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2025年九年级数学中考三轮冲刺训练二次函数中面积最大问题
1.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),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△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;
(3)P是第四象限内抛物线上的动点,是否存在点P,使△BPC面积S的最大,若存在,请求出最大值及此时P点的坐标;若不存在,说明理由.
2.如图,直线AB和抛物线的交点是A(0,﹣3),B(4,5),已知抛物线的顶点D的横坐标是1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线AB的下方抛物线上找一点P,连接PA,PB使得△PAB的面积最大,并求出这个最大值.
(3)在x轴上是否存在一点C,与A,B组成直角三角形?若存在,求出点C的坐标,若不存在,请说明理由;
3.如图,抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,顶点为D,连接BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)试在线段BC上方抛物线上找一点P,使得△PBC的面积最大,求出最大面积是多少?
(3)直线BC上是否存在两点M、N,使得△MON为以MN为斜边的等腰直角三角形,若存在,请说明理由,并求点M的坐标.
4.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,且点B与点C的坐标分别为B(6,0)、C(0,6),点M是抛物线的顶点.
(1)求二次函数的关系式;
(2)点P为线段MB上一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D.设点P的横坐标为n,△PCD的面积为S.
①求S与n的函数关系式,写出自变量n的取值范围;
②求S的最大值.
5.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+3与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,抛物线y=ax2+bx+c经过A,B两点,与x轴的另一个交点为C(1,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)当﹣2≤x≤1时,求y的最大值与最小值的差;
(3)D为直线AB上方抛物线上一动点,连接DA、DB、DC、BC,设△DAB的面积为S1,△DBC的面积为S2,求S1+S2的最大值,并求出点D的坐标.
6.如图,抛物线y=x2+bx+c经过点B(3,0)、C(0,﹣6),与直线y=x﹣3交于B、D两点,点P是抛物线上一动点,记点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的解析式并直接写出点D的坐标;
(2)当点P位于直线BD下方时,求△BDP面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)过点P作x轴的垂线交x轴于点H,若△AHP是等腰直角三角形,求点P的坐标.
7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于点A,B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣2).点M在线段BC上,动点D在直线BC下方的二次函数图象上.
(1)求二次函数的解析式;
(2)求△BCD面积的最大值;
(3)若点N是平面直角坐标系中的一点,以C,D,M,N为顶点的四边形是正方形,求点N的坐标.
8.如图,直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线经过B,C两点,与x轴另一交点为A.
(1)直接写出抛物线的解析式 ,点A的坐标 ;
(2)如图1,点D为第一象限抛物线上一动点,连接AD,交BC于点N,连接BD,记△BND的面积为S1,△BNA的面积为S2,求的最大值;
(3)若点P(m,y1),Q(m+3,y2)是抛物线图象上的两点,若P,Q之间的图象(包括点P,Q)的最高点与最低点纵坐标的差为,求m的值.
9.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于点A、点B,交y轴于点,且a,b,c满足a﹣b+c=0和9a+3b+c=0,连接BC.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)点P是抛物线上一动点,且在直线BC的上方(不与B,C重合),连接BP,CP.
①求△BCP面积的最大值;
②若∠OCB=α,∠PBC=β,求tan(α﹣β)的取值范围.
10.如图1,抛物线y=ax2+bx﹣3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,P为第四象限内抛物线上一点,过点P作PM⊥x轴于点M,连接AC,AP,AP与y轴交于点D.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)设△CPB的面积为S,求S的最大值;
(3)当∠MPA=2∠PAC时,求直线AP的函数表达式及点P的坐标.
11.综合与探究
如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求此抛物线的表达式.
(2)Q是位于第一象限内抛物线上的一个动点,当△QBC的面积最大时,求此时点Q的坐标及△QBC的面积.
