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    2024年四川省中考数学二轮备考之真题演练二次函数 (解析)
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    2024年四川省中考数学二轮备考之真题演练二次函数 (解析)

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    这是一份2024年四川省中考数学二轮备考之真题演练二次函数 (解析),共51页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题,综合题等内容,欢迎下载使用。

    一、选择题
    1.(2023·广元)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数且a<0)过(−1,0)和(m,0)两点,且30;②3a+c>0;③若抛物线过点(1,4),则−1A.1个B.2个C.3个D.4个
    【答案】B
    【解析】【解答】解:∵(−1,0)和(m,0) 在抛物线上,且3∴抛物线的对称轴为x=−1+m2>1,即对称轴在y轴右侧,
    ∴x=−b2a>0,
    ∵a<0,
    ∴b>0,c>0,
    ∴abc<0,故①错误;
    ∵x=−b2a>1,a<0,
    ∴-b<2a,
    把(-1,0)代入y=ax2+bx+c中,得a-b+c=0,
    ∴3a+c>0,故②正确;
    ∵ 抛物线y=ax2+bx+c过(-1,0),(1,4),
    ∴a−b+c=0a+b+c=4,解得:b=2c=2−a,
    ∵点 (−1,0)和(m,0) 在抛物线y=ax2+bx+c上,
    ∴y=a(x+1)(x-m)=ax2+bx+c,
    ∴-am=2-a,解得:m=1-2a,
    ∵3∴3<1-2a<4,
    解得: −1∵关于x的方程a(x+1)(x−m)=3有实数根 ,
    ∴方程ax2+bx+c=3有实数根 ,
    ∵△=b2-4a(c-3)=b2-4ac+12a,且b2-4ac>0,
    ∴△不一定大于0,故④错误;
    故答案为:B.
    【分析】①由抛物线开口向下,对称轴在y轴的右侧,则b>0,c>0,可得abc<0,据此判断即可;②由抛物线的对称轴x=−b2a>1,且a<0,可得-b<2a,将(-1,0)代入抛物线解析式得a-b+c=0,从而得出3a+c>0,据此判断即可;③由于y=a(x+1)(x-m)=ax2+bx+c,将(-1,0),(1,4)代入抛物线解析式中,可得b=2,c=2-a,从而得出-am=2-a,据此求出m=1-2a,利用32.(2023·广安)如图所示,二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的图象与x轴交于点A(−3,0),B(1,0).有下列结论:①abc>0;②若点(−2,y1)和(−0.5,y2)均在抛物线上,则y10.其中正确的有( )
    A.1个B.2个C.3个D.4个
    【答案】C
    【解析】【解答】解:
    由题意得a<0,c>0,
    ∵−b2a<0,
    ∴b<0,
    ∴abc>0,①正确;
    ∵点(−2,y1)和(−0.5,y2)均在抛物线上,且关于抛物线的对称轴对称,
    ∴−b2a=−1,
    ∵−0.5−1<−2−1,
    ∴y1当x=-3时,9a-3b+c=0,
    当x=1时,a+b+c=0,
    ∴10a-2b+2c=0,
    ∴5a−b+c=0,③正确;
    ∵−b2a=−1,
    ∴b=2a,
    当x=1时,a+b+c=0,
    ∴3a+c=0,
    ∵a<0,
    ∴4a+c<0,④错误;
    故答案为:C
    【分析】根据二次函数图象的性质、二次函数图象与系数的关系和坐标轴的交点问题即可求解。
    3.(2023·眉山)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的一个交点坐标为(1,0),对称轴为直线x=−1,下列四个结论:①abc<0;②4a−2b+c<0;③3a+c=0;④当−3A.1个B.2个C.3个D.4个
    【答案】D
    【解析】【解答】解:由题意得a>0,c<0,
    ∵y=ax2+bx+c(a≠0)
    ∴对称轴为x=−b2a=0,
    ∴b=2a,
    ∴b>0,
    ∴abc<0,①正确;
    ∵对称轴为x=-1,且函数与坐标轴的一个交点为(1,0),
    ∴函数图象与坐标轴的另一个交点为(-3,0),
    当x=1时,a+b+c=0,
    当x=-3时,9a-3b+c=0,
    ∴4a-2b=0,
    ∴4a−2b+c<0,②正确;
    ∵a+b+c=0,b=2a,
    ∴3a+c=0,③正确;
    由题意得当−3 故答案为:D
    【分析】先根据二次函数的图象即可得到a>0,c<0,再结合二次函数的对称轴即可得到b>0,进而即可判断①;再根据二次函数上点的特点即可得到4a-2b=0,进而即可判断②;再根据已知条件结合二次函数的性质和图像即可求解。
    4.(2023·乐山)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(−1,0)、B(m,0),且10;③0y2.其中,正确的结论有( )
    A.4个B.3个C.2个D.1个
    【答案】B
    【解析】【解答】解:由题意得a>0,c<0,
    ∵y=ax2+bx+c,
    ∴对称轴为x=−b2a>0,
    ∴b<0,①正确;
    ∵对称轴x=−b2a<−1+22=12,
    ∴-b<a,
    ∴a+b>0,②正确;
    当x=1时,a+b+c<0,
    ∴a+b<-c,
    ∴0∵对称轴x=−b2a<−1+22=12,
    ∴−b2a−−23<53−−b2a,
    ∴y1<y2,④错误;
    故答案为:B
    【分析】先根据题意得到a>0,c<0,再根据二次函数对称轴的性质即可判断①,结合二次函数的图象即可得到x=−b2a<−1+22=12,进而即可判断②,将x=1代入,进而即可判断③,再运用−b2a−−23<53−−b2a结合二次函数图象上的点的特征即可求解。
    5.(2023·成都)如图,二次函数y=ax2+x−6的图象与x轴交于A(−3,0),B两点,下列说法正确的是( )
    A.抛物线的对称轴为直线x=1
    B.抛物线的顶点坐标为(−12,−6)
    C.A,B两点之间的距离为5
    D.当x<−1时,y的值随x值的增大而增大
    【答案】C
    【解析】【解答】解:∵二次函数y=ax2+x−6的图象与x轴交于A(−3,0),
    ∴9a-3-6=0,
    解得:a=1,
    ∴二次函数y=x2+x−6,
    A.抛物线的对称轴为直线x=−12,该说法错误;
    B.∵二次函数y=x2+x−6=x+122−14−6=x+122−254,
    ∴二次函数的顶点坐标为−12,−254,该说法错误;
    C.∵二次函数y=x2+x−6,
    ∴当y=0时,x2+x−6=0,
    ∴x+3x−2=0,
    解得:x=-3或x=2,
    ∴点B的坐标为(2,0),
    ∴A,B两点之间的距离为2-(-3)=5,该说法正确;
    D.∵抛物线的对称轴为直线x=−12,
    ∴当x<−12时,y随x的增大而减小,
    ∴当x<−1时,y的值随x值的增大而减小,该说法错误;
    故答案为:C.
