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專題5二次函數(shù)與面積最值定值問(wèn)題面積是平面幾何中一個(gè)重要的概念,關(guān)聯(lián)著平面圖形中的重要元素邊與角,由動(dòng)點(diǎn)而生成的面積問(wèn)題,是拋物線與直線形結(jié)合的覺形式,常見的面積問(wèn)題有規(guī)則的圖形的面積(如直角三角形、平行四邊形、菱形、矩形的面積計(jì)算問(wèn)題)以及不規(guī)則的圖形的面積計(jì)算,解決不規(guī)則的圖形的面積問(wèn)題是中考?jí)狠S題??嫉念}型,此類問(wèn)題計(jì)算量較大。有時(shí)也要根據(jù)題目的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題產(chǎn)生解的不確定性或多樣性。解決這類問(wèn)題常用到以下與面積相關(guān)的知識(shí):圖形的割補(bǔ)、等積變形、等比轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)方法.面積的存在性問(wèn)題常見的題型和解題策略有兩類:一是先根據(jù)幾何法確定存在性,再列方程求解,后檢驗(yàn)方程的根.二是先假設(shè)關(guān)系存在,再列方程,后根據(jù)方程的解驗(yàn)證假設(shè)是否正確.解決動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的面積問(wèn)題,常用到的知識(shí)和方法,如下:如圖1,如果三角形的某一條邊與坐標(biāo)軸平行,計(jì)算這樣“規(guī)則”的三角形的面積,直接用面積公式.如圖2,圖3,三角形的三條邊沒(méi)有與坐標(biāo)軸平行的,計(jì)算這樣“不規(guī)則”的三角形的面積,用“割”或“補(bǔ)”的方法.圖1圖2圖3計(jì)算面積長(zhǎng)用到的策略還有:如圖4,同底等高三角形的面積相等.平行線間的距離處處相等.如圖5,同底三角形的面積比等于高的比.如圖6,同高三角形的面積比等于底的比.圖4圖5圖6
【例1】(2023?青海)如圖1,拋物線y=x2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C.(1)求該拋物線的解析式;(2)若點(diǎn)E是拋物線的對(duì)稱軸與直線BC的交點(diǎn),點(diǎn)F是拋物線的頂點(diǎn),求EF的長(zhǎng);(3)設(shè)點(diǎn)P是(1)中拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),是否存在滿足S△PAB=6的點(diǎn)P?如果存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.(請(qǐng)?jiān)趫D2中探討)【例2】(2023?隨州)如圖1,平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx+c(a<0)與x軸分別交于點(diǎn)A和點(diǎn)B(1,0),與y軸交于點(diǎn)C,對(duì)稱軸為直線x=﹣1,且OA=OC,P為拋物線上一動(dòng)點(diǎn).(1)直接寫出拋物線的解析式;(2)如圖2,連接AC,當(dāng)點(diǎn)P在直線AC上方時(shí),求四邊形PABC面積的最大值,并求出此時(shí)P點(diǎn)的坐標(biāo);(3)設(shè)M為拋物線對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)P,M運(yùn)動(dòng)時(shí),在坐標(biāo)軸上是否存在點(diǎn)N,使四邊形PMCN為矩形?若存在,直接寫出點(diǎn)P及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【例3】(2023?成都)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=kx﹣3(k≠0)與拋物線y=﹣x2相交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),點(diǎn)B關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)為B'.(1)當(dāng)k=2時(shí),求A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo);(2)連接OA,OB,AB',BB',若△B'AB的面積與△OAB的面積相等,求k的值;(3)試探究直線AB'是否經(jīng)過(guò)某一定點(diǎn).若是,請(qǐng)求出該定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【例4】(2023?岳陽(yáng))如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線F1:y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣3,0)和點(diǎn)B(1,0).(1)求拋物線F1的解析式;(2)如圖2,作拋物線F2,使它與拋物線F1關(guān)于原點(diǎn)O成中心對(duì)稱,請(qǐng)直接寫出拋物線F2的解析式;(3)如圖3,將(2)中拋物線F2向上平移2個(gè)單位,得到拋物線F3,拋物線F1與拋物線F3相交于C,D兩點(diǎn)(點(diǎn)C在點(diǎn)D的左側(cè)).①求點(diǎn)C和點(diǎn)D的坐標(biāo);②若點(diǎn)M,N分別為拋物線F1和拋物線F3上C,D之間的動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)M,N與點(diǎn)C,D不重合),試求四邊形CMDN面積的最大值.1.(2023?金壇區(qū)二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,二次函數(shù)y=x2+bx﹣2的圖象與x軸交于點(diǎn)A(3,0),B(點(diǎn)B在點(diǎn)A左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱,作直線AD.(1)填空:b=;(2)將△AOC平移到△EFG(點(diǎn)E,F(xiàn),G依次與A,O,C對(duì)應(yīng)),若點(diǎn)E落在拋物線上且點(diǎn)G落在直線AD上,求點(diǎn)E的坐標(biāo);(3)設(shè)點(diǎn)P是第四象限拋物線上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線,垂足為H,交AC于點(diǎn)T.若∠CPT+∠DAC=180°,求△AHT與△CPT的面積之比.2.(2023?羅城縣模擬)如圖,已知拋物線y=ax2+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,6),B(﹣4,0),其中E、F(m,n)為拋物線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn).(1)求拋物線的解析式并寫出其頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)若C(x,y)是拋物線上的一點(diǎn),當(dāng)﹣4<x<2且S△ABC最大時(shí),求點(diǎn)C的坐標(biāo);(3)若EF∥x軸,點(diǎn)A到EF的距離大于8個(gè)單位長(zhǎng)度,求m的取值范圍.3.(2023?老河口市模擬)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=﹣x2+2mx的頂點(diǎn)為A,直線l:y=x﹣1與x軸交于點(diǎn)B.(1)如圖,已知點(diǎn)A的坐標(biāo)為(2,4),拋物線與直線l在第一象限交于點(diǎn)C.①求拋物線的解析式及點(diǎn)C的坐標(biāo);②點(diǎn)M為線段BC上不與B,C重合的一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作x軸的垂線交x軸于點(diǎn)D,交拋物線于點(diǎn)E,設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)t.當(dāng)EM>BD時(shí),求t的取值范圍;(2)過(guò)點(diǎn)A作AP⊥l于點(diǎn)P,作AQ∥l交拋物線于點(diǎn)Q,連接PQ,設(shè)△APQ的面積為S.直接寫出①S關(guān)于m的函數(shù)關(guān)系式;②S的最小值及S取最小值時(shí)m的值.4.(2023?新吳區(qū)二模)如圖,已知拋物線y=+bx過(guò)點(diǎn)A(﹣4,0)、頂點(diǎn)為B,一次函數(shù)y=x+2的圖象交y軸于M,對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)H.(1)求拋物線的表達(dá)式;(2)已知P是拋物線上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)M關(guān)于AP的對(duì)稱點(diǎn)為N.①若點(diǎn)N恰好落在拋物線的對(duì)稱軸上,求點(diǎn)N的坐標(biāo);②請(qǐng)直接寫出△MHN面積的最大值.5.(2023?開福區(qū)校級(jí)二模)如圖,拋物線y=(x+1)(x﹣a)(其中a>1)與x軸交于A、B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C.(1)直接寫出∠OCA的度數(shù)和線段AB的長(zhǎng)(用a表示);(2)如圖①,若a=2,點(diǎn)D在拋物線的對(duì)稱軸上,DB=DC,求△BCD與△ACO的周長(zhǎng)之比;(3)如圖②,若a=3,動(dòng)點(diǎn)P在線段OA上,過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線分別與AC交于點(diǎn)M,與拋物線交于點(diǎn)N.試問(wèn):拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使得△PQN與△BPM的面積相等,且線段NQ的長(zhǎng)度最?。咳绻嬖?,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);如果不存在,說(shuō)明理由.6.(2023?官渡區(qū)二模)拋物線交x軸于A、B兩點(diǎn),交y軸正半軸于點(diǎn)C,對(duì)稱軸為直線.(1)如圖1,若點(diǎn)C坐標(biāo)為(0,2),則b=,c=;(2)若點(diǎn)P為第二象限拋物線上一動(dòng)點(diǎn),在(1)的條件下,求四邊形ABCP面積最大時(shí),點(diǎn)P坐標(biāo)和四邊形ABCP的最大面積;(3)如圖2,點(diǎn)D為拋物線的頂點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O作MN∥CD別交拋物線于點(diǎn)M,N,當(dāng)MN=3CD時(shí),求c的值.7.(2023?