2024年中考数学《重难点解读•专项训练》(全国通用)专题04 二次函数与角度有关问题(专项训练)(原卷版+解析)
展开(1)直接写出点P的坐标和抛物线的解析式.
(2)求满足的点M的坐标.
2. (2023•雁塔区校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C,顶点D的坐标为(1,﹣4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P在抛物线上且满足∠PCB=∠CBD,求点P的坐标.
3.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其对称轴交抛物线于点D,交x轴于点E,已知OB=OC=6.
(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;
(2)连接BD,F为抛物线上一动点,当时,求点F的坐标;
4. (2023秋•开福区月考)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于A(3,0)、B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,
(1)求抛物线的解析式;
(2)在对称轴上是否存在一点M,使∠MCA=∠MAC,若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;
5. (2023•雁塔区校级二模)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴分别交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且OB=OC=3OA.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图,点D是该抛物线的顶点,点P(m,n)是第二象限内抛物线上的一个点,分别连接BD、BC、BP,当∠PBA=∠CBD时,求P点坐标.
6.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线经过A,C两点,与x轴的另一交点为点B.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点D为直线AC上方抛物线上一动点;
①连接BC,CD,设直线BD交线段AC于点E,的面积为S1,的面积为S2,求的最大值;
②过点D作DF⊥AC,垂足为点F,连接CD,是否存在点D,使得中的某个角恰好等于∠BAC的2倍?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.
7. (2023•大冶市模拟)已知抛物线y=ax2+bx+2经过点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C,P为第二象限内抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,线段OP交BC于点D,若S△CPD:S△COD=m,求m的最大值;
(3)当BC平分∠PCO时,求点P的横坐标.
8. (2023•泰安模拟)如图,抛物线y=mx2+3mx﹣2m+1的图象经过点C,交x轴于点A(x1,0),B(x2,0)(点A在点B左侧),且x2﹣x1=5,连接BC,D是AC上方的抛物线一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)第二象限内抛物线上是否存在一点D,DF垂直AC于点F,使得△DCF中有一个锐角等于∠BAC的两倍?若存在,求点D的横坐标,若不存在,请说明理由.
9. (2023•赣榆区二模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(4,0),B(0,2).M(m,0)为线段OA上一个动点(点M与点A不重合),过点M作垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点D、N.
(1)求直线AB的表达式和抛物线的表达式;
(2)若DN=3DM,求此时点N的坐标;
(3)若点P为直线AB上方的抛物线上一个动点,当∠ABP=2∠BAC时,求点P的坐标.
10. (2023秋•黄浦区校级月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣(x﹣m)2+k与x轴相交于原点O和点B(4,0),点A(3,b)在抛物线上.
(1)求抛物线的表达式,并写出它的对称轴;
(2)点D在抛物线上,如果∠BOD+∠B=90°,求点D的坐标.
11. (2023秋•广陵区期末)如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点D的横坐标为4.
(1)求抛物线的解析式与直线l的解析式;
(2)若点P是抛物线上的点且在直线l上方,连接PA、PD,求当△PAD面积最大时点P的坐标及该面积的最大值;
(3)若点Q是抛物线上的点,且∠ADQ=45°,请直接写出点Q的坐标.
12. (2023秋•丹江口市校级月考)已知,如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a>0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧.点A的坐标为(﹣1,0),OC=3OA.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D是线段BC下方抛物线上的动点,求四边形ABDC面积的最大值;
(3)若抛物线上有一点M,使∠ACM=45°,求M点坐标.
13. (2023•上海)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣2,﹣1),B(0,﹣3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)平移抛物线,平移后的顶点为P(m,n)(m>0).
ⅰ.如果S△OBP=3,设直线x=k,在这条直线的右侧原抛物线和新抛物线均呈上升趋势,求k的取值范围;
ⅱ.点P在原抛物线上,新抛物线交y轴于点Q,且∠BPQ=120°,求点P的坐标.
