二次函数与几何图形综合
- 格式:pptx
- 大小:315.37 KB
- 文档页数:13
2024年中考数学复习重难点题型训练—二次函数与几何图形综合题(与特殊三角形问题)1.(2023·四川·统考中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数24y ax bx =++的图象与x 轴交于点()2,0A -,()4,0B ,与y 轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)已知E 为抛物线上一点,F 为抛物线对称轴l 上一点,以B ,E ,F 为顶点的三角形是等腰直角三角形,且90BFE ∠=︒,求出点F 的坐标;【答案】(1)2142y x x =-++;(2)()1,1F 或()1,5F -或()1,3F -;(3)162OM ON +=,理由见解析【分析】(1)待定系数法求解析式即可;(2)先求得抛物线的对称轴为直线1x =,设l 与x 交于点G ,过点E 作ED l ⊥于点D ,证明DFG GBF ≌,设()F 1,m ,则1DE m =+,3DG DF FG GB FG m =+=+=+,进而得出E 点的坐标,代入抛物线解析式,求得m 的值,同理可求得当点F 在x 轴下方时的坐标;当E 点与A 点重合时,求得另一个解,进而即可求解;【详解】(1)解:将点()2,0A -,()4,0B ,代入24y ax bx =++得424016440a b a b -+=⎧⎨++=⎩解得:121a b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线解析式为2142y x x =-++;(2)∵点()2,0A -,()4,0B ,∴抛物线的对称轴为直线l :2412x -+==,如图所示,设l 与x 交于点G ,过点E 作ED l ⊥于点D∵以B ,E ,F 为顶点的三角形是等腰直角三角形,且90BFE ∠=︒,∴EF BF =,∵90DFE BFG GBF ∠=︒-∠=∠,∴DFE GBF ≌,∴,GF DE GB FD ==,设()F 1,m ,则DE m =,3DG DF FG GB FG m=+=+=+∴()1,3E m m ++,∵E 点在抛物线2142y x x =-++上∴()()2131142m m m +=-++++解得:3m =-(舍去)或1m =,∴()1,1F ,如图所示,设l 与x 交于点G ,过点E 作ED l ⊥于点D∵以B ,E ,F 为顶点的三角形是等腰直角三角形,且90BFE ∠=︒,∴EF BF =,∵90DFE BFG GBF ∠=︒-∠=∠,∴DFE GBF ≌,∴,GF DE GB FD ==,设()F 1,m ,则DE m =,3DG DF FG GB FG m=+=+=-∴()1,3E m m --,∵E 点在抛物线2142y x x =-++上∴()()2131142m m m -=--+-+解得:3m =(舍去)或5m =-,∴()1,5F -,当E 点与A 点重合时,如图所示,∵6AB =,ABF △是等腰直角三角形,且90BFE ∠=︒,∴2GF AB 1==3此时()0,3F -,综上所述,()1,1F 或()1,5F -或()1,3F -;【点睛】本题考查了二次函数综合问题,待定系数法求二次函数解析式,等腰直角三角形的性质,一次函数与坐标轴交点问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.2.(2023·山东烟台·统考中考真题)如图,抛物线25y ax bx =++与x 轴交于,A B 两点,与y 轴交于点,4C AB =.抛物线的对称轴3x =与经过点A 的直线1y kx =-交于点D ,与x 轴交于点E .(1)求直线AD 及抛物线的表达式;(2)在抛物线上是否存在点M ,使得ADM △是以AD 为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点M 的坐标;若不存在,请说明理由;【答案】(1)直线AD 的解析式为1y x =-;抛物线解析式为265y x x =-+;(2)存在,点M 的坐标为()4,3-或()0,5或()5,0;【分析】(1)根据对称轴3x =,4AB =,得到点A 及B 的坐标,再利用待定系数法求解析式即可;(2)先求出点D 的坐标,再分两种情况:①当90DAM ∠=︒时,求出直线AM 的解析式为1y x =-+,解方程组2165y x y x x =-+⎧⎨=-+⎩,即可得到点M 的坐标;②当90ADM ∠=︒时,求出直线DM 的解析式为5y x =-+,解方程组2565y x y x x =-+⎧⎨=-+⎩,即可得到点M 的坐标;【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴3x =,4AB =,∴()()1,0,5,0A B ,将()1,0A 代入直线1y kx =-,得10k -=,解得1k =,∴直线AD 的解析式为1y x =-;将()()1,0,5,0A B 代入25y ax bx =++,得5025550a b a b ++=⎧⎨++=⎩,解得16a b =⎧⎨=-⎩,∴抛物线的解析式为265y x x =-+;(2)存在点M ,∵直线AD 的解析式为1y x =-,抛物线对称轴3x =与x 轴交于点E .∴当3x =时,12y x =-=,∴()3,2D ,①当90DAM ∠=︒时,设直线AM 的解析式为y x c =-+,将点A 坐标代入,得10c -+=,解得1c =,∴直线AM 的解析式为1y x =-+,解方程组2165y x y x x =-+⎧⎨=-+⎩,得10x y =⎧⎨=⎩或43x y =⎧⎨=-⎩,∴点M 的坐标为()4,3-;②当90ADM ∠=︒时,设直线DM 的解析式为y x d =-+,将()3,2D 代入,得32d -+=,解得5d =,∴直线DM 的解析式为5y x =-+,解方程组2565y x y x x =-+⎧⎨=-+⎩,解得05x y =⎧⎨=⎩或50x y =⎧⎨=⎩,∴点M 的坐标为()0,5或()5,0综上,点M 的坐标为()4,3-或()0,5或()5,0;【点睛】此题是一次函数,二次函数及圆的综合题,掌握待定系数法求函数解析式,直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,求两图象的交点坐标,正确掌握各知识点是解题的关键.3.(2022·山东滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--与x 轴相交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),与y 轴相交于点C ,连接,AC BC .(1)求线段AC 的长;(2)若点Р为该抛物线对称轴上的一个动点,当PA PC =时,求点P 的坐标;(3)若点M 为该抛物线上的一个动点,当BCM 为直角三角形时,求点M 的坐标.【答案】()11,-(3)()14-,或()25-,或1522⎛+ ⎝⎭或1522⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据解析式求出A ,B ,C 的坐标,然后用勾股定理求得AC 的长;(2)求出对称轴为x=1,设P (1,t ),用t 表示出PA 2和PC 2的长度,列出等式求解即可;(3)设点M (m,m 2-2m-3),分情况讨论,当222CM BC BM +=,222BM BC CM +=,222BM CM BC +=分别列出等式求解即可.(1)223y x x =--与x 轴交点:令y=0,解得121,3x x =-=,即A (-1,0),B (3,0),223y x x =--与y 轴交点:令x=0,解得y=-3,即C (0,-3),∴AO=1,CO=3,∴AC ==(2)抛物线223y x x =--的对称轴为:x=1,设P (1,t ),∴()()22221104PA t t =++-=+,()()()222210313PC t t =-++=++,∴24t +()213t =++∴t=-1,∴P (1,-1);(3)设点M (m,m 2-2m-3),()()()()22222223230323BM m m m m m m =-+---=-+--,()()()222222202332CM m m m m m m =-+--+=+-,()()222300318BC =-++=,①当222CM BC BM +=时,()()()222222218323m m m m m m +-+=-+--,解得,10m =(舍),21m =,∴M (1,-4);②当222BM BC CM +=时,()()()222222323182m m m m m m -+--+=+-,解得,12m =-,23m =(舍),∴M (-2,5);③当222BM CM BC +=时,()()()222222323218m m m m m m -+--++-=,解得,m =,∴M 1522⎛+ ⎪ ⎪⎝⎭或1522⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭;综上所述:满足条件的M 为()14-,或()25-,或⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭.【点睛】本题是二次函数综合题,考查了与坐标轴交点、线段求值、存在直角三角形等知识,解题的关键是学会分类讨论的思想,属于中考压轴题.4.(2023·重庆·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线214y x bx c =++与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,其中()3,0B ,()0,3C -.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P 是直线AC 下方抛物线上一动点,过点P 作PD AC ⊥于点D ,求PD 的最大值及此时点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,将该抛物线向右平移5个单位,点E 为点P 的对应点,平移后的抛物线与y 轴交于点F ,Q 为平移后的抛物线的对称轴上任意一点.写出所有使得以QF 为腰的QEF △是等腰三角形的点Q 的坐标,并把求其中一个点Q 的坐标的过程写出来.【答案】(1)211344y x x =+-;(2)PD 取得最大值为45,52,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;(3)Q 点的坐标为9,12⎛⎫- ⎪⎝⎭或9,52⎛⎫ ⎪⎝⎭或97,24⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】(1)待定系数法求二次函数解析式即可求解;(2)直线AC 的解析式为334y x =--,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点Q ,设211,344P t t t ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,则3,34Q t t ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,则45PD PQ =,进而根据二次函数的性质即可求解;(3)根据平移的性质得出219494216y x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,对称轴为直线92x =,点52,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭向右平移5个单位得到53,2E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()0,2F ,勾股定理分别表示出222,,EF QE QF ,进而分类讨论即可求解.【详解】(1)解:将点()3,0B ,()0,3C -.代入214y x bx c =++得,2133043b c c ⎧⨯++=⎪⎨⎪=-⎩解得:143b c ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线解析式为:211344y x x =+-,(2)∵211344y x x =+-与x 轴交于点A ,B ,当0y =时,2113044x x +-=解得:124,3x x =-=,∴()4,0A -,∵()0,3C -.设直线AC 的解析式为3y kx =-,∴430k --=解得:34k =-∴直线AC 的解析式为334y x =--,如图所示,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点Q,设211,344P t t t ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,则3,34Q t t ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,∴223111334444PQ t t t t t ⎛⎫=---+-=-- ⎪⎝⎭,∵AQE PQD ∠=∠,90AEQ QDP ∠=∠=︒,∴OAC QPD ∠=∠,∵4,3OA OC ==,∴5AC =,∴4cos cos =5PD AO QPD OAC PQ AC ∠==∠=,∴()222441141425545555PD PQ t t t t t ⎛⎫==--=--=-++ ⎪⎝⎭,∴当2t =-时,PD 取得最大值为45,()()2211115322344442t t +-=⨯-+⨯--=-,∴52,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;(3)∵抛物线211344y x x =+-211494216x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭将该抛物线向右平移5个单位,得到219494216y x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,对称轴为直线92x =,点52,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭向右平移5个单位得到53,2E ⎛⎫- ⎪⎝⎭∵平移后的抛物线与y 轴交于点F ,令0x =,则2194924216y ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,∴()0,2F ,∴22251173224EF ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭∵Q 为平移后的抛物线的对称轴上任意一点.则Q 点的横坐标为92,设9,2Q m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴22295322QE m ⎛⎫⎛⎫=-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()222922QF m ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,当QF EF =时,()22922m ⎛⎫+- ⎪⎝⎭=1174,解得:1m =-或5m =,当QE QF =时,2295322m ⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎝⎭⎝⎭=()22922m ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,解得:74m =综上所述,Q 点的坐标为9,12⎛⎫- ⎪⎝⎭或9,52⎛⎫ ⎪⎝⎭或97,24⎛⎫ ⎪⎝⎭.【点睛】本题考查了二次函数综合问题,解直角三角形,待定系数法求解析式,二次函数的平移,线段周长问题,特殊三角形问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.5.(2023·四川凉山·统考中考真题)如图,已知抛物线与x 轴交于()1,0A 和()5,0B -两点,与y 轴交于点C .直线33y x =-+过抛物线的顶点P .(1)求抛物线的函数解析式;(2)若直线()50x m m =-<<与抛物线交于点E ,与直线BC 交于点F .①当EF 取得最大值时,求m 的值和EF 的最大值;②当EFC 是等腰三角形时,求点E 的坐标.【答案】(1)245y x x =--+;(2)①当52m =-时,EF 有最大值,最大值为254;②()38-,或()45-,或)52-【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)①先求出()05C ,,进而求出直线BC 的解析式为5y x =+,则()()2455E m m m F m m --++,,,,进一步求出252524EF m ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,由此即可利用二次函数的性质求出答案;②设直线x m =与x 轴交于H ,先证明BHF 是等腰直角三角形,得到45EFC BFH =∠=︒∠;再分如图3-1所示,当EC FC =时,如图3-2所示,当EF EC =时,如图3-3所示,当EF CF =时,三种情况利用等腰三角形的定义进行求解即可.【详解】(1)解:∵抛物线与x 轴交于()1,0A 和()5,0B -两点,∴抛物线对称轴为直线5122x -+==-,在33y x =-+中,当2x =-时,9y =,∴抛物线顶点P 的坐标为()29-,,设抛物线解析式为()229y a x =++,∴()21290a ++=,∴1a =-,∴抛物线解析式为()222945y x x x =-++=--+(2)解:①∵抛物线解析式为245y x x =--+,点C 是抛物线与y 轴的交点,∴()05C ,,设直线BC 的解析式为1y kx b =+,∴11505k b b -+=⎧⎨=⎩,∴15k b =⎧⎨=⎩,∴直线BC 的解析式为5y x =+,∵直线()50x m m =-<<与抛物线交于点E ,与直线BC 交于点F∴()()2455E m m m F m m --++,,,,∴()2455EF m m m =--+-+25m m=--252524m ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,∵10-<,∴当52m =-时,EF 有最大值,最大值为254;②设直线x m =与x 轴交于H ,∴5BH m =+,5HF m =+,∴BH HF =,∴BHF 是等腰直角三角形,∴45EFC BFH =∠=︒∠;如图3-1所示,当EC FC =时,过点C 作CG EF ⊥于G ,则()5G m ,∴点G 为EF 的中点,由(2)得()()2455E m m m F m m --++,,,,∴245552m m m --+++=,∴230m m +=,解得3m =-或0m =(舍去),∴()38E -,;如图3-2所示,当EF EC =时,则EFC 是等腰直角三角形,∴90FEF =︒∠,即CE EF ⊥,∴点E 的纵坐标为5,∴2455m m --+=,解得4m =-或0m =(舍去),∴()45E -,如图3-3所示,当EF CF =时,过点C 作CG EF ⊥于G ,同理可证CFG △是等腰直角三角形,∴FG CG m ==-,∴22CF CG m ==-,∴252m m m --=-,∴(2520m m +-=,解得25m =-或0m =(舍去),∴()225522EF CF ==-⨯-=-,2HF =,∴622HE =-,∴()25622E --,综上所述,点E 的坐标为()38-,或()45-,或()25622--,【点睛】本题主要考查了二次函数综合,勾股定理,等腰直角三角形的性质与判断,一次函数与几何综合,待定系数法求函数解析式等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.6.(2022·四川省遂宁市)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点A 的坐标为(-1,0),点C 的坐标为(0,-3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,E 为△ABC 边AB 上的一动点,F 为BC 边上的一动点,D 点坐标为(0,-2),求△DEF 周长的最小值;(3)如图2,N 为射线CB 上的一点,M 是抛物线上的一点,M 、N 均在第一象限内,B 、N 位于直线AM 的同侧,若M 到x 轴的距离为d ,△AMN 面积为2d ,当△AMN 为等腰三角形时,求点N 的坐标.【解析】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(-1,0),点C(0,-3).∴1−b+c=0c=−3,∴b=−2c=−3,∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3;(2)如图,设D1为D关于直线AB的对称点,D2为D关于ZX直线BC的对称点,连接D1E,D2F,D1D2.由对称性可知DE=D1E,DF=D2F,△DEF的周长=D1E+EF+D2F,∴当D1,E.F.D2共线时,△DEF的周长最小,最小值为D1D2的长,令y=0,则x2-2x-3=0,解得x=-1或3,∴B(3,0),∴OB=OC=3,∴△BOC是等腰直角三角形,∵BC垂直平分DD2,且D(-2,0),∴D2(1,-3),∵D,D1关于x轴的长,∴D1(0,2),∴D1D2=D2C2+D1C2=52+12=26,∴△DEF的周长的最小值为26.(3)∵M到x轴距离为d,AB=4,连接BM.∴S△ABM=2d,又∵S△AMN=2d,∴S△ABM=S△AMN,∴B,N到AM的距离相等,∵B,N在AM的同侧,∴AM∥BN,设直线BN的解析式为y=kx+m,则有m=−33k+m=0,∴k=1m=−3,∴直线BC的解析式为y=x-3,∴设直线AM的解析式为y=x+n,∵A(-1,0),∴直线AM的解析式为y=x+1,由y=x+1y=x2−2x−3,解得x=1y=0或x=4y=5,∴M(4,5),∵点N在射线BC上,∴设N(t,t-3),过点M作x轴的平行线l,过点N作y轴的平行线交x轴于点P,交直线l于点Q.∵A(-1,0),M(4,5),N(t,t-3),∴AM=52,AN=(t+1)2+(t−3)2,MN=(t−4)2+(t−8)2,∵△AMN是等腰三角形,当AM=AN时,52=(t+1)2+(t−3)2,解得t=1±21,当AM=MN时,52=(t−4)2+(t−8)2,解得t=6±21,当AN=MN时,(t+1)2+(t−3)2=(t−4)2+(t−8)2,解得t=72,∵N 在第一象限,∴t >3,∴t 的值为72,1+21,6+21,∴点N 的坐标为(72,12)或(1+21,-2+21)或(6+21,3+21).7.(2023·江苏连云港·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21:23L y x x =--的顶点为P .直线l 过点()()0,3M m m ≥-,且平行于x 轴,与抛物线1L 交于A B 、两点(B 在A 的右侧).