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免费2017年重庆市中考《题型8:二次函数综合题》课件+真题演练中考数学试卷考点分类汇编目录题型八二次函数综合题2类型一与线段、周长有关的问题2类型二与面积有关的问题4类型三与特殊三角形有关的问题4类型四特殊四边形有关的问题4题型八二次函数综合题类型一与线段、周长有关的问题针对演练1.如图,抛物线y=-14x2+bx+c的图象过点A(4,0),B(-4,-4),且抛物线与y轴交于点C,连接AB,BC,AC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是抛物线对称轴上的点,求△PBC周长的最小值及此时点P的坐标;(3)若E是线段AB上的一个动点(不与A、B重合),过E作y轴的平行线,分别交抛物线及x轴于F、D两点.请问是否存在这样的点E,使DE=2DF?若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.第1题图2.(2017原创)如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P作PD∥y轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)在抛物线对称轴上是否存在点M,使|MA-MC|最大?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2016重庆南开阶段测试一)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c分别交x轴于A(4,0)、B(-1,0),交y轴于点C(0,-3),过点A的直线y=-34x+3交抛物线于另一点D.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)若点P为x轴上的一个动点,点Q在线段AC上,且Q点到x轴的距离为95,连接PC、PQ,当△PCQ周长最小时,求出点P的坐标;(3)如图②,在(2)的结论下,连接PD,在平面内是否存在△A1P1D1,使△A1P1D1≌△APD(点A1、P1、D1的对应点分别是A、P、D,A1P1平行于y轴,点P1在点A1上方),且△A1P1D1的两个顶点恰好落在抛物线上?若存在,请求出点A1的横坐标m;若不存在,请说明理由.4.如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点O为坐标原点,点D为抛物线的顶点,点E在抛物线上,点F在x轴上,四边形OCEF为矩形,且OF=2,EF=3.(1)求抛物线的解析式;(2)连接CB交EF于点M,再连接AM交OC于点R,求△ACR的周长;(3)设G(4,-5)在该抛物线上,P是y轴上一动点,过点P作PH⊥EF于点H,连接AP,GH,问AP+PH+HG是否有最小值?如果有,求出点P的坐标;如果没有,请说明理由.5.如图,菱形ABCD的边长为6且∠DAB=60°,以点A为原点、边AB所在的直线为x轴且顶点D在第一象限建立平面直角坐标系.动点P从点D出发沿折线DCB向终点B以2单位/秒的速度运动,同时动点Q从点A出发沿x轴负半轴以1单位/秒的速度运动,当点P到达终点时停止运动,运动时间为t秒,直线PQ交边AD于点E.(1)求经过A、D、C三点的抛物线解析式;(2)是否存在时刻t使得PQ⊥DB?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由;(3)若F、G为DC边上两点,且DF=FG=1,试在对角线DB上找一点M、抛物线ADC对称轴上找一点N,使得四边形FMNG周长最小,并求出周长最小值.6.(2016资阳)已知抛物线与x轴交于A(6,0)、B(-54,0)两点,与y轴交于点C,过抛物线上点M(1,3)作MN⊥x轴于点N,连接OM.(1)求此抛物线的解析式;(2)如图①,将△OMN沿x轴向右平移t个单位(0≤t≤5)到△O′M′N′的位置,M′N′、M′O′与直线AC分别交于点E、F.①当点F为M′O′的中点时,求t的值;②如图②,若直线M′N′与抛物线相交于点G,过点G作GH∥M′O′交AC于点H,试确定线段EH是否存在最大值.若存在,求出它的最大值及此时t的值;若不存在,请说明理由.答案类型一与线段、周长有关的问题针对演练1.解:(1)∵抛物线y=-14x2+bx+c的图象经过点A(4,0),B(-4,-4),∴解得∴抛物线的解析式为y=-14x2+12x+2.(2)由抛物线y=-14x2+12x+2可得其对称轴为直线x=-122×(-14)=1,点C的坐标为(0,2),如解图,作点C关于对称轴x=1的对称点C′,则点C′的坐标为(2,2),连接BC′,即BC′=(2+4)2+(2+4)2=62,BC′与对称轴的交点即为所求点P,连接CP,此时△PBC的周长最小.第1题解图设直线BC′的解析式为y=kx+m(k≠0),∵B(-4,-4),C′(2,2),∴解得∴直线BC′的解析式为y=x,将x=1代入y=x,得y=1,∴点P坐标为(1,1).∵B(-4,-4),C(0,2),∴BC=42+(2+4)2=213.∵△PBC的周长=CP+BC+PB=BC+BC′,∴△PBC周长的最小值为213+62.(3)由点A(4,0),B(-4,-4)可得直线AB的解析式为y=12x-2,设点E坐标为(x,12x-2),其中-4<x<4,则点F(x,-14x2+12x+2),DE=|12x-2|=2-12x,DF=|-14x2+12x+2|,∵DE=2DF,当2-12x=-12x2+x+4,即点F位于x轴上方,解得:x1=-1,x2=4(舍去),将x=-1代入y=12x-2,得到y=-52,∴E(-1,-52);当2-12x=12x2-x-4,即点F位于x轴下方,解得:x1=-3,x2=4(舍去),将x=-3代入y=12x-2,得y=-72,∴E(-3,-72).综上所述,点E的坐标为(-1,-52),(-3,-72).2.解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),∴解得∴抛物线的解析式为y=x2-4x+3.(2)将x=0代入抛物线的解析式,则y=3,∴点C(0,3),则直线AC的解析式为y=-x+3,设点P(x,x2-4x+3),∵PD∥y轴,∴点D(x,-x+3),∴PD=(-x+3)-(x2-4x+3)=-x2+3x=-(x-32)2+94,∵a=-1<0,∴当x=32时,线段PD的长度有最大值94.(3)由抛物线的对称性可知,对称轴垂直平分线段AB,∴MA=MB,由三角形的三边关系,|MA-MC|<BC,∴当M、B、C三点共线时,|MA-MC|最大,即为BC的长度,设直线BC的解析式为y=kx+m(k≠0),代入B(1,0)和C(0,3),则解得∴直线BC的解析式为y=-3x+3,∵抛物线y=x2-4x+3的对称轴为直线x=2,∴当x=2时,y=-3×2+3=-3,∴点M(2,-3),即抛物线对称轴上存在点M(2,-3),使|MA-MC|最大.3.解:(1)由题意得解得∴抛物线的解析式为y=34x2-94x-3.联立解得或,∴点D坐标为(-2,92).(2)∵A(4,0),C(0,-3),∴直线AC的解析式为y=34x-3,∵yQ=-95,∴点Q坐标为(85,-95),点Q关于x轴的对称点Q′(85,95),连接CQ′交x轴于点P,此时△PCQ周长最小,如解图①,第3题解图①∵由C(0,-3)和Q′(85,95)求出直线CQ′的解析式为y=3x-3,∴直线CQ′与x轴的交点P的坐标为(1,0).∴△PCQ周长最小时,点P的坐标为(1,0).(3)(i)过点D作DF⊥x轴于点F,过点D1作D1F1⊥A1P1交A1P1延长线于F1.当A1与P1在抛物线上时,∵A1P1∥y轴,∴此情况不存在;(ii)当P1与D1在抛物线上时,∵A1的横坐标为m,∴P1(m,34m2-94m-3).