广东省珠海市香洲区2020-2021学年九年级上学期期末数学试卷(word版含答案)
展开1.下列数学符号中,不是中心对称图形的是( )
A.B.C.D.
2.下列事件中是必然事件的是( )
A.明天太阳从东方升起
B.投掷一枚均匀的硬币10次,正面朝上的次数为5次
C.射击运动员射击一次,命中靶心
D.平面内,任意一个五边形的外角和等于540°
3.平面内,已知⊙O的半径为10cm,PO=12cm,则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点P在⊙O上B.点P在⊙O内C.点P在⊙O外D.不能确定
4.抛物线y=5(x﹣4)2+2的顶点坐标是( )
A.(2,4)B.(4,2)C.(2,﹣4)D.(﹣4,2)
5.一枚飞镖任意投掷到如图所示的同心圆镖盘上,此镖盘上有两个同心圆,三条直径把大圆分成六等份,飞镖落在白色区域的概率为( )
A.B.C.D.
6.抛物线y=3x2向左平移5个单位,再向下平移1个单位,所得到的抛物线是( )
A.y=3(x﹣5)2+1B.y=3(x﹣5)2﹣1
C.y=3(x+5)2﹣1D.y=3(x+5)2+1
7.在元旦庆祝活动中,参加活动的同学互赠贺卡,共送贺卡42张,设参加活动的同学有x人,根据题意,可列方程( )
A.x(x﹣1)=42B.x(x+1)=42C.D.
8.已知反比例函数,下列结论不正确的是( )
A.其图象经过点(1,﹣5)
B.其图象位于第二、第四象限
C.当x<0时,y随x的增大而增大
D.当x>﹣1时,y>5
9.如图,将△ABC绕顶点C旋转得到△DEC,点A对应点D,点B对应点E,点B刚好落在DE边上,∠A=24°,∠BCD=48°,则∠ABC等于( )
A.68°B.70°C.72°D.74°
10.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,下列结论:①abc<0;②9a+3b+c=0;③2a+b=0;④am2+bm<a+b(m是任意实数),其中正确的是( )
A.①②B.②③C.①②③D.②③④
二、填空题(本大题7小题,每小题4分,共28分)请将下列各题的正确答案填写在答题卡相应的位置上.
11.一个事件经过多次试验,某种结果发生的频率为0.31,那么估计该种结果发生的概率是 .
12.若正方体的棱长为x,表面积为y,则y与x的关系式为 .
13.如果关于x的一元二次方程ax2+bx﹣1=0的一个解是x=1,则2020﹣a﹣b= .
14.如图,圆锥的母线长l为10cm,底面圆半径r为4.5cm,则该圆锥的侧面积为 cm2.
15.关于x的一元二次方程x2+5x+m=0有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是 .
16.如图,在反比例函数和的图象上取A,B两点,若AB∥x轴,△AOB的面积为5,则k= .
17.如图,已知AB为⊙O直径,若CD是⊙O内接正n边形的一边,AD是⊙O内接正(n+4)边形的一边,BD=AC,则n= .
三、解答题(一)(本大题3小题,每小题6分,共18分)
18解方程:x2﹣4x+1=0(配方法).
19如图,AB是⊙O直径,CD是⊙O的弦,∠ACD=26°,求∠DAB的度数.
20为响应垃圾分类处理、改善生态环境的号召,某小区将生活垃圾分成四类,并设置了相应的四个垃圾箱,A:可回收物垃圾箱,B:有害垃圾箱,C:餐厨垃圾箱,D:其它垃圾箱.甲、乙两人分别投放了一袋垃圾,请用列表或画树状图的方法求甲、乙投放到不同垃圾箱的概率.
四、解答题(二)(本大题3小题,每小题8分,共24分)
21在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,将△ABC绕着点C顺时针旋转90°,得到△A1B1C.
(1)画出△A1B1C;
(2)求点A在旋转过程中的路径长;
(3)△DEF可以看作是由△A1B1C旋转得到,在点P,Q,M,N中,点 是旋转中心.
22劳动是财富的源泉,也是幸福的源泉.某中学对劳动教育进行积极探索和实践,创建学生劳动教育基地,让学生参与到农耕劳作中.如图,现准备利用校园围墙的一段MN(MN最长可用25m),用40m长的篱笆,围成一个矩形菜园ABCD.
(1)当AB长度为多少时,矩形菜园的面积为150m2?
