專題12二次函數(shù)與線段和(將軍飲馬型)最值問題

二次函數(shù)與將軍飲馬問題必備的基礎(chǔ)模型有:
模型1:當(dāng)兩定點A、B在直線l同側(cè)時,在直線l上找一點P,使得PA+PB最?。?br />

作點B關(guān)于直線l的對稱點B',連接AB'交直線l于點P,點P即為所求作的點.PA+PB的最小值為AB'
模型2:當(dāng)兩定點A、B在直線l同側(cè)時,在直線l上找一點P,使得最大.

連接AB并延長交直線l于點P,點P即為所求作的點,的最大值為AB
模型3:當(dāng)兩定點A、B在直線l異側(cè)時,在直線l上找一點P,使得最大.

作點B關(guān)于直線I的對稱點B',連接AB'并延長交直線l于點P,點P即為所求作的點.的最大值為AB'
模型4:點P在∠AOB內(nèi)部,在OB邊上找點D,OA邊上找點C,使得△PCD周長最?。?br />
分別作點P關(guān)于OA、OB的對稱點P′、P″,連接P′P″,交OA、OB于點C、D,點C、D即為所求.△PCD周長的最小值為P′P″
模型5:點P在∠AOB內(nèi)部,在OB邊上找點D,OA邊上找點C,使得PD+CD最?。?br />

作點P關(guān)于OB的對稱點P′,過P′作P′C⊥OA交OB,PD+CD的最小值為P′C

【例1】(2022?黑龍江)如圖,已知拋物線y=(x﹣2)(x+a)(a>0)與x軸交于點B、C,與y軸交于點E,且點B在點C的左側(cè).
(1)若拋物線過點M(﹣2,﹣2),求實數(shù)a的值;
(2)在(1)的條件下,解答下列問題;
①求出△BCE的面積;
②在拋物線的對稱軸上找一點H,使CH+EH的值最小,直接寫出點H的坐標(biāo).

【分析】(1)將M坐標(biāo)代入拋物線解析式求出a的值即可;
(2)①求出的a代入確定出拋物線解析式,令y=0求出x的值,確定出B與C坐標(biāo),令x=0求出y的值,確定出E坐標(biāo),進(jìn)而得出BC與OE的長,即可求出三角形BCE的面積;②根據(jù)拋物線解析式求出對稱軸方程為直線x=﹣1,根據(jù)C與B關(guān)于對稱軸對稱,連接BE,與對稱軸交于點H,即為所求,設(shè)直線BE解析式為y=kx+b,將B與E坐標(biāo)代入求出k與b的值,確定出直線BE解析式,將x=﹣1代入直線BE解析式求出y的值,即可確定出H的坐標(biāo).
【解答】解:(1)將M(﹣2,﹣2)代入拋物線解析式得:﹣2=(﹣2﹣2)(﹣2+a),
解得:a=4;

(2)①由(1)拋物線解析式y(tǒng)=(x﹣2)(x+4),
當(dāng)y=0時,得:0=(x﹣2)(x+4),
解得:x1=2,x2=﹣4,
∵點B在點C的左側(cè),
∴B(﹣4,0),C(2,0),
當(dāng)x=0時,得:y=﹣2,即E(0,﹣2),
∴S△BCE=×6×2=6;
②由拋物線解析式y(tǒng)=(x﹣2)(x+4),得對稱軸為直線x=﹣1,
根據(jù)C與B關(guān)于拋物線對稱軸直線x=﹣1對稱,連接BE,與對稱軸交于點H,即為所求,
設(shè)直線BE解析式為y=kx+b,
將B(﹣4,0)與E(0,﹣2)代入得:,
解得:,
∴直線BE解析式為y=﹣x﹣2,
將x=﹣1代入得:y=﹣2=﹣,
則H(﹣1,﹣).

【例2】(2022?甘肅)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=(x+3)(x﹣a)與x軸交于A,B(4,0)兩點,點C在y軸上,且OC=OB,D,E分別是線段AC,AB上的動點(點D,E不與點A,B,C重合).
(1)求此拋物線的表達(dá)式;
(2)連接DE并延長交拋物線于點P,當(dāng)DE⊥x軸,且AE=1時,求DP的長;
(3)連接BD.
①如圖2,將△BCD沿x軸翻折得到△BFG,當(dāng)點G在拋物線上時,求點G的坐標(biāo);
②如圖3,連接CE,當(dāng)CD=AE時,求BD+CE的最小值.

【分析】(1)用待定系數(shù)法求解析式即可;
(2)根據(jù)函數(shù)解析式求出OA的長度,根據(jù)三角函數(shù)求出DE的長度,根據(jù)P點的坐標(biāo)得出PE的長度,根據(jù)DP=DE+PE得出結(jié)論即可;
(3)①連接DG交AB于點M,設(shè)OM=a(a>0),則AM=OA﹣OM=3﹣a,得出G(﹣a,(a﹣3)),根據(jù)G點在拋物線上得出a的值,即可得出G點的坐標(biāo);
②方法一:在AB的下方作∠EAQ=∠DCB,且AQ=BC,連接EQ,CQ,構(gòu)造△AEQ≌△CDB,得出當(dāng)C、E、Q三點共線時,BD+CE=EQ+CE最小,最小為CQ,求出CQ的值即可.
方法二:過點C作CF∥x軸,使得CF=AC.證△FCD全等于△CAE,則FD=CE所以F、D、B三點共線時CE+BD=FD+BD取到最小值,求出此時BF的長即可.
【解答】解:(1)∵拋物線y=(x+3)(x﹣a)與x軸交于A,B(4,0)兩點,
∴(4+3)(4﹣a)=0,
解得a=4,
∴y=(x+3)(x﹣4)=x2﹣x﹣3,
即拋物線的表達(dá)式為y=x2﹣x﹣3;
(2)在y=(x+3)(x﹣4)中,令y=0,得x=﹣3或4,
∴A(﹣3,0),OA=3,
∵OC=OB=4,
∴C(0,4),
∵AE=1,
∴DE=AE?tan∠CAO=AE=,OE=OA﹣AE=3﹣1=2,
∴E(﹣2,0),
∵DE⊥x軸,
∴xP=xD=xE=﹣2,
∴yP=(﹣2+3)(﹣2﹣4)=﹣,
∴PE=,
∴DP=DE+PE=+=;
(3)①如下圖,連接DG交AB于點M,

∵△BCD與△BFG關(guān)于x軸對稱,
∴DG⊥AB,DM=GM,
設(shè)OM=a(a>0),則AM=OA﹣OM=3﹣a,
MG=MD=AM?tan∠CAO=(3﹣a),
∴G(﹣a,(a﹣3)),
∵點G(﹣a,(a﹣3))在拋物線y=(x+3)(x﹣4)上,
∴(﹣a+3)(﹣a﹣4)=(a﹣3),
解得a=或3(舍去),
∴G(﹣,﹣);
②如下圖,在AB的下方作∠EAQ=∠DCB,且AQ=BC,連接EQ,CQ,

∵AE=CD,
∴△AEQ≌△CDB(SAS),
∴EQ=BD,
∴當(dāng)C、E、Q三點共線時,BD+CE=EQ+CE最小,最小為CQ,
過點C作CH⊥AQ,垂足為H,
∵OC⊥OB,OC=OB=4,
∴∠CBA=45°,BC=4,
∵∠CAH=180°﹣∠CAB﹣∠EAQ=180°﹣∠CAB﹣∠DCB=∠CBA=45°,
AC===5,AH=CH=AC=,
HQ=AH+AQ=AH+BC==,
∴CQ===,
即BD+CE的最小值為;
方法二:過點C作CF∥x軸,使得CF=AC,作BG⊥FC延長線于點G,

∴∠FCA=∠CAE,
又∵CD=AE,CF=AC,
∴△FCD≌△CAE(SAS),
∴FD=CE,
∴F、D、B三點共線時CE+BD=FD+BD取到最小值,
∵AC=5,C(0,4),B(4,0),
∴BF的長==.
【例3】(2022?達(dá)州)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,已知二次函數(shù)y=ax2+bx+2的圖象經(jīng)過點A(﹣1,0),B(3,0),與y軸交于點C.
(1)求該二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)連接BC,在該二次函數(shù)圖象上是否存在點P,使∠PCB=∠ABC?若存在,請求出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)如圖2,直線l為該二次函數(shù)圖象的對稱軸,交x軸于點E.若點Q為x軸上方二次函數(shù)圖象上一動點,過點Q作直線AQ,BQ分別交直線l于點M,N,在點Q的運動過程中,EM+EN的值是否為定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由.

【分析】(1)運用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)分兩種情況:當(dāng)點P在BC上方時,根據(jù)平行線的判定定理可得CP∥x軸,可得P(2,2);當(dāng)點P在BC下方時,設(shè)CP交x軸于點D(m,0),則OD=m,DB=3﹣m,利用勾股定理即可求得m=,得出D(,0),再運用待定系數(shù)法求得直線CD的解析式為y=x+2,通過聯(lián)立方程組求解即可得出P(,﹣);
(3)設(shè)Q(t,t2+t+2),且﹣1<t<3,運用待定系數(shù)法求得:直線AQ的解析式為y=(t+2)x﹣t+2,直線BQ的解析式為y=(﹣t﹣)x+2t+2,進(jìn)而求出M、N的坐標(biāo),即可得出答案.
【解答】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+2經(jīng)過點A(﹣1,0),B(3,0),
∴,
解得:
∴該二次函數(shù)的表達(dá)式為y=x2+x+2;
(2)存在,理由如下:
如圖1,當(dāng)點P在BC上方時,
∵∠PCB=∠ABC,
∴CP∥AB,即CP∥x軸,
∴點P與點C關(guān)于拋物線對稱軸對稱,
∵y=x2+x+2,
∴拋物線對稱軸為直線x=﹣=1,
∵C(0,2),
∴P(2,2);
當(dāng)點P在BC下方時,設(shè)CP交x軸于點D(m,0),
則OD=m,DB=3﹣m,
∵∠PCB=∠ABC,
∴CD=BD=3﹣m,
在Rt△COD中,OC2+OD2=CD2,
∴22+m2=(3﹣m)2,
解得:m=,
∴D(,0),
設(shè)直線CD的解析式為y=kx+d,則,
解得:,
∴直線CD的解析式為y=x+2,
聯(lián)立,得,
解得:(舍去),,
∴P(,﹣),
綜上所述,點P的坐標(biāo)為(2,2)或(,﹣);
(3)由(2)知:拋物線y=x2+x+2的對稱軸為直線x=1,
∴E(1,0),
設(shè)Q(t,t2+t+2),且﹣1<t<3,
設(shè)直線AQ的解析式為y=ex+f,則,
解得:,
∴直線AQ的解析式為y=(t+2)x﹣t+2,
當(dāng)x=1時,y=﹣t+4,
∴M(1,﹣t+4),
同理可得直線BQ的解析式為y=(﹣t﹣)x+2t+2,
當(dāng)x=1時,y=t+,
∴N(1,t+),
∴EM=﹣t+4,EN=t+,
∴EM+EN=﹣t+4+t+=,
故EM+EN的值為定值.

