24. (8分)(2023·湖南益阳)某企业准备对$A$,$B$两个生产性项目进行投资,根据其生产成本、销售情况等因素进行分析得知:投资$A$项目一年后的收益$y_{A}$(万元)与投入资金$x$(万元)之间的函数表达式为$y_{A}=\frac{2}{5}x$,投资$B$项目一年后的收益$y_{B}$(万元)与投入资金$x$(万元)之间的函数表达式为$y_{B}=-\frac{1}{5}x^{2}+2x$.
(1) 若将$10$万元资金投入$A$项目,求一年后获得的收益;
(2) 若对$A$,$B$两个项目投入相同的资金$m(m\gt0)$万元,一年后两者获得的收益相等,求$m$的值;
(3) 2023年,我国对小微企业施行所得税优惠政策.该企业将根据此政策获得的减免税款及其他结余资金共计$32$万元,全部投入到$A$,$B$两个项目中,当$A$,$B$两个项目分别投入多少万元时,一年后获得的收益之和最大?最大值是多少万元?
(1) 若将$10$万元资金投入$A$项目,求一年后获得的收益;
(2) 若对$A$,$B$两个项目投入相同的资金$m(m\gt0)$万元,一年后两者获得的收益相等,求$m$的值;
(3) 2023年,我国对小微企业施行所得税优惠政策.该企业将根据此政策获得的减免税款及其他结余资金共计$32$万元,全部投入到$A$,$B$两个项目中,当$A$,$B$两个项目分别投入多少万元时,一年后获得的收益之和最大?最大值是多少万元?
答案:24.(1)在$y_{A}=\frac{2}{5}x$中,令$x = 10$,得$y_{A}=4$.故一年后获得的收益是$4$万元.
(2)由题意,得$\frac{2}{5}m=-\frac{1}{5}m^{2}+2m$.整理,得$m^{2}-8m = 0$,解得$m_{1}=8$,$m_{2}=0$(不合题意,舍去).故$m$的值为$8$.
(3)设$B$项目投入$a$万元,一年后获得的收益之和是$w$万元,则$A$项目投入$(32 - a)$万元.由题意,得$w=\frac{2}{5}(32 - a)+(-\frac{1}{5}a^{2}+2a)=-\frac{1}{5}a^{2}+\frac{8}{5}a+\frac{64}{5}=-\frac{1}{5}(a - 4)^{2}+16$.因为$-\frac{1}{5}<0$,$0\leq a\leq32$,所以当$a = 4$时,$w$取最大值$16$,则$32 - a=28$.故当$A$项目投入$28$万元,$B$项目投入$4$万元时,一年后获得的收益之和最大,最大值是$16$万元.
(2)由题意,得$\frac{2}{5}m=-\frac{1}{5}m^{2}+2m$.整理,得$m^{2}-8m = 0$,解得$m_{1}=8$,$m_{2}=0$(不合题意,舍去).故$m$的值为$8$.
(3)设$B$项目投入$a$万元,一年后获得的收益之和是$w$万元,则$A$项目投入$(32 - a)$万元.由题意,得$w=\frac{2}{5}(32 - a)+(-\frac{1}{5}a^{2}+2a)=-\frac{1}{5}a^{2}+\frac{8}{5}a+\frac{64}{5}=-\frac{1}{5}(a - 4)^{2}+16$.因为$-\frac{1}{5}<0$,$0\leq a\leq32$,所以当$a = 4$时,$w$取最大值$16$,则$32 - a=28$.故当$A$项目投入$28$万元,$B$项目投入$4$万元时,一年后获得的收益之和最大,最大值是$16$万元.
25. (10分)在平面直角坐标系中,$O$是原点,直线$y = x + 2$与$x$轴交于点$A$,与$y$轴交于点$B$,抛物线$y = ax^{2}+bx + c(a\lt0)$经过点$A$,$B$.
(1) 求$a$,$b$之间满足的关系式及$c$的值;
(2) 当$x\lt0$时,若$y = ax^{2}+bx + c(a\lt0)$的函数值随$x$增大而增大,求$a$的取值范围;
(3) 如图,当$a = -1$时,在抛物线上是否存在点$P$,使$\triangle PAB$的面积为$1$?若存在,请求出符合条件的所有点$P$的坐标;若不存在,请说明理由.

(1) 求$a$,$b$之间满足的关系式及$c$的值;
(2) 当$x\lt0$时,若$y = ax^{2}+bx + c(a\lt0)$的函数值随$x$增大而增大,求$a$的取值范围;
(3) 如图,当$a = -1$时,在抛物线上是否存在点$P$,使$\triangle PAB$的面积为$1$?若存在,请求出符合条件的所有点$P$的坐标;若不存在,请说明理由.
答案:
25.(1)在$y=x + 2$中,令$x = 0$,得$y = 2$,所以$B(0,2)$;令$y = 0$,得$x=-2$,所以$A(-2,0)$.因为抛物线$y=ax^{2}+bx + c$经过点$A$,$B$,所以$\begin{cases}4a-2b + c=0\\c = 2\end{cases}$.
(2)由题意,得$-\frac{b}{2a}\geq0$,即$-\frac{2a + 1}{2a}\geq0$.又$a<0$,所以$a$的取值范围为$-\frac{1}{2}\leq a<0$.
