二次函数中的存在性问题作业及答案
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图12-2xCOy ABD 11二次函数的存在性问题(面积问题)1、[08云南双柏]已知:抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,线段OB 、OC 的长(OB <OC )是方程x 2-10x +16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x =-2. (1)求A 、B 、C 三点的坐标;(2)求此抛物线的表达式;(3)求△ABC 的面积; (4)若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、点B 不重合),过点E 作EF ∥AC 交BC 于点F ,连接CE , 设AE 的长为m ,△CEF 的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(5)在(4)的基础上试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出S 的最大值,并求出此时点E 的坐标, 判断此时△BCE 的形状;若不存在,请说明理由.2、 [09湖南益阳]阅读材料:如图12-1,过△ABC 的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC 的“水平宽”(a ),中间的这条直线在△ABC 内部线段的长度叫△ABC 的“铅垂高(h )”.我们可得出一种计算PABCAB 98SS =三角形面积的新方法:ah S ABC 21=∆,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半. 解答下列问题:如图12-2,抛物线顶点坐标为点C (1,4),交x 轴于点A (3,0),交y 轴于点B .(1)求抛物线和直线AB 的解析式;(2)点P 是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,连结PA ,PB ,当P 点运动到顶点C 时,求△CAB 的铅垂高CD 及CAB S ∆; (3)是否存在一点P ,使PABCAB98S S =若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.图13、[09吉林长春]如图,在直角坐标系中,矩形ABCD 的边AD 在y 轴正半轴上,点A 、C 的坐标分别 为(0,1)(2,4).点P 从点A 出发,沿A →B →C 以每秒1个单位的速度运动,到点C 停止;点Q 在x 轴上,横坐标为点P 的横、纵坐标之和.抛物线c bx x y ++-=241经过A 、C 两点.过点P 作x 轴的垂线, 垂足为M ,交抛物线于点R .设点P 的运动时间为t (秒),△PQR 的面积为S (平方单位).(1)求抛物线对应的函数关系式.(2分) (2)分别求t=1和t=4时,点Q 的坐标.(3分)(3)当0<t ≤5时,求S 与t 之间的函数关系式,并直接写出S 的最大值.(5分)4、(07云南昆明)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 。
2012年二次函数存在性问题一、二次函数中有关面积的存在性问题例1(10山东潍坊)如图所示,抛物线与x 轴交于点()()1030A B -,、,两点,与y 轴交于点()03.C -,以AB 为直径作M ⊙,过抛物线上一点P 作M ⊙的切线PD ,切点为D ,并与M ⊙的切线AE 相交于点E ,连结DM 并延长交M ⊙于点N ,连结.AN AD 、 (1)求抛物线所对应的函数关系式及抛物线的顶点坐标;(2)若四边形EAMD 的面积为求直线PD 的函数关系式;(3)抛物线上是否存在点P ,使得四边形EAMD 的面积等于DAN △的面积?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.答案:解:(1)因为抛物线与x 轴交于点()()1030A B -,、,两点,设抛物线的函数关系式为:()()13y a x x =+-,∵抛物线与y 轴交于点()03C -,,∴()()30103a -=+-, ∴ 1.a =所以,抛物线的函数关系式为:223y x x =--,又()214y x =--,因此,抛物线的顶点坐标为()14-,.(2)连结EM ,∵EA ED 、是M ⊙,的两条切线,∴EA ED EA AM ED MN =⊥⊥,,,∴EAM EDM △≌△又四边形EAMD的面积为∴EAM S =△∴12AM AE =· 又2AM =,∴AE =因此,点E的坐标为(11E -或(21.E --,当E 点在第二象限时,切点D 在第一象限. 在直角三角形EAM中,tan EA EMA AM ∠=== ∴60EMA ∠=°,∴60DMB ∠=° 过切点D 作DF AB ⊥,垂足为点F ,∴1MF DF ==, 因此,切点D的坐标为(2.设直线PD 的函数关系式为y kx b =+,将((12E D -、的坐标代入得2k b k b=+=-+⎪⎩解之,得33k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以,直线PD的函数关系式为33y x =-+当E 点在第三象限时,切点D 在第四象限.同理可求:切点D的坐标为(2,,直线PD的函数关系式为y x = 因此,直线PD 的函数关系式为33y x =-+或33y x =-(3)若四边形EAMD 的面积等于DAN △的面积 又22EAM DAN AMD EAMD S S S S ==△△△四边形, ∴AMD EAM S S =△△∴E D 、两点到x 轴的距离相等,∵PD 与M ⊙相切,∴点D 与点E 在x 轴同侧, ∴切线PD 与x 轴平行,此时切线PD 的函数关系式为2y =或 2.y =-当2y =时,由223y x x =--得,1x =当2y =-时,由223y x x =--得,1x =故满足条件的点P 的位置有4个,分别是()()()1231112P P P ++-、、、()412.P --说明:本参考答案给出了一种解题方法,其它正确方法应参考标准给出相应分数.强化训练★1、(10广东深圳)如图,抛物线y =ax 2+c (a >0)经过梯形ABCD 的四个顶点,梯形的底AD 在x 轴上,其中A (-2,0),B (-1, -3).(2)点M 为y 轴上任意一点,当点M 到A 、B 两点的距离之和为最小时,求此时点M 的坐标;(3)在第(2)问的结论下,抛物线上的点P 使S △P AD =4S △ABM 成立,求点P 的坐标.答案:(1)、因为点A 、B 均在抛物线上,故点A 、B 的坐标适合抛物线方程∴403a c a c +=⎧⎨+=-⎩ 解之得:14a c =⎧⎨=-⎩;故24y x =-为所求(2)如图2,连接BD ,交y 轴于点M ,则点M 就是所求作的点 设BD 的解析式为y kx b =+,则有203k b k b +=⎧⎨-+=-⎩,12k b =⎧⎨=-⎩,故BD 的解析式为2y x =-;令0,x =则2y =-,故(0,2)M -(3)、如图3,连接AM ,BC 交y 轴于点N ,由(2)知,易知BN=MN=1, 易求AM BM ==图2122ABM S =⨯= ;设2(,4)P x x -,依题意有:214422AD x -=⨯ ,即:2144422x ⨯-=⨯解之得:x =±0x =,故 符合条件的P 点有三个:1234),(4),(0,4)P P P --★2、.矩形OBCD 在如图所示的平面直角坐标系中,其中三个顶点分别为O (0,0)、B (0,3)、D (-2,0),直线AB 交x 轴于点A (1,0).(1)求直线AB 的解析式;(2)求过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式,并写出其顶点E 的坐标;(3)过点E 作x 轴的平行线EF 交AB 于点F .将直线AB 沿轴向右平移2个单位,与x 轴交于点G ,与EF 交于点H .请问过A 、B 、C 三点的抛物线上是否存在点P ,使得S △P AG =3 4S △PEH.若存在,求点P二、二次函数中构建直角三角形与相似形的存在性问题例2 (2010甘肃)(12分) 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;若不存在,请说明理由.解:(1)设该抛物线的解析式为c bx ax y ++=2,由抛物线与y 轴交于点C (0,-3),可知3-=c .即抛物线的解析式为32-+=bx ax y . ………………………1分把A (-1,0)、B (3,0)代入, 得30,9330.a b a b --=⎧⎨+-=⎩解得2,1-==b a .∴ 抛物线的解析式为y = x 2-2x -3. ……………………………………………3分 ∴ 顶点D 的坐标为()4,1-. ……………………………………………………4分 说明:只要学生求对2,1-==b a ,不写“抛物线的解析式为y = x 2-2x -3”不扣分. (2)以B 、C 、D 为顶点的三角形是直角三角形. ……………………………5分理由如下:过点D 分别作x 轴、y 轴的垂线,垂足分别为E 、F.在Rt △BOC 中,OB=3,OC=3,∴ 182=BC . …………………………6分 在Rt △CDF 中,DF=1,CF=OF-OC=4-3=1,∴ 22=CD . …………………………7分 在Rt △BDE 中,DE=4,BE=OB-OE=3-1=2,∴ 202=BD . …………………………8分 ∴ 222BD CD BC =+, 故△BCD 为直角三角形. …………………………9分 (3)连接AC ,可知Rt △COA ∽ Rt △BCD ,得符合条件的点为O (0,0). ………10分过A 作AP 1⊥AC 交y 轴正半轴于P 1,可知Rt △CAP 1 ∽ Rt △COA ∽ Rt △BCD ,求得符合条件的点为)31,0(1P . …………………………………………11分 过C 作CP 2⊥AC 交x 轴正半轴于P 2,可知Rt △P 2CA ∽ Rt △COA ∽ Rt △BCD , 求得符合条件的点为P 2(9,0). …………………………………………12分 ∴符合条件的点有三个:O (0,0),)31,0(1P ,P 2(9,0).三、二次函数中构建等腰三角形的存在性问题例3(10重庆潼南)如图, 已知抛物线c bx x y ++=221与y 轴相交于C ,与x 轴相交于A 、B ,点A 的坐标为(2,0),点C 的坐标为(0,-1). (1)求抛物线的解析式;(2)点E 是线段AC 上一动点,过点E 作DE ⊥x 轴于点D ,连结DC ,当△DCE 的面积最大时,求点D 的坐标;(3)在直线BC 上是否存在一点P ,使△ACP 为等腰三角形,若存在,求点P 的坐标,若不存在,说明理由.答案:解:(1)∵二次函数bx x y +=221∴⎩⎨⎧-==++1022c c b解得: b =-21c =-1 ∴二次函数的解析式为21=y (2)设点D 的坐标为(m ,0∴ OD =m ∴AD =2-m 由△AD E ∽△AOC 得,AO AD =∴122DEm =- ∴DE =22m -∴△CDE 的面积=21×22m-×m=242m m +-=41)1(412+--m当m =1时,△CDE 的面积最大 ∴点D 的坐标为(1,0)(3)存在 由(1)知:二次函数的解析式为121212--=x x y 设y=0则1212102--=x x 解得:x 1=2 x 2=-1 ∴点B 的坐标为(-1,0) C (0,-1)设直线BC 的解析式为:y =kx +b∴ ⎩⎨⎧-==+-10b b k 解得:k =-1 b =-1∴直线BC 的解析式为: y =-x -1在Rt △AOC 中,∠AOC=900OA=2 OC=1 由勾股定理得:AC=5 ∵点B(-1,0) 点C (0,-1) ∴OB=OC ∠BCO=450①当以点C 为顶点且PC=AC=5时, 设P(k , -k -1)过点P 作PH ⊥y 轴于H题图26∴∠HCP=∠BCO=450 CH=PH=∣k ∣ 在Rt △PCH 中k 2+k 2=()25 解得k 1=210, k 2=-210 ∴P 1(210,-1210-) P 2(-210,1210-) ②以A 为顶点,即AC=AP=5设P(k , -k -1),过点P 作PG ⊥x 轴于GAG=∣2-k ∣ GP=∣-k -1∣ 在Rt △APG 中 AG 2+PG 2=AP 2(2-k )2+(-k -1)2=5 解得:k 1=1,k 2=0(舍)∴P 3(1, -2)③以P 为顶点,PC=AP 设P(k , -k -1) 过点P 作PQ ⊥y 轴于点Q PL ⊥x 轴于点L ,∴L(k ,0)∴△QPC 为等腰直角三角形, PQ=CQ=k 由勾股定理知CP=PA=2k∴AL=∣k -2∣, PL=|-k -1|在Rt △PLA 中(2k)2=(k -2)2+(k +1)2 解得:k =25∴P 4(25,-27) 综上所述: 存在四个点:P 1(210,-1210-) P 2(-210,1210-) P 3(1, -2) P 4(25,-27) 三、二次函数中构建四边形的存在性问题(一)二次函数中构建梯形的存在性问题例4 (10山东临沂)如图,二次函数y = -x 2+ax +b 的图像与x 轴交于A (-21,0)、 B (2,0)两点,且与y 轴交于点C ;(1) 求该拋物线的解析式,并判断△ABC 的形状;(2) 在x 轴上方的拋物线上有一点D ,且以A 、C 、D 、B 四 点为顶点的四边形是等腰梯形,请直接写出D 点的坐标; (3) 在此拋物线上是否存在点P ,使得以A 、C 、B 、P 四点为顶点的四边形是直角梯形?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由。
