【精品解析】人教版九年级上对接中考知识点复习专项计划——二次函数的应用之动态几何问题(不含相似及三角函数九上适用)

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名称 【精品解析】人教版九年级上对接中考知识点复习专项计划——二次函数的应用之动态几何问题(不含相似及三角函数九上适用)
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2022-09-27 11:44:47

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人教版九年级上对接中考知识点复习专项计划——二次函数的应用之动态几何问题(不含相似及三角函数九上适用)
一、综合题
1.(2022·青海)如图1,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
图1 图2
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点E是抛物线的对称轴与直线BC的交点,点F是抛物线的顶点,求EF的长;
(3)设点P是(1)中抛物线上的一个动点,是否存在满足的点P?如果存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(请在图2中探讨)
2.(2022·通辽)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,直线方程为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线上一点,若,请直接写出点的坐标;
(3)点是抛物线上一点,若,求点的坐标.
3.(2022·广东)如图,抛物线 (b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点, , ,点P为线段 上的动点,过P作 交 于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求 面积的最大值,并求此时P点坐标.
4.(2022·宣州模拟)如图,抛物线与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,一次函数y=-x+3的图象经过点B,C,与抛物线对称轴交于点D,且,点P是抛物线上的动点.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)当点P在直线BC上方时,求点P到直线BC的距离的最大值.
5.(2022·牡丹江模拟)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线经过A、B两点,且与x轴的负半轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点D为直线上方抛物线上的一点,,直接写出点D的坐标.
6.(2022九上·岳麓开学考)如图,抛物线经过、两点,与轴交于点,点是抛物线上一动点,设点的横坐标为,连结、、、.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)当的面积等于的面积的时,求的值.
(3)当时,若点是轴上一动点,点是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点,使得以点、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点的的坐标;若不存在,请说明理由.
7.(2022·济宁)已知抛物线与x轴有公共点.
(1)当y随x的增大而增大时,求自变量x的取值范围;
(2)将抛物线先向上平移4个单位长度,再向右平移n个单位长度得到抛物线(如图所示),抛物线与x轴交于点A,B(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.当OC=OA时,求n的值;
(3)D为抛物线的顶点,过点C作抛物线的对称轴l的垂线,垂足为G,交抛物线于点E,连接BE交l于点F.求证:四边形CDEF是正方形.
8.(2022·日照)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-x2+2mx+3m,点A(3,0).
(1)当抛物线过点A时,求抛物线的解析式;
(2)证明:无论m为何值,抛物线必过定点D,并求出点D的坐标;
(3)在(1)的条件下,抛物线与y轴交于点B,点P是抛物线上位于第一象限的点,连接AB,PD交于点M,PD与y轴交于点N.设S=S△PAM-S△BMN,问是否存在这样的点P,使得S有最大值?若存在,请求出点P的坐标,并求出S的最大值;若不存在,请说明理由.
9.(2022·枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),过点A作ACx轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的关系式;
(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;
(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;
(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
10.(2022·鄂尔多斯)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2经过A(,0),B(3,)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上,过P作PD⊥x轴,交直线BC于点D,若以P、D、O、C为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;
(3)抛物线上是否存在点Q,使∠QCB=45°?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
11.(2022·烟台)如图,已知直线y=x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线x=﹣1.
(1)求抛物线的表达式;
(2)D是第二象限内抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,求四边形ABCD面积S的最大值及此时D点的坐标;
(3)若点P在抛物线对称轴上,是否存在点P,Q,使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形?若存在,请求出P,Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.
12.(2022·东营)如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在对称轴上找一点Q,使的周长最小,求点Q的坐标;
(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当是以为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.
13.(2022·鞍山)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点是第三象限抛物线上一点,直线与轴交于点,的面积为12,求点的坐标.
(3)在(2)的条件下,若点是线段上点,连接,将沿直线翻折得到,当直线与直线相交所成锐角为时,求点的坐标.
14.(2022·黔东南)如图,抛物线的对称轴是直线,与轴交于点,,与轴交于点,连接.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)已知点是第一象限内抛物线上的一个动点,过点作轴,垂足为点,交直线于点,是否存在这样的点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)已知点是抛物线对称轴上的点,在坐标平面内是否存在点,使以点、、、为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
15.(2022·威海)探索发现
(1)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0),与y轴交于点C,顶点为点D,连接AD.
①如图1,直线DC交直线x=1于点E,连接OE.求证:AD∥OE;
②如图2,点P(2,﹣5)为抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)上一点,过点P作PG⊥x轴,垂足为点G.直线DP交直线x=1于点H,连接HG.求证:AD∥HG;
(2)通过上述两种特殊情况的证明,你是否有所发现?请仿照(1)写出你的猜想,并在图3上画出草图.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0),顶点为点D.点M为该抛物线上一动点(不与点A,B,D重合),
猜想:作MN⊥x轴于N,直线DM交直线x=1于Q,则QN∥AD,证明见解析
16.(2022·齐齐哈尔)综合与探究
如图,某一次函数与二次函数的图象交点为A(-1,0),B(4,5).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点C为抛物线对称轴上一动点,当AC与BC的和最小时,点C的坐标为    ;
(3)点D为抛物线位于线段AB下方图象上一动点,过点D作DE⊥x轴,交线段AB于点E,求线段DE长度的最大值;
(4)在(2)条件下,点M为y轴上一点,点F为直线AB上一点,点N为平面直角坐标系内一点,若以点C,M,F,N为顶点的四边形是正方形,请直接写出点N的坐标.
17.(2022·绥化)如图,抛物线交y轴于点,并经过点,过点A作轴交抛物线于点B,抛物线的对称轴为直线,D点的坐标为,连接,,.点E从A点出发,以每秒个单位长度的速度沿着射线运动,设点E的运动时间为m秒,过点E作于F,以为对角线作正方形.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点G随着E点运动到达上时,求此时m的值和点G的坐标;
(3)在运动的过程中,是否存在以B,G,C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形,如果存在,直接写出点G的坐标,如果不存在,请说明理由.
18.(2022·天津)已知抛物线(a,b,c是常数,)的顶点为P,与x轴相交于点和点B.
(1)若,
①求点P的坐标;
②直线(m是常数,)与抛物线相交于点M,与相交于点G,当取得最大值时,求点M,G的坐标;
(2)若,直线与抛物线相交于点N,E是x轴的正半轴上的动点,F是y轴的负半轴上的动点,当的最小值为5时,求点E,F的坐标.
19.(2022·滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,连接.
(1)求线段AC的长;
(2)若点Р为该抛物线对称轴上的一个动点,当时,求点P的坐标;
(3)若点M为该抛物线上的一个动点,当为直角三角形时,求点M的坐标.
20.(2022·达州)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数 的图象经过点 , ,与y轴交于点C.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)连接 ,在该二次函数图象上是否存在点P,使 ?若存在,请求出点P的坐标:若不存在,请说明理由;
(3)如图2,直线l为该二次函数图象的对称轴,交x轴于点E.若点Q为x轴上方二次函数图象上一动点,过点Q作直线 , 分别交直线l于点M,N,在点Q的运动过程中, 的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
21.(2022·重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与直线AB交于点A(0,-4),B(4,0).
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P是直线AB下方拋物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交AB于点C,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求PC+PD的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)中PC+PD取得最大值的条件下,将该抛物线沿水平方向向左平移5个单位,点E为点P的对应点,平移后的抛物线与y轴交于点F,M为平移后的抛物线的对称轴上一点.在平移后的抛物线上确定一点N,使得以点E,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形,写出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
22.(2022·诸城模拟)如图,四边形的顶点坐标分别为,,,,抛物线经过,,三点.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)求抛物线的解析式;
(3)绕平面内一点顺时针旋转得到,即点,,的对应点分别为,,,若恰好两个顶点落在抛物线上,请直接写出的坐标.
23.(2022·运城模拟)如图,已知抛物线与x轴交于点,两点,与y轴交于点C,点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作直线轴,交直线BC于点D,交x轴于点F,以PD为斜边,在PD的右侧作等腰直角.
(1)求抛物线的表达式,并直接写出直线BC的表达式;
(2)设点P的横坐标为m(),在点P运动的过程中,当等腰直角的面积为9时,请求出m的值;
(3)连接AC,该抛物线上是否存在一点M,使,若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标,若不存在,请说明理由.
24.(2022·和平模拟)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B.抛物线经过点A、点B.
(1)求抛物线的函数表达式并直接写出顶点的坐标;
(2)若在第三象限的抛物线上有一动点M,当点M到直线AB的距离最大时,求点M的坐标;
(3)点C,D分别为线段AO,线段AB上的点,且,连接CD.将线段CD绕点D顺时针旋转90度,点C旋转后的对应点为点E,连接OE.当线段OE的长最小时,请直接写出直线DE的函数表达式   .
25.(2022·科尔沁左翼中旗模拟)已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A (1,0)和点B (-3,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上的动点.
(1)抛物线的解析式为   ,抛物线的顶点坐标为   ;
(2)如图1,是否存在点P,使四边形BOCP的面积为8 若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接OP交BC于点D,当S△CPD∶S△BPD=1∶2时,请求出点D的坐标;
(4)如图3,点E的坐标为(0,-1),点G为x轴负半轴上的一点,∠OGE=15°,连接PE,若∠PEG=2∠OGE,请求出点P的坐标.
26.(2022·阳泉模拟)综合与探究
如图,已知抛物线与x轴负半轴交于点,与y轴交于点,抛物线的顶点为D,直线y=x+b与抛物线交于A,F两点,过点D作DE∥y轴交直线AF于点E.
(1)求抛物线和直线AF的解析式;
(2)在直线AF上方的抛物线上有一点P,使,求点P的坐标;
(3)若点M为抛物线上一动点,试探究在直线AF上是否存在一点N,使得以D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
27.(2022·岚山模拟)已知抛物线与x轴交于,两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一个动点,且点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点P在上方的抛物线上运动(不与B、C重合),过点P作x轴的垂线,垂足为E,交于点D,过点P作的垂线,垂足为Q,若,求m的值;
(3)如图2,将直线沿y轴向下平移5个单位,交x轴于点M,交y轴于点N.过点P作x轴的垂线,交直线于点D,是否存在一点P,使是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的m的值;若不存在,请说明理由.
28.(2022·新会模拟)如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,抛物线的对称轴交轴于点.
(1)求的值;
(2)在抛物线对称轴上找点,使是以为腰的等腰三角形,请求出点的坐标;(提醒满足条件的点可能不只一个)
(3)点是线段上一个动点,过点作轴的垂线与抛物线相交于点,与轴相交于点,连接、、,当四边形的面积最大时,请你说明四边形的形状.
答案解析部分
1.【答案】(1)解:∵抛物线与轴的两个交点分别为,,
∴,解得.
∴所求抛物线的解析式为.
(2)解:由(1)知,抛物线的解析式为,则,
又,
∴.
设直线的解析式为,
把代入,得,
解得,则该直线的解析式为.
故当时,,即,
∴,
即.
(3)解:
设点,由题意,得,
∴,∴,
当时,,
∴,,
当时,,
∴,,
∴当点P的坐标分别为,,,时,.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出 该直线的解析式为,再求解即可;
(3)利用三角形面积公式先求出 , 再列方程求解即可。
2.【答案】(1)解:对于直线BC解析式y=x-3,
令x=0时,y=-3,
则C(0,-3),
令y=0时,x=3,
则B(3,0),
把B(3,0),C(0,-3),分别代入,得
,解得:,
∴求抛物线的解析式为:y=-x2+4x-3;
(2)解:对于抛物线y=-x2+4x-3,
令y=0,则-x2+4x-3=0,解得:x1=1,x2=3,
∴A(1,0),B(3,0),
∴OA=1,OB=3,AB=2,
过点A作AN⊥BC于N,过点P作PM⊥BC于M,如图,
∵A(1,0),B(3,0),C(0,-3),
∴OB=OC=3,AB=2,
∴∠ABC=∠OCB=45°,
∴AN=,
∵,
∴PM=,
过点P作PEBC,交y轴于E,过点E作EF⊥BC于F,
则EF= PM=,
∴CE=1
∴点P是将直线BC向上或向下平移1个单位,与抛物线的交点,如图P1,P2,P3,P4,
∵B(3,0),C(0,-3),
∴直线BC解析式为:y=x-3,
∴平移后的解析式为y=x-2或y=x-4,
联立直线与抛物线解析式,得
或,
解得:,,,,
∴P点的坐标为(,)或(,)或(,)或(,).
(3)解:如图,点Q在抛物线上,且∠ACQ=45°,过点Q作AD⊥CQ于D,过点D作DF⊥x轴于F,过点C作CE⊥DF于E,
∵∠ADC=90°,
∴∠ACD=∠CAD=45°,
∴CD=AD,
∵∠E=∠AFD=90°,
∴∠ADF=90°-∠CDE=∠DCE,
∴△CDE≌△DAD(AAS),
∴DE=AF,CE=DF,
∵∠COF=∠E=∠AFD=90°,
∴四边形OCEF是矩形,
∴OF=CE,EF=OC=3,
设DE=AF=n,
∵OA=1,
∴CE=DF=OF=n+1
∴DF=3-n,
∴n+1=3-n
解得:n=1,
∴DE=AF=1,
∴CE=DF=OF=2,
∴D(2,-2),
设直线CQ解析式为y=px-3,
把D(2,-2)代入,得p=,
∴直线CQ解析式为y=x-3,
联立直线与抛物线解析式,得
解得:,(不符合题意,舍去),
∴点Q坐标为(,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可得出抛物线的解析式;
(2)令y=0,则-x2+4x-3=0,解得x的值,得出OA=1,OB=3,AB=2,过点A作AN⊥BC于N,过点P作PM⊥BC于M,由点A、B、C的坐标得出OB=OC=3,AB=2,由,得出PM=,CE=1,由点B、C的坐标得出直线BC解析式,平移后的解析式为y=x-2或y=x-4,联立直线与抛物线解析式即可得出点P的坐标;
(3)点Q在抛物线上,且∠ACQ=45°,过点Q作AD⊥CQ于D,过点D作DF⊥x轴于F,过点C作CE⊥DF于E,利用AAS证出△CDE≌△DAD,得出DE=AF,CE=DF,推出四边形OCEF是矩形,设DE=AF=n,得出n的值,从而得出点D的坐标,再利用代入法得出直线CQ解析式,联立直线与抛物线解析式,即可得出点Q的坐标。
3.【答案】(1)解:∵点A(1,0),AB=4,
∴点B的坐标为(-3,0),
将点A(1,0),B(-3,0)代入函数解析式中得:

解得:b=2,c=-3,
∴抛物线的解析式为
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为 ,
顶点式为: ,
则C点坐标为:(-1,-4),
由B(-3,0),C(-1,-4)可求直线BC的解析式为:y=-2x-6,
由A(1,0),C(-1,-4)可求直线AC的解析式为:y=2x-2,
∵PQ∥BC,
设直线PQ的解析式为:y=-2x+n,与x轴交点P ,
由 解得: ,
∵P在线段AB上,
∴ ,
∴n的取值范围为-6<n<2,

∴当n=-2时,即P(-1,0)时, 最大,最大值为2
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先求出点B的坐标,再将点A、B的坐标代入求出b、c的值即可;
(2)先求出,再结合P在线段AB上,求出-6<n<2,然后利用割补法可得,最后利用二次函数的性质求解即可。
4.【答案】(1)解:∵一次函数y=-x+3的图象经过点B,C,
∴C(0,3),B(3,0)
设点A(m,0)
∴抛物线的对称轴为,
∴点D(),
∵,
∴,
∴解得m=-1或m=7(舍去),
∴点A(-1,0),
将A、B、C三点坐标代入解析式得:

解得:,
∴抛物线;
(2)解:过点P作PE∥OC交BC于E,PF⊥BC于F,
∵OC=OB=3,∠COB=90°,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∵PE∥OC,
∴∠PEF=∠OCB=45°,
∴PF=PE×sin45°=PE,
∴点P到直线BC的距离的最大只需PE最大,
设P(x, ),则点E(x,-x+3),
∴PE=,
∴PE最大=,
∴PF最大=PE最大=,
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法,即可求出抛物线的函数解析式;
(2)设P(x, ),则点E(x,-x+3),得出PE=,此时PE最大=,从而得出答案。
5.【答案】(1)解:在中,当时,;当时,,
∴,
把代入中,
得∴
∴.
(2)解:D点坐标(2,3);
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(2)如图,取AB中点E,连接OE,
∵OE为Rt△ABO斜边中线,∴OE=AE,∴∠AOE=∠EAO,
∴∠BEO=∠EOA+∠EAO=2∠OAE,
∵∠ABD=2∠BAC,∴∠ABD=∠BEO,
∴BD∥OE,
∵A(4,0),B(0,2),∴E(2,1),
∴OE所在直线解析式为y=x,∵直线OE向上平移2个单位可以得到直线BD,
∴BD所在直线解析式为y=x+2,与抛物线相交时:
=x+2,解得:x=0(B点)或x=2(D点),
x=2代入y=x+2,可得y=3,
∴D点坐标(2,3);
【分析】(1)求得A、B两点坐标,代入抛物线解析式,获得b、c的值,即可获得抛物线的解析式;
(2)通过平行线分割2倍角条件,得到相等的角关系,利用等角的三角函数值相等,得到点D的坐标。
6.【答案】(1)解:由抛物线交点式表达式得: ,
即 ,解得: ,
故抛物线的表达式为: ;
(2)解:由抛物线的表达式知,点 ,
由点 、 的坐标,得直线 的表达式为: ,
如图所示,过点 作 轴的平行线交直线 于点 ,
设点 ,则点 ,
则 ,

即: ,
解得: 或 舍去 ,
故 ;
(3)解:当 时,点 ,
设点 ,点 ,则 ,
①当 是边时,
点 向左平移1个单位向上平移6个单位得到点 ,同样点 向左平移1个单位向上平移6个单位得到点 ,
故 或 ,
联立①②并解得: 不合题意的值已舍去 ;
故点 的坐标为 或 或 ;
②当 是对角线时,
由中点公式得: ,
联立①③并解得 ,
故点 的坐标为 ;
综上,点 的坐标为 或 或 或 .
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的性质;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)由A、B的坐标可设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x-4)=a(x2-2x-8)=ax2-2ax-8a,则-8a=6,求出a的值,进而可得抛物线的解析式;
(2)由抛物线的表达式知C(0,6),求出直线BC的解析式,过点D作y轴的平行线交直线BC于点H,设D(m,m2+m+6),则H(m,m+6),根据三角形的面积公式表示出S△BDC,结合题意可得m的值;
(3)当m=2时,点D(2,6),设M(x,0),N(t,n),则n=t2+t+6,然后分①BD是边,②BD为对角线,结合平行四边形的性质可得x、t、m、n的值,进而可得点M的坐标.
7.【答案】(1)解:∵抛物线与x轴有公共点,∴∴∴.∴,∴,∵,∴当时,y随着x的增大而增大.
(2)解:由题意,得,当y=0时,,解得:或,∵点A在点B的右侧,∴点A的坐标为(1+n,0),点B的坐标为(-3+n,0).∵点C的坐标为(0,-n2 +2n+3),∴n+1=-n2+2n+3.解得:n=2或n=-1(舍去).故n的值为2.
(3)证明:由(2)可知:抛物线C2的解析式为y=-(x-1)2+4.∴点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(-1,0)点C的坐标为(0,3),点D的坐标为(1,4),抛物线C2的对称轴是直线x=1,
∵点E与点C关于直线x=1对称,∴点E的坐标为(2,3).∴点G的坐标为(1,3).设直线BE解析式为y=kx+b,∴解得:∴y=x+1.当x=1时,y=1+1=2.点F的坐标为(1,2).∴FG=EG=DG=CG=1. ∴四边形CDEF为矩形.又∵CE⊥DF,∴四边形CDEF为正方形.
【知识点】二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先求出 ,再求解即可;
(2)根据题意先求出 或, 再求出 n=2或n=-1(舍去) ,最后求解即可;
(3)利用待定系数法求函数解析式,再求解即可。
8.【答案】(1)解:把x=3,y=0代入y=-x2+2mx+3m得,-9+6m+3m=0,∴m=1,∴y=-x2+2x+3;
(2)证明:∵y=-x2+m(2x+3),∴当2x+3=0时,即时,,∴无论m为何值,抛物线必过定点D,点D的坐标是;
(3)解:如图,
连接OP,设点P(m,-m2+2m+3),设PD的解析式为:y=kx+b,∴,∴,
∴PD的解析式为:y=,当x=0时,y=,∴点N的坐标是(0,),∴,
∵S=S△PAM-S△BMN,∴S=(S△PAM+S四边形AONM)-(S四边形AONM+S△BMN)=S四边形AONP-S△AOB,
∵,
当x=0时,y=-x2+2x+3=3,∴点B的坐标是(0,3),OB=3,,∴==,
∴当时,,当时,,∴点的坐标是(1,4).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出 时,, 再求点的坐标即可;
(3)先求出PD的解析式为:y=,再利用三角形的面积公式计算求解即可。
9.【答案】(1)解:∵抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),∴ ,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;
(2)解:如图1,过P作PGy轴,交OE于点G,
设P(m,m2﹣4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,
∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),
设直线OE的解析式为y=kx,把点(3,3)代入得,3=3k,解得k=1,
∴直线OE的解析式为:y=x,∴G(m,m),
∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,
∴S△OPE=S△OPG+S△EPGPG AE3×(﹣m2+5m﹣3)
(m2﹣5m+3)(m)2,
0,
∴当m时,△OPE面积最大,此时m2﹣4m+3=,
∴P点坐标为(,);
(3)解:由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,
顶点为(2,﹣1),抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).
设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则N(2,3),
如图2,
∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;
(4)解:设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图3,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,
∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF是等腰直角三角形,
∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,
∴∠OPM=∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),
∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m或,∵m>2,不合题意,舍去,
∴m,此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,
解得:m1或m2,∵>2,不合题意,舍去,
∴m=,此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图4,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,
同理得△ONP≌△PMF,
∴PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m1或m2;
∵<2,不合题意,舍去,∴m=,此时m2﹣4m+3=,
P的坐标为(,);
④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图5,
同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m或(舍),
P的坐标为:(,);
综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出 △AOE是等腰直角三角形, 再利用三角形的面积公式计算求解即可;
(3)先求出 M(2,2), 再结合函数图象求解即可;
(4)分类讨论,列方程求解即可。
10.【答案】(1)解:将点代入得:,解得,则抛物线的解析式为.
(2)解:设点,对于二次函数,当时,,即,设直线的解析式为,将点代入得:,解得,则直线的解析式为,,,轴,轴,,∴当时,以、、、为顶点的四边形是平行四边形,,解得或或或,则点的横坐标为1或2或或.
(3)解:①如图,当Q在BC下方时,过B作BH⊥CQ于H,过H作MN⊥y轴,交y轴于M,过B作BN⊥MH于N,
∴∠BHC=∠CMH=∠HNB=90°,∴∠CHM+∠BHN=∠HBN+∠BHN=90°,∴∠CHM=∠HBN,∵∠QCB=45°,∴△BHC是等腰直角三角形,∴CH=HB,∴△CHM≌△HBN(AAS),∴CM=HN,MH=BN,设点的坐标为,则,解得,即,设直线的解析式为,将点代入得:,解得,则直线的解析式为,联立直线与抛物线解析式得,解得或(即为点),则此时点的坐标为;②如图,当Q在BC上方时,过B作BH⊥CQ于H,过H作MN⊥y轴,交y轴于M,过B作BN⊥MH于N,
同理可得:此时点的坐标为,综上,存在这样的点,点的坐标为或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出直线BC
的解析式为, 再列方程求解即可;
(3)分类讨论,结合函数图象计算求解即可。
11.【答案】(1)解:当x=0时,y=4,
∴C (0,4),
当y=0时,x+4=0,
∴x=﹣3,
∴A (﹣3,0),
∵对称轴为直线x=﹣1,
∴B(1,0),
∴设抛物线的表达式:y=a(x﹣1) (x+3),
∴4=﹣3a,
∴a=﹣,
∴抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣1) (x+3)=﹣x2﹣x+4;
(2)解:如图1,
作DF⊥AB于F,交AC于E,
∴D(m,﹣﹣m+4),E(m,﹣m+4),
∴DE=﹣﹣m+4﹣(m+4)=﹣m2﹣4m,
∴S△ADC=OA= (﹣m2﹣4m)=﹣2m2﹣6m,
∵S△ABC===6,
∴S=﹣2m2﹣6m+6=﹣2(m+)2+,
∴当m=﹣时,S最大=,
当m=﹣时,y=﹣=5,
∴D(﹣,5);
(3)解:设P(﹣1,n),
∵以A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形,
∴PA=PC,
即:PA2=PC2,
∴(﹣1+3)2+n2=1+(n﹣4)2,
∴n=,
∴P(﹣1,),
∵xP+xQ=xA+xC,yP+yQ=yA+yC
∴xQ=﹣3﹣(﹣1)=﹣2,yQ=4﹣=,
∴Q(﹣2,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可得解;
(2)作DF⊥AB于F,交AC于E,得出点D、E的坐标,推出DE的值,根据三角形面积公式求出的值,根据S△ABC=6,得出S=﹣2m2﹣6m+6=﹣2(m+)2+,当m=﹣时,S最大=,当m=﹣时,y=5,由此得解;
(3)设P(﹣1,n),由以A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形,得出PA2=PC2,得出n的值,从而得出P点坐标,根据xP+xQ=xA+xC,yP+yQ=yA+yC,得出xQ=,由此得解。
12.【答案】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为
(2)解:∵抛物线解析式为,与y轴交于点C,
∴抛物线对称轴为直线,点C的坐标为(0,-3)
如图所示,作点C关于直线的对称点E,连接AE,EQ,则点E的坐标为(2,-3),
由轴对称的性质可知CQ=EQ,
∴△ACQ的周长=AC+AQ+CQ,
要使△ACQ的周长最小,则AQ+CQ最小,即AQ+QE最小,
∴当A、Q、E三点共线时,AQ+QE最小,
设直线AE的解析式为,
∴,
∴,
∴直线AE的解析式为,
当时,,
∴点Q的坐标为(1,-2);
(3)解:(-1,0)或(,-2)或(,2)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】(3)解: 如图1所示,当点P在x轴上方,∠BPM=90°时,过点P作轴,过点M作MF⊥EF于F,过点B作BE⊥EF于E,
∵△PBM是以PB为腰的等腰直角三角形,
∴PA=PB,∠MFP=∠PEB=∠BPM=90°,
∴∠FMP+∠FPM=∠FPM+∠EPB=90°,
∴∠FMP=∠EPB,
∴△FMP≌△EPB(AAS),
∴PE=MF,BE=PF,
设点P的坐标为(1,m),
∴,
∴,,
∴点M的坐标为(1-m,m-2),
∵点M在抛物线上,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点M的坐标为(-1,0);
同理当点P在x轴下方,∠BPM=90°时,可以求得点M的坐标为(-1,0);
如图2所示,当点P在x轴上方,∠PBM=90°时,过点B作轴,过点P作PE⊥EF于E,过点M作MF⊥EF于F,设点P的坐标为(1,m),
同理可证△PEB≌△BFM(AAS),
∴,
∴点M的坐标为(3-m,-2),
∵点M在抛物线上,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点M的坐标为(,-2);
如图3所示,当点P在x轴下方,∠PBM=90°时,
同理可以求得点M的坐标为(,2);
综上所述,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,点M的坐标为(-1,0)或(,-2)或(,2).
【分析】(1)利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)要使△ACQ的周长最小,则AQ+CQ最小,即AQ+QE最小,当A、Q、E三点共线时,AQ+QE最小,再求出直线AE的解析式,然后将代入计算即可;
(3)分情况讨论:当点P在x轴上方,∠BPM=90°时,当点P在x轴下方,∠BPM=90°时,当点P在x轴上方,∠PBM=90°时,当点P在x轴下方,∠PBM=90°时,分别画出图象并求解即可。
13.【答案】(1)解:将A( 1,0),C(0,2)代入,
∴,
解得,

