内容正文:
专题21二次函数与三角函数综合问题
典例剖析。
【例1】(2025·泰安二模)抛物线y=x2-2x+m的顶点A在x轴上,与y轴交于点B.
D
B
B
C
O
x
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
②如图1,直线CDB交揽物线于C,D两点,若9求ACOD的面租
(3)如图2,已知(2)中C点坐标,点P是第二象限抛物线上一点,是否存在点P,使得
tan ZPC0=2,若存在,请求出点P坐标,若不存在,请说明理由
【例2】(2025·江岸区校级模拟)抛物线y=ax2+c(a>0)与x轴交于A、B两点,与y轴
交于C点,且0B=20C,SA4Bc=2.
(1)如图1,求抛物线的解析式:
3,求
(2)如图2,若M(-4,m),N是抛物线上两点,N在对称轴右侧,且an∠OMN=
N点坐标;
(3)如图3,D是B点右侧抛物线上的一动点,D、E两点关于y轴对称,直线DB、
EB分别交直线x=-1于G、Q两点,GQ交x轴于P,求PG-PQ的值.
y
D
Q
y
M
B
C
B
图2
图3
【例3】(2025·沈阳模拟)如图1,直线y=-x-3分别交x轴,y轴于点B,C,经过点B
,C的抛物线y=x2+bx+c交x轴正半轴于点A.
B
图1
图2
备用图
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图2,D是第三象限内的抛物线上动点,DE/y轴交直线BC于点E,若△CDE是
等腰三角形,求点D坐标;
(3)F是抛物线的顶点,直线BC上存在点M,,使tan∠FMO=
1
请直接写出点M坐标。
【例4】(2025·湖北)抛物线y=x2-4x与直线y=x交于原点0和点B,与x轴交于另一
点A,顶点为D.
(1)直接写出点B和点D的坐标;
(2)如图1,连接0D,P为x轴上的动点,当an∠PD0=时,求点P的坐标;
2
(3)如图2,M是点B关于抛物线对称轴的对称点,Q是抛物线上的动点,它的横坐标为
m(0<m<5),连接MQ,BQ,MQ与直线0B交于点E.设△BEQ和△BEM的面积分别为
S和S,求三的最大值
S.
B
M
A
图1
图2
【例5】(2025·南充)抛物线y=二x2+bx+c与x轴分别交于点A,B(4,0),与y轴交于点
C(0,-4).
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,口BCPQ顶点P在抛物线上,如果口BCPQ面积为某值时,符合条件的点P有
且只有三个,求点P的坐标.
(3)如图2,点M在第二象限的抛物线上,点N在M0延长线上,OM=20N,连接BN
并延长到点D,使ND=NB·MD交x轴于点E,∠DEB与∠DBE均为锐角,
tan∠DEB=2tan∠DBE,求点M的坐标.
M
E
O
D
图1
图2
【例6】(2025·无锡》已知二次函数y=-xr+bx+c图象的对称轴与x轴交于点4L,0),
图象与y轴交于点B(0,3),C、D为该二次函数图象上的两个动点(点C在点D的左侧),
且∠CAD=90°.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点C与点B重合,求tan ZCDA的值;
(3)点C是否存在其他的位置,使得tan∠CDA的值与(2)中所求的值相等?若存在,请
求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
Ay
3
满分训练
一.解答题(共20题)
1.(2025秋·工业园区期中)已知抛物线y=ax2-2a.x+c的图象与x轴交于A、B两点(点
A在点B的左侧),与y轴正半轴交于C点,顶点为M,直线MD⊥x轴于点D.
(1)当a>0时,知0C-子MD,求4B的长:
(2)当a<0时,若0C=OB,tan ZACB=2,求抛物线的解析式;
y
y
0
O
x
2.(2025春·德化县期中)在平面直角坐标系xOy中,经过原点0的抛物线
y=ar2+bx+c(a>0)与x轴的正半轴交于点A(2m,0),P为抛物线的顶点,且
tan /OAP=2.
(1)己知m=2.
①求二次函数的解析式:
②直线1:y=kx+b平行于AP,且将△OAP分成面积相等的两部分,求直线1的解析式.
(2)若Q为对称轴右侧的二次函数图象上的一点,且直线AQ交对称轴于点B,点B,C
关于点P对称,求证:直线CQ过定点
3.(2025秋·朝阳区校级期中)如图,已知抛物线y=ax2-2ax+c(a≠0)与y轴交于点
C(0,3),与x轴交于点A、B,
(1)若点A的坐标为(3,0):
①求该抛物线的解析式.
②tan∠CB0=;
③点D是线段AB上的动点.过点D作DE/IAC,交线段BC于点E,连接CD,设点D的
横坐标为,△CDE的面积为S,求S关于m的函数关系式;当△CDE的面积最大时,求
点D的坐标;
(2)已知M(1,y,)、N(2,2)是抛物线上两点;将抛物线上位于M、N两点间的部分记
为G;把G的最高点与最低点的纵坐标的差记为d,当2d5时,求a的取值范围
B
y
4.(2025长春模拟)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2-2ar-3a(a≠0)的顶点为P,
且该抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧).我们规定抛物线与x轴围成的封
闭区域称为“区域G”(不包括边界);横、纵坐标都是整数的点称为整点.
(1)如果抛物线y=ax2-2ax-3a经过点(1,3).
①求a的值;
②直接写出“区域G”内整数点的个数;
(2)当a<0时,如果抛物线y=ar2-2ax-3a在“区域G”内有4个整数点,求a的取值
范围;
(3)当a>0时,抛物线与直线x=a交于点C,把点C向左平移5个单位长度得到点D,
以CD为边作等腰直角三角形CDE,使∠DCE=90°,点E与抛物线的顶点始终在CD的两
侧,线段DE与抛物线交于点F,当tan∠ECF=2时,直接写出a的值,
5.(2025·长沙二模)如果三角形的两个内角a与B满足2a+B=90°,那么我们称这样的
三角形为“CJ三角形”.
(1)判断下列三角形是否为“CJ三角形”?如果是,请在对应横线上画“√”,如果不是,
请在对应横线上画“×”:
①其中有两内角分别为30°,60°的三角形
②其中有两内角分别为50°,60°的三角形
③其中有两内角分别为70°,100°的三角形一:
(2)如图1,点A在双曲线y=k>0)上且横坐标为1,点B4,0),C为0B中点,D为
y轴负半轴上一点,若L0AB=90°.
①求k的值,并求证:△ABC为“CJ三角形”:
②若△OAB与△0BD相似,直接写出D的坐标;
(3)如图2,在RIAABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,E为BC边上一点,
BE>CE且△ABE是“CJ三角形”,己知A(-6,0),记BE=t,过A,E作抛物线
y=ar+bx+c(a>0),B在A右侧,且在x轴上,点Q在抛物线上,使得tan∠ABQ=,
t-3
,若符合条件的Q点个数为3个,求抛物线y=ax2+bx+c的解析式.
y
B
图1
图2
6.如图,抛物线y=ar2+bx+2(a≠0)与x轴交于点A(-1,0),B(2,0),与y轴交于点C,
点F是抛物线上一动点,过点B,C作直线BC.
(1)求抛物线的解析式及tan∠CB0的值:
(2)当点F到直线8C的距离为2时,求点F的坐标,
(3)过点F作FE⊥x轴于点E,交直线BC于点D,若∠FCD+∠AC0=45°,求点F的
坐标.
备用图①
备用图②
7.(2025·中山市三模)如图,抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于
点C,抛物线的对称轴为直线x=1,点A(-1,0),过B的直线交y轴于点D,交抛物线于
E,且tan∠EBA=4
3
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线第四象限的图象上找一点P,使得△BDP的面积最大,求出点P的坐标;
(3)点M是线段BE上的一点,求AM+4ME的最小值,并求出此时点M的坐标。
y
E
M
B
A
x
8.(2025·松江区校级模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、点B分别在x的正半
轴和y的正半轴上,tan ZOAB=3,抛物线y=x2+mx+3经过A、B两点,顶点为D.
(1)求抛物线的表达式:
(2)将△OAB绕点A顺时针旋转90°后,点B落到点C的位置,求四边形ABCD的面积;
(3)将该抛物线沿y轴向上或向下平移,使其经过点C,若点P在平移后的抛物线上,且
满足∠ACP=∠AB0,求点P的坐标.
B
9.(2025·沈阳模拟)如图,已知点A(-4,0),点B(-2,-1),直线y=2x+b过点B,交y轴
于点C,抛物线y=ar+15x+c经过点A,C.
4
(1)求抛物线的解析式:
(2)D为直线AC上方的抛物线上一点,且an∠ACD=4,求点D的坐标;
(3)平面内任意一点P,与点0距离始终为2,连接PA,PC·直接写出PA+PC的最
2
小值.
B
B
图1
备用图
10.(2025春·西山区校级月考)已知对称轴为直线x=3的抛物线经过4-1,0),C(0,-4)两
点,抛物线与x轴的另一个交点为B.
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图1,若点P为第四象限抛物线上一点,连接OP,BC交于点D,连接BP,求
SAPBD
的最大值;
SAOBD
(3)如图2,若点Q为抛物线上一点,且当tan∠BCQ=三,求点Q的坐标.
4
y
A
0
d
B
图1
图2
11.(2025春·汉川市校级月考)如图,在平面直角坐标系中,顶点为
A(2cos60°,-√2sin45)的抛物线经过点B(5,3),且与x轴交于C,D两点(点C在点D的
左侧).
(1)求抛物线的解析式:
(2)求tan∠A0B的值;
(3)点M在第二象限内的抛物线上,点N在x轴上,且∠MND=OAB,当△DMN与
△OAB相似时,求点M的坐标.
A
12.(2025秋·道里区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,点0为坐标原点,直线
y=x+3交x轴于点A,y轴于点D,抛物线y=x2+bx-3与x轴交于A,B两点,交y轴
于点C.
(1)求抛物线的解析式:
(2)P在第三象限抛物线上,P点横坐标为t,连接AP、DP,△APD的面积为s,求s关
于t的函数关系式;(不要求写自变量t的取值范围)
(3)在(2)的条件下,PD绕点P逆时针旋转,与线段AD相交于点E,且
LEPD=2LPDC,过点E作EF⊥PD交PD于G,y轴于点F,连接PF,若
sm∠PrC=号,求线段PF的长.
13.(2025·荆门模拟)抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0)和点B,与y轴交于点
C,顶点D的坐标为(1,-4).
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图,点P(m,)在第一象限的抛物线上,且m+n=9,求点P的坐标;在线段PA上
确定一点M,使DM平分四边形ACDP的面积,求点M的坐标;
(3)点Q是抛物线对称轴上的一个动点,连接OQ、AQ,设△AOQ的外心为H,当
sin∠OQA的值最大时,请直接写出点H的坐标.
y
D
备用图
14.(2025春·磐安县期中)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A1,0),
B(9,0),与y轴交于点C,己知∠0AC=∠0CB.
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)若点P在y轴上,在该抛物线的对称轴上,是否存在唯一的点Q,满足∠AQP=90°?
如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)若点P在y轴上,满足sin∠APB=的点P是否存在?如果存在,请求出点P的坐标,
3
如果不存在,请说明理由.
B
15.(2025·合肥模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交
于点A(-2,0),84,0),与直线y=3
)x+3交于v轴上的点C,直线y=一亏x+3与x轴交于
点D
(1)求该抛物线的解析式:
(2)点P是抛物线上第一象限内的一一个动点,连接PC、PD,当△PCD的面积最大时,
求点P的坐标;
(3)将抛物线的对称轴向左平移3个长度单位得到直线1,点E是直线1上一点,连接0E
、BE,若直线I上存在使si∠BEO最大的点E,请直接写出满足条件的点E的坐标;若不
在,请说明理由。
y
D
16.(2025·高州市一模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于
A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于C点,D为抛物线顶点.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)如图1,连接AD,交y轴于点E,点P是第一象限的抛物线上的一个动点,连接PD
交x轴于F,连接EF、AP,若SMDP=3SEF,求点P的坐标.
(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,连接OQ、AQ,设△AOQ外接圆圆心为H,当
sin∠OOA的值最大时,请求出点H的坐标.
y
F
A
C
C
D
D
图1
图2
17.(2025·夏津县模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且
01=208,与)轴交于点C,连接8C,抛物线对称轴为直线xD为第一象限内抛物
线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式:
(2)当线段DF的长度最大时,求sin ZDCF的值;
(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点G是坐标平面内的一点,是否存在点P,使得以点
P,B,C,G为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请
说明理由.
