,
∴=,
∴ON=16,
∴点N(16,0),
∴直线BN解析式为:y=﹣x+4②,
联立①②并解得:x=0(舍去)或,
∴m=;
当点P在x轴下方时,如图2,连接BC,设BP与x轴交于点H,
∵∠PBD+∠CBO=45°,∠OBH+∠PBD=45°,
∴∠CBO=∠OBH,
又∵OB=OB,∠COB=∠BOH,
∴△BOH≌△BOC(ASA),
∴OC=OH=1,
∴点H(1,0),
∴直线BH解析式为:y=﹣4x+4③,
联立①③并解得:x=0(舍去)或7,
∴点P的横坐标为7,
∴m=7,
综上所述:m=7或.
5.解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线的表达式得,解得,
故抛物线的表达式为y=x2+x﹣3①;
(2)过点D作DE⊥y轴于点E,
而直线l⊥AC,AO⊥y轴,
∴∠CDE+∠DCE=90°,∠DCE+∠OCA=90°,
∴∠CDE=∠OCA,
∵∠AOC=∠CED=90°,
∴△CED∽△AOC,则,
而点A、C的坐标分别为(﹣6,0)、(0,﹣3),则AO=6,OC=3,设点D(x,x2+x﹣3),
则DE=﹣x,CE=﹣x2﹣x,
则=,解得x=0(舍去)或﹣1,
当x=﹣1时,y=x2+x﹣3=﹣5,
故点D的坐标为(﹣1,﹣5);
(3)①当点P在x轴的上方时,
由点C、D的坐标得,直线l的表达式为y=2x﹣3,
延长AP交直线l于点M,设点M(t,2t﹣3),
∵∠PAC=45°,直线l⊥AC,
∴△ACM为等腰直角三角形,则AC=CM,
则62+32=(t﹣0)2+(2t﹣3+3)2,解得t=3,
故点M的坐标为(3,3),
由点A、M的坐标得,直线AM的表达式为y=x+2②,
联立①②并解得x=﹣6(舍去)或,
故点P的横坐标m=;
②当点P在x轴的下方时,
同理可得x=﹣6(舍去)或x=﹣5,
故m=﹣5,
综上,m=﹣5或.
6.解:(1)把C(0,﹣3)代入y=a(x﹣1)(x﹣3)得到3a=﹣3,
∴a=﹣1,
∴a的值为﹣1;
(2)如图1中,连接AC、PC、BC、PB.
∵a=﹣1,
∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)(x﹣3)=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1①,
∴P(2,1),
∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴CP=2,BP=,CB=3,
∴BP2+BC2=20,CP2=(2)2=20,
∴BP2+BC2=CP2,
∴∠CBP=90°,
∴tan∠PCB===,
∵tan∠ACO==,
∴tan∠PCB=tan∠ACO,
∴∠ACO=∠PCB;
(3)(ⅰ)如图2中,当点Q在BC左侧的抛物线上时,
由(2)可知:Q(2,1);
(ⅱ)如图3中,当点Q在BC右侧的抛物线上时,延长CQ交x轴于点E,过点E作EF⊥CB交CB的延长线于点F.
∵∠ACO=∠QCB,
∴tan∠ACO=tan∠QCB,
∴,
设EF长为x,
∴=,
解得:x=,
∴BE=3,
∴E(6,0),
∴CE的解析式为:y=x+3②,
联立①②并解得或(舍去),
∴点Q(,﹣),
故点Q的坐标为:(2,1)或(,﹣).