(2)解:令y=0,则,
解得x= 1或x=4,
∴B(4,0),
∴OB=4,
∴,
∴OD=4,
∴D(0, 4),
设直线BD的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=x 4,
联立方程组,
解得或,
∴P( 3, 7);
(3)解:如图1,当在第一象限时,
设直线BC的解析式为,

解得,
∴,
设E(t,),
∴OE=t,EH=,
∵D(0, 4),B(4,0),
∴OB=OD,
∴∠ODB=45°,
∵直线与直线BP相交所成锐角为45°,
∴,
由折叠可知,,,
在中,,
∴,

在Rt△BHE中,,
解得,
∵0≤t≤4,
∴t=,
∴;
如图2,当在第二象限,时,
∵∠ABP=45°,
∴轴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
由折叠可知,
∴平行四边形是菱形,
∴BE=OB,
∴,
解得或,
∵0≤t≤4,
∴,
∴;
综上所述:的坐标为或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)先求出直线BD的解析式,再联立方程组求出x、y的值即可;
(3)分情况讨论: ①当在第一象限时,②当在第二象限,时,再分别画出图象并求解即可。
14.【答案】(1)解:∵抛物线的对称轴是直线,
∴,解得:a=-1,
∵抛物线过点,
∴,解得:c=3,
∴抛物线解析式为
(2)解:存在这样的点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.理由如下:
令y=0,则,
解得:,
∴点A的坐标为(-1,0),
∴OA=1,
当x=0时,y=3,
∴点C的坐标为(0,3),即OC=3,
∴,
设直线BC的解析式为,
把点B(3,0),C(0,3)代入得:
,解得:,
∴直线BC的解析式为,
设点N(m,-m+3),
∴MN=-m+3,AM=m+1,
∴,,
当AC=AN时,,
解得:m=2或0(舍去),
∴此时点N(2,1);
当AC=CN时,,
解得:或(舍去),
∴此时点N;
当AN=CN时,,
解得:,
∴此时点N;
综上所述,存在这样的点(2,1)或或,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形;
(3)解:存在点的坐标为(4,1)或(-2,1)或或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】(3)解:存在,理由如下:
∵点B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC,
∴BC,
设点E(1,n),点F(s,t),
当BC为边时,点C向右平移3个单位向下平移3个单位得到点B,同样E(F)向右平移3个单位向下平移3个单位得到点F(E),且BE=CF(CE=BF),如图,
∴或,
解得:或,
∴此时点F的坐标为(4,1)或(-2,1);
当BC为对角线时,BC=EF,且EF与BC的中点重合,如图,
,解得:或,
∴此时点F的坐标为或;
综上所述,存在点的坐标为(4,1)或(-2,1)或或.
【分析】(1)利用抛物线的对称轴为直线x=1,可求出a的值,再将点B的坐标代入函数解析式,可求出c的值,即可得到抛物线的解析式.
(2)利用二次函数解析式,由y=0求出对应的x的值,可得到点A的坐标,同时求出OA的长,由x=0求出对应的y的值,可得到点C的值,即可求出OC的长;利用勾股定理求出AC2;利用待定系数法求出直线BC的函数解析式,设点N(m,-m+3),分别表示出MN,AM,AN2,CN2;利用等腰三角形的定义再分情况讨论: 当AC=AN时;当AC=CN时;当AN=CN时,分别得到关于m的方程,解方程求出m的值,可得到符合题意的点N的坐标.
(3)由点B,C的坐标可证得OB=OC,利用勾股定理求出BC的长,设点E(1,n),点F(s,t),分情况讨论:当BC为边时,点C向右平移3个单位向下平移3个单位得到点B,同样E(F)向右平移3个单位向下平移3个单位得到点F(E),且BE=CF(CE=BF),可得到关于n,s,t的方程组,解方程组求出n,s,t的值,可得到符合题意的点F的坐标;当BC为对角线时,BC=EF,且EF与BC的中点重合,利用中点坐标及勾股定理可得到关于n,s,t的方程组,解方程组求出n,s,t的值,可得到符合题意的点F的坐标;综上所述可得到点F的坐标.
15.【答案】(1)解:①由题意得,

∴,
∴y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
∴D(-1,4),C(0,3),
设直线CD的解析式为:y=mx+n,
∴,
∴,
∴y=-x+3,
∴当x=1时,y=-1+3=2,
∴E(1,2),
∴直线OE的解析式为:y=2x,
设直线AD的解析式为y=cx+d,
∴,
∴,
∴y=2x+6,
∴OE∥AD;
②设直线PD的解析式为:y=ex+f,
∴,
∴,
∴y=-3x+1,
∴当x=1时,y=-3×1+1=-2,
∴H(1,-2),
设直线GH的解析式为:y=gx+h,
∴,
∴,
∴y=2x-4,
∴AD∥HG;
(2)解:如图,
证明如下:
设M(m,-m2-2m+3),
设直线DM的解析式为y=px+q,
∴,
∴,
∴y=-(m+1)x+(-m+3),
∴当x=1时,y=-m-1-m+3=-2m+2,
∴Q(1,-2m+2),
设直线NQ的解析式为:y=ix+j,
∴,
∴,
∴y=2x-2m,
∴QN∥AD.
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)①先求出点C、D、E的坐标,再利用待定系数法求出直线CD和直线OE和直线AD的解析式,即可得到答案;
②方法同①,利用两直线平行,斜率相等的性质求解即可;
(2)设M(m,-m2-2m+3),利用待定系数法求出直线NQ的解析式为y=2x-2m,即可得到QN//AD。
16.【答案】(1)解:将A(-1,0),B(4,5)代入得, ,
解这个方程组得,
抛物线的解析式为:;
(2)(1,2)
(3)解:如图,由(2)知 直线AB的解析式为y=x+1
设,则,
则,
当时,DE有最大值为,
(4)解:如图,直线AB的解析式为:y=x+1,
直线与y轴的交点为D(0,1),


若以点C,M,F,N为顶点的四边形是正方形,分情况讨论:
①过点C作轴于点,则为等腰直角三角形,过点C作 ,则四边形 为正方形,
依题意,知D与F重合,点 的坐标为(1,1);
②以为中心分别作点F,点C点的对称点 ,连接,则四边形是正方形,则点的坐标为(-1,2);
③延长到使,作于点,则四边形是正方形,则的坐标为(1,4);
④取的中点,的中点,则为正方形,则的坐标为,
综上所述,点N的坐标为:
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】(2)解:如图,设直线AB的解析式为:y=kx+b,
把点 A(-1,0),B(4,5)代入y=kx+b,
得,
解得 ,
直线AB的解析式为:y=x+1 ,
由(1)知抛物线的对称轴为,
点C为抛物线对称轴上一动点,,
当点C在AB上时,最小,
把x=1代入,得y=2,
点C的坐标为(1,2);
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)根据两点间,线段最短,点C为抛物线对称轴上一动点,,得出当点C在AB上时,最小,把x=1代入,可得出y的值,即可得出点C的坐标;
(3)设,则,表示出DE的长度,利用二次函数的性质即可得出答案;
(4)分CF为对角线和边,分别画出图形,利用正方形的性质即可得出答案。
17.【答案】(1)解:将点A(0,-4)、C(6,0)代入解析式中,以及直线对称轴,可得 ,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵A(0,-4),D,
∴△AOD为等腰直角三角形,
∵轴交抛物线于点B,
∴B(4,-4),
设直线BC解析式为y=kx+b,
将B(4,-4),C(6,0)代入解析式得,
,解得,
∴直线BC解析式为y=2x-12,
由题意可得,△ADB为等腰直角三角形,
∴,
∵四边形EGFH为正方形,
∴△EGF为等腰直角三角形,
∴,
点G随着E点运动到达上时,满足直线BC解析式y=2x-12,
∴,
∴,此时;
(3)解:B(4,-4),C(6,0),,
∴,,,
要使以B,G,C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形,
需满足:
当△BGC是直角三角形时,,

解得,,,
此时G或(3,-3);
当△BCG为直角三角形时,,

解得,,
此时G;
当△CBG为直角三角形时,,

解得,,
此时G;
综上所述:点G坐标为或(3,-3)或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)将点A、C的坐标代入,再结合对称轴为x=2可得,再求出a、b、c的值即可;
(2)先求出直线BC的解析式y=2x-12,再求出,即可得到,然后将点G的坐标代入一次函数解析式可得,求出m的值,即可得到点G的坐标;
(3)分三种情况:①当△BGC是直角三角形时,,②当△BCG为直角三角形时,,③当△CBG为直角三角形时,,再分别求解即可。
18.【答案】(1)解:①∵抛物线与x轴相交于点,
∴.又,得.
∴抛物线的解析式为.
∵,
∴点P的坐标为.
②当时,由,
解得.
∴点B的坐标为.
设经过B,P两点的直线的解析式为,
有解得
∴直线的解析式为.
∵直线(m是常数,)与抛物线相交于点M,与相交于点G,如图所示:
∴点M的坐标为,点G的坐标为.
∴.
∴当时,有最大值1.
此时,点M的坐标为,点G的坐标为.
(2)解:由(Ⅰ)知,又,
∴.
∴抛物线的解析式为.
∵,
∴顶点P的坐标为.
∵直线与抛物线相交于点N,
∴点N的坐标为.
作点P关于y轴的对称点,作点N关于x轴的对称点,如图所示:
得点的坐标为,点的坐标为.
当满足条件的点E,F落在直线上时,取得最小值,
此时,.
延长与直线相交于点H,则.
在中,.
∴.
解得(舍).
∴点的坐标为,点的坐标为.
则直线的解析式为.
∴点和点.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)①利用待定系数法求出抛物线的解析式,即可得到顶点P的坐标;
②求出直线BP的解析式,设点M的坐标为,点G的坐标为,再表示出,最后利用二次函数的性质求解即可;
(2)先求出点N的坐标为,作点P关于y轴的对称点,作点N关于x轴的对称点,得点的坐标为,点的坐标为,延长与直线相交于点H,则,利用勾股定理可得,求出a的值,即可得到点的坐标为,点的坐标为,再求出直线的解析式为,最后求出点E、F的坐标即可。
19.【答案】(1)解:与x轴交点:
令y=0,解得,
即A(-1,0),B(3,0),
与y轴交点:
令x=0,解得y=-3,
即C(0,-3),
∴AO=1,CO=3,
∴;
(2)解:抛物线的对称轴为:x=1,
设P(1,t),
∴,,

∴t=-1,
∴P(1,-1);
(3)解:设点M(m,m2-2m-3),



①当时,

解得,(舍),,
∴M(1,-4);
②当时,

解得,,(舍),
∴M(-2,5);
③当时,

解得,,
∴M或;
综上所述:满足条件的M为或或或.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;勾股定理;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先求出点A、B的坐标,再求出点C的坐标,最后利用勾股定理求出AC的长即可;
(2)设P(1,t),利用两点之间的距离公式可得,,可得 ,求出t的值,即可得到点P的坐标;
(3)分三种情况:①当时,②当时,③当时,再分别求解即可。
20.【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(-1,0),B(3,0),
∴2=-,-3=,
∴a=-,b=,
∴二次函数的表达式为y=-x2+x+2.
(2)解:存在,理由如下:设CP交x轴于点D,
①如图,当点P在BC上方时,
∵∠PCB=∠ABC,
∴CP∥AB,
∴点P与点C关于抛物线对称轴对称,
∵C(0,2),抛物线的对称轴为x=1,
∴P(2,2);
②如图,当点P在BC下方时,设CP交x轴于点D(d,0),
∴OD=d,DB=3-d,
∵∠PCB=∠ABC,
∴CD=BD=3-d,
在Rt△COD中,OC2+OD2=CD2,即22+d2=(3-d)2,
解得:d=,
∴D(,0),
设直线CD的解析式为y=kx+2(k≠0),
∴=-,
∴k=-,
∴yCD=-x+2,
∴-x+2=-x2+x+2,
整理,解得:x=0(舍去)或x=,
∴P(,-),
综上所述,存在点P(2,2)或(,-)使得∠PCB=∠ABC.
(3)解:∵抛物线的对称轴为x=1,
∴E(1,0),
设Q(m,-m2+m+2),-1<m<3,
设直线AQ的解析式为y=k'x+b',
∴0=-k'+b',-m2+m+2=mk'+b',
整理,解得:k'=-m+2,b'=- m+2,
∴yAQ=(- m+2)x- m+2,
∴M(1,- m+4),
同理求得直线BQ的解析式为y=(- m- )x+ 2 m+2,
∴N(1, m+),
∴EM=- m+4,EN= m+,
∴EM+EN=- m+4+m+=,
∴EM+EN的值为定值.
【知识点】平行线的性质;勾股定理;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求解,即把点A(-1,0),B(3,0)代入抛物线表达式,求得a和b的值,即可求得二次函数的表达式;
(2)分两种情况:①当点P在BC上方时,利用平行线性质及抛物线的对称性求出P点坐标;②当点P在BC下方时,设CP交x轴于点D(d,0),表示出CD=BD=3-d,再由勾股定理得OC2+OD2=CD2,即22+d2=(3-d)2,解得d值并求得D(,0),再利用待定系数法求出直线CD的解析式,再与抛物线解析式联立方程,即可求得P点坐标;
(3)设Q(m,-m2+m+2),-1<m<3,直线AQ的解析式为y=k'x+b',利用待定系数法求得直线AQ的解析式,即得M(1,-m+4),同理求得直线BQ的解析式为y=(-m- )x+ 2 m+2,即得N(1, m+),分别表示出EM=- m+4,EN= m+,再求和即可得出EM+EN的值为定值.
21.【答案】(1)解:由题意得:,
解得:,
∴ 抛物线的解析式为: ;
(2)解:如图, 设PD交BC于H,
∵ A(0,-4),B(4,0) ,
∴OA=OB=4,
∴∠OBA=∠OAB=45°,
∵PC∥OB,
∴∠BCP=∠OBC=45°,
∴∠BCP=∠PHC=45°,
∴PC=PH,
设直线AB的解析式为y= kx+b(k≠0),
则,
∴y=x-4,
设 ,
∴,
∴PC+PD=PH+PD=t-4-(t2-t-4)+(-t2+t+4)
=-t2+3t+4
=-(t-)2+,
∴ 时, 取得最大值 ,此时 ;
(3)解:由题意得:新抛物线解析式为 , ,
设 ,
①当EF为对角线,

