初三九年级上册上册数学压轴题专题练习(解析版)一、压轴题1.已知P是⊙O上一点,过点P作不过圆心的弦PQ,在劣弧PQ和优弧PQ上分别有动点A、B(不与P,Q重合),连接AP、BP. 若∠APQ=∠BPQ.(1)如图1,当∠APQ=45°,AP=1,BP=22时,求⊙O的半径;(2)如图2,选接AB,交PQ于点M,点N在线段PM上(不与P、M重合),连接ON、OP,若∠NOP+2∠OPN=90°,探究直线AB与ON的位置关系,并证明.2.如图1,△ABC中,AB=AC=4,∠BAC=100,D是BC的中点.小明对图1进行了如下探究:在线段AD上任取一点E,连接EB.将线段EB绕点E逆时针旋转80°,点B的对应点是点F,连接BF,小明发现:随着点E在线段AD上位置的变化,点F的位置也在变化,点F可能在直线AD的左侧,也可能在直线AD上,还可能在直线AD的右侧.请你帮助小明继续探究,并解答下列问题:(1)如图2,当点F在直线AD上时,连接CF,猜想直线CF与直线AB的位置关系,并说明理由.(2)若点F落在直线AD的右侧,请在备用图中画出相应的图形,此时(1)中的结论是否仍然成立,为什么?(3)当点E在线段AD上运动时,直接写出AF的最小值.3.如图,在平面直角坐标系中,直线1l:162y x=-+分别与x轴、y轴交于点B、C,且与直线2l:12y x=交于点A.(1)分别求出点A 、B 、C 的坐标;(2)若D 是线段OA 上的点,且COD △的面积为12,求直线CD 的函数表达式; (3)在(2)的条件下,设P 是射线CD 上的点,在平面内里否存在点Q ,使以O 、C 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.4.问题提出(1)如图①,在ABC 中,42,6,135AB AC BAC ==∠=,求ABC 的面积.问题探究(2)如图②,半圆O 的直径10AB =,C 是半圆AB 的中点,点D 在BC 上,且2CD BD =,点P 是AB 上的动点,试求PC PD +的最小值.问题解决(3)如图③,扇形AOB 的半径为20,45AOB ∠=在AB 选点P ,在边OA 上选点E ,在边OB 上选点F ,求PE EF FP ++的长度的最小值.5.如图,等边ABC 内接于O ,P 是AB 上任一点(点P 不与点A 、B 重合),连接AP 、BP ,过点C 作CM BP 交PA 的延长线于点M .(1)求APC ∠和BPC ∠的度数;(2)求证:ACM BCP △≌△;(3)若1PA =,2PB =,求四边形PBCM 的面积;(4)在(3)的条件下,求AB 的长度.6.如图①,O 经过等边ABC 的顶点A ,C (圆心O 在ABC 内),分别与AB ,CB 的延长线交于点D ,E ,连结DE ,BF EC ⊥交AE 于点F .(1)求证:BD BE =.(2)当:3:2AF EF =,6AC =,求AE 的长.(3)当:3:2AF EF =,AC a =时,如图②,连结OF ,OB ,求OFB △的面积(用含a 的代数式表示).7.如图, AB 是⊙O 的直径,点D 、E 在⊙O 上,连接AE 、ED 、DA ,连接BD 并延长至点C ,使得DAC AED ∠=∠.(1)求证: AC 是⊙O 的切线;(2)若点E 是BC 的中点, AE 与BC 交于点F ,①求证: CA CF =;②若⊙O 的半径为3,BF =2,求AC 的长.8.如图,在Rt △AOB 中,∠AOB =90°,tan B =34,OB =8. (1)求OA 、AB 的长;(2)点Q 从点O 出发,沿着OA 方向以1个单位长度/秒的速度匀速运动,同时动点P 从点A 出发,沿着AB 方向也以1个单位长度秒的速度匀速运动,设运动时间为t 秒(0<t ≤5)以P 为圆心,PA 长为半径的⊙P 与AB 、OA 的另一个交点分别为C 、D ,连结CD ,QC .①当t 为何值时,点Q 与点D 重合?②若⊙P 与线段QC 只有一个公共点,求t 的取值范围.9.已知抛物线y =﹣14x 2+bx +c 经过点A (4,3),顶点为B ,对称轴是直线x =2.(1)求抛物线的函数表达式和顶点B 的坐标;(2)如图1,抛物线与y 轴交于点C ,连接AC ,过A 作AD ⊥x 轴于点D ,E 是线段AC 上的动点(点E 不与A ,C 两点重合);(i )若直线BE 将四边形ACOD 分成面积比为1:3的两部分,求点E 的坐标;(ii )如图2,连接DE ,作矩形DEFG ,在点E 的运动过程中,是否存在点G 落在y 轴上的同时点F 恰好落在抛物线上?若存在,求出此时AE 的长;若不存在,请说明理由.10.如图 1,抛物线21:4C y ax ax c =-+交x 轴正半轴于点()1,0,A B ,交y 轴正半轴于C ,且OB OC =.