    【分析】利用二次函数的图象与性质,对每个选项一一判断求解即可。
    6.(2023·泸州)已知二次函数y=ax2−2ax+3(其中x是自变量),当0A.03
    C.−3【答案】D
    【解析】【解答】解:∵二次函数y=ax2−2ax+3,
    ∴二次函数的对称轴为直线x=1,
    ∵当0∴当a<0时,x=3时,y取最小值,x=1时,y取得最大值;
    当a>0时,x=1时,y取最小值;x=3时,y取得最大值;
    ∵当x=1时,a-2a+3>0,则a<3;
    当x=3时,9a-6a+3>0,则a>-1,
    ∴a的取值范围为:-1<a<0或0<a<3,
    故答案为:D.
    【分析】根据二次函数的对称轴公式求出二次函数的对称轴为直线x=1,再分类讨论,计算求解即可。
    7.(2023·自贡)经过A(2−3b,m),B(4b+c−1,m)两点的抛物线y=−12x2+bx−b2+2c(x为自变量)与x轴有交点,则线段AB长为( )
    A.10B.12C.13D.15
    【答案】B
    【解析】【解答】解:∵抛物线y=−12x2+bx−b2+2c(x为自变量)与x轴有交点,
    ∴Δ=b2−4×−12×−b2+2c≥0,
    ∴b=2,
    ∵抛物线y=−12x2+bx−b2+2c的对称轴为x=−b2×−12=b,
    又∵A(2−3b,m),B(4b+c−1,m),
    ∴b=2−3b+4b+c−12,
    ∴c=b-1=1,
    ∴A(-4,m),B(8,m),
    ∴AB=12,
    故答案为:B
    【分析】先根据抛物线与x轴有交点结合判别式即可求出b的值,再根据二次函数的对称轴和二次函数的对称性即可求出c的值,进而得到点A和点B的坐标,进而即可求解。
    8.(2023·遂宁)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=−2.下列说法:①abc<0;②c−3a>0;③4a2−2ab≥at(at+b)(t为全体实数);④若图象上存在点A(x1,y1)和点B(x2,y2),当mA.1个B.2个C.3个D.4个
    【答案】C
    【解析】【解答】解:由题意得a<0,c<0,
    ∵y=ax2+bx+c(a≠0),
    ∴函数的对称轴为x=−b2a=−2,
    ∴b=4a<0,
    ∴abc<0,①正确;
    当x=-1时,a-b+c>0,
    ∴a-4a+c>0,
    ∴c−3a>0,②正确;
    当x=t时,y=at2+bt+c,
    ∴4a−2b+c≥at2+bt+c,
    ∴4a−2b≥at2+bt,
    ∵a<0,
    ∴4a2−2ab≤at(at+b),③错误;
    如图所示,点A(x1,y1),B(x2,y2)满足y1=y2,
    ∴x1<-2,x2>-2,
    ∵m∴m<x1<-2,-2<x2<m+3,
    解得−5 故答案为:C
    【分析】先根据题意即可得到a<0,c<0,进而根据二次函数的对称轴即可得到b=4a<0,进而即可判断①;将x=-1代入,再结合已知条件即可判断②;根据二次函数的最值即可判断③;根据二次函数的对称性解不等式即可判断④。
    9.(2023·达州)如图,拋物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)关于直线x=1对称.下列五个结论:①abc>0;②2a+b=0;③4a+2b+c>0;④am2+bm>a+b;⑤3a+c>0.其中正确的有( )
    A.4个B.3个C.2个D.1个
    【答案】B
    【解析】【解答】解:
    ①∵图像开口向上,
    ∴a>0,
    ∴对称轴x=−b2a=1>0,
    ∴b<0,
    ∵函数图象与y轴交于负半轴,
    ∴c<0,
    ∴abc>0,故①正确;
    ②∵对称轴x=−b2a=1,
    ∴2a+b=0,故②正确;
    ③∵对称轴为x=1,
    ∴x=0与x=2处的函数值相等,
    当x=2时,y=4a+2b+c<0,故③错误;
    ④由图像可得x=1时,函数取最小值,
    对于任意的未知值m,总存在am2+bm+c≥a+b+c,
    ∴am2+bm≥a+b,故④错误;
    ⑤当x=-1时,y=a−b+c>0,
    ∵2a+b=0,
    ∴3a+c>0,故⑤正确;
    ∴共有3个正确的,
    故答案为:B
    【分析】先根据二次函数的开口方向、对称轴、与y轴的交点即可判断出a、b、c的符号,进而即可判断①;根据二次函数对称轴即可判断②;根据对称轴即可得到x=0与x=2处的函数值相等,进而即可判断③;观察图像结合二次函数的性质即可得到x=1取最小值,进而即可判断④;将x=-1代入结合题意即可判断⑤。
    10.(2023·凉山)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
    A.abc<0B.4a−2b+c<0
    C.3a+c=0D.am2+bm+a≤0(m为实数)
    【答案】C
    【解析】【解答】解:
    A、∵图像开口向上,
    ∴a>0,
    ∴对称轴x=−b2a=1>0,
    ∴b<0,
    ∵函数图象与y轴交于负半轴,
    ∴c<0,
    ∴abc>0,A不符合题意;
    B、∵对称轴为x=1,
    ∴x=4与x=-2处的函数值相等,
    当x=-2时,y=4a−2b+c>0,B不符合题意;
    C、∵对称轴x=−b2a=1,
    ∴b=−2a,x=3与x=-1处的函数值相等,
    当x=-1时,y=a−b+c=0,
    ∵2a+b=0,
    ∴3a+c=0,C符合题意;
    D、由图像可得x=1时,函数取最小值,
    对于任意的未知值m,总存在am2+bm+c≥a+b+c,
    ∴am2+bm+c≥−a+c,
    ∴am2+bm+a≥0,D不符合题意;
    故答案为:C
    【分析】先根据二次函数的开口方向、对称轴、与y轴的交点即可判断出a、b、c的符号,进而即可判断A;根据对称轴即可得到x=4与x=-2处的函数值相等,进而即可判断B;根据对称轴即可得到b=−2a,x=3与x=-1处的函数值相等,将x=-1代入结合题意即可判断C;观察图像结合二次函数的性质即可得到x=1取最小值,进而即可判断D。
    二、填空题
    11.(2023·宜宾)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(−3,0),顶点为M(−1,m),且抛物线与y轴的交点B在(0,−2)和(0,−3)之间(不含端点),则下列结论:
    ①当−3≤x≤1时,y≤1;
    ②当△ABM的面积为332时,a=32;
    ③当△ABM为直角三角形时,在△AOB内存在唯一点P,使得PA+PO+PB的值最小,最小值的平方为18+93.
