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1、第十三关:以二次函数与圆的问题为背景的解答题【总体点评】二次函数在全国中考数学中常常作为压轴题,同时在省级,国家级数学竞赛中也有二次函数大题,很多学生在有限的时间内都不能很好完成。由于在高中和大学中很多数学知识都与函数知识或函数的思想有关,学生在初中阶段函数知识和函数思维方法学得好否,直接关系到未来数学的学习。“圆”在初中阶段学习占有重要位置,“垂径定理”、“点与圆的位置关系”的判定与性质、“直线与圆的位置关系”的判定与性质、“正多边形的判定与性质”通常是命题频率高的知识点.由于这部分知识的综合性较强,多作为单独的解答题出现.如果把圆放到直角坐标系中,同二次函数结合,则多作为区分度较高的压轴题
2、中出现.此类题目由于解题方法灵活,考查的知识点全面,体现了方程、建模、转化、数形结合、分类讨论等多种数学思想,得到命题者的青睐【解题思路】二次函数与圆都是初中数学的重点内容,历来是中考数学命题的热点,其本身涉及的知识点就较多,综合性和解题技巧较强,给解题带来一定的困难,而将函数与圆相结合,并作为中考的压轴题,就更显得复杂了只要我们掌握解决这类问题的思路和方法,采取分而治之,各个击破的思想,问题是会迎刃而解的解决二次函数与圆的问题,用到的数学思想方法有化归思想、分类思想、数学结合思想,以及代入法、消元法、配方法、代定系数法等。解题时要注意各知识点之间的联系和数学思想方法、解题技巧的灵活应用,要抓
3、住题意,化整为零,层层深入,各个击破,从而达到解决问题的目的。【典型例题】【例1】(2019·黑龙江中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx-53经过点A(1,0)和点B(5,0),与y轴交于点C(1)求抛物线的解析式;(2)以点A为圆心,作与直线BC相切的A,请判断A与y轴有怎样的位置关系,并说明理由;(3)在直线BC上方的抛物线上任取一点P,连接PB、PC,请问:PBC的面积是否存在最大值?若存在,求出这个值和此时点P的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)y=-13x2+2x-53;(2)相交;(3)SPBC有最大值12524,此时P点坐标为(52,54)【解析】试题分析:(1
4、)把A、B两点分别代入抛物线解析可求得a和b,可求得抛物线解析式;(2)过A作ADBC于点D,则AD为A的半径,由条件可证明ABDCBO,利用相似三角形的性质可求得AD的长,可求得半径,进而得出答案;(3)由待定系数法可求得直线BC解析式,过P作PQy轴,交直线BC于点Q,交x轴于点E,可设出P、Q的坐标,可表示出PQC和PQB的面积,可表示出PBC的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值,容易求得P点坐标试题解析:(1)抛物线y=ax2+bx-53经过点A(1,0)和点B(5,0),把A、B两点坐标代入可得a+b-53=025a+5b-53=0,解得:a=-13b=2,抛物线解析式为y=-
5、13x2+2x-53;(2)相交,理由:过A作ADBC于点D,如图1,A与BC相切,AD为A的半径,由(1)可知C(0,53),且A(1,0),B(5,0),OB=5,AB=OBOA=4,OC=53,在RtOBC中,由勾股定理可得BC=OC2+OB2=(53)2+52=5103,ADB=BOC=90°,ABD=CBO,ABDCBO,ADOC=ABBC,即AD53=45103,解得AD=2105,即A的半径为2105,21051,A与y轴相交;(3)C(0,53),可设直线BC解析式为y=kx53,把B点坐标代入可求得k=13,直线BC的解析式为y=13x-53,过P作PQy轴,交直线
