1、挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘 专题5二次函数与面积最值定值问题面积是平面几何中一个重要的概念,关联着平面图形中的重要元素边与角,由动点而生成的面积问题,是抛物线与直线形结合的觉形式,常见的面积问题有规则的图形的面积(如直角三角形、平行四边形、菱形、矩形的面积计算问题)以及不规则的图形的面积计算,解决不规则的图形的面积问题是中考压轴题常考的题型,此类问题计算量较大。有时也要根据题目的动点问题产生解的不确定性或多样性。解决这类问题常用到以下与面积相关的知识:图形的割补、等积变形、等比转化等数学方法. 面积的存在性问题常见的题型和解题策略有两类:一是先根据几何法确定存在性,再列方程求
2、解,后检验方程的根二是先假设关系存在,再列方程,后根据方程的解验证假设是否正确 解决动点产生的面积问题,常用到的知识和方法,如下:如图1,如果三角形的某一条边与坐标轴平行,计算这样“规则”的三角形的面积,直接用面积公式如图2,图3,三角形的三条边没有与坐标轴平行的,计算这样“不规则”的三角形的面积,用“割”或“补”的方法图1 图2 图3计算面积长用到的策略还有:如图4,同底等高三角形的面积相等平行线间的距离处处相等如图5,同底三角形的面积比等于高的比如图6,同高三角形的面积比等于底的比图4 图5 图6【例1】(2022青海)如图1,抛物线yx2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点
3、,与y轴交于点C(1)求该抛物线的解析式;(2)若点E是抛物线的对称轴与直线BC的交点,点F是抛物线的顶点,求EF的长;(3)设点P是(1)中抛物线上的一个动点,是否存在满足SPAB6的点P?如果存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探讨)【分析】(1)根据点A,B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)利用二次函数的性质,可求出抛物线顶点F的坐标及抛物线的对称轴,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点C的坐标,根据点B,C的坐标,利用待定系数法即可求出直线BC的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点E的坐标,结合点F的坐标,即可求出线段EF的长;(3)
4、又点A,B的坐标可求出线段AB的长,设点P的坐标为(t,t22t3),利用三角形的面积计算公式,结合SPAB6,即可得出关于t的方程,解之即可得出t值,进而可得出点P的坐标【解析】(1)将A(1,0),B(3,0)代入yx2+bx+c,得:,解得:,该抛物线的解析式为yx22x3(2)抛物线的解析式为yx22x3,抛物线的顶点F的坐标为(1,4),抛物线的对称轴为直线x1当x0时,y022033,点C的坐标为(0,3)设直线BC的解析式为ymx+n(m0),将B(3,0),C(0,3)代入ymx+n,得:,解得:,直线BC的解析式为yx3当x1时,y132,点E的坐标为(1,2),EF|2(4
5、)|2(3)点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(3,0),AB|3(1)|4设点P的坐标为(t,t22t3)SPAB6,4|t22t3|6,即t22t33或t22t33,解得:t11,t21+,t30,t42,存在满足SPAB6的点P,点P的坐标为(1,3)或(1+,3)或(0,3)或(2,3)【例2】(2022随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线yax2+bx+c(a0)与x轴分别交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C,对称轴为直线x1,且OAOC,P为抛物线上一动点(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图2,连接AC,当点P在直线AC上方时,求四边形PABC面积的最大值,并求出
6、此时P点的坐标;(3)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形PMCN为矩形?若存在,直接写出点P及其对应点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)判断出A,B两点坐标,可以假设抛物线的解析式为ya(x+3)(x1),把(0,3)代入抛物线的解析式,得a1,可得结论;(2)如图(2)中,连接OP设P(m,m22m+3),构建二次函数,利用二次函数的性质求解即可;(3)分两种情形,点N在y轴上,点N在x轴上,分别求解即可【解析】(1)抛物线的对称轴是直线x1,抛物线交x轴于点A,B(1,0),A(3,0),OAOC3,C(0,3),可以假设抛物线的解析式为
7、ya(x+3)(x1),把(0,3)代入抛物线的解析式,得a1,抛物线的解析式为yx22x+3;(2)如图(2)中,连接OP设P(m,m22m+3),SSPAO+SPOC+SOBC,3(m22m+3)3(m)+13(m23m+4)(m+)2+,0,当m时,S的值最大,最大值为,此时P(,);(3)存在,理由如下:如图31中,当点N在y轴上时,四边形PMCN是矩形,此时P(1,4),N(0,4);如图32中,当四边形PMCN是矩形时,设M(1,n),P(t,t22t+3),则N(t+1,0),由题意,解得,消去n得,3t2+5t100,解得t,P(,),N(,0)或P(,),N(,0)综上所述,
8、满足条件的点P(1,4),N(0,4)或P(,),N(,0)或P(,),N(,0)【例3】(2022成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线ykx3(k0)与抛物线yx2相交于A,B两点(点A在点B的左侧),点B关于y轴的对称点为B(1)当k2时,求A,B两点的坐标;(2)连接OA,OB,AB,BB,若BAB的面积与OAB的面积相等,求k的值;(3)试探究直线AB是否经过某一定点若是,请求出该定点的坐标;若不是,请说明理由【分析】(1)当k2时,直线为y2x3,联立解析式解方程组即得A(3,9),B(1,1);(2)分两种情况:当k0时,根据BAB的面积与OAB的面积相等,知OBAB,可证明
9、BODBCD(ASA),得ODOC,D(0,),可求B(,),即可得k;当k0时,过B作BFAB交y轴于F,由BAB的面积与OAB的面积相等,可得OEEF3,证明BGFBGE(ASA),可得OGOE+GE,G(0,),从而B(,),即可得k;(3)设x2+kx30二根为a,b,可得a+bk,ab3,A(a,a2),B(b,b2),B(b,b2),设直线AB解析式为ymx+n,可得,即可得m(ab)ba,nab(3)3,从而直线AB解析式为yx+3,故直线AB经过定点(0,3)【解析】(1)当k2时,直线为y2x3,由得:或,A(3,9),B(1,1);(2)当k0时,如图:BAB的面积与OAB