徐州二模)如圖,四邊形ABCD中,已知AB∥CD,動(dòng)點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā),沿邊AB運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,動(dòng)點(diǎn)Q同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā),沿折線AD﹣DC﹣CB運(yùn)動(dòng)點(diǎn)B停止,在移動(dòng)過(guò)程中始終保持PQ⊥AB,已知點(diǎn)P的移動(dòng)速度為每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度,設(shè)點(diǎn)P的移動(dòng)時(shí)間為x秒,△APQ的面積為y,已知y與x之間函數(shù)關(guān)系如圖②,其中MN為線段,曲線OM,NK為拋物線的一部分,根據(jù)圖中信息,解答下列問(wèn)題:(1)圖①AB=,BC=;(2)分別求線段MN,曲線NK所對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;(3)當(dāng)x為何值,△APQ的面積為6?8.(2023?茌平區(qū)一模)如圖,已知二次函數(shù)的圖象交x軸于點(diǎn)B(﹣8,0),C(2,0),交y軸點(diǎn)A.(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)連接AC,AB,若點(diǎn)P在線段BC上運(yùn)動(dòng)(不與點(diǎn)B,C重合),過(guò)點(diǎn)P作PD∥AC,交AB于點(diǎn)D,試猜想△PAD的面積有最大值還是最小值,并求出此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).(3)連接OD,在(2)的條件下,求出的值.9.(2023?碑林區(qū)校級(jí)模擬)拋物線W1:y=a(x+)2﹣與x軸交于A(﹣5,0)和點(diǎn)B.(1)求拋物線W1的函數(shù)表達(dá)式;(2)將拋物線W1關(guān)于點(diǎn)M(﹣1,0)對(duì)稱后得到拋物線W2,點(diǎn)A、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為A',B',拋物線W2與y軸交于點(diǎn)C,在拋物線W2上是否存在一點(diǎn)P,使得S△PA′B′=S△PA'C,若存在,求出P點(diǎn)坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.10.(2023秋?欽北區(qū)期末)如圖,拋物線y=ax2+bx+6與直線y=x+2相交于A(,)、B(4,6)兩點(diǎn),點(diǎn)P是線段AB上的動(dòng)點(diǎn)(不與A、B兩點(diǎn)重合),過(guò)點(diǎn)P作PC⊥x軸于點(diǎn)D,交拋物線于點(diǎn)C,點(diǎn)E是直線AB與x軸的交點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)當(dāng)點(diǎn)C是拋物線的頂點(diǎn)時(shí),求△BCE的面積;(3)是否存在點(diǎn)P,使得△BCE的面積最大?若存在,求出這個(gè)最大值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.11.(2023?保定一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P從原點(diǎn)O出發(fā),沿x軸向右以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)的速度運(yùn)動(dòng)t秒(t>0),拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)O和點(diǎn)P,已知矩形ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)為A(1,0),B(1,﹣5),D(4,0).(1)求c,b(含t的代數(shù)式表示);(2)當(dāng)4<t<5時(shí),設(shè)拋物線分別與線段AB,CD交于點(diǎn)M,N.①在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,你認(rèn)為∠AMP的大小是否會(huì)變化?若變化,說(shuō)明理由;若不變,求出∠AMP的值;②求△MPN的面積S與t的函數(shù)關(guān)系式.并求t為何值時(shí),△MPN的面積為.12.(2023?黃石模擬)如圖,已知拋物線與x軸交于A(2,0),B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,﹣4),直線與x軸交于點(diǎn)D,點(diǎn)P是拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PE⊥x軸,垂足為E,交直線l于點(diǎn)F.(1)求該拋物線的表達(dá)式;(2)點(diǎn)P是拋物線上位于第三象限的一動(dòng)點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)是m,四邊形PCOB的面積是S.①求S關(guān)于m的函數(shù)解析式及S的最大值;②點(diǎn)Q是直線PE上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)S取最大值時(shí),求△QOC周長(zhǎng)的最小值及FQ的長(zhǎng).13.(2023?哈爾濱模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線y=ax2﹣2ax+3與x軸的負(fù)半軸交于點(diǎn)A,與x的正半軸交于點(diǎn)B,與y軸正半軸交于點(diǎn)C,OB=2OA.(1)求拋物線的解析式;(2)點(diǎn)D是第四象限內(nèi)拋物線上一點(diǎn),連接AD交y軸于點(diǎn)E,過(guò)C作CF⊥y軸交拋物線于點(diǎn)F,連接DF,設(shè)四邊形DECF的面積為S,點(diǎn)D的橫坐標(biāo)的t,求S與t的函數(shù)解析式;(3)在(2)的條件下,過(guò)F作FM∥y軸交AD于點(diǎn)M,連接CD交FM于點(diǎn)G,點(diǎn)N是CE上一點(diǎn),連接MN、EG,當(dāng)∠BAD+2∠AMN=90°,MN:EG=,求點(diǎn)D的坐標(biāo).14.(2023?利川市模擬)如圖,等腰直角三角形OAB的直角頂點(diǎn)O在坐標(biāo)原點(diǎn),直角邊OA,OB分別在y軸和x軸上,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(3,4),且AC平行于x軸.(1)求直線AB的解析式;(2)求過(guò)B,C兩點(diǎn)的拋物線y=﹣x2+bx+c的解析式;(3)拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為D,試判定OC與BD的大小關(guān)系;(4)若點(diǎn)M是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△ABM的面積與△ABC的面積相等時(shí),求點(diǎn)M的坐標(biāo).15.(2023?襄陽(yáng))如圖,直線y=x+1與x,y軸分別交于點(diǎn)B,A,頂點(diǎn)為P的拋物線y=ax2﹣2ax+c過(guò)點(diǎn)A.(1)求出點(diǎn)A,B的坐標(biāo)及c的值;(2)若函數(shù)y=ax2﹣2ax+c在3≤x≤4時(shí)有最大值為a+2,求a的值;(3)連接AP,過(guò)點(diǎn)A作AP的垂線交x軸于點(diǎn)M.設(shè)△BMP的面積為S.①直接寫出S關(guān)于a的函數(shù)關(guān)系式及a的取值范圍;②結(jié)合S與a的函數(shù)圖象,直接寫出S>時(shí)a的取值范圍.16.(2023?遼寧)如圖,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于點(diǎn)A和點(diǎn)C(﹣1,0),與y軸交于點(diǎn)B(0,3),連接AB,BC,點(diǎn)P是拋物線第一象限上的一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PD⊥x軸于點(diǎn)D,交AB于點(diǎn)E.(1)求拋物線的解析式;(2)如圖1,作PF⊥PD于點(diǎn)P,使PF=OA,以PE,PF為鄰邊作矩形PEGF.當(dāng)矩形PEGF的面積是△BOC面積的3倍時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)如圖2,當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到拋物線的頂點(diǎn)時(shí),點(diǎn)Q在直線PD上,若以點(diǎn)Q、A、B為頂點(diǎn)的三角形是銳角三角形,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)Q縱坐標(biāo)n的取值范圍.17.(2023?賀州)如圖,拋物線y=x2+bx+c與x軸交于A、B兩點(diǎn),且A(﹣1,0),對(duì)稱軸為直線x=2.(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)直線l過(guò)點(diǎn)A且在第一象限與拋物線交于點(diǎn)C.當(dāng)∠CAB=45°時(shí),求點(diǎn)C的坐標(biāo);(3)點(diǎn)D在拋物線上與點(diǎn)C關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,點(diǎn)P是拋物線上一動(dòng)點(diǎn),令P(xP,yP),當(dāng)1≤xP≤a,1≤a≤5時(shí),求△PCD面積的最大值(可含a表示).18.(2023?常德)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,平行四邊形ABCD的AB邊與y軸交于E點(diǎn),F(xiàn)是AD的中點(diǎn),B、C、D的坐標(biāo)分別為(﹣2,0),(8,0),(13,10).(1)求過(guò)B、E、C三點(diǎn)的拋物線的解析式;(2)試判斷拋物線的頂點(diǎn)是否在直線EF上;(3)設(shè)過(guò)F與AB平行的直線交y軸于Q,M是線段EQ之間的動(dòng)點(diǎn),射線BM與拋物線交于另一點(diǎn)P,當(dāng)△PBQ的面積最大時(shí),求P的坐標(biāo).19.(2023?福建)已知拋物線y=ax2+bx+c與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn).(1)若拋物線過(guò)點(diǎn)P(0,1),求a+b的最小值;(2)已知點(diǎn)P1(﹣2,1),P2(2,﹣1),P3(2,1)中恰有兩點(diǎn)在拋物線上.①求拋物線的解析式;②設(shè)直線l:y=kx+1與拋物線交于M,N兩點(diǎn),點(diǎn)A在直線y=﹣1上,且∠MAN=90°,過(guò)點(diǎn)A且與x軸垂直的直線分別交拋物線和l于點(diǎn)B,C.求證:△MAB與△MBC的面積相等.20.(2023?柳州)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線:y=ax2+bx+c交x軸于A(﹣1,0),B(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,﹣).(1)求拋物線的函數(shù)解析式;(2)如圖1,點(diǎn)D為第四象限拋物線上一點(diǎn),連接OD,過(guò)點(diǎn)B作BE⊥OD,垂足為E,若BE=2OE,求點(diǎn)D的坐標(biāo);(3)如圖2,點(diǎn)M為第四象限拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連接AM,交BC于點(diǎn)N,連接BM,記△BMN的面積為S1,△ABN的面積為S2,求的最大值.21.