
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)求直線BC的函數(shù)表達(dá)式;
(3)若點(diǎn)P是拋物線上一點(diǎn),過點(diǎn)P作PQ⊥x軸交直線BC于點(diǎn)Q,試探究是否存在以點(diǎn)E,D,P,Q為頂點(diǎn)的平行四邊形.若存在,求出點(diǎn)P坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【解答】解:(1)∵點(diǎn)A(﹣1,0),OC=3OA,
∴OC=3,
∴C(0,﹣3),
把點(diǎn)A(﹣1,0)、C(0,﹣3)和B(3,0)代入拋物線y=ax2+bx+c中,
,
解得:,
∴拋物線的解析式為y=x2﹣2x﹣3;
(2)設(shè)直線BC解析式為:y=kx+b,
把B(3,0)、C(0,﹣3)代入得:
,
解得:,
∴y=x﹣3;
(3)存在,設(shè)p(a,a2﹣2a﹣3),
∴Q(a,a﹣3),
∵拋物線的頂點(diǎn)為D,
∴D(1,﹣4),
∵E(1,0),
∴|PQ|=|yQ﹣yP|=|a2﹣3a|,PQ∥ED,
若E、D、P、Q為平行四邊形,
∴PQ=ED,
∵D(1,﹣4),E(1,0),
∴ED=4,PQ=4,
∴|a2﹣3a|=4,
∴a2﹣3a=4或a2﹣3a=﹣4,
當(dāng)a2﹣3a=4時(shí),解得:a1=4,a2=﹣1;
當(dāng)a2﹣3a=﹣4,時(shí),Δ<0,無解,
∴P1(4,5),P2(﹣1,0),
∴存在,點(diǎn)P坐標(biāo)為(4,5)或(﹣1,0).
2.(2024秋?長(zhǎng)沙期中)如圖,直線與y軸、x軸分別交于點(diǎn)B、點(diǎn)C,經(jīng)過B、C兩點(diǎn)的拋物線y=ax2+bx+c與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為A(﹣1,0).
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)點(diǎn)P為該二次函數(shù)的圖象在第一象限上一點(diǎn),當(dāng)△BCP的面積最大時(shí),求P點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,在平面直角坐標(biāo)系中找一點(diǎn)Q,當(dāng)B、C、P、Q為頂點(diǎn)所構(gòu)成的四邊形是平行四邊形時(shí),直接寫出Q的坐標(biāo).
【解答】解:(1)在y=﹣x+2中,令x=0,得y=2,
∴B(0,2),
令y=0,得﹣x+2=0,
解得:x=4,
∴C(4,0),
∵拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A(﹣1,0),B(0,2),C(4,0),
∴,
解得:,
∴二次函數(shù)的解析式為y=﹣x2+x+2;
(2)如圖,過點(diǎn)P作PE∥y軸交BC于點(diǎn)E,
設(shè)P(t,﹣+t+2),則E(t,﹣t+2),
∴PE=﹣+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t,
∴S△BCP=PE?BC=×(﹣+2t)×4=﹣(t﹣2)2+4,
∵﹣1<0,
∴當(dāng)t=2時(shí),S△BCP有最大值,最大值為4,此時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,3);
(3)設(shè)Q(m,n),又B(0,2),C(4,0),P(2,3),
當(dāng)BC、PQ為對(duì)角線時(shí),BC與PQ的中點(diǎn)重合,
則,
解得:,
∴Q(2,﹣1);
當(dāng)BP、CQ為對(duì)角線時(shí),BP與CQ的中點(diǎn)重合,則,
解得:,
∴Q(﹣2,5);
當(dāng)BQ、CP為對(duì)角線時(shí),BQ與CP的中點(diǎn)重合,則,
解得:,
∴Q(6,1);
綜上所述,Q的坐標(biāo)為(2,﹣1)或(﹣2,5)或(6,1).
