中考數(shù)學(xué)全面突破:題型6 二次函數(shù)綜合題_第1頁(yè)
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題型6二次函數(shù)綜合題eq\x(題型解讀)1.考查類型:①二次函數(shù)與線段和差問(wèn)題;②二次函數(shù)與圖形面積問(wèn)題;③二次函數(shù)與特殊三角形判定問(wèn)題;④二次函數(shù)與特殊四邊形判定問(wèn)題;⑤二次函數(shù)與三角形相似、全等問(wèn)題;2.考查內(nèi)容:①中考查多與找點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),再根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短確定所求點(diǎn)有關(guān);②中考查多與割補(bǔ)法求面積有關(guān);③中考查多與特殊三角形的性質(zhì)有關(guān),直角三角形通常用到勾股定理計(jì)算,直角三角形與等腰三角形在判定時(shí)均應(yīng)考慮分類討論,以免漏解;④中考查多與特殊四邊形的判定及性質(zhì)有關(guān),同樣做題時(shí)要考慮各種情況,命題時(shí)常與分類討論思想結(jié)合;⑤中考查多與三角形相似或全等的判定及性質(zhì)有關(guān);3.備考指導(dǎo):在做此類題型時(shí),要觀察題中已知條件,并結(jié)合題設(shè),作出適當(dāng)?shù)妮o助線,聯(lián)系相應(yīng)的判定或性質(zhì)求解.類型一二次函數(shù)與線段和差問(wèn)題1.如圖,矩形的邊OA在x軸上,邊OC在y軸上,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(10,8),沿直線OD折疊矩形,使點(diǎn)A正好落在BC上的E處,E點(diǎn)坐標(biāo)為(6,8),拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)O,A,E三點(diǎn).(1)求此拋物線的解析式;(2)求AD的長(zhǎng);(3)點(diǎn)P是拋物線對(duì)稱軸上的一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△PAD的周長(zhǎng)最小時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).2.如圖,直線y=5x+5交x軸于點(diǎn)A,交y軸于點(diǎn)C,過(guò)A,C兩點(diǎn)的二次函數(shù)y=ax2+4x+c的圖象交x軸于另一點(diǎn)B.(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)連接BC,點(diǎn)N是線段BC上的動(dòng)點(diǎn),作ND⊥x軸交二次函數(shù)的圖象于點(diǎn)D,求線段ND長(zhǎng)度的最大值;(3)若點(diǎn)H為二次函數(shù)y=ax2+4x+c圖象的頂點(diǎn),點(diǎn)M(4,m)是該二次函數(shù)圖象上一點(diǎn),在x軸,y軸上分別找點(diǎn)F,E,使四邊形HEFM的周長(zhǎng)最小,求出點(diǎn)F,E的坐標(biāo).溫馨提示:在直角坐標(biāo)系中,若點(diǎn)P,Q的坐標(biāo)分別為P(x1,y1),Q(x2,y2),當(dāng)PQ平行x軸時(shí),線段PQ的長(zhǎng)度可由公式PQ=|x1-x2|求出;當(dāng)PQ平行y軸時(shí),線段PQ的長(zhǎng)度可由公式PQ=|y1-y2|求出.3.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=x2+eq\f(1,4)與y軸相交于點(diǎn)A,點(diǎn)B與點(diǎn)O關(guān)于點(diǎn)A對(duì)稱.(1)填空,點(diǎn)B的坐標(biāo)是________;(2)過(guò)點(diǎn)B的直線y=kx+b(其中k<0)與x軸相交于點(diǎn)C,過(guò)點(diǎn)C作直線l平行于y軸,P是直線l上一點(diǎn),且PB=PC.求線段PB的長(zhǎng)(用含k的式子表示),并判斷點(diǎn)P是否在拋物線上,說(shuō)明理由;(3)在(2)的條件下,若點(diǎn)C關(guān)于直線BP的對(duì)稱點(diǎn)C′恰好落在該拋物線的對(duì)稱軸上,求此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).4.已知二次函數(shù)y=x2-(2k+1)x+k2+k(k>0).(1)當(dāng)k=eq\f(1,2)時(shí),求這個(gè)二次函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)求證:關(guān)于x的一元二次方程x2-(2k+1)x+k2+k=0(k>0)有兩個(gè)不相等的實(shí)根;(3)如圖,該二次函數(shù)圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn)(A點(diǎn)在B點(diǎn)的左側(cè)),與y軸交于C點(diǎn),P是y軸負(fù)半軸上一點(diǎn),且OP=1,直線AP交BC于點(diǎn)Q.求證:eq\f(1,OA2)+eq\f(1,AB2)=eq\f(1,AQ2).類型二二次函數(shù)與圖形面積問(wèn)題5.如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,4)與B(6,0).(1)求a,b的值;(2)點(diǎn)C是該二次函數(shù)圖象上A,B兩點(diǎn)之間的一動(dòng)點(diǎn),橫坐標(biāo)為x(2<x<6).寫出四邊形OACB的面積S關(guān)于點(diǎn)C的橫坐標(biāo)x的函數(shù)表達(dá)式,并求S的最大值.6.已知拋物線y=ax2+bx-3經(jīng)過(guò)(-1,0),(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,直線y=kx與拋物線交于A,B兩點(diǎn).(1)寫出點(diǎn)C的坐標(biāo)并求出此拋物線的解析式;(2)當(dāng)原點(diǎn)O為線段AB的中點(diǎn)時(shí),求k的值及A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo);(3)是否存在實(shí)數(shù)k使得△ABC的面積為eq\f(3\r(10),2)?若存在,求出k的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.7.如圖①,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx-2與x軸交于點(diǎn)A(-3,0),B(1,0),與y軸交于點(diǎn)C.(1)直接寫出拋物線的函數(shù)解析式;(2)以O(shè)C為半徑的⊙O與y軸的正半軸交于點(diǎn)E.若弦CD過(guò)AB的中點(diǎn)M,試求出DC的長(zhǎng);(3)將拋物線向上平移eq\f(3,2)個(gè)單位長(zhǎng)度(如圖②),若動(dòng)點(diǎn)P(x,y)在平移后的拋物線上,且點(diǎn)P在第三象限,請(qǐng)求出△PDE的面積關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出△PDE面積的最大值.8.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y=x與二次函數(shù)y=x2+bx的圖象相交于O、A兩點(diǎn),點(diǎn)A(3,3),點(diǎn)M為拋物線的頂點(diǎn).(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)長(zhǎng)度為2eq\r(2)的線段PQ在線段OA(不包括端點(diǎn))上滑動(dòng),分別過(guò)點(diǎn)P、Q作x軸的垂線交拋物線于點(diǎn)P1、Q1,求四邊形PQQ1P1面積的最大值;(3)直線OA上是否存在點(diǎn)E,使得點(diǎn)E關(guān)于直線MA的對(duì)稱點(diǎn)F滿足S△AOF=S△AOM?若存在,求出點(diǎn)E的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.9.如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(-3,0),B(9,0)和C(0,4),CD垂直于y軸,交拋物線于點(diǎn)D,DE垂直于x軸,垂足為E,l是拋物線的對(duì)稱軸,點(diǎn)F是拋物線的頂點(diǎn).(1)求出該二次函數(shù)的表達(dá)式以及點(diǎn)D的坐標(biāo);(2)若Rt△AOC沿x軸向右平移到其直角邊OC與對(duì)稱軸l重合,再沿對(duì)稱軸l向上平移到點(diǎn)C與點(diǎn)F重合,得到Rt△A1O1F,求此時(shí)Rt△A1O1F與矩形OCDE重疊部分的圖形的面積;(3)若Rt△AOC沿x軸向右平移t個(gè)單位長(zhǎng)度(0<t≤6)得到Rt△A2O2C2,Rt△A2O2C2與Rt△OED重疊部分的圖形面積記為S.求S與t之間的函數(shù)表達(dá)式,并寫出自變量t的取值范圍.