内容正文:
二次函数综合应用
考点解读
二次函数综合题是中考的必考题,一方面考查了一次函数、二次函数的图象与性质,几何图形的性质与判定,图形变换等;另一方面考查了方程与函数思想、数形结合思想、分类讨论思想、数学建模思想等.主要类型包括:线段问题,角度问题,面积问题,全等、相似三角形存在性问题,平行四边形存在性问题,特殊三角形存在性问题等
解题思路
二次函数的综合应用问题常常与几何动点问题,图形周长面积问题,三角形和特殊四边形的存在性问题商品利润及最值问题结合,所以解决二次函数的综合应用问题,需要同学们能够掌握与二次函数相融合的相关知识点,比如存在性问题中,等腰三角形的两圆一线加勾股,直角三角形的两线一圆加K字形相似,特殊四边形中所涉及到的中点坐标公式列方程,面积倍分相等问题中极限思想平行线法等等,在解题思想上面也一定要有化动为静的思想,对于综合问题的化归思想等
模拟预测
1、(2023·四川成都·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴交于,两点,下列说法正确的是( )
A.抛物线的对称轴为直线 B.抛物线的顶点坐标为
C.,两点之间的距离为 D.当时,的值随值的增大而增大
2、(2023·四川南充·中考真题)若点在抛物线()上,则下列各点在抛物线上的是( )
A. B. C. D.
3、(2023·四川南充·中考真题)抛物线与x轴的一个交点为,若,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.或
4、(2023·四川广安·中考真题)如图所示,二次函数为常数,的图象与轴交于点.有下列结论:①;②若点和均在抛物线上,则;③;④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5、(2023·四川遂宁·中考真题)抛物线的图象如图所示,对称轴为直线.下列说法:①;②;③(t为全体实数);④若图象上存在点和点,当时,满足,则m的取值范围为.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6、(2023·四川眉山·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴的一个交点坐标为,对称轴为直线,下列四个结论:①;②;③;④当时,;其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7、(2023·四川乐山·中考真题)如图,抛物线经过点,且,有下列结论:①;②;③;④若点在抛物线上,则.其中,正确的结论有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
8、(2023·四川·中考真题)已知抛物线(,,是常数且)过和两点,且,下列四个结论:;;若抛物线过点,则;关于的方程有实数根,则其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9、(2023·四川雅安·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴交于,B两点,对称轴是直线,下列结论中,①;②点B的坐标为;③;④对于任意实数m,都有,所有正确结论的序号为( )
A.①② B.②③ C.②③④ D.③④
10、(2023·四川甘孜·中考真题)下列关于二次函数的说法正确的是( )
A.图象是一条开口向下的抛物线 B.图象与轴没有交点
C.当时,随增大而增大 D.图象的顶点坐标是
11、(2023·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线经过点,顶点为,且抛物线与轴的交点B在和之间(不含端点),则下列结论:
①当时,;
②当的面积为时,;
③当为直角三角形时,在内存在唯一点P,使得的值最小,最小值的平方为.
其中正确的结论是 .(填写所有正确结论的序号)
12、(2023·四川成都·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点,与y轴交于点,直线与抛物线交于B,C两点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若是以为腰的等腰三角形,求点B的坐标;
(3)过点作y轴的垂线,交直线AB于点D,交直线AC于点E.试探究:是否存在常数m,使得始终成立?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
13、(2023·四川南充·中考真题)如图1,抛物线()与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上,点Q在x轴上,以B,C,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,求点P的坐标;
(3)如图2,抛物线顶点为D,对称轴与x轴交于点E,过点的直线(直线除外)与抛物线交于G,H两点,直线,分别交x轴于点M,N.试探究是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
14、(2023·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线与x轴交于点、,且经过点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线、分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为,求的面积;
(3)点M是y轴上一动点,当最大时,求M的坐标.
15、(2023·四川广安·中考真题)如图,二次函数的图象交轴于点,交轴于点,点的坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于点,交抛物线于点.
(1)求这个二次函数的解析式.
(2)若点在线段上运动(点与点、点不重合),求四边形面积的最大值,并求出此时点的坐标.
(3)若点在轴上运动,则在轴上是否存在点,使以、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
16、(2023·四川遂宁·中考真题)在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线经过点,,对称轴过点,,直线过点,且垂直于轴.过点的直线交抛物线于点、,交直线于点,其中点、Q在抛物线对称轴的左侧.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当时,求点的坐标;
(3)如图2,当点恰好在轴上时,为直线下方的抛物线上一动点,连接、,其中交于点,设的面积为,的面积为.求的最大值.