1.如图,已知抛物线y=x2+bx+c的图象经过点A(l,0),B(﹣3,0),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,对称轴与x轴相交于点E,连接BD.(1)求抛物线的解析式.(2)若点P在直线BD上,当PE=PC时,求点P的坐标.(3)在(2)的条件下,作PF⊥x轴于F,点M为x轴上一动点,N为直线PF上一动点,G为抛物线上一动点,当以点F,N,G,M四点为顶点的四边形为正方形时,求点M的坐标.2.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,点B坐标为(6,0),点C坐标为(0,6),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标;(3)若点M是抛物线上的动点,过点M作MN∥x轴与抛物线交于点N,点P在x轴上,点Q在坐标平面内,以线段MN为对角线作正方形MPNQ,请写出点Q的坐标.3.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.4.(2015 贵州省毕节地区) 如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,顶点M关于x轴的对称点是M′.(1)求抛物线的解析式;(2)若直线AM′与此抛物线的另一个交点为C,求△CAB的面积;(3)是否存在过A,B两点的抛物线,其顶点P关于x轴的对称点为Q,使得四边形APBQ为正方形?若存在,求出此抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.5. (2016 辽宁省铁岭市) .如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,点B坐标为(6,0),点C坐标为(0,6),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标;(3)若点M是抛物线上的动点,过点M作MN∥x轴与抛物线交于点N,点P在x轴上,点Q在平面内,以线段MN为对角线作正方形MPNQ,请直接写出点Q的坐标.6. (2016 广东省茂名市) .如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,抛物线的对称轴DE交x轴于点E,连接BD.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)点P是线段BD上一点,当PE=PC时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,过点P作PF⊥x轴于点F,G为抛物线上一动点,M为x轴上一动点,N为直线PF 上一动点,当以F、M、G为顶点的四边形是正方形时,请求出点M的坐标.二次函数专题训练(正方形的存在性问题)参考答案1.如图,已知抛物线y=x2+bx+c的图象经过点A(l,0),B(﹣3,0),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,对称轴与x轴相交于点E,连接BD.(1)求抛物线的解析式.(2)若点P在直线BD上,当PE=PC时,求点P的坐标.(3)在(2)的条件下,作PF⊥x轴于F,点M为x轴上一动点,N为直线PF上一动点,G为抛物线上一动点,当以点F,N,G,M四点为顶点的四边形为正方形时,求点M的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c的图象经过点A(1,0),B(﹣3,0),∴,∴,∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;∴C(0,﹣3),抛物线的顶点D(﹣1,﹣4),∴E(﹣1,0),设直线BD的解析式为y=mx+n,∴,∴,∴直线BD的解析式为y=﹣2x﹣6,设点P(a,﹣2a﹣6),∵C(0,﹣3),E(﹣1,0),根据勾股定理得,PE2=(a+1)2+(﹣2a﹣6)2,PC2=a2+(﹣2a﹣6+3)2,∵PC=PE,∴(a+1)2+(﹣2a﹣6)2=a2+(﹣2a﹣6+3)2,∴a=﹣2,∴y=﹣2×(﹣2)﹣6=﹣2,∴P(﹣2,﹣2),(3)如图,作PF⊥x轴于F,∴F(﹣2,0),设M(d,0),∴G(d,d2+2d﹣3),N(﹣2,d2+2d﹣3),∵以点F,N,G,M四点为顶点的四边形为正方形,必有FM=MG,∴|d+2|=|d2+2d﹣3|,∴d=或d=,∴点M的坐标为(,0),(,0),(,0),(,0).2.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,点B坐标为(6,0),点C坐标为(0,6),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标;(3)若点M是抛物线上的动点,过点M作MN∥x轴与抛物线交于点N,点P在x轴上,点Q在坐标平面内,以线段MN为对角线作正方形MPNQ,请写出点Q的坐标.【解答】解:(1)把B、C两点坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+6,∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣2)2+8,∴D(2,8);(2)如图1,过F作FG⊥x轴于点G,设F(x,﹣x2+2x+6),则FG=|﹣x2+2x+6|,∵∠FBA=∠BDE,∠FGB=∠BED=90°,∴△FBG∽△BDE,∴=,∵B(6,0),D(2,8),∴E(2,0),BE=4,DE=8,OB=6,∴BG=6﹣x,∴=,当点F在x轴上方时,有=,解得x=﹣1或x=6(舍去),此时F点的坐标为(﹣1,);当点F在x轴下方时,有=﹣,解得x=﹣3或x=6(舍去),此时F点坐标为(﹣3,﹣);综上可知F点的坐标为(﹣1,)或(﹣3,﹣);(3)如图2,设对角线MN、PQ交于点O′,∵点M、N关于抛物线对称轴对称,且四边形MPNQ为正方形,∴点P为抛物线对称轴与x轴的交点,点Q在抛物线的对称轴上,设Q(2,2n),则M坐标为(2﹣n,n),∵点M在抛物线y=﹣x2+2x+6的图象上,∴n=﹣(2﹣n)2+2(2﹣n)+6,解得n=﹣1+或n=﹣1﹣,3.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.【解答】解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,得:,解得,故该抛物线解析式为:y=x2﹣2x﹣3;(2)由(1)知,抛物线解析式为:y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴该抛物线的对称轴是x=1,顶点坐标为(1,﹣4).如图,设点M坐标为(m,m2﹣2m﹣3),其中m>1,∴ME=|﹣m2+2m+3|,∵M、N关于x=1对称,且点M在对称轴右侧,∴点N的横坐标为2﹣m,∴MN=2m﹣2,∵四边形MNFE为正方形,∴ME=MN,∴|﹣m2+2m+3|=2m﹣2,分两种情况:①当﹣m2+2m+3=2m﹣2时,解得:m1=、m2=﹣(不符合题意,舍去),当m=时,正方形的面积为(2﹣2)2=24﹣8;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.4.(2015 贵州省毕节地区) 如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,顶点M关于x轴的对称点是M′.(1)求抛物线的解析式;(2)若直线AM′与此抛物线的另一个交点为C,求△CAB的面积;(3)是否存在过A,B两点的抛物线,其顶点P关于x轴的对称点为Q,使得四边形APBQ为正方形?若存在,求出此抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.分析:(1)根据待定系数法,可得函数解析式;(2)根据轴对称,可得M′的坐标,根据待定系数法,可得AM′的解析式,根据解方程组,可得B点坐标,根据三角形的面积公式,可得答案;(3)根据正方形的性质,可得P、Q点坐标,根据待定系数法,可得函数解析式.解答:解:(1)将A、B点坐标代入函数解析式,得,解得,抛物线的解析式y=x2﹣2x﹣3;(2)将抛物线的解析式化为顶点式,得y=(x﹣1)2﹣4,M点的坐标为(1,﹣4),M′点的坐标为(1,4),设AM′的解析式为y=kx+b,将A、M′点的坐标代入,得,解得,AM′的解析式为y=2x+2,联立AM′与抛物线,得,解得,C点坐标为(5,12).S△ABC=×4×12=24;(3)存在过A,B两点的抛物线,其顶点P关于x轴的对称点为Q,使得四边形APBQ为正方形,由ABPQ是正方形,A(﹣1,0)B(3,0),得P(1,﹣2),Q(1,2),或P(1,2),Q(1,﹣2),①当顶点P(1,﹣2)时,设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣2,将A点坐标代入函数解析式,得a(﹣1﹣1)2﹣2=0,解得a=,抛物线的解析式为y=(x﹣1)2﹣2,②当P(1,2)时,设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+2,将A点坐标代入函数解析式,得a(﹣1﹣1)2+2=0,解得a=﹣,抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+2,综上所述:y=(x﹣1)2﹣2或y=﹣(x﹣1)2+2,使得四边形APBQ为正方形.5. (2016 辽宁省铁岭市) .如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,点B坐标为(6,0),点C坐标为(0,6),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标;(3)若点M是抛物线上的动点,过点M作MN∥x轴与抛物线交于点N,点P在x轴上,点Q在平面内,以线段MN为对角线作正方形MPNQ,请直接写出点Q的坐标.分析(1)由点B、C的坐标利用待定系数法即可求出抛物线的解析式,再利用配方法将抛物线解析式变形成顶点式即可得出结论;(2)设线段BF与y轴交点为点F′,设点F′的坐标为(0,m),由相似三角形的判定及性质可得出点F′的坐标,根据点B、F′的坐标利用待定系数法可求出直线BF的解析式,联立直线BF和抛物线的解析式成方程组,解方程组即可求出点F的坐标;(3)设对角线MN、PQ交于点O′,如图2所示.根据抛物线的对称性结合正方形的性质可得出点P、Q的位置,设出点Q的坐标为(2,2n),由正方形的性质可得出点M的坐标为(2﹣n,n).由点M在抛物线图象上,即可得出关于n的一元二次方程,解方程可求出n值,代入点Q的坐标即可得出结论.解答解:(1)将点B(6,0)、C(0,6)代入y=﹣x2+bx+c中,得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+6.∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣2)2+8,∴点D的坐标为(2,8).(2)设线段BF与y轴交点为点F′,设点F′的坐标为(0,m),如图1所示.∵∠F′BO=∠FBA=∠BDE,∠F′OB=∠BED=90°,∴△F′BO∽△BDE,∴.∵点B(6,0),点D(2,8),∴点E(2,0),BE=6﹣4=4,DE=8﹣0=8,OB=6,∴OF′=•OB=3,∴点F′(0,3)或(0,﹣3).设直线BF的解析式为y=kx±3,则有0=6k+3或0=6k﹣3,解得:k=﹣或k=,∴直线BF的解析式为y=﹣x+3或y=x﹣3.联立直线BF与抛物线的解析式得:①或②,解方程组①得:或(舍去),∴点F的坐标为(﹣1,);解方程组②得:或(舍去),∴点F的坐标为(﹣3,﹣).综上可知:点F的坐标为(﹣1,)或(﹣3,﹣).(3)设对角线MN、PQ交于点O′,如图2所示.∵点M、N关于抛物线对称轴对称,且四边形MPNQ为正方形,∴点P为抛物线对称轴与x轴的交点,点Q在抛物线对称轴上,设点Q的坐标为(2,2n),则点M的坐标为(2﹣n,n).∵点M在抛物线y=﹣x2+2x+6的图象上,∴n=﹣+2(2﹣n)+6,即n2+2n﹣16=0,解得:n1=﹣1,n2=﹣﹣1.∴点Q的坐标为(2,﹣1)或(2,﹣﹣1).6. (2016 广东省茂名市) 】.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,抛物线的对称轴DE交x轴于点E,连接BD.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)点P是线段BD上一点,当PE=PC时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,过点P作PF⊥x轴于点F,G为抛物线上一动点,M为x轴上一动点,N为直线PF 上一动点,当以F、M、G为顶点的四边形是正方形时,请求出点M的坐标.分析(1)利用待定系数法求出过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)连接PC、PE,利用公式求出顶点D的坐标,利用待定系数法求出直线BD的解析式,设出点P的坐标为(x,﹣2x+6),利用勾股定理表示出PC2和PE2,根据题意列出方程,解方程求出x的值,计算求出点P的坐标;(3)设点M的坐标为(a,0),表示出点G的坐标,根据正方形的性质列出方程,解方程即可.解答解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得,,∴经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)如图1,连接PC、PE,x=﹣=﹣=1,当x=1时,y=4,∴点D的坐标为(1,4),设直线BD的解析式为:y=mx+n,则,解得,,∴直线BD的解析式为y=﹣2x+6,设点P的坐标为(x,﹣2x+6),则PC2=x2+(3+2x﹣6)2,PE2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,∵PC=PE,∴x2+(3+2x﹣6)2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,解得,x=2,则y=﹣2×2+6=2,∴点P的坐标为(2,2);(3)设点M的坐标为(a,0),则点G的坐标为(a,﹣a2+2a+3),∵以F、M、G为顶点的四边形是正方形,∴FM=MG,即|2﹣a|=|﹣a2+2a+3|,当2﹣a=﹣a2+2a+3时,整理得,a2﹣3a﹣1=0,解得,a=,当2﹣a=﹣(﹣a2+2a+3)时,整理得,a2﹣a﹣5=0,解得,a=,∴当以F、M、G为顶点的四边形是正方形时,点M的坐标为(,0),(,0),(,0),(,0).。
