内容正文:
专题7.2 锐角三角函数与函数综合
· 典例分析
【典例1】如图,抛物线与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,作直线.是第四象限内抛物线上的一个动点,点的横坐标为.过点作轴于点,交于点.
(1)求,两点的坐标,并直接写出直线的函数表达式.
(2)求线段的最大值.
(3)若是平面内一点,是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出的值;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)令,可求出的坐标,令,可求出的坐标,利用待定系数法可求出直线的函数表达式;
(2)先表示出点的坐标,再表示出点的坐标,进而表示出的长,最后根据二次函数的性质即可求解;
(3)分三种情况讨论:当为对角线时,当为对角线时,当为对角线时.
【解题过程】
(1)解:令,则,
解得:,,
点在点的左侧,
,,
令,则,
,
设直线的函数表达式为,
将,代入,
得:,
解得:,
直线的函数表达式为;
(2)根据题意得:,
轴于点,交于点,
,
,
,,
当时,线段有最大值,最大值为:;
(3)存在,的值为或.
根据题意得:,,,
分以下三种情况讨论:
①当为对角线时,,
轴于点,
,
,
,,
,
,
解得:(舍去),;
②当为对角线时,,
如图,过点作于点,则,
由(1)知,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:(舍去),;
③当为对角线时,,
如图,过点作于点,则,
,
,
,
,
解得:(舍去);
综上所述,的值为或.
· 学霸必刷
1.(24-25九年级上·山东威海·期中)如图,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C,顶点为D,O为坐标原点,.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线第一象限上一动点,求点运动到什么位置时四边形的面积最大,最大面积为多少?
2.(2023·黑龙江鸡西·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于、两点,交轴于点,连接、,,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在一点,使直线将的面积分成的两部分,若存在,求点的横坐标;若不存在,请说明理由.
3.(2024·湖北省直辖县级单位·一模)抛物线与直线交于原点和点,与轴交于另一点,顶点为.
(1)求出点和点的坐标;
(2)如图①,连接,为轴的负半轴上的一点,当时,求点的坐标;
(3)如图②,是点关于抛物线的对称轴的对称点,是抛物线上的动点,它的横坐标为,连接,,与直线交于点,设和的面积分别为和,求的最大值.
4.(2023·山东菏泽·二模)如图,抛物线与坐标轴分别交于A,B,两点,,点P是第一象限内抛物线上的一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接,,,若,求点P的坐标;
(3)连接,,是否存在点P,使得,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
5.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点为坐标原点,直线与x轴、轴分别相交B,C,抛物线与轴交于点A,点B,且.
(1)求和的值.
(2)点P是直线上方抛物线上任意一点,设点P的横坐标为,连接.四边形的面积为S,求S与的函数关系式.
(3)点P为抛物线上的一点,连接,当,求P的坐标.
6.(24-25九年级上·全国·阶段练习)如图,已知抛物线经过点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为该抛物线上一动点.
①当点P在直线下方时,过点P作轴,交直线于点E,作轴.交直线于点F,求的最大值;
②若,求点P的横坐标.
7.(2024·福建厦门·模拟预测)如图,抛物线经过的三个顶点,其中为原点,,,点在线段上运动,点在直线上方的抛物线上,,于点,交于点,平分,,于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点运动至抛物线的对称轴上时,求的面积;
(3)试探究的值是否为定值?如果为定值,求出该定值;如果不为定值,请说明理由.
8.(2024·湖南衡阳·二模)已知抛物线与x轴交于A,B两点,点A在点B的左侧,与y轴交于点,且.
(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;
(2)如图1,将沿翻折得到,与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得是直角三角形,直接写出所有符合条件的点P的坐标.
(3)如图2,若点G为线段上的动点,过点G作交于点H.求面积的最大值,并求此时G点坐标.
9.(2024·山东济宁·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于、两点,交轴于点,连接.
(1)求抛物线表达式;
(2)点P从点C以每秒个单位长度的速度沿运动到点A,点Q从点O以每秒1个单位长度的速度沿运动到点C,点P和点Q同时出发,连接,设点P和点Q的运动时间为t,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)抛物线上存在点M,使得,请直接写出点M的坐标.
10.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,抛物线交轴于,两点,交轴于点.
(1)直接写出抛物线的解析式;
(2)如图1,连接,点在抛物线上,且在对称轴右侧,若,求点的坐标;
(3)如图2,将抛物线通过变换得到顶点为的抛物线,交轴于,两点,,点在第四象限的抛物线上,过点作不平行轴的直线,分别交直线,于,两点,若直线与抛物线只有一个公共点,求证:.
11.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)如图,抛物线交轴于点,点交轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,连接,,点为线段下方抛物线上一动点,过点作轴交于点,过点作轴交于点,求的最大值以及点的坐标;
(3)将二次函数沿射线平移一定的单位长度,使得平移后的抛物线过点,记平移后的点对应点为,连接,点为平移后新抛物线上一动点,若满足,直接写出符合题意所有点的横坐标.
