2021-2022学年浙教版九年级数学上册《1.4二次函数的应用》同步优生辅导训练(附答案)
一、选择题
1.四位同学在研究函数y=x2+bx+c(b,c是常数)时,甲发现当x=1时,函数有最小值;乙发现﹣1是方程x2+bx+c=0的一个根;丙发现函数的最小值为3;丁发现当x=2时,y=4,已知这四位同学中只有一位发现的结论是错误的,则该同学是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
2.已知抛物线y=x2﹣(4m+1)x+2m﹣1与x轴交于两点,如果有一个交点的横坐标大于2,另一个交点的横坐标小于2,并且抛物线与y轴的交点在点(0,)的下方,那么m的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.全体实数
3.抛物线C1:y1=mx2﹣4mx+2n﹣1与平行于x轴的直线交于A、B两点,且A点坐标为(﹣1,2),请结合图象分析以下结论:①对称轴为直线x=2;②抛物线与y轴交点坐标为(0,﹣1);③m>;④若抛物线C2:y2=ax2(a≠0)与线段AB恰有一个公共点,则a的取值范围是≤a<2;⑤不等式mx2﹣4mx+2n>0的解作为函数C1的自变量的取值时,对应的函数值均为正数,其中正确结论的个数有( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
4.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0)、点B(3,0)、点C(4,y1),若点D(x2,y2)是抛物线上任意一点,有下列结论:
①二次函数y=ax2+bx+c的最小值为﹣4a;
②若﹣1≤x2≤4,则0≤y2≤5a;
③若y2>y1,则x2>4;
④一元二次方程cx2+bx+a=0的两个根为﹣1和
其中正确结论的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
5.已知抛物线y=ax2+bx+c(b>a>0)与x轴最多有一个交点,现有以下四个结论:
①该抛物线的对称轴在y轴左侧;
②关于x的方程ax2+bx+c+2=0无实数根;
③a﹣b+c≥0;
④的最小值为3.
其中,正确结论的个数为( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
6.如图,抛物线y=﹣2x2+8x﹣6与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其上方的部分记作C1,将C1向右平移得C2,C2与x轴交于点B,D.若直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是( )
A.﹣2<m<
B.﹣3<m<﹣
C.﹣3<m<﹣2
D.﹣3<m<﹣
7.已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)经过点M(﹣1,2)和点N(1,﹣2),交x轴于A,B两点,交y轴于C.则:
①b=﹣2;
②该二次函数图象与y轴交于负半轴;
③存在这样一个a,使得M、A、C三点在同一条直线上;
④若a=1,则OA?OB=OC2.
以上说法正确的有( )
A.①②③④
B.②③④
C.①②④
D.①②③
8.如图,坐标平面上,二次函数y=﹣x2+4x﹣k的图形与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,其顶点为D,且k>0.若△ABC与△ABD的面积比为1:4,则k值为何?( )
A.1
B.
C.
D.
9.已知抛物线y=x2+bx+c的部分图象如图所示,若y<0,则x的取值范围是( )
A.﹣1<x<4
B.﹣1<x<3
C.x<﹣1或x>4
D.x<﹣1或x>3
10.如图,抛物线m:y=ax2+b(a<0,b>0)与x轴于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.将抛物线m绕点B旋转180°,得到新的抛物线n,它的顶点为C1,与x轴的另一个交点为A1.若四边形AC1A1C为矩形,则a,b应满足的关系式为( )
A.ab=﹣2
B.ab=﹣3
C.ab=﹣4
D.ab=﹣5
11.如图,抛物线y=﹣x2+2x+m+1交x轴于点A(a,0)和B(b,0),交y轴于点C,抛物线的顶点为D,下列四个命题:
①当x>0时,y>0;
②若a=﹣1,则b=4;
③抛物线上有两点P(x1,y1)和Q(x2,y2),若x1<1<x2,且x1+x2>2,则y1>y2;
④点C关于抛物线对称轴的对称点为E,点G,F分别在x轴和y轴上,当m=2时,四边形EDFG周长的最小值为6.
