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2025年中考数学二轮复习压轴题培优练习 矩形存在问题(含答案)
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这是一份2025年中考数学二轮复习压轴题培优练习 矩形存在问题(含答案),共21页。试卷主要包含了当y0=﹣1时,求m的值等内容,欢迎下载使用。
已知抛物线y=x2﹣2mx+2m+1.
(1)写出抛物线y=x2﹣2mx+2m+1的顶点坐标(用含m的式子表示).
(2)当x≥1时,y随x的增大而增大,则m的取值范围是 .
(3)当﹣1≤x≤2时,函数y=x2﹣2mx+2m+1的图象记为G,设图象G的最低点的纵坐标为y0.当y0=﹣1时,求m的值.
(4)当m>0时,分别过点A(2,1)、B(2,4)作y轴垂线,垂足分别为点D、点C,抛物线在矩形ABCD内部的图象(包括边界)的最低点到直线y=﹣2的距离等于最高点到x轴的距离,直接写出m的值.
如图;已知抛物线y=ax2+3x+c与直线y=x+1交于两点A,B(3,n),且点A在x轴上.
(1)求a,c,n的值;
(2)设点P在抛物线上,其横坐标为m.直线l:x=m+5与直线AB交于点C,过点P作PD⊥l于点D,以PD,CD为边作矩形PDCE,使得抛物线的顶点在矩形PDCE内部.
①直接写出:m的取值范围是 ;
②求PD+CD的最小值.
已知二次函数y=﹣eq \f(1,2)x2+nx﹣eq \f(1,2)n2+2n﹣3,点A、点B均在此二次函数的图象上,点A的横坐标为n﹣1,点B的横坐标为2n﹣2,在点A和点B之间的图象为G.
(1)当n=2时,
①求二次函数图象的顶点坐标;
②当﹣1≤x≤3时,求y的取值范围.
(2)AB所在的直线交y轴于点C,过点A作AD⊥y轴于点D,以AD、CD为邻边构造矩形ADCE,直接写出当抛物线的顶点落在矩形ADCE的边上时n的值.
(3)当图象G上存在两个点到直线y=3n﹣4的距离为3,直接写出满足条件的n的取值范围.
如图,已知抛物线C1:y=a1x2+b1x+1c和C2:y=a2x2+b2x+c2(|a1|=|a2|)都经过原点,顶点分别为A,B,与x轴的另一交点分别为M,N,如果四边形ANBM是平行四边形,则称抛物线C1和C2为对称抛物线.
(1)观察图象,写出对称抛物线两条特征;(如:抛物线开口大小相同)
(2)若抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x,确定对称抛物线C2的解析式.
(3)若MN=4,且四边形ANBM是矩形时,确定对称抛物线C1和C2的解析式.
在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c(b、c是常数)经过点(0,﹣1)和(2,7),点A在这个抛物线上,设点A的横坐标为m.
(1)求此抛物线对应的函数表达式并写出顶点C的坐标.
(2)点B在这个抛物线上(点B在点A的左侧),点B的横坐标为﹣1﹣2m.
①当△ABC是以AB为底的等腰三角形时,求OABC的面积.
②将此抛物线A、B两点之间的部分(包括A、B两点)记为图象G,当顶点C在图象G上,记图象G最高点的纵坐标与最低点的纵坐标的差为h,求h与m之间的函数关系式.
(3)设点D的坐标为(m,2﹣m),点E的坐标为(1﹣m,2﹣m),点F在坐标平面内,以A、D、E、F为顶点构造矩形,当此抛物线与矩形有3个交点时,直接写出m的取值范围.
如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣eq \f(1,2)x2+bx+eq \f(3,2)与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l,P是该抛物线上一动点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q,M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+eq \f(3,2).以PQ,QM为边作矩形PQMN.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点Q与点M重合时,求m的值;
(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值;
(4)当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,求m的取值范围.
已知二次函数y=x2﹣2mx﹣m与y轴交于点M,直线y=m+5与y轴交于点A,与直线x=4交于点B,直线y=﹣2m与y轴交于点D(A与D不重合),与直线x=4交于点C,构建矩形ABCD.
