2023年中考数学压轴培优专题:二次函数与旋转变换综合问题(含答案解析)

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1、二次函数与旋转变换综合问题【例1】(2022凉山州)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线yx2+bx+c经过点A(1,0)和点B(0,3),顶点为C,点D在其对称轴上,且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90,点C落在抛物线上的点P处(1)求抛物线的解析式;(2)求点P的坐标;(3)将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,在y轴上是否存在点M,使得MP+ME的值最小,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;(2)利用配方法得到y(x1)2+4,则根据二次函数的性质得到C点坐标和抛物线的对称轴为直线x1,如图,设CDt

2、,则D(1,4t),根据旋转性质得PDC90,DPDCt,则P(1+t,4t),然后把P(1+t,4t)代入yx2+2x+4得到关于t的方程,从而解方程求出t,即可得到点P的坐标;(3)P点坐标为(2,3),顶点C坐标为(1,4),利用抛物线的平移规律确定E点坐标为(1,1),找出点E关于y轴的对称点F(1,1),连接PF交y轴于M,则MP+MEMP+MFPF的值最小,然后利用待定系数法求出直线PF的解析式,即可得到点M的坐标【解析】(1)把A(1,0)和点B(0,3)代入yx2+bx+c,得,解得:,抛物线解析式为yx2+2x+3;(2)y(x1)2+4,C(1,4),抛物线的对称轴为直线x

3、1,如图,设CDt,则D(1,4t),线段DC绕点D按顺时针方向旋转90,点C落在抛物线上的点P处,PDC90,DPDCt,P(1+t,4t),把P(1+t,4t)代入yx2+2x+3得:(1+t)2+2(1+t)+34t,整理得t2t0,解得:t10(舍去),t21,P(2,3);(3)P点坐标为(2,3),顶点C坐标为(1,4),将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,E点坐标为(1,1),点E关于y轴的对称点F(1,1),连接PF交y轴于M,则MP+MEMP+MFPF的值最小,设直线PF的解析式为ykx+n,解得:,直线PF的解析式为yx+,点M的坐标为(0,)【例2】

4、(2022梧州)如图,在平面直角坐标系中,直线yx4分别与x,y轴交于点A,B,抛物线yx2+bx+c恰好经过这两点(1)求此抛物线的解析式;(2)若点C的坐标是(0,6),将ACO绕着点C逆时针旋转90得到ECF,点A的对应点是点E写出点E的坐标,并判断点E是否在此抛物线上;若点P是y轴上的任一点,求BP+EP取最小值时,点P的坐标【分析】(1)根据直线解析式可得点A、B的坐标,代入二次函数解析式,解方程即可;(2)由旋转的性质可得E(6,3),当x6时,y3,可知点E在抛物线上;过点E作EHAB,交y轴于P,垂足为H,sinABO,则HPBP,得BP+EPHP+PE,可知HP+PE的最小值

5、为EH的长,从而解决问题【解析】(1)直线yx4分别与x,y轴交于点A,B,当x0时,y4;当y0时,x3,A(3,0),B(0,4),抛物线yx2+bx+c恰好经过这两点,解得,yx4;(2)将ACO绕着点C逆时针旋转90得到ECF,OCF90,CFCO6,EFAO3,EFy轴,E(6,3),当x6时,y3,点E在抛物线上;过点E作EHAB,交y轴于P,垂足为H,A(3,0),B(0,4),OA3,OB4,AB5,sinABO,HPBP,BP+EPHP+PE,当E,P,H三点共线时,HP+PE有最小值,最小值为EH的长,作EGy轴于G,GEPABO,tanGEPtanABO,PG,OP3,P

6、(0,)【例3】(2022辽宁)如图,抛物线yax23x+c与x轴交于A(4,0),B两点,与y轴交于点C(0,4),点D为x轴上方抛物线上的动点,射线OD交直线AC于点E,将射线OD绕点O逆时针旋转45得到射线OP,OP交直线AC于点F,连接DF(1)求抛物线的解析式;(2)当点D在第二象限且时,求点D的坐标;(3)当ODF为直角三角形时,请直接写出点D的坐标【分析】(1)将点A(4,0),C(0,4)代入yax23x+c,即可求解;(2)过点D作DGAB交于G,交AC于点H,设D(n,n23n+4),H(n,n+4),由DHOC,可得,求出D(1,6)或(3,4);(3)设F(t,t+4)