(1)求抛物线1C 的解析式;(2)在图2中,将抛物线1C 向右平移n 个单位后得到抛物线2C ,抛物线2C 与抛物线1C 在第一象限内交于一点P ,若CAP ∆的内心在CAB △内部,求n 的取值范围(3)在图3中,M 为抛物线1C 在第一象限内的一点,若MCB ∠为锐角,且3tan MCB ∠>,直接写出点M 横坐标M x 的取值范围___________11.对于线段外一点和这条线段两个端点连线所构成的角叫做这个点关于这条线段的视角.如图1,对于线段AB 及线段AB 外一点C ,我们称∠ACB 为点C 关于线段AB 的视角. 如图2,点Q 在直线l 上运动,当点Q 关于线段AB 的视角最大时,则称这个最大的“视角”为直线l 关于线段AB 的“视角”.(1)如图3,在平面直角坐标系中,A (0,4),B (2,2),点C 坐标为(﹣2,2),点C 关于线段AB 的视角为 度,x 轴关于线段AB 的视角为 度;(2)如图4,点M 是在x 轴上,坐标为(2,0),过点M 作线段EF ⊥x 轴,且EM =MF =1,当直线y =kx (k ≠0)关于线段EF 的视角为90°,求k 的值;(3)如图5,在平面直角坐标系中,P 3,2),Q 3,1),直线y =ax +b (a >0)与x 轴的夹角为60°,且关于线段PQ 的视角为45°,求这条直线的解析式.12.如图,抛物线y =﹣(x +1)(x ﹣3)与x 轴分别交于点A 、B (点A 在B 的右侧),与y 轴交于点C ,⊙P 是△ABC 的外接圆.(1)直接写出点A 、B 、C 的坐标及抛物线的对称轴;(2)求⊙P 的半径;(3)点D 在抛物线的对称轴上,且∠BDC >90°,求点D 纵坐标的取值范围;(4)E 是线段CO 上的一个动点,将线段AE 绕点A 逆时针旋转45°得线段AF ,求线段OF 的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、压轴题1.(1) ☉O 的半径是32;(2)AB ∥ON ,证明见解析. 【解析】【分析】(1) 连接AB ,根据题意可AB 为直径,再用勾股定理即可.(2) 连接OA , OB , OQ ,根据圆周角定理可得Q 2APQ,B0Q 2BPO AO ∠=∠∠=∠,从而证出OC AB ⊥,延长PO 交☉0于点R ,则有2OPN QOR ∠=∠,再根据三角形内角和定理求得OQN ∠=90︒得证.【详解】解:(1)连接AB ,在☉0中,o APQ BPQ 45∠=∠=,o APB APQ BPQ 90∴∠=∠+∠=AB ∴是☉0的直径.Rt APB ∴∆在中,22AB AP BP =+AB=3∴∴☉0的半径是32(2)AB//ON证明:连接OA , OB , OQ ,在☉0中, AQ AQ =, BQ BQ =,Q 2APQ,B0Q 2BPO AO ∴∠=∠∠=∠.又APQ BPQ ∠=∠,AOQ BOQ ∴∠=∠.在AOB ∆中,OA OB =, AOQ BOQ ∠=∠,OC AB ∴⊥,即o OCA 90∠=连接OQ ,交AB 于点C在☉0中,OP OQ =OPN OQP.∴∠=∠延长PO 交☉0于点R ,则有2OPN QOR ∠=∠o NOP 2OPN 90∴∠+∠=,又:o NOP NOQ QOR 180∠+∠+∠=,NOQ 90O ∴∠=NOQ OCA 180O ∴∠+∠= .AB//ON ∴【点睛】本题考查了圆周角定理,勾股定理、等腰三角形的性质以及三角形的内角和定理,是一道综合题,灵活运用相关知识是解题的关键.2.(1)//CF AB ,证明见解析;(2)成立,证明见解析;(3)AF 的最小值为4【解析】【分析】(1)结合题意,根据旋转的知识,得BE EF =,80BEF ∠= ,再根据三角形内角和性质,得50BFD ∠=;结合AB=AC=4,D 是BC 的中点,推导得CFD BAD ∠=∠,即可完成解题;(2)由(1)可知:EB=EF=EC ,得到B ,F ,C 三点共圆,点E 为圆心,得∠BCF=12∠BEF=40°,从而计算得ABC BCF ∠=∠,完成求解; (3)由(1)和(2)知,CF ∥AB ,因此得点F 的运动路径在CF 上;故当点E 与点A 重合时,AF 最小,从而完成求解.【详解】(1)∵将线段EB 绕点E 逆时针旋转80°,点B 的对应点是点F∴BE EF =,80BEF ∠=∴180502BEF EBF BFE -∠∠=∠== ,即50BFD ∠= ∵AB=AC=4,D 是BC 的中点∴BD DC =,AD BC ⊥∴BF CF =,ABD ACD △≌△∴FBD FCD △≌△,1005022BAC BAD CAD ∠∠=∠=== ∴50BFD CFD ∠=∠=∴50CFD BAD ∠=∠=∴//CF AB(2)如图,连接BE 、EC 、BF 、EF由(1)可知:EB=EF=EC∴B ,F ,C 三点共圆,点E 为圆心∴∠BCF=12∠BEF=40° ∵50BAD ∠=,AD BC ⊥∴9040ABC BAD ∠=-∠=∴ABC BCF∠=∠∴//CF AB,(1)中的结论仍然成立(3)由(1)和(2)知,//CF AB∴点F的运动路径在CF上如图,作AM⊥CF于点M∵8090BEF∠=<∴点E在线段AD上运动时,点B旋转不到点M的位置∴故当点E与点A重合时,AF最小此时AF1=AB=AC=4,即AF的最小值为4.