(1)当点M在线段AD上时,求m的取值范围.
(2)求证:抛物线y=x2﹣2mx﹣m与直线y=m+5恒有两个交点.
(3)当抛物线在矩形内部的函数值y随着x的增大而增大或y随x的增大而减小时,求m的取值范围.
(4)当抛物线在矩形内部(包括边界)最高点的横坐标等于点B到x轴距离的eq \f(1,2)时,直接写出m的取值范围.
如图,抛物线y=﹣x2+bx+c(c≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,连接BC.
(1)点C的纵坐标为 (用含b的式子表示),∠OBC= 度;
(2)当b=1时,若点P为第一象限内抛物线上一动点,连接BP,CP,求△BCP面积的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)已知矩形ODEF的顶点D,F分别在x轴、y轴上,点E的坐标为(3,2).
①抛物线的顶点为Q,当AQ的中点落在直线EF上时,求点Q的坐标;
②当抛物线在矩形内部的部分对应的函数值y随x的增大而减小时,请直接写出b的取值范围.
在平面直角坐标系中,已知抛物线L1:y=﹣x2+bx+c(b、c为常数)与x轴交于A(﹣6,0)、B(2,0)两点.
(1)求抛物线L1的函数表达式;
(2)将该抛物线L1向右平移4个单位长度得到新的抛物线L2,与原抛物线L1交于点C,点D是点C关于x轴的对称点,点N在平面直角坐标系中,请问在抛物线L2上是否存在点M,使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
如图,抛物线y=ax2+2x+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于点A,B(3,0),与y轴交于点C,连接AC.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)已知点D是第一象限内抛物线上的一个动点,过点D作DM⊥x轴,垂足为点M,DM交直线BC于点N,是否存在这样的点N,使得以A,C,N为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点N的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)已知点E是抛物线对称轴上的点,在坐标平面内是否存在点F,使以点B、C、E、F为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
\s 0 答案
解:(1)∵y=x2﹣2mx+2m+1=(x﹣m)2﹣m2+2m+1,
∴顶点坐标为(m,﹣m2+2m+1);
(2)∵抛物线开口向上,
∴m≤1时,y随x的增大而增大,
故答案为:m≤1;
(3)当m<﹣1时,x=﹣1,函数有最小值,
∴y0=2+4m,
∵y0=﹣1,
∴2+4m=﹣1,解得m=﹣eq \f(3,4) (舍);
当m>2时,x=2,函数有最小值,
∴y0=5﹣2m,
∵y0=﹣1,
∴5﹣2m=﹣1,解得m=3;
当﹣1≤m≤2时,x=m,函数有最小值,
∴y0=﹣m2+2m+1,
∵y0=﹣1,
∴﹣m2+2m+1=﹣1,解得m=eq \r(3)+1(舍)或m=﹣eq \r(3)+1;
综上所述:m的值为3或﹣eq \r(3)+1;
(4)当0<m≤eq \f(1,2)时,﹣m2+2m+1+2=4,解得m=1(舍);
当eq \f(1,2)<m≤1时,﹣m2+2m+1+2=4﹣2m+1,
解得m=eq \r(2)+2(舍)或m=﹣eq \r(2)+2;
当1<m≤eq \f(3,2)时,﹣m2+2m+1+2=2m+1,解得m=eq \r(2)或m=﹣eq \r(2)(舍);
当eq \f(3,2)<m≤2时,﹣m2+2m+1+2=4,解得m=1(舍);
当m>2时,最高点纵坐标是4,最低点纵坐标是1,
∴3≠4,∴此时不符合题意;
综上所述:m的值为eq \r(2)或2﹣eq \r(2).
解:(1)对直线y=x+1,当x=3时,n=4,当y=0时,x=﹣1,
∴点A(﹣1,0),B(3,4),
将点A和点B的坐标代入抛物线y=ax2+3x+c,得
,解得:.
