二次函数与特殊四边形存在性问题
中考数学总复习《二次函数中的特殊四边形存在性问题 》专题训练-附答案

中考数学总复习《二次函数中的特殊四边形存在性问题 》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,已知抛物线223y x x =+-的图像与坐标轴分别交于、、A B C 三点,连接AC ,点M 是AC 的中点,抛物线的对称轴交x 轴于点F ,作直线FM .(1)直接写出下列各点的坐标:F ______,M ______;(2)若点P 为直线FM 下方抛物线上动点,过点P 作PQ y ∥轴,交直线FM 于点Q ,当PQM 为直角三角形时,求点P 的坐标;(3)若点N 是x 轴上一动点,则在坐标平面内是否存在点E ,使以点F M N E 、、、为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点E 的坐标:若不存在,请说明理由.2.如图所示,在平面直角坐标系中,直线3y x =-+交坐标轴于B 、C 两点,抛物线23y ax bx =++经过B 、C 两点,且交x 轴于另一点()1,0A -.点D 为抛物线在第一象限内的一点,过点D 作DQ CO ∥,DQ 交BC 于点P ,交x 轴于点Q .(1)求抛物线的解析式;(2)设点P 的横坐标为m ,在点D 的移动过程中,存在DCP DPC ∠=∠,求出m 值;(3)在抛物线上取点E ,在平面直角坐标系内取点F ,问是否存在以C 、B 、E 、F 为顶点且以CB 为边的矩形?如果存在,请求出点F 的坐标;如果不存在,请说明理由.3.如图,已知抛物线223y x x =--+的顶点为D 点,且与x 轴交于B ,A 两点(B 在A 的左侧),与y 轴交于点C .点E 为抛物线对称轴上的一个动点:(1)当点E 在x 轴上方且CE BD ∥时,求sin DEC ∠的值;(2)若点Р在抛物线上,是否存在以点B ,E ,C ,P 为顶点的四边形是平行四边形﹖请求出点Р的坐标;(3)若抛物线对称轴上有点E ,使得55AE DE +取得最小值,连接AE 并延长交第二象限抛物线为点M ,请直接写出AM 的长度.4.如图,抛物线22y ax bx =++与x 轴交于()1,0A -和()4,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点D 是第一象限内抛物线上的一个动点,连接AC ,CD ,DB ,试求四边形ABDC 面积的最大值;(3)如图2,点(),1D m m -是第一象限内抛物线上的一点,连接AD ,BD ,点E 是线段AB 上的任意一点(不与点A ,B 重合),过点E 分别作EM AD ∥交BD 于点M ,EN BD ∥交AD 于点N .①判断四边形EMDN 的形状,并证明你的结论;①四边形EMDN 是否能成为正方形?若能,请直接写出点E 的坐标;若不能,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,AOC 绕原点O 逆时针旋转90︒得到DOB ,其中1OA =,OC=3.(1)若二次函数经过A 、B 、C 三点,求该二次函数的解析式;(2)在(1)条件下,在二次函数的对称轴l 上是否存在一点P ,使得PA PC +最小?若P 点存在,求出P 点坐标;若P 点不存在,请说明理由.(3)在(1)条件下,若E 为x 轴上一个动点,F 为抛物线上的一个动点,使得B 、C 、E 、F 构成平行四边形时,求E 点坐标.6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线234y x bx c =++与直线AB 交于点()0,3A -和()4,0B .(1)求抛物线的函数解析式;(2)点P 是直线AB 下方抛物线上一点,过点P 作y 轴的平行线,交AB 于点E ,过点P 作AB 的垂线,垂足为点F ,求PEF 周长的最大值及此时点P 的坐标;(3)在(2)中PEF 取得最大值的条件下,将该抛物线沿水平方向向左平移3个单位,点Q 为点P 的对应点,点N 为原抛物线对称轴上一点.在平移后抛物线上确定一点M ,使得以点B ,Q ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,写出所有符合条件的点M 的坐标,并写出求解点M 的坐标的其中一种情况的过程.7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线()230y ax bx a =+-≠与x 轴交于()1,0A -,()3,0B 两点,与y 轴交于C 点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P 是直线BC 下方抛物上一动点,连接PB ,PC ,求PBC 面积的最大值以及此时点P 的坐标;(3)在(2)中PBC 的面积取得最大值的条件下,将该抛物线沿水平方向向左移动2个单位,平移后的抛物线顶点坐标为Q ,M 为y 轴上一点,在平移后的抛物线上确定一点N ,使得以点P ,Q ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,写出所有符合条件的N 的坐标,并写出求解点N 的坐标的其中一种情况的过程.8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线()240y ax bx a =+-≠与x 轴交于()4,0A ,()2,0B -两点,与y 轴交于点C ,连接BC ,y 轴上有一点()0,3D -.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P 是直线AD 下方抛物线上的一个动点,过点P 作PH x ⊥轴于点H ,PH 交直线AD 于点E ,作PF BC 交直线AD 于点F ,求11510PF PH +的最大值,及此时点P 的坐标; (3)在(2)的条件下,将点P 向右平移152个单位长度,再向上平移398个单位长度得到点P ';将抛物线沿着射线BC 方向平移5个单位长度得到一条新抛物线,点M 为新抛物线与y 轴的交点,N 为新抛物线上一点,Q 为新抛物线对称轴上一点,请写出所有使得以点P ',M ,Q ,N 为顶点的四边形是平行四边形的点Q 的坐标,并写出求解点Q 的坐标的其中一种情况的过程.9.如图,抛物线212y x bx c =-++的图象经过点C ,交x 轴于点()1,0A -、()4,0B (A 点在B 点左侧),顶点为D .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 在直线BC 上方的抛物线上,过点P 作y 轴的平行线交BC 于点Q ,过点P 作x 轴的平行线交y 轴于点F ,过点Q 作x 轴的平行线交y 轴于点E ,求矩形PQEF 的周长最大值;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M ,使45BMC ∠=︒?