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    专题2.7 二次函数与特殊四边形存在性综合问题(四大题型)-2023-2024学年九年级数学上册期末复习《重难点题型》(人教版)

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    专题2.7 二次函数与特殊四边形存在性综合问题(四大题型)-2023-2024学年九年级数学上册期末复习《重难点题型》(人教版)

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    这是一份专题2.7 二次函数与特殊四边形存在性综合问题(四大题型)-2023-2024学年九年级数学上册期末复习《重难点题型》(人教版),文件包含专题27二次函数与特殊四边形存在性综合问题四大题型原卷版docx、专题27二次函数与特殊四边形存在性综合问题四大题型解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共70页, 欢迎下载使用。
    【题型1 平行四边形存在性问题- 三定一动类型】
    【题型2 平行四边形存在性问题-两定两动类型】
    【题型3 矩形存在性问题】
    【题型4 菱形存在性问题】
    【模型一:平行四边形存在性】
    线段中点坐标公式
    2.平行四边形顶点公式:
    分类:
    三个定点,一个动点问题
    已知三个定点的坐标,可设出抛物线上第四个顶点的坐标,运用平行四边形顶点坐标公式列方程(组)求解。这种题型由于三个定点构成的三条线段中哪条为对角线不清楚,往往要以这三条线段分别为对角线分类,分三种情况讨论;
    两个定点、两个动点问题
    这中题型往往比较特殊,一个动点在抛物线上,另一个动点在x轴(y轴)或对称轴或某一条直线上。设出抛物线上的动点坐标,另一个动点若在x轴上,纵坐标为0,则用平行四边形顶点纵坐标公式;若在y轴上,横坐标为0,则用平行四边形顶点横坐标公式。该动点哪个坐标已知就用与该坐标有关的公式。
    方法总结:
    这种题型,关键是合理有序分类:无论式三定一动,还是两定两动,统统把抛物线上的动点作为第四个动点,其余三个作为顶点,分别以这三个定点构成的三条线段为对角线分类,份三种情况讨论,然后运用平行四边形顶点坐标公式转化为方程(组),这种解法,不必画出平行四边形草图,只要合理分类,有序组合,从对角线入手不会漏解,条理清楚,而且适用范围广,其本质用代数的方法解决几何问题,体现的是分类讨论思想、属性结合的思想。
    【模型二:矩形的存在性】
    1.矩形的判定:
    (1)有一个角是直角的平行四边形;
    (2)对角线相等的平行四边形;
    (3)有三个角为直角的四边形.
    2.题型分析
    矩形除了具有平行四边形的性质之外,还有“对角线相等”或“内角为直角”,因此相比起平行四边形,坐标系中的矩形满足以下3个等式:
    (AC为对角线时)
    因此在矩形存在性问题最多可以有3个未知量,代入可以得到三元一次方程组,可解.
    确定了有3个未知量,则可判断常见矩形存在性问题至少有2个动点,多则可以有3个.下:
    (1)2个定点+1个半动点+1个全动点;
    (2)1个定点+3个半动点.
    思路1:先直角,再矩形
    在构成矩形的4个点中任取3个点,必构成直角三角形,以此为出发点,可先确定其中3个点构造直角三角形,再确定第4个点.对“2定+1半动+1全动”尤其适用.
    【例题】已知A(1,1)、B(4,2),点C在x轴上,点D在平面中,且以A、B、C、D为顶点的四边形是矩形,求D点坐标.
    解:点 C 满足以 A、B、C 为顶点的三角形是直角三角形,构造“两线一圆”可得满足条件的 点 C 有
    在点 C 的基础上,借助点的平移思路,可迅速得到点 D 的坐标.
    思路2:先平行,再矩形
    当AC为对角线时,A、B、C、D满足以下3个等式,则为矩形:
    其中第1、2个式子是平行四边形的要求,再加上式3可为矩形.表示出点坐标后,代入点坐标解方程即可.
    无论是“2定1半1全”还是“1定3半”,对于我们列方程来解都没什么区别,能得到的都是三元一次方程组.
    【模型三:菱形的存在形】
    菱形的判定:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
    2.坐标系中的菱形:
    有 3 个等式,故菱形存在性问题点坐标最多可以有 3 个未知量,与矩形相同.
    3.解题思路:
    (1)思路 1:先等腰,再菱形
    在构成菱形的 4 个点中任取 3 个点,必构成等腰三角形,根据等腰存在性方法可先确
    定第 3 个点,再确定第 4 个点.
    (2)思路 2:先平行,再菱形
    设点坐标,根据平行四边形的存在性要求列出“”(AC、BD 为对角线),再结合一组邻
    边相等,得到方程组.
    方法总结:
    菱形有一个非常明显的特点:任意三个顶点所构成的三角形必然是等腰三角形。
    【题型1 平行四边形存在性问题- 三定一动类型】
    【典例1】(2023•新会区二模)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与y轴交于点B,与x轴分别交于点A、点
    C,直线y=与抛物线相交于点B、点D(1,),已知点A坐标是(,0),点P是抛物线上一动点.
    (1)求b、c的值;
    (2)当点P位于直线BD上方何处时,△BPD面积最大?最大面积是多少?
    (3)点M是直线BD上一动点,是否存在点M、点P使得四边形ABMP恰好为平行四边形?若存在,求出此时点M、点P的坐标.
    【答案】(1)b=,c=1;
    (2)△BPD面积取得最大值,点P坐标为;
    (3)存在,、M(2,2).
    【解答】解:(1)在y=x+1中,令x=0,得y=1,
    ∴B(0,1),
    将A(,0),B(0,1)代入y=﹣x2+bx+c,
    ∴,
    解得,
    ∴抛物线的方程为y=﹣x2+x+1;
    (2)设点P坐标为(t,﹣t2+t+1),
    过点P作x轴垂线,交直线y=x+1于点F(t,t+1),
    ∴PF=﹣t2+t+1﹣t﹣1=﹣t2+t,
    ∴S△BPD=(﹣t2+t)×1=﹣(t﹣)2+,
    当t=时,△BPD面积取得最大值,此时点P坐标为;
    (3)存在点M、点P使得四边形ABMP恰好为平行四边形,理由如下:
    ∵四边形ABMP是平行四边形,
    ∴AP∥BM,
    设直线AP的解析式为y=x+m,
    ∴×(﹣)+m=0,
    解得,
    ∴直线AP的解析式为,
    当时,解得x=或x=﹣(舍),
    ∴,
    ∵四边形ABMP是平行四边形,
    ∴yM﹣yp=yB﹣yA=1,,
    ∴M(2,2),
    ∴存在点、M(2,2),使得四边形ABMP恰好为平行四边形.
