2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练1:与线段长度相关的综合题(附答案)
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1.如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A(,)和B(4,m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如果设点P的坐标为(n,n+2),则点C的坐标可表示为 ;
(3)请用含有n的式子表示PC的长,并确定PC长度的最大值.
2.在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,﹣2m+3),过点A作y轴的平行线交二次函数y=x2的图象于点B.
(1)点B的纵坐标为 (用含m的代数式表示);
(2)当点A落在二次函数y=x2的图象上时,求m的值;
(3)当m<0时,若AB=2.求m的值;
(4)当线段AB的长度随m的增大而增大时,直接写出m的取值范围.
3.如图,直线y1=﹣x+3与x轴于交于点B,与y轴交于点C.抛物线y2=﹣x2+bx+c经过B、C两点,并与x轴另一个交点为A.
(1)求抛物线y2的解析式;
(2)若点M在抛物线上,且S△MOC=4S△AOC,求点M的坐标;
(3)设点P是线段BC上一动点,过P作PQ⊥x轴,交抛物线于点Q,求线段PQ长度的最大值.
4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+与x轴交于A(5,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C.
(Ⅰ)求抛物线的解析式;
(Ⅱ)若点M是抛物线的顶点,连接AM,CM,求△ACM的面积;
(Ⅲ)若点P是抛物线上的一动点,过点P作PE垂直y轴于点E,交直线AC于点D,过点D作x轴的垂线,垂足为点F,连接EF,当线段EF的长度最短时,求出点P的坐标.
5.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,其中A的坐标为(﹣1,0),与y轴交于点C(0,5),并经过点(1,8),M是它的顶点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)用配方法将二次函数的解析式化为y=(x﹣h)2+k的形式,并写出顶点M的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使PA+PC的值最小?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
6.已知抛物线y=ax2+bx﹣3(a>0)与x轴交于点A(1,0)和点B(点A在点B右侧),与y轴交于点C,且OC=OB.
(1)求点C的坐标和此抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线的对称轴上,设点P的纵坐标为n,若线段PA绕点P顺时针旋转90°后,记点A的对应点为A'.
①求线段OA′的最小值,并求出此时点P的坐标;
②当线段PA′与抛物线有公共点时,求n的取值范围.
7.抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(1,0)、B(﹣3,0)两点,顶点纵坐标为﹣4.
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线l:y=kx﹣k(0≤k≤3)与抛物线交于M(xM,yM)、N(xN,yN),xM<xN,
①求yM的范围;
②点P(xP,yP)在抛物线上(xM<xP<xN),点Q(xQ,yQ)在直线l上,xP=xQ,PQ的长度记为d.对于每一个k,d都有最大值,请求出d的最大值与k的函数关系式.
8.如图,已知抛物线C1的顶点为E(,﹣),与x轴交于点A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,﹣2);
(1)求抛物线C1的解析式;
(2)点D是抛物线C1上一点,且∠ACO+∠BCD=45°,求点D的坐标;
(3)M为抛物线在点B右侧上的一点,M与N两点关于抛物线的对称轴对称,MB,NA分别交y轴于P、Q两点,求OP﹣2OQ的值.
9.如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.
(1)求a的值和直线AB的函数表达式;
(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若=,求m的值;
(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE',旋转角为α(0°<α<90°),连接E'A、E'B,求E'A+E'B的最小值.
10.抛物线C:y=﹣x2+2x+3与x轴负半轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)写出AB的长;
(2)如图1,已知C(0,2),点E是x轴正半轴上的点,OE的垂直平分线MN,交OE于点F.交CE于点M,交抛物线C于点N,若MN=2,求点E的坐标;
(3)如图2.将抛物线C向左平移1个单位长度,再向上平移b(b>0)个单位长度得到抛物线C1,点D是抛物线C1的顶点,点P是抛物线C1在第一象限上的动点,PP'⊥y轴,交抛物线C1于点P',直线PO交抛物线C1于点Q,直线QP'交y轴于H,求证:HD=OD.
11.如图,抛物线与x轴交于A(1,0)、B(﹣3,0)两点,于y轴交于点C(0,3),顶点为D.