专题04 二次函数与角度有关问题(专项训练)
1.如图,直线与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物线与直线y=c分别交y轴的正半轴于点C和第一象限的点P,连接PB,得(O为坐标原点)。若抛物线与x轴正半轴交点为点F,设M是点C,F间抛物线上的一点(包括端点),其横坐标为m.
(1)直接写出点P的坐标和抛物线的解析式.
(2)求满足的点M的坐标.
【解答】(1)易得点P坐标为(3,4),抛物线解析式为.
①当点M在线段OP上方时,∵CP∥x轴,∴当点C、M重合时,∠MPO=∠POA,∴点M的坐标为(0,4);
②当点M在线段OP下方时,在x轴正半轴取点D,连接DP,使得DO=DP,此时∠DPO=∠POA.
设点D坐标为(n,0),则DO=n,,∴,解得:n=,∴点D坐标为.
设直线PD解析式为,代入得:.联立抛物线解析式得
综上所述:点M的坐标为(0,4)或
2. (2023•雁塔区校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C,顶点D的坐标为(1,﹣4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P在抛物线上且满足∠PCB=∠CBD,求点P的坐标.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),顶点D的坐标为(1,﹣4),
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,
解得:x=﹣1或3.
∴B(3,0).
∴OB=3.
令x=0,则y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
∴OC=3.
∴OB=OC,
∴∠ACB=∠ABC=45°.
①过点C作CP∥BD,交抛物线与点P,如图,
∵CP∥BD,
∴∠PCB=∠CBD,
∴此时点P符合题意,
设直线BD的解析式为y=kx+n,
∴,
解得:,
∴直线BD的解析式为y=2x﹣6.
∵CP∥BD,
则设直线CP的解析式为y=2x﹣3,
∴,
解得:或,
∴P(4,5);
②过点B作y轴的平行线,过点C作x轴的平行线,它们交于点G,在BC的下方作∠P1CB=∠CBD,交抛物线于点P1,交BG于点F,如图,
设直线CP与x轴交于点E,
令y=0,则2x﹣3=0,
解得:x=,
∴E(,0).
∴OE=.
∵CO⊥OB,GC⊥OC,GB⊥OB,
∴四边形COBG为矩形,
∵OB=OC,
∴四边形COBG为正方形,
∴GC=GB=3,∠GCB=∠GBC=45°.
∵∠ACB=∠GCB=45°,
∴∠OCE=∠FCG.
在△EOC和△FGC中,
,
∴△EOC≌△FGC(ASA),
∴OE=GF=,
∴BF=GB﹣GF=,
∴F(3,﹣).
设直线CF的解析式为y=dx+e,
∴,
解得:,
∴直线CF的解析式为y=x﹣3.
∴,
解得:或,
∴P1(,﹣),
综上,若点P在抛物线上且满足∠PCB=∠CBD,则点P的坐标为(4,5)或(,﹣).
3.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其对称轴交抛物线于点D,交x轴于点E,已知OB=OC=6.
(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;
(2)连接BD,F为抛物线上一动点,当时,求点F的坐标;
【解答】(1)因为OB=OC=6,所以B(6,0),C,
将B、C点坐标代入解析式,得,
所以点D的坐标为(2,—8)
(2)如图1,过F作FG⊥x轴于点G,设,则FG=,AG=x+2,当时,且,
所以,所以,即,
当点F在x轴上方时,则有,解得x=—2(舍去)或x=7,此时F点的坐标为;
当点F在x轴下方时,则有,解得x=—2(舍去)或x=5,此时F点的坐标为,,综上可知点F的坐标为或.
4. (2023秋•开福区月考)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于A(3,0)、B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,
(1)求抛物线的解析式;
(2)在对称轴上是否存在一点M,使∠MCA=∠MAC,若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;
【解答】解:(1)将A(3,0)、B(﹣1,0)代入y=ax2+bx﹣3,
∴,
解得,
∴y=x2﹣2x﹣3;
(2)存在点M,使∠MCA=∠MAC,理由如下:
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴对称轴为直线x=1,
令x=0,则y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
设M(1,t),
∵∠MCA=∠MAC,
∴MC=MA,
∴=,
解得t=﹣1,
∴M(1,﹣1);
5. (2023•雁塔区校级二模)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴分别交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且OB=OC=3OA.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图,点D是该抛物线的顶点,点P(m,n)是第二象限内抛物线上的一个点,分别连接BD、BC、BP,当∠PBA=∠CBD时,求P点坐标.