此时分两种情况讨论:①当点D1在直线A1P1的左侧时,过点D1作DF⊥x轴于点F,过点D作D1F1⊥A1P1交A1P1延长线于F1.如解图②,第3题解图②此时点D1的横坐标为m-92,将xD1=m-92代入y=34x2-94x-3,∴D1(m-92,34m2-9m+35716),∴F1(m,34m2-9m+35716),∴P1F1=(34m2-9m+35716)-(34m2-94m-3)=-274m+40516,又P1F1=PF=3,∴m=11936;②当点D1在直线A1P1的右侧时,过点D作DF⊥x轴于点F,过点D1作D1F1⊥A1P1交A1P1延长线于F1.如解图③,第3题解图③此时点D1的横坐标为m+92,得xD1=m+92代入y=34x2-94x-3,∴D1(m+92,34m2+92m+3316),∴F1(m,34m2+92m+3316),∴P1F1=(34m2+92m+3316)-(34m2-94m-3)=274m+8116,又P1F1=3,∴m=-1136;(iii)当A1与D1在抛物线上时,点A1的横坐标为m,∴A1坐标为(m,34m2-94m-3),此时也分两种情况讨论:①当点D1在直线A1P1的左侧时,过点D作DF⊥x轴于点F,过点D1作D1F1⊥A1P1交A1P1延长线于F1.如解图④,第3题解图④此时点D1的横坐标为m-92,代入y=34x2-94x-3中,∴D1(m-92,34m2-9m+35716),∴F1(m,34m2-9m+35716),∴A1F1=(34m2-9m+35716)-(34m2-94m-3)=-274m+40516,又A1F1=AF=6,∴m=10336;②当点D1在直线A1P1的右侧时,过点D作DF⊥x轴于点F,过点D1作D1F1⊥A1P1交A1P1延长线于F1.如解图⑤,第3题解图⑤此时点D1的横坐标为m+92,代入y=34x2-94x-3中,∴D1(m+92,34m2+92m+3316).∴F1(m,34m2+92m+3316),∴A1F1=(34m2+92m+3316)-(34m2-94m-3)=274m+8116,又A1F1=AF=6,∴m=536.综上所述,m的值可以是11936,-1136,10336,536.4.解:(1)∵四边形OCEF为矩形,且OF=2,EF=3,∴C点坐标为(0,3),E点坐标为(2,3),将C、E点坐标代入抛物线解析式y=-x2+bx+c得:解得∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3.(2)如解图①,连接AC,第4题解图①由(1)得抛物线解析式为y=-x2+2x+3,∴A(-1,0),B(3,0),∴AO=1,CO=3,∴AC=10,∵CO=BO=3,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴FM=BF=1,∵RO∥MF,∴△ARO∽△AMF,∴ROMF=AOAF,∴=13,解得RO=13,∴CR=3-13=83,AR=12+(13)2=103,∴△ACR的周长为AC+CR+AR=10+83+103=8+4103.(3)如解图②,取点A关于y轴的对称点A′,连接A′G交直线EF的延长线于点H,过点H作HP′⊥y轴于点P′,连接AP′,则A′(1,0),P′H∥x轴,第4题解图②∴AA′=2,P′H=OF=2,∴四边形P′HA′A为平行四边形,∴AP′=A′H,∴AP′+HG=A′H+HG=A′G,∴当点P在点P′处时,使AP+PH+HG最小,设直线A′G的解析式为y=kx+a,将A′(1,0),G(4,-5)代入得解得∴直线A′G的解析式为y=-53x+53.令x=2,得y=-103+53=-53,∴点H的坐标为(2,-53),∴符合题意的点P的坐标为(0,-53).5.解:(1)在△DAB中,∠DAB=60°,DA=AB=6,∴△DAB是等边三角形,∴D到y轴的距离为12AB=3,到x轴的距离为DA·sin60°=33,∴D(3,33),∵DC∥x轴,且DC=AB=6,将点D向右平移6个单位后可得点C,即C(9,33),设抛物线的解析式为y=ax2+bx,代入C、D两点坐标则解得∴抛物线的解析式为y=-39x2+433x.(2)如解图①,连接AC可知AC⊥BD,若PQ⊥DB,则PQ∥AC,所以P在线段BC上时不存在符合要求的t值.第5题解图①当P在DC上时,由于PC∥AQ,且PQ∥AC,∴四边形PCAQ是平行四边形,∴PC=AQ,即6-2t=t,解得t=2,即当t=2时,PQ⊥DB.(3)如解图②,作点F关于直线DB的对称点F′,由菱形对称性知F′在DA上,且DF′=DF=1,作点G关于抛物线对称轴的对称点G′,易求DG′=4,连接F′G′交DB于点M、交对称轴于点N,点M,N即为所求的两点.过F′作F′H⊥DG′交CD的延长线于点H,第5题解图②在Rt△F′HD中,∠F′DH=180°-∠ADC=60°,F′D=1,∴F′H=F′D·sin60°=32,HD=F′D·cos60°=12,HG′=HD+DG′=92,根据勾股定理得F′G′=F′H2+HG′2=21,∴四边形FMNG周长最小为F′G′+FG=21+1.6.解:(1)∵A(6,0),B(-54,0),∴设抛物线解析式为y=a(x-6)(x+54),又∵抛物线经过点M(1,3),代入得,3=a(1-6)(1+54),解得a=-415,∴y=-415x2+1915x+2.(2)①由y=-415x2+1915x+2可知,C(0,2),∵A(6,0),∴OA=6,OC=2,在Rt△AOC中,AC=OA2+OC2=62+22=210,∵M点的坐标为(1,3),∴ON=1,MN=3,MO=10,∴ONOC=12,MNOA=36=12,OMAC=10210=12,∴ONOC=MNOA=OMAC,∴△ONM∽△COA,∴∠OMN=∠OAC,∵∠OMN=∠O′M′N′,∴∠OAC=∠O′M′N′,∴∠M′FE=∠EN′A=90°,∴∠O′FA=90°,∵∠COA=∠O′FA=90°,∠O′AF=∠CAO,∴△O′FA∽△COA,∴O′FCO=AO′AC,∵OM=O′M′=10,F是O′M′的中点,∴O′F=12O′M′=102,OO′=t,AO′=6-t,∴1022=,∴t=1.②设向右平移t个单位时,EH有最大值,设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),∵A(6,0),C(0,2),∴,解得,∴直线AC的解析式为yAC=-13x+2,∴N′(t+1,0),G(t+1,-415(t+1)2+1915(t+1)+2),GN′=-415(t+1)2+1915(t+1)+2,EN′=-13(t+1)+2,∴GE=GN′-EN′=-415(t-2)2+125,∵GH⊥AC,GN′⊥x轴,M′O′∥GH,∴可证得:Rt△GHE∽Rt△M′N′O′,∴EHO′N′=GEM′O′,∴EH==-21075(t-2)2+61025,∵a=-21075<0,∴当t=2时,EH有最大值,∵0≤t≤5,2<5,符合题意,∴线段EH存在最大值,它的最大值为61025,此时t的值为2.类型二与面积有关的问题针对演练1.(2016大渡口区诊断性检测)如图,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C,过点A的直线y=x+2交抛物线于点D,且D的横坐标为4.(1)求抛物线的解析式;(2)点E为抛物线在第一象限的图象上一点,若△ADE的面积等于12,求直线AE的解析式;(3)在(2)的条件下,点P为线段AE上的一点,过点P作PH⊥AB,将△PAH沿PH翻折,点A落在x轴上点Q处,若∠PDQ=45°,求P点坐标.第1题图2.如图①,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴、y轴分别交于A(-1,0)、B(3,0)、C三点.(1)求抛物线的解析式;(2)点D(2,m)在第一象限的抛物线上,连接BC、BD、CD.