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中考数学压轴题大集合(一)

中考数学压轴题大集合(一)

、函数与几何综合的压轴题

1.如图①,在平面直角坐标系中, AB 、CD 都垂直于 x 轴,垂足分别为 B 、D 且 AD 与 B 相 交

于 E 点.已知: A (-2,-6), C (1,-3) (1) 求证: E 点在 y 轴上;

(2) 如果有一抛物线经过 A ,E ,C 三点,求此抛物线方程 .

(3) 如果 AB 位置不变,再将 DC 水平向右移动 k (k>0)个单位,此时 AD 与 BC 相交于 E ′

点, 如图②,求△ AE ′C 的面积 S 关于 k 的函数解析式 .

x

联立①②得

y

∴E 点坐标( 0, (2)设抛物线的方程 y=ax 2+bx+c (a ≠0过) A (-2,-6),C ( 1,-3)

方法一:过 E 作 EO ′⊥x 轴,垂足

O ′∴AB ∥EO ′∥DC ∴ EO AB 又∵ DO ′ ∴ EO AB ∵AB=6, DO

DO ,EO BO

DB ,

CD DB B +O ′D =B EO

1 DC DC =3,∴ EO ′=

2 又∵ EO

,∴ DO DB AB ∴DO ′D =O ,即 O ′与 O 重合, 方法

二:由 D ( 1,0), A (-2,-6),得 DA 直线方程: 再由 B ( -2,0),

EO

2

DB 3 1 AB 6

E 在 y 轴上

C (1, -3),得 BC 直线方程: y=-x-2 y=2x-2①

-2),即 E 点在 y 轴上

[解] ( 1)(本小题介绍二种方法,供

参考)

∴S=3+k 为所求函数解析式

2.已知:如图,在直线坐标系中,以点 M (1,0)为圆心、直径 AC 为 2 2 的圆与 y 轴交

于 A 、D 两点 . ( 1)求点 A 的坐标;

(2)设过点 A 的直线 y =x +b 与x 轴交于点 B.探究:直线 AB 是否⊙ M 的切线?并对你的 结论加以证明;

Sh

3)连接 BC ,记△ ABC 的外接圆面积为 S 1、⊙ M 面积为 S 2,若 S 2 4,抛物线

y =ax 2+bx +c 经过B 、M 两点,且它的顶点到 x 轴的距离为 h .求这条抛物线的解析式 [ 解]

( 1)解:由已知 AM = 2 ,OM =1, 在Rt △AOM 中,AO = AM 2 OM 2 1, ∴点 A 的坐标为 A (0, 1)

(2)证:∵直线 y =x +b 过点 A (0,1)∴1=0+b 即b =1 ∴y =x +1 令 y = 0 则 x =- 1

∴B ( — 1, 0),

E (0,-2)三点,得方程组 4a 2b c 6

a b c 3 c2

解得 a=-1,b=0,c=-2

∴抛物线方程 y=-x 2-2 (3)(本小题给出三种方法,供参考) 由(1)当 DC 水平向右平移 k 后,过 AD 与 BC 的交点 E ′作E ′F ⊥x 轴垂足为 F 。 同( 1)可得: EF EF 1 得: E ′F =2

AB DC

方法一:又∵ E ′F ∥AB EF DF ,∴ DF

AB DB

S △AE ′C = S △ADC - S △E ′DC = DC?DB

2

1

= DC?DB =DB=3+ k 3

1

DC ?DF 2

DB

3 12

DC? DB 23

S=3+k 为所求函数解析式

方法二:∵ BA ∥DC ,∴ S △ BCA =S △BDA

11

∴S △AE ′C = S △BDE ′ BD?E F 3 k 2 3 k

22

∴S=3+k 为所求函数解析式 .

证法三: S △DE ′C ∶S △AE ′C =DE ′∶ 同S △DE ′C ∶S △DE ′B =1∶2,又∵

S AEC

9

S

梯形 ABCD

1

AB CD ?BD 2

3k

AB =

BO 2 AO 2 12 12 2

在△ABM 中,AB = 2 ,AM = 2 ,BM =2 AB 2 AM 2 ( 2)2 ( 2) 2 4 BM 2 ∴△ ABM 是直角三角形,∠ BAM = 90° ∴直线 AB 是⊙ M 的切线

3)解法一:由⑵得∠ BAC =90°, AB = 2 ,AC =2 2 ,

∴BC = AB 2 AC 2 ( 2)2 (2 2) 2 10

∵∠ BAC = 90° ∴△ ABC 的外接圆的直径为 BC ,

由已知所求抛物线经过点 B (—1,0)、M (1、0),则抛物线的对称

轴是 y 轴,由题意得抛物线的顶点坐标为( 0, ±5)