(2)能否围成面积为210m2的矩形菜园?为什么?
23如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣3,0),B(0,﹣4),把线段AB绕点A逆时针旋转90°到AC,AC交y轴于点D,反比例函数(x>0)的图象经过点C.
(1)求k的值;
(2)连接BC,若点P在反比例函数y=(x>0)的图象上,且S△BDP=S△ABC,求点P的坐标.
五、解答题(三)(本大题2小题,每小题10分,共20分)
24如图,AB是⊙O的直径,点C是劣弧BD中点,AC与BD相交于点E.连接BC,∠BCF=∠BAC,CF与AB的延长线相交于点F.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)求证:∠ACD=∠F;
(3)若AB=10,BC=6,求AD的长.
25如图①,抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,点C是抛物线顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图②,连接AC,BC.若点P,D分别是抛物线对称轴和BC上动点,求PB+PD的最小值;
(3)在(2)的条件下,点M是x轴上方抛物线上一点,点N是x轴上一点,当以M,N,B,D为顶点的四边形为平行四边形时,直接写出点N坐标.
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.下列数学符号中,不是中心对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】利用中心对称图形的定义可得答案.
【解答】解:A、是中心对称图形,故此选项不合题意;
B、是中心对称图形,故此选项不合题意;
C、是中心对称图形,故此选项不合题意;
D、不是中心对称图形,故此选项符合题意;
故选:D.
2.下列事件中是必然事件的是( )
A.明天太阳从东方升起
B.投掷一枚均匀的硬币10次,正面朝上的次数为5次
C.射击运动员射击一次,命中靶心
D.平面内,任意一个五边形的外角和等于540°
【分析】根据必然事件、不可能事件、随机事件的概念逐一判断,即可得到答案.
【解答】解:A、明天太阳从东方升起,这是必然事件,符合题意;
B、投掷一枚均匀的硬币10次,正面朝上的次数为5次,这是随机事件,不符合题意;
C、射击运动员射击一次,命中靶心,这是随机事件,不符合题意;
D、平面内,任意一个五边形的外角和等于540°,这是不可能事件,不符合题意.
故选:A.
3.平面内,已知⊙O的半径为10cm,PO=12cm,则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点P在⊙O上B.点P在⊙O内C.点P在⊙O外D.不能确定
【分析】根据半径为r,点到圆心的距离为d,则有:当d>r时,点在圆外;当d=r时,点在圆上,当d<r时,点在圆内,可得答案.
【解答】解:由题意,得d=12cm,r=10cm.
∵d>r,
∴点P在⊙O外,
故选:C.
4.抛物线y=5(x﹣4)2+2的顶点坐标是( )
A.(2,4)B.(4,2)C.(2,﹣4)D.(﹣4,2)
【分析】根据抛物线y=5(x﹣4)2+2,可以写出该抛物线的顶点坐标.
【解答】解:∵抛物线y=5(x﹣4)2+2,
∴该抛物线的顶点坐标为(4,2),
故选:B.
5.一枚飞镖任意投掷到如图所示的同心圆镖盘上,此镖盘上有两个同心圆,三条直径把大圆分成六等份,飞镖落在白色区域的概率为( )
A.B.C.D.
【分析】根据两个同心圆被均分成六等份,飞镖落在每一个区域的机会是均等的,由此计算出白色区域的面积,利用几何概率的计算方法解答即可.
【解答】解:∵两个同心圆被等分成六等份,飞镖落在每一个区域的机会是均等的,其中白色区域的面积占了其中的3等份,
∴P(飞镖落在白色区域)==,
故选:C.
6.抛物线y=3x2向左平移5个单位,再向下平移1个单位,所得到的抛物线是( )
A.y=3(x﹣5)2+1B.y=3(x﹣5)2﹣1
C.y=3(x+5)2﹣1D.y=3(x+5)2+1
【分析】根据二次函数图象左加右减,上加下减的平移规律进行解答即可.
【解答】解:抛物线y=3x2向左平移5个单位,再向下平移1个单位,所得到的抛物线是:y=3(x+5)2﹣1;
故选:C.
7.在元旦庆祝活动中,参加活动的同学互赠贺卡,共送贺卡42张,设参加活动的同学有x人,根据题意,可列方程( )
A.x(x﹣1)=42B.x(x+1)=42C.D.