    【变式1-1】(2023•零陵区二模)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点B(3,0),C(0,﹣2),直线l:y=﹣x﹣交y轴于点E,且与抛物线交于A,D两点,P为抛物线上一动点(不与A,D重合).
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)当点P在直线l下方时,过点P作PM∥x轴交l于点M,PN∥y轴交l于点N,求PM+PN的最大值.
    (3)设F为直线l上的点,以E,C,P,F为顶点的四边形能否构成平行四边形?若能,求出点F的坐标;若不能,请说明理由.
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:(1)把B(3,0),C(0,﹣2)代入y=x2+bx+c得,,
    ∴,
    ∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2;
    (2)设P(m,m2﹣m﹣2),
    ∵PM∥x轴,PN∥y轴,M,N在直线AD上,
    ∴N(m,﹣m﹣),M(﹣m2+2m+2,m2﹣m﹣2),
    ∴PM+PN=﹣m2+2m+2﹣m﹣m﹣﹣m2+m+2=﹣m2+m+=﹣(m﹣)2+,
    ∴当m=时,PM+PN的最大值是;
    (3)能,
    理由:∵y=﹣x﹣交y轴于点E,
    ∴E(0,﹣),
    ∴CE=,
    设P(m,m2﹣m﹣2),
    若以E,C,P,F为顶点的四边形能构成平行四边形,
    ①以CE为边,∴CE∥PF,CE=PF,
    ∴F(m,﹣m﹣),
    ∴﹣m﹣﹣m2+m+2=,或m2﹣m﹣2+m+=,
    ∴m1=1,m2=0(舍去),m3=,m4=,
    F1(1,﹣),F2(,),F3(,﹣),
    ②以CE为对角线,连接PF交CE于G,
    ∴CG=GE,PG=FG,
    ∴G(0,﹣),
    设P(m,m2﹣m﹣2),则F(﹣m,m﹣),
    ∴×(m2﹣m﹣2+m﹣)=﹣,
    ∴m=1,m=0(舍去),
    ∴F4(﹣1,0),
    综上所述,F(1,﹣),(,﹣),(,)、(﹣1,0),以E,C,P,F为顶点的四边形能构成平行四边形.
    【变式1-2】(2022秋•青山湖区期末)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OC=3.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)作Rt△OBC的高OD,延长OD与抛物线在第一象限内交于点E,求点E的坐标;
    (3)在x轴上方的抛物线上,是否存在一点P,使四边形OBEP是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:(1)∵OA=2,
    ∴点A的坐标为(﹣2,0).
    ∵OC=3,
    ∴点C的坐标为(0,3).
    ∵把(﹣2,0),(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,得解得
    ∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+3;
    (2)把y=0代入y=﹣x2+x+3,
    解得x1=﹣2,x2=3
    ∴点B的坐标为(3,0),
    ∴OB=OC=3
    ∵OD⊥BC,
    ∴OD平分∠BOC
    ∴OE所在的直线为y=x
    解方程组得,,
    ∵点E在第一象限内,
    ∴点E的坐标为(2,2).
    (3)存在,如图1,过点E作x轴的平行线与抛物线交于另一点P,连接BE、PO,
    把y=2代入y=﹣x2+x+3,
    解得x1=﹣1,x2=2
    ∴点P的坐标为(﹣1,2),
    ∵PE∥OB,且PE=OB=3,
    ∴四边形OBEP是平行四边形,
    ∴在x轴上方的抛物线上,存在一点P(﹣1,2),使得四边形OBEP是平行四边形;
    【变式1-3】(2023•成县三模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点N,过A点的直线l:y=kx+n与y轴交于点C,与抛物线y=﹣x2+bx+c的另一个交点为D,已知A(﹣1,0),D(5,﹣6),P点为抛物线y=﹣x2+bx+c上一动点(不与A、D重合).
    (1)求抛物线和直线l的解析式;
    (2)当点P在直线l上方的抛物线上时,过P点作PE∥x轴交直线l于点E,作PF∥y轴交直线l于点F,求PE+PF的最大值;
    (3)设M为直线l上的点,探究是否存在点M,使得以点N、C,M、P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:(1)将点A、D的坐标代入直线表达式得:,解得:,
    故直线l的表达式为:y=﹣x﹣1,
    将点A、D的坐标代入抛物线表达式,
    同理可得抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4;
    (2)直线l的表达式为:y=﹣x﹣1,则直线l与x轴的夹角为45°,
    即:则PE=PF,
    设点P坐标为(x,﹣x2+3x+4)、则点F(x,﹣x﹣1),
    PE+PF=2PF=2(﹣x2+3x+4+x+1)=﹣2(x﹣2)2+18,
    ∵﹣2<0,故PE+PF有最大值,
    当x=2时,其最大值为18;
    (3)NC=5,
    ①当NC是平行四边形的一条边时,
    设点P坐标为(x,﹣x2+3x+4)、则点M(x,﹣x﹣1),
    由题意得:|yM﹣yP|=5,即:|﹣x2+3x+4+x+1|=5,
    解得:x=2或0或4(舍去0),
    则点M坐标为(2+,﹣3﹣)或(2﹣,﹣3+)或(4,﹣5);
    ②当NC是平行四边形的对角线时,
    则NC的中点坐标为(0,),
    设点P坐标为(m,﹣m2+3m+4)、则点M(n,﹣n﹣1),
    N、C,M、P为顶点的四边形为平行四边形,则NC的中点即为PM中点,
    即:,解得:,
    故点M(﹣4,3);
    故点M的坐标为:(2+,﹣3﹣)或(2﹣,﹣3+)或(4,﹣5)或(﹣4,3).