其中真命题的序号是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
12.如图,正方形ABCD的边长为1,E、F分别是边BC和CD上的动点(不与正方形的顶点重合),不管E、F怎样动,始终保持AE⊥EF.设BE=x,DF=y,则y是x的函数,函数关系式是( )
A.y=x+1
B.y=x﹣1
C.y=x2﹣x+1
D.y=x2﹣x﹣1
13.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)和正比例函数y=x的图象如图所示,则方程ax2+(b﹣)x+c=0(a≠0)的两根之和( )
A.大于0
B.等于0
C.小于0
D.不能确定
14.下表是一组二次函数y=x2+3x﹣5的自变量x与函数值y的对应值:
x
1
1.1
1.2
1.3
1.4
y
﹣1
﹣0.49
0.04
0.59
1.16
那么方程x2+3x﹣5=0的一个近似根是( )
A.1
B.1.1
C.1.2
D.1.3
二、填空题
15.如图抛物线y=﹣x2+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2),点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当四边形CDBF的面积最大时,E点的坐标为
.
16.如图,点A,B的坐标分别为(1,4)和(4,4),抛物线y=a(x﹣m)2+n的顶点在线段AB上运动,与x轴交于C、D两点(C在D的左侧),点C的横坐标最小值为﹣3,则点D的横坐标最大值为
.
17.如图,平行于x轴的直线AC分别交函数y1=x2(x≥0)与y2=(x≥0)的图象于B、C两点,过点C作y轴的平行线交y1的图象于点D,直线DE∥AC,交y2的图象于点E,则=
.
18.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其上方的部分记作C1,将C1关于点B的中心对称得C2,C2与x轴交于另一点C,将C2关于点C的中心对称得C3,连接C1与C3的顶点,则图中阴影部分的面积为
.
19.已知抛物线p:y=ax2+bx+c的顶点为C,与x轴相交于A、B两点(点A在点B左侧),点C关于x轴的对称点为C′,我们称以A为顶点且过点C′,对称轴与y轴平行的抛物线为抛物线p的“梦之星”抛物线,直线AC′为抛物线p的“梦之星”直线.若一条抛物线的“梦之星”抛物线和“梦之星”直线分别是y=x2+2x+1和y=2x+2,则这条抛物线的解析式为
.
三、解答题
20.如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A(,)和B(4,m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在这样的P点,使线段PC的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;
(3)求△PAC为直角三角形时点P的坐标.
21.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴交于点B.
(1)若直线y=mx+n经过B、C两点,求直线BC和抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴x=﹣1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求出点M的坐标;
(3)设点P为抛物线的对称轴x=﹣1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.
22.如图,在直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),其对称轴与x轴相交于点M.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△PAB的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接AC,在直线AC的下方的抛物线上,是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
23.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(3,0),B(﹣1,0),与y轴交于点C.若点P,Q同时从A点出发,都以每秒1个单位长度的速度分别沿AB,AC边运动,其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.
(1)求该二次函数的解析式及点C的坐标;
(2)当点P运动到B点时,点Q停止运动,这时,在x轴上是否存在点E,使得以A,E,Q为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请求出E点坐标;若不存在,请说明理由.
(3)当P,Q运动到t秒时,△APQ沿PQ翻折,点A恰好落在抛物线上D点处,请判定此时四边形APDQ的形状,并求出D点坐标.
24.某商场销售一批名牌衬衫,平均每天可售出20件,每件赢利40元,为了扩大销售,增加利润,尽量减少库存,商场决定采取适当的降价措施.经调查发现,如果每件衬衫每降价1元,商场平均每天可多售出2件;
(1)若商场平均每天要赢利1200元,每件衬衫应降价多少元?
(2)每件衬衫降价多少元时,商场平均每天赢利最多?
25.如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12m,宽是4m.按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用y=﹣x2+bx+c表示,且抛物线的点C到墙面OB的水平距离为3m时,到地面OA的距离为m.
