中考数学(二次函数提高练习题)压轴题训练含详细答案(1)

一、二次函数 真题与模拟题分类汇编（难题易错题）
1．如图，已知二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与x 轴相交于A （﹣1，0），B （3，0）两点，与y 轴相交于点C （0，﹣3）． （1）求这个二次函数的表达式；
（2）若P 是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点，PH ⊥x 轴于点H ，与BC 交于点M ，连接PC ．
①求线段PM 的最大值；
②当△PCM 是以PM 为一腰的等腰三角形时，求点P 的坐标．
【答案】（1）二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3；（2）①PM 最大=9
4
；②P （2，﹣3）或（22﹣2）． 【解析】 【分析】
（1）根据待定系数法，可得答案；
（2）①根据平行于y 轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标，可得二次函数，根据二次函数的性质，可得答案；②根据等腰三角形的定义，可得方程，根据解方程，可得答案． 【详解】
（1）将A ，B ，C 代入函数解析式，
得09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩
，解得123a b c =⎧⎪
=-⎨⎪=-⎩，
这个二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3； （2）设BC 的解析式为y=kx+b ， 将B ，C 的坐标代入函数解析式，得
303k b b +=⎧⎨
=-⎩，解得1
3k b =⎧⎨=-⎩
， BC 的解析式为y=x ﹣3，
设M （n ，n ﹣3），P （n ，n 2﹣2n ﹣3），
PM=（n﹣3）﹣（n2﹣2n﹣3）=﹣n2+3n=﹣（n﹣3
2
）2+
9
4
，
当n=3
2
时，PM最大=
9
4
；
②当PM=PC时，（﹣n2+3n）2=n2+（n2﹣2n﹣3+3）2，
解得n1=0（不符合题意，舍），n2=2，
n2﹣2n﹣3=-3，
P（2，-3）；
当PM=MC时，（﹣n2+3n）2=n2+（n﹣3+3）2，
解得n1=0（不符合题意，舍），n2=3+2（不符合题意，舍），n3=3-2，
n2﹣2n﹣3=2-42，
P（3-2，2-42）；
综上所述：P（2，﹣3）或（3-2，2﹣42）．
【点睛】
本题考查了二次函数的综合题，涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰三角形等知识，综合性较强，解题的关键是认真分析，弄清解题的思路有方法.
2．如图，已知抛物线y=x2＋bx＋c与x轴交于A、B两点（A点在B点左侧），与y轴交于点C（0，－3），对称轴是直线x=1，直线BC与抛物线的对称轴交于点D．
（1）求抛物线的函数表达式；
（2）求直线BC的函数表达式；
（3）点E为y轴上一动点，CE的垂直平分线交CE于点F，交抛物线于P、Q两点，且点P 在第三象限．
①当线段PQ=3
4
AB时，求tan∠CED的值；
②当以点C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时，请直接写出点P的坐标．