∴抛物线的解析式为 y =a (x - 0)2±5

又 B (- 1,0)、M (1,0)在抛物线上,∴ a ±5=0, a =±5

∴抛物线的解析式 为 y = 5x 2- 5 或

y =- 5x 2+5

解法三:(接上)求得 ∴ h = 5

因为抛物线的方程为 y =

ax 2+

bx +c (a ≠0)

abc 0

a = -

5

a5

由已知得 a b c

0 解得 b 0 或 b 0 4ac b 2

5

c 5

c5

4a

∴抛物线的解析式 为 y = 5x 2

- 5 或 y =

5x 2+5.

∴ S 1 (B 2C )2 ?

( 120)2 ?

S 2 (

A 2C )2?

(222)2?

S 1

S

2

h 即

4

h

, 4

设经过点 y =a (+ 1)(x -1),(a ≠0)即 y =ax 2- a ,∴- a =±5, ∴抛物线的解析式为 y =5x 2-5或 y =- 5x 2+5 解

法二:(接上) 求得∴ h =5

B (—1, 0)、M 1,0) 的抛物线的解析式为:

∴ a = ±5

3.如图,在直角坐标系中,以点 P (1,-1)为圆心,2为半径作圆,交 x 轴于 A 、B 两点,抛物

2

线y ax 2 bx c (a 0)过点A 、B ,且顶点 C 在⊙P 上. (1)求⊙ P 上劣弧 AB 的长;

(2)求抛物线的解析式; (3)在抛物线上是否存在一点 D ,使线段 OC 与PD 互相平分?若存在,求出点 D 的坐标;若不存 在,请说明理由 . [解]

( 1)如图,连结 PB ,过 P 作 PM ⊥ x 轴,垂足为 M. 在 Rt △PMB 中, PB=2,PM=1, ∴∠ MPB = 60°,∴∠ APB =120 AB 的长=

120

180

2)在 Rt △PMB 中, PB=2,PM=1,则 MB =MA = 3. 点 A 、B 、C 在抛物线上,则 0 a(1 3)2 b(1 3) c a1 0 a(1

3)2 b(1 3) c 解之得 b 2 3 a bc c2

又 OM=1,∴A (1- 3 ,0),B (1+ 3 ,0), 由抛物线及圆的对称性得知点 C 在直线 PM 上, 则 C (1 ,- 3). y

C

抛物线解析式为 y x 2 2x 2 3)假设存在点 D ,使 OC 与 PD 互相平分,则四边形 OPCD 为平行四边形,且 PC ∥ OD. 又 PC ∥y 轴,∴点 D 在 y 轴上,∴ OD = 2,即 D (0,- 2) 又点 D (0,- 2)在抛物线 y 2

x 2 2x 2上,故存在点 D (0,- 2), 使线段 OC 与 PD 互相平分 . 4. 如图,在平面直角坐标系内, Rt △ABC 的直角顶点 C (0, 3)在 y 轴的正半轴上, A 、 B 是x 轴上是两点,且 OA ∶OB =3∶1,以 OA 、OB 为直径的圆分别交 AC 于点 E ,交 BC 于点 F.直线 EF 交 OC 于点 Q. (1)求过 A 、 B 、C 三点的抛物线的解析式; (2)请猜想:直线 EF 与两圆有怎样的位置关系? 并证明你的猜想 . (3)在△ AOC 中,设点 M 是 AC 边上的一个动点, 过 M 作 MN ∥AB 交 OC 于点 N.试问:在 x 轴上是否 存在点 P ,使得△ PMN 是一个以 MN 为一直角边的 等腰直角三角形?若存在,求出 P 点坐标;若不存 在,请说明理由 .

(2)EF 与⊙ O 1、 证明:连结 O 1E 、OE 、OF.

∵∠ ECF =∠ AEO =∠ BFO =90°, ∴四边形 EOFC 为矩形 . ∴QE = QO. ∴∠ 1=∠ 2.

∵∠ 3=∠ 4,∠2+∠4= 90°, ∴ EF 与⊙ O 1 相切 . 同理: EF 理⊙ O 2 相切 .

(3) 作 MP ⊥OA 于 P ,设 MN = a,由题意可得 MP =MN =a. ∵MN ∥OA, ∴△ CMN ∽△ CAO.

MN CN . ∴

AO CO .

3a

3

2

3

,0). 考虑到四边形 PMNO 此时为正方形, ∴点 P 在原点时仍可满足△ PNN 是

以 MN 为一直角边的等腰直角三角形 . 故 x 轴上 存在点 P 使得△PMN 是一个以 MN

为一 直角边 的等腰 直角三 角形 且

3

3 3 P( 3 3

3

,0) 或P(0,0).