二次函数中的存在性问题姓名1.已知抛物线y=﹣x2+ x﹣3 与x 轴交于A,B 两点,与y 轴交于点C.在直线CA 上方的抛物线上是否存在一点D,使得△ACD 的面积最大?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.2.已知y=ax2+bx+c(a≠0)图象与直线y=kx+4 相交于A(1,m),B(4,8)两点,与x 轴交于原点及点C.(1)求直线和抛物线解析式;(2)在x 轴上方的抛物线上是否存在点D,使S△OCD=2S△OAB?如果存在,求出点D 坐标,如果不存在,说明理由.3.已知直线y=x﹣3 与x 轴交于点A,与y 轴交于点C,抛物线y=﹣x2+mx+n 经过点A 和点C.(1)求此抛物线的解析式;(2)在直线CA 上方的抛物线上是否存在点D,使得△ACD 的面积最大?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,说明理由.4.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=﹣x2+bx+c 与x 轴交于A、B 两点(点A 在点B 的左侧),过点A 的直线y=kx+1 交抛物线于点C(2,3).(1)求直线AC 及抛物线的解析式;(2)若直线y=kx+1 与抛物线的对称轴交于点E,以点E 为中心将直线y=kx+1 顺时针旋转90°得到直线l,设直线l 与y 轴的交点为P,求△APE 的面积;(3)若G 为抛物线上一点,是否存在x 轴上的点F,使以B、E、F、G 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x 轴于A,B 两点(A 在B 的左侧),交y 轴于点C.(1)求直线BC 的解析式;(2)求抛物线的顶点及对称轴;(3)若点Q 是抛物线对称轴上的一动点,线段AQ+CQ 是否存在最小值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由;(4)若点P 是直线BC 上方的一个动点,△PBC 的面积是否存在最大值?若存在,求出点P 的坐标及此时△PBC 的面积;若不存在,说明理由.解得:x=1 或 x=4,∴B (1,0),A (4,0),令 x=0,得到 y=﹣3,即 C (0,﹣3),设直线 AC 解析式为 y=kx+b ,将 A 与 C 坐标代入得:, 解得:k=,b=﹣3,∴直线 AC 解析式为 y=x ﹣3,设平行于直线 AC ,且与抛物线只有一个交点的直线方程为 y=x+m ,此时直线与抛物线交于点 D ,使得△ACD 的面积最大,与二次函数解析式联立消去 y 得:﹣x 2+x ﹣3= x+m , 整理得:3x 2﹣12x+4m+12=0,∴△=144﹣12(4m+12)=0,解得:m=0,∴此时直线方程为 y=x ,点 D 坐标为(2,).2.(2008•宁波校级自主招生)已知 y=ax 2+bx+c (a ≠0)图象与直线 y=kx+4 相交于 A (1,m ),B (4,8)两点,与 x 轴交于原点及点 C .(1) 求直线和抛物线解析式;(2) 在 x 轴上方的抛物线上是否存在点 D ,使 S △OCD =2S △OAB ?如果存在,求出点 D 坐标,如果不存在,说明理由.解答: 解:(1)∵直线 y=kx+4 过 A (1,m ),B (4,8)两点,∴ ,解得 ,∴y=x+4,1. 已知抛物线 y=﹣ x 2+ x ﹣3 与 x 轴交于 A ,B 两点,2. 与 y 轴交于点 C .在直线 CA 上方的抛物线上是否存在3. 一点 D ,使得△ACD 的面积最大?若存在,求出点 D4. 的坐标;若不存在,请说明理由.解答: 解:对于抛物线 y=﹣x 2+x ﹣3, 令 y=0,得到﹣ x 2+x ﹣3=0,和点 C .(1) 求此抛物线的解析式;(2) 在直线 CA 上方的抛物线上是否存在点 D ,使得△ACD 的面积最大?若存在,求出点 D 的坐标;若不存在,说明理由.解答: 解:(1)把 x=0 代入 y= x ﹣3 得 y=﹣3,则 C 点坐标为(0,﹣3),把 O 、A 、B 三点坐标代入抛物线解析式,得 , ,∴y=﹣x 2+6x ;(2)存在.设 D 点纵坐标为 h (h >0),由 O (0,0),A (1,5),B (4,8),可知 S △OAB =6,∴S △OCD =2S △OAB =12, ×6×h=12,解得 h=4,由﹣x 2+6x=4,得 x=3±, ∴D (3+,4)或(3﹣,4).3.(2014 春•昌平区期末)已知直线 y=x ﹣3 与 x 轴交于点 A ,与 y 轴交于点 C ,抛物线 y=﹣x 2+mx+n 经过点 A 把 y=0 代入 y=x ﹣3 得x ﹣3=0,解得 x=4,则 A 点坐标为(4,0),把 A (4,0),C (0,﹣3)代入 y=﹣x 2+mx+n 得 ,解得 ,所以二次函数解析式为 y=﹣x 2+x ﹣3;(2)存在. 过 D 点作直线 AC 的平行线 y=kx+b ,当直线 y=kx+b 与抛物线只有一个公共点时,点 D 到 AC 的距离最大,此时△ACD 的面积最大,∵直线 AC 的解析式为 y=x ﹣3,∴k= ,即 y=x+b ,由直线 y=x+b 和抛物线 y=﹣x 2+ x ﹣3 组成方程组得 ,消去 y 得到3x 2﹣12x+4b+12=0,∴△=122﹣4×3×(4b+12)=0,解得b=0,∴3x2﹣12x+12=0,解得x1=x2=2,把x=2,b=0 代入y=x+b 得y=,∴D 点坐标为(2,).4.(2010•孝感模拟)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=﹣x2+bx+c 与x 轴交于A、B 两点(点A 在点B 的左侧),过点A 的直线y=kx+1 交抛物线于点C(2,3).(1)求直线AC 及抛物线的解析式;(2)若直线y=kx+1 与抛物线的对称轴交于点E,以点E 为中心将直线y=kx+1 顺时针旋转90°得到直线l,设直线l 与y 轴的交点为P,求△APE 的面积;(3)若G 为抛物线上一点,是否存在x 轴上的点F,使以B、E、F、G 为顶点的四边形为平行四边形?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)∵点C(2,3)在直线y=kx+1 上,∴2k+1=3.解得k=1.∴直线AC 的解析式为y=x+1.∵点A 在x 轴上,∴A(﹣1,0).∵抛物线y=﹣x2+bx+c 过点A、C,∴解得∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.(2)由y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,可得抛物线的对称轴为x=1,B(3,0).∴E(1,2).根据题意,知点A 旋转到点B 处,直线l 过点B、E.设直线l 的解析式为y=mx+n.将B、E 的坐标代入y=mx+n 中,联立可得m=﹣1,n=3.∴直线l 的解析式为y=﹣x+3.∴P(0,3).过点E 作ED⊥x 轴于点D.∴S△PAE=S△PAB﹣S△EAB= AB•PO﹣AB•ED= ×4×(3﹣2)=2.(3)存在,点F 的坐标分别为(3﹣,0),(3+,0),(﹣1﹣,0)(﹣1+,0).5.(2013 秋•红安县校级月考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x 轴于A,B 两点(A 在B 的左侧),交y 轴于点C.(1)求直线BC 的解析式;(2)求抛物线的顶点及对称轴;(3)若点Q 是抛物线对称轴上的一动点,线段AQ+CQ 是否存在最小值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由;(4)若点P 是直线BC 上方的一个动点,△PBC 的面积是否存在最大值?若存在,求出点P 的坐标及此时△PBC 的面积;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.专题:压轴题.分析:(1)令y=0,解关于x 的一元二次方程求出点B 的坐标,令x=0 求出点C 的坐标,设直线BC 的解析式为y=kx+b,然后利用待定系数法求一次函数解析式解答即可;(2)把二次函数解析式整理成顶点式形式,然后写出顶点坐标与对称轴即可;(3)根据轴对称确定最短路线问题,直线BC 与对称轴的交点即为使线段AQ+CQ 最小的点Q,然后利用直线解析式求解即可;(4)过点P 作PD∥y 轴与BC 相交于点D,根据抛物线解析式与直线BC 的解析式表示出PD,再根据S△PBC=S△PCD+S△PBD 列式整理,然后利用二次函数最值问题解答.解答:解:(1)令y=0,则﹣x2+x+2=0,整理得,x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,所以,点B 的坐标为(3,0),令x=0,则y=2,所以,点C 的坐标为(0,2),设直线BC 的解析式为y=kx+b,则,解得,所以,直线BC 的解析式为y=﹣x+2;(2)∵y=﹣x2+ x+2,=﹣(x2﹣2x+1)+2+ ,=﹣(x﹣1)2+ ,∴顶点坐标为(1,),对称轴为直线x=1;(3)由轴对称确定最短路线问题,直线BC 与对称轴的交点即为使线段AQ+CQ 最小的点,x=1 时,y=﹣×1+2=,所以,存在Q(1,),使线段AQ+CQ 最小;(4)如图,过点P 作PD∥y 轴与BC 相交于点D,则PD=(﹣x2+x+2)﹣(﹣x+2)=﹣x2+2x,所以,S△PBC=S△PCD+S△PBD,=×(﹣x2+2x)×3,=﹣x2+3x,=﹣(x﹣)2+ ,所以,当x=时,△PBC 的面积最大为,此时,y=﹣×()2+ ×+2= ,所以,存在P(,),使S △PBC 最大= .点评:本题是二次函数综合题型,主要利用了抛物线与x 轴的交点坐标的求解,待定系数法求一次函数解析式,二次函数的顶点坐标与对称轴的求法,轴对称确定最短路线问题,二次函数的最值问题.。
中考压轴题解析二次函数的存在性问题【典例分析】【考点 1】二次函数与相似三角形问题例1】已知抛物线y ax2 bx 3与 x轴分别交于A( 3,0),B(1,0)两点,与 y轴交于点 C.2)点 F 是线段 AD 上一个动点.1AD .2ABC 相似?若相似,求出点 F 的坐标;若不相似,请说明理由.变式1-1】如图,抛物线y ax2 2x c经过A( 1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,3) ,抛物线与直线y x 1交于A,E 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)坐标轴上是否存在一点Q,使得AQE是以AE为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.(3)P点在x轴上且位于点B 的左侧,若以P,B,C为顶点的三角形与ABE相似,求点P的坐AF①如图 1,设k ,当 k 为何值时,CFAD1)求抛物线的表达式及顶点 D 的坐标;标.1【变式1-2】如图,已知抛物线y m(x 2)(x m)(m > 0)与 x 轴相交于点 A,B,与 y轴相交于点 C,且点 A 在点 B 的左侧 .( 1)若抛物线过点( 2, 2),求抛物线的解析式;(2)在( 1)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在一点H ,使 AH+CH 的值最小,若存在,求出点 H 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在第四象限内,抛物线上是否存在点M ,使得以点 A,B,M 为顶点的三角形与△ACB 相似?若存在,求出 m 的值;若不存在,请说明理由 .考点 2】二次函数与直角三角形问题BC交于点D,连接AC 、AD ,求VACD的面积;3 点E为直线BC上的任意一点,过点E作x轴的垂线与抛物线交于点F ,问是否存在点E使VDEF 为直角三角形?若存在,求出点E 坐标,若不存在,请说明理由.例2】如图,抛物线y ax2bx c a 0的顶点坐标为2, 1 ,图象与y 轴交于点C 0,3 ,与x轴2 设抛物线对称轴与直线【变式2-1】如图,经过x 轴上A( 1,0), B(3,0)两点的抛物线y m(x 1)2 4m (m 0)交y 轴于点C ,设抛物线的顶点为D ,若以DB 为直径的⊙ G 经过点C ,求解下列问题:1)用含m的代数式表示出C,D 的坐标;2)求抛物线的解析式;3)能否在抛物线上找到一点Q,使△BDQ 为直角三角形?如能,求出Q点的坐标,若不能,请说明理由。