(1)求该抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)请计算以A、B、D、C为顶点的四边形的面积;
(3)在x坐标轴上是否存在点Q,使得Q点到C、D两点的距离之和最短,若存在,请直接写出Q点坐标,若不存在,请说明理由.
12.如图1,已知抛物线y=ax2﹣2ax+b与x轴交于点A(﹣2,0)和点B,与y轴交于点C(0,4).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图2,已知点P是第四象限抛物线上的一点,且∠PAB=2∠ACO,求点P的横坐标;
(3)如图3,点D为抛物线的顶点,直线y=kx﹣k+2交抛物线于点E,F,过点E作y轴的平行线交FD的延长线于点P,求CP的最小值.
13.如图1,抛物线y=ax2+c与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,P为x轴下方抛物线上一点,若OC=2OA=4.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图2,若∠ABP=∠ACO,求点P的坐标;
(3)如图3,点P的横坐标为1,过点P作PE⊥PF,分别交抛物线于点E,F.求点A到直线EF距离的最大值.
14.已知抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B的左边),与y轴交于点C.
(1)若m=1,求点B的坐标;
(2)求出点B、C的坐标(用含m的式子表示);
(3)若点P是线段AB上一点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M,交直线AC于点N,当线段MN长的最大值为时,求m的取值范围.
15.已知抛物线y=x2﹣2mx﹣4m+4经过定点A.
(1)求A点坐标;
(2)直线y=t(t<6)与抛物线交于B,C两点(B在C的左边),过点A作AD⊥BC于点D,是否存在t的值,使得对于任意的m,∠DAC=∠ABD恒成立,若存在,请求t的值;若不存在,请说明理由.
(3)如图,当m=1时,直线y=2x交对称轴于点E,在直线OE的右侧作∠EOP交抛物线于点P,使得tan∠EOP=,已知x轴上有一个点M(t,0),EM+PM是否存在最小值?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
16.如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于点A,B两点,OA=1,与y轴交于点C,连接AC,tan∠OAC=3,抛物线的对称轴与x轴交于点D.
(1)求点A,C的坐标;
(2)若点P在抛物线上,且满足∠PAB=2∠ACO,求直线PA在与y轴交点的坐标;
(3)点Q在抛物线上,且在x轴下方,直线AQ,BQ分别交抛物线的对称轴于点M、N.求证:DM+DN为定值,并求出这个定值.
参考答案
1.解:(1)∵B(4,m)在直线y=x+2上,
∴m=4+2=6,
∴B(4,6).
∵A(,),B(4,6)在抛物线y=ax2+bx+6上,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=2x2﹣8x+6;
(2)设动点P的坐标为(n,n+2),则C点的坐标为(n,2n2﹣8n+6).
故答案是:(n,2n2﹣8n+6);
(3)∵P(n,n+2),C(n,2n2﹣8n+6),
∴PC=(n+2)﹣(2n2﹣8n+6),
=﹣2n2+9n﹣4,
=﹣2(n﹣)2+,
∵PC>0,
∴当n=时,线段PC最大且为.
2.解:(1)根据题意知,点B的横坐标是m,
∴将x=m代入y=x2,得y=m2.
即点B的纵坐标为m2.
故答案是:m2;
(2)把A(m,﹣2m+3)代入y=x2,得﹣2m+3=m2.
解得m1=﹣3,m2=1;
(3)根据题意知:|﹣2m+3﹣m2|=2.
①﹣2m+3﹣m2=2,
解得m1=﹣﹣1,m2=﹣1.
∵m<0,
∴m=﹣﹣1,符合题意;
②﹣2m+3﹣m2=﹣2,
解得m1=﹣﹣1,m2=﹣1.
∵m<0,
∴m=﹣﹣1,符合题意.
综上所述,m的值为﹣﹣1或﹣﹣1;
(4)由(2)知,当点A、B重合时,点A的坐标是(﹣3,9)或(1,1).
设AB=d,
当﹣3<m<0时,d=﹣2m+3﹣m2=﹣(m+1)2+4时,对称轴是直线m=﹣1且抛物线开口向下,
∴线段AB的长度随m的增大而增大时,﹣3<m≤﹣1.
当m>1时,根据题意知,线段AB的长度随m的增大而增大时,m>1.
