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1、备战2024年中考数学复习重难点与压轴题型专项突围训练(全国通用版)专题17 二次函数中几何存在性的问题 【典型例题】1(2022全国九年级专题练习)抛物线C1:yx2x2交x轴于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C(1)求A,B两点的坐标(2)M为平面内一点,将抛物线C1绕点M旋转180后得到抛物线C2,C2经过点A且抛物线C2上有一点P,使BCP是以B为直角的等腰直角三角形是否存在这样的点M?若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由【专题训练】一、 解答题1(2022全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线yax2+x+c(a0)与x轴相交于A,B两点,与y轴交
2、于点C,B点坐标为(4,0),C点坐标为(0,2)(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点P为直线BC上方抛物线上的任意一点,过P作PFx轴交直线BC于点F,过P作PEy轴交直线BC于点E,求线段EF的最大值及此时P点坐标;(3)将该抛物线沿着射线AC方向平移个单位得到新抛物线y,N是新抛物线对称轴上一点,在平面直角坐标系中是否存在点Q,使以点B、C、Q、N为顶点的四边形为矩形?若存在,请直接写出点Q点的坐标;若不存在,请说明理由2(2022全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx3交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点E,一次函数yx+1与抛物线交于A、D
3、两点,交y轴于点C,且D(4,5)(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是第四象限内抛物线上的一点,过点作PQAD交AD于点Q,求PQ的最大值以及相应的P点坐标;(3)将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到新抛物线,新抛物线与原抛物线交于点R,M点在原抛物线的对称轴上,在平面内是否存在点N,使得以点A、R、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出N点的坐标;若不存在,请说明理由3(2022全国九年级专题练习)如图,平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx+3与x轴分别交于A(1,0),B两点,与y轴交于点C,直线yx+n经过B、C两点点D为第一象限内抛物线上一动点,过点D作
4、DEy轴,分别交x轴,BC于点E,F(1)求直线BC及抛物线的表达式;(2)点D在移动过程中,若存在DCFACO,求线段DE的长;(3)在抛物线上取点M,在坐标系内取点N,问是否存在以C、B、M、N为顶点且以CB为边的矩形?如果存在,请直接写出点M的坐标;如果不存在,请说明理由4(2022全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线L:yax2+c与x轴相交于A、B两点,顶点C(0,2)AB2点M(m,0)是x轴正半轴上一点,抛物线L关于点M对称的抛物线为L(1)求抛物线L的函数表达式;(2)点P是第一象限抛物线L上一点,点P到两坐标轴的距离相等,点P在抛物线L上的对应点为P设E是抛物
5、线L上的动点,E是点E在抛物线L上的对应点,试探究四边形PEPE能否成为正方形若能,求出m的值;若不能,请说明理由5(2022全国九年级专题练习)如图,抛物线yx2x与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,经过点C的直线l与抛物线交于另一点E(4,a),抛物线的顶点为点Q,抛物线的对称轴与x轴交于点D(1)求直线CE的解析式(2)如图2,P为直线CE下方抛物线上一动点,直线CE与x轴交于点F,连接PF,PC当PCF的面积最大时,求点P的坐标及PCF面积的最大值(3)如图3,连接CD,将(1)中抛物线沿射线CD平移得到新抛物线y,y经过点D,y的顶点为点H,在直线QH上是否存在点G,使得DQG为等
