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    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)
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    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)

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    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年中考数学复习二次函数压轴题分类训练9:与圆相关的综合题(附答案)
    1.我们把方程(x﹣m)2+(y﹣n)2=r2称为圆心为(m,n)、半径长为r的圆的标准方程.例如,圆心为(1,﹣2)、半径长为3的圆的标准方程是(x﹣1)2+(y+2)2=9.在平面直角坐标系中,⊙C与x轴交于点A,B,且点B的坐标为(8,0),与y轴相切于点D(0,4),过点A,B,D的抛物线的顶点为E.
    (1)求⊙C的标准方程;
    (2)求抛物线的解析式;
    (3)试判断直线AE与⊙C的位置关系,并说明理由.

    2.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.


    3.如图,在平面直角坐标系中,点M的坐标是(5,4),⊙M与y轴相切于点C,与x轴相交于A、B两点.
    (1)分别求A、B、C三点的坐标;
    (2)如图1,设经过A、B两点的抛物线解析式为,它的顶点为E,求证:直线EA与⊙M相切;
    (3)如图2,过点M作直线FG∥y轴,与圆分别交于F、G两点,点P为弧FB上任意一点(不与B、F重合),连接FP、AP,FN⊥BP的延长线于点N.请问是否为定值,若为定值,请求出这个值,若不为定值,请说明理由.

    4.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.

    5.如图,二次函数y=﹣x2+bx+c与x轴的一个交点A的坐标为(﹣3,0),以点A为圆心作圆A,与该二次函数的图象相交于点B,C,点B,C的横坐标分别为﹣2,﹣5,连接AB,AC,并且满足AB⊥AC.
    (1)求该二次函数的关系式;
    (2)经过点B作直线BD⊥AB,与x轴交于点D,与二次函数的图象交于点E,连接AE,请判断△ADE的形状,并说明理由;
    (3)若直线y=kx+1与圆A相切,请直接写出k的值.

    6.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,设点P的横坐标为m,当tan∠MBC=2时,求m的值;
    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.



    7.如图,已知抛物线y=mx2﹣8mx﹣9m与x轴交于A,B两点,且与y轴交于点C(0,﹣3),∠ACB=90°,过A,B,C三点作⊙O′,连接AC,BC.
    (1)求⊙O′的圆心O′的坐标;
    (2)点E是AC延长线上的一点,∠BCE的平分线CD交⊙O′于点D,求点D的坐标,并直接写出直线BC和直线BD的解析式;
    (3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使得∠PDB=∠CBD,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.

    8.在平面直角坐标系xOy中,已知点P是反比例函数y=(x>0)图象上一个动点,以P为圆心的圆始终与y轴相切,设切点为A.
    (1)如图1,⊙P运动到与x轴相切,设切点为K,试判断四边形OKPA的形状,并说明理由.
    (2)如图2,⊙P运动到与x轴相交,设交点为B,C.当四边形ABCP是菱形时,
    ①求过点A,B,C三点的抛物线解析式;
    ②在过A,B,C三点的抛物线上是否存在点M,使△MBP的面积是菱形ABCP面积的?若存在,直接写出所有满足条件的M点的坐标;若不存在,试说明理由.



    9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)过点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C,连接AC,BC,将△OBC沿BC所在的直线翻折,得到△DBC,连接OD.

    (1)若OB=3OC,求抛物线的解析式.
    (2)如图1,设△OBD的面积为S1,△OAC的面积为S2,若,求a的值.
    (3)如图2,a=﹣1,若P点是半径为2的OB上一动点,连接PC、PA,当点P运动到某一位置时,的值最大,请求出这个最大值,并说明理由.
    10.如图,直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线经过B、C两点,且与x轴交于另一点A.
    (1)求抛物线的解析式.
    (2)点P是线段BC下方的抛物线上的动点(不与点B、C重合),过P作PD∥y轴交BC于点D,以PD为直径的圆交BC于另一点E,求DE的最大值及此时点P的坐标;
    (3)当(2)中的DE取最大值时,将△PDE绕点D旋转,当点P落在坐标轴上时,求点E的坐标.


