
(1)求A、B两点的坐标;
(2)当点P在线段OA上方时,过P作x轴的平行线与线段OA 相交于点E,求△PCE周长的最大值及此时P点的坐标;(3)当PC=CO时,求P点坐标.
第1题图
解:(1)令y=0,则-x2+4x=0,
解得x1=0,x2=4.
∴点B坐标为(4,0),
设点A坐标为(x,x),把A(x,x)代入y=-x2+4x得,
x=-x2+4x,
解得x1=3,x2=0(舍去),∴点A的坐标为(3,3);
(2)如解图①,设点P的坐标为(x,-x2+4x),
第11题解图①
∵点A坐标为(3,3);
∴∠AOB=45°,
∴OD=CD=x,
∴PC=PD-CD=-x2+4x-x=-x2+3x,
∵PE∥x轴,
∴△PCE是等腰直角三角形,
∴当PC取最大值时,△PCE周长最大.
∵PE与线段OA相交,
∴0≤x≤1,
由PC=-x2+3x=-(x-3
2)2+9
4
可知,抛物线的对称轴为直线
x=3
2
,且在对称轴左侧PC随x的增大而增大,
∴当x=1时,PC最大,PC的最大值为-1+3=2,∴PE=2,CE=22,∴△PCE的周长为CP+PE+CE=4+22,
∴△PCE周长的最大值为4+22,
把x=1代入y=-x2+4x,得y=-1+4=3,
∴点P的坐标为(1,3);
(3)设点P坐标为(x,-x2+4x),则点C坐标为(x,x),如解图②,
第1题解图②
①当点P在点C上方时,P1C1=-x2+4x-x=-x2+3x,OC1=2x,
∵P1C1=OC1,
∴-x2+3x=2x,
解得x1=3-2,x2=0(舍去).
把x=3-2代入y=-x2+4x得,
y=-(3-2)2+4(3-2)=1+22,
∴P1(3-2,1+22),
②当点P在点C下方时,P2C2=x-(-x2+4x)=x2-3x,OC2=2x,
∵P2C2=OC2,
∴x2-3x=2x,
解得x1=3+2,x2=0(舍去),
把x=3+2代入y=-x2+4x,
得y=-(3+2)2+4(3+2)=1-22,
∴P2(3+2,1-22).
综上所述,P点坐标为(3-2,1+22)或(3+2,1-22).2.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于
A(-1,0),B(-3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设抛物线的顶点为D,点P在抛物线的对称轴上,且∠APD =∠ACB,求点P的坐标;
(3)点Q是直线BC上方抛物线上的动点,求点Q到直线BC 的距离最大时点Q的坐标.
第2题图
解:(1)∵抛物线y =-x 2+bx +c 经过A (-1,0),B (-3,0), ∴01093b c b c =--+⎧⎨=--+⎩
,解得43b c =-⎧⎨=-⎩, ∴抛物线的解析式为y =-x 2-4x -3;
(2)由y =-x 2-4x -3可得D (-2,1),C (0,-3),
∴OB =3,OC =3,OA =1,AB =2,可得△OBC 是等腰直角三角形,
∴∠OBC =45°,CB =32,
如解图①,设抛物线的对称轴与x 轴交于点F ,
∴AF =12
AB =1,
第2题解图①
设直线BC 与对称轴的交点为E ,连接AE ,AC , ∵EF =1=AF ,则有∠BAE =∠OBC =45°,
∴∠AEB =90°,∴BE =AE =2,CE =22.
在△AEC 与△AFP 中,∠AEC =∠AFP =90°,∠ACE =∠APF ,
∴△AEC ∽△AFP , ∴AE CE AF PF =,即2221PF =,解得PF =2.
∵点P 在抛物线的对称轴上,
∴点P 的坐标为(-2,2)或(-2,-2);
(3)设直线BC 的解析式为y =kx +d (k ≠0),直线BC 经过B (-3,0),C (0,-3),
∴033k d d =-+⎧⎨-=⎩,解得13k d =-⎧⎨=-⎩
, ∴直线BC 的解析式为y =-x -3.
