九年级上学期数学压轴必考题型——二次函数的图像和性质练习(含答案)
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这是一份九年级上学期数学压轴必考题型——二次函数的图像和性质练习(含答案),共64页。试卷主要包含了中的x与y的部分对应值如表,其中正确的个数为等内容,欢迎下载使用。
一.选择题
1.(2021•河南模拟)若A(﹣2,y1),B(0,y2),C(3,y3)是抛物线y=(x﹣1)2+m上的三点,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1>y2>y3B.y2>y1>y3C.y1>y3>y2D.y3>y2>y1
2.(2021•濮阳一模)若二次函数y=x2﹣4x+3的图象经过A(﹣2,y1),B(1,y2),C(4,y3)三点,则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y3<y2<y1C.y2<y3<y1D.y3<y1<y2
3.(2021•河南模拟)已知二次函数y=﹣x2+(2m﹣1)x﹣3,当x>1时,y随x的增大而减小,则m的取值范围是( )
A.m≤B.m<﹣C.m>D.m≤
4.(2020秋•薛城区期末)把函数y=(x﹣1)2+2图象向左平移1个单位长度,平移后图象的函数解析式为( )
A.y=x2+2B.y=(x﹣1)2+1C.y=(x﹣2)2+2D.y=(x﹣1)2+3
5.(2020秋•淅川县期末)若二次函数y=|a|x2+bx+c的图象过不同的五点A(m,n),B(3﹣m,n),C(0,y1),D(,y2),E(2,y3),则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y2<y3<y1C.y3<y2<y1D.y1<y3<y2
6.(2018秋•荔湾区校级期中)已知抛物线y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论中,正确的有( )
①abc>0;②b2>4ac;③a﹣b+c<0;④a>;⑤a+c<1;
A.1个B.2个C.3个D.4个
7.(2018•安岳县一模)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:①abc>0;②2a+b=0;③m为任意实数,则a+b>am2+bm;④a﹣b+c>0;⑤若ax12+bx1=ax22+bx2,且x1≠x2,则x1+x2=2.其中正确的有( )
A.①②③B.②④C.②⑤D.②③⑤
8.(2018•江岸区校级自主招生)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如表:
下列结论:(1)ac<0;(2)当x>1时,y的值随x值的增大而减小.(3)3是方程ax2+(b﹣1)x+c=0的一个根;(4)当﹣1<x<3时,ax2+(b﹣1)x+c>0.其中正确的个数为( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
9.(2014秋•北塘区期末)如图,点A(a,b)是抛物线y=x2上位于第二象限的一动点,OB⊥OA交抛物线于点B(c,d).当点A在抛物线上运动的过程中,以下结论:①ac为定值;②ac=﹣bd;③△AOB的面积为定值;④直线AB必过一定点.其中正确的结论有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
二.填空题
10.(2021•苏州模拟)已知关于x的二次函数y=ax2+2ax+a﹣3在﹣2≤x≤2时的函数值始终是负的,则常数a的取值范围是 .
11.(2020秋•平阴县期末)用“描点法”画二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象时,列出了如下表格:
那么该二次函数在x=0时,y= .
12.(2021•日喀则市一模)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,对称轴是直线x=1,有以下四个结论:
①abc>0;②b2﹣4ac>0;③b=﹣2a;④a+b+c>2,
其中正确的是 (填写序号)
13.(2021•建平县模拟)已知二次函数y=x2+(m﹣2)x+1,当x>1时,y随x的增大而增大,则m的取值范围是 .
14.(2021•苏州模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c与自变量x的部分对应值如表:
现给出下列说法:
①该函数开口向下.
②该函数图象的对称轴为过点(1,0)且平行于y轴的直线.
③当x=2时,y=3.
④方程ax2+bx+c=﹣2的正根在3与4之间.
其中正确的说法为 .(只需写出序号)
15.(2019春•西湖区校级月考)已知直线y=2x﹣5与x轴和y轴分别交于点A和点B,抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点M在线AB上,且抛物线与直线AB的另一个交点为N.
(1)如图,当点M与点A重合时,则抛物线的解析式为 ;
(2)当抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点M在直线AB上平移时,若△OMN与△AOB相似,则点M的坐标为 .
16.(2019•张店区二模)已知抛物线y=ax2﹣2ax+c(a<0)的图象过点A(3,m).
(1)当a=﹣1,m=0时,求抛物线的顶点坐标 ;
(2)如图,直线l:y=kx+c(k<0)交抛物线于B,C两点,点Q(x,y)是抛物线上点B,C之间的一个动点,作QD⊥x轴交直线l于点D,作QE⊥y轴于点E,连接DE.设∠QED=β,当2≤x≤4时,β恰好满足30°≤β≤60°,a= .
17.(2018秋•柯桥区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣3与x轴交于点A、B(A在B左侧),与y轴交于点C,经过点A的射线AF与y轴正半轴相交于点E,与抛物线的另一个交点为F,,点D是点C关于抛物线对称轴的对称点,点P是y轴上一点,且∠AFP=∠DAB,则点P的坐标是 .
18.(2018秋•增城区期末)抛物线y=ax2+bx+c中,b=4a,它的图象如图,有以下结论:①c>0;②a+b+c>0;③a﹣b+c>0 ④b2﹣4ac<0;⑤abc<0;⑥4a>c;其中正确的为 (填序号).
三.解答题
19.(2021•眉山)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)经过点A(﹣2,0)和点B(4,0).
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)点P为该抛物线上一点(不与点C重合),直线CP将△ABC的面积分成2:1两部分,求点P的坐标;
(3)点M从点C出发,以每秒1个单位的速度沿y轴移动,运动时间为t秒,当∠OCA=∠OCB﹣∠OMA时,求t的值.
20.(2021•温州)已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣8(a≠0)经过点(﹣2,0).
(1)求抛物线的函数表达式和顶点坐标.
(2)直线l交抛物线于点A(﹣4,m),B(n,7),n为正数.若点P在抛物线上且在直线l下方(不与点A,B重合),分别求出点P横坐标与纵坐标的取值范围.
21.(2021•泰安)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式;
(3)请判断:是否有最大值,如有请求出有最大值时点P的坐标,如没有请说明理由.