(3)抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得△PBC是等腰三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)过点(2,﹣5),交x轴于点A(﹣3,0)和点B,交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点P是直线AC上方抛物线上一动点,连接PA、PC.求△PAC面积最大值及此时点P的坐标;
(3)将原抛物线沿x轴正半轴平移2个单位长度得到新抛物线y,重抛物线y与x轴的负半轴交于点M,点N为平移后的新抛物线上一动点,当∠NMB=∠CAB,请直接写出所有符合条件的点N的坐标.
13.如图,已知直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+4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,点Q在平面上,以点A,C,P,Q为顶点作菱形,请直接写出符合题意的P点的坐标.
14.如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣3,0)和点B,与y轴交于点C(0,3),点P是抛物线上点A与点C之间的动点(不包括点A,点C).
(1)求此二次函数的解析式;
(2)如图1,连结PA,PC,求△PAC的面积的最大值;
(3)如图2,过点P作x轴的垂线交于点D,与AC交于点Q.探究是否存在点P,使得以点P、C、Q为顶点的三角形与△ADQ相似?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.
15.如图,抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)和点B,与y轴交于点C(0,8),点P为直线BC上方抛物线上的动点,连接CP,PB,直线BC与抛物线的对称轴l交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△BCP的面积最大值;
(3)点M是抛物线的对称轴l上一动点.是否存在点M,使得△BEM为等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),将点A,点B的坐标分别代入得:
,
解得,
∴y=x2﹣2x﹣3;
(2)连接BC交对称轴于点Q,如图1,
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵A、B关于对称轴x=1对称,
∴AQ=BQ,
∴AC+AQ+CQ=AC+CQ+BQ≥AC+BC,
当C、B、Q三点共线时,△ACQ的周长最小,
∵C(0,﹣3),B(3,0),
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y=x﹣3,
∴Q(1,﹣2);
(3)过点P作PD⊥x轴于点D.如图2,设点P坐标为(x,x2﹣2x﹣3),
则S=S梯形OCPD+S△DPB﹣S△OCB
,
∴当时,,
此时,
所以求△BPC面积S的最大值为,P点的坐标.
2.【解答】解:(1)抛物线的顶点D的横坐标为1,可设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)2+c,
将A(0,﹣3),B(4,5)代入得,
解得:,
则抛物线的解析式为:y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3;
(2)作PQ⊥x轴交直线AB于点Q,
设直线AB的解析式为y=kx﹣3,
代入B(4,5)得5=4k﹣3,解得k=2,
∴直线AB的解析式为y=2x﹣3,
设点P的坐标为(m,m2﹣2m﹣3),则点Q的坐标为(m,2m﹣3),
∴PQ=2m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=2m﹣3﹣m2+2m+3=﹣m2+4m,
∴
=﹣2(m2﹣4m)
=﹣2(m﹣2)2+8,
∵﹣2<0,
∴当m=2,即点P的坐标为(2,﹣3)时,S△PAB有最大值,最大值为8;
(3)解:设点C坐标(m,0),
因A(0,﹣3),B(4,5),
则AB2=(0﹣4)2+(﹣3﹣5)2=80,
AC2=m2+32=m2+9,
BC2=(m﹣4)2+(0﹣5)2=(m﹣4)2+25,
①当AB为斜边时,则m2+9+(m﹣4)2+25=80,
解得:,即点C坐标为:或;
②当BC为斜边时,则m2+9+80=(m﹣4)2+25,
解得:m=﹣6,即点C坐标为(﹣6,0);
③当AC为斜边时,则m2+9=(m﹣4)2+25+80,
解得:m=14,即点C坐标为(14,0);
综上,存在这样的点C,点C的坐标为或或(﹣6,0)或(14,0).
3.【解答】解:(1)将A、B两点坐标代入抛物线关系式得:
,解得.
故抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6.
(2)令x=0,则y=6,故点C坐标为(0,6).
由B、C两点坐标通过待定系数法可得直线BC的解析式为:y=﹣2x+6.
设点P坐标为(m,﹣2m2+4m+6),0<m<3.