(2023?聊城)如圖,拋物線y=ax2+x+c與x軸交于點(diǎn)A,B,與y軸交于點(diǎn)C,已知A,C兩點(diǎn)坐標(biāo)分別是A(1,0),C(0,﹣2),連接AC,BC.(1)求拋物線的表達(dá)式和AC所在直線的表達(dá)式;(2)將△ABC沿BC所在直線折疊,得到△DBC,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)D是否落在拋物線的對(duì)稱軸上?若點(diǎn)D在對(duì)稱軸上,請(qǐng)求出點(diǎn)D的坐標(biāo);若點(diǎn)D不在對(duì)稱軸上,請(qǐng)說(shuō)明理由;(3)若點(diǎn)P是拋物線位于第三象限圖象上的一動(dòng)點(diǎn),連接AP交BC于點(diǎn)Q,連接BP,△BPQ的面積記為S1,△ABQ的面積記為S2,求的值最大時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).22.(2023?賀州)如圖,拋物線y=a(x﹣2)2﹣2與y軸交于點(diǎn)A(0,2),頂點(diǎn)為B.(1)求該拋物線的解析式;(2)若點(diǎn)P(t,y1),Q(t+3,y2)都在拋物線上,且y1=y(tǒng)2,求P,Q兩點(diǎn)的坐標(biāo);(3)在(2)的條件下,若點(diǎn)C是線段QB上一動(dòng)點(diǎn),經(jīng)過(guò)點(diǎn)C的直線y=﹣x+m與y軸交于點(diǎn)D,連接DQ,DB,求△BDQ面積的最大值和最小值.專題5二次函數(shù)與面積最值定值問(wèn)題面積是平面幾何中一個(gè)重要的概念,關(guān)聯(lián)著平面圖形中的重要元素邊與角,由動(dòng)點(diǎn)而生成的面積問(wèn)題,是拋物線與直線形結(jié)合的覺形式,常見的面積問(wèn)題有規(guī)則的圖形的面積(如直角三角形、平行四邊形、菱形、矩形的面積計(jì)算問(wèn)題)以及不規(guī)則的圖形的面積計(jì)算,解決不規(guī)則的圖形的面積問(wèn)題是中考?jí)狠S題??嫉念}型,此類問(wèn)題計(jì)算量較大。有時(shí)也要根據(jù)題目的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題產(chǎn)生解的不確定性或多樣性。解決這類問(wèn)題常用到以下與面積相關(guān)的知識(shí):圖形的割補(bǔ)、等積變形、等比轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)方法.面積的存在性問(wèn)題常見的題型和解題策略有兩類:一是先根據(jù)幾何法確定存在性,再列方程求解,后檢驗(yàn)方程的根.二是先假設(shè)關(guān)系存在,再列方程,后根據(jù)方程的解驗(yàn)證假設(shè)是否正確.解決動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的面積問(wèn)題,常用到的知識(shí)和方法,如下:如圖1,如果三角形的某一條邊與坐標(biāo)軸平行,計(jì)算這樣“規(guī)則”的三角形的面積,直接用面積公式.如圖2,圖3,三角形的三條邊沒(méi)有與坐標(biāo)軸平行的,計(jì)算這樣“不規(guī)則”的三角形的面積,用“割”或“補(bǔ)”的方法.圖1圖2圖3計(jì)算面積長(zhǎng)用到的策略還有:如圖4,同底等高三角形的面積相等.平行線間的距離處處相等.如圖5,同底三角形的面積比等于高的比.如圖6,同高三角形的面積比等于底的比.圖4圖5圖6
【例1】.(2023?青海)如圖1,拋物線y=x2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C.(1)求該拋物線的解析式;(2)若點(diǎn)E是拋物線的對(duì)稱軸與直線BC的交點(diǎn),點(diǎn)F是拋物線的頂點(diǎn),求EF的長(zhǎng);(3)設(shè)點(diǎn)P是(1)中拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),是否存在滿足S△PAB=6的點(diǎn)P?如果存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.(請(qǐng)?jiān)趫D2中探討)【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)A,B的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可求出拋物線的解析式;(2)利用二次函數(shù)的性質(zhì),可求出拋物線頂點(diǎn)F的坐標(biāo)及拋物線的對(duì)稱軸,利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可求出點(diǎn)C的坐標(biāo),根據(jù)點(diǎn)B,C的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可求出直線BC的解析式,再利用一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可求出點(diǎn)E的坐標(biāo),結(jié)合點(diǎn)F的坐標(biāo),即可求出線段EF的長(zhǎng);(3)又點(diǎn)A,B的坐標(biāo)可求出線段AB的長(zhǎng),設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(t,t2﹣2t﹣3),利用三角形的面積計(jì)算公式,結(jié)合S△PAB=6,即可得出關(guān)于t的方程,解之即可得出t值,進(jìn)而可得出點(diǎn)P的坐標(biāo).【解析】(1)將A(﹣1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,得:,解得:,∴該拋物線的解析式為y=x2﹣2x﹣3.(2)∵拋物線的解析式為y=x2﹣2x﹣3,∴拋物線的頂點(diǎn)F的坐標(biāo)為(1,﹣4),拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1.當(dāng)x=0時(shí),y=02﹣2×0﹣3=﹣3,∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,﹣3).設(shè)直線BC的解析式為y=mx+n(m≠0),將B(3,0),C(0,﹣3)代入y=mx+n,得:,解得:,∴直線BC的解析式為y=x﹣3.當(dāng)x=1時(shí),y=1﹣3=﹣2,∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(1,﹣2),∴EF=|﹣2﹣(﹣4)|=2.(3)∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0),∴AB=|3﹣(﹣1)|=4.設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(t,t2﹣2t﹣3).∵S△PAB=6,∴×4×|t2﹣2t﹣3|=6,即t2﹣2t﹣3=3或t2﹣2t﹣3=﹣3,解得:t1=1﹣,t2=1+,t3=0,t4=2,∴存在滿足S△PAB=6的點(diǎn)P,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1﹣,3)或(1+,3)或(0,﹣3)或(2,﹣3).【例2】.(2023?隨州)如圖1,平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx+c(a<0)與x軸分別交于點(diǎn)A和點(diǎn)B(1,0),與y軸交于點(diǎn)C,對(duì)稱軸為直線x=﹣1,且OA=OC,P為拋物線上一動(dòng)點(diǎn).(1)直接寫出拋物線的解析式;(2)如圖2,連接AC,當(dāng)點(diǎn)P在直線AC上方時(shí),求四邊形PABC面積的最大值,并求出此時(shí)P點(diǎn)的坐標(biāo);(3)設(shè)M為拋物線對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)P,M運(yùn)動(dòng)時(shí),在坐標(biāo)軸上是否存在點(diǎn)N,使四邊形PMCN為矩形?若存在,直接寫出點(diǎn)P及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【分析】(1)判斷出A,B兩點(diǎn)坐標(biāo),可以假設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+3)(x﹣1),把(0,3)代入拋物線的解析式,得a=﹣1,可得結(jié)論;(2)如圖(2)中,連接OP.設(shè)P(m,﹣m2﹣2m+3),構(gòu)建二次函數(shù),利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可;(3)分兩種情形,點(diǎn)N在y軸上,點(diǎn)N在x軸上,分別求解即可.【解析】(1)∵拋物線的對(duì)稱軸是直線x=﹣1,拋物線交x軸于點(diǎn)A,B(1,0),∴A(﹣3,0),∴OA=OC=3,∴C(0,3),∴可以假設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+3)(x﹣1),把(0,3)代入拋物線的解析式,得a=﹣1,∴拋物線的解析式為y=﹣x2﹣2x+3;(2)如圖(2)中,連接OP.設(shè)P(m,﹣m2﹣2m+3),S=S△PAO+S△POC+S△OBC,=×3×(﹣m2﹣2m+3)××3×(﹣m)+×1×3=(﹣m2﹣3m+4)=﹣(m+)2+,∵﹣<0,∴當(dāng)m=﹣時(shí),S的值最大,最大值為,此時(shí)P(﹣,);(3)存在,理由如下:如圖3﹣1中,當(dāng)點(diǎn)N在y軸上時(shí),四邊形PMCN是矩形,此時(shí)P(﹣1,4),N(0,4);如圖3﹣2中,當(dāng)四邊形PMCN是矩形時(shí),設(shè)M(﹣1,n),P(t,﹣t2﹣2t+3),則N(t+1,0),由題意,,解得,消去n得,3t2+5t﹣10=0,解得t=,∴P(,),N(,0)或P′(,),N′(,0).綜上所述,滿足條件的點(diǎn)P(﹣1,4),N(0,4)或P(,),N(,0)或P′(,),N′(,0).【例3】(2023?成都)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=kx﹣3(k≠0)與拋物線y=﹣x2相交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),點(diǎn)B關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)為B'.(1)當(dāng)k=2時(shí),求A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo);(2)連接OA,OB,AB',BB',若△B'AB的面積與△OAB的面積相等,求k的值;(3)試探究直線AB'是否經(jīng)過(guò)某一定點(diǎn).