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2025年九年级中考数学三轮冲刺二次函数与面积的综合训练
1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C.
(1)b= ,c= ;
(2)若点D在该二次函数的图象上,且S△ABD=2S△ABC,求点D的坐标;
(3)若点P是该二次函数图象上位于x轴上方的一点,且S△APC=S△APB,直接写出点P的坐标.
2.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线:y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接OD,过点B作BE⊥OD,垂足为E,若BE=2OE,求点D的坐标;
(3)如图2,点M为第四象限抛物线上一动点,连接AM,交BC于点N,连接BM,记△BMN的面积为S1,△ABN的面积为S2,求的最大值.
3.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数yx+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C的坐标为(﹣2,0),抛物线经过A,B,C三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线AD与y轴负半轴交于点D,且∠BAO=∠DAO,求证:OB=OD;
(3)在(2)的条件下,若直线AD与抛物线的对称轴l交于点E,连接BE,在第一象限内的抛物线上是否存在一点P,使四边形BEAP的面积最大?若存在,请求出点P的坐标及四边形BEAP面积的最大值;若不存在,请说明理由.
4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)经过点A(﹣2,0)和点B(4,0).
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)点P为该抛物线上一点(不与点C重合),直线CP将△ABC的面积分成2:1两部分,求点P的坐标;
(3)点M从点C出发,以每秒1个单位的速度沿y轴移动,运动时间为t秒,当∠OCA=∠OCB﹣∠OMA时,求t的值.
5.如图,在平面直角坐标系中,直线yx+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线yx2+bx+c经过坐标原点和点A,顶点为点M.
(1)求抛物线的关系式及点M的坐标;
(2)点E是直线AB下方的抛物线上一动点,连接EB,EA,当△EAB的面积等于时,求E点的坐标;
(3)将直线AB向下平移,得到过点M的直线y=mx+n,且与x轴负半轴交于点C,取点D(2,0),连接DM,求证:∠ADM﹣∠ACM=45°.
6.如图,抛物线y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,已知B(3,0).
(1)求m的值和直线BC对应的函数表达式;
(2)P为抛物线上一点,若S△PBC=S△ABC,请直接写出点P的坐标;
(3)Q为抛物线上一点,若∠ACQ=45°,求点Q的坐标.
7.抛物线yx2+bx+c与x轴分别交于点A,B(4,0),与y轴交于点C(0,﹣4).
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1, BCPQ顶点P在抛物线上,如果 BCPQ面积为某值时,符合条件的点P有且只有三个,求点P的坐标.
(3)如图2,点M在第二象限的抛物线上,点N在MO延长线上,OM=2ON,连接BN并延长到点D,使ND=NB.MD交x轴于点E,∠DEB与∠DBE均为锐角,tan∠DEB=2tan∠DBE,求点M的坐标.
8.如图,抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,点P为线段AB上的动点,过P作PQ∥BC交AC于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求△CPQ面积的最大值,并求此时P点坐标.
9.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线对称轴上一动点,当△PCB是以BC为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;
(3)在(2)条件下,是否存在点M为抛物线第一象限上的点,使得S△BCM=S△BCP?若存在,求出点M的横坐标;若不存在,请说明理由.
10.在平面直角坐标系中,抛物线yx2+bx+c经过点A(,)和点B(4,0),与y轴交于点C,点P为抛物线上一动点.
(1)求抛物线和直线AB的解析式;
(2)如图,点P为第一象限内抛物线上的点,过点P作PD⊥AB,垂足为D,作PE⊥x轴,垂足为E,交AB于点F,设△PDF的面积为S1,△BEF的面积为S2,当时,求点P坐标;
(3)点N为抛物线对称轴上的动点,是否存在点N,使得直线BC垂直平分线段PN?若存在,请直接写出点N坐标,若不存在,请说明理由.
11.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,直线BC方程为y=x﹣3.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线上一点,若S△PBCS△ABC,请直接写出点P的坐标;
(3)点Q是抛物线上一点,若∠ACQ=45°,求点Q的坐标.
12.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx经过A(4,0),B(1,4)两点.P是抛物线上一点,且在直线AB的上方.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若△OAB面积是△PAB面积的2倍,求点P的坐标;
(3)如图,OP交AB于点C,PD∥BO交AB于点D.记△CDP,△CPB,△CBO的面积分别为S1,S2,S3.判断是否存在最大值.若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
13.抛物线y=x2﹣4x与直线y=x交于原点O和点B,与x轴交于另一点A,顶点为D.
(1)直接写出点B和点D的坐标;
(2)如图1,连接OD,P为x轴上的动点,当tan∠PDO时,求点P的坐标;
(3)如图2,M是点B关于抛物线对称轴的对称点,Q是抛物线上的动点,它的横坐标为m(0<m<5),连接MQ,BQ,MQ与直线OB交于点E.设△BEQ和△BEM的面积分别为S1和S2,求的最大值.
14.如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,点C在直线AB上,过点C作CD⊥x轴于点D(1,0),将△ACD沿CD所在直线翻折,使点A恰好落在抛物线上的点E处.
(1)求抛物线解析式;
(2)连接BE,求△BCE的面积;
(3)抛物线上是否存在一点P,使∠PEA=∠BAE?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
15.已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A(﹣1,0),B两点,与y轴相交于点C(0,﹣3).
