专题11二次函数中矩形存在性综合应用(专项训练)(原卷版+解析)

专题11二次函数中矩形存在性综合应用（专项训练）1.已知二次函数图象的顶点坐标为A（1，4），且与x轴交于点B（﹣1，0）．（1）求二次函数的表达式；（2）如图，将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点P（m，0）旋转180°，此时点A、B的对应点分别为点C、D．①连结AB、BC、CD、DA，当四边形ABCD为矩形时，求m的值；②在①的条件下，若点M是直线x＝m上一点，原二次函数图象上是否存在一点Q，使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形，若存在，求出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．2．如图1，抛物线y＝ax2+x+c（a≠0）与x轴交于A（﹣2，0），B（6，0）两点，与y轴交于点C，点P是第一象限内抛物线上的一个动点，过点P作PD⊥x轴，垂足为D，PD交直线BC于点E，设点P的横坐标为m．（1）求抛物线的表达式；（2）设线段PE的长度为h，请用含有m的代数式表示h；（3）如图2，过点P作PF⊥CE，垂足为F，当CF＝EF时，请求出m的值；（4）如图3，连接CP，当四边形OCPD是矩形时，在抛物线的对称轴上存在点Q，使原点O关于直线CQ的对称点O′恰好落在该矩形对角线所在的直线上，请直接写出满足条件的点Q的坐标．3．如图，在平面直角坐标系中，经过点A（4，0）的直线AB与y轴交于点B（0，4）．经过原点O的抛物线y＝﹣x2+bx+c交直线AB于点A，C，抛物线的顶点为D．（1）求抛物线y＝﹣x2+bx+c的表达式；（2）M是线段AB上一点，N是抛物线上一点，当MN∥y轴且MN＝2时，求点M的坐标；（3）P是抛物线上一动点，Q是平面直角坐标系内一点．是否存在以点A，C，P，Q为顶点的四边形是矩形？若存在，直接写出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．4．【生活情境】为美化校园环境，某学校根据地形情况，要对景观带中一个长AD＝4m，宽AB＝1m的长方形水池ABCD进行加长改造（如图①，改造后的水池ABNM仍为长方形，以下简称水池1）．同时，再建造一个周长为12m的矩形水池EFGH（如图②，以下简称水池2）．【建立模型】如果设水池ABCD的边AD加长长度DM为x（m）（x＞0），加长后水池1的总面积为y1（m2），则y1关于x的函数解析式为：y1＝x+4（x＞0）；设水池2的边EF的长为x（m）（0＜x＜6），面积为y2（m2），则y2关于x的函数解析式为：y2＝﹣x2+6x（0＜x＜6），上述两个函数在同一平面直角坐标系中的图象如图③．【问题解决】（1）若水池2的面积随EF长度的增加而减小，则EF长度的取值范围是（可省略单位），水池2面积的最大值是m2；（2）在图③字母标注的点中，表示两个水池面积相等的点是，此时的x（m）值是；（3）当水池1的面积大于水池2的面积时，x（m）的取值范围是；（4）在1＜x＜4范围内，求两个水池面积差的最大值和此时x的值；（5）假设水池ABCD的边AD的长度为b（m），其他条件不变（这个加长改造后的新水池简称水池3），则水池3的总面积y3（m2）关于x（m）（x＞0）的函数解析式为：y3＝x+b（x＞0）．若水池3与水池2的面积相等时，x（m）有唯一值，求b的值．5．如图，抛物线y＝ax2+2x+c的对称轴是直线x＝1，与x轴交于点A，B（3，0），与y轴交于点C，连接AC．（1）求此抛物线的解析式；（2）已知点D是第一象限内抛物线上的一个动点，过点D作DM⊥x轴，垂足为点M，DM交直线BC于点N，是否存在这样的点N，使得以A，C，N为顶点的三角形是等腰三角形．若存在，请求出点N的坐标，若不存在，请说明理由；（3）已知点E是抛物线对称轴上的点，在坐标平面内是否存在点F，使以点B、C、E、F为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点F的坐标；若不存在，请说明理由．6．如图，在平面直角坐标系xOy中，已知抛物线y＝ax2+x+c经过A（﹣2，0），B（0，4）两点，直线x＝3与x轴交于点C．（1）求a，c的值；（2）经过点O的直线分别与线段AB，直线x＝3交于点D，E，且△BDO与△OCE的面积相等，求直线DE的解析式；（3）P是抛物线上位于第一象限的一个动点，在线段OC和直线x＝3上是否分别存在点F，G，使B，F，G，P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形？若存在，求出点F的坐标；若不存在，请说明理由．7．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝﹣x2+•x+（m＞0）与x轴交于A（﹣1，0），B（m，0）两点，与y轴交于点C，连接BC．（1）若OC＝2OA，求抛物线对应的函数表达式；（2）在（1）的条件下，点P位于直线BC上方的抛物线上，当△PBC面积最大时，求点P的坐标；（3）设直线y＝x+b与抛物线交于B，G两点，问是否存在点E（在抛物线上），点F（在抛物线的对称轴上），使得以B，G，E，F为顶点的四边形成为矩形？若存在，求出点E，F的坐标；若不存在，说明理由．8．综合与探究如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+2x+c（a≠0）与x轴交于点A、B，与y轴交于点C，连接BC，OA＝1，对称轴为直线x＝2，点D为此抛物线的顶点．（1）求抛物线的解析式；（2）抛物线上C、D两点之间的距离是；（3）点E是第一象限内抛物线上的动点，连接BE和CE，求△BCE面积的最大值；（4）点P在抛物线对称轴上，平面内存在点Q，使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形，请直接写出点Q的坐标．10．在平面直角坐标系中，O为原点，△OAB是等腰直角三角形，∠OBA＝90°，BO＝BA，顶点A（4，0），点B在第一象限，矩形OCDE的顶点E（﹣，0），点C在y轴的正半轴上，点D在第二象限，射线DC经过点B．