【分析】设参加活动的同学有x人,则每人送出(x﹣1)张贺卡,根据参加活动的同学共送贺卡42张,即可得出关于x的一元二次方程.
【解答】解:设参加活动的同学有x人,则每人送出(x﹣1)张贺卡,
依题意得:x(x﹣1)=42,
故选:A.
8.已知反比例函数,下列结论不正确的是( )
A.其图象经过点(1,﹣5)
B.其图象位于第二、第四象限
C.当x<0时,y随x的增大而增大
D.当x>﹣1时,y>5
【分析】根据题目中的函数解析式和反比例函数的性质,可以判断各个小题中的结论是否成立,从而可以解答本题.
【解答】解:∵反比例函数y=﹣,
∴当x=1时,y=﹣5,即该函数图象过点(1,﹣5),故选项A正确;
该函数图象在第二、四象限,故选项B正确;
当x<0时,y随x的增大而增大,故选项C正确;
当x>﹣1时,y<5,故选项D错误;
故选:D.
9.如图,将△ABC绕顶点C旋转得到△DEC,点A对应点D,点B对应点E,点B刚好落在DE边上,∠A=24°,∠BCD=48°,则∠ABC等于( )
A.68°B.70°C.72°D.74°
【分析】根据旋转的性质得出∠D=∠A=24°,∠ABC=∠E,由等腰三角形的性质得出∠E=∠CBE=72°,则可得出答案.
【解答】解:∵△ABC绕顶点C旋转得到△DEC,
∴∠D=∠A=24°,∠ABC=∠E,
∵∠BCD=48°,
∴∠CBE=48°+24°=72°,
∵CE=CB,
∴∠E=∠CBE=72°,
∴∠ABC=72°.
故选:C.
10.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,下列结论:①abc<0;②9a+3b+c=0;③2a+b=0;④am2+bm<a+b(m是任意实数),其中正确的是( )
A.①②B.②③C.①②③D.②③④
【分析】由开口方向、对称轴及抛物线与y轴的交点位置可判断结论①;由交点(3,0)的值可判断结论②;把x=1代入抛物线对称轴公式可判断结论③;由x=1时,函数y取得最小值可判断结论④.
【解答】解:∵抛物线开口向上、顶点在y轴右侧、抛物线与y轴交于负半轴,
∴a>0,b<0,c<0,
∴abc>0,故①错误;
∵对称轴为直线x=1,抛物线与x轴的交点为(﹣1,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点为(3,0),
把(3,0)代入得:9a+3b+c=0,故②正确;
∵对称轴为直线x=1,
∴=1,即2a+b=0,故③正确;
∵当x=m时,y=am2+bm+c,当x=1时,y=a+b+c,
∵当x=1时,函数值最小,
∴am2+bm+c≥a+b+c,
∴am2+bm≥a+b,故④错误;
故选:B.
二.填空题(共7小题)
11.一个事件经过多次试验,某种结果发生的频率为0.31,那么估计该种结果发生的概率是 0.31 .
【分析】在同样条件下,大量反复试验时,随机事件发生的频率逐渐稳定在概率附近,据此可得答案.
【解答】解:∵经过多次试验,某种结果发生的频率为0.31,
∴估计该种结果发生的概率是0.31,
故答案为:0.31.
12.若正方体的棱长为x,表面积为y,则y与x的关系式为 y=6x2 .
【分析】正方体有6个面,每一个面都是边长为x的正方形,这6个正方形的面积和就是该正方体的表面积.
【解答】解:由题意得,y=6x2,
故答案为:y=6x2.
13.如果关于x的一元二次方程ax2+bx﹣1=0的一个解是x=1,则2020﹣a﹣b= 2019 .
【分析】利用一元二次方程解的定义得到a+b=1,然后把2020﹣a﹣b变形为2020﹣(a+b),再利用整体代入的方法计算.
【解答】解:把x=1代入方程ax2+bx﹣1=0得a+b﹣1=0,
所以a+b=1,
所以2020﹣a﹣b=2020﹣(a+b)=2020﹣1=2019.
故答案为2019.
14.如图,圆锥的母线长l为10cm,底面圆半径r为4.5cm,则该圆锥的侧面积为 45π cm2.
【分析】由于锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长,则利用扇形的面积公式可计算出该圆锥的侧面积.
【解答】解:根据题意,该圆锥的侧面积=×2π×4.5×10=45π(cm2).
故答案为45π.