7.解:(1)设抛物线的表达式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2)=a(x+8)(x﹣2)=a(x2+6x﹣16),
即﹣16a=4,解得a=﹣,则b=﹣;
(2)由(1)知,抛物线的表达式为y=﹣x2﹣x+4①,
∵点D是AB中点,故点D(﹣3,0),
当点P在DC的下方时,
过点O作直线m∥CO,
∵S△CDP=S△CDO,则点P为直线m与抛物线的交点,
由点C、D的坐标得,直线CD的表达式为y=x+4,
则直线m的表达式为y=x②,
联立①②并解得x=;
当点P在CD上方时,
则作CD的平行线n,该平行线与CD距离与点O到CD的距离一样,即为,
同理可得x=,
故点P的横坐标为、;
(3)当点P在CD的左侧时,如图2,
过点D作DQ⊥CD交CP的延长线于点Q,过点Q作QG⊥x轴于点G,连接AC,
∵QD⊥CD,PE⊥CD,故∠CPE=∠CQD,
在Rt△OCD中,OD=3,CO=4,则CD=5,
而AD=AO﹣OD=8﹣3=5=CD,
∴∠CAD=∠ACD=∠CDO,
而∠CPE=∠CDO,故∠CAD=∠ACD=∠CPE=∠CQD,
设∠CAD=∠ACD=∠CPE=α,
在Rt△AOC中,tan∠CAO====tanα=tan∠CQD,
∵∠CDO+∠QDG=90°,∠CDO+∠DCO=90°,
∴∠QDG=∠DCO,
∴△COD∽△DGQ,
∵tan∠CQD=,即上述两个三角形的相似比为,
则,即=2,
故QG=6,DG=8,
故点Q(﹣11,6),
由点Q、C的坐标得,直线QC的表达式为y=﹣x+4③,
联立①③并解得x=﹣;
当点P在CD的右侧时,
同理可得x=2,
故点P的横坐标为或2.
8.解:(1)∵OC=c,故DE=OC=c,
∵y=x2+bx+c=(x+2b)2+c﹣b2,故点M的坐标为(﹣2b,c﹣b2),
则DM=c﹣(c﹣b2)=,解得b=(舍去)或﹣,
则抛物线的对称轴为直线x=﹣=5;
(2)由(1)知函数的对称轴为x=5,则抛物线的表达式为y=x2﹣x+c,
令y=x2﹣x+c=0,则xA+xB=10,xAxB=4c,
则AB===,
在Rt△ADE中,AE=AB,DE=c,AD=DC=5,
由勾股定理得:AD2=DE2+AE2,即25=c2+25﹣4c,解得c=4,
故抛物线的表达式为y=x2﹣x+4;
(3)如图,连接PQ、PC、QC,作△PCQ的外接圆K,连接KP、KC,
过点K作y轴的垂线,交y轴于点R,交抛物线的对称轴于点N,
设点K的坐标为(m,n),点P(5,t),
∵∠PQC=45°,故∠PKC=90°,且PK=CK=QK,
∵∠RKC+∠NKP=90°,∠NKP+∠NPK=90°,
∴∠RKC=∠NPK,
∴Rt△KRC≌Rt△PNK(AAS),
∴RK=PN,PN=RK,
即4﹣n=5﹣m,t﹣n=m,
即n=m﹣1,t=2m﹣1,
故点K的坐标为(m,m﹣1),点P的坐标为(5,2m﹣1).
由抛物线的表达式知,顶点M的坐标为(5,﹣),点B的坐标为(8,0),
由点B、M的坐标得,直线MB的表达式为y=x﹣6,
设点Q的坐标为(n,n﹣6),
由KC=KQ得,m2+(m﹣1﹣4)2=(m﹣n)2+(m﹣1﹣n+6)2,整理得:n2﹣(m+)n+20m=0,
∵直线BM上只存在一个点Q,故△=(m+)2﹣4××20m=0,
解得m=5或,
故点P的坐标为(5,9)或(5,).
