内容正文:
专题10 二次函数综合及压轴题
1.(2024·四川达州·中考真题)如图1,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.点是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,,直线交抛物线的对称轴于点,若点是直线上方抛物线上一点,且,求点的坐标;
(3)若点是抛物线对称轴上位于点上方的一动点,是否存在以点,,为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2024·四川泸州·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B,且关于直线对称.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当时,y的取值范围是,求t的值;
(3)点C是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点C作x轴的垂线交直线于点D,在y轴上是否存在点E,使得以B,C,D,E为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.
3.(2024·四川成都·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线:与轴交于A,B两点(点在点的左侧),其顶点为,是抛物线第四象限上一点.
(1)求线段的长;
(2)当时,若△ACD的面积与的面积相等,求的值;
(3)延长交轴于点,当时,将沿方向平移得到.将抛物线平移得到抛物线,使得点,都落在抛物线上.试判断抛物线与是否交于某个定点.若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
4.(2024·四川遂宁·中考真题)二次函数的图象与轴分别交于点,与轴交于点,为抛物线上的两点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当两点关于抛物线对称轴对称,是以点为直角顶点的直角三角形时,求点的坐标;
(3)设的横坐标为,的横坐标为,试探究:的面积是否存在最小值,若存在,请求出最小值,若不存在,请说明理由.
5.(2024·四川凉山·中考真题)如图,抛物线与直线相交于两点,与轴相交于另一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是直线上方抛物线上的一个动点(不与重合),过点作直线轴于点,交直线于点,当时,求点坐标;
(3)抛物线上是否存在点使的面积等于面积的一半?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点,其顶点为D.
(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标;
(2)在y轴上是否存在一点M,使得的周长最小.若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点E在以点为圆心,1为半径的上,连接,以为边在的下方作等边三角形,连接.求的取值范围.
7.(2024·四川雅安·中考真题)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图①,若点P是线段上的一个动点(不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,当线段的长度最大时,求点Q的坐标;
(3)如图②,在(2)的条件下,过点Q的直线与抛物线交于点D,且.在y轴上是否存在点E,使得为等腰三角形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
8.(2024·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过、两点,在第一象限的抛物线上取一点,过点作轴于点,交于点.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)是否存在点,使得和相似?若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)是第一象限内抛物线上的动点(不与点重合),过点作轴的垂线交于点,连接,当四边形为菱形时,求点的横坐标.
9.(2024·四川南充·中考真题)已知抛物线与轴交于点,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,抛物线与轴交于点,点为线段上一点(不与端点重合),直线,分别交抛物线于点,,设面积为,面积为,求的值;
(3)如图,点是抛物线对称轴与轴的交点,过点的直线(不与对称轴重合)与抛物线交于点,,过抛物线顶点作直线轴,点是直线上一动点.求的最小值.
10.(2024·四川眉山·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,点在抛物线上.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当点在第二象限内,且的面积为3时,求点的坐标;
(3)在直线上是否存在点,使是以为斜边的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
11.(2024·四川德阳·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的函数值的取值范围;
(3)将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
12.(2024·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线F:经过点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在直线上方抛物线上有一动点C,连接交于点D,求的最大值及此时点C的坐标;
(3)作抛物线F关于直线上一点的对称图象,抛物线F与只有一个公共点E(点E在y轴右侧),G为直线上一点,H为抛物线对称轴上一点,若以B,E,G,H为顶点的四边形是平行四边形,求G点坐标.
13.(2024·四川巴中·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线经过,两点,与轴交于点,点是抛物线上一动点,且在直线的上方.
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图1,过点作轴,交直线于点,若,求点的坐标.
(3)如图2,连接,与交于点,过点作交于点.记、、的面积分别为.当取得最大值时,求的值.
14.(2024·四川资阳·中考真题)已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴的正半轴交于C点,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线在第一象限内的一点,连接,过点P作轴于点D,交于点K.记,的面积分别为,,求的最大值;
(3)如图2,连接,点E为线段的中点,过点E作交x轴于点F.抛物线上是否存在点Q,使?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
15.(2024·四川自贡·中考真题)如图,抛物线与x轴交于,两点,顶点为P.