若存在,请直接写出点M 的纵坐标;若不存在,请说明理由.10.如图1,抛物线232y ax x c =++与x 轴交于点A 、(4,0)B (A 点在B 点左侧),与y 轴交于点(0,6)C ,点P 是抛物线上一个动点,连接,,PB PC BC(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图2所示,当点P 在直线BC 上方运动时,连接AC ,求四边形ABPC 面积的最大值,并写出此时P 点坐标.(3)若点M 是x 轴上的一个动点,点N 是抛物线上一动点,P 的横坐标为3.试判断是否存在这样的点M ,使得以点,,,B M N P 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,已知抛物线2y x bx c =-++与y 轴交于点C ,与x 轴交于(1,0)A -,(3,0)B 两点.(1)求抛物线的解析式. (2)连接AC ,在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使得ACP △的周长最小?若存在,求出点P 的坐标和ACP △的周长的最小值,若不存在,请说明理由.(3)点M 为抛物线上一动点,点N 为x 轴上一动点,当以A ,C ,M ,N 为顶点的四边形为平行四边形时,直接写出点M 的横坐标.12.在平面直角坐标系中,抛物线24y x x c =--+与x 轴交于点A ,B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,且点A 的坐标为()5,0-.(1)求点C 的坐标;(2)如图1,若点P 是第二象限内抛物线上一动点,求三角形ACP 面积的最大值;(3)如图2,若点M 是抛物线上一点,点N 是抛物线对称轴上一点,是否存在点M 使以A ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线()10A -,,()30B ,和()01C -,三点.(1)求该抛物线的表达式与顶点坐标;(2)点Q 在y 轴上,点P 在抛物线上,要使Q 、P 、A 、B 为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件点P 的坐标.14.如图,抛物线2()y a x h k =-+的顶点坐标是19,24⎛⎫ ⎪⎝⎭,与x 轴交于点A 、点()2,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 在抛物线的对称轴上,点Q 在抛物线上,是否存在点Q ,使得以B 、C 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.15.综合与探究如图,抛物线2142y x x =+-与x 轴交于点A 和B ,点A 在点B 的左侧,与y 轴交于点C ,点P 在直线AC 下方的抛物线上运动.(1)求点B 的坐标和直线AC 的解析式;(2)如图1,过点P 作PD y ∥轴交直线AC 于点D ,过点P 作PE AC ⊥,垂足为E ,当PDE △的面积最大时,求点P 的坐标;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在x 轴上运动,以点B ,C ,M 和N 为顶点的四边形是平行四边形,借助图2探究,请直接写出符合条件的点M 的坐标.参考答案: 1.(1)(1,0)F - 13(,)22M - (2)点P 的坐标为:1P (210322---,) 21555(,)22P ---- (3)存在,13(,)22E 或3(1,)2E --2.(1)223y x x =-++(2)2m =(3)存在,此时点F 的坐标为()4,1或()5,2--3.(1)55(2)存在 ()2,3P - ()4,5P -- ()2,5P -(3)754AM =4.(1)213222y x x =-++ (2)四边形ABDC 面积的最大值为9(3)①矩形①能,7,03E ⎛⎫ ⎪⎝⎭5.(1)2=23y x x --(2)存在(3)(72,0)-或(72,0)--或(1,0)6.(1)239344y x x =-- (2)365 92,2P ⎛⎫- ⎪⎝⎭ (3)13693,216M ⎛⎫ ⎪⎝⎭ 727,216M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭ 333,216M ⎛⎫ ⎪⎝⎭7.(1)2=23y x x --(2)315(,)24P - (3)17(,)24N -或533(,)24N 或57(,)24N --8.(1)2142y x x =-- (2)11510PF PH +最大值为758,此时点P 的坐标为335,28⎛⎫- ⎪⎝⎭ (3)点Q 的坐标为()2,39或()2,29或()2,10-9.(1)213222y x x =-++ (2)9(3)3132+或3912--10.(1)233642y x x =-++ (2)2t =时,ABPC S 四边形有最大值,最大值为24,点P 的坐标为(2,6)(3)存在,点M 的坐标为(0,0)或()14,0-或(14,0)或(8,0)11.(1)223y x x =-++(2)(1,2)P 1032+(3)2或17+或17-12.(1)(0,5)(2)1258(3)存在,点M 的坐标为:()3,8-或()3,16-或(7,16)--13.(1)212133y x x =--,顶点坐标为413⎛⎫- ⎪⎝⎭, (2)()21-,或543⎛⎫ ⎪⎝⎭,或()47-,14.(1)22y x x =-++(2)存在,点Q 的坐标为:35,24Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭或37,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭或57,24⎛⎫- ⎪⎝⎭15.(1)点B 的坐标为()20,,直线AC 的解析式为4y x =-- (2)()24--,(3)()24--,或()1174--,或()1174-+,;。
二次函数背景下的特殊四边形存在性判定(解析版)

备战2020年中考数学压轴题之二次函数专题06 二次函数背景下的特殊四边形存在性判定【方法综述】知识准备:特殊四边形包括平行四边形、菱形、矩形和正方形。
它们的判定方法如下:平行四边形的判定方法:两组对边分别平行的四边形是平行四边形;两组对角分别相等的四边形是平行四边形两组对边分别相等的四边形是平行四边形;一组对边平行且相等的四边形是平行四边形两条对角线互相平分的四边形是平行四边形;矩形判的定方法有一个角是直角的平行四边形是矩形;对角线相等的平行四边形是矩形有三个角是直角的四边形是矩形菱形判定方法有一组邻边相等的平行四边形是菱形;对角线互相垂直的平行四边形是菱形四条边相等的四边形是矩形正方形的判定方法平行四边形+矩形的特性;平行四边形+菱形的特性解答时常用的技巧:(1).根据平行四边形的对角线互相平分这条性质,应用中点坐标公式,可以采用如下方法:已知点A、B、C三点坐标已知,点P在某函数图像上,是否存在以点A、B、C、P为顶点的四边形为平行四边形,求点P的坐标。
