2023年春九年级数学中考复习《二次函数综合压轴题》专题提升训练
1.如图1,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,抛物线y=x2+bx+c经过点B(6,0)和点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,线段OC绕原点O逆时针旋转30°得到线段OD.过点B作射线BD,点M是射线BD上一点(不与点B重合),点M关于x轴的对称点为点N,连接NM,NB.
①直接写出△MBN的形状为 ;
②设△MBN的面积为S1,△ODB的面积为是S2.当S1=S2时,求点M的坐标;
(3)如图3,在(2)的结论下,过点B作BE⊥BN,交NM的延长线于点E,线段BE绕点B逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<120°)得到线段BF,过点F作FK∥x轴,交射线BE于点K,∠KBF的角平分线和∠KFB的角平分线相交于点G,当BG=2时,请直接写出点G的坐标为 .
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,抛物线经过点D(﹣2,﹣3)和点E(3,2),点P是第一象限抛物线上的一个动点.
(1)求直线DE和抛物线的表达式;
(2)在y轴上取点F(0,1),连接PF,PB,当四边形OBPF的面积是7时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,当点P在抛物线对称轴的右侧时,直线DE上存在两点M,N(点M在点N的上方),且MN=2,动点Q从点P出发,沿P→M→N→A的路线运动到终点A,当点Q的运动路程最短时,请直接写出此时点N的坐标.
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=ax2+bx﹣1经过点A(﹣2,1)和点B(﹣1,﹣1),抛物线C2:y=2x2+x+1,动直线x=t与抛物线C1交于点N,与抛物线C2交于点M.
(1)求抛物线C1的表达式;
(2)直接用含t的代数式表示线段MN的长;
(3)当△AMN是以MN为直角边的等腰直角三角形时,求t的值;
(4)在(3)的条件下,设抛物线C1与y轴交于点P,点M在y轴右侧的抛物线C2上,连接AM交y轴于点K,连接KN,在平面内有一点Q,连接KQ和QN,当KQ=1且∠KNQ=∠BNP时,请直接写出点Q的坐标.
4.如图1,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,抛物线y=﹣x2﹣x+8与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B,连接AB,点M,N分别是OA,AB的中点,Rt△CDE≌Rt△ABO,且△CDE始终保持边ED经过点M,边CD经过点N,边DE与y轴交于点H,边CD与y轴交于点G.
(1)填空:OA的长是 ,∠ABO的度数是 度;
(2)如图2,当DE∥AB,连接HN.
①求证:四边形AMHN是平行四边形;
②判断点D是否在该抛物线的对称轴上,并说明理由;
(3)如图3,当边CD经过点O时,(此时点O与点G重合),过点D作DQ∥OB,交AB延长线上于点Q,延长ED到点K,使DK=DN,过点K作KI∥OB,在KI上取一点P,使得∠PDK=45°(点P,Q在直线ED的同侧),连接PQ,请直接写出PQ的长.
5.如图,在平面直角坐标系中,矩形OCDE的顶点C和E分别在y轴的正半轴和x轴的正半轴上,OC=8,OE=17,抛物线y=x2﹣3x+m与y轴相交于点A,抛物线的对称轴与x轴相交于点B,与CD交于点K.
(1)将矩形OCDE沿AB折叠,点O恰好落在边CD上的点F处.
①点B的坐标为( 、 ),BK的长是 ,CK的长是 ;
②求点F的坐标;
③请直接写出抛物线的函数表达式;
(2)将矩形OCDE沿着经过点E的直线折叠,点O恰好落在边CD上的点G处,连接OG,折痕与OG相交于点H,点M是线段EH上的一个动点(不与点H重合),连接MG,MO,过点G作GP⊥OM于点P,交EH于点N,连接ON,点M从点E开始沿线段EH向点H运动,至与点N重合时停止,△MOG和△NOG的面积分别表示为S1和S2,在点M的运动过程中,S1 S2(即S1与S2的积)的值是否发生变化?若变化,请直接写出变化范围;若不变,请直接写出这个值.
温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便作答.
6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2﹣x+2与x轴交于B、C两点(点B在点C的左侧),与y轴交于点A,抛物线的顶点为D.
(1)填空:点A的坐标为( , ),点B的坐标为( , ),点C的坐标为( , ),点D的坐标为( , );
(2)点P是线段BC上的动点(点P不与点B、C重合)
①过点P作x轴的垂线交抛物线于点E,若PE=PC,求点E的坐标;
②在①的条件下,点F是坐标轴上的点,且点F到EA和ED的距离相等,请直接写出线段EF的长;
③若点Q是线段AB上的动点(点Q不与点A、B重合),点R是线段AC上的动点(点R不与点A、C重合),请直接写出△PQR周长的最小值.
7.如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+12的图象与y轴交于点A,与x轴交于B,C两点(点B在点C的左侧),连接AB,AC.
(1)点B的坐标为 ,点C的坐标为 ;
(2)过点C作射线CD∥AB,点M是线段AB上的动点,点P是线段AC上的动点,且始终满足BM=AP(点M不与点A,点B重合),过点M作MN∥BC分别交AC于点Q,交射线CD于点N (点 Q不与点P重合),连接PM,PN,设线段AP的长为n.
①如图2,当n<AC时,求证:△PAM≌△NCP;
②直接用含n的代数式表示线段PQ的长;
③若PM的长为,当二次函数y=﹣x2+12的图象经过平移同时过点P和点N时,请直接写出此时的二次函数表达式.
8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(,0)和点B(1,),与x轴的另一个交点为C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点D在对称轴的右侧,x轴上方的抛物线上,且∠BDA=∠DAC,求点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接BD,交抛物线对称轴于点E,连接AE.
①判断四边形OAEB的形状,并说明理由;
②点F是OB的中点,点M是直线BD的一个动点,且点M与点B不重合,当∠BMF=∠MFO时,请直接写出线段BM的长.
9.已知,如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(﹣2,0),点B坐标为(0,2),点E为线段AB上的动点(点E不与点A,B重合),以E为顶点作∠OET=45°,射线ET交线段OB于点F,C为y轴正半轴上一点,且OC=AB,抛物线y=﹣x2+mx+n的图象经过A,C两点.
(1)求此抛物线的函数表达式;
(2)求证:∠BEF=∠AOE;
(3)当△EOF为等腰三角形时,求此时点E的坐标;
(4)在(3)的条件下,当直线EF交x轴于点D,P为(1)中抛物线上一动点,直线PE交x轴于点G,在直线EF上方的抛物线上是否存在一点P,使得△EPF的面积是△EDG面积的(2+1)倍?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),与y轴交于点C(0,﹣3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求直线BC的函数表达式;
(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P在第三象限.