【点睛】本题考查了旋转、等腰三角形及底边中线、垂直平分线、全等三角形、三角形内角和、平行线、圆心角、圆周角的知识;解题的关键是熟练掌握等腰三角形、旋转、垂直平分线、平行线、圆心角和圆周角的知识,从而完成求解.3.(1)A(6,3),B(12,0),C(0,6);(2)y=-x+6;(3)满足条件的Q点坐标为:(-3,3)或22)或(6,6).【解析】【分析】(1)根据坐标轴上点的坐标特点,可求出B,C两点坐标.两个函数解析式联立形成二元一次方程组,可以确定A点坐标.(2)根据坐标特点和已知条件,采用待定系数法,即可作答.(3)在(2)的条件下,设P是射线CD上的点,在平面内存在点Q,使以O、C、P、2为顶点的四边形是菱形,如图所示,分三种情况考虑:①当四边形OP1Q1C为菱形时,由∠COP1=90°,得到四边形OP1Q1C为正方形;②当四边形OP2CQ2为菱形时;③当四边形OQ3P3C为菱形时;分别求出Q坐标即可.【详解】解:(1)由题意得16212y xy x⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得63xy=⎧⎨=⎩∴A(6,3)在y=-162x+中,当y=0时,x=12,∴B(12,0)当x=0时,y=6,∴C(0,6).(2)∵点D在线段OA上,∴设D(x,12x) (0≤x≤6)∵S△COD=12∴12×6x=12x=4∴D(4,2),设直线CD的表达式为y=kx+b,把(10,6)与D(4,2)代入得624bk b=⎧⎨=+⎩解得16 kb=-⎧⎨=⎩直线CD的表达式为y=-x+6(3) 存在点2,使以O、C、P、Q为顶点的四边形是菱形,如图所示,分三种情况考虑:①当四边形OP1Q1C为菱形时OC==OP1,由∠COP1=90°,得到四边形OP1Q1C为正方形,此时Q1P1=OP1=OC=6,即Q:(6,6);②当四边形OP2CQ2为菱形时,OP2=CP2,由C坐标为(0,6),得到Q2纵坐标为3,把y=3代入直线OQ2解析式y=-x中,得:x=-3,此时Q2(-3,3);③当四边形0Q3P3C为菱形时,OC=CP3,则有OQ3=OC=CP3=P3Q3=6,设坐标为(x,-x+6),∵OC=CP3∴x2+x2= CP32= OC2=62解得,2P的坐标为2,2)此时Q322).综上,点Q的坐标是(-3,3)或2,2)或(6,6).【点睛】 本题是一次函数、勾股定理、特殊的平行四边形的综合应用,是一道压轴题,在考试中第一问必须作答,二三问可以根据自己的情况进行取舍.4.(1)12;(2)53;(3)202.【解析】【分析】(1)如图1中,过点B 作BD CA ⊥,交CA 延长线于点D ,通过构造直角三角形,求出BD 利用三角形面积公式求解即可.(2)如图示,作点D 关于AB 的对称点Q ,交AB 于点H ,连接CQ ,交AB 于点P ,连接PD 、OD 、OC ,过点Q 作QM CO ⊥,交CO 延长线于点M ,确定点P 的位置,利用勾股定理与矩形的性质求出CQ 的长度即为答案.(3)解图3所示,在AB 上这一点作点P 关于OA 的对称点S ,作点P 关于OB 的对称点N ,连接SN ,交OA 于点E ,交OB 于点F ,连接OS ON OP EP FP 、、、、,通过轴对称性质的转化,最终确定最小值转化为SN 的长.【详解】(1)如解图1所示,过点B 作BD CA ⊥,交CA 延长线于点D ,135BAC ∠=,180********BAD BAC ∴∠=-∠=-=,BD CA ⊥,交CA 延长线于点D ,BAD ∴为等腰直角三角形,且90BDA ∠=,BD AD ∴=,在BAD 中,,90BD AD BDA =∠=,222BD AD AB ∴+=,即222BD AB =,42AB =,2222(42)32BD AB ∴===,解得:4BD =,6AC =,11641222ABC S AC BD ∴=⋅=⨯⨯=.