内容正文:
2025年中考数学压轴题训练——二次函数与四边形综合
1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像与x轴分别交于点A、C与y轴交于点B,顶点为D.
(1)点A坐标为______,点D坐标为__________;
(2)P为之间抛物线上一点,直线交线段于E,交x轴于点F,若,求P点坐标.
(3)M为抛物线对称轴上一动点,若平面内存在点N,使得以B、C、M、N为顶点的四边形为菱形,求点N的坐标.
2.如图,抛物线与轴交于点和,与轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)如图,若是线段上一动点,过作轴的平行线交抛物线于点,交于点,设点的横坐标为,的面积为.求关于的函数关系式;当取何值时,有最大值,求出的最大值;
(3)若是轴上一个动点,过作直线交抛物线于点,随着点的运动,在轴上是否存在这样的点,使以为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,直线上方的抛物线上是否存在点,使,若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图3,连接,将绕着点顺时针旋转,记旋转过程中的为,点的对应点为点,点的对应点为点.当点刚好落在线段上时,将沿着直线平移,在平移过程中,直线与抛物线对称轴交于点,与轴交于点,设点是平面内任意一点,是否存在点,使得以为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点,与y轴于点.
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)点P是抛物线在第一象限内图象上的一个动点.连接,求当四边形面积最大时点P的坐标;
(3)将抛物线先向右平移5个单位,再向上平移2个单位长度得到新抛物线,Q为新抛物线对称轴上的一点,点H是平面内一点;在(2)条件下所求点P在新抛物线上的对应点是M,点N为x轴上一动点,当最小时,直接写出以点C,N,Q,H为顶点的四边形是矩形时点H的坐标.
5.如图,抛物线与 x 轴相交于 A,B两点(点 A 在点 B 的左侧),与 y 轴相交于点 C ,顶点为 D .
(1)直接写出 A,B,C 三点的坐标和抛物线的对称轴.
(2)连接,与抛物线的对称轴交于点 E ,点 P 为线段上的一个动点,过点 P 作交抛物线于点 F ,设点 P 的横坐标为 m .
①用含 m 的代数式表示线段 的长,并求出当 m 为何值时, 四边形 为平行四边形?
② △BCF的面积为 S ,求 S 与 m 的函数关系式,并求出 S 的最大值.
6.如图,二次函数的图象与轴交于两点,与轴交于点,点的坐标为,且,是线段上的一个动点,过点作直线垂直于轴交直线和抛物线分别于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点E的横坐标为m,当m为何值时,线段有最大值?并写出最大值为多少;
(3)若P是直线上的一动点,在坐标平面内是否存在Q,使以P,Q,B,C为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出符合条件的菱形的个数并请直接写出其中2个点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
7.综合与探究
如图1,欣欣利用几何画板绘制了抛物线,抛物线的顶点的坐标为,且经过点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图2,欣欣继续利用几何画板绘制了一条平行于轴的直线,当直线上所有点的纵坐标为时,在上取、两点(点在点的左侧),以为边在的下方利用几何画板软件构造正方形,且点、恰好在抛物线上,求点的坐标.
(3)如图3,欣欣继续利用几何画板绘制了抛物线,抛物线的顶点的坐标为,向上平移(2)中的直线,使得直线与两条抛物线从左向右依次交于,,,四点,若点,,直接写出的长.
8.如图,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C,连接.
(1)求A、B,C三点的坐标;
(2)求直线的函数表达式.
(3)点P是直线下方抛物线上的一个动点,过点P作的平行线l,交线段于点D.在直线l上是否存在点E,使得以点为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点E的坐标,若不存在,请说明理由;
9.如图,已知二次函数的图象与x轴交于B,C两点,与y轴交于点,抛物线的顶点A坐标为),连接.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图1,点P在直线下方抛物线上的一个动点,过点P作交于点Q,过点P作轴交于点E,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将抛物线沿着射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点M在新抛物线对称轴上运动,点N是平面内一点,若以B、P、M、N为顶点的四边形是以为边的菱形,请直接写出所有符合条件的点N的坐标.