（Ⅰ）如图①，求点B的坐标；（Ⅱ）将矩形OCDE沿x轴向右平移，得到矩形O′C′D′E′，点O，C，D，E的对应点分别为O′，C′，D′，E′．设OO′＝t，矩形O′C′D′E′与△OAB重叠部分的面积为S．①如图②，当点E′在x轴正半轴上，且矩形O′C′D′E′与△OAB重叠部分为四边形时，D′E′与OB相交于点F，试用含有t的式子表示S，并直接写出t的取值范围；②当≤t≤时，求S的取值范围（直接写出结果即可）．11．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx+3（a≠0）与x轴交于点A、B，与y轴交于点C，连接BC，OA＝1，对称轴为直线x＝2，点D为此抛物线的顶点．（1）求抛物线的解析式；（2）抛物线上C、D两点之间的距离是；（3）点E是第一象限内抛物线上的动点，连接BE和CE，求△BCE面积的最大值；（4）点P在抛物线对称轴上，平面内存在点Q，使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形，请直接写出点Q的坐标．12．综合与探究如图，抛物线与x轴交于点A（﹣1，0）和点B（4，0），与y轴交于点C，连接BC．（1）求抛物线的表达式及点C的坐标；（2）点P是抛物线对称轴上一点，点Q为平面内一点，当以点B、C、P、Q为顶点的四边形是以BC为边的矩形时，请直接写出点P的坐标；（3）点D是第四象限内抛物线上一动点，当∠BCD＝2∠ABC时，求点D的坐标．13．已知抛物线y＝﹣x2+bx+c与x轴交于点A（3，0）和点B（﹣1，0），与y轴交于点C，点D在抛物线上运动（不与点A，B，C重合）．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，当点D在第一象限抛物线上运动时，过点D作DF⊥x轴，垂足为点F，直线DF与直线AC交于点E，若DE＝EA，求点D的坐标；（3）如图2，直线BD交直线AC于点H，点G在坐标平面内，在抛物线上是否存在点D，使以点A，D，H，G为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点D的坐标；若不存在，请说明理由．14．抛物线y＝﹣x2+2x+3与x轴交于A，B两点．与y轴交于点C，点D为抛物线的顶点．（1）求A，B，C，D的坐标；（2）点P为抛物线上的动点，当△PAC是直角三角形时，求点P的坐标；（3）点M在y轴上，点Q为平面内任意一点，当以A，D，M，Q为顶点的四边形是矩形时，直接写出点Q的坐标．15．如图1，将矩形OABC置于平面直角坐标系中，点A的坐标为（﹣4，0），点C的坐标为（0，m）（m＞0），点D（﹣1，m）在边BC上，将△ABD沿AD折叠压平，使点B落在坐标平面内，设点B的对应点为点E．（1）如图2，当m＝3时，抛物线过点A、E、C，求抛物线解析式；（2）如图3，随着m的变化，点E正好落在y轴上，求∠BAD的余切值；（3）若点E横坐标坐标为1，抛物线y＝ax2+2ax+10（a≠0且a为常数）的顶点落在△ADE的内部，求a的取值范围．16．如图，在平面直角坐标系中，四边形ABCD是矩形，AB在x轴上，点A位于点B左侧，点E，F分别在边CD，AD上，BF⊥EF，EC＝EF，AB＝9，BC＝15．（1）求证：△BEC≌△BEF；（2）若点A坐标为（1，0），抛物线y＝ax2+bx经过B，D两点，求抛物线的解析式；（3）若点A坐标为（m，0）（m＞0），点G为平面内一点，以点O，B，F，G为顶点的四边形是菱形时，求点A的坐标．17．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝x2+bx+c与坐标轴交于A（0，﹣2），B（4，0）两点，直线BC：y＝﹣2x+8交y轴于点C．点D为直线AB下方抛物线上一动点，过点D作x轴的垂线，垂足为G，DG分别交直线BC，AB于点E，F．（1）求b和c的值；（2）当GF＝时，连接BD，求△BDF的面积；（3）H是y轴上一点，当四边形BEHF是矩形时，求点H的坐标．18．阅读材料：一般地，对于某个函数，如果自变量x在取值范围内任取x＝a与x＝﹣a时，函数值相等，那么这个函数是“对称函数”．例如：y＝x2，在实数范围内任取x＝a时，y＝a2；当x＝﹣a时，y＝（﹣a）2＝a2，所以y＝x2是“对称函数”．（1）函数y＝2|x|+1对称函数（填“是”或“不是”）．当x≥0时，y＝2|x|+1的图象如图1所示，请在图1中画出x＜0时，y＝2|x|+1的图象．（2）函数y＝x2﹣2|x|+1的图象如图2所示，当它与直线y＝﹣x+n恰有3个交点时，求n的值．（3）如图3，在平面直角坐标系中，矩形ABCD的顶点坐标分别是A（﹣3，0），B（2，0），C（2，﹣3），D（﹣3，﹣3），当二次函数y＝x2﹣b|x|+1（b＞0）的图象与矩形的边恰有4个交点时，求b的取值范围．19．综合与探究如图，抛物线与y轴交于点A（0，8），与x轴交于点B（6，0），C，过点A作AD∥x轴与抛物线交于另一点D．（1）求抛物线的表达式；（2）连接AB，点P为AB上一个动点，由点A以每秒1个单位长度的速度沿AB运动（不与点B重合），运动时间为t，过点P作PQ∥y轴交抛物线于点Q，求PQ与t的函数关系式；（3）点M是y轴上的一个点，点N是平面直角坐标系内一点，是否存在这样的点M，N，使得以B，D，M，N为顶点的四边形是矩形？若存在，请直接写出点N的坐标；若不存在，请说明理由．专题11二次函数中矩形存在性综合应用（专项训练）1.已知二次函数图象的顶点坐标为A（1，4），且与x轴交于点B（﹣1，0）．（1）求二次函数的表达式；（2）如图，将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点P（m，0）旋转180°，此时点A、B的对应点分别为点C、D．