初中数学抛物线与几何专题训练及答案
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抛物线与几何问题
【知识纵横】
抛物线的解析式有下列三种形式:1、一般式:y =ax 2+bx +c (a ≠0);2、顶点式:y
=a(x—h) 2-+k ;3、交点式:y=a(x—x 1)(x—x 2 ) ,这里x 1、x 2 是方程ax 2 +bx+c=0的两个实根。
解函数与几何的综合题,善于求点的坐标,进而求出函数解析式是解题的基础;而充分发挥形的因素,数形互动,把证明与计算相结合是解题的关键。
【典型例题】
【例1】 (浙江杭州) 在直角坐标系xOy 中,设点A (0,t ),点Q (t ,b )。平移二 次函数y =-tx 2的图象,得到的抛物线F 满足两个条件:①顶点为Q ;②与x 轴相交于B ,C 两点(∣OB ∣
OA =OB ⋅OC ?请你作出判断,并说明理由;
(2)如果AQ ∥BC ,且tan ∠ABO=对应的二次函数的解析式。
【思路点拨】(1)由关系式OA
【例2】(江苏常州) 如图, 抛物线y =x +4x 与x 轴分别相交于点B 、O,
它的顶点为
2
2
2
3
,求抛物线F 2
=OB ⋅OC 来构建关于t 、b 的方程;(2)讨论
t 的取值范围,来求抛物线F 对应的二次函数的解析式。
A, 连接AB, 把AB 所的直线沿y 轴向上平移, 使它经过原点O, 得到直线l, 设P 是直线l 上一动点.
(1)求点A 的坐标;
(2)以点A 、B 、O 、P 为顶点的四边形中, 有菱形、等 腰梯形、直角梯形, 请分别直接写出这些特殊四边形的顶点P 的坐标;
(3)设以点A 、B 、O 、P 为顶点的四边形的面积为S, 点P 的横坐标为x,
当4+≤S ≤6+, 求x 的取值范围.
【思路点拨】(3)可求得直线l 的函数关系式是y=-2x,所以应讨论①当点P 在第二象限时,x0这二种情况。
【例3】(浙江丽水)如图,在平面直角坐标系中,已知点A 坐标为(2,4),直线x =2与x 轴相交于点B ,连结OA ,抛物线y =x 2从点O 沿OA 方向平移,与直线x =2交于点P ,顶点M 到A 点时停止移动. (1)求线段OA 所在直线的函数解析式; (2)设抛物线顶点M 的横坐标为m ,
①用m 的代数式表示点P 的坐标; ②当m 为何值时,线段PB 最短;
(3)当线段PB 最短时,相应的抛物线上是否存在点Q ,使△QMA 的面积与△PMA 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.
【思路点拨】(2)构建关于PB 的二次函数,求此函数的最小值;(3)分当点Q 落在直线O A 的下方时、当点Q 落在直线O A 的上方时讨论。
【例4】(广东省深圳市)如图1,在平面直角坐标系中,二次函
数
与x 轴交于A 、B 两点, y =ax 2+bx +c (a >0) 的图象的顶点为D 点,与y 轴交于C 点,1
A 点在原点的左侧,B 点的坐标为(3,0),OB =OC ,tan ∠ACO =.
3
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)经过C 、D 两点的直线,与x 轴交于点E ,在该抛物线上是否存在这样的点F , 使以点A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若平行于x 轴的直线与该抛物线交于M 、N 两点,且以MN 为直径的圆与x 轴相切,求该圆半径的长度.
(4)如图2,若点G (2,y )是该抛物线上一点,点P 是直线AG 下方的抛物线上 一动点,当点P 运动到什么位置时,△APG 的面积最大?求出此时P 点的坐标和△APG 的最大面积.
【思路点拨】(2)可先以A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形时,求F 点的坐标,再代入抛物线的表达式检验。(3)讨论①当直线MN 在x 轴上方时、②当直线MN 在x 轴下方时二种情况。(4)构建S 关于x 的二次函数,求它的最大值。
【例5】(山东济南)已知:抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0),顶点C (1,-3) ,与x
轴交
于A 、B 两点,A (-1,0) .
