中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与对称变换综合问题(2份打包,教师版+原卷版)
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(1)求b的值及该二次函数图象的对称轴;
(2)连接AC,AD,CD,求△ADC的面积;
(3)在AC上方抛物线上有一动点M,请直接写出△ACM的面积取到最大值时,点M的坐标.
【答案解析】解:(1)把点D(﹣1,4)代入二次函数y=﹣x2+bx+3中得:﹣1﹣b+3=4,
∴b=﹣2,
∴y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴对称轴是:直线x=﹣1;
(2)如图1,连接OD,
当y=0时,﹣(x+1)2+4=0,
∴x1=﹣3,x2=1,
∴A(﹣3,0),
∵D(﹣1,4),C(0,3),
∴△ADC的面积=S△AOD+S△CDO﹣S△AOC=eq \f(1,2)×3×4+eq \f(1,2)×3×1﹣eq \f(1,2)×3×3=3;
(3)如图2,过点M作MN∥y轴,交AC于点N,
∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴设直线AC的解析式为y=kx+m,
则,解得:,
∴直线AC的解析式为:y=x+3,
设点M的坐标为(t,﹣t2﹣2t+3),则N(t,t+3),
∵点M是在AC上方抛物线上有一动点,
∴﹣3<t<0,MN=(﹣t2﹣2t+3)﹣(t+3)=﹣t2﹣3t,
∴S△AMC=eq \f(1,2)•MN•OA=eq \f(3,2)(﹣t2﹣3t)=﹣eq \f(3,2)(t+eq \f(3,2))2+eq \f(27,8),
∵﹣eq \f(3,2)<0,
∴当t=eq \f(3,2)时,△ACM的面积有最大值,此时点M的坐标为(﹣eq \f(3,2),eq \f(15,4)).
如图,在平面直角坐标系中,A(1,0),B(0,2),以AB为边向右作等腰直角△ABC,∠BAC=90°,AB=AC,二次函数y=eq \f(1,2)x2+bx﹣2的图象经过点C.
(1)求二次函数的解析式;
(2)平移该二次函数图象的对称轴所在的直线l,若直线l恰好将△ABC的面积分为1:2两部分,请求出直线l平移的最远距离;
(3)将△ABC以AC所在直线为对称轴翻折,得到△AB'C,那么在二次函数图象上是否存在点P,使△PB'C是以B'C为直角边的直角三角形?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案解析】解:(1)过点C作CK⊥x轴交于点K,如图:
∵∠BAO+∠CAK=90°,∠BAO+∠OBA=90°,
∴∠CAK=∠OBA,
又∠AOB=∠AKC=90°,AB=AC,
∴△ABO≌△CAK(AAS),
∴OB=AK=2,AO=CK=1,
∴OK=AO+AK=1+2=3,
∴点C的坐标为(3,1),
将点C的坐标代入y=eq \f(1,2)x2+bx﹣2得:1=eq \f(1,2)×9+3b﹣2,解得:b=﹣eq \f(1,2),
∴二次函数表达式为y=eq \f(1,2)x2﹣eq \f(1,2)x﹣2;
(2)由y=eq \f(1,2)x2﹣eq \f(1,2)x﹣2可知抛物线的对称轴为直线x=eq \f(1,2),且当直线l将△ABC的面积分为左部分比右部分=2:1时,直线l平移的距离最远,如图:
设此时直线l分别交边BC、AC分别为点M、N,
由B(0,2),C(3,1)可得直线BC解析式为y=﹣eq \f(1,3)x+2,
由A(1,0),C(3,1)可得直线AC解析式为y=eq \f(1,2)x﹣eq \f(1,2),
设点M的坐标为(t,﹣eq \f(1,3)t+2),点N坐标为(t,eq \f(1,2)t﹣eq \f(1,2)),1≤t<3,
∵直线l将△ABC的面积分为左部分比右部分=2:1,
∴S△CMN=eq \f(1,3)S△ABC,
又AB=eq \r(5),
∴eq \f(1,2)×(3﹣t)(﹣eq \f(1,3)t+2﹣eq \f(1,2)t+eq \f(1,2))=eq \f(1,3)×eq \f(1,2)×eq \r(5)×eq \r(5),解得t=3﹣eq \r(2)或3+eq \r(2)(舍去),
∴直线l平移的距离最远是3﹣eq \r(2)﹣eq \f(1,2)=eq \f(5,2)﹣eq \r(2);
(3)在二次函数图象上存在点P,使△PB'C是以B'C为直角边的直角三角形,理由如下:
①当∠PCB'=90°时,如图:
∵B,B'关于直线AC对称,
∴∠BCA=∠B'CA=45°,
∴∠BCB'=90°,即点P为直线BC与抛物线的另外一个交点,
由得:或,
∴点P的坐标为;
②当∠CB'P=90°时,过B'作BT⊥x轴于T,如图:
∵B,B'关于直线AC对称,∠BAC=90°,
∴BA=B'A,
∵∠BAO=∠B'AT,∠BOA=90°=∠B'TA,
∴△BOA≌△B'TA(AAS),
∴AT=AO=1,OB=B'T=2,
∴OT=AO+AT=2,
∴B'(2,﹣2),
由①知,∠BCB'=90°,
∴过B'作BC的平行线,与抛物线的交点即为P,
∵直线BC解析式为y=﹣eq \f(1,3)x+2,B'(2,﹣2),
∴B'P解析式为y=﹣eq \f(1,3)x﹣eq \f(4,3),
由得或,
∴点P的坐标为(﹣1,﹣1)或(eq \f(4,3),﹣eq \f(16,9)),
综上所述,点P的坐标为:或(﹣1,﹣1)或.
