2022年中考数学一轮复习:二次函数的综合 解答题专项练习题(Word版,含答案)

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2022年中考数学一轮复习:二次函数的综合解答题专项练习题
1、如图,抛物线y=ax2+bx﹣5(a≠0)与x轴交于点A(﹣5,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点E为x轴下方抛物线上的一动点,当S
△ABE =S
△ABC
时,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使∠BAP=∠CAE?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
2、如图,抛物线经过A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点P,使PA+PC的值最小,求点P的坐标;
(3)点M为x轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求点N的坐标;若不存在,请说明理由.
3、如图1,抛物线y=ax2+b的顶点坐标为(0,﹣1),且经过点A(﹣2,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若将抛物线y=ax2+b中在x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方,x轴上方的图象保持不变,就得到了函数y=|ax2+b|图象上的任意一点,直线l是经过(0,1)且平行与x轴的直线,过点P作直线l的垂线,垂足为D,猜想并探究:PO 与PD的差是否为定值?如果是,请求出此定值;如果不是,请说明理由.
4、正方形OABC的边长为4,对角线相交于点P,抛物线L经过O、P、A三点,点E是正方形内的抛物线上的动点.
(1)建立适当的平面直角坐标系,
①直接写出O、P、A三点坐标;
②求抛物线L的解析式;
(2)求△OAE与△OCE面积之和的最大值.
5、如图,已知抛物线经过原点O,顶点为A(1,1),且与直线y=x﹣2交于B,C两点.
(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;
(2)求证:△ABC是直角三角形;
(3)若点N为x轴上的一个动点,过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M,则是否存在以O,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
6、如图,矩形的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(10,8),沿直线OD折叠矩形,使点A正好落在BC上的E处,E点坐标为(6,8),抛物线y=ax2+bx+c经过O、A、E三点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)求AD的长;
(3)点P是抛物线对称轴上的一动点,当△PAD的周长最小时,求点P的坐标.
7、在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点(A在B 的左侧),与y轴交于点C,顶点为D.
(1)请直接写出A,C,D的坐标;
(2)如图(1),在x轴上找一点E,使得△CDE的周长最小,求点E的坐标;(3)如图(2),F为直线AC上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得△AFP 为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8、如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A、B两点,交y轴于点C,且B (1,0),C(0,3),将△BOC绕点O按逆时针方向旋转90°,C点恰好与A 重合.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若点P为线段AB上的任一动点,过点P作PE∥AC,交BC于点E,连结CP,求△PCE面积S的最大值;
(3)设抛物线的顶点为M,Q为它的图象上的任一动点,若△OMQ为以OM为底的等腰三角形,求Q点的坐标.
9、如图,直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,过A,C两点的二次函数y=ax2+4x+c的图象交x轴于另一点B.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,点N是线段BC上的动点,作ND⊥x轴交二次函数的图象于点D,求线段ND长度的最大值;
(3)若点H为二次函数y=ax2+4x+c图象的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,在x轴、y轴上分别找点F,E,使四边形HEFM的周长最小,求出点F,E的坐标.
温馨提示:在直角坐标系中,若点P,Q的坐标分别为P(x
1,y
1
),Q(x
2
,y
2
),
当PQ平行x轴时,线段PQ的长度可由公式PQ=|x
1﹣x
2
|求出;
当PQ平行y轴时,线段PQ的长度可由公式PQ=|y
1﹣y
2
|求出.
10、如图,抛物线y=ax2+2x﹣3与x轴交于A、B两点,且B(1,0)
(1)求抛物线的解析式和点A的坐标;
(2)如图1,点P是直线y=x上的动点,当直线y=x平分∠APB时,求点P的坐标;
(3)如图2,已知直线y=x﹣分别与x轴、y轴交于C、F两点,点Q是直线CF下方的抛物线上的一个动点,过点Q作y轴的平行线,交直线CF于点D,点E在线段CD的延长线上,连接QE.问:以QD为腰的等腰△QDE的面积是否存在最大值?若存在,请求出这个最大值;若不存在,请说明理由.
11、如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,抛物线的对称轴DE交x 轴于点E,连接BD.
(1)求经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;
(2)点P是线段BD上一点,当PE=PC时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,过点P作PF⊥x轴于点F,G为抛物线上一动点,M为x轴上一动点,N为直线PF上一动点,当以F、M、G为顶点的四边形是正方形时,请求出点M的坐标.
12、如图1,已知开口向下的抛物线y
1
=ax2﹣2ax+1过点A(m,1),与y轴交于
点C,顶点为B,将抛物线y
1绕点C旋转180°后得到抛物线y
2
,点A,B的对应
点分别为点D,E.
(1)直接写出点A,C,D的坐标;
(2)当四边形ABCD是矩形时,求a的值及抛物线y
2
的解析式;
(3)在(2)的条件下,连接DC,线段DC上的动点P从点D出发,以每秒1个单位长度的速度运动到点C停止,在点P运动的过程中,过点P作直线l⊥x轴,将矩形ABDE沿直线l折叠,设矩形折叠后相互重合部分面积为S平方单位,点P的运动时间为t秒,求S与t的函数关系.
