2025年九年级中考数学三轮冲刺练习二次函数与圆的综合训练(含解析)

2025年九年级中考数学三轮冲刺练习二次函数与圆的综合训练(含解析)


2025年九年级中考数学三轮冲刺练习二次函数与圆的综合训练
1.如图1,抛物线y=ax2+3ax(a为常数,a<0)与x轴交于O,A两点,点B为抛物线的顶点,点D,E坐标分别:为D(t,0),(t<0),E(m,0)(m>0),连接BD并延长与过O,A,B三点的⊙P相交于点C.过点C作⊙P的切线交x轴于点E.
(1)如图1,①求点A的坐标.②求证:CE=DE;
(2)如图2,连接AB,AC,BE,BO,若△OAB是等边三角形,求抛物线的解析式.
(3)在(2)的条件下,当∠CAE=∠OBE时,
①求证:AB2=AC BE;
②求的值.
2.如图1,抛物线与x轴交于O、A(8,0)两点,点B为抛物线的顶点,连接OB
(1)求抛物线解析式;
(2)如图2,以点A为圆心,4为半径作⊙A,点M在⊙A上.连接OM、BM,
①当△OBM是以OB为底的等腰三角形时,求点M的坐标;
②如图3,取OM的中点N,连接BN,当点M在⊙A上运动时,求线段BN长度的取值范围.
3.如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,交y轴于点C,以AB为直径作⊙O′,⊙O′经过点C,连接AC,BC.
(1)求⊙O'的圆心O′的坐标;
(2)如图1,点E是AC延长线上的一点,∠BCE的平分线CD交⊙O'于点D,连接BD,求直线BD的解析式.
(3)如图2,在(2)的条件下,F是⊙O'上一动点(不与B点重合),连接BF,M是BF中点,连接DM,求DM的最大值.
4.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的对称轴为y轴,且经过(0,0)和(,)两点,点P在该抛物线上运动,以点P为圆心的⊙P总经过定点A(0,2).
(1)求a,b,c的值;
(2)求证:在点P运动的过程中,圆心P带x轴的距离始终小于半径;
(3)设⊙P与x轴相交于M(x1,0),N(x2,0)(x1<x2)两点,当△AMN是以AM为底边的等腰三角形时,求圆心P的纵坐标.
5.如图,在平面直角坐标系中,点M的坐标是(5,4),⊙M与y轴相切于点C,与x轴相交于A、B两点.
(1)分别求A、B、C三点的坐标;
(2)如图1,设经过A、B两点的抛物线解析式为,它的顶点为E,求证:直线EA与⊙M相切;
(3)如图2,过点M作直线FG∥y轴,与圆分别交于F、G两点,点P为弧FB上任意一点(不与B、F重合),连接FP、AP,FN⊥BP的延长线于点N.请问是否为定值,若为定值,请求出这个值,若不为定值,请说明理由.
6.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且OB=OC=2OA.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点M,使∠ABC=∠BCM,如果存在,求点M的坐标,如果不存在,说明理由;
(3)若点D是抛物线第二象限上一动点,过点D作DF⊥x轴于点F,过点A,B,D的圆与DF交于点E,连接AE,BE,求△ABE的面积.
7.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),与x轴交于A(4,0)、O两点,点D(2,﹣2)为抛物线的顶点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点E为AO的中点,以点E为圆心、以1为半径作⊙E,交x轴于B、C两点,点M为⊙E上一点.
①射线BM交抛物线于点P,若BM,求点P的坐标;
②如图2,连接OM,取OM的中点N,连接DN,则线段DN的长度是否存在最大值或最小值?若存在,请求出DN的最值;若不存在,请说明理由.
8.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)求b,c的值;
(2)当△EFR周长最大时,求此时E点坐标及△EFR周长;
(3)连接CE、BE,当△ERC∽△BRE时,求出E点坐标.
9.如图,抛物线yx﹣4交x轴于A,B两点,交y轴于点C,点P是位于B,C之间抛物线上的动点(包括B,C两点),点E是△ABP的外接圆圆心.
(1)如图1,若动点P为抛物线的顶点,求圆心E的坐标;
(2)如图2,作PH⊥x轴于点H,延长PH交⊙E于点Q,连接PA,PB.
