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专题21函数与直角三角形的存在性问题(教师版含解析)-【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案
2023-05-25 | 阅:  转:  |  分享 
  
【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案专题21函数与直角三角形的存在性问题 【例1】(2022春?绿园区期末)如图,在Rt△
ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6,动点P从点A出发,沿AC以每秒2个单位长度的速度向终点C运动,过点P作PQ⊥AB于点Q
,将线段PQ绕点P逆时针旋转90°得到线段PR,连结QR.设四边形APRQ与Rt△ABC的重叠部分的面积为S,点P的运动时间为t(
t>0)秒.(1)线段AP的长为  2t (用含t的代数式表示).(2)当点R恰好落在线段BC上时,求t的值.(3)求S与t之间的
函数关系式.(4)当△CPR为直角三角形时,直接写出t的值.【分析】(1)由题意可得出答案;(2)由旋转的性质及等腰直角三角形的性
质可得出2t=6﹣t,则可求出答案;(3)分两种情况:①当点R在△ACB内或BC边上时,0<t≤2,②当2<t≤3时,由平行四边形
的面积公式及三角形面积可得出答案;(4)可分两种情况:①当∠PCR=90°时,由(2)可知,t=2,②当∠CRP=90°,由题意得
出AP=PC,则可求出t的值.【解答】解:(1)由题意可知,AP=2t,故答案为:2t;(2)如图,∵将线段PQ绕点P逆时针旋转9
0°得到线段PR,∴PQ=PR,∠QPR=90°,∵AP=2t,∴AQ=PQ=t,∴QR=t=2t,∵AC=BC=6,∠C=90°
,∴AB=6,∴BQ=6﹣t,∵当点R恰好落在线段BC上时,∠RCP=90°,∴∠CPR=∠CRP=∠PRQ=45°,∴∠QRB=
90°,∴BQ=RQ,∴2t=6﹣t,∴t=2;(3)分两种情况:①当点R在△ACB内或BC边上时,0<t≤2,∵AP=QR,AQ
=PR,∴四边形APRQ为平行四边形,∴S=AQ?PQ==2t2;②当2<t≤3时,由题意知,△CPE和△EFR为等腰直角三角形,
∴CP=CE=6﹣2t,∴PE=6﹣2t,∴ER==3t﹣6,∴=,∴S=S四边形APRQ﹣S△EFR==﹣,∴S=;(4)当△C
PR为直角三角形时,可分两种情况:①当∠PCR=90°时,由(2)可知,t=2,②当∠CRP=90°,由题意可知AQ=PQ=PR=
CR,∴AP=PC,∴2t=6﹣2t,∴t=.综上所述,当t=2或时,△CPR为直角三角形.【例2】(2022春?成华区校级期中)
如图,在平面直角坐标系内,点O为坐标原点,经过A(﹣2,6)的直线交x轴正半轴于点B,交y轴于点C,OB=OC,直线AD交x轴负半
轴于点D,若△ABD的面积为27.(1)求直线AB的表达式和点D的坐标;(2)横坐标为m的点P在线段AB上(不与点A、B重合),过
点P作x轴的平行线交AD于点E,设PE的长为y(y≠0),求y与m之间的函数关系式并直接写出相应的m取值范围;(3)在(2)的条件
下,在x轴上是否存在点F,使△PEF为等腰直角三角形?若存在求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据直线AB交x轴
正半轴于点B,交y轴于点C,OB=OC,设出解析式为y=﹣x+n,把A的坐标代入求得n的值,从而求得B的坐标,再根据三角形的面积建
立方程求出BD的值,求出OD的值,从而求出D点的坐标,直接根据待定系数法求出AD的解析式;(2)先根据B、A的坐标求出直线AB的解
析式,将P点的横坐标代入直线AB的解析式,求出P的纵坐标,将P点的纵坐标代入直线AD的解析式就可以求出E的横坐标,根据线段的和差关
系就可以求出结论;(3)要使△PEF为等腰直角三角形,分三种情况分别以点P、E、F为直角顶点,根据等腰直角三角形的性质求出(2)中
m的值,就可以求出F点的坐标.【解答】解:(1)∵OB=OC,∴设直线AB的解析式为y=﹣x+n,∵直线AB经过A(﹣2,6),∴
2+n=6,∴n=4,∴直线AB的解析式为y=﹣x+4,∴B(4,0),∴OB=4,∵△ABD的面积为27,A(﹣2,6),∴S△
ABD=×BD×6=27,∴BD=9,∴OD=5,∴D(﹣5,0),设直线AD的解析式为y=ax+b,∴,解得.∴直线AD的解析式
为y=2x+10;(2)∵点P在AB上,且横坐标为m,∴P(m,﹣m+4),∵PE∥x轴,∴E的纵坐标为﹣m+4,代入y=2x+1
0得,﹣m+4=2x+10,解得x=,∴E(,﹣m+4),∴PE的长y=m﹣=m+3;即y=m+3,(﹣2<m<4);(3)在x轴
上存在点F,使△PEF为等腰直角三角形,①当∠FPE=90°时,如图①,有PF=PE,PF=﹣m+4,PE=m+3,∴﹣m+4=m
+3,解得m=,此时F(,0);②当∠PEF=90°时,如图②,有EP=EF,EF的长等于点E的纵坐标,∴EF=﹣m+4,∴﹣m+
4=m+3,解得:m=,∴点E的横坐标为x==﹣,∴F(﹣,0);③当∠PFE=90°时,如图③,有 FP=FE,∴∠FPE=∠F
EP.∵∠FPE+∠EFP+∠FEP=180°,∴∠FPE=∠FEP=45°.作FR⊥PE,点R为垂足,∴∠PFR=180°﹣∠F
PE﹣∠PRF=45°,∴∠PFR=∠RPF,∴FR=PR.同理FR=ER,∴FR=PE.∵点R与点E的纵坐标相同,∴FR=﹣m+
4,∴﹣m+4=(m+3),解得:m=,∴PR=FR=﹣m+4=﹣+4=,∴点F的横坐标为﹣=﹣,∴F(﹣,0).综上,在x轴上存
在点F使△PEF为等腰直角三角形,点F的坐标为(,0)或(﹣,0)或(﹣,0).【例3】如图,在平面直角坐标系中,C(8,0)、B
(0,6)是矩形ABOC的两个顶点,点D是线段AB上的一个动点(不与A、B重合),双曲线y=(k>0)经过点D,与矩形ABOC的边
AC相交于点E.(1)如图①,当点D为AB中点时,k的值为  24 ,点E的坐标为  (8,3) .(2)如图②,当点D在线段AB
上的任意位置时(不与A、B重合),连接BC、DE,求证:BC∥DE.(3)是否存在反比例函数上不同于点D的一点F,满足:△ODF为
直角三角形,∠ODF=90°,且tan∠DOF=,若存在,请直接写出满足以上条件时点D的横坐标,若不存在,请说明理由.【分析】(1
)根据矩形的性质得点A的坐标,再利用中点坐标公式得点D的坐标,从而得出k的值,再将y=6代入即可;(2)根据点D、E的坐标,可得出
AD、AE的长度,根据即即可证出BC∥DE;(3)根据题意可知,需要分两种情况:①当点F在直线AB上方时,过点D作DG⊥x轴于点G
,过点F作FM⊥DG于点M,②当点F在直线AB下方时,如图,过点D作DG⊥x轴于点G,过点F作FN⊥AB于点N,分别设出点D的横坐
标,表达点F的坐标,进而得出方程,求解即可.【解答】(1)解:∵C(8,0)、B(0,6)是矩形ABOC的两个顶点,∴AB=OC=
8,AC=OB=6,∴A(8,6),∵点D是AB的中点,∴D(4,6),∴k=8×3=24,∴y=,当x=8时,y=3,∴E(8,
3),故答案为:24,(8,3);(2)证明:设点D的横坐标为m,∴点D的坐标为(m,6),∴k=6m,∴反比例函数的解析式为:y
=,∴点E的坐标为(8,),∴AD=8﹣m,AE=AC﹣CE=6﹣=,∵==,==,∴=,即,∴BC∥DE;(3)解:根据题意可知
,需要分两种情况:①当点F在直线AB上方时,如图,过点D作DG⊥x轴于点G,过点F作FM⊥DG于点M,∴∠OGD=∠DMF=90°
,∵∠ODF=90°,∴∠ODG+∠DOG=∠ODG+∠FDM=90°,∴∠DOG=∠FDM,∴△ODG∽△DFM,∴OD:DF=
OG:DM=DG:FM,∵tan∠DOF=,∴DF:OD=1:3,∴OD:DF=OG:DM=DG:FM=3,∵DG=OB=6,∴F
M=2,设点D的横坐标为t,则OG=t,∴DM=,∴D(t,6),F(t﹣2,6+),∴6t=(t﹣2)(6+),解得t=1+(负
值舍去).即此时点D的横坐标为:1+.②当点F在直线AB下方时,如图,过点D作DG⊥x轴于点G,过点F作FN⊥AB于点N,∴∠OB
D=∠DNF=90°,∵∠ODF=90°,∴∠ODB+∠DOB=∠ODB+∠FDN=90°,∴∠DOB=∠FDN,∴△ODB∽△D
FN,∴OD:DF=OB:DN=DB:FN,∵tan∠DOF=,∴DF:OD=1:3,∴OD:DF=OB:DN=DB:FN=3,∵
OB=6,∴FN=2,设点D的横坐标为n,则BD=n,∴FN=,∴D(n,6),F(n+2,6﹣),∴6n=(n+2)(6﹣),解
得n=﹣1+(负值舍去).即此时点D的横坐标为:﹣1+.综上,满足题意的点D的横坐标为:1+或﹣1+.【例4】(2022?巴南区自
主招生)已知在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,A(﹣4,0),
B(12,0),C(0,﹣6).(1)求这个二次函数的解析式;(2)如图1,点P为直线BC下方抛物线上的一个动点,过点P作PD∥y
轴交直线BC于点D,过点P作PE∥BC交x轴于点E,求PD+BE的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,将抛物线沿射线CB方向平移
3个单位,得到新抛物线y'',点F为y''的对称轴上任意一点,若以点B、C、F为顶点的三角形是直角三角形,请直接写出符合条件的点F的坐
标.【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)设P(t,t2﹣t﹣6),则D(t,t﹣6),则PD=﹣t2+t,求出直线
PE的解析式为y=x+t2+t﹣6,则E(﹣t2﹣3t+12,0),可求BE=﹣t2﹣3t,所以PD+BE=﹣(t﹣6)2+,即可