①当线段PQ=AB时,求tan∠CED的值;
②当以点C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.
温馨提示:考生可以根据第(3)问的题意,在图中补出图形,以便作答.
11.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+c与x轴正半轴交于点F(16,0),与y轴正半轴交于点E(0,16),边长为16的正方形ABCD的顶点D与原点O重合,顶点A与点E重合,顶点C与点F重合.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图2,若正方形ABCD在平面内运动,并且边BC所在的直线始终与x轴垂直,抛物线始终与边AB交于点P且同时与边CD交于点Q(运动时,点P不与A,B两点重合,点Q不与C,D两点重合).设点A的坐标为(m,n)(m>0).
①当PO=PF时,分别求出点P和点Q的坐标;
②在①的基础上,当正方形ABCD左右平移时,请直接写出m的取值范围;
③当n=7时,是否存在m的值使点P为AB边的中点?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
12.如图所示,抛物线y=x2+bx+c与直线y=﹣x+3分别交于x轴,y轴上的B,C两点,设该抛物线与x轴的另一个交点为A,顶点为D,连接CD交x轴于点E.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)求该抛物线的对称轴和D点坐标;
(3)点F,G是对称轴上两个动点,且FG=2,点F在点G的上方,请直接写出四边形ACFG的周长的最小值;
(4)连接BD,若P在y轴上,且∠PBC=∠DBA+∠DCB,请直接写出点P的坐标.
13.如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,抛物线y=ax2+bx经过A(﹣5,0),B(﹣,)两点,连接AB,BO.
(1)求抛物线表达式;
(2)点C是第三象限内的一个动点,若△AOC与△AOB全等,请直接写出点C坐标 ;
(3)若点D从点O出发沿线段OA向点A做匀速运动,速度为每秒1个单位长度,同时线段OA上另一个点H从点A出发沿线段AO向点O做匀速运动,速度为每秒2个单位长度(当点H到达点O时,点D也同时停止运动).过点D作x轴的垂线,与直线OB交于点E,延长DE到点F,使得EF=DE,以DF为边,在DF左侧作等边三角形DGF(当点D运动时点G、点F也随之运动).过点H作x轴的垂线,与直线AB交于点L,延长HL到点M,使得LM=HL,以HM为边,在HM的右侧作等边三角形HMN(当点H运动时,点M、点N也随之运动).当点D运动t秒时,△DGF有一条边所在直线恰好过△HMN的重心,直接写出此刻t的值 .
14.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+5与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B和点C,且与x轴交于另一点A,连接AC,点D在BC上方的抛物线上,设点D的横坐标为m,过点D作DH⊥BC于点H.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)线段DH的长为 (用含m的代数式表示);
(3)点M为线段AC上一点,连接OM,将线段OM绕点O顺时针旋转60°得线段ON,连接CN,当CN=,m=6时,请直接写出此时线段DM的长.
15.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+与x轴分别交于点A(﹣1,0),B(3,0),点C是顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,线段DE是射线AC上的一条动线段(点D在点E的下方),且DE=2,点D从点A出发沿着射线AC的方向以每秒2个单位长度的速度运动,以DE为一边在AC上方作等腰Rt△DEF,其中∠EDF=90°,设运动时间为t秒.
①点D的坐标是 (用含t的代数式表示);
②当直线BC与△DEF有交点时,请求出t的取值范围;
(3)如图2,点P是△ABC内一动点,BP=,点M,N分别是AB,BC边上的两个动点,当△PMN的周长最小时,请直接写出四边形PNBM面积的最大值.
16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c与直线y=+交于点A和点E,点A在x轴上.抛物线y=ax2+x+c与x轴另一个交点为点B,与y轴交于点C(0,),直线y=+与y轴交于点D.
(1)求点D的坐标和抛物线y=ax2+x+c的函数表达式;
(2)动点P从点B出发,沿x轴以每秒2个单位长度的速度向点A运动,动点Q从点A出发沿射线AE以每秒1个单位长度的速度向点E运动,当点P到达点A时,点P、Q同时停止运动.设运动时间为t秒,连接AC、CQ、PQ.
①当△APQ是以AP为底边的等腰三角形时,求t的值;
②在点P、Q运动过程中,△ACQ的面积记为S1,△APQ的面积记为S2,S=S1+S2,当S=时,请直接写出t的值.
17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点A(0,2),与x轴交于B(﹣3,0)、C两点(点B在点C的左侧),抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)用配方法求点D的坐标;
(3)点P是线段OB上的动点.
①过点P作x轴的垂线交抛物线于点E,若PE=PC,求点E的坐标;
②在①的条件下,点F是坐标轴上的点,且点F到EA和ED的距离相等,请直接写出线段EF的长;
③若点Q是射线OA上的动点,且始终满足OQ=OP,连接AP,DQ,请直接写出AP+DQ的最小值.
18.已知:如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣1,0),点C(0,5),另抛物线经过点(1,8),M为它的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△MCB的面积S△MCB.
(3)在坐标轴上,是否存在点N,满足△BCN为直角三角形?如存在,请直接写出所有满足条件的点N.
19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与y轴交于点A,与x轴交于点B(3,0)、C(﹣1,0)两点.
(1)求直线AB和抛物线的表达式;
(2)当点F为直线AB上方抛物线上一动点(不与A、B重合),过点F作FP∥x轴交直线AB于点P;过点F作FR∥y轴交直线AB于点R,求PR的最大值;
(3)把射线BA绕着点B逆时针旋转90°得到射线BM,点E在射线BM运动(不与点B重合),以BC、BE为邻边作平行四边形BCDE,点H为DE边上动点,连接CH,请直接写出CH+HE的最小值.
20.如图1,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,直线l是抛物线的对称轴,D是抛物线的顶点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图1,连接BD,线段OC上点E关于直线l的对称点E'恰好在线段BD上,求点E的坐标;
(3)如图2,点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线分别与BC交于点M,与x轴交于点N.试问:抛物线上是否存在点Q,使得△PQN与△AMN的面积相等,且线段PQ的长度最小?如果存在,请直接写出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.
