2019-2020年度九年级数学中考 二次函数中动点问题专题练习
(含答案)
1.
4在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y(x2)2c与x轴交于A、B两点(点9A在点B的左侧),交y轴的正半轴于点C,其顶点为M,MHx轴于点H,MA交25y轴于点N,sinMOH.5(1)求此抛物线的函数表达式;
(2)将(1)中的抛物线沿y轴折叠,使点A落在点D处,连接MD,Q为(1)中的抛物线上的一动点,直线NQ交x轴于点G,当Q点在抛物线上运动时,是否存在点Q,使以A、N、G为顶点的三角形与△ADM相似?若存在,求出所有符合条件的直线QG的解析式;若不存在,请说明理由.
4(1)∵M为抛物线y(x2)2c的顶点,9∴M(2,c).∴OH2,MH|c| .∵a0,且抛物线与x轴有交点,∴c0,∴MHc,∵sinMOH25MH25,∴.5OM5∴OM5c,2∵OM2OH2MH2,∴MHc4,∴M(2,4),441620∴y(x2)24x2x;9999(2)∵A(1,0),∴D(1, 0),∵M(2, 4),D(1, 0),∴直线MD解析式:y4x4,
AON∵ON//MH,∴△∽△∴AHM,
ANONAO1,AMMHAH3544,ON,N0,.333∴ANANG如图,若△∽△AMD,可得NG//MD,
4,3ANAGADAM∴直线QG解析式:y4xANG如图,若△∽△ADM,可得∴AG251984,∴G(,0),∴QG:yx,66193484或yx.3193综上所述,符合条件的所有直线QG的解析式为:y4x2.
2如图,已知点A(2,4)和点B(1,0)都在抛物线ymx2mxn上.
(1)求m、n;
(2)向右平移上述抛物线,记平移后点A的对应点为A,点B的对应点为B,若四边形AABB为菱形,求平移后抛物线的表达式;
(3)记平移后抛物线的对称轴与直线AB的交点为C,试在x轴上找一个点D,使得以点B、C、D为顶点的三角形与△ABC相似.
yAAyA'CBOxMOBNB'x(1)因为点A(2,4)和点B(1,0)都在抛物线ymx22mxn上,
4m4mn4,4所以 解得m,n4.
3m2mn0.(2)如图,由点A(2,4)和点B(1,0),可得AB5.因为四边形AABB为菱形,所以
48416AABBAB5.因为yx2x4(x1)2,
3333所以原抛物线的对称轴x1向右平移5个单位后,对应的直线为x4.
416因此平移后的抛物线的解析式为y,(x4)2.
33(3)由点A(2,4)和点B(6,0),可得AB45.如图,由AM//CN,可得即
2BC.解得BC5.所以AC35.又BACCBD.845BNBC,BMBA①如图,当为(3,0).②如图,当
ABBC55时,,解得BD3.此时OD3,点D的坐标ACBD35BDABBD5135BD时,,解得BD.此时OD,点D的坐标为ACBC333551313,0.综上所述,D1(3,0),D2,0满足条件.33yAA'AyA'COBDB'xOBCDB'x 3.
1(x2)(xm)(m0)与x轴相交于点B、C,与y轴相交m于点E,且点B在点C的左侧.如图,已知抛物线C1:y(1)若抛物线C1过点M(2,2),求实数m的值;
(2)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点H,使BHEH最小,并求出点H的坐标;
(3)在第四象限内,抛物线C1上是否存在点F,使得以点B、C、F为顶点的三角形与△BCE相似?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.
(1)∵抛物线C1过点M(2,2),∴21(22)(2m),解得m4.m1(2)由(1)可得y(x2)(x4)的对称轴为x1.
4连接CE,交对称轴于点H,由轴对称的性质和两点之间线段最短的性质,知此时BHEH最小.
设直线CE的解析式为ykx+b,14k+b0k则,解得2.
b2b21∴直线CE的解析式为yx+2.
2当x1时,y33.∴H1,.22(3)存在.分两种情形讨论:
BEC①当△∽△则
BCF时,如图所示.
BEBC,∴BC2BEBF.由(2)知B(2,0),E(0,2),即OBOE,BCBF∴EBC45,∴CBF45.作FTx轴于点F,则BTTF. ∴令F(x,x2)(x>0),又点F在抛物线上,∴x2=∵x2>0(∵x>0),∴x2m,F(2m,2m2).
