动点与抛物线专题答案
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专题9.5 抛物线1.(2020·全国高考真题(理))已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( ) A .2 B .3 C .6 D .9【答案】C 【解析】设抛物线的焦点为F ,由抛物线的定义知||122A p AF x =+=,即1292p=+,解得6p.故选:C.2.(2020·北京高三二模)焦点在x 轴的正半轴上,且焦点到准线的距离为4的抛物线的标准方程是( ) A .x 2=4y B .y 2=4x C .x 2=8y D .y 2=8x【答案】D 【解析】根据题意,要求抛物线的焦点在x 轴的正半轴上, 设其标准方程为22(0)y px p =>, 又由焦点到准线的距离为4,即p =4, 故要求抛物线的标准方程为y 2=8x , 故选:D.3.(全国高考真题)设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,曲线()0ky k x=>与C 交于点P ,PF x ⊥轴,则k =( )A .12B .1C .32D .2【答案】D 【解析】由抛物线的性质可得(1,2)221kP y k ⇒==⇒=,故选D. 4.(2020·全国高考真题(文))设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为( ) A .1,04⎛⎫⎪⎝⎭B .1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭C .(1,0)D .(2,0)练基础【答案】B 【解析】因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,E D 两点,且OD OE ⊥, 根据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()2,2D ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B.5.(2019·四川高三月考(文))若抛物线22y px =的准线为圆2240x y x ++=的一条切线,则抛物线的方程为( ) A.216y x =- B.28y x =-C.216y x =D.24y x =【答案】C 【解析】∵抛物线22y px =的准线方程为x=2p-,垂直于x 轴. 而圆2240x y x ++=垂直于x 轴的一条切线为4x =-, 则42p=,即8p =. 故抛物线的方程为216y x =. 故选:C .6.(2019·北京高考真题(文))设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .则以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为__________. 【答案】(x -1)2+y 2=4. 【解析】抛物线y 2=4x 中,2p =4,p =2, 焦点F (1,0),准线l 的方程为x =-1, 以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为 (x -1)2+y 2=22,即为(x -1)2+y 2=4.7.(2019·山东高三月考(文))直线l 与抛物线22x y =相交于A ,B 两点,当AB 4=时,则弦AB 中点M 到x 轴距离的最小值为______. 【答案】32【解析】由题意,抛物线22x y =的焦点坐标为(0,12),根据抛物线的定义如图,所求d=111A B AF BF 113M 2222A B AB M ++--==≥= 故答案为:32. 8.(2021·沙湾县第一中学(文))设过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,且直线AB 的倾斜角为4π,则线段AB 的长是____,焦点F 到A ,B 两点的距离之积为_________.【答案】8 8 【分析】由题意可得直线AB 的方程为1y x =-,然后将直线方程与抛物线方程联立方程组,消去y 后,利用根与系数的关系,结合抛物线的定义可求得答案 【详解】解:由题意得(1,0)F ,则直线AB 的方程为1y x =-,设1122(,),(,)A x y B x y ,由241y x y x ⎧=⎨=-⎩,得2610x x -+=, 所以12126,1x x x x +==, 所以12628AB x x p =++=+=,因为11221,122=+=+=+=+p pAF x x BF x x , 所以()()1212121116118AF BF x x x x x x ⋅=+⋅+=+++=++=, 故答案为:8,89.(2021·全国高三专题练习)已知抛物线顶点在原点,焦点在坐标轴上,又知此抛物线上的一点(),3A m -到焦点F 的距离为5,则m 的值为__________;抛物线方程为__________. 【答案】答案见解析 答案见解析 【分析】由于抛物线的开口方向未定,根据点(),3A m -在抛物线上这一条件,抛物线开口向下,向左、向右均有可能,以此分类讨论,利用焦半径公式列方程可得p 的值,根据点(),3A m -在抛物线上可得m 的值. 【详解】根据点(),3A m -在抛物线上,可知抛物线开口向下,向左、向右均有可能, 当抛物线开口向下时,设抛物线方程为22x py =-(0p >), 此时准线方程为2py =,由抛物线定义知(3)52p --=,解得4p =.所以抛物线方程为28x y ,这时将(),3A m -代入方程得m =±当抛物线开口向左或向右时,可设抛物线方程为22y ax (0a ≠),从p a =知准线方程为2ax =-,由题意知()25232am am⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解此方程组得11192a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,22192a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,33912a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,44912a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,综合(1)、(2)得92m =,22y x =; 92m =-,22y x =-;12m =,218y x =; 12m =-,218y x =-;m =±28xy .故答案为:92,92-,12,12-,±22y x =,22y x =-,218y x =,218y x =-,28x y .10.(2019·广东高三月考(理))已知F 为抛物线2:4T x y =的焦点,直线:2l y kx =+与T 相交于,A B 两点.()1若1k =,求FA FB +的值;()2点(3,2)C --,若CFA CFB ∠=∠,求直线l 的方程.【答案】(1)10(2)3240x y +-= 【解析】(1)由题意,可得()0,1F ,设221212,,,44x x A x B x ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,联立方程组224y kx x y=+⎧⎨=⎩,整理得2480x kx --=,则124x x k +=,128x x =-,又由22121144x x FA FB +++=+()2121222104x x x x +-=+=.(2)由题意,知211,14x FA x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,222,14x FB x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3.3FC =--, 由CFA CFB ∠=∠,可得cos ,cos ,FA FC FB FC =又2114x FA =+,2214x FB =+,则FA FC FB FC FA FC FB FC =, 整理得()1212420x x x x ++-=,解得32k =-, 所以直线l 的方程为3240x y +-=.1.(2021·吉林长春市·高三(理))已知M 是抛物线24y x =上的一点,F 是抛物线的焦点,若以Fx 为始边,FM 为终边的角60xFM ∠=,则FM 等于( ) A .2 B C .D .4【答案】D 【分析】设点200,4y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,取()1,0a =,可得1cos ,2FM a <>=,求出20y 的值,利用抛物线的定义可求练提升得FM 的值. 【详解】设点()00,M x y ,其中2004y x =,则()1,0F ,2001,4y FM y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,取()1,0a =,则211cos ,2y FM a FM a FM a-⋅<>===⋅⎛,可得4200340480y y -+=,因为20104y ->,可得204y >,解得2012y =,则20034y x ==,因此,014MF x=+=. 故选:D.2.(2017·全国高考真题(文))过抛物线2:4C y x =的焦点F 的直线交C 于点M (在x 轴上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MNl ⊥,则点M 到直线NF 的距离为()A. B. D.【答案】A 【解析】设直线l 与x 轴相交于点P ,与直线MN 相交于点Q ,(1,0)F ,设||||MN MF m ==,因为||2,30PF NQM =∠=,所以||4,||2QF QM m ==, 所以42m m +=,解得:4m =,设00(,)M x y ,由焦半径公式得:014x +=, 所以03x=,0y =,所以sin sin 42NP MNF NFP NF ∠=∠===,所以点M 到直线NF 的距离为||sin 4NM MNF ⋅∠=⋅=3.(2020·广西南宁三中其他(理))已知抛物线28C y x =:的焦点为F ,P 是抛物线C 的准线上的一点,且P 的纵坐标为正数,Q 是直线PF 与抛物线C 的一个交点,若PQ =,则直线PF 的方程为( )A .20x y --=B .20x y +-=C .20x y -+=D .20x y ++=【答案】B 【解析】过Q 点作QH PM ⊥于H ,因为PQ =,由抛物线的定义得PQ =,所以在Rt PQH ∆中,4PQH π∠=,所以4PFM π∠=,所以直线PF 的斜率为1k =-,所以直线PF 的方程为()()012y x -=--, 即20x y +-=, 故选B.4.(2020·浙江高三月考)如图,已知抛物线21:4C y x =和圆222:(1)1C x y -+=,直线l 经过1C 的焦点F ,自上而下依次交1C 和2C 于A ,B ,C ,D 四点,则AB CD ⋅的值为( )A .14B .12C .1D .2【答案】C 【解析】因为抛物线21:4C y x =的焦点为(1,0)F ,又直线l 经过1C 的焦点F ,设直线:(1)l y k x =-,由24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩得2222(24)0k x k x k -++=, 设1122(,),(,)A x y B x y ,则121=x x由题意可得:1111=-=+-=AB AF BF x x , 同理2=CD x ,所以12cos01︒⋅=⋅⋅==AB CD AB CD x x . 故选C5.【多选题】(2022·全国高三专题练习)已知抛物线21:C y mx =与双曲线222:13y C x -=有相同的焦点,点()02,P y 在抛物线1C 上,则下列结论正确的有( )A .双曲线2C 的离心率为2B .双曲线2C 的渐近线为y x = C .8m =D .点P 到抛物线1C 的焦点的距离为4【答案】ACD 【分析】由双曲线方程写出离心率、渐近线及焦点,即可知A 、B 、C 的正误,根据所得抛物线方程求0y ,即知D 的正误. 【详解】双曲线2C 的离心率为2e ==,故A 正确;双曲线2C 的渐近线为y =,故B 错误; 由12,C C 有相同焦点,即24m=,即8m =,故C 正确; 抛物线28y x =焦点为()2,0,点()02,P y 在1C 上,则04y =±,故()2,4P 或()2,4P -,所以P 到1C 的焦点的距离为4,故D 正确. 故选:ACD .6.【多选题】(2021·海南鑫源高级中学)在下列四个命题中,真命题为( )A .当a 为任意实数时,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点P ,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程是243x y =B .已知双曲线的右焦点为(5,0),一条渐近线方程为2x -y =0,则双曲线的标准方程为221205x y -= C .抛物线y =ax 2(a ≠0)的准线方程14y a=-D .已知双曲线2214x y m +=,其离心率()1,2e ∈,则m 的取值范围(-12,0)【答案】ACD 【分析】求出直线定点设出抛物方程即可判断A ;根据渐近线方程与焦点坐标求出,a b 即可判断B ;根据抛物线方程的准线方程公式即可判断C ;利用双曲线离心率公式即可判断D . 【详解】对A 选项,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点为()2,3P -,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程设为22x py =,将点()2,3P -代入可得23p =,所以243x y =,故A 正确;对B 选项,知5,2bc a==,又22225a b c +==,解得225,20a b ==,所以双曲线的标准方程为221520x y -=,故B 错; 对C 选项,得21x y a =,所以准线方程14y a=-,正确;对D 选项,化双曲线方程为2214x y m-=-,所以()1,2e =,解得()12,0m ∈-,故正确.故选:ACD7.(2021·全国高二课时练习)已知点M 为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点,若点M 到两定点(,)A p p ,,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离之和最小,则点M 的坐标为______.【答案】,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭【分析】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,根据抛物线的定义可得||||MF MB =, 易知当A ,B ,M 三点共线时||MB MA +取得最小值且为||AB ,进而可得结果. 【详解】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,由抛物线的定义,知点M 到焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离与点M 到准线的距离相等,即||||MF MB =,所以||||||||MF MA MB MA +=+, 易知当A ,B ,M 三点共线时,||MB MA +取得最小值, 所以min 3(||||)||2p MF MA AB +==,此时点M 的坐标为,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:2p p ⎛⎫⎪⎝⎭,8.(2021·全国高二课时练习)抛物线()220y px p =>的焦点为F ,已知点A ,B 为抛物线上的两个动点,且满足120AFB ∠=︒,过弦AB 的中点M 作抛物线准线的垂线MN ,垂足为N ,则MN AB的最大值为______.【分析】设=AF a ,=BF b ,根据中位线定理以及抛物线定义可得()12MN a b =+,在AFB △中,由余弦定理以及基本不等式可得)AB a b ≥+,即可求得MN AB 的最大值.【详解】设=AF a ,=BF b ,作AQ 垂直抛物线的准线于点Q ,BP 垂直抛物线的准线于点P .由抛物线的定义,知AF AQ =,BF BP =.由余弦定理得()2222222cos120AB a b ab a b ab a b ab =+=︒=++=+-.又22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴()()()()22221344a b ab a b a b a b +-≥+-+=+,当且仅当a b =时,等号成立,∴)AB a b ≥+,∴()1a b MN AB +≤=MN AB9.(2020·山东济南外国语学校高三月考)抛物线C :22y x =的焦点坐标是________;经过点()4,1P 的直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,且点P 恰为AB 的中点,F 为抛物线的焦点,则AF BF +=________.【答案】1,02⎛⎫⎪⎝⎭9【解析】抛物线C :22y x =的焦点1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭. 过A 作AM ⊥准线交准线于M ,过B 作BN ⊥准线交准线于N ,过P 作PK ⊥准线交准线 于K ,则由抛物线的定义可得AM BN AF BF +=+. 再根据P 为线段AB 的中点,119(||||)||4222AM BN PK +==+=, ∴9AF BF +=,故答案为:焦点坐标是1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭,9AF BF +=.10.(2019·四川高考模拟(文))抛物线C :()220x py p =>的焦点为F ,抛物线过点(),1P p .(Ⅰ)求抛物线C 的标准方程与其准线l 的方程;(Ⅱ)过F 点作直线与抛物线C 交于A ,B 两点,过A ,B 分别作抛物线的切线,证明两条切线的交点在抛物线C 的准线l 上.【答案】(Ⅰ)抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-;(Ⅱ)详见解析. 【解析】(Ⅰ)由221p p =⨯,得2p =,所以抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-.(Ⅱ)根据题意直线AB 的斜率一定存在,又焦点()0,1F ,设过F 点的直线方程为1y kx =+,联立241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,得,2440x kx --=. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,124x x =-.∴()22221212122168x x x x x x k +=+-=+.由214y x =得,1'2y x =,过A ,B 的抛物线的切线方程分别为 ()()1112221212y y x x x y y x x x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩, 即21122211241124y x x x y x x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,两式相加,得()()2212121148y x x x x x =+-+,化简,得()221y kx k =-+,即()21y k x k =--, 所以,两条切线交于点()2,1k -,该点显然在抛物线C 的准线l :1y =-上.1.(2021·全国高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( ) A .1 B .2 C .D .4【答案】B 【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得p 的值. 【详解】抛物线的焦点坐标为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,其到直线10x y -+=的距离:d == 解得:2p =(6p =-舍去). 故选:B.2.(2021·天津高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为( ) A B C .2D .3练真题【答案】A 【分析】设公共焦点为(),0c ,进而可得准线为x c =-,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得2212a c =,再由双曲线离心率公式即可得解. 【详解】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c ya b-=,解得2b y a =±,所以22b AB a =, 又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bc a c ,所以222212a cbc =-=,所以双曲线的离心率ce a== 故选:A.3.(2020·北京高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ). A .经过点O B .经过点P C .平行于直线OP D .垂直于直线OP【答案】B 【解析】如图所示:.因为线段FQ 的垂直平分线上的点到,F Q 的距离相等,又点P 在抛物线上,根据定义可知,PQ PF =,所以线段FQ 的垂直平分线经过点P .故选:B.4.(2021·全国高考真题)已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则C 的准线方程为______. 【答案】32x =-【分析】先用坐标表示P Q ,,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得p ,即得结果. 【详解】抛物线C :22y px = (0p >)的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直, 所以P 的横坐标为2p,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为p ±, 不妨设(,)2pP p ,因为Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,所以Q 在F 的右侧, 又||6FQ =, (6,0),(6,)2pQ PQ p ∴+∴=- 因为PQ OP ⊥,所以PQ OP ⋅=2602pp ⨯-=, 0,3p p >∴=,所以C 的准线方程为32x =-故答案为:32x =-.5.的直线过抛物线C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则AB =________.【答案】163【解析】∵抛物线的方程为24y x =,∴抛物线的焦点F 坐标为(1,0)F ,又∵直线AB 过焦点F AB 的方程为:1)y x =- 代入抛物线方程消去y 并化简得231030x x -+=, 解法一:解得121,33x x ==所以12116||||3|33AB x x =-=-= 解法二:10036640∆=-=> 设1122(,),(,)A x y B x y ,则12103x x +=, 过,A B 分别作准线1x =-的垂线,设垂足分别为,C D 如图所示.12||||||||||11AB AF BF AC BD x x =+=+=+++1216+2=3x x =+故答案为:1636.(2020·浙江省高考真题)如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于M (B ,M 不同于A ).(Ⅰ)若116=p ,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.【答案】(Ⅰ)1(,0)32;【解析】 (Ⅰ)当116=p 时,2C 的方程为218y x =,故抛物线2C 的焦点坐标为1(,0)32;(Ⅱ)设()()()112200,,,,,,:A x y B x y M x y I x y m λ=+,由()22222222220x y y my m x y mλλλ⎧+=⇒+++-=⎨=+⎩, 1200022222,,222m m my y y x y m λλλλλλ--∴+===+=+++, 由M 在抛物线上,所以()222222244222m pm mp λλλλλ=⇒=+++, 又22222()220y pxy p y m y p y pm x y mλλλ⎧=⇒=+⇒--=⎨=+⎩, 012y y p λ∴+=,2101022x x y m y m p m λλλ∴+=+++=+,2122222mx p m λλ∴=+-+.由2222142,?22x y x px y px ⎧+=⎪⇒+=⎨⎪=⎩即2420x px +-=12x p ⇒==-222221822228162p p p m p p p λλλλλ+⇒-=+⋅=++≥+,18p ≥,21160p ≤,p ≤ 所以,p,此时A . 法2:设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,()00,A x y .将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=得:()2222220m y mty t +++-=,所以点M 的纵坐标为22M mty m =-+.将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得:2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得()2022p m y m+=,因此()220222p m xm+=,由220012x y +=解得22212242160m m p m m ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当m t ==p .。
