湖南省祁阳市浯溪二中2025年中考二轮数学有关二次函数综合题存在性问题专题训练(2)
1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过直线y=﹣x+3与坐标轴的两个交点A,B,此抛物线与x轴的另一个交点为C,抛物线的顶点为D.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在x轴上是否存在点N,使△ADN为直角三角形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A(﹣4,0),B两点,交y轴于点C(0,4).
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)点D在线段OA上运动,过点D作x轴的垂线,与AC交于点Q,与抛物线交于点P,连接AP、CP,求四边形AOCP的面积的最大值,并写出此时点P的坐标.
(3)在(2)的条件下,点N是x轴上一动点,求当N点坐标为 时,PN+NC的值最小,最小值为 .
(4)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使得以点A、C、M为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
3.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+3与坐标轴分别交于点A,B(﹣3,0),C(1,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P作PE∥x轴交抛物线于点E.
(1)求抛物线解析式;
(2)当点P运动到什么位置时,DP的长最大,求出P点坐标.
(3)是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
4.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,3),对称轴为直线x=1.点M是抛物线上的一个动点,设它的横坐标为m(0<m<3).过点M作MN⊥x轴,与BC交于点N,连接CM,BM.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求线段MN的最大值;
(3)是否存在以CN为腰的等腰三角形CMN?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
5.已知抛物线C1:y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣4).
(1)求抛物线C1的解析式;
(2)如图1,若点P(m,n)是抛物线C1在第四象限上的任意一点,
①连接AC,CP,点D为y轴上一个动点,是否存在这样的点P和点D,使得以A、C、P、D为顶点的四边形是平行四边形,如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
②将点P按竖直方向向下平移m个单位到点Q,求点Q到x轴距离的最大值.
6.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线与x轴,y轴分别交于点A,B,抛物线w:y=ax2+bx+c经过A,B两点,与x轴交于点C,连接BC,且.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图2,点D为抛物线上一点,且位于第三象限,DE⊥AB于点E,若,求点D的坐标;
(3)抛物线w1与抛物线w:y=ax2+bx+c关于原点对称,抛物线w1与x轴正半轴交于点F,作GF⊥AF交直线AB于点G,在抛物线w1上是否存在点H,使得∠AGH=2∠BAO,若存在,求出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过点A(﹣1,0)和点B(3,0).与y轴交于点C(0,3).
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P是二次函数图象上的一个动点,当点P在第一象限时,过点P作PE⊥x轴于点E,与线段BC交于点D,是否存在点P,使得△CDP与△BOC相似.若存在,请求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
8.如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A(﹣2,0),B(5,0)两点,交y轴于点C,连接BC,AC.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P为抛物线对称轴上一点,是否存在点P,使△BCP为直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
9.抛物线y=ax2﹣2x+c与x轴分别交于A(﹣1,0),B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求该抛物线的函数表达式.
(2)如图1,线段BC下方抛物线上是否存在一点E,使若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,D是抛物线的顶点,P是抛物线第二象限上的点,连接PB,BD.当∠PBA=2∠CBD时,求点P的坐标.
10.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线G1:y=ax2+2ax+c(a<0)与x轴交于A,B(1,0)两点(点A在点B的左侧).与y轴交于点C,顶点为D:抛物线G2:y=m(x﹣2)2+5a经过点D.
(1)当点C的坐标为(0,3)时,求抛物线G1的表达式;
(2)在(1)的条件下,在第二象限内抛物线G1上是否存在一点P,使得△BCP的面积是△ABC的面积的一半?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若抛物线G1和抛物线G2构成的封闭图形内部(不包含边界)有6个整点(横、纵坐标都是整数),请求出a的取值范围.
11.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,点M是直线BC下方的二次函数图象上的一个动点,过点M作MH⊥x轴于点H,交BC于点N,求线段MN最大时点M的坐标;
(3)在(2)的条件下,该抛物线上是否存在点Q,使得∠QCB=∠CBM.若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
12.如图,以点G(0,﹣3)为圆心,以6个单位长为半径作⊙G,与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于C,D两点.二次函数的图象经过A,B,C三点.