备用图
18.(2025·黄冈模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交点为
A(-4,0)、B1,0),与y轴交于点C,P为抛物线上一点,过点P作PD1AC于D,
D
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图1,若P在直线AC上方,PE⊥x轴于E,交AC于F.
①求sin∠PFD的值;
②求线段PD的最大值.
(3)如图2,连接PC,当△PCD与△AC0相似时,直接写出点P的坐标.
19.(2025·广东模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A、
B两点,与y轴交于C点,D为抛物线顶点,
(1)连接AD,交y轴于点E,P是抛物线上的一个动点,
①如图一,点P是第一象限的抛物线上的一点,连接PD交x轴于F,连接EF、AP,若
SMADP=3 SADEF,求点P的坐标
②如图二,点P在第四象限的抛物线上,连接AP、BE交于点G,设w=S©,则w有
SABGP
最大值还是最小值?w的最值是多少?
(2)如图三,点P是第四象限抛物线上的一点,过A、B、P三点作圆N,过点P作
PM⊥x轴,垂足为I,交圆N于点M,点P在运动过程中线段M是否变化?若有变化,
求出MI的取值范围;若不变,求线段MI长度的定值.
(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,连接OQ、AQ,设△AOQ外接圆圆心为H,当
sin∠OQA的值最大时,请直接写出点H的坐标.
B x
B
图
图
图三
备用图
20.(2025·瓯海区校级自主招生)如图,在平面直角坐标系中,点P从原点0出发,沿x轴
向右以每秒一个单位长的速度运动t秒(t>0),抛物线y=-x2+bx+c经过点O和点P.
(1)求c,b(用t的代数式表示):
(2)抛物线y=-x2+bx+c与直线x=1和x=5分别交于M,N两点,当1>1时,
①在点P的运动过程中,你认为si∠MP0的大小是否会变化?若变化,说明理由;若不变,
求出sin∠MP0的值;
②△MPN的面积S与t的函数关系式;
③是否存在这样的t值,使得以O,M、N,P为顶点的四边形为梯形?如果存在,求出
t的值;如果不存在,请说明理由.
典例剖析
【例1】(2025·泰安二模)抛物线y=x2-2x+m的顶点A在x轴上,与y轴交于点B.
D
B
B
C
y
A
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
2)如图1,直线CD4B交揽物骏于C,D两点,若=子求ACOD的面积
(3)如图2,己知(2)中C点坐标,点P是第二象限抛物线上一点,是否存在点P,使得
tan∠PC0=2,若存在,请求出点P坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据b2-4ac=0,求得m的值,从而得出抛物线的解析式:
(2)以CD为斜边作等腰直角三角形DEC,设C(t,t2-21+1),从而表示出
D(1-3,12-21+4),将点D坐标代入抛物线的解析式求得t的值,进而求得C,D两点坐标,
进一步求△C0D的面积;
(3)作直角三角形COE,使LC0E=90°,作CG⊥x轴于G,作EF⊥x轴于F,可证得
△COG∽△0EF,进而求得点E的坐标,进一步求得CE的解析式,进一步可求得结果.
【解答】解:(1)由题知,
b2-4ac=(-2)2-4×1×m=0,
m=1,
.y=x2-2x+1;
(2)如图1,
D
c
E人
F X
图1
由题意得:0A=0B=1,
:△A0B是等腰直角三角形,
以CD为斜边作等腰直角三角形DEC,
CD=34B=32,
:DE-CE =3,
设C(,t2-2t+1),
D(t-3,t2-21+4),
:D为抛物线上,
(t-3)2-2t-3)+1=t2-21+41=2,
t=2,
当1=2时,y=22-2×2+1=1,
.C(2,1),
.D(-1,4),
延长DE交x轴于G,作CF⊥x轴于G,
2x1x4=9
-Sao=5s3w-5w-5ww-1+4到x3-2x1
(3)如图2,
图2
作直角三角形C0E,使LC0E=90°,作CG⊥x轴于G,作EF⊥x轴于F,
LEF0=LCG0=90°,LC0G+LE0F=90°,
L0CG+LC0G=90°,
:ZOCG=ZEOF
.△C0G∽△0EF,
0F-5-0E-2,
CG OG OC
:0C=√5,
0E=2V5,0F=2,EF=4,
E(-2,4),
:CE的解折式为:y=子+:
由x2-2x+1=
3
x=2(舍取),x=。
4
当x=3时,y=(3-y=
3
4
4
16
r8
【例2】(2025·江岸区校级模拟)抛物线y=ax2+c(a>0)与x轴交于A、B两点,与y轴
交于C点,且0B=20C,SA4Bc=2.
(1)如图1,求抛物线的解析式:
(2)如图2,若M(-4m),V是拖物线上两点,N在对称轴右侧,且an∠ON=,求
N点坐标;
(3)如图3,D是B点右侧抛物线上的一动点,D、E两点关于y轴对称,直线DB、
EB分别交直线x=-1于G、Q两点,GQ交x轴于P,求PG-PQ的值.
12
6
y
M
C
0
B
B
X
图1
图2
图3
【分析】(1)如图1,连接4C、BC,可求得:A--ac,
a
0.B(ac
,0),C(0,c),
再结合S4Bc=2,建立方程求解即可得出答案;
(2)过点M作MF⊥x轴于点F,过点0作0G10M,使OG=OM,过点G作
GH1:轴于点H,知图2,可证明AG0H040MF,利用O-阳8C求得G0身:
MF OF OM
运用待定系数法求待直线MG的解析式为yx+联立方程组求解可得N
8.;如
图2,在0G的反向延长线上截取OK=OM,连接MK交抛物线于点N',同理可求得
3
(3)设D(m,二m2-),则E(-m,二m2-1),利用待定系数法可得直线BD的解析式为
y=m+2x-m+2,得出G-L-3m+6,同理可得:直线8E的解析式为
4x-
2
4
二mx+m,2,Q13m,再由P-,0,即可求特PG-Pg的值为
4
【解答】解:(1)如图1,连接AC、BC,
抛物线y=ax2+c(a>0),令x=0,得y=c,
C(0,c),
0C=-c,
令y=0,得ax2+c=0,
解得:x=±V-ac,
a
.A(-V-ac
0),BV-a
-,0,
a
a
..OB=V-ac
a
:0B=20C,AB=20B=2√-aC
a
a
∴c=-0.
4
SMBC =2,
,12N-acx(-c)=2,
c=-4a②,
把②代入①,得ax(-4w)=-}
4
解得:a=或a=-(不符合题意,舍去),
4
4
1
.∴.c=-4×-=-1,
4
抛物线的解折式为)=子-1:
(2)过点M作MF1x轴于点F,,过点0作0G1OM,使OG=OM,过点G作
GH⊥x轴于点H,如图2,
点M(-4,m)在抛物线y=x-1上,
m=4×(-4-1=3,
1
.M(-4,3),
:MF⊥x轴,
MF=3,0F=4,∠0FM=90°,
:0M=VMF2+0F2=V32+42=5,∠M0F+∠0MF=90°,
:GH⊥x轴,
.∠0HG=90°,
LOHG=∠0FM,
:0G⊥0M,
LM0F+LG0H=90°,
:ZGOH Z0MF,
:△G0H∽△0MF,
:0-6=0C,即0H-GH=
MF OF OM
343
4
0H=1,GH=
3
60影.
设直线MG的解析式为y=x+b,把M(-4,3),GL,)代入,
-4k+b=3
得:
4,
k+b=
3
k=一
解得:
3
b=
:.直线MG的解析式为y=-3x+3
1.
5
3
5
联立方程组得:
3”3
1
解得:
x=-4
(舍去),
=3
如图2,在OG的反向延长线上截取OK=OM,连接MK交抛物线于点N',
点K与点G关于原点对称,
K-1争
同理可得:直线MK的解析式为y=-1x-2至
9
x-9
1325
联立方程组得:
x一9
16
解得:
x=-4
X2=一
(舍去),
9
4=3
17
52=一
81
16,-3
9’
81
综上所达,N点坐标为写名成(台
87):
(3)“抛物线y=子-1,令y=0,得子-1=0,
1=-2,x2=2,
.A(-2,0),B(2,0),如图3,
:D、E两点关于y轴对称,
设Dmm2-小,则(-mm-,
设直线BD的解析式为y=kx+b,
[2k+b=0
则
mk+b=。m2-1
m+2
k=
解得:
4
m+2
b=-
2
直线BD的解所式为y三"x历+2
2
当x=-1时,y=m+2×
4x(←)-m+2-3m+6
2
4
(-13m+6,
4+m2
同理可得:直线BE的解析式为y=2-mx
2
当x=-1时,y=
3m-6
4,
0-1,9
P(-1,0),
、..PG=03m+白)=2,P2=二6
4
4
:PG-P0=3m+6_3m-6-3.
4
4
故PG-PQ的值为3.
y
y
G
图3
然0B
C
图2
B
图1
【例3】(2025·沈阳模拟)如图1,直线y=-x-3分别交x轴,y轴于点B,C,经过点B
,C的抛物线y=x2+bx+c交x轴正半轴于点A.
B
D
D
图1
图2
备用图
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)如图2,D是第三象限内的抛物线上动点,DE/y轴交直线BC于点E,若△CDE是
等腰三角形,求点D坐标:
3)F是抛物线的顶点,直线BC上存在点M,使an∠FM0=,请直接写出点M坐标!
【分析】(1)将C(0,-3),B(-3,0)代入y=x2+bx+c,即可求解:
(2)设D,2+2t-3),则E化,-t-3),求出DE=-2-31,CD=P+(2+2,
CE=V2+2,再分三种情况讨论即可;
(3)设M(m,-m-3),求出直线MF的解析式为y=-m+x-3m+5,分两种情况讨论:
m+7
m+1
①当M点在F点左侧时,过点O作N0⊥MF交于点N,过点N作GH/x轴交y轴于点
.过点M作G1G7交于在0.则4G4og,再釉2器-分设M<列
求出N3m+6,m=3,将点N代入y=m+x-3m+5,可求M点坐标:②当M点在
x-
5
5
m+1
m+1
F点右侧时,过点O作OK1MF交于K点,过点K作PQ⊥x轴交x轴于点P,过点M作
M0⊥P0交于点Q,则△POKA0KM,由PO=PK=,设K,W,求出K(m-6,
KO OM 2
5
3m一,将点K点代入y=m+x+m十3,求出M点坐标即可,
m+1m+1
【解答】解:(1)令x=0,则y=-3,
C(0,-3),
令y=0,则x=-3,
B(-3,0),
将C(0,-3),B(-3,0)代入y=x2+bx+c,
g80
第降62
y=x2+2x-3:
(2)设D(t,2+2t-3),则E(t,-t-3),
:D在第三象限内,
-3<t<0,
DE=-t-3-t-21+3=--31,CD=VP+2+2),CE=VP+F,
①当DE=DC时,-2-3t=V+(t2+2)2,
解得1=0(舍)或t=-2,
.D(-2,-3):
②当DE=CE时,-2-31=VP2+12,
解得1=0(舍)或t=√2-3或t=-√2-3(舍),
D(N2-3,-42+2):
③当DC=CE时,VF+2+2)=P+F,
解得1=0(舍)或t=-3(舍)或t=-1,
.D(-1,-4):
综上所述:D点坐标为(-2,-3)或(N2-3,-4V2+2)或(-1,-4).
(3):y=x2+2x-3=(x+1)2-4,
.顶点F(-1,-4),
设M(m,-m-3),
设直线MF的解析式为y=kx+b,
「-k+b=-4
m+b=-m-3'
k=-m+1
m+1
b=
3m+5
m+1
y=m+1
5m+3
m+1
m+1
①当M点在F点左侧时,过点O作NO⊥MF交于点N,过点N作GH/Ix轴交y轴于点
H,过点M作MG⊥GH交于点G,
∠0NH+LMNG=90°,
:∠0NH+∠N0H=90°,
·LMNG=LNOH,
.△MNG∽△NOH,
NO =NH_OH
MN MG GN
1
,tan∠FMO=
2
No 1
MN2'
NH OH 1
MG-GN2
设N(x,y),
.x=m-2y,2x=y+m+3,
,y=m-3
r=3m+6
5
N3m+6,m-3
5
),
将点N代入y=-m+x-5m+3,可得-m+x3m+6_5m+3_m-3,
m+1
m+1
m+15m+15
解得m=-13+V145
(舍)或m=-13-45,
4
4
:M13-i45.1+45
4
4
②当M点在F点右侧时,过点O作OK⊥MF交于K点,过点K作PQ⊥x轴交x轴于点P
,过点M作MQ⊥PQ交于点Q,
∴.∠PKO+∠QKM=90°,
:∠PK0+∠P0K=90°,
∠QKM=∠POK,
∴.△POK∽△OKM,
.OK=PO PK
KM KO OM
:tan∠FM0=
1
0k-1
KM=2'
PO PK 1
KO OM2
设K(x,y),
-2x=y+m+3,-2y=m-x,
5,y=3m-3
x=-m-6
5
3.
x+3m+5
将点k,g3代入y=
m+1m+1
则-m+1x-m-6,3m+5_-3m-3
一十
m+15m+1
5
解得m=2'
9
综上所港,点坐标为5西,西)或?与。
4
4
F
图2
0
A
G
图1
【例4】(2025·湖北)抛物线y=x2-4x与直线y=x交于原点0和点B,与x轴交于另一
点A,顶点为D.