6、BC于点Q,交x轴于点E,如图2,设P(x,-13x2+2x-53),则Q(x,13x-53),PQ=(-13x2+2x-53)(13x-53)=-13x2+53x=-13(x-52)2+2512,SPBC=SPCQ+SPBQ=12PQOE+12PQBE=12PQ(OE+BE)=12PQOB=52PQ=-56(x-52)2+12524,当x=52时,SPBC有最大值12524,此时P点坐标为(52,54),当P点坐标为(52,54)时,PBC的面积有最大值考点:二次函数综合题;探究型;二次函数的最值;最值问题;存在型;压轴题【例2】(2019·广西中考真题)如图,直线交轴于点,交轴于
7、点,点的坐标为,抛物线经过三点,抛物线的顶点为点,对称轴与轴的交点为点,点关于原点的对称点为,连接,以点为圆心,的长为半径作圆,点为直线上的一个动点(1)求抛物线的解析式;(2)求周长的最小值;(3)若动点与点不重合,点为上的任意一点,当的最大值等于时,过两点的直线与抛物线交于两点(点在点的左侧),求四边形的面积【答案】(1);(2)(3)【解析】【分析】(1)直线y=x-3,令x=0,则y=-3,令y=0,则x=3,故点A、C的坐标为(3,0)、(0,-3),即可求解;(2)过点B作直线y=x-3的对称点B,连接BD交直线y=x-3于点P,直线BB交函数对称轴与点G,则此时BDP周长=BD+
8、PB+PD=BD+BB为最小值,即可求解;(3)如图2所示,连接PF并延长交圆与点Q,此时PQ为最大值,即可求解【详解】解:(1)直线,令,则,令,则,故点的坐标为、,则抛物线的表达式为:,则,解得:,故抛物线的表达式为:;(2)过点作直线的对称点,连接交直线于点,直线交函数对称轴与点,连接,则此时周长为最小值,则点,即:,即点是的中点,过点,周长最小值;(3)如图2所示,连接并延长交圆与点,此时为最大值,点的坐标为,则,则,设点,点,解得:,故点,将点坐标代入一次函数表达式并解得:直线的表达式为:,联立并解得:,故点的坐标分别为:过点分别作轴的垂线交于点,则.【名师点睛】本题考查的是二次函数
9、综合运用,涉及到一次函数、点的对称性、图形的面积计算等,其中(3),确定PQ最值时,通常考虑直线过圆心的情况,进而求解【例3】(2018·青海中考真题)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是以AB为直径的M的内接四边形,点A,B在x轴上,MBC是边长为2的等边三角形,过点M作直线l与x轴垂直,交M于点E,垂足为点M,且点D平分(1)求过A,B,E三点的抛物线的解析式;(2)求证:四边形AMCD是菱形;(3)请问在抛物线上是否存在一点P,使得ABP的面积等于定值5?若存在,请求出所有的点P的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)y=(x+1)22;(2)证明过程见解析;(3)(2
10、,),(4,)【解析】试题分析:(1)根据题意首先求出抛物线顶点E的坐标,再利用顶点式求出函数解析式;(2)利用等边三角形的性质结合圆的有关性质得出AMD=CMD=AMC=60°,进而得出DC=CM=MA=AD,即可得出答案;(3)首先表示出ABP的面积进而求出n的值,再代入函数关系式求出P点坐标试题解析:(1)由题意可知,MBC为等边三角形,点A,B,C,E均在M上, 则MA=MB=MC=ME=2,又COMB, MO=BO=1, A(3,0),B(1,0),E(1,2),抛物线顶点E的坐标为(1,2), 设函数解析式为y=a(x+1)22(a0)把点B(1,0)代入y=a(x+1)
11、22, 解得:a=,故二次函数解析式为:y=(x+1)22;(2)连接DM, MBC为等边三角形, CMB=60°, AMC=120°, 点D平分弧AC,AMD=CMD=AMC=60°, MD=MC=MA, MCD,MDA是等边三角形,DC=CM=MA=AD, 四边形AMCD为菱形(四条边都相等的四边形是菱形);(3)存在理由如下: 设点P的坐标为(m,n) SABP=AB|n|,AB=4 ×4×|n|=5, 即2|n|=5,解得:n=±, 当时,(m+1)22=, 解此方程得:m1=2,m2=4即点P的坐标为(2,),(4,),当n