如解图②,设点Q (m ,n ),过点Q 作QH ⊥BC 于点H ,并过点Q 作QS ∥y 轴交直线BC 于点S ,则S 点坐标为(m ,-m -
3),
第2题解图②
∴QS =n -(-m -3)=n +m +3.
∵点Q (m ,n )在抛物线y =-x 2-4x -3上,
∴n =-m 2-4m -3,
∴QS=-m2-4m-3+m+3=-m2-3m=-(m+3
2)2+9
4
,
当m=3
2
时,QS有最大值94.
∵BO=OC,∠BOC=90°,
∴∠OCB=45°,
∵QS∥y轴,
∴∠QSH=∠OCB=45°,
∴△QHS是等腰直角三角形,
∴当斜边QS最大时,QH最大.
∵当m=-3
2
时,QS最大,
此时n=-m2-4m-3=-9
4+6-3=3
4
,
即Q(-3
2,3
4
),
∴当点Q的坐标为(-3
2,3
4
)时,点Q到直线BC的距离最大.
3.如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(5,0)两点,直线y=-3
4
x+3与y轴交于点C,与x轴交于点D.点P是x轴上方的抛物线上一动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线CD于点E.设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若PE=5EF,求m的值;
(3)若点E ′是点E 关于直线PC 的对称点,是否存在点P ,使点E ′落在y 轴上?若存在,请直接写出....相应的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
第3题图
解:(1)∵抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于A (-1,0),B (5,0)两点. ∴
2
20(1)055b c b c
⎧=---+⎪⎨=-++⎪⎩,解得4
5
b c =⎧⎨
=⎩
, ∴抛物线的解析式为y =-x 2+4x +5; (2)∵点P 的横坐标为m ,
∴P (m ,-m 2+4m +5),E (m ,-34
m +3),F (m ,0). 又∵点P 在x 轴上方,要使PE =5EF ,点P 应在y 轴右侧, ∴0 m +2. 分两种情况讨论: ①当点E 在点F 上方时,EF =-34 m +3. ∵PE =5EF , ∴-m 2+194m +2=5(-3 4 m +3), 即2m 2-17m +26=0,解得m 1=2,m 2=132(舍去); ②当点E 在点F 下方时,EF =34m -3. ∵PE =5EF , ∴-m 2+194m +2=5(34 m -3), 即m 2-m -17=0, 解得m 3=1692+,m 4=1692-(舍去); 综上,m 为2或1692+; (3) 存在.点P 的坐标为P 1(-12,114 ),P 2(4,5),P 3(3-11 , 2 11 -3). 【解法提示】假设存在点P 满足题意,作出示意图如解图, 第3题解图 ∵点E 和点E ′关于直线PC 对称, ∴∠E ′CP =∠ECP . 又∵PE ∥y 轴, ∴∠EPC =∠E ′CP =∠PCE , ∴PE =EC . 又∵CE =CE ′, ∴四边形PECE ′为菱形. 过点E 作EM ⊥y 轴于点M , ∴△CME ∽△COD , ∴ OD CD ME CE =, 由直线CD 的解析式为y =43-x +3可得OD =4,OC =3,由勾股定理得CD =5, ∴CE m 54= , ∴CE =|54m |. ∵PE =CE , ∴-m 2+194m +2=54m 或-m 2+194m +2=-54 m (-1 11 ,m 4=3+ 11 (舍去), ∴点P 的坐标为P 1(-12,11 4 ),P 2(4,5),P 3(3-11 ,2 11 -3). 4.如图,过抛物线y =14x 2-2x 上一点A 作x 轴的平行线,交抛 物线于另一点B ,交y 轴于点C ,已知点A 的横坐标为-2. (1)求抛物线的对称轴和点B 的坐标; (2)在AB 上任取一点P ,连接OP ,作点C 关于直线OP 的对称点D , ①连接BD ,求BD 的最小值; ②当点D 落在抛物线的对称轴上,且在x 轴上方时,求直线PD 的函数表达式. 