2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题20 二次函数综合
展开2018-2020江苏中考数学试题汇编
——二次函数综合
一.选择题(共2小题)
1.(2020•南通)如图①,E为矩形ABCD的边AD上一点,点P从点B出发沿折线B﹣E﹣D运动到点D停止,点Q从点B出发沿BC运动到点C停止,它们的运动速度都是1cm/s.现P,Q两点同时出发,设运动时间为x(s),△BPQ的面积为y(cm2),若y与x的对应关系如图②所示,则矩形ABCD的面积是( )
A.96cm2 B.84cm2 C.72cm2 D.56cm2
2.(2019•常州)随着时代的进步,人们对PM2.5(空气中直径小于等于2.5微米的颗粒)的关注日益密切.某市一天中PM2.5的值y1(ug/m3)随时间t(h)的变化如图所示,设y2表示0时到t时PM2.5的值的极差(即0时到t时PM2.5的最大值与最小值的差),则y2与t的函数关系大致是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(共1小题)
3.(2020•南京)下列关于二次函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1(m为常数)的结论:①该函数的图象与函数y=﹣x2的图象形状相同;②该函数的图象一定经过点(0,1);③当x>0时,y随x的增大而减小;④该函数的图象的顶点在函数y=x2+1的图象上.其中所有正确结论的序号是 .
三.解答题(共34小题)
4.(2020•南京)小明和小丽先后从A地出发沿同一直道去B地.设小丽出发第xmin时,小丽、小明离B地的距离分别为y1m、y2m.y1与x之间的函数表达式是y1=﹣180x+2250,y2与x之间的函数表达式是y2=﹣10x2﹣100x+2000.
(1)小丽出发时,小明离A地的距离为 m.
(2)小丽出发至小明到达B地这段时间内,两人何时相距最近?最近距离是多少?
5.(2018•南京)已知二次函数y=2(x﹣1)(x﹣m﹣3)(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点;
(2)当m取什么值时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的上方?
6.(2020•南通)已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(2,0),B(3n﹣4,y1),C(5n+6,y2)三点,对称轴是直线x=1.关于x的方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若n<﹣5,试比较y1与y2的大小;
(3)若B,C两点在直线x=1的两侧,且y1>y2,求n的取值范围.
7.(2019•南通)已知:二次函数y=x2﹣4x+3a+2(a为常数).
(1)请写出该二次函数的三条性质;
(2)在同一直角坐标系中,若该二次函数的图象在x≤4的部分与一次函数y=2x﹣1的图象有两个交点,求a的取值范围.
8.(2018•南通)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2-52k(k为常数).
(1)若抛物线经过点(1,k2),求k的值;
(2)若抛物线经过点(2k,y1)和点(2,y2),且y1>y2,求k的取值范围;
(3)若将抛物线向右平移1个单位长度得到新抛物线,当1≤x≤2时,新抛物线对应的函数有最小值-32,求k的值.
9.(2020•徐州)如图,在平面直角坐标系中,函数y=﹣ax2+2ax+3a(a>0)的图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,它的对称轴交x轴于点E.过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,连接DE并延长交y轴于点F,交抛物线于点G.直线AF交CD于点H,交抛物线于点K,连接HE、GK.
(1)点E的坐标为: ;
(2)当△HEF是直角三角形时,求a的值;
(3)HE与GK有怎样的位置关系?请说明理由.
10.(2018•徐州)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+6x﹣5的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其顶点为P,连接PA、AC、CP,过点C作y轴的垂线l.
(1)求点P,C的坐标;
(2)直线l上是否存在点Q,使△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
11.(2020•苏州)如图,二次函数y=x2+bx的图象与x轴正半轴交于点A,平行于x轴的直线l与该抛物线交于B、C两点(点B位于点C左侧),与抛物线对称轴交于点D(2,﹣3).
(1)求b的值;
(2)设P、Q是x轴上的点(点P位于点Q左侧),四边形PBCQ为平行四边形.过点P、Q分别作x轴的垂线,与抛物线交于点P’(x1,y1)、Q’(x2,y2).若|y1﹣y2|=2,求x1、x2的值.
12.(2019•苏州)如图①,抛物线y=﹣x2+(a+1)x﹣a与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C.已知△ABC的面积是6.
(1)求a的值;
(2)求△ABC外接圆圆心的坐标;
(3)如图②,P是抛物线上一点,Q为射线CA上一点,且P、Q两点均在第三象限内,Q、A是位于直线BP同侧的不同两点,若点P到x轴的距离为d,△QPB的面积为2d,且∠PAQ=∠AQB,求点Q的坐标.
13.(2018•苏州)如图,已知抛物线y=x2﹣4与x轴交于点A,B(点A位于点B的左侧),C为顶点,直线y=x+m经过点A,与y轴交于点D.
(1)求线段AD的长;
(2)平移该抛物线得到一条新抛物线,设新抛物线的顶点为C′.若新抛物线经过点D,并且新抛物线的顶点和原抛物线的顶点的连线CC′平行于直线AD,求新抛物线对应的函数表达式.
14.(2020•常州)如图,二次函数y=x2+bx+3的图象与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点B,抛物线过点C(1,0),且顶点为D,连接AC、BC、BD、CD.
(1)填空:b= ;
(2)点P是抛物线上一点,点P的横坐标大于1,直线PC交直线BD于点Q.若∠CQD=∠ACB,求点P的坐标;
(3)点E在直线AC上,点E关于直线BD对称的点为F,点F关于直线BC对称的点为G,连接AG.当点F在x轴上时,直接写出AG的长.
15.(2019•常州)如图,二次函数y=﹣x2+bx+3的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点D为OC的中点,点P在抛物线上.
(1)b= ;
(2)若点P在第一象限,过点P作PH⊥x轴,垂足为H,PH与BC、BD分别交于点M、N.是否存在这样的点P,使得PM=MN=NH?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点P的横坐标小于3,过点P作PQ⊥BD,垂足为Q,直线PQ与x轴交于点R,且S△PQB=2S△QRB,求点P的坐标.
16.(2018•常州)如图,二次函数y=-13x2+bx+2的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣4,0),P是抛物线上一点(点P与点A、B、C不重合).
(1)b= ,点B的坐标是 ;
(2)设直线PB与直线AC相交于点M,是否存在这样的点P,使得PM:MB=1:2?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接AC、BC,判断∠CAB和∠CBA的数量关系,并说明理由.
17.(2018•扬州)如图1,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,6),点P从点O出发,沿OA以每秒1个单位长度的速度向点A运动,同时点Q从点A出发,沿AB以每秒2个单位长度的速度向点B运动,当点P与点A重合时运动停止.设运动时间为t秒.
(1)当t=2时,线段PQ的中点坐标为 ;
(2)当△CBQ与△PAQ相似时,求t的值;
(3)当t=1时,抛物线y=x2+bx+c经过P,Q两点,与y轴交于点M,抛物线的顶点为K,如图2所示,问该抛物线上是否存在点D,使∠MQD=12∠MKQ?若存在,求出所有满足条件的D的坐标;若不存在,说明理由.
18.(2020•泰州)如图,二次函数y1=a(x﹣m)2+n,y2=6ax2+n(a<0,m>0,n>0)的图象分别为C1、C2,C1交y轴于点P,点A在C1上,且位于y轴右侧,直线PA与C2在y轴左侧的交点为B.
(1)若P点的坐标为(0,2),C1的顶点坐标为(2,4),求a的值;
(2)设直线PA与y轴所夹的角为α.
①当α=45°,且A为C1的顶点时,求am的值;
②若α=90°,试说明:当a、m、n各自取不同的值时,PAPB的值不变;
(3)若PA=2PB,试判断点A是否为C1的顶点?请说明理由.
19.(2019•泰州)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数图象的顶点坐标为(4,﹣3),该图象与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点C,其中点A的横坐标为1.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)求tan∠ABC.
20.(2018•泰州)平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2﹣2mx+m2+2m+2的图象与x轴有两个交点.
(1)当m=﹣2时,求二次函数的图象与x轴交点的坐标;
(2)过点P(0,m﹣1)作直线l⊥y轴,二次函数图象的顶点A在直线l与x轴之间(不包含点A在直线l上),求m的范围;
(3)在(2)的条件下,设二次函数图象的对称轴与直线l相交于点B,求△ABO的面积最大时m的值.
21.(2020•无锡)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线OA交二次函数y=14x2的图象于点A,∠AOB=90°,点B在该二次函数的图象上,设过点(0,m)(其中m>0)且平行于x轴的直线交直线OA于点M,交直线OB于点N,以线段OM、ON为邻边作矩形OMPN.
(1)若点A的横坐标为8.
①用含m的代数式表示M的坐标;
②点P能否落在该二次函数的图象上?若能,求出m的值;若不能,请说明理由.
(2)当m=2时,若点P恰好落在该二次函数的图象上,请直接写出此时满足条件的所有直线OA的函数表达式.
22.(2019•无锡)已知二次函数y=ax2+bx﹣4(a>0)的图象与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象的对称轴与直线AC相交于点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.
23.(2018•无锡)已知:如图,一次函数y=kx﹣1的图象经过点A(35,m)(m>0),与y轴交于点B.点C在线段AB上,且BC=2AC,过点C作x轴的垂线,垂足为点D.若AC=CD.
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)已知一开口向下、以直线CD为对称轴的抛物线经过点A,它的顶点为P,若过点P且垂直于AP的直线与x轴的交点为Q(-455,0),求这条抛物线的函数表达式.
24.(2020•盐城)若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点M(x1,0),N(x2,0)(0<x1<x2),且经过点A(0,2).过点A的直线l与x轴交于点C,与该函数的图象交于点B(异于点A).满足△ACN是等腰直角三角形,记△AMN的面积为S1,△BMN的面积为S2,且S2=52S1.
(1)抛物线的开口方向 (填“上”或“下”);
(2)求直线l相应的函数表达式;
(3)求该二次函数的表达式.
25.(2019•盐城)如图所示,二次函数y=k(x﹣1)2+2的图象与一次函数y=kx﹣k+2的图象交于A、B两点,点B在点A的右侧,直线AB分别与x、y轴交于C、D两点,其中k<0.
(1)求A、B两点的横坐标;
(2)若△OAB是以OA为腰的等腰三角形,求k的值;
(3)二次函数图象的对称轴与x轴交于点E,是否存在实数k,使得∠ODC=2∠BEC,若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.
26.(2018•盐城)如图①,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+3经过点A(﹣1,0)、B(3,0)两点,且与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图②,用宽为4个单位长度的直尺垂直于x轴,并沿x轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于P、Q两点(点P在点Q的左侧),连接PQ,在线段PQ上方抛物线上有一动点D,连接DP、DQ.
(Ⅰ)若点P的横坐标为-12,求△DPQ面积的最大值,并求此时点D的坐标;
(Ⅱ)直尺在平移过程中,△DPQ面积是否有最大值?若有,求出面积的最大值;若没有,请说明理由.
27.(2020•淮安)如图①,二次函数y=﹣x2+bx+4的图象与直线l交于A(﹣1,2)、B(3,n)两点.点P是x轴上的一个动点,过点P作x轴的垂线交直线1于点M,交该二次函数的图象于点N,设点P的横坐标为m.
(1)b= ,n= ;
(2)若点N在点M的上方,且MN=3,求m的值;
(3)将直线AB向上平移4个单位长度,分别与x轴、y轴交于点C、D(如图②).
①记△NBC的面积为S1,△NAC的面积为S2,是否存在m,使得点N在直线AC的上方,且满足S1﹣S2=6?若存在,求出m及相应的S1,S2的值;若不存在,请说明理由.
②当m>﹣1时,将线段MA绕点M顺时针旋转90°得到线段MF,连接FB、FC、OA.若∠FBA+∠AOD﹣∠BFC=45°,直接写出直线OF与该二次函数图象交点的横坐标.
