2023年中考九年级数学高频考点 专题训练--二次函数的综合应用
一、综合题
1.定义:我们把平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)距离相等的点的轨迹(满足条件的所有点所组成的图形)叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
(1)已知抛物线的焦点F(0, ),准线l: ,求抛物线的解析式;
(2)已知抛物线的解析式为:y=x2﹣n2,点A(0, )(n≠0),B(1,2﹣n2),P为抛物线上一点,求PA+PB的最小值及此时P点坐标;
(3)若(2)中抛物线的顶点为C,抛物线与x轴的两个交点分别是D、E,过C、D、E三点作⊙M,⊙M上是否存在定点N?若存在,求出N点坐标并指出这样的定点N有几个;若不存在,请说明理由.
2.如图,在平面角坐标系中,抛物线C1:y=ax2+bx﹣1经过点A(﹣2,1)和点B(﹣1,﹣1),抛物线C2:y=2x2+x+1,动直线x=t与抛物线C1交于点N,与抛物线C2交于点M.
(1)求抛物线C1的表达式;
(2)直接用含t的代数式表示线段MN的长;
(3)当△AMN是以MN为直角边的等腰直角三角形时,求t的值;
(4)在(3)的条件下,设抛物线C1与y轴交于点P,点M在y轴右侧的抛物线C2上,连接AM交y轴于点k,连接KN,在平面内有一点Q,连接KQ和QN,当KQ=1且∠KNQ=∠BNP时,请直接写出点Q的坐标.
3.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,交y轴于点C,连接BC,动点P以每秒1个单位长度的速度从A向B运动,动点Q以每秒 个单位长度的速度从B向C运动,P、Q同时出发,连接PQ,当点Q到达C点时,P、Q同时停止运动,设运动时间为t秒.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图1,当△BPQ为直角三角形时,求t的值;
(3)如图2,过点Q作QN⊥x轴于N,交抛物线于点M,连结MC,MB,当t为何值时,△MCB的面积最大,并求出此时点M的坐标和△MCB面积的最大值.
4.如图,直线 与 轴、 轴分别交于 、 两点,抛物线 经过 、 两点,与 轴的另一个交点为 ,连接 .
(1)求抛物线的解析式及点 的坐标;
(2)点 在抛物线上,连接 ,当 时,求点 的坐标;
(3)点 从点 出发,沿线段 由 向 运动,同时点 从点 出发,沿线段 由 向 运动, 、 的运动速度都是每秒 个单位长度,当 点到达 点时, 、 同时停止运动,试问在坐标平面内是否存在点 ,使 、 运动过程中的某一时刻,以 、 、 、 为顶点的四边形为菱形?若存在,直接写出点 的坐标;若不存在,说明理由.
5.在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣ x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点M为顶点,连接OM,若y与x的部分对应值如表所示:
x … ﹣1 0 3 …
y … 0 0 …
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线与y轴交于点C,点Q是直线BC下方抛物线上一点,点Q的横坐标为xQ.若S△BCQ≥ S△BOC,求xQ的取值范围;
(3)如图2,平移此抛物线使其顶点为坐标原点,P(0,﹣1)为y轴上一点,E为抛物线上y轴左侧的一个动点,从E点发出的光线沿EP方向经过y轴上反射后与此抛物线交于另一点F.则当E点位置变化时,直线EF是否经过某个定点?如果是,请求出此定点的坐标;若不是,请说明理由.
6.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A(3,0),B(﹣1,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3)
(1)求该二次函数的解析式;
(2)设E是y轴右侧抛物线上异于点A的一个动点,过点E作x轴的平行线交抛物线于另一点F,过点F作FG垂直于x轴于点G,再过点E作EH垂直于x轴于点H,得到矩形EFGH,则在点E的运动过程中,当矩形EFGH为正方形时,求出该正方形的边长;
(3)设P点是x轴下方的抛物线上的一个动点,连接PA、PC,求△PAC面积的取值范围,若△PAC面积为整数时,这样的△PAC有几个?
