2003年—2010年山西省压轴题 1. (2003年14分) 如图,已知圆心A(0,3),⊙A与x轴相切,⊙B的圆心在x轴的正半轴上,且⊙B与⊙A外切于点P,两圆的公切线MP交y轴于点M,交x轴于点N。 (1)若,求直线MP的解析式及经过M、N、B三点的抛物线的解析式。 (2)若⊙A的位置大小不变,⊙B的圆心在x轴的正半轴上移动,并使⊙B与⊙A始终外切,过M作⊙B的切线MC,切点为C,在此变化过程中探究: 四边形OMCB是什么四边形,对你的结论加以证明。 经过M、N、B三点的抛物线内是否存在以BN为腰的等腰三角形?若存在,表示出来;若不存在,说明理由。 1 解:(1)在中, 在中, 点(2分) 又 点(4分) 设MP的解析式为 经过M、N两点 得 解之,得 的解析式为(6分) 设过M、N、B的抛物线解析式为 且点,可得 抛物线的解析式为 即(8分) (2) 四边形OMCB是矩形。(9分) 证明:在⊙A不动、⊙B运动变化过程中, 恒有 ,而,(10分) 由切线长定理知MC=MP, 四边形MOBC是平行四边形。(11分) 又,四边形MOBC是矩形。(12分) 存在。由上证明可知 因此在过M、N、B三点的抛物线内有以BN为腰的等腰三角形MNB存在 由抛物线的轴对称性可知,在抛物线上必有一点与M关于其对称轴对称 这样得到满足条件的三角形有两个,和(14分) 2(2004年14分) 已知次函数的图象经过点A(-3,6),并与x轴交于点B(-1,0)和点C,顶点为P. 求这个二次函数的解析式,并在下面的坐标系 中画出该二次函数的图象; 设D为线段OC上的一点,满足∠DPC=∠BAC,求点D的坐标; 在x轴上是否存在一点M,使以M为圆心的圆 与AC、PC所在的直线及y轴都相切?如果存 在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由. 2.(1)解:∵二次函数的图象过点A(-3,6),B(-1,0) 得 解得 ∴这个二次函数的解析式为:……(4分) 由解析式可求P(1,-2),C(3,0)(5分) 画出二次函数的图象…(6分) (2)解法一:易证:∠ACB=∠PCD=45° 又已知:∠DPC=∠BAC ∴△DPC∽△BAC………(8分) ∴ 易求 ∴ ∴ ∴…(10分) 解法二:过A作AE⊥x轴,垂足为E. 设抛物线的对称轴交x轴于F. 亦可证△AEB∽△PFD.(8分) ∴. 易求:AE=6,EB=2,PF=2 ∴ ∴ ∴(10分) (3)存在. (1°)过M作MH⊥AC,MG⊥PC垂足分别为H、G,设AC交y轴于S,CP的延长线交y轴于T ∵△SCT是等腰直角三角形,M是△SCT的内切圆圆心, ∴MG=MH=OM……(11分) 又∵且OM+MC=OC ∴ ∴…(12分) (2°)在x轴的负半轴上,存在一点M′ 同理OM′+OC=M′C, 得 ∴M′………(14分) 即在x轴上存在满足条件的两个点. 说明:只写出M、M′的坐标,没有过程的,不得分. 3.(2005年14分) 如图,在平面直角坐标系xOy,半径为1的⊙O分别交x轴、y轴于A、B、C、D四点,抛物线y=x2+如+c经过点C且与直线AC只有一个公共点. (1)求直线AC的解析式. (2)求抛物线y=x2+bx+c的解析式. (3)点P为(2)中抛物线上的点,由点P作x轴的垂线,垂足为点Q,问:此抛物线上是否存在这样的点P,使△PQB∽△ADB?若存在,求出 P点坐标;若不存在,请说明理由. 3.解:(1)故直线AC的解析式为 y=-x-1 (2)∵抛物线过C(0,-1)点 x2+(b+1)x=0 ∵直线AC与抛物线只有一个公共点C, ∴方程x2+(b+1)x=O有两个相等实数根, 即△=O ∴b1=b2=-1 ∴.抛物线解析式为y=x2-x-1 (3)假设存在符合条件的点P 设P点坐标为(a,a2-a-1),则Q(a,0) ∵△ADB为等腰Rt△POB∽△ADB 则△PQB为等腰Rt△,又PQ⊥QB ∴PQ=QB 即|a2-a-1|=|a-1| a1=0 a2=2 a3= a4=- ∴存在符合条件的点P,共有四个,分别为P1(O,-1)、P2(2,1)、P3( ,1- )、P4(- ,1+ ) 4.