将抛物线1L 沿直线l 翻折得到抛物线2L ,抛物线2L 交y 轴于点C ,顶点为D .(1)当1m =时,求点D 的坐标;(2)连接BC CD DB 、、,若BCD △为直角三角形,求此时2L 所对应的函数表达式;(3)在(2)的条件下,若BCD △的面积为3,E F 、两点分别在边BC CD 、上运动,且EF CD =,以EF 为一边作正方形EFGH ,连接CG ,写出CG 长度的最小值,并简要说明理由.【答案】(1)()1,6D ;(2)223y x x =-++或223y x x =-+-;【分析】(1)将抛物线解析式化为顶点式,进而得出顶点坐标()1,4P -,根据对称性,即可求解.(2)由题意得,1L 的顶点()1,4P -与2L 的顶点D 关于直线y m =对称,()1,24D m +,则抛物线()()222:124223L y x m x x m =--++=-+++.进而得出可得()0,23C m +,①当90BCD ∠=︒时,如图1,过D 作DN y ⊥轴,垂足为N .求得()3,B m m +,代入解析式得出0m =,求得22:23L y x x =-++.②当=90BDC ∠︒时,如图2,过B 作BT ND ⊥,交ND 的延长线于点T .同理可得BT DT =,得出()5,B m m +,代入解析式得出3m =-代入22:223L y x x m =-+++,得22:23L y x x =-+-;③当90DBC ∠=︒时,此情况不存在.【详解】(1)∵2223(1)4y x x x =--=--,∴抛物线1L 的顶点坐标()1,4P -.∵1m =,点P 和点D 关于直线1y =对称.∴()1,6D .(2)由题意得,1L 的顶点()1,4P -与2L 的顶点D 关于直线y m =对称,∴()1,24D m +,抛物线()()222:124223L y x m x x m =--++=-+++.∴当0x =时,可得()0,23C m +.①当90BCD ∠=︒时,如图1,过D 作DN y ⊥轴,垂足为N .∵()1,24D m +,∴()0,24N m +.∵()0,23C m +∴1DN NC ==.∴45DCN ∠=︒.∵90BCD ∠=︒,∴45BCM ∠=︒.∵直线l x ∥轴,∴90BMC ∠=︒.∴45,CBM BCM BM CM ∠=∠=︒=.∵3m ≥-,∴()233BM CM m m m ==+-=+.∴()3,B m m +.又∵点B 在2=23y x x --图像上,∴()()23233m m m =+-+-.解得0m =或3m =-.∵当3m =-时,可得()()0,3,0,3B C --,此时B C 、重合,舍去.当0m =时,符合题意.将0m =代入22:223L y x x m =-+++,得22:23L y x x =-++.②当=90BDC ∠︒时,如图2,过B 作BT ND ⊥,交ND 的延长线于点T .同理可得BT DT =.∵()1,24D m +,∴()244DT BT m m m ==+-=+.∵1DN =,∴()145NT DN DT m m =+=++=+.∴()5,B m m +.又∵点B 在2=23y x x --图像上,∴()()25253m m m =+-+-.解得3m =-或4m =-.∵3m ≥-,∴3m =-.此时()()2,3,0,3B C --符合题意.将3m =-代入22:223L y x x m =-+++,得22:23L y x x =-+-.③当90DBC ∠=︒时,此情况不存在.综上,2L 所对应的函数表达式为223y x x =-++或223y x x =-+-.【点睛】本题考查了二次函数的性质,特殊三角形问题,正方形的性质,勾股定理,面积问题,分类讨论是解题的关键.8.(2023·四川内江·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于()4,0B ,()2,0C -两点.与y 轴交于点()0,2A -.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P 是直线AB 下方抛物线上的一动点,过点P 作x 轴的平行线交AB 于点K ,过点P作y 轴的平行线交x 轴于点D ,求与12PK PD +的最大值及此时点P 的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M ,使得MAB △是以AB 为一条直角边的直角三角形:若存在,请求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)211242y x x =--;(2)存在,12PK PD +的最大值为258,335,216P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)()1,6或()1,4-【分析】(1)将A 、B 、C 代入抛物线解析式求解即可;(2)可求直线AB 的解析式为122y x =-,设211,242P m m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭(04m <<),可求22111,2242K m m m m ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,从而可求21132222PK PD m +=-++,即可求解;(3)过A 作2AM AB ⊥交抛物线的对称轴于2M ,过B 作1BM AB ⊥交抛物线的对称轴于1M ,连接1AM ,设()11,M n ,可求22145AM n n =++,2219BM n =+,由22211AB BM AM +=,可求1M ,进而求出直线1BM 的解析式,即可求解.【详解】(1)解:由题意得16404202a b c a b c c ++=⎧⎪-+=⎨⎪=-⎩,解得:14122a b c ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎪⎩,∴抛物线的解析式为211242y x x =--.(2)解:设直线AB 的解析式为y kx b =+,则有402k b b +=⎧⎨=-⎩,解得:122k b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AB 的解析式为122y x =-;设211,242P m m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭(04m <<),211122242x m m ∴-=--,解得:212x m m =-,22111,2242K m m m m ⎛⎫∴--- ⎪⎝⎭,212PK m m m ⎛⎫∴=-- ⎪⎝⎭2122m m =-+,21124PK m m ∴=-+,211242PD m m ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭211242m m =-++,22111122442PK PD m m m m ∴+=-+-++213222m m =-++21325228m ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,102-< ,∴当32m =时,12PK PD +的最大值为258,∴21313352422216y ⎛⎫=⨯--=- ⎪⎝⎭,∴335,216P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.故12PK PD +的最大值为258,335,216P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(3)解:存在,如图,过A 作2AM AB ⊥交抛物线的对称轴于2M ,过B 作1BM AB ⊥交抛物线的对称轴于1M ,连接1AM ,∵抛物线211242y x x =--的对称轴为直线1x =,∴设()11,M n ,()222112AM n ∴=++245n n =++,2222420AB =+=,()222141BM n =-+29n =+,22211AB BM AM += ,2292045n n n ∴++=++,解得:6n =,()11,6M ∴;设直线1BM 的解析式为11y k x b =+,则有1111640k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得1128k b =-⎧⎨=⎩,∴直线1BM 解析式为28y x =-+,21AM BM ∥ ,且经过()0,2A -,∴直线2AM 解析式为22y x =--,∴当1x =时,2124y =-⨯-=-,()21,4M ∴-;综上所述:存在,M 的坐标为()1,6或()1,4-.【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数中动点最值问题,直角三角形的判定,勾股定理等,掌握解法及找出动点坐标满足的函数解析式是解题的关键.9.(2021·四川广安市·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++的图象与坐标轴相交于A 、B 、C 三点,其中A 点坐标为()3,0,B 点坐标为()1,0-,连接AC 、BC .动点P 从点A 出发,在线段AC上以每秒个单位长度向点C 做匀速运动;同时,动点Q 从点B 出发,在线段BA 上以每秒1个单位长度向点A 做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接PQ ,设运动时间为t 秒.(1)求b、c的值;(2)在P、Q运动的过程中,当t为何值时,四边形BCPQ的面积最小,最小值为多少?(3)在线段AC上方的抛物线上是否存在点M,使MPQ是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)b=2,c=3;(2)t=2,最小值为4;(3)(3174+,23178+)【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)过点P作PE⊥x轴,垂足为E,利用S四边形BCPQ=S△ABC-S△APQ表示出四边形BCPQ的面积,求出t的范围,利用二次函数的性质求出最值即可;(3)画出图形,过点P作x轴的垂线,交x轴于E,过M作y轴的垂线,与EP交于F,证明△PFM≌△QEP,得到MF=PE=t,PF=QE=4-2t,得到点M的坐标,再代入二次函数表达式,求出t值,即可算出M的坐标.【详解】解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c经过点A(3,0),B(-1,0),则09301b cb c=-++⎧⎨=--+⎩,解得:23 bc=⎧⎨=⎩;(2)由(1)得:抛物线表达式为y=-x 2+2x+3,C (0,3),A (3,0),∴△OAC 是等腰直角三角形,由点P 的运动可知:AP=,过点P 作PE ⊥x 轴,垂足为E ,∴AE=PE=,即E (3-t ,0),又Q (-1+t ,0),∴S 四边形BCPQ =S △ABC -S △APQ =()11433122t t ⨯⨯-⨯--+⎡⎤⎣⎦=21262t t -+∵当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,=,AB=4,∴0≤t≤3,∴当t=2122--⨯=2时,四边形BCPQ 的面积最小,即为2122262⨯-⨯+=4;(3)∵点M 是线段AC 上方的抛物线上的点,如图,过点P 作x 轴的垂线,交x 轴于E ,过M 作y 轴的垂线,与EP 交于F ,∵△PMQ 是等腰直角三角形,PM=PQ ,∠MPQ=90°,∴∠MPF+∠QPE=90°,又∠MPF+∠PMF=90°,∴∠PMF=∠QPE ,在△PFM 和△QEP 中,F QEP PMF QPE PM PQ ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△PFM ≌△QEP (AAS ),∴MF=PE=t ,PF=QE=4-2t ,∴EF=4-2t+t=4-t ,又OE=3-t ,∴点M 的坐标为(3-2t ,4-t ),∵点M 在抛物线y=-x 2+2x+3上,∴4-t=-(3-2t )2+2(3-2t )+3,解得:t=98或98+(舍),∴M点的坐标为(34,23178+).【点睛】本题考查了二次函数综合,涉及到全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,三角形面积,用方程的思想解决问题是解本题的关键.10.(2021·江苏中考真题)如图,抛物线21y 2x bx c =-++与x 轴交于A(-1,0),B(4,0),与y 轴交于点C .连接AC ,BC ,点P 在抛物线上运动.(1)求抛物线的表达式;(2)如图①,若点P 在第四象限,点Q 在PA 的延长线上,当∠CAQ=∠CBA +45°时,求点P 的坐标;(3)如图②,若点P 在第一象限,直线AP 交BC 于点F ,过点P 作x 轴的垂线交BC 于点H ,当△PFH 为等腰三角形时,求线段PH 的长.【答案】(1)213222y x x =-++;(2)(6,-7);(3)PH=5-或1.5或158【分析】(1)根据待定系数法解答即可;(2)求得点C 的坐标后先利用勾股定理的逆定理判断∠ACB=90°,继而可得∠ACO=∠CBA ,在x 轴上取点E (2,0),连接CE ,易得△OCE 是等腰直角三角形,可得∠OCE=45°,进一步可推出∠ACE=∠CAQ ,可得CE ∥PQ ,然后利用待定系数法分别求出直线CE 与PQ 的解析式,再与抛物线的解析式联立方程组求解即可;(3)设直线AP 交y 轴于点G ,如图,由题意可得若△PFH 为等腰三角形,则△CFG 也为等腰三角形,设G (0,m ),求出直线AF 和直线BC 的解析式后,再解方程组求出点F 的坐标,然后分三种情况求出m 的值,再求出直线AP 的解析式,进而可求出点P 的坐标,于是问题可求解.【详解】解:(1)把A(-1,0),B(4,0)代入21y 2x bx c =-++,得102840b c b c ⎧--+=⎪⎨⎪-++=⎩,解得:322b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式是213222y x x =-++;(2)令x=0,则y=2,即C (0,2),∵222125AC =+=,2222420BC =+=,AB 2=25,∴222AC BC AB +=,∴∠ACB=90°,∵∠ACO+∠CAO=∠CBA+∠CAO=90°,∴∠ACO=∠CBA ,在x 轴上取点E (2,0),连接CE ,如图,则CE=OE=2,∴∠OCE=45°,∴∠ACE=∠ACO+45°=∠CBA+45°=∠CAQ ,∴CE ∥PQ ,∵C (0,2),E (2,0),∴直线CE 的解析式为y=-x+2,设直线PQ 的解析式为y=-x+n ,把点A (-1,0)代入,可得n=-1,∴直线PQ 的解析式为y=-x-1,解方程组2132221y x x y x ⎧=-++⎪⎨⎪=--⎩,得10x y =-⎧⎨=⎩或67x y =⎧⎨=-⎩,∴点P 的坐标是(6,-7);(3)设直线AP 交y 轴于点G ,如图,∵PH ∥y 轴,∴∠PHC=∠OCB ,∠FPH=∠CGF ,∴若△PFH 为等腰三角形,则△CFG 也为等腰三角形,∵C (0,2),B (4,0),∴直线BC 的解析式为122y x =-+,设G (0,m ),∵A (-1,0),∴直线AF 的解析式为y=mx+m ,解方程组122y x y mx m ⎧=-+⎪⎨⎪=+⎩,得4221521m x m m y m -⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,∴点F 的坐标是425,2121m m m m -⎛⎫ ⎪++⎝⎭,∴()222222224254252,2,21212121m m m m CG m CF FG m m m m m --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=+-=+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当CG=CF 时,()222425222121m m m m m -⎛⎫⎛⎫-=+- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,解得:m =此时直线AF 的解析式为y=12-x+12-,解方程组213222y x x y x ⎧=-++⎪⎪⎨⎪⎪⎩10x y =-⎧⎨=⎩或5112x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩,∴点P的坐标是(5),此时点H的坐标是(5),∴PH=111522---=-;当FG=FC 时,2222425425221212121m m m m m m m m m --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-=+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,解得m=12或m=12-(舍)或m=2(舍),此时直线AF 的解析式为y=12x+12,解方程组2132221122y x x y x ⎧=-++⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,得10x y =-⎧⎨=⎩或32x y =⎧⎨=⎩,∴点P 的坐标是(3,2),此时点H 的坐标是(3,12),∴PH=2-12=1.5;当GF=GC 时,()22242522121m m m m m m -⎛⎫⎛⎫-=+- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,解得34m =或m=2(舍去),此时直线AF 的解析式为y=34x+34,解方程组2132223344y x x y x ⎧=-++⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,得10x y =-⎧⎨=⎩或52218x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴点P 的坐标是(52,218),此时点H 的坐标是(52,34),∴PH=21315848-=;综上,PH=355或1.5或158.【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查了待定系数法求二次函数的解析式、二次函数图象上点的坐标特征、直线与抛物线的交点以及等腰三角形的判定和性质等知识,具有相当的难度,熟练掌握二次函数的图象和性质、灵活应用数形结合的思想是解题的关键.11.(2021·湖北中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点()1,0A -和点B ,与y 轴交于点C ,顶点D 的坐标为()1,4-.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图1,若点P 在抛物线上且满足PCB CBD ∠=∠,求点P 的坐标;(3)如图2,M 是直线BC 上一个动点,过点M 作MN x ⊥轴交抛物线于点N ,Q 是直线AC上一个动点,当QMN 为等腰直角三角形时,直接写出此时点M 及其对应点Q 的坐标【答案】(1)223y x x =--;(2)()14,5P ,257,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)154,33M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,154,93Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;2134,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2134,93Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭;()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.【分析】(1)由()1,0A -和D ()1,4-,且D 为顶点列方程求出a 、b 、c ,即可求得解析式;(2)分两种情况讨论:①过点C 作1//CP BD ,交抛物线于点1P ,②在BC 下方作BCF BCE ∠=∠交BG 于点F ,交抛物线于2P ;(3)QMN 为等腰直角三角形,分三种情况讨论:当90QM MN QMN =∠=︒,;②当90QN MN QNM =∠=︒,;③当90QM QN MQN =∠=︒,.【详解】解:(1)将()1,0A -和D ()1,4-代入2y ax bx c=++得04a b c a b c -+=⎧⎨++=-⎩又∵顶点D 的坐标为()1,4-∴12b a-=-∴解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩∴抛物线的解析式为:223y x x =--.(2)∵()3,0B 和()1,4D -∴直线BD 的解析式为:26y x =-∵抛物线的解析式为:223y x x =--,抛物线与y 轴交于点C ,与x 轴交于点()1,0A -和点B ,则C 点坐标为()0,3-,B 点坐标为()3,0.①过点C 作1//CP BD ,交抛物线于点1P ,则直线1CP 的解析式为23y x =-,结合抛物线223y x x =--可知22323x x x --=-,解得:10x =(舍),24x =,故()14,5P .②过点B 作y 轴平行线,过点C 作x 轴平行线交于点G ,由OB OC =可知四边形OBGC 为正方形,∵直线1CP 的解析式为23y x =-∴1CP 与x 轴交于点3,02E ⎛⎫ ⎪⎝⎭,在BC 下方作BCF BCE ∠=∠交BG 于点F ,交抛物线于2P ∴OCE FCG∠=∠又∵OC=CG ,90COE G ∠=∠=︒∴OEC △≌()GFC ASA ,∴32FG OE ==,33,2F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,又由()0,3C -可得直线CF 的解析式为132y x =-,结合抛物线223y x x =--可知212332x x x --=-,解得10x =(舍),252x =,故257,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.