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文档简介

专题06二次函数与线段最值问题

解题点拨

知识要点1:平面内任意两点距离公式

若4>1,%),5(%2,y2)

=22

则%2)2+(%-%)2或A§2=(X]-X2)+(3-y2)

知识要点2:平面直角坐标系中构造相似

借助平面直角坐标系的直角特点,作平行线或垂线,构造出“A”“X”型相似或“一线三垂

直”型相似以及“反A”和蝶形相似,利用相似比转化,列出数量关系求解。

知识要点3:铅垂线最值

如图,X轴为水平线,PDLX轴于E,PD叫铅垂线。

铅垂线最值一般解法为:一设(设出P点坐标并表示出D点);二列(表示出PD长度);三

配(把PD的长度看做关于点P横坐标的二次函数,配方求最值)

直击中考

1.(2022•湖北武汉•统考中考真题)抛物线尸犬一2彳-3交x轴于4,5两点(/在B的左

边),c是第一象限抛物线上一点,直线AC交y轴于点p.

(1)(2)

⑴直接写出/,8两点的坐标;

(2)如图(1),当8时,在抛物线上存在点。(异于点8),使8,。两点到AC的距

离相等,求出所有满足条件的点。的横坐标;

⑶如图(2),直线3P交抛物线于另一点E,连接CE交>轴于点尸,点C的横坐标为

FP

"i.求而的值(用含加的式子表示).

【答案】⑴4(-L0),3(3,0);

(2)0,匕匣或

22

【分析】(1)令炉-2x-3=0求出x的值即可知道/,B两点的坐标;

(2)求出直线AC的解析式为>=x+l,分情况讨论:①若点。在AC下方时,②若点。

在AC上方时;

fy=kx+b

(3)设点E的横坐标为〃.过点P的直线解析式为、=丘+以联立2c。,得

[y=x-2x-5

x2-(2+k)x-3-b=0.利用A,8点的横坐标求出机=3+儿”=设直线CE的解

析式为y=»+4,求出加〃=一3-4,进一步求出。尸=6,4=;从+。即可求出答案.

【详解】(1)解:令尤2-2尤一3=0,解得:再=-1,无2=3,

0A(-1,O),3(3,0).

(2)解:SOP=OA=1,

团尸(0,1),

国直线AC的解析式为y=X+1.

①若点。在AC下方时,

过点8作AC的平行线与抛物线的交点即为2.

EB(3,0),BD,//AC,

回8%的解析式为y=x-3.

y=x-3

联立

y=x2-2x-3,

解得,*=0,无2=3(舍).

团点。的横坐标为0.

②若点。在AC上方时,点^(0,-3)关于点p的对称点为G(0,5).

过点G作AC的平行线I,贝U/与抛物线的交点即为符合条件的点D.

直线/的解析式为V=x+5.

y=x+5,

联立_29&,得/_3%_8=0,

y_JC—/X—J

3-7413+同

解得,x--------------,X、

x22

回点2,2的横坐标分别为匕匣,巴画

22

团符合条件的点。的横坐标为:0,3-百或21巫

22

(3)解:设点E的横坐标为过点P的直线解析式为、=米+》.

y=kx+b、

联立2,得f—(2+%)%—3—人=0.

y=x-2x-3

设X1,巧是方程x?—(2+左)x—3-6=。两根,则X]%=—3—。.(*)

团彳4尤c=XBXE=-3-b.

回4=T,

回%=3+b,

0m=3+Z?.

团莅=3,

b

团兀£=_1l_§,

M=T上

3

设直线CE的解析式为V=P%+9,

同(*)得m几=一3一q,

团q=-mn-3.

E^=-(3+^)[-l-|l-3=11/?2+2Z2.

3

I

^\OF=-b29+2b.

3

SOP=&,

1

0FP=-Z?29+/7.

3

FP1lc、11

团=—b7+dl=—(zm-3)+l=­m.

OP333

【点睛】本题考查二次函数与一次函数的综合,难度较大,需要掌握函数与X轴交点坐

标,(1)的关键是令尤2-2尤-3=0进行求解;(2)的关键是分点。在AC下方和在AC上方

时两种情况讨论:(3)的关键是求出OP,FP.

