内容正文:
第十一节 二次函数中特殊四边形存在性问题
1.(2023·济宁22题10分)如图,直线y=-x+4交x轴于点B,交y轴于点C,对称轴为直线x=的抛物线经过B,C两点,交x轴负半轴于点A.点P为抛物线上一动点,点P的横坐标为m,过点P作x轴的平行线交抛物线于另一点M,作x轴的垂线PN,垂足为N,直线MN交y轴于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若0<m<,当m为何值时,四边形CDNP是平行四边形?
(3)若m<,设直线MN交直线BC于点E,是否存在这样的m值,使MN=2ME?若存在,求出此时m的值;若不存在,请说明理由.
2.(2023·辽宁锦州)如图,抛物线y=-x2+bx+c交x轴于点A(-1,0)和B,交y轴于点C(0,3),顶点为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点E在第一象限内对称轴右侧的抛物线上,四边形ODEB的面积为7,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,若F是对称轴上一点,H是坐标平面内一点,在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是菱形,且∠EFG=60°?如果存在,请直接写出点G的坐标;如果不存在,请说明理由.
参考答案
1.解:(1)在直线y=-x+4中,当x=0时,y=4;当y=0时,x=4,∴B(4,0),C(0,4).
设抛物线的解析式为y=a(x-)2+k,
把点B(4,0),C(0,4)分别代入可得
解得
∴抛物线的解析式为y=-(x-)2+=-x2+3x+4.
(2)由题意知P(m,-m2+3m+4),
∴PN=-m2+3m+4.
当四边形CDNP是平行四边形时,PN=CD,
∴OD=-m2+3m+4-4=-m2+3m,
∴D(0,m2-3m),N(m,0).
设直线MN的解析式为y=k1x+m2-3m,
把N(m,0)代入可得k1m+m2-3m=0,
解得k1=3-m,
∴直线MN的解析式为y=(3-m)x+m2-3m.
又∵过点P作x轴的平行线交抛物线于另一点M,且抛物线对称轴为直线x=,
∴M(3-m,-m2+3m+4),∴(3-m)2+m2-3m=-m2+3m+4,
解得m1=(不合题意,舍去),m2=.
综上所述,当m=时,四边形CDNP是平行四边形.
(3)存在.
理由如下:∵MN=2ME,
∴点E为线段MN的中点,
∴点E的横坐标为=.
∵点E在直线y=-x+4上,∴E(,).
把E(,)代入y=(3-m)x+m2-3m中,可得(3-m)+m2-3m=,
解得m1=4(不合题意,舍去),m2=,
∴存在m=,使MN=2ME.
2.解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c过点A(-1,0)和点C(0,3),
∴∴
∴抛物线的表达式y=-x2+2x+3.
(2)如图,设抛物线的对称轴与x轴交于点M,过点E作EN⊥x轴于点N.
设E(x,-x2+2x+3),
∴BN=3-x,MN=x-1,
∴S四边形ODEB=S△ODM+S梯形DMNE+S△ENB=×1×4+(4-x2+2x+3)(x-1)+(-x2+2x+3)(3-x)=-x2+4x+3.
∵四边形ODEB的面积为7,
∴-x2+4x+3=7,
∴x2-4x+4=0,
∴x1=x2=2,
∴E(2,3).
(3)存在,点G的坐标为(,)或(,).
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