【例4】(2022?天津)已知拋物線y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a>0)的頂點為P,與x軸相交于點A(﹣1,0)和點B.
(Ⅰ)若b=﹣2,c=﹣3,
①求點P的坐標(biāo);
②直線x=m(m是常數(shù),1<m<3)與拋物線相交于點M,與BP相交于點G,當(dāng)MG取得最大值時,求點M,G的坐標(biāo);
(Ⅱ)若3b=2c,直線x=2與拋物線相交于點N,E是x軸的正半軸上的動點,F(xiàn)是y軸的負(fù)半軸上的動點,當(dāng)PF+FE+EN的最小值為5時,求點E,F(xiàn)的坐標(biāo).
【分析】(Ⅰ)①利用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式,即可得頂點P的坐標(biāo);
②求出直線BP的解析式,設(shè)點M(m,m2﹣2m﹣3),則G(m,2m﹣6),表示出MG的長,可得關(guān)于m的二次函數(shù),根據(jù)二次函數(shù)的最值即可求解;
(Ⅱ)由3b=2c得b=﹣2a,c=﹣3a,拋物線的解析式為y=ax2﹣2a﹣3a.可得頂點P的坐標(biāo)為(1,﹣4a),點N的坐標(biāo)為(2,﹣3a),作點P關(guān)于y軸的對稱點P',作點N關(guān)于x軸的對稱點N',得點P′的坐標(biāo)為(﹣1,﹣4a),點N'的坐標(biāo)為(2,3a),當(dāng)滿足條件的點E,F(xiàn)落在直線P'N'上時,PF+FE+EN取得最小值,此時,PF+FE+EN=P'N'=5延長P'P與直線x=2相交于點H,則P'H⊥N'H.在Rt△P'HN'中,P'H=3,HN'=3a﹣(﹣4a)=7a.由勾股定理可得P'N′2=P'H2+HN2=9+49a2=25.解得a1=,a2=﹣(舍).可得點P'的坐標(biāo)為(﹣1,﹣),點N′的坐標(biāo)為(2,).利用待定系數(shù)法得直線P'N′的解析式為y=x﹣.即可得點E,F(xiàn)的坐標(biāo).
【解答】解:(Ⅰ)①若b=﹣2,c=﹣3,
則拋物線y=ax2+bx+c=ax2﹣2x﹣3,
∵拋物線y=ax2+bx+c與x軸相交于點A(﹣1,0),
∴a+2﹣3=0,解得a=1,
∴拋物線為y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴頂點P的坐標(biāo)為(1,﹣4);
②當(dāng)y=0時,x2﹣2x﹣3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
∴B(3,0),
設(shè)直線BP的解析式為y=kx+n,
∴,解得,
∴直線BP的解析式為y=2x﹣6,
∵直線x=m(m是常數(shù),1<m<3)與拋物線相交于點M,與BP相交于點G,
設(shè)點M(m,m2﹣2m﹣3),則G(m,2m﹣6),
∴MG=2m﹣6﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+4m﹣3=﹣(m﹣2)2+1,
∴當(dāng)m=2時,MG取得最大值1,
此時,點M(2,﹣3),則G(2,﹣2);

(Ⅱ)∵拋物線y=ax2+bx+c與x軸相交于點A(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,
又3b=2c,
b=﹣2a,c=﹣3a(a>0),
∴拋物線的解析式為y=ax2﹣2ax﹣3a.
∴y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣1)2﹣4a,
∴頂點P的坐標(biāo)為(1,﹣4a),
∵直線x=2與拋物線相交于點N,
∴點N的坐標(biāo)為(2,﹣3a),
作點P關(guān)于y軸的對稱點P',作點N關(guān)于x軸的對稱點N',

得點P′的坐標(biāo)為(﹣1,﹣4a),點N'的坐標(biāo)為(2,3a),
當(dāng)滿足條件的點E,F(xiàn)落在直線P'N'上時,PF+FE+EN取得最小值,此時,PF+FE+EN=P'N'=5.
延長P'P與直線x=2相交于點H,則P'H⊥N'H.
在Rt△P'HN'中,P'H=3,HN'=3a﹣(﹣4a)=7a.
∴P'N′2=P'H2+HN′2=9+49a2=25.
解得a1=,a2=﹣(舍).
∴點P'的坐標(biāo)為(﹣1,﹣),點N′的坐標(biāo)為(2,).
∴直線P'N′的解析式為y=x﹣.
∴點E(,0),點F(0,﹣).
【例5】(2022?常德)如圖,已知拋物線過點O(0,0),A(5,5),且它的對稱軸為x=2,點B是拋物線對稱軸上的一點,且點B在第一象限.
(1)求此拋物線的解析式;
(2)當(dāng)△OAB的面積為15時,求B的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,P是拋物線上的動點,當(dāng)PA﹣PB的值最大時,求P的坐標(biāo)以及PA﹣PB的最大值.

【分析】(1)運用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)設(shè)B(2,m)(m>0),運用待定系數(shù)法求得直線OA的解析式為y=x,設(shè)直線OA與拋物線對稱軸交于點H,則H(2,2),BH=m﹣2,利用三角形面積公式建立方程求解即可得出答案;
(3)運用待定系數(shù)法求得直線AB的解析式為y=﹣x+10,當(dāng)PA﹣PB的值最大時,A、B、P在同一條直線上,聯(lián)立方程組求解即可求得點P的坐標(biāo),利用兩點間距離公式可求得AB,即PA﹣PB的最大值.
【解答】解:(1)∵拋物線過點O(0,0),A(5,5),且它的對稱軸為x=2,
∴拋物線與x軸的另一個交點坐標(biāo)為(4,0),
設(shè)拋物線解析式為y=ax(x﹣4),把A(5,5)代入,得5a=5,
解得:a=1,
∴y=x(x﹣4)=x2﹣4x,
故此拋物線的解析式為y=x2﹣4x;
(2)∵點B是拋物線對稱軸上的一點,且點B在第一象限,
∴設(shè)B(2,m)(m>0),
設(shè)直線OA的解析式為y=kx,
則5k=5,
解得:k=1,
∴直線OA的解析式為y=x,
設(shè)直線OA與拋物線對稱軸交于點H,則H(2,2),
∴BH=m﹣2,
∵S△OAB=15,
∴×(m﹣2)×5=15,
解得:t=8,
∴點B的坐標(biāo)為(2,8);
(3)設(shè)直線AB的解析式為y=cx+d,把A(5,5),B(2,8)代入得:,
解得:,
∴直線AB的解析式為y=﹣x+10,
當(dāng)PA﹣PB的值最大時,A、B、P在同一條直線上,
∵P是拋物線上的動點,
∴,
解得:,(舍去),
∴P(﹣2,12),
此時,PA﹣PB=AB==3.



1.(2022?濱城區(qū)二模)如圖,拋物線y=ax2+bx+3(a≠0),經(jīng)過點A(﹣1,0),B(3,0)兩點.
(1)求拋物線的解析式及頂點M的坐標(biāo);
(2)連接AC、BC,N為拋物線上的點且在第四象限,當(dāng)S△NBC=S△ABC時,求N點的坐標(biāo);
(3)在(2)問的條件下,過點C作直線l∥x軸,動點P(m,3)在直線l上,動點Q(m,0)在x軸上,連接
PM、PQ、NQ,當(dāng)m為何值時,PM+PQ+QN最小,并求出PM+PQ+QN的最小值.


【分析】(1)由點A,B的坐標(biāo),利用待定系數(shù)即可求出拋物線的解析式,再將其變形成頂點式后,即可得出頂點M的坐標(biāo);
(2)連接AN,則AN∥BC,利用二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征可求出點C的坐標(biāo),由點B,C的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求出直線BC的解析式,設(shè)直線AN的解析式為y=﹣x+d,代入點A的坐標(biāo)可求出d值,再聯(lián)立直線AN與拋物線的解析式,即可求出點N的坐標(biāo);
(3)過點M作MM′∥PQ,且MM′=PQ,連接M′Q,則當(dāng)點M′,Q,N三點共線時,PM+QN取最小值,此時PM+PQ+QN最小,由點P,Q的坐標(biāo)可得出PQ=3,結(jié)合點M的坐標(biāo)可得出點M′的坐標(biāo),由點M′,N的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求出直線M′N的解析式,利用一次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征,可求出m的值,再利用兩點間的距離公式(勾股定理)可求出M′N的長度,進(jìn)而可得出PM+PQ+QN最小值.
【解答】解:(1)將A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+3,
得:,解得:,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3.
又∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴頂點M的坐標(biāo)為(1,4).
(2)連接AN,如圖1所示.
∵S△NBC=S△ABC,且兩三角形有相同的底BC,
∴AN∥BC.
當(dāng)x=0時,y=3,
∴點C的坐標(biāo)為(0,3).
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+c(k≠0),
將B(3,0),C(0,3)代入y=kx+c,
得:,解得:,
∴直線BC的解析式為y=﹣x+3.
設(shè)直線AN的解析式為y=﹣x+d,
將A(﹣1,0)代入y=﹣x+d得:1+d=0,
解得:d=﹣1,
∴直線AN的解析為y=﹣x﹣1.
聯(lián)立兩函數(shù)解析式得:,
解得:(不符合題意,舍去),,
∴點N的坐標(biāo)為(4,﹣5).
(3)過點M作MM′∥PQ,且MM′=PQ,連接M′Q,如圖2所示.
∵M(jìn)M′∥PQ,且MM′=PQ,
∴四邊形MM′QP為平行四邊形,
∴M′Q=MP,
∴當(dāng)點M′,Q,N三點共線時,PM+QN取最小值.
∵點P的坐標(biāo)為(m,3),點Q的坐標(biāo)為(m,0),
∴PQ=3,
∴MM′=3,
∴點M′的坐標(biāo)為(1,4﹣3),即(1,1).
設(shè)直線M′N的解析式為y=px+q(p≠0),
將M′(1,1),N(4,﹣5)代入y=px+q,
得:,解得:,
∴直線M′N的解析式為y=﹣2x+3.
又∵點Q在直線M′N上,
∴0=﹣2m+3,
∴m=,此時M′N=M′Q+QN=MP+QN==3,
∴當(dāng)m為時,PM+PQ+QN最小,PM+PQ+QN的最小值為3+3.