(2)如解图2所示,作点D 关于AB 的对称点Q ,交AB 于点H ,连接CQ ,交AB 于点P ,连接PD 、OD 、OC ,过点Q 作QM CO ⊥,交CO 延长线于点M , D 关于AB 的对称点Q ,CQ 交AB 于点P ,PD PQ ∴=,PC PD PC PQ CQ ∴+=+=,点P 为AB 上的动点,PC PD CQ ∴+≥,∴当点P 处于解图2中的位置,PC PD +取最小值,且最小值为CQ 的长度, 点C 为半圆AB 的中点,90COB ∴∠=,90BOD COD COB ∠+∠=∠=,11903033BOD COB ∴∠=∠=⨯=, 10AB =,1110522OD AB ∴==⨯=, 在Rt ODH △中,由作图知,90OHD ∠=,且30HOD BOD ∠=∠=,155,222DH OD QH DH ∴==∴==,2OH ∴===, 由作图知,四边形OMQH 为矩形,5,22OM QH MQ OH ∴====, 515522CM OM OC ∴=+=+=,CQ ∴===,PC PD ∴+的最小值为.(3)如解图3所示,在AB 上这一点作点P 关于OA 的对称点S ,作点P 关于OB 的对称点N ,连接SN ,交OA 于点E ,交OB 于点F ,连接OS ON OP EP FP 、、、、, 点P 关于OA 的对称点S ,点P 关于OB 的对称点N ,连接SN ,交OA 于点E ,交OB 于点F ,PE SE ∴=,FP FN =,SOA POA ∠=∠,,NOB POB OS OP ON ∠=∠==,.PE EF FP SE EF FN SN ∴++=++=,SOA NOB POA POB ∠+∠=∠+∠,E 为OA 上的点,F 为OB 上的点PE EF FP SN ∴++≥,∴当点E F 、处于解图3的位置时,PE EF FP ++的长度取最小值,最小值为SN 的长度,45POA POB AOB ∠+∠=∠=,45SOA NOB ∴∠+∠=,454590SON SOA AOB NOB ∴∠=∠+∠+∠=+=.扇形AOB 的半径为20,20OS ON OP ∴===,在Rt SON 中,90SON ∠=,20,90OS ON SON ==∠=PE EF FP ∴++的长度的最小值为202【点睛】本题主要考察了轴对称、勾股定理、圆、四边形等相关内容,理解题意,作出辅助线是做题的关键.5.(1)∠APC=60°,∠BPC=60°;(2)见解析;(315344)219【解析】【分析】(1)由△ABC是等边三角形,可知∠ABC=∠BAC=∠ACB=60°,由圆周角定理可知∠APC=∠ABC=60°,∠BPC=∠BAC=60°;(2)利用上题中得到的相等的角和等边三角形中相等的线段利用AAS证得两三角形全等即可;(3)根据CM∥BP说明四边形PBCM是梯形,利用上题证得的两三角形全等判定△PCM为等边三角形,进而求得PH的长,利用梯形的面积公式计算四边形的面积即可;(4)过点B作BQ⊥AP,交AP的延长线于点Q,过点A作AN⊥BC于点N,连接OB,利用勾股定理求出AB的长,在△ABC中,利用等边三角形的性质求出BN,在△BON中利用勾股定理求出OB,最后根据弧长公式求出弧AB的长.【详解】解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠BAC=∠ACB=60°,∵=BC BC,=AC AC,∴∠APC=∠ABC=60°,∠BPC=∠BAC=60°;(2)证明:∵CM∥BP,∴∠BPM+∠M=180°,∠PCM=∠BPC,∵∠BPC=∠BAC=60°,∴∠PCM=∠BPC=60°,∴∠M=180°-∠BPM=180°-(∠APC+∠BPC)=180°-120°=60°,∴∠M=∠BPC=60°,又∵A、P、B、C四点共圆,∴∠PAC+∠PBC=180°,∵∠MAC+∠PAC=180°∴∠MAC=∠PBC∵AC=BC,在△ACM和△BCP中,M BPCMAC PBCAC BC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACM≌△BCP(AAS);(3)∵CM∥BP,∴四边形PBCM为梯形,作PH⊥CM于H,∵△ACM≌△BCP,∴CM=CP,AM=BP,又∠M=60°,∴△PCM为等边三角形,∴CM=CP=PM=PA+AM=PA+PB=1+2=3,在Rt△PMH中,∠MPH=30°,∴PH=332,∴S四边形PBCM=12(PB+CM)×PH=12(2+3)×33=153;(4)过点B作BQ⊥AP,交AP的延长线于点Q,过点A作AN⊥BC于点N,连接OB,∵∠APC=∠BPC=60°,∴∠BPQ=60°,∴∠PBQ=30°,∴PQ=12PB=1, ∴在△BPQ 中,BQ=2221=3-,∴在△AQB 中,AB=()()2222=113=7AQ BQ +++,∵△ABC 为等边三角形,∴AN 经过圆心O ,∴BN=12AB=72, ∴AN=2221=AB BN -, 在△BON 中,设BO=x ,则ON=212x -, ∴222721=22x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 解得:x=21, ∵∠BOA =2∠BCA =120°,∴AB =211202213=1809ππ⨯.