類型三二次函數(shù)與特殊三角形判定問(wèn)題10.如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的對(duì)稱軸為直線x=-1,且經(jīng)過(guò)A(1,0),C(0,3)兩點(diǎn),與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為B.(1)若直線y=mx+n經(jīng)過(guò)B,C兩點(diǎn),求拋物線和直線BC的解析式;(2)在拋物線的對(duì)稱軸x=-1上找一點(diǎn)M,使點(diǎn)M到點(diǎn)A的距離與到點(diǎn)C的距離之和最小,求點(diǎn)M的坐標(biāo);(3)設(shè)點(diǎn)P為拋物線的對(duì)稱軸x=-1上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求使△BPC為直角三角形的點(diǎn)P的坐標(biāo).11.如圖,拋物線y=ax2+bx-3(a≠0)的頂點(diǎn)為E,該拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,且BO=OC=3AO,直線y=-eq\f(1,3)x+1與y軸交于點(diǎn)D.(1)求拋物線的解析式;(2)證明:△DBO∽△EBC;(3)在拋物線的對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn)P,使△PBC是等腰三角形?若存在,請(qǐng)直接寫出符合條件的P點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.12.如圖,拋物線L:y=ax2+bx+c與x軸交于A,B(3,0)兩點(diǎn)(A在B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C(0,3),已知對(duì)稱軸x=1.(1)求拋物線L的解析式;(2)將拋物線L向下平移h個(gè)單位長(zhǎng)度,使平移后所得拋物線的頂點(diǎn)落在△OBC內(nèi)(包括△OBC的邊界),求h的取值范圍;(3)設(shè)點(diǎn)P是拋物線L上任一點(diǎn),點(diǎn)Q在直線l:x=-3上,△PBQ能否成為以點(diǎn)P為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形?若能,求出符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.圖①圖②13.如圖,拋物線y=x2+bx+c與x軸交于點(diǎn)A和點(diǎn)B(3,0),與y軸交于點(diǎn)C(0,3).(1)求拋物線的解析式;(2)若點(diǎn)M是拋物線在x軸下方上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作MN∥y軸交直線BC于點(diǎn)N,求線段MN的最大值;(3)在(2)的條件下,當(dāng)MN取得最大值時(shí),在拋物線的對(duì)稱軸l上是否存在點(diǎn)P,使△PBN是等腰三角形?若存在,請(qǐng)直接寫出所有點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.14.如圖,拋物線y=-eq\f(1,2)x2+eq\f(3,2)x+2與x軸交于點(diǎn)A,點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱,點(diǎn)P是x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,0),過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線l交拋物線于點(diǎn)Q.(1)求點(diǎn)A,點(diǎn)B,點(diǎn)C的坐標(biāo);(2)求直線BD的解析式;(3)當(dāng)點(diǎn)P在線段OB上運(yùn)動(dòng)時(shí),直線l交BD于點(diǎn)M,試探究m為何值時(shí),四邊形CQMD是平行四邊形;(4)在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否存在點(diǎn)Q,使△BDQ是以BD為直角邊的直角三角形?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.類型四二次函數(shù)與特殊四邊形判定問(wèn)題15.如圖,拋物線y=-x2+bx+c經(jīng)過(guò)A(-1,0),B(3,0)兩點(diǎn),且與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D是拋物線的頂點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸DE交x軸于點(diǎn)E,連接BD.(1)求經(jīng)過(guò)A,B,C三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)點(diǎn)P是線段BD上一點(diǎn),當(dāng)PE=PC時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)在(2)的條件下,過(guò)點(diǎn)P作PF⊥x軸于點(diǎn)F,G為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),M為x軸上一動(dòng)點(diǎn),N為直線PF上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)以F、M、N、G為頂點(diǎn)的四邊形是正方形時(shí),請(qǐng)求出點(diǎn)M的坐標(biāo).備用圖16.如圖,拋物線與x軸交于點(diǎn)A(-5,0)和點(diǎn)B(3,0),與y軸交于點(diǎn)C(0,5).有一寬度為1,長(zhǎng)度足夠的矩形(陰影部分)沿x軸方向平移,與y軸平行的一組對(duì)邊交拋物線于點(diǎn)P和Q,交直線AC于點(diǎn)M和N,交x軸于點(diǎn)E和F.(1)求拋物線解析式.(2)當(dāng)點(diǎn)M和N都在線段AC上時(shí),連接MF,如果sin∠AMF=eq\f(\r(10),10),求點(diǎn)Q的坐標(biāo).(3)在矩形的平移過(guò)程中,當(dāng)以點(diǎn)P,Q,M,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形時(shí),求點(diǎn)M的坐標(biāo).17.在平面直角坐標(biāo)系中,平行四邊形ABOC如圖放置,點(diǎn)A、C的坐標(biāo)分別是(0,4)、(-1,0),將此平行四邊形繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,得到平行四邊形A′B′OC′.(1)若拋物線過(guò)點(diǎn)C、A、A′,求此拋物線的解析式;(2)點(diǎn)M是第一象限內(nèi)拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),問(wèn):當(dāng)點(diǎn)M在何處時(shí),△AMA′的面積最大?最大面積是多少?并求出此時(shí)M的坐標(biāo);(3)若P為拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),N為x軸上的一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q坐標(biāo)為(1,0),當(dāng)P、N、B、Q構(gòu)成平行四邊形時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo),當(dāng)這個(gè)平行四邊形為矩形時(shí),求點(diǎn)N的坐標(biāo).18.如圖,拋物線經(jīng)過(guò)A(-1,0),B(5,0),C(0,-eq\f(5,2))三點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)在拋物線的對(duì)稱軸上有一點(diǎn)P,使PA+PC的值最小,求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)點(diǎn)M為x軸上一動(dòng)點(diǎn),在拋物線上是否存在一點(diǎn)N,使以A、C、M、N四點(diǎn)構(gòu)成的四邊形為平行四邊形?若存在,求點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.19.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=a(x+1)2-3與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C(0,-eq\f(8,3)),頂點(diǎn)為D,對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)H,過(guò)點(diǎn)H的直線l交拋物線于P、Q兩點(diǎn),點(diǎn)Q在y軸的右側(cè).