第二单元《二次函数》 复习试题 2023--2024学年北师大版九年级数学下册(含答案)

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名称 第二单元《二次函数》 复习试题 2023--2024学年北师大版九年级数学下册(含答案)
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版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2024-04-15 19:05:10

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北师大版数学九年级下第二单元《二次函数》复习试题
一.选择题(共10小题)
1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C.下列说法正确的是(  )
A.c=﹣3
B.抛物线的对称轴为直线x=﹣1
C.x>1时,y的值随x值的增大而增大
D.抛物线的顶点坐标为(﹣1,3)
2.把二次函数y=(x﹣3)2+6的图象向左平移1个单位,再向下平移2个单位后得到的二次函数为(  )
A.y=(x﹣4)2+4 B.y=(x﹣2)2+4
C.y=(x﹣2)2+8 D.y=(x﹣4)2+8
3.A(3,1)和B(m,1)是抛物线y=a(x+1)2+k上的点,则A、B两点之间的距离是(  )
A.2 B.4 C.6 D.8
4.已知A(1,y1),B(3,y2),C(﹣1,y3)是二次函数y=﹣x2+3x﹣1+k图象上的三个点,则y1,y2,y3的大小关系是(  )
A.y1>y2>y3 B.y3>y2>y1 C.y1>y3>y2 D.y2>y1>y3
5.在同一坐标系中,一次函数y=﹣mx+n2与二次函数y=x2﹣m的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
6.已知二次函数y=ax2+bx+c中自变量x的部分取值和对应的函数值y如表所示:
x … ﹣2 ﹣1 0 1 2
y … 5 0 ﹣3 ﹣4 ﹣3
下列说法中正确的个数有(  )
①函数图象开口向上;
②函数图象与y=﹣3的交点坐标是(0,﹣3)、(2,﹣3);
③当x>2时,y随x的增大而增大;
④顶点坐标是(1,﹣4).
A.1 B.2 C.3 D.4
7.如图,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系h=20t﹣5t2,下列说法正确的是(  )
A.小球的飞行高度为15m时,小球飞行的时间是1s
B.小球飞行3s时飞行高度为15m,并将继续上升
C.小球的飞行高度可以达到25m
D.小球从飞出到落地要用4s
8.便民商店经营一种商品,在销售过程中,发现一周利润y(元)与每件销售价x(元)之间的关系满足y=﹣2x2+80x+758,由于某种原因,价格需满足15≤x≤19,那么一周可获得最大利润是(  )
A.1554元 B.1556元 C.1558元 D.1560元
9.在研究函数图象的性质时,若将自变量x变为|x|,则函数图象变化为:保留y轴右侧的图象,y轴左侧的图象变为右侧图象关于y轴的对称图形.已知抛物线y=﹣x2+2x+3的图象,则对于y=﹣x2+2|x|+3,当y>0时,x的取值范围是(  )
A.﹣1<x<3 B.﹣1<x<1 C.﹣3<x<3 D.x<﹣1或x>3
10.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A,B两点,点B位于(4,0)、(5,0)之间,与y轴交于点C,对称轴为直线x=2,直线y=﹣x+c与抛物线y=ax2+bx+c交于C,D两点,D点在x轴上方且横坐标小于5,则下列结论:①4a+b+c>0;②a﹣b+c<0;③m(am+b)≤4a+2b(其中m为任意实数);④a<﹣1.其中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题(共8小题)
11.若抛物线y=x2﹣3x+ax+2的对称轴是y轴,则a的值是    .
12.已知P(x1,1),Q(x2,1)两点都在抛物线y=x2﹣3x+1上,那么x1+x2=   .
13.若函数y=(a+1)x2﹣2x+1的图象与x轴只有一个交点,则a为   .
14.如图,坐标系中正方形网格的单位长度为1,抛物线y1=﹣+3向下平移2个单位后得抛物线y2,则阴影部分的面积S=   .