①求证:的值为定值;
②如图3,连接AQ,BQ,记四边形APBQ,△APH,△BQH的面积依次为S,S1,S2,若满足,求此时点P的坐标.
10.已知在以点B为原点、BD所在直线为x轴的平面直角坐标系中,圆内接四边形ABCD的对角线AC、BD相交于E,AC经过△ABD的内心,且抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过B、C、D三点.
(1)求证:AE EC=BE DE;
(2)求证:AC2=AB AD+CD2;
(3)△ABE、△DEC、四边形ABCD的面积分别记为S1,S2、S,求同时满足以下三个条件的抛物线的解析式;
①,
②,
③四边形ABCD的周长为.
11.如图,抛物线y=﹣x2+bx+3交x轴负、正半轴于A,B两点,交y轴于点C,连接AC,tan∠OAC=3,△ABC的外接圆的圆心为M.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)在AC段的抛物线上是否存在一点P,使,若存在请求出点P坐标,若不存在,说明理由;
(3)圆上是否存在Q点,使△AOC与△BQC相似?若存在,直接写出点Q坐标;若不存在,说明理由.
12.如图,二次函数y=(x﹣1)2+a与x轴相交于点A,B,点A在x轴负半轴,过点A的直线y=x+b交该抛物线于另一点D,交y轴正半轴于点H.
(1)如图1,若OH=1,求该抛物线的解析式;
(2)如图1,若点P是线段HD上一点,当时,求点P的坐标(用含b的代数式表示);
(3)如图2,在(1)的条件下,设抛物线交y轴于点C,过A,B,C三点作⊙Q,经过点Q的直线y=hx+q交⊙Q于点F,I,交抛物线于点E,G.当EI=GI+FI时,求2h2的值.
13.已知抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)经过A(5,0),B(6,1)两点,且与y轴交于点C.
(1)求抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)的函数关系式;
(2)如图1,连接AC,E为线段AC上一点且横坐标为1,⊙P是△OAE外接圆,求圆心P点的坐标;
(3)如图2,连接AC,E为线段AC上任意一点(不与A、C重合)经过A、E、O三点的圆交直线AB于点F;
①点E在运动过程中四边形OEAF的面积是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由;
②求出当△AEF的面积取得最大值时,点E的坐标.
14.已知抛物线过点C(0,4),顶点为M,与x轴交于A,B两点,如图所示以AB为直径作圆,记作⊙D.
(1)求抛物线解析式及D点坐标;
(2)猜测直线CM与⊙D的位置关系,并证明你的猜想;
(3)在抛物线对称轴上是否存在点P,若将线段CP绕点P顺时针旋转90°,使C点的对应点C'恰好落在抛物线上?若能,求点P的坐标;若不能,说明理由.
15.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,其中点A为(﹣1,0),与y轴负半轴交于点C(0,﹣2),其对称轴是直线.
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;
(2)圆O'为△ABC的外接圆,点E是AC延长线上一点,∠BCE的平分线CD交圆O'于点D,连接AD、BD,求△ACD的面积;
(3)在(2)的条件下,y轴上是否存在点P,使得以P,C,B为顶点的三角形与△BCD相似?如果存在,请求出所有符合条件的P点坐标;如果不存在,请说明理由.
