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压轴题01 二次函数图象性质与几何问题（3题型+2类型+解题模板+技巧精讲）-2024年中考数学一轮复习讲义+练习+测试（全国通用）
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这是一份压轴题01 二次函数图象性质与几何问题（3题型+2类型+解题模板+技巧精讲）-2024年中考数学一轮复习讲义+练习+测试（全国通用），文件包含压轴题01二次函数图象性质与几何问题3题型+2类型+解题模板+技巧精讲原卷版docx、压轴题01二次函数图象性质与几何问题3题型+2类型+解题模板+技巧精讲解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共81页， 欢迎下载使用。
2、学会运用数形结合思想。数形结合思想是指从几何直观的角度,利用几何图形的性质研究数量关系，寻求代数问题的解决方法（以形助数），或利用数量关系来研究几何图形的性质，解决几何问题（以数助形）的一种数学思想。
3、要学会抢得分点。一道中考数学压轴题解不出来，不等于“一点不懂、一点不会”，要将整道题目解题思路转化为得分点。
4、学会运用等价转换思想。在研究数学问题时，我们通常是将未知问题转化为已知的问题，将复杂的问题转化为简单的问题，将抽象的问题转化为具体的问题，将实际问题转化为数学问题。
5、学会运用分类讨论的思想。如果不注意对各种情况分类讨论，就有可能造成错解或漏解，纵观近几年的中考压轴题分类讨论思想解题已成为新的热点。
6、转化思想:体现在数学上也就是要把难的问题转化为简单的问题，把不熟悉的问题转化为熟悉的问题，把未知的问题转化为已知的问题。
压轴题解题模板01
二次函数图象性质与几何问题
目 录
TOC \ "1-2" \n \p " " \h \z \u \l "_Tc157701139" 题型一 二次函数与最值问题：
\l "_Tc157701140" 题型二 二次函数与图形面积问题
\l "_Tc157701141" 题型三 二次函数与图形判定问题
\l "_Tc157701142" 类型1：与特殊三角形相关
\l "_Tc157701143" 类型2：与特殊四边形相关
题型一 二次函数与最值问题
【例1】（2023•枣庄节选）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c经过A（﹣1，0），C（0，3）两点，并交x轴于另一点B，点M是抛物线的顶点，直线AM与y轴交于点D．
（1）求该抛物线的表达式；
（2）若点H是x轴上一动点，分别连接MH，DH，求MH+DH的最小值；
【分析】（1）运用待定系数法即可求得抛物线的表达式；
（2）利用待定系数法可得直线AM的解析式为y＝2x+2，进而可得D（0，2），作点D关于x轴的对称点D′（0，﹣2），连接D′M，D′H，MH+DH＝MH+D′H≥D′M，即MH+DH的最小值为D′M，利用两点间距离公式即可求得答案；
【解答】解：（1）∵抛物线y＝﹣x2+bx+c经过A（﹣1，0），C（0，3）两点，
∴，
解得：，
∴该抛物线的表达式为y＝﹣x2+2x+3；
（2）∵y＝﹣x2+2x+3＝﹣（x﹣1）2+4，
∴顶点M（1，4），
设直线AM的解析式为y＝kx+d，则，
解得：，
∴直线AM的解析式为y＝2x+2，
当x＝0时，y＝2，
∴D（0，2），
作点D关于x轴的对称点D′（0，﹣2），连接D′M，D′H，如图，
则DH＝D′H，
∴MH+DH＝MH+D′H≥D′M，即MH+DH的最小值为D′M，
∵D′M＝＝，
∴MH+DH的最小值为；
【点评】本题属于二次函数综合题，考查了求二次函数解析式，全等三角形的判定和性质，轴对称的性质，勾股定理，平行四边形的判定和性质，二次函数图象上点的坐标特征，运用分类讨论思想是解题的关键．
【变式1-1】（2023•内蒙古节选）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝﹣x2+bx+c与x轴的交点分别为A和B（1，0）（点A在点B的左侧），与y轴交于点C（0，3），点P是直线AC上方抛物线上一动点．
（1）求抛物线的解析式；
（2）如图1，过点P做x轴平行线交AC于点E，过点P做y轴平行线交x轴于点D，求PE+PD的最大值及点P的坐标；
【分析】（1）用待定系数法求函数的解析式即可；
（2）先求直线AC的解析式，设P（t，﹣t2﹣2t+3），则D（t，0），E（﹣t2﹣2t，﹣t2﹣2t+3），可得PD+PE＝﹣2（t+）2+，当t＝﹣时，PD+PE取最大值，此时P（﹣，）；
【解答】解：（1）把B（1，0），C（0，3）代入y＝﹣x2+bx+c得：
，
解得，
∴抛物线的解析式为y＝﹣x2﹣2x+3；
（2）在y＝﹣x2﹣2x+3中，令y＝0得0＝﹣x2﹣2x+3，
解得x＝﹣3或x＝1，
∴A（﹣3，0），
由A（﹣3，0），C（0，3）得直线AC解析式为y＝x+3，
设P（t，﹣t2﹣2t+3），则D（t，0），E（﹣t2﹣2t，﹣t2﹣2t+3），
∴PD+PE＝﹣t2﹣2t+3+（﹣t2﹣2t）﹣t＝﹣2t2﹣5t+3＝﹣2（t+）2+，
∵﹣2＜0，
∴当t＝﹣时，PD+PE取最大值，
此时P（﹣，）；
【点评】本题考查二次函数的图象及性质，熟练掌握二次函数的图象及性质，矩形的性质是解题的关键．
【变式1-2】（2023•眉山）在平面直角坐标系中，已知抛物线y＝ax2+bx+c与x轴交于点A（﹣3，0），B（1，0）两点，与y轴交于点C（0，3），点P是抛物线上的一个动点．
（1）求抛物线的表达式；
（2）当点P在直线AC上方的抛物线上时，连接BP交AC于点D，如图1，当的值最大时，求点P的坐标及的最大值；
【分析】（1）运用待定系数法，将点A（﹣3，0），B（1，0），C（0，3）代入y＝ax2+bx+c，即可求得抛物线的解析式；
（2）运用待定系数法可得直线AC的解析式为y＝x+3，过点P作PE∥x轴交直线AC于点E，设P（t，﹣t2﹣2t+3），则E（﹣t2﹣2t，﹣t2﹣2t+3），可得PE＝﹣t2﹣2t﹣t＝﹣t2﹣3t，由PE∥x轴，得△EPD∽△ABD，进而得出＝＝＝﹣（t+）2+，再运用二次函数的性质即可求得答案；
【解答】解：（1）∵抛物线y＝ax2+bx+c与x轴交于点A（﹣3，0），B（1，0）两点，与y轴交于点C（0，3），
∴，
解得：，
∴该抛物线的解析式为y＝﹣x2﹣2x+3；
（2）设直线AC的解析式为y＝kx+n，则，
解得：，
∴直线AC的解析式为y＝x+3，
过点P作PE∥x轴交直线AC于点E，如图，
设P（t，﹣t2﹣2t+3），则E（﹣t2﹣2t，﹣t2﹣2t+3），
∴PE＝﹣t2﹣2t﹣t＝﹣t2﹣3t，
∵A（﹣3，0），B（1，0），
∴AB＝1﹣（﹣3）＝4，
∵PE∥x轴，
∴△EPD∽△ABD，
∴＝，
∴＝＝﹣（t+）2+，
∵﹣＜0，
∴当t＝﹣时，的值最大，最大值为，此时点P的坐标为（﹣，）；
【点评】本题是二次函数综合题，考查了待定系数法求函数解析式，点坐标转换为线段长度，几何图形与二次函数结合的问题，相似三角形的判定和性质，翻折变换的性质等，最后一问推出PM＝CM为解题关键．
【变式1-3】（2023•西宁）如图，在平面直角坐标系中，直线l与x轴交于点A（6，0），与y轴交于点B（0，﹣6），抛物线经过点A，B，且对称轴是直线x＝1．
（1）求直线l的解析式；
（2）求抛物线的解析式；
（3）点P是直线l下方抛物线上的一动点，过点P作PC⊥x轴，垂足为C，交直线1于点D，过点P作PM⊥l，垂足为M．求PM的最大值及此时P点的坐标．
【分析】（1）运用待定系数法即可求得答案；
（2）根据抛物线的对称轴是直线x＝1，可设y＝a（x﹣1）2+k，利用待定系数法即可求得答案；
（3）由∠PCA＝90°，∠OAB＝45°，可得∠PDM＝∠ADC＝45°，利用解直角三角形可得PM＝PD，设点P（t，t2﹣t﹣6），则D（t，t﹣6），可得PD＝t﹣6﹣（t2﹣t﹣6）＝﹣t2+t＝﹣（t﹣3）2+，利用二次函数的性质即可求得答案．
【解答】解：（1）设直线l的解析式为y＝mx+n（m≠0），
∵直线l与x轴交于点A（6，0），与y轴交于点B（0，﹣6），
∴，
解得：，
∴直线l的解析式为y＝x﹣6；
（2）设抛物线的解析式为y＝a（x﹣h）2+k（a≠0），
∵抛物线的对称轴是直线x＝1，
∴y＝a（x﹣1）2+k，
∵抛物线经过点A，B，
∴，
解得：，
∴抛物线的解析式为y＝（x﹣1）2﹣；
（3）∵A（6，0），B（0，﹣6），
∴OA＝OB＝6，
在△AOB中，∠AOB＝90°，
∴∠OAB＝∠OBA＝45°，
∵PC⊥x轴，PM⊥l，
∴∠PCA＝∠PND＝90°，
在Rt△ADC中，∵∠PCA＝90°，∠OAB＝45°，
∴∠ADC＝45°，
∴∠PDM＝∠ADC＝45°，
在Rt△PMD中，∠PMD＝90°，∠PDM＝45°，
∴sin45°＝，
∴PM＝PD，
∵y＝（x﹣1）2﹣＝x2﹣x﹣6，
∴设点P（t，t2﹣t﹣6），
∴D（t，t﹣6），
∴PD＝t﹣6﹣（t2﹣t﹣6）＝﹣t2+t＝﹣（t﹣3）2+，
∵﹣＜0，
∴当t＝3时，PD有最大值是，此时PM最大，
PM＝PD＝×＝，
当t＝3时，t2﹣t﹣6＝×9﹣×3﹣6＝﹣，
∴P（3，﹣），
∴PM的最大值是，此时点P（3，﹣）．
【点评】本题是二次函数综合题，考查了待定系数法，二次函数的图象和性质，解直角三角形等，本题难度适中，熟练掌握待定系数法和二次函数的图象和性质是解题关键．
题型二 二次函数与图形面积问题
【例2】（2023•娄底）如图，抛物线y＝x2+bx+c过点A（﹣1，0）、点B（5，0），交y轴于点C．
（1）求b，c的值．
（2）点P（x0，y0）（0＜x0＜5）是抛物线上的动点．当x0取何值时，△PBC的面积最大？并求出△PBC面积的最大值；
【分析】（1）由抛物线过点A，B，可直接得出抛物线的表达式为：y＝（x+1）（x﹣5），展开即可得出结论；
（2）过点P作PD⊥x轴，交线段BC于点D，则S△PBC＝OB•PD，根据二次函数的性质可得结论；
（2）由题意可知PF⊥PE，若△PEF是等腰直角三角形，则PE＝PF，分别表达PE及PF，可求出x0的值，进而求出点P的坐标．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝x2+bx+c过点A（﹣1，0）、点B（5，0），
∴抛物线的表达式为：y＝（x+1）（x﹣5）＝x2﹣4x﹣5，
∴b＝﹣4，c＝﹣5；
（2）由（1）得，抛物线的解析式为：y＝x2﹣4x﹣5，
令x＝0，则y＝﹣5；
∴C（0，﹣5）
∴直线BC的表达式为：y＝x﹣5，P（x0，﹣4x0﹣5），
如图，过点P作x轴的垂线，交线段BC于点D，
则D（x0，x0﹣5），
∴S△PBC＝OB•PD＝×5×（x0﹣5﹣+4x0+5）
＝﹣+x0
＝﹣（x0﹣2.5）2+，
∴当x0＝2.5时，S的值取最大，最大值为；
【点评】本题考查的是二次函数综合运用，涉及到一次函数、等腰三角形的性质、图形的面积计算等，本题难度不大．
【变式2-1】（2023•怀化）如图一所示，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx﹣8与x轴交于A（﹣4，0）、B（2，0）两点，与y轴交于点C．
（1）求抛物线的函数表达式及顶点坐标；
（2）点P为第三象限内抛物线上一点，作直线AC，连接PA、PC，求△PAC面积的最大值及此时点P的坐标；
【分析】（1）运用待定系数法，将A（﹣4，0）、B（2，0）代入y＝ax2+bx﹣8，即可求得抛物线的函数表达式，再利用配方法或顶点坐标公式即可求得抛物线的顶点坐标；
（2）运用待定系数法可得直线AC的解析式为y＝﹣2x﹣8，设P（t，t2+2t﹣8），过点P作PF∥y轴，交AC于点F，则F（t，﹣2t﹣8），进而可得S△PAC＝S△PAF+S△PCF＝2（﹣t2﹣4t）＝﹣2（t+2）2+8，运用二次函数的性质即可求得答案；
【解答】（1）解：∵抛物线y＝ax2+bx﹣8与x轴交于A（﹣4，0）、B（2，0）两点，
∴，
解得：，
∴抛物线的函数表达式为y＝x2+2x﹣8，
∵y＝x2+2x﹣8＝（x+1）2﹣9，
∴抛物线的顶点坐标为（﹣1，﹣9）；
（2）解：∵抛物线y＝x2+2x﹣8与y轴交于点C，
∴C（0，﹣8），
设直线AC的解析式为y＝mx+n，则，
解得：，
∴直线AC的解析式为y＝﹣2x﹣8，
设P（t，t2+2t﹣8），
过点P作PF∥y轴，交AC于点F，如图，
则F（t，﹣2t﹣8），
∴PF＝﹣2t﹣8﹣（t2+2t﹣8）＝﹣t2﹣4t，
∴S△PAC＝S△PAF+S△PCF＝PF•（t+4）+PF•（﹣t）＝2PF＝2（﹣t2﹣4t）＝﹣2（t+2）2+8，
∵﹣2＜0，
∴当t＝﹣2时，S△PAC的最大值为8，此时点P（﹣2，﹣8）；
【点评】本题是二次函数综合题，考查了待定系数法求函数解析式，二次函数的图象和性质，一元二次方程根与系数关系，圆的性质，圆周角定理等，解题关键是证得O′E＝MN，得出以MN为直径的⊙O′一定经过点E．
【变式2-2】（2023•安徽）在平面直角坐标系中，点O是坐标原点，抛物线y＝ax2+bx（a≠0）经过点A（3，3），对称轴为直线x＝2．
（1）求a，b的值；
（2）已知点B，C在抛物线上，点B的横坐标为t，点C的横坐标为t+1．过点B作x轴的垂线交直线OA于点D，过点C作x轴的垂线交直线OA于点E．
（i）当0＜t＜2时，求△OBD与△ACE的面积之和；
（ii）在抛物线对称轴右侧，是否存在点B，使得以B，C，D，E为顶点的四边形的面积为？若存在，请求出点B的横坐标t的值；若不存在，请说明理由．
【分析】（1）运用待定系数法即可求得答案；
（2）由题意得B（t，﹣t2+4t），C（t+1，﹣t2+2t+3），利用待定系数法可得OA的解析式为y＝x，则D（t，t），E（t+1，t+1），
（i）设BD与x轴交于点M，过点A作AN⊥CE，则M（t，0），N（t+1，3），利用S△OBD+S△ACE＝BD•OM+AN•CE即可求得答案；