2.(2022?淮北模擬)已知拋物線l1:y=ax2+bx﹣2和直線l2:y=﹣x﹣均與x軸相交于點A,拋物線l1與x軸的另一個交點為點B(3,0).
(1)求a,b的值;
(2)將拋物線l1向右平移h個單位長度,使其頂點C落在直線l2上,求h的值;
(3)設(shè)拋物線l1和直線l2的另一個交點為點D,點P為拋物線上一個動點,且點P在線段AD的下方(點P不與點A,D重合),過點P分別作x軸和y軸的平行線,交直線l2于點M,N,記W=PM+PN,求W的最大值.
【分析】(1)由直線l2:y=﹣x﹣與x軸交于點A得A(﹣1,0),將點A(﹣1,0)、點B(3,0)代入拋物線l1:y=ax2+bx﹣2即可得a,b的值;
(2)求出拋物線l1的頂點C(1,),將y=﹣代入直線l2:y=﹣x﹣求出x的值,即可求解;
(3)求出D(2,﹣2),設(shè)P(m,m2﹣m﹣2)(﹣1<m<2),則N(m,﹣m﹣),可得M(﹣m2+2m+2,m2﹣m﹣2),用含m的式子表示PM,PN,可得W=PM+PN的二次函數(shù),根據(jù)二次函數(shù)的最值即可得W的最大值.
【解答】解:(1)∵直線l2:y=﹣x﹣與x軸交于點A,
∴A(﹣1,0),
將點A(﹣1,0)、點B(3,0)代入拋物線l1:y=ax2+bx﹣2,得:
,解得:,
∴a=,b=﹣;

(2)∵a=,b=﹣,
∴y=x2﹣x﹣2=(x﹣1)2﹣,
∴拋物線l1的頂點C(1,﹣),
將y=﹣代入直線l2:y=﹣x﹣得,
﹣x﹣=﹣,解得x=3,
∴拋物線l1向右平移h個單位長度,使其頂點C落在直線l2上,移動后頂點的橫坐標(biāo)為3,
∴h=3﹣1=2,即h的值為2;

(3)設(shè)拋物線l1和直線l2的另一個交點為點D,
∵x2﹣x﹣2=﹣x﹣的解為x=﹣1或x=2,
∴D(2,﹣2),
設(shè)P(m,m2﹣m﹣2)(﹣1<m<2),
則N(m,﹣m﹣),M(﹣m2+2m+2,m2﹣m﹣2),
∴PM=﹣m2+2m+2﹣m=﹣m2+m+2,
PN=﹣m﹣﹣m2+m+2=﹣m2+m+,
∴W=PM+PN=﹣m2+m+2﹣m2+m+=﹣m2+m+=﹣(m﹣)2+,
∵﹣<0,
∴W的最大值為.
3.(2022?南寧一模)如圖1所示拋物線與x軸交于O,A兩點,OA=6,其頂點與x軸的距離是6.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點P在拋物線上,過點P的直線y=x+m與拋物線的對稱軸交于點Q.
①當(dāng)△POQ與△PAQ的面積之比為1:3時,求m的值;
②如圖2,當(dāng)點P在x軸下方的拋物線上時,過點B(3,3)的直線AB與直線PQ交于點C,求PC+CQ的最大值.

【分析】(1)由題意可得y=a(x﹣3)2﹣6,再將(0,0)代入求出a的值即可求函數(shù)的解析式;
(2)①設(shè)直線y=x+m與y軸的交點為E,與x軸的交點為F,則OE=|m|,AF=|6+m|,由題意可知直線y=x+m與坐標(biāo)軸的夾角為45°,求出OM=|m|,AN=|6+m|,再由|m|:|6+m|=1:3,求出m的值即可;
②設(shè)P(t,t2﹣4t),過P作PE∥y軸交AB于點E,過P作PF⊥BQ交于F,求出直線AB的解析式后可求E(t,﹣t+6),則PE=﹣t2+3t+6,由直線AB與直線PQ的解析式,能確定兩直線互相垂直,可求CQ=BQ,CP=PE,則PC+CQ=﹣(t﹣3)2+9,即可求PC+CQ的最大值.
【解答】解:(1)∵OA=6,
∴拋物線的對稱軸為直線x=3,
設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣3)2+k,
∵頂點與x軸的距離是6,
∴頂點為(3,﹣6),
∴y=a(x﹣3)2﹣6,
∵拋物線經(jīng)過原點,
∴9a﹣6=0,
∴a=,
∴y=(x﹣3)2﹣6;
(2)①設(shè)直線y=x+m與y軸的交點為E,與x軸的交點為F,
∴E(0,m),F(xiàn)(﹣m,0),
∴OE=|m|,AF=|6+m|,
∵直線y=x+m與坐標(biāo)軸的夾角為45°,
∴OM=|m|,AN=|6+m|,
∵S△POQ:S△PAQ=1:3,
∴OM:AN=1:3,
∴|m|:|6+m|=1:3,
解得m=﹣或m=3;
②設(shè)P(t,t2﹣4t),
過P作PE∥y軸交AB于點E,過P作PF⊥BQ交于F,
設(shè)直線AB的解析式為y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x+6,
∴E(t,﹣t+6),
∴PE=﹣t+6﹣(t2﹣4t)=﹣t2+3t+6,
設(shè)直線AB與y軸交點為G,
令x=0,則y=6,
∴G(0,6),
∴OG=OA=6,
∴∠OGA=45°,
設(shè)直線PQ與x軸交點為K,與y軸交點為L,
直線PQ的解析式為y=x+m,令x=0,則y=m
∴L(0,m),
令y=0,則x=﹣m,
∴K(﹣m,0),
∴OL=OK,
∴∠OLK=45°,
∴∠GCL=90°,
∴PF=FQ=3﹣t,
設(shè)BF與x軸交點為H,
∴FH=﹣t2+4t,
∴HQ=﹣t2+4t﹣3+t=﹣t2+5t﹣3,
∴BQ=3﹣t2+5t﹣3=﹣t2+5t,
∴CQ=BQ=(﹣t2+5t),
∵CP=PE=(﹣t2+3t+6),
∴PC+CQ=(﹣t2+3t+6)+(﹣t2+5t)=(﹣t2+8t+6)=﹣(t﹣3)2+9,
當(dāng)t=3時,PC+CQ的最大值為9.


4.(2022?成都模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象與y軸,x軸分別相交于A(0,2),B(2,0),C(4,0)三點,點D是二次函數(shù)圖象的頂點.
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)點P為拋物線上異于點B的一點,連接AC,若S△ACP=S△ACB,求點P的坐標(biāo);
(3)M是第四象限內(nèi)一動點,且∠AMB=45°,連接MD,MC,求2MD+MC的最小值.

【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)分兩種情形,分別構(gòu)建方程組求解即可;
(3)以O(shè)為圓心,OA為半徑的圓,連接OM,取OB的中點E,連接EM、ED,先根據(jù)二次函數(shù)求出A、B、C、D的坐標(biāo),再證明△EOM∽△MOC,從而有EM=MC,故2MD+MC=2(MD+MC)=2(MD+ME)≥2ED,再求出ED即可.
【解答】解:(1)∵拋物線經(jīng)過B(2,0),C(4,0),
∴可以假設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣2)(x﹣4),
把A(0,2)代入,可得a=,
∴二次函數(shù)的解析式為y=x2﹣x+2;

(2)如圖,當(dāng)點P在直線AC的下方時,過點B作BP0∥AC交拋物線于點P0,
由題意直線AC的解析式為y=﹣x+2,
∴kAC=﹣,
∴K=﹣,
∴直線BP0的解析式為y=﹣x+1,
由,
解得,
則P0與B重合,不符合題意.
當(dāng)點P在直線AC的上方時,作直線BP0關(guān)于直線AC的的對稱直線P1P2,交拋物線于P1,P2.
∵直線AC的解析式為y=﹣x+2,
∴可得直線P1P2的解析式為y=﹣x+3,
由,
解得或,
∴P1(2+2,2﹣),P2(2﹣2,2+);

(3)解:如圖,以O(shè)為圓心,OA為半徑的圓,連接OM,取OB的中點E,連接EM、ED,

∵A(0,2),B(2,0),C(4,0),
∴OA=OB,即B在⊙O上,
∵y=x2﹣x+2=(x﹣3)2﹣,
∴頂點D(3,﹣),
∵∠AMB=45°,
∴∠AMB=∠BOA,
∴M在在⊙O上,即OM=2,
取OB的中點E(1,0),
∵=,=,=,
∴=,
又∠EOM=∠MOC,
∴△EOM∽△MOC,
∴=,
∴EM=MC,
∴2MD+MC=2(MD+MC)=2(MD+ME)≥2ED,
∵ED==,
∴2MD+MC的最小值為.

5.(2022?成都模擬)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=a(x﹣1)(x+3)的圖象與x軸交于點A,B(A在B的左邊),且經(jīng)過點C(﹣2,3),P為拋物線的頂點.
(1)求拋物線的解析式及點P的坐標(biāo);
(2)平面內(nèi)一動點H自點C出發(fā),先到達(dá)x軸上的某點M,再到達(dá)y軸上某點N,最后運動到點P,求使點H運動的總路徑最短的點M,點N的坐標(biāo),并求出這個最短總路徑的長;
(3)如圖2,過點C的直線l與拋物線有唯一的公共點,將直線l向下平移交拋物線于D,E兩點,連BD交y軸正半軸于F,連BE交y軸負(fù)半軸于G,試判斷|OF﹣OG|是否為定值,若是,求出該定值;若不是,請說明理由.