定义:若两个函数的图象关于某一点Q中心对称,则称这两个函数关于点Q互为“对称函数”.例如,函数y=x2与y=﹣x2关于原点O互为“对称函数”.
(1)函数y=﹣x+1关于原点O的“对称函数”的函数解析式为 ,函数y=(x﹣2)2﹣1关于原点O的“对称函数”的函数解析式为 ;
(2)已知函数y=x2﹣2x与函数G关于点Q(0,1)互为“对称函数”,若函数y=x2﹣2x与函数G的函数值y都随自变量x的增大而减小,求x的取值范围;
(3)已知点A(0,1),点B(4,1),点C(2,0),二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0),与函数N关于点C互为“对称函数”,将二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与函数N的图象组成的图形记为W,若图形W与线段AB恰有2个公共点,直接写出a的取值范围.
【答案解析】解:(1)∵两个函数是关于原点O的“对称函数”,
∴两个函数的点分别关于原点中心对称,
设函数y=﹣x+1上的任一点为(x,y),则它的对称点为(﹣x,﹣y),
将(﹣x,﹣y)代入函数y=﹣x+1得:﹣y=x+1,
∴y=﹣x﹣1.
函数y=x+1关于原点O的“对称函数”的函数解析式为y=﹣x﹣1;
同理可得,函数y=(x﹣2)2+1关于原点O的“对称函数”的函数解析式为y=﹣(x+2)2﹣1,
故答案为:y=﹣x﹣1;y=﹣(x+2)2﹣1;
(2)函数G的解析式为y=﹣(x+1)2+3,
如图,函数y=x2﹣2x与函数G的函数值y都随自变量x的增大而减小,
∵“对称函数”的开口方向向下,
∴在对称轴的右侧y随自变量x的增大而减小,
函数y=x2﹣2x在对称轴的左边y随自变量x的增大而减小,
∴函数y=x2﹣2x与函数G的函数值y都随自变量x的增大而减小,自变量x的取值范围为﹣1<x<1;
(3)①当“对称函数”的顶点在AB上时,如图,
∵y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣1)2﹣4a,
∴二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a的对称轴为直线x=1,
∵点C(2,0)为对称中心,
∴函数N的对称轴为直线x=3,
∴函数N的顶点坐标为(3,1),
∵(3,1)关于点C(2,0)对称的点为(1,﹣1),
∴将(1,﹣1)代入y=ax2﹣2ax﹣3a得:
a﹣2a﹣3a=﹣1,
∴a=eq \f(1,4),;
②当两个函数的交点在AB上时,如图,
二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a与x轴的交点为(﹣1,0)和(3,0),
∵点C(2,0)为对称中心,
∴函数N与x轴的交点为(5,0)和(1,0),
∴函数N的解析式为y=﹣ax2+6ax﹣5a,
当y=1时,
,
解得:a=eq \f(\r(3),6);
③当“伴随函数”经过点B时,如图,
∵点B(4,1),
∴1=﹣a×16+6a×4﹣5a,解得:a=eq \f(1,3).
综上,图形W与线段AB恰有2个公共点,a的取值范围为a=eq \f(1,4)或a=eq \f(\r(3),6)或a>eq \f(1,3).
