答案 二次函数-矩形的存在性问题
二次函数与矩形存在性问题
二次函数与矩形存在性问题
在代数学中，我们经常会研究到二次函数以及矩形。
但是，你是否想过这两者之间存在什么联系呢？
首先，我们来回顾一下二次函数的定义。
二次函数是指函数$y=ax^2+bx+c$，其中 $a\neq0$。
这个函数的图像是一个开口朝上或者朝下的抛物线。
接下来，我们来看一下矩形的概念。
矩形是一个有四条直线构成的图形，其特点是对角线相等且相交于中心点。
在平面直角坐标系中，我们可以用矩形来表示区域面积。
那么，这两者之间存在什么联系呢？
实际上，二次函数与矩形之间的联系可以从同一元素的不同表达方式进行联系。
具体来说，我们可以用一个平移后的矩形来表示一个二次函数的面积。
比如，对于函数 $y=x^2$，我们可以构造一个边长为 $x$ 的正方形，其面积为 $x^2$。
同理，对于函数 $y=-x^2+4$，我们可以构造一个边长为 $2$，中心在 $(0,4)$ 的矩形，其面积同样为 $x^2$。
因此，我们可以通过一个矩形的存在来说明对应的二次函数在某些条件下存在。
总的来说，二次函数与矩形在数学中可以有很多联系。
通过对它们的定义和性质的深入理解，我们可以更好地掌握这两个概念，并应用于实际问题中。
8、二次函数之矩形存在性问题
二次函数之矩形存在性问题1、（2022•泸州）如图，在平面直角坐标系xOy中，已知抛物线2=++经过()y ax x cB两0,4A﹣，()2,0点，直线3x=与x轴交于点C．（1）求a，c的值；（2）经过点O的直线分别与线段AB，直线3∆的面积相等，求直∆与OCEx=交于点D，E，且BDO线DE的解析式；（3）P是抛物线上位于第一象限的一个动点，在线段OC和直线3x=上是否分别存在点F，G，使B，F，G，P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形？若存在，求出点F的坐标；若不存在，请说明理由．2、（2022•绥化）如图，抛物线2=++交y轴于点()y ax bx cC，过点A作AB y6,0A-，并经过点()0,4⊥4,0，连接AD，BC，BD．点E从轴交抛物线于点B，抛物线的对称轴为直线2x=，D点的坐标为()A点出发，以每秒2个单位长度的速度沿着射线AD运动，设点E的运动时间为m秒，过点E作⊥于F，以EF为对角线作正方形EGFH．EF AB（1）求抛物线的解析式；（2）当点G随着E点运动到达BC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．3、（2022•黔东南州）如图，抛物线22y ax x c =++的对称轴是直线1x =，与x 轴交于点A ，()3,0B ，与y 轴交于点C ，连接AC ． （1）求此抛物线的解析式；（2）已知点D 是第一象限内抛物线上的一个动点，过点D 作DM x ⊥轴，垂足为点M ，DM 交直线BC 于点N ，是否存在这样的点N ，使得以A ，C ，N 为顶点的三角形是等腰三角形．若存在，请求出点N 的坐标，若不存在，请说明理由；（3）已知点E 是抛物线对称轴上的点，在坐标平面内是否存在点F ，使以点B 、C 、E 、F 为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点F 的坐标；若不存在，请说明理由．4、（2022•梁山县一模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线()20y ax bx c a =++<与x 轴交于()2,0A -、()4,0B 两点，与y 轴交于点C ，且2OC OA =． （1）试求抛物线的解析式；（2）直线()10y kx k =+>与y 轴交于点D ，与抛物线交于点P ，与直线BC 交于点M ，记PMm DM=，试求m 的最大值及此时点P 的坐标；（3）在（2）的条件下，m 取最大值时，点Q 是x 轴上的一个动点，点N 是坐标平面内的一点，是否存在这样的点Q 、N ，使得以P 、D 、Q 、N 四点组成的四边形是矩形？如果存在，请求出点N 的坐标；如果不存在，请说明理由．5、（2022•武功县模拟）在平面直角坐标系中，已知抛物线21:L y x bx c =-++（b 、c 为常数）与x 轴交于()6,0A -、()2,0B 两点． （1）求抛物线L 1的函数表达式；（2）将该抛物线L 1向右平移4个单位长度得到新的抛物线L 2，与原抛物线L 1交于点C ，点D 是点C 关于x 轴的对称点，点N 在平面直角坐标系中，请问在抛物线L 2上是否存在点M ，使得以点C 、D 、M 、N 为顶点的四边形是以CD 为边的矩形？若存在，求出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．6、（2022•东莞市校级一模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线256y x bx c =++与x 轴的正半轴交于点D ，与y 轴交于点C ，点A 在抛物线上，AB y ⊥轴于点B ．ABC ∆绕点B 逆时针旋转90°得到OBE ∆，连接DE ．当2506x bx c ++<时，x 的取值范围是325x -<<．（1）求该抛物线的解析式； （2）求证：四边形OBED 是矩形；（3）在线段OD 上找一点N ，过点N 作直线m 垂直x 轴，交OE 于点F ，连接DF ，当DNF ∆的面积取得最大值时，求点N 的坐标，在此基础上，在直线m 上找一点P ，连接OP 、DP ．使得90OPD DOE ∠+∠=︒，求点P 的坐标．7、（2022•石家庄二模）如图，抛物线()20y x bx c c =-++≠与x 轴交于点()1,0A -，B （点A 在点B 左侧），与y 轴交于点C ，连接BC ．（1）点C 的纵坐标为 （用含b 的式子表示），OBC ∠= 度；（2）当1b =时，若点P 为第一象限内抛物线上一动点，连接BP ，CP ，求BCP ∆面积的最大值，并求出此时点P 的坐标；（3）已知矩形ODEF 的顶点D ，F 分别在x 轴、y 轴上，点E 的坐标为()3,2． ①抛物线的顶点为Q ，当AQ 的中点落在直线EF 上时，求点Q 的坐标；①当抛物线在矩形内部的部分对应的函数值y 随x 的增大而减小时，请直接写出b 的取值范围．8、（2022•滨海县一模）如图1，在平面直角坐标中，抛物线212y x bx c =++与x 轴交于点()1,0A -、()4,0B 两点，与y 轴交于点C ，连接BC ，直线:2BM y x m =+交y 轴于点M ．P 为直线BC 上方抛物线上一动点，过点P 作x 轴的垂线，分别交直线BC 、BM 于点E 、F ． （1）求抛物线的表达式：（2）当点P 落在抛物线的对称轴上时，求PBC ∆的面积：（3）①若点N 为y 轴上一动点，当四边形BENF 为矩形时，求点N 的坐标；①在①的条件下，第四象限内有一点Q ，满足QN QM =，当QNB ∆的周长最小时，求点Q 的坐标．9、（2022•石家庄模拟）某公园有一个截面由抛物线和矩形构成的观景拱桥，如图1所示，示意图如图2，且已知图2中矩形的长AD 为12米，宽AB 为4米，抛物线的最高处E 距地面BC 为8米． （1）请根据题意建立适当的平面直角坐标系，并求出抛物线的函数解析式；（2）若观景拱桥下放置两根长为7米的对称安置的立柱，求这两根立柱之间的水平距离； （3）现公园管理处打算在观景桥侧面搭建一个矩形“脚手架”PQMN （如图2），对观景桥表面进行维护，P ，N 点在抛物线上，Q ，M 点在BC 上，为了筹备材料，需求出“脚手架”三根支杆PQ ，PN ，MN 的长度之和的最大值，请你帮管理处计算一下．10、（2022•朝阳区校级一模）已知二次函数22y x mx m =--与y 轴交于点M ，直线5y m =+与y 轴交于点A ，与直线4x =交于点B ，直线2y m =-与y 轴交于点D （A 与D 不重合），与直线4x =交于点C ，构建矩形ABCD ．（1）当点M 在线段AD 上时，求m 的取值范围．（2）求证：抛物线22y x mx m =--与直线5y m =+恒有两个交点．（3）当抛物线在矩形内部的函数值y 随着x 的增大而增大或y 随x 的增大而减小时，求m 的取值范围．（4）当抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的横坐标等于点B 到x 轴距离的12时，直接写出m 的取值范围．11、（2022•长春一模）已知抛物线2221y x mx m =-++．（1）写出抛物线2221y x mx m =-++的顶点坐标（用含m 的式子表示）． （2）当1x ≥时，y 随x 的增大而增大，则m 的取值范围是 ．（3）当12x -≤≤时，函数2221y x mx m =-++的图象记为G ，设图象G 的最低点的纵坐标为y 0．当01y =-时，求m 的值．（4）当0m >时，分别过点()2,1A 、()2,4B 作y 轴垂线，垂足分别为点D 、点C ，抛物线在矩形ABCD 内部的图象（包括边界）的最低点到直线2y =-的距离等于最高点到x 轴的距离，直接写出m 的值．12、（2021•咸丰县一模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线21322y x bx =-++与x 轴正半轴交于点A ，且点A 的坐标为()3,0，过点A 作垂直于x 轴的直线l ，P 是该抛物线上一动点，其横坐标为m ，过点P 作PQ l ⊥于点Q ，M 是直线l 上的一点，其纵坐标为32m -+．以PQ ，QM 为边作矩形PQMN ．（1）求抛物线的解析式；（2）当点Q 与点M 重合时，求m 的值；（3）当矩形PQMN 是正方形，且抛物线的顶点在该正方形内部时，求m 的值；（4）当抛物线在矩形PQMN 内的部分所对应的函数值y 随x 的增大而减小时，求m 的取值范围．13、（2022•白山模拟）在平面直角坐标系中，抛物线22y x x b =-++（b 为常数，0b ≠）与y 轴交于点A ，且点A 的坐标为()0,3，过点A 作垂直于y 轴的直线l ．P 是该抛物线上的任意一点，其横坐标为m ，过点P 作PQ l ⊥于点Q ，M 是直线l 上的一点，其横坐标为1m -+．以PQ ，QM 为边作矩形PQMN ． （1）求b 的值；（2）当点Q 与点M 重合时，求m 的值； （3）当矩形PQMN 为正方形时，求m 的值；（4）当抛物线在矩形PQMN 内的部分所对应的函数值y 随x 的增大而增大时，直接写出m 的取值范围．14、（2021•吉林四模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线21522y x bx =+-与x 轴交于点()5,0A ，与该抛物线的对称轴l 交于点B ，作直线AB ．P 是该抛物线上的任意一点，其横坐标为m ，过点P 作x 轴的垂线交AB 于点Q ，过点P 作PN l ⊥于点N ，以PQ 、PN 为边作矩形PQMN ． （1）求抛物线的解析式； （2）求直线AB 的解析式；（3）当该抛物线被矩形PQMN 截得的部分图象的最高点纵坐标与最低点纵坐标的距离为2时，求点P 的坐标；（4）当该抛物线与坐标轴的交点到直线MQ 的距离相等时，直接写出m 的值．15、（2021•南关区校级二模）在平面直角坐标系中，抛物线22y x ax a =--（a 为常数）．（1）当1,2m ⎛⎫- ⎪⎝⎭在抛物线上，求m 的值．（2）当抛物线的最低点到x 轴的距离恰好是14时，求a 的值． （3）已知()1,1A -、11,22B a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭，连接AB ．当抛物线与线段AB 有交点时，记交点为P （点P 不与A 、B 重合），将线段PB 绕点P 顺时针旋转90°得到线段PM ，以PM 、P A 为邻边构造矩形PMQA ． ①若抛物线在矩形PMQA 内部的图象的函数值y 随自变量x 的增大而减小时，求a 的取值范围． ①当抛物线在矩形PMQA 内部（包含边界）图象所对应的函数的最大值与最小值的差为32时，直接写出a 的值．16、（2021•吉林二模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线21322y x x =--与x 轴正半轴交于点A ，过点A 的直线()0y kx b k =+≠与该抛物线的另一个交点B 的横坐标为2，P 是该抛物线上的任意一点，其横坐标为1m +，过点P 作x 轴的垂线，交直线AB 于点C ，在该垂线的点P 上方取一点D ，使1PD =，以CD 为边作矩形CDEF ，设点E 的横坐标为2m ． （1）求直线AB 对应的函数关系式； （2）当点P 与点A 重合时，求点E 的坐标；（3）当点E 在该抛物线上时，求抛物线的顶点到EF 的距离；（4）当矩形CDEF 的一组邻边与该抛物线相交，且该抛物线在矩形CDEF 内的部分所对应的函数值y 随x 的增大而增大时，直接写出m 的取值范围．17、（2022•烟台一模）如图，平面直角坐标系中，正方形ABCD 的顶点A ，B 在x 轴上，抛物线2y x bx c =-++经过A ，()4,5C -两点，且与直线DC 交于另一点E ．（1）求抛物线的解析式；（2）P 为y 轴上一点，过点P 作抛物线对称轴的垂线，垂足为Q ，连接EQ ，AP ．试求EQ PQ AP ++的最小值；（3）N 为平面内一点，在抛物线对称轴上是否存在点M ，使得以点M ，N ，E ，A 为顶点的四边形是菱形？若存在，请直接写出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．18、（2022•长春模拟）在平面直角坐标系中，已知抛物线2y x bx c =++（b 、c 是常数）经过点()01-，和()2,7，点A 在这个抛物线上，设点A 的横坐标为m ． （1）求此抛物线对应的函数表达式并写出顶点C 的坐标．（2）点B 在这个抛物线上（点B 在点A 的左侧），点B 的横坐标为12m --． ①当ABC ∆是以AB 为底的等腰三角形时，求OABC 的面积．①将此抛物线A 、B 两点之间的部分（包括A 、B 两点）记为图象G ，当顶点C 在图象G 上，记图象G 最高点的纵坐标与最低点的纵坐标的差为h ，求h 与m 之间的函数关系式．（3）设点D 的坐标为(),2m m -，点E 的坐标为()1,2m m --，点F 在坐标平面内，以A 、D 、E 、F 为顶点构造矩形，当此抛物线与矩形有3个交点时，直接写出m 的取值范围．19、（2022•丹东）如图1，抛物线()20y ax x c a =++≠与x 轴交于()2,0A -，()6,0B 两点，与y 轴交于点C ，点P 是第一象限内抛物线上的一个动点，过点P 作PD x ⊥轴，垂足为D ，PD 交直线BC 于点E ，设点P 的横坐标为m ． （1）求抛物线的表达式；（2）设线段PE 的长度为h ，请用含有m 的代数式表示h ；（3）如图2，过点P 作PF CE ⊥，垂足为F ，当CF EF =时，请求出m 的值；（4）如图3，连接CP ，当四边形OCPD 是矩形时，在抛物线的对称轴上存在点Q ，使原点O 关于直线CQ 的对称点'O 恰好落在该矩形对角线所在的直线上，请直接写出满足条件的点Q 的坐标．20、如图，已知抛物线21111:C y a x b x c =++和()2222212:C y a x b x c a a =++=（|a 1|＝|a 2|）都经过原点，顶点分别为A ，B ，与x 轴的另一交点分别为M ，N ，如果四边形ANBM 是平行四边形，则称抛物线C 1和C 2为对称抛物线．（1）观察图象，写出对称抛物线两条特征；（如：抛物线开口大小相同） （2）若抛物线C 1的解析式为22y x x =-+，确定对称抛物线C 2的解析式． （3）若4MN =，且四边形ANBM 是矩形时，确定对称抛物线C 1和C 2的解析式．。
专题8二次函数与矩形正方形存在性问题(原卷版)
2021新版中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘专题8二次函数与矩形正方形存在性问题【例1】（2020•吉林）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=−12x2+bx+32与x轴正半轴交于点A，且点A的坐标为（3，0），过点A作垂直于x轴的直线l．P是该抛物线上的任意一点，其横坐标为m，过点P作PQ⊥l于点Q，M是直线l上的一点，其纵坐标为﹣m+32．以PQ，QM为边作矩形PQMN．（1）求b的值．（2）当点Q与点M重合时，求m的值．（3）当矩形PQMN是正方形，且抛物线的顶点在该正方形内部时，求m的值．（4）当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时，直接写出m的取值范围．【例2】（2020•锦州）在平面直角坐标系中，抛物线y=−13x2+bx+c交x轴于A（﹣3，0），B（4，0）两点，交y轴于点C．（1）求抛物线的表达式；（2）如图，直线y=34x+94与抛物线交于A，D两点，与直线BC交于点E．若M（m，0）是线段AB上的动点，过点M作x轴的垂线，交抛物线于点F，交直线AD于点G，交直线BC于点H．①当点F在直线AD上方的抛物线上，且S△EFG=59S△OEG时，求m的值；②在平面内是否在点P，使四边形EFHP为正方形？若存在，请直接写出点P的坐标；若不存在，请说明理由．【例3】（2020•兰州）如图，二次函数y=14x2+bx+c的图象过点A（4，﹣4），B（﹣2，m），交y轴于点C（0，﹣4）．直线BO与抛物线相交于另一点D，连接AB，AD，点E是线段AB上的一动点，过点E作EF∥BD交AD于点F．（1）求二次函数y=14x2+bx+c的表达式；（2）判断△ABD的形状，并说明理由；（3）在点E的运动过程中，直线BD上存在一点G，使得四边形AFGE为矩形，请判断此时AG与BD 的数量关系，并求出点E的坐标；（4）点H是抛物线的顶点，在（3）的条件下，点P是平面内使得∠EPF＝90°的点，在抛物线的对称轴上，是否存在点Q，使得△HPQ是以∠PQH为直角的等腰直角三角形，若存在，直接写出符合条件的所有点Q的坐标；若不存在，请说明理由．【例4】（2020•烟台二模）已知抛物线y＝x2+bx+c经过点A（2，﹣3）．（1）如图，过点A分别向x轴，y轴作垂线，垂足分别为B，C，得到矩形ABOC，且抛物线经过点C．①求抛物线的解析式．②将抛物线向左平移m（m＞0）个单位，分别交线段OB，AC于D，E两点．若直线DE刚好平分矩形ABOC的面积，求m的值．（2）将抛物线平移，使点A的对应点为A1（2﹣n，3b），其中n≥1．若平移后的抛物线仍然经过点A，求平移后的抛物线顶点所能达到最高点时的坐标．【例5】（2020•碑林区校级四模）如图所示，在平面直角坐标系中，抛物线C1：y＝ax2+bx﹣6经过点A（﹣3，0）和点（﹣1，0），顶点为D．（1）求抛物线C1的函数表达式及点D的坐标；（2）将抛物线C1绕坐标轴上一点P旋转180°得到抛物线C2，点A、D的对应点分别为A'、D'，是否存在以AD为边，且以A、D、A'、D'为顶点的四边形是矩形？若存在，请求出抛物线C2的函数表达式，若不存在，请说明理由．【题组一】1．（2020•雁塔区校级模拟）已知二次函数y=−13x2+bx+c的图象L经过原点，与x轴的另一个交点为（8，0）．（1）求该二次函数的解析式；（2）作x轴的平行线，交L于A，B两点（点A在点B的左边），过A，B两点作x轴的垂线，垂足分别为点D，C．当以A，B，C，D为顶点的四边形是正方形时，求点A的坐标．2．（2020•钟楼区校级模拟）将抛物线C1：y＝﹣x2+3沿x轴翻折，得抛物线C2．（1）请求出抛物线C2的表达式；（2）现将抛物线C1向左平移m个单位长度，平移后得到的新抛物线的顶点为M，与x轴的交点从左到右依次为A、B；将抛物线C2向右也平移m个单位长度，平移后得到的新抛物线的顶点为N，与x轴交点从左到右依次为D、E．在平移过程中，是否存在以点A，N，E，M为顶点的四边形是矩形的情形？若存在，请求出此时m的值；若不存在，请说明理由．3．（2020•历下区模拟）如图，在平面直角坐标系中，抛物线L：y＝ax2+c与x轴相交于A、B两点，顶点C （0，2）．AB＝2√2．点M（m，0）是x轴正半轴上一点，抛物线L关于点M对称的抛物线为L'．（1）求抛物线L的函数表达式；（2）点P是第一象限抛物线L上一点，点P到两坐标轴的距离相等，点P在抛物线L'上的对应点为P'．设E是抛物线L上的动点，E'是点E在抛物线L'上的对应点，试探究四边形PEP'E′能否成为正方形．若能，求出m的值；若不能，请说明理由．4．（2020•武侯区模拟）已知抛物线y=−14x2+bx+c经过点A（4，3），顶点为B，对称轴是直线x＝2．（1）求抛物线的函数表达式和顶点B的坐标；（2）如图1，抛物线与y轴交于点C，连接AC，过A作AD⊥x轴于点D，E是线段AC上的动点（点E不与A，C两点重合）；（i）若直线BE将四边形ACOD分成面积比为1：3的两部分，求点E的坐标；（ii）如图2，连接DE，作矩形DEFG，在点E的运动过程中，是否存在点G落在y轴上的同时点F恰好落在抛物线上？若存在，求出此时AE的长；若不存在，请说明理由．【题组二】5．（2020•犍为县二模）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A（﹣2，0）、B（4，0）两点，与y轴交于点C，且OC＝2OA．（1）试求抛物线的解析式；（2）直线y＝kx+1（k＞0）与y轴交于点D，与抛物线交于点P，与直线BC交于点M，记m=PM DM，试求m的最大值及此时点P的坐标；（3）在（2）的条件下，点Q是x轴上的一个动点，点N是坐标平面内的一点，是否存在这样的点Q、N，使得以P、D、Q、N四点组成的四边形是矩形？如果存在，请求出点N的坐标；如果不存在，请说明理由．6．（2019•南充）如图，抛物线y＝ax2+bx+c与x轴交于点A（﹣1，0），点B（﹣3，0），且OB＝OC．（1）求抛物线的解析式；（2）点P在抛物线上，且∠POB＝∠ACB，求点P的坐标；（3）抛物线上两点M，N，点M的横坐标为m，点N的横坐标为m+4．点D是抛物线上M，N之间的动点，过点D作y轴的平行线交MN于点E．①求DE的最大值；②点D关于点E的对称点为F，当m为何值时，四边形MDNF为矩形．7．（2019•常德）如图，已知二次函数图象的顶点坐标为A（1，4），与坐标轴交于B、C、D三点，且B点的坐标为（﹣1，0）．（1）求二次函数的解析式；（2）在二次函数图象位于x轴上方部分有两个动点M、N，且点N在点M的左侧，过M、N作x轴的垂线交x轴于点G、H两点，当四边形MNHG为矩形时，求该矩形周长的最大值；（3）当矩形MNHG的周长最大时，能否在二次函数图象上找到一点P，使△PNC的面积是矩形MNHG面积的916？若存在，求出该点的横坐标；若不存在，请说明理由．8．（2019•铜仁市）如图，已知抛物线y＝ax2+bx﹣1与x轴的交点为A（﹣1，0），B（2，0），且与y轴交于C点．（1）求该抛物线的表达式；（2）点C关于x轴的对称点为C1，M是线段BC1上的一个动点（不与B、C1重合），ME⊥x轴，MF⊥y轴，垂足分别为E、F，当点M在什么位置时，矩形MFOE的面积最大？说明理由．（3）已知点P是直线y=12x+1上的动点，点Q为抛物线上的动点，当以C、C1、P、Q为顶点的四边形为平行四边形时，求出相应的点P和点Q的坐标．【题组三】9．（2018秋•镇原县期末）如图，抛物线y＝﹣x2﹣2x+3的图象与x轴交于A、B两点（点A在点B的左边），与y轴交于点C，点D为抛物线的顶点．（1）求点A、B、C的坐标；（2）点M（m，0）为线段AB上一点（点M不与点A、B重合），过点M作x轴的垂线，与直线AC交于点E，与抛物线交于点P，过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q，过点Q作QN⊥x轴于点N，可得矩形PQNM．如图，点P在点Q左边，试用含m的式子表示矩形PQNM的周长；（3）当矩形PQNM的周长最大时，m的值是多少？并求出此时的△AEM的面积；（4）在（3）的条件下，当矩形PMNQ的周长最大时，连接DQ，过抛物线上一点F作y轴的平行线，与直线AC交于点G（点G在点F的上方）．若FG＝2√2DQ，求点F的坐标．10．（2018•辽阳）如图，直线y＝x﹣3与坐标轴交于A、B两点，抛物线y=14x2+bx+c经过点B，与直线y＝x﹣3交于点E（8，5），且与x轴交于C，D两点．（1）求抛物线的解析式；（2）抛物线上有一点M，当∠MBE＝75°时，求点M的横坐标；（3）点P在抛物线上，在坐标平面内是否存在点Q，使得以点P，Q，B，C为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．11．（2018•铁岭）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c交x轴于点A，B，交y轴于点C．点B的坐标为（3，0），点C的坐标为（0，3），点C与点D关于抛物线的对称轴对称．（1）求抛物线的解析式；（2）若点P为抛物线对称轴上一点，连接BD，以PD，PB为边作平行四边形PDNB，是否存在这样的点P，使得▱PDNB是矩形？若存在，请求出tan∠BDN的值；若不存在，请说明理由；（3）点Q在y轴右侧抛物线上运动，当△ACQ的面积与△ABQ的面积相等时，请直接写出点Q的坐标．12．（2018•抚顺）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c和直线y＝x+1交于A，B两点，点A在x轴上，点B在直线x＝3上，直线x＝3与x轴交于点C．（1）求抛物线的解析式；（2）点P从点A出发，以每秒√2个单位长度的速度沿线段AB向点B运动，点Q从点C出发，以每秒2个单位长度的速度沿线段CA向点A运动，点P，Q同时出发，当其中一点到达终点时，另一个点也随之停止运动，设运动时间为t秒（t＞0）．以PQ为边作矩形PQNM，使点N在直线x＝3上．①当t为何值时，矩形PQNM的面积最小？并求出最小面积；②直接写出当t为何值时，恰好有矩形PQNM的顶点落在抛物线上．【题组四】13．（2018•曲靖）如图：在平面直角坐标系中，直线l：y=13x−43与x轴交于点A，经过点A的抛物线y＝ax2﹣3x+c的对称轴是x=3 2．（1）求抛物线的解析式；（2）平移直线l经过原点O，得到直线m，点P是直线m上任意一点，PB⊥x轴于点B，PC⊥y轴于点C，若点E在线段OB上，点F在线段OC的延长线上，连接PE，PF，且PF＝3PE．求证：PE⊥PF；（3）若（2）中的点P坐标为（6，2），点E是x轴上的点，点F是y轴上的点，当PE⊥PF时，抛物线上是否存在点Q，使四边形PEQF是矩形？如果存在，请求出点Q的坐标，如果不存在，请说明理由．14．（2019•湘西州）如图，抛物线y ＝ax 2+bx （a ＞0）过点E （8，0），矩形ABCD 的边AB 在线段OE 上（点A 在点B 的左侧），点C 、D 在抛物线上，∠BAD 的平分线AM 交BC 于点M ，点N 是CD 的中点，已知OA ＝2，且OA ：AD ＝1：3．（1）求抛物线的解析式；（2）F 、G 分别为x 轴，y 轴上的动点，顺次连接M 、N 、G 、F 构成四边形MNGF ，求四边形MNGF 周长的最小值；（3）在x 轴下方且在抛物线上是否存在点P ，使△ODP 中OD 边上的高为6√105？若存在，求出点P 的坐标；若不存在，请说明理由；（4）矩形ABCD 不动，将抛物线向右平移，当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点K 、L ，且直线KL 平分矩形的面积时，求抛物线平移的距离．15．（2019•宝安区二模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线与矩形AOBC 的边AC 、BC 分别交于点E ，F ，E （3，4），且F （8，32）为抛物线的顶点，将△CEF 沿着EF 翻折，点C 恰好落在边OB 上的点D 处． （1）求该抛物线的解析式；（2）点P 为线段ED 上一动点，连接PF ，当PF 平分∠EFD 时，求PD 的长度；（3）四边形AODE 以1个单位/秒的速度沿着x 轴向右运动，当点E 与点C 重合时停止运动，设运动时间为t 秒，运动后的四边形A ′O ′D ′E ′与△DEF 重合部分的面积为S ，请直接写出S 与t 的函数关系式．16．（2018春•开福区校级期末）如图1，在平面直角坐标系中，矩形OABC 如图所示放置，点A 在x 轴上，点B 的坐标为（n ，1）（n ＞0），将此矩形绕O 点逆时针旋转90°得到矩形OA ′B ′C ′，抛物线y ＝ax 2+bx +c （a ≠0）经过A 、A ′、C ′三点．（1）求此抛物线的解析式（a 、b 、c 可用含n 的式子表示）；（2）若抛物线对称轴是x ＝1的一条直线，直线y ＝kx +2（k ≠0）与抛物线相交于两点D （x 1，y 1）、E （x 2、y 2）（x 1＜x 2），当|x 1﹣x 2|最小时，求抛物线与直线的交点D 和E 的坐标；（3）若抛物线对称轴是x ＝1的一条直线，如图2，点M 是抛物线的顶点，点P 是y 轴上一动点，点Q 是坐标平面内一点，四边形APQM 是以PM 为对角线的平行四边形，点Q ′与点Q 关于直线CM 对称，连接MQ ′、PQ ′，当△PMQ ′与平行四边形APQM 重合部分的面积是平行四边形的面积的14时，求平行四边形APQM 的面积．【题组五】17．（2019•鼓楼区模拟）如图1，在直角坐标系中，已知点A （0，2）、点B （﹣2，0），过点B 和线段OA 的中点C 作直线BC ，以线段BC 为边向上作正方形BCDE ．（1）填空：点D 的坐标为 ，点E 的坐标为 ．（2）若抛物线y ＝ax 2+bx +c （a ≠0）经过A 、D 、E 三点，求该抛物线的解析式．（3）若正方形和抛物线均以每秒√5个单位长度的速度沿射线BC同时向上平移，直至正方形的顶点E 落在y轴上时，正方形和抛物线均停止运动．①在运动过程中，设正方形落在y轴右侧部分的面积为s，求s关于平移时间t（秒）的函数关系式，并写出相应自变量t的取值范围．②运动停止时，求抛物线的顶点坐标．18．（2019•临朐县一模）如图，已知直线y=−12x+1交坐标轴于A、B点，以线段AB为边向上作正方形ABCD，过点A、D、C的抛物线与直线的另一个交点为E．（1）求点C、D的坐标（2）求抛物线的解析式（3）若抛物线与正方形沿射线AB下滑，直至点C落在x轴上时停止，求抛物线上C、E两点间的抛物线所扫过的面积．19．（2019•宽城区一模）如图，在平面直角坐标系中，直线y＝﹣x+3与抛物线y=−12x2+bx+c交于A、B两点，点A在x轴上，点B的横坐标为−13．动点P在抛物线上运动（不与点A、B重合），过点P作y轴的平行线，交直线AB于点Q．当PQ不与y轴重合时，以PQ为边作正方形PQMN，使MN与y轴在PQ的同侧，连结PM．设点P的横坐标为m．（1）求b、c的值．（2）当点N落在直线AB上时，直接写出m的取值范围．（3）当点P在A、B两点之间的抛物线上运动时，设正方形PQMN的周长为C，求C与m之间的函数关系式，并写出C随m增大而增大时m的取值范围．（4）当△PQM与坐标轴有2个公共点时，直接写出m的取值范围．20．（2019•吴兴区一模）如图所示，动点A、B同时从原点O出发，运动的速度都是每秒1个单位，动点A 沿x轴正方向运动，动点B沿y轴正方向运动，以OA、OB为邻边建立正方形OACB，抛物线y＝﹣x2+bx+c 经过B、C两点，假设A、B两点运动的时间为t秒：（1）直接写出直线OC的解析式；（2）当t＝3秒时，求此时抛物线的解析式；此时抛物线上是否存在一点D，使得S△BCD＝6？若存在，求出点D的坐标；若不存在，说明理由；（3）在（2）的条件下，有一条平行于y轴的动直线l，交抛物线于点E，交直线OC于点F，若以O、B、E、F四个点构成的四边形是平行四边形，求点F的坐标；（4）在动点A、B运动的过程中，若正方形OACB内部有一个点P，且满足OP=√2，CP＝2，∠OP A ＝135°，直接写出此时AP的长度．。
二次函数-存在性问题-备战2023年中考数学考点微专题
考向3.9 二次函数-存在性问题例1、（2021·湖南湘潭·中考真题）如图，一次函数333y x =-图象与坐标轴交于点A 、B ，二次函数233y x bx c =++图象过A 、B 两点． （1）求二次函数解析式；（2）点B 关于抛物线对称轴的对称点为点C ，点P 是对称轴上一动点，在抛物线上是否存在点Q ，使得以B 、C 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形？若存在，求出Q 点坐标；若不存在，请说明理由．解：（1）对于33y x =：当x =0时，3y = 当y =0时，3303x -=，妥得，x =3 ∴A （3，0），B （0，3- 把A （3，0），B （0，3-23y bx c ++得： 33+3+=03b c c ⎧⎪⎨=-⎪⎩解得，233b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴抛物线的解析式为：23233y =-（2）抛物线的对称轴为直线23312323b x a -=-=-=⨯故设P （1，p ），Q （m ，n ） ①当BC 为菱形对角线时，如图，∵B ，C 关于对称没对称，且对称轴与x 轴垂直， ∴∴BC 与对称轴垂直，且BC //x 轴 ∵在菱形BQCP 中，BC ⊥PQ ∴PQ ⊥x 轴 ∵点P 在x =1上， ∴点Q 也在x =1上， 当x =1时，232343113=333y =⨯-⨯--∴Q （1，433-）； ②当BC 为菱形一边时，若点Q 在点P 右侧时，如图，∴BC //PQ ，且BC =PQ ∵BC //x 轴，∴令3y =23233=3y解得，120,2x x == ∴(2,3)C - ∴PQ =BC =2 ∵22(3)12+= ∴PB =BC =2 ∴迠P 在x 轴上， ∴P (1,0) ∴Q (3，0)；若点Q 在点P 的左侧，如图，同理可得，Q （-1，0） 综上所述，Q 点坐标为（1，433-）或(3，0)或（-1，0）1、存在性问题的解题思路:假设存在,推理论证,得出结论；2、解決线段存在性问题的方法:将军饮马问题、垂线段问题、三角形三边关系、函数最值等；3、本题考查的知识点有用待定系数法求出二次函数的解析式，菱形的性质和判定，解一元二次方程，主要考查学生综合运用这些性质进行计算和推理的能力．同时注意用分类讨论思想解决问题。
中考复习专题8二次函数与矩形存在性问题(含解析)
