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广西中考数学专题训练 二次函数压轴题

二次函数压轴题1. 如图①,抛物线y =ax 2+(a +2)x +2(a ≠0)与x 轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B ,在x 轴上有一动点P (m ,0)(0<m <4).过点P 作x 轴的垂线交直线AB 于点N ,交抛物线于点M . (1)求a 的值;(2)若PN ∶MN =1∶3,求m 的值;(3)如图②,在(2)的条件下,设动点P 对应的位置是P 1,将线段OP 1绕点O 逆时针旋转得到OP 2,旋转角为α(0°<α<90°),连接AP 2、BP 2,求AP 2+32BP 2的最小值.图① 图②第1题图解:(1)∵A (4,0)在抛物线上, ∴0=16a +4(a +2)+2,解得a =-12;(2)由(1)可知抛物线解析式为y =-12x 2+32x +2,令x =0可得y =2,∴OB =2, ∵OP =m , ∴AP =4-m , ∵PM ⊥x 轴, ∴△OAB ∽△P AN , ∴OB OA =PN P A ,即24=PN 4-m ,∴PN =12(4-m ), ∵M 在抛物线上, ∴PM =-12m 2+32m +2, ∵PN ∶MN =1∶3, ∴PN ∶PM =1∶4,∴-12m 2+32m +2=4×12(4-m ), 解得m =3或m =4(舍去), 即m 的值为3;(3)如解图,在y 轴上取一点Q ,使OQ OP 2=32,第1题解图由(2)可知P 1(3,0),且OB =2, ∴OP 2OB =32,且∠P 2OB =∠QOP 2, ∴△P 2OB ∽△QOP 2, ∴QP 2BP 2=OP 2OB =32,∴当Q (0,92)时,QP 2=32BP 2, ∴AP 2+32BP 2=AP 2+QP 2≥AQ ,∴当A 、P 2、Q 三点在一条直线上时,AP 2+QP 2有最小值, 又∵A (4,0),Q (0,92),∴AQ =42+(92)2=1452,即AP 2+32BP 2的最小值为1452.2. 如图,已知二次函数y =ax 2+bx +4的图象与x 轴交于A (-2,0),B (4,0)两点,与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,点P 是x 轴上方抛物线上的一个动点,过P 作PN ⊥x 轴于N ,交直线BC 于M . (1)求二次函数表达式及顶点D 的坐标; (2)当PM =MN 时,求点P 的坐标;(3)设抛物线对称轴与x 轴交于点H ,连接AP 交对称轴于E ,连接BP 并延长交对称轴于F ,试证明HE +HF 的值为定值,并求出这个定值.第2题图解:(1)∵A (-2,0),B (4,0)在二次函数的图象上,将A ,B 点代入二次函数表达式中,得⎩⎪⎨⎪⎧4a +(-2)b +4=016a +4b +4=0, 解得⎩⎨⎧a =-12b =1, ∴二次函数的表达式为y =-12x 2+x +4, 将其化为顶点式为y =-12(x -1)2+92,∴顶点D 的坐标为(1,92);(2)由抛物线表达式得点C 的坐标为(0,4),设直线BC 的解析式为y =kx +c (k ≠0),将点B (4,0),点C (0,4)代入得⎩⎪⎨⎪⎧4k +c =0c =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1c =4, ∴直线BC 的解析式为y =-x +4,(5分) ∵点P 在x 轴上方的抛物线上,∴设点P 的坐标为(t ,-12t 2+t +4)(-2<t <4), ∵PN ⊥x 轴于N , ∴点N 的坐标为(t ,0), ∵PN 交BC 于M ,∴点M 的坐标为(t ,-t +4),(7分)∵PM =MN ,点P 在点M 的上方,∴PN =2MN , 即-12t 2+t +4=2(-t +4), 解得t 1=2,t 2=4(与B 重合舍去),∴当PM =MN 时,点P 的坐标为(2,4);(8分)第2题解图(3)如解图,过点P 作PG ⊥x 轴于点G ,设点P 的坐标为(t ,-12t 2+t +4), ∵DH ⊥x 轴于点H , ∴PG ∥DH , ∴△AHE ∽△AGP , △BGP ∽△BHF , ∴EH PG =AH AG ,PG FH =BG BH ,∴EH =AH ·PG AG ,FH =BH ·PGBG ,(10分) 当点G 在BH 上时,∵AH =BH =3,AG =t +2,BG =4-t ,PG =-12t 2+t +4,∴EH +FH =3(PG t +2+PG 4-t )=3·(-12)(t +2)(t -4)·4-t +t +2(t +2)(4-t )=9,同理,当点G 在AH 上,由抛物线对称性可知,结果相同. 