10、的面积相等,OBAB,OBBBBC,B、B关于y轴对称,OBOB,ODBODB90,OBBOBB,OBBBBC,ODB90CDB,BDBD,BODBCD(ASA),ODCD,在ykx3中,令x0得y3,C(0,3),OC3,ODOC,D(0,),在yx2中,令y得x2,解得x或x,B(,),把B(,)代入ykx3得:k3,解得k;当k0时,过B作BFAB交y轴于F,如图:在ykx3中,令x0得y3,E(0,3),OE3,BAB的面积与OAB的面积相等,OEEF3,B、B关于y轴对称,FBFB,FGBFGB90,FBBFBB,BFAB,EBBFBB,EBBFBB,BGE90BGF,BGBG,BG
11、FBGE(ASA),GEGFEF,OGOE+GE,G(0,),在yx2中,令y得x2,解得x或x,B(,),把B(,)代入ykx3得:k3,解得k,综上所述,k的值为或;(3)直线AB经过定点(0,3),理由如下:由得:x2+kx30,设x2+kx30二根为a,b,a+bk,ab3,A(a,a2),B(b,b2),B、B关于y轴对称,B(b,b2),设直线AB解析式为ymx+n,将A(a,a2),B(b,b2)代入得:,解得:,a+bk,ab3,m(ab)ba,nab(3)3,直线AB解析式为yx+3,令x0得y3,直线AB经过定点(0,3)【例4】(2022岳阳)如图1,在平面直角坐标系xO
12、y中,抛物线F1:yx2+bx+c经过点A(3,0)和点B(1,0)(1)求抛物线F1的解析式;(2)如图2,作抛物线F2,使它与抛物线F1关于原点O成中心对称,请直接写出抛物线F2的解析式;(3)如图3,将(2)中抛物线F2向上平移2个单位,得到抛物线F3,抛物线F1与抛物线F3相交于C,D两点(点C在点D的左侧)求点C和点D的坐标;若点M,N分别为抛物线F1和抛物线F3上C,D之间的动点(点M,N与点C,D不重合),试求四边形CMDN面积的最大值【分析】(1)将点A(3,0)和点B(1,0)代入yx2+bx+c,即可求解;(2)利用对称性求出函数F1顶点(1,4)关于原点的对称点为(1,4
13、),即可求函数F2的解析式;(3)通过联立方程组,求出C点和D点坐标即可;求出直线CD的解析式,过点M作MFy轴交CD于点F,过点N作NEy轴交于点E,设M(m,m2+2m3),N(n,n2+2n+5),则F(m,2m+2),N(n,2n+1),可求MFm2+4,NEn2+4,由S四边形CMDNSCDN+SCDM2(MF+NE),分别求出MF的最大值4,NE的最大值4,即可求解【解析】(1)将点A(3,0)和点B(1,0)代入yx2+bx+c,解得,yx2+2x3;(2)yx2+2x3(x+1)24,抛物线的顶点(1,4),顶点(1,4)关于原点的对称点为(1,4),抛物线F2的解析式为y(x
14、1)2+4,yx2+2x+3;(3)由题意可得,抛物线F3的解析式为y(x1)2+6x2+2x+5,联立方程组,解得x2或x2,C(2,3)或D(2,5);设直线CD的解析式为ykx+b,解得,y2x+1,过点M作MFy轴交CD于点F,过点N作NEy轴交于点E,设M(m,m2+2m3),N(n,n2+2n+5),则F(m,2m+1),E(n,2n+1),MF2m+1(m2+2m3)m2+4,NEn2+2n+52n1n2+4,2m2,2n2,当m0时,MF有最大值4,当n0时,NE有最大值4,S四边形CMDNSCDN+SCDM4(MF+NE)2(MF+NE),当MF+NE最大时,四边形CMDN面
15、积的最大值为16声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2022/9/5 13:56:14;用户:账号1;邮箱:yzsysx1;学号:256700251(2022金坛区二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数yx2+bx2的图象与x轴交于点A(3,0),B(点B在点A左侧),与y轴交于点C,点D与点C关于x轴对称,作直线AD(1)填空:b;(2)将AOC平移到EFG(点E,F,G依次与A,O,C对应),若点E落在抛物线上且点G落在直线AD上,求点E的坐标;(3)设点P是第四象限抛物线上一点,过点P作x轴的垂线,垂足为H,交AC于点T若CPT+DAC180,求AHT与C
16、PT的面积之比【分析】(1)把A(3,0)代入yx2+bx2,求出b;(2)令x0,y2,求出C(0,2),根据点D与点C关于x轴对称,求出D(0,2),进而得到直线AD解析式:yx+2,根据平移的性质及点的坐标特点,得出E(m,m2m2),则Gm3,(m3)+2,Fm3,(m3)+4,再根据平行于x轴的直线点的纵坐标相等,得出m2m2(m3),解出即可;(3)如图所示:过C作CKAD,CQHP,根据勾股定理及等面积法,求出AD,CK,DK,AK,再根据锐角三角函数定义,得出tanCPQtanCAK,tanOAC,进而求出AHT与CPT的面积之比【解析】(1)把A(3,0)代入yx2+bx2,
17、得9+3b20,解得b;故答案为:;(2)如图所示:由(1)得yx2x2,令x0,y2,C(0,2),点D与点C关于x轴对称,D(0,2),设直线AD:ykx+2,把A(3,0)代入ykx+2,得3k+20,解得k,直线AD解析式:yx+2,将AOC平移到EFG,OAEF3,FGOC2,设E(m,m2m2),则G(m3,(m3)+2),F(m3,(m3)+4),EFx轴,m2m2(m3)2+4,解得m3或m4,E(3,8)或(4,);(3)如图所示:过C作CKAD,CQHP,OD2,OA3AD,CKADCDAOADCK,CK,DK,AK,tanCAK,CQHP,CPQ+CPT180,CPT+D
18、AC180,CPQCAK,tanCPQtanCAK,设P(n,n2n2),PQn2n,CQn,解得n,P(,),CQ,AH3,tanOAC,THAH,TP,即AHT与CPT的面积之比为8:1472(2022罗城县模拟)如图,已知抛物线yax2+b经过点A(2,6),B(4,0),其中E、F(m,n)为抛物线上的两个动点(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)若C(x,y)是抛物线上的一点,当4x2且SABC最大时,求点C的坐标;(3)若EFx轴,点A到EF的距离大于8个单位长度,求m的取值范围【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)如图,过点C作CDy轴交AB于点D,运用待定系数
19、法求得直线AB的解析式为yx+4,可得SABCCD(xAxB)(x+1)2+,利用二次函数性质即可求得答案;(3)根据EFx轴,可得点A到EF的距离为|6n|,进而可得|6(m2+8)|8,求解即可【解析】(1)抛物线yax2+b经过点A(2,6),B(4,0),解得:,抛物线的解析式为yx2+8,顶点坐标为(0,8);(2)如图,过点C作CDy轴交AB于点D,设直线AB的解析式为ykx+d,则,解得:,直线AB的解析式为yx+4,C(x,x2+8),D(x,x+4),CDx2+8(x+4)x2x+4,SABCCD(xAxB)(x2x+4)6(x+1)2+,0,当x1时,SABC最大,此时点C