【分析】(1)利用待定系數(shù)法求出a,再利用配方法求解;
(2)如圖1中,作點C關(guān)于x軸的對稱點C′,點P關(guān)于y軸的對稱點P′,連接C′P′交x軸于點M,交y軸于點N,得C′(﹣2,﹣3),P′(1,4),此時點H運動的總路徑最短,求出直線MN的解析式,可得結(jié)論;
(3)如圖2中,過點D,E分別作DK⊥y軸于點K,EH⊥y軸于點H.由,得到x2+(2+k)x+2k=0,由Δ=0,可得k=2,設(shè)DE為y=2x+m,E(x1,y1),D(x2,y2),由,得x2+4x+m﹣3=0,可得x1+x2=﹣4,x1?x2=m﹣3,由△DKF∽△BOF,△BOG∽△EHG,可得=,=,OF==,OG==,再求出|OF﹣OG|的值,可得結(jié)論.
【解答】解:(1)把C(﹣2,3)代入y=a(x﹣1)(x+3),可得a=﹣1,
∴y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴P(﹣1,4);

(2)如圖1中,作點C關(guān)于x軸的對稱點C′,點P關(guān)于y軸的對稱點P′,連接C′P′交x軸于點M,交y軸于點N,得C′(﹣2,﹣3),P′(1,4),此時點H運動的總路徑最短,

∴yMN=x+,
∴M(﹣,0),N(0,),
∴dmin==;

(3)如圖2中,過點D,E分別作DK⊥y軸于點K,EH⊥y軸于點H.

設(shè)直線l的表達(dá)式為y=kx+b,將C(﹣2,3)代入得到b=2k+3,
∴y=kx+2k+3,
由,得到x2+(2+k)x+2k=0,
由Δ=0可得(2+k)2﹣8k=0.
∴k=2,
設(shè)DE為y=2x+m,E(x1,y1),D(x2,y2),
由,得x2+4x+m﹣3=0,
∴x1+x2=﹣4,x1?x2=m﹣3,
由△DKF∽△BOF,△BOG∽△EHG,
可得=,=,OF==,OG==,
∴|OF﹣OG|=|﹣|=||,
將x1+x2=﹣4,x1?x2=m﹣3,代入上式,可得||OF﹣OG|=2.
6.(2022?沈陽模擬)定義:在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx+c的“衍生直線”為y=﹣ax+b,有一個頂點在拋物線上,另一個頂點在“衍生直線”上的三角形為該拋物線的“衍生三角形”.
如圖1,已知拋物線y=﹣x2+2x+3與其“衍生直線”交于A,D兩點(點A在點D的左側(cè)),與x軸正半軸相交于點B,與y軸正半軸相交于點C,點P為拋物線的頂點.
(1)填空:該拋物線的“衍生直線”的解析式為  y=x+1?。籅的坐標(biāo)為  (3,0)?。籇的坐標(biāo)為  (2,3)?。?br /> (2)如圖1,動點E在線段AB上,連接DE,DB,將△BDE以DE所在直線為對稱軸翻折,點B的對稱點為F,若三角形△DEF為該拋物線的“衍生三角形”,且F不在拋物線上,求點F坐標(biāo).
(3)拋物線的“衍生直線”上存在兩點M,N(點M在點N的上方),且MN=,連接PM,CN,當(dāng)PM+MN+CN最短時,請直接寫出此時點N的坐標(biāo).

【分析】(1)根據(jù)“衍生直線”的定義可得拋物線y=﹣x2+2x+3的“衍生直線”的解析式,通過解方程即可求得點B、D的坐標(biāo).
(2)分兩種情況:點E在點A與點B之間,點F在直線AD上或點E與點A重合,當(dāng)點E在點A與點B之間,點F在直線AD上時,設(shè)F1(t,t+1),利用翻折變換的性質(zhì)建立方程求解即可;當(dāng)點E與點A重合時,由翻折得:∠DAF=∠DAB=45°,AF=AB=4,即可求得答案.
(3)過點P作PR∥x軸,過點A作AR∥y軸,則R(﹣1,4),作點P關(guān)于直線AD的對稱點P′,過點P′作P′K⊥x軸于點K,證得△APR≌△AP′K(AAS),得出:AK=AR=4,P′K=PR=2,即可得到P′(3,2),將線段P′M沿著直線DA的方向平移個單位,即向左平移個單位,向下平移個單位,得到線段P″N,則P″(,),當(dāng)C、N、P″三點共線時,PM+MN+CN最短;運用待定系數(shù)法求出直線CP″的解析式,聯(lián)立方程組即可求得答案.
【解答】解:(1)∵拋物線y=﹣x2+2x+3,
∴其“衍生直線”的解析式為y=x+1,
由﹣x2+2x+3=0,
解得:x=﹣1或3,
∴B(3,0),
由﹣x2+2x+3=x+1,
解得:x=﹣1或2,
∴D(2,3),
故答案為:y=x+1;(3,0);(2,3).
(2)∵拋物線y=﹣x2+2x+3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∴AB=4,
設(shè)直線AD交y軸于點T,則T(0,1),
∴OA=OT,
即△AOT是等腰直角三角形,
∴∠DAB=45°,
∵三角形△DEF為該拋物線的“衍生三角形”,且F不在拋物線上,
∴點E在點A與點B之間,點F在直線AD上或點E與點A重合,如圖1,
當(dāng)點E在點A與點B之間,點F在直線AD上時,設(shè)F1(t,t+1),
由翻折得:DF1=DB==,
∴(t﹣2)2+(t+1﹣3)2=10,
解得:t=2±,
∵t<2,
∴t=2﹣,
∴F1(2﹣,3﹣);
當(dāng)點E與點A重合時,由翻折得:∠DAF=∠DAB=45°,AF=AB=4,
∴F2(﹣1,4);
綜上所述,點F的坐標(biāo)為:F1(2﹣,3﹣)或F2(﹣1,4);
(3)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴P(1,4),
令x=0,得y=3,
∴C(0,3),
過點P作PR∥x軸,過點A作AR∥y軸,則R(﹣1,4),
作點P關(guān)于直線AD的對稱點P′,過點P′作P′K⊥x軸于點K,
由(2)知∠DAB=45°,
∴∠DAR=45°,
∵AP′=AP,∠P′AD=∠PAD,
∴∠PAR=∠P′AK,
∵∠ARP=∠AKP′=90°,
∴△APR≌△AP′K(AAS),
∴AK=AR=4,P′K=PR=2,
∴P′(3,2),
將線段P′M沿著直線DA的方向平移個單位,即向左平移個單位,向下平移個單位,得到線段P″N,
則P″(,),當(dāng)C、N、P″三點共線時,PM+MN+CN最短;
即直線CP″交直線AD于點N,
設(shè)直線CP″的解析式為y=kx+d,
則,
解得:,
∴直線CP″的解析式為y=x+3,
由x+1=x+3,
解得:x=,
∴N(,).


7.(2022?沈陽模擬)如圖,拋物線y=ax2+bx+(a≠0)經(jīng)過點A(3,2)和點B(4,﹣),且與y軸交于點C.
(1)分別求拋物線和直線BC的解析式;
(2)在x軸上有一動點G,拋物線上有一動點H,是否存在以O(shè),A,G,H為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,求出點H的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)點D為拋物線上位于直線BC上方的一點,過點D作DE⊥x軸交直線BC于點E,點P為對稱軸上一動點,當(dāng)線段DE的長度最大時,求PD+PA的最小值.

【分析】(1)將點A(3,2)和點B(4,﹣)代入y=ax2+bx+得,可解得拋物線的解析式為y=﹣x2+x+,令x=0得y=,得C(0,),設(shè)直線BC的解析式為y=kx+,將B(4,﹣)代入可得直線BC的解析式為y=﹣x+,
(2)設(shè)G(m,0),H(n,﹣n2+n+),又O(0,0),A(3,2),分三種情況:①若GH、OA為對角線,則GH、OA的中點重合,有,可解得H(﹣1,2),②若GO、HA為對角線,則GO、HA的中點重合,有,可解得H(2+1,﹣2)或(﹣2+1,﹣2);③若GA、OH為對角線,則GA、OH的中點重合,有,解得H(﹣1,2),
(3)作A關(guān)于拋物線對稱軸的對稱點A',連接A'D交拋物線對稱軸于P,設(shè)D(t,﹣t2+t+),則E(t,﹣t+),得DE=﹣(t﹣2)2+2,即知t=2時,DE取最小值2,D(2,),由拋物線y=﹣x2+x+的對稱軸為直線x=1,得A(3,2)關(guān)于對稱軸直線x=1的對稱點A'(﹣1,2),有PA=PA',當(dāng)D、P、A'共線時,PA'+PD最小,即PA+PD最小,PA+PD的最小值為A'D的長,即得PD+PA的最小值為.
【解答】解:(1)將點A(3,2)和點B(4,﹣)代入y=ax2+bx+得:

解得,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+x+,
在y=﹣x2+x+中,令x=0得y=,
∴C(0,),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+,將B(4,﹣)代入得:
4k+=﹣,
解得k=﹣1,
∴直線BC的解析式為y=﹣x+,
答:拋物線的解析式為y=﹣x2+x+,直線BC的解析式為y=﹣x+;
(2)存在以O(shè),A,G,H為頂點的四邊形是平行四邊形,理由如下:
設(shè)G(m,0),H(n,﹣n2+n+),又O(0,0),A(3,2),
①若GH、OA為對角線,則GH、OA的中點重合,
∴,
解得(此時G與O重合,舍去)或,
∴H(﹣1,2),
②若GO、HA為對角線,則GO、HA的中點重合,

解得n=2+1或n=﹣2+1,
∴H(2+1,﹣2)或(﹣2+1,﹣2);
③若GA、OH為對角線,則GA、OH的中點重合,
∴,
解得n=3(舍去)或n=﹣1,
∴H(﹣1,2),
綜上所述,H的坐標(biāo)為(﹣1,2)或(2+1,﹣2)或(﹣2+1,﹣2);
(3)作A關(guān)于拋物線對稱軸的對稱點A',連接A'D交拋物線對稱軸于P,如圖:

設(shè)D(t,﹣t2+t+),則E(t,﹣t+),
∴DE=(﹣t2+t+)﹣(﹣t+)=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,
∵﹣<0,
∴t=2時,DE取最小值2,此時D(2,),
∵拋物線y=﹣x2+x+的對稱軸為直線x=1,
∴A(3,2)關(guān)于對稱軸直線x=1的對稱點A'(﹣1,2),
∴PA=PA',
∴PA+PD=PA'+PD,
又D、P、A'共線,
∴此時PA'+PD最小,即PA+PD最小,PA+PD的最小值為A'D的長,
∵D(2,),A'(﹣1,2),
∴A'D==,
∴PD+PA的最小值為.
8.(2022?沈河區(qū)二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+x+c(a≠0)與x軸交于點A(﹣1,0)和B(點B在A的右側(cè)),與y軸交于點C(0,2),點P是拋物線上的一個動點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)連接AP,與y軸交于點D,連接BD,當(dāng)△BOD≌△COA時,求點P的坐標(biāo);
(3)連接OP,與線段BC交于點E,點Q是x軸正半軸上一點,且CE=BQ,當(dāng)OE+CQ的值最小時,請直接寫出點Q的坐標(biāo).


