2023年12月27日发(作者:荣威第三代rx5多少钱)
2022年中考数学二次函数--图形面积与最值问题压轴题专项训练
1.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求该抛物线的解析式及顶点坐标;
(2)若P是线段OB上一动点,过P作y轴的平行线交抛物线于点H,交BC于点N,设OP=t时,△BCH的面积为S.求S关于t的函数关系式;若S有最大值,请求出S的最大值,若没有,请说明理由.
(3)若P是x轴上一个动点,过P作射线PQ∥AC交抛物线于点Q,在抛物线上是否存在这样的点Q,使以A,P,Q,C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
2.已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧).与y轴交于点C.其中OC=OB,tan∠CAO=3
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是第一象限内的抛物线上一动点,Q为线段PB的中点,求△CPQ面积的最大值时P点坐标:
(3)将抛物线沿射线CB方向平移22个单位得新抛物线y′.M为新抛物线y′的顶点.D为新抛物线y′上任意一点,N为x轴上一点.当以M、N、C、D为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出所有符合条件的点N的坐标.并选择一个你喜欢的N点.写出求解过程.
3.如图,抛物线y??ax2?2ax?3与x轴交于A,B两点(A点在B点的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC,A点的坐标是(?1,0),点P是抛物线上的一个动点,其横坐标为m,且m>0.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若点Q是直线AC上的一个动点,且位于x轴的上方,当PQ∥y轴时,作PM⊥PQ,交抛物线于点M(点M在点P的右侧),以PQ,PM为邻边构造矩形PQNM,求该矩形周长的最小值;
(3)设抛物线在点C与点P之间的部分(含点C和P)最高点与最低点的纵坐标之差为h.
①求h关于m的函数解析式,并写出自变量m的取值范围;
②当h=16时,直接写出△BCP的面积.
4.在一个三角形中,如果其中某两边的长度之和等于第三边长度的两倍,则称该三角形为“调和三角形”例如我们学过的等边三角形就是“调和三角形”.
(1)已知一个“调和三角形”三条边的长度分别为4,6,m﹣1,求m的值.
(2)已知Rt△ABC是“调和三角形”,它的三边长分别为a,b,c,且a<b<c.
①求a:b:c的值;
②若△ABC周长的数值与面积的数值相等,求a,b,c的值.
(3)在(2)的条件下,动点P从点A出发以每秒2个单位长度的速度沿路线A→B→C运动,动点Q从点C出发以每秒1个单位长度的速度向点A运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒,设y=PQ2.
①求y关于t的函数关系式;
②求y的最小值.
5.如图1,抛物线C1:y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,且顶点为C,直线y=kx+2经过A,C两点.
(1)求直线AC的表达式与抛物线C1的表达式;
(2)如图2,将抛物线C1沿射线AC方向平移一定距离后,得到抛物线为C2,其顶点为D,抛物线C2与直线2y=kx+2的另一交点为E,与x轴交于M,N两点(M点在N点右边),若S△MDE=S△MAE,求点D的坐3标;
(3)如图3,若抛物线C1向上平移4个单位得到抛物线C3,正方形GHST的顶点G,H在x轴上,顶点S,TP0)在x轴上方的抛物线C3上,(m,是射线GH上一动点,则正方形GHST的边长为
,当m=
时,PS有最小值
.
PT
6.如图,已知抛物线y?12x?bx?c经过A??4,0?,B?0,?4?,C?2,0?三点.
2
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,AMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.
7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的图象与轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,﹣3),连接AC、BC.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,点D是抛物线上位于第四象限内的一点,连接AD,点E是AD的中点,连接BE、CE,求△BCE面积的最小值;
(3)如图2,∠PBQ=∠OBC,点P是抛物线上位于第四象限内的一点,点Q在y轴上,是否存在这样的点P、Q使BP=BQ,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8.如图,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于点A(﹣1,0)、B(4,0),交y轴于点C,点P是直线BC上方抛物线上的一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△PBC的面积的最大值以及此时点P的坐标;
7(3)在(2)的条件下,将直线BC向右平移个单位得到直线l,直线l交对称轴右侧的抛物线于点Q,连接4PQ,点R为直线BC上的一动点,请问在在平面直角坐标系内是否存在一点T,使得四边形PQTR为菱形,若存在,请直接写出点T的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图1,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点A(﹣3,4)、B(﹣3,0)、C(﹣1,0).以D为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点B.动点P以每秒1个单位的速度从点D出发,沿DC边向点C运动,运动的时间为t秒.过点P作PE⊥CD交BD于点E,过点E作EF⊥AD于点F,交抛物线于点G.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接BG,求△BGD的面积最大值;
(3)如图2,在点P运动的同时,点Q从点B出发,沿BA边以每秒1个单位的速度向点A运动.动点P、Q运动的过程中,在矩形ABCD内(包括其边界)是否存在点H,使以B,Q,E,H为顶点的四边形是菱形?若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出t的值:t= .
?15?10.如图,抛物线y?ax2?bx?6与直线y?x?2相交于A?,?、B?4,6?两点,点P是线段AB上的动点?22?(不与A、B两点重合),过点P作PC?x轴于点D,交抛物线于点C,点E是直线AB与x轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点C是抛物线的顶点时,求BCE的面积;
(3)是否存在点P,使得BCE的面积最大?若存在,求出这个最大值:若不存在,请说明理由.
