【备考2023中考】2023年中考数学高频考点突破——二次函数与最值
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这是一份【备考2023中考】2023年中考数学高频考点突破——二次函数与最值,共46页。试卷主要包含了对某一个函数给出如下定义等内容,欢迎下载使用。
2023年中考数学高频考点突破——二次函数与最值
1.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),直线l与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2.
(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;
(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,求三角形ACE面积的最大值;
(3)点G是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、G这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.
2.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知点A坐标为(﹣1,0),点C坐标为(0,3).
(1)求出b、c的值,并写出此二次函数的解析式;
(2)当2≤x≤4,求y的最大值;
(3)点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点Q、P、A、B为顶点的四边形是平行四边形,写出所有满足条件的点P的坐标.
3.如图1,直线y=﹣x+4与抛物线y=﹣x2+bx+c交于A、B两点,点A在y轴上,点B在x轴上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在x轴下方的抛物线上存在一点P,使得∠ABP=90°,求出点P的坐标;
(3)如图2,将直线AB沿y轴向下平移4个单位长度得到直线l,在抛物线的对称轴上是否存在点M,在直线l上是否存在点N,使得AM+MN的值最小?若存在,求出其最小值及点M,N的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图,直线y=x+2与抛物线y=x2﹣2mx+m2+m交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,抛物线的对称轴与直线AB交于点M.
(1)当四边形CODM是菱形时,求点D的坐标;
(2)若点P为直线OD上一动点,求△APB的面积;′
(3)作点B关于直线MD的对称点B',以点M为圆心,MD为半径作⊙M,点Q是⊙M上一动点,求QB'+QB的最小值.
5.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,4),在x轴上有一动点D(m,0)(0<m<4),过点D作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,
(1)直接写出抛物线和直线AB的函数表达式.
(2)当点C是DE的中点时,求出m的值,并判定四边形ODEB的形状(不要求证明).
(3)在(2)的条件下,将线段OD绕点O逆时针旋转得到OD′,旋转角为α(0°<a<90°),连接D′A、D′B,求D′A+D′B的最小值.
6.如图,直线y=x﹣4与x轴,y轴交于点B,C,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,抛物线经过B,C,与x轴交于另一点A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位的速度向B点运动,同时点F从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位的速度向C点运动,当其中一个点到达终点时,另一个点将停止运动.设△EBF的面积为S,点E运动的时间为t.
①求S与t的函数关系式,并求出S有最大值时点F的坐标;
②点E,F在运动过程中,若△EBF为直角三角形,求t的值.
7.如图,已知抛物线经过两点A(﹣3,0),B(0,3),且其对称轴为直线x=﹣1.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)直线x=m(在A、B之间)交抛物线于M点,交直线AB于N,用m表示线段MN的长.
(3)若点P是抛物线上点A与点B之间的动点(不包括点A,点B),求△PAB的面积的最大值,并求出此时点P的坐标.
8.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点B和点C的坐标分别为(3,0)、(0,﹣3),抛物线的对称轴为x=1,D为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点E为线段BC上一动点,过点E作x轴的垂线,与抛物线交于点F,求四边形ACFB面积的最大值,以及此时点E的坐标.
(3)抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△PCD为等腰三角形?若存在,写出点P点的坐标;若不存在,说明理由.
9.对某一个函数给出如下定义:若存在实数M>0,对于任意的函数值y,都满足﹣M≤y≤M,则称这个函数是有界函数,在所有满足条件的M中,其最小值称为这个函数的边界值.例如,右图中的函数是有界函数,其边界值是1.
(1)分别判断函数y=(x>0)和y=x+2(﹣4≤x≤2)是不是有界函数?若是有界函数,求其边界值;
(2)若函数y=﹣x+2(a≤x≤b,b>a)的边界值是3,且这个函数的最大值也是3,求b的取值范围;
(3)将函数y=x2(﹣1≤x≤m,m≥0)的图象向下平移m个单位,得到的函数的边界值是t,
当m在什么范围时,满足≤t≤1?
10.如图,已知抛物线与坐标轴交于A(﹣4,0)、B(2,0)、C(0,4),连接BC,AC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点E是抛物线在第二象限上的一点,过点E作DE⊥AC于点D,求DE的最大值.
(3)若点E是抛物线上第二象限上的一动点,过点E作DE⊥AC于点D,连接CE,若△CDE与△COB相似,直接写出点E的坐标.
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于点A、B,交y轴于点C,A、B两点横坐标为﹣1和3,C点纵坐标为﹣4.
