2025年初中数学二次函数与几何综合专题(含答案)

资源下载
  1. 二一教育资源

2025年初中数学二次函数与几何综合专题(含答案)

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2025年初中数学二次函数与几何综合专题
一.二次函数面积最值和平行四边形存在问题
1.如图,抛物线y=ax2+x+c经过坐标轴上A,B(0,4),C(4,0)三点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)E是直线BC上方抛物线上一动点,连接BE、CE,求△BCE面积的最大值及此时点E的坐标;
(3)Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得四边形PQBC是平行四边形?若存在,求出满足条件的点P,Q的坐标;若不存在,说明理由.
2.如图,直线与y轴、x轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴的另一个交点为A(﹣1,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P为该二次函数的图象在第一象限上一点,当△BCP的面积最大时,求P点的坐标;
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中找一点Q,当B、C、P、Q为顶点所构成的四边形是平行四边形时,直接写出Q的坐标.
3.如图,抛物线y=x2+bx+c经过B(3,0)、C(0,﹣3)两点,与x轴的另一个交点为A,顶点为D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点E为该抛物线上一动点(与点B、C不重合),当点E在直线BC的下方运动时,求△CBE的面积的最大值及此时点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,点M是抛物线的对称轴上的动点,在该抛物线上是否存在点P,使以C、E、P、M为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
4.综合与探究
如图,二次函数y=ax2+bx﹣3的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式.
(2)点P是直线AC下方的抛物线上一动点,连接AP,PC,BC,当四边形APCB的面积最大时,求点P的坐标.
(3)点M是抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使得以A,C,M,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
5.抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B两点,与y轴交于点C(0,﹣2),点P是第四象限内抛物线上的一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,连接PB、BC、PC,设△PBC的面积为S,求S的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)如图2,当△PBC的面积最大时,过P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.点F(1,0),连接CF并延长交直线PD于点M,点N是x轴上方抛物线上的一点,x轴上是否存在一点Q,使得以F,M,N,Q为顶点的四边形是平行四边形.若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
二.二次函数直角三角形存在问题
6.如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=﹣x﹣1相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,抛物线与x轴的另一个交点是点C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点P是抛物线上的一个动点(不与A,B重合),过点P作PD⊥x轴于点D,交直线AB于点E,连接BC,EC,是否存在点P,使△BEC为直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;否则,请说明理由.
7.如图1,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C,P是抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的函数表达式.
(2)当点P的坐标为时,求△PAC的面积.
(3)如图2,连接BC,当△PBC是以BC为直角边的直角三角形时,求点P的坐标.
8.如图1,抛物线交x轴于A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点M为抛物线对称轴上的一个动点.
①如图2,当点M是抛物线的顶点时,连接AM、CM、BC,求四边形ABCM的面积;
②如图3,是否存在点M,使△BCM为直角三角形,若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴相交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P为抛物线上的一个动点,且在直线BC的上方,试求△PBC面积的最大值;
(3)点E是线段BC上异于B,C的动点,过点E的直线EN⊥x轴于点N,交抛物线于点M.当△ECM为直角三角形时,请直接写出点M的坐标.
10.综合运用
如图,已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第一象限内抛物线上的一个动点(与点C,B不重合),过点D作DF⊥x轴于点F,交直线BC于点E,连接BD.
①连接CD,当△CDB的面积为10时,求点F的横坐标;
②直线BC能否把△BDF分成面积之比为2:3的两部分?若能,请求出点D的坐标;若不能,请说明理由.
(3)若M为抛物线对称轴上一动点,使得△MBC为直角三角形,请直接写出点M的坐标.
三.二次函数与轴对称最值结合问题
11.如图,抛物线y=ax2﹣4ax+3(a≠0)的图象交直线于A(m,0),B两点,与x轴的另一个交点为C,与y轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接AD,BD,求△ADB的面积;
(3)抛物线的对称轴上是否存在一动点E,使EA+ED的值最小,若不存在,请说明理由;若存在,请求出点E的坐标.
12.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与y轴交于点C(0,﹣3),与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0).
(1)求此二次函数的表达式.
(2)已知P为抛物线对称轴上一动点,求△APC周长的最小值.
(3)已知Q为抛物线上一点,当点Q运动到直线BC下方时,求△BCQ面积的最大值.
13.如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2﹣4x+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3).
(1)求此抛物线的表达式.
(2)如图2,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得四边形PAOC的周长最小?若存在,求出四边形PAOC周长的最小值及点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)将抛物线y=ax2﹣4x+c在x轴以下的部分沿x轴翻折,其余部分不变,得到新图象,如图3,若直线y=kx+(k>0)与此新图象有且仅有三个交点.求当1≤x≤3时,代数式kx+﹣4x+c的最大值.
14.如图,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)交x轴于点A,B(4,0)两点,交y轴于点C,连接AC,BC,点,0)是线段AB的中点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是线段CB上方抛物线上的一个动点,过点P作PF∥y轴交BC于点F,点M,N是y轴上的动点,且MN=1,连接MP,ND,DP,当PF取得最大值时,求四边形PMND周长的最小值;
(3)将该抛物线沿射线AC方向平移,使平移后的新抛物线y′经过点C,过点C作直线l∥x轴,点G是线段CB上一动点(点G不与点C重合),点H是新抛物线上一动点,连接GH交直线l于点M.当∠BGH=3∠ABC且M为线段GH的三等分点时,请直接写出所有符合条件的点H的横坐标,并写出求解点H横坐标的其中一种情况的过程.
15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+b的图象与一次函数y=﹣x+1的图象交于A,B两点,已知B(6,﹣5).
(1)求抛物线的表达式;
(2)点C是直线AB上方抛物线上的一动点,连接AC,BC.点M,N是y轴上的两动点(M在N上方),且满足MN=3,连接CM,BN,当△ABC的面积取得最大值时,求CM+MN+BN的最小值;
(3)当(2)中CM+MN+BN取得最小值时,若Q是抛物线对称轴上位于直线MC上方的一动点,是否存在以C、M、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
四.二次函数角度关系存在问题
16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c交x轴,y轴分别交A,B,C三点.其中A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,连接BC,在线段BC上取点D、E,且D的横坐标比E的横坐标小1;过点D、E分别作y轴的平行线,交抛物线于P、Q两点.求PD+QE的最大值及此时点P的坐标;
(3)连接AC,若M是抛物线上一点,且∠MCB+∠ACO=45°,请直接写出所有符合条件的点M的坐标,并写出求解点M的坐标的其中一种情况的过程.
17.如图1,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,﹣3),顶点为F,对称轴交x轴于点E(﹣1,0).
(1)求b的值;
(2)连接BC,P为二次函数图象上的一点,若∠PFE=∠BCO,求点P的坐标;
(3)如图2,连接AC,过点A作AC的垂线交二次函数图象于点M,连接MC,设直线MC的函数表达式为y=kx+w.
①直接写出k的值;
②如图2,点P,Q均为二次函数图象上的一点(点P在第一象限的图象上),若∠PAB=∠QAB,直线PQ是否平行于MC?请说明理由.
18.已知抛物线y=x2﹣4x+c,与x轴交于点A和点B(A在B的左侧),与y轴交于点C,且OC=3OA,抛物线的顶点为P.
(1)直接写出这条抛物线的解析式     和顶点P的坐标     ;
(2)若点M在此抛物线上,MF⊥x轴于点F,MF与直线PQ相交于点E,设点M的横坐标为t(t>3),且ME:EF=2:1,求点M的坐标;
(3)在(2)的基础上,在直线AM上是否存在一点N,使直线PN与直线AM的夹角等于∠AMP的2倍.若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣(x﹣h)2+k与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,5),抛物线的对称轴为直线x=2.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M在第一象限且为对称轴右侧抛物线上一动点,过点M作MN∥y轴交BC于点N,点D,E为抛物线对称轴上的动点(点E在点D的下方),且DE=2,连接DN,AE.当MN=4时,求点N的坐标及|AE﹣DN|的最大值;
(3)在(2)的条件下,将点M沿射线BC方向平移,点P为点M的对应点,点Q为抛物线对称轴上的一动点.若∠QBA=∠PMO﹣45°,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标,并写出求解点Q的坐标的其中一种情况的过程.
20.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,﹣3).
(1)求抛物线解析式;
(2)点G是(1)中抛物线对称轴上的动点,点F是x轴上的动点,点M是(1)中抛物线上的一动点且位于直线AC上方.当△ACM面积最大时,求的最小值.
(3)将(1)中抛物线沿射线AC平移个单位长度得到新的抛物线y′,点K为新抛物线上一点,使得∠KAC+∠AEO=45°.请直接写出所有满足条件的点K的横坐标.
五.二次函数等腰直角形存在问题
21.如图,抛物线L:y=ax2+2ax+c(a≠0)与x轴交于点B(﹣3,0)和点D,与y轴交于点C(0,1),顶点为A.
(1)求抛物线L的解析式和顶点A的坐标;
(2)将抛物线L上下平移,请问在平移后的抛物线L′上是否存在点E,使得△BCE是以CB为腰,点B为直角顶点的等腰直角三角形,若存在请求出平移的方式.
22.【综合探究】
如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,作直线BC,其中点A(﹣1,0),点C(0,﹣4).若点P在线段BC上运动(点P不与点B,C重合),过点P作x轴的垂线,交抛物线于点E,交x轴于点F.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若,求此时点P的坐标;
(3)是否存在点P使得△CPE为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
23.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣6),连接BC.若点P在线段BC上运动(点P不与点BC重合),过点P作x轴的垂线,交抛物线于点E,交x轴于点F.设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)若PF=3PE,求m的值.
(3)在点P的运动过程中,是否存在m使得△CPE为等腰直角三角形?若存在,请直接写出m的值;若不存在请说明理由.
24.如图,在等腰三角形ABC中,∠BAC=90°,点A在x轴上,点B在y轴上,点C(3,1),抛物线的图象经过点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)把△ABC沿x轴正方向平移,当点B落在抛物线上时,求△ABC扫过区域的面积;
(3)在抛物线上是否存在异于点C的点P,使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形?如果存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
25.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OB=4,OC=8.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)D为CO的中点,动点G从点D出发,先到达x轴上的点E,再到达抛物线对称轴上的点F,最后返回到点C.要使动点G走过的路程最短,请找出点E,F的位置,写出坐标,并求出最短路程.
(3)Q是抛物线上位于x轴上方的一点,点R在x轴上,是否存在以Q为直角顶点的等腰直角三角形CQR?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
六.二次函数等腰三角形存在问题
26.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点B,A(﹣3,0),与y轴交于点C(0,3).
(1)求直线AC和抛物线的解析式.
(2)若M是抛物线对称轴上的一点,是否存在点M,使得以M,A,C三点为顶点的三角形是以AM为腰的等腰三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
27.如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴的负半轴交于点B,与x轴的另一个交点为C,且△AOB的面积为6.
(1)求b,c;
(2)若点M为二次函数y=﹣x2+bx+c的图象第二象限内一点,求四边形AMBC的面积S的最大值;
(3)如果点P在x轴上,且△ABP是等腰三角形,直接写出点P的坐标.
28.【问题背景】
如图1,已知抛物线经过三点.
【知识技能】
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在平面直角坐标平面内,求点P的坐标,使以P,A,C,B为顶点的四边形是平行四边形;
【深入探究】
(3)如图2,Q为对称轴左侧抛物线上一动点,点D(4,0),直线DQ分别与y轴、直线AC交于E,F两点,当△CEF为等腰三角形时,直接写出CE的长.
29.综合与探究
如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求A,B,C三点的坐标;
(2)点P是抛物线上的一个动点,过P作PE⊥x轴于点E,PE交直线BC于点D,设点P的横坐标为m.
①如图2,若点P在第一象限内抛物线上运动,连接AP,交直线BC于点F,记△ADF的面积为S1,△CFP的面积为S2,求S1﹣S2的最大值.
②抛物线的对称轴交直线BC于点Q,连接PQ,是否存在点P使△PQD是以点P为顶角顶点的等腰三角形,若存在,请直接写出m的值,若不存在,请说明理由.
30.如图1,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,﹣2),连接AC,BC.点M是该抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)如图1,若点M在第一象限,点N在MA的延长线上,当∠NAC﹣∠ABC=45°时,求点M的坐标;
(3)如图2,若点M在第四象限,直线AM与BC交于点D,过点M作ME⊥x轴交BC于点E,当△DEM是等腰三角形时,求线段EM的长.
七.二次函数与特殊平行四边形存在问题
31.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,顶点为点D,且A(﹣1,0).
(1)判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)设点P(m,n)是抛物线在第四象限部分上的点,设四边形ACPB的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求使S最大时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点N是坐标平面内一点,抛物线的对称轴上是否存在点M,使得以P、C、M、N为顶点的四边形是菱形,若存在,直接写出点M的坐标.