7.如图,已知抛物线y=(x﹣1)2+k的图象与x轴交于点A(﹣1,0),C两点,与y轴交于点B.
(1)求抛物线解析式及B点坐标;
(2)在抛物线上是否存在点P使S△PAC= S△ABC?若存在,求出P点坐标,若不存在,请说明理由;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ABQ是等腰三角形,若存在,求出Q点坐标,若不存在,请说明理由.
8.综合与探究
如图1,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点N是抛物线上异于点C的动点,若△NAB的面积与△CAB的面积相等,求出点N的坐标;
(3)如图2,当P为OB的中点时,过点P作PD⊥x轴,交抛物线于点D.连接BD,将△PBD沿x轴向左平移m个单位长度(0<m≤2),将平移过程中△PBD与△OBC重叠部分的面积记为S,求S与m的函数关系式.
9.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线 与x轴交于A(4,0),B(﹣1,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点G为抛物线上的一动点,过点G作GE垂直于y轴于点E,交直线AC于点D,过点D作x轴的垂线,垂足为点F,连接EF,当线段EF的长度最短时,求出EF的长度.
(3)在抛物线上对称轴上是否存在点P,使△ACP是直角三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图,抛物线 经过点 , ,直线AC的解析式为 ,且与y轴相交于点C,若点E是直线AB上的一个动点,过点E作 轴交AC于点F.
(1)求抛物线 的解析式;
(2)点H是y轴上一动点,连结EH,HF,当点E运动到什么位置时,四边形EAFH是矩形 求出此时点E,H的坐标;
(3)在(2)的前提下,以点E为圆心,EH长为半径作圆,点M为 上以动点,求 的最小值.
11.某公司分别在 , 两城生产同种产品,共100件. 城生产产品的总成本 (万元)与产品数量 (件)之间具有函数关系 , 城生产产品的每件成本为70万.当 , 两城生产这批产品的总成本的和最少时,求:
(1) , 两城各生产多少件?
(2)从 城把该产品运往 , 两地的费用分别为 万元/件和3万元/件;从 城把该产品运往 , 两地的费用分别为1万元/件和2万元/件, 地需要90件, 地需要10件,求 , 两城总运费之和 的最小值(用含有 的式子表示).
12.如图,直线x=-4与x轴交于E,一开口向上的抛物线过原点O交线段OE于A,交直线x=-4于B.过B且平行于x轴的直线与抛物线交于C,直线OC交直线AB于D,且AD:BD=1:3.
(1)求点A的坐标;
(2)若△OBC是等腰三角形,求此抛物线的函数关系式.
13.如图,我们把一个半圆与抛物线的一部分围成的封闭图形称为“果圆”.如果一条直线与果圆只有一个交点,则这条直线叫做果圆的切线.已知A、B、C、D四点为果圆与坐标轴的交点,E为半圆的圆心,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,AC为半圆的直径.
(1)分别求出A、B、C、D四点的坐标;
(2)求经过点D的果圆的切线DF的解析式;
(3)若经过点B的果圆的切线与x轴交于点M,求△OBM的面积.
14.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,经过A、B、C三点的圆的圆心M(1,m)恰好在此抛物线的对称轴上,⊙M的半径为 .设⊙M与y轴交于点D,抛物线的顶点为E·
(1)求m的值及抛物线的解析式;
(2)∠DBC= ,∠CBE= ,求sin( - )的值;
(3)探究:在坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCE相似 若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 经过 轴上的 点,直线 与抛物线在第一象限交于点 .
(1)求直线 的函数解析式;
(2)已知点 是抛物线的对称轴上的一个动点,当 的周长最小时,求 的面积;
(3)若以点 , , , 为顶点的四边形是平行四边形,则点 的坐标是 .
16.如图1,抛物线顶点坐标为点C(1,4),交x轴于点A(3,0),交y轴于点B.