(1)求抛物线的解析式;
(2)动点D在第四象限且在抛物线上,当△BCD面积最大时,求D点坐标,并求△BCD面积的最大值;
(3)抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使得∠QBC=45°,如果存在,求出点Q的坐标,不存在说明理由.
12.如图,抛物线y=﹣x2﹣x+c与x轴交于A,B两点,且点B的坐标为(3,0),与y轴交于点C,连接AC,BC,点P是抛物线上在第二象限内的一个动点,点P的横坐标为a,过点P作x轴的垂线,交AC于点Q.
(1)求A,C两点的坐标.
(2)请用含a的代数式表示线段PQ的长,并求出a为何值时PQ取得最大值.
(3)试探究在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以B,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请写出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
13.如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD中的点D沿AE对折,使点D落在OC上F点,已知AO=8.AD=10,G(﹣1,7),已知抛物线过点O,F,G.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M为抛物线的对称轴上一动点,当|MG﹣MF|取得最大值时,求点M的坐标.
(3)一条动直线过平面上一点B,点B的坐标为(3,﹣8),且该直线与(1)中的抛物线交于P、Q两点,请判断;是否为定值,若是定值请求出定值,着不是定值请求出其取值范围.(参考公式:在平面直角坐标系中,若H(x1,y1),N(x2,y2),则H,N两点间的距离为HN=).
14.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.
(1)求这个抛物线的函数表达式.
(2)点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.
(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∠MNO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.
15.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2﹣2x+c与直线y=kx+b都经过A(0,﹣3)、B(3,0)两点,该抛物线的顶点为C.
(1)求此抛物线和直线AB的解析式;
(2)设直线AB与该抛物线的对称轴交于点E,在射线EB上是否存在一点M,过M作x轴的垂线交抛物线于点N,使点M、N、C、E是平行四边形的四个顶点?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)设点P是直线AB下方抛物线上的一动点,当△PAB面积最大时,求点P的坐标,并求△PAB面积的最大值.
16.已知抛物线y=ax2+x+4的对称轴是直线x=3,与x轴相交于A,B两点(点B在点A右侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式和A,B两点的坐标;
(2)如图1,若点P是抛物线上B、C两点之间的一个动点(不与B、C重合),是否存在点P,使四边形PBOC的面积最大?若存在,求点P的坐标及四边形PBOC面积的最大值;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,若点M是抛物线上任意一点,过点M作y轴的平行线,交直线BC于点N,当MN=3时,求点M的坐标.
17.如图,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,经过B、C两点的抛物线y=x2+bx+c与x轴的另一个交点为A,顶点为P.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE的面积有最大值;
(3)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C、P、M为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请写出所符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图①,将抛物线y=ax2(﹣1<a<0)平移到顶点恰好落在直线y=x﹣3上,并设此时抛物线顶点的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式(用含a、m的代数式表示)
(2)如图②,Rt△ABC与抛物线交于A、D、C三点,∠B=90°,AB∥x轴,AD=2,BD:BC=1:2.
①求△ADC的面积(用含a的代数式表示)
②若△ADC的面积为1,当2m﹣1≤x≤2m+1时,y的最大值为﹣3,求m的值.
19.已知二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴分别交于点A、B(A在左侧),与y轴交于点C,若将它的图象向上平移4个单位长度,再向左平移5个单位长度,所得的抛物线的顶点坐标为(﹣2,0).
(1)原抛物线的函数解析式是 .
(2)如图①,点P是线段BC下方的抛物线上的点,求△PBC面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图②,点Q是线段OB上一动点,连接BC,在线段BC上是否存在这样的点M,使△CQM为等腰三角形且△BQM为直角三角形?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.