12.(2024·重庆·二模)已知抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求的值和点的坐标;
(2)如图1,点为直线上方抛物线上的一点,过点作轴交于点,再过点作于点,求周长的最大值以及此时点的坐标;
(3)如图2,平移该抛物线,平移后的抛物线经过点.且与轴交于两点,连接,.点是抛物线上一点,连接,若,直接写出所有符合条件的点的坐标.并写出求解点坐标的其中一种情况的过程.
13.(2024·重庆·一模)如图,抛物线交x轴于点和点B,交y轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P为直线BC下方抛物线上一点,过点P作轴交直线BC于点D,过点D作交x轴于点E,求的最大值,并求此时点P的坐标;
(3)如图2,将抛物线先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度后得到新抛物线,新抛物线交y轴于点G,点H为新抛物线上一点,当时,请直接写出所有符合条件的点H的横坐标,并写出求点H横坐标的其中一种情况的过程.
14.(2023·辽宁·二模)已知抛物线,直线与y轴交于A,与x轴交于B.抛物线过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点M为抛物线第一象限一点,.若,求点M的横坐标;
(3)如图2,,点P为中点,,且点E的横坐标为.,,作点A关于x轴的对称点F,,连接,.请直接写出的最小值(结果无需化简) .
15.(2023·江苏淮安·三模)如图,抛物线与轴交于点和点两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是抛物线上一动点,作轴,垂足为,连接.
①如图1,若点在第三象限,且,求点的坐标;
②若点在轴左侧时,直线交直线于点,当点关于直线的对称点落在轴上时,直接写出点的坐标.
16.(2023·重庆沙坪坝·一模)如图,抛物线与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,抛物线的对称轴与直线的交点为E.
(1)如图1,求直线的表达式;
(2)如图1,点P是直线上方抛物线上的一动点,过点P作y轴的平行线交直线于点Q,过点P作x轴的平行线交直线于点H,求周长的最大值和此时P点的坐标;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移4个单位得到新抛物线,新抛物线与坐标轴y轴交于点M.点D与点C关于x轴对称,连接,将沿直线平移得到.平移过程中,在直线上是否存在点N,使得N,,,为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出N点的坐标,并写出求解其中一个N点坐标的过程.
17.(23-24九年级下·全国·单元测试)如图,抛物线经过,,三点,D为直线上方抛物线上一动点,过点D作轴于点Q,与相交于点M.于E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求线段长度的最大值;
(3)连接,F是的中点,是否存在点D,使得中有一个角与相等?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.
18.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点P是直线下方抛物线上的一动点,过点P作直线交x轴于点D,过点P作于点E,求出的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接交于点Q,将原抛物线沿射线方向平移个单位得到新抛物线,在新抛物线上存在一点M,使,请直接写出所有符合条件的点M的横坐标.
第 1 页 共 20 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题7.2 锐角三角函数与函数综合
· 典例分析
【典例1】如图,抛物线与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,作直线.是第四象限内抛物线上的一个动点,点的横坐标为.过点作轴于点,交于点.
(1)求,两点的坐标,并直接写出直线的函数表达式.
(2)求线段的最大值.
(3)若是平面内一点,是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出的值;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)令,可求出的坐标,令,可求出的坐标,利用待定系数法可求出直线的函数表达式;
(2)先表示出点的坐标,再表示出点的坐标,进而表示出的长,最后根据二次函数的性质即可求解;
(3)分三种情况讨论:当为对角线时,当为对角线时,当为对角线时.
【解题过程】
(1)解:令,则,
解得:,,
点在点的左侧,
,,
令,则,
,
设直线的函数表达式为,
将,代入,
得:,
解得:,
直线的函数表达式为;
(2)根据题意得:,
轴于点,交于点,
,
,
,,
当时,线段有最大值,最大值为:;
(3)存在,的值为或.
根据题意得:,,,
分以下三种情况讨论:
①当为对角线时,,
轴于点,
,
,
,,
,
,
解得:(舍去),;
②当为对角线时,,
如图,过点作于点,则,
由(1)知,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:(舍去),;
③当为对角线时,,
如图,过点作于点,则,
,
,
,
,
解得:(舍去);
综上所述,的值为或.
· 学霸必刷
1.(24-25九年级上·山东威海·期中)如图,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C,顶点为D,O为坐标原点,.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线第一象限上一动点,求点运动到什么位置时四边形的面积最大,最大面积为多少?
【思路点拨】
(1)由可求出的长,进而可求得点坐标,设二次函数解析式为,将、、三点坐标代入,建立三元一次方程组,解方程组即可得出答案;
(2)过点作轴于点,设点坐标为(),利用各点坐标可分别求出、、、、的长,根据及三角形的面积公式,即可将四边形的面积用表示出来,将该二次函数化成顶点式,即可求得四边形面积的最大值以及此时的点坐标.
【解题过程】
(1)解:,
,
又,
,
,
设二次函数解析式为,
二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点,
将上述三点坐标代入,可得:
,
解得:,
二次函数的表达式为;
(2)解:如图,过点作轴于点,
点为抛物线第一象限上一动点,
设点坐标为(),
,
,
,
,
,
,
,
函数图象开口向下,
当时,取得其最大值,最大值为,
,
,
答:点运动到时四边形的面积最大,最大面积为.
