内容正文:
2024年春九年级数学中考复习《二次函数与角度关系问题综合压轴题》
专题提升训练(附答案)
1.如图,抛物线经过点,,.
(1)在y轴上取一点P,使得,写出点P的坐标;
(2)在(1)的条件下,求直线与抛物线L的交点D的坐标.
2.如图,已知二次函数的图象与轴交于两点,点坐标为,与轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在直线上方的抛物线上存在点,使得,求点的坐标.
3.如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,点坐标为,点坐标为.
(1)求此抛物线的函数解析式.
(2)点为该抛物线上的点,当时,请直接写出所有满足条件的点的坐标.
4.如图1,已知抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点C,连接,过B、C两点作直线.
(1)求a的值.
(2)如图1,将直线向下平移个单位长度,交抛物线于、两点.在直线上方的抛物线上是否存在定点D,无论m取何值时,都是点D到直线的距离最大,若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)点P在抛物线上,且请直接写出直线的表达式.
5.如图1,抛物线经过,两点,与轴交于点,为第四象限内抛物线上一点,过点作轴于点,连接,,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)设四边形的面积为,求的最大值.
(3)当时,求直线的函数表达式及点的坐标
6.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于两点,B(点A在B左边),交y轴于C,点是抛物线上一点.
(1)求抛物线的关系式;
(2)在对称轴上找一点M,使的值最小,求点M的坐标;
(3)如图2,抛物线上是否存在点Q,使?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
7.已知二次函数的图像经过点,点,点,
(1)求该二次函数的解析式;
(2)如图1,点为线段上方抛物线上任意一点,过作于点 轴交于点,求周长的最大值;
(3)在(2)的条件下,为抛物线上一动点,当时,求点的横坐标.
8.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线()与轴交于,两点,与轴交于点,其顶点为点,点的坐标为,该抛物线与交于另一点,连接.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)一动点从点出发,以每秒个单位的速度沿与轴平行的方向向上运动,连接,,设运动时间为秒(),在点的运动过程中,当为何值时,?
(3)在轴上方的抛物线上,是否存在点,使得被平分?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
9.已知抛物线:,将抛物线向右平移个单位,向上平移个单位得抛物线.
(1)抛物线的解析式为: ;
(2)如图,抛物线与轴正半轴交于点A,直线经过点,交抛物线于另一点在抛物线上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图,的顶点、在抛物线上,点在点右边,两条直线、与抛物线均有唯一公共点,、均与轴不平行若的面积为,设、两点的横坐标分别为、,求与的数量关系.
10.如图,抛物线与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,已知A,C两点坐标分别是A(1,0),C(0,﹣2),连接AC,BC.
(1)求抛物线的表达式和AC所在直线的表达式;
(2)将△ABC沿BC所在直线折叠,得到△DBC,点A的对应点D是否落在抛物线的对称轴上,若点D在对称轴上,请求出点D的坐标;若点D不在对称轴上,请说明理由;
(3)点P是抛物线图象上的一动点,当∠PCB=∠ABC时,直接写出点P的坐标.
11.如图,平面直角坐标系中,抛物线过点,与y轴交于点N,与x轴正半轴交于点B.直线l过定点A.
(1)求抛物线解析式;
(2)连接AN,BN,直线l交抛物线于另一点M,当∠MAN=∠BNO时,求点M的坐标;
(3)过点的任意直线EF(不与y轴平行)与抛物线交于点E、F,直线BE、BF分别交y轴于点P、Q,是否存在t的值使得OP与OQ的积为定值?若存在,求t的值,若不存在,请说明理由.
12.如图,抛物线与轴,轴分别交于点,点,三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将绕坐标原点顺时针旋转90°,点的对应点为点,点是否落在抛物线上?说明理由.
(3)为抛物线上直线BC上方的一点,当四边形PCOB面积最大时,求点的坐标;
(4)点在抛物线上,连接BC,BD.在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点,满足?如果存在,请求出点点的坐标;如果不存在,请说明理由.
13.如图,抛物线交x轴于两点,交y轴于点C.直线经过点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴l与直线相交于点P,连接,判定的形状,并说明理由;
(3)在直线上是否存在点M,使与直线的夹角等于的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
14.如图,已知二次函数的图象与x轴交于A,B两点.A点坐标为,与y轴交于点,点M为抛物线顶点,点E为AB中点.