20.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx﹣3交x轴于点A(﹣3,0)、B(1,0),在y轴上有一点E(0,1),连接AE.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点D为抛物线在x轴负半轴下方的一个动点,求△ADE面积的最大值;
(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案:
1.【解答】解:(1)令y=0,解得x1=﹣1或x2=3,
∴A(﹣1,0)B(3,0),
将C点的横坐标x=2代入y=x2﹣2x﹣3得y=﹣3,
∴C(2,﹣3),
∴直线AC的函数解析式是y=﹣x﹣1;
(2)设P点的横坐标为x(﹣1≤x≤2),
则P、E的坐标分别为:P(x,﹣x﹣1),
E(x,x2﹣2x﹣3),
∵P点在E点的上方,PE=(﹣x﹣1)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,PE的最大值=,
则△ACE的面积的最大值是:×【2﹣(﹣1)】×=;
(3)存在4个这样的点F,分别是F1(1,0),F2(﹣3,0),F3(4+,0),F4(4﹣,0),
①如图,连接C与抛物线和y轴的交点,那么CG∥x轴,此时AF=CG=2,因此F点的坐标是(﹣3,0);
②如图,AF=CG=2,A点的坐标为(﹣1,0),因此F点的坐标为(1,0);
③如图,此时C,G两点的纵坐标互为相反数,因此G点的纵坐标为3,代入抛物线中即可得出G点的坐标为(1+,3),由于直线GF的斜率与直线AC的相同,因此可设直线GF的解析式为y=﹣x+h,将G点代入后可得出直线的解析式为y=﹣x+4+,因此直线GF与x轴的交点F的坐标为(4+,0);
④如图,同③可求出F的坐标为(4﹣,0).
总之,符合条件的F点共有4个.
2.【解答】解:(1)把(﹣1,0),(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,
得,
解得,
所以二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)由y=﹣x2+2x+3
=﹣(x﹣1)2+4,
抛物线的对称轴为直线x=1,
则当2≤x≤4时,y随着x的增大而减小,
∴当x=2时,y的最大值是3;
(3)①AB为边时,只要PQ∥AB且PQ=AB=4即可.
又知点Q在y轴上,
∴点P的横坐标为4或﹣4,这时符合条件的点P有两个,分别记为P1,P2.
而当x=4时,y=﹣5,
当x=﹣4时,y=﹣21,
此时P1(4,﹣5)、P2(﹣4,﹣21).
②当AB为对角线时,只要线段PQ与线段AB互相平分即可,
又知点Q在y轴上,Q点横坐标为0,且线段AB中点的横坐标为1,
∴由中点坐标公式,得点P的横坐标为2,这时符合条件的P只有一个记为P3.
而且当x=2时y=3,此时P3(2,3),
综上,满足条件的P为P1(4,﹣5)、P2(﹣4,﹣21)、P3(2,3).
3.【解答】解:(1)y=﹣x+4,令x=0,则y=4,令y=0,则x=4,
故:点A、B的坐标分别为(0,4)、(4,0),
把A、B点坐标代入二次函数表达式得:,
解得:,
则:求抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4…①;
(2)如图1,
∵OA=OB=4,
∴∠ABO=45°,
∵∠ABP=90°,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∴OB=OC=4,
∴点C坐标为(0,﹣4),
设直线BC的表达式为:y=kx﹣4,
把点B点坐标代入上式,解得:k=1,
故:直线BC的表达式为:y=x﹣4…②,
将①②联立解得:x=±4(舍去正值),
故点P的坐标为(﹣4,﹣8);
(3)∵y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣1)2+,
∴对称轴为直线x=1,
如图2,作点A关于直线x=1的对称点为A'(2,4),
∴AM+MN=A'M+MN,
∴当A'N⊥直线l时,A'M+MN有最小值,最小值为A'N的长,
设A'N与x轴交于点H,
∵将直线AB沿y轴向下平移4个单位长度得到直线l,
∴AB∥l,直线l解析式为y=﹣x,
∴A'N⊥AB,
∴∠A'HA=∠OAB=45°,
∴∠AHA'=∠AA'H=45°,
∴AA'=AH=2,
∴OH=OA﹣AH=2,
∴点H(0,2),
设直线A'H解析式为y=kx+b,过A'(2,4),(0,2),
∴,
解得:,
∴直线A'H解析式为y=x+2,
当x=1时,y=3,
∴点M(1,3);
联立方程组可得,
∴,
∴点N(﹣1,1);
∴A'N==3,
∴AM+MN的最小值为3.
4.【解答】解:(1)∵D(m,m),OD=m,四边形CODM为菱形,
∴OD=OC=2=m,
∴m=,
∴D();
(2)∵y=x+2与抛物线y=x2﹣2mx+m2+m交于A、B两点,
∴联立,
解得,,
∵点A在点B的左侧,
∴A(m﹣1,m+1),B(m+2,m+4),
∴AB==3,
∵直线OD的解析式为y=x,直线AB的解析式为y=x+2,
∴AB∥OD,两直线AB、OD之间距离h=2×=,
∴S△APB=AB•h=×3×=3;
(3)∵A(m﹣1,m+1),B(m+2,m+4),
∴AM=1×=,BM=2×=2,
由M点坐标(m,m+2),D点坐标(m,m)可知以MC为半径的圆的半径为 (m+2)﹣m=2,
取MB的中点N,连接QB、QN、QB′,
∴MN=BM=,
∵,∠QMN=∠BMQ,
∴△MNQ∽△MQB,
∴,
∴,
由三角形三边关系,当Q、N、B′三点共线时QB′+QB最小,
∵直线AB的解析式为y=x+2,
∴直线AB与对称轴夹角为45°,
∵点B、B′关于对称轴对称,
∴∠BMB′=90°,
由勾股定理得,QB′+QB最小值为B'N===.