【点睛】本题考查了圆周角定理,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定,四边形的面积,勾股定理,弧长公式,是一道比较复杂的几何综合题,解题关键是能够掌握并灵活运用全等三角形的判定与性质等知识.6.(1)证明见解析;(2)1323 【解析】【分析】(1)根据△ABC 是等边三角形,从而可以得出∠BAC=∠C ,结合圆周角定理即可证明;(2)过点A 作AG ⊥BC 于点G ,根据△ABC 是等边三角形,可以得到BG 、AG 的值,由BF ∥AG 可得到AF BG EF EB =,求出BE ,最后利用勾股定理即可求解; (3)过点O 作OM ⊥BC 于点M ,由题(2)知AF BG EF EB =,CG=BG=1122AC a =,可以得到BM 的值,根据BF ∥AG ,可证得△EBF ∽△EGA ,列比例式求出BF ,从而表示出△OFB 的面积.【详解】(1)证明:∵△ABC 是等边三角形,∴∠BAC=∠C=60°, ∵∠DEB=∠BAC=60°,∠D=∠C=60°,∴∠DEB=∠D ,∴BD=BE ;(2)解:如图所示,过点A 作AG ⊥BC 于点G ,∵△ABC 是等边三角形,AC=6,∴BG=11322BC AC ==, ∴在Rt △ABG 中,333AG BG ==∵BF ⊥EC ,∴BF ∥AG ,∴AF BG EF EB=, ∵AF :EF=3:2, ∴BE=23BG=2, ∴EG=BE+BG=3+2=5,在Rt △AEG 中,()2222335213AE AG EG =+=+=(3)解:如图所示,过点O 作OM ⊥BC 于点M ,由题(2)知AF BG EF EB =,CG=BG=1122AC a =, ∴3=2AF BG EF EB =, ∴22113323EB BG a a ==⨯=, ∴EC=CG+BG+BE=11142233a a a a ++=, ∴EM=12EC =23a , ∴BM=EM-BE=211333a a a -=, ∵BF ∥AG ,∴△EBF ∽△EGA , ∴123=11532a BF BE AG EG a a ==+, ∵332AG BG a ==, ∴2335BF ==, ∴△OFB 的面积=21313223BF BM a a ⋅=⨯=. 【点睛】本题主要考查了圆的综合题,关键是根据等边三角形的性质,勾股定理和相似三角形的判定和性质求解.7.(1)详见解析;(2)①详见解析;②8【解析】【分析】(1)先得到90ADB ∠=︒,利用圆周角定理得到DBA DAC ∠=∠,即可证明AC 是切线;(2)①利用等弧所对的圆周角相等,得到BAE DAE ∠=∠,然后得到CFA CAF ∠=∠,即可得到结论成立;②设AC CF x ==,利用勾股定理,即可求出AC 的长度.【详解】(1)证明: ∵AB 是⊙O 的直径,∴90ADB ∠=︒,∴90DBA DAB ∠+∠=︒,∵DEA DBA ∠=∠,DAC DEA ∠=∠,∴DBA DAC ∠=∠,∴90DAC DAB ∠+∠=︒,∴90CAB ∠=︒,∴AC 是⊙O 的切线;(2)① ∵点E 是弧BD 的中点,∴BAE DAE ∠=∠,∵CFA DBA BAE ∠=∠+∠,CAF CAD DAE ∠=∠+∠,∴CFA CAF ∠=∠∴CA CF =;② 设CA CF x ==,在Rt ABC ∆中,2BC x =+,CA x =,6AB =,由勾股定理可得222(2)6x x +=+,解得:8x =,∴8AC =.【点睛】本题考查了切线的判定,等角对等边,以及勾股定理,要证直线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.8.(1)OA =6,AB =10;(2)3011;(3)0<t≤1813或3011<t≤5. 【解析】【分析】(1)在Rt △AOB 中,tan B =34,OB =8,即可求解; (2)利用△ACD ∽△ABO 、AD +OQ =OA ,即可求解;(3)分QC 与圆P 相切、QC ⊥OA 两种情况,求解即可.【详解】解:(1)在Rt △AOB 中,tan B =34,OB =8, ∴34OA OB = ,∴OA =6,则AB =10; (2)OP =AP ﹣t ,AC =2t ,∵AC 是圆直径,∴∠CDA =90°,∴CD ∥OB ,∴△ACD ∽△ABO ,∴AC AD AB AO = ,即: 2,106t AD = ∴AD =65t , 当Q 与D 重合时,AD +OQ =OA , ∴66,5t t += 30.11t ∴= (3)当QC 与圆P 相切时,∠QAC =90°,∵OQ =AP =t ,∴AQ =6﹣t ,AC =2t ,∵∠A =∠A ,∠QCA =∠ABO ,∴△AQC ∽△ABO ,∴,AQ AC AB AO = 即:62106t t -= ,18.13t ∴= ∴当18013t <≤时,圆P 与QC 只有一个交点, 当QC ⊥OA 时,D 、Q 重合,由(1)知: 30.11t =∴30511t <≤时,圆P 与线段QC 只有一个交点, 故:当圆P 与线段只有一个交点,t 的取值范围为:18013t <≤或30511t <≤. 