(1)求c的值;
(2)连接AG,BG,AD和BD,求证:四边形ADBG为菱形;
(3)如果横坐标、纵坐标都是整数的点称为整点.已知位于x轴下方的抛物线上有两个整点R,T,连接RT,那么在x轴下方的二次函数的图象上,是否存在点P,使∠RPT=45°?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
13.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第一象限内抛物线上是否存在点P,过点P作PE垂直于x轴交x轴于点E,交直线BC于点F,求PF的最大值;
(3)抛物线上是否存在一点M,使直线AM与y轴所夹锐角是∠ACO的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
14.如图,二次函数y=ax2+bx+4交x轴于点A(﹣1,0)和B(4,0)交y轴于点C,顶点为D,对称轴与BC交于点E,动直线l垂直于x轴,交线段BC于点F,交抛物线于点P,动直线l在抛物线的对称轴的右侧(不含对称轴)沿x轴正方向移动到B点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)当四边形DEFP为平行四边形时,求点P的坐标;
(3)连接CP,CD,在直线l移动的过程中,抛物线上是否存在点P,使得以点P,C,F为顶点的三角形与△DCE相似?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
15.已知抛物线y=x2+bx﹣3(b是常数)与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C.
(Ⅰ)若点A坐标为(﹣1,0),求该抛物线的解析式和顶点坐标;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,设抛物线的对称轴与x轴交于点N,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使CNP为等腰三角形?若存在,求出符合条件的P点坐标;若不存在,说明理由;
(Ⅲ)在﹣1≤x≤2范围内,二次函数有最小值是﹣6,求b的值(直接写出答案即可).
16.在平面直角坐标系xOy中,如果一个点的横坐标与纵坐标互为倒数,就称这个点为“倒数点”.例如:都是“倒数点”.如果直线l:y=﹣x﹣c(c>0)上有且只有一个“倒数点”,记作点P.
(1)求直线l的解析式以及点P的坐标;
(2)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过直线l上的“倒数点”点P和点Q(1,7),顶点为M.
①求顶点M的坐标;
②抛物线上是否存在点N,使得△PMN是以PM为直角边的直角三角形,若存在,求出点N的坐标.
17.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)的图象与x轴分别相交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴相交于点C,∠CBA=45°.
(1)请求出a的值;
(2)已知点D是函数图象上一动点(不与A、B重合),过点D的直线l平行于y轴,与△ABD的外接圆交于另一点E,连接AE,CE.请问是否存在点D,使得AE+CE最小?若存在,请求出点D坐标并求出AE+CE的最小值;若不存在,请说明理由.
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C.已知A(1,0),C(0,2),且AB=3.P是抛物线上一动点(不与A、B、C重合),其横坐标为n.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)若n>4,且△ACP的面积是5,求n的值;
(3)是否存在n的值,使∠PCA与△OAC中某个角的大小相等?若存在,请求出所有满足条件的n的值;若不存在,请说明理由.
19.在二次函数y=x2的图象上分别取三个点P,A,B,其中,点P(p,﹣p)在第二象限内,A,B两点横坐标分别为a,b,且满足a≤p≤b.
(1)求p的值;
(2)记a≤x≤b时,二次函数y=x2的最大值为y1,最小值为y2.若b﹣a=3,求y1﹣y2的取值范围;
(3)连接PA,PB,AB.当PA⊥PB时,作PH⊥AB,垂足为点H,PH是否存在最大值?若存在,求PH的最大值;若不存在,请说明理由.
20.已知,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,A(﹣1,0),函数图象的对称轴经过点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)连接AC,BC,若点P为直线BC下方的函数图象上一动点,过点P作PD⊥x轴,垂足为点D,PD交BC于点E.
①点F为线段DE上一动点,FG⊥y轴,垂足为点G,点H为线段AC上一动点,连接CP,BF,GH.当△BCP的面积最大时,求BF+FG+GH的最小值;
②在y轴上是否存在点T,使以P、E、C、T为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出所有满足条件的点T的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.解:(1)将x=0代入AB的解析式y=﹣x+3得:y=3,
∴B(0,3).
将y=0代入AB的解析式y=﹣x+3得:﹣x+3=0,
解得x=3,
即A(3,0).
将点A和点B的坐标代入y=﹣x2+bx+c,得,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
①当∠DNA=90°时,如图所示:
∵∠DNA=90°时,
∴DN⊥OA,
又∵D(1,4),
∴N(1,0),
∴AN=2.
∵DN=4,AN=2,
∴AD=2;
②当∠N'DA=90°时,则∠DN'A=∠NDA.