如,当AP、BC为平行四边形对角线时,由中点坐标公式,可得a+m=c+e,n+b=d+f则m= c+e-a;n= d+f-b,点P坐标可知,将其带入到函数关系式进行验证,如果满足函数关系式,即为所求P点,同理,根据分类讨论可以得到其它情况的解答方法。
(2).菱形在折叠的情况下,可以看成是等腰三角形以底边所在直线折叠所得,因此,菱形的存在性讨论,亦可以看做等腰三角形的存在性讨论。
(3).矩形中的直角证明出来常规直角的探究外,还有主要是否由隐形圆的直径所对圆周角得到。
【典例示范】类型一平行四边形的存在性探究例1:如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值;(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能使以点P,Q,B,O为顶点的四边形为平行四边形(要求PQ∥OB),直接写出相应的点Q的坐标.【答案】(1)y=12x2+x-4;(2)当m=-2时,S有最大值,S最大=4;(3)满足题意的Q点的坐标有三个,分别是(-2+2-,(-2-2+,(-4,4).【思路引导】(1)已知抛物线与x轴的两个交点的横坐标,一般选用两点式,利用待定系数法求解即可;(2)利用抛物线的解析式表示出点M 的纵坐标,从而得到点M 到x 轴的距离,然后根据三角形面积公式表示并整理即可得解,根据抛物线的性质求出第三象限内二次函数的最值,然后即可得解;(3)利用直线与抛物线的解析式表示出点P 、Q 的坐标,然后求出PQ 的长度,再根据平行四边形的对边相等列出算式,然后解关于x 的一元二次方程即可得解.【解析】(1)设抛物线的解析式为y=a (x+4)(x -2),把B (0,-4)代入得,-4=a×(0+4)(0-2),解得a=12, ∴抛物线的解析式为:y=12(x+4)(x -2),即y=12x 2+x -4; (2)过点M 作MD ⊥x 轴于点D ,设M 点的坐标为(m ,n ), 则AD=m+4,MD=-n ,n=12m 2+m -4, ∴S=S △AMD +S 梯形DMBO -S △ABO =111(4)()(4)()44222m n n m +-+-+--⨯⨯= -2n -2m -8=-2×(12m 2+m -4)-2m -8=-m 2-4m =-(m+2)2+4(-4<m <0);∴S 最大值=4.(3)设P (x ,12x 2+x -4). ①如图1,当OB 为边时,根据平行四边形的性质知PQ ∥OB ,∴Q 的横坐标等于P 的横坐标,又∵直线的解析式为y=-x ,则Q (x ,-x ).由PQ=OB ,得|-x -(12x 2+x -4)|=4,解得x=0,-4,-x=0不合题意,舍去.由此可得Q (-4,4)或(-2--2-;②如图2,当BO 为对角线时,知A 与P 应该重合,OP=4.四边形PBQO 为平行四边形则BQ=OP=4,Q 横坐标为4,代入y=-x 得出Q 为(4,-4).故满足题意的Q 点的坐标有四个,分别是(-4,4),(4,-4),(-,2-,(-2-.【方法总结】本题是二次函数综合题,交点式求解析式,二次函数与三角形面积最值问题的公共底的辅助线的做法要注意,二次函数中存在平行四边形的方法,要分别对已知边的分别为平行四边形的边或是对角线进行分类讨论.针对训练1.如图,二次函数的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,已知点A (﹣4,0).(1)求抛物线与直线AC 的函数解析式;(2)若点D (m ,n )是抛物线在第二象限的部分上的一动点,四边形OCDA 的面积为S ,求S 关于m 的函数关系式;(3)若点E 为抛物线上任意一点,点F 为x 轴上任意一点,当以A 、C 、E 、F 为顶点的四边形是平行四边形时,请求出满足条件的所有点E 的坐标.【答案】(1)(2)S=﹣m 2﹣4m+4(﹣4<m <0)(3)(﹣3,2)、(,﹣2)、(,﹣2)【解析】 (1)∵A (﹣4,0)在二次函数y=ax 2﹣x+2(a≠0)的图象上, ∴0=16a+6+2,解得a=﹣, ∴抛物线的函数解析式为y=﹣x 2﹣x+2; ∴点C 的坐标为(0,2),设直线AC 的解析式为y=kx+b ,则, 232(0)2y ax x a =-+≠122y x =+32--32-3212123204{2k b b=-+=解得,∴直线AC 的函数解析式为:;(2)∵点D (m ,n )是抛物线在第二象限的部分上的一动点,∴D (m ,﹣m 2﹣m+2),过点D 作DH ⊥x 轴于点H ,则DH=﹣m 2﹣m+2,AH=m+4,HO=﹣m ,∵四边形OCDA 的面积=△ADH 的面积+四边形OCDH 的面积,∴S=(m+4)×(﹣m 2﹣m+2)+(﹣m 2﹣m+2+2)×(﹣m ),化简,得S=﹣m 2﹣4m+4(﹣4<m <0);(3)①若AC 为平行四边形的一边,则C 、E 到AF 的距离相等,∴|y E |=|y C |=2,∴y E =±2.当y E =2时,解方程﹣x 2﹣x+2=2得,x 1=0,x 2=﹣3,∴点E 的坐标为(﹣3,2);当y E =﹣2时,解方程﹣x 2﹣x+2=﹣2得,x 1=,x 2=,∴点E 的坐标为(,﹣2)或(,﹣2);②若AC 为平行四边形的一条对角线,则CE ∥AF ,∴y E =y C =2,∴点E 的坐标为(﹣3,2).综上所述,满足条件的点E 的坐标为(﹣3,2)、(,﹣2)、(,﹣2).1{22k b ==122y x =+123212321212321212321232123232-32-+32-32-32--32-+2.(云南省弥勒市2019届九年级上学期期末考试数学试题)如图,抛物线y =x 2−2x −3与x 轴交A 、B 两点(A 点在B 点左侧),直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2.(1)求A 、B 两点的坐标及直线AC 的函数表达式;(2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平行线交抛物线于E 点,求线段PE 长度的最大值;(3)点G 是抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A 、C 、F 、G 四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,写出所有满足条件的F 点坐标(请直接写出点的坐标,不要求写过程);如果不存在,请说明理由.【答案】(1)A(−1,0),B(3,0),y =−x −1。