（ii）分两种情况：①当2＜t＜3时，②当t＞3时，分别画出图象，利用S四边形DCEB＝（BD+CE）•DH，建立方程求解即可得出答案．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝ax2+bx（a≠0）经过点A（3，3），对称轴为直线x＝2，
∴，
解得：；
（2）由（1）得：y＝﹣x2+4x，
∴当x＝t时，y＝﹣t2+4t，
当x＝t+1时，y＝﹣（t+1）2+4（t+1），即y＝﹣t2+2t+3，
∴B（t，﹣t2+4t），C（t+1，﹣t2+2t+3），
设OA的解析式为y＝kx，将A（3，3）代入，得：3＝3k，
∴k＝1，
∴OA的解析式为y＝x，
∴D（t，t），E（t+1，t+1），
（i）设BD与x轴交于点M，过点A作AN⊥CE，如图，
则M（t，0），N（t+1，3），
∴S△OBD+S△ACE＝BD•OM+AN•CE＝（﹣t2+4t﹣t）•t+（﹣t2+2t+3﹣t﹣1）•（3﹣t﹣1）＝（﹣t3+3t2）+（t3﹣3t2+4）＝﹣t3+t2+t3﹣t2+2＝2；
（ii）①当2＜t＜3时，过点D作DH⊥CE于H，如图，
则H（t+1，t），BD＝﹣t2+4t﹣t＝﹣t2+3t，CE＝t+1﹣（﹣t2+2t+3）＝t2﹣t﹣2，DH＝t+1﹣t＝1，
∴S四边形DCEB＝（BD+CE）•DH，
即＝（﹣t2+3t+t2﹣t﹣2）×1，
解得：t＝；
②当t＞3时，如图，过点D作DH⊥CE于H，
则BD＝t﹣（﹣t2+4t）＝t2﹣3t，CE＝t2﹣t﹣2，
∴S四边形DBCE＝（BD+CE）•DH，
即＝（t2﹣3t+t2﹣t﹣2）×1，
解得：t1＝+1（舍去），t2＝﹣+1（舍去）；
综上所述，t的值为．
【点评】本题是二次函数综合题，考查了待定系数法，一次函数和二次函数的综合应用，四边形面积等，其中（2）（ii）分类求解是解题的关键．
【变式2-3】（2023·辽宁阜新·统考中考真题）如图，在平面直角坐标系中，二次函数的图象与轴交于点和点，与y轴交于点C．
(1)求这个二次函数的表达式．
(2)如图1，二次函数图象的对称轴与直线交于点D，若点M是直线上方抛物线上的一个动点，求面积的最大值．
【答案】(1)；
(2)；
【分析】（1）根据抛物线的交点式直接得出结果；
（2）作于，作于，交于，先求出抛物线的对称轴，进而求得，坐标及的长，从而得出过的直线与抛物线相切时，的面积最大，根据的△求得的值，进而求得的坐标，进一步求得上的高的值，进一步得出结果；
【详解】（1）解：由题意得，
；
（2）解：如图1，
作于，作于，交于，
，，
，
，
抛物线的对称轴是直线：，
，
，
，
，
故只需的边上的高最大时，的面积最大，
设过点与平行的直线的解析式为：，
当直线与抛物线相切时，的面积最大，
由得，
，
由△得，
得，
，
，
，
，
，
，
，
；
【点睛】本题考查了二次函数及其图象的性质，一元二次方程的解法，平行四边形的判定和性质，轴对称的性质等知识，解决问题的关键是分类讨论．
【变式2-4】（2023·湖南·统考中考真题）如图，二次函数的图象与轴交于，两点，与轴交于点，其中，．
(1)求这个二次函数的表达式；
(2)在二次函数图象上是否存在点，使得？若存在，请求出点坐标；若不存在，请说明理由；
【答案】(1)
(2)或或
【分析】（1）待定系数法求解析式即可求解；
（2）根据，可得到的距离等于到的距离，进而作出两条的平行线，求得解析式，联立抛物线即可求解；
【详解】（1）解：将点，代入，得
解得：
∴抛物线解析式为；
（2）∵，
顶点坐标为，
当时，
解得：
∴，则
∵，则
∴是等腰直角三角形，
∵
∴到的距离等于到的距离，
∵，，设直线的解析式为
∴
解得：
∴直线的解析式为，
如图所示，过点作的平行线，交抛物线于点，
设的解析式为，将点代入得，
解得：
∴直线的解析式为，
解得：或
∴，
∵
∴
∴是等腰直角三角形，且，
如图所示，延长至，使得，过点作的平行线，交轴于点，则，则符合题意的点在直线上，
∵是等腰直角三角形，
∴
∴是等腰直角三角形，
∴
∴
设直线的解析式为
∴
解得：
∴直线的解析式为
联立
解得：或
∴或
综上所述，或或；
【点睛】本题考查了二次函数综合运用，面积问题，角度问题，熟练掌握二次函数的性质是解题的关键．
题型三 二次函数与图形判定问题
类型一 与特殊三角形相关
【例3】（2023•随州节选）如图1，平面直角坐标系xOy中，抛物线y＝ax2+bx+c过点A（﹣1，0），B（2，0）和C（0，2），连接BC，点P（m，n）（m＞0）为抛物线上一动点，过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M，交x轴于点N．
（1）直接写出抛物线和直线BC的解析式；
（2）如图2，连接OM，当△OCM为等腰三角形时，求m的值；
【分析】（1）由题得抛物线的解析式为y＝a（x+1）（x﹣2），将点C坐标代入求a，进而得到抛物线的解析式；设直线BC的解析式为y＝kx+t，将B、C两点坐标代入求解即可得到直线BC的解析式．
（2）由题可得M坐标，分别求出OC，OM，CM，对等腰三角形OCM中相等的边界线分类讨论，进而列方程求解．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝ax2+bx+c过点A（﹣1，0），B（2，0），
∴抛物线的表达式为y＝a（x+1）（x﹣2），
将点C（0，2）代入得，2＝﹣2a，
∴a＝﹣1，
∴抛物线的表达式为y＝﹣（x+1）（x﹣2），即y＝﹣x2+x+2．
设直线BC的表达式为y＝kx+t，
将B（2，0），C（0，2）代入得，
，
解得，
∴直线BC的表达式为y＝﹣x+2．
（2）∵点M在直线BC上，且P（m，n），
∴点M的坐标为（m，﹣m+2），
∴OC＝2
∴CM2＝（m﹣0）2+（﹣m+2﹣2）2＝2m2，OM2＝m2+（﹣m+2）2＝2m2﹣4m+4，
当△OCM为等腰三角形时，
①若CM＝OM，则CM2＝OM2，
即2m2＝2m2﹣4m+4，
解得m＝1；
②若CM＝OC，则CM2＝OC2，
即2m2＝4，
解得或m＝﹣（舍去）；
③若OM＝OC，则OM2＝OC2，
即2m2﹣4m+4＝4，
解得m＝2或m＝0（舍去）．
综上，m＝1或m＝或m＝2．
【点评】本题考查了二次函数的综合应用，解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式，等腰三角形的性质与判定，相似三角形的性质与判定等相关知识．
【变式3-1】（2023•恩施州节选）在平面直角坐标系xOy中，O为坐标原点，已知抛物线y＝﹣x2+bx+c与y轴交于点A，抛物线的对称轴与x轴交于点B．
（1）如图，若A（0，），抛物线的对称轴为x＝3．求抛物线的解析式，并直接写出y≥时x的取值范围；
（2）在（1）的条件下，若P为y轴上的点，C为x轴上方抛物线上的点，当△PBC为等边三角形时，求点P，C的坐标；
【分析】（1）把A点的坐标代入抛物线的解析式，可得c，由对称轴是，可求得b；当y＝时，结合图象求得x的范围；
（2）连接AB，在对称轴上截取BD＝AB，分两种情况进行讨论，根据题意可得A、B、C、P四点共圆，先证A、D、C在同一直线上，根据等边三角形的性质，两点之间的距离公式，坐标系中的交点坐标特征等即可求解．
（3））由抛物线过点D（m，2），E（n，2）可设设抛物线解析式为y＝，于是再将点F（1，﹣1）的坐标代入解析式中可得（m﹣1）（n﹣1）＝6，再利用m＜n，m，n为正整数求解即可．
【解答】解：（1）∵A ，抛物线的对称轴为x＝3．
∴c＝，，
解得：b＝3，
∴抛物线解析式为y＝，
当y＝时，＝，
解得：x1＝0，x2＝6，
∴x的取值范围是：0≤x≤6；
（2）连接AB，在对称轴上截取BD＝AB，
由已知可得：OA＝，OB＝3，
在Rt△AOB中，
tan∠OAB＝＝，
∴∠OAB＝60°，
∴∠PAB＝180°﹣∠OAB＝120°，
∵△BCP是等边三角形，
∴∠BCP＝60°，
∴∠PAB+∠BCP＝180°，
∴A、B、C、P四点共圆，
∴∠BAC＝∠BPC＝60°，
∵BD＝AB，
∴△ABD是等边三角形，
∴∠BAD＝60°，
∴点D在AC上，
BD＝AB＝，
∴D（3，），
设AD的解析式为y＝kx+b，则有：
，
解得：，
∴AC的解析式为：y＝，
由＝，得：
x1＝0，x2＝，
当x＝时，y＝，
∴C（，），
设P（0，y），则有：
，
解得：y＝，
∴P（0，）；
当C与A重合时，
∵∠OAB＝60°，
∴点P与点A关于x轴对称，符合题意，
此时，P（0，），C（0，）；
∴C（，），P（0，）或P（0，），C（0，）；
【点评】本题考查了二次函数的性质，根据特三角函数求角度，圆内接四边形对角互补，二次函数的性质，熟练掌握二次函数的性质是解题的关键．
【变式3-2】（2023•益阳）在平面直角坐标系xOy中，直线l：y＝a（x+2）（a＞0）与x轴交于点A，与抛物线E：y＝ax2交于B，C两点（B在C的左边）．
（1）求A点的坐标；
（2）如图1，若B点关于x轴的对称点为B′点，当以点A，B′，C为顶点的三角形是直角三角形时，求实数a的值；
【分析】（1）解方程a（x+2）＝0；
（2）表示出点A，B′，C的坐标，利用勾股定理解方程求解，注意直角顶点不确定，需分类讨论；
（3）直线l与抛物线E所围成的封闭图形（不包含边界）中的格点只能落在y轴和直线x＝1上，各为13个，分别求出a的范围．
【解答】解：（1）令y＝a（x+2）＝0，得x＝﹣2，
A点的坐标为（﹣2，0）；
（2）联立直线l：y＝a（x+2）与抛物线E：y＝ax2得：
，
∴x2﹣x﹣2＝0，
∴x＝﹣1或x＝2，
∴B（﹣1，a），C（2，4a），
∵B点关于x轴的对称点为B′点，
∴B'（﹣1，﹣a），
∴AB'2＝（﹣2+1）2+（0+a）2＝a2+1，
AC2＝（2+2）2+（4a﹣0）2＝16a2+16，
B'C2＝（2+1）2+（4a+a）2＝25a2+9，
若∠CAB'＝90°，则AB'2+AC2＝B'C2，即a2+1+16a2+16＝25a2+9，所以a＝1，
若∠AB'C＝90°，则AB'2+B'C2＝AC2，即a2+1+25a2+9＝16a2+16，所以a＝，
若∠ACB'＝90°，则AC2+B'C2＝AB'2，即16a2+16+25a2+9＝a2+1，此方程无解．
∴a＝1或a＝．
【点评】本题考查了一次函数和二次函数的图象与性质，并与直角三角形和新定义结合，关键是弄清格点只能落在y轴和直线x＝1上，各为13个，并对点D、F进行定位．
类型二 与特殊四边形相关
【例4】（2023•自贡）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+4与x轴交于A（﹣3，0），B两点，与y轴交于点C．
（1）求抛物线解析式及B，C两点坐标；
（2）以A，B，C，D为顶点的四边形是平行四边形，求点D坐标；
【分析】（1）根据待定系数法求出抛物线的解析式，然后即可求出抛物线与x轴和y轴的交点坐标．
（2）分三种情况，先确定四边形的对角线，找到对角线的中点，然后根据中点坐标公式即可求解．
【解答】解：（1）把点A的坐标代入解析式得b＝，
∴抛物线的解析式为y＝﹣x2﹣x+4，
∴点C的坐标为（0，4），点B的坐标为（1，0）．
（2）以A，B，C，D为顶点的四边形是平行四边形，分三种情况：
①若AC为对角线，设AC的中点为F，则根据中点坐标公式可得F的坐标为（﹣，2），
设点D的坐标为（a，b），则有，
解得a＝﹣4，b＝4，此时点D的坐标为（﹣4，4），
②若以AB为对角线，设AB的中点为F，则F的坐标为（﹣1，0），
设点D的坐标为（a，b），则有，
解得a＝﹣2，b＝﹣4，此时点D的坐标为（﹣2，﹣4），
③若以BC为对角线，设BC的中点为F，则点F的坐标为（，2），
设点D的坐标为（a，b），则有，
解得a＝4，b＝4，此时点D的坐标为（4，4），
综上所述，点D的坐标为（﹣4，4）或（﹣2，﹣4）或（4，4）；
【变式4-1】（2023•巴中）在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx+c（a≠0）经过点A（﹣1，0）和B（0，3），其顶点的横坐标为1．
（1）求抛物线的表达式．
（2）若直线x＝m与x轴交于点N，在第一象限内与抛物线交于点M，当m取何值时，使得AN+MN有最大值，并求出最大值．
（3）若点P为抛物线y＝ax2+bx+c（a≠0）的对称轴上一动点，将抛物线向左平移1个单位长度后，Q为平移后抛物线上一动点．在（2）的条件下求得的点M，是否能与A、P、Q构成平行四边形？若能构成，求出Q点坐标；若不能构成，请说明理由．
【分析】（1）由抛物线顶点横坐标，可得出抛物线的对称轴为直线x＝1，结合点A的坐标，可得出抛物线与x轴另一交点的坐标，结合点B的坐标，再利用待定系数法，即可求出抛物线的表达式；
（2）由“直线x＝m与x轴交于点N，在第一象限内与抛物线交于点M”，可得出点M，N的坐标，进而可得出AN，MN的值，代入AN+MN中，可得出AN+MN＝﹣（m﹣）2+，再利用二次函数的性质，即可解决最值问题；
（3）利用平移的性质，可得出平移后抛物线的表达式为y＝﹣x2+4，利用二次函数图象上点的坐标特征，可求出点M的坐标，假设存在以A，P，Q，M为顶点的平行四边形，设点P的坐标为（1，m），点Q的坐标为（n，﹣n2+4），分AM为对角线、AP为对角线及AQ为对角线三种情况考虑，由平行四边形的对角线互相平分，可得出关于n的一元一次方程，解之可得出n值，再将其代入点Q的坐标中，即可得出结论．
【解答】解：（1）∵抛物线的顶点横坐标为1，
∴抛物线的对称轴为直线x＝1．
∵点A的坐标为（﹣1，0），
∴抛物线与x轴的另一交点坐标为（3，0）．
将（﹣1，0），（3，0），（0，3）代入y＝ax2+bx+c得：，
解得：，
∴抛物线的表达式为y＝﹣x2+2x+3；
（2）∵直线x＝m与x轴交于点N，在第一象限内与抛物线交于点M，
∴点M的坐标为（m，﹣m2+2m+3），点N的坐标为（m，0），
∴MN＝﹣m2+2m+3，AN＝m+1，
∴AN+MN＝m+1+（﹣m2+2m+3）＝﹣m2+3m+4＝﹣（m﹣）2+，
∵﹣1＜0，且0＜m＜3，
∴当m＝时，AN+MN有最大值，最大值为；