∴sin∠DN'A=sin∠ADN,
∴AD:AN′=AN:AD,即(2):AN′=2:2,
解得:AN'=10.
∵A(3,0),
∴N′的坐标为(﹣7,0),
综上所述,点N的坐标为(1,0)或(﹣7,0).
2.解:(1)由条件可得:
,
解得:,
∴y=﹣x2﹣3x+4;
(2)∵A(﹣4,0),C(0,4),
∴OA=4,OC=4,
∴,
设直线AC的解析式为y=kx+4,
代入A(﹣4,0)得,0=﹣4k+4,
解得k=1,
∴直线AC的解析式为y=x+4,
设P(t,﹣t2﹣3t+4),则Q(t,t+4),
∴PQ=﹣t2﹣3t+4﹣(t+4)=﹣t2﹣4t,
∴,
∴四边形AOCP的面积,
∵﹣2<0,
∴当t=﹣2时,四边形AOCP的面积最大为16,此时点P的坐标为(﹣2,6);
(3)作C点关于x轴的对称点C′(0,﹣4),连接PC′与x轴相交于点N,
此时PN+NC的值最小,,
设直线PC′的解析式为y=tx﹣4,则6=﹣2t﹣4,
解得:t=﹣5,
则直线PC′的解析式为y=﹣5x﹣4,
令y=﹣5x﹣4=0,
解得:,
此时点;
故答案为:(,0);2;
(4)设,
∵A(﹣4,0),C(0,4),
∴AC2=42+42=32,,,
当斜边为AC时,AM2+CM2=AC2,
即,整理得:,
解得:;
当斜边为AM时,AC2+CM2=AM2,
即,
解得:;
∴
当斜边为CM时,AC2+AM2=CM2,
即,
解得:;
∴
综上:点M的坐标为或或或.
3.解:(1)由题意得:y=a(x+3)(x﹣1)=ax2+bx+3,则a=﹣1,
∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
(2)∵x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3,
∴A(0,3),
∴直线AB解析式为y=x+3,
∵点P在线段AB上方抛物线上,
∴设P(t,﹣t2﹣2t+3)(﹣3<t<0),
∴D(t,t+3),
∴PD=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t=﹣(t)2,
即当t时PD最大,此时,点P(,);
(3)存在点P使△PDE为等腰直角三角形,
设P(t,﹣t2﹣2t+3)(﹣3<t<0),则D(t,t+3),
∴PD=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t,
∵抛物线y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴对称轴为直线x=﹣1,
∵PE∥x轴交抛物线于点E,
∴E、P关于对称轴对称,
∴xE﹣(﹣1)=(﹣1)﹣t,
∴xE=﹣2﹣t,
∴PE=|xE﹣xP|=|﹣2﹣2t|,
∵△PDE为等腰直角三角形,∠DPE=90°,
∴PD=PE,
①当﹣3<t≤﹣1时,PE=﹣2﹣2t,
∴﹣t2﹣3t=﹣2﹣2t,
解得:t1=1(舍去),t2=﹣2,
∴P(﹣2,3),
②当﹣1<t<0时,PE=2+2t,
∴﹣t2﹣3t=2+2t,
解得:t(不合题意的值已舍去),
即点P(,),
综上所述,点P坐标为(﹣2,3)或(,)时,使△PDE为等腰直角三角形.
4.解:(1)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,点A、B的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0),
由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为:y=﹣x+3,
设点P(m,﹣m2+2m+3),则点N(m,﹣m+3),
则MN=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣(m﹣1.5)2,
即MN的最大值为:;
(3)存在,理由:
由(2)中的点C、M、N的坐标得,CNm,MN=﹣m2+3m,
当CN=MN时,即m=﹣m2+3m,则m=0(舍去)或3,
当CN=CM时,则点C在MN的中垂线上,则3[(﹣m2+2m+3)+(﹣m+3)],
解得:m=0(舍去)或1,
综上,m=1或3.
5.解:(1)由题意得:y=a(x+2)(x﹣3)=a(x2﹣x﹣6),
则﹣6a=﹣4,则a,
则抛物线的表达式为:yx2x﹣4;
(2)①点P(m,n),设点D(0,t),
当AC为对角线时,
由中点坐标公式得:﹣2=m+0,则m=﹣2,
即点P(﹣2,0)(舍去);
当AP或AD为对角线时,
同理可得:m﹣2=0或﹣2=m,
则m=2(不合题意的值已舍去),
即点P(2,),
综上,点P(2,);
②点P(m,m2m﹣4),
则点Q(m,m2m﹣4﹣m),
则Q到x轴距离=﹣(m2m﹣4﹣m)(m)2,
即点Q到x轴距离的最大值为.