22.(2021•连云港)如图,抛物线y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,已知B(3,0).
(1)求m的值和直线BC对应的函数表达式;
(2)P为抛物线上一点,若S△PBC=S△ABC,请直接写出点P的坐标;
(3)Q为抛物线上一点,若∠ACQ=45°,求点Q的坐标.
23.(2021•重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过A(0,﹣1),B(4,1).直线AB交x轴于点C,P是直线AB下方抛物线上的一个动点.过点P作PD⊥AB,垂足为D,PE∥x轴,交AB于点E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当△PDE的周长取得最大值时,求点P的坐标和△PDE周长的最大值;
(3)把抛物线y=x2+bx+c平移,使得新抛物线的顶点为(2)中求得的点P.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.
24.(2020秋•射洪市期末)已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过(﹣1,0),(3,0)两点,与y轴交于点C,直线y=kx与抛物线交于A,B两点.
(1)写出点C的坐标并求出此抛物线的解析式;
(2)当原点O为线段AB的中点时,求k的值及A,B两点的坐标;
(3)是否存在实数k使得△ABC的面积为?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
25.(2020秋•兴城市期末)如图,抛物线y=ax2+bx+4经过A(4,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C,D为第一象限抛物线上的动点,连接AC,BC,DA,DB,DB与AC相交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,设△ADE的面积为S1,△BCE的面积为S2,当S1=S2+5时,求点D的坐标;
(3)如图2,过点C作CF∥x轴,点M是直线CF上的一点,MN⊥CF交抛物线于点N,是否存在以C,M,N为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
26.(2020秋•自贡期末)在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+kx﹣2k的顶点为N.
(1)若此抛物线过点A(﹣3,1),求抛物线的解析式;
(2)在(1)的条件下,若抛物线与y轴交于点B,连接AB,C为抛物线上一点,且位于线段AB的上方,过C作CD垂直x轴于点D,CD交AB于点E,若CE=ED,求点C的坐标;
(3)无论k取何值,抛物线都经过定点H,当直线HN与y轴的交角为45°时,求k的值.
人教版数学九年级全册压轴题专题精选汇编
专题 二次函数的图像和性质
一.选择题
1.(2021•河南模拟)若A(﹣2,y1),B(0,y2),C(3,y3)是抛物线y=(x﹣1)2+m上的三点,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1>y2>y3B.y2>y1>y3C.y1>y3>y2D.y3>y2>y1
【思路引导】根据二次函数的性质得到抛物y=(x+1)2+m(m为常数)的开口向上,对称轴为直线x=1,然后根据三个点离对称轴的远近判断函数值的大小.
【完整解答】∵抛物线y=(x﹣1)2+m(m为常数)的开口向上,对称轴为直线x=1,
而A(﹣2,y1)离直线x=1的距离最远,B(0,y2)点离直线x=1最近,
∴y1>y3>y2.
故选:C.
2.(2021•濮阳一模)若二次函数y=x2﹣4x+3的图象经过A(﹣2,y1),B(1,y2),C(4,y3)三点,则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y3<y2<y1C.y2<y3<y1D.y3<y1<y2
【思路引导】先求出二次函数的对称轴,再求出点A、B、C到对称轴的距离,然后根据二次函数增减性判断即可.
【完整解答】∵二次函数y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴对称轴为直线x=2,
∵A(﹣2,y1),B(1,y2),C(4,y3)与对称轴的距离B最远,C最近,且a=1>0,
∴y2<y3<y1.
故选:C.
3.(2021•河南模拟)已知二次函数y=﹣x2+(2m﹣1)x﹣3,当x>1时,y随x的增大而减小,则m的取值范围是( )
A.m≤B.m<﹣C.m>D.m≤
【思路引导】可先求得抛物线的对称轴,再由条件可求得关于m的不等式,可求得答案.
【完整解答】∵y=﹣x2+(2m﹣1)x﹣3,
∴对称轴为x=﹣=,
∵a=﹣1<0,
∴抛物线开口向下,
∴在对称轴右侧y随x的增大而减小,
∵当x>1时,y随x的增大而减小,
∴≤1,解得m≤,
故选:D.
4.(2020秋•薛城区期末)把函数y=(x﹣1)2+2图象向左平移1个单位长度,平移后图象的函数解析式为( )
A.y=x2+2B.y=(x﹣1)2+1C.y=(x﹣2)2+2D.y=(x﹣1)2+3
【思路引导】易得原抛物线的顶点为(1,2),根据相应的平移得到新抛物线的顶点,利用平移不改变二次项的系数及顶点式可得新抛物线.
【完整解答】∵原抛物线的顶点为(1,2),
∴向左平移1个单位后,得到的顶点为(0,2),
∴平移后图象的函数解析式为y=x2+2.
故选:A.
5.(2020秋•淅川县期末)若二次函数y=|a|x2+bx+c的图象过不同的五点A(m,n),B(3﹣m,n),C(0,y1),D(,y2),E(2,y3),则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y2<y3<y1C.y3<y2<y1D.y1<y3<y2
【思路引导】由点A(m,n)、C(3﹣m,n)的对称性,可求函数的对称轴为x=,再由B(0,y1)、D(,y2)、E(2,y3)与对称轴的距离,即可判断y1>y3>y2.
【完整解答】∵二次函数y=|a|x2+bx+c的图象经过A(m,n)、C(3﹣m,n),
∴开口向上,对称轴为直线x==,
∵B(0,y1)、D(,y2)、E(2,y3)与对称轴的距离B最远,D最近,
∴y2<y3<y1;
故选:B.
6.(2018秋•荔湾区校级期中)已知抛物线y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论中,正确的有( )
①abc>0;②b2>4ac;③a﹣b+c<0;④a>;⑤a+c<1;
A.1个B.2个C.3个D.4个
【思路引导】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【完整解答】①因为抛物线开口向上,可知a>0,对称轴在y轴的左侧,a、b同号.故b>0,抛物线与y轴的交点在负半轴,因此c<0,
∴abc<0,故①错误,不符合题意;
②抛物线和x轴有两个交点,故b2﹣4ac>0,故②正确,符合题意;
③当x=﹣1时,y=ax2+bx+c=a﹣b+c<0,故③正确,符合题意;
④当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
又∵a+b+c=2,
∴2b>2,即:b>1,
因为对称轴x=﹣介于﹣1与0之间,因此﹣>﹣1,得2a>b,而b>1,
∴a>,因此④正确,符合题意;
⑤由④知,a+b+c=2,则a+c=2﹣b,而b>1,故﹣b<﹣1,则2﹣b<1,
故⑤正确,符合题意;
故②③④⑤正确,符合题意,
故选:D.