综上所述,m的取值范围是﹣3<m≤﹣1或m>1.
3.解:(1)由直线y1=﹣x+3得:B(3,0),C(0,3),
将其代入y2=﹣x2+bx+c,得
.
解得.
故抛物线y2的解析式是:y2=﹣x2+2x+3;
(2)抛物线y2的解析式y2=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣3)(x+1)知,A(﹣1,0).
∴OA=1.
又∵C(0,3),
∴OC=3.
设点M的坐标为(x,﹣x2+2x+3),
∵S△MOC=4S△AOC,
∴×3×|x|=4××3×1,
∴|x|=4,
∴x=±4,
当x=4时,﹣x2+2x+3=﹣16+8+3=﹣5;
当x=﹣4时,﹣x2+2x+3=﹣16﹣8+3=﹣21,
∴点M的坐标为(4,﹣5)或(﹣4,﹣21);
(3)设P(a,﹣a+3),此时Q(a,﹣a2+2a+3),
∴PQ=﹣a2+2a+3﹣(﹣a+3)=﹣a2+3a=﹣(a﹣)2+.
∴该抛物线顶点坐标是(,),且开口向下,
∴当a=时,PQ取最大值.
4.解:(Ⅰ)令x=0,则y=,即C(0,)
设抛物线的表达式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2)=a(x﹣5)(x+1),
将点C的坐标代入上式得:=a(0﹣5)(0+1),
解得a=﹣,
故抛物线的表达式为y=﹣(x﹣5)(x+1)=﹣x2+2x+;
(Ⅱ)由抛物线的表达式得顶点M(2,),
过点M作MH∥y轴交AC于点H,
设直线AC的表达式为y=kx+t,则,
解得,
故直线AC的表达式为y=﹣x+,
当x=2时,y=,则MH=﹣=3,
则△AMC的面积=S△MHC+S△MHA=×MH×OA=×3×5=;
(Ⅲ)点D在直线AC上,设点D(m,﹣m+),
由题意得,四边形OEDF为矩形,故EF=OD,即当线段EF的长度最短时,只需要OD最短即可,
则EF2=OD2=m2+(﹣m+)2=m2﹣m+,
∵>0,故EF2存在最小值(即EF最小),此时m=1,
故点D(1,2),
∵点P、D的纵坐标相同,
故2=﹣x2+2x+,解得x=2±,
故点P的坐标为(2+,2)或(2﹣,2).
5.解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过A(﹣1,0),C(0,5),(1,8),
则有:,
解得.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x+5.
(2)∵y=﹣x2+4x+5=﹣(x2﹣4x+4)+5+4=﹣(x﹣2)2+9,
∴二次函数的解析式化为y=﹣(x﹣2)2+9,
∴顶点M的坐标为(2,9)
(3)存在,理由如下:
如图,由A、B关于对称轴对称,连接BC交对称轴于P,连接PA,此时PA+PC的值最小.
由y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣5)(x+1)知A(﹣1,0),B(5,0),
∵B(5,0),C(0,5),设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),则有
,
解得 ,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+5.
∵抛物线的对称轴x=2,
∴P(2,3).
6.解:(1)把x=0代入y=ax2+bx﹣3,得:y=﹣3,
∴点C的坐标为(0,﹣3),
∴OC=3,
∴OB=OC=3,
∴B(﹣3,0),
把A(1,0)和B(﹣3,0)代入y=ax2+bx﹣3,得:,
解得:,
∴此抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;
(2)①由(1)可知:抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
设点P(﹣1,n),
当n>0时,如图1,设对称轴与x轴的交点为M,过点A'作A'N⊥PM于N,
∵线段PA绕点P顺时针旋转90°,
∴AP=A'P,∠APA'=90°=∠PMA=∠PNA',
∵∠NPA'+∠APM=90°=∠APM+∠PAM,
∴∠NPA'=∠PAM,
∴△A'NP≌△PMA(AAS),
∴A'N=PM=n,PN=AM=2,
∴点A'(﹣1﹣n,n﹣2),
当n<0时,同理可得点A'(﹣1﹣n,n﹣2),
当n=0时,点P与点M重合,则点A'(﹣1,﹣2),符合A'(﹣1﹣n,n﹣2),
∴OA'==,
∴当n=时,OA'有最小值为,
此时点P(﹣1,);
②∵点A'(﹣1﹣n,n﹣2),
∴点A在直线y=﹣x﹣3上,
如图2,
当线段PA′与抛物线有公共点,
则﹣1﹣n≤﹣3或﹣1﹣n≥0,
∴n≥2或n≤﹣1,
又∵当点P在抛物线顶点下方上,线段PA'与抛物线没有公共点,
∴n≥﹣4,
综上所述:n≥2或﹣4≤n≤﹣1.