解得 此时,
∴;
②当EM为对角线,
则--4=n,
解得 此时,
∴;
③当EN为对角线,
则 -+n=-4,
解得此时,

综上所述,N的坐标为:,,.
【知识点】一次函数图象与几何变换;待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式即可;
(2)设PD交BC于H,得出PC=PH,求出直线AB的解析式,设 , 则 , 再用含t的代数式表示出PC+PD,然后根据二次函数的性质求出最大值即可;
(3)根据平移的性质求出平移后抛物线解析式及点E、F坐标,设 ,分三种情况讨论:即①当EF为对角线时,②当EM为对角线时,③当EN为对角线时,分别根据对角线交点的横坐标相同列式计算,即可解答.
22.【答案】(1)证明:四边形AOCD是矩形,理由如下:
∵,,,
∴CD//y轴,AD//x轴,
∴CD∥OA,AD∥OC,
∴四边形AOCD是平行四边形,
又∵点A在y轴上,点C在x轴上,
∴∠AOC= 90°,
∴四边形AOCD是矩形
(2)解:设抛物线的解析式为,
把,,代入得:

解得:,
即抛物线的解析式为:
(3)解:点的坐标为或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;矩形的判定;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(3)
∵,,,
∴AD = 1,CD =,
由(1)得,四边形AOCD是矩形,
∴∠ADC = 90°,由旋转可知:,
∴,,
∴ΔA1C1D1恰好两个顶点落在抛物线上,
∴分三种情况讨论:
①当点A1,C1落在抛物线上时,A1D1//y轴,C1D1//z轴,如图2,

则,
∴,即,





整理得:,
①+②得:,
解得:,
当时,

∴;
②当点D1落在抛物线上时,点A1不可能落在抛物线上,
如图3,
③当点C1,D1落在抛物线上时,A1D1//y轴,C1D1//z轴,
如图4,
此时C1、D1关于抛物线的对称轴对称,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴设则:,
∴,

又∵,
∴,
解得:,
∵A1D1 = 1,
∴,
把代入得:

解得:,
∴,
综上所述,若△A1C1D1恰好两个顶点落在抛物线上,此时A1的坐标为或
【分析】(1)先证明四边形AOCD是平行四边形,再结合∠AOC= 90°,可得四边形AOCD是矩形;
(2)将点A、B、D的坐标代入求出a、b、c的值即可;
(3)分三种情况讨论:①当点A1,C1落在抛物线上时,A1D1//y轴,C1D1//z轴,②当点D1落在抛物线上时,点A1不可能落在抛物线上,③当点C1,D1落在抛物线上时,A1D1//y轴,C1D1//z轴,再分别求解即可。
23.【答案】(1)解:将,分别代入中,
得 解得,
∴该抛物线的表达式为;
直线的表达式为:;
(2)解:解法一:依题得,,
∴,
过点F作于N,
∵是等腰直角三角形,PD为斜边,

∴,
∴,
∴ ,

解得,,
又∵
∴当或6时,的面积为9;
解法二:依题得,,
∴,
在中,
当时,,
∴ .
∴,
又∵ .
∴ ,
∴为等腰直角三角形,
由勾股定理得,
∴,.
∴即 .
∴,
∴,
解得,,
又∵ ,
∴当或6时,的面积为9;
解法三:解:依题得,,
∴,
过点F作于N,
∵是等腰直角三角形,PD为斜边,
∴,
∴ ,
∴,
∴ ,
∴,
∴(取正),
∴,
解得,,
又∵,
∴当或6时,的面积为9;
(3)解:存在.点M的坐标为或
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】(1)解:将,分别代入中,
得 解得,
∴该抛物线的表达式为,
当,,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的表达式为:;
(3)解:存在,理由如下:
由(2)得为等腰直角三角形,

①如图,当点在的上方时,设与与轴交于一点,
∵,
∴,
∵,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的函数式为,
则,
解得,
∴,
则,
解得或(舍去),
∴此时点的坐标为;
②如图,当点在的下方时,
过作轴的垂线,过作轴的垂线,两条垂线交于一点,作,交抛物线与点,
由(2)得为等腰直角三角形,
∴,
∴,
即,

∴,
又∵,
∵,
∴四边形正方形,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的函数式为,
∴,
解得,
∴,
则,
解得或(舍去);
综上所述,点M的坐标为或.
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式,再求出C点坐标,然后利用待定系数法求直线BC的表达式即可;
(2)设出,,然后根据两点之间的距离公式可得PD的长,再根据等腰直角三角形的性质列出△PDF的面积表达式,结合面积为9建立方程求解,即可解决问题;
(3)分点M在BC的上方和点M在BC的下方两种情况讨论,根据题意画出图形,构造三角形全等,求出直线CM上的一点坐标,则可利用待定系数法求出直线CM的解析式,最后和抛物线的解析式联立求解,即可求出点M的坐标。
24.【答案】(1)解:由题意知,当时,,当时,
∴,
将,代入中得,,
解得,
∴抛物线的函数表达式为;
∵,
∴顶点的坐标为.
(2)解:如图1,过M作轴交直线于N
设直线的解析式为,则
解得
∴直线的解析式为
设,则
当时,点M到直线AB的距离最大,此时.
(3)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(3)如图2,作轴交于F,作轴,垂足为G,作轴,垂足为H,作于M交y轴于N,连接,
由题意知,,,,,,
∴四边形、、是矩形
∴,,

∴,,,
∴,
∴,
∵,

∵,

在和中


∴,

∵,


∴四边形是矩形
∴,
∴三点共线


设,,则,,,

在中,由勾股定理得

∴当时,最小,最小
∴此时,
设直线的函数表达式为,
将,代入得,
解得
∴的函数表达式为
故答案为:.
【分析】(1)求出点A、B的坐标,将其代入即可求解;
(2)过M作轴交直线于N,设,则,则,当时,点M到直线AB的距离最大,得出此时点M的坐标;
(3)由题意得出四边形、、是矩形,证出,得出,证出四边形是矩形,推出三点共线,设,,则,,,,得出,在中,由勾股定理得,当时,最小,最小,即可得出答案。
25.【答案】(1)y= x2 2x+3;( 1,4)
(2)解:不存在,理由:
如图1,连接BC,过点P作y轴的平行线交BC于点H,
令二次函数x=0,解得y=3
∴C(0,3)
设直线BC的解析式为:y=kx+b
把C(0,3),B (-3,0)代入得
解得
∴直线BC的表达式为:y=x+3,
设点P(x, x2 2x+3),点H(x,x+3),
则S四边形BOCP=S△OBC+S△PBC=×3×3+( x2 2x+3 x 3)×3=8,
整理得:3x2+9x+7=0,
解得:△<0,故方程无解,
则不存在满足条件的点P.
(3)解:∵OB=OC,
∴∠CBO=45°,
∴BC=
∵S△CPD:S△BPD=1:2,
∴BD=BC=×3=2,
∴yD=BDsin∠CBO=2×=2,代入直线BC得2=x+3,
解得x=-1
∴D( 1,2);
(4)解:如图2,设直线PE交x轴于点H,
∵∠OGE=15°,∠PEG=2∠OGE=30°,
∴∠OHE=45°,
∴OH=OE=1,
∴H(-1,0),
设直线HE的表达式为:y=px+q
把H(-1,0),E(0,-1)代入得
解得
∴直线HE的表达式为:y= x 1,
联立
解得:x=(舍去正值),
故点P(,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(1)函数的表达式为:y=a(x 1)(x+3)=a(x2+2x 3)=ax2+bx+3,
即: 3a=3,解得:a= 1,
故抛物线的表达式为:y= x2 2x+3= (x+1)2+4,
∴顶点坐标为( 1,4)
故答案为y= x2 2x+3;( 1,4);
【分析】(1)函数的表达式为:y=a(x 1)(x+3)=a(x2+2x 3),即可求解;
(2)利用S四边形BOCP=S△OBC+S△PBC=8,即可求解;
(3)由S△CPD:S△BPD=1:2,得出BD=BC=×3=2,即可求解;
(4)由∠OGE=15°,∠PEG=2∠OGE=30°,则∠OHE=45°,故OH=OE=1,即可求解。
26.【答案】(1)解:将和代入,
得,
解得,
∴抛物线解析式为,
将代入y=x+b,得:-1+b=0,
解得b=1,
∴直线AF的解析式为y=x+1
(2)解:,
∴,
对于直线y=x+1,令x=1,则y=2,故,
∴DE=4-2=2.
过点P作x轴的垂线,交AF于点H,过点P作PG⊥AF于点G,过点P作PK⊥DE于点K,连接PA和PD,如图所示:
设,则,
∴,
对于直线y=x+1,令x=0,则y=1,
由交点得出∠FAB=45°,
∴∠PHG=45°,即△PHG为等腰直角三角形,
故有,
延长DE交x轴于点Q,则,
∴AQ=2,即,
∴,
∵,,
∴,
∴,
由,
得,
解得,(不合题意,舍去),,(不合题意,舍去),
将代入,
得,则得点P的坐标为;
将代入,
得,则得点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或
(3)解:存在,,,,
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】(3)解:在直线上任选一点,连接构成,过三个顶点分别作对边平行线交于,如图所示:
,直线AF的解析式为y=x+1,

设,
:在中,,则根据点的平移得,
点M为抛物线上一点,抛物线解析式为,

解得或 ,
则点N的坐标是或;
:在中,,则根据点的平移得,
点M为抛物线上一点,抛物线解析式为,

解得或 ,
则点N的坐标是(与点重合,舍弃)或;
:在中,,则根据点的平移得,
点M为抛物线上一点,抛物线解析式为,

解得或 ,
则点N的坐标是(与点重合,舍弃)或;
综上所述,直线AC上是存在点N,使得以D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形,点N的坐标是:,,,.
【分析】(1)将点A、C的坐标代入求出a、c的值即可得到二次函数解析式,再将点A的坐标代入y=x+b,求出b的值即可得到一次函数解析式;
(2)过点P作x轴的垂线,交AF于点H,过点P作PG⊥AF于点G,过点P作PK⊥DE于点K,连接PA和PD,先求出,再结合可得,求出m的值,最后将m的值分别代入可得点P的坐标;
(3)在直线上任选一点,连接构成,过三个顶点分别作对边平行线交于,再利用平行四边形的性质分别列出方程求解即可。
27.【答案】(1)解:∵抛物线过点,,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:.
(2)解:由(1)可得,
∴当时,得,
∴点C的坐标为,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
设点P的坐标为,则,,
在中,

又,
∵≌,
∴,
即,
解得:或(舍去),
故m的值为.
(3)存在,的取值为或或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(3)由(2)可得直线的解析式为,向下平移5个单位得
当时,,
∴,
当时,
∴,
由题意得,
∵,,
∴,
∴,
要使是等腰三角形,
当时,有
解得:或,
当时,有
解得:(舍去)或(舍去),
当时,有
解得:,
综上所述:m的取值为或或时,是等腰三角形.
【分析】(1)将点A、B的坐标代入求出a、b的值即可;
(2)先求出直线BC的解析式,再设点P的坐标为,则,,再利用PD=BD可得,最后求出m的值即可;
(3)先求出MD和BD的长,分三种情况:当时,有;当时,有;当时,有,再分别求解即可。
28.【答案】(1)解:∵对称轴是直线,
∴,
解得:
(2)解:由,令,得,


由勾股定理,得,
当时,,,
当时,点是的中点,
∴,
综上所述:是以为腰的等腰三角形,符合条件的点的坐标是:,,
(3)解:当四边形的面积最大时,四边形是平行四边形,理由如下,
由抛物线,
与轴的两个交点坐标是:,,
与轴的交点坐标是:,
设直线的解析式为,把、坐标代入,得,
解得:,
∴直线的解析式为,
点在抛物线上,设的坐标为,
点在上,点坐标可表示为:,