7.(2018•安岳县一模)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:①abc>0;②2a+b=0;③m为任意实数,则a+b>am2+bm;④a﹣b+c>0;⑤若ax12+bx1=ax22+bx2,且x1≠x2,则x1+x2=2.其中正确的有( )
A.①②③B.②④C.②⑤D.②③⑤
【思路引导】根据抛物线开口方向得a<0,由抛物线对称轴为直线x=﹣=1,得到b=﹣2a>0,即2a+b=0,由抛物线与y轴的交点位置得到c>0,所以abc<0;根据二次函数的性质得当x=1时,函数有最大值a+b+c,则当m≠1时,a+b+c>am2+bm+c,即a+b>am2+bm;根据抛物线的对称性得到抛物线与x轴的另一个交点在(﹣1,0)的右侧,则当x=﹣1时,y<0,所以a﹣b+c<0;把ax12+bx1=ax22+bx2先移项,再分解因式得到(x1﹣x2)[a(x1+x2)+b]=0,而x1≠x2,则a(x1+x2)+b=0,即x1+x2=﹣,然后把b=﹣2a代入计算得到x1+x2=2.
【完整解答】∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线对称轴为直线x=﹣=1,
∴b=﹣2a>0,即2a+b=0,所以②正确;
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,
∴c>0,
∴abc<0,所以①错误;
∵抛物线对称轴为直线x=1,
∴函数的最大值为a+b+c,
∴当m≠1时,a+b+c>am2+bm+c,即a+b>am2+bm,所以③错误;
∵抛物线与x轴的一个交点在(3,0)的左侧,而对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点在(﹣1,0)的右侧
∴当x=﹣1时,y<0,
∴a﹣b+c<0,所以④错误;
∵ax12+bx1=ax22+bx2,
∴ax12+bx1﹣ax22﹣bx2=0,
∴a(x1+x2)(x1﹣x2)+b(x1﹣x2)=0,
∴(x1﹣x2)[a(x1+x2)+b]=0,
而x1≠x2,
∴a(x1+x2)+b=0,即x1+x2=﹣,
∵b=﹣2a,
∴x1+x2=2,所以⑤正确.
综上所述,正确的有②⑤.
故选:C.
8.(2018•江岸区校级自主招生)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如表:
下列结论:(1)ac<0;(2)当x>1时,y的值随x值的增大而减小.(3)3是方程ax2+(b﹣1)x+c=0的一个根;(4)当﹣1<x<3时,ax2+(b﹣1)x+c>0.其中正确的个数为( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【思路引导】根据表格数据求出二次函数的对称轴为直线x=1.5,然后根据二次函数的性质对各小题分析判断即可得解.
【完整解答】(1)由图表中数据可得出:x=1时,y=5,所以二次函数y=ax2+bx+c开口向下,a<0;又x=0时,y=3,所以c=3>0,所以ac<0,故(1)正确;
(2)∵二次函数y=ax2+bx+c开口向下,且对称轴为x=1.5,∴当x≥1.5时,y的值随x值的增大而减小,故(2)错误;
(3)∵x=3时,y=3,∴9a+3b+c=3,∵c=3,∴9a+3b+3=3,∴9a+3b=0,∴3是方程ax2+(b﹣1)x+c=0的一个根,故(3)正确;
(4)∵x=﹣1时,ax2+bx+c=﹣1,∴x=﹣1时,ax2+(b﹣1)x+c=0,∵x=3时,ax2+(b﹣1)x+c=0,且函数有最大值,∴当﹣1<x<3时,ax2+(b﹣1)x+c>0,故(4)正确.
故选:C.
9.(2014秋•北塘区期末)如图,点A(a,b)是抛物线y=x2上位于第二象限的一动点,OB⊥OA交抛物线于点B(c,d).当点A在抛物线上运动的过程中,以下结论:①ac为定值;②ac=﹣bd;③△AOB的面积为定值;④直线AB必过一定点.其中正确的结论有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
【思路引导】过点A、B分别作x轴的垂线,通过构建相似三角形以及函数解析式来判断①②是否正确.△AOB的面积不易直接求出,那么可由梯形的面积减去构建的两个直角三角形的面积得出,根据得出的式子判断这个面积是否为定值.利用待定系数法求出直线AB的解析式,即可判断④是否正确.
【完整解答】过A、B分别作AC⊥x轴于C、BD⊥x轴于D,则:AC=b,OC=﹣a,OD=c,BD=d;
(1)由于OA⊥OB,易知△OAC∽△BOD,有:
=,即=,
∴ac=﹣bd,
故②正确.
(2)将点A、B的坐标代入抛物线的解析式中,有:
b=a2…Ⅰ、d=c2…Ⅱ;
Ⅰ×Ⅱ,得:bd=a2c2,即﹣ac=a2c2,ac=﹣4.
故①正确.
(3)S△AOB=S梯形ACDB﹣S△ACO﹣S△BOD
=(b+d)(c﹣a)﹣(﹣a)b﹣cd
=bc﹣ad=(bc﹣•)=(bc+)
由此可看出,△AOB的面积不为定值,
故③错误.
(4)设直线AB的解析式为:y=kx+h,代入A、B的坐标,得:
ak+h=b…Ⅲ、ck+h=d…Ⅳ
Ⅲ×c﹣Ⅳ×a,得:
h===﹣ac=2;
∴直线AB与y轴的交点为(0,2).
故④正确.
综上,共有三个结论是正确的,它们是①②④,
故选:B.
二.填空题
10.(2021•苏州模拟)已知关于x的二次函数y=ax2+2ax+a﹣3在﹣2≤x≤2时的函数值始终是负的,则常数a的取值范围是 a<且a≠0 .