(2006年14分) 如图所示,在平面直角坐标系中有点,点,以为直径的半圆交轴正半轴于点. (1)求点的坐标; (2)求过,,三点的抛物线的解析式; (3)在(2)的条件下,若在抛物线上有一点,使四边形为直角梯形,求直线的解析式; (4)设点是抛物线上任意一点,过点作轴,交轴于点.若在线段上有且只有一点,使为直角,求点的坐标. 4.(1)解:如图,连结,.依相交弦定理的推论可得,解得. 点的坐标为. (2分) (2)解法一:设抛物线解析式是. (3分) 把,,三点坐标代入上式得解之得 抛物线解析式是. (6分) 解法二:设抛物线解析式为. (3分) 把点的坐标代入上式得. 抛物线解析式是. (6分) (3)解法一:如图,过点作,交抛物线于点,则四边形为直角梯形.设点的坐标是,代入抛物线解析式整理得, 解之得,. 点的坐标为. (7分) 设过点,点的解析式是. 把点,点的坐标代入上式得 解之得 (9分) 直线的解析式是. (10分) 解法二:如图,过点作,交抛物线于点,则四边形为直角梯形. 由(2)知抛物线的对称轴是, 点的坐标为. (7分) (下同解法一) (4)解:依题意可知,以为直径的半圆与线段相切于点. 设点的坐标为. ①当点在第一或第三象限时,. 把点的坐标代入抛物线的解析式得 ,解之得. 点的坐标是或. (12分) ②当点在第二或第四象限时,. 把点的坐标代入抛物线的解析式得,解之得. 点的坐标是或. 综上,满足条件的点的坐标是,, ,. (14分) 5.(2007年14分) 关于x的二次函数y=-x2+(k2-4)x+2k-2以y轴为对称轴,且与y轴的交点在轴上方. (1)求此抛物线的解析式,并在直角坐标系中画出函数的草图; (2)设A是y轴右侧抛物线上的一个动点,过点A作AB垂直x轴于点B,再过点A作x轴的平行线交抛物线于点C,得到矩形ABCD.设矩形ABCD的周长为l,点A的横坐标为x,试求l关于x的函数关系式; (3)当点A在y轴右侧的抛物线上运动时,矩形ABCD能否成为正方形.若能,请求出此时正方形的周长;若不能,请说明理由. 5.解:(1)根据题意得:k2-4=0 ∴k=±2 当k=2时,2k-2=2>0 当k=-2时,2k-2=-6<0 又抛物线与y轴的交点在x轴上方 ∴k=2 ∴抛物线的解析式为:y=-x2+2 函数的草图如图所示: (2)令-x2+2=0,得x=± 当0<x<时,A1D1=2x,A1B1=-x2+2 ∴l=2(A1B1+A1D1)=-2x2+4x+4 当x>时,A2D2=2x A2B2=-(-x2+2)=x2-2 ∴l=2(A2B2+A2D2)=2x2+4x-4 ∴l关于x的函数关系式是: (3)解法①:当0<x<时,令A1B1=A1D1 得x2+2x-2=0 解得x=-1-(舍),或x=-1+ 将x=-1+代入l=-2x2+4x+4 得l=8-8 当x>时,A2B2=A2D2 得x2-2x-2=0 解得x=1-(舍),或x=1+ 将x=1+代入l=2x2+4x-4 得l=8+8 综上所述,矩形ABCD能成为正方形,且 当x=-1+时,正方形的周长为8-8; 当x=1+时,正方形的周长为8+8. 解法②:当0<x<时,同“解法①”可得x=-1+ ∴正方形的周长l=4A1D1=8x=8-8 当x>时,同“解法①”可得x=1+ ∴正方形的周长l=4A2D2=8x=8+8 综上所述,矩形ABCD能成为正方形,且 当x=-1+时,正方形的周长为8-8; 当x=1+时,正方形的周长为8+8. 解法③:∵点A在y轴右侧的抛物线上 ∴当x>0时,且点A的坐标为(x,-x2+2) 令AB=AD,则=2x ∴-x2+2=2x ① 或-x2+2=-2x ② 由①解得x=-1-(舍),或x=-1+ 由②解得x=1-(舍),或x=1+ 又l=8x ∴当x=-1+时,l=8-8; 当x=1+时,l=8+8 综上所述,矩形ABCD能成为正方形,且 当x=-1+时,正方形的周长为8-8; 当x=1+时,正方形的周长为8+8. 6.(2008年14分) 如图,已知直线的解析式为,直线与x轴、y轴分别相交于A、B两点,直线经过B、C两点,点C的坐标为(8,0),又已知点P在x轴上从点A向点C移动,点Q在直线从点C向点B移动.点
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