(1)求a的值及點(diǎn)A、B的坐標(biāo);(2)當(dāng)直線l將四邊形ABCD分為面積比為3∶7的兩部分時(shí),求直線l的函數(shù)表達(dá)式;(3)當(dāng)點(diǎn)P位于第二象限時(shí),設(shè)PQ的中點(diǎn)為M,點(diǎn)N在拋物線上,則以DP為對(duì)角線的四邊形DMPN能否成為菱形?若能,求出點(diǎn)N的坐標(biāo);若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.類型五二次函數(shù)與三角形相似、全等問(wèn)題20.如圖,已知拋物線經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O,頂點(diǎn)為A(1,1),且與直線y=x-2交于B,C兩點(diǎn).(1)求拋物線的解析式及點(diǎn)C的坐標(biāo);(2)求證:△ABC是直角三角形;(3)若點(diǎn)N為x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)N作MN⊥x軸與拋物線交于點(diǎn)M,則是否存在以O(shè),M,N為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似,若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.21.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線y=ax2+bx-8與x軸交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,直線l經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,與拋物線的一個(gè)交點(diǎn)為D,與拋物線的對(duì)稱軸交于點(diǎn)E,連接CE,已知點(diǎn)A,D的坐標(biāo)分別為(-2,0),(6,-8).(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式,并分別求出點(diǎn)B和點(diǎn)E的坐標(biāo);(2)試探究拋物線上是否存在點(diǎn)F,使△FOE≌△FCE,若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;(3)若點(diǎn)P是y軸負(fù)半軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),設(shè)其坐標(biāo)為(0,m),直線PB與直線l交于點(diǎn)Q.試探究:當(dāng)m為何值時(shí),△OPQ是等腰三角形.類型一二次函數(shù)與線段和差問(wèn)題1.解:(1)∵四邊形ABCD是矩形,B(10,8),∴A(10,0),∵E(6,8),O(0,0),拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(10,0)、E(6,8)和O(0,0),∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(102a+10b+c=0,62a+6b+c=8,c=0)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-\f(1,3),b=\f(10,3),c=0)),∴拋物線的解析式y(tǒng)=-eq\f(1,3)x2+eq\f(10,3)x.(2)由題意可知:AD=ED,BE=|10-6|=4,AB=8,設(shè)AD為x,則ED=x,BD=AB-AD=8-x,在Rt△BDE中,ED2=EB2+BD2,即x2=42+(8-x)2,解得x=5,即AD=5.(3)由(2)可知,D點(diǎn)的坐標(biāo)是(10,5),∴△PAD的周長(zhǎng)l=PA+PD+AD=PA+PD+5,∵拋物線的對(duì)稱軸是線段OA的垂直平分線,點(diǎn)P是拋物線對(duì)稱軸上的一動(dòng)點(diǎn),∴PO=PA,因此,l=PA+PD+5=PO+PD+5,∴當(dāng)PO+PD最小時(shí)l最小,∴當(dāng)點(diǎn)P移動(dòng)到直線OD與拋物線對(duì)稱軸的交點(diǎn)處時(shí)PO+PD最小,設(shè)直線OD的解析式為y=kx,將D點(diǎn)的坐標(biāo)(10,5)代入得:5=10k,求得k=eq\f(1,2),∴直線OD的解析式為y=eq\f(1,2)x,當(dāng)x=5時(shí),y=eq\f(5,2),∴P點(diǎn)的坐標(biāo)是(5,eq\f(5,2)).2.解:(1)∵直線y=5x+5與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)C,∴A(-1,0),C(0,5).∵拋物線y=ax2+4x+c過(guò)點(diǎn)A(-1,0),C(0,5),則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(c=5,a-4+c=0)),解得c=5,a=-1,∴二次函數(shù)的表達(dá)式為y=-x2+4x+5.第2題解圖①(2)如解圖①,∵拋物線y=-x2+4x+5與x軸交于A,B兩點(diǎn),∴解-x2+4x+5=0的兩根為x1=-1,x2=5.∵點(diǎn)B在x軸正半軸,∴B(5,0).設(shè)過(guò)B(5,0),C(0,5)的直線BC解析式為y=kx+b,則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(5k+b=0,b=5)),解得k=-1,b=5,∴直線BC表達(dá)式為y=-x+5.∵DN⊥x軸,∴DN∥y軸.∵點(diǎn)N在BC上,點(diǎn)D在拋物線上,設(shè)N(x,y1),D(x,y2),∴N(x,-x+5),D(x,-x2+4x+5).∴DN=-x2+4x+5-(-x+5)=-x2+5x=-(x-eq\f(5,2))2+eq\f(25,4).當(dāng)x=eq\f(5,2)時(shí),DN有最大值eq\f(25,4);(3)如解圖②,作點(diǎn)H關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)H′,點(diǎn)M關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)M′,連接H′M′,分別交x軸,y軸于點(diǎn)F、E,則四邊形HEFM的最小周長(zhǎng)為HM+HE+EF+FM=HM+H′M′.∵y=-x2+4x+5=-(x-2)2+9,∴H(2,9),第2題解圖②∴H′(-2,9),當(dāng)x=4時(shí),y=5,∴M(4,5),∴M′(4,-5).設(shè)直線H′M′的解析式為y=k′x+b′,則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-2k′+b′=9,4k′+b′=-5)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(k′=-\f(7,3),b′=\f(13,3))),∴直線H′M′的解析式為y=-eq\f(7,3)x+eq\f(13,3).當(dāng)y=0時(shí),x=eq\f(13,7),∴F(eq\f(13,7),0);當(dāng)x=0時(shí),y=eq\f(13,3),∴E(0,eq\f(13,3)).3.解:(1)由y=x2+eq\f(1,4)得:A(0,eq\f(1,4))∵B、O關(guān)于A對(duì)稱,∴B(0,eq\f(1,2))(2)如解圖①,∵直線BC過(guò)點(diǎn)B(0,eq\f(1,2)),第3題解圖①∴直線BC解析式為y=kx+eq\f(1,2).∴C(-eq\f(1,2k),0),又∵P是直線l上一點(diǎn),∴可設(shè)P(-eq\f(1,2k),a).過(guò)點(diǎn)P作PN⊥y軸,垂足為N,連接PB,則在Rt△PNB中,由勾股定理得:PB2=PN2+NB2,∵PB=PC=a,∴a2=(-eq\f(1,2k))2+(a-eq\f(1,2))2,解得a=eq\f(1,4k2)+eq\f(1,4),∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(-eq\f(1,2k),eq\f(1,4k2)+eq\f(1,4)),當(dāng)x=-eq\f(1,2k)時(shí),y=eq\f(1,4k2)+eq\f(1,4),第3題解圖②∴點(diǎn)P在拋物線上.(3)如解圖②,由C′在y軸上,可知∠CBP=∠C′BP,∵PB=PC,∴∠CBP=∠PCB,∵PC∥C′B,∴∠PCB=∠ABC,∴∠C′BP=∠CBP=∠ABC=60°,∴△PBC為等邊三角形,∵OB=eq\f(1,2),∴BC=1,OC=eq\f(\r(3),2),∴PC=1,∴P(eq\f(\r(3),2),1).4.(1)解:當(dāng)k=eq\f(1,2)時(shí),y=x2-2x+eq\f(3,4),∵eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a)=-\f(-2,2×1)=1,\f(4ac-b2,4a)=\f(4×1×\f(3,4)-(-2)2,4×1)=-\f(1,4))),∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-eq\f(1,4)),(2)證明:∵b2-4ac=[-(2k+1)]2-4(k2+k)=4k2+4k+1-4k2-4k=1,∵1>0,∴原方程一定有兩個(gè)不相等的實(shí)根.