7、,当FDO90时,过点D作MNy轴交于点N,过点F作FMMN交于点M,证明MDFNOD(AAS),可得D点纵坐标为2,求出D点坐标为(,2)或(,2);当DFO90时,过点F作KLx轴交于L点,过点D作DKKL交于点K,证明KDFLFO(AAS),得到D点纵坐标为4,求得D(0,4)或(3,4)【解析】(1)将点A(4,0),C(0,4)代入yax23x+c,解得,yx23x+4;(2)过点D作DGAB交于G,交AC于点H,设直线AC的解析式为ykx+b,解得,yx+4,设D(n,n23n+4),H(n,n+4),DHn24n,DHOC,OC4,DH3,n24n3,解得n1或n3,D(1,6)

8、或(3,4);(3)设F(t,t+4),当FDO90时,过点D作MNy轴交于点N,过点F作FMMN交于点M,DOF45,DFDO,MDF+NDO90,MDF+MFD90,NDOMFD,MDFNOD(AAS),DMON,MFDN,DN+ONt,DNON+(t4),DNt2,ON2,D点纵坐标为2,x23x+42,解得x或x,D点坐标为(,2)或(,2);当DFO90时,过点F作KLx轴交于L点,过点D作DKKL交于点K,KFD+LFO90,KFD+KDF90,LFOKDF,DFFO,KDFLFO(AAS),KDFL,KFLO,KLt+4t4,D点纵坐标为4,x23x+44,解得x0或x3,D(0

9、,4)或(3,4);综上所述:D点坐标为(,2)或(,2)或(0,4)或(3,4)【例4】(2022河池)在平面直角坐标系中,抛物线L1:yax2+2x+b与x轴交于两点A,B(3,0),与y轴交于点C(0,3)(1)求抛物线L1的函数解析式,并直接写出顶点D的坐标;(2)如图,连接BD,若点E在线段BD上运动(不与B,D重合),过点E作EFx轴于点F,设EFm,问:当m为何值时,BFE与DEC的面积之和最小;(3)若将抛物线L1绕点B旋转180得抛物线L2,其中C,D两点的对称点分别记作M,N问:在抛物线L2的对称轴上是否存在点P,使得以B,M,P为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,直接写出

10、所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)利用待定系数法求出a,b的值即可;(2)如图1中,连接BC,过点C作CHBD于点H设抛物线的对称轴交x轴于点T首先证明DCB90,利用面积法求出CH,构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;(3)如图2中,由题意抛物线L2的对称轴x5,M(6,3)设P(5,m),分三种情形:当BPBM3时,当PBPM时,当BMPM时,分别构建方程求解即可【解析】(1)yax2+2x+b经过B(3,0),C(0,3),抛物线的解析式为yx2+2x+3,y(x1)2+4,抛物线的顶点D(1,4);(2)如图1中,连接BC,过点C作CHBD于点H设抛

11、物线的对称轴交x轴于点TC(0,3),B(3,0),D(1,4),BC3,CD,BD2,BC2+CD2BD2,BCD90,CDCBBDCH,CH,EFx轴,DTx轴,EFDT,BEm,BFm,BFE与DEC的面积之和S(2m)+mm(m)2+,0,S有最小值,最小值为,此时m,m时,BFE与DEC的面积之和有最小值解法二:求两个三角形面积和的最小值,即就是求四边形OCEF面积的最大值求出四边形OCEF的面积的最大值即可(3)存在理由:如图2中,由题意抛物线L2的对称轴x5,M(6,3)设P(5,m),当BPBM3时,22+m2(3)2,m,P1(5,),P2(5,),当PBPM时,22+m21

12、2+(m+3)2,解得,m1,P3(5,1),当BMPM时,(3)212+(m+3)2,解得,m3,P4(5,3+),P5(5,3),综上所述,满足条件的点P的坐标为P1(5,),P2(5,),P3(5,1),P4(5,3+),P5(5,3)一解答题(共20小题)1(2022碑林区校级三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线W1与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,6),顶点为D(2,2)(1)求抛物线W1的表达式;(2)将抛物线W1绕原点O旋转180得到抛物线W2,抛物线W2的顶点为D,在抛物线W2上是否存在点M,使SDADSDDM?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(