    【变式1-4】(2023•岱岳区校级模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,抛物线交x轴于A、C两点,与直线y=x﹣1交于A、B两点,直线AB与抛物线的对称轴交于点E.
    (1)求抛物线的解析式.
    (2)点P在直线AB上方的抛物线上运动,若△ABP的面积最大,求此时点P的坐标.
    (3)在平面直角坐标系中,以点B、E、C、D为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出符合条件点D的坐标.
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:(1)令y=0,可得:x﹣1=0,解得:x=1,
    ∴点A(1,0),
    ∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,
    ∴﹣1×2﹣1=﹣3,即点C(﹣3,0),
    ∴,解得:,
    ∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;
    (2)∵点P在直线AB上方的抛物线上运动,
    ∴设点P(m,﹣m2﹣2m+3),
    ∵抛物线与直线y=x﹣1交于A、B两点,
    ∴,解得:,,
    ∴点B(﹣4,﹣5),
    如图,过点P作PM∥y轴交直线AB于点M,
    点M(m,m﹣1),
    ∴PM=﹣m2﹣2m+3﹣m+1=﹣m2﹣3m+4,
    ∴S△ABP=S△PBM+S△PMA
    =(﹣m2﹣3m+4)(m+4)+(﹣m2﹣3m+4)(1﹣m)
    =,
    ∴当m=时,△ABP的面积最大,
    ∴点P(,);
    (3)当x=﹣1时,y=﹣1﹣1=﹣2,
    ∴点E(﹣1,﹣2),
    如图,直线BC的解析式为y=5x+15,直线BE的解析式为y=x﹣1,直线CE的解析式为y=﹣x﹣3,
    ∵以点B、C、E、D为顶点的四边形是平行四边形,
    ∴直线D1D3的解析式为y=5x+3,直线D1D2的解析式为y=x+3,直线D2D3的解析式为y=﹣x﹣9,
    联立得D1(0,3),
    同理可得D2(﹣6,﹣3),D3(﹣2,﹣7),
    综上所述,符合条件的点D的坐标为D1(0,3)或D2(﹣6,﹣3)或D3(﹣2,﹣7).
    【题型2 平行四边形存在性问题-两定两动类型】
    【典例2】(2023•芝罘区一模)如图,抛物线y=ax2+x+c经过坐标轴上A、B、C三点,直线y=﹣x+4过点B和点C.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)E是直线BC上方抛物线上一动点,连接BE、CE,求△BCE面积的最大值及此时点E的坐标;
    (3)Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、B、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有满足条形的点P坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)y=﹣x2+x+4;
    (2)△BCE的面积有最大值4,E(2,4);
    (3)存在,(3,)或(5,﹣)或(﹣3,﹣).
    【解答】解:(1)当x=0时,y=4,
    ∴B(0,4),
    当y=0时,x=4,
    ∴C(4,0),
    将B、C点代入y=ax2+x+c,
    ∴,
    解得,
    ∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4;
    (2)设直线BC的解析式为y=kx+4,
    ∴4k+4=0,
    解得k=﹣1,
    ∴直线BC的解析式为y=﹣x+4,
    过E点作EG∥y轴交BC于点G,
    设E(t,﹣t2+t+4),则G(t,﹣t+4),
    ∴EG=﹣t2+2t,
    ∴S△BCE=(﹣t2+2t)×4=﹣t2+4t=﹣(t﹣2)2+4,
    当t=2时,△BCE的面积有最大值4,此时E(2,4);
    (3)存在点P,使得以P、Q、B、C为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:
    ∵y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣1)2+,
    ∴抛物线的对称轴为直线x=1,
    设Q(1,m),P(n,﹣n2+n+4),B(0,4),C(4,0),
    ①当PQ为平行四边形的对角线时,1+n=4,
    解得n=3,
    ∴P(3,);
    ②当PB为平行四边形的对角线时,n=4+1=5,
    ∴P(5,﹣);
    ③当PC为平行四边形的对角线时,4+n=1,
    解得n=﹣3,
    ∴P(﹣3,﹣);
    综上所述:P点坐标为(3,)或(5,﹣)或(﹣3,﹣).
    【变式2-1】(2023春•招远市期中)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3).
    (1)求该抛物线的表达式;
    (3)若点E在x轴上,点F在抛物线上,是否存在以B、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有点F的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)该抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;
    (2)存在,点F的坐标分别为(2,3)或或.
    【解答】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3),
    ∴,
    解得:,
    ∴该抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;
    (2)存在以B、C、E、F为顶点的平行四边形.
    设点F(t,﹣t2+2t+3),E(m,0),
    根据题意可得B(3,0),C(0,3),
    当BF为对角线时,
    ﹣t2+2t+3+0=0+3,
    解得:t1=0(舍),t2=2,
    ∴F(2,3);
    当BE为对角线时,
    ﹣t2+2t+3+3=0+0,
    解得:,,
    ③当BC为对角线时,
    ﹣t2+2t+3+0=0+3,
    解得:t1=0(舍),t2=2,
    ∴F(2,3);
    综上:点F的坐标分别为(2,3)或)或.
    【变式2-2】(2023•兴庆区校级模拟)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,过点A的直线l交抛物线于点C(2,m).
    (1)求抛物线的解析式.
    (2)点P是线段AC上一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点E,求线段PE最大时点P的坐标.
    (3)点F是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点D,使得以点A,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出所有满足条件的点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,
    得到
    解得,
    ∴y=x2﹣2x﹣3.
    (2)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.
    设P点的横坐标为m(﹣1≤m≤2),则P、E的坐标分别为:P(m,﹣m﹣1),E(m,m2﹣2m﹣3);
    ∵P点在E点的上方,PE=(﹣m﹣1)﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+m+2,
    =﹣(m﹣)2+,
    ∵﹣1<0,
    ∴当m=时,PE的最大值=,此时P(,﹣).
    (3)存在.
    理由:如图,设抛物线与y的交点为K,由题意K(0,﹣3),
    ∵C(2,﹣3),
    ∴CK∥x轴,CK=2,
    当AC是平行四边形ACF1D1的边时,可得D1(﹣3,0).