【解答】解:(1)令x=0,则y=c,
∴C(0,c),
∴OC=﹣c,
∵OB=OC=3OA,
∴B(﹣c,0),A(,0),
将B(﹣c,0),A(,0)代入y=x2+bx+c,
∴,
解得,
∴y=x2﹣2x﹣3;
(2)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴D(1,﹣4),
∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴BC2=18,CD2=2,BD2=20,
∵BD2=CD2+BC2,
∴△BCD是直角三角形,且∠BCD=90°,
∴tan∠CBD==,
过点P作PG⊥x于点G,
∵∠PBA=∠CBD,
∴tan∠PBA==,
设P(t,t2﹣2t﹣3),
∴=,
解得t=3(舍)或t=﹣,
∴P(﹣,).
6.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线经过A,C两点,与x轴的另一交点为点B.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点D为直线AC上方抛物线上一动点;
①连接BC,CD,设直线BD交线段AC于点E,的面积为S1,的面积为S2,求的最大值;
②过点D作DF⊥AC,垂足为点F,连接CD,是否存在点D,使得中的某个角恰好等于∠BAC的2倍?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】(1)
①过D作DM⊥AC于M,过B作BN⊥x轴交AC于N,
∴
∴,设,
∴,∴,∴最大值为.
②在OA上取一点P使得PA=PC,设OP=m,则PC=PA=4-m,在Rt△PCO中,由勾股定理得:(4-m)2=m2+22,解得m=,∴tan∠CPO=,
过D做x轴的平行线交y轴于R,交AC延长线于G,
情况一:∠DCF =2∠BAC=∠DGC+∠CDG,∴∠CDG=∠BAC,∴tan∠CDG=tan∠BAC=,即,设,∴DR=—a,RC=,代入得,a1=0,a2=—2,∴xD=—2
情况二:∠FDC =2∠BAC,∴tan∠FDC=,设FC=4k,DF=3k,DC=5k,
∵tan∠DGC=,∴FG=6k,CG=2k,DG=,
∴RC=,RG=,DR=,∴,∴a1=0(舍去),a2=,
综上所述:点D的横坐标为—2或.
7. (2023•大冶市模拟)已知抛物线y=ax2+bx+2经过点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C,P为第二象限内抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,线段OP交BC于点D,若S△CPD:S△COD=m,求m的最大值;
(3)当BC平分∠PCO时,求点P的横坐标.
【解答】解:(1)将点A(1,0)和点B(﹣3,0)代入函数解析式,
可得,
解得:,
∴y=﹣x2﹣x+2;
(2)过点P作PE∥y轴,交BC于E,
∴△PDE∽△ODC,
∴,
由y=﹣x2﹣x+2,当x=0时,y=2,
∴C点坐标为(0,2),
设直线BC的解析式为y=kx+p,将B(﹣3,0),C(0,2)代入,
可得:,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=x+2,
设P(t,﹣t2﹣t+2),则E(t,t+2),
∴PE=﹣t2﹣t+2﹣t﹣2=﹣t2﹣2t,
∵S△CPD:S△COD=m==,
∴m==﹣t2﹣t=﹣(t+)2+,
∴t=时,m的最大值为;
(3)过点P作PE∥y轴,交BC于E,交x轴于H,
∴∠PEC=∠ECO,
∵BC平分∠PCO,
∴∠PCE=∠ECO,
∴∠PEC=∠PCE,
∴PC=PE,
设P(t,﹣t2﹣t+2),则E(t,t+2),
∴PE=﹣t2﹣t+2﹣t﹣2=﹣t2﹣2t,
∵C点坐标为(0,2),
∴PC2=t2+(﹣t2﹣t+2﹣2)2=t2+t4+t3+t2=t4+t3+t2,
PE2=(﹣t2﹣2t)2=t4+t3+4t2,
∴t4+t3+t2=t4+t3+4t2,
∴t=﹣,
∴点P的横坐标为﹣.