6.解:(1)∵直线与x轴,y轴分别交于点A,B,
∴A(﹣4,0),B(0,﹣2),
∴OB=2,
∵,
∴OC=1,
∴C(1,0),
∵y=ax2+bx+c经过点A,B,C,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)∵AB2+BC2=AC2,
∴∠ABC=90°,
∵B(0,﹣2),C(1,0),
取BC的中点F(,﹣1),在CB的延长线上取点G,使点G与点F关于点B对称,
∴,
∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,DE∥BC,
∵,∴,∴四边形DEBG是矩形,
∴DG∥AB,设直线且过点,,
∴,
∴,,
∴或;
(3)抛物线w1与抛物线w:y=ax2+bx+c关于原点对称,
∴w1的函数表达式为,
∴点F的坐标为(4,0),
∵GF⊥AF,
∴点G的坐标为(4,﹣4),
在x轴上取一点P,使得PA=PB,此时∠BPO=2∠OAB,
设P(x,0),
∴(x+4)2=x2+4,
∴,
∴,
∴,
当点H位于第一象限时,过点B作QB⊥AB交GH的延长线于点Q,作QM⊥y轴于点M,作GN⊥y轴于点N,
设点Q的坐标为(m,n),
∴MB=n+2,MQ=m,BN=2,GN=4,
∵∠MBQ+∠NBG=∠MBQ+∠MQB=90°,
∴∠MQB=∠NBG,
∵∠BMQ=∠BNG=90°,
∴△BMQ∽△GNB,
∴,
∵∠AGH=2∠BAO=∠BPO,
∴,
∴,,
∴,
∴,
直线GQ与w1交于点H,
∴,
∴(舍去),,
∴点l的坐标为,
当点H位于第三象限时,点Q与点Q关于点B对称,此时∠AGQ'=∠AGQ=2∠BAO,
∴,
∴,
∴,
∴(舍去),,
∴点H的坐标为;
综上所述,点H的坐标为或.
7.解:(1)由题意得:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),
则﹣3a=3,则a=﹣1,
则抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)存在,理由:
∵OB=CO,则△BOC为等腰直角三角形,
∵△CDP与△BOC相似,则△CDP为等腰直角三角形,则存在∠PCD或∠CPD为直角,
当∠PCD为直角时,
∵BO=CO,则∠OCB=45°,
∵∠PCD为直角,则直线PC的表达式为:y=x+3,
联立上式和抛物线的表达式得:﹣x2﹣2x+3=x+3,
解得:x=0(舍去)或1,即点P(1,4);
当∠CPD为直角时,
则点P、C关于抛物线对称轴对称,
则点P(2,3),
综上,P(1,4)或(2,3).
8.解:(1)由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:y=x2﹣3x﹣10;
(2)存在,由抛物线的函数表达式知,抛物线的对称轴为直线x,
∴设点P(,m),
由点C,B,P的坐标,得BC2=125,BP2=()2+m2,CP2(m+10)2,
当BC为斜边时,
则125=()2+m2(m+10)2,
解得:m或,则点P(,)或(,);
当PB或PC为斜边时,
则125+()2+m2(m+10)2或()2+m2(m+10)2+125,
解得:m或,
即点P(,)或(,);
综上,点P(,)或(,)或(,)或(,).
9.解:(1)由题意得:
,解得:,
则抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)存在,理由:
∵S△BCES四边形ACEB(S△ABC+S△BCE),
则S△ABC=S△BCE,
分别过点A、E作BC的平行线AG、EH,分别交y轴于点G、H,
则AG的表达式为:y=x+1,则点G(0,1),
则CG=4,
∵S△ABC=S△BCE,
则CHCG=2,
则点H(0,﹣5),
则直线HE的表达式为:y=x﹣5,
联立上式和抛物线的表达式得:x﹣5=x2﹣2x﹣3,
解得:x=1或2,
即点E(1,﹣4)或(2,﹣3);
(3)由抛物线的表达式知,点D(1,﹣4),
则CD,且CD和y轴负半轴的夹角为45°,
而∠OCB=45°,故CD⊥BC,延长DC到M使CM=CD,连接BM,则△BMD为等腰三角形,
则∠CBD=∠CBM,
则∠MBD=2∠CBD=∠PBA,
过点D作DH⊥BM于点H,
则S△BDMMD×BCMB×DH,
由点C、D、B的坐标得:MD=2CD=2,BC=3,BDBM,
即23HD,
则HD,
则sin∠HBD,
则tan∠HBDtan∠PBA,
故直线BP的表达式为:y(x﹣3),
联立y=x2﹣2x﹣3和上式得:x2﹣2x﹣3(x﹣3),
解得:x,
即点P的坐标为:(,).