13、1)利用待定系数法解得即可;(2)由题意求得抛物线W2的顶点坐标和解析式,在坐标系中画出抛物线W2的图象,利用SDADSADO+SAOD求出三角形DDA的面积;过点D作x轴的平行线EF,过点D作DEEF于点E,交x轴于点G,过点M作MFEF于点F,交x轴于点H,利用D,D的坐标表示出线段DG,OG,DE,DE的长度,设点M(m,2m28m+6),则MH2m28m+6,OHm,MFMH+HF2m28m+6+22m28m+8,DFm2,EFOG+OHm+2,利用SDDMS梯形DEFMSDEDSMDF,用m的代数式表示出SDDM,利用已知条件列出m的方程,解方程即可求得结论【解析】(1)设抛物线W1

14、的解析式为:yax2+bx+c,抛物线W1经过点C(0,6),顶点坐标D(2,2),解得:抛物线W1的表达式为:y2x28x6;(2)在抛物线W2上存在点M,使SDADSDDM理由:将抛物线W1绕原点O旋转180得到抛物线W2,抛物线W2的顶点为D,D(2,2)抛物线W2的解析式为y2(x2)222x28x+6如图,在坐标系中画出抛物线W2的图象,由题意得:DD经过点O,则SDADSADO+SAOD过点D作x轴的平行线EF,过点D作DEEF于点E,交x轴于点G,过点M作MFEF于点F,交x轴于点H,D(2,2),D(2,2),DGOG2,DE4,DE4,FH2令y0,则2x28x60解得:x1

15、或3A(3,0),B(1,0)OA3SDADSADO+SAOD32+326设点M(m,2m28m+6),则MH2m28m+6,OHmMFMH+HF2m28m+6+22m28m+8,DFm2,EFOG+OHm+2SDDMS梯形DEFMSDDESMDF,SDDM(DE+MF)EFDEDEMFDF(4+2m28m+8)(m+2)44(2m28m+8)(m2)4m214m+12SDDMSDDA,4m214m+126解得:m3或当m3时,2m28m+60,当m时,2m28m+6,M(3,0)或(,)在抛物线W2上存在点M,使SDADSDDM.点M的坐标为(3,0)或(,)2(2022双流区模拟)如图,抛

16、物线C:yax2+6ax+9a8与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),已知点B的横坐标是2,抛物线C的顶点为D(1)求a的值及顶点D的坐标;(2)点P是x轴正半轴上一点,将抛物线C绕点P旋转180后得到抛物线C1,记抛物线C1的顶点为E,抛物线C1与x轴的交点为F,G(点F在点G的右侧)当点P与点B重合时(如图1),求抛物线C1的表达式;(3)如图2,在(2)的条件下,从A,B,D中任取一点,E,F,G中任取两点,若以取出的三点为顶点能构成直角三角形,我们就称抛物线C1为抛物线C的“勾股伴随同类函数”当抛物线C1是抛物线C的勾股伴随同类函数时,求点P的坐标【分析】(1)将点B(2,0)代

17、入yax2+6ax+9a8,即可求出a,把抛物线的解析式化为顶点式即可得出顶点坐标;(2)如图1,连接DE,作DHx轴于H,作EMx轴于M,由DBHEBM(AAS),可得EMDH8,BMBH5,故抛物线C1的顶点E的坐标为(7,8),即可得出抛物线C1的函数表达式为y(x7)2+8;(3)设点E(m,8),如图2,作DHx轴于H,EMx轴于M,ENDN于N,根据旋转可得:FGAB2BH10,进而可得:点H的坐标为(3,0),点N的坐标为(m,8),再分类讨论即可得出答案【解析】(1)由yax2+6ax+9a8得ya(x+3)28,顶点D的坐标为(3,8),点B(2,0)在抛物线C上,0a(2+

