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2023年中考数学高频压轴题突破——二次函数与三角形

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2023年中考数学高频压轴题突破——二次函数与三角形

1.定义:有一条边等于这条边上高的两倍的三角形叫做底倍高三角形,这条边叫做这个三角形的倍底.

(1)概念理解:

请你根据上述定义举一个底倍高三角形的例子: ; (2)问题探究:

在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2过点A(﹣2,﹣2),点B(4,m),△ABC是以AB为倍底的底倍高三角形. ①直接写出点C所在图形的函数关系式;

②设点P是抛物线y=ax2位于AB上方任意一点,当PC取最小值时,求点C的坐标; (3)应用拓展:

在(2)的条件下,已知⊙I的半径为1,圆心I在直线y=x﹣6上,且点C在⊙I上,设圆心I的横坐标为t,试直接写出t的取值范围. 2.如图,抛物线0),

与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,A(﹣3,

,点D在线段OC上,且OC=3OD,连接BD.

(1)求抛物线的函数解析式.

(2)在第一象限的抛物线上有一动点P,过点P作PE∥x轴交直线BD于点E,过点P作PF⊥BD交直线BD于点F.求(3)在(2)的条件下,将原抛物线

的最大值,并求出此时点P的坐标.

沿着射线DB方向平移

个单位

长度,得到新抛物线y',新抛物线y'与原抛物线交于点Q,点M是新抛物线对称轴上的一动点,是否存在点M,使得以点M,P,Q为顶点的三角形是以MQ为腰的等腰三角形,若存在,请直接写出点M的坐标;并选择一种情形,书写解答过程.

3.如果三角形有一边上的中线恰好等于这条边长,那么称这个三角形为“智汇三角形”,这条中线叫做这个三角形的“智汇中线”.

(1)请根据定义判断下列命题的真假(请在真命题后的横线内打“√”,假命题后的横线内打“×”).

①等腰直角三角形一定是“智汇三角形”. .

②直角三角形若是“智汇三角形”,那么智汇中线一定是较长直角边上的中线. .

(2)如图1,△ABC中,∠ACB=90°,AB=三角形”.

(3)如图2,点M,N在抛物线y=2x2上,且MN∥x轴,若△OMN是“智汇三角形”,求△OMN的“智汇中线”的长.

4.如图,已知抛物线y=ax2+bx+2与y轴交于点C,且经过点A(﹣1,0),B(4,0),点D与点C关于x轴对称,点F

是y轴上一定点,点P(m,0)是x轴上的一

,BC=

.求证:△ABC是“智汇

个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点Q,交直线BD于点M. (1)求抛物线的表达式;

(2)若四边形DMQF是平行四边形,试求此时m的值;

(3)点P在线段AB上运动的过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

5.如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点C坐标为(0,3),对称轴为x=1.点M为线段OB上的一个动点(不与两端点重合),过点M作PM⊥x轴,交抛物线于点P,交BC于点Q. (1)求抛物线及直线BC的表达式;

(2)过点P作PN⊥BC,垂足为点N.求线段PN的最大值;

(3)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

6.在平面直角坐标系中,抛物线

y=﹣x2+kx﹣2k

的顶点为

N.

(1)如图(1)若抛物线过点A(﹣3,1),求此抛物线相应的函数表达式;

(2)在(1)的条件下,若抛物线与y轴交于点B,连接AB,C为抛物线上一点,且位于线段AB的上方,过C作CD垂直x轴于点D,CD交AB于点E,若CE=ED,求点C坐标;

(3)已知点M(﹣2,0),且无论k取何值,抛物线都经过定点H,当△MHN是以MH为直角边的三角形时,请求出此抛物线相应的函数表达式.

7.如图,抛物线y=mx2﹣4mx+3m(m>0)与x轴交于点A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点坐标为D. (1)求点A、点B的坐标;

(2)若△OAC∽△OCB,求m的值;

(3)若△ABD为正三角形,对于该抛物线上任意一点P(x0,y0)总有n+

﹣4成立,求实数n的最小值.

8.如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A、点B(1,0),与y轴交于点C,直线y=x+3过点A和点C. (1)求抛物线的解析式;

(2)P点是位于直线AC上方抛物线上的动点,过P点作x轴的垂线,分别与x轴、AC交于点D、点E,过点DF∥BC交AC于点F,求PE﹣坐标;

(3)在(2)问取得最大值的情况下,将点P沿y轴向下平移

个单位长度得到点p′,CF+6的最大值及此时P点的

将抛物线y=ax2+bx+3沿着x轴向左平移1个单位长度得到抛物线y′,将直线y=x+3沿着x轴向右平移9个单位长度得到直线y″.设抛物线y′与直线y″的交点为M点、N点(M点在N点的左边),在y轴上是否存在点Q,使得△P′QN是以P′N为腰的等腰三角形.若存在,请直接写出点Q的坐标.

9.如图1,抛物线y=ax2+x+c经过点A(﹣2,0),B(6,0),顶点为C. (1)求抛物线的表达式;

(2)抛物线上是否存在一点M,使以BC为底边的△MBC为等腰三角形.若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;

(3)P为线段BC上任意一点,N为x轴上一动点,连接NP,以点N为中心,将△NPB逆时针旋转90°,记点P的对应点为H,点B的对应点为Q.当直线HQ经过点(3,0)时,直接写出它与抛物线y=ax2+x+c交点的坐标.

10.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2ax﹣3a(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,该抛物线的顶点为D. (1)求该抛物线的对称轴及点A、B的坐标;

(2)当a>0时,如图1,连接AD,BD,是否存在实数a,使△ABD为等边三角形?若存在求出实数a的值若不存在,请说明理由;

(3)当a=1时,如图2,点P是该抛物线上一动点,且位于第三象限,连接AP,直线PO交AC于点Q,△APQ和△OCQ的面积分别为S1和S2,当S1﹣S2的值最大时求直线PO的解析式.

11.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+8与x轴交于A(﹣8,0),B(2,0)两点,与y轴交于点C,顶点为P.

(1)抛物线的表达式是: ;顶点P的坐标为( , ). (2)如图2,在抛物线的对称轴l上,有一条自由滑动的线段EF(点E在点F的上方),已知EF=2,当|EC﹣BF|的值最大时,求四边形EFBC的面积.

(3)如图3,沿射线AC方向或其反方向平移抛物线y=ax2+bx+8,平移过程中A,C两点的对应点分别记为M,N,抛物线顶点P的对应点记为点P',在平移过程中,是否存在以A,M,B为顶点的三角形与△ABN相似,若存在,请直接写出此时平移后的抛物线顶点P'的坐标;若不存在,请简要说明理由.

12.如图,已知抛物线y=x2﹣5x+4与x轴交于点A和点B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.

(1)求A、B、C三点的坐标;

(2)如图1,若点P是线段BC上的一个动点(不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,连接OQ,当线段PQ长度最大时,判断四边形OCPQ的形状,并说明理由;

(3)如图2,在(2)的条件下,D是OC的中点,过点Q的直线与抛物线交于点E,且∠DQE=2∠ODQ.在y轴上是否存在点F,使得△BEF为等腰三角形?若存在,求点F

的坐标;若不存在,请说明理由.

13.抛物线y=ax2+bx﹣经过点(1,﹣1),现将一块等腰直角三角板ABC(∠ACB=90°)按照如图的方式放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A、C坐标分别为(0,2)、(﹣1,0).B点在抛物线y=ax2+bx﹣图象上. (1)求点B的坐标: (2)求抛物的解析式;

(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标:若不存在,请说明理由.

14.已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴分别交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.点F是线段AD上一个动点.求: (1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标; (2)如图1,设k=

,当k为何值时,CF=AD?

(3)如图2,以A,F,O为顶点的三角形是否与△ABC相似?若相似,求出点F的坐标;若不相似,请说明理由.

