? 專題14二次函數(shù)與線段數(shù)量關(guān)系最值定值問(wèn)題
圖形運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,求兩條線段之間的函數(shù)關(guān)系,是中考數(shù)學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題.
產(chǎn)生兩條線段間的函數(shù)關(guān)系,常見(jiàn)的情況有兩種,一是勾股定理,二是比例關(guān)系.還有一種不常見(jiàn)的,就是線段全長(zhǎng)等于部分線段之和.由比例線段產(chǎn)生的函數(shù)關(guān)系問(wèn)題,在兩種類型的題目中比較常用.
一是由平行線產(chǎn)生的對(duì)于線段成比例,二是相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例.
一般步驟是先說(shuō)理產(chǎn)生比例關(guān)系,再代入數(shù)值或表示數(shù)的字母,最后整理、變形,根據(jù)要求寫出定義域.關(guān)鍵是尋找比例關(guān)系,難點(diǎn)是有的整理、變形比較繁瑣,容易出錯(cuò).
【例1】(2022?武漢模擬)拋物線y=x2﹣2x+m的頂點(diǎn)A在x軸上,與y軸交于點(diǎn)B.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,直線CD∥AB交拋物線于C,D兩點(diǎn),若,求△COD的面積;
(3)如圖2,P為拋物線對(duì)稱軸上頂點(diǎn)下方的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作直線交拋物線于點(diǎn)E,F(xiàn),交x軸于點(diǎn)M,求的值.

【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)運(yùn)用待定系數(shù)法求得直線AB的解析式為y=﹣x+1,根據(jù)CD∥AB,設(shè)直線CD的解析式為y=﹣x+d,C(xC,yC),D(xD,yD),聯(lián)立并整理得x2﹣x+1﹣d=0,利用根與系數(shù)關(guān)系可得:xC+xD=1,xC?xD=1﹣d,yC=﹣xC+d,yD=﹣xD+d,再由,可得CD=3AB=3,建立方程求解即可得出答案;
(3)過(guò)點(diǎn)E作EG∥x軸交拋物線對(duì)稱軸于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作FH∥x軸交拋物線對(duì)稱軸于點(diǎn)H,則AM∥EG∥FH,可得:=,=,設(shè)直線PM的解析式為y=kx+n,可得:P(1,k+n),M(﹣,0),聯(lián)立并整理得:整理得:x2﹣(k+2)x+1﹣n=0,利用根與系數(shù)關(guān)系可得:xE+xF=k+2,xE?xF=1﹣n,再分兩種情況:k<0或k>0,分別求出的值即可.
【解答】解:(1)∵拋物線y=x2﹣2x+m=(x﹣1)2+m﹣1的頂點(diǎn)A(1,m﹣1)在x軸上,
∴m﹣1=0,
∴m=1,
∴該拋物線的解析式為y=x2﹣2x+1;
(2)∵y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∴頂點(diǎn)A(1,0),
令x=0,得y=1,
∴B(0,1),
在Rt△AOB中,AB===,
設(shè)直線AB的解析式為y=kx+b,
則,
解得:,
∴直線AB的解析式為y=﹣x+1,
∵CD∥AB,
∴設(shè)直線CD的解析式為y=﹣x+d,C(xC,yC),D(xD,yD),
則x2﹣2x+1=﹣x+d,
整理得:x2﹣x+1﹣d=0,
∴xC+xD=1,xC?xD=1﹣d,
yC=﹣xC+d,yD=﹣xD+d,
∴yC﹣yD=(﹣xC+d)﹣(﹣xD+d)=xD﹣xC,
∵,
∴CD=3AB=3,
∴CD2=(3)2=18,
∴(xC﹣xD)2+(yC﹣yD)2=18,即(xC﹣xD)2+(xD﹣xC)2=18,
∴(xC﹣xD)2=9,
∴(xC+xD)2﹣4xC?xD=9,即1﹣4(1﹣d)=9,
解得:d=3,
∴x2﹣x﹣2=0,
解得:x=2或﹣1,
∴C(2,1),D(﹣1,4),
設(shè)直線CD:y=﹣x+3交y軸于點(diǎn)K,
令x=0,則y=3,
∴K(0,3),
∴OK=3,
∴S△COD=OK×|xC﹣xD|=×3×3=;
(3)如圖2,過(guò)點(diǎn)E作EG∥x軸交拋物線對(duì)稱軸于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作FH∥x軸交拋物線對(duì)稱軸于點(diǎn)H,
則AM∥EG∥FH,
∴=,=,
設(shè)直線PM的解析式為y=kx+n,
當(dāng)x=1時(shí),y=k+n,
∴P(1,k+n),
當(dāng)y=0時(shí),kx+n=0,
解得:x=﹣,
∴M(﹣,0),
∴AM=|1﹣(﹣)|=||,
由x2﹣2x+1=kx+n,
整理得:x2﹣(k+2)x+1﹣n=0,
則xE+xF=k+2,xE?xF=1﹣n,
∵EG=|xE﹣1|,F(xiàn)H=|xF﹣1|,
∴+=+=,
當(dāng)k<0時(shí),點(diǎn)E、F、M均在對(duì)稱軸直線x=1左側(cè),
∴EG=|xE﹣1|=1﹣xE,F(xiàn)H=|xF﹣1|=1﹣xF,AM=||=,
∴+====,
∴+=AM×(+)=×=1;
當(dāng)k>0時(shí),點(diǎn)E、F、M均在對(duì)稱軸直線x=1右側(cè),
∴EG=|xE﹣1|=xE﹣1,F(xiàn)H=|xF﹣1|=xF﹣1,AM=||=﹣,
∴+====﹣,
∴+=AM×(+)=﹣×(﹣)=1;
綜上所述,的值為1.


【例2】(2022?黃石)如圖,拋物線y=﹣x2+x+4與坐標(biāo)軸分別交于A,B,C三點(diǎn),P是第一象限內(nèi)拋物線上的一點(diǎn)且橫坐標(biāo)為m.
(1)A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo)為  (﹣2,0) , (3,0) , (0,4) .
(2)連接AP,交線段BC于點(diǎn)D,
①當(dāng)CP與x軸平行時(shí),求的值;
②當(dāng)CP與x軸不平行時(shí),求的最大值;
(3)連接CP,是否存在點(diǎn)P,使得∠BCO+2∠PCB=90°,若存在,求m的值,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【分析】(1)令x=0,則y=4,令y=0,則﹣x2+x+4=0,所以x=﹣2或x=3,由此可得結(jié)論;
(2)①由題意可知,P(1,4),所以CP=1,AB=5,由平行線分線段成比例可知,==.
②過(guò)點(diǎn)P作PQ∥AB交BC于點(diǎn)Q,所以直線BC的解析式為:y=﹣x+4.設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m,則P(m,﹣m2+m+4),Q(m2﹣m,﹣m2+m+4).所以PQ=m﹣(m2﹣m)=﹣m2+m,因?yàn)镻Q∥AB,所以===﹣(m﹣)2+,由二次函數(shù)的性質(zhì)可得結(jié)論;
(3)假設(shè)存在點(diǎn)P使得∠BCO+2∠BCP=90°,即0<m<3.過(guò)點(diǎn)C作CF∥x軸交拋物線于點(diǎn)F,由∠BCO+2∠PCB=90°,可知CP平分∠BCF,延長(zhǎng)CP交x軸于點(diǎn)M,易證△CBM為等腰三角形,所以M(8,0),所以直線CM的解析式為:y=﹣x+4,令﹣x2+x+4=﹣x+4,可得結(jié)論.
【解答】解:(1)令x=0,則y=4,
∴C(0,4);
令y=0,則﹣x2+x+4=0,
∴x=﹣2或x=3,
∴A(﹣2,0),B(3,0).
故答案為:(﹣2,0);(3,0);(0,4).
(2)①∵CP∥x軸,C(0,4),
∴P(1,4),
∴CP=1,AB=5,
∵CP∥x軸,
∴==.
②如圖,過(guò)點(diǎn)P作PQ∥AB交BC于點(diǎn)Q,

∴直線BC的解析式為:y=﹣x+4.
設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m,
則P(m,﹣m2+m+4),Q(m2﹣m,﹣m2+m+4).
∴PQ=m﹣(m2﹣m)=﹣m2+m,
∵PQ∥AB,
∴===﹣(m﹣)2+,
∴當(dāng)m=時(shí),的最大值為.
另解:分別過(guò)點(diǎn)P,A作y軸的平行線,交直線BC于兩點(diǎn),仿照以上解法即可求解.
(3)假設(shè)存在點(diǎn)P使得∠BCO+2∠BCP=90°,即0<m<3.
過(guò)點(diǎn)C作CF∥x軸交拋物線于點(diǎn)F,

∵∠BCO+2∠PCB=90°,∠BCO+∠BCF+∠MCF=90°,
∴∠MCF=∠BCP,
延長(zhǎng)CP交x軸于點(diǎn)M,
∵CF∥x軸,
∴∠PCF=∠BMC,
∴∠BCP=∠BMC,
∴△CBM為等腰三角形,
∵BC=5,
∴BM=5,OM=8,
∴M(8,0),
∴直線CM的解析式為:y=﹣x+4,
令﹣x2+x+4=﹣x+4,
解得x=或x=0(舍),
∴存在點(diǎn)P滿足題意,此時(shí)m=.
【例3】(2022?河南三模)如圖,拋物線y=ax2+bx﹣4交x軸于A,B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,OB=2OC=4OA,連接AC,BC.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)D是拋物線y=ax2+bx﹣4的圖象上在第四象限內(nèi)的一動(dòng)點(diǎn),DE⊥x軸于點(diǎn)E,交BC于點(diǎn)F.設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為m.
①請(qǐng)用含m的代數(shù)式表示線段DF的長(zhǎng);
②已知DG∥AC,交BC于點(diǎn)G,請(qǐng)直接寫出當(dāng)時(shí)點(diǎn)D的坐標(biāo).