专题8二次函数与矩形存在性问题1.矩形的判定:（1）有一个角是直角的平行四边形是矩形；（2）对角线相等的平行四边形是矩形；（3）有三个角为直角的四边形是矩形．2.题型分析矩形除了具有平行四边形的性质之外，还有“对角线相等”或“一个角为直角”，因此相比起平行四边形，坐标系中的矩形满足以下3个等式：因此在矩形存在性问题最多可以有3个未知量，代入可以得到三元一次方程组，可解．确定了有3个未知量，则可判断常见矩形存在性问题至少有2个动点，多则可以有3个．下：同时，也可以先根据A、B的坐标求出直线AB的解析式，进而得到直线AD或BC的解析式，从而确定C 或D的坐标.【例1】（2022•泸州）如图，在平面直角坐标系xOy中，已知抛物线y＝ax2+x+c经过A（﹣2，0），B（0，4）两点，直线x＝3与x轴交于点C．（1）求a，c的值；（2）经过点O的直线分别与线段AB，直线x＝3交于点D，E，且△BDO与△OCE的面积相等，求直线DE的解析式；（3）P是抛物线上位于第一象限的一个动点，在线段OC和直线x＝3上是否分别存在点F，G，使B，F，G，P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形？若存在，求出点F的坐标；若不存在，请说明理由．【分析】（1）把A（﹣2，0），B（0，4）两点代入抛物线y＝ax2+x+c中列方程组解出即可；（2）利用待定系数可得直线AB的解析式，再设直线DE的解析式为：y＝mx，点D是直线DE和AB的交点，列方程可得点D的横坐标，根据△BDO与△OCE的面积相等列等式可解答；（3）设P（t，﹣t2+t+4），分两种情况：作辅助线构建相似三角形，证明三角形相似或利用等角的三角函数列等式可解答．【解答】解：（1）把A（﹣2，0），B（0，4）两点代入抛物线y＝ax2+x+c中得：解得：；（2）由（1）知：抛物线解析式为：y＝﹣x2+x+4，设直线AB的解析式为：y＝kx+b，则，解得：，∴AB的解析式为：y＝2x+4，设直线DE的解析式为：y＝mx，∴2x+4＝mx，∴x＝，当x＝3时，y＝3m，∴E（3，3m），∵△BDO与△OCE的面积相等，CE⊥OC，∴•3•（﹣3m）＝•4•，∴9m2﹣18m﹣16＝0，∴（3m +2）（3m ﹣8）＝0，∴m 1＝﹣，m 2＝（舍），∴直线DE 的解析式为：y ＝﹣x ；（3）存在，B ，F ，G ，P 为顶点的四边形是以BF 为一边的矩形有两种情况：设P （t ，﹣t 2+t +4），①如图1，过点P 作PH ⊥y 轴于H ，∵四边形BPGF 是矩形，∴BP ＝FG ，∠PBF ＝∠BFG ＝∴∠CFG +∠BFO ＝∠BFO +∠OBF ＝∠CFG +∠CGF ＝∠OBF +∠PBH ＝90°，∴∠PBH ＝∠OFB ＝∠CGF ，∵∠PHB ＝∠FCG ＝90°，∴△PHB ≌△FCG （AAS ），∴PH ＝CF ，∴CF ＝PH ＝t ，OF ＝3﹣t ，∵∠PBH ＝∠OFB ，∴＝，即＝，解得：t 1＝0（舍），t 2＝1，∴F （2，0）；②如图2，过点G作GN⊥y轴于N，过点P作PM⊥x轴于M，同①可得：NG＝FM＝3，OF＝t﹣3，∵∠OFB＝∠FPM，∴tan∠OFB＝tan∠FPM，∴＝，即＝，解得：t1＝，t2＝（舍），∴F（，0）；综上，点F的坐标为（2，0）或（，0）．【例2】（2022•绥化）如图，抛物线y＝ax2+bx+c交y轴于点A（0，﹣4），并经过点C（6，0），过点A作AB⊥y轴交抛物线于点B，抛物线的对称轴为直线x＝2，D点的坐标为（4，0），连接AD，BC，BD．点E从A点出发，以每秒个单位长度的速度沿着射线AD运动，设点E的运动时间为m秒，过点E作EF⊥AB于F，以EF为对角线作正方形EGFH．（1）求抛物线的解析式；（2）当点G随着E点运动到达BC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．【分析】（1）根据抛物线的对称轴为直线x＝2，可得出抛物线与x轴的另一个交点的坐标为（﹣2，0），列出交点式，再将点A（0，﹣4）可得出抛物线的解析式；（2）根据可得出△ABD是等腰直角三角形，再根据点E的运动和正方形的性质可得出点H，F，G的坐标，根据点B，C的坐标可得出直线BC的解析式，将点G代入直线BC的解析式即可；（3）若存在，则△BGC是直角三角形，则需要分类讨论，当点B为直角顶点，当点G为直角顶点，当点C为直角顶点，分别求解即可．【解答】解：（1）∵抛物线的对称轴为直线x＝2，D点的坐标为（4，0），∴抛物线与x轴的另一个交点为（﹣2，0），∴抛物线的解析式为：y＝a（x+2）（x﹣6），将点A（0，﹣4）解析式可得，﹣12a＝﹣4，∴a＝．∴抛物线的解析式为：y＝（x+2）（x﹣6）＝x2﹣x﹣4．（2）∵AB⊥y轴，A（0，﹣4），∴点B的坐标为（4，﹣4）．∵D（4，0），∴AB＝BD＝4，且∠ABD＝90°，∴△ABD是等腰直角三角形，∠BAD＝45°．∵EF⊥AB，∴∠AFE＝90°，∴△AEF是等腰直角三角形．∵AE＝m，∴AF＝EF＝m，∴E（m，﹣4+m），F（m，﹣4）．∵四边形EGFH是正方形，∴△EHF是等腰直角三角形，∴∠HEF＝∠HFE＝45°，∴FH是∠AFE的角平分线，点H是AE的中点．∴H（m，﹣4+m），G（m，﹣4+m）．∵B（4，﹣4），C（6，0），∴直线BC的解析式为：y＝2x﹣12．当点G随着E点运动到达BC上时，有2×m﹣12＝﹣4+m．解得m＝．∴G（，﹣）．（3）存在，理由如下：∵B（4，﹣4），C（6，0），G（m，﹣4+m）．∴BG2＝（4﹣m）2+（m）2，BC2＝（4﹣6）2+（﹣4）2＝20，CG2＝（6﹣m）2+（﹣4+m）2．若以B，G，C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形，则△BGC是直角三角形，∴分以下三种情况：①当点B为直角顶点时，BG2+BC2＝CG2，∴（4﹣m）2+（m）2+20＝（6﹣m）2+（﹣4+m）2，解得m＝，∴G（，﹣）；②当点C为直角顶点时，BC2+CG2＝BG2，∴20+（6﹣m ）2+（﹣4+m ）2＝（4﹣m ）2+（m ）2，解得m ＝，∴G （，﹣）；③当点G 为直角顶点时，BG 2+CG 2＝BC 2，∴（4﹣m ）2+（m ）2+（6﹣m ）2+（﹣4+m ）2＝20，解得m ＝或2，∴G （3，﹣3）或（，﹣）；综上，存在以B ，G ，C 和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形，点G 的坐标为（，﹣）或（，﹣）或（3，﹣3）或（，﹣）．【例3】（2022•黔东南州）如图，抛物线y ＝ax 2+2x +c 的对称轴是直线x ＝1，与x 轴交于点A ，B （3，0），与y 轴交于点C ，连接AC ．（1）求此抛物线的解析式；（2）已知点D 是第一象限内抛物线上的一个动点，过点D 作DM ⊥x 轴，垂足为点M ，DM 交直线BC 于点N ，是否存在这样的点N ，使得以A ，C ，N 为顶点的三角形是等腰三角形．若存在，请求出点N 的坐标，若不存在，请说明理由；（3）已知点E 是抛物线对称轴上的点，在坐标平面内是否存在点F ，使以点B 、C 、E 、F 为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点F 的坐标；若不存在，请说明理由．【分析】（1）由抛物线的对称轴为直线x ＝1，抛物线经过点B （3，0），可得A （﹣1，0），用待定系数法即可求解；（2）求出直线BC的解析式，设点D坐标为（t，﹣t2+2t+3），则点N（t，﹣t+3），利用勾股定理表示出AC2，AN2，CN2，然后分①当AC＝AN时，②当AC＝CN时，③当AN＝CN时三种情况进行讨论，列出关于t的方程，求出t的值，即可写出点N的坐标；（3）分两种情形讨论：①当BC为对角线时，②当BC为边时，先求出点E的坐标，再利用平行四边形的中心对称性求出点F的坐标即可．【解答】解：（1）抛物线y＝ax2+2x+c的对称轴是直线x＝1，与x轴交于点A，B（3，0），∴A（﹣1，0），∴，解得，∴抛物线的解析式y＝﹣x2+2x+3；（2）∵y＝﹣x2+2x+3，∴C（0，3），设直线BC的解析式为y＝kx+3，将点B（3，0）代入得：0＝3k+3，解得：k＝﹣1，∴直线BC的解析式为y＝﹣x设点D坐标为（t，﹣t2+2t+3），则点N（t，﹣t+3），∵A（﹣1，0），C（0，3），∴AC2＝12+32＝10，AN2＝（t+1）2+（﹣t+3）2＝2t2﹣4t+10，CN2＝t2+（3+t﹣3）2＝2t2，①当AC＝AN时，AC2＝AN2，∴10＝2t2﹣4t+10，解得t1＝2，t2＝0（不合题意，舍去），∴点N的坐标为（2，1）；②当AC＝CN时，AC2＝CN2，∴10＝2t2，解得t1＝，t2＝﹣（不合题意，舍去），∴点N的坐标为（，3﹣）；③当AN＝CN时，AN2＝CN2，∴2t2﹣4t+10＝2t2，解得t＝，∴点N的坐标为（，）；综上，存在，点N的坐标为（2，1）或（，3﹣）或（，）；（3）设E（1，a），F（m，n），∵B（3，0），C（0，3），∴BC＝3，①以BC为对角线时，BC2＝CE2+BE2，∴（3）2＝12+（a﹣3）2+a2+（3﹣1）2，解得：a＝，或a＝，∴E（1，）或（1，），∵B（3，0），C（0，3），∴m+1＝0+3，n+＝0+3或n+＝0+3，∴m＝2，n＝或n＝，∴点F的坐标为（2，）或（2，）；②以BC为边时，BE2＝CE2+BC2或CE2＝BE2+BC2，∴a2+（3﹣1）2＝12+（a﹣3）2+（3）2或12+（a﹣3）2＝a2+（3﹣1）2+（3）2，解得：a＝4或a＝﹣2，∴E（1，4）或（1，﹣2），∵B（3，0），C（0，3），∴m+0＝1+3，n+3＝0+4或m+3＝1+0，n+0＝3﹣2，∴m＝4，n＝1或m＝﹣2，n＝1，∴点F的坐标为（4，1）或（﹣2，1），综上所述：存在，点F的坐标为（2，）或（2，）或（4，1）或（﹣2，1）．【例4】（2022•梁山县一模）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A（﹣2，0）、B（4，0）两点，与y轴交于点C，且OC＝2OA．（1）试求抛物线的解析式；（2）直线y＝kx+1（k＞0）与y轴交于点D，与抛物线交于点P，与直线BC交于点M，记m＝，试求m的最大值及此时点P的坐标；（3）在（2）的条件下，m取最大值时，点Q是x轴上的一个动点，点N是坐标平面内的一点，是否存在这样的点Q、N，使得以P、D、Q、N四点组成的四边形是矩形？如果存在，请求出点N的坐标；如果不存在，请说明理由．【分析】（1）因为抛物线y＝ax2+bx+c经过A（﹣2，0）、B（4，0）两点，所以可以假设y＝a（x+2）（x ﹣4），求出点C坐标代入求出a即可；（2）由△CMD∽△FMP，可得m＝＝，根据关于m关于x的二次函数，利用二次函数的性质即可解决问题；（3）存在这样的点Q、N，使得以P、D、Q、N四点组成的四边形是矩形．分两种情形分别求解即可：①当DP是矩形的边时，有两种情形；②当DP是对角线时；【解答】解：（1）因为抛物线y＝ax2+bx+c经过A（﹣2，0）、B（4，0）两点，所以可以假设y＝a（x+2）（x﹣4），∵OC＝2OA，OA＝2，∴C（0，4），代入抛物线的解析式得到a＝﹣，∴y＝﹣（x+2）（x﹣4）或y＝﹣x2+x+4或y＝﹣（x﹣1）2+．（2）如图1中，由题意，点P在y轴的右侧，作PE⊥x轴于E，交BC于F．∵CD∥PE，∴△CMD∽△FMP，∴m＝＝，∵直线y＝kx+1（k＞0）与y轴交于点D，则D（0，1），∵BC的解析式为y＝﹣x+4，设P（n，﹣n2+n+4），则F（n，﹣n+4），∴PF＝﹣n2+n+4﹣（﹣n+4）＝﹣（n﹣2）2+2，∴m＝＝﹣（n﹣2）2+，∵﹣＜0，∴当n＝2时，m有最大值，最大值为，此时P（2，4）．（3）存在这样的点Q、N，使得以P、D、Q、N四点组成的四边形是矩形．①当DP是矩形的边时，有两种情形，a、如图2﹣1中，四边形DQNP是矩形时，有（2）可知P（2，4），代入y＝kx+1中，得到k＝，∴直线DP的解析式为y＝x+1，可得D（0，1），E（﹣，0），由△DOE∽△QOD可得＝，∴OD2＝OE•OQ，∴1＝•OQ，∴OQ＝，∴Q（，0）．根据矩形的性质，将点P向右平移个单位，向下平移1个单位得到点N，∴N（2+，4﹣1），即N（，3）b、如图2﹣2中，四边形PDNQ是矩形时，∵直线PD的解析式为y＝x+1，PQ⊥PD，∴直线PQ的解析式为y＝﹣x+，∴Q（8，0），根据矩形的性质可知，将点D向右平移6个单位，向下平移4个单位得到点N，∴N（0+6，1﹣4），即N（6，﹣3）．②当DP是对角线时，设Q（x，0），则QD2＝x2+1，QP2＝（x﹣2）2+42，PD2＝13，∵Q是直角顶点，∴QD2+QP2＝PD2，∴x2+1+（x﹣2）2+16＝13，整理得x2﹣2x+4＝0，方程无解，此种情形不存在，综上所述，满足条件的点N坐标为（，3）或（6，﹣3）．1．（2022•武功县模拟）在平面直角坐标系中，已知抛物线L1：y＝﹣x2+bx+c（b、c为常数）与x轴交于A （﹣6，0）、B（2，0）两点．（1）求抛物线L1的函数表达式；（2）将该抛物线L1向右平移4个单位长度得到新的抛物线L2，与原抛物线L1交于点C，点D是点C 关于x轴的对称点，点N在平面直角坐标系中，请问在抛物线L2上是否存在点M，使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形？若存在，求出点M的坐标；若不存在，请说明理由．【分析】（1）利用待定系数法直接求解即可；（2）存在，根据题意求得抛物线L2的表达式，再与抛物线L1联立，求得点C的坐标，进而求得点D的坐标；要使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形，分当M在x轴上方时和当M在x轴下方时，两种情况讨论，根据矩形的性质列出方程，求解即可．【解答】解：（1）把A（﹣6，0）、B（2，0）代入y＝﹣x2+bx+c中，得，解得，∴抛物线L1的函数表达式为y＝﹣x2﹣4x+12；（2）存在，理由如下：∵y＝﹣x2﹣4x+12＝﹣（x+2）+16，∴抛物线L2的函数表达式为y＝﹣（x+2﹣4）2+16＝﹣（x﹣2）2+16＝﹣x2+4x+12，令﹣x2﹣4x+12＝﹣x2+4x+12，解得：x＝0，当x＝0时，y＝﹣x2﹣4x+12＝12，∴点C的坐标为（0，12），∵点D是点C关于x轴的对称点，∴点D坐标为（0，﹣12），①当M在x轴上方时，要使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形，则y M＝y C，即﹣x2+4x+12＝12，解得：x1＝0，x2＝4，∴M1（4，12）；②当M在x轴下方时，要使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形，则y M＝y D，即﹣x2+4x+12＝﹣12，解得：x1＝2+2，x2＝2﹣2，M2（2+2，﹣12），M3（2﹣2，﹣12）．综上所述，在抛物线L2上是否存在点M，使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形，点M的坐标为（4，12）或（2+2，﹣12）或（2﹣2，﹣12）．2．（2022•东莞市校级一模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝+bx+c与x轴的正半轴交于点D，与y轴交于点C，点A在抛物线上，AB⊥y轴于点B．△ABC绕点B逆时针旋转90°得到△OBE，连接DE．当+bx+c＜0时，x的取值范围是﹣＜x＜2．（1）求该抛物线的解析式；（2）求证：四边形OBED是矩形；（3）在线段OD上找一点N，过点N作直线m垂直x轴，交OE于点F，连接DF，当△DNF的面积取得最大值时，求点N的坐标，在此基础上，在直线m上找一点P，连接OP、DP．使得∠OPD+∠DOE ＝90°，求点P的坐标．【分析】（1）由题意可知抛物线与x轴的两个交点为（2，0），（﹣，0），再将两个点代入解析式即可求解；（2）由旋转是性质，可得OB＝AB，则设A（﹣m，m），求出A点坐标，由此可得BE＝OD，再由BE ∥OD，OB⊥OD即可证明；（3）设N（n，0），则F（n，n），则S＝﹣（n﹣1）2+，可知当n＝1时，S有最大值，此时N（1，0），F（1，），通过已知可推导出∠OPN＝∠POE，从而得到PF＝OF，设P（1，t），则|t﹣|＝，求出t的值即可求点P的坐标．【解答】（1）解：∵当+bx+c＜0时，x的取值范围是﹣＜x＜2，∴抛物线与x轴的两个交点为（2，0），（﹣，0），∴，解得，∴y＝﹣x﹣1；（2）证明：由（1）可知D（2，0），C（0，﹣1），∴OD＝2，OC＝1，∵AB⊥y轴，∴△ABC是直角三角形，∵△ABC绕点B逆时针旋转90°得到△OBE，∴OB⊥BE，AB＝OB，设A（﹣m，m），∴m＝m2﹣m﹣1，解得m＝﹣1或m＝，∴A（﹣1，1），∴BO＝1，∴BC＝BE＝2，∴BE＝OD，∵∠BOD＝90°，∴BE∥OD，∴四边形OBED是矩形；（3）∵E（2，1），∴直线OE的解析式为y＝x，设N（n，0），则F（n，n），∴S＝×DN×FN＝×（2﹣n）×n＝﹣（n﹣1）2+，∵N在线段OD上，∴0≤n≤2，∴当n＝1时，S有最大值，此时N（1，0），F（1，），∵∠PNO＝90°，∴∠EOD+∠POE＝90°，∵∠OPD+∠DOE＝90°，∴∠POE+∠OPN＝∠OPD，∵O点与D点关于l对称，∴∠OPN＝∠NPD，∴∠OPN＝∠POE，∴PF＝OF，设P（1，t），∴|t﹣|＝，∴t＝+或t＝﹣+，∴P点坐标为（1，+）或（1，﹣+）．3．（2022•石家庄二模）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c（c≠0）与x轴交于点A（﹣1，0），B（点A在点B左侧），与y轴交于点C，连接BC．（1）点C的纵坐标为b+1（用含b的式子表示），∠OBC＝45度；（2）当b＝1时，若点P为第一象限内抛物线上一动点，连接BP，CP，求△BCP面积的最大值，并求出此时点P的坐标；（3）已知矩形ODEF的顶点D，F分别在x轴、y轴上，点E的坐标为（3，2）．①抛物线的顶点为Q，当AQ的中点落在直线EF上时，求点Q的坐标；②当抛物线在矩形内部的部分对应的函数值y随x的增大而减小时，请直接写出b的取值范围．【分析】（1）将（﹣1，0）代入解析式可得c与b的关系，从而可得OB＝OC，进而求解．（2）由b＝1可得抛物线解析式及点B，C坐标，根据待定系数法求出直线BC解析式，设点P坐标为（m，﹣m2+m+2），作PE⊥x轴交BC于点E，连接PC，PB，由S△BCP＝S△CEP+S△BEP求解．（3）①将二次函数解析式化为顶点式可得点Q坐标，由点A，Q坐标可得A，Q中点坐标，进而求解．②根据抛物线与y轴交点的位置及抛物线对称轴的位置，结合图象求解．【解答】解：（1）将（﹣1，0）代入y＝﹣x2+bx+c得0＝﹣1﹣b+c，解得c＝b+1，∴y＝﹣x2+bx+b+1，设点B坐标为（x2，0），则抛物线对称轴为直线x＝＝，解得x2＝b+1，∴点B坐标为（b+1，0），∴OC＝OB＝b+1，∴∠OBC＝45°，故答案为：b+1，45．（2）当b＝1时，y＝﹣x2+x+2，作PE⊥x轴交BC于点E，连接PC，PB，设直线BC解析式为y＝kx+b，将B（2，0），（0，2）代入y＝kx+b得，解得，∴y＝﹣x+2．设点P坐标为（m，﹣m2+m+2），则点E坐标为（m，﹣m+2），∴PE＝﹣m2+2m，＝S△CEP+S△BEP＝PE•x P+PE（x B﹣x P）＝PE•x B＝﹣m2+2m＝﹣（m﹣1）2+1，∵S△BCP∴m＝1时，△BCP面积的最大为1，此时点P坐标为（1，2）．（3）①∵y＝﹣x2+bx+b+1＝﹣（x﹣）2++b+1，∴点Q坐标为（，+b+1），∵A（﹣1，0），∴点A，Q中点坐标为（﹣+，++），∴++＝2，解得b＝2或b＝﹣6，当b＝2时，点Q坐标为（1，4），当b＝﹣6时，点Q坐标为（﹣3，4）．②∵E（3，2），∴点F坐标为（0，2），将（0，2）代入y＝﹣x2+bx+b+1得b+1＝2，解得b＝1，将E（3，2）代入y＝﹣x2+bx+b+1得2＝﹣9+4b+1，解得b＝，∴1≤b＜，满足题意．当抛物线顶点Q（，+b+1）落在y轴上时，＝0，解得b＝0，当抛物线经过原点时，0＝b+1，解得b＝﹣1，∴﹣1＜b≤0符合题意．综上所述，1≤b＜或﹣1＜b≤0．4．（2022•滨海县一模）如图1，在平面直角坐标中，抛物线与x轴交于点A（﹣1，0）、B （4，0）两点，与y轴交于点C，连接BC，直线BM：y＝2x+m交y轴于点M．P为直线BC上方抛物线上一动点，过点P作x轴的垂线，分别交直线BC、BM于点E、F．（1）求抛物线的表达式：（2）当点P落在抛物线的对称轴上时，求△PBC的面积：（3）①若点N为y轴上一动点，当四边形BENF为矩形时，求点N的坐标；②在①的条件下，第四象限内有一点Q，满足QN＝QM，当△QNB的周长最小时，求点Q的坐标．【分析】（1）根据抛物线与x轴交于点A（﹣1，0）、B（4，0）两点，即知抛物线的表达式为：y＝﹣（x+1）（x﹣4），即y＝﹣x2+x+2；（2）由y＝﹣x2+x+2求出P（，），由B（4，0），C（0，2）得直线BC的表达式为y＝﹣x+2，从而可得E（，），PE＝﹣＝，即可得△PBC的面积是；（3）①过点N作NG⊥EF于点G，求得直线BM的表达式为：y＝2x﹣8即知M（0，﹣8），设E（a，﹣a+2），则F（a，2a﹣8），证明△NEG≌△BFH（AAS），可得NG＝BH，EG＝FH，即有a＝4﹣a，解得F（2，﹣4），E（2，1），从而可得N（0，﹣3）；②取MN的中点D，由QN＝QM，知点Q在MN的垂直平分线上，又C△QNB＝BQ+NQ+BN＝BQ+NQ+5最小，只需BQ+MQ最小，即点B、Q、M共线，此时，点Q即为MN的垂＝BQ+MQ+5，故要使C△QNB直平分线与直线BM的交点，由N（0，﹣3），M（0，﹣8），得D（0，﹣），即可得Q（，﹣）．【解答】解：（1）∵抛物线与x轴交于点A（﹣1，0）、B（4，0）两点，∴抛物线的表达式为：y＝﹣（x+1）（x﹣4），即y＝﹣x2+x+2；（2）如图：∵点P落在抛物线y＝﹣x2+x+2的对称轴上，∴P为抛物线y＝﹣x2+x+2的顶点，∵y＝﹣x2+x+2＝﹣（x﹣）2+，∴P（，），在y＝﹣x2+x+2中，令x＝0得y＝2，∴C（0，2）由B（4，0），C（0，2）得直线BC的表达式为y＝﹣x+2，把x＝代入y＝﹣x+2得y＝，∴E（，），∴PE＝﹣＝，＝PE•|x B﹣x C|＝××4＝，∴S△PBC答：△PBC的面积是；（3）①过点N作NG⊥EF于点G，如图：∵y＝2x+m过点B（4，0），∴0＝2×4+m，解得m＝﹣8，∴直线BM的表达式为：y＝2x﹣8，∴M（0，﹣8），设E（a，﹣a+2），则F（a，2a﹣8），∵四边形BENF为矩形，∴∠NEG＝∠BFH，NE＝BF，又∠NGE＝90°＝∠BHF，∴△NEG≌△BFH（AAS），∴NG＝BH，EG＝FH，而NG＝a，BH＝OB﹣OH＝4﹣a，∴a＝4﹣a，解得a＝2，∴F（2，﹣4），E（2，1），∴EH＝1，∵EG＝FH，∴EF﹣EG＝EF﹣FH，即GF＝EH＝1，∵F（2，﹣4），∴G（2，﹣3），∴N（0，﹣3）；②取MN的中点D，如图：∵QN＝QM，∴点Q在MN的垂直平分线上，又∵B（4，0），N（0，﹣3），∴BN＝5，＝BQ+NQ+BN＝BQ+NQ+5＝BQ+MQ+5，∴C△QNB最小，只需BQ+MQ最小，∴要使C△QNB∴当点B、Q、M共线时，△QNB的周长最小，此时，点Q即为MN的垂直平分线与直线BM的交点，∵N（0，﹣3），M（0，﹣8），∴D（0，﹣），在y＝2x﹣8中，令y＝﹣得：﹣＝2x﹣8，解得x＝，∴Q（，﹣）．5．（2022•石家庄模拟）某公园有一个截面由抛物线和矩形构成的观景拱桥，如图1所示，示意图如图2，且已知图2中矩形的长AD为12米，宽AB为4米，抛物线的最高处E距地面BC为8米．（1）请根据题意建立适当的平面直角坐标系，并求出抛物线的函数解析式；（2）若观景拱桥下放置两根长为7米的对称安置的立柱，求这两根立柱之间的水平距离；（3）现公园管理处打算在观景桥侧面搭建一个矩形“脚手架”PQMN（如图2），对观景桥表面进行维护，P，N点在抛物线上，Q，M点在BC上，为了筹备材料，需求出“脚手架”三根支杆PQ，PN，MN的长度之和的最大值，请你帮管理处计算一下．【分析】（1）以CB所在的直线为x轴，点E为顶点建立直角坐标系，用待定系数法求解即可；（2）确定立柱的纵坐标，解方程可得答案；（3）设N（m，﹣m2+8），则PN＝2m，MN＝PQ＝﹣m2+8，三根支杆的总长度w＝﹣m2+2m+16，【解答】解：（1）如图，以CB所在的直线为x轴，点E为顶点建立直角坐标系，由题意得，E（0，8），A（﹣6，4），设抛物线的解析式为y＝ax2+c，代入可得，解得，∴y＝﹣x2+8；（2）依题意可得﹣x2+8＝7，解得x＝±3，∴3﹣（﹣3）＝6（米），答：这两根立柱之间的水平距离是6米；（3）设N（m，﹣m2+8），则PN＝2m，MN＝PQ＝﹣m2+8，∴三根支杆的总长度w＝PQ+PN+MN+2m+2（﹣m2+8）＝﹣m2+2m+16，∵a＝﹣＜0，∴m＝﹣＝4.5时，w最大＝20.5，∴三根支杆PQ，PN，MN的长度之和的最大值为20.5米．6．（2022•朝阳区校级一模）已知二次函数y＝x2﹣2mx﹣m与y轴交于点M，直线y＝m+5与y轴交于点A，与直线x＝4交于点B，直线y＝﹣2m与y轴交于点D（A与D不重合），与直线x＝4交于点C，构建矩形ABCD．（1）当点M在线段AD上时，求m的取值范围．（2）求证：抛物线y＝x2﹣2mx﹣m与直线y＝m+5恒有两个交点．（3y随着x的增大而增大或y随x的增大而减小时，求m的取值范围．（4）当抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的横坐标等于点B到x轴距离的时，直接写出m的取值范围．【分析】（1）由题意得：M（0，﹣m），A（0，m+5），D（0，﹣2m），分两种情况：当m+5＞﹣2m，即m＞﹣时，当m+5＜﹣2m，即m＜﹣时，分别根据“点M在线段AD上”，列出不等式求解即可；（2）由题意得：x2﹣2mx﹣2m﹣5＝0，根据根的判别式即可证得结论；（3）由题意得：抛物线的对称轴为直线x＝m，顶点坐标为（m，﹣m2﹣m），开口向上，分三种情况：①当m+5＜﹣2m，即m＜﹣时，②当m+5＞﹣2m，即﹣＜m≤0时，③当16﹣9m≤﹣2m，即m≥时，分别画出图形讨论即可；（4）由题意得：抛物线y＝x2﹣2mx﹣m在矩形ABCD中的最高点的横坐标x的范围是0≤x≤4，点B（4，m+5）到x轴的距离为|m+5|，根据“抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的横坐标等于点B到x轴距离的”分三种情况：①当m ＜﹣5时，抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的坐标为（﹣m ﹣，﹣2m ），②当﹣5≤m ＜时，抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的坐标为（m +，﹣2m ），③当m ＞﹣，且16﹣9m ≥m +5，即﹣＜m ≤时，抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的坐标为（m +，m +5），分别代入抛物线解析式求解即可．【解答】（1）解：由题意得：M （0，﹣m ），A （0，m +5），D （0，﹣2m ），当m +5＞﹣2m ，即m ＞﹣时，∵点M 在线段AD 上，∴﹣2m ＜﹣m ＜m +5，∴m ＞0；当m +5＜﹣2m ，即m ＜﹣时，∵点M 在线段AD 上，∴m +5＜﹣m ＜﹣2m ，∴m ＜；综上所述，m 的取值范围为m ＞0或m ＜．（2）证明：当x 2﹣2mx ﹣m ＝+5时，整理得：x 2﹣2mx ﹣2m ﹣5＝0，Δ＝（﹣2m ）2﹣4×1×（﹣2m ﹣5）＝4（m +1）2+16，∵4（m +1）2≥0，∴4（m +1）2+16＞0，∴抛物线y ＝x 2﹣2mx ﹣m 与直线y ＝m +5恒有两个交点．（3）解：∵y ＝x 2﹣2mx ﹣m ＝（x ﹣m ）2﹣m 2﹣m ，∴该抛物线的对称轴为直线x ＝m ，顶点坐标为（m ，﹣m 2﹣m ），开口向上，与y 轴的交点M （0，﹣m ），①当m +5＜﹣2m ，即m ＜﹣时，如图1，此时抛物线在矩形内部的函数值y随着x的增大而增大；②当m+5＞﹣2m，即﹣＜m≤0时，如图2，此时抛物线在矩形内部的函数值y随着x的增大而增大；③当m＞0时，如图3，令x＝4，则y＝16﹣8m﹣m＝16﹣9m，当16﹣9m≤﹣2m，即m≥时，抛物线在矩形内部（不包括边界）的函数值y随着x的增大而减小；综上，m的取值范围为m＜﹣或﹣＜m≤0或m≥．（4）解：由题意得：抛物线y＝x2﹣2mx﹣m在矩形ABCD中的最高点的横坐标x的范围是0≤x≤4，点B（4，m+5）到x轴的距离为|m+5|，当x＝4时，y＝16﹣9m，∵抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的横坐标等于点B到x轴距离的，∴抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的横坐标为|m+5|，①当m＜﹣5时，抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的坐标为（﹣m﹣，﹣2m），∴﹣2m＝（﹣m﹣）2﹣2m（﹣m﹣）﹣m，解得：m＝，∵m＜﹣5，∴m＝﹣；②当﹣5≤m＜时，抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的坐标为（m+，﹣2m），∴﹣2m＝（m+）2﹣2m（m+）﹣m，解得：m＝﹣1，∵﹣5≤m＜，∴m＝﹣1﹣；③当m＞﹣，且16﹣9m≥m+5，即﹣＜m≤时，抛物线在矩形内部（包括边界）最高点的坐标为（m +，m +5），∴m +5＝（m +）2﹣2m （m +）﹣m ，解得：m ＝﹣3，∵﹣＜m ≤，∴m ＝﹣3+；综上所述，m 的值为﹣或﹣1﹣或﹣3+．7．（2022•长春一模）已知抛物线y ＝x 2﹣2mx +2m +1．（1）写出抛物线y ＝x 2﹣2mx +2m +1的顶点坐标（用含m 的式子表示）．（2）当x ≥1时，y 随x 的增大而增大，则m 的取值范围是m ≤1．（3）当﹣1≤x ≤2时，函数y ＝x 2﹣2mx +2m +1的图象记为G ，设图象G 的最低点的纵坐标为y 0．当y 0＝﹣1时，求m 的值．（4）当m ＞0时，分别过点A （2，1）、B （2，4）作y 轴垂线，垂足分别为点D 、点C ，抛物线在矩形ABCD 内部的图象（包括边界）的最低点到直线y ＝﹣2的距离等于最高点到x 轴的距离，直接写出m 的值．【分析】（1）由y ＝（x ﹣m ）2﹣m 2+2m +1，即可求解；（2）由抛物线的图象可得m ≤y 随x 的增大而增大；（3）分三种情况讨论：当m ＜﹣1时，y 0＝2+4m ＝﹣1，解得m ＝﹣（舍）；当m ＞2时，x ＝2，函数有最小值，y 0＝5﹣2m ＝﹣1，解得m ＝3；当﹣1≤m ≤2时，y 0＝﹣m 2+2m +1＝﹣1，解得m ＝+1（舍）或m ＝﹣+1；（4）分五种情况讨论：当0＜m ≤时，﹣m 2+2m +1+2＝4，解得m ＝1（舍）；当＜m ≤1时，﹣m 2+2m +1+2＝4﹣2m +1，解得m ＝+2（舍）或m ＝﹣+2；当1＜m ≤时，﹣m 2+2m +1+2＝2m +1，解得m ＝或m ＝﹣（舍）；当＜m ≤2时，﹣m 2+2m +1+2＝4，解得m ＝1（舍）；当m ＞2时，最高点纵坐标是4，最低点纵坐标是1，此时不符合题意．【解答】解：（1）∵y ＝x 2﹣2mx +2m +1＝（x ﹣m ）2﹣m 2+2m +1，∴顶点坐标为（m ，﹣m 2+2m +1）；（2）∵抛物线开口向上，∴m≤1时，y随x的增大而增大，故答案为：m≤1；（3）当m＜﹣1时，x＝﹣1，函数有最小值，∴y0＝2+4m，∵y0＝﹣1，∴2+4m＝﹣1，解得m＝﹣（舍）；当m＞2时，x＝2，函数有最小值，∴y0＝5﹣2m，∵y0＝﹣1，∴5﹣2m＝﹣1，解得m＝3；当﹣1≤m≤2时，x＝m，函数有最小值，∴y0＝﹣m2+2m+1，∵y0＝﹣1，∴﹣m2+2m+1＝﹣1，解得m＝+1（舍）或m＝﹣+1；综上所述：m的值为3或﹣+1；（4）当0＜m≤时，﹣m2+2m+1+2＝4，解得m＝1（舍）；当＜m≤1时，﹣m2+2m+1+2＝4﹣2m+1，解得m＝+2（舍）或m＝﹣+2；当1＜m≤时，﹣m2+2m+1+2＝2m+1，解得m＝或m＝﹣（舍）；当＜m≤2时，﹣m2+2m+1+2＝4，解得m＝1（舍）；当m＞2时，最高点纵坐标是4，最低点纵坐标是1，∴3≠4，∴此时不符合题意；综上所述：m的值为或2﹣．8．（2021•咸丰县一模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线与x轴正半轴交于点A，且点A的坐标为（3，0），过点A作垂直于x轴的直线l，P是该抛物线上一动点，其横坐标为m，过点P作PQ⊥l于点Q，M是直线l上的一点，其纵坐标为．以PQ，QM为边作矩形PQMN．（1）求抛物线的解析式；（2）当点Q与点M的值；（3）当矩形PQMN是正方形，且抛物线的顶点在该正方形内部时，求m的值；（4）当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时，求m的取值范围．【分析】（1）利用待定系数法求解即可．（2）根据点M与点P的纵坐标相等构建方程求解即可．（3）根据PQ＝MQ，构建方程求解即可．（4）当点P在直线l的左边，点M在点Q是下方下方时，抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小，则有﹣m+＜﹣m2+m+，解得0＜m＜4，观察图象可知．当0＜m＜3时，抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小，如图4﹣1中．当m＞4时，点M 在点Q的上方，也满足条件，如图4﹣2中．【解答】解：（1）∵抛物线的图象经过点A（3，0），∴＝0，解得b＝1．∴抛物线解析式为：．（2）∵P点的横坐标为m，且P点在抛物线y＝的图象上，∴P点的坐标为（m，），∵PQ⊥l，l过A点且垂直于x轴，∴Q点的坐标为（3，），∵M点的坐标为（3，﹣m+），∵Q点与M点重合，∴＝﹣m+，解方程得：m＝0或m＝4．（3）∵抛物线＝﹣（x﹣1）2+2，∴抛物线的顶点坐标为（1，2）．∵N点的坐标为N（m，﹣m+），要使顶点（1，2）在正方形PQMN内部，∴﹣m+＞2，得m＜﹣．∴PN＝﹣m+﹣（）＝m2﹣2m，PQ＝3﹣m．∵四边形PQMN是正方形，∴m2﹣2m＝3﹣m，解得m＝1+（舍去）或m＝1﹣．∴当m＝1﹣时，抛物线顶点在正方形PQMN内部．（4）∵M点的纵坐标﹣m+，随P点的横坐标m的增大而减小，根据（1）的结果得：当m＝0时，M，Q两点重合；m＝3时，P，Q重合；m＝4时，M，Q重合，矩形PQMN不存在；当m＜0时，直线MN在直线PQ上方，抛物线顶点在矩形PQMN内部，不合题意．当0＜m＜4时，直线MN在直线PQ下方，如图4﹣1，当3＜m＜4时，矩形内部没有抛物线图象，不合题意；当m＞4时，直线MN在直线PQ上方，矩形内部有抛物线，且为对称轴右侧，y随x的增大而减小，如图4﹣2；综上：当0＜m＜3或m＞4时，抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小．9．（2022•白山模拟）在平面直角坐标系中，抛物线y＝﹣x2+2x+b（b为常数，b≠0）与y轴交于点A，且点A的坐标为（0，3），过点A作垂直于y轴的直线l．P是该抛物线上的任意一点，其横坐标为m，过点P作PQ⊥l于点Q，M是直线l上的一点，其横坐标为﹣m+1．以PQ，QM为边作矩形PQMN．（1）求b的值；（2）当点Q与点M重合时，求m的值；（3）当矩形PQMN为正方形时，求m的值；（4）当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而增大时，直接写出m的取值范围．