(1)求b,c的值;
(2)P为第一象限抛物线上一点,△PBC的面积与△ABC的面积相等,求直线AP的解析式;
(3)在(2)的条件下,设E是直线BC上一点,点P关于AE的对称点为点P′,试探究,是否存在满足条件的点E,使得点P'恰好落在直线BC上,如果存在,求出点P′的坐标;如果不存在,请说明理由.
16.如图,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(6,0)两点,与y轴交于点C(0,6).点D为线段BC上的一动点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,求△AOD周长的最小值;
(3)如图2,过动点D作DP∥AC交抛物线第一象限部分于点P,连接PA,PB,记△PAD与△PBD的面积和为S,当S取得最大值时,求点P的坐标,并求出此时S的最大值.
17.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx﹣c的图象与x轴交于点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)如图1,二次函数图象的对称轴与直线AC:y=x+3交于点D,若点M是直线AC上方抛物线上的一个动点,求△MCD面积的最大值.
(3)如图2,点P是直线AC上的一个动点,过点P的直线l与BC平行,则在直线l上是否存在点Q,使点B与点P关于直线CQ对称?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣1,0)、点B(5,0),交y轴于点C.
(1)求b,c的值.
(2)点P(x0,y0)(0<x0<5)是抛物线上的动点.
①当x0取何值时,△PBC的面积最大?并求出△PBC面积的最大值;
②过点P作PE⊥x轴,交BC于点E,再过点P作PF∥x轴,交抛物线于点F,连接EF,问:是否存在点P,使△PEF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.
19.已知:y关于x的函数y=(a﹣2)x2+(a+1)x+b.
(1)若函数的图象与坐标轴有两个公共点,且a=4b,则a的值是 ;
(2)如图,若函数的图象为抛物线,与x轴有两个公共点A(﹣2,0),B(4,0),并与动直线l:x=m(0<m<4)交于点P,连接PA,PB,PC,BC,其中PA交y轴于点D,交BC于点E.设△PBE的面积为S1,△CDE的面积为S2.
①当点P为抛物线顶点时,求△PBC的面积;
②探究直线l在运动过程中,S1﹣S2是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由.
20.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P为直线BC上方抛物线上一动点,连接OP交BC于点Q,连接BP,当时,求点P的坐标;
(3)点M为抛物线上的点,当∠BCM=∠ACO时,直接写出点M的坐标.
21.如图,抛物线y=ax2﹣2ax+4(a≠0)与x轴交于点A(4,0)和点B,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点Q是线段AB上一动点,过Q作QE∥AC交BC于点E,连接CQ,当△CQE的面积最大时,求点Q的坐标;
(3)若平行于x轴的动直线与抛物线交于点P,与直线AC交于点F,点D的坐标为(2,0).问是否存在这样的直线,使得△ODF是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.【解答】解:(1)∵点A和点B在二次函数y=x2+bx+c图象上,
则,解得:,
故答案为:﹣2,﹣3;
(2)连接BC,由题意可得:
A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3),y=x2﹣2x﹣3,
∴S△ABC6,
∵S△ABD=2S△ABC,设点D(m,m2﹣2m﹣3),
∴|yD|=2×6,即4×|m2﹣2m﹣3|=2×6,
解得:m或,代入y=x2﹣2x﹣3,
可得:y值都为6,
∴D(,6)或(,6);
(3)设P(n,n2﹣2n﹣3),
∵点P在抛物线位于x轴上方的部分,
∴n<﹣1或n>3,
当点P在点A左侧时,即n<﹣1,
可知点C到AP的距离小于点B到AP的距离,
∴S△APC<S△APB,不成立;
当点P在点B右侧时,即n>3,
∵△APC和△APB都以AP为底,若要面积相等,
则点B和点C到AP的距离相等,即BC∥AP,
设直线BC的解析式为y=kx+p,
则,解得:,
则设直线AP的解析式为y=x+q,将点A(﹣1,0)代入,
则﹣1+q=0,解得:q=1,
则直线AP的解析式为y=x+1,将P(n,n2﹣2n﹣3)代入,
即n2﹣2n﹣3=n+1,
解得:n=4或n=﹣1(舍),
n2﹣2n﹣3=5,
∴点P的坐标为(4,5).
2.【解答】解:(1)依题意,设y=a(x+1)(x﹣3),
代入C(0,)得:a 1 (﹣3),
解得:a,
∴y(x+1)(x﹣3)x2﹣x;
(2)∵BE=2OE,
设OE为x,BE=2x,
由勾股定理得:OE2+BE2=OB2,
x2+4x2=9,
解得:x1,x2(舍),
∴OE,BE,
过点E作TG平行于OB,T在y轴上,过B作BG⊥TG于G,
∴△ETO∽△OEB,
∴,
∴OE2=OB TE,
∴TE,
∴OT,
∴E(,),
∴直线OE的解析式为y=﹣2x,
∵OE的延长线交抛物线于点D,
∴,
解得:x1=1,x2=﹣3(舍),
当x=1时,y=﹣2,
∴D(1,﹣2);
(3)如图所示,延长BC于点F,AF∥y轴,过A点作AH⊥BF于点H,作MT∥y轴交BF于点T,过M点作MG⊥BF于点J,
∵AF∥MT,
∴∠AFH=∠MTJ,
∵AH⊥BF,MJ⊥BF,
∴∠AHF=∠MJT=90°,
∴△AFH∽△MJT,
∴,
∵S1NB MJ,S2NB AH,
∴,
设直线BC的解析式为y=kx+b,将B,C两点代入得,
,
解得:,
∴直线BC的解析式为yx,
当x=﹣1时,y (﹣1)2,
∴F(﹣1,﹣2),
∴AF=2,
设M(x,x2﹣x),
∴MTx(x2﹣x)(x)2,
∴a0,
∴MTmax,
∴.