学习必备 欢迎下载1、(福建龙岩)解:( 1)抛物线的对称轴x5a 52a 2y( 2) A( 3,0)B(5,4)C (0,4)CMB把点 A 坐标代入 yax 2 5ax 4 中,解得 a1 A1N6Q151P 3 xy2 4Kxx66P 共有 3 个.以下分三类情形探索. P 2 ( 3)存在符合条件的点设抛物线对称轴与 x 轴交于 N ,与 CB 交于 M .P 1过点 B 作 BQx 轴于 Q ,易得 BQ4, AQ8, AN 5.5 , BM52① 以 AB 为腰且顶角为角A 的△PAB 有 1 个: △P 1AB .AB 2 AQ 2 BQ 2 82 4280在 Rt △ ANP 1 中, P NAP 2 AN 2AB 2 AN 280 (5.5) 21995 , 199222② AB 为腰且顶角为角B 的△PAB 有 1 个: △P 2AB .在 Rt △ BMP 2 中, MP 22BM 2AB 2BM 28025295 P 25 8 295BP 2422 ,2③以 AB 为底,顶角为角P 的 △PAB 有 1 个,即 △P 3AB .画 AB 的垂直平分线交抛物线对称轴于 P 3 ,此时平分线必过等腰△ABC 的顶点 C .过点P 3 作 P 3 K 垂直 y 轴,垂足为 K ,显然 Rt △ PCK 3 ∽ Rt △ BAQ .P 3KBQ 1CKAQ .2Q P 3K 2.5CK5于是 OK1P 3 (2.5, 1)2、 [07 年云南省] 解:( 1)∵抛物线经过点A(1, 0) 、 B(5 , 0)∴ y a(x 1)(x 5) .又∵抛物线经过点 C(0 , 5) ∴5a 5 , a 1 .∴抛物线的解析式为y ( x 1)(x 5)x 2 6x 5 .( 2)∵ E 点在抛物线上,∴ m = 42–4× 6+5 = - 3.∵直线 y = kx+b 过点 C ( 0, 5)、 E ( 4, –3),b5,解得 k = -2, b = 5.∴4k b 3.学习必备欢迎下载设直线 y=- 2x+5 与 x 轴的交点为 D,当 y=0 时, - 2x+5=0 ,解得 x= 5.∴ D 点的坐标为(5,0).22∴ S=S△BDC + S△BDE= 1(55)5+1(55) 3 =10.2222( 3)∵抛物线的顶点P0(3 ,4) 既在抛物线的对称轴上又在抛物线上,∴点 P0 (3 , 4) 为所求满足条件的点.( 4)除P0点外,在抛物线上还存在其它的点P 使得△ ABP 为等腰三角形.理由如下:∵AP0BP02242 2 5 4 ,∴分别以 A 、 B 为圆心半径长为 4 画圆,分别与抛物线交于点B 、1、2、3、A、 4 、 5 、 6 ,P P P P P P除去 B 、 A 两个点外,其余 6 个点为满足条件的点.(说明:只说出P 点个数但未简要说明理由的不给分)3、 [08 广东梅州 ]解:(1)DC∥ AB,AD =DC =CB,∠ DAB=∠ CBA,∠ DAB=2∠∠ CDB=∠ CBD=∠ DBA ,DBA ,∠DAB+∠ DBA =90 ,∠DAB =60,∠DBA=30 , AB=4,DC=AD=2 ,Rt AOD , OA=1, OD= 3 ,.A( - 1, 0), D( 0, 3 ),C(2, 3 ).( 2)根据抛物线和等腰梯形的对称性知,满足条件的抛物线必过点A(- 1,0), B( 3, 0),故可设所求为y =a(x+1)(x-3)将点 D(0, 3 )的坐标代入上式得, a =3.3所求抛物线的解析式为y =3( x1)( x3).················7分3其对称轴 L 为直线x =1.·····································8 分( 3)PDB 为等腰三角形,有以下三种情况:①因直线 L 与 DB 不平行, DB 的垂直平分线与L 仅有一个交点P1,P1D =P1B,P1DB 为等腰三角形;······································9分②因为以 D 为圆心,DB 为半径的圆与直线L 有两个交点 P2、P3,DB =DP2,DB =DP 3, P2DB, P3DB 为等腰三角形;③与②同理, L 上也有两个点 P4、 P5,使得 BD=BP4, BD =BP5.···········10 分由于以上各点互不重合,所以在直线L 上,使PDB 为等腰三角形的点 P 有 5 个.学习必备 欢迎下载4、 [08 浙江温州 ]解:( 1)QA Rt , AB6, AC8 , BC 10.Q 点D 为 AB 中点,BD1AB 3.2Q DHBA 90o , BB . △ BHD ∽△ BAC ,DH BD DHBDgAC3 12AC,BC 108.BC5(2)Q QR ∥ AB ,QRCA 90o .RQ QC y 10 xAQ CC , △ RQC ∽△ ABC ,,ABBC6,10D P3 x即 y 关于 x 的函数关系式为:y6.1 M5B2( 3)存在,分三种情况:H Q①当 PQPR 时,过点 P 作 PM QR 于 M ,则 QMRM .Q 12 90o ,C2 90o ,1C .cos 1cosC8 4 ,10 5 AQM 4 13 x 6418D25,x.QP,1255B5H5②当 PQRQ 时,3 x 6 12 , x 6 .A55③当 PR QR 时,则 R 为 PQ 中垂线上的点,于是点R 为 EC 的中点,DRECPERCQE PR1 1 QR BA BCCRCEAC 2 . Q tan CCR,HQ24CA3 x66 1518155.综上所述,当x 为或 6 或时, △ PQR 为等腰三角形.2, x52825、( 09 重庆).解:( 1)由已知,得 C (3,0) , D (2,2) ,Q ADE 90°CDBBCD ,AEAD gtan ADE 2 tan BCD1 1.22E(0,1) . ··············································(1 分)设过点 E 、 D 、 C 的抛物线的解析式为 y ax 2 bxc( a 0) .将点 E 的坐标代入,得 c 1 .4a 2b 1,将 c 1 和点 D 、C 的坐标分别代入,得················(2 分)9a 3b 1 0.5a5 x 2 13 x解这个方程组,得6 , 故抛物线的解析式为 y1. ··(3 分)136 6b6(2) EF 2GO 成立. ·······································(4 分)Q 点 M 在该抛物线上,且它的横坐标为6 ,5点 M 的纵坐标为12. ······································(5 分)5y设 DM 的解析式为y kxb 1 (k 0) , F M将点 D 、M 的坐标分别代入,得A DB2k b 1 , k 1 , E26b 1 12 解得2k .b 1.x553O G K C1DM 的解析式为 x 3. ·······························(6 分)y2F (0,3) , EF2 . ········································(7 分)过点 D 作DK ⊥OC 于点 K ,则DA DK .Q ADK FDG 90°,FDA GDK . 又 Q FAD GKD 90°, △DAF ≌△ DKG . KG AF 1. GO 1. ····································( 8 分)EF 2GO .( 3) Q 点 P 在 AB 上, G(10), , C(3,0) ,则设 P(12), .PG 2 (t 1)222, PC 2 (3 t )2 22,GC 2.①若 PGPC ,则 (t1)2 22 (3 t) 2 22 ,解得 t 2 . P(2,2) ,此时点 Q 与点 P 重合. Q (2,2) . ············(9 分)② 若 PGGC ,则22 ,解得t 1,, ,此时GP ⊥ x 轴.1) 22P(1 2)(tGP 与该抛物线在第一象限内的交点Q 的横坐标为1,点 Q 的纵坐标为 7.7. ·····························(10 分),3Q 1 3③若 PC GC ,则 (3t) 2 22 22 ,解得 t 3 , P(3,2) ,此时 PC GC2, △PCG 是等腰直角三角形.过点 Q 作 QH ⊥ x 轴于点 H ,则 QHGH ,设 QHh ,yQ(Q)AD(P)Q (h1, h) .PB (P)QE5(h 1)213(h 1) 1 h .676x解得 h 12 (舍去).OGH C, h 2512 7Q, . ····················( 12 分)5 5综上所述,存在三个满足条件的点Q ,即Q(2,2) 或Q7 或 Q 12 7 ., ,1 3 5 51⋯⋯2分6(沈阳) 24.解:( 1)符合条件的等腰△OMP 只有 1 个 . 点 P 的坐标为( , 4)2( 2)符合条件的等腰△ OMP 有 4个. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 分如图①,在△ 1 中, 1= = 4,OPMOP OM7在 Rt △ OBP 1中, BO = 2,2227215BP 1= OP 1- OB =4-(2)= 2∴ 1(- 7, 15 ) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 分P 2 2在 Rt △ OMP 2中, OP 2= OM = 4,∴ P 2( 0, 4) 在△ OMP 3中, MP 3= OP 3,∴点3在 的垂直平分线上,∵=4,∴ 3(2, 4)P OMOMP在 Rt △ OMP 中, OM = MP = 4,∴ P ( 4, 4)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9 分444( 3)若 M ( 5,0),则符合条件的等腰三角形有 7 个 . ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 分点 P 的位置如图②所示。
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.。
专题08二次函数中特殊四边形存在性问题的四种考法类型一、平行四边形存在性问题(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,连接BC ,PB ,PC ,设PBC 的面积为①求S 关于t 的函数表达式;②求P 点到直线BC 的距离的最大值,并求出此时点(3)如图2,设抛物线的对称轴为l ,l 与x 轴的交点为边形CDPM 是平行四边形?若存在,直接写出点【答案】(1)22y x=-(2)①23922S t t =-+;②点P 到直线BC 的距离的最大值为(3)存在,()1,6M 【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;(2)①在图1中,过点P 作PF y ∥轴,交BC 于点P 的坐标为()2,23t t t -++,则点F 的坐标为(t 2139222S PF OB t t =⋅=-+;②根据二次函数的性质得出当32t =时,S 取最大值,最大值为面积法求得点P 到直线BC 的距离,进而得出P (3)如图2,连接PC ,交抛物线对称轴l 于点设直线BC 的解析式为将()3,0B 、()0,3C 代入30,3m n n +=⎧⎨=⎩,解得:∴直线BC 的解析式为∵点P 的坐标为(,t t -∴点F 的坐标为(,t -∴(223PF t t =-++-∴1322S PF OB =⋅=-②12S PF OB =⋅=-∵302-<,∴当32t =时,S 取最大值,最大值为抛物线2y x bx =-++∴抛物线的对称轴为直线 1D C x x -=,∴1P M x x -=,∴2P x =,()2,3P ∴,在223y x x =-++中,当()0,3C ∴,∴3C D y y -=,∴3M P y y -=,∴6M y =,∴点M 的坐标为()1,6;当2P x ¹时,不存在,理由如下,若四边形CDPM 是平行四边形,则 点C 的横坐标为0,点∴点P 的横坐标12t =⨯又 2P x ¹,(1)求点C 的坐标;(2)点P 为直线AC 下方抛物线上一点,过点此时点P 的坐标;(3)抛物线顶点为M ,在平面内是否存在点若存在请求出N 点坐标并在备用图中画出图形;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()4,5C (2)315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)存在,点N 的坐标为:()154N -,,【详解】(1)解:在2=23y x x --中,令解得:11x =-,23x =,()()1,0,3,0A B ∴-,直线y x m =+经过点()1,0A -,∴01m =-+,解得:1m =,∴直线AC 的解析式为1y x =+,联立方程组,得2123y x y x x =+⎧⎨=--⎩,解得:1110x y =-⎧⎨=⎩,2245x y =⎧⎨=⎩()4,5C ∴;(2)如图1,设点2(,23)P n n n --,则点∴2212334()PE n n n n n =+---=-++ 10-<,∴当32n =时,PE 取得最大值254,此时,(3) 2223(1)4y x x x =--=--,∴抛物线顶点为()14M -,,如图2,点,,,A B M N 为顶点的四边形是平行四边形时,设①BM 为对角线时,AN 的中点与BM ∴(1)3122m +-+=,04022n +-+=,解得:∴()154N -,,②AM 为对角线时,BN 的中点与AM ∴31122m +-+=,04022n +-+=,解得:(1)求此拋物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上有一点P ,使得PA PC +值最小,求最小值;(3)点M 为x 轴上一动点,在拋物线上是否存在一点N ,使以边形为平行四边形?若存在,直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)215222y x x =--(2)552(3)54,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,5214,2⎛⎫+ ⎪⎝⎭,5214,2⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】(1)把()1,0A -,()5,0B 两点代入求出a 、b 的值即可;(2)因为点A 关于对称轴对称的点B 的坐标为()5,0,连接BC 点坐标即可;(3)分点N 在x 轴下方或上方两种情况进行讨论.