【分析】(1)由拋物線y=ax2+bx﹣4,可知c=﹣4,故OC=4,而OB=2OC=4OA,則OA=2,OB=8,確定點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo),再用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(2)①先求出直線BC的解析式,再設(shè)點(diǎn)D為(m,m2﹣m﹣4),可得F(m,m﹣4),即可得出線段DF的長(zhǎng);
②證明△AOC∽△FGD,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得DF=3,再根據(jù)①得出的式子求出m的值,即可求解.
【解答】解:(1)在拋物線y=ax2+bx﹣4中,
令x=0,則y=﹣4,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,﹣4),
∴OC=4,
∵OB=2OC=4OA,
∴OA=2,OB=8,
∴點(diǎn)A為(﹣2,0),點(diǎn)B為(8,0),
則把點(diǎn)A、B代入解析式,得:
,
解得:,
∴此拋物線的表達(dá)式為y=x2﹣x﹣4;

(2)①設(shè)直線BC的解析式為y=mx+n,則
把點(diǎn)B、C代入,得,
解得:,
∴直線AC的解析式為y=x﹣4;
設(shè)點(diǎn)D為(m,m2﹣m﹣4),可得F(m,m﹣4),
∴DF=m﹣4?(m2﹣m﹣4)=﹣m2+2m;

②∵點(diǎn)A為(﹣2,0),點(diǎn)B為(8,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,﹣4),
∴AC2=22+42=20,BC2=82+42=80,AB2=(8+2)2=100,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,∠ACB=∠ACO+∠OCF=90°,
∵DG∥AC,
∴∠DGC=∠ACB=90°,
∴∠DGF=∠AOC=90°,
∴∠DFG+∠FDG=90°,
∵DE⊥x軸,
∴DE∥y軸,
∴∠OCF=∠DFG,
∵∠ACO+∠OCF=90°,∠DFG+∠FDG=90°,
∴∠ACO=∠FDG,
∴△AOC∽△FGD,
∴,
∵AC2=22+42=20,
∴AC=2,
∵DG=AC,
∴DG=,
∴,
∴DF=3,
∵DF=﹣m2+2m,
∴﹣m2+2m=3,解得m1=2,m2=6,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,﹣6)或(6,﹣4).
【例4】(2021?大慶)如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于原點(diǎn)O和點(diǎn)A,且其頂點(diǎn)B關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)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(duì)稱軸上存在定點(diǎn)F,使得拋物線y=ax2+bx+c上的任意一點(diǎn)G到定點(diǎn)F的距離與點(diǎn)G到直線y=﹣2的距離總相等.
①證明上述結(jié)論并求出點(diǎn)F的坐標(biāo);
②過(guò)點(diǎn)F的直線l與拋物線y=ax2+bx+c交于M,N兩點(diǎn).
證明:當(dāng)直線l繞點(diǎn)F旋轉(zhuǎn)時(shí),+是定值,并求出該定值;
(3)點(diǎn)C(3,m)是該拋物線上的一點(diǎn),在x軸,y軸上分別找點(diǎn)P,Q,使四邊形PQBC周長(zhǎng)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(diǎn)O、點(diǎn)A、點(diǎn)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?yàn)槿我庖稽c(diǎn)G到定點(diǎn)F的距離與點(diǎn)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(guò)點(diǎn)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(diǎn)關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)B',作C點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)C',連接C'B'交x軸、y軸分別于點(diǎn)P、Q,四邊形PQBC周長(zhǎng)=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(diǎn)B關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)為(2,1),
∴B(2,﹣1),
∴A(4,0),
將點(diǎn)O、點(diǎn)A、點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)(2,0)和G點(diǎn)的距離相等,
∴拋物線上的任意一點(diǎn)G到定點(diǎn)F的距離與點(diǎn)G到直線y=﹣2的距離總相等;
∵G到定點(diǎn)F的距離與點(diǎn)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(guò)點(diǎn)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(diǎn)與M點(diǎn)到y(tǒng)=﹣2的距離相等,N到F點(diǎn)與N點(diǎn)到y(tǒng)=﹣2的距離相等,
∴+=+===1,
∴+=1是定值;
(3)作B點(diǎn)關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)B',作C點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)C',連接C'B'交x軸、y軸分別于點(diǎn)P、Q,
∵BQ=B'Q,CP=C'P,
∴四邊形PQBC周長(zhǎng)=BQ+PQ+PC+BC=B'Q+PQ+C'P+CB=C'B'+CB,
∵點(diǎn)C(3,m)是該拋物線上的一點(diǎn)
∴C(3,﹣),
∵B(2,﹣1),
∴B'(﹣2,﹣1),C'(3,),
∴直線B'C'的解析為y=x﹣,
∴Q(0,﹣),P(,0).


1.(2020?道里區(qū)二模)已知:在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線y=﹣+bx+3交x軸于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)B在點(diǎn)A的右邊)交y軸于點(diǎn)C,OB=3OC.
(1)如圖1,求拋物線的解析式;
(2)如圖2,點(diǎn)E是第一象限拋物線上的點(diǎn),連接BE,過(guò)點(diǎn)E作ED⊥OB于點(diǎn)D,tan∠EBD=,求△BDE的面積;
(3)如圖3,在(2)的條件下,連接BC交DE于點(diǎn)Q,點(diǎn)K是第四象限拋物線上的點(diǎn),連接EK交BC于點(diǎn)M,交x軸于點(diǎn)N,∠EMC=45°,過(guò)點(diǎn)K作直線KT⊥x軸于點(diǎn)T,過(guò)點(diǎn)E作EL∥x軸,交直線KT于點(diǎn)L,點(diǎn)F是拋物線對(duì)稱軸右側(cè)第一象限拋物線上的點(diǎn),連接ET、LF,LF的延長(zhǎng)線交ET于點(diǎn)P,連接DP并延長(zhǎng)交EL于點(diǎn)S,SE=2SL,求點(diǎn)F的坐標(biāo).

【分析】(1)用待定系數(shù)法即可求解;
(2)在Rt△EDB中,,則,解得t1=3,t2=9(舍去),利用,求出點(diǎn)E的坐標(biāo),進(jìn)而求解;
(3)證明四邊形DELT是正方形和△EPS≌△EPL(SAS),則,RL=11﹣n,故,即可求解.
【解答】解:(1)如圖1,當(dāng)x=0時(shí),,
∴C(0,3),∴OC=3,
∵OB=3OC,
∴OB=9,∴B(9,0),
∵點(diǎn)B在拋物線上,
∴,,
∴拋物線的解析式為;

(2)如圖2,設(shè),
∴,BD=9﹣t,
在Rt△EDB中,,
∴,
解得t1=3,t2=9(舍去),
∴,
∴E(3,8),OD=3,BD=6,ED=8,
∴;

(3)如圖3,連接CD,

∵OC=OD=3,∠COD=90°,
∴∠ODC=∠OCD=45°
∵∠EDO=90°,
∴∠EDC=45°,
∴∠EDC=∠EMQ,
∵∠QCD=180°﹣∠CDQ﹣∠CQD,∠QEM=180°﹣∠QME﹣∠EQM,
∴∠DCQ=∠DEM,
過(guò)點(diǎn)D作DG⊥BC于點(diǎn)G,BD=6,,
設(shè)CG=a,則,
在Rt△CGD中,DG2=CD2﹣CG2,
在Rt△BGD中,DG2=BD2﹣BG2,
∴CD2﹣CG2=BD2﹣BG2,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,∴DN=4,
∴N(7,0),
過(guò)點(diǎn)K作KH⊥ED于點(diǎn)H,
設(shè),
∴KH=m﹣3,,
∵,
∴,
∴m1=11,m2=3(舍),
當(dāng)m=11時(shí),,
∴K(11,﹣8),
∴T(11,0),L(11,8),
∴EL=ED=8,
∵∠EDT=∠DTL=∠ELT=90°,
∴四邊形DELT是矩形,
∵EL=ED,
∴四邊形DELT是正方形
∴∠DET=∠LET,
又∵EP=EP,ED=EL,
∴△EPS≌△EPL(SAS),
∴∠EDS=∠ELP,
∵SE=2SL,
∴,
在Rt△SED中,,
∴,
過(guò)點(diǎn)F作FR⊥EL于點(diǎn)R,設(shè),
則,RL=11﹣n,
∴,
∴n2﹣6n﹣7=0,
∴n1=7,n2=﹣1(舍),
∴.
2.(2020?三明二模)如圖,拋物線y=x2+mx(m<0)交x軸于O,A兩點(diǎn),頂點(diǎn)為點(diǎn)B.
(Ⅰ)求△AOB的面積(用含m的代數(shù)式表示);
(Ⅱ)直線y=kx+b(k>0)過(guò)點(diǎn)B,且與拋物線交于另一點(diǎn)D(點(diǎn)D與點(diǎn)A不重合),交y軸于點(diǎn)C.過(guò)點(diǎn)C作CE∥AB交x軸于點(diǎn)E.
(ⅰ)若∠OBA=90°,2<<3,求k的取值范圍;
(ⅱ)求證:DE∥y軸.

【分析】(I)先根據(jù)頂點(diǎn)式可得點(diǎn)B的坐標(biāo),令y=0,解方程可得點(diǎn)A的坐標(biāo),從而得OA=﹣m,根據(jù)三角形面積公式可得△AOB的面積;
(II)(i)如圖2,作BF⊥AO,可證明△EOC∽△AFB,列比例式,根據(jù)△OAB為等腰直角三角形和點(diǎn)B的坐標(biāo),列關(guān)于m的方程,可得結(jié)論;
(ii)先求BC的解析式確定點(diǎn)C的坐標(biāo),根據(jù)方程組的解析可得點(diǎn)D的橫坐標(biāo),根據(jù)CE∥AB確定CE的解析式,根據(jù)y=0可得E的坐標(biāo),由D和E的橫坐標(biāo)相等可得結(jié)論.
【解答】解:(Ⅰ)如圖1,y=x2+mx=,

∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為,
由x2+mx=0,得x1=0,x2=﹣m,
∴A(﹣m,0),
∴OA=﹣m,
∴S△OAB===﹣;


(Ⅱ) (ⅰ)如圖2,作BF⊥x軸于點(diǎn)F,

則∠AFB=∠EOC=90°.
∵CE∥AB,
∴∠OEC=∠FAB?
∴△EOC∽△AFB.
∴.
∵,
∴,
∵拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為B(,),∠OBA=90°,
∴△OAB為等腰直角三角形,
∴,
∵m≠0,
∴m=﹣2,
∴B(1,﹣1),
∴BF=1,
∴2<OC<3,
∵點(diǎn)C為直線y=kx+b與y軸交點(diǎn),
∴2<﹣b<3,
∵直線y=kx+b(k>0)過(guò)點(diǎn)B,
∴k+b=﹣1,
∴﹣b=k+1,
∴2<k+1<3,
∴1<k<2;

(ⅱ)如圖3,∵直線y=kx+b(k>0)過(guò)點(diǎn)B(,),

∴,
∴,
∴y=kx+,
∴C(0,),
由x2+mx=kx+,得:
x2+(m﹣k)x﹣=0,
△=(m﹣k)2+4×=k2,
解得x1=,x2=,
∵點(diǎn)D不與點(diǎn)B重合,
∴點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為,
設(shè)直線AB的表達(dá)式為y=px+q,則:.
解得.,
∴直線AB的表達(dá)式為y=﹣,
∵直線CE∥AB,且過(guò)點(diǎn)C,
∴直線CE的表達(dá)式為y=+,
當(dāng)y=0時(shí),x=,
∴E(,0),
∴點(diǎn)D,E的橫坐標(biāo)相同,
∴DE∥y軸.
3.(2022?杜爾伯特縣一模)如圖,已知拋物線y=x2+bx+c與x軸相交于A(﹣1,0),B(m,0)兩點(diǎn),與y軸相交于點(diǎn)C(0,﹣3),拋物線的頂點(diǎn)為D.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點(diǎn)E在x軸上,且∠ECB=∠CBD,求點(diǎn)E的坐標(biāo).
(3)若P是直線BC下方拋物線上任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PH⊥x軸于點(diǎn)H,與BC交于點(diǎn)M.
①求線段PM長(zhǎng)度的最大值.
②在①的條件下,若F為y軸上一動(dòng)點(diǎn),求PH+HF+CF的最小值.