若是,請(qǐng)求出該定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【分析】(1)當(dāng)k=2時(shí),直線為y=2x﹣3,聯(lián)立解析式解方程組即得A(﹣3,﹣9),B(1,﹣1);(2)分兩種情況:當(dāng)k>0時(shí),根據(jù)△B'AB的面積與△OAB的面積相等,知OB'∥AB,可證明△BOD≌△BCD(ASA),得OD=OC=,D(0,﹣),可求B(,﹣),即可得k=;當(dāng)k<0時(shí),過(guò)B'作B'F∥AB交y軸于F,由△B'AB的面積與△OAB的面積相等,可得OE=EF=3,證明△BGF≌△BGE(ASA),可得OG=OE+GE=,G(0,﹣),從而B(,﹣),即可得k=﹣;(3)設(shè)x2+kx﹣3=0二根為a,b,可得a+b=﹣k,ab=﹣3,A(a,﹣a2),B(b,﹣b2),B'(﹣b,﹣b2),設(shè)直線AB'解析式為y=mx+n,可得,即可得m=﹣(a﹣b)=b﹣a==,n=﹣ab=﹣(﹣3)=3,從而直線AB'解析式為y=?x+3,故直線AB'經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(0,3).【解析】(1)當(dāng)k=2時(shí),直線為y=2x﹣3,由得:或,∴A(﹣3,﹣9),B(1,﹣1);(2)當(dāng)k>0時(shí),如圖:∵△B'AB的面積與△OAB的面積相等,∴OB'∥AB,∴∠OB'B=∠B'BC,∵B、B'關(guān)于y軸對(duì)稱,∴OB=OB',∠ODB=∠ODB'=90°,∴∠OB'B=∠OBB',∴∠OBB'=∠B'BC,∵∠ODB=90°=∠CDB,BD=BD,∴△BOD≌△BCD(ASA),∴OD=CD,在y=kx﹣3中,令x=0得y=﹣3,∴C(0,﹣3),OC=3,∴OD=OC=,D(0,﹣),在y=﹣x2中,令y=﹣得﹣=﹣x2,解得x=或x=﹣,∴B(,﹣),把B(,﹣)代入y=kx﹣3得:﹣=k﹣3,解得k=;當(dāng)k<0時(shí),過(guò)B'作B'F∥AB交y軸于F,如圖:在y=kx﹣3中,令x=0得y=﹣3,∴E(0,﹣3),OE=3,∵△B'AB的面積與△OAB的面積相等,∴OE=EF=3,∵B、B'關(guān)于y軸對(duì)稱,∴FB=FB',∠FGB=∠FGB'=90°,∴∠FB'B=∠FBB',∵B'F∥AB,∴∠EBB'=∠FB'B,∴∠EBB'=∠FBB',∵∠BGE=90°=∠BGF,BG=BG,∴△BGF≌△BGE(ASA),∴GE=GF=EF=,∴OG=OE+GE=,G(0,﹣),在y=﹣x2中,令y=﹣得﹣=﹣x2,解得x=或x=﹣,∴B(,﹣),把B(,﹣)代入y=kx﹣3得:﹣=k﹣3,解得k=﹣,綜上所述,k的值為或﹣;(3)直線AB'經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(0,3),理由如下:由得:x2+kx﹣3=0,設(shè)x2+kx﹣3=0二根為a,b,∴a+b=﹣k,ab=﹣3,A(a,﹣a2),B(b,﹣b2),∵B、B'關(guān)于y軸對(duì)稱,∴B'(﹣b,﹣b2),設(shè)直線AB'解析式為y=mx+n,將A(a,﹣a2),B'(﹣b,﹣b2)代入得:,解得:,∵a+b=﹣k,ab=﹣3,∴m=﹣(a﹣b)=b﹣a==,n=﹣ab=﹣(﹣3)=3,∴直線AB'解析式為y=?x+3,令x=0得y=3,∴直線AB'經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(0,3).【例4】.(2023?岳陽(yáng))如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線F1:y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣3,0)和點(diǎn)B(1,0).(1)求拋物線F1的解析式;(2)如圖2,作拋物線F2,使它與拋物線F1關(guān)于原點(diǎn)O成中心對(duì)稱,請(qǐng)直接寫出拋物線F2的解析式;(3)如圖3,將(2)中拋物線F2向上平移2個(gè)單位,得到拋物線F3,拋物線F1與拋物線F3相交于C,D兩點(diǎn)(點(diǎn)C在點(diǎn)D的左側(cè)).①求點(diǎn)C和點(diǎn)D的坐標(biāo);②若點(diǎn)M,N分別為拋物線F1和拋物線F3上C,D之間的動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)M,N與點(diǎn)C,D不重合),試求四邊形CMDN面積的最大值.【分析】(1)將點(diǎn)A(﹣3,0)和點(diǎn)B(1,0)代入y=x2+bx+c,即可求解;(2)利用對(duì)稱性求出函數(shù)F1頂點(diǎn)(﹣1,﹣4)關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為(1,4),即可求函數(shù)F2的解析式;(3)①通過(guò)聯(lián)立方程組,求出C點(diǎn)和D點(diǎn)坐標(biāo)即可;②求出直線CD的解析式,過(guò)點(diǎn)M作MF∥y軸交CD于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)N作NE∥y軸交于點(diǎn)E,設(shè)M(m,m2+2m﹣3),N(n,﹣n2+2n+5),則F(m,2m+2),N(n,2n+1),可求MF=﹣m2+4,NE=﹣n2+4,由S四邊形CMDN=S△CDN+S△CDM=2(MF+NE),分別求出MF的最大值4,NE的最大值4,即可求解.【解析】(1)將點(diǎn)A(﹣3,0)和點(diǎn)B(1,0)代入y=x2+bx+c,∴,解得,∴y=x2+2x﹣3;(2)∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,∴拋物線的頂點(diǎn)(﹣1,﹣4),∵頂點(diǎn)(﹣1,﹣4)關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為(1,4),∴拋物線F2的解析式為y=﹣(x﹣1)2+4,∴y=﹣x2+2x+3;(3)由題意可得,拋物線F3的解析式為y=﹣(x﹣1)2+6=﹣x2+2x+5,①聯(lián)立方程組,解得x=2或x=﹣2,∴C(﹣2,﹣3)或D(2,5);②設(shè)直線CD的解析式為y=kx+b,∴,解得,∴y=2x+1,過(guò)點(diǎn)M作MF∥y軸交CD于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)N作NE∥y軸交于點(diǎn)E,設(shè)M(m,m2+2m﹣3),N(n,﹣n2+2n+5),則F(m,2m+1),E(n,2n+1),∴MF=2m+1﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2+4,NE=﹣n2+2n+5﹣2n﹣1=﹣n2+4,∵﹣2<m<2,﹣2<n<2,∴當(dāng)m=0時(shí),MF有最大值4,當(dāng)n=0時(shí),NE有最大值4,∵S四邊形CMDN=S△CDN+S△CDM=×4×(MF+NE)=2(MF+NE),∴當(dāng)MF+NE最大時(shí),四邊形CMDN面積的最大值為16.1.(2023?金壇區(qū)二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,二次函數(shù)y=x2+bx﹣2的圖象與x軸交于點(diǎn)A(3,0),B(點(diǎn)B在點(diǎn)A左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱,作直線AD.(1)填空:b=﹣;(2)將△AOC平移到△EFG(點(diǎn)E,F(xiàn),G依次與A,O,C對(duì)應(yīng)),若點(diǎn)E落在拋物線上且點(diǎn)G落在直線AD上,求點(diǎn)E的坐標(biāo);(3)設(shè)點(diǎn)P是第四象限拋物線上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線,垂足為H,交AC于點(diǎn)T.若∠CPT+∠DAC=180°,求△AHT與△CPT的面積之比.【分析】(1)把A(3,0)代入y=x2+bx﹣2,求出b;(2)令x=0,y=﹣2,求出C(0,﹣2),根據(jù)點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱,求出D(0,2),進(jìn)而得到直線AD解析式:y=﹣x+2,根據(jù)平移的性質(zhì)及點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn),得出E(m,m2﹣m﹣2),則G[m﹣3,﹣(m﹣3)+2],F(xiàn)[m﹣3,﹣(m﹣3)+4],再根據(jù)平行于x軸的直線點(diǎn)的縱坐標(biāo)相等,得出m2﹣m﹣2=﹣(m﹣3),解出即可;(3)如圖所示:過(guò)C作CK⊥AD,CQ⊥HP,根據(jù)勾股定理及等面積法,求出AD=,CK=,DK=,AK=,再根據(jù)銳角三角函數(shù)定義,得出tan∠CPQ=tan∠CAK=,tan∠OAC===,進(jìn)而求出△AHT與△CPT的面積之比.【解析】(1)把A(3,0)代入y=x2+bx﹣2,得×9+3b﹣2=0,解得b=﹣;故答案為:﹣;(2)如圖所示:由(1)得y=x2﹣x﹣2,令x=0,y=﹣2,∴C(0,﹣2),∵點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱,∴D(0,2),設(shè)直線AD:y=kx+2,把A(3,0)代入y=kx+2,得3k+2=0,解得k=﹣,∴直線AD解析式:y=﹣x+2,∵將△AOC平移到△EFG,∴OA=EF=3,F(xiàn)G=OC=2,設(shè)E(m,m2﹣m﹣2),則G(m﹣3,﹣(m﹣3)+2),F(xiàn)(m﹣3,﹣(m﹣3)+4),∵EF∥x軸,∴m2﹣m﹣2=﹣(m﹣3)2+4,解得m=﹣3或m=4,∴E(﹣3,8)或(4,);(3)如圖所示:過(guò)C作CK⊥AD,CQ⊥HP,∵OD=2,OA=3∴AD=,∵CK⊥AD∴CD?AO=AD?CK,∴CK=,DK=,AK=,∴tan∠CAK==,∵CQ⊥HP,∴∠CPQ+∠CPT=180°,∵∠CPT+∠DAC=180°,∴∠CPQ=∠CAK,∴tan∠CPQ=tan∠CAK=,∴=,設(shè)P(n,n2﹣n﹣2),∴PQ=n2﹣n,CQ=n,∴=,解得n=,∴P(,﹣),∴CQ=,AH=3﹣=,∵tan∠OAC===,∴TH=AH=×=,∴TP=,∴==,即△AHT與△CPT的面積之比為8:147.2.(2023?羅城縣模擬)如圖,已知拋物線y=ax2+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,6),B(﹣4,0),其中E、F(m,n)為拋物線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn).(1)求拋物線的解析式并寫出其頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)若C(x,y)是拋物線上的一點(diǎn),當(dāng)﹣4<x<2且S△ABC最大時(shí),求點(diǎn)C的坐標(biāo);(3)若EF∥x軸,點(diǎn)A到EF的距離大于8個(gè)單位長(zhǎng)度,求m的取值范圍.【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得答案;(2)如圖,過(guò)點(diǎn)C作CD∥y軸交AB于點(diǎn)D,運(yùn)用待定系數(shù)法求得直線AB的解析式為y=x+4,可得S△ABC=CD?(xA﹣xB)=(x+1)2+,利用二次函數(shù)性質(zhì)即可求得答案;(3)根據(jù)EF∥x軸,可得點(diǎn)A到EF的距離為|6﹣n|=,進(jìn)而可得|6﹣(﹣m2+8)|>8,求解即可.【解析】(1)∵拋物線y=ax2+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,6),B(﹣4,0),∴,解得:,∴拋物線的解析式為y=﹣x2+8,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(0,8);(2)如圖,過(guò)點(diǎn)C作CD∥y軸交AB于點(diǎn)D,設(shè)直線AB的解析式為y=kx+d,則,解得:,∴直線AB的解析式為y=x+4,∵C(x,﹣x2+8),∴D(x,x+4),∴CD=﹣x2+8﹣(x+4)=﹣x2﹣x+4,∴S△ABC=CD?