    11.如图,在平面直角坐标系xOy中,⊙O交x轴于A、B两点,直线FA⊥x轴于点A,点D在FA上,且DO平行于⊙O的弦MB,连接DM并延长交x轴于点C.
    (1)判断直线DC与⊙O的位置关系,并给出证明;
    (2)设点D的坐标为(﹣2,4),试求经过D、O、C三点的抛物线的解析式.
    (3)若坐标平面内的点P,使得以点P和三点D、O、C为顶点的四边形是平行四边形,求P点的坐标.





    12.已知二次函数y=+bx+c(b、c为常数)的图象经过点(0,﹣1)和点A(4,1).
    (1)求b、c的值;
    (2)如图1,点C(10,m)在抛物线上,点M是y轴上的一个动点,过点M平行于x轴的直线l平分∠AMC,求点M的坐标;
    (3)如图2,在(2)的条件下,点P是抛物线上的一动点,以P为圆心、PM为半径的圆与x轴相交于E、F两点,若△PEF的面积为2,请直接写出点P的坐标.




    13.已知抛物线y=a(x﹣3)2+(a≠0)过点C(0,4),顶点为M,与x轴交于A,B两点.如图所示以AB为直径作圆,记作⊙D.
    (1)试判断点C与⊙D的位置关系;
    (2)直线CM与⊙D相切吗?请说明理由;
    (3)在抛物线上是否存在一点E,能使四边形ADEC为平行四边形.

    14.如图,在平面直角坐标系中,顶点为(11,﹣)的抛物线交y轴于A点,交x轴于B,C两点(点B在点C的左侧),已知A点坐标为(0,8).
    (1)求此抛物线的解析式;
    (2)过点B作线段AB的垂线交抛物线于点D,如果以点C为圆心的圆与直线BD相切,请判断抛物线的对称轴l与⊙C有怎样的位置关系,并给出证明;
    (3)连接AC,在抛物线上是否存在一点P,使△ACP是以AC为直角边的直角三角形,若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由.






    15.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k与直线y=kx+1交于A、B两点,点A在点B的左侧.
    (1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;
    (2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;
    (3)如图2,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),是否存在实数k使得直线y=kx+1与以O、C为直径的圆相切?若存在,请求出k的值;若不存在,请说明理由.


    参考答案
    1.解:(1)如图,连接CD,CB,过点C作CM⊥AB于M.设⊙C的半径为r.
    ∵与y轴相切于点D(0,4),
    ∴CD⊥OD,
    ∵∠CDO=∠CMO=∠DOM=90°,
    ∴四边形ODCM是矩形,
    ∴CM=OD=4,CD=OM=r,
    ∵B(8,0),
    ∴OB=8,
    ∴BM=8﹣r,
    在Rt△CMB中,∵BC2=CM2+BM2,
    ∴r2=42+(8﹣r)2,
    解得r=5,
    ∴C(5,4),
    ∴⊙C的标准方程为(x﹣5)2+(y﹣4)2=25.
    (2)点C的坐标为(5,4),则抛物线的对称轴为x=5,
    点B(8,0),根据函数的对称性,点A(2,0),
    则抛物线的表达式为y=a(x﹣2)(x﹣8),
    将点D的坐标代入上式得:4=a(﹣2)(﹣8),解得a=,
    故抛物线的表达式为y=(x﹣2)(x﹣8)=x2﹣x+4.
    (3)结论:AE是⊙C的切线.
    理由:连接AC,CE.