15.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0),B(﹣5,0),与y轴相交于点C(0,4),抛物线的对称轴与x轴相交于点D,点E是x轴下方抛物线上的一个动点(点E,D,C不在同一条直线上),分别过点A,B作直线CE的垂线,垂足分别为M,N,连接MD,ND. (1)求抛物线的解析式; (2)延长MD交BN于点F, ①求证:△ADM≌△BDF; ②求证:DM=DN.

(3)当△DMN为等边三角形时,请直接写出直线CE与抛物线对称轴的交点坐标.

16.如图①,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)经过菱形ABCD的顶点A,B,D,且AB=5,点D的坐标为(0,4),延长CD交抛物线于另一点E,连接BE,交AD于点F. (1)求二次函数的表达式; (2)求△BDF的面积;

(3)如图②,直线l是二次函数图象的对称轴,若P为l上一点,且P,D,B三点构成

以BD为底的等腰三角形,求点P的坐标.

17.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点C(2,﹣3),且与x轴交于原点及点B(8,0),点A为抛物线的顶点. (1)求二次函数的表达式;

(2)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使△ABM是等腰三角形?如果存在,请求出点M的坐标.如果不存在,请说明理由; (3)若点P为⊙O上的动点,且⊙O的半径为

,求

的最小值.

18.如图,抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a>0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C.点P是线段BC上的动点(点P不与点B,C重合),连结AP并延长,交抛物线于点Q,过点Q作y轴的平行线交BC于点H. (1)求点A、B的坐标; (2)在点P的运动过程中,若

的最大值为a2,求抛物线对应的函数表达式;

(3)在(2)的条件下,当△PQH为等腰三角形时,直接写出线段QH的长.

19.如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B两点,顶点为C(1,﹣1),E为对称轴上一点,D,F为抛物线上的点(点D位于对称轴左侧),且四边形CDEF为正方形. (1)求该抛物线的解析式;

(2)如图1,求正方形CDEF的面积;

(3)如图2,连接DF,与CE交于点M,与y轴交于点N,若P为抛物线上一点,Q为直线BN上一点,且P,Q两点均位于直线DF下方,当△MPQ是以点M为直角顶点的等腰直角三角形时,求点P的坐标.

20.已知:如图,抛物线y=ax2﹣4ax+c与x轴交于点A(x1,0)和点B(x2,0),x1,x2

满足2x1+x2=5,与y轴正半轴交于点C,且OB=OC. (1)求此抛物线的解析式,直接写出抛物线的顶点D的坐标;

(2)连接AD、BD,若把△ABD绕点B顺时针旋转90°,点D到达点D1,D1是否落在直线BC上,并说明理由;

(3)若把抛物线y=ax2﹣4ax+c向上平移个单位,再向右平移n个单位,若平移后抛物线的顶点仍在△BOC内部,求n的取值范围;

(4)在此抛物线的对称轴上是否存在一点P,使以A、C、P为顶点的三角形为等腰三角形,如果存在,请写出点P的坐标,若不存在请说明理由.

参与试题解析

1.【分析】(1)由题中所给定义举例即可;

(2)过点A作AC1∥x轴,AC2∥y 轴,使得AC1=AC2=6,连接AB、C1C2、BC1、BC2,由题意易得四边形AC2BC1是正方形,则有C2(﹣2.﹣8),C1(4.﹣2),进而可得点C在经过点C1且与AB平行的直线m上或经过点C2且与AB平行的直线n上,然后可得直线m的解析式为y=﹣x+2,直线n的解析式为y=﹣x﹣10,所以可得点P的轨迹为二次函数,即为y=﹣x2,且﹣2<x<4,设点C(a.﹣a+2),分别过点C作x轴、y轴的平行线,交于一点D,最后根据二次函数的性质可求解;

(3)由(2)可得C2(﹣2.﹣8),C1(4.﹣2),由题意易得直线y=x﹣6经过点C2,C1,则有点I(a,a﹣6),进而可分当⊙I与直线m时,则由两点距离公式可得(a﹣4)

2

+(a﹣4)2=1,当⊙I与直线n时,则由两点距离公式可得(a+2)2+(a+2)2=1,即

可求解.

【解答】解:(1)如下图,△ABC是等腰直角三角形,CD⊥AB, ∴CD=AB,

∴等腰直角三角形是底倍高三角形, 故答案为:等腰直角三角形;

(2)∵抛物线y=ax2过点A(﹣2,﹣2), ∴﹣2=a(﹣2)2, ∴a=﹣,

∴抛物线的解析式为y=﹣x2,

把点B(4,m)代入得m=﹣×42=﹣8, ∴B(4,﹣8).

①过点A作AC1∥x轴,AC2∥y 轴,使得AC1=AC2=6,连接AB、C1C2、BC1、BC2, 如下图所示:

∴AC1⊥AC2,BC2=4﹣(﹣2)=6,BC1=﹣2﹣(﹣8)=6, ∴AC1=AC2=BC1=BC2, ∴四边形AC2BC1是正方形, ∵A(﹣2,﹣2),B(4,﹣8), ∴C2(﹣2,﹣8),C1(4,﹣2), ∴△ABC1和△ABC2都为底倍高三角形,

∵△ABC是以AB为倍底的底倍高三形,

∴点C在经过点C1且与AB平行的直线m上或经过点C2且与AB平行的直线n上, 设直线m的解析式为y=﹣x+b, 把点C1代入得:﹣4+b=﹣2, 解得:b=2,

∴直线m的解析式为y=﹣x+2, 同理可得直线n的解析式为y=﹣x﹣10;

②∵点P是抛物线y=﹣x2位于AB上方的一点,A(﹣2,﹣2),B(4,﹣8), ∴设P(m,﹣m2),且﹣2<m<4, ∴点P的轨迹为二次函数, 即为y=﹣x2,且﹣2<x<4, 由图象可得点P到直线m的距离最小,

则设点C(a,﹣a+2),分别过点C作x轴、y轴的平行线,交于点D, ∴△PDC是等腰直角三角形, ∴PC=﹣a+2﹣m2,CD=a﹣m, ∴﹣a+2﹣m2=a﹣m, 整理得a=m2+m+1, ∴PC=

CD=

(a﹣m)=

m2+m+1﹣m)=

(m﹣1)2+

∴当m=1时,PC的值为最小, ∴a=m2+m+1=, ∴C(

,);

(3)由(2)可得C2(﹣2,﹣8),C1(4,﹣2), ∵圆心I在直线y=x﹣6上, ∴直线y=x﹣6经过点C1、C2,

∵点C在⊙I上,半径为1,圆心的横坐标为a, ∴点I(a,a﹣6),

∴当⊙I与直线m相切时,则(a﹣4)2+(a﹣4)2=1,

解得:a=4+或a=4﹣,

当⊙I与直线n相切时,则(a+2)2+(a+2)2=1, 解得:a=

﹣2或a=﹣

﹣2, ≤a≤4+

或﹣

﹣2≤a≤

﹣2.

∴a的取值范围为:4﹣

2.【分析】(1)利用待定系数法求二次函数的解析式即可;

(2)先根据坐标求出OA、OB、OC和OD的长度,证明△PFE∽△DOB,列比例式求出PF=

PE,从而得到2

x2+

x+6

PF﹣PE=PE,再利用待定系数法求出直线BD的解析式,),根据两点间距离公式表示出PE的长,最后根据二次

设P(x,﹣

函数的性质求最大值,并求点P的坐标即可;

(3)根据相似三角形的性质,把图象的平移转化为水平和左右平移,则设向下平移个单位长度,向右平移2个单位长度,得出新抛物线解析式,求出两个抛物线的交点坐标,再求出新抛物线的对称轴,设M(,m),然后根据等腰三角形的性质建立关于m的方程求解,即可解答. 【解答】解:(1)∵(﹣3,0),C(0,∴

,解得

x2+,

与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,A

∴抛物线的解析式为:y=﹣(2)∵C(0,∴OC=

x+6.