求当t=6时,PD+PE有最大值,此时P(6,﹣);(3)求出平移后的抛物线解析式为y=(x﹣10)2﹣5,设F(10,n),B(
12,0),C(0,﹣6),则BF2=4+n2,BC2=180,FC2=100+(n+6)2,分三种情况讨论当BF为斜边时,F(1
0,﹣26);当BC为斜边时,F(10,﹣3+)或(10,﹣3﹣);当CF为斜边时,100+(n+6F(10,4).【解答】解:(
1)将A(﹣4,0),C(0,﹣6)代入y=x2+bx+c,∴,解得,∴y=x2﹣x﹣6;(2)设BC的直线解析式为y=kx+b,
∴,解得,∴y=x﹣6,设P(t,t2﹣t﹣6),则D(t,t﹣6),∴PD=﹣t2+t,设直线PE的解析式为y=x+m,将点P代
入,可得m=t2+t﹣6,∴y=x+t2+t﹣6,∴E(﹣t2﹣3t+12,0),∴BE=﹣t2﹣3t,∴PD+BE=﹣t2+t+
(﹣t2﹣3t)=﹣(t﹣6)2+,∴当t=6时,PD+PE有最大值,此时P(6,﹣);(3)设抛物线沿x轴正方向平移2m个单位,
则沿y轴正方向平移m个单位,∴3=m,解得m=3,∴平移后的抛物线解析式为y=(x﹣10)2﹣5,∴抛物线的对称轴为直线x=10,
设F(10,n),B(12,0),C(0,﹣6),∴BF2=4+n2,BC2=180,FC2=100+(n+6)2,当BF为斜边时
,100+(n+6)2+180=4+n2,解得n=﹣26,∴F(10,﹣26);当BC为斜边时,180=100+(n+6)2+4+
n2,解得n=﹣3+或n=﹣3﹣,∴F(10,﹣3+)或(10,﹣3﹣);当CF为斜边时,100+(n+6)2=180+4+n2,
解得n=4,∴F(10,4);综上所述:F点坐标为(10,﹣26)或(10,﹣3+)或(10,﹣3﹣)或(10,4).一.解答题1
.(2022秋?南关区校级月考)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,动点F从点A出发沿折线AC﹣CB向终点
B运动,在AC上的速度为每秒个单位长度,在BC上的速度为每秒1个单位长度.当点F不与点C重合时,以CF为边在点C的右上方作等边△C
FQ,设点P的运动时间为t(秒),点F到AB的距离为h.(1)AC= 2 ;(2)求h与t的函数关系式,并写出t的取值范围;(3)
当点F在AC边上运动,且点Q到AB的距离为h时,求t的值;(4)取AB边的中点D,连结FD、CD,当△FCD是直角三角形时,直接写
出t的值.【分析】(1)根据含30°的直角三角形和勾股定理可得AC的长;(2)分两种情况:F在AC上和BC上,根据含30°角的直角
三角形和勾股定理可得h与t的函数关系式;(3)分两种情况:设直线CQ与AB交于点P,①如图3,点P在CQ上,②如图4,点P在CQ的
延长线上,根据等边三角形的边长2﹣t列等式,解出可得答案;(4)分三种情况:当F在AC上时,①如图5,∠CFD=90°,②如图6,
∠CDF=90°,当F在BC上时,③如图7,∠DFC=90°,根据含30°角的直角三角形的性质可得答案.【解答】解:(1)∵∠AC
B=90°,∠A=30°,BC=2,∴AB=2BC=4,∴AC===2,故答案为:2;(2)分两种情况:过点F作FH⊥AB于H,①
当0≤t<2时,点F在边AC上,如图1,由题意得:AF=t,Rt△AFH中,∠A=30°,∴FH=h=AF=t;②当2<t≤4时,
点F在边BC上,如图2,由题意得:CF=t﹣2,∴BF=BC﹣CF=2﹣(t﹣2)=4﹣t,Rt△BFH中,∠BFH=30°,∴B
H=BF=,∴FH=h=BH==﹣t﹣2;综上,h与t的函数关系式为:h=;(3)分两种情况:设直线CQ与AB交于点P,①如图3,
点D在CQ上,∵△CFQ是等边三角形,∴∠FCQ=∠Q=∠CFQ=60°,∵∠ACB=90°,∴∠BCQ=30°,∵∠B=60°,
∴∠CPE=30°+60°=90°,∴∠PEQ=30°,∵当点F在AC边上运动,且点Q到AB的距离为h时,即QP=h,∴QE=2P
Q=h,∵∠CFQ=60°,∠A=30°,∴∠A=∠AEF=30°,∴EF=AF=t,∵CF=FQ=2﹣t,∴2﹣t=t+h=t+
t,∴t=;②如图4,点P在CQ的延长线上,由①知:∠BPC=90°,∠BCP=30°,∴CP=BP=,∵CP=CQ+PQ,∴=2
﹣t+t,∴t=;综上,t的值是或;(4)分三种情况:①如图5,∠CFD=90°,∵D是AB的中点,∠ACB=90°,∴CD=AD
=2,∴CF=AF=,∴t=1;②如图6,∠CDF=90°,∵∠DCF=30°,∴DF=,CF=2DF=,∴AF=2﹣=,此时t=
;③如图7,∠DFC=90°,∵∠CDF=30°,∴CF=CD=1,此时t=2+1=3;综上,t的值是1或或3.2.(2021?罗
湖区校级模拟)如图1,已知抛物线y=x2+bx+c经过原点O,它的对称轴是直线x=2,动点P从抛物线的顶点A出发,在对称轴上以每秒
1个单位的速度向上运动,设动点P运动的时间为t秒,连接OP并延长交抛物线于点B,连接OA,AB.(1)求抛物线的函数解析式;(2)
当△AOB为直角三角形时,求t的值;(3)如图2,⊙M为△AOB的外接圆,在点P的运动过程中,点M也随之运动变化,请你探究:在1≤
t≤5时,求点M经过的路径长度.【分析】(1)由抛物线y=x2+bx+c经过原点O且对称轴是直线x=2,知c=0,﹣=2,求得b的
值即可得出答案;(2)设点B(a,a2﹣4a),由y=x2﹣4x=(x﹣2)2﹣4知A(2,﹣4),据此得出OA2=22+42=2
0、OB2=a2+(a2﹣4a)2、AB2=(a﹣2)2+(a2﹣4a+4)2,再分∠OAB=90°、∠AOB=90°和∠ABO=
90°三种情况,根据勾股定理列出关于a的方程,解之求得a的值,继而求出直线OB解析式,求出x=2时y的值,从而求得t的值;(3)由
⊙M为△AOB的外接圆知点M在线段OA的中垂线上,从而得出1≤t≤5时,点M的运动路径是在线段OA中垂线上的一条线段,再结合(2)
中的情况求出点M的位置,根据两点间的距离公式求解可得.【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过原点O,且对称轴是直线x=2
,∴c=0,﹣=2,则b=﹣4、c=0,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x;(2)设点B(a,a2﹣4a),∵y=x2﹣4x=(x﹣2
)2﹣4,∴点A(2,﹣4),则OA2=22+42=20、OB2=a2+(a2﹣4a)2、AB2=(a﹣2)2+(a2﹣4a+4)
2,①若OB2=OA2+AB2,则a2+(a2﹣4a)2=20+(a﹣2)2+(a2﹣4a+4)2,解得a=2(舍)或a=,∴B(
,﹣),则直线OB解析式为y=﹣x,当x=2时,y=﹣3,即P(2,﹣3),∴t=(﹣3+4)÷1=1;②若AB2=OA2+OB2
,则(a﹣2)2+(a2﹣4a+4)2=20+a2+(a2﹣4a)2,解得a=0(舍)或a=,∴B(,),则直线OB解析式为y=x
,当x=2时,y=1,即P(2,1),∴t=[1﹣(﹣4)]÷1=5;③若OA2=AB2+OB2,则20=(a﹣2)2+(a2﹣4
a+4)2+a2+(a2﹣4a)2,整理,得:a3﹣8a2+21a﹣18=0,a3﹣3a2﹣5a2+15a+6a﹣18=0,a2(
a﹣3)﹣5a(a﹣3)+6(a﹣3)=0,(a﹣3)(a2﹣5a+6)=0,(a﹣3)2(a﹣2)=0,则a=3或a=2(舍),
∴B(3,﹣3),∴直线OB解析式为y=﹣x,当x=2时,y=﹣2,即P(2,﹣2),∴t=[﹣2﹣(﹣4)]÷1=2;综上,当△
AOB为直角三角形时,t的值为1或2或5.(3)∵⊙M为△AOB的外接圆,∴点M在线段OA的中垂线上,∴当1≤t≤5时,点M的运动
路径是在线段OA中垂线上的一条线段,当t=1时,如图1,由(2)知∠OAB=90°,∴此时Rt△OAB的外接圆圆心M是OB的中点,
∵B(,﹣),∴M(,﹣);当t=5时,如图2,由(2)知,∠AOB=90°,∴此时Rt△OAB的外接圆圆心M是AB的中点,∵B(
,)、A(2,﹣4),∴M(,﹣);当t=2时,如图3,由(2)知,∠OBA=90°,∴此时Rt△OAB的外接圆圆心M是OA的中点
,∵A(2,﹣4),∴M(1,﹣2);则点M经过的路径长度为+=+=.3.(2012?芜湖县校级自主招生)学习过三角函数,我们知道
在直角三角形中,一个锐角的大小与两条边长的比值相互唯一确定,因此边长与角的大小之间可以相互转化.类似的,可以在等腰三角形中建立边角
之间的联系,我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做顶角的正对(sad).如图,在△ABC中,AB=AC,顶角A的正对记作sadA,
这时sadA=.容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的.根据上述对角的正对定义,解下列问题:(1)sad60°的值
为  B A. B.1 C.D.2(2)对于0°<A<180°,∠A的正对值sadA的取值范围是  0<sadA<2 .(3)已
知sinα=,其中α为锐角,试求sadα的值.【分析】(1)根据等腰三角形的性质,求出底角的度数,判断出三角形为等边三角形,再根据
正对的定义解答;(2)求出0度和180度时等腰三角形底和腰的比即可;(3)作出直角△ABC,构造等腰三角形ACD,根据正对的定义解
答.【解答】解:(1)根据正对定义,当顶角为60°时,等腰三角形底角为60°,则三角形为等边三角形,则sad60°==1.故选B.
(2)当∠A接近0°时,sadα接近0,当∠A接近180°时,等腰三角形的底接近于腰的二倍,故sadα接近2.于是sadA的取值范
围是0<sadA<2.故答案为0<sadA<2.(3)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,sin∠A=.在AB上取点D,使AD=
AC,作DH⊥AC,H为垂足,令BC=3k,AB=5k, 则AD=AC==4k,又∵在△ADH中,∠AHD=90°,sin∠A=.