AI
(1)求二次函数的表达式;
(2)在直线BC上方的抛物线上存在点Q,使得,求点Q的坐标;
(3)已知D,F为抛物线上不与A,B重合的相异两点,若直线AD,BF交于点P,则无论D,F在抛物线上如何运动,当D,E,F三点共线时,试判断的面积是否为定值,若是,请求出定值:若不是,请说明理由.
15.如图1,抛物线与轴交于、两点(点在点左侧),与轴负半轴交于点,若且.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)如图1,点在第四象限内的抛物线上且平分,求点的坐标;
(3)如图2,直线与线段交于点,与抛物线交于点,动点在B、G两点之间的抛物线上,直线、与直线分别交于、两点, 若恒为定值,求的值.
16.在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点D是的中点,点E为x轴上一点,F为对称轴上一点,一动点P从点D出发,沿运动,若要使点P走过的路径最短,请求出点E、F坐标,并求出最短路径;
(3)如图2,直线与抛物线交于点M,问抛物线上是否存在点Q(点M除外),使得?若存在,请求出点Q坐标;若不存在,说明理由.
17.如图,抛物线与x轴交于点A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,点P为第一象限抛物线上一点,满足,求点P的坐标;
(3)如图②,点Q为第四象限抛物线上的一动点,直线交y轴于点M,过点B作直线,交y轴于点N.当点Q运动时,线段的长度是否会改变?若不变,求出其值,若变化,求出变化的范围.
18.已知抛物线y=-x2+bx+c的顶点为Q,
(1)当点(3,0),(0,3)两点恰好均在该抛物线上时,求点Q的坐标;
(2)当点Q在x轴上时,求b+c的最大值;
(3)如图,已知当x>2时,y随x的增大而减小,且当x<2时,y随x的增大而增大.A为抛物线对称轴右侧一点,过A点分别作AC⊥x轴于C,作x轴的平行线交抛物线于D,若∠CQD=90°,求c的值.
19.在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线经过A,B两点且与x轴负半轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点D为直线AB上方抛物线上的一个动点,当时,求点D的坐标;
(3)已知E是x轴上的点,F是抛物线上的动点,当B,C,E,F为顶点的四边形是平行四边形时,求出所有符合条件的E的坐标.
20.综合与探究
如图,抛物线与x轴交于点A(-1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,对称轴与x轴交于点D,点P是直线BC上方抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上找一点P,作PG⊥BC,当PG为最大值时,求线段PD的长;
(3)连接CD、CB,当∠PCB=∠DCB时,求点P的坐标.
(4)若点M为直线BC上一点,N为平面内一点,是否存在这样的点M和点N使得以C、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点M坐标;若不存在,说明理由.
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1)解:①在y轴正半轴上取一点P,使得,如解图,
∵,.
∴,
∵,,
∴,
点P的坐标为;
②在y轴负半轴上取一点,使得,如解图,
同理可证,,
,
∴.点的坐标为.
综上所述,点P的坐标为或;
(2)如解图,设直线的解析式为,
由点B、P的坐标可得
则
解得
∴直线的解析式为,
同理可得,直线的解析式为,,
当时,
解得(舍去)或,
当时,,
点D的坐标为,
当时,
解得(舍去)或,
则
点的坐标为.
综上所述,点D的坐标为或.
2.解:(1)将,代入,得
解得
二次函数的表达式为;
(2)对于,令,得,
解得,,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
如解图,过点作交抛物线于点,过点作轴于点,
,
是等腰直角三角形,
,
设,则,
,,
,
解得(舍去)或,
,
.
3.解:(1)抛物线与轴交于两点,且点坐标为,点坐标为,
此抛物线的函数解析式为;
(2)点的坐标为或.
如解图,以为对角线作正方形,
,
所在直线与抛物线的另一个交点即为点,
如解图,过点作轴的平行线交轴于点,过点作于点,则,
,
,
,
,
,
,,
设,则,
,
,
,
,
解得,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
直线的解析式为,
联立
解得或
,
同理可得,
直线的解析式为,
联立,解得或
,
综上,点的坐标为或.
4.(1)解:∵抛物线与x轴交于点,
∴,
解得:;
(2)解:存在定点D,无论m取何值时,都是点D到直线的距离最大,
∵,
∴当时,,
∴,
当时,,
解得:,,
∴,
设直线的解析式为,则,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵将直线向下平移个单位长度,交抛物线于、两点,
∴直线的解析式为,
设,
如图,作轴,交于点,作于,设直线交轴于,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴当时,取得最大值,此时点D的坐标为;
(3)解:当在的下方时,在轴正半轴上取点,连接交抛物线于点,
,
∵,,,,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为,则,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:(舍去),,
∴;
当在的上方时,作点关于直线的对称点,连接,,直线交抛物线于,
,
由对称得:,,,
∴,
∴,
同理可得:直线的解析式为,
联立,
解得:(舍去),,
∴,
综上所述,存在点P在抛物线上,且,直线的表达式为或.