∵OC=3OD, ∴OD=2令y=﹣

, x2+

x+6

=0,

解得x=4或x=3, ∴B(4,0), ∴OB=4, ∴BD=2

∵PE∥OB, ∴∠PEF=∠OBD, ∵∠PFE=∠BOD=90°, ∴△PFE∽△DOB, ∴PE:PF=BD:OB=∴PF=∴2

PE,

×

PE﹣PE=PE,

,(k≠0),

PF﹣PE=2

设直线BD的解析式为:y=kx+2∴0=4k+2∴k=﹣

, ,

∴直线BD的解析式为:y=﹣∴x=﹣

y+4,

x2+(﹣

x+6x2+

x2+

x+2,

设P(x,﹣∴xE=﹣

), x+6

)=x2﹣x﹣12, x+6

),

设E(x2﹣x﹣12,﹣

∴PE=x﹣(x2﹣x﹣12)=﹣x2+2x﹣+13=﹣(x﹣1)2+13, ∴当x=1时,2

PF﹣PE的最大值为13,此时P(1,6

).

(3)存在,理由如下: ∵

k个单位长度,向右平移2k个单位长度,

沿着射线DB方向平移

个单位长度,

设原抛物线向下平移∵原抛物线∴(

k)2+(2k)2=6,解得k=1或k=﹣1(舍去),

个单位长度,向右平移2个单位长度,得到新抛物线,

(x﹣2)+6

﹣=﹣

, x2+

x+6

∴原抛物线向下平移∴y′=﹣令﹣

(x﹣2)2+

(x﹣2)2+

(x﹣2)+6

解得x=2,

∴Q(2,5∵原抛物线

),

的对称轴为直线x=,

∴新抛物线y′的对称轴为直线x=, 设M(,m), ∵P(1,6

).

﹣5﹣

)2=(﹣2)2+(m﹣5, ﹣

).

﹣m)2,

)2,

当PQ=MQ时,(2﹣1)2+(6解得m=5∴M(,5

++

或m=5

)或(,5

当PM=MQ时,(﹣1)2+(m﹣6解得m=6∴M(,6

, ).

+

)2=(2﹣)2+(5

综上,点M的坐标为M(,5)或(,5﹣)或(,6).

3.【分析】(1)根据“智汇三角形”的定义判断即可; (2)由勾股定理得AC=

=AC=1,利用勾股定理得BD=

=2,AC>BC,作AC边上的中线BD,可得CD

=2,即可得出结论;

(3)设点N的横坐标是a,则M、N的坐标即可求得,得到MN的长,MN与y轴的交点就是MN的中点,这个点的纵坐标就是△OMN的边上的中线长,根据“智汇三角形”定义即可列方程求得a的值.

【解答】(1)解:①∵直角三角形斜边上的中线是斜边的一半 ∴斜边上的中线不是这个三角形的“智汇中线”, ∵BD>BC,BC=AC,

∴等腰直角三角形直角边上的中线不是这个三角形的“智汇中线”, ∴等腰直角三角形一定不是“智汇三角形”.

故答案为:×;

②∵直角三角形斜边上的中线是斜边的一半 ∴斜边上的中线不是这个三角形的“智汇中线”, ∵较短直角边上的中线大于较长直角边,

∴较短直角边上的中线不是这个三角形的“智汇中线”, ∴智汇中线一定是较长直角边上的中线,

故答案为:√;

(2)证明:如图,作AC的中线BD,

∵△ABC中,∠ACB=90°,AB=∴AC=∴BD=∴AC=BD,

∴△ABC是“智汇三角形”;

(3)解:如图,作OM的中线NP,过点N作NE⊥x轴于E,过点P作PF⊥NE于F,

,BC=

=2,CD=AC=2, =2,

设点M(﹣a,2a2 ),N(a,2a2 ), ∵点M,N在抛物线y=2x2上,且MN∥x轴, ∴△OMN为等腰三角形,

①边MN上的中线OH=MN时,即2a=2a2, 解得:a=1,a=0(舍去), ∴N(1,2), ∴OH=MN=2,

∴△OMN的“智汇中线”的长为2; ②边OM上的中线PN=OM, ∵点M(﹣a,2a2 ),

∴P(﹣,a2),OM2=a2+4a4,

在Rt△PNF中,PF=+a=a,NF=2a2﹣a2=a2, ∴PN2=(a)2+(a2)2=a2+a4, ∵PN=OM,

∴a2+4a4=a2+a4,解得:a=∴PN=OM=

(负值舍去),

∴△OMN的“智汇中线”的长为

综上,△OMN的“智汇中线”的长为2或4.【分析】(1)用待定系数法即可求解;

(2)由P(m,0),可得Q(m,﹣m2+m+2),M(m,m﹣2),则四边形DMQF是平行四边形,由FD=QM即可求解;

(3)分△QBM∽△BOD,△BQM∽△BOD两种情况,分别求解即可. 【解答】解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得

解得,

∴y=﹣x2+x+2;

(2)当x=0时,y=﹣x2+x+2=2, ∴C(0,2),

∵点D与点C关于x轴对称,C(0,2), ∴D(0,﹣2).

设直线BC的解析式为y=kx+b, 把B(4,0),D(0,﹣2)的坐标代入得

解得:,

∴直线BD的表达式为y=x﹣2. ∵F(0,),D(0,﹣2), ∴FD=﹣(﹣2)=, ∵QM⊥x轴,P(m,0),

∴Q(m,﹣m2+m+2),M(m,m﹣2), ∴QM=﹣m2+m+2﹣(m﹣2)=﹣m2+m+4, ∵四边形DMQF是平行四边形,FD∥QM, ∴FD=QM, 即﹣m2+m+4=, 解得:m=3或m=﹣1,

∴若四边形DMQF是平行四边形时,m=3或m=﹣1; (3)存在.理由如下: ∵B(4,0),D(0,﹣2), ∴OB=4,OD=2. ∵QM∥DF, ∴∠ODB=∠QMB,

∴△QBM∽△BOD,△BQM∽△BOD两种情况: ①当△QBM∽△BOD时,∠DOB=∠MBQ=90°,于是有∵∠MBQ=90°, ∴∠MBP+∠PBQ=90°. ∵∠MPB=∠BPQ=90°, ∴∠MBP+∠PMB=90°. ∴∠BMP=∠QBP. ∴△QBM∽△QPB. ∴

=,

==,

∵P(m,0),则Q(m,﹣m2+m+2), 则PB=4﹣m,PQ=﹣m2+m+2, ∴

=,

解得:m=3或m=4.

当m=4时,点P,Q,M均与点B重合,不能构成三角形,舍去. ∴当m=3时,△QBM∽△BOD,点Q的坐标为(3,2);

②当△BQM∽△BOD时,∠DOB=∠MQB=90°,此时点Q与点A重合, ∴当m=﹣1时,△BQM∽△BOD,点Q的坐标为(﹣1,0), 综上所述,存在点Q,点Q的坐标为(3,2)或(﹣1,0). 5.【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;

(2)设P(t,﹣t2+2t+3),则Q(t,﹣t+3),PQ=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,由OB=OC=3,可得∠BCO=45°,再由平行线性质可得∠PQN=∠BCO=45°,根

据三角函数定义可得PN=PQ•sin∠PQN=(﹣t2+3t)•sin45°=﹣利用二次函数最值即可得出答案;

2

(t﹣)+

(3)设Q(m,﹣m+3)(0<m<3),利用勾股定理或两点间距离公式可得:AC2=

22

OA2+OC2=12+32=10,AQ2=(m+1)+(﹣m+3)=2m2﹣4m+10,CQ2=m2+m2=2m2,

根据等腰三角形性质分三种情况:AC=AQ或AC=CQ或AQ=CQ,分别建立方程求解即可得出答案.