（3）∵y＝﹣x2+2x+3＝﹣（x﹣1）2+4，
∴抛物线向左平移1个单位长度后的表达式为y＝﹣x2+4．
当x＝时，y＝﹣（）2+2×+3＝，
∴点M的坐标为（，）．
假设存在以A，P，Q，M为顶点的平行四边形，设点P的坐标为（1，m），点Q的坐标为（n，﹣n2+4）．
①当AM为对角线时，对角线AM，PQ互相平分，
∴＝，
解得：n＝﹣，
∴点Q的坐标为（﹣，）；
②当AP为对角线时，对角线AP，MQ互相平分，
∴＝，
解得：n＝﹣，
∴点Q的坐标为（﹣，）；
③当AQ为对角线时，对角线AQ，PM互相平分，
∴＝，
解得：n＝，
∴点Q的坐标为（，﹣）．
综上所述，存在以A，P，Q，M为顶点的平行四边形，点Q的坐标为（﹣，）或（﹣，）或（，﹣）．
【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求二次函数解析式、二次函数的性质以及平行四边形的判定与性质，解题的关键是：（1）根据点的坐标，利用待定系数法求出抛物线的表达式；（2）利用二次函数的性质，求出AN+MN的最大值；（3）利用平行四边形的性质（对角线互相平分），找出关于n的一元一次方程．
【变式4-2】（2023•锦州）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c交x轴于点A（﹣1，0）和B，交y轴于点C（0，3），顶点为D．
（1）求抛物线的表达式；
（2）若点E在第一象限内对称轴右侧的抛物线上，四边形ODEB的面积为7，求点E的坐标；
（3）在（2）的条件下，若点F是对称轴上一点，点H是坐标平面内一点，在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G，使以点E，F，G，H为顶点的四边形是菱形，且∠EFG＝60°，如果存在，请直接写出点G的坐标；如果不存在，请说明理由．
【分析】（1）把点A（﹣1，0）和点C（0，3）代入求抛物线的表达式；
（2）将四边形ODEB分割，S四边形ODEB＝S△ODM+S梯形DMNE+S△ENB，利用7建立方程求点E的坐标；
（3）对E，F，G，H四个点按顺时针和逆时针排成菱形，分别求解．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝﹣x2+bx+c过点A（﹣1，0）和点C（0，3），
∴，
∴，
∴抛物线的表达式y＝﹣x2+2x+3．
（2）设抛物线的对称轴与x轴交于点M，过点E作EN⊥x轴于点N，如图．
设E（x，﹣x2+2x+3），
∴BN＝3﹣x，MN＝x﹣1，
∴S四边形ODEB＝S△ODM+S梯形DMNE+S△ENB＝×1×4+（4﹣x2+2x+3）（x﹣1）+（﹣x2+2x+3）（3﹣x）＝﹣x2+4x+3，
∵四边形ODEB的面积为7，
∴﹣x2+4x+3＝7，
∴x2﹣4x+4＝0，
∴x1＝x2＝2，
∴E（2，3）．
（3）存在点G，使以点E，F，G，H为顶点的四边形是菱形，且∠EFG＝60°，满足条件G的坐标为（，）或（，）．理由如下：
如图，连接CG，DG，
∵四边形EFGH是菱形，且∠EFG＝60°，
∴△EFG是等边三角形，
∴△DCE是等边三角形，
∴△CEG≌△DEF，
∴∠ECG＝∠EDF＝30°，
∴直线CG的表达式为y＝﹣x+3，
∴，
∴G（，）；
如图，连接CG、DG、CF，
∵四边形EFGH是菱形，且∠EFG＝60°，
∴△EFG是等边三角形，
∴△DCE是等边三角形，
∴△DGE≌△CFE，
∴DG＝CF，
∴CF＝FE，GE＝FE，
∴DG＝GE，
∴△CDG≌△CEG，
∴∠DCG＝∠ECG＝30°，
∴直线CG的表达式为y＝x+3，
∴，
∴G（，），
综上，G（，）或（，）．
【点评】本题考查了二次函数解析式的求法，与四边形面积和菱形结合，对于（2）关键是分割，对于（3）关键是找清分类标准．
【变式4-3】（2022•黔西南州）如图，在平面直角坐标系中，经过点A（4，0）的直线AB与y轴交于点B（0，4）．经过原点O的抛物线y＝﹣x2+bx+c交直线AB于点A，C，抛物线的顶点为D．
（1）求抛物线y＝﹣x2+bx+c的表达式；
（2）M是线段AB上一点，N是抛物线上一点，当MN∥y轴且MN＝2时，求点M的坐标；
（3）P是抛物线上一动点，Q是平面直角坐标系内一点．是否存在以点A，C，P，Q为顶点的四边形是矩形？若存在，直接写出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．
【分析】（1）将点A、O的坐标分别代入抛物线解析式，解方程即可；
（2）设直线AB的解析式为y＝kx+b，利用待定系数法求出解析式，再表示出MN，然后根据MN＝2解方程可得答案；
（3）分AC为边和对角线两种情况进行讨论：根据平移的性质，三角形相似的性质和判定，两点的距离公式可得结论．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝﹣x2+bx+c过点A（4，0）和O（0，0），
∴，
解得：，
∴抛物线的解析式为：y＝﹣x2+4x；
（2）∵直线AB经过点A（4，0）和B（0，4），
∴直线AB的解析式为：y＝﹣x+4，
∵MN∥y轴，
设M（t，﹣t+4），N（t，﹣t2+4t），其中0≤t≤4，
当M在N点的上方时，
MN＝﹣t+4﹣（﹣t2+4t）＝t2﹣5t+4＝2，
解得：t1＝，t2＝（舍），
∴M1（，），
当M在N点下方时，
MN＝﹣t2+4t﹣（﹣t+4）＝﹣t2+5t﹣4＝2，
解得：t1＝2，t2＝3，
∴M2（2，2），M3（3，1），
综上，满足条件的点M的坐标有三个（，）或（2，2）或（3，1）；
（3）存在，
①如图2，若AC是矩形的边，
设抛物线的对称轴与直线AB交于点R，且R（2，2），
过点C，A分别作直线AB的垂线交抛物线于点P1，P2，
∵C（1，3），D（2，4），
∴CD＝＝，
同理得：CR＝，RD＝2，
∴CD2+CR2＝DR2，
∴∠RCD＝90°，
∴点P1与点D重合，
当CP1∥AQ1，CP1＝AQ1时，四边形ACP1Q1是矩形，
∵C（1，3）向右平移1个单位，向上平移1个单位得到P1（2，4），
∴A（4，0）向右平移1个单位，向上平移1个单位得到Q1（5，1），
此时直线P1C的解析式为：y＝x+2，
∵直线P2A与P1C平行且过点A（4，0），
∴直线P2A的解析式为：y＝x﹣4，
∵点P2是直线y＝x﹣4与抛物线y＝﹣x2+4x的交点，
∴﹣x2+4x＝x﹣4，
解得：x1＝﹣1，x2＝4（舍），
∴P2（﹣1，﹣5），
当AC∥P2Q2时，四边形ACQ2P2是矩形，
∵A（4，0）向左平移3个单位，向上平移3个单位得到C（1，3），
∴P2（﹣1，﹣5）向左平移3个单位，向上平移3个单位得到Q2（﹣4，﹣2）；
②如图3，若AC是矩形的对角线，
设P3（m，﹣m2+4m）
当∠AP3C＝90°时，过点P3作P3H⊥x轴于H，过点C作CK⊥P3H于K，
∴∠P3KC＝∠AHP3＝90°，∠P3CK＝∠AP3H，
∴△P3CK∽△AP3H，
∴＝，
∴＝，
∵点P不与点A，C重合，
∴m≠1或m≠4，
∴m2﹣3m+1＝0，
∴m＝，
∴如图4，满足条件的点P有两个，即P3（，），P4（，），
当P3C∥AQ3，P3C＝AQ3时，四边形AP3CQ3是矩形，
∵P3（，）向左平移个单位，向下平移个单位得到C（1，3），
∴A（4，0）向左平移个单位，向下平移个单位得到Q3（，），
当P4C∥AQ4，P4C＝AQ4时，四边形AP4CQ4是矩形，
∵P4（，）向右平移个单位，向上平移个单位得到C（1，3），
∴A（4，0）向右平移个单位，向上平移个单位得到Q4（，）；
综上，点Q的坐标为（5，1）或（﹣4，﹣2）或（，）或（，）．
【点评】本题是二次函数综合题，主要考查了二次函数的图象与性质，待定系数法求函数解析式，相似三角形的判定与性质，矩形的判定与性质，平移的性质等知识，正确画图，并运用分类讨论的思想是解本题的关键．
一、解答题
1．（2023·辽宁·统考中考真题）如图，抛物线y=ax2+83x+c与x轴交于点A和点B3.0，与y轴交于点C0,4，点P为第一象限内抛物线上的动点过点P作PE⊥x轴于点E，交BC于点F．
(1)求抛物线的解析式；
(2)当△BEF的周长是线段PF长度的2倍时，求点P的坐标；
(3)当点P运动到抛物线顶点时，点Q是y轴上的动点，连接BQ，过点B作直线l⊥BQ，连接QF并延长交直线l于点M．当BQ=BM时，请直接写出点的坐标．
【答案】(1)y=−43x2+83x+4
(2)P32,5
(3)Q0,12+463或0,12−463
【分析】（1）利用待定系数法求解；
（2）根据直角三角形三角函数值可得BE=34EF，BF=54EF，进而可得△BEF的周长=BE+BF+EF=3EF，结合已知条件可得2PF=3EF，设Pt,−43t2+83t+4，则Ft,−43t+4，Et,0，从而可得方程3×−43t+4 =2×−43t2+4t，解方程即可；
（3）先求出F1,83，P1,163，设Q0,n，过点M作MN⊥x轴于点N，通过证明△BQO△≌MBN AAS，求出M3+n,3，再求出直线QM的解析式为y=3−n3+nx+n，将点F1,83代入解析式求出n的值即可．
【详解】（1）解：将B3.0，C0,4代入y=ax2+83x+c，
可得32⋅a+83×3+c=0c=4，
解得a=−43c=4，
∴抛物线的解析式为y=−43x2+83x+4；
（2）解：∵ B3.0，C0,4，
∴ OB=3，OC=4，
∴ tan∠OBC=43，
∴ BE=34EF，BF=54EF，
∴ △BEF的周长=BE+BF+EF=3EF，
∵ △BEF的周长是线段PF长度的2倍，
∴ 2PF=3EF，
设直线BC的解析式为y=kx+b，
将B3.0，C0,4代入可得3k+b=0b=4，
解得k=−43b=4，
∴直线BC的解析式为y=−43x+4，
设Pt,−43t2+83t+4，则Ft,−43t+4，Et,0，
∴ EF=−43t+4，PF=−43t2+83t+4−−43t+4=−43t2+4t，
∴ 3×−43t+4 =2×−43t2+4t，
解得t1=32，t2=3（舍），
∴ −43t2+83t+4=−43×322+83×32+4=5，
∴ P32,5；
（3）解：∵ y=−43x2+83x+4=−43x−12+163，
∴当x=1时，y取最大值163，
∴ P1,163，
∵直线BC的解析式为y=−43x+4，
∴当x=1时，y=−43×1+4=83，
∴ F1,83，
设Q0,n，过点M作MN⊥x轴于点N，
由题意知∠QBM=90°，
∴ ∠QBO+∠MBN=90°，
∵ ∠QBO+∠OQB=90°，
∴ ∠OQB=∠MBN，
又∵ ∠QOB=∠BNM=90°，BQ=BM，
∴ △BQO△≌MBN AAS，
∴ OQ=NB，BO=MN，
∴ M3+n,3，
设直线QM的解析式为y=k′x+n，
则k′3+n+n=3，
解得k′=3−n3+n，
∴直线QM的解析式为y=3−n3+nx+n，
将点F1,83代入，得3−n3+n+n=83，
解得n=13+463或n=13−463，
∴ Q0,13+463或0,13−463．
【点睛】本题考查一次函数的图象和性质，二次函数的图象和性质，全等三角形的判定与性质，解直角三角形等，综合性较强，难度较大，熟练运用数形结合思想，正确作出辅助线是解题的关键．
2．（2023·湖南张家界·统考中考真题）如图，在平面直角坐标系中，已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A−2,0和点B6,0两点，与y轴交于点C0,6．点D为线段BC上的一动点．
(1)求二次函数的表达式；
(2)如图1，求△AOD周长的最小值；
(3)如图2，过动点D作DP∥AC交抛物线第一象限部分于点P，连接PA,PB，记△PAD与△PBD的面积和为S，当S取得最大值时，求点P的坐标，并求出此时S的最大值．
【答案】(1)y=−12x2+2x+6
(2)12
(3)3,152，S最大值=272
【分析】（1）根据题意设抛物线的表达式为y=ax+2x−6，将0,6代入求解即可；
（2）作点O关于直线BC的对称点E，连接EC、EB，根据点坐特点及正方形的判定得出四边形OBEC为正方形，E6,6，连接AE，交BC于点D，由对称性DE=DO，此时DO+DA有最小值为AE的长，再由勾股定理求解即可；
（3）由待定系数法确定直线BC的表达式为y=−x+6，直线AC的表达式为y=3x+6，设Pm,−12m2+2m+6，然后结合图形及面积之间的关系求解即可．
【详解】（1）解：由题意可知，设抛物线的表达式为y=ax+2x−6，
将0,6代入上式得：6=a0+20−6，
a=−12
所以抛物线的表达式为y=−12x2+2x+6；
（2）作点O关于直线BC的对称点E，连接EC、EB，
∵B6,0，C0,6，∠BOC=90°，
∴OB=OC=6，
∵O、E关于直线BC对称，
∴四边形OBEC为正方形，
∴E6,6，
连接AE，交BC于点D，由对称性DE=DO，
此时DO+DA有最小值为AE的长，
AE=AB2+BE2=82+62=10
∵△AOD的周长为DA+DO+AO，
AO=2，DA+DO的最小值为10，
∴△AOD的周长的最小值为10+2=12；
（3）由已知点A−2,0，B6,0，C0,6，
设直线BC的表达式为y=kx+n，
将B6,0，C0,6代入y=kx+n中，6k+n=0n=0，解得k=−1n=6，
∴直线BC的表达式为y=−x+6，
同理可得：直线AC的表达式为y=3x+6，
∵PD∥AC，
∴设直线PD表达式为y=3x+ℎ，
由（1）设Pm,−12m2+2m+6，代入直线PD的表达式
得：ℎ=−12m2−m+6，
∴直线PD的表达式为：y=3x−12m2−m+6，
由y=−x+6y=3x−12m2−m+6，得x=18m2+14my=−18m2−14m+6，
∴D18m2+14m,−18m2−14m+6，
∵P，D都在第一象限，
∴S=S△PAD+S△PBD=S△PAB−S△DAB
=12AB−12m2+2m+6−−18m2−14m+6
=12×8−38m2+94m
=−32m2+9m=−32m2−6m
=−32(m−3)2+272，
∴当m=3时，此时P点为3,152.