15.如图,抛物线y=ax2﹣6ax+6(a<0)交x轴正半轴于点A,交y轴于点B,线段BP⊥y轴交抛物线于点C,,则△ACP的面积是    .
16.如图,在Rt△ABC,∠C=90°,AC=6cm,BC=4cm,点P在边AC上,从点A向点C移动,点Q在边CB上,从点C向点B移动.若点P,Q均以1cm/s的速度同时出发,且当一点移动到终点时,另一点也随之停止,连接PQ,则线段PQ的最小值是    .
17.如图,这是某市文化生态园中抛物线型拱桥及其示意图,已知抛物线型拱桥的函数表达式为,为了美化拱桥夜景,拟在该拱桥上距水面(AB)6m处安装夜景灯带EF,则夜景灯带EF的长是    m.
18.函数y=x2﹣2ax﹣2在﹣1≤x≤4有最小值﹣5,则实数a的值是    .
三.解答题(共10小题)
19.在跳绳时,绳甩到最高处的形状可近似看作抛物线,如图,已知甲、乙两名学生拿绳的手间距为6米,距地面均为1米,绳的最高点距离地面的高度为4米,以水平地面为x轴,垂直于地面且过绳子最高点的直线为y轴,建立平面直角坐标系,如图.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)身高为1.57米的小明此时进入跳绳,他站直时绳子刚好通过他的头顶,小明与甲的水平距离小于小明与乙的水平距离,求小明离甲的水平距离.
20.某商品每件进价25元,在试销阶段该商品的日销售量y(件)与每件商品的日销售价x(元)之间的关系如图中的折线ABC所示(物价局规定,该商品每件的销售价不得低于进价且不得高于50元).
(1)直接写出y与x的函数关系式;
(2)若日销售单价x(元)为整数,则当日销售单价x(元)为多少时,该商品每天的销售利润最大?最大利润是多少;
(3)若该商品每天的销售利润不低于1200元,求销售单价x的取值范围.
21.如图,二次函数y=﹣x2+2x+m的图象与x轴的一个交点为A(3,0),另一个交点为B,且与y轴交于点C,连接AC,BC.
(1)求二次函数的表达式及点B的坐标;
(2)若该二次函数的图象上有一点D(不与点C重合)使S△ABD=S△ABC,求点D的坐标.
22.在“乡村振兴”行动中,某村办企业以A,B两种农作物为原料开发了一种有机产品.A原料的单价是B原料单价的1.5倍,若用900元收购A原料会比用900元收购B原料少100kg.生产该产品每盒需要A原料2kg和B原料4kg,每盒还需其他成本9元.市场调查发现:该产品每盒的售价是60元时,每天可以销售500盒;每涨价1元,每天少销售10盒.
(1)求每盒产品的成本(成本=原料费+其他成本);
(2)当每盒产品的售价定为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少?
23.如图,抛物线与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是直线BC上方的抛物线上的一个动点,设P的横坐标为t,P到BC的距离为h,求h与t的函数关系式,并求出h的最大值;
(3)设点M是x轴上的动点,在平面直角坐标系中,是否存在点N,使得以点A,C,M,N为顶点的四边形是菱形,若存在,直接写出所有符合条件的点N坐标,若不存在,说明理由.
24.如图,平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a>0)与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,连接AC、BC,抛物线的顶点为D.
(1)用a的代数式表示C、D的坐标;
(2)当四边形ABDC的面积21时,求该函数解析式;
(3)当△BCD为直角三角形时,求a的值.
25.如图,已知,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣3,0).与y轴交于点C(0,﹣3)在抛物线上.
(1)求抛物线的表达式;
(2)抛物线的对称轴上有一动点P,求出当PB+PC最小时点P的坐标;
(3)若抛物线上有一动点Q,Q点在直线AC的下方,当使△ACQ的面积最大时,求Q点坐标.