6、腰三角形?若存在,求出点G的坐标6(2022全国九年级专题练习)如图1所示,在平面直角坐标系中,抛物线F1:ya(x)2与x轴交于点A(,0)和点B,与y轴交于点C(1)求抛物线F1的表达式;(2)如图2,将抛物线F1先向左平移1个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线F2,若抛物线F1与抛物线F2相交于点D,连接BD,CD,BC求点D的坐标;判断BCD的形状,并说明理由;(3)在(2)的条件下,抛物线F2上是否存在点P,使得BDP为等腰直角三角形,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由7(2022全国九年级专题练习)如图,二次函数ybxc的图象与x轴交于A(3,0),B(1,0),与y轴
7、交于点C若点P,Q同时从A点出发,都以每秒1个单位长度的速度分别沿AB,AC边运动,其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动(1)直接写出二次函数的解析式;(2)当P,Q运动到t秒时,将APQ沿PQ翻折,若点A恰好落在抛物线上D点处,求出D点坐标;(3)当点P运动到B点时,点Q停止运动,这时,在x轴上是否存在点E,使得以A,E,Q为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出E点坐标;若不存在,请说明理由8(2022全国九年级专题练习)如图,抛物线yx2bx1与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),交y轴于点C,顶点为D,对称轴为直线x,连接AC,BC(1)求抛物线的解析式;(2)求ABC的面
8、积;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点E,使得CDE为等腰三角形?如果存在,请直接写出点E的坐标,如果不存在,请说明理由9(2022全国九年级专题练习)如图,抛物线yax2bxc(a0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,3),点A的坐标是(3,0),抛物线的对称轴是直线x1(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P为第四象限内抛物线上一点,且PBC是直角三角形,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,在直线BC上是否存在点Q,使PQBCPB,若存在,求出点Q坐标:若不存在,请说明理由10(2022全国九年级专题练习)如图,抛物线yax2bxc经过A(1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,
9、3),抛物线的对称轴是直线x1(1)求抛物线的函数表达式;(2)抛物线与直线yx1交于A、E两点,P点在x轴上且位于点B的左侧,若以P、B、C为顶点的三角形与ABE相似,求点P的坐标;(3)F是直线BC上一动点,M为抛物线上一动点,若MBF为等腰直角三角形,请直接写出点M的坐标11(2022全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2bxc(a0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,且OC2OB6OA6,点P是第一象限内抛物线上的动点(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC与OP,交于点D,当SPCD:SODC的值最大时,求点P的坐标;(3)点M在抛物线上运动,点N在y轴上运动,
10、是否存在点M、点N使CMN90,且CMN与BOC相似,若存在,请求出点M、点N的坐标12(2022全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,一次函数yx3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,二次函数yx2bxc的图象经过点A和点C(0,3)(1)求点B坐标及二次函数的表达式;(2)如图1,平移线段AC,点A的对应点D落在二次函数在第四象限的图象上,点C的对应点E落在直线AB上,直接写出四边形ACED的形状,并求出此时点D的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,连接CD,交x轴于点M,点P为直线CD上方抛物线上一个动点,过点P作PFx轴,交CD于点F,连接PC,是否存在点P,使得以P、C、
