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类型专题23函数与矩形存在性问题-【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案(解析版).docx

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    压轴必刷 专题 23 函数 矩形 存在 问题 压轴 2023 年中 数学 经典 模型 培优案 解析
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    1、【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案专题23函数与矩形存在性问题 解题策略1.矩形的判定:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形;(2)对角线相等的平行四边形是矩形;(3)有三个角为直角的四边形是矩形2.题型分析矩形除了具有平行四边形的性质之外,还有“对角线相等”或“一个角为直角”,因此相比起平行四边形,坐标系中的矩形满足以下3个等式:因此在矩形存在性问题最多可以有3个未知量,代入可以得到三元一次方程组,可解确定了有3个未知量,则可判断常见矩形存在性问题至少有2个动点,多则可以有3个下:同时,也可以先根据A、B的坐标求出直线AB的解析式,进而得到直线AD或BC的解析式,从而确

    2、定C或D的坐标.经典例题【例1】(2022春宾阳县期中)在四边形ABCD中,ADBC,B90,AB8cm,AD24cm,BC26cm点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动,点Q从点C出发,以3cm/s的速度向点B同时运动规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动设P,Q运动的时间为ts(1)若点P和点Q同时运动了6秒,PQ与CD有什么数量关系?并说明理由;(2)在整个运动过程中是否存在t值,使得四边形PQBA是矩形?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由;(3)在整个运动过程中,是否存在一个时间,使得四边形PQBA的面积是四边形ABCD面积的一半,若存在,请直接写出值;若不存

    3、在,请说明理由【分析】(1)根据t6可得PDCQ,从而得出四边形PDCQ为平行四边形,即可得出PQCD;(2)当APBQ时,四边形ABQP是矩形,得t263t,即可解决问题;(3)根据梯形的面积公式分别表示出四边形ABCD和PQBA的面积,列出方程,进而解决问题【解答】解:(1)PQCD,理由如下:由题意得:APtcm,CQ3tcm,AB8cm,AD24cm,BC26cm,AP(24t)cm,当t6时,DP18cm,CQ18cm,DPCQ,DPCQ,四边形PDCQ是平行四边形,PQCD;(2)在四边形ABCD中,ADBC,B90,当APBQ时,四边形ABQP是矩形,t263t,解得t6.5,当

    4、t6.5时,四边形ABQP是矩形;(3)存在,由题意知,四边形ABCD的面积,四边形PQBA的面积4(t+263t)1048t,四边形PQBA的面积是四边形ABCD面积的一半,1048t100,t【例2】(2022秋靖江市校级月考)如图,直线yx与双曲线y(k0)交于A,B两点,点A的坐标为(m,4),点C是双曲线第一象限分支上的一点,连接BC并延长交x轴于点D,且BC3CD(1)求k的值并直接写出点B的坐标;(2)点G是y轴上的动点,连接GB,GC,求GB+GC的最小值;(3)点P是坐标轴上的一点,点Q是平面内一点,是否存在点P、Q使得四边形ABPQ是矩形?若存在,请求出符合条件的所有P点的

    5、坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)将点A的坐标为(m,4)代入直线yx中,可求得A(3,4),即可求得k12,根据轴对称的性质即可求出点B的坐标;(2)如图1,作BEx轴于点E,CFx轴于点F,则BECF,DCFDBE,利用相似三角形性质即可求得C(12,1),作点B关于y轴的对称点B,连接BC交y轴于点G,则BC即为BG+GC的最小值,运用勾股定理即可求得答案;(3)分两种情况:当点P在x轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),过点B作BEx轴于点E,通过OBEOP1B,建立方程求解即可;当点P在y轴上时,过点B作BNy轴于点N,如图2,设点P2的坐标为(0,b),利用BONP2O

    6、B,建立方程求解即可【解答】解:(1)A(m,4)在直线yx上,m4,解得m3,A(3,4),A(3,4)在y上,k12,y,直线yx与双曲线y(k0),A、B关于原点对称,B(3,4);(2)如图1,作BEx轴于点E,CFx轴于点F,BECF,DCFDBE,BC3CD,BE4,CF1,C(12,1),作点B关于y轴的对称点B,连接BC交y轴于点G,则BC即为BG+GC的最小值,B(3,4),C(12,1),BC3,BG+GCBC3;故GB+GC的最小值为3;(3)(3)存在理由如下:当点P在x轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),过点B作BEx轴于点E,OEBOBP190,BOEP1O

    7、B,OBEOP1B,B(3,4),OB5,a,点P1的坐标为(,0);当点P在y轴上时,过点B作BNy轴于点N,如图2,设点P2的坐标为(0,b),ONBP2BO90,BONP2OB,BONP2OB,即,b,点P2的坐标为(0,);综上所述,点P的坐标为(,0)或(0,)【例3】(2022黔西南州)如图,在平面直角坐标系中,经过点A(4,0)的直线AB与y轴交于点B(0,4)经过原点O的抛物线yx2+bx+c交直线AB于点A,C,抛物线的顶点为D(1)求抛物线yx2+bx+c的表达式;(2)M是线段AB上一点,N是抛物线上一点,当MNy轴且MN2时,求点M的坐标;(3)P是抛物线上一动点,Q是

    8、平面直角坐标系内一点是否存在以点A,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)将点A、O的坐标分别代入抛物线解析式,解方程即可;(2)设直线AB的解析式为ykx+b,利用待定系数法求出解析式,再表示出MN,然后根据MN2解方程可得答案;(3)分AC为边和对角线两种情况进行讨论:根据平移的性质,三角形相似的性质和判定,两点的距离公式可得结论【解答】解:(1)抛物线yx2+bx+c过点A(4,0)和O(0,0),解得:,抛物线的解析式为:yx2+4x;(2)直线AB经过点A(4,0)和B(0,4),直线AB的解析式为:yx+4,MNy轴,设M(t

    9、,t+4),N(t,t2+4t),其中0t4,当M在N点的上方时,MNt+4(t2+4t)t25t+42,解得:t1,t2(舍),M1(,),当M在N点下方时,MNt2+4t(t+4)t2+5t42,解得:t12,t23,M2(2,2),M3(3,1),综上,满足条件的点M的坐标有三个(,)或(2,2)或(3,1);(3)存在,如图2,若AC是矩形的边,设抛物线的对称轴与直线AB交于点R,且R(2,2),过点C,A分别作直线AB的垂线交抛物线于点P1,P2,C(1,3),D(2,4),CD,同理得:CR,RD2,CD2+CR2DR2,RCD90,点P1与点D重合,当CP1AQ1,CP1AQ1时

    10、,四边形ACP1Q1是矩形,C(1,3)向右平移1个单位,向上平移1个单位得到P1(2,4),A(4,0)向右平移1个单位,向上平移1个单位得到Q1(5,1),此时直线P1C的解析式为:yx+2,直线P2A与P1C平行且过点A(4,0),直线P2A的解析式为:yx4,点P2是直线yx4与抛物线yx2+4x的交点,x2+4xx4,解得:x11,x24(舍),P2(1,5),当ACP2Q2时,四边形ACQ2P2是矩形,A(4,0)向左平移3个单位,向上平移3个单位得到C(1,3),P2(1,5)向左平移3个单位,向上平移3个单位得到Q2(4,2);如图3,若AC是矩形的对角线,设P3(m,m2+4

    11、m)当AP3C90时,过点P3作P3Hx轴于H,过点C作CKP3H于K,P3KCAHP390,P3CKAP3H,P3CKAP3H,点P不与点A,C重合,m1或m4,m23m+10,m,如图4,满足条件的点P有两个,即P3(,),P4(,),当P3CAQ3,P3CAQ3时,四边形AP3CQ3是矩形,P3(,)向左平移个单位,向下平移个单位得到C(1,3),A(4,0)向左平移个单位,向下平移个单位得到Q3(,),当P4CAQ4,P4CAQ4时,四边形AP4CQ4是矩形,P4(,)向右平移个单位,向上平移个单位得到C(1,3),A(4,0)向右平移个单位,向上平移个单位得到Q4(,);综上,点Q的