【分析】(1)將A(﹣1,0)、C(0,﹣3)代入y=x2+bx+c,待定系數(shù)法即可求得拋物線的解析式;
(2)根據(jù)待定系數(shù)法,可得BD的解析式,根據(jù)平行線的判定和兩平行直線的函數(shù)解析式的關(guān)系,根據(jù)待定系數(shù)法,可得CE的解析式,進(jìn)一步可得答案;
(3)①根據(jù)BC的解析式和拋物線的解析式,設(shè)P(x,x2﹣2x﹣3),則M(x,x﹣3),表示PM的長(zhǎng),根據(jù)二次函數(shù)的最值可得:當(dāng)x=時(shí),PM的最大值;
②當(dāng)PM的最大值時(shí),P(,﹣),確定F的位置:在x軸的負(fù)半軸了取一點(diǎn)K,使∠OCK=45°,過(guò)F作FN⊥CK于N,當(dāng)N、F、H三點(diǎn)共線時(shí),如圖2,F(xiàn)H+FN最小,即PH+HF+CF的值最小,根據(jù)45度的直角三角形的性質(zhì)可得結(jié)論.
【解答】解:(1)把A(﹣1,0),點(diǎn)C(0,﹣3)代入拋物線y=x2+bx+c中得:,
解得:,
∴拋物線的解析式為:y=x2﹣2x﹣3;

(2)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4
∴頂點(diǎn)D(1,﹣4),
當(dāng)y=0時(shí),x2﹣2x﹣3=0,
(x﹣3)(x+1)=0,
x=3或﹣1,
∴B(3,0);
如圖1,連接BD,

設(shè)BD所在直線的解析式為:y=k(x﹣3),將D點(diǎn)坐標(biāo)代入函數(shù)解析式,得﹣2k=﹣4,
解得k=2,
故BD所在直線的解析式為:y=2x﹣6,
∵∠ECB=∠CBD,
∴CE∥BD,
設(shè)CE所在直線的解析式為:y=2x+b,將C點(diǎn)坐標(biāo)代入函數(shù)解析式,得b=﹣3,
故CE所在直線的解析式為:y=2x﹣3,
當(dāng)y=0時(shí),x=.
當(dāng)點(diǎn)E在點(diǎn)B的右側(cè)時(shí),直線CE經(jīng)過(guò)BD的中點(diǎn)(2,2),
此時(shí)CE的解析式為y=x﹣3,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)是(6,0).
∴綜上所述,點(diǎn)E的坐標(biāo)是(,0)或(6,0);

(3)①如圖2,

∵B(3,0),C(0,﹣3),
設(shè)BC的解析式為:y=kx+b,
則,
解得:,
BC的解析式為:y=x﹣3,
設(shè)P(x,x2﹣2x﹣3),則M(x,x﹣3),
∴PM=(x﹣3)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+3x=﹣(x﹣)2+,
當(dāng)x=時(shí),PM有最大值為;
②當(dāng)PM有最大值,P(,﹣),
在x軸的負(fù)半軸了取一點(diǎn)K,使∠OCK=45°,過(guò)F作FN⊥CK于N,
∴FN=CF,
當(dāng)N、F、H三點(diǎn)共線時(shí),PH+NH最小,即PH+HF+CF的值最小,
Rt△OCK中,OC=3,
∴OK=3,
∵OH=,
∴KH=+3=,
Rt△KNH中,∠KHN=45°,
∴KN=KH=,
∴NH=KN=,
∴PH+HF+CF的最小值是PH+NH=.
4.(2020?江岸區(qū)校級(jí)一模)已知:拋物線y=x2+x+m交x軸于A,B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,其中點(diǎn)B在點(diǎn)A的右側(cè),且AB=7.
(1)如圖1,求拋物線的解析式;
(2)如圖2,點(diǎn)D在第一象限內(nèi)拋物線上,連接CD,AD,AD交y軸于點(diǎn)E.設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為d,△CDE的面積為S,求S與d之間的函數(shù)關(guān)系式(不要求寫出自變量d的取值范圍);
(3)如圖3,在(2)的條件下,過(guò)點(diǎn)D作DH⊥CE于點(diǎn)H,點(diǎn)P在DH上,連接CP,若∠OCP=2∠DAB,且HE:CP=3:5,求點(diǎn)D的坐標(biāo)及相應(yīng)S的值.
【分析】(1)令y=0,則(x+2)(x﹣m)=0,根據(jù)AB=7可求出m的值,則答案可求出;
(2)如圖1,過(guò)點(diǎn)D作DK⊥x軸于點(diǎn)K,設(shè)∠DAB=α,則D(d,﹣),求出CE=5﹣(5﹣d)=d,根據(jù)三角形面積公式可得解;
(3)如圖2,過(guò)點(diǎn)E作CE的垂線,過(guò)C作∠OCP的平分線交DE于點(diǎn)J,交CE的垂線于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)F作ED的平行線交HD于點(diǎn)N.則∠ECF=∠HDE=α,HE=3k,CP=5k,CE=HD=d,證明△CEF≌△DHE,得出EF=HE=DN=3k,CF=DE=FN,可得出d=6k,在Rt△DHE中,tan,由(2)可求出d的值,則D點(diǎn)坐標(biāo)可求出.則S=8.
【解答】(1)由y=x2+x+m,
令y=0,則(x+2)(x﹣m)=0,
∴AO=2,BO=m,
∴A(﹣2,0),B(m,0),
∵AB=7,
∴m﹣(﹣2)=7,m=5,
∴y=;
(2)過(guò)點(diǎn)D作DK⊥x軸于點(diǎn)K,設(shè)∠DAB=α,則D(d,﹣),

∴=.
∴EO=AO?tanα=5﹣d,CE=5﹣(5﹣d)=d,
∴;
(3)過(guò)點(diǎn)E作CE的垂線,過(guò)C作∠OCP的平分線交DE于點(diǎn)J,交CE的垂線于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)F作ED的平行線交HD于點(diǎn)N.

∴∠ECF=∠HDE=α,HE=3k,CP=5k,CE=HD=d,
∵CE=HD,∠CEF=∠CHD=90°,
∴△CEF≌△DHE(ASA),
∵EF∥DN,NF∥DE,
∴四邊形EDNF為平行四邊形,
∴EF=HE=DN=3k,CF=DE=FN,
∴△CFN為等腰直角三角形,
∴∠PCN=∠FNC=45°,
∴∠PCN=∠PNC=45°﹣α,
∴PC=PN=5k,
∴PD=2k,
∴CH=d﹣3k,PH=d﹣2k,
∴(d﹣3k)2+(d﹣2k)2=(5k)2,
∴(d﹣6k)(d+k)=0,
∴d=6k,d=﹣k(舍去),
∴在Rt△DHE中,tan,
由(2)知,
∴.
∴d=4,
∴D(4,3),
∴==8.
5.(2020?渦陽(yáng)縣一模)如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與直線y=x+1相交于A(﹣1,0),B(4,m)兩點(diǎn),且拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)C(5,0).
(1)求拋物線的解析式.
(2)點(diǎn)P是直線上方的拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求△ABP的面積最大時(shí)的P點(diǎn)坐標(biāo).
(3)若點(diǎn)P是拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)A點(diǎn)B重合),過(guò)點(diǎn)P作直線PD⊥x軸于點(diǎn)D,交直線AB于點(diǎn)E.當(dāng)PE=2ED時(shí),求P點(diǎn)坐標(biāo);
(4)設(shè)拋物線與y軸交于點(diǎn)F,在拋物線的第一象限內(nèi),是否存在一點(diǎn)M,使得AM被FC平分?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由.

【分析】(1)將交點(diǎn)B(4,m)代入直線y=x+1得B(4,5),由題意可設(shè)拋物線解析式y(tǒng)=a(x+1)(x﹣5),把B(4,m)代入得a=﹣1,即可求解;
(2),即可求解;
(3),故|﹣x2+3x+4|=2|x+1|,所以﹣x2+3x+4=±2(x+1),即可求解;
(4)若AM被FC平分,則AM的中點(diǎn)在直線FC上,由F(0,4),C(5,0)得直線FC的表達(dá)式為:y=﹣x+4,設(shè)M(x,﹣x2+4x+5),A(﹣1,0),所以其中點(diǎn)坐標(biāo)為,將M'代入,解得x1=3,x2=﹣1(舍),即可求解.
【解答】解:(1)將交點(diǎn)B(4,m)代入直線y=x+1得B(4,5),
由題意可設(shè)拋物線解析式y(tǒng)=a(x+1)(x﹣5),
把B(4,m)代入得a=﹣1,
∴y=﹣(x+1)(x﹣5),即y=﹣x2+4x+5;

(2)過(guò)點(diǎn)P作y軸的平行線交AB于點(diǎn)H,
則,
xB﹣xA=4﹣(﹣1)=5,
所以,
其對(duì)稱軸為,
把代入y=﹣x2+4x+5得:,
即△ABP的面積最大時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為;

(3)∵P為拋物線上一點(diǎn),所以存在P點(diǎn)在直線AB上方和下方兩種情況.
由題意得,
ED=y(tǒng)E﹣yD=(x+1)﹣0=x+1,
因?yàn)镻E=2ED,
所以|﹣x2+3x+4|=2|x+1|,所以﹣x2+3x+4=±2(x+1),
解得x1=﹣1(舍),x2=2,x3=6,
當(dāng)x=2時(shí),y=9;當(dāng)x=6時(shí),y=﹣7.
即當(dāng)PE=2ED時(shí),求P點(diǎn)坐標(biāo)為(2,9)或(6,﹣7);

(4)若AM被FC平分,則AM的中點(diǎn)在直線FC上.
由F(0,5),C(5,0)得直線FC的表達(dá)式為:y=﹣x+5,
設(shè)M(x,﹣x2+4x+5),A(﹣1,0),所以其中點(diǎn)坐標(biāo)為,
將M'代入y=﹣x+5,解得x1=3,x2=2,
∴點(diǎn)M(3,8)或(2,9),
當(dāng)其坐標(biāo)為(3,8)或(2,9)時(shí),AM被FC平分.
6.(2021?桂林)如圖,已知拋物線y=a(x﹣3)(x+6)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,5)和點(diǎn)B(﹣5,m),與x軸的正半軸交于點(diǎn)C.
(1)求a,m的值和點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)P是x軸上的點(diǎn),連接PB,PA,當(dāng)=時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在拋物線上是否存在點(diǎn)M,使A,B兩點(diǎn)到直線MC的距離相等?若存在,求出滿足條件的點(diǎn)M的橫坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可.
(2)設(shè)P(t,0),則有=,解方程,可得結(jié)論.
(3)存在.連接AB,設(shè)AB的中點(diǎn)為T.分兩種情形:①當(dāng)直線CM經(jīng)過(guò)AB的中點(diǎn)T時(shí),滿足條件.②CM′∥AB時(shí),滿足條件.根據(jù)方程組求出點(diǎn)M的坐標(biāo)即可.
【解答】解:(1)∵拋物線y=a(x﹣3)(x+6)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,5),
∴5=﹣20a,
∴a=﹣,
∴拋物線的解析式為y=﹣(x﹣3)(x+6),
令y=0,則﹣(x﹣3)(x+6)=0,解得x=3或﹣6,
∴C(3,0),
當(dāng)x=﹣5時(shí),y=﹣×(﹣8)×1=2,
∴B(﹣5,2),
∴m=2.

(2)設(shè)P(t,0),則有=,
整理得,21t2+242t+621=0,
解得t=﹣或﹣,
經(jīng)檢驗(yàn)t=﹣或﹣是方程的解,
∴滿足條件的點(diǎn)P坐標(biāo)為(﹣,0)或(﹣,0).

(3)存在.連接AB,設(shè)AB的中點(diǎn)為T.
①當(dāng)直線CM經(jīng)過(guò)AB的中點(diǎn)T時(shí),滿足條件.
∵A(﹣1,5),B(﹣5,2),TA=TB,
∴T(﹣3,),
∵C(3,0),
∴直線CT的解析式為y=﹣x+,
由,解得(即點(diǎn)C)或,
∴M(﹣,),
②CM′∥AB時(shí),滿足條件,
∵直線AB的解析式為y=x+,
∴直線CM′的解析式為y=x﹣,
由,解得(即點(diǎn)C)或,
∴M′(﹣9,﹣9),
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為﹣或﹣9.