26.如图,在平面直角坐标系中,点A、B在x轴上,点C、D在y轴上,且OB=OC=3,OA=OD=1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A、B、C三点,直线AD与抛物线交于另一点M.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)在抛物线对称轴上是否存在一点N,使得△ANC的周长最小,若存在,请求出点N的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)点E是直线AM上一动点,点P为抛物线上直线AM下方一动点,当线段PE的长度最大时,请求出点E的坐标和△AMP面积的最大值.
27.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)、点B两点,与y轴交于点C(0,2),对称轴为x=﹣.
(1)求抛物线的表达式;
(2)M是抛物线上的点且在第二象限,过M作MN⊥AC于N,求AN+MN的最大值.
28.如图,抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0)、B(4,0)两点,点D(x,y)为抛物线上第一象限内的一个动点.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)当△BCD的面积最大时,求点D的坐标;
(3)过点D作DE⊥BC,垂足为点E,是否存在点D,使∠DCE等于∠ABC的2倍?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
一.选择题(共10小题)
1.B.
2.B.
3.D.
4.A.
5.B.
6.D.
7.D.
8.B.
9.C.
10.D.
二.填空题(共8小题)
11.3.
12.3.
13.﹣1或0.
14.4.
15.12.
16.厘米.
17..
18.﹣2或.
三.解答题(共10小题)
19.在跳绳时,绳甩到最高处的形状可近似看作抛物线,如图,已知甲、乙两名学生拿绳的手间距为6米,距地面均为1米,绳的最高点距离地面的高度为4米,以水平地面为x轴,垂直于地面且过绳子最高点的直线为y轴,建立平面直角坐标系,如图.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)身高为1.57米的小明此时进入跳绳,他站直时绳子刚好通过他的头顶,小明与甲的水平距离小于小明与乙的水平距离,求小明离甲的水平距离.
解:(1)由题意知,抛物线经过点,,(0,4),即(﹣3,1),(3,1),(0,4),
设抛物线的函数表达式为y=ax2+bx+c,
则,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)将y=1.57代入,得,
解得x=±2.7,
∵小明与甲的水平距离小于小明与乙的水平距离,
∴x=﹣2.7,﹣2.7﹣(﹣3)=0.3(m),
∴小明离甲的水平距离为0.3m.
20.某商品每件进价25元,在试销阶段该商品的日销售量y(件)与每件商品的日销售价x(元)之间的关系如图中的折线ABC所示(物价局规定,该商品每件的销售价不得低于进价且不得高于50元).
(1)直接写出y与x的函数关系式;
(2)若日销售单价x(元)为整数,则当日销售单价x(元)为多少时,该商品每天的销售利润最大?最大利润是多少;
(3)若该商品每天的销售利润不低于1200元,求销售单价x的取值范围.
解:(1)设y=kx+b,
当25≤x≤35时,把(25,200),(35,100)代入得:

解得,
∴y=﹣10x+450;
当35<x≤50时,把(35,100),(50,40)代入得:

解得,
∴y=﹣4x+240;
综上所述,y=;
(2)设销售利润为W元,则:
①当25<x<35时,
W=(x﹣25)(﹣10x+450)=﹣10(x﹣35)2+1000,
∴x=35 时,Wmax=1000元;
②当35<x<50时,
W=(x﹣25)(﹣4x+240)=﹣4(x﹣42.5)2+1225,
∵x为整数,
∴x=42或43时,W取最大值,Wmax=1224元,
∵1224>1000,
∴当日销售单价为42元或43元时,每天的销售利润最大,最大利润为1224元;
(3)由(2)知,当25≤x≤35时,该商品每天的最大销售利润为1000元;
∴只有在35≤x≤50时,每天的销售利润才可能不低于1200元;
∴﹣4(x﹣42.5)2+1225≥1200,
∴40≤x≤45.
21.如图,二次函数y=﹣x2+2x+m的图象与x轴的一个交点为A(3,0),另一个交点为B,且与y轴交于点C,连接AC,BC.
(1)求二次函数的表达式及点B的坐标;
(2)若该二次函数的图象上有一点D(不与点C重合)使S△ABD=S△ABC,求点D的坐标.