    12、坐标为(5,1)或(4,2)或(,)或(,)【例4】(2022秋绵阳校级月考)如图,抛物线yx24x+3与坐标轴交于A、B、C三点,过点B的直线与抛物线交于另一点E,若经过A、B、E三点的M满足EAM45(1)求直线BE的解析式;(2)若D点是直线BE下方的抛物线上一动点,连接BD和ED,求BED面积的最大值;(3)点P在抛物线的对称轴上,平面内是否存在一点Q,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出Q点坐标【分析】(1)设线段BC的垂直平分线与抛物线的对称轴交于点M,设M(2,a),想办法求出点M的坐标,再证明MBC是等腰直角三角形,再作点C关于直线x2的对称点E(4,

    13、3),根据对称性可知:EAM45,最后利用待定系数法即可解决问题(2)过点D作DMy轴交BE于点M,设点D(m,m24m+3),则N(m,m1),根据三角形的面积公式可得出结论;(3)根据对角线的情况分三种讨论,再由矩形的性质求出点Q的坐标【解答】解:(1)令y0,则x24x+30,解得x11,x23,点A(3,0),B(1,0),令x0,则y3,点C(0,3),设线段BC的垂直平分线与抛物线的对称轴交于点M,设M(2,a),MBMC,(21)2+a222+(3a)2,解得a2,点M(2,2),BC,MC,BM,BC2MC2+BM2,CMB90,MCMB,MCB是等腰直角三角形,MBC45,作

    14、点C关于直线x2的对称点E,则E(4,3)在抛物线上,根据对称性可知:EAMMBC45设直线BE的解析式为ykx+b(k0),则,解得,直线BE的解析式为yx1(2)如图,过点D作DNy轴交BE于点N,设点D(m,m24m+3),则N(m,m1),SBDE(xExB)|DN|3m1(m24m+3)(m)2+,当m时,SBDE取最大值;此时D(,);(3)存在,理由如下:根据轴对称的公式可知,x2,设P(2,y),Q(m,n),由(1)知A(3,0),C(0,3),AC3,AP212+y2,CP222+(y3)2,若AP为矩形的对角线,由中点坐标公式得,解得,Q(5,y3),又ACP90,AC2

    15、+CP2AP2,即:18+22+(y3)212+y2,解得y5,Q(5,2),若CP为矩形的对角线,由中点坐标公式得,解得:,Q(1,y+3),又CAP90,AC2+AP2CP2,即:18+12+y222+(y3)2,解得y1,Q(1,2),若AC为矩形的对角线,由中点坐标公式得,解得,又APC90,AP2+CP2AC2,即:12+y2+22+(y3)218,解得y+或y,Q(1,+)或Q(1,)综上,点Q的坐标为(5,2)或(1,2)或(1,+)或(1,)培优训练一解答题1(2022秋铁东区校级月考)如图,已知二次函数yax2(a0)与一次函数ykx2的图象相交于A(1,1),B两点(1)求

    16、a,k的值及点B的坐标;(2)在抛物线上求点P,使PAB的面积是AOB面积的一半;(写出详细解题过程)(3)点M在抛物线上,点N在坐标平面内,是否存在以A,B,M,N为顶点的四边形是矩形,若存在直接写出M的坐标,若不存在说明理由【分析】(1)根据待定系数法即可求得,联立解析式,解方程组即可求得B的坐标;(2)设直线AB交y轴于C,取OC的中点D,在OC的延长线截取CECD,作DMAB,交抛物线于P1,P2,作CNAB,交抛物线于P3,P4,求出DM和CE的解析式,进而和抛物线联立,进一步求得结果;(3)分为矩形AMNB、矩形ABMN、矩形AMBN(M在直线AB上方和下方的抛物线上)当矩形AMN

    17、B时,点M和点O重合;当矩形ABMN时,作BCy轴,作ACBC于C,作MDBC于D,可证得BDM是等腰直角三角形,进一步求得点M的坐标,当矩形AMBN,点M在AB上方的抛物线上时,作MCx轴,作ACMC于C,作BDMC于D,可得BDMMCA,从而,即,进而求得m的值,进一步得出结果【解答】解:(1)yax2过点A(1,1),1a1,解得a1,一次函数ykx2的图象相过点A(1,1),1k2,解得k1;解得或,B的坐标为(2,4);(2)如图1,设直线AB交y轴于C,取OC的中点D,在OC的延长线截取CECD,作DMAB,交抛物线于P1,P2,作CNAB,交抛物线于P3,P4,ODP1OCA,S

    18、AOB,C(0,2,),D(0,1),E(0,3),直线DM的解析式为yx1,由得,点P1(,)或P2(,);同理可得,点P3(,)或P4(,);综上所述,点P(,)或(,)或(,)或(,);(3)当矩形MABN是矩形时,MAB90,由x2x2得,x11,x22,B(2,4),OB220,A(1,1),AB218,OA22,AB2+OA2OB2,OAB90,点M和点O重合,M(0,0),如图2,当矩形ABMN时,ABM90,作BCy轴,作ACBC于C,作MDBC于D,ACBC3,ABC是等腰直角三角形,BDM是等腰直角三角形,DMBD,设M(m,m2),BD4+m2,DM2m,4+m22m,m

    19、12,m23,M(3,9),如图3,当点M在AB上方的抛物线上时,当AMB90 时,作MCx轴,作ACMC于C,作BDMC于D,同理可得:BDMMCA,m,当m时,y,M(,),当m,y,M(,),如图4,当点M在AB下方的抛物线上,当AMB90时,同理可得,m,当m时,y,M(,),当m时,y,M(,),综上所述:M(0,0)或(3,9)或(,)或(,)或(,)或(,)2(2022秋坪山区校级月考)如图,直线yx与双曲线y(k0)交于A,B两点,点A的坐标为(m,3),点C是双曲线第一象限分支上的一点,连接BC并延长交x轴于点D,且BC2CD(1)求k的值并直接写出点B的坐标;(2)点G是y

    20、轴上的动点,连接GB,GC,求GB+GC的最小值;(3)P是x轴上的点,Q是平面内一点,是否存在点P,Q,使得A,B,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)将点A的坐标为(m,3)代入直线yx中,可求得A(2,3),即可求得k6,解方程组,即可求出点B的坐标;(2)如图1,作BEx轴于点E,CFx轴于点F,则BECF,DCFDBE,利用相似三角形性质即可求得C(6,1),作点B关于y轴的对称点B,连接BC交y轴于点G,则BC即为BG+GC的最小值,运用勾股定理即可求得答案;(3)分两种情况:当点P在x的正半轴上时,当点P在x的

    21、负轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),过点B作BEx轴于点E,通过OBEOP1B,建立方程求解即可【解答】解:(1)将点A的坐标为(m,3)代入直线yx中,得3m,解得:m2,A(2,3),k2(3)6,反比例函数解析式为y,由,得或,点B的坐标为(2,3);(2)如图1,作BEx轴于点E,CFx轴于点F,BECF,DCFDBE,BC2CD,BE3,CF1,C(6,1),作点B关于y轴的对称点B,连接BC交y轴于点G,则BC即为BG+GC的最小值,B(2,3),C(6,1),BC2,BG+GCBC2;(3)存在理由如下:当点P在x的正半轴上时,如图2,设点P1的坐标为(a,0),过点B

    22、作BEx轴于点E,OEBOBP190,BOEP1OB,OBEOP1B,B(2,3),OB,a,点P1的坐标为(,0),当点P在x的负轴上时,如图2,设点P2的坐标为(a,0),过点A作AHx轴于点H,同理证得点P2的坐标为(,0),当四边形AP3BQ3或是矩形四边形AP4BQ4时,OAOP4,点P的坐标为(,0)或(,0),综上所述,点P的坐标为(,0)或(,0)或(,0)或(,0)3(2022锦州二模)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边OA,OC分别在x轴和y轴上,OA3,OC4,抛物线yax2+bx+4经过点B,且与x轴交于点D(1,0)和点E(1)求抛物线的表达式;(2)若P是