5.(1)解:将,代入,得:
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,连接,过点作于点,
,抛物线的解析式为,
设点,
为第四象限内抛物线上一点,
,
轴,点在上,
,
,
,点在轴上,
,
,
,
,,
当时,有最大值,;
(3)解:如图,
令,则,
,
轴,轴,
,
,
,
,
又 ,
,
,
设,则,
又,
,
,
,
设直线的解析式为,将,代入得:
,
解得:,
直线的解析式为;
联立,得,
解得:(不合题意,舍去),,
点的坐标为.
6.解:(1)将点,代入,
得: ,
解得:
∴抛物线的解析式为 ;
(2)当时,,
∴点,
当时,有,
解得:,,
∴点,
∴抛物线的对称轴为:直线
设直线的关系式为,把点B坐标代入,
得:,解得,,
∴直线的关系式为,
由对称可得,直线与对称轴交点就是所求的点M,
当时,,
∴时,最小;
(3)当Q在下方时,如图,过P作于H,过H作轴, 交y轴于M,过P作于N,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∵,,
∴,解得 ,
∴,
设直线的解析式为 ,
∴,解得,
∴直线的解析式为 ,
联立直线与抛物线解析式得
,
解得或 ,
∴;
②当Q在上方时, 如图,过P作.于H,过H作.轴, 交y轴于M,过P作于N,
同理得.
综上,存在,点Q的坐标为或
7.(1)解:∵抛物线经过点,点,
∴设抛物线的表达式为:,
把点的坐标代入,得,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:由点的坐标知,
,
则,
设直线的表达式为:,
把点代入,得
,
解得:,
∴直线的表达式为:,
设点,则点,
则,
则周长
,
∵,
∴当时,周长的最大,最大值为,此时点 ;
(3)解:当点H在点P的右侧时,如下图,
延长交x轴于点N,
∵,则 ,
设点,
由得: ,
解得:,
则点 ,
由点的坐标得,直线的表达式为:
联立抛物线和的表达式得:
,
解得: (舍去) 或,
即点H的横坐标为:;
当点在点P的左侧时,如上图,
∵,
则轴,
则点横坐标为:,
综上,点H的横坐标为:或.
8.(1)解:∵抛物线与轴交于,两点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)如图1,
设,
,
,
,
,
解得: 舍去
,
(3)存在点,使被平分,
如图,
,
在y轴上取一点N,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
点,
设直线的解析式为,
,
解得:,
直线的解析式为
联立
解得:或
.
9.解:(1)抛物线,
其顶点坐标为,
将抛物线向右平移1个单位,向上平移2个单位得抛物线,
抛物线的顶点坐标为,
的解析式为,
故答案为:;
(2))如图1,设直线交轴于,过作交轴于,
,
,
,
,
,
抛物线与轴正半轴交于点,的解析式为,
当时,,解得或,
,
直线经过点,
,解得,
直线,
,
,
设,则,
在中,,
,解得,
,,
设的解析式为,
,解得,
的解析式为,
,
设的解析式为,
,解得,
的解析式为,
联立抛物线得,
解得或,
存在,点的坐标是,;
(3)如图2,过点作轴交于,
设的解析式是,
,
,
,
,
由得,
,
直线抛物线有唯一公共点,
,
,
,
同理可得:直线的解析式是,
,
,
,,
,,
的解析式是,
当时,,
,
,
,
.