10.解:(1)∵抛物线过点B(1,0),
∴a+2a+c=0,
解得c=﹣3a,
∴抛物线G1的解析式为:y=ax2+2ax﹣3a,
又∵抛物线过点C(0,3),
∴﹣3a=3,
解得 a=﹣1,
∴抛物线G1的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
(2)存在一点P,使得△BCP的面积是△ABC的面积的一半,理由如下:
如图1,过点P作PQ∥CB交x轴于点Q,
则S△BCP=S△BCQ,
又∵S△ABC=2S△BCP,
∴S△ABC=2S△BCQ,
即:AB=2BQ,
又∵抛物线的对称轴为:,
∴点A和点B的中点坐标为 (﹣1,0),
即点Q坐标为(﹣1,0),
设过点B(1,0)和C(0,3)的直线解析式为 y=kx+b1,
则,
解得,
∴BC的解析式为 y=﹣3x+3,
∵PQ∥CB,
∴kPQ=kCB=﹣3,
设PQ的解析式为y=﹣3x+b2,
将Q(﹣1,0)代入y=﹣3x+b2,
得3+b2=0,
解得b2=﹣3,
∴PQ的解析式为 y=﹣3x﹣3,
联立,
得﹣3x﹣3=﹣x2﹣2x+3,
解得x1=﹣2,x2=3,
∵点P在第二象限,
∴点P的横坐标为﹣2,
将x=﹣2代入y=﹣3x﹣3得y=6﹣3=3,
∴点P的坐标为(﹣2,3);
(3)∵抛物线,
∴顶点D的坐标为(﹣1,﹣4a),
∵抛物线G2:y=m(x﹣2)2+5a过点D,
∴9m+5a=﹣4a,
解得m=﹣a,
∵抛物线的顶点坐标为E(2,5a),
将x=2代入抛物线G:y=ax2+2ax﹣3a,
可得y=4a+4a﹣3a=5a,
∴点E(2,5a)也在抛物线G1上,
即点E(2,5a)为抛物线G1和抛物线G2的交点,
∴抛物线G2的解析式为y=﹣a(x﹣2)2+5a,
设抛物线G2与y轴交于点F过点B作BH∥y轴,交抛物线G2于点H,
则F(0,a),H(1,4a),
又∵C(0,﹣3a),B(1,0),
∴BH=CF=﹣4a,
∵抛物线G1和抛物线G2构成的封闭图形内部(不包含边界)有6个整点,
即6个整点分布在CH和BF上边,
∴3<﹣4a≤4,
∴﹣1≤a.
11.解:(1)将点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c,
得:,解得:,
∴二次函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3,
(2)设直线BC的解析式为:y=k1x+b1,
将B(3,0),C(0,﹣3)代入y=k1x+b1,
得:,解得:,
∴直线BC的解析式为:y=x﹣3,
设点M的横坐标为t,
∵点M在BC下方的二次函数图象上,
∴点M的纵坐标为:t2﹣2t﹣3,
∵MH⊥x轴交BC于点N,
∴点N的横坐标为t,
∴点N的纵坐标为:t﹣3,
∴,
∴当时,MN为最大,
当时,,
∴点M的坐标为.
(3)存在,点Q的坐标为或.