20、的坐标为(1,);(3)EFx轴,点A到EF的距离为|6n|,F(m,n)在抛物线yx2+8上,nm2+8,|6(m2+8)|8,m228或m228(无解),m2或m23(2022老河口市模拟)在平面直角坐标系中,抛物线yx2+2mx的顶点为A,直线l:yx1与x轴交于点B(1)如图,已知点A的坐标为(2,4),抛物线与直线l在第一象限交于点C求抛物线的解析式及点C的坐标;点M为线段BC上不与B,C重合的一动点,过点M作x轴的垂线交x轴于点D,交抛物线于点E,设点M的横坐标t当EMBD时,求t的取值范围;(2)过点A作APl于点P,作AQl交抛物线于点Q,连接PQ,设APQ的面积为S直接写出S
21、关于m的函数关系式;S的最小值及S取最小值时m的值【分析】(1)利用抛物线的顶点可得y(x2)2+4,联立方程组求解即可得到点C的坐标;先证得OBC是等腰直角三角形,进而得出BDM是等腰直角三角形,可得:EMt2+3t+1,BDMDt1,由EMBD,可得t2+3t+1t1,即t22t20,令yt22t2,根据二次函数的图象和性质即可求得答案;(2)如图2,过点A作AGy轴交直线l于点G,过点Q作QHAG于点H,则AGm2m+1,利用三角函数可得APAGsin45(m2m+1),根据AQ直线l,可得直线AG的解析式为yx+m2m,进而求得点Q的横坐标为m1,故QHm(m1)1,AQ,运用三角形面
22、积公式可求得Sm2m+;运用二次函数的性质即可求得答案【解析】(1)抛物线yx2+2mx的顶点为A(2,4),y(x2)2+4x2+4x,联立方程组,解得:,点C在第一象限,C(,);设直线l:yx1与y轴交于点F,则F(0,1),OF1,B(1,0),OB1,OBOF,OBC是等腰直角三角形,OBFOFB45,MBDOBF45,BDM90,BDM是等腰直角三角形,BDMD,M(t,t1),D(t,0),E(t,t2+4t),EMt2+4t(t1)t2+3t+1,BDMDt1,EMBD,t2+3t+1t1,t22t20,令yt22t2,当y0时,t22t20,解得:t1,当y0,即t22t20
23、时,1t1+(i),点M为线段BC上不与B,C重合的一动点,1t(ii),由(i)(ii)得:1t1+,故t的取值范围为:1t1+;(2)如图2,过点A作AGy轴交直线l于点G,过点Q作QHAG于点H,yx2+2mx(xm)2+m2,A(m,m2),G(m,m1),AGm2(m1)m2m+1,由(1)知:OFB45,AGy轴,AGPOFB45,AP直线l,APG90,APAGsin45(m2m+1),AQ直线l,设直线AG的解析式为yx+n,把A(m,m2)代入得:m+nm2,nm2m,直线AG的解析式为yx+m2m,令x2+2mxx+m2m,解得:x1m,x2m1,点Q的横坐标为m1,QHm
24、(m1)1,AQl,QAHAGP45,PAQ90,AHQ90,AHQ是等腰直角三角形,AQQH,SAPAQ(m2m+1)m2m+,故S关于m的函数关系式为Sm2m+;Sm2m+(m)2+,当m时,S的最小值为4(2022新吴区二模)如图,已知抛物线y+bx过点A(4,0)、顶点为B,一次函数yx+2的图象交y轴于M,对称轴与x轴交于点H(1)求抛物线的表达式;(2)已知P是抛物线上一动点,点M关于AP的对称点为N若点N恰好落在抛物线的对称轴上,求点N的坐标;请直接写出MHN面积的最大值【分析】(1)运用待定系数法即可求抛物线的表达式(2)先求出抛物线的对称轴为直线x2,设N(2,n),则NH|
25、n|,由轴对称性质可得ANAM,即AN2AM2,建立方程求解即可得出答案连接MH,以点A为圆心,AM为半径作A,过点A作ANMH于点F,交A于点N,则ANAM,连接AM,AN,此时MHN面积最大运用勾股定理、三角函数、三角形面积公式即可求得答案【解析】(1)抛物线y+bx过点A(4,0),(4)24b0,解得:b2,该抛物线的表达式为yx2+2x;(2)yx2+2x,抛物线对称轴为直线x2,对称轴与x轴交于点H,H(2,0),AH1,直线yx+2交y轴于M,M(0,2),AM2OA2+OM242+2220,设N(2,n),则NH|n|,如图1、图2,M、N关于直线AP对称,ANAM,即AN2A
26、M2,12+n220,n,点N的坐标为(2,)或(2,);如图,连接MH,以点A为圆心,AM为半径作A,过点A作ANMH于点F,交A于点N,则ANAM,在RtAMO中,OM2,OA4,AM2,AN2,OHOM2,HOM90,HOM是等腰直角三角形,MHO45,MH2,AHFMHO45,在RtAFH中,AHOAOH422,AFAHsin452,NFAN+AF2+,SMHNMHNF2(2+)2+2,故MHN面积的最大值为2+25(2022开福区校级二模)如图,抛物线y(x+1)(xa)(其中a1)与x轴交于A、B两点,交y轴于点C(1)直接写出OCA的度数和线段AB的长(用a表示);(2)如图,若
27、a2,点D在抛物线的对称轴上,DBDC,求BCD与ACO的周长之比;(3)如图,若a3,动点P在线段OA上,过点P作x轴的垂线分别与AC交于点M,与抛物线交于点N试问:抛物线上是否存在点Q,使得PQN与BPM的面积相等,且线段NQ的长度最小?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,说明理由【分析】(1)在y(x+1)(xa)中,令x0得ya,令y0得x1或xa,得A(a,0),B(1,0),C(0,a),即可得OCA的度数为45,线段AB的长是a+1;(2)当a2时,抛物线为y(x+1)(x2),设D(,m),根据DBDC,有(1)2+(0m)2(0)2+(m+2)2,解得D(,),可证BCD是
28、等腰直角三角形,BCDACO,即知BCD与ACO的周长之比;(3)过Q作QRPN,垂足为R,设点P坐标为(n,0),则PBn+1,PAPM3n,PNn2+2n+3由SPQNSBPM,可得QR1,分两种情况:点Q在直线PN的左侧时,Q点的坐标为(n1,n24n),R点的坐标为(n,n24n),N点的坐标为(n,n22n3),在RtQRN中,NQ21+(2n3)2,即得n时,NQ取最小值1此时Q点的坐标为(,);点Q在直线PN的右侧时,Q点的坐标为(n+1,n24),同理可得n时,NQ取最小值1此时Q点的坐标为(,)【解析】(1)在y(x+1)(xa)中,令x0得ya,令y0得x1或xa,A(a,
29、0),B(1,0),C(0,a),OAa,OB1,OCa,ABa+1,OAOC,OCA45;答:OCA的度数为45,线段AB的长是a+1;(2)当a2时,抛物线为y(x+1)(x2),结合(1)知A(2,0),B(1,0),C(0,2),抛物线对称轴为直线x,设D(,m),DBDC,(1)2+(0m)2(0)2+(m+2)2,解得m,D(,),DB2DC2,而BC2(10)2+(0+2)25,DB2+DC2BC2,BCD是等腰直角三角形,由(1)知OCA45,ACO是等腰直角三角形,DBCDCB45OCAOAC,BCDACO,BCD与ACO的周长之比;(3)a3时,存在点Q,使得PQN与BPM