12、=时,(m+1)22=, 此方程无解,故所求点P坐标为(2,),(4,)考点:二次函数综合题【方法归纳】函数知识要理解好数形结合的思想,知识点的掌握中要理解文字解释和图像之间的关系,至于与圆、三角形、方程的综合题,往往最后一问难度大,要建立模型、框架,完善步骤,循序渐进.【针对练习】1我们不妨约定:对角线互相垂直的凸四边形叫做“十字形”(1)在“平行四边形,矩形,菱形,正方形”中,一定是“十字形”的有 ;在凸四边形ABCD中,AB=AD且CBCD,则该四边形 “十字形”(填“是”或“不是”)(2)如图1,A,B,C,D是半径为1的O上按逆时针方向排列的四个动点,AC与BD交于点E,ADBCDB
13、=ABDCBD,当6AC2+BD27时,求OE的取值范围;(3)如图2,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a0,c0)与x轴交于A,C两点(点A在点C的左侧),B是抛物线与y轴的交点,点D的坐标为(0,ac),记“十字形”ABCD的面积为S,记AOB,COD,AOD,BOC的面积分别为S1,S2,S3,S4求同时满足下列三个条件的抛物线的解析式;S=S1 +S2;S=S3 +S4;“十字形”ABCD的周长为1210【答案】(1)菱形,正方形;不是;(2)12OE22(OE0);(3)y=x29【解析】分析:(1)利用“十字形”的定义判断即可;(2)先判断出
14、ADB+CAD=ABD+CAB,进而判断出AED=AEB=90°,即:ACBD,再判断出四边形OMEN是矩形,进而得出OE2=2-14(AC2+BD2),即可得出结论;(3)由题意得,A(-b-2a,0),B(0,c),C(-b+2a,0),D(0,-ac),求出S=12ACBD=-12(ac+c)×a,S1=12OAOB=-c(+b)4a,S2=12OCOD=-c(-b)4,S3=12OA×OD=-c(+b)4,S4=12OB×OC=-c(-b)4a,进而建立方程-c(+b)4a+-c(-b)2=-c(+b)2+-c(-b)4a,求出a=1,再求出b=
15、0,进而判断出四边形ABCD是菱形,求出AD=310,进而求出c=-9,即可得出结论详解:(1)菱形,正方形的对角线互相垂直,菱形,正方形是:“十字形”,平行四边形,矩形的对角线不一定垂直,平行四边形,矩形不是“十字形”,故答案为:菱形,正方形;如图,当CB=CD时,在ABC和ADC中,AB=ADCB=CDAC=AC,ABCADC(SSS),BAC=DAC,AB=AD,ACBD,当CBCD时,四边形ABCD不是“十字形”,故答案为:不是;(2)ADB+CBD=ABD+CDB,CBD=CDB=CAB,ADB+CAD=ABD+CAB,180°AED=180°AEB,AED=AE
16、B=90°,ACBD,过点O作OMAC于M,ONBD于N,连接OA,OD,OA=OD=1,OM2=OA2AM2,ON2=OD2DN2,AM=12AC,DN=12BD,四边形OMEN是矩形,ON=ME,OE2=OM2+ME2,OE2=OM2+ON2=214(AC2+BD2),6AC2+BD27,274OE2232,14OE212,12OE22;(3)由题意得,A(-b-2a,0),B(0,c),C(-b+2a,0),D(0,ac),a0,c0,OA=+b2a,OB=c,OC=-b2a,OD=ac,AC=a,BD=acc,S=12ACBD=12(ac+c)×a,S1=12OAO