    其中正确的结论是 .(填写所有正确结论的序号)
    【答案】②③
    【解析】【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(−3,0),顶点为M(−1,m),
    ∴对称轴为x=-1,抛物线与x轴的另一个交点为(1,0),
    ∴当−3≤x≤1时,y≤0,①错误;
    过点M作平行于y轴的直线l交x轴于点E,过点B作BN⊥l于点N,如图所示:
    由题意得抛物线的解析式可化为y=a(x-1)(x+3),
    当x=0时,y=-3a,
    当x=-1时,y=-4a,
    ∴B(0,-3a),M(-1,-4a),
    ∴S△BAM=S△MAF+S△FMB=332,
    设直线AB的解析式为y=mx+n,
    将点B和点A代入得n=−3a−3m+n=0,解得m=−an=−3a,
    ∴直线AB的解析式为y=-ax-3a,
    当x=-1时,y=-2a,
    ∴F(-1,-2a),
    ∴MF=2a
    ∴332=12×6a
    ∴a=32,②正确;
    当x=0时,y=-3a,
    ∴B(0,-3a),
    当∠AMB=90°时,
    在△ABM中,由勾股定理得−4a2+−222+−a2+−122=−3a2+−322,
    解得a=22或−22(舍),
    ∴B(0,−322),
    当∠MBA=90°时,
    在△ABM中,由勾股定理得−4a2+−222=−3a2+−322+−a2+−122,
    解得a=1或-1(舍),
    ∴B(0,-3),
    当∠BAM=90°时,
    在△ABM中,由勾股定理得−3a2+−322=−a2+−122+−4a2+−222,
    方程无解,
    以点O为旋转中心,将△BOA顺时针旋转60°至△A'OA,连接A'A,BA',PP',如图所示:
    由题意得△POP'、△AOA'均为等边三角形,A(-3,0),
    ∴P'A=PA,P'P=PO,x1=−32,y1=332
    ∴A'(−32,332),PA+PO+PB=PP'+P'A'+PB≥BA',
    当B(0,-3),A'B2=93+18,
    当B(0,−322),A'B2=962+544,
    ∴PA+PO+PB最小值的平方为18+93,③正确;
    故答案为:②③
    【分析】先根据二次函数与坐标轴的交点即可得到对称轴为x=-1,抛物线与x轴的另一个交点为(1,0),再结合二次函数的图象即可判断①;过点M作平行于y轴的直线l交x轴于点E,过点B作BN⊥l于点N,先根据题意求出点B和点M的坐标,再根据待定系数法求一次函数即可得到直线BA的解析式,再结合三角形的面积公式即可判断②;根据题意进行分类讨论,再结合勾股定理即可求出点B的坐标,以点O为旋转中心,将△BOA顺时针旋转60°至△A'OA,连接A'A,BA',PP',再根据等边三角形的性质即可得到A'(−32,332),再根据PA+PO+PB=PP'+P'A'+PB≥BA',运用坐标系中两点间的距离公式即可求解。
    三、解答题
    12.(2023·自贡)如图,抛物线y=−43x2+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;
    (3)该抛物线对称轴上是否存在点E,使得∠ACE=45°,若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)解:∵抛物线y=−43x2+bx+4与x轴交于A(−3,0),
    ∴−43×(−3)2−3b+4=0
    解得:b=−83,
    ∴抛物线解析式为y=−43x2−83x+4,
    当x=0时,y=4,
    ∴C(0,4),
    当y=0时,0=−43x2−83x+4
    解得:x1=−3,x2=1,
    ∴B(1,0)
    (2)∵A(−3,0),B(1,0),C(0,4),
    设D(m,n),
    ∵以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形
    当AB为对角线时,m+02=−3+12,4+n2=0+02
    解得:m=−2,n=−4,
    ∴D(−2,−4);
    当AC为对角线时,−3+02=1+m2,4+02=0+n2
    解得:m=−4,n=4
    ∴D(−4,4)
    当BC为对角线时,−3+m2=0+12,0+42=0+n2
    解得:m=4,n=4
    ∴D(4,4)
    综上所述,以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,D(−2,−4)或D(−4,4)或D(4,4)
    (3)解:如图所示,作AG⊥CE交于点G,F为AC的中点,连接GO,GF,
    ∵∠ACE=45°
    ∴△AGC是等腰直角三角形,
    ∴A,O,C,G在⊙F上,
    ∵A(−3,0),C(0,4),
    ∴F(−32,2),AC=AO2+CO2=5,GF=12AC=52
    ∵∠AOG=∠ACG=45°,
    ∴G在y=−x上,
    设G(t,−t),则GF2=(t+32)2+(−t−2)2=(52)2
    解得:t1=−72,t2=0(舍去)
    ∴点G(−72,72)
    设直线CG的解析式为y=kx+4
    ∴72=−72k+4
    解得:k=17.
    ∴直线CG的解析式y=17x+4
    ∵A(−3,0),B(1,0),
    ∴抛物线对称轴为直线x=−3+12=−1,
    当x=−1时,17×(−1)+4=277,
    ∴E(−1,277).