(1)直接写出点B和点D的坐标;
(2)如图1,连接0D,P为x轴上的动点,当an∠PD0=时,求点P的坐标;
(3)如图2,M是点B关于抛物线对称轴的对称点,Q是抛物线上的动点,它的横坐标为
m(0<m<5),连接MQ,BQ,MQ与直线0B交于点E.设△BEQ和△BEM的面积分别为
S和S,求的最大值
S
图1
图2
【分析】(1)令y=x2-4x=x,求出x的值即可得出点B的坐标,将函数y=x2-4x化作
顶点式可得出点D的坐标;
(2》过点D作DELy轴于点E,易得m∠D0E=方,因为m∠PD0=方,所以
ODG=∠DOE,分两种情况进行讨论,当点P在线段OD的右侧时,DP/Iy轴,当点P在
线段0D左侧时,设直线D0与y轴交于点G,则△ODG是等腰三角形,分别求出点P的坐
标即可。
(3)分别过点M,Q作y轴的平行线,交直线OB于点N,K,则S,=二QK(xB-xE),
S=方MN,-,),由点Q的横坐标为m,可表达冬,再利用二次函数的性质可得出结
S
论。
【解答】解:(1)令y=x2-4x=x,
解得x=0或x=5,
.B(5,5);
:y=x2-4x=(x-2)2-4,
.顶点D(2,-4).
(2)如图,过点D作DE⊥y轴于点E,
DE=2,0E=4,
:tan ZDOE=
1
1
.:tan∠PDO=
2
.∠D0E=LPDO,
①当点P在线段OD的右侧时,DP//y轴,如图,
公
A
P2,0);
②当点P在线段OD左侧时,设直线DP与y轴交于点G,则△ODG是等腰三角形,
B
0
A
EL-
D
..0G=DG,
设0G=t,则DG=t,GE=4-t,
在RtADGE中,t2=22+(4-)2,
解得1=
2
.G0,-2
六直线DG的解析式为:y=3x-
4
令y=0,则}-
4x-2
=0,
解得x=-10
3’
490
综上,点P的坐标为20成(号。0
(3):点B(5,5)与点M关于对称轴x=2对称,
∴M(-1,5).
如图,分别过点M,Q作y轴的平行线,交直线OB于点N,K,
.N(-1,-1),MN=6,
.点Q横坐标为m,
Q(m,m2-4m),K(m,m)),
K0=m-(m2-4m)=-m2+5m.
S=50K,-S=5N-)
景器-刘
-5+25
6m-
24
<0,
6
.当m=
所
5
的最大值为
4
Ay
M
B
Q
【例5】(2025·南充)抛物线y兮式+加+与x轴分别交于点A,84,0,与y轴交于点
C(0,-4).
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,口BCPQ顶点P在抛物线上,如果口BCPQ面积为某值时,符合条件的点P有
且只有三个,求点P的坐标
(3)如图2,点M在第二象限的抛物线上,点N在M0延长线上,OM=20N,连接BN
并延长到点D,使ND=NB·MD交x轴于点E,∠DEB与LDBE均为锐角,
tan ZDEB=2 tan ZDBE,求点M的坐标.
E
B
B
图1
图2
【分析】(1)将A、B两点坐标代入抛物线的解析式,从而求得b,c,进而得出抛物线的
解析式:
(2)在BC的下方存在一个点P,在BC的上方时两个,其中过BC下方的点P的直线I与
BC平行的直线与抛物线相切,根据直线1的解析式与抛物线解析式可以得出一个一元二次
方程,该一元二次方程的根的判别式为O,从而求得m的值,进而得出在BC的上方的直线
解析式,与抛物线联立成方程组,进一步求得结果:
(3)作MG⊥x轴于G,作NH⊥x轴于H,作MK⊥DF,交DF的延长线于K,设D点
的横坐标为a,根据△BHN∽△BFD得出DF=2NH,根据△OMG∽△ONH得出MG=2NH
,OG=20H=a+4,从而KF=MG=DF,根据tan ZDEB=2 tan ZDBE可表示出EF,根
据△DEF∽△DMK可得出a的值,进一步求得结果.
【解答】解:(1)由题意得,
4+4h+c=0
1
c=-4
/bs、1
3,
c=4
1
(2)如图1,
2
字
7
A
0
PC】
图1
作直线1/BC且与抛物线相切于点P,直线I交y轴于E,作直线m/BC且直线m到BC的
距离等于直线I到BC的距离,
:BC的解析式为y=x-4,
.设直线l的解析式为:y=x+m,
x2-4x-3(m+4)=0,
△=0,
.-3(m+4)=4,
ms-16
3
x2-4x+4=0,y=x
16
3
10
x=2,y=-
3,
9R9.
0-9.c0-4
F0,-4×2-(,)
哪0多.
直线m的解析式为:y=x-8,
y=Ix-Ix
-4
33
8
y=x-9
3
[x=2+22「x=2-22
x=20-号4=-25-
∴2-25,-22-3,B2+22,22-3,
综上所达:点P2,号或Q-25,25-子或2+25,25-令:
(3)如图2,
H
G
B
D
图2
作MG⊥x轴于G,作NH⊥x轴于H,作MK⊥DF,交DF的延长线于K,
设D点的横坐标为a,
BN D N
BD=2BN,N点的横坐标为:
a+4
2,
0H=a+4
2
NH /DF
△BHN∽△BFD,
:9=BN1
DFBD2
:DF=2NH,
同理可得:△0MG∽△0NH,
6=06=0N=2,
NH OH ON
:MG=2NH,0G=20H=a+4,
:KF =MG D F
:tan∠DEB=2 tan ZDBE
=2.DF
EF
BF
BF =4-a,
EF=24-a0
:EF //M K
:△DEF∽△DMK,
欧8服
:24-)
1
1
2a+4=2
∴.a=0,
.0G=a+4=4,
.G(-4,0),
当=4时,(4-(到-4
【例6】(2025无锡)已知二次函数y=-r+bx+c图象的对称轴与x轴交于点4,0),
图象与y轴交于点B(0,3),C、D为该二次函数图象上的两个动点(点C在点D的左侧),
且∠CAD=90°.
(1)求该二次函数的表达式:
(2)若点C与点B重合,求tan CDA的值;
(3)点C是否存在其他的位置,使得tan∠CDA的值与(2)中所求的值相等?若存在,请
求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
3
【分析】(1)二次函数与y轴交于点B(0,3),求得c=3,根据AL,0),即二次函数对称轴
为直线x=1,求出b的值,即可得到二次函数的表达式:
(2)通过证明△ADE∽△BA0,B0·DE=OA·AE,然后结合点D的坐标特征列方程求得
DE和AE的长度,从而求解;
(3)根据题目要求,找出符合条件的点C的位置,再利用几何图形的性质,结合方程思想
求出对应点C的坐标即可」
【解答】解:将点B0,3)代入y=式+c+c,
可得c=3,
:二次函数y=-x+bx+c图象的对称轴与x轴交于点4,0,
4
b
-=1,
2x(4
解得:b=2
1
:二次函数的解新式为y=+分+3:
1
(2)如图,过点D作DE⊥x轴于点E,连接BD,
Ay
B(C)
:∠CAD=90°,
LBA0+∠DAE=90°,
:∠ADE+∠DAE=90°,
:ZADE Z BAO,
:∠B0A=∠DEA=90°,
:△ADE△BA0,
:BO_A
,即B0·DE=0A·AE,
AE DE
设D点坐标为化+宁+引
:0E=1,DE=-2+1+3,AE=1-1,
2
3++)=1-1
4
解得:1=-10
3
(舍去),1=4,
当1=4时,y=一4
++3=1
AE=3,DE=1,
在RIAADE中,AD=√AE2+DE2=√0,
在RtAA0B中,AB=VOA2+0B2=10,
在RIAACD中,tan∠CDA=AB
AD
1
(3)存在,理由如下:
①如图,与(2)图中RIABAD关于对称轴对称时,tan∠C'D'A=1,
Ay
D
B(C)
C
D
E
点D的坐标为(4,1),
∴.此时,点C的坐标为(-2,1),
当点C'、D关于对称轴对称时,此时AC'与AD长度相等,即tan C'D'A=1,
②当点C在x轴上方时,过点C作CE垂直于x轴,垂足为E,
Ay
D
:∠CAD=90°,点C、D关于对称轴对称,
LCAE=45°,
:△CAE为等腰直角三角形,
:CE AE
设点C的坐标为m,m2+
m+3),
、CE三-m2+号m+3,AE=1-m
4m
1
2m+3=1-m,
解得m=3+√17(舍去)或m=3-7,
此时点C的坐标为(3-√17,√17-2):
③当点C在x轴下方时,过点C作CF垂直于x轴,垂足为F,
3
D
:∠CAD=90°,点C、D关于对称轴对称,
LCAF=45°,
:△CAF为等腰直角三角形,
:CF=AF,
设点C的坐标为低+方+列
:.CF=
n25n3,4F=1-m
二m-3=1-m,
解得m=-1+√7(舍去)或m=-1-√7,
此时点C的坐标为(-1-√17,-√7-2):
综上,点C的坐标为(-2,1)或(3-√17,√7-2)或(-1-17,-√7-2).
满分训练
一
解答题(共20题)
1.(2025秋·工业园区期中)已知抛物线y=ax2-2ax+c的图象与x轴交于A、B两点(点
A在点B的左侧),与y轴正半轴交于C点,顶点为M,直线MD⊥x轴于点D.
(1)当a>0时,知OC=3MD,求AB的长:
(2)当a<0时,若0C=0B,tan ZACB=2,求抛物线的解析式;
y
0
【分析】(1)根据题意求出ML,c-a,DL,0),再由OC=三MD,得到c=3a,则
4
a22ax令8,当2A=0时,分别求出0,7分
3
7,0,
再求AB的长即可:
(2)过点A作AM⊥BC交于点M,由L0BC=45°,tan∠ACB=2,可得
AM=8M=2CM,再由0C=0B=c,求出CM=2c,
3c,AB=4c
1
,01=30,根据a<0
,c>0,可知,0,8c0,根据B=c=2,求甜c的值,从而确定A、B点
3
的坐标,再用待定系数法求函数的解析式即可.
【解答】解:(1):y=ax2-2ax+c=a(x2-2x)+c=a(x-1)2+c-a,
.顶点M1,c-a),D1,0),
令x=0,则C(0,c),
.0C=c,
OC=3MD.
4
3
.∴.c=-(a-c),
4
3
∴.C=-a,
7
3
..y=ax2-2ax+-a,
令y=0,则ar2-2ar+
7a=0,
x=1+25或=2
7
7
·4012
V7
70,B1+
.AB=4
1
(2)过点A作AM⊥BC交于点M,
:0C=0B,
:∠0BC=45°,
:AM =BM,
:tan∠ACB=2,
·AM=BM=2CM,
:BC =3CM
C(0,c),
:0C=0B=c,
:.3CM=2c,
CM=
C,
3
4B=2V2CM=
3,
:.OA=AB-OB-3e
a<0,c>0,
1
4-36,0,Bc,0,
2
AB=5c=2,
3
c=3,
A(-1,0),B(3,0),
将A(-1,0)代入y=ax2-2ax+3中,a+2a+3=0,
解得a=-1,
y=-x2+2x+3.
C
A
0
2.(2025春·德化县期中)在平面直角坐标系xOy中,经过原点0的抛物线
y=ax2+bx+c(a>0)与x轴的正半轴交于点A(2m,0),P为抛物线的顶点,且
tan∠OAP=2.
(1)已知m=2.
①求二次函数的解析式;
②直线1:y=x+b平行于AP,且将△OAP分成面积相等的两部分,求直线I的解析式.