【解答】解:(1)∵抛物线对称轴为x=1,点B与A(﹣1,0)关于直线x=1对称, ∴B(3,0),

设y=a(x﹣3)(x+1),把C(0,3)代入得:﹣3a=3, 解得:a=﹣1,

∴y=﹣(x﹣3)(x+1)=﹣x2+2x+3, 设直线BC的解析式为y=kx+d,则解得:

∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,

故抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3,直线BC的解析式为y=﹣x+3; (2)设P(t,﹣t2+2t+3),则Q(t,﹣t+3), ∴PQ=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t, ∵OB=OC=3,∠BOC=90°, ∴∠BCO=45°, ∵PQ⊥x轴, ∴PQ∥y轴,

∴∠PQN=∠BCO=45°, ∵PN⊥BC,

∴PN=PQ•sin∠PQN=(﹣t2+3t)•sin45°=﹣∵

<0,

(t﹣)2+

∴当t=时,PN的最大值为

(3)存在,设Q(m,﹣m+3)(0<m<3), ∵A(﹣1,0),C(0,3),

22

∴AC2=OA2+OC2=12+32=10,AQ2=(m+1)+(﹣m+3)=2m2﹣4m+10,CQ2=m2+m2

=2m2,

∵以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形, ∴AC=AQ或AC=CQ或AQ=CQ, 当AC=AQ时,10=2m2﹣4m+10, 解得:m=0(舍去)或m=2, ∴Q(2,1);

当AC=CQ时,10=2m2, 解得:m=﹣∴Q(

,3﹣

(舍去)或m=);

当AQ=CQ时,2m2﹣4m+10=2m2, 解得:m=, ∴Q(,);

综上所述,点Q的坐标为(2,1)或(

,3﹣

)或(,).

6.【分析】(1)将点A的坐标代入抛物线表达式得:1=﹣9﹣3k﹣2k,解得k=﹣2,即可求解;

(2)求出直线AB的表达式为y=x+4,设点C的坐标为(x,﹣x2﹣2x+4),则点E的坐标为(x,x+4),DE=x+4,CE=﹣x2﹣2x+4﹣(x+4)=﹣x2﹣3x,根据CE=ED可得方程x+4=﹣x2﹣3x,解方程即可求解;

(3)①当∠NHM为直角时,△RHN为等腰直角三角形,故设RN=RH=m,则点N的坐标为(2+m,﹣4+m),故xN﹣yN=6,即k=6+N′MH)为直角时,同理可解.

【解答】解:(1)将点A的坐标代入抛物线表达式得:1=﹣9﹣3k﹣2k,解得k=﹣2, 故抛物线的表达式为y=﹣x2﹣2x+4;

(2)如图:

﹣2k,即可求解;②当∠NMH(∠

∵y=﹣x2﹣2x+4,令x=0,则y=4, ∴B(0,4),

设直线AB的表达式为y=ax+b, ∴

,解得

∴直线AB的表达式为y=x+4,

设点C的坐标为(x,﹣x2﹣2x+4),则点E的坐标为(x,x+4), ∴DE=x+4,CE=﹣x2﹣2x+4﹣(x+4)=﹣x2﹣3x, ∵CE=ED,

∴x+4=﹣x2﹣3x,解得x=﹣2, ∴点C的坐标为(﹣2,4);

(3)∵y=﹣x2+kx﹣2k的顶点为N. ∴顶点N的坐标为(k,

﹣2k),

∵y=﹣x2+kx﹣2k=﹣x2+k(x﹣2),

∴无论k取何值,抛物线都经过定点H(2,﹣4), ∵点M(﹣2,0),

∴直线MH与x轴正半轴的夹角为45°,如图2,

①当∠NHM为直角时,过点H作HF⊥x轴于点F,过点N作NR⊥FH于点R, ∵直线MH与x轴正半轴的夹角为45°,则∠MHF=45°,故∠RHN=45°, 故△RHN为等腰直角三角形,故设RN=RH=m,则点N的坐标为(2+m,﹣4+m), 故xN﹣yN=6,即k=6+

﹣2k,解得k=4(舍去)或6,

则抛物线的表达式为y=﹣x2+6x﹣12; ②当∠NMH(∠N′MH)为直角时, 同理可得,xN﹣yN=﹣2, 即k=﹣2+

﹣2k,解得k=5±

, )x﹣10﹣2

或y=﹣x2+(5﹣

)x﹣10+2

故抛物线的表达式为y=﹣x2+(5+;

综上,抛物线的表达式为y=﹣x2+(5+﹣10+2

或y=﹣x2+6x﹣12.

)x﹣10﹣2

或y=﹣x2+(5﹣

)x

7.【分析】(1)把y=0代入函数关系式,解关于x的方程即可; (2)用m表示出OC的长度,根据△OAC∽△OCB可得解关于m的方程即可;

(3)过点D作DE⊥x轴于点E,根据△ABD为正三角形得出m的值,令w=﹣y﹣3

﹣4(y0≥﹣

),将w看作y0的二次函数,并根据y0≥﹣

求出函数的最大

,列出关于m的方程,

值,得出n的不等式,解关于n的不等式即可. 【解答】解:(1)把y=0代入y=mx2﹣4mx+3m得: mx2﹣4mx+3m=0,

∵m>0, ∴x2﹣4x+3=0, 解得:x1=1,x2=3, ∵点A在点B的左侧, ∴A(1,0),B(3,0);

(2)把x=0代入y=mx2﹣4mx+3m得:y=3m, ∴点C(0,3m), ∴OC=3m, ∵△OAC∽△OCB, ∴即

==

, ,

或m=﹣

(舍去),

解得:m=∴m=

(3)过点D作DE⊥x轴于点E,如图所示:

∵△ABD是等边三角形,AB=3﹣1=2, ∴EA=EB=AB=1,∠EAD=60°, ∵y=mx2﹣4mx+3m=m(x﹣2)2﹣m, ∴D点坐标为(2,﹣m), ∴tan∠EAD=tan60°=

=,

∴=,

, ,

﹣4成立,

即m=∴y≥﹣

∵对于该抛物线上任意一点P(x0,y0)总有n+∴n+≥﹣y﹣3令w=﹣y﹣3对称轴为y0=﹣∵﹣

<﹣

时,w随y0的增大而减小, 时,w取最大值,最大值为﹣(﹣

﹣4在y0≥﹣

)2﹣3

×(﹣

﹣4(y0≥﹣﹣4(y0≥﹣=﹣

), ),

∴当y0≥﹣∴当y0=﹣∵n+∴n+≥2,

)﹣4=2,

时恒成立,

解得:n≥,

∴实数n的最小值为.

8.【分析】(1)由直线解析式求出A(﹣3,0),C(0,3),由待定系数法可求出答案; (2)根据平行线分线段成比例得AF=D(x,0),设l=PE﹣求解;

(3)由题意得P′(﹣,0),y′=﹣(x+1+1)2+4=﹣(x+2)2+4=﹣x2﹣4x,y″=x+3﹣9x=x﹣6.联立可得出M(﹣6,﹣12),N(1,﹣5),设点Q(0,q),由勾

22

股定理得得P′N2=(1+)+5=2

22

,QN2=(q+5)+1=q2+10q+26,P′Q2=()

AD,设P(x,﹣x2﹣2x+3),则E(x,x+3),

,根据二次函数的最值即可

CF+6,可得l=﹣(x+)2+

+q2=+q2,分两种情况即可求解.