    由抛物线的表达式知,顶点E(5,﹣),
    ∵AE==,CE=4+=,AC=5,
    ∴EC2=AC2+AE2,
    ∴∠CAE=90°,
    ∴CA⊥AE,
    ∴AE是⊙C的切线.
    2.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(,﹣).
    3.解:(1)如图1,连接CM、AM,连接ME交x轴于点D,则ME⊥x轴,

    ∵⊙M与y轴相切于点C,点M的坐标是(5,4),
    ∴CM⊥y轴,即C(0,4),⊙M的半径为5,
    ∴AM=5,DM=4,
    ∴AD=DB===3,
    ∴OA=5﹣3=2,
    ∴A(2,0),B(8,0);
    (2)证明:将A(2,0)代入中,可得,
    ∴E(5,),
    ∴DE=,
    ∴ME=DE+MD==,
    则,,,
    ∴MA2+AE2=AE2,
    ∴MA⊥AE,
    又∵MA为半径,
    ∴直线EA与⊙M相切;
    (3)为定值,
    理由如下:
    连接AF、BF,作FQ⊥AP于点Q,

    ∵∠FPN为圆内接四边形ABPF的外角,
    ∴∠FPN=∠FAB,
    又∵MF⊥AB,
    ∴AF=BF,
    ∴∠FAB=∠FBA=∠FPA,
    ∴∠FPN=∠FPA,
    ∵FQ⊥AP,FN⊥PN,
    ∴FQ=FN,
    又∵FP=FP,
    ∴Rt△FPQ≌Rt△FPN(HL),
    ∴PQ=PN,
    又∵AF=BF,FQ=FN,
    ∴Rt△AFQ≌Rt△BFN(HL),
    ∴AQ=BN,
    ∴.
    4.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,).
    5.解:(1)如图1,过点B作BM⊥x轴于M,过点C作CN⊥x轴于N,
    ∴∠ANC=∠BMA=90°,
    ∴∠ABM+∠BAM=90°,
    ∵AC⊥AB,
    ∴∠CAN+∠BAM=90°,
    ∴∠ABM=∠CAN,
    ∵⊙A过点B,C,
    ∴AC=AB,
    ∴△ACN≌△BAM(AAS),
    ∴CN=AM=﹣2﹣(﹣3)=1,BM=AN=﹣3﹣(﹣5)=2,
    ∴B(﹣2,﹣2),C(﹣5,﹣1),
    ∵点B,C在抛物线上,
    ∴,
    ∴,
    ∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x﹣11,
    (2)△ADE是等腰三角形,
    理由如下:如图1,∵BD⊥AB,
    ∴∠ABD=90°,
    ∴∠ABM+∠DBM=90°,
    过点B作BM⊥x轴于M,
    ∴∠BMD=∠AMB=90°,
    ∴∠BDM+∠DBM=90°,
    ∴∠ABM=∠BDM,
    ∴△ABM∽△BDM,
    ∴,
    ∴,
    ∴DM=4,
    ∴D(2,0),
    ∴AD=5,
    ∵B(﹣2,﹣2),
    ∴直线BD的解析式为y=x﹣1,
    联立,,
    ∴(舍)或,
    ∴E(﹣6,﹣4),
    ∴AE==5,
    ∴AD=AE,
    ∴△ADE是等腰三角形;
    (3)如图2,
    ∵点B(﹣2,﹣2)在⊙A上,
    ∴AB=,
    记直线y=kx+1与y轴相交于F,
    令x=0,则y=1,
    ∴F(0,1),
    ∴OF=1,
    Ⅰ、当直线y=kx+1与⊙A的切点在x轴上方时,记切点为G,
    则AG=AB=,∠AGF=90°,
    连接AF,在Rt△AOF中,OA=3,OF=1,
    ∴AF=,
    在Rt△AGF中,根据勾股定理得,FG===AG,
    过点G作GP⊥y轴于P,过点G作GQ⊥x轴于Q,
    ∴∠AQG=∠FPG=90°=∠POQ,
    ∴四边形POQG是矩形,
    ∴∠PGQ=90°,
    ∵FG是⊙A的切线,
    ∴∠AGQ=∠FGP,
    ∴△AQG≌△FPG(AAS),
    ∴AQ=PF,GQ=PG,
    设点G(m,km+1),
    ∴AQ=m+3,PF=km,PG=﹣m,GQ=km+1,
    ∴m+3=km①,km+1=﹣m②,
    联立①②解得,,
    Ⅱ、当切点在x轴下方时,同Ⅰ的方法得,k=2,
    即:直线y=kx+1与圆A相切,k的值为﹣或2.