2.(2023·黑龙江鸡西·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于、两点,交轴于点,连接、,,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在一点,使直线将的面积分成的两部分,若存在,求点的横坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)求出,则,由得,,设,由勾股定理可得,可得到,再用待定系数法可得答案;
(2)设直线交于点,过点作轴于点,过点作轴于点,设,则,,,分两种情况:当时,即时;当时,即时,分别进行求解即可得到答案.
【解题过程】
(1)解:在中,令,得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
在中,,即,
解得:,
∴,
∴设抛物线解析式为,
将点代入,得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:设直线交于点,过点作轴于点,过点作轴于点,
,
设,则,,
∴,
当时,即时,,即,
,
∵,
∴,
∴,
∵,即,
解得或(与重合,舍去),
∴,
当时,即时,
同理可得,
∵,
∴,
∴,
∵,即,
解得或(舍去),
∴,
综上所述,的坐标为或.
3.(2024·湖北省直辖县级单位·一模)抛物线与直线交于原点和点,与轴交于另一点,顶点为.
(1)求出点和点的坐标;
(2)如图①,连接,为轴的负半轴上的一点,当时,求点的坐标;
(3)如图②,是点关于抛物线的对称轴的对称点,是抛物线上的动点,它的横坐标为,连接,,与直线交于点,设和的面积分别为和,求的最大值.
【思路点拨】
(1)令,可求出点的坐标,将函数化为顶点式,可求出点的坐标;
(2)过点作轴于点,可得,推出,由点为轴的负半轴上的一点,设直线与轴交于点,则是等腰三角形,可得,设,则,,根据勾股定理求出值,进而得到点的坐标,利用待定系数法求出直线的解析式,即可求解;
(3)分别过点,作轴的平行线,交直线于点,,则,,由点的横坐标为,可表达,利用二次函数的性质可得结论.
【解题过程】
(1)解:令,
解得或,
;
,
顶点;
(2)如图,过点作轴于点,
,,
,
,
,
为轴的负半轴上的一点,设直线与轴交于点,则是等腰三角形,
,
设,则,,
在中,,
解得:,
,
设直线的解析式为:,将点、代入得:
,
解得:,
直线的解析式为:,
令,则,
解得:,
;
(3)点与点关于对称轴对称,
,
如图,分别过点,作轴的平行线,交直线于点,,
,,
点横坐标为,
,,
,
,,
,
,
当时,的最大值为.
4.(2023·山东菏泽·二模)如图,抛物线与坐标轴分别交于A,B,两点,,点P是第一象限内抛物线上的一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接,,,若,求点P的坐标;
(3)连接,,是否存在点P,使得,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)把已知点坐标代入解析式,构造方程组计算即可.
(2) 连接,设点P的坐标为,分别表示三角形的面积列出等式计算即可.
(3)作平分交y轴于点M,作于点N,利用角的平分线性质定理,勾股定理,三角函数,解析式构造方程组计算即可.
【解题过程】
(1)∵抛物线经过点,,∴,
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)如图1,连接,设点P的坐标为,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
整理得,解得,(不符合题意,舍去),
∴点P的坐标为.
(3)存在,且点P的坐标为.理由如下:
如图2,作平分交y轴于点M,作于点N,则,
∵平分,,,
∴,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,,
设交y轴于点Q,则,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,则,解得,
∴直线的解析式为,
解方程组,得,(不符合题意,舍去),
∴点P的坐标为.
5.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点为坐标原点,直线与x轴、轴分别相交B,C,抛物线与轴交于点A,点B,且.
(1)求和的值.
(2)点P是直线上方抛物线上任意一点,设点P的横坐标为,连接.四边形的面积为S,求S与的函数关系式.
(3)点P为抛物线上的一点,连接,当,求P的坐标.
【思路点拨】
本题是二次函数综合,考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数与面积综合,二次函数与特殊角度,正切函数等知识点;
(1)求出,,再代入计算即可;
(2)过作轴于,利用割补法得到,代入求面积即可;
(3)由,,可得,,,当且点在轴上方时,即可得到,连接交轴于,过作于,可得
∴,求出,再求出直线解析式与抛物线联立即可求出;作关于轴对称点,此时,求出直线解析式再与抛物线联立求出.
【解题过程】
(1)解:∵线与x轴、轴分别相交B,C,当时,;当时,;
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
把,代入可得,
解得;
(2)解:由(1)可得抛物线解析式为,
∵点P是直线上方抛物线上任意一点,设点P的横坐标为,
∴,且,
过作轴于,则,
∴,,,
∴
,
∴;
(3)解:∵,,,
∴,,
∴,,,
当且点在轴上方时,连接交轴于,过作于,则,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴设直线解析式为,代入得,解得,
∴直线解析式为,
联立,解得或,
∵,
∴;
作关于轴对称点,此时,直线解析式为,
联立,解得或,
∵,
∴;
综上所述,P的坐标,.