拋物线的解析式为212y x =-∴其对称轴为直线2b x a =-=-当0x =时,52y =-,50,2C ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,又()5,0B ,∴设BC 的解析式为(y kx b =+5052k b b +=⎧⎪∴⎨=-⎪⎩,解得:12k =,52b =-,∴BC 的解析式为1522y x =-,当2x =时,1532222y =⨯-=-,①当点N 在x 轴下方时,抛物线的对称轴为2x =,0,C ⎛- ⎝154,2N ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,②当点N 在x 轴上方时,如图,过点在2AN D △和2M CO △中,22N AD AN N DA ∠⎧⎪⎨⎪∠⎩252N D OC ∴==,即2N 点的纵坐标为21552222x x ∴--=,解得:2x =+25214,2N ⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭,35214,2N ⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述符合条件的N 的坐标有⎛ ⎝【点睛】本题考查的是二次函数综合题,式、平行四边的判定与性质、全等三角形等知识,两点间距离的求解,在解答(意进行分类讨论.(1)求抛物线的解析式:(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使PCD 是以CD 为腰的等腰三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E 在x 轴上运动,点F 在抛物线上运动,当以点B ,C ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点E 的坐标.【答案】(1)213222y x x =-++(2)存在,3,42⎛⎫ ⎪⎝⎭或35,22⎛⎫ ⎪⎝⎭或35,22⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)541,02⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭或541,02⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭或(7,0)或(1,0)【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)分两种情况:以C 为顶点,即CP CD =;以D 为顶点,即CD =等腰三角形的定义建立方程即可完成;(3)分三种情况:当BC 是对角线时;当BE 是对角线时;当BF 是对角线时;分别设点与F 的坐标,利用中点坐标公式即可求解.【详解】(1)解:∵点B 的坐标是(40),,点C 的坐标是(02),,∴16602a c c ++=⎧⎨=⎩,解得:122a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴所求抛物线解析式为213222y x x =-++;(2)解:存在(1)求抛物线的表达式;(2)若点E 在第一象限内对称右侧的抛物线上,四边形ODEB 的面积为(3)在(2)的条件下,若点F 是对称轴上一点,点H 是坐标平面内一点,在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G ,使以E ,F ,G ,H 为顶点的四边形是菱形,且存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)232333y x x =-++(2)()2,33E 2039⎫⎪⎭或532,339⎛⎫⎪⎝⎭)根据待定系数法求解即可;∵232333y x x =-++()23143x =--+,∴()1,43D .令232333y x x =-++中0y =,则解得=1x -或3x =,抛物线的对称轴与x轴交于点M,过点∵四边形EFGH 是菱形,EFG ∠∴EF FG GH EG ===,∵60EFG ∠=︒,∴EFG 是等边三角形.∴60FEG EF FG ∠=︒=,,∵()2,33E ,()0,33C ,(1,4D ∴2CE CD ==,()24333-+同理可证: EFG 是等边三角形,∵CF FE =,=GE FE ,∴DG ∴CDG CEG ∆∆≌.∴DCG ∠=∴直线CG 的表达式为:33y =与抛物线表达式联立得33y y ⎧=⎪⎨⎪=-(1)求抛物线的表达式;(2)若点D 是直线AC 上方拋物线上一动点,连接BC ,AD ADM △的面积为1S ,BCM 的面积为2S ,当121S S -=时,求点(3)如图2,若点P 是抛物线上一动点,过点P 作PQ x ⊥轴交直线上是否存在点E ,使以P ,Q ,E ,C 为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)223y x x =-++(2)271,22⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或271,22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.(3)符合条件的点E 有三个,坐标为:()0,1E ,(10,132E -【分析】(1)把点()30A ,和()10B -,代入解析式求解即可;(2)由121S S -=得121S S =+从而121ABM ABM S S S S +=++ 程求解即可;(3)分类当CQ 为对角线和菱形边时,利用直线AC 与x 轴成标的方程,进而求出点的坐标.【详解】(1)把点()3,0A 和()1,0B -代入得:93330a b a b ++=⎧⎨-+=⎩解得:12a b =-⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =-++;(2)设(),D x y ,对于抛物线223y x x =-++,令0x =,则()0,3C ∴.121S S -= ,121S S ∴=+.∵()30A ,,()0,3C ,∴3OA OB ==,45OCA ∴∠=︒,此时四边形CEQP 是正方形.PQ EQ ∴=.设()2,23P m m m -++,则23PQ m m =-+,23m m m ∴-+=,解得m =此时32OE OC m =-=-=②当CQ 为菱形的边时,如图设()2,23P m m m -++,则∴HQ m =,2PQ m =-+作QH OC ⊥于点H ,45OCA ∠︒= ,∴22CQ HQ m ==.∴23CE PQ m m ==-+=解得:132m =-,23m =()323213OE =+-=+()10,132E ∴-,(20,1E +综上所述,符合条件的点【点睛】本题考查待定系数法求函数的解析式,二次函数的性质,二次函数与几何综合,数形结合是解题的关键.【变式训练2】如图1,在平面直角坐标系中,点(点A 在点B 左侧),与(1)求ABC 的面积;(3)解:∵抛物线212y x x =--∴()211942212y x x x =--+=-2++∵将抛物线2142y x x =--+沿着水平方向向右平移∴新抛物线为:()112y x =--2+∴原抛物线与新抛物线的交点,∴()()1111992222x x -=--22+++,∴解得:0x =,【点睛】本题考查了二次函数的图象及性质,二次函数与特殊图形,二次函数的平移规律,掌握二次函数与特殊图形的位置关系是解题的关键.类型三、矩形存在性问题(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P 是抛物线上位于直线直线AC 于点D ,交x 轴于点E ,(3)在抛物线上是否存在点M ,对于平面内任意点一条边的四边形为矩形,若存在,请直接写出【答案】(1)2142y x x =--(2)335,28P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;254(3)()4,8M -、()8,4N -【分析】(1)把点()4,0A 和点B a 、b 的值;(2)先用待定系数法求出直线2211,422D t t t t ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,然后求出最大值时t 的值,即可求出点P (3)假设抛物线上是存在点M ,一条边的四边形为矩形,过点O 点A 且与OH 平行的直线解析式,经计算验证可得过点立方程可求得M 的坐标,通过平移即可求得点【详解】(1)解:把点()4,0A 和点∵()4,0A ,()0,4C -,∴OAC 为等腰直角三角形,∴点H 为AC 的中点,即(H 则OH 所在的直线方程为y =∵四边形AMNC 为矩形,∴过A 与直线AC 相垂直的直线函数解析式中的∴设AM 所在的直线解析式为∵点A 在直线AM 上,(1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)将抛物线L 向右平移1个单位,得到新抛物线对称轴l 上是否存在点D ,使得以点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()1,0A -,()3,0B (2)存在,点D 的坐标为()2,1或【分析】(1)分别令0y =和x (2)先求得平移后的抛物线L 角线时,根据矩形的性质求解即可.【详解】(1)解:令0y =,则解得11x =-,23x =,当AD 为对角线时,连接AC ,过点 ()1,0A -,()0,1C -,∴1OA OC ==,∴45OCA ∠=︒∴45OCG ∠=︒∴1OG OC ==,∴()1,0G .设CG 所在直线解析式为y kx =+将()0,1C -,()1,0G 代入得,⎧⎨⎩解得11k b =⎧⎨=-⎩,∴CG 所在直线解析式为1y x =-当2x =时,1211y x =-=-=.∴()2,1D .当AD 为边时,同理过点A 作AC 易得AH 所在直线解析式为y =当AC 为对角线时,DE 也为对角线,∴此种情况不存在.(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 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 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.【答案】(1)22+3y x x =-+(2)S 最大值为278,315(,)24P (3)存在,点1(2,(317))2N +或1(2,(317))2-或(2,1)-或(4,1).【分析】(1)运用抛物线交点式解析式求解,设抛物线(1)(y a x x =+解;(2)如图,过点P 作PD AC ⊥,垂足为点D ,交BC 于点E ,设(,P m 的解析式3y x =-+,于是23PE m m =-+,从而13(22S PE OC m ==- 时,S 最大值为278,进而求得315(,)24P ;设2(,23)P m m m -++设直线BC 的解析式为y kx =033k hh =+⎧⎨=⎩,解得13k h =-⎧⎨=⎩∴3y x =-+则点(,3)E m m -+,2PE m =-∴2113(22S PE OC m ==´-+ ∴当32m =时,S 最大值为2782915233344m m -++=-++=∴315(,)24P ;(3)存在.设(1,)M p ,如图,223BC =222(13)(0)CM p p =-+-=如图,当BM 为对角线时,∠222BM CM BC =+,即26p p -+01330n p q +=+⎧⎨+=+⎩解得21n q =-⎧⎨=⎩∴点(2,1)N -如图,当CM 为对角线时,MBC ∠222BM BC CM +=,即26p p -+(1)求抛物线的对称轴方程;(2)若点P 满足PAB PBA ∠=∠,求点P 的坐标;(3)设M 是抛物线的对称轴上一点,N 是坐标平面内一点,正方形的面积.【答案】(1)32x =-(2)()51,51P --+(3)正方形AMPN 的面积为172或372【分析】(1)由4y x =+可知()4,0A -,()0,4B ,进而求得抛物线解析式为即可得抛物线的对称轴方程;(2)由题意可知PAB PBA ∠=∠,可知PA PB =,进而值OP 其与AB 交于点Q ,可得()2,2Q -,可求得OP 的解析式为则90PDM ACM ∠=∠=︒∴DPM PMD PMD ∠+∠=∠∴(AAS PDM MCA △≌△∴PD MC =,MD AC =,∵()4,0A -,3,02C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴35422MD AC ==-=,则90PEM ACM ∠=∠=︒∴EPM PME PME ∠+∠=∠∴(AAS PEM MCA △≌△∴PE MC =,ME AC =,∵()4,0A -,3,02C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴35422ME AC ==-=,则P y CE MC ME ==+=即:32P x m =-,P y m =-(1)求A ,B ,C 三点的坐标,并直接写出直线(2)在点P 的运动过程中,求使四边形(3)点N 为平面内任意一点,在(2N 为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点【答案】(1)()1,0A -,()3,0B ,C (2)32m =-(3)()1221,2Q +,2252,2Q ⎛+ ⎝【分析】(1)分别令0y =,0x =,可求出点∵()3,0B ,()0,3C ,∴3OB OC ==,∴BOC 是等腰直角三角形,∴点()221,2Q +,∴()22132322EQ =+--=-∴PE EQ =,此时点()221,2Q +使得以P ,E 如图,过点E 作EQ PM ⊥于点Q ,过点由(2)得:45BED ∠=︒,∵PM BC ∥,∴45BED DPQ ∠=∠=︒,∴PEQ ,PSQ 是等腰直角三角形,∴此时点Q 使得以P ,E ,Q ,N 为顶点的四边形是正方形;∴132222PS SE PE -===,∴点5232,12S ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,对于321y x =-++,当5212y =-时,222x =+,(1)求抛物线的解析式;(2)点E 在第一象限内,过点E 作EF y ∥轴,交BC 于点F ,作EH 点H 在点E 的左侧,以线段,EF EH 为邻边作矩形EFGH ,当矩形求线段EH 的长;(3)点M 在直线AC 上,点N 在平面内,当四边形OENM 是正方形时,请直接写出点标.