①连结AB、BC、CD、DA，当四边形ABCD为矩形时，求m的值；②在①的条件下，若点M是直线x＝m上一点，原二次函数图象上是否存在一点Q，使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形，若存在，求出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）∵二次函数的图象的顶点坐标为A（1，4），∴设二次函数的表达式为y＝a（x﹣1）2+4，又∵B（﹣1，0），∴0＝a（﹣1﹣1）2+4，解得：a＝﹣1，∴y＝﹣（x﹣1）2+4（或y＝﹣x2+2x+3）；（2）①∵点P在x轴正半轴上，∴m＞0，∴BP＝m+1，由旋转可得：BD＝2BP，AC＝2AP，∴四边形ABCD是平行四边形．∴BD＝2（m+1），过点A（1，4）作AE⊥x轴于点E，∴BE＝2，AE＝4，在Rt△ABE中，AB2＝BE2+AE2＝22+42＝20，当四边形ABCD为矩形时，AD⊥AB，∴∠BAD＝∠BEA＝90°，又∠ABE＝∠DBA，∴△BAE∽△BDA，∴AB2＝BE⋅BD，∴4（m+1）＝20，解得m＝4；②由题可得点A（1，4）与点C关于点P（4，0）成中心对称，∴C（7，﹣4），∵点M在直线x＝4上，∴点M的横坐标为4，存在以点B、C、M、Q为顶点的平行四边形，1）当以BC为边时，平行四边形为BCMQ，点C向左平移8个单位，与点B的横坐标相同，∴将点M向左平移8个单位后，与点Q的横坐标相同，∴Q（﹣4，y1）代入y＝﹣x2+2x+3，解得：y1＝﹣21，∴Q（﹣4，﹣21），2）当以BC为边时，平行四边形为BCQM，点B向右平移8个单位，与点C的横坐标相同，∴将M向右平移8个单位后，与点Q的横坐标相同，∴Q（12，y2）代入y＝﹣x2+2x+3，解得：y2＝﹣117，∴Q（12，﹣117），3）当以BC为对角线时，点M向左平移5个单位，与点B的横坐标相同，∴点C向左平移5个单位后，与点Q的横坐标相同，∴Q（2，y3）代入y＝﹣x2+2x+3，得：y3＝3，∴Q（2，3），综上所述，存在符合条件的点Q，其坐标为（﹣4，﹣21）或（2，3）或（12，﹣117）．2．如图1，抛物线y＝ax2+x+c（a≠0）与x轴交于A（﹣2，0），B（6，0）两点，与y轴交于点C，点P是第一象限内抛物线上的一个动点，过点P作PD⊥x轴，垂足为D，PD交直线BC于点E，设点P的横坐标为m．（1）求抛物线的表达式；（2）设线段PE的长度为h，请用含有m的代数式表示h；（3）如图2，过点P作PF⊥CE，垂足为F，当CF＝EF时，请求出m的值；（4）如图3，连接CP，当四边形OCPD是矩形时，在抛物线的对称轴上存在点Q，使原点O关于直线CQ的对称点O′恰好落在该矩形对角线所在的直线上，请直接写出满足条件的点Q的坐标．【解答】解：（1）∵抛物线y＝ax2+x+c（a≠0）与x轴交于A（﹣2，0），B（6，0）两点，∴，解得：，∴抛物线的表达式为y＝x2+x+3；（2）∵抛物线y＝x2+x+3与y轴交于点C，∴C（0，3），设直线BC的解析式为y＝kx+b，把B（6，0）、C（0，3）代入，得：，解得：，∴直线BC的解析式为y＝﹣x+3，设点P的横坐标为m，则P（m，m2+m+3），E（m，﹣m+3），∴h＝m2+m+3﹣（﹣m+3）＝m2+m，∵点P是第一象限内抛物线上的一个动点，∴0＜m＜6，∴h＝m2+m（0＜m＜6）；（3）如图，过点E、F分别作EH⊥y轴于点H，FG⊥y轴于点G，∵P（m，m2+m+3），E（m，﹣m+3），∴PE＝m2+m，∵PF⊥CE，∴∠EPF+∠PEF＝90°，∵PD⊥x轴，∴∠EBD+∠BED＝90°，又∵∠PEF＝∠BED，∴∠EPF＝∠EBD，∵∠BOC＝∠PFE＝90°，∴△BOC∽△PFE，∴＝，在Rt△BOC中，BC＝＝＝3，∴EF＝×PE＝（m2+m）＝（m2+m），∵EH⊥y轴，PD⊥x轴，∴∠EHO＝∠EDO＝∠DOH＝90°，∴四边形ODEH是矩形，∴EH＝OD＝m，∵EH∥x轴，∴△CEH∽△CBO，∴＝，即＝，∴CE＝m，∵CF＝EF，∴EF＝CE＝m，∴m＝（m2+m），解得：m＝0或m＝1，∵0＜m＜6，∴m＝1；（4）∵抛物线y＝x2+x+3，∴抛物线对称轴为直线x＝﹣＝2，∵点Q在抛物线的对称轴上，∴设Q（2，t），设抛物线对称轴交x轴于点H，交CP边于点G，则GQ＝3﹣t，CG＝2，∠CGQ＝90°，①当点O′恰好落在该矩形对角线OP所在的直线上时，如图，则CQ垂直平分OO′，即CQ⊥OP，∴∠COP+∠OCQ＝90°，又∵四边形OCPD是矩形，∴CP＝OD＝4，OC＝3，∠OCP＝90°，∴∠PCQ+∠OCQ＝90°，∴∠PCQ＝∠COP，∴tan∠PCQ＝tan∠COP＝＝，∴＝tan∠PCQ＝，∴＝，解得：t＝，∴Q（2，）；②当点O′恰好落在该矩形对角线CD上时，如图，连接CD交GH于点K，∵点O与点O′关于直线CQ对称，∴CQ垂直平分OO′，∴∠OCQ＝∠DCQ，∵GH∥OC，∴∠CQG＝∠OCQ，∴∠DCQ＝∠CQG，∴CK＝KQ，∵C、P关于对称轴对称，即点G是CP的中点，GH∥OC∥PD，∴点K是CD的中点，∴K（2，），∴GK＝，∴CK＝KQ＝﹣t，在Rt△CKG中，CG2+GK2＝CK2，∴22+（）2＝（﹣t）2，解得：t1＝4（舍去），t2＝﹣1，∴Q（2，﹣1）；③当点O′恰好落在该矩形对角线DC延长线上时，如图，过点O′作O′K⊥y轴于点K，连接OO′交CQ于点M，∵点O与点O′关于直线CQ对称，∴CQ垂直平分OO′，∴∠OCM＝∠O′CM，∠OMC＝∠O′MC＝90°，O′C＝OC＝3，∵∠O′KC＝∠DOC＝90°，∠O′CK＝∠DCO，∴△O′CK∽△DCO，∴＝＝，即＝＝，∴O′K＝，CK＝，∴OK＝OC+CK＝3+＝，∴O′（﹣，），∵点M是OO′的中点，∴M（﹣，），设直线CQ的解析式为y＝k′x+b′，则，解得：，∴直线CQ的解析式为y＝x+3，当x＝2时，y＝×2+3＝4，∴Q（2，4）；综上所述，点Q的坐标为（2，）或（2，﹣1）或（2，4）．3．如图，在平面直角坐标系中，经过点A（4，0）的直线AB与y轴交于点B（0，4）．经过原点O的抛物线y＝﹣x2+bx+c交直线AB于点A，C，抛物线的顶点为D．（1）求抛物线y＝﹣x2+bx+c的表达式；（2）M是线段AB上一点，N是抛物线上一点，当MN∥y轴且MN＝2时，求点M的坐标；（3）P是抛物线上一动点，Q是平面直角坐标系内一点．