(1)求抛物线和直线AB的解析式;
(2)求S△CAB ;
(3)设点P是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,是否存在一点P,使S△PAB 面积最大,若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)设点Q是抛物线上的一个动点,是否存在一点Q,使S△QAB=S△CAB,若存在,直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】(1)解:设抛物线上有一点(x,y),
由定义知:x2+(y﹣ )2=|y+ |2,
解得y=ax2;
(2)解:如图1,由(1)得抛物线y=x2的焦点为(0, ),准线为y=﹣ ,
∴y=x2﹣n2由y=x2向下平移n2个单位所得,
∴其焦点为A(0, ﹣n2),准线为y=﹣ ﹣n2,
由定义知P为抛物线上的点,则PA=PH,
∴PA+PH最短为P、B、A共线,此时P在P′处,
∵x=1,
∴y=1﹣n2<2﹣n2,
∴点B在抛物线内,
∴BI=yB﹣yI=2﹣n2﹣(﹣ ﹣n2)= ,
∴PA+PB的最小值为 ,此时P点坐标为(1,1﹣n2);
(3)解:由(2)知E(|n|,0),C(0,n2),
设OQ=m(m>0),则CQ=QE=n2﹣m,
在Rt△OQE中,由勾股定理得|n|2+m2=(n2﹣m)2,
解得m= ﹣ ,
则QC= + =QN,
∴ON=QN﹣m=1,
即点N(0,1),
故AM过定点N(0,1).
2.【答案】(1)解:∵抛物线C1:y=ax2+bx﹣1经过点A(﹣2,1)和点B(﹣1,﹣1)∴解得:
∴抛物线C1:解析式为y=x2+x﹣1
(2)解:∵动直线x=t与抛物线C1交于点N,与抛物线C2交于点M
∴点N的纵坐标为t2+t﹣1,点M的纵坐标为2t2+t+1
∴MN=(2t2+t+1)﹣(t2+t﹣1)=t2+2
(3)解:共分两种情况①当∠ANM=90°,AN=MN时,由已知N(t,t2+t﹣1),A(﹣2,1)∴AN=t﹣(﹣2)=t+2∵MN=t2+2∴t2+2=t+2∴t1=0(舍去),t2=1∴t=1
②当∠AMN=90°,AN=MN时,由已知M(t,2t2+t+1),A(﹣2,1)
∴AM=t﹣(﹣2)=t+2,∵MN=t2+2∴t2+2=t+2∴t1=0,t2=1(舍去)∴t=0故t的值为1或0
(4)解:由(3)可知t=1时M位于y轴右侧,根据题意画出示意图如图:
易得K(0,3),B、O、N三点共线
∵A(﹣2,1)N(1,1)P(0,﹣1)
∴点K、P关于直线AN对称
设⊙K与y轴下方交点为Q2,则其坐标为(0,2)
∴Q2与点P关于直线AN对称
∴Q2是满足条件∠KNQ=∠BNP.
则NQ2延长线与⊙K交点Q1,Q1、Q2关于KN的对称点Q3、Q4也满足∠KNQ=∠BNP.
由图形易得Q1(﹣3,3)
设点Q3坐标为(a,b),由对称性可知Q3N=NQ1=BN=2
由∵⊙K半径为1
∴解得 ,1 同理,设点Q4坐标为(a,b),由对称性可知Q4N=NQ2=NO= ∴解得 , ∴满足条件的Q点坐标为:(0,2)、(﹣3,3)、( , )、( , )
3.【答案】(1)解:∵二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,
∴抛物线的解析式为y=(x+1)(x﹣3),整理得:y=x2﹣2x﹣3.
(2)解:∵当x=0时,y=﹣3,
∴C(0,﹣3).
∴OB=OC.
∴∠PBQ=45°.
如图1所示:当∠PQB=90°时.则PB= BQ.
∵AP=t,BQ= t,AB=4,
∴AP+PB=t+2t=4.
∴t= .
如图2所示:当∠QPB=90°时.
∵∠PBQ=45°,∠BPQ=90°,
∴PB= BQ= × t=t.
∵AP=t,AB=4,
∴t+t=4.
解得:t=2.
综上所述,当t=2或t= 时,△BPQ为直角三角形.