13、已知,抛物线y=ax2(a≠0)经过点A(4,4),
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,抛物线上存在点B,使得△AOB是以AO为直角边的直角三角形,请直接写出所有符合条件的点B的坐标:.
(3)如图2,直线l经过点C(0,﹣1),且平行与x轴,若点D为抛物线上任意一点(原点O除外),直线DO交l于点E,过点E作EF⊥l,交抛物线于点F,求证:直线DF一定经过点G(0,1).
14、如图1,在平面直径坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于点A(﹣3,0).B(1,0),与y轴交于点C
(1)直接写出抛物线的函数解析式;
(2)以OC为半径的⊙O与y轴的正半轴交于点E,若弦CD过AB的中点M,试求出DC的长;
(3)将抛物线向上平移个单位长度(如图2)若动点P(x,y)在平移后的抛物线上,且点P在第三象限,请求出△PDE的面积关于x的函数关系式,并写出△PDE面积的最大值.
15、如图,抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)与x轴交于A(4,0)、B(﹣1,0)两点,过点A的直线y=﹣x+4交抛物线于点C.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在直线AC上有一动点E,当点E在某个位置时,使△BDE的周长最小,求此时E点坐标;
(3)当动点E在直线AC与抛物线围成的封闭线A→C→B→D→A上运动时,是否存在使△BDE为直角三角形的情况,若存在,请直接写出符合要求的E点的坐标;若不存在,请说明理由.
16、如图,抛物线L:y=ax2+bx+c与x轴交于A、B(3,0)两点(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,3),已知对称轴x=1.
(1)求抛物线L的解析式;
(2)将抛物线L向下平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OBC 内(包括△OBC的边界),求h的取值范围;
(3)设点P是抛物线L上任一点,点Q在直线l:x=﹣3上,△PBQ能否成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若能,求出符合条件的点P的坐标;若不能,请说明理由.
17、如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(3,0),B(0,3)两点.(1)求此抛物线的解析式和直线AB的解析式;
(2)如图①,动点E从O点出发,沿着OA方向以1个单位/秒的速度向终点A匀速运动,同时,动点F从A点出发,沿着AB方向以个单位/秒的速度向终点B匀速运动,当E,F中任意一点到达终点时另一点也随之停止运动,连接EF,设运动时间为t秒,当t为何值时,△AEF为直角三角形?
(3)如图②,取一根橡皮筋,两端点分别固定在A,B处,用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P在直线AB上方的抛物线上移动,动点P与A,B两点构成无数个三角形,在这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时点P的坐标;如果不存在,请简要说明理由.
参考答案
1、如图,抛物线y=ax2+bx﹣5(a≠0)与x轴交于点A(﹣5,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点E为x轴下方抛物线上的一动点,当S
△ABE =S
△ABC
时,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使∠BAP=∠CAE?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:
(1)把A、B两点坐标代入解析式可得,解得,
∴抛物线解析式为y=x2+x﹣5;
(2)在y=x2+x﹣5中,令x=0可得y=﹣5,
∴C(0,﹣5),
∵S
△ABE =S
△ABC
,且E点在x轴下方,
∴E点纵坐标和C点纵坐标相同,
当y=﹣5时,代入可得x2+x=﹣5,解得x=﹣2或x=0(舍去),
∴E点坐标为(﹣2,﹣5);
(3)假设存在满足条件的P点,其坐标为(m, m2+m﹣5),
如图,连接AP、CE、AE,过E作ED⊥AC于点D,过P作PQ⊥x轴于点Q,
则AQ=AO+OQ=5+m,PQ=|m2+m﹣5|,
在Rt△AOC中,OA=OC=5,则AC=5,∠ACO=∠DCE=45°,
由(2)可得EC=2,在Rt△EDC中,可得DE=DC=,
∴AD=AC﹣DC=5﹣=4,
当∠BAP=∠CAE时,则△EDA∽△PQA,
∴=,即=,
∴m2+m﹣5=(5+m)或m2+m﹣5=﹣(5+m),
当m2+m﹣5=(5+m)时,整理可得4m2﹣5m﹣75=0,解得m=或m=﹣5(与A点重合,舍去),
当m2+m﹣5=﹣(5+m)时,整理可得4m2+11m﹣45=0,解得m=或m=﹣5(与A点重合,舍去),
∴存在满足条件的点P,其横坐标为或.
2、如图,抛物线经过A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点P,使PA+PC的值最小,求点P的坐标;
(3)点M为x轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),∵A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)三点在抛物线上,
∴,
解得.
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣;
(2)∵抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣,
∴其对称轴为直线x=﹣=﹣=2,
连接BC,如图1所示,
∵B(5,0),C(0,﹣),
∴设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),
∴,
解得,
∴直线BC的解析式为y=x﹣,
当x=2时,y=1﹣=﹣,
∴P(2,﹣);
(3)存在.