如图所示,在矩形AOCD中,把点D沿AE对折,使点D落在OC上的F点.已知AO=8,AD=10.
(1)求F点的坐标;
(2)如果一条不与抛物线对称轴平行的直线与抛物线仅一个交点,我们把这条直线称为抛物线的切线,已知抛物线经过O,F,且直线y=6x﹣36是该抛物线的切线.求抛物线的解析式.并验证点M(5,﹣5)是否在该抛物线上.
(3)在(2)的条件下,若点P是位于该二次函数对称轴右侧图象上不与顶点重合的任意一点,试比较∠POF与∠MOF的大小(不必证明),并写出此时点P的横坐标xP的取值范围.
【答案解析】解:(1)由折叠可知AD=AF,
∵AD=10,
∴AF=10,
∵AO=8,
∴OF=6,
∴F(6,0);
(2)设y=ax2+bx,
将F(6,0)代入可得b=﹣6a,
∴y=ax2﹣6ax,
联立方程组,
整理得ax2﹣6ax﹣6x+36=0,
∴Δ=0,可得a=1,
∴y=x2﹣6x,
将点M(5,﹣5)代入y=x2﹣6x,等式成立,
∴M点在抛物线上;
(3)设P(xP,xP2﹣6xP),
∵M(5,﹣5),
过点M作MG⊥x轴交于G,过P点作PH⊥x轴交于H,
∴MG=OG=5,
∴∠MOF=45°,
当∠POH=45°时,xP=xP2﹣6xP,
∴xP=0(舍)或xP=7,
∴当xP=7时∠POF=∠MOF;
当xP>7时∠POF>∠MOF;
当3<xP<7时∠POF<∠MOF.
如图,已知抛物线与坐标轴相交于点A(﹣1,0),C(0,﹣3)两点,对称轴为直线x=1,对称轴与x轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线上的点,当∠ACP=45°时,求点P的坐标;
(3)点F为二次函数图象上与点C对称的点,点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点F,A,M,N为顶点的平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标,若不存在,说明理由.
【答案解析】解:(1)∵抛物线对称轴为直线x=1,
∴设抛物线y=a(x﹣1)2+k,
把A(﹣1,0),C(0,﹣3)代入y=a(x﹣1)2+k得:
,∴,
∴y=(x﹣1)2﹣4;
(2)如图过AC作AQ⊥AC,且AQ=AC,过A作MN∥y轴,过C作CN⊥MN于N,过Q作QM⊥MN于M,
∴∠ACQ=45°,点P即所求的点,
∴∠QMA=∠CNA=90°,∠QAC=90°,
∴∠1+∠2=90°,∠1+∠MQA=90°,
∴∠2=∠MQA,
∴△MQA≌△NAC(AAS),
∴MA=NC=1,MQ=AN=3,
∴Q(2,1),
设直线CQ的解析式为y=kx+b,
∴,∴,
∴yCQ=2x﹣3,
∴,∴,,
∴P(4,5);
(3)∵y=(x﹣1)2﹣4,
∴y=x2﹣2x﹣3,
依题意设N(1,n),M(m,m2﹣2m﹣3),
∵C(0,﹣3),对称轴为直线x=1,
∴F(2,﹣3),
∵A(﹣1,0),F(2,﹣3),N(1,n),M(m,m2﹣2m﹣3),当以AF为对角线时,
,
∴m=0,
∴M(0,﹣3),
当以AN为对角线时,
,
∴m=﹣2,
∴M(﹣2,5),
当以AM为对角线时,
,
∴m=4,
∴M(4,5),
综上所述:M(0,﹣3)或M(﹣2,5)或M(4,5).
如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点C(2,﹣3),且与x轴交于原点及点B(8,0),点A为抛物线的顶点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使△ABM是等腰三角形?如果存在,请求出点M的坐标.如果不存在,请说明理由;
(3)若点P为⊙O上的动点,且⊙O的半径为2eq \r(2),求eq \f(1,2)AP+PB的最小值.
