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知识点20 二次函数几何方面的应用(1)
2022-03-11 | 阅:  转:  |  分享 
  
一、选择题1.(2019四川省乐山市,10,3)如图,抛物线与轴交于、两点,是以点(0,3)为圆心,2为半径的圆上的动点,是线段的中点,连
结.则线段的最大值是()A.B.C.D.第10题图【答案】C第10题答图【思路分析】连接PB,根据中位线定理知PB
=2QO,QO的最大值即求PB的最大值,而圆外一点B到圆上一点P距离最大时,PB过圆心C,故可利用勾股定理求BC,从而求得PB,再
求OQ.【解题过程】连接PB,令=0,得x=,故A(-4,),(4,0),∴O是AB的中点,又是线段的中点,∴OQ=PB,点B是圆
C外一点,当PB过圆心C时,PB最大,OQ也最大,此时OC=3,OB=4,由勾股定理可得BC=5,PB=BC+PC=5+2=7,
OQ=PB=,故选C.【知识点】中位线定理;点与圆的关系;勾股定理二、填空题1.(2019江苏省无锡市,18,2)如图,在中,
AB=AC=5,BC=,为边上一动点(点除外),以为一边作正方形,连接,则面积的最大值为.第18题图【答案】8【思路分析】本题考
查了有关正方形中动态三角形面积的最值问题.过D作DG⊥BC于G,过A作AN⊥BC于N,过E作EH⊥HG于H,延长ED交BC于M,
设DG=HE=x,借助等腰三角形性质、勾股定理、相似三角形性质与判定求或用x的代数式表示相关线段长度,最后通过求面积函数值的二次函
数最值来解决问题.第18题答图【解题过程】过D作DG⊥BC于G,过A作AN⊥BC于N,过E作EH⊥HG于H,延长ED交BC于M.
易证△EHD≌△DGC,可设DG=HE=x,∵AB=AC=5,BC=,AN⊥BC,∴BN=BC=2,AN=,∵G⊥BC,AN⊥BC
,∴DG∥AN,∴,∴BG=2x,CG=HD=4-2x;易证△HED∽△GMD,于是,,即MG,所以S△BDE=BM×HD
=×(2x)×(4-2x)==,当x=时,S△BDE的最大值为8.来解决问题.【知识点】等腰三角形性质;勾股定理;相似三角形
性质与判定;二次函数的最值;数形结合思想2.(2019浙江台州,15题,5分)如图,直线l1∥l2∥l3,A,B,C分别为直线l
1,l2,l3上的动点,连接AB,BC,AC,线段AC交直线l2于点D.设直线l1,l2之间的距离为m,直线l2,l3之间的距离为
n,若∠ABC=90°,BD=4,且,则m+n的最大值为________.第16题图【答案】【思路分析】作垂线,构造相似,得到比例
式,把m+n用x表示,通过求二次函数的最值求得m+n的最值.【解题过程】过点B作BE⊥l1于点E,作BF⊥l3于点F,过点A作A
N⊥l2于点N,过点C作CM⊥l2于点M,设AE=x,CF=y,则BN=x,BM=y,∵BD=4,∴DM=y-4,DN=4-x,∵
∠ABC=90°,且∠AEB=∠BFC=90°,∠CMD=∠AND=90°,易得△AEB∽△BFC,△CMD∽△AND,∴,即,m
n=xy,∴,即,∴y=10-,∵,∴n=m,m+n=m,∵mn=xy=x(10-)=-x2+10x=m2,当x=时,mn取得最大
值为,∴m2=,∴m最大=,∴m+n=m=.第16题答图【知识点】相似三角形,二次函数最值3.(2019四川省凉山市,24,5)
如图,正方形ABCD中,AB=12,AE=AB,点P在BC上运动(不与B、C重合),过点P作PQ⊥EP,交CD于点Q,则CQ
的最大值为▲.第24题图【思路分析】根据正方形形的性质得到∠B=∠C=90°,根据余角的性质得到∠BEP=∠CPQ,根据相似三
角形的性质得到CQ=,根据二次函数的性质即可得到结论.【解题过程】在正方形ABCD中,∵AB=12,AE=AB=3,∴BC=A
B=12,BE=9,设BP=x,则CP=12-x.∵PQ⊥EP,∴∠EPQ=∠B=∠C=90°,∴∠BEP+∠BPE=∠CPQ+∠
BPE=90°,∴∠BEP=∠CPQ,∴△EBP∽△PCQ,∴,∴,整理得CQ=,∴当x=6时,CQ取得最大值为4.故答案为4.【
知识点】相似三角形的性质;正方形的性质;二次函数的最值三、解答题1.(2019浙江湖州,24,12)如图1,在平面直角坐标系xO
y中,四边形OABC是矩形,点A,C分别在x轴和y轴的正半轴上,连结AC,OA=3,tan∠OAC=,D是BC的中点.(1)求OC
的长及点D的坐标;(2)如图2,M是线段OC上的点,OM=OC,点P是线段OM上的一个动点,经过P,D,B三点的抛物线交x轴的正半
轴于点E,连结DE交AB于点F.①将△DBF沿DE所在的直线翻折,若点B恰好落在AC上,求此时BF的长和点E的坐标;②以线段DF为
边,在DF所在的直线的右上方作等边△DFG,当动点P从点O运动到点M时,点G也随之运动,请直接写出点G的运动路径的长.图1
图2第24题图【思路分析】(1)Rt△AOC中,由正切三角函数,
可求OC的长;再由矩形的性质及线段中点的定义锁定点D的坐标.(2)①由翻折可知DB==DC,从而∠DCA=∠=30°.通过解直角三
角形得到FA=FB=,在Rt△AEF中,AE=AF?tan∠AFE=×=,从而求得点E的坐标.②按一找点G的运动起点与终点,从而找
到点G的路径,二求该路径的长即可锁定答案.如答图2和答图3,表示动点P从点O运动到点M时,点G也随之运动时的起点、与终点的位置,G
点的路径是一条线段.【解题过程】(1)在Rt△AOC中,由tan∠OAC==,OA=3,得OC=OA?tan∠OAC=3×=.∵
四边形OABC是矩形,点D为BC的中点,∴D(,).(2)①如答图1,易知∠OAC=∠ACB=30°.而由折叠可知DB==DC,
从而∠DCA=∠=30°.∴∠BDF=∠=30°.∴∠DFB=∠AFE=60°.Rt△DBF中,易求BF=.∴AF=AB-BF=.