18、3)28,解得:a;(2)如图1,连接DE,作DHx轴于H,作EMx轴于M,根据题意,点D,E关于点B(2,0)成中心对称,DE过点B,且DBEB,在DBH和EBM中,DBHEBM(AAS),EMDH8,BMBH5,抛物线C1的顶点E的坐标为(7,8),抛物线C1由C绕点P旋转180后得到,抛物线C1的函数表达式为y(x7)2+8;(3)抛物线C1由C绕x轴上的点P旋转180后得到,顶点D,E关于点P成中心对称,由(2)知:点E的纵坐标为8,设点E(m,8),如图2,作DHx轴于H,EMx轴于M,ENDN于N,旋转中心P在x轴上,FGAB2BH10,点H的坐标为(3,0),点N的坐标为(m,8

19、),根据勾股定理得,EF282+5289,显然,AEG和BEG不可能是直角三角形,当AEF是直角三角形时,显然只能有AEF90,根据勾股定理得:AE2AM2+EM2(m+8)2+82m2+16m+128,AE2AF2EF2(m+13)289m2+26m+80,m2+16m+128m2+26m+80,解得:m,OP(m+3)3(m3)(3),点P的坐标为(,0);当BEF是直角三角形时,显然只能有BEF90,根据勾股定理得:BE2BM2+EM2(m2)2+82m24m+68,BE2BF2EF2(m+3)289m2+6m80,m24m+68m2+6m80,解得:m,OP(m3)(3),点P的坐标为

20、(,0),当DEF是直角三角形时,DE2EN2+DN2162+(m+3)2m2+6m+265,DF2DH2+HF282+(m+8)2m2+16m+128,i)当DEF90时,DE2+EF2DF2,即m2+6m+265+89m2+16m+128,解得:m,OP(m3)(3),点P的坐标为(,0);ii)当DFE90时,DF2+EF2DE2,即m2+16m+128+89m2+6m+265,解得:m,OP(m3)(3),点P的坐标为(,0);iii)DEEN16EF,EDF90,综上所述,当抛物线C1是抛物线C的勾股伴随同类函数时,点P的坐标为(,0)或(,0)或(,0)3(2022灞桥区校级模拟)

21、已知:如图,在平面直角坐标系xOy中,直线yx+6与x轴、y轴的交点分别为A、B,其中点C是x轴上一点,OC3(1)求过A、B、C三点的抛物线L的解析式;(2)将抛物线L绕着点O旋转180得到抛物线L1,抛物线L1与x轴交于F点、E点(点F在点E的左侧),与y轴交于点M,则抛物线L1的对称轴上是否存在一点Q,使|QFQM|的值最大?若存在,求出点Q的坐标及其最大值,若不存在,请说明理由【分析】(1)由一次函数解析式可得A,B坐标,由OC3可得点C坐标,然后通过待定系数法求函数解析式(2)先求出抛物线L1解析式,根据抛物线的对称性可得抛物线与x轴,y轴的交点坐标,点Q为抛物线对称轴与直线EM交点

22、时,|QFQM|EM的值最大【解析】(1)将x0代入yx+6得y6,点B坐标为(0,6),将y0代入yx+6得0x+6,解得x8,点A坐标为(8,0),OC3,点C坐标为(3,0),设抛物线解析式为ya(x8)(x3),将(0,6)代入ya(x8)(x3)得624a,解得a,y(x8)(x3)x2x+6(2)将抛物线L绕着点O旋转180得到抛物线L1解析式为y(x+8)(x+3)x2x6,抛物线L经过(3,0),(8,0),抛物线L1经过E(3,0),F(8,0),与y轴交于点M(0,6),设直线FM解析式为ykx+b,将E(3,0),M(0,6)代入ykx+b得,解得,y2x6,抛物线经E(

23、3,0),F(8,0),抛物线对称轴为直线x,抛物线对称轴为线段EF的垂直平分线,QFQE,点Q为抛物线对称轴与直线EM交点时,|QFQM|EM的值最大,将x代入y2x6得y2()65,点Q坐标为(,5)时,|QFQM|的最大值为EM34(2022莲湖区二模)已知抛物线W1:yax2bx3与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点与y轴交于点C,顶点为D(1)求抛物线W1的表达式;(2)将抛物线W1绕原点O旋转180后得到抛物线W2,W2的顶点为D,点M为W2上的一点,当DDM的面积等于ABC的面积时,求点M的坐标【分析】(1)利用待定系数法解得即可;(2)由题意求得抛物线W2的顶点坐标和解析式