(1)求该抛物线的函数关系式,并计算出拱顶D到地面OA的距离;
(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向行车道,那么这辆货车能否安全通过?
(3)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少米?
26.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与抛物线交于点P、与直线BC相交于点M,连接PB.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在(1)中位于第一象限内的抛物线上是否存在点D,使得△BCD的面积最大?若存在,求出D点坐标及△BCD面积的最大值;若不存在,请说明理由.
(3)在(1)中的抛物线上是否存在点Q,使得△QMB与△PMB的面积相等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
27.在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,直线y=x+4经过A,C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在AC上方的抛物线上有一动点P.
①如图1,当点P运动到某位置时,以AP,AO为邻边的平行四边形第四个顶点恰好也在抛物线上,求出此时点P的坐标;
②如图2,过点O,P的直线y=kx交AC于点E,若PE:OE=3:8,求k的值.
参考答案
1.解:假设甲和丙的结论正确,则,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x+4.
当x=﹣1时,y=x2﹣2x+4=7,
∴乙的结论不正确;
当x=2时,y=x2﹣2x+4=4,
∴丁的结论正确.
∵四位同学中只有一位发现的结论是错误的,
∴假设成立.
故选:B.
2.解:根据题意,
令f(x)=x2﹣(4m+1)x+2m﹣1,
∵抛物线y=x2﹣(4m+1)x+2m﹣1与x轴有一个交点的横坐标大于2,另一个交点的横坐标小于2,且抛物线开口向上,
∴f(2)<0,即4﹣2(4m+1)+2m﹣1<0,解得:m>,
又∵抛物线与y轴的交点在点(0,)的下方,
∴f(0)<﹣,解得:m<,
综上可得:<m<,
故选:A.
3.解:抛物线对称轴为直线x=﹣故①正确;
当x=0时,y=2n﹣1故②错误;
把A点坐标(﹣1,2)代入抛物线解析式
得:2=m+4m+2n﹣1
整理得:2n=3﹣5m
代入y1=mx2﹣4mx+2n﹣1
整理得:y1=mx2﹣4mx+2﹣5m
由图象可知,抛物线交y轴于负半轴,
则:2﹣5m<0
即m>故③正确;
由抛物线的对称性,点B坐标为(5,2)
当y2=ax2的图象分别过点A、B时,其与线段分别有两个和有唯一一个公共点
此时,a的值分别为a=2、a=
a的取值范围是≤a<2;故④正确;
无论y1的图象向上平移1个单位后与x轴有无交点,在不等式大于0的解作为C1自变量的取值范围,对应的函数值都有正有负,故⑤错误.;
故选:B.
4.解:抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
即y=ax2﹣2ax﹣3a,
∵y=a(x﹣1)2﹣4a,
∴当x=1时,二次函数有最小值﹣4a,所以①正确;
当x=4时,y=a?5?1=5a,
∴当﹣1≤x2≤4,则﹣4a≤y2≤5a,所以②错误;
∵点C(4,5a)关于直线x=1的对称点为(﹣2,5a),
∴当y2>y1,则x2>4或x<﹣2,所以③错误;
∵b=﹣2a,c=﹣3a,
∴方程cx2+bx+a=0化为﹣3ax2﹣2ax+a=0,
整理得3x2+2x﹣1=0,解得x1=﹣1,x2=,所以④正确.
故选:B.
5.解:∵b>a>0
∴﹣<0,
所以①正确;
∵抛物线与x轴最多有一个交点,
∴b2﹣4ac≤0,
∴关于x的方程ax2+bx+c+2=0中,△=b2﹣4a(c+2)=b2﹣4ac﹣8a<0,
所以②正确;
∵a>0及抛物线与x轴最多有一个交点,
∴x取任何值时,y≥0
∴当x=﹣1时,a﹣b+c≥0;
所以③正确;
当x=﹣2时,4a﹣2b+c≥0
a+b+c≥3b﹣3a
a+b+c≥3(b﹣a)
≥3
所以④正确.
