2023年九年级数学中考复习《二次函数与等腰直角三角形综合压轴题》考前冲刺达标测试(含解析)
2023年春九年级数学中考复习《二次函数与等腰直角三角形综合压轴题》
考前冲刺达标测试(附答案)
1.如图,已知抛物线与x轴交于、两点,与y轴交于点.
(1)求该抛物线所对应的函数关系式;
(2)E是线段BC上的一个动点(与点B、C不重合),过点E作轴于点D,交抛物线于点F.
①当点E运动到什么位置时,的面积最大?求出的最大面积及此时E点的坐标.
②在这条抛物线上是否存在点F,使得以F、E、C为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,请求出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,说明理由;
2.如图,抛物线y=-x2+x-4与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点M.P是抛物线在x轴上方的一个动点(点P、M、C不在同一条直线上).
(1)求点A,B的坐标;
(2)连接AC、PB、BC,当S△PBC=S△ABC时,求出此时点P的坐标;
(3)分别过点A、B作直线CP的垂线,垂足分别为点D、E,连接MD、ME.问△MDE能否为等腰直角三角形?若能,求此时点P的坐标;若不能,说明理由.
3.二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点,直线与x轴交于点D.
(1)求二次函数的解析式:
(2)在直线l上找点P(点P在第一象限),使得以点P,D,B为顶点的三角形与以点A,C,O为顶点的三角形相似,求点P的坐标(用含m的代数式表示):
(3)在(2)成立的条件下,抛物线上是否存在第一象限内的点Q,使得是以P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出点Q的坐标:若不存在,请说明理由.
4.如图所示,抛物线的图像与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)当时 ,
①求点A、B、C的坐标;
②如果点P是抛物线上一点,点M是该抛物线对称轴上的点,当是以为斜边的等腰直角三角形时,求出点P的坐标;
(2)点D是抛物线的顶点,连接、,当四边形是圆的内接四边形时,求a的值.
5.如图1,已知抛物线与轴交于两点,与轴交于点.
(1)求的面积;
(2)如图2,点是抛物线上第一象限的一点,且,求点的坐标;
(3)若点是直线上一点,请在图3中探究:抛物线在轴上方的部分上是否存在点,使得是以点为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图象与坐标轴相交于、、三点,其中点坐标为,点坐标为,连接、.动点从点出发,在线段上以每秒个单位长度向点做匀速运动;同时,动点从点出发,在线段上以每秒1个单位长度向点做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接,设运动时间为秒.
(1)求、的值;
(2)在、运动的过程中,当为何值时,四边形的面积最小,最小值为多少?
(3)在线段上方的抛物线上是否存在点,使是以点为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
7.抛物线()与轴相交于点,且抛物线的对称轴为,为对称轴与轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在轴上方且平行于轴的直线与抛物线从左到右依次交于、两点,若是等腰直角三角形,求的面积;
(3)若是对称轴上一定点,是抛物线上的动点,求的最小值(用含代数式表示).
8.已知抛物线.
(1)试说明:不论m取任何实数,该抛物线都经过x轴上的定点A;
(2)设该抛物线与x轴的另一个交点为B(A与B不重合),顶点为C,当为直角三角形时,求m的值;
(3)在(2)的条件下,若点B在A的右侧,点,点E是抛物线上的一点.问:在x轴上是否存在一点F,使得以D,E,F为顶点的三角形是等腰直角三角形,且,若存在,求F点的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,抛物线过,两点,点、关于抛物线的对称轴对称,过点作直线轴,交轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)直接写出点的坐标,并求出的面积;
(3)若点在直线上运动,点在轴上运动,是否存在以点、、为顶点的三角形为等腰直角三角形?若存在,求N点坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图1,抛物线与x轴交于两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点.点在轴正半轴上,直线:与抛物线交于点.
(1)求线段的长度;
(2)如图,点Р是线段上的动点,过点作轴的平行线交抛物线于点,求的最大值;
(3)如图3,将抛物线向左平移4个单位长度,将沿直线平移,平移后的记为,在新抛物线的对称轴上找一点M,当是以点为直角顶点的等腰直角三角形时,请直接写出所有符合条件的点M的坐标.