6.(24-25九年级上·全国·阶段练习)如图,已知抛物线经过点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为该抛物线上一动点.
①当点P在直线下方时,过点P作轴,交直线于点E,作轴.交直线于点F,求的最大值;
②若,求点P的横坐标.
【思路点拨】
(1)待定系数法求解析式即可;
(2)①当时,,即,,,待定系数法求直线的解析式为;如图1,设,则,,由,可知当时,有最大值,由轴,轴,可得,,由勾股定理得,,进而可求的最大值;②如图2,作关于轴的对称点,连接,作,使,交轴于, 由轴对称的性质可知,,,则,,,由勾股定理得,,如图2,作于,由,即,可求,由勾股定理得,,则,由,即,可求,即,待定系数法求直线的解析式为,联立,,计算求出满足要求的解即可.
【解题过程】
(1)解:将代入得,,
解得,,
∴;
(2)①解:当时,,即,
∴,,
设直线的解析式为,
将,代入得,,
解得,,
∴直线的解析式为;
如图1,
设,则,,
∵,
∴当时,有最大值,
∵轴,轴,
∴,,
∴,
∴,
由勾股定理得,,
∴的最大值为;
②解:如图2,作关于轴的对称点,连接,作,使,交轴于,
由轴对称的性质可知,,,
∴,,
∴,
由勾股定理得,,
如图2,作于,
∴,即,
解得,,
由勾股定理得,,
∴,
∴,即,
解得,,
∴,
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,或(舍去),
∴点P的横坐标为.
7.(2024·福建厦门·模拟预测)如图,抛物线经过的三个顶点,其中为原点,,,点在线段上运动,点在直线上方的抛物线上,,于点,交于点,平分,,于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点运动至抛物线的对称轴上时,求的面积;
(3)试探究的值是否为定值?如果为定值,求出该定值;如果不为定值,请说明理由.
【思路点拨】
(1)利用待定系数法可得;
(2)当点运动至对称轴上时,点的横坐标为3,可得.连接、,由点与点关于原点对称,可得点、、三点共线,且为的中点.推出,可得点到的距离为.再根据三角形面积公式即可求得答案;
(3)过点作于点,过点作于点.运用勾股定理可得.再证得为等腰直角三角形.设,则,再运用解直角三角形可求得,,即可求得答案.
【解题过程】
(1)解:(1)设抛物线的解析式为.
将,代入,得,
解得:,
;
(2)解:,
抛物线的对称轴为直线.
当点运动至对称轴上时,点的横坐标为3,
则,
即.
如图1,连接、,
由点,得点与点关于原点对称,
点、、三点共线,且为的中点.
,
,
.
平分,
,
,
,
与间的距离为,
点到的距离为.
,,
.
当点运动至抛物线的对称轴上时,的面积为3;
(3)解:的值为定值;理由如下:
如图,过点作于点,过点作于点.
由题意得,,
.
,
在中,,
,
,
,即为等腰直角三角形.
设,则,
在和中,
,
,
,
即,
,
.
又,
,
即,
,
.
的值是定值,定值为.
8.(2024·湖南衡阳·二模)已知抛物线与x轴交于A,B两点,点A在点B的左侧,与y轴交于点,且.
(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;
(2)如图1,将沿翻折得到,与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得是直角三角形,直接写出所有符合条件的点P的坐标.
(3)如图2,若点G为线段上的动点,过点G作交于点H.求面积的最大值,并求此时G点坐标.
【思路点拨】
(1)根据题意得到,结合三角函数得到点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式,将抛物线解析式化为顶点式即可得到其顶点坐标;
(2)根据题意得到顶点,进而得到为等腰直角三角形,过点作交于点,结合轴对称性质证明,得到,且有轴,设直线的解析式为,利用待定系数法求出直线的解析式,进而得到点,点坐标,根据点P在对称轴上,使得是直角三角形,设,则,,,结合勾股定理逆定理分以下三种情况①当时,②当时,③当时,建立等式,讨论求解,即可解题;
(3)设直线的解析式为,利用待定系数法求出直线的解析式,利用平行的特点设的解析式为,分别得到,,进而根据表示出的表达式,再利用二次函数的最值,得到的最大值,并推出G点坐标.
【解题过程】
(1)解:抛物线与y轴交于点,
,
,
,
,即,
抛物线过点,,
,
解得,
抛物线解析式为,
,
抛物线的顶点坐标;
(2)解: 时,解得,,
,即,
,
为等腰直角三角形,
,
过点作交于点,
,
,
由对称的性质可知,,
,
,
,
,
轴,
设直线的解析式为,
,
解得,
直线的解析式为,
当时,有,解得,
,即,
,
,
点P在对称轴上,使得是直角三角形,
设,
则,,,
①当时,
有,
解得或,
的坐标为或;
②当时,
有,
解得,
的坐标为;
③当时,
有,
解得,
的坐标为;
综上所述,的坐标为或或或;
(3)解:设直线的解析式为,
,
解得,
直线的解析式为,
,
设的解析式为(其中的横坐标范围为),
联立与,有,解得,
当时,,
即,
当时,有,即,
即,
,
,
当时,有最大值为,
此时,G点坐标为.