Rt△AEF中,AE=AF?tan∠AFE=×=.∴OE=,E(,0).综上,BF的长为,点E的坐标为E(,0).②.第24题答图
3第24题答图2第24题答图1【知识点】矩形性质;解直角三角形;翻折(轴对称);等腰三角形;等边三角形;二次函数;动态问题;数形结
合思想;探究性问题;压轴题;原创题2.(2019天津市,24,10分)在平面直角坐标系中,O为原点,点A(6,0),点B在y轴的
正半轴上,∠ABO=30°,矩形CODE的顶点D,E,C分别在OA,AB,OB上,OD=2.(1)如图①,求点E的坐标;(2)将矩
形CODE沿x轴向右平移,得到矩形C’O’D’E’,点C,O,D,E的对应点分别为C’,O’,D’,E’,设OO’=t,矩形C’O
’D’E’与△ABO重叠部分的面积为S①如图②,当矩形C’O’D’E’与△ABO重叠部分为五边形时,C’E’,E’D’分别与AB相
交于点M,F,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;②当时,求t的取值范围(直接写出结果即可)【思路分析】(1)由题意知
OA=6,OD=2,∴AD=4,由矩形CODE得DE∥BO,∴∠AED=∠ABO=30°,∴DE=tan60°AD=,所以点E的坐
标为(2,)①由平移得,O’C’=D’E’=,O’D’=C’E’=2,ME’=OO’=t,根据E’D’∥BO,得∠E’FM=∠OB
A=30°,Rt△ME’F中,E’F=,S△ME’F=;S矩形C’O’D’E’=;S=S矩形C’O’D’E’-S△ME’F=,因为
重叠部分是五边形,所以t的取值范围是0部分不是五边形;当26时,所以,当S=时,,此时t=4.5,不在2围是2.5≤t≤;【解题过程】(1)∵A(6,0),∴OA=6,∵OD=2,∴AD=4,由矩形CODE得DE∥BO,∴∠AED=
∠ABO=30°,∴DE=tan60°AD=,所以点E的坐标为(2,)(2)①由平移得,O’C’=D’E’=,O’D’=C’E’=
2,ME’=OO’=t,根据E’D’∥BO,得∠E’FM=∠OBA=30°,Rt△ME’F中,E’F=,S△ME’F=;S矩形C’
O’D’E’=;S=S矩形C’O’D’E’-S△ME’F=,因为重叠部分是五边形,所以t的取值范围是0知识点】分类讨论;二次函数;多边形的面积3.(2019四川攀枝花,23,12分)已知抛物线y=-x2+bx+c的对称轴为直线x=
1,其图象与x轴相交于A、B两点,与y轴交于点C(0,3).(1)求b,c的值;(2)直线l与x轴交于点P.①如图1,若l∥
y轴,且与线段AC及抛物线分别相交于点E、F,点C关于直线x=1的对称点为D,求四边形CEDF面积的最大值;②如图2,若直线l与
线段BC相交于点Q,当△PCQ∽△CAP时,求直线l的表达式.【思路分析】(1)由抛物线y=-x2+bx+c的对称轴为直线x=1
,得-=1,解得b=2,把点C(0,3)代入抛物线y=-x2+bx+c得c=3.(2)①由题意先求得点D,A,B的坐标,的解析式
,设F(e,-e2+2e+3),则E(e,-e+3),进而得EF=-e2+3e,因为CD⊥EF,所以S四边形CEDF=C
D·EF,利用二次函数的顶点式求出最大值;②根据相似三角形的性质得l∥AC,∠ACP=∠BCO.作PH⊥AC于点H,设P(m,
0),根据tan∠ACP=,得关于m的方程=,解之可得点P的坐标,进而得直线l的表达式.【解题过程】解:(1)由题可知解得(2)①
由题意可知D(2,3),CD⊥EF,∴CD=2.由(1)可知A(3,0),B(-1,0)∴:y=-x+3设F(e,-
e2+2e+3),则E(e,-e+3)∴EF=-e2+3e∴S四边形CEDF=CD·EF=-e2+3e=-(e-)2+.∴
当e=时,四边形CEDF的面积最大,最大值为.②由(1)可知∠OAC=∠OCA=45°,由△PCQ∽△CAP可得∠QPC=∠P
CA∴l∥AC.由△PCQ∽△CAP可得∠QCP=∠OAC=45°,∴∠QCP=∠OCA,∴∠ACP=∠BCO,由B(-1,0)
,C(0,3),可得tan∠BCO=,∴tan∠ACP=,作PH⊥AC于点H,设P(m,0),则AP=3-m.∴PH=AH
=(3-m),CH=(3+m)∴==tan∠ACP=,即=,解得m=.∴P(,0),∴l:y=-x+.【知识点】二次函数
的性质;一次函数的表达式;相似三角形的性质;锐角三角函数;分式方程,4.(2019四川省眉山市,26,11分)如图1,在正方形
ABCD中,AE平分∠CBA交BC于点E,过点C作CF⊥AE,交AE的延长线于点G,交AB的延长线于点F.(1)求证:BE=BF.
;(2)如图2,连接BG、BD,求证:BG平分∠DBF;(3)如图3,连接DG交AC于点M,求的值.【思路分析】(1)根据抛物线的
交点式直接写出抛物线解析式即可,将解析式配方,得到顶点式,可得顶点坐标;(2)设点P的坐标为(a,),用含a的式子表示出PE的长,
进而用含a的式子表示出矩形PEFG的周长,再利用二次函数的最大值求解即可;(3)根据题意,证得△AMN∽△BDM,易得AB=6,A
D=DB=5,根据△DMN为等腰三角形有三种可能:①MN=DM,利用△AMN≌△BDM,易得AN的值;②DN=MN,利用△DAM∽
△BAD的性质,可得AN的值;③DN=DM,不成立.【解题过程】解:(1)抛物线的解析式为:y==.配方得:y=,∴顶点D的坐标为
(-2,4).(2)设点P的坐标为(a,),则PE=,PG=2(-2-a)=-4-2a,∴矩形PEFG的周长=2(PE+PG)=2
()==,∵<0,∴当a=时,矩形PEFG的周长最大,此时点P的横坐标为.(3)存在.∵DA=DB,∴∠DAB=∠DBA.∵∠AM
N+∠DMN=∠MDB+∠DBA,又∵∠DMN=∠DBA,∴∠AMN=∠MDB,∴△AMN∽△BDM,∴,易求得AB=6,AD=D
B=5.△DMN为等腰三角形有三种可能:①当MN=DM时,则△AMN≌△BDM,∴AM=BD=5,∴AN=MB=1;②当DN=MN
时,则∠ADM=∠DMN=∠DBA,又∵∠DAM=∠BAD,∴△DAM∽△BAD,∴AD2=AMAB,∴AM=,∴BM=6-=,∵
,∴,∴AN=.③DN=DM不成立.∵∠DNM>∠DAB,而∠DAB=∠DMN,∴∠DNM>∠DMN,∴DN=DM.综上所述,存在
点M满足要求,此时AN的长为1或.【知识点】待定系数法求抛物线解析式,抛物线的顶点式,全等三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判
定,等腰三角形的性质和判定,分类讨论思想5.(2019四川省乐山市,26,12)如图,已知抛物线与轴相交于、两点,与轴交于点,且
tan.设抛物线的顶点为,对称轴交轴于点.(1)求抛物线的解析式;(2)为抛物线的对称轴上一点,为轴上一点,且.①当点在线段(含端
点)上运动时,求的变化范围;②当取最大值时,求点到线段的距离;③当取最大值时,将线段向上平移个单位长度,使得线段与抛物线有两个交点
,求的取值范围.备用图第26题图【思路分析】(1)令y=0解方程求得AB坐标,再利用三角函数求C的坐标从而求得a的值;(2)①
先求抛物线的对称轴与顶点,再设点坐标为(其中)利用勾股定理列方程求m、n的关系式,并配方求最值得出n的范围;②由△PCQ面积的不
同列式列方程求点到线段距离;③找出界点点求t的值从而得到t的范围.【解题过程】解:(1)根据题意得:,,在中,,且,得,,将点
坐标代入得:,故抛物线解析式为:;(2)①由(1)知,抛物线的对称轴为:,顶点,设点坐标为(其中),则,,,,在中,由勾股定理
得:,即,整理得:(),当时,取得最小值为;当时,取得最大值为,所以,;②由①知:当取最大值4时,,,,则,,,设点到线