11、F为顶点的三角形与COM相似?若存在,求出线段PF的长度;若不存在,请说明理由13(2022全国九年级专题练习)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数yx2的图象与x轴交于点B,与y轴交于点C,二次函数ybx+c的图象经过B,C两点,且与x轴的负半轴交于点A(1)求二次函数的表达式(2)如图2,连接AC,点M为线段BC上的一点,设点M的横坐标为t,过点M作y轴的平行线,过点C作x轴的平行线,两者交于点N,将MCN沿MC翻折得到MCN当点N落在线段AB上,求此时t的值;求MCN与ACB重叠的面积S与t的函数关系式(3)如图3,点D在直线BC下方的二次函数图象上,过点D作DMBC于点M,是否存在点D
12、,使得CDM中的某个角恰好等于ABC的2倍?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由备战2024年中考数学复习重难点与压轴题型专项突围训练(全国通用版)专题17 二次函数中几何存在性的问题 【典型例题】1(2022全国九年级专题练习)抛物线C1:yx2x2交x轴于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C(1)求A,B两点的坐标(2)M为平面内一点,将抛物线C1绕点M旋转180后得到抛物线C2,C2经过点A且抛物线C2上有一点P,使BCP是以B为直角的等腰直角三角形是否存在这样的点M?若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由【答案】(1)A(2,0),B(4,0)(2)存在,点M的坐
13、标为(,)或(1,0)【解析】【分析】(1)令y=0,求出x的值,即得出A、B两点坐标;(2)分类讨论当P在x轴的下方时,过P作PDx轴于D,设抛物线C1的顶点为E,则E(-1,),由等腰直角三角形的性质可知BCPB,PBC90,从而可推出OCBPBD即易证,得出PDOB4,BDOC2,从而可求出OD2,即P点坐标已知根据题意设抛物线C2的解析式为y,利用待定系数法即可求出其解析式,得到其顶点坐标,由旋转可知点M是两个抛物线顶点所连线段的中点,由此即可得出答案;当点P在x轴的上方时,过P作PDx轴于D,同理得PDBBOC,得出PDOB4,BDOC2,即得出P点坐标同理利用待定系数法可求出抛物线
14、C2的解析式,求出其顶点坐标,即求出M的坐标(1)当y0时,即,解得:,点A在点B的右侧,A(2,0),B(-4,0)(2)分两种情况:当P在x轴的下方时,如图,过P作PDx轴于D,设抛物线C1的顶点为E,则E(-1,),PBC是等腰直角三角形,BCPB,PBC90,CBO+OCBOBC+PBD90,OCBPBD,BOCPDB90,BOCPDB(AAS),PDOB4,BDOC2,OD4-22,P(-2,-4),抛物线C1绕点M旋转180后得到抛物线C2,设抛物线C2的解析式为:y,把P(-2,-4)和A(2,0)代入得:,解得:,抛物线C2的解析式为:y,此时点P为抛物线C2的顶点,M是线段E
15、P的中点,M(,);当点P在x轴的上方时,如图2,过P作PDx轴于D,同理得PDBBOC,PDOB4,BDOC2,P(-6,4),抛物线C2经过点P和点A,同理可得抛物线的解析式为:y,顶点F(-1,),抛物线C1绕点M旋转180后得到抛物线C2,M是线段EF的中点,M(-1,0);综上,点M的坐标为:(,)或(-1,0)【点睛】本题为二次函数综合题考查的知识点有:利用待定系数法求函数解析式,等腰直角三角形的性质,旋转的性质,为压轴题画出图形,利用数形结合的思想是解题的关键【专题训练】二、 解答题1(2022全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线yax2+x+c(a0)与x轴
16、相交于A,B两点,与y轴交于点C,B点坐标为(4,0),C点坐标为(0,2)(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点P为直线BC上方抛物线上的任意一点,过P作PFx轴交直线BC于点F,过P作PEy轴交直线BC于点E,求线段EF的最大值及此时P点坐标;(3)将该抛物线沿着射线AC方向平移个单位得到新抛物线y,N是新抛物线对称轴上一点,在平面直角坐标系中是否存在点Q,使以点B、C、Q、N为顶点的四边形为矩形?若存在,请直接写出点Q点的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)yx2+x+2(2)当m2时,EF有最大值为2,点P的坐标为(2,3)(3)存在,Q点的坐标为:(2,2)或(6,4)或(2,1
17、)或(2,1+)【解析】【分析】(1)把点B(4,0),C(0,2),代入抛物线解析式,即可求解;(2)先求出直线BC的解析式,设P点坐标为(m,m2+m+2),则E点的坐标为(m,m+2),设F的横坐标为n,则F的纵坐标为:m2+m+2,可得nm23m,从而得到PEm2+2m,PFm2+4m,再由勾股定理可得EF, 再由0m4,可得EF(m2)2+2,即可求解;(3)根据题意可得抛物线沿着射线AC方向平移个单位,实际上等同于将该抛物线沿x轴向右移动个单位,再沿y轴向上移动1个单位,再由原抛物线的对称轴为直线x,可得新抛物线的对称轴为直线x2,然后分两种情况讨论:当以BC为边时,以BC为对角线