【答案】（1）抛物线的函数表达式为y=x2－2x－3．（2）直线BC的函数表达式为y=x－
3．（3）①2
3
．①P1（122），P2（1
6
，
7
4
）．
【解析】 【分析】
已知C 点的坐标，即知道OC 的长，可在直角三角形BOC 中根据∠BCO 的正切值求出OB 的长，即可得出B 点的坐标．已知了△AOC 和△BOC 的面积比，由于两三角形的高相等，因此面积比就是AO 与OB 的比．由此可求出OA 的长，也就求出了A 点的坐标，然后根据A 、B 、C 三点的坐标即可用待定系数法求出抛物线的解析式． 【详解】
（1）∵抛物线的对称轴为直线x=1，
∴− 221
b b
a -
⨯＝＝1 ∴b=-2
∵抛物线与y 轴交于点C （0，-3）， ∴c=-3，
∴抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3； （2）∵抛物线与x 轴交于A 、B 两点， 当y=0时，x 2-2x-3=0． ∴x 1=-1，x 2=3． ∵A 点在B 点左侧， ∴A （-1，0），B （3，0）
设过点B （3，0）、C （0，-3）的直线的函数表达式为y=kx+m ，
则033k m m ＝＝+⎧⎨-⎩，
∴13k m ⎧⎨-⎩
＝＝
∴直线BC 的函数表达式为y=x-3； （3）①∵AB=4，PQ=3
4
AB ， ∴PQ=3 ∵PQ ⊥y 轴 ∴PQ ∥x 轴，
则由抛物线的对称性可得PM=32
， ∵对称轴是直线x=1， ∴P 到y 轴的距离是12， ∴点P 的横坐标为−12
， ∴P （−
1
2，−74
）
∴F（0，−7
4
），
∴FC=3-OF=3-7
4
=
5
4
∵PQ垂直平分CE于点F，
∴CE=2FC=5 2
∵点D在直线BC上，
∴当x=1时，y=-2，则D（1，-2），过点D作DG⊥CE于点G，
∴DG=1，CG=1，
∴GE=CE-CG=5
2
-1=
3
2
．
在Rt△EGD中，tan∠CED=
2
3 GD
EG
＝．
②P1（2，-2），P2（1-
6
2
-
5
2
）．
设OE=a，则GE=2-a，
当CE为斜边时，则DG2=CG•GE，即1=（OC-OG）•（2-a），
∴1=1×（2-a），
∴a=1，
∴CE=2，
∴OF=OE+EF=2
∴F、P的纵坐标为-2，
把y=-2，代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得：2或2∵点P在第三象限．
∴P1（2-2），
当CD为斜边时，DE⊥CE，
∴OE=2，CE=1，
∴OF=2.5，
∴P和F的纵坐标为：-5
2
，
把y=-5
2
，代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得：x=1-
6
2
，或1+
6
2
，
∵点P在第三象限．
∴P2（1-6，-5
2
）．
综上所述：满足条件为P1（1-2，-2），P2（1-
6
2
，-
5
2
）．
【点睛】
本题是二次函数的综合题型，其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式和三角形的面积求法．在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果．