17、(2023·四川眉山·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点两点,与y轴交于点,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当点P在直线上方的抛物线上时,连接交于点D.如图1.当的值最大时,求点P的坐标及的最大值;
(3)过点P作x轴的垂线交直线于点M,连接,将沿直线翻折,当点M的对应点恰好落在y轴上时,请直接写出此时点M的坐标.
18、(2023·四川乐山·中考真题)已知是抛物(b为常数)上的两点,当时,总有
(1)求b的值;
(2)将抛物线平移后得到抛物线.
探究下列问题:
①若抛物线与抛物线有一个交点,求m的取值范围;
②设抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E,外接圆的圆心为点F,如果对抛物线上的任意一点P,在抛物线上总存在一点Q,使得点P、Q的纵坐标相等.求长的取值范围.
19、(2023·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点.与y轴交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点P是直线下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求与的最大值及此时点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得是以为一条直角边的直角三角形:若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
20、(2023·四川·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象与x轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知为抛物线上一点,为抛物线对称轴上一点,以,,为顶点的三角形是等腰直角三角形,且,求出点的坐标;
(3)如图,为第一象限内抛物线上一点,连接交轴于点,连接并延长交轴于点,在点运动过程中,是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
21、(2023·四川雅安·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线过点,对称轴是直线.
(1)求此抛物线的函数表达式及顶点M的坐标;
(2)若点B在抛物线上,过点B作x轴的平行线交抛物线于点C、当是等边三角形时,求出此三角形的边长;
(3)已知点E在抛物线的对称轴上,点D的坐标为,是否存在点F,使以点A,D,E,F为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
22、(2023·四川德阳·中考真题)已知:在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,如果把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当平面内的直线与新图象有三个公共点时,求k的值;
(3)如图2,如果把直线沿y轴向上平移至经过点,与抛物线的交点分别是,,直线交于点,过点作于点,若.求点的坐标.
23、(2023·四川攀枝花·中考真题)如图,抛物线经过坐标原点,且顶点为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线与轴正半轴的交点为,点位于抛物线上且在轴下方,连接、,若,求点的坐标.
24、(2023·四川甘孜·中考真题)已知抛物线与x轴相交于,B两点,与y轴相交于点.
(1)求b,c的值;
(2)P为第一象限抛物线上一点,的面积与的面积相等,求直线的解析式;
(3)在(2)的条件下,设E是直线上一点,点P关于的对称点为点,试探究,是否存在满足条件的点E,使得点恰好落在直线上,如果存在,求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
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二次函数综合应用
考点解读
二次函数综合题是中考的必考题,一方面考查了一次函数、二次函数的图象与性质,几何图形的性质与判定,图形变换等;另一方面考查了方程与函数思想、数形结合思想、分类讨论思想、数学建模思想等.主要类型包括:线段问题,角度问题,面积问题,全等、相似三角形存在性问题,平行四边形存在性问题,特殊三角形存在性问题等
解题思路
二次函数的综合应用问题常常与几何动点问题,图形周长面积问题,三角形和特殊四边形的存在性问题商品利润及最值问题结合,所以解决二次函数的综合应用问题,需要同学们能够掌握与二次函数相融合的相关知识点,比如存在性问题中,等腰三角形的两圆一线加勾股,直角三角形的两线一圆加K字形相似,特殊四边形中所涉及到的中点坐标公式列方程,面积倍分相等问题中极限思想平行线法等等,在解题思想上面也一定要有化动为静的思想,对于综合问题的化归思想等
模拟预测
1、(2023·四川成都·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴交于,两点,下列说法正确的是( )
A.抛物线的对称轴为直线 B.抛物线的顶点坐标为
C.,两点之间的距离为 D.当时,的值随值的增大而增大
【答案】C
【分析】待定系数法求得二次函数解析式,进而逐项分析判断即可求解.
【详解】解:∵二次函数的图象与x轴交于,两点,
∴
∴
∴二次函数解析式为,对称轴为直线,顶点坐标为,故A,B选项不正确,不符合题意;
∵,抛物线开口向上,当时,的值随值的增大而减小,故D选项不正确,不符合题意;
当时,
即
∴,
∴,故C选项正确,符合题意;
故选:C.