7.解:(1)设抛物线的表达式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2)=a(x﹣1)(x+3)=a(x2+2x﹣3),
函数的对称轴为x=(1﹣3)=﹣1,
当x=﹣1时,y=a(x2+2x﹣3)=﹣4a=﹣4,
解得a=1,
故抛物线的表达式为y=x2+2x﹣3;
(2)①y=kx﹣k=k(x﹣1),
当x=1时,y=kx﹣k=0,
故该函数过点(1,0),即点N(1,0),
故点N、A重合,如图:
联立,
整理得:x2+(2﹣k)x+k﹣3=0,
则xM+xN=k﹣2,
而xN=1,
故xM=k﹣3,
当x=k﹣3时,y=kx﹣k=k(x﹣1)=k(k﹣3﹣1)=k2﹣4k=yM,
∵0≤k≤3,
故﹣4≤k2﹣4k≤0,
即yM的范围为﹣4≤yM≤0;
②由题意知,PQ∥y轴,
设点P的坐标为(x,x2+2x﹣3),则点Q(x,kx﹣k),
则PQ=kx﹣k﹣x2﹣2x+3=﹣x2+(k﹣2)x+(3﹣k),
∵﹣1<0,
故PQ有最大值,
当x=﹣=时,
PQ的最大值为=﹣()2+(k﹣2)()+(3﹣k),
即dmax=k2﹣2k+4.
8.解:(1)设抛物线的解析式为:y=a(x﹣)2﹣,
将C(0,﹣2)代入得a﹣=﹣2,解得a=1,
∴y=(x﹣)2﹣=x2﹣x﹣2①;
(2)在y=x2﹣x﹣2中,令x=0,得y=﹣2,令y=0,得x=﹣1或x=2,
∴C(0,﹣2),A(﹣1,0),B(2,0),
∴OB=OC=2,
∴△BOC为等腰直角三角形,
∴∠OCB=45°,
①当点D在x轴上方时,
设CD交x轴于点Q,
∵∠ACO+∠BCD=∠QCO+∠BCD=45°,
∴∠ACO=∠QCO,
又∠AOC=∠QOC=90°,OC=OC,
∴△OAC≌△OCQ(ASA),
∴OQ=OA=1,
∴Q(1,0),
由点C、Q的坐标得,直线CQ的表达式为y=2x﹣2②,
联立①②并解得,
∴D(3,4);
②当点D在x轴下方时,
将①中的△CBQ沿着BC翻折得△CBQ′,
则BQ=BQ′=1,∠QBQ′=90°,
∴Q′(2,﹣1),
同理可得:直线CQ′的表达式为y=x﹣2③,
联立①③并解得,
∴D(,﹣),
综上所述,D(3,4)或(,﹣);
(3)设M(xM,yM),N(xN,yN),
设直线MB的解析式为:y=m(x﹣2)④,
∴P(0,﹣2m),
联立①④并整理得:x2﹣(m+1)x+2m﹣2=0,
∴xB+xM=2+xM=m+1,
∴xM=m﹣1,
同理可得:xN=n+2,
又M、N关于对称轴对称,
∴xM+xN=m﹣1+n+2=1,
∴m+n=0,
∴OP﹣2OQ=2m﹣2(﹣n)=2(m+n)=0,
答:OP﹣2OQ的值为0.
9.解:(1)令y=0,则ax2+(a+3)x+3=0,
∴(x+1)(ax+3)=0,
∴x=﹣1或﹣,
∵抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),
∴﹣=4,
∴a=﹣.