(xA﹣xB)=×(﹣x2﹣x+4)×6=(x+1)2+,∵<0,∴當(dāng)x=﹣1時(shí),S△ABC最大,此時(shí)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(﹣1,);(3)∵EF∥x軸,∴點(diǎn)A到EF的距離為|6﹣n|,∵F(m,n)在拋物線y=﹣x2+8上,∴n=﹣m2+8,∴|6﹣(﹣m2+8)|>8,∴m2﹣2>8或m2﹣2<﹣8(無(wú)解),∴m>2或m<﹣2.3.(2023?老河口市模擬)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=﹣x2+2mx的頂點(diǎn)為A,直線l:y=x﹣1與x軸交于點(diǎn)B.(1)如圖,已知點(diǎn)A的坐標(biāo)為(2,4),拋物線與直線l在第一象限交于點(diǎn)C.①求拋物線的解析式及點(diǎn)C的坐標(biāo);②點(diǎn)M為線段BC上不與B,C重合的一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作x軸的垂線交x軸于點(diǎn)D,交拋物線于點(diǎn)E,設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)t.當(dāng)EM>BD時(shí),求t的取值范圍;(2)過(guò)點(diǎn)A作AP⊥l于點(diǎn)P,作AQ∥l交拋物線于點(diǎn)Q,連接PQ,設(shè)△APQ的面積為S.直接寫出①S關(guān)于m的函數(shù)關(guān)系式;②S的最小值及S取最小值時(shí)m的值.【分析】(1)①利用拋物線的頂點(diǎn)可得y=﹣(x﹣2)2+4,聯(lián)立方程組求解即可得到點(diǎn)C的坐標(biāo);②先證得△OBC是等腰直角三角形,進(jìn)而得出△BDM是等腰直角三角形,可得:EM=﹣t2+3t+1,BD=MD=t﹣1,由EM>BD,可得﹣t2+3t+1>t﹣1,即t2﹣2t﹣2<0,令y=t2﹣2t﹣2,根據(jù)二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)即可求得答案;(2)①如圖2,過(guò)點(diǎn)A作AG∥y軸交直線l于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥AG于點(diǎn)H,則AG=m2﹣m+1,利用三角函數(shù)可得AP=AG?sin45°=(m2﹣m+1),根據(jù)AQ∥直線l,可得直線AG的解析式為y=x+m2﹣m,進(jìn)而求得點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為m﹣1,故QH=m﹣(m﹣1)=1,AQ=,運(yùn)用三角形面積公式可求得S=m2﹣m+;②運(yùn)用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求得答案.【解析】(1)①∵拋物線y=﹣x2+2mx的頂點(diǎn)為A(2,4),∴y=﹣(x﹣2)2+4=﹣x2+4x,聯(lián)立方程組,解得:,,∵點(diǎn)C在第一象限,∴C(,);②設(shè)直線l:y=x﹣1與y軸交于點(diǎn)F,則F(0,﹣1),∴OF=1,∵B(1,0),∴OB=1,∴OB=OF,∴△OBC是等腰直角三角形,∴∠OBF=∠OFB=45°,∴∠MBD=∠OBF=45°,∵∠BDM=90°,∴△BDM是等腰直角三角形,∴BD=MD,∵M(jìn)(t,t﹣1),D(t,0),E(t,﹣t2+4t),∴EM=﹣t2+4t﹣(t﹣1)=﹣t2+3t+1,BD=MD=t﹣1,∵EM>BD,∴﹣t2+3t+1>t﹣1,∴t2﹣2t﹣2<0,令y=t2﹣2t﹣2,當(dāng)y=0時(shí),t2﹣2t﹣2=0,解得:t=1±,∴當(dāng)y<0,即t2﹣2t﹣2<0時(shí),1﹣<t<1+(i),∵點(diǎn)M為線段BC上不與B,C重合的一動(dòng)點(diǎn),∴1<t<(ii),由(i)(ii)得:1<t<1+,故t的取值范圍為:1<t<1+;(2)①如圖2,過(guò)點(diǎn)A作AG∥y軸交直線l于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥AG于點(diǎn)H,∵y=﹣x2+2mx=﹣(x﹣m)2+m2,∴A(m,m2),∴G(m,m﹣1),∴AG=m2﹣(m﹣1)=m2﹣m+1,由(1)②知:∠OFB=45°,∵AG∥y軸,∴∠AGP=∠OFB=45°,∵AP⊥直線l,∴∠APG=90°,∴AP=AG?sin45°=(m2﹣m+1),∵AQ∥直線l,∴設(shè)直線AG的解析式為y=x+n,把A(m,m2)代入得:m+n=m2,∴n=m2﹣m,∴直線AG的解析式為y=x+m2﹣m,令﹣x2+2mx=x+m2﹣m,解得:x1=m,x2=m﹣1,∴點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為m﹣1,∴QH=m﹣(m﹣1)=1,∵AQ∥l,∴∠QAH=∠AGP=45°,∠PAQ=90°,∵∠AHQ=90°,∴△AHQ是等腰直角三角形,∴AQ=QH=,∴S=AP?AQ=×(m2﹣m+1)×=m2﹣m+,故S關(guān)于m的函數(shù)關(guān)系式為S=m2﹣m+;②∵S=m2﹣m+=(m﹣)2+,∴當(dāng)m=時(shí),S的最小值為.4.(2023?新吳區(qū)二模)如圖,已知拋物線y=+bx過(guò)點(diǎn)A(﹣4,0)、頂點(diǎn)為B,一次函數(shù)y=x+2的圖象交y軸于M,對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)H.(1)求拋物線的表達(dá)式;(2)已知P是拋物線上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)M關(guān)于AP的對(duì)稱點(diǎn)為N.①若點(diǎn)N恰好落在拋物線的對(duì)稱軸上,求點(diǎn)N的坐標(biāo);②請(qǐng)直接寫出△MHN面積的最大值.【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求拋物線的表達(dá)式.(2)①先求出拋物線的對(duì)稱軸為直線x=﹣2,設(shè)N(﹣2,n),則NH=|n|,由軸對(duì)稱性質(zhì)可得AN=AM,即AN2=AM2,建立方程求解即可得出答案.②連接MH,以點(diǎn)A為圓心,AM為半徑作⊙A,過(guò)點(diǎn)A作AN⊥MH于點(diǎn)F,交⊙A于點(diǎn)N,則AN=AM,連接AM,AN,此時(shí)△MHN面積最大.運(yùn)用勾股定理、三角函數(shù)、三角形面積公式即可求得答案.【解析】(1)∵拋物線y=+bx過(guò)點(diǎn)A(﹣4,0),∴×(﹣4)2﹣4b=0,解得:b=2,∴該拋物線的表達(dá)式為y=x2+2x;(2)①∵y=x2+2x,∴拋物線對(duì)稱軸為直線x=﹣=﹣2,∵對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)H,∴H(﹣2,0),∴AH=1,∵直線y=x+2交y軸于M,∴M(0,2),∴AM2=OA2+OM2=42+22=20,設(shè)N(﹣2,n),則NH=|n|,如圖1、圖2,∵M(jìn)、N關(guān)于直線AP對(duì)稱,∴AN=AM,即AN2=AM2,∴12+n2=20,∴n±,∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為(﹣2,﹣)或(﹣2,);②如圖,連接MH,以點(diǎn)A為圓心,AM為半徑作⊙A,過(guò)點(diǎn)A作AN⊥MH于點(diǎn)F,交⊙A于點(diǎn)N,則AN=AM,在Rt△AMO中,OM=2,OA=4,∴AM===2,∴AN=2,∵OH=OM=2,∠HOM=90°,∴△HOM是等腰直角三角形,∠MHO=45°,MH=2,∴∠AHF=∠MHO=45°,在Rt△AFH中,AH=OA﹣OH=4﹣2=2,∴AF=AH×sin45°=2×=,∴NF=AN+AF=2+,∴S△MHN=MH?NF=×2×(2+)=2+2,故△MHN面積的最大值為2+2.5.(2023?開福區(qū)校級(jí)二模)如圖,拋物線y=(x+1)(x﹣a)(其中a>1)與x軸交于A、B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C.(1)直接寫出∠OCA的度數(shù)和線段AB的長(zhǎng)(用a表示);(2)如圖①,若a=2,點(diǎn)D在拋物線的對(duì)稱軸上,DB=DC,求△BCD與△ACO的周長(zhǎng)之比;(3)如圖②,若a=3,動(dòng)點(diǎn)P在線段OA上,過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線分別與AC交于點(diǎn)M,與拋物線交于點(diǎn)N.試問(wèn):拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使得△PQN與△BPM的面積相等,且線段NQ的長(zhǎng)度最???如果存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);如果不存在,說(shuō)明理由.【分析】(1)在y=(x+1)(x﹣a)中,令x=0得y=﹣a,令y=0得x=﹣1或x=a,得A(a,0),B(﹣1,0),C(0,﹣a),即可得∠OCA的度數(shù)為45°,線段AB的長(zhǎng)是a+1;(2)當(dāng)a=2時(shí),拋物線為y=(x+1)(x﹣2),設(shè)D(,m),根據(jù)DB=DC,有(﹣1﹣)2+(0﹣m)2=(﹣0)2+(m+2)2,解得D(,﹣),可證△BCD是等腰直角三角形,△BCD∽△ACO,即知△BCD與△ACO的周長(zhǎng)之比==;(3)過(guò)Q作QR⊥PN,垂足為R,設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(n,0),則PB=n+1,PA=PM=3﹣n,PN=﹣n2+2n+3.由S△PQN=S△BPM,可得QR=1,分兩種情況:①點(diǎn)Q在直線PN的左側(cè)時(shí),Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(n﹣1,n2﹣4n),R點(diǎn)的坐標(biāo)為(n,n2﹣4n),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(n,n2﹣2n﹣3),在Rt△QRN中,NQ2=1+(2n﹣3)2,即得n=時(shí),NQ取最小值1.此時(shí)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(,﹣);②點(diǎn)Q在直線PN的右側(cè)時(shí),Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(n+1,n2﹣4),同理可得n=時(shí),NQ取最小值1.此時(shí)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(,﹣).