(3)證明:由題意得,A(k,0),B(k+1,0),C(0,k2+k),設(shè)PA的解析式為:y=mx+n,代入P(0,-1),A(k,0),解得m=eq\f(1,k),n=-1,于是y=eq\f(1,k)x-1,設(shè)BC的解析式為:y=sx+t,代入B(k+1,0),C(0,k2+k),解得s=-k,t=k2+k,于是y=-kx+k2+k,聯(lián)立eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=\f(1,k)x-1,y=-kx+k2+k)),解得Q點(diǎn)坐標(biāo)為(k+eq\f(k2,k2+1),eq\f(k,k2+1)),運(yùn)用勾股定理得AQ2=(k+eq\f(k2,k2+1)-k)2+(eq\f(k,k2+1))2=eq\f(k2,k2+1),∵OA2=k2,AB2=(k+1-k)2=1∴eq\f(1,OA2)+eq\f(1,AB2)=eq\f(k2+1,k2)=eq\f(1,AQ2),∴eq\f(1,OA2)+eq\f(1,AB2)=eq\f(1,AQ2).類型二二次函數(shù)與圖形面積問(wèn)題5.解:(1)∵二次函數(shù)y=ax2+bx的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,4)與B(6,0).∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4a+2b=4,36a+6b=0)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-\f(1,2),b=3)).(2)如解圖①,過(guò)點(diǎn)A作x軸的垂線,垂足為點(diǎn)D(2,0),連接CD,過(guò)點(diǎn)C作CE⊥AD,CF⊥x軸,垂足分別為點(diǎn)E,點(diǎn)F,設(shè)點(diǎn)C(x,-eq\f(1,2)x2+3x),則S△OAD=eq\f(1,2)OD·AD=eq\f(1,2)×2×4=4,S△ACD=eq\f(1,2)AD·CE=eq\f(1,2)×4×(x-2)=2x-4,S△BCD=eq\f(1,2)BD·CF=eq\f(1,2)×4×(-eq\f(1,2)x2+3x)=-x2+6x,則S=S△OAD+S△ACD+S△BCD=4+(2x-4)+(-x2+6x)=-x2+8x.∴S關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式為S=-x2+8x(2<x<6).∵S=-x2+8x=-(x-4)2+16,∴當(dāng)x=4時(shí),四邊形OACB的面積S取最大值,最大值為16.第5題解圖①6.解:(1)令x=0,得y=ax2+bx-3=-3,∴C(0,-3),把(-1,0)和(3,0)代入y=ax2+bx-3中,得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(a-b-3=0,9a+3b-3=0))),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(a=1,b=-2))),∴拋物線的解析式為y=x2-2x-3.(2)聯(lián)立方程組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(y=x2-2x-3,y=kx))),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(x1=\f(k+2+\r(k2+4k+16),2),y1=\f(k2+2k+k\r(k2+4k+16),2)))),eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(x2=\f(k+2-\r(k2+4k+16),2),y2=\f(k2+2k-k\r(k2+4k+16),2)))),∵O是AB的中點(diǎn),∴x1+x2=0,即eq\f(k+2+\r(k2+4k+16),2)+eq\f(k+2-\r(k2+4k+16),2)=0,解得k=-2,∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(x1=\r(3),y1=-2\r(3)))),eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(x2=-\r(3),y2=2\r(3)))),∴A(-eq\r(3),2eq\r(3)),B(eq\r(3),-2eq\r(3)).(3)不存在實(shí)數(shù)k使得△ABC的面積為eq\f(3\r(10),2).理由如下:假設(shè)存在實(shí)數(shù)k使得△ABC的面積為eq\f(3\r(10),2),聯(lián)立方程組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(y=x2-2x-3,y=kx))),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(x1=\f(k+2+\r(k2+4k+16),2),y1=\f(k2+2k+k\r(k2+4k+16),2)))),eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(x2=\f(k+2-\r(k2+4k+16),2),y2=\f(k2+2k-k\r(k2+4k+16),2)))),則A(eq\f(k+2-\r(k2+4k+16),2),eq\f(k2+2k-k\r(k2+4k+16),2)),B(eq\f(k+2+\r(k2+4k+16),2),eq\f(k2+2k+k\r(k2+4k+16),2)),∴S△ABC=eq\f(1,2)OC(xB-xA)=eq\f(3\r(10),2),∴3×eq\r(k2+4k+16)=3eq\r(10),∴k2+4k+16=10,即k2+4k+6=0,∵b2-4ac=16-24<0,∴此方程無(wú)解,故不存在實(shí)數(shù)k使得△ABC的面積為eq\f(3\r(10),2).7.解:(1)y=eq\f(2,3)x2+eq\f(4,3)x-2.【解法提示】∵拋物線y=ax2+bx-2與x軸交于點(diǎn)A(-3,0),B(1,0),∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(9a-3b-2=0,a+b-2=0)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=\f(2,3),b=\f(4,3))),∴拋物線的函數(shù)解析式為y=eq\f(2,3)x2+eq\f(4,3)x-2,(2)由拋物線解析式知:C(0,-2),∴E(0,2),∵AB=4,M為AB中點(diǎn),∴OM=1,∴MC=eq\r(OC2+OM2)=eq\r(5),∵∠EDC=∠MOC,∠DCE=∠OCM,∴△CMO∽△CED,∴eq\f(CD,CO)=eq\f(CE,CM),∴eq\f(CD,2)=eq\f(4,\r(5)),∴CD=eq\f(8\r(5),5).(3)y=eq\f(2,3)x2+eq\f(4,3)x-2=eq\f(2,3)(x+1)2-eq\f(8,3),∵拋物線向上平移eq\f(3,2)個(gè)單位長(zhǎng)度,∴平移后拋物線解析式為y=eq\f(2,3)(x+1)2-eq\f(8,3)+eq\f(3,2),即y=eq\f(2,3)(x+1)2-eq\f(7,6),第7題解圖如解圖,過(guò)點(diǎn)D作DH⊥y軸,過(guò)點(diǎn)P作PG⊥y軸,連接PD,PE,設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x.∵△CMO∽△CDH,∴eq\f(CM,CD)=eq\f(OM,HD)=eq\f(CO,CH),即eq\f(\r(5),\f(8\r(5),5))=eq\f(1,DH)=eq\f(2,CH),∴DH=eq\f(8,5),CH=eq\f(16,5),∴OH=CH-CO=eq\f(16,5)-2=eq\f(6,5),∴EH=OE-OH=2-eq\f(6,5)=eq\f(4,5),∴S△PDE=S梯形DPGH+S△DHE-S△PEG=eq\f(1,2)(eq\f(8,5)-x)[eq\f(6,5)-eq\f(2,3)(x+1)2+eq\f(7,6)]+eq\f(1,2)×eq\f(8,5)×eq\f(4,5)-eq\f(1,2)(-x)[2-eq\f(2,3)(x+1)2+eq\f(7,6)]=-eq\f(4,5)[eq\f(2,3)(x+1)2-eq\f(7,6)]+eq\f(2,5)x+eq\f(8,5)=-eq\f(8,15)x2-eq\f(2,3)x+2=-eq\f(8,15)(x+eq\f(5,8))2+eq\f(53,24)∵點(diǎn)P位于平移后的拋物線上且位于第三象限,則有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)(x+1)2-\f(7,6)<0,x<0)),解得x的取值范圍為-1-eq\f(\r(7),2)<x<0.即:S=-eq\f(8,15)(x+eq\f(5,8))2+eq\f(53,24)(-1-eq\f(\r(7),2)<x<0),∴當(dāng)x=-eq\f(5,8)時(shí),△PDE的面積最大為eq\f(53,24).8.解:(1)由題意知,A(3,3)在二次函數(shù)y=x2+bx圖象上,將x=3,y=3代入得9+3b=3,解得b=-2,∴二次函數(shù)表達(dá)式為y=x2-2x.