如图2所示,
①当点N在x轴下方时,
∵抛物线的对称轴为直线x=2,C(0,﹣),
∴N
1
(4,﹣);
②当点N在x轴上方时,
如图,过点N
2作N
2
D⊥x轴于点D,
在△AN
2D与△M
2
CO中,
∴△AN
2D≌△M
2
CO(ASA),
∴N
2D=OC=,即N
2
点的纵坐标为.
∴x2﹣2x﹣=,
解得x=2+或x=2﹣,
∴N
2(2+,),N
3
(2﹣,).
综上所述,符合条件的点N的坐标为(4,﹣),(2+,)或(2﹣,).
3、如图1,抛物线y=ax2+b的顶点坐标为(0,﹣1),且经过点A(﹣2,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若将抛物线y=ax2+b中在x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方,x轴上方的图象保持不变,就得到了函数y=|ax2+b|图象上的任意一点,直线l是经过(0,1)且平行与x轴的直线,过点P作直线l的垂线,垂足为D,猜想并探究:PO 与PD的差是否为定值?如果是,请求出此定值;如果不是,请说明理由.
【解答】解:(1)根据题意设抛物线解析式为y=ax2﹣1,
将点A(﹣2,0)代入,得:4a﹣1=0,
解得:a=,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣1;
(2)如图,
根据题意,当﹣2≤x≤2时,y=﹣x2+1;
当x<﹣2或x>2时,y=x2﹣1;
由可得点M(﹣2,1)、点N(2,1),
①当﹣2≤x≤2时,设点P坐标为(a,﹣a2+1),
则PO﹣PD=﹣[1﹣(﹣a2+1)]
=a2+1﹣a2
=1;
②当﹣2≤x<﹣2或2时,设点P的坐标为(a, a2﹣1),
则PO﹣PD=﹣[1﹣(a2﹣1)]
=a2+1﹣2+a2
=a2﹣1;
③当x<﹣2或x>2时,设点P的坐标为(a, a2﹣1),
则PO﹣PD=﹣[(a2﹣1)﹣1]
=a2+1﹣a2+2
=3;
综上,当x<﹣2、﹣2≤x≤2或x>2时,PO与PD的差为定值.
4、正方形OABC的边长为4,对角线相交于点P,抛物线L经过O、P、A三点,点E是正方形内的抛物线上的动点.
(1)建立适当的平面直角坐标系,
①直接写出O、P、A三点坐标;
②求抛物线L的解析式;
(2)求△OAE与△OCE面积之和的最大值.
【解答】解:(1)以O点为原点,线段OA所在的直线为x轴,线段OC所在的直线为y轴建立直角坐标系,如图所示.
①∵正方形OABC的边长为4,对角线相交于点P,
∴点O的坐标为(0,0),点A的坐标为(4,0),点P的坐标为(2,2).
②设抛物线L的解析式为y=ax2+bx+c,
∵抛物线L经过O、P、A三点,
∴有,
解得:,
∴抛物线L的解析式为y=﹣+2x.
(2)∵点E是正方形内的抛物线上的动点,
∴设点E的坐标为(m,﹣+2m)(0<m<4),
∴S
△OAE +S
OCE
=OA•y
E
+OC•x
E
=﹣m2+4m+2m=﹣(m﹣3)2+9,
∴当m=3时,△OAE与△OCE面积之和最大,最大值为9.
5、如图,已知抛物线经过原点O,顶点为A(1,1),且与直线y=x﹣2交于B,C两点.
(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;
(2)求证:△ABC是直角三角形;
(3)若点N为x轴上的一个动点,过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M,则是否存在以O,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:
(1)∵顶点坐标为(1,1),
∴设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+1,
又抛物线过原点,
∴0=a(0﹣1)2+1,解得a=﹣1,
∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+1,
即y=﹣x2+2x,
联立抛物线和直线解析式可得,解得或,
∴B(2,0),C(﹣1,﹣3);
(2)如图,分别过A、C两点作x轴的垂线,交x轴于点D、E两点,
则AD=OD=BD=1,BE=OB+OE=2+1=3,EC=3,
∴∠ABO=∠CBO=45°,即∠ABC=90°,
∴△ABC是直角三角形;
(3)假设存在满足条件的点N,设N(x,0),则M(x,﹣x2+2x),
∴ON=|x|,MN=|﹣x2+2x|,
由(2)在Rt△ABD和Rt△CEB中,可分别求得AB=,BC=3,
∵MN⊥x轴于点N
∴∠ABC=∠MNO=90°,
∴当△ABC和△MNO相似时有=或=,
①当=时,则有=,即|x||﹣x+2|=|x|,
∵当x=0时M、O、N不能构成三角形,
∴x≠0,
∴|﹣x+2|=,即﹣x+2=±,解得x=或x=,
此时N点坐标为(,0)或(,0);
②当=时,则有=,即|x||﹣x+2|=3|x|,
∴|﹣x+2|=3,即﹣x+2=±3,解得x=5或x=﹣1,
此时N点坐标为(﹣1,0)或(5,0),
综上可知存在满足条件的N点,其坐标为(,0)或(,0)或(﹣1,0)或(5,0).