动点与抛物线专题复习一、平行四边形与抛物线1、解:(1)由于抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点B(0,4),则c=4;∵抛物线的对称轴x=﹣=﹣,∴b=5a=;即抛物线的解析式:y=x2+x+4.(2)∵A(4,0)、B(3,0)∴OA=4,OB=3,AB==5;若四边形ABCD是菱形,则BC=AD=AB=5,∴C(﹣5,3)、D(﹣1,0).将C(﹣5,3)代入y=x2+x+4中,得:×(﹣5)2+×(﹣5)+4=3,所以点C在抛物线上;同理可证:点D也在抛物线上.(3)设直线CD的解析式为:y=kx+b,依题意,有:,解得∴直线CD:y=﹣x﹣.由于MN∥y轴,设M(t,t2+t+4),则N(t,﹣t﹣);①t<﹣5或t>﹣1时,l=MN=(t2+t+4)﹣(﹣t﹣)=t2+t+;②﹣5<t<﹣1时,l=MN=(﹣t﹣)﹣(t2+t+4)=﹣t2﹣t﹣;若以M、N、C、E为顶点的四边形是平行四边形,由于MN∥CE,则MN=CE=3,则有:t2+t+=3,解得:t=﹣3±2;﹣t2﹣t﹣=3,解得:t=﹣3;综上,l=且当t=﹣3±2或﹣3时,以M、N、C、E为顶点的四边形是平行四边形.2、解:(1)解方程x2﹣7x+12=0,得x1=3,x2=4,∵OA<OB,∴OA=3,OB=4.∴A(0,3),B(4,0).(2)在Rt△AOB中,OA=3,OB=4,∴AB=5,∴AP=t,QB=2t,AQ=5﹣2t.△APQ与△AOB相似,可能有两种情况:(I)△APQ∽△AOB,如图(2)a所示.则有,即,解得t=.此时OP=OA﹣AP=,PQ=AP•tanA=,∴Q(,);(II)△APQ∽△ABO,如图(2)b所示.则有,即,解得t=.此时AQ=,AH=AQ•cosA=,HQ=AQ•sinA=,OH=OA﹣AH=,∴Q(,).综上所述,当t=秒或t=秒时,△APQ与△AOB相似,所对应的Q点坐标分别为(,)或(,).(3)结论:存在.如图(3)所示.∵t=2,∴AP=2,AQ=1,OP=1.过Q点作QE⊥y轴于点E,则QE=AQ•sin∠QAP=,AE=AQ•cos∠QAP=,∴OE=OA﹣AE=,∴Q(,).∵▱APQM1,∴QM1⊥x轴,且QM1=AP=2,∴M1(,);∵▱APQM2,∴QM2⊥x轴,且QM2=AP=2,∴M2(,);如图(3),过M3点作M3F⊥y轴于点F,∵▱AQPM3,∴M3P=AQ,∠QAE=∠M3PF,∴∠PM3F=∠AQE;在△M3PF与△QAE中,∵∠QAE=∠M3PF,M3P=AQ,∠PM3F=∠AQE,∴△M3PF≌△QAE,∴M3F=QE=,PF=AE=,∴OF=OP+PF=,∴M3(﹣,).∴当t=2时,在坐标平面内,存在点M,使以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形.点M的坐标为:M1(,),M2(,),M3(﹣,).3.解:(1)由抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,,解得,故抛物线为y=﹣x2+2x+3又设直线为y=kx+n过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,解得故直线AC为y=x+1;(2)作N点关于直线x=3的对称点N′,则N′(6,3),由(1)得D(1,4),故直线DN′的函数关系式为y=﹣x+,当M(3,m)在直线DN′上时,MN+MD的值最小,则m=﹣×=;(3)由(1)、(2)得D(1,4),B(1,2)∵点E在直线AC上,设E(x,x+1),①当点E在线段AC上时,点F在点E上方,则F(x,x+3),∵F在抛物线上,∴x+3=﹣x2+2x+3,解得,x=0或x=1(舍去)∴E(0,1);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,x﹣1)由F在抛物线上∴x﹣1=﹣x2+2x+3解得x=或x=∴E(,)或(,)综上,满足条件的点E为E(0,1)、(,)或(,);(4)过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,交x轴于点H;过点C作CG⊥x轴于点G,如图2,设Q(x,x+1),则P(x,﹣x2+2x+3)又∵S△APC=S△APH+S直角梯形PHGC﹣S△AGC=(x+1)(﹣x2+2x+3)+(﹣x2+2x+3+3)(2﹣x)﹣×3×3=﹣x2+x+3=﹣(x﹣)2+∴△APC的面积的最大值为.二、梯形与抛物线1、解:(1)过点C作CH⊥x轴,垂足为H;∵在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,AB=2,∴OB=4,OA=2;由折叠的性质知:∠COB=30°,OC=AO=2,∴∠COH=60°,OH=,CH=3;∴C点坐标为(,3).(2)∵抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过C(,3)、A(2,0)两点,∴,解得;∴此抛物线的函数关系式为:y=﹣x2+2x.(3)存在.因为y=﹣x2+2x的顶点坐标为(,3),即为点C,MP⊥x轴,垂足为N,设PN=t;因为∠BOA=30°,所以ON=t,∴P(t,t);作PQ⊥CD,垂足为Q,ME⊥CD,垂足为E;把x=t代入y=﹣x2+2x,得y=﹣3t2+6t,∴M(t,﹣3t2+6t),E(,﹣3t2+6t),同理:Q(,t),D(,1);要使四边形CDPM为等腰梯形,只需CE=QD,即3﹣(﹣3t2+6t)=t﹣1,解得t=,t=1(舍),∴P点坐标为(,),∴存在满足条件的P点,使得四边形CDPM为等腰梯形,此时P点坐标为(,).2、解:(1)∵抛物线y=x2+h经过点C(0,1),∴+h=1,解得h=1.(2)依题意,设抛物线y=x2+1上的点,P(a,a2+1)、Q(b,b2+1)(a<0<b)过点A的直线l:y=kx+2经过点P、Q,∴a2+1=ak+2…①b2+1=bk+2…②①×b﹣②×a得:(a2b﹣b2a)+b﹣a=2(b﹣a),化简得:b=﹣;∴S△POQ=OA•|x Q﹣x P|=•OA•|﹣﹣a|=(﹣)+(﹣a)≥2•=4由上式知:当﹣=﹣a,即|a|=|b|(P、Q关于y轴对称)时,△POQ的面积最小;即PQ∥x轴时,△POQ的面积最小,且POQ的面积最小为4.(3)连接BQ,若l与x轴不平行(如图),即PQ与x轴不平行,依题意,设抛物线y=x2+1上的点,P(a,a2+1)、Q(b,b2+1)(a<0<b)直线BC:y=k1x+1过点P,∴a2+1=ak1+1,得k1=﹣a,即y=ax+1.令y=0得:x B=﹣,同理,由(2)得:b=﹣∴点B与Q的横坐标相同,∴BQ∥y轴,即BQ∥OA,又∵AQ与OB不平行,∴四边形AOBQ是梯形,据抛物线的对称性可得(a>0>b)结论相同.故在直线l旋转的过程中:当l与x轴不平行时,四边形AOBQ是梯形;当l与x轴平行时,四边形AOBQ是正方形.3.解:(1)由题意可知,当t=2(秒)时,OP=4,CQ=2,在Rt△PCQ中,由勾股定理得:PC===4,∴OC=OP+PC=4+4=8,又∵矩形AOCD,A(0,4),∴D(8,4).点P到达终点所需时间为=4秒,点Q到达终点所需时间为=4秒,由题意可知,t的取值范围为:0<t<4.(2)结论:△AEF的面积S不变化.∵AOCD是矩形,∴AD∥OE,∴△AQD∽△EQC,∴,即,解得CE=.由翻折变换的性质可知:DF=DQ=4﹣t,则CF=CD+DF=8﹣t.S=S梯形AOCF+S△FCE﹣S△AOE=(OA+CF)•OC+CF•CE﹣OA•OE=[4+(8﹣t)]×8+(8﹣t)•﹣×4×(8+)化简得:S=32为定值.所以△AEF的面积S不变化,S=32.(3)若四边形APQF是梯形,因为AP与CF不平行,所以只有PQ∥AF.由PQ∥AF可得:△CPQ∽△DAF,∴,即,化简得t2﹣12t+16=0,解得:t1=6+2,t2=6﹣2,由(1)可知,0<t<4,∴t1=6+2不符合题意,舍去.∴当t=(6﹣2)秒时,四边形APQF是梯形.三、等腰三角形、菱形与抛物线1、解:(1)∵点A(﹣1,0),∴OA=1,由图可知,∠BAC是三角板的60°角,∠ABC是30°角,所以,OC=OA•tan60°=1×=,OB=OC•cot30°=×=3,所以,点B(3,0),C(0,),设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,则,解得,所以,抛物线的解析式为y=﹣x2+x+;(2)①∵△OCE∽△OBC,∴=,即=,解得OE=1,所以,AE=OA+OE=1+1=2,即x=2时,△OCE∽△OBC;②存在.理由如下:抛物线的对称轴为x=﹣=﹣=1,所以,点E为抛物线的对称轴与x轴的交点,∵OA=OE,OC⊥x轴,∠BAC=60°,∴△ACE是等边三角形,∴∠AEC=60°,又∠DEF=60°,∴∠FEB=60°,∴∠BAC=∠FEB,∴EF∥AC,由A(﹣1,0),C(0,)可得直线AC的解析式为y=x+,∵点E(1,0),∴直线EF的解析式为y=x﹣,联立,解得,(舍去),∴点M的坐标为(2,),EM==2,分三种情况讨论△PEM是等腰三角形,当PE=EM时,PE=2,所以,点P的坐标为(1,2)或(1,﹣2),当PE=PM时,∵∠FEB=60°,∴∠PEF=90°﹣60°=30°,PE=EM÷cos30°=×2÷=,所以,点P的坐标为(1,),当PM=EM时,PE=2EM•cos30°=2×2×=2,所以,点P的坐标为(1,2),综上所述,抛物线对称轴上存在点P(1,2)或(1,﹣2)或(1,)或(1,2),使△PEM是等腰三角形.3、解:(1)由题意,A(6,0)、B(0,8),则OA=6,OB=8,AB=10;当t=3时,AN=t=5=AB,即N是线段AB的中点;∴N(3,4).设抛物线的解析式为:y=ax(x﹣6),则:4=3a(3﹣6),a=﹣;∴抛物线的解析式:y=﹣x(x﹣6)=﹣x2+x.(2)过点N作NC⊥OA于C;由题意,AN=t,AM=OA﹣OM=6﹣t,NC=NA•sin∠BAO=t•=t;则:S△MNA=AM•NC=×(6﹣t)×t=﹣(t﹣3)2+6.∴△MNA的面积有最大值,且最大值为6.(3)Rt△NCA中,AN=t,NC=AN•sin∠BAO=t,AC=AN•cos∠BAO=t;∴OC=OA﹣AC=6﹣t,∴N(6﹣t,t).∴NM==;又:AM=6﹣t,AN=t(0<t<6);①当MN=AN时,=t,即:t2﹣8t+12=0,t1=2,t2=6(舍去);②当MN=MA时,=6﹣t,即:t2﹣12t=0,t1=0(舍去),t2=;③当AM=AN时,6﹣t=t,即t=;综上,当t的值取2或或时,△MAN是等腰三角形.4、解:(1)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0),B(3,0),C(0,)三点,∴,解得a=,b=,c=,∴抛物线的解析式为:y=x2x.(2)设直线l1的解析式为y=kx+b,由题意可知,直线l1经过A(﹣1,0),C(0,)两点,∴,解得k=,b=,∴直线l1的解析式为:y=x;直线l2经过B(3,0),C(0,)两点,同理可求得直线l2解析式为:y=x.∵抛物线y=x2x=(x﹣1)2,∴对称轴为x=1,D(1,0),顶点坐标为F(1,);点E为x=1与直线l2:y=x的交点,令x=1,得y=,∴E(1,);点G为x=1与直线l1:y=x的交点,令x=1,得y=,∴G(1,).∴各点坐标为:D(1,0),E(1,),F(1,),G(1,),它们均位于对称轴x=1上,∴DE=EF=FG=.(3)如右图,过C点作C关于对称轴x=1的对称点P1,CP1交对称轴于H点,连接CF.△PCG为等腰三角形,有三种情况:①当CG=PG时,如右图,由抛物线的对称性可知,此时P1满足P1G=CG.∵C(0,),对称轴x=1,∴P1(2,).②当CG=PC时,此时P点在抛物线上,且CP的长度等于CG.如右图,C(1,),H点在x=1上,∴H(1,),在Rt△CHG中,CH=1,HG=|y G﹣y H|=|﹣()|=,∴由勾股定理得:CG==2.∴PC=2.如右图,CP1=2,此时与①中情形重合;又Rt△OAC中,AC==2,∴点A满足PC=2的条件,但点A、C、G在同一条直线上,所以不能构成等腰三角形.③当PC=PG时,此时P点位于线段CG的垂直平分线上.∵l1⊥l2,∴△ECG为直角三角形,由(2)可知,EF=FG,即F为斜边EG的中点,∴CF=FG,∴F为满足条件的P点,∴P2(1,);又cos∠CGE==,∴∠CGE=30°,∴∠HCG=60°,又P1C=CG,∴△P1CG为等边三角形,∴P1点也在CG的垂直平分线上,此种情形与①重合.综上所述,P点的坐标为P1(2,)或P2(1,).5、解:(1)过点B作BF⊥x轴于F在Rt△BCF中∵∠BCO=45°,BC=6∴CF=BF=12∵C的坐标为(﹣18,0)∴AB=OF=6∴点B的坐标为(﹣6,12).(2)过点D作DG⊥y轴于点G∵AB∥DG∴△ODG∽△OBA∵===,AB=6,OA=12∴DG=4,OG=8∴D(﹣4,8),E(0,4)设直线DE解析式为y=kx+b(k≠0)∴∴∴直线DE解析式为y=﹣x+4.(3)结论:存在.设直线y=﹣x+4分别与x轴、y轴交于点E、点F,则E(0,4),F(4,0),OE=OF=4,EF=4.如答图2所示,有四个菱形满足题意.①菱形OEP1Q1,此时OE为菱形一边.则有P1E=P1Q1=OE=4,P1F=EF﹣P1E=4﹣4.易知△P1NF为等腰直角三角形,∴P1N=NF=P1F=4﹣2;设P1Q1交x轴于点N,则NQ1=P1Q1﹣P1N=4﹣(4﹣2)=2,又ON=OF﹣NF=2,∴Q1(2,﹣2);②菱形OEP2Q2,此时OE为菱形一边.此时Q2与Q1关于原点对称,∴Q2(﹣2,2);③菱形OEQ3P3,此时OE为菱形一边.此时P3与点F重合,菱形OEQ3P3为正方形,∴Q3(4,4);④菱形OP4EQ4,此时OE为菱形对角线.由菱形性质可知,P4Q4为OE的垂直平分线,由OE=4,得P4纵坐标为2,代入直线解析式y=﹣x+4得横坐标为2,则P4(2,2),由菱形性质可知,P4、Q4关于OE或x轴对称,∴Q4(﹣2,2).综上所述,存在点Q,使以O、E、P、Q为顶点的四边形是菱形;点Q的坐标为:Q1(2,﹣2),Q2(﹣2,2),Q3(4,4),Q4(﹣2,2).6、解:(1)∵点B(﹣2,m)在直线y=﹣2x﹣1上∴m=3 即B(﹣2,3)又∵抛物线经过原点O∴设抛物线的解析式为y=ax2+bx∵点B(﹣2,3),A(4,0)在抛物线上∴,解得:.∴设抛物线的解析式为.(2)∵P(x,y)是抛物线上的一点,∴,若S△ADP=S△ADC,∵,,又∵点C是直线y=﹣2x﹣1与y轴交点,∴C(0,1),∴OC=1,∴,即或,解得:.∴点P的坐标为.(3)结论:存在.∵抛物线的解析式为,∴顶点E(2,﹣1),对称轴为x=2;点F是直线y=﹣2x﹣1与对称轴x=2的交点,∴F(2,﹣5),DF=5.又∵A(4,0),∴AE=.如右图所示,在点M的运动过程中,依次出现四个菱形:①菱形AEM1Q1.∵此时DM1=AE=,∴M1F=DF﹣DE﹣DM1=4﹣,∴t1=4﹣;②菱形AEOM2.∵此时DM2=DE=1,∴M2F=DF+DM2=6,∴t2=6;③菱形AEM3Q3.∵此时EM3=AE=,∴DM3=EM3﹣DE=﹣1,∴M3F=DM3+DF=(﹣1)+5=4+,∴t3=4+;④菱形AM4EQ4.此时AE为菱形的对角线,设对角线AE与M4Q4交于点H,则AE⊥M4Q4,∵易知△AED∽△M4EH,∴,即,得M4E=,∴DM4=M4E﹣DE=﹣1=,∴M4F=DM4+DF=+5=,∴t4=.综上所述,存在点M、点Q,使得以Q、A、E、M四点为顶点的四边形是菱形;时间t的值为:t1=4﹣,t2=6,t3=4+,t4=.四、直角三角形与抛物线1、解:(1)令y=0,即=0,解得x1=﹣4,x2=2,∴A、B点的坐标为A(﹣4,0)、B(2,0).(2)S△ACB=AB•OC=9,在Rt△AOC中,AC===5,设△ACD中AC边上的高为h,则有AC•h=9,解得h=.如答图1,在坐标平面内作直线平行于AC,且到AC的距离=h=,这样的直线有2条,分别是l1和l2,则直线与对称轴x=﹣1的两个交点即为所求的点D.设l1交y轴于E,过C作CF⊥l1于F,则CF=h=,∴CE==.设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(﹣4,0),B(0,3)坐标代入,得到,解得,∴直线AC解析式为y=x+3.直线l1可以看做直线AC向下平移CE长度单位(个长度单位)而形成的,∴直线l1的解析式为y=x+3﹣=x﹣.则D1的纵坐标为×(﹣1)﹣=,∴D1(﹣4,).同理,直线AC向上平移个长度单位得到l2,可求得D2(﹣1,)综上所述,D点坐标为:D1(﹣4,),D2(﹣1,).(3)如答图2,以AB为直径作⊙F,圆心为F.过E点作⊙F的切线,这样的切线有2条.连接FM,过M作MN⊥x轴于点N.∵A(﹣4,0),B(2,0),∴F(﹣1,0),⊙F半径FM=FB=3.又FE=5,则在Rt△MEF中,ME==4,sin∠MFE=,cos∠MFE=.在Rt△FMN中,MN=MN•sin∠MFE=3×=,FN=MN•cos∠MFE=3×=,则ON=,∴M点坐标为(,)直线l过M(,),E(4,0),设直线l的解析式为y=kx+b,则有,解得,所以直线l的解析式为y=x+3.同理,可以求得另一条切线的解析式为y=x﹣3.综上所述,直线l的解析式为y=x+3或y=x﹣3.2、解:(1)抛物线y=﹣x2+x+4中:令x=0,y=4,则B(0,4);令y=0,0=﹣x2+x+4,解得x1=﹣1、x2=8,则A(8,0);∴A(8,0)、B(0,4).(2)△ABC中,AB=AC,AO⊥BC,则OB=OC=4,∴C(0,﹣4).由A(8,0)、B(0,4),得:直线AC:y=﹣x+4;依题意,知:OE=2t,即E(2t,0);∴P(2t,﹣2t2+7t+4)、Q(2t,﹣t+4),PQ=(﹣2t2+7t+4)﹣(﹣t+4)=﹣2t2+8t;S=S△ABC+S△P AB=×8×8+×(﹣2t2+8t)×8=﹣8t2+32t+32=﹣8(t﹣2)2+64;∴当t=2时,S有最大值,且最大值为64.(3)∵PM∥y轴,∴∠AMP=∠ACO<90°;而∠APM是锐角,所以△P AM若是直角三角形,只能是∠P AM=90°;由A(8,0)、C(0,﹣4),得:直线AC:y=x﹣4;所以,直线AP可设为:y=﹣2x+h,代入A(8,0),得:﹣16+h=0,h=16∴直线AP:y=﹣2x+16,联立抛物线的解析式,得:,解得、∴存在符合条件的点P,且坐标为(3,10).3.解:(1)∵二次函数的顶点坐标为(4,﹣4),∴设二次函数的解析式为y=a(x﹣4)2﹣4,又二次函数过(0,0),∴0=a(0﹣4)2﹣4,解得:a=,∴二次函数解析式为y=(x﹣4)2﹣4=x2﹣2x;(2)①证明:过A作AH⊥l于H,l与x轴交于点D,如图所示:设A(m,m2﹣2m),又O(0,0),∴直线AO的解析式为y=x=(m﹣2)x,则M(4,m﹣8),N(4,﹣m),H(4,m2﹣2m),∴OD=4,ND=m,HA=m﹣4,NH=ND﹣HD=m2﹣m,在Rt△OND中,tan∠ONM==,在Rt△ANH中,tan∠ANM====,∴tan∠ONM=tan∠ANM,则∠ANM=∠ONM;②△ANO不能为直角三角形,理由如下:分三种情况考虑:(i)若∠ONA为直角,由①得:∠ANM=∠ONM=45°,∴△AHN为等腰直角三角形,∴HA=NH,即m﹣4=m2﹣m,整理得:m2﹣8m+16=0,即(m﹣4)2=0,解得:m=4,此时点A与点P重合,故不存在A点使△ONA为直角三角形;(ii)若∠AON为直角,根据勾股定理得:OA2+ON2=AN2,∵OA2=m2+(m2﹣2m)2,ON2=42+m2,AN2=(m﹣4)2+(m2﹣2m+m)2,∴m2+(m2﹣2m)2+42+m2=(m﹣4)2+(m2﹣2m+m)2,整理得:m(m﹣4)2=0,解得:m=0或m=4,此时A点与P点重合或与原点重合,故∠AON不能为直角;(iii)若∠NAO为直角,可得∠NAM=∠ODM=90°,且∠AMN=∠DMO,∴△AMN∽△DMO,又∠MAN=∠ODN=90°,且∠ANM=∠OND,∴△AMN∽△DON,∴△AMN∽△DMO∽△DON,∴=,即=,整理得:(m﹣4)2=0,解得:m=4,此时A与P重合,故∠NAO不能为直角,综上,点A在对称轴l右侧的二次函数图象上运动时,△ANO不能为直角三角形4、解:(1)直线解析式为y=x+2,令x=0,则y=2,∴A(0,2),∵抛物线y=x2+bx+c的图象过点A(0,2),E(﹣1,0),∴,解得.∴抛物线的解析式为:y=x2+x+2.(2)∵直线y=x+2分别交x轴、y轴于点P、点A,∴P(6,0),A(0,2),∴OP=6,OA=2.∵AC⊥AB,OA⊥OP,∴Rt△OCA∽Rt△OP A,∴,∴OC=,又C点在x轴负半轴上,∴点C的坐标为C(,0).(3)抛物线y=x2+x+2与直线y=x+2交于A、B两点,令x2+x+2=x+2,解得x1=0,x2=,∴B(,).如答图①所示,过点B作BD⊥x轴于点D,则D(,0),BD=,DP=6﹣=.点M在坐标轴上,且△MAB是直角三角形,有以下几种情况:①当点M在x轴上,且BM⊥AB,如答图①所示.设M(m,0),则MD=﹣m.∵BM⊥AB,BD⊥x轴,∴,即,解得m=,∴此时M点坐标为(,0);②当点M在x轴上,且BM⊥AM,如答图①所示.设M(m,0),则MD=﹣m.∵BM⊥AM,易知Rt△AOM∽Rt△MDB,∴,即,化简得:m2﹣m+=0,解得:x1=,x2=,∴此时M点坐标为(,0),(,0);(说明:此时的M点相当于以AB为直径的圆与x轴的两个交点)③当点M在y轴上,且BM⊥AM,如答图②所示.此时M点坐标为(0,);④当点M在y轴上,且BM′⊥AB,如答图②所示.设M′(0,m),则AM=2﹣=,BM=,MM′=﹣m.易知Rt△ABM∽Rt△MBM′,∴,即,解得m=,∴此时M点坐标为(0,).综上所述,除点C外,在坐标轴上存在点M,使得△MAB是直角三角形.符合条件的点M有5个,其坐标分别为:(,0)、(,0)、(,0)、(0,)或(0,).五、相似三角形与抛物线1、解:(1)∵抛物线y=y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)∴,解得:∴抛物线的解析式是y=x2﹣3x.(2)设直线OB的解析式为y=k1x,由点B(4,4),得:4=4k1,解得:k1=1∴直线OB的解析式为y=x,∴直线OB向下平移m个单位长度后的解析式为:y=x﹣m,∵点D在抛物线y=x2﹣3x上,∴可设D(x,x2﹣3x),又点D在直线y=x﹣m上,∴x2﹣3x=x﹣m,即x2﹣4x+m=0,∵抛物线与直线只有一个公共点,∴△=16﹣4m=0,解得:m=4,此时x1=x2=2,y=x2﹣3x=﹣2,∴D点的坐标为(2,﹣2).(3)∵直线OB的解析式为y=x,且A(3,0),∴点A关于直线OB的对称点A′的坐标是(0,3),设直线A′B的解析式为y=k2x+3,过点(4,4),∴4k2+3=4,解得:k2=,∴直线A′B的解析式是y=,∵∠NBO=∠ABO,∴点N在直线A′B上,∴设点N(n,),又点N在抛物线y=x2﹣3x上,∴=n2﹣3n,解得:n1=﹣,n2=4(不合题意,舍去)∴N点的坐标为(﹣,).