1(x2)(xm),mBE22BCm2此时BF(2m2)2(2m2)222(m1),,又BC2BEBF,∴(m+2)2=2222(m1),解得m222.
m0,m222.
BCECBECFCB时,如图所示.则②当△∽△,BF,BCBTFCOE.同①,EBC=CFB,△∽△.
2令Fx,(x2)(x0),又点F在抛物线上,
mBC2ECBFTFOE2BTOCm21(x2)|x2|(xm).x20(x0),xm2.mm2(m4),ECm24,BCm2.m22F(m2,4|m4|2又BCECBF,(m2)m4|m22|.显然不成立.
m22综合①②得,在第四象限内,抛物线上存在点F,使得以点B、C、F为顶点的三角形
m222.
4.
k(x2)(x4)(k为常数,且k0)与x轴从左至右依次交于83A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线yxb与抛物线的另一交点为
3D.
如图,已知抛物线y(1)若点D的横坐标为5,求抛物线的函数表达式;
(2)若在第一象限的抛物线上有点P,使得以A,B,P为顶点的三角形与△ABC相似,求k的值.
(1)k839;(2)k2或455.5.
2yaxbx(a0)经过A(3,0)如图5-1,已知抛物线、B(4,4)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将直线OB向下平移m个单位长度后,得到的直线与抛物线只有一个公共点D,求
m的值及点D的坐标;
(3)如图5-2,若点N在抛物线上,且NBOABO,则在(2)的条件下,求出所有
PODNOB的点P的坐标(点P、O、D分别与点N、O、B对应)满足△∽△.
yBNyBOAxOAxDD①①①①图5-1 图5-2
(1)∵抛物线yax2bx(a0)经过点A(3,0)、B(4,4).9a3b016a4b4a1b3∴,解得.
2yx3x.∴抛物线的解析式是
(2)设直线OB的解析式为yk1x,由点B(4,4),得:
44k1,解得:
k11.
∴直线OB的解析式是yx.
∴直线OB向下平移m个单位长度后的解析式为:yxm.
2yx3x上.∵点D在抛物线
∴可设D(x,x23x).又点D在直线yxm上,
22∴x3xxm,即x4xm0.
∵抛物线与直线只有一个公共点,∴164m0,解得:m4.此时
x1x222,yx3x2,
∴D点坐标为(2,2).
(3)∵直线OB的解析式为yx,且A(3,0),点A关于直线OB的对称点A'的坐标是(0,
3).
设直线A'B的解析式为yk2x3,过点B(4,4),
4kk1∴234,解得:
24.1A'Byx3∴直线的解析式是4.
∵NBOABO,∴点N在直线AB上,
Nn,1∴设点4n3,又点N在抛物线yx23x上,1n3n23n∴4,
n3解得:
14,n24(不合题意,舍去),
345∴点N的坐标为4,16.
方法一:如图1,将△NOB沿x轴翻折,得到△N1OB1,
yN3451则4,16,B14,4,
A'BN∴O、D、B1都在直线yx上.
P2∵△∽△POD1NOB,OAxP1∴△∽△POD1NOBD11,
N1OP1OD1B1∴ON1OB12,点P3,451的坐标为832.
P4532,将△OPD1沿直线yx翻折,可得另一个满足条件的点328.45453综上所述,点P的坐标是38,32或32,8.
方法二:如图2,将△NOB绕原点顺时针旋转90,得到
△N2OB2,
yA'BNPN12OAxP2DB2453N2,1B24,4则,,
∴O、D、B2都在直线yx上.∵∴△∽△POD1△∽△POD1NOB,,
N2OB2OPOD11ONOB2,22∴
453,P328∴点1的坐标为.
453P2,△OPD8321将沿直线yx翻折,可得另一个满足条件的点.454533,,832或328.综上所述,点P的坐标是
6.
121bx(b1)x(b是实数且b>2)与x轴的正半轴分别交444于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴的正半轴交于点C.(1)点B的坐标为 ,点C的坐标为 (用含b的代数式表示);
(2)请你探索在第一象限内是否存在点P,使得四边形PCOB的面积等于2b,且△PBC是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q,使得△QCO,△QOA和△QAB中如图,已知抛物线y的任意两个三角形均相似(全等可作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.