    23、第一象限抛物线上的一个动点,连接CP,PE,当四边形OCPE的面积最大时,求点P的坐标,此时四边形OCPE的最大面积是多少;(3)若N是抛物线对称轴上一点,在平面内是否存在一点M,使以点C,D,M,N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由【分析】(1)利用矩形的性质结合OA,OC的长度可得出点A,C,B的坐标,再利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;(2)利用二次函数图象上点的坐标特征,可求出点E的坐标,过点P作PFx轴于点F,设点P的坐标为(m,m2+3m+4)(0m4),利用S四边形OCPES梯形OCPF+SAPE,即可得出S四边形OCPE关于m的函数关系式

    24、,再利用二次函数的性质,即可求出结论;(3)利用二次函数的性质,可得出抛物线对称轴为直线直线x,利用待定系数法可求出直线CD的表达式,分CD为边及CD为对角线两种情况考虑:当CD为边时,利用CNCD或DNCD可得出CN或DN的表达式,利用一次函数图象上点的坐标特征可得出点N的坐标,再利用矩形的性质即可求出点M的坐标;当CD为对角线时,设线段CD的中点为G,过点G作GH抛物线对称轴于点H,利用勾股定理可求出HN的长度,进而可得出点N的坐标,再利用矩形的性质即可求出点M的坐标【解答】解:(1)四边形OABC为矩形,且OA3,OC4,点A的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,4),点B的坐标为(3,

    25、4)将B(3,4),D(1,0)代入yax2+bx+4,得:,解得:,抛物线的表达式为yx2+3x+4(2)当y0时,x2+3x+40,解得:x11,x24,点E的坐标为(4,0),OE4过点P作PFx轴于点F,如图1所示设点P的坐标为(m,m2+3m+4)(0m4),则S四边形OCPES梯形OCPF+SAPE(OC+PF)OF+FEPF(4m2+3m+4)m+(4m)(m2+3m+4)2m2+8m+82(m2)2+16,20,m2时,S四边形OCPE取得最大值,最大值16,此时点P的坐标为(2,6),当四边形OCPE的面积最大时,点P的坐标为(2,6),此时四边形OCPE的最大面积是16(3

    26、)抛物线的表达式为yx2+3x+4,抛物线的对称轴为直线x利用待定系数法可求出直线CD的表达式为y4x+4,分CD为边及CD为对角线两种情况考虑:当CD为边时,若四边形DCNM为矩形,则直线CN的解析式为yx+4,点N的坐标为(,),点M的坐标为(1+0,0+4),即(,);若四边形CDNM为矩形,则直线DN的解析式为yx,点N的坐标为(,),点M的坐标为(0+(1),40),即(,);当CD为对角线时,设线段CD的中点为G,过点G作GH抛物线对称轴于点H,如图3所示点C的坐标为(0,4),点D的坐标为(1,0),点G的坐标为(,2),点H的坐标为(,2),GH()2又以点C,D,M,N为顶点

    27、的四边形是矩形,即OCN为直角三角形,GNOC,HN,点N的坐标为(,)或(,)当点N的坐标为(,)时,点M的坐标为(1+0,0+4),即(,);当点N的坐标为(,)时,点M的坐标为(1+0,0+4),即(,)综上所述,在平面内存在一点M,使以点C,D,M,N为顶点的四边形是矩形,点M的坐标为(,)或(,)或(,)或(,)4(2022铁锋区三模)综合与探究已知:如图,二次函数yax2+bx+c的图象的顶点为D(1,4),与x轴交于B,A两点,与y轴交于点C(0,3),点E为抛物线对称轴上的一个动点(1)求二次函数的解析式;(2)当ACE的周长最小时,点E的坐标为 (1,2);(3)当点E在x轴

    28、上方且BAEBDE时,试判断CE与BD的位置关系,并说明理由;(4)若点N是y轴上的一点,坐标平面内是否存在P,使以D、B、N、P为顶点的四边形为矩形?若存在,请直接写出满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)设二次函数的解析式为顶点式,将点C坐标代入,进一步求得结果;(2)点A关于对称轴的对称点时B,所以连接BC交对称轴于E,可求得BC的解析式,将x1代入求得点E的纵坐标,从而得出结果;(3)可根据tanBAEtanBDE得出,从而求得EF,进而求得CE和BD的解析式,从而得出结果;(4)分为BD是边和对角线两种情形当BD为边时,可根据相似三角形或三角函数关系式得出ON,从而

    29、得出N点的坐标,进而求得P点坐标;当BD为对角线时,利用对角线互相平分且相等,列出方程,求得N的坐标,进而得出点P坐标【解答】解:(1)设ya(x+1)2+4,把x0,y3代入得,a+43,a1,y(x+1)2+4;(2)连接BC,交对称轴于E,此时ACE的周长最小,由(x+1)24得,x1或x3,B(3,0),直线BC的解析式为:yx+3,当x1时,y1+32,点E(1,2),故答案为:(1,2);(3)如图1,BAEBDE,tanBAEtanBDE,EF1,E(1,1),C(0,3),直线CE的解析式为:y2x+3,B(3,0),D(1,4),直线BD的解析式为:y2x+6,BDCE;(4

    30、)如图2,存在点P,是以D、B、N、P为顶点的四边形是矩形:当矩形DBNP时,(图中矩形DBN1P2),可得tanN1BOtanBDF,ON1,N1(0,),P1(2,);当矩形BDN2P2时,同理可得:N2(0,),P2(2,),当矩形BNDP时,可知BD的中点坐标为:(2,2),设点N(0,m),由PNBD得,22+(m2)2()2,m1或m3,N3(0,1),则P3(4,3),N4(0,3),则P4(4,1),综上所述:P(2,)或(2,)或(4,3)或(4,1)5(2022齐齐哈尔三模)综合与实践如图,二次函数yx2+c的图象交x轴于点A、点B,其中点B的坐标为(2,0),点C的坐标为

    31、(0,2),过点A、C的直线交二次函数的图象于点D(1)求二次函数和直线AC的函数表达式;(2)连接DB,则DAB的面积为 6;(3)在y轴上确定点Q,使得AQB135,点Q的坐标为 (0,22)或(0,22);(4)点M是抛物线上一点,点N为平面上一点,是否存在这样的点N,使得以点A、点D、点M、点N为顶点的四边形是以AD为边的矩形?若存在,请你直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)利用待定系数法可求出c的值,进而可得出二次函数的表达式,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点A的坐标,再由点A,C的坐标,利用待定系数法即可求出直线AC的函数表达式;(2)联立直线AC和抛物线的

    32、函数表达式可求出点D的坐标,再结合点A,B的坐标,利用三角形的面积计算公式,即可求出DAB的面积;(3)当点Q在y轴正半轴轴时,过点Q作QEAC于点E,根据各角之间的关系可得出AQ平分OAC,利用角平分线的性质及面积法,可求出OQ的长,进而可得出点Q的坐标;当点Q在y轴负半轴时,利用对称性可得出点Q的坐标;(4)连接BC,则ADBC,分四边形ADMN为矩形及四边形ADNM为矩形两种情况考虑:当四边形ADMN为矩形时,利用平行线的性质及待定系数法可求出直线DM的函数表达式,联立后可求出点M的坐标,再利用矩形的性质可求出点N的坐标;当四边形ADNM为矩形时,利用平行线的性质及待定系数法可求出直线A

    33、M的函数表达式,联立后可求出点M的坐标,再利用矩形的性质可求出点N的坐标【解答】解:(1)将B(2,0)代入yx2+c得:04+c,解得:c4,二次函数的表达式为yx2+4当y0时,x2+40,解得:x12,x22,点A的坐标为(2,0)设直线AC的函数表达式为ykx+b(k0),将A(2,0),C(0,2)代入ykx+b得:,解得:,直线AC的函数表达式为yx+2(2)联立直线AC和抛物线的函数表达式得:,解得:,点D的坐标为(1,3),SABD|2(2)|3|6故答案为:6(3)当点Q在y轴正半轴轴时,过点Q作QEAC于点E,如图1所示点A,B关于y轴对称,AQBQ,AQB135,BAQ(