即QB'+QB的最小值是.
5.【解答】解:(1)将点B、A的坐标代入抛物线y=﹣x2+bx+c得,
,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为y=﹣.
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴,
解得:,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+4;
(2)∵过点D(m,0)(0<m<4)作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,
∴E(m,),C(m,﹣m+4).
∴EC==.
∵点C是DE的中点,
∴.
解得:m=2,m=4(舍去).
∴ED=OB=4,
∴四边形ODEB为矩形.
(3)如图,由(2)可知D(2,0),在y轴上 取一点M′使得OM′=1,连接AM′,在AM′上取一点D′使得OD′=OD.
∵OD′=2,OM′•OB=1×4=4,
∴OD′2=OM′•OB,
∴,
∵∠BOD′=∠M′OD′,
∴△M′OD′∽△D′OB,
∴.
∴.
∴D′A+D′B=D′A+M′D′=AM′,此时D′A+D′B最小(两点间线段最短,A、M′、D′共线时),
∴D′A+D′B的最小值=AM′==.
6.【解答】解:(1)∵直线y=x﹣4与x轴,y轴交于点B,C,
∴x=0时,y=﹣4,y=0时,x=4,
∴B(4,0),C(0,﹣4).
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,
∴A点坐标为(﹣2,0),
∴,
解得:.
∴抛物线的解析式为.
(2)由题意得,BF=t,BE=6﹣3t,
①作FH⊥x轴,如图,
∵B(4,0),C(0,﹣4).
∴OB=OC=4,
∴,
∵FH∥BC,
∴△BHF∽△BOC,
∴,
∴.
解得:HF=.
∴=.
当S有最大值时,t=1,此时点F的坐标为().
②∵OB=OC,
∴∠OBC=45°,
若∠BEF=90°,
则cos∠EBF=,
解得:t=.
若∠EFB=90°,
则cos∠EFB=.
解得:t=.
综合以上可得,若△EBF为直角三角形,t的值为或.
7.【解答】(1)解:∵抛物线对称轴是直线x=﹣1且经过点A(﹣3,0),
∴由抛物线的对称性可知:抛物线还经过点(1,0).
设抛物线的解析式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2)(a≠0),即:y=a(x﹣1)(x+3).
把B(0,3)代入得:3=﹣3a.
∴a=﹣1.
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;
(2)解:设直线AB的解析式为y=kx+b,
∵A(﹣3,0),B(0,3),
∴,
∴直线AB为y=x+3,
由题意,得M(m,﹣m2﹣2m+3),N(m,m+3)
∴MN=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)=﹣m2﹣3m;
(3)解:由(2)知,直线AB为y=x+3.
作PH⊥x轴于Q,交直线AB于H,
设P(x,﹣x2﹣2x+3),则H(x,x+3),
∴PH=﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x,
∴S=(﹣x2﹣3x)×3=(x+)2+,
当 x=时,S最大=,y=﹣()2﹣2×()+3=,
∴△PAB的面积的最大值为 ,此时点P的坐标为(,).
8.【解答】解:(1)∵点B和点C的坐标分别为(3,0)(0,﹣3),抛物线的对称轴为x=1,
∴,解得,
∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2))∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴直线BC解析式为y=x﹣3,
∵E点在直线BC上,F点在抛物线上,
∴设F(x,x2﹣2x﹣3),E(x,x﹣3),
∵点F在线段BC下方,
∴EF=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+3x,
∴S△BCF=EF•OB=×3(﹣x2+3x)=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,
又∵S△ABC=AB•OC=×4×3=6,
∴S四边形ACFB=S△ABC+S△BCF=﹣(x﹣)2++6=﹣(x﹣)2+,
∵﹣<0,
∴当x=时,S四边形ACFB有最大值,最大值为,此时E点坐标为(,﹣),
综上可得四边形ACFB面积的最大值为,此时点E的坐标为(,﹣);
(3)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴D(1,﹣4),且C(0,﹣3),
∵P点为抛物线对称轴上的一点,
∴设P(1,t),
∴PC==,PD=|t+4|,CD==,
∵△PCD为等腰三角形,
∴分PC=PD、PC=CD和PD=CD三种情况,
①当PC=PD时,则=|t+4|,解得t=﹣3,此时P点坐标为(1,﹣3);
②当PC=CD时,则=,解得t=﹣2或t=﹣4(与D点重合,舍去),此时P点坐标为(1,﹣2);
③当PD=CD时,则|t+4|=,解得t=﹣4+或t=﹣4﹣,此时P点坐标为(1,﹣4+)或(1,﹣4﹣);
综上可知存在满足条件的P点,其坐标为(1,﹣3)或(1,﹣2)或(1,﹣4+)或(1,﹣4﹣).