【思路引导】利用配方法求出抛物线的顶点坐标,根据二次函数的性质判断即可.
【完整解答】y=ax2+2ax+a﹣3=a(x+1)2﹣3,
∴抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣3),
当a<0时,y<0,
当a>0时,由题意得,当x=2时,y<0,
即9a﹣3<0,
解得,a<,
由二次函数的定义可知,a≠0,
故答案为:a<且a≠0.
11.(2020秋•平阴县期末)用“描点法”画二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象时,列出了如下表格:
那么该二次函数在x=0时,y= 3 .
【思路引导】根据题目提供的满足二次函数解析式的x、y的值,确定二次函数的对称轴,利用抛物线的对称性找到当x=0时,y的值即可.
【完整解答】由上表可知函数图象经过点(1,0)和点(3,0),
∴对称轴为x=2,
∴当x=4时的函数值等于当x=0时的函数值,
∵当x=4时,y=3,
∴当x=0时,y=3.
故答案是:3.
12.(2021•日喀则市一模)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,对称轴是直线x=1,有以下四个结论:
①abc>0;②b2﹣4ac>0;③b=﹣2a;④a+b+c>2,
其中正确的是 ②③④ (填写序号)
【思路引导】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【完整解答】①∵抛物线的开口向下,
∴a<0,
∵与y轴的交点为在y轴的正半轴上,
∴c>0,
∵对称轴为直线x=﹣>0,
∴a、b异号,即b>0,
∴abc<0;
故本结论错误;
②从图象知,该函数与x轴有两个不同的交点,所以根的判别式△=b2﹣4ac>0;
故本结论正确;
③∵对称轴为直线x=﹣=1,
∴b=﹣2a,
故本结论正确;
④由图象知,x=1时y>2,所以a+b+c>2,故本结论正确.
故答案为②③④.
13.(2021•建平县模拟)已知二次函数y=x2+(m﹣2)x+1,当x>1时,y随x的增大而增大,则m的取值范围是 m≥0 .
【思路引导】根据二次函数的性质,利用二次函数的对称轴不大于1列式计算即可得解.
【完整解答】抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣m+1,
∵当x>1时,y的值随x值的增大而增大,
∴﹣m+1≤1,
解得m≥0.
故m的取值范围是m≥0.
故答案为:m≥0.
14.(2021•苏州模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c与自变量x的部分对应值如表:
现给出下列说法:
①该函数开口向下.
②该函数图象的对称轴为过点(1,0)且平行于y轴的直线.
③当x=2时,y=3.
④方程ax2+bx+c=﹣2的正根在3与4之间.
其中正确的说法为 ①③④ .(只需写出序号)
【思路引导】利用表中函数值的变换情况可判断抛物线的开口方向,则可对①进行判断;利用x=0和x=3时函数值相等可得到抛物线的对称轴方程,则可对②进行判断;利用抛物线的对称性可得x=1和x=2的函数值相等,则可对③进行判断;利用抛物线的对称性可得x=﹣1和x=4的函数值相等,则可对④进行判断.
【完整解答】∵二次函数值先由小变大,再由大变小,
∴抛物线的开口向下,所以①正确;
∵抛物线过点(0,1)和(3,1),
∴抛物线的对称轴为直线x=,所以②错误;
点(1,3)和点(2,3)为对称点,所以③正确;
∵x=﹣1时,y=﹣3,
∴x=4时,y=﹣3,
∴二次函数y=ax2+bx+c的函数值为﹣2时,﹣1<x<0或3<x<4,
即方程ax2+bx+c=﹣2的负根在﹣1与0之间,正根在3与4之间,所以④正确.
故答案为①③④.
15.(2019春•西湖区校级月考)已知直线y=2x﹣5与x轴和y轴分别交于点A和点B,抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点M在线AB上,且抛物线与直线AB的另一个交点为N.
(1)如图,当点M与点A重合时,则抛物线的解析式为 y=﹣x2+5x﹣ ;
(2)当抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点M在直线AB上平移时,若△OMN与△AOB相似,则点M的坐标为 (2,﹣1)、(4,3) .
【思路引导】(1)抛物线的顶点为:(,0),则抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣)2,即可求解;
(2)当∠OMN=90°时,则直线OM表达式中的k值为﹣,即=﹣,即可求解;当∠ONM=90°时,同理可得:点M(4,3);当∠MON=90°时,证明tan∠GMO=tan∠HON,即:,即可求解.
【完整解答】(1)直线y=2x﹣5与x轴和y轴分别交于点A和点B,
则点A、B的坐标分别为:(,0)、(0,﹣5),
则抛物线的顶点为(,0),则抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣)2,
则抛物线的表达式为:y=﹣x2+5x﹣,
故答案为:y=﹣x2+5x﹣;
(2)设点M(m,2m﹣5),点N(x,y),
将抛物线表达式与直线表达式联立并整理得:
﹣(x﹣m)2+2m﹣5=2x﹣5,
x2+(2﹣2m)x+m2﹣2m=0,
(x﹣m)(x﹣m+2)=0,
则x=m或m﹣2,故点N(m﹣2,2m﹣9),
则MN=2,则AB=,
①当∠OMN=90°时,
则直线OM表达式中的k值为﹣,
即=﹣,解得:m=2,
故点M、N的坐标分别为:(2,﹣1)、(0,﹣5),
则OM=,ON=5,
经验证:,满足△OMN与△AOB相似,
故点M(2,﹣1);
②当∠ONM=90°时,
同理可得:点M(4,3);
③当∠MON=90°时,
过点M、N分别作y轴的垂线交于点G、H,
∵∠GMO+∠GOM=90°,∠GOM+∠HON=90°,
∴∠GMO=∠HON=α,则tan∠GMO=tan∠HON,
即:,解得:m=3,
故点M(3,1)(△OMN为等腰直角三角形,故舍去);
综上,点M的坐标为:(2,﹣1)、(4,3),
故答案为:(2,﹣1)、(4,3).
16.(2019•张店区二模)已知抛物线y=ax2﹣2ax+c(a<0)的图象过点A(3,m).