理由如下:
设直线BM的解析式为:y=k2x+b2,
将点B(3,0),M(3/2,﹣15/4)代入y=k2x+b2,
得:,解得:,
∴直线BM的解析式为:,
当∠QCB=∠CBM时,有以下两种情况:
①当点Q在直线BC上方时,
∵∠QCB=∠CBM,
∴CQ∥BM,
设直线CQ的解析式为:y=k3x+b3,
则,b3=﹣3,
∴直线CQ的解析式为:,
解方程组,得:,,
∴点Q的坐标为;
②当点Q在直线BC的下方时,
设CQ与BM交于点R,连接OR,
∵∠QCB=∠CBM,
∴RB=RC,
又点A(﹣1,0),C(0,﹣3),
∴OB=OC=3,
∴OR为BC的垂直平分线,且为∠BOC的平分线,
由(2)知:点N的横坐标为,
∴,
∴,
∴H为OB的中点,
∵NH∥OC,
∴点N为BC的中点,
∴OR经过点N,
∵OR为∠BOC的平分线,
∴直线OR的解析式为:y=﹣x,
解方程组,得:,
∴点R的坐标为,
设直线CR的解析式为:y=k4x+b4,
将C(0,﹣3),代入y=k4x+b4,
得:,解得:,
∴直线CR的解析式为:,
解方程组,得:,,
∴点Q的坐标为.
综上所述:点Q的坐标为或.
12.(1)解:∵以点G(0,﹣3)为圆心,以6个单位长为半径作⊙G,
∴OG=3,CG=6,
∴OC=OG+CG=3+6=9,
∴C(0,﹣9),
将C(0,﹣9)代入,可得:,
解得:c=﹣9;
(2)证明:∵以点G(0,﹣3)为圆心,以6个单位长为半径作⊙G,
∴OG=3,OD=6,
∴OD=DG+OG=6﹣3=3,即OD=OG,
又∵DC是直径,OC⊥AB,
∴OA=OB,
∴四边形ADBG为平行四边形,
又∵OC⊥AB,
∴四边形ADBG为菱形;
(3)解:由(1)可知抛物线解析式为:,
当y=0时,有,解得:,
∴,,
∵位于x轴下方的抛物线上有两个整点R,T,连接RT,
∴点R,T的横坐标在和之间,
由整点的定义以及抛物线解析式可知:R(﹣3,﹣6),T(3,﹣6),即RT=6,
∵∠RPT=45°,
∴如图:点P在以RT为弦的⊙H圆上,且圆心角∠RHT=90°,
∵R(﹣3,﹣6),T(3,﹣6),
∴RT∥x轴,
∴CD⊥RT,
∴RT=IT,
∵RH=HT,∠RHT=90°,
∴∠IHR=45°,
∴∠IRH=∠IHR=45°,
∴IH=IR=3,即H(0,﹣3),
∴,
∴点P在以H(0,﹣3)为圆心,以为半径的圆上,即点P到点H的距离为,
∴,即x2+(3+y)2=18,
联立,
解得:或或(舍弃)或舍弃),
∴点P的坐标为或.
13.解:(1)由题意得:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),
则﹣3a=3,则a=﹣1,
则抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为:y=﹣x+3,
设点P(x,﹣x2+2x+3),则点F(x,﹣x+3),
则PF=﹣x2+3x=﹣(x)2,
即PF的最大值为;
(3)存在,理由:
设AM交y轴于点G,
取点T(1,0),则OT=OA,则∠ACT=2∠ACO=∠AGO=α,
由点A、C、T的坐标得,ACAT,
作AN⊥CT于点N,
则S△ACTAT×COCT×AN,即2×3AN,则AN,
则sin∠ACTsinα,则tanα,
则tan∠GAO,
则直线AM的表达式为:y=±(x+1),
联立上式和抛物线的表达式得:﹣x2+2x+3=±(x+1),
解得:x=﹣1(舍去)或或,
即点M(,)或(,).
14.解:(1)将点A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+4,得:
,解得:,
∴二次函数的表达式为:y=﹣x2+3x+4;
(2)∵y=﹣x2+3x+4
,
∴点D,
当x=0时,y=4,
∴C(0,4),
设直线BC的解析式为:y=kx+b,
把B(4,0)、C(0,4)代入得:
,
解得:,
∴BC所在直线的表达式为:y=﹣x+4,
将代入y=﹣x+4得:
,
∴点E,
∴DE,
设点P为(t,﹣t2+3t+4),则F为(t,﹣t+4),
∴PF=﹣t2+3t+4﹣(﹣t+4)
=﹣t2+4t,
∵DE∥PF,只要DE=PF,四边形DEFP即为平行四边形,
∴﹣t2+4t,
解得:t1(不合题意舍去),t2,
当t时,﹣t2+3t+4,
∴点P的坐标为;
(3)存在,如图:
由(2)得:PF∥DE,∴∠CED=∠CFP,∵∠PCF与∠DCE有共同的顶点C,且∠PCF在∠DCE的内部,∴∠PCF≠∠DCE,∴只有∠PCF=∠CDE时,△PCF∽△CDE,∴,∵C(0,4)、E,∴CE,由(2)得:DE,PF=﹣t2+4t,F的坐标为:(t,﹣t+4),∴CF,∴,解得:t,当t时,﹣t2+3t+4,
∴点P的坐标为:.