【答案解析】解:(1)由题意,解得:,
∴二次函数的表达式为y=eq \f(1,4)x2﹣2x;
(2)过点A作直线AF⊥x轴于点F,
由(1)得y=eq \f(1,4)(x﹣4)2﹣4,
∴抛物线的顶点A(4,﹣4),
①AM=BM,
∵B(8,0),
∴BF=4,
∵∠AFB=90°,AF=BF=4,
∴△ABF是等腰直角三角形,
∴M在点F处,△ABM是等腰直角三角形,此时M为(4,0),
②AB=AM,
由①得△ABF是等腰直角三角形,BF=4,
∴AB=4eq \r(2),
∴M为(4,﹣4﹣4eq \r(2))或(4,﹣4+4eq \r(2)),
③AB=BM,
∵AB=BM,BF⊥AM,
∴MF=AF,
∴M为(4,4),
综上所述,M为(4,0),(4,﹣4﹣4eq \r(2))或(4,﹣4+4eq \r(2))或(4,4);
(3)如图2,以O为圆心,2eq \r(2)为半径作圆,则点P在圆周上,
在OA上取点D,使OD=eq \r(2),连接PD,
则在△APO和△PDO中,满足:==2,∠AOP=∠POD,
∴△APO∽△PDO,
∴===2,
从而得:PD=eq \f(1,2)AP,∴eq \f(1,2)AP+PB=PD+PB,
∴当B、P、D三点共线时,PD+PB取得最小值,
过点D作DG⊥OB于点G,由于OD=eq \r(2),且△ABO为等腰直角三角形,
则有DG=1,∠DOG=45°,
∴eq \f(1,2)AP+PB的最小值为:eq \f(1,2)AP+PB=DB=5eq \r(2).
已知二次函数解析式为y=x﹣1(a≠0),该抛物线与y轴交于点A,其顶点记为B,点A关于抛物线对称轴的对称点记为C.已知点D在抛物线上,且点D的横坐标为2,DE⊥y轴交抛物线于点E.
(1)求点D的纵坐标.
(2)当△ABC是等腰直角三角形时,求出a的值.
(3)当0≤x≤2时,函数的最大值与最小值的差为2时,求a的取值范围.
(4)设点R(a﹣3,﹣1),点A、R关于直线DE的对称点分别为N、M,当抛物线在以A、R、M、N为顶点的四边形内部的图象中,y随x的增大而增大或y随x的增大而减小时,直接写出a的取值范围.
【答案解析】解:(1)当x=2时,y=﹣3,
∴D(2,﹣3);
(2)令x=0,则y=﹣1,
∴A(0,﹣1),
∵y=x﹣1=(x﹣)2﹣,
∴顶点B(,﹣),
∵抛物线的对称轴为直线x=,
∴C(a+2,﹣1),
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴AB⊥BC,
∴||=|﹣1+|,
解得a=±2或a=﹣eq \f(2,3),
当a=2时,B(0,1),C(0,﹣1),此时C点与A点重合,
∴a=2(舍);
∴a=﹣2或a=﹣eq \f(2,3);
(3)∵抛物线的对称轴为直线x=eq \f(1,2)a+1,
①当eq \f(1,2)a+1<0时,a<﹣2,
此时当x=0时,函数有最大值﹣1,
当x=2时,函数有最小值﹣3,
∴函数的最大值与最小值的差为2;
②当eq \f(1,2)a+1>2时,a>2,
此时当x=0时,函数有最大值﹣1,
当x=2时,函数有最小值﹣3,
∴函数的最大值与最小值的差为2;
③当0≤eq \f(1,2)a+1≤1时,﹣2≤a<0,
此时当x=eq \f(1,2)a+1,函数有最大值﹣,
当x=2时,函数有最小值﹣3,
∵函数的最大值与最小值的差为2,
∴﹣+3=2,∴=1,解得a=﹣2;
④当1<eq \f(1,2)a+1≤2时,0<a≤2,
此时当x=0时,函数有最大值﹣1,
当x=eq \f(1,2)a+1时,函数有最小值﹣,
∵函数的最大值与最小值的差为2,
∴﹣1+=2,∴=3,解得a=2;
综上所述:a≤﹣2或a≥2时,函数的最大值与最小值的差为2;
(4)∵D(2,﹣3),DE⊥y轴,
∴DE所在直线为y=﹣3,
∵A(0,﹣1),R(a﹣3,﹣1),
∴N(0,﹣5),R(a﹣3,﹣5),
当a>0且eq \f(1,2)a+1≥a﹣3时,
∴0<a≤8,
∵a﹣3>0,
∴3<a≤8;此时抛物线在以A、R、M、N为顶点的四边形内部的图象,y随x的增大而减小;
当a>0且eq \f(1,2)a+1<a﹣3时,解得a>8,
∵a﹣3>0,
∴a>3,
∵eq \f(1,a)(a﹣3)2﹣eq \f(1,2)a+1•(a﹣3)﹣1≤﹣5,解得a≥15;
此时抛物线在以A、R、M、N为顶点的四边形内部的图象,y随x的增大而减小;
当a<0时,﹣≥﹣1,
解得a<0,此时抛物线在以A、R、M、N为顶点的四边形内部的图象,y随x的增大而增大;
综上所述:a≥15或a<0或3<a≤8时,符合题意.