综上所述,符合条件的P 点坐标为:()14,5P ,257,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(3)∵()3,0B ,()0,3C -∴直线BC 的解析式为3BC y x =-设M 的坐标为()3m m -,,则N 的坐标为()223m m m --,∴()22=3233MN m m m m m----=-∵()1,0A -,()0,3C -∴直线BC 的解析式为33AC y x =--∵QMN 为等腰直角三角形∴①当90QM MN QMN =∠=︒,时,如下图所示则Q 点的坐标为33m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,∴4=33m m QM m ⎛⎫--= ⎪⎝⎭∴24=33m m m -解得:10m =(舍去),2133m =,353m =∴此时154,33M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,154,93Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;2134,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2134,93Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭;②当90QN MN QNM =∠=︒,时,如下图所示则Q 点的坐标为222233m m m m ⎛⎫--- ⎪⎝⎭∴222=33m m m m QM m -+-=∴22=33m m m m +-解得:10m =(舍去),25m =,32m =∴此时()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;③当90QM QN MQN =∠=︒,时,如图所示则Q 点纵坐标为()()22211113236=32222m m m m m m m -+--=----∴Q 点的坐标为22111136622m m m m ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,∴Q 点到MN 的距离=221151+6666m m m m m --=∴22511+=3662m m m m ⋅-(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)解得:10m =(舍去),27m =,31m =∴此时()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.综上所述,点M 及其对应点Q 的坐标为:154,33M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,154,93Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;2134,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2134,93Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭;()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.【点睛】本题主要考查二次函数与几何图形.该题综合性较强,属于中考压轴题.12.(2021·湖南中考真题)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标相等,则称该点为“雁点”.例如()()1,1,2021,2021……都是“雁点”.(1)求函数4y x=图象上的“雁点”坐标;(2)若抛物线25y ax x c =++上有且只有一个“雁点”E ,该抛物线与x 轴交于M 、N 两点(点M 在点N 的左侧).当1a >时.①求c 的取值范围;②求EMN ∠的度数;(3)如图,抛物线2y x 2x 3=-++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),P 是抛物线2y x 2x 3=-++上一点,连接BP ,以点P 为直角顶点,构造等腰Rt BPC △,是否存在点P ,使点C 恰好为“雁点”?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2,2)和(2,2)--;(2)①04c <<;②45°;(3)存在,P 点坐标为315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或3122⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或3122⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】(1)根据“雁点”的定义可得y=x ,再联立4y x=求出“雁点”坐标即可;(2)根据25y ax x c =++和y=x 可得240ax x c ++=,再利用根的判别式得到4c a =,再求出a 的取值范围;将点c 代入解析式求出点E 的坐标,令y=0,求出M 的坐标,过E 点向x 轴作垂线,垂足为H 点,如图所示,根据EH=MH 得出EMH 为等腰直角三角形,∠EMN 的度数即可求解;(3)存在,根据图1,图2,图3进行分类讨论,设C (m ,m ),P (x ,y ),根据三角形全等得出边相等的关系,再逐步求解,代入解析式得出点P 的坐标.【详解】解:(1)联立4y x y x⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得22x y =⎧⎨=⎩或22x y =-⎧⎨=-⎩即:函数4y x=上的雁点坐标为(2,2)和(2,2)--.(2)①联立25y x y ax x c=⎧⎨=++⎩得240ax x c ++=∵这样的雁点E 只有一个,即该一元二次方程有两个相等的实根,∴2440ac ∆=-=∵4c a=∵1a >∴04c <<②将4c a =代入,得2440E E ax x a++=解得2k x a =-,∴22,E a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭对于245y x x a α=++,令0y =有2450ax x a++=解得41,N M x x a a=-=-∴4,0M a ⎛⎫- ⎪⎝⎭过E 点向x 轴作垂线,垂足为H 点,EH=2a ,MH=242()a a a---=∴2EH MH a ==∴EMH 为等腰直角三角形,45EMN ∠=︒(3)存在,理由如下:如图所示:过P 作直线l 垂直于x 轴于点k ,过C 作CH ⊥PK 于点H设C (m ,m ),P (x ,y )∵△CPB 为等腰三角形,∴PC=PB ,∠CPB=90°,∴∠KPB+∠HPC=90°,∵∠HPC+∠HCP=90°,∴∠KPB=∠HCP ,∵∠H=∠PKB=90°,∴△CHP ≌△PKB ,∴CH=PK ,HP=KB ,即3m x y m y x-=⎧⎨-=-⎩∴3232x y m ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩当32x =时,23315()23224y =-+⨯+=∴315()24P ,如图2所示,同理可得:△KCP ≌△JPB∴KP=JB ,KC=JP设P (x ,y ),C (m ,m )∴KP=x-m ,KC=y-m ,JB=y ,JP=3-x ,即3x m y y m x-=⎧⎨-=-⎩解得3232x m y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩令23-232x x ++=解得122+1021022x x -==,∴2103(,)22P +或2103(,)22P -如图3所示,∵△RCP ≌△TPB∴RC=TP ,RP=TB设P (x ,y ),C (m ,m )即3y m x x m y-=-⎧⎨-=⎩解得3232x m y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩令23-232x x ++=解得122102-10,=22x x +=∴此时P 与第②种情况重合综上所述,符合题意P 的坐标为315()24,或2+103()22,或2103()22-,【点睛】本题考查了利用待定系数法求函数解析式,图形与坐标,等腰三角形的判定与性质,二次函数的综合运用,理解题意和正确作图逐步求解是解题的关键.13.(2021·湖南中考真题)如图所示,抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,且2OA =,4OB =,8OC =,抛物线的对称轴与直线BC 交于点M ,与x 轴交于点N .(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 是对称轴上的一个动点,是否存在以P 、C 、M 为顶点的三角形与MNB 相似?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.(3)D 为CO 的中点,一个动点G 从D 点出发,先到达x 轴上的点E ,再走到抛物线对称轴上的点F ,最后返回到点C .要使动点G 走过的路程最短,请找出点E 、F 的位置,写出坐标,并求出最短路程.(4)点Q 是抛物线上位于x 轴上方的一点,点R 在x 轴上,是否存在以点Q 为直角顶点的等腰Rt CQR △?若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)228y x x =-++;(2)存在,()1,2P 或171,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)点()2,0,1,23E F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,最短路程为,理由见详解;(4)存在,当以点Q 为直角顶点的等腰Rt CQR △时,点Q ⎝⎭或3322Q ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,理由见详解.【分析】(1)由题意易得()()()2,0,4,0,0,8A B C -,然后设二次函数的解析式为()()24y a x x =+-,进而代入求解即可;(2)由题意易得BMN CMP ∠=∠,要使以点P 、C 、M 为顶点的三角形与△MNB 相似,则可分①当90CPM MNB ∠=∠=︒时,②当90PCM MNB ∠=∠=︒时,进而分类求解即可;(3)由题意可得作点D 关于x 轴的对称点H ,作点C 关于抛物线的对称轴的对称点I ,然后连接HI ,分别与x 轴、抛物线的对称轴交于点E 、F ,此时的点E 、F 即为所求,HI 即为动点G 所走过的最短路程,最后求解即可;(4)由题意可分①当点Q 在第二象限时,存在等腰Rt CQR △,②当点Q 在第一象限时,存在等腰Rt CQR △,然后利用“k 型”进行求解即可.【详解】解:(1)∵2OA =,4OB =,8OC =,∴()()()2,0,4,0,0,8A B C -,设二次函数的解析式为()()24y a x x =+-,代入点C 的坐标可得:88a -=,解得:1a =-,∴二次函数的解析式为()()24y x x =-+-,即为228y x x =-++;(2)存在以点P 、C 、M 为顶点的三角形与△MNB 相似,理由如下:由(1)可得抛物线的解析式为228y x x =-++,则有对称轴为直线1x =,设直线BC 的解析式为y kx b =+,代入点B 、C 坐标可得:408k b b +=⎧⎨=⎩,解得:28a b =-⎧⎨=⎩,∴直线BC 的解析式为28y x =-+,∴点()1,6M ,()1,0N ,∴由两点距离公式可得3,6,BN MN BM CM ====若使以点P 、C 、M 为顶点的三角形与△MNB 相似,则有BMN CMP ∠=∠,①当90CPM MNB ∠=∠=︒时,则有//CP x 轴,如图所示:∴点()1,8P ,②当90PCM MNB ∠=∠=︒时,如图所示:∴35562PM BM CM MN =∴52PM =,∴点171,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)由题意得:动点G 从点D 出发,先到达x 轴上的点E ,再走到抛物线对称轴上的点F ,最后返回到点C .根据轴对称的性质及两点之间线段最短可知要使点G 走过的路程最短则有作点D 关于x 轴的对称点H ,作点C 关于抛物线的对称轴的对称点I ,然后连接HI ,分别与x 轴、抛物线的对称轴交于点E 、F ,此时的点E 、F 即为所求,HI 即为动点G 所走过的最短路程,如图所示:∵OC=8,点D 为CO 的中点,∴OD=4,∴()0,4D ,∵抛物线的对称轴为直线1x =,∴()()2,8,0,4I H -,设直线HI 的解析式为y kx b =+,则把点H 、I 坐标代入得:284k b b +=⎧⎨=-⎩,解得:64k b =⎧⎨=-⎩,∴直线HI 的解析式为64y x =-,当y=0时,则有064x =-,解得:23x =,当x=1时,则有6142y =⨯-=,。
第八讲 二次函数与几何图形的运用一、知识梳理二次函数与三角形的综合运用:1、求面积及最值2、与三角形的综合运用3、与相似三角形的综合运用4、与四边形的综合运用二、例题例1:如图,已知抛物线y=﹣x 2+mx+3与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点B 的坐标为(3,0)(1)求m 的值及抛物线的顶点坐标.(2)点P 是抛物线对称轴l 上的一个动点,当PA+PC 的值最小时,求点P 的坐标.变式 1 如图,已知直线112y x =+与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0). (1)求该抛物线的解析式;(2)动点P 在x 轴上移动,当△PAE 是直角三角形时,求点P 的坐标.例2、如图,已知点A(0,2),B(2,2),C(﹣1,﹣2),抛物线F:y=x2﹣2mx+m2﹣2与直线x=﹣2交于点P.(1)当抛物线F经过点C时,求它的表达式;(2)设点P的纵坐标为y P,求y P的最小值,此时抛物线F上有两点(x1,y1),(x2,y2),且x1<x2≤﹣2,比较y1与y2的大小;(3)当抛物线F与线段AB有公共点时,直接写出m的取值范围.例3:在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+2过B(﹣2,6),C(2,2)两点.(1)试求抛物线的解析式;(2)记抛物线顶点为D,求△BCD的面积;(3)若直线y=﹣x向上平移b个单位所得的直线与抛物线段BDC(包括端点B、C)部分有两个交点,求b的取值范围.例4:已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a>0)的图象与x轴的负半轴和正半轴分别交于A、B 两点,与y轴交于点C,它的顶点为P,直线CP与过点B且垂直于x轴的直线交于点D,且CP:PD=2:3(1)求A、B两点的坐标;(2)若tan∠PDB=,求这个二次函数的关系式.例5、如图1,二次函数y1=(x﹣2)(x﹣4)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),其对称轴l与x轴交于点C,它的顶点为点D.(1)写出点D的坐标.(2)点P在对称轴l上,位于点C上方,且CP=2CD,以P为顶点的二次函数y2=ax2+bx+c (a≠0)的图象过点A.①试说明二次函数y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点B;②点R在二次函数y1=(x﹣2)(x﹣4)的图象上,到x轴的距离为d,当点R的坐标为时,二次函数y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象上有且只有三个点到x轴的距离等于2d;③如图2,已知0<m<2,过点M(0,m)作x轴的平行线,分别交二次函数y1=(x﹣2)(x ﹣4)、y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象于点E、F、G、H(点E、G在对称轴l左侧),过点H 作x轴的垂线,垂足为点N,交二次函数y1=(x﹣2)(x﹣4)的图象于点Q,若△GHN∽△EHQ,求实数m的值.三、课堂练习1、如图,在Rt∠AOB的平分线ON上依次取点C,F,M,过点C作DE⊥OC,分别交OA,OB于点D,E,以FM为对角线作菱形FGMH.已知∠DFE=∠GFH=120°,FG=FE.设OC=x,图中阴影部分面积为y,则y与x之间的函数关系式是 ( )A.y=32x2 B.y=3x2 C.y=23x2 D.y=33x22、已知抛物线y=2x2+bx+c与直线y=﹣1只有一个公共点,且经过A(m﹣1,n)和B(m+3,n),过点A,B分别作x轴的垂线,垂足记为M,N,则四边形AMNB的周长为.3、直线y=kx+b与抛物线y=x2交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,当OA⊥OB时,直线AB 恒过一个定点,该定点坐标为.4、如图,抛物线y=ax2+bx﹣经过点A(1,0)和点B(5,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)以点A为圆心,作与直线BC相切的⊙A,请判断⊙A与y轴有怎样的位置关系,并说明理由;(3)在直线BC上方的抛物线上任取一点P,连接PB、PC,请问:△PBC的面积是否存在最大值?若存在,求出这个值和此时点P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y=ax 2+bx+c 的顶点坐标为(2,9),与y 轴交于点A (0,5),与x 轴交于点E 、B . (1)求二次函数y=ax 2+bx+c 的表达式;(2)过点A 作AC 平行于x 轴,交抛物线于点C ,点P 为抛物线上的一点(点P 在AC 上方),作PD 平行与y 轴交AB 于点D ,问当点P 在何位置时,四边形APCD 的面积最大?并求出最大面积;(3)若点M 在抛物线上,点N 在其对称轴上,使得以A 、E 、N 、M 为顶点的四边形是平行四边形,且AE 为其一边,求点M 、N 的坐标.六、课后作业1、已知抛物线y=ax 2﹣3x+c (a ≠0)经过点(﹣2,4),则4a+c ﹣1= .2、a 、b 、c 是实数,点A (a+1、b )、B (a+2,c )在二次函数y=x 2﹣2ax+3的图象上,则b 、c 的大小关系是b c (用“>”或“<”号填空)3、已知二次函数n mx x y ++=2的图像经过点()1,3-P ,对称轴是经过()0,1-且平行于y轴的直线。
二次函数与几何图形综合题类型 1二次函数与相似三角形的存在性问题1. (2015 ·明西山区一模昆)如图,已知抛物线y= ax2+bx+ c(a≠0)经过 A(- 1, 0), B(4, 0), C(0 ,2) 三点.(1)求这条抛物线的解析式;(2)P 为线段 BC 上的一个动点,过P 作 PE 垂直于 x 轴与抛物线交于点 E,设 P 点横坐标为 m, PE 长度为 y,请写出 y 与 m 的函数关系式,并求出PE 的最大值;(3)D 为抛物线上一动点,是否存在点 D 使以 A、B、D 为顶点的三角形与△ COB 相似?若存在,试求出点 D 的坐标;若不存在,请说明理由.2. (2013 ·靖曲 )如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线y= x+ 4 与坐标轴分别交于A, B 两点,过A,B 两点的抛物线为y=- x2+ bx+ c.点 D 为线段 AB 上一动点,过点 D 作 CD⊥ x 轴于点 C,交抛物线于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)当 DE= 4 时,求四边形CAEB 的面积;(3)连接 BE,是否存在点 D ,使得△ DBE 和△ DAC 相似?若存在,求出 D 点坐标;若不存在,说明理由.3.(2015 襄·阳 )边长为 2 的正方形O ABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示,点D是边OA的中点,连接 CD ,点 E 在第一象限,且DE⊥ DC , DE =DC.以直线 AB 为对称轴的抛物线过C, E 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点 P 从点 C 出发,沿射线 CB 以每秒 1 个单位长度的速度运动,运动时间为t 秒.过点 P 作 PF ⊥ CD 于点 F .当 t 为何值时,以点P, F ,D 为顶点的三角形与△COD 相似?(3)点 M 为直线 AB 上一动点,点N 为抛物线上一动点,是否存在点M, N,使得以点M,N, D, E 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.类型 2二次函数与平行四边形的存在性问题1. (2014 ·靖曲 )如图,抛物线y=ax2+bx+ c 与坐标轴分别交于A(- 3, 0), B(1, 0), C(0, 3)三点, D 是抛物线顶点, E 是对称轴与 x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)F 是抛物线对称轴上一点,且1,求点 O 到直线 AF 的距离;tan∠ AFE =2(3)点 P 是 x 轴上的一个动点,过P 作 PQ∥ OF 交抛物线于点Q,是否存在以点O, F, P,Q 为顶点的平行四边形?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由.2. (2013 ·明昆 )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,是否存在以点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.3. (2015 昆·明西山区二模 )如图,抛物线 y= x2- 2x-3 与 x 轴交于 A、B 两点 (A 点在 B 点左侧 ) ,直线l 与抛物线交于A、 C 两点,其中 C 点的横坐标为 2.(1)求 A、B、 C 三点的坐标;(2)在抛物线的对称轴上找到点P,使得△ PBC 的周长最小,并求出点P 的坐标;(3)点 G 是抛物线上的动点,在 x 轴上是否存在点 F ,使 A、C、F 、G 为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的 F 点坐标;如果不存在,请说明理由.类型 3二次函数与直角三角形的存在性问题1. (2015 ·南云 )如图,在平面直角坐标系中,抛物线y= ax2+ bx+ c( a≠0)与 x 轴相交于A、 B 两点,与y 轴相交于点C,直线 y= kx+n( k≠ 0)经过 B、 C 两点,已知 A(1, 0), C(0, 3),且 BC=5.(1)分别求直线BC 和抛物线的解析式(关系式 );(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得以 B、C、P 三点为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.2. (2015 ·贡自 )如图,已知抛物线y= ax2+ bx+ c(a≠0) 的对称轴为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,求线段BC 所在直线的解析式;(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,求出此点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.3. (2015 益·阳 )已知抛物线 E 1: y = x 2 经过点 A(1, m),以原点为顶点的抛物线E经过点 B(2, 2),点2 A 、 B 关于 y 轴的对称点分别为点A ′,B ′.