是否存在以点A，C，P，Q为顶点的四边形是矩形？若存在，直接写出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）∵抛物线y＝﹣x2+bx+c过点A（4，0）和O（0，0），∴，解得：，∴抛物线的解析式为：y＝﹣x2+4x；（2）∵直线AB经过点A（4，0）和B（0，4），∴直线AB的解析式为：y＝﹣x+4，∵MN∥y轴，设M（t，﹣t+4），N（t，﹣t2+4t），其中0≤t≤4，当M在N点的上方时，MN＝﹣t+4﹣（﹣t2+4t）＝t2﹣5t+4＝2，解得：t1＝，t2＝（舍），∴M1（，），当M在N点下方时，MN＝﹣t2+4t﹣（﹣t+4）＝﹣t2+5t﹣4＝2，解得：t1＝2，t2＝3，∴M2（2，2），M3（3，1），综上，满足条件的点M的坐标有三个（，）或（2，2）或（3，1）；（3）存在，①如图2，若AC是矩形的边，设抛物线的对称轴与直线AB交于点R，且R（2，2），过点C，A分别作直线AB的垂线交抛物线于点P1，P2，∵C（1，3），D（2，4），∴CD＝＝，同理得：CR＝，RD＝2，∴CD2+CR2＝DR2，∴∠RCD＝90°，∴点P1与点D重合，当CP1∥AQ1，CP1＝AQ1时，四边形ACP1Q1是矩形，∵C（1，3）向右平移1个单位，向上平移1个单位得到P1（2，4），∴A（4，0）向右平移1个单位，向上平移1个单位得到Q1（5，1），此时直线P1C的解析式为：y＝x+2，∵直线P2A与P1C平行且过点A（4，0），∴直线P2A的解析式为：y＝x﹣4，∵点P2是直线y＝x﹣4与抛物线y＝﹣x2+4x的交点，∴﹣x2+4x＝x﹣4，解得：x1＝﹣1，x2＝4（舍），∴P2（﹣1，﹣5），当AC∥P2Q2时，四边形ACQ2P2是矩形，∵A（4，0）向左平移3个单位，向上平移3个单位得到C（1，3），∴P2（﹣1，﹣5）向左平移3个单位，向上平移3个单位得到Q2（﹣4，﹣2）；②如图3，若AC是矩形的对角线，设P3（m，﹣m2+4m）当∠AP3C＝90°时，过点P3作P3H⊥x轴于H，过点C作CK⊥P3H于K，∴∠P3KC＝∠AHP3＝90°，∠P3CK＝∠AP3H，∴△P3CK∽△AP3H，∴＝，∴＝，∵点P不与点A，C重合，∴m≠1或m≠4，∴m2﹣3m+1＝0，∴m＝，∴如图4，满足条件的点P有两个，即P3（，），P4（，），当P3C∥AQ3，P3C＝AQ3时，四边形AP3CQ3是矩形，∵P3（，）向左平移个单位，向下平移个单位得到C（1，3），∴A（4，0）向左平移个单位，向下平移个单位得到Q3（，），当P4C∥AQ4，P4C＝AQ4时，四边形AP4CQ4是矩形，∵P4（，）向右平移个单位，向上平移个单位得到C（1，3），∴A（4，0）向右平移个单位，向上平移个单位得到Q4（，）；综上，点Q的坐标为（5，1）或（﹣4，﹣2）或（，）或（，）．4．【生活情境】为美化校园环境，某学校根据地形情况，要对景观带中一个长AD＝4m，宽AB＝1m的长方形水池ABCD进行加长改造（如图①，改造后的水池ABNM仍为长方形，以下简称水池1）．同时，再建造一个周长为12m的矩形水池EFGH（如图②，以下简称水池2）．【建立模型】如果设水池ABCD的边AD加长长度DM为x（m）（x＞0），加长后水池1的总面积为y1（m2），则y1关于x的函数解析式为：y1＝x+4（x＞0）；设水池2的边EF的长为x（m）（0＜x＜6），面积为y2（m2），则y2关于x的函数解析式为：y2＝﹣x2+6x（0＜x＜6），上述两个函数在同一平面直角坐标系中的图象如图③．【问题解决】（1）若水池2的面积随EF长度的增加而减小，则EF长度的取值范围是3≤x＜6（可省略单位），水池2面积的最大值是9m2；（2）在图③字母标注的点中，表示两个水池面积相等的点是C，E，此时的x（m）值是1或4；（3）当水池1的面积大于水池2的面积时，x（m）的取值范围是0＜x＜1或4＜x＜6；（4）在1＜x＜4范围内，求两个水池面积差的最大值和此时x的值；（5）假设水池ABCD的边AD的长度为b（m），其他条件不变（这个加长改造后的新水池简称水池3），则水池3的总面积y3（m2）关于x（m）（x＞0）的函数解析式为：y3＝x+b（x＞0）．若水池3与水池2的面积相等时，x（m）有唯一值，求b的值．【解答】解：（1）∵y2＝﹣x2+6x＝﹣（x﹣3）2+9，又∵﹣1＜0，∴抛物线的开口方向向下，当x≥3时，水池2的面积随EF长度的增加而减小，∵0＜x＜6，∴当3≤x＜6时，水池2的面积随EF长度的增加而减小，水池2面积的最大值是9m2．故答案为：3≤x＜6；9；（2）由图象可知：两函数图象相交于点C，E，此时两函数的函数值相等，即：x+4＝﹣x2+6x，解得：x＝1或4，∴表示两个水池面积相等的点是：C，E，此时的x（m）值是：1或4．故答案为：C，E；1或4；（3）由图象知：图象中点C的左侧部分和点E的右侧部分，一次函数的函数值大于二次函数的函数值，即当0＜x＜1或4＜x＜6时，水池1的面积大于水池2的面积，故答案为：0＜x＜1或4＜x＜6；（4）在抛物线上的CE段上任取一点F，过点F作FG∥y轴交线段CE于点G，则线段FG表示两个水池面积差，设F（m，﹣m2+6m），则G（m，m+4），∴FG＝（﹣m2+6m）﹣（m+4）＝﹣m2+5m﹣4＝﹣+，∵﹣1＜0，∴当m＝时，FG有最大值为．∴在1＜x＜4范围内，两个水池面积差的最大值为，此时x的值为；（5）∵水池3与水池2的面积相等，∴y3＝y2，即：x+b＝﹣x2+6x，∴x2﹣5x+b＝0．∵若水池3与水池2的面积相等时，x（m）有唯一值，∴Δ＝（﹣5）2﹣4×1×b＝0，解得：b＝．∴若水池3与水池2的面积相等时，x（m）有唯一值，b的值为米．5．如图，抛物线y＝ax2+2x+c的对称轴是直线x＝1，与x轴交于点A，B（3，0），与y轴交于点C，连接AC．（1）求此抛物线的解析式；（2）已知点D是第一象限内抛物线上的一个动点，过点D作DM⊥x轴，垂足为点M，DM交直线BC于点N，是否存在这样的点N，使得以A，C，N为顶点的三角形是等腰三角形．