第4题图 解:(1)由抛物线y =14x 2-2x 得y =1 4(x -4)2-4, ∴抛物线的对称轴为x =4. ∵点A 在抛物线上且横坐标为-2,∴点A 的纵坐标为y = 1 4×(-2)2-2×(-2)=5,即点A 的坐标为(-2,5), ∵AB ∥x 轴,∴点B 与点A 关于抛物线对称轴x =4对称, ∴点B 坐标为(10,5); (2) ①如解图①, ∵点C是AB与y轴的交点, ∴点C的坐标为(0,5), ∵点C与点D关于OP对称, ∴OD=OC=5, 连接BO,当点D不在OB上时,根据三角形三边关系可知BD>OB-OD, 当点D落在OB上时,BD=OB-OD,此时BD最小, ∵BO=102+52=55,OD=OC=5, ∴BD的最小值为55-5; ②如解图②,设对称轴与AB交于点M,与x轴交于点N, 第4题解图② 当点P在对称轴左侧时,连接OD,在Rt△ODN中,ON=4, OD =5,由勾股定理得DN =OD 2-ON 2=3,所以点D 的坐标为(4,3),DM =2, 设CP =x ,在Rt △PMD 中,由勾股定理得PM 2+MD 2=PD 2,由点C 与点D 关于OP 对称得PC =PD ,即(4-x )2+22=x 2, 解得x =52,所以点P 的坐标为(52 ,5), 设直线PD 的解析式为y =mx +n ,将点P ,D 的坐标代入得 ⎩⎪⎨⎪⎧ 52 m +n =5 4m +n =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ m =-43 n =253 , ∴PD 的解析式为y =-43x +253 ; 当点P 在对称轴左侧时,点D 落在x 轴上方,符合题意;当点P 在对称轴的右侧时,点D 落在x 轴的下方,不符合题意. 5.如图,抛物线y =x 2+bx +c 过点A (3,0),B (1,0),交y 轴于点C ,点P 是该抛物线上一动点,点P 从C 点沿抛物线向A 点运动(点P 不与点A 重合),过点P 作PD ∥y 轴交直线AC 于点D . (1)求抛物线的解析式; (2)求点P 在运动的过程中线段PD 长度的最大值; (3)在抛物线对称轴上是否存在点M ,使|MA -MC |最大?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由. 第5题图 解:(1)∵抛物线y =x 2+bx +c 过点A (3,0),B (1,0), ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 9+3b +c =0 1+b +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ b =-4 c =3 , ∴抛物线的解析式为y =x 2-4x +3; (2)令x =0,则y =3,∴C (0,3), 设直线AC 的解析式为y =kx +b ,将A (3,0),C (0,3)代入直线AC 解析式得: ⎩⎪⎨⎪⎧ 3k +b =0 b =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ k =-1 b =3 , ∴直线AC 的解析式为y =-x +3, 设点P (x ,x 2-4x +3), ∵PD ∥y 轴, ∴点D (x ,-x +3), ∴PD =(-x +3)-(x 2-4x +3)=-x 2 +3x =-(x -32)2+94, ∵a =-1<0, ∴当x =32时,线段PD 的长度有最大值,最大值为94; (3)存在. 由抛物线的对称性得,对称轴垂直平分线段AB , ∴MA =MB , 当M 、B 、C 不在同一条直线上时,由三角形的三边关系得, |MA -MC |=|MB -MC | |MA -MC |=|MB -MC |=BC , ∴|MA -MC |≤BC ,即当点M 在BC 的延长线上时, |MA -MC |最大,最大值即为BC 的长度, 设直线BC 的解析式为y =k 1x +b 1(k 1≠0), ∵B (1,0),C (0,3),在直线BC 上, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ k 1+b 1=0 b 1=3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ k 1=-3 b 1=3 , ∴直线BC 的解析式为y =-3x +3, ∵抛物线y =x 2-4x +3的对称轴为直线x =2, ∴当x =2时,y =-3×2+3=-3, ∴点M (2,-3), 即抛物线对称轴上存在点M (2,-3),使|MA -MC |最大. 6.