28.(2019•淮安)如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,D为顶点,其中点B的坐标为(5,0),点D的坐标为(1,3).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)点E是线段BD上的一点,过点E作x轴的垂线,垂足为F,且ED=EF,求点E的坐标.
(3)试问在该二次函数图象上是否存在点G,使得△ADG的面积是△BDG的面积的35?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
29.(2020•宿迁)二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴交于A(2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,顶点为E..
(1)求这个二次函数的表达式,并写出点E的坐标;
(2)如图①,D是该二次函数图象的对称轴上一个动点,当BD的垂直平分线恰好经过点C时,求点D的坐标;
(3)如图②,P是该二次函数图象上的一个动点,连接OP,取OP中点Q,连接QC,QE,CE,当△CEQ的面积为12时,求点P的坐标.
30.(2019•宿迁)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∠PAB=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.
31.(2018•宿迁)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=(x﹣a)(x﹣3)(0<a<3)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点D,过其顶点C作直线CP⊥x轴,垂足为点P,连接AD、BC.
(1)求点A、B、D的坐标;
(2)若△AOD与△BPC相似,求a的值;
(3)点D、O、C、B能否在同一个圆上?若能,求出a的值;若不能,请说明理由.
32.(2020•镇江)如图①,直线l经过点(4,0)且平行于y轴,二次函数y=ax2﹣2ax+c(a、c是常数,a<0)的图象经过点M(﹣1,1),交直线l于点N,图象的顶点为D,它的对称轴与x轴交于点C,直线DM、DN分别与x轴相交于A、B两点.
(1)当a=﹣1时,求点N的坐标及ACBC的值;
(2)随着a的变化,ACBC的值是否发生变化?请说明理由;
(3)如图②,E是x轴上位于点B右侧的点,BC=2BE,DE交抛物线于点F.若FB=FE,求此时的二次函数表达式.
33.(2019•镇江)如图,二次函数y=﹣x2+4x+5图象的顶点为D,对称轴是直线l,一次函数y=25x+1的图象与x轴交于点A,且与直线DA关于l的对称直线交于点B.
(1)点D的坐标是 ;
(2)直线l与直线AB交于点C,N是线段DC上一点(不与点D、C重合),点N的纵坐标为n.过点N作直线与线段DA、DB分别交于点P、Q,使得△DPQ与△DAB相似.
①当n=275时,求DP的长;
②若对于每一个确定的n的值,有且只有一个△DPQ与△DAB相似,请直接写出n的取值范围 .
34.(2018•镇江)如图,二次函数y=x2﹣3x的图象经过O(0,0),A(4,4),B(3,0)三点,以点O为位似中心,在y轴的右侧将△OAB按相似比2:1放大,得到△OA′B′,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过O,A′,B′三点.
(1)画出△OA′B′,试求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的表达式;
(2)点P(m,n)在二次函数y=x2﹣3x的图象上,m≠0,直线OP与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于点Q(异于点O).
①求点Q的坐标(横、纵坐标均用含m的代数式表示)
②连接AP,若2AP>OQ,求m的取值范围;
③当点Q在第一象限内,过点Q作QQ′平行于x轴,与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于另一点Q′,与二次函数y=x2﹣3x的图象交于点M,N(M在N的左侧),直线OQ′与二次函数y=x2﹣3x的图象交于点P′.△Q′P′M∽△QB′N,则线段NQ的长度等于 .
35.(2020•连云港)在平面直角坐标系xOy中,把与x轴交点相同的二次函数图象称为“共根抛物线”.如图,抛物线L1:y=12x2-32x﹣2的顶点为D,交x轴于点A、B(点A在点B左侧),交y轴于点C.抛物线L2与L1是“共根抛物线”,其顶点为P.
(1)若抛物线L2经过点(2,﹣12),求L2对应的函数表达式;
(2)当BP﹣CP的值最大时,求点P的坐标;
(3)设点Q是抛物线L1上的一个动点,且位于其对称轴的右侧.若△DPQ与△ABC相似,求其“共根抛物线”L2的顶点P的坐标.
36.(2019•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:y=x2+bx+c过点C(0,﹣3),与抛物线L2:y=-12x2-32x+2的一个交点为A,且点A的横坐标为2,点P、Q分别是抛物线L1、L2上的动点.
(1)求抛物线L1对应的函数表达式;
(2)若以点A、C、P、Q为顶点的四边形恰为平行四边形,求出点P的坐标;
(3)设点R为抛物线L1上另一个动点,且CA平分∠PCR.若OQ∥PR,求出点Q的坐标.
37.(2018•连云港)如图1,图形ABCD是由两个二次函数y1=kx2+m(k<0)与y2=ax2+b(a>0)的部分图象围成的封闭图形.已知A(1,0)、B(0,1)、D(0,﹣3).
(1)直接写出这两个二次函数的表达式;
(2)判断图形ABCD是否存在内接正方形(正方形的四个顶点在图形ABCD上),并说明理由;
(3)如图2,连接BC,CD,AD,在坐标平面内,求使得△BDC与△ADE相似(其中点C与点E是对应顶点)的点E的坐标
2018-2020江苏中考数学试题汇编
——二次函数综合
一.选择题(共2小题)
1.(2020•南通)如图①,E为矩形ABCD的边AD上一点,点P从点B出发沿折线B﹣E﹣D运动到点D停止,点Q从点B出发沿BC运动到点C停止,它们的运动速度都是1cm/s.现P,Q两点同时出发,设运动时间为x(s),△BPQ的面积为y(cm2),若y与x的对应关系如图②所示,则矩形ABCD的面积是( )
A.96cm2 B.84cm2 C.72cm2 D.56cm2
【解答】从函数的图象和运动的过程可以得出:当点P运动到点E时,x=10,y=30,
过点E作EH⊥BC,
由三角形面积公式得:y=12BQ×EH=12×10×EH=30,
解得EH=AB=6,
∴AE=BE2-AE2=102-62=8,
由图2可知当x=14时,点P与点D重合,
∴AD=AE+DE=8+4=12,
∴矩形的面积为12×6=72.
故选:C.
2.(2019•常州)随着时代的进步,人们对PM2.5(空气中直径小于等于2.5微米的颗粒)的关注日益密切.某市一天中PM2.5的值y1(ug/m3)随时间t(h)的变化如图所示,设y2表示0时到t时PM2.5的值的极差(即0时到t时PM2.5的最大值与最小值的差),则y2与t的函数关系大致是( )
A. B.
C. D.
【解答】当t=0时,极差y2=85﹣85=0,
当0<t≤10时,极差y2随t的增大而增大,最大值为43;
当10<t≤20时,极差y2随t的增大保持43不变;
当20<t≤24时,极差y2随t的增大而增大,最大值为98;
故选:B.
二.填空题(共1小题)
3.(2020•南京)下列关于二次函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1(m为常数)的结论:①该函数的图象与函数y=﹣x2的图象形状相同;②该函数的图象一定经过点(0,1);③当x>0时,y随x的增大而减小;④该函数的图象的顶点在函数y=x2+1的图象上.其中所有正确结论的序号是 ①②④ .
【解答】①∵二次函数y=﹣(x﹣m)2+m+1(m为常数)与函数y=﹣x2的二次项系数相同,
∴该函数的图象与函数y=﹣x2的图象形状相同,故结论①正确;
②∵在函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1中,令x=0,则y=﹣m2+m2+1=1,
∴该函数的图象一定经过点(0,1),故结论②正确;
③∵y=﹣(x﹣m)2+m2+1,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=m,当x>m时,y随x的增大而减小,故结论③错误;
④∵抛物线开口向下,当x=m时,函数y有最大值m2+1,
∴该函数的图象的顶点在函数y=x2+1的图象上.故结论④正确,
故答案为①②④.
三.解答题(共34小题)
4.(2020•南京)小明和小丽先后从A地出发沿同一直道去B地.设小丽出发第xmin时,小丽、小明离B地的距离分别为y1m、y2m.y1与x之间的函数表达式是y1=﹣180x+2250,y2与x之间的函数表达式是y2=﹣10x2﹣100x+2000.
(1)小丽出发时,小明离A地的距离为 250 m.
(2)小丽出发至小明到达B地这段时间内,两人何时相距最近?最近距离是多少?
【解答】(1)∵y1=﹣180x+2250,y2=﹣10x2﹣100x+2000,
∴当x=0时,y1=2250,y2=2000,
∴小丽出发时,小明离A地的距离为2250﹣2000=250(m),
故答案为:250;
(2)设小丽出发第xmin时,两人相距sm,则
s=(﹣180x+2250)﹣(﹣10x2﹣100x+2000)=10x2﹣80x+250=10(x﹣4)2+90,
∴当x=4时,s取得最小值,此时s=90,
答:小丽出发第4min时,两人相距最近,最近距离是90m.
5.(2018•南京)已知二次函数y=2(x﹣1)(x﹣m﹣3)(m为常数).
(1)求证:不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点;
(2)当m取什么值时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的上方?
【解答】(1)证明:当y=0时,2(x﹣1)(x﹣m﹣3)=0,
解得:x1=1,x2=m+3.
当m+3=1,即m=﹣2时,方程有两个相等的实数根;
当m+3≠1,即m≠﹣2时,方程有两个不相等的实数根.
∴不论m为何值,该函数的图象与x轴总有公共点;
(2)当x=0时,y=2(x﹣1)(x﹣m﹣3)=2m+6,
∴该函数的图象与y轴交点的纵坐标为2m+6,
∴当2m+6>0,即m>﹣3时,该函数的图象与y轴的交点在x轴的上方.
6.(2020•南通)已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(2,0),B(3n﹣4,y1),C(5n+6,y2)三点,对称轴是直线x=1.关于x的方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若n<﹣5,试比较y1与y2的大小;
(3)若B,C两点在直线x=1的两侧,且y1>y2,求n的取值范围.
【解答】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(2,0),
∴0=4a+2b+c①,
∵对称轴是直线x=1,
∴-b2a=1②,
∵关于x的方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根,
∴△=(b﹣1)2﹣4ac=0③,
由①②③可得:a=-12b=1c=0,
∴抛物线的解析式为y=-12x2+x;
(2)∵n<﹣5,
∴3n﹣4<﹣19,5n+6<﹣19
∴点B,点C在对称轴直线x=1的左侧,
∵抛物线y=-12x2+x,
∴-12<0,即y随x的增大而增大,
∵(3n﹣4)﹣(5n+6)=﹣2n﹣10=﹣2(n+5)>0,
∴3n﹣4>5n+6,
∴y1>y2;
(3)若点B在对称轴直线x=1的左侧,点C在对称轴直线x=1的右侧时,
由题意可得3n-4<15n+6>11-(3n-4)<5n+6-1,
∴0<n<53,
若点C在对称轴直线x=1的左侧,点B在对称轴直线x=1的右侧时,
由题意可得:3n-4>15n+6<13n-4-1<1-(5n+6),
∴不等式组无解,
综上所述:0<n<53.
7.(2019•南通)已知:二次函数y=x2﹣4x+3a+2(a为常数).
(1)请写出该二次函数的三条性质;
(2)在同一直角坐标系中,若该二次函数的图象在x≤4的部分与一次函数y=2x﹣1的图象有两个交点,求a的取值范围.
【解答】(1)∵二次函数y=x2﹣4x+3a+2=(x﹣2)2+3a﹣2,
∴该二次函数开口向上,对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,3a﹣2),
其性质有:①开口向上,②有最小值3a﹣2,③对称轴为x=2.