2、(2023·四川南充·中考真题)若点在抛物线()上,则下列各点在抛物线上的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】观察抛物线和抛物线可以发现,它们通过平移得到,故点通过相同的平移落在抛物线上,从而得到结论.
【详解】∵抛物线是抛物线()向左平移1个单位长度得到
∴抛物线上点向左平移1个单位长度后,会在抛物线上
∴点在抛物线上
故选:D
3、(2023·四川南充·中考真题)抛物线与x轴的一个交点为,若,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】B
【分析】根据抛物线有交点,则有实数根,得出或,分类讨论,分别求得当和时的范围,即可求解.
【详解】解:∵抛物线与x轴有交点,
∴有实数根,
∴
即
解得:或,
当时,如图所示,
依题意,当时,,
解得:,
当时,,解得,
即,
当时,
当时,,
解得:
∴
综上所述,或,
故选:B.
4、(2023·四川广安·中考真题)如图所示,二次函数为常数,的图象与轴交于点.有下列结论:①;②若点和均在抛物线上,则;③;④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据二次函数图像的性质、二次函数图像与系数的关系以及与轴交点问题逐项分析判断即可.
【详解】解:由图可知,二次函数开口方向向下,与轴正半轴交于一点,
,.
,
.
.
故①正确.
是关于二次函数对称轴对称,
.
在对称轴的左边,在对称轴的右边,如图所示,
.
故②正确.
图象与轴交于点,
,.
.
.
故③正确.
,
.
当时,,
.
,
,
.
故④不正确.
综上所述,正确的有①②③.
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数图像与系数之间的关系,解题的关键在于通过图像判断对称轴,开口方向以及与轴交点.
5、(2023·四川遂宁·中考真题)抛物线的图象如图所示,对称轴为直线.下列说法:①;②;③(t为全体实数);④若图象上存在点和点,当时,满足,则m的取值范围为.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】开口方向,对称轴,与y轴的交点位置判断①,特殊点判断②,最值判断③,对称性判断④即可.
【详解】∵抛物线的开口向下,对称轴为直线,抛物线与y轴交点位于负半轴,
∴,
∴,
故①正确;
由图象可知,,根据对称轴,得,
∴
∴,
故②正确;
∵抛物线的开口向下,对称轴为直线,
∴抛物线的最大值为,
当时,其函数值为,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故③错误;
如图所示,和点满足,
∴和点关于对称轴对称,
∴,
∵,
∴,
解得,
故④正确;
故选C.
6、(2023·四川眉山·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴的一个交点坐标为,对称轴为直线,下列四个结论:①;②;③;④当时,;其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】根据二次函数开口向上,与y轴交于y轴负半轴,,根据对称轴为直线可得,由此即可判断①;求出二次函数与x轴的另一个交点坐标为,进而得到当时,,由此即可判断②;根据时,,即可判断③;利用图象法即可判断④.
【详解】解:∵二次函数开口向上,与y轴交于y轴负半轴,
∴,
∵二次函数的对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,故①正确;
∵二次函数的图象与x轴的一个交点坐标为,
∴二次函数的图象与x轴的另一个交点坐标为,
∴当时,,
∴,故②正确;
∵时,,
∴,
∴,即,故③正确;
由函数图象可知,当时,,故④正确;
综上所述,其中正确的结论有①②③④共4个,
故选D.
7、(2023·四川乐山·中考真题)如图,抛物线经过点,且,有下列结论:①;②;③;④若点在抛物线上,则.其中,正确的结论有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】抛物线经过点,且,,可以得到,,从而可以得到b的正负情况,从而可以判断①;继而可得出,则,即可判断②;由图象可知,当时,,即,所以有,从而可得出,即可判断③;利用,再根据,所以,从而可得,即可判断④.
【详解】解 :∵抛物线的图象开口向上,
∴,
∵抛物线经过点,且,
∴,
∴,故①正确;
∵,,
∴
∴,故②正确;
由图象可知,当时,,即,
∴
∵,,
∴,故③正确;
∵,
又∵,
∴,
∵抛物线的图象开口向上,
∴,故④错误.
∴正确的有①②③共3个,
故选:B.
8、(2023·四川·中考真题)已知抛物线(,,是常数且)过和两点,且,下列四个结论:;;若抛物线过点,则;关于的方程有实数根,则其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】由抛物线过和两点得到对称轴为直线,且,所以得到,进而判断的符号,得到,;抛物线过点和,代入可得和,解得,又由,得;对称轴为直线,,开口向下,所以有最大值为,且,无法判断关于x的方程是否有实数根.