    34、180135)22.5点A的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,2),OAOC2,OAC(18090)45,ACOA2,CAQOACBAQ4522.522.5BAQ,AQ平分OAC,OQEQSACQCQOAACEQACOQ,(2OQ)22OQ,OQ22,点Q的坐标为(0,22)当点Q在y轴负半轴时,点Q的坐标为(0,22).故答案为:(0,22)或(0,22)(4)连接BC,则ACBC,即ADBC,利用待定系数法可求出直线BC的函数表达式yx+2分两种情况考虑,如图2所示当四边形ADMN为矩形时,设直线DM的函数表达式为yx+m,将D(1,3)代入yx+m得:1+m3,解得:m4,直线DM的函

    35、数表达式为yx+4联立直线DM和抛物线的函数表达式得:,解得:,点M的坐标为(0,4),又四边形ADMN为矩形,点N的坐标为(2+01,0+43),即(3,1);当四边形ADNM为矩形时,同理可得出直线AM的函数表达式为yx2,联立直线AM和抛物线的函数表达式得:,解得:,点M的坐标为(3,5),又四边形ADNM为矩形,点N的坐标为(1+3(2),350),即(6,2)综上所述,存在这样的点N,使得以点A、点D、点M、点N为顶点的四边形是以AD为边的矩形,点N的坐标为(3,1)或(6,2)6(2022春大同期末)如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y2x1与x轴,y轴分别交于点A,B,直线l2

    36、:yx+1与x轴,y轴分别交于点P,C,连接AC,直线l1,l2交于点D(1)求点D的坐标,并直接写出不等式2x1x+1的解集(2)求ACD的面积(3)若点E在直线l1上,F为坐标平面内任意一点,试探究:是否存在以点B,C,E,F为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)联立l1与l2的表达式可得点D的坐标,根据图象即可求解;(2)由ACD的面积SBCDSABC,即可求解;(3)设E(m,2m1),分两种情况讨论,由矩形的性质可求解【解答】解:(1)联立l1与l2的表达式得:,解得:,点D(,),由图象得:不等式2x1x+1的解集为x;(2)直线l1

    37、:y2x1与x轴,y轴分别交于点A,B,直线l2:yx+1与x轴,y轴分别交于点P,C,点A(,0)、B(0,1),C(0,1)、P(2,0),则BC2,D(,),ACD的面积SBCDSABC22;(3)设E(m,2m1),B(0,1),C(0,1),BC24,CE2m2+(2m11)25m28m+4,BE2m2+(2m1+1)25m2,如图,当BC为对角线时,以点B,C,E,F为顶点的四边形是矩形,BEC90,BC2CE2+BE2,5m28m+4+5m24,m0(舍去)或,E(,),点F(,),如图,当BC为边时,以点E,C,B,F为顶点的四边形是矩形,BCF90,BE2CE2+BC2,5m

    38、28m+4+45m2,m1,E(1,1),点F(1,2),综上所述:点F坐标为(,)或(1,2)7(2022春平南县期末)如图,四边形OABC是矩形,点A、C分别在x轴、y轴上,ODE是OCB绕点O顺时针旋转90得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,点B的坐标为(2,4)(1)求直线BD的表达式;(2)求DEH的面积;(3)点M在x轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)求出D点坐标,由待定系数法可求出答案;(2)求出直线OE的解析式,联立直线OE和直线BD的解析式可求出H点的坐标,

    39、根据三角形面积公式可得出答案;(3)分两种情况,由矩形的性质可求出答案【解答】解:(1)B(2,4),BC2,OC4,ODE是OCB绕点O顺时针旋转90得到的,ODOC4,DEBC2,D(4,0),设直线BD解析式为ykx+b,把B、D坐标代入可得,解得,直线BD的解析式为yx+;(2)由(1)可知E(4,2),设直线OE的解析式为ymx,4m2,m,直线OE的解析式为yx,联立,解得,H(,),DEH的面积;(3)当点M在x轴上时,MFBD,则直线MF的表达式为:yx+,当y0,x,即点M(,0),点F向右平移4个单位向下平移单位得到D,则点M向右平移4单位向下平移单位得到N,则点N(,);

    40、当FMD90时,则可知M点为O点,如图,四边形MFND为矩形,NFOD4,NDOF,N(4,);综上可知存在满足条件的N点,其坐标为(,)或(4,)8(2022春东川区期末)如图,在四边形ABCD中,ABCD,ABC90,ADCD13cm,BC12cm,M、N是线段AB、CD上两动点,M点从点A出发,以每秒2cm的速度沿AB方向运动,N点从点D出发,以每秒1cm的速度沿DC方向运动,M、N同时出发,同时停止,当M运动到点B时,M、N同时停止运动,设运动时间为t秒(1)求AB的长;(2)当t为何值时,四边形AMCN为平行四边形?(3)在M、N运动的过程中,是否存在四边形MBCN是矩形,若存在,请

    41、求出的t值;若不存在,请说明理由【分析】(1)过点C作AD的平行线CP交AB于点P,根据平行四边形的性质得到APDC13cm,ADPC13cm,根据勾股定理得到,于是得到ABAP+PB13+518(cm);(2)根据平行四边形的性质列方程即可得到结论;(3)根据矩形的性质列方程得到182t13t,t5(秒),根据矩形和平行四边形的判定即可得到结论【解答】解:(1)如图1,过点C作AD的平行线CP交AB于点P,ABCD,四边形APCD是平行四边形,APDC13cm,ADPC13cm,在直角三角形PBC中,ABAP+PB13+518(cm);(2)如图2,AMNC,当AMNC时,四边形AMCN是平

    42、行四边形,即:13t2t,(秒),当秒时,四边形AMCN是平行四边形;(3)如图3,在M、N运动的过程中,存在四边形MBCN是矩形,理由如下:当BMCN时,四边形MBCN是矩形,182t13t,t5(秒),当t5秒时,BMABAM18528(cm),CNDCDN13518(cm),BMCN,ABCD,四边形MBCN是平行四边形,ABC90四边形MBCN是矩形9(2022春鄂城区期末)如图,在平面直角坐标系中,直线yx+6与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C是线段OA上一点,把COB沿直线BC翻折,点O恰好落在AB上的点D处,BC为折痕(1)求线段AB的长;(2)求直线BC的解析式;(3)若M是

    43、射线BC上的一个动点,在坐标平面内是否存在点P,使以A,B,M,P为顶点的四边形是以AB为一边的矩形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)求出A(8,0),B(0,6),即可求AB10;(2)由翻折可知:OBCDBC,则OCCD,BDOB6,ADABBD4,设OCx,则CDxAC8x,在RtACD中,由勾股定理得x2+42(8x)2,解得:x3,则C(3,0),即可求直线BC的解析式是y2x+6;(3)当AB为矩形的边时,则有AB2+AM12BM12,设M1(m,2m+6),则AM125m240m+100,BM125m2,所以100+5m240m+1005m2,解得m5

    44、,则M1(5,4),根据平移规律可得P1(3,2)【解答】解:(1)对于直线yx+6,当x0时,y6,当y0时,x8,A(8,0),B(0,6),在直角AOB中,AB10;(2)由翻折可知:OBCDBC,OCCD,BDOB6,ADABBD4,设OCx,则CDxAC8x,在RtACD中,由勾股定理得x2+42(8x)2,解得:x3,即OC3,则C(3,0),设直线BC解析式为ykx+b,将点B(0,6),C(3,0)代入ykx+b,可得,解得:k2,b6,直线BC的解析式是y2x+6;(3)当AB为矩形的边时,如图所示,矩形AM1P1B,则有AB2+AM12BM12,点M1在直线BC:y2x+6

    45、上,设M1(m,2m+6),则m0,AM12(8m)2+(2m+6)25m240m+100,BM12m2+(6+2m6)25m2,AB2+AM12BM12,100+5m240m+1005m2,解得m5,M1(5,4),A(8,0),B(0,6),根据平移规律可得P1(3,2);满足条件的P点的坐标为(3,2)10(2022春叙州区期末)如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上,B点坐标(1,2),ODE是OCB绕点O顺时针旋转90得到,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F(1)求直线BD的解析式;(2)求BCF的面积;(3)点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四