试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠PBC=∠DBC?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)如图②,在(2)的条件下,将△BOC沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度向右平移,记平移后的三角形为△B′O′C′.在平移过程中,△B′O′C′与△BCD重叠部分的面积记为S,设平移的时间为t秒,试求S与t之间的函数关系式?第2题图3.(2016重庆西大附中第九次月考)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4经过点D(2,4),且与x轴交于A(3,0),B两点,与y轴交于C点,连接AC,CD,BC.(1)求抛物线的解析式;(2)如图②,点P是抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线l,l分别交x轴于点E,交直线AC于点M.设点P的横坐标为m.当0<m≤2时,过点M作MG∥BC,MG交x轴于点G,连接GC,则m为何值时,△GMC的面积取得最大值,并求出这个最大值;(3)如图③,在Rt△A1B1C1中,∠A1C1B1=90°,A1C1=1,B1C1=2,直角边A1C1在x轴上,且A1与A重合,当Rt△A1B1C1沿x轴从右向左以每秒1个单位长度的速度移动时,设△A1B1C1与△ABC重叠部分的面积为S,求当S=45时,△A1B1C1移动的时间t.第3题图4.(2016重庆八中二模)如图,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,C关于抛物线的对称轴对称,直线AD与y轴相交于点E.(1)求直线AD的解析式;(2)如图①,直线AD上方的抛物线上有一点F,过点F作FG⊥AD于点G,作FH平行于x轴交直线AD于点H,求△FGH周长的最大值;(3)如图②,点M是抛物线的顶点,点P是y轴上一动点,点Q是坐标平面内一点,四边形APQM是以PM为对角线的平行四边形,点Q′与点Q关于直线AM对称,连接MQ,PQ.当△PMQ′与?APQM重合部分的面积是?APQM面积的14时,求?APQM的面积.第4题图5.(2016湘西州)如图,长方形OABC的OA边在x轴的正半轴上,OC在y轴的正半轴上,抛物线y=ax2+bx经过点B(1,4)和点E(3,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点D在线段OC上,且BD⊥DE,BD=DE,求D点的坐标;(3)在条件(2)下,在抛物线的对称轴上找一点M,使得△BDM的周长为最小,并求出△BDM周长的最小值及此时点M的坐标;(4)在条件(2)下,从B点到E点这段抛物线的图象上,是否存在一个点P,使得△PAD的面积最大?若存在,请求出△PAD面积的最大值及此时P点的坐标;若不存在,请说明理由.第5题图6.(2015重庆A卷)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=-34x2+3x+33交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点W,顶点为C,抛物线的对称轴与x轴的交点为D.(1)求直线BC的解析式;(2)点E(m,0),F(m+2,0)为x轴上两点,其中2<m<4.EE′,FF′分别垂直于x轴,交抛物线于点E′,F′,交BC于点M,N.当ME′+NF′的值最大时,在y轴上找一点R,使|RF′-RE′|的值最大.请求出R点的坐标及|RF′-RE′|的最大值;(3)如图②,已知x轴上一点P(92,0),现以P为顶点,23为边长在x轴上方作等边三角形QPG,使GP⊥x轴.现将△QPG沿PA方向以每秒1个单位长度的速度平移,当点P到达点A时停止.记平移后的△QPG为△Q′P′G′,设△Q′P′G′与△ADC的重叠部分面积为S.当点Q′到x轴的距离与点Q′到直线AW的距离相等时,求S的值.第6题图答案类型二与面积有关的问题针对演练1.解:(1)在直线y=x+2中,当y=0时,x=-2,∴A(-2,0),当x=4时,y=6,∴D(4,6).∵点A、D均在抛物线上,∴解得:∴抛物线解析式为y=-14x2+32x+4.(2)过点E作y轴的平行线交直线AD的延长线于F,如解图①,第1题解图①则S△ADE=S△AEF-S△DEF=12EF·(xD-xA)=3EF=12,∴EF=4.设E点横坐标为m,则E(m,-14m2+32m+4),F(m,m+2),∴(m+2)-(-14m2+32m+4)=4,∴m2-2m-24=0,解得m=6或m=-4(舍去),∴点E为(6,4),故直线AE的解析式是y=12x+1.(3)如解图②,过点D作DK⊥x轴于点K,则K(4,0),延长DE交x轴于点G,可求G(10,0),第1题解图②∴DK=GK=6,DG=62,∠KDG=∠PDQ=45°,∴∠PDK=∠QDG.设P(m,12m+1),则H(m,0),AH=m+2,∴Q(2m+2,0),∴GQ=8-2m,过点P作PN⊥DK于点N,则PN=4-m,DN=6-(12m+1)=5-12m,过点Q作QM⊥DG于点M,则QM=GM=2(4-m),DM=2(m+2),∵tan∠PDK=tan∠QDG,∴PNDN=QMDM,∴,解得m=2或m=4,∴P(2,2)或P(4,3).2.解:(1)将点A(-1,0)、B(3,0)代入抛物线y=ax2+bx+3(a≠0),得解得:.∴抛物线解析式为y=-x2+2x+3.(2)存在.将点D(2,m)代入抛物线解析式,解得m=3,∴D(2,3),当x=0时,y=3,∴C(0,3),∴OC=OB,∴∠OCB=∠CBO=45°,如解图①,设BP交y轴于点G,第2题解图①∵CD∥x轴,∴∠DCB=∠CBO=45°,在△DCB和△GCB中,∴△DCB≌△GCB(A),∴CG=CD=2,∴OG=1,∴点G(0,1),设直线BP的解析式为y=kx+1(k≠0),则将点B(3,0)代入解析式,解得k=-13,∴直线BP的解析式为y=-13x+1,联立直线BP和二次函数的解析式,得解得:或(舍),∴P(-23,119).(3)由点B(3,0),C(0,3),D(2,3),易求得直线BC的解析式为y=-x+3,直线BD的解析式为y=-3x+9,当0≤t≤2时,如解图②,设直线O′C′与BC相交于点E,直线B′C′与BD相交于点F,设直线C′B′的解析式为y=-(x-t)+3,联立直线BD和直线C′B′的解析式,得第2题解图②解得F(,),∴S=S△BCD-S△CC′E-S△C′DF=12×2×3-12×t×t-12×(2-t)×(3-),整理得:S=-54t2+3t(0≤t≤2);当2<t≤3时,如解图③,设直线O′C′与BC,BD分别相交于点I,H,可得点H(t,-3t+9),I(t,-t+3),第2题解图③∴S=S△HIB=S△HO′B-S△IO′B=12[(-3t+9)-(-t+3)]×(3-t),整理得:S=t2-6t+9(2<t≤3);当t>3时,△B′O′C′与△BCD无重叠面积,∴S=0.综上所述:3.解:(1)将A(3,0),D(2,4)代入y=ax2+bx+4得,解得∴抛物线的解析式为y=-43x2+83x+4.(2)由y=-43x2+83x+4,则当x=0时,y=4,∴C(0,4),当y=0时,-43x2+83x+4=0,解得x1=3,x2=-1,又∵A(3,0),∴B(-1,0).易求出直线AC的解析式为y=-43x+4,设P点坐标为(m,-43m2+83m+4),则E(m,0),M(m,-43m+4),∵MG∥BC,l∥y轴,∴△COB∽△MEG,∴OBOC=EGME,即=14,∴GE=-13m+1,∴OG=OE-EG=m-(-13m+1)=43m-1,∴AG=OA-OG=3-(43m-1)=-43m+4,∴S△GMC=S△CGA-S△MGA=12×4×(-43m+4)-12×(-43m+4)2=-89(m-32)2+2,∵0<m≤2,∴当m=32时,S△GMC有最大值为2.