参考答案
1.解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点B(6,0)和点C(0,﹣3),
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为:y=x2﹣;
(2)①如图2,过点D作DH⊥OB于H,设MN与x轴交于点R,
∵点B(6,0)和点C(0,﹣3),
∴OC=3,OB=6,
∵线段OC绕原点O逆时针旋转30°得到线段OD,
∴OD=3,∠COD=30°,
∴∠BOD=60°,
∵DH⊥OB,
∴∠ODH=30°,
∴OH=OD=,DH=OH=,
∴BH=OB﹣OH=,
∵tan∠HBD===,
∴∠HBD=30°,
∵点M关于x轴的对称点为点N,
∴BN=BM,∠MBH=∠NBH=30°,
∴∠MBN=60°,
∴△BMN是等边三角形,
故答案为:等边三角形;
②∵△ODB的面积S2=×OB×DH=×6×=,且S1=S2,
∴S1=×=3,
∵△BMN是等边三角形,
∴S1=MN2=3,
∴MN=2,
∵点M关于x轴的对称点为点N,
∴MR=NR=,MN⊥OB,
∵∠MBH=30°,
∴BR=MR=3,
∴OR=3,
∵点M在第四象限,
∴点M坐标为(3,﹣);
(3)如图3中,过点F作FH⊥BG交BG的延长线于H.
由题意BE=BF=6,FK∥OB,
∴∠ABK=∠FKB=60°,
∵BG平分∠FBE,GF平分∠BFK,
∴∠FGB=120°,设GH=a,则FG=2a,FH=a,
在Rt△BHF中,∵∠FHB=90°,
∴BF2=BH2+FH2,
∴62=(2+a)2+(a)2,
解得a=或﹣2(不符合题意舍弃),
∴FG=BG=2,
∴∠GBF=∠GFB=30°,
∴∠FBK=∠BFK=60°,
∴△BFK是等边三角形,此时E与K重合,BG⊥KF,
∵KF∥x轴,
∴BG⊥x轴,
∴G(6,﹣2).
2.解:(1)将点D、E的坐标代入函数表达式得:,解得:,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+2,
同理可得直线DE的表达式为:y=x﹣1…①;
(2)如图,连接BF,过点P作PH∥y轴交BF于点H,
将点FB代入一次函数表达式,
同理可得直线BF的表达式为:y=﹣x+1,
设点P(x,﹣x2+x+2),则点H(x,﹣x+1),
S四边形OBPF=S△OBF+S△PFB=×4×1+×PH×BO=2+2(﹣x2+x+2+x﹣1)=7,
解得:x=2或,
故点P(2,3)或(,);
(3)当点P在抛物线对称轴的右侧时,点P(2,3),
过点M作A′M∥AN,过点A'作直线DE的对称点A″,连接PA″交直线DE于点M,此时,点Q运动的路径最短,
∵MN=2,相当于向上、向右分别平移2个单位,故点A′(1,2),
A′A″⊥DE,则直线A′A″过点A′,则其表达式为:y=﹣x+3…②,
联立①②得x=2,则A′A″中点坐标为(2,1),
由中点坐标公式得:点A″(3,0),
同理可得:直线A″P的表达式为:y=﹣3x+9…③,
联立①③并解得:x=,即点M(,),
点M沿ED向下平移2个单位得:N(,﹣).
3.解:(1)∵抛物线C1:y=ax2+bx﹣1经过点A(﹣2,1)和点B(﹣1,﹣1)
∴
解得:
∴抛物线C1:解析式为y=x2+x﹣1
(2)∵动直线x=t与抛物线C1交于点N,与抛物线C2交于点M
∴点N的纵坐标为t2+t﹣1,点M的纵坐标为2t2+t+1
∴MN=(2t2+t+1)﹣(t2+t﹣1)=t2+2
(3)共分两种情况
①当∠ANM=90°,AN=MN时,由已知N(t,t2+t﹣1),A(﹣2,1)
∴AN=t﹣(﹣2)=t+2
∵MN=t2+2
∴t2+2=t+2
∴t1=0(舍去),t2=1
∴t=1
②当∠AMN=90°,AM=MN时,由已知M(t,2t2+t+1),A(﹣2,1)
∴AM=t﹣(﹣2)=t+2,
∵MN=t2+2
∴t2+2=t+2
∴t1=0,t2=1(舍去)
∴t=0
故t的值为1或0
(4)由(3)可知t=1时M位于y轴右侧,根据题意画出示意图如图:
易得K(0,3),B、O、N三点共线
∵A(﹣2,1)N(1,1)P(0,﹣1)
∴点K、P关于直线AN对称
设半径为1的⊙K与y轴下方交点为Q2,则其坐标为(0,2)
∴Q2与点O关于直线AN对称
∴Q2是满足条件∠KNQ=∠BNP.
则NQ2延长线与⊙K交点Q1,Q1、Q2关于KN的对称点Q3、Q4也满足∠KNQ=∠BNP.
由图形易得Q1(﹣1,3)
设点Q3坐标为(m,n),由对称性可知Q3N=NQ1=BN=2
由∵⊙K半径为1
∴
解得,.
同理,设点Q4坐标为(m,n),由对称性可知Q4N=NQ2=NO=
∴
解得
,.
∴满足条件的Q点坐标为:(0,2)、(﹣1,3)、(,)、(,)
4.解:(1)当x=0时,y=8,
∴B(0,8),
∴OB=8,
当y=0时,y=﹣x2﹣x+8=0,
x2+4x﹣96=0,
(x﹣8)(x+12)=0,
x1=8,x2=﹣12,
∴A(8,0),
∴OA=8,
在Rt△AOB中,tan∠ABO===,
∴∠ABO=30°,
故答案为:8,30;
(2)①证明:∵DE∥AB,
∴,
∵OM=AM,
∴OH=BH,
∵BN=AN,
∴HN∥AM,
∴四边形AMHN是平行四边形;
②点D在该抛物线的对称轴上,
理由是:如图1,过点D作DR⊥y轴于R,
∵HN∥OA,
∴∠NHB=∠AOB=90°,
∵DE∥AB,
∴∠DHB=∠OBA=30°,
∵Rt△CDE≌Rt△ABO,
∴∠HDG=∠OBA=30°,
∴∠HGN=2∠HDG=60°,
∴∠HNG=90°﹣∠HGN=90°﹣60°=30°,
∴∠HDN=∠HND,
∴DH=HN=OA=4,
∴Rt△DHR中,DR=DH==2,
∴点D的横坐标为﹣2,
∵抛物线的对称轴是直线:x=﹣=﹣=﹣2,
∴点D在该抛物线的对称轴上;
(3)如图3中,连接PQ,作DR⊥PK于R,在DR上取一点T,使得PT=DT.设PR=a.