    【解析】【分析】(1)运用待定系数法即可求解;
    (2)分类讨论:AB为对角线,AC为对角线,BC为对角线,再结合平行四边形的性质即可求解;
    (3)作AG⊥CE交于点G,F为AC的中点,连接GO,GF,根据等腰直角三角形的判定与性质即可得到A,O,C,G在⊙F上,再根据勾股定理即可得到设AC=AO2+CO2=5,接着运用同一个圆中,相同的弧圆心角也相同即可得到∠AOG=∠ACG=45°,进而得到G在y=−x上,则G(t,−t)GF2=(t+32)2+(−t−2)2=(52)2,进而即可得到点G的坐标,再运用待定系数法求出直线CG的解析式,进而即可求解。
    四、综合题
    13.(2023·广元)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+4的图象与x轴交于点A(−2,0),B(4,0),与y轴交于点C.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)已知E为抛物线上一点,F为抛物线对称轴l上一点,以B,E,F为顶点的三角形是等腰直角三角形,且∠BFE=90°,求出点F的坐标;
    (3)如图2,P为第一象限内抛物线上一点,连接AP交y轴于点M,连接BP并延长交y轴于点N,在点P运动过程中,OM+12ON是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
    【答案】(1)解:将点A(−2,0),B(4,0),代入y=ax2+bx+4
    得4a−2b+4=016a+4b+4=0
    解得:a=−12b=1,
    ∴抛物线解析式为y=−12x2+x+4;
    (2)解:∵点A(−2,0),B(4,0),
    ∴抛物线的对称轴为直线l:x=−2+42=1,
    如图所示,设l与x交于点G,过点E作ED⊥l于点D
    ∵以B,E,F为顶点的三角形是等腰直角三角形,且∠BFE=90°,
    ∴EF=BF,
    ∵∠DFE=90°−∠BFG=∠GBF,
    ∴△DFE≌△GBF,
    ∴GF=DE,GB=FD,
    设F(1,m),则DE=1+m,DG=DF+FG=GB+FG=3+m
    ∴E(1+m,3+m),
    ∵E点在抛物线y=−12x2+x+4上
    ∴3+m=−12(1+m)2+(1+m)+4
    解得:m=−3(舍去)或m=1,
    ∴F(0,1),
    当E点与A点重合时,如图所示,
    ∵AB=6,△ABF是等腰直角三角形,且∠BFE=90°,
    ∴GF=12AB=3
    此时F(0,−3),
    综上所述,F(1,1)或F(1,−3);
    (3)解:设P(s,t),直线AP的解析式为y=dx+f,BP的解析式为y=gx+ℎ,
    ∵点A(−2,0),B(4,0),P(s,t),
    ∴−2d+f=0sd+f=t,4g+ℎ=0sg+ℎ=t
    解得:d=ts+2f=2ts+2,g=ts−4ℎ=4t4−s
    ∴直线AP的解析式为y=ts+2x+2ts+2,BP的解析式为y=ts−4x+4t4−s,
    对于y=ts+2x+2ts+2,当x=0时,y=2ts+2,即M(0,2ts+2),
    对于y=ts−4x+4t4−s,当x=0时,y=4t4−s,即N(0,4t4−s),
    ∵P(s,t)在抛物线上,则t=−12s2+s+4=−12(s−4)(s+2)
    ∴OM+12ON=2ts+2+12×4t4−s=12t−s2+2s+8
    =−6(s−4)(s+2)−(s−4)(s+2)=6
    ∴OM+12ON为定值6.
    【解析】【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式即可;
    (2)由AB坐标求出对称轴为直线l:x=1, 设l与x交于点G,过点E作ED⊥l于点D ,分两种情况:①∠BFE=90°,且EF=BF,根据AAS证明△DFE≌△GBF,可得GF=DE,GB=FD,设F(1,m),则DE=1+m,DG=3+m,即得 E(1+m,3+m), 将其代入y=−12x2+x+4可得关于m方程并解之,即得F(0,1),②∠BFE=90°且EF=BF, 利用直角三角形的性质可得GF=3,即得点F坐标;
    (3)设P(s,t),可求出直线AP的解析式为y=ts+2x+2ts+2,BP的解析式为y=ts−4x+4t4−s, 分别求出x时y值,即得M(0,2ts+2), N(0,4t4−s) ,可得OM、ON的长,从而求出 OM+12ON 的值,即可判断.
    14.(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PDDB的值最大时,求点P的坐标及PDDB的最大值;
    (3)过点P作x轴的垂线交直线AC于点M,连接PC,将△PCM沿直线PC翻折,当点M的对应点M'恰好落在y轴上时,请直接写出此时点M的坐标.
    【答案】(1)解:把A(−3,0),B(1,0),C(0,3)代入y=ax2+bx+c得:
    9a−3b+c=0a+b+c=0c=3,
    解得:a=−1b=−2c=3,
    ∴抛物线的解析式为y=−x2−2x+3.
    (2)解:过点P作PQ∥x轴,交AC于点Q,如图所示:
    设直线AC的解析式为y=kx+b,把A(−3,0),C(0,3)代入得:
    −3k+b=0b=3,
    解得:k=1b=3,
    ∴直线AC的解析式为y=x+3,
    设点P的坐标为(t,−t2−2t+3),则点Q(−t2−2t,−t2−2t+3),
    ∵点P在直线AC上方的抛物线上,
    ∴PQ=−t2−2t−t=−t2−3t,
    ∵PQ∥x轴,
    ∴△PQD~△BAD,
    ∴PDBD=PQAB
    ∵AB=1−(−3)=4,
    ∴PDBD=−t2−3t4
    =−14(t2+3t)
    =−14(t+32)2+916,
    ∴当t=−32时,PDBD有最大值916,
    此时点P的坐标为(−32,154).
    (3)点M的坐标为:(−3−2,−2),(−3+2,2)
    【解析】【解答】
    解:根据折叠可知,PM=PM′,CM=CM′,∠PCM=∠PCM′,
    ∵PM⊥x轴,
    ∴PM∥CM′,
    ∴∠MPC=∠PCM′,
    ∴∠MPC=∠PCM,
    ∴PM=CM,
    设M(m,m+3),P(m,−m2−2m+3),
    CM2=m2+(m+3−3)2=2m2,
    PM2=(−m2−2m+3−m−3)2=(−m2−3m)2=m2(m+3)2,
    ∵PM=CM,
    ∴PM2=CM2,
    ∴2m2=m2(m+3)2,
    整理得:m2[(m+3)2−2]=0,
    ∴m2=0或(m+3)2−2=0,
    解得:m=0或m=−3−2或m=−3+2,
    ∵当m=0时,点P、M、C、M′四点重合,不存在△PCM,
    ∴m≠0,
    ∴点M的坐标为(−3−2,−2),(−3+2,2).