【分析】(1)將定系數(shù)法求解析式即可求解;
(2)根據(jù)全等三角形的性質(zhì)可得OA=OD=1,求得直線AD的解析式為y=x+1,聯(lián)立拋物線解析式,解方程即可求解;
(3)在線段BC上,取BM=CO,作M關(guān)于x軸的對稱點M',連接QM,QM',連接MM'交x軸于點S,證明CQ+OE=CQ+QM′,進(jìn)而根據(jù)軸對稱圖形的性質(zhì)求得當(dāng)且僅當(dāng)C,Q,M共線時取得最小值,即點Q在直線M'上,待定系數(shù)法求解析式.進(jìn)而即可求解.
【解答】解:(1)將4(﹣1.0),C(0.2),代入y=ax2+x+c,得
,
∴,
∴y=﹣x2+x+2;
(2)∵A(﹣1,0),△BOD≌△COA,
∴OA=OD=1,
∴D(0,1)或(0,﹣1),
設(shè)直線AD的解析式為=kx+b,
則或,
∴或,
∴y=x+1或y=﹣x﹣1,
聯(lián)立或,
解得(不合題意,舍去)或,或(不合題意,舍去),
∴P(1,2)或(3,﹣4);

(3)由題意得,點Q在點B的左側(cè),
在線段BC上,取BM=CO,作M關(guān)于x軸的對稱點M′,連接QM,QM′,連接MM′交x軸于點S,

∴y=﹣x2+x+2,令y=0,解得:x1=﹣1,x2=2,
則B(2,0),
∴OB=OC=2,
∴△OBC是等腰直角三角形,
∴BO=OC=2,
∵BQ=CE,BM=CQ,∠QBM=∠ECO,
∴QM=OE,
∵QM=Q′M,
∴CQ+OE=CQ+QM′,
當(dāng)且僅當(dāng)C,Q,M′共線時取得最小值,即點Q在直線′M′CM′上,
∵∠OCE=45°,BM=2,
∴MS=SB=,
∴M(2﹣,),則M′(2﹣,﹣),
設(shè)直線CM′的解析式為y=sx+t,
把C(0,2),(2﹣,﹣),代入得,
,
解得:,
∴直線CM′的解斷式為y=(﹣3﹣2)x+2,
令y=0,解得x=6﹣4,
∴Q(6﹣4,0).
9.(2022?邵陽縣模擬)如圖,直線l:y=﹣3x﹣6與x軸、y軸分別相交于點A、C;經(jīng)過點A、C的拋物線C:與x軸的另一個交點為點B,其頂點為點D,對稱軸與x軸相交于點E.
(1)求拋物線C的對稱軸.
(2)將直線l向右平移得到直線l1.
①如圖①,直線l1與拋物線C的對稱軸DE相交于點P,要使PB+PC的值最小,求直線l1的解析式.
②如圖 ②,直線l1與直線BC相交于點F,直線l1上是否存在點M,使得以點A、C、F、M為頂點的四邊形是菱形,若存在,求出點M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.


【分析】(1)分別把x=0和y﹣0代入一次函數(shù)的解析式,求出A、C坐標(biāo),代入拋物線得出方程組,求出方程組的解,得出拋物線的解析式,即可求解;
(2)①求出拋物線C的對稱軸和B的坐標(biāo),連接BC交對稱軸于點P′,PB+PC=QP′B+P′C=BC的值最小,求出點P′的坐標(biāo),根據(jù)平移的性質(zhì)即可求出直線l1的解析式;
②分兩種情況:Ⅰ當(dāng)AM為邊時,Ⅱ當(dāng)AM為對角線時,根據(jù)菱形的性質(zhì)即可求解.
【解答】解:(1)在y=﹣3x﹣6中,令y=0,
即﹣3x﹣6=0,x=﹣2,得A(﹣2,0).
令x=0,得y=﹣6,得C(0,﹣6),
將點A、C的坐標(biāo)代入拋物線C的表達(dá)式,
得:,解得,
∴拋物線C的解析式為,其對稱軸為x=﹣=2;

(2)①如圖,連接BC交DE于點P′,

則PB+PC≥BC.當(dāng)點P到達(dá)點P時,
PB+PC=QP′B+P′C=BC的值最小,
令y=0,即,
解得 x1=﹣2,x2=6.
∴點B坐標(biāo)為(6,0).
設(shè)直線BC的表達(dá)式為 y=kx+h,
則:,解得.
∴y=x﹣6,
當(dāng)x=2時,y=2﹣6=﹣4.
∴點P′即點P的坐標(biāo)為(2,﹣4),
∵將直線l:y=﹣3x﹣6向右平移得到直線l1,
∴設(shè)直線l1的解析式為y=﹣3x+h1.
則﹣4=﹣3×2+h1,
∴h1=2.
∴直線l1的解析式為y=﹣3x+2;
②存在點M,使得以點A、C、F、M為頂點的四邊形是菱形.
由點F在直線BC:y=x﹣6上,可設(shè)點F(m,m﹣6).
Ⅰ當(dāng)AM為邊時,如圖,過點A作AM∥CB交l1于點M.

∵FM∥CA,
∴當(dāng)FM=CA時,以點A、C、F、M為頂點的四邊形ACFM是平行四邊形.
當(dāng)CA=CF時,?ACFM是菱形.
過點F作FH⊥CO于H,則CH=|(m﹣6)﹣(﹣6)|=|m|.CF2=CH2+FH2=m2+m2=2m2,
∵CA2=22+62=40,
∴2m2=40,
∴,(舍去),
∴F(,).
∵FM∥CA且FM=CA,
∴可將CA先向右平移單位、再向上平移單位得到FM,
即可將點A(﹣2,0)先向右平移單位、再向上平移單位得到點M.
故點M的坐標(biāo)為(﹣2,);
Ⅱ當(dāng)AM為對角線時,連接AF,過點C作CM∥AF交l1于點M.

∵FM∥AC,
∴當(dāng)FM=AC時,以點A、C、F、M為頂點的四邊形ACFM是平行四邊形.
當(dāng)AC=AF時,?ACMF是菱形.
∵AF2=(m+2)2+(m﹣6)2,CA2=40,
∴(m+2)2+(m﹣6)2=40,
∴m1=4,m2=0(舍去),
∴點F的坐標(biāo)為(4,﹣2).
∵FM∥AC且FM=AC,
∴可將AC先向右平移6個單位、再向下平移2個單位得到FM,
即可將點C(0,﹣6)先向右平移6單位、再向下平移2單位得到點M.
∴點M的坐標(biāo)為(6,﹣8).
綜上,點M的坐標(biāo)為(﹣2,)或(6,﹣8).
10.(2021?越秀區(qū)校級二模)在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=﹣x+2與x軸交于點B,與y軸交于點C,拋物線y=﹣x2+bx+c的對稱軸是直線x=與x軸的交點為點A,且經(jīng)過點B、C兩點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點M為拋物線對稱軸上一動點,當(dāng)|BM﹣CM|的值最小時,求出點M的坐標(biāo);
(3)拋物線上是否存在點N,過點N作NH⊥x軸于點H,使得以點B、N、H為頂點的三角形與△ABC相似?若存在,請求出點N的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法直接得出結(jié)論;
(2)先判斷出|BM﹣CM|最小時,BM=CM,建立方程求解即可得出結(jié)論;
(3)先判斷出∠ACB=∠BHN=90°,分兩種情況,利用相似三角形得出比例式,建立方程求解即可得出結(jié)論.
【解答】解:(1)針對于y=﹣x+2,令x=0,則y=2,
∴C(0,2),
令y=0,則0=﹣x+2,
∴x=4,
∴B(4,0),
∵點C在拋物線y=﹣x2+bx+c上,
∴c=2,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+bx+2,
∵點B(4,0)在拋物線上,
∴﹣8+4b+2=0,
∴b=,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+x+2;

(2)∵|BM﹣CM|最小,
∴|BM﹣CM|=0,
∴BM=CM,
∴BM2=CM2,
設(shè)M(,m),
∵B(4,0),C(0,2),
∴BM2=(4﹣)2+m2,CM2=()2+(m﹣2)2,
∴(4﹣)2+m2=()2+(m﹣2)2,
∴m=0,
∴M(,0);

(3)存在,理由:
由(1)知,拋物線的解析式為y=﹣x2+x+2,
令y=0,則0=﹣x2+x+2,
∴x=4或x=﹣1,
∴A(﹣1,0),
∵B(4,0),C(0,2),
∴BC2=20,AC2=5,AB2=25,
∴CB2+AC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,
∵NH⊥x軸,
∴∠BHN=90°=∠ACB,
設(shè)N(n,﹣n2+n+2),
∴HN=|﹣n2+n+2|,BH=|n﹣4|,
∵以點B、N、H為頂點的三角形與△ABC相似,
∴①△BHN∽△ACB,
∴,
∴=,
∴n=﹣5或n=3或n=4(舍),
∴N(﹣5,﹣18)或(3,2),
②△BHN∽△BCA,
∴,
∴=,
∴n=0或n=4(舍)或n=﹣2,
∴N(0,2)或(﹣2,﹣3),
即滿足條件的點N的坐標(biāo)為(﹣5,﹣18)或(﹣2,﹣3)或(0,2)或(3,2).
11.(2022?立山區(qū)一模)已知點A(﹣2,0),B(3,0),拋物線y=ax2+bx+4過A,B兩點,交y軸于點C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點P是線段AC上一動點(不與C點重合),作PQ⊥BC交拋物線于點Q,PH⊥x軸于點H.
①連結(jié)CQ,BQ,PB,當(dāng)四邊形PCQB的面積為時,求P點的坐標(biāo);
②直接寫出PH+PQ的取值范圍.