【详解】解:已知抛物线过和两点,则对称轴为直线,
∵,所以,即,,则,
当时,,则,所以,故结论①错误;
因为,所以,,即,故结论②正确;
抛物线过和两点,代入可得和,两式相减解得,由可得,解得,故结论③正确;
对称轴为直线,,开口向下,
∴所以有最大值为,
∵不一定成立,
∴关于x的方程有实数根无法确定,故结论④错误.
故选:B
9、(2023·四川雅安·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴交于,B两点,对称轴是直线,下列结论中,①;②点B的坐标为;③;④对于任意实数m,都有,所有正确结论的序号为( )
A.①② B.②③ C.②③④ D.③④
【答案】C
【分析】根据抛物线开口方向可得a的符号,可对①进行判断;根据抛物线的对称轴,由二次函数的对称性可得B点坐标,由图象即可对②进行判断;根据点A,点B 代入解析式利用加减消元法可得,从而判定③,再由时函数取最大值判定④.
【详解】解:∵抛物线开☐向下,
∴,故①错误,
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴,
∴,
设点B坐标为
∵抛物线对称轴为直线,点A的坐标为,
∴,解得:,
∴点B的坐标为,故②正确,
∵点A的坐标为,点B的坐标为,
∴
∴由得,即,故③正确;
∵,抛物线对称轴为直线,
∴当时,时函数最大值,
当时,,
∴,即,
综上所述:正确的结论有②③④,
故选:C.
10、(2023·四川甘孜·中考真题)下列关于二次函数的说法正确的是( )
A.图象是一条开口向下的抛物线 B.图象与轴没有交点
C.当时,随增大而增大 D.图象的顶点坐标是
【答案】D
【分析】由二次函数解析式可得抛物线开口方向、对称轴、顶点坐标,与轴的交点个数,由此解答即可.
【详解】解:A、,图象的开口向上,故此选项不符合题意;
B、,
,
即图象与轴有两个交点,
故此选项不符合题意;
C、抛物线开口向上,对称轴为直线,
当时,随增大而减小,
故此选项不符合题意;
D、,
图象的顶点坐标是,
故此选项符合题意;
故选:D.
11、(2023·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线经过点,顶点为,且抛物线与轴的交点B在和之间(不含端点),则下列结论:
①当时,;
②当的面积为时,;
③当为直角三角形时,在内存在唯一点P,使得的值最小,最小值的平方为.
其中正确的结论是 .(填写所有正确结论的序号)
【答案】①②
【分析】根据条件可求抛物线与x轴的另一交点坐标,结合图象即可判断①;设抛物线为,即可求出点M的坐标,根据割补法求面积,判断②;分三种情况讨论,然后以点O为旋转中心,将顺时针旋转至,连接,,,得到,判断③.
【详解】解:∵抛物线经过点,顶点为,
∴对称轴,
∴抛物线与x轴的另一交点坐标为,
由图象可得:当时,;
∴①正确,符合题意;
∵抛物线与x轴的另一交点坐标为,
∴设抛物线为,
当时,,当时,,
∴,,
如图所示,过点M作平行于y轴的直线l,过点A作,过点B作,
∴,
设直线的解析式为,
把,代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
当是,,
∴,
∴,
∴,
解得:,故②正确;
∵点B是抛物线与y轴的交点,
∴当时,,
∴,
∵为直角三角形,
当时,
∴,
∵,,,
∴,整理得:,
解得:或(舍)
∴,
当时,
∴,
∴,整理得:
解得:或(舍)
∴,
当时,
∴,
∴,无解;
以点O为旋转中心,将顺时针旋转至,连接,,,如图所示,
则,为等边三角形,
∴,,
∴,
∵为等边三角形,
∴,,
故答案为:①②.