∵NA=NB,
∴ON=NA=NB,
∵∠ABO=30°,
∴∠BAO=60°,
∴△AON是等边三角形,
∴∠NOA=60°=∠ODM+∠OMD,
∵∠ODM=30°,
∴∠OMD=∠ODM=30°,
∴OM=OD=4,易知D(﹣2,﹣2),Q(﹣2,10),
∵N(4,4),
∴DK=DN==12,
∵DR∥x轴,
,∴∠KDR=∠OMD=30°
∴RK=DK=6,DR=6,
∵∠PDK=45°,
∴∠TDP=∠TPD=15°,
∴∠PTR=∠TDP+∠TPD=30°,
∴TP=TD=2a,TR=a,
∴a+2a=6,
∴a=12﹣18,
可得P(﹣2﹣6,10﹣18),
∴PQ==12.
5.解:(1)如图1中,①∵抛物线y=x2﹣3x+m的对称轴x=﹣=10,
∴点B坐标(10,0),
∵四边形OBKC是矩形,
∴CK=OB=10,KB=OC=8,
故答案分别为10,0,8,10.
②在RT△FBK中,∵∠FKB=90°,BF=OB=10,BK=OC=8,
∴FK==6,
∴CF=CK﹣FK=4,
∴点F坐标(4,8).
③设OA=AF=x,
在RT△ACF中,∵AC2+CF2=AF2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
∴x=5,
∴点A坐标(0,5),代入抛物线y=x2﹣3x+m得m=5,
∴抛物线为y=x2﹣3x+5.
(2)不变.S1 S2=289.
理由:如图2中,在RT△EDG中,∵GE=EO=17,ED=8,
∴DG===15,
∴CG=CD﹣DG=2,
∴OG===2,
∵GP⊥OM,MH⊥OG,
∴∠NPM=∠NHG=90°,
∵∠HNG+∠HGN=90°,∠PNM+∠PMN=90°,∠HNG=∠PNM,
∴∠HGN=∠NMP,
∵∠NMP=∠HMG,∠GHN=∠GHM,
∴△GHN∽△MHG,
∴=,
∴GH2=HN HM,
∵GH=OH=,
∴HN HM=17,
∵S1 S2= OG HN OG HM=( 2)2 17=289.
6.解:(1)令x=0,则y=2,
∴A(0,2),
令y=0,则﹣x2﹣x+2=0,解得x1=﹣3,x2=1(舍去),
∴B(﹣3,0),C(1,0),
由y=﹣x2﹣x+2=﹣(x+1)2+可知D(﹣1,),
故答案为:0、2,﹣3、0,1、0,﹣1、;
(2)①设P(n,0),则E(n,﹣n2﹣n+2),
∵PE=PC,
∴﹣n2﹣n+2=1﹣n,解得n1=﹣,n2=1(舍去),
∴当n=﹣时,1﹣n=,
∴E(﹣,),
②如图1,设直线DE与x轴交于M,与y轴交于N,直线EA与x轴交于K,
根据E、D的坐标求得直线ED的斜率为,根据E、A的坐标求得直线EA的斜率为﹣,
∴△MEK是以MK为底边的等腰三角形,△AEN是以AN为底边的等腰三角形,
∵到EA和ED的距离相等的点F在顶角的平分线上,
根据等腰三角形的性质可知,EF是E点到坐标轴的距离,
∴EF=或;
(3)根据题意得:当△PQR为△ABC垂足三角形时,周长最小,所以P与O重合时,周长最小,
如图2,作O关于AB的对称点E,作O关于AC的对称点F,连接EF交AB于Q,交AC于R,
此时△PQR的周长PQ+QR+PR=EF,
∵A(0,2),B(﹣3,0),C(1,0),
∴AB==,AC==,
∵S△AOB=×OE×AB=OA OB,
∴OE=,
∵△OEM∽△ABO,
∴==,即==,
∴OM=,EM=
∴E(﹣,),
同理求得F(,),
即△PQR周长的最小值为EF==.
7.(1)答:(﹣9,0),(9,0).
解:B、C为抛物线与x轴的交点,故代入y=0,得y=﹣x2+12=0,
解得 x=﹣9或x=9,
即B(﹣9,0),C(9,0).
(2)①证明:∵AB∥CN,
∴∠MAP=∠PCN,
∵MN∥BC,
∴四边形MBCN为平行四边形,
∴BM=CN,
∵AP=BM,
∴AP=CN,
∵BO=OC,OA⊥BC,
∴OA垂直平分BC,
∴AB=AC,
∴AM=AB﹣BM=AC﹣AP=CP.
在△PAM和△NCP中,
,
∴△PAM≌△NCP(SAS).
②解:1.当n<AC时,如图1,
,
∵四边形MBCN为平行四边形,
∴∠MBC=∠QNC,
∵AB=AC,MN∥BC,
∴∠MBC=∠QCB=∠NQC,
∴∠NQC=∠QNC,
∴CN=CQ,
∵△MAP≌△PCN,
∴AP=CN=CQ,
∵AP=n,AC===15,
∴PQ=AC﹣AP﹣QC=15﹣2n.
2.当n=AC时,显然P、Q重合,不符合题意.
3.当n>AC时,如图2,
∵四边形MBCN为平行四边形,
∴∠MBC=∠QNC,BM=CN
∵AB=AC,MN∥BC,
∴∠MBC=∠QCB=∠NQC,
∴∠NQC=∠QNC,
∴BM=CN=CQ,
∵AP=BM,
∴AP=CQ,
∵AP=n,AC=15,
∴PQ=AP+QC﹣AC=2n﹣15.
综上所述,当n<AC时,PQ=15﹣2n;当n>AC时,PQ=2n﹣15.
③或.
分析如下:
1.当n<AC时,如图3,过点P作x轴的垂线,交MN于E,交BC于F.
此时△PEQ∽△PFC∽△AOC,PQ=15﹣2n.
∵PM=PN,
∴ME=EN=MN=BC=9,
∴PE===4,
∵OC:OA:AC=3:4:5,△PEQ∽△PFC∽△AOC,
∴PQ=5,
∴15﹣2n=5,
∴AP=n=5,
∴PC=10,
∴FC=6,PF=8,
∵OF=OC﹣FC=9﹣6=3,EN=9,EF=PF﹣PE=8﹣4=4,
∴P(3,8),N(12,4).
设二次函数y=﹣x2+12平移后的解析式为y=﹣(x+k)2+12+h,
∴,
解得 ,
∴y=﹣(x﹣6)2+12﹣=﹣x2+x+4.
2.当n>AC时,如图4,过点P作x轴的垂线,交MN于E,交BC于F.
此时△PEQ∽△PFC∽△AOC,PQ=2n﹣15.
∵PM=PN,
∴ME=EN=MN=BC=9,
∴PE===4,
∵OC:OA:AC=3:4:5,△PEQ∽△PFC∽△AOC,
∴PQ=5,
∴2n﹣15=5,
∴AP=n=10,
∴PC=5,
∴FC=3,PF=4,
∵OF=OC﹣FC=9﹣3=6,EN=9,EF=PF+PE=4+4=8,
∴P(6,4),N(15,8).