S最大值=272．
【点睛】题目主要考查二次函数的综合应用，包括待定系数法确定函数解析式，周长最短问题及面积问题，理解题意，熟练掌握运用二次函数的综合性质是解题关键．
3．（2023·四川凉山·统考中考真题）如图，已知抛物线与x轴交于A1,0和B−5,0两点，与y轴交于点C．直线y=−3x+3过抛物线的顶点P．
(1)求抛物线的函数解析式；
(2)若直线x=m−5①当EF取得最大值时，求m的值和EF的最大值；
②当△EFC是等腰三角形时，求点E的坐标．
【答案】(1)y=−x2−4x+5
(2)①当m=−52时，EF有最大值，最大值为254；②−3，8或−4，5或2−5，62−2
【分析】（1）利用待定系数法求解即可；
（2）①先求出C0，5，进而求出直线BC的解析式为y=x+5，则Em，−m2−4m+5，Fm，m+5，进一步求出EF=−m+522+254，由此即可利用二次函数的性质求出答案；②设直线x=m与x轴交于H，先证明△BHF是等腰直角三角形，得到∠EFC=∠BFH=45°；再分如图3-1所示，当EC=FC时， 如图3-2所示，当EF=EC时， 如图3-3所示，当EF=CF时，三种情况利用等腰三角形的定义进行求解即可．
【详解】（1）解：∵抛物线与x轴交于A1,0和B−5,0两点，
∴抛物线对称轴为直线x=−5+12=−2，
在y=−3x+3中，当x=−2时，y=9，
∴抛物线顶点P的坐标为−2，9，
设抛物线解析式为y=ax+22+9，
∴a1+22+9=0，
∴a=−1，
∴抛物线解析式为y=−x+22+9=−x2−4x+5
（2）解：①∵抛物线解析式为y=−x2−4x+5，点C是抛物线与y轴的交点，
∴C0，5，
设直线BC的解析式为y=kx+b1，
∴−5k+b1=0b1=5，
∴k=1b=5，
∴直线BC的解析式为y=x+5，
∵直线x=m−5∴Em，−m2−4m+5，Fm，m+5，
∴EF=−m2−4m+5−m+5
=−m2−5m
=−m+522+254，
∵−1<0，
∴当m=−52时，EF有最大值，最大值为254；
②设直线x=m与x轴交于H，
∴BH=m+5，HF=m+5，
∴BH=HF，
∴△BHF是等腰直角三角形，
∴∠EFC=∠BFH=45°；
如图3-1所示，当EC=FC时，
过点C作CG⊥EF于G，则Gm，5
∴点G为EF的中点，
由（2）得Em，−m2−4m+5，Fm，m+5，
∴−m2−4m+5+m+52=5，
∴m2+3m=0，
解得m=−3或m=0（舍去），
∴E−3，8；
如图3-2所示，当EF=EC时，则△EFC是等腰直角三角形，
∴∠FEF=90°，即CE⊥EF，
∴点E的纵坐标为5，
∴−m2−4m+5=5，
解得m=−4或m=0（舍去），
∴E−4，5
如图3-3所示，当EF=CF时，过点C作CG⊥EF于G，
同理可证△CFG是等腰直角三角形，
∴FG=CG=−m，
∴CF=2CG=−2m，
∴−m2−5m=−2m，
∴m2+5−2m=0，
解得m=2−5或m=0（舍去），
∴EF=CF=−2×2−5=52−2，HF=2，
∴HE=62−2，
∴E2−5，62−2
综上所述，点E的坐标为−3，8或−4，5或2−5，62−2
【点睛】本题主要考查了二次函数综合，勾股定理，等腰直角三角形的性质与判断，一次函数与几何综合，待定系数法求函数解析式等等，利用分类讨论的思想求解是解题的关键．
4．（2023·重庆·统考中考真题）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=14x2+bx+c与x轴交于点A，B，与y轴交于点C，其中B3,0，C0,−3．
(1)求该抛物线的表达式；
(2)点P是直线AC下方抛物线上一动点，过点P作PD⊥AC于点D，求PD的最大值及此时点P的坐标；
(3)在（2）的条件下，将该抛物线向右平移5个单位，点E为点P的对应点，平移后的抛物线与y轴交于点F，Q为平移后的抛物线的对称轴上任意一点．写出所有使得以QF为腰的△QEF是等腰三角形的点Q的坐标，并把求其中一个点Q的坐标的过程写出来．
【答案】(1)y=14x2+14x−3
(2)PD取得最大值为45，P−2,−52
(3)Q点的坐标为92,−1或92,5或92,74．
【分析】（1）待定系数法求二次函数解析式即可求解；
（2）直线AC的解析式为y=−34x−3，过点P作PE⊥x轴于点E，交AC于点Q，设Pt,14t2+14t−3，则Qt,−34t−3，则PD=45PQ，进而根据二次函数的性质即可求解；
（3）根据平移的性质得出y=14x−922−4916，对称轴为直线x=92，点P−2,−52向右平移5个单位得到E3,−52，F0,2，勾股定理分别表示出EF2,QE2,QF2，进而分类讨论即可求解．
【详解】（1）解：将点B3,0，C0,−3．代入y=14x2+bx+c得，
14×32+3b+c=0c=−3
解得：b=14c=−3，
∴抛物线解析式为：y=14x2+14x−3，
（2）∵y=14x2+14x−3与x轴交于点A，B，
当y=0时，14x2+14x−3=0
解得：x1=−4,x2=3，
∴A−4,0,
∵C0,−3．
设直线AC的解析式为y=kx−3，
∴−4k−3=0
解得：k=−34
∴直线AC的解析式为y=−34x−3，
如图所示，过点P作PE⊥x轴于点E，交AC于点Q，
设Pt,14t2+14t−3，则Qt,−34t−3，
∴PQ=−34t−3−14t2+14t−3=−14t2−t，
∵∠AQE=∠PQD，∠AEQ=∠QDP=90°，
∴∠OAC=∠QPD，
∵OA=4,OC=3，
∴AC=5，
∴cs∠QPD=PDPQ=cs∠OAC=AOAC=45，
∴PD=45PQ=45−14t2−t=−15t2−45t=−15t+22+45，
∴当t=−2时，PD取得最大值为45，14t2+14t−3=14×−22+14×−2−3=−52，
∴P−2,−52；
（3）∵抛物线y=14x2+14x−3 =14x+122−4916
将该抛物线向右平移5个单位，得到y=14x−922−4916，对称轴为直线x=92，
点P−2,−52向右平移5个单位得到E3,−52
∵平移后的抛物线与y轴交于点F，令x=0，则y=14×922−4916=2，
∴F0,2,
∴EF2=32+2+522=1174
∵Q为平移后的抛物线的对称轴上任意一点．
则Q点的横坐标为92，
设Q92,m，
∴QE2=92−32+m+522，QF2=922+m−22，
当QF=EF时，922+m−22 = 1174，
解得：m=−1或m=5，
当QE=QF时，92−32+m+522 = 922+m−22，
解得：m=74
综上所述，Q点的坐标为92,−1或92,5或92,74．
【点睛】本题考查了二次函数综合问题，解直角三角形，待定系数法求解析式，二次函数的平移，线段周长问题，特殊三角形问题，熟练掌握二次函数的性质是解题的关键．
5．（山东东营·统考中考真题）如图，抛物线y=ax2+bx−3(a≠0)与x轴交于点A(−1,0)，点B(3,0)，与y轴交于点C．
(1)求抛物线的表达式；
(2)在对称轴上找一点Q，使△ACQ的周长最小，求点Q的坐标；
(3)点P是抛物线对称轴上的一点，点M是对称轴左侧抛物线上的一点，当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时，请直接写出所有点M的坐标．
【答案】(1)y=x2−2x−3
(2)（1，-2）
(3)（-1，0）或（1−2，-2）或（1−6，2）
【分析】（1）利用待定系数法求解即可；
（2）先求出点C的坐标和抛物线的对称轴，如图所示，作点C关于直线x=1的对称点E，连接AE，EQ，则点E的坐标为（2，-3），根据轴对称最短路径可知AE与抛物线对称轴的交点即为点Q；
（3）分两种情况当∠BPM=90°和当∠PBM=90°两种情况讨论求解即可．
【详解】（1）解：∵抛物线y=ax2+bx−3(a≠0)与x轴交于点A(−1,0)，点B(3,0)，
∴a−b−3=09a+3b−3=0，
∴a=1b=−2，
∴抛物线解析式为y=x2−2x−3；
（2）解：∵抛物线解析式为y=x2−2x−3=x−12−4，与y轴交于点C，
∴抛物线对称轴为直线x=1，点C的坐标为（0，-3）
如图所示，作点C关于直线x=1的对称点E，连接AE，EQ，则点E的坐标为（2，-3），
由轴对称的性质可知CQ=EQ，
∴△ACQ的周长=AC+AQ+CQ，
要使△ACQ的周长最小，则AQ+CQ最小，即AQ+QE最小，
∴当A、Q、E三点共线时，AQ+QE最小，
设直线AE的解析式为y=k1x+b1，
∴−k1+b1=02k1+b1=−3，
∴k1=−1b1=−1，
∴直线AE的解析式为y=−x−1，
当x=1时，y=−x−1=−1−1=−2，
∴点Q的坐标为（1，-2）；
（3）解： 如图1所示，当点P在x轴上方，∠BPM=90°时，过点P作EF∥x轴，过点M作MF⊥EF于F，过点B作BE⊥EF于E，
∵△PBM是以PB为腰的等腰直角三角形，
∴PA=PB，∠MFP=∠PEB=∠BPM=90°，
∴∠FMP+∠FPM=∠FPM+∠EPB=90°，
∴∠FMP=∠EPB，
∴△FMP≌△EPB（AAS），
∴PE=MF，BE=PF，
设点P的坐标为（1，m），
∴BE=m，PE=2，
∴MF=2，PF=m，
∴点M的坐标为（1-m，m-2），
∵点M在抛物线y=x2−2x−3上，
∴1−m2−21−m−3=m−2，
∴1−2m+m2−2+2m−3=m−2，
∴m2−m−2=0，
解得m=2或m=−1（舍去），
∴点M的坐标为（-1，0）；
同理当当点P在x轴下方，∠BPM=90°时可以求得点M的坐标为（-1，0）；
如图2所示，当点P在x轴上方，∠PBM=90°时，过点B作EF∥y轴，过点P作PE⊥EF于E，过点M作MF⊥EF于F，设点P的坐标为（1，m），
同理可证△PEB≌△BFM（AAS），
∴BF=PE=2，MF=BE=m，
∴点M的坐标为（3-m，-2），
∵点M在抛物线y=x2−2x−3上，
∴3−m2−23−m−3=−2，
∴9−6m+m2−6+2m−3=−2，
∴m2−4m+2=0，
解得m=2+2或m=2−2（舍去），
∴点M的坐标为（1−2，-2）；
如图3所示，当点P在x轴下方，∠PBM=90°时，
同理可以求得点M的坐标为（1−6，2）；
综上所述，当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时，点M的坐标为（-1，0）或（1−2，-2）或（1−6，2）．
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式，二次函数综合，一次函数与几何综合，全等三角形的性质与判定等等，熟知二次函数的相关知识是解题的关键．
6．（西藏·统考中考真题）在平面直角坐标系中，抛物线y＝﹣x2＋bx＋c与x轴交于A，B两点．与y轴交于点C．且点A的坐标为（﹣1，0），点C的坐标为（0，5）．
（1）求该抛物线的解析式；
（2）如图（甲）．若点P是第一象限内抛物线上的一动点．当点P到直线BC的距离最大时，求点P的坐标；
（3）图（乙）中，若点M是抛物线上一点，点N是抛物线对称轴上一点，是否存在点M使得以B，C，M，N为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请求出点M的坐标；若不存在，请说明理由．
【答案】（1）y＝﹣x2＋4x＋5；（2）P（52，354）；（3）存在，M的坐标为：（3，8）或（﹣3，﹣16）或（7，﹣16）．
【分析】（1）将A的坐标（﹣1，0），点C的坐（0，5）代入y＝﹣x2＋bx＋c，即可得抛物线的解析式为y＝﹣x2＋4x＋5；
（2）过P作PD⊥x轴于D，交BC于Q，过P作PH⊥BC于H，由y＝﹣x2＋4x＋5可得B（5，0），故OB＝OC，△BOC是等腰直角三角形，可证明△PHQ是等腰直角三角形，即知PH＝PQ2，当PQ最大时，PH最大，设直线BC解析式为y＝kx＋5，将B（5，0）代入得直线BC解析式为y＝﹣x＋5，设P（m，﹣m2＋4m＋5），（0＜m＜5），则Q（m，﹣m＋5），PQ＝﹣（m﹣52）2＋254，故当m＝52时，PH最大，即点P到直线BC的距离最大，此时P（52，354）；
（3）抛物线y＝﹣x2＋4x＋5对称轴为直线x＝2，设M（s，﹣s2＋4s＋5），N（2，t），而B（5，0），C（0，5），①以MN、BC为对角线，则MN、BC的中点重合，可列方程组s+22=5+02−s2+4s+5+t2=0+52，即可解得M（3，8），②以MB、NC为对角线，则MB、NC的中点重合，同理可得s+52=2+02−s2+4s+4+02=t+52，解得M（﹣3，﹣16），③以MC、NB为对角线，则MC、NB中点重合，则s+02=2+52−s2+4s+5+52=t+02，解得M（7，﹣16）．
【详解】解：（1）将A的坐标（﹣1，0），点C的坐（0，5）代入y＝﹣x2＋bx＋c得：
0=−1−b+c5=c，解得b=4c=5，
∴抛物线的解析式为y＝﹣x2＋4x＋5；
（2）过P作PD⊥x轴于D，交BC于Q，过P作PH⊥BC于H，如图：
在y＝﹣x2＋4x＋5中，令y＝0得﹣x2＋4x＋5＝0，
解得x＝5或x＝﹣1，
∴B（5，0），
∴OB＝OC，△BOC是等腰直角三角形，
∴∠CBO＝45°，
∵PD⊥x轴，
∴∠BQD＝45°＝∠PQH，
∴△PHQ是等腰直角三角形，
∴PH＝PQ2，
∴当PQ最大时，PH最大，
设直线BC解析式为y＝kx＋5，将B（5，0）代入得0＝5k＋5，
∴k＝﹣1，
∴直线BC解析式为y＝﹣x＋5，
设P（m，﹣m2＋4m＋5），（0＜m＜5），则Q（m，﹣m＋5），
∴PQ＝（﹣m2＋4m＋5）﹣（﹣m＋5）＝﹣m2＋5m＝﹣（m﹣52）2＋254，
∵a＝﹣1＜0，
∴当m＝52时，PQ最大为254，
∴m＝52时，PH最大，即点P到直线BC的距离最大，此时P（52，354）；
（3）存在，理由如下：
抛物线y＝﹣x2＋4x＋5对称轴为直线x＝2，
设M（s，﹣s2＋4s＋5），N（2，t），而B（5，0），C（0，5），
①以MN、BC为对角线，则MN、BC的中点重合，如图：
∴s+22=5+02−s2+4s+5+t2=0+52，解得s=3t=−3，
∴M（3，8），
②以MB、NC为对角线，则MB、NC的中点重合，如图：
∴s+52=2+02−s2+4s+4+02=t+52，解得s=−3t=−21，
∴M（﹣3，﹣16），
③以MC、NB为对角线，则MC、NB中点重合，如图：
s+02=2+52−s2+4s+5+52=t+02，解得s=7t=−11，
∴M（7，﹣16）；
综上所述，M的坐标为：（3，8）或（﹣3，﹣16）或（7，﹣16）．
【点睛】本题考查二次函数综合应用，涉及待定系数法、函数图象上点坐标的特征、等腰直角三角形、平行四边形等知识，解题的关键是用含字母的代数式表示相关点的坐标和相关线段的长度．
7．（辽宁阜新·中考真题）如图，二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A−3,0，B1,0，交y轴于点C．点Pm,0是x轴上的一动点，PM⊥x轴，交直线AC于点M，交抛物线于点N．
（1）求这个二次函数的表达式；
（2）①若点P仅在线段AO上运动，如图1．求线段MN的最大值；
②若点P在x轴上运动，则在y轴上是否存在点Q，使以M，N，C，Q为顶点的四边形为菱形．若存在，请直接写出所有满足条件的点Q的坐标；若不存在，请说明理由．
【答案】（1）y=x2+2x−3；（2）①94，②存在，Q1(0,−32−1),Q2(0,32−1)
【分析】（1）把A(−3,0),B(1,0)代入y=x2+bx+c中求出b，c的值即可；
（2）①由点Pm,0得M(m,−m−3),Nm,m2+2m−3，从而得MN=(−m−3)−m2+2m−3，整理，化为顶点式即可得到结论；
②分MN=MC和MC=2MN两种情况，根据菱形的性质得到关于m的方程，求解即可．
【详解】解：（1）把A(−3,0),B(1,0)代入y=x2+bx+c中，得
0=9−3b+c,0=1+x+c.
解得b=2,c=−3.
∴y=x2+2x−3．
（2）设直线AC的表达式为y=kx+b，把A(−3,0),C(0,−3)代入y=kx+b．
得，0=−3k+b,−3=b.解这个方程组，得k=−1,b=−3.
∴y=−x−3．
∵点Pm,0是x轴上的一动点，且PM⊥x轴．
∴M(m,−m−3),Nm,m2+2m−3．
∴MN=(−m−3)−m2+2m−3
=−m2−3m
=−m+322+94．
∵a=−1<0，
∴此函数有最大值．
又∵点P在线段OA上运动，且−3<−32<0
∴当m=−32时，MN有最大值94．
②∵点Pm,0是x轴上的一动点，且PM⊥x轴．
∴M(m,−m−3),Nm,m2+2m−3．
∴MN=(−m−3)−m2+2m−3 =−m2−3m
（i）当以M，N，C，Q为顶点的四边形为菱形，则有MN=MC，如图，
∵C（0，-3）
∴MC=(m−0)2+(−m−3+3)2=2m2
∴−m2−3m=2m2
整理得，m4+6m3+7m2=0
∵m2≠0，
∴m2+6m+7=0，
解得，m1=−3+2，m2=−3−2
∴当m=−3+2时，CQ=MN=32−2，
∴OQ=-3-(32−2)=−32−1
∴Q(0，−32−1)；
当m=−3−2时，CQ=MN=-32−2，
∴OQ=-3-(-32−2)=32−1
∴Q(0，32−1)；
(ii)若MC=2MN，如图，
则有−m2−3m=22×2m2
整理得，m2+4m=0
解得，m1=−4，m2=0（均不符合实际，舍去）
综上所述，点Q的坐标为Q1(0,−32−1),Q2(0,32−1)
【点睛】本题考查了二次函数综合题，解（1）的关键是待定系数法；解（2）的关键是利用线段的和差得出二次函数，又利用了二次函数的性质，解（3）的关键是利用菱形的性质得出关于m的方程，要分类讨论，以防遗漏．
二次函数图象性质与几何问题在中考中常常作为压轴题出现，多考查二次函数与几何图形的综合，一般要用到线段最值、图形面积、特殊三角形、特殊四边形、相似三角形等相关知识，以及转化与化归、数形结合、分类讨论等数学思想.此类题型常涉及以下问题：①求抛物线、直线的解析式；②求点的坐标、线段长度、图形面积；③探究几何图形的存在性问题或周长、面积的最值问题.
下图为二次函数图象性质与几何问题中各题型的考查热度.
