14.(2015?自贡)如图,已知抛物线y=ax+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴交于点B.(1)若直线y=mx+n经过B、C两点,求直线BC和抛物线的解析式; (2)在抛物线的对称轴x=﹣1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求出点M的坐标; (3)设点P为抛物线的对称轴x=﹣1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标. 【考点】二次函数综合题.【专题】压轴题. 【分析】(1)先把点A,C的坐标分别代入抛物线解析式得到a和b,c的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a和b的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a,b,c的值即可得到抛物线解析式;把B、C两点的坐标代入直线y=mx+n,解方程组求出m和n的值即可得到直线解析式;
(2)设直线BC与对称轴x=﹣1的交点为M,则此时MA+MC的值最小.把x=﹣1代入直线y=x+3得y的值,即可求出点M坐标;
222222
(3)设P(﹣1,t),又因为B(﹣3,0),C(0,3),所以可得BC=18,PB=(﹣1+3)+t=4+t,PC=(﹣1)222
+(t﹣3)=t﹣6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t值即可求出点P的坐标.
2
【解答】解:(1)依题意得:
2
,解之得:,
∴抛物线解析式为y=﹣x﹣2x+3
∵对称轴为x=﹣1,且抛物线经过A(1,0), ∴把B(﹣3,0)、C(0,3)分别代入直线y=mx+n, 得
,解之得:
,
∴直线y=mx+n的解析式为y=x+3;
(2)设直线BC与对称轴x=﹣1的交点为M,则此时MA+MC的值最小. 把x=﹣1代入直线y=x+3得,y=2, ∴M(﹣1,2),
即当点M到点A的距离与到点C的距离之和最小时M的坐标为(﹣1,2);
(3)设P(﹣1,t), 又∵B(﹣3,0),C(0,3),
222222222
∴BC=18,PB=(﹣1+3)+t=4+t,PC=(﹣1)+(t﹣3)=t﹣6t+10,
222
①若点B为直角顶点,则BC+PB=PC 22
即:18+4+t=t﹣6t+10解之得:t=﹣2;
222
②若点C为直角顶点,则BC+PC=PB 22
即:18+t﹣6t+10=4+t解之得:t=4,
222
③若点P为直角顶点,则PB+PC=BC
即:4+t+t﹣6t+10=18解之得:t1=
22
,t2=
;
) 或(﹣1,
).
综上所述P的坐标为(﹣1,﹣2)或(﹣1,4)或(﹣1,
【点评】本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、利用轴对称性质确定线段的最小长度、难度不是很大,是一道不错的中考压轴题.
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15.(2015?凉山州)如图,已知抛物线y=x﹣(m+3)x+9的顶点C在x轴正半轴上,一次函数y=x+3与抛物线交于A、B两点,与x、y轴交于D、E两点. (1)求m的值.
(2)求A、B两点的坐标. (3)点P(a,b)(﹣3<a<1)是抛物线上一点,当△PAB的面积是△ABC面积的2倍时,求a,b的值.
【考点】二次函数综合题. 【专题】压轴题. 【分析】(1)抛物线的顶点在x轴的正半轴上可知其对应的一元二次方程有两个相等的实数根,根据判别式等于0可求得m的值;
(2)由(1)可求得抛物线解析式,联立一次函数和抛物线解析式可求得A、B两点的坐标;
(3)分别过A、B、P三点作x轴的垂线,垂足分别为R、S、T,可先求得△ABC的面积,再利用a、b表示出△PAB的面积,根据面积之间的关系可得到a、b之间的关系,再结合P点在抛物线上,可得到关于a、b的两个方程,可求得a、b的值. 【解答】解:
2
(1)∵抛物线y=x﹣(m+3)x+9的顶点C在x轴正半轴上,
2
∴方程x﹣(m+3)x+9=0有两个相等的实数根,
2
∴(m+3)﹣4×9=0,解得m=3或m=﹣9, 又抛物线对称轴大于0,即m+3>0,∴m=3;
2
(2)由(1)可知抛物线解析式为y=x﹣6x+9,联立一次函数y=x+3,
2
可得,解得或,
∴A(1,4),B(6,9);
(3)如图,分别过A、B、P三点作x轴的垂线,垂足分别为R、S、T, ∵A(1,4),B(6,9),C(3,0),P(a,b),
∴AR=4,BS=9,RC=3﹣1=2,CS=6﹣3=3,RS=6﹣1=5,PT=b,RT=1﹣a,ST=6﹣a, ∴S△ABC=S梯形ABSR﹣S△ARC﹣S△BCS=×(4+9)×5﹣×2×4﹣×3×9=15, S△PAB=S梯形PBST﹣S梯形ABSR﹣S梯形ARTP
=
(9+b)(6﹣a)﹣(b+4)(1﹣a)﹣×(4+9)×5=(5b﹣5a﹣15),
又S△PAB=2S△ABC,
∴(5b﹣5a﹣15)=30,即b﹣a=15, ∴b=15+a,
∵P点在抛物线上,
2
∴b=a﹣6a+9,
∴15+a=a﹣6a+9,解得a=∵﹣3<a<1, ∴a=∴b=15+
,
=
.