综上可知,HE +HF 的结果为定值,且这个定值为9.(14分)3. 如图,在平面直角坐标系中,直线y =12x +1与抛物线y =ax 2+bx -3交于A 、B 两点,点A 在x 轴上,点B 的纵坐标为3.点P 是直线AB 下方的抛物线上一动点(不与点A 、B 重合),过点P 作x 轴的垂线交直线AB 于点C ,作PD ⊥AB 于点D .(1)求a 、b 及sin ∠ACP 的值; (2)设点P 的横坐标为m .①用含m 的代数式表示线段PD 的长,并求出线段PD 长的最大值; ②连接PB ,线段PC 把△PDB 分成两个三角形,是否存在适合的m 值,使这两个三角形的面积之比为9 ∶10?若存在,直接写出m 的值;若不存在,说明理由.第3题图解:(1)由12x +1=0,得x =-2, ∴A (-2,0),由12x +1=3,得x =4,∴B (4,3). ∵y =ax 2+bx -3经过A 、B 两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧(-2)2·a -2b -3=042·a +4b -3=3, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12b =-12,如解图,设直线AB 与y 轴交于点E ,则E (0,1). ∵PC ∥y 轴,∴∠ACP =∠AEO . ∴sin ∠ACP =sin ∠AEO =OA AE =222+12=255; (2)①由(1)知,抛物线的解析式为 y =12x 2-12x -3, ∴P (m ,12m 2-12m -3), C (m ,12m +1),∴PC =12m +1-(12m 2-12m -3)=-12m 2+m +4.在Rt △PCD 中,PD =PC ·sin ∠ACP =(-12m 2+m +4)×255=-55(m -1)2+955. ∵-55<0,∴当m =1时,PD 有最大值955; ②存在,m =52或329.【解法提示】如解图,分别过点D 、B 作DF ⊥PC ,BG ⊥PC ,垂足分别为点F 、G .第3题解图由图中几何关系可知 ∠FDP =∠DCP =∠AEO , ∴cos ∠FDP =cos ∠AEO =OEAE =122+12=55, 在Rt △PDF 中,DF =cos ∠FDP ·PD =55PD =-15(m 2-2m -8). 又∵BG =4-m ,∴PBCPCD S S △△=DFBG =-15(m 2-2m -8)4-m=m +25.当PBCPCDS S △△=m +25=910时,解得m =52; 当PBC PCDS S △△=m +25=109时,解得m =329. ∴m =52或329.4. 如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是矩形,OA =3,AB =4,在OC 上取一点E ,使OA =OE ,抛物线y =ax 2+bx +c 过A ,E ,B 三点. (1)求B ,E 点的坐标及抛物线表达式;(2)若M 为抛物线对称轴上一动点,则当|MA -ME |最大时,求M 点的坐标; (3)若点D 为OA 中点,过D 作DN ⊥BC 于点N ,连接AC ,若点P 为线段OC 上一动点且不与C 重合,PF ⊥DN 于F ,PG ⊥AC 于G ,连接GF ,是否存在点P ,使△PGF 为等腰三角形?若存在,求出所有满足条件的P 点坐标;若不存在,请说明理由.第4题图解:(1)∵OA =3,AB =4, OA =OE ,∴A (0,3),B (-4,3), E (-3,0). 