【解答】解:(1)∵直线y=x+3过点A和点C. ∴A(﹣3,0),C(0,3),

∵抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A、点B(1,0),与y轴交于点C,

∴,

∴,

∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;

(2)∵A(﹣3,0),C(0,3),B(1,0), ∴AB=4,AC=3∵DF∥BC, ∴∴AF=

, AD,

设P(x,﹣x2﹣2x+3),则E(x,x+3),D(x,0),

∴OD=﹣x,AD=x﹣(﹣3)=x+3,PE=﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x, ∴AF=

AD=

(x+3), ﹣

(x+3)=

x,

∴CF=AC﹣AF=3设l=PE﹣=﹣x2﹣3x﹣=﹣x2﹣x+ =﹣(x+)2+

CF+6, (

x)+6

∴当x=﹣时,PE﹣此时,y=﹣x2﹣2x+3=

CF+6的最大值为,

);

∴此时P点的坐标为(﹣,

(3)由题意得P′(﹣,0),

∵将抛物线y=ax2+bx+3沿着x轴向左平移1个单位长度得到抛物线y′,y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,

∴y′=﹣(x+1+1)2+4=﹣(x+2)2+4=﹣x2﹣4x,

∵将直线y=x+3沿着x轴向右平移9个单位长度得到直线y″. ∴y″=x+3﹣9x=x﹣6. 联立得

,解得

∴M(﹣6,﹣12),N(1,﹣5), 设点Q(0,q), ∴P′N2=(1+)2+52=

QN2=(q+5)2+12=q2+10q+26, P′Q2=()2+q2=①当P′N=P′Q时, q2+10q+26=

,解得q=﹣5±

);

+q2,

∴点Q的坐标为(0,﹣5+②当P′N=QN时,

+q2=

,解得q=±

)或(0,﹣5﹣

, )或(0,﹣

); )或(0,﹣5﹣

)或(0,

∴点Q的坐标为(0,

综上,存在,点Q的坐标为(0,﹣5+或(0,﹣

),

9.【分析】(1)直接把点A(﹣2,0),B(6,0)代入y=ax2+x+c,即可就出抛物线表达式为y=﹣x2+x+3;

(2)易得,点B坐标为(6,0),点C坐标为(2,4),可令M点的坐标为(a,b),且满足b=﹣a2+a+3.要使得BC为底边的△MBC为等腰三角形,只需满足MC=MB,即可列等式存在;

(3)先说明旋转后B点的对应点Q仍在BC上,再通过全等间接证明∠HQB=90°,利用直线HQ经过点(3,0),求出直线HQ的解析式后,联立抛物线的解析式即可求解.

,通过a的存在与否可判定M点是否

【解答】解:(1)直接把点A(﹣2,0),B(6,0)代入y=ax2+x+c,联立方程得

,解得

∴抛物线表达式为y=﹣x2+x+3 (2)存在,理由如下:

易得,点B坐标为(6,0),点C坐标为(2,4),可令M点的坐标为(a,b),且满足b=﹣a2+a+3.要使得BC为底边的△MBC为等腰三角形,只需满足MC=MB, ∵MC=MB,MB=∴

,MC=

,b﹣a+2=0,

∵b=﹣a2+a+3,b﹣a+2=0, ∴a=2

,b=2

﹣2或a=﹣2,2

﹣2,

,﹣2

﹣2);

∴M的坐标为(2﹣2)或(﹣2

(3)如图,N、P分别为x轴和线段BC上任意一点,过点N作NF⊥x轴,交BC于点Q,

则∠FNB=90°, ∵∠FBN=45° ∴∠BFN=45°, ∴FN=NB

∴以点N为中心,将 逆时针旋转,记点P的对应点为H,点B的对应点为Q ∴Q点与F点重合,

作x轴上的点G(3,0),作直线GQ,

则H点在该直线上,且NH=NP,∠HNP=90°, 又∵∠QNB=90°, ∴∠HNQ=∠PNB, 由NQ=NB, ∴△HNQ≌△PNB, ∴∠HQN=∠PBN=45°, ∴∠HQB=45°+45°=90°, ∴QN=GN=, ∴Q(,),

设直线GQ的解析式为:y=mx+n, ∴

解得,

∴y=x﹣3,

联立抛物线解析式与直线HQ的解析式得:

解得;,

,2

∴当直线HQ经过点(3,0)时,它与抛物线y=ax2+x+c交点的坐标为(23)或(﹣2

,﹣2

﹣3).

10.【分析】(1)根据题意可得对称轴为直线x=﹣=﹣1,令y=0,可求A、B两点坐

标;

(2)过点D作DE⊥x轴,垂足为E,则E(﹣1,0),D(﹣1,﹣4a),可得DE=4a,在Rt△AED中,由tan∠EAD=

,得4a=2

,即可求a的值;

(3)由S1=S△APO﹣S△AOQ,S2=S△AOC﹣S△AOQ,可得S1﹣S2=S△APO﹣S△AOC,过点P作PF⊥x轴交于点F,设P(m,m2+2m﹣3),则S1﹣S2=﹣(m+1)2+,当m=﹣1时,S1﹣S2的值最大为,此时P(﹣1,﹣4),再由待定系数法可求直线OP的解析式为y=4x.

【解答】解:(1)对称轴为直线x=﹣当y=0时,ax2+2ax﹣3a=0, ∴x=1或x=﹣3,

∴A(﹣3,0)、B(1,0);

(2)存在实数a,使△ABD为等边三角形,理由如下: ∵抛物线与x轴交于点A、B两点,顶点为D, ∴AD=BD,

∴△ABD是等腰三角形, 过点D作DE⊥x轴,垂足为E, ∴E(﹣1,0), ∵A(﹣3,0), ∴AE=2,

∵y=a(x+1)2﹣4a, ∴D(﹣1,﹣4a), ∵a>0, ∴DE=4a,

当△ABD为等边三角形时,∠EAD=60°, 在Rt△AED中, ∵tan∠EAD=

=﹣1,

∴DE=AE•tan60°, ∴4a=2

∴a=,

,使△ABD为等边三角形;

∴存在实数a=

(3)当a=1时,抛物线为y=x2+2x﹣3, 当x=0时,y=﹣3, ∴C(0,﹣3), ∴OC=3,

∵S1=S△APO﹣S△AOQ,S2=S△AOC﹣S△AOQ, ∴S1﹣S2=S△APO﹣S△AOC,

过点P作PF⊥x轴交于点F,设P(m,m2+2m﹣3), ∵P点在第三象限, ∴PF=﹣m2﹣2m+3, ∵OA=OC=3,

∴S△ACO=×AO×CO=,

∴S1﹣S2=×3×(﹣m2﹣2m+3)﹣=﹣(m+1)2+, ∴当m=﹣1时,S1﹣S2的值最大为, 此时P(﹣1,﹣4), 设直线PO的解析式为y=kx, ∴k=4,

∴直线OP的解析式为y=4x.

11.【分析】(1)抛物线的表达式为:y=a(x+8)(x﹣2)=ax2+6ax﹣16a,依此求出a即可.

(2)将点C向下平移2个单位,此时EF∥CD,EF=CD.推出四边形EFDC是平行四边形,推出CE=DF,可得|EC﹣BF|=|BF﹣DF|≤BD,推出当B,D,F共线时,|EC﹣BF|的值最大.

(3)分两种情形:①如图2中,当M,N两点都在x轴的上方或下方时,利用相似三角形的性质求解即可.②如图3中,当M,N在x轴的两侧时,不存在相似三角形. 【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+8)(x﹣2)=ax2+6ax﹣16a, 故﹣16a=8,解得:a=﹣,

故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣3x+8. 顶点P(﹣3,

),

故答案为:y=﹣x2﹣3x+8,﹣3,(2)如图2中,

将点C向下平移2个单位,此时EF∥CD,EF=CD. ∴四边形EFDC是平行四边形, ∴CE=DF,

∴|EC﹣BF|=|BF﹣DF|≤BD,

∴当B,D,F共线时,|EC﹣BF|的值最大,

∴S四边形EFBC=S平行四边形EFDC+S△CDB=3×2+×2×2=8;

(3)由A(﹣8,0),C(0,8),可得直线AC的解析式为y=x+8, 设M(m,m+8),N(m+8,m+16), ∵AO=8,OC=8, ∴AC=8

∴sin∠CAO=

∴AM==|m+8|,AN==|m+16|,

①如图2中,当M,N两点都在x轴的上方或下方时,

若△ABM∽△ANB,可得AB2=AM•AN, ∴102=

|m+8|•

|m+16|,

整理得,m2+24m+78=0, 解得m=﹣12+∴M(﹣12+

或m=﹣12﹣,﹣4+

,﹣4﹣

),

+

)或(﹣12﹣

由点A(﹣8,0)向点N平移可得平移后的抛物线的顶点P坐标为(﹣7+或(﹣7﹣

).