3.(2024秋?阜陽期中)如圖,在直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖象與x軸相交于點(diǎn)A(﹣2,0)和點(diǎn)B(6,0),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求b、c的值;
(2)若點(diǎn)P是拋物線BC段上的一點(diǎn),當(dāng)△PBC的面積最大時(shí)求出點(diǎn)P的坐標(biāo),并求出△PBC面積的最大值;
(3)點(diǎn)F是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),作EF∥AC交x軸于點(diǎn)E,是否存在點(diǎn)F,使得以A、C、E、F為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,請(qǐng)寫出所有符合條件的點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【解答】解:(1)把點(diǎn)A(﹣2,0)和點(diǎn)B(6,0)代入,得:
,
解得,
∴;
(2)當(dāng)x=0時(shí),y=﹣6,
∴C(0,﹣6),
∴CO=6,
方法一:如圖1,連接OP,
設(shè)點(diǎn),
∴,,
∵,
∴S△PBC=S四邊形PBOC﹣S△BOC
=(S△POC+S△POB)﹣S△BOC
=
=,
∴當(dāng)m=3時(shí),,此時(shí);
方法二:如圖2,作PQ⊥AB于Q,交BC于點(diǎn)D,
設(shè)BC解析式為:y=kx+t,將B(6,0),C(0,﹣6)代入得:
,
解得,
∴直線BC的解析式為:y=x﹣6,
∴D(m,m﹣6),
∴,
∴,
∴當(dāng)m=3時(shí),,此時(shí);
(3)如圖3,
當(dāng)四邊形ACFE為平行四邊形時(shí),AE∥CF,
∵拋物線對(duì)稱軸為直線:x=2,C(0,﹣6),
∴F1點(diǎn)的坐標(biāo):(4,﹣6);
如圖4,當(dāng)四邊形ACEF為平行四邊形時(shí),AC=EF,
作FG⊥AE于G,
∴∠FGO=∠COA=90°,
∵AC∥FE,
∴∠CAO=∠FEG,
在△AOC和△FEG中,
,
∴△AOC≌△EGF(AAS),
∴FG=OC=6,
當(dāng)y=6時(shí),,
∴,,
∴,,
綜上所述:F(4,﹣6)或或.
4.(2023?成都模擬)如圖1,已知二次函數(shù)y=ax2+bx﹣3的圖象與x軸交于點(diǎn)A(﹣3,0),B(1,0),與y軸交于點(diǎn)C.點(diǎn)D在y軸上,其坐標(biāo)為(0,1).
(1)求該二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)已知在線段AC下方的拋物線上有一動(dòng)點(diǎn)P,直線PC與直線BD交于點(diǎn)Q,連接AQ,AP.當(dāng)△APQ的面積最大時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在(2)條件下,將拋物線y=ax2+bx﹣3沿射線AC平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到新的拋物線(如圖2),點(diǎn)R在新拋物線的對(duì)稱軸上.在直線上有一點(diǎn)S,使得以點(diǎn)P,D,R,S為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求所有符合條件的點(diǎn)R的坐標(biāo).
【解答】解:(1)∵二次函數(shù) y=ax2+bx﹣3的圖象與 x軸交于點(diǎn)A(﹣3,0),B(1,0),
∴
解得
∴該二次函數(shù)的表達(dá)為y=x2+2x﹣3;
(2)如圖1,連接AD.
∵拋物線與y軸交于點(diǎn) C,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,﹣3).
∴直線AC的函 數(shù)表達(dá)式為y=﹣x﹣3.
∵點(diǎn)B的坐標(biāo)為(1,0),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,1),
∴直線BD的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣x+1.
∴AC∥BD,CD=4.
∴S△ACQ=S△ACD=×4×3=6.
∴S△APQ=S△APC+S△ACQ=S△APC+S△ACD=S△APC+6.
過點(diǎn)P作PE∥y軸交AC于點(diǎn)E,
設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t,
則P(t,t2+2t﹣3),E(t,﹣t﹣3),
∴PE=﹣t2﹣3t.
∴S△APQ=S△APC+6
=×3×(﹣t2﹣3t)+6
=﹣(t+)2+.
∵﹣<0,
∴當(dāng)t=﹣時(shí),△APQ有最大值,為,
此時(shí)P(﹣,﹣);
(3)由平移的性質(zhì)可知,拋物線y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4沿射線AC平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,即向右平移2個(gè)單位,向下平移2個(gè)單位,
∴平移后的拋物線為:y1=(x﹣1)2﹣6=x2﹣2x﹣5.
∵點(diǎn)R在新拋物線對(duì)稱軸上,
∴點(diǎn)R的橫坐標(biāo)為x=1.
若以點(diǎn)P,D,R,S為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,根據(jù)題意,需要分以下兩種情況:
①當(dāng)PD為平行四邊形的邊時(shí),xP﹣xD=xR﹣xS或xP﹣xD=xS﹣xR,
∴﹣﹣0=1﹣xS或﹣﹣0=xS﹣1,
解得xS=或xS=﹣.
∴S(,)或(﹣,﹣).