15.关于x的一元二次方程x2+5x+m=0有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是 m< .
【分析】由方程有两个不相等的实数根得出Δ=52﹣4m>0,解之即可.
【解答】解:根据题意得:Δ=52﹣4m>0,
解得m<.
故实数m的取值范围是m<.
故答案为:m<.
16.如图,在反比例函数和的图象上取A,B两点,若AB∥x轴,△AOB的面积为5,则k= 14 .
【分析】利用系数k的几何意义,分别表示出△AOC和△BOC的面积,利用△AOB的面积为5列方程,即可求解.
【解答】解:如图,设AB交y轴于C点,
设A(m,n),则mn=4,AC=m,OC=n,
∴AC•OC==2,
同理,S△BOC=,
∵S△AOB=5,
∴S△BOC﹣S△AOC=5,
∴,
∴k=14,
故答案为:14.
17.如图,已知AB为⊙O直径,若CD是⊙O内接正n边形的一边,AD是⊙O内接正(n+4)边形的一边,BD=AC,则n= 4 .
【分析】如图,连接OD,OC.首先证明∠AOD=∠BOC,构建方程求解即可.
【解答】解:如图,连接OD,OC.
∵BD=AC,
∴=,
∴=,
∴∠AOD=∠BOC,
∵∠AOD=∠BOC=,∠DOC=,
∴2×+=180°,
解得n=4或﹣2(舍弃),
故答案为:4.
三.解答题
18解方程:x2﹣4x+1=0(配方法).
【考点】解一元二次方程﹣配方法.
【专题】计算题.
【答案】见试题解答内容
【分析】方程常数项移到右边,两边都加上一次项系数一半的平方,左边化为完全平方式,右边合并,开方转化为两个一元一次方程来求解.
【解答】解:方程变形得:x2﹣4x=﹣1,
配方得:x2﹣4x+4=3,即(x﹣2)2=3,
开方得:x﹣2=±,
则x1=2+,x2=2﹣.
19如图,AB是⊙O直径,CD是⊙O的弦,∠ACD=26°,求∠DAB的度数.
【考点】圆周角定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;圆的有关概念及性质;运算能力.
【答案】64°.
【分析】连接BD,根据圆周角定理和已知条件得出∠ADB=90°,再根据圆周角定理可得∠ACD=∠ABD=26°,由此即可解决问题.
【解答】解:如图,连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵=,∠ACD=26°,
∴∠ACD=∠ABD=26°.
∴∠DAB=180°﹣∠ADB﹣∠ABD=180°﹣90°﹣26°=64°.
20为响应垃圾分类处理、改善生态环境的号召,某小区将生活垃圾分成四类,并设置了相应的四个垃圾箱,A:可回收物垃圾箱,B:有害垃圾箱,C:餐厨垃圾箱,D:其它垃圾箱.甲、乙两人分别投放了一袋垃圾,请用列表或画树状图的方法求甲、乙投放到不同垃圾箱的概率.
【考点】列表法与树状图法.
【专题】概率及其应用;推理能力.
【答案】.
【分析】根据题意列出图表得出所有等可能的情况数和甲、乙投放到不同垃圾箱的情况数,然后根据概率公式即可得出答案.
【解答】解:列表如下:
共有16种等可能的结果数,其中甲、乙投放到不同垃圾箱有12种情况数,
则甲、乙投放到不同垃圾箱的概率是=.
21在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,将△ABC绕着点C顺时针旋转90°,得到△A1B1C.
(1)画出△A1B1C;
(2)求点A在旋转过程中的路径长;
(3)△DEF可以看作是由△A1B1C旋转得到,在点P,Q,M,N中,点 是旋转中心.
【考点】轨迹;作图﹣旋转变换.
【专题】平移、旋转与对称;几何直观.
【答案】(1)见解答;(2)π;(3)N.
【分析】(1)将点A、B分别绕点C顺时针旋转90°所得对应点,再与点C首尾顺次连接即可;
(2)利用弧长公式求解即可;
(3)根据旋转变换的性质求解即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C为所求;
(2)点A在旋转过程中的路径长=π;
(3)如图所示,点N是旋转中心,
故答案为:N.
22劳动是财富的源泉,也是幸福的源泉.某中学对劳动教育进行积极探索和实践,创建学生劳动教育基地,让学生参与到农耕劳作中.如图,现准备利用校园围墙的一段MN(MN最长可用25m),用40m长的篱笆,围成一个矩形菜园ABCD.