二次函数专题提优》。特殊四边形存在性问题

二次函数专题提优》。
特殊四边形存在性问题二次函数专题提优:特殊四边形存在性问题一、平行四边形存在性原理:1.实验与探究:给出平行四边形ABCD的顶点A、B、C、D的坐标,并归纳发现:无论平行四边形ABCD处于直角坐标系中哪个位置,当其顶点坐标为A(a,b),B(c,d),C(m,n),D(e,f)时,则四个顶点的横坐标a,c,m,e之间的等量关系为;纵坐标b,d,n,f之间的等量关系为(不必证明)。
2.运用与推广:在同一直角坐标系中有抛物线和三个点G,S,H,且c>0.求当c为何值时,该抛物线上存在点P,使得以G,S,H,P为顶点的四边形是平行四边形,并求出所有符合条件的P点坐标。
二、平行四边形的存在性问题:1.已知抛物线y=ax²+bx+c的对称轴是x=1,经过(-2,-5)和(5,-12)两点。
1)求此抛物线的解析式。
2)设此抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于C点,D是线段BC上一点(不与点B、C 重合)。
若以B、O、D为顶点的三角形与△BAC相似,求点D的坐标。
3)点P在y轴上,点M在此抛物线上,若要使以点P、M、A、B为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点M的坐标。
2.如图,抛物线y=ax²+bx+c交x轴于点A(-3,0)、点B(1,0),交y轴于点E(0,-3),点C是点A关于点B的对称点,点F是线段BC的中点,直线l过点F且与y轴平行,直线y=-x+m过点C,交y轴于点D。
1)求抛物线的函数表达式。
2)点K为线段AB上一动点,过点K作x轴的垂线与直线CD交于点H,与抛物线交于点G,求线段HG长度的最大值。
3、在直线l上取点M,在抛物线上取点N,使得以点A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形。
求点N的坐标。
解析:根据题意,可以得到以下条件:1.点A在抛物线上,坐标为(0,c);2.点C在直线l上,坐标为(0,b);3.点M在直线l上,坐标为(x,kx+b);4.点N在抛物线上,坐标为(y,ay^2+by+c)。
《二次函数专题提优》 :特殊四边形存在性问题

《二次函数专题提优》:特殊四边形存在性问题(一)、平行四边形存在性原理:1、实验与探究:(1)、在图1,2,3中,给出平行四边形ABCD的顶点A B D,,的坐标(如图所示),写出图1,2,3中的顶点C的坐标,它们分别是(52),,,;(2)、在图4中,给出平行四边形ABCD的顶点A B D,,的坐标(如图所示),求出顶点C的坐标(C点坐标用含a b c d e f,,,,,的代数式表示);归纳与发现:(3)、通过对图1,2,3,4的观察和顶点C的坐标的探究,你会发现:无论平行四边形ABCD处于直角坐标系中哪个位置,当其顶点坐标为()()()()A a bB c dC m nD e f,,,,,,,(如图4)时,则四个顶点的横坐标a c m e,,,之间的等量关系为;纵坐标b d n f,,,之间的等量关系为(不必证明);运用与推广:(4)、在同一直角坐标系中有抛物线2(53)y x c x c=---和三个点15192222G c c S c c⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,(20)H c,(其中0c>).问当c为何值时,该抛物线上存在点P,使得以G S H P,,,为顶点的四边形是平行四边形?并求出所有符合条件的P点坐标.图1图2图3图4(二)、平行四边形的存在性问题:2、在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线cbxaxy ++=2的对称轴是x=1,并且经过(−2,−5)和(5,−12)两点。
(1)、求此抛物线的解析式;(2)、设此抛物线与x轴交于A. B 两点(点A 在点B的左侧),与y轴交于C 点,D是线段BC上一点(不与点B. C重合),若以B. O、D为顶点的三角形与△BAC相似,求点D的坐标;(3)、点P在y轴上,点M在此抛物线上,若要使以点P、M、A. B为顶点的四边形是平行四边形,请你直接写出点M的坐标3、如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于点A(-3,0),点B(1,0),交y轴于点E(0,-3),点C是点A关于点B的对称点,点F是线段BC的中点,直线l过点F且与y轴平行,直线y=-x+m过点C,交y轴于点D. (1)、求抛物线的函数表达式;(2)、点K为线段AB上一动点,过点K作x轴的垂线与直线CD交于点H,与抛物线交于点G,求线段HG长度的最大值;(3)、在直线l上取点M,在抛物线上取点N,使以点A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形,求点N的坐标.A xB CDHEFGKO xylA B CDHEFGKOyl备用图图①4、如图,抛物线c bx ax y ++=2与直线y=21x −3交于A. B 两点,其中点A 在y 轴上,点B 坐标为(−4,−5),点P 为y 轴左侧的抛物线上一动点,过点P 作PC ⊥x 轴于点C ,交AB 于点D. (1)、求抛物线的解析式;(2)、以O ,A ,P ,D 为顶点的平行四边形是否存在?如存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由。
中考数学解答题压轴题突破 重难点突破七 二次函数综合题 类型四:二次函数与特殊四边形问题

Ⅰ)如答图①,连接AC,分别过点A,B作对边的平行线交于 点F. 在▱ ACBF中,∵C(0,-5)向右平移1个单位长度,再向上平 移5个单位长度得到A(1,0), ∴B(5,0)按照相同的平移方式得到F(6,5);
解:设点Q的坐标为(a,b),过点Q作QM∥x轴,过点B作BM∥y轴,交QM 于点M,过点F作FN∥y轴交QM于点N,过点E作EK∥x轴交BM于点K, ∴△BMQ≌△QNF≌△EKB, ∴NF=KB=MQ=|a+2|,QN=EK=BM=|b|, ∴点F的坐标为 (a-b,a+b+2), 点E的坐标为 (-2-b,a+2),
Ⅱ)如答图②,分别过点A,C作BC,AB的平行线交于点 F,在▱ ABCF中,∵B(5,0)向左平移5个单位长度,再向 下平移5个单位长度得到C(0,-5), ∴A(1,0)按照相同的平移方式得到F(-4,-5);
Ⅲ)如答图③,连接AC,分别过点B,C作对边的平行线交 于点F.在▱ ACFB中,∵A(1,0)向左平移1个单位长度,再 向下平移5个单位长度得到C(0,-5), ∴B(5,0)按照相同的平移方式得到F(4,-5); 综上所述,满足条件的点F分别为(6,5),(-4,-5)或 (4,-5).