设二次函数y=﹣x2+12平移后的解析式为y=﹣(x+k)2+12+h,
∴,
解得 ,
∴y=﹣(x﹣12)2+12﹣=﹣x2+x﹣12.
8.解:(1)将A(,0)、B(1,)代入抛物线解析式y=x2+bx+c,得:
,
解得:.
∴y=x2x+.
(2)当∠BDA=∠DAC时,BD∥x轴.
∵B(1,),
当y=时,=x2x+,
解得:x=1或x=4,
∴D(4,).
(3)①四边形OAEB是平行四边形.
理由如下:抛物线的对称轴是直线x=,
∴BE=﹣1=.
∵A(,0),
∴OA=BE=.
又∵BE∥OA,
∴四边形OAEB是平行四边形.
②∵O(0,0),B(1,),F为OB的中点,∴F(,).
过点F作FN⊥直线BD于点N,则FN=﹣=,BN=1﹣=.
在Rt△BNF中,由勾股定理得:BF==.
∵∠BMF=∠MFO,∠MFO=∠FBM+∠BMF,
∴∠FBM=2∠BMF.
(I)当点M位于点B右侧时.
在直线BD上点B左侧取一点G,使BG=BF=,连接FG,则GN=BG﹣BN=1,
在Rt△FNG中,由勾股定理得:FG==.
∵BG=BF,∴∠BGF=∠BFG.
又∵∠FBM=∠BGF+∠BFG=2∠BMF,
∴∠BFG=∠BMF,又∵∠MGF=∠MGF,
∴△GFB∽△GMF,
∴,即,
∴BM=;
(II)当点M位于点B左侧时.
设BD与y轴交于点K,连接FK,则FK为Rt△KOB斜边上的中线,
∴KF=OB=FB=,
∴∠FKB=∠FBM=2∠BMF,
又∵∠FKB=∠BMF+∠MFK,
∴∠BMF=∠MFK,
∴MK=KF=,
∴BM=MK+BK=+1=.
综上所述,线段BM的长为或.
9.解:(1)如图①,∵A(﹣2,0)B(0,2)
∴OA=OB=2,
∴AB2=OA2+OB2=22+22=8
∴AB=2,
∵OC=AB
∴OC=2,即C(0,2)
又∵抛物线y=﹣x2+mx+n的图象经过A、C两点
则可得,
解得.
∴抛物线的表达式为y=﹣x2﹣x+2.
(2)∵OA=OB,∠AOB=90°,∴∠BAO=∠ABO=45°
又∵∠BEO=∠BAO+∠AOE=45°+∠AOE,
∠BEO=∠OEF+∠BEF=45°+∠BEF,
∴∠BEF=∠AOE.
(3)当△EOF为等腰三角形时,分三种情况讨论
①当OE=OF时,∠OFE=∠OEF=45°
在△EOF中,∠EOF=180°﹣∠OEF﹣∠OFE=180°﹣45°﹣45°=90°
又∵∠AOB=90°
则此时点E与点A重合,不符合题意,此种情况不成立.
②如图2,当FE=FO时,
∠EOF=∠OEF=45°
在△EOF中,
∠EFO=180°﹣∠OEF﹣∠EOF=180°﹣45°﹣45°=90°
∴∠AOF+∠EFO=90°+90°=180°
∴EF∥AO,
∴∠BEF=∠BAO=45°
又∵由(2)可知,∠ABO=45°
∴∠BEF=∠ABO,
∴BF=EF,
EF=BF=OB=×2=1
∴E(﹣1,1)
③如图③,当EO=EF时,过点E作EH⊥y轴于点H
在△AOE和△BEF中,
∠EAO=∠FBE,EO=EF,∠AOE=∠BEF
∴△AOE≌△BEF,
∴BE=AO=2
∵EH⊥OB,
∴∠EHB=90°,
∴∠AOB=∠EHB
∴EH∥AO,
∴∠BEH=∠BAO=45°
在Rt△BEH中,∵∠BEH=∠ABO=45°
∴EH=BH=BEcos45°=2×=
∴OH=OB﹣BH=2﹣∴E(﹣,2﹣)
综上所述,当△EOF为等腰三角形时,所求E点坐标为E(﹣1,1)或E(﹣,2﹣).
(4)假设存在这样的点P.
当直线EF与x轴有交点时,由(3)知,此时E(﹣,2﹣).
如图④所示,过点E作EH⊥y轴于点H,则OH=FH=2﹣.
由OE=EF,易知点E为Rt△DOF斜边上的中点,即DE=EF,
过点F作FN∥x轴,交PG于点N.
易证△EDG≌△EFN,因此S△EFN=S△EDG,
依题意,可得
S△EPF=(2+1)S△EDG=(2+1)S△EFN,
∴PE:NE=(2+1):1.
过点P作PM⊥x轴于点M,分别交FN、EH于点S、T,则ST=TM=2﹣.
∵FN∥EH,
∴PT:ST=PE:NE=(2+1):1,
∴PT=(2+1) ST=(2+1)(2﹣)=3﹣2;
∴PM=PT+TM=2,即点P的纵坐标为2,
∴﹣x2﹣x+2=2,
解得x1=0,x2=﹣1,
∴P点坐标为(0,2)或(﹣1,2).
综上所述,在直线EF上方的抛物线上存在点P,使得△EPF的面积是△EDG面积的(2+1)倍;
点P的坐标为(0,2)或(﹣1,2).
10.解法一:(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴
∴b=﹣2
∵抛物线与y轴交于点C(0,﹣3),
∴c=﹣3,
∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)∵抛物线与x轴交于A、B两点,
当y=0时,x2﹣2x﹣3=0.
∴x1=﹣1,x2=3.
∵A点在B点左侧,
∴A(﹣1,0),B(3,0)
设过点B(3,0)、C(0,﹣3)的直线的函数表达式为y=kx+m,
则,
∴
∴直线BC的函数表达式为y=x﹣3;
(3)①∵AB=4,PQ=AB,
∴PQ=3
∵PQ⊥y轴
∴PQ∥x轴,
则由抛物线的对称性可得PM=,
∵对称轴是直线x=1,
∴P到y轴的距离是,
∴点P的横坐标为,
∴P(,)
∴F(0,),
∴FC=3﹣OF=3﹣=
∵PQ垂直平分CE于点F,
∴CE=2FC=
∵点D在直线BC上,
∴当x=1时,y=﹣2,则D(1,﹣2),
过点D作DG⊥CE于点G,
∴DG=1,CG=1,
∴GE=CE﹣CG=﹣1=.