解题模板：
解题模板：
技巧精讲：表示图形面积的方法
解题模板：
技巧精讲：
1：动点构成特殊三角形的作图方法
2.动点构成特殊三角形的分类讨论方法（情景同上）
技巧精讲：
1.动点构成特殊四边形的作图方法
2.动点构成特殊四边形的分类讨论方法（情境同上）
2、学会运用数形结合思想。数形结合思想是指从几何直观的角度,利用几何图形的性质研究数量关系，寻求代数问题的解决方法（以形助数），或利用数量关系来研究几何图形的性质，解决几何问题（以数助形）的一种数学思想。
3、要学会抢得分点。一道中考数学压轴题解不出来，不等于“一点不懂、一点不会”，要将整道题目解题思路转化为得分点。
4、学会运用等价转换思想。在研究数学问题时，我们通常是将未知问题转化为已知的问题，将复杂的问题转化为简单的问题，将抽象的问题转化为具体的问题，将实际问题转化为数学问题。
5、学会运用分类讨论的思想。如果不注意对各种情况分类讨论，就有可能造成错解或漏解，纵观近几年的中考压轴题分类讨论思想解题已成为新的热点。
6、转化思想:体现在数学上也就是要把难的问题转化为简单的问题，把不熟悉的问题转化为熟悉的问题，把未知的问题转化为已知的问题。
压轴题解题模板01
二次函数图象性质与几何问题
目 录
TOC \ "1-2" \n \p " " \h \z \u \l "_Tc157701139" 题型一 二次函数与最值问题：
\l "_Tc157701140" 题型二 二次函数与图形面积问题
\l "_Tc157701141" 题型三 二次函数与图形判定问题
\l "_Tc157701142" 类型1：与特殊三角形相关
\l "_Tc157701143" 类型2：与特殊四边形相关
题型一 二次函数与最值问题
【例1】（2023•枣庄节选）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c经过A（﹣1，0），C（0，3）两点，并交x轴于另一点B，点M是抛物线的顶点，直线AM与y轴交于点D．
（1）求该抛物线的表达式；
（2）若点H是x轴上一动点，分别连接MH，DH，求MH+DH的最小值；
【分析】（1）运用待定系数法即可求得抛物线的表达式；
（2）利用待定系数法可得直线AM的解析式为y＝2x+2，进而可得D（0，2），作点D关于x轴的对称点D′（0，﹣2），连接D′M，D′H，MH+DH＝MH+D′H≥D′M，即MH+DH的最小值为D′M，利用两点间距离公式即可求得答案；
【解答】解：（1）∵抛物线y＝﹣x2+bx+c经过A（﹣1，0），C（0，3）两点，
∴，
解得：，
∴该抛物线的表达式为y＝﹣x2+2x+3；
（2）∵y＝﹣x2+2x+3＝﹣（x﹣1）2+4，
∴顶点M（1，4），
设直线AM的解析式为y＝kx+d，则，
解得：，
∴直线AM的解析式为y＝2x+2，
当x＝0时，y＝2，
∴D（0，2），
作点D关于x轴的对称点D′（0，﹣2），连接D′M，D′H，如图，
则DH＝D′H，
∴MH+DH＝MH+D′H≥D′M，即MH+DH的最小值为D′M，
∵D′M＝＝，
∴MH+DH的最小值为；
【点评】本题属于二次函数综合题，考查了求二次函数解析式，全等三角形的判定和性质，轴对称的性质，勾股定理，平行四边形的判定和性质，二次函数图象上点的坐标特征，运用分类讨论思想是解题的关键．
【变式1-1】（2023•内蒙古节选）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝﹣x2+bx+c与x轴的交点分别为A和B（1，0）（点A在点B的左侧），与y轴交于点C（0，3），点P是直线AC上方抛物线上一动点．
（1）求抛物线的解析式；
（2）如图1，过点P做x轴平行线交AC于点E，过点P做y轴平行线交x轴于点D，求PE+PD的最大值及点P的坐标；
【分析】（1）用待定系数法求函数的解析式即可；
（2）先求直线AC的解析式，设P（t，﹣t2﹣2t+3），则D（t，0），E（﹣t2﹣2t，﹣t2﹣2t+3），可得PD+PE＝﹣2（t+）2+，当t＝﹣时，PD+PE取最大值，此时P（﹣，）；
【解答】解：（1）把B（1，0），C（0，3）代入y＝﹣x2+bx+c得：
，
解得，
∴抛物线的解析式为y＝﹣x2﹣2x+3；
（2）在y＝﹣x2﹣2x+3中，令y＝0得0＝﹣x2﹣2x+3，
解得x＝﹣3或x＝1，
∴A（﹣3，0），
由A（﹣3，0），C（0，3）得直线AC解析式为y＝x+3，
设P（t，﹣t2﹣2t+3），则D（t，0），E（﹣t2﹣2t，﹣t2﹣2t+3），
∴PD+PE＝﹣t2﹣2t+3+（﹣t2﹣2t）﹣t＝﹣2t2﹣5t+3＝﹣2（t+）2+，
∵﹣2＜0，
∴当t＝﹣时，PD+PE取最大值，
此时P（﹣，）；
【点评】本题考查二次函数的图象及性质，熟练掌握二次函数的图象及性质，矩形的性质是解题的关键．
【变式1-2】（2023•眉山）在平面直角坐标系中，已知抛物线y＝ax2+bx+c与x轴交于点A（﹣3，0），B（1，0）两点，与y轴交于点C（0，3），点P是抛物线上的一个动点．
（1）求抛物线的表达式；
（2）当点P在直线AC上方的抛物线上时，连接BP交AC于点D，如图1，当的值最大时，求点P的坐标及的最大值；
【分析】（1）运用待定系数法，将点A（﹣3，0），B（1，0），C（0，3）代入y＝ax2+bx+c，即可求得抛物线的解析式；
（2）运用待定系数法可得直线AC的解析式为y＝x+3，过点P作PE∥x轴交直线AC于点E，设P（t，﹣t2﹣2t+3），则E（﹣t2﹣2t，﹣t2﹣2t+3），可得PE＝﹣t2﹣2t﹣t＝﹣t2﹣3t，由PE∥x轴，得△EPD∽△ABD，进而得出＝＝＝﹣（t+）2+，再运用二次函数的性质即可求得答案；
【解答】解：（1）∵抛物线y＝ax2+bx+c与x轴交于点A（﹣3，0），B（1，0）两点，与y轴交于点C（0，3），
∴，
解得：，
∴该抛物线的解析式为y＝﹣x2﹣2x+3；
（2）设直线AC的解析式为y＝kx+n，则，
解得：，
∴直线AC的解析式为y＝x+3，
过点P作PE∥x轴交直线AC于点E，如图，
设P（t，﹣t2﹣2t+3），则E（﹣t2﹣2t，﹣t2﹣2t+3），
∴PE＝﹣t2﹣2t﹣t＝﹣t2﹣3t，
∵A（﹣3，0），B（1，0），
∴AB＝1﹣（﹣3）＝4，
∵PE∥x轴，
∴△EPD∽△ABD，
∴＝，
∴＝＝﹣（t+）2+，
∵﹣＜0，
∴当t＝﹣时，的值最大，最大值为，此时点P的坐标为（﹣，）；
【点评】本题是二次函数综合题，考查了待定系数法求函数解析式，点坐标转换为线段长度，几何图形与二次函数结合的问题，相似三角形的判定和性质，翻折变换的性质等，最后一问推出PM＝CM为解题关键．
【变式1-3】（2023•西宁）如图，在平面直角坐标系中，直线l与x轴交于点A（6，0），与y轴交于点B（0，﹣6），抛物线经过点A，B，且对称轴是直线x＝1．
（1）求直线l的解析式；
（2）求抛物线的解析式；
（3）点P是直线l下方抛物线上的一动点，过点P作PC⊥x轴，垂足为C，交直线1于点D，过点P作PM⊥l，垂足为M．求PM的最大值及此时P点的坐标．
【分析】（1）运用待定系数法即可求得答案；
（2）根据抛物线的对称轴是直线x＝1，可设y＝a（x﹣1）2+k，利用待定系数法即可求得答案；
（3）由∠PCA＝90°，∠OAB＝45°，可得∠PDM＝∠ADC＝45°，利用解直角三角形可得PM＝PD，设点P（t，t2﹣t﹣6），则D（t，t﹣6），可得PD＝t﹣6﹣（t2﹣t﹣6）＝﹣t2+t＝﹣（t﹣3）2+，利用二次函数的性质即可求得答案．
【解答】解：（1）设直线l的解析式为y＝mx+n（m≠0），
∵直线l与x轴交于点A（6，0），与y轴交于点B（0，﹣6），
∴，
解得：，
∴直线l的解析式为y＝x﹣6；
（2）设抛物线的解析式为y＝a（x﹣h）2+k（a≠0），
∵抛物线的对称轴是直线x＝1，
∴y＝a（x﹣1）2+k，
∵抛物线经过点A，B，
∴，
解得：，
∴抛物线的解析式为y＝（x﹣1）2﹣；
（3）∵A（6，0），B（0，﹣6），
∴OA＝OB＝6，
在△AOB中，∠AOB＝90°，
∴∠OAB＝∠OBA＝45°，
∵PC⊥x轴，PM⊥l，
∴∠PCA＝∠PND＝90°，
在Rt△ADC中，∵∠PCA＝90°，∠OAB＝45°，
∴∠ADC＝45°，
∴∠PDM＝∠ADC＝45°，
在Rt△PMD中，∠PMD＝90°，∠PDM＝45°，
∴sin45°＝，
∴PM＝PD，
∵y＝（x﹣1）2﹣＝x2﹣x﹣6，
∴设点P（t，t2﹣t﹣6），
∴D（t，t﹣6），
∴PD＝t﹣6﹣（t2﹣t﹣6）＝﹣t2+t＝﹣（t﹣3）2+，
∵﹣＜0，
∴当t＝3时，PD有最大值是，此时PM最大，
PM＝PD＝×＝，
当t＝3时，t2﹣t﹣6＝×9﹣×3﹣6＝﹣，
∴P（3，﹣），
∴PM的最大值是，此时点P（3，﹣）．
【点评】本题是二次函数综合题，考查了待定系数法，二次函数的图象和性质，解直角三角形等，本题难度适中，熟练掌握待定系数法和二次函数的图象和性质是解题关键．
题型二 二次函数与图形面积问题
【例2】（2023•娄底）如图，抛物线y＝x2+bx+c过点A（﹣1，0）、点B（5，0），交y轴于点C．
（1）求b，c的值．
（2）点P（x0，y0）（0＜x0＜5）是抛物线上的动点．当x0取何值时，△PBC的面积最大？并求出△PBC面积的最大值；
【分析】（1）由抛物线过点A，B，可直接得出抛物线的表达式为：y＝（x+1）（x﹣5），展开即可得出结论；
（2）过点P作PD⊥x轴，交线段BC于点D，则S△PBC＝OB•PD，根据二次函数的性质可得结论；
（2）由题意可知PF⊥PE，若△PEF是等腰直角三角形，则PE＝PF，分别表达PE及PF，可求出x0的值，进而求出点P的坐标．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝x2+bx+c过点A（﹣1，0）、点B（5，0），
∴抛物线的表达式为：y＝（x+1）（x﹣5）＝x2﹣4x﹣5，
∴b＝﹣4，c＝﹣5；
（2）由（1）得，抛物线的解析式为：y＝x2﹣4x﹣5，
令x＝0，则y＝﹣5；
∴C（0，﹣5）
∴直线BC的表达式为：y＝x﹣5，P（x0，﹣4x0﹣5），
如图，过点P作x轴的垂线，交线段BC于点D，
则D（x0，x0﹣5），
∴S△PBC＝OB•PD＝×5×（x0﹣5﹣+4x0+5）
＝﹣+x0
＝﹣（x0﹣2.5）2+，
∴当x0＝2.5时，S的值取最大，最大值为；
【点评】本题考查的是二次函数综合运用，涉及到一次函数、等腰三角形的性质、图形的面积计算等，本题难度不大．
【变式2-1】（2023•怀化）如图一所示，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx﹣8与x轴交于A（﹣4，0）、B（2，0）两点，与y轴交于点C．
（1）求抛物线的函数表达式及顶点坐标；
（2）点P为第三象限内抛物线上一点，作直线AC，连接PA、PC，求△PAC面积的最大值及此时点P的坐标；
【分析】（1）运用待定系数法，将A（﹣4，0）、B（2，0）代入y＝ax2+bx﹣8，即可求得抛物线的函数表达式，再利用配方法或顶点坐标公式即可求得抛物线的顶点坐标；
（2）运用待定系数法可得直线AC的解析式为y＝﹣2x﹣8，设P（t，t2+2t﹣8），过点P作PF∥y轴，交AC于点F，则F（t，﹣2t﹣8），进而可得S△PAC＝S△PAF+S△PCF＝2（﹣t2﹣4t）＝﹣2（t+2）2+8，运用二次函数的性质即可求得答案；
【解答】（1）解：∵抛物线y＝ax2+bx﹣8与x轴交于A（﹣4，0）、B（2，0）两点，
∴，
解得：，
∴抛物线的函数表达式为y＝x2+2x﹣8，
∵y＝x2+2x﹣8＝（x+1）2﹣9，
∴抛物线的顶点坐标为（﹣1，﹣9）；
（2）解：∵抛物线y＝x2+2x﹣8与y轴交于点C，
∴C（0，﹣8），
设直线AC的解析式为y＝mx+n，则，
解得：，
∴直线AC的解析式为y＝﹣2x﹣8，
设P（t，t2+2t﹣8），
过点P作PF∥y轴，交AC于点F，如图，
则F（t，﹣2t﹣8），
∴PF＝﹣2t﹣8﹣（t2+2t﹣8）＝﹣t2﹣4t，
∴S△PAC＝S△PAF+S△PCF＝PF•（t+4）+PF•（﹣t）＝2PF＝2（﹣t2﹣4t）＝﹣2（t+2）2+8，
∵﹣2＜0，
∴当t＝﹣2时，S△PAC的最大值为8，此时点P（﹣2，﹣8）；
【点评】本题是二次函数综合题，考查了待定系数法求函数解析式，二次函数的图象和性质，一元二次方程根与系数关系，圆的性质，圆周角定理等，解题关键是证得O′E＝MN，得出以MN为直径的⊙O′一定经过点E．
【变式2-2】（2023•安徽）在平面直角坐标系中，点O是坐标原点，抛物线y＝ax2+bx（a≠0）经过点A（3，3），对称轴为直线x＝2．
（1）求a，b的值；
（2）已知点B，C在抛物线上，点B的横坐标为t，点C的横坐标为t+1．过点B作x轴的垂线交直线OA于点D，过点C作x轴的垂线交直线OA于点E．
（i）当0＜t＜2时，求△OBD与△ACE的面积之和；
（ii）在抛物线对称轴右侧，是否存在点B，使得以B，C，D，E为顶点的四边形的面积为？若存在，请求出点B的横坐标t的值；若不存在，请说明理由．
【分析】（1）运用待定系数法即可求得答案；
（2）由题意得B（t，﹣t2+4t），C（t+1，﹣t2+2t+3），利用待定系数法可得OA的解析式为y＝x，则D（t，t），E（t+1，t+1），
（i）设BD与x轴交于点M，过点A作AN⊥CE，则M（t，0），N（t+1，3），利用S△OBD+S△ACE＝BD•OM+AN•CE即可求得答案；
（ii）分两种情况：①当2＜t＜3时，②当t＞3时，分别画出图象，利用S四边形DCEB＝（BD+CE）•DH，建立方程求解即可得出答案．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝ax2+bx（a≠0）经过点A（3，3），对称轴为直线x＝2，
∴，
解得：；
（2）由（1）得：y＝﹣x2+4x，
∴当x＝t时，y＝﹣t2+4t，