18、时,即可求解(1)解:抛物线yax2+x+c(a0)与x轴相交于A,B两点,与y轴交于点C,B点坐标为(4,0),C点坐标为(0,2),将B点、C点坐标代入解析式,得,解得,抛物线的解析式为: yx2+x+2;(2)解:设直线BC的解析式为ykx+b,代入点B、点C坐标,得,解得,直线BC的解析式为:yx+2,设P点坐标为(m,m2+m+2),则E点的坐标为(m,m+2),设F的横坐标为n,则F的纵坐标为:m2+m+2,令n+2m2+m+2,解得:nm23m,PEm2+m+2(m+2)m2+2m,PFm(m23m)m2+4m,EF=, 0m4,EF(m24m)(m2)2+2,当m2时,EF有最
19、大值为2,此时,点P的坐标为(2,3);(3)解:存在点Q,使以点B、C、Q、N为顶点的四边形为矩形,Q点的坐标为:(2,2)或(6,4)或(2,1)或(2,1+);理由如下:OA1,OC2,AC,又(OA)2+(OC)2()2,抛物线沿着射线AC方向平移个单位,实际上等同于将该抛物线沿x轴向右移动个单位,再沿y轴向上移动1个单位,原抛物线的对称轴为直线x,新抛物线的对称轴为直线x+2,设对称轴交直线BC于M,交x轴于P,()当以BC为边时,如右图设N1点的坐标为(2,t),直线BC的解析式为:yx+2,新对称轴直线为:x2,P(2,0),M(2,1),MP1,PB422,MN1B+PBN19
20、0,MBO+PBN190,MN1BMBO,tanMBO,tanMN1B ,t4,即N1(2,4),设直线BN1的解析式为:yex+g,代入B点和N1点坐标,得,解得,直线BN1的解析式为:y2x8,由图可知,Q1的坐标是C点先向左移动2个单位再向下移动4个单位,即Q1的坐标为(2,2),同理Q2的坐标是点B先向右移动2个单位再向上移动4个单位,即Q2的坐标为(6,4),()以BC为对角线时,如右图,以BC为直径画圆,交新对称轴于N3和N4,由图知此时BN3CN4为矩形,即Q3与N4重合,Q4与N3重合,由()知,MP1,BP2,MN3MN4BM,Q3(2,1),Q4(2,1+),综上,Q点的坐
21、标为:(2,2)或(6,4)或(2,1)或(2,1+)【点睛】本题主要考查了求二次函数的解析式,二次函数的平移,二次函数与特殊四边形的综合题,以及锐角三角函数,熟练掌握相关知识点,利用数形结合思想解答是解题的关键2(2022全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx3交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点E,一次函数yx+1与抛物线交于A、D两点,交y轴于点C,且D(4,5)(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是第四象限内抛物线上的一点,过点作PQAD交AD于点Q,求PQ的最大值以及相应的P点坐标;(3)将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得
22、到新抛物线,新抛物线与原抛物线交于点R,M点在原抛物线的对称轴上,在平面内是否存在点N,使得以点A、R、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出N点的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)yx22x3;(2)当x时,PQ的最大值为,此时点P的坐标为(,);(3)存在,点N的坐标为(4,1)或(2,1)或(0,)或(0,)【解析】【分析】(1)题求出A点坐标代入二次函数作答;(2)题由PQAD,作辅助线PH将边PQ的长化为解直角三角形PHQ,建立二次函数求最值;(3)题原二次函数对称轴为x=1,点A(1,0),点R(2,3),可知A,R两点在对称轴两侧,若以AR为矩形的边,过A,R两点作
23、AR的垂线与对称轴的交点即M点,M点在直线AR上面时当A点平移至R点时,M点平移至N点,M点在直线AR下面时当A点平移至R点时,N点平移至M点,根据平移性质和矩形对角线相等建立方程组求出N点坐标;若以AR为矩形的对角线,则线段AR的中点坐标和线段MN的中点坐标重合且AR=MN,由此建立方程组求解(1)解:令yx+10,解得x1,故点A(1,0),将点A、D的坐标代入抛物线表达式得,解得,故抛物线的表达式为yx22x3;(2)解:过点P作PHy轴交AD于点H,设点P的坐标为(x,x22x3),则点H(x,x+1),由直线AD的表达式知,DAB45AHP,则PQPHsin45(x+1x2+2x+3