9.解:(1)令y=mx2+4mx﹣12m=0,解得x=2或﹣6,
故点A、B的坐标分别为(2,0)、(﹣6,0);
(2)由点AB的坐标知,AB=8,函数的对称轴为x=﹣2,
当x=﹣2时,y=mx2+4mx﹣12m=﹣16m,
∵△ABC为等边三角形,则yC=ACsin∠CAB=ABsin60°=8×=4,
故点C的坐标为(﹣2,4),
则﹣16m=4,解得m=﹣,
则抛物线的最大值为4,即y0≤4,
设t=my02+40y0﹣298,
则t=﹣4y02+40y0﹣298=﹣4(y0﹣5)2+2≥﹣4(4﹣5)2+2=﹣10,
故有n﹣≥﹣10,解得n≥,
故n的最小值为;
(3)连接BC并延长交y轴于点M,设直线CP与y轴交于点H,
过点H作HK⊥CM于点K,
由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=2x+12,则点M(0,12),
则tan∠CBA=2,则tan∠CMH=,
由点C、M的坐标得,CM==,
根据函数的对称性,BC=CA,则∠ABC=CAB,
则α=∠CAB+∠CPB=∠CBA+∠CPB=∠MCH,
在△CHM中,tan∠CMH=,tan∠MCH=tanα=4,
则设HK=4x,则CK=x,MK=8x,
则CM=CK+KM=x+8x=9x=,解得x=,
HM==x=,
则OH=12﹣=,故点H(0,),
由点C、H的坐标得,直线CH的表达式为y=﹣x+,
令y=0,则x=34,
当点P在y轴左侧时,
同理可得,点P(﹣38,0),
故点P的坐标为(34,0)或(﹣38,0).
10.解:(1)∵直线y=﹣x+n与x轴交于点A(3,0),
∴0=﹣3+n,
∴n=3,
∴直线解析式为:y=﹣x+3,
当x=0时,y=3,
∴点B(0,3),
∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)∵ED⊥x轴,
∴∠PEA=90°,
∴∠BDP=∠ADE<90°,
设点E(m,0),点P(m,﹣m2+2m+3),则点D(m,﹣m+3),
∴PD2=(﹣m2+3m)2,BP2=m2+(﹣m2+2m)2,BD2=m2+(﹣m+3﹣3)2=2m2,
当∠PBD=90°时,BP2+BD2=PD2,
∴m2+(﹣m2+2m)2+2m2=(﹣m2+3m)2,
∴m=1,m=0(舍去)
∴点E的坐标为(1,0),
当∠BPD=90°时,BP2+PD2=BD2,
∴m2+(﹣m2+2m)2+(﹣m2+3m)2=2m2,
∴m=0(舍去),m=3(舍去),m=2,
∴点E的坐标为(2,0),
综上所述:点E的坐标为(1,0)或(2,0);
(3)当点P在x轴上方时,如图1,连接BC,延长BP交x轴于N,
∵点A(3,0),点B(0,3),
∴OA=OB=3,
∴∠BAO=∠ABO=45°,
∵抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于点A,点B,
∴0=﹣x2+2x+3,
∴x1=3,x2=﹣1,
∴点C(﹣1,0),
∴OC=1,
∵∠PBD+∠CBO=45°,∠BAO=∠PBD+∠BNO=45°,
∴∠CBO=∠BNO,
又∵∠BOC=∠BON=90°,
∴△BCO∽△NBO,
∴,
∴,
∴ON=9,
∴点N(9,0),
∴直线BN解析式为:y=﹣x+3,
∴﹣x+3=﹣x2+2x+3,
∴x1=0(舍去),x2=,
∴点P的横坐标为,
∴m=;
当点P在x轴下方时,如图2,连接BC,设BP与x轴交于点H,
∵∠PBD+∠CBO=45°,∠OBH+∠PBD=45°,
∴∠CBO=∠OBH,
又∵OB=OB,∠COB=∠BOH,
∴△BOH≌△BOC(ASA),
∴OC=OH=1,
∴点H(1,0),
∴直线BH解析式为:y=﹣3x+3,
∴﹣3x+3=﹣x2+2x+3,
∴x1=0(舍去),x2=5,
∴点P的横坐标为5,
∴m=5,
综上所述:m=5或.