参考答案
1.【解答】(1)①解:令y=ax2+3ax=0,
∴ax(x+3)=0,解得x=0或﹣3,
∴A(﹣3,0);
②证明:如图,连接PC,连接PB,延长交x轴于点M,
∵⊙P过O、A、B三点,B为顶点,
∴PM⊥OA,∠PBC+∠BDM=90°,
又∵PC=PB,
∴∠PCB=∠PBC,
∵CE为切线,
∴∠PCB+∠ECD=90°,
又∵∠BDM=∠CDE,
∴∠ECD=∠CDE,
∴CE=DE;
(2)解:如图,作BN⊥AO于点N,
∵△ABC为边为3(AO=3)的等边三角形,
则ON,BN,即点B(,),
将点B的坐标代入抛物线表达式得:aa,
则a,
则抛物线的表达式为:yx2﹣2x;
(3)①证明:如图,
∵△OAB是等边三角形,
∴∠BAO=∠ABO=∠AOB=60°,
∴∠ACB=∠AOB=60°,
∴∠ACB=∠BAE=60°,
∵∠CAE=∠OBE,∠BAO=∠ABO=60°,
∴∠BAO+∠CAE=∠AEB,∠ABO+∠OBE=60°,
∴∠BAC=∠EBA,
∴△BAC∽△EBA,
∴AB2=AC BE;
②解:设OE=m,点D的坐标为(t,0),
∵∠CAE=∠CBO,∠CAE=∠OBE,
∴∠CBO=∠EBO,
由角平分线成比例定理可得:BD:BE=OD:OE,
由B、D、E的坐标得,BD2=t2+3t+9,BE2=m2+3m+9,
即()2,
解得:m或t(舍去),
∴,
∴.
2.【解答】解:(1)由题意得:yx(x﹣8)x2﹣2x;
(2)①由抛物线的表达式知,B(4,﹣4),则直线OB和x轴的夹角为45°,
设⊙A与x轴交于点C,则C(4,0).连接BC,如图,
∴BC⊥OA.
∵CO=CB=4,
∴△CBO是以OB为底的等腰三角形.
∴点M与点C重合时,△MBO是以OB为底的等腰三角形.此时点M(4,0);
过点A作AM⊥x轴,交⊙A于点M,延长MA交⊙A于点E,连接BE,
过点M作MF⊥y轴于点F,如图,
则M(8,4),E(8,﹣4),F(0,4).
∴MF=ME=8.
∵B(4,﹣4),
∴BE∥x轴.
∴BE⊥ME,BE=4.
∴∠BEM=∠MFO=90°,BE=OF=4.
在△MOF和△MBE中,

∴△MOF≌△MBE(SAS).
∴MO=MB.
∴△MBO是以OB为底的等腰三角形.此时点M(8,4);
综上,当△OBM是以OB为底的等腰三角形时,点M的坐标为(4,0)或(8,4);
②设⊙A与x轴交于点C,则C(4,0).连接BC,CN,AM,如图,
∵A(8,0),
∴点C是OA的中点.
∵N为OM的中点,
∴CN是△OMA的中位线.
∴CNAM=2.
当点M在⊙A上运动时,由三角形的三边的关系定理可知:
BC﹣CN≤BN≤BC+CN.
∵BC=4,
∴4﹣2≤BN≤4+2.
∴线段BN长度的取值范围为:2≤BN≤6.
3.【解答】解:(1),令y=0,
解得:x=﹣1或4,
故点A、B的坐标分别为:(﹣1,0)、(4,0),
∵AB是⊙O'的直径,故O′为AB的中点,
∴点O′的坐标为;
(2)连接O′D,如图1,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BCE=90°,
∵∠BCE的平分线为CD,
∴∠BCD=45°,
∴∠DO′B=90°,即O′D⊥AB,
∴圆的半径为,
故点D的坐标为,
又∵B(4,0),
设直线BD的表达式为:y=kx+b,
则,
解得:,
∴直线BD的表达式为:y=x﹣4;
(3)连接O′M,如图2,
∵M是BF的中点,
由垂径定理可得,∠O′MB=90°,
取O'B中点K,则M在以K为圆心,O′K为半径的圆上运动.
∴当M运动到如图G点位置时(即DG经过圆心K时),DM最长.
在Rt△O′DK中,,由勾股定理可得,,
∴.
4.【解答】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的对称轴为y轴,且经过(0,0)和(,)两点,
∴抛物线的一般式为:y=ax2,
∴a()2,
解得:a=±,
∵图象开口向上,
∴a,
∴抛物线解析式为:yx2,
故a,b=c=0;
(2)证明:设P(a,a2),
∵PA,
作PH⊥MN于H,如图1,
又∵PHa2,
∴PA>PH,
∴圆心P与x轴的距离始终小于半径;
(3)解:连接PM、PN,如图2,
设P(a,a2),
由(2)可知,PA,
则PM=PN,
又∵PHa2,
则MH=NH2,
故MN=4,
∴M(a﹣2,0),N(a+2,0),
又∵A(0,2),
∴AM,AN,
当AN=MN时,4,
解得:a=﹣2±2,则a2=4±2;
综上所述,P的纵坐标为:4+2或4﹣2.