若直线y=﹣2x+4与y轴交于点A,与x轴交于点B,二次函数y=ax2+3x+c的图象经过点A,交x轴于C、D两点,且抛物线的对称轴为直线x=eq \f(3,2).
(1)求二次函数的解析式;
(2)过点C作直线CE∥AB交y轴于点E,点P是直线CE上一动点,点Q是第一象限抛物线上一动点,求四边形APBQ面积的最大值与此时点Q的坐标;
(3)在(2)的结论下,点E是抛物线的顶点,对称轴与x轴交于点G,直线EQ交x轴于点F,在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得∠MFQ+∠CAO=45°,求点M的坐标.
【答案解析】解:(1)由直线y=﹣2x+4与y轴交于点A,得A(0,4),
又抛物线经过点A且对称轴为直线x=eq \f(3,2),
则c=4,由﹣=,得a=﹣1,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+3x+4.
(2)如图1,作QH⊥AB于点H,QN∥y轴交直线AB于点N.
设点Q(x,﹣x2+3x+4),则F(x,﹣2x+4);
当y=0时,由﹣x2+3x+4=0得,x1=﹣1,x2=4,
∴C(﹣1,0),D(4,0);
由﹣2x+4=0,得x=2,
∴B(2,0),
∴AB=2eq \r(5).
∵∠HNQ=∠OAB,
∴,
∴HQ=eq \f(\r(5),5)QN=eq \f(\r(5),5)(﹣x2+3x+4+2x﹣4)=eq \f(\r(5),5)(﹣x2+5x),
由CE∥AB,可得,
∴S四边形APBQ=S△ABQ+S△ABP=﹣x2+5x+6=﹣(x﹣eq \f(5,2))2+12eq \f(1,4),
∴当x=eq \f(5,2)时,四边形APBQ的面积最大,四边形APBQ的最大面积为12eq \f(1,4),此时Q(eq \f(5,2),eq \f(21,4)).
(3)存在.
如图2,由y=﹣x2+3x+4=﹣(x﹣eq \f(3,2))2+eq \f(25,4),得E(eq \f(3,2),eq \f(25,4)),又Q(eq \f(5,2),eq \f(21,4)),
设直线EF的解析式为y=kx+b,则,解得,
∴F(,0),GF===GE,
∴△EGF是等腰直角三角形.
若点M在直线EF下方,当时,则∠GFM=∠CAO,
∴∠MFQ+∠CAO=45°,此时MG=×=,∴M(,).
若点M在直线EF上方,作点M关于直线EF的对称点J,连接EJ,则△MEJ是等腰直角三角形,∴EJ∥x轴.
∵EJ=EM=,∴J(,).
设直线FJ的解析式为y=mx+n,则
,解得,
∴y=﹣4x+31,当x=eq \f(3,2)时,y=﹣4×eq \f(3,2)+31=25,此时,M(eq \f(3,2),25).
综上所述,点M的坐标为(,)或(,25)
如图1所示,直线y=eq \f(3,4)x+3与x轴、y轴分别相交于点A,点B,点C(1,2)在经过点A,B的二次函数y=ax2+bx+c的图象上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为线段AB上(不与端点重合)的一动点,过点P作PQ∥y轴交抛物线于点Q,求PQ+eq \f(4,5)PB取得最大值时点P的坐标;
(3)如图2,连接BC并延长,交x轴于点D,E为第三象限抛物线上一点,连接DE,点G为x轴上一点,且G(﹣1,0),直线CG与DE交于点F,点H在线段CF上,且∠CFD+∠ABH=45°,连接BH交OA于点M,已知∠GDF=∠HBO,求点H的坐标.