11.解:(1)∵OA=1,tan∠OAC=3,
则OC=OAtan∠OAC=3,故点A、C的坐标分别为(1,0)、(0,﹣3),
(2)抛物线y=x2+bx+c经过点A(1,0),C(0,﹣3),
∴,解得,
∴抛物线的函数表达式为y=x2+2x﹣3;
①若点P在x轴下方,如图1,
延长AP到H,使AH=AB,过点B作BI⊥x轴,连接BH,作BH中点G,连接并延长AG交BI于点F,过点H作HI⊥BI于点I,
∵当x2+2x﹣3=0,解得:x1=﹣3,x2=1,
∴B(﹣3,0),
∵A(1,0),C(0,﹣3),
∴OA=1,OC=3,AC==,AB=4,
∴Rt△AOC中,sin∠ACO==,cos∠ACO=,
∵AB=AH,G为BH中点,
∴AG⊥BH,BG=GH,
∴∠BAG=∠HAG,即∠PAB=2∠BAG,
∵∠PAB=2∠ACO,
∴∠BAG=∠ACO,
∴Rt△ABG中,∠AGB=90°,sin∠BAG==,
∴BG=AB=,
∴BH=2BG=,
∵∠HBI+∠ABG=∠ABG+∠BAG=90°,
∴∠HBI=∠BAG=∠ACO,
∴Rt△BHI中,∠BIH=90°,sin∠HBI==,cos∠HBI==,
∴HI=BH=,BI=BH=,
∴xH=﹣3+=﹣,yH=﹣,即H(﹣,﹣),
由点A、H的坐标的,直线AH的表达式为:y=x﹣,
故直线PA在与y轴交点的坐标为(0,﹣);
②若点P在x轴上方,如图2,
在AP上截取AH'=AH,则H'与H关于x轴对称,
∴H'(﹣,),
同理可得,直线AH':y=﹣x+,
故直线PA在与y轴交点的坐标(0,);
综上,直线PA在与y轴交点的坐标为(0,﹣)或(0,);
(3)DM+DN为定值,
∵抛物线y=x2+2x﹣3的对称轴为:直线x=﹣1,
∴D(﹣1,0),xM=xN=﹣1,
设Q(t,t2+2t﹣3)(﹣3<t<1),
由点A、Q的坐标得,直线AQ:y=(t+3)x﹣t﹣3,
当x=﹣1时,yM=﹣t﹣3﹣t﹣3=﹣2t﹣6,
∴DM=0﹣(﹣2t﹣6)=2t+6,
同理可得,直线BQ:y=(t﹣1)x+3t﹣3,
当x=﹣1时,yN=﹣t+1+3t﹣3=2t﹣2,
∴DN=0﹣(2t﹣2)=﹣2t+2,
∴DM+DN=2t+6+(﹣2t+2)=8,为定值.
12.解:(1)设点C(0,c),则点B(c,0),
而AB=14,故点A(c﹣14,0),
则抛物线的表达式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2)=﹣(x﹣c)(x﹣c+14),
将点C的坐标代入上式得:c=﹣(0﹣c)(0﹣c+14),
解得c=0(舍)或c=10,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+x+10;
(2)过点C作x轴的平行线交过点M与y轴的平行线于点K,故点N作NH⊥CK于点H,
设直线CN与y轴的夹角为γ,则∠OCN+∠γ=180°,
∵∠OCN+∠OCM=180°,
∴∠γ=∠OCM,
则CM、CN与水平线的夹角也相等,如图1,即∠NCH=∠MCK,
设M点横坐标为m,N点横坐标为n,点M、N的坐标分别为(m,﹣m2+m+10)、(n,﹣n2+n+10),
则tan∠NCH===﹣n+,同理tan∠MCK=m﹣,
故﹣n+=m﹣,
解得m=12﹣n;
(3)过点N作NL⊥x轴于点L,
则tan∠NAL==(10﹣n),
则EO=AO•tan∠NAL=4×(10﹣n)=10﹣n,FO=m=12﹣n,
则tan∠BMF==,
以OA为边作正方形AJWO,连接FJ、JE、OJ,过点J作JR⊥EF于点R,
∴AJ=4,AF=12﹣n﹣(﹣4)=16﹣n,则tan∠AFJ=,
∴∠AFJ=∠BMF=β,
∴FJ平分∠AFE,则FR=FA=16﹣n,
∵JO平分∠AOE,
∴AJ=JW=JR,
而JE=JE,
∴Rt△JER≌Rt△JEW(HL),
∴RE=EW=10﹣n﹣4=6﹣n,
∴EF=RF﹣RE=AF﹣ER=16﹣n﹣(6﹣n)=10,
在Rt△EOF中,EF2=OE2+OF2,即102=(10﹣n)2+(12﹣n)2,
解得:n=4或18(舍去18),
故点N(4,12).