∴DH=ADsin∠A=k,AH==k.则在△CDH中,CH=AC﹣AH=k,CD==k.于是在△ACD中,AD=AC=4k,CD
=k.由正对的定义可得:sadA==,即sadα=.4.(2022秋?法库县期中)如图,已知函数y=x+1的图象与y轴交于点A,一
次函数y=kx+b的图象经过点B(0,﹣1),与x轴以及y=x+1的图象分别交于点C,D,且点D的坐标为(1,n).(1)则k= 
3 ,b= ﹣1 ,n= 2 ;(2)若函数y=kx+b的值大于函数y=x+1的函数值,则x的取值范围是  x>1 ;(3)求四边
形AOCD的面积;(4)在x轴上是否存在点P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是直角三角形,请直接写出点P的坐标.【分析】(1)对
于直线y=x+1,令x=0求出y的值,确定出A的坐标,把B坐标代入y=kx+b中求出b的值,再将D坐标代入y=x+1求出n的值,进
而将D坐标代入求出k的值即可;(2)由两一次函数解析式,结合图象确定出x的范围即可;(3)过D作DE垂直于x轴,如图1所示,四边形
AOCD面积等于梯形AOED面积减去三角形CDE面积,求出即可;(4)在x轴上存在点P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是直角三角
形,理由为:分两种情况考虑:①DP′⊥DC;②DP⊥CP,分别求出P坐标即可.【解答】解:(1)对于直线y=x+1,令x=0,得到
y=1,即A(0,1),把B(0,﹣1)代入y=kx+b中,得:b=﹣1,把D(1,n)代入y=x+1得:n=2,即D(1,2),
把D坐标代入y=kx﹣1中得:2=k﹣1,即k=3,故答案为:3,﹣1,2;(2)∵一次函数y=x+1与y=3x﹣1交于D(1,2
),∴由图象得:函数y=kx+b的函数值大于函数y=x+1的函数值时x的取值范围是x>1;故答案为:x>1;(3)过D作DE⊥x轴
,垂足为E,如图1所示,∵一次函数y=3x﹣1的图象与x轴交于点C,∴C(,0),∴CE=1﹣=,∴S四边形AOCD=S梯形AOE
D﹣S△CDE=(AO+DE)?OE﹣CE?DE=×(1+2)×1﹣××2=﹣=;(4)如图2所示,设P(p,0),∴PC2=(p
﹣)2,PD2=22+(p﹣1)2,CD2=22+(1﹣)2,分两种情况考虑:①当P′D⊥DC时,P′C2=P′D2+CD2,∴(
p﹣)2=22+(p﹣1)2+22+(1﹣)2,∴p=7,∴P′(7,0);②当DP⊥CP时,由D横坐标为1,得到P横坐标为1,∵
P在x轴上,∴P的坐标为(1,0),综上,P的坐标为(1,0)或(7,0).5.(2022秋?同安区期中)如图,直线分别与x轴、y
轴交于A点与B点,函数的图象经过B点.点P是抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线PD,过点B作BD⊥PD于点D.(1)求该二次函
数的解析式;(2)连接AD,当△ABD为直角三角形时,求BD的长;(3)将△BDP绕点B逆时针旋转45°,得到△BD''P'',当点P
的对应点P''落在坐标轴上时,请求出点P的坐标.【分析】(1)先确定出点A、B的坐标,再用待定系数法求出抛物线解析式;(2)当点P在
对称轴左侧时,△ABD不可能为直角三角形,当点P在对称轴右侧时,∠ABD为锐角,分两种情况:①当∠ADB=90°时,②当∠BAD=
90°时,根据直角三角形的性质分别求解即可;(3)分点P′落在x轴和y轴两种情况计算即可.①当点P''落在x轴上时,过点P''作P''E
⊥x轴,垂足为P′,过点D''作D''F⊥y轴,垂足为F,交P′E于点E,先利用互余和旋转角相等得出△PD''E是等腰直角三角形,根据P
′E=OF=OB+BF,建立方程即可;②根据等腰直角三角形的性质即可得出结论.【解答】解:(1)∵直线y=x﹣2分别与x轴、y轴交
于A点与B点,∴A(,0),B(0,﹣2),∵抛物线y=x2+2nx+n经过点B,∴n=﹣2,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x﹣2;
(2)当点P在对称轴左侧时,△ABD不可能为直角三角形,当点P在对称轴右侧时,∠ABD为锐角,分两种情况:①当∠ADB=90°时,
∵A(,0),B(0,﹣2),∴点D坐标为(,﹣2),∴BD=;②当∠BAD=90°时,设D(a,﹣2),∵A(,0),B(0,﹣
2),∴AB2=()2+22=6,BD2=a2,AD2=(a﹣)2+22,在Rt△ABD中,AB2+AD2=BD2,∴6+(a﹣)
2+22=a2,解得a=3,∴BD=3;综上所述,当△ABD为直角三角形时,BD的长为或3;(3)①当点P''落在x轴上时,过点P''
作P''E⊥x轴,垂足为P′,过点D''作D''F⊥y轴,垂足为F,交P′E于点E,设点P的坐标为(m,m2﹣4m﹣2),∴PD=m2﹣
4m﹣2﹣(﹣2)=m2﹣4m,∵PD⊥x轴,BD⊥PD,∴BD⊥y轴,由旋转得∠DBD''=45°,P′D′=PD=m2﹣4m,∴
∠BD''F=∠DBD''=45°,∴∠PD''E=45°,∴△PD''E是等腰直角三角形,∴P′E=P′D′=(m2﹣4m),同理BF=
BD′=﹣m,∵P′E=OF=OB+BF,∴(m2﹣4m)=﹣m+2,整理得2m2﹣3m﹣4=0,解得m=﹣或2(舍去),当m=﹣
时,m2﹣4m﹣2=﹣2,∴点P的坐标为(﹣,﹣2);②当点P''落在y轴上时,如图,过点D′作D′M⊥x轴,交BD于M,过点P′作
P′N⊥y轴,交MD''的延长线于点N,设点P的坐标为(n,n2﹣4n﹣2),∴PD=n2﹣4n﹣2﹣(﹣2)=n2﹣4n,由旋转得
∠DBP=∠D′BP′=45°,∴△PDB是等腰直角三角形,∴PD=BD,∴n=n2﹣4n,解得m=或0(舍去),当m=时,n2﹣
4n﹣2=﹣2,∴点P的坐标为(,﹣2);综上所述,点P的坐标为(﹣,﹣2)或,﹣2).6.(2022秋?禅城区校级期中)如图1,
在平面直角坐标系中,一次函数y=3x+6分别与x轴和y轴交于点C和点B,已知A(6,0),(1)写出点B,点C的坐标和△ABC的面
积;(2)直线l经过A、B两点,求直线AB的解析式;(3)点D是在直线AB上的动点,是否存在动点D,使得?若存在,求出点D的坐标;
若不存在,请说明理由;(4)如图2,P为A点右侧x轴上的一动点,以P为直角顶点、BP为腰在第一象限内作等腰直角三角形△BPQ,连接
QA并延长交y轴于点K.当P点运动时,K点的位置是否发生变化?如果不变,请求出它的坐标;如果变化,请说明理由.【分析】(1)△AB
C的面积=×AC×OB,即可求解;(2)用待定系数法即可求解;(3)由得到yD|=|yB|,即可求解;(4)证明△BOP≌△PHQ
(AAS),求出Q的坐标为(t+6,t),进而求解.【解答】解:(1)对于y=3x+6,令x=0,则y=6,故点B(0,6),令y
=3x+6=0,解得:x=﹣2,故点C(﹣2,0);则△ABC的面积=×AC×OB=×(6+2)×6=24;(2)设直线AB的表达
式为y=kx+b(k≠0),则,解得:,故直线AB的表达式为y=﹣x+6;(3)存在,理由:∵,∴|yD|=|yB|=3,即|x+
6|=3,解得:x=3或9,故点D的坐标为(3,3)或(9,﹣3);(4)K点的位置不发生变化,理由:设点P的坐标为(t,0),过
点Q作QH⊥x轴于点H,∵∠BPO+∠QPH=90°,∠PBO+∠BPO=90°,∴∠QPH=∠PBO,在Rt△BOP和Rt△PH
Q中,,∴△BOP≌△PHQ(AAS),∴PH=BO=6,QH=OP=t,则点Q的坐标为(t+6,t),设直线AQ的表达式为y=m
x+n,则,解得,故点K的坐标为(0,﹣6).7.(2022秋?工业园区校级期中)如图,已知点P是第一象限内二次函数y=﹣x2+2
mx+3m2(m>0)图象上一点,该二次函数图象与x轴交于A、B两点(A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC.(1)线段AB的
长为  4m (用含m的代数式表示);(2)当m=1时,点D与C点关于二次函数图象对称轴对称,若AD平分∠CAP,求点P的坐标;(
3)若△ABC是直角三角形,点E是AP与BC的交点,则的最小值是多少?直接写出答案即可.【分析】(1)利用根与系数的关系求解即可;
(2)先求出∠ABC=∠DAB=45°,可得BC⊥AD,再由△AOK和△DQK是等腰直角三角形,确定点Q的坐标,利用点Q的坐标求出
C点关于AD的对称点G的坐标,直线AG与抛物线的交点即为P点;(3)过点P作PQ∥y轴交BC于点Q,过点A作AF∥y轴交BC于点F
,设P(t,﹣t2+2mt+3m2),则F(﹣m,5m2),Q(t,﹣mt+3m2),由PQ∥AF,=,当PQ最大时,有最小值,再
由PQ=﹣(t﹣m)2+m2,当t=m时,PQ有最大值m2,即可求的最小值是.【解答】解:(1)令y=0,则﹣x2+2mx+3m2
=0,∴x1+x2=2m,x1?x2=﹣3m2,∴AB==4m,故答案为:4m;(2)当m=1时,y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1
)2+4,∴抛物线的对称轴为直线x=1,令x=0,则y=3,∴C(0,3),∵点D与C点关于二次函数图象对称轴对称,∴D(2,3)
,令y=0,则﹣x2+2x+3=0,解得x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴OB=OC=3,∴∠ABC=45°,过
点D作DH⊥x轴交于点H,∴DH=3,AH=3,∴∠DAH=45°,∴BC⊥AD,∵AO=1,∴OK=1,∴CK=2,∵△CQK是
等腰直角三角形,∴Q(1,2),∴C点关于AD的对称点G(2,1),∴∠CAQ=∠QAG,∴AD平分∠CAG,设直线AP的解析式为
y=kx+b,∴,解得,∴y=x+,联立方程组,解得(舍)或,∴P(,);(3)令x=0,则y=3m2,∴C(0,3m2),令y=
0,则﹣x2+2mx+3m2=0,解得x=﹣m或x=3m,∴B(3m,0),A(m,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,解
得,∴y=﹣mx+3m2,过点P作PQ∥y轴交BC于点Q,过点A作AF∥y轴交BC于点F,设P(t,﹣t2+2mt+3m2),∴F
(﹣m,5m2),Q(t,﹣mt+3m2),∴PQ=﹣t2+2mt+3m2+mt﹣3m2=﹣t2+3mt,FA=5m2,∵PQ∥A
F,∴==,当PQ最大时,有最小值,∵PQ=﹣t2+3mt=﹣(t﹣m)2+m2,当t=m时,PQ有最大值m2,∴的最小值是.8.