7.(2021?甘肅)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+bx+c與坐標(biāo)軸交于A(0,﹣2),B(4,0)兩點(diǎn),直線BC:y=﹣2x+8交y軸于點(diǎn)C.點(diǎn)D為直線AB下方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)D作x軸的垂線,垂足為G,DG分別交直線BC,AB于點(diǎn)E,F(xiàn).
(1)求拋物線y=x2+bx+c的表達(dá)式;
(2)當(dāng)GF=時(shí),連接BD,求△BDF的面積;
(3)①H是y軸上一點(diǎn),當(dāng)四邊形BEHF是矩形時(shí),求點(diǎn)H的坐標(biāo);
②在①的條件下,第一象限有一動(dòng)點(diǎn)P,滿足PH=PC+2,求△PHB周長(zhǎng)的最小值.

【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可.
(2)求出點(diǎn)D的坐標(biāo),可得結(jié)論.
(3)①過(guò)點(diǎn)H作HM⊥EF于M,證明△EMH≌△FGB(AAS),推出MH=GB,EM=FG,由HM=OG,可得OG=GB=OB=2,由題意直線AB的解析式為y=x﹣2,設(shè)E(a,﹣2a+8),F(xiàn)(a,a﹣2),根據(jù)MH=BG,構(gòu)建方程求解,可得結(jié)論.
②因?yàn)椤鱌HB的周長(zhǎng)=PH+PB+HB=PC+2+PB+5=PC+PB+7,所以要使得△PHB的周長(zhǎng)最小,只要PC+PB的值最小,因?yàn)镻C+PB≥BC,所以當(dāng)點(diǎn)P在BC上時(shí),PC+PB=BC的值最?。?br /> 【解答】解:(1)∵拋物線y=x2+bx+c過(guò)A(0,﹣2),B(4,0)兩點(diǎn),
∴,
解得,
∴y=x2﹣x﹣2.

(2)∵B(4,0),A(0,﹣2),
∴OB=4,OA=2,
∵GF⊥x軸,OA⊥x軸,
在Rt△BOA和Rt△BGF中,tan∠ABO==,
即=,
∴GB=1,
∴OG=OB﹣GB=4﹣1=3,
當(dāng)x=3時(shí),yD=×9﹣×3﹣2=﹣2,
∴D(3,﹣2),即GD=2,
∴FD=GD﹣GF=2﹣=,
∴S△BDF=?DF?BG=××1=.

(3)①如圖1中,過(guò)點(diǎn)H作HM⊥EF于M,

∵四邊形BEHF是矩形,
∴EH∥BF,EH=BF,
∴∠HEF=∠BFE,
∵∠EMH=∠FGB=90°,
∴△EMH≌△FGB(AAS),
∴MH=GB,EM=FG,
∵HM=OG,
∴OG=GB=OB=2,
∵A(0,﹣2),B(4,0),
∴直線AB的解析式為y=x﹣2,
設(shè)E(a,﹣2a+8),F(xiàn)(a,a﹣2),
由MH=BG得到,a﹣0=4﹣a,
∴a=2,
∴E(2,4),F(xiàn)(2,﹣1),
∴FG=1,
∵EM=FG,
∴4﹣yH=1,
∴yH=3,
∴H(0,3).

②如圖2中,

BH===5,
∵PH=PC+2,
∴△PHB的周長(zhǎng)=PH+PB+HB=PC+2+PB+5=PC+PB+7,
要使得△PHB的周長(zhǎng)最小,只要PC+PB的值最小,
∵PC+PB≥BC,
∴當(dāng)點(diǎn)P在BC上時(shí),PC+PB=BC的值最小,
∵BC===4,
∴△PHB的周長(zhǎng)的最小值為4+7.
8.(2021?麗水)如圖,已知拋物線L:y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(0,﹣5),B(5,0).
(1)求b,c的值;
(2)連結(jié)AB,交拋物線L的對(duì)稱軸于點(diǎn)M.
①求點(diǎn)M的坐標(biāo);
②將拋物線L向左平移m(m>0)個(gè)單位得到拋物線L1.過(guò)點(diǎn)M作MN∥y軸,交拋物線L1于點(diǎn)N.P是拋物線L1上一點(diǎn),橫坐標(biāo)為﹣1,過(guò)點(diǎn)P作PE∥x軸,交拋物線L于點(diǎn)E,點(diǎn)E在拋物線L對(duì)稱軸的右側(cè).若PE+MN=10,求m的值.

【分析】(1)用待定系數(shù)法可求出答案;
(2)①設(shè)直線AB的解析式為y=kx+n(k≠0),由A點(diǎn)及B點(diǎn)坐標(biāo)可求出直線AB的解析式,由(1)得,拋物線L的對(duì)稱軸是直線x=2,則可求出答案;
②由題意可得點(diǎn)N的坐標(biāo)是(2,m2﹣9),P點(diǎn)的坐標(biāo)是(﹣1,m2﹣6m),分三種情況,(Ⅰ)如圖1,當(dāng)點(diǎn)N在點(diǎn)M及下方,即0<m<時(shí),(Ⅱ)如圖2,當(dāng)點(diǎn)N在點(diǎn)M的上方,點(diǎn)Q在點(diǎn)P及右側(cè),(Ⅲ)如圖3,當(dāng)點(diǎn)N在M上方,點(diǎn)Q在點(diǎn)P左側(cè),由平移的性質(zhì)求出PE及MN的長(zhǎng),根據(jù)PE+MN=10列出方程可得出答案.
【解答】解:(1)∵拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(0,﹣5)和點(diǎn)B(5,0),
∴,
解得:,
∴b,c的值分別為﹣4,﹣5.
(2)①設(shè)直線AB的解析式為y=kx+n(k≠0),
把A(0,﹣5),B(5,0)的坐標(biāo)分別代入表達(dá)式,得,
解得,
∴直線AB的函數(shù)表達(dá)式為y=x﹣5.
由(1)得,拋物線L的對(duì)稱軸是直線x=2,
當(dāng)x=2時(shí),y=x﹣5=﹣3,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)是(2,﹣3);
②設(shè)拋物線L1的表達(dá)式為y=(x﹣2+m)2﹣9,
∵M(jìn)N∥y軸,
∴點(diǎn)N的坐標(biāo)是(2,m2﹣9),
∵點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為﹣1,
∴P點(diǎn)的坐標(biāo)是(﹣1,m2﹣6m),
設(shè)PE交拋物線L1于另一點(diǎn)Q,
∵拋物線L1的對(duì)稱軸是直線x=2﹣m,PE∥x軸,
∴根據(jù)拋物線的對(duì)稱性,點(diǎn)Q的坐標(biāo)是(5﹣2m,m2﹣6m),
(Ⅰ)如圖1,當(dāng)點(diǎn)N在點(diǎn)M及下方,即0<m<時(shí),

∴PQ=5﹣2m﹣(﹣1)=6﹣2m,MN=﹣3﹣(m2﹣9)=6﹣m2,
由平移的性質(zhì)得,QE=m,
∴PE=6﹣2m+m=6﹣m,
∵PE+MN=10,
∴6﹣m+6﹣m2=10,
解得,m1=﹣2(舍去),m2=1,
(Ⅱ)如圖2,當(dāng)點(diǎn)N在點(diǎn)M及上方,點(diǎn)Q在點(diǎn)P及右側(cè),

即<m<3時(shí),
PE=6﹣m,MN=m2﹣6,
∵PE+MN=10,
∴6﹣m+m2﹣6=10,
解得,m1=(舍去),m2=(舍去).
(Ⅲ)如圖3,當(dāng)點(diǎn)N在M上方,點(diǎn)Q在點(diǎn)P左側(cè),

即m>3時(shí),PE=m,MN=m2﹣6,
∵PE+MN=10,
∴m+m2﹣6=10,
解得,m1=(舍去),m2=,
綜合以上可得m的值是1或.
9.(2020?陜西)已知拋物線L:y=﹣x2+bx+c過(guò)點(diǎn)(﹣3,3)和(1,﹣5),與x軸的交點(diǎn)為A,B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)).
(1)求拋物線L的表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)P在拋物線L上,點(diǎn)E、F在拋物線L的對(duì)稱軸上,D是拋物線L的頂點(diǎn),要使△PEF∽△DAB(P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是D),且PE:DA=1:4,求滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo).

【分析】(1)利用待定系數(shù)法可求解析式;
(2)先求出點(diǎn)A,點(diǎn)B,點(diǎn)D坐標(biāo),由相似三角形的性質(zhì)可求解.
【解答】解:(1)∵拋物線y=﹣x2+bx+c過(guò)點(diǎn)(﹣3,3)和(1,﹣5),
∴,
解得:,
∴拋物線解析式為y=﹣x2﹣4x;
(2)令y=0,則0=﹣x2﹣4x,
∴x1=﹣4,x2=0,
∴點(diǎn)A(﹣4,0),點(diǎn)B(0,0),
∴對(duì)稱軸為x=﹣2,
∴點(diǎn)D(﹣2,4),
如圖,設(shè)對(duì)稱軸與x軸的交點(diǎn)為H,過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥DH于Q,設(shè)點(diǎn)P(m,﹣m2﹣4m),

∵△PEF∽△DAB,
∴,
∴PQ=×4=1,
∴|m+2|=1,
∴m=﹣1或﹣3,
∴點(diǎn)P(﹣1,3)或(﹣3,3).
10.(2020?盤錦)如圖1,直線y=x﹣4與x軸交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)A,拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)B和點(diǎn)C(0,4),△ABO沿射線AB方向以每秒個(gè)單位長(zhǎng)度的速度平移,平移后的三角形記為△DEF(點(diǎn)A,B,O的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為點(diǎn)D,E,F(xiàn)),平移時(shí)間為t(0<t<4)秒,射線DF交x軸于點(diǎn)G,交拋物線于點(diǎn)M,連接ME.

(1)求拋物線的解析式;
(2)當(dāng)tan∠EMF=時(shí),請(qǐng)直接寫出t的值;
(3)如圖2,點(diǎn)N在拋物線上,點(diǎn)N的橫坐標(biāo)是點(diǎn)M的橫坐標(biāo)的,連接OM,NF,OM與NF相交于點(diǎn)P,當(dāng)NP=FP時(shí),求t的值.
【分析】(1)求出等B的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法解決問(wèn)題即可.
(2)分兩種情形:如圖1中,當(dāng)點(diǎn)M在線段DF的上方時(shí),求出DM=7,構(gòu)建方程求解即可,當(dāng)點(diǎn)M在線段DF上時(shí),DM=1,構(gòu)建方程求解即可.
(3)如圖2中,過(guò)點(diǎn)N作NT∥y軸于T.由題意D(t,t﹣4),則M(t,﹣t2+t+4),N(t,﹣t2+t+4),T(t,﹣t2+t+2),F(xiàn)(t,t),利用全等三角形的性質(zhì)證明NT=MF,由此構(gòu)建方程解決問(wèn)題即可.
【解答】解:(1)∵直線y=x﹣4與x軸交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)A,
∴B(4,0),A(0,﹣4),
把B(4,0),C(0,4)代入y=﹣x2+bx+c得到,
解得,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+x+4.