2.(2022•山东聊城•统考三模)如如图,在平面直角坐标系中,抛物线产-1炉+灰+。与x轴

交于/(-2,0)、B(4,0)两点(点/在点8的左侧),与y轴交于点C,连接/C、BC,

点尸为直线8c上方抛物线上一动点,连接。尸交BC于点0.

⑴求抛物线的表达式;

⑵当黑的值最大时,求点尸的坐标和黑的最大值;

⑶点M为抛物线上的点,当/3C0=NACO时,求点M的坐标.

【答案】=+%+4

⑵去最大值为1网2,4)

⑶点V的坐标为或(8,-20)

【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;

(2)运用待定系数法求得直线8c的解析式为y=-x+4,如图1,过点P作PD与轴交5c于

点。,设尸(加,-1m2+w+4),则。(m,-m+4),证明得出:

1

--------4-/M7

£2=丝=,=_l(m_2)2+l,运用求二次函数最值方法即可得出答案;

OQOC482

(3)分当点N在x轴下方和当点M在x轴上方两种情况讨论,利用三角函数的定义求解

即可.

(1)

解:国抛物线>=-;彳2+云+。与x轴交于N(-2,0)、B(4,0)两点(点4在点8的左

侧),

19

—x(-2)~-26+c=0

2],解得:b=l

c=4

——X42+4/?+C=0

2

国抛物线的函数表达式为y=-:■?+苫+4;

(2)

解:回抛物线〉=-;无?+x+4与y轴交于点C,

EC(0,4),

团OC=4,

设直线8C的解析式为y=Ax+d,把3(4,0),。(0,4)代入,得:

4-k+d=0k=-l

d=4,解得

d=4

团直线BC的解析式为y=-X+4,

如图,过点夕作尸轴交于点Q,

1

田PD=——m9+2m,

2

^PD//OC,

120

——m+2m11

^PQ=PD=2

二-----------=-l(,M-2)+i

~OQ~~OC~48V72

团当机=2时,黑取得最大值;,此时,P(2,4);

(3)

解:①如图,当点〃在x轴下方时,在x轴上取一点尸,使NBCF=/ACO,延长CF交

抛物线于点过点尸作尸G,3c于点G,过点G作G//LAB于点

团点8,C的坐标分别为(4,0),(0,4),

^\OB=OC,

0ZCS(9=45°,

0FG=BG,

nA21

0tanZBCM=tanZACO=——=—=—,

OC42

国CG=2FG=2BG.

在入△BOC中,BC=4iOB=4垃,设FG=BG=n,

贝!JCG=2〃,BC=3n,

国3〃=40,角星得〃=

BBF=y/2BG=-f

3

4

^OF=OB-BF=-

3y

回点方的坐标为

设直线CF的表达式为y=kxx+b{,

4

-k.+h=Q

叫3।1

、4=4

团直线CF的表达式为y=—3x+4,

y=——x2+x+4

2

y=—3x+4

[x=0%2=8

解得,(舍去),

M=4%=—20

回点河的坐标为(8,-20).

②如图,当点M在x轴上方时,过点5作交CM?于点、H,过点H作例,%

轴于点N,

团NCBH=90。.

用OB=OC,

0ZCBO=45°,

ZBHN=ZHBN=45°f

田BN=HN.

团NBCM=NACO,

mrnZBCM=tmZACO=—=-=-=

5coe42

回BH=LBC=2拒,

2

祖HN=BN=2

@ON=OB+BN=6,

团点〃的坐标为(6,2).

设直线CH的表达式为y=px+q,

1

6p+q=2p=一一

团q=4,解得3,

q=4

团直线CH的表达式为y=—;x+4,

y=——x2+x+4

2

1

y=——x+44

3

8

x=­

[X=0o3

解得,(舍去),

bi=428

%二

回点加的坐标为

(o28)

综上可知,点M的坐标为匕,旬或(8,-20).

【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的图象和性质,解直角三

角形,相似三角形的判定和性质,熟练运用数形结合思想、分类讨论思想是解题关键.

3.(2022・广西百色•统考一模)如图,已知抛物线y=-/+bx+c与一直线相交于/(:,

0),B(2,3)两点,抛物线的顶点为

(1)求抛物线的表达式及顶点M的坐标;

⑵若C是抛物线上位于直线上方的一个动点,设点C的横坐标为3过点C作y轴的

平行线交与D,当,为何值时,线段的长最大,并求其最大值;

⑶若抛物线的对称轴与直线N8相交于点N,£为直线上的任意一点,过点E作E尸〃

交抛物线于点尸,以M,N,E,尸为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求出点£

的坐标;若不能,请说明理由.