17、B=c(+b)4a,S2=12OCOD=c(-b)4,S3=12OA×OD=c(+b)4,S4=12OB×OC=c(-b)4a,S=S1+S2,S=S3+S4,-c(+b)4a+-c(-b)2=-c(+b)2+-c(-b)4a,4a=2,a=1,S=c,S1=c(+b)4a,S4=c(-b)4a,S=S1+S2,S=S1+S2+2S1S2,c=c2+2c2·(-4c)16,-c2=-cc b2-4c=-4c b=0,A(-c,0),B(0,c),C(-c,0),d(0,c),四边形ABCD是菱形,4AD=1210,AD=310,即:AD2=90,AD2=c2c,c
18、2c=90,c=9或c=10(舍),即:y=x29【名师点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了新定义,平行四边形,矩形,菱形,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积公式,求出a=1是解本题的关键2(2019·湖南中考真题)如图,抛物线(a为常数,a0)与x轴交于O,A两点,点B为抛物线的顶点,点D的坐标为(t,0)(3t0),连接BD并延长与过O,A,B三点的P相交于点C(1)求点A的坐标;(2)过点C作P的切线CE交x轴于点E如图1,求证:CEDE;如图2,连接AC,BE,BO,当,CAEOBE时,求的值【答案】(1)A(6,0);(2)见解析 ;【解析】【分析】(1)
19、令y=0,可得ax(x+6)=0,则A点坐标可求出;(2)连接PC,连接PB延长交x轴于点M,由切线的性质可证得ECD=COE,则CE=DE;设OE=m,由CE2=OEAE,可得m,由CAE=OBE可得,则m,综合整理代入可求出的值【详解】(1)令ax2+bax=0ax(x+6)=0 A(6,0)(2)连接PC,连接PB延长交x轴于M过O、A、B三点,B为顶点,又PC=PB,CE为切线°,又,CE=DE,(3)设OE=m,即E(m,0)由切割定理:CE2=OE·AE,已知,由角平分线定理:即:由得t2=18t36,【点睛】本题是二次函数与圆的综合问题,涉及二次函数图象与x轴
20、的交点坐标、切线的性质、等腰三角形的判定、切割线定理等知识把圆的知识镶嵌其中,会灵活运用圆的性质进行计算是解题的关键3(2019·浙江中考真题)已知在平面直角坐标系中,直线分别交轴和轴于点.(1)如图1,已知经过点,且与直线相切于点,求的直径长;(2)如图2,已知直线分别交轴和轴于点和点,点是直线上的一个动点,以为圆心,为半径画圆.当点与点重合时,求证: 直线与相切;设与直线相交于两点, 连结. 问:是否存在这样的点,使得是等腰直角三角形,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) 的直径长为;(2) 见解析;存在这样的点和,使得是等腰直角三角形.【解析】【分析】(1
21、)连接BC,证明ABC为等腰直角三角形,则P的直径长=BC=AB,即可求解;(2)过点作于点,证明CE=ACsin45°=4×=2 =圆的半径,即可求解;(3)假设存在这样的点,使得是等腰直角三角形,分点在线段上时和点在线段的延长线上两种情况,分别求解即可【详解】(1)如图3,连接BC,BOC=90°,点P在BC上,P与直线l1相切于点B,ABC=90°,而OA=OB,ABC为等腰直角三角形,则P的直径长=BC=AB=3 (2)如图4过点作于点,图4将代入,得,点的坐标为.,.点与点重合,又的半径为,直线与相切.假设存在这样的点,使得是等腰直角三角形,直
22、线经过点,的函数解析式为.记直线与的交点为,情况一:如图5,当点在线段上时, 由题意,得.如图,延长交轴于点,图5,即轴,点与有相同的横坐标,设,则,.的半径为,解得,的坐标为.情况二:当点在线段的延长线上时,同理可得,的坐标为.存在这样的点和,使得是等腰直角三角形.【点睛】本题为圆的综合运用题,涉及到一次函数、圆的切线性质等知识点,其中(2),关键要确定圆的位置,分类求解,避免遗漏4(2018·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,圆心为P(x,y)的动圆经过点A(1,2)且与x轴相切于点B(1)当x=2时,求P的半径;(2)求y关于x的函数解析式,请判断此函数图象的形状,并在图