2

[解] (1)在Rt △ABC 中, OC ⊥

AB , ∴△ AOC ≌△ COB. ∴OC 2=OA ·OB. ∵OA ∶OB =3∶1,C(0, 3 ), ∴ ( 3)2 3OBgOB. ∴OB = 1.∴ OA = 3. ∴A(-3,0),B(1,0). 设抛物线的解析式为 y ax 2 bx

9a 则a

3b c 0, bc 0, 解之,得

3.

c. 3

,

3, 2

3, 3 3.

∴经过 A 、

B 、

C 三点的抛物线的解析式

33 x 2 2

3 3x 3.

⊙ O 2 都相切 .

解之, 得a

此时, 四边形 ∴

MN OP

2

OPMN 是正方形 .

3 3 3

. 2.

∴P( 3 3

15 23

5.如图,已知点 A (0 ,1)、C (4 ,3)、E ( , ),P 是以 AC 为对角线的矩形 ABCD 内部 (不 48

在各边上 )的—个动点,点 D 在 y 轴,抛物线 y =ax 2+bx+1 以 P 为顶点. (1)说明点 A 、C 、E 在一条条直线上; (2)能否判断抛物线 y =ax 2+bx+1 的开口方向 ?请说明理由; (3)设抛物线 y =ax 2+bx+1与x 轴有交点 F 、G (F 在G 的左侧 ), 3,且这条抛物线与线段 b 的值;若不能,请确定 (本题图形仅供分析参考用 AE 有两个不同的交点. 这时能确定 b 的取值范围. a 、 [解]

( 1)由题意, A (0 ,1)、C (4,3)确定的解析式为: 将点 E 的坐标 E (145 , 283 )代入 y= 12 x+1中,左边= 边=1×15 +1= 23 , 2 4 8

△ GAO 与△FAO 的面积差为 a 、b 的值吗 ?若能, 请求出 a 、 1 ∵左边 =右边,∴点 E 在直线 y= 1

x+1 上,即点 A 、C 、E 在一条直线上 . 2 (2)解法一:由于动点 P 在矩形 ABCD 内部,∴点 P 的纵坐标大于点 A 的纵坐标, 而点 A 与点 P 都在抛物线上,且 P 为顶点,∴这条抛物线有最高点,抛物线的开口向下 解法二:∵

抛物线 y=ax 2+bx+c 的顶点 P 的纵坐标为 4a —b ,且 P 在矩形 ABCD 内部,∴ 4a 1<

4a — b <3,由 1< 1— b 得— b >0, 4a 4a 4a

∴ a < 0,∴抛物线的开口向下 3)连接 GA 、FA ,∵ S △GAO — S △

FAO =3 GO —FO=6. 设 F ( x 1,0)、G (x 2,0),则 x 1、 1 ∵a <0,∴ x 1·x 2= <0,∴ x 1< 0< x 2,

a

∴GO= x 2, FO= —x 1,∴ x 2— 即 x 2+x 1=6,∵ x 2+x 1= — b a 11 ∴ GO ·AO — FO · AO=3 ∵ OA=1 ,∴ 22 x 2 为方程 ax 2

+bx+c=0 的两个根,且 x 1

∴b= — 6a, ∴抛物线解析式为: 1— 9a ), ∵顶点 2 3, ∴— < a < 0. 9 2 y=ax 2 P 在矩形 ABCD 内部, 6ax+1, 其顶点 P 的坐标为( 3, ∴1< 1— 9a < 由方程组

y=ax 2

—6ax+1 1 y= x+1 2

1 得: ax 2—( 6a+ ) x=0

2 6a 1 1 ∴ x=0 或 x= 2 =6+ 1 . a 2a

当 x=0 时,即抛物线与线段 AE 交于点 A ,而这条抛物线与线段 AE 有两个不同的交点,

有:0<6+ 1 ≤15 ,解得:— 2≤a <— 1

2a 4 9 12

2 1

1 4

综合得:— 2

∵ b=

— 6a ,∴

1

9 12

2 3

6.已知两点 O (0,0)、B (0,2),⊙A 过点 B 且与 x 轴分别相交于点 O 、C ,⊙A 被 y 轴分成

段两圆弧,其弧长之比为 3∶1,直线 l 与⊙A 切于点 O ,抛物线的顶点在直线 l 上运动 . ( 1)求⊙ A 的半径;

(2)若抛物线经过 O 、C 两点,求抛物线的解析式;

(3)过 l 上一点 P 的直线与⊙ A 交于 C 、E 两点,且 PC =CE ,求点 E 的坐标;

(4)若抛物线与 x 轴分别相交于 C 、F 两点,其顶点 P 的横坐标为 m ,求△ PEC 的面积关 于

m 的函数解析式 .