如图①,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,抛物线y =ax 2+bx +5与x 轴交于点A 、点B ,与y 轴交于点C .直线y =x +2经过点A ,交抛物线于点D ,AD 交y 轴于点E ,连接CD ,且CD ∥x 轴. 第6题图 (1)求抛物线的解析式; (2)如图②,过点A 的直线交抛物线第四象限于点F ,若tan ∠ BAF =12,求点F 的坐标; (3)在(2)的条件下,P 为直线AF 上方抛物线上一点,过点P 作PH ⊥AF ,垂足为H ,若HE =PE ,求点P 的坐标. 解:(1)抛物线y =ax 2+bx +5与y 轴交于点C , 当x =0时,y =5,即C (0,5), ∵CD ∥x 轴, ∴D 点的纵坐标为5, ∴当y =5时,x +2=5,解得x =3, ∴D (3,5), 当y =0时,x =-2, ∴A (-2,0), 将A (-2,0),D (3,5)代入y =ax 2+bx +5中, 得⎩⎪⎨⎪⎧ 4a -2b +5=09a +3b +5=5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12b =32 , ∴抛物线的解析式为y =-1 2x 2+3 2x +5; (2)设F (t ,-1 2t 2+3 2t +5), 如解图①,过点F 作FG ⊥x 轴于点G ,则G (t , 0), 第6题解图① 由tan ∠BAF =FG AG =12 ,得AG =2FG , 即t -(-2)=2×[0-(-12t 2+32t +5)], 化简,得t 2-4t -12=0, 解得t 1=-2,t 2=6, ∵点F 在第四象限, ∴t >0, ∴t =6,即F 点坐标为(6,-4); (3)∵A (-2,0),F (6,-4), 设直线AF 的解析式为y =kx +b , ∴⎩⎪⎨⎪⎧0=-2k +b -4=6k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-12b =-1 , ∴直线AF 的解析式为y =-12 x -1. ∵直线AD 的解析式y =x +2交y 轴于E 点, ∴当x =0时,y =2,即E 点坐标为(0,2); 如解图②,设直线PE 交AF 于点Q , 第6题解图② ∵HE =PE , ∴∠EHP =∠EPH , ∵PH ⊥AF 于点H , ∴∠PHA =90°, ∴∠EPH +∠PQH =90°, ∠EHP +∠EHQ =90°, ∴∠PQH =∠EHQ , ∴EQ =EH , ∴EQ =EP ,即E 为PQ 的中点, 设P (m ,-12m 2+32m +5), ∵E (0,2), ∴Q (-m ,12m 2-32 m -1), ∵点Q 在直线AF 上, 2m 2- 3 2m-1=- 1 2(-m)-1, 整理,得m2=4m, 解得m1=0,m2=4, 当m1=0时,P1(0,5), 当m2=4时,P2(4,3), 综上所述,点P的坐标为(0,5)或(4,3). 7.如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y 轴交于点C,点O为坐标原点,点D为抛物线的顶点,点E 在抛物线上,点F在x轴上,四边形OCEF为矩形,且OF=2,EF=3. (1)求抛物线的解析式; (2)连接CB交EF于点M,连接AM交OC于点R,连接AC,求△ACR的周长; (3)设G(4,-5)在该抛物线上,P是y轴上一动点,过点P作PH⊥EF于点H,连接AP,GH,问AP+PH+HG是否有最小值?如果有,求出点P的坐标;如果没有,请说明理由. 解:(1)∵四边形OCEF 为矩形,OF =2,EF =3, ∴C 点坐标为(0,3),E 点坐标为(2,3). 