(1)求这条抛物线的解析式.
(2)如图,以AB 为直径作圆,与抛物线交于点D ,与抛物线对称轴交于点E ,依次连接A 、D 、B 、E ,点P 为线段AB 上一个动点(P 与A 、B 两点不重合) ,过点P 作PM ⊥AE 于M , PN ⊥DB 于N ,请判断
PM PN
是否为定值? 若是,请求出此定值;若不是,请说明理由. +
BE AD
(3)在(2)的条件下,若点S 是线段EP 上一点,过点S 作FG ⊥EP ,FG 分别与边.
PA EF
AE 、BE 相交于点F 、G (F 与A 、E 不重合,G 与E 、B 不重合) ,请判断是否成 =
PB EG 立.若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
PM AP
【思路点拨】(2)证△APM ∽△ABE , =
BE AB
PN PB
同理: (3)证PH =BH 且△APM ∽△PBH =
AD AB 再证△MEP ∽△EGF 可得。
【学力训练】
1、(广东梅州)如图所示,在梯形ABCD 中,已知AB ∥CD , AD ⊥DB ,AD =DC =CB ,AB =4.以AB 所在直线为x 轴,过D 且垂直于AB 的直线为y 轴建立平面直角坐标系.
(1)求∠DAB 的度数及A 、D 、C 三点的坐标; (2)求过A 、D 、C 三点的抛物线的解析式及其对称轴L .
(3)若P 是抛物线的对称轴L 上的点,那么使
∆PDB 为等腰三角形的点P 有几个? (不必求点P
的坐标,只需说明理由)
2、(广东肇庆)已知点A (a ,y 1)、B (2a ,y 2)、C (3a ,y 3)都在抛物线y =5x 2+12x 上.
(1)求抛物线与x 轴的交点坐标; (2)当a =1时,求△ABC 的面积;
(3)是否存在含有y 1、y 2、y 3,且与a 无关的等式?如果存在,试给出一个,并加以证明;如果不存在,说明理由.
O 1的切线,切点为M ,圆心O 1的坐标为(2,二次函数y =-x 2+bx +c 的图象经过A ,B 两0) ,
点.
(1)求二次函数的解析式; (2)求切线OM 的函数解析式;
(3)线段OM 上是否存在一点P ,使得以P ,O ,A 为顶点的三角形与△OO 1M 相似.若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
4、(辽宁12市)如图,在平面直角坐标系中,直线
3、(青海西宁)如图,已知半径为1的O 1与x 轴交于A ,B 两点,OM 为
y =与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,抛
物线y =ax -
2
x +c (a ≠0) 经过A ,B ,C 三点. 3
(1)求过A ,B ,C 三点抛物线的解析式并求出顶点F 的坐标;
(2)在抛物线上是否存在点P ,使△ABP 为直角三角形,若存在,直接写出P 点坐标;若不存在,请说明理由; (3)试探究在直线AC 上是否存在一点M ,使得△MBF 的周长最小,若存在,求出M 点的坐标;若不存在,请说明理由.
5、(四川资阳)如图,已知点A 的坐标是(-1,0),点B 的坐标是(9,0),以AB 为直径作⊙O′,交y 轴的负半轴于点C ,连接AC 、BC ,过A 、B 、C 三点作抛物线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E 是AC 延长线上一点,∠BCE 的平分线CD 交⊙O′于点D ,连结BD ,求直线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? 如果存在,请求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.
x
6、(辽宁沈阳)如图所示,在平面直角坐标系中,矩形ABOC 的边BO 在x 轴的
负半轴上,边OC 在y 轴的正半轴上,且AB =
1,OB =ABOC 绕点O 按顺时针方向旋转60后得到矩形EFOD .点A 的对应点为点E ,点B 的对应点为点F ,点C 的对应点为点D ,抛物线
2
y =ax +bx +过点c A ,E ,D .