11.综合与探究:如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣3x﹣3与x轴交于点A,与y轴交于点C.抛物线y=x2+bx+c经过A、C两点,且与x轴交于另一点B(点B在点A右侧).
(1)求抛物线的解析式及点B坐标;
(2)设该抛物线的顶点为点H,则S△BCH= ;
(3)若点M是线段BC上一动点,过点M的直线ED平行y轴交x轴于点D,交抛物线于点E,求ME长的最大值及点M的坐标;
(4)在(3)的条件下:当ME取得最大值时,在x轴上是否存在这样的点P,使得以点M、点B、点P为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
412.如图,抛物线y=?x2?bx?c经过点A(3,0),B(0,2),连接AB,点P是第一象限内抛物线上一3动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)过点P作x轴的垂线,交AB于点Q,判断是否存在点P,使得以P、Q、B为顶点的三角形是直角三角形,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)点C与点B关于x轴对称,连接AC,AP,PC,当点P运动到什么位置时,△ACP的面积最大?求△ACP面积的最大值及此时点P的坐标.
13.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C(0,﹣3),顶点D的坐标为(1,﹣4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,抛物线在第四象限的图象上有一点M,求四边形ABMC面积的最大值及此时点M的坐标;
(3)如图2,直线CD交x轴于点E,若点P是线段EC上的一个动点,是否存在以点P、E、O为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
14.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+3与两坐标轴交于A、B两点,抛物线y=x2+bx+c过点A和点B,并与x轴交于另一点C,顶点为D.点E在对称轴右侧的抛物线上.
(1)求抛物线的函数表达式和顶点D的坐标;
(2)若点F在抛物线的对称轴上,且EF∥x轴,若以点D,E,F为顶点的三角形与△ABD相似,求出此时点E的坐标;
(3)若点P为坐标平面内一动点,满足tan∠APB=3,请直接写出△PAB面积最大时点P的坐标及该三角形面积的最大值.
B(6,0)两点,15.如图,抛物线y?ax2?bx?3与x轴交于A(?2,0)、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.
16.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.已知点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,连接AP、PC、CD.
(1)求这个抛物线的表达式.
(2)点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.
(3)①点M在平面内,当△CDM是以CM为斜边的等腰直角三角形时,求出满足条件的所有点M的坐标;
②在①的条件下,点N在抛物线对称轴上,当∠MNC=45°时,求出满足条件的所有点N的坐标.
117.如图,已知抛物线y??x2?bx?c的顶点C的坐标为??3,2?,此抛物线交x轴于点A,B两点,点P2为直线AD上方抛物线上一点,过点P作PE?x轴垂足为E,连接AP,PD.
(1)求抛物线和直线AD的解析式;
(2)求线段PN的最大值;
5(3)当△APD的面积是ABC的面积的时,求点P的坐标.
4
18.如图,直线y?11x+2与x轴,y轴分别交于点A,C,抛物线y??x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的22另一交点为B,点D是抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点D在直线AC上方时,连接BC,CD,BD,BD交AC于点E,令△CDE的面积为S1,△BCE的面积为S2,求S1的最大值;
S2(3)点F是该抛物线对称轴上一动点,是否存在以点B,C,D,F为顶点的平行四边形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
19.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为C(3,6),并与y轴交于点B(0,3),点A是对称轴与x轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①所示,P是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连接BP,AP,求△ABP的面积的最大值;
(3)如图②所示,在对称轴AC的右侧作∠ACD=30°交抛物线于点D,求出D点的坐标;并探究:在y轴上是否存在点Q,使∠CQD=60°?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
20.如图,抛物线y??x2?bx?c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,直线y??x?3
经过B,C两点,连接AC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点E为直线BC上方的抛物线上的一动点(点E不与点B,C重合),连接BE,CE,设四边形BECA的面积为S,求S的最大值;
(3)若点Q在x轴上,则在抛物线上是否存在一点P,使得以B,C,P,Q四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案:
1.
?1?b?c?0解:把点A(﹣1,0),点C(0,﹣3)代入抛物线的解析式为y=x2+bx+c中得:?
c??3??b??2解得:?
c??3?∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4
∴顶点的坐标为(1,﹣4)
(2)
如图1,设直线BC的解析式为y=kx+d(k≠0)
当y=0时,x2﹣2x﹣3=0
解得:x1=3,x2=﹣1
∴B(3,0)
将B(3,0),C(0,﹣3)代入y=kx+d中
?3k?d?0?k?1得:?,解得:?
?d??3?d??3∴直线BC的解析式为y=x﹣3
∵OP=t
设点P的坐标为(t,0),则点N的坐标为(t,t﹣3),H(t,t2﹣2t﹣3)
∴NH=t﹣3﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t
∴S?S△BCH?133327NHOB?(?t2?3t)??(t?)2?
22228
3∵0≤t≤3,?<0,
2∴当t?(3)
273时,S取最大值,最大值为;
82分两种情况:
①当Q在x轴的上方时,如图2和图4,四边形ACPQ是平行四边形
根据A(﹣1,0)和C(0,﹣3)可知:点Q的纵坐标为3
当y=3时,x2﹣2x﹣3=3
解得:x1=1?7,x2=1?7
∴P(2?7,0)或(2?7,0)
②当Q在x轴的下方时,如图3,四边形ACQP是平行四边形,
当y=﹣3时,由对称得:Q(2,﹣3)
∴P(1,0)
综上,P点的坐标为(2?7,0)或(2?7,0)或(1,0)
2.