将A ,B ,E 三点坐标代入y =ax 2+bx +c 中, 得⎩⎪⎨⎪⎧c =316a -4b +c =39a -3b +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =4c =3, ∴抛物线的表达式为y =x 2+4x +3;(3分)(2)∵抛物线y =x 2+4x +3的对称轴为直线x =-2,点A 关于对称轴的对称点为点B ,∴当|MA -ME |最大时,M 在直线BE 与直线x =-2的交点处,即连接BE 并延长交直线x =-2于点M ,M 点即为所求,如解图①,(5分)第4题解图①设直线BE 的解析式为y =kx +b (k ≠0), ∵直线过B (-4,3),E (-3,0),∴⎩⎪⎨⎪⎧-4k +b =3-3k +b =0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧k =-3b =-9, ∴直线BE 的解析式为y =-3x -9. 当x =-2时, y =-3, ∴M (-2,-3);(7分)(3)设P (x ,0)(x <0),如解图②,过点P 分别作PF ⊥DN 于点F ,PG ⊥AC 于点G ,过点G 作GH ⊥OC 于点H ,交DN 于点Q ,连接GF ,第4题解图②∵OA =3,AB =4,∠AOC =90°, ∴AC =5,∵D 为OA 的中点,DN ⊥BC , ∴PF =32,sin ∠1=PG PC =OAAC , ∴PG x +4=35, ∴PG =3(x +4)5, ∵cos ∠1=CG PC =OC AC , ∴CG x +4=45, ∴CG =4(x +4)5. ∵△CGH ∽△CAO , ∴GH AO =CG CA =CH CO ,∴GH 3=CG 5=CH 4,∴GH =35CG =35×4(x +4)5=12(x +4)25, CH =45CG =45×4(x +4)5=16(x +4)25,(9分) ∴PH =QF =OC -CH -OP =4-16(x +4)25+x =9(x +4)25, GQ =GH -QH =12(x +4)25-32, ∴在Rt △GQF 中,GF 2=[12(x +4)25-32]2+81(4+x )2625=9(x +4)225-36(x +4)25+94. 要使△PGF 为等腰三角形,可分三种情况讨论: (ⅰ)当GF =GP 时, GF 2=GP 2,∴9(x +4)225-36(x +4)25+94=9(x +4)225, ∴x =-3916,∴P 1(-3916,0);(11分) (ⅱ)当FG =FP 时,FG 2=FP 2, ∴9(x +4)225-36(x +4)25+94=94, ∴x 1=-4,x 2=0. ∵点P 不与C 重合, ∴x =-4(舍去),∴P 2(0,0);(12分)(ⅲ)当PG =PF 时,3(x +4)5=32, ∴x =-32,∴P 3(-32,0).(13分)综上所述,存在P 1(-3916,0),P 2(0,0),P 3(-32,0)使△PFG 为等腰三角形.(14分)5. 已知:直线y =12x -3与x 轴、y 轴分别交于A 、B ,抛物线y =13x 2+bx +c 经过点A 、B ,且交x 轴于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)点P 为抛物线上一点,且点P 在AB 的下方,设点P 的横坐标为m . ①试求当m 为何值时,△P AB 的面积最大;②当△P AB 的面积最大时,过点P 作x 轴的垂线PD ,垂足为点D ,问在直线PD 上是否存在点Q ,使△QBC 为直角三角形?若存在,直接写出符合条件的Q 点的坐标,若不存在,请说明理由.第5题图 备用图解:(1)∵直线y =12x -3与x 轴、y 轴分别交于A 、B , 则A (6,0),B (0,-3),又∵抛物线y =13x 2+bx +c 经过点A 、B ,则⎩⎨⎧0=13×62+6b +c -3=c , 解得⎩⎨⎧b =-32c =-3, ∴抛物线的解析式为y =13x 2-32x -3;(2)①∵点P 的横坐标为m ,∴P (m ,13m 2-32m -3), ∵点P 在直线AB 下方,∴0<m <6,第5题解图①如解图①,过点P 作x 轴的垂线,交AB 于点E ,交x 轴于点D , 则E (m ,12m -3),∴PE =12m -3-(13m 2-32m -3)=-13m 2+2m , ∴S △P AB =S △BPE +S △PEA =12PE ·OA =12(-13m 2+2m )×6 =-(m -3)2+9,∴当m =3时,△P AB 的面积最大;②在直线PD 上存在点Q ,使△QBC 为直角三角形;点Q 的坐标为(3,94)或(3,-32).