9.【解答】解:(1)∵(x>0)的y无最大值,
∴不是有界函数;
∵y=x+2(﹣4≤x≤2)是有界函数,
当x=﹣4时,y=﹣2,
当x=2时,y=4,
对于﹣4≤x≤2时,任意函数值都满足﹣4<y≤4,
∴边界值为4;
(2)∵y=﹣x+2,y随x的增大而减小,
∴当x=a时,ymax=3,当x=b时,y=﹣b+2,
∵边界值是3,b>a,
∴﹣3≤﹣b+2<3
∴﹣1<b≤5
(3)若m>1,图象向下平移m个单位后,x=0时,y=﹣m<﹣1,此时函数的边界值t>1,不合题意,故m≤1.
∴函数y=x2(﹣1≤x≤m,m≥0),当x=﹣1时,ymax=1,当x=0时,ymin=0
∴向下平移m个单位后,ymax=1﹣m,ymin=﹣m
∵边界值
∴或
∴或.
10.【解答】解:(1)抛物线的解析式为:y=a(x+4)(x﹣2)=a(x2+2x﹣8),
故﹣8a=4,解得:a=﹣,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣x+4…①;
(2)过点E作y轴的平行线交AC于点H,
由点A、C的坐标得:直线AC的表达式为:y=x+4,
设:点E(x,﹣x2﹣x+4),则点H(x,x+4),
∠EHD=∠ACO=45°,
DE=EH=(﹣x2﹣x+4﹣x﹣4)=﹣x2﹣x,
∵<0,故DE有最大值为:;
(3)①当∠BCO=∠ECD时,
延长CE交x轴于点F,过点F作FG⊥AC角CA的延长线于点G,
则∠AFG=∠FAG=45°,设:FG=AG=x,AC=4,
tan∠ECD===,解得:x=4,
则AF=x=8,故点F(﹣12,0),
则直线CF的表达式为:y=x+4…②,
联立①②并解得:x=﹣或0(舍去0),
故点E(﹣,);
②当∠CBO=∠ECD时,
延长EC交x轴于点F,过点F作FG⊥BC角CB的延长线于点G,
∠ECF=β+45°+α+∠BCF=180°,故∠BCF=45°,
同理可得:点E的坐标为:(﹣,);
综上,点E的坐标为:(﹣,)或(﹣,).
11.【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),
故﹣3a=﹣4,解得:a=,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣4;
(2)过点D作y轴的平行线交BC于点N,
由B、C的坐标可得直线BC的表达式为:y=x﹣4,
设点D(x,x2﹣x﹣4),点N(x,x﹣4),
S△BCD=×OB×ND=3×(x﹣4﹣x2+x+4)=﹣2x2+6x,
∵﹣2<0,故S有最大值,
此时,x=,点D(,﹣5);
(3)存在,理由:
直线BC的表达式为:y=x﹣4,抛物线的对称轴为:x=1,故点H(1,﹣),
过点Q作QM⊥BC于点M,tan∠OCB==tanα,∠QBC=45°,
设QM=3x,则HM=4x,MB=3x,
BH=HM+MB=7x==,解得:x=,
QH=5x=,
则yQ=yH+=﹣,
故点Q(1,),
观察图象可知,当点Q在BC的下方时,不存在,故点Q(1,).