【解析】(1)在y=(x+1)(x﹣a)中,令x=0得y=﹣a,令y=0得x=﹣1或x=a,∴A(a,0),B(﹣1,0),C(0,﹣a),∴OA=a,OB=1,OC=a,∴AB=a+1,OA=OC,∴∠OCA=45°;答:∠OCA的度數(shù)為45°,線段AB的長(zhǎng)是a+1;(2)當(dāng)a=2時(shí),拋物線為y=(x+1)(x﹣2),結(jié)合(1)知A(2,0),B(﹣1,0),C(0,﹣2),∴拋物線對(duì)稱軸為直線x==,設(shè)D(,m),∵DB=DC,∴(﹣1﹣)2+(0﹣m)2=(﹣0)2+(m+2)2,解得m=﹣,∴D(,﹣),∴DB2=DC2=,而BC2=(﹣1﹣0)2+(0+2)2=5,∴DB2+DC2=BC2,∴△BCD是等腰直角三角形,由(1)知∠OCA=45°,∴△ACO是等腰直角三角形,∴∠DBC=∠DCB=45°=∠OCA=∠OAC,∴△BCD∽△ACO,∴△BCD與△ACO的周長(zhǎng)之比===;(3)a=3時(shí),存在點(diǎn)Q,使得△PQN與△BPM的面積相等,且線段NQ的長(zhǎng)度最小,理由如下:過(guò)Q作QR⊥PN,垂足為R,設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(n,0),則PB=n+1,PA=PM=3﹣n,PN=﹣n2+2n+3.∵S△PQN=S△BPM,∴(n+1)(3﹣n)=(﹣n2+2n+3)?QR,∴QR=1,①點(diǎn)Q在直線PN的左側(cè)時(shí),Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(n﹣1,n2﹣4n),R點(diǎn)的坐標(biāo)為(n,n2﹣4n),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(n,n2﹣2n﹣3).∴在Rt△QRN中,NQ2=1+(2n﹣3)2,∴n=時(shí),NQ取最小值1.此時(shí)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(,﹣);②點(diǎn)Q在直線PN的右側(cè)時(shí),Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(n+1,n2﹣4),同理,NQ2=1+(2n﹣1)2,∴n=時(shí),NQ取最小值1.此時(shí)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(,﹣).綜上可知存在滿足題意的點(diǎn)Q,坐標(biāo)為(,﹣)或?yàn)椋?,﹣)?.(2023?官渡區(qū)二模)拋物線交x軸于A、B兩點(diǎn),交y軸正半軸于點(diǎn)C,對(duì)稱軸為直線.(1)如圖1,若點(diǎn)C坐標(biāo)為(0,2),則b=﹣,c=2;(2)若點(diǎn)P為第二象限拋物線上一動(dòng)點(diǎn),在(1)的條件下,求四邊形ABCP面積最大時(shí),點(diǎn)P坐標(biāo)和四邊形ABCP的最大面積;(3)如圖2,點(diǎn)D為拋物線的頂點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O作MN∥CD別交拋物線于點(diǎn)M,N,當(dāng)MN=3CD時(shí),求c的值.【分析】(1)由點(diǎn)C坐標(biāo)為(0,2)得c=2,根據(jù)對(duì)稱軸為直線x=﹣可得b的值;(2)設(shè)點(diǎn)P(x,),根據(jù)S四邊形ABCP=S△APC+S△ABC,列出四邊形面積關(guān)于m的二次函數(shù)即可得出點(diǎn)P的坐標(biāo)和四邊形ABCP面積的最大值;(3)求出,C(0,c),求出直線CD的解析式為:,進(jìn)而求出直線MN的解析式為,聯(lián)立y=﹣x2﹣x+2,得,分別過(guò)C,N作x軸的平行線,過(guò)D,M作y軸的平行線交于點(diǎn)G,H,證明△MHN∽△DGC,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解.【解析】(1)∵拋物線y=﹣x2+bx+c交y軸正半軸于點(diǎn)C,點(diǎn)C坐標(biāo)為(0,2),對(duì)稱軸為直線x=﹣.∴c=2,x=﹣=﹣,∴,故答案為:﹣,2;(2)∵c=2,,∴y=﹣x2﹣x+2,令y=﹣x2﹣x+2=0,整理得(x﹣1)(x+4)=0解得x=1或x=﹣4,∴A(﹣4,0),B(1,0);∵C(0,2),∴AB=5,OC=2,∴S△ABC=AB×OC=5,∵A(﹣4,0),C(0,2);∴l(xiāng)AC:y=x+2,過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線,交AC于點(diǎn)Q,設(shè)點(diǎn)P(x,)(x<0),則點(diǎn)Q(x,x+2),PQ=﹣(x+2)=,∴S△APC=S△APQ+S△PCQ=PQ×(xC﹣xA)=﹣x2﹣4x(x<0),∴S四邊形ABCP=S△APC+S△ABC=﹣x2﹣4x+5=﹣(x+2)2+9,∵﹣1<0,函數(shù)圖象開口向下,又x<0,∴當(dāng)x=﹣2時(shí),S四邊形ABCP最大=9,此時(shí)點(diǎn)P(﹣2,3),∴當(dāng)點(diǎn)P(﹣2,3)時(shí),四邊形ABCP的最大面積,最大面積為9;(3)∵,∴,∵,C(0,c)∴設(shè)直線CD的解析式為y=kx+b1(k≠0),代入點(diǎn)D,C的坐標(biāo)得,解得,∴直線CD的解析式為:,∵M(jìn)N∥CD,∴直線MN的解析式為:,由題意,聯(lián)立得:,解得:,由題意,,,∴,分別過(guò)C,N作x軸的平行線,過(guò)D,M作y軸的平行線交于點(diǎn)G,H,∴∠G=∠H,∠DCG=∠MOA=∠MNH,∴△MHN∽△DGC,∴,∵M(jìn)N=3CD,∴,∵,C(0,c),∴,∴,又∵,∴.7.(2023?徐州二模)如圖,四邊形ABCD中,已知AB∥CD,動(dòng)點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā),沿邊AB運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,動(dòng)點(diǎn)Q同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā),沿折線AD﹣DC﹣CB運(yùn)動(dòng)點(diǎn)B停止,在移動(dòng)過(guò)程中始終保持PQ⊥AB,已知點(diǎn)P的移動(dòng)速度為每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度,設(shè)點(diǎn)P的移動(dòng)時(shí)間為x秒,△APQ的面積為y,已知y與x之間函數(shù)關(guān)系如圖②,其中MN為線段,曲線OM,NK為拋物線的一部分,根據(jù)圖中信息,解答下列問(wèn)題:(1)圖①AB=10,BC=5;(2)分別求線段MN,曲線NK所對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;(3)當(dāng)x為何值,△APQ的面積為6?【分析】(1)如圖①,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AB于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)C作CF⊥AB于點(diǎn)F,觀察圖形②可得:AB=10,AE=4,AF=7,CD=EF=3,S△ADE=8,利用三角形面積公式可求得DE=4,再運(yùn)用勾股定理可求得BC=5;(2)如圖①,連接AC,可得S△ACF=AF?CF=×7×4=14,即N(7,14),運(yùn)用待定系數(shù)法可得出答案;(3)分三種情況:當(dāng)0<x≤4時(shí),根據(jù)三角形面積公式建立方程求解即可得出x=2,當(dāng)4<x≤7時(shí),由于S△APQ>8,無(wú)解;當(dāng)7<x≤10時(shí),令y=6,則﹣(x﹣7)2+14=6,可求得x=7+.【解析】(1)如圖①,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AB于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)C作CF⊥AB于點(diǎn)F,由圖②可知:AB=10,AE=4,AF=7,CD=EF=3,S△ADE=8,∴BF=AB﹣AF=10﹣7=3,∵S△ADE=AE?DE=×4DE=2DE,∴2DE=8,∴DE=4,∵AB∥CD,∠DEF=∠CFE=90°,∴∠CDE=180°﹣∠DEF=90°,∴∠DEF=∠CFE=∠CDE=90°,∴四邊形CDEF是矩形,∴CF=DE=4,在Rt△BCF中,BC===5,故答案為:10,5;(2)如圖①,連接AC,則S△ACF=AF?CF=×7×4=14,∴N(7,14),設(shè)直線MN的解析式為y=kx+b,把M(4,8),N(7,14)代入得:,解得:,∴線段MN所在直線的解析式為y=2x;設(shè)曲線NK所對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=a(x﹣7)2+14,把B(10,0)代入得:a×(10﹣7)2+14=0,解得:a=﹣,∴曲線NK所對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣(x﹣7)2+14;(3)如圖①,∵AE=DE=4,∠AED=90°,∴∠DAE=45°,當(dāng)0<x≤4時(shí),∵PQ⊥AB,∴PQ=AP?tan∠DAE=x?tan45°=x,∴y=x2=6,∵x>0,∴x=2,當(dāng)4<x≤7時(shí),點(diǎn)Q在線段CD上,此時(shí)S△APQ>8;當(dāng)7<x≤10時(shí),令y=6,則﹣(x﹣7)2+14=6,解得:x=7﹣(舍去)或x=7+,綜上所述,當(dāng)x為2或7+時(shí),△APQ的面積為6.8.(2023?茌平區(qū)一模)如圖,已知二次函數(shù)的圖象交x軸于點(diǎn)B(﹣8,0),C(2,0),交y軸點(diǎn)A.(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)連接AC,AB,若點(diǎn)P在線段BC上運(yùn)動(dòng)(不與點(diǎn)B,C重合),過(guò)點(diǎn)P作PD∥AC,交AB于點(diǎn)D,試猜想△PAD的面積有最大值還是最小值,并求出此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).(3)連接OD,在(2)的條件下,求出的值.【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得答案;(2)設(shè)P(m,0)(﹣8<m<2),則PB=m+8,PC=2﹣m,利用三角形面積公式可得S△PAB=2m+16,由PD∥AC,可得,進(jìn)而得出==,即S△PAD=﹣(m+3)2+5,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可得出答案;(3)當(dāng)P(﹣3,0)時(shí),P為BC邊的中點(diǎn),進(jìn)而推出D為AB邊的中點(diǎn),得出,即可求得答案.【解析】(1)∵點(diǎn)B(﹣8,0),C(2,0)在二次函數(shù)的圖象上,∴,解得:,∴二次函數(shù)的表達(dá)式是y=x2+x﹣4.(2)猜想:△PAD的面積有最大值.設(shè)P(m,0)(﹣8<m<2),則PB=m+8,PC=2﹣m,∵B(﹣8,0),C(2,0),∴BC=2﹣(﹣8)=10,在y=x2+x﹣4中,令x=0,得y=﹣4,∴A(0,﹣4),∴OA=4,∴S△PAB=PB?OA=(m+8)×4=2m+16,∵PD∥AC,∴,∴==,∴S△PAD=S△PAB=×(2m+16)=﹣(m+3)2+5,∵,∴當(dāng)m=﹣3時(shí),△PAD的面積存在最大值,此時(shí)P(﹣3,0).(3)當(dāng)P(﹣3,0)時(shí),P為BC邊的中點(diǎn),∴,∴D為AB邊的中點(diǎn),∴,在Rt△AOB中,,∴,∴.9.(2023?碑林區(qū)校級(jí)模擬)拋物線W1:y=a(x+)2﹣與x軸交于A(﹣5,0)和點(diǎn)B.