2
,
【点评】本题主要考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法、二次函数与一元二次方程的关系、函数图象的交点及三角形的面积等知识点.在(1)中由顶点在x轴的正半轴上把问题转化为二元一次方程根的问题是解题的关键,在(2)中注意函数图象交点的求法,在(3)中用P点坐标表示出△PAB的面积是解题的关键.本题涉及知识点较多,计算量较大,有一定的难度.
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16.(2015?铜仁市)如图,关于x的二次函数y=x+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点B与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;
(2)在y轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标);
(3)有一个点M从点A出发,以每秒1个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N从 点D与点M同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M到达点B时,点M、N同时停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出最大面积. 【考点】二次函数综合题.【专题】压轴题. 【分析】(1)代入A(1,0)和C(0,3),解方程组即可;
(2)求出点B的坐标,再根据勾股定理得到BC,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:①CP=CB;②BP=BC;③PB=PC;
2
(3)设AM=t则DN=2t,由AB=2,得BM=2﹣t,S△MNB=×(2﹣t)×2t=﹣t+2t,运用二次函数的顶点坐标解决问题;此时点M在D点,点N在对称轴上x轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.
【解答】解:(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x+bx+c,
解得:b=﹣4,c=3,
∴二次函数的表达式为:y=x﹣4x+3;
2
(2)令y=0,则x﹣4x+3=0,解得:x=1或x=3, ∴B(3,0),∴BC=3,
点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1, ①当CP=CB时,PC=3,
∴OP=OC+PC=3+3或OP=PC﹣OC=3﹣3 ∴P1(0,3+3),P2(0,3﹣3); ②当PB=PC时,OP=OB=3, ∴P3(0,﹣3); ③当BP=BC时, ∵OC=OB=3
∴此时P与O重合, ∴P4(0,0);
综上所述,点P的坐标为:(0,3+3)或(0,3﹣3) 或(0,﹣3)或(0,0);
(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t, ∴S△MNB=×(2﹣t)×2t=﹣t+2t=﹣(t﹣1)+1,
即当M(2,0)、N(2,2)或(2,﹣2)时△MNB面积最大,最大面积是1.
【点评】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到运用待定系数法求二次函数,等腰三角形的性质,轴对称的性质等知识,运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.
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2
2
2
2
2
17.(2015?资阳)已知直线y=kx+b(k≠0)过点F(0,1),与抛物线y=x相交于B、C两点.
(1)如图1,当点C的横坐标为1时,求直线BC的解析式;
(2)在(1)的条件下,点M是直线BC上一动点,过点M作y轴的平行线,与抛物线交于点D,是否存在这样的点M,使得以M、D、O、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,设B(m.n)(m<0),过点E(0.﹣1)的直线l∥x轴,BR⊥l于R,CS⊥l于S,连接FR、FS.试判断△RFS的形状,并说明理由.
【考点】二次函数综合题.【专题】压轴题. 【分析】(1)首先求出C的坐标,然后由C、F两点用待定系数法求解析式即可;
2
(2)因为DM∥OF,要使以M、D、O、F为顶点的四边形为平行四边形,则DM=OF,设M(x,﹣x+1),则D(x,x),表示出DM,分类讨论列方程求解;
(3)根据勾股定理求出BR=BF,再由BR∥EF得到∠RFE=∠BFR,同理可得∠EFS=∠CFS,所以∠RFS=∠BFC=90°,所以△RFS是直角三角形. 【解答】解:(1)因为点C在抛物线上,所以C(1,), 又∵直线BC过C、F两点,故得方程组:所以直线BC的解析式为:y=﹣x+1;
(2)要使以M、D、O、F为顶点的四边形为平行四边形,则MD=OF,如图1所示, 设M(x,﹣x+1),则D(x,x), ∵MD∥y轴,∴MD=﹣x+1﹣x, 由MD=OF,可得|﹣x+1﹣x|=1,
①当﹣x+1﹣x=1时,解得x1=0(舍)或x1=﹣3,所以M(﹣3,②当﹣x+1﹣x,=﹣1时,解得,x=所以M(
,
)或M(
22
2
22
2
解之,得,
),
, ,
),
综上所述,存在这样的点M,使以M、D、O、F为顶点的四边形为平行四边形, M点坐标为(﹣3,
)或(
,
)或(
,
);
(3)过点F作FT⊥BR于点T,如图2所示,
2
∵点B(m,n)在抛物线上,∴m=4n, 在Rt△BTF中,BF== =
,
=
∵n>0,∴BF=n+1,
又∵BR=n+1,∴BF=BR.