23、中画出此函数的图象;(3)请类比圆的定义(图可以看成是到定点的距离等于定长的所有点的集合),给(2)中所得函数图象进行定义:此函数图象可以看成是到 的距离等于到 的距离的所有点的集合(4)当P的半径为1时,若P与以上(2)中所得函数图象相交于点C、D,其中交点D(m,n)在点C的右侧,请利用图,求cosAPD的大小【答案】(1);(2)图象为开口向上的抛物线,见解析;(3)点A;x轴;(4) 【解析】分析:(1)由题意得到AP=PB,求出y的值,即为圆P的半径;(2)利用两点间的距离公式,根据AP=PB,确定出y关于x的函数解析式,画出函数图象即可;(3)类比圆的定义描述此函数定义即可;(4)
24、画出相应图形,求出m的值,进而确定出所求角的余弦值即可详解:(1)由x=2,得到P(2,y),连接AP,PB,圆P与x轴相切,PBx轴,即PB=y,由AP=PB,得到=y,解得:y=,则圆P的半径为;(2)同(1),由AP=PB,得到(x1)2+(y2)2=y2,整理得:y=(x1)2+1,即图象为开口向上的抛物线,画出函数图象,如图所示;(3)给(2)中所得函数图象进行定义:此函数图象可以看成是到点A的距离等于到x轴的距离的所有点的集合;故答案为点A;x轴;(4)连接CD,连接AP并延长,交x轴于点F,交CD于E,设PE=a,则有EF=a+1,ED=,D坐标为(1+,a+1),代入抛物线解析
25、式得:a+1=(1a2)+1,解得:a=2+或a=2(舍去),即PE=2+,在RtPED中,PE=2,PD=1,则cosAPD=2点睛:此题属于圆的综合题,涉及的知识有:两点间的距离公式,二次函数的图象与性质,圆的性质,勾股定理,弄清题意是解本题的关键5(2018·江苏中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=(x-a)(x-3)(0<a<3)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点D,过其顶点C作直线CPx轴,垂足为点P,连接AD、BC(1)求点A、B、D的坐标;(2)若AOD与BPC相似,求a的值;(3)点D、O、C、B能否在同一个圆上,若能,
26、求出a的值,若不能,请说明理由.【答案】(1)(1)A(a,0),B(3,0),D(0,3a).(2)a的值为.(3)当a=时,D、O、C、B四点共圆. 【解析】【分析】(1)根据二次函数的图象与x轴相交,则y=0,得出A(a,0),B(3,0),与y轴相交,则x=0,得出D(0,3a).(2)根据(1)中A、B、D的坐标,得出抛物线对称轴x=,AO=a,OD=3a,代入求得顶点C(,-),从而得PB=3- =,PC=;再分情况讨论:当AODBPC时,根据相似三角形性质得, 解得:a= 3(舍去);AODCPB,根据相似三角形性质得 ,解得:a1=3(舍),a2=;(3)能;连接BD
27、,取BD中点M,根据已知得D、B、O在以BD为直径,M(,a)为圆心的圆上,若点C也在此圆上,则MC=MB,根据两点间的距离公式得一个关于a的方程,解之即可得出答案.【详解】(1)y=(x-a)(x-3)(0<a<3)与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),A(a,0),B(3,0),当x=0时,y=3a,D(0,3a);(2)A(a,0),B(3,0),D(0,3a).对称轴x=,AO=a,OD=3a,当x= 时,y=- ,C(,-),PB=3-=,PC=,当AODBPC时,即 , 解得:a= 3(舍去);AODCPB,即 ,解得:a1=3(舍),a2= .