【答案解析】解:(1)由题意得:A(﹣4,0),B(0,3),
∴,∴,
∴y=﹣﹣+3;
(2)如图1,
作PD⊥OB于D,
设Q(m,﹣﹣+3),P(m,m+3),
∴PQ=﹣﹣+3﹣(=﹣﹣,
∵PD∥OA,
∴△BPD∽△BAO,
∴=,∴=,∴PB=﹣,
∴PQ+PB=﹣﹣m﹣m=﹣﹣,∴当m=﹣,
∵+3=,∴P(﹣,);
(3)如图2,
作CN⊥AD于N,作MT⊥AB于T,
∵C(1,2),G(﹣1,0),
∴CN=GN=2,
∴∠CGN=∠NCG=45°,
∴∠CFD+∠GDF=45°,
∵∠CFD+∠ABH=45°,
∴∠GDF=∠ABH,
∵∠GDF=∠HBO,
∴∠ABH=∠HBO,
∴OM=MT,
∵S△ABM+S△BOM=S△AOB,
∴,
∴5OM+3OM=3×4,
∴OM=eq \f(3,2),
∴M(﹣eq \f(3,2),0),
∴直线BM的解析式为:y=2x+3,
∵C(1,2),G(﹣1,0),
∴直线CG的解析式为:y=x+1,
由2x+3=x+1得,x=﹣2,
∴x+1=﹣1,
∴H(﹣2,﹣1).
抛物线y=x2+bx+c过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C,点C、D关于抛物线的对称轴对称.
(1)抛物线的解析式是 ,△ABD的面积为 ;
(2)在直线AD下方的抛物线上存在点P,使△APD的面积最大,求出最大面积.
(3)当t≤x≤t+1时,函数y=x2+bx+c的最小值为5,求t的值.
(4)若点M在y轴上运动,点N在x轴上运动,当以点D、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时,请直接写出此时M点的坐标.
【答案解析】解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)分别代入y=x2+bx+c(a≠0)中,
得,解得:,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,
∴C(0,﹣3),
∵点C、D关于抛物线的对称轴对称,y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的对称轴为x=1,点D(2,﹣3),
∴△ABD的面积为eq \f(1,2)AB•OC=eq \f(1,2)×4×3=6,
故答案为:y=x2﹣2x﹣3,6;
(2)过点P作PM⊥x轴于点M,交AD于点N.
设直线AD的解析式为y=kx+a,
把A(﹣1,0),D(2,﹣3)分别代入y=kx+a中,
得,解得:,
∴直线AD的解析式为y=﹣x﹣1,
设点P的横坐标为m,则P(m,m2﹣2m﹣3),N(m,﹣m﹣1),
∴PN=﹣m﹣1﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+m+2.
∴S△APD=S△APN+S△DPN=eq \f(1,2)PN•(xD﹣xA)
=eq \f(1,2)×(﹣m2+m+2)×(2+1)=﹣eq \f(3,2)×(m2﹣m﹣2)=﹣eq \f(3,2)(m﹣eq \f(1,2))2+eq \f(27,8).
∴当m=eq \f(1,2)时,△APD的最大面积为eq \f(27,8);
(3)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,﹣4),
①当t+1<1时,t<0,
当x=t+1时,y=(t+1﹣1)2﹣4=5为最小值,解得t=3(舍去)或t=﹣3;
②当t≤1,t+1≥1时,0≤t≤1,
此时,函数的最小值为﹣4≠5;
③当t>1时,
x=t时,y=(t﹣1)2﹣4=5为最小值,解得t=4或t=﹣2(舍去),
综上所述,t的值为﹣3或4;
(4)①当∠DNM=90°,ND=NM时,如图,过点D作DE⊥x轴于E,
∴DE=3,OE=2,
∵∠MON=∠DEN=90°,∠DNM=90°,
∴∠MNO=∠NDE,
∵ND=NM,
∴△MNO≌△NDE(AAS),
∴OM=EN,ON=DE=3,
∴OM=EN=ON﹣OE=3﹣2=1,
∴M(0,1),
如图,同理可得NE=OM=ON+OE=DE+OE=3+2=5,
∴M(0,5);
②当∠DMN=90°,MN=MD时,∵点C、D关于抛物线的对称轴对称.
∴CD⊥y轴,
∴∠DCM=∠MON=90°=∠DMN,
∴∠DMC=∠MNO,
∵MN=MD,
∴△MNO≌△DMC(AAS),
∴OM=CD=2,
∴M(0,2)或(0,﹣2),
③当∠NDM=90°时,过点D作DE⊥x轴于E,
同理可得△DCM≌△DEN,则DC=DN,
∵D(2,﹣3),
∴DC=2,DN=3,与DC=DN矛盾,故此种情况不存在,
综上所述,满足条件的M点的坐标为(0,1)或(0,5)或(0,2)或(0,﹣2).
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