6、如图,矩形的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(10,8),沿直线OD折叠矩形,使点A正好落在BC上的E处,E点坐标为(6,8),抛物线y=ax2+bx+c经过O、A、E三点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)求AD的长;
(3)点P是抛物线对称轴上的一动点,当△PAD的周长最小时,求点P的坐标.
【解答】解:
(1)∵四边形ABCD是矩形,B(10,8),
∴A(10,0),
又抛物线经过A、E、O三点,把点的坐标代入抛物线解析式可得
,解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x;
(2)由题意可知:AD=DE,BE=10﹣6=4,AB=8,
设AD=x,则ED=x,BD=AB﹣AD=8﹣x,
在Rt△BDE中,由勾股定理可知ED2=EB2+BD2,即x2=42+(8﹣x)2,解得x=5,∴AD=5;
(3)∵y=﹣x2+x,
∴其对称轴为x=5,
∵A、O两点关于对称轴对称,
∴PA=PO,
当P、O、D三点在一条直线上时,PA+PD=PO+PD=OD,此时△PAD的周长最小,如图,连接OD交对称轴于点P,则该点即为满足条件的点P,
由(2)可知D点的坐标为(10,5),
设直线OD解析式为y=kx,把D点坐标代入可得5=10k,解得k=,
∴直线OD解析式为y=x,
令x=5,可得y=,
∴P点坐标为(5,).
7、在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点(A在B 的左侧),与y轴交于点C,顶点为D.
(1)请直接写出A,C,D的坐标;
(2)如图(1),在x轴上找一点E,使得△CDE的周长最小,求点E的坐标;(3)如图(2),F为直线AC上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得△AFP 为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)把y=0代入y=-x2-2x+3,得-x2-2x+3=0.解得x1=-3,x2=1.
∵A 在B 的左侧,∴A 的坐标为(-3,0),B 的坐标为(1,0) 把x =0代入y =-x 2-2x +3,得y =3.∴C 的坐标为(0,3). ∵y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4, ∴顶点为D 的坐标为(―1,4).
(2)作点C (0,3)关于x 轴的对称点C ′,则C ′的坐标为(0,-3).连接DC ′,
DC ′交x 轴于点E ,则点E 就是使得△CDE 的周长最小的点,如图1所示. 设直线DC ′的解析式为y =kx +b ,
把D (―1,4),C ′(0,-3)分别代入y =kx +b ,得
⎩⎪⎨⎪⎧4=-k +b -3=b .解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-7b =-3
. ∴直线DC ′的解析式为y =-7x -3.把y =0代入y =-7x -3,得0=-7x -3. 解得x =―37
.
∴点E 的坐标为(―3
7
,0).
(3)存在符合题意的点P .
设直线AC 的解析式为y =ax +c , 把A (-3,0),C (0,3)分别代入y =ax +c ,得
⎩⎪⎨⎪⎧-3a +c =0c =3 .解得⎩
⎪⎨⎪⎧a =1c =3. ∴直线AC 的解析式为y =x +3. 设点F 的坐标为(m,m+3).
①当∠PAF=90°时,P的坐标为(m,-m-3).
把P(m,-m-3)代入y=-x2-2x+3,得
-m-3=-m2-2m+3.
解得m1=-3(不合题意,舍去),m2=2.
∴P的坐标为(2,-5).
②当∠AFP=90°时,P的坐标为(2m+3,0).
把P(2m+3,0)代入y=-x2-2x+3,得
-(2m+3)2-2(2m+3)+3=0.
解得m1=-3(不合题意,舍去),m2=-1.
∴P的坐标为(1,0).
③当∠APF=90°时,P的坐标为(m,0).
把P(m,0)代入y=-x2-2x+3,得
-m2-2m+3=0.
解得m1=-3(不合题意,舍去),m2=1.
∴P的坐标为(1,0).
综上可知,符合题意的点P的坐标为(2,-5)或(1,0).
8、如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A、B两点,交y轴于点C,且B (1,0),C(0,3),将△BOC绕点O按逆时针方向旋转90°,C点恰好与A 重合.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若点P为线段AB上的任一动点,过点P作PE∥AC,交BC于点E,连结CP,求△PCE面积S的最大值;
(3)设抛物线的顶点为M,Q为它的图象上的任一动点,若△OMQ为以OM为底的等腰三角形,求Q点的坐标.
【解答】解:(1)∵B(1,0),C(0,3),
∴OB=1,OC=3.
∵△BOC绕点O按逆时针方向旋转90°,C点恰好与A重合.∴OA=OC=3,
∴A(﹣3,0),
∵点A,B,C在抛物线上,
∴,
∴,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2﹣2x+3,
(2)设点P(x,0),则PB=1﹣x,
∴S
△PBE
=(1﹣x)2,
∴S
△PCE =S
△PBC
﹣S
△PBE
=PB×OC﹣(1﹣x)2=(1﹣x)×3﹣(1﹣x)2=﹣(x
﹣1)2+,
当x=1时,S
△PCE
的最大值为.