30、的面积相等,且线段NQ的长度最小,理由如下:过Q作QRPN,垂足为R,设点P坐标为(n,0),则PBn+1,PAPM3n,PNn2+2n+3SPQNSBPM,(n+1)(3n)(n2+2n+3)QR,QR1,点Q在直线PN的左侧时,Q点的坐标为(n1,n24n),R点的坐标为(n,n24n),N点的坐标为(n,n22n3)在RtQRN中,NQ21+(2n3)2,n时,NQ取最小值1此时Q点的坐标为(,);点Q在直线PN的右侧时,Q点的坐标为(n+1,n24),同理,NQ21+(2n1)2,n时,NQ取最小值1此时Q点的坐标为(,)综上可知存在满足题意的点Q,坐标为(,)或为(,)6(2022官
31、渡区二模)抛物线交x轴于A、B两点,交y轴正半轴于点C,对称轴为直线(1)如图1,若点C坐标为(0,2),则b,c2;(2)若点P为第二象限抛物线上一动点,在(1)的条件下,求四边形ABCP面积最大时,点P坐标和四边形ABCP的最大面积;(3)如图2,点D为抛物线的顶点,过点O作MNCD别交抛物线于点M,N,当MN3CD时,求c的值【分析】(1)由点C坐标为(0,2)得c2,根据对称轴为直线x可得b的值;(2)设点P(x,),根据S四边形ABCPSAPC+SABC,列出四边形面积关于m的二次函数即可得出点P的坐标和四边形ABCP面积的最大值;(3)求出,C(0,c),求出直线CD的解析式为:,
32、进而求出直线MN的解析式为,联立yx2x+2,得 ,分别过C,N作x轴的平行线,过D,M作y轴的平行线交于点G,H,证明MHNDGC,根据相似三角形的性质即可求解【解析】(1)抛物线yx2+bx+c交y轴正半轴于点C,点C坐标为(0,2),对称轴为直线xc2,x,故答案为:,2;(2)c2,yx2x+2,令yx2x+20,整理得(x1)(x+4)0解得x1或x4,A(4,0),B(1,0);C(0,2),AB5,OC2,SABCABOC5,A(4,0),C(0,2);lAC:yx+2,过点P作x轴的垂线,交AC于点Q,设点P(x,)(x0),则点Q(x,x+2),PQ(x+2),SAPCSAP
33、Q+SPCQPQ(xCxA)x24x(x0),S四边形ABCPSAPC+SABCx24x+5(x+2)2+9,10,函数图象开口向下,又x0,当x2时,S四边形ABCP最大9,此时点P(2,3),当点P(2,3)时,四边形ABCP的最大面积,最大面积为9;(3),C(0,c)设直线CD的解析式为ykx+b1(k0),代入点D,C的坐标得,解得,直线CD的解析式为:,MNCD,直线MN的解析式为:,由题意,联立得:,解得:,由题意,分别过C,N作x轴的平行线,过D,M作y轴的平行线交于点G,H,GH,DCGMOAMNH,MHNDGC,MN3CD,C(0,c),又,7(2022徐州二模)如图,四边
34、形ABCD中,已知ABCD,动点P从A点出发,沿边AB运动到点B,动点Q同时由A点出发,沿折线ADDCCB运动点B停止,在移动过程中始终保持PQAB,已知点P的移动速度为每秒1个单位长度,设点P的移动时间为x秒,APQ的面积为y,已知y与x之间函数关系如图,其中MN为线段,曲线OM,NK为抛物线的一部分,根据图中信息,解答下列问题:(1)图AB10,BC5;(2)分别求线段MN,曲线NK所对应的函数表达式;(3)当x为何值,APQ的面积为6?【分析】(1)如图,过点D作DEAB于点E,过点C作CFAB于点F,观察图形可得:AB10,AE4,AF7,CDEF3,SADE8,利用三角形面积公式可求
35、得DE4,再运用勾股定理可求得BC5;(2)如图,连接AC,可得SACFAFCF7414,即N(7,14),运用待定系数法可得出答案;(3)分三种情况:当0x4时,根据三角形面积公式建立方程求解即可得出x2,当4x7时,由于SAPQ8,无解;当7x10时,令y6,则(x7)2+146,可求得x7+【解析】(1)如图,过点D作DEAB于点E,过点C作CFAB于点F,由图可知:AB10,AE4,AF7,CDEF3,SADE8,BFABAF1073,SADEAEDE4DE2DE,2DE8,DE4,ABCD,DEFCFE90,CDE180DEF90,DEFCFECDE90,四边形CDEF是矩形,CFD
36、E4,在RtBCF中,BC5,故答案为:10,5;(2)如图,连接AC,则SACFAFCF7414,N(7,14),设直线MN的解析式为ykx+b,把M(4,8),N(7,14)代入得:,解得:,线段MN所在直线的解析式为y2x;设曲线NK所对应的函数表达式为ya(x7)2+14,把B(10,0)代入得:a(107)2+140,解得:a,曲线NK所对应的函数表达式为y(x7)2+14;(3)如图,AEDE4,AED90,DAE45,当0x4时,PQAB,PQAPtanDAExtan45x,yx26,x0,x2,当4x7时,点Q在线段CD上,此时SAPQ8;当7x10时,令y6,则(x7)2+1
37、46,解得:x7(舍去)或x7+,综上所述,当x为2或7+时,APQ的面积为68(2022茌平区一模)如图,已知二次函数的图象交x轴于点B(8,0),C(2,0),交y轴点A(1)求二次函数的表达式;(2)连接AC,AB,若点P在线段BC上运动(不与点B,C重合),过点P作PDAC,交AB于点D,试猜想PAD的面积有最大值还是最小值,并求出此时点P的坐标(3)连接OD,在(2)的条件下,求出的值【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)设P(m,0)(8m2),则PBm+8,PC2m,利用三角形面积公式可得SPAB2m+16,由PDAC,可得,进而得出,即SPAD(m+3)2+5,利用二
38、次函数的性质即可得出答案;(3)当P(3,0)时,P为BC边的中点,进而推出D为AB边的中点,得出,即可求得答案【解析】(1)点B(8,0),C(2,0)在二次函数的图象上,解得:,二次函数的表达式是yx2+x4(2)猜想:PAD的面积有最大值设P(m,0)(8m2),则PBm+8,PC2m,B(8,0),C(2,0),BC2(8)10,在yx2+x4中,令x0,得y4,A(0,4),OA4,SPABPBOA(m+8)42m+16,PDAC,SPADSPAB(2m+16)(m+3)2+5,当m3时,PAD的面积存在最大值,此时P(3,0)(3)当P(3,0)时,P为BC边的中点,D为AB边的中
39、点,在RtAOB中,9(2022碑林区校级模拟)抛物线W1:ya(x+)2与x轴交于A(5,0)和点B(1)求抛物线W1的函数表达式;(2)将抛物线W1关于点M(1,0)对称后得到抛物线W2,点A、B的对应点分别为A,B,抛物线W2与y轴交于点C,在抛物线W2上是否存在一点P,使得SPABSPAC,若存在,求出P点坐标,若不存在,请说明理由【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)根据中心对称的性质求出抛物线W2的函数表达式为y(x)2+,进而得出A(3,0),B(2,0),AB5,运用待定系数法求出直线AC的解析式为yx+4,设P(t,t2+t+4),过点P作PQy轴交AC的延长线于点