9.(2024·山东济宁·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于、两点,交轴于点,连接.
(1)求抛物线表达式;
(2)点P从点C以每秒个单位长度的速度沿运动到点A,点Q从点O以每秒1个单位长度的速度沿运动到点C,点P和点Q同时出发,连接,设点P和点Q的运动时间为t,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)抛物线上存在点M,使得,请直接写出点M的坐标.
【思路点拨】
本题考查了二次函数的性质,待定系数法求解析式,直角三角形的性质,解直角三角形,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
(1)直接利用待定系数法即可求解析式;
(2)先求出与的长,由三角形的面积公式和二次函数的性质可求解;
(3)分两种情况讨论,先求出的解析式,联立方程组可求解.
【解题过程】
(1)解:点、,三点在抛物线上,将其代入抛物线中得:
解得:
∴抛物线的表达式为:.
(2)解:如图,过点作于,
∵、,
又∵,
,
∵点从点以每秒个单位长度的速度沿运动到点,点从点以每秒1个单位长度的速度沿运动到点,
又∵,
,
,
∴当 时,的最大值为
∴点的坐标为.
(3)如图,当点在的下方时,设与轴的交点为,
∵,
∴点
设直线的解析式为:
把 代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为:
联立方程组可得:
解得:(舍去)或 ,
故点;
当点在的上方时,设与轴的交点为,
∴点
设直线的解析式为:
把 代入得:,
解得:,
∴直线 的解析式为:
联立方程组可得:
解得:(舍去)或
故点
综上所述:点的坐标为 或 .
10.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,抛物线交轴于,两点,交轴于点.
(1)直接写出抛物线的解析式;
(2)如图1,连接,点在抛物线上,且在对称轴右侧,若,求点的坐标;
(3)如图2,将抛物线通过变换得到顶点为的抛物线,交轴于,两点,,点在第四象限的抛物线上,过点作不平行轴的直线,分别交直线,于,两点,若直线与抛物线只有一个公共点,求证:.
【思路点拨】
(1)利用待定系数法即可求解;
(2)连接,作下方作,使得,过点C作的垂线,交直线于点N,其中点P在抛物线上,过N点作轴于点M,求出,,根据,可得,接着证明,可得,,即有,求出直线的解析式为:,联立:,可得此时点P的坐标为:;
(3)设抛物线解析式为:,利用待定系数法可得, 再利用待定系数法可得:,,设P点坐标为:,Q点坐标为:,利用待定系数法可得,联立:,整理,根据直线与抛物线只有一个公共点,,可得方程的,可得,则有,再利用勾股定理可得,问题得证.
【解题过程】
(1)将,代入中,有:,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)连接,作下方作,使得,过点C作的垂线,交直线于点N,其中点P在抛物线上,过N点作轴于点M,如图,
当时,,
∴,即,
∵,,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
即,
∴在中,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
又∵,
∴,解得:,
∴直线的解析式为:,
联立:,
解得:(点B的坐标),或者,
此时点P的坐标为:;
(3)∵抛物线经过顶点和点,
∴设抛物线解析式为:,
则有,即,
∴抛物线解析式为:,
∴抛物线与x轴的另一个交点,
∵,,,
∴利用待定系数法可得:,,
设P点坐标为:,Q点坐标为:,
∴利用待定系数法可得,
联立:,
整理,
∵直线与抛物线只有一个公共点,,
∴方程的,
化简:,
∴,
∴,
∵,,,
∴,,
∴,
∴.
11.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)如图,抛物线交轴于点,点交轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,连接,,点为线段下方抛物线上一动点,过点作轴交于点,过点作轴交于点,求的最大值以及点的坐标;
(3)将二次函数沿射线平移一定的单位长度,使得平移后的抛物线过点,记平移后的点对应点为,连接,点为平移后新抛物线上一动点,若满足,直接写出符合题意所有点的横坐标.
【思路点拨】
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先利用待定系数法求出直线的解析式为,直线的解析式为,设,则,,进而得到,,推出,即可求解;
(3)根据,,可得,将二次函数沿射线平移一定的单位长度,相当于向右平移个单位,向下平移个单位,设平移后的新抛物线的解析式为,将新抛物线经过点代入可得到或,当时,新抛物线的解析式为,则,在轴上取点,连接交新抛物线于点,过点作于,则,利用待定系数法求出直线的解析式,再与新抛物线联立即可求出点的坐标;在轴上取点,连接交新抛物线于点,过点作于点,则,利用待定系数法求出直线的解析式,再与新抛物线联立即可求出点的坐标;当时,同理可求得点的坐标.