12.【解答】解:(1)把点B的坐标(3,0)代入抛物线解析式得,
,
解得:c=4,
令y=0,则,
解得x1=3,x2=﹣4,
∴A(﹣4,0),C(0,4);
(2)∵A(﹣4,0),C(0,4),
设直线AC的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴直线AC的解析式y=x+4,
点P的横坐标为a,P(a,),则点Q(a,a+4),
∴PQ==,
∵,
∴a=﹣2时,PQ有最大值;
(3)存在,理由:
点A、B、C的坐标分别为(﹣4,0)、(3,0)、(0,4),
则BC=5,AB=7,AC=4,∠OAC=∠OCA=45°,
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的解析式为y=﹣x+4,
设BC的中点为H,由中点坐标公式可得H(),
∴过BC的中点H且与直线BC垂直直线的表达式为:y=,
①当BC=BQ时,如图1,
∴BC=BQ=5,
设:QM=AM=n,则BM=7﹣n,
由勾股定理得:(7﹣n)2+n2=25,
解得:n=3或4(舍去4),
故点Q1(﹣1,3);
②当BC=CQ时,如图1,
∴CQ=5,
则AQ=AC﹣CQ=4,
∴,
∴,
③当CQ=BQ时,
联立直线AC解析式y=x+4和y=,
解得x=﹣(不合题意,舍去),
综合以上可得点Q的坐标为:Q(﹣1,3)或().
13.【解答】解:(1)∵矩形AOCD中的点D沿AE对折,使点D落在OC上F点,
∴AF=AD=10,
在Rt△AOF中,OF==6,
∴F(6,0),
设抛物线解析式为y=ax(x﹣6),
把G(﹣1,7)代入得a×(﹣1)×(﹣1﹣6)=7,解得a=1,
∴抛物线解析式为y=x(x﹣6),即y=x2﹣6x;
(2)∵点M为抛物线的对称轴上一动点,
∴MF=MO,
∴|MG﹣MF|=|MG﹣MO|≤GO(当且仅当G、O、M共线时,取等号),
易得直线OG的解析式为y=﹣7x,
当x=3时,y=﹣7x=﹣21,
∴当|MG﹣MF|取得最大值时,点M的坐标为(3,﹣21);
(3)1<的值≤2.
理由如下:设直线PQ的解析式为y=kx+b,
把B(3,﹣8)代入得3k+b=﹣8,则b=﹣3k﹣8,
∴直线PQ的解析式为y=kx﹣3k﹣8,
设P(x1,kx1﹣3k﹣8),Q(x2,kx2﹣3k﹣8),
则x1、x2为方程x2﹣6x=kx﹣3k﹣8的两根,
∴x1+x2=6+k,x1x2=3k+8,
∴PQ==•
=•=•=•,
PB==•=•|x1﹣3|,
BQ==•=•|x2﹣3|,
∴PB•BQ=(1+k2)|(x1﹣3)(x2﹣3)|=(1+k2)|(x1x2﹣3x1x2+9|=(1+k2)|3k+8﹣3(6+k)+9|=1+k2,
∴===
∵0<≤3
∴1<的值≤2.
14.【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,
即﹣3a=2,解得:a=﹣,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣x+2,
(2)连接OP,设点P(x,﹣x2﹣x+2),
则S=S四边形ADCP=S△APO+S△CPO﹣S△ODC=×AO×yP+×OC×|xP|﹣×CO×OD
=(﹣x2﹣x+2)×2×(﹣x)﹣=﹣x2﹣3x+2,
∵﹣1<0,故S有最大值,当x=﹣时,S的最大值为;
(3)存在,理由:
△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角时,点N的位置如下图所示:
①当点N在x轴上方时,点N的位置为N1、N2,
N1的情况(△M1N1O):
设点N1的坐标为(x,﹣x2﹣x+2),则M1E=x+1,
过点N1作x轴的垂线交x轴于点F,过点M1作x轴的平行线交N1F于点E,
∵∠FN1O+∠M1N1E=90°,∠M1N1E+∠EM1N1=90°,∴∠EM1N1=∠FN1O,
∠M1EN1=∠N1FO=90°,ON1=M1N1,
∴△M1N1E≌△N1OF(AAS),∴M1E=N1F,
即:x+1=﹣x2﹣x+2,解得:x=(舍去负值),
则点N1(,);
N2的情况(△M2N2O):
同理可得:点N2(,);
②当点N在x轴下方时,点N的位置为N3、N4,
同理可得:点N3、N4的坐标分别为:(,)、(,).
综上,点N的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).