故选:D.
6.解:令y=﹣2x2+8x﹣6=0,
即x2﹣4x+3=0,
解得x=1或3,
则点A(1,0),B(3,0),
由于将C1向右平移2个长度单位得C2,
则C2解析式为y=﹣2(x﹣4)2+2(3≤x≤5),
当y=x+m1与C2相切时,
令y=x+m1=y=﹣2(x﹣4)2+2,
即2x2﹣15x+30+m1=0,
△=﹣8m1﹣15=0,
解得m1=﹣,
当y=x+m2过点B时,
即0=3+m2,
m2=﹣3,
当﹣3<m<﹣时直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,
故选:D.
7.解:①∵二次函数y=ax2+bx+c(a>0)经过点M(﹣1,2)和点N(1,﹣2),
∴,
解得b=﹣2.
故该选项正确.
②方法一:∵二次函数y=ax2+bx+c,a>0
∴该二次函数图象开口向上
∵点M(﹣1,2)和点N(1,﹣2),
∴直线MN的解析式为y﹣2=,
即y=﹣2x,
根据抛物线的图象的特点必然是当﹣1<x<1时,二次函数图象在y=﹣2x的下方,
∴该二次函数图象与y轴交于负半轴;
方法二:由①可得b=﹣2,a+c=0,即c=﹣a<0,
所以二次函数图象与y轴交于负半轴.
故该选项正确.
③根据抛物线图象的特点,M、A、C三点不可能在同一条直线上.
故该选项错误.
④当a=1时,c=﹣1,∴该抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣1
当y=0时,0=x2﹣2x+c,利用根与系数的关系可得
x1?x2=c,
即OA?OB=|c|,
当x=0时,y=c,即OC=|c|=1=OC2,
∴若a=1,则OA?OB=OC2,
故该选项正确.
总上所述①②④正确.
故选:C.
8.解:∵y=﹣x2+4x﹣k=﹣(x﹣2)2+4﹣k,
∴顶点D(2,4﹣k),C(0,﹣k),
∴OC=k,
∵△ABC的面积=AB?OC=AB?k,△ABD的面积=AB(4﹣k),△ABC与△ABD的面积比为1:4,
∴k=(4﹣k),
解得:k=.
故选:D.
9.解:由图象知,抛物线与x轴交于(﹣1,0),对称轴为x=1,
∴抛物线与x轴的另一交点坐标为(3,0),
∵y<0时,函数的图象位于x轴的下方,
且当﹣1<x<3时函数图象位于x轴的下方,
∴当﹣1<x<3时,y<0.
故选:B.
10.解:令x=0,得:y=b.
∴C(0,b).
令y=0,得:ax2+b=0,
∴x=±,
∴A(﹣,0),B(,0),
∴AB=2,BC==.
要使平行四边形AC1A1C是矩形,必须满足AB=BC,
∴2=.
∴4×(﹣)=b2﹣,
∴ab=﹣3.
∴a,b应满足关系式ab=﹣3.
故选:B.
11.解:①当x>0时,函数图象过一四象限,当0<x<b时,y>0;当x>b时,y<0,故本选项错误;
②二次函数对称轴为x=﹣=1,当a=﹣1时有=1,解得b=3,故本选项错误;
③∵x1+x2>2,
∴>1,
又∵x1﹣1<0<x2﹣1,
∴Q点距离对称轴较远,
∴y1>y2,故本选项正确;
④如图,作D关于y轴的对称点D′,E关于x轴的对称点E′,
连接D′E′,D′E′与DE的和即为四边形EDFG周长的最小值.
当m=2时,二次函数为y=﹣x2+2x+3,顶点纵坐标为y=﹣1+2+3=4,D为(1,4),则D′为(﹣1,4);C点坐标为C(0,3);则E为(2,3),E′为(2,﹣3);
则DE==;D′E′==;
∴四边形EDFG周长的最小值为+,故本选项错误.故选:C.