(1)求拋物線W1的函數(shù)表達(dá)式;(2)將拋物線W1關(guān)于點(diǎn)M(﹣1,0)對(duì)稱后得到拋物線W2,點(diǎn)A、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為A',B',拋物線W2與y軸交于點(diǎn)C,在拋物線W2上是否存在一點(diǎn)P,使得S△PA′B′=S△PA'C,若存在,求出P點(diǎn)坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得答案;(2)根據(jù)中心對(duì)稱的性質(zhì)求出拋物線W2的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣(x﹣)2+,進(jìn)而得出A′(3,0),B′(﹣2,0),A′B′=5,運(yùn)用待定系數(shù)法求出直線A′C的解析式為y=﹣x+4,設(shè)P(t,﹣t2+t+4),過(guò)點(diǎn)P作PQ∥y軸交A′C的延長(zhǎng)線于點(diǎn)Q,則Q(t,﹣t+4),由S△PA′B′=S△PA'C,建立方程求解即可得出答案.【解析】(1)把A(﹣5,0)代入y=a(x+)2﹣,得:0=a(﹣5+)2﹣,解得:a=,∴拋物線W1的函數(shù)表達(dá)式為y=(x+)2﹣;(2)存在.∵拋物線W1關(guān)于點(diǎn)M(﹣1,0)對(duì)稱后得到拋物線W2,∴拋物線W2的開口大小不變,方向相反,∵拋物線W1的a1=,∴拋物線W2的a2=﹣,設(shè)拋物線W2的頂點(diǎn)為(m,n),∵拋物線W1的頂點(diǎn)為(﹣,﹣),M(﹣1,0),∴m﹣=(﹣1)×2,n﹣=0,∴m=,n=,∴拋物線W2的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣(x﹣)2+.∴C(0,4),∵y=(x+)2﹣與x軸交于A(﹣5,0)和點(diǎn)B,∴點(diǎn)B和A(﹣5,0)關(guān)于直線x=﹣對(duì)稱,∴B(0,0),∵點(diǎn)A、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為A',B',∴A′(3,0),B′(﹣2,0),∴A′B′=3﹣(﹣2)=5,∵y=﹣(x﹣)2+=﹣x2+x+4,設(shè)P(t,﹣t2+t+4),設(shè)直線A′C的解析式為y=kx+b,則,解得:,∴直線A′C的解析式為y=﹣x+4,過(guò)點(diǎn)P作PQ∥y軸交A′C的延長(zhǎng)線于點(diǎn)Q,則Q(t,﹣t+4),∴PQ=﹣t+4﹣(﹣t2+t+4)=t2﹣2t,∴S△PA′C′=PQ×(xA′﹣xC)=×(t2﹣2t)×3=t2﹣3t,S△PA′B′=A′B′?|yP|=|﹣t2+t+4|,∵S△PA′B′=S△PA'C,∴|﹣t2+t+4|=t2﹣3t,解得:t=3或t=﹣5或t=﹣,當(dāng)t=3時(shí),點(diǎn)P與點(diǎn)A′重合,舍去,當(dāng)t=﹣5時(shí),﹣t2+x+4=﹣×(﹣5)2+×(﹣5)+4=﹣16,∴P(﹣5,﹣16);當(dāng)t=﹣時(shí),﹣t2+x+4=﹣×(﹣)2+×(﹣)+4=,∴P(﹣,);綜上所述,P點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣5,﹣16)或(﹣,).10.(2023秋?欽北區(qū)期末)如圖,拋物線y=ax2+bx+6與直線y=x+2相交于A(,)、B(4,6)兩點(diǎn),點(diǎn)P是線段AB上的動(dòng)點(diǎn)(不與A、B兩點(diǎn)重合),過(guò)點(diǎn)P作PC⊥x軸于點(diǎn)D,交拋物線于點(diǎn)C,點(diǎn)E是直線AB與x軸的交點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)當(dāng)點(diǎn)C是拋物線的頂點(diǎn)時(shí),求△BCE的面積;(3)是否存在點(diǎn)P,使得△BCE的面積最大?若存在,求出這個(gè)最大值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【分析】(1)把A(,)、B(4,6)代入拋物線y=ax2+bx+6中列方程組解出即可;(2)利用配方法計(jì)算拋物線頂點(diǎn)C的坐標(biāo),計(jì)算PC的長(zhǎng),根據(jù)三角形面積公式可得結(jié)論;(3)設(shè)P(m,m=2),表示點(diǎn)C的坐標(biāo),計(jì)算PC的長(zhǎng),同理根據(jù)(2)中△BCE的面積公式可得結(jié)論.【解析】(1)把A(,)、B(4,6)代入拋物線y=ax2+bx+6中得:,解得:,∴拋物線的解析式為:y=2x2﹣8x+6;(2)如圖1,∵y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2,∴頂點(diǎn)C(2,﹣2),當(dāng)x=2時(shí),y=2+2=4,∴PC=4﹣(﹣2)=6,當(dāng)y=0時(shí),x+2=0,∴x=﹣2,∴E(﹣2,0),∴△BCE的面積=△PCE的面積+△PBC的面積=PC?ED+PC?(xB﹣xD)=PC?(xB﹣xE)=×6×(4+2)=18;(3)存在,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,m+2),則C(m,2m2﹣8m+6),∴PC=m+2﹣(2m2﹣8m+6)=﹣2m2+9m﹣4,∴△BCE的面積=PC?(xB﹣xE)=×(﹣2m2+9m﹣4)×(4+2)=﹣6(m﹣)2+;∵﹣6<0,∴當(dāng)m=時(shí),△BCE的面積最大,這個(gè)最大值是.11.(2023?保定一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P從原點(diǎn)O出發(fā),沿x軸向右以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)的速度運(yùn)動(dòng)t秒(t>0),拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)O和點(diǎn)P,已知矩形ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)為A(1,0),B(1,﹣5),D(4,0).(1)求c,b(含t的代數(shù)式表示);(2)當(dāng)4<t<5時(shí),設(shè)拋物線分別與線段AB,CD交于點(diǎn)M,N.①在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,你認(rèn)為∠AMP的大小是否會(huì)變化?若變化,說(shuō)明理由;若不變,求出∠AMP的值;②求△MPN的面積S與t的函數(shù)關(guān)系式.并求t為何值時(shí),△MPN的面積為.【分析】(1)將(0,0),P(t,0)代入y=x2+bx+c,即可求解;(2)①求出AM=AP=t﹣1,則△AMP是等腰直角三角形,可知∠AMP不變;②利用割補(bǔ)法可知S△MNP=S△DPN+S梯形NDAM﹣S△PAM,再求解即可.【解析】(1)將(0,0)代入y=x2+bx+c,∴c=0,由題可知P(t,0),∴t2+bt=0,∴b=﹣t;(2)①∠AMP的大小不會(huì)變化,理由如下:由(1)知y=x2﹣tx,∵四邊形ABCD是矩形,∴M(1,1﹣t),∴AM=t﹣1,∵P(t,0),A(1,0),∴AP=t﹣1,∴AM=AP,∵AM⊥AP,∴∠AMP=45°;②∵A(1,0),D(4,0),∴M(1,1﹣t),N(4,16﹣4t),∴AM=t﹣1,DN=4t﹣16,∴S△MNP=S△DPN+S梯形NDAM﹣S△PAM=×(t﹣4)×(4t﹣16)+×(4t﹣16+t﹣1)×3﹣×(t﹣1)2=t2﹣t+6,∵△MPN的面積為,∴t2﹣t+6=,解得t=或t=,∵4<t<5,∴t=.12.(2023?黃石模擬)如圖,已知拋物線與x軸交于A(2,0),B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,﹣4),直線與x軸交于點(diǎn)D,點(diǎn)P是拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PE⊥x軸,垂足為E,交直線l于點(diǎn)F.(1)求該拋物線的表達(dá)式;(2)點(diǎn)P是拋物線上位于第三象限的一動(dòng)點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)是m,四邊形PCOB的面積是S.①求S關(guān)于m的函數(shù)解析式及S的最大值;②點(diǎn)Q是直線PE上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)S取最大值時(shí),求△QOC周長(zhǎng)的最小值及FQ的長(zhǎng).【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得拋物線解析式;(2)①如圖1,連接BP,先求得B(﹣10,0),設(shè)P(m,m2+m﹣4),可得S=﹣m2﹣10m+20=﹣(m+5)2+45,利用二次函數(shù)性質(zhì)即可求得答案;②由①可得:P(﹣5,﹣7),E(﹣5,0),可得OE=BE=5,故點(diǎn)B與點(diǎn)O關(guān)于直線PE對(duì)稱,連接BC交PE于點(diǎn)Q,則QO=QB,可得QO+QC=QB+QC=BC,此時(shí)QO+QC最小,即△QOC的周長(zhǎng)最小,運(yùn)用勾股定理可得BC=2,即可得出△QOC的周長(zhǎng)的最小值為:BC+OC=2+4;運(yùn)用待定系數(shù)法可得直線BC的解析式為y=﹣x﹣4,進(jìn)而可得Q(﹣5,﹣2),F(xiàn)(﹣5,﹣),即可求得FQ的值.【解析】(1)∵拋物線經(jīng)過(guò)A(2,0)、C(0,﹣4),∴,解得:,∴該拋物線的表達(dá)式為y=x2+x﹣4;(2)①如圖1,連接BP,∵拋物線y=x2+x﹣4,令y=0,得x2+x﹣4=0,解得:x1=﹣10,x2=2,∴B(﹣10,0),設(shè)P(m,m2+m﹣4),∵PE⊥x軸,∴E(m,0),∴OE=﹣m,BE=m+10,PE=﹣(m2+m﹣4)=﹣m2﹣m+4,∴S=S△PBE+S梯形OCPE=×(m+10)×(﹣m2﹣m+4)+×(﹣m2﹣m+4+4)×(﹣m)=﹣m2﹣10m+20,∵S=﹣m2﹣10m+20=﹣(m+5)2+45,∴當(dāng)m=﹣5時(shí),S的最大值為45;②由①得:當(dāng)m=﹣5時(shí),S的最大值為45,∴P(﹣5,﹣7),E(﹣5,0),∴OE=BE=5,∵PE⊥x軸,∴直線PE是線段OB的垂直平分線,∴點(diǎn)B與點(diǎn)O關(guān)于直線PE對(duì)稱,連接BC交PE于點(diǎn)Q,則QO=QB,∴QO+QC=QB+QC=BC,此時(shí)QO+QC最小,即△QOC的周長(zhǎng)最小,在Rt△BCO中,BC===2,∴△QOC的周長(zhǎng)的最小值為:BC+OC=2+4,設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,把B(﹣10,0),C(0,﹣4)代入,得,解得:,∴直線BC的解析式為y=﹣x﹣4,當(dāng)x=﹣5時(shí),y=﹣×(﹣5)﹣4=﹣2,∴Q(﹣5,﹣2);∵直線l的解析式為y=﹣x﹣4,∴當(dāng)x=﹣5時(shí),y=﹣×(﹣5)﹣4=﹣,∴F(﹣5,﹣),∴FQ=﹣﹣(﹣2)=,故△QOC周長(zhǎng)的最小值為2+4,F(xiàn)Q的長(zhǎng)為.13.(2023?哈爾濱模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線y=ax2﹣2ax+3與x軸的負(fù)半軸交于點(diǎn)A,與x的正半軸交于點(diǎn)B,與y軸正半軸交于點(diǎn)C,OB=2OA.