【解法提示】直线PD 的解析式为:x =3,易得C (-32,0),D (3,0), 当∠BCQ =90°时,如解图②,易证△COB ∽△QDC ,则CO OB =QDDC ,可得Q (3,94);第5题解图②当∠CBQ =90°时,如解图③,易知Q 在AB 上,将x =3代入直线y =12x -3,得y =-32,∴Q (3,-32);第5题解图③当∠BQC =90°时,如解图④,易证△CDQ ∽△QRB ,则CD QR =DQBR ,即923-DQ =DQ3,无解.第5题解图④综上所述,在直线PD 上存在点Q ,使△QBC 为直角三角形,点Q 的坐标为(3,94)或(3,-32).6. 如图,抛物线y =x 2-4x -5与x 轴交于A ,B 两点(点B 在点A 的右侧),与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴与x 轴交于点D . (1)求A ,B ,C 三点的坐标及抛物线的对称轴;(2)如图①,点E (m ,n )为抛物线上一点,且2<m <5,过点E 作EF ∥x 轴,交抛物线的对称轴于点F ,作EH ⊥x 轴于点H ,求四边形EHDF 周长的最大值;(3)如图②,点P 为抛物线对称轴上一点,是否存在点P ,使以点P ,B ,C 为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.图① 图②第6题图解:(1)把y =0代入y =x 2-4x -5,得x 2-4x -5=0, 解得x 1=-1,x 2=5, ∵点B 在点A 的右侧,∴A ,B 两点的坐标分别为(-1,0),(5,0), 把x =0代入y =x 2-4x -5,得y =-5, ∴点C 的坐标为(0,-5), ∵y =x 2-4x -5=(x -2)2-9, ∴抛物线的对称轴为直线x =2;(4分) (2)由题意可知,四边形EHDF 是矩形,∵抛物线的对称轴为直线x =2,点E 坐标为(m ,m 2-4m -5), ∴EH =-m 2+4m +5,EF =m -2,∴矩形EHDF 的周长为2(EH +EF )=2(-m 2+4m +5+m -2)=-2(m 2-5m -3)=-2(m -52)2+372,∵-2<0,2<m <5,∴当m =52时,矩形EHDF 的周长最大,最大值为372;(8分)第6题解图(3)存在点P ,使以点P ,B ,C 为顶点的三角形是直角三角形. 如解图,设点P 的坐标为(2,k ),∵B 和C 两点的坐标分别为(5,0),(0,-5), ∴BC =52+52=52, ①当∠CBP =90°时, ∵BC 2+BP 2=CP 2,∴(52)2+(5-2)2+(-k )2=22+(k +5)2, 解得k =3, ∴P 1(2,3);(10分) ②当∠PCB =90°, ∵BC 2+PC 2=BP 2,∴(52)2+22+(k +5)2=(5-2)2+(-k )2, 解得k =-7, ∴P 2(2,-7);(12分) ③当∠CPB =90°时, ∵PC 2+PB 2=BC 2,∴22+(k +5)2+(5-2)2+k 2=(52)2, 解得k =1或k =-6, ∴P 3(2,1),P 4(2,-6),综上所述,满足条件的点P 的坐标为(2,3),(2,-7),(2,1)或(2,-6).(14分)7. 如图,抛物线y =-14x 2+bx +c 经过A (2,0),B (-4,0)两点,直线y =2x -2交y 轴于点D ,过点B 作BC ⊥x 轴交直线CD 于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)求点B 关于直线y =2x -2对称的点E 的坐标,判断点E 是否在抛物线上,并说明理由;(3)点P 是抛物线上一动点,过点P 作x 轴的垂线,交直线CE 于点F ,是否存在这样的点P ,使以点P 、B 、C 、F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.第7题图解:(1)∵抛物线y =-14x 2+bx +c 的图象经过点A (2,0),B (-4,0)两点, ∴⎩⎪⎨⎪⎧-14×4+2b +c =0-14×16-4b +c =0,解得⎩⎨⎧b =-12c =2, ∴抛物线的解析式为y =-14x 2-12x +2; (2)点E 在抛物线上,理由如下:如解图①,设直线CD :y =2x -2与x 轴交于点N ,过点E 作EM ⊥x 轴,垂足为点M ,令y =2x -2=0,解得x =1,∴点N 的坐标为(1,0),点D 的坐标为(0,-2), ∵BN 2=25,BD 2=20,DN 2=5,BN 2=BD 2+DN 2, ∴BD ⊥CD ,∵点B 和点E 关于点D 对称, ∴BE =2BD ,∴BE =45, ∵当x =-4时,y =2x -2=-10, ∴点C 的坐标为(-4,-10), ∵BN =5,BC =10, ∴CN =55,又∵∠MBE =∠BCN ,∠CBN =∠BME , ∴△CBN ∽△BME , ∴BE CN =ME BN ,即4555=ME 5,∴ME =4,根据勾股定理得BM =BE 2-ME 2=80-16=8, ∴BM =8,∴OM =4, ∴点E 的坐标为(4,-4), 当x =4时,y =-14x 2-12x +2=-14×16-12×4+2=-4, ∴点E 在抛物线上;第7题解图①(3)存在,点P 的坐标为(-1,94)或(-5+3292,3329-1518)或(-5-3292,-3329+1518). 【解法提示】如解图②,设直线CE 的解析式为y =kx +b ′,由(2)得点C (-4,-10),E (4,-4),∴⎩⎪⎨⎪⎧-4k +b ′=-104k +b ′=-4,解得⎩⎨⎧k =34b ′=-7,第7题解图②∴直线CE 的解析式为y =34x -7.∵PF ⊥x 轴,设点P 的坐标为(a ,-14a 2-12a +2),则点F 的坐标为(a ,34a -7),∴PF =|-14a 2-12a +2-(34a -7)|=|-14a 2-54a +9|, 要使以点P 、B 、C 、F 为顶点的四边形为平行四边形, ∵PF ∥BC , ∴PF =BC =10.当-14a 2-54a +9=10时, 解得a 1=-4(舍去),a 2=-1, ∴点P 的坐标为(-1,94), 当-14a 2-54a +9=-10时, 解得a 1=-5+3292, a 2=-5-3292, ∴点P 的坐标为(-5+3292,3329-1518)或(-5-3292, -3329+1518), 综上所述,存在点P ,使以点P 、B 、C 、F 为顶点的四边形为平行四边形,点P 的坐标为(-1,94)或(-5+3292,3329-1518)或(-5-3292,-3329+1518).8. 如图,已知抛物线y =ax 2+bx (a ≠0)过点A (3,-3)和点B (33,0),过点A 作直线AC ∥x 轴,交y 轴于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上取一点P ,过点P 作直线AC 的垂线,垂足为D .连接OA ,使得以A ,D ,P 为顶点的三角形与△AOC 相似,求出相应点P 的坐标; (3)抛物线上是否存在点Q ,使得S △AOC =13S △AOQ ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.第8题图解:(1)将点A (3,-3),B (33,0)分别代入y =ax 2+bx 中,得⎩⎪⎨⎪⎧-3=3a +3b 0=27a +33b, 解得⎩⎨⎧a =12b =-332,∴抛物线的解析式为y =12x 2-332x ;(2)设P 点的坐标为P (m ,12m 2-332m ),则D (m ,-3),∴PD =|12m 2-332m +3|,AD =|m -3|, ∵∠ACO =∠ADP =90°,∴①当△ACO ∽△ADP 时,有AC OC =ADPD , 即33=|m -3||12m 2-332m +3|,∴3|m -3|=|12m 2-332m +3|,∴3(m -3)=12m 2-332m +3或-3(m -3)=12m 2-332m +3,整理得m 2-53m +12=0或m 2-3m =0,解方程m 2-53m +12=0得:m 1=43,m 2=3(点P 与A 点重合,△APD 不存在,舍去);解方程m 2-3m =0得:m 3=0,m 4=3(点P 与A 点重合,△APD 不存在,舍去);此时P 点的坐标为P (0,0)或P (43,6); ②当△ACO ∽△PDA 时,有AC OC =PD AD , 即33=|12m 2-332m +3||m -3|,∴3|12m 2-332m +3|=|m -3|,∴3(12m 2-332m +3)=m -3或-3(12m 2-332m +3)=m -3, 整理得3m 2-11m +83=0或3m 2-7m +43=0,解方程3m 2-11m +83=0,得:m 1=833,m 2=3(点P 与A 点重合,△APD 不存在,舍去);解方程3m 2-7m +43=0,得:m 1=433,m 2=3(点P 与A 点重合,△APD 不存在,舍去);此时P 点的坐标为P (833,-43)或P (433,-103),综上可知:以点A 、D 、P 为顶点的三角形与△AOC 相似时,点P 的坐标为:P (0,0)或P (43,6)或P (833,-43)或P (433,-103);(3)存在.