24、)(x23x4),0,故PQ有最大值,当x时,PQ的最大值为,此时点P的坐标为(,);(3)解:存在,理由:由平移的性质得:平移后的抛物线表达式为yx24x+1,联立并解得,故点R的坐标为(2,3),由原抛物线的表达式知,其对称轴为直线x1,故设点M的坐标为(1,m),设点N的坐标为(s,t),当AR是边时,点A向右平移3个单位向下平移3个单位得到点R,则点M(N)向右平移3个单位向下平移3个单位得到点N(m),且ANRM(AMRN),即或,解得:或故点N的坐标为(4,1)或(2,1);当AR是对角线时,由中点坐标公式和ARMN得:,解得或,故点N的坐标为(0,)或(0,)综上,点N的坐标为(
25、4,1)或(2,1)或(0,)或(0,)【点睛】本题考查待定系数法求函数解析式,二次函数的综合,解直角三角形,矩形的性质和坐标的平移;(2)题正确作出辅助线解直角三角形是关键,(3)题根据平移特征和矩形性质列出方程组是解题关键3(2022全国九年级专题练习)如图,平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx+3与x轴分别交于A(1,0),B两点,与y轴交于点C,直线yx+n经过B、C两点点D为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DEy轴,分别交x轴,BC于点E,F(1)求直线BC及抛物线的表达式;(2)点D在移动过程中,若存在DCFACO,求线段DE的长;(3)在抛物线上取点M,在坐标系内取点N,问是
26、否存在以C、B、M、N为顶点且以CB为边的矩形?如果存在,请直接写出点M的坐标;如果不存在,请说明理由【答案】(1)yx2+2x+3(2)DE(3)存在以C、B、M、N为顶点且以CB为边的矩形,点M的坐标为(1,4)或(2,5)【解析】【分析】(1)利用抛物线的解析式求得点C的坐标,将点C的坐标代入直线的解析式可求n的值,直线解析式可得;利用直线解析式求得点B的坐标,利用待定系数法,抛物线的解析式可得;(2)利用各点的坐标求得线段OA,OC,OB的长度,可得ABC=45;依据解析式和DEy轴设D(m,-m2+2m+3),则F(m,-m+3);可得FE、DE和DF的长过D作DHBC于H,利用DC
27、F=ACO,得到tanDCF=tanACO在RtCDH,RtDHF,RtBEF中分别表示CH,HF,BF利用CH+HF+FB=BC列出方程求出m的值,线段DE可求;(3)由于C,D,M均在抛物线上,若存在以C、B、M、N为顶点且以CB为边的矩形,只需分别过C,B作直线BC的垂线,与抛物线的交点即为点M,所以求得过B或C且与直线BC垂直的直线的解析式,再与抛物线解析式联立成方程组,解方程组即可得到点M的坐标(1)令x0,则y3C(0,3)直线yx+n经过C点,n3直线BC的解析式为:yx+3令y0,则x3B(3,0)抛物线yax2+bx+3与x轴分别交于A(1,0),B两点,解得:抛物线的解析式
28、为:yx2+2x+3(2)A(1,0),B(3,0),C(0,3),OA1,OBOC3OBC45点D为第一象限内抛物线上一动点,设D(m,m2+2m+3),其中m0m2+2m+30DEm2+2m+3DE/y轴,F在DE上,F在直线BC上,F(m,m+3)EFm+3DFDEEFm2+2m+3(m+3)m2+3m过点D作DHBC于H,如图,DCFACO,tanDCFtanACO在RtBEF中,OBC45,BFEOBC45EFBEm+3BF(m+3)在RtDHF中,DFHBFE45,HFDHDF(m2+3m)在RtCDH中,CH3DH(m2+3m)在RtOBC中,BCBCBF+HF+CH,3(m+3
29、)+(m2+3m)+(m2+3m)解得:m或m0(不合题意,舍去)DE+2+3(3)存在C,B,M均在抛物线上,以C、B、M、N为顶点且以CB为边的矩形,过点B且垂直于直线BC的直线与抛物线的交点或过点C且垂直于直线BC的直线与抛物线的交点即为点M直线BC的解析式为yx+3,设过点C且垂直于直线BC的直线为yx+3解得:(舍去)或M(1,4)直线BC的解析式为yx+3,设过点B且垂直于直线BC的直线为yx3解得:(舍去)或M(2,5)综上,存在以C、B、M、N为顶点且以CB为边的矩形,点M的坐标为(1,4)或(2,5)【点睛】本题主要考查了待定系数法确定函数的解析式,直角三角形的边角关系,勾股