8. (2023•泰安模拟)如图,抛物线y=mx2+3mx﹣2m+1的图象经过点C,交x轴于点A(x1,0),B(x2,0)(点A在点B左侧),且x2﹣x1=5,连接BC,D是AC上方的抛物线一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)第二象限内抛物线上是否存在一点D,DF垂直AC于点F,使得△DCF中有一个锐角等于∠BAC的两倍?若存在,求点D的横坐标,若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=mx2+3mx﹣2m+1的图象交x轴于点A(x1,0),B(x2,0),
∴x1,x2是方程mx2+3mx﹣2m+1=0的两根,
∴x1+x2=﹣3,x1•x2=.
∵x2﹣x1=5,
∴=25.
即:﹣4x1•x2=25,
∴9﹣4×=25.
解得:m=﹣.
∴抛物线的解析式为y=﹣﹣x+2.
(2)第二象限内抛物线上存在一点D,DF垂直AC于点F,使得△DCF中有一个锐角等于∠BAC的两倍,点D的横坐标为﹣2或﹣,理由:
∵A(﹣4,0),B(1,0),C(0,2),
∴OA=4,OB=1,OC=2,
∴AC==2,BC==,AB=OA+OB=5.
∵AC2+BC2=25=AB2,
∴△ABC为直角三角形,∠ACB=90°.
取AB的中点P,连接CP,
则P(﹣,0),
∴OP=.
∴PA=PB=PC=,
∴∠BAC=∠PCA.
∵∠CPB=∠BAC+∠PCA,
∴∠CPB=2∠BAC.
过点D作DR⊥y轴于点R,延长交AC于点G,如图,
①当∠DCF=2∠BAC时,
设D(m,m+2),则DR=﹣m,OR=m+2,
∴CR=OR﹣OC=m.
∵DR⊥y轴,OA⊥y轴,
∴DR∥AB,
∴∠G=∠BAC.
∵∠DCF=∠G+∠CDG,∠DCF=2∠BAC,
∴∠CDG=∠G=∠BAC.
∵tan∠BAC=,
∴tan∠CDR=.
∴,
∴
解得:m=﹣2或0(舍去),
∴m=﹣2.
∴点D的横坐标为﹣2;
②当∠FDC=2∠BAC时,
∵∠CPB=2∠BAC,
∴∠FDC=∠CPB.
∵tan∠CPB=,
∴tan∠FDC=,
∵tan∠FDC=,
∴,
设FC=4n,则DF=3n,
∴CD==5n.
∵tan∠G=tan∠BAC=,
∴tan∠G=,
∴FG=6n.
∴CG=FG﹣FC=2n.
∵tan∠G=,
∴RC=n,
∴DR==n,
∴,
解得:a=或0(舍去),
∴a=﹣,
即点D的横坐标为﹣,
综上,第二象限内抛物线上存在一点D,DF垂直AC于点F,使得△DCF中有一个锐角等于∠BAC的两倍,点D的横坐标为﹣2或﹣.
9. (2023•赣榆区二模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(4,0),B(0,2).M(m,0)为线段OA上一个动点(点M与点A不重合),过点M作垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点D、N.
(1)求直线AB的表达式和抛物线的表达式;
(2)若DN=3DM,求此时点N的坐标;
(3)若点P为直线AB上方的抛物线上一个动点,当∠ABP=2∠BAC时,求点P的坐标.
【解答】解:(1)设直线AB的解析式为y=px+q,
把A(4,0),B(0,2)代入得,,
解得,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+2;
把A(4,0),B(0,2)代入y=﹣x2+bx+c得,,
解得;
∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+2;
(2)∵MN⊥x轴,M(m,0),点D在直线AB上,点N在抛物线上,
∴N(m,﹣m2+m+2),D(m,﹣m+2),
∴DN=﹣m2+2m,DM=﹣m+2,
∵DN=3DM,
∴﹣m2+2m=3(﹣m+2),
解得m=3或m=4(舍),
∴N(3,2).