3．抛物线y＝ax2+bx﹣3（a≠0）与直线y＝kx+c（k≠0）相交于A（﹣1，0）、B（2，﹣3）两点，且抛物线与y轴交于点C．
（1）求抛物线的解析式；
（2）求出C、D两点的坐标
（3）在第四象限抛物线上有一点P，若△PCD是以CD为底边的等腰三角形，求出点P的坐标．
【答案】（1）y＝x2﹣2x﹣3;（2）C（0，﹣3）,D（0，﹣1）;（3）P（2，﹣2）.【解析】
【分析】
（1）把A（﹣1，0）、B（2，﹣3）两点坐标代入y＝ax2+bx﹣3可得抛物线解析式．（2）当x＝0时可求C点坐标，求出直线AB解析式，当x＝0可求D点坐标．
（3）由题意可知P点纵坐标为﹣2，代入抛物线解析式可求P点横坐标．
【详解】
解：（1）把A（﹣1，0）、B（2，﹣3）两点坐标代入
y＝ax2+bx﹣3可得
30 4233 a b
a b
--=
⎧
⎨
+-=-⎩
解得
1
2 a
b
=⎧
⎨
=-⎩
∴y＝x2﹣2x﹣3
（2）把x＝0代入y＝x2﹣2x﹣3中可得y＝﹣3∴C（0，﹣3）
设y ＝kx+b ，把A （﹣1，0）、B （2，﹣3）两点坐标代入
23
k b k b -+=⎧⎨
+=-⎩ 解得1
1
k b =-⎧⎨
=-⎩
∴y ＝﹣x ﹣1 ∴D （0，﹣1）
（3）由C （0，﹣3），D （0，﹣1）可知CD 的垂直平分线经过（0，﹣2） ∴P 点纵坐标为﹣2， ∴x 2﹣2x ﹣3＝﹣2
解得：x ＝1±2，∵x ＞0∴x ＝1+2． ∴P （1+2，﹣2） 【点睛】
本题是二次函数综合题，用待定系数法求二次函数的解析式，把x ＝0代入二次函数解析式和一次函数解析式可求图象与y 轴交点坐标，知道点P 纵坐标带入抛物线解析式可求点P 的横坐标．
4．（12分）如图所示是隧道的截面由抛物线和长方形构成，长方形的长是12 m ，宽是4 m ．按照图中所示的直角坐标系，抛物线可以用y=16
-x 2
+bx+c 表示，且抛物线上的点C 到OB 的水平距离为3 m ，到地面OA 的距离为
172
m. （1）求抛物线的函数关系式，并计算出拱顶D 到地面OA 的距离；
（2）一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m ，宽为4m ，如果隧道内设双向车道，那么这辆货车能否安全通过？
（3）在抛物线型拱壁上需要安装两排灯，使它们离地面的高度相等，如果灯离地面的高度不超过8m ，那么两排灯的水平距离最小是多少米？
【答案】（1）抛物线的函数关系式为y=16
-x 2
+2x+4，拱顶D 到地面OA 的距离为10 m ；(2)两排灯的水平距离最小是3． 【解析】
【详解】
试题分析：根据点B 和点C 在函数图象上，利用待定系数法求出b 和c 的值，从而得出函数解析式，根据解析式求出顶点坐标，得出最大值；根据题意得出车最外侧与地面OA 的交点为（2,0）（或（10,0）），然后求出当x=2或x=10时y 的值，与6进行比较大小，比6大就可以通过，比6小就不能通过；将y=8代入函数，得出x 的值，然后进行做差得出最小值．
试题解析：（1）由题知点17(0,4),3,
2B C ⎛⎫
⎪⎝⎭
在抛物线上 所以4
171
932
6c b c =⎧⎪
⎨=-⨯++⎪⎩，解得24b c =⎧⎨=⎩，所以21246y x x =-++ 所以，当62b
x a
=-=时，10t y =≦ 答：2
1246