40、Q,则Q(t,t+4),由SPABSPAC,建立方程求解即可得出答案【解析】(1)把A(5,0)代入ya(x+)2,得:0a(5+)2,解得:a,抛物线W1的函数表达式为y(x+)2;(2)存在抛物线W1关于点M(1,0)对称后得到抛物线W2,抛物线W2的开口大小不变,方向相反,抛物线W1的a1,抛物线W2的a2,设抛物线W2的顶点为(m,n),抛物线W1的顶点为(,),M(1,0),m(1)2,n0,m,n,抛物线W2的函数表达式为y(x)2+C(0,4),y(x+)2与x轴交于A(5,0)和点B,点B和A(5,0)关于直线x对称,B(0,0),点A、B的对应点分别为A,B,A(3,0),B
41、(2,0),AB3(2)5,y(x)2+x2+x+4,设P(t,t2+t+4),设直线AC的解析式为ykx+b,则,解得:,直线AC的解析式为yx+4,过点P作PQy轴交AC的延长线于点Q,则Q(t,t+4),PQt+4(t2+t+4)t22t,SPACPQ(xAxC)(t22t)3t23t,SPABAB|yP|t2+t+4|,SPABSPAC,|t2+t+4|t23t,解得:t3或t5或t,当t3时,点P与点A重合,舍去,当t5时,t2+x+4(5)2+(5)+416,P(5,16);当t时,t2+x+4()2+()+4,P(,);综上所述,P点坐标为(5,16)或(,)10(2021秋钦北
42、区期末)如图,抛物线yax2+bx+6与直线yx+2相交于A(,)、B(4,6)两点,点P是线段AB上的动点(不与A、B两点重合),过点P作PCx轴于点D,交抛物线于点C,点E是直线AB与x轴的交点(1)求抛物线的解析式;(2)当点C是抛物线的顶点时,求BCE的面积;(3)是否存在点P,使得BCE的面积最大?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由【分析】(1)把A(,)、B(4,6)代入抛物线yax2+bx+6中列方程组解出即可;(2)利用配方法计算抛物线顶点C的坐标,计算PC的长,根据三角形面积公式可得结论;(3)设P(m,m2),表示点C的坐标,计算PC的长,同理根据(2)中BCE的
43、面积公式可得结论【解析】(1)把A(,)、B(4,6)代入抛物线yax2+bx+6中得:,解得:,抛物线的解析式为:y2x28x+6;(2)如图1,y2x28x+62(x2)22,顶点C(2,2),当x2时,y2+24,PC4(2)6,当y0时,x+20,x2,E(2,0),BCE的面积PCE的面积+PBC的面积PCED+PC(xBxD)PC(xBxE)6(4+2)18;(3)存在,设点P的坐标为(m,m+2),则C(m,2m28m+6),PCm+2(2m28m+6)2m2+9m4,BCE的面积PC(xBxE)(2m2+9m4)(4+2)6(m)2+;60,当m时,BCE的面积最大,这个最大值
44、是11(2022保定一模)如图,在平面直角坐标系中,点P从原点O出发,沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动t秒(t0),抛物线yx2+bx+c经过点O和点P,已知矩形ABCD的三个顶点为A(1,0),B(1,5),D(4,0)(1)求c,b(含t的代数式表示);(2)当4t5时,设抛物线分别与线段AB,CD交于点M,N在点P的运动过程中,你认为AMP的大小是否会变化?若变化,说明理由;若不变,求出AMP的值;求MPN的面积S与t的函数关系式并求t为何值时,MPN的面积为【分析】(1)将(0,0),P(t,0)代入yx2+bx+c,即可求解;(2)求出AMAPt1,则AMP是等腰直角三角形,可知
45、AMP不变;利用割补法可知SMNPSDPN+S梯形NDAMSPAM,再求解即可【解析】(1)将(0,0)代入yx2+bx+c,c0,由题可知P(t,0),t2+bt0,bt;(2)AMP的大小不会变化,理由如下:由(1)知yx2tx,四边形ABCD是矩形,M(1,1t),AMt1,P(t,0),A(1,0),APt1,AMAP,AMAP,AMP45;A(1,0),D(4,0),M(1,1t),N(4,164t),AMt1,DN4t16,SMNPSDPN+S梯形NDAMSPAM(t4)(4t16)+(4t16+t1)3(t1)2t2t+6,MPN的面积为,t2t+6,解得t或t,4t5,t12(
46、2022黄石模拟)如图,已知抛物线与x轴交于A(2,0),B两点,与y轴交于点C(0,4),直线与x轴交于点D,点P是抛物线上的一动点,过点P作PEx轴,垂足为E,交直线l于点F(1)求该抛物线的表达式;(2)点P是抛物线上位于第三象限的一动点,设点P的横坐标是m,四边形PCOB的面积是S求S关于m的函数解析式及S的最大值;点Q是直线PE上一动点,当S取最大值时,求QOC周长的最小值及FQ的长【分析】(1)运用待定系数法即可求得抛物线解析式;(2)如图1,连接BP,先求得B(10,0),设P(m,m2+m4),可得Sm210m+20(m+5)2+45,利用二次函数性质即可求得答案;由可得:P(
47、5,7),E(5,0),可得OEBE5,故点B与点O关于直线PE对称,连接BC交PE于点Q,则QOQB,可得QO+QCQB+QCBC,此时QO+QC最小,即QOC的周长最小,运用勾股定理可得BC2,即可得出QOC的周长的最小值为:BC+OC2+4;运用待定系数法可得直线BC的解析式为yx4,进而可得Q(5,2),F(5,),即可求得FQ的值【解析】(1)抛物线经过A(2,0)、C(0,4),解得:,该抛物线的表达式为yx2+x4;(2)如图1,连接BP,抛物线yx2+x4,令y0,得x2+x40,解得:x110,x22,B(10,0),设P(m,m2+m4),PEx轴,E(m,0),OEm,B
48、Em+10,PE(m2+m4)m2m+4,SSPBE+S梯形OCPE(m+10)(m2m+4)+(m2m+4+4)(m)m210m+20,Sm210m+20(m+5)2+45,当m5时,S的最大值为45;由得:当m5时,S的最大值为45,P(5,7),E(5,0),OEBE5,PEx轴,直线PE是线段OB的垂直平分线,点B与点O关于直线PE对称,连接BC交PE于点Q,则QOQB,QO+QCQB+QCBC,此时QO+QC最小,即QOC的周长最小,在RtBCO中,BC2,QOC的周长的最小值为:BC+OC2+4,设直线BC的解析式为ykx+b,把B(10,0),C(0,4)代入,得,解得:,直线B
49、C的解析式为yx4,当x5时,y(5)42,Q(5,2);直线l的解析式为yx4,当x5时,y(5)4,F(5,),FQ(2),故QOC周长的最小值为2+4,FQ的长为13(2022哈尔滨模拟)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线yax22ax+3与x轴的负半轴交于点A,与x的正半轴交于点B,与y轴正半轴交于点C,OB2OA(1)求抛物线的解析式;(2)点D是第四象限内抛物线上一点,连接AD交y轴于点E,过C作CFy轴交抛物线于点F,连接DF,设四边形DECF的面积为S,点D的横坐标的t,求S与t的函数解析式;(3)在(2)的条件下,过F作FMy轴交AD于点M,连接CD交FM于点G
50、,点N是CE上一点,连接MN、EG,当BAD+2AMN90,MN:EG,求点D的坐标【分析】(1)根据解析式可以计算抛物线的对称轴,再根据OA、OB关系即可得出点A、B坐标,把其中一个代入解析式即可解答;(2)过点D作DTy轴于点T,根据题意得到点D坐标,分别计算SCED、SCFD,最后根据 S四边形CEDFSCED+SCFD进行解答;(3)过点E作ELFM于点L,过点M作MSx轴于点S,所以四边形CFMS、四边形CFLE是矩形,SMCF2OA,用含t的式子表示出ES、SM、EM的长,最后在RtESM中,利用勾股定理得:ES2+SM2EM2,即可解答【解析】(1)抛物线yax22ax+3与y轴