(2)若Q为对称轴右侧的二次函数图象上的一点,且直线AQ交对称轴于点B,点B,C
关于点P对称,求证:直线CQ过定点.
【分析】(1)①将A(4,0),(0,0)代入y=ax2+bx+c,可得y=ax2-4ax=a(x-2)2-4a,
从而求出P(2,-4a),再由tan∠0AP=2,求出a的值即可求函数的解析式:
②由①可知P(2,4),求出直线AP的解析式可得k=2,设直线1与x轴的交点为M,由平
行可得OM=↓,求出M22,O,即可求直线1的解析式:
2)由题意可求y=ar2-4,行0,A后,台,设QarP-40,求出直线40的
解析式,可求B2,-2),C2,21-3),再由求出直线CQ的解析武为y=(at-4x,即
a
可得直线CQ经过定点(0,0).
【解答】(1)解:①:m=2,
A4,0),
抛物线经过原点,
c=0,
.16a+4b=0,
.b=-4a,
y=ax2-4ax=a(x-2)2-4a,
.P(2,-4a,
tan∠OAP=2,
号2
解得a=1,
y=x2-4x;
②由①可知P(2,-4),
设直线AP的解析式为y=mx+n,
「4m+n=0
2m+n=-4
解得/m2
n=-8
.y=2x-8,
:AP/1,
k=2,
设直线1与x轴的交点为M,
:AP/1,直线1将△OAP分成面积相等的两部分,
:OM、1
0A2
0M=2V2,
M(22,0,
2×2V2+b=0,
解得b=-4V2,
∴y=2x-4V2:
(2)证明:y=ar2+bx=ax+by
b2
2a 4a
·抛物线的对称轴为直线x=b,
P(-b
b2
2a
2a
4a
令y=0,则ax2+bx=0,
解得x=0或x=-b,
a
A-6,0,
:tan∠0AP=2,
b2
4=2,
b
2a
解得b=-4,
y=ar2-4r,4,0,,,
a
设Q(,at2-4),直线AQ的解析式为y=x+b',
[4K+6=0
∴.{a
tk'+b'=at2-4t
解得
k'=at
b'=-4t
∴.y=ac-4t,
82,-20.
a
点B,C关于点P对称,
c2.21-3,
2
"a
a
设直线CQ的解析式为y=sSx+k,
ts +k at2-4t
8+k=21-2,
2
a
a
解得
s=at-4
1k=0
∴.y=(at-4)x,
.直线CQ经过定点(0,0).
图1
3.(2025秋·朝阳区校级期中)如图,己知抛物线y=ax2-2ax+c(a≠0)与y轴交于点
C(0,3),与x轴交于点A、B,
(1)若点A的坐标为(3,0):
①求该抛物线的解析式.
②tan CB0=3_;
③点D是线段AB上的动点.过点D作DE/IAC,交线段BC于点E,连接CD,设点D的
横坐标为m,△CDE的面积为S,求S关于m的函数关系式;当△CDE的面积最大时,求
点D的坐标:
(2)已知M(-1,y)、N(2,y2)是抛物线上两点;将抛物线上位于M、N两点间的部分记
为G;把G的最高点与最低点的纵坐标的差记为d,当2d5时,求a的取值范围,
B
A
【分析】(1)①将点A、C的坐标代入可得出α、c的值,继而确定抛物线解析式:
②求出点B的坐标,即可得tan∠CBO的值;
③设D(m,O),且-1m3,由DE11AC,可得△BED∽△BCA,利用对应边成比例可得出
EH的长,由S=Sc-SD,可得S关于m的表达式,利用配方法求最值即可;
(2)由点C(0,3)可得c=3,可得M(-1,3a+3)、N(2,3),由
y=ax2-2ax+3=a(x-1)2+3-a,可得顶点坐标为L,3-a),分当a<0时,当a>0时两种
情况,根据最高点与最低点的纵坐标的差记为d,2d5,即可求解
9a?6a+c=0
【解答】解:(1)①将点A(3,0),点C(0,3)代入抛物线y=ax2-2ax+c得:{
c=3
解得:
a=?1
c-3’
故抛物线解析式:y=-x2+2x+3;
②令y=0则-x2+2x+3=0,
x=-1,x2=3,
点B的坐标为(-1,0),
0B=1,
.点C(0,3),
.0C=3,
tan∠CB0=OC
=3,
B
故答案为:3:
③设D(m,0),且-1m3,
作EH⊥x轴于H,
B/HO
DE//AC,
.△ABED∽ABCA,
EH、BD
OC BA
即EH、m+1
34
。E日m+D
3
3
G.ACDE的面积S=Se-Sa专)m+Dx3 m+1)x(m+DEm-P子
4
8
-1m3,
.当m=1时,△CDE面积最大,此时DL,0):
(2),抛物线y=ax2-2ar+c(a≠0)与y轴交于点C(0,3),
c=3,
y=ax2-2ax+3=a(x-1)2+3-a,
.顶点坐标为1,3-a),
.M(-1,3a+3)、N(2,3),
当a<0时,最高点为1,3-a),最低点为(-1,3a+3),
.d=3-a-(3a+3)=-4a,
2d5,
.2-4a5,
。
1
当a>0时,最高点为(-L,3a+3),最低点为(1,3-a),
.d=3a+3-(3-a)=4a,
2d5,
.24a5,
1
5
2a4
综上,a的取值范围为;。一或。子
5
4
22
4.(2025·长春模拟)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2-2ar-3a(a≠0)的顶点为P,
且该抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧).我们规定抛物线与x轴围成的封
闭区域称为“区域G”(不包括边界);横、纵坐标都是整数的点称为整点.
(1)如果抛物线y=ar2-2ax-3a经过点(1,3).
①求a的值;
②直接写出“区域G”内整数点的个数:
(2)当a<0时,如果抛物线y=ax2-2ax-3a在“区域G”内有4个整数点,求a的取值
范围:
(3)当a>0时,抛物线与直线x=a交于点C,把点C向左平移5个单位长度得到点D,
以CD为边作等腰直角三角形CDE,使∠DCE=90°,点E与抛物线的顶点始终在CD的两
侧,线段DE与抛物线交于点F,当tan∠ECF=2时,直接写出a的值.
【分析】(1)①将点(1,3)代入y=ax2-2ax-3a,求出a的值即可;
②画出函数图象,分别求出满足条件的点即可;
(2)由题意可得在对称轴上有2个整数点,在x=0和x=2上各有一个整数点,则
1-3a<2,即可求a的取值范围;
(3)求出C(a,a3-2a2-3a),D(a-5,a3-2a2-3a),则CD=5,由题意可知当a=1时,
C点与抛物线的顶点重合,当a≠1时,C点始终在顶点的上方,则E点在C点上方,点
E(a,a3-2a2-3a+5),过点F作FG⊥EC交于G,设FG=2x,则CG=3x,EG=2x,
由5x=5,求出x=1,进而求出G(a,a3-2a2-3a+3),F(a-2,a3-2a2-3a+3),再将F点
坐标代入函数的解析式即可求a的值.
【解答】解:(1)①抛物线y=ar2-2ax-3a经过点(1,3),
a-2a-3a=3,
解得a=-3
②a=-3,
4
y=-x2+3x+9,
41
4
令y=0,则-
39
40,
4+2x+
解得x=-1或x=3,
A(-1,0),B(3,0),
9
当=0时,y=4<2,
.在y轴上有整点(0,1),(0,2),
当x=1时,y=3,
.在x=1的直线上有整点(L,),(1,2),
92
当x=2时,y=
.在x=2的直线上有整点1,1),(2,2),
综上所述:“区域G”内整数点共有6个;
(2)令y=0,则ax2-2ax-3a=0,
解得x=-1或x=3,
A(-1,0),B(3,0),
:y=ax2-2ax-3a=a(x-1)2-4a,
.抛物线的对称轴为直线x=1,
“区域G”内有4个整数点,
.在对称轴上有2个整数点,在x=0和x=2上各有一个整数点,
.1-3a<2,
1
当子0日时,区城G”内有4个整数点:
(3)当x=a时,y=-a2-3a,
C(a,a3-2a2-3a),
点C向左平移5个单位长度得到点D,
D(a-5,a3-2a2-3a),
CD=5,
:a>0,抛物线的对称轴为直线x=1,
.当a=1时,C点与抛物线的顶点重合,当a≠1时,C点始终在顶点的上方,
,点E与抛物线的顶点始终在CD的两侧,
.E点在C点上方,
E(a,a3-2a2-3a+5),
过点F作FG⊥EC交于G,
:△DCE为等腰直角三角形,
:∠FEG=45°,
:EG=FG,
:tanLECF=
2
FG 2
设FG=2x,则CG=3x,EG=2x,
:EC=5x,
.EC =DC=5,
4x=1,
.CG=3,FG=2,
G(a,a3-2a2-3a+3),
F(a-2,a3-2a2-3a+3),
:F点在抛物线上,
.a(a-2)2-2a(a-2)-3a=a3-2a2-3a+3,
解得a=或a=
3
21
2
G
A
0
图2
2
A
⊙
B
图1
5.(2025·长沙二模)如果三角形的两个内角o与B满足2a+B=90°,那么我们称这样的
三角形为“CJ三角形”,
(1)判断下列三角形是否为“CJ三角形”?如果是,请在对应横线上画“√”,如果不是,
请在对应横线上画“×”;
①其中有两内角分别为30°,60°的三角形一×_一:
②其中有两内角分别为50°,60°的三角形一
③其中有两内角分别为70°,100°的三角形
(2)如图1,点A在双曲线y=k>0)上且横坐标为1,点B(4,0),C为0B中点,D为
y轴负半轴上一点,若∠0AB=90°.
①求k的值,并求证:△ABC为“CJ三角形”:
②若△OAB与△OBD相似,直接写出D的坐标;
(3)如图2,在RtAABC中,LACB=90°,AC=6,BC=8,E为BC边上一点,
BE>CE且△ABE是“CJ三角形”,己知A(-6,O),记BE=t,过A,E作抛物线
y=ar+br+ca>0,B在4右侧,且在x锥上,点Q在地物线上,使得an∠AB0=高
,若符合条件的Q点个数为3个,求抛物线y=ax2+bx+c的解析式.
B
图1
图2
【分析】(1)①三角形中最小的两个角的和是90°,则三角形不是“CJ三角形”;
②三角形中最小的两个角的和大于90°,则三角形不是“CJ三角形”;
③三角形中最小的两个角分别为10°和70°,则三角形是“CJ三角形”;
(2)①利用勾股定理求k的值即可,确定k的值可知LAB0=30°,∠BAC=30°,再根据定
义证明即可;
②分两种情况讨论:当∠HB0=∠08D时,404BnAD0B,D0,-45),当
3
LAB0=∠0DB时,△0AB∽△B0D,D0,4N3);
(③)过点E作EW上:轴交于M,过点C作CN上:轴交于N,求出B4-手,到,由于
△BEA是“CJ三角形”,分两种情况讨论:当∠CAE=∠EAB时,E(O,3)t=5;当
∠C4E=1C84时,1子(不合题意:则可求m∠AB0分80与y轴的交点为@,2)或
(0-2),经过B4.0),(0,-2)的直线y=x-2与抛物线有唯一交点,联立方程组
1
t2
y=
,得到△=6-2-4a(c+2)=0①,将4-6,0),E0,3)代入
y=ax2+bx+c
y=ax2+bx+c,得到
c=3
②,联立①②可求函数的解析式
36a-6b+c=0
【解答】解:(1)①:两内角分别为30°,60°,
.30°+60°=90°,
.三角形不是“CJ三角形”,
故答案为:×:
②.两内角分别为50°,60°,
50°+60°=110°>90°,
.三角形不是“CJ三角形”,
故答案为:×:
③两内角分别为70°,100°,
三角形的另一个内角是10°,
:2×10°+70°=90°,
三角形是“CJ三角形”,
故答案为:V√;
(2)①:点A在双曲线y=k(k>0)上且横坐标为1,
..A(1,k),
点B(4,0),C为0B中点,
.C(2,0),
:∠0AB=90°,
..042+AB2 =OB2,
.1+k2+9+k2=16,
解得k=±√5,
:k>0,
k=5,
A0=2,
LAB0=30°,
:C为0B中点,
:AC BC=0C,
LCAB=LABC=30°,
2∠ABC+∠CAB=90°,
△ABC是“CJ三角形”:
②:∠0AB=90°,L0DB=90°,
:LAB0=L0BD或LAB0=∠ODB,
当∠AB0=∠0BD时,△0AB∽△D0B,
·0A-8,即2-25
OD OB
OD 4
解得0D=4
N
.D(0,-
45
3
当∠AB0=∠0DB时,△0AB∽△B0D,
O4、AB
即2-2V5
BO OD
4D0
解得0D=4V3,
.D(0,4W3)
综上所述:D点坐标为0.-45)或0,4W3:
3
(3):LACB=90°,AC=6,BC=8,
.AB=10,
A(-6,0),
.B(4,0),
过点E作EM⊥x轴交于M,过点C作CN⊥x轴交于N,
'sin∠CBA=
6 EM
,cos∠CBA=8=BM
,EB=1,
10 BE
10 BE
-M
3,
5
E4-4,3
:△ABE是“CJ三角形”,
:LCAE=∠EAB或LCAE=∠CBA,
当LCAE=∠EAB时,CE=EM,
3
8-t=2t,
5
解得t=5,
E(0,3):
当LCAE=∠CBA时,tan∠CBA=。
68-t
86
解得t=2
BE CE,
t>8-t,
t>4,
:1=7不合题意;
2
1
:tan∠ABQ=
t-31
:.tan∠ABQ=2'
1
0B=4,
∴.BQ与y轴的交点为(0,2)或(0,-2),
设经过B(4,0),(0,-2)的直线解析式为y=x+m,
m=-2
4k+m=0
[m=-2
解得
1,
k22
y-2
:a>0,符合条件的Q点个数为3个,
1
~直线y=2-2与抛物线有唯一交点,
1
.联立方程组
y2-2
y=ax2+bx+c
1
.整理得,ax2+bx-二x+c+2=0,
2
△=b--4ae+2)=00.