15.解:(Ⅰ)∵抛物线经过点A(﹣1,0),
∴(﹣1)2﹣b﹣3=0,
解得b=﹣2,
则抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴顶点坐标为(1,﹣4);
(Ⅱ)设点P(1,m),则点N(1,0),C(0,﹣3),
由点P、C、N的坐标得,PN2=m2,PC2=1+(m+3)2,CN2=10,
当PN=CP时,则m2=1+(m+3)2,则m,
当PN=CN或PC=CN时,同理可得:m2=10或1+(m+3)2=10,
则m=0(舍去)或或﹣6,
综上,点P的坐标为:(1,﹣6)或(1,)或(1,);
(Ⅲ)①﹣1b≤2,即﹣4≤b≤2时,
则6,
解得b=2(舍去)或﹣2;
②当b<﹣4时,x=2时,y有最小值,
则4+2b﹣3=﹣6,
解得b(舍去);
③当1,即b>2时,x=﹣1时,y有最小值,
则1﹣b﹣3=﹣6,
解得b=4,
综上所述,当b﹣2或b=4时,在﹣1≤x≤2范围内,二次函数有最小值是﹣6.
16.解:(1)由题意得:xy=0,
而y=﹣x﹣c,即(﹣x﹣c)x=1,
则Δ=c2﹣4=0,则c=﹣2(舍去)或2;
则函数l的表达式为:y=﹣x﹣2,
则(﹣x﹣c)x=1为(﹣x﹣2)x=1,解得:x=﹣1,则点P(﹣1,﹣1);
(2)①c=2时,y=ax2+bx+c=ax2+bx+2,将点P、Q的坐标代入上式得:,
解得:,则抛物线的表达式为:y=x2+4x+2,则点M(﹣2,﹣2);
②由点P、M的坐标得,直线PM的表达式为y=x,当∠NMP为直角时,
则直线MN的表达式为:y=﹣(x+2)﹣2=﹣x﹣4,当∠NPM为直角时,
同理可得,直线PN的表达式为:y=﹣x﹣2,将MN和PN的表达式分别和抛物线的表达式联立得:﹣x﹣4=x2+4x+2或x2+4x+2=﹣x﹣2,解得:x=﹣3或﹣4(不合题意的值已舍去),则点N(﹣3,﹣1)或(﹣4,2).
17.解:(1)∵y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x2﹣2x﹣3)=a(x﹣3)(x+1),
令y=0,则x=3或﹣1,故A(﹣1,0),B(3,0).
∵与y轴相交于点C,∠CBA=45°,∴OB=OC=3,故C(0,﹣3),
把C(0,﹣3)代入y=a(x﹣3)(x+1)中,解得a=1.
(2)如下图,设D(m,n),设△ABD的外接圆圆心为M(1,k),
∴由中点坐标公式得E(m,2k﹣n),∵BM2=DM2,
∴(3﹣1)2+k2=(m﹣1)2+(n﹣k)2.①
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴把D(m,n)代入可得n=(m﹣1)2﹣4,即(m﹣1)2=n+4.②
把②式代入①式,得4+k2=n+4+(n﹣k)2,
整理得:n2﹣2kn+n=0,
故n(n﹣2k+1)=0,由于n≠0,
故n﹣2k+1=0,即2k﹣n=1,
故E(m,1),即E点在直线y=1上运动,
作A点关于直线y=1的对称点A',则A'(﹣1,2),
连接CA',则AE+CE最小值为CA'的长,
∴CA',
则AE+CE最小值为.
直线A'C的解析式为y=﹣5x﹣3,
∴E(,1),
∴D(,).