若存在，请求出点N的坐标，若不存在，请说明理由；（3）已知点E是抛物线对称轴上的点，在坐标平面内是否存在点F，使以点B、C、E、F为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点F的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）抛物线y＝ax2+2x+c的对称轴是直线x＝1，与x轴交于点A，B（3，0），∴A（﹣1，0），∴，解得，∴抛物线的解析式y＝﹣x2+2x+3；（2）∵y＝﹣x2+2x+3，∴C（0，3），设直线BC的解析式为y＝kx+3，将点B（3，0）代入得：0＝3k+3，解得：k＝﹣1，∴直线BC的解析式为y＝﹣x+3；设点D坐标为（t，﹣t2+2t+3），则点N（t，﹣t+3），∵A（﹣1，0），C（0，3），∴AC2＝12+32＝10，AN2＝（t+1）2+（﹣t+3）2＝2t2﹣4t+10，CN2＝t2+（3+t﹣3）2＝2t2，①当AC＝AN时，AC2＝AN2，∴10＝2t2﹣4t+10，解得t1＝2，t2＝0（不合题意，舍去），∴点N的坐标为（2，1）；②当AC＝CN时，AC2＝CN2，∴10＝2t2，解得t1＝，t2＝﹣（不合题意，舍去），∴点N的坐标为（，3﹣）；③当AN＝CN时，AN2＝CN2，∴2t2﹣4t+10＝2t2，解得t＝，∴点N的坐标为（，）；综上，存在，点N的坐标为（2，1）或（，3﹣）或（，）；（3）设E（1，a），F（m，n），∵B（3，0），C（0，3），∴BC＝3，①以BC为对角线时，BC2＝CE2+BE2，∴（3）2＝12+（a﹣3）2+a2+（3﹣1）2，解得：a＝，或a＝，∴E（1，）或（1，），∵B（3，0），C（0，3），∴m+1＝0+3，n+＝0+3或n+＝0+3，∴m＝2，n＝或n＝，∴点F的坐标为（2，）或（2，）；②以BC为边时，BE2＝CE2+BC2或CE2＝BE2+BC2，∴a2+（3﹣1）2＝12+（a﹣3）2+（3）2或12+（a﹣3）2＝a2+（3﹣1）2+（3）2，解得：a＝4或a＝﹣2，∴E（1，4）或（1，﹣2），∵B（3，0），C（0，3），∴m+0＝1+3，n+3＝0+4或m+3＝1+0，n+0＝3﹣2，∴m＝4，n＝1或m＝﹣2，n＝1，∴点F的坐标为（4，1）或（﹣2，1），综上所述：存在，点F的坐标为（2，）或（2，）或（4，1）或（﹣2，1）．6．如图，在平面直角坐标系xOy中，已知抛物线y＝ax2+x+c经过A（﹣2，0），B（0，4）两点，直线x＝3与x轴交于点C．（1）求a，c的值；（2）经过点O的直线分别与线段AB，直线x＝3交于点D，E，且△BDO与△OCE的面积相等，求直线DE的解析式；（3）P是抛物线上位于第一象限的一个动点，在线段OC和直线x＝3上是否分别存在点F，G，使B，F，G，P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形？若存在，求出点F的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）把A（﹣2，0），B（0，4）两点代入抛物线y＝ax2+x+c中得：解得：；（2）由（1）知：抛物线解析式为：y＝﹣x2+x+4，设直线AB的解析式为：y＝kx+b，则，解得：，∴AB的解析式为：y＝2x+4，设直线DE的解析式为：y＝mx，∴2x+4＝mx，∴x＝，当x＝3时，y＝3m，∴E（3，3m），∵△BDO与△OCE的面积相等，CE⊥OC，∴•3•（﹣3m）＝•4•，∴9m2﹣18m﹣16＝0，∴（3m+2）（3m﹣8）＝0，∴m1＝﹣，m2＝（舍），∴直线DE的解析式为：y＝﹣x；（3）存在，B，F，G，P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形有两种情况：设P（t，﹣t2+t+4），①如图1，过点P作PH⊥y轴于H，∵四边形BPGF是矩形，∴BP＝FG，∠PBF＝∠BFG＝90°，∴∠CFG+∠BFO＝∠BFO+∠OBF＝∠CFG+∠CGF＝∠OBF+∠PBH＝90°，∴∠PBH＝∠OFB＝∠CGF，∵∠PHB＝∠FCG＝90°，∴△PHB≌△FCG（AAS），∴PH＝CF，∴CF＝PH＝t，OF＝3﹣t，∵∠PBH＝∠OFB，∴＝，即＝，解得：t1＝0（舍），t2＝1，∴F（2，0）；②如图2，过点G作GN⊥y轴于N，过点P作PM⊥x轴于M，同①可得：NG＝FM＝3，OF＝t﹣3，∵∠OFB＝∠FPM，∴tan∠OFB＝tan∠FPM，∴＝，即＝，解得：t1＝，t2＝（舍），∴F（，0）；综上，点F的坐标为（2，0）或（，0）．7．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝﹣x2+•x+（m＞0）与x轴交于A（﹣1，0），B（m，0）两点，与y轴交于点C，连接BC．（1）若OC＝2OA，求抛物线对应的函数表达式；（2）在（1）的条件下，点P位于直线BC上方的抛物线上，当△PBC面积最大时，求点P的坐标；（3）设直线y＝x+b与抛物线交于B，G两点，问是否存在点E（在抛物线上），点F（在抛物线的对称轴上），使得以B，G，E，F为顶点的四边形成为矩形？若存在，求出点E，F的坐标；若不存在，说明理由．