(1)求抛物线的解析式及P点坐标;
(2)抛物线交y轴于点C,经过点A,B,C的圆与y轴的另一个交点为D,求线段的长;
(3)过点P的直线分别与抛物线、直线交于x轴下方的点M,N,直线交抛物线对称轴于点E,点P关于E的对称点为Q,轴于点H.请判断点H与直线的位置关系,并证明你的结论.
16.(2024·四川广安·中考真题)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点坐标为,点坐标为.
(1)求此抛物线的函数解析式.
(2)点是直线上方抛物线上一个动点,过点作轴的垂线交直线于点,过点作轴的垂线,垂足为点,请探究是否有最大值?若有最大值,求出最大值及此时点的坐标;若没有最大值,请说明理由.
(3)点为该抛物线上的点,当时,请直接写出所有满足条件的点的坐标.
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专题10 二次函数综合及压轴题
1.(2024·四川达州·中考真题)如图1,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.点是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,,直线交抛物线的对称轴于点,若点是直线上方抛物线上一点,且,求点的坐标;
(3)若点是抛物线对称轴上位于点上方的一动点,是否存在以点,,为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)或;(3)或或或
【分析】(1)待定系数法求解析式,即可求解;
(2)先求得的坐标,根据勾股定理的逆定理得出是等腰三角形,进而根据得出,连接,设交轴于点,则得出是等腰直角三角形,进而得出,则点与点重合时符合题意,,过点作交抛物线于点,得出直线的解析式为,联立抛物线解析式,即可求解;
(3)勾股定理求得,根据等腰三角形的性质,分类讨论解方程,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点和点,
∴;解得:
∴抛物线的解析式为;
(2)由,当时,,则
∵,则,对称轴为直线
设直线的解析式为,代入,
∴;解得:
∴直线的解析式为,
当时,,则
∴
∴
∴是等腰三角形,
∴
连接,设交轴于点,则
∴是等腰直角三角形,
∴,,
又
∴
∴
∴点与点重合时符合题意,
如图所示,过点作交抛物线于点,
设直线的解析式为,将代入得,
解得:
∴直线的解析式为
联立;解得:,
∴
综上所述,或;
(3)解:∵,,
∴
∵点是抛物线对称轴上位于点上方的一动点,设其中
∴,
①当时,,解得:或
②当时,,解得:
③当时,,解得:或(舍去)
综上所述,或或或.
【点睛】本题考查了二次函数综合问题,待定系数法求解析式,面积问题,特殊三角形问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
2.(2024·四川泸州·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B,且关于直线对称.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当时,y的取值范围是,求t的值;
(3)点C是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点C作x轴的垂线交直线于点D,在y轴上是否存在点E,使得以B,C,D,E为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在点以B,C,D,E为顶点的四边形是菱形,边长为或2
【分析】本题考查二次函数的综合应用,菱形的性质,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)分和,两种情况,结合二次函数的增减性进行求解即可.
(3)分为菱形的边和菱形的对角线两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,与y轴交于点B,且关于直线对称,
∴,解得:,
∴;
(2)∵抛物线的开口向下,对称轴为直线,
∴抛物线上点到对称轴上的距离越远,函数值越小,
∵时,,
①当时,则:当时,函数有最大值,即:,
解得:或,均不符合题意,舍去;
②当时,则:当时,函数有最大值,即:,解得:;故;
(3)存在;
当时,解得:,当时,,
∴,,
设直线的解析式为,把代入,得:,
∴,
设,则:,
∴,,,
当B,C,D,E为顶点的四边形是菱形时,分两种情况:
①当为边时,则:,即,
解得:(舍去)或,
此时菱形的边长为;
②当为对角线时,则:,即:,解得:或(舍去)
此时菱形的边长为:;
综上:存在以B,C,D,E为顶点的四边形是菱形,边长为或2.
3.(2024·四川成都·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线:与轴交于A,B两点(点在点的左侧),其顶点为,是抛物线第四象限上一点.