(2022秋?西湖区期中)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,以BC为一边向下作矩形BDEC,其中DB=3.M为线段AB
上的动点(且不与A、B重合),过M作MN⊥DE,交DB于点N.(1)如图1,以MN为边作矩形MNPQ,使边NP在线段DE上,点Q在
AC上.①当MN为5时,矩形MNPQ的面积为  15 ;②设MN=x,矩形MNPQ的面积为y,试求出y关于x的函数表达式;③矩形M
NPQ的面积y是否有最大值,若有,请求出这个最大值;若没有,请说明理由.(2)如图2,过点N作AB的平行线,交线段AC于点F,连接
MF,若△MNF为直角三角形,请直接写出线段MN的长度.【分析】(1)①如图1,过点Z作AJ⊥BC于点J,交MQ于点H,交DE于点
G.求出MQ,可得结论;②方法类似,求出MN可得结论;③利用二次函数的性质求解即可.(2)分两种情况讨论,由直角三角形的性质可求解
.【解答】解:(1)如图1,过点Z作AJ⊥BC于点J,交MQ于点H,交DE于点G.∵AB=AC=5,AJ⊥BC,∴BJ=JC=BC
=3,∴AJ===4,∵∠D=∠DBJ=∠BJG=90°,∴四边形MNPQ是矩形,∴JG=BD=3,同法可证四边形MNGH是矩形,
∴GH=MN=5,∴AG=AJ+JG=4+3=7,∴AH=AG﹣HG=2,∵MQ∥DE∥BC,∴∠AMQ=∠ABC,∠AQM=∠A
CB,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠AMQ=∠AQM,∴AM=AQ,∵AH⊥MQ,∴MH=HQ===,∴MQ=3,∴矩形
MNPQ的面积=5×3=15.故答案为:15;②当MN=x时,同法可得HA=7﹣x,MQ=2×=(7﹣x),∴y=x×(7﹣x)=
﹣x+x(3<x<7);③存在.理由:∵y=﹣(x﹣)2+,∴x=时,矩形MNPQ的面积最大,最大值为;(2)如图2,延长AB、A
C与DE所在直线分别交于点G、H,过点F作FP⊥NH于点P.∵BC∥GH,∴∠G=∠ABC,∠H=∠ACB,∵∠ABC=∠ACB,
∴∠G=∠H,∴AG=AH,∵AB=AC,∴BG=CH===,∴GH=+6=,设MN=m,则GN=m,∵NF∥AB,∴∠FNH=∠
G=∠H,∴FN=FH,∵FP⊥NH,∴NP=PH=(﹣m)=﹣m,∴FN===﹣m,∵△MNF为直角三角形,①若∠MFN=90°
,则NF=MN,即﹣m=m,解得m=;②若∠NMF=90°,则MN=NF,即m=(﹣m),解得m=,综上所述,满足条件的MN长度为
或.9.(2022秋?梁溪区校级期中)如图1,Rt△MCD中,∠MCD=90°,MD=5,CD=4.O为边MD上一点,以O为圆心,
MO为半径的⊙O与边CD相切于点F,交MC、MD于点E、N.点A、B分别在线段MN、MC上(不与端点重合),且满足=.(1)①求M
O的长;②设BM=x,AD=y,求y与x之间的函数关系式;(2)如图2,作AP∥MC,交CD于点P,连接AB,BP.①当△ABP为
直角三角形时,求BM的长;②当点E关于BP的对称点E′落在边MD上时,请直接写出的值.【分析】(1)①证明△DFO∽△DCM,进而
求得结果;②在①的基础上求得DN的值,进而求得结果;(2)①分成两种情形:当∠ABP=90°时,作AH⊥CM于H,可推出△BCP和
△ABH是等腰直角三角形,根据AH=CP及AP=CH求得结果;当∠PAB=90°时,根据BC=AP列出方程求得结果;②可表示出BE
′=BE=CM﹣CF﹣BM=3﹣﹣x=,在Rt△MBE′中,根据列出方程求得结果.【解答】解:(1)①如图1,连接OF,设半径为r
,∵CD切⊙O于点F,∴OF⊥CD,∵MC⊥CD,∴OF∥MC,∴△DFO∽△DCM,∴=,∴= 解得r=,∴MO=;②由①得ND
=MD﹣MN=5﹣2×=,∵=,BM=x,∴AN=x,∴AD=AN+ND,∴y=x+;(2)①显然∠APB<90°,所以分两种情形
|:如图2,当∠ABP=90°时,作AH⊥CM于H,∵PD=AD=()=x+1,∴CP=CD﹣PD=4﹣(x+1)=3﹣x,∵CB
=CM﹣BM=3﹣x,∴CB=CP,∴∠CBP=∠CPB=°,∴∠ABH=180°﹣∠ABP﹣∠CBP=180°﹣90°﹣45°=
45°,∴∠HAB=∠ABH=45°,∴AH=BH,∵AH=CP=3﹣x,∴BH=3﹣x,∵AP=CH=BC+BH,∴)=(3﹣x
)+(3﹣x),∴x=,如图2,当∠PAB=90°时,∵∠APC=∠C=90°,∴四边形APCB是矩形,∴BC=AP,∵BC=CM
﹣BM=3﹣x,AP==,∴3﹣x=,∴x=,综上,x的值为或;②如图4,由上可知:∠CBP=45°,∵∠E′BP=∠CBP=45
°,∴∠MBE′=90°,∴,∵BE′=BE=CM﹣CE﹣BM=3﹣﹣x=,∴,∴x=,∴E′M==,∴DE′=5﹣=,∴=.10
.(2022秋?市北区期中)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1=x+2的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,的图象与x轴,y轴分
别交于点D,E,且两个函数图象相交于点C(m,5).(1)填空:m= 3 ,b= 6 ;(2)求△ACD的面积;(3)在线段AD上
是否存在一点M,使得△ABM的面积与四边形BMDC的面积比为4:21?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(4)点P在
线段AD上,连接CP,若△ACP是直角三角形,请直接写出所有符合条件的点P坐标.【分析】(1)由C(m,5)是一次函数y1=x+2
与y2=﹣x+b的图象的交点,即可解出;(2)由两个一次函数解析式分别求出它们与x轴的交点坐标,得到AD的长,从而算出△ACD的面
积;(3)由已知条件可得△ABM的面积,进而得出AM的长,即可得点M的坐标;(4)由△ACP是直角三角形、∠CAP是锐角,分∠AP
C=90°和∠ACP=90°两种情况讨论,利用勾股定理即可求解.【解答】解:(1)∵C(m,5)是一次函数y1=x+2与y2=﹣x
+b的图象的交点,∴m+2=5,解得m=3,∴﹣×3+b=5,解得b=6,故答案为:3,6;(2)一次函数y1=x+2中,当y1=
0时,x=﹣2;当x=0时,y1=2,∴A(﹣2,0),B(0,2),一次函数y2=﹣x+6中,当y2=0时,x=18,∴D(18
,0),∴AD=18﹣(﹣2)=20,∴S△ACD=×20×5=50,∴△ACD的面积为50;(3)如图:在线段AD上存在一﹣点M
,使得△ABM的面积与四边形BMDC的面积比为4:21,∵△ABM的面积与四边形BMDC的面积比为4:21,∴S△ABM=S△AC
D=×50=8,∴AM?OB=8,即AM×2=8,∴AM=8,∵点M在线段AD上,∴点M的坐标为(6,0);(4)点P在线段AD上
,∠CAP是锐角,若△ACP是直角三角形,则∠APC=90°或∠ACP=90°,设点P(p,0),∵A(﹣2,0),C(3,5),
∴AC2=(3+2)2+52,AP2=(p+2)2,PC2=(p﹣3)2+52,当∠APC=90°时,AP2+PC2=AC2,∴(
p+2)2+(p﹣3)2+52=(3+2)2+52,整理得,p2﹣p﹣6=0,解得p=3或﹣2(舍去),∴点P坐标为(3,0);当
∠ACP=90°时,AC2+PC2=AP2,∴(p+2)2=(3+2)2+52+(p﹣3)2+52,整理得,p2﹣p﹣6=0,解得
p=8,∴点P坐标为(8,0);综上所述,所有符合条件的点P坐标为(3,0)或(8,0).11.(2022秋?南湖区校级期中)在矩
形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm,E是AB边上一动点,以1cm/s的速度从点B出发,到A停止运动;F是BC边上一动点,以
2cm/s的速度从点B出发,到点C停止运动.设动点运动的时间为t(s),△DEF的面积为S(cm2)(1)求S关于t的函数表达式,
并求自变量t的取值范围.(2)当△DEF是直角三角形时,求△DEF的面积.【分析】(1)根据S△DEF=S矩形ABCD﹣S△AED
﹣S△BEF﹣S△CDF解答即可;(2)分情况讨论解答即可.【解答】解:∵(1)BE=tcm,BF=2tcm,.AE=(6﹣t)c
m,CF=(12﹣2t)cm,∴S△DEF=S矩形ABCD﹣S△AED﹣S△BEF﹣S△CDF,∴S=12×6﹣12×(6﹣t)﹣
t×2t﹣6×(12﹣2t)=﹣t2+12t,根据题意得,解得0<t≤6;(2)由勾股定理可,EF2=BE2+BF2=5t2,DF
2=CD2+CF2=4t2﹣48t+180,DE2=AD2+AE2=t2﹣12t+180,①当∠EDF为直角时,EF2=DE2+D
F2,即5t2=t2﹣12t+180+4t2﹣48t+180,解得t=6,∴S=﹣62+12×6=36;②当∠DEF为直角时,DF
2=DE2+EF2,即6t2﹣12t+180=4t2﹣48t+180,解得t=0或﹣18,∵0<t≤6,∴都不符合;③当∠DFE为
直角时,DE2=DF2+EF2,即5t2+4t2﹣48t+180=t2﹣12t+180,解得t=0(舍)或t=,.∴S=﹣.12.