30、定理,等腰直角三角形的性质,函数图象上的点的坐标的特征,二元一次方程组的解法,一元二次方程的解法,利用图象上的点的坐标的特征表示相应线段是解题的关键4(2022全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线L:yax2+c与x轴相交于A、B两点,顶点C(0,2)AB2点M(m,0)是x轴正半轴上一点,抛物线L关于点M对称的抛物线为L(1)求抛物线L的函数表达式;(2)点P是第一象限抛物线L上一点,点P到两坐标轴的距离相等,点P在抛物线L上的对应点为P设E是抛物线L上的动点,E是点E在抛物线L上的对应点,试探究四边形PEPE能否成为正方形若能,求出m的值;若不能,请说明理由【答案】(1)抛
31、物线L的函数表达式为yx2+2(2)四边形PEPE能成为正方形,m或3【解析】【分析】(1)由题意抛物线的顶点C(0,2),A(,0),设抛物线的解析式为yax2+2,把A(,0)代入可得a1,由此即可解决问题;(2)情形1,如图1中,四边形PEPE能成为正方形作PKx轴于K,EHx轴于H由题意易知P(1,1),当PME是等腰直角三角形时,四边形PEPE是正方形,推出PMME,PME90,由PKMMHE,可得PKMH1,MKHE1m,可得E(m+1,m1),利用待定系数法即可解决问题;情形2,如图2中,四边形PEPE是正方形,同法可得E(m1,1m),利用待定系数法即可解决问题(1)由题意抛物
32、线的顶点C(0,2),A(,0),设抛物线的解析式为yax2+2,把A(,0)代入可得a1,抛物线L的函数表达式为yx2+2(2)结论:四边形PEPE能成为正方形理由:情形1,如图1中,作PKx轴于K,EHx轴于H由题意易知P(1,1),当PME是等腰直角三角形时,四边形PEPE是正方形,PMME,PME90,由PKMMHE,可得PKMH1,MKEH1m,E(m+1,m1),点E在yx2+2上,m1(m+1)2+2,解得m或(舍弃),m时,四边形PEPE是正方形情形2,如图2中,四边形PEPE是正方形,同法可得E(m1,1m),把E(m1,1m)代入yx2+1中,1m(m1)2+2,解得m3或
33、0(舍弃),m3时,四边形PEPE是正方形综上,四边形PEPE能成为正方形,m或3【点睛】本题考查二次函数综合题、中心对称变换、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、一元二次方程的根与系数的关系等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题5(2022全国九年级专题练习)如图,抛物线yx2x与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,经过点C的直线l与抛物线交于另一点E(4,a),抛物线的顶点为点Q,抛物线的对称轴与x轴交于点D(1)求直线CE的解析式(2)如图2,P为直线CE下方抛物线上一动点,直线CE与x轴交于点F,连接PF,PC当PCF的面积最大时,
34、求点P的坐标及PCF面积的最大值(3)如图3,连接CD,将(1)中抛物线沿射线CD平移得到新抛物线y,y经过点D,y的顶点为点H,在直线QH上是否存在点G,使得DQG为等腰三角形?若存在,求出点G的坐标【答案】(1)yx(2)SPCF的最大值为,P(2,)(3)存在,点G的坐标为:(3,);(1+,2);(1,2);(,)【解析】【分析】(1)先求出点和点的坐标,再根据待定系数法求出直线的解析式;(2)求出点的坐标,过点P作x轴的垂线,交CE于点M,再将点和点的坐标设出来,再根据三角形的面积公式将的面积表示出来,根据二次函数的性质即可求出面积的最大值和点的坐标;(3)先求出点的坐标,再求出的长
35、度及的度数,再根据平移的性质得出点的坐标,从而求出直线的解析式,再根据等腰三角的性质进行分类讨论即可求出点的坐标(1)解:抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,令,则;令,则y(x+1)(x3)0,则x1或x3;A(1,0),B(3,0),C(0,),经过点C的直线l与抛物线交于另一点E(4,a),a,即a,E(4,),设直线CE的解析式为:ykx+b,解得直线CE的解析式为:;(2)直线CE与x轴交于点F,F(,0),如图,过点P作x轴的垂线,交CE于点M,设点P的横坐标为m,P(,),M(,),当m2时,SPCF的最大值为,此时(3)抛物线D(1,0),Q(1,),DQ,抛物线沿射线CD平移得
36、到新抛物线y,y经过点D,如图,则y的顶点为点H(2,),DQHOCD30,直线QH的解析式为当DG1DQ时,如图所示,过点G1作G1IDQ于点I,此时G1DI60,G1IDI2,;当QG1QD时,如图所示,过点G2作G2TDQ于点T,过点G3作G3SDQ于点S,G2TQG2,TQG2T2,;同理可得,G3S,SQ2,;当GDGQ时,如图所示,此时点G4为DQ的中垂线与直线QH的交点,G4的纵坐标为,;综上,点G的坐标为:;【点睛】本题主要考查了二次函数的性质和求直线的解析式,以及二次函数与三角形的综合运用,熟练掌握二次函数的基本知识,以及用待定系数法求直线解析式和运用等腰三角形的定义进行分类