【答案】⑴>=--+2工+3,顶点M的坐标为(1,4)

⑵当/1时,的长最大,最大值为Q1

24

⑶能,点£的坐标为:(0,1)或(上二叵,三叵)或(土叵,也叵)

2222

【分析】(1)根据点4C的坐标,利用待定系数法可求出抛物线的表达式;

(2)根据点/,C的坐标,利用待定系数法可求出直线/C的表达式,由点P的横坐标为

t,可得出点PM的坐标,进而可得出产缶/+什2,再利用二次函数的性质即可解决最值问

题;

(3)利用二次函数的性质及一次函数图象上点的坐标特征可求出点。,2的坐标,进而可

得出AD的长,由£7迥3D,可得出当EF=AD=2时,以3,D,E,尸为顶点的四边形为平

行四边形,设点E的坐标为(x,x+1)则点尸的坐标为(x,〃+2x+3),进而可得

出EA|f-x-2|,由£尸=2可得出关于x的方程,解之即可得出x的值,进而可得出点E的

坐标.

(1)

将4-1,0),8(2,3)代入抛物线的解析式丫=-幼+法+。得:

J0=-1—b+c

卜-4+2/?+。’

[b=2

解得:。

[c=3

回抛物线的解析式为y=-『+2x+3,

(2)

由y=~x~+2x+3,彳导:y=一(尤―1)一+4

回顶点A/■的坐标为(1,4)

回C是抛物线上位于直线上方的一个动点,横坐标为,,

回点C的坐标为。,―尸+2+3);

设直线48的解析式为、=〃a+”0力。),

将/(;,0),8(2,3)代入得:

[~m+n=0fm=l

L,V解得:]

2m+〃=3\n=l

回直线AB的解析式为y=x+l;

EICDEly轴,点、D在AB上,

回点。的坐标为(夕+1),

19

回C0=_*?+2,+3—(,+1)=_«一万产?+a

团当,=:1时,C。的长最大,最大值为9:;

24

(3)

以/N,E,尸为顶点的四边形能为平行四边形.

理由如下:

设点石(私机+1),贝IJ尸(根,—根2+2相+3),

团EF=\m+l-(-m2+2m+3)=|m2-m-21,

回直线45的解析式为y=x+l,抛物线的对称轴与直线45相交于点N,

团N(1,2),

0W=2,

^EF^MN,

^\EF=MN,

in|m2-m-21=2,

2

0m一加一2=2或根?—m—2=—2,

解得:回=。,机2=1(舍去),7723=--,■=1+.

回点E的坐标为:(0,1)或(匕叵,三叵)或(出叵,如叵).

2222

【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、待定系数法求一次函数解析式、二次

函数图象上点的坐标特征、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质以及平行四边

形的判定与性质,解题的关键是:(1)根据点的坐标特征,利用待定系数法求出二次函数

解析式;(2)用含/的代数式表示出的长;(3)利用平行四边形的性质,找出关于x的

方程.

4.(2022・广西百色•统考二模)如图,抛物线yud+fcv+c与无轴交于N(-1,0),B(4,

0),过点/的直线y=-无-1与该抛物线交于点C,点P是该抛物线上不与48重合的动

点,过点尸作轴于点。,交直线4C于点£.

(1)求抛物线的解析式;

⑵当点尸在直线/C的下方,且PE=2DE时,求点尸的坐标;

⑶当直线尸。为x=l时,在直线尸。上是否存在点0,使站C0与0ED4相似?若存在,请

求出点。坐标;若不存在,请说明你的理由.