32.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接AC,BC,直线BC上方的抛物线上是否存在点Q,使∠CBQ+∠ACO=45°,若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图3,连接AC,将△OAC绕着点O顺时针旋转,记旋转过程中的△OAC为△OA′C′,点A的对应点为点A′,点C的对应点为点C′.当点A′刚好落在线段AC上时,将△OA′C′沿着直线BC平移,在平移过程中,直线OC′与抛物线对称轴交于点E,与x轴交于点F,设点R是平面内任意一点,是否存在点R,使得以B、E、F、R为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点R的坐标;若不存在,请说明理由.
33.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣3,﹣4),与y轴交于点B(0,﹣1).
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P为直线AB下方抛物线上的任意一点,连接PA,PB,求△PAB面积的最大值;
(3)将该抛物线向右平移2个单位长度得到抛物线,平移后的抛物线与原抛物线相交于点C.
①求点C的坐标;
②已知点D为原抛物线对称轴上的一点,是否存在点E,使以点B,C,D,E为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
34.如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣3,0)和B(1,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)P是抛物线上,位于直线AC上方的一个动点,过点P作PD⊥AC于点D,求P坐标为何值时PD最大,并求出最大值;
(3)如图②,将原抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线y',y'与原抛物线相交于点M,点N为原抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点H,使以点A,M,N,H为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点H的坐标;若不存在,请说明理由.
35.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D和点C关于抛物线的对称轴对称.
(1)求直线AD和抛物线的表达式;
(2)如图,直线AD上方的抛物线上有一点F,过点F作FG⊥AD于点G,求线段FG的最大值;
(3)点M是抛物线的顶点,点P是y轴上一点,点Q是坐标平面内一点,以A,M,P,Q为顶点的四边形是以AM为边的矩形,求点Q的坐标.
36.如图1,若二次函数y=ax2﹣2x+c(a≠0)的图象与x轴交于点A和点B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接BC,点P为直线BC下方抛物线上的动点,求△PBC面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图3,将抛物线y=ax2﹣2x+c(a≠0)先向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度得到新的抛物线y′,在y′的对称轴上有一点D,坐标平面内有一点E,使得以点B,C,D,E为顶点的四边形是矩形,求点E的坐标.
37.如图,在平面直角坐标系中,点A(0,2),C(﹣1,0),以AC为直角边,在第二象限作等腰直角三角形ABC,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B.
(1)求抛物线的解析式.
(2)设抛物线的顶点为D,连接BD,CD,求△BDC的面积.
(3)在抛物线上是否还存在两点G,H,使四边形ACGH为正方形?若存在,请求出点G,H的坐标;若不存在,请说明理由.
38.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A(3,0)、B(1,0),与y轴交于点C,且OA=OC.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)如图①,在直线AC上方的抛物线上存在一点M,使得S△AMC=6,求出M的坐标;
(3)若点P是该抛物线上位于直线AC下方的一动点,从点C沿抛物线向点A运动(点P与A不重合),点D在抛物线对称轴上,点Q是平面内任意一点,当B,P,D,Q四点构成的四边形为正方形时,请直接写出Q点的坐标.
八.二次函数与相似存在问题
39.已知,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上,存在一点P,使PA+PC的值最小,求点P的坐标;
(3)若点M在抛物线上,MN⊥x轴于N点,且△MNB与△AOC相似,直接写出点M的坐标.
40.如图,抛物线与x轴交于点A,B(3,0)(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,4).点D是抛物线中BC上方的一点,点E在线段BC上,直线DE交x轴于点F.
(1)求点A的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;
(2)若点F与点O重合,当时,求点D的坐标;
(3)连接AC,当△BEF与△ABC相似,且相似比为1:2时,请直接写出直线DE的函数表达式.
41.如图,抛物线y=a(x﹣2)(x+4)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,4).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)直线y=kx+1与y轴交于点D,与x轴交于点N,与抛物线交于E、F两点(点E在点F的左侧),连接BD,,求△BDF的面积;
(3)在(2)的条件下,P为抛物线对称轴右侧上的一动点,过点P作AP⊥PQ交x轴于点Q,过点B作BM⊥EF 于M,试问:是否存在点P,使以点A,P,Q为顶点的三角形与△BNM相似,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
42.如图13,已知二次函数与x轴交于点A(﹣1,0)、B(4,0),与y轴交于点C,点P是第一象限内抛物线上的动点,连结OP交BC于点D,连结AC.
(1)①求抛物线的函数解析式;
②求证:AC⊥BC.
(2)当的比值最大时,求△PCO的面积;
(3)是否存在这样的点P,使得△PCD∽△OBD,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
43.如图,已知抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点M是抛物线上一动点(不与点B重合),过点M作MN⊥x轴于点N,交直线BC于点P.
(1)求线段AB的长;
(2)若PM=2PN,求点M的坐标;
(3)若点M在直线BC下方的抛物线上运动,是否存在点M,使以点M,P,C为顶点的三角形与△BPN相似?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
九.二次函数与三角函数问题
44.抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(1,0),B(4,0),与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)取线段OC的中点D,在抛物线上是否存在点Q,使得?若存在,求出点Q的横坐标;若不存在,请说明理由.
45.如图,在平面直角坐标系中,点A的横坐标为﹣1,点B为x轴上一点,抛物线L经过A,B,O三点,点D(1,﹣1)为抛物线L的顶点,C为第一象限内一动点.过点A作AE⊥x轴,垂足为点E.已知点C到定点的距离与到定直线的距离相等.
(1)求抛物线的解析式与点A,点B的坐标;
(2)求证:抛物线L必经过点C;
(3)连接AB、AC,当时,求点C的坐标.
46.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与y轴交于点A,与x轴的一个交点为B,点是抛物线上的一点.
(1)求m的值;
(2)CD⊥x轴于点D,AD与BC交于点E,求的值;
(3)在(2)的条件下,在x轴上找一点P,使,求点P的坐标.
47.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C(0,3).
(1)请求出抛物线解析式.
(2)如图1,过点A作AE∥BC交抛物线于点E,连接BE,点P是x轴上点B右侧一动点,若△PBC与△ABE相似,求点P的坐标.
(3)如图2,已知点M(0,1),Q是抛物线上一动点,是否存在点Q使得,若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
48.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+8与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线AC的解析式为.
(1)如图1,求a的值;
(2)如图2,点P为第四象限抛物线上一点,连接PC交x轴于点D,连接PA,设点P横坐标为t,△PAC的面积为S,求S与t的函数解析式;
(3)如图3,在(2)的条件下,点E为第二象限内一点,且∠EOA=∠OCD,连接EA、EP,若CD=2AE,,求tan∠EPC的值.
十.二次函数胡不归最值问题
49.如图1,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3).
(1)求该抛物线所对应的函数关系式;
(2)已知点M是抛物线的顶点,点E是线段BC上的一个动点(与点B、C不重合),过点E作ED⊥x轴于点D,交抛物线于点F.
①求四边形ABMC的面积;
②求△CEF的边CE上的高的最大值;
③如图2,在②的条件下,在x轴上是否存在点G,使得的值最小?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
50.如图,抛物线y=x2﹣2mx+3m与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点D为该抛物线上的一点、且在第二象限内,连接AC,若∠DAB=∠ACO,求点D的坐标;
(3)若点E为线段OC上一动点,试求的最小值.
51.已知:在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)点P为抛物线上位于直线BC下方的一动点,当△PBC面积最大时,求点P的坐标;
(3)若点Q为线段OC上的一动点,问:是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
52.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C,抛物线的对称轴是直线x=.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是直线BC下方对称轴右侧抛物线上一动点,过点P作PD∥x轴交抛物线于点D,作PE⊥BC于点E,求PD+PE的最大值及此时点P的坐标.
53.如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将此抛物线在x轴下方的图象沿x轴向上翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象L,若将直线BC向上平移t个单位长度,使得平移后的直线与图象L有两个公共点,请直接写出t的取值范围.
(3)如图②点P是直线BC下方对称轴右侧抛物线上一动点,过点P作PD∥x轴交抛物线于点D,作PE⊥BC于点E,直接写出的最大值及此时点P的坐标.
十一.二次函数综合问题
54.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a交x轴于A,B两点,交y轴正半轴于点C,且OB=OC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点D在y轴上,点E在第一象限的抛物线上,若AC∥DE且AC=DE,求点D的坐标;
(3)如图2,已知动点P在抛物线上,M为OP的中点,作MN∥y轴交抛物线于点N.设点P的横坐标为t,线段MN的长为d.①直接写出d关于t的函数解析式;②当时,试探究t的取值范围.
55.已知,抛物线y=ax2﹣2a2x﹣3a(a≠0),与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧)与y轴交于点C,顶点为点D.
(1)抛物线的对称轴为     (用含有a的式子表示);
(2)若当﹣1<x<2时,函数值y随着x的增大而减小,求a的取值范围;
(3)如图1,当a=1时,点E(m,n)为第四象限的抛物线上一点,过点E作EF∥x轴与抛物线另外一个交点为点F.
①连接BC,过点E作EH∥y轴,交BC于点H,以EF,EH为邻边构造矩形EFGH,当矩形EFGH的周长为时,求m的值;
②以EF所在直线为对称轴将抛物线位于EF下方的部分翻折,若翻折后所得部分与x轴有交点,且交点都位于x轴正半轴,请直接写出n的取值范围.
56.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4)三点,抛物线的对称轴l与x轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M是抛物线上一动点,其横坐标m满足,连接AM,交BC于点E,交直线l于点F,连接BM并延长交直线l于点G.
①求的最大值;
②求证:DG+DF为定值.
57.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)过A(6,0),B(0,2),D(4,2)三点,且与x轴交于另一点F.
(1)求抛物线的对称轴方程;
(2)如图1,点C为抛物线对称轴与x轴的交点,连接BC,直线BC交抛物线于另一点H,P为直线BC下方抛物线上的点,连接DH、HP,若∠DHB=∠BHP,求P点坐标;
(3)如图2,点M为第一象限内抛物线上一点,过点M的直线y=mx+n(n>0)与抛物线交于第四象限内一点N,连接FM、FN,分别交y轴于点D、E,且|OD| |OE|=4,求证:直线MN恒经过一定点,并求出定点坐标.
58.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴正半轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),且OB=2OC=4OA.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E为直线BC上方抛物线上一动点,过点E作EF⊥BC于点F,设点E的横坐标为t.
①用含ι的代数式表示线段EF的长;
②连接AC,EC,BE,求四边形ECAB面积的最大值,并直接写出此时EF的长;
(3)设点P的坐标为(n﹣3,n﹣3),点Q的坐标为(n+3,n﹣3),连接PQ,当抛物线y=ax2+bx+c和线段PQ只有一个公共点时,求n的取值范围.
参考答案与试题解析
1.如图,抛物线y=ax2+x+c经过坐标轴上A,B(0,4),C(4,0)三点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)E是直线BC上方抛物线上一动点,连接BE、CE,求△BCE面积的最大值及此时点E的坐标;
(3)Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得四边形PQBC是平行四边形?若存在,求出满足条件的点P,Q的坐标;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+c经过坐标轴上A,B(0,4),C(4,0)三点,
∴将B(0,4),C(4,0)代入y=ax2+x+c得,
解得,
∴抛物线的函数解析式为;
(2)解:设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
将B(0,4),C(4,0)代入y=kx+b得,
解得,
∴直线BC的函数解析式为y=﹣x+4,
过点E作EG∥y轴交BC于点G,如图所示:
设,则G(t,﹣t+4),
∴,
∴,
∴当t=2时,△BCE的面积有最大值4,此时E(2,4);
(3)解:存在点P,使得四边形PQBC是平行四边形.
∵,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
由题知,B(0,4),C(4,0),
设,
当四边形PQBC是平行四边形时,PB,CQ为平行四边形的对角线,
则,
解得,
∴.
2.如图,直线与y轴、x轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴的另一个交点为A(﹣1,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P为该二次函数的图象在第一象限上一点,当△BCP的面积最大时,求P点的坐标;
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中找一点Q,当B、C、P、Q为顶点所构成的四边形是平行四边形时,直接写出Q的坐标.
【解答】解:(1)在y=﹣x+2中,令x=0,得y=2,
∴B(0,2),
令y=0,得﹣x+2=0,
解得:x=4,
∴C(4,0),
∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(0,2),C(4,0),
∴,
解得:,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+x+2;
(2)如图,过点P作PE∥y轴交BC于点E,
设P(t,﹣+t+2),则E(t,﹣t+2),
∴PE=﹣+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t,
∴S△BCP=PE OC=×(﹣+2t)×4=﹣(t﹣2)2+4,
∵﹣1<0,
∴当t=2时,S△BCP有最大值,最大值为4,此时,点P的坐标为(2,3);
(3)设Q(m,n),又B(0,2),C(4,0),P(2,3),
当BC、PQ为对角线时,BC与PQ的中点重合,
则,
解得:,
∴Q(2,﹣1);
当BP、CQ为对角线时,BP与CQ的中点重合,则,
解得:,
∴Q(﹣2,5);
当BQ、CP为对角线时,BQ与CP的中点重合,则,
解得:,
∴Q(6,1);
综上所述,Q的坐标为(2,﹣1)或(﹣2,5)或(6,1).
3.如图,抛物线y=x2+bx+c经过B(3,0)、C(0,﹣3)两点,与x轴的另一个交点为A,顶点为D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点E为该抛物线上一动点(与点B、C不重合),当点E在直线BC的下方运动时,求△CBE的面积的最大值及此时点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,点M是抛物线的对称轴上的动点,在该抛物线上是否存在点P,使以C、E、P、M为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线y=x2+bx+c经过B(3,0)、C(0,﹣3)两点,将B、C两点的坐标分别代入得:

解得:,
∴该抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)过点E作y轴的平行线交BC于点N,如图1,
设直线BC的解析式为y=kx+b,将点B、C的坐标代入得:

解得:,
∴直线BC的表达式为y=x﹣3,
设点E(x,x2﹣2x﹣3),则点N(x,x﹣3),
则NE=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+3x,
∴==,
∵,且0<x<3,
∴当时,△CBE面积有最大值,最大值为,
当时,,
∴此时点E的坐标为;
(3)在该抛物线上存在点P,使以C、E、P、M为顶点的四边形为平行四边形;理由如下:
如图,C(0,﹣3)、E,设P(x,x2﹣2x﹣3),M(1,m),
a.当四边形CEPM为平行四边形时,如图2,
则CE∥PM,CE=PM,
xC+xP=xE+xM,
即,
解得,
当时,,
所以;
b.当四边形CEMP为平行四边形时,如图3,
则CE∥MP,CE=MP,
则xC+xM=xE+xP,
即,

当时,,
所以;
c.当四边形CPEM为平行四边形时,如图4,
则CP∥EM,CP=EM,
xC+xE=xP+xM,
即,
解得,
当时,,
所以,
综上所述,所有符合条件的点P的坐标为或或.
4.综合与探究
如图,二次函数y=ax2+bx﹣3的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式.
(2)点P是直线AC下方的抛物线上一动点,连接AP,PC,BC,当四边形APCB的面积最大时,求点P的坐标.
(3)点M是抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使得以A,C,M,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)二次函数y=ax2+bx﹣3的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,将点A,点B的坐标分别代入得:

解得:,
∴该抛物线的表达式为y=x2+2x﹣3;
(2)二次函数y=x2+2x﹣3与y轴交于点C,
当x=0时,得:y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
设直线AC的表达式为y=kx﹣3,将点A的坐标代入得:
﹣3k﹣3=0,
解得:k=﹣1,
∴直线AC的表达式为y=﹣x﹣3,
如图1,过点P作PD⊥x轴于点D,交AC于点G.
设P(t,t2+2t﹣3)(﹣3<t<0),则G(t,﹣t﹣3),
∴PG=﹣t﹣3﹣(t2+2t﹣3)=﹣t2﹣3t.
∵A(﹣3,0),B(1,0),C(0,﹣3),
∴AB=1﹣(﹣3)=4,AO=3,OC=3,




=,
∵﹣3<t<0,,
∴当时,S四边形APCB取最大值,最大值为,
此时点P的坐标为;
(3)在x轴上存在点Q,使得以A,C,M,Q为顶点的四边形是平行四边形;点Q的坐标为(﹣5,0)或或或(﹣1,0).理由如下:
设M(m,m2+2m﹣3),Q(q,0).
A(﹣3,0),C(0,﹣3).
如图2,①当AM为平行四边形的对角线时,
由中点坐标公式,得:,
解得:(不合题意,舍去)或,
∴M1(﹣2,﹣3),Q1(﹣5,0);
②当AQ为平行四边形的对角线时,
由中点坐标公式,得:,
解得:或,
∴,或,

③当AC为平行四边形的对角线时,
由中点坐标公式,得:,
解得:(不合题意,舍去)或,
∴M4(﹣2,﹣3),Q4(﹣1,0).
综上所述,在x轴上存在点Q,使得以A,C,M,Q为顶点的四边形是平行四边形;点Q的坐标为(﹣5,0)或或或(﹣1,0).
5.抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B两点,与y轴交于点C(0,﹣2),点P是第四象限内抛物线上的一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,连接PB、BC、PC,设△PBC的面积为S,求S的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)如图2,当△PBC的面积最大时,过P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.点F(1,0),连接CF并延长交直线PD于点M,点N是x轴上方抛物线上的一点,x轴上是否存在一点Q,使得以F,M,N,Q为顶点的四边形是平行四边形.若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B两点,与y轴交于点C(0,﹣2),将点A,点C的坐标代入得:

解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)∵抛物线y=与x轴交于A(﹣1,0),B两点,
当y=0时得:=0,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,将点B,点C的坐标代入得:

解得:,
∴直线BC的解析式为,
如图1:过P作PG∥y轴交BC于点G,
设P(p,)(0<p<4),则G(p,p﹣2),
∴PG==,
∴△PBC的面积为:S=×(4﹣0)=﹣p2+4p=﹣(p﹣2)2+4,
∴当p=2时,△PBC的面积最大为4,此时点P的坐标为(2,﹣3);
(3)x轴上存在一点Q,使得以F,M,N,Q为顶点的四边形是平行四边形;点Q的坐标为或或或.理由如下:
∵C(0,﹣2),F(1,0),
∴设直线CF的解析式为y=mx+n,将点C,点F的坐标代入得:

解得:,
∴直线CF的解析式为y=2x﹣2,
∵当△PBC的面积最大时,过P 作PD⊥x轴于点D,连接 CF并延长交直线PD于点M,
∴M的横坐标为2,则纵坐标为2×2﹣2=2,即M(2,2),
设,Q(q,0),
如图2:当MF为平行四边形的边时,由平行四边形的性质可得:

解得:或,
∴或;
如图2:当MF为平行四边形的对角线时,由平行四边形的性质可得:

解得:或,
∴或,
综上所相宜,x轴上存在一点Q,使得以F,M,N,Q为顶点的四边形是平行四边形;点Q的坐标为或或或.
6.如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=﹣x﹣1相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,抛物线与x轴的另一个交点是点C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点P是抛物线上的一个动点(不与A,B重合),过点P作PD⊥x轴于点D,交直线AB于点E,连接BC,EC,是否存在点P,使△BEC为直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;否则,请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线y=x2+bx+c与直线y=﹣x﹣1相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,将点B的坐标代入y=﹣x﹣1得:
m=﹣4﹣1=﹣5,
∴B(4,﹣5),
将点A,点B的坐标分别代入y=x2+bx+c得:

解得:,
∴抛物线的解析式是y=x2﹣4x﹣5;
(2)存在点P,使△BEC为直角三角形;点P的坐标为(2,﹣9)或.理由如下:
抛物线y=x2﹣4x﹣5与x轴的另一个交点是点C,
当y=0时,得:x2﹣4x﹣5=0,
解得x1=﹣1,x2=5,
∴C(5,0),
设点D(m,0),则P(m,m2﹣4m﹣5),E(m,﹣m﹣1),
∴BE2=(4﹣m)2+(m﹣4)2=2m2﹣16m+32,CE2=(5﹣m)2+(m+1)2=2m2﹣8m+26,BC2=(4﹣5)2+(﹣5﹣0)2=26,
若△BEC为直角三角形,分三种情况讨论:
当∠BEC=90°时,由勾股定理得:BE2+CE2=BC2,
∴2m2﹣16m+32+2m2﹣8m+26=26,即m2﹣6m+8=0,
解得:m=2或m=4(不合题意,舍去),
此时点P的坐标为(2,﹣9);
当∠BCE=90°时,由勾股定理得:BC2+CE2=BE2,
∴2m2﹣16m+32=2m2﹣8m+26+26,即﹣8m=20,
解得:,
此时点P的坐标为;
当∠CBE=90°时,由勾股定理得:BC2+BE2=CE2,
∴2m2﹣16m+32+26=2m2﹣8m+26,
解得:m=4(不合题意,舍去);
综上所述,存在点P,使△BEC为直角三角形;点P的坐标为(2,﹣9)或.
7.如图1,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C,P是抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的函数表达式.
(2)当点P的坐标为时,求△PAC的面积.
(3)如图2,连接BC,当△PBC是以BC为直角边的直角三角形时,求点P的坐标.
【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(﹣3,0)和点B(1,0),将点A、点B的坐标分别代入得:

解得:,
∴抛物线的表达式为y=x2+2x﹣3;
(2)设PA交y轴于点G,如图1:
抛物线y=x2+2x﹣3与y轴交于点C,
当x=0时,得:y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
∴OC=3,
设直线PA的解析式为y=kx+b,将点A(﹣3,0),点P分别代入得:

解得:,
∴直线PA的解析式为,
当x=0时,得:,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)∵△PBC是以BC为直角边的直角三角形,
∴分两种情况:①点B为直角顶点,②点C为直角顶点,
①过点B作BP1⊥BC交抛物线于点P1,交y轴于点E,连接P1C,如图2,
∵B(1,0),
∴OB=1,
∵BP1⊥BC,
∴∠CBE=90°,
∵∠BOE=∠COB=90°,
∴∠EBO+∠BEO=∠EBO+∠CBO=90°,
∴∠BEO=∠CBO,
∴△BEO∽△CBO,
∴,即,
∴,
∴,
设直线BE的解析式为y=kx+b,将点B,点E的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线BE的解析式为,
联立得:,
解得:或(不合题意,舍去),
∴;
②过点C作CP2⊥BC交抛物线于点P2,连接P2B,如图3,
∵BP1⊥BC,CP2⊥BC,
∴CP2∥BP1,
设直线CP2的解析式为,将点C(0,﹣3)的坐标代入得:b=﹣3,
∴直线CP2的解析式为,
联立得:,
解得:或(不合题意,舍去),
∴,
综上所述,点P的坐标为(﹣,)或(﹣,﹣).
8.如图1,抛物线交x轴于A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点M为抛物线对称轴上的一个动点.
①如图2,当点M是抛物线的顶点时,连接AM、CM、BC,求四边形ABCM的面积;
②如图3,是否存在点M,使△BCM为直角三角形,若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线交x轴于A(﹣3,0)和点B(1,0),把点A和点B的坐标代入得:

解得:,
∴;
(2)①如图2,作MD垂直于x轴于点D,
抛物线交y轴于点C,
当x=0时,得:y=2,
∴C(0,2);
∴对称轴为直线,
当x=﹣1时,得:y=,
∴C(0,2),;
∴S四边形ABCM=S△AMD+S梯形MDOC+S△OBC


=6;
②存在点M,使得△BCM为直角三角形,理由如下:
如图3,
设M(﹣1,m),
∵B(1,0),C(0,2),
∴BC2=22+12=5,MC2=12+(m﹣2)2=m2﹣4m+5,BM2=22+m2=m2+4,
当∠CBM=90°时,则MC2=BC2+BM2,
∴m2﹣4m+5=5+m2+4,
解得:m=﹣1,
∴M(﹣1,﹣1);
当∠BCM=90°时,BM2=BC2+MC2,
∴m2+4=5+m2﹣4m+5,
解得:,
∴;
当∠BMC=90°时,BC2=BM2+MC2,
∴5=m2+4+m2﹣4m+5,
整理得:2m2﹣4m+4=0,
∵Δ=(﹣4)2﹣4×4×2=﹣16<0,
∴该方程无解,这种情况不存在.
综上所述,点M的坐标为(﹣1,﹣1)或.
9.如图,已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴相交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P为抛物线上的一个动点,且在直线BC的上方,试求△PBC面积的最大值;
(3)点E是线段BC上异于B,C的动点,过点E的直线EN⊥x轴于点N,交抛物线于点M.当△ECM为直角三角形时,请直接写出点M的坐标.
【解答】解:(1)已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴相交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,将点A,点B的坐标分别代入得:

解得:,
∴抛物线的关系式为y=﹣x2+4x+5;
(2)已知抛物线y=﹣x2+4x+5与y轴相交于点C,
当x=0时,得:y=5,
∴点C(0,5).
设直线BC的关系为y=kx+b,将点B,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴y=﹣x+5.
过点P作PM⊥x轴,垂足为M,交BC于点D,如图1,
设点P的横坐标为m,则P(m,﹣m2+4m+5),D(m,﹣m+5),PD=﹣m2+4m+5﹣(﹣m+5)=﹣m2+5m,
∴S△PBC=S△PDC+S△PDB



=.
∵,
∴抛物线开口向下,
当时,S△PBC的最大值为;
(3)点M的坐标为(4,5)或(3,8).理由如下:
如图2,当∠CME=90°时,CM∥x轴,
∴点C与点M关于对称轴直线对称,
∴点M(4,5);
如图3,当∠MCE=90°,过点M作MF⊥y轴,垂足为F,
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∴∠BEN=∠CEM=∠CME=45°,∠FCM=∠FMC=45°,
∴CF=FM.
设FC=x,则点M(x,x+5),
∴x+5=﹣x2+4x+5,
解得:x1=0(不合题意,舍去),x2=3,
∴点M(3,8).
综上所述,点M的坐标为(4,5)或(3,8).
10.综合运用
如图,已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第一象限内抛物线上的一个动点(与点C,B不重合),过点D作DF⊥x轴于点F,交直线BC于点E,连接BD.
①连接CD,当△CDB的面积为10时,求点F的横坐标;
②直线BC能否把△BDF分成面积之比为2:3的两部分?若能,请求出点D的坐标;若不能,请说明理由.
(3)若M为抛物线对称轴上一动点,使得△MBC为直角三角形,请直接写出点M的坐标.
【解答】解:(1)已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,将点A,点B的坐标分别代入得:

解得:,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+4x+5;
(2)设直线BC的解析式为y=kx+m,将点B,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+5,
设D(x,﹣x2+4x+5),则E(x,﹣x+5),F(x,0)(0<x<5),
∴DE=﹣x2+4x+5﹣(﹣x+5)=﹣x2+5x.
①根据题意得△CDB的面积为,
∴,
解得:x1=1,x2=4.
∴△CDB的面积为10时,点F的横坐标为1或4;
②直线BC能否把△BDF分成面积之比为2:3的两部分;理由如下:
∵EF=﹣x+5,
当DE:EF=2:3时,S△BDE:S△BEF=2:3,即(﹣x2+5x):(﹣x+5)=2:3,
整理得:3x2﹣17x+10=0,
解得:(不合题意,舍去),
∴点D的坐标为;
当DE:EF=3:2时,S△BDE:S△BEF=3:2,即(﹣x2+5x):(﹣x+5)=3:2,
整理得:2x2﹣13x+15=0,
解得:(不合题意,舍去),
∴点D的坐标为,
综上所述,直线BC能否把△BDF分成面积之比为2:3的两部分,点D的坐标为或;
(3)点M的坐标为(2,7),(2,﹣3),(2,6),(2,﹣1).理由如下:
抛物线的对称轴为直线x=2,如图,
设M(2,t),
∵B(5,0),C(0,5),
∴BC2=52+52=50,MC2=22+(t﹣5)2=t2﹣10t+29,MB2=(2﹣5)2+t2=t2+9,
当BC2+MC2=MB2时,△BCM为直角三角形,∠BCM=90°,
∴50+t2﹣10t+29=t2+9,
解得:t=7,
∴点M的坐标为(2,7);
当BC2+MB2=MC2时,△BCM为直角三角形,∠CBM=90°,
∴50+t2+9=t2﹣10t+29,
解得:t=﹣3,
∴点M的坐标为(2,﹣3);
当MC2+MB2=BC2时,△BCM为直角三角形,∠CMB=90°,
∴t2﹣10t+29+t2+9=50,
解得:t1=6,t2=﹣1,
∴点M的坐标为(2,6)或(2,﹣1),
综上所述,点M的坐标为(2,7),(2,﹣3),(2,6),(2,﹣1).
11.如图,抛物线y=ax2﹣4ax+3(a≠0)的图象交直线于A(m,0),B两点,与x轴的另一个交点为C,与y轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接AD,BD,求△ADB的面积;
(3)抛物线的对称轴上是否存在一动点E,使EA+ED的值最小,若不存在,请说明理由;若存在,请求出点E的坐标.
【解答】解:(1)抛物线y=ax2﹣4ax+3(a≠0)的图象交直线于A(m,0),B两点,与x轴的另一个交点为C,与y轴交于点D,把A点坐标代入直线l的解析式得:

解得:m=﹣2,
∴点A(﹣2,0),
把点A的坐标代入y=ax2﹣4ax+3(a≠0),得:
0=4a+8a+3,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)设直线与y轴的交点为点H,
对于,
当x=0时,y=1,
∴直线与y轴的交点坐标为H(0,1),
联立得:,
解得:或,
∴点B(4,3),
对于,当x=0时,y=3,
∴点D的坐标为(0,3),
∴DH=2,
∵A(﹣2,0),
∴;
(3)抛物线的对称轴上存在一动点E,使EA+ED的值最小;理由如下:
由函数的对称性知,点B、D关于抛物线的对称轴对称,设AB交抛物线对称轴于点E,则点E为所求点,此时EA+ED的值最小,
∵,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,
∴点A关于对称轴的对称点为点C(6,0),
设直线CD的解析式为y=kx+b,把点C,点D的坐标代入得:

解得:,
∴直线CD的解析式为,
联立得:,
解得:,
∴点E的坐标为(2,2).
12.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与y轴交于点C(0,﹣3),与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0).
(1)求此二次函数的表达式.
(2)已知P为抛物线对称轴上一动点,求△APC周长的最小值.
(3)已知Q为抛物线上一点,当点Q运动到直线BC下方时,求△BCQ面积的最大值.
【解答】(1)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与y轴交于点C(0,﹣3),与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0).将点A,点B,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴二次函数的表达式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)由(1)得二次函数的表达式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴对称轴为直线x=1,
∵A(﹣1,0),B(3,0),
∴点A关于对称轴的对称点为点B,连接CB,则与对称轴的交点即为点P,连接AP,
∴△APC的周长的最小值为AP+PC+AC=BP+PC+AC=BC+AC,
∵A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3),
∴,,
∴△APC周长最小值为;
(3)设BC的解析式为y=kx+b(k≠0),将点B,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线BC的解析式为y=x﹣3,
设Q(m,m2﹣2m﹣3),过点Q作QE⊥x轴交BC与点E,
则E(m,m﹣3),
∴QE=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,
∴,
∵点Q在直线BC的下方,即0<m<3,
∴当时,△BCQ的面积有最大值,为,
∴△BCQ面积的最大值为.
13.如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2﹣4x+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3).
(1)求此抛物线的表达式.
(2)如图2,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得四边形PAOC的周长最小?若存在,求出四边形PAOC周长的最小值及点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)将抛物线y=ax2﹣4x+c在x轴以下的部分沿x轴翻折,其余部分不变,得到新图象,如图3,若直线y=kx+(k>0)与此新图象有且仅有三个交点.求当1≤x≤3时,代数式kx+﹣4x+c的最大值.
【解答】解:(1)已知二次函数y=ax2﹣4x+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3).将点A,点C的坐标分别代入得:

解得,
∴此抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3;
(2)在抛物线的对称轴上存在点P,使得四边形PAOC的周长最小;理由如下:
∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,
∵点A(1,0),
∴点B(3,0),
连接PB,如图2,
由函数的对称性质知PA=PB,
∴四边形PAOC的周长=OA+OC+PC+PA=OA+OC+PC+PB,
当P、C、B三点共线时,PC+PB有最小值,最小值为BC的长,
在直角三角形BOC中,由勾股定理得:,
∴四边形PAOC周长的最小值为,
设直线BC的解析式为y=kx+3,将点B的坐标代入得:
0=3k+3,
解得k=﹣1,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
当x=2时,y=﹣2+3=1,
∴P(2,1);
(3)由题意得,抛物线y=x2﹣4x+3在x轴以下的部分沿x轴翻折,翻折后的解析式为y=﹣x2+4x﹣3(1≤x≤3),如图3,
当直线与图中的新图象只有三个交点时,
则直线与y=﹣x2+4x﹣3(1≤x≤3)只有唯一的一个交点,
联立得:,
整理得:,
则,
解得或,
当时,,
解得(不符合题意1≤x≤3,舍去),
当时,代数式

=,
∵当时,的值随x的增大而减少,
故当x=1时,代数式的值最大;
当时,的值随x的增大而增大,
故当x=3时,代数式的值最大;
又∵当x=1时,;
当x=3时,;
∵,
∴当1≤x≤3时,代数式的最大值为.
14.如图,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)交x轴于点A,B(4,0)两点,交y轴于点C,连接AC,BC,点,0)是线段AB的中点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是线段CB上方抛物线上的一个动点,过点P作PF∥y轴交BC于点F,点M,N是y轴上的动点,且MN=1,连接MP,ND,DP,当PF取得最大值时,求四边形PMND周长的最小值;
(3)将该抛物线沿射线AC方向平移,使平移后的新抛物线y′经过点C,过点C作直线l∥x轴,点G是线段CB上一动点(点G不与点C重合),点H是新抛物线上一动点,连接GH交直线l于点M.当∠BGH=3∠ABC且M为线段GH的三等分点时,请直接写出所有符合条件的点H的横坐标,并写出求解点H横坐标的其中一种情况的过程.
【解答】解:(1)∵B(4,0),点D(,0)是线段AB的中点,
∴A(﹣1,0),
把A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2(a≠0),
得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+x+2;(2)∵抛物线y=﹣x2+x+2交y轴于点C,
∴C(0,2),
设直线BC的表达式为y=kx+2,把B(4,0)代入得:4k+2=0,
解得:k=﹣,
∴直线BC的表达式为y=﹣x+2,
设P(t,﹣t2+t+2),则F(t,﹣t+2),
∴PF=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,
∵﹣<0,
∴当t=2时,PF取得最大值2,此时点P的坐标为(2,3),
∵D(,0),
∴PD==,
作点P关于y轴的对称点P′(﹣2,3),连接P′M,以P′M、MN为边作 P′MNG,连接DG,如图,
则PM=P′M,NG=P′M,P′G=MN=1,且点D、G是定点,
∴G(﹣2,2),
∴四边形PMND周长=PM+DN+PD+MN=NG+DN++1≥DG++1,
当且仅当D、N、G三点共线时,四边形PMND周长最小,
∵DG==,
∴四边形PMND周长的最小值为++1;
(3)∵A(﹣1,0),C(0,2),y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,
∴将该抛物线沿射线AC方向平移,即向右平移m个单位,向上平移2m个单位,如图,
则y′=﹣(x﹣﹣m)2++2m,
∵新抛物线y′经过点C(0,2),
∴2=﹣(0﹣﹣m)2++2m,
解得:m=0(舍去)或m=1,
∴y′=﹣(x﹣)2+=﹣x2+x+2,
作点C关于x轴的对称点E,连接BE,将△BEO沿BE翻折得到△BEJ,
则∠EBJ=∠EBO=∠ABC,BJ=OB=4,EJ=OE=OC=2,
过点J作JT⊥y轴于T,连接OJ交BE于点V,
则OV=VJ,OJ⊥BE,
在Rt△BOE中,BE===2,
∵BE OV=OB OE,
∴OV===,
∴OJ=2OV=,
∵∠JOT+∠BEO=∠BEO+∠EBO=90°,
∴∠JOT=∠EBO,
∵∠OTJ=∠BOE=90°,
∴=tan∠JOT=tan∠EBO==,
∴OT=2JT,
∵OT2+JT2=OJ2,
∴(2JT)2+JT2=()2,
∴JT=,
∴OT=2JT=,
∴J(,﹣),
运用待定系数J法可得直线BJ的表达式为y=x﹣,
∵∠CBJ=3∠ABC,∠BGH=3∠ABC,
∴∠CBJ=∠BGH,
∴GH∥BJ,
设直线GH的表达式为y=x+e,G(n,﹣n+2)(0<n≤4),
∴直线GH的表达式为y=x﹣n+2,
∴M(n,2),
过点G作GK⊥CM于K,过点H作HL⊥CM于L,
则GK=n,MK=n,
∵M为线段GH的三等分点,
∴MH=2MG或MH=MG,
当MH=2MG时,
∵HL∥GK,
∴△MHL∽△MGK,
∴===2,
∴HL=2GK=n,ML=2MK=n,
∴CL=CM+ML=n+n=n,
∴H(n,2+n),
把点H的坐标代入y′的表达式,得:﹣×(n)2+×n+2=2+n,
解得:n=0(舍去)或n=,
∴点H的横坐标为×=;
当MH=MG时,同理可得:H(n,2+n),
把点H的坐标代入y′的表达式,得:﹣×(n)2+×n+2=2+n,
解得:n=0(舍去)或n=,
∴点H的横坐标为×=;
综上,符合条件的点H的横坐标为或.
15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+b的图象与一次函数y=﹣x+1的图象交于A,B两点,已知B(6,﹣5).
(1)求抛物线的表达式;
(2)点C是直线AB上方抛物线上的一动点,连接AC,BC.点M,N是y轴上的两动点(M在N上方),且满足MN=3,连接CM,BN,当△ABC的面积取得最大值时,求CM+MN+BN的最小值;
(3)当(2)中CM+MN+BN取得最小值时,若Q是抛物线对称轴上位于直线MC上方的一动点,是否存在以C、M、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线y=ax2+2x+b的图象与一次函数y=﹣x+1的图象交于A,B两点,
当x=0时,得:y=1,
∴A(0,1),
将点A(0,1),B(6,﹣5)分别代入y=ax2+2x+b,得:

解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)如图,过点C作CE∥y轴交直线AB于点E,设点C坐标为,
∴点E坐标为(t,﹣t+1),
∴,
∵A(0,1),B(6,﹣5),
∴,
∴当t=3时,S△ABC有最大值,
此时,
将点B关于y轴的对称点B′,再向上平移3个单位得到B″(﹣6,﹣2),连接B′N、B″M,B″C,则BN=B′N,
∵B′B″∥MN,B′B″=MN,
∴B′B″MN是平行四边形,
∴B′N=B″M,
∴BN=B″M,
∴CM+MN+BN=CM+MN+B″M≥B′C+MN,
即当点C、M、B″三点共线时,CM+MN+BN有最小值,
∵,
∴,
即CM+MN+BN最小值为;
(3)存在以C、M、Q为顶点的三角形是等腰三角形;点Q的坐标为或.理由如下:
设直线B′C解析式为y=kx+n,将点B′,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线B′C解析式为,
当x=0时,得:y=1,
∴M(0,1),
∵,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,
对于,当x=2时,得:,
设Q(2,m)(m>2),
当CM=CQ时,依题意得:

解得:,(不合题意,舍去),
∴;
当CM=MQ时,依题意得:

解得:,(不合题意,舍去),
∴;
当QM=CQ时,依题意得:

解得:(不合题意,舍去),
综上所述,点Q的坐标为或.
16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c交x轴,y轴分别交A,B,C三点.其中A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,连接BC,在线段BC上取点D、E,且D的横坐标比E的横坐标小1;过点D、E分别作y轴的平行线,交抛物线于P、Q两点.求PD+QE的最大值及此时点P的坐标;
(3)连接AC,若M是抛物线上一点,且∠MCB+∠ACO=45°,请直接写出所有符合条件的点M的坐标,并写出求解点M的坐标的其中一种情况的过程.
【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx+c交x轴,y轴分别交A,B,C三点.其中A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),将点A、点B、点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴;
(2)∵B(4,0),C(0,4),
∴设直线BC的解析式为y=kx+4,将点B的坐标代入,得:
4k+4=0,
解得:k=﹣1,
∴y=﹣x+4,
设D(m,﹣m+4),则:E(m+1,﹣m+3),
∵过点D、E分别作y轴的平行线,交抛物线于P、Q两点,
∴,,
∴,,


=,
∴当时,PD+QE的值最大为,此时,即;
(3)符合条件的点M的坐标为(6,﹣8)或.理由如下:
作点A关于y轴的对称点D,连接CD,则:CD=AC,∠ACO=∠DCO,D(2,0),
∵∠MCB+∠ACO=45°,
∴∠MCB+∠DCO=45°,
∵B(4,0),C(0,4),
∴OB=OC=4,BD=2,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∴∠BCD+∠DCO=45°,
∴∠BCD=∠BCM,
∴当点M在射线CD上时,满足题意,
同(2)法可得直线CD的解析式为y=﹣2x+4,
联立得:,
解得:或,
∴M(6,﹣8);
作BE⊥x轴于点B,且BE=BD=2(E在点B上方),连接CE,则E(4,2),∠CBE=90°﹣∠OBC=45°=∠CBD,
∵BC=BC,
∴△BDC≌△BEC(SAS),
∴∠BCD=∠ECB,
∴当点M在射线CE上时,也满足题意;
同法可得:直线CE的解析式为,
联立得:,
解得:或,
∴;
综上所述,M(6,﹣8)或.
17.如图1,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,﹣3),顶点为F,对称轴交x轴于点E(﹣1,0).
(1)求b的值;
(2)连接BC,P为二次函数图象上的一点,若∠PFE=∠BCO,求点P的坐标;
(3)如图2,连接AC,过点A作AC的垂线交二次函数图象于点M,连接MC,设直线MC的函数表达式为y=kx+w.
①直接写出k的值;
②如图2,点P,Q均为二次函数图象上的一点(点P在第一象限的图象上),若∠PAB=∠QAB,直线PQ是否平行于MC?请说明理由.
【解答】解:(1)∵对称轴交x轴于点E(﹣1,0),
∴对称轴为直线x=﹣1,
∴,
∴b=2;
(2)P为二次函数图象上的一点,若∠PFE=∠BCO,如图1,连接BC,
∵二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,﹣3),
∴c=﹣3,
∴二次函数解析式为y=x2+2x﹣3,
当y=0时,得:x2+2x﹣3=0时,
解得x=1或x=﹣3,
∴B(1,0),
设直线BC解析式为y=k′x+b′,将点B,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线BC解析式为y=3x﹣3;
在y=x2+2x﹣3中,
当x=﹣1时,得:y=(﹣1)2+2×(﹣1)﹣3=﹣4,
∴F(﹣1,﹣4);
当点P在对称轴右侧时,设PF交y轴于H,
∵∠PFE=∠BCO,EF∥OC,
∴∠PFE=∠CHF=∠BCO,
∴PF∥BC,
∴可设直线PF解析式为y=3x+b″,
∴﹣4=﹣3+b″,
∴b″=﹣1,
∴直线PF解析式为y=3x﹣1,
联立,
解得或,
∴此时点P的坐标为(2,5);
由对称性可知,当点P在对称轴左侧时,此时点P与点(2,5)关于对称轴对称,
∴此时点P的坐标为(﹣1×2﹣2,5),即(﹣4,5),
综上所述,点P的坐标为(﹣4,5)或(2,5);
(3)①k的值为1;理由如下:
设AM交y轴于T,如图2,
由(2)可得,A(﹣3,0),
∵C(0,﹣3),
∴OA=OC=3,
∴∠OAC=OCA=45°,
∵AM⊥AC,
∴∠CAM=90°,
∴∠TAO=∠TAC﹣∠OAC=45°,
又∵∠AOT=90°,
∴△AOT是等腰直角三角形,
∴OT=OA=3,
∴T(0,3),
∴,
∴;
②PQ∥MC;理由如下:
点P,Q均为二次函数图象上的一点(点P在第一象限的图象上),∠PAB=∠QAB,如图3,设直线AP,AQ分别与x轴交于R、S,
在△ARO和△ASO中,

∴△ARO≌△ASO(ASA),
∴OR=OS,
设直线AP解析式为y=k1x+b1,直线AQ解析式为y=k2x+b2,R(0,r),S(0,﹣r),
∴,,
∴,,
∴直线AP解析式为y=k1x+3k1,直线AQ解析式为y=﹣k1x﹣3k1;
联立,
整理得x2+(2﹣k1)x﹣3﹣3k1=0,
∴xP=﹣(2﹣k1)﹣(﹣3)=k1+1,
∴,
∴;
同理可得;
由(3)①得直线AM解析式为y=x+3,
联立,
解得或,
∴M(2,5),
同理可得直线CM解析式为y=4x﹣3;
设直线PQ解析式为y=ex+f,
∴,
解得,
∴直线PQ解析式为,
∴PQ∥MC.
18.已知抛物线y=x2﹣4x+c,与x轴交于点A和点B(A在B的左侧),与y轴交于点C,且OC=3OA,抛物线的顶点为P.
(1)直接写出这条抛物线的解析式 y=x2﹣4x+3  和顶点P的坐标  (2,﹣1)  ;
(2)若点M在此抛物线上,MF⊥x轴于点F,MF与直线PQ相交于点E,设点M的横坐标为t(t>3),且ME:EF=2:1,求点M的坐标;
(3)在(2)的基础上,在直线AM上是否存在一点N,使直线PN与直线AM的夹角等于∠AMP的2倍.若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)这条抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3;顶点P的坐标为(2,﹣1);理由如下:
已知抛物线y=x2﹣4x+c与y轴交于点C,且OC=3OA,抛物线的顶点为P,
当x=0时,得:y=c,
∴C(0,c),
∴OC=c,
∴,
将点A的坐标代入y=x2﹣4x+c得:

解得:c=3或c=0(不合题意,舍去),
∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴P(2,﹣1),
故答案为:y=x2﹣4x+3;(2,﹣1);
(2)已知抛物线y=x2﹣4x+3与x轴交于点A和点B(A在B的左侧),
当y=0时,得:x2﹣4x+3=0,
解得:x1=1,x2=3,
∴A(1,0),B(3,0),
设直线PB表达式为yPB=kx+b,将点B,点P的坐标分别代入得:

解得:,
∴yPB=x﹣3,
设M(t,t2﹣4t+3),则E(t,t﹣3),
∵ME:EF=2:1,
∴(t2﹣4t+3﹣t+3):(t﹣3)=2:1,
解得:t1=4,t2=3(不合题意,舍去),
∴M(4,3);
(3)在直线AM上存在一点N,使直线PN与直线AM的夹角等于∠AMP的2倍;理由如下:
∵A(1,0),M(4,3),
∴同理可求yAM=x﹣1,设N(m,m﹣1),
如图:当∠PN1A=2∠AMP时,
∴∠AN1P=2∠AMP=∠AMP+∠N1PM,
∴∠AMP=∠N1PM,
∴PN1=MN1,
∴(m﹣2)2+(m﹣1+1)2=(m﹣4)2+(m﹣1﹣3)2,
解得:,
∴;
②当∠PN2A=2∠AMP时,
即∠AN1P=∠AN2P,
∴PN2=PN1,
∴,
解得:(不合题意,舍去),,
∴,
综上所述,存在点N的坐标为或.
19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣(x﹣h)2+k与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,5),抛物线的对称轴为直线x=2.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M在第一象限且为对称轴右侧抛物线上一动点,过点M作MN∥y轴交BC于点N,点D,E为抛物线对称轴上的动点(点E在点D的下方),且DE=2,连接DN,AE.当MN=4时,求点N的坐标及|AE﹣DN|的最大值;
(3)在(2)的条件下,将点M沿射线BC方向平移,点P为点M的对应点,点Q为抛物线对称轴上的一动点.若∠QBA=∠PMO﹣45°,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标,并写出求解点Q的坐标的其中一种情况的过程.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣(x﹣h)2+k与y轴交于点C(0,5),抛物线的对称轴为直线x=2,
∴y=﹣(x﹣2)2+k,
把点C的坐标代入抛物线解析式得:
﹣(0﹣2)2+k=5,
解得:k=9,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣2)2+9;
(2)抛物线y=﹣(x﹣2)2+9与x轴交于A,B两点,
当y=0时,得:﹣(x﹣2)2+9=0,
解得:x1=5,x2=﹣1,
∴A(﹣1,0),B(5,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,将点A,点B的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+5,
设M(t,﹣(t﹣2)2+9),则N(t,﹣t+5),
∴MN=﹣(t﹣2)2+9﹣(﹣t+5)=﹣t2+5t(0<t<5),
∵MN=4,
∴﹣t2+5t=4,
解得:t1=1(舍去),t2=4,
∴N(4,1),
将点B向上平移2个单位得到点H,连结DH,NH,如图1,
则H(5,2),HB=DE,HB∥DE,
∴四边形BHDE是平行四边形,
∴DH=PD=AE,
当点D在HN的延长线上时,|AE﹣DN|=|DH﹣DN|取最大值,最大值是NH的长,
此时,即最大值是;
(3)点Q的坐标为Q(2,)或.理由如下:
过点M作PM∥BC,交x轴于点S,
∵OB=OC=5,∠BOC=90°,
∴∠OBC=45°,
∵PM∥BC,
∴∠PSO=∠OBC=45°,
∴∠BOM=∠PMO﹣∠PSO=∠PMO﹣45°,
∵∠QBA=∠PMO﹣45°,
∴∠BOM=∠QBA,
延长MN交x轴于点T,
则MT⊥x轴,
∴,
∵QF⊥BF,
∴,
∴,
解得,
∴点Q的坐标为Q(2,)或.
20.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,﹣3).
(1)求抛物线解析式;
(2)点G是(1)中抛物线对称轴上的动点,点F是x轴上的动点,点M是(1)中抛物线上的一动点且位于直线AC上方.当△ACM面积最大时,求的最小值.
(3)将(1)中抛物线沿射线AC平移个单位长度得到新的抛物线y′,点K为新抛物线上一点,使得∠KAC+∠AEO=45°.请直接写出所有满足条件的点K的横坐标.
【解答】解:(1)已知抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,﹣3),将点A,点C的坐标代入得:

解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x﹣3;
(2)∵y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,
由题意得:点G在直线x=2上,
设直线AC的解析式为y=kx+n,将点A,点C的坐标代入得:

解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣x+1,
如图,作MN∥y轴交AC于N,
设M(m,﹣m2+4m﹣3)(1<m<4),则N(m,﹣m+1),
∴MN=﹣m2+4m﹣3﹣(﹣m+1)=﹣m2+5m﹣4,
∴,
∵,
∴当时,△ACM的面积有最大值,为,此时,
作MH⊥AC交AC于H,交对称轴x=2于G,交x轴于F,
∵直线AC的解析式为y=﹣x+1,
∴∠FAH=45°,
∴,
∴,
当M、G、F、H四点共线时,的值最小,
∵,△ACM的面积为,
∴,
∴,
∴的最小值为;
(3)点K的横坐标为或或4或.理由如下:
∵y=﹣(x﹣2)2+1,直线AC的解析式为y=﹣x+1,
∴将抛物线沿射线AC平移个单位长度,即向右平移2个单位长度,向下平移2个单位长度,得到新的抛物线y′=﹣(x﹣2﹣2)2+1﹣2=﹣(x﹣4)2﹣1,
在y=﹣x2+4x﹣3中,当x=0时,y=﹣3,即E(0,﹣3),
当点K在AC上方时,如图,以AE为直角边,作等腰直角△AEP,作PQ⊥x轴于Q,作直线AP交抛物线y′于K,

则AE=AP,∠EAP=∠AOE=∠PQA=90°,
∴∠OAE+∠AEO=∠OAE+∠QAP=90°,
∴∠AEO=∠QAP,
在△OAE和△QPA中,

∴△OAE≌△QPA(AAS),
∴QP=OA=1,AQ=OE=3,∠PAB=∠AEO,
∴OQ=OA+AQ=4,
∴P(4,﹣1),
∵∠KAC+∠QAP=∠QAC=45°,
∴∠KAC+∠AEO=45°,满足题意,
设直线AP的解析式为y=sx+t,将点A,点P的坐标代入得:

解得:,
∴直线AP的解析式为,
联立,
解得:或;
此时点K的横坐标为4或;
如图3,当点K在AC的下方时,作点P关于直线AC的对称点R,作直线AR交抛物线y′于K1,

由轴对称的性质可得,∠KAC=∠K1AC,AR=AP,
此时∠K1AC+∠AEO=45°,满足题意,
设R(p,q),则,
解得:或(不合题意,舍去),
∴R(2,﹣3),
同理可得直线AR的解析式为y=﹣3x+3,
联立,
解得:或,
此时点K1的横坐标为或,
综上所述,点K的横坐标为或或4或.
21.如图,抛物线L:y=ax2+2ax+c(a≠0)与x轴交于点B(﹣3,0)和点D,与y轴交于点C(0,1),顶点为A.
(1)求抛物线L的解析式和顶点A的坐标;
(2)将抛物线L上下平移,请问在平移后的抛物线L′上是否存在点E,使得△BCE是以CB为腰,点B为直角顶点的等腰直角三角形,若存在请求出平移的方式.
【解答】解:(1)抛物线L:y=ax2+2ax+c(a≠0)与x轴交于点B(﹣3,0)和点D,与y轴交于点C(0,1),将点B,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴该抛物线L的解析式为=,
∴顶点A的坐标为;
(2)在平移后的抛物线L′上存在点E,使得△BCE是以CB为腰,点B为直角顶点的等腰直角三角形;理由如下:
∵将抛物线L上下平移,
∴,抛物线对称轴x=﹣1,
∴设平移后解析式为,
过点B作BC的垂线并在垂线上取一点E,使得BE=BC,记BC上方的点为E,下方的点为E′,连接CE,则△BCE为等腰直角三角形,
过点E作EF⊥x轴于点F,
则∠EFO=∠EBC=∠BOC=90°,
∴∠CBO+∠EBF=90°,
∵∠CBO+∠BCO=90°,
∴∠EBF=∠BCO,
∵BE=BC,
∴△EFB≌△BOC(AAS),
∴EF=OB=3,BF=OC=1,
∴点E坐标为(﹣4,3),
把E(﹣4,3)代入得:,
解得:m=6,
∴将抛物线L向上平移个单位;
同理可得点E′坐标为(﹣2,﹣3),
把E′(﹣2,﹣3)代入得:,
解得:,
∴将抛物线L向下平移个单位;
综上所述,将抛物线L向上平移个单位或向下平移4个单位,平移后的抛物线L′上存在点E,使得△BCE是以CB为腰,点B为直角顶点的等腰直角三角形.
22.【综合探究】
如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,作直线BC,其中点A(﹣1,0),点C(0,﹣4).若点P在线段BC上运动(点P不与点B,C重合),过点P作x轴的垂线,交抛物线于点E,交x轴于点F.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若,求此时点P的坐标;
(3)是否存在点P使得△CPE为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+过点A(﹣1,0),点C(0,﹣4),
∴,
解得:,
该抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4;
(2)由(1)得:抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4,
当y=0时,x2﹣3x﹣4=0,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0),
设直线BC解析式为y=kx+n,
∴,
解得:,
∴直线BC解析式为y=x﹣4,
设P(m,m﹣4),则F(m,0),E(m,m2﹣3m﹣4),
∴PE=m﹣4﹣(m2﹣3m﹣4)=﹣m2+4m,PF=0﹣(m﹣4)=4﹣m,
∵PE=PF,
∴﹣m2+4m=(4﹣m),
整理得:2m2﹣9m+4=0,
解得:m1=,m2=4(舍去),
当m=时,m﹣4=﹣,
∴点P的坐标为(,﹣);
(3)存在点P使得△CPE为等腰直角三角形;理由如下:
∵B(4,0),C(0,﹣4),
∴OB=OC=4,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∵PF⊥x轴,
∴PF∥y轴,
∴∠OCB=∠CPE=45°;
当∠PEC=90°时,PE=CE=OF,如图1,
∴PE=﹣m2+4m=OF=m,
解得:m1=3,m2=0(舍去),
∴此时P(3,﹣1);
当∠PCE=90°时,如图2,作CH⊥PE于点H,则有PE=2CH=2OF,
∴PE=﹣m2+4m=2OF=2m,
解得:m1=2,m2=0(舍去),
∴此时P(2,﹣2);
综上所述,点P的坐标为(3,﹣1)或(2,﹣2).
23.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣6),连接BC.若点P在线段BC上运动(点P不与点BC重合),过点P作x轴的垂线,交抛物线于点E,交x轴于点F.设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)若PF=3PE,求m的值.
(3)在点P的运动过程中,是否存在m使得△CPE为等腰直角三角形?若存在,请直接写出m的值;若不存在请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣6),将点A,点B,点C的坐标代入得:

解得:,
∴抛物线解的函数表达式为;
(2)设直线BC的解析式为y=kx+b,将点B,点C的坐标分别代入得:

解得:
∴直线BC的解析式为y=x﹣6;
∵点P的横坐标为m,
∴点P的坐标为(m,m﹣6)
∴F(m,0),(0<m<6),
∴PF=﹣(m﹣6)=6﹣m;,
∵PF=3PE,
∴,
整理得:,
解得:或m=6(不合题意,舍去),
∴;
(3)存在m使得△CPE为等腰直角三角形;m=4或m=2.理由如下:
由②知P(m,m﹣6),F(m,0),(0<m<6),
∵OC=OB=6,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
又∵PF⊥x轴,
∴∠PFB=90°,∠FPB=90°﹣45°=45°,
∴∠CPE=45°,
若△CPE是等腰直角三角形,分情况讨论:
①当∠CEP=90°时,连接CE,如图1,
∴∠CPE=∠PCE=45°,
∵∠FBC=45°,
∴∠PCE=∠FBP,
∴CE∥x轴,
∴FE=OC=6
∴,
解得:m=4或m=0(不合题意,舍去);
②当∠PCE=90°时,如图,连接CE,则CP=PE,作CK⊥PE于点K,
则,且CK∥x轴,
∴FK=OC=6,
∵,
∴,
∴,
∵FK=OC=6,
∴,
解得:m=2或m=0(不合题意,舍去),
综上所述,存在m使得△CPE为等腰直角三角形;m=4或m=2.
24.如图,在等腰三角形ABC中,∠BAC=90°,点A在x轴上,点B在y轴上,点C(3,1),抛物线的图象经过点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)把△ABC沿x轴正方向平移,当点B落在抛物线上时,求△ABC扫过区域的面积;
(3)在抛物线上是否存在异于点C的点P,使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形?如果存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线的图象经过点C(3,1),将点C的坐标代入得:

解得:,
∴二次函数的解析式为;
(2)过点C作CK⊥x轴,垂足为K.如图1,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴AB=AC.
又∵∠BAC=90°,
∴∠BAO+∠CAK=90°.
又∵∠CAK+∠ACK=90°,
∴∠BAO=∠ACK.
在△BAO和△ACK中,

∴△BAO≌△ACK(AAS),
∴AO=CK=1,OB=KA=3﹣1=2.
∴A(1,0),B(0,2).
∴当点B平移到点D时,设D(m,2),
则,
解得m=﹣3(不合题意,舍去)或.
由题意可得△ABC扫过区域的面积为平行四边形ABDE和△ABC的面积和,
即;
(3)在抛物线上存在异于点C的点P,使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形;理由如下:
当∠ABP=90°时,过点P作PG⊥y轴,垂足为G.如图2,
∵△APB为等腰直角三角形,
∴PB=AB,∠PBA=90°.
∴∠PBG+∠ABO=90°.
又∵∠PBG+∠BPG=90°,
∴∠ABO=∠BPG.
在△ABO和△BPG中,