将A(-6,0),E(0,3)代入y=ax2+bx+c,
「c=3
②,
36a-6b+c=0
5
d-9
联立①②可得b=
3
6
c=3
六抛物线的解析式为y=5x+
23
x+3.
9
6
0
图2
0
图1
6.如图,抛物线y=ar2+bx+2(a≠0)与x轴交于点A(-1,0),B(2,0),与y轴交于点C,
点F是抛物线上一动点,过点B,C作直线BC·
(1)求抛物线的解析式及tan∠CB0的值;
(2)当点F到直线BC的距离为2时,求点F的坐标,
(3)过点F作FE⊥x轴于点E,交直线BC于点D,若∠FCD+∠AC0=45°,求点F的
坐标,
备用图①
备用图②
【分析】(1)将A(-1,0),B(2,0)代入y=ax2+bx+2,即可求函数的解析式,再求出C点
坐标,即可求∠CB0=45°:
(2)过点O作0E⊥BC交于E,可求OE=√2,由题意可知,F点在经过0E的中点且与
11、
BC平行的直线上,求出0E的中点为(写,之,则经过0E的中点且与8C平行的直线解析
式为y=-x+1,联立方程组
=-+x+2'可求F点坐标为W2+1,-V2)或(2+1,
y=-x+1
√2);直线y=-x+1关于直线y=-x+2对称的直线解析式为y=-x+3,联立方程组
y=-x+3
y=-x2+x+2’可求F0,2):
(3)作A点关于y轴的对称点Q,连接CQ,则QI,O),可推导出∠FCD=∠CQB,求出
直线CQ的解析式为y=-2x+2,联立方程组
=-r+x+2'可求F8,4:作c0关于
y=-2x+2
BC的对称直线交x轴于N,可证明△AC0∽△CN0,从而求出N(4,0),则直线CN的解析
1
式为y=7+2,联立方程组
+2可求F子
y=-
y=-x2+x+2
【解答】解:(1)将A(-1,0),B(2,0)代入y=ax2+bx+2,
0-b+2=0
4a+2b+2=0
解得01
b=1
y=-x2+x+2,
令x=0,则y=2,
.C(0,2),
.0C=2,
:B0=2,
:tan ZCBO =1;
(2)过点O作0E⊥BC交于E,
B(2,0),C(0,2),
.0B=0C=2,
.0E=√2,
:点F到直线BC的距离为
2
:F点在经过OE的中点且与BC平行的直线上,
:E是BC的中点,
.E(1,1),
:0E的中点为(专,2
设直线BC的解析式为y=kx+b,
6x0
k=-1
解得6=2
y=-x+2,
.经过0E的中点且与BC平行的直线解析式为y=-x+1,
联立方程组
y=-x+1
y=-x2+x+2
解得x=V2+1
x=-V2+1
或
y=-√y=2
“F点坐标为(W2+1,-V2)或(√2+1,√2):
直线y=-x+1关于直线y=-x+2对称的直线解析式为y=-x+3,
联立方程组
y=-x+3
y=-x2+x+2
x=1
解得
y=21
.F1,2);
综上所述:F点坐标为(√2+1,-√2)或(√2+1,V√2)或(L,2);
(3)作A点关于y轴的对称点Q,连接CQ,
:B0=0C,
:∠0CB=45°,
.∠AC0=∠OCQ,
:LFCD+LAC0=45°,
.∠FCD=∠CQB,
A(-1,0),
∴01,0),
设直线CQ的解析式为y=kx+b,
,k=-2
解得6=2’
y=-2x+2,
联立方程组
y=-2x+2
y=-x2+x+2'
解得
x=0
(舍)或
x=3
y=2
y=-4'
.F(3,-4);
作CQ关于BC的对称直线交x轴于N,
:Z BCN ZACO,
△AC0∽△CN0,
.0_co
CO NO
日
0N=2,
.N(4,0),
设直线CN的解析式为y=kx+b',
[b'=2
4k'+b=0
1
解得
K=-
2,
b'=2
1
y=-2x+2,
1
联立方程组
y=
2+2
y=-x2+x+2
3
x=
解得
x=0
y=2
(舍)或{
2
J
y
4
F
3
综上所述:F点坐标为6-)或(兮,寻
C
D
0
O EB
图2
图1
7.(2025中山市三模)如图,抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于
点C,抛物线的对称轴为直线x=1,点A(-1,0),过B的直线交y轴于点D,交抛物线于
4
E,且tan∠EBA=-
3
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线第四象限的图象上找一点P,使得△BDP的面积最大,求出点P的坐标;
(3)点M是线段BE上的一点,求AM+4ME的最小值,并求出此时点M的坐标
【分析】(1)由x=1得点A的对称点B的坐标,将A、B坐标代入y=ax2+bx-3中,利
用待定系数法可求;
(2)求出直线BE的解析式,用m表示点P、H的坐标,进而表示线段PH,根据
×PHx3:用含m的代数式表示ABDP的面积,利用三次函数的性质,
m的二次函数的顶点横坐标,即可得出结论:
(3)过点M作MS/y轴,过点E作ES//x轴,过A作AT⊥ES于点T,构造出直角三角
形,利用三角函数找到与ME相等的线段,根据“垂线段最短”得AM+ME的最小值,
将二次函数与直线方程联立,解方程组,先求出点E坐标,点M坐标可求
【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于A、B两点,抛物线的对称轴为直线
x=1,点A(-1,0),
.B(3,0),
÷0-6-3=0
9a+3b-3=0
解得01
b=-2
.抛物线的解析式为y=x2-2x-3.
2):B8.0,am∠EBA=
0D=4,即D(0,4).
.直线BE的解析式为:y=
3+4.
4
如图,过点P作PH⊥x轴,交AB于点H,
y
E
设P(m,m2-2m-3),则H(m,-3m+4),
4
PH=-3m+4-(m2-2m-3)=-m2+
4
m+7,
∴.SARDP=
xPH×3
2
+m+
21
=号
3
3
2
<0,
当m专时,即R风写:号时△80P的面积最太
3
(3)如图,过点M作MS/1y轴,过点E作ES/x轴,过A作AT⊥ES于点T,
S
:ES/1x轴,
LSEM=∠EBA,
:tan∠EBA=3
:tam∠MES=
4
∴.sin∠MES=
SM 4
EM=5'
:.SM=4EM,
51
六AM+4EM=AM+SM SA AT,
5
:AM+4EM的最小值为AT,
5
令-2x-3号+4
解得x=3(舍)或x=一3'
7
AM+4EM的最小值g,此时M(-l安
9
8.(2025·松江区校级模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、点B分别在x的正半
轴和y的正半轴上,tan∠OAB=3,抛物线y=x2+mx+3经过A、B两点,顶点为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将△OAB绕点A顺时针旋转90°后,点B落到点C的位置,求四边形ABCD的面积;
(3)将该抛物线沿y轴向上或向下平移,使其经过点C,若点P在平移后的抛物线上,且
满足∠ACP=∠ABO,求点P的坐标,
O
【分析】(1)根据tan∠0AB=3,求得点A的坐标,代入y=x2+mx+3即可求得抛物线解
析式:
(2)由旋转可得出C(4,),再求出抛物线顶点D(2,-1),利用勾股定理及其逆定理可得
∠ADC=90°,根据Sg拉形BCD=S44Bc+Snc,即可求得答案;
(3)根据平移规律可得平移后的抛物线解析式为y=x2-4x+1,分两种情况:①若点P在
x轴上方时,②若点P在x轴下方时,分别求出点P的坐标即可.
【解答】解:(1)抛物线y=x2+mx+3经过点B,
∴.B(0,3)
.0B=3,
:
=tan∠OAB=3,
OA
0A=1,
.A1,0),
将A1,0)代入抛物线y=x2+mx+3,得1+m+3=0,
解得:m=-4,′
.抛物线的表达式为y=x2-4x+3.
(2).将△0AB绕点A顺时针旋转90°后,得到△0'AC,
.∠A0'C=∠A0B=∠0A0'=∠B0C=90°,0'A=0A=1,0'C=0B=3,
.C(4,1),
y=x2-4x+3=(x-2)2-1,
∴D(2,-1),
AD=V(2-1)2+(-1-0)2=√2
CD=V(4-2)2+1+1)2=2√2
AC=V(4-1)2+(1-0)2=10,
:AD2+CD2=10,AC2=10,
.AD2+CD2=AC2,
:∠ADC=90°,
又:AB=AC=V10,且∠BAC=90°,
5aaam=5ac+5c=54B-4C+4D-CD=5+2=7,
2
即四边形ABCD的面积为7.
(3)当x=4时,y=x2-4x+3=42-4×4+3=3,
可知抛物线y=x2-4x+3经过点(4,3),
.将原抛物线沿y轴向下平移2个单位过点C(4,),
.平移后得抛物线解析式为:y=x2-4x+1:
①若点P在x轴上方时,作CP/1x轴,交抛物线于P点,易证LACP=∠ABO,
∴.点P与点C关于抛物线y=x2-4x+1的对称轴直线x=2对称,
.P0,1)
②若点P在x轴下方时,如图2,作AC的中垂线,与x轴交与E点,联结CE并延长,交
抛物线y=x2-4x+1于P点,
根据线段的垂直平分线的性质可得AE=CE,
:Z CAE ZACP,
:0'C/1x轴,
.∠CAE=LAC0'=∠AB0,
:ZACP ZABO,
作CH⊥x轴,垂足为H,则CH=1,AH=OH-0A=3,
设AE=x,则CE=x,EH=3-x,
在RtACEH中,CH2+EH2=CE2,
1+6-=2,解得x=
..OE=0A+AE=1+
58
33
Ee,0,
3
设直线CE的解析式为y=x+b,
[4k+b=1
+6=0
则8
3
k=
解得:
4,
b=-2
·直线CE的解析式为y=
2,
3
-4x+1=4-2
解得:=4(舍去),飞=
4
当x=3时,y=-4r+1=已}-4x3+1=-
23
4
16
23、
综上所述,满足条件料P点坐标为@,)碳尽治
D
图2
B
O
C
2
图1
9.(2025·沈阳模拟)如图,已知点A(-4,0),点B(-2,-1),直线y=2x+b过点B,交y轴
于应C,抛物线y=r+停+c经过点4,C
(1)求抛物线的解析式:
(2)D为直线AC上方的抛物线上一点,且an∠ACD=4,求点D的坐标;
(3)平面内任意一点P,与点O距离始终为2,连接PA,PC.直接写出二PA+PC的最
小值.
y
B
B
图1
备用图
【分析】(1)将B点坐标代入y=2x+b中,求得b,进而求得C点坐标,将B、C两点坐
标代入抛物线解析式,从而求得a,c的值,进而求得结果;
(2)发现LACD=LAC0,故作AE⊥CD,作EF⊥y轴,作AG⊥EF,设CF=x,根据
△EFC∽△AGE可表示出EF,在直角三角形EFC中,根据勾股定理列出方程,从而求得点
E坐标,进而求得CD的关系式,根据CD的关系式和抛物线的关系式,进而求得结果;
(3)先确定点P在以0为圆心,2为半径的圆上运动,取01=1,求得出△P0Im△A0P,
从而得出PA=P1,进而确定点C、P、1共线时,PA+PC的值最小,进一步求得结
果。
【解答】解:(1)由题意得,
-1=2×(-2)+b,
b=3,
.直线AC的解析式是:y=2x+3,
∴.C(0,3),
c=3
16a+x(-4)+c=0'
15
c=3
3
a=4
:抛物线的解析式是:y=
,1
4+3
(2)如图1,
o
G
A
B
0
图1
作AF⊥CD于F,作EF⊥y轴于F,作AG⊥EF于G,
:an∠Ac0=OA、4
OC3·an∠4AcD=3y
:ZACD ZACO,
CE=0C=3,AE=0B=3,
可得:△EFC∽△AGE,
CF-EF_CE 3
-三
AG AG AE 4
设CF=x,则AG=0F=3+x,
3
F53A1G4x+3)
在RtAEFC中,由勾股定理得,
x2+2x+3=32,
4
2
.x1
25’名=-3(舍去),
50F=96
·EF=7
Γ25
直线CD的解析式是:y=-
24+3,
由3x+5
>
+3=-
x+3得,
4
4
24
无=0(舍去).名=-97
18
当x=-97时,y=-7×
18
24(9
181
+3=1975
432
D(-
971975、
18’432
(3)如2,
10
图2
点0距离始终为2,
.点P在以0为圆心,2为半径的圆0上运动,
在OA上取01=1,
ZPOI=ZAOP.