在Rt△EGD中,tan∠CED=.
②P1(1﹣,﹣2),P2(1﹣,﹣).
设OE=a,则GE=2﹣a,
当CE为斜边时,则DG2=CG GE,即1=(OC﹣OG) (2﹣a),
∴1=1×(2﹣a),
∴a=1,
∴CE=2,
∴OF=OE+EF=2
∴F、P的纵坐标为﹣2,
把y=﹣2,代入抛物线的函数表达式为y=x2﹣2x﹣3得:x=1+或1﹣
∵点P在第三象限.
∴P1(1﹣,﹣2),
当CD为斜边时,DE⊥CE,
∴OE=2,CE=1,
∴OF=2.5,
∴P和F的纵坐标为:﹣,
把y=﹣,代入抛物线的函数表达式为y=x2﹣2x﹣3得:x=1﹣,或1+,
∵点P在第三象限.
∴P2(1﹣,﹣).
综上所述:满足条件为P1(1﹣,﹣2),P2(1﹣,﹣).
解法二:
(1)∵抛物线与y轴交于点C(0,﹣3),
∴设其解析式为y=x2+bx﹣3,
对称轴是直线x=1,
∴﹣=1,b=﹣2,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)令x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3
∴A(﹣1,0),B(3,0),
设直线BC的解析式为y=kx﹣3,将点B(3,0)代入,解得k=1
∴BC的解析式为y=x﹣3;
(3)①易求AB=4,∴PQ=AB=3,
设PQ交对称轴x=1于点G,
∴PG=PQ=
∴PF=PG﹣FG=
∴点P的横坐标x=﹣,
将x=﹣代入y=x2﹣2x﹣3中,得y=﹣,
∴P(﹣,﹣),F(0,﹣),
设点E(0,y),∵EF=FC
∴y﹣(﹣)=(﹣)﹣(﹣3),
∴y=﹣
∴E(0,﹣)
过点D作DH⊥y轴于点H,设点D(1,m),将其代入y=x﹣3中,
解得m=﹣2
∴D(1,﹣2),H(0,﹣2)
∴EH=﹣﹣(﹣2)=,
∴tan∠CED=DH:EH=;
②若∠CDE=90°,∵OC=OB=3
∴∠ECD=45°=∠CED
∴DE=DC,
∴点D(1,﹣2)必在CE的垂直平分线PQ上,
设点P的坐标为(x,﹣2),代入y=x2﹣2x﹣3中,解得
x1=﹣+1,x2=+1,
依题意,得点P的坐标为(﹣+1,﹣2)
若∠CED=90°,而∠ECD=45°
∴EC=ED=1
∴CF=EF=,
∴点P的纵坐标y=﹣,代入y=x2﹣2x﹣3中,
解得x=﹣+1或x=+1,
由题意,得点P的坐标为(﹣+1,﹣)
11.解:(1)由抛物线y=ax2+c经过点E(0,16),F(16,0)得:
解得,
∴.
(2)①过点P做PG⊥x轴于点G,
∵PO=PF,
∴OG=FG,
∵F(16,0),
∴OF=16,
∴OG=×OF=×16=8,
即P点的横坐标为8,
∵P点在抛物线上,
∵m>0,
∴y=,
即P点的纵坐标为12,
∴P(8,12),
∵P点的纵坐标为12,正方形ABCD边长是16,
∴Q点的纵坐标为﹣4,
∵Q点在抛物线上,
∴,
∴,
∵m>0,
∴x2=﹣8(舍)
∴,
∴.
②8﹣16<m<8.
③不存在.
理由:当n=7时,则P点的纵坐标为7,
∵P点在抛物线上,
∴,
∴x1=12,x2=﹣12,
∵m>0
∴x2=﹣12(舍去)
∴x=12
∴P点坐标为(12,7)
∵P为AB中点,
∴,
∴点A的坐标是(4,7),
∴m=4,
又∵正方形ABCD边长是16,
∴点B的坐标是(20,7),点C的坐标是(20,﹣9),
∴点Q的纵坐标为﹣9,
∵Q点在抛物线上,
∴,
∴x1=20,x2=﹣20,
∵m>0,
∴x2=﹣20(舍去)
∴x=20,
∴Q点坐标(20,﹣9),
∴点Q与点C重合,这与已知点Q不与点C重合矛盾,
∴当n=7时,不存在这样的m值使P为AB的边的中点.
12.解:(1)∵直线y=﹣x+3分别交x轴,y轴于B,C两点,
∴B(6,0),C(0,3),
把B(6,0)C(0,3)代入y=x2+bx+c,
得,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣2x+3;
(2)∵抛物线的解析式为y=x2﹣2x+3
∴y=(x2﹣8x)+3
=(x﹣4)2﹣1,
∴抛物线的对称轴为x=4,D(4,﹣1);
(3)∵A(2,0),C(0,3),
∴AC===,
∵FG=2,
∴AC+FG的值为+2,若四边形ACFG的周长最小,则CF+AG最小即可,
将点C向下平移2个单位得到N(0,1),连接BN,与对称轴的交点即为所求点G'.在对称轴上将点G'向上平移2个单位得到点F'.
此时四边形ACF'G'的周长最小,
∴CF'+AG'=NG'+BG'=BN===,
∴四边形ACFG的周长的最小值为+2+.
(4)∵C(0,3),D(4,﹣1),
∴直线CD的解析式为y=﹣x+3,
∴E(3,0),
∴OE=OC=3,
∴∠AEC=45°,
∵tan∠DBE=,tan∠OBC==,
∴tan∠DBE=tan∠OBC,
∴∠DBE=∠OBC,
则∠PBC=∠DBA+∠DCB=∠AEC=45°,
①当点P在y轴负半轴时,
如图2,过点P作PG⊥BC交BC于点G,
则∠GPC=∠OBC,
∴tan∠GPC=,
设CG=a,则GP=2a,
∵∠CBP=45°,
∴BG=GP,
∵C(0,3),B(6,0),
∴OC=3,OB=6,
∴BC=3,
即:2a+a=3,
解得:a=,
∴CG=a=,PG=2,
∴PC==5,
∴OP=2,
故点P(0,﹣2);
②当点P在y轴正半轴时,
同理可得:点P(0,18);
故:点P的坐标为(0,﹣2)或(0,18).