y x x =-
++，拱顶D 到地面OA 的距离为10米 （2）由题知车最外侧与地面OA 的交点为（2,0）（或（10,0）） 当x=2或x=10时，22
63
y =>，所以可以通过 （3）令8y =，即2
12486
x x -
++=，可得212240x x -+=
，解得1266x x =+=-
12x x -=
答：两排灯的水平距离最小是考点：二次函数的实际应用．
5．对于二次函数 y=ax 2+（b+1）x+（b ﹣1），若存在实数 x 0，使得当 x=x 0，函数 y=x 0，则称x 0 为该函数的“不变值”.
（1）当 a=1，b=﹣2 时，求该函数的“不变值”；
（2）对任意实数 b ，函数 y 恒有两个相异的“不变值”，求 a 的取值范围；
（3）在（2）的条件下，若该图象上 A 、B 两点的横坐标是该函数的“不变值”，且 A 、B 两点关于直线 y=kx-2a+3 对称，求 b 的最小值. 【答案】（1）－1，3；（2）0<a<1；（3）－98
【解析】 【分析】
（1）先确定二次函数解析式为y=x 2-x-3，根据x o 是函数y 的一个不动点的定义，把（x o ，x o ）代入得x 02-x 0-3=x o ，然后解此一元二次方程即可；
（2）根据x o 是函数y 的一个不动点的定义得到ax o 2+（b+1）x o +（b-1）=x o ，整理得ax 02+bx o +（b-1）=0，则根据判别式的意义得到△=b 2-4a （b-1）>0，即b 2-4ab+4a>0，把b 2-4ab+4a 看作b 的二次函数，由于对任意实数b ，b 2-4ab+4a>0成立，则（4a ）2-4.4a<0，然后解此不等式即可.
（3）（利用两点关于直线对称的两个结论，一是中点在已知直线上，二是两点连线和已知直线垂直.找到a ，b 之间的关系式，整理后在利用基本不等式求解可得. 【详解】
解：（1）当a=1，b=-2时，二次函数解析式为y=x 2-x-3，把（x o ，x o ）代入得x 02-x 0-3=x o ，解得x o =-1或x o =3，所以函数y 的不动点为-1和3；
（2）因为y=x o ，所以ax o 2+（b+1）x o +（b-1）=x o ，即ax 02+bx o +（b-1）=0，
因为函数y 恒有两个相异的不动点，所以此方程有两个不相等的实数解，所以△=b 2-4a （b-1）>0，即b 2-4ab+4a>0，而对任意实数b ，b 2-4ab+4a>0成立，所以（4a ）2-4.4a<0，解得0<a<1.
（3）设A （x 1，x 1），B （x 2，x 2），则x 1+x 2b a
=- A ，B 的中点的坐标为（
1212,22x x x x ++ ），即M （,22b b
a a
-- ） A 、B 两点关于直线y=kx-2a+3对称， 又∵A ，B 在直线y=x 上，
∴k=-1，A ，B 的中点M 在直线y=kx-2a+3上.
∴b a -
=b
a
-2a+3 得：b=2a 2-3a 所以当且仅当a=34 时，b 有最小值－98
【点睛】
本题是在新定义下对函数知识的综合考查，是一道好题.关于两点关于直线对称的问题，有两个结论同时存在，一是中点在已知直线上，二是两点连线和已知直线垂直.
6．如图，已知抛物线
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。