15.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2﹣2x+c经过A(0,﹣3)、B(3,0)两点,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,
∵直线y=kx+b经过A(0,﹣3)、B(3,0)两点,
∴,解得:,
∴直线AB的解析式为y=x﹣3,
(2)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的顶点C的坐标为(1,﹣4),
∵CE∥y轴,
∴E(1,﹣2),
∴CE=2,
①如图1,连接CN,若点M在x轴下方,四边形CEMN为平行四边形,则CE=MN,
设M(a,a﹣3),则N(a,a2﹣2a﹣3),
∴MN=a﹣3﹣(a2﹣2a﹣3)=﹣a2+3a,
∴﹣a2+3a=2,
解得:a=2,a=1(舍去),
∴M(2,﹣1),
②如图2,连接EN,CM,MN,若点M在x轴上方,四边形CENM为平行四边形,则CE=MN,
设M(a,a﹣3),则N(a,a2﹣2a﹣3),
∴MN=a2﹣2a﹣3﹣(a﹣3)=a2﹣3a,
∴a2﹣3a=2,
解得:a=,a=(舍去),
∴M(,),
综合可得M点的坐标为(2,﹣1)或().
(3)如图3,作PG∥y轴交直线AB于点G,
设P(m,m2﹣2m﹣3),则G(m,m﹣3),
∴PG=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,
∴S△PAB=S△PGA+S△PGB===﹣,
∴当m=时,△PAB面积的最大值是,此时P点坐标为().
16.【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴是直线x=3,
∴﹣=3,解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4.
当y=0时,﹣x2+x+4=0,解得x1=﹣2,x2=8,
∴点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(8,0).
答:抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4;点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(8,0).
(2)当x=0时,y=﹣x2+x+4=4,
∴点C的坐标为(0,4).
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),将B(8,0),C(0,4)代入y=kx+b得
,解得,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+4.
假设存在点P,使四边形PBOC的面积最大,
设点P的坐标为(x,﹣x2+x+4),如图1所示,过点P作PD∥y轴,交直线BC于点D,则点D的坐标为(x,﹣x+4),
则PD=﹣x2+x+4﹣(﹣x+4)=﹣x2+2x,
∴S四边形PBOC=S△BOC+S△PBC
=×8×4+PD•OB
=16+×8(﹣x2+2x)
=﹣x2+8x+16
=﹣(x﹣4)2+32
∴当x=4时,四边形PBOC的面积最大,最大值是32
∵0<x<8,
∴存在点P(4,6),使得四边形PBOC的面积最大.
答:存在点P,使四边形PBOC的面积最大;点P的坐标为(4,6),四边形PBOC面积的最大值为12.
(3)设点M的坐标为(m,﹣++4)则点N的坐标为(m,﹣),
∴MN=|﹣++4﹣(﹣)|=|﹣+2m|,
又∵MN=3,
∴|﹣+2m|=3,
当0<m<8时,﹣+2m﹣3=0,解得m1=2,m2=6,
∴点M的坐标为(2,6)或(6,4);
当m<0或m>8时,﹣+2m+3=0,解得m3=4﹣2,m4=4+2,
∴点M的坐标为(4﹣2,﹣1)或(4+2,﹣﹣1).
答:点M的坐标为(2,6)、(6,4)、(4﹣2,﹣1)或(4+2,﹣﹣1).
17.【解答】解:(1)y=﹣x+3,令y=0,则x=3,令x=0,则y=3,
故点B、C的坐标为(3,0)、(0,3),
将点B、C的坐标代入y=x2+bx+c并解得:b=﹣4,c=3,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣4x+3;
(2)过点E作EH∥y轴交BC于点H,
设点E(x,x2﹣4x+3),则点H(x,﹣x+3)
S△CBE=HE×OB=3×(﹣x+3﹣x2+4x﹣3)=(﹣x2+3x),
∵﹣<0,当x=﹣=时,S△CBE有最大值,
点E(,﹣);
(3)对于y=x2﹣4x+3,
令y=0,则x=1或3,故点A(1,0),点P(2,﹣1);
点C(0,3)、点P(2,﹣1),设点M(2,m),
CP2=4+16=20,CM2=4+(m﹣3)2=m2﹣6m+13,PM2=m2+2m+1,
①当CM=CP时,20=m2﹣6m+13,解得:m=7或﹣1(舍去m=﹣1);
②当CP=PM时,同理可得:m=﹣1±2;
③当CM=PM时,同理可得:m=;
故点M坐标为:(2,7)或(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2)或(2,).