    6.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)点E是OA的中点,则点E(2,0),圆的半径为1,则点B(1,0),
    当点P在x轴下方时,
    如图1,∵tan∠MBC=2,
    故设直线BP的表达式为:y=﹣2x+s,将点B(1,0)的坐标代入上式并解得:s=2,
    故直线BP的表达式为:y=﹣2x+2②,
    联立①②并解得:x=±2(舍去﹣2),故m=2;
    当点P在x轴上方时,
    同理可得:m=4±2(舍去4﹣2);
    故m=2或4+2;
    (3)存在,理由:
    连接BN、BD、EM,

    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.
    7.解:(1)y=mx2﹣8mx﹣9m,令y=0,解得:x=﹣1或9,
    故点A、B的坐标分别为:(﹣1,0)、(9,0),
    ∵过A,B,C三点作⊙O′,故O′为AB的中点,
    ∴点O′的坐标为(4,0);
    (2)∵AB是圆的直径,
    ∴∠ACB=90°,
    ∴∠BCE=90°,
    ∵∠BCE的平分线为CD,
    ∴∠BCD=45°,
    ∴∠DO′B=90°,即O′D⊥AB,
    圆的半径为AB=5,
    故点D的坐标为(4,﹣5),
    设直线BC的表达式为:y=kx+b,则,解得:,
    故直线BC的表达式为:y=x﹣3,
    同理可得直线BD的表达式为:y=x﹣9;
    (3)由点A、B、C的坐标得,抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣3①,
    ①当点P(P′)在直线BD下方时,

    ∵∠PDB=∠CBD,
    ∴DP′∥BC,则设直线DP′的表达式为:y=x+t,
    将点D的坐标代入上式并解得:t=﹣,
    故直线DP′的表达式为:y=x﹣②,
    联立①②并解得:x=(舍去负值),
    故点P的坐标为(,);
    ②当点P在BD的上方时,
    由BD的表达式知,直线BD的倾斜角为45°,以BD为对角线作正方形DMBN,
    边MB交直线DP′于点H′,直线DP交NB边于点H,
    对于直线DP′:y=x﹣,当x=9时,y=﹣,即BH′=,
    根据点的对称性知:BH=BH′=,故点H(,0),
    由点D、H的坐标得,直线DH的表达式为:y=3x﹣17③,
    联立①③并解得:x=3或14(舍去3),
    故点P的坐标为(14,25);
    故点P的坐标为:(,)或(14,25).
    8.解:(1)四边形OKPA是正方形,证明如下:
    ∵⊙P分别与两坐标轴相切,
    ∴PA⊥OA,PK⊥OK.
    ∴∠PAO=∠OKP=90°,
    又∵∠AOK=90°,
    ∴∠PAO=∠OKP=∠AOK=90°,
    ∴四边形OKPA是矩形,
    又∵AP=KP,
    ∴四边形OKPA是正方形;
    (2)①连接PB,过点P作PG⊥BC于G,

    ∵四边形ABCP为菱形,
    ∴BC=PA=PB=PC(半径),
    ∴△PBC为等边三角形,
    在Rt△PBG中,∠PBG=60°,PB=PA=x,PG=x,
    ∴P(x,y)代入 y=,解之得:x=±2(负值舍去).
    ∴PG=,PA=BC=2,则P(2,),
    则四边形OGPA是矩形,PA=OG=2,BG=CG=1,
    ∴OB=OG﹣BG=1,OC=OG+GC=3.
    ∴A(0,),B(1,0),C(3,0);
    设二次函数解析式为:y=a(x﹣1)(x﹣3),过点A(0, ),
    ∴a=,
    ∴二次函数解析式为:y=x2﹣x+;
    ②设直线BP的解析式为:y=ux+v,
    据题意得:,解之得:.