【答案】（1）
（2）
（3）P的坐标为（－1，12）或（6，5）或（2，－3）或（3，－4）
【解析】
【分析】
（1）由B（5，0），C（0，5），应用待定系数法即可求直线BC与抛物线的解析式。

（2）构造MN关于点M横坐标的函数关系式，应用二次函数最值原理求解。

（3）根据S1=6S2求得BC与PQ的距离h，从而求得PQ由BC平移的距离，根据平移的性质求得PQ的解析式，与抛物线联立，即可求得点P的坐标。

【详解】
解：（1）设直线BC的解析式为，
将B（5，0），C（0，5）代入，得，得。

∴直线BC的解析式为。

将B（5，0），C（0，5）代入，得，得。

∴抛物线的解析式。

（2）∵点M是抛物线在x轴下方图象上的动点，∴设M。

∵点N是直线BC上与点M横坐标相同的点，∴N。

∵当点M在抛物线在x轴下方时，N的纵坐标总大于M的纵坐标。

∴。

∴MN的最大值是。

（3）当MN取得最大值时，N。

∵的对称轴是，B（5，0），∴A（1，0）。

∴AB=4。

∴。

由勾股定理可得，。

设BC与PQ的距离为h，则由S1=6S2得：，即。

如图，过点B作平行四边形CBPQ的高BH，过点H作x轴的垂线交点E ，则
BH=，EH是直线BC沿y轴方向平移的距离。

易得，△BEH是等腰直角三角形，
∴EH=。

∴直线BC沿y轴方向平移6个单位得PQ的解析式：
或。

当时，与联立，得
，解得或。

此时，点P的坐标为（－1，12）或（6，5）。

当时，与联立，得
，解得或。

此时，点P的坐标为（2，－3）或（3，－4）。

综上所述，点P的坐标为（－1，12）或（6，5）或（2，－3）或（3，－4）。

7．在平面直角坐标系xOy中（如图）．已知抛物线y=﹣1
2
x2+bx+c经过点A（﹣1，0）和
点B（0，5
2
），顶点为C，点D在其对称轴上且位于点C下方，将线段DC绕点D按顺时
针方向旋转90°，点C落在抛物线上的点P处．
（1）求这条抛物线的表达式；
（2）求线段CD的长；
（3）将抛物线平移，使其顶点C移到原点O的位置，这时点P落在点E的位置，如果点M在y轴上，且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8，求点M的坐标．
【答案】（1）抛物线解析式为y=﹣1
2
x2+2x+
5
2
；（2）线段CD的长为2；（3）M点的坐
标为（0，72）或（0，﹣7
2
）． 【解析】
【分析】（1）利用待定系数法求抛物线解析式； （2）利用配方法得到y=﹣
12（x ﹣2）2+9
2
，则根据二次函数的性质得到C 点坐标和抛物线的对称轴为直线x=2，如图，设CD=t ，则D （2，9
2
﹣t ），根据旋转性质得∠PDC=90°，DP=DC=t ，则P （2+t ，92﹣t ），然后把P （2+t ，92﹣t ）代入y=﹣12x 2+2x+5
2
得到关于t
的方程，从而解方程可得到CD 的长；
（3）P 点坐标为（4，
92），D 点坐标为（2，5
2
），利用抛物线的平移规律确定E 点坐标为（2，﹣2），设M （0，m ），当m ＞0时，利用梯形面积公式得到12•（m+5
2
+2）•2=8当m ＜0时，利用梯形面积公式得到12•（﹣m+5
2
+2）•2=8，然后分别解方程求出m 即可得到对应的M 点坐标．
【详解】（1）把A （﹣1，0）和点B （0，
52）代入y=﹣1
2
x 2+bx+c 得 1
0252b c c ⎧--+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
，解得252b c =⎧⎪
⎨=⎪⎩，
∴抛物线解析式为y=﹣12x 2+2x+5
2
； （2）∵y=﹣12（x ﹣2）2+9
2
， ∴C （2，
9
2
），抛物线的对称轴为直线x=2， 如图，设CD=t ，则D （2，
9
2
﹣t ）， ∵线段DC 绕点D 按顺时针方向旋转90°，点C 落在抛物线上的点P 处， ∴∠PDC=90°，DP=DC=t ，
∴P （2+t ，
9
2﹣t ）， 把P （2+t ，92﹣t ）代入y=﹣12x 2+2x+52得﹣12（2+t ）2+2（2+t ）+52=9
2
﹣t ，
整理得t 2﹣2t=0，解得t 1=0（舍去），t 2=2，
∴线段CD 的长为2；
（3）P 点坐标为（4，
92），D 点坐标为（2，5
2
）， ∵抛物线平移，使其顶点C （2，9
2
）移到原点O 的位置，
∴抛物线向左平移2个单位，向下平移
9
2
个单位， 而P 点（4，92）向左平移2个单位，向下平移9
2
个单位得到点E ，
∴E 点坐标为（2，﹣2）， 设M （0，m ），
当m ＞0时，
12•（m+52
+2）•2=8，解得m=72，此时M 点坐标为（0，7
2）；
当m ＜0时，12•（﹣m+52
+2）•2=8，解得m=﹣72，此时M 点坐标为（0，﹣7
2）；
综上所述，M 点的坐标为（0，72）或（0，﹣7
2
）．
【点睛】本题考查了二次函数的综合题，涉及到待定系数法、抛物线上点的坐标、旋转的性质、抛物线的平移等知识，综合性较强，正确添加辅助线、运用数形结合思想熟练相关知识是解题的关键.