(2022秋?罗湖区校级期中)建立模型:(1)如图1,等腰直角三角形ABC的直角顶点在直线l上.过点A作AD⊥l交于点D,过点B作
BE⊥l交于点E,求证:△ADC≌△CEB模型应用:(2)如图2,在平面直角坐标系中,直线l1:y=2x+4分别与y轴,x轴交于点
A,B,将直线l1绕点A顺时针旋转45°得到l2,求l2的函数表达式;(3)如图3,在平面直角坐标系,点B(6,4),过点B作AB
⊥y交于点A,过点B作BC⊥x交于点C,P为线段BC上的一个动点,点Q(a,2a﹣4)位于第一象限.问点A,P,Q能否构成以点Q为
直角顶点的等腰直角三角形,若能,请求出a的值;若不能,请说明理由.【分析】(1)过点A作AD⊥x轴交于点D,过点B作BE⊥x轴交于
点E,再证明△ACD≌△CBE(SAS)即可;(2)过点B作BC⊥AB交直线l2于点C,过点C作CD⊥x轴交于点D,由(1)的模型
可得△BCD≌△ABO,求出C(﹣6,2),再由待定系数法求函数的解析式即可;(3)分两种情况讨论:当Q点AB下方时,过Q点作EF
∥x轴交y轴于点E,交BC于点F,由(1)的模型可得,△AEQ≌△QFP,可得EQ=PF=a,AE=FQ=4﹣(2a﹣4)=8﹣2
a,再由EQ+FQ=6,求出a=2(舍);当Q点在AB上方时,同理可得EQ=PF=a,AE=FQ=2a﹣4﹣4=2a﹣8,再由EQ
+FQ=6,可求a=.【解答】(1)证明:过点A作AD⊥x轴交于点D,过点B作BE⊥x轴交于点E,∵∠ACB=90°,∴∠ACD+
∠BCE=90°,∵∠ACD+∠CAD=90°,∴∠BCE=∠CAD,∵AC=BC,∴△ACD≌△CBE(SAS);(2)解:过点
B作BC⊥AB交直线l2于点C,过点C作CD⊥x轴交于点D,∵∠CAB=45°,∴BC=AB,由(1)的模型可得△BCD≌△ABO
,∵y=2x+4与x轴的交点B(﹣2,0),A(0,4),∴CD=2,BD=4,∴C(﹣6,2),设直线l2的解析式为y=kx+b
,∴,解得,∴y=x+4;(3)解:点A,P,Q能构成以点Q为直角顶点的等腰直角三角形,理由如下:当Q点AB下方时,如图3,过Q点
作EF∥x轴交y轴于点E,交BC于点F,由(1)的模型可得,△AEQ≌△QFP,∴AE=FQ,EQ=PF,∵B(6,4),∴OA=
4,CO=6,∵点Q(a,2a﹣4),∴EQ=PF=a,AE=FQ=4﹣(2a﹣4)=8﹣2a,∵EQ+FQ=6,∴a+8﹣2a=
6,解得a=2,∴Q(2,0),∵Q点在第一象限,∴a=2(舍);当Q点在AB上方时,如图4,同理可得EQ=PF=a,AE=FQ=
2a﹣4﹣4=2a﹣8,∵EQ+FQ=6,∴a+2a﹣8=6,解得a=;综上所述:a的值为.13.(2022秋?天桥区期中)如图,
在平面直角坐标系中,直线l1的解析式为y=x,直线l2与x轴交于点A,与y轴交于点B(0,3),与l1交于点C(2,m).(1)求
出直线l2的函数关系式;(2)在y轴右侧有一动直线平行于y轴,分别与l1、l2交于点M、N,①当点M在点N的上方,且满足MN=OB
时,请求出点M与点N的坐标;②当点M在点N的下方时,y轴上是否存在点Q,使△MNQ为等腰直角三角形?若存在,请直接写出满足条件的点
的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)求出点C的坐标,在用待定系数法求函数的解析式即可;(2)①设M(t,t),N(t,﹣t
+3),由MN=OB建立方程求出t的值即可求解;②根据题意分三种情况讨论:当∠NMQ=90°时,MN=MQ,此时Q(0,t),再由
﹣t+3=t,求出Q点坐标;当∠MNQ=90°时,NQ=MN,此时Q(0,﹣t+3),再由﹣t+3=﹣t+3,求Q点坐标;当∠MQ
N=90°时,MN的中点坐标为(t,t+),则Q(0,t+),再由t=(﹣t+3),求出Q点坐标.【解答】解:(1)将点C(2,m
)代入y=x,∴m=2,∴C(2,2),设直线l2的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=﹣x+3;(2)①设M(t,t),N(t
,﹣t+3),∵点M在点N的上方,∴t>2,∵MN=OB,∴t﹣3=3,解得t=4,∴M(4,4),N(4,1);②存在点Q,使△
MNQ为等腰直角三角形,理由如下:点M在点N的下方时,0<t<2,当∠NMQ=90°时,MN=MQ,此时Q(0,t),∴﹣t+3=
t,∴t=,∴Q(0,);当∠MNQ=90°时,NQ=MN,此时Q(0,﹣t+3),∴﹣t+3=﹣t+3,∴t=0(舍);当∠MQ
N=90°时,MN的中点坐标为(t,t+),∴Q(0,t+),∴t=(﹣t+3),解得t=,∴Q(0,);综上所述:Q点坐标为(0
,)或(0,).14.(2022秋?甘井子区校级月考)抛物线y=x2+bx+c过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C
,点C、D关于抛物线的对称轴对称.(1)抛物线的解析式是  y=x2﹣2x﹣3 ,△ABD的面积为  6 ;(2)在直线AD下方的
抛物线上存在点P,使△APD的面积最大,求出最大面积.(3)当t≤x≤t+1时,函数y=x2+bx+c的最小值为5,求t的值.(4
)若点M在y轴上运动,点N在x轴上运动,当以点D、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时,请直接写出此时M点的坐标.【分析】(1)
把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c中,可求抛物线的解析式,再利用三角形的面积公式求△ABD的面积即可;(2)过点
P作PM⊥x轴于点M,交AD于点N.设点P的横坐标为m,则P(m,m2﹣2m﹣3),N(m,﹣m﹣1),可得PN=﹣m﹣1﹣(m2
﹣2m﹣3)=﹣m2+m+2.可得S△APD=S△APN+S△DPN=﹣(m﹣)2+.根据二次函数的最值即可求解;(3)将二次函数
解析式化为顶点式,分类讨论x=t,x=t+1时y取最小值;(4)分三种情形,①当∠DNM=90°,ND=NM时,②当∠DMN=90
°,MN=MD时,③当∠NDM=90°,DN=DM时,分别求解即可.【解答】解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)分别代入y=x
2+bx+c(a≠0)中,得,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,∴C(0,﹣3),∵点C、D关于抛物线的对称轴对称,y
=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴为x=1,点D(2,﹣3),∴△ABD的面积为AB?OC=×4×3=6,故答案
为:y=x2﹣2x﹣3,6;(2)过点P作PM⊥x轴于点M,交AD于点N.设直线AD的解析式为y=kx+a,把A(﹣1,0),D(
2,﹣3)分别代入y=kx+a中,得,解得:,∴直线AD的解析式为y=﹣x﹣1,设点P的横坐标为m,则P(m,m2﹣2m﹣3),N
(m,﹣m﹣1),∴PN=﹣m﹣1﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+m+2.∴S△APD=S△APN+S△DPN=PN?(xD﹣xA)
=×(﹣m2+m+2)×(2+1)=﹣×(m2﹣m﹣2)=﹣(m﹣)2+.∴当m=时,△APD的最大面积为;(3)∵y=x2﹣2x
﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,﹣4),①当t+1<1时,t<0,当x=t+1时,y
=(t+1﹣1)2﹣4=5为最小值,解得t=3(舍去)或t=﹣3;②当t≤1,t+1≥1时,0≤t≤1,此时,函数的最小值为﹣4≠
5;③当t>1时,x=t时,y=(t﹣1)2﹣4=5为最小值,解得t=4或t=﹣2(舍去),综上所述,t的值为﹣3或4;(4)①当
∠DNM=90°,ND=NM时,如图,过点D作DE⊥x轴于E,∴DE=3,OE=2,∵∠MON=∠DEN=90°,∠DNM=90°
,∴∠MNO=∠NDE,∵ND=NM,∴△MNO≌△NDE(AAS),∴OM=EN,ON=DE=3,∴OM=EN=ON﹣OE=3﹣
2=1,∴M(0,1),如图,同理可得NE=OM=ON+OE=DE+OE=3+2=5,∴M(0,5);②当∠DMN=90°,MN=
MD时,∵点C、D关于抛物线的对称轴对称.∴CD⊥y轴,∴∠DCM=∠MON=90°=∠DMN,∴∠DMC=∠MNO,∵MN=MD
,∴△MNO≌△DMC(AAS),∴OM=CD=2,∴M(0,2)或(0,﹣2),③当∠NDM=90°时,过点D作DE⊥x轴于E,
同理可得△DCM≌△DEN,则DC=DN,∵D(2,﹣3),∴DC=2,DN=3,与DC=DN矛盾,故此种情况不存在,综上所述,满
足条件的M点的坐标为(0,1)或(0,5)或(0,2)或(0,﹣2).15.(2022秋?荣县校级月考)如图,已知一条直线过点(0
,4),且与抛物线y=交于A、B两点,其中点A的横坐标是﹣2(1)求这条直线的函数关系式及点B的坐标;(2)在x轴上是否存在点C,
使得△ABC是直角三角形?若存在,求出点C的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过线段AB上一点P,作PM∥x轴,交抛物线于点M,点
M在第一象限;点N(0,1),当点M的横坐标为何值时,MN+3MP的长度最大?最大值是多少?【分析】(1)设这条直线的函数关系式为
y=kx+b,由直线y=kx+b过点(0,4),求得b=4,由点A的横坐标为﹣2且在抛物线y=x2上,求得A(﹣2,1),再由直线
y=kx+4经过点A(﹣2,1),求得k=,即得到直线的函数关系式为y=x+4;将直线和抛物线的函数关系式联立方程组,解该方程组即
可求出点B的坐标;(2)设C(x,0),分别求得AB2=(8+2)2+(16﹣1)2=325,AC2=(x+2)2+(0﹣1)2=
x2+4x+5,BC2=(x﹣8)2+(0﹣16)2=x2﹣16x+320,再分三种情况讨论,一是∠BAC=90°,二是∠ACB=
90°,三是∠ABC=90°,分别根据勾股定理的逆定理列方程求出相应的x值,即得到点C的坐标;(3)设点M的坐标为(m,m2),则
MN==m2+1,再由PM∥x轴,且点P在直线y=x+4上,求得P(m2﹣,m2),则MP=﹣m2+m+,再推导出MN+3MP=﹣
m2+3m+9=﹣(m﹣6)2+18,即可求得点M的横坐标为6时,MN+3MP的长度最大,最大值是18.【解答】解:(1)设这条直