∵抛物线解析式为y?ax2?bx?3,
令x=0,得y=3,
∴点C坐标为(0,3),
∴OC=OB=3,
∴B坐标为(3,0).
∵tan∠CAO=3,即∴OA=1,
∴点A坐标为(-1,0),
∴可设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
代入C点坐标得:y=a(0+1)(0﹣3)
解得:a=-1,
∴y??(x?1)(x?3)??x2?2x?3??(x?1)2?4,
∴抛物线解析式为:y??x2?2x?3;
(2)
∵Q为线段PB中点,
∴S△CPQ=2S△CPB,
当S△CPB面积最大时,△CPQ面积最大.
设P坐标(a,?a2?2a?3),
如图,过点P作PH//y轴交BC于点H,
1OC?3,
OA
∴H坐标为(a,-a+3),
∴PH?(?a2?2a?3)?(?a?3)??a2?3a
11332272PH?(x?x)?(?a?3a)?3??(a?)?,
CPBBC22228331527∴当a?时,即P坐标为(,)时,SCPB面积最大,最大值为,
2284127∴SCPQ?SCPB?;
216∴S?(3)
沿CB方向平移22个单位,即向右2个单位,向下2个单位,
∴新抛物线解析式为y??(x?3)2?2,
∴M(3,2),C坐标为(0,3),
设N点坐标为(n,0),
根据平行四边形的性质,分类讨论①当
解得:yD?1.
∴1??(x?3)2?2
解得:x1?4,x2?2
∴xD=4或xD=2,
当xD=4时,yC?yNyM?yD3?02?yD??时,即,
2222xC?xNxM?xD0?xN3?4??,即,
2222解得:xN?7;
当xD=2时,xC?xNxM?xD0?xN3?2??,即,
2222解得:xN?5;
∴N坐标为(7,0)或(5,0);
①当
3?yD2?0yC?yDyM?yN??时,即,
2222解得:yD??1.
∴?1??(x?3)2?2
解得:x1?3?3,x2?3?3
∴xD?3?3或xD?3?3
当xD?3?3时,解得:xN?3;
当xD?3?3时,xC?xDxM?xN0?3?33?xN?,即,
?2222xC?xDxM?xN0?3?33?xN?,即,
?2222解得:xN??3;
∴N坐标为(3,0)或(?3,0);
综上,可知N点坐标为(7,0)或(5,0)或(3,0)或(?3,0);
3.
∵抛物线y??ax2?2ax?3与x轴交于A,B两点解:(A点在B点的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC,A点的坐标是(?1,0),
∴令x?0,则y?3,?C?0,3?
将点A??1,0?代入得0??a?2a?3
解得a?1
则抛物线的解析式为y??x2?2x?3
(2)
点P是抛物线上的一个动点,其横坐标为m,且m>0.
点Q是直线AC上的一个动点,且位于x轴的上方,PQ∥y轴
?Q点在P点上方,
A??1,0?,C?0,3?,设直线AC的解析式为y?kx?b
?b?3
??k?b?0??k?3
解得?b?3??直线AC的解析式为y?3x?3
2设P?m,?m?2m?3?,则Q?m,3m?3?
?PQ?3m?3???m2?2m?3??m2?m
抛物线的解析式为y??x2?2x?3???x?1??4
对称轴为x?1,顶点坐标为?1,4?,
2PM?PQ
?yP?yM
根据对称性可得PM?2xP?1?2m?1
设矩形PQNM的周长为l,
①当m?1时,PM?0,不能构成矩形,
②当0?m?1时,
PM?2?2m
22则l?2?m?m?2?2m??2m?2m?4
?211?117?时,lmin?2??当x???2??4??1?4?
??2?22222?2?2③当m1时,PM?2m?2
22则l?2?m?m?2m?2??2m?6m?4
对称轴为x??63??
2?22则当m1时,不存在最小值
7综上所述,矩形PQNM的周长的最小值为
2(3)
当0<0m≤1时,h=-m2+2m+3-3=-m2+2m;
当1<m≤2时,h=4-3=1;
当m>2时,h=4-(-m2+2m+3)=m2-2m+1;
②当h=16时,m2-2m+1=16,
解得m=5或m=-3(舍),
∴P(5,-12),
过点P作PQ⊥x轴交直线BC与点Q,
令y=0,则-x2+2x+3=0,
解得x=-1或x=3,
∴B(3,0),
设直线BC的解析式为y=k\'x+b\',
?b??3??,
??3k?b?0??b??3??,
?k??1?∴y=-x+3,
∴Q(5,-2),
∴PQ=10,
∴S△PCB=S△CPQ-S△BPQ=2×5×10-2×10×2=25-10=15.
4.