24、,在坐标系中画出抛物线W2的图象,利用待定系数法求得直线DD的解析式,过点M作MNx轴,交DD于N,利用SDDMSMND+SMND,用m的代数式表示出SDDM,利用已知条件列出m的方程,解方程即可求得结论【解析】(1)抛物线W1:yax2bx3与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,解得:抛物线W1的表达式为:yx22x3;(2)yx22x3(x1)24,D(1,4),将抛物线W1绕原点O旋转180后得到抛物线W2,W2的顶点为D,D(1,4),抛物线W2的解析式为y(x+1)2+4x22x+3如图,在坐标系中画出抛物线W2的图象,当x0时,yx22x33,C(0,3),A(1,0)、B(3

25、,0),AB4,SABC6,过点M作MNx轴,交DD于N,D(1,4),D(1,4),直线DD为y4x,设点M(m,m22m+3),则N(,m22m+3),MNm,SDDM(4+4)m22m3,DDM的面积等于ABC的面积,m22m36解得:m1当m1+时,m22m+3410,当m1时,m22m+3410,M(1+,410)或(1,410)5(2022深圳三模)已知抛物线yax2+c过点A(2,0)和D(1,3)两点,交x轴于另一点B(1)求抛物线解析式;(2)如图1,点P是BD上方抛物线上一点,连接AD,BD,PD,当BD平分ADP时,求P点坐标;(3)将抛物线图象绕原点O顺时针旋转90形成

26、如图2的“心形”图案,其中点M,N分别是旋转前后抛物线的顶点,点E、F是旋转前后抛物线的交点直线EF的解析式是 yx;点G、H是“心形”图案上两点且关于EF对称,则线段GH的最大值是 【分析】(1)用待定系数法求函数解析式即可;(2)过过点B作BEx轴交DP延长线于点E,过D作DFx于点F,证明DABDEB,求得点E坐标,进而求得直线DE的解析式,联立抛物线解析式即可求解;(3)根据顺时针旋转90后的坐标特征可知对称轴为yx;连接GH,交EF与点K,则GH2GK,过点G作x轴的垂线,交EF于点I,当GK最大时,GFE面积最大,设G(m,m2+4),则I(m,m),根据SGFEGN(xExF)以

27、及二次函数的性质求得当m时,GFE面积最大,求出此时点G坐标,再根据求出点H坐标,再利用中点坐标公式求出求得K的坐标,从而求出GH即可【解析】(1)抛物线yax2+c过点A(2,0)和D(1,3)两点,解得,抛物线解析式为yx2+4;(2)过点B作BEx轴交DP延长线于点E,过D作DFx于点F,由yx2+4,令y0,则x2+40,解得:x12,x22,则B(2,0),DF3,BF2(1)3,DFBF,DBF45,DBE45,又DBDB,BD平分ADP,DSADEB(ASA),BABE,B(2,0),E(2,4),设直线DE的解析式为ykx+b,则,解得,直线DE的解析式为yx+,联立,解得或,

28、则P(,);(3)抛物线关于y轴对称,所以旋转后图形关于x轴对称,对于抛物线上任意一点P(a,b) 关于原点旋转90后对应点为P1(b,a) 在旋转后图形上,P1(b,a) 关于x轴对称的点P2(b,a) 在旋转后图形上,P(a,b)与P2(b,a)关于yx对称,图形2关于yx对称,直线EF的解析式为yx,故答案为:yx;如图,连接GH,交EF与点K,则GH2GK,过点G作x轴的垂线,交EF于点I,当GK最大时,GFE面积最大,又SGFEGI(xExF),设G(m,m2+4),则I(m,m),GIyGyIm2+4m(m+)2+,当m时,GFE面积最大,G(,),由可知G(,)关于yx的对称点H

29、(,),K(,),GK,GH2GK,GH的最大值为,故答案为:6(2022无锡二模)二次函数yax2+bx+4的图象与x轴交于两点A、B,与y轴交于点C,且A(1,0)、B(4,0)(1)求此二次函数的表达式;(2)如图1,抛物线的对称轴m与x轴交于点E,CDm,垂足为D,点F(,0),动点N在线段DE上运动,连接CF、CN、FN,若以点C、D、N为顶点的三角形与FEN相似,求点N的坐标;如图2,点M在抛物线上,且点M的横坐标是1,将射线MA绕点M逆时针旋转45,交抛物线于点P,求点P的坐标;(3)已知Q在y轴上,T为二次函数对称轴上一点,且QOT为等腰三角形,若符合条件的Q恰好有2个,直接写