【分析】（1）利用待定系数法求解即可．（2）根据点Q与点M的横坐标相等构建方程求解即可．（3）根据PQ＝MQ，构建方程求解即可．（4）当点P在直线l的下边，点M在点Q右侧时，抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而增大，则有﹣m+1≤2，解得﹣1≤m＜0；当点Q在点M右边时，存在两段，不合题意；当0＜m＜2时，点P在l的上方，当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而增大时，有＜m＜2．【解答】解：（1）把点A（0，3）代入y＝﹣x2+2x+b，得到b＝3．（2）∵抛物线的解析式为y＝﹣x2+2x+3，∴P（m，﹣m2+2m+3），∵PQ⊥l，且l⊥y轴，∴PQ∥y，∴Q（m，3）；∵点M（﹣m+1，3）与点Q重合，∴﹣m+1＝m，解得m＝．（3）y＝﹣x2+2x+3＝﹣（x﹣1）2+4，∴抛物线的顶点坐标为（1，4），由题意PQ＝MQ，∴|﹣m2+2m+3﹣3|＝|﹣m+1﹣m|解得，m＝1或m＝﹣1或m＝2+或m＝2﹣．（4）根据题意可知，需要分类讨论：当点P在直线l的下边，点M在点Q右侧时，抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而增大，如图1，此时﹣m+1≤2，解得﹣1≤m＜0；当点P在直线l的下边，点Q在点M右边时，如图2，存在两段，不合题意；当点P在l上方时，如图3和4，当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而增大时，当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而增大时，有＜m＜2．综上，当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而增大时，﹣1≤m＜0或＜m＜2．10．（2021•吉林四模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝x2+bx﹣与x轴交于点A（5，0），与该抛物线的对称轴l交于点B，作直线AB．P是该抛物线上的任意一点，其横坐标为m，过点P作x轴的垂线交AB于点Q，过点P作PN⊥l于点N，以PQ、PN为边作矩形PQMN．（1）求抛物线的解析式；（2）求直线AB的解析式；（3）当该抛物线被矩形PQMN截得的部分图象的最高点纵坐标与最低点纵坐标的距离为2时，求点P 的坐标；（4）当该抛物线与坐标轴的交点到直线MQ的距离相等时，直接写出m的值．【分析】（1）把点A（5，0）代入抛物线y＝x2+bx﹣中可解答；（2）根据配方法可得抛物线顶点B的坐标，利用待定系数法可得直线AB的解析式；（3）分两种情况：①点P在对称轴的左侧；②点P在对称轴的右侧；根据该抛物线被矩形PQMN截得的部分图象的最高点纵坐标与最低点纵坐标的距离为2列方程可解答；（4）先求抛物线与y轴交点的坐标，根据该抛物线与坐标轴的交点到直线MQ的距离相等可知：点Q的纵坐标为﹣，将y＝﹣代入直线AB的解析式可得答案．【解答】解：（1）把点A（5，0）代入抛物线y＝x2+bx﹣中得：+5b﹣＝0，解得：b＝﹣2，∴抛物线的解析式为：y＝x2﹣2x﹣；（2）∵y＝x2﹣2x﹣＝（x﹣2）2﹣，∴B（2，﹣），设直线AB的解析式为：y＝kx+n，则，解得：，∴直线AB的解析式为：y＝x﹣；（3）由题意得：P （m ，m 2﹣2m ﹣），∴Q （m ，m ﹣），分两种情况：①如图1，当点P 在对称轴的左侧时，∵抛物线被矩形PQMN 截得的部分图象的最高点纵坐标与最低点纵坐标的距离为2，∴m 2﹣2m ﹣+＝2，解得：m 1＝0，m 2＝4（舍），∴P （0，﹣）；②如图2，当点P 在对称轴的右边时，∵抛物线被矩形PQMN 截得的部分图象的最高点纵坐标与最低点纵坐标的距离为2，∴m 2﹣2m ﹣﹣m +＝2，解得：m 1＝6，m 2＝1（舍），∴P （6，3.5）；综上，点P 的坐标为（0，﹣）或（6，3.5）；（4）如图3，当x ＝0时，y ＝﹣∵该抛物线与坐标轴的交点到直线MQ 的距离相等，即点D 与C 到直线MQ 的距离相等，∴点Q的纵坐标为﹣，当y＝﹣时，m﹣＝﹣，解得：m＝．11．（2021•南关区校级二模）在平面直角坐标系中，抛物线y＝x2﹣2ax﹣a（a为常数）．（1）当（﹣，m）在抛物线上，求m的值．（2）当抛物线的最低点到x轴的距离恰好是时，求a的值．（3）已知A（﹣1，1）、B（﹣1，2a﹣），连接AB．当抛物线与线段AB有交点时，记交点为P（点P 不与A、B重合），将线段PB绕点P顺时针旋转90°得到线段PM，以PM、PA为邻边构造矩形PMQA．①若抛物线在矩形PMQA内部的图象的函数值y随自变量x的增大而减小时，求a的取值范围．②当抛物线在矩形PMQA内部（包含边界）图象所对应的函数的最大值与最小值的差为时，直接写出a的值．【分析】（1）将（﹣，m）代入y＝x2﹣2ax﹣a求解．（2）求出顶点坐标，通过顶点纵坐标为±求解．（3）①通过数形结合，讨论抛物线对称轴与矩形边的位置关系与抛物线经过临界点时的值求解．②分类讨论点B在A上方与点B在A下方两种情况，分别求出最高点与最低点坐标作差求解．【解答】解：（1）将（﹣，m）代入y＝x2﹣2ax﹣a可得：m＝+a﹣a，∴m＝．（2）∵y＝x2﹣2ax﹣a＝（x﹣a）2﹣a2﹣a，∴抛物线顶点坐标为（a，﹣a2﹣a），当﹣a2﹣a＝时，解得a＝﹣，当﹣a2﹣a＝﹣时，解得a＝或a＝．。
11 问题详解 二次函数-矩形的存在性问题
参考答案1. (2015 省龙东地区) 如图，四边形OABC 是矩形，点A 、C 在坐标轴上，△ODE 是△OCB 绕点O 顺时针旋转90°得到的，点D 在x 轴上，直线BD 交y 轴于点F ，交OE 于点H ，线段BC 、OC 的长是方程x 2﹣6x+8=0的两个根，且OC ＞BC ．（1）求直线BD 的解析式；（2）求△OFH 的面积；（3）点M 在坐标轴上，平面是否存在点N ，使以点D 、F 、M 、N 为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写出点N 的坐标；若不存在，请说明理由．1. 分析： （1）解方程可求得OC 、BC 的长，可求得B 、D 的坐标，利用待定系数法可求得直线BD 的解析式；（2）可求得E 点坐标，求出直线OE 的解析式，联立直线BD 、OE 解析式可求得H 点的横坐标，可求得△OFH 的面积；（3）当△MFD 为直角三角形时，可找到满足条件的点N ，分∠MFD=90°、∠MDF=90°和∠FMD=90°三种情况，分别求得M 点的坐标，可分别求得矩形对角线的交点坐标，再利用中点坐标公式可求得N 点坐标．解答： 解：（1）解方程x 2﹣6x+8=0可得x=2或x=4，∵BC 、OC 的长是方程x 2﹣6x+8=0的两个根，且OC ＞BC ， ∴BC=2，OC=4，∴B （﹣2，4），∵△ODE 是△OCB 绕点O 顺时针旋转90°得到的，∴OD=OC=4，DE=BC=2，∴D （4，0），设直线BD 解析式为y=kx+b ，把B 、D 坐标代入可得，解得，∴直线BD 的解析式为y=﹣x+；（2）由（1）可知E （4，2），设直线OE 解析式为y=mx ，把E 点坐标代入可求得m=，∴直线OE 解析式为y=x ，令﹣x+=x ，解得x=，∴H 点到y 轴的距离为，又由（1）可得F （0，），∴OF=，∴S △OFH =××=；（3）∵以点D 、F 、M 、N 为顶点的四边形是矩形，∴△DFM 为直角三角形，①当∠MFD=90°时，则M 只能在x 轴上，连接FN 交MD 于点G ，如图1，由（2）可知OF=，OD=4，则有△MOF ∽△FOD ，∴=，即=，解得OM=，∴M （﹣，0），且D （4，0），∴G （，0），设N 点坐标为（x ，y ），则=，=0，解得x=，y=﹣，此时N 点坐标为（，﹣）；②当∠MDF=90°时，则M 只能在y 轴上，连接DN 交MF 于点G ，如图2，则有△FOD ∽△DOM ，∴=，即=，解得OM=6，∴M （0，﹣6），且F （0，），∴MG=MF=，则OG=OM ﹣MG=6﹣=，∴G （0，﹣），设N 点坐标为（x ，y ），则=0，=﹣，解得x=﹣4，y=﹣，此时N （﹣4，﹣）；③当∠FMD=90°时，则可知M 点为O 点，如图3，∵四边形MFND 为矩形，∴NF=OD=4，ND=OF=，可求得N （4，）；综上可知存在满足条件的N 点，其坐标为（，﹣）或（﹣4，﹣）或（4，）． 2. (2015 市綦江县) 如图，抛物线223y x x =-++与x 轴交与A ，B 两点（点A 在点B 的左侧），与y 轴交于点C. 点D和点C关于抛物线的对称轴对称，直线AD与y轴相交于点E.（1）求直线AD的解析式；（2）如图1，直线AD上方的抛物线上有一点F，过点F作FG⊥AD于点G，作FH平行于x轴交直线AD于点H，求△FGH的周长的最大值；（3）点M是抛物线的顶点，点P是y轴上一点，点Q是坐标平面一点，以A，M，P，Q为顶点的四边形是AM为边的矩形，若点T和点Q关于AM所在直线对称，求点T的坐标.xyxyxy26题备用图226题备用图126题图1CBAOCAOHGEDCBAOFM M答案解：⑴AD：1y x=+⑵过点F作x轴的垂线，交直线AD于点M，易证△FGH≌△FGM故FGH FGMC C=△△设2(,23)F m m m-++则FM=2223(1)2m m m m m-++-+=-++则C=219922(12)(12)()242FMFM FM m++⨯=+=-+-+故最大周长为9+924⑶①若AP为对角线如图，由△PMS∽△MAR可得9(0,)2P由点的平移可知1(2)2Q-，故Q点关于直线AM的对称点T为1(0,)2-②若AQ为对角线如图，同理可知P1(0,)2-由点的平移可知Q7(2,)2故Q点关于直线AM的对称点T为9(0,)23. (2016 省东营市) 】．】．在平面直角坐标系中，平行四边形ABOC如图放置，点A、C的坐标分别是（0，4）、（﹣1，0），将此平行四边形绕点O顺时针旋转90°，得到平行四边形A′B′OC′．（1）若抛物线经过点C、A、A′，求此抛物线的解析式；（2）点M时第一象限抛物线上的一动点，问：当点M在何处时，△AMA′的面积最大？最大面积是多少？并求出此时M的坐标；（3）若P为抛物线上一动点，N为x轴上的一动点，点Q坐标为（1，0），当P、N、B、Q构成平行四边形时，求点P的坐标，当这个平行四边形为矩形时，求点N的坐标．分析（1）由平行四边形ABOC绕点O顺时针旋转90°，得到平行四边形A′B′OC′，且点A的坐标是（0，4），可求得点A′的坐标，然后利用待定系数法即可求得经过点C、A、A′的抛物线的解析式；（2）首先连接AA′，设直线AA′的解析式为：y=kx+b，利用待定系数法即可求得直线AA′的解析式，再设点M的坐标为：（x，﹣x2+3x+4），继而可得△AMA′的面积，继而求得答案；（3）分别从BQ为边与BQ为对角线去分析求解即可求得答案．解答解：（1）∵平行四边形ABOC绕点O顺时针旋转90°，得到平行四边形A′B′OC′，且点A的坐标是（0，4），∴点A′的坐标为：（4，0），∵点A、C的坐标分别是（0，4）、（﹣1，0），抛物线经过点C、A、A′，设抛物线的解析式为：y=ax2+bx+c，∴，解得：，∴此抛物线的解析式为：y=﹣x2+3x+4；（2）连接AA′，设直线AA′的解析式为：y=kx+b，∴，解得：，∴直线AA′的解析式为：y=﹣x+4，设点M的坐标为：（x，﹣x2+3x+4），则S△AMA′=×4×[﹣x2+3x+4﹣（﹣x+4）]=﹣2x2+8x=﹣2（x﹣2）2+8，∴当x=2时，△AMA′的面积最大，最大值S△AMA′=8，∴M的坐标为：（2，6）；（3）设点P的坐标为（x，﹣x2+3x+4），当P，N，B，Q构成平行四边形时，∵平行四边形ABOC中，点A、C的坐标分别是（0，4）、（﹣1，0），∴点B的坐标为（1，4），∵点Q坐标为（1，0），P为抛物线上一动点，N为x轴上的一动点，①当BQ为边时，PN∥BQ，PN=BQ，∵BQ=4，∴﹣x2+3x+4=±4，当﹣x2+3x+4=4时，解得：x1=0，x2=3，∴P1（0，4），P2（3，4）；当﹣x2+3x+4=﹣4时，解得：x3=，x2=，∴P3（，﹣4），P4（，﹣4）；②当PQ为对角线时，BP∥QN，BP=QN，此时P与P1，P2重合；综上可得：点P的坐标为：P1（0，4），P2（3，4），P3（，﹣4），P4（，﹣4）；如图2，当这个平行四边形为矩形时，点N的坐标为：（0，0）或（3，0）．4. (2016 省地区) 如图，已知抛物线y=x2+bx与直线y=2x+4交于A（a，8）、B两点，点P是抛物线上A、B之间的一个动点，过点P分别作x轴、y轴的平行线与直线AB交于点C和点E．（1）求抛物线的解析式；（2）若C为AB中点，求PC的长；（3）如图，以PC，PE为边构造矩形PCDE，设点D的坐标为（m，n），请求出m，n之间的关系式．分析（1）把A点坐标代入直线方程可求得a的值，再代入抛物线可求得b的值，可求得抛物线解析式；（2）联立抛物线和直线解析式可求得B点坐标，过A作AQ⊥x轴，交x轴于点Q，可知OC=AQ=4，可求得C点坐标，结合条件可知P点纵坐标，代入抛物线解析式可求得P点坐标，从而可求得PC的长；（3）根据矩形的性质可分别用m、n表示出C、P的坐标，根据DE=CP，可得到m、n的关系式．解：（1）∵A（a，8）是抛物线和直线的交点，∴A点在直线上，∴8=2a+4，解得a=2，∴A点坐标为（2，8），又A点在抛物线上，∴8=22+2b，解得b=2，∴抛物线解析式为y=x2+2x；（2）联立抛物线和直线解析式可得，解得，，∴B点坐标为（﹣2，0），如图，过A作AQ⊥x轴，交x轴于点Q，则AQ=8，OQ=OB=2，即O为BQ的中点，当C为AB中点时，则OC为△ABQ的中位线，即C点在y轴上，∴OC=AQ=4，∴C点坐标为（0，4），又PC∥x轴，∴P点纵坐标为4，∵P点在抛物线线上，∴4=x2+2x，解得x=﹣1﹣或x=﹣1，∵P点在A、B之间的抛物线上，∴x=﹣1﹣不合题意，舍去，∴P点坐标为（﹣1，4），∴PC=﹣1﹣0=﹣1；（3）∵D（m，n），且四边形PCDE为矩形，∴C点横坐标为m，E点纵坐标为n，∵C、E都在直线y=2x+4上，∴C（m，2m+4），E（，n），∵PC∥x轴，∴P点纵坐标为2m+4，∵P点在抛物线上，∴2m+4=x2+2x，整理可得2m+5=（x+1）2，解得x=﹣1或x=﹣﹣1（舍去），∴P点坐标为（﹣1，2m+4），∴DE=﹣m ，CP=﹣1﹣m ，∵四边形PCDE 为矩形，∴DE=CP ，即﹣m=﹣1﹣m ， 整理可得n 2﹣4n ﹣8m ﹣16=0，即m 、n 之间的关系式为n 2﹣4n ﹣8m ﹣16=0． 5. (2013 省市) 如图，已知二次函数的图象过点A (0，－3)，B （3,3），对称轴为直线12x =-，点P 是抛物线上的一动点， 过点P 分别作PM ⊥x 轴于点M ，PN ⊥y 轴于点N ， 在四边形PMON 上分别截取1111,,,.3333PC MP MD OM OE ON NF NP ==== （1）求此二次函数的解析式；（2）求证：以C ，D ，E ，F 为顶点的四边形CDEF 是平行四边形；（3）在抛物线上是否存在这样的点P ，使四边形CDEF 为矩形？若存在，请求出所有符合条件的P 点坐标；若不存在，请说明理由.解：（1）设二次函数的解析式为2y ax bx c =++,将点A （0，-3）、B （3,3）、对称轴方程分别代入可得：3,3331.22c a b c b a ⎧-=⎪⎪=++⎨⎪-=-⎩，解得1,1,3.a a b =⎧⎪=⎨⎪=-⎩∴此二次函数的解析式为23y x x =+-.（2）证明：如图连接CD ，DE ，EF ，FC.∵PM ⊥x 轴，PN ⊥y 轴，∴四边形OMPN 是矩形.∴MP =ON ，OM =PN.又1111,,,,3333PC MP MD OM OE ON NF NP ==== ∴,DMFN MC NE ==∴△CMD ≅△ENF,同理△ODE ≅△FPC(SAS), ∴CF =ED ，CD =EF.,∴四边形CDEF 是平行四边形.（3）如图，作CQ ⊥y 轴于点Q ，设P 点坐标为()2,3x x x +-， 则1.3QN PC OE MP ===∴()2133EQ x x =-+-.∴在Rt △ECQ 中，()22222213.9CE EQ CQ x x x =+=+-+当CD⊥DE时，()()()()()()22222222222222222222222222221333413,99143,994114339999553.99DE OD OEx x xx x xCD DM CMx x xCE DE CDx x x x x xx x x=+⎛⎫⎡⎤=-+-+-⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=++-=+=++-∴=+=++-+++-=++-Q()()()222222222215533,999443,993.x x x x x xx x xx x x∴+-+=++-=+-+-=±()()()()212122121233,3,3,3;331,3 1.33333311.x x x x xy yx x x x xy yP+-===-==-+-=-=-===-∴-当时,此时，当时,，此时，，综上可知符合条件的点有四个，分别是，，，-，-，，，-本题用相似更简单！6．如图所示，抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A（﹣1，0），B（3，0）两点，与y轴交于点C．（1）求抛物线的解析式；（2）如图所示，直线BC下方的抛物线上有一点P，过点P作PE⊥BC于点E，作PF平行于x轴交直线BC 于点F，求△PEF周长的最大值；（3）已知点M是抛物线的顶点，点N是y轴上一点，点Q是坐标平面一点，若点P是抛物线上一点，且位于抛物线的对称轴右侧，是否存在以P、M、N、Q为顶点且以PM为边的正方形？若存在，直接写出点P 的横坐标；若不存在，说明理由．【解答】解：（1）把A（﹣1，0），B（3，0）两点坐标代入抛物线y=ax2+bx﹣3，得到，解得，∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3．（2）如图1中，连接PB、PC．设P（m，m2﹣2m﹣3），∵B（3，0），C（0，﹣3），∴OB=OC，∴∠OBC=45°，∵PF∥OB，∴∠PFE=∠OBC=45°，∵PE⊥BC，∴∠PEF=90°，∴△PEF是等腰直角三角形，∴PE最大时，△PEF的面积中点，此时△PBC的面积最大，则有S△PBC=S△POB+S△POC﹣S△BOC=•3•（﹣m2+2m+3）+•3•m﹣=﹣（m﹣）2+，∴m=时，△PBC的面积最大，此时△PEF的面积也最大，此时P（，﹣），∵直线BC的解析式为y=x﹣3，∴F（﹣，﹣），∴PF=，∵△PEF是等腰直角三角形，∴EF=EP=，∴C△PEF最大值=+．（3）①如图2中，当N与C重合时，点N关于对称轴的对称点P，此时思想MNQP是正方形，易知P（2，﹣3）．点P横坐标为2，②如图3中，当四边形PMQN是正方形时，作PF⊥y轴于N，ME∥x轴，PE∥y轴．易知△PFN≌△PEM，∴PF=PE，设P（m，m2﹣2m﹣3），∵M（1，﹣4），∴m=m2﹣2m﹣3﹣（﹣4），∴m=或（舍弃），∴P点横坐标为所以满足条件的点P的横坐标为2或．。
二次函数中的存在性问题(最新整理)
二次函数中的存在性问题1. 如图，矩形OABC在平面直角坐标系xOy中，点A在x轴的正半轴上，点C在y轴的正半轴上，OA=4，OC=3，若抛物线的顶点在BC边上，且抛物线经过O，A两点，直线AC交抛物线于点D．（1）求抛物线的解析式；（2）求点D的坐标；（3）若点M在抛物线上，点N在x轴上，是否存在以A，D，M，N为顶点的四边形是平行四边形？若存在，求出点N的坐标；若不存在，请说明理由．4：解：（1）设抛物线顶点为E，根据题意OA=4，OC=3，得：E（2，3），设抛物线解析式为y=a（x﹣2）2+3，将A（4，0）坐标代入得：0=4a+3，即a=﹣，则抛物线解析式为y=﹣（x﹣2）2+3=﹣x2+3x；（2）设直线AC解析式为y=kx+b（k≠0），将A（4，0）与C（0，3）代入得：，解得：，故直线AC解析式为y=﹣x+3，与抛物线解析式联立得：，解得：或，则点D坐标为（1，）；（3）存在，分两种情况考虑：①当点M在x轴上方时，如答图1所示：四边形ADMN为平行四边形，DM∥AN，DM=AN，由对称性得到M（3，），即DM=2，故AN=2，∴N1（2，0），N2（6，0）；②当点M在x轴下方时，如答图2所示：过点D作DQ⊥x轴于点Q，过点M作MP⊥x轴于点P，可得△ADQ≌△NMP，∴MP=DQ=，NP=AQ=3，将y M=﹣代入抛物线解析式得：﹣=﹣x2+3x，解得：x M=2﹣或x M=2+，∴x N=x M﹣3=﹣﹣1或﹣1，∴N3（﹣﹣1，0），N4（﹣1，0）．综上所述，满足条件的点N有四个：N1（2，0），N2（6，0），N3（﹣﹣1，0），N4（﹣1，0）．2．如图，已知抛物线经过A（﹣2，0），B（﹣3，3）及原点O，顶点为C（1）求抛物线的函数解析式．（2）设点D在抛物线上，点E在抛物线的对称轴上，且以AO为边的四边形AODE是平行四边形，求点D的坐标．（3）P是抛物线上第一象限内的动点，过点P作PM⊥x轴，垂足为M，是否存在点P，使得以P，M，A为顶点的三角形与△BOC相似？若存在，求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．解：（1）设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c（a≠0），将点A（﹣2，0），B（﹣3，3），O（0，0），代入可得：，解得：．故函数解析式为：y=x2+2x．（2）当AO为平行四边形的边时，DE∥AO，DE=AO，由A（﹣2，0）知：DE=AO=2，若D在对称轴直线x=﹣1左侧，则D横坐标为﹣3，代入抛物线解析式得D1（﹣3，3），若D在对称轴直线x=﹣1右侧，则D横坐标为1，代入抛物线解析式得D2（1，3）．综上可得点D的坐标为：（﹣3，3）或（1，3）．（3）存在．如图：∵B（﹣3，3），C（﹣1，﹣1），根据勾股定理得：BO2=18，CO2=2，BC2=20，∵BO2+CO2=BC2，∴△BOC是直角三角形，假设存在点P，使以P，M，A为顶点的三角形与△BOC相似，设P（x，y），由题意知x＞0，y＞0，且y=x2+2x，①若△AMP∽△BOC，则=，即x+2=3（x2+2x），得：x1=13，x2=﹣2（舍去）．当x=13时，y=59，即P（13，59），②若△PMA∽△BOC，则=，即：x2+2x=3（x+2），得：x1=3，x2=﹣2（舍去）当x=3时，y=15，即P（3，15）．故符合条件的点P有两个，分别是P（13，59）或（3，15）．3. 如图，直线y=2x+2与x轴交于点A，与y轴交于点B，把△AOB沿y轴翻折，点A落到点C，过点B的抛物线y=﹣x2+bx+c与直线BC交于点D（3，﹣4）．（1）求直线BD和抛物线的解析式；（2）在第一象限内的抛物线上，是否存在疑点M，作MN垂直于x轴，垂足为点N，使得以M、O、N为顶点的三角形与△BOC相似？若存在，求出点M的坐标；若不存在，请说明理由；（3）在直线BD上方的抛物线上有一动点P，过点P作PH垂直于x轴，交直线BD于点H，当四边形BOHP是平行四边形时，试求动点P的坐标．8、解答：解：（1）∵y=2x+2，∴当x=0时，y=2，∴B（0，2）．当y=0时，x=﹣1，∴A（﹣1，0）．∵抛物线y=﹣x2+bx+c过点B（0，2），D（3，﹣4），∴解得：，∴y=﹣x2+x+2；设直线BD的解析式为y=kx+b，由题意，得，解得：，∴直线BD的解析式为：y=﹣2x+2；（2）存在．如图1，设M（a，﹣a2+a+2）．∵MN垂直于x轴，∴MN=﹣a2+a+2，ON=a．∵y=﹣2x+2，∴y=0时，x=1，∴C（1，0），∴OC=1．∵B（0，2），∴OB=2．当△BOC∽△MON时，∴，∴，解得：a1=1，a2=﹣2M（1，2）或（﹣2，﹣4）；如图2，当△BOC∽△ONM时，，∴，∴a=或，∴M（，）或（，）．∵M在第一象限，（，）；∴符合条件的点M的坐标为（1，2），（3）设P（b，﹣b2+b+2），H（b，﹣2b+2）．如图3，∵四边形BOHP是平行四边形，∴BO=PH=2．∵PH=﹣b2+b+2+2b﹣2=﹣b2+3b．∴2=﹣b2+3b∴b1=1，b2=2．当b=1时，P（1，2），当b=2时，P（2，0）∴P点的坐标为（1，2）或（2，0）．4．如图，点A在x轴上，OA=4，将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置．（1）求点B的坐标；（2）求经过点A、O、B的抛物线的解析式；（3）在此抛物线的对称轴上，是否存在点P，使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形？若存在，求点P的坐标；若不存在，说明理由．考点：二次函数综合题．专题：压轴题；分类讨论．分析：（1）首先根据OA的旋转条件确定B点位置，然后过B做x轴的垂线，通过构建直角三角形（2）和OB的长（即OA长）确定B点的坐标．（2）已知O、A、B三点坐标，利用待定系数法求出抛物线的解析式．（3）根据（2）的抛物线解析式，可得到抛物线的对称轴，然后先设出P点的坐标，而O、B坐标已知，可先表示出△OPB三边的边长表达式，然后分①OP=OB、②OP=BP、③OB=BP三种情况分类讨论，然后分辨是否存在符合条件的P点．解答：解：（1）如图，过B点作BC⊥x轴，垂足为C，则∠BCO=90°，∵∠AOB=120°，∴∠BOC=60°，又∵OA=OB=4，∴OC=OB=×4=2，BC=OB•sin60°=4×=2，∴点B的坐标为（﹣2，﹣2）；（2）∵抛物线过原点O和点A、B，∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx，将A（4，0），B（﹣2．﹣2）代入，得，解得，∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x（3）存在，如图，抛物线的对称轴是直线x=2，直线x=2与x轴的交点为D，设点P的坐标为（2，y），①若OB=OP，则22+|y|2=42，解得y=±2，当y=2时，在Rt△POD中，∠PDO=90°，sin∠POD==，∴∠POD=60°，∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°，即P、O、B三点在同一直线上，∴y=2不符合题意，舍去，∴点P的坐标为（2，﹣2）②若OB=PB，则42+|y+2|2=42，解得y=﹣2，故点P的坐标为（2，﹣2），③若OP=BP，则22+|y|2=42+|y+2|2，解得y=﹣2，故点P的坐标为（2，﹣2），综上所述，符合条件的点P只有一个，其坐标为（2，﹣2），5．如图，抛物线y=ax2+bx+c经过A（﹣3.0）、C（0，4），点B在抛物线上，CB∥x轴，且AB平分∠CAO．（1）求抛物线的解析式；（2）线段AB上有一动点P，过点P作y轴的平行线，交抛物线于点Q，求线段PQ的最大值；（3）抛物线的对称轴上是否存在点M，使△ABM是以AB为直角边的直角三角形？如果存在，求出点M的坐标；如果不存在，说明理由．10、解答：解：（1）如图1，∵A（﹣3，0），C（0，4），∴OA=3，OC=4．∵∠AOC=90°，∴AC=5．∵BC∥AO，AB平分∠CAO，∴∠CBA=∠BAO=∠CAB．∴BC=AC．∴BC=5．∵BC∥AO，BC=5，OC=4，∴点B的坐标为（5，4）．∵A（﹣3.0）∴解得：∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4．（2）如图2，设直线AB的解析式为y=mx+n，∵A（﹣3.0）、B（5，4）在直线AB上，∴解得：∴直线AB的解析式为y=x+．设点P的横坐标为t（﹣3≤t≤5），则点Q的横坐标也为t．∴y P=t+，y Q=﹣t2+t+4．∴PQ=y Q﹣y P=﹣t2+t+4﹣（t+）=﹣t2+t+4﹣t﹣=﹣t2++=﹣（t2﹣2t﹣15）=﹣[（t﹣1）2﹣16]=﹣（t﹣1）2+．∵﹣＜0，﹣3≤1≤5，∴当t=1时，PQ取到最大值，最大值为．∴线段PQ的最大值为．（3）①当∠BAM=90°时，如图3所示．抛物线的对称轴为x=﹣=﹣=．∴x H=x G=x M=．∴y G=×+=．∴GH=．∵∠GHA=∠GAM=90°，∴∠MAH=90°﹣∠GAH=∠AGM．∵∠AHG=∠MHA=90°，∠MAH=∠AGM，∴△AHG∽△MHA．∴．∴=．解得：MH=11．∴点M的坐标为（，﹣11）．②当∠ABM=90°时，如图4所示．∵∠BDG=90°，BD=5﹣=，DG=4﹣=，∴BG===．同理：AG=．∵∠AGH=∠MGB，∠AHG=∠MBG=90°，∴△AGH∽△MGB．∴=．∴=．解得：MG=．∴MH=MG+GH=+=9．∴点M的坐标为（，9）．综上所述：符合要求的点M的坐标为（，9）和（，﹣11）．6．（2009•崇左）在平面直角坐标系中，现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限，斜靠在两坐标轴上，且点A（0，2），点C（﹣1，0），如图所示：抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B．21教育网（1）求点B的坐标；（2）求抛物线的解析式；（3）在抛物线上是否还存在点P（点B除外），使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形？若存在，求所有点P的坐标；若不存在，请说明理由．考点：二次函数综合题．专题：压轴题．分析：（1）根据题意，过点B作BD⊥x轴，垂足为D；根据角的互余的关系，易得B到x、y 轴的距离，即B的坐标；21（2）根据抛物线过B点的坐标，可得a的值，进而可得其解析式；（3）首先假设存在，分A、C是直角顶点两种情况讨论，根据全等三角形的性质，可得答案．解答：解：（1）过点B作BD⊥x轴，垂足为D，∵∠BCD+∠ACO=90°，∠ACO+∠CAO=90°，∴∠BCD=∠CAO，（1分）又∵∠BDC=∠COA=90°，CB=AC，∴△BCD≌△CAO，（2分）∴BD=OC=1，CD=OA=2，（3分）∴点B的坐标为（﹣3，1）；（4分）（2）抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B（﹣3，1），则得到1=9a﹣3a﹣2，（5分）解得a=，所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2；（7分）（3）假设存在点P，使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形：①若以点C为直角顶点；则延长BC至点P1，使得P1C=BC，得到等腰直角三角形△ACP1，（8分）过点P1作P1M⊥x轴，∵CP1=BC，∠MCP1=∠BCD，∠P1MC=∠BDC=90°，∴△MP1C≌△DBC．（10分）∴CM=CD=2，P1M=BD=1，可求得点P1（1，﹣1）；（11分）②若以点A为直角顶点；则过点A作AP2⊥CA，且使得AP2=AC，得到等腰直角三角形△ACP2，（12分）过点P2作P2N⊥y轴，同理可证△AP2N≌△CAO，（13分）∴NP2=OA=2，AN=OC=1，可求得点P2（2，1），（14分）经检验，点P1（1，﹣1）与点P2（2，1）都在抛物线y=x2+x﹣2上．（16分）练习：1. 如图，二次函数y=x 2+bx+c 的图象与x 轴交于A 、B 两点，且A 点坐标为（-3,0），经过B 点的直线交抛物线于点D （-2，-3）.（1）求抛物线的解析式和直线BD 解析式；（2）过x 轴上点E （a ，0）（E 点在B 点的右侧）作直线EF ∥BD ,交抛物线于点F ,是否存在实数a 使四边形BDFE 是平行四边形？如果存在，求出满足条件的a ；如果不存在，请说明理由.2．已知抛物线经过A （2，0）． 设顶点为点P ，与x 轴的另一交点为点B ． 36232++=bx x y （1）求b 的值，求出点P 、点B 的坐标；（2）如图，在直线 y=x 上是否存在点D ，使四边形OPBD 为平行四边形？若存在，3求出点D 的坐标；若不存在，请说明理由；（3）在x 轴下方的抛物线上是否存在点M ，使△AMP ≌△AMB ？如果存在,试举例验证你的猜想；如果不存在，试说明理由．4. 如图，已知抛物线y ＝x2＋bx ＋3与x 轴交于点B （3，0），与y 轴交于点A ，P 是抛物线上的一个动点，点P 的横坐标为m （m ＞3），过点P 作y 轴的平行线PM ，交直线AB 于点M ．（1）求抛物线的解析式；（2）若以AB 为直径的⊙N 与直线PM 相切，求此时点M 的坐标；（3）在点P 的运动过程中，△APM 能否为等腰三角形？若能，求出点M 的坐标；若不能，请说明理由．3. 已知：如图一次函数y ＝x ＋1的图象与x 轴交于点A ，与y 轴交于点B ；21二次函数y ＝x 2＋bx ＋c 的图象与一次函数y ＝x ＋1的图象交于B 、C 两点，2121与x 轴交于D 、E 两点且D 点坐标为（1，0）（1）求二次函数的解析式；（2）求四边形BDEC 的面积S ；（3）在x 轴上是否存在点P ，使得△PBC 是以P 为直角顶点的直角三角形？ 若存在，求出所有的点P，若不存在，请说明理由．4. 如图，抛物线与x轴交于A（－1，0）、B（3，0）两点，与y轴交于点C（0，－3），设抛物线的顶点为D．（1）求该抛物线的解析式与顶点D的坐标；（2）以B、C、D为顶点的三角形是直角三角形吗？为什么？（3）探究坐标轴上是否存在点P，使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCD相似？若存在，请指出符合条件的点P的位置，并直接写出点P的坐标.。
矩形存在性问题
二次函数与矩形的问题.例1如图，已知二次函数y=a(x-h)*2-1的图像与x轴交于A(2,0)，B两点，与y 轴交于点C(0,8).（1）求二次函数解析式；（2）P（6，2）为平面内一点，设直线y=kx+b交抛物线于M,N，是否存在以A,M,N,P为顶点的四边形是矩形？若存在，求直线解析式；若不存在，请说明理由；（存在+代数论证方法）如图，矩形OABC，A(-3,0),过点C的直线y=-2x+4例2．与x轴交于点D，二次函数y=-0.5x*2+bx+c的图像经过B,C两点。
（1）求B,C两点的坐标及二次函数的解析式；（2）若点P是CD的中点，在二次函数图像上是否存在点M，使以A,P,C,M为顶点的四边形为矩形？若存在，求出点M的坐标；若不存在，请说明理由。
例3．如图，抛物线y=ax*2+bx+c(a<0)与x轴交于A（-2，0），B（4，0）两点，与y轴交于点C，且OC=2OA.（1）试求抛物线的解析式；（2）直线y=kx+1(k>0)与y轴交于点D，与抛物线交于点P，与直线BC交于点M，记M=PM:DM，试求M的最大值及此时点P的坐标；（3）在（2）的条件下，点Q是x轴上的一个动点，点N是坐标平面内的一点，是否存在这样的点Q、N，使得以P、D、Q、N四点组成的四边形是矩形？如果存在，请求出点N的坐标；如果不存在，请说明理由。