方法一:如图1,将△NOB沿x轴翻折,得到△N1OB1,则N1(,),B1(4,﹣4),∴O、D、B1都在直线y=﹣x上.∵△P1OD∽△NOB,∴△P1OD∽△N1OB1,∴,∴点P1的坐标为(,).将△OP1D沿直线y=﹣x翻折,可得另一个满足条件的点P2(,),综上所述,点P的坐标是(,)或(,).2、解:(1)设函数解析式为:y=ax2+bx+c,由函数经过点A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6),可得,解得:,故经过A、B、C三点的抛物线解析式为:y=﹣x2﹣3x+4;(2)设直线BC的函数解析式为y=kx+b,由题意得:,解得:,即直线BC的解析式为y=﹣2x+2.故可得点E的坐标为(0,2),从而可得:AE==2,CE==2,故可得出AE=CE;(3)相似.理由如下:设直线AD的解析式为y=kx+b,则,解得:,即直线AD的解析式为y=x+4.联立直线AD与直线BC的函数解析式可得:,解得:,即点F的坐标为(﹣,),则BF==,AF==,又∵AB=5,BC==3,∴=,=,∴=,又∵∠ABF=∠CBA,∴△ABF∽△CBA.故以A、B、F为顶点的三角形与△ABC相似.3、解:(1)由函数图象经过原点得,函数解析式为y=ax2+bx(a≠0),又∵函数的顶点坐标为(3,﹣),∴,解得:,故函数解析式为:y=x2﹣x,由二次函数图象的对称性可得点A的坐标为(6,0);(2)∵S△POA=2S△AOB,∴点P到OA的距离是点B到OA距离的2倍,即点P的纵坐标为2,代入函数解析式得:2=x2﹣x,解得:x1=3+,x2=3﹣,即可得满足条件的有两个,P1(3+,2),P2(3﹣,2).(3)存在.过点B作BP⊥OA,则tan∠BAP==,故可得∠BOA=60°,设Q1坐标为(x,x2﹣x),过点Q1作Q1F⊥x轴,∵△OAB∽△OQ1A,∴∠Q1OA=30°,故可得OF=Q1F,即x=(x2﹣x),解得:x=9或x=0(舍去),即可得Q1坐标为(9,3),根据函数的对称性可得Q2坐标为(﹣3,3).4.解:(1)依题意,将M(2,2)代入抛物线解析式得:2=﹣(2+2)(2﹣m),解得m=4.(2)令y=0,即(x+2)(x﹣4)=0,解得x1=﹣2,x2=4,∴B(﹣2,0),C(4,0)在C1中,令x=0,得y=2,∴E(0,2).∴S△BCE=BC•OE=6.(3)当m=4时,易得对称轴为x=1,又点B、C关于x=1对称.如答图1,连接BC,交x=1于H点,此时BH+CH最小(最小值为线段CE的长度).设直线EC:y=kx+b,将E(0,2)、C(4,0)代入得:y=x+2,当x=1时,y=,∴H(1,).(4)分两种情形讨论:①当△BEC∽△BCF时,如答图2所示.则,∴BC2=BE•BF.由(2)知B(﹣2,0),E(0,2),即OB=OB,∴∠EBC=45°,∴∠CBF=45°,作FT⊥x轴于点F,则BT=TF.∴可令F(x,﹣x﹣2)(x>0),又点F在抛物线上,∴﹣x﹣2=﹣(x+2)(x﹣m),∵x+2>0(∵x>0),∴x=2m,F(2m,﹣2m﹣2).此时BF==(m+1),BE=,BC=m+2,又BC2=BE•BF,∴(m+1)2=•(m+1),∴m=2±,∵m>0,∴m=+2.②当△BEC∽△FCB时,如答图3所示.则,∴BC2=EC•BF.同①,∵∠EBC=∠CFB,△BTF∽△COE,,∴可令F(x,(x+2))(x>0)又点F在抛物线上,∴(x+2)=﹣(x+2)(x﹣m),∵x+2>0(∵x>0),∴x=m+2,∴F(m+2,(m+2)),EC=,BC=m+2,又BC2=EC•BF,∴(m+2)2=•整理得:0=16,显然不成立.综合①②得,在第四象限内,抛物线上存在点F,使得以点B、C、F为顶点的三角形与△BCE 相似,m=+2.5、解:(1)由题意得,函数图象经过点A(﹣4,3),B(4,4),故可得:,解得:,故二次函数关系式为:y=(x+2)(13x﹣20).(2)由(1)所求函数关系式可得点C坐标为(﹣2,0),点D坐标为(,0),又∵点A(﹣4,3),B(4,4),∴AB==,AC==,BC==,∵满足AB2=AC2+BC2,∴△ACB是直角三角形.(3)存在点P的坐标,点P的坐标为(﹣,)或(﹣,).设点P坐标为(x,(x+2)(13x﹣20)),则PH=(x+2)(13x﹣20),HD=﹣x+,①若△DHP∽△BCA,则=,即=,解得:x=﹣或x=(因为点P在第二象限,故舍去);代入可得PH=,即P1坐标为(﹣,);②若△PHD∽△BCA,则=,即=,解得:x=﹣或x=(因为点P在第二象限,故舍去).代入可得PH=,即P2坐标为:(﹣,).综上所述,满足条件的点P有两个,即P1(﹣,)、P2(﹣,).6、解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,将A(0,4),B(4,0)两点坐标代入,得,解得,所以,直线AB的解析式为y=﹣x+4;(2)过D点作DG⊥y轴,垂足为G,∵OA=OB=4,∴△OAB为等腰直角三角形,又∵AD⊥AB,∴∠DAG=90°﹣∠OAB=45°,即△ADG为等腰直角三角形,∴DG=AG=OG﹣OA=DM﹣OA=5﹣4=2,∴D(2,6);(3)存在.由抛物线过O(0,0),B(4,0)两点,设抛物线解析式为y=ax(x﹣4),将D(2,6)代入,得a=﹣,所以,抛物线解析式为y=﹣x(x﹣4),由(2)可知,∠B=45°,则∠CFE=∠BFP=45°,C(2,2),设P(x,0),则MP=x﹣2,PB=4﹣x,①当∠ECF=∠BPF=90°时(如图1),△BPF与△FCE相似,过C点作CH⊥EF,此时,△CHE、△CHF、△PBF为等腰直角三角形,则PE=PF+FH+EH=PB+2MP=4﹣x+2(x﹣2)=x,将E(x,x)代入抛物线y=﹣x(x﹣4)中,得x=﹣x(x﹣4),解得x=0或,即P(,0),②当∠CEF=∠BPF=90°时(如图2),此时,△CEF、△BPF为等腰直角三角形,则PE=MC=2,将E(x,2)代入抛物线y=﹣x(x﹣4)中,得2=﹣x(x﹣4),解得x=或,即P(,0),所以,P(,0)或(,0).7.解:(1)由抛物线y=ax2+bx+2过点A(﹣3,0),B(1,0),则解这个方程组,得a=﹣,b=﹣.∴二次函数的关系解析式为y=﹣x2﹣x+2.(2)设点P坐标为(m,n),则n=﹣m2﹣m+2.连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.PM=﹣m2﹣m+2,PN=﹣m,AO=3.当x=0时,y=﹣×0﹣×0+2=2,所以OC=2S△P AC=S△P AO+S△PCO﹣S△ACO=AO•PM+CO•PN﹣AO•CO=×3•(﹣m2﹣m+2)+×2•(﹣m)﹣×3×2=﹣m2﹣3m∵a=﹣1<0∴函数S△P AC=﹣m2﹣3m有最大值当m=﹣=﹣时,S△P AC有最大值.此时n=﹣m2﹣m+2=﹣﹣+2=∴存在点P(﹣,),使△P AC的面积最大.(3)如图(3)所示,以BC为边在两侧作正方形BCQ1Q2、正方形BCQ4Q3,则点Q1,Q2,Q3,Q4为符合题意要求的点.过Q1点作Q1D⊥y轴于点D,易证△Q1CD≌△CBO,∴Q1D=OC=2,CD=OB=1,∴OD=OC+CD=3,∴Q1(2,3);同理求得Q2(3,1),Q3(﹣1,﹣1),Q4(﹣2,1).∴存在点Q,使△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形.Q点坐标为:Q1(2,3),Q2(3,1),Q3(﹣1,﹣1),Q4(﹣2,1).(4)如图(4)所示,设E(n,0),则BE=1﹣n,QE=﹣n2﹣n+2.假设以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似,则有两种情况:①若△AOC∽△BEQ,则有:,即,化简得:n2+n﹣2=0,解得n1=﹣2,n2=1(与B重合,舍去),∴n=﹣2,QE=﹣n2﹣n+2=2.∴Q(﹣2,2);②若△AOC∽△BQE,则有:,即,化简得:4n2﹣n﹣3=0,解得n1=﹣,n2=1(与B重合,舍去),∴n=﹣,QE=﹣n2﹣n+2=.∴Q(﹣,).综上所述,存在点Q,使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似.Q点坐标为(﹣2,2)或(﹣,).(5)假设存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形.①若CM平行于x轴,如图(5)a所示,有符合要求的两个点Q1,Q2,此时Q1A=Q2A=CM.∵CM∥x轴,∴点M、点C(0,2)关于对称轴x=﹣1对称,∴M(﹣2,2),∴CM=2.由Q1A=Q2A=CM=2,得到Q1(﹣5,0),Q2(﹣1,0);②若CM不平行于x轴,如图(5)b所示.过点M作MG⊥x轴于G,易证△MGQ≌△COA,得QG=OA=3,MG=OC=2,即y M=﹣2.设M(x,﹣2),则有﹣x2﹣x+2=﹣2,解得x=﹣1±.又QG=3,∴x Q=x G+3=2±,∴Q3(2+,0),Q4(2﹣,0).综上所述,存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形.Q点坐标为:Q1(﹣5,0),Q2(﹣1,0),Q3(2+,0),Q4(2﹣,0).六、抛物线中的翻折问题1、解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,∴,解得:∴y=﹣x2+x+2;当y=2时,﹣x2+x+2=2,解得:x1=3,x2=0(舍),即:点D坐标为(3,2).(2)A,E两点都在x轴上,AE有两种可能:①当AE为一边时,AE∥PD,∴P1(0,2),②当AE为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,可知P点、D点到直线AE(即x轴)的距离相等,∴P点的纵坐标为﹣2,代入抛物线的解析式:﹣x2+x+2=﹣2解得:x1=,x2=,∴P点的坐标为(,﹣2),(,﹣2)综上所述:p1(0,2);p2(,﹣2);p3(,﹣2).(3)存在满足条件的点P,显然点P在直线CD下方,设直线PQ交x轴于F,点P的坐标为(a,﹣a2+a+2),①当P点在y轴右侧时(如图1),CQ=a,PQ=2﹣(﹣a2+a+2)=a2﹣a,又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠COQ′=∠Q′FP=90°,∴∠FQ′P=∠OCQ′,∴△COQ′~△Q′FP,,,∴Q′F=a﹣3,∴OQ′=OF﹣Q′F=a﹣(a﹣3)=3,CQ=CQ′==,此时a=,点P的坐标为(,),②当P点在y轴左侧时(如图2)此时a<0,,﹣a2+a+2<0,CQ=﹣a,PQ=2﹣(﹣a2+a+2)=a2﹣a,又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°,∴∠FQ′P=∠OCQ′,∠COQ′=∠Q′FP=90°,∴△COQ′~△Q′FP,,,Q′F=3﹣a,∴OQ′=3,CQ=CQ′=,此时a=﹣,点P的坐标为(﹣,).综上所述,满足条件的点P坐标为(,),(﹣,).2、解:(1)将B、C两点的坐标代入得(2分)解得:;所以二次函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3(3分)(2)存在点P,使四边形POPC为菱形;设P点坐标为(x,x2﹣2x﹣3),PP′交CO于E若四边形POP′C是菱形,则有PC=PO;连接PP′,则PE⊥CO于E,∴OE=EC=∴y=;(6分)∴x2﹣2x﹣3=解得x1=,x2=(不合题意,舍去)∴P点的坐标为(,)(8分)(3)过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,设P(x,x2﹣2x﹣3),易得,直线BC的解析式为y=x﹣3则Q点的坐标为(x,x﹣3);S四边形ABPC=S△ABC+S△BPQ+S△CPQ=AB•OC+QP•OF+QP•BF==(10分)当时,四边形ABPC的面积最大此时P点的坐标为,四边形ABPC的面积的最大值为.(12分)。
专题27 抛物线(解答题)1.已知抛物线2:2(0)C y px p =>经过点()06,P y ,F 为抛物线的焦点,且||10PF =. (1)求0y 的值;(2)点Q 为抛物线C 上一动点,点M 为线段 FQ 的中点,试求点M 的轨迹方程.2.设抛物线C :22x py =(0p >)过点()2,1. (1)求抛物线C 的标准方程;(2)若直线l 交曲线C 于M 、N 两点,分别以点M 、N 为切点作曲线C 的切线相交于点P ,且两条切线垂直,求三角形MNP 面积的最小值.3.已知点F 为曲线2:2(0)C y px p =>的焦点,点M 在曲线C 运动,当点M 运动到x 轴上方且满足MF x ⊥轴时,点M 到直线4l y x p =+:的距离为. (1)求曲线C 的方程;(2)设过点F 的直线与曲线C 交于,A B 两点,则在x 轴上是否存在一点P ,使得直线PA 与直线PB 关于x 轴对称?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. 4.已知抛物线()2:20C y px p =>上一点()0,2P x 到焦点F 的距离02PF x =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点P 引圆()(222:30M x y rr -+=<≤的两条切线PA PB 、,切线PA PB、与抛物线C 的另一交点分别为A B 、,线段AB 中点的横坐标记为t ,求t 的取值范围.5.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,过F 且斜率为2的直线交抛物线于,P Q 两点,10PQ =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点(3,0)的直线l 与抛物线C 相交于,A B 两点,已知(3,0)M -,且以线段AM 为直径的圆与直线3x =-的另一个交点为N ,试问在x 轴上是否存在一定点,使得直线BN 恒过此定点.若存在,请求出定点坐标,若不存在,请说明理由.6.设点F 为抛物线22(0)y px p =>的焦点,,,A B C 三点在抛物线上,且四边形ABCF 为平行四边形,当B 点到y 轴距离为1时,5BF =.(1)求抛物线的方程;(2)平行四边形ABCF 的对角线AC 所在的直线是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过定点,请说明理由.7.设抛物线()2:20E x py p =>的焦点为F ,点A 是E 上一点,且线段AF 的中点坐标为()1,1.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)若B ,C 为抛物线E 上的两个动点(异于点A ),且BA BC ⊥,求点C 的横坐标的取值范围.8.已知O 是坐标系的原点,F 是抛物线2:4C x y =的焦点,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,弦AB 的中点为M ,OAB 的重心为G .(1)求动点G 的轨迹方程;(2)设(1)中的轨迹与y 轴的交点为D ,当直线AB 与x 轴相交时,令交点为E ,求四边形DEMG 的面积最小时直线AB 的方程. 9.已知抛物线2:2(0)C y px p =>过点(4,4)D (1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标与准线方程;(2)直线l 与抛物线C 交于不同的两点E ,F 过点E 作x 轴的垂线分别与直线OD ,OF 交于A ,B 两点,其中O 为坐标原点.若A 为线段BE 的中点,求证:直线l 恒过定点. 10.已知抛物线2:4E y x =的焦点为F ,准线为l ,过焦点F 的直线交抛物线E 于A 、B . (1)若1AA 垂直l 于点1A ,且16AFA π∠=,求AF 的长;(2)O 为坐标原点,求 OAB 的外心C 的轨迹方程.11.已知抛物线2:2(0)T x py p =>的焦点为F ,B ,C 为抛物线C 上两个不同的动点,(B ,C 异于原点),当B ,C ,F 三点共线时,直线BC 的斜率为1,2BC =.(1)求抛物线T 的标准方程;(2)分别过B ,C 作x 轴的垂线,交x 轴于M ,N ,若MNPBCFS S=,求BC 中点P 的轨迹方程.12.已知抛物线2:2(0)T x py p =>的焦点为F ,B 、C 为抛物线T 上两个不同的动点,当B ,C 过F 且与x 轴平行时,BC 长为1. (1)求抛物线T 的标准方程;(2)分别过B ,C 作x 轴的垂线,交x 轴于M ,N ,若2MNFBCFS S=,求BC 中点的轨迹方程.13.已知抛物线()2:20C y px p =>的内接等边三角形AOB 的面积为O 为坐标原点).(1)试求抛物线C 的方程;(2)已知点()1,1,,M P Q 两点在抛物线C 上,MPQ ∆是以点M 为直角顶点的直角三角形. ①求证:直线PQ 恒过定点;②过点M 作直线PQ 的垂线交PQ 于点N ,试求点N 的轨迹方程,并说明其轨迹是何种曲线.14.设抛物线E :()220y px p =>焦点为F ,准线为l ,A 为E 上一点,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于B 、D 点.(1)若60BFD ∠=︒,BFD △的面积为3,求p 的值及圆F 的方程; (2)若点A 在第一象限,且A 、B 、F 三点在同一直线1l 上,直线1l 与抛物线E 的另一个交点记为C ,且CF FA λ=,求实数λ的值.15.已知动圆Q 经过定点()0,F a ,且与定直线:l y a =-相切(其中a 为常数,且0a >).记动圆圆心Q 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线?(2)设点P 的坐标为()0,a -,过点P 作曲线C 的切线,切点为A ,若过点P 的直线m 与曲线C 交于M ,N 两点,证明:AFM AFN ∠=∠.16.在平面直角坐标系xOy 中,已知()2,0F ,()2,3M -,动点P 满足12OF MP PF ⋅=. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点()1,0D 作直线AB 交C 于A ,B 两点,若AFD 的面积是BFD △的面积的2倍,求AB .17.已知抛物线C 的顶点在原点,焦点为()1,0F -. (1)求C 的方程;(2)设P 为C 的准线上一点,Q 为直线PF 与C 的一个交点且F 为PQ 的中点,求Q 的坐标及直线PQ 的方程.18.光学是当今科技的前沿和最活跃的领域之一,抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出,今有抛物线2:2(0)C x py p =>,一平行于y 轴的光线从上方射向抛物线上的点P ,经抛物线2次反射后,又沿平行于y 轴方向射出,若两平行光线间的最小距离为8.(1)求抛物线C 的方程;(2)若直线:l y x m =+与抛物线C 交于A ,B 两点,以点A 为顶点作ABN ,使ABN 的外接圆圆心T 的坐标为493,8⎛⎫⎪⎝⎭,求弦AB 的长度. 19.已知抛物线C 的顶点在坐标原点,准线方程为12y =,F 为抛物线C 的焦点,点P 为直线123=+y x 上任意一点,以P 为圆心,PF 为半径的圆与抛物线C 的准线交于A 、B 两点,过A 、B 分别作准线的垂线交抛物线C 于点D 、E .(1)求抛物线C 的方程;(2)证明:直线DE 过定点,并求出定点的坐标. 20.已知动圆过定点(0,2)A ,且在x 轴上截得的弦长为4. (1)求动圆圆心M 的轨迹方程C ;(2)设不与x 轴垂直的直线l 与轨迹C 交手不同两点()11,P x y ,()22,Q x y .若12112+=x x ,求证:直线l 过定点.21.已知圆221:(1)4M x y -+=,动圆N 与圆M 相外切,且与直线12x =-相切.(1)求动圆圆心N 的轨迹C 的方程. (2)已知点11(,),(1,2)22P Q --,过点P 的直线l 与曲线C 交于两个不同的点,A B (与Q 点不重合),直线,QA QB 的斜率之和是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由. 22.已知抛物线()220y px p =->的焦点为F ,x 轴上方的点()2,M m -在抛物线上,且52MF =,直线l 与抛物线交于A ,B 两点(点A ,B 与M 不重合),设直线MA ,MB 的斜率分别为1k ,2k . (1)求抛物线的方程;(2)已知122k k +=-,l :y kx b =+,求b 的值.23.如图所示,A ,B 是焦点为F 的抛物线24y x =上的两动点,线段AB 的中点M 在定直线34x =上. (1)求FA FB +的值;(2)求AB 的最大值.24.已知直线2y x =-与抛物线22y px =相交于A ,B 两点,满足OA OB ⊥.定点()4,2C ,()4,0D -,M 是抛物线上一动点,设直线CM ,DM 与抛物线的另一个交点分别是E ,F .(1)求抛物线的方程;(2)求证:当M 点在抛物线上变动时(只要点E 、F 存在且不重合),直线EF 恒过一个定点;并求出这个定点的坐标.25.已知曲线C 是顶点为坐标原点O ,且开口向右的抛物线,曲线C 上一点A (x 0,2)到准线的距离为52,且焦点到准线的距离小于4. (1)求抛物线C 的方程与点A 的坐标;(2)若MN ,PQ 是过点(1,0)且互相垂直的C 的弦,求四边形MPNQ 的面积的最小值.26.设抛物线2:4y x Γ=的焦点为F ,直线:0l x my n --=经过F 且与Γ交于A 、B 两点.(1)若8AB =,求m 的值;(2)设O 为坐标原点,直线AO 与Γ的准线交于点C ,求证:直线BC 平行于x 轴. 27.已知抛物线2:2C y px =的焦点为()1,0F ,斜率为k 的直线1l 过点()()0,0P m m >,直线1l 与抛物线C 相交于A ,B 两点.(1)求抛物线C 的方程;(2)直线2l 过点()()0,0P m m >,且倾斜角与1l 互补,直线2l 与抛物线C 交于M ,N 两点,且FAB 与FMN 的面积相等,求实数m 的取值范围.28.已知曲线C 上每一点到直线l :32x =-的距离比它到点1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离大1. (1)求曲线C 的方程;(2)若曲线C 上存在不同的两点P 和Q 关于直线l :20x y --=对称,求线段PQ 中点的坐标.29.已知抛物线2:2(0)E x py p =>的焦点为,F 点Р在抛物线E 上,点Р的横坐标为2,且2PF =.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)若,A B 为抛物线E 上的两个动点(异于点P ),且AP AB ⊥,求点B 的横坐标的取值范围.30.已知抛物线22x py =(0p >)上点P 处的切线方程为10x y --=. (1)求抛物线的方程;(2)设11()A x y ,和22()B x y ,为抛物线上的两个动点,其中12y y ≠,且124y y +=,线段AB 的垂直平分线l 与y 轴交于点C ,求ABC 面积的最大值.31.已知点P 是抛物线C :212y x =上的一点,其焦点为点F ,且抛物线C 在点P 处的切线l 交圆O :221x y +=于不同的两点A ,B . (1)若点()2,2P ,求AB 的值;(2)设点M 为弦AB 的中点,焦点F 关于圆心O 的对称点为'F ,求'F M 的取值范围. 32.已知M 是抛物线2:4C y x =上一点,F 是抛物线C 的焦点,4MF =. (1)求直线MF 的斜率;(2)已知动圆E 的圆心E 在抛物线C 上,点()2,0D 在圆E 上,且圆E 与y 轴交于A ,B 两点,令||DA m =,||DB n =,求n mm n+最大值.33.已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,Q 是抛物线上的一点,()2FQ =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点()0,4P x 的直线l 与抛物线C 交于M 、N 两点,且P 为线段MN 的中点.若线段MN 的中垂线交y 轴于A ,求AMN 面积的最大值.34.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,点F 到直线10x y -+=.(1)求抛物线C 的方程;(2)点O 为坐标原点,直线1l 、2l 经过点()1,0M -,斜率为1k 的直线1l 与抛物线C 交于A 、B 两点,斜率为2k 的直线2l 与抛物线C 交于D 、E 两点,记MA MB MD ME λ=⋅⋅⋅,若1212k k =-,求λ的最小值. 35.已知曲线C 上的动点M 到y 轴的距离比到点F (1,0)的距离小1, (1)求曲线C 的方程;(2)过F 作弦PQ RS 、,设PQ RS 、的中点分别为A B 、,若0PQ RS ⋅=,求||AB 最小时,弦PQ RS 、所在直线的方程;(3)在(2)条件下,是否存在一定点T ,使得AF TB FT λ=-?若存在,求出T 的坐标,若不存在,试说明理由.36.已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点到直线:l y x =-的距离为.(1)求抛物线C 的方程; (2)如图,若1,02N ⎛⎫-⎪⎝⎭,直线l '与抛物线C 相交于,A B 两点,与直线l 相交于点M ,且||||AM MB =,求ABN 面积的取值范围.37.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,过点()2,0P 的直线交抛物线C 于()11,A x y 和()22,B x y 两点.(1)当124x x +=时,求直线AB 的方程;(2)若过点P 且垂直于直线AB 的直线l 与抛物线C 交于,C D 两点,记ABF 与CDF 的面积分别为12,S S ,求12S S 的最小值.38.已知抛物线2:2(0)C x py p =>上一点()M ,9m 到其焦点下的距离为10. (1)求抛物线C 的方程;(2)设过焦点F 的的直线l 与抛物线C 交于,A B 两点,且抛物线在,A B 两点处的切线分别交x 轴于,P Q 两点,求AP BQ ⋅的取值范围.39.已知抛物线E :()220y px p =>的焦点为F ,过点F 作圆C :229(2)2x y ++=的两条切线1l ,2l 且12l l ⊥. (1)求抛物线E 的方程;(2)过点F 作直线l 与E 交于A ,B 两点,若A ,B 到直线34200x y ++=的距离分别为1d ,2d .求12d d +的最小值.40.已知抛物线C 的顶点在原点O ,准线为12x =-.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)点A ,B 在C 上,且OA OB ⊥,⊥OD AB ,垂足为D ,直线OD 另交C 于E ,当四边形OAEB 面积最小时,求直线AB 的方程.。