    ∴直线BP的解析式为:y=x﹣,
    过点A作直线AM∥BP,则可得直线AM的解析式为:y=x+.
    解方程组:,解得.
    过点C作直线CM∥PB,则可设直线CM的解析式为:y=x+t,
    ∴0=3+t,解得t=﹣3,
    ∴直线CM的解析式为:y=x﹣3.
    解方程组:,解得.
    综上可知,满足条件的M的坐标有四个,
    分别为:(0,),(3,0),(4,),(7,8).
    9.解:(1)∵B(3,0),
    ∴OB=3,
    OB=3OC,
    ∴OC=1,
    ∴C(0,1),
    ∵A(﹣1,0),B(3,0),
    ∴设抛物线的解析式y=a(x+1)(x﹣3),
    将C(0,1)代入,
    1=a×(0+1)×(0﹣3),
    ∴a=﹣,
    ∴y=(x+1)(x﹣3),
    即y=;
    (2)设y=a(x+1)(x﹣3)=ax2﹣2ax﹣3a
    ∴C(0,﹣3a),CO=﹣3a.
    ∵A(﹣1,0),B(3,0),
    ∴AB=4,

    设OD交BC于点M,
    由轴对称性,BC⊥OD,OD=2OM,

    在Rt△COB中,

    由面积法:


    又,
    ∴a2+1=9.
    ∴.
    ∵a<0
    ∴.
    (3)在x轴上取点D(2,0),连接PD,CD,BP

    ∴BD=3﹣2=1,
    ∵AB=4,BP=2,
    ∴,
    ∵∠PBD=∠ABP,
    ∴△PBD~△ABP,
    ∴,
    ∴,
    ∴PC﹣PA=PC﹣PD,
    ∴当点C,P,D在同一直线上时,
    最大,
    ∵,
    ∴最大值为.
    10.解:(1)由题可知,B(4,0),C(0,﹣2),
    ∵抛物线经过点C,
    ∴c=﹣2,
    又∵抛物线经过点B,
    ∴8+4b﹣2=0,
    解得b=﹣,
    ∴y=x2﹣x﹣2;
    (2)设P(m,m2﹣m﹣2),
    ∵P是线段BC下方,
    ∴0<m<4,
    直线BC的解析式为y=x﹣2,
    ∵PD⊥x轴与BC交于点D,
    ∴D(m,m﹣2),
    ∴PD=m﹣2﹣(m2﹣m﹣2)=﹣m2+2m,
    ∵PE⊥BC,
    ∴PE的解析式为y=﹣2x+m2+m﹣2,
    ∴E(,),
    ∴PE=(4m﹣m2),
    在Rt△PED中,DE2=PD2﹣PE2=(4m﹣m2)2,
    ∴DE=﹣(m﹣2)2+,
    当m=2时,DE有最大值,此时P(2,﹣3);
    (3)由(2)可知,D(2,﹣1),PD=2,ED=,EP=;
    ①如图1:延长PD与x轴交于点M,
    ∴M(2,0),
    ∴MD=1,
    ∵DP'=2,
    ∴∠MP'D=30°,
    ∴P'M=,
    ∴P'(2+,0),
    过点E'作GE'⊥DP,过点P'作P'H⊥GE'交GE'的延长线于点H;
    ∵∠DE'P'=90°,
    ∴∠DE'G+∠E'DG=∠DE'G+∠PE'H=90°,
    ∴∠DE'G=∠E'P'H,
    ∴△DGE'≌△E'HP',
    ∴==,
    ∵=,
    设E'(x,y),
    ∴==
    ∴y=2x﹣4,2y=﹣x+4,
    ∴x=,y=﹣,
    ∴E'(,﹣);
    ②如图2:P'与(2+,0)关于x=2对称,
    P'(2﹣,0),
    过点E'作x轴垂线E'N,
    设E'(x,y),
    ∴NE'=y,P'N=x﹣2+,
    ∵P'E'=PE=,
    在Rt△P'NE'中,=y2+(x﹣2﹣)2,
    DE'2==(x﹣2)2+(y+1)2,
    ∴y=,x=,
    ∴E'(,);
    ③如图3:∵D(2,﹣1),
    ∴P'D=2,
    ∴P'(0,﹣2),
    过点E'作E'K⊥P'D,
    设E'(x,y),
    在Rt△P'E'D中,tan∠E'P'D===
    ∴x=2+2y,
    ∵S△P'E'D=××=×2×KE',
    ∴KE'=,
    ∴y=﹣,
    ∴x=,
    ∴E'(,﹣);
    综上所述:E(,﹣)或E(,)或E(,﹣);

