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二次函数与圆综合
1.(2022•江阴市校级一模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴分别相交于、两点,与轴相交于点.
(1)求出这条抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)是抛物线对称轴上长为1的一条动线段(点在点上方),求的最小值;
(3)如图2,点是第四象限内抛物线上一动点,过点作轴,垂足为,的外接圆与相交于点.试问:线段的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线过点,,,
设抛物线解析式为,
将代入,得:,
解得:,
,
该抛物线解析式为,顶点坐标为.
(2)如图1,将点沿轴向下平移1个单位得,连接交抛物线对称轴于点,
过点作,交对称轴于点,连接,
、关于直线对称,
,
,,
四边形是平行四边形,
,,
在中,,
.
,
此时,、、三点共线,的值最小,
的最小值为.
(3)线段的长为定值1.
如图2,连接,
设,且,
轴,
,
,
,,
四边形是圆内接四边形,
,
,
,
,
,
,
,
,
线段的长为定值1.
2.(2021•靖西市模拟)如图,已知抛物线的图象的顶点坐标是,并且经过点,直线与抛物线交于,两点,以为直径作圆,圆心为点,与直线交于对称轴右侧的点,直线上每一点的纵坐标都等于1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求证:与轴相切;
(3)过点作,垂足为,再过点作,垂足为,求的值.
【解答】(1)解:抛物线的图象的顶点坐标是,
可设抛物线解析式为,
该抛物线经过点,
,
解得:,
,
抛物线的解析式为;
(2)证明:联立直线和抛物线解析式,得:,
解得:,,
,,,,
为的中点,
点,
,
的半径为,
圆心到轴的距离等于的半径,
与轴相切;
(3)解:如图,过点作直线,垂足为,连接,
由(2)得:,,
在中,,
,
,
,
.
3.(2023•任城区一模)在平面直角坐标系中,已知,,且以为直径的圆交轴的正半轴于点,过点作圆的切线交轴于点.
(1)求点的坐标和过,,三点的抛物线的析式;
(2)求点的坐标:
(3)设平行于轴的直线交抛物线于,两点,问:是否存在以线段为直径的圆,恰好与轴相切?若存在,求出该圆的半径,若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)设以为直径的圆的圆心为,连结,如图.
,,
,
,
,
在△中,,
点的坐标为,
由题意,可设所求抛物线的解析式为,把代入,
得,
解得,
所求抛物线的解析式为,
即;
(2)为圆的切线,
,
.
又,
△,
.
即,
.
点的坐标为.
(3)存在.
抛物线的对称轴为,
设满足条件的圆的半径为,则点的坐标为或,
点在抛物线上,
,
整理得,
解得(负值,舍去),,
或,
整理得,
解得(负值,舍去),,
存在以线段为直径的圆,恰好与轴相切,该圆的半径为或.
4.(2023•佛山一模)二次函数.
(1)当时,函数图象与轴交于点、,与轴交于点.
①写出函数的一个性质;
②如图1,点是第四象限内函数图象上一动点,求出点坐标,使得的面积最大;
③如图2,点为第一象限内函数图象上一动点,过点作轴,垂足为,的外接圆与交于点,求的长度.
(2)点,、,为函数图象上任意两点,且.若对于时,都有,求的取值范围.
【解答】解:(1)当时,抛物线的表达式为:,
当时,,令,则或,
故点、、的坐标分别为、、,
①该函数是抛物线,性质是:抛物线开口向上(答案不唯一);
②如图1,过点作轴交于点,
由点、的坐标得,直线的表达式为:,
设点,则点,
则的面积
,
当时,的面积最大,此时,点,;
③设点,
连接,
,,
,
,即,
解得:;
(2),
,
,
,
,
对于,都有,
,
的取值范围为:.
5.(2022•长沙模拟)已知抛物线交轴负、正半轴于、两点,交轴于点,且,的外接圆的圆心为.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)在段的抛物线上是否存在一点,使,若存在请求出点坐标,若不存在,说明理由;
(3)圆上是否存在点,使与相似?若存在,直接写出点坐标;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)抛物线交轴于点,
,
,
,
,
,
代入解析式得,解得,
该二次函数的解析式为;
(2)存在.
二次函数的解析式为,,
,
,
设直线的解析式为,
,解得,
直线的解析式为,
设.
点在段的抛物线上,如图,
过作轴于,
则:,
(舍去)或,
点坐标为,;
(3)存在;如图,
抛物线,
,
,
,
的垂直平分线是抛物线的对称轴,
是直角三角形,与相似,
是直角三角形,
不是直径,
点是的直径的一个端点,
①当是直角,则是直径,
,
,
,
,,
,
设点,
,或(舍去),
,
,
直线的解析式为,
设点,
,或(舍去),
;
②当时,同①的方法即可得出
即:满足条件的,.
6.(2022•韶关二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,