11.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=a+x+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,其中A(﹣2,0),tan∠ACO=.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图1,点D、E是线段BC上的两点(E在D的右侧),DE=,过点D作DP∥y轴,交直线BC上方抛物线于点P,过点E作EF⊥x轴于点F,连接FD、FP,当△DFP面积最大时,求点P的坐标及△DFP面积的最大值;
(3)如图2,在(2)的条件下,将抛物线水平向左平移,使得平移后的抛物线恰好经过点F,G为平移后的抛物线的对称轴直线l上一动点,连接BP,将线段沿直线BC平移,平移后的线段记为 ,是否存在以 为直角边的等腰Rt△G ?若存在,请直接写出点G的坐标,若不存在,请说明理由.
12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,,顶点为D,对称轴交x轴于点E.
(1)求抛物线的解析式、对称轴及顶点D的坐标.
(2)在y轴上是否存在点M,使得是等腰直角三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)直线AC下方的抛物线上有一动点P,直线AC上有一动点Q,若以点P、C、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形,求出点Q的坐标.
(4)点P在x轴上方的抛物线上,点Q在y轴正半轴上,当是以AQ为斜边的等腰直角三角形时,求出符合条件的点P的坐标.
参考答案
1.(1)∵抛物线与x轴交于,两点,
∴设该抛物线的解析式为:.
∵过点,
∴,
解得,
∴该抛物线的解析式为:.
(2)①设直线BC的解析式为:,
把点,代入,得
,解得,
∴直线BC的解析式为:.
设点E为,则,
∴,
∴,
∴当时,的面积最大,最大为,此时.
②存在.
∵,,
∴是等腰三角形,
∴.
又∵轴,
∴,
∴只能是以F、C为直角顶点的等腰三角形.
(i)当时,
∵轴,,
∴四边形CODF是矩形,
∴,
∴点F的纵坐标为3,把代入,
得,
解得,(舍去)
∴.
(ii)当时,如图:作于点G,
则,
∴,
解得,(舍去)
∴.
综上所述,符合条件的点F的坐标为,.
2.解:(1)抛物线y=-x2+x-4,
令y=0,即-x2+x-4=0,
解得:x=1或5,
∴点A(1,0),点B(5,0)
(2)如图1,过点P做PG⊥x轴于点N,过点C作CK⊥PG的延长线于点K,
∵点A(1,0),点B(5,0),
∴AB=5-1=4,
∵抛物线y=-x2+x-4于y轴交于点C,
∴点C的坐标为(0,-4),
∴OC=4,
∴S△ABC=4×4×=8,
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),
把点B、点C代入得:
解得:
∴直线BC的解析式为y=x-4,
设点P的坐标为(x,-x2+x-4),则点G的坐标为(x,x-4),
∴PG=-x2+x-4-(x-4)=-x2+4x,
∵S△PBC=S△PGC+S△PBG=PG CK+PG BN=PG(CK+BN)=PG(ON+BN)=PG OB.
∵S△ABC=S△PBC,
∴PG OB=8,
即(-x2+4x)×5=8,
解得:x=4或x=1,
∴当x=1时,点P的坐标为(1,0),
∵点P为抛物线在x轴上方一点,
∴P(1,0)不符合题意,
当x=4时,点P的坐标为(4,).
(3)△MDE为等腰直角三角形,有3种可能的情形:
①若DE⊥EM,
由DE⊥BE,可知点E、M、B在一条直线上,
而点B、M在x轴上,因此点E必然在x轴上,
由DE⊥BE,可知点E只能与点O重合,即直线PC与y轴重合,
不符合题意,故此种情况不存在;
②若DE⊥DM,与①同理可知,此种情况不存在;
③若EM⊥DM,如图2所示:设PC与对称轴交于N,
由已知可得,MD=ME,∠DMA=∠EMN,AD⊥CP,
∴∠ADM=∠NEM=135°,
在△AMD和△NME中,
∴△AMD≌△NME(ASA)
∴AM=MN,
∵点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(5,0),
∵抛物线y=-x2+x-4的对称轴为直线x=3,
∴AM=3-1=2,
∴MN=2,
∴点N的坐标是(3,2),
设过点C(0,-4),点N(3,2)的直线的解析式为:y=kx+b,
解得,k=2,b=4,
即直线PC的解析式y=2x-4,
由
解得,
∵点P位于第一象限,
∴点P的坐标为(,3);
综上所述,△MDE能成为等腰直角三角形,此时点P坐标为(,3).
