1.已知,如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),点E为二次函数第一象限内抛物线上一动点,EH⊥x轴于点H,交直线BC于点F,以EF为直径的圆⊙M与BC交于点R. (1)b= 2 ;c= 3 ; (2)当△EFR周长最大时. ①求此时点E点坐标及△EFR周长;
②点P为⊙M上一动点,连接BP,点Q为BP的中点,连接HQ,直接写出HQ的最大值为
316√65+
916
;
(3)连接CE、BE,当△ERC∽△BRE时,求出点E点坐标.
解:(1)解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3 ∴b=2,c=3
(2)①∵△ERF∽△BCO ∴△ERF为等腰直角三角形 当△EFR周长最大时,EF最长
设E(m,﹣m2+2m+3),F(m,﹣m+3) ∴EF=﹣m2+3m 当m=2时 EF=4,E(,2
9
3
154
3
)
9
在Rt△EFR中,ER=FR=8√2 第 1 页 共 14 页
△EFR的周长为+
4
994
√2
32
②如图,连接OP,点H(,0)为OB的中点 ∵Q为BP中点 ∴HQ∥OP,HQ=2OP ∵EF=,FH= ∴M(,23
21894321
)
3
∴OM=BM=8√65 ∵OP≤OM+PM ∴OP≤√65+
88∴HQ≤
39
65+ √1616316
3
9
∴HQ的最大值为
√65+
9
16
(3)若△ERC∽△BRE 则∠CER=∠EBR ∴∠CEB=90°
设E(m,﹣m2+2m+3),如图,当点E在对称轴右边,过点B和E分别作平行于x轴、y轴的直线,垂足为N,直线交于点G
第 2 页 共 14 页
∵△CNE∽△EGB ∴∴
𝑁𝐸𝐵𝐺
=
𝐶𝑁𝐸𝐺
=
−𝑚2+2𝑚3−𝑚
𝑚−𝑚2+2𝑚+3
解得m1=∴E(
1+√51−√5,m(舍去) 2=221+√52
,5+√5) 2
当点E在对称轴左边时,
∵△ERC∽△BRE ∴∠REC=∠RBE,
∵∠REC+∠CEF=∠RBE+∠FEB=45° ∴∠CEF=∠FEB,延长EC交x轴于K, ∵直线EK的解析式为y=(﹣m+2)x+3, ∴K(
3𝑚−2
,0),
∵EF⊥BK,∠CEF=∠FEB, ∴EF垂直平分线段BK,
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∴m=
3
𝑚−2+32,
解得m=, ∴点E(,
21
154
12)
2.如图1,抛物线y1=−x2−tx﹣t+2与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),过y轴上的点C(0,4),直线y2=kx+3交x轴,y轴于点M,N,且ON=OC. (1)求出t与k的值;
(2)抛物线的对称轴交x轴于点D,在x轴上方的对称轴上找一点E,使△BDE与△AOC相似,求出DE的长;
(3)如图2,过抛物线上动点G作GH⊥x轴于点H,交直线y2=kx+3于点Q,若点Q′是点Q关于直线MG的对称点,是否存在点G(不与点C重合),使点Q'落在y轴上?,若存在,请直接写出点G的横坐标;若不存在,请说明理由.
4
343
解:(1)将点C(0,4)代入抛物线y1=−3x2−3tx﹣t+2, 得,﹣t+2=4, ∴t=﹣2,
∴抛物线y1=−3x2+x+4,
34
8
4
4
∵C(0,4),ON=OC, ∴N(﹣4,0),
将N(﹣4,0)代入直线y2=kx+3, 得,﹣4k+3=0, ∴k=4,
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3
∴直线y2=34x+3,
∴t的值为﹣2,k的值为3
4;
(2)如图1,连接BE, 在y1=−4
8
3x2+3x+4中,
当y=0时, x1=﹣1,x2=3, ∴A(﹣1.0),B(3,0), 对称轴为x=−𝑏
2𝑎=1, ∴D(1,0),
∴AO=1,CO=4,BD=2,∵∠AOC=∠EDB=90°, ①∴当△AOC∽△BDE时,
𝐴𝑂𝐵𝐷=
𝑂𝐶𝐷𝐸, ∴1=
4
2
𝐷𝐸
,
∴DE=8,
②当△AOC∽△EDB时,
𝐴𝑂𝑂𝐶𝐸𝐷
=
𝐷𝐵
,
∴
1
4
𝐷𝐸
=2,
∴DE=1
2,
综上所述,DE的长为8或1
2;第 5 页 共 14 页
(3)如图2﹣1,点Q′是点Q关于直线MG的对称点,且点Q′在y轴上时, 由轴对称的性质知,QM=Q'M,QG=Q'G,∠Q'MG=∠QMG, ∵QG⊥x轴, ∴QG∥y轴, ∴∠Q'MG=∠QGM, ∴∠QMG=∠QGM, ∴QM=QG,