[解] (1)由弧长之比为 3∶1,可得∠ BAO =90o

y

再由 AB = AO =r ,且 OB =2,得 r = 2

(2)⊙ A 的切线 l 过原点,可设 l 为 y = kx

任取 l 上一点 (b ,kb ),由 l 与 y 轴夹角为 45o 可得: b =-

kb 或b =kb ,得 k =-1或 k =1, ∴直线 l 的解析式为 y =-x

或 y =x

x

又由 r = 2 , 易得 C (2,0)或 C ( -2,0)

由此可设抛物线解析式为 y = ax (x -2)或 y = ax (x + 2) 再把顶点坐标代入 l 的解析式中得 a = 1 ∴抛物线为 y =x 2-2x 或 y =x 2+2x

??6分

(3)当 l 的解析式为 y =- x 时,由 P 在 l 上,可设 P (m ,- m )(m > 0) 过 P 作 PP ′⊥x 轴于 P ′,∴OP ′=|m|,PP ′=|-m|,∴OP =2m 2, 又由切割线定理可OP 2= PC ·PE,且 PC = CE ,得 PC =PE =m =

∴ C 与P ′为同一点,即 PE ⊥ x 轴于 C ,∴m = 同理,当 l 的解析式为 y =x 时, (4)若 C (2,0),此时 l 为 y =- x , 当 m <0 时, FC = 2(2-m ),高为

2(2 m )( m ) 2 ∴S = m 2 2m m =- 2, ∵P 与点 |y p |即为- - 2,E (-2,2) ?8分 E (-2,2) O 、点 C 不重合,∴ m ≠0且 m ≠2, m , 2

同理当 0< m <2 时, S =- m 2+ 2m ; 当 m > 2 时, S =m 2

-2m ; m 2 2m(m m 2 2m(0 0或m 2) 2) 又若 C (- 2, 0), 2或m m 0)

0)

0, 3

7.如图,直线 y kx 4与函数 y (x 0,m 0)的图像交于 A 、B 两点,且与 x 、y 轴分别 x 交于 C 、D 两点. ( 1)若 COD 的面积是 AOB 的面积的 2 倍,求 k 与 m 之间的函数关系式;

( 2)在( 1)的条件下, 是否存在 k 和 m ,使得以 AB 为直径的圆经过点 P(2,0) .若存在, 求出 k 和 m 的值;若不存在,请说明理由.

[解]

(1)设 A(x 1,y 1), B(x 2,y 2)(其中 x 1 x 2, y 1 由 S COD ∴1 2 2S AOB ,得 S COD ∴ 1 ·OC ·OD 2 ( 1 ·OD ·y 1 22 又 OC 4,∴ (y 1 y 2 )2 8,即 (y 1 y 2)2 由 y m 可得 x m

,代入 y kx 4 可得 y 2 4y km 0 xy AOB , 2(S AOD 1 ·OD ·y 2 ) , OC 2 S BOD ) 4y 1y 2 ∴ y 1 y 2 4 , y 1 y 2 ∴ 16 4km 8 ,即 km , 2 又方程①的判别式 ∴所求的函数关系式为 m

16 4km 8 0 , k 2 (m 0) . m 使得以 AB 为直径的圆经过点 P(2,0) . (2)假设存在 k ,m , 则 AP BP ,过 A 、 B 分别作 x 轴的垂线,垂足分别为 ∵ MAP 与 BPN 都与 APM 互余,∴ MP .

NB .

∴Rt MAP ∽Rt NPB ,∴ AM PN ∴ y 1 x 2 即 m 2 2 x 1 , 2 y 2 2m(y 1 y 2 ) MAP M 、 BPN . y 2), 2(y 1 8, 由( 1) 知 y 1

y 2 4 又k

(x 1 2)(x 2

2) y 1 y 2 2)( y m y 2 2) y 1y 2 0,

∴存在 k ,m ,

4y 1y 2 (y 1y 2 )2 0② y 1 y 2 2 ,代入②得 2 m 2 m 或 m ,∴ k 1或

k m

2

6

1, 3

8m 12 使得以 AB 为直径的圆经过点 P(2,0) ,且

2

1或

6 1.

2

8. 已知抛物线 y mx 2 (m 5)x 5(m 0) 与 x 轴交于两点 A(x 1,0) 、B(x 2,0) (x 1 x 2) , 与 y 轴交于点

C ,且 AB=6.