段距离为,由,得:,故点到线段距离为;③由②可知:当取最大值4时,,线段的解析式为:,设线段向上平移个单位长度后的解析式为
:,当线段向上平移,使点恰好在抛物线上时,线段与抛物线有两个交点,此时对应的点的纵坐标为:,将代入得:,①
②③第26题答图当线段继续向上平移,线段与抛物线只有一个交点时,联解,得:
,化简得:,由,得,当线段与抛物线有两个交点时,.【知识点】二次函数的图像与性质;三角函数;一次函数;根的判别式;形结合思
想6.(2019山东省潍坊市,25,13分)如图,在平面直角坐标系xoy中,O为坐标原点,点A(4,0),点B(0,4),△ABO
的中线AC与y轴交于点C,且⊙M经过O,A,C三点.(1)求圆心M的坐标;(2)若直线AD与⊙M相切于点A,交y轴于点D,求直线A
D的函数表达式;(3)在过点B且以圆心M为顶点的抛物线上有一动点P,过点P作PE∥y轴,交直线AD于点E.若以PE为半径的⊙P与直
线AD相交于另一点F.当EF=时,求点P的坐标.【思路分析】(1)先求出点C的坐标,根据M为AC的中点求得坐标;(2)先证明R
t△AOC∽Rt△DOA,求出OD的长,从而求出点D的坐标,利用待定系数法求AD的解析式;(3)利用顶点式求出抛物线的解析式,过点
P作PH⊥EF,垂足为H,设出点P的坐标,根据Rt△EHP∽Rt△DOA,得到,求出EH与PE的关系式,即可求解.【解题过程】(1
)∵AC是△ABO的中线∴点C的坐标为(0,2)∵∠AOC=90°∴线段AC是⊙M的直径∴点M为线段AC的中点∴圆心M的坐标为(2
,1)(2)∵AD与⊙M相切于点A∴AC⊥AD∴Rt△AOC∽Rt△DOA∴∵OA=4,∴OD=8∴点D的坐标为(0,-8)设直线
AD的函数表达式为y=kx+b可得:∴k=2,b=-8∴直线AD的函数表达式为:y=2x-8(3)设抛物线,且过点(0,4)∴4=
a(0-2)2+1∴所以,抛物线的关系式为:设点P(m,),则点E(m,2m-8)∴过点P作PH⊥EF,垂足为H在Rt△DOA中,
∵PE∥y轴∴Rt△EHP∽Rt△DOA∴∴∵∴化简,得:解之,得:m1=2,m2=.所以点P为(2,1)或(,)【知识点】二次函
数综合,圆的基本性质,一次函数、二次函数的解析式,相似三角形的判定和性质7.(2019山东泰安,24题,13分)若二次函数y=
ax2+bx+c的图象与x轴、y轴分别交于点A(3,0)、B(0,-2),且过点C(2,-2).(1)求二次函数表达式;(2)若点
P为抛物线上第一象限内的点,且S△PBA=4,求点P的坐标;(3)在抛物线上(AB下方)是否存在点M,使∠ABO=∠ABM?若存在
,求出点M到y轴的距离;若不存在,请说明理由.(第24题)(第24题备用图)【
思路分析】(1)利用待定系数法,将三点坐标代入解析式,可求得a,b,c的值;(2)连接PO,将△ABP转化为容易求的图形面积,通过
割补表示出面积,进而解方程,得到点P的坐标;(3)作MD∥y轴,得到等腰三角形DBM,利用两点间距离公式,得到MD,MB的表达式,
通过解方程MD=MB,得到M的坐标.【解题过程】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点(0,-2),∴c=-2,又∵抛物线过点(3
,0)(2,-2)∴,解得,∴抛物线的表达式为;(2)连接PO,设点P(),则S△PAB=S△POA+S△AOB-S△POB==,
由题意得:m2-3m=4,∴m=4,或m=-1(舍去),∴=,∴点P的坐标为(4,).(3)设直线AB的表达式为y=kx+n,∵直
线AB过点A(3,0),B(0,-2),∴3k+n=0,n=-2,解之,得:k=,n=-2,∴直线AB的表达式为:y=x-2,设存
在点M满足题意,点M的坐标为(t,).过点M作ME⊥y轴,垂足为E,作MD⊥x轴交于AB于点D,则D的坐标为(t,t-2),MD=
,BE=||.又MD∥y轴,∴∠ABO=∠MDB,又∵∠ABO=∠ABM,∴∠MDB=∠ABM,∴MD=MB,∴MB=.在Rt△B
EM中,+t2=,解之,得:t=,∴点M到y轴的距离为.第24题答图【知识点】二次函数解析式,割补法求三角形面积,解一元二次方程,
求点的坐标,等腰三角形的性质,坐标运算8.(2019江苏省无锡市,27,10)已知二次函数(a>0)的图像与x轴交于A、B两点,
(A在B左侧,且OA<OB),与y轴交于点C.(1)求C点坐标,并判断b的正负性;(2)设这个二次函数的图像的对称轴与直线AC交于
点D,已知DC∶CA=1∶2,直线BD与y轴交于点E,连接BC.①若△BCE的面积为8,求二次函数的解析式;②若△BCD为锐角三角
形,请直接写出OA的取值范围.第27题图【思路分析】本题考查了二次函数的综合应用.(1)令y=0求点C的坐标,借助对称轴方程判
断b的符号;(2)①过点D作DM⊥y轴于M,先利用相似求得DM与AO的关系,再设DM=m,求得D、B的坐标与OE的长,从而
求得m的值,最后将A、B坐标代入求解析式;②先用m的表达式求出B、C、D的坐标,再利用勾股定理求CB2、CD2、DB2,最后借
助“两边的平方和大于第三边平方,第三边所对角为锐角”求出m的范围从而得到OA的范围.【解题过程】解:(1)令x=0,则y=-
4,∴C(0,-4),∵OA<OB,∴对称轴在y轴右侧,即>0,∵a>0,∴b<0;(2)①过点D作DM⊥y轴于M,则
DM∥AO,∴,∴DM=AO,设A(-2m,0)(m>0),则AO=2m,DM=m.∵OC=4,∴CM=2,∴D(m,-
6),B(4m,0),设对称轴交x轴于N,则DN∥y轴,∴△DNB∽△EOB,∴,∴OE=8,S△BEF=×4×4m=8,
∴m=1,∴A(-2,0),B(4,0),设y=a(x+2)(x-4),即y=ax2-2ax-8a,令
x=0,则y=-8a,∴C(0,-8a),∴-8a=-4,a=,∴y=x2-x-4.②易知:B(4m,0),C(0,-
4),D(m,-6),由勾股定理得CB2=16m2+16,CD2=m2+4,DB2=9m2+36.∵9m2
+36+16m2+16>m2+4,∴CB2+DB2>CD2,∴∠CBD为锐角,故同时考虑一下两种情况:1°当∠CDB
为锐角时,CD2+DB2>CB2,m2+4+9m2+36>16m2+16,解得-2<m<2,2°当∠BCD
为锐角时,CD2+CB2>DB2,m2+4+16m2+16>9m2+36,解得m>或m<-(舍),综上:<
m<2,∴2<2m<4,∴2<OA<4.第27题答图【知识点】二次函数图像与性质;勾股定理;相似三角形判定与性质;锐角三角形的
判定;数形结合思想9.(2019湖南省岳阳市,24,10分)如图1,△AOB的三个顶点A、O、B分别落在抛物线F1:的图象上,点A
的横坐标为-4,点B的纵坐标为-2.(点A在点B的左侧)(1)求点A、B的坐标;(2)将△AOB绕点O逆时针转90°得到△A′OB
′,抛物线F2:经过A′、B′两点,已知点M为抛物线F2的对称轴上一定点,且点A′恰好在以OM为直径的圆上,连接OM、A′M,求△
OA′M的面积;(3)如图2,延长OB′交抛物线F2于点C,连接A′C,在坐标轴上是否存在点D,使得以A、O、D为顶点的三角形与△
OA′C相似.若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.【思路分析】(1)分别将A点横坐标和B点纵坐标代入抛物线F1可得;
(2)通过A′、B′的坐标求出抛物线F2的函数关系式,根据点M在对称轴上求出点M的横坐标;延长A′M交x轴于点N,则△A′MN为等
腰直角三角形,求出N点坐标,进一步求出直线A′N的解析式,得到点M的坐标,最后利用SA′OM=SA′′ON-SOMN求解.(3)
根据点在直线OB′和抛物线F2上求出点C的坐标,得到A′C的长度及∠OA′C的度数,根据两边成比例并且夹角相等证明三角形相似,分两