3.【解答】解:(1)令y=0,则x+3=0,解得x=6,
令x=0,则y=3,
∴A(6,0),B(0,3),
设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
把A,B,C三点坐标代入解析式,得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为yx2+x+3;
(2)证明:∵在平面直角坐标系xOy中,
∴∠BOA=∠DOA=90°,
在△BOA和△DOA中,
,
∴△BOA≌△DOA (ASA),
∴OB=OD,
(3)存在,理由如下:
如图,过点E作EM⊥y轴于点M,
∵yx2+x+3(x﹣2)2+4,
∴抛物线的对称轴是直线x=2,
∴E点的横坐标是2,即EM=2,
∵B(0,3),
∴OB=OD=3,
∴BD=6,
∵A(6,0),
∴OA=6,
∴S△ABE=S△ABD﹣S△DBE6×66×2=12,
设点P的坐标为(t,t2+t+3),
连接PA,PB,过点P作PN⊥x轴于点H1,交直线AB于点N,过点B作BH2⊥PN于点H2,
∴N(t,t+3),
∴PNt2+t+3﹣(t+3)t2t,
∵AH1+BH2=OA=6,S△ABP=S△NBP+S△ANPPN BH2PN AH1PN OA,
∴S△ABP6(t2t)(t﹣3)2,
∵0,抛物线开口向下,函数有最大值,
∴当t=3时,△BPA面积的最大值是,此时四边形BEAP的面积最大,
∴四边形BEAP的面积最大值为12,
∴当P点坐标是(3,)时,四边形BEAP面积的最大值是.
4.【解答】解:(1)设抛物线的表达式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2),
则y=a(x+2)(x﹣4)=ax2﹣2ax﹣8a,
即﹣8a=4,解得a,
故抛物线的表达式为yx2+x+4①;
(2)由点A、B的坐标知,OB=2OA,
故CO将△ABC的面积分成2:1两部分,此时,点P不在抛物线上;
如图1,当BHAB=2时,CH将△ABC的面积分成2:1两部分,
即点H的坐标为(2,0),
则CH和抛物线的交点即为点P,
由点C、H的坐标得,直线CH的表达式为y=﹣2x+4②,
联立①②并解得(不合题意的值已舍去),
故点P的坐标为(6,﹣8);
(3)在OB上取点E(2,0),则∠ACO=∠OCE,
∵∠OCA=∠OCB﹣∠OMA,故∠AMO=∠ECB,
过点E作EF⊥BC于点F,
在Rt△BOC中,由OB=OC知,∠OBC=45°,
则EFEB(4﹣2)BF,
由点B、C的坐标知,BC=4,
则CF=BC﹣BF=43,
则tan∠ECBtan∠AMO,
则tan∠AMO,
则OM=6,
故CM=OM±OC=6±4=2或10,
则t=2或10.
5.【解答】解:(1)对于yx+3,令yx+3=0,解得x=6,令x=0,则y=3,
故点A、B的坐标分别为(6,0)、(0,3),
∵抛物线yx2+bx+c经过坐标原点,故c=0,
将点A的坐标代入抛物线表达式得:036+6b,解得b=﹣2,
故抛物线的表达式为yx2﹣2x;
则抛物线的对称轴为x=3,当x=3时,yx2﹣2x=﹣3,
则点M的坐标为(3,﹣3);
(2)如图1,过点E作EH∥y轴交AB于点H,
设点E的坐标为(x,x2﹣2x),则点H(x,x+3),
则△EAB的面积=S△EHB+S△EHAEH×OA6×(x+3x2+2x),
解得x=1或,
故点E的坐标为(1,)或(,);
(3)∵直线AB向下平移后过点M(3,﹣3),
故直线CM的表达式为y(x﹣3)﹣3x,
令yx0,解得x=﹣3,
故点C(﹣3,0);
过点D作DH⊥CM于点H,
∵直线CM的表达式为yx,故tan∠MCD,则sin∠MCD,
则DH=CDsin∠MCD=(2+3),
由点D、M的坐标得,DM,
则sin∠HMD,
故∠HMD=45°=∠DMC=∠ADM﹣∠ACM=45°,
∴∠ADM﹣∠ACM=45°.
6.【解答】解:(1)将B(3,0)代入y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9),化简得,m2+m=0,
则m=0(舍)或m=﹣1,
∴m=﹣1,
∴y=﹣x2+4x﹣3.
∴C(0,﹣3),
设直线BC的函数表达式为y=kx+b,
将B(3,0),C(0,﹣3)代入表达式,可得,
,解得,,
∴直线BC的函数表达式为y=x﹣3.
(2)如图,过点A作AP1∥BC,设直线AP1交y轴于点G,将直线BC向下平移GC个单位,得到直线P2P3.