30、出T的坐标【分析】(1)先求得点C的坐标,设抛物线的解析式为ya(x+1)(x4),将点C的坐标代入求得a的值,从而得到抛物线的解析式;(2)当点C、D、N为顶点的三角形与FEN相似时分两种情况:CDNFEN和CDNNEF,列比例式可解答;如图2所示:过点A作GHy轴,过点M作MGGH于G,过点A作AEAM,交MP于点E,证明AEM是等腰直角三角形,得AMAE,计算点M的坐标,证明MGAAHE(AAS),则EHAG6,AHGM2,利用待定系数法可得直线EA的解析式为y2x+8,与二次函数解析式联立方程,解出可得结论;(3)分T在x轴上,x轴上方和下方三种情况:根据符合条件的Q恰好有2个正确画图

31、可得结论【解析】(1)yax2+bx+4,当x0时,y4,C(0,4),设抛物线的解析式为ya(x+1)(x4),将点C的坐标代入得:4a4,解得a1,抛物线的解析式为yx2+3x+4;(2)如图1,抛物线的对称轴是:x,CD,EF+,设点N的坐标为(,a)则ND4a,NEa,当CDNFEN时,即,解得a,点N的坐标为(,);当CDNNEF时,即,解得:a1a22,点N的坐标为(,2),综上所述,点N的坐标为(,)或(,2);如图2所示:过点A作GHy轴,过点M作MGGH于G,过点A作AEAM,交MP于点E,AMP45,MAE90,AEM是等腰直角三角形,AMAE,将x1代入抛物线的解析式得:

32、y6,点M的坐标为(1,6),MG2,AG6,GAM+EAH90,EAH+AEH90,GAMAEH,GH90,MGAAHE(AAS),EHAG6,AHGM2,E(5,2),设ME的解析式为ykx+b,将点A和点E的坐标代入得:,解得:,直线EA的解析式为y2x+8,2x+8x2+3x+4,解得:x1(舍)或x4,将x4代入y2x+8得:y0,点P的坐标为(4,0);(3)分种情况:如图3,当T在x轴上时,满足条件,此时T(,0);如图4,当T在x轴的上方时,QOT为等腰三角形,且符合条件的Q恰好有2个,OTOQ2OQ1Q1T,OQ1T是等边三角形,TOQ160,BOT30,OE,tan30,E

33、T,T(,);当T在x轴的下方时,同理得T(,);综上,T的坐标为(,0)或(,)或(,)7(2022沙湾区模拟)如图,抛物线f(x):ya(x+1)(x5)与x轴交于点A、B(点A位于点B左边),与y轴交于点C(0,(1)求抛物线f(x)的解析式;(2)作点C关于x轴的对称点C,连接线段AC,作CAB的平分线AE交抛物线于点E,将抛物线f(x)沿对称轴向下平移经过点C得到抛物线f(x)在射线AE上取点F,连接FC,将射线FC绕点F逆时针旋转120交抛物线f(x)于点P当ACF为等腰三角形时,求点P的横坐标【分析】(1)直接将点C的坐标代入抛物线f(x):ya(x+1)(x5)中,解方程即可得

34、结论;(2)根据对称性可得C(0,),由平移得抛物线f(x)的解析式为:yx2+x,可得ACO30,CAO60,分三种情况:ACAF,ACCF,AQCF,分别计算可得点P的横坐标【解析】(1)把点C(0,)代入抛物线f(x):ya(x+1)(x5)中得:5a,解得:a,y (x+1)(x5) (x24x5)x2+x+,抛物线f(x)的表达式为yx2+x+;(2)点C关于x轴的对称点C,C(0,),原抛物线沿对称轴向下平移经过点C得到抛物线f(x),抛物线f(x)的解析式为:yx2+x,yx2+x+与x轴交于点A、B(点A位于点B左边),令y0,则x2+x0,解得x11,x25,A(1,0),B