【答案】(1仃=尤2-3元-4

(2)(1,⑹

⑶存在,点0的坐标为(1,-4)或(1,-6)

【分析】(1)将点A(-LO),3(4,0)代入>=1+法+。,求出6,c的值,进而可得抛物线

解析式;

(2)设尸(x,》2一3%一4),贝ljE(x,-x—1),D(x,0),贝lj/+2x+3,DE=x+l,1艮

据PE=2DE,即-d+2x+3=2(x+l),求出满足要求的x的值,进而可得点尸的坐标;

(3)依题意联立方程得-x-l=/-3x-4,求出满足要求的x的值,进而可得点C坐标为

(3,-4),由勾股定理求AC=4夜,由题意知,£>(1,0),E(l,-2),AD=2,DE=2,求

出AE,CE的值,根据ZAED=NCEP,回0CE与EED4相似,可知分两种情况求解:①当

ZEQC=ZEDA=90°^,^EQCS^EDA,EQ=DE,求出点0的坐标;②当

NECQ=NED4=90。时,^ECQS^DA,贝|强=生,求出EQ的值,进而根据

EAED

DQ=DE+EQ,求出点。的坐标.

l—b+c=0

解:将点A(—l,0),3(4,。)代入广炉十阮+C,得

16+4〃+c=0'

b=-3

解得:

c=-4f

回抛物线的解析式为y=d-3x-4.

解:设尸(x,V-3x-4),则E(x,—尤一1),£>(x,0),

回尸E=_x_1——3x_4)=_x~+2尤+3,DE-0—(_x_1)=x+],

0PE=2DE,

团一x~+2尤+3=2(x+1),

解得,西=-1,x2=1,

将X=1代入y=x2-3x-4=i2-3xi-4=-6,

回点P的坐标为(1,-6).

解:存在,理由如下;

团直线丫=一无一1与抛物线〉=元2—3彳一4交于/、C两点,

回联立方程得:-尤-1=Y-3X-4,

解得士=T,x?=3

团点C坐标为(3,-4),

由勾股定理得,AC=^[3-(-1)]2+(-4-0)2=472,

由题意知,0(1,0),E(l,-2),

QAD^2,DE=2,

^AE=y/22+22=2^2>CE=AC-AE=4逝-2母=2及,

^\ZAED=ZCEP,I3QCE与0ED4相似,分两种情况求解:

①当ZEQC=NEDA=90°时,

回AE=CE=2后,

^EQCS^EDA,

团EQ=DE=2,

团点0的坐标为(1,-4);

②当ZECQ=NEDA=90°时,

^EECQSSEDA,

回或二区,即用二述,

EAED2夜2

解得EQ=4,

团DQ=DE+EQ=2+4=6,

团点。的坐标为(1,-6);

综上所述,当点。的坐标为(1,-4)或(1,-6)时,鲂C0与国ED4相似.

【点睛】本题考查了二次函数解析式,二次函数与线段综合,二次函数与相似三角形综

合,勾股定理等知识.解题的关键在于对二次函数,相似三角形知识的熟练掌握与灵活运

用.

5.(2022•甘肃庆阳•统考二模)如图,二次函数丁=62+法-3(0工0)的图象交x轴于

A(-l,0),8两点,交y轴于点C,且O3=OC.

⑴求抛物线的函数表达式;

(2)设点。是〉轴右侧抛物线上一点(。不与8重合),过点。作。£以轴,垂足为点£,交

直线8c于点F若DF=2EF,求点。的坐标;

⑶在(1)的条件下,平面内是否存在点G,使得以点3,C,D,G为顶点的四边形是平

行四边形?若存在,求直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.

[答案]⑴y=/_2x_3

⑵(2,-3)

⑶存在,(—1,一6)或(1,0)或(5,0)

【分析】(1)由题意知C(0,-3),2(3,0),待定系数法求。涉的值,进而可得二次函数表达

式;

(2)设。伽,m2-2m-3),则E(祖,0),设直线8c的表达式为y=履+万,待定系数法求

[k=l

得,可得直线2。的表达式为>=尤-3,则巴加,根-3),当m<3时,

[b——3

DF=3机-m2,EF=3-m,根据AF=2EF,即3力2-加=2(3-〃。,求出满足要求的优的

值,进而可得。点坐标;当机>3时,DF^rrr-3m,EF=m-3,tg®DF=2£F,即

2

W-3m=2(m-3),求出满足要求的机的值,进而可得。点坐标;

(3)由题意知,分两种情况求解:①当。是对角线时,如图,四边形BCGD是平行四

边形;C(0,-3),3(3,0),0(2,-3),由平行四边形的性质可知,C、D与B、。的中点

坐标均为(1,-3),进而可求G1的坐标;②当8是边长时,如图,四边形BGzCQ与

BCZJG,均为平行四边形;由平行四边形的性质可知,C、B与D、。的中点坐标均为

(|,-1),进而可求G?的坐标;由平行四边形的性质可知,B、。与C、&的中点坐标均

为(|,-|),进而可求G3的坐标.