解:“调和三角形”某两边的长度之和等于第三边长度的两倍,
?①当4?6?2(m?1)时,
11解得m?6,
②当m?1?4?2?6时,
解得m?9,
③当6?m?1?2?4时,
解得m?3(不合题意舍去),
综上,m的值为6或9;
(2)
解:①RtABC是“调和三角形”,且a?b?c,
?a2?b2?c2,①
a?c?2b,②
由②,得b?得a2?(a?c,代入①,
2a?c2)?c2,
2整理得(5a?3c)(a?c)?0,
a,b,c为三角形三边,
?0?a?b?c,
?5a?3c?0,
故a:c?3:5,
同理可得,a:b?3:4,
?a:b:c?3:4:5;
②若?ABC周长的数值与面积的数值相等,
即a?b?c?1ab,
2a:b:c?3:4:5,
45?b?a,c?a,
331?a?b?c?ab,
2即a?a?a?a?a,
解得a?6或a?0(舍去),
43531243?a?6,b?8,c?10;
(3)
解:①(Ⅰ)当P点在AB上时,即0t5时,
过P作PD?AC于D,
则有AP?2t,CQ?t,
?A??A,?PDA??BCA?90?,
??APD∽?ABC,
?PD:AD:AP?3:4:5,
86?PD?t,AD?t,
55813?DQ?8?t?t?8?t,
55PQ2?PD2?DQ2,
61341208?PQ2?(t)2?(8?t)2?t2?t?64;
5555(Ⅱ)当P在BC上时,即5?t8时,
此时,PC?6?10?2t?16?2t,
CQ?t,
?PQ2?PD2?DQ2?(16?2t)2?t2?5t2?64t?256,
412208t?t?64?0t5?5综上,y关于t的函数关系式:y?{5;
25t?64t?256(5?t8)②由y关于t的函数关系式可知当P在AB上时有最小值,
y?4122t?t?64?(t?)?,
55541205?当t?2304104,y有最小值为.
41205
5.
解:如图1,
∵直线y=kx+2经过A(﹣1,0),
∴﹣k+2=0,
解得k=2,
∴直线AC的表达式为y=2x+2;
由抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,得抛物线的对称轴为直线x=1,
1+2=4,
当x=1时,y=2×∴抛物线的顶点C的坐标为(1,4);
设抛物线的表达式为y=a(x﹣1)2+4,则4a+4=0,解得a=﹣1,
∴抛物线C1的表达式为y=﹣(x﹣1)2+4,即y=﹣x2+2x+3.
(2)
解:如图2,
作DQ⊥x轴于点Q,EF⊥DQ于点F,设抛物线C2的顶点D的横坐标为t.
∵抛物线C2由抛物线C1沿射线AC方向平移得到,
∴D(t,2t+2),
∴抛物线C2的表达式可表示为y=﹣(x﹣t)2+2t+2,
y?2x?2?由?,得2x+2=﹣(x﹣t)2+2t+2,
2?y??(x?t)?2t?2解关于x的方程,得x1=t﹣2,x2=t,则点E、F的横坐标分别为t﹣2、t,
∴EF=t﹣(t﹣2)=2,
2∵S△MDE=S△MAE,
3∴∴DE2=
,
AE3DE2=;
DA5∵EF∥AQ,
∴△DEF∽△DAQ,
∴EFDE2??,
AQDA52∴2= AQ,
5∴AQ=5,
∴OQ=5﹣1=4;
4+2=10,
当x=4时,y=2×∴D(4,10).
(3)
解:由(1)得,抛物线C1的表达式为y=﹣(x﹣1)2+4,
将抛物线y=﹣(x﹣1)2+4向上平移4个单位得到的抛物线为y=﹣(x﹣1)2+8,即y=﹣x2+2x+7,
∴抛物线C3的表达式为y=﹣x2+2x+7.
由题意可知,正方形GHST与抛物线C3有相同的对称轴直线x=1,
如图3,
设H(t,0),则S(t,2t﹣2),
∴﹣t2+2t+7=2t﹣2,
解得t1=3,t2=﹣3(不符合题意,舍去),
∴H(3,0).
∴SH=2(t﹣1)=2×(3﹣1)=4,
∴正方形的边长为4;
将△PSH绕点S顺时针90°得到△KST,取SK的中点R,连结TR、PR,则点K在GT上,
设PS=KS=t(t>0),则TR=SR=2KS=2t,
由旋转得,∠PSR=90°,
1∴PR=(t)2?t2=5t,
2211∵PR+TR≥PT,
1∴5t+2t≥PT,
2t2?∴,
PT5?1PS5?1,
?PT2PS5?1∴的最小值为;
PT2即如图4,
当PS5?1=时,则点R落在PT上.
PT2设PT交SH于点L.
∵∠PSL=∠TSR=∠PTS,∠SPL=∠TPS(公共角),
∴△PLS∽△PST,
∴SLPS5?1?=,
TSPT25?1=25﹣2;
2∴SL=4×∵∠KTS=∠LST=90°,ST=TS(公共边),∠TSK=∠STL,
∴△KST≌△LTS(ASA),
∴PH=KT=SL=25﹣2,
∴OP=3+25﹣2=25+1,
∴P(25+1,0),
∴m=25+1.
故答案为:4,25+1,6.
1解:把A(-4,0),C(2,0)代入y=x2+bx+c得,
25?1.
2?1?16?4b?c?0??b?1?2,解得?,
?1c??4???4?2b?c?0??2
1∴抛物线的解析式为y=x2+x-4;
2(2)
解:如图,过点M作MN⊥AC,垂足为N,
1抛物线y=x2+x-4与y轴的交点B坐标为(0,-4),即OB=4,
21又∵M(m,m2+m-4),
21∴ON=-m,MN=-m2-m+4,AN=4-(-m)=4+m,
2∴S△ABM=S△ANM+S梯形MNOB-S△AOB
11111=(4+m)4×4
(-m2-m+4)+(-m2-m+4+4)(-m)-×22222=-m2-4m
=-(m+2)2+4,
∴当m=-2时,S最大=4,
答:S与m的函数关系式为S=-m2-4m,S的最大值为4.