    【分析】(1)直接根据待定系数法求二次函数解析式即可求解;
    (2)过点P作PQ∥x轴,交AC于点Q,先根据待定系数法求一次函数即可得到直线AC的解析式,设点P的坐标为(t,−t2−2t+3),则点Q(−t2−2t,−t2−2t+3),进而根据相似三角形的判定与性质证明△PQD~△BAD,从而得到PDBD=PQAB,再结合题意即可求解;
    (3)先根据折叠的性质即可得到PM=PM′,CM=CM′,∠PCM=∠PCM′,再根据平行线的性质即可得到∠MPC=∠PCM′,进而得到PM=CM,设M(m,m+3),P(m,−m2−2m+3),根据坐标系中两点间的距离公式结合题意即可得到m=0或m=−3−2或m=−3+2,进而即可求解。
    15.(2023·遂宁)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=14x2+bx+c经过点O(0,0),对称轴过点B(2,0),直线l过点C(2,−2),且垂直于y轴.过点B的直线l1交抛物线于点M、N,交直线l于点Q,其中点M、Q在抛物线对称轴的左侧.
    (1)求抛物线的解析式;
    (1)如图1,当BM:MQ=3:5时,求点N的坐标;
    (2)如图2,当点Q恰好在y轴上时,P为直线l1下方的抛物线上一动点,连接PQ、PO,其中PO交l1于点E,设△OQE的面积为S1,△PQE的面积为S2.求S2S1的最大值.
    【答案】(1)解:如图所示,过点M作对称轴x=2的垂线MD,垂足为D,
    设M(m,14m2−m),则D(2,14m2−m),
    ∵MD∥QC,
    ∴BD:CD=BM:MQ=3:5,
    ∵C(2,−2),
    ∴0−(14m2−m)14m2−m−(−2)=35,
    解得:m=1或m=3,
    ∵其中点MQ在抛物线对称轴的左侧.
    ∴m=1,
    ∴M(1,−34),
    设直线BM的解析式为y=kx+b,
    ∴k+b=−342k+b=0,
    解得:k=34b=−32,
    ∴直线BM的解析式为y=34x−32,
    联立y=34x−32y=14x2−x,
    解得:x=1y=−34或x=6y=3,
    ∴N(6,3);
    (2)解:依题意,点Q恰好在y轴上,则Q(0,−2),
    设直线QB的解析式为y=tx−2,
    将B(0,2)代入得2t−2=0,
    解得:t=1,
    ∴直线QB的解析式为y=x−2,
    设P(n,14n2−n),设直线OP的解析式为y=k1x,
    则k1=14n−1,
    ∴直线OP的解析式为y=(14n−1)x,
    联立y=(14n−1)xy=x−2,
    解得:x=88−ny=88−n−2,
    ∴E(88−n,88−n−2),
    ∴S1S2=xP−xExE=n−88−n88−n=8n−n28−1
    =−18n2+n−1
    =−18(n2−8n)−1
    =−18(n−4)2+1,
    ∴当n=4时,取得最大值为1.
    【解析】【分析】(1)过点M作对称轴x=2的垂线MD,垂足为D,设M(m,14m2−m),则D(2,14m2−m),先根据平行线分线段成比例得到BD:CD=BM:MQ=3:5,再结合点C的坐标即可求出m的值,进而即可得到点M的坐标,再运用待定系数法求一次函数即可得到直线BM的解析式,进而联立即可求解;
    (2)先根据题意运用待定系数法求一次函数即可得到直线QB的解析式,设P(n,14n2−n),再运用待定系数法求一次函数即可得到直线OP的解析式,进而即可得到E(88−n,88−n−2),再根据题意即可求解。
    16.(2023·乐山)已知(x1,y1),(x2,y2)是抛物C1:y=−14x2+bx(b为常数)上的两点,当x1+x2=0时,总有y1=y2
    (1)求b的值;
    (2)将抛物线C1平移后得到抛物线C2:y=−14(x−m)2+1(m>0).
    探究下列问题:
    ①若抛物线C1与抛物线C2有一个交点,求m的取值范围;
    ②设抛物线C2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线C2的顶点为点E,△ABC外接圆的圆心为点F,如果对抛物线C1上的任意一点P,在抛物线C2上总存在一点Q,使得点P、Q的纵坐标相等.求EF长的取值范围.
    【答案】(1)解:由题可知:y1=−14x12+bx1,y2=−14x22+bx2
    ∵x1+x2=0时,总有y1=y2,
    ∴−14x12+bx1=−14x22+bx2.
    ∴b=0
    (2)解:①注意到抛物线C2最大值和开口大小不变,m只影响图象左右平移下面考虑满足题意的两种临界情形:
    (i)当抛物线C2过点(0,0)时,如图所示,
    此时,x=0,y=−14m2+1=0,解得m=2或−2(舍).
    (ii)当抛物线C2过点(2,−1)时,如图所示,
    此时,x=2,y=−14(m−2)2+1=−1,
    解得m=2+22或2−22(舍)
    综上,2≤m≤2+22
    ②同①考虑满足题意的两种临界情形:
    (i)当抛物线C2过点(0,−1)时,如图所示,
    此时,x=0,y=−14m2+1=−1,解得m=22或−22(舍).
    (ii)当抛物线C2过点(2,0)时,如图所示,
    此时,x=2,y=−14(2−m)2+1=0,解得m=4或0(舍).
    综上22≤m≤4
    如图,由圆的性质可知,点E、F在线段AB的垂直平分线上.
    令y=−14(x−m)2+1=0,解得xA=m−2,xB=m+2
    ∴HB=m+2−m=2
    ∵FB=FC,
    ∴FH2+HB2=FG2+GC2
    设FH=t,
    ∴t2+22=(m24−1−t)2+m2
    ∴(m24−1)2−2(m24−1)t+m2−4=0
    ∴(m24−1)(m24−2t+3)=0
    ∵m…22,∴m24−1≠0,
    ∴m24−2t+3=0,即t=m28+32
    ∵22≤m≤4.