28、综上所述:a的值为;(3)能;连接BD,取BD中点M,D、B、O三点共圆,且BD为直径,圆心为M(,a),若点C也在此圆上,MC=MB, ,化简得:a4-14a2+45=0,(a2-5)(a2-9)=0,a2=5或a2=9,a1=,a2=-,a3=3(舍),a4=-3(舍),0<a<3,a=,当a=时,D、O、C、B四点共圆.【点睛】本题考查了二次函数、相似三角形的性质、四点共圆等,综合性较强,有一定的难度,正确进行分析,熟练应用相关知识是解题的关键.6(2017·江苏中考真题)如图,以原点O为圆心,3为半径的圆与x轴分别交于A,B两点(点B在点A的右边),P是半径OB上
29、一点,过P且垂直于AB的直线与O分别交于C,D两点(点C在点D的上方),直线AC,DB交于点E若AC:CE=1:2(1)求点P的坐标;(2)求过点A和点E,且顶点在直线CD上的抛物线的函数表达式【答案】(1) P(1,0)(2) y=x2x【解析】试题分析:(1)如图,作EFy轴于F,DC的延长线交EF于H设H(m,n),则P(m,0),PA=m+3,PB=3m首先证明ACPECH,推出,推出CH=2n,EH=2m=6,再证明DPBDHE,推出,可得,求出m即可解决问题;(2)由题意设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x5),求出E点坐标代入即可解决问题.试题解析:(1)如图,作EFy轴于F,
30、DC的延长线交EF于H设H(m,n),则P(m,0),PA=m+3,PB=3mEHAP,ACPECH,CH=2n,EH=2m=6,CDAB,PC=PD=n,PBHE,DPBDHE,m=1,P(1,0)(2)由(1)可知,PA=4,HE=8,EF=9,连接OP,在RtOCP中,PC=,CH=2PC=4,PH=6,E(9,6),抛物线的对称轴为CD,(3,0)和(5,0)在抛物线上,设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x5),把E(9,6)代入得到a=,抛物线的解析式为y=(x+3)(x5),即y=x2x考点:圆的综合题7(2019·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax
31、2+bx+c与M相交于A、B、C、D四点其中AB两点的坐标分别为(-1,0),(0,-2),点D在x轴上且AD为M的直径点E是M与y轴的另一个交点,过劣弧DE上的点F作FHAD于点H,且FH=15(1)求点D的坐标及该抛物线的表达式;(2)若点P是x轴上的一个动点,试求出PEF的周长最小时点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使QCM是等腰三角形?如果存在,请直接写出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由【答案】(1)(4,0),y=12(x+1)(x-4);(2)P(2,0);(3)Q(,),Q(,-),Q(,-4),Q(,-)【解析】试题分析:(1)根据题意,设点M的坐标为(m,0
32、),根据两点间的距离公式(半径相等)可以求得m=32,则点D的坐标为(4,0),这样就可以根据交点式来求解抛物线的解析式:y=12(x+1)(x-4)=12x2-32x-2;(2)要在x轴上的找到一点P,使得PEF的周长最小,我们先来看E,F两点,这是两个定点,也就是说EF的长度是不变的,那实际上这个题目就是求PE+PF的最小值,这就变成了轴对称问题中最为经典的“放羊问题”,要解决这一问题首先我们看图中有没有E或F的对称点,根据题意,显然是有E点的对称点B的,那么连接BF与x轴的交点就是我们要求的点P(2,0);(3)首先点M本身就在抛物线对称轴上,其坐标为(32,0);点C是点B关于抛物线对
33、称轴的对称点,所以点C的坐标为(3,-2);求Q点的坐标,根据题意可设Q点为(32,n)QCM是等腰三角形,则可能有三种情况,分别是QC=MC;QM=MC;QC=QM根据这三种情况就能求得Q点的坐标可能是(32,±52)或(32,-2516)或(32,-4)试题解析:(1)A(-1,0),B(0,-2)OE=OB=2,OA=1,AD是M的直径,OE·OB=OA·OD,即:2²=1·OD,OD=4,D(4,0),把A(-1,0),B(0,-2),D(4,0)代入得:a-b+c=0c=-216a+4b+c=0,即,a=12b=-32c=-2该抛物线