【解题过程】
(1)解:抛物线交轴于点,点,
,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)抛物线交轴于点,
,
设直线的解析式为,将,分别代入得:
,
解得:,
直线的解析式为,
同理可得:直线的解析式为,
设,则,
,
轴,
点的纵坐标为,代入,
得,
解得:,
,
,
,
,
当时,取得最大值,此时,点;
(3) ,,
,,
,
,
,
原抛物线的顶点坐标为,
将二次函数沿射线平移一定的单位长度,相当于向右平移个单位,向下平移个单位,
平移后的新抛物线的解析式为,
新抛物线经过点时,
,
解得:或,
当时,新抛物线的解析式为,则,如图,
在轴上取点,连接交新抛物线于点,过点作于,则,
,
是等腰直角三角形,
,,
,
又,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
,
,即,
设直线的解析式为,则,
解得:,
直线的解析式为,
联立,
解得:或(舍去),
;
在轴上取点,连接交新抛物线于点,过点作于点,
则,
,,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
同理可得直线的解析式为,
联立,
解得:或(舍去),
;
当时,新抛物线的解析式为,则,如图,
在轴上取点,连接交新抛物线于点,过点作于点,
同理可得,直线的解析式为:,
联立,
解得:或(舍去),
;
在轴上取点,连接交新抛物线于点,过点作于点,
同理可得,直线的解析式为:,
联立,
解得:或(舍去),
;
综上所述,符合题意所有点的横坐标为或或或.
12.(2024·重庆·二模)已知抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求的值和点的坐标;
(2)如图1,点为直线上方抛物线上的一点,过点作轴交于点,再过点作于点,求周长的最大值以及此时点的坐标;
(3)如图2,平移该抛物线,平移后的抛物线经过点.且与轴交于两点,连接,.点是抛物线上一点,连接,若,直接写出所有符合条件的点的坐标.并写出求解点坐标的其中一种情况的过程.
【思路点拨】
(1)根据抛物线与轴交于点,代入解析式求解即可.
(2)设直线的解析式为:,确定直线的解析式为:,设,则,,延长交x轴于点E,确定,,得到的周长为 ,借以构造二次函数,用函数思想求最值即可.
(3)先运用平移思想确定新抛物线的解析式,后运用分类思想,构造出符合题意的直线,确定直线与抛物线的交点,运用解析式交点法确定坐标即可.
【解题过程】
(1)∵抛物线与轴交于点,
∴,
解得,
故抛物线的解析式为,
解方程,
解得,
故.
(2)∵抛物线的解析式为,,
∴,,
∴,,
∴,
设直线的解析式为:,
将,代入直线的解析式得:,
解得,
直线的解析式为:,
∴设,则,
∴,
延长交x轴于点E,
∵轴,, ,
∴,
∴,
∴的周长为
∵,
∴的周长有最大值,且当时,取得最大值,最大值为,
此时,故点.
(3)∵抛物线的解析式为,
设平移后抛物线的解析式为,
∵抛物线经过,
∴,
解得,
整理,得抛物线的解析式为,
作于点M,
∵抛物线经过,
∴,
∴,
∴直线是线段的垂直平分线,且,
设直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得.
∴直线的解析式为:,
设直线与直线交于点N,
则,
此时,
延长交抛物线于点F,
则,
设直线的解析式为:,
把代入解析式,得,
解得.
∴直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得,
故;
设直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得,
∴直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得(舍去),
此时
故点;
过点E作,交抛物线于点F,
则;
∵直线的解析式为:,
不妨设直线的解析式为:,
∴,
解得,
∴直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得,,
故点;
综上所述,符合题意的点或.
13.(2024·重庆·一模)如图,抛物线交x轴于点和点B,交y轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P为直线BC下方抛物线上一点,过点P作轴交直线BC于点D,过点D作交x轴于点E,求的最大值,并求此时点P的坐标;
(3)如图2,将抛物线先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度后得到新抛物线,新抛物线交y轴于点G,点H为新抛物线上一点,当时,请直接写出所有符合条件的点H的横坐标,并写出求点H横坐标的其中一种情况的过程.
【思路点拨】
(1)利用待定系数法把点,点代入抛物线,确定解析式即可.
(2)先求得直线的解析式,设,则,求得,结合,利用两点间距离公式和点的位置求得,结合三角形函数求得,构造二次函数计算即可.
(3)利用平移思想确定新的抛物线解析式,在结合分类讨论思想求得对应点的坐标即可.
【解题过程】
(1)把点,点,代入抛物线,
得,
解得,
故抛物线的解析式为.
(2)∵,,
设点,则,
解得,
故;
设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式得:
,
解得,
∴直线的解析式为:.
设,则,
则
∵,,
∴,,
∵点P在直线下方的抛物线上,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴
,
∵,
∴有最大值,且当时,取得最大值,且最大值为,
此时,,
故.
(3)∵,
∴先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度后得到新抛物线的解析式为:
,
∴,
∴点,
∵,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴;
故过点A作,交于点,
∴;
∵直线的解析式为:.
设直线的解析式为:,
把代入解析式,得,
解得.
∴直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得(舍去),
故点的横坐标为,
过点B作于点M,
∵,,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
延长到点N使,连接,
则直线是线段的垂直平分线,
∴,
∴;
点A作,交于点,
∴;
∴;
∴;
∵,
∴,
∴,
过点N作于点Q,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得.