51、正半轴交于点C,与x轴的负半轴交于点A,与x的正半轴交于点B,C(0,3),对称轴x1,BO1AO+1,BOAO2,BO2AO,AO2,BO4,即 A(2,0),B(4,0),把B(4,0)代入yax22ax+3,得:016a8a+3,解得:a,y(x+2)(x4),即yx2+x+3;(2)过点D作DTy轴于点T,由(1)得:C(0,3),点F与点C关于对称轴对称,坐标为F(2,3),CF2,点D的横坐标的t,点D是第四象限内抛物线上一点,D(t,t2+t+3),A(2,0),tanBAD(t4),OEAOtanBAD2(t4)t3,CECO+OE3+(t3)t,SCEDCEDT(t)tt2,
52、SCFDCFCT23(t2+t+3)t2t,S四边形CEDFSCED+SCFDt2+t2tt2t;即St2t;(3)过点E作ELFM于点L,过点M作MSx轴于点S,四边形CFMS、四边形CFLE是矩形,SMCF2OA,SMAO,1,OEESt3,CEt,CSCE+ESt3,由(2)知:D(t,t2+t+3),tanBAD(t4),tanCDTt,CFDT,FCGCDT,即tanFCGtanCDT,FGCFtanCDTt,GLFLFGCEFGt(t),EG,MN:EG2:5,MN,NS3,NENSES3(t3)6tME,在RtESM中,ESM90,由勾股定理得:ES2+SM2EM2,(t3)2+
53、22(6t)2,解得:t,D(,)14(2022利川市模拟)如图,等腰直角三角形OAB的直角顶点O在坐标原点,直角边OA,OB分别在y轴和x轴上,点C的坐标为(3,4),且AC平行于x轴(1)求直线AB的解析式;(2)求过B,C两点的抛物线yx2+bx+c的解析式;(3)抛物线yx2+bx+c与x轴的另一个交点为D,试判定OC与BD的大小关系;(4)若点M是抛物线上的动点,当ABM的面积与ABC的面积相等时,求点M的坐标【分析】(1)利用等腰直角三角形的性质与点C的坐标特征求得点A与点B的坐标,利用待定系数法即可求解;(2)直接把点B与点C的坐标代入yx2+bx+c即可求解;(3)由抛物线与x
54、轴的交点关于对称轴直线对称求得点D的坐标,在利用点C的坐标分别求得OC,BD的长即可求解;(4)分两种情况:当点M在直线AB的上方时,如图所示;当点M在直线AB的下方时,如图所示,利用铅垂线法求得ABM的面积,利用ABM的面积与ABC的面积相等列出方程求解即可【解析】(1)点C的坐标为(3,4),且AC平行于x轴,点A的坐标为(0,4)且OA4,OAB是等腰直角三角形,AOB90,OBOA4,点B的坐标为(4,0),设直线AB的解析式为:ymx+n,由题意得 ,解得:,直线AB的解析式为:yx+4;(2)抛物线yx2+bx+c过B,C两点,解得:,抛物线的解析式为:yx2+3x+4;(3)BD
55、OC;理由:抛物线的解析式为yx2+3x+4x)2+,抛物线的对称轴直线为x,点B的坐标为(4,0),点B与点D关于对称轴对称,点D的坐标为(1,0),BD4(1)5,点C的坐标为(3,4),OC5,BDOC;(4)点C的坐标为(3,4),且AC平行于x轴,AC3,SABCyC346,当点M在直线AB的上方时,如图所示,过点M作MNy轴,交直线AB于点N,设M的坐标为(t,t2+3t+4),则N的坐标为(t,t+4),MNt2+3t+4(t+4)t2+4t,SAMBMNxB(t2+4t)42t2+8t,ABM的面积与ABC的面积相等,2t2+8t6,解得:t1或t3(舍,该点为点C),此时M的
56、坐标为(1,6)或(3,4);当点M在直线AB的下方时,如图所示,过点M作MNx轴,交直线AB于点N,设M的坐标为(t,t2+3t+4),则N的坐标为(t23t,t2+3t+4),MNt23ttt24t,SABMMNyA(t24t)42t28t,ABM的面积与ABC的面积相等,2t28t6,解得:t2,此时M的坐标为(2+,1)或(2,1);综上可得,M的坐标为(2+,1)或(2,1)或(1,6)15(2021襄阳)如图,直线yx+1与x,y轴分别交于点B,A,顶点为P的抛物线yax22ax+c过点A(1)求出点A,B的坐标及c的值;(2)若函数yax22ax+c在3x4时有最大值为a+2,求
57、a的值;(3)连接AP,过点A作AP的垂线交x轴于点M设BMP的面积为S直接写出S关于a的函数关系式及a的取值范围;结合S与a的函数图象,直接写出S时a的取值范围【分析】(1)先求出点A(0,1),点B(2,0),将点A坐标代入解析式可求c的值;(2)分a0,a0两种情况讨论,由二次函数的性质可求解;(3)分四种情况讨论,由“AAS”可证AOMPNA,可得OMAN,由三角形的面积公式可求解;分三种情况讨论,解不等式可求解【解析】(1)直线yx+1与x,y轴分别交于点B,A,点A(0,1),点B(2,0),抛物线yax22ax+c过点A,c1;(2)yax22ax+1a(x1)2+1a,对称轴为
58、直线x1,当a0,3x4时,y随x的增大而增大,当x4时,y有最大值,9a+1aa+2,解得:a;当a0,3x4时,y随x的增大而减小,当x3时,y有最大值,4a+1aa+2,解得:a(不合题意舍去),综上所述:a;(3)当a0时,则1a1,如图1,过点P作PNy轴于N,yax22ax+1a(x1)2+1a,点P坐标为(1,1a),PNAO1,AN1a1a,AMAP,PNy轴,PNAPAM90AOM,PAN+OAM90,OAM+AMO90,PANAMO,AOMPNA(AAS),OMANa,BM2a,S(2a)(1a)a2a+1;当a0,1a0时,即0a1,如图2,过点P作PNy轴于N,PN1O
59、A,AN1(1a)a,同理可得AOMPNA,OMANa,BM2a,S(2a)(1a)a2a+1;当a0,11a0时,即1a2,如图3,过点P作PNy轴于N,PN1OA,ONa1,AN1+a1a,同理可得AOMPNA,OMANa,BM2a,S(2a)(a1)a2+a1;当a2时,点B与点M重合,不合题意,当a0,1a1时,即a2,如图4,过点P作PNy轴于N,PN1OA,ONa1,AN1+a1a,同理可得AOMPNA,OMANa,BMa2,S(a2)(a1)a2a+1;综上所述:S当1a2时,Sa2+a1(a)2+,当1a2时,不存在a的值使S;当a1且a0时,Sa2a+1,(a)(a)0,a或
60、a(不合题意舍去);当a2时,Sa2a+1,(a)(a)0,a(不合题意舍去)或a,综上所述:a且a0或a16(2021辽宁)如图,抛物线yx2+bx+c与x轴交于点A和点C(1,0),与y轴交于点B(0,3),连接AB,BC,点P是抛物线第一象限上的一动点,过点P作PDx轴于点D,交AB于点E(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,作PFPD于点P,使PFOA,以PE,PF为邻边作矩形PEGF当矩形PEGF的面积是BOC面积的3倍时,求点P的坐标;(3)如图2,当点P运动到抛物线的顶点时,点Q在直线PD上,若以点Q、A、B为顶点的三角形是锐角三角形,请直接写出点Q纵坐标n的取值范围【分析】(1