∵yP﹣yD=y(tǒng)R﹣yS或yP﹣yD=y(tǒng)S﹣yR,
∴﹣﹣1=y(tǒng)R﹣或﹣﹣1=﹣﹣yR,
∴yR=﹣+或yR=﹣,
∴R(1,﹣+)或(1,﹣);
②當(dāng)PD為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),xP+xD=xR+xS,
∴﹣+0=1+xS,
解得xS=﹣,
∴S(﹣,﹣);
∵yP+yD=y(tǒng)R+yS,
∴﹣+1=y(tǒng)R+(﹣),
∴yR=﹣+.
∴R(1,﹣+).
綜上,若以點(diǎn)P,D,R,S為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,點(diǎn)R的坐標(biāo)為:(1,﹣+)或(1,﹣)或(1,﹣+).
5.(2023?懷遠(yuǎn)縣校級(jí)模擬)如圖1,拋物線y=ax2+bx+4(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(﹣1,0),C(3,0),與y軸交于點(diǎn)B.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖,拋物線的對(duì)稱軸與BC交于點(diǎn)D,連接OD,點(diǎn)F在x軸上,拋物線上是否存在點(diǎn)E,使得以O(shè),F(xiàn),D,E為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)E的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【解答】解:(1)把點(diǎn)A(﹣1,0),C(3,0)代入y=ax2+bx+4(a≠0),得:
,
解得,
∴拋物線的解析式為;
(2)存在,點(diǎn)E的坐標(biāo)為或或或;
拋物線的對(duì)稱為直線,
∵拋物線的對(duì)稱軸與BC交于點(diǎn)D,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為,
①當(dāng)以O(shè)F為平行四邊形的一邊時(shí),此時(shí)DE∥OF,即DE∥x軸,
過點(diǎn)D作E1E2∥x軸,交拋物線于點(diǎn)E1,E2,
∴點(diǎn)E1,E2的縱坐標(biāo)為,
∴,
解得或,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為或;
②當(dāng)以O(shè)F為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),此時(shí)DE也為平行四邊形的對(duì)角線,
設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為,點(diǎn)F的坐標(biāo)為(n,0),
∴,
解得或,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為或,
綜上,點(diǎn)E的坐標(biāo)為或或或.
6.(2024春?萊蕪區(qū)期中)已知二次函數(shù)的圖象過原點(diǎn),頂點(diǎn)坐標(biāo)為.
(1)求該二次函數(shù)的解析式;
(2)如圖1,在x軸下方作x軸的平行線l,交二次函數(shù)圖象于A、B兩點(diǎn),過A、B兩點(diǎn)分別作x軸的垂線,垂足分別為點(diǎn)D、點(diǎn)C.當(dāng)矩形ABCD為正方形時(shí),求A點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)如圖2,在(2)的條件下,作直線AC,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)沿射線AB以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)Q以相同的速度從點(diǎn)A出發(fā)沿線段AD勻速運(yùn)動(dòng),到達(dá)點(diǎn)D時(shí)立即原速返回,當(dāng)動(dòng)點(diǎn)Q返回到點(diǎn)A時(shí),P、Q兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(t>0).過點(diǎn)P向x軸作垂線,交拋物線于點(diǎn)E,交直線AC于點(diǎn)F,當(dāng)以A、E、F、Q四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形時(shí),求t的值.
【解答】解:(1)設(shè)拋物線的表達(dá)式為:y=a(x﹣h)2+k,
則y=a(x﹣4)2﹣,
將原點(diǎn)的坐標(biāo)代入上式得:0=a(0﹣4)2﹣,
解得:a=,
則拋物線的表達(dá)式為:y=(x﹣4)2﹣=x2﹣x;
(2)設(shè)直線l的表達(dá)式為:y=m,
當(dāng)y=m時(shí),m=x2﹣x,
解得:x=4±,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(4﹣,m),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4+,m),
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(4﹣,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4+,0).
∵矩形ABCD為正方形,
∴4+﹣(4﹣)=m,
解得:m1=16(舍去),m2=﹣4.
∴m=4,
即點(diǎn)A(2,﹣4);
(3)以A、E、F、Q四點(diǎn)為頂點(diǎn)構(gòu)成的四邊形能為平行四邊形.
由(2)可知:點(diǎn)A的坐標(biāo)為(2,﹣4),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(6,4),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(6,0),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,0).
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+a(k≠0),
由點(diǎn)A、C的坐標(biāo)得,直線AC的解析式為y=x﹣6.
當(dāng)x=2+t時(shí),y=t2﹣t﹣4,y=﹣x+6=﹣t+4,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(2+t,t2﹣t﹣4),點(diǎn)F的坐標(biāo)為(2+t,﹣t+4).