    ∴52≤t≤72,即52≤FH≤72
    ∵EF=FH+1,
    ∴72≤EF≤92
    【解析】【分析】(1)根据y1=−14x12+bx1,y2=−14x22+bx2且当x1+x2=0时,总有y1=y2,结合题意即可求解;
    (2)①分类讨论:(i)当抛物线C2过点(0,0)时,进而根据题意即可得到m的值;(ii)当抛物线C2过点(2,−1)时,进而根据题意即可得到m的值;
    ②分类讨论:(i)当抛物线C2过点(0,−1)时,(ii)当抛物线C2过点(2,0)时,进而即可根据题意求出m的值,由圆的性质可知,点E、F在线段AB的垂直平分线上,进而得到xA=m−2,xB=m+2,从而得到FH2+HB2=FG2+GC2,设FH=t,再结合题意即可求出t=m28+32,进而结合题意即可求解。
    17.(2023·宜宾)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(−4,0)、B(2,0),且经过点C(−2,6).
    (1)求抛物线的表达式;
    (2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线AN、BN分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为Q′,求△APQ′的面积;
    (3)点M是y轴上一动点,当∠AMC最大时,求M的坐标.
    【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(−4,0)、B(2,0),
    ∴设抛物线的解析式为y=a(x+4)(x−2),
    ∵经过点C(−2,6),
    ∴6=a(−2+4)(−2−2),
    解得a=−34,
    ∴y=−34(x+4)(x−2),
    ∴y=−34x2−32x+6.
    (2)解:如图,当点N在对称轴的右侧时,
    ∵y=−34x2−32x+6=−34(x+1)2+274,
    ∴对称轴为直线x=−1,
    设N(m,−34m2−32m+6),直线AN的解析式为y=kx+b,直线BN的解析式为y=px+q,
    ∴−4k+b=0mk+b=−34m2−32m+6,2p+q=0mp+q=−34m2−32m+6
    解得k=−34m2−32m+6m+4b=−3m2−6m+24m+4,p=−34m2−32m+6m−2q=32m2+3m−12m−2,
    ∴直线AN的解析式为y=−34m2−32m+6m+4x+−3m2−6m+24m+4,直线BN的解析式为y=−34m2−32m+6m−2x+32m2+3m−12m−2,
    当x=−1时,y=−34m2−32m+6m+4×(−1)+−3m2−6m+24m+4=−94m2−92m+18m+4=−94(m−2),
    y=−34m2−32m+6m−2×(−1)+32m2+3m−12m−2=94m2+92m−18m−2=94(m+4),
    ∴P(−1,−94(m−2)),Q(−1,94(m+4)),Q′(−1,−94(m+4)),
    ∴PQ′=−94(m−2)+94(m+4)=272,
    ∴S△APQ′=12×272×3=814.
    如图,当点N在对称轴的左侧时,
    ∵y=−34x2−32x+6=−34(x+1)2+274,
    ∴对称轴为直线x=−1,
    设N(m,−34m2−32m+6),P(−1,−94(m−2)),Q(−1,94(m+4)),Q′(−1,−94(m+4)),
    ∴PQ′=−94(m−2)+94(m+4)=272,
    ∴S△APQ′=12×272×3=814.
    综上所述,S△APQ′=814.
    (3)解:当△AMC的外接圆与OM相切,切点为M时, ∠AMC最大,
    设外接圆的圆心为E,Q是异于点M的一点,连接QA,QC,QA交圆于点T,
    则∠AMC=∠ATC,根据三角形外角性质,得∠ATC>∠AQC,故∠AMC>∠AQC,
    ∴∠AMC最大,
    设OA与圆交于点H,连接MH,ME,根据切线性质,
    ∴∠EMO=∠MOA=90°,
    作直径HN,连接MN,
    ∴∠HMN=90°,∠MNH=∠MAH,
    ∵EM=EH,
    ∴∠EMH=∠EHM,
    ∴90°−∠EMH=90°−∠EHM,
    ∴∠OMH=∠MNH=∠MAH,
    ∴△OMH∽△OAM,
    ∴OMOA=OHOM,
    ∴OM2=OA·OH,
    设OM=y,OH=x,则AH=4−x,
    ∴y2=4x,
    ∴y=2x,
    过点E作EF⊥OA,垂足为F,过点C作CG⊥OA,垂足为G,交EM于点P,
    根据垂径定理,得AF=FH=4−x2,四边形EMOF是矩形,
    ∴EC=EM=OF=x+4−x2=4+x2,
    根据C(−2,6),得CD=PM=OG=2,CG=6
    ∴PE=EM−PM=4+x2−2=x2,
    ∴CP=CG−PG=CG−OM=6−2x,
    在直角三角形PEC中,
    ∴(x2)2+(6−2x)2=(4+x2)2,
    ∴x+16=12x,
    ∴(x+16)2=(12x)2,
    ∴x2−112x+256=0,
    解得x1=56−245,x2=56+245>4(舍去),
    ∴y=2x=256−245=2(6−25)2=2(6−25)=12−45,
    故OM=12−45,
    ∴当∠AMC最大时,M(0,12−45).
    【解析】【分析】(1)运用待定系数法求二次函数的解析式即可求解;
    (2)分类讨论:当点N在对称轴的右侧时, 先根据二次函数的性质即可得到对称轴为直线x=−1,进而设N(m,−34m2−32m+6),直线AN的解析式为y=kx+b,直线BN的解析式为y=px+q,运用待定系数法求一次函数解析式结合题意即可求解;当点N在对称轴的左侧时,先根据二次函数的性质即可得到对称轴为直线x=−1,设N(m,−34m2−32m+6),P(−1,−94(m−2)),Q(−1,94(m+4)),Q′(−1,−94(m+4)),再根据三角形的面积公式即可求解;
    (3)先根据题意得到当△AMC的外接圆与OM相切,切点为M时, ∠AMC最大,设外接圆的圆心为E,Q是异于点M的一点,连接QA,QC,QA交圆于点T,根据三角形外角的性质即可得到∠ATC>∠AQC,故∠AMC>∠AQC,设OA与圆交于点H,连接MH,ME,根据切线性质即可得到∠EMO=∠MOA=90°,进而作直径HN,连接MN,根据相似三角形的判定与性质即可得到OM2=OA·OH,设OM=y,OH=x,则AH=4−x,进而得到y=2x,过点E作EF⊥OA,垂足为F,过点C作CG⊥OA,垂足为G,交EM于点P,根据垂径定理即可得到AF=FH=4−x2,四边形EMOF是矩形,进而结合题意即看得到CP的长,进而即可列方程求出x,从而得到OM的长,进而即可求解。
    18.(2023·成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+c经过点P(4,−3),与y轴交于点A(0,1),直线y=kx(k≠0)与抛物线交于B,C两点.