(1)令y0,即y121bx(b1)x0,解得:x1或b,4440),令x0,解得:
∵b是实数且b2,点A位于点B的左侧,∴点B的坐标为(b,
ybbb
,∴点C的坐标为0,,故答案为:(b, 0),0,;444
(2)存在,假设存在这样的点P,使得四边形PCOB的面积等于2b,且△PBC是以点P为直角顶点的等腰直角三角形.设点P的坐标为(x, y),连接OP.则S四边形PCOBS△△PCOSPOB1b1xby2b,242∴x4y16.过P作PDx轴,PEy轴,垂足分别为D、E,∴PEOEODODP90.∴四边形PEOD是矩形.∴EPD90.∴EPCDPB.
PEC∴△≌△PDB,
∴PEPD,即xy.16xxy5由解得x4y16y165PEC由△≌△即
PDB得ECDB,
16b16b,54512816162符合题意.∴P的坐标为,;2555解得b(3)假设存在这样的点Q,使得△QCO,△QOA和△QAB中的任意两个三角形均相似.∵QABAOQAQO,∴QAB>AOQ,QAB>AQO.
∴要使△QOA与△QAB相似,只能QAOBAQ90,即QAx轴.
∵b>2,∴AB>OA,∴QOA>ABQ.
∴只能AOQAQB.此时OQB90,由QAx轴知QA∥y轴.∴COQOQA.
∴要使△QOA与△OQC相似,只能QCO90或OQC90.
CQO(I)当OCQ90时,△≌△∴AQCO2QOA.
b.42b由AQOAAB得:b1.
4解得:b843.∵b2,∴b843.∴点Q的坐标是(1,23).
OCQ(II)当OQC90时,△∽△∴
QCA,
OQAQ,即OQ2OCAQ.又OQ2OAOB,∴OCAQOAOB.即COQObAQ1b.解得:AQ=4,此时b=17>2符合题意,∴点Q的坐标是(1, 4).4∴综上可知,存在点Q(1,23)或Q(1, 4),使得△QCO,△QOA和△QAB中的任意两个三角形均相似.
7.
如图,已知△ABC中,ACB90,以AB所在直线为x轴,过C点的直线为y轴建立平面直角坐标系.此时,A点坐标为(1,0),B点坐标为(4, 0).
(1)试求点C的坐标;
(2)若抛物线yax2bxc过△ABC的三个顶点,求抛物线的解析式;
(3)点D(1,m)在抛物线上,过点A的直线yx1交(2)中的抛物线于点E,那么在x轴上点B的左侧是否存在点P,使以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.
yCBAOxP'AyCDBOPxE
E(1)在Rt△ABC中,ACB90,OC⊥AB,
2由射影定理,得:OCOAOB4,即OC2,∴C(0,2);
(2)∵抛物线经过A(1,0),B(4,0),C(0,2),可设抛物线的解析式为ya(x1)(x4)(a0),则有:2a(01)(04),
a12,
113y(x1)(x4)x2x2222∴
(3)存在符合条件的P点,
1322P,0,0或5.且7根据抛物线的解析式易知:D(1,3),
123yxx222yx1联立直线AE和抛物线的解析式有:,
x1x6y0y7解得,,∴E(6,7),tanDBO30141,即DBO45,
∴tanEAB07611,即EAB45,
∴DBAEAB,若以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似,则有两种情况:①
△∽△PBDBAE;②△∽△PBDEAB.易知BD32,EA72,AB5,
PB32PBBD572,由①得:ABAE,即
PB1513OPOBPB7,7,
即
PB32BPBD5AEAB72由②得:,即PB4222OPOBBP5,5,
即
1322P,0,0或5.∴78.已知抛物线ya(x3)(x1)(a0),与x轴从左至右依次相交于A、B两点,与y轴相交于点C,经过点A的直线y3xb与抛物线的另一个交点为D.
(1)若点D的横坐标为2,求抛物线的函数解析式;
(2)若在第三象限内的抛物线上有点P,使得以A、B、P为顶点的三角形与△ABC相似,求点P的坐标;
(3)在(1)的条件下,设点E是线段AD上的一点(不含端点),连接BE.一动点Q从
23点B出发,沿线段BE以每秒1个单位的速度运动到点E,再沿线段ED以每秒个单3位的速度运动到点D后停止,问当点E的坐标是多少时,点Q在整个运动过程中所用时间最少?