(1)求抛物线的函数解析式; (2)把抛物线 y=x2+bx+c 平移,使得新抛物线的顶点 为点 P(2,-4).M 是新抛物线上一点,N 是新抛物线对 称轴上一点,直接写出所有使得以点 A,B,M,N 为顶点 的四边形是平行四边形的点 M 的坐标,并把求其中一个 点 M 的坐标的过程写出来.
解:(1)该抛物线的函数解析式为y=x2-72x-1. (2)满足条件的点M的坐标为 (2,-4),(6,12),(-2,12). 由题意可知,平移后抛物线的函数解析式为 y=x2-4x, 对称轴为直线x=2,如答图.
【中考数学几何模型】第二十二节:二次函数特殊平行四边形存在性问题

中考数学几何模型第二十二节:二次函数特殊平行四边形存在性问题422.二次函数正方形存在性问题(初三)在平面直角坐标系中,抛物线y =―13x 2+bx +c 交x 轴于A(―3,0),B(4,0)两点,交y 轴于点C .(1)求抛物线的表达式,(2)如图,直线y =34x +94与抛物线交于A,D 两点,与直线BC 交于点E .若M(m,0)是线段AB 上的动点,过点M 作x 轴的垂线,交抛物线于点F ,交直线AD 于点G ,交直线BC 于点H .①当点F 在直线AD 上方的抛物线上,且S △EFG =59S △OFG 时,求m 的值;②在平面内是否存在点P ,使四边形EFHP 为正方形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.423.二次函数面积最大值矩形存在性问题(初三)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+2x +c(a ≠0)与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,连接BC,OA =1,对称轴为直线x =2,点D 为此拋物线的顶点.(1)求抛物线的解析式(2)抛物线上C 、D 两点之间的距离是_______(3)点E 是第一象限内抛物线上的动点,连接BE 和CE ,求△BCE 面积的最大值;(4)点P 在抛物线对称轴上,平面内存在点Q ,使以点B 、C 、P 、Q 为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q 的坐标.424.二次函数线段最大值相等角矩形存在性问题(初三)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(―1,0),点B(―3,0),且0O=OC.(1)求抛物线的解析式(2)点P在抛物线上,且∠POB=∠ACB,求点P的坐标;(3)抛物线上两点M,N,点M的横坐标为m,点N的横坐标为m+4.点D是抛物线上M,N之间的动点,过点D作y轴的平行线交MN于点E.①求DE的最大值②点D关于点E的对称点为F,当m为何值时,四边形MDNF为矩形.425.二次函数菱形存在性三角形相似存在性问题(初三)如图,已知直线y=―2x+4分别交x轴、y轴于点A、B,抛物线过A,B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x 轴于点C,交抛物线于点D.(1)若抛物线的解析式为y=―2x2+2x+4,设其顶点为M,其对称轴交AB于点N.①求点M、N的坐标;②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由(2)当点P的横坐标为1时,是否存在这样的抛物线,使得以B、P、D为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出满足条件的抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.426.二次函数菱形存在性问题(初三)如图,抛物线y=x2+2x―8与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求A,B,C三点的坐标(2)连接AC,直线x=m(―4<m<0)与该抛物线交于点E,与AC交于点D,连接OD.当OD⊥AC时,求线段DE的长;(3)点M在y轴上,点N在直线AC上,点P为拋物线对称轴上一点,是否存在点M,使得以C、M、N、P为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.427.二次函数菱形存在性问题三角形面积相等问题(初三)x2+2x―6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.如图,抛物线y=12(1)求A、B,C三点的坐标并直接写出直线AC,BC的函数表达式.(2)点P是直线AC下方抛物线上的一个动点,过点P作BC的平行线1,交线段AC于点D.①试探究:在直线1上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点E的坐标,若不存在,请说明理由;②设抛物线的对称轴与直线1交于点M,与直线AC交于点N.当S△DWN=S△AOC时,请直接写出DM的长.428.二次函数三角形面积最大值菱形存在性问题(初三)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的边BC在x轴上,∠ABC=90∘,以A为顶点的抛物线y=―x2+bx+c经过点C(3,0),交y轴于点E(0,3),动点P在对称轴上.(1)求抛物线解析式;(2)若点P从A点出发,沿A→B方向以1个单位/秒的速度匀速运动到点B停止,设运动时间为t秒,过点P作PD⊥AB 交AC于点D,过点D平行于y轴的直线1交抛物线于点Q,连接AQ,CQ,当t为何值时,△ACQ的面积最大?最大值是多少?(3)若点M是平面内的任意一点,在x轴上方是否存在点P,使得以点P,M,EC为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出符合条件的M点坐标;若不存在,请说明理由.429.二次函数菱形存在性问题(初三)已知抛物线F:y=x2+bx+c的图象经过坐标原点0,且与x轴另一交点为(―33,0).(1)求抛物线F的解析式.x+m(m>0)与抛物线F相交于点A(x1,y1)和点B(x2,y2)(点A在第二象限),求y2―y1的(2)如图1,直线1:y=33值(用含m的式子表示);,设点A′是点A关于原点0的对称点,如图2.(3)在(2)中,若m=43①判断△AA′B的形状,并说明理由;②平面内是否存在点P,使得以点A、B、A′、P为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.430.二次函数线段最大值菱形存在性问题(初三)如图,二次函数y =x 2+bx +c 的图象交x 轴于点A(―3,0),B(1,0),交y 轴于点C .点P(m,0)是x 轴上的一动点,PM ⊥x 轴,交直线AC 于点M ,交抛物线于点N .(1)求这个二次函数的表达式:(2)①若点P 仅在线段A0上运动,如图,求线段MN 的最大值;②若点P 在x 轴上运动,则在y 轴上是否存在点Q ,使以M,N,C,Q 为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.431.二次函数菱形存在性问题(初三)如图,一次函数y =33x ―3图象与坐标轴交于点A 、B ,二次函数y =33x 2+bx +c 图象过A 、B 两点.(1)求二次函数解析式(2)点B 关于抛物线对称轴的对称点为点C ,点P 是对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点Q ,使得以B 、C 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出Q 点坐标;若不存在,请说明理由.