∴△BPG≌△ABO(AAS),
∴BO=PG=2,AO=BG=1,
∴P(﹣2,1).
当x=﹣2时,y≠1,
∴点P(﹣2,1)不在抛物线上.
当∠PAB=90°,过点P作PF⊥x轴,垂足为F.如图3,
同理可知:△PAF≌△ABO(AAS),
∴FP=AO=1,AF=BO=2,
∴P(﹣1,﹣1).
当x=﹣1时,y=﹣1,
∴点P(﹣1,﹣1)在抛物线上,
综上所述,所有符合条件的点P的坐标为(﹣1,﹣1).
25.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OB=4,OC=8.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)D为CO的中点,动点G从点D出发,先到达x轴上的点E,再到达抛物线对称轴上的点F,最后返回到点C.要使动点G走过的路程最短,请找出点E,F的位置,写出坐标,并求出最短路程.
(3)Q是抛物线上位于x轴上方的一点,点R在x轴上,是否存在以Q为直角顶点的等腰直角三角形CQR?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵OA=2,OB=4,OC=8
∴A(﹣2,0),B(4,0),C(0,8).
设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),
代入点C的坐标,得﹣8a=8,
解得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x+2)(x﹣4),
即y=﹣x2+2x+8;
(2)如图,作点D关于x轴的对称点H,作点C关于抛物线的对称轴的对称点I,连接HI,分别与x轴、抛物线的对称轴交于点E、F,此时的点E、F即为所求,HI的长即为动点G所走过的最短路程.
∵OC=8,D为CO的中点,
∴OD=4,
∴D(0,4),
∴H(0,﹣4).
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∴I(2,8).
设直线HI的解析式为y=kx+b,将点H,点I的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线HI的解析式为y=6x﹣4.
当y=0时,则0=6x﹣4,
解得,
∴;
当x=1时,则y=6×1﹣4=2,
∴F(1,2).
点G走过的最短路程为:;
(3)存在以Q为直角顶点的等腰直角三角形CQR;理由如下:
设Q(a,﹣a2+2a+8).
①如图2,当点Q在第二象限时,过点Q作QL⊥x轴于点L,过点C作CK⊥QL,交LQ的延长线于点K,
∴∠CKQ=∠QLR=∠LOC=90°,
∴四边形COLK是矩形,
∴CK=OL.
∵△CQR是等腰直角三角形,且点Q为直角顶点,
∴CQ=QR,∠CQR=90°,
∴∠CQK+∠KCQ=∠CQK+∠LQR=90°,
∴∠KCQ=∠LQR,
∴△KCQ≌△LQR(AAS),
∴CK=QL,
∴QL=OL.
∵Q(a,﹣a2+2a+8),
∴﹣a=﹣a2+2a+8,
解得,(不符合题意,舍去),

②如图3,当点Q在第一象限时,
同理可得a=﹣a2+2a+8,
解得,(不符合题意,舍去),
∴.
综上所述,存在以点Q为直角顶点的等腰直角三角形CQR,点Q的坐标为,或.
26.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点B,A(﹣3,0),与y轴交于点C(0,3).
(1)求直线AC和抛物线的解析式.
(2)若M是抛物线对称轴上的一点,是否存在点M,使得以M,A,C三点为顶点的三角形是以AM为腰的等腰三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点B,A(﹣3,0),与y轴交于点C(0,3).将点A,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
设直线AC的解析式为y=kx+b,将点A,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+3;
(2)存在点M,使得以M,A,C三点为顶点的三角形是以AM为腰的等腰三角形;理由如下:
∵y=﹣x2﹣2x+3,
∴抛物线的对称轴为直线,
设M(﹣1,m),
∵A(﹣3,0),
∴AC2=32+32=18,AM2=(﹣1+3)2+(m﹣0)2=m2+4,
CM2=(﹣1﹣0)2+(m﹣3)2=m2﹣6m+10,
当AC=AM时,
∴m2+4=18,
解得:,
∴或;
当AM=CM时,
∴m2+4=m2﹣6m+10,
解得:m=1,
∴M′(﹣1,1),
综上所述,点M坐标为或或(﹣1,1).
27.如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴的负半轴交于点B,与x轴的另一个交点为C,且△AOB的面积为6.
(1)求b,c;
(2)若点M为二次函数y=﹣x2+bx+c的图象第二象限内一点,求四边形AMBC的面积S的最大值;
(3)如果点P在x轴上,且△ABP是等腰三角形,直接写出点P的坐标.
【解答】解:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与y轴交于点A(0,4),将点A的坐标代入得:c=4,
∴OA=4,
∵△AOB的面积为6,
∴,
∴OB=3,
∴点B(﹣3,0),
二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴的负半轴交于点B,将点B的坐标代入二次函数表达式得:
0=﹣9﹣3b+4,
解得;
(2)由(1)得抛物线的表达式为,
令y=0,即,
解的x=﹣3,或,
∴点,,
如图,过点M作MN⊥x轴于点N,
设点M的坐标为,
∴BN=m﹣(﹣3)=m+3,,ON=0﹣m=﹣m,,
∵S四边形AMBC=S△BMN+S梯形AMNO+S△AOC,
∴=


=+,
∵,
∴当时,S最大值=,
故四边形AMBC的面积S的最大值为;
(3)点P的坐标为(3,0)或(2,0)或(﹣8,0)或.理由如下:
设点P的坐标为(x,0),则AB2=32+42=25,AP2=x2+16,BP2=(x+3)2,
当AB=AP时,即25=x2+16,
解得x=﹣3(舍去)或3,即点P的坐标为(3,0);
当AB=PB时,则25=(x+3)2,
解得x=2或﹣8,即点P的坐标为(2,0)或(﹣8,0);
当AP=BP时,则x2+16=(x+3)2,
解得,即点P的坐标为;
综上,点P的坐标为(3,0)或(2,0)或(﹣8,0)或.
28.【问题背景】
如图1,已知抛物线经过三点.
【知识技能】
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在平面直角坐标平面内,求点P的坐标,使以P,A,C,B为顶点的四边形是平行四边形;
【深入探究】
(3)如图2,Q为对称轴左侧抛物线上一动点,点D(4,0),直线DQ分别与y轴、直线AC交于E,F两点,当△CEF为等腰三角形时,直接写出CE的长.
【解答】解:(1)已知抛物线经过三点.设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,(a,b,c为常数,a≠0)将点A,点B,点C的坐标分别代入得:

解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)如图1,有三种情况,
∵A(﹣3,0),,C(0,4),以P,A,C,B为顶点的四边形是平行四边形,
∴P1C∥AB,P1C=AB,P2C∥AB,P2C=AB,P3B∥AC,P3C=AC,,
∴点P1在C点的左边距离为AB处,坐标为,
点P2在C点的右边距离为AB处,坐标为,
点P3与P2的连线的中点是B点,坐标为.
(3)CE的长为或或或16.理由如下:
分类讨论:①当CE=CF,点F在点C的左侧时,过点F作FG⊥CE于点G,如图2,
则FG∥AO,
∴△CFG∽△CAO,△FGE∽△DOE,
∴FG:CG:CF=OA:OC:AC,,
∵OA=3,OC=4,
∴,
∴FG:CG:CF=OA:OC:AC=3:4:5,
设FG=3m,则CG=4m,FC=5m,
∴CE=CF=5m,
∴GE=m,OE=OC﹣CE=4﹣5m,
∵点D(4,0),
∴DO=4,
∴,
解得:m=0(舍去)或,
∴;
当CE=CF,点F在点C右侧时,如图3,过点F作FG⊥y轴于点G,
则FG∥x轴,
∴△CFG∽△CAO,△FGE∽△DOE,
∴FG:CG:CF=OA:OC:AC,,
∵OA=3,OC=4,
在直角三角形AOC中,由勾股定理得:,
∴FG:CG:CF=OA:OC:AC=3:4:5,
设FG=3m,则CG=4m,FC=5m,
∴CE=CF=5m,
∴GE=9m,OE=CE﹣OC=5m﹣4,
∴,
解得:m=0(舍去)或;
②如图4,当CE=EF时,过点A作AG∥EF交y轴于点G,则AG=CG,
设OG=m,则AG=CG=4﹣m,
∵OA2+OG2=AG2,
∴32+m2=(4﹣m)2,
解得:,
∴,
设直线AG的关系式为y=kx+b,将点A,点G的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线AG的关系式为,
设直线DF的关系式为,
∴,
解得:,
∴直线DF的关系式为,
∴,
∴,
③如图5,当CF=EF时,过点C作CG∥DE交x轴于点G,则∠GCO=∠OED=∠ECF=∠ACO,
∵∠AOC=∠COG,CO=CO,
∴△AOC≌△GOC,
∴OG=OA=3,
∴G(3,0),
设直线CG的关系式为y=mx+n,将点C,点G的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线CG的关系式为,
设直线DE的关系式为,
∵D(4,0),
∴,
解得:,
∴直线DE的关系式为,
∴,
∴.
综上所述,CE的长为或或或16.
29.综合与探究
如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求A,B,C三点的坐标;
(2)点P是抛物线上的一个动点,过P作PE⊥x轴于点E,PE交直线BC于点D,设点P的横坐标为m.
①如图2,若点P在第一象限内抛物线上运动,连接AP,交直线BC于点F,记△ADF的面积为S1,△CFP的面积为S2,求S1﹣S2的最大值.
②抛物线的对称轴交直线BC于点Q,连接PQ,是否存在点P使△PQD是以点P为顶角顶点的等腰三角形,若存在,请直接写出m的值,若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
当y=0时,得:,
解得:x1=﹣2,x2=8;
当x=0时,得:y=4,
∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4);
(2)①设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),将点B,点C的坐标分别代入得:

解得:,
∴直线BC的解析式为;
∵过P作PE⊥x轴于点E,PE交直线BC于点D,设点P的横坐标为m.
∴点P的坐标为,点D的坐标为,OE=m,
∵A(﹣2,0),
∴AE=m+2,
∴,
∵记△ADF的面积为S1,△CFP的面积为S2,
∴S1﹣S2=S△ADF﹣S△CFP
=S△ADP﹣S△CDP


=,
∵,
∴开口向上,在对称轴为直线时,S1﹣S2有最大值,
把m=4代入,得:

即S1﹣S2的最大值为4;
②存在点P使△PQD是以点P为顶角顶点的等腰三角形;m的值为或.理由如下:
∵A(﹣2,0),B(8,0),且抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),
∴对称轴为,
∵抛物线的对称轴交直线BC于点Q,
∴把x=3代入,得,
∴,
∵点P使△PQD是以点P为顶角顶点的等腰三角形,
∴PQ=PD,
∴PQ2=PD2,
∵点P的坐标为,点D的坐标为,
∴.
整理得:m2﹣3m﹣15=0,
∴Δ=(﹣3)2+4×1×15=69,
解得:,
综上所述,存在点P使△PQD是以点P为顶角顶点的等腰三角形;m的值为或.
30.如图1,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,﹣2),连接AC,BC.点M是该抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)如图1,若点M在第一象限,点N在MA的延长线上,当∠NAC﹣∠ABC=45°时,求点M的坐标;
(3)如图2,若点M在第四象限,直线AM与BC交于点D,过点M作ME⊥x轴交BC于点E,当△DEM是等腰三角形时,求线

展开更多......

收起↑

资源预览