由(1)得直线BC的表达式为y=x﹣3,A(1,0),
∴直线AG的表达式为y=x﹣1,
联立,解得,或,
∴P1(2,1)或(1,0),
由直线AG的表达式可得G(0,﹣1),
∴GC=2,CH=2,
∴直线P2P3的表达式为:y=x﹣5,
联立,
解得,,或,,
∴P2(,),P3(,);
综上可得,符合题意的点P的坐标为:(2,1),(1,0),(,),(,);
(3)如图,取点Q使∠ACQ=45°,作直线CQ,过点A作AD⊥CQ于点D,过点D作DF⊥x轴于点F,过点C作CE⊥DF于点E,
则△ACD是等腰直角三角形,
∴AD=CD,
∴△CDE≌△DAF(AAS),
∴AF=DE,CE=DF.
设DE=AF=a,则CE=DF=a+1,
由OC=3,则DF=3﹣a,
∴a+1=3﹣a,解得a=1.
∴D(2,﹣2),又C(0,﹣3),
∴直线CD对应的表达式为yx﹣3,
设Q(n,n﹣3),代人y=﹣x2+4x﹣3,
∴n﹣3=﹣n2+4n﹣3,整理得n2n=0.
又n≠0,则n.
∴Q(,).
7.【解答】解:(1)由题意得,
,
∴,
∴y;
(2)如图1,
作直线l∥BC且与抛物线相切于点P1,直线l交y轴于E,作直线m∥BC且直线m到BC的距离等于直线l到BC的距离,
∵BC的解析式为y=x﹣4,
∴设直线l的解析式为:y=x+m,
由x+m得,
x2﹣4x﹣3(m+4)=0,
∵Δ=0,
∴﹣3(m+4)=4,
∴m,
∴x2﹣4x+4=0,y=x,
∴x=2,y,
∴P1(2,),
∵E(0,),C(0,﹣4),
∴F(0,﹣4×2﹣()),
即(0,),
∴直线m的解析式为:y=x,
∴,
∴,,
∴P2(2﹣2,﹣2),P3(2+2,2),
综上所述:点P(2,)或(2﹣2,﹣2)或(2+2,2);
(3)如图2,
作MG⊥x轴于G,作NH⊥x轴于H,作MK⊥DF,交DF的延长线于K,
设D点的横坐标为a,
∵BN=DN,
∴BD=2BN,N点的横坐标为:,
∴OH,
∵NH∥DF,
∴△BHN∽△BFD,
∴,
∴DF=2NH,
同理可得:△OMG∽△ONH,
∴,
∴MG=2NH,OG=2OH=a+4,
∴KF=MG=DF,
∵tan∠DEB=2tan∠DBE
∴2 ,
∴EF,
∵BF=4﹣a,
∴EF,
∵EF∥MK,
∴△DEF∽△DMK,
∴,
∴,
∴a=0,
∴OG=a+4=4,
∴G(﹣4,0),
当x=﹣4时,y4,
∴M(﹣4,).
8.【解答】(1)∵抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,
∴B(﹣3,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;
(2)过Q作QE⊥x轴于E,过C作CF⊥x轴于F,
设P(m,0),则PA=1﹣m,
∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴C(﹣1,﹣4),
∴CF=4,
∵PQ∥BC,
∴△PQA∽△BCA,
∴,即,
∴QE=1﹣m,
∴S△CPQ=S△PCA﹣S△PQA
PA CFPA QE
(1﹣m)×4(1﹣m)(1﹣m)
(m+1)2+2,
∵﹣3≤m≤1,
∴当m=﹣1时 S△CPQ有最大值2,
∴△CPQ面积的最大值为2,此时P点坐标为(﹣1,0).
9.【解答】解:(1)由题意得:y=﹣(x+1) (x﹣3),
∴y=﹣x2+2x+3;
(2)设P(1,m),
∵PB2=PC2,
∴(3﹣1)2+m2=1+(m﹣3)2,
∴m=1,
∴P(1,1);
(3)如图,
假设存在M点满足条件,
作PQ∥BC交y轴于Q,作MN∥BC交y轴于N,
∵PQ的解析式为y=﹣x+2,
∴Q(0,2),
∵C(0,3),S△BCM=S△BCP,
∴N(0,4),
∴直线MN的解析式为:y=﹣x+4,
由﹣x2+2x+3=﹣x+4得,
x,
∴M点横坐标为或.
10.【解答】解:(1)∵抛物线yx2+bx+c经过点A(,)和点B(4,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为:yx2+x+4;
设直线AB的解析式为:y=kx+b′,
∴,
解得.
∴直线AB的解析式为:yx+3.
(2)如图,设直线AB与y轴交于点G,
∴G(0,3),
∴OG=3,OB=4,BG=5,
∵PD⊥AB,PE⊥OB,
∴∠PDF=∠BEF=∠GOB=90°,
∵∠P+∠PFD=∠BFE+∠OBG=90°,∠PFE=∠BFE,
∴∠P=∠OBG,
∴△PDF∽△BOG,
∴PD:DF:PF=OB:OG:BG=4:3:5,
∴PDPF,DFPF,
∴S1 PD DFPF2,
设点P的横坐标为m,则P(m,m2+m+4)(0<m<4),
∴F(m,m+3),E(m,0),
∴PFm2+m+4﹣(m+3)m2m+1,BE=4﹣m,FEm+3,
∴S1(m2m+1)2(m﹣4)2(2m+1)2,
S2 BE EF(4﹣m)(m+3)(m﹣4)2,
∵,
∴[(m﹣4)2(2m+1)2]:[(m﹣4)2],
解得m=3或m=﹣4(舍),
∴P(3,).