(1)求线段的长;
(2)当时,若△ACD的面积与的面积相等,求的值;
(3)延长交轴于点,当时,将沿方向平移得到.将抛物线平移得到抛物线,使得点,都落在抛物线上.试判断抛物线与是否交于某个定点.若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)抛物线与交于定点
【分析】(1)根据题意可得,整理得,即可知则有;
(2)由题意得抛物线:,则设,可求得,结合题意可得直线解析式为,设直线与抛物线对称轴交于点E,则,即可求得,进一步解得点,过D作于点H,则,即可求得;
(3)设可求得直线解析式为,过点D作,可得,结合题意得设抛物线解析式为,由于过点,可求得抛物线解析式为,根据解得,即可判断抛物线与交于定点.
【详解】(1)解:∵抛物线:与轴交于A,B两点,
∴,整理得,解得
∴
则;
(2)当时,抛物线:,
则
设,则,
设直线解析式为,
∵点D在直线上,
∴,解得,
则直线解析式为,
设直线与抛物线对称轴交于点E,则,
∴,
∵的面积与的面积相等,
∴,解得,
∴点,
过点D作于点H,则,
则;
(3)设直线解析式为,
则,解得,
那么直线解析式为,
过点D作,如图,
则,
∵,
∴,
∵将沿方向平移得到,
∴
由题意知抛物线平移得到抛物线,设抛物线解析式为,
∵点,都落在抛物线上
∴,解得,
则抛物线解析式为
∵
整理得,解得,
∴抛物线与交于定点.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质、两点之间的距离、一次函数的性质、求正切值、二次函数的平移、等腰三角形的性质和抛物线过定点,解题的关键是熟悉二次函数的性质和平移过程中数形结合思想的应用.
4.(2024·四川遂宁·中考真题)二次函数的图象与轴分别交于点,与轴交于点,为抛物线上的两点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当两点关于抛物线对称轴对称,是以点为直角顶点的直角三角形时,求点的坐标;
(3)设的横坐标为,的横坐标为,试探究:的面积是否存在最小值,若存在,请求出最小值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在,最小值为
【分析】本题考查了二次函数的综合题,待定系数法求函数解析式,勾股定理,已知两点坐标表示两点距离,二次函数最值,熟练掌握知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
(1)用待定系数法求解即可;
(2)可求,设,由,得,则
,解得,(舍去),故;
(3)分当点P、Q在x轴下方,且点Q在点P上方时,当点P、Q在x轴下方,且点P在点Q上方时,当点P、Q都在x轴上方或者一个在x轴上方,一个在x轴下方,得到这个面积是关于m的二次函数,进而求最值即可.
【详解】(1)解:把,代入得,
,解得,
∴二次函数的表达式为;
(2)解:如图:
由得抛物线对称轴为直线,
∵两点关于抛物线对轴对称,
∴,
设,
∵,
∴,
∴
,
整理得,,
解得,(舍去),
∴,
∴;
(3)存在,理由:
当点P、Q在x轴下方,且点Q在点P上方时,
设点,则点,设直线交轴于点,
设直线表达式为:,
代入,
得:,解得:,
∴直线的表达式为:,
令,得
则,
则,
则
,即存在最小值为;
当点P、Q在x轴下方,且点P在点Q上方时,
同上可求直线表达式为:,
令,得
则,
则,
则
即存在最小值为;
当点P、Q都在x轴上方或者一个在x轴上方,一个在x轴下方同理可求,
即存在最小值为,
综上所述,的面积是否存在最小值,且为.
5.(2024·四川凉山·中考真题)如图,抛物线与直线相交于两点,与轴相交于另一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是直线上方抛物线上的一个动点(不与重合),过点作直线轴于点,交直线于点,当时,求点坐标;
(3)抛物线上是否存在点使的面积等于面积的一半?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为;(2)的坐标为;(3)的坐标为或或或
【分析】(1)把代入求出,再用待定系数法可得抛物线的解析式为;
(2)设,则,,由,可得,解出的值可得的坐标为;
(3)过作轴交直线于,求出,知,故,设,则,可得,,根据的面积等于面积的一半,有,可得,即或,解出的值可得答案.
【详解】(1)解:把代入得:,
,
把,代入得:
,解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:设,则,,
,
,
解得或(此时不在直线上方,舍去);
的坐标为;
(3)解:抛物线上存在点,使的面积等于面积的一半,理由如下:
过作轴交直线于,过点B作,延长交x轴于点F,如图:
在中,令得,
解得或,
,,
,
,
,
设,则,
,
∵
,
的面积等于面积的一半,
,
,
或,
解得或,
的坐标为或或或.