∴直线的解析式为:,
∵,
设直线的解析式为:,
把代入解析式,得,
解得.
∴直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得(舍去),
故点的横坐标为,
综上所述,符合题意的点H的横坐标为或.
14.(2023·辽宁·二模)已知抛物线,直线与y轴交于A,与x轴交于B.抛物线过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点M为抛物线第一象限一点,.若,求点M的横坐标;
(3)如图2,,点P为中点,,且点E的横坐标为.,,作点A关于x轴的对称点F,,连接,.请直接写出的最小值(结果无需化简) .
【思路点拨】
本题考查了待定系数法求抛物线解析式,三角函数的计算,解方程组,线段和的最小值,熟练掌握待定系数法,三角函数是解题的关键.
(1)把,点分别代入解析式,计算即可.
(2)先证明,过点O作于点E,交的延长线于点G,确定点G的坐标,再计算直线的解析式,联立抛物线的解析式构造一元二次方程,求得x的值即可.
(3)以点E为中心,将顺时针旋转到,过点P作于点P,交于点H,证明,,作交于点I,证明,得到,利用三角形不等式计算即可.
【解题过程】
(1)∵直线与y轴交于A,与x轴交于B,
∴,点,
把,点分别代入解析式,
得,
解得,故抛物线的解析式为.
(2)∵直线与y轴交于A,与x轴交于B,
∴,点,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
过点O作于点E,交的延长线于点G,
∵
∴,
∴,
过点E作于点F,
则 ,,
∴,
,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
故直线的解析式为.
根据题意,得,
解得(舍去),
故点M的横坐标为.
(3)以点E为旋转中心,将顺时针旋转到,过点P作于点P,交于点H,
∵,点,点P为中点,
∴,,
∵,且点E的横坐标为,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴轴, ,
∵,,
∴,
∴,
∴
∴
∴
∵
∴,
∴
∴,
作交于点I,
∵,
∴
∴
∴,
∴
∴
解得
∴,
∴,
∴,
∴,
故当三点共线时,最小,
∵点A关于x轴的对称点F,且,
∴
∵,
∴,
的最小值,
故答案为:.
15.(2023·江苏淮安·三模)如图,抛物线与轴交于点和点两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是抛物线上一动点,作轴,垂足为,连接.
①如图1,若点在第三象限,且,求点的坐标;
②若点在轴左侧时,直线交直线于点,当点关于直线的对称点落在轴上时,直接写出点的坐标.
【思路点拨】
(1)把点,代入,即可求解;
(2)①设,过点作于点,求出,根据,列出方程求出的值即可;
②过点作轴于点,先求出直线的解析式为,证得四边形为菱形,可得,然后根据,设点,则点,然后分三种情况讨论,即可求解.
【解题过程】
(1)解:把点,代入得:
,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:①设,过点作于点,如图,
∴
∵
∴
∵轴,
∴
又
∴四边形是矩形,
∴
∴
∵
∴
∴(不合题意,舍去)
∴
∴;
②如图,过点作轴于点,
令,,
解得: 舍去,
点,,
,
,
设直线的解析式为,
把点,,,代入得:
,
解得:,
直线的解析式为,
点关于直线的对称点落在轴上时,
,,,
轴,
,
,
,
,
,
四边形为菱形,
轴,
,
,
设点,则点,
当点在轴左侧时,,
当时,,
,
,
解得:或舍去,
点的坐标为;
当点在轴左侧,x轴上方时,,
当时,,
,解得:或舍去,
点的坐标为
当点在轴右侧,即时,,,
,解得:或,
不符合题意,舍去;
综上所述,点的坐标为或.
16.(2023·重庆沙坪坝·一模)如图,抛物线与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,抛物线的对称轴与直线的交点为E.
(1)如图1,求直线的表达式;
(2)如图1,点P是直线上方抛物线上的一动点,过点P作y轴的平行线交直线于点Q,过点P作x轴的平行线交直线于点H,求周长的最大值和此时P点的坐标;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移4个单位得到新抛物线,新抛物线与坐标轴y轴交于点M.点D与点C关于x轴对称,连接,将沿直线平移得到.平移过程中,在直线上是否存在点N,使得N,,,为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出N点的坐标,并写出求解其中一个N点坐标的过程.
【思路点拨】
(1)根据抛物线解析式,确定A、B、C的坐标,再利用待定系数法确定解析式即可.
(2)根据,得到,继而得到,得到周长等于,设点,则,确定,根据二次函数最值计算即可.
(3)根据抛物线沿射线方向平移4个单位得到新抛物线,结合,得到即将,为向左平移个单位长,再向上平移2个单位长,得到,整理得到如下解析式:
确定M的坐标,从而确定直线的解析式, 根据得到,设平移变换为向右平移个单位长,再向上平移个单位长,根据确定,分情况讨论:是菱形的对角线,是菱形的边,分别解题,得到N的坐标,代入直线的解析式确定t即可.