(3)①如解图①,设A1B1与AC交于点P,B1C1与AC交于点M,作PQ⊥x轴于点Q,第3题解图①设PQ=x,则A1Q=,AQ=34x.∴AA1=54x=t,AC1=t-1,∴x=45t,MC1=43(t-1),∴S==12t×45t-12×43(t-1)2=45,解得t=5±32.∵0<t<52,∴t=5-32;②如解图②,设A1B1与BC交于点P,作PQ⊥x轴于点Q,则A1B=t-4,设PQ=x,第3题解图②∵PQ∥OC,∴PQOC=BQOB,即=,∴BQ=,∵PQ∥B1C1,∴PQB1C1=A1QA1C1,即==A1B+BQ,∴=t-4+,∴x=4t-16,∴S==1-12×(t-4)×(4t-16)=45,解得t=4±1010,∵t>4,∴t=4+1010,综上,当t=5-32或t=4+1010时,S=45.4.解:(1)令-x2+2x+3=0,解得x1=-1,x2=3,∴A(-1,0),B(3,0),令x=0,则y=3,∴C(0,3),∵点D,C关于抛物线的对称轴x=1对称,∴D(2,3),设直线AD的解析式为y=kx+b.将点A(-1,0),D(2,3)代入,得解得∴直线AD的解析式为y=x+1.(2)设点F(x,-x2+2x+3),∵FH∥x轴,∴H(-x2+2x+2,-x2+2x+3),∴FH=-x2+2x+2-x=-(x-12)2+94,∵-1<x<2,∴当x=12时,FH取最大值94,由直线AD:y=x+1,易知∠DAO=45°.又FH∥x轴,∴∠FHG=45°,∴△FHG为等腰直角三角形,∴△FGH周长的最大值为9+924.(3)①当P点在AM下方时,如解图①,设P(0,p),易知M(1,4),从而Q(2,4+p),第4题解图①∵△PMQ′与平行四边形APQM重合部分的面积是平行四边形APQM面积的14,∴PQ′必过AM的中点N(0,2),∴可知Q′在y轴上,易知QQ′的中点T的横坐标为1,又点T必在直线AM上,故T(1,4),从而T、M重合,故平行四边形APQM是矩形,∵易求得直线AM的解析式为y=2x+2,而MQ⊥AM,∴可求得直线QQ′的解析式为y=-12x+92,∴4+p=-12×2+92,∴p=-12,∴PN=52,∴S?APQM=2S△AMP=4S△ANP=4×12×PN×AO=4×12×52×1=5;②当P点在AM上方时,如解图②,设P(0,p),易知M(1,4),从而Q(2,4+p),第4题解图②∵△PMQ′与?APQM重合部分的面积是?APQM面积的14,∴PQ′必过QM的中点R(32,4+),易求得直线QQ′的解析式为y=-12x+p+5,联立,解得x=,y=,∴H(,),∵H为QQ′中点,故易得Q′(,),由点P(0,p)、R(32,4+p2)易得直线PR的解析式为y=(83-)x+p,将Q′(,)代入到y=(83-)x+p得=(83-)×+p,整理得:p2-9p+14=0,解得p1=7,p2=2(与AM中点N重合,舍去),∴P(0,7),∴PN=5,∴S?APQM=2S△AMP=2×12×PN×∣xM-xA∣=2×12×5×2=10.综上所述,?APQM面积为5或10.5.解:(1)将点B(1,4),E(3,0)分别代入抛物线y=ax2+bx得,解得∴抛物线的解析式为y=-2x2+6x.(2)∵四边形OABC是矩形,B(1,4),∴∠BCO=90°,BC=1,∴∠CBD+∠BDC=90°,∵BD⊥DE,∴∠BDC+∠ODE=90°,∴∠CBD=∠ODE,又∵∠BCD=∠DOE=90°,BD=DE,∴△BCD≌△DOE(A),∴OD=BC=1,∴点D的坐标为(0,1).(3)由抛物线解析式y=-2x2+6x可知其对称轴为x=32,∴点B(1,4)关于直线x=32的对称点B′的坐标为(2,4),如解图①,连接DB′,交抛物线对称轴于点M,则点M即为所求.设直线DB′的解析式为y=kx+m,代入点D(0,1),B′(2,4),得解得∴直线DB′的解析式为y=32x+1,当x=32时,y=32×32+1=134,∴点M的坐标为(32,134),此时△BDM周长的最小值为BD+DB′=+22+32=10+13.(4)存在.设点P的坐标为(a,-2a2+6a),如解图②,过点P作PG⊥x轴于点G,则OG=a,PG=-2a2+6a,则S△PAD=S四边形DOGP-S△AOD-S△APG=12(PG+OD)·OG-12OD·OA-12AG·PG=12(-2a2+6a+1)×a-12×1×1-12(a-1)(-2a2+6a)=-a2+72a-12=-(a-74)2+4116,∵点P在抛物线上BE段,∴1≤a≤3,当a=74时,S△PAD有最大值为4116,此时点P的坐标为(74,358).6.解:(1)∵y=-34x2+3x+33=-34(x-2)2+43,∴C(2,43).当y=0时,即-34x2+3x+33=0,解得x1=6,x2=-2,∴B(6,0),A(-2,0).设直线BC的解析式为y=kx+b,代入B(6,0),C(2,43),得∴∴直线BC的解析式为y=-3x+63.(2)∵E(m,0),∴M(m,-3m+63),E′(m,-34m2+3m+33),∴E′M=(-34m2+3m+33)-(-3m+63)=-34m2+23m-33.∵F(m+2,0),∴N(m+2,-3(m+2)+63),F′(m+2,-34(m+2)2+3(m+2)+33),∴F′N=[-34(m+2)2+3(m+2)+33]-[-3(m+2)+63]=-34(m+2)2+23(m+2)-33=-34m2+3m,∴E′M+F′N=(-34m2+23m-33)+(-34m2+3m)=-32(m-3)2+323.∵2<m<4,∴当m=3时,ME′+NF′的值最大.此时E′(3,1543),F′(5,743).延长F′E′交y轴于R点,如解图①,则R满足|RF′-RE′|最大,即在y轴上取异于R的任一点R′,连接R′F′、R′E′,则|R′F′-R′E′|<E′F′=|RF′-RE′|,即R使|RF′-RE′|最大.设直线E′F′的解析式为y=ax+b(a≠0),第6题解图①代入E′(3,1543),F′(5,743),得解得∴直线E′F′的解析式为y=-3x+2743.当x=0时,y=2743,∴R(0,2743).作F′K⊥EM于点K,如解图①,则F′K=2,E′K=1543-743=23,∴E′F′=22+(23)2=4,∴|RF′-RE′|的最大值为4,此时点R(0,2734).(3)∵对y=-34x2+3x+33,当x=0时,y=33,∴W(0,33).∵点Q′到x轴、AW的距离相等,∴点Q′在∠WAB的平分线上或在∠WAB补角的平分线上.(ⅰ)当点Q′在∠WAB的平分线上时,如解图②,作∠WAB的平分线AL.过Q点作x轴的平行线交AW于点S,交AL于点T,交PG于点V.当点Q′与点T重合时,点Q′为符合题意的点.第6题解图②∵PG⊥x轴,∴SV⊥PG,∴在等边△PGQ中,PV=12PG=3,∴S、T点的纵坐标都为3,V(92,3).设直线AW的解析式为y=mx+n(m≠0),代入(-2,0),(0,33),得∴∴直线AW的解析式为y=323x+33.当y=3时,即3=323x+33,得x=-43,∴S(-43,3),SV=92+43=356.作SZ⊥x轴于点Z,如解图②,则AZ=2-43=23,SZ=3,∴=(3)2+(23)2=313.∵AL平分∠WAB,∴∠WAL=∠LAB.∵SV∥x轴,∴∠STA=∠LAB,∴∠WAT=∠STA,∴ST=SA=313,∴点T到CD的距离为SV-ST-DP=356-313-(92-2)=10-313.显然点Q′与点T重合时,点Q′为符合题意的点,此时△Q′P′G′与△ADC重合部分是一个等边三角形,10-313为这个等边三角形的高线.这个等边三角形的边长为10-313×233,∴S=12×10-313×233×10-313=1313-209327.(ⅱ)当点Q′在∠WAB的补角的平分线上时,如解图③,作∠WAB的补角的平分线AL.