线的函数关系式为y=kx+b,∵直线y=kx+b过点(0,4),∴b=4,∴y=kx+4,抛物线y=x2,当x=﹣2时,y=×(﹣
2)2=1,∴A(﹣2,1),∵直线y=kx+4经过点A(﹣2,1),∴﹣2k+4=1,∴k=,∴这条直线的函数关系式为y=x+4
;解方程组,得,,∴B(8,16).(2)存在,设C(x,0),连接AC、BC,∵A(﹣2,1),B(8,16),∴AB2=(8+
2)2+(16﹣1)2=325,AC2=(x+2)2+(0﹣1)2=x2+4x+5,BC2=(x﹣8)2+(0﹣16)2=x2﹣1
6x+320,如图1,当∠BAC=90°时,则x2+4x+5+325=x2﹣16x+320,解得x=﹣,∴C(﹣,0);如图2,当
∠ACB=90°时,则x2+4x+5+x2﹣16x+320=325,解得x1=0,x2=6,∴C(0,0)或C′(6,0);如图3
,当∠ABC=90°时,则x2﹣16x+320+325=x2+4x+5,解得x=32,∴C(32,0),综上所述,点C的坐标为(0
,0)或C(6,0)或(﹣,0)或(32,0).(3)设点M的坐标为(m,m2),∵N(0,1),∴MN==m2+1,∵PM∥x轴
,且点P在直线y=x+4上,∴y=m2,∴x+4=m2,∴x=m2﹣,∴P(m2﹣,m2),∴MP=m﹣(m2﹣)=﹣m2+m+,
∴MN+3MP=m2+1+3(﹣m2+m+)=﹣m2+3m+9,∵点P在线段AB上,∴﹣2<m<8,∵MN+3MP=﹣m2+3m+
9=﹣(m﹣6)2+18,且﹣<0,﹣2<6<8,∴当m=6时,MN+3MP的最大值为18,∴点M的横坐标为6时,MN+3MP的长
度最大,最大值是18.16.(2022秋?汉川市校级月考)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与坐标轴相交
于A、B、C三点,其中A点坐标为(4,0),B点坐标为(﹣1,0),连接AC、BC.动点P从点A出发,在线段AC上以每秒个单位长度
向点C做匀速运动;同时,动点Q从点B出发,在线段BA上以每秒1个单位长度向点A做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动
,连接PQ,设运动时间为t秒.(1)求二次函数的解析式.(2)在P、Q运动的过程中,当t为何值时,四边形BCPQ的面积最小,最小值
为多少?(3)在线段AC上方的抛物线上是否存在点M,使△MPQ是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存
在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)过点P作PH⊥x轴,垂足为E,利用S四边形BCPQ=S△ABC﹣S△A
PQ表示出四边形BCPQ的面积,求出t的范围,利用二次函数的性质求出最值即可;(3)画出图形,过点P作x轴的垂线,交x轴于E,过M
作y轴的垂线,与EP交于F,证明△PFM≌△QEP,得到MF=PE=t,PF=QE=4﹣2t,得到点M的坐标,再代入二次函数表达式
,求出t值,即可算出M的坐标.【解答】解:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A(4,0),B(﹣1,0),则,解得:
,∴二次函数的解析式为y=﹣x2+3x+4;(2)由(1)得:抛物线表达式为y=﹣x2+3x+4,∴C(0,4),∵A(4,0),
∴△OAC是等腰直角三角形,∴∠BAC=45°,由点P的运动可知:AP=t,过点P作PH⊥x轴,垂足为H,如图,∴AH=PH=,即
H(4﹣t,0),又Q(﹣1+t,0),∴S四边形BCPQ=S△ABC﹣S△APQ=×5×4﹣(5﹣t)?t=10﹣t+t2,=(
t﹣)2+,∵当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,AC==4,AB=5,∴0≤t≤5,∴当t=时,四边形BCPQ的面积最小,
最小值为;(3)存在.假设点M是线段AC上方的抛物线上的点,如图,过点P作x轴的垂线,交x轴于E,过M作y轴的垂线,与EP交于F,
连接MQ,MP.∵△PMQ是等腰直角三角形,PM=PQ,∠MPQ=90°,∴∠MPF+∠QPE=90°,又∠MPF+∠PMF=90
°,∴∠PMF=∠QPE,在△PFM和△QEP中,,∴△PFM≌△QEP(AAS),∴MF=PE=t,PF=QE=5﹣2t,∴EF
=5﹣2t+t=5﹣t,又OE=4﹣t,∴点M的坐标为(4﹣2t,5﹣t),∵点M在抛物线y=﹣x2+3x+4上,∴5﹣t=﹣(4
﹣2t)2+3(4﹣2t)+4,解得:t=或(舍),∴M点的坐标为(,).17.(2022秋?鼓楼区校级月考)如图,抛物线y=x2
﹣x﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A,D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为(4,
﹣3).(1)请直接写出A,B两点的坐标及直线l的函数表达式;(2)若点P是抛物线上的点,点P的横坐标为m(m≥0),过点P作PM
⊥x轴,垂足为M.PM与直线l交于点N,当点N是线段PM的三等分点时,求点P的坐标;(3)若点Q是对称轴上的点,且△ADQ为直角三
角形,求点Q的坐标.【分析】(1)在y=x2﹣x﹣3中,令y=0可求得A、B点坐标,用待定系数法求得直线AD的解析式;(2)设P(
m,m2﹣m﹣3),用m表示N点坐标,分两种情况:PM=3MN;PM=3PN,分别列出m的方程进行解答即可;(3)由y=x2﹣x﹣
3=(x﹣2)2﹣4可得抛物线对称轴是直线x=2,设Q(2,t),可得AQ2=16+t2,AD2=45,DQ2=4+(t+3)2,
分三种情况,用勾股逆定理列方程可解得答案.【解答】解:(1)在y=x2﹣x﹣3中,令y=0,得x2﹣x﹣3=0,解得,x=﹣2,或
x=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),把A(﹣2,0),D(4,﹣3)代入得:,解得,
,∴直线l的解析式为y=﹣x﹣1;(2)如图1,根据题意可知,点P与点N的坐标分别为P(m,m2﹣m﹣3),N(m,﹣m﹣1),∴
PM=﹣m2+m+3,MN=m+1,NP=PM﹣MN=﹣m2+m+2,分两种情况:①当PM=3MN时,得﹣m2+m+3=3(m+1
),解得,m=0或m=﹣2(与A重合,舍去),∴P(0,﹣3);②当PM=3NP时,得﹣m2+m+3=3(﹣m2+m+2),解得,
m=3,或m=﹣2(与A重合,舍去),∴P(3,﹣);∴综上所述:P的坐标为(3,﹣)或(0,﹣3);(3)由y=x2﹣x﹣3=(
x﹣2)2﹣4可得抛物线对称轴是直线x=2,设Q(2,t),而A(﹣2,0),D(4,﹣3),∴AQ2=16+t2,AD2=45,
DQ2=4+(t+3)2,①当AQ是斜边时,4+(t+3)2+45=16+t2,解得t=﹣7,∴Q(2,﹣7),②当AD为斜边时,
16+t2+4+(t+3)2=45,解得t=或t=,∴Q(2,)或(2,);③当DQ为斜边时,16+t2+45=4+(t+3)2,
解得t=8,∴Q(2,8),综上所述,Q的坐标为(2,﹣7)或Q(2,)或(2,)或(2,8).18.(2022春?武侯区校级期中
)【模型建立】:(1)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过点A作AD⊥ED于点D,过点B作
BE⊥ED于点E,求证:△BEC≌△CDA;【模型应用】:(2)如图②,已知直线l1:y=﹣2x+4与x轴交于点A、与y轴交于点B
,将直线l1绕点A顺时针旋转45°至直线l2,求直线l2的函数表达式;(3)如图③,平面直角坐标系内有一点B(﹣4,﹣6),过点B
作BA⊥x轴于点A、BC⊥y轴于点C,点P是线段AB上的动点,点D是直线y=3x+3上的动点且在第三象限内.试探究△CPD能否成为
等腰直角三角形?若能,求出点D的坐标,若不能,请说明理由.【分析】(1)由∠ACB=90°,AD⊥ED于点D,BE⊥ED于点E,得
∠BEC=∠CDA=∠DCA=90°,则∠DCE=∠CAD=90°﹣∠ACD,而BC=CA,即可根据全等三角形的判定定理“AAS”
证明△BEC≌△CDA;(2)作BF⊥AB交直线l2于点F,作FE⊥x轴于点E,可证明△BEF≌△AOB,由y=﹣2x+4与x轴交
于点A、与y轴交于点B,得A(2,0),B(0,4),则EB=OA=2,EF=OB=4,所以OE=6,则F(4,6),即可由待定系
数法求出直线l2的函数表达式;(3)分四种情况讨论,一是∠PDC=90°,则PD=DC,过点D作DH⊥y轴于点H,交AB的延长线于
点G,可证明△PDG≌△DCH,得DG=CH=BG,PG=DH,由BP=m﹣(﹣6)=m+6及m+6+DG=4﹣DG,得DG=BG
=,则D(,),将其代入y=3x+3,求出m的值再求出点D的坐标;二是∠PCD=90°,则CD=PC,作DJ⊥y轴于点J,PI⊥y
轴于点I,可证明△DCJ≌△CPI,得CJ=PI=4,DJ=CI=BP=m+6,所以OJ=6+4=10,则D(﹣m﹣6,﹣10),
将其代入y=3x+3,求出m的值再求出点D的坐标;三是∠CPD=90°,且点D在PC上方,则DP=PC,作DK⊥AB交射线BA于点
K,可证明△PDK≌△CPB,得KP=BC=4,KD=BP=m+6,则D(m+2,m+4),将其代入y=3x+3,求出m的值再求出
点D的坐标并进行检验,舍去不符合题意的解;四是∠CPD=90°,且点D在PC下方,则DP=PC,作DL⊥AB交AB的延长线于点L,
可证明△PDL≌△CPB,得LP=BC=4,LD=BP=m+6,则D(﹣10﹣m,m﹣4),将其代入y=3x+3,求出m的值再求出
点D的坐标,最后得到问题的答案.【解答】(1)证明:如图①,∵∠ACB=90°,AD⊥ED于点D,BE⊥ED于点E,∴∠BEC=∠
CDA=∠DCA=90°,∴∠DCE=∠CAD=90°﹣∠ACD,∵BC=CA,∴△BEC≌△CDA(AAS).(2)解:如图②,
作BF⊥AB交直线l2于点F,作FE⊥x轴于点E,∵∠BEF=∠AOB=∠BAF=90°,∴∠EBF=∠OAB=90°﹣∠OBA,
由旋转得∠BAF=45°,∴∠BFA=∠BAF=45°,∴BF=AB,∴△BEF≌△AOB(AAS),直线y=﹣2x+4,当y=0
时,则﹣2x+4=0,解得x=2;当x=0时,y=4,∴A(2,0),B(0,4),∴EB=OA=2,EF=OB=4,∴OE=OB