当x＝t+1时，y＝﹣（t+1）2+4（t+1），即y＝﹣t2+2t+3，
∴B（t，﹣t2+4t），C（t+1，﹣t2+2t+3），
设OA的解析式为y＝kx，将A（3，3）代入，得：3＝3k，
∴k＝1，
∴OA的解析式为y＝x，
∴D（t，t），E（t+1，t+1），
（i）设BD与x轴交于点M，过点A作AN⊥CE，如图，
则M（t，0），N（t+1，3），
∴S△OBD+S△ACE＝BD•OM+AN•CE＝（﹣t2+4t﹣t）•t+（﹣t2+2t+3﹣t﹣1）•（3﹣t﹣1）＝（﹣t3+3t2）+（t3﹣3t2+4）＝﹣t3+t2+t3﹣t2+2＝2；
（ii）①当2＜t＜3时，过点D作DH⊥CE于H，如图，
则H（t+1，t），BD＝﹣t2+4t﹣t＝﹣t2+3t，CE＝t+1﹣（﹣t2+2t+3）＝t2﹣t﹣2，DH＝t+1﹣t＝1，
∴S四边形DCEB＝（BD+CE）•DH，
即＝（﹣t2+3t+t2﹣t﹣2）×1，
解得：t＝；
②当t＞3时，如图，过点D作DH⊥CE于H，
则BD＝t﹣（﹣t2+4t）＝t2﹣3t，CE＝t2﹣t﹣2，
∴S四边形DBCE＝（BD+CE）•DH，
即＝（t2﹣3t+t2﹣t﹣2）×1，
解得：t1＝+1（舍去），t2＝﹣+1（舍去）；
综上所述，t的值为．
【点评】本题是二次函数综合题，考查了待定系数法，一次函数和二次函数的综合应用，四边形面积等，其中（2）（ii）分类求解是解题的关键．
【变式2-3】（2023·辽宁阜新·统考中考真题）如图，在平面直角坐标系中，二次函数的图象与轴交于点和点，与y轴交于点C．
(1)求这个二次函数的表达式．
(2)如图1，二次函数图象的对称轴与直线交于点D，若点M是直线上方抛物线上的一个动点，求面积的最大值．
【答案】(1)；
(2)；
【分析】（1）根据抛物线的交点式直接得出结果；
（2）作于，作于，交于，先求出抛物线的对称轴，进而求得，坐标及的长，从而得出过的直线与抛物线相切时，的面积最大，根据的△求得的值，进而求得的坐标，进一步求得上的高的值，进一步得出结果；
【详解】（1）解：由题意得，
；
（2）解：如图1，
作于，作于，交于，
，，
，
，
抛物线的对称轴是直线：，
，
，
，
，
故只需的边上的高最大时，的面积最大，
设过点与平行的直线的解析式为：，
当直线与抛物线相切时，的面积最大，
由得，
，
由△得，
得，
，
，
，
，
，
，
，
；
【点睛】本题考查了二次函数及其图象的性质，一元二次方程的解法，平行四边形的判定和性质，轴对称的性质等知识，解决问题的关键是分类讨论．
【变式2-4】（2023·湖南·统考中考真题）如图，二次函数的图象与轴交于，两点，与轴交于点，其中，．
(1)求这个二次函数的表达式；
(2)在二次函数图象上是否存在点，使得？若存在，请求出点坐标；若不存在，请说明理由；
【答案】(1)
(2)或或
【分析】（1）待定系数法求解析式即可求解；
（2）根据，可得到的距离等于到的距离，进而作出两条的平行线，求得解析式，联立抛物线即可求解；
【详解】（1）解：将点，代入，得
解得：
∴抛物线解析式为；
（2）∵，
顶点坐标为，
当时，
解得：
∴，则
∵，则
∴是等腰直角三角形，
∵
∴到的距离等于到的距离，
∵，，设直线的解析式为
∴
解得：
∴直线的解析式为，
如图所示，过点作的平行线，交抛物线于点，
设的解析式为，将点代入得，
解得：
∴直线的解析式为，
解得：或
∴，
∵
∴
∴是等腰直角三角形，且，
如图所示，延长至，使得，过点作的平行线，交轴于点，则，则符合题意的点在直线上，
∵是等腰直角三角形，
∴
∴是等腰直角三角形，
∴
∴
设直线的解析式为
∴
解得：
∴直线的解析式为
联立
解得：或
∴或
综上所述，或或；
【点睛】本题考查了二次函数综合运用，面积问题，角度问题，熟练掌握二次函数的性质是解题的关键．
题型三 二次函数与图形判定问题
类型一 与特殊三角形相关
【例3】（2023•随州节选）如图1，平面直角坐标系xOy中，抛物线y＝ax2+bx+c过点A（﹣1，0），B（2，0）和C（0，2），连接BC，点P（m，n）（m＞0）为抛物线上一动点，过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M，交x轴于点N．
（1）直接写出抛物线和直线BC的解析式；
（2）如图2，连接OM，当△OCM为等腰三角形时，求m的值；
【分析】（1）由题得抛物线的解析式为y＝a（x+1）（x﹣2），将点C坐标代入求a，进而得到抛物线的解析式；设直线BC的解析式为y＝kx+t，将B、C两点坐标代入求解即可得到直线BC的解析式．
（2）由题可得M坐标，分别求出OC，OM，CM，对等腰三角形OCM中相等的边界线分类讨论，进而列方程求解．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝ax2+bx+c过点A（﹣1，0），B（2，0），
∴抛物线的表达式为y＝a（x+1）（x﹣2），
将点C（0，2）代入得，2＝﹣2a，
∴a＝﹣1，
∴抛物线的表达式为y＝﹣（x+1）（x﹣2），即y＝﹣x2+x+2．
设直线BC的表达式为y＝kx+t，
将B（2，0），C（0，2）代入得，
，
解得，
∴直线BC的表达式为y＝﹣x+2．
（2）∵点M在直线BC上，且P（m，n），
∴点M的坐标为（m，﹣m+2），
∴OC＝2
∴CM2＝（m﹣0）2+（﹣m+2﹣2）2＝2m2，OM2＝m2+（﹣m+2）2＝2m2﹣4m+4，
当△OCM为等腰三角形时，
①若CM＝OM，则CM2＝OM2，
即2m2＝2m2﹣4m+4，
解得m＝1；
②若CM＝OC，则CM2＝OC2，
即2m2＝4，
解得或m＝﹣（舍去）；
③若OM＝OC，则OM2＝OC2，
即2m2﹣4m+4＝4，
解得m＝2或m＝0（舍去）．
综上，m＝1或m＝或m＝2．
【点评】本题考查了二次函数的综合应用，解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式，等腰三角形的性质与判定，相似三角形的性质与判定等相关知识．
【变式3-1】（2023•恩施州节选）在平面直角坐标系xOy中，O为坐标原点，已知抛物线y＝﹣x2+bx+c与y轴交于点A，抛物线的对称轴与x轴交于点B．
（1）如图，若A（0，），抛物线的对称轴为x＝3．求抛物线的解析式，并直接写出y≥时x的取值范围；
（2）在（1）的条件下，若P为y轴上的点，C为x轴上方抛物线上的点，当△PBC为等边三角形时，求点P，C的坐标；
【分析】（1）把A点的坐标代入抛物线的解析式，可得c，由对称轴是，可求得b；当y＝时，结合图象求得x的范围；
（2）连接AB，在对称轴上截取BD＝AB，分两种情况进行讨论，根据题意可得A、B、C、P四点共圆，先证A、D、C在同一直线上，根据等边三角形的性质，两点之间的距离公式，坐标系中的交点坐标特征等即可求解．
（3））由抛物线过点D（m，2），E（n，2）可设设抛物线解析式为y＝，于是再将点F（1，﹣1）的坐标代入解析式中可得（m﹣1）（n﹣1）＝6，再利用m＜n，m，n为正整数求解即可．
【解答】解：（1）∵A ，抛物线的对称轴为x＝3．
∴c＝，，
解得：b＝3，
∴抛物线解析式为y＝，
当y＝时，＝，
解得：x1＝0，x2＝6，
∴x的取值范围是：0≤x≤6；
（2）连接AB，在对称轴上截取BD＝AB，
由已知可得：OA＝，OB＝3，
在Rt△AOB中，
tan∠OAB＝＝，
∴∠OAB＝60°，
∴∠PAB＝180°﹣∠OAB＝120°，
∵△BCP是等边三角形，
∴∠BCP＝60°，
∴∠PAB+∠BCP＝180°，
∴A、B、C、P四点共圆，
∴∠BAC＝∠BPC＝60°，
∵BD＝AB，
∴△ABD是等边三角形，
∴∠BAD＝60°，
∴点D在AC上，
BD＝AB＝，
∴D（3，），
设AD的解析式为y＝kx+b，则有：
，
解得：，
∴AC的解析式为：y＝，
由＝，得：
x1＝0，x2＝，
当x＝时，y＝，
∴C（，），
设P（0，y），则有：
，
解得：y＝，
∴P（0，）；
当C与A重合时，
∵∠OAB＝60°，
∴点P与点A关于x轴对称，符合题意，
此时，P（0，），C（0，）；
∴C（，），P（0，）或P（0，），C（0，）；
【点评】本题考查了二次函数的性质，根据特三角函数求角度，圆内接四边形对角互补，二次函数的性质，熟练掌握二次函数的性质是解题的关键．
【变式3-2】（2023•益阳）在平面直角坐标系xOy中，直线l：y＝a（x+2）（a＞0）与x轴交于点A，与抛物线E：y＝ax2交于B，C两点（B在C的左边）．
（1）求A点的坐标；
（2）如图1，若B点关于x轴的对称点为B′点，当以点A，B′，C为顶点的三角形是直角三角形时，求实数a的值；
【分析】（1）解方程a（x+2）＝0；
（2）表示出点A，B′，C的坐标，利用勾股定理解方程求解，注意直角顶点不确定，需分类讨论；
（3）直线l与抛物线E所围成的封闭图形（不包含边界）中的格点只能落在y轴和直线x＝1上，各为13个，分别求出a的范围．
【解答】解：（1）令y＝a（x+2）＝0，得x＝﹣2，
A点的坐标为（﹣2，0）；
（2）联立直线l：y＝a（x+2）与抛物线E：y＝ax2得：
，
∴x2﹣x﹣2＝0，
∴x＝﹣1或x＝2，
∴B（﹣1，a），C（2，4a），
∵B点关于x轴的对称点为B′点，
∴B'（﹣1，﹣a），
∴AB'2＝（﹣2+1）2+（0+a）2＝a2+1，
AC2＝（2+2）2+（4a﹣0）2＝16a2+16，
B'C2＝（2+1）2+（4a+a）2＝25a2+9，
若∠CAB'＝90°，则AB'2+AC2＝B'C2，即a2+1+16a2+16＝25a2+9，所以a＝1，
若∠AB'C＝90°，则AB'2+B'C2＝AC2，即a2+1+25a2+9＝16a2+16，所以a＝，
若∠ACB'＝90°，则AC2+B'C2＝AB'2，即16a2+16+25a2+9＝a2+1，此方程无解．
∴a＝1或a＝．
【点评】本题考查了一次函数和二次函数的图象与性质，并与直角三角形和新定义结合，关键是弄清格点只能落在y轴和直线x＝1上，各为13个，并对点D、F进行定位．
类型二 与特殊四边形相关
【例4】（2023•自贡）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+4与x轴交于A（﹣3，0），B两点，与y轴交于点C．
（1）求抛物线解析式及B，C两点坐标；
（2）以A，B，C，D为顶点的四边形是平行四边形，求点D坐标；
【分析】（1）根据待定系数法求出抛物线的解析式，然后即可求出抛物线与x轴和y轴的交点坐标．
（2）分三种情况，先确定四边形的对角线，找到对角线的中点，然后根据中点坐标公式即可求解．
【解答】解：（1）把点A的坐标代入解析式得b＝，
∴抛物线的解析式为y＝﹣x2﹣x+4，
∴点C的坐标为（0，4），点B的坐标为（1，0）．
（2）以A，B，C，D为顶点的四边形是平行四边形，分三种情况：
①若AC为对角线，设AC的中点为F，则根据中点坐标公式可得F的坐标为（﹣，2），
设点D的坐标为（a，b），则有，
解得a＝﹣4，b＝4，此时点D的坐标为（﹣4，4），
②若以AB为对角线，设AB的中点为F，则F的坐标为（﹣1，0），
设点D的坐标为（a，b），则有，
解得a＝﹣2，b＝﹣4，此时点D的坐标为（﹣2，﹣4），
③若以BC为对角线，设BC的中点为F，则点F的坐标为（，2），
设点D的坐标为（a，b），则有，
解得a＝4，b＝4，此时点D的坐标为（4，4），
综上所述，点D的坐标为（﹣4，4）或（﹣2，﹣4）或（4，4）；
【变式4-1】（2023•巴中）在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx+c（a≠0）经过点A（﹣1，0）和B（0，3），其顶点的横坐标为1．
（1）求抛物线的表达式．
（2）若直线x＝m与x轴交于点N，在第一象限内与抛物线交于点M，当m取何值时，使得AN+MN有最大值，并求出最大值．
（3）若点P为抛物线y＝ax2+bx+c（a≠0）的对称轴上一动点，将抛物线向左平移1个单位长度后，Q为平移后抛物线上一动点．在（2）的条件下求得的点M，是否能与A、P、Q构成平行四边形？若能构成，求出Q点坐标；若不能构成，请说明理由．
【分析】（1）由抛物线顶点横坐标，可得出抛物线的对称轴为直线x＝1，结合点A的坐标，可得出抛物线与x轴另一交点的坐标，结合点B的坐标，再利用待定系数法，即可求出抛物线的表达式；
（2）由“直线x＝m与x轴交于点N，在第一象限内与抛物线交于点M”，可得出点M，N的坐标，进而可得出AN，MN的值，代入AN+MN中，可得出AN+MN＝﹣（m﹣）2+，再利用二次函数的性质，即可解决最值问题；
（3）利用平移的性质，可得出平移后抛物线的表达式为y＝﹣x2+4，利用二次函数图象上点的坐标特征，可求出点M的坐标，假设存在以A，P，Q，M为顶点的平行四边形，设点P的坐标为（1，m），点Q的坐标为（n，﹣n2+4），分AM为对角线、AP为对角线及AQ为对角线三种情况考虑，由平行四边形的对角线互相平分，可得出关于n的一元一次方程，解之可得出n值，再将其代入点Q的坐标中，即可得出结论．
【解答】解：（1）∵抛物线的顶点横坐标为1，
∴抛物线的对称轴为直线x＝1．
∵点A的坐标为（﹣1，0），
∴抛物线与x轴的另一交点坐标为（3，0）．
将（﹣1，0），（3，0），（0，3）代入y＝ax2+bx+c得：，
解得：，
∴抛物线的表达式为y＝﹣x2+2x+3；
（2）∵直线x＝m与x轴交于点N，在第一象限内与抛物线交于点M，
∴点M的坐标为（m，﹣m2+2m+3），点N的坐标为（m，0），
∴MN＝﹣m2+2m+3，AN＝m+1，
∴AN+MN＝m+1+（﹣m2+2m+3）＝﹣m2+3m+4＝﹣（m﹣）2+，
∵﹣1＜0，且0＜m＜3，
∴当m＝时，AN+MN有最大值，最大值为；
（3）∵y＝﹣x2+2x+3＝﹣（x﹣1）2+4，
∴抛物线向左平移1个单位长度后的表达式为y＝﹣x2+4．
当x＝时，y＝﹣（）2+2×+3＝，