∴QM=Q'M=QG=Q'G, ∴四边形QMQ'G为菱形,
设G(a,−a2+a+4),则Q(a,a+3),
4
4
3833
过点G作GF⊥y轴于点F, ∵GQ'∥QN, ∴∠GQ'F=∠NMO, 在Rt△NMO中, NM=√𝑁𝑂2+𝑀𝑂2=5, ∴sin∠NMO=𝑁𝑀=5, ∴sin∠GQ'F=
𝐹𝐺4
=5, 𝐺𝑄′𝑁𝑂
4
①当点G在直线MN下方时, QG=Q'G=3a2−12a﹣1,
4
23
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∴43𝑎𝑎2−𝑎−1
2312=,
5
4
解得,a1=
19+√55319−√553,a=; 2
1616
②如图2﹣2,当点G在直线MN上方时, QG=Q'G=﹣(a2−
34
23
a﹣1), 12∴−4𝑎4
=, 232−𝑎−15𝑎3121+√131−√13,a, 2=44解得,a1=
综上所述,点G的横坐标为
3.如图抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,交x轴于B、C(B在C左),且OA=OC=4OB; (1)如图1,求抛物线的解析式;
(2)如图2,在第一象限内抛物线上有一点P,且点P在对称轴的右侧,连接PB交y轴于点D,过点P作x轴的垂线,垂足为E,设点P的横坐标为t,AD=m,求出m与t的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围);
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19+√55316
,19−√55316
,
1+√131−√13或. 44
(3)如图3,在(2)的条件下,在点C右侧x轴上有一点F,且CF=AD,连接AE、DF,且AE与DF相交于点M,连接PC,点H是线段PE的延长线上一点,连接BH,使∠CPE=∠CBH,取PC中点G,在线段GC上取一点Q,射线QE与线段BH相交于点R,连接GR、EG,在线段EG上取一点N,连接CN,使得∠CNE=∠EMF,若GQ=QE+GN,且GR=2,求点P的坐标.
√74
解:(1)y=ax2+bx+4,当x=0时,y=4, ∴A(0,4), ∵OC=OA=4OB, ∴OC=4,OB=1, ∴C(4,0),B(﹣1,0),
将C(4,0),B(﹣1,0)代入抛物线y=ax2+bx+4, 16𝑎+4𝑏+4=0得:{,
𝑎−𝑏+4=0𝑎=−1
解得:{,
𝑏=3
∴抛物线的解析式是y=﹣x2+3x+4;
(2)设点P的横坐标为t,则P点的坐标为:(t,﹣t2+3t+4), ∵PE⊥x轴, ∴PE=﹣t2+3t+4, ∵B(﹣1,0), ∴OB=1,BE=t+1, ∵A(0,4), ∴OA=4,
OD=OA﹣AD=4﹣m, ∵PE⊥x轴,OD⊥x轴,
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∴OD∥PE, ∴△BOD∽△BEP, ∴
𝐷𝑂𝑃𝐸
=
𝐵𝑂𝐵𝐸
,即
4−𝑚
−𝑡2+3𝑡+4
=
1
𝑡+1
,
整理,得m=t;
(3)过点F作FU∥AO,过点A作AU∥DF,AU交FU于点U,连接EU,如图3所示 ∴四边形ADFU为平行四边形,∠AOE=∠EFU=90°, ∴AD=FU=t, ∵OE=t, ∴FU=OE, ∵OC=4, ∴EC=4﹣t, ∵AD=CF=t,
∴EF=EC+CF=4﹣t+t=4=OA,
𝑂𝐴=𝐸𝐹
在△AOE和△EFU中,{∠𝐴𝑂𝐸=∠𝐸𝐹𝑈=90°,
𝑂𝐸=𝐹𝑈∴△AOE≌△EFU(SAS), ∴AE=EU,∠OAE=∠UEF, ∵∠OAE+∠OEA=90°, ∴∠UEF+∠OEA=90°, ∴∠AEU=90°, ∵AE=EU,
∴∠UAE=∠EUA=45°, ∵AU∥DF,
∴∠EMF=∠UAE=45°=∠CNE, ∵∠CPE=∠EBH, ∴tan∠CPE=tan∠EBH, ∴𝐸𝐶𝑃𝐸
=
𝐸𝐻𝐵𝐸
, ∴
4−𝑡=
𝐸𝐻
−𝑡2+3𝑡+4
𝑡+1
,
解得:EH=1,
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在GE上取点V,使得VE=CQ,连接VC, ∵∠PEC=90°,G为PC中点, ∴GE=GC,
∴∠GEC=∠GCE,GE﹣VE=GC﹣QC,即GV=GQ, 𝑉𝐸=𝐶𝑄
在△VEC和△QCE中,{∠𝑉𝐸𝐶=∠𝑄𝐶𝐸,