61、)用待定系数法即可求解;(2)由矩形PEGF的面积PFPE2(x2+x+3+x3)3SBOC3BOCO31,即可求解;(3)当BAQ为直角时,求出直线BQ的表达式为yx+3,得到n5;当BQA为直角时,利用解直角三角形的方法求出n;当BAQ为直角时,同理可得,n,进而求解【解析】(1)由题意得:,解得,故抛物线的表达式为yx2+x+3;(2)对于yx2+x+3,令yx2+x+30,解得x4或1,故点A的坐标为(4,0),则PF2,由点A、B的坐标得,直线AB的表达式为yx+3,设点P的坐标为(x,x2+x+3),则点E(x,x+3),则矩形PEGF的面积PFPE2(x2+x+3+x3)3SBO
62、C3BOCO31,解得x1或3,故点P的坐标为(1,)或(3,3);(3)由抛物线的表达式知,其对称轴为x,故点Q的坐标为(,n),当ABQ为直角时,如图21,设BQ交x轴于点H,由直线AB的表达式知,tanBAO,则tanBHO,故设直线BQ的表达式为yx+t,该直线过点B(0,3),故t3,则直线BQ的表达式为yx+3,当x时,yx+35,即n5;当BQA为直角时,过点Q作直线MN交y轴于点N,交过点A与y轴的平行线于点M,BQN+MQA90,MQA+MAQ90,BQNMAQ,tanBQNtanMAQ,即,则,解得n;当BAQ为直角时,同理可得,n;综上,以点Q、A、B为顶点的三角形是锐角
63、三角形,则ABQ不为直角三角形,故点Q纵坐标n的取值范围为n或n517(2021贺州)如图,抛物线yx2+bx+c与x轴交于A、B两点,且A(1,0),对称轴为直线x2(1)求该抛物线的函数表达式;(2)直线l过点A且在第一象限与抛物线交于点C当CAB45时,求点C的坐标;(3)点D在抛物线上与点C关于对称轴对称,点P是抛物线上一动点,令P(xP,yP),当1xPa,1a5时,求PCD面积的最大值(可含a表示)【分析】(1)把A点代入抛物线,再由对称轴公式可得解析式(2)过点C作CEx轴于点E,得AECE,设点C的横坐标为xc,则纵坐标为ycxc+1,把点C代入抛物线得C的坐标(3)有对称可得
64、D的坐标,即可求出CD8,设PCD以CD为底边的高为h,则h|yp|+7,当|yp|取最大值时,PCD的面积最大,分情况讨论,当1a2时,1xp2,此时yx24x5在1xpa上y随x的增大而减小,|yp|max|a24a5|5+4aa2,PCD的最大面积为SmaxCDh48+16a4a2,当2a5时,此时yx24x5的对称轴x2含于1xpa内,|yp|max|22425|9,PCD的最大面积为SmaxCDh64,【解析】(1)抛物线过A(1,0),对称轴为x2,解得,抛物线表达式为yx24x5;(2)过点C作CEx轴于点E,CAB45,AECE,设点C的横坐标为xc,则纵坐标为ycxc+1,C
65、(xc,xc+1),代入yx24x5得,xc+14xc5,解得xc1(舍去),xc6,yc7,点C的坐标是(6,7);(3)由(2)得C的坐标是(6,7),对称轴x2,点D的坐标是(2,7),CD8,CD与x轴平行,点P在x轴下方,设PCD以CD为底边的高为h,则h|yp|+7,当|yp|取最大值时,PCD的面积最大,1xpa,1a5,当1a2时,1xpa,此时yx24x5在1xpa上y随x的增大而减小,|yp|max|a24a5|5+4aa2,h|yp|+712+4aa2,PCD的最大面积为:SmaxCDh8(12+4aa2)48+16a4a2;当2a5时,此时yx24x5的对称轴x2含于1
66、xpa内,|yp|max|22425|9,h9+716,PCD的最大面积为SmaxCDh81664,综上所述:当1a2时,PCD的最大面积为48+16a4a2;当2a5时,PCD的最大面积为6418(2021常德)如图,在平面直角坐标系xOy中,平行四边形ABCD的AB边与y轴交于E点,F是AD的中点,B、C、D的坐标分别为(2,0),(8,0),(13,10)(1)求过B、E、C三点的抛物线的解析式;(2)试判断抛物线的顶点是否在直线EF上;(3)设过F与AB平行的直线交y轴于Q,M是线段EQ之间的动点,射线BM与抛物线交于另一点P,当PBQ的面积最大时,求P的坐标【分析】(1)过点D作x轴
67、垂线交x轴于点H,利用EBODCH求出E点坐标,进而根据B、E、C三点坐标即可求出抛物线解析式;(2)求出抛物线顶点坐标以及直线EF的解析式,代入验证即可判定顶点是否在直线EF上;(3)根据ABFQ,求出点Q坐标,再设M为(0,m)通过直线BM与抛物线的交点表示出P点坐标,从而可表示出PBQ的面积结合二次函数最值问题即可求出面积最大值时点P的坐标【解析】(1)过点D作x轴垂线交x轴于点H,如图所示:由题意得EOBDHC90,ABCD,EBODCH,EBODCH,B(2,0)、C(8,0)、D(13,10),BO2,CH1385,DH10,解得:EO4,点E坐标为(0,4),设过B、E、C三点的
68、抛物线的解析式为:ya(x+2)(x8),将E点代入得:4a2(8),解得:a,过B、E、C三点的抛物线的解析式为:y(x+2)(x8)x2+x+4;(2)抛物线的顶点在直线EF上,理由如下:由(1)可知该抛物线对称轴为直线x3,当x3时,y,该抛物线的顶点坐标为(3,),又F是AD的中点,F(8,10),设直线EF的解析式为:ykx+b,将E(0,4),F(8,10)代入得,解得:,直线EF解析式为:y,把x3代入直线EF解析式中得:y,故抛物线的顶点在直线EF上;(3)由(1)(2)可知:A(3,10),设直线AB的解析式为:ykx+b,将B(2,0),A(3,10)代入得:,解得:,直线
69、AB的解析式为:y2x+4,FQAB,故可设:直线FQ的解析式为:y2x+b1,将F(8,10)代入得:b16,直线FQ的解析式为:y2x6,当x0时,y6,Q点坐标为(0,6),设M(0,m),直线BM的解析式为:yk2x+b2,将M、B点代入得:,解得:,直线BM的解析式为:y,点P为直线BM与抛物线的交点,联立方程组有:,化简得:(x+2)(x8+2m)0,解得:x12(舍去),x282m,点P的横坐标为:82m,则此时,SPBQMQ(|xP|+|xB|)(m+)2+,a10,当m时,S取得最大值,点P横坐标为82()9,将x9代入抛物线解析式中y,综上所述,当PBQ的面积最大时,P的坐
70、标为(9,)19(2021福建)已知抛物线yax2+bx+c与x轴只有一个公共点(1)若抛物线过点P(0,1),求a+b的最小值;(2)已知点P1(2,1),P2(2,1),P3(2,1)中恰有两点在抛物线上求抛物线的解析式;设直线l:ykx+1与抛物线交于M,N两点,点A在直线y1上,且MAN90,过点A且与x轴垂直的直线分别交抛物线和l于点B,C求证:MAB与MBC的面积相等【分析】(1)将点P的坐标代入解析式中,得出a和b的关系式,即可求出a+b的最小值;(2)由题意得出抛物线与x轴只有一个交点,所以抛物线上的点在同一侧,即两点只能为P1,P3,即可求出抛物线的解析式;(3)根据题意先设