OI OP 1
OPOA2'
:△P0I∽△A0P,
.PlOl 1
AP OP-2
1
∴.PI=-AP,
2
PA+PC=PI+PC
.当C、P、I共线时,PI+PC最小,此时P在线段AI与⊙O的交点P处,
PI+PC=CI,
在RtACOI中,
C1=V0C2+012=V2+32=10,
:PA+PC的最小值是O.
10.(2025春·西山区校级月考)己知对称轴为直线x=
的抛物线经过A(-1,0),C(0,-4)两
点,抛物线与x轴的另一个交点为B,
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图1,若点P为第四象限抛物线上一点,连接0P,BC交于点D,连接BP,求
SAPBD的最大值:
SAOBD
(3)如图2,若点0为抛物线上一点,且当an∠BCQ-子求点Q的坐标,
y
y↑
2
B
D
C
图1
图2
【分析】(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,将A(-1,0),C(0,-4)的坐标和抛物线
x=-力=多代入,从而得到抛物线的解析式,
2a2
(2)过点P作PG⊥x轴于点G,交BC于点F,证明△0CD∽△PFD,得出
PF_PD=SD,求出直线BC的解析式为y=x-4,设P(m,m2-3m-4),则
OC OD
SAOBD
F(m,m一4),可得出SD的关系式,由二次函数的性质可得出结论:
SAOBD
(3)过点Q作QG⊥x轴于点G,交BC于点F,过点Q作QH⊥BC于点H,证明
△C0 ACAC0,-C9,设Qa,2-3n-4),则Fm,n-4),求出QF,可得
AO CA
OHs②
QF,求出n的值,即可得点O的坐标
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c.
:4(-1,0),C0,-4),抛物线x=-6=3,
2a21
a-b+c=0
a=1
.
c=-4
,解得{b=-3,
c=-4
2a2
.抛物线的解析式为y=x2-3x-4;
(2)过点P作PG⊥x轴于点G,交BC于点F,
y◆
B
:0C/1PG,
:△OCDn△PFD,
.PF_PD
OC OD
PF PD SAPBD,
0C=0D
SAOBD
.抛物线y=x2-3x-4经过A(-1,0),与x轴的另一个交点为B.
.B(4,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
k=1
b=-4
b=-41
.直线BC的解析式为y=x-4,
设P(m,m2-3m-4),则F(m,m-4),,
:.PF=m-4-m2+3m+4=-m2+4m.
心SPFm+4mm+m=m-2y驴+
SXOBD OC
-4-4
:当m=2时,SD有最大值,最大值是1
SAOBD
(3)过点Q作QG⊥x轴于点G,交BC于点F,过点Q作QH⊥BC于点H,
y
G
B
H
Q
∠QHC=∠AOC=90°,
A(-1,0),C(0,-4),
0A=1
0C4
:tan∠BC0=HC-4
HO 1
.△CQH∽△CAO,
oHco
AO CA
设Q(m,n2-3n-4),则F(n,n-4),
.QF=PF=n-4-n2+3n+4=-n2+4n.
:0C=0B=4,∠B0C=90°,
:∠0BC=45°,
.∠HFQ=∠BFG=45°,
:QH⊥BC,
0H=号er-9i+n
(-r+4n
:2
Vn2+n2-3n-4+4)2
,解得n=14或18
V42+12
3
Q的型标为学或
11.(2025春·汉川市校级月考)如图,在平面直角坐标系中,顶点为
A(2cos60°,-V2sin45)的抛物线经过点B(5,3),且与x轴交于C,D两点(点C在点D的
左侧)
(1)求抛物线的解析式:
(2)求tan∠A0B的值;
(3)点M在第二象限内的抛物线上,点N在x轴上,且∠MND=∠OAB,当△DMN与
△OAB相似时,求点M的坐标.
B
【分析】(1)根据待定系数法,可得抛物线的解析式:
(2)过点A作EF/Ix轴交y轴于E,过点B作BF/Iy轴交EF于F,先证明△AEO和
△AFB均为等腰直角三角形,得出:∠0AE=∠BAF=45°,OA=√2,AB=4V2,
∠0AB=90°,再运用三角函数定义即可;
(3)根据抛物线上的点满足函数解析式,可得方程②,根据相似三角形的性质,可得方程
①③,根据解方程组,可得M点的坐标.
【解答】解:(1)A(2cos60°,-√2sin45),
A1,-1),
设抛物线的解析式为y=a(x-1)2-1,
将B点坐标代入函数解析式,得:a(5-1)2-1=3,
解得:a-号
1
∴该抛物线的解析式为:y=二(x-1)2-1;
(2)如图1,过点A作EF1/x轴交y轴于E,过点B作BF//y轴交EF于F,
A(1,-1),B(5,3)
:AE=OE =1,AF BF=4,
:LAE0=LAFB=90°,
:△AEO和△AFB均为等腰直角三角形,
∠0AE=∠BAF=45°,OA=V2,AB=4V2,
∠0AB=180°-∠0AE-∠BAF=180°-45°-45°=90°,
六an∠A0B=4B.4y5=4,
0A√2
y
..
图1
:tan∠A0B=4;
(3)设M(a,b),N(a,0),
当y=0时x--1=0
解得:x=3,x2=-1,
.D3,0),
:DN 3-a
①当△MND∽△0AB时,如图2,
B
M
图2
则M-DN,即2=3-
OA AB
242
化简,得:4b=3-a①,
:M在抛物线上,
b=a--1②,
4b=3-a
联立①②,得
1
b=(a-1)2-1'
4
5
解得:a=3(不符合题意,舍),a2=-2,b=
4
M(-2,),
4
当△MND∽△BA0时,如图3,
M
图3
则MN、ND
即b=3-a
BA OA
4W2V2
化简,得b=12-4a③,
b=12-4a
联立②③,得:
1
b=(a-1)2-1'
4
解得:4,=3(不符合题意,舍),a2=-17,b=12-4×(-17)=80,
M2(-17,80).
综上所述:当△DMN与A04B相似时,点M的坐标为(-2,子或(-17,80).
12.(2025秋·道里区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,点0为坐标原点,直线
y=x+3交x轴于点A,y轴于点D,抛物线y=x2+bx-3与x轴交于A,B两点,交y轴
于点C.
(1)求抛物线的解析式:
(2)P在第三象限抛物线上,P点横坐标为t,连接AP、DP,△APD的面积为S,求s关
于t的函数关系式;(不要求写自变量t的取值范围)
(3)在(2)的条件下,PD绕点P逆时针旋转,与线段AD相交于点E,且
LEPD=2LPDC,过点E作EF⊥PD交PD于G,y轴于点F,连接PF,若
sm∠PrC-写求线段PF的长.
B
【分析】(1)直接把A点坐标代入y=x2+bx-3求出b的值即可得到抛物线解析式为
y=x2+2x-3;
(2)连接0P,过点P作PH⊥x轴于H,PN⊥y轴于N,根据
S=SMAPD=SAo4D+SSOAP-SSOPD可得出S与t的函数关系式;
(3)过D作DH⊥y轴交PE的延长线于H,作PM⊥DH于M,PN⊥y轴于N,如图3,
利用PM I/DN得到∠PDC=∠DPM,加上∠EPD=2∠PDC,则∠HPM=∠DPM,于是根
据等腰三角形的性质可得MH=MD,接着判断四边形PNDM为矩形得到MD=PN,则
DH=2PN,然后证明△DEH兰△DEF得到DH=DF,所以DF=2MD=2PN;再在
Rt△PFN中利用正弦定义可得到PF=3PN,利用勾股定理得FN=√2PN,设P点坐标为
(,2+2t-3),则DF=-21,FN=-2W2t,于是可表示出
0N=DF+FN-0D=-2t-2V2t-3,所以-2t-2W21-3=(2+2t-3),解方程得到得
=2,1,=32(舍去),所以PF=3PN=32.
【解答】解:(1)直线y=x+3交x轴于点A,y轴于点D,
.A(-3,0),D(0,3),
将A(-3,0)代入抛物线y=x2+bx-3,
.(-3)2-3b-3=0,
b=2,
.抛物线解析式为y=x2+2x-3,
(2)连接OP,过点P作PH⊥x轴于H,PN⊥y轴于N,
/B
:P在第三象限抛物线上,P点横坐标为tt<0),
.P(t,t2+21-3),
S=SMAPD SAOAD SAO4P SAOPD
=104-OD+10A.PH-TOD.PN
1
=×3x3+x3x-2-21+3)-x3x()
2
=9+2(-2-21+3)+
3
22
2
(3)过D作DH⊥y轴交PE的延长线于H,作PM⊥DH于M,PN⊥y轴于N,如图3,
PM //DN
:ZPDC ZDPM
ZEPD =2ZPDC,
:∠HPM=∠DPM,
而PM⊥DH,
.MH MD,
易得四边形PNDM为矩形,
:MD PN
:DH =2PN,
:EF⊥PD,
:∠GDF+∠DFG=90°,
而∠PHD+∠HPM=90°,
LDFG=∠PHM,
:∠ADF=45°,
:∠HDE=45°,
.△DEH兰△DEF(AAS),
:DH =DF,
:DF =2MD =2PN,
在RtAPFN中,sin∠PFC=PN_L,
PF-3
:PF =3PN,
.FN =PF2-PN2=19PN2-PN2 =2V2PN
.设P点坐标为(t,t2+21-3),则DF=-2t,FN=-2V2t,
.ON DF+FN-OD =-2t-22t-3,
.-2t-2W2t-3=-(t2+2t-3),
整理得5=√2,5=32(舍去),
:PF =3PN =-31=32.
H M D
图3
13.(2025·荆门模拟)抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0)和点B,与y轴交于点
C,顶点D的坐标为L,-4),
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图,点P(m,n)在第一象限的抛物线上,且m+n=9,求点P的坐标;在线段PA上
确定一点M,使DM平分四边形ACDP的面积,求点M的坐标;
(3)点Q是抛物线对称轴上的一个动点,连接OQ、AQ,设△4OQ的外心为H,当
sin∠OQA的值最大时,请直接写出点H的坐标.
B
ID
D
备用图
【分析】(1)设y=a(x-1)2-4,再将A(-l,0)代入y=a(x-1)2-4,即可求解;
(2)由m+n=9可得点P(4,5),可得S边希4cDp=SMEP+Sa40c+S4ocD+SoED=16,根据
Smv=2Sa边形cp=8即可求解:
(3)作△4O0的外心H,作HG⊥x轴,则4G=)40=),进而可得H在A0的垂直平分
2
2
线上运动,根据题意当sin∠OQA最大转化为求当AH取得最小值时,sin∠OQA最大,进而
限据点到直线的距离,垂线段最短,即可求得AH),运用勾股定理求得HG,即可求得】
点H的坐标,根据对称性求得另一个坐标.
【解答】解:(1)顶点D的坐标为(L,-4),
设y=a(x-1)2-4,
将A(-1,0)代入y=a(x-1)2-4,
解得a=1,
y=x2-2x-3;
(2).点P(m,n),
则n=m2-2m-3,而m+n=9,
解得:m=-3或4,
:点P(m,n)在第一象限的抛物线上,
.点P(4,5);
顶点D的坐标为(L,-4).