    11.解:(1)直线DC与⊙O相切.
    理由如下:连接OM,

    ∴OM=OB,
    ∴∠OMB=∠OBM.
    ∵DO∥MB,
    ∴∠AOD=∠OBM,∠MOD=∠OMB,
    ∴∠AOD=∠MOD,且OA=OM,OD=OD,
    ∴△AOD≌△MOD(SAS),
    ∴∠OMD=∠OAD.
    ∵DA⊥OA,
    ∴∠OAD=90°,
    ∴∠OMD=90°,即OM⊥CD,
    ∴直线DC与⊙O相切.
    (2)设MC=x.
    ∵∠OMC=∠DAC=90°,∠OCM=∠DCA,
    ∴△OMC∽△DAC,
    ∴=.
    ∵OM=OA=2,DA=4,AC=OA+OC=2+OC,
    ∴=,
    ∴OC=2x﹣2.
    在Rt△OMC中,
    ∵OM2+MC2=OC2,
    ∴22+x2=(2x﹣2)2,
    解得x1=,x2=0(舍去),
    ∴OC=2×﹣2=,
    ∴C(,0).
    设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,且过点O(0,0)
    ∴c=0
    ∴抛物线的解析式为y=ax2+bx,将(﹣2,4),(,0)代入,

    解得:.
    ∴y=x2﹣x.
    (3)如图,

    若OCDP'是平行四边形,
    ∴P'D∥OC,P'D=OC=,且点D(﹣2,4)
    ∴点P'(﹣,4),
    若OCPD是平行四边形,
    ∴PD∥OC,PD=OC=,且点D(﹣2,4)
    ∴点P(,4),
    若OP''CD是平行四边形,
    ∴OC与DP''互相平分,
    ∴点P''(,﹣4)
    综上所述:点P(﹣,4)或(,4)或(,﹣4).
    12.解:(1)把A(4,1)和(0,﹣1)代入得,
    b=0,c=﹣1;
    (2),设M(0,n).过点C作CD⊥l,过点A作AE⊥l.

    则△CMD∽△AME,
    ∴∴,
    解得:n=4,
    ∴M(0,4);
    (3)设点P(m,n),n=m2﹣1,则m2=8n+8…①,
    点E(a,0),则点F(2m﹣a,0);
    S=×EF×n=2,
    解得:a=m﹣…②;
    PM=PE,
    即m2+(n﹣4)2=(m﹣a)2+n2,
    化简得:a(a﹣2m)=16﹣8n,将②代入上式得:
    ﹣(m+)(m﹣)=16﹣8n,
    即m2﹣=8n﹣16,将①代入上式并解得:
    =24,解得:n=±1,
    则m=4或﹣4或0,
    故:P(4,1)或(﹣4,1)或(0,﹣1).
    13.解:(1)∵抛物线y=a(x﹣3)2+过点C(0,4),
    ∴4=9a+,
    解得:a=﹣,
    ∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣3)2+,
    令y=0,则﹣(x﹣3)2+=0,解得:x=8或x=﹣2,
    ∴A(﹣2,0),B(8,0);
    ∴AB=10,
    ∴AD=5,
    ∴OD=3
    ∵C(0,4),
    ∴CD===5,
    ∴CD=AD,
    ∴点C在圆上;
    (2)如图,连接CM、CD、MD,