(1)判断点E 是否在y 轴上,并说明理由; (2)求抛物线的函数表达式;
(3)在x 轴的上方是否存在点P ,点Q ,使以点
O ,B ,P ,Q 为顶点的平行四边形的面积是矩形ABOC 面积的2倍,且点P 在抛物线
上,若存在,请求出点P ,点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
7、(苏州市)如图,抛物线y =a(x+1)(x-5) 与x 轴的交点为M 、N .直线y =kx +b 与x 轴交于P(-2,0) ,与y 轴交于C .若A 、B 两点在直线y =kx +b 上,且AO =BO =AO ⊥BO .D 为线段MN 的中点,OH 为Rt △OPC 斜边上的高.
(1)OH 的长度等于___________;k =___________,b =____________;
(2)是否存在实数a ,使得抛物线y =a(x+1)(x-5) 上有一点E ,满足以D 、N 、E 为顶 点的三角形与△AOB 相似? 若不存在,说明理由;若存在,求所有符合条件的抛物线的解析式,同时探索所求得的抛物线上是否还有符合条件的E 点(简要说明理由) ;并进一步探索对符合条件的每一个E 点,直线NE 与直线AB 的交点G 是否总满足PB ·PG <10写出探索过程.
2,
,
抛物线与几何问题的参考答案
【典型例题】
【例1】 (浙江杭州) (1)∵ 平移y =-tx 2的图象得到的抛物线F 的顶点为Q , ∴ 抛物线F 对应的解析式为:y =-t (x -t ) 2+b . ∵ 抛物线与x 轴有两个交点,∴t b >0.
令y =0, 得OB =t -
b
,OC =t +t b
)( t +t
b , t
∴ |OB |⋅|OC |=|(t -
b b 22
)|=|t 2- |=t =OA , t t
2
即t 2-b , 所以当b =2t 3时, 存在抛物线F 使得|OA |2=|OB |⋅|OC |.-- 2分 t =±t
(2) ∵AQ //BC , ∴ t =b , 得F : y =-t (x -t ) 2+t ,
解得x 1=t -1, x 2=t +1. 在Rt ∆AOB 中,
1) 当t >0时, 由 |OB |0时, 由tan ∠ABO =
t 3|OA |
==, 解得t =3, 2|OB |t -1
2
此时, 二次函数解析式为y =-3x +18x -24; 当t -1
t 3|OA |3
==, 解得t =, 2|OB |-t +15
321848x +. x +525125
3
2) 当t
5
此时,二次函数解析式为y =-(也可由-x 代x ,-y 代y 得到) 所以二次函数解析式为 y =
3218x +x –48或y =3x 2+18x +24. 525125
【例2】(江苏常州) (1)∵y =x 2+4x =(x +2) 2-4 ∴A(-2,-4)
(2)四边形ABP 1O 为菱形时,P 1(-2,4)
4) 548
四边形ABP 3O 为直角梯形时,P 1(-)
55612
四边形ABOP 4为直角梯形时,P 1(,-)
55
四边形ABOP 2为等腰梯形时,P 1(,-(3)
25
由已知条件可求得AB 所在直线的函数关系式是y=-2x-8,所以直线l 的函数关系式是y=-2x
①当点P 在第二象限时,x
△POB 的面积S ∆POB =∵△AOB 的面积S ∆AOB
1
⨯4⨯(-2x ) =-4x 21
=⨯4⨯4=8, 2
∴S =S ∆AO B +S ∆PO B =-4x +8(x
⎧⎪S ≥4+62∴⎨ ⎪⎩S ≤6+82
⎧2-32
x ≥⎪⎧⎪-4x +8≥4+62⎪2即⎨ ∴⎨
⎪⎪S ≤1-42⎩-4x +8≤6+82
⎪2⎩
∴x 的取值范围是
1-422-32
≤x ≤
22
②当点P 在第四象限是,x>0,
过点A 、P 分别作x 轴的垂线,垂足为A ′、P ′ 则四边形POA ′A 的面积
S PO A 'A =S 梯形PP 'A 'A -S ∆P P 'O =
∵△AA ′B 的面积S ∆A A 'B =
4+2x 1
⋅(x +2) -⋅(2x ) ⋅x =4x +4 22
1
⨯4⨯2=4 2
∴S =S PO A 'A +S ∆A A 'B =4x +8(x >0) ∵4+62≤S ≤6+82,
⎧3x ≥⎪⎧⎧⎪S ≥4+62⎪4x +8≥4+62⎪
∴⎨ 即⎨ ∴⎨⎪⎪⎪S ≤4⎩S ≤6+82⎩4x +8≤6+82
⎪⎩
∴x 的取值范围是
2-2
2 2-12
32-242-1
≤x ≤
22
【例3】(浙江丽水)(1)设O A 所在直线的函数解析式为y =kx ,
∵A (2,4), ∴2k =4, ∴k =2,
∴O A 所在直线的函数解析式为y =2x
(2)①∵顶点M 的横坐标为m ,且在线段O A 上移动, ∴y =2m (0≤m ≤2).