∵以A、E、F、Q四點(diǎn)為頂點(diǎn)構(gòu)成的四邊形為平行四邊形,且AQ∥EF,
∴AQ=EF,分三種情況考慮:
①當(dāng)0<t≤4時(shí),AQ=t,EF=t2﹣t﹣4+(t﹣4)=﹣t2+t,
∴t=﹣t2+t,
解得:t1=0(舍去),t2=4;
②當(dāng)4<t≤7時(shí),AQ=8﹣t,EF=t2﹣t,
∴8﹣t=t2﹣t,
解得:t3=4(舍去),t4=6;
③當(dāng)7<t≤8時(shí),AQ=8﹣t,EF=t2﹣t,
∴8﹣t=t2﹣t,
解得:t5=2﹣2(舍去),t6=2+2.
綜上所述:當(dāng)以A、E、F、Q四點(diǎn)為頂點(diǎn)構(gòu)成的四邊形為平行四邊形時(shí),t的值為4或6或2+2.
7.(2024?陽西縣一模)已知二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(1,4),且與x軸交于點(diǎn)B(﹣1,0).
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)如圖,將二次函數(shù)圖象繞x軸的正半軸上一點(diǎn)P(m,0)旋轉(zhuǎn)180°,此時(shí)點(diǎn)A、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為點(diǎn)C、D.
①連結(jié)AB、BC、CD、DA,當(dāng)四邊形ABCD為矩形時(shí),求m的值;
②在①的條件下,若點(diǎn)M是直線x=m上一點(diǎn),原二次函數(shù)圖象上是否存在一點(diǎn)Q,使得以點(diǎn)B、C、M、Q為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【解答】解:(1)∵二次函數(shù)的圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(1,4),
∴設(shè)二次函數(shù)的表達(dá)式為y=a(x﹣1)2+4,
又∵B(﹣1,0),
∴0=a(﹣1﹣1)2+4,
解得:a=﹣1,
∴y=﹣(x﹣1)2+4(或y=﹣x2+2x+3);
(2)①∵點(diǎn)P在x軸正半軸上,
∴m>0,
∴BP=m+1,
由旋轉(zhuǎn)可得:BD=2BP,AC=2AP,
∴四邊形ABCD是平行四邊形.
∴BD=2(m+1),
過點(diǎn)A(1,4)作AE⊥x軸于點(diǎn)E,
∴BE=2,AE=4,
在Rt△ABE中,AB2=BE2+AE2=22+42=20,
當(dāng)四邊形ABCD為矩形時(shí),AD⊥AB,
∴∠BAD=∠BEA=90°,
又∠ABE=∠DBA,
∴△BAE∽△BDA,
∴AB2=BE?BD,
∴4(m+1)=20,
解得m=4;
②由題可得點(diǎn)A(1,4)與點(diǎn)C關(guān)于點(diǎn)P(4,0)成中心對(duì)稱,
∴C(7,﹣4),
∵點(diǎn)M在直線x=4上,
∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為4,
存在以點(diǎn)B、C、M、Q為頂點(diǎn)的平行四邊形,
1)當(dāng)以BC為邊時(shí),平行四邊形為BCMQ,點(diǎn)C向左平移8個(gè)單位,與點(diǎn)B的橫坐標(biāo)相同,
∴將點(diǎn)M向左平移8個(gè)單位后,與點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)相同,
∴Q(﹣4,y1)代入y=﹣x2+2x+3,
解得:y1=﹣21,
∴Q(﹣4,﹣21),
2)當(dāng)以BC為邊時(shí),平行四邊形為BCQM,點(diǎn)B向右平移8個(gè)單位,與點(diǎn)C的橫坐標(biāo)相同,
∴將M向右平移8個(gè)單位后,與點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)相同,
∴Q(12,y2)代入y=﹣x2+2x+3,
解得:y2=﹣117,
∴Q(12,﹣117),
3)當(dāng)以BC為對(duì)角線時(shí),點(diǎn)M向左平移5個(gè)單位,與點(diǎn)B的橫坐標(biāo)相同,
∴點(diǎn)C向左平移5個(gè)單位后,與點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)相同,
∴Q(2,y3)代入y=﹣x2+2x+3,
得:y3=3,
∴Q(2,3),
綜上所述,存在符合條件的點(diǎn)Q,其坐標(biāo)為(﹣4,﹣21)或(2,3)或(12,﹣117).
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這是一份全國(guó)通用 中考數(shù)學(xué) 二次函數(shù)壓軸題專題練習(xí) 09菱形存在性問題(含答案解析版),共38頁。試卷主要包含了,點(diǎn)P是拋物線上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),,與y軸交于點(diǎn)C等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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