10.(1)解:∵抛物线过A(1,0),C(0,﹣2),
∴,解得:,
∴抛物线的表达式为,
设AC所在直线的表达式为y=kx+b,
∴,解得,
∴AC所在直线的表达式为y=2x-2;
(2):点D不在抛物线的对称轴上,
理由如下∶
∵抛物线的表达式是,
∴令y=0,则,解得,,
∴点B坐标为(-4,0),
∵OA=1,OC=2,
∴,
又∵,
∴,
∴∠ACO=∠CBO,
∴∠ACO+∠BCO=∠CBO+∠BCO=90°,
∴AC⊥BC,
∴将△ABC沿BC折叠,点A的对应点D一定在直线AC上,
如下图,延长AC到点D,使DC=AC,过点D作DE⊥y轴,垂足为点E,
又∵∠ACO=∠DCE,
∴,
∴DE=OA=1,
∴点D的横坐标为-1,
∵抛物线的对称轴是直线,
∴点D不在抛物线的对称轴上;
(3)解:、,
在中,,,即,
点P是抛物线图象上的一动点,当∠PCB=∠ABC时,分两种情况:
①轴,如图所示:
联立,解得(与重合舍弃)或,
;
②与轴交于,如图所示:
∠PCB=∠ABC,
,设,
在中,,,则根据勾股定理可得,即,解得,
,
设直线表达式为,则,解得,
直线表达式为,
联立,解得(与重合舍弃)或,
;
综上所述,坐标为或.
11.(1)解:(1)将点代入,
得-16-4n+4=0,解得n=-3,
∴;
(2)令y=0,则,
解得x=-4或x=1,
∴B(1,0),
令x=0,则y=4,
∴N(0,4),
∴ON=4,OB=1,
∴,
如图1,当M点在AN上方时,过点N作NH⊥AN交于H点,过点H作HK⊥y轴交于K点,
∵A(-4,0),N(0,4),
∴OA=ON,,
∴∠ANO=45°,
∵∠HNA=90°,
∴∠HNK=45°,
∴HK=KN,
∵∠HAN=∠ONB,
∴,
∴,
∴KN=HK=1,
∴H(-1,5),
设直线AM的解析式为y=kx+b,
∴,解得,
∴,
联立方程组,
解得或x=-4(舍),
∴;
如图2,当M点在AN下方时,过点N作NG⊥AN交AM于点G,过点G作GW⊥y轴交于点W,
∵∠ANO=45°,∠ANG=90°,
∴∠WNG=45°,
∴NW=WG,
∵,
∴,
∴WG=WN=1,
∴G(1,3),
则直线AM的解析式为,
联立方程组,解得或x=-4(舍),
∴;
综上所述:点M的坐标为或;
(3)存在t的值使得OP与OQ的积为定值,理由如下:
设,,
设直线BE的解析式为y=k(x-1),
将点E代入y=k(x-1),得k=-e-4,
∴,
令x=0,则y=e+4,
∴P(0,e+4),
∴OP=e+4,
设直线BF的解析式为y=m(x-1),
点F代入,得,
∴,
令x=0,则,
∴,
∴,
∴,
设直线EF的解析式为,
联立方程组,
∴,
∴,,
∴,
当t+4=0时,为定值,
∴,.
12.解:(1)将点, 代入抛物线得,
,
解得: ,
∴抛物线的解析式为,
(2)将绕坐标原点顺时针旋转90°,点(3,0)的对应点为点,则点(3,0),
当x=3时,,
∴点落在抛物线上;
(3)连接OP,设点的坐标为(x, ),
∵
∴,
当,,即点的坐标为(,),
(4)如图:
∵点在抛物线上,
∴,
∵点,
∴,
又∵点B坐标为(0,3),点,
∴
∴,
∴
设PB与y轴交于点,
在和中,
,
∴(ASA)
∴,
∴
即点
所以直线解析式为,
联立抛物线与直线解析式得:
,
解得: ,(不合题意舍去)
故点P坐标为(,)
13.解:(1)∵直线经过点
∴当x=0时,可得y=5,即C的坐标为(0,5)
当y=0时,可得x=5,即B的坐标为(5,0)
∴解得
∴该抛物线的解析式为
(2)的为直角三角形,理由如下:
∵解方程=0,则x1=1,x2=5
∴A(1,0),B(5,0)
∵抛物线的对称轴l为x=3
∴△APB为等腰三角形
∵C的坐标为(5,0), B的坐标为(5,0)
∴OB=CO=5,即∠ABP=45°
∴∠ABP=45°,
∴∠APB=180°-45°-45°=90°
∴∠APC=180°-90°=90°
∴的为直角三角形;
(3)如图:作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,AC于E,
∵M1A=M1C,
∴∠ACM1=∠CAM1
∴∠AM1B=2∠ACB
∵△ANB为等腰直角三角形.