+EB=6,∴F(4,6),设直线l2的函数表达式为y=kx+b,把A(2,0),F(4,6)代入y=kx+b,得,解得∴直线l2
的函数表达式为y=3x﹣6.(3)解:△CPD能成为等腰直角三角形,∵B(﹣4,﹣6),BA⊥x轴于点A、BC⊥y轴于点C,∴A(
﹣4,0),C(0,﹣6),四边形OABC为矩形,设P(﹣4,m),如图③,∠PDC=90°,则PD=DC,过点D作DH⊥y轴于点
H,交AB的延长线于点G,∵∠G=∠ABC=90°,∠DHC=90°,∴∠G=∠DHC,∴∠PDG=∠DCH=90°﹣∠CDH,∴
△PDG≌△DCH(AAS),∴DG=CH=BG,PG=DH,∵BP=m﹣(﹣6)=m+6,∴m+6+DG=4﹣DG,∴DG=BG
=,∴xD=﹣4+=,yD=﹣6﹣=,将D(,)代入y=3x+3,得=3×+3,解得m=﹣,∴D(﹣,﹣);如图④,∠PCD=90
°,则CD=PC,∵作DJ⊥y轴于点J,PI⊥y轴于点I,∵∠DJC=∠CIP=90°,∴∠DCJ=∠CPI=90°﹣∠PCI,∴
△DCJ≌△CPI(AAS),∴CJ=PI=4,DJ=CI=BP=m+6,∴OJ=6+4=10,∴D(﹣m﹣6,﹣10),将D(﹣
m﹣6,﹣10)代入y=3x+3,得过且过﹣10=3(﹣m﹣6)+3,解得m=﹣,∴D(﹣,﹣10);如图⑤,∠CPD=90°,且
点D在PC上方,则DP=PC,作DK⊥AB交射线BA于点K,∵∠K=∠B=90°,∴∠PDK=∠CPB=90°﹣∠DPK,∴△PD
K≌△CPB(AAS),∴KP=BC=4,KD=BP=m+6,∴xD=﹣4+m+6=m+2,yD=m+4,∴D(m+2,m+4),
将D(m+2,m+4)代入y=3x+3,得m+4=3(m+2)+3,解得m=﹣,∴D(﹣,),∵D(﹣,)不在第三象限,∴D(﹣,
)不符合题意,舍去;如图⑥,∠CPD=90°,且点D在PC下方,则DP=PC,作DL⊥AB交AB的延长线于点L,则∠DLP=∠PB
C,∴∠DPL=∠PCB=90°﹣∠BPC,∴△PDL≌△CPB(AAS),∴LP=BC=4,LD=BP=m+6,∴xD=﹣4﹣(
m+6)=﹣10﹣m,yD=m﹣4,∴D(﹣10﹣m,m﹣4),将D(﹣10﹣m,m﹣4)代入y=3x+3,得m﹣4=3(﹣10﹣
m)+3,解得m=﹣,D(﹣,﹣),综上所述,点D的坐标为(﹣,﹣)或(﹣,﹣10)或(﹣,﹣).19.(2022秋?齐齐哈尔月考
)综合与探究如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣3,0)、B两点,与y轴相交于点C(0,).当x﹣4和x=2
时,二次函数y=a2+bx+c(a≠0)的函数值y相等,连接AC、BC.(1)求抛物线的解析式;(2)判断△ABC的形状,并说明理
由;(3)若点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,其中一个点到达终点时,另点也随之停止运动.当
运动时间为t秒时,连接MN,将△BMN沿MN翻折,B点恰好落在AC边上的P处,则t的值为   ,点P的坐标为  (﹣1,) ;(4
)抛物线对称轴上是否存在一点F,使得△ACF以AC为直角边的直角三角形?若不存在请说明理由;若存在,请直接写出点F的坐标.【分析】
(1)由对称性先求出点B的坐标,可设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣1),将C坐标代入y=a(x+3)(x﹣1)即可;(2)
先判断△ABC为直角三角形,分别求出AB,AC,BC的长,由勾股定理的逆定理可证明结论;(3)因为点M、N同时从B点出发,均以每秒
1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,所以BM=BN=t,证四边形PMBN是菱形,设PM与y轴交于H,证△CPN∽△CAB,由
相似三角形的性质可求出t的值,CH的长,可得出点P纵坐标,求出直线AC的解析式,将点P纵坐标代入即可;(4)求出直线BC的解析式,
如图2,当∠ACF=90°时,点B,C,F在一条直线上,求出直线BC与对称轴的交点即可;当∠CAF=90°时,求出直线AF的解析式
,再求其与对称轴的交点即可.【解答】解:(1)∵在抛物线y=ax2+bx+c中,当x=﹣4和x=2时,二次函数y=ax2+bx+c
的函数值y相等,∴抛物线的对称轴为x==﹣1,又∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣3,0)、B两点,由对称性可知B(1,
0),∴可设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣1),将C(0,)代入y=a(x+3)(x﹣1),得,﹣3a=,解得a=﹣,∴此
抛物线的解析式为y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣x+;(2)△ABC为直角三角形,理由如下:∵A(﹣3,0),B(1,0),C
(0,),∴OA=3,OB=1,OC=,∴AB=OA+OB=4,AC==2,BC==2,∵AC2+BC2=16,AB2=16,∴A
C2+BC2=AB2,∴△ABC是直角三角形;(3)∵点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,∴
BM=BN=t,由翻折知,△BMN≌△PMN,∴BM=PM=BN=PN=t,∴四边形PMBN是菱形,∴PN∥AB,∴△CPN∽△C
AB,设PM与y轴交于H,∴=,即,解得t=,CH=,∴OH=OC﹣CH=﹣=,∴yP=,设直线AC的解析式为y=kx+,将点A(
﹣3,0)代入y=kx+,得﹣3k+=0,解得k=,∴直线AC的解析式为y=x+,将yP=代入y=x+,∴x=﹣1,∴P(﹣1,)
,故答案为:,(﹣1,);(4)设直线BC的解析式为y=kx+,将点B(1,0)代入y=kx+得,k+=0,解得k=﹣,∴直线BC
的解析式为y=﹣x+,由(2)知△ABC为直角三角形,∠ACB=90°,如图2,当∠ACF=90°时,点B,C,F在一条直线上,在
y=﹣x+中,当x=﹣1时,y=2,∴F1(﹣1,2);当∠CAF=90°时,AF∥BC,∴可设直线AF的解析式为y=﹣x+n,将
点A(﹣3,0)代入y=﹣x+n得,﹣3x+n=0,解得n=﹣3,∴直线AF的解析式为y=﹣x﹣3,在y=﹣x﹣3中,当x=﹣1时
,y=﹣2,∴F2(﹣1,﹣2);∴点F的坐标为F1(﹣1,2),F2(﹣1,﹣2).20.(2022秋?双流区校级月考)如图1,
平面直角坐标系中,直线y=﹣x+m交x轴于点A(4,0),交y轴正半轴于点B.(1)求△AOB的面积;(2)如图2,直线AC交y轴
负半轴于点C,AB=BC,P为射线AB(不含A点)上一点,过点P作y轴的平行线交射线AC于点Q,设点P的横坐标为t,线段PQ的长为
d,求d与t之间的函数关系式;(3)在(2)的条件下,在y轴上是否存在点N,使△PQN是等腰直角三角形?若存在,请求出点N的坐标;
若不存在,请说明理由.【分析】(1)由于y=﹣x+m交x轴于点A(4,0),求出m的值,可得出OA=4,OB=3,AB=5,根据B
C=AB可得BC=5,C(0,﹣2),则可得出答案;(2)设点P(t,﹣t+3),求出直线AC解析式为y=x﹣2,由于P在直线y=
﹣x+3上,可得PQ=﹣t+3﹣(t﹣2)=5﹣t;(3)根据△PQN是等腰直角三角形,设N(0,n),结合(2)列出方程即可求出
点N的坐标.【解答】解:(1)把A(4,0)代入y=﹣x+m得:m=3,∴一次函数解析式为y=﹣x+3,令x=0,得y=3,∴B(
0,3),在Rt△AOB中,AB2=OA2+OB2,∴AB=5,∵BC=AB=5,∴C(0,﹣2),∴△AOB的面积=OB?OA=
3×4=6;(2)①设P(t,﹣t+3),∵P为射线AB上一点,∴t<4,设直线AC的解析式为y=kx+b,代入A(4,0),C(
0,﹣2)得,∴,∴y=x﹣2,又∵PQ∥y轴,则Q(t,t﹣2),∴PQ=﹣t+3﹣(t﹣2)=5﹣t;∴d=5﹣t;(3)设N
(0,n),过点N作NM⊥PQ于点M,∵△PQN是等腰直角三角形,PQ∥y轴,点N在y轴上,当N为直角顶点时,∠PNQ=90°,P
N=NQ,∴PQ=2MN,∵PQ=5﹣t,P(t,﹣t+3),∴5﹣t=2t,∴t=,∵PQ=2PM,∴5﹣t=2(﹣t+3﹣n)
,∴n=或n=﹣,∴N(0,).当P为直角顶点时,PN=PQ,∴t=5﹣t,n=﹣t+3,解得t=,∴n=,∴N(0,).当Q为直
角顶点时,QN=PQ,∴t=5﹣t,n=t﹣2,解得t=,∴n=﹣,∴N(0,﹣).综上所述:N(0,)或(0,)或(0,﹣).2
1.(2022秋?大连月考)如图,矩形OABC顶点B的坐标为(8,3),定点D的坐标为(12,0),动点P从点O出发,以每秒2个单
位长度的速度沿x轴的正方向匀速运动,动点Q从点D出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴的负方向匀速运动,P、Q两点同时运动,相遇时停
止.在运动过程中,以PQ为斜边在x轴上方作等腰直角三角形PQR,设运动时间为t秒,△PQR和矩形OABC重叠部分的面积为S.(1)
当t= 1 时,△PQR的边QR经过点B;(2)求S关于t的函数关系式,并写出t的取值范围.【分析】(1)△PQR的边QR经过点B
时,△ABQ构成等腰直角三角形,则有AB=AQ,由此列方程求出t的值;(2)在图形运动的过程中,有三种情形,当0<t≤1时,当1<
t≤2时,当2<t≤4时,进行分类讨论求出答案.【解答】解:(1)△PQR的边QR经过点B时,△ABQ构成等腰直角三角形,∵矩形O
ABC顶点B的坐标为(8,3),定点D的坐标为(12,0),∴AB=3,∴AB=AQ,即3=4﹣t,∴t=1.即当t=1秒时,△P
QR的边QR经过点B.故答案为:1;(2)①当0≤t≤1时,如答图1﹣1所示.设PR交BC于点G,过点P作PH⊥BC于点H,则CH
=OP=2t,GH=PH=3.S=S矩形OABC﹣S梯形OPGC=8×3﹣(2t+2t+3)×3=﹣6t;②当1<t≤2时,如答图
1﹣2所示.设PR交BC于点G,RQ交BC、AB于点S、T.过点P作PH⊥BC于点H,则CH=OP=2t,GH=PH=3.QD=t
,则AQ=AT=4﹣t,∴BT=BS=AB﹣AQ=3﹣(4﹣t)=t﹣1.S=S矩形OABC﹣S梯形OPGC﹣S△BST=8×3﹣
(2t+2t+3)×3﹣(t﹣1)2=﹣t2﹣5t+19;③当2<t≤4时,如答图1﹣3所示.设RQ与AB交于点T,则AT=AQ=