如图3中,当M,N在x轴的两侧时,

△ABM始终是钝角三角形,且∠BAM>∠BNA, 此时△ABM与△ANB不相似.

综上所述,满足条件的抛物线的顶点P坐标为(﹣7+

).

+

)或(﹣7﹣

12.【分析】(1)令x=0和y=0,解方程可求解;

(2)设点P的坐标为(x,﹣x+4),则点Q的坐标为(x,x2﹣5x+4),则PQ=(﹣x+4)﹣(x2﹣5x+4)=﹣x2+4x,进而求解;

(3)当∠DQE=2∠ODQ,则∠HQA=∠HQE,则直线AQ和直线QE关于直线QH对称,进而求出点E的坐标为(5,4),再分BE=BF、BE=EF、BF=EF三种情况,分别求解即可.

【解答】解:(1)对于y=x2﹣5x+4,令y=0,则0=x2﹣5x+4, ∴x1=4,x2=1,

∴点A(1,0),点B(4,0), 令x=0,则y=4, ∴点C(0,4);

(2)四边形OCPQ为平行四边形,理由如下: ∵点B的坐标为(4,0),点C(0,4), 设直线BC的表达式为y=kx+b,则故直线BC的表达式为y=﹣x+4,

设点P的坐标为(x,﹣x+4),则点Q的坐标为(x,x2﹣5x+4), 则PQ=(﹣x+4)﹣(x2﹣5x+4)=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4, ∵﹣1<0,

故PQ有最大值,当x=2时,PQ的最大值为4=CO, ∴PQ=CO,PQ∥OC, ∴四边形OCPQ为平行四边形;

(3)∵D是OC的中点,点C(0,4), ∴点D(0,2),

,解得,

由(2)知:当x=2时,PQ的最大值为4, 当x=2时,y=x2﹣5x+4=﹣2, ∴Q(2,﹣2),

由点D、Q的坐标,同理可得,直线DQ的表达式为y=﹣2x+2, 过点Q作QH⊥x轴于点H,

则QH∥CO,故∠AQH=∠ODQ, 而∠DQE=2∠ODQ. ∴∠HQA=∠HQE,

则直线AQ和直线QE关于直线QH对称, 故设直线QE的表达式为y=2x+r, 将点Q的坐标代入上式并解得r=﹣6, 故直线QE的表达式为y=2x﹣6, 联立y=x2﹣5x+4并解得故点E的坐标为(5,4), 设点F的坐标为(0,m), ∴BE2=(5﹣4)2+(4﹣0)2=17, BF2=m2+42=m2+16, EF2=(m﹣4)2+52,

当BE=BF时,即16+m2=17,解得m=±1; 当BE=EF时,即25+(m﹣4)2=17,方程无解; 当BF=EF时,即16+m2=25+(m﹣4)2,解得m=故点F的坐标为(0,1)或(0,﹣1)或(0,

).

(不合题意,舍去),

13.【分析】(1)根据题意,过点B作BD⊥x轴,垂足为D;根据角的互余的关系,易得

B到x、y轴的距离,即B的坐标;

(2)根据抛物线过B点的坐标,可得a的值,进而可得其解析式;

(3)首先假设存在,分A、C是直角顶点两种情况讨论,根据全等三角形的性质,可得答案.

【解答】解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D.

∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°, ∴∠BCD=∠CAO,

又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC, ∴△BCD≌△CAO(AAS), ∴BD=OC=1,CD=OA=2, ∴点B的坐标为(﹣3,1);

(2)抛物线y=ax2+bx﹣经过点(1,﹣1),点B(﹣3,1),

则,

解得,

所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣;

(3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形:

①若以点C为直角顶点;

则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1, 过点P1作P1M⊥x轴,

∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°, ∴△MP1C≌△DBC(AAS), ∴CM=CD=2,P1M=BD=1, ∵OC=1, ∴OM=1, ∴P1(1,﹣1); ②若以点A为直角顶点;

则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形△ACP2, 过点P2作P2N⊥y轴,同理可证△AP2N≌△CAO, ∴NP2=OA=2,AN=OC=1, ∴点P2(2,1),

③以A为直角顶点的等腰Rt△ACP的顶点P有两种情况.即过点A作直线L⊥AC,在直线L上截取AP=AC时,点P可能在y轴右侧,即现在解答情况②的点P2;

点P也可能在y轴左侧,即还有第③种情况的点P3.因此,然后过P3作P3G⊥y轴于G,同理:△AGP3≌△CAO, ∴GP3=OA=2,AG=OC=1, ∴P3为(﹣2,3);

经检验,点P1(1,﹣1)与在抛物线y=x2+x﹣上,点P2(2,1)点P3(﹣2,3)都不在抛物线y=x2+x﹣上. 综上,存在,点P的坐标为(1,﹣1).

14.【分析】(1)将A、B两点的坐标代入二次函数解析式,用待定系数法即求出抛物线对应的函数表达式,可求得顶点D(﹣1,4);

(2)由A、C、D三点的坐标求出AC2=18,CD2=2,AD2=20,可得△ACD为直角三角形,若CF=AD,则点F为AD的中点,可求出k的值;

(3)由条件可判断∠DAC=∠OCB,则∠OAF=∠ACB,若以A,F,O为顶点的三角形与△ABC相似,可分两种情况考虑:当∠AOF=∠ABC或∠AOF=∠CAB=45°时,可分别求出点F的坐标.

【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点A(﹣3,0),B(1,0), ∴

,解得:

∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3; ∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4, ∴顶点D的坐标为(﹣1,4);

(2)∵y=﹣x2﹣2x+3, ∴C(0,3),

在Rt△AOC中,OA=3,OC=3, ∴AC2=OA2+OC2=18,

∵D(﹣1,4),C(0,3),A(﹣3,0), ∴CD2=12+12=2, ∴AD2=22+42=20, ∴AC2+CD2=AD2,

∴△ACD为直角三角形,且∠ACD=90°. ∵CF=AD, ∴F为AD的中点, ∴k=

∴当k=时,CF=AD;

(3)在Rt△ACD中,tan∠CAD=在Rt△OBC中,tan∠OCB=∴∠CAD=∠OCB, ∵OA=OC,

∴∠OAC=∠OCA=45°, ∴∠FAO=∠ACB,

若以A,F,O为顶点的三角形与△ABC相似,则可分两种情况考虑: 当∠AOF=∠ABC时,△AOF∽△CBA,

∴OF∥BC,

设直线BC的解析式为y=kx+b, ∴

,解得:

∴直线BC的解析式为y=﹣3x+3, ∴直线OF的解析式为y=﹣3x, 设直线AD的解析式为y=mx+n, ∴

,解得:

∴直线AD的解析式为y=2x+6,

∴,解得:,

∴F(﹣,);

当∠AOF=∠CAB=45°时,△AOF∽△CAB,

∵∠CAB=45°, ∴OF⊥AC,

∴直线OF的解析式为y=﹣x, ∴

,解得:

∴F(﹣2,2).

综合以上可得F点的坐标为(﹣,

)或(﹣2,2).