    (1)求抛物线的函数表达式;
    (2)若△ABP是以AB为腰的等腰三角形,求点B的坐标;
    (3)过点M(0,m)作y轴的垂线,交直线AB于点D,交直线AC于点E. 试探究:是否存在常数m,使得OD⊥OE始终成立?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)抛物线的函数表达式为y=−14x2+1;
    (2)点B的坐标为(−4,−3)或(−2−25, −5−25)或(−2+25, −5+25);
    (3)当m的值为2或23时,OD⊥OE始终成立.
    【解析】【解答】解:(1)∵知抛物线y=ax2+c经过点P(4,−3),与y轴交于点A(0,1) ,
    ∴由题意可得:16a+c=−3c=1,
    解得:a=−14c=1,
    ∴抛物线的函数表达式为y=−14x2+1;
    (2)设Bt,−14t2+1,
    分类讨论:①当AB=AP时,点B和点P关于y轴对称,
    如图所示:
    ∵P(4,-3),
    ∴B(-4,-3),
    ②当AB=BP时,AB2=BP2,
    ∴t−02+−14t2+1−12=t−42+−14t2+1+32,
    ∴t2+4t−16=0,
    解得:t1=−2−25,t2=−2+25,
    ∴当t=−2−25时,−14t2+1=−14×−2−252+1=−5−25,
    当t=−2+25时,−14t2+1=−14×−2+252+1=−5+25,
    ∴点B的坐标为(−2−25, −5−25)或(−2+25, −5+25),
    综上所示: 点B的坐标为(−4,−3)或(−2−25, −5−25)或(−2+25, −5+25);
    (3) 存在常数m,使得OD⊥OE始终成立,
    由题意作图如下:,
    设抛物线y=−14x2+1与直线y=kx(k≠0)的交点坐标为B(a,ka),C(b,kb),
    由−14x2+1=kx得:x2+4kx−4=0,
    ∴a+b=-4k,ab=-4,
    设直线AB的表达式为y=px+q,
    由题意可得:ap+q=kaq=1,
    解得:P=ka−1aq=1,
    ∴直线AB的表达式为y=ka−1ax+1,
    令y=m,则x=am−1ka−1,
    ∴Dam−1ka−1,m,
    同理可得:直线AC的表达式为y=kb−1bx+1,
    则点E的坐标为bm−1kb−1,m,
    过点E作EQ⊥x轴于点Q,过点D作DN⊥x轴于点N,
    ∴∠EQO=∠OND=90°,
    由题意可得:EQ=ND=m,OQ=bm−1kb−1,ON=am−1ka−1,
    若OD⊥OE,则∠EOD=90°,
    ∴∠QED+∠QOE=∠DON+∠QOE=90°,
    ∴∠QED=∠DON,
    ∴△EQO~△OND,
    ∴EQON=QODN,
    ∴m2ka−1kb−1=−abm−12,
    ∴m2abk2−ka+b+1=−abm−12,
    将a+b=-4k,ab=-4代入得:m2=4m−12,
    解得:m=2或m=23,
    ∴当m的值为2或23时,OD⊥OE始终成立.
    【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
    (2)分类讨论,结合图象,利用等腰三角形的性质计算求解即可;
    (3)先作图,再利用待定系数法求函数解析式,最后利用相似三角形的判定与性质计算求解即可。
    19.(2023·达州)如图,抛物线y=ax2+bx+c过点A(−1,0),B(3,0),C(0,3).
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)设点P是直线BC上方抛物线上一点,求出△PBC的最大面积及此时点P的坐标;
    (3)若点M是抛物线对称轴上一动点,点N为坐标平面内一点,是否存在以BC为边,点B、C、M、N为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)解:将点A(−1,0),B(3,0),C(0,3)代入解析式得:
    a−b+c=09a+3b+c=0c=3,
    解得:a=−1b=2c=3,
    ∴抛物线的解析式为y=−x2+2x+3;
    (2)设直线BC的解析式为y=kx+b,将点B、C代入得:
    3k+b=0b=3,
    解得:k=−1b=3,
    ∴直线BC的解析式为y=−x+3,
    ∵B(3,0),
    ∴OB=3,
    设点P(x,−x2+2x+3)(0∴E(x,−x+3),
    ∴PE=−x2+2x+3−(−x+3)=−x2+3x,
    ∴SΔPBC=12×PE×OB=12×(−x2+3x)×3=−32x2+92x=−32(x−32)2+278,
    ∴当x=32时,△PBC的最大面积为278,
    −x2+2x+3=−94+3+3=154,
    ∴P(32,154)
    (3)存在,N(2,2)或(4,17)或(4,−17)或(−2,14+3),(−2,−14+3),证明如下:
    ∵B(3,0),C(0,3),
    ∵抛物线的解析式为y=−x2+2x+3,
    ∴对称轴为:x=1,
    设点M(1,t),N(x,y),
    若BC为菱形的边长,菱形BCMN,
    则BC2=CM2,即18=12+(t−3)2,
    解得:t1=17+3,t2=−17+3,
    ∵3+1=0+x0+t=3+y,
    ∴x=4,y=t−3,
    ∴N1(4,17),N2(4,−17);
    若BC为菱形的边长,菱形BCNM,
    则BC2=BM2,即18=(3−1)2+t2,
    解得:t1=14,t2=−14,
    ∵3+x=0+10+y=3+t,
    ∴x=−2,y=3+t,
    ∴N3(−2,14+3),N4(−2,−14+3);
    若BC为菱形的对角线,
    3+0=x+10+3=y+t,
    ∴x=2,y=3−t,
    ∵BM2=CM2,即22+t2=12+(3−t)2,
    解得:t=1,
    ∴y=3−1=2,
    ∴N5(2,2);
    综上可得:N(2,2)或(4,17)或(4,−17)或(−2,14+3),(−2,−14+3).