∴AH=BH=NH=2
∴N(3,2)
设AC的函数解析式为y=kx+b
∵C(0,5),A(1,0)
∴ 解得b=5,k=-5
∴AC的函数解析式为y=-5x+5
设EM1的函数解析式为y=x+n
∵点E的坐标为()
∴=× +n,解得:n=
∴EM1的函数解析式为y=x+
∵ 解得
∴M1的坐标为();
在直线BC上作点M1关于N点的对称点M2
设M2(a,-a+5)
则有:3=,解得a=
∴-a+5=
∴M2的坐标为(,).
综上,存在使与直线的夹角等于的2倍的点,且坐标为M1(),M2(,).
14.(1)解:将,代入得,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:对于,令,则
解得:
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
如图所示,过点作交抛物线于点,过点作轴于点,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
设,则,
∴,,
∴,
解得:(舍去)或,
∴;
(3)解:设,,
∵点为中点,,
∴,
∵,,三点共线,
∴可设直线的解析式,
联立
消去得,
∴
∵,
∴可设直线解析式为,直线的解析式为
联立
解得:
∴
∵,
∴,
∴
而不为定值,
∴在直线上运动,
∴到轴的距离为定值,
∴的面积是定值,且的面积为.
15.(1)解:如图,设抛物线对称轴与轴交于点,
∵的对称轴为直线,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,,,
将,代入抛物线解析式,
得:,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:如图,过点作轴,交延长线于点,
∵,,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
代入,,
得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立与,
得,
解得:,,
当时,,
则;
(3)解:设,
由,,
设直线解析式为:,
则,
解得:,
∴直线解析式为:,
设直线解析式为:,
则,
解得:,
直线解析式为:,
当时,,,
∴,
∵恒为定值,
∴.
16.(1)解:∵已知抛物线与x轴交于点,,
∴设抛物线的表达式为:,
∵
∴,
则,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:如图1,由抛物线的表达式知,
其对称轴为直线,
∵
∴
则
作点关于抛物线对称轴的对称点,
∴
∵点D是的中点
∴
作点关于轴的对称点,
∴
连接交轴于点交抛物线对称轴于点
则此时,点、符合题设要求,此时点运动的路径最小,
理由:∵点关于轴的对称点,点关于抛物线对称轴的对称点
∴,,
则,
此时的长度满足点P走过的路径最短
设直线的表达式为
把,分别代入
得,
解得
直线的表达式为:,
当时,,
即点,,
令,则,
则点,,
∵,
∴,
即点、坐标分别为:、,
∴最短路径长6.5;
(3)解:存在,理由:
依题意
∴
解得:(舍去)或3,
则点,
设直线交于点,
由点、知,
∴,
而直线和轴正半轴的夹角为,
∴
则,
,则,
则,
解得:(舍去)或1,
则点,
设直线的表达式为
把点、分别代入
得,
解得
直线的表达式为:,
依题意,得
解得:(舍去)或7,
则点.
17.(1)解:由图象,可知,
将代入中,得,
∴点,
∴,
令,即,
解得,
∵点A在点B的左侧,
∴点,
∴,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)如图,当点P在第一象限抛物线上时,,过点A作于H,设PC与x轴交于点K,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,
在中,,
∴,
解得或(负值不合题意,舍去),
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
∴,
解得:
∴直线解析式为,
∴
∵P在抛物线上,
∴,
解得(不合题意,舍去)或4,
当时,,
∴;
(3)设,
∵,
设直线的解析式为,
∴,
解得:
∴直线的解析式为,
∴,
同理得:直线的解析式为,
∵,
设的解析式为,
∵,
∴,解得,
∴的解析式为,
∴,
∴线段的长度为,
∴线段的长度不会改变,线段的长度为.
18.(1)解:将(3,0)、(0,3)代入得:,
解得b=2,c=3.
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴顶点Q坐标为(1,4);
(2)解:∵顶点Q在x轴上,
∴0,即c=-b2,
∴b+c=b-b2=-(b-2)2+1,
∵-<0,
∴当b=2时,b+c有最大值,最大值为1;
(3)解:∵当x>2时,y随x的增大而减小,且当x<2时,y随x的增大而增大.
∴抛物线对称轴为x=2,则-,则b=4,
∴抛物线的解析式为y=-x2+4x+c,
∴顶点Q坐标为(2,c+4);
∵过A点分别作AC⊥x轴于C,作x轴的平行线交抛物线于D,
设点D坐标为(m,-m2+4m+c),则点A(m+4,-m2-4m+c),点C(m+4,0),
∴CQ2=( m+4-2) 2+(c+4) 2,DQ2=( 2-m) 2+(c+4+m2-4m-c) 2,
DC2=( m+4-m) 2+(-m2+4m+c) 2,
∵∠CQD=90°,
∴DC2= CQ2+ DQ2,
∴16+(-m2+4m+c) 2=( m+2) 2+(c+4) 2+( 2-m) 2+( 4+m2-4m) 2,
解得:c=-3.