5.【解答】解:(1)如图1,连接CM、AM,连接ME交x轴于点D,则ME⊥x轴,
∵⊙M与y轴相切于点C,点M的坐标是(5,4),
∴CM⊥y轴,即C(0,4),⊙M的半径为5,
∴AM=5,DM=4,
∴AD=DB3,
∴OA=5﹣3=2,
∴A(2,0),B(8,0);
(2)证明:将A(2,0)代入中,可得,
∴E(5,),
∴DE,
∴ME=DE+MD,
则,,,
∴MA2+AE2=ME2,
∴MA⊥AE,
又∵MA为半径,
∴直线EA与⊙M相切;
(3)为定值,
理由如下:
连接AF、BF,作FQ⊥AP于点Q,
∵∠FPN为圆内接四边形ABPF的外角,
∴∠FPN=∠FAB,
又∵MF⊥AB,
∴AF=BF,
∴∠FAB=∠FBA=∠FPA,
∴∠FPN=∠FPA,
∵FQ⊥AP,FN⊥PN,
∴FQ=FN,
又∵FP=FP,
∴Rt△FPQ≌Rt△FPN(HL),
∴PQ=PN,
又∵AF=BF,FQ=FN,
∴Rt△AFQ≌Rt△BFN(HL),
∴AQ=BN,
∴.
6.【解答】解:(1)设点B(2m,0)(m>0),
∵OB=OC=2OA,
则点C(0,﹣2m)、B(2m,0),
则抛物线的表达式为:y(x﹣2m)(x+m)(x2﹣mx﹣2m2),
∵C(0,﹣2m),
则﹣m2=﹣2m,
解得:m=2,
则抛物线的表达式为:yx2﹣x﹣4;
(2)存在,理由:
由(1)知,点A、B、C的坐标分别为:(﹣2,0)、(4,0)、(0,﹣4),
在抛物线上存在点M,使∠ABC=∠BCM,理由如下:
过点C作CM∥x轴,交抛物线于点M,
∵OB=OC,∠BOC=90°,
∴△BOC是等腰直角三角形,
∴∠ABC=∠OCB=45°,
∵∠ABC=∠BCM,
∴∠BCM=45°,
∴∠OCM=90°,
∴CM⊥y轴,
把y=﹣4代入yx2﹣x﹣4=﹣4,
解得x1=2,x2=0(点C的横坐标,舍去),
∴点M的坐标为(2,﹣4);
(3)点A的坐标为(﹣2,0),
∴AB=6,
设过点A、B、D得圆的圆心为点G,
∵GA=GB,
∴点G在线段AB的垂直平分线上,
设点G的坐标为(1,t),
同理可得点G在线段DE的垂直平分线上,
∵DE⊥x轴于点F,
∴设D(m,n),则E(m,2t﹣n),
∴S△ABEAB EF6×(2t﹣n)=3(2t﹣n),
∵GD2=GA2,
∴(1﹣m)2+(t﹣n)2=(﹣2﹣1)2+(0﹣t)2,
整理得m2﹣2m+1+n2﹣2tn﹣9=0①,
∵点D在抛物线上,
∴m2﹣m﹣4=n,
得m2=2m+2n+8②,
将②代入①得,n2﹣2tn+2n=0,
∵n≠0,
∴n﹣2t+2=0,即2t﹣n=2,
∴S△ABE=3(2t﹣n)=6.
