内容正文:
专题2.4 二次函数的综合
【典例1】如图,平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A,B在x轴上,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,C(4,﹣5)两点,且与直线DC交于另一点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P为y轴上一点,过点P作抛物线对称轴的垂线,垂足为Q,连接EQ,AP.试求EQ+PQ+AP的最小值;
(3)N为平面内一点,在抛物线对称轴上是否存在点M,使得以点M,N,E,A为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)求出A点坐标后,将点A、C代入y=﹣x2+bx+c,即可求解;
(2)连接OC,交对称x=1于点Q,此时EQ+OQ的值最小,最小值为线段OC长,再求解即可;
(3)分三种情况讨论:①以AE为菱形对角线,此时AM=ME;②以AM为菱形对角线,此时AE=EM;③以AN为菱形对角线,此时AE=AM;再利用中点坐标公式和两点间距离公式求解即可.
【解题过程】
解:(1)∵四边形ABCD为正方形,C(4,﹣5),
∴AD=AB=5,B(4,0),
∴OA=1,
∴A(﹣1,0),
将点A,C代入y=﹣x2+bx+c,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)连接OC,交对称轴x=1于点Q,
∵PQ⊥y轴,
∴AO∥PQ,
∵AO=PQ=1,
∴四边形AOQP是平行四边形,
∴AP=OQ,
∴EQ+PQ+AP=EQ+1+OQ
若使EQ+PQ+AP值为最小,则EQ+OQ的值为最小,
∵E,C关于对称轴x=1对称,
∴EQ=CQ,
∴EQ+OQ=CQ+OQ,
此时EQ+OQ的值最小,最小值为线段OC长,
∵C(4,﹣5),
∴,
∴EQ+PQ+AP的最小值为,
即EQ+PQ+AP的最小值为;
(3)存在点M,使得以点M,N,E,A为顶点的四边形是菱形,理由如下:
①以AE为菱形对角线,此时AM=ME,
∴,
解得,
∴M(1,﹣3);
②以AM为菱形对角线,此时AE=EM,
∴,
解得或,
∴M(1,﹣5)或(1,﹣5);
③以AN为菱形对角线,此时AE=AM,
∴,
解得或,
∴M(1,)或(1,);
综上所述:M点坐标为(1,﹣3),,,,.
1.(2022•新化县模拟)如图,已知点A(﹣1,0)和点B(1,1),若抛物线y=x2+c与线段AB有公共点,则c的取值范围是( )
A.﹣1≤c≤0 B.﹣1≤c C.﹣1≤c D.0≤c
2.(2022•新河县一模)如图,已知抛物线经过点B(﹣1,0),A(4,0),与y轴交于点C(0,2),P为AC上的一个动点,则有以下结论:①抛物线的对称轴为直线x;②抛物线的最大值为;③∠ACB=90°;④OP的最小值为.则正确的结论为( )
A.①②④ B.①② C.①②③ D.①③④
3.(2022•市中区二模)定义:对于已知的两个函数,任取自变量x的一个值,当x≥0时,它们对应的函数值相等;当x<0时,它们对应的函数值互为相反数,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:正比例函数y=x,它的相关函数为.已知点M,N的坐标分别为,,连结MN,若线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象有两个公共点,则n的取值范围为( )
A.﹣3≤n≤﹣1或 B.﹣3<n<﹣1或
C.﹣3<n≤﹣1或 D.﹣3≤n≤﹣1或
4.(2022•江阴市校级一模)如图,抛物线y=ax2x+4与直线yx+b经过点A(2,0),且相交于另一点B;抛物线与y轴交于点C,与x轴交于另一点E;点N在线段AB上,过点N的直线交抛物线于点M,且MN∥y轴,连接AM、BM、BC、AC;当点N在线段AB上移动时(不与A、B重合),下列结论中正确的是( )
A.MN+BN<AB B.∠BAC=∠BAE
C.∠ACB﹣∠ANM∠ABC D.四边形ACBM的最大面积为13
5.(2022•高青县一模)已知点A(2,4),B(0,1),点M在抛物线yx2上运动,则AM+BM的最小值为 .
6.(2022•广西模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点A在点(﹣2,0)和(﹣1,0)之间(包括这两点),顶点C是矩形DEFG上(包括边界和内部)的一个动点,则a的取值范围是 .
7.(2022•包河区校级三模)函数,其中m是常数且m≠0,该函数的图象记为G.
(1)当时,图象G与x轴的交点坐标为 .
(2)若直线y=m与该函数图象G恰好只有两个交点,则m的取值为 .
8.(2022•安顺模拟)如图,抛物线y=ax2+2x+c.与x轴交于A,B两点,与y轴交于C(0,3),