【分析】(1)運用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)①先根據(jù)四邊形面積求得PQ=,再運用待定系數(shù)法求得直線AC的解析式為y=2x+4,如圖1,設(shè)P(t,2t+4),Q(s,﹣s2+s+4),過點P作PK∥x軸,過點Q作QK∥y軸,設(shè)PK交y軸于點T,PQ交y軸于點F,交BC于點G,可證得△BCO∽△QPK,得出==,求得:PK=2,QK=,建立方程求解即可得出答案;
②由①得△BCO∽△QPK,可推出:PQ=QK=﹣s2+s﹣t,由4QK=3PK,可得出t=s2﹣s,進(jìn)而可得:PQ+PH=﹣s2+s﹣t+2t+4=﹣s2+s﹣(s2﹣s)+4=(s﹣)2+,運用二次函數(shù)的性質(zhì)即可得出答案.
【解答】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+4過A(﹣2,0),B(3,0)兩點,
∴,
解得:,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+x+4;
(2)①由(1)知:y=﹣x2+x+4,
當(dāng)x=0時,y=4,
∴C(0,4),
在Rt△BOC中,BC===5,
∵PQ⊥BC,S四邊形PCQB=,
∴×5PQ=,
∴PQ=,
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+d,
則,
解得:,
∴直線AC的解析式為y=2x+4,
如圖1,設(shè)P(t,2t+4),Q(s,﹣s2+s+4),
過點P作PK∥x軸,過點Q作QK∥y軸,設(shè)PK交y軸于點T,PQ交y軸于點F,交BC于點G,
則QK=﹣s2+s+4﹣(2t+4)=﹣s2+s﹣2t,PK=s﹣t,
∵PQ⊥BC,PK⊥y軸,
∴∠CGF=∠PTF=90°,
∵∠CFG=∠PET,
∴∠BCO=∠QPK,
∵∠BOC=∠QKP=90°,
∴△BCO∽△QPK,
∴==,
即==,
∴PK=2,QK=,
∴,
解得:,,
∵點P是線段AC上一動點(不與C點重合),
∴﹣2≤t<0,
t=﹣3+,2t+4=2×(﹣3+)+4=﹣2
∴P(﹣3+,﹣2);
②由①得:P(t,2t+4),Q(s,﹣s2+s+4),QK=﹣s2+s﹣2t,PK=s﹣t,△BCO∽△QPK,
∴==,即==,
∴PQ=QK=(﹣s2+s﹣2t)=﹣s2+s﹣t,
∵4QK=3PK,即4(﹣s2+s﹣2t)=3(s﹣t),
∴t=s2﹣s,
∴PQ+PH=﹣s2+s﹣t+2t+4=﹣s2+s﹣(s2﹣s)+4=(s﹣)2+,
∵﹣2≤t<0,
∴﹣2≤s2﹣s<0,
令s2﹣s=2,解得:s=﹣2或,
令s2﹣s=0,解得:s=0或,
∵點Q在第一象限,即0<s<3,
∴0<s≤,
∵<0,
∴當(dāng)s=,即t=﹣時,PQ+PH取得最大值,
當(dāng)x=0時,PQ+PH取得最小值,
∴4<PQ+PH≤.

12.(2021?招遠(yuǎn)市一模)如圖,已知拋物線y=﹣x2+bx+c與一直線相交于A(﹣1,0),C(2,3)兩點,與y軸交于點N.其頂點為D.
(1)拋物線及直線AC的函數(shù)關(guān)系式;
(2)若拋物線的對稱軸與直線AC相交于點B,E為直線AC上的任意一點,過點E作EF∥BD交拋物線于點F,以B,D,E,F(xiàn)為頂點的四邊形能否為平行四邊形?若能,求點E的坐標(biāo);若不能,請說明理由;
(3)若P是拋物線上位于直線AC上方的一個動點,求△APC的面積的最大值.
(4)設(shè)點M的坐標(biāo)為(3,m),直接寫出使MN+MD的和最小時m的值.

【分析】(1)由拋物線y=﹣x2+bx+c過點A(﹣1,0)及C(2,3)得,,解得,得拋物線為y=﹣x2+2x+3;又設(shè)直線為y=kx+n過點A(﹣1,0)及C(2,3),得,解得,得直線AC為y=x+1;
(2)由y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,得D(1,4),當(dāng)x=1時,y=x+1=2,得B(1,2),求出BD=2,設(shè)E(x,x+1),當(dāng)EF=BD=2時,以B,D,E,F(xiàn)為頂點的四邊形為平行四邊形,分兩種情形討論:①如圖2,當(dāng)點E在線段AC上時,點F在點E上方,得x+3=﹣x2+2x+3,即可求解;②當(dāng)點E在線段AC(或CA)延長線上時,點F在點E下方,則F(x,x﹣1),得x﹣1=﹣x2+2x+3,即可求解;
(3)如圖2,過點P作PQ⊥x軸交AC于點Q,交x軸于點H;過點C作CG⊥x軸于點G,設(shè)Q(x,x+1),則P(x,﹣x2+2x+3),表示出PQ=(﹣x2+2x+3)﹣(x+1)=﹣x2+x+2,又S△APC=S△APQ+S△CPQ=PQ?AG=(﹣x2+x+2)×3=﹣(x﹣)2+,S△APC的最大值為;
(4)作直線x=3,作點D關(guān)于直線x=3的對稱點D′,得D′坐標(biāo)為(5,4),連結(jié)ND′交直線x=3于點M,此時N、M、D′三點共線時,NM+MD′最小,即NM+MD最小,利用點N(0,3)和D′(5,4)求出直線NM的函數(shù)關(guān)系式為:y=x+3,當(dāng)x=3時,y=,求出m=.
【解答】解:(1)由拋物線y=﹣x2+bx+c過點A(﹣1,0)及C(2,3)得,
,
解得,
∴拋物線為y=﹣x2+2x+3;
又設(shè)直線為y=kx+n過點A(﹣1,0)及C(2,3),
得,
解得,
∴直線AC為y=x+1;
(2)以B,D,E,F(xiàn)為頂點的四邊形可以為平行四邊形
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4),
當(dāng)x=1時,y=x+1=2,
∴B(1,2),
∴BD=2,
∵點E在直線AC上,設(shè)E(x,x+1),
?EF∥BD,
?當(dāng)EF=BD=2時,以B,D,E,F(xiàn)為頂點的四邊形為平行四邊形,
①如圖2,當(dāng)點E在線段AC上時,點F在點E上方,則F(x,x+3),
∵F在拋物線上,
∴x+3=﹣x2+2x+3,
解得,x=0或x=1(舍去),
∴E(0,1);
②當(dāng)點E在線段AC(或CA)延長線上時,點F在點E下方,則F(x,x﹣1),
∵F在拋物線上,
∴x﹣1=﹣x2+2x+3,
解得x=或x=,
∴E(,)或(,),
綜上,滿足條件的點E的坐標(biāo)為(0,1)或E(,)或(,);
(3)如圖2,過點P作PQ⊥x軸交AC于點Q,交x軸于點H;過點C作CG⊥x軸于點G,
設(shè)Q(x,x+1),則P(x,﹣x2+2x+3),
∴PQ=(﹣x2+2x+3)﹣(x+1)
=﹣x2+x+2
又∵S△APC=S△APQ+S△CPQ
=PQ?AG=(﹣x2+x+2)×3=﹣(x﹣)2+,
∴△APC面積的最大值為;
(4)作直線x=3,作點D關(guān)于直線x=3的對稱點D′,
得D′坐標(biāo)為(5,4),
連結(jié)ND′交直線x=3于點M,
此時N、M、D′三點共線時,NM+MD′最小,
即NM+MD最小,
設(shè)直線ND′的關(guān)系式為:y=mx+n,
把點N(0,3)和D′(5,4)代入,

得m=,n=3,
∴直線NM的函數(shù)關(guān)系式為:y=x+3,
當(dāng)x=3時,y=,
m=.



13.(2021?桓臺縣二模)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+bx+c交x軸于A,B兩點,點A,B的坐標(biāo)分別為(﹣1,0),(3,0),點M為頂點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)過點M作y軸的垂線,垂足為C,過點B作y軸的平行線,交CM于點D,點H為OC上的任一點,將線段HB繞點H逆時針旋轉(zhuǎn)90°到HP.求∠PCD的度數(shù);
(3)在(2)的條件下,將點H改為y軸上的一動點,連接OP,BP,求OP+BP的最小值.

【分析】(1)將點A、B的坐標(biāo)代入即可求出拋物線解析式;
(2)過點P作PE⊥y軸,垂足為E點,連接PC,證明△PEH≌△HOB(AAS),由全等三角形的性質(zhì)得出PE=OH,EH=OB,由直角三角形的性質(zhì)可得出結(jié)論;
(3)作點O關(guān)于直線PC的對稱點F,連接BF,直線PC交x軸于點Q,連接FQ,由軸對稱的性質(zhì)及勾股定理可得出答案.
【解答】解:(1)將點A(﹣1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,
得 ,解得,
∴拋物線解析式為 y=x2+x+;
(2)M(1,3).
∵矩形OBDC中,CO=OB=3.
∴四邊形OBDC是正方形,
過點P作PE⊥y軸,垂足為E點,連接PC,如圖2,

∵∠PHB=90°,
∴∠PHE+∠BHO=90°,
∵∠OBH+∠BHO=90°,
∴∠PHE=∠OBH,
又HP=HB,
∴△PEH≌△HOB(AAS),
∴PE=OH,EH=OB,
∵OB=OC,
∴OC=EH,
∴EC=OH,
∴EC=EP,
∴∠ECP=45°,
∴∠PCD=45°;
(3)如圖3,

由(2)可知,點P在直線PC上運動,
作點O關(guān)于直線PC的對稱點F,連接BF,直線PC交x軸于點Q,連接FQ,
∵CD‖x軸,
∴∠PCD=∠PQO=45°,
∴OQ=OC=OB=3,
由作圖知,∠FQC=∠PQO=45°,F(xiàn)Q=OQ=3,
∴∠FQB=90°,
∴BF=,
∴OP+BP的最小值為.
14.(2021?成都模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(3,0)兩點,與y軸交于點C.
(1)求拋物線的解析式.
(2)點D為第一象限內(nèi)拋物線上的一動點,作DE⊥x軸于點E,交BC于點F,過點F作BC的垂線與拋物線的對稱軸和y軸分別交于點G,H,設(shè)點D的橫坐標(biāo)為m.
①求DF+HF的最大值;
②連接EG,若∠GEH=45°,求m的值.