12.解:∵∠BAE和∠FEC都是∠AEB的余角.
∴∠BAE=∠FEC.
∴△ABE∽△ECF
那么AB:EC=BE:CF,
∵AB=1,BE=x,EC=1﹣x,CF=1﹣y.
∴AB?CF=EC?BE,
即1×(1﹣y)=(1﹣x)x.
化简得:y=x2﹣x+1.
故选:C.
13.解:设ax2+bx+c=0(a≠0)的两根为x1,x2,
∵由二次函数的图象可知x1+x2>0,a>0,
∴﹣>0.
设方程ax2+(b﹣)x+c=0(a≠0)的两根为m,n,则m+n=﹣=﹣+,
∵a>0,
∴>0,
∴m+n>0.
故选:A.
14.解:观察表格得:方程x2+3x﹣5=0的一个近似根为1.2,
故选:C.
15.解:过点E作EG⊥x轴于点G,交抛物线于F,
将A(﹣1,0),C(0,2)代入y=﹣x2+mx+n
解得:
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2
令y=0代入y=﹣x2+x+2,
∴0=﹣x2+x+2
解得:x=﹣1或x=4
∴B(4,0)
∴OB=4
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B(4,0)和C(0,2)代入y=kx+b
∴
解得:
∴直线BC的解析式为:y=﹣x+2,
设E的坐标为:(x,﹣x+2)
∴F(x,﹣x2+x+2)
∴EF=﹣x2+x+2﹣(﹣x+2)=﹣x2+2x,
∴△BCF的面积为:EF?OB=2(﹣x2+2x)=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4
四边形CDBF的面积最大时,只需要△BCF的面积最大即可,
∴当x=2时,
△BCF的面积可取得最大值,
此时E的坐标为(2,1)
16.解:当点C横坐标为﹣3时,抛物线顶点为A(1,4),对称轴为x=1,此时D点横坐标为5,则CD=8;
当抛物线顶点为B(4,4)时,抛物线对称轴为x=4,故C(0,0),D(8,0);
由于此时D点横坐标最大,
故点D的横坐标最大值为8;
故答案为:8.
17.解:设A点坐标为(0,a),(a>0),
则x2=a,解得x=,
∴点B(,a),
=a,
则x=,
∴点C(,a),
∵CD∥y轴,
∴点D的横坐标与点C的横坐标相同,为,
∴y1=()2=3a,
∴点D的坐标为(,3a),
∵DE∥AC,
∴点E的纵坐标为3a,
∴=3a,
∴x=3,
∴点E的坐标为(3,3a),
∴DE=3﹣,
==3﹣.
故答案为:3﹣.
18.解:∵抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交于点A、B,
∴当y=0时,则﹣x2﹣2x+3=0,
解得x=﹣3或x=1,
则A,B的坐标分别为(﹣3,0),(1,0),
AB的长度为4,
从C1,C3两个部分顶点分别向下作垂线交x轴于E、F两点.
根据中心对称的性质,x轴下方部分可以沿对称轴平均分成两部分补到C1与C2.
如图所示,阴影部分转化为矩形.
根据对称性,可得BE=CF=4÷2=2,则EF=8
利用配方法可得y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4
则顶点坐标为(﹣1,4),即阴影部分的高为4,
S阴=8×4=32.
19.解:∵y=x2+2x+1=(x+1)2,
∴A点坐标为(﹣1,0),
解方程组得或,
∴点C′的坐标为(1,4),
∵点C和点C′关于x轴对称,
∴C(1,﹣4),
设原抛物线解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,
把A(﹣1,0)代入得4a﹣4=0,解得a=1,
∴原抛物线解析式为y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3.
故答案为y=x2﹣2x﹣3.
20.解:(1)∵B(4,m)在直线y=x+2上,
∴m=4+2=6,
∴B(4,6),
∵A(,)、B(4,6)在抛物线y=ax2+bx+6上,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为y=2x2﹣8x+6.