【解答】解：（1）∵A的坐标为（﹣1，0），∴OA＝1，∵OC＝2OA，∴OC＝2，∴C的坐标为（0，2），将点C代入抛物线y＝﹣x2+•x+（m＞0），得＝2，即m＝4，∴抛物线对应的函数表达式为y＝﹣x2+x+2；（2）如图，过P作PH∥y轴，交BC于H，由（1）知，抛物线对应的函数表达式为y＝﹣x2+x+2，m＝4，∴B、C坐标分别为B（4，0）、C（0，2），设直线BC解析式为y＝kx+n，则，解得，∴直线BC的解析式为y＝﹣x+2，设点P的坐标为（m，﹣m2+m+2）（0＜m＜4），则H（m，﹣m+2），∴PH＝﹣m2+m+2﹣（﹣m+2）＝﹣m2+2m＝﹣（m2﹣4m）＝﹣（m﹣2）2+2，∵S△PBC＝S△CPH+S△BPH，∴S△PBC＝PH•|xB﹣xC|＝[﹣（m﹣2）2+2]×4＝﹣（m﹣2）2+4，∴当m＝2时，△PBC的面积最大，此时点P（2，3）；（3）存在，理由如下：∵直线y＝x+b与抛物线交于B（m，0），∴直线BG的解析式为y＝x﹣m①，∵抛物线的表达式为y＝﹣x2+•x+②，联立①②解得，或，∴G的坐标为（﹣2，﹣m﹣1），∵抛物线y＝﹣x2+•x+的对称轴为直线x＝，∴点F的横坐标为，①若BG为边，不妨设E在x轴上方，如图，过点E作EH⊥x轴于H，设E的坐标为（t，﹣t2+•t+），∵∠GBE＝90°，∴∠OBG＝∠BEH，∴tan∠OBG＝tan∠BEH＝＝，∴＝，解得：t＝3或m（舍），∴E的坐标为（3，2m﹣6），由平移性质，得：B的横坐标向左平移m+2个单位得到G的横坐标，∵EF∥BG且EF＝BG，∴E横坐标向左平移m+2个单位，得：到F的横坐标为3﹣（m+2）＝﹣m+1，∴＝﹣m+1，解得m＝1，∴E（3，﹣4），F（0，﹣），这说明E不在x轴上方，而在x轴下方；②若BG为对角线，设BG的中点为M，由中点坐标公式得，，∴M的坐标为（，），∵矩形对角线BG、EF互相平分，∴M也是EF的中点，∴E的横坐标为，∴E的坐标为（，），∵∠BEG＝90°，∴EM＝，∴＝，整理得：16+（m2+4m+1）2＝20（m+2）2，变形得：16+[（m+2）2﹣3]2＝20（m+2）2，换元，令t＝（m+2）2，得：t2﹣26t+25＝0，解得：t＝1或25，∴（m+2）2＝1或25，∵m＞0，∴m＝3，即E的坐标为（0，），F的坐标为（1，﹣4），综上，即E的坐标为（0，），F的坐标为（1，﹣4）或E（3，﹣4），F（0，﹣）．8．综合与探究如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+2x+c（a≠0）与x轴交于点A、B，与y轴交于点C，连接BC，OA＝1，对称轴为直线x＝2，点D为此抛物线的顶点．（1）求抛物线的解析式；（2）抛物线上C、D两点之间的距离是2；（3）点E是第一象限内抛物线上的动点，连接BE和CE，求△BCE面积的最大值；（4）点P在抛物线对称轴上，平面内存在点Q，使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形，请直接写出点Q的坐标．【解答】解：（1）∵OA＝1，∴A（﹣1，0），又∵对称轴为x＝2，∴B（5，0），将A，B代入解析式得：，解得，∴，自变量x为全体实数；（2）由（1）得：C（0，），D（2，），∴CD＝，故答案为2；（3）∵B（5，0），C（0，），∴直线BC的解析式为：，设E（x，），且0＜x＜5，作EF∥y轴交BC于点F，则F（x，），∴EF＝﹣（）＝，∴，当x＝时，S△BCE有最大值为；（4）设P（2，y），Q（m，n），由（1）知B（5，0），C（0，），若BC为矩形的对角线，由中点坐标公式得：，解得：，又∵∠BPC＝90°，∴PC2+PB2＝BC2，即：，解得y＝4或y＝﹣，∴n＝或n＝4，∴Q（3，）或Q（3，4），若BP为矩形的对角线，由中点坐标公式得，解得，又∵∠BCP＝90°，BC2+CP2＝BP2，即：，解得y＝，∴Q（7，4），若BQ为矩形的对角线，由中点坐标公式得，解得：，又∵∠BCQ＝90°，∴BC2+CQ2＝BQ2，即：，解得n＝，∴Q（﹣3，﹣），综上，点Q的坐标为（3，）或（3，4），或（7，4）或（﹣3，﹣）．10．在平面直角坐标系中，O为原点，△OAB是等腰直角三角形，∠OBA＝90°，BO＝BA，顶点A（4，0），点B在第一象限，矩形OCDE的顶点E（﹣，0），点C在y轴的正半轴上，点D在第二象限，射线DC经过点B．（Ⅰ）如图①，求点B的坐标；（Ⅱ）将矩形OCDE沿x轴向右平移，得到矩形O′C′D′E′，点O，C，D，E的对应点分别为O′，C′，D′，E′．设OO′＝t，矩形O′C′D′E′与△OAB重叠部分的面积为S．①如图②，当点E′在x轴正半轴上，且矩形O′C′D′E′与△OAB重叠部分为四边形时，D′E′与OB相交于点F，试用含有t的式子表示S，并直接写出t的取值范围；②当≤t≤时，求S的取值范围（直接写出结果即可）．【解答】解：（Ⅰ）如图①，过点B作BH⊥OA，垂足为H，由点A（4，0），得OA＝4，∵BO＝BA，∠OBA＝90°，∴OH＝BH＝OA＝＝2，∴点B的坐标为（2，2）；（Ⅱ）①由点E（﹣，0），得OE＝，由平移知，四边形O'C'D'E'是矩形，得∠O'E'D'＝90°，O'E'＝OE＝，∴OE'＝OO'﹣O'E'＝t﹣，∠FE'O＝90°，∵BO＝BA，∠OBA＝90°，∴∠BOA＝∠BAO＝45°，∴∠OFE'＝90°﹣∠BOA＝45°，∴∠FOE'＝∠OFE'，∴FE'＝OE'＝t﹣，∴S△FOE'＝OE'•FE'＝（t﹣）2，∴S＝S△OAB﹣S△FOE'＝，即S＝﹣t2+t﹣（4≤t＜）；②a．当4＜t≤时，由①知S＝﹣t2+t﹣＝﹣（t﹣）2+4，∴当t＝4时，S有最大值为，当t＝时，S有最小值为，∴此时≤S＜；b．当＜t≤4时，如图2，令O'C'与AB交于点M，D'E'与DB交于点N，∴S＝S△OAB﹣S△OE'N﹣S△O'AM＝4﹣（t﹣）2﹣（4﹣t）2＝﹣t2+t﹣＝﹣（t﹣）2+，此时，当t＝时，S有最大值为，当t＝4时，S有最小值为，∴≤S≤；c．当≤t≤时，如图3，令O'C'与AB交于点M，此时点D'位于第二象限，∴S＝S△OAB﹣S△O'AM＝4﹣（4﹣t）2＝﹣t2+4t﹣4＝﹣（t﹣4）2+4，此时，当t＝时，S有最小值为，当t＝时，S有最大值为，∴≤S≤；综上，S的取值范围为≤S≤；∴S的取值范围为≤S≤．11．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx+3（a≠0）与x轴交于点A、B，与y轴交于点C，连接BC，OA＝1，对称轴为直线x＝2，点D为此抛物线的顶点．（1）求抛物线的解析式；（2）抛物线上C、D两点之间的距离是11；（3）点E是第一象限内抛物线上的动点，连接BE和CE，求△BCE面积的最大值；（4）点P在抛物线对称轴上，平面内存在点Q，使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形，请直接写出点Q的坐标．