7.【解答】解:(1)由抛物线顶点式表达式得:y=a(x﹣2)2﹣2,
将点A的坐标代入上式并解得:a,
故抛物线的表达式为:y(x﹣2)2﹣2x2﹣2x①;
(2)①如图1,连接EM,
点E是OA的中点,则点E(2,0),圆的半径为1,则点B(1,0),C(3.0),
∴BM=EM=1,
∵BM,
∴△BEM为等腰直角三角形,
当点P在x轴上方时,此时点M的坐标为(2,1),
故设直线BP的表达式为:y=ax+b,将点B(1,0),M(2,1)的坐标代入得:

解得:,
故直线BP的表达式为:y=x﹣1②,
联立①②并解得:x=3或x=3(不合题意,舍去),
∴y=2,
此时,点P的坐标为:(3,2);
当点P在x轴下方时,M(2,﹣1),
故设直线BP的表达式为:y=mx+n,将点B(1,0),M(2,﹣1)的坐标代入得:

解得:,
故直线BP的表达式为:y=﹣x+1③,
联立①③并解得:x=1或x=1(不合题意,舍去),
∴y,
此时,点P的坐标为(1,);
综上,点P的坐标为(3,2)或(1,);
②线段DN的长度存在最大值或最小值,理由如下:
连接BN、BD、EM,如图2,
则BN是△OEM的中位线,故BNEM,而BD,
在△BND中,BD﹣BN≤ND≤BD+BN,
即0.5≤ND0.5,
故线段DN的长度最小值和最大值分别为0.5和0.5.
8.【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c中,
得,
解得,
(2)∵以EF为直径的圆⊙M与BC交于点R,
∴∠ERF=90°,
∵y=﹣x2+2x+3,
∵OC=OB=3,
∴∠CBO=∠OCB=45°,
又∵CO∥EH,
∴∠EFC=∠OCB=45°,
∴△ERF为等腰直角三角形,
∴当△EFR周长最大时,EF最长,
∵C(0,3),B(3,0),
即可得到直线BC解析式为:y=﹣x+3,
设E(m,﹣m2+2m+3),F(m,﹣m+3),
∴EF=﹣m2+3m,
当m时,EF,
∴点E的坐标为,
在Rt△EFR中,ER=FR,△EFR的周长为;
(3)若△ERC∽△BRE,则∠CER=∠EBR,
∴∠CEB=90°,
设E(m,﹣m2+2m+3),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,
∵∠CEN+∠BEG=90°,∠CEN+∠NCE=90°,
∴∠BEG=∠NCE,
又∵∠CNE=∠BGE=90°,
∴△CNE∽△EGB,
∴,
∴,
解得,(舍去),
∴E,
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(,0),
∵EF⊥BK,∠CEF=∠FEB,∴EF垂直平分线段BK,
∴,
解得m,
∴点E(,);
综上所述,点E的坐标为或(,).
9.【解答】(1)解:由抛物线的表达式知,抛物线的对称轴为直线x=1,顶点为(1,),
当P为抛物线的顶点时,P(1,),
连接EA,设抛物线的对称轴交x轴于点F,如图,
∵P(1,),
∴OF=1,PF.
∵A(﹣2,0),
∴OA=2,
∴AF=OA+OF=3.
设⊙E的半径为r,则EA=EP=r,
∴FE=PF﹣PEr.
∵AF2+EF2=AE2,
则9+(r)2=r2,
解得:r,
∴EF,
∴E(1,);
(2)①证明:如图,
∵点P是介于B、C之间的抛物线上的动点(包括B、C两点),
∴设P(m,m2﹣m﹣4),则0<m<4,m2﹣m﹣4<0,
∴OH=m,PH=﹣(m2﹣m﹣4)m2+m+4,
∵A(﹣2,0),B(4,0),
∴OA=2,OB=4,
∴AH=m+2,BH=4﹣m.
由相交弦定理得:
AH BH=PH QH,
∴QH2,
②作EF⊥PQ于点F,连接EQ,
设点P(t,t2﹣t﹣4),则点H(t,0),
则S1=S△APHAH×PH(t+2)(t2﹣t﹣4),S=S四边形APBQ=6×PQ3PQ,
设S3=S△AQH,S4=S△BHP,
∵S=S1+S2+S3+S4,且,
即S=S1+S2+2,
则S3+S4=2,
∵S3AH×QH,S4PH×BH,
则,则S3S4=S1S2,
则()2=0,
则S3=S4,
∵圆E为△ABP为外接圆,
则EP=EQ=EA=AE,
∵∠PAB=∠PQB,∠AHP=∠QHB,
∴△AHP∽△QHB,
即,
则AH BH=HP QH①,
∵S3=S4,则AH QH=HP BH②,
由①÷②得:BH2=HQ2,
∵2,
则HQ=2,
则xP=xH=2,yP4﹣2﹣4=﹣4,
则点P(2,﹣4).