【分析】(1)將點A(﹣1,0),B(3,0)代入拋物線y=﹣x2+bx+c,得方程組,解得b與c的值,則可得出拋物線的解析式;
(2)①先求出點C的坐標(biāo),用待定系數(shù)法求得直線BC的解析式,作FK⊥y軸于點K,可得:FH=KF=OE,由線段的和差可得:DF+HF=DE﹣EF+OE,代入數(shù)據(jù)得到關(guān)于m的二次函數(shù),由二次函數(shù)的性質(zhì)可得DF+HF的最大值;②作GM⊥y軸于點M,記直線FH與x軸交于點N,由等腰三角形的判定可知EF=EN,OH=ON,由拋物線的性質(zhì)可得MG=1,繼而求得HG的值;判定△EHG∽△FHE,得出比例式,代入數(shù)據(jù)可得關(guān)于m的方程,解方程即可.
【解答】解:(1)將點A(﹣1,0),B(3,0)代入拋物線y=﹣x2+bx+c得:

解得:,
∴拋物線的解析式為:y=﹣x2+2x+3.
(2)①當(dāng)x=0時,y=﹣x2+2x+3=3,
∴點C(0,3),
又∵B(3,0),
∴直線BC的解析式為:y=﹣x+3,
∵OB=OC=3,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
作FK⊥y軸于點K,
又∵FH⊥BC,
∴∠KFH=∠KHF=45°,
∴FH=KF=OE,
∴DF+HF=DE﹣EF+OE
=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)+m
=﹣m2+(3+)m,
由題意有0<m<3,且0<﹣<3,﹣1<0,
∴當(dāng)m=時,DF+HF取最大值,
DF+HF的最大值為:﹣()2+(3+)×=;
②作GM⊥y軸于點M,記直線FH與x軸交于點N,

∵FK⊥y軸,DE⊥x軸,∠KFH=45°,
∴∠EFH=∠ENF=45°,
∴EF=EN,
∵∠KHF=∠ONH=45°,
∴OH=ON,
∵y=﹣x2+2x+3的對稱軸為直線x=1,
∴MG=1,
∵HG=MG=,
∵∠GEH=45°,
∴∠GEH=∠EFH,
又∠EHF=∠GHE,
∴△EHG∽△FHE,
∴HE:HG=HF:HE,
∴HE2=HG?HF
=×m
=2m,
在Rt△OEH中,
OH=ON=|OE﹣EN|
=|OE﹣EF|
=|m﹣(﹣m+3)|
=|2m﹣3|,
∵OE=m,
∴HE2=OE2+OH2
=m2+(2m﹣3)2
=5m2﹣12m+9,
∴5m2﹣12m+9=2m,
解得:m=1或.
15.(2020?朝陽)如圖,拋物線y=﹣+bx+c與x軸交于點A,點B,與y軸交于點C,拋物線的對稱軸為直線x=﹣1,點C坐標(biāo)為(0,4).

(1)求拋物線表達(dá)式;
(2)在拋物線上是否存在點P,使∠ABP=∠BCO,如果存在,求出點P坐標(biāo);如果不存在,請說明理由;
(3)在(2)的條件下,若點P在x軸上方,點M是直線BP上方拋物線上的一個動點,求點M到直線BP的最大距離;
(4)點G是線段AC上的動點,點H是線段BC上的動點,點Q是線段AB上的動點,三個動點都不與點A,B,C重合,連接GH,GQ,HQ,得到△GHQ,直接寫出△GHQ周長的最小值.
【分析】(1)利用拋物線的對稱軸為x=﹣1,求出b的值,再把b的值和C的坐標(biāo)代入y=﹣+bx+c計算即可;
(2)作PE⊥x軸于點E,利用相似三角形的判定方法可證得△PEB∽△BOC,設(shè),則|,BE=2﹣m,再分別討論P的位置列式求解即可;
(3)作MF⊥x軸于點F,交BP于點R,作MN⊥BP于點N,用待定系數(shù)法求出直線BP的解析式,利用解析式表示出MR的長度,再通過求證△MNR∽△BFR聯(lián)合Rt△MNR建立比值關(guān)系列式計算即可;
(4)作Q點關(guān)于AC的對稱點Q1,作Q關(guān)于CB的對稱點Q2,連接Q1Q2與AC于G1,與CB交于點H1,連接QQ1交AC于J,連接QQ2交CB于K,此時△QG1H1的周長最小,這個最小值=Q1Q2,再證明Q1Q2=2JK,JK最小時,△QGH周長最小,利用圖2證明當(dāng)點Q與點O重合時JK最小,在圖3中利用相似三角形的性質(zhì)求出JK的最小值即可解決問題.
【解答】解:(1)∵拋物線對稱軸為x=﹣1,
∴﹣=﹣1,
∴b=﹣1,
將(0,4)代入y=﹣﹣x+c中,
∴c=4,
∴y=﹣﹣x+4.
(2)如圖1中,作PE⊥x軸于點E.

∵∠ABP=∠BCO,∠PEB=∠BOC=90°,
∴△PEB∽△BOC,
∴(此處也可以由等角的正切值相等得到),
設(shè),則PE=|﹣m2﹣m+4|,BE=2﹣m,
①當(dāng)點P在x軸上方時:,
解得m1=﹣3,m2=2(不符題意,舍),
②當(dāng)點P在x軸下方時:,
解得m1=﹣5,m2=2(不符題意,舍),
∴或.

(3)作MF⊥x軸于點F,交BP于點R,作MN⊥BP于點N.

∵y=﹣(x+4)(x﹣2),
∴A(﹣4,0),B(2,0),
設(shè)yBP=kx+b1,
將代入得解得k=﹣=1,
∴yBP=﹣x+1,
設(shè),則,
∴a+3,
∵∠MNR=∠RFB=90°,∠NRM=∠FRB,
∴△MNR∽△BFR,
∴,
∵tan∠ABP=,
在Rt△MNR中NR:MN:MR=1:2:,
∴,
∴MN=﹣,
當(dāng)a=﹣時,MN最大為.

(4)作Q點關(guān)于AC的對稱點Q1,作Q關(guān)于CB的對稱點Q2,連接Q1Q2與AC于G1,與CB交于點H1,連接QQ1交AC于J,連接QQ2交CB于K,此時△QG1H1的周長最小,這個最小值=Q1Q2.

∵QJ=JQ1,QK=KQ2,
∴Q1Q2=2JK,
∴當(dāng)JK最小時,Q1Q2最小,如圖2中:

∵∠CJQ=∠CKQ=90°,
∴C、J、Q、K四點共圓,線段CQ就是圓的直徑,JK是弦,
∵∠JCK是定值,
∴直徑CQ最小時,弦JK最小,
∴當(dāng)點Q與點O重合時,CQ最小,此時JK最小,如圖3中:

∵在Rt△COA中,∠COA=90°,CO=4,AO=4,
∴AC=,
∵Rt△COB,∠COB=90°,CB=,
∵OJ⊥AC,OK⊥CB,
∴OC?OB,
∴OK=,
∴CK=,
∵∠JCO=∠OCA,∠CJO=∠COA,
∴△CJO∽△COA,
∴,
∴CO2=CJ?CA,同理可得:CO2=CK?CB,
∴CJ?CA=CK?CB,
∴,
∵∠JCK=∠BCA,
∴△CJK∽△CBA,
∴=,
∴,
∴JK=,
∴△QGH周長的最小值=Q1Q2=2JK=.
16.(2021?大慶)如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于原點O和點A,且其頂點B關(guān)于x軸的對稱點坐標(biāo)為(2,1).
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)拋物線的對稱軸上存在定點F,使得拋物線y=ax2+bx+c上的任意一點G到定點F的距離與點G到直線y=﹣2的距離總相等.
①證明上述結(jié)論并求出點F的坐標(biāo);
②過點F的直線l與拋物線y=ax2+bx+c交于M,N兩點.
證明:當(dāng)直線l繞點F旋轉(zhuǎn)時,+是定值,并求出該定值;
(3)點C(3,m)是該拋物線上的一點,在x軸,y軸上分別找點P,Q,使四邊形PQBC周長最小,直接寫出P,Q的坐標(biāo).

【分析】(1)求出B(2,﹣1),A(4,0),再將點O、點A、點B代入拋物線y=ax2+bx+c,即可求解解析式;
(2)①設(shè)F(2,m),G(x,x2﹣x),由已知可得(x﹣2)2+=,整理得到m(m﹣x2+2x)=0,因為任意一點G到定點F的距離與點G到直線y=﹣2的距離總相等,所以m=0,即可求F坐標(biāo);②設(shè)過點F的直線解析式為y=kx﹣2k,M(xM,yM),N(xN,yN),聯(lián)立直線與拋物線解析式得x2﹣(4+4k)x+8k=0,則有xM+xN=4+4k,xM?xN=8k,yM+yN=4k2,yM?yN=﹣4k2,由①可得+=+=1;
(3)作B點關(guān)于y軸的對稱點B',作C點關(guān)于x軸的對稱點C',連接C'B'交x軸、y軸分別于點P、Q,四邊形PQBC周長=BQ+PQ+PC+BC=B'Q+PQ+C'P+CB=C'B'+CB,求出B'(﹣2,﹣1),C'(3,),可得直線B'C'的解析為y=x﹣,則可求Q(0,﹣),P(,0).
【解答】解:(1)∵頂點B關(guān)于x軸的對稱點坐標(biāo)為(2,1),
∴B(2,﹣1),
∴A(4,0),
將點O、點A、點B代入拋物線y=ax2+bx+c,
得到,解得,
∴y=x2﹣x;
(2)①設(shè)F(2,m),G(x,y),
∴G點到直線y=﹣2的距離為|y+2|,
∴(y+2)2=y(tǒng)2+4y+4,
∵y=x2﹣x,
∴(y+2)2=y(tǒng)2+4y+4=y(tǒng)2+x2﹣4x+4=y(tǒng)2+(x﹣2)2,
∴G到直線y=﹣2的距離與點(2,0)和G點的距離相等,
∴拋物線上的任意一點G到定點F的距離與點G到直線y=﹣2的距離總相等;
∵G到定點F的距離與點G到直線y=﹣2的距離相等,
∴(x﹣2)2+=,
整理得,m(m﹣x2+2x)=0,
∵距離總相等,
∴m=0,
∴F(2,0);
②設(shè)過點F的直線解析式為y=kx﹣2k,M(xM,yM),N(xN,yN),
聯(lián)立,整理得x2﹣(4+4k)x+8k=0,
∴xM+xN=4+4k,xM?xN=8k,
∴yM+yN=4k2,yM?yN=﹣4k2,
∵M(jìn)到F點與M點到y(tǒng)=﹣2的距離相等,N到F點與N點到y(tǒng)=﹣2的距離相等,
∴+=+===1,
∴+=1是定值;
(3)作B點關(guān)于y軸的對稱點B',作C點關(guān)于x軸的對稱點C',連接C'B'交x軸、y軸分別于點P、Q,
∵BQ=B'Q,CP=C'P,
∴四邊形PQBC周長=BQ+PQ+PC+BC=B'Q+PQ+C'P+CB=C'B'+CB,
∵點C(3,m)是該拋物線上的一點
∴C(3,﹣),
∵B(2,﹣1),
∴B'(﹣2,﹣1),C'(3,),
∴直線B'C'的解析為y=x﹣,
∴Q(0,﹣),P(,0).