在Rt △AOC 中,OC =3,AC =3,根据勾股定理得OA =23, ∵S △AOC =12OC ·AC =332,S △AOC =13S △AOQ , ∴S △AOQ =932,∵OA =23,∴△AOQ 边OA 上的高为92, 如解图,过点O 作OM ⊥OA ,截取OM =92,第8题解图过点M 作MN ∥OA 交y 轴于点N , ∵AC =3,OA =23, ∴∠AOC =30°, 又∵MN ∥OA∴∠MNO =∠AOC =30°,∴在Rt △OMN 中,ON =2OM =9,即N (0,9),过点M 作MH ⊥x 轴交x 轴于点H ,∵∠MNO =30°,∴∠MOH =30°,∴MH =12OM =94,OH =934,即M (934,94),设直线MN 的解析式为y =kx +9(k ≠0), 把点M 的坐标代入得94=934k +9,即k =-3, ∴y =-3x +9,联立得⎩⎨⎧y =-3x +9y =12x 2-332x,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =33y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-23y =15,即Q (33,0)或(-23,15).9. 如图,抛物线经过原点O (0,0),与x 轴交于点A (3,0),与直线l 交于点B (2,-2). (1)求抛物线的解析式;(2)点C 是x 轴正半轴上一动点,过点C 作y 轴的平行线交直线l 于点E ,交抛物线于点F ,当EF =OE 时,请求出点C 的坐标;(3)点D 为抛物线的顶点,连接OD ,在抛物线上是否存在点P ,使得∠BOD =∠AOP ?如果存在,请直接写出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.第9题图 备用图解:(1)由题意可设抛物线的解析式为y =ax 2+bx , 将A (3,0),B (2,-2)代入y =ax 2+bx 中,得⎩⎪⎨⎪⎧9a +3b =04a +2b =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =-3, ∴抛物线的解析式为y =x 2-3x ;(2)设直线l 的解析式为y =kx ,将B (2,-2)代入y =kx 中,得-2=2k , 解得k =-1,∴直线l 的解析式为y =-x ,设点C 的坐标为(n ,0),则点E 的坐标为(n ,-n ),点F 的坐标为(n ,n 2-3n ).①当点C 在点A 的左侧时,如解图①所示,EF =-n -(n 2-3n )=-n 2+2n ,OE =n 2+(-n )2=2n , ∵EF =OE , ∴-n 2+2n =2n ,解得n 1=0(C ,E ,F 三点均与原点重合,舍去),n 2=2-2, ∴点C 的坐标为(2-2,0);②当点C 在点A 的右侧时,如解图②所示,EF =n 2-3n -(-n )=n 2-2n ,OE =n 2+(-n )2=2n , ∵EF =OE , ∴n 2-2n =2n ,解得n 1=0(C ,E ,F 均与原点重合,舍去),n 2=2+2, ∴点C 的坐标为(2+2,0);综上所述,当EF =OE 时,点C 的坐标为(2-2,0)或(2+2,0); (3)存在点P 使得∠BOD =∠AOP ,点P 的坐标为(145,-1425)或(165,1625).【解法提示】抛物线的解析式为y =x 2-3x =(x -32)2-94,∴顶点D 的坐标为(32,-94),设抛物线的对称轴交直线l 于点M ,交x 轴正半轴于点N ,过点D 作DG ⊥OB 于点G ,过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,如解图③所示,∵直线l 的解析式为y =-x , ∴∠MON =45°,∴△ONM 为等腰直角三角形,ON =MN =32,OM =2ON =322, ∴DM =94-32=34, 在Rt △DGM 中,∵∠DMG =∠NMO =45°, ∴Rt △DGM 为等腰直角三角形, ∴MG =DG =34×22=328, ∴OG =OM +MG =322+328=1528.