    46、边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)根据旋转的性质得出D点的坐标,再用待定系数法求出直线BD的解析式即可;(2)根据直线BD的解析式求出F点的坐标,根据B点和C点的坐标得出BC和CF的长度,即可计算面积;(3)分MFD90,MDF90,FMD90三种情况分别讨论求出点N的坐标即可【解答】解:(1)ODE是OCB绕点O顺时针旋转90得到的,ODOC2,DEBC1,D(2,0),设直线BD的解析式为ykx+b,把B点和D点的坐标代入可得,解得,直线BD的解析式为yx+;(2)由(1)知,直线BD的解析式为yx+,F(0,),B(1,2),BCOA,CF2,S

    47、BCFBCCF1;(3)存在,以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形,DFM是直角三角形,当MFD90时,则M只能在x轴上,连接FN交MD于点G,如图,由(2)可知,OF,OD2,FMO+MFO90,FMO+FDO90,MFOFDO,又MOFFOD90,MOFFOD,即,解得OM,M(,0),且D(2,0),G(,0),设N点的坐标为(x,y),则,解得x,y,此时N点的坐标为();当MDF90时,则M只能在y轴上,连接DN交MF于点G,如图,同理,FODDOM,即,解得OM3,M(0,3),且F(0,),MGMF,则OGOMMG3,G(0,),设N点的坐标为(x,y),则,解得x2,y,此时

    48、N(2,);当FMD90时,则可知M点为O点,如图,四边形MFND为矩形,NFOD2,NDOF,此时N(2,);综上可知,存在满足条件的N点,其坐标为(,)或(2,)或(2,)11(2022春梁子湖区期末)如图,在平面直角坐标系中,直线yx+6与x轴交于点A,与y轴交于点B点C是线段OA上一点,把COB沿直线BC翻折,点O恰好落在AB上的点D处,BC为折痕(1)求线段AB的长;(2)求直线BC的解析式;(3)若M是射线BC上的一个动点,在坐标平面内是否存在点P,使以A,B,M,P为顶点的四边形是以AB为一边的矩形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)分别求出A、B点坐标

    49、,即可求解;(2)由折叠可知OCCD,OBCD,在RtACD中,(8OC)2CO2+42,求出OC可知C点坐标,再由待定系数法求直线BC的解析式即可;(3)设M(t,2t+6),(t0),P(x,y),当以AB为矩形的一边时,BM为矩形的对角线,则,过点M作EFx轴,过点A作AFEF交于F,过点P作PEEF交于点E,可得AMFMPE,则有,求得t5,再求P点坐标即可【解答】解:(1)令x0,则y6,B(0,6),令y0,则x8,A(8,0),AB10;(2)由折叠的性质可知,OCCD,OBCD,OB6,BD6,AB10,AD4,在RtACD中,AC2CD2+AD2,(8OC)2CO2+42,C

    50、O3,C(3,0),设直线BC的解析式为ykx+b,y2x+6;(3)存在点P,使以A,B,M,P为顶点的四边形是以AB为一边的矩形,理由如下:设M(t,2t+6),(t0),P(x,y),当以AB为矩形的一边时,BM为矩形的对角线,过点M作EFx轴,过点A作AFEF交于F,过点P作PEEF交于点E,AMP90,PME+AMF90,AMF+MAF90,AMFPME,AMFMPE,AF2t6,MF8t,PEy+2t6,EMtx,解得t5,x3,y2,P(3,2)12(2022牡丹江)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD,A在y轴的正半轴上,B,C在x轴上,ADBC,BD平分ABC,交AO于点

    51、E,交AC于点F,CAODBC若OB,OC的长分别是一元二次方程x25x+60的两个根,且OBOC请解答下列问题:(1)求点B,C的坐标;(2)若反比例函数y(k0)图象的一支经过点D,求这个反比例函数的解析式;(3)平面内是否存在点M,N(M在N的上方),使以B,D,M,N为顶点的四边形是边长比为2:3的矩形?若存在,请直接写出在第四象限内点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)解方程的两个根就是OB,OC的长,再根据在x轴的正半轴上还是负半轴上就可以得到坐标;(2)根据题意得BACBCA,所以ABBC5,又因为ADBC,所以ADBDBC,即ABDADB,所以ABAD5,再根据勾股定理

    52、得AO的长,从而求解;(3)先由勾股定理求出BD的长,再分两种情况:当BD是矩形一边,又分BD是短边和长边时计算;当BD是对角线时,以BD为半径作圆,可得符合题意的两个矩形进行计算,详情见解答过程【解答】解:(1)由x25x+60,解得x12,x23,OB,OC的长分别是方程的两个根,且OBOC,OB3,OC2B(3,0),C (2,0);(2)AOBC,AOB90,CAODBC,CAO+AFBDBC+AOB,AFBAOB90BD平分ABC,ABDDBC,AFB90,BACBCA,ABBC5,ADBC,ADBDBC,ABDADB,ABAD5,在RtABO中,AO4,D(5,4),反比例函数解析

    53、式为:y;(3)存在,N4(3,12),N5(,),N 6(,),理由:过点D作DGx轴于点G,B(3,0),D(5,4),BG8,DG4,BD4,使以B,D,M,N为顶点的四边形是边长比为2:3的矩形,当BD是矩形一边,且是短边时,即图中矩形BDM1N1和矩形BDM4N4,由BD:N1B2:3,得N1B6,过点N1作N1Hx轴于点H,由一线三等角易得BDGN1BH,根据相似三角形三边对应成比例得:BH6,N1H12,OHOB+BH3+69,N1(9,12),同理得点N4(3,12),当BD是矩形一边,且是长边时,即图中矩形BDM2N2和矩形BDM3N3,方法同上,得点N2(,),N3(,);

    54、当BD是对角线时,如下图:以BD为半径作圆,矩形BN5DM5,BN6DM6即为符合题意矩形,当BN5:N5D2:3时,过点N5作KLx轴,过点B作BKKL于点K,过点D作DLKL于点L,由一线三等角易得BKN5DLN5,BKN5L,KN5LD,设N5Lx,LDy,BKx,KN5y,N5L+KN58,DLBK4,解得:,KN5y,N5的横坐标3,同理得N5的纵坐标;再同理得:当BN5:N5D3:2时,N6(,)综上所述:在第四象限内点N的坐标为N4(3,12),N5(,),N 6(,)13(2022春岳麓区校级期末)如图,在平面直角坐标系中,直线ymx+6交y轴于点C,交x轴于点D,且ADOD,

    55、以OA和OC为邻边作矩形OABC,已知点B(4,6),点E是直线AB上一动点(1)求m的值;(2)如图1,若EDC45,求点E的坐标;(3)若点M为射线DB上一点,点N为坐标平面内任意一点,是否存在以C,D,M,N为顶点的四边形是矩形,若存在,直接写出点N的坐标,若不存在,请说明理由【分析】(1)如图1,根据矩形的性质和ADOD确定点D的坐标为(2,0),代入直线ymx+6中可得m的值;(2)过E作EHCD于H,过H作HKx轴于K,过E作ETHK于T,证明ETHHKD,得ETHK,HTDK,设ETHKa,HTDKb,可得E(4,a+b),H(a4,a),将H(a4,a)代入y3x+6得a3,故

    56、E(4,4);(3)设M(t,3t6),N(c,d),又C(0,6),D(2,0),分三种情况:根据矩形对角线互相平分且相等列方程,分别解方程组即可【解答】解:(1)四边形OABC是矩形,且B(4,6),OA4,ADOD,D(2,0),把D(2,0)代入直线ymx+6中得:2m+60,解得:m3;答:m的值是3;(2)过E作EHCD于H,过H作HKx轴于K,过E作ETHK于T,如图:由C(0,6),D(2,0)得直线CD解析式为y3x+6,EDC45,EHD是等腰直角三角形,EHDH,DHK90EHTTEH,ETH90HKD,ETHHKD(AAS),ETHK,HTDK,设ETHKa,HTDKb