18.【解答】解:(1)抛物线的顶点在直线y=x﹣3上,横坐标为m,
则顶点的坐标为(m,m﹣3),
则抛物线的表达式为:y=a(x﹣m)2+m﹣3=ax2﹣2amx+am2+m﹣3;
(2)①如图所示,AB∥x轴,AD=2,
∴点D(m+1,a+m﹣3),
设:BD=t,
∵BD:BC=1:2,则BC=2t,
则点C(m+1+t,a+m﹣3﹣2t),
又点C在抛物线上,
则:a+m﹣3﹣2t=a(m+t+1﹣m)2+m﹣3,
解得:t=0(舍去)或﹣,
∴S△ADC=AD•CB=﹣;
②若△ADC的面积为1,则=﹣=1,
解得:a=﹣;
∴抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣m)2+m﹣3;
当m>2m+1时,即:m<﹣1时,
﹣(2m+1﹣m)2+m﹣3=﹣3,
整理得:4m2+3m+4=0,
Δ=b2﹣4ac<0,故此方程无实数解;
当2m﹣1≤m≤2m+1时,即:﹣1≤m≤1,
则m﹣3=﹣3,解得:m=0;
当m<2m﹣1时,即:m>1,
﹣(2m﹣1﹣m)2+m﹣3=﹣3,
整理并解得:m=(舍去负值),
故:m的值为:0或.
19.【解答】解:(1)∵将二次函数y=x2+bx+c的图象向上平移4个单位长度,再向左平移5个单位长度,所得的抛物线的顶点坐标为(﹣2,0),
∴二次函数y=x2+bx+c的顶点坐标为(3,﹣4),
∴二次函数解析式为:y=(x﹣3)2﹣4=x2﹣6x+5,
故答案为:y=x2﹣6x+5;
(2)如图,过点P作PM⊥x轴,交BC于点M,
∵二次函数y=x2﹣6x+5的图象与x轴交于A,B两点,交y轴与点C,
∴当x=0时,y=5,当y=0时,x2﹣6x+5=0,
解得:x1=5,x2=1,
∴点C坐标为(0,5),点A坐标(1,0),点B坐标(5,0),
∴直线BC解析式为:y=﹣x+5,
设点P(a,a2﹣6a+5),则点M(a,﹣a+5),
∴S△PBC=(﹣a+5﹣a2+6a﹣5)×5=﹣(a﹣)2+,
∴当a=时,△PBC面积的最大值为,
∴点P(,﹣);
(3)存在,理由:
①如图,△CMQ为等腰直角三角形(点Q、O重合)、△BMQ为直角三角形,
设点M的坐标为(m,5﹣m),Q的坐标为(0,0),
OB=OC=5,则点M(,);
②如图,△CMQ为等腰三角形、△BMQ为直角三角形,
设点M的坐标为(m,5﹣m),Q的坐标为(m,0),
MQ2=(5﹣m)2,CM2=m2+m2,
由MQ2=CM2,解得:m=5﹣5,
故点M的坐标为(5﹣5,10﹣5);
故:点M的坐标:或(5﹣5,10﹣5).
20.【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx﹣3经过点A(﹣3,0)、B(1,0),
∴,
解得:,
∴二次函数解析式为y=x2+2x﹣3;
(2)设直线AE的解析式为y=kx+b,
∵过点A(﹣3,0),E(0,1),
∴,
解得:,
∴直线AE解析式为y=x+1,
如图,过点D作DG⊥x轴于点G,延长DG交AE于点F,
设D(m,m2+2m﹣3),则F(m,m+1),
∴DF=﹣m2﹣2m+3+m+1=﹣m2﹣m+4,
∴S△ADE=S△ADF+S△DEF
=×DF×AG+DF×OG
=×DF×(AG+OG)
=×3×DF
=(﹣m2﹣m+4)
=﹣m2﹣m+6
=﹣(m+)2+,
∴当m=﹣时,△ADE的面积取得最大值为.
(3)∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴抛物线对称轴为直线x=﹣1,
设P(﹣1,n),
∵A(﹣3,0),E(0,1),
∴AP2=(﹣1+3)2+(n﹣0)2=4+n2,AE2=(0+3)2+(1﹣0)2=10,PE2=(0+1)2+(1﹣n)2=(n﹣1)2+1,
①若AP=AE,则AP2=AE2,即4+n2=10,解得n=±,
∴点P(﹣1,)或(﹣1,﹣);
②若AP=PE,则AP2=PE2,即4+n2=(n﹣1)2+1,解得n=﹣1,
∴P(﹣1,﹣1);
③若AE=PE,则AE2=PE2,即10=(n﹣1)2+1,解得n=﹣2或n=4,
∴P(﹣1,﹣2)或(﹣1,4);
综上,点P的坐标为(﹣1,)或(﹣1,﹣)或(﹣1,﹣1)或(﹣1,﹣2)或(﹣1,4).
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