71、出点A的横坐标,然后用含k的式子表示出A的横坐标,再证明ABBC即可得出MAB与MBC的面积相等【解析】(1)把P(0,1)代入解析式得:c1,yax2+bx+1,又抛物线与x轴只有一个公共点,b24a0,即,当b2时,a+b有最小值为1;(2)抛物线与x轴只有一个公共点,抛物线上的顶点在x轴上,抛物线上的点为P1,P3,又P1,P3关于y轴对称,顶点为原点(0,0),设解析式为yax2,代入点P1得:,证明:联立直线l和抛物线得:,即:x24kx40,设M(x1,kx1+1),N(x2,kx2+1),由韦达定理得:x1+x24k,x1x24,设线段MN的中点为T,设A的坐标为(m,1),则T
72、的坐标为(2k,2k2+1),AT2(2km)2+(2k2+2)2,由题意得:,MAN是直角三角形,且MN是斜边,即:,16(k4+2k2+1)(2km)2+(2k2+2)2,解得m2k,A(2k,1),B(2k,k2),C(2k,2k2+1),B是AC的中点,ABBC,又MAB与MBC的高都是点M到直线AC的距离,MAB与MBC的高相等,MAB与MBC的面积相等20(2021柳州)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线:yax2+bx+c交x轴于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,)(1)求抛物线的函数解析式;(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接OD,过点B作BEOD
73、,垂足为E,若BE2OE,求点D的坐标;(3)如图2,点M为第四象限抛物线上一动点,连接AM,交BC于点N,连接BM,记BMN的面积为S1,ABN的面积为S2,求的最大值【分析】(1)由抛物线交x轴于A(1,0),B(3,0)两点,设二次函数的交点式ya(x+1)(x3),代入C(0,)可得解析式(2)由BE2OE,设OE为x,BE2x,由勾股定理得OE,BE,过点E作TG平行于OB,根据相似三角形的判定得ETOOEB,有相似比的性质得出3TE,解出E的坐标为(,),直线OE的解析式为y2x,直线OE与抛物线于点D,联立方程可得D的坐标(3)根据,设直线BC的解析式为ykx+b,将B,C两点代
74、入得,直线BC的解析式为yx,当x1时,得F坐标为(1,2),设M(x,x2x),MT(x)2+,根据二次函数的性质得出,MTmax,即可解出的最值【解析】(1)依题意,设ya(x+1)(x3),代入C(0,)得:a1(3),解得:a,y(x+1)(x3)x2x;(2)BE2OE,设OE为x,BE2x,由勾股定理得:OE2+BE2OB2,x2+4x29,解得:x1,x2(舍),OE,BE,过点E作TG平行于OB,T在y轴上,过B作BGTG于G,ETOOEB,OE2OBTE,TE,OT,E(,),直线OE的解析式为y2x,OE的延长线交抛物线于点D,解得:x11,x23(舍),当x1时,y2,D
75、(1,2);(3)如图所示,延长BC于点F,AFy轴,过A点作AHBF于点H,作MTy轴交BF于点T,过M点作MGBF于点J,AFMT,AFHMTJ,AHBF,MJBF,AHFMJT90,AFHMJT,S1NBMJ,S2NBAH,设直线BC的解析式为ykx+b,将B,C两点代入得,解得:,直线BC的解析式为yx,当x1时,y(1)2,F(1,2),AF2,设M(x,x2x),MTx(x2x)(x)2+,a0,MTmax,21(2021聊城)如图,抛物线yax2+x+c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A
76、C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)若点P是抛物线位于第三象限图象上的一动点,连接AP交BC于点Q,连接BP,BPQ的面积记为S1,ABQ的面积记为S2,求的值最大时点P的坐标【分析】(1)利用待定系数法可求得函数的表达式;(2)抛物线的表达式为y,点B坐标为(4,0)可证明AOCCOB继而可证ACBC,则将ABC沿BC所在直线折叠,点D一定落在直线AC上,延长AC至D,使DCAC,过点D作DEy轴交y轴于点E,可证ACODCE,可得D坐标则可判断D点
77、是否在抛物线对称轴上;(3)分别过A、P作x轴的垂线,利用解析式,用同一个字母m表示出P,N的坐标,进而用m表示出的值,根据二次函数的性质可以确定出的最大值,进而可确定出此时的P点坐标【解析】(1)抛物线yax2+x+c过点A(1,0),C(0,2),解得:抛物线的表达式为y设直线AC的表达式为ykx+b,则,解得:直线AC的表达式为y2x2(2)点D不在抛物线的对称轴上,理由是:抛物线的表达式为y,点B坐标为(4,0)OA1,OC2,又AOCCOB90,AOCCOBACOCBOACO+BCOOBC+BCO90,ACBC将ABC沿BC所在直线折叠,点D一定落在直线AC上,延长AC至D,使DCA
78、C,过点D作DEy轴交y轴于点E,如图1又ACODCE,ACODCE(AAS)DEAO1,则点D横坐标为1,抛物线的对称轴为直线x故点D不在抛物线的对称轴上(3)设过点B、C的直线表达式为ypx+q,C(0,2),B(4,0),解得:过点B、C的直线解析式为y过点A作x轴的垂线交BC的延长线于点M,点M坐标为(1,),过点P作x轴的垂线交BC于点N,垂足为H,如图2设点P坐标为(m,),则点N坐标为(m,),PN(),PNAM,AQMPQN若分别以PQ、AQ为底计算BPQ和BAQ的面积(同高不等底),则BPQ与BAQ的面积比为,即0,当m2时,的最大值为,此时点P坐标为(2,3)22(2020
79、贺州)如图,抛物线ya(x2)22与y轴交于点A(0,2),顶点为B(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P(t,y1),Q(t+3,y2)都在抛物线上,且y1y2,求P,Q两点的坐标;(3)在(2)的条件下,若点C是线段QB上一动点,经过点C的直线yx+m与y轴交于点D,连接DQ,DB,求BDQ面积的最大值和最小值【分析】(1)直接代入点A坐标,解方程,即可求解;(2)P,Q两点均在抛物线上,且两点纵坐标相同,代入两点横坐标,可以得到一个关于t的方程,解方程,即可求解或者由P,Q两点纵坐标相同,得到P,Q两点关于抛物线对称轴x2对称,继而列出关于t的方程;(3)先求出直线BQ的解析式,再求出直
80、线BQ与y轴交点E的坐标,将BDQ的面积转化成DQE与DBE的面积之差,将BDQ的面积用含m的式子表达出来,根据m的取值范围,确定所求面积的最大值和最小值【解析】(1)将A(0,2)代入到抛物线解析式中,得,4a22,解得,a1,抛物线解析式为y(x2)22;(2)y1y2,(t2)22(t+32)22,解得,P(),Q;(3)由题可得,顶点B为(2,2),将直线yx+m进行平移,当直线经过B点时,22+m,解得m0,当直线经过点Q时,解得m,经过点C直线yx+m与y轴交于点D,D为(0,m),点C是线段QB上一动点,延长QB交y轴于点E,设直线QB的解析式为ykx+b,代入点Q、B坐标得,解得,QB的解析式为:,令x0,则y5,E(0,5),由图可得,SBDQSDEQSDEB,当m0时,SBDQ最小值为,当m时,SBDQ最大值为