37、讨论是解答本题的关键6(2022全国九年级专题练习)如图1所示,在平面直角坐标系中,抛物线F1:ya(x)2与x轴交于点A(,0)和点B,与y轴交于点C(1)求抛物线F1的表达式;(2)如图2,将抛物线F1先向左平移1个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线F2,若抛物线F1与抛物线F2相交于点D,连接BD,CD,BC求点D的坐标;判断BCD的形状,并说明理由;(3)在(2)的条件下,抛物线F2上是否存在点P,使得BDP为等腰直角三角形,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)(2)D(1,1);等腰直角三角形,见解析(3)存在,点P的坐标是(1,3)或(2,2)【解析】【分析
38、】(1)把点A(,0)代入抛物线ya(x)2求得a的值即可;(2)先根据平移确定抛物线F2的解析式,然后再与联立即可解答;先确定C、B点的坐标,再运用两点间距离公式求出BD2、CB2 、CD2,然后运用勾股定理逆定理即可解答(3)设P(m,),再运用两点间距离公式求出BD2、PD2 、BP2,然后分DBP90、BDP90、BPD90三种情况解答即可(1)解:把点A(,0)代入抛物线F1:ya(x)2+中得:0a()2+,解得:a,抛物线F1:;(2)解:由平移得:抛物线F2:y(x+1)2+3,y(x+)2+ ,(x+)2+(x)2+,x,解得:x1,D(1,1);当x0时,y4,C(0,4)
39、,当y0时,(x)2+0,解得:x或2,B(2,0),D(1,1),BD2(2+1)2+(10)210,CD2(0+1)2+(41)210,BC222+4220,BD2+CD2BC2且BDCD,BDC是等腰直角三角形;(3)解:存在,设P(m,),B(2,0),D(1,1),BD2(2+1)2+1210,分三种情况:当DBP90时,BD2+PB2PD2,即10+(m2)2+2(m+1)2+(m+)2+12,解得:m4或1,当m4时,BD,PB6,即BDP不是等腰直角三角形,不符合题意,当m1时,BD,PB,BDPB,即BDP是等腰直角三角形,符合题意,P(1,3);当BDP90时,BD2+PD
40、2PB2,即10+(m+1)2+(m+)2+12(m2)2+2,解得:m1(舍)或2,当m2时,BD,PD,BDPD,即此时BDP为等腰直角三角形,P(2,2);当BPD90时,且BPDP,有BD2PD2+PB2,如图3,当BDP为等腰直角三角形时,点P1和P2不在抛物线上,此种情况不存在这样的点P;综上,点P的坐标是(1,3)或(2,2)【点睛】本题属于二次函数综合题,涉及求二次函数的解析式、二次函数图象的平移、两点间距离公式、等腰三角形的定义等知识点,掌握两点间距离公式和分类讨论思想成为解答本题的关键7(2022全国九年级专题练习)如图,二次函数ybxc的图象与x轴交于A(3,0),B(1
41、,0),与y轴交于点C若点P,Q同时从A点出发,都以每秒1个单位长度的速度分别沿AB,AC边运动,其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动(1)直接写出二次函数的解析式;(2)当P,Q运动到t秒时,将APQ沿PQ翻折,若点A恰好落在抛物线上D点处,求出D点坐标;(3)当点P运动到B点时,点Q停止运动,这时,在x轴上是否存在点E,使得以A,E,Q为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出E点坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)(2)(3)存在,点E的坐标为(,0)或(,0)或(1,0)或(7,0)【解析】【分析】(1)将A,B两点的坐标代入二次函数解析式中,求得b、c,进而可求解析式;(2)如图,D点关于PQ与A点对称,过点Q作FQAP于F,根据轴对称的性质及已知条件可得AP=AQ=QD=DP,那么四边形AQDP为菱形由FQOC,证明,求出,得到又DQ=AP=t,所以将D点坐标代入二次函数解析式,进而求解即可;(3)以A,E,Q为顶点的三角形为等腰三角形时,分三种情况进行讨论:AE=EQ;AQ=EQ;AE=AQ可通过画图得E点大致位置,再利用勾股定理,等腰三角形的性质求解(1)二次函数yx2+bx+c的图象与x轴交于A(3,0),B(1,0),解得,二次函数的解析式为;(2)如图,D点是点A关于PQ的对称点,过点Q作FQAP 于F,则FQOC,APAQ