抛物线专题考点1 抛物线的定义题型 利用定义,实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换1.已知点P 在抛物线y 2 = 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和的最小值为【[解析]过点P 作准线的垂线l 交准线于点R ,由抛物线的定义知,PR PQ PF PQ +=+,当P 点为抛物线与垂线l 的交点时,PR PQ +取得最小值,最小值为点Q 到准线的距离 ,因准线方程为x=-1,故最小值为32. 已知点),4,3(A F 是抛物线x y 82=的焦点,M 是抛物线上的动点,当MF MA +最小时, M 点坐标是 ( )A. )0,0(B. )62,3(C. )4,2(D. )62,3(-[解析] 设M 到准线的距离为MK ,则MK MA MF MA +=+|||,当MK MA +最小时,M 点坐标是)4,2(,选C考点2 抛物线的标准方程题型:求抛物线的标准方程3.求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:(1)过点(-3,2) (2)焦点在直线上【解题思路】以方程的观点看待问题,并注意开口方向的讨论.[解析] (1)设所求的抛物线的方程为22y px =-或22(0)x py p =>, ∵过点(-3,2) ∴229)3(24⋅=--=p p 或 ∴2934p p ==或 ∴抛物线方程为243y x =-或292x y =,前者的准线方程是1,3x =后者的准线方程为98y =- (2)令0x =得2y =-,令0y =得4x =,∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2),当焦点为(4,0)时,42p =, ∴8p =,此时抛物线方程216y x =;焦点为(0,-2)时22p = ∴4p =,此时抛物线方程28x y =-.∴所求抛物线方程为216y x =或28x y =-,对应的准线方程分别是4,2x y =-=.4.对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件:①焦点在y 轴上;②焦点在x 轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④抛物线的通径的长为5;⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1).能使这抛物线方程为y 2=10x 的条件是____________.(要求填写合适条件的序号)[解析] 用排除法,由抛物线方程y 2=10x 可排除①③④,从而②⑤满足条件.5. 若抛物线的顶点在原点,开口向上,F 为焦点,M 为准线与Y 轴的交点,A 为抛物线上一点,且3||,17||==AF AM ,求此抛物线的方程[解析] 设点'A 是点A 在准线上的射影,则3|'|=AA ,由勾股定理知22|'|=MA ,点A 的横坐标为)23,22(p -,代入方程py x 22=得2=p 或4,抛物线的方程y x 42=或y x 82= 考点3 抛物线的几何性质题型:有关焦半径和焦点弦的计算与论证6.设A 、B 为抛物线px y22=上的点,且 90=∠AOB (O 为原点),则直线AB 必过的定点坐标为__________.【解题思路】由特殊入手,先探求定点位置 [解析]设直线OA 方程为kx y =,由⎩⎨⎧==px y kx y 22解出A 点坐标为)2,2(2k p k p ⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y x k y 212解出B 点坐标为)2,2(2pk pk -,直线AB 方程为221)2(2k pk x k pk y ---=+,令0=y 得p x 2=,直线AB 必过的定点)0,2(p【指引】(1)由于是填空题,可取两特殊直线AB, 求交点即可;(2)B 点坐标可由A 点坐标用k1-换k 而得。
中考数学专题训练【动点与抛物线】提升(附参考答案)一、平行四边形与抛物线1、(2012?钦州)如图甲,在平面直角坐标系中,A、B的坐标分别为(4,0)、(0,3),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且对称轴是直线x=﹣.(1)求抛物线对应的函数解析式;(2)将图甲中△ABO沿x轴向左平移到△DCE(如图乙),当四边形ABCD是菱形时,请说明点C和点D都在该抛物线上;(3)在(2)中,若点M是抛物线上的一个动点(点M不与点C、D重合),经过点M作MN∥y轴交直线CD于N,设点M的横坐标为t,MN的长度为l,求l与t之间的函数解析式,并求当t为何值时,以M、N、C、E为顶点的四边形是平行四边形.(参考公式:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为(﹣,),对称轴是直线x=﹣.)2、(2012?鸡西)如图,在平面直角坐标系中,已知Rt△AOB的两条直角边OA、OB分别在y轴和x轴上,并且OA、OB的长分别是方程x2﹣7x+12=0的两根(OA<OB),动点P从点A开始在线段AO上以每秒1个单位长度的速度向点0运动;同时,动点Q从点B 开始在线段BA上以每秒2个单位长度的速度向点A运动,设点P、Q运动的时间为t秒.(1)求A、B两点的坐标.(2)求当t为何值时,△APQ与△AOB相似,并直接写出此时点Q的坐标.(3)当t=2时,在坐标平面内,是否存在点M,使以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出M点的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2012?恩施州)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(﹣1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N.其顶点为D.(1)抛物线及直线AC的函数关系式;(2)设点M(3,m),求使MN+MD的值最小时m的值;(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD 交抛物线于点F,以B,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;(4)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.二、梯形与抛物线1、已知,在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,AB=2.若以O为坐标原点,OA所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,点B在第一象限内.将Rt△OAB 沿OB折叠后,点A落在第一象限内的点C处.(1)求点C的坐标;(2)若抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过C、A两点,求此抛物线的解析式;(3)若上述抛物线的对称轴与OB交于点D,点P为线段DB上一动点,过P作y轴的平行线,交抛物线于点M,问:是否存在这样的点P,使得四边形CDPM为等腰梯形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.2、(2012?泉州)如图,O为坐标原点,直线l绕着点A(0,2)旋转,与经过点C(0,1)的二次函数y=x2+h的图象交于不同的两点P、Q.(1)求h的值;(2)通过操作、观察,算出△POQ的面积的最小值(不必说理);(3)过点P、C作直线,与x轴交于点B,试问:在直线l的旋转过程中,四边形AOBQ 是否为梯形?若是,请说明理由;若不是,请指出四边形的形状.3.(2012?玉林)如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形AOCD的顶点A的坐标是(0,4),现有两动点P,Q,点P从点O出发沿线段OC(不包括端点O,C)以每秒2个单位长度的速度匀速向点C运动,点Q从点C出发沿线段CD(不包括端点C,D)以每秒1个单位长度的速度匀速向点D运动.点P,Q同时出发,同时停止,设运动时间为t(秒),当t=2(秒)时,PQ=2.(1)求点D的坐标,并直接写出t的取值范围.(2)连接AQ并延长交x轴于点E,把AE沿AD翻折交CD延长线于点F,连接EF,则△AEF的面积S是否随t的变化而变化?若变化,求出S与t的函数关系式;若不变化,求出S的值.(3)在(2)的条件下,t为何值时,四边形APQF是梯形?三、等腰三角形、菱形与抛物线1、(2012?龙岩)在平面直角坐标系xOy中,一块含60°角的三角板作如图摆放,斜边AB在x轴上,直角顶点C在y轴正半轴上,已知点A(﹣1,0).(1)请直接写出点B、C的坐标:B、C;并求经过A、B、C三点的抛物线解析式;(2)现有与上述三角板完全一样的三角板DEF(其中∠EDF=90°,∠DEF=60°),把顶点E放在线段AB上(点E是不与A、B两点重合的动点),并使ED所在直线经过点C.此时,EF所在直线与(1)中的抛物线交于点M.①设AE=x,当x为何值时,△OCE∽△OBC;②在①的条件下探究:抛物线的对称轴上是否存在点P使△PEM是等腰三角形?若存在,请写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.3、(2012?湛江)如图,在平面直角坐标系中,直角三角形AOB的顶点A、B分别落在坐标轴上.O为原点,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(0,8).动点M从点O出发.沿OA向终点A以每秒1个单位的速度运动,同时动点N从点A出发,沿AB向终点B以每秒个单位的速度运动.当一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设动点M、N运动的时间为t秒(t>0).(1)当t=3秒时.直接写出点N的坐标,并求出经过O、A、N三点的抛物线的解析式;(2)在此运动的过程中,△MNA的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由;(3)当t为何值时,△MNA是一个等腰三角形?4、如图,直线l1经过点A(﹣1,0),直线l2经过点B(3,0),l1、l2均为与y轴交于点C (0,),抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A、B、C三点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)抛物线的对称轴依次与x轴交于点D、与l2交于点E、与抛物线交于点F、与l1交于点G.求证:DE=EF=FG;(3)若l1⊥l2于y轴上的C点处,点P为抛物线上一动点,要使△PCG为等腰三角形,请写出符合条件的点P的坐标,并简述理由.5、如图,在平面直角坐标系中,直角梯形OABC的边OC、OA分别与x轴、y轴重合,AB∥OC,∠AOC=90°,∠BCO=45°,BC=12,点C的坐标为(﹣18,0).(1)求点B的坐标;(2)若直线DE交梯形对角线BO于点D,交y轴于点E,且OE=4,OD=2BD,求直线DE的解析式;(3)若点P是(2)中直线DE上的一个动点,在坐标平面内是否存在点Q,使以O、E、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.6、(2012?铁岭)如图,已知抛物线经过原点O和x轴上一点A(4,0),抛物线顶点为E,它的对称轴与x轴交于点D.直线y=﹣2x﹣1经过抛物线上一点B(﹣2,m)且与y轴交于点C,与抛物线的对称轴交于点F.(1)求m的值及该抛物线对应的解析式;(2)P(x,y)是抛物线上的一点,若S△ADP=S△ADC,求出所有符合条件的点P的坐标;(3)点Q是平面内任意一点,点M从点F出发,沿对称轴向上以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设点M的运动时间为t秒,是否能使以Q、A、E、M四点为顶点的四边形是菱形?若能,请直接写出点M的运动时间t的值;若不能,请说明理由.四、直角三角形与抛物线1、(2012?广州)如图,抛物线y=与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)求点A、B的坐标;(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;(3)若直线l过点E(4,0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解析式.2、(2012?河池)如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,以底边BC的垂直平分线和BC 所在的直线建立平面直角坐标系,抛物线y=﹣x2+x+4经过A、B两点.(1)写出点A、点B的坐标;(2)若一条与y轴重合的直线l以每秒2个单位长度的速度向右平移,分别交线段OA、CA和抛物线于点E、M和点P,连接PA、PB.设直线l移动的时间为t(0<t<4)秒,求四边形PBCA的面积S(面积单位)与t(秒)的函数关系式,并求出四边形PBCA的最大面积;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在一点P,使得△PAM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.3.(2012?海南)如图,顶点为P(4,﹣4)的二次函数图象经过原点(0,0),点A在该图象上,OA交其对称轴l于点M,点M、N关于点P对称,连接AN、ON,(1)求该二次函数的关系式;(2)若点A在对称轴l右侧的二次函数图象上运动时,请解答下面问题:①证明:∠ANM=∠ONM;②△ANO能否为直角三角形?如果能,请求出所有符合条件的点A的坐标;如果不能,请说明理由.4、(2012?云南)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2交x轴于点P,交y轴于点A.抛物线y=x2+bx+c的图象过点E(﹣1,0),并与直线相交于A、B两点.(1)求抛物线的解析式(关系式);(2)过点A作AC⊥AB交x轴于点C,求点C的坐标;(3)除点C外,在坐标轴上是否存在点M,使得△MAB是直角三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.五、相似三角形与抛物线1、(2012?福州)如图1,已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)将直线OB向下平移m个单位长度后,得到的直线与抛物线只有一个公共点D,求m 的值及点D的坐标;(3)如图2,若点N在抛物线上,且∠NBO=∠ABO,则在(2)的条件下,求出所有满足△POD∽△NOB的点P坐标(点P、O、D分别与点N、O、B对应).3、(2012?遵义)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过原点O,交x轴于点A,其顶点B的坐标为(3,﹣).(1)求抛物线的函数解析式及点A的坐标;(2)在抛物线上求点P,使S△POA=2S△AOB;(3)在抛物线上是否存在点Q,使△AQO与△AOB相似?如果存在,请求出Q点的坐标;如果不存在,请说明理由.4.(2012?黄冈)如图,已知抛物线的方程C1:y=﹣(x+2)(x﹣m)(m>0)与x轴相交于点B、C,与y轴相交于点E,且点B在点C的左侧.(1)若抛物线C1过点M(2,2),求实数m的值;(2)在(1)的条件下,求△BCE的面积;(3)在(1)条件下,在抛物线的对称轴上找一点H,使BH+EH最小,并求出点H的坐标;(4)在第四象限内,抛物线C1上是否存在点F,使得以点B、C、F为顶点的三角形与△BCE 相似?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.5、(2012?常德)如图,已知二次函数的图象过点A(﹣4,3),B(4,4).(1)求二次函数的解析式:(2)求证:△ACB是直角三角形;(3)若点P在第二象限,且是抛物线上的一动点,过点P作PH垂直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,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.6(2012?鞍山)如图,直线AB交x轴于点B(4,0),交y轴于点A(0,4),直线DM⊥x 轴正半轴于点M,交线段AB于点C,DM=6,连接DA,∠DAC=90°.(1)直接写出直线AB的解析式;(2)求点D的坐标;(3)若点P是线段MB上的动点,过点P作x轴的垂线,交AB于点F,交过O、D、B三点的抛物线于点E,连接CE.是否存在点P,使△BPF与△FCE相似?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.7.(2012?阜新)在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的关系解析式;(2)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使△ACP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;考生注意:下面的(3)、(4)、(5)题为三选一的选做题,即只能选做其中一个题目,多答时只按作答的首题评分,切记啊!(3)在平面直角坐标系中,是否存在点Q,使△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由;(4)点Q是直线AC上方的抛物线上一动点,过点Q作QE垂直于x轴,垂足为E.是否存在点Q,使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由;(5)点M为抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使以A、C、M、Q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,说明理由.六、抛物线中的翻折问题1、(2012?天门)如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y 轴于点C,与过点C且平行于x轴的直线交于另一点D,点P是抛物线上一动点.(1)求抛物线解析式及点D坐标;(2)点E在x轴上,若以A,E,D,P为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P的坐标;(3)过点P作直线CD的垂线,垂足为Q,若将△CPQ沿CP翻折,点Q的对应点为Q′.是否存在点P,使Q′恰好落在x轴上?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.2、(2010?恩施州)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,﹣3)点,点P 是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式.(2)连接PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POP′C,那么是否存在点P,使四边形POP′C为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大并求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.动点与抛物线参考答案一、平行四边形与抛物线1、解:(1)由于抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点B(0,4),则c=4;∵抛物线的对称轴x=﹣=﹣,∴b=5a=;即抛物线的解析式:y=x2+x+4.(2)∵A(4,0)、B(3,0)∴OA=4,OB=3,AB==5;若四边形ABCD是菱形,则BC=AD=AB=5,∴C(﹣5,3)、D(﹣1,0).将C(﹣5,3)代入y=x2+x+4中,得:×(﹣5)2+×(﹣5)+4=3,所以点C在抛物线上;同理可证:点D也在抛物线上.(3)设直线CD的解析式为:y=kx+b,依题意,有:,解得∴直线CD:y=﹣x﹣.由于MN∥y轴,设M(t,t2+t+4),则N(t,﹣t﹣);①t<﹣5或t>﹣1时,l=MN=(t2+t+4)﹣(﹣t﹣)=t2+t+;②﹣5<t<﹣1时,l=MN=(﹣t﹣)﹣(t2+t+4)=﹣t2﹣t﹣;若以M、N、C、E为顶点的四边形是平行四边形,由于MN∥CE,则MN=CE=3,则有:t2+t+=3,解得:t=﹣3±2;﹣t2﹣t﹣=3,解得:t=﹣3;综上,l=且当t=﹣3±2或﹣3时,以M、N、C、E为顶点的四边形是平行四边形.2、解:(1)解方程x2﹣7x+12=0,得x1=3,x2=4,∵OA<OB,∴OA=3,OB=4.∴A(0,3),B(4,0).(2)在Rt△AOB中,OA=3,OB=4,∴AB=5,∴AP=t,QB=2t,AQ=5﹣2t.△APQ与△AOB相似,可能有两种情况:(I)△APQ∽△AOB,如图(2)a所示.则有,即,解得t=.此时OP=OA﹣AP=,PQ=AP?tanA=,∴Q(,);(II)△APQ∽△ABO,如图(2)b所示.则有,即,解得t=.此时AQ=,AH=AQ?cosA=,HQ=AQ?sinA=,OH=OA﹣AH=,∴Q(,).综上所述,当t=秒或t=秒时,△APQ与△AOB相似,所对应的Q点坐标分别为(,)或(,).(3)结论:存在.如图(3)所示.∵t=2,∴AP=2,AQ=1,OP=1.过Q点作QE⊥y轴于点E,则QE=AQ?sin∠QAP=,AE=AQ?cos∠QAP=,∴OE=OA﹣AE=,∴Q(,).∵?APQM1,∴QM1⊥x轴,且QM1=AP=2,∴M1(,);∵?APQM2,∴QM2⊥x轴,且QM2=AP=2,∴M2(,);如图(3),过M3点作M3F⊥y轴于点F,∵?AQPM3,∴M3P=AQ,∠QAE=∠M3PF,∴∠PM3F=∠AQE;在△M3PF与△QAE中,∵∠QAE=∠M3PF,M3P=AQ,∠PM3F=∠AQE,∴△M3PF≌△QAE,∴M3F=QE=,PF=AE=,∴OF=OP+PF=,∴M3(﹣,).