∵,



当时,四边形的面积最大,
此时,,
,,
∵,,
∴四边形是平行四边形.
【知识点】二次函数-动态几何问题;二次函数y=ax²+bx+c的图象
【解析】【分析】(1)根据轴对称公式可得,再求出m的值即可;
(2)先利用勾股定理求出CD的长,再根据等腰三角形的性质分两种情况和,最后分别求解即可;
(3)先求出直线BC的解析式,再根据可得,再利用二次函数的性质可得当时,四边形的面积最大,此时,,再根据,,可得四边形是平行四边形。
1 / 1人教版九年级上对接中考知识点复习专项计划——二次函数的应用之动态几何问题(不含相似及三角函数九上适用)
一、综合题
1.(2022·青海)如图1,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
图1 图2
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点E是抛物线的对称轴与直线BC的交点,点F是抛物线的顶点,求EF的长;
(3)设点P是(1)中抛物线上的一个动点,是否存在满足的点P?如果存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(请在图2中探讨)
【答案】(1)解:∵抛物线与轴的两个交点分别为,,
∴,解得.
∴所求抛物线的解析式为.
(2)解:由(1)知,抛物线的解析式为,则,
又,
∴.
设直线的解析式为,
把代入,得,
解得,则该直线的解析式为.
故当时,,即,
∴,
即.
(3)解:
设点,由题意,得,
∴,∴,
当时,,
∴,,
当时,,
∴,,
∴当点P的坐标分别为,,,时,.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出 该直线的解析式为,再求解即可;
(3)利用三角形面积公式先求出 , 再列方程求解即可。
2.(2022·通辽)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,直线方程为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线上一点,若,请直接写出点的坐标;
(3)点是抛物线上一点,若,求点的坐标.
【答案】(1)解:对于直线BC解析式y=x-3,
令x=0时,y=-3,
则C(0,-3),
令y=0时,x=3,
则B(3,0),
把B(3,0),C(0,-3),分别代入,得
,解得:,
∴求抛物线的解析式为:y=-x2+4x-3;
(2)解:对于抛物线y=-x2+4x-3,
令y=0,则-x2+4x-3=0,解得:x1=1,x2=3,
∴A(1,0),B(3,0),
∴OA=1,OB=3,AB=2,
过点A作AN⊥BC于N,过点P作PM⊥BC于M,如图,
∵A(1,0),B(3,0),C(0,-3),
∴OB=OC=3,AB=2,
∴∠ABC=∠OCB=45°,
∴AN=,
∵,
∴PM=,
过点P作PEBC,交y轴于E,过点E作EF⊥BC于F,
则EF= PM=,
∴CE=1
∴点P是将直线BC向上或向下平移1个单位,与抛物线的交点,如图P1,P2,P3,P4,
∵B(3,0),C(0,-3),
∴直线BC解析式为:y=x-3,
∴平移后的解析式为y=x-2或y=x-4,
联立直线与抛物线解析式,得
或,
解得:,,,,
∴P点的坐标为(,)或(,)或(,)或(,).
(3)解:如图,点Q在抛物线上,且∠ACQ=45°,过点Q作AD⊥CQ于D,过点D作DF⊥x轴于F,过点C作CE⊥DF于E,
∵∠ADC=90°,
∴∠ACD=∠CAD=45°,
∴CD=AD,
∵∠E=∠AFD=90°,
∴∠ADF=90°-∠CDE=∠DCE,
∴△CDE≌△DAD(AAS),
∴DE=AF,CE=DF,
∵∠COF=∠E=∠AFD=90°,
∴四边形OCEF是矩形,
∴OF=CE,EF=OC=3,
设DE=AF=n,
∵OA=1,
∴CE=DF=OF=n+1
∴DF=3-n,
∴n+1=3-n
解得:n=1,
∴DE=AF=1,
∴CE=DF=OF=2,
∴D(2,-2),
设直线CQ解析式为y=px-3,
把D(2,-2)代入,得p=,
∴直线CQ解析式为y=x-3,
联立直线与抛物线解析式,得
解得:,(不符合题意,舍去),
∴点Q坐标为(,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可得出抛物线的解析式;
(2)令y=0,则-x2+4x-3=0,解得x的值,得出OA=1,OB=3,AB=2,过点A作AN⊥BC于N,过点P作PM⊥BC于M,由点A、B、C的坐标得出OB=OC=3,AB=2,由,得出PM=,CE=1,由点B、C的坐标得出直线BC解析式,平移后的解析式为y=x-2或y=x-4,联立直线与抛物线解析式即可得出点P的坐标;
(3)点Q在抛物线上,且∠ACQ=45°,过点Q作AD⊥CQ于D,过点D作DF⊥x轴于F,过点C作CE⊥DF于E,利用AAS证出△CDE≌△DAD,得出DE=AF,CE=DF,推出四边形OCEF是矩形,设DE=AF=n,得出n的值,从而得出点D的坐标,再利用代入法得出直线CQ解析式,联立直线与抛物线解析式,即可得出点Q的坐标。
3.(2022·广东)如图,抛物线 (b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点, , ,点P为线段 上的动点,过P作 交 于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求 面积的最大值,并求此时P点坐标.
【答案】(1)解:∵点A(1,0),AB=4,
∴点B的坐标为(-3,0),
将点A(1,0),B(-3,0)代入函数解析式中得:

解得:b=2,c=-3,
∴抛物线的解析式为
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为 ,
顶点式为: ,
则C点坐标为:(-1,-4),
由B(-3,0),C(-1,-4)可求直线BC的解析式为:y=-2x-6,
由A(1,0),C(-1,-4)可求直线AC的解析式为:y=2x-2,
∵PQ∥BC,
设直线PQ的解析式为:y=-2x+n,与x轴交点P ,
由 解得: ,
∵P在线段AB上,
∴ ,
∴n的取值范围为-6<n<2,

∴当n=-2时,即P(-1,0)时, 最大,最大值为2
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先求出点B的坐标,再将点A、B的坐标代入求出b、c的值即可;
(2)先求出,再结合P在线段AB上,求出-6<n<2,然后利用割补法可得,最后利用二次函数的性质求解即可。
4.(2022·宣州模拟)如图,抛物线与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,一次函数y=-x+3的图象经过点B,C,与抛物线对称轴交于点D,且,点P是抛物线上的动点.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)当点P在直线BC上方时,求点P到直线BC的距离的最大值.
【答案】(1)解:∵一次函数y=-x+3的图象经过点B,C,
∴C(0,3),B(3,0)
设点A(m,0)
∴抛物线的对称轴为,
∴点D(),
∵,
∴,
∴解得m=-1或m=7(舍去),
∴点A(-1,0),
将A、B、C三点坐标代入解析式得:

解得:,
∴抛物线;
(2)解:过点P作PE∥OC交BC于E,PF⊥BC于F,
∵OC=OB=3,∠COB=90°,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∵PE∥OC,
∴∠PEF=∠OCB=45°,
∴PF=PE×sin45°=PE,
∴点P到直线BC的距离的最大只需PE最大,
设P(x, ),则点E(x,-x+3),
∴PE=,
∴PE最大=,
∴PF最大=PE最大=,
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法,即可求出抛物线的函数解析式;
(2)设P(x, ),则点E(x,-x+3),得出PE=,此时PE最大=,从而得出答案。
5.(2022·牡丹江模拟)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线经过A、B两点,且与x轴的负半轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点D为直线上方抛物线上的一点,,直接写出点D的坐标.
【答案】(1)解:在中,当时,;当时,,
∴,
把代入中,
得∴
∴.
(2)解:D点坐标(2,3);
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(2)如图,取AB中点E,连接OE,
∵OE为Rt△ABO斜边中线,∴OE=AE,∴∠AOE=∠EAO,
∴∠BEO=∠EOA+∠EAO=2∠OAE,
∵∠ABD=2∠BAC,∴∠ABD=∠BEO,
∴BD∥OE,
∵A(4,0),B(0,2),∴E(2,1),
∴OE所在直线解析式为y=x,∵直线OE向上平移2个单位可以得到直线BD,
∴BD所在直线解析式为y=x+2,与抛物线相交时:
=x+2,解得:x=0(B点)或x=2(D点),
x=2代入y=x+2,可得y=3,
∴D点坐标(2,3);
【分析】(1)求得A、B两点坐标,代入抛物线解析式,获得b、c的值,即可获得抛物线的解析式;
(2)通过平行线分割2倍角条件,得到相等的角关系,利用等角的三角函数值相等,得到点D的坐标。
6.(2022九上·岳麓开学考)如图,抛物线经过、两点,与轴交于点,点是抛物线上一动点,设点的横坐标为,连结、、、.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)当的面积等于的面积的时,求的值.
(3)当时,若点是轴上一动点,点是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点,使得以点、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点的的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:由抛物线交点式表达式得: ,
即 ,解得: ,
故抛物线的表达式为: ;
(2)解:由抛物线的表达式知,点 ,
由点 、 的坐标,得直线 的表达式为: ,
如图所示,过点 作 轴的平行线交直线 于点 ,
设点 ,则点 ,
则 ,