【解题过程】
(1)∵,抛物线与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,
令,
∴,
解得;
令,
∴,
∴,
设的解析式为,
∴,
解得,
故直线的解析式为.
(2)∵,
∴,
∴,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴,
∴周长等于,
∵,
设点,则,
∴,
故当时,取得最大值,且最大值为,
此时,,
故周长的最大值为,此时P点的坐标是.
(3)∵抛物线沿射线方向平移4个单位得到新抛物线,,
∴即将,为向左平移个单位长,再向上平移2个单位长,得到,
整理得,
∴M的坐标为,
∵直线的解析式为,抛物线的顶点坐标为,
∴,
设的解析式为,
∴,
解得,
故直线的解析式为.
∵,
∴,设平移变换为向右平移个单位长,再向上平移个单位长,
∵,
∴,
当是菱形的对角线时,
∵菱形的对角线互相垂直平分,轴,,
∴轴,
∴对角线交点坐标为,,
∴,
解得,
∴,
∴,
解得,
∴;
当是菱形的边时,如图,则 轴,
∴点坐标为,
把代入解得:,
∴;
当是菱形的边时,如图,则 轴,
∴点坐标为,
把代入解得:,
∴;
综上所述:点坐标为或或
17.(23-24九年级下·全国·单元测试)如图,抛物线经过,,三点,D为直线上方抛物线上一动点,过点D作轴于点Q,与相交于点M.于E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求线段长度的最大值;
(3)连接,F是的中点,是否存在点D,使得中有一个角与相等?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)设抛物线解析式为,将代入,得:,解得,即可求出抛物线解析式为;
(2)设,且,设直线的解析式为,将,代入,求出直线BC的解析式为,证明,得出,,即可解得;
(3)由正切的定义得出,过点B作,交的延长线于点G,过点G作轴于H,分两种情况①若,②若分别求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵抛物线经过,,三点,
∴设抛物线解析式为,
将代入,得:,
解得,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:设,且,
在中,
,
,
,
设直线的解析式为,将,代入,
得,
解得,
∴直线的解析式为,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵轴,
∴轴,
∴,
∴,
∴,
即,
∴,
∴当时,取得最大值,最大值是;
(3)解:存在点D,使得中有一个角与相等.
∵点F是的中点,,,,
∴,
∴,,,
∴,
如图2,过点B作,交的延长线于点G,过点G作轴于H,
①若,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
∴,,
∴,
∴;
设直线的解析式为,
∴
解得:
∴直线的解析式为,
联立方程组,得
解得:,(不合题意,舍去)
∴D的横坐标为:
②若,
则,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
∵,
∴
∴,,
∴,
∴;
设直线的解析式为,
∴
解得:
∴直线的解析式为,
联立方程组,得
解得:解得:,(不合题意,舍去),
∴D的横坐标为:
∴存在点D,使得中有一个角与相等,点D的横坐标为或.
18.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点P是直线下方抛物线上的一动点,过点P作直线交x轴于点D,过点P作于点E,求出的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接交于点Q,将原抛物线沿射线方向平移个单位得到新抛物线,在新抛物线上存在一点M,使,请直接写出所有符合条件的点M的横坐标.
【思路点拨】
(1)把点点和点的坐标代入求出a、b的值即可解答;
(2)运用待定系数法求出直线的解析式为,如图1,过点P作轴交于F,过点A作轴交于G,设,则,
,可证得,求得,证明四边形是平行四边形,再证明,可得,表示出关于t的函数关系,再运用二次函数的性质,求出的最大值及此时点的坐标即可;
(3)先求得新抛物线的解析式为,如图2,过点Q作轴交y轴于J,过点P作轴于S,根据三角函数定义可得,过点C作AC的垂线,在该垂线上分别截取,使或,分别过点L、T作y轴的垂线,垂足分别为K、N;再证得,可得,根据图形与坐标得出点的坐标,再利用待定系数法求得直线的解析式为,联立解析式求解即可;同理求得另一种情况.
【解题过程】
(1)解:∵抛物线与x轴交于点和点,
∴,解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:在中,令,得,
∴,
设直线的解析式为,把代入,
得,解得:,
∴直线的解析式为,
在中,,
∴,
如图1,过点P作轴交于F,过点A作轴交于G,
则,
设,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,取得最大值,最大值为,此时点P的坐标为;
(3)解:由,可得原抛物线的顶点为,
将原抛物线沿射线方向平移个单位得到新抛物线,即向右平移2个单位,向上平移1个单位得到新抛物线,
∴新抛物线的解析式为,
如图2,过点Q作轴交y轴于J,过点P作轴于S,
则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
过点C作AC的垂线,在该垂线上分别截取,使或,
分别过点L、T作y轴的垂线,垂足分别为K、N,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为y=k1x+b1,把代入,
得,解得:,
∴直线的解析式为,
联立方程组得,整理得,
∴或(舍去);
同理可得,直线的解析式为,
联立方程组得,整理得,
∴或(舍去).
综上所述,所有符合条件的点M的横坐标为或.
第 1 页 共 67 页
学科网(北京)股份有限公司
$$