(2)如圖1中,當(dāng)點(diǎn)M在線段DF的上方時(shí),

由題意得,D(t,t﹣4),則M(t,﹣t2+t+4),
∴DM=﹣t2+8,
在Rt△MEF中,tan∠EMF===,
∴MF=3,
∵DF=EF=4,
∴DM=7,
∴﹣t2+8=7,
∴t=或﹣(舍棄).
當(dāng)點(diǎn)F在點(diǎn)M上方時(shí),可得DM=1,即﹣t2+8=1,
∴t=或﹣(舍棄),
綜上所述,t的值為或.


(3)如圖2中,過(guò)點(diǎn)N作NT∥y軸于T.由題意得D(t,t﹣4),則M(t,﹣t2+t+4),N(t,﹣t2+t+4),T(t,﹣t2+t+2),F(xiàn)(t,t)

∵NT∥FM,
∴∠PNT=∠PFM,
∵∠NPT=∠MPF,PN=PF,
∴△NPT≌△FPM(ASA),
∴NT=MF,
∴﹣t2+t+4﹣(﹣t2+t+2)=﹣t2+t+4﹣t,
解得t=或﹣(舍棄),
∴t的值為.
11.(2022?深圳三模)如圖1,拋物線y=ax2+bx經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣5,0),點(diǎn)B(﹣1,﹣2).
(1)求拋物線解析式;
(2)如圖2,點(diǎn)P為拋物線上第三象限內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)Q(﹣4,0)作y軸的平行線,交直線AP于點(diǎn)M,交直線OP于點(diǎn)N,當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)時(shí),4QM+QN的值是否變化?若變化,說(shuō)明變化規(guī)律,若不變,求其值;
(3)如圖3,長(zhǎng)度為的線段CD(點(diǎn)C在點(diǎn)D的左邊)在射線AB上移動(dòng)(點(diǎn)C在線段AB上),連接OD,過(guò)點(diǎn)C作CE∥OD交拋物線于點(diǎn)E,線段CD在移動(dòng)的過(guò)程中,直線CE經(jīng)過(guò)一定點(diǎn)F,直接寫出定點(diǎn)F的坐標(biāo)與的最小值.

【分析】(1)將點(diǎn)A(﹣5,0),點(diǎn)B(﹣1,﹣2)代入y=ax2+bx,即可求解;
(2)設(shè)P(t,t2+t),﹣5<t<0,分別求出直線AP的解析式為y=tx+t,直線PO的解析式為y=(t+)x,由題意求出M(﹣4,t),N(﹣4,﹣2t﹣10),則可求QM=﹣t,QN=2t+10,所以4QM+QN=﹣2t+2t+10=10,4QM+QN的值不變;
(3)求出直線AB的解析式為y=﹣x﹣,設(shè)D(m,﹣m﹣),C(m﹣2,﹣m﹣),求出直線OD的解析式為y=(﹣﹣)x,由CE∥OD,求出直線CE的解析式為y=(﹣﹣)x﹣=﹣x﹣(x+1),則當(dāng)x+1=0時(shí),x=﹣2,此時(shí)y=1,則直線CE經(jīng)過(guò)定點(diǎn)F(﹣2,1),過(guò)點(diǎn)F作FK⊥x軸交直線AB于點(diǎn)K,過(guò)點(diǎn)E作EG∥FK交AB于點(diǎn)G,由平行的性質(zhì)得=,當(dāng)GE最大時(shí),的值最小,設(shè)E(n,n2+n),則G(n,﹣n﹣),GE=﹣(n+3)2+2,當(dāng)n=﹣3時(shí),GE有最大值3,可求的最小值為.
【解答】解:(1)將點(diǎn)A(﹣5,0),點(diǎn)B(﹣1,﹣2)代入y=ax2+bx,
∴,
解得,
∴y=x2+x;
(2)4QM+QN的值為定值,
設(shè)P(t,t2+t),﹣5<t<0,
設(shè)直線AP的解析式為y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=tx+t,
設(shè)直線PO的解析式為y=k'x,
∴t2+t=tk',
∴k'=t+,
∴y=(t+)x,
∵點(diǎn)Q(﹣4,0),
∴M(﹣4,t),
∴N(﹣4,﹣2t﹣10),
∴QM=﹣t,QN=2t+10,
∴4QM+QN=﹣2t+2t+10=10,
∴4QM+QN的值不變;
(3)設(shè)直線AB的解析式為y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x﹣,
設(shè)D(m,﹣m﹣),
∵CD=,點(diǎn)C在點(diǎn)D的左邊,
∴C(m﹣2,﹣m﹣),
設(shè)直線OD的解析式為y=k'x,
∴﹣m﹣=k'm,
∴k'=﹣﹣,
∴y=(﹣﹣)x,
∵CE∥OD,
∴直線CE的解析式為y=(﹣﹣)x﹣=﹣x﹣(x+1),
當(dāng)x+1=0時(shí),x=﹣2,此時(shí)y=1,
∴直線CE經(jīng)過(guò)定點(diǎn)F(﹣2,1),
過(guò)點(diǎn)F作FK⊥x軸交直線AB于點(diǎn)K,過(guò)點(diǎn)E作EG∥FK交AB于點(diǎn)G,
∴=,
∵點(diǎn)F(﹣2,1),
∴K(﹣2,﹣),
∴FK=,
∴當(dāng)GE最大時(shí),的值最小,
設(shè)E(n,n2+n),則G(n,﹣n﹣),
∴GE=﹣(n+3)2+2,
∴當(dāng)n=﹣3時(shí),GE有最大值2,
∴的最小值為.

12.(2022?阿克蘇地區(qū)一模)如圖1.拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,連接BC,已知點(diǎn)B(4,0).
(1)若C(0,3),求拋物線的解析式.
(2)在(1)的條件下,P(﹣2,m)為該拋物線上一點(diǎn),Q是x軸上一點(diǎn)求的最小值,并求此時(shí)點(diǎn)Q的坐標(biāo).
(3)如圖2.過(guò)點(diǎn)A作BC的平行線,交y軸與點(diǎn)D,交拋物線于另一點(diǎn)E.若DE=7AD,求c的值.


【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)如圖1,過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥BC于點(diǎn)H,作PH′⊥BC于點(diǎn)H′,PH′交x軸于點(diǎn)Q′,交y軸于點(diǎn)G,連接PQ,則∠BHQ=∠BOC=90°,可證得△BQH∽△BCO,得出==,推出PQ+BQ=PQ+QH,當(dāng)P、Q、H在同一條直線上,且PH⊥BC時(shí),PQ+QH最小,即PQ+BQ=PH′為最小值,過(guò)點(diǎn)P作PK⊥y軸于點(diǎn)K,再證得△PGK∽△CGH′,得出∠GPK=∠GCH′,利用三角函數(shù)可求得G(0,﹣),再運(yùn)用待定系數(shù)法求得直線PG的解析式為y=x﹣,得出Q(,0),再運(yùn)用解直角三角形即可求得PH′;
(3)設(shè)E(t,﹣t2+bt+c),過(guò)點(diǎn)E作EF⊥x軸于點(diǎn)F,如圖2,通過(guò)△ADO∽△BCO,可求得OD=c2,再由EF∥OD,得出△ADO∽△AEF,結(jié)合DE=7AD,即可求得:AF=8OA,EF=8OD,建立方程求解即可得出答案.
【解答】解:(1)把B(4,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,
得,
解得:,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+x+3.
(2)∵P(﹣2,m)為該拋物線y=﹣x2+x+3上一點(diǎn),
∴m=﹣×(﹣2)2+×(﹣2)+3=﹣,
∴P(﹣2,﹣),
如圖1,過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥BC于點(diǎn)H,作PH′⊥BC于點(diǎn)H′,PH′交x軸于點(diǎn)Q′,交y軸于點(diǎn)G,連接PQ,
則∠BHQ=∠BOC=90°,
∵B(4,0),C(0,3),
∴OB=4,OC=3,
∴BC===5,
∵∠QBH=∠CBO,
∴△BQH∽△BCO,
∴==,
∴QH=BQ,
∴PQ+BQ=PQ+QH,
當(dāng)P、Q、H在同一條直線上,且PH⊥BC時(shí),PQ+QH最小,即PQ+BQ=PH′為最小值,
過(guò)點(diǎn)P作PK⊥y軸于點(diǎn)K,
則∠PKG=∠CH′G=90°,PK=2,CK=3﹣(﹣)=,
∵∠PGK=∠CGH′,
∴△PGK∽△CGH′,
∴∠GPK=∠GCH′,
∴tan∠GPK=tan∠GCH′=tan∠BCO==,
∴=,
∴GK=×2=,
∴G(0,﹣),
設(shè)直線PG的解析式為y=kx+d,
則,
解得:,
∴直線PG的解析式為y=x﹣,
令y=0,得x﹣=0,
解得:x=,
∴Q(,0),
∵cos∠GPK=cos∠BCO=,
∴=cos∠GPK=,
∴PG=PK=,
∵CG=3﹣(﹣)=,sin∠GCH′=sin∠BCO==,
∴GH′=CG?sin∠GCH′=×=,
∴PH′=PG+GH′=+=,
故的最小值為,此時(shí)Q(,0),
(3)把B(4,0)代入y=﹣x2+bx+c,得0=﹣×42+4b+c,
∴b=3﹣c,
∴y=﹣x2+(3﹣c)x+c,
令y=0,得﹣x2+(3﹣c)x+c=0,
解得:x1=4,x2=﹣c,
∴A(c,0),
∴OA=c,
∵C(0,c),
∴OC=c,
設(shè)E(t,﹣t2+bt+c),過(guò)點(diǎn)E作EF⊥x軸于點(diǎn)F,如圖2,
則EF=﹣[﹣t2+(3﹣c)t+c]=t2+(c﹣3)t﹣c,AF=t﹣(﹣c)=t+c,
∵AE∥BC,
∴∠EAF=∠CBO,
∵∠AOD=∠BOC=90°,
∴△ADO∽△BCO,
∴=,即=,
∴OD=c2,
∵EF∥OD,
∴△ADO∽△AEF,
∴==,
∵DE=7AD,
∴===,
∴==,
∴AF=8OA,EF=8OD,
∴,
解得:(舍去)或,
故c的值為2.


13.(2022?松江區(qū)二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知直線y=2x+8與x軸交于點(diǎn)A、與y軸交于點(diǎn)B,拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、B.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)P是拋物線上一點(diǎn),且位于直線AB上方,過(guò)點(diǎn)P作PM∥y軸、PN∥x軸,分別交直線AB于點(diǎn)M、N.
①當(dāng)MN=AB時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
②聯(lián)結(jié)OP交AB于點(diǎn)C,當(dāng)點(diǎn)C是MN的中點(diǎn)時(shí),求的值.