(3)解:设直线BC的解析式为y=kx+b.
∵将C(0,﹣3)、B(3,0)代入得: ,解得:k=1,b=﹣3,
∴直线BC的解析式为y=x﹣3.
设M(a,a2﹣2a﹣3),则Q(a,a﹣3).则QM=a﹣3﹣(a2﹣2a﹣3)=﹣a2+3a.
∵S△BCM= OB QM= ×3 (﹣a2+3a)=﹣ (a2﹣3a)=﹣ (a﹣ )2+ ,
∴当a= 时,△BCM的面积的最大值为 .
∴点P的坐标( ,﹣ ).
4.【答案】(1)解:直线解析式 ,令 ,得 ;令 ,得 .∴ 、 .∵点 、 在抛物线 上,∴ ,解得 ,∴抛物线解析式为: .令 ,解得: 或 ,∴ .
(2)解: ,设 ,①当 时,如答图 所示.∵ ,∴ ,故点 满足条件.过点 作 轴于点 ,则 , ,∴ .∵ ,∴ ,∴直线 的解析式为: .联立 与 ,得: ,解得: , ,∴ , ,∴ ;
②当 与 关于 轴对称时,如答图 所示.∵ , ,∴ ,故点 满足条件.过点 作 轴于点 ,则 , ,∴ .∵ ,∴ ,∴直线 的解析式为: .联立 与 得: ,解得: , ,∴ , ,∴ .综上所述,满足条件的点 的坐标为: 或
(3)解:设 ,则 , , .假设存在满足条件的点 ,设菱形的对角线交于点 ,设运动时间为 .
①若以 为菱形对角线,如答图 .此时 ,菱形边长 .
∴ .
在 中, ,
解得 .∴ .过点 作 轴于点 ,
则 , ,
∴ .∴ .∵点 与点 横坐标相差 个单位,
∴ ;
②若以 为菱形对角线,如答图 .此时 ,菱形边长 .
∵ ,∴ ,点 为 中点,
∴ .∵点 与点 横坐标相差 个单位,∴ ;③若以 为菱形对角线,如答图 .此时 ,菱形边长 .
在 中, ,
解得 .∴ , .
∴ .综上所述,存在满足条件的点 ,点 坐标为: 或 或 .
5.【答案】(1)解:∵抛物线y=﹣ x2+bx+c与x轴交于A、B两点,(﹣1,0),(3,0),
∴y=﹣ (x+1)(x﹣3),
∴抛物线的解析式为:y=﹣ x2+x+
(2)解:取OB的中点P( ,0),连接CP,
则S△PBC= S△BOC,
过点P作PQ∥BC交抛物线于Q,即为所求;
∵抛物线与y轴交于点C,
∴点C的坐标为:(0, ),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
,
解得: ,
∴直线BC的解析式为y=﹣ x+ ,
∴设直线PQ的解析式为y=﹣ x+n,
∴﹣ × +n=0,
∴n= ,
∴直线PQ的解析式为y=﹣ x+ ,
联立 ,
解得:x= ,
若S△BCQ≥ S△BOC
则xQ的取值范围为:xQ≥ 或xQ≤ ;
(3)解:平移后的抛物线的解析式为:y=﹣ x2,
过点E作EM⊥y轴于M,过点F作FN⊥y轴于N,
由反射可知:∠EPM=∠FPN,
∴Rt△EPM∽Rt△FPN,
∴ ,
设E(x1,y1)、F(x2,y2),设直线EF的解析式为y=kx+b,
∴ ,
∴x1(1+y2)+x2(y1+1)=0,
联立 ,
整理得x2+2kx+2b=0,
∴x1+x2=﹣2k,x1x2=2b,
∵x1(1+y2)+x2(y1+1)=x1(1+kx2+b)+x2(kx1+b+1)=0,
∴2kx1x2+(b+1)(x1+x2)=0,
∴2kb﹣2k=0,b=1,
∴直线EF的解析式为y=kx+1
∴直线EF的过定点(0,1).