    当AC是平行四边形AF1CD2的对角线时,AD2=CK,可得D2(1,0),
    当点F在x轴的上方时,令y=3,3=x2﹣2x﹣3,
    解得x=1±,
    ∴F3(1﹣,3),F4(1+,3),
    由平移的性质可知D3(4﹣,0),D4(4+,0).
    综上所述,满足条件的点D的坐标为(﹣3,0)或(1,0)或(4﹣,0)或(4+,0).
    【变式2-3】(2023•大庆一模)如图,是将抛物线y=﹣x2平移后得到的抛物线,其对称轴为x=1,与x轴的一个交点为A(﹣1,0),另一个交点为B,与y轴的交点为C.
    (1)求抛物线的函数表达式;
    (2)若点N为抛物线上一点,且BC⊥NC,求点N的坐标;
    (3)点P是抛物线上一点,点Q是一次函数y=x+的图象上一点,若四边形OAPQ为平行四边形,这样的点P、Q是否存在?若存在,分别求出点P、Q的坐标;若不存在,说明理由.
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:(1)设抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2+k.
    把(﹣1,0)代入得0=﹣(﹣1﹣1)2+k,
    解得k=4,
    则抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2+4,即y=﹣x2+2x+3;
    (2)在y=﹣x2+2x+3中令x=0,则y=3,即C的坐标是(0,3),OC=3.
    ∵B的坐标是(3,0),
    ∴OB=3,
    ∴OC=OB,则△OBC是等腰直角三角形.
    ∴∠OCB=45°,
    过点N作NH⊥y轴,垂足是H.
    ∵∠NCB=90°,
    ∴∠NCH=45°,
    ∴NH=CH,
    ∴HO=OC+CH=3+CH=3+NH,
    设点N坐标是(a,﹣a2+2a+3).
    ∴a+3=﹣a2+2a+3,
    解得a=0(舍去)或a=1,
    ∴N的坐标是(1,4);
    (3)存在点P,点Q使四边形OAPQ是平行四边形,理由如下:
    ∵四边形OAPQ是平行四边形,则PQ=OA=1,且PQ∥OA,
    设P(t,﹣t2+2t+3),把Q(t+1,﹣t2+2t+3)代入y=x+,则﹣t2+2t+3=(t+1)+,
    整理,得2t2﹣t=0,
    解得t=0或.
    ∴﹣t2+2t+3的值为3或.
    ∴P、Q的坐标是(0,3),(1,3)或(,)、(,).
    或Q(t﹣1,﹣t2+2t+3)代入y=x+,则﹣t2+2t+3=(t﹣1)+,
    解得t=﹣(舍去)或2(舍弃),
    综上所述,P、Q的坐标是(0,3),(1,3)或(,),(,).
    【变式2-4】(2023•三水区模拟)如图抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,顶点为D,连接AC、CD、AD.
    (1)求该二次函数的解析式;
    (2)求△ACD的面积;
    (3)若点Q在抛物线的对称轴上,抛物线上是否存在点P,使得以A、B、Q、P四点为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:(1)当x=0时,y=3,即C(0,3)
    将A、C、B点坐标代入、及对称轴,得

    解得,
    抛物线的解析式y=﹣x2﹣2x+3;
    (2)∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x﹣1)2+4,得顶点坐标是(﹣1,4),
    由勾股定理,得
    AC2=32+(0﹣3)2=18,
    CD2=(0+1)2+(3﹣4)2=2,
    AD2=(﹣1+3)2+(4﹣0)2=20,
    AC2+CD2=AD2,
    ∴△ACD是直角三角形,
    S△ACD=AC•CD=××=3;
    (3)①如图1,
    平行四边形AQBP,由对角线互相平分,得P1(﹣1,4),Q(﹣1,﹣4);
    ②如图2,
    ▱ABQP,PQ=AB=4,﹣1﹣4=﹣5,
    当x=﹣5时,y=﹣25+10+3=﹣12,即P2(﹣5,﹣12);
    ③如图3,
    ▱ABPQ,PQ=AB=4,P点的横坐标为﹣1+4=3,
    当x=3时,y=﹣9﹣6+3=﹣12,即P3(3,﹣12),
    综上所述:P1(﹣1,4),P2(﹣5,﹣12),P3(3,﹣12).
    【题型3 矩形存在性问题】
    【典例3】(2022•鱼峰区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与坐标轴交于A(0,﹣2),B(4,0)两点,直线BC:y=﹣2x+8交y轴于点C.
    (1)求该抛物线的解析式;
    (2)在第二象限内是否存在一点M,使得四边形ABCM为矩形?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,请说明理由.
    【答案】(1)y=x2﹣x﹣2; (2)点M坐标为(﹣4,6)
    【解答】解:(1)把A(0,﹣2),B(4,0)代入抛物线y=x2+bx+c,
    得,
    解得:,
    ∴该抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;
    (2)存在.过点C作AB的平行线,过点A作BC的平行线,两条直线相较于M,则M即为所求.
    在y=﹣2x+8中,令x=0,则y=8,
    ∴C(0,8),
    ∵A(0,﹣2),B(4,0),
    ∴AB2=42+22=20,BC2=42+82=80,AC2=102=100,
    ∴AC2=AB2+BC2,
    ∴∠ABC=90°,
    ∵CM∥AB,AM∥BC,
    ∴四边形ABCM是矩形,
    设直线AB的解析式为y=kx+m,
    则,
    解得:,
    ∴直线AB的解析式为y=x﹣2,
    ∵CM∥AB,
    ∴直线CM的解析式为y=x+8,
    ∵AM∥BC,
    ∴直线BC的解析式为y=﹣2x﹣2,
    联立方程组,
    解得:,
    ∴点M坐标为(﹣4,6).
    【变式3-1】(2022•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴分别交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C,对称轴为直线x=﹣1,且OA=OC,P为抛物线上一动点.
    (1)直接写出抛物线的解析式;
    (2)如图2,连接AC,当点P在直线AC上方时,求四边形PABC面积的最大值,并求出此时P点的坐标;
    (3)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形PMCN为矩形?若存在,直接写出点P及其对应点N的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3; (2)当m=﹣时,S的值最大,最大值为,此时P(﹣,);(3)P(﹣1,4),N(0,4)或P(,),N(,0)或P′(,),N′(,0).
