《九年级数学上册难点突破(人教版)》专题23 构造圆与隐形圆在二次函数中的综合问题(解析版)
专题 23 构造圆与隐形圆在二次函数中的综合问题
1、如图,在直角坐标系中,直线 y=﹣
1
3
x 1﹣ 与 x轴,y轴的交点分别为 A、B,以 x= 1﹣ 为对称轴的抛物
线y=x2+bx+c 与x轴分别交于点 A、C,直线 x= 1﹣ 与 x轴交于点 D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在线段 AB 上是否存在一点 P,使以 A,D,P为顶点的三角形与△AOB 相似?若存在,求出点 P的
坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)若点 Q在第三象限内,且 tan AQD=2∠,线段 CQ 是否存在最小值,如果存在直接写出最小值;如果
不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2+2x 3﹣ ;(2)存在;点 P坐标为(﹣1,
−2
3
)或(-
6
5
,-
3
5
);
(3)存在,CQ 最小值为
√
37 −
√
5
2
.
【解析】(1)∵直线 y=﹣
1
3
x 1﹣ 与 x轴交于 A点,
∴点A坐标为(﹣3,0),[来源:学&科&网]
又∵直线 x= 1﹣ 为对称轴,
∴点C坐标为(1,0),
∴抛物线解析式为:y=(x+3)(x 1﹣ )=x2+2x 3﹣ ;
(2)存在;
由已知,点 D坐标为(﹣1,0),点 B坐标为(0,﹣1),
设点 P的坐标为(a,﹣
1
3
a 1﹣ ),
① 当△AOB ADP∽△ 时,
1
AD
AO =DP
OB
,即
2
3=
1
3a+1
1
,
解得:a= 1﹣ ;
点P坐标为(﹣1,
−2
3
);
② 当△AOB APD∽△ 时,
过点 P作PE x⊥轴于点 E,
则△APE PED∽△ ,
PE∴2=AE•ED,
∴(﹣
1
3
a 1﹣ )2=(a+3)(﹣a 1﹣ ),
解得 a1= 3﹣ (舍去),a2=﹣
6
5
,
∴点P坐标为(﹣
6
5
,﹣
3
5
);
(3)存在,CQ 最小值为
√
37 −
√
5
2
;
如图,取点 F(﹣1,﹣1),过点 ADF 作圆,则点 E(﹣2,﹣
1
2
)为圆心,
tan AFD=2∵ ∠ ,
∴弧AFD(A、D除外)上的点都是满足条件的 Q点,
则连 CE 交⊙E于点 Q,则 CQ 为满足条件的最小值,
此时 CE=
√
(
1
2
)
2
+32=
√
37
2
,
E∵⊙ 半径为
√
5
2
,
2
CQ∴最小值为
√
37 −
√
5
2
.
2、如图,直线 y=﹣
3
4
x+3 与x轴交于点 A,与 y轴交于点 B.抛物线 y=﹣
3
8
x2+bx+c 经过 A、B两点,与 x
轴的另一个交点为 C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点 P是第一象限抛物线上的点,连接 OP 交直线 AB 于点 Q.设点 P的横坐标为 m,PQ 与OQ 的比值
为y,求 y与m的关系式,并求出 PQ 与OQ 的比值的最大值;
(3)点 D是抛物线对称轴上的一动点,连接 OD、CD,设△ODC 外接圆的圆心为 M,当 sin ODC∠的值
最大时,求点 M的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为 y=﹣
3
8
x2+
3
4
x+3;(2)y=﹣
1
8
m2+
1
2
m,PQ 与OQ 的比值的最大值为
1
2
;
(3)点 M的坐标为(﹣1,
√
3
)或(﹣1,﹣
√
3
).
【解析】(1)在 y=﹣
3
4
x+3 中,令 y=0 得x=4,令 x=0 得y=3,
∴点A(4,0)、B(0,3),
把A(4,0)、B(0,3)代入 y=﹣
3
8
x2+bx+c,得:
¿
,
解得:
¿
,
∴抛物线解析式为 y=﹣
3
8
x2+
3
4
x+3;
(2)如图 1,过点 P作y轴的平行线交 AB 于点 E,
3
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