(2)设动点P的坐标为(n,n+2),则C点的坐标为(n,2n2﹣8n+6),
∴PC=(n+2)﹣(2n2﹣8n+6),
=﹣2n2+9n﹣4,
=﹣2(n﹣)2+,
∵PC>0,
∴当n=时,线段PC最大且为.
(3)∵△PAC为直角三角形,
i)若点P为直角顶点,则∠APC=90°.
由题意易知,PC∥y轴,∠APC=45°,因此这种情形不存在;
ii)若点A为直角顶点,则∠PAC=90°.
如答图3﹣1,过点A(,)作AN⊥x轴于点N,则ON=,AN=.
过点A作AM⊥直线AB,交x轴于点M,则由题意易知,△AMN为等腰直角三角形,
∴MN=AN=,∴OM=ON+MN=+=3,
∴M(3,0).
设直线AM的解析式为:y=kx+b,
则:,解得,
∴直线AM的解析式为:y=﹣x+3
①
又抛物线的解析式为:y=2x2﹣8x+6
②
联立①②式,解得:x=3或x=(与点A重合,舍去)
∴C(3,0),即点C、M点重合.
当x=3时,y=x+2=5,
∴P1(3,5);
iii)若点C为直角顶点,则∠ACP=90°.
∵y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2,
∴抛物线的对称轴为直线x=2.
如答图3﹣2,作点A(,)关于对称轴x=2的对称点C,
则点C在抛物线上,且C(,).
当x=时,y=x+2=.
∴P2(,).
∵点P1(3,5)、P2(,)均在线段AB上,
∴综上所述,△PAC为直角三角形时,点P的坐标为(3,5)或(,).
21.解:(1)依题意得:,
解之得:,
∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3
∵对称轴为x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),
∴把B(﹣3,0)、C(0,3)分别代入直线y=mx+n,
得,
解之得:,
∴直线y=mx+n的解析式为y=x+3;
(2)设直线BC与对称轴x=﹣1的交点为M,则此时MA+MC的值最小.
把x=﹣1代入直线y=x+3得,y=2,
∴M(﹣1,2),
即当点M到点A的距离与到点C的距离之和最小时M的坐标为(﹣1,2);
(3)设P(﹣1,t),
又∵B(﹣3,0),C(0,3),
∴BC2=18,PB2=(﹣1+3)2+t2=4+t2,PC2=(﹣1)2+(t﹣3)2=t2﹣6t+10,
①若点B为直角顶点,则BC2+PB2=PC2即:18+4+t2=t2﹣6t+10解之得:t=﹣2;
②若点C为直角顶点,则BC2+PC2=PB2即:18+t2﹣6t+10=4+t2解之得:t=4,
③若点P为直角顶点,则PB2+PC2=BC2即:4+t2+t2﹣6t+10=18解之得:t1=,t2=;
综上所述P的坐标为(﹣1,﹣2)或(﹣1,4)或(﹣1,)
或(﹣1,).
22.解:(1)根据已知条件可设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣5),
把点A(0,4)代入上式得:a=,
∴y=(x﹣1)(x﹣5)=x2﹣x+4=(x﹣3)2﹣,
∴抛物线的对称轴是:直线x=3;
(2)存在,P点坐标为(3,).
理由如下:
∵点A(0,4),抛物线的对称轴是直线x=3,
∴点A关于对称轴的对称点A′的坐标为(6,4)
如图1,连接BA′交对称轴于点P,连接AP,此时△PAB的周长最小.
设直线BA′的解析式为y=kx+b,
把A′(6,4),B(1,0)代入得,
解得,
∴y=x﹣,
∵点P的横坐标为3,
∴y=×3﹣=,
∴P(3,).
(3)在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大.