练习1如图，已知二次函数的图象过点A （0，﹣3），B （，），对称轴为直线x=﹣，点P 是抛物线上的一动点，过点P 分别作PM ⊥x 轴于点M ，PN ⊥y 轴于点N ，在四边形PMON上分别截取PC=MP ，MD=OM ，OE=ON ，NF=NP ．（1）求此二次函数的解析式；（2）求证：以C 、D 、E 、F 为顶点的四边形CDEF 是平行四边形；（3）在抛物线上是否存在这样的点P ，使四边形CDEF 为矩形？若存在，请求出所有符合条件的P 点坐标；若不存在，请说明理由．2如图，抛物线y=﹣x 2+bx+c 与x 轴分别相交于点A （﹣2，0），B （4，0），与y 轴交于点C ，顶点为点P ．（1）求抛物线的解析式；（2）动点M、N从点O同时出发，都以每秒1个单位长度的速度分别在线段OB、OC上向点B、C方向运动，过点M 作x轴的垂线交BC于点F，交抛物线于点H．①当四边形OMHN为矩形时，求点H的坐标；②是否存在这样的点F，使△PFB为直角三角形？若存在，求出点F的坐标；若不存在，请说明理由．3如图，在平面直角坐标系xO y中，抛物线y＝ax2－2ax－3a（a＜0）与x轴交于A、B两点（点A在点B的左侧），经过点A的直线l：y＝kx＋b与y轴负半轴交于点C，与抛物线的另一个交点为D，且CD＝4AC．（1）直接写出点A的坐标，并求直线l的函数表达式（其中k、b用含a的式子表示）；（2）点E是直线l上方的抛物线上的动点，若△ACE的面积的最大值为54，求a的值；（3）设P是抛物线的对称轴上的一点，点Q在抛物线上，以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形？若能，求出点P的坐标；若不能，请说明理由．备用图。
第11讲二次函数中矩形正方形的存在性问题专题探究(原卷版)
第11讲二次函数中矩形、正方形的存在性问题专题探究【知识总结】❖方法策略：抓矩形两大性质【内角=90°＋对角线相等→转化为直角△存在性问题】正方形存在性问题转化为等腰直角三角形存在性问题【类题训练】1．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2﹣2ax﹣3a（a＞0）与x轴交于A、B两点（点A在点B左侧），经过点A的直线l：y＝kx+b与y轴交于点C，与抛物线的另一个交点为D，且CD＝4AC．（1）直接写出点A的坐标，并用含a的式子表示直线l的函数表达式（其中k、b用含a的式子表示）．（2）点E为直线l下方抛物线上一点，当△ADE的面积的最大值为时，求抛物线的函数表达式；（3）设点P是抛物线对称轴上的一点，点Q在抛物线上，以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否为矩形？若能，求出点P的坐标；若不能，请说明理由．2．综合与探究如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c的顶点为D（1，4），与x轴交于A和B两点，交y轴于点C．（1）求抛物线的函数表达式及点A，B、C的坐标；（2）如图1，点P是直线BC上方的抛物线上的动点，当△BCP面积最大时，求点P的横坐标；（3）如图2，若点M是坐标轴上一点，点N为平面内一点，是否存在这样的点，使以B、D、M、N为顶点的四边形是以BD为对角线的矩形？若存在，请直接写出点N的坐标，若不存在，请说明理由．3．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx﹣3与x轴交于A（﹣1，0），B（3，0）两点，与y轴交于点C，点P为抛物线上的动点．（1）求该抛物线的函数表达式；（2）点D为直线y＝x上的动点，当点P在第四象限时，求四边形PBDC面积的最大值及此时点P的坐标；（3）已知点E为x轴上一动点，点Q为平面内任意一点，是否存在以点P，C，E，Q为顶点的四边形是以PC为对角线的正方形，若存在，请直接写出点Q的坐标，若不存在，请说明理由．4．如图，已知抛物线y＝﹣x2﹣x+2与x轴交于点A，B（点A在点B的左侧），与y轴交于点C，过点B作直线BD∥AC交抛物线于点D．（1）求点D的坐标；（2）点P是直线AC上方的抛物线上一点，连接DP，交AC于点E，连接BE，BP，求△BPE面积的最大值及此时点P的坐标；（3）将抛物线沿射线CA方向平移单位得到新的抛物线y'，点M是新抛物线y'对称轴上一点，点N 为平面直角坐标系内一点，直接写出所有以A，C，M，N为顶点的四边形为矩形的点N的坐标，并写出其中一个点N的坐标的求解过程．5．已知抛物线y＝﹣x2+bx+c与x轴交于点A（3，0）和点B（﹣1，0），与y轴交于点C，点D在抛物线上运动（不与点A，B，C重合）．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，当点D在第一象限抛物线上运动时，过点D作DF⊥x轴，垂足为点F，直线DF与直线AC交于点E，若DE＝EA，求点D的坐标；（3）如图2，直线BD交直线AC于点H，点G在坐标平面内，在抛物线上是否存在点D，使以点A，D，H，G为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点D的坐标；若不存在，请说明理由．6．如图，抛物线的对称轴与x轴交于点A（1，0），与y轴交于点B（0，3），C为该抛物线图象上的一个动点．（1）求抛物线的解析式；（2）如图，当点C在第一象限，且∠BAC＝90°，求tan∠ABC的值；（3）点D在抛物线上（点D在点C的左侧，不与点B重合），点P在坐标平面内，问是否存在正方形ACPD？若存在，请直接写出点P的坐标；若不存在，请说明理由．7．如图，二次函数y＝﹣+bx+c的图象经过A（﹣2，0），B（0，4）两点．（1）求这个二次函数的解析式，并直接写出顶点D的坐标；（2）若该抛物线与x轴的另一个交点为C，点P为第一象限内抛物线上一点，求P点坐标为多少时，△BCP的面积最大，并求出这个最大面积．（3）在直线CD上有点E，作EF⊥x轴于点F，当以O、B、E、F为顶点的四边形是矩形时，直接写出E点坐标．8．若二次函数的图象经过点A（﹣2，0），其对称轴为直线x＝1，与x轴的另一个交点为C，与y轴交于点B．（1）点C的坐标为；（2）求二次函数的解析式；（3）点M在线段AB上，过点M作MN⊥x轴于点N．①若MN：NC＝2：5，求点M的坐标；②以MN为对角线作正方形MPNQ（点P在MN右侧），当点P在对称轴上时，直接写出点M的坐标．9．如图，抛物线y＝ax2+bx+c经过点A（﹣1，0），B（0，3），C（3，0）．（1）求抛物线的表达式；（2）若点P为第一象限内抛物线上的一点，设△PBC的面积为S，求S的最大值及此时点P的坐标；（3）已知M是抛物线对称轴上一点，在平面内是否存在点N，使以B、C、M、N为顶点的四边形是矩形？若存在，直接写出N点坐标；若不存在，请说明理由．10．平面直角坐标系中，过一点分别作坐标轴的垂线，若两垂线与坐标轴围成矩形的周长数值是面积数值的2倍，则称这个点为“二倍点”．例如，点P（，3）是“二倍点”．（1）在点A（1，1），B（﹣3，），C（﹣6，3）中，是“二倍点”的有；（2）若点E为双曲线y＝﹣（x＞0）上任意一点．①请说明随着点E在图象上运动，为什么函数值y随自变量x的增大而增大？②若将点E向右平移一个单位，再向下平移一个单位得到点F．求证：点F为“二倍点”．（3）已知“二倍点”M在抛物线y＝x2（x＞0）的图象上，“二倍点”N在一次函数y＝x（x＞0）的图象上，点G在x轴上，坐标平面内有一点H，若以点M，N，G，H为顶点的四边形是矩形，请直接写出点H的坐标．11．已知，二次函数y＝﹣x2+x+2图象与x轴交于A、B两点，与y轴交于点C，连接AC、BC．（1）如图1，请判断△ABC的形状，并说明理由；（2）如图2，D为线段AB上一动点，作DP∥AC交抛物线于点P，过P作PE⊥x轴，垂足为E，交BC 于点F，过F作FG⊥PE，交DP于G，连接CG，OG，求阴影部分面积S的最大值和D点坐标；（3）如图3，将抛物线沿射线AC方向移动个单位得到新的抛物线y'＝ax2+bx+c（a≠0），是否在新抛物线对称轴上存在点M，在坐标平面内存在点N，使得以C、B、M、N为顶点的四边形是以CB为边的矩形？若存在，请直接写出N点坐标；若不存在，请说明理由．。
(完整版)二次函数,矩形的存在性问题,含答案.doc
二次函数中矩形的存在性问题1. (2015 黑龙江省龙东地区) 如图，四边形OABC是矩形，点 A、 C在坐标轴上，△ ODE是△ OCB绕点 O 顺时针旋转90°得到的，点 D在 x 轴上，直线BD交 y 轴于点 F，交 OE于点 H，线段 BC、 OC的长是方程 x2 ﹣6x+8=0 的两个根，且 OC＞BC．（ 1）求直线 BD的解析式；（ 2）求△ OFH的面积；（ 3）点 M在坐标轴上，平面内是否存在点 N，使以点 D、F、 M、 N为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写出点 N的坐标；若不存在，请说明理由．12. (2015重庆市綦江县)如图，抛物线y x22x 3 与x轴交与A，B两点（点A在点B的左侧），与y 轴交于点 C.点D和点C关于抛物线的对称轴对称，直线AD与 y 轴相交于点E.（1）求直线AD的解析式；（2）如图 1，直线AD上方的抛物线上有一点F，过点F作FG⊥AD于点G，作FH平行于x轴交直线AD于点H，求△ FGH的周长的最大值；（ 3）点M是抛物线的顶点，点P 是 y 轴上一点，点Q是坐标平面内一点，以A， M，P， Q为顶点的四边形是 AM为边的矩形，若点T 和点 Q关于 AM所在直线对称，求点T 的坐标.y yM yMCDC CFHE GA B A A BO x O x O x 26题图 126题备用图 126题备用图 223. (2016山东省东营市)】．】．在平面直角坐标系中，平行四边形ABOC如图放置，点A、 C的坐标分别是（ 0， 4）、（﹣ 1， 0），将此平行四边形绕点 O顺时针旋转 90°，得到平行四边形 A′B′OC′．（ 1）若抛物线经过点 C、 A、A′，求此抛物线的解析式；（ 2）点 M时第一象限内抛物线上的一动点，问：当点M在何处时，△AMA′的面积最大？最大面积是多少？并求出此时M的坐标；（ 3）若 P 为抛物线上一动点，N 为 x 轴上的一动点，点Q坐标为（ 1，0），当 P、 N、 B、Q构成平行四边形时，求点P的坐标，当这个平行四边形为矩形时，求点N 的坐标．3二次函数中矩形的存在性问题4. (2016 贵州省毕节地区 ) 如图，已知抛物线 y=x 2+bx 与直线 y=2x+4 交于 A（ a， 8）、 B 两点，点 P 是抛物线上A、B 之间的一个动点，过点 P 分别作 x 轴、 y 轴的平行线与直线 AB交于点 C和点 E．（1）求抛物线的解析式；（2）若 C为 AB 中点，求 PC的长；（3）如图，以 PC，PE为边构造矩形 PCDE，设点 D 的坐标为（ m， n），请求出 m， n 之间的关系式．4二次函数中矩形的存在性问题5. (2013 湖南省常德市 ) 如图，已知二次函数的图象过点(0 ，－ 3) ，（ 3,3 ），对称轴为直线 x1 ，2点 P 是抛物线上的一动点，过点P 分别作 PM ⊥ x 轴于点 M ， PN ⊥ y 轴于点 N ，在四边形 PMON 上分别截取PC1MP , MD1OM ,OE1ON , NF1NP.3 3 3 3（ 1）求此二次函数的解析式；（ 2）求证：以 C ， D ， E ， F 为顶点的四边形 CDEF 是平行四边形；（ 3）在抛物线上是否存在这样的点 P ，使四边形 CDEF 为矩形？若存在，请求出所有符合条件的 P 点坐标；若不存在，请说明理由.56．如图所示，抛物线y=ax 2+bx﹣ 3 与 x 轴交于 A（﹣ 1， 0），B（ 3， 0）两点，与y 轴交于点C．（ 1）求抛物线的解析式；（ 2）如图所示，直线BC下方的抛物线上有一点P，过点 P 作 PE⊥ BC于点 E，作 PF 平行于 x 轴交直线BC 于点 F，求△ PEF周长的最大值；（ 3）已知点M是抛物线的顶点，点N 是 y 轴上一点，点Q是坐标平面内一点，若点P 是抛物线上一点，且位于抛物线的对称轴右侧，是否存在以P、M、N、 Q为顶点且以PM为边的正方形？若存在，直接写出点P 的横坐标；若不存在，说明理由．6参考答案1. (2015 黑龙江省龙东地区 ) 如图，四边形OABC是矩形，点 A、 C在坐标轴上，△ ODE是△ OCB绕点 O 顺时针旋转90°得到的，点 D在 x 轴上，直线BD交 y 轴于点 F，交 OE于点 H，线段 BC、 OC的长是方程 x2 ﹣6x+8=0 的两个根，且 OC＞BC．（ 1）求直线 BD的解析式；（ 2）求△ OFH的面积；（ 3）点 M在坐标轴上，平面内是否存在点N，使以点D、 F、 M、N 为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写出点N 的坐标；若不存在，请说明理由．1.分析：（ 1）解方程可求得 OC、 BC的长，可求得 B、 D 的坐标，利用待定系数法可求得直线BD的解析式；（ 2）可求得 E 点坐标，求出直线 OE的解析式，联立直线 BD、OE解析式可求得 H点的横坐标，可求得△ OFH的面积；（ 3）当△ MFD为直角三角形时，可找到满足条件的点N，分∠ MFD=90°、∠ MDF=90°和∠ FMD=90°三种情况，分别求得M点的坐标，可分别求得矩形对角线的交点坐标，再利用中点坐标公式可求得N 点坐标．解答：解：（1）解方程x2﹣ 6x+8=0 可得 x=2 或 x=4，∵ BC、 OC的长是方程x2﹣ 6x+8=0 的两个根，且OC＞ BC，∴BC=2， OC=4，∴ B（﹣ 2，4），∵△ ODE是△ OCB绕点 O顺时针旋转 90°得到的，∴OD=OC=4， DE=BC=2，∴ D（ 4， 0），设直线 BD解析式为 y=kx+b ，把 B、 D坐标代入可得，解得，∴直线BD的解析式为y= ﹣x+；（ 2）由（ 1）可知E（ 4， 2），设直线 OE解析式为y=mx，把 E 点坐标代入可求得m= ，∴直线 OE解析式为y= x ，令﹣x+ =x ，解得 x=，∴ H点到y轴的距离为，又由（ 1）可得F（ 0，），∴ OF=，∴ S△OFH=××=；（3）∵以点 D、 F、 M、 N 为顶点的四边形是矩形，∴△ DFM为直角三角形，①当∠ MFD=90°时，则 M只能在 x 轴上，连接 FN交 MD于点 G，如图 1，由（ 2）可知OF= ，OD=4，则有△ MOF∽△ FOD，∴=，即=，解得OM=，∴ M（﹣，0），且D（4，0），∴ G（，0），设 N 点坐标为（ x ， y），则=，=0，解得 x=，y=﹣，此时N点坐标为（，﹣）；②当∠ MDF=90°时，则M只能在 y 轴上，连接DN交 MF于点 G，如图 2，7则有△ FOD ∽△ DOM ，∴= ，即 =，解得 OM=6，∴ M （ 0，﹣ 6），且 F （ 0，），∴ MG= MF= ，则 OG=OM ﹣ MG=6﹣ =，∴ G （ 0，﹣），设 N 点坐标为（ x ， y ），则=0， =﹣ ，解得 x=﹣ 4， y=﹣，此时 N （﹣ 4，﹣）；③当∠ FMD=90°时，则可知 M 点为 O 点，如图 3， ∵四边形 MFND 为矩形，∴ NF=OD=4， ND=OF= ，可求得 N （ 4， ）；综上可知存在满足条件的N 点，其坐标为（ ，﹣ ）或（﹣ 4，﹣ ）或（ 4，）．2. (2015 重庆市綦江县 ) 如图，抛物线 yx 2 2x 3 与 x 轴交与 A ， B 两点（点 A 在点 B 的左侧），与y 轴交于点 C . 点 D 和点 C 关于抛物线的对称轴对称，直线AD 与 y 轴相交于点 E .（ 1）求直线 AD 的解析式；（ 2）如图 1，直线 AD 上方的抛物线上有一点 F ，过点 F 作 FG ⊥ AD 于点 G ，作 FH 平行于 x 轴交直线 AD 于点H ，求△ FGH 的周长的最大值；（ 3）点 M 是抛物线的顶点，点 P 是 y 轴上一点，点 Q 是坐标平面内一点，以 A ， M ，P ， Q 为顶点的四边形 是 AM 为边的矩形，若点 T 和点 Q 关于 AM 所在直线对称，求点 T 的坐标 .yy M y M CDCCFHEGABAABOxOxOx26题图 1 26题备用图 1 26题备用图 2答案解：⑴ AD ： y x 1⑵过点 F 作 x 轴的垂线，交直线AD 于点 ，易证△ ≌△M FGH FGM故C△ FGHC △ FGM设 F (m, m 2 2m 3)则 FM = m 2 2m 3 (m 1) m 2m 2则 C=FM2 FM(1 2) FM(1 2)( m1 )2 9 9 22 24故最大周长为9+9 248二次函数中矩形的存在性问题⑶①若 AP 为对角线如图，由△ PMS∽△ MAR可得P(0, 9 1AM的对称点 T 为(0,1 ) 由点的平移可知Q( 2， ) 故Q点关于直线)2 2 2②若 AQ为对角线如图，同理可知 P 1 7 ) 故 Q点关于直线AM的对称点 T为92 223. (2016 山东省东营市 ) 】．】．在平面直角坐标系中，平行四边形ABOC如图放置，点A、 C的坐标分别是（ 0， 4）、（﹣ 1， 0），将此平行四边形绕点O顺时针旋转 90°，得到平行四边形A′B′ OC′．（ 1）若抛物线经过点C、 A、A′，求此抛物线的解析式；（ 2）点 M时第一象限内抛物线上的一动点，问：当点M在何处时，△ AMA′的面积最大？最大面积是多少？并求出此时M的坐标；（ 3）若 P 为抛物线上一动点， N 为 x 轴上的一动点，点 Q坐标为（1， 0），当 P、 N、B、 Q构成平行四边形时，求点 P 的坐标，当这个平行四边形为矩形时，求点N 的坐标．分析（ 1）由平行四边形ABOC绕点 O 顺时针旋转90°，得到平行四边形A′ B′ OC′，且点A 的坐标是（0， 4），可求得点A′的坐标，然后利用待定系数法即可求得经过点 C、 A、 A′的抛物线的解析式；（ 2）首先连接AA′，设直线AA′的解析式为：y=kx+b ，利用待定系数法即可求得直线AA′的解析式，再设点M的坐标为：（ x ，﹣ x2+3x+4），继而可得△AMA′的面积，继而求得答案；（ 3）分别从BQ为边与BQ为对角线去分析求解即可求得答案．解答解：（ 1）∵平行四边形ABOC绕点 O顺时针旋转90°，得到平行四边形A′ B′ OC′，且点A 的坐标是（ 0，4），∴点 A′的坐标为：（ 4， 0），∵点 A、 C 的坐标分别是（0， 4）、（﹣ 1， 0），抛物线经过点C、 A、 A′，设抛物线的解析式为：y=ax 2+bx+c ，∴，解得：，∴此抛物线的解析式为：y=﹣ x2+3x+4 ；（ 2）连接AA′，设直线AA′的解析式为：y=kx+b ，∴，解得：，∴直线AA′的解析式为：y= ﹣ x+4，设点 M的坐标为：（ x，﹣ x2 +3x+4），则S△AMA′= × 4× [ ﹣ x2+3x+4 ﹣（﹣ x+4 ） ]= ﹣ 2x2 +8x=﹣ 2（x ﹣ 2）2+8，∴当 x=2 时，△ AMA′的面积最大，最大值S△AMA′ =8，9∴ M的坐标为：（ 2， 6）；（3）设点 P 的坐标为（ x，﹣ x2 +3x+4），当 P， N，B， Q构成平行四边形时，∵平行四边形 ABOC中，点 A、 C 的坐标分别是（ 0， 4）、（﹣ 1， 0），∴点 B的坐标为（ 1， 4），∵点 Q坐标为（ 1， 0）， P 为抛物线上一动点， N 为 x 轴上的一动点，①当BQ为边时， PN∥ BQ， PN=BQ，∵ BQ=4，∴﹣ x2+3x+4= ± 4，当﹣ x2+3x+4=4 时，解得： x1=0， x 2=3，∴ P1（ 0，4）， P2（3， 4）；当﹣ x2 +3x+4=﹣ 4 时，解得： x3=，x2=，∴ P3（，﹣4），P4（，﹣4）；②当 PQ为对角线时，BP∥ QN， BP=QN，此时 P 与 P1， P2重合；综上可得：点P 的坐标为：P1（ 0， 4）， P2（3， 4）， P3（，﹣4），P4（，﹣4）；如图 2，当这个平行四边形为矩形时，点N 的坐标为：（ 0， 0）或（ 3， 0）．4. (2016 贵州省毕节地区 ) 如图，已知抛物线 y=x 2+bx 与直线 y=2x+4 交于 A（ a， 8）、 B 两点，点 P 是抛物线上A、B 之间的一个动点，过点 P 分别作 x 轴、 y 轴的平行线与直线 AB交于点 C和点 E．（1）求抛物线的解析式；（2）若 C为 AB 中点，求 PC的长；（3）如图，以 PC，PE为边构造矩形 PCDE，设点 D 的坐标为（ m， n），请求出m，n 之间的关系式．分析（ 1）把 A 点坐标代入直线方程可求得 a 的值，再代入抛物线可求得 b 的值，可求得抛物线解析式；（2）联立抛物线和直线解析式可求得B 点坐标，过 A 作 AQ⊥ x 轴，交 x 轴于点 Q，可知 OC= AQ=4，可求得 C点坐标，结合条件可知P 点纵坐标，代入抛物线解析式可求得 P 点坐标，从而可求得PC的长；（ 3）根据矩形的性质可分别用m、n 表示出C、P 的坐标，根据DE=CP，可得到m、n的关系式．解：（ 1）∵ A（ a， 8）是抛物线和直线的交点，∴ A 点在直线上，∴8=2a+4 ，解得 a=2，∴ A 点坐标为（ 2， 8），又 A 点在抛物线上，∴8=22 +2b，解得 b=2，∴抛物线解析式为 y=x 2 +2x；（ 2）联立抛物线和直线解析式可得，10解得， ，∴ B 点坐标为（﹣ 2， 0），如图，过 A 作 AQ ⊥ x 轴，交 x 轴于点 Q ，则 AQ=8， OQ=OB=2，即 O 为 BQ 的中点，当 C 为 AB 中点时，则 OC 为△ ABQ 的中位线，即 C 点在 y 轴上， ∴ OC= AQ=4，∴ C 点坐标为（ 0， 4），又 PC ∥ x 轴，∴ P 点纵坐标为 4， ∵ P 点在抛物线线上， ∴ 4=x 2 +2x ，解得 x=﹣ 1﹣或 x=﹣ 1，∵ P 点在 A 、 B 之间的抛物线上， ∴ x= ﹣1﹣ 不合题意，舍去，∴ P 点坐标为（ ﹣ 1， 4），∴ PC=﹣ 1﹣ 0= ﹣ 1；（ 3）∵ D （ m ， n ），且四边形 PCDE 为矩形， ∴ C 点横坐标为 m ， E 点纵坐标为 n ，∵ C 、 E 都在直线 y=2x+4 上，∴ C （ m ， 2m+4）， E （， n ），∵ PC ∥x 轴，∴ P 点纵坐标为 2m+4， ∵ P 点在抛物线上，22﹣ 1 或 x=﹣﹣ 1（舍去），∴ 2m+4=x +2x ，整理可得 2m+5=（ x+1 ） ，解得 x= ∴ P 点坐标为（ ﹣ 1， 2m+4），∴ DE=﹣ m ， CP=﹣ 1﹣ m ，∵四边形 PCDE 为矩形，∴ DE=CP ，即﹣ m=﹣ 1﹣ m ，2整理可得 n ﹣ 4n ﹣ 8m ﹣ 16=0，即 m 、 n 之间的关系式为 n 2﹣ 4n ﹣ 8m ﹣ 16=0．5. (2013 湖南省常德市 ) 如图，已知二次函数的图象过点 A (0 ，－ 3) ，B （ 3,3 ），对称轴为直线 x1，点 P 是抛物线上的一动点，2P过点 分别作⊥ 轴于点 ， ⊥ 轴于点 ，PM xM PN y N在四边形 PMON 上分别截取 PC1MP , MD1OM ,OE1ON , NF1NP.33 3 3（ 1）求此二次函数的解析式；（ 2）求证：以 C ， D ， E ， F 为顶点的四边形 CDEF 是平行四边形；（ 3）在抛物线上是否存在这样的点P ，使四边形 CDEF 为矩形？若存在，请求出所有符合条件的P 点坐标；若不存在，请说明理由 .11解：（ 1）设二次函数的解析式为23, 3 ）、对称轴方程分别代入可得：y ax bx c ,将点 A 0-3）、B （（ ，3 c,a 1,3 3a 3b c ，解得 a 1, ∴此二次函数的解析式为 y x 2x 3 .b1 . b3.2a2（ 2）证明：如图连接 CD ， DE ， EF ， FC.∵PM ⊥ x 轴， PN ⊥y轴，∴四边形 OMPN 是矩形 . ∴ MP =ON ， OM =PN.又 PC1 1 11 MP , MD OM ,OE ON , NFNP,3 3 33∴ DMFN , MC NE ∴△ CMD △ENF, 同理△ ODE △ FPC(SAS),∴ CF =ED ， CD =EF., ∴四边形 CDEF 是平行四边形 .（ 3）如图，作 CQ ⊥ y 轴于点 Q ，设 P 点坐标为 x, x 2 x 3 ，则QNPC OE 1 MP . ∴ EQ1 x 2x 3 . ∴在 Rt △ ECQ33CE 2EQ 2 CQ 2中，1 x2x2x2.39Q DE 2 OD 2OE 22 x 212x 2 x 34 3 13222x9 x x3 ,9当⊥ 时，CD 2DM 2 CM 2CD DE1 x 242x 2 x 3,9 9CE 2 DE 2 CD 2x 31 x2 4 x 2 x 34 x 21 x 22299 x 2 x995 x 253 .2991 x 2x 3 2x 25x 25x 2x 32当x 2 x3 x 时 , x 13,x 2 3,999, 此时， y 13,y 23 ;4 x 2 4x 2 2 当x 2x3x 时, x 13， x 2 1,x 3 ,9 9此时， y 1 3， y 2 1.x2x3x.综上可知符合条件的 点有四个， P 分别是 ， 3 ， ，- 3 ，- 3 ， 3 ， ，-1 .3 3 1 本题用相似更简单！126．如图所示，抛物线y=ax 2+bx﹣ 3 与 x 轴交于 A（﹣ 1， 0），B（ 3， 0）两点，与y 轴交于点C．（ 1）求抛物线的解析式；（ 2）如图所示，直线BC下方的抛物线上有一点P，过点 P 作 PE⊥ BC于点 E，作 PF 平行于 x 轴交直线BC 于点 F，求△ PEF周长的最大值；（ 3）已知点M是抛物线的顶点，点N 是 y 轴上一点，点Q是坐标平面内一点，若点P 是抛物线上一点，且位于抛物线的对称轴右侧，是否存在以P、M、N、 Q为顶点且以PM为边的正方形？若存在，直接写出点P 的横坐标；若不存在，说明理由．【解答】解：（ 1）把 A（﹣ 1， 0）， B（ 3， 0）两点坐标代入抛物线y=ax2+bx﹣ 3，得到，解得，∴抛物线的解析式为y=x 2﹣ 2x ﹣3．（2）如图 1 中，连接 PB、 PC．设 P（ m， m2﹣ 2m﹣3），∵ B（ 3， 0）， C（ 0，﹣ 3），∴OB=OC，∴∠OBC=45°，∵PF∥ OB，∴∠ PFE=∠OBC=45°，∵PE⊥ BC，∴∠ PEF=90°，∴△ PEF是等腰直角三角形，∴ PE最大时，△ PEF的面积中点，此时△PBC的面积最大，则有 S△PBC=S△POB+S△POC﹣ S△BOC= ?3?（﹣ m2+2m+3） + ?3?m﹣ =﹣（m﹣）2+，∴m= 时，△ PBC的面积最大，此时△ PEF的面积也最大，此时 P（，﹣），13∵直线 BC的解析式为y=x ﹣3，∴ F（﹣，﹣），∴ PF=，∵△ PEF是等腰直角三角形，∴ EF=EP=，∴ C△PEF最大值 = +．（ 3）①如图 2 中，当 N 与 C 重合时，点N 关于对称轴的对称点P，此时思想MNQP是正方形，易知P（ 2，﹣ 3）．点 P 横坐标为 2，②如图 3 中，当四边形PMQN是正方形时，作PF⊥ y 轴于 N， ME∥ x 轴， PE∥y 轴．易知△ PFN≌△ PEM，2∴ PF=PE，设 P（ m，m﹣ 2m﹣ 3），∵ M（ 1，﹣ 4），2∴ m=m﹣ 2m﹣3﹣（﹣ 4），∴ m=或（舍弃），∴ P 点横坐标为所以满足条件的点P 的横坐标为 2 或．14。
专题：二次函数背景下的特殊四边形存在性问题(学生版)
专题：二次函数背景下的特殊四边形存在性问题一、知识储备二、方法归纳1.平行四边形的存在性问题：①从边的关系出发，对边平行且相等可转化为：可以理解为点B 移动到点A ，点C 移动到点D ，移动路径完全相同．②从对角线关系出发，对角线互相平分转化为：可以理解为AC 的中点也是BD 的中点．图1图2图1可表示为⎩⎨⎧-=--=-C D B A C D B A y y y y x x x x ，图2可表示为 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=++=+2222D B C A DB C A y y y y x x x x 。
二者均可可以化为统一，以AC 、BD 为对角线时，可得：⎩⎨⎧+=++=+D B C ADB C A y y y y x x x x .2. 菱形的存在性问题：转化为平行四边形+等腰三角形（两点间的距离公式、两圆一线作等腰）；3. 矩形的存在性问题：转化为平行四边形+直角三角形（勾股定理、Rt 斜中、隐形圆、构造K 型相似）；4. 正方形的存在性问题：转化为平行四边形+等腰直角三角形（构造K 型全等）。
解题策略：一般情况下构成四边形的四个点中，有两个点是定点两个点是动点，我们常设一个动点（非二次函数上），利用图形位置与数量关系，表示出另一个动点（二次函数上），再将表示的点代入点的函数解析式求解即可。
三、典例分析例1：如图，已知直角坐标系中，抛物线与轴交于，两点，与轴交于点，点的坐标为，点的坐标分别为．（1）求抛物线的解析式；（2）有一动点从C 点出发，个单位的速度向点运动，过点作轴的垂线，交抛物线于点，交轴于点，连接、，设点运动的时间为秒． ①求出点的坐标（用表示）；②当四边形为平行四边形时，求出的值；（3）点是抛物线对称轴上的一个动点，点是坐标平面内的一点，是否存在这样的点，，使得以、、、四点组成的四边形是矩形？若存在，请直接写出点的坐标；若不存在，请说明理由．2．如图，已知抛物线2y x bx c =++与x 轴相交于(1,0)A -，(,0)B m 两点，与y 轴相交于点(0,3)C -，抛物线的顶点为D ． （1）求B 、D 两点的坐标；（2）若P 是直线BC 下方抛物线上任意一点，过点P 作PH x ⊥轴于点H ，与BC 交于点M ，设F 为y 轴一动点，当线段PM 长度最大时，求12PH HF CF ++的最小值；（3）在第（2）问中，当12PH HF CF ++取得最小值时，将OHF ∆绕点O 顺时针旋转60︒后得到△OH F ''，过点F '作OF '的垂线与x 轴交于点Q ，点R 为抛物线对称轴上的一点，在平面直角坐标系中是否存在点S ，使得点D 、Q 、R 、S 为顶点的四边形为菱形，若存在，请直接写出点S 的坐标，若不存在，请说明理由．24y ax bx =++x A B y C A (2,0)-B (8,0)D B Dx E x F CE OD D (04)t t <<D t DOCE t P Q P Q P Q B C Q四、课后练习1．如图，在平面直角坐标系中，已知抛物线2y x bx c =++与直线AB 相交于A ，B 两点，其中(3,4)A --，(0,1)B -． （1）求该抛物线的函数表达式；（2）点P 为直线AB 下方抛物线上的任意一点，连接PA ，PB ，求PAB ∆面积的最大值； （3）将该抛物线向右平移2个单位长度得到抛物线21111(0)y a x b x c a =++≠，平移后的抛物线与原抛物线相交于点C ，点D 为原抛物线对称轴上的一点，在平面直角坐标系中是否存在点E ，使以点B ，C ，D ，E 为顶点的四边形为菱形，若存在，请直接写出点E 的坐标；若不存在，请说明理由．2.如图，在平面直角坐标系中，二次函数的图象与一次函数的图象相交于、两点，与轴的负半轴交于点，交轴于点，，点坐标为． （1）求该二次函数的函数表达式；（2）为线段上一动点，将以所在直线为轴翻折，点的对称点为点，若有一个顶点在轴上，求点的坐标；（3）设点在抛物线的对称轴上，点在直线上，问是否存在这样的点、，使得以、、、为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请直接写出点、的坐标；若不存在，请说明理由．3．如图1，抛物线与轴交于，两点（点在点的左侧），与轴交于点，直线与抛物线相交于另一点，点为抛物线的顶点．（1）求直线的解析式及点的坐标； （2）如图2，直线上方的抛物线上有一点，过点作于点，过点作平行于轴的直线交直线于点，当周长最大时，在轴上找一点，在上找一点，使得值最小，请求出此时点的坐标及的最小值；（3）在第（2）问的条件下，点为抛物线对称轴上的一点，在平面直角坐标系中是否存在点，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．20)y ax bx a =++≠(0)y ax a a =-≠A B x C AB y D :1:2BD AD =B (1,0)M CB ACM ∆AM C N AMN ∆y N E F AB E F A C E F EF 2y x =-x A B A B yC :AE y ED BCE AE P P PF BC ⊥F P y BCG PFG ∆yM AE N 12PM MN NE ++N 12PM MN NE ++R S N E R SS。
专题09 二次函数与矩形正方形存在型问题-2019版突破中考数学压轴之学霸秘笈大揭秘(解析版)