【答案】(1)抛物线的解析式为2142y x x =-++;(2)4EH =;(3)点N 的坐标为()44,或7322⎛⎫- ⎪⎝⎭,.【分析】(1)利用待定系数法即可求解;(2)先求得直线BC 的解析式为4y x =-+,设2142x E x x ⎛ ⎝-++,对称性质求得21422H x x x ⎛⎫- ⎪+⎝-+⎭,,推出2122GH EF x -=-+矩形周长公式列一元二次方程计算即可求解;(3)先求得直线AC 的解析式为24y x =+,分别过点M 、E 作90OPE MQO ∠=∠=︒,90OEP ∠=︒∴OEP MOQ ≌△△,∴PE OQ =,PO MQ =,设2142m E m m ⎛⎫ ⎪⎝-++⎭,,∴PE OQ m ==-,12P m O M Q ==-∵点M 在直线AC 上,∴244212m m m -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭-,解得m =当4m =时,()04M ,,()40E ,,即点M 与点C 重合,点E 与点B 重合时,四边形当1m =-时,512M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,,512E ⎛- ⎝,点O 向左平移52个单位,再向下平移则点E 向左平移52个单位,再向下平移∴551122N ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,,即7322N ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.课后训练(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 、Q 为直线BC 下方抛物线上的两点,点Q 的横坐标比点过点P 作PM y ∥轴交BC 于点M ,过点Q 作QN y ∥轴交BC 于点N ,求值及此时点Q 的坐标;(3)如图3,将抛物线()230y ax bx a =+-≠先向右平移1个单位长度,再向下平移长度得到新的抛物线y ',在y '的对称轴上有一点D ,坐标平面内有一点E D 、E 为顶点的四边形是矩形,请直接写出所有满足条件的点E 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为2=23y x x --(2)当1a =时,max ()4PM QN +=,()2,3Q -(3)()1,2E --或()5,2-或3171,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭或3171,2⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)直接运用待定系数法即可解答;(2)设()2,23P a a a --,则()21,4Q a a +-,进而得到(),3M a a -,(N 出222422(1)4PM QN a a a +=-++=--+,最后根据二次函数的性质即可解答;(3)分以BC 为矩形一边和对角线两种情况,分别根据等腰直角三角形的性质、平移和矩形的判定定理解答即可.【详解】(1)解:把()1,0A -和()3,0B 代入()230y ax bx a =+-≠,得309330a b a b --=⎧⎨+-=⎩,解得1a =,2b =-∴222422(1)4PM QN a a a +=-++=--+∴当1a =时,max ()4PM QN +=∴()2,3Q -.(3)解:由题意可得:()()()222=1213152x y x x x x --'---=---=-,∴y '的对称轴为2x =∵抛物线()230y ax bx a =+-≠与y 轴交于点C .∴()0,3C -,∵()3,0B ,∴3OC OB ==,45BCO CBO ∠=∠=︒;如图:当BC 为矩形一边时,且点D 在x 轴的下方,过D 作DF y ⊥轴,∵D 在y '的对称轴为2x =,∴2FD =,∴2CF FD ==,325OF =+=,即点()2,5D -,∴点C 向右平移2个单位、向下平移3个单位可得到点D ,则点B 向右平移2个单位、向下平移3个单位可得到()5,3E -;如图:当BC 为矩形一边时,且点D 在x 轴的上方,y '的对称轴为2x =与x 轴交于F ,∵D 在y '的对称轴为2x =,∴2FO =,∴321BF =-=,∵45CBO ∠=︒,即45DBO ∠=︒,∴321BF FD ==-=,即点()2,1D ,∴点B 向左平移1个单位、向上平移1个单位可得到点D ,则点C 向左平移1个单位、向上平移1个单位可得到点()1,2E --;如图:当BC 为矩形对角线时,设∴BC 的中点F 的坐标为32⎛ ⎝∴2322322m d n +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,解得:m d =⎧⎨+⎩又∵DE BC =,∴()()22222133d n -+-=+联立173d n d n ⎧-=±⎪⎨+=⎪⎩,解得:∴点E 的坐标为3171,2⎛-- ⎝综上,存在()1,2E --或(5,的四边形是矩形.【点睛】本题主要考查了运用待定系数法求解析式、与几何的综合等知识点,掌握二次函数的性质和矩形的判定定理是解答本题的关键.2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与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.【答案】(1)2=23y x x --(2)278,315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)3333,2⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭;3333,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭;(3,3)-;(3,2)【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)作直线BC ,过P 作PH x ⊥轴于点G ,交BC 于点H .设()2,23P m m m --,则(,3)H m m -,23PH m m =-+,则2139()228BPC S t ∆=--+,当32t =时,BPC △的面积最大值为从而求出此时四边形PBDC 面积的最大值,P 点坐标;(3)设()2,23P m m m --,(,0)E n ,分四种情况画出图形,利用正方形性质求解即可.【详解】(1)解:将(1,0)A -,(3,0)B 代入23y ax bx =+-中,得309330a b a b --=⎧⎨+--⎩,解得12a b =⎧⎨=-⎩.∴该抛物线的函数表达式为2=23y x x --.(2)解:作直线BC ,过P 作PH x ⊥轴于点G ,交BC 于点H .设直线BC 的表达式为:y kx =+得303k n n +=⎧⎨=-⎩,解得13k n =⎧⎨=-⎩,3y x ∴=-.设()2,23P m m m --,则(,H m m ∵BPC CPH BPHS S S =+△△△∴1122BPC S PH OG PH BG =⋅+⋅△∴(21322BPC S PH OB m =⨯=-+△∴28323272BPC S m ⎛⎫=-+ ⎪⎝-⎭△,∴当32m =时,BPC △面积的最大值为BC 与直线y x =平行,1122DBC OBC S S OB OC ∴==⋅=△△∴四边形PBDC 面积的最大值为当32m =时,2332322y ⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭=315,24P ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭(3)解:设()2,23P m m m --,I.如图,当点E 在原点时,即点∵四边形PECQ 为正方形,∴点3(3,)Q -,II.如解图3-2,当四边形PECQ 作PI x ⊥轴,垂足为I ,作QH ⊥又∵90CEO OCE ∠+∠=︒,∴OCE PEO ∠=∠,∴(ASA)OCE PEI ≅ △∴3CO IE ==,22EO IP m ==-同理可得:3QH CO IE ===,∴3OE OI IE m =+=+,HO IO=∴2323m m m +=--,解得:m ∴3332HO IO +==,∴点)33(3,32Q +-,同理可得:PI OE CH ==,IE QH =∴3OE IE IO m =-=+,∴2233m m m =---,解得:m =∴3332HO IO -+==,∴点3,(Q -IV.如解图3-4,当四边形PECQ 为正方形时,同理可得:PI OE CH ==,EI HQ =∴2323m m m -=--,解得:m =∴2HO IO ==,∴点(3,2)Q ,综上所述:点Q 坐标为3333,2⎛+- ⎝【点睛】此题重点考查二次函数的图象与性质、数解析式、正方形性质、全等三角形的判定与性质、一元二次方程的解法、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.3.如图,抛物线212y x bx c =++与物线交于A 、D 两点,与y 轴交于点综上所述,341,22N ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或341,22N ⎛- ⎝【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,面积问题,平行四边形的性质,熟练掌握是二次函数的性质解题的关键.4.在平面直角坐标系中,抛物线2y ax =(1)求抛物线的表达式;(2)若直线x m =与x 轴交于点求出抛物线上点M 的坐标;(3)若点P 为抛物线y ax =位长度后,Q 为平移后抛物线上一动点,在(构成平行四边形?若能构成,求出【答案】(1)223y x x =-++(2)315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)1(2-,15)4或3(2-,7)4或【分析】(1)利用待定系数法,即可求出抛物线的表达式;(2)由“直线x m =与x 轴交于点的坐标,进而可得出AN 再利用二次函数的性质,即可求出(3)利用平移的性质,可得出平移后抛物线的表达式为点的坐标特征,可求出点点P 的坐标为(1,)m ,点Q 线三种情况考虑,由平行四边形的对角线互相平分,可得出关于得出n 值,再将其代入点【详解】(1)解:将(1,0)-09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:∴抛物线的表达式为y =-(2) 直线x m =与x 轴交于点∴点M 的坐标为2(,m m -。
【最新整理,下载后即可编辑】2018年8月4日初中数学试卷一、综合题(共9题;共135分)1.如图所示,抛物线y=ax2+bx+c的顶点为M(﹣2,﹣4),与x轴交于A、B 两点,且A(﹣6,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数解析式;(2)求△ABC的面积;(3)能否在抛物线第三象限的图象上找到一点P,使△APC的面积最大?若能,请求出点P的坐标;若不能,请说明理由.2.(2017•乌鲁木齐)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与直线y=x+1相交于A (﹣1,0),B(4,m)两点,且抛物线经过点C(5,0).(1)求抛物线的解析式;(2)点P是抛物线上的一个动点(不与点A、点B重合),过点P作直线PD⊥x轴于点D,交直线AB于点E.①当PE=2ED时,求P点坐标;②是否存在点P使△BEC为等腰三角形?若存在请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2017•赤峰)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交x轴于A、B两点,交y轴于点D,点B的坐标为(3,0),顶点C的坐标为(1,4).(1)求二次函数的解析式和直线BD的解析式;(2)点P是直线BD上的一个动点,过点P作x轴的垂线,交抛物线于点M,当点P在第一象限时,求线段PM长度的最大值;(3)在抛物线上是否存在异于B、D的点Q,使△BDQ中BD边上的高为2 √2?若存在求出点Q的坐标;若不存在请说明理由.4.(2017•广元)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣3,0),B(﹣2,3),C(0,3),其顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)设点M(1,m),当MB+MD的值最小时,求m的值;(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值;(4)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点N,E为直线AC上任意一点,过点E作EF∥ND交抛物线于点F,以N,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由.5.(2017•巴中)如图,已知两直线l1,l2分别经过点A(1,0),点B(﹣3,0),且两条直线相交于y轴的正半轴上的点C,当点C的坐标为(0,√3)时,恰好有l1⊥l2,经过点A,B,C的抛物线的对称轴与l1、l2、x轴分别交于点G、E、F,D为抛物线的顶点.(1)求抛物线的函数解析式;(2)试说明DG与DE的数量关系?