7.
解:∵抛物线y=ax2+bx+c的图象与轴交于A(﹣1,0),B(4,0),
∴设该抛物线的函数表达式为y=a(x+1)(x﹣4),将C(0,﹣3)代入,
得:﹣4a=﹣3,
3解得:a=,
4933∴y= (x+1)(x﹣4)=x2﹣x﹣3,
44493∴该抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣3;
44(2)
(2)设直线BC的解析式为y=kx+n,
∵B(4,0),C(0,﹣3),
?4k?n?0∴?,
n??3?3??k?4,
解得:???n??33∴直线BC的解析式为y=x﹣3,
4过点E作EM∥y轴,交BC于M,
93设D(t,t2﹣t﹣3),
44∵点E是AD的中点,
∴E(t?13293,t﹣x﹣),
8228t?13t?27),
,82∴M(933t?27323153∴EM=t2﹣x﹣﹣=t﹣x+,
8882828∴S△BCE=2EM?OB=2(t2﹣3∵>0,
43∴当t=2时,S△BCE取得最小值;
413831533x+)= (t﹣2)2+,
8244
(3)
64?20116??解:存在,P
?,?,Q(0,-).
27?27?9如图2,在BC上截取BE=BO=4,过点E作EG∥OC交x轴于G,作EF⊥BC交y轴于F,
交抛物线于P,
∵B(4,0),C(0,﹣3),
∴OB=4,OC=3,CE=BC﹣BE=1,
∵∠BOC=90°,
∴BC=OB2?OC2?42?32?5,
∵EG∥OC,
∴△BEG∽△BCO,
∴∴EGBGBE??,
OCOBBCEGBG4??,
345∴EG=1216,BG=,
55∴OG=OB﹣BG=4﹣164?,
55124∴E(,﹣),
55∵EF⊥BC,
∴∠CEF=∠COB=90°,
∵∠ECF=∠OCB,
∴△ECF∽△OCB,
∴CEOC13??,
,即CFBCCF55∴CF=,
354OF=OC﹣CF=3﹣?,
334∴F(0,﹣),
3设直线EF的解析式为y=k1x+n1,
1244∵E(,﹣),F(0,﹣),
55312?4k?n??11??55∴?,
4?n??1?3?
4?k??1??3解得:?,
4?n??1?3?44∴直线EF的解析式为y=?x?,
3344?y??x???33联立方程组,得:?,
492?y?x?x?3?34?20?x???x1??1?29解得:?(舍去),?,
116y?0?1?y??2?27??20116??∴P
?,?,
927??64?204??11612?在Rt△BPE中,PE=??????,
???27?95??275?22∵∠PBQ=∠OBC,
∴∠PBE+∠CBQ=∠CBQ+∠QBO,
∴∠PBE=∠QBO,
在△PEB和△QOB中,
??PBE??QBO?
?BE?BO??PEB??QOB?∴△PEB≌△QOB(ASA),
∴BP=BQ,OQ=PE=∴Q(0,-64),
2764,
2764?20116??∴存在,P
?,?,Q(0,-).
27?27?9
8.
解:将A(﹣1,0)、B(4,0)代入抛物线公式,如下:
?0?a?b?4,
??0?16a?4b?4?a??1求得?.
b?3?抛物线解析式为:y=﹣x2+3x+4.
(2)
解:设P到直线BC的距离为d,P点坐标为(x,﹣x2+3x+4)(0<x<4),
∵y=﹣x2+3x+4交y轴于点C,
令x=0,
∴y=4,
∴C(0,4),
由B(4,0),C(0,4)两点求得直线BC的解析式为:y+x﹣4=0.
做直线BC的平行线K:y=﹣x+m,因为K与BC平行,我们将K平移,根据题意,点P是直线BC上方抛物线上的一点,
∴随着K平行移动,以BC为底的△PBC的高d在逐渐增大,当K与抛物线y=﹣x2+3x+4恰有一个交点时,此时以BC为底的△PBC的高d最大,即此时△PBC面积最大.
∵此时K:y=﹣x+m与抛物线y=﹣x2+3x+4相交,且仅有一个交点,
∴﹣x+m=﹣x2+3x+4,m=8.
∴直线K:y=﹣x+8.
此时求K和抛物线的交点为:
﹣x+8=﹣x2+3x+4,解得x=2,
将x=2代入直线K:y=﹣x+8,
解得y=6.
因此P(2,6).
现在我们来求P到直线BC的距离,即△PBC的高d:
过P作垂直于BC的直线k:y=x+m.
∵P在直线k上,
∴6=2+m,
∴m=4,直线k=x+4.
?y??x?4直线K与直线k的交点为:?,
?y?x?4解得交点坐标(0,4),即交点为C点.
因此的△PBC的高d即为B点和C点两点之间的距离,
∴d=|BC|?(2?0)2?(6?4)2?22.
在△PBC中,
∵|BC|=42,△PBC的面积的最大值S△PBC?(3)
11|BC|?d??42?22?8.
227解:存在.直线BC向右平移个单位得到直线l,
4723∴l:y=﹣(x?)+4=﹣x?.