【分析】(1)先根據(jù)題意求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),代入y=﹣x2+bx+c即可求得拋物線的表達(dá)式;
(2)①證明△PMN∽△OBA,可得,設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m(﹣4<m<0),則PM=﹣m2﹣4m,又OA=4,OB=8,建立方程求解即可得出答案;
②連接OP交AB于點(diǎn)C,先求出點(diǎn)N的坐標(biāo),利用中點(diǎn)公式可求得C(﹣,),再證明點(diǎn)C是AB的中點(diǎn),可得C(﹣2,4),建立方程求解即可得出答案.
【解答】解:(1)∵直線y=2x+8與x軸交于點(diǎn)A、與y軸交于點(diǎn)B,
∴令x=0,則y=8,
令y=0,則x=﹣4,
∴B(0,8),A(﹣4,0),
∵拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、B,
∴,
∴,
∴拋物線的表達(dá)式為:y=﹣x2﹣2x+8;
(2)①∵P是拋物線上一點(diǎn),且位于直線AB上方,過(guò)點(diǎn)P作PM∥y軸、PN∥x軸,分別交直線AB于點(diǎn)M、N,
∴PM⊥PN,∠PNM=∠BAO,
∴∠MPN=∠AOB=90°,
∴△PMN∽△OBA,
∴,
設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m(﹣4<m<0),
則M(m,2m+8),P(m,﹣m2﹣2m+8),
∴PM=﹣m2﹣2m+8﹣(2m+8)=﹣m2﹣4m,
∵B(0,8),A(﹣4,0),
∴OA=4,OB=8,
∵M(jìn)N=AB,
∴,
∴=,
解得m1=m2=﹣2,
∴P(﹣2,8);
②如圖,連接OP交AB于點(diǎn)C,
∵PN∥x軸,P(m,﹣m2﹣2m+8),
∴點(diǎn)N的縱坐標(biāo)為﹣m2﹣2m+8,
令y=﹣m2﹣2m+8,則2x+8=﹣m2﹣2m+8,
解得:x=,
N(,﹣m2﹣2m+8),
∵點(diǎn)C是MN的中點(diǎn),M(m,2m+8),
∴C(﹣,),
由①知:∠MPN=90°,
又點(diǎn)C是MN的中點(diǎn),
∴PC=CM=CN,
∴∠CPN=∠CNP,∠CPM=∠CMP,
∵PM∥y軸、PN∥x軸,
∴∠BOC=∠CPM,∠OBC=∠CMP,∠OAC=∠CNP,∠AOC=∠CPN,
∴∠BOC=∠OBC,∠OAC=∠AOC,
∴AC=OC,BC=OC,
∴AC=BC,
∴點(diǎn)C是AB的中點(diǎn),
∴C(﹣2,4),
∴﹣=﹣2,
解得:m=±2,
∵﹣4<m<0,
∴m=﹣2,
∴PM=﹣m2﹣4m=﹣(﹣2)2﹣4×(﹣2)=8﹣8,
∵PM∥y軸,
∴△PCM∽△OCB,
∴===﹣1,
故的值為﹣1.

14.(2022?游仙區(qū)模擬)如圖,拋物線與坐標(biāo)軸分別交于A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3).

(1)求拋物線的解析式;
(2)拋物線上是否存在點(diǎn)P,使得∠CBP=∠ACO,若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由;
(3)如圖2,Q是△ABC內(nèi)任意一點(diǎn),求++的值.

【分析】(1)設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣x1)(x﹣x2),把A(﹣1,0),B(3,0)代入,解方程組即可得到結(jié)論;
(2)如圖1,作∠ACO=∠CBQ,BQ與OC相交于Q點(diǎn),過(guò)Q作QM⊥BC,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到,推出△CMQ為等腰直角三角形,得到CM=QM,=求得Q(0,),設(shè)直線BQ的解析式為y=kx+b,解方程組得到直線BQ的解析式為y=﹣x+,于是得到結(jié)論;
(3)如圖2,過(guò)Q點(diǎn)作QM⊥AB,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)和三角形的面積公式即可得到結(jié)論.
【解答】解:(1)設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣x1)(x﹣x2),把A(﹣1,0),B(3,0)代入得:y=a(x+1)(x﹣3),
再將C(0,3)代入得:a=﹣1,b=2,c=3,
∴拋物線的解析式為,y=﹣x2+2x+3;
(2)答:存在,理由如下:
如圖1,作∠ACO=∠CBQ,BQ與OC相交于Q點(diǎn),過(guò)Q作QM⊥BC,
∵∠AOC=∠BMQ=90°,∠CBQ=∠ACO,
∴△ACO∽△QMB,
∴,
又∵∠OCB=45°,
∴△CMQ為等腰直角三角形,
∴CM=QM,=
∵BC=3,
∴CM=,CQ=,
∴Q(0,),
設(shè)直線BQ的解析式為y=kx+b,
∴,
∴,
∴直線BQ的解析式為y=﹣x+,
解得,或(舍去),
∴P1(﹣,);
延長(zhǎng)QM到Q′,使QM=QM′,連接BQ′,
則Q′(,3),
∵B(3,0),
∴直線BQ′的解析式為y=﹣2x+6,
解得,或(舍去),
∴P2=(1,4);
綜上所述,P(﹣,)或(1,4);
(3)如圖2,過(guò)Q點(diǎn)作QM⊥AB,
∵CO⊥AB,
∴QM∥OC,
∴△QMF∽△COF,
∴===,
同理=,=,
∴=++=1.


15.(2022?龍巖模擬)拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)A(﹣1,0),B(3,4)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求拋物線的解析式(用含a的式子表示);
(2)當(dāng)a>0時(shí),連接AB,BC,若tan∠ABC=,求a的值;
(3)直線y=﹣x+m與線段AB交于點(diǎn)P,與拋物線交于M,N兩點(diǎn)(點(diǎn)M在點(diǎn)N的左側(cè)),若PM?PN=6,求m的值.
【分析】(1)由點(diǎn)A,B的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求出拋物線的解析式;
(2)設(shè)BC與x軸交于D,作DE⊥AB于E,過(guò)點(diǎn)B作BH⊥x軸于點(diǎn)H,則△ABH為等腰直角三角形,進(jìn)而可得出∠BAH=45°,AB=4,設(shè)DE=t,則AE=t,BE=3t,結(jié)合AB=AE+BE,即可求出t的值,結(jié)合AD=t,即可得出點(diǎn)D的坐標(biāo),由點(diǎn)B,D的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求出直線BD的解析式,再利用一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特及二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,即可求出a的值;
(3)由點(diǎn)A,B的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求出直線AB的解析式,聯(lián)立直線AB和直線MN的解析式,可求出點(diǎn)P的坐標(biāo),將y=﹣x+m代入y=ax2﹣(2a﹣1)x﹣3a+1,整理后可得出關(guān)于x的一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系可得出xM+xN,xM?xN的值,再結(jié)合PM?PN=(xP﹣xM)×(xM﹣xP)=6,即可得出關(guān)于m的一元二次方程,解之即可得出m的值.
【解答】解:(1)將A(﹣1,0),B(3,4)代入y=ax2+bx+c,
得:,解得:,
∴拋物線的解析式為y=ax2﹣(2a﹣1)x﹣3a+1.
(2)設(shè)BC與x軸交于D,作DE⊥AB于E,過(guò)點(diǎn)B作BH⊥x軸于點(diǎn)H,如圖1所示.
∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,4),
∴AH=BH=4,
∴△ABH為等腰直角三角形,
∴∠BAH=45°,AB=AH=4.
設(shè)DE=t,則AE=t,
∵tan∠ABC=,
∴BE=3t,
∴AB=t+3t=4t=4,
∴t=,
∴AD=DE=t=×=2,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,0).
設(shè)直線BD的解析式為y=kx+d(k≠0),
將B(3,4),D(1,0)代入y=kx+d,
得:,解得:,
∴直線BD的解析式為y=2x﹣2.
當(dāng)x=0時(shí),y=﹣3a+1,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,﹣3a+1),
又∵點(diǎn)C在直線BD上,
∴﹣3a+1=﹣2,
∴a=1,
∴a的值為1.
(3)∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,4),
∴直線AB的解析式為y=x+1(可利用待定系數(shù)法求出),
聯(lián)立直線AB和直線MN的解析式,
得:,解得:,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,);
將y=﹣x+m代入y=ax2﹣(2a﹣1)x﹣3a+1,整理得:ax2﹣(2a﹣2)x﹣m﹣3a+1=0,
∴xM+xN=﹣=2﹣,xM?xN==﹣﹣3,
∴PM?PN=(xP﹣xM)×(xM﹣xP)
=2(xP﹣xM)(xM﹣xP)
=﹣2[xP2﹣(xM+xN)?xP+xM?xN]
=﹣2[()2﹣(2﹣)×﹣﹣3]=6,
整理得:﹣(m﹣1)=0,
解得:m1=1,m2=5,
∴m的值為1或5.


16.(2022?雷州市模擬)如圖(1),拋物線y=ax2+bx+6與x軸交于點(diǎn)A(﹣6,0)、B(2,0),與y軸交于點(diǎn)C,拋物線對(duì)稱軸交拋物線于點(diǎn)M,交x軸于點(diǎn)N.點(diǎn)P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),且位于x軸上方.
(1)求拋物線的解析式.
(2)如圖(2),點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于直線MN對(duì)稱,若∠CAD=∠CAP,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
(3)直線BP交y軸于點(diǎn)E,交直線MN于點(diǎn)F,猜想線段OE、FM、MN三者之間存在的數(shù)量關(guān)系,并證明.


【分析】(1)用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)關(guān)系式即可;
(2)連接CD,設(shè)AP與y軸交點(diǎn)為Q,證明△DCA≌△QCA(ASA),求得點(diǎn)Q的坐標(biāo),再求出直線AP的函數(shù)關(guān)系式,再與二次函數(shù)聯(lián)立方程,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)先證明△BOE∽△BNF,得=,求得2OE=NF,再分兩種情況進(jìn)行討論進(jìn)行求解即可.
【解答】解:(1)∵二次函數(shù)y=ax2+bx+6的圖象過(guò)點(diǎn)A(﹣6,0)、點(diǎn)B(2,0),
∴,
解得,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2﹣2x+6;
(2)如圖1,連接CD,設(shè)AP與y軸交點(diǎn)為Q,

∵拋物線與y軸交于點(diǎn)C,
∴C(0,6),
∵點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于直線MN對(duì)稱,直線MN是拋物線的對(duì)稱軸,
∴D(﹣4,6),M(﹣2,8),N(﹣2,0),CD∥AB,
∵C(0,6),A(﹣6,0),
∴AO=CO,CD=4,
∴∠BAC=∠ACO=45°,
∴∠QCA=∠DCA,
∵∠CAD=∠CAQ,AC=AC,
∴△DCA≌△QCA(ASA),
∴CQ=CD=4,
∴Q(0,2),
設(shè)直線AP的解析式為y=kx+2,
把點(diǎn)A坐標(biāo)代入解析式得:﹣6k+2=0,
解得:k=,
∴直線AP的解析式為y=x+2,
∵點(diǎn)P為直線AP與拋物線的交點(diǎn),
∴,
解得:或(舍去),
∴P(,);
(3)∵∠BOE=∠BNF=90°,∠OBE=∠NBF,
∴△BOE∽△BNF,
∴=,
∵OB=2,BN=4,
∴=,
即2OE=NF.
分類討論:
①如圖2,此時(shí)FN=FM+MN,