3.解:(1)将,,代入,得:
,
解得,,,,
∴抛物线的解析式为:;
(2)设P(m,n),
∵,
∴当以P,D,B为顶点的三角形与以A、C、O为顶点的三角形相似时,分两种情况:
①若时,则,
∴,
∴,
∴,
②若时,则,
∴,
∴,
∴点P的坐标为:或(舍去),
∵点P在第一象限,
∴点P的坐标为或
(3)如图,过点作于点,
∵为等腰直角三角形,,,
又∵,
∴,
∴,,
①当为时,
,
,
∴,
代入,
解得:,(舍去)
∴,
②当为时,
,,
∴,
代入,
解得:,(舍去)
∴,
此时的点Q不在第一象限内,故舍去,
综上,可得
4.解:对于,令,
解得或,令,则,
故点、、的坐标分别为、、,
当时,,顶点的坐标为.
(1)①当时,函数的表达式为,
则点、、的坐标分别为、、;
②过点作轴的平行线交过点与轴的平行线于点,交轴于点,
设点的坐标为,
,
,
,
,
,,
,
,
则,解得或4,
故点的坐标为,或;
(2)点、的坐标分别为、,顶点的坐标为.
当四边形是圆的内接四边形时,则的中点为该圆的圆心,
设的中点为点,由中点坐标公式得,点,,
则,
即,
解得.
5.(1)24
(2)
(3)存在,或.
(1)解:把代入,得
,
解得,
∴;
∴c点坐标为,
∴.
(2)解:如图2,作于点D.
∵,,
∴,
∴,
当时,
∴,
设,
∴,,
∴,
解得,(舍去),
∴,
∴;
(3)解:如图3-1,当点M在第一象限的抛物线上时,过点M作直线的垂线,垂足为F,过点C作直线的垂线,垂足为E.
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
当时,
∴,
设,
∴,,
∴,
解得,(舍去),
∴,
∴.
如图3-2,当点M在第二象限的抛物线上时,过点M作直线的垂线,垂足为H,过点C作直线的垂线,垂足为G.
同理可得:.
设,
∴,,
∴,
解得,(舍去),
∴,
∴.
∴点的坐标为或.
6.解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c经过点A(3,0),B(-1,0),
则,
解得:;
(2)由(1)得:抛物线表达式为y=-x2+2x+3,C(0,3),A(3,0),
∴△OAC是等腰直角三角形,由点P的运动可知:
AP=,过点P作PE⊥x轴,垂足为E,
∴AE=PE==t,即E(3-t,0),
又Q(-1+t,0),
∴S四边形BCPQ=S△ABC-S△APQ
=
=
∵当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,
AC=,AB=4,
∴0≤t≤3,
∴当t==2时,四边形BCPQ的面积最小,即为=4;
(3)∵点M是线段AC上方的抛物线上的点,
如图,过点P作x轴的垂线,交x轴于E,过M作y轴的垂线,与EP交于F,
∵△PMQ是等腰直角三角形,PM=PQ,∠MPQ=90°,
∴∠MPF+∠QPE=90°,又∠MPF+∠PMF=90°,
∴∠PMF=∠QPE,
在△PFM和△QEP中,
,
∴△PFM≌△QEP(AAS),
∴MF=PE=t,PF=QE=4-2t,
∴EF=4-2t+t=4-t,又OE=3-t,
∴点M的坐标为(3-2t,4-t),
∵点M在抛物线y=-x2+2x+3上,
∴4-t=-(3-2t)2+2(3-2t)+3,
解得:t=或(舍),
∴M点的坐标为(,).
7.解:(1)由抛物线()与轴相交于点得到
抛物线的对称轴为,即,解得
∴抛物线的方程为
(2)过点E作交AB于点M,过点F作,交AB于点N,如下图:
∵是等腰直角三角形
∴,
又∵轴
∴
∴为等腰直角三角形
∴
设,则,
∴
又∵
∴
解得或
当时,,符合题意,
当时,,不符合题意
综上所述:.