答案422【解】(1)∵抛物线y =―13x 2+bx +c 交x 轴于A(―3,0),B(4,0)两点,∴y =―13(x +3)(x ―4)=―13x 2+13x +4;(2)①如图1,∵B(4,0),C(0,4),∴设BC 的解析式为:y =kx +n,则{4k +n =0n =4,解得{k =―1n =4∴BC 的解析式为:y =―x +4,∴―x +4=34x +94,解得:x =1,∴E(1,3),∵M(m,0),且MH ⊥x 轴,∴G (m,34m +94),F (m,―13m 2+13m +4),∴FG =―13m 2+13m +4―(34m +94)=―13m 2―512m +74∵S △EFG =59S △OEG ,△EFG 和△OEG 的水平宽度相同,∴FG =59ON,∴―13m 2―512m +74=59×94解得:m 1=34,m 2=―2;②存在,由①知:E(1,3),且∠CBM =45∘∴过点E 作AB 的平行线,与抛物线的交点就是正方形EFHP 的顶点F.∴FH =EF,∠EFH =∠FHP =∠HPE =90∘,∵M(m,0),且MH ⊥x 轴,∴H(m,―m +4),F (m,―13m 2+13m +4),分两种情况:第一种情况:当―3⩽m <1时,如图1,点F 在EP 的左侧∴FH =(―m +4)―(―13m 2+13m +4)=13m 2―43m,∴13m 2―43m =1―m,解得:m 1=1+132(舍),m 2=1―132,∴H(1―132,7+132),∴P (1,7+132),第二种情况:当1<m <4时,点F 在PE 的右边,如图2,同理得―13m 2+43m =m ―1,解得:m 1=1+132,m 2=1―132(舍),同理得P (1,7―132);综上,点P 的坐标为:(1,7+132)或(1,7―132).423【解】(1)∵OA =1,∴A(―1,0),又∵对称轴为x =2,∴B(5,0),将A,B 代入解析式得:{0=a ―2+c0=25a +10+c ,解得{a =―12c =52,∴y =―12x 2+2x +52(2)由(1)得:C (0,52),D (2,92),∴由两点距离公式可得:CD =22,故答案为22;(3)∵B(5,0),C (0,52),∴直线BC 的解析式为:y =―12x +52,设E (x,―12x 2+2x +52),且0<x <5,如图,作EF ⊥x 轴交BC 于点F,则F (x,―12x +52),∴EF =―12x 2+2x +52―(―12x +52)=―12x 2+52x,S △BCE =12×EF ×BO =12×(―12x 2+52x )×5=―54(x ―52)2+12516当x =52时,S △BCE 有最大值为12516;(4).设P(2,y),Q(m,n),由(1)知B(5,0),C (0,52),分三种情况讨论:①若BC 为矩形的对角线,由中点坐标公式得:{5+0=2+m 0+52=y +n ,解得:{m =3n =52―y ,又∵∠BPC =90∘,∴PC 2+PB 2=BC 2,即:22+(52―y )2+32+y 2=52+(52)2,解得y =4或y =―32,∴n =―32或n =4,∴Q (3,―32)或Q(3,4),②若BP 为矩形的对角线,由中点坐标公式得{5+2=0+m 0+y =52+n ,解得:{m =7n =y ―52,又∵∠BCP =90∘,BC 2+CP 2=BP 2即:52+(52)2+22+(52―y )2=32+y 2,解得y =132,∴Q(7,4),③若BQ 为矩形的对角线,由中点坐标公式得:{5+m =2+00+n =y +52,解得:{m =―3n =y +52,又∵∠BCQ =90∘,∴BC 2+CQ 2=BQ 2,即:52+(52)2+m 2+(52―n )2=(5―m)2+n 2,解得n =―72,∴Q (―3,―72),综上,点Q 的坐标为(3,―32)或(3,4),或(7,4)或(―3,―72).解法二,也可以构造利用一线三等角三角形相似来解决。
专题05二次函数中特殊平行四边形存在性问题(原卷版)

挑战2023年中考数学解答题压轴真题汇编专题05 二次函数中特殊平行四边形存在性问题一.平行四边形的存在性1.(2022•重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,3).(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P为直线AB上方抛物线上一动点,过点P作PQ⊥x轴于点Q,交AB于点M,求PM+AM的最大值及此时点P的坐标;(3)在(2)的条件下,点P′与点P关于抛物线y=﹣x2+bx+c的对称轴对称.将抛物线y=﹣x2+bx+c向右平移,使新抛物线的对称轴l经过点A.点C在新抛物线上,点D在l上,直接写出所有使得以点A、P′、C、D为顶点的四边形是平行四边形的点D的坐标,并把求其中一个点D的坐标的过程写出来.2.(2022•郴州)已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴相交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,将直线BC向上平移,得到过原点O的直线MN.点D是直线MN上任意一点.①当点D在抛物线的对称轴l上时,连接CD,与x轴相交于点E,求线段OE的长;②如图2,在抛物线的对称轴l上是否存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点F与点D的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2022•攀枝花)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于O(O为坐标原点),A两点,且二次函数的最小值为﹣1,点M(1,m)是其对称轴上一点,y轴上一点B(0,1).(1)求二次函数的表达式;(2)二次函数在第四象限的图象上有一点P,连结P A,PB,设点P的横坐标为t,△P AB的面积为S,求S与t的函数关系式;(3)在二次函数图象上是否存在点N,使得以A、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有符合条件的点N的坐标,若不存在,请说明理由.4.(2022•内蒙古)如图,抛物线y=ax2+x+c经过B(3,0),D(﹣2,﹣)两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式和点C的坐标;(2)若点M在直线BC上方的抛物线上运动(与点B,C不重合),求使△MBC面积最大时M点的坐标,并求最大面积;(请在图1中探索)(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)5.(2022•资阳)已知二次函数图象的顶点坐标为A(1,4),且与x轴交于点B (﹣1,0).(1)求二次函数的表达式;(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点P(m,0)旋转180°,此时点A、B的对应点分别为点C、D.①连结AB、BC、CD、DA,当四边形ABCD为矩形时,求m的值;②在①的条件下,若点M是直线x=m上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.二.矩形的存在性6.(2022•泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+x+c经过A(﹣2,0),B(0,4)两点,直线x=3与x轴交于点C.(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x=3交于点D,E,且△BDO与△OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x=3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.8.(2021•齐齐哈尔)综合与探究如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C、D两点之间的距离是2;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.9.(2022•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)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x=﹣1,且OA=OC,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P ABC面积的最大值,并求出此时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.10.