【解答】解：（1）∵OA＝1，∴A（﹣1，0），又∵对称轴为x＝2，∴B（5，0），将A，B代入解析式得：，解得，∴，自变量x为全体实数；（2）由（1）得：C（0，3），D（2，），∴CD＝＝，故答案为；（3）∵B（5，0），C（0，3），∴直线BC的解析式为：y＝，设E（x，﹣），且0＜x＜5，作EF∥y轴交BC于点F，则F（x，），∴EF＝﹣﹣（）＝，∴，∴×EF＝5×[﹣]＝﹣x（x﹣3）当x＝时，S△BCE有最大值为；（4）设P（2，y），Q（m，n），由（1）知B（5，0），C（0，3），若BC为矩形的对角线，由中点坐标公式得：，解得：，又∵∠BPC＝90°，∴PC2+PB2＝BC2，即：22+（3﹣y）2+32+y2＝52+32，解得y＝4或y＝﹣，∴n＝或n＝4，∴Q（3，）或Q（3，4），若BP为矩形的对角线，由中点坐标公式得，解得，又∵∠BCP＝90°，BC2+CP2＝BP2，即：，解得y＝，∴Q（7，4），若BQ为矩形的对角线，由中点坐标公式得，解得：，又∵∠BCQ＝90°，∴BC2+CQ2＝BQ2，即：，解得n＝，∴Q（﹣3，﹣），综上，点Q的坐标为（3，）或（3，4），或（7，4）或（﹣3，﹣）．12．综合与探究如图，抛物线与x轴交于点A（﹣1，0）和点B（4，0），与y轴交于点C，连接BC．（1）求抛物线的表达式及点C的坐标；（2）点P是抛物线对称轴上一点，点Q为平面内一点，当以点B、C、P、Q为顶点的四边形是以BC为边的矩形时，请直接写出点P的坐标；（3）点D是第四象限内抛物线上一动点，当∠BCD＝2∠ABC时，求点D的坐标．【解答】解：（1）由题意得：y＝（x+1）（x﹣4）＝x2﹣x﹣2；当x＝0时，y＝﹣2，即点C（0，﹣2）；（2）以点B、C、P、Q为顶点的四边形是以BC为边的矩形时，如下图，分点P在BC上方和下方两种情况，当点P在BC的上方时，设抛物线的对称轴交x轴于点H，∵∠OBC+∠PBH＝90°，∠HPB+∠PBH＝90°，∴∠OBC＝∠HPB，∴∠OBC＝∠HPB＝，解得：PH＝5，即点P（，5）；当点P在BC的下方时，过点P作PH⊥y轴于点H，同理可得：tan∠HCP＝tan∠OBC＝，即，即，解得：HC＝3，则OH＝5，即点P（，﹣5）；综上，点P的坐标为：（，5）或（，﹣5）；（3）作点C关于x轴的对称点E（0，2），则∠CBE＝2∠ABC＝∠BCD，∴BE∥CD，设直线BE的表达式为：y＝kx+2，将点B的坐标代入上式得：0＝4k+2，解得：k＝﹣；∵BE∥CD，故设直线CD的表达式为：y＝﹣x+t，由点C的坐标知，t＝﹣2，即直线CD的表达式为：y＝﹣x﹣2，联立y＝x2﹣x﹣2和y＝﹣x﹣2，并解得：x＝0（舍去）或2，即点D（2，﹣3）．13．已知抛物线y＝﹣x2+bx+c与x轴交于点A（3，0）和点B（﹣1，0），与y轴交于点C，点D在抛物线上运动（不与点A，B，C重合）．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，当点D在第一象限抛物线上运动时，过点D作DF⊥x轴，垂足为点F，直线DF与直线AC交于点E，若DE＝EA，求点D的坐标；（3）如图2，直线BD交直线AC于点H，点G在坐标平面内，在抛物线上是否存在点D，使以点A，D，H，G为顶点的四边形为矩形，若存在，请直接写出点D的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）抛物线y＝﹣x2+bx+c经过点点A（3，0）和B（﹣1，0），∴，∴，∴抛物线的解析式为：y＝﹣x2+2x+3；（2）由（1）得，抛物线的解析式为：y＝﹣x2+2x+3，当x＝0时，y＝3，∴C（0，3），∵A（3，0），∴直线AC的解析式为y＝﹣x+3；，设点D（m，﹣m2+2m+3），∴E（m，﹣m+3），∴DE＝（﹣m2+2m+3）﹣（3﹣m）＝﹣m2+3m，∴EF＝﹣m+3，∵A（3，0），C（0，3），∴OA＝CO，∴∠CAO＝45°，∴AE＝EF÷sin45°＝（3﹣m），∵DE＝AE，∴﹣m+3m＝（3﹣m），∴m＝，或m＝3（不合题意，舍去），把m＝代入得y＝﹣（）2+2+3＝2，∴点D坐标为（，2+1）；（3）存在，设点D的坐标为（t，﹣t2+2t+3），当BD⊥AC，AD为对角线时，过点D作DF⊥x轴于点F，交AC于点E，如图，根据（2）可知，∠CAO＝45°，∴∠AEF＝90°﹣45°＝45°，∴∠DBH＝∠AEF＝45°，∴∠DHE＝90°，∴∠HDE＝45°，∴∠DBF＝90°﹣45°＝45°，∴∠DBF＝∠BDF，∴DF＝BF，即t﹣（﹣1）＝﹣t2+2t+3，解得t＝2或t＝﹣1（舍去），∴点D的坐标为（2，3）；当AD⊥AC，AD为矩形的一条边时，过点D作DM⊥轴于点M，如图，∵∠CAO＝45°，∠DAC＝90°，∴∠DAB＝45°，∵∠DMA＝90°，∴∠MDA＝90°﹣45°＝45°，∴∠CMD＝∠MAD，∴MD＝MA，即﹣（﹣t2+2t+3）＝3﹣t，解t＝﹣2或t＝3（舍去），∴点D的坐标为（2，﹣5）；当AD⊥DH，AD为条边时，过点D作DM⊥轴于点M，如图，∵BDA＝∠DMB＝∠DMA＝90°，∴∠BDM+∠ADM＝90°，∠BDM+∠DBM＝90°，∴∠ADM＝∠DBM，∴△BDM∽△DAM，∴DM：AM＝BM：DM，即（﹣t2+2t+3）：（3﹣t）＝（t+1）：（﹣t2+2t+3），解得t＝1+或t＝1﹣，∴点D的坐标为（1+，1）或（1﹣，1）；综上分析可知，点D的坐标为（2，3），（1﹣1），（1+，1），（﹣2，﹣5）．14．抛物线y＝﹣x2+2x+3与x轴交于A，B两点．与y轴交于点C，点D为抛物线的顶点．（1）求A，B，C，D的坐标；（2）点P为抛物线上的动点，当△PAC是直角三角形时，求点P的坐标；（3）点M在y轴上，点Q为平面内任意一点，当以A，D，M，Q为顶点的四边形是矩形时，直接写出点Q的坐标．