【点睛】本题为圆的综合题,涉及到圆与直线的关系、三角形相似等知识点,(3)是本题的难点,要注意分析QC 和圆及线段的位置关系分类求解.9.(1)y =﹣14x 2+x +3,顶点B 的坐标为(2,4);(2)(i )点E 的坐标为(85,3)或(125,3);(ii )存在;当点G 落在y 轴上的同时点F 恰好落在抛物线上,此时AE 的长为43. 【解析】【分析】(1)由题意得出21441,43,124b cb⎧-⨯++=⎪⎪⎨-=⎪⎛⎫⨯-⎪ ⎪⎝⎭⎩,解得1,3,bc=⎧⎨=⎩,得出抛物线的函数表达式为:y=﹣14x2+x+3=﹣14(x﹣2)2+4,即可得出顶点B的坐标为(2,4);(2)(i)求出C(0,3),设点E的坐标为(m,3),求出直线BE的函数表达式为:y=12m--x+462mm--,则点M的坐标为(4m﹣6,0),由题意得出OC=3,AC=4,OM=4m﹣6,CE=m,则S矩形ACOD=12,S梯形ECOM=15182m-,分两种情况求出m的值即可;(ii)过点F作FN⊥AC于N,则NF∥CG,设点F的坐标为:(a,﹣14a2+a+3),则NF=3﹣(﹣14a2+a+3)=14a2﹣a,NC=﹣a,证△EFN≌△DGO(ASA),得出NE=OD=AC=4,则AE=NC=﹣a,证△ENF∽△DAE,得出NF NEAE AD=,求出a=﹣43或0,当a=0时,点E与点A重合,舍去,得出AE=NC=﹣a=43,即可得出结论.【详解】(1)∵抛物线y=﹣14x2+bx+c经过点A(4,3),对称轴是直线x=2,∴21441, 43,124b cb⎧-⨯++=⎪⎪⎨-=⎪⎛⎫⨯-⎪ ⎪⎝⎭⎩解得1,3, bc=⎧⎨=⎩∴抛物线的函数表达式为:y=﹣14x2+x+3,∵y=﹣14x2+x+3=﹣14(x﹣2)2+4,∴顶点B的坐标为(2,4);(2)(i)∵y=﹣14x2+x+3,∴x=0时,y=3,则C点的坐标为(0,3),∵A(4,3),∴AC∥OD,∵AD⊥x,∴四边形ACOD是矩形,设点E的坐标为(m,3),直线BE的函数表达式为:y=kx+n,直线BE交x轴于点M,如图1所示:则24,3, k nmk n+=⎧⎨+=⎩解得:1,246,2kmmnm-⎧=⎪⎪-⎨-⎪=⎪-⎩,∴直线BE的函数表达式为:y=12m--x+462mm--,令:y=12m--x+462mm--=0,则x=4m﹣6,∴点M的坐标为(4m﹣6,0),∵直线BE将四边形ACOD分成面积比为1:3的两部分,∴点M在线段OD上,点M不与点O重合,∵C(0,3),A(4,3),M(4m﹣6,0),E(m,3),∴OC=3,AC=4,OM=4m﹣6,CE=m,∴S矩形ACOD=OC•AC=3×4=12,S梯形ECOM=12(OM+EC)•OC=12(4m﹣6+m)×3=15182m-,分两种情况:①S ECOMS ACOD梯形矩形=14,即1518212m-=14,解得:m=85,∴点E的坐标为:(85,3);②S ECOMS ACOD梯形矩形=34,即1518212m-=34,解得:m=125,∴点E的坐标为:(125,3);综上所述,点E的坐标为:(85,3)或(125,3);(ii)存在点G落在y轴上的同时点F恰好落在抛物线上;理由如下:由题意得:满足条件的矩形DEFG在直线AC的下方,过点F作FN⊥AC于N,则NF∥CG,如图2所示:设点F的坐标为:(a,﹣14a2+a+3),则NF=3﹣(﹣14a2+a+3)=14a2﹣a,NC=﹣a,∵四边形DEFG与四边形ACOD都是矩形,∴∠DAE=∠DEF=∠N=90°,EF=DG,EF∥DG,AC∥OD,∴∠NEF=∠ODG,∠EMC=∠DGO,∵NF∥CG,∴∠EMC=∠EFN,∴∠EFN=∠DGO,在△EFN和△DGO中,∠NEF=∠ODG,EF=DG,∠EFN=∠DGO,∴△EFN≌△DGO(ASA),∴NE=OD=AC=4,∴AC﹣CE=NE﹣CE,即AE=NC=﹣a,∵∠DAE=∠DEF=∠N=90°,∴∠NEF+∠EFN=90°,∠NEF+∠DEA=90°,∴∠EFN=∠DEA,∴△ENF∽△DAE,∴NE NFAD AE=,即43=214a aa--,整理得:34a2+a=0,解得:a=﹣43或0,当a=0时,点E与点A重合,∴a=0舍去,∴AE=NC=﹣a=43,∴当点G落在y轴上的同时点F恰好落在抛物线上,此时AE的长为43.【点睛】本题是二次函数综合题目,考查了二次函数解析式的求法、二次函数的性质、一次函数解析式的求法、坐标与图形性质、矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、梯形面积公式等知识;本题综合性强,属于中考压轴题型.10.