∵A(4,0),B(0,3),
设直线AB解析式为y=kx+b,则,
解得,
∴直线AB解析式为y=﹣x+3;
(2)如图1,
∵PM⊥AB,PE⊥OA,
∴∠PMN=∠AEN,
∵∠PNM=∠ANE,
∴△PNM∽△ANE,
∴,
∵NE∥OB,
∴,
∴AN=(4﹣m),
∵抛物线解析式为y=﹣x2+x+3,
∴PN=﹣m2+m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
∴=,
解得m=2或4,
经检验x=4是分式方程的增根,
∴m=2;
(3)如图2,在y轴上 取一点M′使得OM′=,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE.
∵OE′=2,OM′•OB=×3=4,
∴OE′2=OM′•OB,
∴,
∵∠BOE′=∠M′OE′,
∴△M′OE′∽△E′OB,
∴,
∴M′E′=BE′,
∴AE′+BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′+BE′最小(两点间线段最短,A、M′、E′共线时),
最小值=AM′==.
10.解:(1)对于y=﹣x2+2x+3,令y=﹣x2+2x+3=0,解得x=﹣1或3,令x=0,则y=3,
故点A、B的坐标为(﹣1,0)、(0,3),
则AB==;
(2)如下图,设点E的坐标为(2m,0),则点F(m,0),点N(m,﹣m2+2m+3),
由中点公式得,点M的坐标为(m,1),
则MN=|﹣m2+2m+3﹣1|=2,
解得m=2或0(舍去)或+1或1﹣(舍去),
故m=2或+1;
(3)由y=﹣x2+2x+3得,其顶点为(1,4),
将抛物线C向左平移1个单位长度,再向上平移b(b>0)个单位长度得到抛物线C1,则平移后的抛物线表达式为y=﹣x2+4+b①,
则点D(0,4+b),
设点P的坐标为(p,q),点Q的坐标为(s,t),则点P′的坐标为(﹣p,q),
设直线PQ的表达式为y=kx②,直线P′Q的表达式为y=mx+n③,
联立①②并整理得:x2+kx﹣4﹣b=0,则ps=﹣4﹣b④,
联立①③并整理得:x2+mx+n﹣4﹣b=0,则﹣ps=n﹣4﹣b⑤,
由④和⑤得:n﹣4﹣b=4+b,解得n=8+2b,
故点H的坐标为(0,8+2b),
则HD=8+2b﹣4﹣b=4+b=OD.
11.解:(1)设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,
将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得,
故抛物线的表达式为y=﹣x2﹣2x+3,
抛物线的对称轴为x=﹣1,当x=﹣1时,y=﹣x2﹣2x+3=4,
故点D的坐标为(﹣1,4);
(2)由点B、C、D的坐标知,BC2=18,CD2=2,BD2=20,
则BC2+CD2=BD2,则△BCD为直角三角形,
四边形ABCD的面积=×BC×CD+×AB×OC=×3×+×4×3=9;
(3)存在,理由:
作点C关于x轴的对称点E(0,﹣3),连接DE交x轴于点Q,则点Q为所求点,
设直线ED的表达式为y=kx+b,则,解得,
故直线DE的表达式为y=﹣7x﹣3,
令y=﹣7x﹣3=0,解得x=﹣,
故点Q的坐标为(﹣,0).
12.解:(1)将点A、C的坐标代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+x+4①;
(2)在OB上取OR=OA=2,
则∠ACR=2∠ACO=∠PAB,
过点A作AK⊥CR于点K,设直线AP交y轴于点H,
则S△ACR=AR×CO=×CR×AK,即×4×4=××AK,
解得AK=,则sin∠ACK===,则tan∠ACK==tan∠BAP,
在Rt△AOH中,OH=AO×tan∠BAP=2×=,
由点A、H的坐标得,直线AP的表达式为y=﹣x﹣②;
联立①②并解得x=,
故点P的横坐标为;
(3)设点E、F的坐标分别为(m,﹣m2+m+4)、(n,﹣n2+n+4),
联立①与y=kx﹣k+2并整理得:x2+(2k﹣2)x﹣(4+2k)=0,
则m+n=2﹣2k,mn=﹣4﹣2k,
由抛物线的表达式知,点D(1,),
由点D、F的坐标得,直线FD的表达式为y=﹣(n﹣1)x+n+4,
当x=m时,y=﹣(n﹣1)m+n+4=﹣mn+(m+n)+4=﹣(﹣4﹣2k)+(2﹣2k)+4=7,
故点P的坐标为(m,7),
则PC==≥3,
故PC的最小值为3.