10.【解答】(1)证明:∵∠CAD与∠CBA是弧CD所对圆周角,
∴∠CAD=∠CBA,
又∵∠BCA与∠ADE是弧CD所对圆周角,
∴∠BCA=∠ADE,
∴△AED∽△BEC,
∴,
∴AE EC=BE DE;
(2)证明:∵AC经过△ABD的内心,
∴AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC,
又∵∠BAC=∠BDC,
∴∠DAC=∠BDC,
又∵∠C=∠C,
∴△CDE∽△CAD,
∴,
∴CD2=CE AC,
又∵∠ACB=∠ADB,
∴△AED∽△ABC,
∴,
∴AB AD=AE AC,
∴CD2+AB AD=CE AC+AE AC=AC (CE+AE)=AC2;
(3)解:设△ADE、△BEC面积分别为S3、S4,
∵,
∴S1S2=S3S4,
∵,
∴,
∴,
∴()2=0,
∴S3=S4,
又∵△AED∽△BED,
∴△AED≌△BED(SSS),
∴AE=BE,ED=EC,
∵,
∴,
∴,
∴(AE+EC)2=4AE EC,
∴(AE﹣EC)2=0,
∴AE=EC,
∴AE=BE=EC=DE,
∴四边形ABCD为矩形,
又∵BC=CD,
∴四边形ABCD为正方形,
又∵周长为,
∴,
∴C(5,﹣5),D(10,0),
设抛物线解析式为y=ax2+bx,代入得:

解得:,
∴.
11.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+3交y轴于点C,
∴C(0,3),
∴OC=3,
∵,
∴OA=1,
∴A(﹣1,0),
代入抛物线解析式y=﹣x2+bx+3得:
0=﹣1﹣b+3,
解得b=2,
∴该二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)在AC段的抛物线上存在一点P,使;理由如下:
令y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣3)(x+1)=0,
解得:x1=﹣1,x2=3,
∴B(3,0),
设P(x,﹣x2+2x+3),
∵点P在AC段的抛物线上,
∴﹣1≤x≤0,
如图1,过P作PL⊥x轴于L,
则:S△BCP=S△BOC+S梯形PLOC﹣S△PLB

∴,x2﹣3x=1,
解得,或(舍去),
∴点P纵坐标为:,
∴点P坐标为;
(3)圆上存在Q点,使△AOC与△BQC相似;理由如下:
如图2,
由(1)可知:B(3,0),
∵C(0,3),
∴,
∵AB的垂直平分线是抛物线的对称轴x=1,
∴点M的横坐标是1,
∵△AOC是直角三角形,△AOC与△BQC相似,
∴△BQC是直角三角形,
∵BC不是直径,
∴点Q是⊙M的直径的一个端点,
①当∠BCQ是直角,则BQ是直径,
∴CQ⊥BC,
∵△AOC∽△QCB,
∴,即,
∴,,
∴,
设点M(1,t),
∴,
解得,t=1或﹣1(舍去),
∴M(1,1),
∵B(3,0),
设点Q(m,n),
∵点M是BQ的中点,
∴,
解得:,
∴Q(﹣1,2);
②当∠BQC=90°时,则CQ是直径,
设Q(m,n),
∵点M是CQ的中点,
∴,
解得:,
∴Q(2,﹣1);
综上,满足条件的Q(﹣1,2)或Q(2,﹣1).