13.解:(1)把A(﹣5,0),B(﹣,)两点代入抛物线y=ax2+bx中得:
,
解得:,
∴y=﹣;
(2)如图1,∵A(﹣5,0),B(﹣,),
∴AO2=52=25,AB2===,OB2==,
∴AB2+OB2=OA2,
∴△AOB是直角三角形,且∠ABO=90°,
当△AOC与△AOB全等,如图1,分两种情况:
①在x轴的上方,由对称得:C1(﹣,),此种情况不符合题意;
②在x轴的下方,同理得:C2(﹣,﹣),C3(﹣,﹣);
综上,点C的坐标是(﹣,﹣)或(﹣,﹣);
(3)∵当点H到达点O时,点D也同时停止运动,
而直线FG经过△HMN的重心P时,点H在点O的右侧,如图4,此种情况不符合条件,
分两种情况:
①当直线DF经过△HMN的重心P时,如图2,
连接NL,
∵LM=LH,且△HMN是等边三角形,
∴P在LN上,
由题意得:OD=t,AH=2t,
由(2)知:AB=,OA=5,
∴cos∠BAO==,
∴∠BAO=60°,
Rt△LAH中,∴LH=2t,HN=4t,
∴LN=6t,
∵FD⊥x轴,HM⊥x轴,
∴∠LHD=∠PDH=∠PLH=90°,
∴四边形PLHD是矩形,
∵P是重心,
∴PL=DH=2t,
∵OA=AH+DH+OD=5,
∴2t+2t+t=5,
解得:t=1;
②当直线DG经过△HMN的重心P时,如图3,
∵DP∥MN,
∴,
∵LH=LM,
∴,
∵LP∥DH,
∴,
∴,
解得:t=,
综上,t的值是1s或s.
故答案为:1s或s.
14.解:(1)在直线y=﹣x+5中,当x=0时,y=5,即C(0,5),
当y=0时,﹣x+5=0,解得x=11,
则B(11,0),
将B(11,0)、C(0,5)代入y=﹣x2+bx+c中,
得:,
解得:,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+5;
(2)如图1,过D作DF⊥x轴于F,交BC于E,
∵设点D的横坐标为m,
∴D(m,﹣m2+m+5),E(m,﹣m+5),
∴DE=(﹣m2+m+5)﹣(﹣m+5)=﹣+m,
∵OC=5,OB=11,
∴BC===14,
∵∠DHE=∠EFB=90°,∠DEH=∠BEF,
∴∠EDH=∠OBC,
∴cos∠OBC=cos∠EDH=,
∴,
∴HD==﹣m;
故答案为:﹣m;
(3)当m=6时,D(6,5),
分两种情况:
①当N在第一象限时,如图2,过M作MP⊥x轴于P,过N作NH⊥x轴于H,过O作OG⊥AC于G,
当y=0时,﹣x2+x+5=0,
解得:x=﹣5或11,
∴A(﹣5,0),
∵OA=5,OC=5,
∴tan∠CAO==,
∴∠CAO=60°,
由旋转得:OM=ON,∠MON=60°,
Rt△AGO中,∵∠AOG=30°,
∴AG=,OG=,
∵∠MOH=∠CAO+∠AMO=∠MON+∠NOH,
∴∠NOH=∠AMO,
∵∠MGO=∠OHN=90°,
∴△NOH≌△OMG(AAS),
∴NH=OG=,
设N(x,),
∵C(0,5),CN=,
∴,
解得:x=或﹣(舍),
∴OH=GM=,
∴AM==4,
Rt△AMP中,∠AMP=30°,
∴AP=2,OP=5﹣2=3,PM=2,
∴M(﹣3,2),
∵D(6,5),
∴DM===6;
②当N在第二象限时,如图3,过M作MP⊥x轴于P,
同理得:N(﹣,),AM==1,
∴M(﹣,),
∴DM===3;
综上,DM的长是6或3.
15.解:∵抛物线y=ax2+bx+与x轴分别交于点A(﹣1,0),B(3,0),
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+;
(2)如图1,
由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣x2+x+=﹣(x﹣1)2+2,
∴点C(1,2),
∵A(﹣1,0),
∵A(﹣1,0),B(3,0),
∴AB=4,AC==4,BC==4,
∴AB=AC=BC,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
①过点D作DQ⊥AB于Q,
由运动知,AD=2t,
∴AQ=t,
∴DQ=t,
∴D(t﹣1,t),
故答案为:(t﹣1,t);
②过点F作AB的垂线,交过点D平行于AB的直线于G,
∴∠ADG=60°,
∵∠ADF=90°,
∴∠FDG=30°,
∴FG=DF=DE=1,DG=,
∴F(t﹣1﹣,t+1),E(t﹣1+1,t+),
即F(t﹣1﹣,t+1),E(t,t+),
∵点B(3,0),C(1,2),
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
当点E在直线BC上时,﹣t+3=t+,
∴t=1,
当点F在直线BC上时,﹣(t﹣1﹣)+3=t+1,
∴t=2+,
即当直线BC与△DEF有交点时,t的取值范围为1≤t≤2+;
(3)如图2,
作点P关于AB的对称点F,作点P关于BC的对称点E,连接EF,交AB于M,交BC于N,连接PM,PN,
则△PMN的周长最小为PM+PN+MN=FM+EN+MN=EF,
由对称性知,BE=BF=BP=,∠EBN=∠PBN,∠FBM=∠PBM,
∴∠EBF=∠EBN+∠PBN+∠FBM+∠PBM=2(∠PBN+∠PBM)=2∠ABC=120°,
∴∠BFE=30°,
过点B作BH⊥EF于H,则EF=2FH,
在Rt△BHM中,BH=BF=,FH=,
∴EF=2FH=,
∴S△BEF=EF BH=,
∵S四边形PNBM=(S△BEF+S△PMN)=(+S△PMN),
要使四边形PNBM的面积最大,则△PMN的面积最大,即△BMN的面积最小,
只有BP⊥EF时,△BMN的面积最小,此时,MN=2×=,PH=BP﹣BH=﹣=,
∴S△PMN最大=MN PH=,
即S四边形PNBM最大=(S△BEF+S△PMN)=(+)=,
∴当△PMN的周长最小时,四边形PNBM面积的最大值为.
16.解:(1)∵直线y=x+与y轴交于点D,
∴x=0时,y=,
∴D(0,),
∵直线y=x+与x轴交于点A,
∴y=0时,=0,
∴x=﹣1,
∴A(﹣1,0),
∵抛物线y=ax2+x+c经过点A(﹣1,0),C(0,),
∴,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为y=﹣;
(2)由题意,0≤t≤2.5,
①如图1,过点Q作QF⊥AP于点F,
若AQ=PQ,则AF=PF=AP=(5﹣2t),AQ=t,
∵OD⊥AP,QF⊥AP,
∴OD∥QF,
∴,
∵D(0,),A(﹣1,0),
∴OD=,AO=1,
∴AD===,
∴,
解得:t=.