(1)

解:团二次函数y=ox2+bx-3(〃w0)的图象交V轴于点C,

回。(0,-3),

国OB=OC=3,

团3(3,0),

a-b-3=0

将A,B代入y=ox?+"一3(〃。0)得,

9〃+3/?—3=0

Q=1

解得

b=-2

回二次函数的表达式为y=x2-2x-3.

解:设。(帆m2-2m-3),则E(机0),

设直线的表达式为丁=丘+力,

J3左+力=0

将aC代入'=日+万得,

[b=-3

k=l

解得

b=—3’

团直线BC的表达式为y=%-3,

0F(m,m-3),

当机<3时,DF=3m—m2,EF=3—m,

0DF=2£F,

03m-/n2=2(3-m),

解得加=2,m=3(不合题意,舍去),

00(2-3);

当机>3时,DF=m2-3m,EF=m-3,

0£)F=2£F,

0AW2-3zn=2(m—3),

解得帆=2(不合题意,舍去),m=3(不合题意,舍去),

综上所述,D(2,-3).

解:由题意知,分两种情况求解:①当8是对角线时,如图,四边形2CGQ是平行四边

形;

0C(O,-3),3(3,0),0(2-3),

由平行四边形的性质可知,C、D与B、。的中点坐标均为(1,-3),

回G(-1,-6);

②当。是边长时,如图,四边形BGzCD与BCDG,均为平行四边形;

由平行四边形的性质可知,C、B与D、&的中点坐标均为

0G2(1,O);

由平行四边形的性质可知,B、D与c、6的中点坐标均为

回a(5,o);

综上所述,存在点G,使得以点8,C,D,G为顶点的四边形是平行四边形,点G的坐标

为(T-6)或(1,0)或(5,0).

【点睛】本题考查了二次函数解析式,二次函数与线段综合,二次函数与特殊的四边形综

合等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.

6.(2022•黑龙江哈尔滨•哈尔滨市第四十九中学校校考模拟预测)如图,抛物线

y=a(x+3)(x-4)交x轴于N、B,交y轴于点C,点。为抛物线第三象限上一点,且

=135。,OD—f

(1)求a的值;

(2)点尸为第一象限抛物线上一点,连接尸D,交y轴于点£,过点尸作尸敝轴,垂足为

F,求g的值;

PF

⑶在(2)的条件下,连接尸8,若PE+PB=DE,求点尸的坐标.

【答案】⑴a=_g

(2)2

(3)(1,6)

【分析】(1)如图所示,过点。作取轴于E,先证明。,=。〃,然后利用勾股定理求出

OH=DH=4,从而求出点。的坐标,然后代入抛物线解析式即可求出a的值;

(2)先求出点C的坐标为(0,6),设点尸的坐标为(加,+求出直线

尸名的解析式为y=一苏+加+203+-2•一2加+24,则点£的坐标为(0,

2m+8m+4

—*7—QJT14

),即可推出CE=2m,由此即可得到答案;

m+4

(3)如图所示,在。£上取一点M使得,EM=EP,过点E作歹轴的平行线交过点。与x

轴平行的直线于。,过点尸作处悭轴于N,直线尸。与x轴交于点7,设点尸的坐标为

(m,-1/7i2+1/n+6),同理可以求出直线尸。的解析式为

y=f2+"+20x+-2m2-2m+24,点石的坐标为(0,-2m2-2m+24然后证明

2m+8m+4m+4

Rt^BPN^RtBDMQ,从而推出即二师5M得到夕丁二心,进而推出点T的坐标为

xA八EH—加?+//I+20—2帆2—2加+24八日4帆2+4加-48加

(z2冽-4,0),令y=0,贝IJ-----------------x+---------------------=0,解得兀=——Z-------------,贝I]

2m+8m+4-m+m+20

2m-4=4"+4"-48,由此即可得到答案.