    【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴是直线x=﹣1,抛物线交x轴于点A,B(1,0),
    ∴A(﹣3,0),
    ∴OA=OC=3,
    ∴C(0,3),
    ∴可以假设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣1),
    把(0,3)代入抛物线的解析式,得a=﹣1,
    ∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
    (2)如图(2)中,连接OP.设P(m,﹣m2﹣2m+3),
    S=S△PAO+S△POC+S△OBC,
    =×3×(﹣m2﹣2m+3)××3×(﹣m)+×1×3
    =(﹣m2﹣3m+4)
    =﹣(m+)2+,
    ∵﹣<0,
    ∴当m=﹣时,S的值最大,最大值为,此时P(﹣,);
    (3)存在,理由如下:
    如图3﹣1中,当点N在y轴上时,四边形PMCN是矩形,此时P(﹣1,4),N(0,4);
    如图3﹣2中,当四边形PMCN是矩形时,设M(﹣1,n),P(t,﹣t2﹣2t+3),则N(t+1,0),
    由题意,,
    解得,消去n得,3t2+5t﹣10=0,
    解得t=,
    ∴P(,),N(,0)或P′(,),N′(,0).
    综上所述,满足条件的点P(﹣1,4),N(0,4)或P(,),N(,0)或P′(,),N′(,0).
    【变式3-2】(2023•沭阳县二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),经过点A的直线l:y=kx+b与y轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且CD=4AC.
    (1)直接写出点A的坐标,并用含a的式子表示直线l的函数表达式(其中k、b用含a的式子表示).
    (2)点E为直线l下方抛物线上一点,当△ADE的面积的最大值为时,求抛物线的函数表达式;
    (3)设点P是抛物线对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:(1)令y=0,则ax2﹣2ax﹣3a=0,
    解得x1=﹣1,x2=3
    ∵点A在点B的左侧,
    ∴A(﹣1,0),
    如图1,作DF⊥x轴于F,
    ∴DF∥OC,
    ∴=,
    ∵CD=4AC,
    ∴==4,
    ∵OA=1,
    ∴OF=4,
    ∴D点的横坐标为4,
    代入y=ax2﹣2ax﹣3a得,y=5a,
    ∴D(4,5a),
    把A、D坐标代入y=kx+b得,
    解得,
    ∴直线l的函数表达式为y=ax+a.
    (2)如图2,过点E作EH∥y轴,交直线l于点H,
    设E(x,ax2﹣2ax﹣3a),则H(x,ax+a).
    ∴HE=(ax+a)﹣(ax2﹣2ax﹣3a)=﹣ax2+3ax+4a,
    ∴S△ADE=S△AEH+S△DEH=(﹣ax2+3ax+4a)=﹣a(x﹣)2+a.
    ∴△ADE的面积的最大值为a,
    ∴a=,
    解得:a=.
    ∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣.
    (3)已知A(﹣1,0),D(4,5a).
    ∵y=ax2﹣2ax﹣3a,
    ∴抛物线的对称轴为x=1,
    设P(1,m),
    ①若AD为矩形的边,且点Q在对称轴左侧时,则AD∥PQ,且AD=PQ,
    则Q(﹣4,21a),
    m=21a+5a=26a,则P(1,26a),
    ∵四边形ADPQ为矩形,
    ∴∠ADP=90°,
    ∴AD2+PD2=AP2,
    ∴52+(5a)2+(1﹣4)2+(26a﹣5a)2=(﹣1﹣1)2+(26a)2,
    即a2=,
    ∵a>0,
    ∴a=,
    ∴P1(1,),
    ②若点Q在对称轴右侧时,则AD∥PQ,且AD=PQ,
    则Q点的横坐标为6,
    此时QD显然不垂直于AD,不符合题意,舍去;
    ③若AD是矩形的一条对角线,则AD与PQ互相平分且相等.
    ∴xD+xA=xP+xQ,yD+yA=yP+yQ,
    ∴xQ=2,
    ∴Q(2,﹣3a).
    ∴yP=8a
    ∴P(1,8a).
    ∵四边形APDQ为矩形,
    ∴∠APD=90°
    ∴AP2+PD2=AD2
    ∴(﹣1﹣1)2+(8a)2+(1﹣4)2+(8a﹣5a)2=52+(5a)2
    即a2=,
    ∵a>0,
    ∴a=
    ∴P2(1,4)
    综上所述,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能成为矩形,点P的坐标为(1,)或(1,4).
    【变式3-3】(2022秋•绥中县期末)如图,二次函数y=﹣+bx+c的图象经过A(﹣2,0),B(0,4)两点.
    (1)求这个二次函数的解析式,并直接写出顶点D的坐标;
    (2)若该抛物线与x轴的另一个交点为C,点P为第一象限内抛物线上一点,求P点坐标为多少时,△BCP的面积最大,并求出这个最大面积.
    (3)在直线CD上有点E,作EF⊥x轴于点F,当以O、B、E、F为顶点的四边形是矩形时,直接写出E点坐标.
    【答案】见试题解答内容
    【解答】解:(1)把A(﹣2,0),B(0,4)代入y=+bx+c得
    ,解得,
    ∴这个二次函数的解析式为y=﹣x2+x+4;
    ∵y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣1)2+,
    ∴这个二次函数图象的顶点D的坐标为(1,);
    (2)设P(m,),
    令y=0,则,
    解得x1=4,x2=﹣2,
    ∴C(4,0),
    又∵A(﹣2,0),B(0,4),
    ∴OC=4,OA=2,OB=4,
    设直线BC的解析式为y=kx+b.
    ∴,
    解得:k=﹣1,b=4,
    ∴直线BC的解析式为y=﹣x+4.
    如图1所示:过点P作PM⊥x轴交直线BC于点M,交x轴于点N.
    则M(m,﹣m+4),
    ∴PM=(m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+2m.
    ∴S△BCP=PM•OC==﹣(m﹣2)2+4.
    ∴当m=2时,△BCP面积的最大值为4.