    57、,TKHT+HKb+aAE,OKOAAK4a,E(4,a+b),H(a4,a),ETAK,ADOAOD422,ba2,E(4,2a2),将H(a4,a)代入y3x+6得:a3(a4)+6,解得a3,E(4,4);(3)存在以C,D,M,N为顶点的四边形是矩形,理由如下:由B(4,6),D(2,0)得直线BD解析式为y3x6,设M(t,3t6),N(c,d),又C(0,6),D(2,0),若MN、CD为对角线,则MN、CD的中点重合,且MNCD,解得(舍去)或,N(,);若MC、ND为对角线,则MC、ND的中点重合,且MCND,解得(舍去),这种情况不存在;若MD、NC若对角线,则MD、NC的中

    58、点重合,且MDNC,解得,N(,),综上所述,N的坐标为:(,)或(,)14(2022春槐荫区期末)如图,平面直角坐标系中,O是坐标原点,直线ykx+15(k0)经过点C(3,6),与x轴交于点A,与y轴交于点B线段CD平行于x轴,交直线yx于点D,连接OC,AD(1)填空:k3,点A的坐标是 (5,0);(2)求证:四边形OADC是平行四边形;(3)动点P从点O出发,沿对角线OD以每秒1个单位长度的速度向点D运动,直到点D为止;动点Q同时从点D出发,沿对角线DO以每秒1个单位长度的速度向点O运动,直到点O为止设两个点的运动时间均为t秒当t1时,CPQ的面积是 12;是否存在t的值使得四边形C

    59、PAQ为矩形,若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由【分析】(1)代入C点坐标即可得出k值,确定直线的解析式,进而求出A点坐标即可;(2)求出A、D点坐标,根据CDOA,CDOA,即可证四边形OADC是平行四边形;(3)作CHOD于H,设出H点的坐标,根据勾股定理计算出CH的长度,根据运动时间求出PQ的长度即可确定CPQ的面积;先证四边形CPAQ为平行四边形,根据对角线相等确定PQ的长度,再根据P、Q的位置分情况计算出t值即可【解答】解:(1)直线ykx+15(k0)经过点C(3,6),3k+156,解得:k3,即直线的解析式为:y3x+15,当y0时,x5,A(5.0),故答案为:3,(

    60、5,0);(2)线段CD平行于x轴,D点的纵坐标与C点一样,又D点在直线yx上,当y6时,x8,即D(8,6),CD835,OA5,OACD,又OACD,四边形OADC是平行四边形;(3)作CHOD于H,H点在直线yx上,设H点的坐标为(m,m),CH2(m3)2+(m6)2,DH2(m8)2+(m6)2,由勾股定理,得CH2+DH2CD2,即(m3)2+(m6)2+(m8)2+(m6)252,整理,得:m或8(舍去),CH3,OD10,当t1时,PQODtt10118,SCPQPQCH8312,故答案为:12;由(2)知四边形OADC是平行四边形,OD与AC互相平分,又P点和Q点的运动速度相

    61、同,PQ与AC互相平分,四边形CPAQ为平行四边形,OD10,当0t5时,PQ102t,当5t10时,PQ2t10,若当点P,Q运动至四边形CPAQ为矩形时,则PQAC,AC2,当0t5时,102t2,解得t5,当5t10时,2t102,解得t5+,综上,存在t的值使得四边形CPAQ为矩形,此时t的值为5或5+15(2022武功县模拟)在平面直角坐标系中,已知抛物线L1:yx2+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

    62、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【分析】(1)利用待定系数法直接求解即可;(2)存在,根据题意求得抛物线L2的表达式,再与抛物线L1联立,求得点C的坐标,进而求得点D的坐标;要使得以点C、D、M、N为顶点的四边形是以CD为边的矩形,分当M在x轴上方时和当M在x轴下方时,两种情况讨论,根据矩形的性质列出方程,求解即可【解答】解:(1)把A(6,0)、B(2,0)代入yx2+bx+c中,得,解得,抛物线L1的函数表达式为yx24x+12;(2)存在,理由如下:yx24x+12(x+2)

    63、2+16,抛物线L2的函数表达式为y(x+24)2+16(x2)2+16x2+4x+12,令x24x+12x2+4x+12,解得:x0,当x0时,yx24x+1212,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),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yMyC,即x2+4x+1212,解得:x10,x24,M1(4,12);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yMyD,即x2+4x+1212,解得:x12+2,x222,M2(2+2,12),M3(22,12)综上所述,在抛物线L2

    64、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+2,12)或(22,12)16(2022阳明区校级模拟)如图,直线AB,CD分别与x轴交于B,C两点,与y轴交于A,D两点,且EADEDA,线段OB,OC的长分别是方程x28x+120的两根,并且OBOA(1)求点D的坐标;(2)求过点E的反比例函数解析式;(3)若点M在坐标轴上,平面是否存在点N,使得以A,E,M,N为顶点的四边形为矩形?若存在,请写出满足条件的点N的个数,并任意写3个满足条件的点N的坐标;若不存在,说明理由【分析】(1)解方程求出OB,OC,再根据数量关系得出OA,利用三

    65、角函数求出OD,即可确定D点的坐标;(2)用待定系数法求出直线CD和直线AB的解析式,联立两解析式求出E点坐标,即可得出过E点的反比例函数的解析式;(3)根据M在坐标轴上,分情况讨论求出N的坐标即可【解答】解:(1)x28x+120,解得x12,x26,OB2,OC6,OBOA,EADEDA,tanEADtanEDA,tanEDA,OD12,D(0,12);(2)设直线CD的解析式为 ykx+b ( k0 ),分别把(6,0),(0,12)代入,得解得直线CD的解析式为y2x12,同理直线AB的解析式y2x+4,联立解得E的坐标(4,4),过点E的反比例函数解析式为;(3)存在,根据题意要使得

    66、以A,E,M,N为顶点的四边形为矩形分以下几种情况:(写出其中三种即可)点M在x轴正半轴,且AE为边时,BAO+OAM90,AMO+OAM90,BAOAMO,tanAMOtanBAO,即,OA2OB4,OM2OA8,即M(8,0),过N点作NHx轴于H,AMO+NMO90,NMO+HNM90,AMOHNM,tanHNMtanAMO,MNAE4,设MHa,则HN2a,a2+(2a)2(4)2,解得a4或a4(舍去),OH8a4,HN2a8,此时N(4,8);当M点在x轴负半轴时,且AE为边时,同理可得M(8,0),作NPx轴于点P,同理可得N(4,8);M点在x轴,且AE为对角线时,此时N点和M

    67、点都在x轴上,且BNAB2,此时N点的坐标为(22,0)或(22,0);M点在y轴上,且AE为对角线时,此时M(0,4),N(4,4),M点在y轴上,且AE为边时,tanBAO,AE4,EM2,AM10,OMAMOA1046,M(0,6),作NQOA于Q,BAO+OAN90,ANQ+OAN90,NAQBAO,tanNAQtanBAO,设AQb,则NQ2b,OQ4b,ANEM2,b2+(2b)2(2)2,解得b2或2(舍去),OQ422,NQ4,即此时N(4,2),综上所述,符合条件的N点坐标为(4,4),(4,2),(4,8),(4,8),(2,0),(2,0)17(2022泸州)如图,在平面

    68、直角坐标系xOy中,已知抛物线yax2+x+c经过A(2,0),B(0,4)两点,直线x3与x轴交于点C(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x3交于点D,E,且BDO与OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)把A(2,0),B(0,4)两点代入抛物线yax2+x+c中列方程组解出即可;(2)利用待定系数可得直线AB的解析式,再设直线DE的解析式为:ymx,点D是直线DE和AB的交

    69、点,列方程可得点D的横坐标,根据BDO与OCE的面积相等列等式可解答;(3)设P(t,t2+t+4),分两种情况:作辅助线构建相似三角形,证明三角形相似或利用等角的三角函数列等式可解答【解答】解:(1)把A(2,0),B(0,4)两点代入抛物线yax2+x+c中得:解得:;(2)由(1)知:抛物线解析式为:yx2+x+4,设直线AB的解析式为:ykx+b,则,解得:,AB的解析式为:y2x+4,设直线DE的解析式为:ymx,2x+4mx,x,当x3时,y3m,E(3,3m),BDO与OCE的面积相等,CEOC,3(3m)4,9m218m160,(3m+2)(3m8)0,m1,m2(舍),直线D