(2)①∵a=﹣1,c=4,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4=﹣(x﹣eq \f(3,2))2+eq \f(25,4),
∴P的坐标为(m,﹣m2+3m+4),顶点坐标为(eq \f(3,2),eq \f(25,4)),
∴点D的坐标为(m+5,﹣m2+3m+4),
∵直线l:x=m+5与直线AB交于点C,
∴C(m+5,m+6),
∵抛物线的顶点在矩形PDCE内部,
∴,
解得:eq \f(1,4)<m<eq \f(3,2),∴m的取值范围为eq \f(1,4)<m<eq \f(3,2).
②∵P的坐标为(m,﹣m2+3m+4),
点D的坐标为(m+5,﹣m2+3m+4),C(m+5,m+6),
∴PD=5,CD=m+6﹣(﹣m2+3m+4)=m2﹣2m+2,
∴PD+CD=m2﹣2m+2+5=(m﹣1)2+6,
∴当m=1时,PD+CD的最小值为6.
解:(1)①当n=2时,y=﹣eq \f(1,2)x2+2x﹣1=﹣eq \f(1,2)(x﹣2)2+1,
∴顶点为(2,1);
②∵﹣1≤x≤3,
∴当x=﹣1时,函数有最小值﹣3.5,
当x=2时,函数有最大值1,
∴﹣3.5≤y≤1;
(2)∵y=﹣eq \f(1,2)x2+nx﹣eq \f(1,2)n2+2n﹣3=﹣eq \f(1,2)(x﹣n)2+2n﹣3,
∴顶点为(n,2n﹣3),
∵点A的横坐标为n﹣1,
∴A(n﹣1,2n﹣3.5),
∵点B的横坐标为2n﹣2,
∴B(2n﹣2,eq \f(1,2)n2+4n﹣5),
∵AD⊥y轴,
∴D(0,2n﹣3.5),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴,解得,
∴y=(eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)n)x+eq \f(1,2)n2﹣2,
∴C(0,eq \f(1,2)n2﹣2),
∵以AD、CD为邻边构造矩形ADCE,
∴E(n﹣1,eq \f(1,2)n2﹣2),
当n﹣1>0时,顶点在直线AE的右侧,此时顶点不能落在矩形ADCE的边上;
当n﹣1<0,即n<1,顶点在CD边上时,n=0;
(3)如图1,当2n﹣2≥n,即n≥2时,
2n﹣eq \f(7,2)≥eq \f(1,2)n2+4n﹣5,解得n≥3或n≤1,
∴当n≥3时,3n﹣4﹣2n+eq \f(7,2)≥3,3n﹣4﹣2n+3<3时,
解得eq \f(7,2)≤n<4时,图象G上存在两个点到直线y=3n﹣4的距离为3;
如图2,当n﹣1>2n﹣2时,即n<1,
2n﹣eq \f(7,2)﹣3n+4≥3,3n﹣4﹣(eq \f(1,2)n2+4n﹣5)≥3,解得n≤﹣eq \f(5,2);
综上所述:eq \f(7,2)≤n<4或n≤﹣eq \f(5,2)时,图象G上存在两个点到直线y=3n﹣4的距离为3.
解:(1)观察函数图象,可得出对称抛物线的特征:点M,N关于原点O对称;两抛物线的顶点坐标关于原点O对称.
(2)∵抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x,
∴点A的坐标为(1,1),
∴点B的坐标为(﹣1,﹣1);
当y=0时,﹣x2+2x=0,解得:x1=0,x2=2,
∴点M的坐标为(2,0),
∴点N的坐标为(﹣2,0).
将B(﹣1,﹣1),N(﹣2,0)代入y=a2x2+b2x中,
得:,解得:,
∴对称抛物线C2的解析式为y=x2+2x.
(3)∵MN=4,
∴OM=eq \f(1,2)MN=eq \f(1,2)×4=2,
∴抛物线C1的对称轴为直线x=1,点M的坐标为(2,0),
∴点N的坐标为(﹣2,0).
设点A的坐标为(1,m),则AM2=(1﹣2)2+m2,AN2=[1﹣(﹣2)]2+m2.