35、(5,0),C(0,),OA1,OC,AC2,ACO30,CAO60,AE平分CAO,CAF30,分三种情况:当ACAF2时,如图,设FP交y轴于G,过点F作FLy轴于L,FHx轴于H,过点G作GKCF,交CF的延长线于K,ACFAFC75,OCF45,RtAFH中,FHAF1,AH,F(1,1),CLFL1,CFFL(1),RtCGK中,GFK180CFP18012060,设FKm,GKm,OCF45,GCK是等腰直角三角形,CKGK,(1)+mm,m,CGKGm2,G(0,)可得直线PF的解析式为:y(2+)x,则,解得:,P(0,)或(,12);当ACCF时,如图,CAFCFA30,AC

36、Q120,OCF90,F(2,),yx2+x+(x2)2+,抛物线f(x)的对称轴是:x2,F在DF上,延长PF交y轴于G,CFP120,GFC60,RtGCF中,CGF30,CF2,CG2,OG3,G(0,3),GF的解析式为:yx+3,解得,P(4,)或(5,2);当CFAF时,如图,CFA120,此种情况不符合题意;综上,当CAQ为等腰三角形时,点P的横坐标是0或4或5或8(2022灌南县二模)如图,抛物线yax2+bx+3经过点A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,其顶点为M,连接MA,MC,AC,过点C作y轴的垂线l(1)求该抛物线的表达式;(2)直线l上是否存在点N,使得

37、SMBN2SMAC?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由(3)如图2,若将原抛物线绕点C逆时针旋转45,求新抛物线与y轴交点P坐标【分析】(1)直接代入A(1,0),B(3,0)两点坐标即可求解;(2)如图所示,先求出MAC的面积为1,然后设出直线MN与x轴的交点坐标E,表示出SMBN|xExB|(yNyM)|xE3|42|xE3|,最后根据SMBN2SMAC,求出点N的坐标;(3)将CP绕点C顺时针旋转45交原抛物线于点P,即可得出直线CP的表达式,从而求出P的坐标,进而算出CP的长度,最后得出点P的坐标【解析】(1)将A(1,0),B(3,0)代入抛物线yax2+bx+3中,则,解

38、得:,抛物线的表达式为yx24x+3;(2)假设存在这样的点N,设直线MC与x轴交于点D,直线MN与x轴交于点E,如图:yx24x+3(x2)21,M(2,1)令x0,则y3,C(0,3),设直线MC的解析式为ykx+m,则,解得:,直线MC的解析式为y2x+3,令y0,则2x+30,解得x,点D坐标为(,0),SMAC(xDxA)(yCyM)41,SMBN|xExB|(yNyM)|xE3|42|xE3|,SMBN2SMAC,2|xE3|2,解得:xE4或xE2,点E的坐标为(4,0)或(2,0),当M为(2,1),E为(2,0)时,直线MN的表达式为:x2,点N的坐标为(2,3),当M为(2

39、,1),E为(4,0)时,设直线MN的表达式为ynx+g,则,解得:,直线MN的表达式为yx2,联立,得,点N的坐标为(10,3),点N的坐标为(2,3)或(10,3);(3)如图所示,将CP绕点C顺时针旋转45交原抛物线于点P,CP与x轴的夹角为45,CP与直线yx平行,则lCP:yx+3,联立,解得,P(5,8),CP5,CP5,点P坐标为(0,3+5)9(2022红花岗区三模)如图(1),ABC中,ACBC6,C90,点P在线段AC上,从C点向A点运动,PBE90,BPBE,PE交BC于点D,完成下列问题:(1)点E到BC边的距离为 6;若CDx,BDE的面积为S,则S与x的函数关系式为 S183x;(不写自变量取值范围)(2)当BDE的面积为15时,若PCAC,以C为原点,AC、BC所在直线分别为x、y轴建立坐标系如图(2),抛物线C1过点A、D、B;点Q在抛物线C1上,且位于线段PB的下方,过点Q作QNPB,垂足为点N,是否存在点Q,使得QN最长,若存在,请求出QN的长度和Q点坐标;若不存在,请说明理由;将抛物线C1绕原点C旋转180,得到抛物线C2,当2axa时(a0),抛物线C2有最大值2a,求a值【分析】(1)过点E作EHBC于点H,先证明PCBBHE(AAS),EHCB6,即可得到答案;CDx,BD6x,即可得到S与x的函

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