【点睛】本题考查二次函数的图像与性质,涉及待定系数法求函数解析式,抛物线与坐标轴交点问题,解一元二次方程,三角形面积等知识,解题的关键是用含字母的式子表示相关点坐标和相关线段的长度.
6.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点,其顶点为D.
(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标;
(2)在y轴上是否存在一点M,使得的周长最小.若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点E在以点为圆心,1为半径的上,连接,以为边在的下方作等边三角形,连接.求的取值范围.
【答案】(1)抛物线的表达式为,顶点D的坐标为;(2)点M的坐标为;(3)的取值范围为.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)作点B关于原点的对称点,连接交轴于点M,此时的周长最小,利用待定系数法求得直线的解析式,据此求解即可;
(3)以为边在的下方作等边三角形,得到点在以为圆心,1为半径的上,据此求解即可.
【详解】(1)解:由于抛物线经过点和点,
∴,∴,
∴抛物线的表达式为,
∴顶点D的坐标为;
(2)解:∵点,对称轴为直线,
∴点,
∵,,
∴长为定值,
作点B关于原点的对称点,则,连接交轴于点M,
则,
∴,此时的周长最小,
设直线的解析式为,
则,
解得,,
∴直线的解析式为,
令,则,
∴点M的坐标为;
(3)解:以为边在的下方作等边三角形,作轴于点,连接,,
∵等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
∴点在以为圆心,1为半径的上,
,
当点在线段上时,有最小值为;
当点在射线上时,有最大值为;
∴的取值范围为.
【点睛】本题是一道二次函数的综合题,主要考查了二次函数图象的性质,待定系数法确定函数的解析式,一次函数图象的性质,抛物线上点的坐标的特征,一次函数图象上点的坐标的特征,利用点的坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.
7.(2024·四川雅安·中考真题)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图①,若点P是线段上的一个动点(不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,当线段的长度最大时,求点Q的坐标;
(3)如图②,在(2)的条件下,过点Q的直线与抛物线交于点D,且.在y轴上是否存在点E,使得为等腰三角形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在,点或或或或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)由,即可求解;
(3)先求出点,再分类求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:,
则,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:由抛物线的表达式知,点,
由点B、C的坐标得,直线的表达式为:,
设点,则点,
则,
∵,故有最大值,
此时,则,
即点;
(3)解:存在,理由:
设直线的表达式为,
由点的坐标得,,解得:,
∴直线的表达式为:,
令,,故,
过点作轴交轴于点,则,
,
则,
即直线和关于直线对称,故,
设直线的表达式为,
代入,,得,解得:,
则直线的表达式为:,
联立上式和抛物线的表达式得:,
解得:(舍去)或5,
即点;
设点,由的坐标得,,
当时,则,
解得:,即点或;
当或时,
同理可得:或,
解得:或,
即点或或;
综上,点或或或或.
【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
8.(2024·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过、两点,在第一象限的抛物线上取一点,过点作轴于点,交于点.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)是否存在点,使得和相似?若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)是第一象限内抛物线上的动点(不与点重合),过点作轴的垂线交于点,连接,当四边形为菱形时,求点的横坐标.
【答案】(1);(2)点的坐标为或;(3)
【分析】(1)先求出A、B的坐标,然后代入,求出b、c的值即可;
(2)由对顶角的性质性质知,若存在和相似,则有和两种情况,然后分情况讨论,利用相似三角形的性质求解即可;
(3)设点,,,,则,,根据菱形的性质得出,可求出,过点作于,可得,利用等角的余弦值相等得出,求出,根据菱形的性质得出,解方程求出m的值即可.
【详解】(1)解:令,则,则;令,则
∴,
把,代入,得:
解得:
∴这条抛物线所对应的函数表达式为:;
(2)解:存在点,使得和相似.
设点,则,,
∴,,,,
∵和相似,
∴或
①如图1,当时,
∴
∴点纵坐标为6
∴,解得:或
∴
②如图2,当时,
过B作于H
∴
∴
∴
∴,解得:(舍去)或
∴
综上所述,点的坐标为或.