(3)∵二次函数的解析式为y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,∴顶点坐标(﹣1,4),
∵△OMQ为等腰三角形,OM为底,
∴MQ=OQ,
∴=,
∴8x2+18x=7=0,
∴x=,
∴y=或y=,
∴Q(,),或(,).
9、如图,直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,过A,C两点的二次函数
y=ax2+4x+c的图象交x轴于另一点B.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,点N是线段BC上的动点,作ND⊥x轴交二次函数的图象于点D,求线段ND长度的最大值;
(3)若点H为二次函数y=ax2+4x+c图象的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,在x轴、y轴上分别找点F,E,使四边形HEFM的周长最小,求出点F,E的坐标.
温馨提示:在直角坐标系中,若点P,Q的坐标分别为P(x
1,y
1
),Q(x
2
,y
2
),
当PQ平行x轴时,线段PQ的长度可由公式PQ=|x
1﹣x
2
|求出;
当PQ平行y轴时,线段PQ的长度可由公式PQ=|y
1﹣y
2
|求出.
【解答】解:(1)∵直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,∴A(﹣1,0),C(0,5),
∵二次函数y=ax2+4x+c的图象过A,C两点,
∴,
解得,
∴二次函数的表达式为y=﹣x2+4x+5;
(2)如图1,
∵点B是二次函数的图象与x轴的交点,
∴由二次函数的表达式为y=﹣x2+4x+5得,点B的坐标B(5,0),
设直线BC解析式为y=kx+b,
∵直线BC过点B(5,0),C(0,5),
∴,
解得,
∴直线BC解析式为y=﹣x+5,
设ND的长为d,N点的横坐标为n,
则N点的纵坐标为﹣n+5,D点的坐标为D(n,﹣n2+4n+5),
则d=|﹣n2+4n+5﹣(﹣n+5)|,
由题意可知:﹣n2+4n+5>﹣n+5,
∴d=﹣n2+4n+5﹣(﹣n+5)=﹣n2+5n=﹣(n﹣)2+,
∴当n=时,线段ND长度的最大值是;
(3)由题意可得二次函数的顶点坐标为H(2,9),点M的坐标为M(4,5),
作点H(2,9)关于y轴的对称点H
1,则点H
1
的坐标为H
1
(﹣2,9),
作点M(4,5)关于x轴的对称点HM
1,则点M
1
的坐标为M
1
(4,﹣5),
连结H
1M
1
分别交x轴于点F,y轴于点E,
所以H
1M
1
+HM的长度是四边形HEFM的最小周长,则点F、E即为所求,
设直线H
1M
1
解析式为y=k
1
x+b
1

直线H
1M
1
过点M
1
(4,﹣5),H
1
(﹣2,9),
根据题意得方程组,
解得,
∴y=﹣x+,
∴点F,E的坐标分别为(,0)(0,).
10、如图,抛物线y=ax2+2x﹣3与x轴交于A、B两点,且B(1,0)
(1)求抛物线的解析式和点A的坐标;
(2)如图1,点P是直线y=x上的动点,当直线y=x平分∠APB时,求点P的坐标;
(3)如图2,已知直线y=x﹣分别与x轴、y轴交于C、F两点,点Q是直线CF下方的抛物线上的一个动点,过点Q作y轴的平行线,交直线CF于点D,点E在线段CD的延长线上,连接QE.问:以QD为腰的等腰△QDE的面积是否存在最大值?若存在,请求出这个最大值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:
(1)把B(1,0)代入y=ax2+2x﹣3,
可得a+2﹣3=0,解得a=1,
∴抛物线解析式为y=x2+2x﹣3,
令y=0,可得x2+2x﹣3=0,解得x=1或x=﹣3,
∴A点坐标为(﹣3,0);
(2)若y=x平分∠APB,则∠APO=∠BPO,
如图1,若P点在x轴上方,PA与y轴交于点B′,
由于点P在直线y=x上,可知∠POB=∠POB′=45°,
在△BPO和△B′PO中

∴△BPO≌△B′PO(ASA),
∴BO=B′O=1,
设直线AP解析式为y=kx+b,把A、B′两点坐标代入可得,解得,
∴直线AP解析式为y=x+1,
联立,解得,
∴P点坐标为(,);
若P点在x轴下方时,同理可得△BOP≌△B′OP,
∴∠BPO=∠B′PO,
又∠B′PO在∠APO的内部,
∴∠APO≠∠BPO,即此时没有满足条件的P点,
综上可知P点坐标为(,);
(3)如图2,作QH⊥CF,交CF于点H,
∵CF为y=x﹣,
∴可求得C(,0),F(0,﹣),
∴tan∠OFC==,
∵DQ∥y轴,
∴∠QDH=∠MFD=∠OFC,
∴tan∠HDQ=,
不妨设DQ=t,DH=t,HQ=t,
∵△QDE是以DQ为腰的等腰三角形,
=DE•HQ=×t×t=t2,
∴若DQ=DE,则S
△DEQ
=DE•HQ=×2DH•HQ=×t×t=t2,若DQ=QE,则S
△DEQ
∵t2<t2,
∴当DQ=QE时△DEQ的面积比DQ=DE时大.