第8題解圖①(2)如解圖①所示,過(guò)點(diǎn)P作PB⊥QQ1于點(diǎn)B,∵PQ=2eq\r(2),且在直線y=x上,∴PB=QB=2,設(shè)P(a,a),則Q(a+2,a+2),則P1(a,a2-2a),Q1(a+2,(a+2)2-2(a+2)),即Q1(a+2,a2+2a),所以四邊形PQQ1P1的面積為:S=2×eq\f((a-a2+2a)+(a+2-a2-2a),2)=-2a2+2a+2=-2(a-eq\f(1,2))2+eq\f(5,2),當(dāng)Q運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A時(shí),OP=OQ-PQ=eq\r(2),a=1.∴a的取值范圍為0<a<1.∴當(dāng)a=eq\f(1,2)時(shí),四邊形PQQ1P1的面積最大,最大值為eq\f(5,2).(3)存在,點(diǎn)E的坐標(biāo)為E1(eq\f(4,3),eq\f(4,3)),E2(eq\f(14,3),eq\f(14,3)),如解圖②所示,連接OM,∵點(diǎn)M為拋物線頂點(diǎn),∴M(1,-1),又∵OA所在直線為y=x,∴OM⊥OA,即∠AOM=90°,在△AOF和△AOM中,以O(shè)A為底,當(dāng)面積相等時(shí),則兩三角形OA邊上的高相等,又∵OM⊥OA,且OM=eq\r(2),∴可作兩條與OA互相平行且距離為eq\r(2)的直線,如解圖②所示,在直線HD、MC上的點(diǎn)F均滿足S△AOF=S△AOM,∴只需滿足E點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)F在這兩條直線上即可,如解圖②,過(guò)點(diǎn)A作AC⊥MC于點(diǎn)C,易求四邊形OACM為矩形,AM為該矩形的一條對(duì)角線,取AM中點(diǎn)O′,過(guò)O′作AM垂線,交OA于點(diǎn)E1,交MC于點(diǎn)F1,OA=3eq\r(2),∴AM=eq\r(OA2+OM2)=2eq\r(5),∴AO′=eq\r(5),則△AO′E1∽△AOM,∴eq\f(AO′,AO)=eq\f(AE1,AM)=eq\f(AO-OE1,AM),∴eq\f(\r(5),3\r(2))=eq\f(3\r(2)-OE1,2\r(5)),第8題解圖②解得OE1=eq\f(4\r(2),3),∵點(diǎn)E1在y=x上,∴E1(eq\f(4,3),eq\f(4,3)),同理可得HF2=GE2=eq\f(4\r(2),3),又∵OG=2OA=6eq\r(2),∴OE2=6eq\r(2)-eq\f(4\r(2),3)=eq\f(14\r(2),3),∴E2(eq\f(14,3),eq\f(14,3)).綜上所述,符合條件的E點(diǎn)的坐標(biāo)為:E1(eq\f(4,3),eq\f(4,3))、E2(eq\f(14,3),eq\f(14,3)).9.解:(1)把A(-3,0),B(9,0),C(0,4)代入y=ax2+bx+c得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(9a-3b+c=0,81a+9b+c=0,c=4))),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(a=-\f(4,27),b=\f(8,9),c=4))),∴二次函數(shù)的表達(dá)式為y=-eq\f(4,27)x2+eq\f(8,9)x+4,由題意得-eq\f(4,27)x2+eq\f(8,9)x+4=4,解得x1=0,x2=6,∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(6,4).(2)∵-eq\f(b,2a)=-eq\f(\f(8,9),-\f(8,27))=3,eq\f(4ac-b2,4a)=eq\f(-\f(64,27)-\f(64,81),-\f(16,27))=eq\f(16,3),∴頂點(diǎn)F的坐標(biāo)為(3,eq\f(16,3)),如解圖①易知FO1=OC=4,A1O1=AO=3,F(xiàn)H=eq\f(16,3)-4=eq\f(4,3).第9題解圖①∵GH∥AE,∴GH∥A1O1,∴eq\f(GH,A1O1)=eq\f(FH,FO1),即eq\f(GH,3)=eq\f(\f(4,3),4),∴GH=1,∴S四邊形A1O1HG=S△FA1O1-S△FGH=eq\f(1,2)×3×4-eq\f(1,2)×1×eq\f(4,3)=eq\f(16,3).(3)如解圖②,當(dāng)0<t≤3時(shí),OO2=t,△OO2G∽△OED,∴eq\f(GO2,DE)=eq\f(OO2,OE),∴eq\f(GO2,4)=eq\f(t,6),∴GO2=eq\f(2,3)t,∴S=eq\f(1,2)×t×eq\f(2,3)t=eq\f(1,3)t2(0<t≤3);第9題解圖②第9題解圖③如解圖③,當(dāng)3<t≤6時(shí),設(shè)A2C2與OD交于點(diǎn)M,作MG⊥CD,延長(zhǎng)GM交x軸于點(diǎn)H,則GH⊥x軸.易知△C2MD∽△A2MO,△DMG∽△OMH,△ODE∽△ONO2,C2D=6-t,OA2=t-3,O2O=t,GH=4,O2E=6-t,∴eq\f(GM,MH)=eq\f(DM,OM)=eq\f(C2D,OA2),eq\f(NO2,DE)=eq\f(OO2,OE),∴eq\f(4-MH,MH)=eq\f(6-t,t-3),eq\f(NO2,4)=eq\f(t,6),∴MH=eq\f(4(t-3),3),NO2=eq\f(2,3)t,∴S四邊形A2O2NM=S△ODE-S△OA2M-S梯形NO2ED=12-eq\f(1,2)(t-3)×eq\f(4(t-3),3)-eq\f((\f(2t,3)+4)(6-t),2)=12-eq\f(2,3)t2+4t-6-2t+eq\f(t2,3)-12+2t=-eq\f(1,3)t2+4t-6(3<t≤6).綜上所述,S與t之間的函數(shù)表達(dá)式為S=eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)t2(0<t≤3),-\f(1,3)t2+4t-6(3<t≤6).))類型三二次函數(shù)與特殊三角形判定問(wèn)題10.解:(1)依題意,得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a)=-1,a+b+c=0,c=3)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-1,b=-2,c=3)),第10題解圖∴拋物線解析式為y=-x2-2x+3.∵對(duì)稱軸為x=-1,拋物線經(jīng)過(guò)A(1,0),∴B(-3,0).把B(-3,0),C(0,3)分別代入y=mx+n得,eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-3m+n=0,n=3)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=1,n=3)),∴直線BC的解析式為y=x+3.(2)如解圖,設(shè)直線BC與對(duì)稱軸x=-1的交點(diǎn)為M,連接AM,∵M(jìn)A=MB,∴MA+MC=MB+MC=BC.∴使MA+MC最小的點(diǎn)M應(yīng)為直線BC與對(duì)稱軸x=-1的交點(diǎn).把x=-1代入直線y=x+3,得y=2.∴點(diǎn)M(-1,2).(3)設(shè)P(-1,t),結(jié)合B(-3,0),C(0,3),得BC2=18,PB2=(-1+3)2+t2=4+t2,PC2=(-1)2+(t-3)2=t2-6t+10.①若B為直角頂點(diǎn),則BC2+PB2=PC2,即18+4+t2=t2-6t+10,解得t=-2;②若C為直角頂點(diǎn),則BC2+PC2=PB2,即18+t2-6t+10=4+t2,解得t=4;③若P為直角頂點(diǎn),則PB2+PC2=BC2,即4+t2+t2-6t+10=18.解得t1=eq\f(3+\r(17),2),t2=eq\f(3-\r(17),2).綜上所述,滿足條件的點(diǎn)P共有四個(gè),分別為:P1(-1,-2),P2(-1,4),P3(-1,eq\f(3+\r(17),2)),P4(-1,eq\f(3-\r(17),2)).11.(1)解:當(dāng)x=0時(shí),y=ax2+bx-3=-3,∴C(0,-3),即OC=3,∵OB=OC=3OA,∴OB=3,OA=1,∴A(-1,0),B(3,0),將點(diǎn)A(-1,0),點(diǎn)B(3,0)代入y=ax2+bx-3得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a-b-3=0,9a+3b-3=0)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=1,b=-2)),∴拋物線的解析式為y=x2-2x-3.(2)證明:由y=x2-2x-3=(x-1)2-4可得E(1,-4),當(dāng)x=0時(shí),由直線y=-eq\f(1,3)x+1得y=1,∴D(0,1),即OD=1,∴BD=eq\r(OD2+OB2)=eq\r(10),∴CE=eq\r(2),BE=2eq\r(5),BC=3eq\r(2),∴在△ODB和△CEB中,有eq\f(DB,EB)=eq\f(DO,EC)=eq\f(BO,BC)=eq\f(\r(2),2),∴△DBO∽△EBC.(3)解:存在點(diǎn)P,使得△PBC是等腰三角形,點(diǎn)P的坐標(biāo)分別為:P1(1,-1),P2(1,-3+eq\r(17)),P3(1,-3-eq\r(17)),P4(1,eq\r(14)),P5(1,-eq\r(14)).