即: ,
解得: 或 舍去 ,
故 ;
(3)解:当 时,点 ,
设点 ,点 ,则 ,
①当 是边时,
点 向左平移1个单位向上平移6个单位得到点 ,同样点 向左平移1个单位向上平移6个单位得到点 ,
故 或 ,
联立①②并解得: 不合题意的值已舍去 ;
故点 的坐标为 或 或 ;
②当 是对角线时,
由中点公式得: ,
联立①③并解得 ,
故点 的坐标为 ;
综上,点 的坐标为 或 或 或 .
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的性质;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)由A、B的坐标可设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x-4)=a(x2-2x-8)=ax2-2ax-8a,则-8a=6,求出a的值,进而可得抛物线的解析式;
(2)由抛物线的表达式知C(0,6),求出直线BC的解析式,过点D作y轴的平行线交直线BC于点H,设D(m,m2+m+6),则H(m,m+6),根据三角形的面积公式表示出S△BDC,结合题意可得m的值;
(3)当m=2时,点D(2,6),设M(x,0),N(t,n),则n=t2+t+6,然后分①BD是边,②BD为对角线,结合平行四边形的性质可得x、t、m、n的值,进而可得点M的坐标.
7.(2022·济宁)已知抛物线与x轴有公共点.
(1)当y随x的增大而增大时,求自变量x的取值范围;
(2)将抛物线先向上平移4个单位长度,再向右平移n个单位长度得到抛物线(如图所示),抛物线与x轴交于点A,B(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.当OC=OA时,求n的值;
(3)D为抛物线的顶点,过点C作抛物线的对称轴l的垂线,垂足为G,交抛物线于点E,连接BE交l于点F.求证:四边形CDEF是正方形.
【答案】(1)解:∵抛物线与x轴有公共点,∴∴∴.∴,∴,∵,∴当时,y随着x的增大而增大.
(2)解:由题意,得,当y=0时,,解得:或,∵点A在点B的右侧,∴点A的坐标为(1+n,0),点B的坐标为(-3+n,0).∵点C的坐标为(0,-n2 +2n+3),∴n+1=-n2+2n+3.解得:n=2或n=-1(舍去).故n的值为2.
(3)证明:由(2)可知:抛物线C2的解析式为y=-(x-1)2+4.∴点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(-1,0)点C的坐标为(0,3),点D的坐标为(1,4),抛物线C2的对称轴是直线x=1,
∵点E与点C关于直线x=1对称,∴点E的坐标为(2,3).∴点G的坐标为(1,3).设直线BE解析式为y=kx+b,∴解得:∴y=x+1.当x=1时,y=1+1=2.点F的坐标为(1,2).∴FG=EG=DG=CG=1. ∴四边形CDEF为矩形.又∵CE⊥DF,∴四边形CDEF为正方形.
【知识点】二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先求出 ,再求解即可;
(2)根据题意先求出 或, 再求出 n=2或n=-1(舍去) ,最后求解即可;
(3)利用待定系数法求函数解析式,再求解即可。
8.(2022·日照)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-x2+2mx+3m,点A(3,0).
(1)当抛物线过点A时,求抛物线的解析式;
(2)证明:无论m为何值,抛物线必过定点D,并求出点D的坐标;
(3)在(1)的条件下,抛物线与y轴交于点B,点P是抛物线上位于第一象限的点,连接AB,PD交于点M,PD与y轴交于点N.设S=S△PAM-S△BMN,问是否存在这样的点P,使得S有最大值?若存在,请求出点P的坐标,并求出S的最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:把x=3,y=0代入y=-x2+2mx+3m得,-9+6m+3m=0,∴m=1,∴y=-x2+2x+3;
(2)证明:∵y=-x2+m(2x+3),∴当2x+3=0时,即时,,∴无论m为何值,抛物线必过定点D,点D的坐标是;
(3)解:如图,
连接OP,设点P(m,-m2+2m+3),设PD的解析式为:y=kx+b,∴,∴,
∴PD的解析式为:y=,当x=0时,y=,∴点N的坐标是(0,),∴,
∵S=S△PAM-S△BMN,∴S=(S△PAM+S四边形AONM)-(S四边形AONM+S△BMN)=S四边形AONP-S△AOB,
∵,
当x=0时,y=-x2+2x+3=3,∴点B的坐标是(0,3),OB=3,,∴==,
∴当时,,当时,,∴点的坐标是(1,4).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出 时,, 再求点的坐标即可;
(3)先求出PD的解析式为:y=,再利用三角形的面积公式计算求解即可。
9.(2022·枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),过点A作ACx轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的关系式;
(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;
(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;
(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),∴ ,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;
(2)解:如图1,过P作PGy轴,交OE于点G,
设P(m,m2﹣4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,
∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),
设直线OE的解析式为y=kx,把点(3,3)代入得,3=3k,解得k=1,
∴直线OE的解析式为:y=x,∴G(m,m),
∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,
∴S△OPE=S△OPG+S△EPGPG AE3×(﹣m2+5m﹣3)
(m2﹣5m+3)(m)2,
0,
∴当m时,△OPE面积最大,此时m2﹣4m+3=,
∴P点坐标为(,);
(3)解:由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,
顶点为(2,﹣1),抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).
设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则N(2,3),
如图2,
∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;
(4)解:设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图3,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,
∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF是等腰直角三角形,
∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,
∴∠OPM=∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),
∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m或,∵m>2,不合题意,舍去,
∴m,此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,
解得:m1或m2,∵>2,不合题意,舍去,
∴m=,此时m2﹣4m+3=,
∴P的坐标为(,);
③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图4,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,
同理得△ONP≌△PMF,
∴PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m1或m2;
∵<2,不合题意,舍去,∴m=,此时m2﹣4m+3=,
P的坐标为(,);
④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图5,
同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m或(舍),
P的坐标为:(,);
综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出 △AOE是等腰直角三角形, 再利用三角形的面积公式计算求解即可;
(3)先求出 M(2,2), 再结合函数图象求解即可;
(4)分类讨论,列方程求解即可。
10.(2022·鄂尔多斯)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2经过A(,0),B(3,)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上,过P作PD⊥x轴,交直线BC于点D,若以P、D、O、C为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;
(3)抛物线上是否存在点Q,使∠QCB=45°?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:将点代入得:,解得,则抛物线的解析式为.
(2)解:设点,对于二次函数,当时,,即,设直线的解析式为,将点代入得:,解得,则直线的解析式为,,,轴,轴,,∴当时,以、、、为顶点的四边形是平行四边形,,解得或或或,则点的横坐标为1或2或或.
(3)解:①如图,当Q在BC下方时,过B作BH⊥CQ于H,过H作MN⊥y轴,交y轴于M,过B作BN⊥MH于N,
∴∠BHC=∠CMH=∠HNB=90°,∴∠CHM+∠BHN=∠HBN+∠BHN=90°,∴∠CHM=∠HBN,∵∠QCB=45°,∴△BHC是等腰直角三角形,∴CH=HB,∴△CHM≌△HBN(AAS),∴CM=HN,MH=BN,设点的坐标为,则,解得,即,设直线的解析式为,将点代入得:,解得,则直线的解析式为,联立直线与抛物线解析式得,解得或(即为点),则此时点的坐标为;②如图,当Q在BC上方时,过B作BH⊥CQ于H,过H作MN⊥y轴,交y轴于M,过B作BN⊥MH于N,
同理可得:此时点的坐标为,综上,存在这样的点,点的坐标为或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出直线BC
的解析式为, 再列方程求解即可;
(3)分类讨论,结合函数图象计算求解即可。
11.(2022·烟台)如图,已知直线y=x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线x=﹣1.
(1)求抛物线的表达式;
(2)D是第二象限内抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,求四边形ABCD面积S的最大值及此时D点的坐标;
(3)若点P在抛物线对称轴上,是否存在点P,Q,使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形?若存在,请求出P,Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:当x=0时,y=4,
∴C (0,4),
当y=0时,x+4=0,
∴x=﹣3,
∴A (﹣3,0),
∵对称轴为直线x=﹣1,
∴B(1,0),
∴设抛物线的表达式:y=a(x﹣1) (x+3),
∴4=﹣3a,
∴a=﹣,
∴抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣1) (x+3)=﹣x2﹣x+4;
(2)解:如图1,
作DF⊥AB于F,交AC于E,
∴D(m,﹣﹣m+4),E(m,﹣m+4),
∴DE=﹣﹣m+4﹣(m+4)=﹣m2﹣4m,
∴S△ADC=OA= (﹣m2﹣4m)=﹣2m2﹣6m,
∵S△ABC===6,
∴S=﹣2m2﹣6m+6=﹣2(m+)2+,
∴当m=﹣时,S最大=,
当m=﹣时,y=﹣=5,
∴D(﹣,5);
(3)解:设P(﹣1,n),
∵以A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形,
∴PA=PC,
即:PA2=PC2,
∴(﹣1+3)2+n2=1+(n﹣4)2,
∴n=,
∴P(﹣1,),
∵xP+xQ=xA+xC,yP+yQ=yA+yC
∴xQ=﹣3﹣(﹣1)=﹣2,yQ=4﹣=,
∴Q(﹣2,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可得解;
(2)作DF⊥AB于F,交AC于E,得出点D、E的坐标,推出DE的值,根据三角形面积公式求出的值,根据S△ABC=6,得出S=﹣2m2﹣6m+6=﹣2(m+)2+,当m=﹣时,S最大=,当m=﹣时,y=5,由此得解;
(3)设P(﹣1,n),由以A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形,得出PA2=PC2,得出n的值,从而得出P点坐标,根据xP+xQ=xA+xC,yP+yQ=yA+yC,得出xQ=,由此得解。
12.(2022·东营)如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在对称轴上找一点Q,使的周长最小,求点Q的坐标;
(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当是以为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.
【答案】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为
(2)解:∵抛物线解析式为,与y轴交于点C,
∴抛物线对称轴为直线,点C的坐标为(0,-3)
如图所示,作点C关于直线的对称点E,连接AE,EQ,则点E的坐标为(2,-3),
由轴对称的性质可知CQ=EQ,
∴△ACQ的周长=AC+AQ+CQ,
要使△ACQ的周长最小,则AQ+CQ最小,即AQ+QE最小,
∴当A、Q、E三点共线时,AQ+QE最小,
设直线AE的解析式为,
∴,
∴,
∴直线AE的解析式为,
当时,,
∴点Q的坐标为(1,-2);
(3)解:(-1,0)或(,-2)或(,2)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】(3)解: 如图1所示,当点P在x轴上方,∠BPM=90°时,过点P作轴,过点M作MF⊥EF于F,过点B作BE⊥EF于E,
∵△PBM是以PB为腰的等腰直角三角形,
∴PA=PB,∠MFP=∠PEB=∠BPM=90°,
∴∠FMP+∠FPM=∠FPM+∠EPB=90°,
∴∠FMP=∠EPB,
∴△FMP≌△EPB(AAS),
∴PE=MF,BE=PF,
设点P的坐标为(1,m),
∴,
∴,,
∴点M的坐标为(1-m,m-2),
∵点M在抛物线上,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点M的坐标为(-1,0);
同理当点P在x轴下方,∠BPM=90°时,可以求得点M的坐标为(-1,0);
如图2所示,当点P在x轴上方,∠PBM=90°时,过点B作轴,过点P作PE⊥EF于E,过点M作MF⊥EF于F,设点P的坐标为(1,m),
同理可证△PEB≌△BFM(AAS),
∴,
∴点M的坐标为(3-m,-2),
∵点M在抛物线上,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点M的坐标为(,-2);
如图3所示,当点P在x轴下方,∠PBM=90°时,
同理可以求得点M的坐标为(,2);
综上所述,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,点M的坐标为(-1,0)或(,-2)或(,2).
【分析】(1)利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)要使△ACQ的周长最小,则AQ+CQ最小,即AQ+QE最小,当A、Q、E三点共线时,AQ+QE最小,再求出直线AE的解析式,然后将代入计算即可;
(3)分情况讨论:当点P在x轴上方,∠BPM=90°时,当点P在x轴下方,∠BPM=90°时,当点P在x轴上方,∠PBM=90°时,当点P在x轴下方,∠PBM=90°时,分别画出图象并求解即可。
13.(2022·鞍山)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点是第三象限抛物线上一点,直线与轴交于点,的面积为12,求点的坐标.
(3)在(2)的条件下,若点是线段上点,连接,将沿直线翻折得到,当直线与直线相交所成锐角为时,求点的坐标.
【答案】(1)解:将A( 1,0),C(0,2)代入,
∴,
解得,

(2)解:令y=0,则,
解得x= 1或x=4,
∴B(4,0),
∴OB=4,
∴,
∴OD=4,
∴D(0, 4),
设直线BD的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=x 4,
联立方程组,
解得或,
∴P( 3, 7);
(3)解:如图1,当在第一象限时,
设直线BC的解析式为,

解得,
∴,
设E(t,),
∴OE=t,EH=,
∵D(0, 4),B(4,0),
∴OB=OD,
∴∠ODB=45°,
∵直线与直线BP相交所成锐角为45°,
∴,
由折叠可知,,,
在中,,
∴,

在Rt△BHE中,,
解得,
∵0≤t≤4,
∴t=,
∴;
如图2,当在第二象限,时,
∵∠ABP=45°,
∴轴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
由折叠可知,
∴平行四边形是菱形,
∴BE=OB,
∴,
解得或,
∵0≤t≤4,
∴,
∴;
综上所述:的坐标为或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)先求出直线BD的解析式,再联立方程组求出x、y的值即可;
(3)分情况讨论: ①当在第一象限时,②当在第二象限,时,再分别画出图象并求解即可。
14.(2022·黔东南)如图,抛物线的对称轴是直线,与轴交于点,,与轴交于点,连接.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)已知点是第一象限内抛物线上的一个动点,过点作轴,垂足为点,交直线于点,是否存在这样的点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)已知点是抛物线对称轴上的点,在坐标平面内是否存在点,使以点、、、为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线的对称轴是直线,
∴,解得:a=-1,
∵抛物线过点,
∴,解得:c=3,
∴抛物线解析式为
(2)解:存在这样的点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.理由如下:
令y=0,则,
解得:,
∴点A的坐标为(-1,0),
∴OA=1,
当x=0时,y=3,
∴点C的坐标为(0,3),即OC=3,
∴,
设直线BC的解析式为,
把点B(3,0),C(0,3)代入得:
,解得:,
∴直线BC的解析式为,
设点N(m,-m+3),
∴MN=-m+3,AM=m+1,
∴,,
当AC=AN时,,
解得:m=2或0(舍去),
∴此时点N(2,1);
当AC=CN时,,
解得:或(舍去),
∴此时点N;
当AN=CN时,,
解得:,
∴此时点N;
综上所述,存在这样的点(2,1)或或,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形;
(3)解:存在点的坐标为(4,1)或(-2,1)或或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】(3)解:存在,理由如下:
∵点B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC,
∴BC,
设点E(1,n),点F(s,t),
当BC为边时,点C向右平移3个单位向下平移3个单位得到点B,同样E(F)向右平移3个单位向下平移3个单位得到点F(E),且BE=CF(CE=BF),如图,
∴或,
解得:或,
∴此时点F的坐标为(4,1)或(-2,1);
当BC为对角线时,BC=EF,且EF与BC的中点重合,如图,
,解得:或,
∴此时点F的坐标为或;
综上所述,存在点的坐标为(4,1)或(-2,1)或或.
【分析】(1)利用抛物线的对称轴为直线x=1,可求出a的值,再将点B的坐标代入函数解析式,可求出c的值,即可得到抛物线的解析式.
(2)利用二次函数解析式,由y=0求出对应的x的值,可得到点A的坐标,同时求出OA的长,由x=0求出对应的y的值,可得到点C的值,即可求出OC的长;利用勾股定理求出AC2;利用待定系数法求出直线BC的函数解析式,设点N(m,-m+3),分别表示出MN,AM,AN2,CN2;利用等腰三角形的定义再分情况讨论: 当AC=AN时;当AC=CN时;当AN=CN时,分别得到关于m的方程,解方程求出m的值,可得到符合题意的点N的坐标.
(3)由点B,C的坐标可证得OB=OC,利用勾股定理求出BC的长,设点E(1,n),点F(s,t),分情况讨论:当BC为边时,点C向右平移3个单位向下平移3个单位得到点B,同样E(F)向右平移3个单位向下平移3个单位得到点F(E),且BE=CF(CE=BF),可得到关于n,s,t的方程组,解方程组求出n,s,t的值,可得到符合题意的点F的坐标;当BC为对角线时,BC=EF,且EF与BC的中点重合,利用中点坐标及勾股定理可得到关于n,s,t的方程组,解方程组求出n,s,t的值,可得到符合题意的点F的坐标;综上所述可得到点F的坐标.
15.(2022·威海)探索发现
(1)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0),与y轴交于点C,顶点为点D,连接AD.
①如图1,直线DC交直线x=1于点E,连接OE.求证:AD∥OE;
②如图2,点P(2,﹣5)为抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)上一点,过点P作PG⊥x轴,垂足为点G.直线DP交直线x=1于点H,连接HG.求证:AD∥HG;
(2)通过上述两种特殊情况的证明,你是否有所发现?请仿照(1)写出你的猜想,并在图3上画出草图.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0),顶点为点D.点M为该抛物线上一动点(不与点A,B,D重合),
猜想:作MN⊥x轴于N,直线DM交直线x=1于Q,则QN∥AD,证明见解析
【答案】(1)解:①由题意得,