∵四边形ANBM是矩形,
∴△AMN为直角三角形,
∴AM2+AN2=MN2,
即(1﹣2)2+m2+[1﹣(﹣2)]2+m2=42,解得:m1=eq \r(3),m2=﹣eq \r(3),
∴点A的坐标为(1,eq \r(3))或(1,﹣eq \r(3)).
当点A的坐标为(1,eq \r(3))时,将A(1,eq \r(3)),M(2,0)代入y=a1x2+b1x,
得:,解得:,
∴对称抛物线C1的解析式为y=﹣eq \r(3)x2+2eq \r(3)x;
当点A的坐标为(1,﹣eq \r(3))时,将A(1,﹣eq \r(3)),M(2,0)代入y=a1x2+b1x,
得:,解得:,
∴对称抛物线C1的解析式为y=eq \r(3)x2﹣2eq \r(3)x;
∵点A,B关于原点O对称,
∴点B的坐标为(﹣1,﹣eq \r(3))或(﹣1,eq \r(3)),
同理,可得出对称抛物线C2的解析式为y=eq \r(3)x2+2eq \r(3)x或y=﹣eq \r(3)x2﹣2eq \r(3)x.
综上所述,对称抛物线C1和C2的解析式为y=﹣eq \r(3)x2+2eq \r(3)x,y=eq \r(3)x2+2eq \r(3)x
或y=eq \r(3)x2﹣2eq \r(3)x,y=﹣eq \r(3)x2﹣2eq \r(3)x.
解:(1)把(0,﹣1)和(2,7)代入y=x2+bx+c,得:
,解得:,
∴抛物线对应的函数表达式为:y=x2+2x﹣1,
∵y=x2+2x﹣1=(x+1)2﹣2,
∴顶点C的坐标为(﹣1,﹣2);
(2)①当x=﹣1﹣2m时,y=(﹣1﹣2m+1)2﹣2=4m2﹣2,
∴B(﹣1﹣2m,4m2﹣2).
当△ABC是以AB为底的等腰三角形时,
则AC=BC,
又∵点C在抛物线对称轴x=﹣1上,
∴点A、点B关于直线x=﹣1对称,
∴A(2m﹣1,4m2﹣2),
∵点A的横坐标为m,
∴2m﹣1=m,解得:m=1,
∴A(1,2),B(﹣3,2),
∵由(1)得,C(﹣1,﹣2),
∴S△ABC=eq \f(1,2)[1﹣(﹣3)]×[2﹣(﹣2)]=8;
②∵A(m,(m+1)2﹣2),B(﹣1﹣2m,4m2﹣2).
∴当点A是最高点,即m>1或m<﹣eq \f(1,3)时,
则h=(m+1)2﹣2﹣(﹣2)=(m+1)2;
当点B是最高点,即﹣eq \f(1,3)<m<1时,则h=4m2﹣2﹣(﹣2)=4m2,
综上,h与m之间的函数关系式为:h=(m+1)2(m>1或m<﹣eq \f(1,3))或 h=4m2(﹣eq \f(1,3)<m<1);
(3)①当m<﹣1时,则2﹣m>3,1﹣m>2,如图:
此时矩形ADEF与抛物线有3个交点;
②当﹣1≤m≤1时,则1≤2﹣m≤3,0≤1﹣m≤2,如图:
此时矩形ADEF与抛物线有2个交点;
③当1<m<2时,则0<2﹣m<1,﹣1<1﹣m<0,如图:
此时矩形ADEF与抛物线有2个交点;
④当2<m<3时,则﹣1<2﹣m<0,﹣2<1﹣m<﹣1,如图:
此时矩形ADEF与抛物线有2个交点;
⑤当3≤m<4时,则﹣2<2﹣m≤﹣1,﹣3<1﹣m≤﹣2,如图:
此时矩形ADEF与抛物线有4个交点;
⑥当m=4时,则2﹣m=﹣2,1﹣m=﹣3,如图:
此时矩形ADEF与抛物线有3个交点(ED经过抛物线的顶点);
⑦当m>4时,则2﹣m<﹣2,1﹣m<﹣3,如图:
此时矩形ADEF与抛物线有2个交点.