种情况讨论求点D的坐标.【解题过程】(1)将x=-4代入,得:,∴A(-4,-4).将y=-2代入,得:,解得:x1=-1,x2=
-6∵点A在点B的左侧,∴B(-1,-2)·(2)由旋转可知:A′(4,-4),B′(2,-1)代入抛物线,得:解得:∴抛物线F2
:.对称轴为:延长A′M交x轴于点N,∵点A′恰好在以OM为直径的圆上,∴∠OA′M=90°.∵A′(4,-4),∴∠A′ON=4
5o.∴△A′ON为等腰直角三角形.∴ON=4×2=8.∴N(8,0)设直线A′N:y=mx+n则解得:∴y=x-8.当x=6时
,y=-2.∴M(6,-2)∴SA′OM=SA′′ON-SOMN==8.所以,△OA′M的面积为8.(3)设直线OB′解析式
为:y=kx,代入B′(2,-1),得:2k=-1.设直线OB′解析式为:.解方程组:得:,∵B′(2,-1)∴C(8,-4).∵
A(4,-4),∴A′C∥x轴,A′C=8-4=4,∴∠OA′C=135o.若以A、O、D为顶点的三角形与△OA′C相似则△AOD
必有一个钝角135°,故点O与点A′是对应顶点.所以点D在x轴或y轴正半轴上.OA=OA′=.①若△AOD∽△OA′C,则∴OD=
A′C=4.此时点D的坐标为(4,0)或(0,4).②若△AOD∽△CA′O,则∴OD=8.此时点D的坐标为(8,0)或(0,8)
.由①②可知,坐标轴上存在点D,其坐标分别为(4,0)、(0,4)、(8,0)或(0,8).【知识点】二次函数综合,图形的旋转,求
二次函数解析式,相似三角形的判定,存在性问题,分类讨论思想10.(2019湖南怀化,24,14分)如图,在直角坐标系中有Rt△A
OB,O为坐标原点,OB=1,tan∠ABO=3,将此三角形绕原点O顺时针旋转90°,得到Rt△COD,二次函数y=-x2+bx+
c的图象刚好经过A,B,C三点.求二次函数的解析式及顶点P的坐标;过定点Q的直线l:y=kx-k+3与二次函数图象相交于M,N两点
.①若S△PMN=2,求k的值;②证明:无论k为何值,△PMN恒为直角三角形③当直线l绕着定点Q旋转时,△PMN外接圆圆心在一条抛
物线上运动,直接写出抛物线的表达式.【思路分析】(1)根据题意分别求出点A和点C的坐标,并把坐标代入y=-x2+bx+c,解出b和
c的值即可,进而得出顶点P的坐标;(2)①设M(x1,y1),N(x2,y2),首先求出定点Q的坐标,然后根据S△PMN=PQ·(
x2-x1)得出x1和x2的数量关系,最后联立方程y=-x2+2x+3与方程y=kx-k+3,根据根与系数的关系得出x1+x2=2
-k,x1·x2=-k,进而求出k的值;②过点P作PG⊥x轴,垂足为G,分别过点M、N作PG的垂线,垂足分别为E、F,首先表示出线
段PE,ME,PF,NF,然后根据锐角三角函数的定义得出tan∠PAE与tan∠FPN,根据x1+x2=2-k,x1·x2=-k,
可得1-x1=,进而推出tan∠PAE=tan∠FPN,进而证明出结论;③设线段MN的中点(x,y),由②可得MN的中点为(,)进
而得出抛物线方程.【解题过程】(1)解:∵OB=1,tan∠ABO=3,∴OA=OBtan∠ABO=3,∴A(0,3).根据旋转的
性质可得Rt△AOB≌Rt△COD,∴OC=OA=3,∴C(3,0),根据题意可得,解得,∴二次函数的解析式为y=-x2+2x+3
,顶点坐标P(1,4)(2)①解:由直线l的方程y=kx-k+3可得定点Q(1,3),设M(x1,y1),N(x2,y2),则S△
PMN=PQ·(x2-x1)=2,∴x2-x1=4.联立y=-x2+2x+3与y=kx-k+3可得x2+(k-2)x-k=0,∴x
1+x2=2-k,x1·x2=-k,∴(x2-x1)2=(x1+x2)2-4x1·x2=k2+4=16,∴k=±.②证明:过点P作
PG⊥x轴,垂足为G,分别过点M、N作PG的垂线,垂足分别为E、F.设M(x1,y1),N(x2,y2).∵M,N在二次函数y=-
x2+2x+3图象上,∴y1=-x12+2x1+3,y2=-x22+2x2+3.∵P(1,4),∴PE=4-y1=4+x12-2x
1-3=(x1-1)2,ME=1-x1,PF=4-y2=4+x22-2x2-3=(x2-1)2,NF=x2-1,∴tan∠PAE=
,tan∠FPN=.由①可知x1+x2=2-k,x1·x2=-k,∴x1+x2=2+x1x2,∴(1-x1)(x2-1)=1,∴1
-x1=,∴tan∠PAE=tan∠FPN,∴∠PAE=∠FPN.∵∠PAE+∠APE=90°,∴∠FPN+∠APE=90°,即∠
APN=90°,∴无论k为何值,△PMN恒为直角三角形.③解:设线段MN的中点(x,y),由②可得MN的中点为(,),∴,化简,得
y=-2x2+4x+1.∴抛物线的表达式为y=-2x2+4x+1.【知识点】待定系数法求二次函数的解析式,一次函数与二次函数的交点
问题,锐角三角函数的定义,一元二次方程根与系数的关系,中点坐标公式11.(2019四川南充,28,12分)通过对下面数学模型的研
究学习,解决问题.【模型呈现】如图,在,,将斜边绕点顺时针旋转得到,过点作于点,可以推理得到,进而得到,.我们把这个数学模型成为“
型”.推理过程如下:【模型迁移】二次函数的图象交轴于点,两点,交轴于点.动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿方向运动,过点作轴
交直线于点,交抛物线于点,连接,设运动的时间为秒.(1)求二次函数的表达式;(2)连接,当时,求的面积;(3)在直线上存在一点,当
是以为直角的等腰直角三角形时,求此时点的坐标;(4)当时,在直线上存在一点,使得,求点的坐标.【思路分析】(1)将点,代入即可;(
2)由已知分别求出,,,根据的面积的面积的面积即可求解;(3)由已知可得,设,根据勾股定理可得,,再由,得到与的关系式:,因为,则
有求出或,即可求点坐标;(4)当时,,,可知点在抛物线对称性上;过点作的垂线,以为圆心为直径构造圆,圆与的交点分别为与,由,可得圆
半径,即可求点坐标分别为,,,.【解题过程】解:(1)将点,代入,,,;(2),的直线解析式为,当时,,,,,,,的面积的面积的面
积;(3),,设,,,,,,,,或,或,或;(4)当时,,,点在抛物线对称性上,如图:过点作的垂线,以为圆心为直径构造圆,圆与的交
点分别为与,,,,,,又,,,与关于轴对称,,,点坐标分别为,,,;【知识点】二次函数的图象及性质;动点问题;等腰直角三角形的性质
;勾股定理;圆周角的性质;等腰三角形的性质;互余角的性质12.(2019甘肃天水,26,13分)如图,已知抛物线y=ax2+bx
+c经过点A(﹣3,0)、B(9,0)和C(0,4),CD垂直于y轴,交抛物线于点D,DE垂直于x轴,垂足为E,直线l是该抛物线的
对称轴,点F是抛物线的顶点.(1)求出该二次函数的表达式及点D的坐标;(2)若Rt△AOC沿x轴向右平移,使其直角边OC与对称轴l
重合,再沿对称轴l向上平移到点C与点F重合,得到Rt△A1O1F,求此时Rt△A1O1F与矩形OCDE重叠部分图形的面积;(3)若
Rt△AOC沿x轴向右平移t个单位长度(0<t≤6)得到Rt△A2O2C2,Rt△A2O2C2与Rt△OED重叠部分图形的面积记为
S,求S与t之间的函数表达式,并写出自变量t的取值范围.【思路分析】(1)将点A(﹣3,0)、B(9,0)和C(0,4)代入y=a
x2+bx+c即可求出该二次函数表达式,因为CD垂直于y轴,所以令y=4,求出x的值,即可写出点D坐标;(2)设A1F交CD于点G
,O1F交CD于点H,求出顶点坐标,证△FGH∽△FA1O1,求出GH的长,因为Rt△A1O1F与矩形OCDE重叠部分的图形是梯形
A1O1HG,所以S重叠部分S△FGH,即可求出结果;(3)当0<t≤3时,设O2C2交OD于点M,证△OO2M∽△OED,求出O