∴FM+MN=2OE;
②如圖3,此時(shí)FN+FM=MN,

∴FM+2OE=MN.
17.(2022?馬鞍山二模)如圖,拋物線y=ax2+bx﹣3交x軸于點(diǎn)A(﹣1,0)、B(3,0),與y軸交于C點(diǎn),直線y=kx(k<0)交線段BC下方拋物線于D點(diǎn),交BC于E點(diǎn)
(1)分別求出a、b的值;
(2)求出線段BC的函數(shù)關(guān)系式,并寫出自變量取值范圍;
(3)探究是否有最大值,若存在,請(qǐng)求出此時(shí)k值,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【分析】(1)把點(diǎn)A,B坐標(biāo)代入函數(shù)解析式即可求出a,b的值即可;
(2)根據(jù)(1)先求出點(diǎn)C坐標(biāo),再用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(3)過(guò)點(diǎn)D作DF∥y軸,交BC于點(diǎn)F,根據(jù)△OEC∽△DFE得出==,設(shè)設(shè)點(diǎn)D為(m,m2﹣2m﹣3),則點(diǎn)F(m,m﹣3),得出DF=﹣m2+3m,從而得到=﹣(m﹣)2+,然后根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)得出當(dāng)m=時(shí),有最大值,從而求出點(diǎn)D坐標(biāo),再代入y=kx求出k的值.
【解答】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx﹣3交x軸于點(diǎn)A(﹣1,0)、B(3,0),
則,
解得;
(2)∵a=1,b=﹣2,
∴拋物線解析式為y=x2﹣2x﹣3,
令x=0,則y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
設(shè)線段BC所在的直線的函數(shù)解析式為y=kx+b1(k≠0),
則,
解得,
∴線段BC的函數(shù)解析式為y=x﹣3(0≤x≤3);
(3)存在,理由:
過(guò)點(diǎn)D作DF∥y軸,交BC于點(diǎn)F,如圖:

∵OC∥DF,
∴△OEC∽△DFE,
∴==,
設(shè)點(diǎn)D為(m,m2﹣2m﹣3),則點(diǎn)F(m,m﹣3),
∴DF=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,
∴===﹣(m﹣)2+,
∵﹣<0,
∴當(dāng)m=時(shí),有最大值,
此時(shí)點(diǎn)D(,﹣),
∴k===﹣.
18.(2022?南崗區(qū)校級(jí)二模)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線y=﹣ax2+6ax+6與y軸交于點(diǎn)B,交x軸的負(fù)半軸于點(diǎn)A,交x軸的正半軸于點(diǎn)C,且S△ABC=30.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖2,點(diǎn)P為第一象限拋物線上一點(diǎn),其橫坐標(biāo)為t,PD⊥x軸于點(diǎn)D,設(shè)tan∠PAD等于m,求m與t之間的函數(shù)關(guān)系式;
(3)如圖3,在(2)的條件下,當(dāng)m=時(shí),過(guò)點(diǎn)B作BN⊥AB交∠PAC的平分線于點(diǎn)N,點(diǎn)K在線段AB上,點(diǎn)M在線段AN上,連接KM、KN,∠MKN=2∠BNK,作MT⊥KN于點(diǎn)T,延長(zhǎng)MT交BN于點(diǎn)H,若NH=4BH,求直線KN的解析式.

【分析】(1)由﹣ax2+6ax+6=0,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可得x1+x2=6,x1?x2=﹣,求出AB的長(zhǎng)為,再由三角形ABC的面積可求a的值;
(2)由題意知P(t,﹣t2+t+6),分別求出AD與PD,根據(jù)tan∠PAD=m,建立方程即可求m與t的函數(shù)關(guān)系式;
(3)連接BC與AP交于點(diǎn)E,證明△ABO≌△EAB(AAS),從而推導(dǎo)出△ABN是等腰直角三角形,求出tan∠PAN=,設(shè)N(m,n),由=,2=,求出N點(diǎn)坐標(biāo),過(guò)A作AL⊥AB交于HM的延長(zhǎng)線于L,過(guò)B作BS∥HL交AL于點(diǎn)S,交KN于點(diǎn)Q,再證明△AKM≌△ALM(ASA),四邊形BHLS是平行四邊形,△NBK≌△BAS(ASA),設(shè)BH=a,KB=b,則NH=4a,AB=5a,由AL=AK,可得到b=2a,則BK:AB=2:5,過(guò)K作KG⊥x軸交于G,由△ABO∽△AKG,求出K(﹣,),再用待定系數(shù)法求直線KN的解析式即可.
【解答】解:(1)令x=0,則y=6,
∴B(0,6),
令y=0,則﹣ax2+6ax+6=0,
∴x1+x2=6,x1?x2=﹣,
∴|x1﹣x2|=,
∵S△ABC=30=6×,
解得a=,
∴y=﹣x2+x+6;
(2)∵P點(diǎn)橫坐標(biāo)為t,
∴P(t,﹣t2+t+6),
∵PD⊥x軸,
∴PD=﹣t2+t+6,
令y=0,則﹣x2+x+6,
解得x=﹣2或x=8,
∴A(﹣2,0),C(8,0),
∴AD=t+2,
∵tan∠PAD=m,
∴=m,
整理得,m=﹣(t﹣8)(0<t<8);
(3)連接BC與AP交于點(diǎn)E,
∵A(﹣2,0),B(0,6),C(8,0),
∴AC=10,BC=10,
∴AC=BC,
∴∠BAO=∠ABE,
∵OB=6,OC=8,
∴tan∠OCB=,
∵m=,
∴∠PAD=∠OBC,
∴∠BCO=∠APD,
∴∠PAD+∠BCO=90°,
∴BC⊥AP,
∴∠BEA=90°,
∴△ABO≌△EAB(AAS),
∴∠BAE=∠ABO,
∵AN平分∠PAC,
∴∠EAN=∠NAC,
∴2∠OAE+2∠EAN=90°,
∴∠BAN=45°,
∴△ABN是等腰直角三角形,
∴BN=AB=2,
在Rt△APD中,設(shè)AN與PD交于Z,過(guò)Z作ZY⊥AP交于Y,
∵AZ是∠PAD的平分線,
∴YZ=ZD,
∵tan∠PAD=,
設(shè)PD=4,ZD=y(tǒng),則AD=3,AP=5,YZ=y(tǒng),
在Rt△PYZ中,(4﹣y)2=y(tǒng)2+22,
∴y=,
∴tan∠ZAD=,
設(shè)N(m,n),則=,
∵2=,
解得m=6,n=4,
∴N(6,4),
過(guò)A作AL⊥AB交于HM的延長(zhǎng)線于L,過(guò)B作BS∥HL交AL于點(diǎn)S,交KN于點(diǎn)Q,
∵M(jìn)T⊥KN,
∴∠NHT=90°﹣∠HNT,∠BKN=90°﹣∠HNT,
∵∠MKN=2∠BNK,
∴∠AKM=180°﹣(∠BKN+∠NKM)=90°﹣∠HNT,
∴∠AKM=∠HTN,
∵∠BAN=∠BNA=45°,
∴∠HMN=∠KMA,
∵∠HMN=∠AML,
∴∠KMA=∠AML,
∵AL⊥AB,∠PAN=∠CAN,
∴∠CAL=∠BAE,
∴∠KAM=∠MAL,
∴△AKM≌△ALM(ASA),
∴AK=AL,∠ALM=∠AKN,
∵BN⊥AB,AL⊥AB,
∴BN∥AL,
∵BS∥HL,
∴四邊形BHLS是平行四邊形,
∴∠ALM=∠BSA,
∴∠BKN=∠BSA,
∵AB=BN,∠ABN=∠BAS=90°,
∴△NBK≌△BAS(ASA),
∴BK=AS,
∴HL=KN,
∵NH=4BH,
設(shè)BH=a,KB=b,則NH=4a,AB=5a,
∵AK=AL,
∴5a﹣b=a+b,
∴b=2a,
∴BK:AB=2:5,
過(guò)K作KG⊥x軸交于G,
∴△ABO∽△AKG,
∴===,
∴KG=,AG=,
∴K(﹣,),
設(shè)直線KN的解析式為y=sx+h,
∴,
解得,
∴y=x+.


19.(2022?江漢區(qū)校級(jí)模擬)如圖1,已知拋物線y=ax2+bx+c(a>0)與x軸交于A(﹣1,0),B(3,0),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)若C(0,﹣3),求拋物線的解析式;
(2)在(1)的條件下,E是線段BC上一動(dòng)點(diǎn),AE交拋物線于F點(diǎn),求的最大值;
(3)如圖2,點(diǎn)N為y軸上一點(diǎn),AN、BN交拋物線于E、F兩點(diǎn),求?的值.


【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法,可得函數(shù)解析式;
(2)過(guò)點(diǎn)A作AG∥y軸交BC的延長(zhǎng)線與點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作FM∥y軸交BC于點(diǎn)M,求出BC表達(dá)式,求出AG的長(zhǎng),再設(shè)F(t,t2﹣2t﹣3),得出M (t,t﹣3),求出MF=﹣t2+3t,再利用△AGE∽△FME求出===﹣(t2﹣3t)=﹣(t﹣)2+,即可得到答案;
(3)過(guò)點(diǎn)E作EI⊥x軸于點(diǎn)I,過(guò)點(diǎn)F作FH⊥x軸于點(diǎn)H,設(shè)點(diǎn)N (0,n),求出AN和BN的表達(dá)式,利用這兩個(gè)表達(dá)式分別與y=x2﹣2x﹣3聯(lián)立求出E點(diǎn)和F點(diǎn)的橫坐標(biāo),即可求出I點(diǎn)和H點(diǎn)的橫坐標(biāo),再求出OI,OH,OA,OB的長(zhǎng).最后利用平行線分線段成比例求出答案即可.
【解答】解:(1)將A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)代入函數(shù)解析式y(tǒng)=ax2+bx+c,
得,
解得,
∴拋物線的解析式為y=x2﹣2x﹣3;

(2)如圖1,過(guò)點(diǎn)A作AG∥y軸交BC的延長(zhǎng)線與點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作FM∥y軸交BC于點(diǎn)M,

設(shè)BC表達(dá)式為y=kx+m,將點(diǎn)B(3,0),C(0,﹣3)代入得:
,解得:,
∴BC表達(dá)式為y=x﹣3,
∵AG∥y軸,A(﹣1,0),
∴G(﹣1,﹣4),
∴AG=4,
F(t,t2﹣2t﹣3),
∵FM∥y軸,
∴M (t,t﹣3),
∴MF=t﹣3﹣t2+2t+3=﹣t2+3t,
∵AG∥y軸,F(xiàn)M∥y軸,
∴AG∥FM,
∴△AGE∽△FME,
∴===﹣(t2﹣3t)=﹣(t﹣)2+,
∴當(dāng)t=時(shí),有最大值是;

(3)過(guò)點(diǎn)E作EI⊥x軸于點(diǎn)I,過(guò)點(diǎn)F作FH⊥x軸于點(diǎn)H,

設(shè)點(diǎn)N (0,n),AN表達(dá)式為y=k1x+n,
將點(diǎn)A(﹣1,0)代入得k1=n,
∴AN表達(dá)式為y=nx+n,
聯(lián)立y=x2﹣2x﹣3得:,
即:nx+n=x2﹣2x﹣3,整理得:x2﹣(2+n)x﹣(3+n)=0,
解得x1=3+n.x2=﹣1(舍),
∴E點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3+n,
∵EI⊥x軸,
∴I點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3+n,
∴OI=3+n,
同理BN的直線表達(dá)式為v﹣y=﹣x+n,F(xiàn)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為﹣,
∴OH=,
∵EI⊥x軸,F(xiàn)H⊥x軸,
∴ON∥IE,ON∥HF,
又∵OA=1,OB=3,
∴,,
∴?=?=.
20.(2022?成都模擬)如圖,拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求點(diǎn)A,B,C的坐標(biāo)及拋物線的對(duì)稱軸;
(2)如圖1,點(diǎn)P(1,m),Q(1,m﹣2)是兩動(dòng)點(diǎn),分別連接PC,QB,請(qǐng)求出|PC﹣QB|的最大值,并求出m的值;
(3)如圖2,∠BAC的角平分線交y軸于點(diǎn)D,過(guò)D點(diǎn)的直線l與射線AB,AC分別于E,F(xiàn),當(dāng)直線l繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)時(shí),是否為定值,若是,請(qǐng)求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.