1)求抛物线和直线 BC 的解析式 .

2)在给定的直角坐标系中,画抛物线和直线 BC.

3)若 e P 过 A 、B 、C 三点,求 e P 的半径 .

积比为 1 3 的两部分?若存在,请求出点 M 的坐标;若不存在,请说明理由

[解] ( 1)由题意得: x 1 x 2 m 5

,x 1 x 2 m

∴直线 BC 的解析式为 y 5x 5.

(2) 图象略 .

(3)法一:在 RtDAOC 中, Q OA OC 5, OAC 45 . BPC 90 . 又 BC

OB 2 OC 2 26,

4)抛物线上是否存在点 M ,过点 M 作 MN x 轴于点 N ,使 MBN 被直线 BC 分成面

(x 1

x 2)2 4x 1x 2

36,

2

m5 m

20

m

36, 5

m 2

1

m 1

经检验 m=1,∴抛物线的解析式为: y x 2 4x

2

5 或:由 mx 2 (m 5)x 5 0 得, x 1或 x m

Q m> 0,

1 5

6, m 1.

m

抛物线的解析式为 y x 2 4x 5.

2

x 2

4x 5 0 得 x 1

5,x 2 1.

∴A (- 5,0),B (1,0),C (0,- 5). 设直线 BC 的解析式为 y kx b,

O

5.

b k

5, b 5, 0.

k 5.

∴ e P 的半径

PB

由题意,圆心P 在AB 的中垂线上,即在抛物线y2

x4x 5 的对称轴直线x 2上,设

P(-2,-h)(h>0),

连结PB、PC,则PB2 (1 2)2

h2,PC2(5

h)222,

2 2 2 2 由PB2 PC2,即(1 2)2 h2(5 h)222,解得h=2.

P( 2, 2), e P 的半径PB(1 2)2

22

13

法三:

延长CP交e P于点 F.

QCF 为e P 的直

径,

CAF COB 90 .

又ABC AFC,DACF ~DOCB.

CF AC,

CF AC BC.

BC

OC ,

OC

.

又AC

5252

5 2, CO5,BC 521226

CF5226 2 13.

5

e P 的半径为13.

(4)设MN 交直线BC 于点E,点M 的坐标为(t,t2 4t 5),则点 E 的坐标为(t,5t 5). 若

S DMEB :S D ENB 1:3,则ME:EN 1:3.

24

EN:MN 3:4, t24t 5 (5t 5).

3

5 5 40

解得t11 (不合题意舍去) ,t2, M , .

1 2 3 3 9

若S DMEB :S D ENB 3:1,则ME:EN 3:1.

EN :MN 1:4, t2 4t 5 4(5t 5).

解得t3 1 (不合题意舍去) ,t4 15, M 15,280 .

5 40

存在点M ,点M 的坐标为, 或( 15,280) .

39

2

3

由方程组

k 1

x

3k 1 2x

1 得x

(2 k 1)x 4 3k 1

9. 如图,⊙ M 与 x 轴交于 A 、B 两点,其坐标分别为 A( 3,0) 、 B (1,0) ,直径 CD ⊥x 轴于 N ,直线 CE 切⊙ M 于点 C ,直线 FG 切⊙ M 于点 F ,交 CE 于 G ,已知点 G 的横坐标为 3.

(1) 若抛物线 y x 2 2x m 经过 A 、B 、D 三点,求 m 的值及点 D 的坐标. (2) 求直线 DF 的解析式 .

(3) 是否存在过点 G 的直线,使它与( 1)中抛物线的两个交点的横坐标之和等于

4?若

存在,请求出满足条件的直线的解析式;若不存在,请说明理由 .

[解] (1) ∵抛物线过 A 、B 两点,

∴ ( 3) 1 m , m=3.

1

2

∴抛物线为 y x 2 2x 3.

又抛物线过点 D ,由圆的对称性知点 D 为

抛物线的顶点 .

∴D 点坐标为 ( 1,4).

(2) 由题意知: AB=4.

∵ CD ⊥x 轴,∴ NA=NB=2. ∴ ON=1. 由相交弦定理得: NA ·NB=ND ·NC , ∴

NC ×4=2× 2. ∴NC=1.

∴ C 点坐标为 ( 1, 1).

设直线 DF 交 CE 于 P ,连结 CF ,则∠ CFP=90 ∴∠ 2+∠ 3=∠1+∠4=90°. ∵ GC 、GF 是切线, ∴ GC=GF . ∴∠ 3=∠4. ∴直线 DF 的解析式为: y 5x 27 88

(3) 假设存在过点 G 的直线为 y k 1x b 1,

则 3k 1 b 1 1,∴ b 1

3k 1 1.