6.【答案】(1)解:设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
把C(0,﹣3)代入得﹣3a=﹣3,解得a=1,
所以抛物线解析式为y=(x+1)(x﹣3),
即y=x2﹣2x﹣3;
(2)解:抛物线的对称轴为直线x=1,
设E(t,t2﹣2t﹣3),
当0<t<1时,如图1,EF=2(1﹣t),EH=﹣(t2﹣2t﹣3),
∵矩形EFGH为正方形,
∴EF=EH,即2(1﹣t)=﹣(t2﹣2t﹣3),
整理得t2﹣4t﹣1=0,解得t1=2+ (舍去),t2=2﹣ (舍去);
当1<t<3时,如图2,EF=2(t﹣1),EH=﹣(t2﹣2t﹣3),
∵矩形EFGH为正方形,
∴EF=EH,即2(t﹣1)=﹣(t2﹣2t﹣3),
整理得t2﹣5=0,解得t1= ,t2=﹣ (舍去),
此时正方形EFGH的边长为2 ﹣2;
当t>3时,EF=2(t﹣1),EH=t2﹣2t﹣3,
∵矩形EFGH为正方形,
∴EF=EH,即2(t﹣1)=t2﹣2t﹣3,
整理得t2﹣4t﹣1=0,解得t1=2+ ,t2=2﹣ (舍去),
此时正方形EFGH的边长为2 +2,
综上所述,正方形EFGH的边长为2 ﹣2或2 +2;
(3)解:设P(x,x2﹣2x﹣3),
当﹣1<x<0时,
∵S△ABC= ×4×3=6,
∴0<S△APC<6,
∴△PAC面积为整数时,它的值为1、2、3、4、5,此时△PAC有5个;
当0<x<3时,作PM∥y轴交AC于点M,如图3,
易得直线AC的解析式为y=x﹣3,则M(x,x﹣3),
∴PM=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+3x,
∴S△APC= 3 (﹣x2+3x)
=﹣ x2+ x
=﹣ (x﹣ )2+ ,
当x= 时,S△APC的面积的最大值为 ,即0<S△APC< ,
∴△PAC面积为整数时,它的值为1、2、3,此时△PAC有6个
综上所述,△PAC有11个.
7.【答案】(1)解:把A(﹣1,0)代入抛物线y=(x﹣1)2+k得,0=4+k,
∴k=﹣4,
∴抛物线解析式为y=(x﹣1)2﹣4,即y=x2﹣2x﹣3,
令x=0,得y=﹣3,
∴点B坐标为(0,﹣3)
(2)解:存在.如图1中,
理由:令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,
∴x=﹣1或3,
∴点A(﹣1,0),C(3,0),
∴S△ABC= ×4×3=6,
∵S△PAC= S△ABC,
∴S△PAC= ,设P(m,n),
则有 ×4×|n|= ,
∴n= ,
当n= 时,m2﹣2m﹣3= ,解得m=﹣ 或 ,此时P(﹣ , )或( , ),
当n=﹣ 时,m2﹣2m﹣3=﹣ ,解得m= 或 ,此时P( ,﹣ )或( ,﹣ ).
综上所述,满足条件的P点坐标为(﹣ , )或( , )或( ,﹣ )或( ,﹣ )
(3)解:如图2中,存在.
①当AQ=AB时,有两种情形a、当Q1在x轴上方,此时Q1(1, );b、当Q2在x轴下方时,此时Q2(1,﹣ ).
②当BA=BQ时,此时Q在x轴上,Q3(1,0).
③当QA=QB时,点Q在AB的垂直平分线上,
∵A(﹣1,0),B(0,﹣3),
∴直线AB解析式为y=﹣3x﹣3,线段AB的中点为(﹣ ,﹣ ),
设线段AB的中垂线的解析式为y= x+m.
∴﹣ =﹣ +m,
∴m=﹣ ,
∴线段AB的中垂线的解析式为y= x﹣ ,与对称轴的交点Q4(1,﹣1),
综上所述,满足条件的点Q坐标为(1, )或(1,﹣ )或(1,0)或(1,﹣1).