12、(2023·四川成都·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点,与y轴交于点,直线与抛物线交于B,C两点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若是以为腰的等腰三角形,求点B的坐标;
(3)过点作y轴的垂线,交直线AB于点D,交直线AC于点E.试探究:是否存在常数m,使得始终成立?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点B的坐标为或或
(3)存在,m的值为2或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设,分和两种情况,分别根据等腰三角形性质和两点坐标距离公式列方程求解即可;
(3)先根据题意画出图形,设抛物线与直线的交点坐标为,,联立抛物线和直线解析式,根据根与系数关系得到,,利用待定系数法分别求得直线、的表达式为得到, ,过E作轴于Q,过D作轴于N,证明得到,整理可得到,进而求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,与y轴交于点,
∴,解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:设,
根据题意,是以为腰的等腰三角形,有两种情况:
当时,点B和点P关于y轴对称,
∵,∴;
当时,则,
∴,
整理,得,
解得,,
当时,,则,
当时,,则,
综上,满足题意的点B的坐标为或或;
(3)解:存在常数m,使得.
根据题意,画出图形如下图,
设抛物线与直线的交点坐标为,,
由得,
∴,;
设直线的表达式为,
则,解得,
∴直线的表达式为,
令,由得,
∴,
同理,可得直线的表达式为,则,
过E作轴于Q,过D作轴于N,
则,,,,
若,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
则,
整理,得,
即,
将,代入,得,
即,则或,
解得,,
综上,存在常数m,使得,m的值为2或.
13、(2023·四川南充·中考真题)如图1,抛物线()与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上,点Q在x轴上,以B,C,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,求点P的坐标;
(3)如图2,抛物线顶点为D,对称轴与x轴交于点E,过点的直线(直线除外)与抛物线交于G,H两点,直线,分别交x轴于点M,N.试探究是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)或或
(3)定值,理由见详解
【分析】(1)将两点代入抛物线的解析式即可求解;
(2)根据P,Q的不确定性,进行分类讨论:①过作轴,交抛物线于,过作,交轴于,可得,由,可求解;②在轴的负半轴上取点,过作,交抛物线于,同时使,连接、,过作轴,交轴于,,即可求解;③当为平行四边形的对角线时,在①中,只要点Q在点B的左边,且满足,也满足条件,只是点P的坐标仍是①中的坐标;
(3)可设直线的解析式为,,,可求,再求直线的解析式为,从而可求,同理可求,即可求解.
【详解】(1)解:抛物线与x轴交于两点,
,
解得,
故抛物线的解析式为.
(2)解:①如图,过作轴,交抛物线于,过作,交轴于,
四边形是平行四边形,
,
,
解得:,,
;
②如图,在轴的负半轴上取点,过作,交抛物线于,同时使,连接、,过作轴,交轴于,
四边形是平行四边形,
,
在和中,
,
(),
,
,
,
解得:,,
;
如上图,根据对称性:,
③当为平行四边形的对角线时,由①知,点Q在点B的左边,且时,也满足条件,此时点P的坐标仍为;
综上所述:的坐标为或或.
(3)解:是定值,
理由:如图,直线经过,
可设直线的解析式为,
、在抛物线上,
可设,,
,
整理得:,
,,
,
当时,,
,
设直线的解析式为,则有
,
解得,
直线的解析式为,
当时,,
解得:,
,
,
同理可求:,
;
当与对调位置后,同理可求;
故的定值为.
14、(2023·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线与x轴交于点、,且经过点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线、分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为,求的面积;
(3)点M是y轴上一动点,当最大时,求M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设抛物线的解析式为,代入点C的坐标,确定a值即可.
(2)设,直线的解析式为,直线的解析式为,表示出P,Q,的坐标,进而计算即可.
(3)当M是y轴与经过A,C,M三点的圆的切点是最大计算即可.
【详解】(1)∵抛物线与x轴交于点、,
∴设抛物线的解析式为,
∵经过点,
∴,
解得,
∴,
∴.
(2)如图,当点N在对称轴的右侧时,
∵,
∴对称轴为直线,
设,直线的解析式为,直线的解析式为,
∴
解得,
∴直线的解析式为,直线的解析式为,
当时,,
,
∴,,,
∴,
∴.
如图,当点N在对称轴的左侧时,
∵,
∴对称轴为直线,
设,,,,
∴,
∴.
综上所述,.
(3)当的外接圆与相切,切点为M时, 最大,
设外接圆的圆心为E,Q是异于点M的一点,连接,,交圆于点T,
则,根据三角形外角性质,得,故,
∴最大,
设与圆交于点H,连接,,根据切线性质,
∴,
作直径,连接,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∴,
过点E作,垂足为F,过点C作,垂足为G,交于点P,
根据垂径定理,得,四边形是矩形,
∴,
根据,得,
∴,
∴,
在直角三角形中,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,(舍去),
∴,
故,
∴当最大时,.