(1)当a=﹣1,m=0时,求抛物线的顶点坐标 (1,4) ;
(2)如图,直线l:y=kx+c(k<0)交抛物线于B,C两点,点Q(x,y)是抛物线上点B,C之间的一个动点,作QD⊥x轴交直线l于点D,作QE⊥y轴于点E,连接DE.设∠QED=β,当2≤x≤4时,β恰好满足30°≤β≤60°,a= ﹣ .
【思路引导】(1)利用待定系数法求得抛物线解析式,然后利用配方法将抛物线解析式转化为顶点式,可以直接得到答案;
(2)将点Q(x,y)代入抛物线解析式得到:y=ax2﹣2ax+c.结合一次函数解析式推知:D(x,kx+c).则由两点间的距离公式知QD=ax2﹣2ax+c﹣(kx+c)=ax2﹣(2a+k)x.在Rt△QED中,由锐角三角函数的定义推知tanβ===ax﹣2a﹣k.所以tanβ随着x的增大而减小.结合已知条件列出方程组,解该方程组即可求得a的值.
【完整解答】(1)当a=﹣1,m=0时,y=﹣x2+2x+c,A点的坐标为(3,0),
∴﹣9+6+c=0.
解得 c=3.
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.
即y=﹣(x﹣1)2+4.
∴抛物线的顶点坐标为(1,4),
故答案为:(1,4).
(2)∵点Q(x,y)在抛物线上,
∴y=ax2﹣2ax+c.
又∵QD⊥x轴交直线 l:y=kx+c(k<0)于点D,
∴D点的坐标为(x,kx+c).
又∵点Q是抛物线上点B,C之间的一个动点,
∴QD=ax2﹣2ax+c﹣(kx+c)=ax2﹣(2a+k)x.
∵QE=x,
∴在Rt△QED中,tanβ===ax﹣2a﹣k.
∴tanβ是关于x的一次函数,
∵a<0,
∴tanβ随着x的增大而减小.
又∵当2≤x≤4时,β恰好满足30°≤β≤60°,且tanβ随着β的增大而增大,
∴当x=2时,β=60°;当x=4时,β=30°.
∴,
解得 ,
故答案为:﹣.
17.(2018秋•柯桥区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣3与x轴交于点A、B(A在B左侧),与y轴交于点C,经过点A的射线AF与y轴正半轴相交于点E,与抛物线的另一个交点为F,,点D是点C关于抛物线对称轴的对称点,点P是y轴上一点,且∠AFP=∠DAB,则点P的坐标是 (0,6)或P(0,﹣) .
【思路引导】过点F作FM⊥x轴,垂足为M.设E(0,t),则OE=t,则F(6,4t),将点F的坐标代入抛物线的解析式可求得t的值,最后,依据ct∠FAB=的值;然后求得ct∠DAB=,则∠FAB=∠DAB.当点P在AF的上方时可证明PF∥AB,从而可求得点P的坐标;当点P在AF的下方时,设FP与x轴交点为G(m,0),则∠PFA=∠FAB,可得到FG=AG,从而可求得m的值,然后再求得PF的解析式,从而可得到点P的坐标.
【完整解答】过点F作FM⊥x轴,垂足为M.
设E(0,t),则OE=t.
∵=,
∴==.
∴F(6,4t).
将点F(6,4t)代入y=x2﹣x﹣3得:×62﹣3×6﹣3=0,解得t=.
∴ct∠FAB==.
∵y=﹣3=(x+2)(x﹣4).
∴A(﹣2,0),B(4,0).
易得抛物线的对称轴为x=1,C(0,﹣3).
∵点D是点C关于抛物线对称轴的对称点,
∴D(2,﹣3).
∴ct∠DAB=,
∴∠FAB=∠DAB.
如下图所示:
当点P在AF的上方时,∠PFA=∠DAB=∠FAB,
∴PF∥AB,
∴yP=yF=6.
由(1)可知:F(6,4t),t=.
∴F(6,6).
∴点P的坐标为(0,6).
当点P在AF的下方时,如下图所示:
设FP与x轴交点为G(m,0),则∠PFA=∠FAB,可得到FG=AG,
∴(6﹣m)2+62=(m+2)2,解得:m=,
∴G(,0).
设PF的解析式为y=kx+b,将点F和点G的坐标代入得:,
解得:k=,b=﹣.
∴P(0,﹣).
综上所述,点P的坐标为(0,6)或P(0,﹣).
故答案是:(0,6)或P(0,﹣).
18.(2018秋•增城区期末)抛物线y=ax2+bx+c中,b=4a,它的图象如图,有以下结论:①c>0;②a+b+c>0;③a﹣b+c>0 ④b2﹣4ac<0;⑤abc<0;⑥4a>c;其中正确的为 1,2,6 (填序号).
【思路引导】由抛物线的开口向上知a>0,与y轴的交点为在y轴的正半轴上得到c>0,由此判定①正确;
由对称轴为x==﹣2,得4a=b,∴a、b同号,即b>0,然后即可判定⑤错误;
由抛物线与x轴有两个交点得到b2﹣4ac>0,由此判定④错误;
当x=1时,y=a+b+C>0,由此判定②正确;
当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,由此判定③错误;
由图象知道a﹣b+c<0,而4a=b,可以推出c<3a,进一步得到4a>c,由此判定⑥正确.
【完整解答】∵抛物线的开口向上,
∴a>0,
∵与y轴的交点为在y轴的正半轴上,
∴c>0,
∴①正确;
∵b=4a,
∴a、b同号,即b>0,
∴abc>0,
∴⑤错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,
∴④错误;
当x=1时,y=a+b+c>0,
∴②正确;
当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
∴③错误;
∵a﹣b+c<0,4a=b,
∴c<3a,
∴4a>c,
∴⑥正确.
故填空答案:①②⑥.
三.解答题
19.(2021•眉山)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)经过点A(﹣2,0)和点B(4,0).
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)点P为该抛物线上一点(不与点C重合),直线CP将△ABC的面积分成2:1两部分,求点P的坐标;
(3)点M从点C出发,以每秒1个单位的速度沿y轴移动,运动时间为t秒,当∠OCA=∠OCB﹣∠OMA时,求t的值.