17.(2020?濱州)如圖,拋物線的頂點為A(h,﹣1),與y軸交于點B(0,﹣),點F(2,1)為其對稱軸上的一個定點.
(1)求這條拋物線的函數(shù)解析式;
(2)已知直線l是過點C(0,﹣3)且垂直于y軸的定直線,若拋物線上的任意一點P(m,n)到直線l的距離為d,求證:PF=d;
(3)已知坐標(biāo)平面內(nèi)的點D(4,3),請在拋物線上找一點Q,使△DFQ的周長最小,并求此時△DFQ周長的最小值及點Q的坐標(biāo).

【分析】(1)由題意拋物線的頂點A(2,﹣1),可以假設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣2)2﹣1,把點B坐標(biāo)代入求出a即可.
(2)由題意P(m,m2﹣m﹣),求出d2,PF2(用m表示)即可解決問題.
(3)如圖,過點Q作QH⊥直線l于H,過點D作DN⊥直線l于N.因為△DFQ的周長=DF+DQ+FQ,DF是定值==2,推出DQ+QF的值最小時,△DFQ的周長最小,再根據(jù)垂線段最短解決問題即可.
【解答】(1)解:由題意拋物線的頂點A(2,﹣1),可以假設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣2)2﹣1,
∵拋物線經(jīng)過B(0,﹣),
∴﹣=4a﹣1,
∴a=
∴拋物線的解析式為y=(x﹣2)2﹣1.
(2)證明:過點P作PJ⊥AF于J.
∵P(m,n),
∴n=(m﹣2)2﹣1=m2﹣m﹣,
∴P(m,m2﹣m﹣),
∴d=m2﹣m﹣﹣(﹣3)=m2﹣m+,
∵F(2,1),
∴PF===,
∵d2=m4﹣m3+m2﹣m+,PF2=m4﹣m3+m2﹣m+,
∴d2=PF2,
∴PF=d.

(3)如圖,過點Q作QH⊥直線l于H,過點D作DN⊥直線l于N.
∵△DFQ的周長=DF+DQ+FQ,DF是定值==2,
∴DQ+QF的值最小時,△DFQ的周長最小,
由(2)可知QF=QH,
∴DQ+QF=DQ+QH,
根據(jù)垂線段最短可知,當(dāng)D,Q,H共線時,DQ+QH的值最小,此時點H與N重合,點Q在線段DN上,
∴DQ+QH的最小值為6,
∴△DFQ的周長的最小值為2+6,此時Q(4,﹣).

18.(2018?賀州)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx+c交x軸于A、B兩點(A在B的左側(cè)),且OA=3,OB=1,與y軸交于C(0,3),拋物線的頂點坐標(biāo)為D(﹣1,4).
(1)求A、B兩點的坐標(biāo);
(2)求拋物線的解析式;
(3)過點D作直線DE∥y軸,交x軸于點E,點P是拋物線上B、D兩點間的一個動點(點P不與B、D兩點重合),PA、PB與直線DE分別交于點F、G,當(dāng)點P運動時,EF+EG是否為定值?若是,試求出該定值;若不是,請說明理由.

【分析】(1)根據(jù)OA,OB的長,可得答案;
(2)根據(jù)待定系數(shù)法,可得函數(shù)解析式;
(3)根據(jù)相似三角形的判定與性質(zhì),可得EG,EF的長,根據(jù)整式的加減,可得答案.
【解答】解:(1)由拋物線y=ax2+bx+c交x軸于A、B兩點(A在B的左側(cè)),且OA=3,OB=1,得
A點坐標(biāo)(﹣3,0),B點坐標(biāo)(1,0);
(2)設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+3)(x﹣1),
把C點坐標(biāo)代入函數(shù)解析式,得
a(0+3)(0﹣1)=3,
解得a=﹣1,
拋物線的解析式為y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣2x+3;
(3)EF+EG=8(或EF+EG是定值),理由如下:
過點P作PQ∥y軸交x軸于Q,如圖.
設(shè)P(t,﹣t2﹣2t+3),
則PQ=﹣t2﹣2t+3,AQ=3+t,QB=1﹣t,
∵PQ∥EF,
∴△AEF∽△AQP,
∴=,
∴EF===×(﹣t2﹣2t+3)=2(1﹣t);
又∵PQ∥EG,
∴△BEG∽△BQP,
∴=,
∴EG===2(t+3),
∴EF+EG=2(1﹣t)+2(t+3)=8.

19.(2018?煙臺)如圖1,拋物線y=ax2+2x+c與x軸交于A(﹣4,0),B(1,0)兩點,過點B的直線y=kx+分別與y軸及拋物線交于點C,D.
(1)求直線和拋物線的表達(dá)式;
(2)動點P從點O出發(fā),在x軸的負(fù)半軸上以每秒1個單位長度的速度向左勻速運動,設(shè)運動時間為t秒,當(dāng)t為何值時,△PDC為直角三角形?請直接寫出所有滿足條件的t的值;
(3)如圖2,將直線BD沿y軸向下平移4個單位后,與x軸,y軸分別交于E,F(xiàn)兩點,在拋物線的對稱軸上是否存在點M,在直線EF上是否存在點N,使DM+MN的值最?。咳舸嬖?,求出其最小值及點M,N的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.

【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解可得;
(2)先求得點D的坐標(biāo),過點D分別作DE⊥x軸、DF⊥y軸,分P1D⊥P1C、P2D⊥DC、P3C⊥DC三種情況,利用相似三角形的性質(zhì)逐一求解可得;
(3)通過作對稱點,將折線轉(zhuǎn)化成兩點間距離,應(yīng)用兩點之間線段最短.
【解答】解:(1)把A(﹣4,0),B(1,0)代入y=ax2+2x+c,得
,
解得:,
∴拋物線解析式為:y=,
∵過點B的直線y=kx+,
∴代入(1,0),得:k=﹣,
∴BD解析式為y=﹣;

(2)由得交點坐標(biāo)為D(﹣5,4),
如圖1,過D作DE⊥x軸于點E,作DF⊥y軸于點F,
當(dāng)P1D⊥P1C時,△P1DC為直角三角形,
則△DEP1∽△P1OC,
∴=,即=,
解得t=,

當(dāng)P2D⊥DC于點D時,△P2DC為直角三角形
由△P2DB∽△DEB得=,
即=,
解得:t=;
當(dāng)P3C⊥DC時,△DFC∽△COP3,
∴=,即=,
解得:t=,
∴t的值為、、.

(3)由已知直線EF解析式為:y=﹣x﹣,
在拋物線上取點D的對稱點D′,過點D′作D′N⊥EF于點N,交拋物線對稱軸于點M

過點N作NH⊥DD′于點H,此時,DM+MN=D′N最?。?br /> 則△EOF∽△NHD′
設(shè)點N坐標(biāo)為(a,﹣),
∴=,即=,
解得:a=﹣2,
則N點坐標(biāo)為(﹣2,﹣2),
求得直線ND′的解析式為y=x+1,
當(dāng)x=﹣時,y=﹣,
∴M點坐標(biāo)為(﹣,﹣),
此時,DM+MN的值最小為==2.
20.(2018?湘潭)如圖,點P為拋物線y=x2上一動點.
(1)若拋物線y=x2是由拋物線y=(x+2)2﹣1通過圖象平移得到的,請寫出平移的過程;
(2)若直線l經(jīng)過y軸上一點N,且平行于x軸,點N的坐標(biāo)為(0,﹣1),過點P作PM⊥l于M.
①問題探究:如圖一,在對稱軸上是否存在一定點F,使得PM=PF恒成立?若存在,求出點F的坐標(biāo):若不存在,請說明理由.
②問題解決:如圖二,若點Q的坐標(biāo)為(1,5),求QP+PF的最小值.

【分析】(1)找到拋物線頂點坐標(biāo)即可找到平移方式.
(2)①設(shè)出點P坐標(biāo),利用PM=PF計算BF,求得F坐標(biāo);
②利用PM=PF,將QP+PF轉(zhuǎn)化為QP+PM,利用垂線段最短解決問題.
【解答】解:(1)∵拋物線y=(x+2)2﹣1的頂點為(﹣2,﹣1),
∴拋物線y=(x+2)2﹣1的圖象向上平移1個單位,再向右2個單位得到拋物線y=x2的圖象.
(2)①存在一定點F,使得PM=PF恒成立.
如圖一,過點P作PB⊥y軸于點B,

設(shè)點P坐標(biāo)為(a,a2),
∴PM=PF=a2+1,
∵PB=|a|,
∴Rt△PBF中,BF===|a2﹣1|,
∵BF=|a2﹣1|,OB=a2,
∴OF=1,
∴點F坐標(biāo)為(0,1).
②如圖二中,

由①,PM=PF,
QP+PF的最小值為QP+PM的最小值,
當(dāng)Q、P、M三點共線時,QP+PM有最小值,最小值為點Q縱坐標(biāo)加M縱坐標(biāo)的絕對值.
∴QP+PF的最小值為6.









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