∴顶点M 的坐标为(m , 2m ) .
∴抛物线函数解析式为y . =(x -m ) +2m ∴当x =2时,
22
=m -2m +4(0≤m ≤2).
y =(2-m ) +2m
2
2
∴点P 的坐标是(2,m ). -2m +4
2② ∵PB =m =(, 又∵0≤m ≤2, m -1) +3-2m +4
2
∴当m =1时,PB 最短
()+(3)当线段PB 最短时,此时抛物线的解析式为y . =x -12
2
假设在抛物线上存在点Q ,使S Q . S P M A =M A
2
设点Q 的坐标为(x ,x ). -2x +3
①当点Q 落在直线O A 的下方时,过P 作直线PC //AO ,交y 轴于点C , ∵P B =4, B =3,A
∴A ,∴O P =1C =1,∴C 点的坐标是(0,-1).
∵点P 的坐标是(2,3),∴直线PC 的函数解析式为
y =2x ∵S Q ,∴点Q 落在直线y =上. S P 2x -1M A =M A ∴x -=2x -1. 2x +3
2
2, x 2解得x ,即点Q (2,3). 1=2=
∴点Q 与点P 重合.
∴此时抛物线上不存在点Q ,使△QMA 与△A P M 的面积相等.
②当点Q 落在直线O A 的上方时,
作点P 关于点A 的对称称点D ,过D 作直线DE //AO ,交y 轴于点E ,
OD =A =1∵A ,∴E ,∴E 、D 的坐标分别是(0,1),(2,5), P =1
∴直线DE 函数解析式为y =. 2x +1
∵S Q ,∴点Q 落在直线y =上. S P 2x +1M A =M A ∴x -=2x +1. 2x +3
2
. 解得:x x 2=21=2
5- 代入y =,得y 5+y 2x +12=1=
∴此时抛物线上存在点Q 22, 52,Q 212使△QMA 与△P M A 的面积相等.
综上所述,抛物线上存在点Q 22, 52,Q 212 使△QMA 与△P M A 的面积相等.
【例4】(广东省深圳市)(1)方法一:由已知得:C (0,-3),A (-1,0)
(())
((
⎧a -b +c =0⎪
将A 、B 、C 三点的坐标代入得⎨9a +3b +c =0
⎪c =-3⎩⎧a =1⎪
解得:⎨b =-2
⎪c =-3⎩
所以这个二次函数的表达式为:y =x -2x -3 (2)存在,F 点的坐标为(2,-3)
易得D (1,-4),所以直线CD 的解析式为:y =-x -3 ∴E 点的坐标为(-3,0) ∵以A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形
∴F 点的坐标为(2,-3)或(―2,―3)或(-4,3) 代入抛物线的表达式检验,只有(2,-3)符合
∴存在点F ,坐标为(2,-3)
(3)如图,①当直线MN 在x 轴上方时,设圆的半径为R (R>0),则N (R+1,R ), 代入抛物线的表达式,解得R =
2
1+ 2
②当直线MN 在x 轴下方时,设圆的半径为r (r>0),
则N (r+1,-r ),
代入抛物线的表达式,解得r =
-1+ 2
∴圆的半径为
1+-1+或. 22
(4)过点P 作y 轴的平行线与AG 交于点Q , 易得G (2,-3),直线AG 为y =-x -1.