【思路引导】(1)用待定系数法即可求解;
(2)如图1,当BH=AB=2时,CH将△ABC的面积分成2:1两部分,即点H的坐标为(2,0),则CH和抛物线的交点即为点P,进而求解;
(3)在点OB上取点E(2,0),则∠ACO=∠OCE,利用解直角三角形的方法,求出OM的长度,进而求解.
【完整解答】(1)设抛物线的表达式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2),
则y=a(x+2)(x﹣4)=ax2﹣2ax﹣8a,
即﹣8a=4,解得a=﹣,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+x+4①;
(2)由点A、B的坐标知,OB=2OA,
故CO将△ABC的面积分成2:1两部分,此时,点P不在抛物线上;
如图1,当BH=AB=2时,CH将△ABC的面积分成2:1两部分,
即点H的坐标为(2,0),
则CH和抛物线的交点即为点P,
由点C、H的坐标得,直线CH的表达式为y=﹣2x+4②,
联立①②并解得(不合题意的值已舍去),
故点P的坐标为(6,﹣8);
(3)在OB上取点E(2,0),则∠ACO=∠OCE,
∵∠OCA=∠OCB﹣∠OMA,故∠AMO=∠ECB,
过点E作EF⊥BC于点F,
在△BCE中,由OB=OC知,∠OBC=45°,
则EF=EB=(4﹣2)==BF,
由点B、C的坐标知,BC=4,
则CF=BC﹣BF=4=3,
则tan∠ECB====tan∠AMO,
则tan∠AMO===,
则OM=6,
故CM=OM±OC=6±4=2或10,
则t=2或10.
20.(2021•温州)已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣8(a≠0)经过点(﹣2,0).
(1)求抛物线的函数表达式和顶点坐标.
(2)直线l交抛物线于点A(﹣4,m),B(n,7),n为正数.若点P在抛物线上且在直线l下方(不与点A,B重合),分别求出点P横坐标与纵坐标的取值范围.
【思路引导】(1)将点(﹣2,0)代入求解.
(2)分别求出点A,B坐标,根据图象开口方向及顶点坐标求解.
【完整解答】(1)把(﹣2,0)代入y=ax2﹣2ax﹣8得0=4a+4a﹣8,
解得a=1,
∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣2x﹣8,
∵y=x2﹣2x﹣8=(x﹣1)2﹣9,
∴抛物线顶点坐标为(1,﹣9).
(2)把x=﹣4代入y=x2﹣2x﹣8得y=(﹣4)2﹣2×(﹣4)﹣8=16,
∴m=16,
把y=7代入函数解析式得7=x2﹣2x﹣8,
解得n=5或n=﹣3,
∵n为正数,
∴n=5,
∴点A坐标为(﹣4,16),点B坐标为(5,7).
∵抛物线开口向上,顶点坐标为(1,﹣9),
∴抛物线顶点在AB下方,
∴﹣4<xP<5,﹣9≤yP<16.
21.(2021•泰安)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式;
(3)请判断:是否有最大值,如有请求出有最大值时点P的坐标,如没有请说明理由.
【思路引导】(1)利用待定系数法即可求出答案;
(2)设BP与y轴交于点E,设OE=a,则CE=4﹣a,BE=4﹣a,运用勾股定理可求得a=,得出E(0,),再利用待定系数法即可求出答案;
(3)设PD与AC交于点N,过点B作y轴的平行线与AC相交于点M,利用待定系数法求出直线AC表达式,再利用BM∥PN,可得△PNQ∽△BMQ,进而得出==,设P(a0,﹣a02﹣3a0+4)(﹣4<a0<0),则N(a0,a0+4),从而得到=,利用二次函数的性质即可求得答案.
【完整解答】(1)∵二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),
∴,
解得:,
∴该二次函数的表达式为y=﹣x2﹣3x+4;
(2)如图,设BP与y轴交于点E,
∵PD∥y轴,
∴∠DPB=∠OEB,
∵∠DPB=2∠BCO,
∴∠OEB=2∠BCO,
∴∠ECB=∠EBC,
∴BE=CE,
设OE=a,则CE=4﹣a,
∴BE=4﹣a,
在Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,
∴(4﹣a)2=a2+12,
解得:a=,
∴E(0,),
设BE所在直线表达式为y=kx+e(k≠0),
∴,
解得:,
∴直线BP的表达式为y=﹣x+;
(3)有最大值.
如图,设PD与AC交于点N,
过点B作y轴的平行线与AC相交于点M,
设直线AC表达式为y=mx+n,
∵A(﹣4,0),C(0,4),
∴,
解得:,
∴直线AC表达式为y=x+4,
∴M点的坐标为(1,5),
∴BM=5,
∵BM∥PN,
∴△PNQ∽△BMQ,
∴==,
设P(a0,﹣a02﹣3a0+4)(﹣4<a0<0),则N(a0,a0+4),
∴===,
∴当a0=﹣2时,有最大值,
此时,点P的坐标为(﹣2,6).
22.(2021•连云港)如图,抛物线y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,已知B(3,0).
(1)求m的值和直线BC对应的函数表达式;
(2)P为抛物线上一点,若S△PBC=S△ABC,请直接写出点P的坐标;
(3)Q为抛物线上一点,若∠ACQ=45°,求点Q的坐标.
【思路引导】(1)把点B坐标直接代入抛物线的表达式,可求m的值,进而求出抛物线的表达式,可求出点C的坐标,设直线BC的表达式,把点B和点C的坐标代入函数表达式即可;
(2)过点A作直线BC的平行线AP1,联立直线AP1与抛物线表达式可求出P1的坐标;设出直线AP1与y轴的交点为G,将直线BC向下平移,平移的距离为GC的长度,可得到直线P2P3,联立直线表达式与抛物线表达式,可求出点P的坐标;
(3)取点Q使∠ACQ=45°,作直线CQ,过点A作AD⊥CQ于点D,过点D作DF⊥x轴于点F,过点C作CE⊥DF于点E,可得△CDE≌△DAF,求出点D的坐标,联立求出点Q的坐标.
【完整解答】(1)将B(3,0)代入y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9),化简得,m2+m=0,
则m=0(舍)或m=﹣1,
∴m=﹣1,
∴y=﹣x2+4x﹣3.
∴C(0,﹣3),
设直线BC的函数表达式为y=kx+b,
将B(3,0),C(0,﹣3)代入表达式,可得,
,解得,,
∴直线BC的函数表达式为y=x﹣3.