    70、E的解析式为:yx;(3)存在,B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形有两种情况:设P(t,t2+t+4),如图1,过点P作PHy轴于H,四边形BPGF是矩形,BPFG,PBFBFG90,CFG+BFOBFO+OBFCFG+CGFOBF+PBH90,PBHOFBCGF,PHBFCG90,PHBFCG(AAS),PHCF,CFPHt,OF3t,PBHOFB,即,解得:t10(舍),t21,F(2,0);如图2,过点G作GNy轴于N,过点P作PMx轴于M,同可得:NGFM3,OFt3,OFBFPM,tanOFBtanFPM,即,解得:t1,t2(舍),F(,0);综上,点F的坐标为(2,

    71、0)或(,0)18(2022平定县模拟)综合与探究如图,抛物线与y轴交于点A(0,8),与x轴交于点B(6,0),C,过点A作ADx轴与抛物线交于另一点D(1)求抛物线的表达式;(2)连接AB,点P为AB上一个动点,由点A以每秒1个单位长度的速度沿AB运动(不与点B重合),运动时间为t,过点P作PQy轴交抛物线于点Q,求PQ与t的函数关系式;(3)点M是y轴上的一个点,点N是平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M,N,使得以B,D,M,N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)将A(0,8),B(6,0)代入抛物线,解方程组即可得出结论;(2)根

    72、据点A,B的坐标可得,直线AB的解析式为过点P作PEy轴于点E,可得AEPAOB,所以AE:EP:APAO:OB:AB4:3:5根据题意可知APt,所以,所以点P的横坐标为由此可得出PQ的长;(3)要使以B,D,M,N为顶点的四边形是矩形,分以下情况进行讨论:过点B作x轴的垂线交AD的延长线于点E,则AEEB;当DM为矩形的边时,过点N作NKx轴,交x轴于点K;当DM为矩形的对角线时,过点N作NKx轴交DA的延长线于点K;以BD为对角线,分别计算即可【解答】解:(1)将A(0,8),B(6,0)代入抛物线,得,解得抛物线的表达式为;(2)设直线AB的解析式为ykx+d,将A,B两点坐标代入解析

    73、式得解得直线AB的解析式为OA8,OB6,由勾股定理可得如图,过点P作PEy轴于点E,AEPAOB90,EPOB则AEPAOBAE:EP:APAO:OB:AB4:3:5根据题意可知APt,点P的横坐标为,PQ与t的函数关系式为(0t10);(3)存在,点N的坐标为或要使以B,D,M,N为顶点的四边形是矩形,分以下情况进行讨论:如图,过点B作x轴的垂线交AD的延长线于点E,则AEEB,当y8时,解得x0或3点D的坐标为(3,8)AD3,DE3如图,当DM为矩形的边时,过点N作NKx轴,交x轴于点KMADDEB90,ADM+BDE90,AMD+ADM90,BDEAMDADMEBD,即,同理,可求得

    74、EBDKBNADMKBN,MADNKB90,ADMKBN,又MDNB,ADMKBNADKB3OK633,;如图,当DM为矩形的对角线时,过点N作NKx轴交DA的延长线于点K同理可得MBODBE,DNBM,DNKBMO,KDOB6,AK3,点N的纵坐,以BD为对角线这种情况不存在综上所述,存在点M,N,使得以B,D,M,N为顶点的四边形是矩形,点N的坐标为或19(2022榆次区一模)综合与探究如图,抛物线yx2+bx+c与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点A,C的坐标分别为(2,0),(0,4),连接AC,BC点P是y轴右侧的抛物线上的一个动点(1)求抛物线的函数表达式,

    75、并直接写出点B的坐标;(2)连接PA,交直线BC于点D,当线段AD的值最小时,求点P的坐标;(3)点Q是坐标平面内一点,是否存在点Q,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)将A(2,0),C(0,4)代入yx2+bx+c,即可求解;(2)当ADBC时,AD的值最小,则DAB45,设P(t,t2+t+4),过点P作PMx轴交于点M,由PMAM,可求P(2,4);(3)设Q(x,y),P(m,m2+m+4),分三种情况讨论:当AQ为矩形对角线时,AQCP,可得,求得Q(7,);当AP为矩形对角线时,APCQ,可得,求得Q(1,)

    76、;当AC为矩形对角线时,ACPQ,可得,此时Q点不存在【解答】解:(1)将A(2,0),C(0,4)代入yx2+bx+c,yx2+x+4,令y0,则x2+x+40,解得x2或x4,B(4,0);(2)当ADBC时,AD的值最小,OBOC4,CBO45,DAB45,设P(t,t2+t+4),过点P作PMx轴交于点M,PMAM,t2+t+4t+2,解得t2或t2,点P是y轴右侧的抛物线上,P(2,4);(3)在点Q,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形为矩形,理由如下:设Q(x,y),P(m,m2+m+4),当AQ为矩形对角线时,AQCP,解得或(舍),Q(7,);当AP为矩形对角线时,APCQ,

    77、解得或(舍),Q(1,);当AC为矩形对角线时,ACPQ,解得(舍)或(舍);综上所述:Q点坐标为(7,)或(1,)20(2022春泰兴市校级月考)如图,在平面直角坐标系中,将抛物线C1:y(其中m为常数,且m0)关于原点对称得到抛物线C2,抛物线C1,C2的顶点分别为M,N(1)请直接写出抛物线C2的表达式;(用含有m的式子表示)(2)若抛物线C1与x轴的交点从左到右依次为A,B,抛物线C2与x轴的交点从左到右依次为C,D若A,B,C,D四点从左到右依次排列,且AD3BC,求m的值;是否存在这样的m,使以点M,A,N,D为顶点的四边形是矩形?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由;(3)在抛

    78、物线C1对称轴右侧的部分任取一点G,设直线MG,NG分别与y轴相交于P,Q两点,且GMpGP,GNqGQ,求pq的值【分析】(1)设抛物线c2上任意一点(x,y),点(x,y)关于原点的对称点为(x,y),将点(x,y)代入抛物线,即可求解;(2)分别求出A(1+m,0),B(1+m,0),C(1m,0),D(1m,0),再由题意建立方程即可求m的值;由M、N关于原点对称,A、D关于原点对称,则MN为矩形的对角线,在由勾股定理可得1+3+(2m1)2+312+4m2,解得m1;(3)设G点的横坐标为t,过点G作x轴的平行线交y轴于点I,过点M作x轴的平行线交y轴于点H,过点N作y轴的平行线 交

    79、GI于点K,则GIMH,由平行线的性质可得,即|t|,再由NKy轴,得,即|t|,最后由等式,可求pq2【解答】解:(1)设抛物线c2上任意一点(x,y),则点(x,y)关于原点的对称点为(x,y),将点(x,y)代入抛物线,抛物线c2的解析式为y(x+m)2;(2)对函数,令y0,解得x1+m或x1+m,m0,A(1+m,0),B(1+m,0),对函数c2y(x+m)2,令y0,解得x1m或x1m,m0,C(1m,0),D(1m,0),AD22m,BC22m,AD3BC,22m3(22m),m2;存在m,使以点M,A,N,D为顶点的四边形是矩形,理由如下:抛物线c1的对称轴为xm,M(m,)

    80、,抛物线c2的对称轴为xm,N(m,),M、N关于原点对称,A、D关于原点对称,MN为矩形的对角线,AM2+AN2MN2,1+3+(2m1)2+312+4m2,解得m1;(3)设G点的横坐标为t,过点G作x轴的平行线交y轴于点I,过点M作x轴的平行线交y轴于点H,过点N作y轴的平行线交GI于点K,GIMH,GMpGP,|t|,NKy轴,GNqGQ,|t|,pq221(2022黔东南州)如图,抛物线yax2+2x+c的对称轴是直线x1,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DMx轴,垂足为点M,DM交