2Mt,可直接求出SOO2×O2Mt2;当3<t≤6时,设A2C2交OD于点M,O2C2交OD于点N,分别求出直线OD与直线A2C
2的解析式,再求出其交点M的坐标,证△DC2N∽△DCO,求出C2N(6﹣t),由S可求出S与t的函数表达式.【解题过程】解:(1
)∵抛抛线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0)、B(9,0)和C(0,4),∴抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣9),∵点
C(0,4)在抛物线上,∴4=﹣27a,∴a,∴抛物线的解析式为:y(x+3)(x﹣9)x2x+4,∵CD垂直于y轴,C(0,4)
,令x2x+4=4,解得,x=0或x=6,∴点D的坐标为(6,4);(2)如图1所示,设A1F交CD于点G,O1F交CD于点H,∵
点F是抛物线yx2x+4的顶点,∴F(3,),∴FH4,∵GH∥A1O1,∴△FGH∽△FA1O1,∴,∴,解得,GH=1,∵Rt
△A1O1F与矩形OCDE重叠部分的图形是梯形A1O1HG,∴S重叠部分S△FGHA1O1?O1FGH?FH;(3)①当0<t≤
3时,如图2所示,设O2C2交OD于点M,∵C2O2∥DE,∴△OO2M∽△OED,∴,∴,∴O2Mt,∴SOO2×O2Mttt2
;②当3<t≤6时,如图3所示,设A2C2交OD于点M,O2C2交OD于点N,将点D(6,4)代入y=kx,得,k,∴yODx,将
点(t﹣3,0),(t,4)代入y=kx+b,得,,解得,k,bt+4,∴直线A2C2的解析式为:yxt+4,联立yODx与yxt
+4,得,xxt+4,解得,x=﹣6+2t,∴两直线交点M坐标为(﹣6+2t,﹣4t),故点M到O2C2的距离为6﹣t,∵C2N∥
OC,∴△DC2N∽△DCO,∴,∴,∴C2N(6﹣t),∴SOA?OCC2N(6﹣t)3×4(6﹣t)(6﹣t)t2+4t﹣6;
∴S与t的函数关系式为:S.【知识点】二次函数综合题;待定系数法求解析式;相似三角形的判定与性质;三角形的面积13.(2019广
东省,25,9分)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线yx2x与x轴交于点A、B(点A在点B右侧),点D为抛物线的顶点,点C在y轴的
正半轴上,CD交x轴于点F,△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,点A恰好旋转到点F,连接BE.(1)求点A、B、D的坐标;(2)
求证:四边形BFCE是平行四边形;(3)如图2,过项点D作DD1⊥x轴于点D1,点P是抛物线上一动点,过点P作PM⊥x轴,点M为垂
足,使得△PAM与△DD1A相似(不含全等).①求出一个满足以上条件的点P的横坐标;②直接回答这样的点P共有几个?【思路分析】(1
)利用抛物线解析式求得点A、B、D的坐标;(2)欲证明四边形BFCE是平行四边形,只需推知EC∥BF且EC=BF即可;(3)①利用
相似三角形的对应边成比例求得点P的横坐标,没有指明相似三角形的对应边(角),需要分类讨论;②根据①的结果即可得到结论.【解题过程】
解:(1)令x2x0,解得x1=1,x2=﹣7.∴A(1,0),B(﹣7,0).由yx2x(x+3)2﹣2得,D(﹣3,﹣2);(
2)证明:∵DD1⊥x轴于点D1,∴∠COF=∠DD1F=90°,∵∠D1FD=∠CFO,∴△DD1F∽△COF,∴,∵D(﹣3,
﹣2),∴D1D=2,OD=3,∴D1F=2,∴,∴OC,∴CA=CF=FA=2,∴△ACF是等边三角形,∴∠AFC=∠ACF,∵
△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,∴∠ECF=∠AFC=60°,∴EC∥BF,∵EC=DC6,∵BF=6,∴EC=BF,∴四边
形BFCE是平行四边形;(3)∵点P是抛物线上一动点,∴设P点(x,x2x),①当点P在B点的左侧时,∵△PAM与△DD1A相似,
∴或,∴或,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣11或x1=1(不合题意舍去)x2;当点P在A点的右侧时,∵△PAM与△DD1
A相似,∴或,∴或,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2(不合题意舍去);当
点P在AB之间时,∵△PAM与△DD1A相似,∴或,∴或,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不
合题意舍去),x2;综上所述,点P的横坐标为﹣11或或;②由①得,这样的点P共有3个.【知识点】待定系数法求函数的解析式;全等三角
形的判定和性质;平行四边形的判定;相似三角形的判定和性质14.(2019贵州黔东南,26,16分)已知抛物线y=ax2+bx+3
经过点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上的动点.(1)抛物线的解析式为,抛物线的顶点坐标为
;(2)如图1,连接OP交BC于点D,当S△CPD:S△BPD=1:2时,请求出点D的坐标;(3)如图2,点E的坐标为(0,﹣1
),点G为x轴负半轴上的一点,∠OGE=15°,连接PE,若∠PEG=2∠OGE,请求出点P的坐标;(4)如图3,是否存在点P,使
四边形BOCP的面积为8?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【思路分析】(1)函数的表达式为:y=a(x﹣1)(x+
3)=a(x2+2x﹣3),即可求解;(2)S△CPD:S△BPD=1:2,则BDBC2,即可求解;(3)∠OGE=15°,∠PE
G=2∠OGE=30°,则∠OHE=45°,故OH=OE=1,即可求解;(4)利用S四边形BOCP=S△OBC+S△PBC=8,即
可求解.【解题过程】解:(1)函数的表达式为:y=a(x﹣1)(x+3)=a(x2+2x﹣3),即:﹣3a=3,解得:a=﹣1,故
抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3…①,顶点坐标为(﹣1,4);(2)∵OB=OC,∴∠CBO=45°,∵S△CPD:S△BP
D=1:2,∴BDBC2,yD=BDsin∠CBO=2,则点D(﹣1,2);(3)如图2,设直线PE交x轴于点H,∵∠OGE=15
°,∠PEG=2∠OGE=30°,∴∠OHE=45°,∴OH=OE=1,则直线HE的表达式为:y=﹣x﹣1…②,联立①②并解得:x
(舍去正值),故点P(,);(4)不存在,理由:连接BC,过点P作y轴的平行线交BC于点H,直线BC的表达式为:y=x+3,设点P
(x,﹣x2﹣2x+3),点H(x,x+3),则S四边形BOCP=S△OBC+S△PBC3×3(﹣x2﹣2x+3﹣x﹣3)×3=8
,整理得:3x2+9x+7=0,解得:△<0,故方程无解,则不存在满足条件的点P.【知识点】二次函数综合运用;一次函数;一元二次方
程的应用15.(2019湖北鄂州,24,12分)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,AB=4,交y轴于点C
,对称轴是直线x=1.(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;(2)连接BC,E是线段OC上一点,E关于直线x=1的对称点F正好落在B
C上,求点F的坐标;(3)动点M从点O出发,以每秒2个单位长度的速度向点B运动,过M作x轴的垂线交抛物线于点N,交线段BC于点Q.