并说明理由;(3)若直线l2绕点C旋转时,与抛物线的另一个交点为M,当△MCG为等腰三角形时,请直接写出点M的坐标.6.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴交于点B.(1)若直线y=mx+n经过B、C两点,求直线BC和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴x=﹣1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求出点M的坐标;(3)设点P为抛物线的对称轴x=﹣1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.7.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC,点P为抛物线上第一象限内一动点,当△BCP面积最大时,求点P的坐标;(3)设点D是抛物线的对称轴上的一点,在抛物线上是否存在点Q,使以点B,C,D,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.8.(2017•临沂)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3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.答案解析部分一、综合题1.【答案】(1)解:设此函数的解析式为y=a(x+h)2+k,∵函数图象顶点为M(﹣2,﹣4),∴y=a(x+2)2﹣4,又∵函数图象经过点A(﹣6,0),∴0=a(﹣6+2)2﹣4解得a= 14,∴此函数的解析式为y= 14(x+2)2﹣4,即y= 14x2+x﹣3;(2)解:∵点C是函数y= 14x2+x﹣3的图象与y轴的交点,∴点C的坐标是(0,﹣3),又当y=0时,有y= 14x2+x﹣3=0,解得x1=﹣6,x2=2,∴点B的坐标是(2,0),则S△ABC= 12|AB|•|OC|= 12×8×3=12;(3)解:假设存在这样的点,过点P作PE⊥x轴于点E,交AC于点F.设E(x,0),则P(x,14x2+x﹣3),设直线AC的解析式为y=kx+b,∵直线AC过点A(﹣6,0),C(0,﹣3),∴ {−6k+k=0−3=k ,解得{k=−12k=−3,∴直线AC的解析式为y=﹣12x﹣3,∴点F的坐标为F(x,﹣12x﹣3),则|PF|=﹣ 12 x ﹣3﹣( 14x 2+x ﹣3)=﹣ 14 x 2﹣ 32x , ∴S △APC =S △APF +S △CPF= 12 |PF|•|AE|+ 12 |PF|•|OE| =12|PF|•|OA|= 12(﹣ 14 x 2﹣ 32x )×6=﹣ 34 x 2﹣ 92x=﹣ 34(x+3)2+274,∴当x=﹣3时,S △APC 有最大值 274 , 此时点P 的坐标是P (﹣3,﹣ 154).【考点】二次函数的应用【解析】【分析】(1)根据顶点坐标公式即可求得a 、b 、c 的值,即可解题;(2)易求得点B 、C 的坐标,即可求得OC 的长,即可求得△ABC 的面积,即可解题;(3)作PE⊥x 轴于点E ,交AC 于点F ,可将△APC 的面积转化为△AFP 和△CFP 的面积之和,而这两个三角形有共同的底PF ,这一个底上的高的和又恰好是A 、C 两点间的距离,因此若设设E (x ,0),则可用x 来表示△APC 的面积,得到关于x 的一个二次函数,求得该二次函数最大值,即可解题.2.【答案】(1)解:∵点B (4,m )在直线y=x+1上, ∴m=4+1=5, ∴B(4,5),把A 、B 、C 三点坐标代入抛物线解析式可得 {k −k +k =016k +4k +k =525k +5k +k =0,解得{k =−1k =4k =5, ∴抛物线解析式为y=﹣x 2+4x+5(2)解:①设P (x ,﹣x 2+4x+5),则E (x ,x+1),D (x ,0), 则PE=|﹣x 2+4x+5﹣(x+1)|=|﹣x 2+3x+4|,DE=|x+1|, ∵PE=2ED,∴|﹣x 2+3x+4|=2|x+1|,当﹣x 2+3x+4=2(x+1)时,解得x=﹣1或x=2,但当x=﹣1时,P 与A 重合不合题意,舍去,∴P(2,9);当﹣x2+3x+4=﹣2(x+1)时,解得x=﹣1或x=6,但当x=﹣1时,P与A重合不合题意,舍去,∴P(6,﹣7);综上可知P点坐标为(2,9)或(6,﹣7);②设P(x,﹣x2+4x+5),则E(x,x+1),且B(4,5),C(5,0),∴BE= √(k−4)2+(k+1−5)2= √2|x﹣4|,CE= √(k−5)2+(k+1)2 = √2k2−8k+26,BC= √(4−5)2+(5−0)2= √26,当△BEC为等腰三角形时,则有BE=CE、BE=BC或CE=BC三种情况,当BE=CE时,则√2|x﹣4|= √2k2−8k+26,解得x= 34,此时P点坐标为(34,11916);当BE=BC时,则√2|x﹣4|= √26,解得x=4+ √13或x=4﹣√13,此时P 点坐标为(4+ √13,﹣4 √13﹣8)或(4﹣√13,4 √13﹣8);当CE=BC时,则√2k2−8k+26= √26,解得x=0或x=4,当x=4时E点与B点重合,不合题意,舍去,此时P点坐标为(0,5);综上可知存在满足条件的点P,其坐标为(34,11916)或(4+ √13,﹣4 √13﹣8)或(4﹣√13,4 √13﹣8)或(0,5)【考点】二次函数的应用,与二次函数有关的动态几何问题【解析】【分析】(1)由直线解析式可求得B点坐标,由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)①可设出P点坐标,则可表示出E、D的坐标,从而可表示出PE和ED的长,由条件可知到关于P点坐标的方程,则可求得P点坐标;②由E、B、C三点坐标可表示出BE、CE和BC的长,由等腰三角形的性质可得到关于E点坐标的方程,可求得E点坐标,则可求得P点坐标.3.【答案】(1)解:∵抛物线的顶点C的坐标为(1,4),∴可设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+4,∵点B(3,0)在该抛物线的图象上,∴0=a(3﹣1)2+4,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+4,即y=﹣x2+2x+3,∵点D在y轴上,令x=0可得y=3,∴D点坐标为(0,3),∴可设直线BD解析式为y=kx+3,把B点坐标代入可得3k+3=0,解得k=﹣1,∴直线BD解析式为y=﹣x+3(2)解:设P点横坐标为m(m>0),则P(m,﹣m+3),M(m,﹣m2+2m+3),∴PM=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m=﹣(m﹣32)2+ 94,∴当m= 32时,PM有最大值94(3)解:如图,过Q作QG∥y轴交BD于点G,交x轴于点E,作QH⊥BD 于H,设Q(x,﹣x2+2x+3),则G(x,﹣x+3),∴QG=|﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)|=|﹣x2+3x|,∵△BOD是等腰直角三角形,∴∠DBO=45°,∴∠HGQ=∠BGE=45°,当△BDQ中BD边上的高为2 √2时,即QH=HG=2 √2,∴QG= √2×2 √2=4,∴|﹣x2+3x|=4,当﹣x2+3x=4时,△=9﹣16<0,方程无实数根,当﹣x2+3x=﹣4时,解得x=﹣1或x=4,∴Q(﹣1,0)或(4,﹣5),综上可知存在满足条件的点Q ,其坐标为(﹣1,0)或(4,﹣5) 【考点】二次函数的应用,与二次函数有关的动态几何问题【解析】【分析】(1)可设抛物线解析式为顶点式,由B 点坐标可求得抛物线的解析式,则可求得D 点坐标,利用待定系数法可求得直线BD 解析式;(2)设出P 点坐标,从而可表示出PM 的长度,利用二次函数的性质可求得其最大值;(3)过Q 作QG∥y 轴,交BD 于点G ,过Q 和QH⊥BD 于H ,可设出Q 点坐标,表示出QG 的长度,由条件可证得△DHG 为等腰直角三角形,则可得到关于Q 点坐标的方程,可求得Q 点坐标.4.【答案】(1)解:将A ,B ,C 点的坐标代入解析式,得 {9k −3k +k =04k −2k +k =3k =3 ,解得 {k =−1k =−2k =3,抛物线的解析式为y=﹣x 2﹣2x+3(2)解:配方,得y=﹣(x+1)2+4,顶点D 的坐标为(﹣1,4) 作B 点关于直线x=1的对称点B′,如图1,则B′(4,3),由(1)得D (﹣1,4), 可求出直线DB′的函数关系式为y=﹣ 15 x+ 195, 当M (1,m )在直线DN′上时,MN+MD 的值最小, 则m=﹣ 15 ×1+ 195 = 185.(3)解:作PE⊥x 轴交AC 于E 点,如图2,AC的解析式为y=x+3,设P(m,﹣m2﹣2m+3),E(m,m+3),PE=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)=﹣m2﹣3mS△APC= 12PE•|x A|= 12(﹣m2﹣3m)×3=﹣32(m+ 32)2+ 278,当m=﹣32时,△APC的面积的最大值是278(4)解:由(1)、(2)得D(﹣1,4),N(﹣1,2)点E在直线AC上,设E(x,x+3),①当点E在线段AC上时,点F在点E上方,则F(x,﹣x2﹣2x+3),∵EF=DN∴﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=4﹣2=2,解得,x=﹣2或x=﹣1(舍去),则点E的坐标为:(﹣2,1).②当点E在线段AC(或CA)延长线上时,点F在点E下方,则F(x,﹣x2﹣2x+3),∵EF=DN,∴(x+3)﹣(﹣x2﹣2x+3)=2,解得x= −3+√172或x= −3−√172,即点E的坐标为:(−3+√172,3+√172)或(−3−√172,3−√172)综上可得满足条件的点E为E(﹣2,1)或:(−3+√172,3+√172)或(−3−√172,3−√172)【考点】二次函数的性质,待定系数法求二次函数解析式,二次函数的应用,三角形的面积,轴对称-最短路线问题【解析】【分析】(1)根据待定系数法,可得答案.(2)利用轴对称求最短路径的知识,找到B点关于直线x=1的对称点B′,连接B′D,B′D与直线x=1的交点即是点M的位置,继而求出m的值.(3)根据平行于y轴的直线上两点间的距离最大的纵坐标减去较小的纵坐标,可得PE的长,根据三角形的面积,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案.(4)设出点E的坐标,分情况讨论;①当点E再线段AC上时,点F在点E上方;②当点E再线段AC(或CA)延长线上时,点F在点E下方,根据平行四边形的性质,可得关于x的方程,继而求出点E的坐标.5.【答案】(1)解:设抛物线的函数解析式为y=ax2+bx+c.∵点A(1,0),点B(﹣3,0),点C(0,√3)在抛物线上,∴ {k+k+k=09k−3k+k=0k=√3,解得{k=−√33k=−2√33k=√3,∴抛物线的函数解析式为y=﹣√33x2﹣2√33x+ √3(2)解:DG=DE.理由如下:设直线l1的解析式为y=k1x+b1,将A(1,0),C(0,√3)代入,解得y=﹣√3x+ √3;设直线l2的解析式为y=k2x+b2,将B(﹣3,0),C(0,√3)代入,解得y= √33x+ √3;∵抛物线与x轴的交点为A(1,0),B(﹣3,0),∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,又∵点G、D、E均在对称轴上,∴G(﹣1,2 √3),D(﹣1,4√33),E(﹣1,2√33),∴DG=2 √3﹣4√33= 2√33,DE= 4√33﹣2√33= 2√33,∴DG=DE;(3)解:若直线l2绕点C旋转时,与抛物线的另一个交点为M,当△MCG为等腰三角形时,分三种情况:①以G为圆心,GC为半径画弧交抛物线于点M1、C,点M1与C关于抛物线的对称轴对称,则M1的坐标为(﹣2,√3);②以C为圆心,GC为半径画弧交抛物线于点M2、M3,点M2与点A重合,点A、C、G在一条直线上,不能构成三角形,M3与M1重合;③作线段GC的垂直平分线,交抛物线于点M4、M5,点M4与点D重合,点D的坐标为(﹣1,4√33),M5与M1重合;综上所述,满足条件的点M只有两个,其坐标分别为(﹣2,√3),(﹣1,4√33).【考点】待定系数法求一次函数解析式,二次函数的性质,待定系数法求二次函数解析式,二次函数的应用,与二次函数有关的动态几何问题【解析】【分析】(1)设抛物线的函数解析式为y=ax2+bx+c.分别将A(1,0),B(﹣3,0),C(0,√3)三点坐标代入得到一个三元一次方程组,解之即可得到抛物线解析式.(2)DG=DE.分别求出过A(1,0),C(0,3 )两点的直线l1的解析式为y=﹣√3x+ √3;过B(﹣3,0),C(0,3 )两点的直线l2的解析式为y= √33x+ √3;由二次函数的性质和已知条件求出DG和DE的长度即可.(3)若直线l2绕点C旋转时,与抛物线的另一个交点为M,当△MCG为等腰三角形时,分三种情况:①以G为圆心,GC为半径画弧交抛物线于点M1(﹣2,√3);②以C为圆心,GC为半径画弧交抛物线于点M2、M3,;③作线段GC的垂直平分线,交抛物线于点M4、M5.6.【答案】(1)解:依题意得: {−k2k=−1k +k +k =0k =3,解之得: {k =−1k =−2k =3∴抛物线解析式为y=-x 2-2x+3∵对称轴为x=-1,且抛物线经过A (1,0), ∴把B (-3,0)、C (0,3)分别代入直线y=mx+n ,得 {−3k +k =0k =3, 解之得: {k =1k =3,∴直线y=mx+n 的解析式为y=x+3(2)解:设直线BC 与对称轴x=-1的交点为M ,则此时MA+MC 的值最小. 