将C 、E 点坐标代入抛物线解析式y =-x 2+bx +c 得: ⎩⎪⎨⎪⎧c =3-4+2b +c =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =2c =3 . ∴抛物线的解析式为:y =-x 2+2x +3; (2)由(1)得y =-x 2+2x +3, 令y =0,得-x 2+2x +3=0, 解得x 1=-1,x 2=3, ∴A (-1,0),B (3,0), ∵AO =1,CO =3, ∴在Rt △AOC 中, AC =OA 2+OC 2=10, ∵CO =BO =3, ∴∠OBC =∠OCB =45°, ∴FM =BF =1, ∵RO ∥MF ,∠RAO =∠MAF , ∴△ARO ∽△AMF , ∴RO MF =AO AF ,即RO 1=13 , 解得RO =13, ∴CR =OC -OR =3-13=83, AR =OA 2+OR 2=12 +(13)2=103, ∴△ACR 的周长为:AC +CR +AR =10+83+103=8+4103 ;(3)如解图①,取OF 中点A ′,连接A ′G 交直线EF 的延长线于点H ,过点H 作HP ′⊥y 轴于点P ′,连接AP ′, 第7题解图① 则当P 在P ′处时,使AP +PH +HG 最小, ∵A ′为OF 中点, ∴A ′坐标为(1,0), 设直线A ′G 的解析式为y =kx +a , 将点G (4,-5),A ′(1,0)分别代入得 ⎩⎪⎨⎪⎧-5=4k +a 0=k +a ,解得:⎩⎪⎨⎪⎧k =-53a =53 , ∴直线A ′G 的解析式为:y =-53x +53. 令x =2,得y =-103+53=-53, ∴点H 的坐标为(2,-53), ∴符合题意的点P 的坐标为(0,-53). 8.如图,△MCB 的顶点B 、C 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过点M ,C ,B ,且点M 为抛物线的顶点,点A (-1, 0)是抛物线与x 轴负半轴的交点,若线段AB =6,∠ABC =45°. (1)求抛物线的解析式; (2)若点D 为线段BM 上任意一点(点D 不与点B 重合),过点D 作垂直于x 轴的直线x =t ,交抛物线于点E ,交线段BC 于点F . ①求当t 为何值时,线段DE 有最大值?最大值是多少? ②是否存在这样的点D ,使得ED FD =12?若存在,求出D 点的坐 标;若不存在,请说明理由. 第8题图 解:(1)∵A (-1,0),AB =6, ∴OB =5, ∴点B 的坐标为(5,0), ∵∠ABC =45°, ∴CO =BO =5, ∴点C 的坐标是(0,5), 把A 、B 、C 三点坐标代入y =ax 2+bx +c 中, 得⎩⎪⎨⎪⎧a -b +c =025a +5b +c =0c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =4c =5 , ∴抛物线的解析式为y =-x 2+4x +5; (2)①由抛物线y =-x 2+4x +5=-(x -2)2+9得顶点M (2,9), 设BM 的解析式为y =kx +b 1(k ≠0),将点B 、点M 的坐标代入可得 ⎩⎪⎨⎪⎧5k +b 1=02k +b 1=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-3 b 1=15, ∴直线BM 的解析式为y =-3x +15, ∵EF ⊥AB , ∴x E =x D =t , ∴E (t ,-t 2+4t +5),D (t ,-3t +15), ∴ED =-t 2+4t +5-(-3t +15)=-t 2+7t -10=-(t -72)2+ 94, ∵-1<0, ∴当t =72时,ED 最大=94; ②存在. 理由如下: 设直线BC 的解析式为y =mx +n (m ≠0), 将点B 、点C 的坐标代入可得⎩⎪⎨⎪⎧ 5m +n =0n =5, 解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-1n =5 , ∴直线BC 的解析式为y =-x +5, ∴F (t ,-t +5), ∴ED =-t 2+7t -10,FD =-2t +10, 当ED FD =12时,2(-t 2+7t -10)=-2t +10, 解得t 1=3,t 2=5(与B 点重合,舍去), ∴D 点的坐标为(3,6). 9.