∴,
∴y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
∴D(-1,4),C(0,3),
设直线CD的解析式为:y=mx+n,
∴,
∴,
∴y=-x+3,
∴当x=1时,y=-1+3=2,
∴E(1,2),
∴直线OE的解析式为:y=2x,
设直线AD的解析式为y=cx+d,
∴,
∴,
∴y=2x+6,
∴OE∥AD;
②设直线PD的解析式为:y=ex+f,
∴,
∴,
∴y=-3x+1,
∴当x=1时,y=-3×1+1=-2,
∴H(1,-2),
设直线GH的解析式为:y=gx+h,
∴,
∴,
∴y=2x-4,
∴AD∥HG;
(2)解:如图,
证明如下:
设M(m,-m2-2m+3),
设直线DM的解析式为y=px+q,
∴,
∴,
∴y=-(m+1)x+(-m+3),
∴当x=1时,y=-m-1-m+3=-2m+2,
∴Q(1,-2m+2),
设直线NQ的解析式为:y=ix+j,
∴,
∴,
∴y=2x-2m,
∴QN∥AD.
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)①先求出点C、D、E的坐标,再利用待定系数法求出直线CD和直线OE和直线AD的解析式,即可得到答案;
②方法同①,利用两直线平行,斜率相等的性质求解即可;
(2)设M(m,-m2-2m+3),利用待定系数法求出直线NQ的解析式为y=2x-2m,即可得到QN//AD。
16.(2022·齐齐哈尔)综合与探究
如图,某一次函数与二次函数的图象交点为A(-1,0),B(4,5).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点C为抛物线对称轴上一动点,当AC与BC的和最小时,点C的坐标为    ;
(3)点D为抛物线位于线段AB下方图象上一动点,过点D作DE⊥x轴,交线段AB于点E,求线段DE长度的最大值;
(4)在(2)条件下,点M为y轴上一点,点F为直线AB上一点,点N为平面直角坐标系内一点,若以点C,M,F,N为顶点的四边形是正方形,请直接写出点N的坐标.
【答案】(1)解:将A(-1,0),B(4,5)代入得, ,
解这个方程组得,
抛物线的解析式为:;
(2)(1,2)
(3)解:如图,由(2)知 直线AB的解析式为y=x+1
设,则,
则,
当时,DE有最大值为,
(4)解:如图,直线AB的解析式为:y=x+1,
直线与y轴的交点为D(0,1),


若以点C,M,F,N为顶点的四边形是正方形,分情况讨论:
①过点C作轴于点,则为等腰直角三角形,过点C作 ,则四边形 为正方形,
依题意,知D与F重合,点 的坐标为(1,1);
②以为中心分别作点F,点C点的对称点 ,连接,则四边形是正方形,则点的坐标为(-1,2);
③延长到使,作于点,则四边形是正方形,则的坐标为(1,4);
④取的中点,的中点,则为正方形,则的坐标为,
综上所述,点N的坐标为:
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】(2)解:如图,设直线AB的解析式为:y=kx+b,
把点 A(-1,0),B(4,5)代入y=kx+b,
得,
解得 ,
直线AB的解析式为:y=x+1 ,
由(1)知抛物线的对称轴为,
点C为抛物线对称轴上一动点,,
当点C在AB上时,最小,
把x=1代入,得y=2,
点C的坐标为(1,2);
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)根据两点间,线段最短,点C为抛物线对称轴上一动点,,得出当点C在AB上时,最小,把x=1代入,可得出y的值,即可得出点C的坐标;
(3)设,则,表示出DE的长度,利用二次函数的性质即可得出答案;
(4)分CF为对角线和边,分别画出图形,利用正方形的性质即可得出答案。
17.(2022·绥化)如图,抛物线交y轴于点,并经过点,过点A作轴交抛物线于点B,抛物线的对称轴为直线,D点的坐标为,连接,,.点E从A点出发,以每秒个单位长度的速度沿着射线运动,设点E的运动时间为m秒,过点E作于F,以为对角线作正方形.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点G随着E点运动到达上时,求此时m的值和点G的坐标;
(3)在运动的过程中,是否存在以B,G,C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形,如果存在,直接写出点G的坐标,如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:将点A(0,-4)、C(6,0)代入解析式中,以及直线对称轴,可得 ,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵A(0,-4),D,
∴△AOD为等腰直角三角形,
∵轴交抛物线于点B,
∴B(4,-4),
设直线BC解析式为y=kx+b,
将B(4,-4),C(6,0)代入解析式得,
,解得,
∴直线BC解析式为y=2x-12,
由题意可得,△ADB为等腰直角三角形,
∴,
∵四边形EGFH为正方形,
∴△EGF为等腰直角三角形,
∴,
点G随着E点运动到达上时,满足直线BC解析式y=2x-12,
∴,
∴,此时;
(3)解:B(4,-4),C(6,0),,
∴,,,
要使以B,G,C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形,
需满足:
当△BGC是直角三角形时,,

解得,,,
此时G或(3,-3);
当△BCG为直角三角形时,,

解得,,
此时G;
当△CBG为直角三角形时,,

解得,,
此时G;
综上所述:点G坐标为或(3,-3)或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)将点A、C的坐标代入,再结合对称轴为x=2可得,再求出a、b、c的值即可;
(2)先求出直线BC的解析式y=2x-12,再求出,即可得到,然后将点G的坐标代入一次函数解析式可得,求出m的值,即可得到点G的坐标;
(3)分三种情况:①当△BGC是直角三角形时,,②当△BCG为直角三角形时,,③当△CBG为直角三角形时,,再分别求解即可。
18.(2022·天津)已知抛物线(a,b,c是常数,)的顶点为P,与x轴相交于点和点B.
(1)若,
①求点P的坐标;
②直线(m是常数,)与抛物线相交于点M,与相交于点G,当取得最大值时,求点M,G的坐标;
(2)若,直线与抛物线相交于点N,E是x轴的正半轴上的动点,F是y轴的负半轴上的动点,当的最小值为5时,求点E,F的坐标.
【答案】(1)解:①∵抛物线与x轴相交于点,
∴.又,得.
∴抛物线的解析式为.
∵,
∴点P的坐标为.
②当时,由,
解得.
∴点B的坐标为.
设经过B,P两点的直线的解析式为,
有解得
∴直线的解析式为.
∵直线(m是常数,)与抛物线相交于点M,与相交于点G,如图所示:
∴点M的坐标为,点G的坐标为.
∴.
∴当时,有最大值1.
此时,点M的坐标为,点G的坐标为.
(2)解:由(Ⅰ)知,又,
∴.
∴抛物线的解析式为.
∵,
∴顶点P的坐标为.
∵直线与抛物线相交于点N,
∴点N的坐标为.
作点P关于y轴的对称点,作点N关于x轴的对称点,如图所示:
得点的坐标为,点的坐标为.
当满足条件的点E,F落在直线上时,取得最小值,
此时,.
延长与直线相交于点H,则.
在中,.
∴.
解得(舍).
∴点的坐标为,点的坐标为.
则直线的解析式为.
∴点和点.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)①利用待定系数法求出抛物线的解析式,即可得到顶点P的坐标;
②求出直线BP的解析式,设点M的坐标为,点G的坐标为,再表示出,最后利用二次函数的性质求解即可;
(2)先求出点N的坐标为,作点P关于y轴的对称点,作点N关于x轴的对称点,得点的坐标为,点的坐标为,延长与直线相交于点H,则,利用勾股定理可得,求出a的值,即可得到点的坐标为,点的坐标为,再求出直线的解析式为,最后求出点E、F的坐标即可。
19.(2022·滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,连接.
(1)求线段AC的长;
(2)若点Р为该抛物线对称轴上的一个动点,当时,求点P的坐标;
(3)若点M为该抛物线上的一个动点,当为直角三角形时,求点M的坐标.
【答案】(1)解:与x轴交点:
令y=0,解得,
即A(-1,0),B(3,0),
与y轴交点:
令x=0,解得y=-3,
即C(0,-3),
∴AO=1,CO=3,
∴;
(2)解:抛物线的对称轴为:x=1,
设P(1,t),
∴,,

∴t=-1,
∴P(1,-1);
(3)解:设点M(m,m2-2m-3),



①当时,

解得,(舍),,
∴M(1,-4);
②当时,

解得,,(舍),
∴M(-2,5);
③当时,

解得,,
∴M或;
综上所述:满足条件的M为或或或.
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;勾股定理;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先求出点A、B的坐标,再求出点C的坐标,最后利用勾股定理求出AC的长即可;
(2)设P(1,t),利用两点之间的距离公式可得,,可得 ,求出t的值,即可得到点P的坐标;
(3)分三种情况:①当时,②当时,③当时,再分别求解即可。
20.(2022·达州)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数 的图象经过点 , ,与y轴交于点C.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)连接 ,在该二次函数图象上是否存在点P,使 ?若存在,请求出点P的坐标:若不存在,请说明理由;
(3)如图2,直线l为该二次函数图象的对称轴,交x轴于点E.若点Q为x轴上方二次函数图象上一动点,过点Q作直线 , 分别交直线l于点M,N,在点Q的运动过程中, 的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(-1,0),B(3,0),
∴2=-,-3=,
∴a=-,b=,
∴二次函数的表达式为y=-x2+x+2.
(2)解:存在,理由如下:设CP交x轴于点D,
①如图,当点P在BC上方时,
∵∠PCB=∠ABC,
∴CP∥AB,
∴点P与点C关于抛物线对称轴对称,
∵C(0,2),抛物线的对称轴为x=1,
∴P(2,2);
②如图,当点P在BC下方时,设CP交x轴于点D(d,0),
∴OD=d,DB=3-d,
∵∠PCB=∠ABC,
∴CD=BD=3-d,
在Rt△COD中,OC2+OD2=CD2,即22+d2=(3-d)2,
解得:d=,
∴D(,0),
设直线CD的解析式为y=kx+2(k≠0),
∴=-,
∴k=-,
∴yCD=-x+2,
∴-x+2=-x2+x+2,
整理,解得:x=0(舍去)或x=,
∴P(,-),
综上所述,存在点P(2,2)或(,-)使得∠PCB=∠ABC.
(3)解:∵抛物线的对称轴为x=1,
∴E(1,0),
设Q(m,-m2+m+2),-1<m<3,
设直线AQ的解析式为y=k'x+b',
∴0=-k'+b',-m2+m+2=mk'+b',
整理,解得:k'=-m+2,b'=- m+2,
∴yAQ=(- m+2)x- m+2,
∴M(1,- m+4),
同理求得直线BQ的解析式为y=(- m- )x+ 2 m+2,
∴N(1, m+),
∴EM=- m+4,EN= m+,
∴EM+EN=- m+4+m+=,
∴EM+EN的值为定值.
【知识点】平行线的性质;勾股定理;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求解,即把点A(-1,0),B(3,0)代入抛物线表达式,求得a和b的值,即可求得二次函数的表达式;
(2)分两种情况:①当点P在BC上方时,利用平行线性质及抛物线的对称性求出P点坐标;②当点P在BC下方时,设CP交x轴于点D(d,0),表示出CD=BD=3-d,再由勾股定理得OC2+OD2=CD2,即22+d2=(3-d)2,解得d值并求得D(,0),再利用待定系数法求出直线CD的解析式,再与抛物线解析式联立方程,即可求得P点坐标;
(3)设Q(m,-m2+m+2),-1<m<3,直线AQ的解析式为y=k'x+b',利用待定系数法求得直线AQ的解析式,即得M(1,-m+4),同理求得直线BQ的解析式为y=(-m- )x+ 2 m+2,即得N(1, m+),分别表示出EM=- m+4,EN= m+,再求和即可得出EM+EN的值为定值.
21.(2022·重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与直线AB交于点A(0,-4),B(4,0).
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P是直线AB下方拋物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交AB于点C,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求PC+PD的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)中PC+PD取得最大值的条件下,将该抛物线沿水平方向向左平移5个单位,点E为点P的对应点,平移后的抛物线与y轴交于点F,M为平移后的抛物线的对称轴上一点.在平移后的抛物线上确定一点N,使得以点E,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形,写出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
【答案】(1)解:由题意得:,
解得:,
∴ 抛物线的解析式为: ;
(2)解:如图, 设PD交BC于H,
∵ A(0,-4),B(4,0) ,
∴OA=OB=4,
∴∠OBA=∠OAB=45°,
∵PC∥OB,
∴∠BCP=∠OBC=45°,
∴∠BCP=∠PHC=45°,
∴PC=PH,
设直线AB的解析式为y= kx+b(k≠0),
则,
∴y=x-4,
设 ,
∴,
∴PC+PD=PH+PD=t-4-(t2-t-4)+(-t2+t+4)
=-t2+3t+4
=-(t-)2+,
∴ 时, 取得最大值 ,此时 ;
(3)解:由题意得:新抛物线解析式为 , ,
设 ,
①当EF为对角线,

解得 此时,
∴;
②当EM为对角线,
则--4=n,
解得 此时,
∴;
③当EN为对角线,
则 -+n=-4,
解得此时,

综上所述,N的坐标为:,,.
【知识点】一次函数图象与几何变换;待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式即可;
(2)设PD交BC于H,得出PC=PH,求出直线AB的解析式,设 , 则 , 再用含t的代数式表示出PC+PD,然后根据二次函数的性质求出最大值即可;
(3)根据平移的性质求出平移后抛物线解析式及点E、F坐标,设 ,分三种情况讨论:即①当EF为对角线时,②当EM为对角线时,③当EN为对角线时,分别根据对角线交点的横坐标相同列式计算,即可解答.
22.(2022·诸城模拟)如图,四边形的顶点坐标分别为,,,,抛物线经过,,三点.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)求抛物线的解析式;
(3)绕平面内一点顺时针旋转得到,即点,,的对应点分别为,,,若恰好两个顶点落在抛物线上,请直接写出的坐标.
【答案】(1)证明:四边形AOCD是矩形,理由如下:
∵,,,
∴CD//y轴,AD//x轴,
∴CD∥OA,AD∥OC,
∴四边形AOCD是平行四边形,
又∵点A在y轴上,点C在x轴上,
∴∠AOC= 90°,
∴四边形AOCD是矩形
(2)解:设抛物线的解析式为,
把,,代入得:

解得:,
即抛物线的解析式为:
(3)解:点的坐标为或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;矩形的判定;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(3)
∵,,,
∴AD = 1,CD =,
由(1)得,四边形AOCD是矩形,
∴∠ADC = 90°,由旋转可知:,
∴,,
∴ΔA1C1D1恰好两个顶点落在抛物线上,
∴分三种情况讨论:
①当点A1,C1落在抛物线上时,A1D1//y轴,C1D1//z轴,如图2,