13.解:(1)∵CO=4,故c=﹣4,则抛物线的表达式为y=ax2﹣4,
∵OC=2OA=4,故点A(﹣2,0),则0=4a﹣4,解得a=1,
故抛物线的表达式为y=x2﹣4;
(2)过点A作x轴的垂线交BP的延长线于点Q,
在△BAQ和△COA中,
,
∴△BAQ≌△COA(AAS),
∴AQ=OA=2,
∴Q(﹣2,﹣2),
由点B、Q的坐标得,直线BQ解析式为y=x﹣1,
联立,
解得x1=2(舍去),x2=,
∴P(,);
(3)设E(x1,x12﹣4),F(x2,x22﹣4),P(1,﹣3),
由点P、E的坐标得,yPE=(x1+1)x﹣4﹣x1,
同理可得yPF=(x2+1)x﹣4﹣x2,
又∵PE⊥PF,
∴(x1+1)(x2+1)=﹣1,
∴x1x2+x1+x2+1=﹣1,
x1x2=﹣2﹣(x1+x2),
同理可得EF的解析式为:yEF=(x1+x2)x﹣4﹣x1x2,
∴yEF=(x1+x2)x﹣4+2+(x1+x2)=(x1+x2)(x+1)﹣2,
∴直线EF恒过定点(﹣1,﹣2),设该点为R,
连接点AR,则AR为点A到直线EF距离的最大值,
∴AR=.
14.解:(1)对于,令y=﹣(x+5)(x﹣m)=0,解得x=﹣5或m,令x=0,则y=﹣(0+5)(0﹣m)=,
故点A、B、C的坐标分别为(﹣5,0)、(m,0)、(0,),
当m=1时,点B的坐标为(1,0);
(2)由(1)知,点B、C的坐标为(m,0)、(0,);
(3)依题意得A(﹣5,0),C(0,m),
由m>0,设过A,C两点的一次函数解析式是y=kx+b,
将A,C代入上式得,解得,
∴过A,C两点的一次函数解析式是y=mx+m,
设点P(t,0),则﹣5≤t≤m(m>0),
∴M(t,﹣t2+t+),点N(t,mt+),
①当﹣5≤t≤0时,
MN=(﹣t2+t+)﹣(mt+)=﹣t2﹣t,
∵<0,
∴该二次函数图象开口向下,
又对称轴是直线t=﹣,
∴当t=﹣时,MN的长最大,
此时MN=﹣×(﹣)2﹣×(﹣)=;
②当0<t≤m时,
∴MN=(mt+)﹣(﹣t2+t+)=t2+t,
∵0,
∴该二次函数图象开口向上,
又对称轴是直线t=﹣,
∴当0<t≤m时,MN的长随t的增大而增大,
∴当t=m时,MN的长最大,此时MN=m2+2.5m,
∵线段MN长的最大值为,
∴m2+2.5m≤,
整理得:(m+2.5)2≤,
由图象可得:﹣≤m≤,
∵m>0,
∴m的取值范围是0<m≤.