过点P作x轴的垂线交BC于点Q,则点Q坐标为(m,﹣2m+6).
∴PQ=yP﹣yQ=(﹣2m2+4m+6)﹣(﹣2m+6)=﹣2m2+6m.
∵S△PBC=S△CPQ+S△BPQPQ xPPQ (xB﹣xP).
把PQ和xB代入得:S△PBC=﹣3m2+9m=﹣3(m)2.
∴当m时,S△PBC最大值为.
故△PBC的最大面积为.
(3)如图△MON为等腰直角三角形,OM=ON,∠MON=90°.过M、N两点向y轴作垂线,E、F分别为垂足.
∵∠EMO+∠MOE=∠MOE+∠FON=90°,
∴∠EMO=∠FON.
在△EMO和△FON中,∠EMO=∠FON,∠MEO=∠OFN=90°,OM=ON.
∴△EMO≌△FON(AAS).
∴EM=OF,OE=FN
设点M坐标为(n,﹣2n+6),则点N坐标为(﹣2n+6,﹣n).
由于点N也在直线BC上,则﹣n=﹣2(﹣2n+6)+6,解得n.
∴点M坐标为(,),点N坐标为(,).
因为点M、N位置可以互换,故点M坐标为(,)或(,).
4.【解答】解:(1)抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A、B两点,B(6,0)、C(0,6),将点B、点C的坐标代入得:
,
解得,
∴二次函数的关系式y=﹣x2+5x+6;
(2)①由(1)知二次函数的关系式y=﹣x2+5x+6,
∵点M是抛物线的顶点,
∴,
设直线BM的解析式为y=kx+b,将点B,点M的坐标代入得:
,
解得,
∴直线BM的解析式为,
∵过点P作PD⊥x轴于点D,点P的横坐标为n,
∴、D(n,0),
∴△PCD的面积为S,
∵、B(6,0),
∴;
②由①知,,
∴
,
∵,n=3满足,
∴△PCD的面积S有最大值,最大值为.
5.【解答】解:(1)直线y=kx+3与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,则点B(0,3),
由题意得:,解得:,
则抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3;
(2)由抛物线的表达式知,其对称轴为直线x=﹣1,
当﹣2≤x≤1时,
当x=﹣1时,y取得最大值为4,
当x=1时,y取得最小值为0,
故y的最大值与最小值的差为4﹣0=4;
(3)由点A、B的坐标得,直线AB的表达式为:y=x+3,
过点D作DE∥y轴交AB于点E,
设点D(m,﹣m2﹣2m+3),则点E(m,m+3),
S1+S2=S△DAB+(S△ADB+S△ABC﹣S△ADC)=2S△ABD+S△ABC﹣S△ADC
=DE×OAAC×OBAC×yD=(﹣m2﹣2m+3﹣m﹣3)×34×34×(﹣m2﹣2m+3)
=﹣(m+2.5)2,
则S1+S2的最大值为,此时m=﹣2.5,点D(,).
6.【解答】解:(1)已知抛物线y=x2+bx+c经过点B(3,0)、C(0,﹣6),与直线y=x﹣3交于B、D两点,将点B,点C的坐标代入得:
,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣6,
∵抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣6与直线y=x﹣3交于B、D两点,联立得:
,
解得或,
∴点D的坐标为(﹣1,﹣4);
(2)如图1,过点P作PE∥y轴,交BD于点E,
则P(t,t2﹣t﹣6),E(t,t﹣3),
∴PE=t﹣3﹣(t2﹣t﹣6)=﹣t2+2t+3,
∴S△BDP=S△DPE+S△BPE
=2(﹣t2+2t+3)
=﹣2(t﹣1)2+8,
∴当t=1时,△BDP的面积的最大值为8,
此时P(1,﹣6);
(3)如图2,过点P作x轴的垂线交x轴于点H,
∵PH⊥x轴于H,
∴∠PHA=90°,
∵△AHP是等腰直角三角形,
∴AH=PH,
由(2)知P(t,t2﹣t﹣6),
∴点H的坐标为(t,0),
由(1)可知A(﹣2,0),
∴AH=|t﹣(﹣2)|=|t+2|,PH=|t2﹣t﹣6|,
∴|t+2|=|t2﹣t﹣6|,
∴t+2=t2﹣t﹣6或t+2=﹣(t2﹣t﹣6),
即t2﹣2t﹣8=0或t2﹣4=0,
当t2﹣2t﹣8=0时,
解得t=4或t=﹣2(舍去),
此时P(4,6);
当t2﹣4=0时,
解得t=2或t=﹣2(舍去),
此时P(2,﹣4),
综上,点P的坐标为(4,6)或(2,﹣4).