𝐸𝐶=𝐸𝐶∴△VEC≌△QCE(SAS), ∴EQ=VC,∠CVE=∠EQC, ∵GQ=QE+GN, ∴GV=VC+GN, ∴GV﹣GN=VN=VC, ∴∠CNE=∠VCN=45°, ∴∠CVN=90°, ∴∠CVE=∠EQC=90°, ∵∠PEC=∠EQC=90°,
∴∠EPC+∠PCE=∠QEC+∠PCE=90°,∠QEC=∠EPC, ∵∠CPE=∠EBH,∠BER=∠QEC, ∴∠EBH=∠BER, ∴ER=BR,
∵∠EBH+∠BHE=90°=∠BER+∠REH, ∴∠REH=∠BHE, ∴ER=HR, ∴BR=HR,
连接HC,取HC中点W,连接GW、RW,GW交x轴于点X,RW交EH于点Y, ∵BR=RH,HW=WC,PG=GC,
∴RW为△BCH的中位线,GW为△PHC的中位线, ∴RW=2BC=2,GW∥PH,RW∥BC, ∴四边形EYWX为平行四边形, ∴∠YWX=∠YEX=90°,
1
5
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∴GW2=RG2﹣RW2=(∴GW=,
72√742
2)−()2=
5249, 4∵GW为△PHC的中位线, ∴PH=2GW=7, ∵EH=1, ∴PE=6, ∴6=﹣x2+3x+4, 解得:x1=2,x2=1, ∵对称轴x=
−𝑏−33
==, 2𝑎−22∴x2=1在对称轴的左侧不符合题意,舍去, ∴x=2,则P点的坐标为(2,6).
4.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,点O在AB上,以点O为圆心,OA为半径的圆恰好经过点D,分别交AC、AB于点E、F. (1)试判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由; (2)若BD=2√3,AB=6,求阴影部分的面积(结果保留π).
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(1)证明:连接OD,如图: ∵OA=OD, ∴∠OAD=∠ODA, ∵AD平分∠CAB, ∴∠OAD=∠CAD, ∴∠CAD=∠ODA, ∴AC∥OD,
∴∠ODB=∠C=90°, 即BC⊥OD,
又∵OD为⊙O的半径, ∴直线BC是⊙O的切线;
(2)解:设OA=OD=r,则OB=6﹣r, 在Rt△ODB中,由勾股定理得:OD2+BD2=OB2, ∴r2+(2√3)2=(6﹣r)2, 解得:r=2, ∴OB=4,OD=2, ∴OD=2OB, ∴∠B=30°,
∴∠DOB=180°﹣∠B﹣∠ODB=60°,
160𝜋×22𝜋
∴阴影部分的面积S=S△ODB﹣S扇形DOF=2×2 √3×2−360=2√3−3.
2
1
5.如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC于点D,过点C作⊙O的切线,交OD的延长线于点E,连结BE. (1)求证:BE是⊙O的切线;
(2)设OE交⊙O于点F,若DF=2,BC=4√3,求线段EF的长;
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(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.
(1)证明:连接OC,如图,
∵CE为切线, ∴OC⊥CE, ∴∠OCE=90°, ∵OD⊥BC, ∴CD=BD, 即OD垂直平分BC, ∴EC=EB, 在△OCE和△OBE中 𝑂𝐶=𝑂𝐵{𝑂𝐸=𝑂𝐸, 𝐸𝐶=𝐸𝐵
∴△OCE≌△OBE(SSS), ∴∠OBE=∠OCE=90°, ∴OB⊥BE, ∴BE与⊙O相切;
(2)解:设⊙O的半径为x,则OD=OF﹣DF=x﹣2,OB=x,
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在Rt△OBD中,BD=BC=2√3, ∵OD2+BD2=OB2,
∴(x﹣2)2+(2√3)2=x2,解得x=4, ∴OD=2,OB=4, ∴∠OBD=30°, ∴∠BOD=60°, ∴OE=2OB=8,
∴EF=OE﹣OF=8﹣4=4.
(3)∵∠BOE=60°,∠OBE=90°, ∴在Rt△OBE中,BE=√3OB=4√3, ∴S阴影=S四边形OBEC﹣S扇形OBC
1120⋅𝜋×42
=2×2×4×4√3−360,
12=16√3−
16𝜋
. 3 第 14 页 共 14 页
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