如图,抛物线y =12 (x -3)2-1与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为D . (1)试求点A ,B ,D 的坐标; (2)连接CD ,过原点O 作OE ⊥CD 与抛物线的对称轴交于点E ,求OE 的长; (3)以(2)中的点E 为圆心,1为半径画圆,在对称轴右侧的抛物线上有一动点P ,过点P 作⊙O 的切线,切点为Q ,当PQ 的长最小时,求点P 的坐标. 第9题图 解:(1)由y =0得12(x -3)2-1=0,解得x 1=3-2,x 2=3+2, 又∵点A 在点B 的左侧, ∴A 点坐标为(3-2,0),B 点坐标为(3+2,0), 由抛物线解析式y =12 (x -3)2-1可得顶点D 的坐标为(3,-1); (2)如解图①,过点D 作DG ⊥y 轴于点G ,设CD 与x 轴交于点F ,对称轴与x 轴的交点为M , 第9题解图① 由题意可得,∠DCG +∠COF =90°,∠EOM +∠COF =90°, ∴∠DCG =∠EOM , 又∵∠CGD =∠OME =90°, ∴△CDG ∽△OEM , ∴CG OM =DG EM , 抛物线y =12(x -3)2-1与y 轴交于点C , ∴C (0,72 ), ∴CG =9 2, 即32=3EM , ∴EM =2, ∴E 点坐标为(3,2), ∴OE =32+22=13; (3)如解图②,由⊙E 的半径为1,由勾股定理得PQ 2=EP 2-1, 要使切线长PQ 最小,只需EP 长最小,即EP 2最小, 第9题解图② 设P 点坐标为(x ,y ),则PQ =x -3,EQ =2-y , ∴由勾股定理得EP 2=(x -3)2+(2-y )2, ∵y =12 (x -3)2-1, ∴(x -3)2=2y +2, ∴EP 2=2y +2+y 2-4y +4=(y -1)2+5, 当y =1时,EP 2为最小值, 将y =1代入y =12 (x -3)2-1,得x 1=5,x 2=1, ∴P 点坐标为(1,1)或(5,1). ∵点P 在对称轴右侧的抛物线上, ∴x 2=1舍去, ∴P (5,1). 10.如图,抛物线y =ax 2-2ax +c (a ≠0)与y 轴交于点C (0,4),与x 轴交于点A 、B ,点A 坐标为(4,0). (1)求抛物线的解析式; (2)抛物线的顶点为N ,在x 轴上找一点K ,使CK +KN 最小,并求出点K 的坐标; (3)已知D 是OA 的中点,点P 在第一象限的抛物线上,过点P 作x 轴的平行线,交直线AC 于点F ,连接OF ,DF .当OF =DF 时,求点P 的坐标. 第10题图 解:(1)∵抛物线y =ax 2-2ax +c 经过点A (4,0),C (0,4), ∴16804a a c c -+=⎧⎨=⎩,解得124a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, ∴抛物线的解析式为y =-12 x 2+x +4; (2)y =-12x 2+x +4=-12(x -1)2+92 , ∴N (1,92), 如解图①,作点C 关于x 轴的对称点C ′,则C′(0,-4),连接C′N 交x 轴于点K ,则K 点即为使CK +KN 最小的K 点位置. 第10题解图① 设直线C′N 的解析式为y =kx +b (k ≠0),将点C ′(0,-4),N (1, 92)代入,得 492b k b =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得1724k b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, ∴直线C′N 的解析式为y =172x -4, 令y =0,即172x -4=0,解得x =817, ∴点K 的坐标为(817,0); (3)如解图②,过F 作FM ⊥x 轴于M ,∵D 是OA 的中点, 第10题解图② ∴D (2,0), ∵OF =DF , ∴OM =MD , ∴M (1,0), ∴点F 的横坐标是1. 设直线AC 的解析式为y =mx +n , 将点A (4,0),C (0,4)代入, ∴直线AC 的解析式为y =-x +4, ∴点F 的坐标为(1,3), 设P (t ,-12 t 2+t +4),则 -12 t 2+t +4=3,解得t =1+3或t =1-3(舍去), ∴点P 的坐标为(1+3,3).