设N点的横坐标为t,此时点N(t,t2﹣t+4)(0<t<5),
如图2,过点N作NG∥y轴交AC于G;作AD⊥NG于D,
由点A(0,4)和点C(5,0)可求出直线AC的解析式为:y=﹣x+4,
把x=t代入得:y=﹣t+4,则G(t,﹣t+4),
此时:NG=﹣t+4﹣(t2﹣t+4)=﹣t2+4t,
∵AD+CF=CO=5,
∴S△ACN=S△ANG+S△CGN=AD×NG+NG×CF=NG?OC=×(﹣t2+4t)×5=﹣2t2+10t=﹣2(t﹣)2+,
∴当t=时,△CAN面积的最大值为,
由t=,得:y=t2﹣t+4=﹣3,
∴N(,﹣3).
23.方法(1):
解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(3,0),B(﹣1,0),
∴,
解得
,
∴y=x2﹣x﹣4.
∴C(0,﹣4).
(2)存在.
如图1,过点Q作QD⊥OA于D,此时QD∥OC,
∵A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣4),O(0,0),
∴AB=4,OA=3,OC=4,
∴AC==5,
∵当点P运动到B点时,点Q停止运动,AB=4,
∴AQ=4.
∵QD∥OC,
∴QD=,AD=.
①作AQ的垂直平分线,交AO于E,此时AE=EQ,即△AEQ为等腰三角形,
设AE=x,则EQ=x,DE=AD﹣AE=|x﹣|,
∴在Rt△EDQ中,(x﹣)2+()2=x2,解得
x=,
∴OA﹣AE=3﹣=﹣,
∴E(﹣,0),
说明点E在x轴的负半轴上;
②以Q为圆心,AQ长半径画圆,交x轴于E,此时QE=QA=4,
∵ED=AD=,
∴AE=,
∴OA﹣AE=3﹣=﹣,
∴E(﹣,0).
③当AE=AQ=4时,
1.当E在A点左边时,
∵OA﹣AE=3﹣4=﹣1,
∴E(﹣1,0).
2.当E在A点右边时,
∵OA+AE=3+4=7,
∴E(7,0).
综上所述,存在满足条件的点E,点E的坐标为(﹣,0)或(﹣,0)或(﹣1,0)或(7,0).
(3)四边形APDQ为菱形,D点坐标为(﹣,﹣).理由如下:
如图2,D点关于PQ与A点对称,过点Q作,FQ⊥AP于F,
∵AP=AQ=t,AP=DP,AQ=DQ,
∴AP=AQ=QD=DP,
∴四边形AQDP为菱形,
∴AF=,FQ=,
∴Q(3﹣,﹣),
∵DQ=AP=t,
∴D(3﹣﹣t,﹣),
∵D在二次函数y=x2﹣x﹣4上,
∴﹣=(3﹣t)2﹣(3﹣t)﹣4,
∴t=,或t=0(与A重合,舍去),
∴D(﹣,﹣).
方法二:
(1)略.
(2)∵点P、Q同时从A点出发,都已每秒1个单位长度的速度分别沿AB,AC运动.过点Q作x轴垂线,垂足为H.
∵A(3,0),C(0,4),
∴lAC:y=x﹣4,
∵点P运动到B点时,点Q停止运动,
∴AP=AQ=4,
∴QH=,Qy=﹣,
代入LAC:y=x﹣4得,Qx=,则Q(,﹣),
∵点E在x轴上,
∴设E(a,0),
∵A(3,0),Q(,﹣),△AEQ为等腰三角形,
∴AE=EQ,AE=AQ,EQ=AQ,
∴(a﹣3)2=(a﹣)2+(0+)2,∴a=﹣,
(a﹣3)2=(3﹣)2+(0+)2,∴a1=7,a2=﹣1,
(a﹣)2+(0+)2=(3﹣)2+(0+)2,∴a1=﹣,a2=3(舍)
∴点E的坐标为(﹣,0)或(﹣,0)或(﹣1,0)或(7,0).