(2)∵二次函数的图象在x≤4的部分与一次函数y=2x﹣1的图象有两个交点,
∴x2﹣4x+3a+2=2x﹣1,
整理为:x2﹣6x+3a+3=0,
∴△=36﹣4(3a+3)>0,
解得a<2,
把x=4代入y=2x﹣1,解得y=2×4﹣1=7,
把(4,7)代入y=x2﹣4x+3a+2得7=16﹣16+3a+2,解得a=53,
故该二次函数的图象在x≤4的部分与一次函数y=2x﹣1的图象有两个交点,a的取值为53≤a<2.
8.(2018•南通)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2-52k(k为常数).
(1)若抛物线经过点(1,k2),求k的值;
(2)若抛物线经过点(2k,y1)和点(2,y2),且y1>y2,求k的取值范围;
(3)若将抛物线向右平移1个单位长度得到新抛物线,当1≤x≤2时,新抛物线对应的函数有最小值-32,求k的值.
【解答】(1)把点(1,k2)代入抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2-52k,得
k2=12﹣2(k﹣1)+k2-52k
解得k=23
(2)把点(2k,y1)代入抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2-52k,得
y1=(2k)2﹣2(k﹣1)•2k+k2-52k=k2+32k
把点(2,y2)代入抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2-52k,得
y2=22﹣2(k﹣1)×2+k2-52k=k2-132k+8
∵y1>y2
∴k2+32k>k2-132k+8
解得k>1
(3)抛物线y=x2﹣2(k﹣1)x+k2-52k解析式配方得
y=(x﹣k+1)2+(-12k-1)
将抛物线向右平移1个单位长度得到新解析式为
y=(x﹣k)2+(-12k-1)
当k<1时,1≤x≤2对应的抛物线部分位于对称轴右侧,y随x的增大而增大,
∴x=1时,y最小=(1﹣k)2-12k﹣1=k2-52k,
∴k2-52k=-32,解得k1=1,k2=32
都不合题意,舍去;
当1≤k≤2时,y最小=-12k﹣1,
∴-12k﹣1=-32
解得k=1;
当k>2时,1≤x≤2对应的抛物线部分位于对称轴左侧,y随x的增大而减小,
∴x=2时,y最小=(2﹣k)2-12k﹣1=k2-92k+3,
∴k2-92k+3=-32
解得k1=3,k2=32(舍去)
综上,k=1或3.
9.(2020•徐州)如图,在平面直角坐标系中,函数y=﹣ax2+2ax+3a(a>0)的图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,它的对称轴交x轴于点E.过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,连接DE并延长交y轴于点F,交抛物线于点G.直线AF交CD于点H,交抛物线于点K,连接HE、GK.
(1)点E的坐标为: (1,0) ;
(2)当△HEF是直角三角形时,求a的值;
(3)HE与GK有怎样的位置关系?请说明理由.
【解答】(1)对于抛物线y=﹣ax2+2ax+3a,对称轴x=-2a-2a=1,
∴E(1,0),
故答案为(1,0).
(2)如图,连接EC.
对于抛物线y=﹣ax2+2ax+3a,令x=0,得到y=3a,
令y=0,﹣ax2+2ax+3a=0,解得x=﹣1或3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3a),
∵C,D关于对称轴对称,
∴D(2,3a),CD=2,EC=DE,
当∠HEF=90°时,
∵ED=EC,
∴∠ECD=∠EDC,
∵∠DCF=90°,
∴∠CFD+∠EDC=90°,∠ECF+∠ECD=90°,
∴∠ECF=∠EFC,
∴EC=EF=DE,
∵EA∥DH,
∴FA=AH,
∴AE=12DH,
∵AE=2,
∴DH=4,
∵HE⊥DFEF=ED,
∴FH=DH=4,
在Rt△CFH中,则有42=22+(6a)2,
解得a=33或-33(不符合题意舍弃),
∴a=33.
当∠HFE=90°时,∵OA=OE,FO⊥AE,
∴FA=FE,
∴OF=OA=OE=1,
∴3a=1,
∴a=13,
综上所述,满足条件的a的值为33或13.
(3)结论:EH∥GK.
理由:由题意A(﹣1,0),F(0,﹣3a),D(2,3a),H(﹣2,3a),E(1,0),
∴直线AF的解析式y=﹣3ax﹣3a,直线DF的解析式为y=3ax﹣3a,
由y=-3ax-3ay=-ax2+2ax+3a,解得x=-1y=0或x=6y=-21a,
∴K(6,﹣21a),
由y=3ax-3ay=-ax2+2ax+3a,解得x=2y=3a或x=-3y=-12a,
∴G(﹣3,﹣12a),
∴直线HE的解析式为y=﹣ax+a,
直线GK的解析式为y=﹣ax﹣15a,
∵k相同,
∴HE∥GK.
10.(2018•徐州)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+6x﹣5的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其顶点为P,连接PA、AC、CP,过点C作y轴的垂线l.
(1)求点P,C的坐标;
(2)直线l上是否存在点Q,使△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】(1)∵y=﹣x2+6x﹣5=﹣(x﹣3)2+4,
∴顶点P(3,4),
令x=0得到y=﹣5,
∴C(0.﹣5).
(2)令y=0,x2﹣6x+5=0,解得x=1或5,
∴A(1,0),B(5,0),
设直线PC的解析式为y=kx+b,则有b=-53k+b=4,
解得k=3b=-5,
∴直线PC的解析式为y=3x﹣5,设直线交x轴于D,则D(53,0),
设直线PQ交x轴于E,当BE=2AD时,△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍,
∵AD=23,
∴BE=43,
∴E(113,0)或E′(193,0),
则直线PE的解析式为y=﹣6x+22,
∴Q(92,﹣5),
直线PE′的解析式为y=-65x+385,
∴Q′(212,﹣5),
综上所述,满足条件的点Q(92,﹣5),Q′(212,﹣5).
11.(2020•苏州)如图,二次函数y=x2+bx的图象与x轴正半轴交于点A,平行于x轴的直线l与该抛物线交于B、C两点(点B位于点C左侧),与抛物线对称轴交于点D(2,﹣3).
(1)求b的值;
(2)设P、Q是x轴上的点(点P位于点Q左侧),四边形PBCQ为平行四边形.过点P、Q分别作x轴的垂线,与抛物线交于点P'(x1,y1)、Q'(x2,y2).若|y1﹣y2|=2,求x1、x2的值.
【解答】(1)直线与抛物线的对称轴交于点D(2,﹣3),
故抛物线的对称轴为x=2,即-12b=2,解得:b=﹣4,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣4x;
(2)把y=﹣3代入y=x2﹣4x并解得x=1或3,
故点B、C的坐标分别为(1,﹣3)、(3,﹣3),则BC=2,
∵四边形PBCQ为平行四边形,
∴PQ=BC=2,故x2﹣x1=2,
又∵y1=x12﹣4x1,y2=x22﹣4x2,|y1﹣y2|=2,
故|(x12﹣4x1)﹣(x22﹣4x2)|=2,|x1+x2﹣4|=1.
∴x1+x2=5或x1+x2=3,
由x2-x1=2x1+x2=5,解得x1=32x2=72;
由x2-x1=2x1+x2=3,解得x1=12x2=52.
12.(2019•苏州)如图①,抛物线y=﹣x2+(a+1)x﹣a与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C.已知△ABC的面积是6.
(1)求a的值;
(2)求△ABC外接圆圆心的坐标;
(3)如图②,P是抛物线上一点,Q为射线CA上一点,且P、Q两点均在第三象限内,Q、A是位于直线BP同侧的不同两点,若点P到x轴的距离为d,△QPB的面积为2d,且∠PAQ=∠AQB,求点Q的坐标.
【解答】(1)∵y=﹣x2+(a+1)x﹣a
令y=0,即﹣x2+(a+1)x﹣a=0
解得x1=a,x2=1
由图象知:a<0
∴A(a,0),B(1,0)
∵S△ABC=6
∴12(1-a)(-a)=6
解得:a=﹣3,(a=4舍去)
(2)∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴OA=OC,
∴线段AC的垂直平分线过原点,
∴线段AC的垂直平分线解析式为:y=﹣x,
∵由A(﹣3,0),B(1,0),
∴线段AB的垂直平分线为x=﹣1
将x=﹣1代入y=﹣x,
解得:y=1
∴△ABC外接圆圆心的坐标(﹣1,1)
(3)作PM⊥x轴交x轴于M,则S△BAP=12AB•PM=12×4d
∵S△PQB=S△PAB
∴A、Q到PB的距离相等,
∴AQ∥PB
设直线PB解析式为:y=x+b
∵直线经过点B(1,0)
所以:直线PB的解析式为y=x﹣1
联立y=-x2-2x+3y=x-1
解得:x=-4y=-5
∴点P坐标为(﹣4,﹣5)
又∵∠PAQ=∠AQB,
∴∠BPA=∠PBQ,
∴AP=QB,
在△PBQ与△BPA中,
AP=QB∠BPA=∠PBQPB=BP,
∴△PBQ≌△ABP(SAS),
∴PQ=AB=4
设Q(m,m+3)
由PQ=4得:
(m+4)2+(m+3+5)2=42
解得:m=﹣4,m=﹣8(当m=﹣8时,∠PAQ≠∠AQB,故应舍去)
∴Q坐标为(﹣4,﹣1)
13.(2018•苏州)如图,已知抛物线y=x2﹣4与x轴交于点A,B(点A位于点B的左侧),C为顶点,直线y=x+m经过点A,与y轴交于点D.
(1)求线段AD的长;
(2)平移该抛物线得到一条新抛物线,设新抛物线的顶点为C′.若新抛物线经过点D,并且新抛物线的顶点和原抛物线的顶点的连线CC′平行于直线AD,求新抛物线对应的函数表达式.
【解答】(1)由x2﹣4=0得,x1=﹣2,x2=2,
∵点A位于点B的左侧,
∴A(﹣2,0),
∵直线y=x+m经过点A,
∴﹣2+m=0,
解得,m=2,
∴点D的坐标为(0,2),
∴AD=OA2+OD2=22;
(2)设新抛物线对应的函数表达式为:y=x2+bx+2,
y=x2+bx+2=(x+b2)2+2-b24,
则点C′的坐标为(-b2,2-b24),
∵CC′平行于直线AD,且经过C(0,﹣4),
∴直线CC′的解析式为:y=x﹣4,
∴2-b24=-b2-4,
解得,b1=﹣4,b2=6,
∴新抛物线对应的函数表达式为:y=x2﹣4x+2或y=x2+6x+2.
14.(2020•常州)如图,二次函数y=x2+bx+3的图象与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点B,抛物线过点C(1,0),且顶点为D,连接AC、BC、BD、CD.
(1)填空:b= ﹣4 ;
(2)点P是抛物线上一点,点P的横坐标大于1,直线PC交直线BD于点Q.若∠CQD=∠ACB,求点P的坐标;
(3)点E在直线AC上,点E关于直线BD对称的点为F,点F关于直线BC对称的点为G,连接AG.当点F在x轴上时,直接写出AG的长.