∴当t=2时,在坐标平面内,存在点M,使以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形.点M的坐标为:M1(,),M2(,),M3(﹣,).3.解:(1)由抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,,解得,故抛物线为y=﹣x2+2x+3又设直线为y=kx+n过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,解得故直线AC为y=x+1;(2)作N点关于直线x=3的对称点N′,则N′(6,3),由(1)得D(1,4),故直线DN′的函数关系式为y=﹣x+,当M(3,m)在直线DN′上时,MN+MD的值最小,则m=﹣×=;(3)由(1)、(2)得D(1,4),B(1,2)∵点E在直线AC上,设E(x,x+1),①当点E在线段AC上时,点F在点E上方,则F(x,x+3),∵F在抛物线上,∴x+3=﹣x2+2x+3,解得,x=0或x=1(舍去)∴E(0,1);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,x﹣1)由F在抛物线上∴x﹣1=﹣x2+2x+3解得x=或x=∴E(,)或(,)综上,满足条件的点E为E(0,1)、(,)或(,);(4)过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,交x轴于点H;过点C作CG⊥x轴于点G,如图2,设Q(x,x+1),则P(x,﹣x2+2x+3)又∵S△APC=S△APH+S直角梯形PHGC﹣S△AGC=(x+1)(﹣x2+2x+3)+(﹣x2+2x+3+3)(2﹣x)﹣×3×3=﹣x2+x+3=﹣(x﹣)2+∴△APC的面积的最大值为.二、梯形与抛物线1、解:(1)过点C作CH⊥x轴,垂足为H;∵在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,AB=2,∴OB=4,OA=2;由折叠的性质知:∠COB=30°,OC=AO=2,∴∠COH=60°,OH=,CH=3;∴C点坐标为(,3).(2)∵抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过C(,3)、A(2,0)两点,∴,解得;∴此抛物线的函数关系式为:y=﹣x2+2x.(3)存在.因为y=﹣x2+2x的顶点坐标为(,3),即为点C,MP⊥x轴,垂足为N,设PN=t;因为∠BOA=30°,所以ON=t,∴P(t,t);作PQ⊥CD,垂足为Q,ME⊥CD,垂足为E;把x=t代入y=﹣x2+2x,得y=﹣3t2+6t,∴M(t,﹣3t2+6t),E(,﹣3t2+6t),同理:Q(,t),D(,1);要使四边形CDPM为等腰梯形,只需CE=QD,即3﹣(﹣3t2+6t)=t﹣1,解得t=,t=1(舍),∴P点坐标为(,),∴存在满足条件的P点,使得四边形CDPM为等腰梯形,此时P点坐标为(,).2、解:(1)∵抛物线y=x2+h经过点C(0,1),∴+h=1,解得h=1.(2)依题意,设抛物线y=x2+1上的点,P(a,a2+1)、Q(b,b2+1)(a<0<b)过点A的直线l:y=kx+2经过点P、Q,∴a2+1=ak+2…①b2+1=bk+2…②①×b﹣②×a得:(a2b﹣b2a)+b﹣a=2(b﹣a),化简得:b=﹣;∴S△POQ=OA?|x Q﹣x P|=?OA?|﹣﹣a|=(﹣)+(﹣a)≥2?=4由上式知:当﹣=﹣a,即|a|=|b|(P、Q关于y轴对称)时,△POQ的面积最小;即PQ∥x轴时,△POQ的面积最小,且POQ的面积最小为4.(3)连接BQ,若l与x轴不平行(如图),即PQ与x轴不平行,依题意,设抛物线y=x2+1上的点,P(a,a2+1)、Q(b,b2+1)(a<0<b)直线BC:y=k1x+1过点P,∴a2+1=ak1+1,得k1=﹣a,即y=ax+1.令y=0得:x B=﹣,同理,由(2)得:b=﹣∴点B与Q的横坐标相同,∴BQ∥y轴,即BQ∥OA,又∵AQ与OB不平行,∴四边形AOBQ是梯形,据抛物线的对称性可得(a>0>b)结论相同.故在直线l旋转的过程中:当l与x轴不平行时,四边形AOBQ是梯形;当l与x轴平行时,四边形AOBQ是正方形.3.解:(1)由题意可知,当t=2(秒)时,OP=4,CQ=2,在Rt△PCQ中,由勾股定理得:PC===4,∴OC=OP+PC=4+4=8,又∵矩形AOCD,A(0,4),∴D(8,4).点P到达终点所需时间为=4秒,点Q到达终点所需时间为=4秒,由题意可知,t的取值范围为:0<t<4.(2)结论:△AEF的面积S不变化.∵AOCD是矩形,∴AD∥OE,∴△AQD∽△EQC,∴,即,解得CE=.由翻折变换的性质可知:DF=DQ=4﹣t,则CF=CD+DF=8﹣t.S=S梯形AOCF+S△FCE﹣S△AOE=(OA+CF)?OC+CF?CE﹣OA?OE=[4+(8﹣t)]×8+(8﹣t)?﹣×4×(8+)化简得:S=32为定值.所以△AEF的面积S不变化,S=32.(3)若四边形APQF是梯形,因为AP与CF不平行,所以只有PQ∥AF.由PQ∥AF可得:△CPQ∽△DAF,∴,即,化简得t2﹣12t+16=0,解得:t1=6+2,t2=6﹣2,由(1)可知,0<t<4,∴t1=6+2不符合题意,舍去.∴当t=(6﹣2)秒时,四边形APQF是梯形.三、等腰三角形、菱形与抛物线1、解:(1)∵点A(﹣1,0),∴OA=1,由图可知,∠BAC是三角板的60°角,∠ABC是30°角,所以,OC=OA?tan60°=1×=,OB=OC?cot30°=×=3,所以,点B(3,0),C(0,),设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,则,解得,所以,抛物线的解析式为y=﹣x2+x+;(2)①∵△OCE∽△OBC,∴=,即=,解得OE=1,所以,AE=OA+OE=1+1=2,即x=2时,△OCE∽△OBC;②存在.理由如下:抛物线的对称轴为x=﹣=﹣=1,所以,点E为抛物线的对称轴与x轴的交点,∵OA=OE,OC⊥x轴,∠BAC=60°,∴△ACE是等边三角形,∴∠AEC=60°,又∠DEF=60°,∴∠FEB=60°,∴∠BAC=∠FEB,∴EF∥AC,由A(﹣1,0),C(0,)可得直线AC的解析式为y=x+,∵点E(1,0),∴直线EF的解析式为y=x﹣,联立,解得,(舍去),∴点M的坐标为(2,),EM==2,分三种情况讨论△PEM是等腰三角形,当PE=EM时,PE=2,所以,点P的坐标为(1,2)或(1,﹣2),当PE=PM时,∵∠FEB=60°,∴∠PEF=90°﹣60°=30°,PE=EM÷cos30°=×2÷=,所以,点P的坐标为(1,),当PM=EM时,PE=2EM?cos30°=2×2×=2,所以,点P的坐标为(1,2),综上所述,抛物线对称轴上存在点P(1,2)或(1,﹣2)或(1,)或(1,2),使△PEM是等腰三角形.3、解:(1)由题意,A(6,0)、B(0,8),则OA=6,OB=8,AB=10;当t=3时,AN=t=5=AB,即N是线段AB的中点;∴N(3,4).设抛物线的解析式为:y=ax(x﹣6),则:4=3a(3﹣6),a=﹣;∴抛物线的解析式:y=﹣x(x﹣6)=﹣x2+x.(2)过点N作NC⊥OA于C;由题意,AN=t,AM=OA﹣OM=6﹣t,NC=NA?sin∠BAO=t?=t;则:S△MNA=AM?NC=×(6﹣t)×t=﹣(t﹣3)2+6.∴△MNA的面积有最大值,且最大值为6.(3)Rt△NCA中,AN=t,NC=AN?sin∠BAO=t,AC=AN?cos∠BAO=t;∴OC=OA﹣AC=6﹣t,∴N(6﹣t,t).∴NM==;又:AM=6﹣t,AN=t(0<t<6);①当MN=AN时,=t,即:t2﹣8t+12=0,t1=2,t2=6(舍去);②当MN=MA时,=6﹣t,即:t2﹣12t=0,t1=0(舍去),t2=;③当AM=AN时,6﹣t=t,即t=;综上,当t的值取2或或时,△MAN是等腰三角形.4、解:(1)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0),B(3,0),C(0,)三点,∴,解得a=,b=,c=,∴抛物线的解析式为:y=x2x.(2)设直线l1的解析式为y=kx+b,由题意可知,直线l1经过A(﹣1,0),C(0,)两点,∴,解得k=,b=,∴直线l1的解析式为:y=x;直线l2经过B(3,0),C(0,)两点,同理可求得直线l2解析式为:y=x.∵抛物线y=x2x=(x﹣1)2,∴对称轴为x=1,D(1,0),顶点坐标为F(1,);点E为x=1与直线l2:y=x的交点,令x=1,得y=,∴E(1,);点G为x=1与直线l1:y=x的交点,令x=1,得y=,∴G(1,).∴各点坐标为:D(1,0),E(1,),F(1,),G(1,),它们均位于对称轴x=1上,∴DE=EF=FG=.(3)如右图,过C点作C关于对称轴x=1的对称点P1,CP1交对称轴于H点,连接CF.△PCG为等腰三角形,有三种情况:①当CG=PG时,如右图,由抛物线的对称性可知,此时P1满足P1G=CG.∵C(0,),对称轴x=1,∴P1(2,).②当CG=PC时,此时P点在抛物线上,且CP的长度等于CG.如右图,C(1,),H点在x=1上,∴H(1,),在Rt△CHG中,CH=1,HG=|y G﹣y H|=|﹣()|=,∴由勾股定理得:CG==2.∴PC=2.如右图,CP1=2,此时与①中情形重合;又Rt△OAC中,AC==2,∴点A满足PC=2的条件,但点A、C、G在同一条直线上,所以不能构成等腰三角形.③当PC=PG时,此时P点位于线段CG的垂直平分线上.∵l1⊥l2,∴△ECG为直角三角形,由(2)可知,EF=FG,即F为斜边EG的中点,∴CF=FG,∴F为满足条件的P点,∴P2(1,);又cos∠CGE==,∴∠CGE=30°,∴∠HCG=60°,又P1C=CG,∴△P1CG为等边三角形,∴P1点也在CG的垂直平分线上,此种情形与①重合.综上所述,P点的坐标为P1(2,)或P2(1,).5、解:(1)过点B作BF⊥x轴于F在Rt△BCF中∵∠BCO=45°,BC=6∴CF=BF=12∵C的坐标为(﹣18,0)∴AB=OF=6∴点B的坐标为(﹣6,12).(2)过点D作DG⊥y轴于点G∵AB∥DG∴△ODG∽△OBA∵===,AB=6,OA=12∴DG=4,OG=8∴D(﹣4,8),E(0,4)设直线DE解析式为y=kx+b(k≠0)∴∴∴直线DE解析式为y=﹣x+4.(3)结论:存在.设直线y=﹣x+4分别与x轴、y轴交于点E、点F,则E(0,4),F(4,0),OE=OF=4,EF=4.如答图2所示,有四个菱形满足题意.①菱形OEP1Q1,此时OE为菱形一边.则有P1E=P1Q1=OE=4,P1F=EF﹣P1E=4﹣4.易知△P1NF为等腰直角三角形,∴P1N=NF=P1F=4﹣2;设P1Q1交x轴于点N,则NQ1=P1Q1﹣P1N=4﹣(4﹣2)=2,又ON=OF﹣NF=2,∴Q1(2,﹣2);②菱形OEP2Q2,此时OE为菱形一边.此时Q2与Q1关于原点对称,∴Q2(﹣2,2);③菱形OEQ3P3,此时OE为菱形一边.此时P3与点F重合,菱形OEQ3P3为正方形,∴Q3(4,4);④菱形OP4EQ4,此时OE为菱形对角线.由菱形性质可知,P4Q4为OE的垂直平分线,由OE=4,得P4纵坐标为2,代入直线解析式y=﹣x+4得横坐标为2,则P4(2,2),由菱形性质可知,P4、Q4关于OE或x轴对称,∴Q4(﹣2,2).综上所述,存在点Q,使以O、E、P、Q为顶点的四边形是菱形;点Q的坐标为:Q1(2,﹣2),Q2(﹣2,2),Q3(4,4),Q4(﹣2,2).6、解:(1)∵点B(﹣2,m)在直线y=﹣2x﹣1上∴m=3 即B(﹣2,3)又∵抛物线经过原点O∴设抛物线的解析式为y=ax2+bx∵点B(﹣2,3),A(4,0)在抛物线上∴,解得:.∴设抛物线的解析式为.(2)∵P(x,y)是抛物线上的一点,∴,若S△ADP=S△ADC,∵,,又∵点C是直线y=﹣2x﹣1与y轴交点,∴C(0,1),∴OC=1,∴,即或,解得:.∴点P的坐标为.(3)结论:存在.∵抛物线的解析式为,∴顶点E(2,﹣1),对称轴为x=2;点F是直线y=﹣2x﹣1与对称轴x=2的交点,∴F(2,﹣5),DF=5.又∵A(4,0),∴AE=.如右图所示,在点M的运动过程中,依次出现四个菱形:①菱形AEM1Q1.∵此时DM1=AE=,∴M1F=DF﹣DE﹣DM1=4﹣,∴t1=4﹣;②菱形AEOM2.∵此时DM2=DE=1,∴M2F=DF+DM2=6,∴t2=6;③菱形AEM3Q3.∵此时EM3=AE=,∴DM3=EM3﹣DE=﹣1,∴M3F=DM3+DF=(﹣1)+5=4+,∴t3=4+;④菱形AM4EQ4.此时AE为菱形的对角线,设对角线AE与M4Q4交于点H,则AE⊥M4Q4,∵易知△AED∽△M4EH,∴,即,得M4E=,∴DM4=M4E﹣DE=﹣1=,∴M4F=DM4+DF=+5=,∴t4=.综上所述,存在点M、点Q,使得以Q、A、E、M四点为顶点的四边形是菱形;时间t的值为:t1=4﹣,t2=6,t3=4+,t4=.四、直角三角形与抛物线1、解:(1)令y=0,即=0,解得x1=﹣4,x2=2,∴A、B点的坐标为A(﹣4,0)、B(2,0).(2)S△ACB=AB?OC=9,在Rt△AOC中,AC===5,设△ACD中AC边上的高为h,则有AC?h=9,解得h=.如答图1,在坐标平面内作直线平行于AC,且到AC的距离=h=,这样的直线有2条,分别是l1和l2,则直线与对称轴x=﹣1的两个交点即为所求的点D.设l1交y轴于E,过C作CF⊥l1于F,则CF=h=,∴CE==.设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(﹣4,0),B(0,3)坐标代入,得到,解得,∴直线AC解析式为y=x+3.直线l1可以看做直线AC向下平移CE长度单位(个长度单位)而形成的,∴直线l1的解析式为y=x+3﹣=x﹣.则D1的纵坐标为×(﹣1)﹣=,∴D1(﹣4,).同理,直线AC向上平移个长度单位得到l2,可求得D2(﹣1,)综上所述,D点坐标为:D1(﹣4,),D2(﹣1,).(3)如答图2,以AB为直径作⊙F,圆心为F.过E点作⊙F的切线,这样的切线有2条.连接FM,过M作MN⊥x轴于点N.∵A(﹣4,0),B(2,0),∴F(﹣1,0),⊙F半径FM=FB=3.又FE=5,则在Rt△MEF中,ME==4,sin∠MFE=,cos∠MFE=.在Rt△FMN中,MN=MN?sin∠MFE=3×=,FN=MN?cos∠MFE=3×=,则ON=,∴M点坐标为(,)直线l过M(,),E(4,0),设直线l的解析式为y=kx+b,则有,解得,所以直线l的解析式为y=x+3.同理,可以求得另一条切线的解析式为y=x﹣3.综上所述,直线l的解析式为y=x+3或y=x﹣3.2、解:(1)抛物线y=﹣x2+x+4中:令x=0,y=4,则B(0,4);令y=0,0=﹣x2+x+4,解得x1=﹣1、x2=8,则A(8,0);∴A(8,0)、B(0,4).(2)△ABC中,AB=AC,AO⊥BC,则OB=OC=4,∴C(0,﹣4).由A(8,0)、B(0,4),得:直线AC:y=﹣x+4;依题意,知:OE=2t,即E(2t,0);∴P(2t,﹣2t2+7t+4)、Q(2t,﹣t+4),PQ=(﹣2t2+7t+4)﹣(﹣t+4)=﹣2t2+8t;S=S△ABC+S△PAB=×8×8+×(﹣2t2+8t)×8=﹣8t2+32t+32=﹣8(t﹣2)2+64;∴当t=2时,S有最大值,且最大值为64.(3)∵PM∥y轴,∴∠AMP=∠ACO<90°;而∠APM是锐角,所以△PAM若是直角三角形,只能是∠PAM=90°;由A(8,0)、C(0,﹣4),得:直线AC:y=x﹣4;所以,直线AP可设为:y=﹣2x+h,代入A(8,0),得:﹣16+h=0,h=16∴直线AP:y=﹣2x+16,联立抛物线的解析式,得:,解得、∴存在符合条件的点P,且坐标为(3,10).3.解:(1)∵二次函数的顶点坐标为(4,﹣4),∴设二次函数的解析式为y=a(x﹣4)2﹣4,又二次函数过(0,0),∴0=a(0﹣4)2﹣4,解得:a=,∴二次函数解析式为y=(x﹣4)2﹣4=x2﹣2x;(2)①证明:过A作AH⊥l于H,l与x轴交于点D,如图所示:设A(m,m2﹣2m),又O(0,0),∴直线AO的解析式为y=x=(m﹣2)x,则M(4,m﹣8),N(4,﹣m),H(4,m2﹣2m),∴OD=4,ND=m,HA=m﹣4,NH=ND﹣HD=m2﹣m,在Rt△OND中,tan∠ONM==,在Rt△ANH中,tan∠ANM====,∴tan∠ONM=tan∠ANM,则∠ANM=∠ONM;②△ANO不能为直角三角形,理由如下:分三种情况考虑:(i)若∠ONA为直角,由①得:∠ANM=∠ONM=45°,∴△AHN为等腰直角三角形,∴HA=NH,即m﹣4=m2﹣m,整理得:m2﹣8m+16=0,即(m﹣4)2=0,解得:m=4,此时点A与点P重合,故不存在A点使△ONA为直角三角形;(ii)若∠AON为直角,根据勾股定理得:OA2+ON2=AN2,∵OA2=m2+(m2﹣2m)2,ON2=42+m2,AN2=(m﹣4)2+(m2﹣2m+m)2,∴m2+(m2﹣2m)2+42+m2=(m﹣4)2+(m2﹣2m+m)2,整理得:m(m﹣4)2=0,解得:m=0或m=4,此时A点与P点重合或与原点重合,故∠AON不能为直角;(iii)若∠NAO为直角,可得∠NAM=∠ODM=90°,且∠AMN=∠DMO,∴△AMN∽△DMO,又∠MAN=∠ODN=90°,且∠ANM=∠OND,∴△AMN∽△DON,∴△AMN∽△DMO∽△DON,∴=,即=,整理得:(m﹣4)2=0,解得:m=4,此时A与P重合,故∠NAO不能为直角,综上,点A在对称轴l右侧的二次函数图象上运动时,△ANO不能为直角三角形4、解:(1)直线解析式为y=x+2,令x=0,则y=2,∴A(0,2),∵抛物线y=x2+bx+c的图象过点A(0,2),E(﹣1,0),∴,解得.∴抛物线的解析式为:y=x2+x+2.(2)∵直线y=x+2分别交x轴、y轴于点P、点A,∴P(6,0),A(0,2),∴OP=6,OA=2.∵AC⊥AB,OA⊥OP,∴Rt△OCA∽Rt△OPA,∴,∴OC=,又C点在x轴负半轴上,∴点C的坐标为C(,0).(3)抛物线y=x2+x+2与直线y=x+2交于A、B两点,令x2+x+2=x+2,解得x1=0,x2=,∴B(,).如答图①所示,过点B作BD⊥x轴于点D,则D(,0),BD=,DP=6﹣=.点M在坐标轴上,且△MAB是直角三角形,有以下几种情况:①当点M在x轴上,且BM⊥AB,如答图①所示.设M(m,0),则MD=﹣m.∵BM⊥AB,BD⊥x轴,∴,即,解得m=,∴此时M点坐标为(,0);②当点M在x轴上,且BM⊥AM,如答图①所示.设M(m,0),则MD=﹣m.∵BM⊥AM,易知Rt△AOM∽Rt△MDB,∴,即,化简得:m2﹣m+=0,解得:x1=,x2=,∴此时M点坐标为(,0),(,0);(说明:此时的M点相当于以AB为直径的圆与x轴的两个交点)③当点M在y轴上,且BM⊥AM,如答图②所示.此时M点坐标为(0,);④当点M在y轴上,且BM′⊥AB,如答图②所示.设M′(0,m),则AM=2﹣=,BM=,MM′=﹣m.易知Rt△ABM∽Rt△MBM′,∴,即,解得m=,∴此时M点坐标为(0,).综上所述,除点C外,在坐标轴上存在点M,使得△MAB是直角三角形.符合条件的点M有5个,其坐标分别为:(,0)、(,0)、(,0)、(0,)或(0,).五、相似三角形与抛物线1、解:(1)∵抛物线y=y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)∴,解得:∴抛物线的解析式是y=x2﹣3x.(2)设直线OB的解析式为y=k1x,由点B(4,4),得:4=4k1,解得:k1=1∴直线OB的解析式为y=x,∴直线OB向下平移m个单位长度后的解析式为:y=x﹣m,∵点D在抛物线y=x2﹣3x上,∴可设D(x,x2﹣3x),又点D在直线y=x﹣m上,∴x2﹣3x=x﹣m,即x2﹣4x+m=0,∵抛物线与直线只有一个公共点,∴△=16﹣4m=0,解得:m=4,此时x1=x2=2,y=x2﹣3x=﹣2,∴D点的坐标为(2,﹣2).(3)∵直线OB的解析式为y=x,且A(3,0),∴点A关于直线OB的对称点A′的坐标是(0,3),设直线A′B的解析式为y=k2x+3,过点(4,4),∴4k2+3=4,解得:k2=,∴直线A′B的解析式是y=,∵∠NBO=∠ABO,∴点N在直线A′B上,∴设点N(n,),又点N在抛物线y=x2﹣3x上,∴=n2﹣3n,解得:n1=﹣,n2=4(不合题意,舍去)∴N点的坐标为(﹣,).方法一:如图1,将△NOB沿x轴翻折,得到△N1OB1,则N1(,),B1(4,﹣4),∴O、D、B1都在直线y=﹣x上.∵△P1OD∽△NOB,∴△P1OD∽△N1OB1,∴,∴点P1的坐标为(,).将△OP1D沿直线y=﹣x翻折,可得另一个满足条件的点P2(,),综上所述,点P的坐标是(,)或(,).2、解:(1)设函数解析式为:y=ax2+bx+c,由函数经过点A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6),可得,解得:,故经过A、B、C三点的抛物线解析式为:y=﹣x2﹣3x+4;(2)设直线BC的函数解析式为y=kx+b,由题意得:,解得:,即直线BC的解析式为y=﹣2x+2.故可得点E的坐标为(0,2),从而可得:AE==2,CE==2,故可得出AE=CE;(3)相似.理由如下:设直线AD的解析式为y=kx+b,则,解得:,即直线AD的解析式为y=x+4.联立直线AD与直线BC的函数解析式可得:,解得:,即点F的坐标为(﹣,),则BF==,AF==,又∵AB=5,BC==3,∴=,=,∴=,又∵∠ABF=∠CBA,∴△ABF∽△CBA.故以A、B、F为顶点的三角形与△ABC相似.3、解:(1)由函数图象经过原点得,函数解析式为y=ax2+bx(a≠0),又∵函数的顶点坐标为(3,﹣),∴,解得:,故函数解析式为:y=x2﹣x,由二次函数图象的对称性可得点A的坐标为(6,0);(2)∵S△POA=2S△AOB,∴点P到OA的距离是点B到OA距离的2倍,即点P的纵坐标为2,代入函数解析式得:2=x2﹣x,解得:x1=3+,x2=3﹣,即可得满足条件的有两个,P1(3+,2),P2(3﹣,2).(3)存在.过点B作BP⊥OA,则tan∠BAP==,故可得∠BOA=60°,设Q1坐标为(x,x2﹣x),过点Q1作Q1F⊥x轴,∵△OAB∽△OQ1A,∴∠Q1OA=30°,故可得OF=Q1F,即x=(x2﹣x),解得:x=9或x=0(舍去),即可得Q1坐标为(9,3),根据函数的对称性可得Q2坐标为(﹣3,3).4.解:(1)依题意,将M(2,2)代入抛物线解析式得:2=﹣(2+2)(2﹣m),解得m=4.(2)令y=0,即(x+2)(x﹣4)=0,解得x1=﹣2,x2=4,∴B(﹣2,0),C(4,0)在C1中,令x=0,得y=2,∴E(0,2).∴S△BCE=BC?OE=6.(3)当m=4时,易得对称轴为x=1,又点B、C关于x=1对称.如答图1,连接BC,交x=1于H点,此时BH+CH最小(最小值为线段CE的长度).设直线EC:y=kx+b,将E(0,2)、C(4,0)代入得:y=x+2,当x=1时,y=,∴H(1,).(4)分两种情形讨论:①当△BEC∽△BCF时,如答图2所示.则,∴BC2=BE?BF.由(2)知B(﹣2,0),E(0,2),即OB=OB,∴∠EBC=45°,∴∠CBF=45°,作FT⊥x轴于点F,则BT=TF.∴可令F(x,﹣x﹣2)(x>0),又点F在抛物线上,∴﹣x﹣2=﹣(x+2)(x﹣m),∵x+2>0(∵x>0),∴x=2m,F(2m,﹣2m﹣2).此时BF==(m+1),BE=,BC=m+2,又BC2=BE?BF,∴(m+1)2=?(m+1),∴m=2±,。
抛物线专题复习直线S,抛物线f !_■,y =4 + 3<y = 2px消y得.+(1) 当k=0时,直线I与抛物线的对称轴平行,有一个交点;(2) 当k工0时,△>0,直线I与抛物线相交,两个不同交点;△=0,直线I与抛物线相切,一个切点;△v0,直线I与抛物线相离,无公共点。
(3) 若直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线必相切吗?(不一定) 二关于直线与抛物线的位置关系问题常用处理方法直线i: y联立方程法:kx b 抛物线「' -1,(p 0)y kx b y22px k2x2 2(kb p)x b20设交点坐标为A(x i , y i ) , B(X 2,y 2),则有 0 ,以及X i X 2,X i X 2 ,还可进一步求出在涉及弦长,中点,对称,面积等问题时,常用此法,比如相交弦AB 的弦长抛物线练习1、已知点P 在抛物线y 2 = 4x 上,那么点P 到点Q (2,- 1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值 时,点P 的坐标为 _______________________2&在平面直角坐标系 xoy 中,有一定点 A(2,1),若线段0A 的垂直平分线过抛物线 y 2px(p 0)则该抛物 线的方程是 。