设Q点坐标为(x,x2+2x﹣3),则D(x,x﹣),
∵Q点在直线CF的下方,
∴DQ=t=x﹣﹣(x2+2x﹣3)=﹣x2﹣x+,
当x=﹣时,t
max
=3,
∴(S
△DEQ )
max
=t2=,
即以QD为腰的等腰三角形的面积最大值为.
11、如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,抛物线的对称轴DE交x 轴于点E,连接BD.
(1)求经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;
(2)点P是线段BD上一点,当PE=PC时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,过点P作PF⊥x轴于点F,G为抛物线上一动点,M为x轴上一动点,N为直线PF上一动点,当以F、M、G为顶点的四边形是正方形时,请求出点M的坐标.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,
∴,
解得,,
∴经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式为y=﹣x2+2x+3;
(2)如图1,连接PC、PE,
x=﹣=﹣=1,
当x=1时,y=4,
∴点D的坐标为(1,4),
设直线BD的解析式为:y=mx+n,
则,
解得,,
∴直线BD的解析式为y=﹣2x+6,
设点P的坐标为(x,﹣2x+6),
则PC2=x2+(3+2x﹣6)2,PE2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,
∵PC=PE,
∴x2+(3+2x﹣6)2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,
解得,x=2,
则y=﹣2×2+6=2,
∴点P的坐标为(2,2);
(3)设点M的坐标为(a,0),则点G的坐标为(a,﹣a2+2a+3),∵以F、M、G为顶点的四边形是正方形,
∴FM=MG,即|2﹣a|=|﹣a2+2a+3|,
当2﹣a=﹣a2+2a+3时,
整理得,a2﹣3a﹣1=0,
解得,a=,
当2﹣a=﹣(﹣a2+2a+3)时,
整理得,a2﹣a﹣5=0,
解得,a=,
∴当以F、M、G为顶点的四边形是正方形时,点M的坐标为(,0),(,0),(,0),(,0).
12、如图1,已知开口向下的抛物线y
1
=ax2﹣2ax+1过点A(m,1),与y轴交于
点C,顶点为B,将抛物线y
1绕点C旋转180°后得到抛物线y
2
,点A,B的对应
点分别为点D,E.
(1)直接写出点A,C,D的坐标;
(2)当四边形ABCD是矩形时,求a的值及抛物线y
2
的解析式;
(3)在(2)的条件下,连接DC,线段DC上的动点P从点D出发,以每秒1个单位长度的速度运动到点C停止,在点P运动的过程中,过点P作直线l⊥x轴,将矩形ABDE沿直线l折叠,设矩形折叠后相互重合部分面积为S平方单位,点P的运动时间为t秒,求S与t的函数关系.
【解答】解:(1)由题意得:
将A(m,1)代入y
1
=ax2﹣2ax+1得:am2﹣2am+1=1,
解得:m
1=2,m
2
=0(舍),
∴A(2,1)、C(0,1)、D(﹣2,1);
(2)如图1,由(1)知:B(1,1﹣a),过点B作BM⊥y轴,若四边形ABDE为矩形,则BC=CD,
∴BM2+CM2=BC2=CD2,
∴12+(﹣a)2=22,
∴a=,
∵y
1
抛物线开口向下,∴a=﹣,
∵y
2由y
1
绕点C旋转180°得到,则顶点E(﹣1,1﹣),
∴设y
2
=a(x+1)2+1﹣,则a=,
∴y
2
=x2+2x+1;
(3)如图1,当0≤t≤1时,则DP=t,构建直角△BQD,
得BQ=,DQ=3,则BD=2,
∴∠BDQ=30°,
∴PH=,PG=t,
∴S=(PE+PF)×DP=t2,
如图2,当1<t≤2时,EG=E′G=(t﹣1),E′F=2(t﹣1),
S
不重合
=(t﹣1)2,
S=S
1+S
2
﹣S
不重合
=+(t﹣1)﹣(t﹣1)2,
=﹣;
综上所述:S=t2(0≤t≤1)或S=﹣(1<t≤2).
13、已知,抛物线y=ax2(a≠0)经过点A(4,4),
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,抛物线上存在点B,使得△AOB是以AO为直角边的直角三角形,请直接写出所有符合条件的点B的坐标:B(﹣4,4)或(﹣8,16).(3)如图2,直线l经过点C(0,﹣1),且平行与x轴,若点D为抛物线上任意一点(原点O除外),直线DO交l于点E,过点E作EF⊥l,交抛物线于点F,求证:直线DF一定经过点G(0,1).