解:(1)∵二次函数y=﹣x2+2x+m的图象与x轴的一个交点为A(3,0),
代入表达式,得﹣9+2×3+m=0,
解得m=3,
∴二次函数的表达式为y=﹣x2+2x+3.
在y=﹣x2+2x+3中,
当y=0时,则﹣x2+2x+3=0,
解得x1=3,x2=﹣1,
∴B(﹣1,0);
(2)如图,当点D在x轴上方时,连接BD,AD,过点D作DE⊥AB于点E.
∵当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,
∴C(0,3).
当S△ABD=S△ABC时,OC=DE=3,
当y=3时,﹣x2+2x+3=3,
解得x=0或x=2,
∴点D的坐标为(2,3).
当点D在x轴下方时,﹣x2+2x+3=﹣3,
解得或,
∴点D的坐标为或.
综上所述,满足条件的点D的坐标为(2,3)或或.
22.在“乡村振兴”行动中,某村办企业以A,B两种农作物为原料开发了一种有机产品.A原料的单价是B原料单价的1.5倍,若用900元收购A原料会比用900元收购B原料少100kg.生产该产品每盒需要A原料2kg和B原料4kg,每盒还需其他成本9元.市场调查发现:该产品每盒的售价是60元时,每天可以销售500盒;每涨价1元,每天少销售10盒.
(1)求每盒产品的成本(成本=原料费+其他成本);
(2)当每盒产品的售价定为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少?
解:(1)设B原料单价为m元,则A原料单价为1.5m元,
根据题意,得﹣=100,
解得m=3,
经检验m=3是方程的解,
∴1.5m=4.5,
∴每盒产品的成本是:4.5×2+4×3+9=30(元),
答:每盒产品的成本为30元;
(2)设每盒产品的售价是x元(x是整数),每天的利润是w元,
根据题意,得w=(x﹣30)[500﹣10(x﹣60)]=﹣10x2+1400x﹣33000=﹣10(x﹣70)2+16000,
∴当x=70时,每天的利润最大,最大利润为16000元,
答:当每盒产品的售价定为70元时,每天的利润最大,最大利润是16000元.
23.如图,抛物线与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是直线BC上方的抛物线上的一个动点,设P的横坐标为t,P到BC的距离为h,求h与t的函数关系式,并求出h的最大值;
(3)设点M是x轴上的动点,在平面直角坐标系中,是否存在点N,使得以点A,C,M,N为顶点的四边形是菱形,若存在,直接写出所有符合条件的点N坐标,若不存在,说明理由.
解:(1)设抛物线的解析式为 y=a(x+2)(x﹣4),
又过A(0,4),
则4=a(0+2)(0﹣4),
则.
即,
即;
(2)如图1,过点P作 PD⊥轴于点D,交BC于点E,作PH⊥BC 于点H,连接 PB、PC,
∵B(4,0)、C(0,4),
则OB=OC=4,,
由点B、C的坐标得,直线BC解析式为 y=﹣x+4,
∴,E(t,﹣t+4),
∴.
∴×4=﹣t2+4t,
又,
∴.
∴,
则,
∴当 t=2 时,;
(3)存在,理由:
设点M(x,0)、点N(s,t),
当AC为对角线时,由中点坐标公式和AM=AN得:
,解得:,
即点N的坐标为:(﹣5,4);
当AM或AN为对角线,由中点坐标公式和AC=AN或AC=AM得:
或,
解得:或,
即点N的坐标为:(±2,4)或(0,﹣4);
综上,N1(0,﹣4)或或或N4(﹣5,4).
24.如图,平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a>0)与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,连接AC、BC,抛物线的顶点为D.
(1)用a的代数式表示C、D的坐标;
(2)当四边形ABDC的面积21时,求该函数解析式;
(3)当△BCD为直角三角形时,求a的值.
解:(1)令x=0,则y=﹣4a,
∴C(0,﹣4a);
令y=0,则ax2﹣3ax﹣4a=0,
解得:x1=﹣1,x2=4.