8.【答案】(1)解:如图1, 把点A(﹣2,0)、B(4,0)分别代入y=ax2+bx﹣3(a≠0),得 , 解得 ,
所以该抛物线的解析式为:y= x2﹣ x﹣3;
(2)解:将x=0代入y= x2﹣ x﹣3,得y=﹣3, ∴点C的坐标为(0,﹣3), ∴OC=3.
设N(x,y),
∵S△NAB=S△CAB,
∴|y|=OC=3,
∴y=±3.
当y=3时, x2﹣ x﹣3=3,
解得x= +1.
当y=﹣3时, x2﹣ x﹣3=﹣3,
解得x1=2,x2=0(舍去).
综上所述,点N的坐标是( +1,3)或(﹣ +1,3)或(2,﹣3);
(3)解:如图2,由已知得,QB=m,PQ=2, 设直线BC的表达式为y=kx+b(k≠0).
∵直线y=kx+b经过点B(4,0),C(0,﹣3),
∴ , 解得 ,
∴直线BC的表达式为y= x﹣3.
当0<m≤2时,由已知得PB=2+m.
∵OP=2﹣m,
∴E(2﹣m,﹣ m﹣ ).
由OB=4得OP=2,
把x=2代入y= x2﹣ x﹣3中,得y=﹣3,
∴D(2,﹣3),
∴直线CD∥x轴.
∵EP= m+ ,MP=3,
∴EM=MP﹣EP=3﹣ m﹣ =﹣ m+ .
过点F作FH⊥PM于点M,则∠MHF=∠MPQ=90°. ∵∠HMF=∠PMQ,
∴△MHF∽△MPQ,
∴ = . ∵∠FCM=∠FBQ,∠FMC=∠FQB, ∴△CMF∽△BQF, ∴ = .
∵CD=2,
∴CM=2﹣m,
∴ = .
设MF=k(2﹣m),QF=km,
∴MQ=2k,
∴ = . ∴ = .
∵PQ=2,
∴HF=2﹣m.
∴S△EMF= EM HF= (﹣ m+ )(2﹣m).
∵S△PQM= PQ PM= ×3×2=3,
∴S=S△PQM﹣S△EMF=3﹣ (﹣ m+ )(2﹣m)=﹣ m2+ m+ .
9.【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(4,0),B(﹣1,0),
∴ ,
解得: ,
∴抛物线的解析式为:y= x2+ x+2;
(2)解:连接OD,由题意知,四边形OFDE是矩形,则OD=EF,据垂线段最短,可知:
当OD⊥AC时,OD最短,即EF最短.
由(1)知,在Rt△AOC中,OC=2,OA=4,
∴AC= .
∵ ,
∴ ,
故EF的长度为 ;
(3)解:假设存在,设点P的坐标为(m, m2+ m+2).
∵点A的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,2),
∴AP2=(m﹣4)2+( m2+ m+2﹣0)2,CP2=(m﹣0)2+( m2+ m+2﹣2)2,AC2=(0﹣4)2+(2﹣0)2=20.
分两种情况考虑,①当∠ACP=90°时,AP2=CP2+AC2,
即(m﹣4)2+( m2+ m+2﹣0)2=(m﹣0)2+( m2+ m+2﹣2)2+20,
解得:m1=0(舍去),m2=-1,
∴点P的坐标为(-1,0);
②当∠APC=90°时,CP2+AP2=AC2,
即,(m﹣4)2+( m2+ m+2﹣0)2+(m﹣0)2+( m2+ m+2﹣2)2=20
解得:m1=0(舍去),m2=4(舍去),m3=m4=1,
∴点P的坐标为(1,3).
综上所述,假设成立,
即存在点P(-1,0)或(1,3),使得△ACP是直角三角形.