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2(a≠0)经过点A(4,4),
∴16a=4,
∴a=,
∴抛物线的解析式为y=x2,
(2)存在点B,使得△AOB是以AO为直角边的直角三角形,
理由:如图1,
∵使得△AOB是以AO为直角边的直角三角形
∴直角顶点是点O,或点A,
①当直角顶点是点O时,过点O作OB⊥OA,交抛物线于点B,
∵点A(4,4),
∴直线OA解析式为y=x,
∴直线OB解析式为y=﹣x,
∵,
∴(舍)或,
∴B(﹣4,4),
②当直角顶点为点A,过点A作AB⊥OA,
由①有,直线OA的解析式为y=x,
∵A(4,4),
∴直线AB解析式为y=﹣x+8,
∵,
(舍)或,
∴B(﹣8,16),
∴满足条件的点B(﹣4,4)或(﹣8,16);故答案为B(﹣4,4)或(﹣8,16);
(3)证明:设点D(m, m2),
∴直线DO解析式为y=x,
∵l∥x轴,C(0,﹣1),
令y=﹣1,则x=﹣,
∴直线DO与l交于E(﹣,﹣1),
∵EF⊥l,l∥x轴,
∴F横坐标为﹣,
∵点F在抛物线上,
∴F(﹣,)
设直线DF解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴直线DF解析式为y=x+1,
∴点G(0,1)满足直线DF解析式,
∴直线DF一定经过点G.
14、如图1,在平面直径坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于点A(﹣3,0).B(1,0),与y轴交于点C
(1)直接写出抛物线的函数解析式;
(2)以OC为半径的⊙O与y轴的正半轴交于点E,若弦CD过AB的中点M,试求出DC的长;
(3)将抛物线向上平移个单位长度(如图2)若动点P(x,y)在平移后的抛物线上,且点P在第三象限,请求出△PDE的面积关于x的函数关系式,并写出△PDE面积的最大值.
【解答】解:(1)将点A(﹣3,0)、B(1,0)代入y=ax2+bx﹣2中,
得:,解得:,
∴抛物线的函数解析式为y=x2+x﹣2.
(2)令y=x2+x﹣2中x=0,则y=﹣2,
∴C(0,﹣2),
∴OC=2,CE=4.
∵A(﹣3,0),B(1,0),点M为线段AB的中点,
∴M(﹣1,0),
∴CM==.
∵CE为⊙O的直径,
∴∠CDE=90°,
∴△COM∽△CDE,
∴,
∴DC=.
(3)将抛物线向上平移个单位长度后的解析式为y=x2+x﹣2+=x2+x ﹣,
令y=x2+x﹣中y=0,即x2+x﹣=0,
解得:x
1=,x
2
=.
∵点P在第三象限,
∴<x<0.
过点P作PP′⊥y轴于点P′,过点D作DD′⊥y轴于点D′,如图所示.在Rt△CDE中,CD=,CE=4,
∴DE==,sin∠DCE==,
在Rt△CDD′中,CD=,∠CD′D=90°,
∴DD′=CD•sin∠DCE=,CD′==,OD′=CD′﹣OC=,
∴D(﹣,),D′(0,),
∵P(x, x2+x﹣),
∴P′(0, x2+x﹣).
∴S
△PDE =S
△DD′E
+S
梯形DD′P′P
﹣S
△EPP′
=DD′•ED′+(DD′+PP′)•D′P′﹣PP′•EP′
=﹣﹣x+2(<x<0),
∵S
△PDE
=﹣﹣x+2=﹣+,<﹣<0,
∴当x=﹣时,S
△PDE
取最大值,最大值为.
故:△PDE的面积关于x的函数关系式为S
△PDE
=﹣﹣x+2(<x <0),且△PDE面积的最大值为.
15、如图,抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)与x轴交于A(4,0)、B(﹣1,0)两点,过点A的直线y=﹣x+4交抛物线于点C.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在直线AC上有一动点E,当点E在某个位置时,使△BDE的周长最小,求此时E点坐标;
(3)当动点E在直线AC与抛物线围成的封闭线A→C→B→D→A上运动时,是否存在使△BDE为直角三角形的情况,若存在,请直接写出符合要求的E点的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)与x轴交于A(4,0)、B(﹣1,0)两点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4,
(2)如图1,
作点B关于直线AC的对称点F,连接DF交AC于点E,
由(1)得,抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4①,
∴D(0,﹣4),
∵点C是直线y=﹣x+4②与抛物线的交点,
∴联立①②解得,(舍)或,
∴C(﹣2,6),
∵A(4,0),
∴直线AC解析式为y=﹣x+4,
∵直线BF⊥AC,且B(﹣1,0),
∴直线BF解析式为y=x+1,
设点F(m,m+1),
∴G(,),
∵点G在直线AC上,
∴﹣,
∴m=4,
∴F(4,5),
∵D(0,﹣4),
∴直线DF解析式为y=x﹣4,
∵直线AC解析式为y=﹣x+4,
∴直线DF和直线AC的交点E(,),
(3)∵BD=,
由(2)有,点B到线段AC的距离为BG=BF=×5=>BD,∴∠BED不可能是直角,
∵B(﹣1,0),D(0,﹣4),
∴直线BD解析式为y=﹣4x+4,
∵△BDE为直角三角形,
∴①∠BDE=90°,
∴BE⊥BD交AC于B,
∴直线BE解析式为y=x+,
∵点E在直线AC:y=﹣x+4的图象上,
∴E(3,1),
②∠BDE=90°,
∴BE⊥BD交AC于D,
∴直线BE的解析式为y=x﹣4,
∵点E在抛物线y=x2﹣3x﹣4上,
∴直线BE与抛物线的交点为(0,﹣4)和(,﹣),
∴E(,﹣),
即:满足条件的点E的坐标为E(3,1)或(,﹣).