(1)求 m 的值及抛物线E 2 所表示的二次函数的表达式;(2)如图,在第一象限内,抛物线E 1 上是否存在点 Q ,使得以点 Q 、B 、 B ′为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图, P 为第一象限内的抛物线E 1 上与点 A 不重合的一点,连接OP 并延长与抛物线E 2 相交于点P ′,求△ PAA ′与△ P ′BB ′的面积之比.类型 4二次函数与等腰三角形的存在性问题1. (2015 ·东南黔 )如图,已知二次函数y 1=- x2+134x+c 的图象与x 轴的一个交点为A(4,0) ,与 y 轴的交点为 B,过 A、 B 的直线为y2= kx+b.(1)求二次函数y1的解析式及点 B 的坐标;(2)由图象写出满足y1<y2的自变量x 的取值范围;(3)在两坐标轴上是否存在点P,使得△ ABP 是以 AB 为底边的等腰三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.- 10 -2.如图,抛物线与x 轴交于 A, B 两点,直线y=kx- 1 与抛物线交于A, C 两点,其中A(- 1, 0),B(3, 0),点 C 的纵坐标为- 3.(1)求 k 值;(2)求抛物线的解析式;(3)抛物线上是否存在点P,使得△ ACP 是以 AC 为底边的等腰三角形?如果存在,写出所有满足条件的点 P 的坐标;如果不存在,请说明理由.3.(2015 ·明官渡区二模昆)如图,已知抛物线y=ax2+ bx+ c(a≠0)交于 x 轴于 A(- 1,0) ,B(5,0)两点,与 y 轴交于点C(0, 2).(1)求抛物线的解析式;(2)若点 M 为抛物线的顶点,连接BC、 CM 、BM ,求△ BCM 的面积;(3)连接 AC,在 x 轴上是否存在点P,使△ ACP 为等腰三角形;若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.类型 5二次函数与图形面积问题1.(2014 ·明昆 )如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-3(a≠0)与x轴交于点A(- 2,0),B(4,0)两点,与 y 轴交于点 C.(1)求抛物线的解析式;(2)点 P 从 A 点出发,在线段AB 上以每秒 3 个单位长度的速度向 B 点运动,同时点Q 从 B 点出发,在线段 BC 上以每秒 1 个单位长度的速度向 C 点运动.其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.当△ PBQ 存在时,求运动多少秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△ PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K,使 S△CBK∶ S△PBQ= 5∶ 2,求 K 点坐标.2.(2015 云·南二模 )如图所示,抛物线 y= ax2+ bx(a< 0)与双曲线 y=k相交于点 A、B,点 A 的坐标为x(- 2, 2),点 B 在第四象限内,过点 B 作直线 BC∥x 轴,直线 BC 与抛物线的另一交点为点C,已知直线BC 与 x 轴之间的距离是点 B 到 y 轴的距离的 4 倍,记抛物线的顶点为 E.(1)求双曲线和抛物线的解析式;(2)计算△ ABC 与△ ABE 的面积;(3)在抛物线上是否存在点 D ,使△ ABD 的面积等于△ABE 的面积的8 倍?若存在,请求出点 D 的坐标;若不存在,请说明理由.类型 6 二次函数与最值问题1. (2015 ·明盘龙区一模昆)如图,对称轴为直线x= 2 的抛物线经过A(-1, 0), C(0, 5)两点,与x 轴另一交点为B,已知 M(0, 1), E(a, 0),F(a+ 1, 0),点 P 是第一象限内的抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当 a= 1 时,求四边形MEFP 的面积最大值,并求此时点P 的坐标;(3)若△ PCM 是以点 P 为顶点的等腰三角形,求 a 为何值时,四边形PMEF 周长最小?请说明理由.2. (2013 ·溪玉 )如图,顶点为 A 的抛物线 y=a(x+ 2)2-4 交 x 轴于点 B(1, 0),连接 AB,过原点 O 作射线OM ∥ AB ,过点 A 作 AD∥ x 轴交 OM 于点 D,点 C 为抛物线与 x 轴的另一个交点,连接 CD .(1)求抛物线的解析式(关系式 );(2)求点 A,B 所在的直线的解析式(关系式 );(3)若动点 P 从点 O 出发,以每秒 1 个单位长度的速度沿着射线OM 运动,设点P 运动的时间为t 秒,问:当 t 为何值时,四边形ABOP 分别为平行四边形?(4)若动点 P 从点 O 出发,以每秒 1 个单位长度的速度沿线段OD 向点 D 运动,同时动点Q 从点 C 出发,以每秒 2 个单位长度的速度沿线段CO 向点 O 运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动时间为t 秒,连接PQ.问:当 t 为何值时,四边形CDPQ 的面积最小?并求此时PQ 的长.类型 7二次函数与根的判别式问题1. (2015 ·阳衡 )如图,顶点M 在 y 轴上的抛物线与直线y= x+ 1 相交于 A、 B 两点,且点 A 在 x 轴上,点 B 的横坐标为2,连接 AM 、 BM .(1)求抛物线的函数关系式;(2)判断△ ABM 的形状,并说明理由;(3)把抛物线与直线y=x 的交点称为抛物线的不动点.若将(1)中抛物线平移,使其顶点为(m,2m),当m满足什么条件时,平移后的抛物线总有不动点?类型 8二次函数与圆1.(2015 ·明盘龙区二模昆)如图,已知以E(3 ,0)为圆心,以 5 为半径的⊙ E 与 x 轴交于点A, B 两点,与 y 轴交于 C 点,抛物线y= ax2+ bx+ c 经过 A, B, C 三点,顶点为 F .(1)求 A, B, C 三点的坐标;(2)求抛物线的解析式及顶点 F 的坐标;(3)已知 M 为抛物线上一动点(不与 C 点重合 ).试探究:①使得以A,B, M 为顶点的三角形面积与△ABC 的面积相等,求所有符合条件的点M 的坐标;②若探究①中的M 点位于第四象限,连接M 点与抛物线顶点 F ,试判断直线MF 与⊙ E 的位置关系,并说明理由.2. (2015 ·靖曲 )如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线l ⊥ y 轴于点 B(0,- 2), A 为 OB 的中点,以 A为顶点的抛物线 y= ax2+ c(a≠0)与 x 轴分别交于 C、D 两点,且 CD= 4.点 P 为抛物线上的一个动点,以 P 为圆心, PO 为半径画圆.(1)求抛物线的解析式;(2)若⊙ P 与 y 轴的另一交点为E,且 OE= 2,求点 P 的坐标;(3)判断直线l 与⊙ P 的位置关系,并说明理由.。
周日解答题压轴题二次函数与几何图形综合一模块一2022中考真题集训类型一二次函数中的最值问题(1)自变量范围与最值问题1.(2022•绍兴)已知函数y =-x 2+bx +c (b ,c 为常数)的图象经过点(0,-3),(-6,-3).(1)求b ,c 的值.(2)当-4≤x ≤0时,求y 的最大值.(3)当m ≤x ≤0时,若y 的最大值与最小值之和为2,求m 的值.思路引领:(1)将图象经过的两个点的坐标代入二次函数解析式解答即可;(2)根据x 的取值范围,二次函数图象的开口方向和对称轴,结合二次函数的性质判定y 的最大值即可;(3)根据对称轴为x =-3,结合二次函数图象的性质,分类讨论得出m 的取值范围即可.解:(1)把(0,-3),(-6,-3)代入y =-x 2+bx +c ,得b =-6,c =-3.(2)∵y =-x 2-6x -3=-(x +3)2+6,又∵-4≤x ≤0,∴当x =-3时,y 有最大值为6.(3)①当-3<m ≤0时,当x =0时,y 有最小值为-3,当x =m 时,y 有最大值为-m 2-6m -3,∴-m 2-6m -3+(-3)=2,∴m =-2或m =-4(舍去).②当m ≤-3时,当x =-3时y 有最大值为6,∵y 的最大值与最小值之和为2,∴y 最小值为-4,∴-(m +3)2+6=-4,∴m =-3-10或m =-3+10(舍去).综上所述,m =-2或-3-10.总结提升:此题主要考查了待定系数法求二次函数解析式以及二次函数的性质等知识,正确分类讨论得出m 的取值范围是解题关键.2.(2022•安顺)在平面直角坐标系中,如果点P 的横坐标和纵坐标相等,则称点P 为和谐点.例如:点(1,1),12,12 ,(-2,-2),⋯⋯都是和谐点.(1)判断函数y =2x +1的图象上是否存在和谐点,若存在,求出其和谐点的坐标;(2)若二次函数y =ax 2+6x +c (a ≠0)的图象上有且只有一个和谐点52,52.①求a ,c 的值;周日②若1≤x ≤m 时,函数y =ax 2+6x +c +14(a ≠0)的最小值为-1,最大值为3,求实数m 的取值范围.思路引领:(1)设函数y =2x +1的和谐点为(x ,x ),可得2x +1=x ,求解即可;(2)将点52,52代入y =ax 2+6x +c ,再由ax 2+6x +c =x 有且只有一个根,Δ=25-4ac =0,两个方程联立即可求a 、c 的值;②由①可知y =-x 2+6x -6=-(x -3)2+3,当x =1时,y =-1,当x =3时,y =3,当x =5时,y =-1,则3≤m ≤5时满足题意.解:(1)存在和谐点,理由如下,设函数y =2x +1的和谐点为(x ,x ),∴2x +1=x ,解得x =-1,∴和谐点为(-1,-1);(2)①∵点52,52是二次函数y =ax 2+6x +c (a ≠0)的和谐点,∴52=254a +15+c ,∴c =-254a -252,∵二次函数y =ax 2+6x +c (a ≠0)的图象上有且只有一个和谐点,∴ax 2+6x +c =x 有且只有一个根,∴Δ=25-4ac =0,∴a =-1,c =-254;②由①可知y =-x 2+6x -6=-(x -3)2+3,∴抛物线的对称轴为直线x =3,当x =1时,y =-1,当x =3时,y =3,当x =5时,y =-1,∵函数的最大值为3,最小值为-1;当3≤m ≤5时,函数的最大值为3,最小值为-1.总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,理解定义,并与二次函数的性质结合解题是关键.(2)胡不归问题3.(2022•淮安)如图(1),二次函数y =-x 2+bx +c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,点B 的坐标为(3,0),点C 的坐标为(0,3),直线l 经过B 、C 两点.(1)求该二次函数的表达式及其图象的顶点坐标;(2)点P 为直线l 上的一点,过点P 作x 轴的垂线与该二次函数的图象相交于点M ,再过点M 作y 轴的垂线与该二次函数的图象相交于另一点N ,当PM =12MN 时,求点P 的横坐标;(3)如图(2),点C 关于x 轴的对称点为点D ,点P 为线段BC 上的一个动点,连接AP ,点Q 为线段AP 上一点,且AQ =3PQ ,连接DQ ,当3AP +4DQ 的值最小时,直接写出DQ 的长.周日思路引领:(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)设P(t,-t+3),则M(t,-t2+2t+3),N(2-t,-t2+2t+3),则PM=|t2-3t|,MN=|2-2t|,由题意可得方程|t2-3t|=12|2-2t|,求解方程即可;(3)由题意可知Q点在平行于BC的线段上,设此线段与x轴的交点为G,由QG∥BC,求出点G(2,0),作A点关于GQ的对称点A',连接A'D与AP交于点Q,则3AP+4DQ=4DQ+34AP=4 (DQ+AQ)≥4A'D,利用对称性和∠OBC=45°,求出A'(2,3),求出直线DA'的解析式和直线QG的解析式,联立方程组y=-x+2y=3x-3,可求点Q54,34,再求DQ=5104.解:(1)将点B(3,0),C(0,3)代入y=-x2+bx+c,∴-9+3b+c=0c=3,解得b=2c=3,∴y=-x2+2x+3,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴顶点坐标(1,4);(2)设直线BC的解析式为y=kx+b,∴3k+b=0b=3,解得k=-1b=3,∴y=-x+3,设P(t,-t+3),则M(t,-t2+2t+3),N(2-t,-t2+2t+3),∴PM=|t2-3t|,MN=|2-2t|,∵PM=12MN,∴|t2-3t|=12|2-2t|,解得t=1+2或t=1-2或t=2+3或t=2-3,∴P点横坐标为1+2或1-2或2+3或2-3;(3)∵C(0,3),D点与C点关于x轴对称,∴D(0,-3),令y=0,则-x2+2x+3=0,解得x=-1或x=3,周日∴A (-1,0),∴AB =4,∵AQ =3PQ ,∴Q 点在平行于BC 的线段上,设此线段与x 轴的交点为G ,∴QG ∥BC ,∴AQ AP =AG BA ,∴34=AG 4,∴AG =3,∴G (2,0),∵OB =OC ,∴∠OBC =45°,作A 点关于GQ 的对称点A ',连接A 'D 与AP 交于点Q ,∵AQ =A 'Q ,∴AQ +DQ =A 'Q +DQ ≥A 'D ,∴3AP +4DQ =4DQ +34AP =4(DQ +AQ )≥4A 'D ,∵∠QGA =∠CBO =45°,AA '⊥QG ,∴∠A 'AG =45°,∵AG =A 'G ,∴∠AA 'G =45°,∴∠AGA '=90°,∴A '(2,3),设直线DA '的解析式为y =kx +b ,∴b =-32k +b =3,解得k =3b =-3 ,∴y =3x -3,同理可求直线QG 的解析式为y =-x +2,联立方程组y =-x +2y =3x -3 ,解得x =54y =34,∴Q 54,34 ,∴DQ =5104.总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,利用轴对称求最短距离的方法,解绝对值方程,待定系数法求函数的解析式是解题的关键.4.(2022•梧州)如图,在平面直角坐标系中,直线y =-43x -4分别与x ,y 轴交于点A ,B ,抛物线y =518x 2+bx +c 恰好经过这两点.周日(1)求此抛物线的解析式;(2)若点C 的坐标是(0,6),将△ACO 绕着点C 逆时针旋转90°得到△ECF ,点A 的对应点是点E .①写出点E 的坐标,并判断点E 是否在此抛物线上;②若点P 是y 轴上的任一点,求35BP +EP 取最小值时,点P 的坐标.思路引领:(1)根据直线解析式可得点A 、B 的坐标,代入二次函数解析式,解方程即可;(2)①由旋转的性质可得E (6,3),当x =6时,y =518×62-12×6-4=3,可知点E 在抛物线上;②过点E 作EH ⊥AB ,交y 轴于P ,垂足为H ,sin ∠ABO =AO AB=HP BP =35,则HP =35BP ,得35BP +EP =HP +PE ,可知HP +PE 的最小值为EH 的长,从而解决问题.解:(1)∵直线y =-43x -4分别与x ,y 轴交于点A ,B ,∴当x =0时,y =-4;当y =0时,x =-3,∴A (-3,0),B (0,-4),∵抛物线y =518x 2+bx +c 恰好经过这两点.∴518×(-3)2-3b +c =0c =-4,解得b =-12c =-4,∴y =518x 2-12x -4;(2)①∵将△ACO 绕着点C 逆时针旋转90°得到△ECF ,∴∠OCF =90°,CF =CO =6,EF =AO =3,EF ∥y 轴,∴E (6,3),当x =6时,y =518×62-12×6-4=3,∴点E 在抛物线上;②过点E 作EH ⊥AB ,交y 轴于P ,垂足为H ,周日∵A(-3,0),B(0,-4),∴OA=3,OB=4,∴AB=5,∵sin∠ABO=AOAB =HPBP=35,∴HP=35BP,∴35BP+EP=HP+PE,∴当E,P,H三点共线时,HP+PE有最小值,最小值为EH的长,作EG⊥y轴于G,∵∠GEP=∠ABO,∴tan∠GEP=tan∠ABO,∴PG EG =AO BO,∴PG6=34,∴PG=92,∴OP=92-3=32,∴P0,-32.总结提升:本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,旋转的性质,三角函数,两点之间、线段最短等知识,利用三角函数将35BP转化为HP的长是解题的关键.5.(2022•济南)抛物线y=ax2+114x-6与x轴交于A(t,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C,直线y=kx-6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的表达式和t,k的值;(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;(3)如图2,若点P在直线BC上方的抛物线上,过点P作PQ⊥BC,垂足为Q,求CQ+12PQ的最大值.思路引领:(1)用待定系数法求函数的解析式即可求解;周日(2)作PM ⊥x 轴交于M ,可求PM =14m 2-114m +6,AM =m -3,通过证明△COA ∽△AMP ,利用OA OC =PMAM,求m 的值即可求P 点坐标;(3)作PN ⊥x 轴交BC 于N ,过点N 作NE ⊥y 轴交于E ,通过证明△PQN ∽△BOC ,求出QN =35PN ,PQ =45PN ,再由△CNE ∽△CBO ,求出CN =54EN =54m ,则CQ +12PQ =CN +PN =-14m -132 2+16916,即可求解.解:(1)将B (8,0)代入y =ax 2+114x -6,∴64a +22-6=0,∴a =-14,∴y =-14x 2+114x -6,当y =0时,-14t 2+114t -6=0,解得t =3或t =8(舍),∴t =3,∵B (8,0)在直线y =kx -6上,∴8k -6=0,解得k =34;(2)作PM ⊥x 轴交于M ,∵P 点横坐标为m ,∴P m ,-14m 2+114m -6 ,∴PM =14m 2-114m +6,AM =m -3,在Rt △COA 和Rt △AMP 中,∵∠OAC +∠PAM =90°,∠APM +∠PAM =90°,∴∠OAC =∠APM ,∴△COA ∽△AMP ,∴OA OC =PM AM,即OA •MA =CO •PM ,3(m -3)=614m 2-114m +6 ,解得m =3(舍)或m =10,∴P 10,-72;(3)作PN ⊥x 轴交BC 于N ,过点N 作NE ⊥y 轴交于E ,∴PN =-14m 2+114m -6-34m -6 =-14m 2+2m ,∵PN ⊥x 轴,∴PN ∥OC ,∴∠PNQ =∠OCB ,周日∴Rt△PQN∽Rt△BOC,∴PN BC =NQOC=PQOB,∵OB=8,OC=6,BC=10,∴QN=35PN,PQ=45PN,由△CNE∽△CBO,∴CN=54EN=54m,∴CQ+12PQ=CN+NQ+12PQ=CN+PN,∴CQ+12PQ=54m-14m2+2m=-14m2+134m=-14m-1322+16916,当m=132时,CQ+12PQ的最大值是16916.总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,三角形相似的判定及性质是解题的关键.类型二二次函数中的面积问题1.(2022•内蒙古)如图,抛物线y=ax2+x+c经过B(3,0),D-2,-52两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式和点C的坐标;(2)若点M在直线BC上方的抛物线上运动(与点B,C不重合),求使△MBC面积最大时M点的坐标,并求最大面积;(请在图1中探索)(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)思路引领:(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)作直线BC,过M点作MN∥y轴交BC于点N,求出直线BC的解析式,设M m,-12m2+m+32,则N m,-12m+32,可得S△MBC=12•MN•OB=-34m-322+2716,再求解即可;(3)设Q(0,t),P m,-12m2+m+32,分三种情况讨论:①当AB为平行四边形的对角线时;②当AQ为平行四边形的对角线时;③当AP为平行四边形的对角线时;根据平行四边形的对角线互相平分,利用中点坐标公式求解即可.解:(1)将B(3,0),D-2,-5 2代入y=ax2+x+c,周日∴9a +3+c =04a -2+c =-52,解得a =-12c =32 ,∴y =-12x 2+x +32,令x =0,则y =32,∴C 0,32;(2)作直线BC ,过M 点作MN ∥y 轴交BC 于点N ,设直线BC 的解析式为y =kx +b ,∴3k +b =0b =32,解得k =-12b =32 ,∴y =-12x +32设M m ,-12m 2+m +32 ,则N m ,-12m +32 ,∴MN =-12m 2+32m ,∴S △MBC =12•MN •OB =-34m -32 2+2716,当m =32时,△MBC 的面积有最大值2716,此时M 32,158;(3)令y =0,则-12x 2+x +32=0,解得x =3或x =-1,∴A (-1,0),设Q (0,t ),P m ,-12m 2+m +32,①当AB 为平行四边形的对角线时,m =3-1=2,∴P 2,32;②当AQ 为平行四边形的对角线时,3+m =-1,解得m =-4,∴P -4,-212;③当AP 为平行四边形的对角线时,m -1=3,解得m =4,Y our Text07周日∴P 4,-52;综上所述:P 点坐标为2,32 或-4,-212 或4,-52.总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,平行四边形的性质,分类讨论是解题的关键.2.(2022•淄博)如图,抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴相交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),顶点D(1,4)在直线l :y =43x +t 上,动点P (m ,n )在x 轴上方的抛物线上.(1)求这条抛物线对应的函数表达式;(2)过点P 作PM ⊥x 轴于点M ,PN ⊥l 于点N ,当1<m <3时,求PM +PN 的最大值;(3)设直线AP ,BP 与抛物线的对称轴分别相交于点E ,F ,请探索以A ,F ,B ,G (G 是点E 关于x 轴的对称点)为顶点的四边形面积是否随着P 点的运动而发生变化,若不变,求出这个四边形的面积;若变化,说明理由.思路引领:(1)利用顶点式求解,可得结论;(2)如图,设直线l 交x 轴于点T ,连接PT ,BD ,BD 交PM 于点J .设P (m ,-m 2+2m +3).