【解答】(1)∵抛物线y=x2+bx+3的图象过点C(1,0),
∴0=1+b+3,
∴b=﹣4,
故答案为:﹣4;
(2)∵b=﹣4,
∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3
∵抛物线y=x2﹣4x+3的图象与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点B,
∴点A(0,3),3=x2﹣4x+3,
∴x1=0(舍去),x2=4,
∴点B(4,3),
∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴顶点D坐标(2,﹣1),
如图1,当点Q在点D上方时,过点C作CE⊥AB于E,设BD与x轴交于点F,
∵点A(0,3),点B(4,3),点C(1,0),CE⊥AB,
∴点E(1,3),CE=BE=3,AE=1,
∴∠EBC=∠ECB=45°,tan∠ACE=AEEC=13,
∴∠BCF=45°,
∵点B(4,3),点C(1,0),点D(2,﹣1),
∴BC=9+9=32,CD=1+1=2,BD=(4-2)2+(3+1)2=25,
∵BC2+CD2=20=BD2,
∴∠BCD=90°,
∴tan∠DBC=CDBC=232=13=tan∠ACE,
∴∠ACE=∠DBC,
∴∠ACE+∠ECB=∠DBC+∠BCF,
∴∠ACB=∠CFD,
又∵∠CQD=∠ACB,
∴点F与点Q重合,
∴点P是直线CF与抛物线的交点,
∴0=x2﹣4x+3,
∴x1=1,x2=3,
∴点P(3,0);
当点Q在点D下方上,过点C作CH⊥DB于H,在线段BH的延长线上截取HF=QH,连接CQ交抛物线于点P,
∵CH⊥DB,HF=QH,
∴CF=CQ,
∴∠CFD=∠CQD,
∴∠CQD=∠ACB,
∵CH⊥BD,
∵点B(4,3),点D(2,﹣1),
∴直线BD解析式为:y=2x﹣5,
∴点F(52,0),
∴直线CH解析式为:y=-12x+12,
∴y=-12x+12y=2x-5,
解得x=115y=-35,
∴点H坐标为(115,-35),
∵FH=QH,
∴点Q(1910,-65),
∴直线CQ解析式为:y=-43x+43,
联立方程组y=-43x+43y=x2-4x+3,
解得:x1=1y1=0或x2=53y2=-89,
∴点P(53,-89);
综上所述:点P的坐标为(3,0)或(53,-89);
(3)如图,设直线AC与BD的交点为N,作CH⊥BD于H,过点N作MN⊥x轴,过点E作EM⊥MN,连接CG,GF,
∵点A(0,3),点C(1,0),
∴直线AC解析式为:y=﹣3x+3,
∴y=-3x+3y=2x-5,
∴x=85y=-95,
∴点N坐标为(85,-95),
∵点H坐标为(115,-35),
∴CH2=(115-1)2+(35)2=95,HN2=(115-85)2+(-35+95)2=95,
∴CH=HN,
∴∠CNH=45°,
∵点E关于直线BD对称的点为F,
∴EN=NF,∠ENB=∠FNB=45°,
∴∠ENF=90°,
∴∠ENM+∠FNM=90°,
又∵∠ENM+∠MEN=90°,
∴∠MEN=∠FNM,
∴△EMN≌△NKF(AAS)
∴EM=NK=95,MN=KF,
∴点E的横坐标为-15,
∴点E(-15,185),
∴MN=275=KF,
∴CF=85+275-1=6,
∵点F关于直线BC对称的点为G,
∴FC=CG=6,∠BCF=∠GCB=45°,
∴∠GCF=90°,
∴点G(1,6),
∴AG=12+(6-3)2=10.
15.(2019•常州)如图,二次函数y=﹣x2+bx+3的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点D为OC的中点,点P在抛物线上.
(1)b= 2 ;
(2)若点P在第一象限,过点P作PH⊥x轴,垂足为H,PH与BC、BD分别交于点M、N.是否存在这样的点P,使得PM=MN=NH?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点P的横坐标小于3,过点P作PQ⊥BD,垂足为Q,直线PQ与x轴交于点R,且S△PQB=2S△QRB,求点P的坐标.
【解答】(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+3的图象与x轴交于点A(﹣1,0)
∴﹣1﹣b+3=0
解得:b=2
故答案为:2.
(2)存在满足条件呢的点P,使得PM=MN=NH.
∵二次函数解析式为y=﹣x2+2x+3
当x=0时y=3,
∴C(0,3)
当y=0时,﹣x2+2x+3=0
解得:x1=﹣1,x2=3
∴A(﹣1,0),B(3,0)
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3
∵点D为OC的中点,
∴D(0,32)
∴直线BD的解析式为y=-12x+32,
设P(t,﹣t2+2t+3)(0<t<3),则M(t,﹣t+3),N(t,-12t+32),H(t,0)
∴PM=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,MN=﹣t+3﹣(-12t+32)=-12t+32,NH=-12t+32
∴MN=NH
∵PM=MN
∴﹣t2+3t=-12t+32
解得:t1=12,t2=3(舍去)
∴P(12,154)
∴P的坐标为(12,154),使得PM=MN=NH.
(3)过点P作PF⊥x轴于F,交直线BD于E
∵OB=3,OD=32,∠BOD=90°
∴BD=OB2+OD2=352
∴cos∠OBD=OBBD=3352=255
∵PQ⊥BD于点Q,PF⊥x轴于点F
∴∠PQE=∠BQR=∠PFR=90°
∴∠PRF+∠OBD=∠PRF+∠EPQ=90°
∴∠EPQ=∠OBD,即cos∠EPQ=cos∠OBD=255
在Rt△PQE中,cos∠EPQ=PQPE=255
∴PQ=255PE
在Rt△PFR中,cos∠RPF=PFPR=255
∴PR=PF255=52PF
∵S△PQB=2S△QRB,S△PQB=12BQ•PQ,S△QRB=12BQ•QR
∴PQ=2QR
设直线BD与抛物线交于点G
∵-12x+32=-x2+2x+3,解得:x1=3(即点B横坐标),x2=-12
∴点G横坐标为-12
设P(t,﹣t2+2t+3)(t<3),则E(t,-12t+32)
∴PF=|﹣t2+2t+3|,PE=|﹣t2+2t+3﹣(-12t+32)|=|﹣t2+52t+32|
①若-12<t<3,则点P在直线BD上方,如图2,
∴PF=﹣t2+2t+3,PE=﹣t2+52t+32
∵PQ=2QR
∴PQ=23PR
∴255PE=23•52PF,即6PE=5PF
∴6(﹣t2+52t+32)=5(﹣t2+2t+3)
解得:t1=2,t2=3(舍去)
∴P(2,3)
②若﹣1<t<-12,则点P在x轴上方、直线BD下方,如图3,
此时,PQ<QR,即S△PQB=2S△QRB不成立.
③若t<﹣1,则点P在x轴下方,如图4,
∴PF=﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t﹣3,PE=-12t+32-(﹣t2+2t+3)=t2-52t-32
∵PQ=2QR
∴PQ=2PR
∴255PE=2•52PF,即2PE=5PF
∴2(t2-52t-32)=5(t2﹣2t﹣3)
解得:t1=-43,t2=3(舍去)
∴P(-43,-139)
综上所述,点P坐标为(2,3)或(-43,-139).
16.(2018•常州)如图,二次函数y=-13x2+bx+2的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣4,0),P是抛物线上一点(点P与点A、B、C不重合).
(1)b= -56 ,点B的坐标是 (32,0) ;
(2)设直线PB与直线AC相交于点M,是否存在这样的点P,使得PM:MB=1:2?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接AC、BC,判断∠CAB和∠CBA的数量关系,并说明理由.
【解答】(1)∵点A(﹣4,0)在二次函数y=-13x2+bx+2的图象上,
∴-163-4b+2=0,
∴b=-56.
当y=0时,有-13x2-56x+2=0,
解得:x1=﹣4,x2=32,
∴点B的坐标为(32,0).
故答案为:-56;(32,0).
(2)当x=0时,y=-13x2-56x+2=2,
∴点C的坐标为(0,2).
设直线AC的解析式为y=kx+c(k≠0),
将A(﹣4,0)、C(0,2)代入y=kx+c中,
得:-4k+c=0c=2,解得:k=12c=2,
∴直线AC的解析式为y=12x+2.
假设存在,设点M的坐标为(m,12m+2).
①当点P、B在直线AC的异侧时,点P的坐标为(32m-34,34m+3),
∵点P在抛物线y=-13x2-56x+2上,
∴34m+3=-13×(32m-34)2-56×(32m-34)+2,
整理,得:12m2+20m+9=0.
∵△=202﹣4×12×9=﹣32<0,
∴方程无解,即不存在符合题意得点P;
②当点P、B在直线AC的同侧时,点P的坐标为(12m+34,14m+1),
∵点P在抛物线y=-13x2-56x+2上,
∴14m+1=-13×(12m+34)2-56×(12m+34)+2,
整理,得:4m2+44m﹣9=0,
解得:m1=-11+1302,m2=-11+1302,
∴点P的横坐标为﹣2-1304或﹣2+1304.
综上所述:存在点P,使得PM:MB=1:2,点P的横坐标为﹣2-1304或﹣2+1304.
(3)∠CBA=2∠CAB,理由如下:
作∠CBA的角平分线,交y轴于点E,过点E作EF⊥BC于点F,如图2所示.
∵点B(32,0),点C(0,2),
∴OB=32,OC=2,BC=52.
设OE=n,则CE=2﹣n,EF=n,
由面积法,可知:12OB•CE=12BC•EF,即32(2﹣n)=52n,
解得:n=34.
∵OCOA=12=OEOB,∠AOC=90°=∠BOE,
∴△AOC∽△BOE,
∴∠CAO=∠EBO,
∴∠CBA=2∠EBO=2∠CAB.
17.(2018•扬州)如图1,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,6),点P从点O出发,沿OA以每秒1个单位长度的速度向点A运动,同时点Q从点A出发,沿AB以每秒2个单位长度的速度向点B运动,当点P与点A重合时运动停止.设运动时间为t秒.
(1)当t=2时,线段PQ的中点坐标为 (52,2) ;
(2)当△CBQ与△PAQ相似时,求t的值;
(3)当t=1时,抛物线y=x2+bx+c经过P,Q两点,与y轴交于点M,抛物线的顶点为K,如图2所示,问该抛物线上是否存在点D,使∠MQD=12∠MKQ?若存在,求出所有满足条件的D的坐标;若不存在,说明理由.
【解答】(1)如图1,∵点A的坐标为(3,0),
∴OA=3,
当t=2时,OP=t=2,AQ=2t=4,
∴P(2,0),Q(3,4),
∴线段PQ的中点坐标为:(2+32,0+42),即(52,2);
故答案为:(52,2);
(2)如图1,∵当点P与点A重合时运动停止,且△PAQ可以构成三角形,
∴0<t<3,
∵四边形OABC是矩形,
∴∠B=∠PAQ=90°,
∴当△CBQ与△PAQ相似时,存在两种情况:
①当△PAQ∽△QBC时,PAAQ=QBBC,
∴3-t2t=6-2t3,
4t2﹣15t+9=0,
(t﹣3)(t-34)=0,
t1=3(舍),t2=34,
②当△PAQ∽△CBQ时,PAAQ=BCBQ,
∴3-t2t=36-2t,
t2﹣9t+9=0,
t=9±352,
∵9+352>3,
∴t=9+352不符合题意,舍去,
综上所述,当△CBQ与△PAQ相似时,t的值是34或9-352;
(3)当t=1时,P(1,0),Q(3,2),
把P(1,0),Q(3,2)代入抛物线y=x2+bx+c中得:
1+b+c=09+3b+c=2,解得:b=-3c=2,
∴抛物线:y=x2﹣3x+2=(x-32)2-14,
∴顶点K(32,-14),
∵Q(3,2),M(0,2),
∴MQ∥x轴,
作抛物线对称轴,交MQ于E,设DQ交y轴于H,
∴KM=KQ,KE⊥MQ,
∴∠MKE=∠QKE=12∠MKQ,
如图2,∠MQD=12∠MKQ=∠QKE,
∴tan∠MQD=tan∠QKE=MHMQ=EQEK,
即MH3=322+14,MH=2,
∴H(0,4),
易得HQ的解析式为:y=-23x+4,
则y=-23x+4y=x2-3x+2,
x2﹣3x+2=-23x+4,
解得:x1=3(舍),x2=-23,
∴D(-23,409);
同理,在M的下方,y轴上存在点H,如图3,使∠HQM=12∠MKQ=∠QKE,
由对称性得:H(0,0),
易得OQ的解析式:y=23x,
则y=23xy=x2-3x+2,
x2﹣3x+2=23x,
解得:x1=3(舍),x2=23,
∴D(23,49);
综上所述,点D的坐标为:D(-23,409)或(23,49).