(3)存在,点N的坐标为(1,3)或(1,3).理由如下:
法一:由抛物线的解析式可知,C(0,4),
∴OB=OC=4,
∴∠OBC=∠OCB=45°.
如图,当点P在直线AB上方时,如图所示,过点P作x轴的平行线PH,过点B作x轴的垂线交PH于点H,
∵BC垂直平分PN,
∴BN=BP,∠PBC=∠NBC,
∵∠OBC=∠CBH=45°,
∴∠PBH=∠OBN,
∵∠H=∠BKN=90°,
∴△PHB≌△NKB(AAS),
∴HB=BK,PH=NK,
∵抛物线的对称轴为x=1,
∴BK=3,
∴BH=3,
令x2+x+4=3,
解得x=1或x=1(舍),
∴PH=4﹣(1)=3,
∴NK=3,
∴N(1,3);
当点P在直线AB下方时,如图所示,过点N作x轴的平行线NM,过点B作x轴的垂线BM交NM于点M,过点P作PQ⊥x轴于点Q.
∵BC垂直平分PN,
∴BN=BP,∠PBC=∠NBC,
∵∠OBC=∠CBM=45°,
∴∠PBQ=∠MBN,
∵∠M=∠PQB=90°,
∴△PQB≌△NMB(AAS),
∴QB=MB,PQ=NM,
∵抛物线的对称轴为x=1,
∴MN=3,
∴PQ=3,
令x2+x+4=3,
解得x=1(舍)或x=1,
∴BQ=4﹣(1)=3,
∴BM=3,
∴N(1,3).
综上,存在,点N的坐标为(1,3)或(1,3).
法二:设BC与对称轴交于E,
可得E(1,3),
过E做x轴平行线交抛物线于P1P2,
∴直线P1P2和直线DE关于直线BC对称,
令x2+x+4=3,
解得x=1或x=1,
此即线P1和P2的横坐标,
∴P1E=P2E,
∴EN1=EN2,
∴点N的坐标为(1,3)或(1,3).
11.【解答】解:(1)在y=x﹣3中,令x=0,则y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
令y=0,则x=3,
∴B(3,0),
将B、C两点代入y=﹣x2+bx+c,
∴,
解得,
∴y=﹣x2+4x﹣3;
(2)令y=0,则﹣x2+4x﹣3=0,
解得x=1或x=3,
∴A(1,0),
∴AB=2,
∴S△ABC2×3=3,
∵S△PBCS△ABC,
∴S△PBC,
过点P作PQ⊥x轴交BC于点Q,
设P(t,﹣t2+4t﹣3),则Q(t,t﹣3),
∴PQ=|﹣t2+3t|,
∴3×|﹣t2+3t|,
解得t或t,
∴P点坐标为(,)或(,)或(,)或(,);
(3)过点B作BE⊥BC交CQ于点E,过E点作EF⊥x轴交于F,
∵OB=OC,
∴∠OCB=45°,
∵∠ACQ=45°,
∴∠BCQ=∠OCA,
∵OA=1,
∴tan∠OCA,
∴tan∠BCE,
∵BC=3,
∴BE,
∵∠OBC=45°,
∴∠EBF=45°,
∴EF=BF=1,
∴E(4,﹣1),
设直线CE的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴yx﹣3,
联立方程组,
解得(舍)或,
∴Q(,).
12.【解答】解:(1)将A(4,0),B(1,4)代入y=ax2+bx,
∴,解得.
∴抛物线的解析式为:yx2x.
(2)设直线AB的解析式为:y=kx+t,
将A(4,0),B(1,4)代入y=kx+t,
∴,
解得.
∵A(4,0),B(1,4),
∴S△OAB4×4=8,
∴S△OAB=2S△PAB=8,即S△PAB=4,
过点P作PM⊥x轴于点M,PM与AB交于点N,过点B作BE⊥PM于点E,如图,
∴S△PAB=S△PNB+S△PNAPN×BEPN×AMPN=4,
∴PN.
设点P的横坐标为m,
∴P(m,m2m)(1<m<4),N(m,m),
∴PNm2m﹣(m).
解得m=2或m=3;
∴P(2,)或(3,4).
(3)∵PD∥OB,
∴∠DPC=∠BOC,∠PDC=∠OBC,
∴△DPC∽△BOC,
∴CP:CO=CD:CB=PD:OB,
∵,,
∴.
设直线AB交y轴于点F.则F(0,),
过点P作PH⊥x轴,垂足为H,PH交AB于点G,如图,
∵∠PDC=∠OBC,
∴∠PDG=∠OBF,
∵PG∥OF,
∴∠PGD=∠OFB,
∴△PDG∽△OBF,
∴PD:OB=PG:OF,
设P(n,n2n)(1<n<4),
由(2)可知,PGn2n,
∴PG(n)2.
∵1<n<4,
∴当n时,的最大值为.
13.【解答】解:(1)令y=x2﹣4x=x,
解得x=0或x=5,
∴B(5,5);
∵y=x2﹣4x=(x﹣2)2﹣4,
∴顶点D(2,﹣4).
(2)如图,过点D作DE⊥y轴于点E,
∴DE=2,OE=4,
∴tan∠DOE,
∵tan∠PDO,
∴∠DOE=∠PDO,
①当点P在线段OD的右侧时,DP∥y轴,如图,
∴P(2,0);
②当点P在线段OD左侧时,设直线DP与y轴交于点G,则△ODG是等腰三角形,
∴OG=DG,
设OG=t,则DG=t,GE=4﹣t,
在Rt△DGE中,t2=22+(4﹣t)2,
解得t,
∴G(0,),
∴直线DG的解析式为:yx,
令y=0,则x0,
解得x,
∴P(,0).