19.解:(1)在中,
令y=0,得x=4,令x=0,得y=2,
∴A(4,0),B(0,2),
把A(4,0),B(0,2)代入,
得,
解得:.
∴ 抛物线得表达式为.
(2)如图,过点B做x轴的平行线交抛物线与点E,过点D作BE的垂线,垂足为F,
∵BEx轴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,
设D点的坐标为,
则BF=x,DF=,
∵
∴,
即,
解得:
经检验:不合题意,舍去,
∴
当x=2时,,
∴点D的坐标为(2,3).
(3)令y=0,得,
解得:
∴C(-1,0),A(4,0),
设F点坐标为.
当BC是平行四边形的边时,如图所示,
当F点在线段AB上方抛物线上时,
∵BCEF是平行四边形,
∴,
所以点F的纵坐标等于点B的纵坐标,
∴,
解得:(舍去),.
∴F点坐标为.
当点F在A点下方抛物线上时,BF与CE交于点H,如图所示,
∵四边形BCFE是平行四边形,
所以点H是BF的中点,
∴,
∴,
∴.
即,
解得:(舍去),
∴F点的坐标为.
当BC是对角线时,
由题意可得,以B,C,E,F为顶点围不成平行四边形.
综上所述,点F的坐标为或.
20.(1)解:∵抛物线与x轴交于点A(-1,0),点B(3,0),
∴,解得 ,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,过点P作PF⊥x轴于F,交BC于E,
设P(x,-x2+2x+3),
令,则,
∴点C的坐标为(0,3),
∴OC=3,
∵B(3,0),
∴OB=3
∴OB=OC
∴∠OBC=45°,
设直线BC的解析式为,
则可得,解得,
∴直线BC的解析式为,
∴E(x,-x+3),
∵PF⊥x轴,
∴∠BEF=∠OBC=45°
∵∠PEG=∠BEF=45°,
∵PG⊥BC,
∴∠EPG=∠PEG=45°
∴PG=EG=PE=[(-x2+2x+3)-(-x+3)]=-(x2-3x)=-(x-)2+,
∵-<0
∴当x=时,PG有最大值,
∴OF=,PF=-()2+2×+3=,
∴DF=OF-OD=-1=
∴PD===,
∴当PG为最大值时,线段PD的长.
(3)解:作点关于直线的对称点,交于点,连接交抛物线于一点即为点,此时满足∠PCB=∠DCB, ,
对于抛物线,对称轴直线为,
∴D(1,0),
令,则,
∴点C的坐标为(0,3),
由(2)知,直线BC的解析式为,
∴设直线的解析式为,
∵点D在该直线上,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
∴,解得,
∴点的坐标为(2,1),
设点的坐标为(, ),
由中点坐标公式得, ,解得,
∴点的坐标为(, ),
∴设直线的解析式为,
∴,解得,
∴所求的解析式为,
∵点P是直线与抛物线的交点,
∴,解得或,
∴点P的坐标为(,).
(4)解:存在.理由如下:
∵点M在直线BC上,直线BC的解析式为,
∴设M(x,-x+3),
分三种情况:
第一种情况,当CD是菱形对角线时,则有菱形ANDM,如图,
∵菱形ADMN,
∴CM=DM,
∵C(0,3),D(1,0),
∴x2+(-x+3-3)2=(x-1)2+(-x+3)2,
解得:x=,
当x=时,则y=-x+3=,
∴M(,);
第二种情况,当CM是菱形对角线时,则有菱形CDMN,如图,
∵C(0,3),D(1,0),
∴CD=
∵菱形ADMN,
∴DM=CD=,
∴(x-1)2+(-x+3)2=10,
解得x1=4,x2=0(舍去),
当x=4时,y=-x+3=-1,
∴M(4,-1);
第三种情况,当DM是菱形对角线时,则有菱形CDNM,如图,
∵菱形CDMN,
∴CM=CD=,
∴x2+(-x+3-3)2=10,
解得:x1=,x2=-,
∴y1=3+, y2=3-,
∴M1(,3-), M2(-,3+);
综上,以C、D、M、N为顶点的四边形是菱形时,点M的坐标为(,)或(4,-1)或(,3-)或(-,3+).
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