∴点M的坐标为（，）．
假设存在以A，P，Q，M为顶点的平行四边形，设点P的坐标为（1，m），点Q的坐标为（n，﹣n2+4）．
①当AM为对角线时，对角线AM，PQ互相平分，
∴＝，
解得：n＝﹣，
∴点Q的坐标为（﹣，）；
②当AP为对角线时，对角线AP，MQ互相平分，
∴＝，
解得：n＝﹣，
∴点Q的坐标为（﹣，）；
③当AQ为对角线时，对角线AQ，PM互相平分，
∴＝，
解得：n＝，
∴点Q的坐标为（，﹣）．
综上所述，存在以A，P，Q，M为顶点的平行四边形，点Q的坐标为（﹣，）或（﹣，）或（，﹣）．
【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求二次函数解析式、二次函数的性质以及平行四边形的判定与性质，解题的关键是：（1）根据点的坐标，利用待定系数法求出抛物线的表达式；（2）利用二次函数的性质，求出AN+MN的最大值；（3）利用平行四边形的性质（对角线互相平分），找出关于n的一元一次方程．
【变式4-2】（2023•锦州）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c交x轴于点A（﹣1，0）和B，交y轴于点C（0，3），顶点为D．
（1）求抛物线的表达式；
（2）若点E在第一象限内对称轴右侧的抛物线上，四边形ODEB的面积为7，求点E的坐标；
（3）在（2）的条件下，若点F是对称轴上一点，点H是坐标平面内一点，在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G，使以点E，F，G，H为顶点的四边形是菱形，且∠EFG＝60°，如果存在，请直接写出点G的坐标；如果不存在，请说明理由．
【分析】（1）把点A（﹣1，0）和点C（0，3）代入求抛物线的表达式；
（2）将四边形ODEB分割，S四边形ODEB＝S△ODM+S梯形DMNE+S△ENB，利用7建立方程求点E的坐标；
（3）对E，F，G，H四个点按顺时针和逆时针排成菱形，分别求解．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝﹣x2+bx+c过点A（﹣1，0）和点C（0，3），
∴，
∴，
∴抛物线的表达式y＝﹣x2+2x+3．
（2）设抛物线的对称轴与x轴交于点M，过点E作EN⊥x轴于点N，如图．
设E（x，﹣x2+2x+3），
∴BN＝3﹣x，MN＝x﹣1，
∴S四边形ODEB＝S△ODM+S梯形DMNE+S△ENB＝×1×4+（4﹣x2+2x+3）（x﹣1）+（﹣x2+2x+3）（3﹣x）＝﹣x2+4x+3，
∵四边形ODEB的面积为7，
∴﹣x2+4x+3＝7，
∴x2﹣4x+4＝0，
∴x1＝x2＝2，
∴E（2，3）．
（3）存在点G，使以点E，F，G，H为顶点的四边形是菱形，且∠EFG＝60°，满足条件G的坐标为（，）或（，）．理由如下：
如图，连接CG，DG，
∵四边形EFGH是菱形，且∠EFG＝60°，
∴△EFG是等边三角形，
∴△DCE是等边三角形，
∴△CEG≌△DEF，
∴∠ECG＝∠EDF＝30°，
∴直线CG的表达式为y＝﹣x+3，
∴，
∴G（，）；
如图，连接CG、DG、CF，
∵四边形EFGH是菱形，且∠EFG＝60°，
∴△EFG是等边三角形，
∴△DCE是等边三角形，
∴△DGE≌△CFE，
∴DG＝CF，
∴CF＝FE，GE＝FE，
∴DG＝GE，
∴△CDG≌△CEG，
∴∠DCG＝∠ECG＝30°，
∴直线CG的表达式为y＝x+3，
∴，
∴G（，），
综上，G（，）或（，）．
【点评】本题考查了二次函数解析式的求法，与四边形面积和菱形结合，对于（2）关键是分割，对于（3）关键是找清分类标准．
【变式4-3】（2022•黔西南州）如图，在平面直角坐标系中，经过点A（4，0）的直线AB与y轴交于点B（0，4）．经过原点O的抛物线y＝﹣x2+bx+c交直线AB于点A，C，抛物线的顶点为D．
（1）求抛物线y＝﹣x2+bx+c的表达式；
（2）M是线段AB上一点，N是抛物线上一点，当MN∥y轴且MN＝2时，求点M的坐标；
（3）P是抛物线上一动点，Q是平面直角坐标系内一点．是否存在以点A，C，P，Q为顶点的四边形是矩形？若存在，直接写出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．
【分析】（1）将点A、O的坐标分别代入抛物线解析式，解方程即可；
（2）设直线AB的解析式为y＝kx+b，利用待定系数法求出解析式，再表示出MN，然后根据MN＝2解方程可得答案；
（3）分AC为边和对角线两种情况进行讨论：根据平移的性质，三角形相似的性质和判定，两点的距离公式可得结论．
【解答】解：（1）∵抛物线y＝﹣x2+bx+c过点A（4，0）和O（0，0），
∴，
解得：，
∴抛物线的解析式为：y＝﹣x2+4x；
（2）∵直线AB经过点A（4，0）和B（0，4），
∴直线AB的解析式为：y＝﹣x+4，
∵MN∥y轴，
设M（t，﹣t+4），N（t，﹣t2+4t），其中0≤t≤4，
当M在N点的上方时，
MN＝﹣t+4﹣（﹣t2+4t）＝t2﹣5t+4＝2，
解得：t1＝，t2＝（舍），
∴M1（，），
当M在N点下方时，
MN＝﹣t2+4t﹣（﹣t+4）＝﹣t2+5t﹣4＝2，
解得：t1＝2，t2＝3，
∴M2（2，2），M3（3，1），
综上，满足条件的点M的坐标有三个（，）或（2，2）或（3，1）；
（3）存在，
①如图2，若AC是矩形的边，
设抛物线的对称轴与直线AB交于点R，且R（2，2），
过点C，A分别作直线AB的垂线交抛物线于点P1，P2，
∵C（1，3），D（2，4），
∴CD＝＝，
同理得：CR＝，RD＝2，
∴CD2+CR2＝DR2，
∴∠RCD＝90°，
∴点P1与点D重合，
当CP1∥AQ1，CP1＝AQ1时，四边形ACP1Q1是矩形，
∵C（1，3）向右平移1个单位，向上平移1个单位得到P1（2，4），
∴A（4，0）向右平移1个单位，向上平移1个单位得到Q1（5，1），
此时直线P1C的解析式为：y＝x+2，
∵直线P2A与P1C平行且过点A（4，0），
∴直线P2A的解析式为：y＝x﹣4，
∵点P2是直线y＝x﹣4与抛物线y＝﹣x2+4x的交点，
∴﹣x2+4x＝x﹣4，
解得：x1＝﹣1，x2＝4（舍），
∴P2（﹣1，﹣5），
当AC∥P2Q2时，四边形ACQ2P2是矩形，
∵A（4，0）向左平移3个单位，向上平移3个单位得到C（1，3），
∴P2（﹣1，﹣5）向左平移3个单位，向上平移3个单位得到Q2（﹣4，﹣2）；
②如图3，若AC是矩形的对角线，
设P3（m，﹣m2+4m）
当∠AP3C＝90°时，过点P3作P3H⊥x轴于H，过点C作CK⊥P3H于K，
∴∠P3KC＝∠AHP3＝90°，∠P3CK＝∠AP3H，
∴△P3CK∽△AP3H，
∴＝，
∴＝，
∵点P不与点A，C重合，
∴m≠1或m≠4，
∴m2﹣3m+1＝0，
∴m＝，
∴如图4，满足条件的点P有两个，即P3（，），P4（，），
当P3C∥AQ3，P3C＝AQ3时，四边形AP3CQ3是矩形，
∵P3（，）向左平移个单位，向下平移个单位得到C（1，3），
∴A（4，0）向左平移个单位，向下平移个单位得到Q3（，），
当P4C∥AQ4，P4C＝AQ4时，四边形AP4CQ4是矩形，
∵P4（，）向右平移个单位，向上平移个单位得到C（1，3），
∴A（4，0）向右平移个单位，向上平移个单位得到Q4（，）；
综上，点Q的坐标为（5，1）或（﹣4，﹣2）或（，）或（，）．
【点评】本题是二次函数综合题，主要考查了二次函数的图象与性质，待定系数法求函数解析式，相似三角形的判定与性质，矩形的判定与性质，平移的性质等知识，正确画图，并运用分类讨论的思想是解本题的关键．
一、解答题
1．（2023·辽宁·统考中考真题）如图，抛物线y=ax2+83x+c与x轴交于点A和点B3.0，与y轴交于点C0,4，点P为第一象限内抛物线上的动点过点P作PE⊥x轴于点E，交BC于点F．
(1)求抛物线的解析式；
(2)当△BEF的周长是线段PF长度的2倍时，求点P的坐标；
(3)当点P运动到抛物线顶点时，点Q是y轴上的动点，连接BQ，过点B作直线l⊥BQ，连接QF并延长交直线l于点M．当BQ=BM时，请直接写出点的坐标．
【答案】(1)y=−43x2+83x+4
(2)P32,5
(3)Q0,12+463或0,12−463
【分析】（1）利用待定系数法求解；
（2）根据直角三角形三角函数值可得BE=34EF，BF=54EF，进而可得△BEF的周长=BE+BF+EF=3EF，结合已知条件可得2PF=3EF，设Pt,−43t2+83t+4，则Ft,−43t+4，Et,0，从而可得方程3×−43t+4 =2×−43t2+4t，解方程即可；
（3）先求出F1,83，P1,163，设Q0,n，过点M作MN⊥x轴于点N，通过证明△BQO△≌MBN AAS，求出M3+n,3，再求出直线QM的解析式为y=3−n3+nx+n，将点F1,83代入解析式求出n的值即可．
【详解】（1）解：将B3.0，C0,4代入y=ax2+83x+c，
可得32⋅a+83×3+c=0c=4，
解得a=−43c=4，
∴抛物线的解析式为y=−43x2+83x+4；
（2）解：∵ B3.0，C0,4，
∴ OB=3，OC=4，
∴ tan∠OBC=43，
∴ BE=34EF，BF=54EF，
∴ △BEF的周长=BE+BF+EF=3EF，
∵ △BEF的周长是线段PF长度的2倍，
∴ 2PF=3EF，
设直线BC的解析式为y=kx+b，
将B3.0，C0,4代入可得3k+b=0b=4，
解得k=−43b=4，
∴直线BC的解析式为y=−43x+4，
设Pt,−43t2+83t+4，则Ft,−43t+4，Et,0，
∴ EF=−43t+4，PF=−43t2+83t+4−−43t+4=−43t2+4t，
∴ 3×−43t+4 =2×−43t2+4t，
解得t1=32，t2=3（舍），
∴ −43t2+83t+4=−43×322+83×32+4=5，
∴ P32,5；
（3）解：∵ y=−43x2+83x+4=−43x−12+163，
∴当x=1时，y取最大值163，
∴ P1,163，
∵直线BC的解析式为y=−43x+4，
∴当x=1时，y=−43×1+4=83，
∴ F1,83，
设Q0,n，过点M作MN⊥x轴于点N，
由题意知∠QBM=90°，
∴ ∠QBO+∠MBN=90°，
∵ ∠QBO+∠OQB=90°，
∴ ∠OQB=∠MBN，
又∵ ∠QOB=∠BNM=90°，BQ=BM，
∴ △BQO△≌MBN AAS，
∴ OQ=NB，BO=MN，
∴ M3+n,3，
设直线QM的解析式为y=k′x+n，
则k′3+n+n=3，
解得k′=3−n3+n，
∴直线QM的解析式为y=3−n3+nx+n，
将点F1,83代入，得3−n3+n+n=83，
解得n=13+463或n=13−463，
∴ Q0,13+463或0,13−463．
【点睛】本题考查一次函数的图象和性质，二次函数的图象和性质，全等三角形的判定与性质，解直角三角形等，综合性较强，难度较大，熟练运用数形结合思想，正确作出辅助线是解题的关键．
2．（2023·湖南张家界·统考中考真题）如图，在平面直角坐标系中，已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A−2,0和点B6,0两点，与y轴交于点C0,6．点D为线段BC上的一动点．
(1)求二次函数的表达式；
(2)如图1，求△AOD周长的最小值；
(3)如图2，过动点D作DP∥AC交抛物线第一象限部分于点P，连接PA,PB，记△PAD与△PBD的面积和为S，当S取得最大值时，求点P的坐标，并求出此时S的最大值．
【答案】(1)y=−12x2+2x+6
(2)12
(3)3,152，S最大值=272
【分析】（1）根据题意设抛物线的表达式为y=ax+2x−6，将0,6代入求解即可；
（2）作点O关于直线BC的对称点E，连接EC、EB，根据点坐特点及正方形的判定得出四边形OBEC为正方形，E6,6，连接AE，交BC于点D，由对称性DE=DO，此时DO+DA有最小值为AE的长，再由勾股定理求解即可；
（3）由待定系数法确定直线BC的表达式为y=−x+6，直线AC的表达式为y=3x+6，设Pm,−12m2+2m+6，然后结合图形及面积之间的关系求解即可．
【详解】（1）解：由题意可知，设抛物线的表达式为y=ax+2x−6，
将0,6代入上式得：6=a0+20−6，
a=−12
所以抛物线的表达式为y=−12x2+2x+6；
（2）作点O关于直线BC的对称点E，连接EC、EB，
∵B6,0，C0,6，∠BOC=90°，
∴OB=OC=6，
∵O、E关于直线BC对称，
∴四边形OBEC为正方形，
∴E6,6，
连接AE，交BC于点D，由对称性DE=DO，
此时DO+DA有最小值为AE的长，
AE=AB2+BE2=82+62=10
∵△AOD的周长为DA+DO+AO，
AO=2，DA+DO的最小值为10，
∴△AOD的周长的最小值为10+2=12；
（3）由已知点A−2,0，B6,0，C0,6，
设直线BC的表达式为y=kx+n，
将B6,0，C0,6代入y=kx+n中，6k+n=0n=0，解得k=−1n=6，
∴直线BC的表达式为y=−x+6，
同理可得：直线AC的表达式为y=3x+6，
∵PD∥AC，
∴设直线PD表达式为y=3x+ℎ，
由（1）设Pm,−12m2+2m+6，代入直线PD的表达式
得：ℎ=−12m2−m+6，
∴直线PD的表达式为：y=3x−12m2−m+6，
由y=−x+6y=3x−12m2−m+6，得x=18m2+14my=−18m2−14m+6，
∴D18m2+14m,−18m2−14m+6，
∵P，D都在第一象限，
∴S=S△PAD+S△PBD=S△PAB−S△DAB
=12AB−12m2+2m+6−−18m2−14m+6
=12×8−38m2+94m
=−32m2+9m=−32m2−6m
=−32(m−3)2+272，
∴当m=3时，此时P点为3,152.
