3. (2026·济南期末)如图,抛物线$y=-\dfrac{3}{4}x^2 + bx + c$经过点$C(0,3)$,交$x$轴于点$A,B$(点$A$在点$B$左侧),点$A(-1,0)$,连接$BC$,直线$y=kx+2(k>0)$与$y$轴交于点$D$,与$BC$上方的抛物线交于点$E$,与$BC$交于点$F$.
(1)求抛物线的表达式.
(2)抛物线上是否存在点$E$使得$\dfrac{EF}{DF}=3$? 若存在,请求出此时点$E$的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)第一象限内抛物线上是否存在一点$P$,使得$△ BCO$中有一个锐角与$∠ PCB$相等? 若存在,请直接写出点$P$的横坐标;若不存在,请说明理由.

备用图
(1)求抛物线的表达式.
(2)抛物线上是否存在点$E$使得$\dfrac{EF}{DF}=3$? 若存在,请求出此时点$E$的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)第一象限内抛物线上是否存在一点$P$,使得$△ BCO$中有一个锐角与$∠ PCB$相等? 若存在,请直接写出点$P$的横坐标;若不存在,请说明理由.
备用图
答案
3. (1)将$C(0,3)$和$A(-1,0)$代入$y=-\frac{3}{4}x^2+bx+c$,得$\begin{cases}c=3,\\-\frac{3}{4}-b+c=0,\end{cases}$解得$\begin{cases}b=\frac{9}{4},\\c=3,\end{cases}$ $\therefore$ 抛物线的表达式为$y=-\frac{3}{4}x^2+\frac{9}{4}x+3$.
(2)存在,$E(2,\frac{9}{2})$,理由如下:
由题意,点$E$在$y$轴的右侧,作$EG// y$轴,交$BC$于点$G$,$\because EG// y$轴,$\therefore △ EGF ∽ △ DCF$,$\therefore \frac{EF}{DF}=\frac{EG}{CD}$.$\because$ 直线$y=kx+2\ (k>0)$与$y$轴交于点$D$,$\therefore D(0,2)$,$\therefore CD=3-2=1$,$\therefore \frac{EF}{DF}=EG=3$.令$y=0$,得$-\frac{3}{4}x^2+\frac{9}{4}x+3=0$,解得$x_1=-1$,$x_2=4$,$\therefore A(-1,0)$,$B(4,0)$.设$BC$所在直线的表达式为$y=mx+n\ (m≠0)$,将$B(4,0)$,$C(0,3)$代入上述表达式得$\begin{cases}0=4m+n,\\3=n,\end{cases}$解得$\begin{cases}m=-\frac{3}{4},\\n=3,\end{cases}$$\therefore BC$的表达式为$y=-\frac{3}{4}x+3$.设$E(t,-\frac{3}{4}t^2+\frac{9}{4}t+3)$,则$G(t,-\frac{3}{4}t+3)$,其中$0<t<4$,$\therefore EG=-\frac{3}{4}t^2+\frac{9}{4}t+3-(-\frac{3}{4}t+3)=-\frac{3}{4}(t-2)^2+3=3$,解得$t_1=t_2=2$,$\therefore -\frac{3}{4}t^2+\frac{9}{4}t+3=-\frac{3}{4}×2^2+\frac{9}{4}×2+3=\frac{9}{2}$,$\therefore$ 点$E$的坐标为$(2,\frac{9}{2})$.
(3)存在,点$P$的横坐标为$\frac{47}{18}$或3. 解析:①当$∠ PCB = ∠ OCB$时,
②当$∠ PCB = ∠ OBC$时,
4. (2026·烟台月考)如图,已知抛物线$y=ax^2+bx+3(a≠0)$与x轴交于点A(1,0)和点B(-3,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图①,对称轴上是否存在点E,使△ACE周长最小?求出此时点E的坐标和周长的最小值.
(3)如图②,点F为第二象限抛物线上一动点,连接AF交BC于点D,$k=S_{△FDC}:S_{△ADC}$,是否存在点F,使k取最大值?如果存在,求出此时点F的坐标和k的最大值;若不存在,请说明理由.
(4)如图③,已知点M是抛物线对称轴上一点,点N是平面内一点,点P是第二象限抛物线上一点,点Q是线段BC上一点,$PQ // y$轴,当线段PQ取得最大值时,是否存在点M,N使得四边形QAMN是菱形?若存在,直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.

(1)求抛物线的表达式.
(2)如图①,对称轴上是否存在点E,使△ACE周长最小?求出此时点E的坐标和周长的最小值.
(3)如图②,点F为第二象限抛物线上一动点,连接AF交BC于点D,$k=S_{△FDC}:S_{△ADC}$,是否存在点F,使k取最大值?如果存在,求出此时点F的坐标和k的最大值;若不存在,请说明理由.
(4)如图③,已知点M是抛物线对称轴上一点,点N是平面内一点,点P是第二象限抛物线上一点,点Q是线段BC上一点,$PQ // y$轴,当线段PQ取得最大值时,是否存在点M,N使得四边形QAMN是菱形?若存在,直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
答案
4. (1)将点$A(1,0)$和点$B(-3,0)$代入$y=ax^2+bx+3(a≠0)$得$\begin{cases}a+b+3=0,\\9a-3b+3=0,\end{cases}$解得$\begin{cases}a=-1,\\b=-2,\end{cases}$$\therefore y=-x^2-2x+3$.
(2)$\because y=-x^2-2x+3=-(x+1)^2+4$,$\therefore$ 对称轴为直线$x=-1$,当$x=0$时,$y=3$,则$C(0,3)$,设直线$BC$的表达式为$y=kx+3$,将点$B(-3,0)$代入得$0=-3k+3$,解得$k=1$,$\therefore$ 直线$BC$的表达式为$y=x+3$.$\because A,B$关于$x=-1$对称,
(3)
(4)点$M$的坐标为$(-1,\frac{3\sqrt{2}}{2})$或$(-1,-\frac{3\sqrt{2}}{2})$. 解析:依题意,设$P(m,-m^2-2m+3)$,则$Q(m,m+3)$,$\therefore PQ=-m^2-2m+3-(m+3)=-m^2-3m=-(m+\frac{3}{2})^2+\frac{9}{4}$,则当$P(-\frac{3}{2},\frac{15}{4})$时,线段$PQ$取得最大值,则$Q(-\frac{3}{2},\frac{3}{2})$.又$A(1,0)$,$\therefore AQ=\sqrt{(1+\frac{3}{2})^2+(\frac{3}{2})^2}=\frac{\sqrt{34}}{2}$.$\because$ 点$M$是抛物线对称轴上一点,设$M(-1,n)$,依题意,四边形$QAMN$是菱形,$\therefore AM=AQ$,$\therefore \sqrt{(1+1)^2+n^2}=\frac{\sqrt{34}}{2}$,解得$n=\pm\frac{3\sqrt{2}}{2}$,$\therefore$ 点$M$的坐标为$(-1,\frac{3\sqrt{2}}{2})$或$(-1,-\frac{3\sqrt{2}}{2})$.
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