15、(2023·四川广安·中考真题)如图,二次函数的图象交轴于点,交轴于点,点的坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于点,交抛物线于点.
(1)求这个二次函数的解析式.
(2)若点在线段上运动(点与点、点不重合),求四边形面积的最大值,并求出此时点的坐标.
(3)若点在轴上运动,则在轴上是否存在点,使以、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)最大值为,此时
(3)或或
【分析】(1)先根据二次函数对称轴公式求出,再把代入二次函数解析式中进行求解即可;
(2)先求出,,则,,求出直线的解析式为,设,则,,则;再由得到,故当时,最大,最大值为,此时点P的坐标为;
(3)分如图3-1,图3-2,图3-3,图3-4,图3-5,图3-6所示,为对角线和边,利用菱形的性质进行列式求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的对称轴为直线,
∴,
∴,
∵二次函数经过点,
∴,即,
∴,
∴二次函数解析式为;
(2)解:∵二次函数经过点,且对称轴为直线,
∴,
∴,
∵二次函数与y轴交于点C,
∴,
∴;
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
设,则,,
∴;
∵,
∴
,
∵,
∴当时,最大,最大值为,
∴此时点P的坐标为;
(3)解:设,则,,
∵轴,
∴轴,即,
∴是以、为顶点的菱形的边;
当为对角线时,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴轴,
∴轴,即轴,
∴点C与点N关于抛物线对称轴对称,
∴点N的坐标为,
∴,
∴;
如图3-2所示,当为边时,则,
∵,,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∴;
如图3-3所示,当为边时,则,
同理可得,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∴;
如图3-4所示,当为边时,则,
同理可得,
解得(舍去)或(舍去);
如图3-5所示,当为对角线时,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴轴,
∴轴,这与题意相矛盾,
∴此种情形不存在
如图3-6所示,当为对角线时,设交于S,
∵轴,
∴,
∵,
∴,这与三角形内角和为180度矛盾,
∴此种情况不存在;
综上所述,或或.
16、(2023·四川遂宁·中考真题)在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线经过点,,对称轴过点,,直线过点,且垂直于轴.过点的直线交抛物线于点、,交直线于点,其中点、Q在抛物线对称轴的左侧.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当时,求点的坐标;
(3)如图2,当点恰好在轴上时,为直线下方的抛物线上一动点,连接、,其中交于点,设的面积为,的面积为.求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】
(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)过点作,垂足为根据已知条件得出,进而列出方程,解方程,即可求解;
(3)先求得直线的解析式为,设,得出直线的解析式为,联立得出,根据等底两三角形的面积比等于高之比,得出,进而得出关于的二次函数关系,根据二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,,对称轴过点,,
∴
解得:
∴抛物线解析式为;
(2)解:如图所示,过点作对称轴的垂线,垂足为,
设,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:或,
∵其中点在抛物线对称轴的左侧.
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:或,
∴;
(3)解:依题意,点恰好在轴上,则,
设直线的解析式为,
将代入得,
解得:,
∴直线的解析式为,
设,设直线的解析式为,
则,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:,
∴,
∴
,
∴当时,取得最大值为.
17、(2023·四川眉山·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点两点,与y轴交于点,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当点P在直线上方的抛物线上时,连接交于点D.如图1.当的值最大时,求点P的坐标及的最大值;
(3)过点P作x轴的垂线交直线于点M,连接,将沿直线翻折,当点M的对应点恰好落在y轴上时,请直接写出此时点M的坐标.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为;的最大值为
(3)点M的坐标为:,
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)过点P作轴,交于点Q,求出直线的解析式为,设点P的坐标为,则点,得出,根据轴,得出,根据,求出点P的坐标和最大值即可;
(3)证明,得出,设,,得出,,根据,得出,求出或或,根据当时,点P、M、C、四点重合,不存在舍去,求出点M的坐标为,.
【详解】(1)解:把,代入得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:过点P作轴,交于点Q,如图所示:
设直线的解析式为,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
设点P的坐标为,则点,
∵点P在直线上方的抛物线上,
∴,
∵轴,
∴,
∴
∵,
∴
,
∴当时,有最大值,
此时点P的坐标为.
(3)解:根据折叠可知,,,,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,,
,
,
∵,
∴,
∴,
整理得:,
∴或,
解得:或或,
∵当时,点P、M、C、四点重合,不存在,
∴,
∴点M的坐标为,.