【解答】解：（1）令x＝0，则y＝3，∴C（0，3），令y＝0，则﹣x2+2x+3＝0，解得x＝﹣1或x＝3，∴A（﹣1，0），B（3，0），∵y＝﹣x2+2x+3＝﹣（x﹣1）2+4，∴顶点D（1，4）；（2）设P（t，﹣t2+2t+3），如图1，当∠ACP＝90°时，过点C作EF∥x轴，过点A作AE⊥EF交于E点，过点P作PF⊥EF交于F点，∵∠FCP+∠ECA＝90°，∠ECA+∠EAC＝90°，∴∠EAC＝∠FCP，∴△CEA∽△PFC，∴＝，∵EC＝1，EA＝3，PF＝3﹣（﹣t2+2t+3）＝t2﹣2t，CF＝t，∴＝，∴t＝0（舍）或t＝，∴P（，）；如图2，当∠CAP＝90°时，过点A作GH∥y轴，过点C作CG⊥GH交于G点，过点P作PH⊥GH交于H点，∵∠GAC+∠HAP＝90°，∠GAC+∠GCA＝90°，∴∠HAP＝∠GCA，∴△GAC∽△HPA，∴＝，∵GC＝1，GA＝3，AH＝t2﹣2t﹣3，PH＝t+1，∴＝，解得t＝﹣1（舍）或t＝，∴P（，﹣）；当∠APC＝90°时，在抛物线上不存在点P；综上所述：P点坐标为（，）或（，﹣）；（3）设M（0，m），Q（x，y），①当以AD为矩形对角线时，AM⊥MD，∴，解得或，∴Q（0，2+）或（0，2﹣）；②当以AM为矩形对称轴轴时，AD⊥DM，∴，解得，∴Q（﹣2，）；③当以AQ为矩形对角线时，AM⊥AQ，∴，解得，∴Q（2，）；综上所述：Q点坐标为（0，2+）或（0，2﹣）或（﹣2，）或（2，）．15．如图1，将矩形OABC置于平面直角坐标系中，点A的坐标为（﹣4，0），点C的坐标为（0，m）（m＞0），点D（﹣1，m）在边BC上，将△ABD沿AD折叠压平，使点B落在坐标平面内，设点B的对应点为点E．（1）如图2，当m＝3时，抛物线过点A、E、C，求抛物线解析式；（2）如图3，随着m的变化，点E正好落在y轴上，求∠BAD的余切值；（3）若点E横坐标坐标为1，抛物线y＝ax2+2ax+10（a≠0且a为常数）的顶点落在△ADE的内部，求a的取值范围．【解答】解：（1）如图，当m＝3时，点C的坐标为（0，3）（m＞0），点D（﹣1，3），∵点A的坐标为（﹣4，0），四边形OABC是矩形，∴OA＝BC＝4，AB＝OC＝3，∴BD＝3，∴将△ABD沿AD折叠压平，点B的对应点E在x轴上，∴AE＝3，∴OE＝1，∴E（﹣1，0），设过点A、E、C的抛物线解析式为y＝a1x2+bx+c（a1≠0），∴，解得，∴抛物线解析式为y＝x2+x+3；（2）当点E正好落在y轴上，如图：由折叠得DE＝DB＝3，∠AED＝∠B＝90°，∴∠DEC+∠AEO＝90°，CE＝＝＝2，∵∠EAO+∠AEO＝90°，∴∠DEC＝∠EAO，∵∠AOE＝∠ECD＝90°，∴△AOE∽△ECD，∴，∴，∴OE＝，∴AB＝OC＝3，∴cot∠BAD＝＝；（3）如图，过点E作EN⊥x轴于N，延长NE交BC延长线于M，则∠M＝90°，∵点E横坐标坐标为1，∴ON＝CM＝1，∴DM＝DC+CM＝2，AN＝OA+ON＝5，由折叠得∠AED＝∠B＝90°，∴∠AEN+∠DEM＝90°，∵∠AEN+∠EAN＝90°，∴∠DEM＝∠EAN，∵∠M＝∠AEN＝90°，∴△DEM∽△EAN，∴，在Rt△DEM中，ME＝＝＝，∴，∴EN＝2，∴MN＝EN+ME＝3，∴D（﹣1，3），E（1，2），设直线AE的解析式为y＝kx+b，∴，解得，∴直线AE的解析式为y＝x+，∵抛物线y＝ax2+2ax+10＝a（x+1）2﹣a+10，∴顶点为（﹣1，﹣a+10），当x＝﹣1时，y＝x+＝，∵抛物线y＝ax2+2ax+10（a≠0且a为常数）的顶点落在△ADE的内部，∴＜﹣a+10＜3，∴10﹣3＜a＜10﹣．16．如图，在平面直角坐标系中，四边形ABCD是矩形，AB在x轴上，点A位于点B左侧，点E，F分别在边CD，AD上，BF⊥EF，EC＝EF，AB＝9，BC＝15．（1）求证：△BEC≌△BEF；（2）若点A坐标为（1，0），抛物线y＝ax2+bx经过B，D两点，求抛物线的解析式；（3）若点A坐标为（m，0）（m＞0），点G为平面内一点，以点O，B，F，G为顶点的四边形是菱形时，求点A的坐标．【解答】（1）证明：∵四边形ABCD是矩形，∴∠C＝90°，∵BF⊥EF，∴∠BFE＝90°，∴∠C＝∠BFE＝90°，在Rt△BEC和Rt△BEF中，，∴Rt△BEC≌Rt△BEF（HL）；（2）解：∵四边形ABCD是矩形，AB在x轴上，AB＝9，BC＝15，A（1，0），∴AD＝BC＝15，OB＝10，∴B（10，0），D（1，15），分别将B（10，0），D（1，15）代入y＝ax2+bx，得解得抛物线的解析式为y＝﹣x2+；（3）由（1）△BEC≌△BEF，则BF＝BC＝15，AF＝＝＝12，分三种情况讨论：①以BO，BF为菱形的邻边时，则BO＝BF＝15，∵A点坐标为（m，0）（m＞0），∴OA＝m，∴BO＝m+9，即15＝m+9，∴m＝6，∴A坐标为（6，0）；②以FB，FO为菱形的邻边时，则FO＝FB＝15，由①知，OA＝m，∵在Rt△OAF中，FO2＝OA2+AF2，∴152＝m2+122，∴m＝﹣9或m＝9，∵m＞0，∴m＝﹣9舍去，∴A坐标为（9，0）；③以OB，OF为菱形的邻边时，则OB＝OF，由①和②知，OA＝m，OB2＝（m+9）2，OF2＝m2+122，∴（m+9）2＝m2+122，∴m＝，∴A点坐标为（，0）；综上，以O，B，F，G为顶点的四边形是菱形时，A点坐标为（，0），或（6，0），或（9，0）．17．如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝x2+bx+c与坐标轴交于A（0，﹣2），B（4，0）两点，直线BC：y＝﹣2x+8交y轴于点C．点D为直线AB下方抛物线上一动点，过点D作x轴的垂线，垂足为G，DG分别交直线BC，AB于点E，F．（1）求b和c的值；（2）当GF＝时，连接BD，求△BDF的面积；（3）H是y轴上一点，当四边形BEHF是矩形时，求点H的坐标．【解答】解：（1）∵抛物线y＝x2+bx+c与坐标轴交于A（0，﹣2），B（4，0）两点，∴，解得：，∴b＝﹣，c＝﹣2；（2）∵b＝﹣，c＝﹣2，∴抛物线解析式为y＝x2﹣x﹣2，设直线AB的解析式为y＝kx+a，则，解得：，∴直线AB的解析式为y＝x﹣2，设D（m，m2﹣m﹣2），则E（m，﹣2m+8），F（m，m﹣2），G（m，0），∴FG＝﹣（m﹣2）＝2﹣m，当GF＝时，2﹣m＝，解得：m＝3，∴D（3，﹣2），F（3，﹣），G（3，