(1)当AB长度为多少时,矩形菜园的面积为150m2?
(2)能否围成面积为210m2的矩形菜园?为什么?
【考点】一元二次方程的应用.
【专题】一元二次方程及应用;应用意识.
【答案】(1)当AB长度为15m时,矩形菜园的面积为150m2.(2)不能围成面积为210m2的菜园.
【分析】(1)设AB=xm,则BC=(40﹣2x)m,根据矩形花园的面积为150m2,即可得出关于x的一元二次方程,解之即可得出x的值,再结合围墙MN最长可利用25m,即可确定结论;
(2)根据矩形花园的面积为210m2,即可得出关于x的一元二次方程,由根的判别式Δ=﹣20<0,即可得出该方程无实数根,进而可得出不能围成面积为210m2的矩形花园.
【解答】解:(1)设当AB长度为xm时,矩形菜园的面积为150m2,
根据题意得:x(40﹣2x)=150,
解得:x=5或x=15,
∵当x=5时,40﹣2x=30,不符合题意,
∴x=5舍去,
答:当AB长度为15m时,矩形菜园的面积为150m2.
(2)不能围成,如果矩形菜园面积为210m2时,
则:2x2﹣40x+210=0,Δ=﹣20<0方程没有实数根.
答:不能围成面积为210m2的菜园.
23如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣3,0),B(0,﹣4),把线段AB绕点A逆时针旋转90°到AC,AC交y轴于点D,反比例函数(x>0)的图象经过点C.
(1)求k的值;
(2)连接BC,若点P在反比例函数y=(x>0)的图象上,且S△BDP=S△ABC,求点P的坐标.
【考点】反比例函数系数k的几何意义;反比例函数图象上点的坐标特征;坐标与图形变化﹣旋转.
【专题】方程思想;等腰三角形与直角三角形;几何直观;数据分析观念.
【答案】(1)k=3;
(2)P(4,).
【分析】(1)由题可得△ACB为等腰直角三角形,故可以构造“三垂直”全等,即过C作CE⊥x轴于E,证明△AOB≌△CEA,得到C点坐标,即可求解k;
(2)由A,B坐标,利用勾股定理算出AB的长度,得到等腰直角三角形ABC的面积,再由A,C的坐标,求出直线AC的解析式,得到D点坐标,求得BD的长度,设出P点坐标,利用△BDP的面积等于△ABC的面积列出方程,即可求解P的坐标.
【解答】解:(1)作CE⊥x轴,垂足为E,如图1,
∵AB旋转到AC,
∴∠CAB=∠AEC=90°,AB=AC,
∴∠CAE+∠BAO=∠CAE+∠ACE=90°,
∴∠BAO=∠ACE,
在△AOB与△CEA中,
,
∴△AOB≌△CEA(AAS),
∴OB=EA,AO=CE,
∵点A坐标(﹣3,0),点B坐标(0,﹣4),
∴AE=OB=4,CE=AO=3,
∴OE=AE﹣AO=4﹣3=1,
∴点C坐标为(1,3),
∵反比例函数图象经过点C,
∴k=1×3=3;
(2)设AC解析式为y=kx+b(k≠0),
∵A坐标(﹣3,0),点C坐标(1,3),
∴,解得,
∴直线AC解析式为,
令x=0,则,
则点D坐标(0,),
∵点A坐标(﹣3,0),点B坐标(0,﹣4),
∴,
∴,
设点P坐标为(m,),
∵S△BDP=S△ABC,
∴,
解得 m=4,
∴点P坐标为(4,).
24如图,AB是⊙O的直径,点C是劣弧BD中点,AC与BD相交于点E.连接BC,∠BCF=∠BAC,CF与AB的延长线相交于点F.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)求证:∠ACD=∠F;
(3)若AB=10,BC=6,求AD的长.
【考点】垂径定理;圆周角定理;切线的判定与性质;相似三角形的判定与性质.
【专题】图形的相似;推理能力.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)4.
【分析】(1)连接OC,由圆周角定理得∠ACO+∠OCB=90°,再由等腰三角形性质及切线的判定定理可得结论;
(2)根据同圆中等弧对等角、等角对等弧可得答案;
(3)设OH为x,则CH为(5﹣x),根据勾股定理可得方程,求得OH的长,再根据三角形中位线定理可得答案.