18.(2020•泰州)如图,二次函数y1=a(x﹣m)2+n,y2=6ax2+n(a<0,m>0,n>0)的图象分别为C1、C2,C1交y轴于点P,点A在C1上,且位于y轴右侧,直线PA与C2在y轴左侧的交点为B.
(1)若P点的坐标为(0,2),C1的顶点坐标为(2,4),求a的值;
(2)设直线PA与y轴所夹的角为α.
①当α=45°,且A为C1的顶点时,求am的值;
②若α=90°,试说明:当a、m、n各自取不同的值时,PAPB的值不变;
(3)若PA=2PB,试判断点A是否为C1的顶点?请说明理由.
【解答】(1)由题意m=2,n=4,
∴y1=a(x﹣2)2+4,
把(0,2)代入得到a=-12.
(2)①如图1中,过点A作AN⊥x轴于N,过点P作PM⊥AN于M.
∵y1=a(x﹣m)2+n=ax2﹣2amx+am2+n,
∴P(0,am2+n),
∵A(m,n),
∴PM=m,AN=n,
∵∠APM=45°,
∴AM=PM=m,
∴m+am2+n=n,
∵m>0,
∴am=﹣1.
②如图2中,由题意AB⊥y轴,
∵P(0,am2+n),
当y=am2+n时,am2+n=6ax2+n,
解得x=±66m,
∴B(-66m,am2+n),
∴PB=66m,
∵AP=2m,
∴PAPB=2m66m=26.
(3)如图3中,过点A作AH⊥x轴于H,过点P作PK⊥AH于K,过点B作BE⊥KP交KP的延长线于E.
设B(b,6ab2+n),
∵PA=2PB,
∴点A的横坐标为﹣2b,
∴A[﹣2b,a(﹣2b﹣m)2+n],
∵BE∥AK,
∴BEAK=PBPA=12,
∴AK=2BE,
∴a(﹣2b﹣m)2+n﹣am2﹣n=2(am2+n﹣6ab2﹣n),
整理得:m2﹣2bm﹣8b2=0,
∴(m﹣4b)(m+2b)=0,
∵m﹣4b>0,
∴m+2b=0,
∴m=﹣2b,
∴A(m,n),
∴点A是抛物线C1的顶点.
19.(2019•泰州)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数图象的顶点坐标为(4,﹣3),该图象与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点C,其中点A的横坐标为1.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)求tan∠ABC.
【解答】(1)由题意可设抛物线解析式为:y=a(x﹣4)2﹣3,(a≠0).
把A(1,0)代入,得0=a(1﹣4)2﹣3,
解得a=13.
故该二次函数解析式为y=13(x﹣4)2﹣3;
(2)令x=0,则y=13(0﹣4)2﹣3=73.则OC=73.
因为二次函数图象的顶点坐标为(4,﹣3),A(1,0),则点B与点A关系直线x=4对称,
所以B(7,0).
所以OB=7.
所以tan∠ABC=OCOB=737=13,即tan∠ABC=13.
20.(2018•泰州)平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2﹣2mx+m2+2m+2的图象与x轴有两个交点.
(1)当m=﹣2时,求二次函数的图象与x轴交点的坐标;
(2)过点P(0,m﹣1)作直线l⊥y轴,二次函数图象的顶点A在直线l与x轴之间(不包含点A在直线l上),求m的范围;
(3)在(2)的条件下,设二次函数图象的对称轴与直线l相交于点B,求△ABO的面积最大时m的值.
【解答】(1)当m=﹣2时,抛物线解析式为:y=x2+4x+2
令y=0,则x2+4x+2=0
解得x1=﹣2+2,x2=﹣2-2
抛物线与x轴交点坐标为:(﹣2+2,0)(﹣2-2,0)
(2)∵y=x2﹣2mx+m2+2m+2=(x﹣m)2+2m+2
∴抛物线顶点坐标为A(m,2m+2)
∵二次函数图象的顶点A在直线l与x轴之间(不包含点A在直线l上)
∴当直线l在x轴上方时
2m+2<m-1m-1>02m+2>0
不等式无解
当直线l在x轴下方时
2m+2>m-12m+2<0m-1<0
解得﹣3<m<﹣1
(3)由(1)
点A在点B上方,则AB=(2m+2)﹣(m﹣1)=m+3
△ABO的面积S=12(m+3)(﹣m)=-12m2-32m
∵-12<0
∴当m=-b2a=-32时,S最大=98
21.(2020•无锡)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线OA交二次函数y=14x2的图象于点A,∠AOB=90°,点B在该二次函数的图象上,设过点(0,m)(其中m>0)且平行于x轴的直线交直线OA于点M,交直线OB于点N,以线段OM、ON为邻边作矩形OMPN.
(1)若点A的横坐标为8.
①用含m的代数式表示M的坐标;
②点P能否落在该二次函数的图象上?若能,求出m的值;若不能,请说明理由.
(2)当m=2时,若点P恰好落在该二次函数的图象上,请直接写出此时满足条件的所有直线OA的函数表达式.
【解答】(1)①∵点A在y=14x2的图象上,横坐标为8,
∴A(8,16),
∴直线OA的解析式为y=2x,
∵点M的纵坐标为m,
∴M(12m,m).
②假设能在抛物线上,
∵∠AOB=90°,
∴直线OB的解析式为y=-12x,
∵点N在直线OB上,纵坐标为m,
∴N(﹣2m,m),
∴MN的中点的坐标为(-34m,m),
∴P(-32m,2m),把点P坐标代入抛物线的解析式得到m=329.
(2)①当点A在y轴的右侧时,设A(a,14a2),
∴直线OA的解析式为y=14ax,
∴M(8a,2),
∵OB⊥OA,
∴直线OB的解析式为y=-4ax,可得N(-a2,2),
∴P(8a-a2,4),代入抛物线的解析式得到,8a-a2=±4,
解得a=42±4,
∴直线OA的解析式为y=(2±1)x.
②当点A在y轴的左侧时,即为①中点B的位置,
∴直线OA 的解析式为y=-4ax=﹣(2±1)x,
综上所述,满足条件的直线OA的解析式为y=(2±1)x或y=﹣(2±1)x.
22.(2019•无锡)已知二次函数y=ax2+bx﹣4(a>0)的图象与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象的对称轴与直线AC相交于点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.
【解答】(1)令x=0,则y=﹣4,∴C(0,﹣4),
∵OA<OB,∴对称轴在y轴右侧,即-b2a>0
∵a>0,∴b<0;
(2)①过点D作DM⊥y轴,
则DCCA=DMOA=MCCO=12,
∴DM=12AO,
设A(﹣2m,0)m>0,则AO=2m,DM=m
∵OC=4,∴CM=2,
∴D(m,﹣6),B(4m,0),
则MDBO=MEOE=OE-6OE,
∴OE=8,
S△BEC=12×4×4m=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=12,
∴y=12x2-x-4;
②由①知B(4m,0)C(0,﹣4)D(m,﹣6),则∠CBD一定为锐角,
CB2=16m2+16,CD2=m2+4,DB2=9m2+36,
当∠CDB为锐角时,
CD2+DB2>CB2,
m2+4+9m2+36>16m2+16,
解得﹣2<m<2;
当∠BCD为锐角时,
CD2+CB2>DB2,
m2+4+16m2+16>9m2+36,
解得m>2或m<-2(舍),
综上:2<m<2,22<2m<4;
故:22<OA<4.
23.(2018•无锡)已知:如图,一次函数y=kx﹣1的图象经过点A(35,m)(m>0),与y轴交于点B.点C在线段AB上,且BC=2AC,过点C作x轴的垂线,垂足为点D.若AC=CD.
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)已知一开口向下、以直线CD为对称轴的抛物线经过点A,它的顶点为P,若过点P且垂直于AP的直线与x轴的交点为Q(-455,0),求这条抛物线的函数表达式.
【解答】(1)过点A作AF⊥x轴,过点B作BF⊥CD于H,交AF于点F,过点C作CE⊥AF于点E
设AC=n,则CD=n
∵点B坐标为(0,﹣1)
∴CH=n+1,AF=m+1
∵CH∥AF,BC=2AC
∴CHAF=BCAB=23
即:n+1m+1=23
整理得:
n=2m-13
Rt△AEC中,
CE2+AE2=AC2
∴5+(m﹣n)2=n2
把n=2m-13代入
5+(m-2m-13)2=(2m-13)2
解得m1=5,m2=﹣3(舍去)
∴n=3
∴把A(35,5)代入y=kx﹣1得
k=255
∴y=255x﹣1
(2)如图,过点A作AE⊥CD于点E
设点P坐标为(25,n),由已知n>0
由已知,PD⊥x轴
∴△PQD∽△APE
∴QDPD=PEAE
∴1455n=n-55
解得n1=7,n2=﹣2(舍去)
设抛物线解析式为y=a(x﹣h)2+k
∴y=a(x﹣25)2+7
把A(35,5)代入y=a(x﹣25)2+7
解得a=-25
∴抛物线解析式为:y=-25x2+855x-1
24.(2020•盐城)若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点M(x1,0),N(x2,0)(0<x1<x2),且经过点A(0,2).过点A的直线l与x轴交于点C,与该函数的图象交于点B(异于点A).满足△ACN是等腰直角三角形,记△AMN的面积为S1,△BMN的面积为S2,且S2=52S1.
(1)抛物线的开口方向 上 (填“上”或“下”);
(2)求直线l相应的函数表达式;
(3)求该二次函数的表达式.
【解答】(1)如图,如二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点M(x1,0),N(x2,0)(0<x1<x2),且经过点A(0,2).
∴抛物线开口向上,
故答案为:上;
(2)①若∠ACN=90°,则C与O重合,直线l与抛物线交于A点,
因为直线l与该函数的图象交于点B(异于点A),所以不合题意,舍去;
②若∠ANC=90°,则C在x轴的下方,与题意不符,舍去;
③若∠CAN=90°,则∠ACN=∠ANC=45°,AO=CO=NO=2,
∴C(﹣2,0),N(2,0),
设直线l为y=kx+b,将A(0,2)C(﹣2,0)代入得b=2-2k+b=0,
解得k=1b=2,
∴直线l相应的函数表达式为y=x+2;
(3)过B点作BH⊥x轴于H,
S1=12MN⋅OA,S2=12MN⋅BH,
∵S2=52S1,
∴OA=52BH,
∵OA=2,
∴BH=5,
即B点的纵坐标为5,代入y=x+2中,得x=3,
∴B(3,5),
将A、B、N三点的坐标代入y=ax2+bx+c得c=24a+2b+c=09a+3b+c=5,
解得a=2b=-5c=2,
∴抛物线的解析式为y=2x2﹣5x+2.
25.(2019•盐城)如图所示,二次函数y=k(x﹣1)2+2的图象与一次函数y=kx﹣k+2的图象交于A、B两点,点B在点A的右侧,直线AB分别与x、y轴交于C、D两点,其中k<0.
(1)求A、B两点的横坐标;
(2)若△OAB是以OA为腰的等腰三角形,求k的值;
(3)二次函数图象的对称轴与x轴交于点E,是否存在实数k,使得∠ODC=2∠BEC,若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.