四边形DTBP 的面积=△PDT 的面积+△PBT 的面积=12×DT ×PN +12×TB ×PM =52(PM +PN ),推出四边形DTBP 的面积最大时,PM +PN 的值最大,求出四边形DTBP 的面积的最大值,可得结论;(3)四边形AFBG 的面积不变.如图,设P (m ,-m 2+2m +3),求出直线AP ,BP 的解析式,可得点E ,F 的坐标,求出FG 的长,可得结论.解:(1)∵抛物线的顶点D (1,4),∴可以假设抛物线的解析式为y =-(x -1)2+4=-x 2+2x +3;(2)如图,设直线l 交x 轴于点T ,连接PT ,BD ,BD 交PM 于点J .设P (m ,-m 2+2m +3).点D (1,4)在直线l :y =43x +t 上,∴4=43+t ,∴t =83,周日∴直线DT 的解析式为y =43x +83,令y =0,得到x =-2,∴T (-2,0),∴OT =2,∵B (3,0),∴OB =3,∴BT =5,∵DT =32+42=5,∴TD =TB ,∵PM ⊥BT ,PN ⊥DT ,∴四边形DTBP 的面积=△PDT 的面积+△PBT 的面积=12×DT ×PN +12×TB ×PM =52(PM +PN ),∴四边形DTBP 的面积最大时,PM +PN 的值最大,∵D (1,4),B (3,0),∴直线BD 的解析式为y =-2x +6,∴J (m ,-2m +6),∴PJ =-m 2+4m -3,∵四边形DTBP 的面积=△DTB 的面积+△BDP 的面积=12×5×4+12×(-m 2+4m -3)×2=-m 2+4m +7=-(m -2)2+11∵-1<0,∴m =2时,四边形DTBP 的面积最大,最大值为11,∴PM +PN 的最大值=25×11=225;解法二:延长MP 交直线l 与点H ,易得直线l :y =43x +83,∴H m ,43m +83设直线l 交x 轴于点C ,交y 轴于点L ,∴C (-2,0),L 0,83,∴CL =103,∴sin ∠CLO =35,由LO ∥HM ,∴∠NHM =∠CLO ,∴sin ∠NHM =35,∴PH =43m +83+m 2-2m -3=m 2-23m -13,∴PN =35PH ,周日∴PM +PN =-m 2+2m +3+35m 2-23m -13 =-25(m -2)2+225,∵-25<0,∴m =2时,PM +PN 的值最小,最小值为225;(3)四边形AFBG 的面积不变.理由:如图,设P (m ,-m 2+2m +3),∵A (-1,0),B (3,0),∴直线AP 的解析式为y =-(m -3)x -m +3,∴E (1,-2m +6),∵E ,G 关于x 轴对称,∴G (1,2m -6),∴直线PB 的解析式y =-(m +1)x +3(m +1),∴F (1,2m +2),∴GF =2m +2-(2m -6)=8,∴四边形AFBG 的面积=12×AB ×FG =12×4×8=16.∴四边形AFBG 的面积是定值.总结提升:本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质等知识,解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题,学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.类型三二次函数与角度问题1.(2022•菏泽)如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于A (-2,0)、B (8,0)两点,与y 轴交于点C (0,4),连接AC 、BC .(1)求抛物线的表达式;(2)将△ABC 沿AC 所在直线折叠,得到△ADC ,点B 的对应点为D ,直接写出点D 的坐标,并求出四边形OADC 的面积;(3)点P 是抛物线上的一动点,当∠PCB =∠ABC 时,求点P 的坐标.思路引领:(1)利用待定系数法解答即可;(2)过点D 作DE ⊥x 轴于点E ,利用轴对称的性质和三角形的中位线的性质定理求得线段OE ,DE ,则点D 坐标可得;利用四边形OADC 的面积=S △OAC +S △ACD ,S △ADC =S △ABC ,利用三角形的面积公式即可求得结论;周日(3)利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:①当点P在BC上方时,利用平行线的判定与性质可得点C,P的纵坐标相等,利用抛物线的解析式即可求得结论;②当点P在BC下方时,设PC交x 轴于点H,设HB=HC=m,利用等腰三角形的判定与性质和勾股定理求得m值,则点H坐标可求;利用待定系数法求得直线PC的解析式,与抛物线解析式联立即可求得点P坐标;解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(-2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),∴4a-2b+c=064a+8b+c=0c=4,解得:a=-14b=32c=4.∴抛物线的表达式为y=-14x2+32x+4;(2)点D的坐标为(-8,8),理由:将△ABC沿AC所在直线折叠,得到△ADC,点B的对应点为D,如图,过点D作DE⊥x轴于点E,∵A(-2,0)、B(8,0),C(0,4),∴OA=2,OB=8,OC=4.∵OA OC =12,OCOB=12,∴OA OC =OC OB.∵∠AOC=∠COB=90°,∴△AOC∽△COB,∴∠ACO=∠CBO.∵∠CBO+∠OCB=90°,∴∠ACO+∠OCB=90°,∴∠ACB=90°,∵将△ABC沿AC所在直线折叠,得到△ADC,点B的对应点为D,∴点D,C,B三点在一条直线上.由轴对称的性质得:BC=CD,AB=AD.∵OC⊥AB,DE⊥AB,∴DE∥OC,∴OC为△BDE的中位线,∴OE=OB=8,DE=2OC=8,∴D(-8,8);由题意得:S△ACD=S△ABC,∴四边形OADC的面积=S△OAC+S△ADC=S△OAC+S△ABC=12×OC•OA+12×AB•OC=12×4×2+12×10×4=4+20 =24;周日(3)①当点P在BC上方时,如图,∵∠PCB=∠ABC,∴PC∥AB,∴点C,P的纵坐标相等,∴点P的纵坐标为4,令y=4,则-14x2+32x+4=4,解得:x=0或x=6,∴P(6,4);②当点P在BC下方时,如图,设PC交x轴于点H,∵∠PCB=∠ABC,∴HC=HB.设HB=HC=m,∴OH=OB-HB=8-m,在Rt△COH中,∵OC2+OH2=CH2,∴42+(8-m)2=m2,解得:m=5,∴OH=3,∴H(3,0).设直线PC的解析式为y=kx+n,∴n=43k+n=0,解得:k=-43n=4.∴y=-43x+4.∴y=-43x+4y=-14x2+32x+4,解得:x1=0y1=4,x2=343y2=-1009.∴P343,-100 9.综上,点P的坐标为(6,4)或343,-1009.总结提升:本题主要考查了二次函数图象的性质,待定系数法,一次函数图象的性质,抛物线上点的坐标的特征,一次函数图象上点的坐标的特征,勾股定理,相似三角形的判定与性质,利用点的坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.2.(2022•鞍山)如图,抛物线y=-12x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B两点,与y轴交于点C(0,2),连接BC.(1)求抛物线的解析式.(2)点P是第三象限抛物线上一点,直线PB与y轴交于点D,△BCD的面积为12,求点P的坐标.(3)在(2)的条件下,若点E是线段BC上点,连接OE,将△OEB沿直线OE翻折得到△OEB',当直线周日EB'与直线BP相交所成锐角为45°,时,求点B'的坐标.思路引领:(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)先由△BDC的面积求出OD的长,从而确定D点坐标为(0,-4),再由待定系数法求出直线BD的解析式,直线BD与抛物线的交点即为所求;(3)当B'在第一象限时,由∠ODB=45°,可知EB'∥CD,求出直线BC的解析式,可设E t,-12t+2,在Rt△OHB'中,B'H=16-t2,则BE=16-t2+12t-2,在Rt△BHE中,由勾股定理得16-t2+12t-22=(4-t)2+-12t+22,求出t的值即可求B'坐标;当B'在第二象限时,B'G∥x轴,可得四边形B'OBE是平行四边形,则B't-4,-12t+2,由折叠的性质可判断平行四边形OBEB'是菱形,再由BE=OB,可得(4-t)2+-12t+22=4,求出t的值即可求B'坐标.解:(1)将A(-1,0),C(0,2)代入y=-12x2+bx+c,∴c=2-12-b+c=0 ,解得b=32c=2 ,∴y=-12x2+32x+2;(2)令y=0,则-12x2+32x+2=0,解得x=-1或x=4,∴B(4,0),∴OB=4,∴S△BCD=12×4×(2+OD)=12,∴OD=4,∴D(0,-4),设直线BD的解析式为y=kx+b,∴b=-44k+b=0 ,周日解得k =1b =-4 ,∴y =x -4,联立方程组y =x -4y =-12x 2+32x +2,解得x =-3y =-7 或x =4y =0 ,∴P (-3,-7);(3)如图1,当B '在第一象限时,设直线BC 的解析式为y =k 'x +b ',∴b '=24k '+b '=0,解得k '=-12b '=2,∴y =-12x +2,设E t ,-12t +2 ,∴OH =t ,EH =-12t +2,∵D (0,-4),B (4,0),∴OB =OD ,∴∠ODB =45°,∵直线EB '与直线BP 相交所成锐角为45°,∴EB '∥CD ,由折叠可知,OB '=BO =4,BE =B 'E ,在Rt △OHB '中,B 'H =16-t 2,∴B 'E =16-t 2--12t +2 =16-t 2+12t -2,∴BE =16-t 2+12t -2,在Rt △BHE 中,16-t 2+12t -2 2=(4-t )2+-12t +2 2,解得t =±455,∵0≤t ≤4,∴t =455,∴B '455,855 ;如图2,当B '在第二象限,∠BGB '=45°时,∵∠ABP =45°,∴B 'G ∥x 轴,周日∵将△OEB 沿直线OE 翻折得到△OEB ',∴BE =B 'E ,OB =OB ',∠BOE =∠B 'OE ,∴∠BOE =∠B 'EO ,∴B 'E ∥B 'O ,∵B 'E =BO ,∴四边形B 'OBE 是平行四边形,∴B 'E =4,∴B 't -4,-12t +2 ,由折叠可知OB =OB '=4,∴平行四边形OBEB '是菱形,∴BE =OB ,∴(4-t )2+-12t +2 2=4,解得t =4+855或t =4-855,∵0≤t ≤4,∴t =4-855,∴B '-855,455;综上所述:B '的坐标为455,855 或-855,455.方法2:在Rt △BCO 中,BC =25,CO :OB :BC =1:2:5,∵BP 与x 轴和y 轴的夹角都是45°,BP 与B 'E 的夹角为45°,∴B 'E ∥x 轴或B 'E ∥y 轴,当B 'E ∥y 轴时,延长B 'E 交x 轴于F ,∴B 'F ⊥OB ,∵∠CBA =∠OB 'E ,∴△OB 'F ∽△CBO ,∴OF :FB ':B 'O =1:2:5,∵OB =OB '=4,∴FO =455,B 'F =855,∴B '455,855 ;当B 'E ∥x 轴时,过B '作B 'F ⊥x 中交于F ,∴B 'F ⊥OF ,B 'E ∥OB ,∵B 'E 和BE 关于OE 对称,OB 和OB '关于OE 对称,∴BE ∥OB ',∵∠FOB '=∠OBC ,∴△OB 'F ∽△BCO ,∴B 'F :FO :OB '=1:2:5,∵OB =OB '=4,周日∴B 'F =455,OF =855,∴B '-855,455;综上所述:B '坐标为455,855 或-855,455.总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,直角三角形的性质,折叠的性质,勾股定理的应用是解题的关键.类型四二次函数与圆综合1.(2022•扬州)如图是一块铁皮余料,将其放置在平面直角坐标系中,底部边缘AB 在x 轴上,且AB =8dm ,外轮廓线是抛物线的一部分,对称轴为y 轴,高度OC =8dm .现计划将此余料进行切割:(1)若切割成正方形,要求一边在底部边缘AB 上且面积最大,求此正方形的面积;(2)若切割成矩形,要求一边在底部边缘AB 上且周长最大,求此矩形的周长;(3)若切割成圆,判断能否切得半径为3dm 的圆,请说明理由.思路引领:(1)先根据题意求出抛物线的解析式,当正方形的两个顶点在抛物线上时正方形面积最大,先根据GH =2OG 计算H 的横坐标,再求出此时正方形的面积即可;(2)由(1)知:设H t ,-12t 2+8 (t >0),表示矩形EFGH 的周长,再根据二次函数的性质求出最值即可;(3)解法一:设半径为3dm 的圆与AB 相切,并与抛物线相交,设交点为N ,求出点N 的坐标,并计算点N 是圆M 与抛物线在y 轴右侧的切点即可.解法二:计算MN 2,配方法可得结论.解法三:同解法二得MN 2,利用换元法可解答.解:(1)如图1,由题意得:A (-4,0),B (4,0),C (0,8),设抛物线的解析式为:y =ax 2+8,把B (4,0)代入得:0=16a +8,∴a =-12,∴抛物线的解析式为:y =-12x 2+8,∵四边形EFGH 是正方形,∴GH =FG =2OG ,设H t ,-12t 2+8 (t >0),周日∴-12t2+8=2t,解得:t1=-2+25,t2=-2-25(舍),∴此正方形的面积=FG2=(2t)2=4t2=4(-2+25)2=(96-325)dm2;(2)如图2,由(1)知:设H t,-12t2+8(t>0),∴矩形EFGH的周长=2FG+2GH=4t+2-12t2+8=-t2+4t+16=-(t-2)2+20,∵-1<0,∴当t=2时,矩形EFGH的周长最大,且最大值是20dm;(3)解法一:若切割成圆,能切得半径为3dm的圆,理由如下:如图3,N为⊙M上一点,也是抛物线上一点,过N作⊙M的切线交y轴于Q,连接MN,过点N作NP⊥y轴于P,则MN=OM=3,NQ⊥MN,设N m,-12m2+8,由勾股定理得:PM2+PN2=MN2,∴m2+-12m2+8-32=32,解得:m1=22,m2=-22(舍),∴N(22,4),∴PM=4-3=1,∵cos∠NMP=PMMN =MNQM=13,∴MQ=3MN=9,∴Q(0,12),设QN的解析式为:y=kx+b,∴b=1222k+b=4 ,∴k=-22 b=12,∴QN的解析式为:y=-22x+12,-1 2x2+8=-22x+12,12x2-22x+4=0,Δ=(-22)2-4×12×4=0,即此时N为圆M与抛物线在y轴右侧的唯一公共点,∴若切割成圆,能切得半径为3dm的圆.解法二:如图3,取点M(0,3),在抛物线上取点N m,-12m2+8,且0<m<4,周日则MN 2=m 2+-12m 2+8-3 2=14(m 2-8)2+9,∴当m =22时,MN 有最小值为3,此时抛物线上除了点N ,N '(点N ,N '关于y 轴对称)外,其余各点均在以点M (0,3)为圆心,3dm 为半径的圆外(铁皮底部边缘中点O 也在该圆上),∴若切割成圆,能切得半径为3dm 的圆.解法三:如图3,取点M (0,m ),在抛物线上取点N a ,-12a 2+8 ,且0<a <4,则MN 2=a 2+-12a 2+8-m 2,令y =a 2,则MN 2=y +-12y +8-m 2=14(y +2m -14)2+15-2m ,∴MN 2的最小值是15-2m ,当MN 的最小值=OM =m 时,⊙O 与抛物线相切,此时⊙M 最大,∴15-2m =m ,∴m =-5(舍)或3,∴若切割成圆,能切得半径为3dm 的圆.总结提升:本题是二次函数与圆,四边形的综合题,考查了利用待定系数法求二次函数和一次函数的解析式,圆的切线的性质,矩形和正方形的性质,二次函数的最值问题,综合性较强,并与方程相结合解决问题是本题的关键.2.(2022•盐城)【发现问题】小明在练习簿的横线上取点O 为圆心,相邻横线的间距为半径画圆,然后半径依次增加一个间距画同心圆,描出了同心圆与横线的一些交点,如图1所示,他发现这些点的位置有一定的规律.【提出问题】小明通过观察,提出猜想:按此步骤继续画圆描点,所描的点都在某二次函数图象上.【分析问题】小明利用已学知识和经验,以圆心O 为原点,过点O 的横线所在直线为x 轴,过点O 且垂直于横线的直线为y 轴,相邻横线的间距为一个单位长度,建立平面直角坐标系,如图2所示.当所描的点在半径为5的同心圆上时,其坐标为(-3,4)或(3,4).【解决问题】请帮助小明验证他的猜想是否成立.【深度思考】小明继续思考:设点P (0,m ),m 为正整数,以OP 为直径画⊙M ,是否存在所描的点在⊙M 上.若存在,求m 的值;若不存在,说明理由.周日思路引领:【分析问题】根据题意可知:该点的纵坐标为4,利用勾股定理,即可求出该点的横坐标,进而可得出点的坐标;【解决问题】设所描的点在半径为n (n 为正整数)的同心圆上,则该点的纵坐标为(n -1),利用勾股定理可得出该点的坐标为(-2n -1,n -1)或(2n -1,n -1),结合点横、纵坐标间的关系,可得出该点在二次函数y =12x 2-12的图象上,进而可证出小明的猜想正确;【深度思考】设该点的坐标为(±2n -1,n -1),结合⊙M 的圆心坐标,利用勾股定理,即可用含n 的代数式表示出m 的值,再结合m ,n 均为正整数,即可得出m ,n 的值.【分析问题】解:根据题意,可知:所描的点在半径为5的同心圆上时,其纵坐标y =5-1=4,∵横坐标x =±52-42=±3,∴点的坐标为(-3,4)或(3,4).【解决问题】证明:设所描的点在半径为n (n 为正整数)的同心圆上,则该点的纵坐标为(n -1),∴该点的横坐标为±n 2-(n -1)2=±2n -1,∴该点的坐标为(-2n -1,n -1)或(2n -1,n -1).∵(±2n -1)2=2n -1,n -1=2n -1-12,∴该点在二次函数y =12(x 2-1)=12x 2-12的图象上,∴小明的猜想正确.【深度思考】解:设该点的坐标为(±2n -1,n -1),⊙M 的圆心坐标为0,12m ,∴(±2n -1-0)2+n -1-12m 2=12m ,∴m =n 2n -1=(n -1+1)2n -1=(n -1)2+2(n -1)+1n -1=n -1+2+1n -1.又∵m ,n 均为正整数,∴n -1=1,∴m =1+2+1=4,∴存在所描的点在⊙M 上,m 的值为4.总结提升:本题考查了勾股定理、二次函数图象上点的坐标特征以及与圆有关的位置关系,解题的关键是:【分析问题】利用勾股定理,求出该点的横坐标;【解决问题】根据点的横、纵坐标间的关系,找出点在二次函数y =12x 2-12的图象上;【深度思考】利用勾股定理,用含n 的代数式表示出m 的值.周日类型五二次函数中的定值问题1.(2022•巴中)如图1,抛物线y =ax 2+2x +c ,交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,F 为抛物线顶点,直线EF 垂直于x 轴于点E ,当y ≥0时,-1≤x ≤3.(1)求抛物线的表达式;(2)点P 是线段BE 上的动点(除B 、E 外),过点P 作x 轴的垂线交抛物线于点D .①当点P 的横坐标为2时,求四边形ACFD 的面积;②如图2,直线AD ,BD 分别与抛物线对称轴交于M 、N 两点.试问,EM +EN 是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.思路引领:(1)由当y ≥0时,-1≤x ≤3,可知x 1=-1,x 2=3是ax 2+2x +c =0的两根,代入方程可得a ,c ,从而得解;(2)①把x =2代入抛物线解析式可得D 点坐标,再将x =0代入抛物线解析式可得C 点坐标,从而得知线段CD ∥x 轴,利用配方法可知点F 坐标,从而利用S 四边形ACFD =S △FCD +S △ACD =12CD (y F -y A )求面积;②设D (m ,-m 2+2m +3)(1<m <3),用待定系数法求出直线AD 与直线BD 的解析式,再令x =1得y M ,y N ,从而得出ME ,NE 的长,从而得到NE +ME 是定值8.解:(1)∵当y ≥0时,-1≤x ≤3,∴x 1=-1,x 2=3是ax 2+2x +c =0的两根,A (-1,0),B (3,0),∴a -2+c =09a +6+c =0,解得:a =-1c =3 ,∴抛物线的表达式为:y =-x 2+2x +3;(2)①把x =2代入y =-x 2+2x +3得:y =3,∴D (2,3).又当x =0,y =3,∴C (0,3),∴线段CD ∥x 轴.∵y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,∴F (1,4),S 四边形ACFD =S △FCD +S △ACD =12CD (y F -y A )=4;②设D (m ,-m 2+2m +3)(1<m <3),周日直线AD :y =k 1x +b 1,BD :y =k 2x +b 2,因此可得:0=-k 1+b 1-m 2+2m +3=k 1m +b 1或0=3k 2+b 2-m 2+2m +3=k 2m +b 2,解得:k 1=3-m b 1=3-m 或k 2=-1-mb 2=3m +3 ,∴直线AD :y =(3-m )x +(3-m ),BD :y =-(m +1)x +3(m +1).令x =1得y M =6-2m ,y N =2m +2,∴ME =6-2m ,NE =2m +2,∴NE +ME =8.总结提升:本题考查二次函数与一次函数综合,涉及四边形的面积求法,待定系数法等知识,掌握待定系数法和面积求法是解题的关键.类型六二次函数中几何图形的存在性问题1.(2022•枣庄)如图①,已知抛物线L :y =x 2+bx +c 经过点A (0,3),B (1,0),过点A 作AC ∥x 轴交抛物线于点C ,∠AOB 的平分线交线段AC 于点E ,点P 是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的关系式;(2)若动点P 在直线OE 下方的抛物线上,连结PE 、PO ,当△OPE 面积最大时,求出P 点坐标;(3)将抛物线L 向上平移h 个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE 内(包括△OAE 的边界),求h 的取值范围;(4)如图②,F 是抛物线的对称轴l 上的一点,在抛物线上是否存在点P ,使△POF 成为以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.思路引领:(1)利用待定系数法可得抛物线的解析式;(2)过P 作PG ∥y 轴,交OE 于点G ,设P (m ,m 2-4m +3),根据OE 的解析式表示点G 的坐标,表示PG 的长,根据面积和可得△OPE 的面积,利用二次函数的最值可得其最大值;(3)求出原抛物线的对称轴和顶点坐标以及对称轴与OE 的交点坐标、与AE 的交点坐标,用含h 的代数式表示平移后的抛物线的顶点坐标,列出不等式组求出h 的取值范围;(4)存在四种情况:作辅助线,构建全等三角形,证明△OMP ≌△PNF ,根据|OM |=|PN |,列方程可得点P 的坐标;同理可得其他图形中点P 的坐标.