综上,点P的坐标为(2,0)或(,0).
(3)∵点B(5,5)与点M关于对称轴x=2对称,
∴M(﹣1,5).
如图,分别过点M,Q作y轴的平行线,交直线OB于点N,K,
∴N(﹣1,﹣1),MN=6,
∵点Q横坐标为m,
∴Q(m,m2﹣4m),K(m,m),
∴KQ=m﹣(m2﹣4m)=﹣m2+5m.
∵S1QK(xB﹣xE),S2MN(xB﹣xE),
∴(m2﹣5m)(m)2,
∵0,
∴当m时,的最大值为.
提示:本题也可分别过点M,Q作BO的垂线,用m分别表示高线,再求比,也可得出结论.
14.【解答】解:(1)∵将△ACD沿CD所在直线翻折,使点A恰好落在抛物线上的点E处,点A的坐标为(3,0),点D的坐标为(1,0),
∴点E的坐标为(﹣1,0).
将A(3,0),E(﹣1,0)代入y=ax2+bx+3,
得:,解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)当x=0时,y=﹣1×02+2×0+3=3,
∴点B的坐标为(0,3).
设直线AB的解析式为y=mx+n(m≠0),
将A(3,0),B(0,3)代入y=mx+n,
得:,解得:,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+3.
∵点C在直线AB上,CD⊥x轴于点D(1,0),当x=1时,y=﹣1×1+3=2,
∴点C的坐标为(1,2).
∵点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(0,3),点C的坐标为(1,2),点E的坐标为(﹣1,0),
∴AE=4,OB=3,CD=2,
∴S△BCE=S△ABE﹣S△ACEAE OBAE CD4×34×2=2,
∴△BCE的面积为2.
(3)存在,理由如下:
∵点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(0,3),
∴OA=OB=3.
在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=OB,
∴∠BAE=45°.
∵点P在抛物线上,
∴设点P的坐标为(m,﹣m2+2m+3).
①当点P在x轴上方时记为P1,过点P1作P1M⊥x轴于点M,
在Rt△EMP1中,∠P1EA=45°,∠P1ME=90°,
∴EM=P1M,即m﹣(﹣1)=﹣m2+2m+3,
解得:m1=﹣1(不合题意,舍去),m2=2,
∴点P1的坐标为(2,3);
②当点P在x轴下方时记为P2,过点P2作P2N⊥x轴于点N,
在Rt△ENP2中,∠P2EN=45°,∠P2NE=90°,
∴EN=P2N,即m﹣(﹣1)=﹣(﹣m2+2m+3),
解得:m1=﹣1(不合题意,舍去),m2=4,
∴点P2的坐标为(4,﹣5).
综上所述,抛物线上存在一点P,使∠PEA=∠BAE,点P的坐标为(2,3)或(4,﹣5).
15.【解答】解:(1)由点C的坐标知,c=﹣3,
则抛物线的表达式为:y=x2+bx+3,
将点A的坐标代入上式得:0=1﹣b﹣3,
解得:b=﹣2;
(2)由(1)得抛物线的解析式为 y=x2﹣2x﹣3.
令y=0,则 x2﹣2x﹣3=0,得 x1=﹣1,x2=3.
∴B点的坐标为(3,0).
∵S△PBC=S△ABC,
∴AP∥BC.
∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴直线BC的解析式为 y=x﹣3,
∵AP∥BC,
∴可设直线AP的解析式为 y=x+m.
∵A(﹣1,0)在直线AP上,
∴0=﹣1+m.
∴m=1.
∴直线AP的解析式为y=x+1;
(3)存在,理由:
设P点坐标为(m,n).
∵点P在直线y=x+1和抛物线 y=x2﹣2x﹣3 上,
∴n=m+1,n=m2﹣2m﹣3.
∴m+1=m2﹣2m﹣3.
解得 m1=4,m2=﹣1 (舍去).
∴点P的坐标为(4,5).
由点P关于AE的对称点为点P′,得∠AEP=∠AEP′,P′E=PE.
∵AP∥BC,
∴∠PAE=∠AEP';
∴∠PAE=∠PEA.
∴,
设点E的坐标为(t,t﹣3),
即(t﹣4)2+(t﹣3﹣5)2=(5)2,
∴.
当 时,
点E的坐标为:,.
设点P′(s,s﹣3),
由P′E=PE=5得:(s﹣6)2+(s﹣3﹣3)2=(5)2,
解得:s=1,
则点P′的坐标为 ,.
当 时,同理可得,点P′的坐标为:.
综上所述,点P′的坐标为:, 或 .