(1)求拋物線的解析式;(2)點(diǎn)D是第四象限內(nèi)拋物線上一點(diǎn),連接AD交y軸于點(diǎn)E,過(guò)C作CF⊥y軸交拋物線于點(diǎn)F,連接DF,設(shè)四邊形DECF的面積為S,點(diǎn)D的橫坐標(biāo)的t,求S與t的函數(shù)解析式;(3)在(2)的條件下,過(guò)F作FM∥y軸交AD于點(diǎn)M,連接CD交FM于點(diǎn)G,點(diǎn)N是CE上一點(diǎn),連接MN、EG,當(dāng)∠BAD+2∠AMN=90°,MN:EG=,求點(diǎn)D的坐標(biāo).【分析】(1)根據(jù)解析式可以計(jì)算拋物線的對(duì)稱軸,再根據(jù)OA、OB關(guān)系即可得出點(diǎn)A、B坐標(biāo),把其中一個(gè)代入解析式即可解答;(2)過(guò)點(diǎn)D作DT⊥y軸于點(diǎn)T,根據(jù)題意得到點(diǎn)D坐標(biāo),分別計(jì)算S△CED、S△CFD,最后根據(jù)S四邊形CEDF=S△CED+S△CFD進(jìn)行解答;(3)過(guò)點(diǎn)E作EL⊥FM于點(diǎn)L,過(guò)點(diǎn)M作MS⊥x軸于點(diǎn)S,所以四邊形CFMS、四邊形CFLE是矩形,SM=CF=2=OA,用含t的式子表示出ES、SM、EM的長(zhǎng),最后在Rt△ESM中,利用勾股定理得:ES2+SM2=EM2,即可解答.【解析】(1)∵拋物線y=ax2﹣2ax+3與y軸正半軸交于點(diǎn)C,與x軸的負(fù)半軸交于點(diǎn)A,與x的正半軸交于點(diǎn)B,∴C(0,3),對(duì)稱軸x=1,BO﹣1=AO+1,BO﹣AO=2,∵BO=2AO,∴AO=2,BO=4,即A(﹣2,0),B(4,0),把B(4,0)代入y=ax2﹣2ax+3,得:0=16a﹣8a+3,解得:a=﹣,∴y=﹣(x+2)(x﹣4),即y=﹣x2+x+3;(2)過(guò)點(diǎn)D作DT⊥y軸于點(diǎn)T,由(1)得:C(0,3),∴點(diǎn)F與點(diǎn)C關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,坐標(biāo)為F(2,3),CF=2,∵點(diǎn)D的橫坐標(biāo)的t,點(diǎn)D是第四象限內(nèi)拋物線上一點(diǎn),∴D(t,﹣t2+t+3),∵A(﹣2,0),∴tan∠BAD===(t﹣4),∵OE=AO?tan∠BAD=2[(t﹣4)]=t﹣3,∴CE=CO+OE=3+(t﹣3)=t,∵S△CED=CE?DT=×(t)t=t2,S△CFD=CF?CT=2[3﹣(﹣t2+t+3)]=t2﹣t,∴S四邊形CEDF=S△CED+S△CFD=t2+t2﹣t=t2﹣t;即S=t2﹣t;(3)過(guò)點(diǎn)E作EL⊥FM于點(diǎn)L,過(guò)點(diǎn)M作MS⊥x軸于點(diǎn)S,∴四邊形CFMS、四邊形CFLE是矩形,SM=CF=2=OA,∵SM∥AO,∴==1,∴OE=ES=t﹣3,∵CE=t,∴CS=CE+ES=t﹣3,由(2)知:D(t,﹣t2+t+3),tan∠BAD=(t﹣4),∴tan∠CDT==t﹣,∵CF∥DT,∴∠FCG=∠CDT,即tan∠FCG=tan∠CDT,∴FG=CF?tan∠CDT=t﹣,∴GL=FL﹣FG=CE﹣FG=t﹣(t﹣)=,∴EG===,∵M(jìn)N:EG=2:5,∴MN=,NS==3,∴NE=NS﹣ES=3﹣(t﹣3)=6﹣t=ME,在Rt△ESM中,∠ESM=90°,由勾股定理得:ES2+SM2=EM2,∴(t﹣3)2+22=(6﹣t)2,解得:t=,∴D(,﹣).14.(2023?利川市模擬)如圖,等腰直角三角形OAB的直角頂點(diǎn)O在坐標(biāo)原點(diǎn),直角邊OA,OB分別在y軸和x軸上,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(3,4),且AC平行于x軸.(1)求直線AB的解析式;(2)求過(guò)B,C兩點(diǎn)的拋物線y=﹣x2+bx+c的解析式;(3)拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為D,試判定OC與BD的大小關(guān)系;(4)若點(diǎn)M是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△ABM的面積與△ABC的面積相等時(shí),求點(diǎn)M的坐標(biāo).【分析】(1)利用等腰直角三角形的性質(zhì)與點(diǎn)C的坐標(biāo)特征求得點(diǎn)A與點(diǎn)B的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可求解;(2)直接把點(diǎn)B與點(diǎn)C的坐標(biāo)代入y=﹣x2+bx+c即可求解;(3)由拋物線與x軸的交點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸直線對(duì)稱求得點(diǎn)D的坐標(biāo),在利用點(diǎn)C的坐標(biāo)分別求得OC,BD的長(zhǎng)即可求解;(4)分兩種情況:當(dāng)點(diǎn)M在直線AB的上方時(shí),如圖所示;當(dāng)點(diǎn)M在直線AB的下方時(shí),如圖所示,利用鉛垂線法求得△ABM的面積,利用△ABM的面積與△ABC的面積相等列出方程求解即可.【解析】(1)∵點(diǎn)C的坐標(biāo)為(3,4),且AC平行于x軸,∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,4)且OA=4,∵△OAB是等腰直角三角形,∠AOB=90°,∴OB=OA=4,∵點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4,0),設(shè)直線AB的解析式為:y=mx+n,由題意得,解得:,∴直線AB的解析式為:y=﹣x+4;(2)∵拋物線y=﹣x2+bx+c過(guò)B,C兩點(diǎn),∴,解得:,∴拋物線的解析式為:y=﹣x2+3x+4;(3)BD=OC;理由:∵拋物線的解析式為y=﹣x2+3x+4=﹣{x﹣)2+,∴拋物線的對(duì)稱軸直線為x=,∵點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4,0),點(diǎn)B與點(diǎn)D關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(﹣1,0),∴BD=4﹣(﹣1)=5,∵點(diǎn)C的坐標(biāo)為(3,4),∴OC==5,∴BD=OC;(4)∵點(diǎn)C的坐標(biāo)為(3,4),且AC平行于x軸,∴AC=3,∴S△ABC=?yC=3×4=6,當(dāng)點(diǎn)M在直線AB的上方時(shí),如圖所示,過(guò)點(diǎn)M作MN∥y軸,交直線AB于點(diǎn)N,設(shè)M的坐標(biāo)為(t,﹣t2+3t+4),則N的坐標(biāo)為(t,﹣t+4),∴MN=﹣t2+3t+4﹣(﹣t+4)=﹣t2+4t,∴S△AMB=MN?xB=(﹣t2+4t)×4=﹣2t2+8t,∵△ABM的面積與△ABC的面積相等,∴﹣2t2+8t=6,解得:t=1或t=3(舍,該點(diǎn)為點(diǎn)C),此時(shí)M的坐標(biāo)為(1,6)或(3,4);當(dāng)點(diǎn)M在直線AB的下方時(shí),如圖所示,過(guò)點(diǎn)M作MN∥x軸,交直線AB于點(diǎn)N,設(shè)M的坐標(biāo)為(t,﹣t2+3t+4),則N的坐標(biāo)為(t2﹣3t,﹣t2+3t+4),∴MN=t2﹣3t﹣t=t2﹣4t,∴S△ABM=MN?yA=(t2﹣4t)×4=2t2﹣8t,∵△ABM的面積與△ABC的面積相等,∴2t2﹣8t=6,解得:t=2±,此時(shí)M的坐標(biāo)為(2+,﹣1﹣)或(2﹣,﹣1);綜上可得,M的坐標(biāo)為(2+,﹣1﹣)或(2﹣,﹣1)或(1,6).15.(2023?襄陽(yáng))如圖,直線y=x+1與x,y軸分別交于點(diǎn)B,A,頂點(diǎn)為P的拋物線y=ax2﹣2ax+c過(guò)點(diǎn)A.(1)求出點(diǎn)A,B的坐標(biāo)及c的值;(2)若函數(shù)y=ax2﹣2ax+c在3≤x≤4時(shí)有最大值為a+2,求a的值;(3)連接AP,過(guò)點(diǎn)A作AP的垂線交x軸于點(diǎn)M.設(shè)△BMP的面積為S.①直接寫出S關(guān)于a的函數(shù)關(guān)系式及a的取值范圍;②結(jié)合S與a的函數(shù)圖象,直接寫出S>時(shí)a的取值范圍.【分析】(1)先求出點(diǎn)A(0,1),點(diǎn)B(﹣2,0),將點(diǎn)A坐標(biāo)代入解析式可求c的值;(2)分a>0,a<0兩種情況討論,由二次函數(shù)的性質(zhì)可求解;(3)①分四種情況討論,由“AAS”可證△AOM≌△PNA,可得OM=AN,由三角形的面積公式可求解;②分三種情況討論,解不等式可求解.【解析】(1)∵直線y=x+1與x,y軸分別交于點(diǎn)B,A,∴點(diǎn)A(0,1),點(diǎn)B(﹣2,0),∵拋物線y=ax2﹣2ax+c過(guò)點(diǎn)A,∴c=1;(2)∵y=ax2﹣2ax+1=a(x﹣1)2+1﹣a,∴對(duì)稱軸為直線x=1,當(dāng)a>0,3≤x≤4時(shí),y隨x的增大而增大,∴當(dāng)x=4時(shí),y有最大值,∴9a+1﹣a=a+2,解得:a=;當(dāng)a<0,3≤x≤4時(shí),y隨x的增大而減小,∴當(dāng)x=3時(shí),y有最大值,∴4a+1﹣a=a+2,解得:a=(不合題意舍去),綜上所述:a=;(3)①當(dāng)a<0時(shí),則1﹣a>1,如圖1,過(guò)點(diǎn)P作PN⊥y軸于N,∵y=ax2﹣2ax+1=a(x﹣1)2+1﹣a,∴點(diǎn)P坐標(biāo)為(1,1﹣a),∴PN=AO=1,AN=1﹣a﹣1=﹣a,∵AM⊥AP,PN⊥y軸,∴∠PNA=∠PAM=90°=∠AOM,∴∠PAN+∠OAM=90°,∠OAM+∠AMO=90°,∴∠PAN=∠AMO,∴△AOM≌△PNA(AAS),∴OM=AN=﹣a,∴BM=2﹣a,∴S=×(2﹣a)(1﹣a)=a2﹣a+1;當(dāng)a>0,1﹣a>0時(shí),即0<a<1,如圖2,過(guò)點(diǎn)P作PN⊥y軸于N,∴PN=1=OA,AN=1﹣(1﹣a)=a,同理可得△AOM≌△PNA,∴OM=AN=a,∴BM=2﹣a,∴S=×(2﹣a)(1﹣a)=a2﹣a+1;當(dāng)a>0,﹣1<1﹣a<0時(shí),即1<a<2,如圖3,過(guò)點(diǎn)P作PN⊥y軸于N,∴PN=1=OA,ON=a﹣1,AN=1+a﹣1=a,同理可得△AOM≌△PNA,∴OM=AN=a,∴BM=2﹣a,∴S=×(2﹣a)(a﹣1)=﹣a2+a﹣1;當(dāng)a=2時(shí),點(diǎn)B與點(diǎn)M重合,不合題意,當(dāng)a>0,1﹣a<﹣1時(shí),即a>2,如圖4,過(guò)點(diǎn)P作PN⊥y軸于N,∴PN=1=OA,ON=a﹣1,AN=1+a﹣1=a,同理可得△AOM≌△PNA,∴OM=AN=a,∴BM=a﹣2,∴S=×(a﹣2)(a﹣1)=a2﹣a+1;綜上所述:S=.②當(dāng)1<a<2時(shí),S=﹣a2+a﹣1=﹣(a﹣)2+≤,∴當(dāng)1<a<2時(shí),不存在a的值使S>;當(dāng)a<1且a≠0時(shí),S=a2﹣a+1>,∴(a﹣)(a﹣)>0,∴a<或a>(不合題意舍去);當(dāng)a>2時(shí),S=a2﹣a+1>,∴(a﹣)(a﹣)>0,∴a<(不合題意舍去
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