
1.(2021黑龍江)如圖,已知二次函數(shù)y=﹣x2+(a+1)x﹣a與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A位于點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,已知△BAC的面積是6.
(1)求a的值;
(2)在拋物線上是否存在一點(diǎn)P,使S△ABP=S△ABC.若存在請求出P坐標(biāo),若不存在請說明理由.
【分析】(1)由y=﹣x2+(a+1)x﹣a,令y=0,即﹣x2+(a+1)x﹣a=0,可求出A、B坐標(biāo)結(jié)合三角形的面積,解出a=﹣3;
(2)根據(jù)題意P的縱坐標(biāo)為±3,分別代入解析式即可求得橫坐標(biāo),從而求得P的坐標(biāo).
【解析】(1)∵y=﹣x2+(a+1)x﹣a,
令x=0,則y=﹣a,
∴C(0,﹣a),
令y=0,即﹣x2+(a+1)x﹣a=0
解得x1=a,x2=1
由圖象知:a<0
∴A(a,0),B(1,0)
∵S△ABC=6
∴12(1﹣a)(﹣a)=6
解得:a=﹣3,(a=4舍去);
(2)∵a=﹣3,
∴C(0,3),
∵S△ABP=S△ABC.
∴P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為±3,
把y=3代入y=﹣x2﹣2x+3得﹣x2﹣2x+3=3,解得x=0或x=﹣2,
把y=﹣3代入y=﹣x2﹣2x+3得﹣x2﹣2x+3=﹣3,解得x=﹣1+7或x=﹣1-7,
∴P點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣2,3)或(﹣1+7,﹣3)或(﹣1-7,﹣3).
2.(2021安徽)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(1,2),B(2,3),C(2,1),直線y=x+m經(jīng)過點(diǎn)A,拋物線y=ax2+bx+1恰好經(jīng)過A,B,C三點(diǎn)中的兩點(diǎn).
(1)判斷點(diǎn)B是否在直線y=x+m上,并說明理由;
(2)求a,b的值;
(3)平移拋物線y=ax2+bx+1,使其頂點(diǎn)仍在直線y=x+m上,求平移后所得拋物線與y軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)的最大值.
【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法求得直線的解析式,然后即可判斷點(diǎn)B(2,3)在直線y=x+m上;
(2)因?yàn)橹本€經(jīng)過A、B和點(diǎn)(0,1),所以經(jīng)過點(diǎn)(0,1)的拋物線不同時經(jīng)過A、B點(diǎn),即可判斷拋物線只能經(jīng)過A、C兩點(diǎn),根據(jù)待定系數(shù)法即可求得a、b;
(3)設(shè)平移后的拋物線為y=﹣x+px+q,其頂點(diǎn)坐標(biāo)為(p2,p24+q),根據(jù)題意得出p24+q=p2+1,由拋物線y=﹣x+px+q與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為q,即可得出q=p24-p2-1=-14(p﹣1)2+54,從而得出q的最大值.
【解析】(1)點(diǎn)B是在直線y=x+m上,理由如下:
∵直線y=x+m經(jīng)過點(diǎn)A(1,2),
∴2=1+m,解得m=1,
∴直線為y=x+1,
把x=2代入y=x+1得y=3,
∴點(diǎn)B(2,3)在直線y=x+m上;
(2)∵直線y=x+1與拋物線y=ax2+bx+1都經(jīng)過點(diǎn)(0,1),且B、C兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)相同,
∴拋物線只能經(jīng)過A、C兩點(diǎn),
把A(1,2),C(2,1)代入y=ax2+bx+1得a+b+1=24a+2b+1=1,
解得a=﹣1,b=2;
(3)由(2)知,拋物線為y=﹣x2+2x+1,
設(shè)平移后的拋物線為y=﹣x+px+q,其頂點(diǎn)坐標(biāo)為(p2,p24+q),
∵頂點(diǎn)仍在直線y=x+1上,
∴p24+q=p2+1,
∴q=p24-p2-1,
∵拋物線y=﹣x+px+q與y軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為q,
∴q=p24-p2-1=-14(p﹣1)2+54,
∴當(dāng)p=1時,平移后所得拋物線與y軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)的最大值為54.