【分析】(1)當(dāng)x=0時(shí),求得y的值,從而得出點(diǎn)C坐標(biāo),令y=0,求得x的值,進(jìn)而求得A、B兩點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)點(diǎn)A和點(diǎn)B對(duì)稱求得對(duì)稱軸;
(2)將點(diǎn)B向上平移2個(gè)單位至B′(5,2),作點(diǎn)C關(guān)于直線x=1的對(duì)稱點(diǎn)C′(2,﹣4),作直線B′C′交直線x=1于點(diǎn)P′,則|PC﹣BQ|最大值是:B′C′的長(zhǎng),進(jìn)一步求得結(jié)果;
(3)作DG⊥AC于G,作FH⊥AB于H,先求得點(diǎn)D坐標(biāo),從而設(shè)出EF的關(guān)系式,根據(jù)AHF∽△AOC,△DOE∽△FHE,得出AH,CH,EH的關(guān)系式,然后解斜三角形ACE,從而用k表示出AE和AF,計(jì)算化簡(jiǎn)+求得結(jié)果.
【解答】解:(1)當(dāng)x=0時(shí),y=﹣4,
∴C(0,﹣4),
當(dāng)y=0時(shí),x2﹣﹣4=0,
∴x1=﹣3,x2=5,
∴A(﹣3,0),B(5,0);
∵=1,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1;
(1)如圖1,

將點(diǎn)B向上平移2個(gè)單位至B′(5,2),作點(diǎn)C關(guān)于直線x=1的對(duì)稱點(diǎn)C′(2,﹣4),
作直線B′C′交直線x=1于點(diǎn)P′,則|PC﹣BQ|最大值是:B′C′的長(zhǎng),
∵B′C′==3,
∴|PC﹣BQ|最大=3,
∵直線B′C′的解析式為:y=2x﹣8,
∴當(dāng)x=1時(shí),y=2×1﹣8=﹣6,
∴m=﹣6;
(3)為定值,理由如下:
如圖2,

作DG⊥AC于G,作FH⊥AB于H,
∵AD平分∠BAC,
∴OD=DG,
∵S△AOC=S△AOD+S△ACD,
∴=+,
∴OD=,
∵D(0,﹣),
∴設(shè)直線EF的關(guān)系式為:y=kx﹣,
∴E(,0),
∵FH∥OC,OD∥FH,
∴△AHF∽△AOC,△DOE∽△FHE,
∴==,===,
設(shè)AH=3a,F(xiàn)H=4a,
∴=,
∴EH=,
∵AH+EH=AE,
∴3a+=,
∴a=,
∴AF=5a=
∴+=+=
21.(2022?沈陽(yáng)模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=﹣x2+x+2與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,直線l:y=kx+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)B,點(diǎn)C,點(diǎn)P是拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連接OP交直線BC于點(diǎn)D.
(1)求直線l的解析式;
(2)當(dāng)=時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,點(diǎn)N是直線BC上一動(dòng)點(diǎn),連接ON,過(guò)點(diǎn)D作DF⊥ON于點(diǎn)F,點(diǎn)F在線段ON上,當(dāng)OD=DF時(shí),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)N的坐標(biāo).

【分析】(1)利用待定系數(shù)法解答即可;
(2)過(guò)點(diǎn)P作PE∥y軸交BC于點(diǎn)E,設(shè)P(m,﹣+m+2)),則E(m,m+2),利用m的代數(shù)式表示出線段PE,得到關(guān)于m的方程,解方程就可求得結(jié)論;
(3)利用分類討論的思想方法分①當(dāng)點(diǎn)N在線段BD上時(shí)和②當(dāng)點(diǎn)N在線段BD的延長(zhǎng)線上時(shí),兩種情況討論解答:①過(guò)點(diǎn)N作NH⊥x軸于點(diǎn)H,通過(guò)計(jì)算線段OH,NH的長(zhǎng)度求得結(jié)論;②過(guò)點(diǎn)F作FK⊥x軸于點(diǎn)K,過(guò)點(diǎn)D作DQ⊥FK于點(diǎn)Q,通過(guò)求得直線OF的解析式,與直線y=﹣x+2聯(lián)立,就可求得結(jié)論.
【解答】解:(1)令x=0,則y=2,
∴C(0,2).
∴OC=2.
令y=0,則﹣x2+x+2=0,
解得:x=﹣1或4,
∴A(﹣1,0),B(4,0).
∴OA=1,OB=4.
設(shè)直線l的解析式為y=kx+b,
∴,
解得:,
∴直線l的解析式為y=﹣x+2;
(2)過(guò)點(diǎn)P作PE∥y軸交BC于點(diǎn)E,如圖,

∴∠COD=∠DPE,∠OCD=∠PED,
∴△CDO∽△EDP,
∴,
∵=,
∴PD=OD.
∴PE=OC=2.
設(shè)P(m,﹣+m+2)),則E(m,m+2),
∴PE=﹣+m+2﹣(m+2)=﹣+2m,
∴﹣+2m=2.
解得:m1=m2=2.
∴P(2,3);
(3)N(,)或N(,),理由:
∵P(2,3),
∴直線OP的解析式為y=x.
∴,
解得:.
∴D(1,).
∴OD=,BD=.
①當(dāng)點(diǎn)N在線段BD上時(shí),如圖,

在Rt△ODF中,∠DFO=90°,
∵sin∠DOF=,
∴tan∠DOF=.
在Rt△OBC中,∠BOC=90°,
∴tan∠CBO=.
∴∠DOF=∠CBO.
∵∠ODN=∠BDO,
∴△ODN∽△BDO,
∴,
即:OD2=BD?DN,
∴DN=.
∴BN=BD﹣DN=,
過(guò)點(diǎn)N作NH⊥x軸于點(diǎn)H,
∴NH=BN?sin∠CBO=,
BH=BN?cos∠CBO=,
∴OH=OB﹣BH=4﹣=.
∴N(,);
②當(dāng)點(diǎn)N在線段BD的延長(zhǎng)線上時(shí),如圖,

過(guò)點(diǎn)F作FK⊥x軸于點(diǎn)K,過(guò)點(diǎn)D作DQ⊥FK于點(diǎn)Q,
∵FD⊥ON,
∴∠OFK+∠DFQ=90°,
∵DQ⊥FK,
∴∠FDQ+∠DFQ=90°,
∴∠DFK=∠FDQ.
∵∠FKO=∠DQF=90°,
∴△OKF∽△FQD.
∴=2,
∴OK=2FQ,F(xiàn)K=2QD.
設(shè)F(a,n),則OK=a,F(xiàn)K=n,
∵D(1,),
∴DQ=1﹣a,F(xiàn)Q=n﹣.
∴,
解得:,
∴F(,).
設(shè)直線OF的解析式為y=cx,
∴c=,
∴c=8,
∴直線OF的解析式為y=8x.
∴,
解得:.
∴N(,).
綜上,點(diǎn)N的坐標(biāo)為N(,)或N(,).
22.(2022?沈陽(yáng)模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx﹣過(guò)點(diǎn)A(3,2)和點(diǎn)B(,0),與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為點(diǎn)C.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式.
(2)判斷△ABC的形狀,并說(shuō)明理由.
(3)點(diǎn)D在線段BC上,連接AD,作DE⊥AD,且DE=AD,連接AE交x軸于點(diǎn)F.點(diǎn)F不與點(diǎn)C重合,射線DP⊥AE,交AE于點(diǎn)P,交AC于點(diǎn)Q.
①當(dāng)AD=AF時(shí),請(qǐng)直接寫出∠CAE的度數(shù);
②當(dāng)=時(shí),請(qǐng)直接寫出CQ的長(zhǎng).

【分析】(1)將A(3,2)和B(,0)代入y=ax2+bx﹣,即可求解;
(2)求出C(5,0),再分別求出AB=4,AC=4,BC=4,利用勾股定理即可判斷;
(3)①求出∠AFD=67.5°,即可求∠CAE=22.5°;
②分兩種情況討論:D點(diǎn)在F點(diǎn)左側(cè)時(shí),設(shè)EF=x,則AF=3x,分別求出AD=DE=2x,AP=DP=2x,PF=x,DF=x,再由△DFE∽△AFC,求出x=,進(jìn)而求出D(,0),過(guò)Q點(diǎn)作QH⊥x軸交于點(diǎn)H,設(shè)QH=n,則HC=n,由tan∠PDF==,求出n=,即可求CQ=;當(dāng)D點(diǎn)在F點(diǎn)右側(cè)時(shí),3<m<5,設(shè)EF=t,則AF=3t,分別求出EA=2t,AD=DE=t,AP=DP=t,PF=2t,DF=t,再由△DFE∽△AFC,求出t=,進(jìn)而求出D(,0),則可求CQ=.
【解答】解:(1)將A(3,2)和B(,0)代入y=ax2+bx﹣,
∴,
解得,
∴y=﹣x2+3x﹣;
(2)令y=0,則﹣x2+3x﹣=0,
解得x=或x=5,
∴C(5,0),
∴AB=4,AC=4,BC=4,
∴BC2=AC2+AB2,
∴△ABC是等腰直角三角形;
(3)①∵AB=AC,
∴∠ACB=45°,
∵AD=ED,DE⊥AD,
∴∠DAE=45°,
∵AD=AF,
∴∠AFD=67.5°,
∴∠CAE=67.5°﹣45°=22.5°;
②如圖1,D點(diǎn)在F點(diǎn)左側(cè)時(shí),
∵=,
∴AF=3EF,
設(shè)EF=x,則AF=3x,
∴AE=4x,
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴AD=DE=2x,
∵DP⊥AE,∠CAE=45°,
∴△ADP是等腰直角三角形,
∴AP=DP=2x,
∴PF=x,
∴DF=x,
∵∠AED=∠ACF=45°,
∴△DFE∽△AFC,
∴=,即=,
∴x=,
∴AD=,
設(shè)D(m,0),0<m<3,
∴(m﹣3)2+(2)2=()2,
∴m=或m=(舍),
∴D(,0),
過(guò)Q點(diǎn)作QH⊥x軸交于點(diǎn)H,
∵∠ACH=45°,
設(shè)QH=n,則HC=n,
當(dāng)D(,0)時(shí),CD=,
∴DH=﹣n,
∵tan∠PDF==,
∴2n=﹣n,
∴n=,
∴CQ=×=;
如圖2,當(dāng)D點(diǎn)在F點(diǎn)右側(cè)時(shí),3<m<5,
∵=,
設(shè)EF=t,則AF=3t,
∴EA=2t,
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴AD=DE=t,
∵DP⊥AE,∠CAE=45°,
∴△ADP是等腰直角三角形,
∴AP=DP=t,
∴PF=2t,
∴DF=t,
∵∠AED=∠ACF=135°,
∴△DFE∽△AFC,
∴=,即=,
∴t=,
∴(m﹣3)2+(2)2=()2,
∴m=(舍)或m=,
∴D(,0),
∴CD=,
∴DH=﹣n,
∴n=﹣n,
∴n=,
∴CQ=;
綜上所述:CQ的長(zhǎng)為.











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