∴t=时,△APQ是以AP为底边的等腰三角形.
②如图2,过点C作CM⊥AQ于点M,过点Q作QN⊥x轴于点N,
∵∠ADO=∠CDM,∠AOD=∠CMD=90°,
∴△AOD∽△CMD,
∴,
∵CD=OC﹣OD=,AD=,OA=1,
∴,
∴CM=,
∴S△ACQ=S1=AQ×CM==t,
∵OD⊥x轴,QN⊥x轴,
∴OD∥QN,
∴△AOD∽△AQN,
∴,
∴,
∴QN=t,
∴S△APQ=S2=AP×QN=t=,
∵S1+S2=,
∴,
∴,
解得:t=.
即当S=时,t的值为.
17.解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点A(0,2),与x轴交于B(﹣3,0),
∴
∴
∴抛物线解析式为:y=x2﹣x+2;
(2)∵y=x2﹣x+2=﹣(x+1)2+,
∴顶点D坐标(﹣1,);
(3)①∵抛物线y=x2﹣x+2与x轴交于B(﹣3,0)、C两点,
∴点C(1,0)
设点E(m,m2﹣m+2),则点P(m,0),
∵PE=PC,
∴m2﹣m+2=1﹣m,
∴m=1(舍去),m=﹣,
∴点E(﹣,)
②如图,连接AE交对称轴于点N,连接DE,作EH⊥DN于H,交y轴于点F,
∵点A(0,2),点E(﹣,),
∴直线AE解析式为y=﹣x+2,
∴点N坐标(﹣1,)
∴DH==,HN==,
∴DH=NH,且EH⊥DN,
∴∠DEH=∠NEH,
∴点F到AE,DE的距离相等,
∴DN∥y轴,EH⊥DN,
∴EH⊥y轴,
∴EF=;
当点F在x轴上时,∵∠DEH=∠NEH,
∴∠AEP=∠GEP,
∴点P与点F重合时,点F到AE,DE的距离相等,
∴EF=,
③在x轴正半轴取点H,使OH=OA=2,
∵OH=OA,∠AOP=∠QOH=90°,OP=OQ,
∴△AOP≌△HOQ(SAS)
∴AP=QH,
∴AP+DQ=DQ+QH≥DH,
∴点Q在DH上时,DQ+AP有最小值,最小值为DH的长,
∴AP+DQ的最小值==.
18.解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过A(﹣1,0),C(0,5),(1,8),
则有:,
解得.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x+5.
(2)令y=0,得(x﹣5)(x+1)=0,x1=5,x2=﹣1,
∴B(5,0).
由y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,得顶点M(2,9)
如图1中,作ME⊥y轴于点E,
可得S△MCB=S梯形MEOB﹣S△MCE﹣S△OBC=(2+5)×9﹣×4×2﹣×5×5=15.
(3)存在.如图2中,
∵OC=OB=5,
∴△BOC是等腰直角三角形,
①当C为直角顶点时,N1(﹣5,0).
②当B为直角顶点时,N2(0,﹣5).
③当N为直角顶点时,N3(0,0).
综上所述,满足条件的点N坐标为(0,0)或(0,﹣5)或(﹣5,0).
19.解:(1)∵抛物线y=ax2+2x+c经过点B(3,0)、C(﹣1,0),
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
令0=0,则y=3,
∴A(0,3),
∴设直线AB的解析式为y=kx+b(k≠0),
∵直线AB经过点A(0,3)、B(3,0),
∴,∴,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+3;
(2)∵A(0,3),B(3,0),
∴OA=OB=3,
∵∠AOB=90°,
∴∠OBA=∠OAB=45°,
∵FP∥x轴,FR∥y轴,
∴∠FPR=∠OBA=45°,∠FRP=∠OAB=45°,
∴∠FPR=∠FRP=45°,
∴∠PFR=90°,PF=FR,
根据勾股定理得,PR=FR,
∵点R在直线AB上,
∴设点R(t,﹣t+3),
∵FR∥y轴,
∴点F的横坐标为t,
∵点F在抛物线y=﹣x2+2x+3上,
∴点F(t,﹣t2+2t+3),
∴PR=FR=[(﹣t2+2t+3)﹣(﹣t+3)]=﹣(t﹣)2+,
∵a=﹣<0,抛物线的开口向下,二次函数有最大值,
当t=时,PR有最大值,PR的最大值为;
(3)如图,过点C作CG⊥BM于G,交DE于点H,
∵把射线BA绕着点B逆时针旋转90°得到射线BM,
∴∠ABM=90°,
∵∠OBA=45°,
∴∠CBE=∠ABM﹣∠OBA=45°,
∵DE∥CB,
∴∠DEG=∠CBE=45°,
在Rt△HGE中,HG=HE sin45°=HE,
根据垂线段最短得,(CH+HE)最小=CG,
∴CH+HE=CG=CB sin45°=2,
即CH+HE的最小值为2.
20.解:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),
∴抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3;
(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4),
∵B(3,0),
∴直线BD的解析式为y=﹣2x+6,
设点E(0,a),
∵点E'是点E关于抛物线对称轴对称的点,
∴E'(2,a),
∵点E'(2,a)在直线BD上,
∴﹣2×2+6=a,
∴a=2,
∴E(0,2);
(3)由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
∴C(0,3),
∵B(3,0),
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
设点P(m,﹣m2+2m+3),
∴M(m,﹣m+3),N(m,0),
∴S△AMN=AN MN=(m+1)(﹣m+3)=﹣(m+1)(m﹣3),
设点Q到直线PM的距离为h,
∴S△PQN=PN h=(﹣m2+2m+3) h=﹣(m+1)(m﹣3),
∵△PQN与△AMN的面积相等,
∴﹣(m+1)(m﹣3) h=﹣(m+1)(m﹣3),
∴h=1,∴Q的横坐标为(m+1)或(m﹣1),
∴Q(m+1,﹣m2+4)或(m﹣1,﹣m2+4m),
当Q(m+1,﹣m2+4)时,PQ2=(m+1﹣m)2+[﹣m2+4﹣(﹣m2+2m+3)]2=(2m﹣1)2+1,
当m=时,PQ2最小,即PQ最小,此时Q(,),
当Q(m﹣1,﹣m2+4m)时,PQ2=(m﹣1﹣m)2+[﹣m2+4m﹣(﹣m2+2m+3)]2=(2m﹣3)2+1,
当m=时,PQ2最小,即PQ最小,此时Q(,),
即满足条件的点Q(,)或(,).