【解答】(1)将二次函数与一次函数联立得:k(x﹣1)2+2=kx﹣k+2,
解得:x=1和2,
故点A、B的坐标横坐标分别为1和2;
(2)OA=22+1=5,
①当OA=AB时,
即:1+k2=5,解得:k=±2(舍去2);
②当OA=OB时,
4+(k+2)2=5,解得:k=﹣1或﹣3;
故k的值为:﹣1或﹣2或﹣3;
(3)存在,理由:
①当点B在x轴上方时,
过点B作BH⊥AE于点H,将△AHB的图形放大见右侧图形,
过点A作∠HAB的角平分线交BH于点M,过点M作MN⊥AB于点N,过点B作BK⊥x轴于点K,
图中:点A(1,2)、点B(2,k+2),则AH=﹣k,HB=1,
设:HM=m=MN,则BM=1﹣m,
则AN=AH=﹣k,AB=k2+1,NB=AB﹣AN,
由勾股定理得:MB2=NB2+MN2,
即:(1﹣m)2=m2+(k2+1+k)2,
解得:m=﹣k2﹣kk2+1,
在△AHM中,tanα=HMAH=m-k=k+k2+1=tan∠BEC=BKEK=k+2,
解得:k=±3,
此时k+2>0,则﹣2<k<0,故:舍去正值,
故k=-3;
②当点B在x轴下方时,
同理可得:tanα=HMAH=m-k=k+k2+1=tan∠BEC=BKEK=-(k+2),
解得:k=-4-73或-4+73,
此时k+2<0,k<﹣2,故舍去-4+73,
故k的值为:-3或-4-73.
26.(2018•盐城)如图①,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+3经过点A(﹣1,0)、B(3,0)两点,且与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图②,用宽为4个单位长度的直尺垂直于x轴,并沿x轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于P、Q两点(点P在点Q的左侧),连接PQ,在线段PQ上方抛物线上有一动点D,连接DP、DQ.
(Ⅰ)若点P的横坐标为-12,求△DPQ面积的最大值,并求此时点D的坐标;
(Ⅱ)直尺在平移过程中,△DPQ面积是否有最大值?若有,求出面积的最大值;若没有,请说明理由.
【解答】(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=ax2+bx+3,得:
a-b+3=09a+3b+3=0,解得:a=-1b=2,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.
(2)(I)当点P的横坐标为-12时,点Q的横坐标为72,
∴此时点P的坐标为(-12,74),点Q的坐标为(72,-94).
设直线PQ的表达式为y=mx+n,
将P(-12,74)、Q(72,-94)代入y=mx+n,得:
-12m+n=7472m+n=-94,解得:m=-1n=54,
∴直线PQ的表达式为y=﹣x+54.
如图②,过点D作DE∥y轴交直线PQ于点E,
设点D的坐标为(x,﹣x2+2x+3),则点E的坐标为(x,﹣x+54),
∴DE=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+54)=﹣x2+3x+74,
∴S△DPQ=S△DPE+S△DQE=12DE•(xQ﹣xP)=﹣2x2+6x+72=-2(x-32)2+8.
∵﹣2<0,
∴当x=32时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8,此时点D的坐标为(32,154).
(II)假设存在,设点P的横坐标为t,则点Q的横坐标为4+t,
∴点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),点Q的坐标为(4+t,﹣(4+t)2+2(4+t)+3),
利用待定系数法易知,直线PQ的表达式为y=﹣2(t+1)x+t2+4t+3.
设点D的坐标为(x,﹣x2+2x+3),则点E的坐标为(x,﹣2(t+1)x+t2+4t+3),
∴DE=﹣x2+2x+3﹣[﹣2(t+1)x+t2+4t+3]=﹣x2+2(t+2)x﹣t2﹣4t,
∴S△DPQ=12DE•(xQ﹣xP)=﹣2x2+4(t+2)x﹣2t2﹣8t=﹣2[x﹣(t+2)]2+8.
∵﹣2<0,
∴当x=t+2时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8.
∴假设成立,即直尺在平移过程中,△DPQ面积有最大值,面积的最大值为8.
27.(2020•淮安)如图①,二次函数y=﹣x2+bx+4的图象与直线l交于A(﹣1,2)、B(3,n)两点.点P是x轴上的一个动点,过点P作x轴的垂线交直线1于点M,交该二次函数的图象于点N,设点P的横坐标为m.
(1)b= 1 ,n= ﹣2 ;
(2)若点N在点M的上方,且MN=3,求m的值;
(3)将直线AB向上平移4个单位长度,分别与x轴、y轴交于点C、D(如图②).
①记△NBC的面积为S1,△NAC的面积为S2,是否存在m,使得点N在直线AC的上方,且满足S1﹣S2=6?若存在,求出m及相应的S1,S2的值;若不存在,请说明理由.
②当m>﹣1时,将线段MA绕点M顺时针旋转90°得到线段MF,连接FB、FC、OA.若∠FBA+∠AOD﹣∠BFC=45°,直接写出直线OF与该二次函数图象交点的横坐标.
【解答】(1)将点A(﹣1,2)代入二次函数y=﹣x2+bx+4中,得﹣1﹣b+4=2,
∴b=1,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+x+4,
将点B(3,n)代入二次函数y=﹣x2+x+4中,得n=﹣9+3+4=﹣2,
故答案为:1,﹣2;
(2)设直线AB的解析式为y=kx+a,由(1)知,点B(3,﹣2),
∵A(﹣1,2),
∴-k+a=23k+a=-2,
∴k=-1a=1,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,
由(1)知,二次函数的解析式为y=﹣x2+x+4,
∵点P(m,0),
∴M(m,﹣m+1),N(m,﹣m2+m+4),
∵点N在点M的上方,且MN=3,
∴﹣m2+m+4﹣(﹣m+1)=3,
∴m=0或m=2;
(3)①如图1,由(2)知,直线AB的解析式为y=﹣x+1,
∴直线CD的解析式为y=﹣x+1+4=﹣x+5,
令y=0,则﹣x+5=0,
∴x=5,
∴C(5,0),
∵A(﹣1,2),B(3,﹣2),
∴直线AC的解析式为y=-13x+53,直线BC的解析式为y=x﹣5,
过点N作y轴的平行线交AC于K,交BC于H,∵点P(m,0),
∴N(m,﹣m2+m+4),K(m,-13m+53),H(m,m﹣5),
∴NK=﹣m2+m+4+13m-53=-m2+43m+73,NH=﹣m2+9,
∴S2=S△NAC=12NK×(xC﹣xA)=12(﹣m2+43m+73)×6=﹣3m2+4m+7,
S1=S△NBC=12NH×(xC﹣xB)=﹣m2+9,
∵S1﹣S2=6,
∴﹣m2+9﹣(﹣3m2+4m+7)=6,
∴m=1+3(由于点N在直线AC上方,所以,舍去)或m=1-3;
∴S2=﹣3m2+4m+7=﹣3(1-3)2+4(1-3)+7=23-1,
S1=﹣m2+9=﹣(1-3)2+9=23+5;
②如图2,
记直线AB与x轴,y轴的交点为I,L,
由(2)知,直线AB的解析式为y=﹣x+1,
∴I(1,0),L(0,1),
∴OL=OI,
∴∠ALD=∠OLI=45°,
∴∠AOD+∠OAB=45°,
过点B作BG∥OA,
∴∠ABG=∠OAB,
∴∠AOD+∠ABG=45°,
∵∠FBA=∠ABG+∠FBG,∠FBA+∠AOD﹣∠BFC=45°,
∴∠ABG+∠FBG+∠AOD﹣∠BFC=45°,
∴∠FBG=∠BFC,
∴BG∥CF,
∴OA∥CF,
∵A(﹣1,2),
∴直线OA的解析式为y=﹣2x,
∵C(5,0),
∴直线CF的解析式为y=﹣2x+10,
过点A,F分别作过点M平行于x轴的直线的垂线,交于点Q,S,
∵∠AQM=∠MSF=90°,
∵点M在直线AB上,m>﹣1,
∴M(m,﹣m+1),
∴A(﹣1,2),
∴MQ=m+1,
设点F(n,﹣2n+10),
∴FS=﹣2n+10+m﹣1=﹣2n+m+9,
由旋转知,AM=MF,∠AMF=90°,
∴∠MAQ+∠AMQ=90°=∠AMQ+∠FMS,
∴∠MAQ=∠FMS,
∴△AQM≌△MSF(AAS),
∴FS=MQ,
∴﹣2n+m+9=m+1,
∴n=4,
∴F(4,2),
∴直线OF的解析式为y=12x①,
∵二次函数的解析式为y=﹣x2+x+4②,
联立①②解得,x=1+654y=1+658或x=1-654y=1-658,
∴直线OF与该二次函数图象交点的横坐标为1+654或1-654.
28.(2019•淮安)如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,D为顶点,其中点B的坐标为(5,0),点D的坐标为(1,3).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)点E是线段BD上的一点,过点E作x轴的垂线,垂足为F,且ED=EF,求点E的坐标.
(3)试问在该二次函数图象上是否存在点G,使得△ADG的面积是△BDG的面积的35?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】(1)依题意,设二次函数的解析式为y=a(x﹣1)2+3
将点B代入得0=a(5﹣1)2+3,得a=-316
∴二次函数的表达式为:y=-316(x﹣1)2+3
(2)依题意,点B(5,0),点D(1,3),设直线BD的解析式为y=kx+b,
代入得0=5k+b3=k+b,解得k=-34b=154
∴线段BD所在的直线为y=-34x+154,
设点E的坐标为:(x,-34x+154)
∴ED2=(x﹣1)2+(-34x+154-3)2,
EF2=(-34x+154)2
∵ED=EF,
∴(x﹣1)2+(-34x+154-3)2=(-34x+154)2,
整理得2x2+5x﹣25=0,
解得x1=52,x2=﹣5(舍去).
故点E的纵坐标为y=-34×52+154=158
∴点E的坐标为(52,158)
(3)存在点G,
当点G在x轴的上方时,设直线DG交x轴于P,设P(t,0),作AE⊥DG于E,BF⊥DG于F.
由题意:AE:BF=3:5,
∵BF∥AE,
∴AP:BP=AE:BF=3:5,
∴(﹣3﹣t):(5﹣t)=3:5,
解得t=﹣15,
∴直线DG的解析式为y=316x+4516,
由y=316x+4516y=-316(x-1)2+3,
解得x=0y=4516或x=1y=3,
∴G(0,4516).
当点G在x轴下方时,如图2所示,
∵AO:OB=3:5
∴当△ADG与△BDG的高相等时,
存在点G使得S△ADG:S△BDG=3:5,
此时,DG的直线经过原点,设直线DG的解析式为y=kx,
将点D代入得k=3,
故y=3x,
则有y=3xy=-316(x-1)2+3
整理得,(x﹣1)(x+15)=0,
得x1=1(舍去),x2=﹣15
当x=﹣15时,y=﹣45,
故点G为(﹣15,﹣45).
综上所述,点G的坐标为(0,4516)或(﹣15,﹣45).
29.(2020•宿迁)二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴交于A(2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,顶点为E..
(1)求这个二次函数的表达式,并写出点E的坐标;
(2)如图①,D是该二次函数图象的对称轴上一个动点,当BD的垂直平分线恰好经过点C时,求点D的坐标;
(3)如图②,P是该二次函数图象上的一个动点,连接OP,取OP中点Q,连接QC,QE,CE,当△CEQ的面积为12时,求点P的坐标.
【解答】(1)将A(2,0),B(6,0)代入y=ax2+bx+3,
得4a+2b+3=036a+6b+3=0,
解得a=14b=-2
∴二次函数的解析式为y=14x2-2x+3.
∵y=14x2-2x+3=14(x-4)2-1,
∴E(4,﹣1).
(2)如图1,图2,连接CB,CD,由点C在线段BD的垂直平分线CN上,得CB=CD.
设D(4,m),
∵C(0,3),由勾股定理可得:
42+(m﹣3)2=62+32.
解得m=3±29.