-m+m+20

(1)

解:如图所示,过点。作。〃取轴于E,

^\BOD=135°,

WHOD=45°,

又盟汨即0D//O=9O°,

^\HDO=WOD=45°9

配H=OH,

团"+。”2=。。2=32,

国OH=DH=4,

又回点。在第三象限,

团点。的坐标为(-4,-4),

回T=a(T+3)(T—4),

1

回Q=——;

2

解:由(1)可知,抛物线解析式为〉=-3(尤+3)(尤-4)=-g/+g尤+6,

回点C的坐标为(0,6),

设点P的坐标为(m,-;加2+;,〃+6),直线的解析式为>=依+>,

—4k+b=—4

,11小

mk7+b=——m2+—m+6

L22

2

1.7—_-_m___+_m__+__2_0

2m+8

.-2m2-2m+24

b=--------------------

m+4

-m2+m+20-2m2-2m+24

回直线尸。的解析式为y=------------------------------------------

2m+8m+4

mALg/n—d/c—2加之一2zn+24、

团点上的坐标为(0,--------------------),

m+4

,-2m2-2m+24

团CE=6----------------------

m+4

6m+24+2m2+2m-24

m+4

2m2+8m

m+4

=2m,

又耽咽y轴,

团PF=m,

解:如图所示,在。E上取一点M使得,EM=EP,过点E作歹轴的平行线交过点。与%轴

平行的直线于0,过点尸作尸N取轴于N,直线尸。与x轴交于点T,

设点。的坐标为(m,--m2+-m+6),

22

同理可以求出直线PD的解析式为y=一而+"+20%+-2〃/―2"+24

2m+8m+4

—2m2—2m+24)

团点E的坐标为(0,

m+4

^ME-PE,DE=PE+PB,

团£为“产的中点,DM=BP,

团点M的横坐标为-加,

团点Q的横坐标为-冽,

^\DQ=-m-(-4)=4-m,

回点8是抛物线y=-^(%+3)(犬-4)=一;%2+gx+6与x轴靠右边的一个交点,

团点8的坐标为(4,0),

⑦BN=4-m=DQ,

在H烟5尸N和Rt^DMQ中,

[DM=BP

[DQ=BN'

^Rt^BPN^Rf^DMQ(HL),

^PBN=^\MDQ,

团OQ〃x轴,

^PTB^MDQ^PBN,

国PT=PB,

又明施毒,

团点N为"的中点,

回点7的坐标为(2加-4,0),

八口"—m2+m+20—2m2—2m+24_

令Ay=o,贝!J--------x+----------=0,

2m+8m+4

回X=4〃:+4,〃―48

-m2+m+20

4m2+4m-48

团2m-4=

-m2+m+20

团—2m3+2m2+40m+4m2—4m—80=4m2+4m—48,

0m3-m2-16m+16=0,

Sm2(m—1)—16(m—1)=0,

0(m+4)(m—4)(m—1)=0,

又回点尸在第一象限,

0O<m<4,

0m-l=O,

0m=1,

团点尸的坐标为(1,6).

【点睛】本题主要考查了二次函数与几何综合,等腰直角三角形的性质与判定,等腰三角

形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,一次函数与几何综合等等,正确作出辅助线

利用属性结合的思想求解是解题的关键.

7.(2022・四川自贡・九年级专题练习)如图,抛物线3与无轴交于/(-2,0)

和2(4,0)两点,与y轴交于点C.

(1)求抛物线的解析式;

(2)当点尸为直线2C下方抛物线上一动点(不与点5、C重合),于点跖PD^AB

于点。,交直线8c于点N,当尸点的坐标为何值时,PM+PN的值最大?

⑶点P在第四象限的抛物线上移动,以尸C为边作正方形CPEF、当抛物线的对称轴经过

点E时,求出此时点P的坐标.

[答案]--X-3

o4

(2)当〃=2时,?的值最大,此时尸点坐标为(2,-3)

210410

(3)尸点坐标为(鼻,-々")或(可,一不)

【分析】(1)用待定系数法确定抛物线解析式即可;

333

(2)求出直线3C的解析式为歹=丁-3.设尸点坐标为",N点的坐标

a3333c3

为Qn,-n-3),则PN=—〃一3-(一7?——n-3)=一一n2+—n,由锐角三角函数表示W=

448482

4

~PNf则由二次函数的性质可得解;

(3)过点尸作尸长眇轴于K,交抛物线的对称轴于G,证明"EG睡]。尸K(W4S),得出CK

3333

=PG,设P(x,-x2--x-3),抛物线的对称轴为直线x=L则G(L-x2--x-

8484

33333

3),K(0,-x2----x-3),可得出?G=|l-x|,CK=\-x2-----x-3+31=\x2-----x|,解

84844

方程即可得解.