【解法提示】如解圖,過(guò)點(diǎn)P作PG⊥y軸于G,設(shè)拋物線對(duì)稱軸與x軸的交點(diǎn)為M,設(shè)P(1,a),則PG=1,GC=a+3,PM=a,∴PC2=1+(a+3)2,PB2=4+a2,CB2=3(eq\r(2))2=18,當(dāng)P是等腰三角形頂點(diǎn)時(shí),PC2=PB2,即1+(a+3)2=4+a2,解得a=-1,∴P1(1,-1);當(dāng)C是等腰三角形頂點(diǎn)時(shí),PC2=CB2,即1+(a+3)2=18,第11題解圖解得a1=-3+eq\r(17),a2=-3-eq\r(17)∴P2(1,-3+eq\r(17)),P3(1,-3-eq\r(17));當(dāng)B是等腰三角形頂點(diǎn)時(shí),PB2=CB2,即4+a2=18,解得a1=eq\r(14),a2=-eq\r(14),∴P4(1,eq\r(14)),P5(1,-eq\r(14)).∴存在點(diǎn)P,使得△PBC是等腰三角形,點(diǎn)P的坐標(biāo)分別為:P1(1,-1),P2(1,-3+eq\r(17)),P3(1,-3-eq\r(17)),P4(1,eq\r(14)),P5(1,-eq\r(14)).12.解:(1)解法一:把C(0,3)代入y=ax2+bx+c,得c=3,把B(3,0)代入y=ax2+bx+3,得9a+3b+3=0,又∵-eq\f(b,2a)=1,∴a=-1,b=2,∴拋物線L的解析式是y=-x2+2x+3.解法二:設(shè)所求拋物線L的解析式為:y=m(x-1)2+n,把B(3,0),C(0,3)分別代入得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4m+n=0,m+n=3)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=-1,n=4)),∴拋物線L的解析式是y=-(x-1)2+4,即y=-x2+2x+3.(2)第12題解圖①解法一:由y=-(x-1)2+4得拋物線的頂點(diǎn)D(1,4),如解圖①,過(guò)點(diǎn)D作y軸的平行線分別交CB,OB于點(diǎn)E、F,則eq\f(EF,OC)=eq\f(BF,BO),∴EF=2,∴4-2≤h≤4,即2≤h≤4.(3)能,設(shè)P(x,-x2+2x+3),如解圖②,過(guò)點(diǎn)P分別作x軸、直線l的垂線,第12題解圖②垂足分別是點(diǎn)M,N,∵∠PMB=∠PNQ=90°,∵∠QPB=90°,∠BPM=∠QPN,PB=PQ,∴△PMB≌△PNQ(AAS),∴PM=PN.①當(dāng)點(diǎn)P在x軸上方時(shí),-x2+2x+3=x+3,即x2-x=0,解得x1=0,x2=1,∴P1(0,3),P2(1,4);②當(dāng)點(diǎn)P在x軸下方時(shí),-x2+2x+3=-(x+3),即x2-3x-6=0,解得x=eq\f(3±\r((-3)2-4×1×(-6)),2)=eq\f(3±\r(33),2),∴P3(eq\f(3-\r(33),2),-eq\f(9-\r(33),2)),P4(eq\f(3+\r(33),2),-eq\f(9+\r(33),2)),∴滿足條件的點(diǎn)P有四個(gè)點(diǎn),分別是P1(0,3),P2(1,4),P3(eq\f(3-\r(33),2),-eq\f(9-\r(33),2)),P4(eq\f(3+\r(33),2),-eq\f(9+\r(33),2)).13.解:(1)把B(3,0),C(0,3)分別代入y=x2+bx+c,得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(9+3b+c=0,c=3)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(b=-4,c=3)),∴拋物線的解析式為y=x2-4x+3.(2)設(shè)直線BC的解析式為y=mx+n(m≠0),將點(diǎn)B(3,0),C(0,3)分別代入得,eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3m+n=0,n=3)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=-1,n=3)),∴直線BC的解析式為y=-x+3,設(shè)M(a,a2-4a+3),則N(a,-a+3),MN=-a+3-(a2-4a+3)=-a+3-a2+4a-3=-a2+3a=-(a-eq\f(3,2))2+eq\f(9,4).對(duì)于y=x2-4x+3,令y=0,則x2-4x+3=0,解得x1=1,x2=3,∴A(1,0),B(3,0),∵M(jìn)是拋物線在x軸下方的動(dòng)點(diǎn),∴1<a<3,又∵1<eq\f(3,2)<3,∴當(dāng)a=eq\f(3,2)時(shí),MN的最大值為eq\f(9,4).(3)存在,點(diǎn)P的坐標(biāo)分別為:P1(2,eq\f(3,2)+eq\f(\r(17),2)),P2(2,eq\f(3,2)-eq\f(\r(17),2)),P3(2,eq\f(\r(14),2))、P4(2,-eq\f(\r(14),2))、P5(2,eq\f(1,2)).【解法提示】當(dāng)線段MN最長(zhǎng)時(shí),N(eq\f(3,2),eq\f(3,2)),設(shè)此時(shí)直線MN與x軸交于點(diǎn)D,又點(diǎn)B(3,0),則BN2=DN2+DB2=(eq\f(3,2))2+(3-eq\f(3,2))2=eq\f(9,2).(i)當(dāng)BN為腰長(zhǎng)時(shí),又分兩種情形:①當(dāng)點(diǎn)N為等腰三角形頂角的頂點(diǎn)時(shí),以點(diǎn)N為圓心,BN的長(zhǎng)為半徑畫圓,與拋物線的對(duì)稱軸有兩個(gè)交點(diǎn)P1,P2,如解圖.由拋物線y=x2-4x+3知,其對(duì)稱軸為直線x=2,∴P1E2+NE2=P1N2=BN2,即(2-eq\f(3,2))2+NE2=eq\f(9,2),解得NE=eq\f(\r(17),2).∴此時(shí)P1(2,eq\f(3,2)+eq\f(\r(17),2)),P2(2,eq\f(3,2)-eq\f(\r(17),2));第13題解圖②當(dāng)點(diǎn)B為等腰三角形頂角的頂點(diǎn)時(shí),以點(diǎn)B為圓心,BN的長(zhǎng)為半徑畫圓,與拋物線的對(duì)稱軸也有兩個(gè)交點(diǎn)P3、P4,同理可得P3(2,eq\f(\r(14),2)),P4(2,-eq\f(\r(14),2));(ii)當(dāng)BN為底邊時(shí),作線段BN的中垂線與對(duì)稱軸交于一點(diǎn)P5,如解圖.由點(diǎn)N(eq\f(3,2),eq\f(3,2)),B(3,0),得線段BN的中點(diǎn)F(eq\f(9,4),eq\f(3,4)),設(shè)過(guò)點(diǎn)F,且與BC垂直的直線P5F的解析式為y=x+q,則eq\f(9,4)+q=eq\f(3,4),解得q=-eq\f(3,2),∴直線P5F的解析式為y=x-eq\f(3,2),當(dāng)x=2時(shí),y=2-eq\f(3,2)=eq\f(1,2),∴點(diǎn)P5(2,eq\f(1,2)).綜上所述,存在滿足題意的點(diǎn)P共有五個(gè),即P1(2,eq\f(3,2)+eq\f(\r(17),2)),P2(2,eq\f(3,2)-eq\f(\r(17),2)),P3(2,eq\f(\r(14),2)),P4(2,-eq\f(\r(14),2)),P5(2,eq\f(1,2)).14.解:(1)當(dāng)y=0時(shí),-eq\f(1,2)x2+eq\f(3,2)x+2=0,解得x1=4,x2=-1,則A(-1,0),B(4,0),當(dāng)x=0時(shí),y=2,則C(0,2).(2)依題意知點(diǎn)D坐標(biāo)為(0,-2),設(shè)直線BD的解析式為y=kx+b,將D(0,-2)和B(4,0)分別代入,得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(b=-2,4k+b=0))),解得k=eq\f(1,2),b=-2,∴直線BD的解析式為y=eq\f(1,2)x-2.(3)易知CD∥QM,若CD=QM,則四邊形CQMD為平行四邊形.∵P(m,0),∴yQ=-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2,yM=eq\f(1,2)m-2,則QM=(-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2)-(eq\f(1,2)m-2),∵CD=4,∴(-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2)-(eq\f(1,2)m-2)=4,解得m=2或m=0(舍去),故當(dāng)m=2時(shí),四邊形CQMD為平行四邊形.(4)存在,設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(m,-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2),則BQ2=(4-m)2+(-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2)2,DQ2=m2+[(-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2)+2]2,BD2=42+22=20.