∴满足条件的点D的坐标为(4,3+29)或(4,3-29).
(3)如图3,设CQ交抛物线的对称轴于点M,
设P(n,14n2-2n+3),则Q(12n,18n2-n+32),
设直线CQ的解析式为y=kx+3,则18n2-n+32=12nk+3.
解得k=14n-2-3n,于是CQ:y=(14n-2-3n)x+3,
当x=4时,y=4(14n-2-3n)+3=n﹣5-12n,
∴M(4,n﹣5-12n),ME=n﹣4-12n.
∵S△CQE=S△CEM+S△QEM=12×12n⋅ME=12⋅12n⋅(n-4-12n)=12.
∴n2﹣4n﹣60=0,
解得n=10或n=﹣6,
当n=10时,P(10,8),当n=﹣6时,P(﹣6,24).
综合以上可得,满足条件的点P的坐标为(10,8)或(﹣6,24).
30.(2019•宿迁)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∠PAB=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.
【解答】(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(1,0),C(0,﹣3)
∴1+b+c=00+0+c=-3 解得:b=2c=-3
∴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=12+32=10,AB=4
∴Rt△AOC中,sin∠ACO=OAAC=1010,cos∠ACO=OCAC=31010
∵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=1010
∴BG=1010AB=2105
∴BH=2BG=4105
∵∠HBI+∠ABG=∠ABG+∠BAG=90°
∴∠HBI=∠BAG=∠ACO
∴Rt△BHI中,∠BIH=90°,sin∠HBI=HIBH=1010,cos∠HBI=BIBH=31010
∴HI=1010BH=45,BI=31010BH=125
∴xH=﹣3+45=-115,yH=-125,即H(-115,-125)
设直线AH解析式为y=kx+a
∴k+a=0-115k+a=-125 解得:k=34a=-34
∴直线AH:y=34x-34
∵y=34x-34y=x2+2x-3 解得:x1=1y1=0(即点A),x2=-94y2=-3916
∴P(-94,-3916);
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'(-115,125)
设直线AH'解析式为y=k'x+a'
∴k'+a'=0-115k'+a'=125 解得:k'=-34a'=34
∴直线AH':y=-34x+34
∵y=-34x+34y=x2+2x-3 解得:x1=1y1=0(即点A),x2=-154y2=5716
∴P(-154,5716).
综上所述,点P的坐标为(-154,5716)或(-94,-3916).
(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
∴d+e=0dt+e=t2+2t-3 解得:d=t+3e=-t-3
∴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
∴-3m+n=0mt+n=t2+2t-3 解得:m=t-1n=3t-3
∴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.
31.(2018•宿迁)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=(x﹣a)(x﹣3)(0<a<3)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点D,过其顶点C作直线CP⊥x轴,垂足为点P,连接AD、BC.
(1)求点A、B、D的坐标;
(2)若△AOD与△BPC相似,求a的值;
(3)点D、O、C、B能否在同一个圆上?若能,求出a的值;若不能,请说明理由.
【解答】(1)∵y=(x﹣a)(x﹣3)(0<a<3),
∴A(a,0),B(3,0).
当x=0时,y=3a,
∴D(0,3a);
(2)∵A(a,0),B(3,0),
∴对称轴直线方程为:x=3+a2.
当x=3+a2时,y=﹣(3-a2)2,
∴C(3+a2,﹣(3-a2)2),
PB=3-3+a2,PC=(3-a2)2,
①若△AOD∽△BPC时,则AOBP=DOCP,即a3-3+a2=3a(3-a2)2,
解得a=0或a=±3(舍去);
②若△AOD∽△CPB时,则AOCP=DOPB,即a(3-a2)2=3a3-3+a2,
解得a=3(舍去)或a=73.
所以a的值是73.
(3)能.理由如下:
联结BD,取中点M
∵D、O、B在同一个圆上,且圆心M为(32,32a).
若点C也在圆上,则MC=MB.即(32-3+a2)2+(32a+(3-a2)2)2=(32-3)2+(32a﹣0)2,
整理,得
a4﹣14a2+45=0,
所以(a2﹣5)(a2﹣9)=0,
解得a1=5,a2=-5(舍),a3=3(舍),a4=﹣3(舍),
∴a=5.
32.(2020•镇江)如图①,直线l经过点(4,0)且平行于y轴,二次函数y=ax2﹣2ax+c(a、c是常数,a<0)的图象经过点M(﹣1,1),交直线l于点N,图象的顶点为D,它的对称轴与x轴交于点C,直线DM、DN分别与x轴相交于A、B两点.
(1)当a=﹣1时,求点N的坐标及ACBC的值;
(2)随着a的变化,ACBC的值是否发生变化?请说明理由;
(3)如图②,E是x轴上位于点B右侧的点,BC=2BE,DE交抛物线于点F.若FB=FE,求此时的二次函数表达式.
【解答】(1)分别过点M、N作ME⊥CD于点E,NF⊥DC于点F,
∵ME∥FN∥x轴,
∴△DME∽△DAC,△DCB∽△DFN,
∴MEAC=DEDC,BCFN=DCDF,
∵a=﹣1,则y=﹣x2+2x+c,
将M(﹣1,1)代入上式并解得:c=4,
∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+4,
则点D(1,5),N(4,﹣4),
则ME=2,DE=4,DC=5,FN=3,DF=9,
∴2AC=45,BC3=59,解得:AC=52,BC=53,
∴ACBC=32;
(2)不变,理由:
∵y=ax2﹣2ax+c过点M(﹣1,1),则a+2a+c=1,
解得:c=1﹣2a,
∴y=ax2﹣2ax+(1﹣2a),
∴点D(1,1﹣4a),N(4,1+5a),
∴ME=2,DE=﹣4a,
由(1)的结论得:AC=1-4a-2a,BC=1-4a-3a,
∴ACBC=32;
(3)过点F作FH⊥x轴于点H,则FH∥l,则△FHE∽△DCE,
∵FB=FE,FH⊥BE,
∴BH=HE,
∵BC=2BE,
则CE=6HE,
∵CD=1﹣4a,
∴FH=1-4a6,
∵BC=4a-13a,
∴CH=54×4a-13a=20a-512a,
∴F(53-512a+1,16-23a),
将点F的坐标代入y=ax2﹣2ax+(1﹣3a)=a(x+1)(x﹣3)+1得:
16-23a=a(53-512a+1+1)(53-512a+1﹣3)+1,
解得:a=-54或14(舍弃),
经检验a=-54,
故y=-54x2+52x+194.
33.(2019•镇江)如图,二次函数y=﹣x2+4x+5图象的顶点为D,对称轴是直线l,一次函数y=25x+1的图象与x轴交于点A,且与直线DA关于l的对称直线交于点B.
(1)点D的坐标是 (2,9) ;
(2)直线l与直线AB交于点C,N是线段DC上一点(不与点D、C重合),点N的纵坐标为n.过点N作直线与线段DA、DB分别交于点P、Q,使得△DPQ与△DAB相似.
①当n=275时,求DP的长;
②若对于每一个确定的n的值,有且只有一个△DPQ与△DAB相似,请直接写出n的取值范围 95<n<215 .
【解答】(1)顶点为D(2,9);
故答案为(2,9);
(2)对称轴x=2,
∴C(2,95),
由已知可求A(-52,0),
点A关于x=2对称点为(132,0),
则AD关于x=2对称的直线为y=﹣2x+13,
∴B(5,3),
①当n=275时,N(2,275),
∴DA=952,DN=185,CD=365
当PQ∥AB时,△DPQ∽△DAB,
∴△DAC∽△DPN,
∴DPDA=DNDC,
∴DP=945;
当PQ与AB不平行时,△DPQ∽△DBA,
∴△DNQ∽△DCA,
∴DPDB=DQDA=DNDC
∴DP=325;
综上所述,DP=325,DP=945;
②当PQ∥AB,DB=DP时,
DB=35,
∴DPDA=DNDC,
∴DN=245,
∴N(2,215),
∴有且只有一个△DPQ与△DAB相似时,95<n<215;
故答案为95<n<215;
34.(2018•镇江)如图,二次函数y=x2﹣3x的图象经过O(0,0),A(4,4),B(3,0)三点,以点O为位似中心,在y轴的右侧将△OAB按相似比2:1放大,得到△OA′B′,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过O,A′,B′三点.
(1)画出△OA′B′,试求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的表达式;
(2)点P(m,n)在二次函数y=x2﹣3x的图象上,m≠0,直线OP与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于点Q(异于点O).
①求点Q的坐标(横、纵坐标均用含m的代数式表示)
②连接AP,若2AP>OQ,求m的取值范围;
③当点Q在第一象限内,过点Q作QQ′平行于x轴,与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于另一点Q′,与二次函数y=x2﹣3x的图象交于点M,N(M在N的左侧),直线OQ′与二次函数y=x2﹣3x的图象交于点P′.△Q′P′M∽△QB′N,则线段NQ的长度等于 6 .
【解答】(1)由以点O为位似中心,在y轴的右侧将△OAB按相似比2:1放大,得OA'OA=OB'OB=2
∵A(4,4),B(3,0)
∴A′(8,8),B′(6,0)
将O(0,0),A′(8,8),B′(6,0)代入y=ax2+bx+c
得c=036a+6b=064a+8b=0
解得a=12b=-3c=0
∴二次函数的解析式为y=12x2﹣3x;
(2)①∵点P在y=x2﹣3x的图象上,
∴n=m2﹣3m,
∴P(m,m2﹣3m),
设直线OP的解析式为y=kx
将点P代入,得mk=m2﹣3m,解得k=m﹣3,
∴OP:y=(m﹣3)x
∵直线OP与y=12x2﹣3x交于点Q
∴12x2﹣3x=(m﹣3)x,解得x1=0(舍),x2=2m,
∴Q(2m,2m2﹣6m)
②∵P(m,n)在二次函数y=x2﹣3x的图象上
∴n=m2﹣3m
∴P(m,m2﹣3m)
设直线OP的解析式为y=kx,将点P(m,m2﹣3m)代入函数解析式,
得mk=m2﹣3m
∴k=m﹣3
∴OP的解析是为y=(m﹣3)x
∵OP与y═12x2﹣3x交于Q点
∴y=(m-3)xy=12x2-3x
解得x=0y=0(不符合题意舍去)x=2my=2m2-6m
∴Q(2m,2m2﹣6m)过点P作PC⊥x轴于点C,过点Q作QD⊥x轴于点D
则OC=|m|,PC=|m2﹣3m|,OD=|2m|,QD=|2m2﹣6m|
∵ODOC=OQOP=2
∴△OCP∽△ODQ
∴OQ=2OP
∵2AP>OQ
∴2AP>2OP,即AP>OP
∴(m-4)2+(m2-3m-4)2>m2+(m2-3m)2
化简,得m2﹣2m﹣4<0,解得1-5<m<1+5,且m≠0;
③P(m,m2﹣3m),Q(2m,2m2﹣6m)
∵点Q在第一象限,
∴2m>02m2-6m>0,解得>3
由Q(2m,2m2﹣6m),得QQ′的表达式是y=2m2﹣6m
∵QQ′交y=12x2﹣3x交于点Q′
y=12x2-3xy=2m2-6m
解得x=2my=2m2-6m(不符合题意,舍)x=6-2my=2m2-6m
∴Q′(6﹣2m,2m2﹣6m)
设OQ′的解析是为y=kx,(6﹣2m)k=2m2﹣6m
解得k=﹣m,OQ′的解析式为y=﹣m
∵OQ′与y=x2﹣3x交于点P′
∴﹣mx=x2﹣3x
解得x1=0(舍),x2=3﹣m
∴P′(3﹣m,m2﹣3m)
∵QQ′与y=x2﹣3x交于点P′
∴﹣mx=x2﹣3x
解得x1=0(舍去),x2=3﹣m
∴P′(3﹣m,m2﹣3m)
∵QQ′与y=x2﹣3x交于点M、N
∴x2﹣3x=2m2﹣6m
解得x1=3+8m2-24m+92,x2=3-8m2-24m+92
∵M在N左侧
∴M(3+8m2-24m+92,2m2﹣6m)
N(3-8m2-24m+92,2m2﹣6m)
∵△Q′P′M∽△QB′N
∴P'Q'QB'=QMQN
∵(P'QQB)2=(3-m)2+(m2-3m)2(2m-6)2+(2m2-6m)2=14
即3-8m2-24m+9-(6-2m)2m-3+8m224m+92=12
化简得m2﹣12m+27=0
解得:m1=3(舍),m2=9
∴N(12,108),Q(18,108)
∴QN=6.