(3)当$a=-1$时,$b=2×(-1)+1=-1$,所以抛物线的函数表达式为$y=-x^{2}-x + 2$.因为$A(-2,0)$,$B(0,2)$,所以$OA = 2$,$OB = 2$.因为$\angle AOB = 90^{\circ}$,所以$AB=\sqrt{OA^{2}+OB^{2}}=2\sqrt{2}$.设点$P$到直线$AB$的距离为$h$,则$S_{\triangle PAB}=\frac{1}{2}AB· h=\sqrt{2}h$.因为$S_{\triangle PAB}=1$,所以$\sqrt{2}h = 1$,解得$h=\frac{\sqrt{2}}{2}$,所以$P$为平行于直线$AB$且与直线$AB$距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$的直线与抛物线的交点.如图,若点$P$在直线$AB$的下方,设平行于直线$AB$且与直线$AB$距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$的直线为$l_{1}$,$l_{1}$与$y$轴交于点$M$,过点$M$作$MN⊥ AB$,垂足为$N$.因为$MN=\frac{\sqrt{2}}{2}$,所以$MB = 1$,所以$OM=OB - MB = 1$,所以$M(0,1)$,所以直线$l_{1}$的函数表达式为$y=x + 1$.联立方程组$\begin{cases}y=x + 1\\y=-x^{2}-x + 2\end{cases}$,解得$\begin{cases}x_{1}=-1-\sqrt{2}\\y_{1}=-\sqrt{2}\end{cases}\begin{cases}x_{2}=-1+\sqrt{2}\\y_{2}=\sqrt{2}\end{cases}$,所以$P(-1-\sqrt{2},-\sqrt{2})$或$P(-1+\sqrt{2},\sqrt{2})$.若点$P$在直线$AB$上方,设平行于直线$AB$且与直线$AB$距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$的直线为$l_{2}$,则同理可得直线$l_{2}$的函数表达式为$y=x + 3$.联立方程组$\begin{cases}y=x + 3\\y=-x^{2}-x + 2\end{cases}$,解得$\begin{cases}x=-1\\y = 2\end{cases}$,所以$P(-1,2)$.综上所述,存在符合条件的点$P$,且点$P$的坐标为$(-1-\sqrt{2},-\sqrt{2})$或$(-1+\sqrt{2},\sqrt{2})$或$(-1,2)$.

25.(1)在$y=x + 2$中,令$x = 0$,得$y = 2$,所以$B(0,2)$;令$y = 0$,得$x=-2$,所以$A(-2,0)$.因为抛物线$y=ax^{2}+bx + c$经过点$A$,$B$,所以$\begin{cases}4a-2b + c=0\\c = 2\end{cases}$.
(2)由题意,得$-\frac{b}{2a}\geq0$,即$-\frac{2a + 1}{2a}\geq0$.又$a<0$,所以$a$的取值范围为$-\frac{1}{2}\leq a<0$.
(3)当$a=-1$时,$b=2×(-1)+1=-1$,所以抛物线的函数表达式为$y=-x^{2}-x + 2$.因为$A(-2,0)$,$B(0,2)$,所以$OA = 2$,$OB = 2$.因为$\angle AOB = 90^{\circ}$,所以$AB=\sqrt{OA^{2}+OB^{2}}=2\sqrt{2}$.设点$P$到直线$AB$的距离为$h$,则$S_{\triangle PAB}=\frac{1}{2}AB· h=\sqrt{2}h$.因为$S_{\triangle PAB}=1$,所以$\sqrt{2}h = 1$,解得$h=\frac{\sqrt{2}}{2}$,所以$P$为平行于直线$AB$且与直线$AB$距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$的直线与抛物线的交点.如图,若点$P$在直线$AB$的下方,设平行于直线$AB$且与直线$AB$距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$的直线为$l_{1}$,$l_{1}$与$y$轴交于点$M$,过点$M$作$MN⊥ AB$,垂足为$N$.因为$MN=\frac{\sqrt{2}}{2}$,所以$MB = 1$,所以$OM=OB - MB = 1$,所以$M(0,1)$,所以直线$l_{1}$的函数表达式为$y=x + 1$.联立方程组$\begin{cases}y=x + 1\\y=-x^{2}-x + 2\end{cases}$,解得$\begin{cases}x_{1}=-1-\sqrt{2}\\y_{1}=-\sqrt{2}\end{cases}\begin{cases}x_{2}=-1+\sqrt{2}\\y_{2}=\sqrt{2}\end{cases}$,所以$P(-1-\sqrt{2},-\sqrt{2})$或$P(-1+\sqrt{2},\sqrt{2})$.若点$P$在直线$AB$上方,设平行于直线$AB$且与直线$AB$距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$的直线为$l_{2}$,则同理可得直线$l_{2}$的函数表达式为$y=x + 3$.联立方程组$\begin{cases}y=x + 3\\y=-x^{2}-x + 2\end{cases}$,解得$\begin{cases}x=-1\\y = 2\end{cases}$,所以$P(-1,2)$.综上所述,存在符合条件的点$P$,且点$P$的坐标为$(-1-\sqrt{2},-\sqrt{2})$或$(-1+\sqrt{2},\sqrt{2})$或$(-1,2)$.