13.解:(1)直线y=x+c与x轴交于点B(4,0),
∴0=×4+c,
∴c=﹣2,
∴点C(0,﹣2),
∵抛物线y=+bx+c经过点B,C,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x﹣2;
(2)如图1,过点P作PE⊥AB交BC于点E,
∵抛物线y=﹣x﹣2与x轴的交点为A、B,
∴0=﹣x﹣2,
∴x1=4,x2=﹣1,
∴点A(﹣1,0),
设点P(a,a2﹣a﹣2),则点E(a,a﹣2),
∴PE=a﹣2﹣(a2﹣a﹣2)=﹣a2+2a,
∵四边形ACPB面积=(4+1)×2+×(﹣a2+2a)×4=﹣(a﹣2)2+9,
∴当a=2时,四边形ACPB面积有最大值,
此时点P(2,﹣3);
(3)如图2,当点M在BC上方时,设CM交AB于点H,
∵∠MCB=∠ABC,
∴CH=BH,
∵CH2=AC2+OH2,
∴BH2=4+(4﹣BH)2,
∴BH=,
∴OH=,
∴点H(,0),
∵点C(0,﹣2),点H(,0),
∴直线CH解析式为:y=x﹣2,
联立方程组可得,
解得:或,
∴点M(,),
当点M'在BC下方时,
∵∠M'CB=∠ABC,
∴M'C∥AB,
∴点M'的纵坐标为﹣2,
∴点M'的坐标为(3,﹣2);
综上所述:点M(,)或(3,﹣2).
14.解:(1)证明:当y=0时,x﹣3=0,
解得x1=﹣1,x2=4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),
∴AB=5.
当x=0时,y=﹣3,
∴C(0,﹣3).
∵直线l∥x轴,
∴直线l的解析式为y=﹣3.
∴x﹣3=﹣3,
解得x3=0,x4=3,
∴D(3,﹣3),
∴CD=3.
∵点Q(m,y2)在直线l上,
∴y2=﹣3.
∵y1=﹣,
∴y1=,
∵m<0,点P(m,y1)在该抛物线上,
∴,
解得m=﹣2或m=5(舍去).
∵直线l∥x轴,
∴CQ=2,
∴DQ=5,
∴AB=DQ,AB∥DQ,
∴四边形ABDQ是平行四边形.
(2)∵P,Q两点的横坐标都是m,
∴直线l∥x轴,
∴|,
设OE=n,则EC=3﹣n,
∴n(3﹣n)=2,
解得n=1或n=2.
∵OE<EC,
∴OE=1,EC=2.
∵直线l∥x轴,
∴∠OAE=∠CQE,∠AOE=∠QCE,
∴△AOE∽△QCE,
∴,
∴QC=2,
∵m>0,
∴m=2,
∴PQ=;
(3)假设存在点P,使得∠PCQ与∠BAC互为余角,即∠PCQ+∠BAC=90°.
∵∠BAC+∠ACO=90°,
∴∠PCQ=∠ACO.
∵OA=1,OC=3,
∴tan∠PCQ=tan∠ACO=,
连接PQ.
∵直线l∥x轴,直线PQ∥y轴,
∴△PCQ是直角三角形,且∠CQP=90°.