S最大值=272．
【点睛】题目主要考查二次函数的综合应用，包括待定系数法确定函数解析式，周长最短问题及面积问题，理解题意，熟练掌握运用二次函数的综合性质是解题关键．
3．（2023·四川凉山·统考中考真题）如图，已知抛物线与x轴交于A1,0和B−5,0两点，与y轴交于点C．直线y=−3x+3过抛物线的顶点P．
(1)求抛物线的函数解析式；
(2)若直线x=m−5
②当△EFC是等腰三角形时，求点E的坐标．
【答案】(1)y=−x2−4x+5
(2)①当m=−52时，EF有最大值，最大值为254；②−3，8或−4，5或2−5，62−2
【分析】（1）利用待定系数法求解即可；
（2）①先求出C0，5，进而求出直线BC的解析式为y=x+5，则Em，−m2−4m+5，Fm，m+5，进一步求出EF=−m+522+254，由此即可利用二次函数的性质求出答案；②设直线x=m与x轴交于H，先证明△BHF是等腰直角三角形，得到∠EFC=∠BFH=45°；再分如图3-1所示，当EC=FC时， 如图3-2所示，当EF=EC时， 如图3-3所示，当EF=CF时，三种情况利用等腰三角形的定义进行求解即可．
【详解】（1）解：∵抛物线与x轴交于A1,0和B−5,0两点，
∴抛物线对称轴为直线x=−5+12=−2，
在y=−3x+3中，当x=−2时，y=9，
∴抛物线顶点P的坐标为−2，9，
设抛物线解析式为y=ax+22+9，
∴a1+22+9=0，
∴a=−1，
∴抛物线解析式为y=−x+22+9=−x2−4x+5
（2）解：①∵抛物线解析式为y=−x2−4x+5，点C是抛物线与y轴的交点，
∴C0，5，
设直线BC的解析式为y=kx+b1，
∴−5k+b1=0b1=5，
∴k=1b=5，
∴直线BC的解析式为y=x+5，
∵直线x=m−5
∴EF=−m2−4m+5−m+5
=−m2−5m
=−m+522+254，
∵−1<0，
∴当m=−52时，EF有最大值，最大值为254；
②设直线x=m与x轴交于H，
∴BH=m+5，HF=m+5，
∴BH=HF，
∴△BHF是等腰直角三角形，
∴∠EFC=∠BFH=45°；
如图3-1所示，当EC=FC时，
过点C作CG⊥EF于G，则Gm，5
∴点G为EF的中点，
由（2）得Em，−m2−4m+5，Fm，m+5，
∴−m2−4m+5+m+52=5，
∴m2+3m=0，
解得m=−3或m=0（舍去），
∴E−3，8；
如图3-2所示，当EF=EC时，则△EFC是等腰直角三角形，
∴∠FEF=90°，即CE⊥EF，
∴点E的纵坐标为5，
∴−m2−4m+5=5，
解得m=−4或m=0（舍去），
∴E−4，5
如图3-3所示，当EF=CF时，过点C作CG⊥EF于G，
同理可证△CFG是等腰直角三角形，
∴FG=CG=−m，
∴CF=2CG=−2m，
∴−m2−5m=−2m，
∴m2+5−2m=0，
解得m=2−5或m=0（舍去），
∴EF=CF=−2×2−5=52−2，HF=2，
∴HE=62−2，
∴E2−5，62−2
综上所述，点E的坐标为−3，8或−4，5或2−5，62−2
【点睛】本题主要考查了二次函数综合，勾股定理，等腰直角三角形的性质与判断，一次函数与几何综合，待定系数法求函数解析式等等，利用分类讨论的思想求解是解题的关键．
4．（2023·重庆·统考中考真题）如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=14x2+bx+c与x轴交于点A，B，与y轴交于点C，其中B3,0，C0,−3．
(1)求该抛物线的表达式；
(2)点P是直线AC下方抛物线上一动点，过点P作PD⊥AC于点D，求PD的最大值及此时点P的坐标；
(3)在（2）的条件下，将该抛物线向右平移5个单位，点E为点P的对应点，平移后的抛物线与y轴交于点F，Q为平移后的抛物线的对称轴上任意一点．写出所有使得以QF为腰的△QEF是等腰三角形的点Q的坐标，并把求其中一个点Q的坐标的过程写出来．
【答案】(1)y=14x2+14x−3
(2)PD取得最大值为45，P−2,−52
(3)Q点的坐标为92,−1或92,5或92,74．
【分析】（1）待定系数法求二次函数解析式即可求解；
（2）直线AC的解析式为y=−34x−3，过点P作PE⊥x轴于点E，交AC于点Q，设Pt,14t2+14t−3，则Qt,−34t−3，则PD=45PQ，进而根据二次函数的性质即可求解；
（3）根据平移的性质得出y=14x−922−4916，对称轴为直线x=92，点P−2,−52向右平移5个单位得到E3,−52，F0,2，勾股定理分别表示出EF2,QE2,QF2，进而分类讨论即可求解．
【详解】（1）解：将点B3,0，C0,−3．代入y=14x2+bx+c得，
14×32+3b+c=0c=−3
解得：b=14c=−3，
∴抛物线解析式为：y=14x2+14x−3，
（2）∵y=14x2+14x−3与x轴交于点A，B，
当y=0时，14x2+14x−3=0
解得：x1=−4,x2=3，
∴A−4,0,
∵C0,−3．
设直线AC的解析式为y=kx−3，
∴−4k−3=0
解得：k=−34
∴直线AC的解析式为y=−34x−3，
如图所示，过点P作PE⊥x轴于点E，交AC于点Q，
设Pt,14t2+14t−3，则Qt,−34t−3，
∴PQ=−34t−3−14t2+14t−3=−14t2−t，
∵∠AQE=∠PQD，∠AEQ=∠QDP=90°，
∴∠OAC=∠QPD，
∵OA=4,OC=3，
∴AC=5，
∴cs∠QPD=PDPQ=cs∠OAC=AOAC=45，
∴PD=45PQ=45−14t2−t=−15t2−45t=−15t+22+45，
∴当t=−2时，PD取得最大值为45，14t2+14t−3=14×−22+14×−2−3=−52，
∴P−2,−52；
（3）∵抛物线y=14x2+14x−3 =14x+122−4916
将该抛物线向右平移5个单位，得到y=14x−922−4916，对称轴为直线x=92，
点P−2,−52向右平移5个单位得到E3,−52
∵平移后的抛物线与y轴交于点F，令x=0，则y=14×922−4916=2，
∴F0,2,
∴EF2=32+2+522=1174
∵Q为平移后的抛物线的对称轴上任意一点．
则Q点的横坐标为92，
设Q92,m，
∴QE2=92−32+m+522，QF2=922+m−22，
当QF=EF时，922+m−22 = 1174，
解得：m=−1或m=5，
当QE=QF时，92−32+m+522 = 922+m−22，
解得：m=74
综上所述，Q点的坐标为92,−1或92,5或92,74．
【点睛】本题考查了二次函数综合问题，解直角三角形，待定系数法求解析式，二次函数的平移，线段周长问题，特殊三角形问题，熟练掌握二次函数的性质是解题的关键．
5．（山东东营·统考中考真题）如图，抛物线y=ax2+bx−3(a≠0)与x轴交于点A(−1,0)，点B(3,0)，与y轴交于点C．
(1)求抛物线的表达式；
(2)在对称轴上找一点Q，使△ACQ的周长最小，求点Q的坐标；
(3)点P是抛物线对称轴上的一点，点M是对称轴左侧抛物线上的一点，当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时，请直接写出所有点M的坐标．
【答案】(1)y=x2−2x−3
(2)（1，-2）
(3)（-1，0）或（1−2，-2）或（1−6，2）
【分析】（1）利用待定系数法求解即可；
（2）先求出点C的坐标和抛物线的对称轴，如图所示，作点C关于直线x=1的对称点E，连接AE，EQ，则点E的坐标为（2，-3），根据轴对称最短路径可知AE与抛物线对称轴的交点即为点Q；
（3）分两种情况当∠BPM=90°和当∠PBM=90°两种情况讨论求解即可．
【详解】（1）解：∵抛物线y=ax2+bx−3(a≠0)与x轴交于点A(−1,0)，点B(3,0)，
∴a−b−3=09a+3b−3=0，
∴a=1b=−2，
∴抛物线解析式为y=x2−2x−3；
（2）解：∵抛物线解析式为y=x2−2x−3=x−12−4，与y轴交于点C，
∴抛物线对称轴为直线x=1，点C的坐标为（0，-3）
如图所示，作点C关于直线x=1的对称点E，连接AE，EQ，则点E的坐标为（2，-3），
由轴对称的性质可知CQ=EQ，
∴△ACQ的周长=AC+AQ+CQ，
要使△ACQ的周长最小，则AQ+CQ最小，即AQ+QE最小，
∴当A、Q、E三点共线时，AQ+QE最小，
设直线AE的解析式为y=k1x+b1，
∴−k1+b1=02k1+b1=−3，
∴k1=−1b1=−1，
∴直线AE的解析式为y=−x−1，
当x=1时，y=−x−1=−1−1=−2，
∴点Q的坐标为（1，-2）；
（3）解： 如图1所示，当点P在x轴上方，∠BPM=90°时，过点P作EF∥x轴，过点M作MF⊥EF于F，过点B作BE⊥EF于E，
∵△PBM是以PB为腰的等腰直角三角形，
∴PA=PB，∠MFP=∠PEB=∠BPM=90°，
∴∠FMP+∠FPM=∠FPM+∠EPB=90°，
∴∠FMP=∠EPB，
∴△FMP≌△EPB（AAS），
∴PE=MF，BE=PF，
设点P的坐标为（1，m），
∴BE=m，PE=2，
∴MF=2，PF=m，
∴点M的坐标为（1-m，m-2），
∵点M在抛物线y=x2−2x−3上，
∴1−m2−21−m−3=m−2，
∴1−2m+m2−2+2m−3=m−2，
∴m2−m−2=0，
解得m=2或m=−1（舍去），
∴点M的坐标为（-1，0）；
同理当当点P在x轴下方，∠BPM=90°时可以求得点M的坐标为（-1，0）；
如图2所示，当点P在x轴上方，∠PBM=90°时，过点B作EF∥y轴，过点P作PE⊥EF于E，过点M作MF⊥EF于F，设点P的坐标为（1，m），
同理可证△PEB≌△BFM（AAS），
∴BF=PE=2，MF=BE=m，
∴点M的坐标为（3-m，-2），
∵点M在抛物线y=x2−2x−3上，
∴3−m2−23−m−3=−2，
∴9−6m+m2−6+2m−3=−2，
∴m2−4m+2=0，
解得m=2+2或m=2−2（舍去），
∴点M的坐标为（1−2，-2）；
如图3所示，当点P在x轴下方，∠PBM=90°时，
同理可以求得点M的坐标为（1−6，2）；
综上所述，当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时，点M的坐标为（-1，0）或（1−2，-2）或（1−6，2）．
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式，二次函数综合，一次函数与几何综合，全等三角形的性质与判定等等，熟知二次函数的相关知识是解题的关键．
6．（西藏·统考中考真题）在平面直角坐标系中，抛物线y＝﹣x2＋bx＋c与x轴交于A，B两点．与y轴交于点C．且点A的坐标为（﹣1，0），点C的坐标为（0，5）．
（1）求该抛物线的解析式；
（2）如图（甲）．若点P是第一象限内抛物线上的一动点．当点P到直线BC的距离最大时，求点P的坐标；
（3）图（乙）中，若点M是抛物线上一点，点N是抛物线对称轴上一点，是否存在点M使得以B，C，M，N为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请求出点M的坐标；若不存在，请说明理由．
【答案】（1）y＝﹣x2＋4x＋5；（2）P（52，354）；（3）存在，M的坐标为：（3，8）或（﹣3，﹣16）或（7，﹣16）．
【分析】（1）将A的坐标（﹣1，0），点C的坐（0，5）代入y＝﹣x2＋bx＋c，即可得抛物线的解析式为y＝﹣x2＋4x＋5；
（2）过P作PD⊥x轴于D，交BC于Q，过P作PH⊥BC于H，由y＝﹣x2＋4x＋5可得B（5，0），故OB＝OC，△BOC是等腰直角三角形，可证明△PHQ是等腰直角三角形，即知PH＝PQ2，当PQ最大时，PH最大，设直线BC解析式为y＝kx＋5，将B（5，0）代入得直线BC解析式为y＝﹣x＋5，设P（m，﹣m2＋4m＋5），（0＜m＜5），则Q（m，﹣m＋5），PQ＝﹣（m﹣52）2＋254，故当m＝52时，PH最大，即点P到直线BC的距离最大，此时P（52，354）；
（3）抛物线y＝﹣x2＋4x＋5对称轴为直线x＝2，设M（s，﹣s2＋4s＋5），N（2，t），而B（5，0），C（0，5），①以MN、BC为对角线，则MN、BC的中点重合，可列方程组s+22=5+02−s2+4s+5+t2=0+52，即可解得M（3，8），②以MB、NC为对角线，则MB、NC的中点重合，同理可得s+52=2+02−s2+4s+4+02=t+52，解得M（﹣3，﹣16），③以MC、NB为对角线，则MC、NB中点重合，则s+02=2+52−s2+4s+5+52=t+02，解得M（7，﹣16）．
【详解】解：（1）将A的坐标（﹣1，0），点C的坐（0，5）代入y＝﹣x2＋bx＋c得：
0=−1−b+c5=c，解得b=4c=5，
∴抛物线的解析式为y＝﹣x2＋4x＋5；
（2）过P作PD⊥x轴于D，交BC于Q，过P作PH⊥BC于H，如图：
在y＝﹣x2＋4x＋5中，令y＝0得﹣x2＋4x＋5＝0，
解得x＝5或x＝﹣1，
∴B（5，0），
∴OB＝OC，△BOC是等腰直角三角形，
∴∠CBO＝45°，
∵PD⊥x轴，
∴∠BQD＝45°＝∠PQH，
∴△PHQ是等腰直角三角形，
∴PH＝PQ2，
∴当PQ最大时，PH最大，
设直线BC解析式为y＝kx＋5，将B（5，0）代入得0＝5k＋5，
∴k＝﹣1，
∴直线BC解析式为y＝﹣x＋5，
设P（m，﹣m2＋4m＋5），（0＜m＜5），则Q（m，﹣m＋5），
∴PQ＝（﹣m2＋4m＋5）﹣（﹣m＋5）＝﹣m2＋5m＝﹣（m﹣52）2＋254，
∵a＝﹣1＜0，
∴当m＝52时，PQ最大为254，
∴m＝52时，PH最大，即点P到直线BC的距离最大，此时P（52，354）；
（3）存在，理由如下：
抛物线y＝﹣x2＋4x＋5对称轴为直线x＝2，
设M（s，﹣s2＋4s＋5），N（2，t），而B（5，0），C（0，5），
①以MN、BC为对角线，则MN、BC的中点重合，如图：
∴s+22=5+02−s2+4s+5+t2=0+52，解得s=3t=−3，
∴M（3，8），
②以MB、NC为对角线，则MB、NC的中点重合，如图：
∴s+52=2+02−s2+4s+4+02=t+52，解得s=−3t=−21，
∴M（﹣3，﹣16），
③以MC、NB为对角线，则MC、NB中点重合，如图：
s+02=2+52−s2+4s+5+52=t+02，解得s=7t=−11，
∴M（7，﹣16）；
综上所述，M的坐标为：（3，8）或（﹣3，﹣16）或（7，﹣16）．
【点睛】本题考查二次函数综合应用，涉及待定系数法、函数图象上点坐标的特征、等腰直角三角形、平行四边形等知识，解题的关键是用含字母的代数式表示相关点的坐标和相关线段的长度．
7．（辽宁阜新·中考真题）如图，二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A−3,0，B1,0，交y轴于点C．点Pm,0是x轴上的一动点，PM⊥x轴，交直线AC于点M，交抛物线于点N．
（1）求这个二次函数的表达式；
（2）①若点P仅在线段AO上运动，如图1．求线段MN的最大值；
②若点P在x轴上运动，则在y轴上是否存在点Q，使以M，N，C，Q为顶点的四边形为菱形．若存在，请直接写出所有满足条件的点Q的坐标；若不存在，请说明理由．
【答案】（1）y=x2+2x−3；（2）①94，②存在，Q1(0,−32−1),Q2(0,32−1)
【分析】（1）把A(−3,0),B(1,0)代入y=x2+bx+c中求出b，c的值即可；
（2）①由点Pm,0得M(m,−m−3),Nm,m2+2m−3，从而得MN=(−m−3)−m2+2m−3，整理，化为顶点式即可得到结论；
②分MN=MC和MC=2MN两种情况，根据菱形的性质得到关于m的方程，求解即可．
【详解】解：（1）把A(−3,0),B(1,0)代入y=x2+bx+c中，得
0=9−3b+c,0=1+x+c.
解得b=2,c=−3.
∴y=x2+2x−3．
（2）设直线AC的表达式为y=kx+b，把A(−3,0),C(0,−3)代入y=kx+b．
得，0=−3k+b,−3=b.解这个方程组，得k=−1,b=−3.
∴y=−x−3．
∵点Pm,0是x轴上的一动点，且PM⊥x轴．
∴M(m,−m−3),Nm,m2+2m−3．
∴MN=(−m−3)−m2+2m−3
=−m2−3m
=−m+322+94．
∵a=−1<0，
∴此函数有最大值．
又∵点P在线段OA上运动，且−3<−32<0
∴当m=−32时，MN有最大值94．
②∵点Pm,0是x轴上的一动点，且PM⊥x轴．
∴M(m,−m−3),Nm,m2+2m−3．
∴MN=(−m−3)−m2+2m−3 =−m2−3m
（i）当以M，N，C，Q为顶点的四边形为菱形，则有MN=MC，如图，
∵C（0，-3）
∴MC=(m−0)2+(−m−3+3)2=2m2
∴−m2−3m=2m2
整理得，m4+6m3+7m2=0
∵m2≠0，
∴m2+6m+7=0，
解得，m1=−3+2，m2=−3−2
∴当m=−3+2时，CQ=MN=32−2，
∴OQ=-3-(32−2)=−32−1
∴Q(0，−32−1)；
当m=−3−2时，CQ=MN=-32−2，
∴OQ=-3-(-32−2)=32−1
∴Q(0，32−1)；
(ii)若MC=2MN，如图，
则有−m2−3m=22×2m2
整理得，m2+4m=0
解得，m1=−4，m2=0（均不符合实际，舍去）
综上所述，点Q的坐标为Q1(0,−32−1),Q2(0,32−1)
【点睛】本题考查了二次函数综合题，解（1）的关键是待定系数法；解（2）的关键是利用线段的和差得出二次函数，又利用了二次函数的性质，解（3）的关键是利用菱形的性质得出关于m的方程，要分类讨论，以防遗漏．
二次函数图象性质与几何问题在中考中常常作为压轴题出现，多考查二次函数与几何图形的综合，一般要用到线段最值、图形面积、特殊三角形、特殊四边形、相似三角形等相关知识，以及转化与化归、数形结合、分类讨论等数学思想.此类题型常涉及以下问题：①求抛物线、直线的解析式；②求点的坐标、线段长度、图形面积；③探究几何图形的存在性问题或周长、面积的最值问题.
下图为二次函数图象性质与几何问题中各题型的考查热度.
解题模板：
解题模板：
技巧精讲：表示图形面积的方法
解题模板：
技巧精讲：
1：动点构成特殊三角形的作图方法
2.动点构成特殊三角形的分类讨论方法（情景同上）
技巧精讲：
1.动点构成特殊四边形的作图方法
2.动点构成特殊四边形的分类讨论方法（情境同上）
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