设运动时间为t(t>0)秒.①若△AOC与△BMN相似,请直接写出t的值;②△BOQ能否为等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请
说明理由.【思路分析】(1)将A、B关坐标代入y=﹣x2+bx+c中,即可求解;(2)确定直线BC的解析式为y=﹣x+3,根据点E
、F关于直线x=1对称,即可求解;(3)①△AOC与△BMN相似,则,即可求解;②分OQ=BQ、BO=BQ、OQ=OB三种情况,分
别求解即可.【解题过程】解:(1))∵点A、B关于直线x=1对称,AB=4,∴A(﹣1,0),B(3,0),代入y=﹣x2+bx+
c中,得:,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,∴C点坐标为(0,3);(2)设直线BC的解析式为y=mx+n,则有:,
解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,∵点E、F关于直线x=1对称,又E到对称轴的距离为1,∴EF=2,∴F点的横坐标为2,将x
=2代入y=﹣x+3中,得:y=﹣2+3=1,∴F(2,1);(3)①如下图,MN=﹣4t2+4t+3,MB=3﹣2t,△AOC与
△BMN相似,则,即:,解得:t或或3或1(舍去、、3),故:t=1;②∵M(2t,0),MN⊥x轴,∴Q(2t,3﹣2t),∵△
BOQ为等腰三角形,∴分三种情况讨论,第一种,当OQ=BQ时,∵QM⊥OB∴OM=MB∴2t=3﹣2t∴t;第二种,当BO=BQ时
,在Rt△BMQ中∵∠OBQ=45°,∴BQ,∴BO,即3,∴t;第三种,当OQ=OB时,则点Q、C重合,此时t=0而t>0,故不
符合题意综上述,当t或秒时,△BOQ为等腰三角形.【知识点】二次函数综合;相似三角形的性质与判定;等腰三角形;16.(2019湖北
荆门,24,12分)已知抛物线y=ax2+bx+c顶点(2,﹣1),经过点(0,3),且与直线y=x﹣1交于A,B两点.(1)求抛
物线的解析式;(2)若在抛物线上恰好存在三点Q,M,N,满足S△QAB=S△MAB=S△NAB=S,求S的值;(3)在A,B之间的
抛物线弧上是否存在点P满足∠APB=90°?若存在,求点P的横坐标;若不存在,请说明理由.(坐标平面内两点M(x1,y1),N(x
2,y2)之间的距离MN)【思路分析】(1)已知抛物线顶点坐标,故可设其顶点式为y=a(x﹣2)2﹣1,再把点C(0,3)代入即求
得a的值,进而得到抛物线解析式.(2)把抛物线解析式与直线y=x﹣1联立方程组,解方程组求得点A、B坐标,画出抛物线和直线草图.由
图可知,△QAB、△MAB、△NAB以AB为公共底时,高相等才有面积相等.假设M、N在直线AB上方的抛物线上,只要MN∥AB,根据
平行线间距离处处相等,则一定有S△MAB=S△NAB=S;当点Q在直线AB下方且只有唯一的点Q满足S△QAB=S,则Q到AB距离取
最大值.过点Q分别作y轴平行线QC,作直线AB垂线QD,易证△CDQ为等腰直角三角形,故CQ取得最大值时,DQ也最大.设点Q横坐标
为t,用t表示CQ的长并配方求得最大值,进而求得DQ最大值,再用S=S△QABAB?DQ求得S的值.(3)由∠APB=90°,根据
勾股定理有AP2+BP2=AB2,设点P横坐标为p,根据两点间距离公式用p表示AP2、BP2,列得关于p的一元四次方程.化简并对式
子进行因式分解,由1<p<4可进行两次约公因式达到降次效果,最终得到关于p的一元二次方程,求得的解有一个满足p的范围,即存在满足的
点P.【解题过程】解:(1)∵抛物线的顶点为(2,﹣1)∴顶点式为y=a(x﹣2)2﹣1∵抛物线经过点C(0,3)∴4a﹣1=3解
得:a=1∴抛物线的解析式为y=(x﹣2)2﹣1=x2﹣4x+3(2)解得:,∴A(1,0),B(4,3)∴AB设直线y=x﹣1
与y轴交于点E,则E(0,﹣1)∴OA=OE=1∴∠AEO=45°∵S△QAB=S△MAB=S△NAB=S∴点Q、M、N到直线AB
的距离相等如图,假设点M、N在直线AB上方,点Q在直线AB下方∴MN∥AB时,总有S△MAB=S△NAB=S要使只有一个点Q在直线
AB下方满足S△QAB=S,则Q到AB距离必须最大过点Q作QC∥y轴交AB于点C,QD⊥AB于点D∴∠CDQ=90°,∠DCQ=∠
AEO=45°∴△CDQ是等腰直角三角形∴DQCQ设Q(t,t2﹣4t+3)(1<t<4),则C(t,t﹣1)∴CQ=t﹣1﹣(t
2﹣4t+3)=﹣t2+5t﹣4=﹣(t)2∴t时,CQ最大值为∴DQ最大值为∴S=S△QABAB?DQ(3)存在点P满足∠APB
=90°.∵∠APB=90°,AB=3∴AP2+BP2=AB2设P(p,p2﹣4p+3)(1<p<4)∴AP2=(p﹣1)2+(p
2﹣4p+3)2=p4﹣8p3+23p2﹣26p+10,BP2=(p﹣4)2+(p2﹣4p+3﹣3)2=p4﹣8p3+17p2﹣8
p+16∴p4﹣8p3+23p2﹣26p+10+p4﹣8p3+17p2﹣8p+16=(3)2整理得:p4﹣8p3+20p2﹣17p
+4=0p2(p2﹣8p+16)+4p2﹣17p+4=0p2(p﹣4)2+(4p﹣1)(p﹣4)=0(p﹣4)[p2(p﹣4)+(
4p﹣1)]=0∵p<4∴p﹣4≠0∴p2(p﹣4)+(4p﹣1)=0展开得:p3﹣4p2+4p﹣1=0(p3﹣1)﹣(4p2﹣4
p)=0(p﹣1)(p2+p+1)﹣4p(p﹣1)=0(p﹣1)(p2+p+1﹣4p)=0∵p>1∴p﹣1≠0∴p2+p+1﹣4p
=0解得:p1,p2(舍去)∴点P横坐标为时,满足∠APB=90°.【知识点】二次函数的图象与性质;二次函数最值;一元二次方程的解
法;平行线间距离处处相等;勾股定理;因式分解17.(2019江苏连云港,26,12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线过点,与抛
物线的一个交点为,且点的横坐标为2,点、分别是抛物线、上的动点.(1)求抛物线对应的函数表达式;(2)若以点、、、为顶点的四边形恰