447?23x????12?y??x?4,解得?.
?12?x??2?y??x?3x?4?2?二次函数y=﹣x2+3x+4对称轴为x?3,
2∵直线l交对称轴右侧的抛物线于点Q,
∴x?2397?. ,代入y=﹣x?44279∴Q(,).
24设T(a,b).
∵R为直线BC上的一动点,
∴设R(x,﹣x+4).
(Ⅰ)假设T在Q点左侧:
∴a?7.
279此时P(2,6),T(a,b)为菱形对称顶点,Q(,),R(x,﹣x+4)为菱形对称定点.
24在菱形中PTQR中,|PR|=|QT|,
79即(2?x)2?(6?x?4)2?(a?)2?(b?)2①
24又∵对角线互相垂直平分,且对称顶点横纵坐标的中点相等,即:
7??2?a2?x???22,②
?9??x?4?6?b?4?2?2?a2??0.5387?a1?3.5387由①,②解得?,?,
b?2.2887b??1.7887?2?17又∵a<,
2∴此时T点坐标为:T(﹣0.5387,2.2887).
(Ⅱ)假设T在Q点右侧:
7∴a>.
279此时P(2,6),Q(,)为菱形对称顶点,T(a,b),R(x,﹣x+4)为菱形对称定点.
24在菱形PTQR中,|PR|=|PT|,
即(a?2)2?(b?6)2?(2?x)2?(6?x?4)2,③
又∵对角线互相垂直平分,且对称顶点横纵坐标的中点相等,
9?6??4?b?x?4?即:?2,④
?7?2??a?x2?由③,④解得a?2697277>,符号题意.此时b?.
56256269277,).
5656此时T点坐标为:T(
综上所述:T存在两点,分别为:
T(﹣0.5387,2.2887)和T(9.
(1)∵矩形ABCD的三个顶点的坐标分别为A(﹣3,4)、B(﹣3,0)、C(﹣1,0),
∴D(﹣1,4),
由抛物线的顶点为D(﹣1,4),设抛物线的解析式为y=a(x+1)2+4,
∵抛物线经过点B(﹣3,0),
∴4a+4=0,
解得a=﹣1,
∴该抛物线的解析式为y=﹣(x+1)2+4,即y=﹣x2﹣2x+3;
(2)
269277,).
5656
??3k?d?0如图1,设直线BD的解析式为y=kx+d,则?,解得,
?k?d?4?∴y=2x+6,
设G(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣3<x<﹣1),则E(x,2x+6),
∴GE=﹣x2﹣2x+3﹣(2x+6)=﹣x2﹣4x﹣3,
∵AD=﹣1﹣(﹣3)=2,
∴S△BGD=2GE?AF+2GE?DF=2GE?AD=2×2(﹣x2﹣4x﹣3)=﹣(x+2)2+1,
∴当x=﹣2时,S△BGD最大=1,
∴△BGD面积的最大值为1.
1111
(3)
存在.理由如下:
如图2,菱形BQHE以BE为一边.
由题意,得BQ=PD=EF=t,
∵PQ∥EF,
∴四边形BQFE是平行四边形,
∴当BQ=QF=t时,四边形BQFE是菱形,此时点H与点F重合.
∵QF∥BD,
∴∠AQF=∠QBD,
∵AD=2,AB=4,∠A=90°,
∴BD?22?42?25,
∴AQAB425???,
QFBD2552525QF?BQ?25t,
55∴AQ?∴t?25t?4,
5解得t?20?85;
如图3,菱形BQEH以BE为对角线,连结QH交BE于点R,则QH⊥BE,BR=ER,
∴∠BRQ=90°,
∴BRAB25??,
BQBD525t,
5PDCD42???同理,,
DEBD255∴BR?55PD?t,
22255∴2?t?t?25,
5220解得t?,
13∴DE?综上所述,t?20?85或t?20,
13
故答案为:20?85或20.
13
10.
15?1a?b?6???15?22 解:把A?,?、B?4,6?代入抛物线y?ax2?bx?6中得:?4?22???16a?4b?6?6?a?2解得:?
b??8?∴抛物线的解析式为:y?2x2?8x?6.
(2)
解:如图1,
∵y?2x2?8x?6?2?x?2??2
∴顶点C?2,?2?
对于直线y?x?2,当x?2时,y?2?2?4
∴PC?4???2??6
当y?0时,x?2?0,解得x??2
∴E??2,0?
∴SBCE2?S△PCE?S△PBC
?11PC?ED?PC??xB?xD?
2211?PC??xD?xE??PC??xB?xD?
221?PC??xB?xE?
21??6??4?2?
2?18
∴△BCE的面积为18.
(3)
解:存在
2设点P的坐标为?m,m?2?,则C?m,2m?8m?6?
22∴PC?m?2??2m?8?6???2m?9m?4
∴SBCE?1PC??xB?xE?
21????2m2?9m?4???4?2?
29?147?
??6?m???48??2∵?6?0
∴当m?11.
解:∵直线y=﹣3x﹣3与x轴、y轴分别交于点A、C,
∴A(﹣1,0),C(0,﹣3),
∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0),C(0,﹣3),
9时,S4BCE最大,这个最大值是147.
8?1?b?c?0∴
?
,
c??3??b??2
,
解得
??c??3∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3.
当y=0时,由x2﹣2x﹣3=0,得x1=﹣1,x2=3,
∴B(3,0).