3.(2021陜西)如圖,拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)(3,12)和(﹣2,﹣3),與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為A,B,C,它的對稱軸為直線l.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)P是該拋物線上的點(diǎn),過點(diǎn)P作l的垂線,垂足為D,E是l上的點(diǎn).要使以P、D、E為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,求滿足條件的點(diǎn)P,點(diǎn)E的坐標(biāo).
【分析】(1)將點(diǎn)(3,12)和(﹣2,﹣3)代入拋物線表達(dá)式,即可求解;
(2)由題意得:PD=DE=3時,以P、D、E為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,分點(diǎn)P在拋物線對稱軸右側(cè)、點(diǎn)P在拋物線對稱軸的左側(cè)兩種情況,分別求解即可.
【解析】(1)將點(diǎn)(3,12)和(﹣2,﹣3)代入拋物線表達(dá)式得12=9+3b+c-3=4-2b+c,解得b=2c=-3,
故拋物線的表達(dá)式為:y=x2+2x﹣3;
(2)拋物線的對稱軸為x=﹣1,令y=0,則x=﹣3或1,令x=0,則y=﹣3,
故點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(﹣3,0)、(1,0);點(diǎn)C(0,﹣3),
故OA=OC=3,
∵∠PDE=∠AOC=90°,
∴當(dāng)PD=DE=3時,以P、D、E為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,
設(shè)點(diǎn)P(m,n),當(dāng)點(diǎn)P在拋物線對稱軸右側(cè)時,m﹣(﹣1)=3,解得:m=2,
故n=22+2×2﹣5=5,故點(diǎn)P(2,5),
故點(diǎn)E(﹣1,2)或(﹣1,8);
當(dāng)點(diǎn)P在拋物線對稱軸的左側(cè)時,由拋物線的對稱性可得,點(diǎn)P(﹣4,5),此時點(diǎn)E坐標(biāo)同上,
綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,5)或(﹣4,5);點(diǎn)E的坐標(biāo)為(﹣1,2)或(﹣1,8).
4.(2021寧波)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=ax2+4x﹣3圖象的頂點(diǎn)是A,與x軸交于B,C兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)D.點(diǎn)B的坐標(biāo)是(1,0).
(1)求A,C兩點(diǎn)的坐標(biāo),并根據(jù)圖象直接寫出當(dāng)y>0時x的取值范圍.
(2)平移該二次函數(shù)的圖象,使點(diǎn)D恰好落在點(diǎn)A的位置上,求平移后圖象所對應(yīng)的二次函數(shù)的表達(dá)式.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求出a,再求出點(diǎn)C的坐標(biāo)即可解決問題.
(2)由題意點(diǎn)D平移的A,拋物線向右平移2個單位,向上平移4個單位,由此可得拋物線的解析式.
【解析】(1)把B(1,0)代入y=ax2+4x﹣3,得0=a+4﹣3,解得a=﹣1,
∴y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
∴A(2,1),
∵對稱軸x=2,B,C關(guān)于x=2對稱,
∴C(3,0),
∴當(dāng)y>0時,1<x<3.
(2)∵D(0,﹣3),
∴點(diǎn)D平移的A,拋物線向右平移2個單位,向上平移4個單位,可得拋物線的解析式為y=﹣(x﹣4)2+5.
5.如圖在直角坐標(biāo)平面內(nèi),拋物線與y軸交于點(diǎn)A,與x軸分別交于點(diǎn)B(-1,0)、點(diǎn)C(3,0),點(diǎn)D是拋物線的頂點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式及頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)聯(lián)結(jié)AD、DC,求的面積;
(3)點(diǎn)P在直線DC上,聯(lián)結(jié)OP,若以O(shè)、P、C為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
備用圖
【解析】:(1) 點(diǎn)B(-1,0)、C(3,0)在拋物線上
∴,解得
∴拋物線的表達(dá)式為,頂點(diǎn)D的坐標(biāo)是(1,-4)
(2)∵A(0,-3),C(3,0),D(1,-4) ∴,,
∴ ∴
∴
(3)∵,,
∴△CAD∽△AOB,∴
∵OA=OC, ∴
∴,即
若以O(shè)、P、C為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似 ,且△ABC為銳角三角形
則也為銳角三角形,點(diǎn)P在第四象限
由點(diǎn)C(3,0),D(1,-4)得直線CD的表達(dá)式是,設(shè)()
過P作PH⊥OC,垂足為點(diǎn)H,則,
①當(dāng)時,由得,
∴,解得, ∴
②當(dāng)時,由得,
∴,解得,∴
綜上得或
6.已知拋物線經(jīng)過點(diǎn)A(1,0)和B(0,3),其頂點(diǎn)為D.