(3)如图,作点B关于x轴的对称点B′,
∴OB=OB′,B′(0,﹣2),
∵∠AOB=∠AOB′=90°,OA=OA,
∴△AOB≌△AOB′,
∴∠OAB′=∠OAB,
∴∠BAB′=2∠BAC,
∵A(4,0),B′(0,﹣2),
∴直线AB′的解析式为:y=x﹣2,
过点B作BP∥AB′交抛物线于点P,则∠ABP=∠BAB′=2∠BAC,即点P即为所求,
∴直线BP的解析式为:y=x+2,
令x+2=﹣x2+x+2,解得x=2或x=0(舍),
∴P(2,3).
10. (2023秋•黄浦区校级月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣(x﹣m)2+k与x轴相交于原点O和点B(4,0),点A(3,b)在抛物线上.
(1)求抛物线的表达式,并写出它的对称轴;
(2)点D在抛物线上,如果∠BOD+∠B=90°,求点D的坐标.
【解答】解:(1)把O(0,0),B(4,0)代入y=﹣(x﹣m)2+k得:
,
解得,
∴抛物线的表达式为y=﹣(x﹣2)2+4,
∴它的对称轴是直线x=2;
(2)过O作OG⊥AB于G,交抛物线于D,过G作GM⊥x轴于M,作G关于x轴的对称点G',作射线OG'交抛物线于D',如图:
Rt△BOG中,∠BOG+∠B=90°,即∠BOD+∠B=90°,
∴D是满足条件的点,
∵∠B+∠BGM=∠OGM+∠BGM,
∴∠B=∠OGM,
由(2)知tan∠ABO=3,
∴tan∠OGM=tan∠ABO=3,
∴==3,
设BM=t,则GM=3t,OM=9t,
∴OB=OM+BM=10t,
∵OB=4,
∴10t=4,
解得t=,
∴GM=3t=,OM=9t=,
∴G(,),
设直线OG解析式为y=nx,
∴n=,
解得n=,
∴直线OG解析式为y=x,
解得或,
∴D(,),
∵G,G'关于x轴对称,
∴G'(,﹣),∠GOB=∠G'OB,即∠BOD'=∠BOD,
∴D'是满足条件的点,
由G(,﹣)可得直线OG'解析式为y=﹣x,
解得或,
∴D'(,﹣),
综上所述,点D的坐标为(,)或(,﹣).
11. (2023秋•广陵区期末)如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点D的横坐标为4.
(1)求抛物线的解析式与直线l的解析式;
(2)若点P是抛物线上的点且在直线l上方,连接PA、PD,求当△PAD面积最大时点P的坐标及该面积的最大值;
(3)若点Q是抛物线上的点,且∠ADQ=45°,请直接写出点Q的坐标.
【解答】解:(1)将A(﹣2,0)、B(6,0)代入y=ax2+bx+3得:
,解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+3,
在y=﹣x2+x+3中,令x=4得y=3,
∴D(4,3),
设直线l解析式为y=kx+t,
将A(﹣2,0)、D(4,3)代入得:
,解得,
∴直线l解析式为y=x+1;
(2)过P作PK∥y轴交AD于K,如图:
设P(m,﹣m2+m+3)(﹣2<m<4),则K(m,m+1),
∴PK=(﹣m2+m+3)﹣(m+1)=﹣m2+m+2,
∴△PAD面积S=PK•|xD﹣xA|=×(﹣m2+m+2)×6=﹣(m﹣1)2+,
∵﹣<0,
∴当m=1时,S取最大值,最大值为,
此时P(1,);
(3)当Q在直线AD上方时,过A作AM⊥AD交射线DQ于M,过M作MN⊥x轴于N,过D作DH⊥x轴于N,如图:
∵∠ADQ=45°,
∴△ADM是等腰直角三角形,
∴AD=AM,
又∠MAN=90°﹣∠DAH=∠ADH,∠ANM=∠AHD=90°,
∴△ANM≌△DHA(AAS),
∴AH=MN,DH=AN,
∵A(﹣2,0)、D(4,3),
∴MN=AH=6,AN=DH=3,
∴M(﹣5,6),
由D(4,3),M(﹣5,6)得直线DM为:y=﹣x+,
解得(与D重合,舍去)或,
∴Q(,);
当Q在直线AD下方时,过点A作AT⊥AD交DQ于T,过A作RS∥y轴,过D作DR⊥RS于R,过T作TS⊥RS于S,如图:
同理可证△ADR≌TAS(AAS),
∴AS=DR=6,TS=AR=3,
∴T(1,﹣6),
∴直线DT解析式为y=3x﹣9,
由得(舍去)或,
∴Q(﹣12,﹣45),
综上所述,Q的坐标为(,)或(﹣12,﹣45).