∴∠ 1=∠ 2. ∴ GF=GP.

∴ GC=GP.

可得 CP=8.

∴ P 点坐标为 (7,

1)

设直线

DF 的解析式为 y

kx b 5

k

kb4

解得

8

7k b 1

27

b

8

第 27 题图)

∴方程无实数根,方程组无实数解 ∴满足条件的直线不存在 .

bx c 的图象经过点 A (- 3,6),并与 x 轴交于点 B (- 1,0)

1)求这个二次函数的解析式,并在下面的坐标系中画出该二次函数的图象; 2)设 D 为线段 OC 上的一点,满足∠ DPC =∠ BAC ,求点 D 的坐标;

3)在 x 轴上是否存在一点 M ,使以 M 为圆心的圆与 AC 、 PC 所在的直线及 y 轴都相

( 3)存在 .

(1°)过 M 作 MH ⊥ AC ,MG ⊥ PC 垂足分别为 H 、G ,设 AC 交y 轴于 S ,CP 的延长 线交 y 轴于 T

∵△ SCT 是等腰直角三角形, M 是△SCT 的内切圆圆心, ∴MG =MH =OM

由题意得 2 k 1 4 ,∴ k 1

6.

k 1 6时, 40 0 ,

12 10. 已知二次函数 y x 2 2 和点 C ,顶点为 P.

切?如果存在,请求出点 M 的坐标;若不存在,请说明理由

[解] ( 1) 解: ∵二次函数

12 x 2

bx c 的图象过点 A (- 3,6),B (-1, 0)

9

得2 1

3b c6 b

解得

c0

∴这个二次函数的解析式为:

12 x 2

C (3,0) 由解析式可求 P (1,- 2), 画出二次函数

的图像

(2)解法一:易证:∠ ACB =∠ PCD =45

又已知: ∴ DC PC 易求 AC 6 2, PC

2 2,BC

4

BC

AC

∴ DC

4 ∴

OD

4

5

5

3

∴D ,0

3

3

3

3

解法二: 过 A 作 AE ⊥ x 轴

, 垂足为 E.

设抛物线的对称轴交 x 轴于 F.

亦可证△ AEB ∽△ PFD

∴ PE EB

求:

AE = 6,EB =2, PF =2

PF

FD

.

∴ FD

2

OD

2

1

5

5

∴ D ,0

3∴

3

3

3

∠ DPC =∠

BAC

∴△ DPC ∽△ BAC

又∵ MC 2OM 且OM +MC =OC

∴ 2OM OM 3,得OM 3 2 3

∴M 3 2 3,0

(2°)在x 轴的负半轴上,存在一点M ′ 同理OM′+OC=M′C,OM OC 2OM 得OM 3 2 3 ∴M ′ 3 2 3,0

即在x 轴上存在满足条件的两个点.

11. 在平面直角坐标系中,A(-1,0),B(3,0).

(1)若抛物线过A,B 两点,且与y 轴交于点(0,-3),求此抛物线的顶点坐标;

(2)如图,小敏发现所有过A,B 两点的抛物线如果与y轴负半轴交于点C,M 为抛物线的顶点,那么△ ACM 与△ ACB 的面积比不变,请你求出这个比值;

(3)若对称轴是AB 的中垂线l 的抛物线与x 轴交于点E,F,与y 轴交于点C,过

C 作CP∥ x 轴交l 于点P ,M 为此抛物线的顶点.若四边形PEMF 是有一个内角为60°

的菱形,求次抛物线的解析式.

[解](1)y x2 2x 3 ,顶点坐标为(1,-4).

(2)由题意,设y=a(x +1)(x-3),即y=ax2-2ax

-3a,

∴ A(-1,0),B(3,0),C(0,-3a),M(1,-

4a),A C

k =- 6 , a = 6 ,

2

长及抛物线的解析式;

(3)设点 B 是满足( 2)中条件的优弧上的一个

动点,抛物线在 x 轴上方的部分上是否存

4

在这样的点 P ,使得 ∠POA ∠OBA ?若存

1

∴ S △ACB = ×4 ×

2

而 a >0, ∴ S △ ACB = 6A 、 作 MD ⊥ x 轴于 D ,

3a = 6 a ,

1 1 1 又 S △ACM = S △ACO +S OCMD - S △AMD = ·1·3a + (3a + 4a )- ·2·4a =a ,

2

2

2

S △ACM :S △ACB =1: 6. 3)①当抛物线开口向上时,

y =a ( x - 1)2+ k ,即 y = ax 2-2ax +a +k ,

有菱形可知 a k = k ,a +k > 0, k <0,

k = a 2 ,

∴ y = ax 2- 2ax + a ,

2

记 l 与 x 轴交点为

EF 2.