34、的表达式为:连接AF,DF,FHAD于点H,AD为直径AFHFDH,HF²=DH·AH,E点与B点关于点O对称,根据轴对称的性质,连接BF交x轴于点P,A(-1,0),D(4,0),AD=5,设DH=x,则AH=5-x,即15²=x(5-x),5x-x²=,4x²-20x+9=0,(2x-1)(2x-9)=0,由AHDH,DH=,OH=OD-DH=,F(35,15),设直线BF的解析式为,则35k+b=15;b=-2,则k=1,b=-2,y=x-2,令y=0,则x=-2,P(2,0)(3)Q(,),Q(,-),Q(,-4),Q(,-)考点:二次
35、函数与圆8(2019·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为1的圆的圆心O在坐标原点,且与两坐标轴分别交于A、B、C、D四点抛物线y=ax2+bx+c与y轴交于点D,与直线y=x交于点M、N,且MA、NC分别与圆O相切于点A和点C(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴交x轴于点E,连结DE,并延长DE交圆O于F,求EF的长(3)过点B作圆O的切线交DC的延长线于点P,判断点P是否在抛物线上,说明理由【答案】(1)(2)3510(3)点P在抛物线上,理由见解析【解析】解:(1)圆心O在坐标原点,圆O的半径为1,点A、B、C、D的坐标分别为A(-1,0)、B(0,-1
36、)、C(1,0)、D(0,1)抛物线与直线y=x交于点M、N,且MA、NC分别与圆O相切于点A和点C, M(-1,-1)、N(1,1)点D、M、N在抛物线上,将D(0,1)、M(-1,-1)、N(1,1)的坐标代入y=ax2+bx+c,得:解之,得:a=-1b=1c=1抛物线的解析式为:C(1,0)、D(0,1)(2)y=-x2+x+1=-(x-12)2+54抛物线的对称轴为x=12,OE=12,DE=14+1=52连结BF,BFD=90°,BFDEOD,DEDB=ODFD,又DE=52,OD=1,DB=2,FD=455,EF=FD-DE=455-52=3510(3)点P在抛物线上设
37、过D、C点的直线为:y=kx+b,将点C(1,0)、D(0,1)的坐标代入y=kx+b,得:k=-1,b=1,直线DC为:y=kx+b过点P作圆O的切线BP与P轴平行,P点的纵坐标为y=-1,将y=-1代入y=kx+b,得:x=2 P点的坐标为y=-1,当x=2时,y=-x2+x+1=-22+2+1=-1,所以,P点在抛物线C(1,0)、D(0,1)上(1)根据O半径为1,得出D点坐标,再利用CO=1,AO=1,点M、N在直线y=x上,即可求出答案;(2)先利用配方法求出顶点坐标,再根据相似三角形的对应边成比例即可求得结果;(3)先求出直线CD的解析式,即可得到点P的坐标,从而可以判断点P是否
38、在抛物线上9(2018·山东中考真题)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a0)经过点A(3,0),B(1,0),C(0,3)(1)求该抛物线的解析式;(2)若以点A为圆心的圆与直线BC相切于点M,求切点M的坐标;(3)若点Q在x轴上,点P在抛物线上,是否存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)y=x22x3;(2)M(,);(3)存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,P的坐标为(1+,3)或(1,3)或(2,3)【解析】【分析】(1)把A,B,C的坐标代入抛物线解析式求出a,b,c的值即可;(2)由题意