15.解:(1)∵y=x2﹣2mx﹣4m+4=x2﹣2m(x+2)+4,
∴当x=﹣2时,y=6,
∴抛物线y=x2﹣2mx﹣4m+4经过定点(﹣2,6),
∴A(﹣2,6);
(2)∵y=t(t<6),
∴x2﹣2mx﹣4m+4=t,
∴x2﹣4mx﹣8m+8﹣2t=0,
∴xB+xC=4m,xB•xC=8﹣8m﹣2t,
∵∠DAC=∠ABD,∠ADB=90°,
∴△ADB∽△CBA,
∴,
∴AD2=BD•CD,
∴(6﹣t)2=(xB+2)(xC+2),
∴36﹣12t+t2=xB•xC+2(xB+xC)+4,
∴36﹣12t+t2=8﹣8m﹣2t+8m+4,
整理得t2﹣10t+24=0,
解得t=4或t=6(舍去),
∴t=4;
(3)存在,理由如下,
当m=1时,抛物线为y=x2﹣2x,
∵y=x2﹣2x=(x﹣2)2﹣2,
∴对称轴为直线x=2,
∵直线y=2x交对称轴于点E,
∴E(2,4),
过E点作EF⊥OE,EH⊥y轴,交OP于F,交y轴于H,作FG⊥EH于G,
∴OH=4,EH=2,
∵tan∠EOP=,
∴=,
∵∠OEF=90°,
∴∠HEO+∠GEF=90°=∠GEF+∠GFE,
∴∠HEO=∠GFE,
∵∠EHO=∠FGE=90°,
∴△EOH∽△FEG,
∴=,
∴EG=2,FG=1,
∴F(4,3),
∴直线OP的解析式为y=x,
解得或,
∴P(,),
∵E(2,4),
∴E点关于x轴的对称点E′(2,﹣4),连接PE′,交x轴于M,此时ME+MP=PE′,EM+PM的值最小,
设直线PE′的解析式为y=kx+b,
∴,解得k=,b=﹣,
∴直线PE′的解析式为y=x﹣,
令y=0,则x+=0,
解得x=,
∴M(,0),
∴t=.
16.解:(1)∵OA=1,tan∠OAC=3,
则OC=OAtan∠OAC=3,故点A、C的坐标分别为(1,0)、(0,﹣3),
(2)抛物线y=x2+bx+c经过点A(1,0),C(0,﹣3),
∴,解得,
∴抛物线的函数表达式为y=x2+2x﹣3;
①若点P在x轴下方,如图1,
延长AP到H,使AH=AB,过点B作BI⊥x轴,连接BH,作BH中点G,连接并延长AG交BI于点F,过点H作HI⊥BI于点I,
∵当x2+2x﹣3=0,解得:x1=﹣3,x2=1,
∴B(﹣3,0),
∵A(1,0),C(0,﹣3),
∴OA=1,OC=3,AC==,AB=4,
∴Rt△AOC中,sin∠ACO==,cos∠ACO=,
∵AB=AH,G为BH中点,
∴AG⊥BH,BG=GH,
∴∠BAG=∠HAG,即∠PAB=2∠BAG,
∵∠PAB=2∠ACO,
∴∠BAG=∠ACO,
∴Rt△ABG中,∠AGB=90°,sin∠BAG==,
∴BG=AB=,
∴BH=2BG=,
∵∠HBI+∠ABG=∠ABG+∠BAG=90°,
∴∠HBI=∠BAG=∠ACO,
∴Rt△BHI中,∠BIH=90°,sin∠HBI==,cos∠HBI==,
∴HI=BH=,BI=BH=,
∴xH=﹣3+=﹣,yH=﹣,即H(﹣,﹣),
由点A、H的坐标的,直线AH的表达式为:y=x﹣,
故直线PA在与y轴交点的坐标为(0,﹣);
②若点P在x轴上方,如图2,
在AP上截取AH'=AH,则H'与H关于x轴对称,
∴H'(﹣,),
同理可得,直线AH':y=﹣x+,
故直线PA在与y轴交点的坐标(0,);
综上,直线PA在与y轴交点的坐标为(0,﹣)或(0,);
(3)DM+DN为定值,
∵抛物线y=x2+2x﹣3的对称轴为:直线x=﹣1,
∴D(﹣1,0),xM=xN=﹣1,
设Q(t,t2+2t﹣3)(﹣3<t<1),
由点A、Q的坐标得,直线AQ:y=(t+3)x﹣t﹣3,
当x=﹣1时,yM=﹣t﹣3﹣t﹣3=﹣2t﹣6,
∴DM=0﹣(﹣2t﹣6)=2t+6,
同理可得,直线BQ:y=(t﹣1)x+3t﹣3,
当x=﹣1时,yN=﹣t+1+3t﹣3=2t﹣2,
∴DN=0﹣(2t﹣2)=﹣2t+2,
∴DM+DN=2t+6+(﹣2t+2)=8,为定值
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