    此时点P的坐标为(2,4);
    (3)设直线CD的解析式为y=mx+n,
    ∵D(1,),C(4,0),
    ∴,
    解得,
    ∴直线CD的解析式为y=,
    如图2,过点B作BE∥x轴交CD于点E,过点E作EF⊥x轴于点F,
    则四边形OBEF为矩形,
    ∵B(0,4),
    ∴EF=4,
    将y=4代入直线CD的解析式得,4=,
    ∴x=,
    ∴E(,4).
    【变式3-4】(2023•菏泽一模)如图,抛物线与坐标轴相交于A(0,﹣2),B(4,0)两点,点D为直线AB下方抛物线上一动点,过点D作x轴的垂线,垂足为G;DG交直线AB于点E.
    (1)求抛物线的函数表达式;
    (2)求ED的最大值;
    (3)过点B的直线y=﹣2x+8交y轴于点C,交直线DG于点F,H是y轴上一点,当四边形BEHF是矩形时,求点H的坐标.
    【答案】(1);
    (2)2;
    (3)(0,3).
    【解答】解:(1)∵抛物线与坐标轴相交于A(0,﹣2),B(4,0)两点,
    ∴,
    解得,
    ∴抛物线的函数表达式为;
    (2)设直线AB的解析式为y=kx+d,把A(0,﹣2),B(4,0)代入得,

    解得,
    ∴直线AB的解析式为,
    设点D的坐标是,则点E的坐标是,
    ∴,
    ∴当m=2时,ED的最大值是2;
    (3)过点B的直线y=﹣2x+8交y轴于点C,
    当x=0时,y=8,
    ∴点C的坐标为(0,8),
    ∴OC=8,
    ∴AC=OA+OC=10,
    ∵四边形BEHF是矩形,
    ∴EH∥BF,EH=BF,
    ∴∠HEA=∠FBE,
    ∵过点D作x轴的垂线,垂足为G,
    ∴DF∥y轴,
    ∴∠HAE=∠FEB,∠HCF=∠EFB,
    ∴△HAE≌△FEB(AAS),
    ∴HA=FE,
    ∵HF∥BE,HF=BE,
    ∴∠CFH=∠FBE,
    ∴△CHF≌△FEB(AAS)
    ∴HC=FE,
    ∴,
    ∴HO=3,
    ∴点H的坐标是(0,3).
    【变式3-5】(2023•辽宁一模)综合与探究
    如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点A,C的坐标分别为(﹣2,0),(0,4),连接AC,BC.点P是y轴右侧的抛物线上的一个动点.
    (1)求抛物线的函数表达式,并直接写出点B的坐标;
    (2)连接PA,交直线BC于点D,当线段AD的值最小时,求点P的坐标;
    (3)点Q是坐标平面内一点,是否存在点Q,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)y=﹣x2+x+4,B(4,0);
    (2)P(2,4);
    (3)存在,Q点坐标为(7,)或(1,﹣).
    【解答】解:(1)将A(﹣2,0),C(0,4)代入y=﹣x2+bx+c,
    ∴,
    ∴,
    ∴y=﹣x2+x+4,
    令y=0,则﹣x2+x+4=0,
    解得x=﹣2或x=4,
    ∴B(4,0);
    (2)当AD⊥BC时,AD的值最小,
    ∵OB=OC=4,
    ∴∠CBO=45°,
    ∴∠DAB=45°,
    设P(t,﹣t2+t+4),
    过点P作PM⊥x轴交于点M,
    ∴PM=AM,
    ∴﹣t2+t+4=t+2,
    解得t=2或t=﹣2,
    ∵点P是y轴右侧的抛物线上,
    ∴P(2,4);
    (3)在点Q,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形为矩形,理由如下:
    设Q(x,y),P(m,﹣m2+m+4),
    ①当AQ为矩形对角线时,AQ=CP,
    ∴,
    解得或(舍),
    ∴Q(7,);
    ②当AP为矩形对角线时,AP=CQ,
    ∴,
    解得或(舍),
    ∴Q(1,﹣);
    ③当AC为矩形对角线时,AC=PQ,
    ∴,
    解得(舍)或(舍);
    综上所述:Q点坐标为(7,)或(1,﹣).
    【变式3-6】(2023•莲湖区校级模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣5,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C(0,5),连接AC.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)点P是x轴上一点,点E是平面内任意一点,当以点A、C、P、E为顶点的四边形是矩形时,求点P的坐标.
    【答案】(1)y=x2+6x+5;
    (2)P(5,0)或P(0,0).
    【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣5,0),B(﹣1,0)两点,
    ∴设y=a(x+5)(x+1),
    把C(0,5)代入得:5a=5,
    解得:a=1,
    ∴抛物线为:y=(x+5)(x+1)=x2+6x+5;
    (2)如图,当AP为矩形ACPE对角线时,
    ∵A(﹣5,0),C(0,5),四边形ACPE为矩形,
    ∴∠ACP=90°,∠ACO=∠OAC=45°,
    ∴∠APC=∠PCO=45°,
    ∴OP=OC=5,
    ∴P(5,0);
    当AC为矩形AECP对角线时,如图,
    由矩形APCE可得∠PAE=90°,
    此时P,O重合,
    ∴P(0,0);
    综上:P(5,0)或P(0,0).
    【题型4 菱形存在性问题】
    【典例4】(2023•黑山县二模)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0),交y轴于C(0,3).
    (1)求抛物线的表达式;
    (2)P是直线BC上方的抛物线上的一个动点,设P的横坐标为t,当四边形OBPC的面积S最大时,求出面积的最大值及P点的坐标;
    (3)设点M是x轴上的动点,在平面直角坐标系中,存在点N,使得以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形,直接写出所有符合条件的点N坐标.
    【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;
    (2)S四边形OBPC的最大值=,P点的坐标(,);
    (3)存在,N的坐标为(,3)或(﹣,3)或(0,﹣3).或(﹣5,3).
    【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0),交y轴于C(0,3).
    ∴,
    ∴,
    ∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.