为平行四边形,求出点的坐标;(3)设点为抛物线上另一个动点,且平分.若,求出点的坐标.【思路分析】(1)先求出点的坐标,再用待定系
数法求出函数解析式便可;(2)设点的坐标为,分两种情况讨论:为平行四边形的一条边,为平行四边形的一条对角线,用表示出点坐标,再把点
坐标代入抛物线中,列出方程求得解便可;(3)当点在轴左侧时,抛物线不存在点使得平分,当点在轴右侧时,不妨设点在的上方,点在的下方,
过点、分别作轴的垂线,垂足分别为、,过点作于点,设点坐标为,,点坐标为,,证明,由相似比得到,进而得的值,过点作轴于点,设点坐标为
,由,移出的方程,求得便可.【解题过程】解:(1)将代入,得,故点的坐标为,将,代入,得,解得,抛物线;(2)设点的坐标为,第一种
情况:为平行四边形的一条边,①当点在点右侧时,则点的坐标为,将代入,得,解得,或,因为时,点与重合,不符合题意,所以舍去,此时点的
坐标为;②当点在点左侧时,则点的坐标为,将代入,得,得,解得,,或,此时点的坐标为或,;第二种情况:当为平行四边形的一条对角线时,
由的中点坐标为,得的中点坐标为,故点的坐标为,将代入,得,解得,或,因为时,点与点重合,不符合题意,所以舍去,此时点的坐标为,综上
所述,点的坐标为或或,或;(3)当点在轴左侧时,抛物线不存在点使得平分,当点在轴右侧时,不妨设点在的上方,点在的下方,过点、分别作
轴的垂线,垂足分别为、,过点作于点,则有,由平分,得,则,,,设点坐标为,,点坐标为,,所以有,整理得,,在中,过点作轴于点,设点
坐标为,若,则需,所以,所以,解得,,所以点坐标为,或,.【知识点】待定系数法求函数的解析式;平行四边形的性质;相似三角形的性质与
判定;角平分线的性质,动点问题探究18.(2019江苏宿迁,28,12分)如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A、B两点,其中
点A坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图①,连接AC,点P在抛物线上,且满足∠PA
B=2∠ACO.求点P的坐标;(3)如图②,点Q为x轴下方抛物线上任意一点,点D是抛物线对称轴与x轴的交点,直线AQ、BQ分别交抛
物线的对称轴于点M、N.请问DM+DN是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.【思路分析】(1)把点A、C坐标代
入抛物线解析式即求得b、c的值.(2)点P可以在x轴上方或下方,需分类讨论.①若点P在x轴下方,延长AP到H,使AH=AB构造等腰
△ABH,作BH中点G,即有∠PAB=2∠BAG=2∠ACO,利用∠ACO的三角函数值,求BG、BH的长,进而求得H的坐标,求得直
线AH的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点P坐标.②若点P在x轴上方,根据对称性,AP一定经过点H关于x轴的对称点H'',求得直线
AH''的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点P坐标.(3)设点Q横坐标为t,用t表示直线AQ、BN的解析式,把x=﹣1分别代入即求
得点M、N的纵坐标,再求DM、DN的长,即得到DM+DN为定值.【解题过程】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(1,0)
,C(0,﹣3)∴解得:∴抛物线的函数表达式为y=x2+2x﹣3(2)①若点P在x轴下方,如图1,延长AP到H,使AH=AB,过
点B作BI⊥x轴,连接BH,作BH中点G,连接并延长AG交BI于点F,过点H作HI⊥BI于点I∵当x2+2x﹣3=0,解得:x1=
﹣3,x2=1∴B(﹣3,0)∵A(1,0),C(0,﹣3)∴OA=1,OC=3,AC,AB=4∴Rt△AOC中,sin∠ACO,
cos∠ACO∵AB=AH,G为BH中点∴AG⊥BH,BG=GH∴∠BAG=∠HAG,即∠PAB=2∠BAG∵∠PAB=2∠ACO
∴∠BAG=∠ACO∴Rt△ABG中,∠AGB=90°,sin∠BAG∴BGAB∴BH=2BG∵∠HBI+∠ABG=∠ABG+∠B
AG=90°∴∠HBI=∠BAG=∠ACO∴Rt△BHI中,∠BIH=90°,sin∠HBI,cos∠HBI∴HIBH,BIBH∴
xH=﹣3,yH,即H(,)设直线AH解析式为y=kx+a∴解得:∴直线AH:yx∵解得:(即点A),∴P(,)②若点P在x轴
上方,如图2,在AP上截取AH''=AH,则H''与H关于x轴对称∴H''(,)设直线AH''解析式为y=k''x+a''∴解得:∴直线AH
'':yx∵解得:(即点A),∴P(,)综上所述,点P的坐标为(,)或(,).(3)DM+DN为定值∵抛物线y=x2+2x﹣3的对
称轴为:直线x=﹣1∴D(﹣1,0),xM=xN=﹣1设Q(t,t2+2t﹣3)(﹣3<t<1)设直线AQ解析式为y=dx+e∴
解得:∴直线AQ:y=(t+3)x﹣t﹣3当x=﹣1时,yM=﹣t﹣3﹣t﹣3=﹣2t﹣6∴DM=0﹣(﹣2t﹣6)=2t+6设直
线BQ解析式为y=mx+n∴解得:∴直线BQ:y=(t﹣1)x+3t﹣3当x=﹣1时,yN=﹣t+1+3t﹣3=2t﹣2∴DN=
0﹣(2t﹣2)=﹣2t+2∴DM+DN=2t+6+(﹣2t+2)=8,为定值.【知识点】二次函数解析式;一次函数解析式;解一元
二次方程;二元一次方程组;等腰三角形的性质;三角函数的应用19.(2019江苏盐城,25,10分)如图①是一张矩形纸片,按以下步骤
进行操作:(Ⅰ)将矩形纸片沿折叠,使点落在边上点处,如图②;(Ⅱ)在第一次折叠的基础上,过点再次折叠,使得点落在边上点处,如图③,
两次折痕交于点;(Ⅲ)展开纸片,分别连接、、、,如图④.【探究】(1)证明:;(2)若,设为,为,求关于的关系式.【思路分析】(1
)利用折叠性质,由边角边证明;(2)过点作于点.由(1),,,则,则,,则在中,由勾股定理得,即,所以关于的关系式:.【解题过程】
解:证明:(1)由折叠可知,,,,,在中,,;(2)过点作于点.由(1),,,则,,,,,在中,由勾股定理得,即,关于的关系式:.