12.【解答】解:(1)∵OH=1,
∴H(0,1),
把H(0,1)代入y=x+b,得b=1,
∴y=x+1,
令y=0,得x+1=0,
解得:x=﹣1,
∴A(﹣1,0),
把A(﹣1,0)代入y=(x﹣1)2+a,得0=(﹣1﹣1)2+a,
解得:a=﹣4,
∴y=(x﹣1)2﹣4,
即该抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)在y=x+b中,令x=0,得y=b,令y=0,得x=﹣b,
∴A(﹣b,0),H(0,b),
∴OA=OH=b,
∴△AOH是等腰直角三角形,
∴∠HAO=45°,AHb,
如图1,设P(x,x+b),过点P作PK⊥AB于点K,
则PK=x+b,∠AKP=∠ALD=90°,
∴△APK和△ADL均为等腰直角三角形,
∴APPK(x+b),ADAL(xD﹣xA),
由y=(x﹣1)2+a和y=x+b联立,
得:(x﹣1)2+a=x+b,
整理得:x2﹣3x+a﹣b+1=0,
∴xA+xD=3,
∴xD=3﹣xA=3+b,
∴xD﹣xA=3+b﹣(﹣b)=3+2b,
即AD(3+2b),
∵,
∴,
∴x,x+b,
∴点P的坐标为(,);
(3)由题意得:y=x2﹣2x﹣3,C(0,﹣3),
当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,
解得:x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵⊙Q经过A、B、C三点,
∴点Q在线段AB的垂直平分线上,即点Q的横坐标为1,
∵点Q也在线段BC的垂直平分线上,OB=OC=3,
∴点Q在第二、四象限角平分线上,即点Q的横纵坐标互为相反数,
∴Q(1,﹣1),
如图,过点Q作QH⊥x轴于点H,连接BQ,
则QH=1,BH=3﹣1=2,
∴BQ,
∴FI=2BQ=2,
∵EI=GI+FI,EI=EF+FI,
∴EF=GI,
∴EF+FG=FG+GI,即EG=FI=2,
∴EG2=20,
∵直线y=hx+q经过点Q(1,﹣1),
∴﹣1=h+q,
∴q=﹣h﹣1,
∴y=hx﹣h﹣1,与y=x2﹣2x﹣3联立,
得x2﹣2x﹣3=hx﹣h﹣1,
整理得:x2﹣(h+2)x+h﹣2=0,
∴xE+xG=h+2,xE xG=h﹣2,
∴yE=h xE﹣h﹣1,yG=h xG﹣h﹣1,
∵EG2=(xE﹣xG)2+(yE﹣yG)2
=(1+h2)(xE﹣xG)2
=(1+h2)[(xE+xG)2﹣4xE xG]
=(1+h2)[(h+2)2﹣4(h﹣2)]
=(h2+1)(h2+12),
∴(h2+1)(h2+12)=20,
∴h2,
∴2h213.
13.【解答】解:(1))∵抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)经过A(5,0),B(6,1)两点,
∴,
解得,
∴抛物线解析式为:yx2x+5;
(2)当x=0时,yx2x+5=5;
∴C(0,5),
设直线AC:y=kx+5,
将A(5,0)代入直线AC,
得0=5k+5,
∴k=﹣1,
∴直线AC:y=﹣x+5,
∵E为线段AC上一点且横坐标为1,
∴E(1,4),
∵⊙P是△OAE外接圆,
∴圆心P必在弦OA的垂直平分线上,
设P(,t),
∵AE=EP,
∴(5)2+(﹣t)2=(1)2+(4﹣t)2,
解得t,
∴圆心P点的坐标为(,);
(3)①如图,过B作BH⊥x轴于H,
∵A(5,0),C(0,5),B(6,1),
∴OA=OC,AH=BH,
∴∠OAE=45°,∠OAF=∠BAH=45°,
又∵∠OFE=∠OAE,∠OEF=∠OAF,
∴∠OEF=∠OFE=45°,
∴OE=OF,∠EOF=180°﹣45°×2=90°,即△OEF是直角三角形;
∴∠EOC=∠FOA,
在△EOC与△FOA中,

∴△EOC≌△FOA(SAS),
∴S△EOC=S△FOA,
∴S四边形OEAF=S△EOA+S△FOA
=S△EOA+S△COE
=S△COAOA OC

∴四边形OEAF的面积是定值,这个定值为;
②∵四边形OEAF的面积是定值,
∴当△AEF的面积取得最大值时,△EOF的面积最小,
当OE最小时,△EOF的面积最小,
∵OE⊥AC时,OE最小,OC=OA,
∴CE=AE,即E为AC中点,
∴E(,),
∴当△OEF的面积取得最小值时,E点坐标为(,).