(3)∵P,Q运动到t秒,
∴设P(3﹣t,0),Q(3﹣t,﹣t),
∴KPQ=,KPQ=﹣2,
∵AD⊥PQ,
∴KPQ?KAD=﹣1,
∴KAD=,
∵A(3,0),
∴lAD:y=x﹣,
∵y=,
∴x1=3(舍),x2=﹣,
∴D(﹣,﹣),
∵DY=QY,即﹣t=﹣,t=,DQ∥AP,DQ=AQ=AP,此时四边形APDQ的形状为菱形.
24.解:(1)设每件衬衫应降价x元,
根据题意得(40﹣x)(20+2x)=1200,
整理得2x2﹣60x+400=0
解得x1=20,x2=10.
因为要尽量减少库存,在获利相同的条件下,降价越多,销售越快,
故每件衬衫应降20元.
答:每件衬衫应降价20元.
(2)设商场平均每天赢利y元,则
y=(20+2x)(40﹣x)
=﹣2x2+60x+800
=﹣2(x2﹣30x﹣400)=﹣2[(x﹣15)2﹣625]
=﹣2(x﹣15)2+1250.
∴当x=15时,y取最大值,最大值为1250.
答:每件衬衫降价15元时,商场平均每天赢利最多,最大利润为1250元.
25.解:(1)根据题意得B(0,4),C(3,),
把B(0,4),C(3,)代入y=﹣x2+bx+c得,
解得.
所以抛物线解析式为y=﹣x2+2x+4,
则y=﹣(x﹣6)2+10,
所以D(6,10),
所以拱顶D到地面OA的距离为10m;
(2)由题意得货运汽车最外侧与地面OA的交点为(2,0)或(10,0),
当x=2或x=10时,y=>6,
所以这辆货车能安全通过;
(3)令y=8,则﹣(x﹣6)2+10=8,解得x1=6+2,x2=6﹣2,
则x1﹣x2=4,
所以两排灯的水平距离最小是4m.
26.解:(1)由得,则抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
(2)设D(t,﹣t2+2t+3),过点D作DH⊥x轴,
则S△BCD=S梯形OCDH+S△BDH﹣S△BOC=(﹣t2+2t+3+3)t+(3﹣t)(﹣t2+2t+3)﹣×3×3=﹣t2+t,
∵﹣<0,
∴当t=﹣=时,D点坐标是(,),△BCD面积的最大值是;
(3)设过点P与BC平行的直线与抛物线的交点为Q,
∵P点的坐标为(1,4),直线BC的解析式为y=﹣x+3,
∴过点P与BC平行的直线为y=﹣x+5,
由得Q的坐标为(2,3),
∵PM的解析式为x=1,直线BC的解析式为y=﹣x+3,
∴M的坐标为(1,2),
设PM与x轴交于点E,
∵PM=EM=2,
∴过点E与BC平行的直线为y=﹣x+1,
由得或,
∴点Q的坐标为(,﹣),(,﹣),
∴使得△QMB与△PMB的面积相等的点Q的坐标为(2,3),(,﹣),(,﹣).
27.解:(1)∵直线y=x+4经过A,C两点,
∴A点坐标是(﹣4,0),点C坐标是(0,4),
又∵抛物线过A,C两点,
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2)①如图1
∵,
∴抛物线的对称轴是直线x=﹣1.
∵以AP,AO为邻边的平行四边形的第四个顶点Q恰好也在抛物线上,
∴PQ∥AO,PQ=AO=4.
∵P,Q都在抛物线上,
∴P,Q关于直线x=﹣1对称,
∴P点的横坐标是﹣3,
∴当x=﹣3时,,
∴P点的坐标是;
②过P点作PF∥OC交AC于点F,
∵PF∥OC,
∴,
∵点F在AC上,
∴设点F(x,x+4),
∴,
化简得:x2+4x+3=0,解得:x1=﹣1,x2=﹣3.
当x=﹣1时,;当x=﹣3时,,
即P点坐标是或.
又∵点P在直线y=kx上,
∴.