设P (x ,x -2x -3),则Q (x ,-x -1),PQ =-x +x +2.
2
2
S ∆APG =S ∆APQ +S ∆GPQ =
当x =
1
(-x 2+x +2) ⨯3 2
1
时,△APG 的面积最大 2
此时P 点的坐标为 , -
【例5】(山东济南)
⎛1
⎝22715⎫
. ⎪,S ∆APG 的最大值为84⎭
(1)设抛物线的解析式为y =a (x -1) 2-3 将A (-1,0) 代入: 0=a (-1-1) 2-3 ∴ a =
3 4
3339
∴ 抛物线的解析式为y =(x -1) 2-3,即:y =x 2-x -
4424(2)是定值,
PM PN
+=1 BE AD
∵ AB 为直径,∴ ∠AEB =90°,∵ PM ⊥AE ,∴ PM∥BE ∴ △APM ∽△ABE ,∴ 同理:
PM AP
① =
BE AB
PN PB PM PN AP PB
② ① + ②:=+=+=1
AD AB BE AD AB AB
(3)∵ 直线EC 为抛物线对称轴,∴ EC 垂直平分AB
∴ EA =EB ∵ ∠AEB =90°
∴ △AEB 为等腰直角三角形. ∴ ∠EAB =∠EBA =45° . ...................... 7分
如图,过点P 作PH ⊥BE 于H ,
由已知及作法可知,四边形PHEM 是矩形, ∴PH =ME 且PH ∥ME 在△APM 和△PBH 中 ∵∠AMP =∠PHB =90°, ∠EAB =∠BPH =45° ∴ PH =BH
且△APM ∽△PBH ∴ ∴
PA PM
=
PB BH
PA PM PM
① ==
PB PH ME
在△MEP 和△EGF 中,
∵ PE ⊥FG , ∴ ∠FGE +∠SEG =90° ∵∠MEP +∠SEG =90° ∴ ∠FGE =∠MEP ∵ ∠PME =∠FEG =90° ∴△MEP ∽△EGF ∴
PM EF
② =
ME EG
PA EF
=
PB EG
由①、②知:
【学力训练】 1、(广东梅州)
(1) DC ∥AB ,AD =DC =CB ,
∴ ∠CDB =∠CBD =∠DBA ,
∠DAB =∠CBA , ∴∠DAB =2∠DBA ,
∠DAB +∠DBA =90, ∴∠DAB =60, ∠DBA =30, AB =4, ∴DC =AD =2, R t ∆AOD ,OA =1,OD =,
,D (0, ),C (2, 3). ∴A (-1,0)
(2)根据抛物线和等腰梯形的对称性知,满足条件的抛物
线必过点A (-1,0),B (3,0), 故可设所求为 y =a (x +1)( x -3) 将点D (0,
)的坐标代入上式得, a =-
.
3
所求抛物线的解析式为 y =-
3
(x +1)(x -3). 其对称轴L 为直线x =1. 3
(3) ∆PDB 为等腰三角形,有以下三种情况:
①因直线L 与DB 不平行,DB 的垂直平分线与L 仅有一个交点P 1,P 1D =P 1B , ∆P 1DB 为等腰三角形; ②因为以D 为圆心,DB 为半径的圆与直线L 有两个交点P 2、P 3,DB =DP 2,DB =DP 3, ∆P 2DB , ∆P 3DB 为等腰三角形;
③与②同理,L 上也有两个点P 4、P 5,使得 BD =BP 4,BD =BP 5.