14.【解答】解:(1)∵抛物线过点C(0,4),
∴9a4,
∴a.
∴抛物线解析式为yx+4;
令y=0,则x+4=0,
解得:x=﹣2或8,
∴A(﹣2,0),B(8,0),
∴OA=2,OB=8,
∴AB=10.
∵AB为直径作圆,圆心为D,
∴DA=DB=5,
∴DO=DA﹣OA=5﹣2=3,
∴D(3,0);
(2)直线CM与⊙D相切,理由:
连接DC,DM,MC,过点M作ME⊥y轴于点E,如图,
∵点M为抛物线的顶点,
∴M(3,),
∴ME=3,MD,
∵C(0,4),
∴OC=4,
∵MD⊥AB,EA⊥OB,EM⊥OE,
∴四边形MEOD为矩形,
∴OE=MD,
∴EC=OE﹣OC,
∴.
∵DC2=52=25,
∴CM2+CD225,
∵,
∴CM2+DC2=DM2,
∴∠DCM=90°,
∴DC⊥MC.
∵DC为⊙D的半径,
∴直线CM与⊙D相切;
(3)在抛物线对称轴上存在点P,若将线段CP绕点P顺时针旋转90°,使C点的对应点C'恰好落在抛物线上,理由:
∵点P在抛物线的对称轴上,对称轴为直线x=3,
∴设点P(3,m),
则PD=m,
过点C作CE⊥DM于点E,过点C′作C′F⊥DM于点F,如图,
由题意得:∠CPC′=90°,CP=CP′,CE=3,DE=OC=4.
∴∠CPE+∠C′PF=90°,PE=DE﹣PD=4﹣m.
∵CE⊥DM,
∴∠CPE+∠ECP=90°,
∴∠ECP=∠FPC′.
在△CEP和△PFC′中,

∴△CEP≌△PFC′(AAS),
∴CE=PF=3,PE=C′F=4﹣m.
∴DF=PF+PD=3+m,
∴C′(7﹣m,3+m),
∵点C′在抛物线y上,
∴3+m,
解得:m=1或3,
∴P(3,1)或P(3,3).
∴在抛物线对称轴上存在点P,若将线段CP绕点P顺时针旋转90°,使C点的对应点C'恰好落在抛物线上,此时点P的坐标为(3,1)或(3,3).
15.【解答】解:(1)∵A(﹣1,0),对称轴为直线,
∴B(4,0),
由题意可知,,
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)y轴上存在点P,使得以P,C,B为顶点的三角形与△BCD相似.理由如下:
∵A(﹣1,,0),B(4,0),C(0,﹣2),
∴OA=1,OB=4,OC=2,
∴,
又∵∠AOC=∠COB=90°,
∴△AOC∽△COB,
∴∠BAC=∠BCO,
∴∠ACB=90°,
∴AB为圆O'的直径,O'点坐标为,
∴∠ADB=90°,
又∵CD平分∠BCE,
∴∠BCD=∠ECD=45°,
∴∠BAD=45°,△ADB为等腰直角三角形,
连接O'D',则,
∴,D的坐标为,
如图1,设AD与y轴交于点F,
∵∠DAB=45°,
∴OF=OA=1,
∴CF=1,
过D作DH垂直于y轴,
∵,
∴,
∴.
(3)∵A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣2),,
∴,,.
由(2)知,∠BCD=45°,∠BDC>90°,∠CBD<45°.
如图2,当点P在点C的上方时,若∠CBP>90°,
∵OB<OC,
∴∠PCB>45°,
显然,△PCB和△BCD中不存在两个相等的角,即不可能相似;
如图3,△PCB中不存在45°的角,所以△PCB和△BCD中不存在两个相等的角,即不可能相似;
如图4,当点P在点C下方,∠CPB=45°时,△CPB∽△DCB,
∴,
∴,
∴OP=4,
∴P(0,﹣4);
如图5,当点P在点C下方,∠CBP=45°时,△CPB∽△DBC,
∴,
∴,
∴OP=12,
∴P(0,﹣12);
综上可知,P点坐标为(0,﹣4)或(0,﹣12).
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