若∠ PEM = 60°, 6 则∠ FEM = 30°, MD = DE ·tan30 °

= ,

6

k =- 6 ,

6

6

a =

3

抛物线的解析式为 y 1 6x 2 3

2 6x 6

36

若∠ PEM =120°,则∠ FEM = 60°,

MD =DE ·tan60 °= 6 ,

2

抛物线的解析式为

y 6x 2

2 6x 6

2

②当抛物线开口向下时, 同理可得

y 1 6x 2 2

6x

33

66,y

6x 2 2 6x

12. 已知:在平面直角坐标系 xOy 中,一次函数 y kx 4k 的图象与 x 轴交于点 A ,抛物

线y ax 2 bx c 经过 O 、 A 两点。

试用含 a 的代数式表示 设抛物线的顶点为 D , (1)

(2)

若将劣弧沿 x 轴翻折,翻折后的劣弧落在

在,求出点 P 的坐标;若不存在,请说明

3

理由。

[解] ( 1)解法一:∵一次函数 y kx 4k 的图象与 x 轴交于点 A

∴点 A 的坐标为( 4, 0)

∵抛物线 y ax 2 bx c 经过 O 、 A 两点

c 0, 16a 4b 0 b 4a

解法二:∵一次函数 y kx 4k 的图象与 x 轴交于点 A ∴点 A 的坐标为( 4, 0)

2

∵抛物线 y ax 2 bx c 经过 O 、 A 两点 ∴抛物线的对称轴为直线 x 2

b 2a

b 4a

∴点 O 在⊙ D 上,且∠ DOA =∠ DAO

又由( 1)知抛物线的解析式为 y ax 2 4ax ∴点 D 的坐标为( 2 , 4a ) ①当 a 0 时,

所在的圆与⊙ D 关于 x 轴对称,设它的圆心为 D'

∴点 D' 与点 D 也关于 x 轴对称 ∵点 O 在⊙ D' 上,且⊙ D 与⊙ D'相切 ∴点 O 为切点 ∴D'O ⊥OD

∴∠ DOA =∠ D'OA = 45° ∴△ ADO 为等腰直角三角形

OD 2 2

∴点 D 的纵坐标为 2

2)由抛物线的对称性可知, DO =DA 如图 1,设⊙D 被 x 轴分得的劣弧为 ⌒

OmA ,它沿 x 轴翻折后所得劣弧为

⌒⌒

OnA ,显然

1

4a a , b 4a 2

2

12

∴抛物线的解析式为 y x 2 2x 2

②当 a 0 时, 同理可得: OD 2 2

12

抛物线的解析式为 y x 2 2x

2

1 2 1 2

综上,⊙ D 半径的长为 2 2 ,抛物线的解析式为 y x 2 2x 或 y

x 2 2x

22

tan60

∴点 P 的坐标为 4 2 3, 6 4 3 12

②当点 P 在抛物线 y

x 2 2x 上时(如图 3) 2

同理可得, y 3x

3)抛物线在 x 轴上方的部分上存在点 P , 使得

∠POA 4

∠OBA 3

设点 P 的坐标为( x , y ),且 y >

12

①当点 P 在抛物线 y x 2 2x 上时(如图 2)

∵点 B 是⊙ D 的优弧上的一点

1

∠OBA ∠ ADO

2 4

∠POA

∠ OBA

45

60

tan ∠ POE

EP

OE

3x 12 x 2

解得:

2x

x 1 y 1

4 2 3 ,

643

x 2

y 2

舍去)

y 3x

由 1 2

解得:

y

x 2

2x 2

综上,存在满足条件的点 P ,点 P 的坐标为

4 2 3, 6 4 3 或 4 2 3 , 6 4 3

x 1 4 2 3 ,

x

2 0

y 1 6 4 3 y

2 0

∴点 P 的坐标为 4 2 3, 6 4 3

13. 在直角坐标系中,⊙ O 1经过坐标原点 O ,分别与 x 轴正半轴、 y 轴正半轴交于点 A 、 B 。

(1)如图,过点 A 作⊙ O 1的切线与 y 轴交 于 点 C , 点 O 到 直 线 AB 的 距 离 为

12 3

,sin ABC ,求直线 AC 的解析式; 55

(2)若⊙ O 1 经过点 M (2,2),设 BOA 的 内切圆的直径为 d ,试判断 d+AB 的值是否会 发生变化,如果不变,求出其值,如果变化, 求其变化的范围。