由于以上各点互不重合,所以在直线L 上,使∆PDB 为等腰三角形的点P 有5个. 2、(广东肇庆)(1)由5x +12x =0, (1分)
得x 1=0,x 2=-
2
1212
.∴抛物线与x 轴的交点坐标为(0,0)、(-,0). · (3分) 55
(2)当a =1时,得A (1,17)、B (2,44)、C (3,81), 分别过点A 、B 、C 作x 轴的垂线,垂足分别为D 、E 、F ,则有
S ∆ABC =S梯形ADFC -S 梯形ADEB -S 梯形BEFC
=
(17+81) ⨯2(17+44) ⨯1(44+81) ⨯1
--
222
=5(个单位面积)
(3)如:y 3=3(y 2-y 1) .
事实上,y 3=5⨯(3a ) 2+12⨯(3a ) =45a 2+36a . 3(y 2-y 1)=3[5×(2a )2+12×2a -(5a 2+12a )] =45a 2+36a . ∴y 3=3(y 2-y 1) .
0) ,O 1半径为1,∴A (1,0) ,B (3,0) ……3、(青海西宁)(1)圆心O 1的坐标为(2,
1分
二次函数y =-x +bx +c 的图象经过点A ,B ,
2
⎧-1+b +c =0
∴可得方程组⎨
⎩-9+3b +c =0
⎧b =4解得:⎨∴二次函数解析式为y =-x 2+4x -3
⎩c =-3
(2)过点M 作MF ⊥x 轴,垂足为F . OM 是
O 1的切线,M 为切点,
. ∴O 1M ⊥OM (圆的切线垂直于经过切点的半径)
在Rt △OO 1M 中,sin ∠O 1OM =
O 1M 1= OO 12
∠O 1OM 为锐角,∴∠OOM =
30 1
∴OM =OO 1cos30=2=
在Rt △
MOF 中,OF =OM cos30=
3
=.
2
1.
MF =OM sin 30==
22⎛3∴点M 坐标为 22
⎝⎭
设切线OM 的函数解析式为y =kx
(k ≠0) ,由题意可知
3=k ,∴k =∴
切
2线OM 的函数解析式为y =
(3)存在.
x ①过点A 作AP (两角对1⊥x 轴,与OM 交于点P 1∽
Rt △MOO 11.可得Rt △APO 应相等两三角形相似)
⎛,∴P P 1 1A =OA
tan ∠AOP 1=tan 30= 13 ⎝⎭
H . ②过点A 作AP 2⊥OM ,垂足为P 2,过P 2点作P 2H ⊥OA ,垂足为
可得Rt △APO ∽Rt △O 1MO (两角对应相等两三角开相似) 2在Rt
△OP 2A 中,
OA =1,∴OP 2=OA cos30=
,
2
在Rt △
OP 2cos ∠AOP 2=2H 中,OH =OP
3
=,
224
⎛31,∴P 2 P 2H =OP 2sin ∠AOP 2==
44224⎝⎭
∴符合条件的P
点坐标有 1
⎝
4、(辽宁12市) 解:(1)
⎛
⎛3⎫, ⎪ ⎪3⎭ ⎝44⎭
直线y =x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .
∴A (-1,
0) ,C (0
点A ,C 都在抛物线上,
⎧⎧c ⎪0=a ⎪a =
∴⎨
∴⎨ ⎪c =⎪=c
⎩⎩
⎛2F 1,x
顶点 ∴
抛物线的解析式为y = ⎝⎭
(2
)存在P
P 1(02(2
(3)存在
理由: 解法一:
延长BC 到点B ',使B 'C =BC ,连接B 'F 交直线AC 于 点M ,则点M 就是所求的点.
过点B '作B 'H ⊥AB 于点H .