(3)如图3,∵四边形为菱形
∴,,
设点,,,
∴,
∴,即
∵
∴,即或
∵,
∴,
∴
过点作于
∴
∴
∴,即
∴
∵
∴
∴
解得:(不合题意,舍去)或
故
答:点的横坐标为
【点睛】本题是常见的中考数学压轴题型,综合性比较强,涉及到知识点较多;主要考查了待定系数法求二次函数的解析式,相似三角形的性质,菱形的性质;解题时要能够灵活运用所学的数学知识,要会分类讨论.
9.(2024·四川南充·中考真题)已知抛物线与轴交于点,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,抛物线与轴交于点,点为线段上一点(不与端点重合),直线,分别交抛物线于点,,设面积为,面积为,求的值;
(3)如图,点是抛物线对称轴与轴的交点,过点的直线(不与对称轴重合)与抛物线交于点,,过抛物线顶点作直线轴,点是直线上一动点.求的最小值.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】()利用待定系数法即可求解;
()设,直线为,求出,直线为,求出,联立方程组得,,再根据,即可求解;
()设直线为,由得,得,设,,联立直线与抛物,得,根据根与系数的关系可得:,,作点关于直线的对称点,连接,则有,过点作于F,则,则,,根据勾股定理得,即可求出最小值.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,,
,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)设,直线为,据题意得,
,解得,
∴,
联立得,解得或,
∴,
设,直线为,据题意得,
,解得,
∴,
联立得,解得或,
∴,
,
,
∴;
(3)设直线为,由得,
∴,
∴,
设,,
联立直线与抛物线,
得,
,
根据根与系数的关系可得:,,
作点关于直线的对称点,连接,
由题意得直线,则,
∴,
过点作于F,则.
则,,
在中,
,
即当时,,此时,
故的最小值为.
【点睛】本题考查了二次函数和一次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程的关系,解一元二次方程,根的判别式,勾股定理,轴对称的性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
10.(2024·四川眉山·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,点在抛物线上.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当点在第二象限内,且的面积为3时,求点的坐标;
(3)在直线上是否存在点,使是以为斜边的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为;(2)的坐标为或;(3)的坐标为或或或
【分析】(1)利用待定系数法求解;
(2)过作轴交于,求出直线解析式,根据列式求解;
(3)先求出点A,B坐标,再求出直线解析式,过作轴于,过作轴于,分以下情况分别讨论即可:①与重合,与重合时;②当在第一象限,在第四象限时;③当在第四象限,在第三象限时;④当在第四象限,在第一象限时.
【详解】(1)解:把,代入得:
,解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:过作轴交于,如图:
由,得直线解析式为,
设,则,
,
的面积为3,
,即,
解得或,
的坐标为或;
(3)解:在直线上存在点,使是以为斜边的等腰直角三角形,理由如下:
在中,令得,
解得或,
,,
由,得直线解析式为,
设,,
过作轴于,过作轴于,
①,
当与重合,与重合时,是等腰直角三角形,如图:
此时;
②当在第一象限,在第四象限时,
是以为斜边的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,
解得(小于0,舍去)或,
,
的坐标为;
③当在第四象限,在第三象限时,如图:
是以为斜边的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
同理可得,
解得或(大于0,舍去),
,
的坐标为;
④当在第四象限,在第一象限,如图:
是以为斜边的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,
解得(舍去)或,
,
的坐标为;
综上所述,的坐标为或或或.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查待定系数法求函数解析式、二次函数中三角形面积计算、特殊三角形存在性问题、等腰直角三角形的性质等,难度较大,熟练运用数形结合及分类讨论思想是解题的关键.
11.(2024·四川德阳·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的函数值的取值范围;
(3)将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
【答案】(1);(2);(3)的最小值为:
【分析】(1)直接利用待定系数法求解二次函数的解析式即可;
(2)求解的对称轴为直线,而,再利用二次函数的性质可得答案;
(3)求解,,可得,求解直线为,及,证明在直线上,如图,过作于,连接,过作于,可得,,证明,可得,可得,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:∵的对称轴为直线,而,
∴函数最小值为:,
当时,,
当时,,
∴函数值的范围为:;
(3)解:∵,
当时,,
∴,
当时,
解得:,,
∴,
∴,
设直线为,
∴,
∴,
∴直线为,
∵拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,而顶点为,
∴,
∴在直线上,
如图,过作于,连接,过作于,
∵,,
∴,,
∵对称轴与轴平行,
∴,
∴,
∴,
由抛物线的对称性可得:,,
∴,
当三点共线时取等号,
∴,
∴,
∴,即的最小值为:.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数的性质,利用轴对称的性质求解线段和的最小值,锐角三角函数的应用,做出合适的辅助线是解本题的关键.