9、 在平面直角坐标系 xoy 中,已知抛物线关于 x 轴对称,顶点在原点 O ,且过点P(2,4),则该抛物线的方程 是 __________ 10、 抛物线yx 2上的点到直线4x 3y 8 0距离的最小值是 ___________________11、 已知抛物线y 2=4x,过点P(4,0)的直线与抛物线相交于 A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两点,贝U y 12+y 22的最小值是 ________212、 已知点A(x 1, y 1), B(x 2, y 2) (x 1x 2 0)是抛物线y 2 px( p 0)上的两个动点,O 是坐标原点,向量y iy 2kX-! b kX 2b k (X i X 2) 2b , y 』22 2(kX 1 b)(kx 2 b) k X j X 2 kb(X j X 2) bAB v1 k 2 X -I X 21 k2 Jx i X 2)2 4x 1X 21 k 2^(yi y2)2 4yiy222、已知点P 是抛物线y2x 上的一个动点,则点 P 到点(0,2)的距离与P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为 ___________则梯形APQB 的面积为 ___________2uur4、 设O 是坐标原点,F 是抛物线y 2px(p 0)的焦点,A 是抛物线上的一点,FA 与x 轴正向的夹角为uuu 60°,则 OA 为 ___________5、 抛物线y 2 4x 的焦点为F ,准线为I ,经过F 且斜率为.3的直线与抛物线在 x 轴上方的部分相交于点 A ,AK 丄l ,垂足为K ,则△ AKF 的面积是 ______________6、 已知抛物线C: y 2 8x 的焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点A 在C 上且AK | J 5|AF |,贝U AFK 的面积为 ___________2 27、 已知双曲线 —1,则以双曲线中心为焦点,以双曲线左焦点为顶点的抛物线方程为_______4 53、直线y x 3与抛物线y 2 4x 交于A,B 两点,过 代B 两点向抛物线的准线作垂线,垂足分别为P,Q ,(1)证明线段AB 是圆C 的直径;uuu 2 uu uu uuu 2 uuu 2 uuu uuuuu 2 OA 2O A OB OB OA2O A O BOB ,整理得uuu :OA uu uOB 0, X 1 X 2 y 1 y 2 0 (1)以线段AB 为直径的圆的方程为x 1 x 2 2y 1 y 2 2122(x - 2)(y 12)-[(x 1 X 2) (y 1 y 2)],224展开并将(1)代入得:x 2 y 2 (x-i x 2)x (y 1 y 2) y 0,故线段AB 是圆C 的直径C 为圆心)XX2y 1 y22x⑵解:设圆C 的圆心为C(x,y),则yuu uuu uuu uuu OA ,OB 满足 OA OB uu u OAuuu 2 OB .设圆C 的方程为x 2y(x i X 2)x (y i y 2)y 0。
人教版九年级数学中考动点问题专项练习例题1. 抛物线223y x x =-++与x 轴相交于A 、B 两点(点A 在B 的左侧),与y轴相交于点C ,顶点为D .⑴ 直接写出A 、B 、C 三点的坐标和抛物线的对称轴;⑵ 连接BC ,与抛物线的对称轴交于点E ,点P 为线段BC 上的一个动点,过点P 作PF DE ∥交抛物线于点F ,设点P 的横坐标为;① 用含m 的代数式表示线段PF 的长,并求出当m 为何值时,四边形PEDF 为平行四边形?② 设BCF ∆的面积为S ,求S 与m 的函数关系式. 【答案】⑴()10A -,,()30B ,,()03C ,.抛物线的对称轴是:1x =.⑵①设直线BC 的函数关系式为:y kx b =+. 把()()3003B C ,,,分别代入得:303.k b b +=⎧⎨=⎩,解得:13k b =-=,. 所以直线BC 的函数关系式为:3y x =-+. 当1x =时,132y =-+=,∴()12E ,. 当x m =时,3y m =-+, ∴()3P m m -+,.在223y x x =-++中,当1x =时,4y =. ∴()14D ,当x m =时,223y m m =-++∴()223F m m m -++,.∴线段422DE =-=,线段()222333PF m m m m m =-++--+=-+. ∵PF DE ∥∴当PF ED =时,四边形PEDF 为平行四边形. 由232m m -+=解得:1221m m ==,.(不合题意,舍去). 因此,当2m =时,四边形PEDF 为平行四边形.②设直线PF 与x 轴交于点M ,由()30B ,,()00O ,,可得:3OB OM MB =+=. ∵BPF CPE S S S ∆∆=+.即()11112222S PF BM PF OM PF BM OM PF OB =⋅+⋅=⋅+=⋅.∴()()221393303222S m m m m m =⨯-+=-+≤≤.例题2. 如图,已知抛物线(1)2)0y a x a =-+≠经过点(2)A -,0,抛物线的顶点为D ,过O 作射线OM AD ∥.过顶点D 平行于x 轴的直线交射线OM 于点C ,B 在x 轴正半轴上,连结BC .(1)求该抛物线的解析式; (2)若动点P 从点O 出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM 运动,设点P 运动的时间为()t s .问当t 为何值时,四边形DAOP 分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?(3)若OC OB =,动点P 和动点Q 分别从点O 和点B 同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC 和BO 运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t ()s ,连接PQ ,当t 为何值时,四边形BCPQ 的面积最小?并求出最小值及此时PQ 的长.【答案】(1)∵抛物线2(1))0y a x a =-+≠经过点()20A -,,∴09a =+a =∴二次函数的解析式为:2y =+(2)∵D 为抛物线的顶点∴(1D 过D 作DN OB ⊥于N ,则DN =,3AN =,∴6AD ==∴60DAO ∠=︒∵OM AD ∥①当AD OP =时,四边形DAOP 是平行四边形 ∴6OP =∴()6t s =②当DP OM ⊥时,四边形DAOP 是直角梯形 过O 作OH AD ⊥于H ,2AO =,则1AH =(如果没求出60DAO ∠=°可由Rt Rt OHA DNA △∽△求1AH =) ∴5OP DH ==,()5t s =③当PD OA =时,四边形DAOP 是等腰梯形 ∴2624OP AD AH =-=-=∴()4t s =综上所述:当6t =、5、4时,对应四边形分别是平行四边形、直角梯形、等腰梯形.(3)由(2)及已知,60OC OB COB OCB =∠=,,°△是等边三角形 则62OB OC AD OP t BQ t =====,,,∴()6203OQ t t =-<< 过P 作PE OQ ⊥于E,则PE =∴113322263(62)BCPQ t S t -=⨯⨯⨯-⨯=233633228t ⎛⎫-+⎪⎝⎭ 当32t =时,BCPQ S 的面积最小值为6338 ∴此时33324OQ OP OE ==,=,∴39334443PE QE ===- ∴222233933442PE QE PQ ⎛⎫⎛⎫+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=例题3. 已知⊙O 的半径为3,⊙P 与⊙O 相切于点A ,经过点A 的直线与⊙O 、⊙P 分别交于点B 、C ,cos ∠BAO =13.设⊙P 的半径为x ,线段OC 的长为y .(1)求AB 的长;(2)如图1,当⊙P 与⊙O 外切时,求y 与x 之间的函数关系式,并写出函数的定义域;(3)当∠OCA =∠OPC 时,求⊙P 的半径.图1 【答案】(1)如图2,作OE ⊥AB ,垂足为E ,由垂径定理,得AB =2AE .在Rt △AOE 中,cos ∠BAO =13AE AO =,AO =3,所以AE =1.所以AB =2.(2)如图2,作CH ⊥AP ,垂足为H . 由△OAB ∽△P AC ,得AO AP AB AC =.所以32x AC =.所以23AC x =. 在Rt △ACH 中,由cos ∠CAH =13,得1322AH AC CH==. 所以1239AH AC x ==,224239CH AC x ==. 在Rt △OCH 中,由OC 2=OH 2+CH 2,得222422()(3)99y x x =++. 整理,得23649813y x x =++.定义域为x >0.图2 图3(3)①如图3,当⊙P 与⊙O 外切时,如果∠OCA =∠OPC ,那么△OCA ∽△OPC .因此OA OCOC OP =.所以2OC OA OP =⋅. 解方程236493(3)813x x x ++=+,得154x =.此时⊙P 的半径为154.②如图4,图5,当⊙P 与⊙O 内切时,同样的△OAB ∽△P AC ,23AC x =. 如图5,图6,如果∠OCA =∠OPC ,那么△ACO ∽△APC .所以AO ACAC AP =.因此2AC AO AP =⋅. 解方程22()33x x =,得274x =.此时⊙P 的半径为274.图4 图5 图6例题4. 如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B 的坐标为(4,0),点C的坐标为(-4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD.过P、D、B三点作⊙Q,与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于F,连结EF、BF.(1)求直线AB的函数解析式;(2)当点P在线段AB(不包括A、B两点)上时.①求证:∠BDE=∠ADP;②设DE=x,DF=y,请求出y关于x的函数解析式;(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B、D、F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2∶1?如果存在,求出此时点P的坐标;如果不存在,请说明理由.图1【答案】(1)直线AB的函数解析式为y=-x+4.(2)①如图2,∠BDE=∠CDE=∠ADP;②如图3,∠ADP=∠DEP+∠DPE,如图4,∠BDE=∠DBP+∠A,因为∠DEP=∠DBP,所以∠DPE=∠A=45°.所以∠DFE=∠DPE=45°.因此△DEF是等腰直角三角形.于是得到2y x=.图2 图3 图4(3)①如图5,当BD∶BF=2∶1时,P(2,2).思路如下:由△DMB∽△BNF,知122BN DM==.设OD=2m,FN=m,由DE=EF,可得2m+2=4-m.解得23m=.因此4(0,)3D.再由直线CD与直线AB求得交点P(2,2).②如图6,当BD∶BF=1∶2时,P(8,-4).思路同上.图5 图6例题5. 在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =6,53sin =B ,⊙B 的半径长为1,⊙B 交边CB 于点P ,点O 是边AB 上的动点.(1)如图1,将⊙B 绕点P 旋转180°得到⊙M ,请判断⊙M 与直线AB 的位置关系;(2)如图2,在(1)的条件下,当△OMP 是等腰三角形时,求OA 的长; (3)如图3,点N 是边BC 上的动点,如果以NB 为半径的⊙N 和以OA 为半径的⊙O 外切,设NB =y ,OA =x ,求y 关于x 的函数关系式及定义域.图1 图2 图3【答案】(1) 在Rt △ABC 中,AC =6,53sin =B ,所以AB =10,BC =8.过点M 作MD ⊥AB ,垂足为D .在Rt △BMD 中,BM =2,3sin 5MD B BM==,所以65MD =.因此MD >MP ,⊙M 与直线AB 相离. 图4(2)①如图4,MO ≥MD >MP ,因此不存在MO =MP 的情况.②如图5,当PM =PO 时,又因为PB =PO ,因此△BOM 是直角三角形.在Rt △BOM 中,BM =2,4cos 5BO B BM==,所以85BO =.此时425OA =.③如图6,当OM =OP 时,设底边MP 对应的高为OE .在Rt △BOE 中,BE =32,4cos 5BE B BO==,所以158BO =.此时658OA =.图5 图6(3)如图7,过点N 作NF ⊥AB ,垂足为F .联结ON . 当两圆外切时,半径和等于圆心距,所以ON =x +y .在Rt △BNF 中,BN =y ,3sin 5B =,4cos 5B =,所以35NF y =,45BF y =.在Rt △ONF 中,4105OF AB AO BF x y =--=--,由勾股定理得ON 2=OF 2+NF 2. 于是得到22243()(10)()55x y x y y +=--+.整理,得2505040x y x -=+.定义域为0<x <5.图7 图8例题6. 如图1,甲、乙两人分别从A 、B 两点同时出发,点O 为坐标原点.甲沿AO 方向、乙沿BO 方向均以每小时4千米的速度行走,t 小时后,甲到达M 点,乙到达N 点.(1)请说明甲、乙两人到达点O 前,MN 与AB 不可能平行;(2)当t 为何值时,△OMN ∽△OBA ?(3)甲、乙两人之间的距离为MN 的长.设s =MN 2,求s 与t 之间的函数关系式,并求甲、乙两人之间距离的最小值. 图1【答案】 (1)当M 、N 都在O 右侧时,24122OM t t OA-==-,642163ON t t OB-==-,所以OM ON OAOB≠.因此MN 与AB 不平行.(2)①如图2,当M 、N 都在O 右侧时,∠OMN >∠B ,不可能△OMN ∽△OBA .②如图3,当M 在O 左侧、N 在O 右侧时,∠MON >∠BOA ,不可能△OMN ∽△OBA .③如图4,当M 、N 都在O 左侧时,如果△OMN ∽△OBA ,那么ON OA OMOB=.所以462426t t -=-.解得t =2.图2 图3 图4(3)①如图2,24OM t =-,12OH t =-,2)MH t =-.(64)(12)52NH ON OH t t t =-=---=-.②如图3,42OM t =-,21OH t =-,1)MH t =-.(64)(21)52NH ON OH t t t =+=-+-=-.③如图4,42OM t =-,21OH t =-,1)MH t =-.(21)(46)52NH OH ON t t t =-=---=-.综合①、②、③,s 222MN MH NH ==+22221)(52)16322816(1)12t t t t t ⎤=-+-=-+=-+⎦. 所以当t =1时,甲、乙两人的最小距离为12千米.例题7. 已知点 (1,3)在函数ky x=(0x >)的图像上,矩形ABCD 的边BC 在x 轴上,E 是对角线BD 的中点,函数ky x=(0x >)的图像经过A 、E 两点,若45ABD ∠=︒,求E 点的坐标.【解析】点(1,3)在函数k y x=的图像上,3k =.又E 也在函数k y x =的图像上,故设E 点的坐标为(m ,3m). 过E 点作EF x ⊥轴于F ,则3EF m=. 又E 是对角线BD 的中点,62AB CD EF m===. 故A 点的纵坐标为6m ,代入3y x =中,得A 点坐标为 (2m ,6m). 因此22m mBF OF OB m =-=-=.由45ABD ∠=︒,得45EBF ∠=︒,BF EF =. 即有32m m=.解得m =而0m >,故m =则E 点坐标为【答案】例题8. 如图,11POA ∆、212PA A ∆都是等腰直角三角形,点1P 、2P 在函数4y x=(0x >)的图像上,斜边1OA 、12A A 、都在x 轴上,求点2A 的坐标.【解析】分别过点1P 、2P 做x 轴的垂线,根据题意易得1PC OC =,21P D A D =,14PC OC ⋅=,24P D OD ⋅=,得2OA =,所以2A(0).【答案】2A(0).例题9. 如图所示,()()111222P x y P x y ,,,,……,()n n n P x y ,在函数()90y x x=>的图象上,11OP A ∆,212P A A ∆,323P A A ∆,…,1n n n P A A -∆,…都是等腰直角三角形,斜边1121n n OA A A A A -,,…,都在x 轴上,则12n y y y +++=…______________.【解析】由已知易得()133P ,,则13y =,点2P 横坐标为26y +, 那么可得()2269y y +=,解得23y =,同理点3P横坐标为3y,那么可得()339y y =,解得3y =依此类推,n P的纵坐标为n y =∴1233n y y y +++=+++……【答案】例题10. 如图,P 是函数12y x=(0x >)图象上一点,直线1y x =-+交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,PM Ox ⊥轴于M ,交AB 于E ,PN Oy ⊥轴于N ,交AB 于F.求AF BE ⋅的值.【解析】设点P (x ,y ),过点E 、F 分别作x 轴的垂线,21AF BE xy ⋅==. 【答案】1例题11. 已知:在矩形AOBC 中,4OB =,3OA =.分别以OB OA ,所在直线为x 轴和y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.F 是边BC 上的一个动点(不与BC ,重合),过F 点的反比例函数(0)ky k x=>的图象与AC 边交于点E .(1)求证:AOE △与BOF △的面积相等; (2)记OEF ECF S S S =-△△,求当k 为何值时,S 有最大值,最大值为多少?(3)请探索:是否存在这样的点F ,使得将CEF △沿EF 对折后,C 点恰好落在OB 上?若存在,求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明:设11()E x y ,,22()F x y ,,AOE △与FOB △的面积分别为1S ,2S ,由题意得11k y x =,22k y x =. ∴1111122S x y k ==,2221122S x y k ==.∴12S S =,即AOE △与FOB △的面积相等.(2)由题意知:E F ,两点坐标分别为33k E ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,44k F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,, ∴11121222EOF AOE BOF ECF ECF ECF AOBC S S S S S k k S k S =---=---=--△△△△△△矩形∴2112S k k =-+. 当161212k =-=⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭时,S 有最大值.131412S -==⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭最大值.(3)解:设存在这样的点F ,将沿EF 对折后,C 点恰好落在OB 边上的M 点,过点E 作EN OB ⊥,垂足为N .由题意得:3EN AO ==,143EM EC k ==-,134MF CF k ==-,∵90EMN FMB FMB MFB ∠+∠=∠+∠= ∴EMN MFB ∠=∠.又∵90ENM MBF ∠=∠=, ∴ENM MBF △∽△. ∴EN EM MB MF= ∴11414312311331412k k MB k k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭==⎛⎫-- ⎪⎝⎭ ∴94MB =.222MB BF MF +=,解得218k =.∴21432k BF ==∴存在符合条件的点F ,它的坐标为21432⎛⎫⎪⎝⎭,.例题12. 如图,点()1A m m +,,()31B m m +-,都在反比例函数ky x=的图象上. (1)求m k ,的值;(2)如果M 为x 轴上一点,N 为y 轴上一点, 以点A B M N ,,,为顶点的四边形是平行四边形,试求直线MN 的函数表达式.【解析】(1)由题意可知,()()()131m m m m +=+-.解,得3m =.∴()()3462A B ,,,;∴4312k =⨯=.(2)存在两种情况,如图:①当M 点在x 轴的正半轴上,N 点在y 轴的正半轴上时,设1M 点坐标为()10x ,,1N 点坐标为()10y ,. ∵ 四边形11AN M B 为平行四边形,∴线段11N M 可看作由线段AB 向左平移3个单位,再向下平移2个单位得到的(也可看作向下平移2个单位,再向左平移3个单位得到的).由(1)知A 坐标为(3,4),B 坐标为(6,2),∴1N 点坐标为042(,-),即102N (,); 1M 点坐标为(6-3,0),即1M (3,0).设直线11M N 的函数表达式为12y k x =+,把30x y ==,代入,解得123k =-. ∴ 直线11M N 的函数表达式为223y x =-+.②当M 点在x 轴的负半轴上,N 点在y 轴的负半轴上时,设2M 点坐标为20x (,),2N 点坐标为20y (,).∵11221122AB N M AB M N AB N M AB M N ∥,∥,=,=,∴1221122N M M N N M M N ∥,=. ∴线段22M N 与线段11N M 关于原点O 成中心对称. ∴2M 点坐标为(-3,0),2N 点坐标为(0,-2).设直线22M N 的函数表达式为22y k x =-,把30x y =-=,代入,解得223k =-,∴ 直线M 2N 2的函数表达式为223y x =--.所以,直线MN 的函数表达式为223y x =-+或223y x =--.【答案】(1)3m =,12k =;(2)223y x =-+或223y x =--。