.直线PD的解析式为y=3x-7,
B30
点A(-1,0),P(4,5),
∴.直线PD的解析式为y=x+1,
.F1,2),
:y=x2-2x-3,
C(0,-3),
A
OEB x
C
D
.S四边形HCDP=SA4EP+SMAOC+SSOCD+SAOED
17
1
1
17
二×(二+1)×5+二×1×3+二×1×3+
×4
23
2
2
23
25,3,3,14
3223
=16,
点M在线段PA上,DM平分四边形ACDP的面积,
设M(t,t+1),
0Fx对4-小-aam=8,
4
六2×2+44-0=8,解得t=3
3
:点M的坐标为(行
4
3
(3)如图,作△400的外心1,作HG1x辅,则4G=G0
A\GO
B
D
x=1
AH =HO,
H在A0的垂直平分线上运动,
依题意,当sin∠OQA最大时,即∠OQA最大时,
:H是△AOQ的外心,
,∠AHO=2∠AHG=2∠OQA,即当sin∠AHG最大时,sin∠OQA最大,
0-40-
21
sim∠00A=sin∠AHG=4G-2
AH AH
则当AH取得最小值时,sin∠OQA最大,
AH=HO,
即当H0上直线x=1时,4H取得最小值,此时0=1-(-子
w多
在RIAG中,HG=a7AG-骨-分=5
分2
根据对称性,则存在(-一2),
综上所述,2)或分②.
14.(2025春·磐安县期中)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A1,0),
B(9,0),与y轴交于点C,已知L0AC=∠0CB.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点P在y轴上,在该抛物线的对称轴上,是否存在唯一的点Q,满足∠AQP=90°?
如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)若点P在y轴上,满足sin∠APB=2的点P是否存在?如果存在,请求出点P的坐标,
如果不存在,请说明理由,
A
B
【分析】(1)证明△0AC∽△0CB,根据相似三角形的性质可得0C=3,利用待定系数法即
可求解;
(2)由题意得AP为直径的圆与对称轴:直线x=5有唯一的交点,即相切.根据切线的性
质可得点M的横坐标为0.5,所以点M到直线x=5的距离为4.5,则直径AP的长为9,根
据勾股定理即可求解;
(3)当点P在以AB为弦的ON上,圆心角∠ANB是∠APB的两倍.过点N做NH⊥AB于
H,则LANH=∠APB,根据sin∠ANH=sin∠APB=2,可得AN=6,利用两点的距离公
3
式即可得点P的坐标.
【解答】解:(1):∠0AC=∠0CB,LA0C=∠C0B=90°,
:△0AC∽△0CB,
OC OA
OB OC
0C2=9x1=9,
:0C>0,
0C=3,
.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点AL,0),B(9,0),
设y=a(x-1)(x-9),
把c0,3)代入符a0-0-9)=3,解符a兮
抛物线的函数表达式yxcx-9叨2-10
3+3:
(2)存在,
抛物线的对称轴上是否存在唯一的点Q,满足∠AQP=90°,就是指以AP为直径的圆与对
称轴:直线x三5有唯一的交点,即相切
如图,
设AP的中点为M,
A1,0),
.点M的横坐标为0.5,
.点M到直线x=5的距离为4.5,
.直径AP的长为9,
0P=V92-12=4V5,
点P的坐标为(0,4w5)或(0,4√5):
(3)存在,如图:
H.B
当点P在以AB为弦的ON上,圆心角∠ANB=2LAPB,
过点N做NH⊥AB于H,则∠ANH=∠APB.
÷sin∠ANH=sin∠APB=4l_2
AN 3
AH=BH =4.
.AN=6,
NH=V62-42=2√5,
N(5,25)或N(5,-2W5),
设P(0,P),
.PN AN =6,
当N(5,25)时,(0-5)2+(25-P)2=6,
P=25-√i或P=25+1,
同理,当W(5,-2V5)时,p=-2√5-V11或P=-2V5+√1
综上所述,点P的坐标为(0,25-V11)或(0,25+V11)或(0,-2V5-I)或(0,-2√5+V1)
15.(2025合肥模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交
于点4(-2,0,B4,0,与直线y=x+3交于y推上的点C,直线y=x+3与:结交于
点D.
(1)求该抛物线的解析式:
(2)点P是抛物线上第一象限内的一一个动点,连接PC、PD,当△PCD的面积最大时,
求点P的坐标;
(3)将抛物线的对称轴向左平移3个长度单位得到直线1,点E是直线1上一点,连接0E
、BE,若直线I上存在使si∠BEO最大的点E,请直接写出满足条件的点E的坐标;若不
存在,请说明理由。
【分析】(1)用交点式函数表达式得:y=a(x+2)(x-4)=a(x2-2x-8),即可求解;
(2)由SPcD=S4Po+S4pc0-S4oCD,即可求解;
(3)如图,经过点O、B的圆F与直线l相切于点E,此时,si∠BE0最大,即可求解
【解答】解:(1)用交点式函数表达式得:y=a(x+2)(x-4)=a(x2-2x-8),
当x=0时,y=3,
则C(0,3),
即-8a=3,
解得:a=3
8
则函数的表达式为y=-含+子x+3:
3
81
(2)y=-3
+3,令y=0,则x=2,即点D(2,0),
2
B
3
3
连接0P,设点P(x,-x2+
x+3),
8
4
SAPCD SAPDO SAPCO -SAOCD
2++9+*
1
4
2
22x3
=-36x-3y+2
,27
8
8
3
c0,
SPcD有最大值,
此时点PB受:
(3)如图,经过点O、B的圆F与直线l相切于点E,此时,sin ZBE0最大,
过圆心F作HF⊥x轴于点H,则OH=二OB=2=OA,OF=EF=4,
:HF=2√5,过点E的坐标为(-2,2W3):
同样当点E在x轴的下方时,其坐标为(-2,-2√3):
故点E的坐标为(-2,2√3)或(-2,-23).
16.(2025·高州市一模)在平面直角坐标系xO中,已知抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于
A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于C点,D为抛物线顶点.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)如图1,连接AD,交y轴于点E,点P是第一象限的抛物线上的一个动点,连接PD
交x轴于F,连接EF、AP,若SMDp=3SDEF,求点P的坐标.
(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,连接OQ、AQ,设△AOQ外接圆圆心为H,当
sin∠OQA的值最大时,请求出点H的坐标.
E
C
C
D
D
图1
图2
【分析】(1)把A(-1,0),,B(3,0)代入y=ax2+bx-3即可求解:
(2)根据题意先求得A,B,C,D各点的坐标,求得AD的解析式,进而求得点E的坐
标,通过计算可得AE=ED,进而可得SE=SED,由SMDP=3SEF可得出OE=yp=2,
依题意,设P(m,m2-2m-3),其中0<m<3,建立方程求解即可得出答案;
(3)作△40Q的外心H,作HG1x轴,则AG=40=,进而可得H在A0的垂直平分
线上运动,根据题意当sin∠OQA最大转化为求当AH取得最小值时,sin∠OQA最大,进而
根据点到直线的距高,垂线段最知,即可求得AH-子运用勾股定理求得4G,即可求得
点H的坐标,根据对称性求得另一个坐标,
【解答】解:(1)把A(-1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx-3中,得:
「a-b-3=0
,解得:
a=1
9a+3b-3=0
b=-2
∴抛物线解析式为y=x2-2x-3;
(2).抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于C点,D为抛
物线顶点,
.令x=0,得:y=-3,
则C(0,-3),
:y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
D1,-4)
设直线AD的解析式为y=kx+b,
A(-1,0),D1,-4),
÷人+6=0
k+b=?4'
[k=?2
解得:
b=?2'
.直线AD的解析式为y=-2x-2,
令x=0,则y=-2,
∴E(0,-2),
:AE=V0A2+0E2=V2+22=V5,ED=√0?02+(?4+2y=5,
:AE ED,
SAFAE SAFED
SADP =3SADEF
SMAPF SAADP-SMAFD =3SADEF -SAAFD =3SADEF -2SADEF SADEF =SAEF
:OE⊥AF,
小4r-0E=号4F%
0E=yp=2,
依题意,设P(m,m2-2m-3),其中m>3,
.m2-2m-3=2,
解得:m=1+V6,m2=1-V6(舍去),
.P1+V6,2):
(3)如图,作AM00的外心H,作HG1x轴,则4G=G0=
C
D
AH =HO,
,H在A0的垂直平分线上运动,
依题意,当sin∠OQA最大时,即∠OQA最大时,
:H是△AOQ的外心,
∴∠AHO=2∠AHG=2∠OQA,,即当sin ZAHG最大时,sin∠OQA最大,
4G=0-方
1
sin∠00A=sin∠AHG=AG=2
AHAH
则当AH取得最小值时,sin∠OQA最大,
AH=HO,
即当01直线=1时,4H取得最小值,此时0=1-(?-多
六AH=2
3
在RIAHG中,HG=VH-4G-停-分=万,
分2,
根据对称性,则存在(分一②,
综上所达,-子②)或H一②
17.(2025·夏津县模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且
0A=20B,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=
.D为第一象限内抛物
2
线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式:
(2)当线段DF的长度最大时,求sin∠DCF的值;
(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点G是坐标平面内的一点,是否存在点P,使得以点
P,B,C,G为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请
说明理由.
备用图
【分所】D由01=208设B,0,则4(-2,0,又抛物线对称轴为直线x=得
1=-21方,解得42心,8(10,用特定系数法可得范物线的我达式为
y=-x2+x+2;
(2)连接DC,得C(0,2),可得直线AC解析式为y=-x+2,设D(m,-m2+m+2),则
F(m,-m+2),DF=-m2+m+2-(-m+2)=-m2+2m=-(m-1)2+1,用二次函数性质可得
当m=1时,DF取最大值,最大值是1,DL,2),FL,1),可得∠CDF=90°,
CF=V0-y+(2-=2,即知sim∠DCF=DF.=5,
3)设P),G,),又B(-l,0,C0,2),①以PB、CG为对角线,则PB、CG的
-1=0+r
2
中点重合,且BC=BG,可得
n+0=2+s
解得r2+或写
2
(-1-0)2+(0-2)2=(r+1)2+s2
):②以PC、PG为对角线,则PC、PG的中点重合,且BC=BG,③以PG、
,2-19
BC为对角线,则PG、BC的中点重合,且BP=BG,分别列方程组可解得答案,
【解答】解:(1)由0A=20B,设B(t,0),则A(-2,0),
抛物线对称轴为直线x=2”
1
、~.1t=2t-2
解得t=-1,
.A2,0),B(-1,0),
将A(2,0),B(-1,0)代入y=ax2+bx+2得:
T4a+2b+2=0
a-b+2=0
a=-1
解得
b=1'
.抛物线的表达式为y=-x2+x+2:
(2)连接DC,如图:
D
B
在y=-x2+x+2中,令x=0得y=2,
.C(0,2),
设直线AC解析式为y=x+2,将A(2,0)代入得:
2k+2=0,
解得k=-1,
.直线AC解析式为y=-x+2,
设D(m,-m2+m+2),则F(m,-m+2),
.DF=-m2+m+2-(-m+2)=-m2+2m=-(m-1)2+1,
-1<0,
.当m=1时,DF取最大值,最大值是1,
此时DL,2),F(1,1),
C(0,2),
∠CDF=90°,CF=V(0-1)2+(2-1)2=V2,
:sin∠Dcr=DF.1=2.
CF=22
(3)存在点P,使得以点P,B,C,G为顶点的四边形是菱形,理由如下:
如图:
G
D
B
G
设P,m,Gr,,又B-l,0),C(0,2),
①以PB、CG为对角线,则PB、CG的中点重合,且BC=BG,
-1=0+r
2
n+0=2+s
(-1-0)2+(0-2)2=(r+1)2+s2
n=2+9
2
ns29
2
解得r=2
1
1
或r=2
s=Vi9
ss、fg
2
n2+
9)或(6,2-
2
②以PC、BG为对角线,则PC、PG的中点重合,且BC=BP,
+0=-1+r
2
n+2=s+0
1-0+0-2y=1-+r
n=
2
2
解
Ar-i
或r=
2
s=2-i
2
2
③以PG、BC为对角线,则PG、BC的中点重合,且BP=BG,
2*r=1+0
n+S=0+2
1-+0-m2=c+2+0-
〔1
n=-
2
3
解得r=
2
家所,P的坐标为写2写-写马成宁马成兮
2
2
2
18.(2025·黄冈模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交点为
A(-4,0)、B1,0),与y轴交于点C,P为抛物线上一点,过点P作PD1AC于D.