(3)设,在抛物线上,则
将代入上式,得
当时,,∴时,最小,即最小
=
当时,,∴时,最小,即最小
,
综上所述
8.解:(1)令中,
即,对该式进行因式分解,
得到:,
∴,
∴不论m取任何实数,该抛物线都经过x轴上的定点A(2,0);
(2)由抛物线的对称性且△ABC为直角三角形可得△ABC为等腰直角三角形且∠ACB=90°,
过顶点C作CP⊥AB于P,如下图所示:
,
故顶点C的坐标为,
∴,
且,
∵△ABC为等腰直角三角形且∠ACB=90°,CP⊥AB,
∴,
∴,
当时,
整理得到,解得
当时,
整理得到,解得
又抛物线与x轴有两个不同的交点,
∴,
当时,代入:,故舍去,
当 时,代入,
综上所述,或;
(3)∵点B在A的右侧,
∴,此时二次函数变为:,
假如存在符合题意的E和F点,过E作EM⊥y轴,如下图所示:
∵△DEF为等腰直角三角形,且DE=DF,∠EDF=90°,
∴∠FDO+∠EDO=90°,
又∠FDO+∠DFO=90°,
∴∠EDO=∠DFO,
在△FDO和△EDM中,
,
∴△FDO≌△DEM(AAS),
∴EM=DO=3,FO=DM,
即E点的横坐标的绝对值为3,
当E点在y轴右侧时,且在抛物线上,故E(3,-1),
此时DM=3-(-1)=4,
∴FO=DM=4,此时F点坐标存在,为(-4,0);
当E点在y轴左侧时,由于要保证∠EDF=90°,
∴此时F点必位于第一象限内,而不在x轴上,
故此时F点不存在,
当时,在的左侧,不合题意,舍去,
综上所述,F点存在,其坐标为(-4,0) .
9.解:(1)把,代入抛物线中,
得,
解得,
所以该抛物线表达式为;
(2),
抛物线对称轴为直线,
点和点关于对称轴对称,点的坐标为,
,
又,
;
(3)以点、、为顶点的三角形为等腰直角三角形时,分三类情况讨论:
①以点为直角顶点且在轴上方时,如图,
,,
在和中,
,
,
,,
;
②以点为直角顶点且在轴下方时,如图,
作辅助线,构建如图所示的两直角三角形:和,
同理得,
,
,
,
;
③以点为直角顶点且在轴左侧时,如图,
,,做辅助线,
同理得,
,
,
;
④以点为直角顶点且在轴右侧时,如图,做辅助线,
同理得,
,
;
⑤以为直角顶点时,不能构成满足条件的等腰直角三角形;
综上可知当为等腰直角三角形时点坐标为或或或.
10.(1)解:令,则
解得或
∴,
当时,;
∴
∴
(2)解:将点代入得:
解得:
∴直线:
当时,;
∴
∴
联立方程组
解得或
设
∵轴
∴
∴
∴当时,;
此时,
∴的最大值为:
(3)解:函数的对称轴为直线:
故其向左平移个单位长度后的抛物线的对称轴为直线:
设
由,,可得:
直线:;直线:;
由平移的性质可知:
设直线:
∵
∴
解得:
∴直线:
设点
由题意可知:,
∴
解得:,
∴,
11.(解:(1)如图1,∵A(﹣2,0),
∴OA=2,
在直角三角形ACO中,
∵tan∠ACO=,
∴,
∴OC=6,
∴点C(0,6),
把A,C的坐标代入解析式,得
,
解得 ,
∴二次函数的解析式为y=;
(2)如图1,令y=0,得=0,
解得x= -2或x=8,
∴B(8,0);
设直线BC的解析式为y=kx+6,
∴8k+6=0,
解得k=,
∴直线的解析式为y=x+6,
设点D的横坐标为m,则点D(m,m+6),点P(m,),
∴PD=-(m+6)
=,
过点E作EQ⊥DP,垂足为Q,则EQ∥AB,
∴∠DEQ=∠EBA,
∵OB=8,OC=6,
∴BC==10,
∴cos∠EBA==,
∴cos∠DEQ==,
∵DE=,
∴EQ=2,
∵DP∥EF,
∴底边PD上的高为2,
∴==,
∵<0,
∴有最大值,
当m=时,面积最大,且最大为=6
当m=4时,
==9,
∴P(4,9),
故点P(4,9),的最大值为6;
(3)∵y=
=,
不妨设向左平移n个单位,函数图像经过点F,
则新函数的解析式为y=,
由(2)得F(6,0),