(2023•秦都区校级二模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,且OC=3OA,点D为抛物线的对称轴与x轴的交点,连接CD.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点F为坐标平面内一点,在第一象限的抛物线上是否存在点E,使得以点C、D、E、F为顶点的四边形是以CD为边的矩形?若存在,请求出符合条件的点E的横坐标;若不存在,请说明理由.7.(2022•元宝区校级二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C、D两点之间的距离是11;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.8.(2022•鱼峰区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与坐标轴交于A(0,﹣2),B(4,0)两点,直线BC:y=﹣2x+8交y轴于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)在第二象限内是否存在一点M,使得四边形ABCM为矩形?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,请说明理由.三.菱形的存在性9.(2022•朝阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴分别交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3),连接BC.(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.(2)如图,点P为线段BC上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P 作y轴的平行线交抛物线于点Q,求线段PQ长度的最大值.(3)动点P以每秒个单位长度的速度在线段BC上由点C向点B运动,同时动点M以每秒1个单位长度的速度在线段BO上由点B向点O运动,在平面内是否存在点N,使得以点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出符合条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2021•湘潭)如图,一次函数y=x﹣图象与坐标轴交于点A、B,二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点.(1)求二次函数解析式;(2)点B关于抛物线对称轴的对称点为点C,点P是对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.11.(2021•鄂尔多斯)如图,抛物线y=x2+2x﹣8与x轴交于A,B两点(点A 在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)连接AC,直线x=m(﹣4<m<0)与该抛物线交于点E,与AC交于点D,连接OD.当OD⊥AC时,求线段DE的长;(3)点M在y轴上,点N在直线AC上,点P为抛物线对称轴上一点,是否存在点M,使得以C、M、N、P为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.12.(2021•通辽)如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(3,0),B(﹣1,0)两点,交y轴于点C,动点P在抛物线的对称轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当以P,B,C为顶点的三角形周长最小时,求点P的坐标及△PBC的周长;(3)若点Q是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点Q,使得以A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.13.(2021•娄底)如图,在直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求b、c的值;(2)点P(m,n)为抛物线上的动点,过P作x轴的垂线交直线l:y=x于点Q.①当0<m<3时,求当P点到直线l:y=x的距离最大时m的值;②是否存在m,使得以点O、C、P、Q为顶点的四边形是菱形,若不存在,请说明理由;若存在,请求出m的值.14.(2021•山西)综合与探究如图,抛物线y=x2+2x﹣6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.(1)求A、B,C三点的坐标并直接写出直线AC,BC的函数表达式.(2)点P是直线AC下方抛物线上的一个动点,过点P作BC的平行线l,交线段AC于点D.①试探究:在直线l上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点E的坐标,若不存在,请说明理由;②设抛物线的对称轴与直线l交于点M,与直线AC交于点N.当S△DMN =S△AOC时,请直接写出DM的长.15.(2020•阜新)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P仅在线段AO上运动,如图,求线段MN的最大值;②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.。
二次函数中考压轴题四边形的存在性问题解析

二次函数中考精品压轴题(四边形与存在性问题)解析精选【例1】综合与实践:如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x 2+2x+3与x 轴交于A .B 两点,与y 轴交于点C ,点D 是该抛物线的顶点.(1)求直线AC 的解析式及B .D 两点的坐标;(2)点P 是x 轴上一个动点,过P 作直线l ∥AC 交抛物线于点Q ,试探究:随着P 点的运动,在抛物线上是否存在点Q ,使以点A .P 、Q 、C 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)请在直线AC 上找一点M ,使△BDM 的周长最小,求出M 点的坐标.【答案】解:(1)当y=0时,﹣x 2+2x+3=0,解得x 1=﹣1,x 2=3。
∵点A 在点B 的左侧,∴A .B 的坐标分别为(﹣1,0),(3,0)。
当x=0时,y=3。
∴C 点的坐标为(0,3)。
设直线AC 的解析式为y=k 1x+b 1(k 1≠0),则111b =3k +b =0⎧⎨-⎩,解得11k =3b =3⎧⎨⎩。
∴直线AC 的解析式为y=3x+3。
∵y=﹣x 2+2x+3=﹣(x ﹣1)2+4,∴顶点D 的坐标为(1,4)。
(2)抛物线上有三个这样的点Q 。
如图,①当点Q 在Q 1位置时,Q 1的纵坐标为3,代入抛物线可得点Q 1的坐标为(2,3);②当点Q 在点Q 2位置时,点Q 2的纵坐标为﹣3,代入抛物线可得点Q 2坐标为(1+7,﹣3);③当点Q 在Q 3位置时,点Q 3的纵坐标为﹣3,代入抛物线解析式可得,点Q 3的坐标为(1﹣7,﹣3)。
综上可得满足题意的点Q 有三个,分别为:Q 1(2,3),Q 2(1+7,﹣3),Q 3(1﹣7,﹣3)。
(3)点B 作BB′⊥AC 于点F ,使B′F=BF ,则B′为点B 关于直线AC 的对称点.连接B′D 交直线AC 与点M ,则点M 为所求。
过点B′作B′E ⊥x 轴于点E 。
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探究特殊二次函数四边形存在性问题
1.如图,抛物线y =x 2-2x -3经过点A (2,-3),与x 轴负半轴交于点B ,与y 轴交于点C ,且OC =3OB .