∴A(﹣1,0),B(4,0).
∴抛物线的对称轴为:直线x=,
将x=代入解析式得:y=﹣.
∴D(,﹣);
(2)连接OD,
则S四边形ABDC=S△AOC+S△COD+S△BOD=2a+3a+=21,
解得:a=,
∴;
(3)①当∠CDB=90°时,过D作DE∥x轴,交y轴于点E,过B作BF⊥DE,垂足为F.
∵∠EDC+∠FDB=90°,∠FDB+∠DBF=90°,
∴∠EDC=∠DBF,
∵∠CED=∠DFB=90°,
∴△CDE∽△DBF,
∴,即,
解得:a=(负值舍去);
②当∠DCB=90°时,如下图,
同理可得:△BOC∽△CED,
∴,即,
解得:a=(负值舍去).
综上,a=或.
25.如图,已知,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣3,0).与y轴交于点C(0,﹣3)在抛物线上.
(1)求抛物线的表达式;
(2)抛物线的对称轴上有一动点P,求出当PB+PC最小时点P的坐标;
(3)若抛物线上有一动点Q,Q点在直线AC的下方,当使△ACQ的面积最大时,求Q点坐标.
解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c的图象过点A(﹣3,0)和点C(0,﹣3),
∴,
解得:,
即抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;
(2)∵抛物线解析式为y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴该抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
∵点P为抛物线的对称轴上的一动点,点A和点B关于直线x=﹣1对称,
∴PA=PB,则PB+PC=PA+PC
∵两点之间线段最短,
∴连接点A和点C与直线x=﹣1的交点就是使得PB+PC最小时的点P,如图1,
设过点A(﹣3,0)和点C(0,﹣3)的直线解析式为y=kx+m,
得:,
解得:,
即直线AC的函数解析式为y=﹣x﹣3,
当x=﹣1时,y=﹣(﹣1)﹣3=﹣2,
即点P的坐标为(﹣1,﹣2);
(3)设Q(t,t2+2t﹣3),过点Q作QD∥y轴,交AC于D,如图2,则D(t,﹣t﹣3),
∴DQ=(﹣t﹣3)﹣(t2+2t﹣3)=﹣t2﹣3t,
则S△ACQ=S△ADQ+S△CDQ=DQ (xQ﹣xA)+DQ (xC﹣xQ)=DQ (xC﹣xA),
∴S△ACQ=×[0﹣(﹣3)](﹣t2﹣3t)=﹣(﹣3<t<0),
∵,
∴当时,S△ACQ有最大值,此时yQ==,
即:此时点Q的坐标为.
26.如图,在平面直角坐标系中,点A、B在x轴上,点C、D在y轴上,且OB=OC=3,OA=OD=1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A、B、C三点,直线AD与抛物线交于另一点M.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)在抛物线对称轴上是否存在一点N,使得△ANC的周长最小,若存在,请求出点N的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)点E是直线AM上一动点,点P为抛物线上直线AM下方一动点,当线段PE的长度最大时,请求出点E的坐标和△AMP面积的最大值.
解:(1)点A、B在x轴上,点C、D在y轴上,且OB=OC=3,OA=OD=1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A、B、C三点,直线AD与抛物线交于另一点M.