39、得到直线BC与直线AM垂直,求出直线BC解析式,确定出直线AM中k的值,利用待定系数法求出直线AM解析式,联立求出M坐标即可;(3)存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,分两种情况,利用平移规律确定出P的坐标即可【详解】(1)把A(3,0),B(1,0),C(0,3)代入抛物线解析式得:,解得:,则该抛物线解析式为y=x22x3;(2)设直线BC解析式为y=kx3,把B(1,0)代入得:k3=0,即k=3,直线BC解析式为y=3x3,直线AM解析式为y=x+m,把A(3,0)代入得:1+m=0,即m=1,直线AM解析式为y=x1,联立得:,解得:,则M(,);(3)存在以点B,C,
40、Q,P为顶点的四边形是平行四边形,分两种情况考虑:设Q(x,0),P(m,m22m3),当四边形BCQP为平行四边形时,由B(1,0),C(0,3),根据平移规律得:1+x=0+m,0+0=3+m22m3,解得:m=1±,x=2±,当m=1+时,m22m3=8+2223=3,即P(1+,3);当m=1时,m22m3=822+23=3,即P(1,3);当四边形BCPQ为平行四边形时,由B(1,0),C(0,3),根据平移规律得:1+m=0+x,0+m22m3=3+0,解得:m=0或2,当m=0时,P(0,3)(舍去);当m=2时,P(2,3),综上,存在以点B,C,Q,P为顶
41、点的四边形是平行四边形,P的坐标为(1+,3)或(1,3)或(2,3)【点睛】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,平行四边形的性质以及平移规律,熟练掌握各自的性质是解本题的关键10(2018·湖南中考真题)我们不妨约定:对角线互相垂直的凸四边形叫做“十字形”(1)在“平行四边形,矩形,菱形,正方形”中,一定是“十字形”的有 ;在凸四边形ABCD中,AB=AD且CBCD,则该四边形 “十字形”(填“是”或“不是”)(2)如图1,A,B,C,D是半径为1的O上按逆时针方向排列的四个动点,AC与BD交于点E,ADBCDB=ABDCBD,当6AC2+BD27时,求O
42、E的取值范围;(3)如图2,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a0,c0)与x轴交于A,C两点(点A在点C的左侧),B是抛物线与y轴的交点,点D的坐标为(0,ac),记“十字形”ABCD的面积为S,记AOB,COD,AOD,BOC的面积分别为S1,S2,S3,S4求同时满足下列三个条件的抛物线的解析式;= ;= ;“十字形”ABCD的周长为12【答案】(1)菱形,正方形;不是;(2)(OE0);(3)y=x29【解析】【详解】分析:(1)利用“十字形”的定义判断即可;(2)先判断出ADB+CAD=ABD+CAB,进而判断出AED=AEB=90°,
43、即:ACBD,再判断出四边形OMEN是矩形,进而得出OE2=2-(AC2+BD2),即可得出结论;(3)由题意得,A(,0),B(0,c),C(,0),D(0,-ac),求出S=ACBD=-(ac+c)×,S1=OAOB=-,S2=OCOD=-,S3=OA×OD=-,S4=OB×OC=-,进而建立方程,求出a=1,再求出b=0,进而判断出四边形ABCD是菱形,求出AD=3,进而求出c=-9,即可得出结论详解:(1)菱形,正方形的对角线互相垂直,菱形,正方形是:“十字形”,平行四边形,矩形的对角线不一定垂直,平行四边形,矩形不是“十字形”,故答案为菱形,正方形;如图
44、,当CB=CD时,在ABC和ADC中,ABCADC(SSS),BAC=DAC,AB=AD,ACBD,当CBCD时,四边形ABCD不是“十字形”,故答案为不是;(2)ADB+CBD=ABD+CDB,CBD=CAD,CDB=CAB,ADB+CAD=ABD+CAB,180°AED=180°AEB,AED=AEB=90°,ACBD,过点O作OMAC于M,ONBD于N,连接OA,OD,OA=OD=1,OM2=OA2AM2,ON2=OD2DN2,AM=AC,DN=BD,四边形OMEN是矩形,ON=ME,OE2=OM2+ME2,OE2=OM2+ON2=2(AC2+BD2),6AC2+BD27,2OE22,OE2,OE;(3)由题意得,A(,0),B(0,c),C(,0),D(0,ac),a0,c0,OA=,OB=c,OC=,OD=ac,AC=,BD=acc,S=ACBD=(ac+c)×,S1=OAOB=,S2=OCOD=,S3=OA×OD=,S4=OB×OC=,=2,a=1,S=c,S1=,S4=,S=S1+S2+2,c=,