综上,当m≤﹣1或m=4时,抛物线与矩形有3个交点.
解:(1)当x=2时,y=﹣eq \f(3,2).
∴点B的坐标为(2,﹣eq \f(3,2)),
当y=0时,eq \f(1,2)x2﹣x﹣eq \f(3,2)=0.解得x1=﹣1,x2=3.
∵抛物线y=eq \f(1,2)x2﹣x﹣eq \f(3,2)与x轴正半轴交于点A,
∴点A的坐标为(3,0).
由题意,得,解得,
∴直线AB对应的函数关系式为y=eq \f(3,2)x﹣eq \f(9,2).
(2)当点P与点A重合时,m+1=3.解得m=2.
∴2m=4.
∵点D的纵坐标为1.
∴点E的坐标为(4,1).
(3)将y=eq \f(1,2)x2﹣x﹣eq \f(3,2)配方,得y=eq \f(1,2)(x﹣1)2﹣2.
∴抛物线的顶点坐标为(1,﹣2).
由题意,得点E的坐标为(2m,eq \f(1,2)m2﹣1).
∵点E在该抛物线上,
∴.解得,.
当2m<1时,即meq \f(1,2),顶点(1,﹣2)在EF的左边.
∵,
∴抛物线的顶点到EF的距离为.
综上所述,抛物线的顶点到EF的距离为或.
(4)当点F(2m,eq \f(3,2)m﹣3)在抛物线上时,eq \f(3,2)m﹣3=2m2﹣2m﹣eq \f(3,2),解得m=eq \f(3,4)或1,
当E在抛物线上时,m=,当点P与A重合时,m=2,
观察图1,图2,图3可知,当或或
m≥2时,矩形CDEF的一组邻边与该抛物线相交.
也可以写成:当或m≠1或m≥2时,矩形CDEF的一组邻边与该抛物线相交.
解:(1)由题意得:M(0,﹣m),A(0,m+5),D(0,﹣2m),
当m+5>﹣2m,即m>﹣eq \f(5,3)时,
∵点M在线段AD上,
∴﹣2m<﹣m<m+5,
∴m>0;
当m+5<﹣2m,即m<﹣eq \f(5,3)时,
∵点M在线段AD上,
∴m+5<﹣m<﹣2m,
∴m<﹣eq \f(5,2);
综上所述,m的取值范围为m>0或m<﹣eq \f(5,2).
(2)证明:当x2﹣2mx﹣m=m+5时,
整理得:x2﹣2mx﹣2m﹣5=0,
Δ=(﹣2m)2﹣4×1×(﹣2m﹣5)=4(m+1)2+16,
∵4(m+1)2≥0,
∴4(m+1)2+16>0,
∴抛物线y=x2﹣2mx﹣m与直线y=m+5恒有两个交点.
(3)解:∵y=x2﹣2mx﹣m=(x﹣m)2﹣m2﹣m,
∴该抛物线的对称轴为直线x=m,顶点坐标为(m,﹣m2﹣m),开口向上,与y轴的交点M(0,﹣m),
①当m+5<﹣2m,即m<﹣eq \f(5,3)时,如图1,
此时抛物线在矩形内部的函数值y随着x的增大而增大;
②当m+5>﹣2m,即﹣eq \f(5,3)<m≤0时,如图2,
此时抛物线在矩形内部的函数值y随着x的增大而增大;
③当m>0时,如图3,
令x=4,则y=16﹣8m﹣m=16﹣9m,
当16﹣9m≤﹣2m,即m≥时,抛物线在矩形内部(不包括边界)的函数值y随着x的增大而减小;
综上,m的取值范围为m<﹣eq \f(5,3)或﹣eq \f(5,3)<m≤0或m≥.