    由抛物线y=a(x﹣3)2+,可知:M(3,),
    ∵C(0,4),CD=AD=5,A(﹣2,0),
    ∴D(3,0).
    ∴MC2=(3﹣0)2+(﹣4)2=,MD2=.
    ∴CD2+MC2=MD2=.
    ∴MC⊥CD.
    又∵CD是半径,
    ∴直线CM与⊙D相切;
    (3)不存在,理由如下:
    如图,过点C作CE∥AB,交抛物线于E,

    ∵C(0,4),
    把y=4代入y=﹣(x﹣3)2+得:4=﹣(x﹣3)2+,
    解得:x=0,或x=6,
    ∴CE=6,
    ∴AD≠CE,
    ∴四边形ADEC不是平行四边形.
    14.解:(1)设抛物线为y=a(x﹣11)2﹣,
    ∵抛物线经过点A(0,8),
    ∴8=a(0﹣11)2﹣,
    解得a=,
    ∴抛物线为y==;

    (2)设⊙C与BD相切于点E,连接CE,则∠BEC=∠AOB=90°.

    ∵y==0时,x1=16,x2=6.
    ∴A(0,8)、B(6,0)、C(16,0),
    ∴OA=8,OB=6,OC=16,BC=10;
    ∴AB===10,
    ∴AB=BC.
    ∵AB⊥BD,
    ∴∠ABC=∠EBC+90°=∠OAB+90°,
    ∴∠EBC=∠OAB,
    ∴,
    ∴△OAB≌△EBC(AAS),
    ∴OB=EC=6.
    设抛物线对称轴交x轴于F.
    ∵x=11,
    ∴F(11,0),
    ∴CF=16﹣11=5<6,
    ∴对称轴l与⊙C相交;
    (3)由点A、C的坐标得:直线AC的表达式为:y=﹣x+8,
    ①当∠ACP=90°时,
    则直线CP的表达式为:y=2x﹣32,
    联立直线和抛物线方程得,
    解得:x=30或16(舍去),
    故点P(30,28);
    当∠CAP=90°时,

    同理可得:点P(46,100),
    综上,点P(30,28)或(46,100);
    15.解:(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1.
    联立两个解析式,得:x2﹣1=x+1,
    解得:x=﹣1或x=2,
    当x=﹣1时,y=x+1=0;当x=2时,y=x+1=3,
    ∴A(﹣1,0),B(2,3).

    (2)设P(x,x2﹣1).
    如答图2所示,过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1).

    ∴PF=yF﹣yP=(x+1)﹣(x2﹣1)=﹣x2+x+2.
    S△ABP=S△PFA+S△PFB=PF(xF﹣xA)+PF(xB﹣xF)=PF(xB﹣xA)=PF
    ∴S△ABP=(﹣x2+x+2)=﹣(x﹣)2+
    当x=时,yP=x2﹣1=﹣.
    ∴△ABP面积最大值为,此时点P坐标为(,﹣).

    (3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,
    则E(﹣,0),F(0,1),OE=,OF=1.
    在Rt△EOF中,由勾股定理得:EF==.
    令y=x2+(k﹣1)x﹣k=0,即(x+k)(x﹣1)=0,解得:x=﹣k或x=1.
    ∴C(﹣k,0),OC=k.
    Ⅰ、设直线y=kx+1与以O、C为直径的圆相切的切点为Q,如答图3所示,
    则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,根据圆周角定理,此时∠OQC=90°.

    设点N为OC中点,连接NQ,则NQ⊥EF,NQ=CN=ON=.
    ∴EN=OE﹣ON=﹣.
    ∵∠NEQ=∠FEO,∠EQN=∠EOF=90°,
    ∴△EQN∽△EOF,
    ∴=,即:=,
    解得:k=±,
    ∵k>0,
    ∴k=.
    ∴存在实数k使得直线y=kx+1与以OC为直径的圆相切,此时k=.
    Ⅱ、若直线AB过点C时,此时直线与以OC为直径的圆要相切,必有AB⊥x轴,
    而直线AB的解析式为y=kx+1,
    ∴不可能相切,
    综上所述,k=时,使得直线y=kx+1与以OC为直径的圆相切.

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