[解] (1)如图 1,过 O 作OG B 于 G ,

12 则 OG

5

设 OA 3k(k 0), AOB 90 ,sin

AB 5k ,OB 4k

OA OB AB O G 2S AOB , 3k OA 3,OB 4,AB 5

A ( 3 ,0)

AOB 90 ,

A B 是⊙ O 1 的直径

4k 5 12

, k 1

5

BA AC, BAC 90

在 Rt ABC 中

AC 切⊙ O 1 于 A ,

OA OB OA AN ON OM 2 MN 2 2 OM 2 2 2 4

ABC AB 4 25 cos

, BC

BC 5

4

OC BC OB 9

4

C(0

94

)

4

设直线 AC 的解析式为 y kx b ,则

直线 AC 的解析式为 y 3x 9

44

( 2)结论: d AB 的值不会发生变化

设 AOB 的内切圆分别切 OA 、OB 、AB 于点 P 、Q 、T ,如图 2 所示

y

M ( 2,2), OM 平分 AOB, OM 2 2 BOM MON 45 , AM BM

又 MAN OBM ,OB AN

BOM ANM , BOM ANM 45 ,

ANM

MON

OM NM , OMN

90

BT

AP AT ,OQ OP 2

BT OB d

,AP AT OA d

2

d 2

BT AT OB

d

OA OA OB d 2 2

BQ BQ AB 图2

则 d AB d OA OB d OA OB

在 x 轴上取一点 N ,使 AN=OB ,连接 OM 、BM 、AM 、MN

b

9

d AB 的值不会发生变化,其值为 4 。

k

14. 已知:O 是坐标原点,P (m ,n )(m >0)是函数 y = x (k > 0)上的点,过点 P 作直线

PA ⊥OP x

于P ,直线 PA 与x 轴的正半轴交于点 A (a ,0)(a >m ). 设△ OPA 的面积为 s ,且 s =

n 4

1+ .

1)当 n = 1 时,求点 A 的坐标; 2)若 OP =AP ,求 k 的值; n 4

(3 ) 设 n 是小于 20 的整数,且 k ≠n 2,求 OP 1 2 3 的最小值 .

[解] 过点 P 作 PQ ⊥x 轴于 Q ,则 PQ =n ,OQ =m

(1) 当 n =1 时, s =44

2s

(2) 解 1: ∵ OP = AP PA ⊥OP

∴△OPA 是等腰直角三角形

a

∴ m = n =

2

n

5

1

∴ 1+ 4 =2·an 即 n 4- 4n 2+ 4=0

∴ k 2-4k + 4=0 ∴ k = 2

解 2:∵ OP =AP PA ⊥ OP

∴△OPA 是等腰直角三角形 ∴ m = n

设△ OPQ 的面积为 s 1

1 1 n 4

∴ 2·mn =

2(1+ 4)

即: n 4- 4n 2+ 4=0 ∴ k 2-4k + 4=0 ∴ k = 2

(3) 解 1:∵ PA ⊥OP , PQ ⊥ OA

∴ △ OPQ ∽△ OAP

s =

AO

2

设:△ OPQ 的面积为 s 1,则 s 1= PO 2

s

s 1

1

2k

即: 2

n 4 1+

4

2 k 2

n 2

+k n 2

n 4 2

4 (1+ 4)

2

n 2 化简得: 2n 4+2k 2-k n 4

-4k =0 (k -2)(2k -n 4)=0 n 4

∴k =2或 k =n

2(舍去) ∴当 n 是小于 20 的整数时, k =2. ∵ OP 2 = n 2+ m 2= n 2+ k 2 n 又 m > 0, k =

2, n 是大于 n = 1 时, n = 2 时, 0 且小于 20 的整数 OP 2=5 OP 2=5 n = 3 时,

n 是大于 即当 n = 4、 2 2 4 4 85 OP 2=32+342=9+94=895 3 且小于 20 的整数时, 5、6、?、 19 时,OP 2 得值分别是: 42

+442、52+542、62+642、?、 192+1492 ∵192+1492>182+1482>?>32+342>5 ∴ OP 2

的最小值是 5. 解 2: ∵ OP 2=n 2+m 2= n 2+n k 2 =n 2+n 222

n =(n -n 2)2+

4

当 n = 2 时,即当 n = 2 时, OP 2 最小; n 又∵ n 是整数,而当 n =1 时,OP 2=5;n =2时, OP 2=5 ∴ OP 2 的最小值是 5. 解 3:∵ PA ⊥ OP , PQ ⊥OA ∴ △OPQ ∽△ P AQ PQ =OQ

QA =

PQ nm a - m n 化简得: 2n 4+2k 2-k n 4-4k =0 (k -2)(2k -n 4)=0

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