【典例分析】例1 如图，抛物线顶点P（1，4），与y轴交于点C（0，3），与x轴交于点A，B．（1）求抛物线的解析式．（2）Q是抛物线上除点P外一点，△BCQ与△BCP的面积相等，求点Q的坐标．（3）若M，N为抛物线上两个动点，分别过点M，N作直线BC的垂线段，垂足分别为D，E．是否存在点M，N使四边形MNED为正方形？如果存在，求正方形MNED的边长；如果不存在，请说明理由．思路点拨（1）设出抛物线顶点坐标，把C坐标代入求出即可；（2）由△BCQ与△BCP的面积相等，得到PQ与BC平行，①过P作作PQ∥BC，交抛物线于点Q，如图1所示；②设G（1，2），可得PG=GH=2，过H作直线Q2Q3∥BC，交x轴于点H，分别求出Q的坐标即可；（3）存在点M，N使四边形MNED为正方形，如图2所示，过M作MF∥y轴，过N作NF∥x轴，过N 作NH∥y轴，则有△MNF与△NEH都为等腰直角三角形，设M（x1，y1），N（x2，y2），设直线解析式为y=-x+b，与二次函数解析式联立，消去y得到关于x的一元二次方程，利用根与系数关系表示出NF2，由△MNF 为等腰直角三角形，得到MN2=2NF2，若四边形MNED为正方形，得到NE2=MN2，求出b的值，进而确定出MN的长，即为正方形边长．学#科网满分解答（1）设y=a（x﹣1）2+4（a≠0），把C（0，3）代入抛物线解析式得：a+4=3，即a=﹣1，则抛物线解析式为y=﹣（x﹣1）2+4=﹣x2+2x+3；（2）由B（3，0），C（0，3），得到直线BC解析式为y=﹣x+3，∵S△OBC=S△QBC，∴PQ∥BC，①过P作PQ∥BC，交抛物线于点Q，如图1所示，（3）存在点M，N使四边形MNED为正方形，如图2所示，过M作MF∥y轴，过N作NF∥x轴，过N作NH∥y轴，则有△MNF与△NEH都为等腰直角三角形，设M（x1，y1），N（x2，y2），设直线MN解析式为y=﹣x+b，联立得：，例2如图，已知抛物线与轴分别交于原点和点，与对称轴交于点.矩形的边在轴正半轴上，且，边，与抛物线分别交于点，.当矩形沿轴正方向平移，点，位于对称轴的同侧时，连接，此时，四边形的面积记为；点，位于对称轴的两侧时，连接，，此时五边形的面积记为.将点与点重合的位置作为矩形平移的起点，设矩形平移的长度为.（1）求出这条抛物线的表达式；（2）当时，求的值；（3）当矩形沿着轴的正方向平移时，求关于的函数表达式，并求出为何值时，有最大值，最大值是多少？思路点拨（1）根据点E、F的坐标，利用待定系数法即可求出抛物线的表达式；（2）找出当t=0时，点B、N的坐标，进而可得出OB、BN的长度，再根据三角形的面积公式可求出S△OBN 的值；学&科网（3）分0＜t≤4和4＜t≤5两种情况考虑：①当0＜t≤4时（图1），找出点A、B、M、N的坐标，进而可得出AM、BN的长度，利用梯形的面积公式即可找出S关于t的函数关系式，再利用二次函数的性质即可求出S的最大值；②当4＜t≤5时，找出点A、B、M、N的坐标，进而可得出AM、BN的长度，将五边形分成两个梯形，利用梯形的面积公式即可找出S关于t的函数关系式，再利用二次函数的性质即可求出S的最大值．将①②中的S的最大值进行比较，即可得出结论.满分解答（1）将E（5，5）、F（10，0）代入y=ax2+bx，，解得：，∴抛物线的表达式为y=-x2+2x．（2）当t=0时，点B的坐标为（1，0），点N的坐标为（1，），∴BN=，OB=1，∴S△OBN=BN•OB=．（3）①当0＜t≤4时（图1），点A的坐标为（t，0），点B的坐标为（t+1，0），∴点M的坐标为（t，-t2+2t），点N的坐标为（t+1，-（t+1）2+2（t+1）），∴AM=-t2+2t，BN=-（t+1）2+2（t+1），∴S=（AM+BN）•AB=×1×[-t2+2t-（t+1）2+2（t+1）]，=-t2+t+，=-（t-）2+，∵-＜0，学科#网∴当t=4时，S 取最大值，最大值为；② 当4＜t≤5时（图2），点A 的坐标为（t ，0），点B 的坐标为（t+1，0），∵=＜，∴当t=时，S 有最大值，最大值是．例3如图，抛物线2:7W y ax bx =+-的顶点为()3,2． （1）求抛物线W 的函数表达式．（2）若抛物线形W '与W 关于x 轴对称，求抛物线W '的函数表达式．（3）在（2）的基础上，设W 上的点M 、N 始终与W '上的点M '、N '分别关于x 轴对称，是否存在点M 、N （M 、N 分别位于抛物线对称轴两侧，且M 在N 的左侧），使四边形MM N N ''为正方形？若存在，求出点M 的坐标；若不存在，说明理由．思路点拨()1根据顶点坐标，求出,a b 的值，求抛物线W 的函数表达式．()2抛物线W '与W 关于x 轴对称，求出抛物线W '的顶点坐标和二次项系数，即可求得函数表达式. ()3根据正方形的边长相等, 2MMN MM y ='=．列出方程，求解即可.满分解答（1）抛物线2:7W y ax bx =+-的顶点为()3,2．()232{472,4b aa b a-=⨯--= 解得： 1{6.a b =-=()223267y x x x =---=-+-．（2）若抛物线W 的顶点坐标为()3,2． 1.a =- 若抛物线W '与W 关于x 轴对称，抛物线W '的顶点坐标为： ()3,2.- 1.a = 抛物线W '的函数表达式为：学科*网()223267y x x x =+-=-+．（3）存在．如图，要使四边形MNN M ''是正方形，∵////MM NN y ''轴，则要//MN x 轴， 且2M MN MM y ='=．设()2,67M m m m -+-， (3)m <，∵抛物线的对称轴为：直线3x =， ∴由抛物线的对称性可知()23MN m =-， ∴()223267m m m -=-+-．例4如图，正方形ABCD的顶点A、B分别在y轴和x轴上，且A点的坐标为（0,1），正方形的边长为.(1) 直接写出D、C两点的坐标；（2）求经过A、D、C三点的抛物线的关系式；（3）若正方形以每秒个单位长度的速度匀速沿射线下滑，直至顶点落在轴上时停止．设正方形落在轴下方部分的面积为S，求S关于滑行时间的函数关系式，并写出相应自变量的取值范围；（4）在（3）的条件下，抛物线与正方形一起平移，到顶点落在轴上时，求抛物线上两点间的抛物线弧所扫过的面积．思路点拨（1）可先根据AB所在直线的解析式求出A，B两点的坐标，即可得出OA、OB的长．过D作DM⊥y轴于M，则△ADM≌△BAO，由此可得出MD、MA的长，也就能求出D的坐标，同理可求出C的坐标；（2）可根据A、C、D三点的坐标，用待定系数法求出抛物线的解析式；（3）要分三种情况进行讨论：①当F点在A′B′之间时，即当0＜t≤1时，此时S为三角形FBG的面积，可用正方形的速度求出AB′的长，即可求出B′F的长，然后根据∠GFB′的正切值求出B′G的长，即可得出关于S、t的函数关系式．②当A′在x轴下方，但C′在x轴上方或x轴上时，即当1＜t≤2时，S为梯形A′GB′H的面积，可参照①的方法求出A′G和B′H的长，那么梯形的上下底就可求出，梯形的高为A′B′即正方形的边长，可根据梯形的面积计算公式得出关于S、t的函数关系式．③当D′逐渐移动到x轴的过程中，即当2＜t≤3时，此时S为五边形A′B′C′HG的面积，S=正方形A′B′C′D′的面积-三角形GHD′的面积．可据此来列关于S，t的函数关系式；（4）CE扫过的图形是个平行四边形，经过关系不难发现这个平行四边形的面积实际上就是矩形BCD′A′的面积．可通过求矩形的面积来求出CE扫过的面积．满分解答（1）；学科#网（3）①当点A运动到点x轴时，当时，如图1，∵，∴∴∴；②当点运动到轴上时，，当时，如图2，∴∴，∵，∴；③当点运动到轴上时，，当时，如图3，∵，∴，∵，∽∴，∴，∴=．（4）∵,,∴==．例5如图，已知抛物线y=ax2+bx﹣3过点A（﹣1，0），B（3，0），点M、N为抛物线上的动点，过点M 作MD∥y轴，交直线BC于点D，交x轴于点E．过点N作NF⊥x轴，垂足为点F(1)求二次函数y=ax2+bx﹣3的表达式；(2)若M点是抛物线上对称轴右侧的点，且四边形MNFE为正方形，求该正方形的面积；(3)若M点是抛物线上对称轴左侧的点，且∠DMN=90°，MD=MN，请直接写出点M的横坐标．思路点拨（1）把A（﹣1，0），B（3，0）两点的坐标代入y=ax2+bx﹣3，利用待定系数法即可求得二次函数y=ax2+bx ﹣3的表达式；（2）设点M的坐标为（m，m2﹣2m﹣3），则m＞1，分别表示出ME=|﹣m2+2m﹣3|、MN=2m ﹣2，由四边形MNFE为正方形知ME=MN，据此列出方程，分类讨论求解可得m的值，进而求出正方形的面积；（3）先利用待定系数法求出直线BC的解析式，设点M的坐标为（t，t2﹣2t﹣3），则t＜1，则点N （2﹣t，t2﹣2t﹣3），点D（t，t﹣3），由MD=MN列出方程，根据点M的位置分类讨论求解可得．满分解答(1)把A（﹣1，0），B（3，0）代入y=ax2+bx﹣3，得：，解得，学&科网故该抛物线解析式为：y=x2﹣2x﹣3；②当﹣m2+2m+3=2﹣2m时，解得：m3=2+，m4=2﹣（不符合题意，舍去），当m=2+时，正方形的面积为[2（2+）﹣2]2=24+8；综上所述，正方形的面积为24+8或24﹣8．(3)设BC所在直线解析式为y=px+q，把点B（3，0）、C（0，﹣3）代入表达式，得：，解得：，∴直线BC的函数表达式为y=x﹣3，设点M的坐标为（t，t2﹣2t﹣3），其中t＜1，则点N（2﹣t，t2﹣2t﹣3），点D（t，t﹣3），∴MN=2﹣t﹣t=2﹣2t，MD=|t2﹣2t﹣3﹣t+3|=|t2﹣3t|．∵MD=MN，∴|t2﹣3t|=2﹣2t，分两种情况：①当t2﹣3t=2﹣2t时，解得t1=﹣1，t2=2（不符合题意，舍去）．②当3t﹣t2=2﹣2t时，解得t3=，t2=（不符合题意，舍去）．综上所述，点M的横坐标为﹣1或．学科.网【变式训练】1．如图，为坐标原点，边长为的正方形的顶点在轴的正半轴上，将正方形OABC绕顶点顺时针旋转，使点落在某抛物线的图象上，则该抛物线的解析式为（）A．B．C．D．【答案】B【解析】【分析】过点B向x轴引垂线，连接OB，可得OB的长度，进而得到点B的坐标，代入二次函数解析式即可求解．【详解】如图，作BE⊥x轴于点E，连接OB，【点睛】本题考查用待定系数法求函数解析式和勾股定理的运用，解题的关键是利用正方形的性质及相应的三角函数得到点B的坐标．2．如图，边长为1的正方形ABCD顶点A（0，1），B（1，1）；一抛物线y=ax2+bx+c过点M（﹣1，0）且顶点在正方形ABCD内部（包括在正方形的边上），则a的取值范围是（）A．﹣2≤a≤﹣1 B．﹣2≤a≤﹣C．﹣1≤a≤﹣D．﹣1≤a≤﹣【答案】C【解析】【分析】当顶点与A 点重合，可以知道顶点坐标为（0，1）且抛物线过（-1，0），由此可求出a ；当顶点与C 点重合，顶点坐标为（1，2）且抛物线过（-1，0），由此也可求a ，然后由此可判断a 的取值范围． 【详解】【点睛】本题主要考查了抛物线的解析式y=ax2+bx+c 中a 、b 、c 对抛物线的影响，在对于抛物线的顶点在所给图形内进行运动的判定，充分利用了利用形数结合的方法，展开讨论，加以解决．学#科网 3．如图，在平面直角坐标系中，二次函数y ＝ax 2＋c （a ≠0）的图象过面积为21的正方形ABOC 的三个顶点A 、B 、C ，则a 的值为 ．【答案】-2． 【解析】试题分析：作BD ⊥x 轴于点D ，∴∠BDO=90°，∵四边形ABOC 是面积为21正方形，∴AB=BO=CO=AC=22，∠AOB=45°，∴∠BOD=∠DBO=45°，∴BD=DO ，在Rt △ABO 和Rt △BDO 中由勾股定理得AO =1，BD=DO=21，∴A （0，1），B （−21，21），∴11142c a c =⎧⎪⎨+=⎪⎩，解得：21a c =-⎧⎨=⎩．∴故答案为-2．考点：二次函数综合题． 4．如图，正方形的顶点，与正方形的顶点，同在一段抛物线上，且抛物线的顶点同时落在和轴上，正方形边与同时落在轴上，若正方形的边长为，则正方形的边长为________．【答案】【解析】 【分析】根据题意得出抛物线解析式，进而表示出G 点坐标，再利用2OF=FG ，进而求出． 【详解】∵正方形ABCD 边长为4，∴顶点坐标为：（0，4），B （2，0）， 设抛物线解析式为：y=ax 2+4， 将B 点代入得，0=4a+4， 解得a=-1，∴抛物线解析式为：y=-x 2+4， 设G 点坐标为：（m ，-m 2+4）， 则2m=-m 2+4， 整理的：m 2+2m-4=0， 解得：m 1=-1+，m 2=-1-（不合题意舍去），∴正方形EFGH的边长FG=2m=2-2．故答案是：2-2．【点睛】考查了二次函数的综合应用以及一元二次方程的解法，解题关键是运用正方形的性质以及抛物线上点的坐标性质得出等式．5．如图4，已知抛物线y=ax2+bx+c（a＞0）经过点A（2，0），B（6，0），交y轴于点C，且S△ABC=16．（1）求点C的坐标；（2）求抛物线的解析式及其对称轴；（3）若正方形DEFG内接于抛物线和x轴（边FG在x轴上，点D，E分别在抛物线上），求S正方形DEFG．【答案】（1）（0，8）；（2）y=x2﹣x+8，其对称轴为直线x=4；（3）4【解析】【分析】（1）由S△ABC＝×AB×OC求出OC的长度，进而确定C点坐标；（2）因为抛物线经过点A（2，0），B（6，0），故可以设二次函数的交点式，即y＝a（x﹣2）（x﹣6），再将C点坐标代入即可求得解析式,进一步得到对称轴；（3）设正方形DEFG的边长为m，再根据题中的条件列出正确的D、E坐标，再将E点坐标代入二次函数求出边长m，进一步求得正方形DEFG的面积.【详解】（1）∵A（2，0），B（6，0），∴AB＝6﹣2＝4．∵S△ABC＝16，∴×4•OC＝16，∴OC＝8，∴点C的坐标为（0，8）；学*科网（2）∵抛物线y＝ax2＋bx＋c（a＞0）经过点A（2，0），B（6，0），∴可设抛物线的解析式为y＝a（x﹣2）（x﹣6），将C（0，8）代入，得8＝12a，解得a＝，∴y＝（x﹣2）（x﹣6）＝x2﹣x＋8，故抛物线的解析式为y＝x2﹣x＋8，其对称轴为直线x＝4；【点睛】本题考查了三角形的面积、二次函数的性质、二次函数图像上点的坐标特征、正方形的性质，注意灵活运用知识点，另外利用面积求出点C坐标、根据二次函数与正方形的性质正确表示D、E的坐标是解答此题的关键.6．如图1：矩形OABC的顶点A、B在抛物线上，OC在轴上，且．（1）求抛物线的解析式及抛物线的对称轴．（2）如图2，边长为的正方形ABCD的边CD在轴上，A、B两点在抛物线上，请用含的代数式表示点B的坐标,并求出正方形边长的值．【答案】（1），对称轴：，（2），．【解析】试题分析：（1）根据矩形的性质，可得出点B的坐标，将点B的坐标代入抛物线y=x2+bx-3可得出b的值，继而得出抛物线的解析式及抛物线的对称轴；学科#网（2）由（1）中求得的解析式，可得出对称轴，从而可得OM=1，CM=a，BC=a，得出点B的坐标后代入抛物线解析式，可得a的值．（2）由（1）得OM=1，由抛物线的对称性，可得：CM=a，又∵BC=a，∴点B的坐标为（a+1，-a），把B点代入函数得：（a+1）2-2（a+1）-3=-a，解得：a1=-2-2＜0（舍去），a2=2-2，故边长a=2-2．综上可得点B的坐标为（a+1，-a），正方形边长a=2-2．考点：二次函数综合题．7．如图，正方形OABC的边长为4,对角线相交于点P，顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上，抛物线L 经过0、P 、A 三点，点E 是正方形内的抛物线上的动点.(1)点P 的坐标为______(2)求抛物线L 的解析式.(3)求△OAE 与△OCE 的面积之和的最大值. 【答案】（1）(2,2);（2）2122y x x =-+;（3）9. 【解析】试题分析：（1）根据正方形的边长结合正方形的性质即可得出点O P A 、、三点的坐标； （2）设抛物线L 的解析式为2.y ax bx c =++结合点O P A 、、的坐标利用待定系数法即可求出抛物线的解析式；（3）由点E 为正方形内的抛物线上的动点，设出点E 的坐标，结合三角形的面积公式找出OAEOCES S+关于m 的函数解析式，根据二次函数的性质即可得出结论．(2)设抛物线L 的解析式为2.y ax bx c =++ ∵抛物线L 经过O 、P 、A 三点，∴0{0164 242,c a b c a b c ==++=++ 解得：12{20a b c =-==，∴抛物线L 的解析式为212.2y x x =-+ (3)∵点E 是正方形内的抛物线上的动点，∴设点E 的坐标为21,2(04)2m m m m ⎛⎫-+<< ⎪⎝⎭， ∴()2211423922OAEOCEE E SSOA y OC x m m m m +=⋅+⋅=-++=--+，∴当m =3时，△OAE 与△OCE 面积之和最大，最大值为9.8．如图1，在直角坐标系中，已知点A （0，2）、点B （－2，0），过点B 和线 段OA 的中点C 作直线BC ，以线段BC 为边向上作正方形BCDE. （1）填空：点D 的坐标为（ ），点E 的坐标为（ ）.（2）若抛物线2y ax bx c(a 0)=++≠经过A 、D 、E 三点，求该抛物线的解析式.（3）若正方形和抛物线均以每秒5个单位长度的速度沿射线B C 同时向上平移，直至正方形的顶点E 落在y 轴上时，正方形和抛物线均停止运动.①在运动过程中，设正方形落在y 轴右侧部分的面积为s ，求s 关于平移时间t （秒）的函数关系式， 并写出相应自变量t 的取值范围. ②运动停止时，求抛物线的顶点坐标.【答案】解：（1）D （－1，3），E （－3，2）。
二次函数存在性问题(菱形、平行四边形、矩形)
今天讲解二次函数背景下的四边形存在性问题．这里的四边形存在性问题，一般是以几种特殊的四边形为主，常考察的有平行四边形、菱形、 矩形、正方形．当然，三角形的存在性问题和四边形的存在性问题是一样， 如等腰三角形实际上和 菱形是一致的， 直角三角形和矩形是一样的， 等腰直角三角形和正方形是一致的．本文我们将重点讲解这类问题的求解逻辑以及注意事项，同时给大家理出一个比较通用的解题 模板．1如图，抛物线y = ax 2 + bx + 3 交x 轴于点A (−1, 0) 和点B (3, 0) ，与 y 轴交于点C ，连接BC ， 交对称轴于点D ．(1) 求抛物线的解析式；(2)点 P 是直线BC 上方的抛物线上点，连接PC ，PD ．求 △PCD 的面积的最大值以及此时 点P 的坐标；(3)将抛物线y = ax 2 + bx + 3 向右平移 1 个单位得到新抛物线，新抛物线与原抛物线交于点E ， 点F 是新抛物线的对称轴上的一点，点 G 是坐标平面内一点．当以D 、E 、F 、 G 四点为顶点的 四边形是菱形时，直接写出点F 的坐标，并写出求解其中一个点F 的坐标的过程．前两小问就不详说了，直接上结论， 抛物线解析式为y = −x 2 + 2x + 3 ；点 P | , | ．( 3 15 )\2 4 )第 3 小问为菱形存在性问题， 以D 、E 、F 、 G 四点为顶点的四边形是菱形．四个点中， D ， E 是定点，F 是平移后新抛物线对称轴上的动点，由于点F 的横坐标是确定的，只有纵坐标在变化， 我们可以称其为“G 如果只需要点F 的坐标，那么没有必要求解平移后抛物线的解析式．根据平移的性质，将原抛物线 向右平移 1 个单位长度， 那么原抛物线的对称轴也向右平移 1 个单位长度， 因此新抛物线的对称轴 为x = 2 ，几 F (2, m ) ．但由于此时E 为量抛物线的交点，因此还是要把平移后的抛物线解析式求出 来，根据“左加右减”，平移后的抛物线解析式为y = − (x −1)2+ 2(x −1) + 3 = −x 2 + 4x ，联立两抛物(|y = −x 2 + 2x + 3 ( 3 15 ) 线〈|ly = −x 2 + 4x ，解得E |\2 , 4 )| ．菱形的探究相对是比较简单的，对于这类探究性问题，一般都是先从确定的信息入手．菱形是 以D 、E 、F 、 G 为顶点， 其中DE 为定线段，那么存在的可能有DE 是一条边，也可能是一条对 对角线．前面提到，等腰三角形和菱形的分析是一致的，这里我们结合等腰三角形的存在性问题一 起分析．由于 G 是“自由点”，可以随机应变，因此讨论以D 、E 、F 为顶点的三角形是等腰三角 形．同样， 由于定线段DE 可能是等腰三角形的一条腰，也可能是底边．当DE 为一条腰时，第一种情形是点D 为顶点，即DE = DF ，也即半动点F 到D 的距离和E 到D 的距离相等，因此点F 在以点D 为圆心， DE 为半径的圆上，作出该圆，如图 1 所示，可知此时圆与新抛物线的对称轴有两个交点F 1 ，F 2 ，结合图象可以判断，此时两个点应该都是满足的．那么 再加上对应的“自由点” G ，就是以DE 为边菱形了．当DE 为一条腰时， 另一种情形是点E 为顶点， 即ED = EF ，也即半动点F 到E 的距离和D 到E 的距离相等，因此点F 在以点E 为圆心， ED 为半径的圆上，作出该圆，如图 2 所示，可知此时 圆与新抛物线的对称轴同样有两个交点F 1 ，F 2 ，结合图象， 此时的F 3 存在和DE 共线的风险，因此后续需要检验一下．根据坐标可以知道，x E =，通常像这类圆心可能为两个点中点的，一般都要留个心眼， 检验一下．此时再加上对应的“自由点” G ，也是以DE 为边菱形．当DE 为底边时，则F 为顶点， 即FD = FE ，即 F 到线段DE 的两端点的距离相等，可知此时F 在线段DE 的垂直平分线上，作出线段DE 的垂直平分线，如图 3 所示，可知此时有一个交点F 5 ．加 上对应的“自由点” G ，此时便是以DE 为对角线的菱形．对于等腰三角形和菱形的存在性问题，如上图情形，我们称其为“两圆一线”法．由于这类题一般不需要书写完整过程，因此在解题过程中，把准备工作做好， 即对应的点坐标， 解析式等先求出来， 动点坐标假设好， 再把定线段DE ，半定线段DF 、EF 长度表示出来． 根据上 述分析，结合“两圆一线”分别使得三条线段两两相等建立方程，即DE = DF ，DE = EF ，DF = EF ， 求解出动点坐标即可．(实际解题过程中， 一般使用线段平方的形式．此外， 只需关注下方解析中公 式计算部分即可，文字叙述部分可忽略)此题还是比较友善的，只需求出F 坐标．如果需要求解点G 的坐标，则还要加一个步骤．这里 以DEG 1F 1 为例，若要求 G 1 坐标，一般有两种比较常用的思路．一是利用菱形的对边平行且相等，即F 1G 1 可以看成是DE 平移得来的， 那么点D → F 1 的平移变化也即点E → G 1 的平移变化． 二是利用菱形的对角线相互平分，因此EF 1 的中点也即DG 1 的中点，利用中点坐标求解出 G 1 坐标．这两种处理 在平行四边形存在性问题中也是有力手段．(|y = −x 2 + 2x + 3 ( 3 15 ) 149 ( 149 )由题， y = −x 2 + 2x + 3 向右平移 1 个单位得到新抛物线y = − (x −1)2+ 2(x −1) + 3 = −x 2 + 4x ，联立〈|ly = −x 2 + 4x ，解得 E |\2 , 4 )| ， 新抛物线的对称轴为x = 2 ，设 F (2, m ) ，由于 D (1, 2) ，则DE 2 =，EF 2 = + m −2= m 2 − m +，DF 2 = 1+ (m − 2)2= m 2 − 4m + 5 ，①当DE 、DF 为一组邻边时，则 DE 2 = DF 2 ，即 = m 2 − 4m + 5 ，37 ( ) ( )②当ED 、EF 为一组邻边时，则 ED 2 = EF 2 ，即 = m 2 − m + ，16 8 16 11 ( 11)③当EF 为对角线时，则FD = FE ，即 m 2 − m + = m 2 − 4m + 5 ， 2 16解得m = ，此时 F 的坐标为|2, | ；( ) ( ) ( 149 )( 11) 当F |2, |时， y F + y D = 2y E ，x D + x F = 2x E ，即 E 为D 、F 中点， 不合题意， 舍去； 15 229 \ 2 )综上， F 点的坐标为||\2, 2 + 4 )|| 或||\2, 2 − 4 )|| 或(2, 2) 或|\2, 56 )| ． 56 \ 56 )解得m = 2 或m = ，此时F 的坐标为(2, 2) 或|2, | ，2 \ 2 )解得m = 2 土 4 ，此时 F 的坐标为||\2, 2 + 4 )|| 或||\2, 2 − 4 )|| ；53 15 2291 ．已知二次函数y = ax2 + bx − 2(a 丰 0)与x 轴交于A ( −, 0) ，B (4, 0) ，与 y 轴交于点C ．(1) 求抛物线的解析式；(2) 连接AC ，BC ，点 P 是直线BC 下方抛物线上一点，过 P 作PD ∥AC 交直线BC 于点D ，PE ∥x 轴交直线BC 于点， E ，求△PDE 面积的最大值及此时点， P 的坐标；(3) 在(2)的条件下， 将原抛物线沿x 轴向左平移3个单位得到新抛物线，点 M 是新抛物线对称轴上一点， 点 N 是平面直角坐标系内一点， 当以点M 、 N 、P 、B 为顶点的四边形为菱形 时，请直接写出所有符合条件的N 点的坐标；并任选其中一个N 点，写出求解过程．立〈y= − 2 x 2 + 4x − 2 ，解得D 7 , 11 ．1-1如图 1，抛物线y = ax 2 + bx + 4 交x 轴于A (−2, 0) ，B (4, 0) 两点，与y 轴交于点C ，连接 AC ， BC ．(1) 求抛物线的解析式；(2) P 是拋物线上位于直线BC 上方的一个动点，过点P 作PQ ∥y 轴交BC 于点Q ， 过点P 作PE ⊥ BC 于点E ，过点 E 作EF ⊥ y 轴于点F ，求出2PQ + EF 的最大值及此时点P 的坐标；(3)如图 2，将抛物线y = ax 2 + bx + 4 沿着射线CB 的方向平移，使得新抛物线y ，过点(3,1) ， 点D 为原抛物线y 与新抛物线y ，的交点，若点 G 为原抛物线的对称轴上一动点，点H 为新抛物线y ， 上一动点，直接写出所有使得以 A ，D ， G ，H 为顶点的四边形为平行四边形的点H 的坐标，并 把求其中一个点H 的坐标的过程写出来．抛物线解析式为y = − x 2 + x + 4 ；点 P | , | ．相当于是沿着射线BC 方向平移，故舍去， 因此可得平移后抛物线的解析式为y = − x 2 + 4x − ．联2 2 ( 1 13 y = − x 2 + x +4 \2 8 )这类平行四边的探究也并不难， 同样先从确定的信息入手．平行四边形是以A ，D ，G ，H 为 顶点，其中AD 是定线段， G 是半动点，H 在新的抛物线上．和菱形的讨论一样，我们要考虑AD 是 一条边的情形， 也要考虑AD 是对角线的情形．当 AD 是一条边时， 实际上此时也右两种情形，一是是平行四边形为ADHG ，也即AH ，DG 为 对角线；另一种则是平行四边形为ADGH ，也即 AG ，DH 为对角线．当然，不管是那种情形，由 于 AD 是一条边，根据平行四边形对边平行且相等的性质， GH 这条边可以看作是将AD 平移后得到1 (8 28 )2 \3 9 )第 3 小问中， 抛物线沿着射线CB 方向平移， 由于后续的点在新抛物线上， 因此还是要求出平移 后抛物线的解析式．这类沿着射线平移的，一般采用正交分解的形式平移，由点 C (0, 4) ，B (4, 0) 可 知，沿着射线 CB 平移，即向右平移t 个单位，则向下也平移t 个单位，因此假设平移后新抛物线的 解析式为y = − (x − t )2+ (x − t ) + 4 − t ，因为平移后经过点(3,1) ，代入可解得t = − 1 或t = 3 ，当 t = − 1 ， 1 13的，由于半动点 G 在原抛物线对称轴x = 1 上，那么点 G 有可能是点 A 平移后得到的， 此时点H 就 是点D 平移后得到的，如图 1 所示；同理，当点 G 是点D 平移后得到的，那么此时点H 就是点A 平 移后得到的，如图 2 所示．设点 G (1, m )，根据平移的性质，结合点坐标的变化规律，当 A → G 时， 即(−2, 0) —(1, m ) ，则有D|2 , 8 )| —H | 2 , 8 + m )| ，由于点H 在新抛物线上， 且横坐标已知了，代入新抛物线即可 11 1 (13 213 13 13 (13 13 此外， 除了用平移性质得到H 点的坐标外，此时 AH 是一条对角线，也利用对角线相互平分， 则 A 、 H 的 中 点 和 D 、 G 的 中 点 是 同 一 个 ， 利 用 中 点 坐 标 则 有 x A + x H = x D + x G ，故 13 13 13 (13 13 x H = x D + x G − x A = 2 ，将x = 2 代入新抛物线解析式，可求得H 点纵坐标y = − 8 ，故H | 2 , − 8 )|．当 AG 是一条对角线时， 则有x A + x G = x D + x H ，故 x H = x A + x G − x D = − ，代入新抛物线解析 277 ( 9 277式，可求得此时H 的纵坐标为 − ，故H |− , − | ．8 2 8 ) 当 AD 是一条对角线时，则有x A + x D = x H + x G ，故 x H = x A + x D − x G = ，代入新抛物线解析式， 37 ( 1 37 可求得此时H 的纵坐标为 − ，故 H | , − | ．8 2 8 )同样地，在解题过程中， 把准备工作做好，即对应的点坐标，解析式等先求出来，动点坐标假设好， 将点坐标表示列出来(通常都是横坐标)，选定一个定点，如这里我们选定 x A ，将其与剩下 三点横坐标x D 、x G 、x H 两两组合，建立中点坐标关系式， 即x A + x D = x H + x G ，x A + x G = x D + x H 以 及x A + x H = x D + x G ，求解出点H 横坐标，再代入解析式中求出点H 纵坐标即可．求得纵坐标 8 + m = − 2 | 2 )| + 4 2 − 2 = − 8 ，此时H | 2 , − 8 )| ． ( 7 11 (13 1113 (13 13)由题， 设平移后的抛物线解析式为y = − (x − t )2+ (x − t ) + 4− t ，因为平移后经过点(3,1)，代入可解得t = − 1 (舍) 或t = 3 ，2 2联立〈y = − 2 x 2 + 4x − 2 ，解得 D 7 , 11 ， y = − x 2 + x + 4 \2 8 )则x A =−2 ，x D = ，x G = 1，设 H 点横坐标为x H ，①当AH 为一条对角线时，x A + x H = x D + x G ，则 x H = ，代入可求得此时H | , − | ； 9 ( 9 277 )1 (1 37 )综上， H 的坐标为| , − |或|− , − |或| , − | ．( 1 13 ③当AD 为一条对角线时，x A + x D = x H + x G ，则x H = ，代入可求得此时H | , − | ；(13 13) ( 9 277 ) (1 37 )2 \2 8 )\ 2 8 ) \ 2 8 ) \2 8 )②当AG 为一条对角线时，x A + x G = x D + x H ，则x H = − ，代入可求得此时H |− , − | ；2 \ 2 8 ) 2 \ 2 8 )故平移后抛物线的解析式为y = − x 2 + 4x − ，1 131．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y= ax2 + bx+ 3(a 0) 与y轴交于点C，与x轴交于A，B两点(点A在点B的右侧)，且点A的坐标为( 3, 0) ，连接BC，过点A作AD∥BC交y轴于点D，OB= 3OA．(1) 求抛物线的解析式；(2) 如图1，点E为射线AD上一点，点P为第二象限内抛物线上一点，求四边形PBEC面积的最大值及此时点P的坐标；(3) 如图2，将原抛物线沿x轴正方向平移得到新抛物线y，y经过点C，平移后点A的对应点为点A，点N为线段AD的中点，点Q为新抛物线y的对称轴上一点，在新抛物线y上存在一点M，使以点M，Q，A，N为顶点的四边形为平行四边形，请直接写出点M的坐标，并选择一个你喜欢的点写出求解过程．2．如图，抛物线y= x2 + bx+ c与x轴相交于点A(−1, 0) 和点B，交y轴于点C，tan 三ACO= ．(1) 求抛物线的解析式；(2) 如图1 ，P点为一象限内抛物线上的一个动点，点D是BC中点，连接PD，BD，PB．求△BDP面积的最大值以及此时P点坐标；，M为新抛物线对称轴上(3) 如图2，将抛物线向左平移 1 个单位长度，得到新的抛物线y1一点，N为直线AC上一动点，在(2) 的条件下，是否存在点M，使得以点P、B、M、N为顶点的四边形为平行四边形？若存在，请直接写出点N的坐标；若不存在，请说明理由．| 4 21如图，已知抛物线y = ax 2 + bx − 4 与x 轴交于A ，B 两点， 与y 轴交于点C ，且点A 的坐标 为(−2, 0) ，直线BC 的解析式为y = x − 4 ．(1) 求抛物线的解析式；(2)如图 1，过点 A 作 AD ∥BC 交抛物线于点D (异于点 A )， P 是直线BC 下方抛物线上一 点，过点P 作PQ ∥y 轴， 交AD 于点Q ，过点 Q 作QR ⊥ BC 于点R ，连接PR ．求△PQR 面积的最 大值及此时点P 的坐标；(3) 如图 2，点 C 关于x 轴的对称点为点C ，将抛物线沿射线 C A 的方向平移2个单位长度得到新的抛物线y ，新抛物线y 与原抛物线交于点M ，原抛物线的对称轴上有一动点 N ，平面直 角坐标系内是否存在一点K ，使得以 D ，M ，N ，K 为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写 出点K 的坐标；若不存在， 请说明理由．抛物线解析式为y = x 2 − x − 4 ；S △PQR 的最大值为 9，点P (4, −6) ．第 3 小问中，抛物线沿着射线C A 方向平移， 由于点M 为两抛物线交点， 因此需求出平移后抛 物线的解析式．根据A (−2, 0) ，C (0, 4) ，可知Rt △AOC 中AO : OC : AC = 1: 2 : ，因此将抛物线沿着射线C A 方向平移2个单位长度，则相当于向下平移 4 个单位长度，向左平移 2 个单位长度，因此平移后的抛物线为y = 1 (x + 2)2− 3 (x + 2) − 4 − 4 = 1 x 2 − 1 x −10 ，联立〈y = x 2 − x −10，解4 2 4 2y = x 2 − x − 4( 1得M (6, −4) ．又 BC : y = 1 x − 4 ，可知 AD : y = 1 x + 1，联立〈 y = 2 x + 1，解得D (10, 6) ．2 2 |y = 1 x 2 − 3x − 4因为以D ，M ，N ，K 为顶点的四边形是矩形，此时定线段是DM ，半动点为N ，自由点为K ．和 前面讨论菱形、平行四边形时的流程基本大同小异，定线段DM 可能是矩形的边，也可能是矩形的 对角线，因此要分两种情形讨论．矩形的存在性问题和直角三角形的存在性问题是一致的，如本题 中，探究以D ，M ，N 为顶点的三角形是直角三角形． 同样地，先以直角三角形为例，那么D ，M ，1 3 4 2在实际解题中设 K (x , y ) 即可)， 利用中点关系〈 M K D N ，则〈 K，整理得N 均有可能为直角顶点．当M 为直角顶点时，过M 作DM 垂线与对称轴交点即为点N 所在位置，如图 1 所示．对于N 点 坐标的求解，一方面，由于MN ⊥ DM ，则 k MN . k DM = − 1，结合点M 坐标，由此可求得直线MN 解 析式，将其与对称轴方程联立即可求得点N 坐标．另一方面，可以构造如图所示的K 型相似，即构DH MH1 腰直角三角形， 或者四边形中的正方形， 那么可以构造此类的K 型全等求解．在此直角三角形的基础上，加上自由点K ，就变成矩形问题了．对于矩形问题，同样可以求出点N 坐标后，利用平移关系或者对角线的中点关系，求相应的点K 的坐标．当然，如果是探究矩形 的存在性问题，也可以直接利用中点关系求得点K 的坐标．由点N (3, n )，设K (x K , y K ) (熟练后，(x + x = x + x (6 + x = 10 + 3 l y M + y K = y D + y N l−4 + y K = 6 + n 〈，再由对角线相等，即MK = DN ，代入即有1+ (y + 4)2= 49 + (16 − y )2，解得 y =，( 36 )同样适用．当D 为直角顶点时，三角形如图2 所示．同样， 加上自由点K ，就变成矩形问题了． 这里我们5 2 2 ( 44 )l y M + y N = y D + y K |y K = − \ 5 )对于直角三角形或矩形问题， 如上图情形，我们可以称其为“两线一圆”．若只求点N 坐标，一 般利用斜率关系，求出解析式后进一步求解．如果是矩形问题要求自由点的坐标，可以用对角线平 分且相等， 建立方程求解．当然， 先求点N ，利用点N 作为台阶进一步求解也是没问题的， 大家选 用自己顺手的方法即可．造 △MN 1G ∽△DMH ，利用 = ，可求出长度，进而得到点 N 坐标．更特殊地，如果是等以垂线方式求解．由于k DM = 2 ，则 k DN = − 5 ，故此时DN : y = − 5 x + 10 ，令x = 3 ，可解得N |\3, 5 )| ， 由中点可知，〈(x M + x N = x D + x K ，可解得〈(|x K = − 16 ，此时 K −1,− 6 ．l 5当N 为直角顶点时，则有NM ⊥ ND ，因此点N 在以DM 为直径的圆上．此种情形若只是求点N 坐标，策略比较多， 一方面，可以利用斜率， 由k ND . k NM= − 1求出点N 坐标；另一方面，可以利用线段长度求解，设DM 中点为为R ，则此时圆心为R ，因此NR = RD = DM ，由此也可求得点N 坐 标， 此外， 还可以利用勾股定理ND 2 + NM 2 = DM 2 ．当加入自由点K ，变成矩形问题后，除了先求 出点N 坐标， 利用平移或中点求解点K 坐标外，也可以利用前面的对角线平分且相等来求解． 故此时K |7, | ．此法借助的是矩形的对角线平分且相等的性质，该处理对于DM 是对角线的情形 \ 5 ) GM N G式和长度关系式子，即〈 M K D N 且MK 2 = DN 2 ，〈 M N D K 且MN 2 = DK 2 以及(x M + x D = x N + x K 4 2 4 2|l 4 2(x M + x K = x D + x N (6 + x = 10 + 3 (x = 7由MK 2 = DN 2 ，代入即有1+ (y + 4)2= 49 + (16 − y )2，解得 y = 36，故此时K 7,36；由MN 2 = DK 2 ，代入即有9 + (y +14)2 = 121+ (y − 6)2，解得 y = − 6 ，故此时K −1,− 6 ；(x M + x D = x N + x K (6 + 10 = 3 + x (x = 13 同样地，在解题过程中， 把准备工作做好，即对应的点坐标安排到位，动点坐标假设好，选定 一个定点， 如这里我们选定M ，将其与剩下三点横坐标D 、 N 、K 两两组合， 建立中点坐标关系 (x + x = x + x (x + x = x + xl y M + y K = y D + y N l y M + y N = y D + y K〈 且MD 2 = NK 2，利用方程组求解出对应的点K 的坐标． l y M + y D = y N + y K附：坐标平面内点A (x 1 , y 1 ) ，B (x 2 , y 2 ) ，其中x 1 丰 x 2 ，则过A 、B 两点的直线的斜率k =由题， 将抛物线沿着射线 C ,A 方向平移2个单位长度， 即将其向下平移 4 个单位长度， 向左平移 2 个单位长度， 因此平移后的抛物线为y =1(x + 2)2 − 3 (x + 2) − 4 − 4 = 1 x 2 − 1 x −10 ， 联立〈y = x 2− x −10，解得M (6, −4) ，y = x 2 − x − 4( 1又 BC : y = 1 x − 4 ，可知 AD : y = 1 x + 1，联立〈 y = 2 x + 1，解得D (10, 6) ，2 2 |y = 1 x 2 − 3x − 4由M (6, −4) ，D (10, 6) ，设 N (3, n ) ，K (x , y ) ，①当MK 为一条对角线时，〈，即〈 ，整理得〈 ， l y M + y K = y D + y N l −4 + y = 6 + n l n = y −105 \ 5 )②当MN 为一条对角线时，〈(x M + x N = x D + x K，即〈(6 + 3 = 10 + x，整理得〈(x = − 1l y M + y N = y D + y K l −4 + n = 6 + y l n = 10 + y5 \ 5 )③当MD 为一条对角线时，〈 ，即〈 ，整理得〈l y M + y D = y N + y K l−4 + 6 = n + y l n = 2 − y由MD 2 = NK 2 ，代入即有116 = 100 + (2 − 2y )2，解得y =− 1 或y = 3 ，故此时K (13, −1) 或(13,3) ； ( 36 ) ( 6 )综上， 点K 的坐标为|7, |或|−1,− |或(13, −1) 或(13,3) ．\ 5 ) \ 5 ) y 1 − y 2． x 1 − x 21．如图1，二次函数y= ax2 + bx+ c(a丰0)与x轴交于点A(−2, 0) 、点B(点A在点B左侧)，与y轴交于点C(0,3) ，tan 三CBO= ．(1) 求二次函数解析式；(2)如图2，点P是直线BC上方抛物线上一点，PD∥y轴交BC于D，PE∥BC交x轴于点E，求PD+ BE的最大值及此时点P的坐标；(3) 在(2) 的条件下，当PD+ BE取最大值时，连接PC，将△PCD绕原点O顺时针旋转90。