8．如图，抛物线25(0)y ax bx a =+-≠经过x 轴上的点A （1，0）和点B 及y 轴上的点C ，经过B 、C 两点的直线为y x n =+． ①求抛物线的解析式．
②点P 从A 出发，在线段AB 上以每秒1个单位的速度向B 运动，同时点E 从B 出发，在线段BC 上以每秒2个单位的速度向C 运动．当其中一个点到达终点时，另一点也停止运动．设运动时间为t 秒，求t 为何值时，△PBE 的面积最大并求出最大值．
③过点A 作AM BC ⊥于点M ，过抛物线上一动点N （不与点B 、C 重合）作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q ．若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形，求点N 的横坐标．
【答案】①2
65y x x =-+-；②当2t =时，△PBE 的面积最大，最大值为22③点
N 的横坐标为：4541+541
-． 【解析】 【分析】
①点B 、C 在直线为y x n =+上，则B （﹣n ，0）、C （0，n ），点A （1，0）在抛物线
上，所以2
50
505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩
，解得1a =-，6b =，因此抛物线解析式：
265y x x =-+-；
②先求出点P 到BC 的高h 为2
sin 45)BP t ︒=
-，于是21122)22)2222PBE S BE h t t t ∆=
⋅=-⨯=-+2t =时，△PBE 的面积最大，最大值为22
③由①知，BC 所在直线为：5y x =-，所以点A 到直线BC 的距离22d =N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ，交x 轴于点H ．设(
)
2
,65N m m m -+-，则(,0)H m 、
(,5)P m m -，易证△PQN 为等腰直角三角形，即22NQ PQ ==4PN =，
Ⅰ．4NH HP +=，所以265(5)4m m m -+---=解得11m =（舍去），24m =，Ⅱ．4NH HP +=，()
2
5654m m m ---+-=解得1541
2
m =
，25412m =（舍
去），Ⅲ．4NH HP -=，(
)
2
65[(5)]4m m m --+----=，解得1541
2
m =（舍去），2541
2
m =． 【详解】
解：①∵点B 、C 在直线为y x n =+上，
∴B （﹣n ，0）、C （0，n ）， ∵点A （1，0）在抛物线上，
∴2
50505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩
， ∴1a =-，6b =，
∴抛物线解析式：265y x x =-+-； ②由题意，得，
4PB t =-，2BE t =，
由①知，45OBC ︒∠=， ∴点P 到BC 的高h
为sin 45(4)2
BP t ︒=-，
∴211)22)22PBE S BE h t t t ∆=
⋅=-⨯=-+ 当2t =时，△PBE
的面积最大，最大值为 ③由①知，BC 所在直线为：5y x =-， ∴点A 到直线BC
的距离d =
过点N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ，交x 轴于点H ． 设(
)
2
,65N m m m -+-，则(,0)H m 、(,5)P m m -， 易证△PQN
为等腰直角三角形，即NQ PQ == ∴4PN =， Ⅰ．4NH HP +=， ∴265(5)4m m m -+---= 解得11m =，24m =，
∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形， ∴4m =；
Ⅱ．4NH HP +=， ∴(
)
2
5654m m m ---+-=
解得1m =
，2m =
∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形，
5m >，
∴m =
， Ⅲ．4NH HP -=，
∴(
)
2
65[(5)]4m m m --+----=， 解得1541
m +=
，2541m -=，
∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形，
0m <，
∴541
m -=
， 综上所述，若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形，点N 的横坐标为：4或
5412+或541
2
-． 【点睛】
本题考查了二次函数，熟练掌握二次函数的性质、平行四边形的判定与性质是解题的关键．
9．如图，已知抛物线
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S 1，△ABN 的面积为S 2，且S 1=6S 2，求点P 的坐标。