(2)如图,过点A作AP1∥BC,设直线AP1交y轴于点G,将直线BC向下平移GC个单位,得到直线P2P3.
由(1)得直线BC的表达式为y=x﹣3,A(1,0),
∴直线AG的表达式为y=x﹣1,
联立,解得,或,
∴P1(2,1)或(1,0),
由直线AG的表达式可得G(0,﹣1),
∴GC=2,CH=2,
∴直线P2P3的表达式为:y=x﹣5,
联立,
解得,,或,,
∴P2(,),P3(,),;
综上可得,符合题意的点P的坐标为:(2,1),(1,0),(,),(,);
(3)如图,取点Q使∠ACQ=45°,作直线CQ,过点A作AD⊥CQ于点D,过点D作DF⊥x轴于点F,过点C作CE⊥DF于点E,
则△ACD是等腰直角三角形,
∴AD=CD,
∴△CDE≌△DAF(AAS),
∴AF=DE,CE=DF.
设DE=AF=a,则CE=DF=a+1,
由OC=3,则DF=3﹣a,
∴a+1=3﹣a,解得a=1.
∴D(2,﹣2),又C(0,﹣3),
∴直线CD对应的表达式为y=x﹣3,
设Q(n,n﹣3),代人y=﹣x2+4x﹣3,
∴n﹣3=﹣n2+4n﹣3,整理得n2﹣n=0.
又n≠0,则n=.
∴Q(,﹣).
23.(2021•重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过A(0,﹣1),B(4,1).直线AB交x轴于点C,P是直线AB下方抛物线上的一个动点.过点P作PD⊥AB,垂足为D,PE∥x轴,交AB于点E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当△PDE的周长取得最大值时,求点P的坐标和△PDE周长的最大值;
(3)把抛物线y=x2+bx+c平移,使得新抛物线的顶点为(2)中求得的点P.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.
【思路引导】(1)利用待定系数法将A(0,﹣1),B(4,1)代入y=x2+bx+c,即可求得答案;
(2)先运用待定系数法求出AB的函数表达式,设P(t,t2﹣t﹣1),其中0<t<4,根据点E在直线y=x﹣1上,PE∥x轴,可得出PE=﹣2(t﹣2)2+8,再根据△PDE∽△AOC,即可得到△PDE的周长l=﹣(t﹣2)2++8,运用二次函数最值方法即可求出答案;
(3)分两种情况:①若AB是平行四边形的对角线,②若AB是平行四边形的边,分别进行讨论即可.
【完整解答】(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(0,﹣1),B(4,1),
∴,
解得:,
∴该抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣1;
(2)如图1,设直线AB的函数表达式为y=kx+n,
∵A(0,﹣1),B(4,1),
∴,
解得:,
∴直线AB的函数表达式为y=x﹣1,
令y=0,得x﹣1=0,
解得:x=2,
∴C(2,0),
设P(t,t2﹣t﹣1),其中0<t<4,
∵点E在直线y=x﹣1上,PE∥x轴,
∴t2﹣t﹣1=x﹣1,
∴x=2t2﹣7t,
∴E(2t2﹣7t,t2﹣t﹣1),
∴PE=t﹣(2t2﹣7t)=﹣2t2+8t=﹣2(t﹣2)2+8,
∵PD⊥AB,
∴∠AOC=∠PDE=90°,
又∵PE∥x轴,
∴∠OCA=∠PED,
∴△PDE∽△AOC,
∵AO=1,OC=2,
∴AC=,
∴△AOC的周长为3+,
令△PDE的周长为l,则=,
∴l=•[﹣2(t﹣2)2+8]=﹣(t﹣2)2++8,
∴当t=2时,△PDE周长取得最大值,最大值为+8.
此时,点P的坐标为(2,﹣4).
(3)如图2,满足条件的点M坐标为(2,﹣4),(6,12),(﹣2,12).
由题意可知,平移后抛物线的函数表达式为y=x2﹣4x,对称轴为直线x=2,
①若AB是平行四边形的对角线,
当MN与AB互相平分时,四边形ANBM是平行四边形,
即MN经过AB的中点C(2,0),
∵点N的横坐标为2,
∴点M的横坐标为2,
∴点M的坐标为(2,﹣4),
②若AB是平行四边形的边,
Ⅰ.当MN∥AB且MN=AB时,四边形ABNM是平行四边形,
∵A(0,﹣1),B(4,1),点N的横坐标为2,
∴点M的横坐标为2﹣4=﹣2,
∴点M的坐标为(﹣2,12);
Ⅱ.当NM∥AB且NM=AB时,四边形ABMN是平行四边形,
∵A(0,﹣1),B(4,1),点N的横坐标为2,
∴点M的横坐标为2+4=6,
∴点M的坐标为(6,12);
综上所述,点M的坐标为(2,﹣4)或(﹣2,12)或(6,12).
24.(2020秋•射洪市期末)已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过(﹣1,0),(3,0)两点,与y轴交于点C,直线y=kx与抛物线交于A,B两点.
(1)写出点C的坐标并求出此抛物线的解析式;
(2)当原点O为线段AB的中点时,求k的值及A,B两点的坐标;
(3)是否存在实数k使得△ABC的面积为?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
【思路引导】(1)根据坐标轴上点的特征以及待定系数法进行求解即可;
(2)联立y=kx和y=x2﹣2x﹣3,根据根与系数的关系推出xA+xB=2+k,xA•xB=﹣3,再根据题意易求得k=﹣2,将其代入x2﹣(2+k)x﹣3=0,进而求得点A和点B的坐标;
(3)结合图形可知S△ABC=OC•|xA﹣xB|,利用根与系数的关系进行代入求解即可.