(1)

解:依题意将4、B两点坐标代入-3中得:

J4"2O-3=0

116。+4匕-3=0'

3

CL=一

解得:8,

b=——

[4

国抛物线的解析式为y=?尤2-3;

o4

(2)

33

解:在〉=^尤2-3中,令x=0得y=-3,

o4

0C(O,-3);

设直线5c的解析式为加,

将5(4,0),。(。,―3)分别代入得:

{4k+m=0

Im=—3

,k=-

解得:,4,

m=-3

3

回直线5C的解析式为y=[X-3.

333

设尸点坐标为(m-n2--n-3),N点的坐标为(n,-n-3),

844

33o33o3

0/W=—n—3—(―M2—n—3)=—n2H——n,

48482

0PMZ15C,PD^AB,

^\PMN=^PDB,

^PNM=^\BND,

^MPN=WBC,

回。5=4,OC=3,

叫"y]0B2+0C2=742+32=5,

4

团PM=7W・cos回MPN=7W・cos团O8C=彳尸M

国PM+PN=)PN=--n1+—n=-—(n-2)2+—.

540104010

27

0------<0,且0V〃V4,

40

团当〃=2时,尸M+PN的值最大,此时尸点坐标为(2,-3).

(3)

过点尸作尸K取轴于K,交抛物线的对称轴于G,如图,

团四边形PEFC为正方形,

^PE=PC,^EPC=90°

mPGE=^PKC=90°,

团团PEG=E1。尸K,

^PEG^ICPK(AAS)f

团CK=PG,

33

设尸(x,抛物线的对称轴为直线x=L

84

3333

则G(l,——x-3),K(0,——x-3),

8484

3333

团PG=11-x|,CK—|-x2--x-3+31=|-x2--x\,

33

0|1-x\^\-x2--x\,

o4

334

解方程1-X=石,-得,Xl=—,X2=-2(舍去);

843

339

解方程X-1=三--得,Xl=~,X2=4(舍去);

843

210410

团尸点坐标为(§,一可)或(],-1).

【点睛】本题考查了二次函数的综合题,考查了二次函数图象上点的坐标特征、二次函数

的性质和正方形的性质、全等三角形的判定与性质;利用待定系数法求二次函数解析式,

解一元二次方程;理解坐标与图形性质是解题的关键.

8.(2022•山东泰安•统考中考真题)若二次函数y="2+a+c的图象经过点A(-2,0),

B(0,-4),其对称轴为直线无=1,与x轴的另一交点为C

⑴求二次函数的表达式;

(2)若点M在直线上,且在第四象限,过点M作MNLx轴于点N.

①若点N在线段OC上,且MV=3NC,求点〃的坐标;

②以肱V为对角线作正方形MPNQ(点尸在脑V右侧),当点尸在抛物线上时,求点M的

坐标.

【答案】(i)y=g/一>4

⑵①]|,-/②"

【分析】(1)利用待定系数解答,即可求解;

(2)①先求出直线A3的表达式为y=-2x-4,然后设点N的坐标为(机0).可得

可得到MN=2〃z+4,NC=4—m.再由MN=3NC,即可求解;②连接

PQ与MN交与息E.设点朋■的坐标为2—4),则点N的坐标为&0)

根据正方形的性质可得£的坐标为&T-2),进而得到P的坐标(2f+2,f-2).再由点P

在抛物线上,即可求解.

【详解】(1)解:「二次函数"加+bx+c的图象经过点(0,-4),

又抛物线经过点4(-2,0),对称轴为直线x=l,

1

_A=1ci=一,

2a'解得回,2

4。一2人一4二0,Z?=—1,

抛物线的表达式为y=-尤-4.

(2)解回①设直线AB的表达式为>=区+”.

点43的坐标为A(-2,0),B(0,T),

—2k+〃=0k=-2

0〃一,解得团

n=—^

•••直线AB的表达式为y=-2x-4.

根据题意得回点。与点A(-2,0)关于对称轴直线x=1对称,

,•,C(4,0).

设点N的坐标为(根,0).

轴,

团脑V=2"i+4

:.NC=4-m.

.MN=3NC

2m+4=3(4-m),

Q

解,得利=].

8_36

•••点的坐标

M5,-y

②连接尸。与MN交与点£.