(1)∵ya(x3)(x1),∴点A的坐标为(3,0)、点B两的坐标为(1,0),∵直线y3xb经过点A,∴b33,∴y3x33,
当x2时,y53,则点D的坐标为(2,53),∴a(23)(21)53,解得,a3,则抛物线的解析式为
y3(x3)(x1)3x223x33;(2)如图1中,作PHx轴于H,设点P坐标(m,n),
BPA当△∽△ABC时,BACPBA,
OCPH3an,∴,即na(m1),OAHB3m1∴tanBACtanPBA,即
na(m1)∴解得m4或1(舍弃),
n(m3)(m1)当m4时,n5a,
BPA∵△∽△ABC,∴
ACAB,ABPB∴AB2ACPB,∴429a2925a225,
15151515解得a或(舍弃),则n5a,∴点P坐标4,3.15153PBA当△∽△ABC时,CBAPBA,∴tanCBAtanPBA,即
OCPH,OBHB∴
n3a(m1)3an,∴n3a(m1),∴,
na(m3)(m1)1m1解得m6或1(舍弃),当m6时,n21a,
PBA∵△∽△ABC,∴
BCAB,即AB2BCPB,BAPB77或(不合题意舍弃),则点P坐标77∴424219a272(21a)2,解得a71576,4,6,,综上所述,符合条件的点P的坐标和.737(3)如图2中,作DM//x轴交抛物线于M,作DNx轴于N,作EFDM于F,则tanDANDN533,AN5DEEF23EFsinEDF3∴DAN60,∴EDF60,∴,
∴Q的运动时间tBEDEBEEF,1233∴当BE和EF共线时,t最小,
则BEDM,此时点E坐标(1,43).
9.如图,平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(2,2),点B的坐标为(6,6),抛物线经过A、O、B三点,连结OA、OB、AB,线段AB交y轴于点E.
(1)求点E的坐标;(2)求抛物线的函数解析式;
(3)点F为线段OB上的一个动点(不与点O、B重合),直线EF与抛物线交于M、N两点(点N在y轴右侧),连结ON、BN,当点F在线段OB上运动时,求△BON面积的最
y大值,并求出此时点N的坐标;
(4)连结AN,当△BON面积最大时,在坐标平面内求使
得△BOP与△OAN相似(点B、O、P分别与点O、A、N对应)的点P的坐标.
BMEAOFNx2mn26mn6ymxnA(2,2)B(6,6)(1)设 将点,代入得得
m11yx32,n3.∴2 当x0时,y3.∴E(0,3)2(2)设抛物线的函数解析式为yaxbx,
4a2b236a6b6,解得
a1111byx2x4,2.∴抛物线的解析式为42.
(3)过点N作x轴的垂线NG,垂足为G,交OB于点Q,
11Nx,x2x42,则Q(x,x)过B作BH⊥x轴于H,设SBONSQONSBQN则
111QNOGQNGHQN(OGGH)2221121139327QNOHxxx6x2x(x3)224224244(0x6)3273,4.x3△BONN4∴当时,面积最大,最大值为,此时点的坐标为
(4)解:过点A作AS⊥GQ于S
3N3,4∵A(2,2),B(6,6),∴AOEOASBOH 45,OG3,
NG35NS4,4,AS514在Rt△SAN和Rt△NOG中,∴∴SANNOG ∴OANBON.
tanSANtanNOG∴OASSANBOGNOGBOP∴ON的延长线上存在一点P,使△∽△OAN.
351722N3,ANASSNA2,24,在Rt△ASN中,4∵,62OP5174 BOP当△∽△OBOPOAN时,OAAN
22得
OP15174OPT过点P作PTx轴于点T,∴△∽△PTNG1OTOG4,设P(4t, t),∴
1517422(4t)t∴
2ONG.
P'yBMEAFQSNOGHTxPt11515t24,4(舍).
1515,4.P∴点的坐标为
15P,15将△OPT沿直线OB翻折,可得出另一个满足条件的点4151515,,1544时,△BOP与△OAN相由以上推理可知,当点P的坐标为或