(2)
解:如图1,设抛物线的对称轴交BC于点F,交x轴于点G.
设直线BC的解析式为y=kx﹣3,
把B(3,0)代入得
3k﹣3=0,解得k=1,
∴y=x﹣3;
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的顶点H(1,﹣4),
当x=1时,y=x﹣3=1﹣3=﹣2,
∴F(1,﹣2),
∴FH=﹣2﹣(﹣4)=2,
∴S△BCH=2FH?OG+2FH?BG=2FH?OB=2×2×3=3.
故答案为:3.
(3)
解:设E(x,x2﹣2x﹣3)(0<x<3),则M(x,x﹣3),
∴ME=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)
=﹣x2+3x
39=﹣(x﹣)2+,
243933∴当x=时,ME最大=,此时M(,-).
24221111(4)
解:存在.如图2,
333由(3)得,当ME最大时,则D(,0),M(,-),
2223∴DO=DB=DM=;
2∵∠BDM=90°,
∴DE垂直平分OB
∴OM=BM
339∵OM2=BM2= DB2 +DM2 =()2+()2=
222∴OM=BM=
932=.
22当点P与原点O重合时,
则PM=BM=32,
2△PBM是等腰三角形,
此时点P的坐标是(0,0),即P1(0,0);
当BP=BM=32时,且点P在点B的左侧时,
2△PBM是等腰三角形,
则OP=3﹣326?32=,
226?326?32,0),即P2(,0);
22∴点P的坐标为(当点P与点D重合时,
3则PM=PB=,
2此时△PBM是等腰三角形,
33∴点P的坐标为(,0),即P3(,0);
22当BP=BM=32,且点P在点B的右侧时,
2△PBM是等腰三角形,
则OP=3+326?32=,
226?326?32,0),即P4(,0).
2236?326?32
综上所述,P1(0,0),P2(,0),P3(,0),P4(,0).
222∴点P的坐标为(12.
4解:∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(3,0),B(0,2),
3把点A(3,0),B(0,2)代入解析式得:
?4???9?3b?c?0,
?3?c?2??10?b?3, 解得???c?2410∴二次函数的解析式为:y??x2?x+2;
33(2)
410解:设P(m,﹣m2+m+2),
33当∠BPQ=90°时,则有BP∥x轴,如图,
∴点P的纵坐标为2,
410∴﹣x2+x+2=2,
33解得:x1=0(舍去)或x2=5∴P1(,2);
25,
2当∠PBQ=90°时,过点P作PM⊥y轴,垂足为M,如图,
410410则∠PBM+∠BPM=90°,PM=m,BM=﹣m2+m+2﹣2=﹣m2+m,
3333∵∠PBQ=90°,
∴∠PBM+∠OBA=90°,
∴∠OBA=∠BPM,
∴△PMB∽△BOA,
∴PMMB=,
OABO4210mm?m即=33,
23解得:m=0(舍)或m=∴P2(1165,),
81611,
811655综上所述,当以PQB为顶点的三角形是直角三角形时,点P的坐标为(,2)或(,
2816);
(3)
解:设PQ的延长线交AC与点N,
∵B(0,2),点C与点B关于x轴对称,
∴C(0,﹣2),
设直线AC的表达式为:y=k1x+a1,
把A,C代入得:
?3k1?a1?0,
??a1??2
2??k1?3, 解得???a1??2∴直线AC的表达式为:y?2x?2,
342102设点P(n,?n?n+2),则N(n,n?2),
333410248∴PN=?n2?n+2﹣(n?2)=?n2?n+4,
333334811∴S△APC=2PN×OA=2(?n2?n+4)×3=﹣2n2+4n+6=﹣2(n﹣1)2+8,
33∵a=﹣2<0,S△APC有最大值,且0<n<3,
∴当n=1时,△APC的面积最大,最大面积是8,
此时,P(1,4),
综上所述,△APC面积的最大值是8,点P的坐标是(1,4).
13.
设抛物线的表达式为y=a(x﹣1)2﹣4,将点C(0,﹣3)代入得:
4a﹣4=0,
解得a=1,
∴抛物线表达式为:y=(x﹣1)2﹣4;
(2)
连接BC,作MN∥y轴交BC于点N,交AB于点E,作CF⊥MN于点F,如图,
由(1)知,抛物线表达式为y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3,
令y=0,可解得x1=﹣1,x2=3,
∴点A坐标(﹣1,0),点B坐标(3,0),
设直线BC的表达式为y=kx+b,将点B
(3,0),C(0,﹣3)代入得:
?3k?b?0,
??b??3?k?1∴?,
b??3?∴直线BC表达式为y=x﹣3,
设M点(m,m2﹣2m﹣3),则点N(m,m﹣3),
39MN?yM?yN?m?3?(m2?2m?3)??m2?3m??(m?)2?
24∴S四边形ABMC=S△ABC+S△BCM
=S△ABC+S△CMN+S△BMN
111=?AB?OC??MN?CF+?MN?BE
22211=?4?3??MN?(CF?BE)
221=6+?MN?3
233275=?(m?)?