解:(1)∵抛物线L :y =x 2+bx +c 经过点A (0,3),B (1,0),∴1+b +c =0c =3,解得b =-4c =3 ,周日∴抛物线的解析式为:y =x 2-4x +3;(2)如图,过P 作PG ∥y 轴,交OE 于点G ,设P (m ,m 2-4m +3),∵OE 平分∠AOB ,∠AOB =90°,∴∠AOE =45°,∴△AOE 是等腰直角三角形,∴AE =OA =3,∴E (3,3),∴直线OE 的解析式为:y =x ,∴G (m ,m ),∴PG =m -(m 2-4m +3)=-m 2+5m -3,∴S △OPE =S △OPG +S △EPG=12PG •AE =12×3×(-m 2+5m -3)=-32(m 2-5m +3)=-32m -52 2+398,∵-32<0,∴当m =52时,△OPE 面积最大,此时,P 点坐标为52,-34;(3)由y =x 2-4x +3=(x -2)2-1,得抛物线l 的对称轴为直线x =2,顶点为(2,-1),抛物线L 向上平移h 个单位长度后顶点为F (2,-1+h ).设直线x =2交OE 于点M ,交AE 于点N ,则E (3,3),∵直线OE 的解析式为:y =x ,∴M (2,2),∵点F 在△OAE 内(包括△OAE 的边界),∴2≤-1+h ≤3,解得3≤h ≤4;(4)设P (m ,m 2-4m +3),分四种情况:①当P 在对称轴的左边,且在x 轴下方时,如图,过P 作MN ⊥y 轴,交y 轴于M ,交l 于N ,∴∠OMP =∠PNF =90°,∵△OPF 是等腰直角三角形,∴OP =PF ,∠OPF =90°,周日∴∠OPM +∠NPF =∠PFN +∠NPF =90°,∴∠OPM =∠PFN ,∴△OMP ≌△PNF (AAS ),∴OM =PN ,∵P (m ,m 2-4m +3),则-m 2+4m -3=2-m ,解得:m =5+52(舍)或5-52,∴P 的坐标为5-52,1-52 ;②当P 在对称轴的左边,且在x 轴上方时,同理得:2-m =m 2-4m +3,解得:m 1=3+52(舍)或m 2=3-52,∴P 的坐标为3-52,5+12 ;③当P 在对称轴的右边,且在x 轴下方时,如图,过P 作MN ⊥x 轴于N ,过F 作FM ⊥MN 于M ,同理得△ONP ≌△PMF ,∴PN =FM ,则-m 2+4m -3=m -2,解得:m 1=3+52或m 2=3-52(舍);P 的坐标为3+52,1-52 ;④当P 在对称轴的右边,且在x 轴上方时,如图,同理得m 2-4m +3=m -2,解得:m =5+52或5-52(舍),P 的坐标为:5+52,5+12;综上所述,点P 的坐标是:5-52,1-52或3-52,5+12或3+52,1-52 或5+52,5+12 .方法二:作直线DE :y =x -2,E (1,-1)是D 点(2,0)绕O 点顺时针旋转45°并且OD 缩小2倍得到,易知直线DE 即为对称轴上的点绕O 点顺时针旋转45°,且到O 点距离缩小2倍的轨迹,联立直线DE 和抛物线解析式得x 2-4x +3=x -2,周日解得x 1=5+52,x 2=5-52,同理可得x 3=3+52或x 4=3-52;综上所述,点P 的坐标是:5-52,1-52 或3-52,5+12 或3+52,1-52 或5+52,5+12 .总结提升:本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的综合应用,二次函数的图象与性质及图形的平移,全等三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,运用分类讨论思想和方程的思想解决问题的关键.2.(2022•攀枝花)如图,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于O (O 为坐标原点),A 两点,且二次函数的最小值为-1,点M (1,m )是其对称轴上一点,y 轴上一点B (0,1).(1)求二次函数的表达式;(2)二次函数在第四象限的图象上有一点P ,连结PA ,PB ,设点P 的横坐标为t ,△PAB 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式;(3)在二次函数图象上是否存在点N ,使得以A 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有符合条件的点N 的坐标,若不存在,请说明理由.思路引领:(1)根据题意知,二次函数顶点为(1,-1),设二次函数解析式为y =a (x -1)2-1,将点B (0,0)代入得,a -1=0,即可得出答案;(2)连接OP ,根据题意得点A 的坐标,则S =S △AOB +S △OAP -S △OBP ,代入化简即可;(3)设N (n ,n 2-2n ),分AB 或AN 或AM 分别为对角线,利用平行四边形的性质和中点坐标公式,分别求出n =的值,进而得出答案.解:(1)∵二次函数的最小值为-1,点M (1,m )是其对称轴上一点,∴二次函数顶点为(1,-1),设二次函数解析式为y =a (x -1)2-1,将点O (0,0)代入得,a -1=0,∴a =1,∴y =(x -1)2-1=x 2-2x ;(2)连接OP ,。
一师一优课教学设计【教学目标】1.知识与能力:一要熟练掌握二次函数和平面几何的基础知识;二要利用几何图形和二次函数的有关性质和知识,充分挖掘题目中的隐含条件,达到解题的目的。
2.过程与方法:一要通过综合题的训练要求学生熟练掌握待定系数法、分类讨论、数形结合的数学思想方法;二要经历探究利用函数的模型表示线段长或面积的过程。
3.情感态度与价值观:一要通过探究,互相讨论,发表意见等学习过程,培养合作精神和认真倾听的习惯,二要经历探究面积的最值问题体会二次函数的应用价值和二次函数模型对解决最值问题的优越性。
【学情分析】二次函数综合题知识点多,覆盖面广,条件隐蔽,关系复杂,思路难觅,解法灵活,因此在解决此类综合题时,要求学生,一要树立必胜的信心,二要具备扎实的基础知识和熟练的解题技能,三要掌握常用的解题策略。
【教学重点难点】二次函数与几何图形相结合的综合问题【教学过程】一:探究问题,交流讨论1:问题一:如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过A(-1,0),B(3,0),C(0,-1)三点。
(1)求该抛物线的表达式;(2)点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点Q、P、A、B为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标。
2:合作交流;分类讨论;情况一、二情况三二:师生互动:(1)设该抛物线的表达式为y=ax²+bx+c根据题意,得a-b+c=0 a=1 39a+3b+c=0 解之,得 b=2 3 -c=-1 c=-1∴所求抛物线的表达式为y=13x²-23-x-1(2)①AB为边时,只要PQ∥AB且PQ=AB=4即可。
又知点Q在y轴上,∴点P的横坐标为4或-4,这时符合条件的点P有两个,分别记为P1,P2.而当x=4时,y=53;当x=-4时,y=7,此时P1(4,53)P2(-4,7)②当AB为对角线时,只要线段PQ与线段AB互相平分即可又知点Q在Y轴上,且线段AB中点的横坐标为1∴点P的横坐标为2,这时符合条件的P只有一个记为P3 而且当x=2时y=-1 ,此时P3(2,-1)综上,满足条件的P为P1(4,53)P2(-4,7)P3(2,-1)三:解决问题:问题2:在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C (2,0)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M 为第三象限内抛物线上一动点,点M 的横坐标为m ,△AMB 的面积为S .求S 关于m 的函数关系式,并求出S 的最大值.(3) 若点P 是抛物线上的动点,点Q 是直线 上的动点,判断有几个位置能够使得点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q 的坐标.⑴设抛物线的解析式为 y =ax 2+bx +c (a ≠0),则有16404420a b c c a b c -+=⎧⎪=-⎨⎪++=⎩.解得 a =12,b =1,c =-4. ∴ 抛物线的解析式为 y =12x 2+x -4……3分 ⑵过点M 作MD ⊥x 轴于点D ,设点M 的坐标为(m ,n ) 则AD =m +4,MD =-n ,n =12m 2+m -4 ∴S =S △AMD +S 梯形DMBO -S △ABO=12(m +4)(-n )+12(-n +4)(-m )-12×4×4=―2n ―2m ―8=―2×(12m 2+m -4)―2m ―8 =―m 2―4m (-4<m <0) ……6分 ∴S 最大值=4……7分⑶ 满足题意的Q 点的坐标有四个,分别是3(4,4)Q -,4(4,4)Q -,(1225,225Q --+,DABC M yxOABC xyOQ 4P 1Q 1Q 3Q 2P 2(22Q -+-……11分⑶的解答过程以OB 为平行四边形的一边时,由()21442x x x ⎛⎫+---= ⎪⎝⎭得24160x x +-=,12x =--,22x =-+,得(12Q --+,(22Q -+-;由()21442x x x ⎛⎫+---=- ⎪⎝⎭得240x x +=,34x =-,40x =(舍去),得3(4,4)Q -; 以OB 为平行四边形的对角线时,由图形的中心对称易得4(4,4)Q -.四:学法指导:本题主要考查了二次函数解析式的确定,图形面积的求法,二次函数最值的 应用,以及平行四边形的判定和性质。
二次函数与几何图形综合题二次函数与几何图形综合题一、二次函数与直角三角形1、抛物线y=x²+bx+c与x轴交于A(-1,0)、B点,与y轴交于C(0,-3)顶点为D。
(1)求抛物线解析式;(2)点N为抛物线对称轴上一动点,若以B、N、C为顶点的三角形为直角三角形,求所有相应的点N的坐标。
2、如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标是(4,0),且OA=OC=4OB,动点P在过A、B、C三点的抛物线上。
(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线上是否还存在点P',使得△ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由。
3、如图,抛物线y=ax²-2ax-3a交y轴于A点,交x轴于B、C两点(B在C右边),顶点为D(1)写出B、C、A、D四点的坐标(其中A、D两点的坐标用含a的式子表示);(2)当OA=OB时,求抛物线的解析式;(3)若以A、B、D为顶点的三角形为直角三角形,求a的值。
作业:1、如图,已知抛物线y=ax²+bx-3(a≠0)与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点的坐标是(4,-3)。
(1)求抛物线解析式;(2)抛物线上是否存在点P,使得△PAC是以AC为直角边的直角三角形?如果存在,求出P点的坐标;如果不存在,请说明理由。
二、二次函数与等腰三角形1、如图,已知抛物线y=ax²+bx+c(a≠0)经过A(-1,0)、B(3,0)、C(0,-3)三点,直线l是抛物线的对称轴。
(1)求抛物线的函数关系式;(2)点M也是直线l上的动点,且△MAC为等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点M 的坐标;2、作业:如图,二次函数y=ax²+bx+c的图象交x轴于A、B两点,交y轴于点C,顶点为点P,经过B、C两点的直线为x=-x+3.(1)求该二次函数的关系式;(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以点C、P、M为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标。
二次函数与几何图形综合训练题精选(含19题)1.如图1,抛物线y=ax2+bx﹣3的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(3,0)两点,动点D 从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AC方向运动,以AD为边作矩形ADEF(点E在x轴上),设运动的时间为t秒.(1)求抛物线y=ax2+bx﹣3的表达式;(2)过点D作DN⊥x轴于点N,交抛物线于点M,当t=时,求点M的坐标;(3)如图2,动点P同时从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿BA方向运动,以BP为边作等腰直角三角形BPQ(∠BPQ=90°),EF与PQ交于点G.给出如下定义:在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD且AB≠BC,我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”,当矩形ADEF和等腰三角形BPQ重叠的四边形是“筝形”时,求“筝形”的面积.2.如图①,直线l:y=mx+n(m<0,n>0)与x,y轴分别相交于A,B两点,将△AOB 绕点O逆时针旋转90°得到△COD,过点A,B,D的抛物线P叫做l的关联抛物线,而l叫做P的关联直线.(1)若l:y=﹣2x+2,则P表示的函数解析式为;若P:y=﹣x2﹣3x+4,则l表示的函数解析式为.(2)求P的对称轴(用含m,n的代数式表示);(3)如图②,若l:y=﹣2x+4,P的对称轴与CD相交于点E,点F在l上,点Q在P 的对称轴上.当以点C,E,Q,F为顶点的四边形是以CE为一边的平行四边形时,求点Q的坐标;(4)如图③,若l:y=mx﹣4m,G为AB中点,H为CD中点,连接GH,M为GH中点,连接OM.若OM=,直接写出l,P表示的函数解析式.3.如图1,抛物线C1:y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)三点,直线DF为该抛物线的对称轴,连接线段AC,∠CAB的平分线AE交抛物线C1于点E.(1)求抛物线C1的表达式;(2)如图1,作点C关于x轴的对称点C′,将原抛物线沿对称轴向下平移经过点C′得到抛物线C2,在射线AE上取点Q,连接CQ,将射线QC绕点Q逆时针旋转120°交抛物线C2于点P,当△CAQ为等腰三角形时,求点P的横坐标;(3)如图2,将抛物线C1沿一定方向平移,使顶点D′落在射线AE上,平移后的抛物线C3与线段CB相交于点M、N,线段CB与DF相交于点Q,当点Q恰好为线段MN 的中点时,求抛物线C3的顶点坐标.4.如图抛物线y=﹣x2与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y 轴交于点C.C,D两点关于抛物线对称轴对称,连接BD交y轴于点E,抛物线对称轴交x轴于点F.(1)点P为线段BD上方抛物线上的一点,连接PD,PE.点M是y轴上一点,过点M 作MN⊥y轴交抛物线对称轴于点N.当△PDE面积最大时,求PM+MN+NF的最小值;(2)如图2,在(1)中PM+MN+NF取得最小值时,将△PME绕点P顺时针旋转120°后得到△PM′E′,点G是MN的中点,连接M′G交抛物线的对称轴于点H,过点H作直线l∥PM,点R是直线l上一点,在平面直角坐标系中是否存在一点S,使以点M′,点G,点R,点S为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点S的坐标,若不存在,请说明理由.5.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(3,0),与y轴交于C(0,3),抛物线顶点为D点.(1)求此抛物线解析式;(2)如图1,点P为抛物线上的一个动点,且在对称轴右侧,若△ADP面积为3,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,P A交对称轴于点E,如图2,过E点的任一条直线与抛物线交于M,N两点,直线MD交直线y=﹣3于点F,连接NF,求证:NF∥y轴.6.如图,抛物线y=ax2﹣2x+c与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点C在抛物线的对称轴上,且位于x轴的上方,将△ABC沿直线AC翻折得到△AB'C,点B'恰好落在抛物线的对称轴上.若点G为直线AC下方抛物线上的一点,求当△AB'G 面积最大时点G的横坐标;(3)点P是抛物线上位于对称轴右侧的一点,在抛物线的对称轴上存在一点Q使得△BPQ为等边三角形,请直接写出此时直线AP的函数表达式.7.已知抛物线y=ax2+bx+c交x轴于点A(﹣1,0),B(5,0),交y轴于点C(0,5),点D是该抛物线上一点,且点D的横坐标为4,连BD,点P是线段AB上一动点(不与点A重合),过P作PQ⊥AB交射线AD于点Q,以PQ为一边在PQ的右侧作正方形PQMN,设点P的坐标为(t,0).(1)求抛物线解析式;(2)若点Q在线段AD上时,延长PQ与抛物线交于点G,求t为何值时,线段QG最长;(3)在AB上是否存在点P,使△OCM为等腰三角形?若存在,求P点坐标,若不存在,请说明理由;(4)设正方形PQMN与△ABD重叠部分面积为s,求s与t的函数关系式.8.已知在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,线段AB的两个端点的坐标分别为A(0,2),B(﹣1,0),点C为线段AB的中点,现将线段BA绕点B按逆时针方向旋转90°得到线段BD,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)、经过点D.(1)如图1,若该抛物线经过原点O,且a=﹣1.①求点D的坐标及该抛物线的解析式;②连接CD,问:在抛物线上是否存在点P,使得∠POB与∠BCD互余?若存在,请求出所有满足条件的点P的坐标,若不存在,请说明理由.(2)如图2,若该抛物线y=ax2+bx+c(a<0)经过点E(﹣1,1),点Q在抛物线上,且满足∠QOB与∠BCD互余,若符合条件的Q点的个数是4个,请直接写出a的取值范围.9.如图,抛物线y=﹣x2+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)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点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;若没有,请说明理由.10.已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)的顶点在直线上,且过点A(4,0).(1)求这个抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为P,是否在抛物线上存在一点B,使四边形OP AB为梯形?若存在,求出点B的坐标;若不存在,请说明理由;(3)设点C(1,﹣3),请在抛物线的对称轴确定一点D,使|AD﹣CD|的值最大,请直接写出点D的坐标.11.已知抛物线过点(8,0),(1)求m的值;(2)如图a,在抛物线内作矩形ABCD,使点C、D落在抛物线上,点A、B落在x轴上,设矩形ABCD的周长为L,求L的最大值;(3)如图b,抛物线的顶点为E,对称轴与直线y=﹣x+1交于点F.将直线EF向右平移n个单位后(n>0),交直线y=﹣x+1于点M,交抛物线于点N,若以E、F、M、N 为顶点的四边形是平行四边形,求n的值.12.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0),顶点为M.(1)求抛物线的解析式和点M的坐标;(2)点E是线段BC上方抛物线上的一个动点,设△BEC的面积为S,求出S的最大值,并求出此时点E的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得以A、P、C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.13.抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)的图象与x轴交于点B(﹣3,0),C(1,0),与y轴交于点A.(1)求抛物线的表达式和顶点坐标;(2)抛物线上是否存在一点D(不与点A,B,C重合),使得直线DA将四边形DBAC 的面积分为3:5两部分,若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点P是抛物线对称轴上一点,在抛物线上是否存在一点Q,使以点P,Q,A,B为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2﹣x﹣2与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C.(1)求直线AC的解析式;(2)点P是直线AC上方抛物线上的一动点,过点P作PD⊥AC,垂足为D,当线段PD 的长度最大时,点Q从点P出发,先以每秒1个单位的速度沿适当的路径运动到y轴上的点M处,再沿MC以每秒3个单位的速度运动到点C停止,当点Q在整个运动中所用时间t最少时,求点M的坐标;(3)如图2,将△BOC沿直线BC平移,平移后B,O,C三点的对应点分别是B′,O′,C′,点S是坐标平面内一点,若以A,C,O′,S为顶点的四边形是菱形,请直接写出所有符合条件的点S的坐标.15.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过A,B,C三点,点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,﹣3),动点P在抛物线上.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P在第四象限内的抛物线上,过动点P作x轴的垂线交直线AC于点D,交x轴于点E,垂足为E,求线段PD的长,当线段PD最长时,求出点P的坐标;(3)是否存在点P,使得△ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.16.如图,抛物线y=﹣x2+x+4与x轴和y轴的正半轴分别交于点A和B.(1)求点A,点B的坐标及AB的长;(2)已知M为AB的中点,∠PMQ在AB的同侧以点M为中心旋转,且∠PMQ=45°,MP交y轴于点C,MQ交x轴于点D,设AD的长为m(m>0),BC的长为n.①求n随m变化的函数解析式;②若点E(﹣k﹣1,﹣k2+1)在抛物线y=﹣x2+x+4上,且点E不在坐标轴上,当m,n为何值时,∠PMQ的边过点E?17.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过O(0,0),A(﹣1,﹣),B(﹣3,)三个点.(1)求抛物线解析式;(2)若点P(﹣4,p),Q(t,q)为该抛物线上的两点,且q<p.求t的取值范围.(3)在线段AB上是否存在一点C(不与点A,点B重合),使点A,点B到直线OC的距离之和最大?若存在,求∠BOC的度数,并直接写出点C的坐标;若不存在,请说明理由.18.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+2ax+c(其中a、c为常数,且a<0)与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,此抛物线顶点C到x轴的距离为4.(1)求抛物线的表达式;(2)求∠CAB的正切值;(3)如果点P是x轴上的一点,且∠ABP=∠CAO,直接写出点P的坐标.19.如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的A、B两个顶点在x轴上,顶点C在y轴的负半轴上.已知OA:OB=1:5,OB=OC,△ABC的面积S△ABC=15,抛物线y=ax2+bx+c (a≠0)经过A、B、C三点.(1)求此抛物线的函数表达式;(2)点P(2,﹣3)是抛物线对称轴上的一点,在线段OC上有一动点M,以每秒2个单位的速度从O向C运动,(不与点O,C重合),过点M作MH∥BC,交X轴于点H,设点M的运动时间为t秒,试把△PMH的面积S表示成t的函数,当t为何值时,S有最大值,并求出最大值;(3)设点E是抛物线上异于点A,B的一个动点,过点E作x轴的平行线交抛物线于另一点F.以EF为直径画⊙Q,则在点E的运动过程中,是否存在与x轴相切的⊙Q?若存在,求出此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.第11页(共11页)。