(1)求点B ,C 的坐标;
(2)若点D 在y 轴上,且∠BDO =∠BAC ,求点D 的坐标;
(3)若点M 为抛物线上一点,点N 在抛物线的对称轴上,是否存在以点A 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点M 的坐标,若不存在,请说明理由.
第1题图
解:(1)令x =0得y =-3,
∴C (0,-3),
∴OC =3,
∵OC =3OB ,
∴OB =1,
∴B (-1,0),
把A (2,-3),B (-1,0)分别代入y =ax 2+bx -3得:
⎩⎪⎨⎪⎧a -b -3=04a +2b -3=-3,解得⎩
⎪⎨⎪⎧a =1b =-2, ∴抛物线的解析式为y =x 2-2x -3;
(2)如解图①,过点B 作BE ⊥ AC ,交AC 延长线于点E .
第1题解图①
∵C (0,-3),A (2,-3),
∴AC ∥x 轴,
∴BE =3,
又∵OB=1,
∴AE=3,∴AE=BE,
∴∠BAE=45°,
∵∠BDO=∠BAC=45°,
∴OB=OD,
∴D点的坐标为(0,1)或(0,-1),
(3)存在.如解图②.
第2题解图②
当AB∥MN时,由AB=MN=32,可知点M与对称轴的距离为3,由y=x2-2x-3可得对称轴为直线x=1,
∴点M的横坐标为4或-2,把x=4和-2分别代入y=x2-2x-3可得点M坐标,
把x=-2代入y=x2-2x-3得y=4+4-3=5,
∴M1(-2,5).
把x=4代入y=x2-2x-3得y=16-8-3=5,
∴M2(4,5),
当MN与AB互相平分时,四边形AMBN是平行四边形,由AC=BN=2,可知点M与点C重合,∴点M3坐标为(0,-3),
∴M的坐标为(-2,5)或(0,-3)或(4,5).
2.如图,抛物线顶点P(1,4),与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A,B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)Q是抛物线上除点P外一点,△BCQ与△BCP的面积相等,求点Q的坐标;
(3)若M,N为抛物线上两个动点,分别过点M,N作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E,是否存在点M,N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.
第2题图
解:(1)设抛物线解析式为:y=a(x-1)2+4(a≠0).
∵抛物线过点C(0,3),
∴a+4=3,∴a=-1.
∴y =-(x -1)2+4=-x 2+2x +3;
(2)由(1)得,抛物线的解析式为y =-x 2+2x +3,
令y =0,解得x 1=-1,x 2=3,
∴A (-1,0),B (3,0),
∵C (0,3),∴直线BC 的解析式为y =-x +3,
∵S △BCP =S △BCQ ,
∴点P 、Q 到BC 的距离相等.
①当点P 、Q 位于BC 的同侧时,如解图①,过点P 作PQ ∥BC 交抛物线于Q ,
又∵P (1,4),
∴直线PQ 的解析式为y =-x +5,
联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +5,y =-x 2+2x +3.
解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=1y 1=4(舍去),⎩
⎪⎨⎪⎧x 2=2y 2=3, ∴Q 1(2,3).
第2题解图①
②当点P 、Q 位于BC 的异侧时,设抛物线的对称轴交BC 于点G ,交x 轴于点H ,∴G (1,2), ∵此时点P 、H 到BC 的距离相等,∴H (1,0),
∴PG =GH =2,
如解图①,过点H 作Q 2Q 3∥BC 交抛物线于点Q 2,Q 3.
直线Q 2Q 3的解析式为
y =-x +1,
联立⎩
⎪⎨⎪⎧y =-x +1,y =-x 2+2x +3. 解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=3+172y 1=-1-172,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=3-172y 2=-1+172, ∴Q 2(3-172,-1+172),Q 3(3+172,-1-172
).
综上所述,满足条件的点Q 的坐标为(2,3)或(3-172,-1+172)或(3+172,-1-172
);
第2题解图②
(3)存在满足条件的M ,N .
如解图②,过点M 作MF ∥y 轴,过点N 作NF ∥x 轴交MF 于点F ,过点N 作NH ∥y 轴交BC 于点H .则△MNF 与△NEH 都是等腰直角三角形.
设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),直线MN 的解析式为y =-x +b .
∵⎩
⎪⎨⎪⎧y =-x +b ,y =-x 2+2x +3, ∴x 2-3x +(b -3)=0.
∴NF 2=|x 1-x 2|2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=21-4b .
∵△MNF 为等腰直角三角形,
∴MN 2=2NF 2=42-8b .
∵直线MN 与y 轴交点(0,b )到点C (0,3)的距离为|b -3|,
∴NH 2=(b -3)2,
∵NE =22
NH , ∴NE 2=12
(b -3)2. 如果四边形MNED 为正方形,
∴NE 2=MN 2,
∴42-8b =12
(b 2-6b +9). ∴b 2+10b -75=0,
∴b 1=-15,b 2=5.
∵正方形边长为MN =42-8b ,
∴MN =92或2,
∴正方形MNED 的边长为92或 2.。