7.【解答】解:(1)由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:yx2x﹣2;
(2)由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为:yx﹣2,
过点D作DT∥y轴交BC于点T,设点T(x,x﹣2),则点D(x,x2x﹣2),
则DTxx2x+2x2+2x,
则△BCD面积DT×OB=2(x2+2x)=﹣(x﹣2)2+4≤4,
即△BCD面积的最大值为4;
(3)当CM为对角线时,
过点D作x轴的平行线交y轴于点H,交过点M和y轴的平行线于点G,则CD=MD,
∵∠MDG+∠CDH=90°,∠CDH+∠HCD=90°,
∴∠MDG=∠HCD,
∵∠DHC=∠MGD=90°,
∴△DHC≌△MGD(AAS),
则DH=MG且CH=DG,
设点D(n,n2n﹣2),点M(m,m﹣2),
∵DH=MG且CH=DG,即nmn2n且m﹣nn2n,
解得:m,n,
则点D、M的坐标分别为:(,)、(,),
由中点坐标公式得:点N(,);
当DM为边时,
则CD⊥CM,
∵直线BC的表达式为:yx﹣2,则直线CD的表达式为:y=﹣2x﹣2,
联立BC和抛物线的表达式得:﹣2x﹣2x2x﹣2,
解得:x=0(舍去)或﹣1(舍去),
综上,点N(,).
8.【解答】解:(1)∵直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,
∴B(4,0),C(0,2),
把B(4,0),C(0,2)代入抛物线解析式,得:,
解得,
∴抛物线解析式为,
令y=0,得,
解得x1=﹣1,x2=4,
故A(﹣1,0),
故答案为:;(﹣1,0).
(2)如图,过点D作DE∥y轴,交BC于点E,过点A作AF∥y轴,交BC于点F,则DE∥AF,
∴△DEN∽△AFN,
∴,
设,
∵直线的解析式为,
∴,
∴
,
∵A(﹣1,0),
∴,
∴,
∵△BND的面积为S1,△BNA的面积为S2,且两个三角形为同高三角形,
∴
,
∵,
∴有最大值,且当m=2,取最大值为.
(3)根据题意,得,故抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,且抛物线开口向下,在对称轴的左侧,y随x的增大而增大;对称轴的右侧,y随x的增大而减小;
当时,,
当时,,点P(m,y1),Q(m+3,y2)在对称轴的左侧,y随x的增大而增大,
∴点P(m,y1)是最低点,Q(m+3,y2)是最高点,
∴,
整理,得,
解得m1=﹣6,m2=0(舍去),
此时m=﹣6;
当时,,点P(m,y1),在对称轴的左侧,点Q(m+3,y2)在对称轴的右侧,
∵C(0,2),
∴其关于对称轴的对称点为C′(3,2),
∴点Q(m+3,y2)在C′(3,2)上方,
此时点P(m,y1)为最低点,顶点为最高点,
∴,
解得,舍去;
当时,,点P(m,y1),在对称轴的左侧,点Q(m+3,y2)在对称轴的右侧,
∵C(0,2),
∴其关于对称轴的对称点为C′(3,2),
∴点Q(m+3,y2)在C′(3,2)下方,
此时点Q(m+3,y2)为最低点,顶点为最高点,
∴,
解得,符合题意;
当时,,点P(m,y1),点Q(m+3,y2)在对称轴的右侧,
对称轴的右侧,y随x的增大而减小;
∴点P(m,y1)是最高点,点Q(m+3,y2)为最低点,
∴,
解得m1=6,m2=0(舍去),
此时m=6符合题意;
综上所述,符合题意的m的值为6或﹣6.