2024届高考数学复习:精选好题专项(抛物线)练习[基础巩固]一、选择题1.抛物线y=14x2的焦点到其准线的距离为()A.1 B.2C.12D.182.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为() A.(-1,0) B.(1,0)C.(0,-1) D.(0,1)3.动点M到点F(2,1)的距离和到直线l:3x+4y-10=0的距离相等,则动点M的轨迹为()A.抛物线B.直线C.线段D.射线4.若抛物线y2=2px的焦点与双曲线x23-y2=1的右焦点重合,则p的值为()A.-4 B.4C.-2 D.25.[2022ꞏ全国乙卷(文),6] 设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若|AF|=|BF|,则|AB|=()A.2 B.22C.3 D.326.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆x23p+y2p=1的一个焦点,则p=()A.2 B.3C.4 D.87.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则抛物线的方程为()A.y2=8x B.y2=4xC.y2=2x D.y2=x8.设坐标原点为O ,抛物线y 2=2x 与过焦点的直线交于A ,B 两点,则OA → ꞏOB →等于( )A .34B .-34C .3D .-39.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,过点A 作准线l 的垂线,垂足为E ,当A 点坐标为(3,y 0)时,△AEF 为正三角形,则此时△OAB 的面积为( )A .433 B .3C .233D .33二、填空题10.[2021ꞏ新高考Ⅰ卷]已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP ,若|FQ |=6,则C 的准线方程为________.11.[2023ꞏ全国乙卷(理)]已知点A ()1,5 在抛物线C :y 2=2px 上,则A 到C 的准线的距离为________.12.已知直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点,则k 的值为________.[强化练习]13.(多选)[2023ꞏ新课标Ⅱ卷]设O 为坐标原点,直线y =-3 (x -1)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,且与C 交于M ,N 两点,l 为C 的准线,则( )A .p =2B .|MN |=83C .以MN 为直径的圆与l 相切D .△OMN 为等腰三角形 14.抛物线有如下光学性质:过焦点的光线经抛物线反射后得到的光线平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,一条平行于x 轴的光线从点M (3,1)射出,经过抛物线上的点A 反射后,再经抛物线上的另一点B 射出,则△ABM 的周长为( )A .7112 +26 B .9+26C .9+10D .8312 +2615.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,抛物线C 有一点P ,过点P 作PM ⊥l ,垂足为M ,若等边△PMF 的面积为43 ,则p =________.16.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为60°的直线,与抛物线分别交于A ,B两点(点A 在x 轴上方),则|AF ||BF | =________.参考答案1.B y =14 x 2可化为x 2=4y ,则焦点到准线的距离为12 ×4=2.2.B ∵y 2=2px 的准线为x =-p 2 ,又准线过点(-1,1),∴-p2 =-1,∴p =2,故其焦点坐标为(1,0).3.B ∵F (2,1)在直线l :3x +4y -10=0上,∴动点M 的轨迹为过点F 且与直线l 垂直的直线.4.B ∵x 23 -y 2=1的右焦点为(2,0),∴p2 =2,p =4.5.B 由已知条件,易知抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.又B (3,0),则|AF |=|BF |=2.不妨设点A 在第一象限,则A (x 0,2x 0 ).根据抛物线的定义可知x 0-(-1)=2,所以x 0=1,所以A (1,2),所以|AB |=(1-3)2+(2-0)2 =22 .故选B.6.D 由题意,知抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0 ,椭圆的焦点坐标为(±2p ,0),所以p 2 =2p ,解得p =8,故选D.7.B如图,分别过点A ,B 作准线的垂线,交准线于点E ,D ,设准线与x 轴交于点G ,设|BF |=a ,则由已知得|BC |=2a ,由定义得|BD |=a ,故∠BCD =30°,在Rt △ACE 中,∵|AF |=4,|AC |=4+3a ,∴2|AE |=|AC |,∴4+3a =8,从而得a =43 ,∵AE ∥FG ,∴FG AE =CF AC ,即p 4 =48 ,得p =2.∴抛物线方程为y 2=4x .故选B.8.B 当AB 与x 轴垂直时,A ⎝⎛⎭⎫12,1 ,B ⎝⎛⎭⎫12,-1 ,OA → ꞏOB → =12 ×12 +1×(-1)=-34 ;当AB 与x 轴不垂直时,设l :y =k ⎝⎛⎭⎫x -12 , 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,y 2=2x ,得k 2x 2-(k 2+2)x +k 24 =0 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)由韦达定理得x 1+x 2=k 2+2k 2 ,x 1x 2=14 ,∴OA → ꞏOB →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+k 2⎝⎛⎭⎫x 1-12 ⎝⎛⎭⎫x 2-12 =(1+k 2)x 1x 2-12 k 2(x 1+x 2)+k 24 =-34 . 9.A 不妨设点A 在第一象限,如图所示,过点F 作AE 的垂线,垂足为H ,由题知当A 的坐标为(3,y 0)时△AEF 为正三角形,此时H 为AE 的中点,|AE |=3+p 2 ,|EH |=p ,∴2p =3+p2 ,解得p =2,∴y 2=4x ,A (3,23 ),F (1,0),∴k AF =3 ,直线AF 的方程为y =3 (x -1),代入抛物线方程得3(x -1)2=4x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),解得x 1=3,x 2=13 ,此时y 1=23 ,y 2=-233 ,∴S △AOB =S △OFB +S △OF A =12 ×1×⎝⎛⎭⎫233+23 =433 ,故选A. 10.x =-32答案解析:抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0 ,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,所以P 的横坐标为p2 ,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为±p ,不妨设P (p2 ,p ),因为Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP ,所以Q 在F 的右侧, 又∵|FQ |=6,∴Q (6+p 2 ,0),∴PQ →=(6,-p )因为PQ ⊥OP ,所以PQ → ꞏOP →=p 2 ×6-p 2=0, ∵p >0,∴p =3,所以C 的准线方程为x =-32 . 11.94答案解析:将点A 的坐标代入抛物线方程,得5=2p ,于是y 2=5x ,则抛物线的准线方程为x =-54 ,所以A 到准线的距离为1-⎝⎛⎭⎫-54 =94. 12.0或1答案解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,y 2=8x , 得k 2x 2+(4k -8)x +4=0, 若k =0,满足题意;若k ≠0,则Δ=(4k -8)2-4×4k 2=0,得k =1.综上得k =0或k =1.13.AC 由题意,易知直线y =-3 (x -1)过点(1,0).对于A ,因为直线经过抛物线C 的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),所以p2 =1,即p =2,所以A 选项正确.对于B ,不妨设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),x 1<x 2,联立方程得⎩⎨⎧y =-3(x -1)y 2=4x,消去y并整理得3x 2-10x +3=0,解得x 1=13 ,x 2=3.所以M (13 ,233 ),N (3,-23 ),所以由两点间距离公式可得|MN |=(3-13)2-(-23-233)2 =163 ,故B 选项错误.对于C ,由以上分析易知,l 的方程为x =-1,以MN 为直径的圆的圆心坐标为(53 ,-233),半径r =12 |MN |=83 =53 +1,所以以MN 为直径的圆与l 相切,故C 选项正确. 对于D ,由两点间距离公式可得|MN |=163 ,|OM |=133 ,|ON |=21 ,故D 选项错误.综上,选AC.14.B 令y =1,得x =14 ,即A ⎝⎛⎭⎫14,1 . 由抛物线的光学性质可知AB 经过焦点F ,设直线AB 的方程为y =k (x -1),代入y 2=4x .消去y ,得k 2x 2-2(k 2+2)x +k 2=0.则x A x B =1,所以x B =1x A=4.|AB |=x A +x B +p =254 .将x =4代入y 2=4x 得y =±4,故B (4,-4). 故|MB |=(4-3)2+(-4-1)2 =26 .故△ABM 的周长为|MA |+|MB |+|AB |=⎝⎛⎭⎫3-14 +26 +254 =9+26 .故选B. 15.2答案解析:设准线l 和x 轴交于N 点,PM 平行于x 轴,∠PMF =∠MFN =60°,由抛物线的定义得到|NF |=p ,故|MF |=2p ,故34 (2p )2=43 ,∴p =2.16.3答案解析:如图所示,由题意得准线l :x =-p2 .作AC ⊥l 于点C ,BD ⊥l 于点D ,BH ⊥AC 于点H ,则|AF |=|AC |,|BF |=|BD |,|AH |=|AC |-|BD |=|AF |-|BF |,因为在Rt △AHB 中,∠HAB =60°,所以cos 60°=|AH ||AB | =|AF |-|BF ||AF |+|BF |,即12 (|AF |+|BF |)=|AF |-|BF |,得|AF ||BF | =3.。
抛物线1.在平面内,“点P 到某定点的距离等于到某定直线的距离”是“点P 的轨迹为抛物线”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 答案 B2.若动点P 到定点F (-4,0)的距离与到直线x =4的距离相等,则P 点的轨迹是( )A .抛物线B .线段C .直线D .射线答案 A3. 已知动点P 到定点(0,2)的距离和它到直线l :y =-2的距离相等,则点P 的轨迹方程为________。
答案 x 2=8y 4. 已知动点M 的坐标满足方程5x 2+y 2=|3x +4y -12|,则动点M 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆答案 C5. 对抛物线y =4x 2,下列描述正确的是( )A .开口向上,焦点为(0,1)B .开口向上,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116C .开口向右,焦点为(1,0)D .开口向右,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116答案 B6.抛物线y =ax 2(a ≠0)的准线方程是y =2,则a 的值为( )A.18B .-18 C .8 D .-8解析 因为y =ax 2(a ≠0),化为标准方程为x 2=1a y ,其准线方程为y =2,所以2=1-4a,所以a =-18。
故选B 。
答案 B7. 抛物线y =-116x 2的焦点坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-164,0 B .(-4,0) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-164 D .(0,-4) 解析 抛物线方程化为x 2=-16y 。
其焦点坐标为(0,-4)。
答案 D8. 抛物线方程为7x +4y 2=0,则焦点坐标为________。
解析 抛物线方程化为y 2=-74x ,所以抛物线开口向左,2p =74,p 2=716,故焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-716,0。
答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-716,09.顶点在坐标原点,对称轴为坐标轴,又过点(-2,3)的抛物线方程是( )A .y 2=94xB .x 2=43yC .y 2=-94x 或x 2=-43yD .y 2=-92x 或x 2=43y 答案 D10.已知抛物线y =mx 2(m >0)的焦点与椭圆4y 29+x22=1的一个焦点重合,则m =________。
学生姓名 年级 初三 授课时间 教师姓名 课时课 题 与抛物线有关的动点最值问题教学目标 理解并应用相关知识解答与抛物线有关的动点最值问题 重 点 难 点【经典例题】:已知抛物线223y x x =-++与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的右侧),与y 轴交于点C ,顶点为D 。
① 求点A 、B 、C 、D 的坐标② 若点P 是x 轴上的一个动点,且PC+PD 的和最小,求点P 的坐标【变式训练】 【变式1】:若点P 是抛物线对称轴上的一个动点,且△PBC 的周长最小,求点P 的坐标。
【方法点析】:解决“和最小”或“三角形的周长最小”这一类问题,一般的方法是一、 找(找对称轴)二、画(画对称点)三、连(连接对称点与另一个定点)四、定(确定连线与对称轴的交点)解题的秘诀是-------和最小,对称找,连线段,交点好x y C DAB O x yCD AB O【变式2】:若点P是线段AC上的一个动点,过点P作y轴的平行线交抛物线于点E,求线段PE Array【变式3】:若点P①当点P运动到何处时,△②当点P坐标。
③当点P运动到何处时,△PAC的最大面积及此时点P的坐标。
巩固训练:1、如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),连结OA ,将线段OA 绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB .(1)求点B 的坐标;(2)求经过A 、O 、B 三点的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C ,使△BOC 的周长最小?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由.(4)如果点P 是(2)中的抛物线上的动点,且在x 轴的下方,那么△P AB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△P AB 的最大面积;若没有,请说明理由.2、已知:抛物线()20y ax bx c a =++≠的对称轴为1x =-,与x 轴交于A B ,两点,与y 轴交于点C ,其中()30A -,、()02C -,.(1)求这条抛物线的函数表达式.(2)已知在对称轴上存在一点P ,使得PBC △的周长最小.请求出点P 的坐标. (3)若点D 是线段OC 上的一个动点(不与点O 、点C 重合).过点D 作DE PC ∥交x 轴于点E .连接PD 、PE .设CD 的长为m ,PDE △的面积为S .求S 与m 之间的函数关系式.试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.B A O y x A Cx y B O (第24题图)3、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)。
动点与抛物线专题复习一、平行四边形与抛物线1、解:(1)由于抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点B(0,4),则 c=4;∵抛物线的对称轴 x=﹣=﹣,∴b=5a=;即抛物线的解析式:y=x2+x+4.(2)∵A(4,0)、B(3,0)∴OA=4,OB=3,AB==5;若四边形ABCD是菱形,则 BC=AD=AB=5,∴C(﹣5,3)、D(﹣1,0).将C(﹣5,3)代入y=x2+x+4中,得:×(﹣5)2+×(﹣5)+4=3,所以点C在抛物线上;同理可证:点D也在抛物线上.(3)设直线CD的解析式为:y=kx+b,依题意,有:,解得∴直线CD:y=﹣x﹣.由于MN∥y轴,设 M(t,t2+t+4),则 N(t,﹣t﹣);①t<﹣5或t>﹣1时,l=MN=(t2+t+4)﹣(﹣t﹣)=t2+t+;②﹣5<t<﹣1时,l=MN=(﹣t﹣)﹣(t2+t+4)=﹣t2﹣t﹣;若以M、N、C、E为顶点的四边形是平行四边形,由于M N∥CE,则MN=CE=3,则有:t2+t+=3,解得:t=﹣3±2;﹣t2﹣t﹣=3,解得:t=﹣3;综上,l=且当t=﹣3±2或﹣3时,以M、N、C、E为顶点的四边形是平行四边形.2、解:(1)解方程x2﹣7x+12=0,得x1=3,x2=4,∵OA<OB,∴OA=3,OB=4.∴A(0,3),B(4,0).(2)在Rt△AOB中,OA=3,OB=4,∴AB=5,∴AP=t,QB=2t,AQ=5﹣2t.△APQ与△AOB相似,可能有两种情况:(I)△APQ∽△A OB,如图(2)a所示.则有,即,解得t=.此时OP=OA﹣AP=,PQ=AP•tanA=,∴Q(,);(II)△APQ∽△ABO,如图(2)b所示.则有,即,解得t=.此时AQ=,AH=AQ•cosA=,HQ=AQ•sinA=,OH=OA﹣AH=,∴Q(,).综上所述,当t=秒或t=秒时,△APQ与△AOB相似,所对应的Q点坐标分别为(,)或(,).(3)结论:存在.如图(3)所示.∵t=2,∴AP=2,AQ=1,OP=1.过Q点作QE⊥y轴于点E,则QE=AQ•sin∠QAP=,AE=AQ•cos∠QAP=,∴OE=OA﹣AE=,∴Q(,).∵▱APQM1,∴QM1⊥x轴,且QM1=AP=2,∴M1(,);∵▱APQM2,∴QM2⊥x轴,且QM2=AP=2,∴M2(,);如图(3),过M3点作M3F⊥y轴于点F,∵▱AQPM3,∴M3P=AQ,∠QAE=∠M3PF,∴∠PM3F=∠AQE;在△M3PF与△QAE中,∵∠QAE=∠M3PF,M3P=AQ,∠PM3F=∠AQE,∴△M3PF≌△QAE,∴M3F=QE=,PF=AE=,∴OF=OP+PF=,∴M3(﹣,).∴当t=2时,在坐标平面内,存在点M,使以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形.点M的坐标为:M1(,),M2(,),M3(﹣,).3.解:(1)由抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,,解得,故抛物线为y=﹣x2+2x+3又设直线为y=kx+n过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,解得故直线AC为y=x+1;(2)作N点关于直线x=3的对称点N′,则N′(6,3),由(1)得D(1,4),故直线DN′的函数关系式为y=﹣x+,当M(3,m)在直线DN′上时,MN+MD的值最小,则m=﹣×=;(3)由(1)、(2)得D(1,4),B(1,2)∵点E在直线AC上,设E(x,x+1),①当点E在线段AC上时,点F在点E上方,则F(x,x+3),∵F在抛物线上,∴x+3=﹣x2+2x+3,解得,x=0或x=1(舍去)∴E(0,1);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,x﹣1)由F在抛物线上∴x﹣1=﹣x2+2x+3解得x=或x=∴E(,)或(,)综上,满足条件的点E为E(0,1)、(,)或(,);(4)过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,交x轴于点H;过点C作CG⊥x轴于点G,如图2,设Q(x,x+1),则P(x,﹣x2+2x+3)又∵S△APC=S△APH+S直角梯形PHGC﹣S△AGC=(x+1)(﹣x2+2x+3)+(﹣x2+2x+3+3)(2﹣x)﹣×3×3=﹣x2+x+3=﹣(x﹣)2+∴△APC的面积的最大值为.二、梯形与抛物线1、解:(1)过点C作CH⊥x轴,垂足为H;∵在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,AB=2,∴OB=4,OA=2;由折叠的性质知:∠COB=30°,OC=AO=2,∴∠COH=60°,OH=,CH=3;∴C点坐标为(,3).(2)∵抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过C(,3)、A(2,0)两点,∴,解得;∴此抛物线的函数关系式为:y=﹣x2+2x.(3)存在.因为y=﹣x2+2x的顶点坐标为(,3),即为点C,MP⊥x轴,垂足为N,设PN=t;因为∠BOA=30°,所以ON=t,∴P(t,t);作PQ⊥CD,垂足为Q,ME⊥CD,垂足为E;把x=t代入y=﹣x2+2x,得y=﹣3t2+6t,∴M(t,﹣3t2+6t),E(,﹣3t2+6t),同理:Q(,t),D(,1);要使四边形CDPM为等腰梯形,只需CE=QD,即3﹣(﹣3t2+6t)=t﹣1,解得t=,t=1(舍),∴P点坐标为(,),∴存在满足条件的P点,使得四边形CDPM为等腰梯形,此时P点坐标为(,).2、解:(1)∵抛物线y=x2+h经过点C(0,1),∴+h=1,解得h=1.(2)依题意,设抛物线y=x2+1上的点,P(a,a2+1)、Q(b,b2+1)(a<0<b)过点A的直线l:y=kx+2经过点P、Q,∴a2+1=ak+2…①b2+1=bk+2…②①×b﹣②×a得:(a2b﹣b2a)+b﹣a=2(b﹣a),化简得:b=﹣;∴S△POQ=OA•|x Q﹣x P|=•OA•|﹣﹣a|=(﹣)+(﹣a)≥2•=4 由上式知:当﹣=﹣a,即|a|=|b|(P、Q关于y轴对称)时,△POQ的面积最小;即PQ∥x轴时,△POQ的面积最小,且POQ的面积最小为4.(3)连接BQ,若l与x轴不平行(如图),即PQ与x轴不平行,依题意,设抛物线y=x2+1上的点,P(a,a2+1)、Q(b,b2+1)(a<0<b)直线BC:y=k1x+1过点P,∴a2+1=ak1+1,得k1=﹣a,即y=ax+1.令y=0得:x B=﹣,同理,由(2)得:b=﹣∴点B与Q的横坐标相同,∴BQ∥y轴,即BQ∥OA,又∵AQ与OB不平行,∴四边形AOBQ是梯形,据抛物线的对称性可得(a>0>b)结论相同.故在直线l旋转的过程中:当l与x轴不平行时,四边形AOBQ是梯形;当l与x轴平行时,四边形AOBQ是正方形.3.解:(1)由题意可知,当t=2(秒)时,OP=4,CQ=2,在Rt△PCQ中,由勾股定理得:PC===4,∴OC=OP+PC=4+4=8,又∵矩形AOCD,A(0,4),∴D(8,4).点P到达终点所需时间为=4秒,点Q到达终点所需时间为=4秒,由题意可知,t的取值范围为:0<t<4.(2)结论:△AEF的面积S不变化.∵AOCD是矩形,∴AD∥OE,∴△AQD∽△EQC,∴,即,解得CE=.由翻折变换的性质可知:DF=DQ=4﹣t,则CF=CD+DF=8﹣t.S=S梯形AOCF+S△FCE﹣S△AOE=(OA+CF)•OC+CF•CE﹣OA•OE=[4+(8﹣t)]×8+(8﹣t)•﹣×4×(8+)化简得:S=32为定值.所以△AEF的面积S不变化,S=32.(3)若四边形APQF是梯形,因为AP与CF不平行,所以只有PQ∥AF.由PQ∥AF可得:△CPQ∽△DAF,∴,即,化简得t2﹣12t+16=0,解得:t1=6+2,t2=6﹣2,由(1)可知,0<t<4,∴t1=6+2不符合题意,舍去.∴当t=(6﹣2)秒时,四边形APQF是梯形.三、等腰三角形、菱形与抛物线1、解:(1)∵点A(﹣1,0),∴OA=1,由图可知,∠BAC是三角板的60°角,∠ABC是30°角,所以,OC=OA•tan60°=1×=,OB=OC•cot30°=×=3,所以,点B(3,0),C(0,),设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,则,解得,所以,抛物线的解析式为y=﹣x2+x+;(2)①∵△OCE∽△OBC,∴=,即=,解得OE=1,所以,AE=OA+OE=1+1=2,即x=2时,△OCE∽△OBC;②存在.理由如下:抛物线的对称轴为x=﹣=﹣=1,所以,点E为抛物线的对称轴与x轴的交点,∵OA=OE,OC⊥x轴,∠BAC=60°,∴△ACE是等边三角形,∴∠AEC=60°,又∠DEF=60°,∴∠FEB=60°,∴∠BAC=∠FEB,∴EF∥AC,由A(﹣1,0),C(0,)可得直线AC的解析式为y=x+,∵点E(1,0),∴直线EF的解析式为y=x﹣,联立,解得,(舍去),∴点M的坐标为(2,),EM==2,分三种情况讨论△PEM是等腰三角形,当PE=EM时,PE=2,所以,点P的坐标为(1,2)或(1,﹣2),当PE=PM时,∵∠FEB=60°,∴∠PEF=90°﹣60°=30°,PE=EM÷cos30°=×2÷=,所以,点P的坐标为(1,),当PM=EM时,PE=2EM•cos30°=2×2×=2,所以,点P的坐标为(1,2),综上所述,抛物线对称轴上存在点P(1,2)或(1,﹣2)或(1,)或(1,2),使△PEM是等腰三角形.3、解:(1)由题意,A(6,0)、B(0,8),则OA=6,OB=8,AB=10;当t=3时,AN=t=5=AB,即N是线段AB的中点;∴N(3,4).设抛物线的解析式为:y=ax(x﹣6),则:4=3a(3﹣6),a=﹣;∴抛物线的解析式:y=﹣x(x﹣6)=﹣x2+x.(2)过点N作NC⊥OA于C;由题意,AN=t,AM=OA﹣OM=6﹣t,NC=NA•sin∠BAO=t•=t;则:S△MNA=AM•NC=×(6﹣t)×t=﹣(t﹣3)2+6.∴△MNA的面积有最大值,且最大值为6.(3)Rt△NCA中,AN=t,NC=AN•sin∠BAO=t,AC=AN•cos∠BAO=t;∴OC=OA﹣AC=6﹣t,∴N(6﹣t,t).