∴∠BRF=∠BFR,又∵BR⊥l,EF⊥l, ∴BR∥EF,∴∠BRF=∠RFE, ∴∠RFE=∠BFR,
同理可得∠EFS=∠CFS, ∴∠RFS=∠BFC=90°,
∴△RFS是直角三角形.
【点评】本题主要考查了待定系数法求解析式,平行四边形的判定,平行线的性质,勾股定理以及分类讨论和数形结合等数学思想.
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18.(2015?苏州)如图,已知二次函数y=x+(1﹣m)x﹣m(其中0<m<1)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴为直线l.设P为对称轴l上的点,连接PA、PC,PA=PC (1)∠ABC的度数为 45° ;(2)求P点坐标(用含m的代数式表示); (3)在坐标轴上是否存在着点Q(与原点O不重合),使得以Q、B、C为顶点的三角形与△PAC相似,且线段PQ的长度最小?如果存在,求出所有满足条件的点Q的坐标;如果不存在,请说明理由. 【考点】二次函数综合题.【专题】压轴题. 【分析】(1)首先求出B点坐标,进而得出OB=OC=m,再利用等腰直角三角形的性质求出即可;
2222
(2)作PD⊥y轴,垂足为D,设l与x轴交于点E,利用勾股定理AE+PE=CD+PD,得出P点坐标即可; (3)根据题意得出△QBC是等腰直角三角形,可得满足条件的点Q的坐标为:(﹣m,0)或(0,m),进而分别分析求出符合题意的答案. 【解答】解:(1)令x=0,则y=﹣m,C点坐标为:(0,﹣m),
2
令y=0,则x+(1﹣m)x﹣m=0,解得:x1=﹣1,x2=m, ∵0<m<1,点A在点B的左侧,∴B点坐标为:(m,0), ∴OB=OC=m,∵∠BOC=90°,
∴△BOC是等腰直角三角形,∠ABC=45°;故答案为:45°; (2)如图1,作PD⊥y轴,垂足为D,设l与x轴交于点E,
2
由题意得,抛物线的对称轴为:x=
2
2
2
2
,设点P坐标为:(
2
2
,n),
∵PA=PC,∴PA=PC,即AE+PE=CD+PD, ∴(
+1)+n=(n+m)+(
,
);
,
2
2
2
2
2
),解得:n=
2
,
∴P点的坐标为:(
(3)存在点Q满足题意,∵P点的坐标为:(∴PA+PC=AE+PE+CD+PD=(
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
), )+(
+m)+(
2
+1)+()=1+m,
22
∵AC=1+m,∴PA+PC=AC,∴∠APC=90°,∴△PAC是等腰直角三角形,
∵以Q、B、C为顶点的三角形与△PAC相似,∴△QBC是等腰直角三角形, ∴由题意可得满足条件的点Q的坐标为:(﹣m,0)或(0,m), ①如图1,当Q点坐标为:(﹣m,0)时,若PQ与x轴垂直, 则
=﹣m,解得:m=,PQ=,
2
2
2
若PQ与x轴不垂直,则PQ=PE+EQ=(
2
)+(
2
2
+m)
2
=m﹣2m+=(m﹣)+
2
∵0<m<1,∴当m=时,PQ取得最小值∵
,PQ取得最小值,
<,∴当m=,即Q点的坐标为:(﹣,0)时,PQ的长度最小,
=m,解得:m=,PQ=,
2
2
2
②如图2,当Q点的坐标为:(0,m)时,若PQ与y轴垂直,则若PQ与y轴不垂直,则PQ=PD+DQ=(∵0<m<1,∴当m=时,PQ取得最小值∵
22
2
2
)+(m﹣,PQ取得最小值
2
)=m﹣2m+=(m﹣)+,
,
<,∴当m=,即Q点的坐标为:(0,)时,PQ的长度最小,
综上所述:当Q点坐标为:(﹣,0)或(0,)时,PQ的长度最小. 【点评】此题主要考查了二次函数综合以及勾股定理和二次函数最值 求法等知识,利用分类讨论得出Q点坐标是解题关键.
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