则,
∴,即,





整理得:,
①+②得:,
解得:,
当时,

∴;
②当点D1落在抛物线上时,点A1不可能落在抛物线上,
如图3,
③当点C1,D1落在抛物线上时,A1D1//y轴,C1D1//z轴,
如图4,
此时C1、D1关于抛物线的对称轴对称,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴设则:,
∴,

又∵,
∴,
解得:,
∵A1D1 = 1,
∴,
把代入得:

解得:,
∴,
综上所述,若△A1C1D1恰好两个顶点落在抛物线上,此时A1的坐标为或
【分析】(1)先证明四边形AOCD是平行四边形,再结合∠AOC= 90°,可得四边形AOCD是矩形;
(2)将点A、B、D的坐标代入求出a、b、c的值即可;
(3)分三种情况讨论:①当点A1,C1落在抛物线上时,A1D1//y轴,C1D1//z轴,②当点D1落在抛物线上时,点A1不可能落在抛物线上,③当点C1,D1落在抛物线上时,A1D1//y轴,C1D1//z轴,再分别求解即可。
23.(2022·运城模拟)如图,已知抛物线与x轴交于点,两点,与y轴交于点C,点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作直线轴,交直线BC于点D,交x轴于点F,以PD为斜边,在PD的右侧作等腰直角.
(1)求抛物线的表达式,并直接写出直线BC的表达式;
(2)设点P的横坐标为m(),在点P运动的过程中,当等腰直角的面积为9时,请求出m的值;
(3)连接AC,该抛物线上是否存在一点M,使,若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:将,分别代入中,
得 解得,
∴该抛物线的表达式为;
直线的表达式为:;
(2)解:解法一:依题得,,
∴,
过点F作于N,
∵是等腰直角三角形,PD为斜边,

∴,
∴,
∴ ,

解得,,
又∵
∴当或6时,的面积为9;
解法二:依题得,,
∴,
在中,
当时,,
∴ .
∴,
又∵ .
∴ ,
∴为等腰直角三角形,
由勾股定理得,
∴,.
∴即 .
∴,
∴,
解得,,
又∵ ,
∴当或6时,的面积为9;
解法三:解:依题得,,
∴,
过点F作于N,
∵是等腰直角三角形,PD为斜边,
∴,
∴ ,
∴,
∴ ,
∴,
∴(取正),
∴,
解得,,
又∵,
∴当或6时,的面积为9;
(3)解:存在.点M的坐标为或
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】(1)解:将,分别代入中,
得 解得,
∴该抛物线的表达式为,
当,,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的表达式为:;
(3)解:存在,理由如下:
由(2)得为等腰直角三角形,

①如图,当点在的上方时,设与与轴交于一点,
∵,
∴,
∵,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的函数式为,
则,
解得,
∴,
则,
解得或(舍去),
∴此时点的坐标为;
②如图,当点在的下方时,
过作轴的垂线,过作轴的垂线,两条垂线交于一点,作,交抛物线与点,
由(2)得为等腰直角三角形,
∴,
∴,
即,

∴,
又∵,
∵,
∴四边形正方形,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的函数式为,
∴,
解得,
∴,
则,
解得或(舍去);
综上所述,点M的坐标为或.
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式,再求出C点坐标,然后利用待定系数法求直线BC的表达式即可;
(2)设出,,然后根据两点之间的距离公式可得PD的长,再根据等腰直角三角形的性质列出△PDF的面积表达式,结合面积为9建立方程求解,即可解决问题;
(3)分点M在BC的上方和点M在BC的下方两种情况讨论,根据题意画出图形,构造三角形全等,求出直线CM上的一点坐标,则可利用待定系数法求出直线CM的解析式,最后和抛物线的解析式联立求解,即可求出点M的坐标。
24.(2022·和平模拟)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B.抛物线经过点A、点B.
(1)求抛物线的函数表达式并直接写出顶点的坐标;
(2)若在第三象限的抛物线上有一动点M,当点M到直线AB的距离最大时,求点M的坐标;
(3)点C,D分别为线段AO,线段AB上的点,且,连接CD.将线段CD绕点D顺时针旋转90度,点C旋转后的对应点为点E,连接OE.当线段OE的长最小时,请直接写出直线DE的函数表达式   .
【答案】(1)解:由题意知,当时,,当时,
∴,
将,代入中得,,
解得,
∴抛物线的函数表达式为;
∵,
∴顶点的坐标为.
(2)解:如图1,过M作轴交直线于N
设直线的解析式为,则
解得
∴直线的解析式为
设,则
当时,点M到直线AB的距离最大,此时.
(3)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(3)如图2,作轴交于F,作轴,垂足为G,作轴,垂足为H,作于M交y轴于N,连接,
由题意知,,,,,,
∴四边形、、是矩形
∴,,

∴,,,
∴,
∴,
∵,

∵,

在和中


∴,

∵,


∴四边形是矩形
∴,
∴三点共线


设,,则,,,

在中,由勾股定理得

∴当时,最小,最小
∴此时,
设直线的函数表达式为,
将,代入得,
解得
∴的函数表达式为
故答案为:.
【分析】(1)求出点A、B的坐标,将其代入即可求解;
(2)过M作轴交直线于N,设,则,则,当时,点M到直线AB的距离最大,得出此时点M的坐标;
(3)由题意得出四边形、、是矩形,证出,得出,证出四边形是矩形,推出三点共线,设,,则,,,,得出,在中,由勾股定理得,当时,最小,最小,即可得出答案。
25.(2022·科尔沁左翼中旗模拟)已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A (1,0)和点B (-3,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上的动点.
(1)抛物线的解析式为   ,抛物线的顶点坐标为   ;
(2)如图1,是否存在点P,使四边形BOCP的面积为8 若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接OP交BC于点D,当S△CPD∶S△BPD=1∶2时,请求出点D的坐标;
(4)如图3,点E的坐标为(0,-1),点G为x轴负半轴上的一点,∠OGE=15°,连接PE,若∠PEG=2∠OGE,请求出点P的坐标.
【答案】(1)y= x2 2x+3;( 1,4)
(2)解:不存在,理由:
如图1,连接BC,过点P作y轴的平行线交BC于点H,
令二次函数x=0,解得y=3
∴C(0,3)
设直线BC的解析式为:y=kx+b
把C(0,3),B (-3,0)代入得
解得
∴直线BC的表达式为:y=x+3,
设点P(x, x2 2x+3),点H(x,x+3),
则S四边形BOCP=S△OBC+S△PBC=×3×3+( x2 2x+3 x 3)×3=8,
整理得:3x2+9x+7=0,
解得:△<0,故方程无解,
则不存在满足条件的点P.
(3)解:∵OB=OC,
∴∠CBO=45°,
∴BC=
∵S△CPD:S△BPD=1:2,
∴BD=BC=×3=2,
∴yD=BDsin∠CBO=2×=2,代入直线BC得2=x+3,
解得x=-1
∴D( 1,2);
(4)解:如图2,设直线PE交x轴于点H,
∵∠OGE=15°,∠PEG=2∠OGE=30°,
∴∠OHE=45°,
∴OH=OE=1,
∴H(-1,0),
设直线HE的表达式为:y=px+q
把H(-1,0),E(0,-1)代入得
解得
∴直线HE的表达式为:y= x 1,
联立
解得:x=(舍去正值),
故点P(,).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(1)函数的表达式为:y=a(x 1)(x+3)=a(x2+2x 3)=ax2+bx+3,
即: 3a=3,解得:a= 1,
故抛物线的表达式为:y= x2 2x+3= (x+1)2+4,
∴顶点坐标为( 1,4)
故答案为y= x2 2x+3;( 1,4);
【分析】(1)函数的表达式为:y=a(x 1)(x+3)=a(x2+2x 3),即可求解;
(2)利用S四边形BOCP=S△OBC+S△PBC=8,即可求解;
(3)由S△CPD:S△BPD=1:2,得出BD=BC=×3=2,即可求解;
(4)由∠OGE=15°,∠PEG=2∠OGE=30°,则∠OHE=45°,故OH=OE=1,即可求解。
26.(2022·阳泉模拟)综合与探究
如图,已知抛物线与x轴负半轴交于点,与y轴交于点,抛物线的顶点为D,直线y=x+b与抛物线交于A,F两点,过点D作DE∥y轴交直线AF于点E.
(1)求抛物线和直线AF的解析式;
(2)在直线AF上方的抛物线上有一点P,使,求点P的坐标;
(3)若点M为抛物线上一动点,试探究在直线AF上是否存在一点N,使得以D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:将和代入,
得,
解得,
∴抛物线解析式为,
将代入y=x+b,得:-1+b=0,
解得b=1,
∴直线AF的解析式为y=x+1
(2)解:,
∴,
对于直线y=x+1,令x=1,则y=2,故,
∴DE=4-2=2.
过点P作x轴的垂线,交AF于点H,过点P作PG⊥AF于点G,过点P作PK⊥DE于点K,连接PA和PD,如图所示:
设,则,
∴,
对于直线y=x+1,令x=0,则y=1,
由交点得出∠FAB=45°,
∴∠PHG=45°,即△PHG为等腰直角三角形,
故有,
延长DE交x轴于点Q,则,
∴AQ=2,即,
∴,
∵,,
∴,
∴,
由,
得,
解得,(不合题意,舍去),,(不合题意,舍去),
将代入,
得,则得点P的坐标为;
将代入,
得,则得点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或
(3)解:存在,,,,
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】(3)解:在直线上任选一点,连接构成,过三个顶点分别作对边平行线交于,如图所示:
,直线AF的解析式为y=x+1,

设,
:在中,,则根据点的平移得,
点M为抛物线上一点,抛物线解析式为,

解得或 ,
则点N的坐标是或;
:在中,,则根据点的平移得,
点M为抛物线上一点,抛物线解析式为,

解得或 ,
则点N的坐标是(与点重合,舍弃)或;
:在中,,则根据点的平移得,
点M为抛物线上一点,抛物线解析式为,

解得或 ,
则点N的坐标是(与点重合,舍弃)或;
综上所述,直线AC上是存在点N,使得以D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形,点N的坐标是:,,,.
【分析】(1)将点A、C的坐标代入求出a、c的值即可得到二次函数解析式,再将点A的坐标代入y=x+b,求出b的值即可得到一次函数解析式;
(2)过点P作x轴的垂线,交AF于点H,过点P作PG⊥AF于点G,过点P作PK⊥DE于点K,连接PA和PD,先求出,再结合可得,求出m的值,最后将m的值分别代入可得点P的坐标;
(3)在直线上任选一点,连接构成,过三个顶点分别作对边平行线交于,再利用平行四边形的性质分别列出方程求解即可。
27.(2022·岚山模拟)已知抛物线与x轴交于,两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一个动点,且点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点P在上方的抛物线上运动(不与B、C重合),过点P作x轴的垂线,垂足为E,交于点D,过点P作的垂线,垂足为Q,若,求m的值;
(3)如图2,将直线沿y轴向下平移5个单位,交x轴于点M,交y轴于点N.过点P作x轴的垂线,交直线于点D,是否存在一点P,使是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线过点,,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:.
(2)解:由(1)可得,
∴当时,得,
∴点C的坐标为,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
设点P的坐标为,则,,
在中,

又,
∵≌,
∴,
即,
解得:或(舍去),
故m的值为.
(3)存在,的取值为或或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【解答】解:(3)由(2)可得直线的解析式为,向下平移5个单位得
当时,,
∴,
当时,
∴,
由题意得,
∵,,
∴,
∴,
要使是等腰三角形,
当时,有
解得:或,
当时,有
解得:(舍去)或(舍去),
当时,有
解得:,
综上所述:m的取值为或或时,是等腰三角形.
【分析】(1)将点A、B的坐标代入求出a、b的值即可;
(2)先求出直线BC的解析式,再设点P的坐标为,则,,再利用PD=BD可得,最后求出m的值即可;
(3)先求出MD和BD的长,分三种情况:当时,有;当时,有;当时,有,再分别求解即可。
28.(2022·新会模拟)如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,抛物线的对称轴交轴于点.
(1)求的值;
(2)在抛物线对称轴上找点,使是以为腰的等腰三角形,请求出点的坐标;(提醒满足条件的点可能不只一个)
(3)点是线段上一个动点,过点作轴的垂线与抛物线相交于点,与轴相交于点,连接、、,当四边形的面积最大时,请你说明四边形的形状.
【答案】(1)解:∵对称轴是直线,
∴,
解得:
(2)解:由,令,得,


由勾股定理,得,
当时,,,
当时,点是的中点,
∴,
综上所述:是以为腰的等腰三角形,符合条件的点的坐标是:,,
(3)解:当四边形的面积最大时,四边形是平行四边形,理由如下,
由抛物线,
与轴的两个交点坐标是:,,
与轴的交点坐标是:,
设直线的解析式为,把、坐标代入,得,
解得:,
∴直线的解析式为,
点在抛物线上,设的坐标为,
点在上,点坐标可表示为:,

∵,



当时,四边形的面积最大,
此时,,
,,
∵,,
∴四边形是平行四边形.
【知识点】二次函数-动态几何问题;二次函数y=ax²+bx+c的图象
【解析】【分析】(1)根据轴对称公式可得,再求出m的值即可;
(2)先利用勾股定理求出CD的长,再根据等腰三角形的性质分两种情况和,最后分别求解即可;
(3)先求出直线BC的解析式,再根据可得,再利用二次函数的性质可得当时,四边形的面积最大,此时,,再根据,,可得四边形是平行四边形。
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