18.解:(1)A(1,0),AB=3,则点B(4,0),
则抛物线的表达式为:y=a(x﹣1)(x﹣4)=a(x2﹣5x+4),
则4a=2,则a,则抛物线的表达式为:yx2x+2;(2)设点P(n,n2n+2),由点C、P的坐标得,直线CP的表达式为:y=(n)x+2,
过点A作AH∥y轴交CP于点H,则点H(1,n),
则△ACP的面积AH×n(n)×n=5,解得:n=5(不合题意的值已舍去);
(3)当∠PCA=∠OCA时,
由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为:yx+2,作AH∥y轴交PC于点H,则∠OCA=∠CAH=∠PCA,
则CH=AH,由(1)知,直线CP的表达式为:y=(n)x+2,则点H(1,n),则1+(n2)2=(n)2,解得:n=3.5(不合题意的值已舍去);当∠PCA=∠COA时,则直线CP⊥AC,由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=﹣2x+2,
则直线CP的表达式为:yx+2,联立上式和抛物线的表达式得:x+2x2x+2,
解得:x=0(舍去)或6,即n=6;
当∠PCA=∠CAO时,则CP∥x轴,则C、P关于抛物线的对称轴对称,
则n=5,综上,n=5或6或3.5.
19.解:(1)将点P的坐标代入函数表达式得:p2=﹣p,解得:p=0(舍去)或﹣1,即p=﹣1;
(2)由题意得,点A、B的坐标分别为:(a,a2)、(a+3,a2+6a+9)且a≤﹣1≤a+3,
即﹣4≤a≤﹣1,当﹣4≤a≤﹣3时,则y1=a2,y2=a2+6a+9,则y1﹣y2=﹣6a﹣9,
则9≤y1﹣y2≤15;当﹣3<a时,y1=a2,y2=0,则y1﹣y2=a2,
则y1﹣y2<9,当a≤﹣1时,则y1=a2+6a+9,y2=0,则y1﹣y2≤4;
综上,y1﹣y2的取值范围为:y1﹣y2≤15;
(3)存在,理由:如图,设点A、B的坐标分别为:(a,a2)、(b,b2),
过点P作直线l∥x轴,作AC⊥l于点C,作BD⊥l于点D,
∵PA⊥PB,则∠PAC=∠BPD,∴tan∠PAC=tan∠PBD,即,
即,即a+b=ab+2,由点A、B的坐标得,直线AB的表达式为:y=(a+b)x﹣ab=ab(x﹣1)+2,当x=1时,y=2,即直线AB过恒定点Q(1,2),
而点P(﹣1,1),当点H、Q不重合时,PH<PQ,
当PH取得最大值时,H、Q重合,
此时PH的最大值为:.
20.解:(1)A(﹣1,0),函数图象的对称轴经过点,则点B(2,0),
则抛物线的表达式为:y=(x+1)(x﹣2)=x2﹣x﹣2;
(2)由抛物线的表达式知,点C(0,﹣2),
由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为:y=x﹣2;
①△BCP的面积OB×PE=PE,
则PE最大时,△BCP的面积最大,
设点E(m,m﹣2),则点P(m,m2﹣m﹣2),则PE=﹣m2+2m=﹣m2+2m﹣1+1=﹣(m﹣1)2+1≤1,
故当m=1时,PE最大时,即△BCP的面积最大,则点P(1,﹣2),则点D(1,0),
将点B的坐标向右平移1个单位(GF的长度为1)得到D,作DG⊥AC交BC于点H,交y轴于点G,则此时BF+FG+GH最小,
理由:BD=1=GF且BD∥GF,则四边形GFBD为平行四边形,则BF=DG,
则BF+FG+GH=DG+GH+FG=DH+1为最小,由点A、C的坐标得,tan∠OAC=2,则sin∠OAC,则HD=ADsin∠OAC,则BF+FG+GH最小值为1;
②当PE为边时,如下图:
设点E(m,m﹣2),则点P(m,m2﹣m﹣2),由P、C、E的坐标得,PE=﹣m2+2m,CEm,CP2=m2+(m2﹣m)2,则PE=DE,即﹣m2+2mm,则m=0(舍去)或22,
则CEm=22=TC,则点T(0,﹣2);当CE为对角线时,
则CP=PE,则(﹣m2+2m)2=m2+(m2﹣m)2,
解得:m=1(不合题意的值已舍去),
则CT=PE=﹣m2+2m=1,
则点T(0,﹣1),
综上,T(0,﹣2)或(0,﹣1).