(1)求此拋物線的表達(dá)式;
(2)求△ABD的面積;
(3)設(shè)P為該拋物線上一點(diǎn),且位于拋物線對稱軸右側(cè),作PH⊥對稱軸,垂足為H,若△DPH與△AOB相似,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【解析】:(1)由題意得:
得:,
所以拋物線的表達(dá)式為.
(2)由(1)得D(2,﹣1),
作DT⊥y軸于點(diǎn)T,
則△ABD的面積=.
(3)令P.
由△DPH與△AOB相似,易知∠AOB=∠PHD=90°,
所以或,
解得:或,
所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(5,8),.
7.
平面直角坐標(biāo)系xOy中(如圖),已知拋物線經(jīng)過點(diǎn)A(1,0)和B(3,0),
與y軸相交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為P.
(1)求這條拋物線的表達(dá)式和頂點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)E在拋物線的對稱軸上,且EA=EC,
求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,記拋物線的對稱軸為
直線MN,點(diǎn)Q在直線MN右側(cè)的拋物線
上,∠MEQ=∠NEB,求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【解析】:(1)∵二次函數(shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn)A(1,0)和B(3,0),
∴,解得:,.
∴這條拋物線的表達(dá)式是.
頂點(diǎn)P的坐標(biāo)是(2,-1).
(2)拋物線的對稱軸是直線,設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)是(2,m).
根據(jù)題意得: ,解得:m=2,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(2,2).
(3)解法一:設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為,記MN與x軸相交于點(diǎn)F.
作QD⊥MN,垂足為D,
則,,
∵∠QDE=∠BFE=90°,∠QED=∠BEF,∴△QDE∽△BFE,
∴,∴,
解得(不合題意,舍去),.
∴,點(diǎn)E的坐標(biāo)為(5,8).
解法二:記MN與x軸相交于點(diǎn)F.聯(lián)結(jié)AE,延長AE交拋物線于點(diǎn)Q,
∵AE=BE, EF⊥AB,∴∠AEF=∠NEB,
又∵∠AEF=∠MEQ,∴∠QEM=∠NEB,
點(diǎn)Q是所求的點(diǎn),設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為,
作QH⊥x軸,垂足為H,則QH=,OH=t,AH=t-1,
∵EF⊥x軸,∴EF ∥QH,∴,∴,
解得(不合題意,舍去),.
∴,點(diǎn)E的坐標(biāo)為(5,8).
8.(2021上海)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A、B(如圖).拋物線y=ax2+bx(a≠0)經(jīng)過點(diǎn)A.
(1)求線段AB的長;
(2)如果拋物線y=ax2+bx經(jīng)過線段AB上的另一點(diǎn)C,且BC=,求這條拋物線的表達(dá)式;
(3)如果拋物線y=ax2+bx的頂點(diǎn)D位于△AOB內(nèi),求a的取值范圍.
【分析】(1)先求出A,B坐標(biāo),即可得出結(jié)論;
(2)設(shè)點(diǎn)C(m,-12m+5),則BC=52|m,進(jìn)而求出點(diǎn)C(2,4),最后將點(diǎn)A,C代入拋物線解析式中,即可得出結(jié)論;
(3)將點(diǎn)A坐標(biāo)代入拋物線解析式中得出b=﹣10a,代入拋物線解析式中得出頂點(diǎn)D坐標(biāo)為(5,﹣25a),即可得出結(jié)論.
【解析】(1)針對于直線y=-12x+5,
令x=0,y=5,
∴B(0,5),
令y=0,則-12x+5=0,
∴x=10,
∴A(10,0),
∴AB=52+102=55;
(2)設(shè)點(diǎn)C(m,-12m+5),
∵B(0,5),
∴BC=m2+(-12m+5-5)2=52|m|,
∵BC=5,
∴52|m|=5,
∴m=±2,
∵點(diǎn)C在線段AB上,
∴m=2,
∴C(2,4),
將點(diǎn)A(10,0),C(2,4)代入拋物線y=ax2+bx(a≠0)中,得100a+10b=04a+2b=4,
∴a=-14b=52,
∴拋物線y=-14x2+52x;
(3)∵點(diǎn)A(10,0)在拋物線y=ax2+bx中,得100a+10b=0,
∴b=﹣10a,
∴拋物線的解析式為y=ax2﹣10ax=a(x﹣5)2﹣25a,
∴拋物線的頂點(diǎn)D坐標(biāo)為(5,﹣25a),
將x=5代入y=-12x+5中,得y=-12×5+5=52,
∵頂點(diǎn)D位于△AOB內(nèi),
∴0<﹣25a<52,
∴-110<a<0;
9.(2021蘇州)如圖,二次函數(shù)y=x2+bx的圖象與x軸正半軸交于點(diǎn)A,平行于x軸的直線l與該拋物線交于B、C兩點(diǎn)(點(diǎn)B位于點(diǎn)C左側(cè)),與拋物線對稱軸交于點(diǎn)D(2,﹣3).