12.(2024·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线F:经过点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在直线上方抛物线上有一动点C,连接交于点D,求的最大值及此时点C的坐标;
(3)作抛物线F关于直线上一点的对称图象,抛物线F与只有一个公共点E(点E在y轴右侧),G为直线上一点,H为抛物线对称轴上一点,若以B,E,G,H为顶点的四边形是平行四边形,求G点坐标.
【答案】(1);(2)最大值为,C的坐标为;(3)点G的坐标为,,.
【分析】(1)本题考查了待定系数法解抛物线分析式,根据题意将点坐标分别代入抛物线解析式,解方程即可;
(2)根据题意证明,再设的解析式为,求出的解析式,再设,则,再表示出利用最值即可得到本题答案;
(3)根据题意求出,再分情况讨论当为对角线时,当为边时继而得到本题答案.
【详解】(1)解:,代入,
得:,解得:,
∴抛物线的函数表达式为.
(2)解:如图1,过点C作x轴的垂线交于点M.
∴轴,
∴,
∴,
设的解析式为,
把,代入解析式得,解得:,
∴.
设,则,
∴,
∵,,
∴当时,最大,最大值为.
∴的最大值为,此时点C的坐标为.
(3)解:由中心对称可知,抛物线F与的公共点E为直线与抛物线F的右交点,
∴,
∴(舍),,
∴.
∵抛物线F:的顶点坐标为,
∴抛物线的顶点坐标为,
∴抛物线的对称轴为直线.
如图2,当为对角线时,由题知,
∴,
∴.
如图3,当为边时,由题知,
∴,
∴.
如图4,由题知,
∴,
∴,
综上:点G的坐标为,,.
13.(2024·四川巴中·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线经过,两点,与轴交于点,点是抛物线上一动点,且在直线的上方.
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图1,过点作轴,交直线于点,若,求点的坐标.
(3)如图2,连接,与交于点,过点作交于点.记、、的面积分别为.当取得最大值时,求的值.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)令时,,求出,进一步求出直线的解析式为,设,则,表示出,,利用,可得,可得;
(3)由得到,进而得到,作交y轴于N,作轴交于Q,求出直线的解析式为,进而得到,求出,再证明,设,则,得到,得到,即可得到此时,点P的坐标为,点Q的坐标为,求出,,证明,得到,由即可求出答案.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,,
∴,解得:,
∴抛物线解析式为.;
(2)解:∵当时,,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴直线的解析式为,
设,则,
∵轴于点D,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,(此时,重合,不合题意舍去),
∴,
∴;
(3)解:∵,
,
∴,
,
作交y轴于N,作轴交于Q,
直线的解析式为,,
直线的解析式为,
将代入,得:,
解得:,
直线的解析式为,
当时,,
,
∴,,
,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
,
设,则,
∴,
,
∴当时,有最大值,
此时,,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
.
【点睛】此题是二次函数综合题,考查了待定系数法求一次函数和二次函数解析式、相似三角形的判定和性质、二次函数的图象和性质、解直角三角形等知识,数形结合和准确计算是解题的关键.