B
点在抛物线y =
20) x x ∴B (3,
, 在Rt △
BOC 中,tan ∠OBC =
∴∠OBC =
30,BC =
在Rt △
BB 'H 中,B 'H =
1
BB '=
2
BH ='H =6,∴OH =
3,∴B '(-3,-
设直线B 'F 的解析式为y =kx +
b
⎧⎧-=-3k +b k =⎪⎪⎪6∴⎨
解得⎨
=k +b ⎪⎪b =⎩⎪⎩
∴y =
x
⎭
3⎧⎧y =x =⎪⎛317⎪⎪
∴⎨∴M ,-
解得
⎨ 77x -⎝⎪y =⎪y =62⎩⎪⎩
⎛3-∴在直线AC 上存在点M ,使得△
MBF 的周长最小,此时M 7,. ⎝⎭
5、(四川资阳) (1) ∵以AB 为直径作⊙O′,交y 轴的负半轴于点C , ∴∠OCA+∠OCB=90°, 又∵∠OCB+∠OBC=90°, ∴∠OCA=∠OBC ,
又∵∠AOC= ∠COB=90°, ∴ΔAOC∽ ΔCOB, OA OC ∴. =OC OB
又∵A(–1,0) ,B(9,0) ,
1OC ∴,解得OC=3(负值舍去) . =OC 9∴C(0,–3) ,
设抛物线解析式为y=a(x+1)(x–9) , 图10
1
∴–3=a(0+1)(0–9) ,解得a=,
3118
∴二次函数的解析式为y=(x+1)(x–9) ,即y=x 2–x –3.
333
(2) ∵AB 为O′的直径,且A(–1,0) ,B(9,0) , ∴OO′=4,O′(4,0) ,
∵点E 是AC 延长线上一点,∠BCE 的平分线CD 交⊙O′于点D ,
11
∴∠BCD=∠BCE=×90°=45°,
22
连结O′D交BC 于点M ,则∠BO′D=2∠BCD=2×45°=90°,OO′=4,O′D=∴D(4,–5) .
∴设直线BD 的解析式为y=kx+b(k≠0) ⎧9k +b =0, ⎧k =1, ∴⎨解得⎨
4k +b =-5. b =-9. ⎩⎩
∴直线BD 的解析式为y=x–9.
(3) 假设在抛物线上存在点P ,使得∠PDB=∠CBD ,
设射线DP 交⊙O′于点Q ,则BQ =CD . 分两种情况(如答案图1所示) :
①∵O′(4,0) ,D(4,–5) ,B(9,0) ,C(0,–3) . ∴把点C 、D 绕点O′逆时针旋转90°,使点D 与点B 重合,则点C 与点Q 1重合,
因此,点Q 1(7,–4) 符合BQ =CD , ∵D(4,–5) ,Q 1(7,–4) ,
1
AB=5. 2
图10答案图1
119⎧y =x -,
⎪119⎪33
∴用待定系数法可求出直线DQ 1解析式为y=x –.解方程组⎨得
1833⎪y =x 2-x -3. ⎪33⎩
⎧⎧x =
⎪1⎪x 2=⎪⎪ ⎨⎨⎪y =⎪y =12⎪⎪⎩⎩
∴点P 1坐标为
) ,[坐标为
) 不符合题意,
舍去].
②∵Q 1(7,–4) ,
∴点Q 1关于x 轴对称的点的坐标为Q 2(7,4) 也符合BQ =CD . ∵D(4,–5) ,Q 2(7,4) .
∴用待定系数法可求出直线DQ 2解析式为y=3x–17.
⎧y =3x -17,
⎧x 1=3,⎧x 2=14,⎪
解方程组⎨得 ⎨⎨128
y =-8;y =25. y =x -x -3. ⎩1⎩2⎪33⎩
∴点P 2坐标为(14,25) ,[坐标为(3,–8) 不符合题意,舍去].
∴符合条件的点P 有两个:P 1
,P 2(14,25) .