①當(dāng)以點(diǎn)B為直角三角形的直角頂點(diǎn)時(shí),則有DQ2=BQ2+BD2,∴m2+[(-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2)+2]2=(4-m)2+(-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2)2+20,解得m1=3,m2=4.∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(3,2),(4,0)(舍去);②當(dāng)以點(diǎn)D為直角三角形的直角頂點(diǎn)時(shí),則有BQ2=DQ2+BD2.∴(4-m)2+(-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2)2=m2+[(-eq\f(1,2)m2+eq\f(3,2)m+2)+2]2+20,解得m3=-1,m4=8.∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(-1,0),(8,-18),綜上所述,所求點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(3,2),(-1,0),(8,-18).類型四二次函數(shù)與特殊四邊形判定問(wèn)題15.解:(1)∵拋物線y=-x2+bx+c經(jīng)過(guò)A(-1,0),B(3,0)兩點(diǎn),第15題解圖①∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-1-b+c=0,-9+3b+c=0)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(b=2,c=3)),∴經(jīng)過(guò)A,B,C三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y=-x2+2x+3.(2)如解圖①,連接PC,PE.對(duì)稱軸x=-eq\f(b,2a)=-eq\f(2,2×(-1))=1,當(dāng)x=1時(shí),y=-1+2+3=4,∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,4),設(shè)直線BD的解析式為:y=mx+n,將B(3,0)、D(1,4)分別代入表達(dá)式,eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3m+n=0,m+n=4)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=-2,n=6)),則直線BD的解析式為y=-2x+6,設(shè)P的坐標(biāo)為(x0,-2x0+6),∴由勾股定理可得PC2=xeq\o\al(2,0)+[3-(-2x0+6)]2,PE2=(x0-1)2+(-2x0+6)2,∵PC=PE,∴xeq\o\al(2,0)+(3+2x0-6)2=(x0-1)2+(-2x0+6)2,解得x0=2,y0=-2×2+6=2,∴P的坐標(biāo)為(2,2).(也可證△DCB,△DEB為直角三角形,則P為斜邊BD的中點(diǎn),或先求CE的垂直平分線的函數(shù)關(guān)系式,則點(diǎn)P是CE的垂直平分線與BD的交點(diǎn))(3)依題意設(shè)M的坐標(biāo)為(a,0),則G坐標(biāo)為(a,-a2+2a+3).第15題解圖②如解圖②,以F、M、N、G為頂點(diǎn)的四邊形是正方形時(shí),必有FM=MG,∴|2-a|=|-a2+2a+3|,①2-a=-(-a2+2a+3),解得a=eq\f(1±\r(21),2),②2-a=-a2+2a+3,解得a=eq\f(3±\r(13),2),∴M點(diǎn)的坐標(biāo)為(eq\f(1-\r(21),2),0),(eq\f(1+\r(21),2),0),(eq\f(3-\r(13),2),0),(eq\f(3+\r(13),2),0).16.解:(1)根據(jù)題意得,A(-5,0),B(3,0)在x軸上,設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+5)(x-3).∵拋物線過(guò)點(diǎn)(0,5),∴a=-eq\f(1,3).∴拋物線的解析式為y=-eq\f(1,3)(x+5)(x-3)=-eq\f(1,3)x2-eq\f(2,3)x+5.(2)如解圖,過(guò)點(diǎn)F作FD⊥AC于點(diǎn)D,∵OA=5,OC=5,∴∠CAO=45°.設(shè)AF的長(zhǎng)為m,則DF=eq\f(\r(2),2)m,ME=AE=m+1.∴sin∠AMF=eq\f(DF,MF),∴MF=eq\f(DF,sin∠AMF)=eq\f(10×\f(\r(2),2)m,\r(10))=eq\r(5)m.在Rt△MEF中,F(xiàn)M2=ME2+EF2,∴(eq\r(5)m)2=(m+1)2+12,第16題解圖解得m1=1,m2=-eq\f(1,2)(不符合題意,舍去).∴AF=1,∴點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為-4.又∵點(diǎn)Q在拋物線y=-eq\f(1,3)x2-eq\f(2,3)x+5上,∴Q(-4,eq\f(7,3)).(3)設(shè)直線AC的解析式為y=kx+n(k≠0),由題意得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-5k+n=0,n=5)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(k=1,n=5)),∴直線AC的解析式為y=x+5.由題知,點(diǎn)Q,N,F(xiàn)及點(diǎn)P,M,E的橫坐標(biāo)分別相同.設(shè)F(t,0),E(t+1,0),點(diǎn)M,N均在直線y=x+5上,∴N(t,t+5),M(t+1,t+6),∵點(diǎn)P,Q在拋物線y=-eq\f(1,3)x2-eq\f(2,3)x+5上,∴Q(t,-eq\f(1,3)t2-eq\f(2,3)t+5),P(t+1,-eq\f(1,3)t2-eq\f(4,3)t+4),在矩形平移過(guò)程中,以P、Q、N、M為頂點(diǎn)的平行四邊形有兩種情況:①點(diǎn)Q、P在直線AC的同側(cè)時(shí),QN=PM.∴(-eq\f(1,3)t2-eq\f(2,3)t+5)-(t+5)=(-eq\f(1,3)t2-eq\f(4,3)t+4)-(t+6),解得t=-3.∴M(-2,3).②點(diǎn)Q,P在直線AC的異側(cè)時(shí),QN=MP.∴(-eq\f(1,3)t2-eq\f(2,3)t+5)-(t+5)=(t+6)-(-eq\f(1,3)t2-eq\f(4,3)t+4),解得t1=-3+eq\r(6),t2=-3-eq\r(6),∴M(-2+eq\r(6),3+eq\r(6))或(-2-eq\r(6),3-eq\r(6)).∴符合條件的點(diǎn)M是(-2,3),(-2+eq\r(6),3+eq\r(6))或(-2-eq\r(6),3-eq\r(6)).17.解:(1)∵平行四邊形ABOC繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,得到平行四邊形A′B′OC′,且點(diǎn)A的坐標(biāo)是(0,4),∴點(diǎn)A′的坐標(biāo)為(4,0),設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c,將點(diǎn)A(0,4),C(-1,0),A′(4,0)代入得,eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a-b+c=0,c=4,16a+4b+c=0)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-1,b=3,c=4)),∴此拋物線的解析式為y=-x2+3x+4.第17題解圖①(2)如解圖①,連接AA′,設(shè)直線AA′的解析式為y=kx+b,將A(0,4),A′(4,0)代入得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(b=4,4k+b=0)),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(k=-1,b=4)),∴直線AA′的解析式為y=-x+4,過(guò)M作ME⊥x軸,交直線AA′于點(diǎn)E,則E(x,-x+4),設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為:(x,-x2+3x+4),則S△AMA′=S△AME+S△A′ME=eq\f(1,2)ME·OA′=eq\f(1,2)×4×[-x2+3x+4-(-x+4)]=-2x2+8x=-2(x-2)2+8,∴當(dāng)x=2時(shí),△AMA′的面積最大,最大值S△AMA′=8,∴M的坐標(biāo)為(2,6).