【答案】（1）
（2）
（3）P 的坐标为（－1，12）或（6，5）或（2，－3）或（3，－4） 【解析】 【分析】
（1）由B （5，0），C （0，5），应用待定系数法即可求直线BC 与抛物线的解析式。

（2）构造MN关于点M横坐标的函数关系式，应用二次函数最值原理求解。

（3）根据S1=6S2求得BC与PQ的距离h，从而求得PQ由BC平移的距离，根据平移的性质求得PQ的解析式，与抛物线联立，即可求得点P的坐标。

【详解】
解：（1）设直线BC的解析式为，
将B（5，0），C（0，5）代入，得，得。

∴直线BC的解析式为。

将B（5，0），C（0，5）代入，得，得。

∴抛物线的解析式。

（2）∵点M是抛物线在x轴下方图象上的动点，∴设M。

∵点N是直线BC上与点M横坐标相同的点，∴N。

∵当点M在抛物线在x轴下方时，N的纵坐标总大于M的纵坐标。

∴。

∴MN的最大值是。

（3）当MN取得最大值时，N。

∵的对称轴是，B（5，0），∴A（1，0）。

∴AB=4。

∴。

由勾股定理可得，。

设BC与PQ的距离为h，则由S1=6S2得：，即。

如图，过点B作平行四边形CBPQ的高BH，过点H作x轴的垂线交点E ，则
BH=，EH是直线BC沿y轴方向平移的距离。

易得，△BEH是等腰直角三角形，
∴EH=。

∴直线BC沿y轴方向平移6个单位得PQ的解析式：
或。

当时，与联立，得
，解得或。

此时，点P的坐标为（－1，12）或（6，5）。

当时，与联立，得
，解得或。

此时，点P的坐标为（2，－3）或（3，－4）。

综上所述，点P的坐标为（－1，12）或（6，5）或（2，－3）或（3，－4）。

10．空地上有一段长为a米的旧墙MN，某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD，已知木栏总长为100米．
（1）已知a=20，矩形菜园的一边靠墙，另三边一共用了100米木栏，且围成的矩形菜园面积为450平方米．如图1，求所利用旧墙AD的长；
（2）已知0＜α＜50，且空地足够大，如图2．请你合理利用旧墙及所给木栏设计一个方案，使得所围成的矩形菜园ABCD的面积最大，并求面积的最大值．
【答案】（1）利用旧墙AD的长为10米．（2）见解析.
【解析】
【分析】
（1）按题意设出AD，表示AB构成方程；
（2）根据旧墙长度a和AD长度表示矩形菜园长和宽，注意分类讨论s与菜园边长之间的数量关系．
【详解】
（1）设AD=x米，则AB=100
2
x
米
依题意得，
(100)
2
x x
＝450
解得x1=10，x2=90
∵a=20，且x≤a
∴x=90舍去
∴利用旧墙AD的长为10米．
（2）设AD=x米，矩形ABCD的面积为S平方米①如果按图一方案围成矩形菜园，依题意
得：
S=
2(100)1
(50)125022x x x ---+＝，0＜x ＜a ∵0＜a ＜50
∴x ＜a ＜50时，S 随x 的增大而增大
当x=a 时，S 最大=50a-
12
a 2
②如按图2方案围成矩形菜园，依题意得 S=
22(1002)[(25)](25)244x a x a a x ＝+---+++，a≤x ＜50+2
a
当a ＜25+
4a ＜50时，即0＜a ＜1003
时， 则x=25+4a 时，S 最大=（25+4a ）2=2
1000020016
a a ++，
当25+
4a ≤a ，即1003
≤a ＜50时，S 随x 的增大而减小 ∴x=a 时，S 最大=
(1002)2a a a +-=2
1502
a a -，
综合①②，当0＜a ＜1003时，21000020016a a ++-（21502a a -）=2
(3100)16
a -＞0
2
1000020016
a a ++＞21502a a -，此时，按图2方案围成矩形菜园面积最大，最大面积
为2
1000020016
a a ++平方米
当
100
3
≤a ＜50时，两种方案围成的矩形菜园面积最大值相等． ∴当0＜a ＜
100
3
时，围成长和宽均为（25+4a ）米的矩形菜园面积最大，最大面积为
2
1000020016
a a ++平方米；
当
1003
≤a ＜50时，围成长为a 米，宽为（50-2a
）米的矩形菜园面积最大，最大面积为
（2
1502
a a
）平方米． 【点睛】
本题以实际应用为背景，考查了一元二次方程与二次函数最值的讨论，解得时注意分类讨论变量大小关系．。