中考佳题 例析二次函数与几何图形的综合题姓名二次函数与几何图形相结合的综合问题,是近几年来全国各地中考的热点题型.解这类问题的关键就是要善于利用几何图形和二次函数的有关性质和知识,并充分挖掘题目中的隐含条件,以达到解题目的。
一.二次函数与三角形例1.(2006年上海)如图,在直角坐标系中,O 为原点。
点A 在x 轴的正半轴上,点B 在y 轴的正半轴上,t g ∠OAB=2。
二次函数22y x mx =++的图象经过点A 、B ,顶点为D 。
(1)求这个二次函数的解析;(2)将△OAB 绕点A 顺时针旋转900后,点B 落到点C 的位置。
将上述二次函数图像沿y 轴向上或向下平移后经过点C 。
请直接写出点C 的坐标和平移后所得图像的函数解析式; (3)设(2)中平移后所得二次函数图像与y 轴的交点为B 1,顶点为D 1。
点P 在平移后的二次函数图像上,且满足△PBB 1的面积是△PDD 1面积的2倍,求点P 的坐标。
解:(1)由题意,点B 的坐标为()02,, 2OB ∴=,tg 2OAB = ∠,即2OBOA=. 1OA ∴=.∴点A 的坐标为()10,又 二次函数22y x mx =++的图象过点A ,2012m ∴=++.解得3m =-,∴所求二次函数的解析式为232y x x =-+ (2)由题意,可得点C 的坐标为()31,, 所求二次函数解析式为231y x x =-+.(3)由(2),经过平移后所得图象是原二次函数图象向下平移1个单位后所得的图象,那么对称轴直线32x =不变,且111BB DD ==. 点P 在平移后所得二次函数图象上,设点P 的坐标为()231x x x -+,.在1PBB △和1PDD △中,112PBB PDD S S = △△,∴边1BB 上的高是边1DD 上的高的2倍.①当点P 在对称轴的右侧时,322x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,得3x =,∴点P 的坐标为()31,; ②当点P 在对称轴的左侧,同时在y 轴的右侧时,322x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,得1x =, ∴点P 的坐标为()11-,;③当点P 在y 轴的左侧时,0x <,又322x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,得30x =>(舍去), ∴所求点P 的坐标为()31,或()11-,例2.(2006年桂林)已知,如图,在平面直角坐标系中,⊿ABC 是边长为2的等边三角形,且点A 在y 轴上,点B 、C 在x 轴上。
重难点01 二次函数与几何图形的综合练习中考数学中《二次函数与几何图形的综合练习》部分主要考向分为九类:一、二次函数与几何变换的综合(选择性考,10~12分)二、二次函数与直角三角形的综合(选择性考,10~12分)三、二次函数与等腰三角形的综合(选择性考,10~12分)四、二次函数与相似三角形的综合(选择性考,10~12分)五、二次函数与四边形的综合(选择性考,10~12分)六、二次函数与最值的综合(选择性考,10~12分)七、二次函数与新定义的综合(选择性考,10~12分)八、二次函数与圆的综合(选择性考,10~12分)九、二次函数与角的综合(选择性考,10~12分)因为二次函数是大多数中考压轴题的几何背景,所以,训练二次函数与其他几何图形的综合问题非常必要,只要自己见过一定量的题型,才能再遇到对应类型的压轴题时不至于新生畏惧。
所以,本专题就常见的中考数学中二次函数的几种结合类型的压轴题进行训练,希望大家在训练中摸索方法,掌握技能,练就心态!考向一:二次函数与几何变换的综合1.(2023•武汉)抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左边),交y轴于点C.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)如图(1),作直线x=t(0<t<4),分别交x轴,线段BC,抛物线C1于D,E,F三点,连接CF,若△BDE与△CEF相似,求t的值;(3)如图(2),将抛物线C1平移得到抛物线C2,其顶点为原点.直线y=2x与抛物线交于O,G两点,过OG的中点H作直线MN(异于直线OG)交抛物线C2于M,N两点,直线MO与直线GN交于点P.问点P是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.2.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,3),点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的表达式;(2)当点P在直线AC上方的抛物线上时,连接BP交AC于点D,如图1,当的值最大时,求点P 的坐标及的最大值;(3)过点P作x轴的垂线交直线AC于点M,连结PC,将△PCM沿直线PC翻折,当点M的对应点M′恰好落在y轴上时,请直接写出此时点M的坐标.考向二:二次函数与直角三角形的综合1.(2023•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:y=x2﹣2x﹣3的顶点为P.直线l过点M (0,m)(m≥﹣3),且平行于x轴,与抛物线L1交于A、B两点(B在A的右侧).将抛物线L1沿直线l翻折得到抛物线L2,抛物线L2交y轴于点C,顶点为D.(1)当m=1时,求点D的坐标;(2)连接BC、CD、DB,若△BCD为直角三角形,求此时L2所对应的函数表达式;(3)在(2)的条件下,若△BCD的面积为3,E、F两点分别在边BC、CD上运动,且EF=CD,以EF为一边作正方形EFGH,连接CG,写出CG长度的最小值,并简要说明理由.2.(2023•内江)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于B(4,0),C(﹣2,0)两点,与y轴交于点A(0,﹣2).(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是直线AB下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交AB于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求的最大值及此时点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△MAB是以AB为一条直角边的直角三角形;若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.考向三:二次函数与等腰三角形的综合1.(2023•青海)如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴相交于点A和点C(1,0),交y轴于点B(0,3).(1)求此二次函数的解析式;(2)设二次函数图象的顶点为P,对称轴与x轴交于点Q,求四边形AOBP的面积(请在图1中探索);(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点M,使得△AMB是以AB为底边的等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探索).2.(2023•娄底)如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣1,0)、点B(5,0),交y轴于点C.(1)求b,c的值.(2)点P(x0,y0)(0<x0<5)是抛物线上的动点.①当x0取何值时,△PBC的面积最大?并求出△PBC面积的最大值;②过点P作PE⊥x轴,交BC于点E,再过点P作PF∥x轴,交抛物线于点F,连接EF,问:是否存在点P,使△PEF为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.考向四:二次函数与相似三角形的综合1.(2023•乐至县)如图,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线经过A、B两点.(1)求抛物线的表达式;(2)点D是抛物线在第二象限内的点,过点D作x轴的平行线与直线AB交于点C,求DC的长的最大值;(3)点Q是线段AO上的动点,点P是抛物线在第一象限内的动点,连结PQ交y轴于点N.是否存在点P,使△ABQ与△BQN相似,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.2.(2023•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),B(2,0)和C (0,2),连接BC,点P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点,过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M,交x轴于点N.(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式;(2)如图2,连接OM,当△OCM为等腰三角形时,求m的值;(3)当P点在运动过程中,在y轴上是否存在点Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与以B,C,N为顶点的三角形相似(其中点P与点C相对应),若存在,直接写出点P和点Q的坐标;若不存在,请说明理由.考向五:二次函数与四边形的综合1.(2023•枣庄)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.2.定义:若一次函数的图象与二次函数的图象有两个交点,并且都在坐标轴上,则称二次函数为一次函数的轴点函数.【初步理解】(1)现有以下两个函数:①y=x2﹣1;②y=x2﹣x,其中,为函数y=x﹣1的轴点函数.(填序号)【尝试应用】(2)函数y=x+c(c为常数,c>0)的图象与x轴交于点A,其轴点函数y=ax2+bx+c与x轴的另一交点为点B.若OB=OA,求b的值.【拓展延伸】(3)如图,函数y=x+t(t为常数,t>0)的图象与x轴、y轴分别交于M,C两点,在x轴的正半轴上取一点N,使得ON=OC.以线段MN的长度为长、线段MO的长度为宽,在x轴的上方作矩形MNDE.若函数y=x+t(t为常数,t>0)的轴点函数y=mx2+nx+t的顶点P在矩形MNDE的边上,求n的值.3.(2023•邵阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c经过点A(﹣2,0)和点B(4,0),且与直线l:y=﹣x﹣1交于D、E两点(点D在点E的右侧),点M为直线l上的一动点,设点M的横坐标为t.(1)求抛物线的解析式.(2)过点M作x轴的垂线,与抛物线交于点N.若0<t<4,求△NED面积的最大值.(3)抛物线与y轴交于点C,点R为平面直角坐标系上一点,若以B、C、M、R为顶点的四边形是菱形,请求出所有满足条件的点R的坐标.考向六:二次函数与最值的综合1.(2023•吉林)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+c经过点A(0,1),点P,Q在此抛物线上,其横坐标分别为m,2m(m>0),连接AP,AQ.(1)求此抛物线的解析式.(2)当点Q与此抛物线的顶点重合时,求m的值.(3)当∠P AQ的边与x轴平行时,求点P与点Q的纵坐标的差.(4)设此抛物线在点A与点P之间部分(包括点A和点P)的最高点与最低点的纵坐标的差为h1,在点A与点Q之间部分(包括点A和点Q)的最高点与最低点的纵坐标的差为h2,当h2﹣h1=m时,直接写出m的值.2.(2023•聊城)如图①,抛物线y=ax2+bx﹣9与x轴交于点A(﹣3,0),B(6,0),与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是x轴上任意一点.(1)求抛物线的表达式;(2)点Q在抛物线上,若以点A,C,P,Q为顶点,AC为一边的四边形为平行四边形时,求点Q的坐标;(3)如图②,当点P(m,0)从点A出发沿x轴向点B运动时(点P与点A,B不重合),自点P分别作PE∥BC,交AC于点E,作PD⊥BC,垂足为点D.当m为何值时,△PED面积最大,并求出最大值.考向七:二次函数与新定义的综合1.(2023•南通)定义:平面直角坐标系xOy中,点P(a,b),点Q(c,d),若c=ka,d=﹣kb,其中k 为常数,且k≠0,则称点Q是点P的“k级变换点”.例如,点(﹣4,6)是点(2,3)的“﹣2级变换点”.(1)函数y=﹣的图象上是否存在点(1,2)的“k级变换点”?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由;(2)动点A(t,t﹣2)与其“k级变换点”B分别在直线l1,l2上,在l1,l2上分别取点(m2,y1),(m2,y2).若k≤﹣2,求证:y1﹣y2≥2;(3)关于x的二次函数y=nx2﹣4nx﹣5n(x≥0)的图象上恰有两个点,这两个点的“1级变换点”都在直线y=﹣x+5上,求n的取值范围.2.(2023•宿迁)规定:若函数y1的图象与函数y2的图象有三个不同的公共点,则称这两个函数互为“兄弟函数”,其公共点称为“兄弟点”.(1)下列三个函数①y=x+1;②;③y=﹣x2+1,其中与二次函数y=2x2﹣4x﹣3互为“兄弟函数”的是(填写序号);(2)若函数与互为“兄弟函数”,x=1是其中一个“兄弟点”的横坐标.①求实数a的值;②直接写出另外两个“兄弟点”的横坐标是、;(3)若函数y1=|x﹣m|(m为常数)与互为“兄弟函数”,三个“兄弟点”的横坐标分别为x1、x2、x3,且x1<x2<x3,求的取值范围.考向八:二次函数与圆的综合1.(2023•湘西州)如图(1),二次函数y=ax2﹣5x+c的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(b,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣4).(1)求二次函数的解析式和b的值.(2)在二次函数位于x轴上方的图象上是否存在点M,使?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图(2),作点A关于原点O的对称点E,连接CE,作以CE为直径的圆.点E′是圆在x轴上方圆弧上的动点(点E′不与圆弧的端点E重合,但与圆弧的另一个端点可以重合),平移线段AE,使点E移动到点E′,线段AE的对应线段为A′E′,连接E′C,A′A,A′A的延长线交直线E′C于点N,求的值.2.(2023•株洲)已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0).(1)若a=1,c=﹣1,且该二次函数的图象过点(2,0),求b的值;(2)如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,该二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1<0<x2,点D在⊙O上且在第二象限内,点E在x轴正半轴上,连接DE,且线段DE交y轴正半轴于点F,.①求证:.②当点E在线段OB上,且BE=1.⊙O的半径长为线段OA的长度的2倍,若4ac=﹣a2﹣b2,求2a+b的值.考向九:二次函数与角的综合1.(2023•无锡)已知二次函数y=(x2+bx+c)的图象与y轴交于点A,且经过点B(4,)和点C (﹣1,).(1)请直接写出b,c的值;(2)直线BC交y轴于点D,点E是二次函数y=(x2+bx+c)图象上位于直线AB下方的动点,过点E作直线AB的垂线,垂足为F.①求EF的最大值;②若△AEF中有一个内角是∠ABC的两倍,求点E的横坐标.2.(2023•营口)如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D(3,0),过点B作直线l⊥x轴,过点D作DE⊥CD,交直线l于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P为第三象限内抛物线上的点,连接CE和BP交于点Q,当=时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,连接AC,在直线BP上是否存在点F,使得∠DEF=∠ACD+∠BED?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.(建议用时:150分钟)1.(2023•宜兴市一模)如图,二次函数的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,则∠ACB=°;M是二次函数在第四象限内图象上一点,作MQ∥y轴交BC 于Q,若△NQM是以NQ为腰的等腰三角形,则线段NC的长为.2.(2023•越秀区一模)如图,抛物线与H:交于点B(1,﹣2),且分别与y轴交于点D,E.过点B作x轴的平行线,交抛物线于点A,C.则以下结论:①无论x取何值,y2总是负数;②抛物线H可由抛物线G向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到;③当﹣3<x<1时,随着x的增大,y1﹣y2的值先增大后减小;④四边形AECD为正方形.其中正确的是.(填写正确的序号)3.(2023•晋州市模拟)如图所示,已知在平面直角坐标系xOy中,点A(15,8),点M是横轴正半轴上的一个动点,⊙P经过原点O,且与AM相切于点M.(1)当AM⊥x轴时,点P的坐标为;(2)若点P在第一象限,设点P的坐标为(x,y),则y关于x的函数关系式为(不用写出自变量x的取值范围);(3)当射线OP与直线AM相交时,点M的横坐标t的取值范围是.4.(2024•道里区模拟)已知:在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点,与x轴的另一交点为点A.(1)如图1,求抛物线的解析式;(2)如图2,点D为直线BC上方抛物线上一动点,连接AC、CD,设直线BC交线段AD于点E,△CDE的面积为S1,△ACE的面积为S2当最大值时,求点D的坐标;(3)如图3,在(2)的条件下,连接CD、BD,将△BCD沿BC翻折,得到△BCF(点D和点F为对应点),直线BF交y轴于点P,点S为BC中点,连接PS,过点S作SP的垂线交x轴于点R,在对称轴TH上有一点Q,使得△PQB是以PB为直角边的直角三角形,求直线RQ的解析式.5.(2023•枣庄)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2023•东莞市一模)抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),且A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.连结BC,以BC为边,点O为中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线交抛物线于点Q,交BD于点M.(1)求该抛物线对应的函数表达式;(2)x轴上是否存在一点P,使△PBC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)当点P在线段OB上运动时,试探究:当m为何值时,四边形CQMD是平行四边形?请说明理由.7.(2024•碑林区校级二模)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,点M为y轴负半轴上一点,且OM=2.(1)求二次函数表达式;(2)点E是线段AB(包含A,B)上的动点,过点E作x轴的垂线,交二次函数图象于点P,交直线AM于点N,若以点P,N,A为顶点的三角形与△AOM相似,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.8.(2024•镇海区校级模拟)若二次函数y1=a1x2+b1x+c1与y2=a2x2+b2x+c2的图象关于点P(1,0)成中心对称图形,我们称y1与y2互为“中心对称”函数.(1)求二次函数y=x2+6x+3的“中心对称”函数的解析式;(2)若二次函数y=ax2+2ax+c(a>0)的顶点在它的“中心对称”函数图象上,且当时,y最大值为2,求此二次函数解析式;(3)二次函数y1=ax2+bx+c(a<0)的图象顶点为M,与x轴负半轴的交点为A、B,它的“中心对称”函数y2的顶点为N,与x轴的交点为C、D,从左往右依次是A、B、C、D,若AB=2BP,且四边形AMDN 为矩形,求b2﹣4ac的值.9.(2024•雁塔区校级二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与x轴分别交于A,B两点,点A的坐标是(﹣4,0),点B的坐标是(1,0),与y轴交于点C,P是抛物线上一动点,且位于第二象限,过点P作PD⊥x轴,垂足为D,线段PD与直线AC相交于点E.(1)求该抛物线的解析式;(2)连接OP,是否存在点P,使得∠OPD=2∠CAO?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.10.(2024•长沙模拟)若两条抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,并满足y1﹣kx1=y2﹣kx2,其中k为常数,我们不妨把k叫做这两条抛物线的“依赖系数”.(1)若两条抛物线相交于A(﹣2,2),B(﹣4,4)两点,求这两条抛物线的“依赖系数”;(2)若抛物线1:y=2ax2+x+m与抛物线2:y=ax2﹣x﹣n相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,其中a>0,求抛物线1与抛物线2的“依赖系数”;(3)如图,在(2)的条件下,设抛物线1和2分别与y轴交于C,D两点,AB所在的直线与y轴交于E点,若点A在x轴上,m≠0,DA=DC,抛物线2与x轴的另一个交点为点F,以D为圆心,CD为半径画圆,连接EF,与圆相交于G点,求tan∠ECG.11.(2023•嘉善县一模)“距离”是数学研究的重要对象,如我们所熟悉的两点间的距离.现在我们定义一种新的距离:已知P(a,b),Q(c,d)是平面直角坐标系内的两点,我们将|a﹣c|+|b﹣d|称作P,Q间的“L型距离”,记作L(P,Q),即L(P,Q)=|a﹣c|+|b﹣d|.已知二次函数y1的图象经过平面直角坐标系内的A,B,C三点,其中A,B两点的坐标为A(﹣1,0),B(0,3),点C在直线x=2上运动,且满足L(B,C)≤BC.(1)求L(A,B);(2)求抛物线y1的表达式;(3)已知y2=2tx+1是该坐标系内的一个一次函数.①若D,E是y2=2tx+1图象上的两个动点,且DE=5,求△CDE面积的最大值;②当t≤x≤t+3时,若函数y=y1+y2的最大值与最小值之和为8,求实数t的值.12.(2023•任城区二模)如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,当△PCM和△ABC相似时,求此时点P的坐标;(3)若点P是直线BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;13.(2023•姑苏区校级二模)探究阅读题:【阅读】在大自然里,有很多数学的奥秘,一片美丽的心形叶片,一棵生长的幼苗都可以看作把一条抛物线的一部分沿直线折叠而形成.(如图1和图2)【探究任务1】确定心形叶片的形状如图3建立平面直角坐标系,心形叶片下部轮廓线可以看作是二次函数y=mx2﹣4mx﹣20m+5图象的一部分,且过原点,求抛物线的解析式和顶点D的坐标.【探究任务2】研究心形叶片的尺寸如图3,心形叶片的对称轴直线y=x+2与坐标轴交于A、B两点,直线x=6分别交抛物线和直线AB于点E、F点,点E、E′是叶片上的一对对称点,EE′交直线AB与点G,求叶片此处的宽度EE′.【探究任务3】研究幼苗叶片的生长小李同学在观察幼苗生长的过程中,发现幼苗叶片下方轮廓线都可以看作是二次函数y=mx2﹣4mx﹣20m+5图象的一部分.如图4,幼苗叶片下方轮廓线正好对应探究任务1中的二次函数,已知直线PD与水平线的夹角为45°,三天后,点D长到与点P同一水平位置的点D′时,叶尖Q落在射线OP上,如图5所示,求此时幼苗叶子的长度和最大宽度.。