9.【解答】解:(1)二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于点A、点B,交y轴于点,且a,b,c满足a﹣b+c=0和9a+3b+c=0,
∴c,
∴二次函数的图象经过点A(﹣1,0)和点B(3,0),
∴抛物线的对称轴为直线;
(2)①∵二次函数的图象经过点(﹣1,0)和点(3,0),
∴二次函数的表达式可写为y=a(x+1)(x﹣3).
∵点在抛物线上,
∴,
解得,
∴二次函数的表达式为.
设直线BC的表达式为y=kx+n(k≠0),把点B(3,0)和点代入,得:
,
解得:,
∴直线BC的表达式为;
过点P作PR⊥x轴于点R,交BC于点Q,
设点P的坐标为,则点Q的坐标为,
∴PQ
.
∴S△BCP=S△BPQ+S△CPQ
.
∵动点P在直线BC的上方(不与B,C重合),
∴0<m<3.
∴当时,△BCP面积取得最大值,最大值是.
②∵PR⊥x轴,∠OCB=α,∠PBC=β,
∴PR∥y轴,
∴∠BQR=∠OCB=α.
∴α﹣β=∠BQR﹣∠PBC=∠BPR.
∵BR=3﹣m,,
在Rt△BRP中,
tan(α﹣β)=tan∠BPR,
∵0<m<3,
∴2,
∴.
10.【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx﹣3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,把点A,点B坐标代入y=ax2+bx﹣3得:
∴,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)抛物线y=x2﹣2x﹣3与y轴交于点C,
令x=0,则y=﹣3,
∴OC=3;
∵点B的坐标为(3,0),
∴OB=OC=3;
如图1,连接BC,设点P的坐标为(t,t2﹣2t﹣3),
∵点P在第四象限,
∴PM=﹣(t2﹣2t﹣3),OM=t,BM=OB﹣OM=3﹣t,
∴S=S梯形OMPC+S△MBP﹣S△OCB
,
∵0,
∴S存在最大值,
当时,S有最大值;
(3)解:如图2,作AP关于直线AC的对称线段AH,连接PH,设PH中点为G,
由对称的性质可知,∠PAH=2∠PAC,AP=AH,
∵∠MPA=2∠PAC,
∴∠PAH=∠MPA,
∴AH∥PM,
∵PM⊥x轴,
∴AH⊥x轴;
设点P的坐标为(t,t2﹣2t﹣3),点H的坐标为(﹣1,h),
则点G的坐标为,
∵OC=3,
∴点C的坐标为(0,﹣3),
设直线AC的解析式为y=kx+m,其中k≠0,把点A(﹣1,0)、C(0,﹣3)代入得:
,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3;
把点G的坐标代入直线AC解析式中,得,
∴h=﹣t2﹣t,
∴AH2=(t2+t)2=t2(t+1)2,
∵AP2=AM2+PM2=(t+1)2+(t2﹣2t﹣3)2=(t+1)2[1+(t﹣3)2],
∵AH=AP,
∴t2(t+1)2=(t+1)2[1+(t﹣3)2],
解得:或t=﹣1(舍去),
则,
即点P的坐标为,
设直线AP的函数表达式为y=px+n,p≠0,
把A、P坐标分别代入得:
,
解得:,
即直线AP的函数表达式为.