    【解析】【分析】(1)运用待定系数法即可求出二次函数的解析式;
    (2)先运用待定系数法求出直线BC的解析式,进而即可得到OB=3,设点P(x,−x2+2x+3)(0(3)分类讨论:①若BC为菱形的边长,②若BC为菱形的边长,运用三角形全等的判定与性质、菱形的判定与性质即可求解。
    20.(2023·凉山)如图,已知抛物线与x轴交于A(1,0)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)解:∵抛物线与x轴交于A(1,0)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=a(x+2)2+9,
    ∴a(1+2)2+9=0,
    ∴a=−1,
    ∴抛物线解析式为y=−(x+2)2+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,
    ∴C(0,5),
    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∴E(m,−m2−4m+5),F(m,m+5),
    ∴EF=−m2−4m+5−(m+5)
    =−m2−5m
    =−(m+52)2+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G(m,5)
    ∴点G为EF的中点,
    由(2)得E(m,−m2−4m+5),F(m,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+(5−2)m=0,
    解得m=2−5或m=0(舍去),
    ∴EF=CF=−2×(2−5)=52−2,HF=2,
    ∴HE=62−2,
    ∴E(2−5,62−2)
    综上所述,点E的坐标为(−3,8)或(−4,5)或(2−5,62−2)
    【解析】【分析】(1)根据待定系数法求二次函数解析式即可求解;
    (2)①先根据二次函数的性质得到点C的坐标,再运用待定系数法求出一次函数BC的解析式,进而得到E(m,−m2−4m+5),F(m,m+5),再结合题意即可求解;
    ②设直线x=m与x轴交于H,先根据等腰直角三角形的判定与性质证明△BHF是等腰直角三角形,进而得到∠EFC=∠BFH=45°;分类讨论:当EC=FC时,过点C作CG⊥EF于G,则G(m,5),再运用等腰直角三角形的性质结合题意即可求出m的值,进而即可求解;当EF=EC时,则△EFC是等腰直角三角形,再运用等腰直角三角形的性质结合题意即可求出m的值,进而即可求解;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,再运用等腰直角三角形的性质结合题意即可求出m的值,进而即可求解。
    21.(2023·泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+2x+c与坐标轴分别相交于点A,B,C(0,6)三点,其对称轴为x=2.
    (1)求该抛物线的解析式;
    (2)点F是该抛物线上位于第一象限的一个动点,直线AF分别与y轴,直线BC交于点D,E.
    ①当CD=CE时,求CD的长;
    ②若△CAD,△CDE,△CEF的面积分别为S1,S2,S3,且满足S1+S3=2S2,求点F的坐标.
    【答案】(1)解:根据抛物线的对称轴为x=2,
    可得−22a=2,解得a=−12,
    将C(0,6)代入抛物线可得6=c,
    ∴抛物线的解析式为y=−12x2+2x+6;
    (2)解:当y=0时,可得0=−12x2+2x+6,解得x1=6,x2=−2,
    ∴A(−2,0),B(6,0),
    设CB的解析式为y=kx+b,将C(0,6),B(6,0)代入y=kx+b,
    可得6=b0=6k+b,解得k=−1b=6,
    ∴CB的解析式为y=−x+6,
    设CD=a,则D(0,6−a),
    设AD的解析式为y=k1x+b1,将D(0,6−a),A(−2,0)代入y=k1x+b1,
    可得6−a=b10=−2k1+b1,解得k1=6−a2b1=6−a,
    ∴AB的解析式为y=6−a2x+6−a,
    联立方程y=−x+6y=6−a2x+6−a,解得x=2a8−ay=48−8a8−a,
    根据CD=CE,可得a=(2a8−a)2+(48−8a8−a−6)2,
    解得a1=8−22,a2=8+22,
    经检验,a1=8−22,a2=8+22是方程的解,
    ∵点F是该抛物线上位于第一象限的一个动点,
    ∴D在y轴正半轴,
    ∴a<6,
    ∴a=8−22
    即CD的长为8−22;
    ②解:如图,过E,F分别作AB的垂线段,交AB于点G,H,过点D作EG的垂线段,交EG于点I,
    ∵S1+S3=2S2,
    ∴AD+EF=2DE,
    ∴DEAF=13,
    设F(ℎ,−12ℎ2+2ℎ+6),则AH=ℎ+2,
    ∵EG⊥AB,FH⊥AB,
    ∴EG∥FH,
    ∴∠DEI=∠AFB,
    ∵DI⊥EG,
    ∴∠DIE=90°,
    ∴△DEI∽△AFB,
    ∴DI=13AB=13ℎ+23,即点D的横坐标为13ℎ+23,
    EI=13FH=−16ℎ2+23ℎ+2,
    设AF的解析式为y=k2x+b2,将A(−2,0),F(ℎ,−12ℎ2+2ℎ+6),
    代入可得0=−2k2+b2−12ℎ2+2ℎ+6=k2ℎ+b2,
    解得k2=−12ℎ+3b2=−ℎ+6,
    ∴AF的解析式为y=(−12ℎ+3)x−ℎ+6,
    ∴D(0,−ℎ+6),即DO=−ℎ+6,
    ∵∠DOG=90°,
    ∴四边形DOGI是矩形,
    ∴IG=DO=−ℎ+6,
    ∴EG=EI+IG=−16ℎ2−13ℎ+8,即E(13ℎ+23,−16ℎ2−13ℎ+8),
    将E(13ℎ+23,−16ℎ2−13ℎ+8)代入y=−x+6,
    可得−16ℎ2−13ℎ+8=−13ℎ−23+6,
    解得ℎ1=4,ℎ2=−4<0(舍去),
    ∴F(4,6).
    【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
    (2)①先求出点A和点B的坐标,再利用待定系数法求出CB的解析式为y=−x+6,最后列方程求解即可;
    ②利用平行线的判定与性质,三角形相似的判定与性质,矩形的判定与性质和待定系数法求函数解析式等即可。
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