16.【解答】解:(1)由题意可知,设抛物线的表达式为y=a(x+2)(x﹣6),
将(0,6)代入上式得:6=a(0+2)(0﹣6),
解得,
∴抛物线的表达式为y(x+2)(x﹣6)x2+2x+6;
(2)作点O关于直线BC的对称点E,连接EC、EB,
∵B(6,0),C(0,6),∠BOC=90°,
∴OB=OC=6,
∵O、E关于直线BC对称,
∴四边形OBEC为正方形,
∴E(6,6),
连接AE,交BC于点D,由对称性|DE|=|DO|,
此时|DO|+|DA|有最小值为AE的长,
∴AE10,
∵△AOD 的周长为DA+DO+AO,AO=2,DA+DO的最小值为10,
∴△AOD的周长的最小值为10+2=12,
(3)由已知点A(﹣2,0),B(6,0),C(0,6),
设直线BC的表达式为 y=kx+b,
将B(6,0),C(0,6)代入y=kx+b 中,
则,
解得,
∴直线BC的表达式为y=﹣x+6,
同理可得:直线AC的表达式为y=3x+6,
∵PD∥AC,
∴可设直线PD表达式为y=3x+a,
由(1)设P(m,m2+2m+6),
将P点坐标代入直线PD的表达式得am2﹣m+6,
∴直线PD的表达式为:,
由,
得,
∴D(m2m,m2m+6),
∵P,D都在第一象限,
∴S=S△PBD+S△PAD=S△PAB﹣S△DAB
|AB|[(m2+2m+6)﹣(m2m+6)]
8×(m2m)
m2+9m
(m2﹣6m)
(m﹣3)2,
∵0,
∴当 m=3 时,S有最大值,最大值为,
此时P点为 .
解法二:利用平行等积,将△PAD面积转化为△PCD的面积,那么△PAD与△PBD的面积之和等于△PBC的面积,即求△PBC的面积最大值.
17.【解答】解:(1)由题意得,
y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣2x+3;
(2)如图1,
作MQ⊥AC于Q,作ME⊥AB于F,交AC于E,
∵OA=OC=3,∠AOC=90°,
∴∠CAO=∠ACO=45°,
∴∠MEQ=∠AEF=90°﹣∠CAO=45°,
抛物线的对称轴是直线:x,
∴y=x+3=﹣1+3=2,
∴D(﹣1,2),
∵C(0,3),
∴CD,
故只需△MCD的边CD上的高最大时,△MCD的面积最大,
设过点M与AC平行的直线的解析式为:y=x+m,
当直线y=x+m与抛物线相切时,△MCD的面积最大,
由x+m=﹣x2﹣2x+3得,
x2+3x+(m﹣3)=0,
由Δ=0得,
32﹣4(m﹣3)=0得,
m﹣3,
∴x2+3x0,
∴x1=x2,
∴y=﹣()2﹣23,
y=x+33,
∴ME,
∴MQ=ME sin∠MEQ=ME sin45°,
∴S△MCD最大;
(3)如图2,
当点P在线段AC上时,连接BP,交CQ于R,
∵点B和点Q关于CQ对称,
∴CP=CB,
设P(t,t+3),
由CP2=CB2得,
2t2=10,
∴t1,t2(舍去),
∴P(,3),
∵PQ∥BC,
∴,
∴CR=QR,
∴四边形BCPQ是平行四边形,
∵1+()﹣0=1,0+(3)﹣3,
∴Q(1,);
如图3,
当点P在AC的延长线上时,由上可知:P(,3),
同理可得:Q(1,),
综上所述:Q(1,)或(1,).
18.【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣1,0)、点B(5,0),
∴抛物线的表达式为:y=(x+1)(x﹣5)=x2﹣4x﹣5,
∴b=﹣4,c=﹣5;
(2)由(1)得,抛物线的解析式为:y=x2﹣4x﹣5,
令x=0,则y=﹣5;
∴C(0,﹣5)
∴直线BC的表达式为:y=x﹣5,P(x0,4x0﹣5),
①如图,过点P作x轴的垂线,交线段BC于点D,
则D(x0,x0﹣5),
∴S△PBCOB PD5×(x0﹣54x0+5)
x0
(x0﹣2.5)2,
∴当x0=2.5时,S的值取最大,最大值为;
②存在,理由如下:
由题意可知,PE⊥PF,若△PEF是等腰直角三角形,则PE=PF,
由①可得,PE=x0﹣5﹣x02+4x0+55x0,
∵PF∥x轴,
∴F(4﹣x0,4x0﹣5),
∴PF=|2x0﹣4|,
∴|2x0﹣4|5x0,
解得x0=﹣1(舍)或x0=4或x0或x0(舍),
∴当△PEF是等腰直角三角形时,点P的坐标为(4,﹣5),(,).
19.【解答】解:(1)①当a﹣2=0时,即a=2时,
y关于x的函数解析式为y=3x,
此时y=3x与x轴的交点坐标为(,0),
与y轴的交点坐标为(0,);
②当a﹣2≠0时,y关于x的函数为二次函数,
∵二次函数图象抛物线与坐标轴有两个交点,
∴抛物线可能存在与x轴有两个交点,其中一个交点为坐标原点或与x轴有一个交点与y轴一个交点两种情况.
当抛物线与x轴有两个交点且一个为坐标原点时,
由题意得b=0,此时a=0,抛物线为y=﹣2x2+x.
当y=0时,﹣2x2+x=0,
解得x1=0,x2.
∴其图象与x轴的交点坐标为(0,0)(,0).
当抛物线与x轴有一个交点与y轴有一个交点时,
由题意得,y=(a﹣2)x2+(a+1)x+b所对应的一元二次方程(a﹣2)x2+(a+1)x+b=0有两个相等实数根.