    (2)设直线BC的表达式为:y=kx+3,代入B(3,0)得,k=﹣1,
    ∴y=﹣x+3,
    过P作PD∥y轴交BC于点Q,设P(x,﹣x2+2x+3),Q(x,﹣x+3),
    ∴PD=(﹣x2+2x+3)﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x,
    ∴S四边形OBPC=S△PBC+S△OBC=×3×PD+×OB×OD=×3×(﹣x2+3x)+×3×3=﹣x2+x+=﹣(x﹣)2+,
    ∴当t=时,S四边形OBPC的最大值=,此时P点的坐标(,).
    (3)存在点N,使得以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形,满足条件的N的坐标为(,3)或(﹣,3)或(0,﹣3)或(﹣5,3).理由如下:
    A(﹣1,0)、C(0,3),AC=,当AC作为菱形的一条边时,如图,N(,3)或(﹣,3)或(0,﹣3).
    当AC作为菱形的对角线时,设菱形的边长为x,在Rt△COM中,OC=3,CM=x,OM=AM﹣OA=x﹣1,由勾股定理得,32+(x﹣1)2=x2,
    ∴x=5,
    ∴N(﹣5,3).
    综上,N(,3)或(﹣,3)或(0,﹣3).或(﹣5,3).
    【变式4-1】(2023•孝义市三模)综合与探究:
    如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C.直线BC与抛物线的对称轴交于点E.将直线BC沿射线CO方向向下平移n个单位,平移后的直线与直线AC交于点F,与抛物线的对称轴交于点D.
    (1)求出点A,B,C的坐标,并直接写出直线AC,BC的解析式;
    (2)当△CDB是以BC为斜边的直角三角形时,求出n的值;
    (3)直线BC上是否存在一点P,使以点D,E,F,P为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)A(﹣2,0),B(8,0),C(0,6),直线AC的解析式为y=3x+6,直线BC的解析式为y=﹣x+6;
    (2);
    (3)存在,(8,0)或(﹣,5).
    【解答】解:(1)当y=0时,=0,
    解得x=﹣2或x=8,
    ∴A(﹣2,0),B(8,0),
    当x=0时,y=6,
    ∴C(0,6),
    设直线AC的解析式为y=kx+6,
    ∴﹣2k+6=0,
    解得k=3,
    ∴直线AC的解析式为y=3x+6,
    设直线BC的解析式为y=k'x+6,
    ∴8k'+6=0,
    解得k'=﹣,
    ∴直线BC的解析式为y=﹣x+6;
    (2)∵=﹣(x﹣3)2+,
    ∴抛物线的对称轴为直线x=3,
    ∴E(3,),
    平移后的直线解析式为y=﹣x+6﹣n,
    ∴D(3,﹣n),
    ∴CD2=9+(n+)2,BD2=25+(﹣n)2,BC2=100,
    ∵△CDB是以BC为斜边的直角三角形,
    ∴100=9+(n+)2+25+(﹣n)2,
    解得n=或n=(舍);
    (3)存在点P,使以点D,E,F,P为顶点的四边形是菱形,理由如下:
    当3x+6=﹣x+6﹣n时,解得x=﹣n,
    ∴F(﹣n,﹣n+6),
    当EF、FD为邻边时,ED与FP为菱形的对角线,
    ∴ED⊥FP,
    ∴FP∥x轴,
    ∴P(6+n,﹣n+6),
    ∴﹣n+6=﹣(6+n)+6,
    解得n=,
    ∴P(8,0);
    当EF为菱形的对角线时,FP∥ED,
    ∴P(﹣n,n),
    ∴n=﹣×n+6,
    解得n=5,
    ∴P(﹣,5);
    综上所述:P点坐标为(8,0)或(﹣,5).
    【变式4-2】(2023•灞桥区校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线L:y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,其对称轴直线l与x轴交于点D.
    (1)求抛物线L的函数表达式.
    (2)将抛物线L向左平移得到抛物线L',当抛物线L'经过原点时,与原抛物线的对称轴相交于点E,点F为抛物线L'对称轴上的一点,点M是平面内一点,若以点A,E,F,M为顶点的四边形是以AE为边的菱形,请求出满足条件的点M的坐标.
    【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;
    (2)(0,5+2)或(0,5﹣2)或(﹣4,2)或(﹣4,﹣2).
    【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,得

    解得.
    ∴抛物线L的表达式为y=x2﹣2x﹣3;
    (2)∵将该抛物线L向左平移得到抛物线L′,抛物线L′经过原点,
    ∴抛物线向左平移3个单位长度得到抛物线L',
    ∴抛物线L'过点(﹣4,0),
    设抛物线L'的解析式为y′=x2+px,
    ∴16﹣4p=0,解得p=4,
    ∴y′=x2+4x,对称轴为直线x=﹣2,
    ∵抛物线L′与原抛物线的对称轴相交于点E,原抛物线的对称轴为x=1,
    ∴E(1,5),
    设F(﹣2,n),
    ∵以点A,E,F,M为顶点的四边形是以AE为边的菱形,
    当AE=AF时,
    ∴AE2=AF2,
    ∴(﹣1﹣1)2+(0﹣5)2=(﹣1+2)2+n2,
    ∴n=±2,
    ∴F(﹣2,2)或(﹣2,﹣2),
    ∴点M的坐标为(0,5+2)或(0,5﹣2);
    当AE=EF时,
    ∴AE2=EF2,
    ∴(﹣1﹣1)2+(0﹣5)2=(﹣2﹣1)2+(n﹣5)2,
    ∴n=5±2,
    ∴点M的坐标为(﹣4,2)或(﹣4,﹣2),
    综上所述,点M的坐标为(0,5+2)或(0,5﹣2)或(﹣4,2)或(﹣4,﹣2).
    【变式4-3】(2022秋•历下区期末)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C,连接BC,点P为线段CB上一个动点(不与点C,B重合),过点P作PQ∥y轴交抛物线于点Q.
    (1)求抛物线的表达式和对称轴;
    (2)设P的横坐标为t,请用含t的式子表示线段PQ的长,并求出线段PQ的最大值;
    (3)已知点M是抛物线对称轴上的一个点,点N是平面直角坐标系内一点,当线段PQ取得最大值时,是否存在这样的点M,N,使得四边形PBMN是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)y=﹣x2+3x+4,抛物线的对称轴为直线x=;
    (2)PQ=﹣t2+4t,PQ的最大值为4;
    (3)存在,点M的坐标为(,)或(,﹣).