14.(2024·四川资阳·中考真题)已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴的正半轴交于C点,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线在第一象限内的一点,连接,过点P作轴于点D,交于点K.记,的面积分别为,,求的最大值;
(3)如图2,连接,点E为线段的中点,过点E作交x轴于点F.抛物线上是否存在点Q,使?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在,或
【分析】(1)先求点坐标,待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出的解析式,设,则:,将转化为二次函数求最值即可;
(3)易得垂直平分,设,勾股定理求出点坐标,三线合一结合同角的余角相等,推出,分别作点关于轴和直线的对称点,直线,与抛物线的交点即为所求,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
把,,代入函数解析式得:
∴,解得:;
∴;
(2)∵,,
∴设直线的解析式为:,把,代入,得:,
∴,
设,则:,
∴,,,
∴,
∴
,
∴当时,的最大值为;
(3)存在:
令,
解得:,
∴,
∵,点为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
设,则:,
在中,由勾股定理,得:,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
①取点关于轴的对称点,连接,交抛物线与点,则:,,
设的解析式为:,
则:,解得:,
∴,
联立,解得:(舍去)或,
∴;
②取关于的对称点,连接交于点,连接交抛物线于点,
则:,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
过点作轴,则:,,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
则:,解得:,
∴,
联立,解得:(舍去)或,
∴;
综上:或.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法求函数解析式,中垂线的判定和性质,等积法求线段的长,坐标与轴对称,勾股定理,解直角三角形,等知识点,综合性强,难度大,计算量大,属于中考压轴题,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想,进行求解,是解题的关键.
15.(2024·四川自贡·中考真题)如图,抛物线与x轴交于,两点,顶点为P.
(1)求抛物线的解析式及P点坐标;
(2)抛物线交y轴于点C,经过点A,B,C的圆与y轴的另一个交点为D,求线段的长;
(3)过点P的直线分别与抛物线、直线交于x轴下方的点M,N,直线交抛物线对称轴于点E,点P关于E的对称点为Q,轴于点H.请判断点H与直线的位置关系,并证明你的结论.
【答案】(1),;(2)4;(3)点H在直线上,见详解
【分析】(1)待定系数法即可求解二次函数解析式,再进行配方即可求点P坐标;
(2)先由与的正切值相等得到,继而可证明,再由垂径定理得到;
(3)将点代入得直线表达式为, 则,而点E为中点,则,可求,联立抛物线与直线表达式,得:,可求,可证明,得到,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于,两点,
∴代入得:,解得:,
∴抛物线解析式为,
而,
∴;
(2)解:如图:
当时,,
∴点,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是经过点A、B、C的的直径,
∵,经过圆心,
∴;
(3)解:如图:
将点代入,得,
∴,
把点N横坐标,代入得,
∵轴,轴,
∴,点G为中点,
∴,
∴点E为中点,
∴,
∵点P关于E的对称点为Q,
∴,
∴,
联立抛物线与直线表达式,
得:,
整理得:,
∴,
解得:,
即,
∵,,
∴,
∴点N、Q、H三点共线,
∴点H在直线上.
【点睛】本题考查了二次函数与一次函数的综合题,待定系数法求二次函数解析式,圆周角定理,垂径定理,平行线分线段成比例定理,三角函数,抛物线与直线的交点问题,熟练掌握知识点是解题的关键.
16.(2024·四川广安·中考真题)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点坐标为,点坐标为.
(1)求此抛物线的函数解析式.
(2)点是直线上方抛物线上一个动点,过点作轴的垂线交直线于点,过点作轴的垂线,垂足为点,请探究是否有最大值?若有最大值,求出最大值及此时点的坐标;若没有最大值,请说明理由.
(3)点为该抛物线上的点,当时,请直接写出所有满足条件的点的坐标.
【答案】(1);(2)的最大值为,点的坐标为;(3)点的坐标为或
【分析】(1)直接利用抛物线的交点式可得抛物线的解析式;
(2)先求解,及直线为,设,可得,再建立二次函数求解即可;
(3)如图,以为对角线作正方形,可得,与抛物线的另一个交点即为,如图,过作轴的平行线交轴于,过作于,则,设,则,求解,进一步求解直线为:,直线为,再求解函数的交点坐标即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点坐标为,点坐标为.
∴;
(2)解:当时,,
∴,
设直线为,
∴,解得:,
∴直线为,
设,
∴,
∴
;
当时,有最大值;
此时;
(3)解:如图,以为对角线作正方形,
∴,
∴与抛物线的另一个交点即为,
如图,过作轴的平行线交轴于,过作于,则,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
设,则,
∴,
∴,
由可得:
∴,
解得:,
∴,
设为:,
∴,解得:,
∴直线为:,
∴,解得:或,
∴,
∵,,,正方形,
∴,
同理可得:直线为,
∴,解得:或,
∴,
综上:点的坐标为或.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解抛物线的解析式,抛物线的性质,正方形的性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.
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