【解答】解:(1)连接OC,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACO+∠OCB=90°,
∵OA=OC,
∴∠BAC=∠ACO,
∵∠BCF=∠BAC,
∴∠BCF+∠OCB=90°,
∴∠OCF=90°,
∴OC⊥CF,
∴CF是⊙O的切线.
(2)∵点C是中点,
∴,
∴∠CAD=∠BAC,
∵∠BCF=∠BAC,
∴∠CAD=∠BCF,
∵,
∴∠CAD=∠CBD,
∴∠BCF=∠CBD,
∴BD∥CF,
∴∠ABD=∠F,
∵,
∴∠ACD=∠ABD,
∴∠ACD=∠F.
(3)如图:
∵BD∥CF,OC⊥CF,
∴OC⊥BD于点H,
设OH为x,则CH为(5﹣x),根据勾股定理,
62﹣(5﹣x)2=52﹣x2,
解得:,
∴,
∵OH是中位线,
∴.
25如图①,抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,点C是抛物线顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图②,连接AC,BC.若点P,D分别是抛物线对称轴和BC上动点,求PB+PD的最小值;
(3)在(2)的条件下,点M是x轴上方抛物线上一点,点N是x轴上一点,当以M,N,B,D为顶点的四边形为平行四边形时,直接写出点N坐标.
【考点】二次函数综合题.
【专题】代数几何综合题;推理能力.
【答案】(1)见解析;
(2);
(3)符合条件的坐标为:N1(,0),N2(,0),N3(,0),N4(,0).
【分析】(1)利用待定系数法求二次函数解析式即可;
(2)先将抛物线解析式化成顶点式得到点C的坐标,根据线段之间的关系△ABC是等边三角形,利用等边三角形的性质得到PA=PB,∠ABD=60°,∠BAD=30°,
且当A,P,D三点共线且AD⊥BC时,PA+PD的值最小,从而利用含30°的直角三角形的性质进行求解即可;
(3)根据题意作出相关图形,可知点D的坐标为(2,),将y=代入,解得x=1±,则点M1(1﹣,)M2(1+,),并分当以M,N,B,D为顶点的平行四边形以BD作为一条边时和当以M,N,B,D为顶点的平行四边形以BD作为一条对角线时两种情况进行讨论,利用平行四边形的性质及点的坐标特征进行求解即可.
【解答】解:(1)∵抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,
∴,
解得:,
∴所求抛物线的解析式为:;
(2)∵点C是抛物线顶点,,
∴,
如下图所示,
∵A(﹣1,0)、B(3,0),
∴AB=AC=BC=4,
∴△ABC是等边三角形,
∴CP垂直平分AB,
∴PA=PB,
∴PB+PD=PA+PD
∴当A,P,D三点共线且AD⊥BC时,PA+PD的值最小,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABD=60°,
∴∠BAD=30°,
∴Rt△ABD中,,
∴,即PB+PD的最小值为;
(3)由(2)可知,∠BAD=30°,
∴点D的坐标为(2,),
将y=代入,解得x=1±,
如图所示,过点D作x轴的平行线,分别交抛物线于点M1、M2,则点M1(1﹣,)M2(1+,),
当以M,N,B,D为顶点的平行四边形以BD作为一条边时,有两种情况:
如图中的▱BDM1N1,BN1=DM1=2﹣(1﹣)=1+,
此时ON1=3﹣(1+)=2﹣,
∴点N1坐标为(2﹣,0);
如图中的▱BDM2N2,BN2=DM2=1+﹣2=﹣1,
此时ON2=3+﹣1=2+,
∴点N2坐标为(2+,0);
当以M,N,B,D为顶点的平行四边形以BD作为一条对角线时,有两种情况:
如图中的▱BM2DN3,DM2=BN3=﹣1,
此时ON3=3﹣(﹣1)=4﹣,
∴点N3坐标为(4﹣,0);
如图中的▱BM1DN4,DM1=BN4=1+,
此时ON4=3+1+=4+,
∴点N4坐标为(4+,0);
综上所述,符合条件的坐标为:N1(,0),N2(,0),N3(,0),N4(,0).A
B
C
D
A
(A,A)
(B,A)
(C,A)
(D,A)
B
(A,B)
(B,B)
(C,B)
(D,B)
C
(A,C)
(B,C)
(C,C)
(D,C)
D
(A,D)
(B,D)
(C,D)
(D,D)
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