(4)解:由题意得:抛物线y=x2﹣2mx﹣m在矩形ABCD中的最高点的横坐标x的范围是0≤x≤4,点B(4,m+5)到x轴的距离为|m+5|,当x=4时,y=16﹣9m,
∵抛物线在矩形内部(包括边界)最高点的横坐标等于点B到x轴距离的eq \f(1,2),
∴抛物线在矩形内部(包括边界)最高点的横坐标为eq \f(1,2)|m+5|,
①当m<﹣5时,抛物线在矩形内部(包括边界)最高点的坐标为(﹣eq \f(1,2)m﹣eq \f(5,2),﹣2m),
∴﹣2m=(﹣eq \f(1,2)m﹣eq \f(5,2))2﹣2m(﹣eq \f(1,2)m﹣eq \f(5,2))﹣m,解得:m=﹣eq \f(17,5)±eq \f(2,5)eq \r(41),
∵m<﹣5,∴m=﹣eq \f(17,5)﹣eq \f(2,5)eq \r(41);
②当﹣5≤m<﹣eq \f(5,3)时,抛物线在矩形内部(包括边界)最高点的坐标为(eq \f(1,2)m+eq \f(5,2),﹣2m),
∴﹣2m=(eq \f(1,2)m+eq \f(5,2))2﹣2m(eq \f(1,2)m+eq \f(5,2))﹣m,解得:m=﹣1±eq \f(\r(21),3),
∵﹣5≤m<﹣eq \f(5,3),∴m=﹣1﹣eq \f(\r(21),3);
③当m>﹣eq \f(5,3),且16﹣9m≥m+5,即﹣eq \f(5,3)<m≤eq \f(11,10)时,
抛物线在矩形内部(包括边界)最高点的坐标为(eq \f(1,2)m+eq \f(5,2),m+5),
∴m+5=(eq \f(1,2)m+eq \f(5,2))2﹣2m(eq \f(1,2)m+eq \f(5,2))﹣m,解得:m=﹣3±eq \f(4\r(6),3),
∵﹣eq \f(5,3)<m≤eq \f(11,10),∴m=﹣3+eq \f(4\r(6),3);
综上所述,m的值为﹣eq \f(17,5)﹣eq \f(2,5)eq \r(41)或﹣1﹣eq \f(\r(21),3)或﹣3+eq \f(4\r(6),3).
解:(1)将(﹣1,0)代入y=﹣x2+bx+c得0=﹣1﹣b+c,解得c=b+1,
∴y=﹣x2+bx+b+1,
设点B坐标为(x2,0),
则抛物线对称轴为直线x=,解得x2=b+1,
∴点B坐标为(b+1,0),
∴OC=OB=b+1,
∴∠OBC=45°,
故答案为:b+1,45.
(2)当b=1时,y=﹣x2+x+2,
作PE⊥x轴交BC于点E,连接PC,PB,
设直线BC解析式为y=kx+b,
将B(2,0),(0,2)代入y=kx+b得
,解得,
∴y=﹣x+2.
设点P坐标为(m,﹣m2+m+2),则点E坐标为(m,﹣m+2),
∴PE=﹣m2+2m,
∵S△BCP=S△CEP+S△BEP=eq \f(1,2)PExP+eq \f(1,2)PE(xB﹣xP)=eq \f(1,2)PExB=﹣m2+2m=﹣(m﹣1)2+1,
∴m=1时,△BCP面积的最大为1,此时点P坐标为(1,2).
(3)①∵y=﹣x2+bx+b+1=﹣(x﹣)2++b+1,
∴点Q坐标为(, +b+1),
∵A(﹣1,0),
∴点A,Q中点坐标为(﹣+, ++),
∴++=2,解得b=2或b=﹣6,
当b=2时,点Q坐标为(1,4),
当b=﹣6时,点Q坐标为(﹣3,4).
②∵E(3,2),
∴点F坐标为(0,2),
将(0,2)代入y=﹣x2+bx+b+1得b+1=2,解得b=1,
将E(3,2)代入y=﹣x2+bx+b+1得2=﹣9+4b+1,解得b=eq \f(5,2),
∴1≤b<eq \f(5,2),满足题意.
当抛物线顶点Q(, +b+1)落在y轴上时,=0,解得b=0,
当抛物线经过原点时,0=b+1,解得b=﹣1,
∴﹣1<b≤0符合题意.
综上所述,1≤b<eq \f(5,2)或﹣1<b≤0.