故答案为:6.
35.(2020•连云港)在平面直角坐标系xOy中,把与x轴交点相同的二次函数图象称为“共根抛物线”.如图,抛物线L1:y=12x2-32x﹣2的顶点为D,交x轴于点A、B(点A在点B左侧),交y轴于点C.抛物线L2与L1是“共根抛物线”,其顶点为P.
(1)若抛物线L2经过点(2,﹣12),求L2对应的函数表达式;
(2)当BP﹣CP的值最大时,求点P的坐标;
(3)设点Q是抛物线L1上的一个动点,且位于其对称轴的右侧.若△DPQ与△ABC相似,求其“共根抛物线”L2的顶点P的坐标.
【解答】(1)当y=0时,12x2-32x﹣2=0,解得x=﹣1或4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2),
由题意设抛物线L2的解析式为y=a(x+1)(x﹣4),
把(2,﹣12)代入y=a(x+1)(x﹣4),
﹣12=﹣6a,
解得a=2,
∴抛物线的解析式为y=2(x+1)(x﹣4)=2x2﹣6x﹣8.
(2)∵抛物线L2与L1是“共根抛物线”,A(﹣1,0),B(4,0),
∴抛物线L1,L2的对称轴是直线x=32,
∴点P在直线x=32上,
∴BP=AP,如图1中,当A,C,P共线时,BP﹣PC的值最大,
此时点P为直线AC与直线x=32的交点,
∵直线AC的解析式为y=﹣2x﹣2,
∴P(32,﹣5)
(3)由题意,AB=5,CB=25,CA=5,
∴AB2=BC2+AC2,
∴∠ACB=90°,CB=2CA,
∵y=12x2-32x﹣2=12(x-32)2-258,
∴顶点D(32,-258),
由题意,∠PDQ不可能是直角,
第一种情形:当∠DPQ=90°时,
①如图3﹣1中,当△QDP∽△ABC时,QPDP=ACBC=12,
设Q(x,12x2-32x﹣2),则P(32,12x2-32x﹣2),
∴DP=12x2-32x﹣2﹣(-258)=12x2-32x+98,QP=x-32,
∵PD=2QP,
∴2x﹣3=12x2-32x+98,解得x=112或32(舍弃),
∴P(32,398).
②如图3﹣2中,当△DQP∽△ABC时,同法可得PQ=2PD,
x-32=x2﹣3x+94,
解得x=52或32(舍弃),
∴P(32,-218).
第二种情形:当∠DQP=90°.
①如图3﹣3中,当△PDQ∽△ABC时,PQDQ=ACBC=12,
过点Q作QM⊥PD于M.则△QDM∽△PDQ,
∴QMMD=PQDQ=12,由图3﹣3可知,M(32,398),Q(112,398),
∴MD=8,MQ=4,
∴DQ=45,
由DQDM=PDDQ,可得PD=10,
∵D(32,-258)
∴P(32,558).
②当△DPQ∽△ABC时,过点Q作QM⊥PD于M.
同法可得M(32,-218),Q(52,-218),
∴DM=12,QM=1,QD=52,
由QDDM=PDDQ,可得PD=52,
∴P(32,-58).
36.(2019•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:y=x2+bx+c过点C(0,﹣3),与抛物线L2:y=-12x2-32x+2的一个交点为A,且点A的横坐标为2,点P、Q分别是抛物线L1、L2上的动点.
(1)求抛物线L1对应的函数表达式;
(2)若以点A、C、P、Q为顶点的四边形恰为平行四边形,求出点P的坐标;
(3)设点R为抛物线L1上另一个动点,且CA平分∠PCR.若OQ∥PR,求出点Q的坐标.
【解答】(1)将x=2代入y=-12x2-32x+2,得y=﹣3,故点A的坐标为(2,﹣3),
将A(2,﹣3),C(0,﹣3)代入y=x2+bx+c,得
-3=22+2b+c-3=0+0+c,解得b=-2c=-3,
∴抛物线L1:y=x2﹣2x﹣3;
(2)如图,设点P的坐标为(x,x2﹣2x﹣3),
第一种情况:AC为平行四边形的一条边,
①当点Q在点P右侧时,则点Q的坐标为(x+2,x2﹣2x﹣3),
将Q(x+2,x2﹣2x﹣3)代入y=-12x2-32x+2,得
x2﹣2x﹣3=-12(x+2)2-32(x+2)+2,
解得x=0或x=﹣1,
因为x=0时,点P与C重合,不符合题意,所以舍去,
此时点P的坐标为(﹣1,0);
②当点Q在点P左侧时,则点Q的坐标为(x﹣2,x2﹣2x﹣3),
将Q(x﹣2,x2﹣2x﹣3)代入y=-12x2-32x+2,得
x2﹣2x﹣3=-12(x﹣2)2-32(x﹣2)+2,
解得,x=3,或x=-43,
此时点P的坐标为(3,0)或(-43,139);
第二种情况:当AC为平行四边形的一条对角线时,
由AC的中点坐标为(1,﹣3),得PQ的中点坐标为(1,﹣3),
故点Q的坐标为(2﹣x,﹣x2+2x﹣3),
将Q(2﹣x,﹣x2+2x﹣3)代入y=-12x2-32x+2,得
﹣x2+2x﹣3═-12(2﹣x)2-32(2﹣x)+2,
解得,x=0或x=﹣3,
因为x=0时,点P与点C重合,不符合题意,所以舍去,
此时点P的坐标为(﹣3,12).
综上所述,点P的坐标为(﹣1,0)或(3,0)或(-43,139)或(﹣3,12);
(3)当点P在y轴左侧时,抛物线L1不存在点R使得CA平分∠PCR,
当点P在y轴右侧时,不妨设点P在CA的上方,点R在CA的下方,
过点P、R分别作y轴的垂线,垂足分别为S、T,
过点P作PH⊥TR于点H,则有∠PSC=∠RTC=90°,
由CA平分∠PCR,得∠PCA=∠RCA,则∠PCS=∠RCT,
∴△PSC∽△RTC,
∴PSCS=RTCT,
设点P坐标为(x1,x12-2x1-3),点R坐标为(x2,x22-2x2-3),
所以有x1x12-2x1-3-(-3)=x2-3-(x22-2x2-3),
整理得,x1+x2=4,
在Rt△PRH中,tan∠PRH=PHRH=x12-2x1-3-(x22-2x2-3)x1-x2=x1+x2-2=2
过点Q作QK⊥x轴于点K,设点Q坐标为(m,-12m2-32m+2),
若OQ∥PR,则需∠QOK=∠PRH,
所以tan∠QOK=tan∠PRH=2,
所以2m=-12m2-32m+2,
解得,m=-7±652,
所以点Q坐标为(-7+652,﹣7+65)或(-7-652,﹣7-65).
37.(2018•连云港)如图1,图形ABCD是由两个二次函数y1=kx2+m(k<0)与y2=ax2+b(a>0)的部分图象围成的封闭图形.已知A(1,0)、B(0,1)、D(0,﹣3).
(1)直接写出这两个二次函数的表达式;
(2)判断图形ABCD是否存在内接正方形(正方形的四个顶点在图形ABCD上),并说明理由;
(3)如图2,连接BC,CD,AD,在坐标平面内,求使得△BDC与△ADE相似(其中点C与点E是对应顶点)的点E的坐标
【解答】(1)∵点A(1,0),B(0,1)在二次函数y1=kx2+m(k<0)的图象上,
∴k+m=0m=1,
∴k=-1m=1,
∴二次函数解析式为y1=﹣x2+1,
∵点A(1,0),D(0,﹣3)在二次函数y2=ax2+b(a>0)的图象上,
∴a+b=0b=-3,
∴a=3b=-3,
∴二次函数y2=3x2﹣3;
(2)设M(m,﹣m2+1)为第一象限内的图形ABCD上一点,M'(m,3m2﹣3)为第四象限的图形上一点,
∴MM'=(1﹣m2)﹣(3m2﹣3)=4﹣4m2,
由抛物线的对称性知,若有内接正方形,
∴2m=4﹣4m2,
∴m=-1+174或m=-1-174(舍),
∵0<-1+174<1,
∴MM'=-1+172
∴存在内接正方形,此时其边长为-1+172;
(3)在Rt△AOD中,OA=1,OD=3,
∴AD=OA2+OD2=10,
同理:CD=10,
在Rt△BOC中,OB=OC=1,
∴BC=OC2+OB2=2,
①如图1,当△DBC∽△DAE时,
∵∠CDB=∠ADO,
∴在y轴上存在E,由DBDA=DCDE,
∴410=10DE,
∴DE=52,
∵D(0,﹣3),
∴E(0,-12),
由对称性知,在直线DA右侧还存在一点E'使得△DBC∽△DAE',
连接EE'交DA于F点,作E'M⊥OD于M,连接E'D,
∵E,E'关于DA对称,
∴DF垂直平分线EE',
∴△DEF∽△DAO,
∴DEDA=DFDO=EFAO,
∴2.510=DF3=EF1,
∴DF=3104,EF=104,
∵S△DEE'=12DE•E'M=EF×DF=158,
∴E'M=32,
∵DE'=DE=52,
在Rt△DE'M中,DM=DE'2-E'M2=2,
∴OM=1,
∴E'(32,﹣1),
②如图2,
当△DBC∽△ADE时,有∠BDC=∠DAE,DBAD=DCAE,
∴410=10AE,
∴AE=52,
当E在直线AD左侧时,设AE交y轴于P,作EQ⊥AC于Q,
∵∠BDC=∠DAE=∠ODA,
∴PD=PA,
设PD=n,
∴PO=3﹣n,PA=n,
在Rt△AOP中,PA2=OA2+OP2,
∴n2=(3﹣n)2+1,
∴n=53,
∴PA=53,PO=43,
∵AE=52,
∴PE=56,
在AEQ中,OP∥EQ,
∴APPE=AOOQ,
∴OQ=12,
∵OPPE=APAE=23,
∴QE=2,
∴E(-12,﹣2),
当E'在直线DA右侧时,
根据勾股定理得,AE=AQ2+QE2=52,
∴AE'=52
∵∠DAE'=∠BDC,∠BDC=∠BDA,
∴∠BDA=∠DAE',
∴AE'∥OD,
∴E'(1,-52),
综上,使得△BDC与△ADE相似(其中点C与E是对应顶点)的点E的坐标有4个,
即:(0,-12)或(32,﹣1)或(1,-52)或(-12,﹣2).
2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题03 科学计数法: 这是一份2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题03 科学计数法,共11页。
2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题06 分式: 这是一份2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题06 分式,共12页。试卷主要包含了计算的结果是,分式可变形为,函数中自变量的取值范围是,函数中,自变量的取值范围是,化简等内容,欢迎下载使用。
2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题18 函数应用: 这是一份2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题18 函数应用,共29页。试卷主要包含了有一块矩形地块,米,米等内容,欢迎下载使用。