6、(辽宁沈阳)(1)点E 在y 轴上 理由如下:
连接AO ,如图所示,在Rt △ABO 中,
AB =
1,BO ,∴AO =2
∴sin ∠AOB =
1
,∴∠AOB =30 2
由题意可知:∠AOE =60
∴∠BOE =∠AOB +∠AOE =30+60=90
点B 在x 轴上,∴点E 在y 轴上. (2)过点D 作DM ⊥x 轴于点M
OD =1,∠DOM =30
∴在Rt △DOM 中,DM =
点D 在第一象限,
1,OM =21⎫
∴点D
的坐标为⎪⎪2⎝⎭
由(1)知EO =AO =2,点E 在y 轴的正半轴上
2) ∴点E 的坐标为(0,
点A
的坐标为(
抛物线y =ax +bx +c 经过点E ,
2
∴c =2
由题意,将A (
,D 1⎫2
代入y =ax +bx +2中得
⎪2⎪⎝⎭
8⎧⎧3a -+2=1a =-⎪9⎪⎪
解得 ⎨3⎨1
+2=⎪a +⎪b =⎩42⎪⎩
8x +2(3)存在符合条件的点P ,点Q .10分 ∴
所求抛物线表达式为:y =-x 2-
99
理由如下:
矩形ABOC 的面积=AB BO =
∴以O ,B ,P ,
Q 为顶点的平行四边形面积为
由题意可知OB 为此平行四边形一边, 又
OB
∴OB 边上的高为2
2) 依题意设点P 的坐标为(m ,
点P
在抛物线y =-
82x -x +2上
99
8∴-m 2m +2=2
9解得,m 1=
0,m 2= ⎛⎫
2⎪∴P 2) ,P 2 1(0,
⎪
⎝⎭
以O ,B ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形,
∴PQ ∥
OB ,PQ =OB , 2) 时, ∴当点P 1的坐标为(0,
点Q
的坐标分别为Q 1(
,Q 2; 当点P
2的坐标为 -
⎛⎫
2⎪ 8⎪时,
⎝⎭
⎛⎫⎛⎫
2⎪2⎪点Q
的坐标分别为Q 3 - ⎪,Q 4 8⎪. 8⎝⎭⎝⎭
7、(苏州市) (1)OH =1;k =
3
,b =2
3
;
(2)设存在实数a ,是抛物线y =a(x+1)(x-5) 上有一点E ,满足以D 、N 、E 为顶点的三角形与等腰直角△AOB 相似
∴以D 、N 、E 为顶点的三角形为等腰直角三角形,且这样的三角形最多只有两类,一类是以DN 为直角边的等腰直角三角形,另一类是以DN 为斜边的等腰直角三角形.
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①若DN 为等腰直角三角形的直角边,则ED ⊥DN . 由抛物线y =a(x+1)(x-5) 得:M(-1,0) ,N(5,0) ∴D(2,0) ,∴ED =DN =3,∴E 的坐标是(2,3) . 把E(2,3) 代入抛物线解析式,得a =-1
3
∴抛物线解析式为y =-1(x+1)(x-5)
3
即y =-1x 2+4x +5
3
33
②若DN 为等腰直角三角形的斜边,则DE ⊥EN ,DE =EN . ∴E 的坐标为(3. 5,1. 5)
把E(3. 5,1. 5) 代入抛物线解析式,得a =-.
∴抛物线解析式为y =-(x+1)(x-5) ,即y =-x 2+8x +10
9
9
29
29
29
当a =-时,在抛物线y =-x 2+4x +5上存在一点E(2,3) 满足条件,如果此抛物
3
31313
线上还有满足条件的E 点,不妨设为E ’点,那么只有可能△DE ’N 是以DN 为斜边的等腰直角三角形,由此得E ’(3. 5,1. 5) .显然E ’不在抛物线y =-x 2+4x +5上,因
3
3
13
此抛物线y =-x 2+4x +5上没有符合条件的其他的E 点.
3
313
当a =-时,同理可得抛物线y =-x 2+x +
292989109
上没有符合条件的其他的E 点.
13
当E 的坐标为(2,3) ,对应的抛物线解析式为y =-x 2+x +时. ∵△EDN 和△ABO 都是等腰直角三角形,∴∠GNP =∠PBO =45°. 又∵∠NPG =∠BPO ,∴△NPG ∽△BPO . ∴
PG PN
=PO PB
4353
,∴PB ·PG =PO ·PN =2×7=14,∴总满足PB ·PG <10
29
2
.
当E 的坐标为(3. 5,1. 5) ,对应的抛物线解析式为y =-x 2+x +
89109
时,
2
同理可证得:PB ·PG =PO ·PN =2×7=14,∴总满足PB ·PG <10
.
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