4﹣t.PQ=12﹣3t,∴PR=RQ=(12﹣3t).S=S△PQR﹣S△AQT=PR2﹣AQ2=(12﹣3t)2﹣(4﹣t)2
=t2﹣14t+28.综上所述,S关于t的函数关系式为:S=.22.(2022秋?思明区校级月考)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,与y轴交于C(0,3),A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0).点P是抛物线上
一个动点,且在直线BC的上方.(1)求这个二次函数及直线BC的表达式.(2)过点P作PD∥y轴交直线BC于点D,求PD的最大值.(
3)点M为抛物线对称轴上的点,问在抛物线上是否存在点N,使△MNO为等腰直角三角形,且∠NMO为直角,若存在,请直接写出点N的坐标
;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将B(3,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,列方程组并且解该方程组求出b、c的值,
设直线BC的表达式为y=kx+3,则3k+3=0,解方程求出k的值,得到二次函数的表达式为y=﹣x2+2x+3,直线BC的表达式为
y=﹣x+3;(2)设P(x,﹣x2+2x+3),则D(x,﹣x+3),所以PD=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x=﹣
(x﹣)2+,即可求得PD的最大值为;(3)设N(m,﹣m2+2m+3),先求得抛物线的对称轴是直线x=1,设直线x=1交x轴于点
G,则G(1,0),MG⊥x轴,作NF⊥MG于点F,可证明△FMN≌△GOM,再分四种情况讨论,一是点M在x轴上方,且点N在直线O
M左侧,可列方程﹣m2+2m+3﹣(1﹣m)=1;二是点M在x轴上方,且点N在直线OM右侧,可列方程m﹣1﹣(﹣m2+2m+3)=
1;三是点M在x轴下方,且点N在直线OM右侧,可列方程﹣m2+2m+3﹣(1﹣m)=1;四是点M在x轴下方,且点N在直线OM左侧,
可列方程m﹣1﹣(﹣m2+2m+3)=1,分别求出相应的符合题意的m值,再求出对应的点N的纵坐标即可.【解答】解:(1)∵抛物线y
=﹣x2+bx+c经过点B(3,0),C(0,3),∴,解得,设直线BC的表达式为y=kx+3,则3k+3=0,解得k=﹣1,∴二
次函数的表达式为y=﹣x2+2x+3,直线BC的表达式为y=﹣x+3.(2)如图1,设P(x,﹣x2+2x+3),∵PD∥y轴交直
线BC于点D,,∴D(x,﹣x+3),∴PD=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x,∵PD=﹣x2+3x=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,PD最大=,∴PD的最大值为.(3)存在,设N(m,﹣m2+2m+3),∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴
抛物线y=﹣x2+2x+3的对称轴是直线x=1,设直线x=1交x轴于点G,则G(1,0),MG⊥x轴,作NF⊥MG于点F,则∠MF
N=∠OGM=90°,F(1,﹣m2+2m+3),如图2,点M在x轴上方,且点N在直线OM左侧,∵∠NMO=90°,MN=OM,∴
∠FMN=∠GOM=90°﹣∠OMG,∴△FMN≌△GOM(AAS),∴MF=OG=1,FN=GM=1﹣m,∴﹣m2+2m+3﹣(
1﹣m)=1,解得m1=,m2=(不符合题意,舍去),∴GF=GM+MF=1﹣+1=,∴N(,);如图3,点M在x轴上方,且点N在
直线OM右侧,同理可得△FMN≌△GOM(AAS),∴MF=OG=1,FN=GM=m﹣1,∴m﹣1﹣(﹣m2+2m+3)=1,解得
m1=,m2=(不符合题意,舍去),∴GF=GM﹣MF=﹣1﹣1=,∴N(,);如图4,点M在x轴下方,且点N在直线OM右侧,同理
可得△FMN≌△GOM(AAS),∴MF=OG=1,FN=GM=m﹣1,∴M(1,1﹣m),∴﹣m2+2m+3﹣(1﹣m)=1,解
得m1=,m2=(不符合题意,舍去),∴GF=GM﹣MF=﹣1﹣1=,∴yN=yF=﹣=,∴N(,);如图5,点M在x轴下方,且点
N在直线OM左侧,同理可得△FMN≌△GOM(AAS),∴MF=OG=1,FN=GM=1﹣m,∴M(1,m﹣1),∴m﹣1﹣(﹣m
2+2m+3)=1,解得m1=,m2=(不符合题意,舍去),∴GF=GM+MF=1﹣+1=,∴yN=yF=﹣=,∴N(,),综上所
述,点N的坐标为(,)或(,)或(,)或(,).23.(2022秋?越秀区校级月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,A(1,0),
B(0,2),以AB为边向右作等腰直角△ABC,∠BAC=90°,AB=AC,二次函数的图象经过点C.(1)求二次函数的解析式;(
2)平移该二次函数图象的对称轴所在的直线l,若直线l恰好将△ABC的面积分为1:2两部分,请求出直线l平移的最远距离;(3)将△ABC以AC所在直线为对称轴翻折,得到△AB''C,那么在二次函数图象上是否存在点P,使△PB''C是以B''C为直角边的直角三角形?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)过点C作CK⊥x轴交于点K,证明△ABO≌△CAK(AAS),得OB=AK=2,AO=CK=1,即得点C的坐标为(3,1),用待定系数法有二次函数表达式为y=x2﹣x﹣2;(2)由y=x2﹣x﹣2可知抛物线的对称轴为直线x=,且当直线l将△ABC的面积分为左部分比右部分=2:1时,直线l平移的距离最远,设此时直线l分别交边BC、AC分别为点M、N,由B(0,2),C(3,1)可得直线BC解析式为y=﹣x+2,由A(1,0),C(3,1)可得直线AC解析式为y=x﹣,设点M的坐标为,点N坐标为,1≤t<3,根据S△CMN=S△ABC,得×(3﹣t)(﹣t+2﹣t+)=×××,可解得直线l平移的距离最远是3﹣﹣=;(3)分两种情况:①当∠PCB''=90°时,由B,B''关于直线AC对称,可得∠BCB''=90°,即点P为直线BC与抛物线的另外一个交点,根据得点P的坐标为;②当∠CB''P=90°时,过B''作BT⊥x轴于T,由△BOA≌△B''TA(AAS),可得B''(2,﹣2),故B''P解析式为y=﹣x﹣,由得点P的坐标为(﹣1,﹣1)或.【解答】解:(1)过点C作CK⊥x轴交于点K,如图:∵∠BAO+∠CAK=90°,∠BAO+∠OBA=90°,∴∠CAK=∠OBA,又∠AOB=∠AKC=90°,AB=AC,∴△ABO≌△CAK(AAS),∴OB=AK=2,AO=CK=1,∴OK=AO+AK=1+2=3,∴点C的坐标为(3,1),将点C的坐标代入y=x2+bx﹣2得:1=×9+3b﹣2,解得:b=﹣,∴二次函数表达式为y=x2﹣x﹣2;(2)由y=x2﹣x﹣2可知抛物线的对称轴为直线x=,且当直线l将△ABC的面积分为左部分比右部分=2:1时,直线l平移的距离最远,如图:设此时直线l分别交边BC、AC分别为点M、N,由B(0,2),C(3,1)可得直线BC解析式为y=﹣x+2,由A(1,0),C(3,1)可得直线AC解析式为y=x﹣,设点M的坐标为,点N坐标为,1≤t<3,∵直线l将△ABC的面积分为左部分比右部分=2:1,∴S△CMN=S△ABC,又AB==,∴×(3﹣t)(﹣t+2﹣t+)=×××,解得或(舍去),∴直线l平移的距离最远是3﹣﹣=;(3)在二次函数图象上存在点P,使△PB''C是以B''C为直角边的直角三角形,理由如下:①当∠PCB''=90°时,如图:∵B,B''关于直线AC对称,∴∠BCA=∠B''CA=45°,∴∠BCB''=90°,即点P为直线BC与抛物线的另外一个交点,由得:或,∴点P的坐标为;②当∠CB''P=90°时,过B''作BT⊥x轴于T,如图:∵B,B''关于直线AC对称,∠BAC=90°,∴BA=B''A,∵∠BAO=∠B''AT,∠BOA=90°=∠B''TA,∴△BOA≌△B''TA(AAS),∴AT=AO=1,OB=B''T=2,∴OT=AO+AT=2,∴B''(2,﹣2),由①知,∠BCB''=90°,∴过B''作BC的平行线,与抛物线的交点即为P,∵直线BC解析式为y=﹣x+2,B''(2,﹣2),∴B''P解析式为y=﹣x﹣,由得或,∴点P的坐标为(﹣1,﹣1)或,综上所述,点P的坐标为:或(﹣1,﹣1)或.24.(2022秋?石阡县月考)如图1,一次函数y=kx﹣2(k≠0)的图象与y轴交于点A,与反比例函数(x<0)的图象交于点B(﹣3,b),连接OB.(1)b= 1 ,k= ﹣1 .(2)若点P在第三象限内,是否存在点P使得△OBP是以OB为直角边的等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图2,C是线段AB上一点(不与点A,B重合),过点C且平行于y轴的直线l交该反比例函数的图象于点D,连接OC,OD,BD.若四边形OCBD的面积为3,求点C的坐标.【分析】(1)用待定系数法求解即可;(2)需要分两种情况讨论,当点O为直角顶点和当点B为直角顶点时,分别求解即可;(3)由S四边形OCBD=S△CDB+S△CDO=CD?(xO﹣xB),即可求解.【解答】解:(1)∵B(﹣3,b)在反比例函数(x<0)的图象上,∴b=1,∴B(﹣3,1),∵一次函数y=kx﹣2(k≠0)的图象过点B,∴1=﹣3k﹣2,∴k=﹣1,故答案为:1,﹣1;(2)存在,理由如下:若△OBP是以OB为直角边的等腰直角三角形,则需要分两种情况讨论:①当点O为直角顶点时,过点O作OP⊥OB,且OP=OB,分别过点B,P作y轴的垂线,垂直于点E,F,∴∠BEO=∠OFP=90°,∠BOE+∠FOP=∠BOE+∠OBE=90°,∴∠FOP=∠OBE,∵OB=OP,∴△BEO≌△OFP(AAS),∴OE=FP=1,BE=OF=3,∴P(﹣1,﹣3),②当点B为直角顶点时,连接PP'',∴四边形OBPP''是正方形,∴OB∥PP'',且OB=PP'',∴P''(﹣4,﹣2),综上,点P的坐标为(﹣1,﹣3)或(﹣4,﹣2);(3)∵点C在直线AB上,∴设点C(m,﹣m﹣2),则点D(m,),∴S四边形OCBD=S△CDB+S△CDO=CD?(xO﹣xB)=(﹣+m+2)×3=3,解得m=﹣或(舍去),∴C(﹣,﹣2).
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(本文系小磊老师首藏)