∴tan∠PCQ=,
①当点P在直线l上方时,PQ=y1﹣y2=m,
(i)若点P在y轴左侧,则m<0,
∴QC=﹣m.
∴×(﹣m),
解得m1=0(舍去),m2=(舍去).
(ii)若点P在y轴右侧,则m>0,
∴QC=m.
∴m,解得m3=0(舍去),m4=.
∴y1﹣y2=,
∴y1=﹣,
∴;
②当点P在直线l下方时,m>0,
∴QC=m,PQ=y2﹣y1=﹣m,
∴﹣m,
解得m5=0(舍去),m6=,
∴y2﹣y1=,
∴y1=﹣,
∴.
综上,存在点,使得∠PCQ与∠BAC互为余角.
15.解:(1)如图1中,
∵对称轴x=﹣=1,AB=4,
∴点A坐标(﹣1,0),点B坐标(3,0),
把(﹣1,0)代入抛物线解析式,得到0=a+2a﹣3,
∴a=1.
(2)如图2中,
∵S△ABN=S△DMN,
∴S△ABD=S△ADM,
∴CM∥AD,
∵直线BC解析式为y=x﹣3,设直线AD解析式为y=x+b,
把点A(﹣1,0)代入得到b=1,
∴直线AD解析式为y=x+1,
由解得x1=﹣1(舍去)或x2=4,
∴点D坐标(4,5),
∴tan∠DAB==1.
(3)如图3中,作GN⊥OA于N,PM⊥OF于M,PE与DN交于点K,DN与OG交于点H,OG与PE交于点J.
∵∠DAB=∠AEK+∠EKA=45°,∠AEK+∠FGO=45°,
∴∠EKA=∠HKJ=∠FGO,
∵PG⊥AD,
∴∠FGO+∠GHD=90°,
∵∠GHD=∠KHJ,
∴∠HKJ+∠KHJ=90°,
∴∠PEM+∠EOG=90°,∠NGO+∠GOA=90°,
∴∠PEM=∠NGO,
∵PE=GO,∠GNO=∠PME=90°,
∴△PEM≌△OGN(AAS),
∴ON=PM=FN,GN=EM=FN,
∴EN=FM=ON,
设点P(m,m2﹣2m﹣3),
∵EF=13,
∴3(m2﹣2m﹣3)+m=13,
∴m=或﹣2(舍去),
∴点P坐标(,).
16.解:(1)由题意得:点A、C的坐标分别为(﹣5,0)、(﹣2,﹣3),
将点A、C的坐标代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为y=x2+6x+5;
(2)由(1)知,点M(﹣3,﹣4),设直线MC的表达式为y=kx+m,
则,解得,
故直线MC的表达式为y=x﹣1,
设点P(x,x2+6x+5),则点P′(﹣x,x2+6x+5),
将点P′的坐标代入MC的表达式得,x2+6x+5=﹣x﹣1,解得x=﹣1或﹣6,
故点P的坐标为(﹣1,0)或(﹣6,5);
(3)存在,理由:
设点Q(x,x2+6x+5),过点M作ME⊥y轴于点E,过点Q作QF⊥y轴于点F,
由题意得:OA=ON=5,ME=4,AE=2,QF=x,NF=﹣5﹣x2﹣6x﹣5=﹣x2﹣6x,
①当点Q在点A的右侧时,如上图,
∵∠BAC=45°,
∴∠CAM+∠AME=45°,
∵∠ANQ+∠QNF=45°,∠ANQ=∠MAC,
∴∠AME=∠QNF,
∵∠AEM=∠QFN=90°,
∴△AEM∽△QFN,
∴,
∴,解得x=﹣4或0(舍去0),
故点Q(﹣4,﹣3);
②当点Q在点A的左侧时,
同理可得:△AEM∽△NFQ,
∴,
∴,解得x=﹣或0(舍去0),
故点Q(﹣,),
综上,点Q的坐标为(﹣4,﹣3)或(﹣,)
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