∴点B的坐标为(﹣3,0),点C的坐标为(0,﹣3),点A的坐标为(1,0),点D的坐标为 (0,1),
将A(1,0),B(﹣3,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c得:

解得:,
∴这条抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;
(2)在抛物线对称轴上存在一点N,使得△ANC的周长最小;理由如下:
∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
连接BC,交抛物线对称轴点N,如图1所示,
∵点A,B关于直线x=﹣1对称,
∴AN=BN,
∴AN+CN=BN+CN,
∴当点B,C,N三点共线时,BN+CN取得最小值,即△ANC的周长最小,
设直线BC的解析式为y=kx+d(k≠0),
将B(﹣3,0),C(0,﹣3)代入y=kx+d得:

解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x﹣3,
当x=﹣1时,y=﹣(﹣1)﹣3=﹣2,
∴在这条抛物线的对称轴上存在点N(﹣1,﹣2)时△ANC的周长最小;
(3)点E是直线AM上一动点,点P为抛物线上直线AM下方一动点,
∵A(1,0),D(0,1),
∴直线AD的解析式为y=﹣x+1,联立直线AD和抛物线的解析式成方程组,得:

解得:,,
∴点M的坐标为(﹣4,5),
过点P作PE⊥x轴,交直线AD于点E,如图2所示,
设点P的坐标为(m,m2+2m﹣3)(﹣4<m<1),则点E的坐标为(m,﹣m+1),
∴PE=﹣m+1﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m+4,
∴S△APM=S△APE+S△MPE,
=,
=,
∴S△APM==,
∵,
∴当时,△AMP的面积取最大值,最大值为,
∴当△AMD面积最大时,点P的坐标为,面积最大值为.
27.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)、点B两点,与y轴交于点C(0,2),对称轴为x=﹣.
(1)求抛物线的表达式;
(2)M是抛物线上的点且在第二象限,过M作MN⊥AC于N,求AN+MN的最大值.
解:(1)根据题意得:

解得,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2﹣x+2;
(2)过M作MT⊥x轴于T,交AC于K,如图:
∵A(﹣2,0)、C(0,2),
∴OA=2,OC=2,直线AC解析式为y=x+2,
∴tan∠OAC===,
∴∠OAC=30°,
∵∠ATK=90°=∠MNK,∠AKT=∠MKN,
∴∠M=∠OAC=30°,
∴AK=2KT,KN=MK,MN=MK,
设M(m,﹣m2﹣m+2),则K(m,m+2),
∴KT=m+2,MK=﹣m2﹣m+2﹣(m+2)=﹣m2﹣2m,
∴AK=2KT=m+4,KN=MK=﹣m2﹣m,MN=MK=﹣m2﹣3m,
∴AN+MN
=AK+KN+MN
=m+4﹣m2﹣m﹣m2﹣3m
=﹣2m2﹣m+4
=﹣2(m+)2+,
∵﹣<0,
∴当m=﹣时,AN+MN的最大值为.
28.如图,抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0)、B(4,0)两点,点D(x,y)为抛物线上第一象限内的一个动点.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)当△BCD的面积最大时,求点D的坐标;
(3)过点D作DE⊥BC,垂足为点E,是否存在点D,使∠DCE等于∠ABC的2倍?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)设抛物线的表达式为:y=a(x﹣x1)(x﹣x2),
即y=a(x+1)(x﹣4)=a(x2﹣3x﹣4)=ax2+bx+2,
则﹣4a=2,
解得:a=﹣,
则抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.
(2)如图所示,过D作DG⊥x轴,垂足为G点,与BC交于K点,
设D(m,n)(其中m>0,n>0),则n=﹣m2+m+2.
∴K(m,2﹣m),
∴DK=n﹣2+m,
∴S△BCD=S△CDK+S△BDK=4×(n﹣2+m)=2n﹣4+m=﹣m2+4m=﹣(m﹣2)2+4≤4,
当△BCD的面积最大4时,m=2,
此时,点D(2,3);
(3)存在,理由:
当∠DCE=2∠ABC时,取点F(0,﹣2),连接BF,如下图所示.
∵OC=OF,OB⊥CF,
∴∠ABC=∠ABF,
∴∠CBF=2∠ABC.
∵∠DCB=2∠ABC,
∴∠DCB=∠CBF,
∴CD∥BF.
∵点B(4,0),F(0,﹣2),
∴直线BF的解析式为y=x﹣2,
∴直线CD的解析式为y=x+2.
联立直线CD及抛物线的解析式成方程组得:x+2=﹣x2+x+2,
解得:x=0(舍去)或2,
即点D(2,3).