18、(2023·四川乐山·中考真题)已知是抛物(b为常数)上的两点,当时,总有
(1)求b的值;
(2)将抛物线平移后得到抛物线.
探究下列问题:
①若抛物线与抛物线有一个交点,求m的取值范围;
②设抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E,外接圆的圆心为点F,如果对抛物线上的任意一点P,在抛物线上总存在一点Q,使得点P、Q的纵坐标相等.求长的取值范围.
【答案】(1)0
(2)①②
【分析】(1)根据,且时,总有,变形后即可得到结论;
(2)按照临界情形,画出图象分情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:由题可知:
时,总有,
.
则,
∴,
∴总成立,且,
;
(2)①注意到抛物线最大值和开口大小不变,m只影响图象左右平移下面考虑满足题意的两种临界情形:
(i)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,解得或(舍)
(ii)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,
解得或(舍),
综上,,
②同①考虑满足题意的两种临界情形:
(i)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,解得或(舍)
(ii)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,解得或0(舍).综上,
如图,由圆的性质可知,点E、F在线段的垂直平分线上.
令,解得,
,
,
,
设,
,
,
,
,
,即,
.
,即,
,
19、(2023·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点.与y轴交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点P是直线下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求与的最大值及此时点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得是以为一条直角边的直角三角形:若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,的最大值为,
(3)或
【分析】(1)将、、代入抛物线解析式求解即可;
(2)可求直线的解析式为,设(),可求,从而可求,即可求解;
(3)过作交抛物线的对称轴于,过作交抛物线的对称轴于,连接,设, 可求,,由,可求,进而求出直线的解析式,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得
,
解得:,
抛物线的解析式为.
(2)解:设直线的解析式为,则有
,
解得:,
直线的解析式为;
设(),
,
解得:,
,
,
,
,
,
,
当时,的最大值为,
,
.
故的最大值为,.
(3)解:存在,
如图,过作交抛物线的对称轴于,过作交抛物线的对称轴于,连接,
∵抛物线的对称轴为直线,
设,
,
,
,
,
,
解得:,
;
设直线的解析式为,则有
,
解得,
直线解析式为,
,且经过,
直线解析式为,
当时,,
;
综上所述:存在,的坐标为或.
20、(2023·四川·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象与x轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知为抛物线上一点,为抛物线对称轴上一点,以,,为顶点的三角形是等腰直角三角形,且,求出点的坐标;
(3)如图,为第一象限内抛物线上一点,连接交轴于点,连接并延长交轴于点,在点运动过程中,是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或或或
(3),理由见解析
【分析】(1)利用待定系数法求解析式即可;
(2)先求得抛物线的对称轴为直线,设与交于点,当点F在x轴上方时,过点作于点,证明,设,则,,进而得出点的坐标,代入抛物线解析式,求得的值即可求出点F的坐标;当点F在x轴上方,且点E与点A重合时,利用等腰直角三角形的性质求出,即可求出点F的坐标;同理可求得当点F在x轴下方时的坐标;当点与点重合时,求得另一个解,进而即可求解;
(3)设,直线的解析式为,的解析式为,求得解析式,然后求得,即可求解.
【详解】(1)解:将点,,代入中得,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵点,,
∴抛物线的对称轴为直线:,
如图所示,当点F在x轴上方时,设与交于点,过点作于点,
∵以,,为顶点的三角形是等腰直角三角形,且,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵点在抛物线上
∴
解得:(舍去)或,
∴;
如图所示,当点F在x轴上方时,且点E与点A重合时,设直线l与x轴交于G,
∵是等腰直角三角形,且,
∴,
∴;
如图所示,当点F在x轴下方时,,设与交于点,过点作于点
∵以,,为顶点的三角形是等腰直角三角形,且,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵点在抛物线上
∴
解得:(舍去)或,
∴,
如图所示,当点F在x轴上方,当点与点重合时,
∵,是等腰直角三角形,且,
∴
∴,
综上所述,或或或;
(3)解:设,直线的解析式为,的解析式为,
∵点,,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,的解析式为,
对于,当时,,即,
对于,当时,,即,
∵在抛物线上,则
∴
∴为定值.
21、(2023·四川雅安·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线过点,对称轴是直线.