【完整解答】(1)令抛物线y=ax2+bx﹣3中x=0,则y=﹣3,
∴点C的坐标为(0,﹣3),
∵抛物线y=ax2+bx﹣3经过(﹣1,0),(3,0)两点,
代入得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)将y=kx代入y=x2﹣2x﹣3得:kx=x2﹣2x﹣3,
整理得:x2﹣(2+k)x﹣3=0,
∴xA+xB=2+k,xA•xB=﹣3,
∵原点O为线段AB的中点,
∴xA+xB=2+k=0,
解得k=﹣2,
将k=﹣2代入x2﹣(2+k)x﹣3=0,
解得:xA=﹣,xB=,
∴yA=﹣2xA=2,yB=﹣2xB=﹣2,
故当原点O为线段AB的中点时,k的值为﹣2,点A、B坐标分别为(﹣,2),(,﹣2);
(3)假设存在,
由(2)可知xA+xB=2+k,xA•xB=﹣3,
根据题意S△ABC=OC•|xA﹣xB|=×3×=3,
解得(k+2)2=16,
∴k+2=±4,
∴k=2或k=﹣6,
故存在k=2或k=﹣6,使得△ABC的面积为.
25.(2020秋•兴城市期末)如图,抛物线y=ax2+bx+4经过A(4,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C,D为第一象限抛物线上的动点,连接AC,BC,DA,DB,DB与AC相交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,设△ADE的面积为S1,△BCE的面积为S2,当S1=S2+5时,求点D的坐标;
(3)如图2,过点C作CF∥x轴,点M是直线CF上的一点,MN⊥CF交抛物线于点N,是否存在以C,M,N为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【思路引导】(1)运用待定系数法将A(4,0),B(﹣1,0)代入y=ax2+bx+4,解方程组即可求得答案;
(2)根据题意,当S1=S2+5,即S△ABD=S△ABC+5,设D(x,y),表示出△ABD和△ABC的面积,列方程求解即可;
(3)分情况讨论,列出三角形相似的三种情况,画出相应图形,设M(m,4),则N(m,﹣m2+3m+4),运用相似三角形性质,建立方程求解即可.
【完整解答】(1)∵抛物线y=ax2+bx+4经过A(4,0),B(﹣1,0)两点,
∴,
解得:,
∴y=﹣x2+3x+4;
(2)∵抛物线y=﹣x2+3x+4与y轴交于点C,令x=0,则y=4,
∴C(0,4),
∵S1=S2+5,
∴S1+S△AEB=S2+S△AEB+5,
即S△ABD=S△ABC+5,
∵A(4,0),B(﹣1,0),
∴AB=5,
设D(x,y),
∴×5×y=×5×4+5,
∴y=6,
∴﹣x2+3x+4=6,
解得:x1=1,x2=2,
∴D1(1,6),D2(2,6);
(3)设M(m,4),则N(m,﹣m2+3m+4),
①如图2,△BOC∽△NMC,
则=,
∴=,
解得:m=0(舍去),m=,
经检验,m=是原方程的解,
∴M(,4);
②如图3,△BOC∽△CMN,
则=,
∴=,
解得:m=0(舍去),m=﹣1,
经检验,m=﹣1是原方程的解,
∴M(﹣1,4);
③如图4,△BOC∽△NMC,
则=,
∴=,
解得:m=0(舍去),m=,
经检验,m=是原方程的解,
∴M(,4);
④如图5,△BOC∽△CMN,
则=,
∴=,
解得:m=0(舍去),m=7,
经检验,m=7是原方程的解,
∴M(7,4);
综上所述,点M的坐标为(,4)或(﹣1,4)或(,4)或(7,4).
26.(2020秋•自贡期末)在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+kx﹣2k的顶点为N.
(1)若此抛物线过点A(﹣3,1),求抛物线的解析式;
(2)在(1)的条件下,若抛物线与y轴交于点B,连接AB,C为抛物线上一点,且位于线段AB的上方,过C作CD垂直x轴于点D,CD交AB于点E,若CE=ED,求点C的坐标;
(3)无论k取何值,抛物线都经过定点H,当直线HN与y轴的交角为45°时,求k的值.
【思路引导】(1)把A点代入解析式即可求出k值,进而确定函数解析式;
(2)由题知,E是CD中点,设出C点和E点坐标,求出直线AB的表达式,根据E点在直线AB上即可求出C点坐标;
(3)先求出定点H的坐标,在利用顶点公式确定N的坐标,画图分情况讨论k值即可.
【完整解答】(1)∵抛物线过点A(﹣3,1),
∴﹣9﹣3k﹣2k=1,
解得k=﹣2,
∴抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+4;
(2)如图,设C点坐标为(t,﹣t2﹣2t+4),则E(t,﹣﹣t+2),
设直线AB的解析式为y=sx+t,
代入A点,B点坐标,得,
解得,
故直线AB的解析式为y=x+4,
∵点E在直线AB上,
∴﹣﹣t+2=t+4,
解得t1=t2=﹣2,
∴C(﹣2,4);
(3)∵抛物线解析式为:y=﹣x2+kx﹣2k=﹣x2+k(x﹣2),
当x=2时,y=﹣4,
∴无论k取何值,抛物线都过点H(2,﹣4),
由顶点坐标公式可得,N(,﹣2k),
①如图1,连接HN并延长,交x轴于P,交y轴于Q,过H,N分别作y轴,x轴的垂线交于点G,
此时>2,即k>4,
∵HN与y轴的夹角为45°,即∠OQP=45°,
∴∠NHG=45°,而∠G=90°,
∴NG=HG,
则G(,﹣4),
tan∠GNH===1,
解得k=6或k=4(舍去),
②如图2,连接HN并延长,交x轴于P,交y轴于Q,过H,N分别作y轴,x轴的垂线交于点G,
此时<2,即k<4,
∵HN与y轴的夹角为45°,即∠OQP=45°,
∴∠NHG=45°,而∠G=90°,
∴NG=HG,
则G(,﹣4),
tan∠GNH===1,
解得k=2或k=4(舍去),
综上,k的值为6或2.
x
…
﹣1
0
1
3
…
y
…
﹣1
3
5
3
…
x
…
1
2
3
4
…
y=ax2+bx+c
…
0
﹣1
0
3
…
x
…
﹣1
0
1
3
…
y
…
﹣3
1
3
1
…
x
…
﹣1
0
1
3
…
y
…
﹣1
3
5
3
…
x
…
1
2
3
4
…
y=ax2+bx+c
…
0
﹣1
0
3
…
x
…
﹣1
0
1
3
…
y
…
﹣3
1
3
1
…
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