15.【分析】(1)将点A(﹣1,0),B(﹣5,0),C(0,4)代入y=ax2+bx+c,即可求解;

(2)①先证明AM∥BN,再证明△ADM≌△BDF(AAS);

②由①得到D点是MF是中点,再由直角三角形的性质进行证明即可;

(3)设CE与对称轴的交点为G,连接AG,先证明A、D、G、M四点共圆,再求出GD=2

,即可求G点坐标.

【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),B(﹣5,0),C(0,4)代入y=ax2+bx+c, ∴

解得,

∴y=x2+

x+4;

x+4=(x+3)2﹣

(2)①y=x2+

∴抛物线的对称轴为直线x=﹣3, ∴D(﹣3,0),

∵A(﹣1,0),B(﹣5,0), ∴AD=2,BD=2, ∴AD=BD,

∵AM⊥CE,BN⊥CE, ∴AM∥BN, ∴∠AMD=∠BFD, ∵∠MDA=∠BDF, ∴△ADM≌△BDF(AAS); ②∵△ADM≌△BDF, ∴DM=DF,

∴D点是MF是中点, ∵BN⊥EC, ∴∠MNF=90° ∴DN=MF, ∴DN=DM;

(3)设CE与对称轴的交点为G,连接AG, ∵∠ADG=∠AMG=90°, ∴A、M、D、G四点共圆, ∴∠GMD=∠GAD, ∵△DMN为等边三角形, ∴∠DMN=60°,

∴∠GAD=60°, ∵tan∠DMN=∴tan∠GAD=∵AD=2, ∴GD=2

). , =

∴G(﹣3,﹣2

16.【分析】(1)根据菱形的性质得到AD=AB=CD=5,根据勾股定理得到OA=

=3,求得A(﹣3,0),B(2,0),把A(﹣3,0),B(2,

0),D(0,4)代入y=ax2+bx+c解方程组即可得到结论; (2)把x=4代入y=﹣x2﹣x+4=﹣

,求得E(﹣

,4),得到DE=

,设

△DEF的边DE上的高为h,则△ABF的边AB上的高为4﹣h,根据相似三角形的性质得到h==

,于是得到△BDF的面积=S△BDE﹣S△DEF=×

×4﹣×

×

(3)设AC所在的直线解析式为y=kx+h,解方程组即可得到结论. 【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形, ∴AD=AB=CD=5, ∵点D的坐标为(0,4), ∴OD=4, ∴OA=∴OB=2,

∴A(﹣3,0),B(2,0),

把A(﹣3,0),B(2,0),D(0,4)代入y=ax2+bx+c得

=3,

解得,

∴二次函数的表达式为y=﹣x2﹣x+4=﹣(x+)2+(2)当x=4时,y=﹣x2﹣x+4=﹣∴E(﹣1,4), ∴DE=1,

设△DEF的边DE上的高为h,则△ABF的边AB上的高为4﹣h, ∵DE∥AB, ∴△DEF∽△ABF, ∴

, ,

∴=

解得h=,

∴△BDF的面积=S△BDE﹣S△DEF=×1×4﹣×1×=; (3)∵y=﹣x2﹣x+4=﹣(x+)2+∴直线l的解析式为x=﹣,

由题意得PB=PD,

∴P在BD的垂直平分线上,即为菱形的对角线AC所在的直线, 设AC所在的直线解析式为y=kx+h, ∵C(5,4),A(﹣3,0), ∴

解得,

∴AC所在的直线解析式为y=x+, 当x=﹣时,y=×(﹣)+=, ∴点P的坐标为(﹣,).

17.【分析】(1)运用待定系数法即可求出答案;

(2)分三种情况:①当AM=BM,时,点P与F重合;②当AB=AM=4上方和下方两种情况;③当AB=BM=4(3)如图2,以O为圆心,OD=

时,M在x

时,由等腰三角形“三线合一”即可求出;

为半径作圆,则点P在圆周上,在OA上取点D,使

,连接PD,根据相似三角形的判定定理得到△APO∽△PDO,根据相似三角

=2,从而得:PD=

AP,当B、P、D三点共线时,

,且△ABO为等腰直角

形的性质得到

PD+PB取得最小值,过点D作DG⊥OB于点G,由于OD=三角形,根据勾股定理即可得到结论.

【解答】解:(1)由题意,

解得:,

∴二次函数的表达式为y=x2﹣2x; (2)过点A作直线AF⊥x轴于点F, 由(1)得y=(x﹣4)2﹣4, ∴抛物线的顶点A(4,﹣4), ①AM=BM, ∵B(8,0), ∴BF=4,

∵∠AFB=90°,AF=BF=4, ∴△ABF是等腰直角三角形,

∴M在点F处,△ABM是等腰直角三角形,此时M为(4,0), ②AB=AM,

由①得△ABF是等腰直角三角形,BF=4, ∴AB=

∴M为(4,﹣4﹣4③AB=BM,

∵AB=BM,BF⊥AM, ∴MF=AF, ∴M为(4,4),

综上所述,M为(4,0),(4,﹣4﹣4(3)如图2,以O为圆心,在OA上取点D,使OD=则在△APO和△PDO中, 满足:

=2,∠AOP=∠POD,

)或(4,﹣4+4

)或(4,4);

)或(4,﹣4+4

=4),

为半径作圆,则点P在圆周上, ,连接PD,

∴△APO∽△PDO,

∴===2,

从而得:PD=AP, ∴AP+PB=PD+PB,

∴当B、P、D三点共线时,PD+PB取得最小值, 过点D作DG⊥OB于点G,由于OD=则有DG=1,∠DOG=45°,

∴AP+PB的最小值为:AP+PB=DB=

=5

,且△ABO为等腰直角三角形,

18.【分析】(1)令y=ax2﹣3ax﹣4a=0,利用公式法可求出该一元二次方程的解,即可得出A,B的坐标;

(2)令x=0,可得出x的值,进而可得出直线BC的解析式;过点A作AM∥y轴交BC的延长线于点M,则

,设点Q的横坐标为t,则可表示点H的坐标,依次表达

的最大值,结合题中数据求出a的值,

AM和HQ的长,根据二次函数的性质,求出进而得出结论;

(3)由(2)可知,y=x2﹣3x﹣4,由此可得出OB=OC=4,由平行线的性质可得∠CHQ

=∠OCB=45°,若△PQH为等腰三角形,需要分三种情况:①当PH=PQ时,②当HP=HQ时,③当QP=QH,分别进行求解即可.

【解答】解:(1)由抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a>0)与x轴交于点A、B, 令ax2﹣3ax﹣4a=0,整理得a(x+1)(x﹣4)=0, ∴x=﹣1或x=4,

∴A(﹣1,0),B(4,0);

(2)由抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a>0)与y轴交于点C, 令x=0,则y=﹣4a, ∴C(0,﹣4a),

∴直线BC的解析式为:y=ax﹣4a,

如图,过点A作AM∥y轴交BC的延长线于点M, ∴M(﹣1,﹣5a), ∴AM=5a, ∵QH∥y轴, ∴AM∥QH, ∴

设点Q的横坐标为t,

则Q(t,at2﹣3at﹣4a),H(t,at﹣4a), ∴HQ=at﹣4a﹣(at2﹣3at﹣4a)=﹣at2+4at, ∴

=﹣(t﹣2)2+,

的最大值为,

∴当t=2时,

∴=a2,解得a=1或a=﹣1(舍), ∴抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣4.

(3)由(2)可知a=1,y=x2﹣3x﹣4,HQ=﹣t2+4t, ∴C(0,﹣4),

∴OB=OC=4,直线BC的解析式为:y=x﹣4, ∴△OBC是等腰直角三角形,∠OCB=∠OBC=45°. ∵HQ∥y轴,

∴∠CHQ=∠OCB=45°.