把x=-1代入直线y=x+3得,y=2, ∴M(-1,2),即当点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小时M 的坐标为(-1,2) (3)解:如图:设P (-1,t ),又∵B(-3,0),C (0,3),∴BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2 , PC 2=(-1)2+(t-3)2=t 2-6t+10, ①若点B 为直角顶点,则BC 2+PB 2=PC 2 即:18+4+t 2=t 2-6t+10解之得:t=-2; ②若点C 为直角顶点,则BC 2+PC 2=PB 2即:18+t 2-6t+10=4+t 2解之得:t=4, ③若点P 为直角顶点,则PB 2+PC 2=BC 2即:4+t 2+t 2-6t+10=18解之得:t 1= 3+√172,t 2= 3−√172;综上所述P 的坐标为(-1,-2)或(-1,4)或(-1, 3+√172) 或(-1,3−√172).【考点】二次函数的应用,二次函数的实际应用-动态几何问题【解析】【分析】先把点A ,C 的坐标分别代入抛物线解析式得到a 和b ,c 的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a 和b 的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a ,b ,c 的值即可得到抛物线解析式;把B 、C 两点的坐标代入直线y=mx+n ,解方程组求出m 和n 的值即可得到直线解析式;设直线BC 与对称轴x=-1的交点为M ,则此时MA+MC 的值最小.把x=-1代入直线y=x+3得y 的值,即可求出点M 坐标;设P (-1,t ),又因为B (-3,0),C (0,3),所以可得BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2 , PC 2=(-1)2+(t-3)2=t 2-6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t 值即可求出点P 的坐标.7.【答案】(1)解:设抛物线解析式为y=a (x+1)(x ﹣3), 把C (0,3)代入得a•1•(﹣3)=3,解得a=﹣1,所以抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x ﹣3),即y=﹣x 2+2x+3 (2)解:设直线BC 的解析式为y=kx+m ,把B (3,0),C (0,3)代入得 {3k +k =0k =3 ,解得 {k =−1k =3,所以直线BC 的解析式为y=﹣x+3, 作PM∥y 轴交BC 于M ,如图1,设P (x ,﹣x 2+2x+3),(0<x <3),则M (x ,﹣x+3),∴PM=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x,∴S△PCB= 12•3•PM=﹣32x2+ 92=﹣32(x﹣32)2+ 278,当x= 32时,△BCP的面积最大,此时P点坐标为(32,154)(3)解:如图2,抛物线的对称轴为直线x=1,当四边形BCDQ为平行四边形,设D(1,a),则Q(4,a﹣3),把Q(4,a﹣3)代入y=﹣x2+2x+3得a﹣3=﹣16+8+3,解得a=﹣2,∴Q(4,﹣5);当四边形BCQD为平行四边形时,设D(1,a),则Q(﹣2,3+a),把Q(﹣2,3+a)代入y=﹣x2+2x+3得3+a=﹣4﹣4+3,解得a=﹣8,∴Q(﹣2,﹣5);当四边形BQCD为平行四边形时,设D(1,a),则Q(2,3﹣a),把Q(2,3﹣a)代入y=﹣x2+2x+3得3﹣a=﹣4+4+3,解得a=0,∴Q(2,3),综上所述,满足条件的Q点坐标为(4,﹣5)或(﹣2,﹣5)或(2,3).【考点】二次函数的应用,与二次函数有关的动态几何问题【解析】【分析】(1)设交点式y=a(x+1)(x﹣3),然后把C点坐标代入求出a的值即可得到抛物线的解析式;(2)先利用待定系数法求出直线BC的解析式为y=﹣x+3,作PM∥y轴交BC于M,如图1,设P(x,﹣x2+2x+3),(0<x<3),则M(x,﹣x+3),利用三角形面积公式得到∴S△PCB= 12•3•PM=﹣32x2+ 92,然后根据二次函数的性质求解;(3)如图2,分类讨论:当四边形BCDQ为平行四边形,设D(1,a),利用点平移的坐标规律得到Q (4,a﹣3),然后把Q(4,a﹣3)代入y=﹣x2+2x+3中求出a即可得到Q点坐标;当四边形BCQD为平行四边形或四边形BQCD为平行四边形时,利用同样方法可求出对应Q点坐标.8.【答案】(1)解:由y=ax2+bx﹣3得C(0.﹣3),∴OC=3,∵OC=3OB,∴OB=1,∴B(﹣1,0),把A(2,﹣3),B(﹣1,0)代入y=ax2+bx﹣3得{4k+2k−3=−3k−k−3=0,∴ {k=1k=−2,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3(2)解:设连接AC,作BF⊥AC交AC的延长线于F,∵A(2,﹣3),C(0,﹣3),∴AF∥x轴,∴F(﹣1,﹣3),∴BF=3,AF=3,∴∠BAC=45°,设D(0,m),则OD=|m|,∵∠BDO=∠BAC,∴∠BDO=45°,∴OD=OB=1,∴|m|=1,∴m=±1,∴D1(0,1),D2(0,﹣1)(3)解:设M(a,a2﹣2a﹣3),N(1,n),①以AB为边,则AB∥MN,AB=MN,如图2,过M作ME⊥对称轴y于E,AF⊥x轴于F,则△ABF≌△NME,∴NE=AF=3,ME=BF=3,∴|a﹣1|=3,∴a=3或a=﹣2,∴M(4,5)或(﹣2,11);②以AB为对角线,BN=AM,BN∥AM,如图3,则N在x轴上,M与C重合,∴M(0,﹣3),综上所述,存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形,M(4,5)或(﹣2,11)或(0,﹣3).【考点】二次函数的图象,二次函数的性质,二次函数的应用【解析】【分析】(1)待定系数法即可得到结论;(2)连接AC,作BF⊥AC 交AC的延长线于F,根据已知条件得到AF∥x轴,得到F(﹣1,﹣3),设D (0,m),则OD=|m|即可得到结论;(3)设M(a,a2﹣2a﹣3),N(1,n),①以AB为边,则AB∥MN,AB=MN,如图2,过M作ME⊥对称轴y于E,AF⊥x轴于F,于是得到△ABF≌△NME,证得NE=AF=3,ME=BF=3,得到M(4,5)或(﹣2,11);②以AB为对角线,BN=AM,BN∥AM,如图3,则N在x轴上,M与C重合,于是得到结论.。
二次函数中的存在性问题(作业)
1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A,
B两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)求直线AC的解析式及B,D两点的坐标;
(2)点P是x轴上一个动点,过P作直线l∥AC交抛物线于点Q,试探究:随着P点的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以点A,P,Q,C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,已知二次函数1(2)(1320)48
y x x =
+-的图象过点A (-4,3),B (4,4),交x 轴于C 、D 两点.(1)求证:△ACB 是直角三角形;
(2)若点P 是x 轴上方抛物线上的一个动点,设点P 的横坐标为m ,过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,是否存在以P 、H 、D 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线3342y x =-与抛物线
2
543412+--=x x y 交于A 、B 两点,点A 在x 轴上.若点P 是直线AB 上方抛物线上的一动点(不与点A 、B 重合),设点P 的横坐标为m ,连接PA ,以PA 为边作图示一侧的正方形APFG .随着点P 的运动,正方形的大小、位置也随之改变.当顶点F 或G 恰好落在y 轴上时,请写出对应的点P 的坐标.
4.在平面直角坐标系中,抛物线23y ax bx =++与x 轴的两个
交点分别为A (-3,0),B (1,0),过顶点C 作CH ⊥x 轴于点H .
(1)直接填写:a =,b =,顶点C 的坐标为;(2)若点P 是x 轴上方抛物线上的一动点(点P 与顶点C 不重合),PQ ⊥AC 于点Q ,当△PCQ 与△ACH 相似时,求点P 的坐标.
【参考答案】
1.解:(1)由抛物线解析式y=-x2+2x+3
可得:A(-1,0),B(3,0),C(0,3),D(1,4),
再由A、C两点坐标,可得直线AC的解析式为:y=3x+3
(2)由题意可得:PQ∥AC且PQ=AC,
①如图1,当点Q在点P上方时,过点Q作QE⊥x轴于点E,可证△PEQ≌△AOC
∴QE=OC=3
故令y=-x2+2x+3=3,解得:x1=0(舍去),x2=2
故Q1(2,3)
②如图2,当点Q 在点P 下方时,同①过点Q 作QE ⊥x 轴于点E ,可证△PEQ ≌△AOC
∴QE =OC =3
故令y =-x 2+2x +3=-3,解得:1=1+7x ,2=17
x -故2(1+73)Q -,,3(173)
Q --,综上,Q 点的坐标为Q 1(2,3)、2(1+73)Q -,,3(173)
Q --,2.(1)证明:由抛物线的表达式1(2)(1320)48
y x x =+-,可得:C (-2,0),D 20(0)13
,,如图1,
过点A 、B 分别作x 轴的垂线,垂足为E 、F ,则AE =3,EC =2,CF =6,BF =4∵12
AE EC CF BF ==且∠AEC =∠BFC =90°∴△AEC ∽△CFB
∴∠ACE =∠CBF
∴∠ACE +∠BCF =∠CBF +∠BCF =90°
∴∠ACB =90°
即△ACB 是直角三角形
(2)由题意得:1(,(2)(1320))48
P m m m +-,(,0)H m 在Rt △ACB 中,由(1)可知:12
AC CB =,故△PHD 也是直角边的比为1:2的直角三角形,
①如图2,当点P 在第二象限抛物线上,即m <-2时,∴1(2)(1320)48PH m m =+-,201=(2013)1313
DH m m =--i )12PH DH =解得:150=13
m -
ii )2PH DH =解得:2122=13
m -②如图3,当点P 在第一象限抛物线上,即m >2013
时,∴1(2)(1320)48PH m m =+-,201=(1320)1313
DH m m =--i )12PH DH =解得:32=13
m -(舍去)ii )2PH DH =解得:470=13
m 综上,50=13m -,122=13m -或70=13
m 时满足条件. 3.解:由23342135
442y x y x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=--+⎪⎩
可得,A (-8,152-),B (2,0).则-8<m <2.
1当G 点在y 轴上时,此时,如图1
过点A 作CD ∥y 轴,过点P ,G 分别作x 轴的平行线交CD 于D 、C 两点
∵PA AG PAD AGC D C =⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠⎩
∴△PAD ≌△AGC
∴AD =CG =2,
则点P 在y =2这条直线上
由2135=2442x x --+可求得,1231731722x x +=
=---,.∴P 1(
3172+-,2),P 2(3172--,2)2当F 点在y 轴上时,此时,如图2
过点A 作AH ∥y 轴,过点P 作x 轴的平行线,交AH 于H 点,交y 轴于点E .
此时△PAH ≌△FPE
∴EP =AH =m ,即P (m ,m )
P 在抛物线上,将P (m ,m )代入抛物线解析式可得由2135442m m m --+=可求得,1278978922
m m +=
=---,.又∵-8<m <2,
∴只取17892m +=
-∴P 3(789789,22
++--)综上所述:P 1(
3172+-,2),P 2(3172--,2),P 3(789789,22
++--).备注:图1对应P 2
4.解:(1)由A (-3,0)、B (1,0)可知,a =-1,b =-2,顶点C 的坐标为(-1,4);
抛物线解析式:223
y x x =--+(2)①若点P 在对称轴右侧,如图1.此时∠QCP >∠ACH ,所以只可能是∠QCP =∠HAC ,
即△PCQ ∽△CAH .
过点Q 作DE ∥y 轴,分别过点C 、点P 作x 轴的平行线交DE 于D 点,E 点.
则△CDQ ∽△QEP ,又∵∠DQC =∠HCA ,∠D =∠AHC =90°,∴△CDQ ∽△QEP ∽△AHC .∴12
CD AH DQ HC ==.设CD =m ,则DQ =2m,又∵△AHC ∽△CQP ,∴12
CQ AH QP HC ==.又∵△CDQ ∽△QEP ,∴
12CD DQ CQ QE EP QP ===则QE =2m ,EP =4m .
由C (-1,4)可得P (-1+3m ,4-4m )
代入抛物线解析式可得,2441+321+33m m m -=-
-+(-)(-)解得m 1=0(舍去),m 2=
4
9代入P 点坐标可得P (12039,)
2若点P 在对称轴左侧,如图2.此时∠QCP <∠HAC ,所以只可能是∠QCP =∠HCA ,
即△PCQ ∽△ACH .
过点P 作PF ∥y 轴,过点Q 作x 轴的平行线交PF 于点F ,交CH 于点G .
则△PFQ ∽△QGC ∽△AHC ∽△PQC .∴12
PF QG PQ AH FQ GC QC HC ====.设PF =n ,则FQ =QG =2n ,GC =4n .由C 点坐标可知,P (-1-4n ,4-3n ),
代入抛物线解析式可得,243142143n n n =+--(-
-)-(--)解得n 1=0(舍去),n 2=
3
16代入P 点坐标可得P (755416-,)综上所述,满足条件的点P 坐标为(12039,)或(755416
-,).。