设点”的坐标为(-2—4),则点N的坐标为«,0)

四边形MPNQ是正方形,

PQYMN,NE=EP,NE=-MN.

2

团[毗轴,

...尸Q〃x轴.

.♦E的坐标为-2).

/.NE=%+2.

:.ON+EP=ON+NE=t+t+2=2t+2.

即的坐标⑵+2,-/-2).

1,点尸在抛物线y=g尤2-尤-4上,

1

.•.万(2,+2)9-(21+2)-4=一/一2.

解,得乙=1,%=-2.

,点尸在第四象限,

t=—2舍去.

2

【点睛】本题主要考查了二次函数的综合题,熟练掌握二次函数的图形和性质,正方形的

性质,一次函数的图象和性质是解题的关键.

9.(2022•辽宁朝阳,统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=o?+2无+c与

x轴分别交于点/(I,0)和点8,与y轴交于点C(0,-3),连接3C.

(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.

(2)如图,点尸为线段5C卜.的一个动点(点、P不与点、B,C重合),过点尸作y轴的平行线

交抛物线于点。,求线段尸。长度的最大值.

⑶动点尸以每秒收个单位长度的速度在线段8c上由点C向点8运动,同时动点M以每

秒1个单位长度的速度在线段2。上由点2向点。运动,在平面内是否存在点N,使得以

点尸,M,B,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出符合条件的点N的坐标;若

不存在,请说明理由.

【答案】(l)y=%2+2x-3,(-3,0)

(3)[-3,-|U(-2,1)或(0,3-30)

【分析】(1)将/,C两点坐标代入抛物线的解析式求得a,c的值,进而得出解析式,当

方0时,求出方程的解,进而求得8点坐标;

(2)由8,C两点求出5c的解析式,进而设出点尸和点0坐标,表示出的长,进一

步得出结果;

(3)要使以点尸,M,B,N为顶点的四边形是菱形,只需即MB是等腰三角形,所以分为

PM=BM,PM=PB和BP=BM,结合图象,进一步得出结果.

(1)

解:把点4L0),C(0,-3)代入>=62+2]+。得:

fc=—3(c=—3

<o12解得:\1,

[a+2xl+c=0[a=l

回抛物线解析式为y=V+2x-3;

令y=0,则Y+2尤-3=0,

解得:士=1,%=-3,

回点8的坐标为(-3,0);

(2)

解:设直线8C的解析式为丁=履+6(笈W0),

把点B(-3,0),C(0,-3)代入得:

[b=-3“,快=-!

\o,,,n>解得:1,

[—3左+b=0[b=-3

团直线BC的解析式为y--%-3,

设点P(m,-m+3),则+2〃?-3),

回PQ=(-m—3)-^m2+2m-3^=—m2-3m=—,

39

团当力=一/时,尸。最大,最大值为];

(3)

解:存在,

根据题意得:PC=®BM=t,则尸3=30-万,

如图,当时,

ELB(-3,0),C(0,-3),

回。3=。。=3,

瓯0。2=回。2。=45°,

延长NP交y轴于点。,

团点尸,M,B,N为顶点的四边形是菱形,

EPNElx轴,BNSPM,即DV眇轴,

随CZJP为等腰直角三角形,

0CZ)=PD=PCsinZOCB=V2zx—=r,

2

团团同尸8二团OBC=45°,

^\PMO=^PDO=^\MOD=90°,

回四边形OWP。是矩形,

WM=PD=t,MPElx轴,

曲\悭轴,

骷M+OM=OB,

3

回什/=3,解得/=一,

2

如图,当尸M=尸2时,作尸。也轴于。,连接尸N,

团点尸,M,B,N为顶点的四边形是菱形,

SiPNWM,NE=PE,

@BM=2BE,

S3\OEP=S\DOE^ODP=90°,

回四边形PDOE是矩形,

^OE^PD=t,

^BE-3-t,

Qt=2(3-e),解得:t=2,

ELP(-2,-1),

E2V(-2,1);

如图,当尸时,

3&.-叵t=t,解得:t=6-3立,

0PN=BP=BM=6-3近,

过点P作/Wc轴于点E,

^\PE^\PM,

^EON=^OEP=^\EPN=90°,

回四边形OEPN为矩形,

0PN=OE,PN0y轴,

E0O5C=45°,

^\BE=PE=PB^nOBC=(6-3夜)?[3夜

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