人教版九年级上册二次函数存在性问题专题精讲(有答案)
授课类型C （二次函数存在性问题）授课日期及时段教学内容专题精讲一：等腰三角形存在性问题例1：如图，已知抛物线21382y x x =+-的图象与x 轴交于A ，B 两点（点A 在点B 的右侧），与y 轴交于点C ．（1）求直线BC 的解析式；（2）点F 是直线BC 下方抛物线上的一点，当△BCF 的面积最大时，在抛物线的对称轴上找一点P ，使得△BFP 的周长最小，请求出点F 的坐标和点P 的坐标；（3）在（2）的条件下，是否存在这样的点Q （0，m ），使得△BFQ 为等腰三角形？如果有，请直接写出点Q 的坐标；如果没有，请说明理由．练习1：如图，直线33+=x y 交x 轴于A 点，交y 轴于B 点，过A 、B 两点的抛物线交x 轴于另一点C （3,0）. ⑴ 求抛物线的解析式;⑵ 在抛物线的对称轴上是否存在点Q ，使△ABQ 是等腰三角形？若存在，求出符合条件的Q 点坐标；若不存在，请说明理由.(2)存在。
二：直角三角形存在性问题例2、如图，抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)与x轴交于A，B两点，与y轴的正半轴交于点C，其顶点为D．（1）写出C，D两点的坐标（用含a的式子表示）；（2）设S△BCD：S△ABD=k，求k的值；（3）当△BCD是直角三角形时，求对应抛物线的解析式练习2：如图，在矩形OABC纸片中，OA=7，OC=5，D为BC边上动点，将△OCD沿OD折叠，当点C的对应点落在直线l：y=﹣x+7上时，记为点E，F，当点C的对应点落在边OA上时，记为点G．（1）求点E，F的坐标；（2）求经过E，F，G三点的抛物线的解析式；（3）当点C的对应点落在直线l上时，求CD的长；（4）在（2）中的抛物线上是否存在点P，使以E，F，P为顶点的三角形是直角三角形？若存在，求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．∴经过E,F,G三点的抛物线的解析式为y=−x+6x−5.三：平行四边行存在性问题一：平行四边形问题例3：如图，抛物线32-+=bx ax y 经过点A （2，﹣3），与x 轴负半轴交于点B ，与y 轴交于点C ，且OC=3OB ． （1）求抛物线的解析式；（2）点D 在y 轴上，且∠BDO=∠BAC ，求点D 的坐标；（3）点M 在抛物线上，点N 在抛物线的对称轴上，是否存在以点A ，B ，M ，N 为顶点的四边形是平行四边形？若存在，求出所有符合条件的点M 的坐标；若不存在，请说明理由（1）223y x x =--练习3：如图，在矩形OABC中，OA=5，AB=4，点D为边AB上一点，将△BCD沿直线CD折叠，使点B恰好落在边OA上的点E处，分别以OC，OA所在的直线为x轴，y轴建立平面直角坐标系。
2022年中考数学二次函数压轴题专题15 矩形存在性问题(学生版+解析版)
中考数学压轴题--二次函数--存在性问题第15节 矩形的存在性方法点拨矩形ABCD ，O 为对角线AC 与BD 的交点，则O 的坐标为（2,2CA C A y y x x ++）或者（2,2DB D B y y x x ++）解题方法：（在平行四边形的基础上增加对角线相等）（1）选一定点，再将这一定点与另外点的连线作为对角线，分类讨论； （2）利用中点坐标公式列方程：D B C A x x x x +=+；D B C A y y +=+y y （3）对角线相等：()2222)()()(D B D B C A C A y y x x y y x x -+-=-+-例题演练1．如图，在平面，在平面直角坐标系中，地物线y＝x2+bx+c与x轴交于点A（﹣1，0），B（3，0）与y轴交于点C．（1）求该抛物线的函数表达式；（2）点P是直线BC下方抛物线上的任意一点，连接PB，PC，以PB，PC为邻边作平行四边形CPBD，求四边形CPBD面积的最大值；（3）将该抛物线沿射线CB方向平移个单位，平移后的抛物线与y轴交于点E，点M为直线BC上的一点，在平面直角坐标系中是否存在点N，使以点C，E，M，N为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点N的坐标；若不存在，请说明理由．2．如图1，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx+4与x轴交于点A（﹣2，0）、B（4，0），与y轴交于点C．（1）求抛物线的函数解析式；（2）点D是抛物线上一点，D点横坐标为3，连接AD，点P为AD上方抛物线上一点，连接P A，PD，请求出△P AD面积的最大值及此时点P的坐标；（3）如图2，将原抛物线y＝ax2+bx+4沿x轴负半轴方向平移2个单位长度，得到新抛物线y1＝a1x2+b1x+c1（a1≠0），新抛物线与原抛物线交于点M．点N是原抛物线对称轴上一点，在平面直角坐标系内是否存在点Q，使得以点A、M、N、Q为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写出点Q的坐标；若不存在，请说明理由3．如图，已知抛物线y＝ax2+bx+2的图象与x轴交于A，B两点，与y轴交于点C．﹣1，3是关于x的一元二次方程ax2+bx+2＝0的两个根．（1）求该抛物线的解析式；（2）过点A作AD∥BC交抛物线于点D，AD与y轴交于点E，P为直线BC上方抛物线上的一个动点，连接P A交BC于点F，求S△PEF的最大值及此时点P的坐标；（3）在（2）的条件下，点M为抛物线上一动点，在平面内找一点N，是否存在以点A，M，N，P为顶点的四边形是以P A为边的矩形？若存在，请直接写出点N的坐标，若不存在，请说明理由．4．如图，已知抛物线y＝x2+bx+c经过△ABC的三个顶点，其中点A，B的坐标分别为（0，1），（﹣9，10），AC∥x轴．（1）求抛物线的解析式；（2）点P是直线AC下方抛物线上的动点，过点P且与y轴平行的直线l与直线AB交于点E，当四边形AECP的面积最大时，求点P的坐标；（3）点A关于x轴的对称点为A′，将该抛物线平移至其顶点与A′重合，得到一条新抛物线，平移后的抛物线与原抛物线相交于点M，点N为原抛物线对称轴上一点，在平面直角坐标系中是否存在一点D，但以点C，D，M，N为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点D的坐标，若不存在，请说明理由．5．在平面直角坐标系xOy中，抛物线y＝x2﹣2x﹣6与x轴交于点A、B（点A在点B左侧），与y轴交于点C，顶点为点D．（1）求点B、D的坐标；（2）如图1，点P在直线BD下方抛物线上运动（不含端点B、D），记△PCB的面积为S1，记△PDB的面积为S2，求2S1﹣S2的最大值及此时点P的坐标；（3）如图2，将该抛物线沿直线DB平移，设平移后的新抛物线的顶点为D'（D'与D不重合），新抛物线与直线DB的另一个交点为点E，在平面直角坐标系中是否存在点F，使以点C、D'、E、F为顶点的四边形为矩形？若存在，直接写出点F的坐标；若不存在，请说明理由．6．如图，直线y＝﹣2x+4交x轴于点A，交y轴于点B，抛物线y＝ax2+bx+c（a≠0）经过点A、E，点E的坐标是（5，3），抛物线交x轴于另一点C（6，0）．（1）求抛物线的解析式．（2）设抛物线的顶点为D，连接BD，AD，CD，动点P在BD上以每秒2个单位长度的速度由点B向点D运动，同时动点Q在线段CA上以每秒3个单位长度的速度由点C向点A运动，当其中一个点到达终点停止运动时，另一个点也随之停止运动，设运动时间为t秒，PQ交线段AD于点H．①当∠DPH＝∠CAD时，求t的值；②过点H作HM⊥BD，垂足为点M，过点P作PN⊥BD交线段AB或AD于点N．在点P、Q的运动过程中，是否存在以点P，N，H，M为顶点的四边形是矩形？若存在，求出t的值；若不存在，请说明理由．7．已知，二次函数y＝﹣x2+x+2图象与x轴交于A、B两点，与y轴交于点C，连接AC、BC．（1）如图1，请判断△ABC的形状，并说明理由；（2）如图2，D为线段AB上一动点，作DP∥AC交抛物线于点P，过P作PE⊥x轴，垂足为E，交BC于点F，过F作FG⊥PE，交DP于G，连接CG，OG，求阴影部分面积S的最大值和D点坐标；（3）如图3，将抛物线沿射线AC方向移动个单位得到新的抛物线y'＝ax2+bx+c（a ≠0），是否在新抛物线对称轴上存在点M，在坐标平面内存在点N，使得以C、B、M、N为顶点的四边形是以CB为边的矩形？若存在，请直接写出N点坐标；若不存在，请说明理由．8．如图，抛物线y＝ax2+bx+c的图象交x轴于A（﹣3，0）、B两点，顶点为点C（﹣1，﹣2），连接BC．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，作∠ABC的角平分线BE，交对称轴于交点D，交抛物线于点E，求DE的长；（3）如图2，在（2）的条件下，点F是线段BC上的一动点（点F不与点和点B重合，连接DF，将△BDF沿DF折叠，点B的对应点为点B1，△DFB1与△BDC的重叠部分为△DFG，请探究，在坐标平面内是否存在一点H，使以点D、F、G、H为顶点的四边形是矩形？若存在，请求出点H的坐标，若不存在，请说明理由．9．如图，在平面直角坐标系中，已知抛物线y＝ax2+bx﹣2（a≠0）交x轴于A（﹣1，0），B（4，0），交y轴于点C．（1）求该抛物线解析式；（2）点P为第四象限内抛物线上一点，连接PB，过C作CQ∥BP交x轴于点Q，连接PQ，求△PBQ面积的最大值及此时点P的坐标；（3）在（2）的条件下，将抛物线y＝ax2+bx﹣2（a≠0）向右平移经过点Q，得到新抛物线y＝a1x2+b1x+c1（a1≠0），点E在新抛物线的对称轴上，是否存在平面内一点F，使得A，P，E，F为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点F的坐标；若不存在，请说明理由．10．如图，在平面直角坐标系中，抛物线交x轴于点A和点B（点A在原点的左侧，点B在原点的右侧），点A的坐标为（﹣3，0），点B的坐标为（1，0），交y轴于点C．（1）求该抛物线的解析式；（2）已知点P为抛物线上一点，直线PC与x轴交于点Q．使得PQ＝CQ．求点P坐标；（3）若点M是抛物线对称轴上一点，点N是平面内一点，是否存在以A，C，M，N为顶点的矩形？若存在，请直接写出N点的坐标；若不存在，请说明理由．11．如图，已知抛物线y＝ax2+bx+c与x轴交于A（1，0）、B（﹣5，0）两点，与y轴交于点C（0，），点D为抛物线的顶点．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，过点D作DH⊥x轴于点H，若点P为抛物线上位于第二象限内且在对称轴左侧的一点，连接PD、PB，求四边形DHBP面积的最大值及此时点P的坐标；（3）如图2，点E在y轴负半轴上，点F是抛物线上一点，在抛物线对称轴上是否存在一点G，使得以点B、E、F、G为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点G的坐标；若不存在，请说明理由．12．如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c与直线AB相交于A（﹣4，﹣4），B（0，4）两点，直线AC：y＝﹣x﹣6交y轴于点C，点E是直线AB上的动点，过点E作EF⊥x轴交AC于点F，交抛物线于点G．（1）求抛物线的函数表达式；（2）连接GB，EO，当四边形GEOB是平行四边形时，求点G的坐标；（3）在y轴上存在一点H，连接EH，HF，是否存在点E，以A，E，F，H为顶点的四边形是矩形？若存在，求出点E的坐标，若不存在，请说明理由．中考数学压轴题--二次函数--存在性问题第15节 矩形的存在性方法点拨矩形ABCD ，O 为对角线AC 与BD 的交点，则O 的坐标为（2,2C A C A y y x x ++）或者（2,2D B D B y y x x ++）解题方法：（在平行四边形的基础上增加对角线相等）（1）选一定点，再将这一定点与另外点的连线作为对角线，分类讨论；（2）利用中点坐标公式列方程：D B C A x x x x +=+；D B C A y y +=+y y（3）对角线相等：()2222)()()(D B D B C A C A y y x x y y x x -+-=-+-例题演练1．如图，在平面，在平面直角坐标系中，地物线y＝x2+bx+c与x轴交于点A（﹣1，0），B（3，0）与y轴交于点C．（1）求该抛物线的函数表达式；（2）点P是直线BC下方抛物线上的任意一点，连接PB，PC，以PB，PC为邻边作平行四边形CPBD，求四边形CPBD面积的最大值；（3）将该抛物线沿射线CB方向平移个单位，平移后的抛物线与y轴交于点E，点M为直线BC上的一点，在平面直角坐标系中是否存在点N，使以点C，E，M，N为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点N的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）把A（﹣1，0），B（3，0）代入y＝x2+bx+c，得，解得，∴该抛物线的函数表达式为y＝x2﹣x﹣2.（2）如图1，过点P作PH⊥x轴于点H，交BC于点G．∵抛物线y＝x2﹣x﹣2与y轴交于点C，∴C（0，﹣2）．设直线BC的函数表达式为y＝kx﹣2，则3k﹣2＝0，解得k＝，∴y＝x﹣2．设P（x，x2﹣x﹣2）（0＜x＜3），则G（x，x﹣2），∴PG＝x﹣2﹣（x2﹣x﹣2）＝﹣x2+2x，∵S△PBC＝PG•OH+PG•BH＝PG•OB＝PG，∴S平行四边形CPBD＝2S△PBC＝3PG，∴S平行四边形CPBD＝3（﹣x2+2x）＝﹣2x2+6x＝﹣2（x﹣）2+，∴当x＝时，四边形CPBD的面积的值最大，最大值为．（3）存在．如图2，设抛物线y＝x2﹣x﹣2的顶点为Q，其对称轴交x轴于点J，交直线BC于点K，设抛物线y＝x2﹣x﹣2平移后的顶点为R，过点R作RI⊥JQ于点I．∵QR∥BC，∴∠RQI＝∠BKJ＝∠BCO，∵∠RIQ＝∠BOC＝90°，∴△RIQ∽△BOC．∵OB＝3，OC＝2，∴BC＝＝，∴OC：OB：BC＝2：3：，∴IQ：IR：QR＝2：3：，∵QR＝，∴IQ＝QR＝×＝1，IR＝QR＝×＝．由y＝x2﹣x﹣2＝y＝（x﹣1）2﹣，得Q（1，﹣），∴1+＝，+1＝，R（，），∴平移后抛物线的函数表达式为y＝（x﹣）2﹣，当x＝0时，y＝×（）2＝，∴E（0，）．若以C、E、M、N为顶点的四边形是以CE为一边的矩形，则EN∥CM，EN＝CM．当y＝时，由x﹣2＝，得x＝，∴M（，），N（，﹣2）；若以C、E、M、N为顶点的四边形是以CE为对角线的矩形，则EN∥CM，EN＝CM．如图3，作NT⊥y轴于点T.∵EN∥BC，∴∠NET＝∠ECM＝∠BCO，∵∠NTE＝∠EMC＝∠BOC＝90°，∴△NTE∽△EMC∽△BOC，∴EN＝CM＝CE＝×（+2）＝，∴TN＝EN＝×＝，TE＝EN＝×＝，∴OT＝＝，∴N（，）．综上所述，点N的坐标为（，﹣2）或（﹣，）．2．如图1，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx+4与x轴交于点A（﹣2，0）、B（4，0），与y轴交于点C．（1）求抛物线的函数解析式；（2）点D是抛物线上一点，D点横坐标为3，连接AD，点P为AD上方抛物线上一点，连接P A，PD，请求出△P AD面积的最大值及此时点P的坐标；（3）如图2，将原抛物线y＝ax2+bx+4沿x轴负半轴方向平移2个单位长度，得到新抛物线y1＝a1x2+b1x+c1（a1≠0），新抛物线与原抛物线交于点M．点N是原抛物线对称轴上一点，在平面直角坐标系内是否存在点Q，使得以点A、M、N、Q为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写出点Q的坐标；若不存在，请说明理由e【解答】解：（1）将A、B点的坐标代入抛物线y＝ax2+bx+4中，得，解得，∴抛物线的解析式为y＝﹣x2+x+4；（2）分别过点D、P作x轴的垂线，交x轴于E、F，如图1，∵点P为AD上方抛物线上一点，∴x的取值范围是﹣2＜x＜3，∵D、P都是抛物线上的点，设P（x，﹣x2+x+4），D点的横坐标为3，∴DE＝﹣×32+3+4＝，PF＝﹣x2+x+4，∵S△P AD＝S梯形PFED+S△APF﹣S△AED，即S△P AD＝×[（PF+DE）×EF]+×AE×DE，∴S△P AD＝×[（﹣x2+x+4+）×（3﹣x）]+×[x﹣（﹣2）]×（﹣x2+x+4）﹣×[3﹣（﹣2）]×，化简得S△P AD＝﹣x2+x+，∵﹣＜0，∴S△P AD有最大值，当x＝＝时，S△P AD有最大值为，此时P（，）；（3）存在，∵抛物线解析式y＝﹣x2+x+4＝﹣（x﹣1）2+，∴移动后的解析式为y＝﹣（x﹣1+2）2+＝﹣x2﹣x+4，∵二次函数前后图象交于M，∴﹣x2+x+4＝﹣x2﹣x+4，解得x＝0，∴M（0，4），∵抛物线移动前对称轴为x＝＝1，点N是原对称轴上的一点，∴N点的横坐标为1；①若以点A、M、N、Q为顶点的四边形是矩形，当MN和AM为邻边时，则MN⊥AM，过点N作平行于x轴的直线交y轴于点T，如图2，在△AMO和△MNT中，，∴△AMO∽△MNT，∴＝，∵AO＝2，MO＝4，NT＝1，∴＝，即＝，∴MT＝，∴点T的纵坐标为4﹣＝，∴点N的坐标为（1，），根据矩形性质和平移法则，线段AM向右平移1，向下平移，得到对应线段QN，四边形AQNM构成矩形，∴点A向右平移1，向下平移，得到点Q，此时点Q的坐标为（﹣1，﹣），②若以点A、M、N、Q为顶点的四边形是矩形，当AN和AM为邻边时，则AN⊥AM，设原抛物线对称轴交x轴于G，如图3，在△AOM和△NGA中，，∴△AOM∽△NGA，∴＝，∵AO＝2，MO＝4，AG＝1﹣（﹣2）＝3，∴＝，即＝，∴NG＝3，同理点M向右平移3，向下平移，得到Q，∴此时点Q的坐标为（3，），综上，以点A、M、N、Q为顶点的四边形是矩形时点Q的坐标为（﹣1，﹣）或（3，）．3．如图，已知抛物线y＝ax2+bx+2的图象与x轴交于A，B两点，与y轴交于点C．﹣1，3是关于x的一元二次方程ax2+bx+2＝0的两个根．（1）求该抛物线的解析式；（2）过点A作AD∥BC交抛物线于点D，AD与y轴交于点E，P为直线BC上方抛物线上的一个动点，连接P A交BC于点F，求S△PEF的最大值及此时点P的坐标；（3）在（2）的条件下，点M为抛物线上一动点，在平面内找一点N，是否存在以点A，M，N，P为顶点的四边形是以P A为边的矩形？若存在，请直接写出点N的坐标，若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）∵﹣1，3是关于x的一元二次方程ax2+bx+2＝0的两个根，∴，解得，∴该抛物线的解析式为y＝x2+x+2．（2）如图1，作PH⊥x轴，交AD于点H，作PG⊥AD于点G，作BK⊥AD于点K．当y＝0时，x1＝﹣1，x2＝3，则A（﹣1，0）、B（3，0）；当x＝0时，y＝2，则C（0，2）．设直线BC的解析式为y＝kx+2，则3k+2＝0，解得k＝，∴y＝x+2；设直线AD的解析式为y＝x+c，则+c＝0，解得c＝，∴y＝x，E（0，），∵OA＝1，OE＝，∠AOE＝90°，∴AE＝＝，∴OE：OA：AE＝2：3：．∴BK＝AB•sin∠OAE＝（3+1）×＝，∴S△AEF＝××＝，设P（x，x2+x+2），则H（x，x），∴PH＝x2+x+2+x+＝x2+2x+，∵PH∥y轴，∴∠PHG＝∠AEO，∴PG＝PH•sin∠AEO＝（x2+2x+），∴S△PEF＝××（x2+2x+）＝x2+x＝（x）2+，∴当x＝时，S△PEF的面积最大，最大值为，此时P（，）．（3）存在．如图2，设直线AP交y轴于点R，直线AM交y轴于点Q，直线AP的解析式为y＝px+q，由（1）得P（，），则，解得，∴y＝x+1，R（0，1），OA＝OR＝1．当矩形AMNP以AP、AM为邻边时，则∠RAQ＝90°，PN∥AM，MN∥AP．∵∠OAR＝∠ORA＝45°，∠AOR＝∠AOQ＝90°，∴∠OAQ＝∠OQA＝45°，∴OQ＝OA＝1，Q（0，﹣1）；设直线AM的解析式为y＝mx﹣1，则﹣m﹣1＝0，解得m＝﹣1，∴y＝﹣x﹣1；设直线PN的解析式为y＝﹣x+n，则+n＝，解得n＝4，∴y＝﹣x+4．由，得，，∴M（，）；设直线MN的解析式为y＝x+r，则+r＝，解得r＝﹣10，∴y＝x﹣10，由，得，∴N（7，﹣3）；设PN交抛物线于另一点M′，作M′N′∥AP交AM于点N′．由，得，，∴M′（2，2），设直线M′N′的解析式为y＝x+d，则2+d＝2，解得d＝0，∴y＝x，由，得，当矩形AN′M′P以AP、PM′为邻边，则N′（，）．综上所述，点N的坐标为（7，﹣3）或（，）．4．如图，已知抛物线y＝x2+bx+c经过△ABC的三个顶点，其中点A，B的坐标分别为（0，1），（﹣9，10），AC∥x轴．（1）求抛物线的解析式；（2）点P是直线AC下方抛物线上的动点，过点P且与y轴平行的直线l与直线AB交于点E，当四边形AECP的面积最大时，求点P的坐标；（3）点A关于x轴的对称点为A′，将该抛物线平移至其顶点与A′重合，得到一条新抛物线，平移后的抛物线与原抛物线相交于点M，点N为原抛物线对称轴上一点，在平面直角坐标系中是否存在一点D，但以点C，D，M，N为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点D的坐标，若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）∵y＝x2+bx+c经过A（0，1），B（﹣9，10），则，解得，故抛物线的解析式是y＝x2+2x+1①；（2）设直线AB的解析式为y＝mx+n，将A（0，1），B（﹣9，10）代入得：，解得，∴AB解析式为y＝﹣x+1，由x2+2x+1＝1解得x1＝0，x2＝﹣6，∴C（﹣6，1），AC＝6，∵P在AC下方抛物线上，设P（t，t2+2t+1），∴﹣6＜t＜0∵过点P且与y轴平行的直线l与直线AB交于点E，∴E（t，﹣t+1），∴EP＝（﹣t+1）﹣（t2+2t+1）＝﹣t2﹣3t，而四边形AECP的面积S四边形AECP＝S△EAC+S△P AC＝AC•EF+AC•PF＝AC•EP，∴S四边形AECP＝×6×（﹣t2﹣3t）＝﹣t2﹣9t＝﹣（t+）2+，∵﹣6＜﹣＜0，∴t＝﹣时，S四边形AECP最大值为：，此时t2+2t+1＝×（﹣）2+2×（﹣）+1＝﹣，∴P（﹣，﹣）；（3）存在，理由：点A的坐标为（0，1），则点A′为（0，﹣1），则平移后的抛物线表达式为y＝x2﹣1②，联立①②并解得，故点M的坐标为（﹣1，﹣），设点N的坐标为（﹣3，m），点D的坐标为（s，t），而点C的坐标为（﹣6，1），①当CM是矩形的边时，点C向右平移5个单位向下平移个单位得到点M，同样点N（D）向右平移5个单位向下平移个单位得到点D（N），且CD＝MN（CN ＝DM），则或，解得或；故点D的坐标为（2，）或（﹣8，﹣5）；②当CM是矩形对角线时，则CM的中点即为DN的中点，且CM＝DN，∴，解得或，故点D的坐标为（﹣4，）或（﹣4，）．综上，点D坐标为（2，）或（﹣8，﹣5）或（﹣4，）或（﹣4，）．5．在平面直角坐标系xOy中，抛物线y＝x2﹣2x﹣6与x轴交于点A、B（点A在点B左侧），与y轴交于点C，顶点为点D．（1）求点B、D的坐标；（2）如图1，点P在直线BD下方抛物线上运动（不含端点B、D），记△PCB的面积为S1，记△PDB的面积为S2，求2S1﹣S2的最大值及此时点P的坐标；（3）如图2，将该抛物线沿直线DB平移，设平移后的新抛物线的顶点为D'（D'与D不重合），新抛物线与直线DB的另一个交点为点E，在平面直角坐标系中是否存在点F，使以点C、D'、E、F为顶点的四边形为矩形？若存在，直接写出点F的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）令x＝0，则y＝﹣6，∴C（0，﹣6），令y＝0，则，解得x＝﹣2或6，∴A（﹣2，0），B（6，0），∵，∴D（2，﹣8），即B（6，0），D（2，﹣8）；（2）设直线BC为y＝k1x﹣6，代入B点坐标得：0＝6k1﹣6，解得k1＝1，∴直线BC解析式为y＝x﹣6，同理，直线BD解析式为y＝2x﹣12，设P，过P作PM∥y轴交BC于M，交BD于N，如下图，则M（x，x﹣6），N（x，2x﹣12），∴PM＝x﹣6﹣＝，∴＝，∴PN＝2x﹣12﹣（x2−2x−6）＝﹣x2+4x﹣6，同理S2＝PN•（6−2）＝2PN＝2（﹣x2+4x﹣6）＝﹣x2+8x+12，∴2S1﹣S2＝﹣2x2+10x﹣12＝，∵2＜x＜6，∴时，2S1﹣S2最大值为，此时P（）；（3）将抛物线沿BD方向平移，设D′（n，2n﹣12），∴平移后的抛物线为：，∵平移后的抛物线与直线BD交于点D′和点E，∴联立，化简得，x2﹣（2n+4）x+n2+4n＝0，∴x D′+x E＝2n+4，又x D′＝n，∴x E＝n+4，∴y E＝2（n+4）﹣12＝2n﹣4，∴E（n+4，2n﹣4），以C、D′、E、F为顶点构矩形，分以下三类：①当CD′为矩形CED′F的对角线时，，解得，∴F（﹣4，﹣14），∵CD′＝EF，∴n2+（2n﹣6）2＝（n+8）2+（2n+10）2，∴，符合题意，此时F（﹣4，﹣14），②当D′E为矩形CD′FE的对角线时，，解得，∴F（2n+4，4n﹣10），∵CF＝D′E，∴（2n+4）2+（4n﹣4）2＝42+82，∴或2，符合题意，此时F（）或（8，﹣2），③当CE为矩形CD′EF的对角线时，设点F的坐标为（a，b），而点E、C、D′的坐标分别为（n+4，2n﹣4）、（0，﹣6）、（n，2n﹣12），由中点公式得，解得，故点F的坐标为（4，2）；综上，点F的坐标为F（﹣4，﹣14）或（）或（8，﹣2）或（4，2）．6．如图，直线y＝﹣2x+4交x轴于点A，交y轴于点B，抛物线y＝ax2+bx+c（a≠0）经过点A、E，点E的坐标是（5，3），抛物线交x轴于另一点C（6，0）．（1）求抛物线的解析式．（2）设抛物线的顶点为D，连接BD，AD，CD，动点P在BD上以每秒2个单位长度的速度由点B向点D运动，同时动点Q在线段CA上以每秒3个单位长度的速度由点C向点A运动，当其中一个点到达终点停止运动时，另一个点也随之停止运动，设运动时间为t秒，PQ交线段AD于点H．①当∠DPH＝∠CAD时，求t的值；②过点H作HM⊥BD，垂足为点M，过点P作PN⊥BD交线段AB或AD于点N．在点P、Q的运动过程中，是否存在以点P，N，H，M为顶点的四边形是矩形？若存在，求出t的值；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）在直线y＝﹣2x+4中，令x＝0时，y＝4，∴点B坐标（0，4），令y＝0时，得：﹣2x+4＝0，解得：x＝2，∴点A（2，0），∵抛物线经过点A（2，0），C（6，0），E（5，3），∴可设抛物线解析式为y＝a（x﹣2）（x﹣6），将E（5，3）代入，得：3＝a（5﹣2）（5﹣6），解得：a＝﹣1，∴抛物线解析式为：y＝﹣（x﹣2）（x﹣6）＝﹣x2+8x﹣12；（2）①∵抛物线解析式为：y＝﹣x2+8x﹣12＝﹣（x﹣4）2+4，∴顶点D（4，4），∵点B坐标（0，4），∴BD∥OC，BD＝4，∵y＝﹣x2+8x﹣12与x轴交于点A，点C，∴点C（6，0），点A（2，0），∴AC＝4，∵点D（4，4），点C（6，0），点A（2，0），∴AD＝CD＝2，∴∠DAC＝∠DCA，∵BD∥AC，∴∠DPH＝∠PQA，且∠DPH＝∠DAC，∴∠PQA＝∠DAC，∴PQ∥DC，且BD∥AC，∴四边形PDCQ是平行四边形，∴PD＝QC，∴4﹣2t＝3t，∴t＝；②存在以点P，N，H，M为顶点的四边形是矩形，此时t＝1﹣．如图，若点N在AB上时，即0≤t≤1，∵BD∥OC，∴∠DBA＝∠OAB，∵点B坐标（0，4），A（2，0），点D（4，4），∴AB＝AD＝2，OA＝2，OB＝4，∴∠ABD＝∠ADB，∴tan∠OAB＝＝＝tan∠DBA＝，∴PN＝2BP＝4t，∴MH＝PN＝4t，∵tan∠ADB＝tan∠ABD＝＝2，∴MD＝2t，∴DH＝＝2t，∴AH＝AD﹣DH＝2﹣2t，∵BD∥OC，∴＝，∴＝，∴5t2﹣10t+4＝0，∴t1＝1+（舍去），t2＝1﹣；若点N在AD上，即1＜t≤，∵PN＝MH，∴点E、N重合，此时以点P，N，H，M为顶点的矩形不存在，综上所述：当以点P，N，H，M为顶点的四边形是矩形时，t的值为1﹣．7．已知，二次函数y＝﹣x2+x+2图象与x轴交于A、B两点，与y轴交于点C，连接AC、BC．（1）如图1，请判断△ABC的形状，并说明理由；（2）如图2，D为线段AB上一动点，作DP∥AC交抛物线于点P，过P作PE⊥x轴，垂足为E，交BC于点F，过F作FG⊥PE，交DP于G，连接CG，OG，求阴影部分面积S的最大值和D点坐标；（3）如图3，将抛物线沿射线AC方向移动个单位得到新的抛物线y'＝ax2+bx+c（a ≠0），是否在新抛物线对称轴上存在点M，在坐标平面内存在点N，使得以C、B、M、N为顶点的四边形是以CB为边的矩形？若存在，请直接写出N点坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）令x＝0，则y＝，∴，令y＝0，则，解得：，∴，∴，在Rt△AOB中，AC2＝OA2+OC2＝15，同理，BC2＝60，又AB＝，∴AC2+BC2＝AB2，∴∠ACB＝90°，即△ABC为直角三角形；（2）设直线AC为，代入点A（，0）得，k1＝2，∴直线AC为，同理，直线BC为，（2）∵PE⊥x轴，∴PE∥y轴，设P（m，），F（m，），∴，∵GF⊥PE，PE⊥x轴，∴GF∥x轴，∠GFP＝90°，∵AC∥PD，∴∠CAO＝∠PDE＝∠PGF，又∠AOC＝∠GFP＝90°，∴△AOC∽△GFP，∴，∴GF＝，∵，∴，∴当PF最大时，S阴取得最大值，∵＝，又，∴当m＝时，PF最大值为，S阴最大值为3，∴P（），∵PD∥AC，∴可设直线PD为y＝2x+b，代入点P，得b＝，∴直线PD为：，令y＝0，解得x＝，∴，此时S阴最大值为3；（3）存在这样的点M，使以C、B、M、N为顶点的四边形为矩形，∵，∴当抛物线沿射线AC方向平移个单位，可以分解为水平向右平移个单位，竖直向上平移3个单位，∵y＝，∴平移后得抛物线为：，∴对称轴为直线，①当∠MCB＝90°，MB为对角线，构成矩形MCBN时，如图1，过M作MQ⊥y轴于Q点，∴∠MCQ+∠OCB＝90°，又∠OBC+∠OCB＝90°，∴∠MCQ＝∠OBC，∴tan∠MCQ＝tan∠OBC＝，∴，又MQ＝，∴，∴，由坐标与平移关系可得，N（），②当∠CBM＝90°，CM为对角线，构成矩形BCNM时，如图2，∵∠CBO+∠OBM＝90°，∠BMQ+∠OBM＝90°，∴∠BMQ＝∠CBO，∴tan∠BMQ＝tan∠CBO，∴，∵，∴，∴，由坐标与平移关系可得，N（），综上所述，N为（）或（）．8．如图，抛物线y＝ax2+bx+c的图象交x轴于A（﹣3，0）、B两点，顶点为点C（﹣1，﹣2），连接BC．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，作∠ABC的角平分线BE，交对称轴于交点D，交抛物线于点E，求DE的长；（3）如图2，在（2）的条件下，点F是线段BC上的一动点（点F不与点和点B重合，连接DF，将△BDF沿DF折叠，点B的对应点为点B1，△DFB1与△BDC的重叠部分为△DFG，请探究，在坐标平面内是否存在一点H，使以点D、F、G、H为顶点的四边形是矩形？