(1)求此抛物线的函数表达式及顶点M的坐标;
(2)若点B在抛物线上,过点B作x轴的平行线交抛物线于点C、当是等边三角形时,求出此三角形的边长;
(3)已知点E在抛物线的对称轴上,点D的坐标为,是否存在点F,使以点A,D,E,F为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在点F,当或或或时,以点A,D,E,F为顶点的四边形为菱形.
【分析】(1)根据对称轴和过点列二元一次方程组求解即可;
(2)如图:过点M作交于D,设点,则;然后表示出,再根据是等边三角形可得,,根据三角函数解直角三角形可得,进而求得即可解答;
(3)如图可知:线段为菱形的边和对角线,然后通过作图、结合菱形的性质和中点坐标公式即可解答.
【详解】(1)解:由题意可得:
,解得:,
所以抛物线的函数表达式为;
当时,,则顶点M的坐标为.
(2)解:如图:过点M作交于D
设点,则,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,即,解得:或(舍去)
∴,,
∴该三角形的边长.
(3)解:存在点F,使以点A,D,E,F为顶点的四边形为菱形
①如图:线段作为菱形的边,
当为菱形的对角线时,作关于直线的对称线段交于E,连接,作点E关于的对称点F,即为菱形,由对称性可得F的坐标为,故存在点F,使以点A,D,E,F为顶点的四边形为菱形,此时.
当为菱形对角线时,,
设,,
则,解得:或,
∴或
②线段作为菱形的对角线时,
如图:设
∵菱形,
∴,的中点G的坐标为,点G是的中点,
∴,解得,
∴,
设,
则有:,解得:,
∴.
综上,当或或或时,以点A,D,E,F为顶点的四边形为菱形.
22、(2023·四川德阳·中考真题)已知:在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,如果把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当平面内的直线与新图象有三个公共点时,求k的值;
(3)如图2,如果把直线沿y轴向上平移至经过点,与抛物线的交点分别是,,直线交于点,过点作于点,若.求点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【详解】(1)设抛物线的解析式为,
,
,
,
把,代入,得:,
解得:,
抛物线的解析式为
(2)直线表达式,
直线经过定点,
将过点的直线旋转观察和新图象的公共点情况
把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折,抛物线的解析式为,
新图象表达式为:时,;或时,,
如下图当直线与翻折上去的部分抛物线相切时,和新图象有三个公共点,
联立,得:,
整理得:
,
,
,
,
,
时,即如上图所示,符合题意,
时,如下图所示,经过点,
不符合题意,故舍去,
如下图,当直线经过点时,和新图象有三个公共点,
把代入,得:,
解得:,
综上所述,当平面内的直线与新图象有三个公共点时,k的值为或
(3)在抛物线上,
设坐标为,
,,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
(舍去),
,代入,
点的坐标为
23、(2023·四川攀枝花·中考真题)如图,抛物线经过坐标原点,且顶点为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线与轴正半轴的交点为,点位于抛物线上且在轴下方,连接、,若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)设抛物线的表达式为,将代入可得;
(2)过作轴于,过作轴于,设,求出;根据,,得,故,从而,即可解得答案.
【详解】(1)解:设抛物线的表达式为,
将代入得:,
解得,
;
(2)过作轴于,过作轴于,如图:
设,
在中,令得或,
;
,,
,
,
,
,
,
,
解得或(此时与重合,舍去),
,.
24、(2023·四川甘孜·中考真题)已知抛物线与x轴相交于,B两点,与y轴相交于点.
(1)求b,c的值;
(2)P为第一象限抛物线上一点,的面积与的面积相等,求直线的解析式;
(3)在(2)的条件下,设E是直线上一点,点P关于的对称点为点,试探究,是否存在满足条件的点E,使得点恰好落在直线上,如果存在,求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点的坐标为或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)得到,即可求解;
(3)由题意的:,即可求解.
【详解】(1)由题意,得
(2)由(1)得抛物线的解析式为.
令,则,得.
∴B点的坐标为.
,
∴.
∵,
∴直线的解析式为.
∵,
∴可设直线的解析式为.
∵在直线上,
∴.
∴.
∴直线的解析式为.
(3)设P点坐标为.
∵点P在直线和抛物线上,
∴.
∴.
解得(舍去).
∴点P的坐标为.
由翻折,得.
∵,
∴'.
∴.
.
设点E的坐标为,则.
.
当时,点E的坐标为.
设,
由,得:
,
解得:,
则点的坐标为.
当时,同理可得,点的坐标为.
综上所述,点的坐标为或.
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