(1)()221y x =--;(2)1023n <<;(3)552M x << 【解析】【分析】(1)由题意可得对称轴方程,有二次函数对称性,由A 点坐标可求B 点坐标,代入解析式可得;(2)根据函数图像平移可得新抛物线解析式,画出图像可得交点P ,由题意可得ACB BCP ∠>∠,过点C 作//l x 轴.作PD l ⊥,可得ACO PCD ∠=∠,设()2,43P t t t -+,由13tan ACD tan PCD ∠=∠=可得关于t 的方程,解得t, 再将P 代入2C 解析式中得n 的值,根据Q,P 在第一象限内得n 的取值范围;(3) 当MCB ∠为直角时,可求直线CB 的解析式为:y=-x+3,直线CM 的解析式为:y=x+3,运用直线与曲线联立,可求CM 与抛物线的交点M 横坐标为:x=5;当MCB ∠为锐角且3tan MCB ∠=时,过点M 作MN CB ⊥于N,则3MN CN=,设M 点坐标为()2,43t t t -+,直线CB 解析式为y=-x+3,可求直线MN 解析式为:253y x t t =+-+,将直线MN 与直线CB 解析式联立可得:N 221515,32222t t t t ⎛⎫-+-+ ⎪⎝⎭, 由两点间距离公式可得2MN = 2213222t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭;2CN =2215222t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭;由3MN CN =可得:52t =,进而可得满足已知条件的点M 横坐标M x 的取值范围.【详解】解:()1对称轴为422a x a-=-= ()3,0B ∴()0,1C ∴代入 ()224321y x x x ∴=-+=-- ()()222:21C x n ---()2423x n x =-++CAP ∆的内心I 在CAB △内部,ACB BCP ∴∠>∠∴当ACB BCP ∠=∠时过C 作//l x 轴.作PD l ⊥,ACB BCP ∠=∠90,OCD ∠=45,DCB ∠=,ACO PCD ∴∠=∠13tan ACD tan PCD ∠=∠= 设()2,43P t t t -+ 13PD CD ∴= 3p y DP OC +==214333t t t ∴-++= 113t =将P 代入2C 解析式中103n ∴=又P 在第一象限内h AB ∴>2n ∴>1023n ∴<<(3) 552M x <<; 当MCB ∠为直角时,如下图所示:由(1)(2)可得:直线CB 的解析式为:y=-x+3,MCB ∠为直角,C(0,3),∴直线CM 的解析式为:y=x+3,则CM 与抛物线的交点坐标M 横坐标为:2343x x x +=-+,解得:x=5或0(舍去),所以,当MCB ∠为直角时,5M x =;当MCB ∠为锐角且3tan MCB ∠=时,如下图所示:过点M 作MN CB ⊥于N,则3MN CN=,设M 点坐标为()2,43t t t -+, MN CB ⊥,直线CB 解析式为y=-x+3,∴MN 解析式可设:y=x+b,将P ()2,43t t t -+代入解析式可得:b=253t t -+,则直线MN 解析式为:253y x t t =+-+,将直线MN 与直线CB 解析式联立可得: N 点坐标为221515,32222t t t t ⎛⎫-+-+ ⎪⎝⎭, ∴2MN =2222215154332222t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫+-+-+-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ = 2213222t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭; 2CN = 222215152222t t t t ⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ =2215222t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭; 由3MN CN=可得:2213221522t t t t --=3; 解得:52t =或0(舍去) ; ∴MCB ∠为锐角,且3tan MCB ∠>时,点M 的横坐标M x 的取值范围为:552M x <<. 【点睛】本题综合考查了二次函数的图像和性质,题目较难,熟练掌握二次函数的图像和性质,运用数形结合解决二次函数综合问题是解题的关键.11.