设点P 的坐标为(c ,c 2-3c ),当点P 在x 轴下方时,如解图③所示,OH =c ,HP =3c -c 2,第9题解图③∵∠HOP =∠BOD , ∴tan ∠HOP =tan ∠BOD , ∴HP OH =DGOG ,即3c -c 2c =3281528,解得c 1=0(P 点与O 点重合,舍去),c 2=145, ∴点P 的坐标为(145,-1425);当点P 在x 轴上方时,如解图④所示,OH =c ,HP =c 2-3c ,第9题解图④同理可得c 2-3cc =3281528,解得c 1=0(P 点与O 点重合,舍去),c 2=165, ∴P 点的坐标为(165,1625).综上所述,存在点P 使得∠BOD =∠AOP ,点P 的坐标为(145,-1425)或(165,1625).10. 在平面直角坐标系中,直线y =12x -2与x 轴交于点B ,与y 轴交于点C ,二次函数y =12x 2+bx +c 的图象经过B ,C 两点,且与x 轴的负半轴交于点A ,动点D 在直线BC 下方的二次函数图象上. (1)求二次函数的表达式;(2)如图①,连接DC ,DB ,设△BCD 的面积为S ,求S 的最大值; (3)如图②,过点D 作DM ⊥BC 于点M ,是否存在点D ,使得△CDM 中的某个角恰好等于∠ABC 的2倍?若存在,直接写出点D 的横坐标...;若不存在,请说明理由.图① 图②第10题图解:(1)直线y =12x -2中,令y =0,解得x =4, 令x =0,解得y =-2, ∴点B (4,0),C (0,-2),将点B (4,0),C (0,-2)代入y =12x 2+bx +c 中,得⎩⎪⎨⎪⎧8+4b +c =0c =-2,解得⎩⎨⎧b =-32c =-2, ∴二次函数的表达式为y =12x 2-32x -2;第10题解图①(2)如解图①,过点D 作DE ∥y 轴,交BC 于点E ,设点D 的坐标为(x ,12x 2-32x -2)(-1<x <4),则点E (x ,12x -2), ∴DE =12x -2-(12x 2-32x -2)=-12x 2+2x ,∴S =S △CDE +S △BDE =12(-12x 2+2x )×4=-x 2+4x =-(x -2)2+4, ∴当x =2时,S 有最大值,S 的最大值为4; (3)存在,满足条件的点D 的横坐标为2或2911. 【解法提示】令y =0,则12x 2-32x -2=0, 解得x 1=-1,x 2=4, ∴A (-1,0),∵B (4,0),C (0,-2),∴AB 2=52=25,AC 2=12+(-2)2=5,BC 2=42+22=20, ∴AB 2=AC 2+BC 2,∴△ABC 是以∠ACB 为直角的直角三角形,如解图②,取AB 的中点P ,第10题解图②∴P (32,0), ∴P A =PC =PB =52, ∴∠CPO =2∠ABC , ∴tan ∠CPO =OCOP = tan2∠ABC =43,过点D 作x 轴的平行线交y 轴于点R ,交BC 的延长线于点G ,连接CR , ①当∠DCM =2∠ABC =∠DGC +∠CDG , ∵DG ∥x 轴, ∴∠DGC =∠ABC , ∴∠CDG =∠ABC ,∴tan ∠CDG =tan ∠ABC =OC OB =12,即CR DR =12,设点D (x ,12x 2-32x -2), ∴DR =x ,RC =-12x 2+32x ,∴-12x 2+32xx =12,解得x 1=0(舍去),x 2=2, ∴点D 的横坐标为2; ②当∠MDC =2∠ABC , ∴tan ∠MDC =43,设MC =4k ,∴DM =3k ,DC =5k , ∵tan ∠DGC =3k MG =12,∴MG =6k ,∴CG =2k ,∴DG =35k , ∵∠MGD =∠RGC ,∠DMG =∠CRG =90°, ∴△DMG ∽△CRG , ∴DM CR =DG CG ,∴CR =255k ,RG =2CR =455k ,即3k CR =35k 2k ,∴DR =35k -455k =1155k , ∴DR CR =1155k 255k =x-12x 2+32x ,解得x 1=0(舍去),x 2=2911, ∴点D 的横坐标为2911,综上所述,满足条件的点D 的横坐标为2或2911.。

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