若存在，请求出点H的坐标，若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）∵抛物线的顶点C（﹣1，﹣2），∴可以假设抛物线的解析式为y＝a（x+1）2﹣2，把A（﹣3，0）代入可得a＝，∴抛物线的解析式为y＝（x+1）2﹣2＝x2+x﹣．（2）如图1中，设抛物线的对称轴交x轴于F（﹣1，0）．由题意，BF＝2，CF＝2，∴tan∠CBF＝＝，∴∠CBF＝60°，∵BE平分∠ABC，∴∠ABE＝∠ABC＝30°，∴DF＝BF•tan30°＝，∴D（﹣1，﹣），∴直线BD的解析式为y＝x﹣，由，解得，或，∴E（﹣，﹣），∴DE＝＝．（3）如图2﹣1中，当∠DGF＝90°时，点H在第三象限，此时CG＝GB，G（0，﹣），F（，﹣），利用平移的性质可得H（﹣，﹣）．如图2﹣2中，当∠DFC＝90°时，点H在第三象限，此时CF＝FB，点C，G，B′共点，F（0，﹣），利用平移的性质可得H（﹣2，﹣）．如图2﹣3中，当∠DGF＝90°，点H在第三象限，此时G（﹣1，），F（﹣，﹣），利用平移的性质可得H（﹣，﹣），综上所述，满足条件的点H的坐标为（﹣，﹣）或（﹣2，﹣）或（﹣，﹣）．9．如图，在平面直角坐标系中，已知抛物线y＝ax2+bx﹣2（a≠0）交x轴于A（﹣1，0），B（4，0），交y轴于点C．（1）求该抛物线解析式；（2）点P为第四象限内抛物线上一点，连接PB，过C作CQ∥BP交x轴于点Q，连接PQ，求△PBQ面积的最大值及此时点P的坐标；（3）在（2）的条件下，将抛物线y＝ax2+bx﹣2（a≠0）向右平移经过点Q，得到新抛物线y＝a1x2+b1x+c1（a1≠0），点E在新抛物线的对称轴上，是否存在平面内一点F，使得A，P，E，F为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点F的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）∵抛物线y＝ax2+bx﹣2（a≠0）交x轴于A（﹣1，0），B（4，0），∴，解得，∴抛物线的解析式为y＝x2﹣x﹣2．（2）如图，连接BC，OP，设P（m，m2﹣m﹣2）．∵CQ∥PB，∴S△PBQ＝S△PBC＝S△POC+S△POB﹣S△OBC＝×2×m+×4×（﹣m2+m+2）﹣×2×4＝﹣m2+4m＝﹣（m﹣2）2+4，∵﹣1＜0，∴m＝2时，△PBQ的面积的最大值为4，∴P（2，﹣3）．（3）存在．理由：如图2中，过点P作PH⊥AB于H，过点P作新抛物线的对称轴l的垂线垂足为J，设直线l与x轴的交点为T，过点A作AE⊥AP交新抛物线的对称轴于E′，可得矩形AE′F′P．∵P（2，﹣3），B（4，0），∴直线PB的解析式为y＝x﹣6，∵CQ∥PB，∴CQ的解析式为y＝x﹣2，∴Q（，0），∴AQ＝1+＝，∴平移后的抛物线的对称轴x＝，∴AT＝，∵PH⊥AH，AH＝PH＝3，∴∠HAP＝∠APH＝45°，∴AT＝TE′＝，∴E′（，），∵P A＝E′F′，P A∥E′F′，∴点E′向右平移3个单位，向下平移3个单位得到F′，∴F′（，），过点P作PE⊥P A，交直线l于E，可得矩形APEF，过点P作PJ⊥直线l于J，同法可得，PJ＝EJ＝，∴E（，﹣），∵P A＝EF，P A∥EF，∴点E向左平移3个单位，向上平移3个单位得到F，∴F（，）．综上所述，满足条件的点F的坐标为（，）或（，）．10．如图，在平面直角坐标系中，抛物线交x轴于点A和点B（点A在原点的左侧，点B在原点的右侧），点A的坐标为（﹣3，0），点B的坐标为（1，0），交y轴于点C．（1）求该抛物线的解析式；（2）已知点P为抛物线上一点，直线PC与x轴交于点Q．使得PQ＝CQ．求点P坐标；（3）若点M是抛物线对称轴上一点，点N是平面内一点，是否存在以A，C，M，N为顶点的矩形？若存在，请直接写出N点的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）抛物线交x轴于A（﹣3，0），B（1，0），∴，解得，∴抛物线解析式为；（2）∵点P为抛物线上一点，∴设P（m，﹣m2﹣m+4），如图1，作PH⊥x轴于H，∴PH∥OC，∴△QCO∽△QPH，∴，∴（﹣m2﹣m+4）＝±，解得：m＝﹣或﹣或，∴P点坐标（﹣，5）或（﹣，5）或（，﹣5）或（，﹣5）；（3）∵抛物线y＝﹣x2﹣x+4的对称轴为x＝﹣1，设点M的坐标为（﹣1，m），∵点A的坐标为（﹣3，0），点C的坐标为（0，4），∴AM＝＝，同理可得：AC＝5，CM＝，分AC为边或AC为对角线两种情况考虑：①当AC为边时，有AC2+AM2＝CM2或AC2+CM2＝AM2，即25+m2+4＝m2﹣8m+17或25+m2﹣8m+17＝m2+4，解得：m＝﹣或，∴点M的坐标为（﹣1，﹣）或（﹣1，）；如图2，过M作y轴的垂线交于点H，过点N作x轴的垂线交于点G，由题意得：四边形NACM为矩形，则AN＝CM，∵∠MCH＝∠BAM′＝∠ANG，∠NGA＝∠CHM＝90°，∴△AGN≌△MHC（AAS），∴NG＝HC＝﹣4＝，AG＝MH＝1，∴点N的坐标为（﹣4，），同理可得，点N′的坐标为（2，），由全等三角形的性质得，N点的坐标为（﹣4，）或（2，）；②当AC为对角线时，有AM2+CM2＝AC2，即m2+4+m2﹣8m+17＝25，解得：m＝2+或2﹣，∴点M的坐标为（﹣1，2+）或（﹣1，2﹣）．如图3，分别过M或N作y轴或x轴的垂线，由全等三角形的性质，同理可得：N点的坐标为（﹣2，2﹣）或（﹣2，2+），综上所述：存在以A、C、M、N为顶点的矩形，点N的坐标为：（2，）或（﹣4，）或（﹣2，2﹣）或（﹣2，2+）．11．如图，已知抛物线y＝ax2+bx+c与x轴交于A（1，0）、B（﹣5，0）两点，与y轴交于点C（0，），点D为抛物线的顶点．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，过点D作DH⊥x轴于点H，若点P为抛物线上位于第二象限内且在对称轴左侧的一点，连接PD、PB，求四边形DHBP面积的最大值及此时点P的坐标；（3）如图2，点E在y轴负半轴上，点F是抛物线上一点，在抛物线对称轴上是否存在一点G，使得以点B、E、F、G为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点G的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）∵抛物线y＝ax2+bx+c与x轴交于A（1，0）、B（﹣5，0）两点，与y轴交于点C（0，），∴，∴，∴抛物线解析式为：y＝﹣+，∴顶点坐标D为（﹣2，），（2）连接BD，过P作y轴平行线交BD于Q，∴S△HBP＝S△BDH+S△BDP，△BDH的面积为定值，∴当△BDP面积最大时，四边形DHBP面积最大，∵DH⊥x轴，∴DH＝y D＝，BH＝，∵B为（﹣5，0），D为（﹣2，），设直线BD为：y＝kx+b，∴，∴，设P为（t，﹣），则Q为（t，），∴PQ＝y P﹣y Q＝﹣t2﹣t﹣，∵S△BDP＝S△BPQ+S△DPQ＝＝＝﹣，∴当t＝﹣时，△BDP的面积最大，最大为，‘∴四边形DHBP面积最大为＝，此时，点P为（﹣，），（3）∵抛物线对称轴为：x＝﹣2，∴设点G（﹣2，m），又∵E在y轴负半轴上，F在抛物线上，∴设E（n，﹣n2﹣n+），∵B（﹣5，0），∴①当矩形以BG为对角线时，BE⊥EG，∴，∴，∴，∴此时G（﹣2，﹣），②当矩形以BE为对角线时，BG⊥EC，∴，∴，∴此时G（﹣2．﹣3），③当矩形以BF为对角线时BE⊥BG，∴，∴，∴或，∵e＜0，∴e，∴，∴综上所述：G的坐标为（﹣2，）或（﹣2，﹣）或（﹣2，﹣3）．12．如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c与直线AB相交于A（﹣4，﹣4），B（0，4）两点，直线AC：y＝﹣x﹣6交y轴于点C，点E是直线AB上的动点，过点E作EF⊥x轴交AC于点F，交抛物线于点G．（1）求抛物线的函数表达式；（2）连接GB，EO，当四边形GEOB是平行四边形时，求点G的坐标；（3）在y轴上存在一点H，连接EH，HF，是否存在点E，以A，E，F，H为顶点的四边形是矩形？若存在，求出点E的坐标，若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）根据题意，得，解得，∴y＝﹣x2﹣2x+4；（2）设直线AB的函数表达式为y＝mx+n，则，解得，∴y＝2x+4，。
2020年中考数学二次函数压轴题核心考点突破14矩形存在性问题
引例：已知 A（1，1）、B（4，2），点 C 在 x 轴上，点 D 在坐标系中，且以 A、B、C、D 为顶点的四边形是矩形，求 D 点坐标．
y
A O
B x
【分析】 设 C 点坐标为（a，0），D 点坐标为（b，c），又 A（1，1）、B（4，2）． 先考虑平行四边形存在性：
（1）AB
为对角线时，
C 的坐标为（0，3），点 C 与点 D 关于抛物线的对称轴对称．
（1）求抛物线的解析式；
（2）若点 P 为抛物线对称轴上一点，连接 BD，以 PD，PB 为边作平行四边形 PDNB，是
否存在这样的点 P，使得平行四边形 PDNB 是矩形？若存在，请求出 tan∠BDN 的值；
y
y
若不存在，请说明理由．
a 42 0 22 ，
a
4 3
综合以上可解得：
b
13 3
．故
C
14 3
,
0
、D
13 3
,1
．
c 1
【小结】这个方法是在 平行四边形基础上多加一个等式而已，剩 下的都是计算的故事．
【2018·铁岭中考（删减）】
如图，抛物线 y x2 bx c 交 x 轴于点 A ，B，交 y 轴于点 C．点 B 的坐标为（3，0）点
xA yA
xC yC
xB yB
xD yD
xA xC 2 yA yC 2
（AC 为对角线时）
xB xD 2 yB yD 2
因此在矩形存在性问题最多可以有 3 个未知量，代入可以得到三元一次方程组，可解． 确定了有 3 个未知量，则可判断常见矩形存在性问题至少有 2 个动点，多则可以有 3 个．
中物理
矩形存在性问题
专题8二次函数与矩形正方形存在性问题-挑战2022年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(解析版)
专题8二次函数与矩形正方形存在性问题【例1】（2021•齐齐哈尔）综合与探究如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+2x+c（a≠0）与x轴交于点A、B，与y轴交于点C，连接BC，OA＝1，对称轴为直线x＝2，点D为此抛物线的顶点．（1）求抛物线的解析式；（2）抛物线上C、D两点之间的距离是2；（3）点E是第一象限内抛物线上的动点，连接BE和CE，求△BCE面积的最大值；（4）点P在抛物线对称轴上，平面内存在点Q，使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形，请直接写出点Q的坐标．【分析】（1）先由题意得出A，B的坐标，再用待定系数法求出解析式即可；（2）根据两点的距离公式即可求出CD的长度；（3）先设出E的坐标，然后将△BCE的面积表示出来，求出最大值即可；（4）根据对角线的情况分三种讨论，再由矩形的性质求出点Q的坐标．【解析】（1）∵OA＝1，∴A（﹣1，0），又∵对称轴为x＝2，∴B（5，0），将A，B代入解析式得：，解得，∴，自变量x为全体实数；（2）由（1）得：C（0，），D（2，），∴CD＝，故答案为2；（3）∵B（5，0），C（0，），∴直线BC的解析式为：，设E（x，），且0＜x＜5，作EF∥y轴交BC于点F，则F（x，），∴EF＝﹣（）＝，∴，当x＝时，S△BCE有最大值为；（4）设P（2，y），Q（m，n），由（1）知B（5，0），C（0，），若BC为矩形的对角线，由中点坐标公式得：，解得：，又∵∠BPC＝90°，∴PC2+PB2＝BC2，即：，解得y＝4或y＝﹣，∴n＝或n＝4，∴Q（3，）或Q（3，4），若BP为矩形得对角线，由中点坐标公式得，解得，又∵∠BCP＝90°，BC2+CP2＝BP2，即：，解得y＝，∴Q（7，4），若BQ为矩形的对角线，由中点坐标公式得，解得：，又∵∠BCQ＝90°，∴BC2+CQ2＝BQ2，即：，解得n＝，∴Q（﹣3，﹣），综上，点Q的坐标为（3，）或（3，4），或（7，4）或（﹣3，﹣）．【例2】（2021•岳阳）如图，抛物线y＝ax2+bx+2经过A（﹣1，0），B（4，0）两点，与y 轴交于点C，连接BC．（1）求该抛物线的函数表达式；（2）如图2，直线l：y＝kx+3经过点A，点P为直线l上的一个动点，且位于x轴的上方，点Q为抛物线上的一个动点，当PQ∥y轴时，作QM⊥PQ，交抛物线于点M（点M 在点Q的右侧），以PQ，QM为邻边构造矩形PQMN，求该矩形周长的最小值；（3）如图3，设抛物线的顶点为D，在（2）的条件下，当矩形PQMN的周长取最小值时，抛物线上是否存在点F，使得∠CBF＝∠DQM？若存在，请求出点F的坐标；若不存在，请说明理由．【分析】（1）用待定系数法即可求解；（2）设点Q的坐标为（x，﹣x2+x+2），则点P的坐标为（x，3x+3），设矩形周长为C，则C＝2（PQ+QM）＝2[3﹣2x+3x+3﹣（﹣x2+x+2）]＝x2﹣x+8，即可求解；（3）过点D作DK⊥QM于点K，则DK＝y D﹣y Q＝﹣＝，同理可得，QK＝1，则tan∠DQM＝，在△BOC中，tan∠CBO＝＝，即可求解．【解析】（1）设抛物线的表达式为y＝a（x﹣x1）（x﹣x2），即y＝a（x+1）（x﹣4）＝a（x2﹣3x﹣4）＝ax2﹣3ax﹣4a，即﹣4a＝2，解得a＝﹣，故抛物线的表达式为y＝﹣x2+x+2；（2）将点A的坐标代入直线l的表达式得：0＝﹣k+3，解得k＝3，故直线l的表达式为y＝3x+3，设点Q的坐标为（x，﹣x2+x+2），则点P的坐标为（x，3x+3），由题意得，点Q、M关于抛物线对称轴对称，而抛物线的对称轴为直线x＝，故点M的横坐标为3﹣x，则QM＝3﹣x﹣x＝3﹣2x，设矩形周长为C，则C＝2（PQ+QM）＝2[3﹣2x+3x+3﹣（﹣x2+x+2）]＝x2﹣x+8，∵1＞0，故C有最小值，当x＝时，矩形周长最小值为；（3）当x＝时，y＝﹣x2+x+2＝，即点Q的坐标为（，），由抛物线的表达式知，点D的坐标为（，），过点D作DK⊥QM于点K，则DK＝y D﹣y Q＝﹣＝，同理可得，QK＝1，则tan∠DQM＝，∵∠CBF＝∠DQM，故tan∠CBF＝tan∠DQM＝，在△BOC中，tan∠CBO＝＝，故BF和BO重合，故点F和点A重合，即点F的坐标为（﹣1，0），当点F在直线BC的上方时，∵AC＝，BC＝2，AB＝5，∴AB2＝AC2+BC2，∴∠ACB＝90°，则点A关于BC的对称点A′（1，4），∴直线BF的解析式为y＝﹣x+，由，解得或，∴F（，），综上所述，满足条件的点F的坐标为（﹣1，0）或（，）【例3】（2020•吉林）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=−12x2+bx+32与x轴正半轴交于点A，且点A的坐标为（3，0），过点A作垂直于x轴的直线l．P是该抛物线上的任意一点，其横坐标为m，过点P作PQ⊥l于点Q，M是直线l上的一点，其纵坐标为﹣m+32．以PQ，QM为边作矩形PQMN．（1）求b的值．（2）当点Q与点M重合时，求m的值．（3）当矩形PQMN是正方形，且抛物线的顶点在该正方形内部时，求m的值．（4）当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时，直接写出m的取值范围．【分析】（1）利用待定系数法求解即可．（2）根据点M与点P的纵坐标相等构建方程求解即可．（3）根据PQ＝MQ，构建方程求解即可．（3）当点P在直线l的左边，点M在点Q是下方下方时，抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小，则有﹣m+32＜−12m2+m+32，解得0＜m＜4，观察图象可知．当0＜m＜3时，抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小，如图4﹣1中．当m＞4时，点M在点Q的上方，也满足条件，如图4﹣2中．【解答】解：（1）把点A（3，0）代入y=−12x2+bx+32，得到0=−92+3b+32，解得b＝1．（2）∵抛物线的解析式为y=−12x2+x+32，∴P（m，−12m2+m+32），∵M，Q重合，∴﹣m+32=−12m2+m+32，解得m＝0或4．（3）y=−12x2+x+32=−12（x﹣1）2+2，∴抛物线的顶点坐标为（1，2），由题意PQ＝MQ，且抛物线的顶点在该正方形内部，∴3﹣m＝﹣m+32−（−12m2+m+32）且﹣m+32＞2，得m＜−12解得m＝1−√7或1+√7（不合题意舍弃），∴m＝1−√7．（4）当点P在直线l的左边，点M在点Q下方时，抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小，则有﹣m+32＜−12m2+m+32，∴m2﹣4m＜0，解得0＜m＜4，观察图象可知．当0＜m＜3时，抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小，如图4﹣1中，当3＜m＜4时，抛物线不在矩形PQMN内部，不符合题意，当m＞4时，点M在点Q的上方，也满足条件，如图4﹣2中，综上所述，满足条件的m的值为0＜m＜3或m＞4．【点评】本题属于二次函数综合题，考查了二次函数的性质，待定系数法，矩形的性质等知识，解题的关键是理解题意，学会用转化的思想思考问题，属于中考压轴题．【例4】（2020•锦州）在平面直角坐标系中，抛物线y=−13x2+bx+c交x轴于A（﹣3，0），B（4，0）两点，交y轴于点C．（1）求抛物线的表达式；（2）如图，直线y=34x+94与抛物线交于A，D两点，与直线BC交于点E．若M（m，0）是线段AB上的动点，过点M作x轴的垂线，交抛物线于点F，交直线AD于点G，交直线BC于点H．①当点F在直线AD上方的抛物线上，且S△EFG=59S△OEG时，求m的值；②在平面内是否在点P，使四边形EFHP为正方形？若存在，请直接写出点P的坐标；若不存在，请说明理由．【分析】（1）根据抛物线解析式中a=−13和交x轴于A（﹣3，0），B（4，0）两点，利用交点式可得抛物线的解析式；（2）①如图1，先利用待定系数法求直线BC的解析式，联立方程可得交点E的坐标，根据M （m ，0），且MH ⊥x 轴，表示点G （m ，34m +94），F （m ，−13m 2+13m +4），由S △EFG =59S △OEG ，列方程可得结论；②存在，根据正方形的性质得：FH ＝EF ，∠EFH ＝∠FHP ＝∠HPE ＝90°，同理根据M （m ，0），得H （m ，﹣m +4），F （m ，−13m 2+13m +4），分两种情况：F 在EP 的左侧，在EP 的右侧，根据EF ＝FH ，列方程可得结论．【解答】解：（1）∵抛物线y =−13x 2+bx +c 交x 轴于A （﹣3，0），B （4，0）两点， ∴y =−13（x +3）（x ﹣4）=−13x 2+13x +4； （2）①如图1，∵B （4，0），C （0，4），∴设BC 的解析式为：y ＝kx +b ， 则{4k +b =0b =4，解得{k =−1b =4， ∴BC 的解析式为：y ＝﹣x +4， ∴﹣x +4=34x +94， 解得：x ＝1， ∴E （1，3），∵M （m ，0），且MH ⊥x 轴，∴G （m ，34m +94），F （m ，−13m 2+13m +4），∵S △EFG =59S △OEG ， ∴12FG ×(x E −x F )=59×12×OP(x E −x G )，[（−13m 2+13m +4）﹣（34m +94）]（1﹣m ）=59×94(1−m)， 解得：m 1=34，m 2＝﹣2；②存在，由①知：E （1，3）， ∵四边形EFHP 是正方形，∴FH ＝EF ，∠EFH ＝∠FHP ＝∠HPE ＝90°， ∵M （m ，0），且MH ⊥x 轴，∴H （m ，﹣m +4），F （m ，−13m 2+13m +4）， 分两种情况：i ）当﹣3≤m ＜1时，如图2，点F 在EP 的左侧，∴FH ＝（﹣m +4）﹣（−13m 2+13m +4）=13m 2−43m ， ∵EF ＝FH ， ∴13m 2−43m =1−m ，解得：m 1=1+√132（舍），m 2=1−√132， ∴H （1−√132，7+√132）， ∴P （1，7+√132）， ii ）当1＜m ＜4时，点F 在PE 的右边，如图3，同理得−13m 2+43m =m ﹣1，解得：m 1=1+√132，m 2=1−√132（舍）， 同理得P （1，7−√132）；综上，点P 的坐标为：(1，7+√132)或(1，7−√132)． 【点评】本题考查的是二次函数综合运用，涉及到一次函数，正方形的性质，二次函数，两函数的交点，图形的面积计算等，与方程相结合，求解点的坐标，难度适中． 【例5】（2020•兰州）如图，二次函数y =14x 2+bx +c 的图象过点A （4，﹣4），B （﹣2，m ），交y 轴于点C （0，﹣4）．直线BO 与抛物线相交于另一点D ，连接AB ，AD ，点E 是线段AB 上的一动点，过点E 作EF ∥BD 交AD 于点F ． （1）求二次函数y =14x 2+bx +c 的表达式； （2）判断△ABD 的形状，并说明理由；（3）在点E 的运动过程中，直线BD 上存在一点G ，使得四边形AFGE 为矩形，请判断此时AG 与BD 的数量关系，并求出点E 的坐标；（4）点H 是抛物线的顶点，在（3）的条件下，点P 是平面内使得∠EPF ＝90°的点，在抛物线的对称轴上，是否存在点Q ，使得△HPQ 是以∠PQH 为直角的等腰直角三角形，若存在，直接写出符合条件的所有点Q 的坐标；若不存在，请说明理由．【分析】（1）把A ，C 两点坐标代入抛物线的解析式，转化为解方程组，即可解决问题． （2）求出AB ，AD ，BD ，利用勾股定理的逆定理判断即可．（3）利用矩形的性质以及平行线分线段成比例定理证明BE ＝AE ，BG ＝GD ，即可解决问题．（4）如图2中，设EF 的中点为K ，P （x ，y ），连接PK ．求直线PH 的解析式，想办法构建方程求出点P 的纵坐标y 即可解决问题．【解答】解：（1）∵二次函数y =14x 2+bx +c 的图象过点A （4，﹣4），点C （0，﹣4），∴{c =−44+4b +c =−4， 解得{b =−1c =−4，∴二次函数的解析式为y =14x 2﹣x ﹣4．（2）△ABD 是直角三角形，理由： ∵B （﹣2，m ）在y =14x 2﹣x ﹣4， ∴B （﹣2，﹣1），∴直线OB 的解析式为y =12x ，由{y =12x y =14x 2−x −4，解得{x =−2y =−2（即点B ）或{x =8y =4， ∴D （8，4）， ∵A （4，﹣4），∴AB =√62+32=3√5，AD =√42+82=4√5，BD =√102+52=5√5， ∴BD 2＝AB 2+AD 2， ∴∠BAD ＝90°， ∴△ABD 是直角三角形．（3）结论AG =12BD ．理由：如图1中，连接AG ，交EF 于H ．∵四边形AEGF 是矩形，∴AH ＝HG ，EH ＝FH ， ∵EF ∥BD ， ∴AE EB=AH GH=1，∴AE ＝BE ， ∴E （1，−52）， ∵EH BG=AH AG=FH DG，EH ＝FH ，∴BG ＝GD ， ∵∠BAD ＝90°， ∴AG =12BD ．（4）如图2中，设EF 的中点为K ，P （x ，y ），连接PK ．∵E （1，−52），F （6，0）， ∴K （72，−54），EF =√52+(52)2=5√52， ∵∠EPF ＝90°，∴点P 在以EF 为直径的⊙K 上运动， ∵△PQH 是等腰直角三角形，∠PQH ＝90°， ∴∠QHP ＝45°，∵抛物线的顶点H （2，﹣5）， ∴直线PH 的解析式为y ＝x ﹣7， ∵PK =12EF ，∴（x −72）2+（y +54）2＝（5√54）2， （y +7−72）2+（y +54）2＝（5√54）2， 解得y ＝﹣4或−34，∴Q （2，﹣4）或（2，−34）．【点评】本题属于二次函数综合题，考查了二次函数的性质，一次函数的性质，等腰直角三角形的判定和性质，矩形的判定和性质等知识，解题的关键是理解题意，学会利用参数构建方程解决问题，属于中考压轴题．【题组一】1．（2020•雁塔区校级模拟）已知二次函数y =−13x 2+bx +c 的图象L 经过原点，与x 轴的另一个交点为（8，0）． （1）求该二次函数的解析式；（2）作x 轴的平行线，交L 于A ，B 两点（点A 在点B 的左边），过A ，B 两点作x 轴的垂线，垂足分别为点D ，C ．当以A ，B ，C ，D 为顶点的四边形是正方形时，求点A 的坐标．【分析】（1）利用待定系数法解决问题即可．（2）如图，设A （m ，−13m 2+83m ），由四边形ABCD 是正方形，推出AD ＝CD ，由此构建方程解决问题即可．【解答】解：（1）∵二次函数y =−13x 2+bx +c 的图象L 经过原点，与x 轴的另一个交点为（8，0），∴{c =0−643+8b =0， 解得{b =83c =0，∴抛物线的解析式为y =−13x 2+83x ．（2）如图，设A （m ，−13m 2+83m ）， ∵四边形ABCD 是正方形， ∴AD ＝CD ，∴|−13m2+83m|＝2（4﹣m），解得m＝2或12（舍弃）或﹣4或6（舍弃），∴A（2，4）或（﹣4，﹣16），综上所述，满足条件的等A的坐标为（2，4）或（﹣4，﹣16）．【点评】本题属于二次函数综合题，考查了二次函数的性质，正方形的判定和性质等知识，解题的关键是理解题意，学会利用参数构建方程解决问题，属于中考常考题型．2．（2020•钟楼区校级模拟）将抛物线C1：y＝﹣x2+3沿x轴翻折，得抛物线C2．（1）请求出抛物线C2的表达式；（2）现将抛物线C1向左平移m个单位长度，平移后得到的新抛物线的顶点为M，与x 轴的交点从左到右依次为A、B；将抛物线C2向右也平移m个单位长度，平移后得到的新抛物线的顶点为N，与x轴交点从左到右依次为D、E．在平移过程中，是否存在以点A，N，E，M为顶点的四边形是矩形的情形？若存在，请求出此时m的值；若不存在，请说明理由．【分析】（1）抛物线翻折前后顶点关于x轴对称，顶点的纵坐标为互为相反数；（2）连接AN，NE，EM，MA，M，N关于原点O对称可得OM＝ON，A，E关于原点O对称可得OA＝OE，判断四边形ANEM为平行四边形；若AM2+ME2＝AE2，解得m=2√3 3，即可求解；【解答】解：（1）∵抛物线C1：y＝﹣x2+3的顶点为（0，3），∴翻折后的抛物线的顶点坐标为（0，﹣3），∴抛物线C2解析式为：y＝x2﹣3；（2）存在连接AN，NE，EM，MA，依题意可得：M（﹣m，3），N（m，﹣3），∴M，N关于原点O对称，∴OM＝ON，原C1、C2抛物线与x轴的两个交点分别（−√3，0），（√3，0），∴A（−√3−m，0），E（√3+m，0），∴A，E关于原点O对称，∴OA＝OE，∴四边形ANEM为平行四边形，∴AM2＝3+9＝12，ME2＝（√3+m+m）2+32＝4m2+4√3m+12，AE2＝（√3+m+√3+m）2＝4m2+8√3m+12，若AM2+ME2＝AE2，∴12+4m2+4√3m+12＝4m2+8√3m+12，解得m=√3，此时△AME是直角三角形，且∠AME＝90°，∴当m=√3时，以点A，N，E，M为顶点的四边形是矩形．【点评】本题是二次函数综合题，考查二次函数关于x轴对称，平行四边形的判定，矩形的性质．找准二次函数图象变化后对应的点是解决翻折后函数图象的关键；能够在平面直角坐标系中，通过坐标点的特点判定平行四边形，利用勾股定理判定矩形是解决本题的关键．3．（2020•历下区模拟）如图，在平面直角坐标系中，抛物线L：y＝ax2+c与x轴相交于A、B两点，顶点C（0，2）．AB＝2√2．点M（m，0）是x轴正半轴上一点，抛物线L关于点M对称的抛物线为L'．（1）求抛物线L的函数表达式；（2）点P是第一象限抛物线L上一点，点P到两坐标轴的距离相等，点P在抛物线L'上的对应点为P'．设E是抛物线L上的动点，E'是点E在抛物线L'上的对应点，试探究四边形PEP'E′能否成为正方形．若能，求出m的值；若不能，请说明理由．【分析】（1）由题意抛物线的顶点C（0，2），A（−√2，0），设抛物线的解析式为y＝ax2+2，把A（−√2，0）代入可得a＝﹣1，由此即可解决问题；（2）情形1，如图1中，四边形PEP′E′能成为正方形．作PK⊥x轴于K，EH⊥x轴于H．由题意易知P（1，1），当△PME是等腰直角三角形时，四边形PEP′E′是正方形，推出PM＝ME，∠PME＝90°，由△PKM≌△MHE，可得PK＝MH＝1，MK＝HE ＝1﹣m，可得E（m+1，m﹣1），利用待定系数法即可解决问题；情形2，如图2中，四边形PEP′E′是正方形，同法可得E（m﹣1，1﹣m），利用待定系数法即可解决问题．【解答】解：（1）由题意抛物线的顶点C（0，2），A（−√2，0），设抛物线的解析式为y ＝ax2+2，把A（−√2，0）代入可得a＝﹣1，∴抛物线L的函数表达式为y＝﹣x2+2．（2）结论：四边形PEP′E′能成为正方形．理由：情形1，如图1中，作PK⊥x轴于K，EH⊥x轴于H．由题意易知P（1，1），当△PME是等腰直角三角形时，四边形PEP′E′是正方形，∴PM＝ME，∠PME＝90°，由△PKM≌△MHE，可得PK＝MH＝1，MK＝EH＝1﹣m，∴E（m+1，m﹣1），∵点E在y＝﹣x2+2上，∴m﹣1＝﹣（m+1）2+2，解得m=−3+√172或−3−√172（舍弃），∴m=−3+√172时，四边形PMP′N是正方形．情形2，如图2中，四边形PMP′N是正方形，同法可得M（m﹣1，1﹣m），把E（m﹣1，1﹣m）代入y＝﹣x2+1中，1﹣m＝﹣（m﹣1）2+2，解得m＝3或0（舍弃），∴m＝3时，四边形PEP′E′是正方形．综上，四边形PEP′E′能成为正方形，m=−3+√172或3．【点评】本题考查二次函数综合题、中心对称变换、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、一元二次方程的根与系数的关系等知识，解题的关键是灵活运用所学知识解决问题，学会利用参数构建方程解决问题，属于中考压轴题．4．（2020•武侯区模拟）已知抛物线y=−14x2+bx+c经过点A（4，3），顶点为B，对称轴是直线x＝2．（1）求抛物线的函数表达式和顶点B的坐标；（2）如图1，抛物线与y轴交于点C，连接AC，过A作AD⊥x轴于点D，E是线段AC 上的动点（点E不与A，C两点重合）；（i）若直线BE将四边形ACOD分成面积比为1：3的两部分，求点E的坐标；（ii）如图2，连接DE，作矩形DEFG，在点E的运动过程中，是否存在点G落在y轴上的同时点F恰好落在抛物线上？若存在，求出此时AE的长；若不存在，请说明理由．【分析】（1）由题意得出{−14×42+4b+c=3−b2×(−14)=2，解得{b=1c=3，得出抛物线的函数表达式为：y=−14x2+x+3=−14（x﹣2）2+4，即可得出顶点B的坐标为（2，4）；（2）（i）求出C（0，3），设点E的坐标为（m，3），求出直线BE的函数表达式为：y=−1m−2x+4m−6m−2，则点M的坐标为（4m﹣6，0），由题意得出OC＝3，AC＝4，OM＝4m﹣6，CE＝m，则S矩形ACOD＝12，S梯形ECOM=15m−182，分两种情况求出m的值即可；（ii）过点F作FN⊥AC于N，则NF∥CG，设点F的坐标为：（a，−14a2+a+3），则NF＝3﹣（−14a2+a+3）=14a2﹣a，NC＝﹣a，证△EFN≌△DGO（ASA），得出NE＝OD＝AC＝4，则AE＝NC＝﹣a，证△ENF∽△DAE，得出NEAD=NFAE，求出a=−43或0，当a＝0时，点E与点A重合，舍去，得出AE＝NC＝﹣a=43，即可得出结论．【解答】解：（1）∵抛物线y=−14x2+bx+c经过点A（4，3），对称轴是直线x＝2，∴{−14×42+4b +c =3−b 2×(−14)=2， 解得：{b =1c =3， ∴抛物线的函数表达式为：y =−14x 2+x +3，∵y =−14x 2+x +3=−14（x ﹣2）2+4，∴顶点B 的坐标为（2，4）；（2）（i ）∵y =−14x 2+x +3，∴x ＝0时，y ＝3，则C 点的坐标为（0，3），∵A （4，3），∴AC ∥OD ，∵AD ⊥x ，∴四边形ACOD 是矩形，设点E 的坐标为（m ，3），直线BE 的函数表达式为：y ＝kx +n ，直线BE 交x 轴于点M ，如图1所示：则{2k +n =4mk +n =3， 解得：{k =−1m−2n =4m−6m−2， ∴直线BE 的函数表达式为：y =−1m−2x +4m−6m−2，令y =−1m−2x +4m−6m−2=0，则x ＝4m ﹣6， ∴点M 的坐标为（4m ﹣6，0），∵直线BE 将四边形ACOD 分成面积比为1：3的两部分，∴点M 在线段OD 上，点M 不与点O 重合，∵C （0，3），A （4，3），M （4m ﹣6，0），E （m ，3），∴OC ＝3，AC ＝4，OM ＝4m ﹣6，CE ＝m ，∴S 矩形ACOD ＝OC •AC ＝3×4＝12，S 梯形ECOM =12（OM +EC ）•OC =12（4m ﹣6+m ）×3=15m−182， 分两种情况：①S 梯形ECOMS 矩形ACOD =14，即15m−18212=14，解得：m =85，∴点E 的坐标为：（85，3）； ②S 梯形ECOMS 矩形ACOD =34，即15m−18212=34， 解得：m =125， ∴点E 的坐标为：（125，3）；综上所述，点E 的坐标为：（85，3）或（125，3）；（ii ）存在点G 落在y 轴上的同时点F 恰好落在抛物线上；理由如下：由题意得：满足条件的矩形DEFG 在直线AC 的下方，过点F 作FN ⊥AC 于N ，则NF ∥CG ，如图2所示：设点F 的坐标为：（a ，−14a 2+a +3），则NF ＝3﹣（−14a 2+a +3）=14a 2﹣a ，NC ＝﹣a ，∵四边形DEFG 与四边形ACOD 都是矩形，∴∠DAE ＝∠DEF ＝∠N ＝90°，EF ＝DG ，EF ∥DG ，AC ∥OD ，∴∠NEF ＝∠ODG ，∠EMC ＝∠DGO ，∵NF ∥CG ，∴∠EMC ＝∠EFN ，∴∠EFN ＝∠DGO ，在△EFN 和△DGO 中，{∠NEF =∠ODGEF =DG ∠EFN =∠DGO，∴△EFN ≌△DGO （ASA ），∴NE ＝OD ＝AC ＝4，∴AC ﹣CE ＝NE ﹣CE ，即AE ＝NC ＝﹣a ，∵∠DAE ＝∠DEF ＝∠N ＝90°，∴∠NEF +∠EFN ＝90°，∠NEF +∠DEA ＝90°，∴∠EFN ＝∠DEA ，∴△ENF ∽△DAE ，∴NE AD =NF AE ，即43=14a 2−a −a ，整理得：34a 2+a ＝0，解得：a =−43或0，当a ＝0时，点E 与点A 重合，∴a ＝0舍去，∴AE ＝NC ＝﹣a =43，∴当点G 落在y 轴上的同时点F 恰好落在抛物线上，此时AE 的长为43．