(3)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,-x2+3x+4),當(dāng)P,N,B,Q構(gòu)成平行四邊形時(shí),∵平行四邊形ABOC中,點(diǎn)A、C的坐標(biāo)分別是(0,4)、(-1,0),∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(1,4),∵點(diǎn)Q坐標(biāo)為(1,0),P為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),N為x軸上的一動(dòng)點(diǎn),如解圖②,第17題解圖②①當(dāng)BQ為邊時(shí),PN∥BQ,PN=BQ,∵BQ=4,∴-x2+3x+4=±4,當(dāng)-x2+3x+4=4時(shí),解得x1=0,x2=3,∴P1(0,4),P2(3,4)當(dāng)-x2+3x+4=-4時(shí),解得x3=eq\f(3+\r(41),2),x4=eq\f(3-\r(41),2),∴P3(eq\f(3+\r(41),2),-4),P4(eq\f(3-\r(41),2),-4);②當(dāng)PQ為對(duì)角線時(shí),BP∥QN即BP∥x軸,BP=QN,此時(shí)P與P1,P2重合.當(dāng)這個(gè)平行四邊形為矩形時(shí),即P1(0,4),P2(3,4)時(shí),N1(0,0),N2(3,0).綜上可得:點(diǎn)P的坐標(biāo)為:P1(0,4),P2(3,4),P3(eq\f(3+\r(41),2),-4),P4(eq\f(3-\r(41),2),-4).當(dāng)這個(gè)平行四邊形為矩形時(shí),點(diǎn)N的坐標(biāo)為(0,0)或(3,0).18.解:(1)設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c(a≠0),將點(diǎn)A(-1,0),B(5,0),C(0,-eq\f(5,2))代入得,eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a-b+c=0,25a+5b+c=0,c=-\f(5,2))),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=\f(1,2),b=-2,c=-\f(5,2))),∴拋物線的解析式為y=eq\f(1,2)x2-2x-eq\f(5,2).(2)由題意知,點(diǎn)A關(guān)于拋物線對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)B,連接BC交拋物線的對(duì)稱軸于點(diǎn)P,如解圖,則P點(diǎn)即為所求.設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b1(k≠0),由題意得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(5k+b1=0,b1=-\f(5,2))),解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(k=\f(1,2),b1=-\f(5,2))),第18題解圖∴直線BC的解析式為y=eq\f(1,2)x-eq\f(5,2).∵拋物線y=eq\f(1,2)x2-2x-eq\f(5,2)的對(duì)稱軸是x=2,∴當(dāng)x=2時(shí),y=eq\f(1,2)x-eq\f(5,2)=eq\f(1,2)×2-eq\f(5,2)=-eq\f(3,2),∴點(diǎn)P的坐標(biāo)是(2,-eq\f(3,2)).(3)存在.(i)當(dāng)存在的點(diǎn)N在x軸的下方時(shí),如解圖所示,∵四邊形ACNM是平行四邊形,∴CN∥x軸,∴點(diǎn)C與點(diǎn)N關(guān)于對(duì)稱軸x=2對(duì)稱,∵C點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,-eq\f(5,2)),∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為(4,-eq\f(5,2));(ii)當(dāng)存在的點(diǎn)N′在x軸上方時(shí),如解圖所示,作N′H⊥x軸于點(diǎn)H,∵四邊形ACM′N′是平行四邊形,∴AC=M′N′,∠N′M′H=∠CAO,∠AOC=∠M′HN′,∴Rt△CAO≌Rt△N′M′H(AAS),∴N′H=OC.∵點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,-eq\f(5,2)),∴N′H=eq\f(5,2),即N′點(diǎn)的縱坐標(biāo)為eq\f(5,2),∴eq\f(1,2)x2-2x-eq\f(5,2)=eq\f(5,2),解得x1=2+eq\r(14),x2=2-eq\r(14).∴點(diǎn)N′的坐標(biāo)為(2-eq\r(14),eq\f(5,2))或(2+eq\r(14),eq\f(5,2)).綜上所述,滿足題目條件的點(diǎn)N共有三個(gè),分別為(4,-eq\f(5,2)),(2+eq\r(14),eq\f(5,2)),(2-eq\r(14),eq\f(5,2)).19.解:(1)把點(diǎn)C(0,-eq\f(8,3))代入y=a(x+1)2-3,得-eq\f(8,3)=a-3,解得a=eq\f(1,3),∴y=eq\f(1,3)(x+1)2-3,當(dāng)y=0時(shí),有eq\f(1,3)(x+1)2-3=0,∴x1=2,x2=-4,第19題解圖①∴A(-4,0),B(2,0).(2)如解圖①,連接CH,∵A(-4,0),B(2,0),C(0,-eq\f(8,3)),D(-1,-3),H(-1,0),∴S四邊形ABCD=S△AHD+S△HCD+S△BHC=eq\f(1,2)×3×3+eq\f(1,2)×3×1+eq\f(1,2)×3×eq\f(8,3)=10,根據(jù)條件分析,直線l只能與邊AD或邊BC相交,有以下兩種情況:(i)如解圖①,當(dāng)直線l與邊AD相交于點(diǎn)M1時(shí),則S△AHM1=eq\f(3,10)×10=3,∴eq\f(1,2)×3×(-yM1)=3,∴yM1=-2,∵A(-4,0),D(-1,-3),∴直線AD的解析式為y=-x-4,∴M1(-2,-2),過(guò)點(diǎn)H(-1,0)和M1(-2,-2)的直線l的解析式為y=2x+2;第19題解圖②(ii)如解圖②,當(dāng)直線l與邊BC相交與點(diǎn)M2時(shí),同理可得點(diǎn)M2(eq\f(1,2),-2),過(guò)點(diǎn)H(-1,0)和M2(eq\f(1,2),-2)的直線l的解析式為y=-eq\f(4,3)x-eq\f(4,3).綜上所述:直線l的函數(shù)表達(dá)式為y=2x+2或y=-eq\f(4,3)x-eq\f(4,3).(3)以DP為對(duì)角線的四邊形DMPN能成為菱形.設(shè)P(x1,y1)、Q(x2,y2)且過(guò)點(diǎn)H(-1,0)的直線PQ的解析式為y=kx+b,∴-k+b=0,∴b=k,∴y=kx+k.由eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=kx+k,y=\f(1,3)x2+\f(2,3)x-\f(8,3))),得eq\f(1,3)x2+(eq\f(2,3)-k)x-k-eq\f(8,3)=0,∴x1+x2=-2+3k,y1+y2=kx1+k+kx2+k=3k2,∵點(diǎn)M是線段PQ的中點(diǎn),∴由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得點(diǎn)M(eq\f(3,2)k-1,eq\f(3,2)k2).第19題解圖③假設(shè)存在這樣的N點(diǎn)如解圖③,直線DN∥PQ,設(shè)直線DN的解析式為y=kx+k-3,由eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=kx+k-3,y=\f(1,3)x2+\f(2,3)x-\f(8,3))),解得x1=-1(舍去),x2=3k-1,∴N(3k-1,3k2-3),∵四邊形DMPN是菱形,∴DN=DM,∴DN2=DM2,即(3k)2+(3k2)2=(eq\f(3k,2))2+(eq\f(3,2)k2+3)2,整理得:3k4-k2-4=0,即(k2+1)(3k2-4)=0,∵k2+1>0,∴3k2-4=0,解得k=±eq\f(2\r(3),3),∵k<0,∴k=-eq\f(2\r(3),3),∴N(-2eq\r(3)-1,1),∴以DP為對(duì)角線的四邊形DMPN能成為菱形,此時(shí)點(diǎn)N的坐標(biāo)為(-2eq\r(3)-1,1).類型五二次函數(shù)與三角形相似、全等問(wèn)題20.(1)【思路分析】已知拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo),利用頂點(diǎn)式代入拋物線上的點(diǎn)O,求出拋物線解析式,再與直線解析式聯(lián)立得方程組,即可求得點(diǎn)C的坐標(biāo).解:由題可知,拋物線的頂點(diǎn)為A(1,1),設(shè)拋物線的解析式為y=a(x-1)2+1(a≠0),∵拋物線經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O(0,0),∴將O(0,0)代入,得0=a(0-1)2+1,解得a=-1,∴拋物線解析式為y=-(x-1)2+1=-x2+2x.∵直線y=x-2與拋物線交于B、C兩點(diǎn),聯(lián)立得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=x-2,y=-x2+2x)),解得e

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