∴NM==;又:AM=6﹣t,AN=t(0<t<6);①当MN=AN时,=t,即:t2﹣8t+12=0,t1=2,t2=6(舍去);②当MN=MA时,=6﹣t,即:t2﹣12t=0,t1=0(舍去),t2=;③当AM=AN时,6﹣t=t,即t=;综上,当t的值取 2或或时,△MAN是等腰三角形.4、解:(1)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0),B(3,0),C(0,)三点,∴,解得a=,b=,c=,∴抛物线的解析式为:y=x2x.(2)设直线l1的解析式为y=kx+b,由题意可知,直线l1经过A(﹣1,0),C(0,)两点,∴,解得k=,b=,∴直线l1的解析式为:y=x;直线l2经过B(3,0),C(0,)两点,同理可求得直线l2解析式为:y=x.∵抛物线y=x2x=(x﹣1)2,∴对称轴为x=1,D(1,0),顶点坐标为F(1,);点E为x=1与直线l2:y=x的交点,令x=1,得y=,∴E(1,);点G为x=1与直线l1:y=x的交点,令x=1,得y=,∴G(1,).∴各点坐标为:D(1,0),E(1,),F(1,),G(1,),它们均位于对称轴x=1上,∴DE=EF=FG=.(3)如右图,过C点作C关于对称轴x=1的对称点P1,CP1交对称轴于H点,连接CF.△PCG为等腰三角形,有三种情况:①当CG=PG时,如右图,由抛物线的对称性可知,此时P1满足P1G=CG.∵C(0,),对称轴x=1,∴P1(2,).②当CG=PC时,此时P点在抛物线上,且CP的长度等于CG.如右图,C(1,),H点在x=1上,∴H(1,),在Rt△CHG中,CH=1,HG=|y G﹣y H|=|﹣()|=,∴由勾股定理得:CG==2.∴PC=2.如右图,CP1=2,此时与①中情形重合;又Rt△OAC中,AC==2,∴点A满足PC=2的条件,但点A、C、G在同一条直线上,所以不能构成等腰三角形.③当PC=PG时,此时P点位于线段CG的垂直平分线上.∵l1⊥l2,∴△ECG为直角三角形,由(2)可知,EF=FG,即F为斜边EG的中点,∴CF=FG,∴F为满足条件的P点,∴P2(1,);又cos∠CGE==,∴∠CGE=30°,∴∠HCG=60°,又P1C=CG,∴△P1CG为等边三角形,∴P1点也在CG的垂直平分线上,此种情形与①重合.综上所述,P点的坐标为P1(2,)或P2(1,).5、解:(1)过点B作BF⊥x轴于F在Rt△BCF中∵∠BCO=45°,BC=6∴CF=BF=12∵C 的坐标为(﹣18,0)∴AB=OF=6∴点B的坐标为(﹣6,12).(2)过点D作DG⊥y轴于点G∵AB∥DG∴△ODG∽△OBA∵===,AB=6,OA=12∴DG=4,OG=8∴D(﹣4,8),E(0,4)设直线DE解析式为y=kx+b(k≠0)∴∴∴直线DE解析式为y=﹣x+4.(3)结论:存在.设直线y=﹣x+4分别与x轴、y轴交于点E、点F,则E(0,4),F(4,0),OE=OF=4,EF=4.如答图2所示,有四个菱形满足题意.①菱形OEP1Q1,此时OE为菱形一边.则有P1E=P1Q1=OE=4,P1F=EF﹣P1E=4﹣4.易知△P1NF为等腰直角三角形,∴P1N=NF=P1F=4﹣2;设P1Q1交x轴于点N,则NQ1=P1Q1﹣P1N=4﹣(4﹣2)=2,又ON=OF﹣NF=2,∴Q1(2,﹣2);②菱形OEP2Q2,此时OE为菱形一边.此时Q2与Q1关于原点对称,∴Q2(﹣2,2);③菱形OEQ3P3,此时OE为菱形一边.此时P3与点F重合,菱形OEQ3P3为正方形,∴Q3(4,4);④菱形OP4EQ4,此时OE为菱形对角线.由菱形性质可知,P4Q4为OE的垂直平分线,由OE=4,得P4纵坐标为2,代入直线解析式y=﹣x+4得横坐标为2,则P4(2,2),由菱形性质可知,P4、Q4关于OE或x轴对称,∴Q4(﹣2,2).综上所述,存在点Q,使以O、E、P、Q为顶点的四边形是菱形;点Q的坐标为:Q1(2,﹣2),Q2(﹣2,2),Q3(4,4),Q4(﹣2,2).6、解:(1)∵点B(﹣2,m)在直线y=﹣2x﹣1上∴m=3 即B(﹣2,3)又∵抛物线经过原点O∴设抛物线的解析式为y=ax2+bx∵点B(﹣2,3),A(4,0)在抛物线上∴,解得:.∴设抛物线的解析式为.(2)∵P(x,y)是抛物线上的一点,∴,若S△ADP=S△ADC,∵,,又∵点C是直线y=﹣2x﹣1与y轴交点,∴C(0,1),∴OC=1,∴,即或,解得:.∴点P的坐标为.(3)结论:存在.∵抛物线的解析式为,∴顶点E(2,﹣1),对称轴为x=2;点F是直线y=﹣2x﹣1与对称轴x=2的交点,∴F(2,﹣5),DF=5.又∵A(4,0),∴AE=.如右图所示,在点M的运动过程中,依次出现四个菱形:①菱形AEM1Q1.∵此时DM1=AE=,∴M1F=DF﹣DE﹣DM1=4﹣,∴t1=4﹣;②菱形AEOM2.∵此时DM2=DE=1,∴M2F=DF+DM2=6,∴t2=6;③菱形AEM3Q3.∵此时EM3=AE=,∴DM3=EM3﹣DE=﹣1,∴M3F=DM3+DF=(﹣1)+5=4+,∴t3=4+;④菱形AM4EQ4.此时AE为菱形的对角线,设对角线AE与M4Q4交于点H,则AE⊥M4Q4,∵易知△AED∽△M4EH,∴,即,得M4E=,∴DM4=M4E﹣DE=﹣1=,∴M4F=DM4+DF=+5=,∴t4=.综上所述,存在点M、点Q,使得以Q、A、E、M四点为顶点的四边形是菱形;时间t的值为:t1=4﹣,t2=6,t3=4+,t4=.四、直角三角形与抛物线1、解:(1)令y=0,即=0,解得x1=﹣4,x2=2,∴A、B点的坐标为A(﹣4,0)、B(2,0).(2)S△ACB=AB•OC=9,在Rt△AOC中,AC===5,设△ACD中AC边上的高为h,则有AC•h=9,解得h=.如答图1,在坐标平面内作直线平行于AC,且到AC的距离=h=,这样的直线有2条,分别是l1和l2,则直线与对称轴x=﹣1的两个交点即为所求的点D.设l1交y轴于E,过C作CF⊥l1于F,则CF=h=,∴CE==.设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(﹣4,0),B(0,3)坐标代入,得到,解得,∴直线AC解析式为y=x+3.直线l1可以看做直线AC向下平移CE长度单位(个长度单位)而形成的,∴直线l1的解析式为y=x+3﹣=x﹣.则D1的纵坐标为×(﹣1)﹣=,∴D1(﹣4,).同理,直线AC向上平移个长度单位得到l2,可求得D2(﹣1,)综上所述,D点坐标为:D1(﹣4,),D2(﹣1,).(3)如答图2,以AB为直径作⊙F,圆心为F.过E点作⊙F的切线,这样的切线有2条.连接FM,过M作MN⊥x轴于点N.∵A(﹣4,0),B(2,0),∴F(﹣1,0),⊙F半径FM=FB=3.又FE=5,则在Rt△MEF中,ME==4,sin∠MFE=,cos∠MFE=.在Rt△FMN中,MN=MN•sin∠MFE=3×=,FN=MN•cos∠MFE=3×=,则ON=,∴M点坐标为(,)直线l过M(,),E(4,0),设直线l的解析式为y=kx+b,则有,解得,所以直线l的解析式为y=x+3.同理,可以求得另一条切线的解析式为y=x﹣3.综上所述,直线l的解析式为y=x+3或y=x﹣3.2、解:(1)抛物线y=﹣x2+x+4中:令x=0,y=4,则 B(0,4);令y=0,0=﹣x2+x+4,解得 x1=﹣1、x2=8,则 A(8,0);∴A(8,0)、B(0,4).(2)△ABC中,AB=AC,AO⊥BC,则OB=OC=4,∴C(0,﹣4).由A(8,0)、B(0,4),得:直线AC:y=﹣x+4;依题意,知:OE=2t,即 E(2t,0);∴P(2t,﹣2t2+7t+4)、Q(2t,﹣t+4),PQ=(﹣2t2+7t+4)﹣(﹣t+4)=﹣2t2+8t;S=S△ABC+S△PAB=×8×8+×(﹣2t2+8t)×8=﹣8t2+32t+32=﹣8(t﹣2)2+64;∴当t=2时,S有最大值,且最大值为64.(3)∵PM∥y轴,∴∠AMP=∠ACO<90°;而∠APM是锐角,所以△PAM若是直角三角形,只能是∠PAM=90°;由A(8,0)、C(0,﹣4),得:直线AC:y=x﹣4;所以,直线AP可设为:y=﹣2x+h,代入A(8,0),得:﹣16+h=0,h=16∴直线AP:y=﹣2x+16,联立抛物线的解析式,得:,解得、∴存在符合条件的点P,且坐标为(3,10).3.解:(1)∵二次函数的顶点坐标为(4,﹣4),∴设二次函数的解析式为y=a(x﹣4)2﹣4,又二次函数过(0,0),∴0=a(0﹣4)2﹣4,解得:a=,∴二次函数解析式为y=(x﹣4)2﹣4=x2﹣2x;(2)①证明:过A作AH⊥l于H,l与x轴交于点D,如图所示:设A(m,m2﹣2m),又O(0,0),∴直线AO的解析式为y=x=(m﹣2)x,则M(4,m﹣8),N(4,﹣m),H(4,m2﹣2m),∴OD=4,ND=m,HA=m﹣4,NH=ND﹣HD=m2﹣m,在Rt△OND中,tan∠ONM==,在Rt△ANH中,tan∠ANM====,∴tan∠ONM=tan∠ANM,则∠ANM=∠ONM;②△ANO不能为直角三角形,理由如下:分三种情况考虑:(i)若∠ONA为直角,由①得:∠ANM=∠ONM=45°,∴△AHN为等腰直角三角形,∴HA=NH,即m﹣4=m2﹣m,整理得:m2﹣8m+16=0,即(m﹣4)2=0,解得:m=4,此时点A与点P重合,故不存在A点使△ONA为直角三角形;(ii)若∠AON为直角,根据勾股定理得:OA2+ON2=AN2,∵OA2=m2+(m2﹣2m)2,ON2=42+m2,AN2=(m﹣4)2+(m2﹣2m+m)2,∴m2+(m2﹣2m)2+42+m2=(m﹣4)2+(m2﹣2m+m)2,整理得:m(m﹣4)2=0,解得:m=0或m=4,此时A点与P点重合或与原点重合,故∠AON不能为直角;(iii)若∠NAO为直角,可得∠NAM=∠ODM=90°,且∠AMN=∠DMO,∴△AMN∽△DMO,又∠MAN=∠ODN=90°,且∠ANM=∠OND,∴△AMN∽△DON,∴△AMN∽△DMO∽△DON,∴=,即=,整理得:(m﹣4)2=0,解得:m=4,此时A与P重合,故∠NAO不能为直角,综上,点A在对称轴l右侧的二次函数图象上运动时,△ANO不能为直角三角形4、解:(1)直线解析式为y=x+2,令x=0,则y=2,∴A(0,2),∵抛物线y=x2+bx+c的图象过点A(0,2),E(﹣1,0),∴,解得.∴抛物线的解析式为:y=x2+x+2.(2)∵直线y=x+2分别交x轴、y轴于点P、点A,∴P(6,0),A(0,2),∴OP=6,OA=2.∵AC⊥AB,OA⊥OP,∴Rt△OCA∽Rt△OPA,∴,∴OC=,又C点在x轴负半轴上,∴点C的坐标为C(,0).(3)抛物线y=x2+x+2与直线y=x+2交于A、B两点,令x2+x+2=x+2,解得x1=0,x2=,∴B(,).如答图①所示,过点B作BD⊥x轴于点D,则D(,0),BD=,DP=6﹣=.点M在坐标轴上,且△MAB是直角三角形,有以下几种情况:①当点M在x轴上,且BM⊥AB,如答图①所示.设M(m,0),则MD=﹣m.∵BM⊥AB,BD⊥x轴,∴,即,解得m=,∴此时M点坐标为(,0);②当点M在x轴上,且BM⊥AM,如答图①所示.设M(m,0),则MD=﹣m.∵BM⊥AM,易知Rt△AOM∽Rt△MDB,∴,即,化简得:m2﹣m+=0,解得:x1=,x2=,∴此时M点坐标为(,0),(,0);(说明:此时的M点相当于以AB为直径的圆与x轴的两个交点)③当点M在y轴上,且BM⊥AM,如答图②所示.此时M点坐标为(0,);④当点M在y轴上,且BM′⊥AB,如答图②所示.设M′(0,m),则AM=2﹣=,BM=,MM′=﹣m.易知Rt△ABM∽Rt△MBM′,∴,即,解得m=,∴此时M点坐标为(0,).综上所述,除点C外,在坐标轴上存在点M,使得△MAB是直角三角形.符合条件的点M有5个,其坐标分别为:(,0)、(,0)、(,0)、(0,)或(0,).五、相似三角形与抛物线1、解:(1)∵抛物线y=y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)∴,解得:∴抛物线的解析式是y=x2﹣3x.(2)设直线OB的解析式为y=k1x,由点B(4,4),得:4=4k1,解得:k1=1∴直线OB的解析式为y=x,∴直线OB向下平移m个单位长度后的解析式为:y=x﹣m,∵点D在抛物线y=x2﹣3x上,∴可设D(x,x2﹣3x),又点D在直线y=x﹣m上,∴x2﹣3x=x﹣m,即x2﹣4x+m=0,∵抛物线与直线只有一个公共点,∴△=16﹣4m=0,解得:m=4,此时x1=x2=2,y=x2﹣3x=﹣2,∴D点的坐标为(2,﹣2).(3)∵直线OB的解析式为y=x,且A(3,0),∴点A关于直线OB的对称点A′的坐标是(0,3),设直线A′B的解析式为y=k2x+3,过点(4,4),∴4k2+3=4,解得:k2=,∴直线A′B的解析式是y=,∵∠NBO=∠ABO,∴点N在直线A′B上,∴设点N(n,),又点N在抛物线y=x2﹣3x上,∴=n2﹣3n,解得:n1=﹣,n2=4(不合题意,舍去)∴N点的坐标为(﹣,).方法一:如图1,将△NOB沿x轴翻折,得到△N1OB1,则N1(,),B1(4,﹣4),∴O、D、B1都在直线y=﹣x上.∵△P1OD∽△NOB,∴△P1OD∽△N1OB1,∴,∴点P1的坐标为(,).将△OP1D沿直线y=﹣x翻折,可得另一个满足条件的点P2(,),综上所述,点P的坐标是(,)或(,).2、解:(1)设函数解析式为:y=ax2+bx+c,由函数经过点A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6),可得,解得:,故经过A、B、C三点的抛物线解析式为:y=﹣x2﹣3x+4;(2)设直线BC的函数解析式为y=kx+b,由题意得:,解得:,即直线BC的解析式为y=﹣2x+2.故可得点E的坐标为(0,2),从而可得:AE==2,CE==2,故可得出AE=CE;(3)相似.理由如下:设直线AD的解析式为y=kx+b,则,解得:,即直线AD的解析式为y=x+4.联立直线AD与直线BC的函数解析式可得:,解得:,即点F的坐标为(﹣,),则BF==,AF==,又∵AB=5,BC==3,∴=,=,∴=,又∵∠ABF=∠CBA,∴△ABF∽△CBA.故以A、B、F为顶点的三角形与△ABC相似.3、解:(1)由函数图象经过原点得,函数解析式为y=ax2+bx(a≠0),又∵函数的顶点坐标为(3,﹣),∴,解得:,故函数解析式为:y=x2﹣x,由二次函数图象的对称性可得点A的坐标为(6,0);(2)∵S△POA=2S△AOB,∴点P到OA的距离是点B到OA距离的2倍,即点P的纵坐标为2,代入函数解析式得:2=x2﹣x,解得:x1=3+,x2=3﹣,即可得满足条件的有两个,P1(3+,2),P2(3﹣,2).(3)存在.过点B作BP⊥OA,则tan∠BAP==,故可得∠BOA=60°,设Q1坐标为(x,x2﹣x),过点Q1作Q1F⊥x轴,∵△OAB∽△OQ1A,∴∠Q1OA=30°,故可得OF=Q1F,即x=(x2﹣x),解得:x=9或x=0(舍去),即可得Q1坐标为(9,3),根据函数的对称性可得Q2坐标为(﹣3,3).4.解:(1)依题意,将M(2,2)代入抛物线解析式得:2=﹣(2+2)(2﹣m),解得m=4.(2)令y=0,即(x+2)(x﹣4)=0,解得x1=﹣2,x2=4,∴B(﹣2,0),C(4,0)在C1中,令x=0,得y=2,∴E(0,2).∴S△BCE=BC•OE=6.(3)当m=4时,易得对称轴为x=1,又点B、C关于x=1对称.如答图1,连接BC,交x=1于H点,此时BH+CH最小(最小值为线段CE的长度).设直线EC:y=kx+b,将E(0,2)、C(4,0)代入得:y=x+2,当x=1时,y=,∴H(1,).(4)分两种情形讨论:①当△BEC∽△BCF时,如答图2所示.则,∴BC2=BE•BF.由(2)知B(﹣2,0),E(0,2),即OB=OB,∴∠EBC=45°,∴∠CBF=45°,作FT⊥x轴于点F,则BT=TF.∴可令F(x,﹣x﹣2)(x>0),又点F在抛物线上,∴﹣x﹣2=﹣(x+2)(x﹣m),∵x+2>0(∵x>0),∴x=2m,F(2m,﹣2m﹣2).此时BF==(m+1),BE=,BC=m+2,又BC2=BE•BF,∴(m+1)2=•(m+1),∴m=2±,∵m>0,∴m=+2.②当△BEC∽△FCB时,如答图3所示.则,∴BC2=EC•BF.同①,∵∠EBC=∠CFB,△BTF∽△COE,,∴可令F(x,(x+2))(x>0)又点F在抛物线上,∴(x+2)=﹣(x+2)(x﹣m),∵x+2>0(∵x>0),∴x=m+2,∴F(m+2,(m+2)),EC=,BC=m+2,又BC2=EC•BF,∴(m+2)2=•整理得:0=16,显然不成立.综合①②得,在第四象限内,抛物线上存在点F,使得以点B、C、F为顶点的三角形与△BCE 相似,m=+2.5、解:(1)由题意得,函数图象经过点A(﹣4,3),B(4,4),故可得:,解得:,故二次函数关系式为:y=(x+2)(13x﹣20).(2)由(1)所求函数关系式可得点C坐标为(﹣2,0),点D坐标为(,0),又∵点A(﹣4,3),B(4,4),∴AB==,AC==,BC==,∵满足AB2=AC2+BC2,∴△ACB是直角三角形.(3)存在点P的坐标,点P的坐标为(﹣,)或(﹣,).设点P坐标为(x,(x+2)(13x﹣20)),则PH=(x+2)(13x﹣20),HD=﹣x+,①若△DHP∽△BCA,则=,即=,解得:x=﹣或x=(因为点P在第二象限,故舍去);代入可得PH=,即P1坐标为(﹣,);②若△PHD∽△BCA,则=,即=,解得:x=﹣或x=(因为点P在第二象限,故舍去).代入可得PH=,即P2坐标为:(﹣,).综上所述,满足条件的点P有两个,即P1(﹣,)、P2(﹣,).6、解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,将A(0,4),B(4,0)两点坐标代入,得,解得,所以,直线AB的解析式为y=﹣x+4;(2)过D点作DG⊥y轴,垂足为G,∵OA=OB=4,∴△OAB为等腰直角三角形,又∵AD⊥AB,∴∠DAG=90°﹣∠OAB=45°,即△ADG为等腰直角三角形,∴DG=AG=OG﹣OA=DM﹣OA=5﹣4=2,∴D(2,6);(3)存在.由抛物线过O(0,0),B(4,0)两点,设抛物线解析式为y=ax(x﹣4),将D(2,6)代入,得a=﹣,所以,抛物线解析式为y=﹣x(x﹣4),由(2)可知,∠B=45°,则∠CFE=∠BFP=45°,C(2,2),设P(x,0),则MP=x﹣2,PB=4﹣x,①当∠ECF=∠BPF=90°时(如图1),△BPF与△FCE相似,过C点作CH⊥EF,此时,△CHE、△CHF、△PBF为等腰直角三角形,则PE=PF+FH+EH=PB+2MP=4﹣x+2(x﹣2)=x,将E(x,x)代入抛物线y=﹣x(x﹣4)中,得x=﹣x(x﹣4),解得x=0或,即P(,0),②当∠CEF=∠BPF=90°时(如图2),此时,△CEF、△BPF为等腰直角三角形,则PE=MC=2,将E(x,2)代入抛物线y=﹣x(x﹣4)中,得2=﹣x(x﹣4),解得x=或,即P(,0),所以,P(,0)或(,0).7.解:(1)由抛物线y=ax2+bx+2过点A(﹣3,0),B(1,0),则解这个方程组,得a=﹣,b=﹣.∴二次函数的关系解析式为y=﹣x2﹣x+2.(2)设点P坐标为(m,n),则n=﹣m2﹣m+2.连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.PM=﹣m2﹣m+2,PN=﹣m,AO=3.当x=0时,y=﹣×0﹣×0+2=2,所以OC=2S△PAC=S△PAO+S△PCO﹣S△ACO=AO•PM+CO•PN﹣AO•CO=×3•(﹣m2﹣m+2)+×2•(﹣m)﹣×3×2=﹣m2﹣3m∵a=﹣1<0∴函数S△PAC=﹣m2﹣3m有最大值当m=﹣=﹣时,S△PAC有最大值.此时n=﹣m2﹣m+2=﹣﹣+2=∴存在点P(﹣,),使△PA C的面积最大.(3)如图(3)所示,以BC为边在两侧作正方形BCQ1Q2、正方形BCQ4Q3,则点Q1,Q2,Q3,Q4为符合题意要求的点.过Q1点作Q1D⊥y轴于点D,易证△Q1CD≌△CBO,∴Q1D=OC=2,CD=OB=1,∴OD=OC+CD=3,∴Q1(2,3);同理求得Q2(3,1),Q3(﹣1,﹣1),Q4(﹣2,1).∴存在点Q,使△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形.Q点坐标为:Q1(2,3),Q2(3,1),Q3(﹣1,﹣1),Q4(﹣2,1).(4)如图(4)所示,设E(n,0),则BE=1﹣n,QE=﹣n2﹣n+2.假设以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似,则有两种情况:①若△AOC∽△BEQ,则有:,即,化简得:n2+n﹣2=0,解得n1=﹣2,n2=1(与B重合,舍去),∴n=﹣2,QE=﹣n2﹣n+2=2.∴Q(﹣2,2);②若△AOC∽△BQE,则有:,即,化简得:4n2﹣n﹣3=0,解得n1=﹣,n2=1(与B重合,舍去),∴n=﹣,QE=﹣n2﹣n+2=.∴Q(﹣,).综上所述,存在点Q,使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似.Q点坐标为(﹣2,2)或(﹣,).(5)假设存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形.①若CM平行于x轴,如图(5)a所示,有符合要求的两个点Q1,Q2,此时Q1A=Q2A=CM.∵CM∥x轴,∴点M、点C(0,2)关于对称轴x=﹣1对称,∴M(﹣2,2),∴CM=2.由Q1A=Q2A=CM=2,得到Q1(﹣5,0),Q2(﹣1,0);②若CM不平行于x轴,如图(5)b所示.过点M作MG⊥x轴于G,易证△MGQ≌△COA,得QG=OA=3,MG=OC=2,即y M=﹣2.设M(x,﹣2),则有﹣x2﹣x+2=﹣2,解得x=﹣1±.又QG=3,∴x Q=x G+3=2±,∴Q3(2+,0),Q4(2﹣,0).综上所述,存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形.Q点坐标为:Q1(﹣5,0),Q2(﹣1,0),Q3(2+,0),Q4(2﹣,0).六、抛物线中的翻折问题1、解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,∴,解得:∴y=﹣x2+x+2;当y=2时,﹣x2+x+2=2,解得:x1=3,x2=0(舍),即:点D坐标为(3,2).(2)A,E两点都在x轴上,AE有两种可能:①当AE为一边时,AE∥PD,∴P1(0,2),②当AE为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,可知P点、D点到直线AE(即x轴)的距离相等,∴P点的纵坐标为﹣2,代入抛物线的解析式:﹣x2+x+2=﹣2解得:x1=,x2=,∴P点的坐标为(,﹣2),(,﹣2)综上所述:p1(0,2);p2(,﹣2);p3(,﹣2).(3)存在满足条件的点P,显然点P在直线CD下方,设直线PQ交x轴于F,点P的坐标为(a,﹣a2+a+2),①当P点在y轴右侧时(如图1),CQ=a,PQ=2﹣(﹣a2+a+2)=a2﹣a,又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠COQ′=∠Q′FP=90°,∴∠FQ′P=∠OCQ′,∴△COQ′~△Q′FP,,,∴Q′F=a﹣3,∴OQ′=OF﹣Q′F=a﹣(a﹣3)=3,CQ=CQ′==,此时a=,点P的坐标为(,),②当P点在y轴左侧时(如图2)此时a<0,,﹣a2+a+2<0,CQ=﹣a,PQ=2﹣(﹣a2+a+2)=a2﹣a,又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°,∴∠FQ′P=∠OCQ′,∠COQ′=∠Q′FP=90°,∴△COQ′~△Q′FP,,,Q′F=3﹣a,∴OQ′=3,CQ=CQ′=,此时a=﹣,点P的坐标为(﹣,).综上所述,满足条件的点P坐标为(,),(﹣,).2、解:(1)将B、C两点的坐标代入得(2分)解得:;所以二次函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3(3分)(2)存在点P,使四边形POPC为菱形;设P点坐标为(x,x2﹣2x﹣3),PP′交CO于E若四边形POP′C是菱形,则有PC=PO;连接PP′,则PE⊥CO于E,∴OE=EC=∴y=;(6分)∴x2﹣2x﹣3=解得x1=,x2=(不合题意,舍去)∴P点的坐标为(,)(8分)(3)过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,设P(x,x2﹣2x﹣3),易得,直线BC的解析式为y=x﹣3则Q点的坐标为(x,x﹣3);S四边形ABPC=S△ABC+S△BP Q+S△CPQ=AB•OC+QP•OF+QP•BF==(10分)当时,四边形ABPC的面积最大此时P点的坐标为,四边形ABPC的面积的最大值为.(12分)。