10.【答案】(1)解:将点 , 代入抛物线 得:
解得:
∴抛物线的解析式为
(2)解:如图:
设直线 的解析式为 则
∴
∴直线 的解析式为
又∵直线 的解析式为
∴
∴当四边形 是平行四边形时,可使四边形 是矩形,此时对角线 与 互相平分
设 , 则
∵
∴
解得
∴ ,
(3)解:如图:
由(2)知 , ,
∴ ,
设 交 于点 ,取 的中点 ,则
设 ,
∴ .
∴ 或 (舍去).
∴
∵
∴
连接 交 于点 ,连接EM.
则
∴
又∵
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∴ 的最小值为 .
11.【答案】(1)解:设 , 两城生产这批产品的总成本的和为 ,
则 ,
由二次函数的性质可知,当 时, 取得最小值,最小值为6600万元,
此时 ,
答: 城生产20件, 城生产80件.
(2)解:设从 城运往 地的产品数量为 件, , 两城总运费的和为 ,则从 城运往 地的产品数量为 件,从 城运往 地的产品数量为 件,从 城运往 地的产品数量为 件,
由题意得: ,解得 ,
根据一次函数的性质分以下两种情况:
①当 时,在 内, 随 的增大而减小,则 时, 取得最小值,最小值为 ;
②当 时,在 内, 随 的增大而增大,则 时, 取得最小值,最小值为 ;
答:当 时, , 两城总运费之和 的最小值为 万元;当 时, , 两城总运费的和的最小值为 万元.
12.【答案】(1)解: 如图,过点D作DF⊥x轴于点F.
由题意,可知OF=AF,则2AF+AE=4①。
∵DF∥BE,
∴△ADF∽△ABE,
∴AF∶AE=AD∶AB=1∶2,即AE=2AF②,
①与②联立,解得AE=2,AF=1,
∴点A的坐标为( 2,0);
(2)解: ∵抛物线过原点(0,0),
∴可设此抛物线的解析式为y=ax2+bx.
∵抛物线过原点(0,0)和A点( 2,0),
∴对称轴为直线x== 1,
∵B、C两点关于直线x= 1对称,B点横坐标为 4,
∴C点横坐标为2,
∴BC=2 ( 4)=6.
∵抛物线开口向上,
∴∠OAB>90°,OB>AB=OC,
∴当△OBC是等腰三角形时,分两种情况讨论:
①当OB=BC时,设B( 4,y1),
则16+y21=36,解得y1=±(负值舍去).
将A( 2,0),B( 4,)代入y=ax2+bx,
得解得
∴此抛物线的解析式为y=x2+x;
②当OC=BC时,设C(2,y2),
则4+y22=36,解得y2=±(负值舍去).
将A( 2,0),C(2,)代入y=ax2+bx,
得,解得
∴此抛物线的解析式为y=x2+x.
综上可知,若△OBC是等腰三角形,此抛物线的函数关系式为y=x2+x或y=x2+x.
13.【答案】(1)解:连接DE, ∵y=x2﹣2x﹣3,∴x=0时,y=﹣3, y=0时,x1=﹣1,x2=3,
∴点A的坐标为(﹣1,0),点B的坐标为(0,﹣3),点C的坐标为(3,0),
∵AC=4,
∴AE=DE=2,
∴OE=1,∴OD= = ,∴D点的坐标为(0, )
(2)解:∵DF是果圆的切线,∴ED⊥DF,又DO⊥EF,
∴DE2=EO EF,
∴EF=4,则OF=3,
∴点F的坐标为(﹣3,0),
设经过点D的果圆的切线DF的解析式为y=kx+b,
则 ,解得 .
∴经过点D的果圆的切线DF的解析式为y= x+
(3)解:设经过点B的果圆的切线的解析式为:y=ax+c,∵点B的坐标为(0,﹣3),
∴经过点B的果圆的切线的解析式为:y=ax﹣3,
由题意得,方程组 只有一个解,
即一元二次方程x2﹣(a+2)x=0有两个相等的实数根,
△=(a+2)2﹣4×1×0=0,
解得a=﹣2,
∴经过点B的果圆的切线的解析式为:y=﹣2x﹣3,
当y=0时,x=﹣ ,∴点M的坐标为(﹣ ,0),即OM= ,
∴△OBM的面积= ×OM×OB= .