    【解答】解:(1)设抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣x1)(x﹣x2),
    即y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+3x+4,
    则抛物线的对称轴为直线x=﹣=;
    (2)设直线BC的表达式为:y=kx+4,
    将点B的坐标代入上式得:0=4k+4,解得:k=﹣1,
    故直线BC的表达式为:y=﹣x+4,
    设点P(t,﹣t+4),则点Q(t,﹣t2+3t+4),
    则PQ=(﹣t2+3t+4)﹣(﹣t+4)=﹣t2+4t,
    ∵﹣1<0,故PQ有最大值,
    当t=2时,PQ的最大值为4;
    (3)存在,理由:
    当t=2时,点P(2,2),
    设点M(,m),而点B(4,0);
    ∵四边形PBMN是菱形,
    则BP=BM,即(4﹣2)2+22=(4﹣)2+m2,
    解得:m=,
    即点M的坐标为(,)或(,﹣).
    【变式4-4】(2022•泰来县校级模拟)综合与探究.
    如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=1,且抛物线经过A(﹣1,0)、C(0,﹣3)两点,与x轴交于另一点B.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)在抛物线的对称轴上求一点M,使得|BM﹣CM|最大,并求出此时点M的坐标;
    (3)设点P为抛物线的对称轴x=1上的一动点,求使∠PCB=90°的点P的坐标.
    (4)在对称轴上有一点M,平面内是否存在一点N,使以B、C、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,说明理由.
    【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;
    (2)M(1,﹣6);
    (3)P(1,﹣4);
    (4)或或N(2,﹣2)或或.
    【解答】解:(1)由A、B点关于x=1对称,A点坐标为(﹣1,0),得 B点坐标为(3,0).
    将A、B、C点坐标代入抛物线解析式,
    得,
    解得 ,
    这条抛物线所对应的函数关系式为y=x2﹣2x﹣3;
    (2)如图,连接AC并延长交抛物线的对称轴于M,A,B关于直线x=1对称,
    则AM=BM,
    ∴|BM﹣CM|=|AM﹣CM|=AC,此时|BM﹣CM|最大,
    ∵A(﹣1,0),C(0,﹣3),
    设直线AC为y=kx﹣3,
    ∴﹣k﹣3=0,
    解得:k=﹣3,
    ∴直线AC为:y=﹣3x﹣3,
    当x=1时,
    y=﹣3﹣3=﹣6,
    ∴M(1,﹣6);
    (3)∵抛物线的对称轴为直线x=1,
    设P点坐标为(1,m),如图:
    过P点作PD⊥y轴于D点,由OB=OC,
    得∠OBC=∠OCB=45°.
    ∵∠PCB=90°,
    ∴∠OCB+∠PCD=90°,
    ∴∠PCD=∠DPC=45°.
    ∴PD=CD,即﹣3﹣m=1,
    解得m=﹣4,
    ∴P(1,﹣4);
    (4)存在,理由如下:
    设M(1,n),而B(3,0),C(0,﹣3),
    ∴BC2=32+32=18,MC2=12+(n+3)2,MB2=(1﹣3)2+n2=n2+4,
    ①如图:
    当MB为对角线时,则CB=CM,
    ∴1+(n+3)2=18,
    解得:,
    ∴当时,由平移的性质可得:,
    当时,由平移的性质可得:,
    当BC为对角线时,则MC=MB,
    ∴1+(n+3)2=n2+4,
    解得:n=﹣1,
    ∴M(1,﹣1),由平移的性质可得:N(2,﹣2),
    如图,当MC为对角线时,则BM=BC,
    ∴n2+4=18,
    解得:,
    当时,由平移的性质可得:,
    当,由平移的性质可得:,
    综上:或或N(2,﹣2)或或.
    【变式4-5】(2022秋•鹿邑县月考)如图,抛物线y=x2+2x﹣6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.
    (1)求A、B,C三点的坐标并直接写出直线AC,BC的函数表达式.
    (2)点P是直线AC下方抛物线上的一个动点,过点P作BC的平行线l,交线段AC于点D.在直线l上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点E的坐标,若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)A(﹣6,0),B(2,0),C(0,﹣6),y=﹣x﹣6;y=3x﹣6.
    (2)存在;(﹣6,﹣8)或(2﹣2,2).
    【解答】解:(1)当y=0时,x2+2x﹣6=0,
    解得x1=﹣6,x2=2,
    ∴A(﹣6,0),B(2,0),当x=0时,y=﹣6,
    ∴C(0,﹣6),
    ∵A(﹣6,0),C(0,﹣6),
    ∴直线AC的函数表达式为y=﹣x﹣6.
    ∵B(2,0),C(0,6),
    ∴直线BC的函数表达式为y=3x﹣6.
    (2)存在:设点D的坐标为(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,
    ∵B(2,0),C(0,﹣6),
    ∴BD2=(m﹣2)2+(m+6)2,BC2=22+62=40,
    DC2=m2+(﹣m﹣6+6)2=2m2,
    ∵DE∥ϖ⊙BC,
    ∴当DE=BC时,以点D、C、B、E为顶点的四边形为平行四边形,分两种情况:
    如图,当BD=BC时,四边形BDEC为菱形,
    ∴BD2=BC2
    ∴(m﹣2)2+(m+6)2=40,
    解得:m1=﹣4,m2=0(舍去),
    ∴点D的坐标为(﹣4,﹣2),
    点D向左移动2各单位长度,向下移动6个单位长度得到点E,
    点E的坐标为(﹣6,﹣8);
    如图,
    当CD=CB时,四边形CBED为菱形,
    ∴CD2=CB2,
    ∴2m2=40,
    解得:m1=﹣2,m2=2(舍去),
    ∴点D的坐标为(﹣2,2﹣6),
    ∵点D向右移动2个单位长度,向上移动6个单位长度得到点E,
    ∴点E的坐标为(2﹣2,2).
    综上,存在点E,使得以点D、C,B,E为顶点的四边形为菱形,点E的坐标为(﹣6,﹣8)或(2﹣2,2).

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