∴Δ=(a+1)2﹣4(a﹣2)a=0,
解得a,
此时yx2x,
当x=0时,y,
∴与y轴的交点坐标为(0,),
当y=0时,x2x0,
解得x1=x2,
∴与x轴的交点坐标为(,0),
综上所述,若y关于x的函数y=(a﹣2)x2+(a+1)x+b的图象与坐标轴有两个交点,则a可取的值为2,0,,
故答案为:2或0或;
(2)①如图,设直线l与BC交于点F,
根据题意得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+8,
当x=0时,y=8,
∴C(0,8),
∵y=﹣x2+2x+8=﹣(x﹣1)2+9,点P为抛物线顶点,
∴P(1,9),
∵B(4,0),C(0,8),
∴直线BC的解析式为y=﹣2x+8,
∴F(1,6),
∴PF=9﹣6=3,
∴△PBC的面积OB PF6;
②S1﹣S2存在最大值,
理由:如图,设直线x=m交x轴于H,
由①得,OB=4,AO=2,AB=6,OC=8,AH=2+m,P(m,﹣m2+2m+8),
∴PH=﹣m2+2m+8,
∵OD∥PH,
∴△AOD∽△AHP,
∴,
∴,
∴OD=8﹣2m,
∵S1﹣S2=S△PAB﹣S△AOD﹣S△OBC3m2+8m=﹣3(m)2,
∵﹣3<0,0<m<4,
∴当m时,S1﹣S2存在最大值,最大值为.
20.【解答】解:(1)∵抛物线与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,
∴,
∴,
∴y2+x+4;
(2)如图1,
∵,
∴,
作PD∥y轴,交BC于D,
∴,
∵OC=4,
∴PD=2,
∵B(4,0),C (0,4),
∴直线BC的解析式为y=﹣x+4,
设P(m,m2+m+4),则D(m,﹣m+4),
∴PD=(m+4)﹣(﹣x+4)2m=2,
∴m1=m2=2,
当m=2时,y4,
∴P(2,4);
(3)如图2,
设CM交x轴于D,作DG⊥CM,交直线AC于G,过点D作EF∥y轴,作CE⊥EF于E,作GF⊥EF于F,
∵∠ACO=∠BCM,
∴∠ACO+∠DCO=∠BCM+∠DCO=45°,
∴∠ACD=45°,
∴∠CGD=90°﹣∠ACD=45°,
∴∠ACD=∠CGD,
∴CD=DG,
∵∠CDG=90°,
∴∠CDE+∠GDF=90°,
∵∠E=∠F=90°,
∴∠GDF+∠DGF=90°,
∴∠CDE=∠DGF,
∴△CDE≌△DGF(AAS),
∴FG=DE=4,DF=CE,
设OD=a,
∴DF=CE=OD=a,
∴G(a﹣4,﹣a),
∵C(0,4),A(﹣2,0),
∴直线AC的解析式为y=2x+4,
∴2(a﹣4)+4=﹣a,
∴a,
∴D(,0),
∴直线CM的解析式为y=﹣3x+4,
由﹣3x+4x+4得,
x1=0(舍去),x2=8,
当x=8时,y=﹣3×8+4=﹣20,
∴M1(8,﹣20),
如图3,
设射线CM交x轴于T,
∵OC=OB=4,∠BOC=90°,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
由上知:tan∠OCD,∠BCD=∠ACO,∠BCD+∠OCD=45°,
∵∠BCM+∠CTB=∠OBC=45°,∠BCM=∠ACO,
∴∠CTB=∠OCD,
∴tan∠CTB,
∴,
∴OT=3OC=12,
∴直线CT的解析式为yx+4,
由x+42+x+4得,
x1=0(舍去),x2,
当x时,y,
∴M2(,
综上所述:M(8,﹣20)或(.
21.【解答】解:(1)将点A的坐标代入函数表达式得:16a﹣8a+4=0,
则a,
故抛物线解析式为y;
(2)设点Q(m,0),过点E作EG⊥x轴于点G,
由﹣=0,得x1=﹣2,x2=4,
∴点B的坐标为(﹣2,0),AB=6,BQ=m+2,
又∵QE∥AC,
∴△BQE∽△BAC,
∴EG:CO=BQ:BA,即EG:4=(m+2):6,
解得:GE;
∴S△CQE=S△CBQ﹣S△EBQ(CO﹣GE) BQ(m+2)(4)(m﹣1)2+3,
∴当m=1时,S△CQE有最大值3,此时Q(1,0);
(3)存在.在△ODF中,
(ⅰ)若DO=DF,∵A(4,0),D(2,0),
∴AD=OD=DF=2.
又在Rt△AOC中,OA=OC=4,
∴∠OAC=45°.
∴∠DFA=∠OAC=45°.
∴∠ADF=90°.
此时,点F的坐标为(2,2).
由2,得x=1±,
此时,点P的坐标为:P1(1,2)或P2(1,2);
(ⅱ)若FO=FD,过点F作FM⊥x轴于点M.
由等腰三角形的性质得:OMOD=1,
∴AM=3.
∴在等腰直角△AMF中,MF=AM=3.
∴F(1,3).
由﹣=3,得x1=1±,
此时,点P的坐标为:P3(1,3)或P4(1,3);
(ⅲ)若OD=OF,
∵OA=OC=4,且∠AOC=90°.
∴AC=4,
∴点O到AC的距离为2,
而OF=OD=2<2与OF≥2矛盾.
∴在AC上不存在点使得OF=OD=2.
此时,不存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形.
综上所述,存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形.所求点P的坐标为:(1,2)或(1,2)或(1,3)或(1,3).
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