14.【答案】(1)解:由题意可知C(0,3), =1,
∴抛物线的解析式为y=ax2﹣2ax+3(a<0),
过M作MN⊥y轴于N,连接CM,则MN=1,CM= ,
∴CN=2,于是m=1.
同理可求得B(3,0),
∴a×32﹣2a×3+3=0,得a=-1.
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3
(2)解:由(1)得A(﹣1,0),E(1,4),B(3,0),C(0,3).
∴在Rt△BCO中,BC= ,
∵M到AB,CD的距离相等,OB=OC,
∴OA=OD,
∴点D的坐标为(0,-1),
∴ ,
在△BCE中,∵BC2+CE2=(32+32)+[(1﹣0)2+(4﹣3)2]=20=(3﹣1)2+(0﹣4)2=BE2
∴△BCE是Rt△
,
∴ ,
即 ,
∴Rt△BOD∽Rt△BCE,得∠CBE=∠OBD=β,
因此sin(α﹣β)=sin(∠DBC﹣∠OBD)=sin∠OBC= .
(3)解: 由(1)得 A(﹣1,0),E(1,4),B(3,0),C(0,3),
①∴AC=,BC=3,CE=,AO=1,OC=3,
∴,∠AOC=∠ECB=90°,
∴Rt△COA∽Rt△BCE,
∴P1(0,0);
②过A作AP2⊥AC交y正半轴于P2,如图:
∵Rt△CAP2∽Rt△BCE,
∴,
即,
∴AP2=,
∴OP2==,
∴P2(0,-);
③过C作CP3⊥AC交x正半轴于P3,如图:
∵Rt△P3CA∽Rt△BCE,
∴,
即,
∴CP3=,
∴CP3==9,
∴P3(9,0);
综上所述: 在坐标轴上是存在三个点P1(0,0), P2(0,-),P3(9,0), 使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCE相似 .
15.【答案】(1)解:当y=0时, ,
解得x1=-4,x2=0,
点A(-4,0),
设直线 的函数解析式 ,过A、B两点,代入得
,
解方程组得 ,
直线 的函数解析式为 ;
(2)解:∵点 是抛物线的对称轴上的一个动点,抛物线对称轴为x= =-2,
∵C△BOQ的周长=OQ+QB+OB,点O,点B是定点,OB长是定值,
∴当 的周长最小时,就是OQ+QB最小,
∵点A与点O关于抛物线的对称轴对称,
∴点A,点Q,点B三点共线时,OQ+QB=AQ+QB≥AB最短,
当x =-2式, ,
点Q(-2,2),
S△BOQ的面积=S△BAO-S△QAO= ;
(3)(6,6)或(-2,6)或(-6,-6)
16.【答案】(1)解: 根据题意设抛物线解析式为y=a(x-1)2+4.
∵抛物线与x轴交于点A(3,0),
∴0=a(3-1)2+4,
∴a=-1,
∴y=-(x-1)2+4.
令y=-(x-1)2+4中x=0,得y=3,
∴B(0,3).
令y=-(x-1)2+4中y=0,得x=3或x=-1,
∴A(3,0).
设直线AB的解析式为y=kx+b,将(0,3)、(3,0)代入可得
解得,
∴直线AB的解析式为y=-x+3.
(2)解:过点C作CD∥y轴,交AB于点D,
令y=-x+3中的x=1,得y=2,
∴D(1,2),
∴S△ABC=S△BCD+S△ACD=×1×(4-2)+×2×(3-1)=1+2=3.
(3)解:过点P作PF∥y轴,交AB于点F,设P(x,-x2+2x+3),则F(x,-x+3),
∴S△PAB=S△BFP+S△AFP=×x×[(-x2+2x+3)-(-x+3)]+×(3-x)×[(-x2+2x+3)-(-x+3)]==(x-)2+.
∵0
当x=时,y=-x2+2x+3==,
∴点P的坐标为(,).
(4)解:存在,点Q的坐标是(2,3)或(,)或(,).