16、如图,抛物线L:y=ax2+bx+c与x轴交于A、B(3,0)两点(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,3),已知对称轴x=1.
(1)求抛物线L的解析式;
(2)将抛物线L向下平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OBC 内(包括△OBC的边界),求h的取值范围;
(3)设点P是抛物线L上任一点,点Q在直线l:x=﹣3上,△PBQ能否成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若能,求出符合条件的点P的坐标;若不能,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴x=1,B(3,0),
∴A(﹣1,0)
∵抛物线y=ax2+bx+c过点C(0,3)
∴当x=0时,c=3.
又∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),B(3,0)
∴,

∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)∵C(0,3),B(3,0),
∴直线BC解析式为y=﹣x+3,
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点坐标为(1,4)
∵对于直线BC:y=﹣x+1,当x=1时,y=2;将抛物线L向下平移h个单位长度,∴当h=2时,抛物线顶点落在BC上;
当h=4时,抛物线顶点落在OB上,
∴将抛物线L向下平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OBC内(包括△OBC的边界),
则2≤h≤4;
(3)设P(m,﹣m2+2m+3),Q(﹣3,n),
①当P点在x轴上方时,过P点作PM垂直于y轴,交y轴与M点,过B点作BN 垂直于MP的延长线于N点,如图所示:
∵B(3,0),
∵△PBQ是以点P为直角顶点的等腰直角三角形,
∴∠BPQ=90°,BP=PQ,
则∠PMQ=∠BNP=90°,∠MPQ=∠NBP,
在△PQM和△BPN中,,
∴△PQM≌△BPN(AAS),
∴PM=BN,
∵PM=BN=﹣m2+2m+3,根据B点坐标可得PN=3﹣m,且PM+PN=6,
∴﹣m2+2m+3+3﹣m=6,
解得:m=1或m=0,
∴P(1,4)或P(0,3).
②当P点在x轴下方时,过P点作PM垂直于l于M点,过B点作BN垂直于MP 的延长线与N点,
同理可得△PQM≌△BPN,
∴PM=BN,
∴PM=6﹣(3﹣m)=3+m,BN=m2﹣2m﹣3,
则3+m=m2﹣2m﹣3,
解得m=或.
∴P(,)或(,).
综上可得,符合条件的点P的坐标是(1,4),(0,3),(,)和(,).
17、如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(3,0),B(0,3)两点.(1)求此抛物线的解析式和直线AB的解析式;
(2)如图①,动点E从O点出发,沿着OA方向以1个单位/秒的速度向终点A匀速运动,同时,动点F从A点出发,沿着AB方向以个单位/秒的速度向终点B匀速运动,当E,F中任意一点到达终点时另一点也随之停止运动,连接EF,设运动时间为t秒,当t为何值时,△AEF为直角三角形?
(3)如图②,取一根橡皮筋,两端点分别固定在A,B处,用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P在直线AB上方的抛物线上移动,动点P与A,B两点构成无数个三角形,在这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时点P的坐标;如果不存在,请简要说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(3,0),B(0,3)两点,
∴,
∴,
∴y=﹣x2+2x+3,
设直线AB的解析式为y=kx+n,
∴,
∴,
∴y=﹣x+3;
(2)由运动得,OE=t,AF=t,∴AE=OA﹣OE=3﹣t,
∵△AEF为直角三角形,
∴①△AOB∽△AEF,
∴,
∴,
∴t=,
②△AOB∽△AFE,
∴,
∴,
∴t=1;
(3)如图,存在,
过点P作PC∥AB交y轴于C,
∵直线AB解析式为y=﹣x+3,
∴设直线PC解析式为y=﹣x+b,
联立,
∴﹣x+b=﹣x2+2x+3,
∴x2﹣3x+b﹣3=0
∴△=9﹣4(b﹣3)=0
∴b=,
∴BC=﹣3=,x=,
∴P(,).
过点B作BD⊥PC,
∴直线BD解析式为y=x+3,
∴BD=,
∴BD=,
∵AB=3
S
=AB×BD=×3×=.
最大
即:存在面积最大,最大是,此时点P(,).。

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