D
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图1,若P在直线AC上方,PE⊥x轴于E,交AC于F.
①求sin∠PFD的值;
②求线段PD的最大值
(3)如图2,连接PC,当△PCD与△AC0相似时,直接写出点P的坐标.
【分析】(1)根据待定系数法求解析式即可;
(2)①根据对顶角性质,平行线的性质可得∠PFD=∠AC0,进而可得
sin∠PFD=sin∠ACO=
A0
根据勾股定理求得AC,进而根据正弦的定义求解即可;
AC
②待定系数法求得直线4C的解析式为Y=方+2,设P0mm-m+2).别Fm.
21
m+2),求得PF=2m+2八+2,根据O的结论求得PD=PF·sin∠PFD,当PF取得最
1
1
大值时,PD取得最大值,进而根据二次函数
的性质求得PD的最大值;
(3)分别表示出PD,PC,求得A0,AC,C0的长,根据LA0C=LPDC=90°,
△PCD与△AC0相似时,有以下2种情形,①当△PCD∽△AC0时,②当△PCD∽△CA0时,
进而根据相似三角形的性质列出方程解方程求解即可.
【解答】解:(1)抛物线y=ax2+bx+2与x轴交点为A(-4,0)、B1,0),与y轴交于点C
令x=0,则c=2,
∴.C(0.2),
设抛物线的解析式为y=a(x+4)(x-1),
将点(0,2)代入得,2=-4a,
解得:a=一2'
1
∴y=-
)(x+4)(x-1)==三x2-号
x+2,
2
抛物线的解析式为y=-x2-
2+2:
(2)①:PE⊥x轴,
:ZAFE ZACO,
又:∠PFD=∠AFE,
:Z PFD ZACO,
sin∠PFD=sin∠ACO=A
AC
A(-4,0),C(0,2),
:A0=4,0C=2,
AC=V22+42=2V5
sin∠PFD=sin∠AC0=A0=4_2W5
4C2W5=5:
②设过A(-4,0)C(0,2)的直线解析式为y=x+b,
-4k+b=0
则
b=2
k=-
解得:
2
b=2
:直线4C解新式为y号+2
夜代
6m2、3
m+2),则Fm2m+2),
2m+2-
2m2=-1
1
m2-2m=-
(m+2)2+2,
2
2
当m=-2时,PF有最大值2,
:PD=PF·sin ZPFD,
PF取最大值时,PD取最大值,
2=45
PD最大值为25x
5
(3)设Pm,-m-3m
m+2),则Fm,2m+2),
2
F号m2+2mn
:A0=4,0C=2,
:4C=25,
:PD=PF·sin ZPFD,
PD25
(二m2+2m)川,
5
1
:C(0,2),P(m,-
6m2、3
m+2),
2
1
PC=m2+(5m2+
m)2,
3
:LA0C=∠PDC=90°,
:△PCD与△AC0相似,有以下两种情形,
①当△PCD∽△AC0时,
.PD40
PC AC
22
4
Vm+(m2+
1
2m2
25
3
整理得:m+兮+m=(兮m+2m,
解得:m,=0(与点C重合,舍去),m=
3
2
当m=
时,-m2-3
1
25
m+2=
2
2
2
8
325
P(-2'8
);
当△PCD∽△CA0时,
PD CO
25,1
m2+2m
即5
2
Vm2+(5m2+32
1
25
2
2
整理得m2+(二m2+二m)2=4(二m2+2m)2,
2
17
解得:m1=-3,m2=-
3’m=0(舍去),
2m+2=2,
当m=-3时,2m23
.P(-3,2),
当m=时,
3
3m+2=0
9
综上所述,当△PCD与A4C0相似时,点P的坐标-号,2空或P-3,2)暖(子,9.
8
19.(2025·广东模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A、
B两点,与y轴交于C点,D为抛物线顶点
(1)连接AD,交y轴于点E,P是抛物线上的一个动点.
①如图一,点P是第一象限的抛物线上的一点,连接PD交x轴于F,连接EF、AP,若
SMADP=3 SADEF,求点P的坐标
②如图二,点P在第四象限的抛物线上,连接AP、BE交于点G,设w-、匹,则w有
SABGP
最大值还是最小值?w的最值是多少?
(2)如图三,点P是第四象限抛物线上的一点,过A、B、P三点作圆N,过点P作
PM⊥x轴,垂足为I,交圆N于点M,点P在运动过程中线段MⅢ是否变化?若有变化,
求出MI的取值范围;若不变,求线段MI长度的定值.
(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,连接OQ、AQ,设△AOQ外接圆圆心为H,当
sin∠OQA的值最大时,请直接写出点H的坐标.
B
B文
图一
图二
图三
备用图
【分析】(1)①根据题意先求得A,B,C,D各点的坐标,求得AD的解析式,进而求
得点E的坐标,通过计算可得AE=ED,进而可得SFE=SFED,由SMDP=3 SADEF可得出
OE=yp=2,依题意,设P(m,m2-2m-3),其中0<m<3,建立方程求解即可得出答案;
②根据已知条件设P(m,m2-2m-3),其中0<m<3,求得直线AP的解析式,直线BE的解
析式,联立即可求得点G的坐标,根据
74B6
W=
yal
8
令
4Bnl-号4B%1,-%-3m+8m+3
1
=-3m2+8m+3=-30m争+
,根据二次函数的性质求得z的最大值,即可求得w的
最小值:
(2)根据题意过点N作NR1MP,依题意,点N为△ABP的外心,N为AB垂直平分线上
的点,则点N在抛物线的对称轴直线x=1上,设P(m,m2-2m-3),其中0<m<3,N(1,n)
,A-10,B3,0),根据N4=NP建立方程,解得:n=m-2m-2,进面求得w=1,
2
即可求得MI=1;
(3)作△400的外心H,作HG1x轴,则AG=
A0=,进而可得H在A0的垂直平分
2
线上运动,根据题意当sin∠OQA最大转化为求当AH取得最小值时,sin∠OQA最大,进而
根据点到直线的距离,垂线段最短,即可求得AH,运用勾股定理求得HG,即可求得
点H的坐标,根据对称性求得另一个坐标.
【解答】解:(1)抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,D为
抛物线顶点.
.令x=0,得:y=-3,
则C(0,-3),
令y=0,得:x2-2x-3=0,
解得:x=-1,x2=3,
则A(-1,0),B(3,0),
:y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
D1,-4).
①设直线AD的解析式为y=x+b,如图1,
A(-1,0),D1,-4)
「-k+b=0
+b=4
k=-2
解得:
1b=-2
.直线AD的解析式为y=-2x-2,
令x=0,则y=-2,
.E(0,-2),
:AE=V0A2+0E2=P+2=V5,ED=0-0)2+(-4+2=V5,
:AE ED,
SAFAE =SAFED
SAADP =3SADEF
:SMAPF =SAADP-SMAFD =3SADEF SAAFD =3SADEF -2SADEF SADEF SAAEF
OE⊥AF,
÷号4r-0E-4P%
2
0E=yp=2,
依题意,设P(m,m2-2m-3),其中m>3,
.m2-2m-3=2,
解得:m=1+V6,m2=1-V6(舍去),
P1+V6,2)
②,点P在第四象限的抛物线上,AP、BE交于点G,如图2,
设P(m,m2-2m-3),其中0<m<3,
设直线AP的解析式为y=cx+d,
:A(-1,0),P(m,m2-2m-3),
「-c+d=0
mc+d=m2-2m-3'
c=m-3
解得:
d=m-3'
∴.直线AP的解析式为y=(m-3)x+m-3,
设直线BE的解析式为y=ex+f,
B(3,0),E(0,-2),
5
2
解得:
e=
3
f=-2
2
直线BE的解析式为y=亏x-2,
y=(m-3)x+m-3
联立方程组,得:
2
y=5x-2
3
3-3m
x=
解得:
3m-11
24-8m
P
3m-11
24-8m
:y%=3m-11
:0<m<3,
.24-8m>0,3m-11<0,
24-8m<0,
3m-11
1 AB-lyal
2
1yaL8m-24+24-80-m2+2m+3)=3m+8m+3
8
∴.w=
AB-y1-4B-YGl y-Yol 3m-11 3m-1
2
令2=-3m2+8m+3=-30m-
4
25
)2+
3
-3<0,
当m一音时,:取得最大值管w取得最小值为务一君
824
3
3
·”有最小值,最小值为24
5
(2)不变,M1=1,理由如下:
如图,过点N作NR⊥MP,依题意,点N为△ABP的外心,
:N为AB垂直平分线上的点,即点N在抛物线的对称轴直线x=1上,
,PM⊥x轴,NR⊥MP,
MR=PR,NR//x轴,
w=yt业,
2
设Pm,m2-2m-3)(0<m<3),N(1,n),A(-1,0),B(3,0),
:N为△ABP的外心,
NA=NP,则N2A=NP2,
即[1-(-1)]2+n2=(m-1)2+(m2-2m-3-n)2,
解得:n=m2-2m-2
2
yy
2
n=y+m2-2m-3
2
yw=1,
.M(m,1),
.MI=1.
(3)如图4,作△A00的外心H,作HG1x轴,则4G=G0=,
AH=HO,
∴H在A0的垂直平分线上运动,
依题意,当sin∠OQA最大时,即∠OQA最大时,
:H是△AOQ的外心,
.∠AHO=2∠AHG=2∠OQA,即当sin∠AHG最大时,sin∠OQA最大,
4G=40=
1
1
÷sin∠00A=sin∠4HG=AG-2
ΓAHAH
则当AH取得最小值时,sin∠OQA最大,
AH=HO,
即当01直线x=1时,4取得最小值,此时Q=1-(宁-多
3
AH=2,
在RaAG中,HG=Vam-4G-V厚-分=5,
分2,
根据对称性,则存在},
综上所达,号②)或H号一②.
H
AGO
B
x=1
图4
y:
M
IN-
RB
C
图3
y◆
A
G
图2
B
图1
20.(2025·瓯海区校级自主招生)如图,在平面直角坐标系中,点P从原点0出发,沿x轴
向右以每秒一个单位长的速度运动t秒(t>0),抛物线y=-x2+bx+c经过点0和点P.
(1)求c,b(用t的代数式表示):
(2)抛物线y=-x2+bx+c与直线x=1和x=5分别交于M,N两点,当t>1时,
①在点P的运动过程中,你认为si∠MP0的大小是否会变化?若变化,说明理由;若不变,
求出sin∠MPO的值;
②△MPN的面积S与t的函数关系式:
③是否存在这样的t值,使得以O,M、N,P为顶点的四边形为梯形?如果存在,求出
t的值;如果不存在,请说明理由.
0
A
【分析】(1)根据抛物线y=-x2+bx+c经过点O和点P,将O(0,0),P(t,0),代入求出c
,b的值即可:
(2)①根据(1)中解析式得出M(L,t-1),得出AM=AP,∠PAM=45°即可得出
sin∠MP0的大小不会变化:
②根据当1<t5时以及当1>5时,分别得出SAMPN=SMAPM+S形ANP-SAMBN,
SMPY=S稀形MBv+SANBP-SAPM,求出即可;
③根据当MP//ON时以及当MN/1OP时,分别得出t的值即可.
【解答】解:(1)由题意得O(0,0),P(t,0),
代入y=-x2+bx+c,
得c=0,
-t2+bt=0,
即b=1.
即y=-x2+x.
(2)当t>1时,①M(1,t-1),
即AM=t-1,AP=1-1,
即AM=AP,∠PAM=45°,sin∠MP0=sin45°=
是定值
2
②当1<t5时,N(5,5t-25),
如图1,
y
0
A
B
图1
过点N作AM的垂线,垂足为B,
SAMPN=SMAPM+S特形HBNP-SMBN,
=-+0-1+40x25-50--15+2x4
=-212+12t-10,
当t>5时,如图2,
图2
SAMPN =S MABN+SANBP-SAAPM
-1+5-2x4+56-25-5列-0-
1
=2t2-12t+10,
③存在这样的t值,使得以O、M、N、P为顶点的四边形为梯形
当MP/10N时,如图3,
y
0
图3
:∠0PM=45°,∠P0N=45°,
即N(5,-5),代入y=-x2+x得-25+5t=-5.
解得1=4;
当MN/10P时,如图4,
o B
图4
则M,N关于对称轴x=3对称,
即-1=3,
2×(-1)
解得:t=6,
综上,当t=4或t=6时,以O、M、N、P为顶点的四边形为梯形.