(1)求b的值;
(2)設(shè)P、Q是x軸上的點(diǎn)(點(diǎn)P位于點(diǎn)Q左側(cè)),四邊形PBCQ為平行四邊形.過點(diǎn)P、Q分別作x軸的垂線,與拋物線交于點(diǎn)P'(x1,y1)、Q'(x2,y2).若|y1﹣y2|=2,求x1、x2的值.
【分析】(1)拋物線的對稱軸為x=2,即12b=2,解得:b=﹣4,即可求解;
(2)求出點(diǎn)B、C的坐標(biāo)分別為(1,﹣3)、(3,﹣3),則BC=2,而四邊形PBCQ為平行四邊形,則PQ=BC=2,故x2﹣x1=2,即可求解.
【解析】(1)直線與拋物線的對稱軸交于點(diǎn)D(2,﹣3),
故拋物線的對稱軸為x=2,即12b=2,解得:b=﹣4,
故拋物線的表達(dá)式為:y=x2﹣4x;
(2)把y=﹣3代入y=x2﹣4x并解得x=1或3,
故點(diǎn)B、C的坐標(biāo)分別為(1,﹣3)、(3,﹣3),則BC=2,
∵四邊形PBCQ為平行四邊形,
∴PQ=BC=2,故x2﹣x1=2,
又∵y1=x12﹣4x1,y2=x22﹣4x2,|y1﹣y2|=2,
故|(x12﹣4x1)﹣(x22﹣4x2)=2,|x1+x2﹣4|=1.
∴x1+x2=5或x1+x2=﹣3,
由x2-x1=2x1+x2=5,解得x1=32x2=72;
由x2-x1=2x1+x2=3,解得x1=12x2=52.
10.已知:如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線的圖像與x軸交于點(diǎn)
A(3,0),與y軸交于點(diǎn)B,頂點(diǎn)C在直線上,將拋物線沿射線AC的方向平移,當(dāng)頂點(diǎn)C恰好落在y軸上的點(diǎn)D處時,點(diǎn)B落在點(diǎn)E處.
(1)求這個拋物線的解析式;
(2)求平移過程中線段BC所掃過的面積;
備用圖
(3)已知點(diǎn)F在x軸上,點(diǎn)G在坐標(biāo)平面內(nèi),且以點(diǎn)C、E、F、G為頂點(diǎn)的四邊形是矩形,求點(diǎn)F的坐標(biāo).
.
【解析】:(1)∵頂點(diǎn)C在直線上,∴,∴.
將A(3,0)代入,得,
解得,.
∴拋物線的解析式為.
(2)過點(diǎn)C作CM⊥x軸,CN⊥y軸,垂足分別為M、N.
∵=,∴C(2,).
∵,∴∠MAC=45°,∴∠ODA=45°,
∴.
∵拋物線與y軸交于點(diǎn)B,∴B(0,),
∴.
∵拋物線在平移的過程中,線段BC所掃過的面積為平行四邊形BCDE的面積,
∴.
(3)聯(lián)結(jié)CE.
∵四邊形是平行四邊形,∴點(diǎn)是對角線與的交點(diǎn),
即 .
(i)當(dāng)CE為矩形的一邊時,過點(diǎn)C作,交軸于點(diǎn),
設(shè)點(diǎn),在中,,
即 ,解得 ,∴點(diǎn)
同理,得點(diǎn)
(ii)當(dāng)CE為矩形的對角線時,以點(diǎn)為圓心,長為半徑畫弧分別交軸于點(diǎn)
、,可得 ,得點(diǎn)、
綜上所述:滿足條件的點(diǎn)有,,),.
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