若△PQH为等腰三角形,需要分三种情况: ①当PH=PQ时,∠PHQ=∠PQH=45°, ∴∠HPQ=90°, ∴∠APB=90°,

∴△APB是等腰直角三角形, 过点P作PK⊥x轴于点K, 则AK=BK=PK=, ∴OK=, ∴P(,﹣);

∴直线AP的解析式为:y=﹣x﹣1, 令﹣x﹣1=x2﹣3x﹣4,解得x=3, ∴HQ=﹣t2+4t=﹣32+4×3=3.

②当HP=HQ时,如图,此时∠H′P′Q′=∠H′Q′P′=67.5°, ∴∠H′AP′=22.5°,

∴∠H′AP′=∠P′AP=22.5°,即AP′平分∠PAB,

过点P作PN⊥x轴于点N,则P′N=PP′,△P′H′N是等腰直角三角形, ∴P′B=

P′N=

NH′=

PP′,

由①知AB=5,△ABP是等腰直角三角形, ∴BP=

)PP′=.

∴PP′+BP′=(1+解得PP′=5﹣∴AN=∴ON=∴P(

. ﹣1. ﹣1,﹣5+

),

+1)(x+1),

∴直线AP的解析式为:y=(﹣令(﹣

+1)(x+1)=x2﹣3x﹣4,解得x=5﹣

∴HQ=﹣t2+4t=﹣(5﹣)2+4(5﹣

)=﹣7+6,

③当QP=QH时,∠QPH=∠QHP=45°,则∠AQH=90°,显然不存在. 综上,HQ的值为3或﹣7+6

19.【分析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣1,将点A(﹣1,0)代入,即可求解;

(2)过点F作FR⊥EC交于点R,设F(t,t2﹣t﹣),则R(1,t2﹣t﹣

),

可得RC=t2﹣t+,RF=t﹣1,再由正方形的性质RF=RC,可求RF=4,即可求

解;

(3)由题可知,B(3,0),N(0,3),M(1,3),直线BN的解析式为y=﹣x+3,设Q(m,3﹣m),当Q点在直线DF下方时,过点Q作QG⊥DF交于点G,作PT⊥DF交于点T,可证明△MTP≌△QGM(AAS),能求出P(1﹣m,4﹣m),即可求P(3﹣2

,6﹣2

).

【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣1, 将点A(﹣1,0)代入,得a=, ∴y=x2﹣x﹣;

(2)如图1,过点F作FR⊥EC交于点R, 设F(t,t2﹣t﹣), ∴R(1,t2﹣t﹣), ∴RC=t2﹣t+,RF=t﹣1, ∵四边形CFED是正方形, ∴RF=RC,

∴t2﹣t+=t﹣1, ∴t=1(舍)或t=5, ∴F(5,3), ∴RF=4, ∴CF2=32,

∴正方形CFED的面积是32;

(3)由题可知,B(3,0),N(0,3),M(1,3), ∴直线BN的解析式为y=﹣x+3, 设Q(m,3﹣m),

如图2,当Q点在直线DF下方时,过点Q作QG⊥DF交于点G,作PT⊥DF交于点T, ∵△PQM是等腰直角三角形,

∴∠TMP+∠GMQ=90°,∠TMP+∠MTP=90°, ∴∠TPM=∠GMQ, ∵MP=MQ,

∴△MTP≌△QGM(AAS), ∴MG=PT,MT=GQ,

∴PT=MG=m﹣1,MT=GQ=m, ∴P(1﹣m,4﹣m), ∵P点在抛物线上,

∴4﹣m=(1﹣m)2﹣(1﹣m)﹣, ∴m=﹣2±2∵m>0, ∴m=﹣2+2∴P(3﹣2

, ,6﹣2

);

,6﹣2

即当△MPQ是以点M为直角顶点的等腰直角三角形时,点P坐标为(3﹣2

).

20.【分析】(1)运用待定系数法即可求得抛物线解析式,再利用公式或配方法求得抛物线顶点坐标;

(2)方法一:先证明△BDT是等腰直角三角形,得出∠DBT=45°,再由旋转知:∠D1BD=90°,推出∠OBD1=90°﹣45°=45°,根据OB=OC,∠BOC=90°,可得:∠OBC=45°,故BD与BC重合,即D1落在直线BC上;

方法二:由旋转得:∠T1BT=∠D1BD=90°,∠BT1D1=∠BTD=90°,BT1=BT=1,D1T1=DT=1,进而得出:T1(3,1),D1(2,1),再求得直线BC的解析式为y=﹣x+3,把点D1(2,1)代入验证即可;

(3)根据平移可得新抛物线的顶点D′(2+n,),分别按照点D′落在OC边上、BC边上时,求出对应n的值,即可得出答案;

(4)设P(2,m),则PC2=(2﹣0)2+(m﹣3)2=m2﹣6m+13,PA2=(2﹣1)2+(m﹣0)2=m2+1,AC2=12+32=10,根据以A、C、P为顶点的三角形为等腰三角形,可分三种情况:PC=AC或PA=AC或PC=PA,分别建立方程求解即可得出答案. 【解答】解:(1)令y=0,得ax2﹣4ax+c=0, ∴x1+x2=4, ∵2x1+x2=5, ∴x1=1,x2=3,

∴A(1,0),B(3,0), ∴OB=3,

∵OB=OC=3,点C在y轴正半轴上, ∴C(0,3),

把A(1,0),C(0,3)代入y=ax2﹣4ax+c,得:

解得:

∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3, ∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1, ∴抛物线的顶点坐标为D(2,﹣1); (2)D1落在直线BC上.理由如下:

方法一:由(1)知:A(1,0),B(3,0),D(2,﹣1), ∴抛物线对称轴为直线x=2,

设直线x=2交x轴于点T,则T(2,0), ∴BT=DT=1,∠BTD=90°,

∴△BDT是等腰直角三角形,∠DBT=45°, 由旋转知:∠D1BD=90°,

∴∠OBD1=90°﹣45°=45°, ∵OB=OC,∠BOC=90°, ∴∠OBC=45°,

∴BD与BC重合,即D1落在直线BC上;

方法二:如图1,由旋转得:∠T1BT=∠D1BD=90°,∠BT1D1=∠BTD=90°,BT1=BT=1,D1T1=DT=1, ∴T1(3,1),D1(2,1), 设直线BC的解析式为y=kx+b, 则解得:

, ,

∴直线BC的解析式为y=﹣x+3, 当x=2时,y=﹣2+3=1, ∴D1(2,1)在直线BC上;

(3)∵抛物线y=x2﹣4x+3的顶点坐标为D(2,﹣1),

∴把抛物线y=ax2﹣4ax+c向上平移个单位,再向右平移n个单位,所得新抛物线的顶点为D′(2+n,﹣1+), 即D′(2+n,),

当点D′落在OC边上时,2+n=0, 解得:n=﹣2,

当点D′落在BC边上时,=﹣(2+n)+3, 解得:n=,

∴当D′(2+n,﹣1+)仍在△BOC内部时,﹣2<n<; (4)存在. 设P(2,m),

则PC2=(2﹣0)2+(m﹣3)2=m2﹣6m+13,PA2=(2﹣1)2+(m﹣0)2=m2+1,AC2=12+32=10,

∵以A、C、P为顶点的三角形为等腰三角形,

∴PC=AC或PA=AC或PC=PA, 当PC=AC时,即PC2=AC2, ∴m2﹣6m+13=10, 解得:m1=3+∴P1(2,3+

,m2=3﹣

);

),P2(2,3﹣

当PA=AC时,即PA2=AC2, ∴m2+1=10, 解得:m=±3,

当m=﹣3时,P(2,﹣3),A,C三点在同一条直线上,不能构成三角形,舍去, ∴P3(2,3);

当PC=PA时,即PC2=PA2, ∴m2﹣6m+13=m2+1, 解得:m=2, ∴P4(2,2);

综上所述,点P的坐标为(2,3+

)或(2,3﹣

)或(2,3)或(2,2).

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