228当m?(3)
315375时,即点M坐标(,?)时,四边形ABMC面积的最大值;
8224如图,作PQ垂直x轴,
设直线CD:y=px+q,将点C,D分别代入得,
?p?q??4,
??q??3
?p??1解得?,
?q??3∴直线BC:y=﹣x﹣3,
当y=0时,解得x=﹣3,
∴点E坐标为(﹣3,0),
∵OE=OC=OB=3,
∴∠OEC=∠OBC=45°,
在Rt△OBC中,
BC=32?32=32,
①当△BAC∽△EPO时,
4EPABEP??,即,
3BCEO32解得EP=22,
在Rt△EPQ中,∠OEC=45°,
∴sin45°=PQ,
EP解得PQ=2,
∴EQ=PQ=2,
此时点P坐标(﹣1,﹣2);
②当△BAC∽△EOP时,
43BAEO??,即,
BCEP32EP解得EP=92,
4在Rt△EPQ中,∠OEC=45°,
∴sin45°=解得PQ?PQ,
EP9
494∴EQ?PQ?,
39此时点P坐标(?,?);
4439综上所述,当点P坐标为(﹣1,﹣2)或(?,?)时,点P、E、O为顶点的三角形与△ABC44
相似.
14.
∵直线y=﹣x+3与y轴、x轴分别交于A、B两点、
∴A(0,3),B(3,0),
将A(0,3)、B(3,0)代入y=x2+bx+c,
?3?c得:?,
0?9?3b?c??b??4解得:?,
c?3?∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣4x+3,
∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1
∴抛物线的顶点D的坐标为(2,﹣1).
(2)
∵A(0,3),B(3,0),D(2,﹣1),
∴AB2=32+32=18,AD2=(2﹣0)2+(3+1)2=20,BD2=(3﹣2)2+(0+1)2=2,
∴AB2+BD2=AD2,
∴△ABD为直角三角形,且∠ABD=90°,
设点E(m,m2﹣4m+3)(m>2).
∵EF∥x轴,
∴DF=m2﹣4m+3+1=m2﹣4m+4,FE=m﹣2,∠DFE=90°,
∴∠DFE=∠ABD=90°,
∴如图1,
以点D,E,F为顶点的三角形与△ABD相似,且∠FDE=∠BAD,
则DFFE?,
ABBD由AB2=32+32=18,BD2=(3﹣2)2+(0+1)2=2,得AB=32,BD?2,
m2?4m?4m?2?∴,
322解得m1=5,m2=2(不符合题意,舍去).
∴E(5,8);
如图2,
以点D,E,F为顶点的三角形与△ABD相似,且∠FDE=∠BDA,
则DFFE?,
BDABm2?4m?4m?2?∴,
232
解得m1?7,m2=2(不符合题意,舍去),
378∴E(,?).
3978综上所述,点E的坐标为(5,8)或(,?).
39(3)
由(2)得,tan∠ADB?∵tan∠APB=3,
∴∠APB=∠ADB,
∴点P在过A、B、D三点,即以AD为直径的圆上.
如图3,
32?3,
2
取AD的中点Q,以点Q为圆心,以QA为半径作圆,连接QB,
∵QB?1AD=QA,
2∴点B在⊙Q上;
连接并延长OQ、QO分别交AB于点G、⊙Q于点H,作PR⊥AB于点R,连接PG、PQ.
∵QB=PA,OB=OA,
∴HG垂直平分AB,
由PG≤QG+PQ,得PG≤GH,
∵PR≤PG,
∴PR≤GH;
∵S△PAB?1AB?PR,
21AB?GH.
2∴当点P与点H重合时,△PAB的面积最大,此时S△PAB?由AD2=(2﹣0)2+(3+1)2=20,得AD=25,
∵∠ABQ=90°,AQ?1132AD?5,AG?AB?,
222∴QG?(5)2?(32)2?2,
22∵HQ=AQ?5,
2,
212310?3∴S△PAB最大??32?(5?)?;
222∴GH?5?过点H作HL⊥x轴于点L,
∵∠OHL=90°﹣∠HOL=90°﹣∠BOG=∠OBA=45°,
∴OL=OH?tan45°?∵OG?2OH;
2132AB?,
22∴OH=GH﹣OG?5?∴HL=OL?∴H(232??5?2,
2210?22,
?(5?2)?222?102?10,).
22∵此时点P与点H重合,
∴P(2?102?10,).
222?102?10310?3,此时P(,).
222综上所述,△PAB面积最大值为15.
解:抛物线y?ax2?bx?3与x轴交于A(?2,0)、B(6,0)两点,
?设抛物线的解析式为y?a(x?2)(x?6)?ax2?4ax?12a,
∴?12a?3,
1解得a??,
4
11?抛物线的解析式为y??(x?2)(x?6)??x2?x?3,
44∵点D在抛物线上,
当x=4时y???42?4?3?3,
∴点D(4,3),
直线l经过A(?2,0)、D(4,3),
设直线l的解析式为y?kx?m(k?0),代入坐标得:
14??2k?m?0,
?4k?m?3?1??k?2,
解得,???b?1?直线l的解析式为y?1x?1;
2(2)
解:如图1中,过点P作PF//y轴交AD于点F.设点P的横坐标为m,
1?1?∴P(m,?m2?m?3),则F?m,m?1?.
4?2?
S?PAD?1??xD?xA??PF?3PF,
21111192PF??m2?m?3?m?1??m2?m?2???m?1??,
424244∴SΔPAD?3PF??2327?m?1??,
443??0,抛物线开口向下,函数有最大值,
4?m?1时,
S?PAD最大=27,
4
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