(1)45,45;(2)k =33±;(3)y =3x +3﹣2 【解析】【分析】(1)如图3,连接AC ,则∠ABC=45°;设M 是x 轴的动点,当点M 运动到点O 时,∠AOB=45°,该视角最大,即可求解;(2)如图4,以点M 为圆心,长度1为半径作圆M ,当圆与直线y=kx 相切时,直线y=kx (k≠0)关于线段EF 的视角为90°,即∠EQF=90°,则MQ ⊥直线OE ,OQ=1,OM=2,故直线的倾斜角为30°,即可求解;(3)直线PQ 的倾斜角为45°,分别作点Q 、P 作x 轴、y 轴的平行线交于点R ,RQ=RP=1,以点R 为圆心以长度1为半径作圆R ,由(1)知,设直线与圆交于点Q′,由(1)知,当PQ′Q 为等腰三角形时,视角为45°,则QQ=2RQ=2,故点Q′(3-1,1),即可求解.【详解】(1)如图3,连接AC ,则∠ABC =45°;设M 是x 轴的动点,当点M 运动到点O 时,∠AOB =45°,该视角最大,由此可见:当△ABC 为等腰三角形时,视角最大;故答案为:45,45;(2)如图4,以点M 为圆心,长度1为半径作圆M ,当圆与直线y=kx相切时,直线y=kx(k≠0)关于线段EF的视角为90°,即∠EQF=90°,则MQ⊥直线OE,MQ=1,OM=2,故直线的倾斜角为30°,故k=33 ;(3)直线PQ的倾斜角为45°,分别作点Q、P作x轴、y轴的平行线交于点R,RQ=RP=1,以点R为圆心以长度1为半径作圆R,由(1)知,设直线与圆交于点Q′,由(1)知,当PQ′Q为等腰三角形时,视角为45°,则QQ=2RQ=2,故点Q′31,1),直线y=ax+b(a>0)与x轴的夹角为60°,则直线的表达式为:y3,将点Q′的坐标代入上式并解得:直线的表达式为:y332【点睛】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到解直角三角形、圆的基本知识等,此类新定义题目,通常按照题设的顺序求解,一般比较容易.12.(1)点B的坐标为(﹣1,0),点A的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3);抛物线的对称轴为直线x=1;(2)⊙P5;(3)1<y<2;(4)3﹣322.【解析】【分析】(1)分别代入y=0、x=0求出与之对应的x、y的值,进而可得出点A、B、C的坐标,再由二次函数的对称性可找出抛物线的对称轴;(2)连接CP、BP,在Rt△BOC中利用勾股定理可求出BC的长,由等腰直角三角形的性质及圆周角定理可得出∠BPC=90°,再利用等腰直角三角形的性质可求出BP的值即可;(3)设点D的坐标为(1,y),当∠BDC=90°时,利用勾股定理可求出y值,进而可得出:当1<y<2时,∠BDC>90°;(4)将△ACO绕点A逆时针方向旋转45°,点C落在点C′处,点O落在点O′处,根据旋转的性质可找出点C′的坐标及∠AC′O′=45°,进而可找出线段C′O′所在直线的解析式,由点E在CO上可得出点F在C′O′上,过点O作OF⊥C′O′于点F,则△OC′F 为等腰直角三角形,此时线段OF取最小值,利用等腰直角三角形的性质即可求出此时OF的长即可.【详解】(1)当y=0时,﹣(x+1)(x﹣3)=0,解得:x1=﹣1,x2=3,∴点B的坐标为(﹣1,0),点A的坐标为(3,0);当x=0时,y=﹣(0+1)×(0﹣3)=3,∴点C的坐标为(0,3);∵抛物线与x轴交于点(﹣1,0)、(3,0),∴抛物线的对称轴为直线x=1;(2)连接CP、BP,如图1所示,在Rt△BOC中,BC=∵∠AOC=90°,OA=OC=3,∴∠OAC=∠OCA=45°,∴∠BPC=2∠OAC=90°,∴CP=BP∴⊙P(3)设点D的坐标为(1,y),当∠BDC=90°时,BD2+CD2=BC2,∴[(﹣1﹣1)2+(0﹣y)2]+[(0﹣1)2+(3﹣y)2]=10,整理,得:y2﹣3y+2=0,解得:y1=1,y2=2,∴当1<y<2时,∠BDC>90°;(4)将△ACO绕点A逆时针方向旋转45°,点C落在点C′处,点O落在点O′处,如图2所示.∵AC=ACO=45°,∴点C′的坐标为(3﹣,0),∠AC′O′=45°,∴线段C′O′所在直线的解析式为y=﹣x+3﹣∵点E在线段CO上,∴点F在线段C′O′上.过点O作OF⊥C′O′于点F,则△OC′F为等腰直角三角形,此时线段OF取最小值,∵△OC′F为等腰直角三角形,∴OF OC′3)=3.【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、圆周角定理、勾股定理、旋转以及等腰直角三角形,解题的关键是:(1)利用二次函数图象上点的坐标特征求出点A 、B 、C 的坐标;(2)利用圆周角定理找出∠BPC =90°;(3)利用极限值法求出点D 纵坐标;(4)利用点到直线之间垂直线段最短确定点F 的位置.。