∴=0,
解得n=2或n= -8(舍去)
∴新函数的解析式为y=,
∴直线=1,
如图2,当等腰直角三角形的顶点在B处时,过点P作PR⊥AB,垂足为R,过点M作MN⊥AB,垂足为N,
∵∠PBR+∠NBM=90°,∠NMB+∠NBM=90°,
∴∠PBR=∠NMB,
∵∠MNB=∠PRB=90°,BP=BM,
∴△NMB≌△RPB,
∴MN=BR=8-4=4,NB=RP=9,
∵OB=8,
∴ON=1,
∴点M(-1,-4),
由(2)知,当BP沿着BC方向平移n个单位时,其水平方向平移n个单位,竖直方向平移n个单位,
∴平移后点M到点G的位置,此时点G的坐标为(-1+n,-4-n),
∴-1+n=1,
∴n=,
∴-4-n= -4=,
故点G(1,);
如图3,当等腰直角三角形的顶点在B处时,过点P作PS⊥BP,过点M作MS⊥MB,二线交于点S,设S(m,n),
∵MB=BP=PS=MS,∠PBM=90°,
∴四边形MBPS是正方形,
∴MS∥PB,PS∥BM,
∴,
∴,
解得
∴点S(,),
由(2)知,当BP沿着BC方向平移n个单位时,其水平方向平移n个单位,竖直方向平移n个单位,
∴平移后点M到点G的位置,此时点G的坐标为(+n,-n),
∴+n=1,
∴-n =,
故点G(1,).
故这样的点G存在,且点G(1,)或点G(1,).
.
12.(1)解:∵,
∴A(-3,0),C(0,-3),
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:,
对称轴为:直线x=-1,顶点坐标为:D(-1,-4).
(2)解:如图,设M点坐标为(0,y)
∵点A坐标为(-3,0),点D坐标为(-1,-4),
则:,
,
,
I、若是等腰直角三角形,当AD为斜边时,则:,
即:,解得,
此时:,,
故当M坐标(0,-1)时,是等腰直角三角形;
II、若是等腰直角三角形,当AM为斜边时,则:,
即:,解得,
此时:,
故不存在M坐使是以AM为斜边的等腰直角三角形;
III、若是等腰直角三角形,当DM为斜边时,则:,
即:,解得,
此时:,
故不存在M坐使是以DM为斜边的等腰直角三角形;
综上所述:点M坐标为(0,-1).
(3)解:∵,
∴,
以点P、C、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形,有3种情况,
I.当时,则,
如图:
∴,
∴轴,
∴y=-3时,,
解得 ,,
∴P点为(-2,-3),
∴,
∴点Q坐标为(-2,-1),
II.当时,则,
如图:
∴轴,
由I可知,P点为(-2,-3),
∴,
过Q点作QH垂直PC,
∴,
∴点Q坐标为(-1,-2),
III.当时,则,
如图:
∴轴,,
∵点A坐标为(-3,0),点C坐标为(0,-3)
∴直线AC解析式为:,
∴直线QC解析式为:,
当时,,;
∴直线与抛物线交点为:(0,-3)、(-1,-4)
∴点P坐标为(-1,-4),
当时,,
∴点Q坐标为(-1,-2);
综上所述:点Q坐标为(-2,-1)或(-1,-2).
(4)解:I、点P在y轴右侧的抛物线上时,如图:
以等腰构造K字形,过P点作PH⊥x轴,垂足为H,过Q点作QG⊥PH,垂足为G,
易得:(AAS)
∴,,
∵四边形OHGQ是矩形,
∴,
∴,
设,则P点坐标为(x,x)
∵P在抛物线上,即,解得:,(不合题意舍去),
此时点P坐标为
II、点P在y轴左侧的抛物线上时,如图:
以等腰构造K字形,过P点作PH⊥x轴,垂足为H,过Q点作QG⊥PH,垂足为G,
易得:(AAS)
∴,,
∵四边形OHGQ是矩形,
∴,
∴,
设,其中,则P点坐标为(x,-x)
∵P在抛物线上,即,解得:(不合题意舍去),,
故此时P坐标为,
综上所述:点P在x轴上方的抛物线上,点Q在y轴正半轴上,当是以AQ为斜边的等腰直角三角形时,符合条件的点P的坐标或.