11.【解答】解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,
得:,
解得,
∴此抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;
(2)过点Q作MQ∥y轴交BC于点M,
设直线BC的解析式为y=mx+n,
将B(3,0),C(0,3)代入,
得,
∴,
∴y=﹣x+3,
设Q(t,﹣t2+2t+3),则M(t,﹣t+3)
∴MQ=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t,
∴S△BCQ=S△BMQ+S△CMQ(﹣t2+3t)×3(t)2,
∴当t时,S△BCQ取最大值,最大值为,
∴△BCQ的面积最大时,点Q坐标为(,);
(3)存在,∵y=﹣x2+2x+3,
∴对称轴为直线x1,
设点P(1,a),
∵B(3,0)、C(0,3),
∴BP2=4+a2,CP2=1+(a﹣3)2,BC2=18,
①BP=CP,
∴4+a2=1+(a﹣3)2,
∴a=1,
∴P(1,1);
②BP=BC,
∴4+a2=18,
∴a=±,
∴P(1,)或P(1,);
③CP=BC,
∴1+(a﹣3)2=18,
∴a=3或a=3,
∴P(1,2)或(1,4);
综上所述,P(1,1)或(1,)或(1,)或P(1,3)或(1,3).
12.【解答】解:(1)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)过点(2,﹣5),交x轴于点A(﹣3,0)和点B,代入得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
(2)如图1,过点P作PD⊥x轴,交x轴于D,交BC于E,
抛物线y=﹣x2﹣2x+3(a≠0)交y轴于点C,
当x=0时,y=3,
∴C(0,3),
设直线AC的解析式为y=kx+b,将点A,点C的坐标代入得:
,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
∵A(﹣3,0),
∴OA=3,
设P(m,﹣m2﹣2m+3),则E(m,m+3),
∴PE=yP﹣yE
=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)
=﹣m2﹣3m,
∴S△PAC=S△PAE+S△PCE
,
∵点P是直线AC上方抛物线上一动点,
∴﹣3<m<0,
∵,
∴当时,
,
∴,
∴,
故△PAC面积最大值为,此时点P的坐标为;
(3)由题意得:M(﹣1,0),
∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴y′=﹣(x+1﹣2)2+4=﹣(x﹣1)2+4,
①当∠N1MB=∠CAB时,如图2,
∴MN1∥AC,
∴设直线MN1的解析式为y=x+b1,则有
﹣1+b1=0,
解得:b1=1,
∴直线MN1的解析式为y=x+1,
联立,
解得:,,
∴N1(2,3);
②当∠N2MB=∠CAB时,如图3,
∴直线MN1与直线MN2关于x轴对称,
∴直线MN2经过N1关于x轴对称点(2,﹣3),
同理可求直线MN2的解析式为y=﹣x﹣1,
联立得,
解得:,,
∴N2(4,﹣5);
综上所述:N的坐标为(2,3)或(4,﹣5).
13.【解答】解:(1)已知直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,
当y=0时,得:,
解得:x=﹣3,
当x=0时,y=4,
∴A(﹣3,0),C(0,4),
∵对称轴为直线x=﹣1,
∴B(1,0),
抛物线y=ax2+bx+4经过A点,且与x轴的另一个交点为B,将点A,点B的坐标代入得:
,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)如图1,作DF⊥AB于F,交AC于E,
∴,,
∴,
∴S△ADCDE OA2m2﹣6m,
∵S△ABCAB OC4×4=8,
∴S=﹣2m2﹣6m+8,
∴当时,S最大,
当时,,
∴;
(3)或或或.理由如下:
∵点P在抛物线对称轴上,
∴设P(﹣1,n),
∵以点A,C,P,Q为顶点作菱形,
∴当以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,
∴,
∴,
∵xP+xQ=xA+xC,yP+yQ=yA+yC,
∴xQ=﹣3﹣(﹣1)=﹣2,yQ,
∴.