解:(1)把A(﹣6,0)、B(2,0)代入y=﹣x2+bx+c中,
得,解得,
∴抛物线L1的函数表达式为y=﹣x2﹣4x+12;
(2)存在,理由如下:
∵y=﹣x2﹣4x+12=﹣(x+2)2+16,
∴抛物线L2的函数表达式为y=﹣(x+2﹣4)2+16=﹣(x﹣2)2+16=﹣x2+4x+12,
令﹣x2﹣4x+12=﹣x2+4x+12,解得:x=0,
当x=0时,y=﹣x2﹣4x+12=12,
∴点C的坐标为(0,12),
∵点D是点C关于x轴的对称点,
∴点D坐标为(0,﹣12),
①当M在x轴上方时,要使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形,
则yM=yC,即﹣x2+4x+12=12,解得:x1=0,x2=4,
∴M1(4,12);
②当M在x轴下方时,
要使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形,
则yM=yD,即﹣x2+4x+12=﹣12,解得:x1=2+2eq \r(7),x2=2﹣2eq \r(7),
M2(2+2eq \r(7),﹣12),M3(2﹣2eq \r(7),﹣12).
综上所述,在抛物线L2上是否存在点M,使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形,点M的坐标为(4,12)或(2+2eq \r(7),﹣12)或(2﹣2eq \r(7),﹣12).
解:(1)抛物线y=ax2+2x+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于点A,B(3,0),
∴A(﹣1,0),
∴,解得,
∴抛物线的解析式y=﹣x2+2x+3;
(2)∵y=﹣x2+2x+3,∴C(0,3),
设直线BC的解析式为y=kx+3,
将点B(3,0)代入得:0=3k+3,解得:k=﹣1,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3;
设点D坐标为(t,﹣t2+2t+3),则点N(t,﹣t+3),
∵A(﹣1,0),C(0,3),
∴AC2=12+32=10,
AN2=(t+1)2+(﹣t+3)2=2t2﹣4t+10,CN2=t2+(3+t﹣3)2=2t2,
①当AC=AN时,AC2=AN2,
∴10=2t2﹣4t+10,解得t1=2,t2=0(不合题意,舍去),
∴点N的坐标为(2,1);
②当AC=CN时,AC2=CN2,
∴10=2t2,解得t1=eq \r(5),t2=﹣eq \r(5) (不合题意,舍去),
∴点N的坐标为(eq \r(5),3﹣eq \r(5));
③当AN=CN时,AN2=CN2,
∴2t2﹣4t+10=2t2,解得t=eq \f(5,2),
∴点N的坐标为(eq \f(5,2),eq \f(1,2));
综上,存在,点N的坐标为(2,1)或(eq \r(5),3﹣eq \r(5))或(eq \f(5,2),eq \f(1,2));
(3)设E(1,a),F(m,n),
∵B(3,0),C(0,3),
∴BC=3eq \r(2),
①以BC为对角线时,BC2=CE2+BE2,
∴(3eq \r(2))2=12+(a﹣3)2+a2+(3﹣1)2,
解得:a=eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(17),或a=eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17),∴E(1,eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(17))或(1,eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17)),
∵B(3,0),C(0,3),
∴m+1=0+3,n+eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(17)=0+3或n+eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17)=0+3,
∴m=2,n=eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17)或n=eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(17),
∴点F的坐标为(2,eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17))或(2,eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(17));
②以BC为边时,BE2=CE2+BC2或CE2=BE2+BC2,
∴a2+(3﹣1)2=12+(a﹣3)2+(3eq \r(2))2或12+(a﹣3)2=a2+(3﹣1)2+(3eq \r(2))2,
解得:a=4或a=﹣2,
∴E(1,4)或(1,﹣2),
∵B(3,0),C(0,3),
∴m+0=1+3,n+3=0+4或m+3=1+0,n+0=3﹣2,
∴m=4,n=1或m=﹣2,n=1,
∴点F的坐标为(4,1)或(﹣2,1),
综上所述:存在,点F的坐标为(2,eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17))或(2,eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(17))或(4,1)或(﹣2,1).
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