【点评】本题是二次函数综合题目，考查了二次函数解析式的求法、二次函数的性质、一次函数解析式的求法、坐标与图形性质、矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、梯形面积公式等知识；本题综合性强，属于中考压轴题型．【题组二】5．（2020•犍为县二模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y ＝ax 2+bx +c （a ＜0）与x 轴交于A （﹣2，0）、B （4，0）两点，与y 轴交于点C ，且OC ＝2OA ．（1）试求抛物线的解析式；（2）直线y ＝kx +1（k ＞0）与y 轴交于点D ，与抛物线交于点P ，与直线BC 交于点M ，记m =PM DM，试求m 的最大值及此时点P 的坐标； （3）在（2）的条件下，点Q 是x 轴上的一个动点，点N 是坐标平面内的一点，是否存在这样的点Q 、N ，使得以P 、D 、Q 、N 四点组成的四边形是矩形？如果存在，请求出点N 的坐标；如果不存在，请说明理由．【分析】（1）因为抛物线y＝ax2+bx+c经过A（﹣2，0）、B（4，0）两点，所以可以假设y＝a（x+2）（x﹣4），求出点C坐标代入求出a即可；（2）由△CMD∽△FMP，可得m=PMDM=PFDC，根据关于m关于x的二次函数，利用二次函数的性质即可解决问题；（3）存在这样的点Q、N，使得以P、D、Q、N四点组成的四边形是矩形．分两种情形分别求解即可：①当DP是矩形的边时，有两种情形；②当DP是对角线时；【解答】解：（1）因为抛物线y＝ax2+bx+c经过A（﹣2，0）、B（4，0）两点，所以可以假设y＝a（x+2）（x﹣4），∵OC＝2OA，OA＝2，∴C（0，4），代入抛物线的解析式得到a=−1 2，∴y=−12（x+2）（x﹣4）或y=−12x2+x+4或y=−12（x﹣1）2+92．（2）如图1中，由题意，点P在y轴的右侧，作PE⊥x轴于E，交BC于F．∵CD∥PE，∴△CMD∽△FMP，∴m=PMDM=PFDC，∵直线y ＝kx +1（k ＞0）与y 轴交于点D ，则D （0，1），∵BC 的解析式为y ＝﹣x +4，设P （n ，−12n 2+n +4），则F （n ，﹣n +4），∴PF =−12n 2+n +4﹣（﹣n +4）=−12（n ﹣2）2+2，∴m =PF CD =−16（n ﹣2）2+23，∵−16＜0，∴当n ＝2时，m 有最大值，最大值为23，此时P （2，4）．（3）存在这样的点Q 、N ，使得以P 、D 、Q 、N 四点组成的四边形是矩形．①当DP 是矩形的边时，有两种情形，a 、如图2﹣1中，四边形DQNP 是矩形时，有（2）可知P （2，4），代入y ＝kx +1中，得到k =32，∴直线DP 的解析式为y =32x +1，可得D （0，1），E （−23，0），由△DOE ∽△QOD 可得OD OQ =OE OD ，∴OD 2＝OE •OQ ，∴1=23•OQ ，∴OQ =32，∴Q （32，0）． 根据矩形的性质，将点P 向右平移32个单位，向下平移1个单位得到点N ， ∴N （2+32，4﹣1），即N （72，3）b 、如图2﹣2中，四边形PDNQ 是矩形时，∵直线PD 的解析式为y =32x +1，PQ ⊥PD ，∴直线PQ 的解析式为y =−23x +163，∴Q （8，0），根据矩形的性质可知，将点D 向右平移6个单位，向下平移4个单位得到点N ， ∴N （0+6，1﹣4），即N （6，﹣3）．②当DP 是对角线时，设Q （x ，0），则QD 2＝x 2+1，QP 2＝（x ﹣2）2+42，PD 2＝13， ∵Q 是直角顶点，∴QD 2+QP 2＝PD 2，∴x 2+1+（x ﹣2）2+16＝13，整理得x 2﹣2x +4＝0，方程无解，此种情形不存在，综上所述，满足条件的点N 坐标为（72，3）或（6，﹣3）． 【点评】本题考查二次函数综合题、一次函数的应用、平行线的性质．相似三角形的判定和性质、矩形的判定和性质等知识，解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题，学会用分类讨论的思想思考问题，属于中考压轴题．6．（2021•沙坪坝区模拟）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y ＝x 2+bx +c 与x 轴交于点A （﹣1，0），B （3，0）与y 轴交于点C ．（1）求该抛物线的函数表达式；（2）点P 是直线BC 下方抛物线上的任意一点，连接PB ，PC ，以PB ，PC 为邻边作平行四边形CPBD ，求四边形CPBD 面积的最大值；（3）将该抛物线沿射线CB 方向平移个单位，平移后的抛物线与y 轴交于点E ，点M 为直线BC 上的一点，在平面直角坐标系中是否存在点N ，使以点C ，E ，M ，N 为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点N的坐标；若不存在，请说明理由．【分析】（1）将A（﹣1，0），B（3，0）代入y＝x2+bx+c，列方程组求出b、c的值；（2）过点P作PH⊥x轴于点H，交直线BC于点G，设点P的横坐标为x，用含x的代数式分别表示点P、点G的坐标，进而表示线段PG的长，由S△PBC＝PG•OB，得S平＝PG•OB，得到S平行四边形CPBD关于x的二次函数，利用二次函数的性质求出四行四边形CPBD边形CPBD面积的最大值；（3）存在点N使以点C，E，M，N为顶点的四边形为矩形．设平移后的抛物线的顶点为R，过点R向原来抛物线的对称轴作垂线，得到与△BOC相似的三角形，根据平移的距离及相似三角形的性质求出点R的坐标，再求出平移后的抛物线的函数表达式，得到其与y轴的交点E的坐标，再根据相似三角形的性质，按CE为矩形的边或矩形的对角线两种情况分别求出点N的坐标．【解析】（1）把A（﹣1，0），B（3，0）代入y＝x2+bx+c，得，解得，∴该抛物线的函数表达式为y＝x2﹣x﹣2.（2）如图1，过点P作PH⊥x轴于点H，交BC于点G．∵抛物线y＝x2﹣x﹣2与y轴交于点C，∴C（0，﹣2）．设直线BC的函数表达式为y＝kx﹣2，则3k﹣2＝0，解得k＝，∴y＝x﹣2．设P（x，x2﹣x﹣2）（0＜x＜3），则G（x，x﹣2），∴PG＝x﹣2﹣（x2﹣x﹣2）＝﹣x2+2x，∵S△PBC＝PG•OH+PG•BH＝PG•OB＝PG，∴S平行四边形CPBD＝2S△PBC＝3PG，∴S平行四边形CPBD＝3（﹣x2+2x）＝﹣2x2+6x＝﹣2（x﹣）2+，∴当x＝时，四边形CPBD的面积的值最大，最大值为．（3）存在．如图2，设抛物线y＝x2﹣x﹣2的顶点为Q，其对称轴交x轴于点J，交直线BC于点K，设抛物线y＝x2﹣x﹣2平移后的顶点为R，过点R作RI⊥JQ于点I．∵QR∥BC，∴∠RQI＝∠BKJ＝∠BCO，∵∠RIQ＝∠BOC＝90°，∴△RIQ∽△BOC．∵OB＝3，OC＝2，∴BC＝＝，∴OC：OB：BC＝2：3：，∴IQ：IR：QR＝2：3：，∵QR＝，∴IQ＝QR＝×＝1，IR＝QR＝×＝．由y＝x2﹣x﹣2＝y＝（x﹣1）2﹣，得Q（1，﹣），∴1+＝，+1＝，R（，），∴平移后抛物线的函数表达式为y＝（x﹣）2﹣，当x＝0时，y＝×（）2＝，∴E（0，）．若以C、E、M、N为顶点的四边形是以CE为一边的矩形，则EM∥CN，EM＝CN．当y＝时，由x﹣2＝，得x＝，∴M（，），N（，﹣2）；若以C、E、M、N为顶点的四边形是以CE为对角线的矩形，则EN∥CM，EN＝CM．如图3，作NT⊥y轴于点T.∵EN∥BC，∴∠NET＝∠ECM＝∠BCO，∵∠NTE＝∠EMC＝∠BOC＝90°，∴△NTE∽△EMC∽△BOC，∴EN＝CM＝CE＝×（+2）＝，∴TN＝EN＝×＝，TE＝EN＝×＝，∴OT＝＝，∴N（，）．综上所述，点N的坐标为（，﹣2）或（﹣，）．7．（2021•沙坪坝区校级模拟）在平面直角坐标系中，抛物线y＝x2﹣x+3与x轴交于A、B两点（点A在点B的左侧），交y轴于点C．点D是抛物线上位于直线BC下方的一点．（1）如图1，连接AD，CD，当点D的横坐标为5时，求S△ADC；（2）如图2，过点D作DE∥AC交BC于点E，求DE长度的最大值及此时点D的坐标；（3）如图3，将抛物线y＝x2﹣x+3向右平移4个单位，再向下平移2个单位，得到新抛物线y'＝ax2+bx+c．新抛物线与原抛物线的交点为点F，G为新抛物线的对称轴上的一点，点H是坐标平面内一点，若以C，F，G，H为顶点的四边形是矩形，请求出所有符合条件的点H坐标．【分析】（1）把D的横坐标代入抛物线解析式得纵坐标，根据解析式，当x＝0时，可得C的坐标，令直线DC与x交点为E，两点确定一条直线，解析式，直线CD为y＝﹣x+3，即得E坐标，当y＝0时，代入抛物线解析式得A、B坐标，S△ACD＝S△AEC+S△AED，通过计算可得结果；（2）由（1）知A，B，C坐标，两点确定一条直线，可得直线AC和直线BC的解析式，过D点作l平行于BC，只有当l与抛物线相切时候，DE取最大值，设l解析式为y＝﹣x+b，联立直线l和抛物线的解析式得到二元一次方程组，可得x2﹣6x+6﹣2b＝0，相切时即Δ＝0，可得b的值和D的坐标，设直线DE的解析式为y＝﹣3x+b，直线DE与抛物线的解析式联立方程组可得E的坐标，根据两点间的距离公式得DE的值；（3）根据平移的性质得到新的抛物线为y＝x2﹣x+23，由对称轴公式x＝﹣得对称轴，联立抛物线和新抛物线得F点坐标为（5，﹣2），两点确定一条直线的解析式，直线CF为y＝﹣x+3，分情况讨论，若CFGH是矩形，当CF⊥FG时，两直线垂直，斜率积为1，HG⊥FG，HC⊥CF，可求得直线FG、直线CH、直线HG的解析式，可得H 的坐标，当CG⊥CF时，同理可得H的坐标．【解析】（1）将x＝5代入y＝x2﹣x+3，得y＝﹣2，∴D（5，﹣2），令DC与x轴交点为E，由题可知：C（0，3），∴CD直线的表达式：y＝x+3＝﹣x+3，由此可知E（3，0），且如图1可知，S△ADC＝S△ACE+S△ADE＝•AE•OC+•AE•|y0|＝×AE（OC+|y0|），将y＝0代入方程，x2﹣x+3＝0，可知A（1，0），B（6，0），∴AE＝2，∴S△ADC＝×2×（3+2）＝5，∴S△ADC＝5；（2）如图2，∵方程表达式没有变化，∴由（1）可知A（1，0），B（6，0），C（0，3），∴K AC＝﹣3，K BC＝﹣，∴AC：y＝﹣3x+3，BC：y＝﹣x+3，∵DE∥AC，∴K DE＝K AC＝﹣3，过D点作l平行于BC，只有当l与抛物线相切的时候，DE取最大值，∵l∥BC，∴令l：y＝﹣x+b，，得x2﹣x+3＝﹣x+b，x2﹣3x+3﹣b＝0，x2﹣6x+6﹣2b＝0，当两条直线相切时，Δ＝0，∴b2﹣4ac＝0，3b﹣4（6﹣2b）＝0，12+8b＝0，∴b＝﹣，∴l：y＝﹣x﹣，将b＝﹣代入x2﹣6x+6﹣2b＝0，可得x＝3，∴x D＝3，∴D（3，﹣3），∵K DE＝﹣3，∴DE：y＝﹣3（x﹣3）﹣3＝﹣3x+6，∵E是CB、DE的交点，∴，得E（，），∴DE max＝＝，D坐标为（3，﹣3）；（3）y＝x2﹣x+3向右平移4个单位，向下平移2个单位，∴新抛物线方程为：y＝（x﹣4）2﹣（x﹣4）+3﹣2＝x2﹣x+23，∴对称轴为：x＝，∵F是它两交点，∴，得F（5，﹣2），∵C（0，3），∴CF：y＝﹣x+3，①如果CFGH是矩形，即CF⊥FG，∴K FG•K CF＝﹣1，∴K FG＝1，∴PG：y＝x﹣5﹣2＝x﹣7，∵x G＝，∴G（，），∵HG⊥FG，HC⊥CF，∴K CH＝1，K HG＝﹣1，∴CH：y＝x+3，HG：y＝﹣x+8，∴H（，），②如果CG⊥CF，如下图，CF：y＝﹣x+3，∴CG：y＝x+3，∴G（，），∵K GH＝﹣1，K FH＝1，∴GH：y＝﹣x+18，FH：y＝x﹣7，∴H（，），综上所述，H（，）或（，）．8．（2019•铜仁市）如图，已知抛物线y＝ax2+bx﹣1与x轴的交点为A（﹣1，0），B（2，0），且与y轴交于C点．（1）求该抛物线的表达式；（2）点C关于x轴的对称点为C1，M是线段BC1上的一个动点（不与B、C1重合），ME⊥x轴，MF⊥y轴，垂足分别为E、F，当点M在什么位置时，矩形MFOE的面积最大？说明理由．（3）已知点P是直线y=12x+1上的动点，点Q为抛物线上的动点，当以C、C1、P、Q为顶点的四边形为平行四边形时，求出相应的点P和点Q的坐标．【分析】（1）待定系数法将已知点的坐标分别代入得方程组并解方程组即可求得抛物线的表达式；（2）先求得C 1（0，1），再由待定系数法求得直线C 1B 解析式y =−12x +1，设M （t ，−12t +1），得S 矩形MFOE ＝OE ×OF ＝t （−12t +1）=−12（t ﹣1）2+12，由二次函数性质即可得到结论；（3）以C 、C 1、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形要分两种情况进行讨论：①C 1C 为边，②C 1C 为对角线．【解答】解：（1）将A （﹣1，0），B （2，0）分别代入抛物线y ＝ax 2+bx ﹣1中，得{a −b =14a +2b =1，解得：{a =12b =−12 ∴该抛物线的表达式为：y =12x 2−12x ﹣1．（2）在y =12x 2−12x ﹣1中，令x ＝0，y ＝﹣1，∴C （0，﹣1）∵点C 关于x 轴的对称点为C 1，∴C 1（0，1），设直线C 1B 解析式为y ＝kx +b ，将B （2，0），C 1（0，1）分别代入得{2k +b =0b =1，解得{k =−12b =1， ∴直线C 1B 解析式为y =−12x +1，设M （t ，−12t +1），则 E （t ，0），F （0，−12t +1） ∴S 矩形MFOE ＝OE ×OF ＝t （−12t +1）=−12（t ﹣1）2+12，∵−12＜0，∴当t ＝1时，S 矩形MFOE 最大值=12，此时，M （1，12）；即点M 为线段C 1B 中点时，S 矩形MFOE 最大．（3）由题意，C （0，﹣1），C 1（0，1），以C 、C 1、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形，分以下两种情况：①C 1C 为边，则C 1C ∥PQ ，C 1C ＝PQ ，设P （m ，12m +1），Q （m ，12m 2−12m ﹣1）， ∴|（12m 2−12m ﹣1）﹣（12m +1）|＝2，解得：m 1＝4，m 2＝﹣2，m 3＝2，m 4＝0（舍）， P 1（4，3），Q 1（4，5）；P 2（﹣2，0），Q 2（﹣2，2）；P 3（2，2），Q 3（2，0） ②C 1C 为对角线，∵C 1C 与PQ 互相平分，C 1C 的中点为（0，0），∴PQ 的中点为（0，0），设P （m ，12m +1），则Q （﹣m ，12m 2+12m ﹣1） ∴（12m +1）+（12m 2+12m ﹣1）＝0，解得：m 1＝0（舍去），m 2＝﹣2， ∴P 4（﹣2，0），Q 4（2，0）；综上所述，点P 和点Q 的坐标为：P 1（4，3），Q 1（4，5）或P 2（﹣2，0），Q 2（﹣2，2）或P 3（2，2），Q 3（2，0）或P 4（﹣2，0），Q 4（2，0）．【点评】本题属于中考压轴题类型，主要考查了待定系数法求一次函数、二次函数解析式，二次函数的最值运用，平行四边形性质等，解题关键要正确表示线段的长度，掌握分类讨论的方法．【题组三】9．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y ＝ax 2+bx ﹣3交x 轴于A 、B 两点（点A 在点B 的左侧），交y 轴于点E ，一次函数y ＝x +1与抛物线交于A 、D 两点，交y 轴于点C ，且D （4，5）．（1）求抛物线的解析式；（2）若点P 是第四象限内抛物线上的一点，过点作PQ ⊥AD 交AD 于点Q ，求PQ 的最大值以及相应的P 点坐标；（3）将抛物线向右平移1个单位长度，再向上平移1个单位长度得到新抛物线，新抛物线与原抛物线交于点R ，M 点在原抛物线的对称轴上，在平面内是否存在点N ，使得以点A 、R 、M 、N 为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写出N 点的坐标；若不存在，请说明理由．【分析】（1）用待定系数法即可求解；（2）由PQ＝PH sin45°＝（x+1﹣x2+2x+3），即可求解；（3）当AR是边时，用图象的平移和矩形对角线相等即可求解；当AR是对角线时，用中点坐标公式和矩形对角线相等，即可求解．【解析】（1）令y＝x+1＝0，解得x＝﹣1，故点A（﹣1，0），将点A、D的坐标代入抛物线表达式得，解得，故抛物线的表达式为y＝x2﹣2x﹣3①；（2）过点P作PH∥y轴交AD于点H，设点P的坐标为（x，x2﹣2x﹣3），则点H（x，x+1），由直线AD的表达式知，∠DAB＝45°＝∠AHP，则PQ＝PH sin45°＝（x+1﹣x2+2x+3）＝﹣（x2﹣3x﹣4），∵﹣＜0，故PQ有最大值，。
二次函数解析几何--存在性问题
二次函数解析几何专题——存在性问题存在性问题是指判断满足某种条件的事物是否存在的问题，这类问题的知识覆盖面较广，综合性较强，题意构思非常精巧，解题方法灵活，对学生分析问题和解决问题的能力要求较高，是近几年来各地中考的“热点”。
这类题目解法的一般思路是：假设存在→推理论证→得出结论。
若能导出合理的结果，就做出“存在”的判断，导出矛盾，就做出不存在的判断。
由于“存在性”问题的结论有两种可能，所以具有开放的特征，在假设存在性以后进行的推理或计算，对基础知识，基本技能提出了较高要求，并具备较强的探索性，正确、完整地解答这类问题，是对我们知识、能力的一次全面的考验。
一、方法总结解存在性问题的一般步骤：（1）假设点存在；（2）将点的坐标设为参数；（3）根据已知条件建立关于参数的方程或函数。
二、常用公式（1）两点间距离公式：若A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则|AB|=221221)()(y y x x -+-（2）中点坐标公式：1212,22x x y y x y ++==（3）斜率公式：①；②（为直线与x 轴正方向的夹角）2121y y k x x -=-tan k θ=θ（4）①对于两条不重合的直线l 1、l 2，其斜率分别为k 1、k 2，则有l 1∥l 2⇔k 1＝k 2②如果两条直线l 1、l 2的斜率存在，设为k 1、k 2，则l 1⊥l 2⇔k 1k 2＝－1.题型一 面积问题例1．如图，抛物线y ＝－x 2＋bx ＋c 与x 轴交于A (1，0)，B (－3，0)两点．（1）求该抛物线的解析式；（2）在（1）中的抛物线上的第二象限内是否存在一点P ，使△PBC 的面积最大？，若存在，求出点P 的坐标及△PBC 的面积最大值；若不存在，请说明理由．变式练习：1.如图，在直角坐标系中，点A 的坐标为(－2，0)，连结OA ，将线段OA 绕原点O 顺时针旋转120°，得到线段OB ．（1）求点B 的坐标；（2）求经过A 、O 、B 三点的抛物线的解析式；（3）如果点P 是（2）中的抛物线上的动点，且在x 轴的下方，那么△PAB 是否有最大面积？若有，求出此时P 点的坐标及△PAB 的最大面积；若没有，请说明理由．O B A CyxA xy BO能力提升：1.（2013菏泽）如图1，△运动到何处时，四边形PDCQ的面积最小？此时四边形2．如图，已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的一个交点为B（5，0），另一个交点为A，且与y轴交于点C（0，5）．（1）求直线BC与抛物线的解析式；（2）若点M是抛物线在x轴下方图象上的一动点，过点M作MN∥y轴交直线BC于点N，求MN的最大值；（3）在（2）的条件下，MN取得最大值时，若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点，以BC为边作平行四边形CBPQ，设平行四边形CBPQ的面积为S1，△ABN的面积为S2，且S1=6S2，求点P的坐标．3.如图，二次函数的图象与x轴相交于点A（-3，0）、B（-1，0），与y轴相交于点C（0，3），点P是该图象上的动点；一次函数y=kx-4k（k≠0）的图象过点P交x轴于点Q．（1）求该二次函数的解析式；（2）当点P的坐标为（-4，m）时，求证：∠OPC=∠AQC；（3）点M，N分别在线段AQ、CQ上，点M以每秒3个单位长度的速度从点A向点Q运动，同时，点N以每秒1个单位长度的速度从点C向点Q运动，当点M，N中有一点到达Q点时，两点同时停止运动，设运动时间为t秒．连接AN，当△AMN的面积最大时，①求t的值；②直线PQ能否垂直平分线段MN？若能，请求出此时点P的坐标；若不能，请说明你的理由．yD BMA CO xE 图1的坐标，并求出△POB的面积；若不存在，请说明理由．）中抛物线的第二象限图象上是否存在一点与△POC的坐标；若不存在，请说明理由；c的图象的顶点C的坐标为（0，-2），交m（m＞1）与x轴交于D。
二次函数中的矩形、长方形存在性问题 学生版
二次函数中的矩形、长方形存在性问题学生版二次函数是数学中的重要概念，可以用来描述许多实际情况的变化规律。
在研究二次函数时，我们常常会遇到矩形和长方形这两种图形。
然而，我们需要注意的是，在二次函数图像中，并不是所有的矩形和长方形都存在。
本文将探讨这个问题。
矩形的存在性问题对于二次函数来说，矩形的边与坐标轴平行，且纵坐标的差值等于横坐标的差值。
因此，我们可以根据这个性质来判断矩形是否存在。
情况一：纵坐标与横坐标之差相等于0当纵坐标与横坐标之差等于0时，矩形将退化为一条线段，不再是一个具有面积的矩形。
因此，在这种情况下，矩形不存在。
情况二：纵坐标与横坐标之差不等于0当纵坐标与横坐标之差不等于0时，矩形存在的可能性更高。
我们可以通过求解二次函数的相关方程来确定具体的存在情况。
矩形的存在与二次函数相关方程的解有关。
二次函数的标准形式为：$y=ax^2+bx+c$。
我们可以根据该方程来判断矩形是否存在。
首先，我们需要找到二次函数的顶点，即坐标形式为$(h。
k)$的点。
顶点坐标可以通过求解二次函数的导数为0的方程来获得。
求解方程$y'=0$得到导数为0的横坐标$h$，然后将$h$带入二次函数方程得到纵坐标$k$。
当纵坐标$k$不等于0时，我们可以使用顶点坐标和纵坐标与横坐标之差来确定矩形的存在情况。
具体来说：如果纵坐标与横坐标之差小于0，矩形存在；如果纵坐标与横坐标之差大于0，矩形不存在。
长方形的存在性问题对于二次函数来说，长方形的边不再与坐标轴平行，因此判断长方形的存在性较为复杂。
通常情况下，二次函数的图像是一个开口向上或向下的曲线。
我们可以根据长方形的特征来判断其存在性。
一个长方形的特征是四个角相等，即对角线互相平分。
在二次函数图像中，不存在四个角相等的情况，因此长方形在二次函数图像中不存在。
综上所述，在二次函数中，矩形的存在性问题相对较简单，而长方形的存在性问题则相对复杂，通常情况下长方形在二次函数图像中并不存在。
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参考答案1. (2015 黑龙江省龙东地区) 如图，四边形OABC 是矩形，点A 、C 在坐标轴上，△ODE 是△OCB 绕点O 顺时针旋转90°得到的，点D 在x 轴上，直线BD 交y 轴于点F ，交OE 于点H ，线段BC 、OC 的长是方程x2﹣6x+8=0的两个根，且OC ＞BC ．（1）求直线BD 的解析式；（2）求△OFH 的面积；（3）点M 在坐标轴上，平面内是否存在点N ，使以点D 、F 、M 、N 为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写出点N 的坐标；若不存在，请说明理由．1. 分析： （1）解方程可求得OC 、BC 的长，可求得B 、D 的坐标，利用待定系数法可求得直线BD 的解析式；（2）可求得E 点坐标，求出直线OE 的解析式，联立直线BD 、OE 解析式可求得H 点的横坐标，可求得△OFH 的面积；（3）当△MFD 为直角三角形时，可找到满足条件的点N ，分∠MFD=90°、∠MDF=90°和∠FMD=90°三种情况，分别求得M 点的坐标，可分别求得矩形对角线的交点坐标，再利用中点坐标公式可求得N 点坐标．解答： 解：（1）解方程x 2﹣6x+8=0可得x=2或x=4，∵BC 、OC 的长是方程x 2﹣6x+8=0的两个根，且OC ＞BC ， ∴BC=2，OC=4，∴B （﹣2，4），∵△ODE 是△OCB 绕点O 顺时针旋转90°得到的，∴OD=OC=4，DE=BC=2，∴D （4，0），设直线BD 解析式为y=kx+b ，把B 、D 坐标代入可得，解得，∴直线BD 的解析式为y=﹣x+；（2）由（1）可知E （4，2），设直线OE 解析式为y=mx ，把E 点坐标代入可求得m=，∴直线OE 解析式为y=x ，令﹣x+=x ，解得x=，∴H 点到y 轴的距离为，又由（1）可得F （0，），∴OF=，∴S △OFH =××=；（3）∵以点D 、F 、M 、N 为顶点的四边形是矩形，∴△DFM 为直角三角形，①当∠MFD=90°时，则M 只能在x 轴上，连接FN 交MD 于点G ，如图1，由（2）可知OF=，OD=4，则有△MOF ∽△FOD ，∴=，即=，解得OM=，∴M （﹣，0），且D （4，0），∴G （，0），设N 点坐标为（x ，y ），则=，=0，解得x=，y=﹣，此时N 点坐标为（，﹣）；②当∠MDF=90°时，则M 只能在y 轴上，连接DN 交MF 于点G ，如图2，则有△FOD ∽△DOM ，∴=，即=，解得OM=6，∴M （0，﹣6），且F （0，），∴MG=MF=，则OG=OM ﹣MG=6﹣=，∴G （0，﹣），设N 点坐标为（x ，y ），则=0，=﹣，解得x=﹣4，y=﹣，此时N （﹣4，﹣）；③当∠FMD=90°时，则可知M 点为O 点，如图3，∵四边形MFND 为矩形，∴NF=OD=4，ND=OF=，可求得N （4，）；综上可知存在满足条件的N 点，其坐标为（，﹣）或（﹣4，﹣）或（4，）． 2. (2015 重庆市綦江县) 如图，抛物线223y x x =-++与x 轴交与A ，B 两点（点A 在点B 的左侧），与y 轴交于点C . 点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称，直线AD 与y 轴相交于点E .（1）求直线AD 的解析式；（2）如图1，直线AD 上方的抛物线上有一点F ，过点F 作FG ⊥AD 于点G ，作FH 平行于x 轴交直线AD 于点H ，求△FGH 的周长的最大值；（3）点M 是抛物线的顶点，点P 是y 轴上一点，点Q 是坐标平面内一点，以A ，M ，P ，Q 为顶点的四边形是AM 为边的矩形，若点T 和点Q 关于AM 所在直线对称，求点T 的坐标.答案解：⑴AD ：1y x =+⑵过点F 作x 轴的垂线，交直线AD 于点M ，易证△FGH ≌△FGM故FGH FGM C C =△△设2(,23)F m m m -++则FM =2223(1)2m m m m m -++-+=-++则 C=212(1(1)2FM FM m +==-+-故最大周长为⑶①若AP 为对角线如图，由△PMS ∽△MAR 可得9(0,)2P 由点的平移可知1(2)2Q -，故Q 点关于直线AM 的对称点T 为1(0,)2- ②若AQ 为对角线如图，同理可知P 1(0,)2-由点的平移可知Q 7(2,)2故Q 点关于直线AM 的对称点T 为9(0,)2 3. (2016 山东省东营市) 】．】．在平面直角坐标系中，平行四边形ABOC 如图放置，点A 、C 的坐标分别是（0，4）、（﹣1，0），将此平行四边形绕点O 顺时针旋转90°，得到平行四边形A ′B ′OC ′．（1）若抛物线经过点C 、A 、A ′，求此抛物线的解析式；（2）点M 时第一象限内抛物线上的一动点，问：当点M 在何处时，△AMA ′的面积最大？最大面积是多少？并求出此时M 的坐标；（3）若P 为抛物线上一动点，N 为x 轴上的一动点，点Q 坐标为（1，0），当P 、N 、B 、Q 构成平行四边形时，求点P 的坐标，当这个平行四边形为矩形时，求点N 的坐标．分析（1）由平行四边形ABOC 绕点O 顺时针旋转90°，得到平行四边形A ′B ′OC ′，且点A 的坐标是（0，4），可求得点A ′的坐标，然后利用待定系数法即可求得经过点C 、A 、A ′的抛物线的解析式；（2）首先连接AA ′，设直线AA ′的解析式为：y=kx+b ，利用待定系数法即可求得直线AA ′的解析式，再设点M 的坐标为：（x ，﹣x 2+3x+4），继而可得△AMA ′的面积，继而求得答案；（3）分别从BQ 为边与BQ 为对角线去分析求解即可求得答案．解答解：（1）∵平行四边形ABOC 绕点O 顺时针旋转90°，得到平行四边形A ′B ′OC ′，且点A 的坐标是（0，4），∴点A ′的坐标为：（4，0），∵点A 、C 的坐标分别是（0，4）、（﹣1，0），抛物线经过点C 、A 、A ′，设抛物线的解析式为：y=ax 2+bx+c ，∴，解得：，∴此抛物线的解析式为：y=﹣x 2+3x+4；（2）连接AA ′，设直线AA ′的解析式为：y=kx+b ，∴，解得：，∴直线AA ′的解析式为：y=﹣x+4，设点M的坐标为：（x，﹣x2+3x+4），则S△AMA′=×4×[﹣x2+3x+4﹣（﹣x+4）]=﹣2x2+8x=﹣2（x﹣2）2+8，∴当x=2时，△AMA′的面积最大，最大值S△AMA′=8，∴M的坐标为：（2，6）；（3）设点P的坐标为（x，﹣x2+3x+4），当P，N，B，Q构成平行四边形时，∵平行四边形ABOC中，点A、C的坐标分别是（0，4）、（﹣1，0），∴点B的坐标为（1，4），∵点Q坐标为（1，0），P为抛物线上一动点，N为x轴上的一动点，①当BQ为边时，PN∥BQ，PN=BQ，∵BQ=4，∴﹣x2+3x+4=±4，当﹣x2+3x+4=4时，解得：x1=0，x2=3，∴P1（0，4），P2（3，4）；当﹣x2+3x+4=﹣4时，解得：x3=，x2=，∴P3（，﹣4），P4（，﹣4）；②当PQ为对角线时，BP∥QN，BP=QN，此时P与P1，P2重合；综上可得：点P的坐标为：P1（0，4），P2（3，4），P3（，﹣4），P4（，﹣4）；如图2，当这个平行四边形为矩形时，点N的坐标为：（0，0）或（3，0）．4. (2016 贵州省毕节地区) 如图，已知抛物线y=x2+bx与直线y=2x+4交于A（a，8）、B两点，点P是抛物线上A、B之间的一个动点，过点P分别作x轴、y轴的平行线与直线AB交于点C和点E．（1）求抛物线的解析式；（2）若C为AB中点，求PC的长；（3）如图，以PC，PE为边构造矩形PCDE，设点D的坐标为（m，n），请求出m，n之间的关系式．分析（1）把A点坐标代入直线方程可求得a的值，再代入抛物线可求得b的值，可求得抛物线解析式；（2）联立抛物线和直线解析式可求得B点坐标，过A作AQ⊥x轴，交x轴于点Q，可知OC=AQ=4，可求得C点坐标，结合条件可知P点纵坐标，代入抛物线解析式可求得P点坐标，从而可求得PC的长；（3）根据矩形的性质可分别用m、n表示出C、P的坐标，根据DE=CP，可得到m、n的关系式．解：（1）∵A（a，8）是抛物线和直线的交点，∴A点在直线上，∴8=2a+4，解得a=2，∴A点坐标为（2，8），又A点在抛物线上，∴8=22+2b，解得b=2，∴抛物线解析式为y=x2+2x；（2）联立抛物线和直线解析式可得，解得，，∴B点坐标为（﹣2，0），如图，过A作AQ⊥x轴，交x轴于点Q，则AQ=8，OQ=OB=2，即O为BQ的中点，当C为AB中点时，则OC为△ABQ的中位线，即C点在y轴上，∴OC=AQ=4，∴C点坐标为（0，4），又PC∥x轴，∴P点纵坐标为4，∵P点在抛物线线上，∴4=x2+2x，解得x=﹣1﹣或x=﹣1，∵P点在A、B之间的抛物线上，∴x=﹣1﹣不合题意，舍去，∴P点坐标为（﹣1，4），∴PC=﹣1﹣0=﹣1；（3）∵D（m，n），且四边形PCDE为矩形，∴C点横坐标为m，E点纵坐标为n，∵C、E都在直线y=2x+4上，∴C（m，2m+4），E（，n），∵PC∥x轴，∴P点纵坐标为2m+4，∵P点在抛物线上，∴2m+4=x2+2x，整理可得2m+5=（x+1）2，解得x=﹣1或x=﹣﹣1（舍去），∴P点坐标为（﹣1，2m+4），∴DE=﹣m，CP=﹣1﹣m，∵四边形PCDE为矩形，∴DE=CP，即﹣m=﹣1﹣m，整理可得n2﹣4n﹣8m﹣16=0，即m、n之间的关系式为n2﹣4n﹣8m﹣16=0．5. (2013 湖南省常德市) 如图，已知二次函数的图象过点A(0，－3)，B（），对称轴为直线，点P是抛物线上的一动点，过点P分别作PM⊥x轴于点M，PN⊥y轴于点N，在四边形PMON上分别截取（1）求此二次函数的解析式；（2）求证：以C，D，E，F为顶点的四边形CDEF是平行四边形；（3）在抛物线上是否存在这样的点P，使四边形CDEF为矩形？若存在，请求出所有符合条件的P点坐标；若不存在，请说明理由.解：（1）设二次函数的解析式为,将点A（0，-3）、B（）、对称轴方程分别代入可得：，解得∴此二次函数的解析式为.（2）证明：如图连接CD，DE，EF，FC.∵PM⊥x轴，PN⊥y轴，∴四边形OMPN是矩形.∴MP=ON，OM=PN.又∴∴△CMD△ENF,同理△ODE△FPC(SAS),∴CF=ED，CD=EF.,∴四边形CDEF是平行四边形.（3）如图，作CQ⊥y轴于点Q，设P点坐标为，则∴.∴在Rt△ECQ中，当CD⊥DE时，6．如图所示，抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A（﹣1，0），B（3，0）两点，与y轴交于点C．（1）求抛物线的解析式；（2）如图所示，直线BC下方的抛物线上有一点P，过点P作PE⊥BC于点E，作PF平行于x轴交直线BC 于点F，求△PEF周长的最大值；（3）已知点M是抛物线的顶点，点N是y轴上一点，点Q是坐标平面内一点，若点P是抛物线上一点，且位于抛物线的对称轴右侧，是否存在以P、M、N、Q为顶点且以PM为边的正方形？若存在，直接写出点P的横坐标；若不存在，说明理由．【解答】解：（1）把A（﹣1，0），B（3，0）两点坐标代入抛物线y=ax2+bx﹣3，得到，解得，∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3．（2）如图1中，连接PB、PC．设P（m，m2﹣2m﹣3），∵B（3，0），C（0，﹣3），∴OB=OC，∴∠OBC=45°，∵PF∥OB，∴∠PFE=∠OBC=45°，∵PE⊥BC，∴∠PEF=90°，∴△PEF是等腰直角三角形，∴PE最大时，△PEF的面积中点，此时△PBC的面积最大，则有S△PBC=S△POB+S△POC﹣S△BOC=•3•（﹣m2+2m+3）+•3•m﹣=﹣（m﹣）2+，∴m=时，△PBC的面积最大，此时△PEF的面积也最大，此时P（，﹣），∵直线BC的解析式为y=x﹣3，∴F（﹣，﹣），∴PF=，∵△PEF是等腰直角三角形，∴EF=EP=，∴C△PEF最大值=+．（3）①如图2中，当N与C重合时，点N关于对称轴的对称点P，此时思想MNQP是正方形，易知P（2，﹣3）．点P横坐标为2，②如图3中，当四边形PMQN是正方形时，作PF⊥y轴于N，ME∥x轴，PE∥y轴．易知△PFN≌△PEM，∴PF=PE，设P（m，m2﹣2m﹣3），∵M（1，﹣4），∴m=m2﹣2m﹣3﹣（﹣4），∴m=或（舍弃），∴P点横坐标为所以满足条件的点P的横坐标为2或．。