二次函数与几何图形综合题解题技巧一、求二次函数解析式。
根据y=mx+b,把一元二次方程mx+b=0化为ax+by+c=0的系数a=b,然后通过解方程得出y=mx+b的值,由于不知道b、 a的具体值,可以通过函数与几何图形的综合分析来得到它们的大致范围。
例如,已知点( 1, 1),( 3, -3),直线( x, -3),( 4, 2);在(-3, 4)、(-1, 1)处画出一个坐标平面内关于坐标轴对称的二次函数解析式;( 5, 2)处画出一个关于坐标轴对称的抛物线,使其解析式为y=x+b。
求这些二次函数的表达式。
1。
设二次函数解析式为y=mx+b。
分析:二次函数与一元二次方程有密切联系,解一元二次方程是解二次函数的基础。
设一元二次方程为x+b=0,则根据对称性可得,函数解析式为x+b=mx+c。
2。
设二次函数解析式为y=ax+by+c。
分析: a、 b、 c都是实数,且a>0,b>0。
设函数解析式为x+b=ax+by+c,代入上式可得, y=x+b/c=mx+c/c。
求出二次函数的解析式,即可求出a、 b、 c的值。
3。
设二次函数解析式为y=ax+by+c。
分析:根据对称性,可得y=bx+c, a、 b、c均为实数,且a>0, b>0。
设函数解析式为x+b=bx+c,代入上式可得, y=x+b/c=mx+c/c。
4。
设二次函数解析式为y=ax+by+c。
分析:解方程得y=mx+c,由对称性,得x+c=y+b,代入上式,可得, y=x+b/c。
二、用几何图形解题。
二、用几何图形解题,最好能画出这些图形的图像,再列式解答。
因为几何图形看似复杂,但并不难,常见的如圆的周长、扇形面积、矩形的面积等等。
以下是应用这两种方法解二次函数综合题的例子,供同学们参考: 1。
求出二次函数的解析式,画出抛物线y=mx+b。
分析:首先将点( 1, 1),( 3, -3),直线( x, -3),( 4, 2) ;在(-3, 4)、(-1, 1)处画出一个坐标平面内关于坐标轴对称的二次函数解析式;再设函数解析式为x+b=mx+c,代入上式得y=mx+c/c。
二次函数与几何图形的综合问题目录一、热点题型归纳【题型一】 二次函数与图像面积的数量关系及最值问题【题型二】 二次函数与角度数量关系问题【题型三】 二次函数与线段长度数量关系及线段长度最值问题【题型四】 二次函数与特殊三角形问题【题型五】 二次函数与相似三角形存在性问题【题型六】 二次函数与特殊四边形存在性问题【题型七】 二次函数与代数或几何综合问题二、最新模考题组练1.热点题型归纳题型一:二次函数与图像面积的数量关系及最值问题1【典例分析】1如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A-3,0两点,点C为二次函数的图象与y轴,B1,0的交点.(1)求二次函数的表达式;(2)若点P为二次函数图象上的一点,且S△POC=2S△BOC,求点P的坐标.2【提分秘籍】对于图形的运动产生的相等关系问题,解答时应认真审题,仔细研究图形,分析动点的运动状态及运动过程,解题过程的一般步骤是:①弄清其取值范围,画出符合条件的图形;②确定其存在的情况有几种,然后分别求解,在求解计算中一般由函数关系式设出图形的动点坐标并结合图形作辅助线,画出所求面积为定值的三角形;③过动点作有关三角形的高或平行于y轴、x轴的辅助线,利用面积公式或三角形相似求出有关线段长度或面积的代数式,列方程求解,再根据实际问题确定方程的解是否符合题意,从而证得面积等量关系的存在性.④对于面积的最值问题选择合适的自变量,建立面积关于自变量的函数,并求出自变量的取值范围,用二次函数或一次函数的性质来解决.3【变式演练】1如图,抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)与x轴交于点A(-2,0)和点B,与y轴交于点C(0,8),点P为直线BC上方抛物线上的动点,连接CP,PB,直线BC与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)求直线BC的解析式;(3)求△BCP的面积最大值.2如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A-1,0两点.,B3,0(1)求该抛物线的解析式;(2)观察函数图象,直接写出当x取何值时,y>0?(3)设(1)题中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.3如图,抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴交于A(-2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴l与x轴交于点M.(1)求抛物线的函数关系式.(2)设点P是直线l上的一个动点,求△PAC周长的最小值.题型二:二次函数与角度数量关系问题1【典例分析】1如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于点A(-1,0)和B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,若点M为直线BC上方抛物线一动点(与点B、C不重合),作MN平行于y轴,交直线BC于点N,当线段MN的长最大时,请求出点M的坐标;(3)如图2,若P为抛物线的顶点,动点Q在抛物线上,当∠QCO=∠PBC时,请求出点Q的坐标.2【提分秘籍】探究两个角相等的方法:①可转换为满足此三角形是等腰三角形时的点,一般是通过此动点作已知两点连线的中垂线,再通过三角形相似以及中垂线的性质求出中垂线所在直线的解析式,最后通过直线解析式和抛物线解析式联立方程组求得动点的坐标;②通过构造两个三角形相似,再通过三角形相似的性质建立等式关系,再通过直线解析式和抛物线解析式联立方程组求得动点的坐标.3【变式演练】1如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-12x2+bx+c过点A-2,0,B4,0,x轴上有一动点P t,0,过点P且垂直于x轴的直线与直线BC及抛物线分别交于点D,E.连接CE.(1)求抛物线的解析式.(2)点P在线段OB上运动时(不与点O,B重合)当△CDE∽△BDP时,求t的值.(3)当点P在x轴上自由运动时,是否存在点P,使∠DCE=∠DEC?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.2如图,抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)与y轴相交于点C,且经过A(1,0),B(5,0)两点,连接AC.(1)求抛物线的表达式;(2)设P为x轴下方抛物线上一点,M为对称轴上一点,N为该抛物线对称轴与x轴交点,若∠MNP=∠OCA,求点P的坐标.题型三:二次函数与线段长度数量关系及线段长度最值问题1【典例分析】1如图,已知经过A1,0两点的抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C.,B4,0(1)求此抛物线的解析式及点C的坐标;(2)若线段BC上有一动点M(不与B、C重合),过点M作MN⊥x轴交抛物线于点N.求当线段MN的长度最大时点M的坐标;2【提分秘籍】探究平面直角坐标系中线段的数量关系的方法:①先设点的坐标,再用点的坐标表示线段的长度,然后分析表示线段长度的代数式,得出线段之间的数量关系;②函数图象上点的坐标的表示方法:直线y=kx+b上点的坐标为(x,kx+b);抛物线y=ax2+bx+c上点的坐标为(x,ax2+bx+c);双曲线y=k x上的点的坐标为y=x,k x③已知点A(x,y),B(m,n),若AB与x轴平行,则AB=|x-m|;若AB与y轴平行,则AB=|y-n|;若AB既不与x轴平行又不与y轴平行,则AB=(x-m)2+(y-n)2。
2024中考数学全国真题分类卷第十一讲二次函数与几何图形综合题类型一线段问题1.(2023常德)如图,已知抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为x=2.(1)求此抛物线的解析式;(2)若点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限,当△OAB的面积为15时,求B 的坐标;(3)在(2)的条件下,P是抛物线上的动点,当PA-PB的值最大时,求P的坐标以及PA-PB 的最大值.第1题图2.(2023青海省卷)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)若点E是抛物线的对称轴与直线BC的交点,点F是抛物线的顶点,求EF的长;(3)设点P是(1)中抛物线上的一个动点,是否存在满足S△P AB=6的点P?如果存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.第2题图备用图3.(2023苏州)如图,二次函数y=-x2+2mx+2m+1(m是常数,且m>0)的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D,其对称轴与线段BC交于点E,与x轴交于点F,连接AC,B D.(1)求A,B,C三点的坐标(用数字或含m的式子表示),并求∠OBC的度数;(2)若∠ACO=∠CBD,求m的值;(3)若在第四象限内二次函数y=-x2+2mx+2m+1(m是常数,且m>0)的图象上,始终存在一点P,使得∠ACP=75°,请结合函数的图象,直接写出m的取值范围.第3题图备用图4.(2023滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2-2x-3与x轴相交于点A,B(点A 在点B的左侧),与y轴相交于点C,连接AC,B C.(1)求线段AC的长;(2)若点P为该抛物线对称轴上的一个动点,当PA=PC时,求点P的坐标;(3)若点M为该抛物线上的一个动点,当△BCM为直角三角形时,求点M的坐标.第4题图备用图5.(2023毕节)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,顶点为D(2,1),抛物线的对称轴交直线BC于点E.(1)求抛物线y=-x2+bx+c的表达式;(2)把上述抛物线沿它的对称轴向下平移,平移的距离为h(h>0),在平移过程中,该抛物线与直线BC始终有交点,求h的最大值;(3)M是(1)中抛物线上一点,N是直线BC上一点.是否存在以点D,E,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.第5题图备用图6.(2023玉林)如图,已知抛物线:y=-2x2+bx+c与x轴交于点A,B(2,0)(A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=12,P是第一象限内抛物线上的任一点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点D为线段OC的中点,则△POD能否是等边三角形?请说明理由;(3)过点P作x轴的垂线与线段BC交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与△BMH相似,求点P的坐标.第6题图备用图参考答案与解析1.解:(1)设抛物线的解析式为y =a (x -2)2+h ,把O (0,0),A (5,5)代入,a +h =0a +h =5=1=-4,∴抛物线的解析式为y =(x -2)2-4,即y =x 2-4x ;(2)如解图①,记OA 与直线x =2的交点为C ,设直线OA 的解析式为y =kx ,则5=5k ,解得k =1,∴直线OA 的解析式为y =x ,将x =2代入得y =2,∴C (2,2).设B (2,m ),则BC =|m -2|,∴S △OAB =12BC ·|x A |=52|m -2|,∵△OAB 的面积为15,∴52|m -2|=15,解得m =8或m =-4,∵点B 在第一象限内,∴m >0,∴m =8,故B (2,8);图①图②第1题解图(3)如解图②,连接PA ,PB ,AB ,∵PA -PB ≤AB ,∴当P ,B ,A 在同一直线上时,PA -PB 取得最大值,最大值为AB 的长,∵A (5,5),B (2,8),∴AB =(2-5)2+(8-5)2=32,设直线AB 的解析式为y =px +n (p ≠0),将A (5,5),B (2,8)分别代入,p +n =5p +n =8=-1=10,∴直线AB 的解析式为y =-x +10,=-x +10=x 2-4x,1=51=5(舍去)2=-22=12,∴P (-2,12),∴当PA -PB 的值最大时,点P 的坐标为(-2,12),PA -PB 的最大值为32.2.解:(1)∵抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A (-1,0),B (3,0)两点,-b +c =0+3b +c =0=-2=-3,∴抛物线的解析式为y =x 2-2x -3;(2)由(1)知,该抛物线的解析式为y =x 2-2x -3,则C (0,-3).∵y =x 2-2x -3=(x -1)2-4,∴F (1,-4).设直线BC 的解析式为y =kx -3(k ≠0),把B (3,0)代入,得0=3k -3,解得k =1,∴直线BC 的解析式为y =x -3.当x =1时,y =-2,即E (1,-2),∴EF =-2-(-4)=2.即EF =2;(3)存在.理由如下:设点P 的坐标为(x ,y ),由题意,得S △P AB =12×4×|y |=6,∴|y|=3,∴y=±3.当y=3时,x2-2x-3=3,解得x1=1+7,x2=1-7,∴P(1+7,3)或P(1-7,3);当y=-3时,x2-2x-3=-3,解得x3=0,x4=2,∴P(0,-3)或P(2,-3).综上所述,点P的坐标为(1+7,3)或(1-7,3)或(0,-3)或(2,-3).3.解:(1)当y=0时,-x2+2mx+2m+1=0,解得x1=-1,x2=2m+1,∵点A在点B的左侧,且m>0,∴A(-1,0),B(2m+1,0),当x=0时,y=2m+1.∴C(0,2m+1),∴OB=OC=2m+1.∵∠BOC=90°,∴∠OBC=45°;(2)如解图①,连接AE.第3题解图①∵y=-x2+2mx+2m+1=-(x-m)2+(m+1)2,∴D[m,(m+1)2],F(m,0),∴DF=(m+1)2,OF=m,BF=m+1.∵点A,B关于对称轴对称,∴AE=BE,∴∠EAB=∠OBC=45°,∴∠CEA=90°,∵∠ACO =∠CBD ,∠OCB =∠OBC ,∴∠ACO +∠OCB =∠CBD +∠OBC ,即∠ACE =∠DBF .∵EF ∥OC ,∴tan ∠ACE =AE CE =BE CE =BF OF =m +1m,∵∠DFB =90°,∴tan ∠DBF =DF BF =(m +1)2m +1=m +1.∴m +1m=m +1,解得m =±1.∵m >0,∴m =1;【一题多解】如解图②,过点D 作DH ⊥BC 于点H ,由上述可得DF =(m +1)2,BF =EF =m +1.∴DE =m 2+m .∵∠DEH =∠BEF =45°,∴DH =EH =22DE =22(m 2+m ),BE =2BF =2(m +1),∴BH =BE +HE =22(m 2+3m +2).∵∠ACO =∠CBD ,∠AOC =∠BHD =90°,∴△AOC ∽△DHB ,∴OA OC =HD HB,∴12m +1=22(m 2+m )22(m 2+3m +2),即12m +1=m m +2,解得m =±1,∵m >0,∴m =1;第3题解图②(3)0<m<3-12.【解法提示】如解图③,连接PC,设PC与x轴交于点Q,当P在第四象限时,点Q总在点B的左侧,此时∠CQA>∠CBA,即∠CQA>45°.∵∠ACQ=75°,∴∠CAO<60°,∴2m+1<3,∴m<3-12,∴0<m<3-12.第3题解图③4.解:(1)令y=0,即x2-2x-3=0,解得x1=-1,x2=3,∵点A在点B左侧,∴A(-1,0),B(3,0).令x=0,解得y=-3,∴C(0,-3),∴AO=1,CO=3,∴AC=AO2+CO2=10;(2)如解图,过点C作对称轴的垂线,垂足为E,设对称轴交x轴于点D,∵抛物线y=x2-2x-3的对称轴为直线x=1,∴D(1,0).∵点P在该抛物线的对称轴上,∴设P(1,t).∵A(-1,0),C(0,-3),∴E(1,-3),∴AD=2,DP=-t,CE=1,PE=t+3,∴PA2=AD2+DP2=22+(-t)2=4+t2,PC2=CE2+PE2=1+(t+3)2.∵PA=PC,即PA2=PC2,∴4+t2=1+(t+3)2,解得t =-1,∴点P 的坐标为(1,-1);第4题解图(3)设M (m ,m 2-2m -3),∵B (3,0),C (0,-3),∴BM 2=(m -3)2+(m 2-2m -3)2,BC 2=32+32=18,CM 2=m 2+(m 2-2m )2.当△BCM 为直角三角形时,可分三种情况讨论:①当∠BCM =90°时,即CM 2+BC 2=BM 2,∴m 2+(m 2-2m )2+18=(m -3)2+(m 2-2m -3)2,解得m 1=0(舍去),m 2=1,∴M (1,-4);②当∠CBM =90°时,即BM 2+BC 2=CM 2,∴(m -3)2+(m 2-2m -3)2+18=m 2+(m 2-2m )2,解得m 3=-2,m 4=3(舍去),∴M (-2,5);③当∠BMC =90°时,即BM 2+CM 2=BC 2,∴(m -3)2+(m 2-2m -3)2+m 2+(m 2-2m )2=18,解得m 5=1+52,m 6=1-52,m 7=0(舍去),m 8=3(舍去),∴M (1+52,-5+52)或M (1-52,-5-52);综上所述,点M 的坐标为(1,-4)或(-2,5)或(1+52,-5+52)或(1-52,-5-52).5.解:(1)∵抛物线y =-x 2+bx +c 的顶点坐标为D (2,1),∴抛物线的表达式为y =-(x -2)2+1=-x 2+4x -3;(2)由(1)知,抛物线的表达式为y =-x 2+4x -3,令x =0,则y =-3,∴C (0,-3),令y =0,则x =1或x =3,∴A (1,0),B (3,0),∴直线BC 的表达式为y =x -3.设平移后的抛物线的表达式为y =-(x -2)2+1-h ,令-(x -2)2+1-h =x -3,整理得x 2-3x +h =0,∵该抛物线与直线BC 始终有交点,∴Δ=9-4h ≥0,∴h ≤94,∴h 的最大值为94;(3)存在.理由如下:由题意得,抛物线的对称轴为直线x =2,∴E (2,-1),∴DE =2,设M (m ,-m 2+4m -3),若以点D ,E ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,则分以下两种情况:①当DE 为边时,DE ∥MN ,DE =MN ,则N (m ,m -3),∴MN =|-m 2+4m -3-(m -3)|=|-m 2+3m |,∴|-m 2+3m |=2,解得m =1或m =2(舍去)或m =3-172或m =3+172.∴点N 的坐标为(1,-2)或(3-172,-3-172)或(3+172,-3+172);②当DE 为对角线时,设点N 的坐标为t ,则N (t ,t -3),+t =2+2m 2+4m -3+t -3=1+(-1),=13=22(舍去),∴N (3,0).综上所述,点N 的坐标为(1,-2)或(3-172,-3-172)或(3+172,-3+172)或(3,0).6.(1)解:∵抛物线的对称轴为直线x =12,∴-b -2×2=12,∴b =2,把B (2,0)代入y =-2x 2+2x +c ,得0=-2×4+4+c ,解得c =4,∴抛物线的解析式为y =-2x 2+2x +4;(2)△POD 不能是等边三角形,理由如下:当x =0时,y =4,∴C (0,4),OC =4,∵D 为OC 的中点,∴D (0,2),若△POD 为等边三角形,则点P 的坐标应为(3,1),把x =3代入y =-2x 2+2x +4,得y =23-2≠1,∴此时点P 不在抛物线上,∴△POD 不能是等边三角形;(3)∵∠PMC =∠BMH ,∴可分两种情况讨论如下:①如解图①,若△BMH ∽△CMP ,则∠CPM =∠BHM =90°,即CP ∥x 轴,∴点C 和点P 关于直线x =12对称,∵C (0,4),∴P (1,4);②如解图②,若△BMH ∽△PMC ,则∠PCM =∠BHM =90°,过点C 作CN ⊥PH 于点N ,则四边形OCNH 是矩形,∴∠OCN =90°,∴∠OCB +∠BCN =∠NCP +∠BCN ,∴∠OCB =∠NCP ,∵∠BOC =∠PNC ,∴△BOC ∽△PNC ,∴PN CN =BO CO =12,设PN =m ,则CN =2m ,∵NH =OC =4,∴PH =4+m ,∴P (2m ,4+m ),代入y =-2x 2+2x +4,得4+m =-2×(2m )2+2×2m +4,解得m 1=0(舍去),m 2=38,∴P (34,358).综上所述,点P 的坐标为(1,4)或(34,358).第6题解图。