过点Q作x轴的平行线交AW于点S,交AL于点T,交PG于点V.当点Q′与点T重合时,点Q′为符合题意的点.第6题解图③同(ⅰ),SV=356,SA=ST=313,∴TV=356+313,在Rt△PQV中,∠VPQ=60°,PV=3,∴QV=3PV=3.∴△PGQ向左平移的距离为TQ=TV-QV=356+313-3=176+313,∴AP′=AP-PP′=2+92-(176+313)=113-313,点P′的横坐标为-2+(113-313)=53-313.可以求得直线AC的解析式为y=3x+23,且∠CAB=60°,则直线P′G′与直线AC交点的纵坐标为3(53-313)+23=3(2+53-313)<23=PG,∴点G′在直线AC之上.∵∠CAB=60°,∠AP′T=30°,∴AC⊥P′T,∴重叠部分是一个含有60°角的直角三角形.∵AP′=113-313,∴阴影部分直角三角形的两直角边为32AP′、32AP′,∴S=338AP′2=338(113-313)2=763-119312.类型三与特殊三角形有关的问题针对演练1.(2016枣庄)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=-1,且经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴的另一个交点为B.(1)若直线y=mx+n经过B,C两点,求抛物线和直线BC的解析式;(2)在抛物线的对称轴x=-1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求点M的坐标;(3)设点P为抛物线的对称轴x=-1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.第1题图2.(2016重庆巴蜀九下入学考试)如图,抛物线y=-45x2+245x-4与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点M.P是抛物线在x轴上方的一个动点(点P、M、C不在同一条直线上).(1)求点A,B的坐标;(2)连接AC、PB、BC,当S△PBC=S△ABC时,求出此时点P的坐标;(3)分别过点A、B作直线CP的垂线,垂足分别为点D、E,连接MD、ME.问△MDE能否为等腰直角三角形?若能,求此时点P的坐标;若不能,说明理由.第2题图3.(2016重庆南开阶段测试三)如图①,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A、B两点(点A在点B左侧),交y轴于点C,连接AC、BC,其中CO=BO=2AO.(1)求抛物线的解析式;(2)点Q为直线BC上方的抛物线上一点,过点Q作QE∥AC交BC于点E,作QN⊥x轴于点N,交BC于点M,当△EMQ的周长L最大时,求点Q的坐标及L的最大值;(3)如图②,在(2)的结论下,连接AQ分别交BC于点F,交OC于点G,四边形BOGF从F开始沿射线FC平移,同时点P从C开始沿折线CO-OB运动,且点P的运动速度为四边形BOGF平移速度的2倍,当点P到达B点时,四边形BOGF停止运动,设四边形BOGF平移过程中对应的图形为B1O1G1F1,当△PFF1为等腰三角形时,求B1F的长度.第3题图4.(2016重庆十一中一诊)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点A、C的坐标分别为(-1,0),(0,-3),直线x=1为抛物线的对称轴,点D为抛物线的顶点,直线BC与对称轴相交于点E.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)点P为直线x=1右方抛物线上的一点(点P不与点B重合),记A、B、C、P四点所构成的四边形面积为S,若S=52S△BCD,求点P的坐标;(3)点Q是线段BD上的动点,将△DEQ沿边EQ翻折得到△D′EQ,是否存在点Q使得△D′EQ与△BEQ的重叠部分图形为直角三角形,若存在,请求出BQ的长;若不存在,请说明理由.5.(2016重庆一中上期期末考试)已知如图,抛物线y=-12x2+2x+52与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点,对称轴交x轴于点E.(1)如图①,连接BD,试求出直线BD的解析式;(2)如图②,点P为抛物线第一象限上一动点,连接BP,CP,AC,当四边形PBAC的面积最大时,线段CP交BD于点F,求此时DF∶BF的值;(3)如图③,已知点K(0,-2),连接BK,将△BOK沿着y轴上下平移(包括△BOK),在平移的过程中直线BK交x轴于点M,交y轴于点N,则在抛物线的对称轴上是否存在点G,使得△GMN是以MN为直角边的等腰直角三角形,若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.第5题图6.(2016重庆A卷)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=-13x2+233x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E.(1)判断△ABC的形状,并说明理由;(2)经过B,C两点的直线交抛物线的对称轴于点D,点P为直线BC上方抛物线上的一动点,当△PCD的面积最大时,点Q从点P出发,先沿适当的路径运动到抛物线的对称轴上点M处,再沿垂直于抛物线对称轴的方向运动到y轴上的点N处,最后沿适当的路径运动到点A处停止.当点Q的运动路径最短时,求点N的坐标及点Q经过的最短路径的长;(3)如图②,平移抛物线,使抛物线的顶点E在射线AE上移动,点E平移后的对应点为点E′,点A的对应点为点A′.将△AOC绕点O顺时针旋转至△A1OC1的位置,点A,C的对应点分别为点A1,C1,且点A1恰好落在AC上,连接C1A′,C1E′,△A′C1E′是否能为等腰三角形?若能,请求出所有符合条件的点E′的坐标;若不能,请说明理由.第6题图答案类型三与特殊三角形有关的问题针对演练1.解:(1)依题意,得,解得∴抛物线的解析式为y=-x2-2x+3.∵对称轴为x=-1,抛物线经过A(1,0),∴B(-3,0).设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),把B(-3,0),C(0,3)分别代入y=mx+n,得,解得∴直线BC的解析式为y=x+3.(2)如解图,设直线BC与对称轴x=-1的交点为M,连接MA,第1题解图∴MA=MB,∴MA+MC=MB+MC=BC.∴使MA+MC最小的点M应为直线BC与对称轴x=-1的交点.把x=-1代入直线y=x+3,得y=2.∴M(-1,2).(3)设P(-1,t),结合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为直角顶点,则BC2+PB2=PC2,即18+4+t2=t2-6t+10,解得t=-2;②若C为直角顶点,则BC2+PC2=PB2,即18+t2-6t+10=4+t2,解得t=4;③若P为直角顶点,则PB2+PC2=BC2,即4+t2+t2-6t+10=18,解得t1=3+172,t2=3-172.综上所述,满足条件的点P共有四个,分别为:P1(-1,-2),P2(-1,4),P3(-1,3+172),P4(-1,3-172).2.解:(1)令y=-45x2+245x-4=0,解得x1=1,x2=5,∴A点的坐标为(1,0),B点的坐标为(5,0).(2)如解图①,过点A作AP∥BC,与抛物线交于点P,则S△PBC=S△ABC,第2题解图①当x=0时,y=-45x2+245x-4=-4,∴点C的坐标为(0,-4),设过点B,C两点的直线的解析式为y=kx+b(k≠0),则有解得∴直线BC的解析式为y=45x-4,由于PA∥BC,设AP的解析式为y=45x+m,代入点A(1,0),解得m=-45,∴直线AP的解析式为y=45x-45,联立方程组得解得:∴P点的坐标为(4,125).