    81、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【分析】(1)由抛物线的对称轴为直线x1,抛物线经过点B(3,0),可得A(1,0),用待定系数法即可求解;(2)求出直线BC的解析式,设点D坐标为(t,t2+2t+3),则点N(t,t+3),利用勾股定理表示出AC2,AN2,CN2,然后分当ACAN时,当ACCN时,当ANCN时三种情况进行讨论,列出关于t的方程,求

    82、出t的值,即可写出点N的坐标;(3)分两种情形讨论:当BC为对角线时,当BC为边时,先求出点E的坐标,再利用平行四边形的中心对称性求出点F的坐标即可【解答】解:(1)抛物线yax2+2x+c的对称轴是直线x1,与x轴交于点A,B(3,0),A(1,0),解得,抛物线的解析式yx2+2x+3;(2)yx2+2x+3,C(0,3),设直线BC的解析式为ykx+3,将点B(3,0)代入得:03k+3,解得:k1,直线BC的解析式为yx+3;设点D坐标为(t,t2+2t+3),则点N(t,t+3),A(1,0),C(0,3),AC212+3210,AN2(t+1)2+(t+3)22t24t+10,CN

    83、2t2+(3+t3)22t2,当ACAN时,AC2AN2,102t24t+10,解得t12,t20(不合题意,舍去),点N的坐标为(2,1);当ACCN时,AC2CN2,102t2,解得t1,t2(不合题意,舍去),点N的坐标为(,3);当ANCN时,AN2CN2,2t24t+102t2,解得t,点N的坐标为(,);综上,存在,点N的坐标为(2,1)或(,3)或(,);(3)设E(1,a),F(m,n),B(3,0),C(0,3),BC3,以BC为对角线时,BC2CE2+BE2,(3)212+(a3)2+a2+(31)2,解得:a,或a,E(1,)或(1,),B(3,0),C(0,3),m+1

    84、0+3,n+0+3或n+0+3,m2,n或n,点F的坐标为(2,)或(2,);以BC为边时,BE2CE2+BC2或CE2BE2+BC2,a2+(31)212+(a3)2+(3)2或12+(a3)2a2+(31)2+(3)2,解得:a4或a2,E(1,4)或(1,2),B(3,0),C(0,3),m+01+3,n+30+4或m+31+0,n+032,m4,n1或m2,n1,点F的坐标为(4,1)或(2,1),综上所述:存在,点F的坐标为(2,)或(2,)或(4,1)或(2,1)22(2022随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线yax2+bx+c(a0)与x轴分别交于点A和点B(1,0),

    85、与y轴交于点C,对称轴为直线x1,且OAOC,P为抛物线上一动点(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图2,连接AC,当点P在直线AC上方时,求四边形PABC面积的最大值,并求出此时P点的坐标;(3)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形PMCN为矩形?若存在,直接写出点P及其对应点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)判断出A,B两点坐标,可以假设抛物线的解析式为ya(x+3)(x1),把(0,3)代入抛物线的解析式,得a1,可得结论;(2)如图(2)中,连接OP设P(m,m22m+3),构建二次函数,利用二次函数的性质求解即可;(3)分两种情形,

    86、点N在y轴上,点N在x轴上,分别求解即可【解答】解:(1)抛物线的对称轴是直线x1,抛物线交x轴于点A,B(1,0),A(3,0),OAOC3,C(0,3),可以假设抛物线的解析式为ya(x+3)(x1),把(0,3)代入抛物线的解析式,得a1,抛物线的解析式为yx22x+3;(2)如图(2)中,连接OP设P(m,m22m+3),SSPAO+SPOC+SOBC,3(m22m+3)3(m)+13(m23m+4)(m+)2+,0,当m时,S的值最大,最大值为,此时P(,);(3)存在,理由如下:如图31中,当点N在y轴上时,四边形PMCN是矩形,此时P(1,4),N(0,4);如图32中,当四边形

    87、PMCN是矩形时,设M(1,n),P(t,t22t+3),则N(t+1,0),由题意,解得,消去n得,3t2+5t100,解得t,P(,),N(,0)或P(,),N(,0)综上所述,满足条件的点P(1,4),N(0,4)或P(,),N(,0)或P(,),N(,0)23(2020辽宁)如图,抛物线yax22x+c(a0)过点O(0,0)和A(6,0)点B是抛物线的顶点,点D是x轴下方抛物线上的一点,连接OB,OD(1)求抛物线的解析式;(2)如图,当BOD30时,求点D的坐标;(3)如图,在(2)的条件下,抛物线的对称轴交x轴于点C,交线段OD于点E,点F是线段OB上的动点(点F不与点O和点B重

    88、合),连接EF,将BEF沿EF折叠,点B的对应点为点B,EFB与OBE的重叠部分为EFG,在坐标平面内是否存在一点H,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点H的坐标,若不存在,请说明理由【分析】(1)利用待定系数法解决问题即可(2)如图中,设抛物线的对称轴交x轴于M,与OD交于点N解直角三角形求出点N的坐标,求出直线ON的解析式,构建方程组确定点D坐标即可(3)分三种情形:如图1中,当EFG90时,点H在第一象限,此时G,B,O重合如图2中,当EGF90时,点H在对称轴右侧如图3中当FGE90时,点H在对称轴左侧,点B在对称轴上,分别求解即可【解答】解:(1)把点O(0

    89、,0)和A(6,0)代入yax22x+c中,得到,解得,抛物线的解析式为yx22x(2)如图中,设抛物线的对称轴交x轴于M,与OD交于点Nyx22x(x3)23,顶点B(3,3),M(3,0),OM3BM3,tanMOB,MOB60,BOD30,MONMOBBOD30,MNOMtan30,N(3,),直线ON的解析式为yx,由,解得或,D(5,)(3)如图1中,当EFG90时,点H在第一象限,此时G,B,O重合,由题意OFBF,可得F(,),E(3,),利用平移的性质可得H(,)如图2中,当EGF90时,点H在对称轴右侧,由题意,EBFFEB30EFBF,可得F(2,2),利用平移的性质可得H

    90、(,)如图3中当FGE90时,点H在对称轴左侧,点B在对称轴上,由题意EFBE,可得F(1,),G(,),利用平移的性质,可得H(,)综上所述,满足条件的点H的坐标为(,)或(,)或(,)24(2020内乡县一模)如图,抛物线yx2+bx+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,其中点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),直线l经过B,C两点(1)求抛物线的解析式;(2)过点C作CDx轴交抛物线于点D,过线段CD上方的抛物线上一动点E作EFCD交线段BC于点F,求四边形ECFD的面积的最大值及此时点E的坐标;(3)点P是在直线l上方的抛物线上一动点,点M是坐标平面内一动点,是否存在动点P

    91、,M,使得以C,B,P,M为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)将点B(3,0),点C(0,3)代入yx2+bx+c中,即可求解析式;(2)求出BC的直线解析式为yx+3,设E(m,m2+2m+3),则F(m,m+3),所以S四ECFDSCDE+SCDFm2+3m,即可求面积的最大值;(3)设P(n,n2+2n+3),当CPPB时,根据PJ构建方程求解;当CPCB时,P(1,4),可求P点横坐标【解答】解:(1)将点B(3,0),点C(0,3)代入yx2+bx+c中,则有,yx2+2x+3;(2)yx2+2x+3,对称轴为x1,CDx轴,D(2,3),CD2,点B(3,0),点C(0,3),BC的直线解析式为yx+3,设E(m,m2+2m+3),EFCD交线段BC于点F,F(m,m+3),S四边形ECFDSCDE+SCDF2(m2+2m)+2mm2+3m,当m时,四边形ECFD的面积最大,最大值为;此时E(,);(3)设P(n,n2+2n+3),当CPPB时,设BC的中点为J(,),则有PJBC,(n)2+(n2+2n+3)2()2,整理得n(n3)(n2n1)0,n0或3或,P在第一象限,P点横坐标为;当CPCB时,P(1,4)P点横坐标为1;综上所述:P点横坐标为或1

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