【知识点】矩形;轴对称的性质;全等三角形的判定;勾股定理20.(2019江苏盐城,27,14分)如图所示,二次函数的图象与一次函
数的图象交于、两点,点在点的右侧,直线分别与、轴交于、两点,其中.(1)求、两点的横坐标;(2)若是以为腰的等腰三角形,求的值;(
3)二次函数图象的对称轴与轴交于点,是否存在实数,使得,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【思路分析】(1)将二次函数与一次函
数联立得:,即可求解;(2)分、两种情况,求解即可;(3)求出,在中,,即可求解.【解题过程】解:(1)将二次函数与一次函数联立得
:,解得或2,故点、的坐标分别为、;(2),①当时,即:,解得(舍去;②当时,,解得或;故的值为或或;(3)存在,理由:过点作于点
,将的图形放大见右侧图形,过点作的角平分线交于点,过点作于点,过点作轴于点,图中:点、点,则,,设:,则,则,,,由勾股定理得:,
即:,解得,在中,,解得(舍去正值),故.【知识点】二次函数;一次函数;解直角三角形21.(2019山东德州,25,14分)如图
,抛物线与轴交于,,,两点,与轴交于点,且.(1)求抛物线的解析式;(2)若,,,是抛物线上的两点,当,时,均有,求的取值范围;(
3)抛物线上一点,直线与轴交于点,动点在线段上,当时,求点的坐标.【思路分析】(1)函数的对称轴为:,而且,将上述两式联立并解得:
,,即可求解;(2)分、两种情况,分别求解即可;(3)取的中点,过点作线段的中垂线交直线与点,则点为符合条件的点,即可求解.【解题
过程】解:(1)函数的对称轴为:,而且,将上述两式联立并解得:,,则函数的表达式为:,即:,解得:,故抛物线的表达式为:;(2)当
时,,①当时(即,,则,解得:,而,故:;②当(即时,则,同理可得:,故的取值范围为:;(3)当,为等腰三角形,故取的中点,过点作
线段的中垂线交直线与点,则点为符合条件的点,点,,将点、坐标代入一次函数表达式:并解得:直线的表达式为:,同理可得:直线的表达式为
:①,直线,则直线表达式中的值为1,同理可得直线的表达式为:②,联立①②并解得:,故点,.【知识点】二次函数综合;一次函数;等腰
三角形性质;分类讨论22.(2019山东菏泽,24,10分)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,﹣2),点A的
坐标是(2,0),P为抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E,抛物线的对称轴是直线x=﹣1.(1)求抛物线
的函数表达式;(2)若点P在第二象限内,且PEOD,求△PBE的面积.(3)在(2)的条件下,若M为直线BC上一点,在x轴的上方,
是否存在点M,使△BDM是以BD为腰的等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【思路分析】(1)点A(2,0)、
点B(﹣4,0),则函数的表达式为:y=a(x﹣2)(x+4)=a(x2+2x﹣8),即可求解;(2)PEOD,则PE=(x2x﹣
2x+2)(﹣x),求得:点D(﹣5,0),利用S△PBEPE×BD(x2x﹣2x+2)(﹣4﹣x),即可求解;(3)BD=1=B
M,则yM=﹣BMsin∠ABC=﹣1,即可求解.【解题过程】解:(1)点A的坐标是(2,0),抛物线的对称轴是直线x=﹣1,则点
B(﹣4,0),则函数的表达式为:y=a(x﹣2)(x+4)=a(x2+2x﹣8),即:﹣8a=﹣2,解得:a,故抛物线的表达式为
:yx2x﹣2;(2)将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:直线BC的表达式为:yx﹣2,则tan∠ABC,则s
in∠ABC,设点D(x,0),则点P(x,x2x﹣2),点E(x,x﹣2),∵PEOD,∴PE=(x2x﹣2x+2)(﹣x),解
得:x=0或﹣5(舍去x=0),即点D(﹣5,0)S△PBEPE×BD(x2x﹣2x+2)(﹣4﹣x);(3)由题意得:△BDM是
以BD为腰的等腰三角形,只存在:BD=BM的情况,BD=1=BM,则yM=﹣BMsin∠ABC=﹣1,则xM,故点M(,).【知识
点】二次函数综合题;数形结合;函数思想;二次函数的解析式;23.(2019山东菏泽,26,13分)在平面直角坐标系中,直线y=x
+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)经过点A、B.(1)求a、b满足的关系式及c的值.(2)当
x<0时,若y=ax2+bx+c(a<0)的函数值随x的增大而增大,求a的取值范围.(3)如图,当a=﹣1时,在抛物线上是否存在点
P,使△PAB的面积为1?若存在,请求出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.【思路分析】(1)求出点A、B的坐标,即可
求解;(2)当x<0时,若y=ax2+bx+c(a<0)的函数值随x的增大而增大,则函数对称轴x0,而b=2a+1,即:0,即可求
解;(3)过点P作直线l∥AB,作PQ∥y轴交BA于点Q,作PH⊥AB于点H,S△PABAB×PH2PQ1,则|yP﹣yQ|=1,
即可求解.【解题过程】解:(1)y=x+2,令x=0,则y=2,令y=0,则x=﹣2,故点A、B的坐标分别为(﹣2,0)、(0,2
),则c=2,则函数表达式为:y=ax2+bx+2,将点A坐标代入上式并整理得:b=2a+1;(2)当x<0时,若y=ax2+bx
+c(a<0)的函数值随x的增大而增大,则函数对称轴x0,而b=2a+1,即:0,解得:a,故:a的取值范围为:a<0;(3)当a=﹣1时,二次函数表达式为:y=﹣x2﹣x+2,过点P作直线l∥AB,作PQ∥y轴交BA于点Q,作PH⊥AB于点H,∵OA=OB,∴∠BAO=∠PQH=45°,S△PABAB×PH2PQ1,则yP﹣yQ=1,在直线AB下方作直线m,使直线m和l与直线AB等距离,则直线m与抛物线两个交点坐标,分别与点AB组成的三角形的面积也为1,故:|yP﹣yQ|=1,设点P(x,﹣x2﹣x+2),则点Q(x,x+2),即:﹣x2﹣x+2﹣x﹣2=±1,解得:x=﹣1或﹣1,故点P(﹣1,2)或(﹣1,1)或(﹣1,).【知识点】二次函数综合题24.(2019四川成都,28,12分)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣2,5),与x轴相交于B(﹣1,0),C(3,0)两点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点D在抛物线的对称轴上,且位于x轴的上方,将△BCD沿直线BD翻折得到△BC''D,若点C''恰好落在抛物线的对称轴上,求点C''和点D的坐标;(3)设P是抛物线上位于对称轴右侧的一点,点Q在抛物线的对称轴上,当△CPQ为等边三角形时,求直线BP的函数表达式.【思路分析】(1)根据待定系数法,把点A(﹣2,5),B(﹣1,0),C(3,0)的坐标代入y=ax2+bx+c得到方程组求解即可;(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点H,则H点的坐标为(1,0),BH=2,由翻折得C′B=CB=4,求出C′H的长,可得∠C′BH=60°,求出DH的长,则D坐标可求;(3)由题意可知△C′CB为等边三角形,分两种情况讨论:①当点P在x轴的上方时,点Q在x轴上方,连接BQ,C′P.证出△BCQ≌△C′CP,可得BP垂直平分CC′,则D点在直线BP上,可求出直线BP的解析式,②当点P在x轴的下方时,点Q在x轴下方.同理可求出另一直线解析式.【解题过程】解:(1)由题意得:解得,∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣2x﹣3.(2)∵抛物线与x轴交于B(﹣1,0),C(3,0),∴BC=4,抛物线的对称轴为直线x=1,如图,设抛物线的对称轴与x轴交于点H,则H点的坐标为(1,0),BH=2,由翻折得C′B=CB=4,在Rt△BHC′中,由勾股定理,得C′H2,∴点C′的坐标为(1,2),tan,∴∠C′BH=60°,由翻折得∠DBH∠C′BH=30°,在Rt△BHD中,DH=BH?tan∠DBH=2?tan30°,∴点D的坐标为(1,).(3)取(2)中的点C′,D,连接CC′,∵BC′=BC,∠C′BC=60°,∴△C′CB为等边三角形.分类讨论如下:①当点P在x轴的上方时,点Q在x轴上方,连接BQ,C′P.∵△PCQ,△C′CB为等边三角形,∴CQ=CP,BC=C′C,∠PCQ=∠C′CB=60°,∴∠BCQ=∠C′CP,∴△BCQ≌△C′CP(SAS),∴BQ=C′P.∵点Q在抛物线的对称轴上,∴BQ=CQ,∴C′P=CQ=CP,又∵BC′=BC,∴BP垂直平分CC′,由翻折可知BD垂直平分CC′,∴点D在直线BP上,设直线BP的函数表达式为y=kx+b,则,解得,∴直线BP的函数表达式为y.②当点P在x轴的下方时,点Q在x轴下方.∵△PCQ,△C′CB为等边三角形,∴CP=CQ,BC=CC′,∠CC′B=∠QCP=∠C′CB=60°.∴∠BCP=∠C′CQ,∴△BCP≌△C′CQ(SAS),∴∠CBP=∠CC′Q,∵BC′=CC′,C′H⊥BC,∴.∴∠CBP=30°,设BP与y轴相交于点E,在Rt△BOE中,OE=OB?tan∠CBP=OB?tan30°=1,∴点E的坐标为(0,).设直线BP的函数表达式为y=mx+n,则,解得,∴直线BP的函数表达式为y.综上所述,直线BP的函数表达式为或.【知识点】待定系数法求二次函数解析式;待定系数法求一次函数解析式;轴对称的性质;全等三角形的判定和性质;等边三角形的判定与性质;锐角三角函数时代博雅解析时代博雅解析
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