(3)△MDE能成为等腰直角三角形,理由:∵抛物线y=-45x2+245x-4=-45(x-3)2+165,∴对称轴是直线x=3.∴M(3,0).①当∠MED=90°时,点E,B,M在一条直线上,此种情况不成立;②同理:当∠MDE=90°时,不成立;③当∠DME=90°时,如解图②所示,第2题解图②设直线PC与对称轴交于点N,∵EM⊥DM,MN⊥AM,∴∠EMN=∠DMA.∵∠MDE=45°,∠EDA=90°,∴∠MDA=135°.∵∠MED=45°,∴∠NEM=135°,∴∠ADM=∠NEM=135°.在△ADM与△NEM中,∴△ADM≌△NEM(A).∴MN=MA=2,∴N(3,2).设直线PC的解析式为y=kx+b(k≠0),将点N(3,2),C(0,-4)代入直线的解析式得:解得:∴直线PC的解析式为y=2x-4.将y=2x-4代入抛物线解析式得:2x-4=-45x2+245x-4,解得:x=0或x=72,∴P(72,3).综上所述,△MDE能成为等腰直角三角形,此时点P的坐标为(72,3).3.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4与y轴交于点C,∴点C的坐标为(0,4).∵CO=BO=2AO,∴点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(4,0),将点A、B的坐标分别代入抛物线解析式得解得∴抛物线的解析式为y=-12x2+x+4.(2)∵点A(-2,0),点B(4,0),点C(0,4),∴直线AC的解析式为y=2x+4,直线BC的解析式为y=-x+4.设点Q的坐标为(q,-12q2+q+4),∵QE∥AC,过点E作EF⊥QM于点F,如解图,第3题解图则EFQF=AOOC=12,QEEF=ACAO=5,∴QF=2EF,QE=5EF,在Rt△EFM中,易得∠FEM=∠FME=∠MBN=45°,∴EM=2EF,EF=MF,∴QM=3EF,∴当EF最大时,△EQM的周长最大,∵直线AC的解析式为y=2x+4,直线QE∥AC,∴设直线QE的解析式为y=2x+t,将Q点坐标代入得,t=-12q2-q+4,∴直线QE的解析式为y=2x+(-12q2-q+4),与直线BC联立解得点E的坐标为(16q2+13q,-16q2-13q+4).∴EF=q-16q2-13q=-16q2+23q=-16(q-2)2+23,根据二次函数最值性质可知,当q=2时,EF最大,为23.此时点Q的坐标为(2,4),L=3EF+2EF+5EF=23(3+2+5).(3)由(2)知点Q的坐标为(2,4),则直线QA的解析式为y=x+2,∴AQ⊥BC于F,且点F的坐标为(1,3).∵点B(4,0),∴BF=32.设四边形BOGF平移的距离FF1=2t,则点P运动的速度为2t.①当点P在OC上,此时0<t≤2,则点B1在BF上.此时易得点F1的坐标为(1-t,t+3),点P的坐标为(0,4-2t).∴PF2=1+(1-2t)2=4t2-4t+2,PF12=(1-t)2+(3+t-4+2t)2=10t2-8t+2,FF12=2t2.∴(i)当PF2=FF12时,4t2-4t+2=2t2,解得t1=t2=1,此时B1F=B1F1-FF1=BF-FF1=22;(ii)当PF2=PF12时,4t2-4t+2=10t2-8t+2,解得t1=23,t2=0(舍),此时B1F=B1F1-FF1=723;(iii)当F1F2=PF12时,2t2=10t2-8t+2,解得t1=t2=12,此时B1F=522;②当点P在OB上,此时2<t≤4,当2<t<3时,点B1在BF上,当3<t≤4时,点B1在BF的延长线上.此时点P的坐标是(2t-4,0),在△PFF1中,∠PFF1>90°,若△PFF1是等腰三角形,则只能是PF=FF1,即(2t-4-1)2+9=2t2,解得t1=5-22,t2=5+22(舍),此时t=5-22<3,∴B1F=B1F1-FF1=32-(5-22)×2=4-22.综上所述,当△PFF1为等腰三角形时,B1F的长度为22或723或522或4-22.4.解:(1)∵点A与点B关于直线x=1对称,∴B(3,0),设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),把C(0,-3)代入得-3a=-3,解得a=1,∴抛物线的解析式为y=(x+1)(x-3)=x2-2x-3,∵y=(x-1)2-4,∴抛物线顶点D的坐标为(1,-4).(2)设P(m,m2-2m-3),易得直线BC的解析式为y=x-3,当x=1时,y=1-3=-2,则E(1,-2),∴S△BDC=S△BDE+S△CDE=12×2×(1+2)=3,当点P在x轴上方时,即m>3,如解图①,第4题解图①S=S△CAB+S△PAB=12×3×(3+1)+12×(3+1)×(m2-2m-3)=2m2-4m,∵S=52S△BCD,∴2m2-4m=152,整理得4m2-8m-15=0,解得m1=2+192,m2=2-192(舍去),∴P点坐标为(2+192,34);当点P在x轴下方时,即1<m<3,如解图②,连接OP,第4题解图②S=S△AOC+S△COP+S△POB=12×3×1+12×3×m+12×3×(-m2+2m+3)=-32m2+92m+6,∵S=52S△BCD,∴-32m2+92m+6=152,整理得m2-3m+1=0,解得m1=3+52,m2=3-52(舍去),∴P点坐标为(3+52,5-52),综上所述,P点坐标为(2+192,34)或(3+52,5-52).(3)存在.直线x=1交x轴于点F,BD=22+42=25,①如解图③,EQ⊥DB于点Q,△DEQ沿EQ翻折得到△D′EQ,第4题解图③∵∠EDQ=∠BDF,∴Rt△DEQ∽Rt△DBF,∴DQDF=DEBD,即=225,解得DQ=455,∴BQ=BD-DQ=25-455=655;②如解图④,ED′⊥BD于H,第4题解图④∵∠EDH=∠BDF,∴Rt△DEH∽Rt△DBF,∴DHDF=DEDB=EHBF,即=225=,解得DH=455,EH=255,在Rt△QHD′中,设QH=x,D′Q=DQ=DH-HQ=455-x,D′H=D′E-EH=DE-EH=2-255,∴x2+(2-255)2=(455-x)2,解得x=1-55,∴BQ=BD-DQ=BD-(DH-HQ)=BD-DH+HQ=25-455+1-55=5+1;③如解图⑤,D′Q⊥BC于点G,作EI⊥BD于点I,由①得EI=255,BI=655,第4题解图⑤∵△DEQ沿边EQ翻折得到△D′EQ,∴∠EQD=∠EQD′,∴EG=EI=255,∵BE=22+22=22,∴BG=BE-EG=22-255,∵∠GBQ=∠IBE,∴Rt△BQG∽Rt△BEI,∴BQBE=BGBI,即=22-255655,∴BQ=453-223,综上所述,当BQ为655或5+1或453-223时,将△DEQ沿边EQ翻折得到△D′EQ,使得△D′EQ与△BEQ的重叠部分图形为直角三角形.5.解:(1)在y=-12x2+2x+52中,令y=0,则-12x2+2x+52=0,解得x1=-1,x2=5,则点A的坐标是(-1,0),点B的坐标是(5,0).抛物线y=-12x2+2x+52的对称轴是x=2,把x=2代入解析式得y=92,则点D的坐标是(2,92).设直线BD的解析式是y=kx+b(k≠0),将B、D两点坐标代入得:解得∴直线BD的解析式是y=-32x+152.(2)连接BC,如解图①,第5题解图①y=-12x2+2x+52中,令x=0,则y=52,则点C的坐标是(0,52).设直线BC的解析式y=mx+n(m≠0),则解得则直线BC的解析式是y=-12x+52.∵S四边形PBAC=S△ABC+S△BCP,S△ABC=12AB·OC=12×6×52=152,∴△BCP面积最大时,S四边形PBAC有最大值,设与BC平行且与抛物线只有一个公共点的直线的解析式是y=-12x+d.