a2.
3.(2018甘肃定西)如图,已知二次函数y=ax+2x+c的图象经过点C(0,3),与x轴分别交于点A,点
B(3,0).点P是直线BC上方的抛物线上一动点.
(1)求二次函数y=ax+2x+c的表达式;
(2)连接PO,PC,并把△POC沿y轴翻折,得到四边形POP'C.若四边形POP'C为菱形,请求出此时点P的坐标;
(3)当点P运动到什么位置时,四边形ACPB的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ACPB的最大面积.
2
解(1)将点B和点C的坐标代入函数解析式,得
二次函数的解析是为y=-x+2x+3.
2
解得
(2)若四边形POP'C为菱形,则点P在线段CO的垂直平分线上,
图1
如图1,连接PP',则PE⊥CO,垂足为E,
∵C(0,3),
∴E,
2
∴点P的纵坐标,当y=时,
即-x2
+2x+3=,
解得x1=,x2=(不合题意,舍),∴点P的坐标为.
图2
(3)如图2,
P在抛物线上,设P(m,-m2+2m+3),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
将点B和点C的坐标代入函数解析式,得解得
直线BC的解析为y=-x+3,过点P作x轴的垂线,交BC于点Q,交x轴于点F, 设点Q的坐标为(m,-m+3),
PQ=-m2+2m+3-(-m+3)=-m2+3m.
当y=0时,-x2
+2x+3=0,
解得x1=-1,x2=3,OA=1,AB=3-(-1)=4,
S四边形ABPC=S△ABC+S△PCQ+S△PBQ
=AB·OC+PQ·OF+PQ·FB
=×4×3+(-m2
+3m)×3
=-,
3
当m=时,四边形ABPC的面积最大.
当m=时,-m+2m+3=2
,即P点的坐标为.
当点P的坐标为时,四边形ACPB的最大面积值为.
4.(2018湖南怀化)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax+2x+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点. (1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;
(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;
(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由. 解(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x-3),
即y=ax-2ax-3a,
2
2
∴-2a=2,解得a=-1,
∴抛物线解析式为y=-x2+2x+3;
当x=0时,y=-x+2x+3=3,则C(0,3), 设直线AC的解析式为y=px+q,
2
把A(-1,0),C(0,3)代入得(2)∵y=-x+2x+3=-(x-1)+4,
2
2
解得∴直线AC的解析式为y=3x+3.
∴顶点D的坐标为(1,4),
作B点关于y轴的对称点B',连接DB'交y轴于M,如图1,则B'(-3,0),
∵MB=MB',
∴MB+MD=MB'+MD=DB',此时MB+MD的值最小,而BD的值不变, ∴此时△BDM的周长最小,
易得直线DB'的解析式为y=x+3, 当x=0时,y=x+3=3,
4
∴点M的坐标为(0,3).
(3)存在.
过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,
∵直线AC的解析式为y=3x+3,
∴直线PC的解析式可设为y=-x+b,
把C(0,3)代入得b=3,
∴直线PC的解析式为y=-x+3,
解方程组解得则此时P点坐标为过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=-x+b,
把A(-1,0)代入得+b=0,解得b=-,
∴直线PC的解析式为y=-x-,
解方程组解得则此时P点坐标为综上所述,符合条件的点P的坐标为.
;
,
5
5.(2018上海)在平面直角坐标系xOy中(如图).已知抛物线y=-x+bx+c经过点A(-1,0)和点
2
B,顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点
C落在抛物线上的点P处.
(1)求这条抛物线的表达式; (2)求线段CD的长;
(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果点M在y轴上,且以O,D,E,M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.
解(1)把A(-1,0)和点B代入y=-x+bx+c得
2
解得
∴抛物线解析式为y=-x2+2x+.
(2)∵y=-(x-2)+2
,
∴C,抛物线的对称轴为直线x=2,
如图,设CD=t,
则D,
6
∵线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处, ∴∠PDC=90°,DP=DC=t,
∴P,
把P2
代入y=-x2+2x+得-(2+t)+2(2+t)+2
-t,
整理得t-2t=0,解得t1=0(舍去),t2=2,
∴线段CD的长为2.
(3)P点坐标为,D点坐标为,
∵抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,∴抛物线向左平移2个单位,向下平移
个单位,
而P点向左平移2个单位,向下平移个单位得到点E,
∴E点坐标为(2,-2),设M(0,m),
当m>0时,·2=8,
解得m=,此时M点坐标为;
当m<0时,·2=8,解得m=-,此时M点坐标为;
综上所述,M点的坐标为.
7
6.(2018广西南宁)如图,抛物线y=ax-5ax+c与坐标轴分别交于点A,C,E三点,其中A(-3,0),C(0,4),点B在x轴上,AC=BC,过点B作BD⊥x轴交抛物线于点D,点M,N分别是线段CO,BC上2
的动点,且CM=BN,连接MN,AM,AN. (1)求抛物线的解析式及点D的坐标; (2)当△CMN是直角三角形时,求点M的坐标; (3)试求出AM+AN的最小值.
解(1)把A(-3,0),C(0,4)代入y=ax2
-5ax+c得
解得
∴抛物线解析式为y=-x2+x+4;
∵AC=BC,CO⊥AB, ∴OB=OA=3,∴B(3,0),
∵BD⊥x轴交抛物线于点D, ∴D点的横坐标为3,
当x=3时,y=-×9+×3+4=5,
∴D点坐标为(3,5).
(2)在Rt△OBC中,BC==5,
设M(0,m),则BN=4-m,CN=5-(4-m)=m+1,∵∠MCN=∠OCB,
∴当时,△CMN∽△COB,则∠CMN=∠COB=90°,即,解得m=时M点坐标为;
当时,△CMN∽△CBO,
,此
8
则∠CNM=∠COB=90°,即,解得m=,此时M点坐标为;
综上所述,M点的坐标为.
(3)连接DN,AD,如图,
∵AC=BC,CO⊥AB, ∴OC平分∠ACB, ∴∠ACO=∠BCO,
∵BD∥OC,∴∠BCO=∠DBC, ∵DB=BC=AC=5,CM=BN, ∴△ACM≌△DBN,∴AM=DN, ∴AM+AN=DN+AN,
而DN+AN≥AD(当且仅当点A,N,D共线时取等号),
∴DN+AN的最小值=,
∴AM+AN的最小值为
.
9