∴当以A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为边的菱形,
∴PA=AC,且PQ∥AC
即:PA2=AC2,
∴(﹣1+3)2+n2=(﹣3)2+42,
∴,
∴或;
∵当,即四边形ACQP是菱形,
∴xP+xC=xQ+xA,yP+yQ=yA+yC,
∴xQ=xP+xC﹣xA=﹣1+0﹣(﹣3)=2,yQ=yP+yC﹣yA4﹣0;
此时;
∵当,即四边形ACQP是菱形,
∴xP+xC=xQ+xA,yP+yQ=yA+yC,
∴xQ=xP+xC﹣xA=﹣1+0﹣(﹣3)=2,yQ=yP+yC﹣yA4﹣0;
此时;
∴当以A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为边的菱形,
∴PC=AC,且PQ∥AC
即:PC2=AC2,
∴(﹣1)2+(n﹣4)2=(﹣3)2+42,
∴,
∴或;
∵当,即四边形ACPQ是菱形,
∴xP+xA=xQ+xC,yP+yQ=yA+yC,
∴xQ=xP+xA﹣xC=﹣1+(﹣3)﹣0=﹣4,yQ=yP+yA﹣yC0﹣4=2;
此时;
∵当,即四边形ACPQ是菱形,
∴xP+xA=xQ+xC,yP+yQ=yA+yC,
∴xQ=xP+xA﹣xC=﹣1+(﹣3)﹣0=﹣4,yQ=yP+yA﹣yC0﹣4;
此时;
综上所述,或或或.
14.【解答】解:(1)把A(﹣3,0)、C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c得:
,
解得:,
∴该二次函数的解析式为 y=﹣x2﹣2x+3;
(2)设直线AC的解析式为y=kx+m,把A(﹣3,0)、C(0,3)代入得:
,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
过点P作PN⊥x轴交直线AC于点N,如图1,
设P(t,﹣t2﹣2t+3),则N(t,t+3),
∴PN=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t,
∴S△ACP=S△APN+S△CPN3×PNPN(﹣t2﹣3t),
∴当t时,S△ACP有最大值,最大值为;
(3)当△CPQ∽△ADQ时,如图2,连接AP,
∴∠CPQ=∠ADQ=90°,
∴CP∥x轴,
∴点P的纵坐标为3,
∴3=﹣x2﹣2x+3,
解得:x1=0(舍去),x2=﹣2,
∴P(﹣2,3);
当△PCQ∽△ADQ时,如图3,过点C作CM⊥PD于M,
∴∠PCQ=∠ADQ=90°,
∴C(0,3),A(﹣3,0),PD⊥x轴,
∴OC=OA=3,∠OAC=45°,
∴∠CQP=∠CPQ=45°,
∵PC=QC,
∵PQ=2CM,
由(2)得PQ=﹣t2﹣3t,CM=﹣t,
∴﹣t2﹣3t=﹣2t,
解得:x1=0(舍去),x2=﹣1,
∴P(﹣1,4),
综上,点P的坐标为(﹣2,3)或 (﹣1,4).
15.【解答】解:(1)将A(﹣2,0),C(0,8)代入y=ax2+3x+c,得:
,
解得,
∴;
(2)令y=0,则,
解得x=﹣2或x=8,
∴B(8,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,代入得:
,
解得,
∴y=﹣x+8,
过点P作PG∥y轴交BC于G,
设,则G(t,﹣t+8),
∴,
∴,
∴当t=4时,△BCP的面积有最大值,最大值为32;
(3)存在点M,使得△BEM为等腰三角形,理由如下:
∵,
∴抛物线的对称轴为直线x=3,
∴E(3,5),设M(3,m),
∴,,EM=|m﹣5|,
当BE=BM时,,
解得m=5(舍)或m=﹣5,
∴M(3,﹣5);
当BE=EM时,,
解得或,
∴或;
当BM=EM时,,
解得m=0,
∴M(3,0);
综上所述:M点坐标为(3,0)或(3,﹣5)或或.
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