则-12x2+2x+52=-12x+d,即x2-5x+(2d-5)=0,当Δ=0时,x=52,代入y=-12x2+2x+52中得:y=358,则点P的坐标是(52,358).又∵点C的坐标是(0,52),设直线CP的解析式是y=ex+f,则解得则直线CP的解析式是y=34x+52.根据题意得解得则点F的坐标是(209,256).∴DF=(2-209)2+(92-256)2=1381,BF=(209-5)2+(256-0)2=8125324,则DFBF=13818125324=225.(3)存在,点G的坐标为(2,103),(2,-107),(2,-3)或(2,-7).【解法提示】假设存在.设BK的解析式是y=k′x+b′(k′≠0),将点B(5,0),K(0,-2)代入得解得∴直线BK的解析式是y=25x-2,设直线MN的解析式为y=25x+m,当y=0时,x=-52m,即M(-52m,0),当x=0时,y=m,即N(0,m).△GMN是以MN为直角边的等腰直角三角形分两种情况:①MG=MN,∠GMN=90°,如解图②.第5题解图②∵∠MGE+∠GME=90°,∠GME+∠OMN=90°,∴∠MGE=∠OMN.在△GME和△MNO中∴△GME≌△MNO(A),∴ME=ON,EG=OM,当点M在点E右侧时,ME=-52m-2,ON=-m,OM=-52m,∴-52m-2=-m,解得m=-43.∴EG=OM=-52m=103,∴G点的坐标为(2,103);当M在线段OE上时,如解图③,ME=2+52m,ON=-m,EG=OM=-52m,第5题解图③∴2+52m=-m,解得m=-47,∴EG=OM=-52m=107,∴点G的坐标为(2,-107);当M在点O左侧时,易得MN<MG,∴此时不存在点G使△GMN为等腰直角三角形;②NG=MN,∠GNM=90°,过点N作NF⊥抛物线对称轴于点F,如解图④所示.第5题解图④∵∠ONG+∠MNO=90°,∠ONG+∠GNF=90°,∴∠MNO=∠GNF.在△GNF和△MNO中,∴△GNF≌△MNO(A),∴NF=ON,FG=OM,当点N在y轴正半轴时,ON=m,OM=52m,∴2=m.∴FG=OM=52m=5,EG=FG-EF=FG-ON=3,∴G点的坐标为(2,-3);当点N在y轴负半轴时,如解图⑤,ON=-m,OM=-52m,NF=2,第5题解图⑤∴m=-2,∴OM=-52×(-2)=5(此时M与B重合,N与K重合),EG=EF+FG=ON+OM=7,∴点G的坐标为(2,-7).综上可知:在抛物线的对称轴上存在点G,使得△GMN是以MN为直角边的等腰直角三角形,点G的坐标为(2,103),(2,-107),(2,-3)或(2,-7).6.解:(1)△ABC为直角三角形,理由如下:在抛物线y=-13x2+233x+3中,令y=0,得-13x2+233x+3=0,解得x1=-3,x2=33,故A(-3,0),B(33,0).令x=0,得y=3,故C(0,3),∵AC2=12,BC2=36,AB2=48,AC2+BC2=AB2,∴△ABC为直角三角形.(2)设直线BC的解析式为y=kx+b,将B(33,0),C(0,3)代入,得解得∴直线BC的解析式为y=-33x+3,如解图,过点P作PR∥y轴交BC于点R,第6题解图设P(t,-13t2+233t+3),则R(t,-33t+3),∴PR=-13t2+233t+3-(-33t+3)=-13t2+3t,则S△PCD=S△PRC-S△PRD=12·PR·[xR-(xR-xD)]=-36t2+32t=-36(t-332)2+938,∵0<t<33,∴当t=332时,S△PCD取得最大值,此时P(332,154),将P(332,154)向左平移3个单位,得P′(32,154),连接AP′交y轴于点N,过点N作NM⊥抛物线对称轴于点M,连接PM,点Q沿P→M→N→A运动,所走的路径最短,即最短路径的长为PM+MN+AN.设直线AP′的解析式为y=mx+n,将A(-3,0),P′(32,154)代入,得:解得∴直线AP′的解析式为y=563x+52,令x=0,得y=52,故N(0,52),∵AP′=(32+3)2+(154)2=3374,MN=3,点Q经过的最短路径等于PM+MN+AN=AP′+MN=3374+3.(3)∵∠CAO=60°,OA=OA1,∴△AA1O为等边三角形,∴∠C1OB=30°,∴C1(323,32),∵E(3,4),A(-3,0),∴直线AE的解析式为:y=233x+2,设A′(t,233t+2),则E′(t+23,233t+6),A′E′2=28,A′C12=73t2-733t+7,E′C12=73t2+73t+21,①当A′C1=E′C1时,73t2-733t+7=73t2+73t+21,解得t=-32,故E′(323,5);②当A′E′=A′C1时,28=73t2-733t+7,解得t=3±392,∵t>-3,∴t=3+392,故E′(53+392,7+13);③当A′E′=E′C1时,73t2+73t+21=28,解得t=-33±392,∵t>-3,∴t=-33+392,故E′(3+392,3+13).综上,所有符合条件的点E′的坐标为(323,5)或(53+392,7+13)或(3+392,3+13).类型四特殊四边形有关的问题针对演练1.(2016眉山)已知如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、B、C分别为坐标轴上的三个点,且OA=1,OB=3,OC=4.(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;(2)在平面直角坐标系xOy中是否存在一点P,使得以点A、B、C、P为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点M为该抛物线上一动点,在(2)的条件下,请求出当|PM-AM|的最大值时点M的坐标,并直接写出|PM-AM|的最大值.第1题图2.(2015重庆B卷)如图,抛物线y=-x2+2x+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.点D和点C关于抛物线的对称轴对称,直线AD与y轴相交于点E.(1)求直线AD的解析式;(2)如图,直线AD上方的抛物线上有一点F,过点F作FG⊥AD于点G,作FH平行于x轴交直线AD于点H,求△FGH的周长的最大值;(3)点M是抛物线的顶点,点P是y轴上一点,点Q是坐标平面内一点,以A,M,P,Q为顶点的四边形是以AM为边的矩形,若点T和点Q关于AM所在直线对称,求点T的坐标.3.(2016茂名)如图,抛物线y=-x2+bx+c经过A(-1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,抛物线的对称轴DE交x轴于点E,连接BD.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)点P是线段BD上一点,当PE=PC时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,过点P作PF⊥x轴于点F,G为抛物线上一动点,M为x轴上一动点,N为直线PF上一动点,当以F、M、N、G为顶点的四边形是正方形时,请求出点M的坐标.4.(2016重庆实验外国语学校第一次月考)如图①,已知抛物线y=12x2-32x-2与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,顶点为D,点M(,0)为x轴上一点,点N为抛物线上的点,且横坐标为3.(1)求△ABD的面积;(2)点E、F是抛物线对称轴上的两个动点(点E在点F下方),且EF=1.当四边形EFMN的周长最小时,过直线NE下方抛物线上的一动点H作y轴的平行线交直线NE于点G,求当GH的长度取得最大值时H点的坐标;(3)如图②,将直线BC绕点B顺时针旋转90°后与对称轴交于点I,点P为抛物线上一动点,点Q为y轴上一动点,请问是否存在以点A、I、P、Q为顶点的平行四边形?