12. (2023秋•丹江口市校级月考)已知,如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a>0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧.点A的坐标为(﹣1,0),OC=3OA.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D是线段BC下方抛物线上的动点,求四边形ABDC面积的最大值;
(3)若抛物线上有一点M,使∠ACM=45°,求M点坐标.
【解答】解:(1)∵OC=3OA,A(﹣1,0),
∴C(0,﹣3).
把点A,C的坐标代入y=ax2﹣2ax+c,得,
解得,
∴抛物线线的解析式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)如图,过点D作DM∥y轴分别交线段BC和x轴于点M,N.
∵抛物线线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,
∴B(3,0),
∴AB=4,
∴S四边形ABDC=S△ABC+S△BCD=AB×OC+×DM×(BN+ON)=6+×DM×OB=6+DM,
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),
∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴,解得,
故直线BC的解析式为:y=x﹣3.
设D(x,x2﹣2x﹣3),M(x,x﹣3),则DM=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣)2+,
当x=时,DM有最大值,此时四边形ABDC面积有最大值为;
(3)如图,过A作AK⊥AC交CD于点K,作KH⊥x轴于点H,
∵∠ACM=45°,
∴AC=AK,
∵∠AOC=∠KHA=90°,∠ACO=90°﹣∠OAC=∠KAH,
∴△OAC≌△HKA(AAS),
∴AH=CO=3,KH=OA=1,
∴K(2,1),
设直线CM的解析式为y=kx﹣3
∴2k﹣3=1,
∴k=2,
∴直线CM的解析式为y=2x﹣3,
联立,
解得x=0(舍去),或x=4,
∴M(4,5).
13. (2023•上海)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣2,﹣1),B(0,﹣3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)平移抛物线,平移后的顶点为P(m,n)(m>0).
ⅰ.如果S△OBP=3,设直线x=k,在这条直线的右侧原抛物线和新抛物线均呈上升趋势,求k的取值范围;
ⅱ.点P在原抛物线上,新抛物线交y轴于点Q,且∠BPQ=120°,求点P的坐标.
【解答】解:(1)将A(﹣2,﹣1),B(0,﹣3)代入y=x2+bx+c,得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣3.
(2)i.∵y=x2﹣3,
∴抛物线的顶点坐标为(0,﹣3),
即点B是原抛物线的顶点,
∵平移后的抛物线顶点为P(m,n),
∴抛物线平移了|m|个单位,
∴S△OPB=×3|m|=3,
∵m>0,
∴m=2,
即平移后的抛物线的对称轴为直线x=2,
∵在x=k的右侧,两抛物线都上升,原抛物线的对称轴为y轴,开口向上,
∴k≥2;
ii.把P(m,n)代入y=x2﹣3,
∴n=﹣3,
∴P(m,﹣3),
由题意得,新抛物线的解析式为y=+n=﹣3,
∴Q(0,m2﹣3),
∵B(0,﹣3),
∴BQ=m2,+,PQ2=,
∴BP=PQ,
如图,过点P作PC⊥y轴于C,则PC=|m|,
∵PB=PQ,PC⊥BQ,
∴BC=BQ=m2,∠BPC=∠BPQ=×120°=60°,
∴tan∠BPC=tan60°==,
∴m=2或m=﹣2(舍),
∴n=﹣3=3,
∴P点的坐标为(2,3).
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