若存在,求出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.第4题图答案类型四与特殊四边形有关的问题针对演练1.解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),∵OA=1,OB=3,OC=4,∴A(1,0),B(0,3),C(-4,0),∴解得:∴经过A、B、C三点的抛物线的解析式为y=-34x2-94x+3.(2)存在.∵OB=3,OC=4,OA=1,∴BC=AC=5,如解图,当BP平行且等于AC时,四边形ACBP为菱形,第1题解图∴BP=AC=5,且点P到x轴的距离等于OB,∴点P的坐标为(5,3).当点P在第二、三象限时,点A、C、B、P为顶点所构成的四边形只能是平行四边形,不可能是菱形,∴当点P的坐标为(5,3)时,点A、C、B、P所构成的四边形是菱形.(3)当点M与点P、A不在同一直线上时,根据三角形三边的关系知|PM-AM|始终小于PA,当点P、A、M在同一条直线上时,|PM-AM|=PA=BC=5,∴当点P、A、M在同一条直线上时,|PM-AM|的值最大,即点M为直线PA与抛物线的交点,设直线PA的解析式为y=kx+t(k≠0),将P(5,3)和A(1,0)分别代入得:解得:∴直线PA的解析式为y=34x-34.∵解得:∴当点M的坐标为(1,0)或(-5,-92)时,|PM-AM|的值最大,最大值为5.2.解:(1)当y=0时,即0=-x2+2x+3,解得x1=-1,x2=3.∴A(-1,0),B(3,0).当x=0时,y=3,∴C(0,3).∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴抛物线的对称轴为直线x=1,顶点为(1,4),∴C点关于直线x=1的对称点D(2,3).设直线AD的解析式为y=kx+b(k≠0),代入A(-1,0),D(2,3),得解得∴直线AD的解析式为y=x+1.(2)对于y=x+1,当x=0时,y=1,∴OE=1=OA,∴△AOE为等腰直角三角形.∵FG⊥AD,FH∥x轴,∴∠FHG=∠EAO,∠FGH=∠EOA,∴△FHG∽△EAO,∴△FGH是等腰直角三角形,∴FG∶GH∶FH=1∶1∶2.设F(t,-t2+2t+3),-1<t<2,则点H的纵坐标为-t2+2t+3,代入y=x+1,解得x=-t2+2t+2.∴H(-t2+2t+2,-t2+2t+3),∴FH=(-t2+2t+2)-t=-t2+t+2,∴C△FGH=FG+GH+FH=++FH=(2+1)FH=(2+1)(-t2+t+2)=-(2+1)(t-12)2+94(2+1),又∵-1<t<2,∴当t=12时,C△FGH最大=94(2+1)=942+94.(3)(ⅰ)当点P在AM上方时,如解图①,过点M作MP⊥AM交y轴于P点,过P点作AM的平行线、过A点作PM的平行线,交点为点Q,直线AQ交y轴于点T.由作法知四边形AMPQ为平行四边形,且∠AMP=90°,∴四边形AMPQ是符合题意的矩形.作MR⊥y轴于点R,设AM交y轴于点S.∵A(-1,0),M(1,4),∴RM=OA=1,又∵∠MRS=∠AOS=90°,∠MSR=∠O,∴△MRS≌△AOS(A),∴SO=RS=12OR=2,∴SM=12+22=5=SA.∵∠MSR=∠PSM,∠MRS=∠PMS,∴△PMS∽△MRS,∴PSMS=MSRS,∴PS=MS2RS=52.∵SM=SA,∠PSM=∠TSA,∠PMS=∠T=90°,∴△PMS≌△T(A),∴PM=AT,PS=ST=52.∵OS=2,∴OT=52-2=12,∴T(0,-12).在矩形AMPQ中,PM=AQ,∴AQ=AT.∵QT⊥AM,∴点Q、T关于AM成轴对称,∴T(0,-12)为所求的点;第2题解图(ⅱ)当点P在AM下方时,如解图②,作矩形APQM,延长QM交y轴于点T.同(ⅰ)可知MQ=AP=TM,且AM⊥QT,则Q关于AM的对称点为点T,此时ST与解图①中的SP相等,即TS=52,又OS=2,∴OT=OS+TS=92,∴T(0,92).∴综上,点T坐标为(0,-12),(0,92).3.解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c经过A(-1,0),B(3,0)两点,∴解得∴经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式为y=-x2+2x+3.(2)如解图①,连接PC、PE.第3题解图①∵抛物线对称轴为x=-b2a=-22×(-1)=1,∴当x=1时,y=-1+2+3=4,∴点D坐标为(1,4),设直线BD的解析式为:y=mx+n(m≠0),将B(3,0)和D(1,4)分别代入,得解得则y=-2x+6,设点P坐标为(x,-2x+6),∵C(0,3),E(1,0),∴由勾股定理可得PC2=x2+[3-(-2x+6)]2,PE2=(x-1)2+(-2x+6)2,∵PC=PE,∴x2+(3+2x-6)2=(x-1)2+(-2x+6)2,解得x=2,则y=-2×2+6=2,∴点P坐标为(2,2).(3)依题意可设点M坐标为(a,0),则点G坐标为(a,-a2+2a+3).如解图②,以F、M、N、G为顶点的四边形是正方形时,必有FM=MG,第3题解图②|2-a|=|-a2+2a+3|,①2-a=-(-a2+2a+3),解得a=1±212,②2-a=-a2+2a+3,解得a=3±132,∴M点的坐标为(1-212,0),(1+212,0),(3-132,0),(3+132,0).4.解:(1)令y=0,得12x2-32x-2=0,解得x1=4,x2=-1,∴A(-1,0),B(4,0),∴AB=4+1=5,∵y=12x2-32x-2=12(x-32)2-258,∴D(32,-258),∴S△ABD=12AB·|yD|=12×5×258=12516.(2)将x=3代入抛物线,得y=12×32-32×3-2=-2,∴N(3,-2),如解图①,过点M作MM′⊥x轴,且使得MM′=EF=1,则M′(52,-1),作点N关于抛物线的对称轴对称的点N′(N′点与C点重合),连接M′N′与对称轴的交点即为E点,此时四边形EFMN的周长最小,则N′(0,-2),第4题解图①易求直线M′N′的解析式为:y=25x-2,令x=32,解得y=-75,则E(32,-75),F(32,-25),∴易求得直线NE的解析式为:y=-25x-45,设H(h,12h2-32h-2),则G(h,-25h-45),则HG=-12h2+1110h+65,∴当h=-11102×(-12)=1110时,HG最长.此时,H(1110,-609200).(3)∵B(4,0),C(0,-2),∴CO=2,OB=4,BC=OB2+OC2=25,∵将直线BC绕点B顺时针旋转90°后与对称轴交于点I,设直线BI交y轴于点S,如解图②,第4题解图②易证△CBS∽△COB,则BCOC=CSBC,即252=CS25,∴CS=10,∴S(0,8),设直线BS的解析式为y=kx+b,把B(4,0),S(0,8)代入得,解得∴直线BS的解析式为y=-2x+8,当x=32时,y=-3+8=5,∴I(32,5).设P(n,12n2-32n-2),Q(0,m),①当PQ∥AI,且PQ在AI上方时,∵点A、I分别平移到点P、Q时,它们所平移的横坐标距离,纵坐标距离分别相等,∴有解得n=-52,∴P点的坐标为(-52,398);②当PQ∥AI,且PQ在AI下方时,同理可得解得n=52,∴P点的坐标为(52,-218);③当AI为平行四边形的对角线,且P点在AI下方,Q点在AI上方时,有解得n=12,∴P点的坐标为(12,-218);④当AI为平行四边形的对角线,且P点在AI上方,Q点在AI下方时,此平行四边形不存在.综上可知,P点的坐标为(-52,398)或(52,-218)或(12,-218).
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