10.如图,抛物线的图象与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点,已知, ,点Q为射线上一点,过点Q作y轴的平行线,分别交抛物线、直线于点D、E.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接,是否存在与相似,若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)是否存在以点C、D、G、E为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点D的坐标,若不存在,请说明理由.
11.已知二次函数与y轴交于C,与x轴交于点,两点,作直线.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图,点D是直线上方抛物线上的一动点,过点D作y轴平行线交于点E,当线段的长度取最大时,求点D的坐标;
(3)在(2)中取最大值的条件下,点M是抛物线对称轴上一动点,点N是抛物线上一动点,当以B,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M的坐标.
12.如图1,抛物线与直线相交于点B和C,点B在x轴上,点C在y轴上,抛物线与x轴的另一个交点为A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,将直线绕点B逆时针旋转交y轴于点D,在直线上有一点P,求周长的最小值及此时点P的坐标;
(3)如图3,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,在新抛物线上有一点N,在x轴上有一点M,试问是否存在以点B、M、C、N为顶点的平行四边形?若存在,写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
13.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C,且.
(1)试求抛物线的解析式;
(2)直线与y轴交于点D,与抛物线在第一象限交于点P,与直线BC交于点M,记,试求m的最大值及此时点P的坐标:
(3)在(2)的条件下,m取最大值时,找坐标轴上的点Q及坐标平面内的点N,当P,D,Q,N四点组成的四边形是矩形时,写出所有符合条件的点Q的坐标,并写出求解点Q的坐标的其中一种情况的过程.
14.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)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.
拓展设问:点为平面内一点,直线上方的对称轴上是否存在点,使得以为顶点的四边形是菱形.若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
15.已知二次函数的图象与轴的交于、两点,与轴交于点.
(1)求二次函数的表达式及点坐标;
(2)是二次函数图象上位于第三象限内的点,求面积的最大值及此时点的坐标;
(3)是二次函数图象对称轴上的点,在二次函数图象上是否存在点.使以为顶点的四边形是平行四边形?若有,请求出点的坐标.
16.如图,在直角坐标系中,二次函数的图象与x轴相交于点和点,与y轴交于点C.
(1)求的值;
(2)若点P是抛物线段上的一点,当的面积最大时求出点P的坐标,并求出面积的最大值;
(3)点F是抛物线上的动点,作交x轴于点E,是否存在点F,使得以A、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请写出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.
17.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A在点B的左侧,点Р是直线下方的抛物线上一动点.
(1)求A、B、C三点的坐标.
(2)过点P作x轴的垂线,交于点E,过点E作y轴的垂线,交y轴于点F,求的最大值以及此时P点的坐标.
(3)将抛物线沿方向平移个单位,点H是新拋物线的顶点,点Q是新抛物线对称轴上的一个动点,点M是平面内一点,若以A,Q、H、M为顶点的四边形是菱形,请直接写出所有符合条件的M点坐标.
18.如图,抛物线与轴交于点,点,与轴相交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点是第二象限内抛物线上一动点,连接,是线段的中点,连接,,求面积的最大值及此时点的坐标.
(3)在(2)中,面积的取最大值的条件下,将原抛物线沿射线的方向平移个单位长度,得到新抛物线.点为新抛物线对称轴上一点,点为平面内一点,若以,,,为顶点的四边形是矩形,直接写出所有符合条件的点的坐标,并选择其中一个写出求解过程.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《2025年1月25日初中数学作业》参考答案
1.(1)
(2)
(3)或或或
【分析】(1)令,即可求出与x轴交点坐标,把一般式化为顶点式即可求出顶点坐标;
(2)分两种情况讨论,当直线与x轴交于x正半轴时,不符合题意,当直线与x轴交于负半轴时,连接,设,分别求出直线的解析式,直线的解析式,联立即可求出与的交点E的坐标,再根据面积关系即可得到关于m的方程,解方程即可求出P点坐标;
(3)分三种情况讨论,若以为邻边,则以为圆心,为半径作圆与对称轴直线有交点,根据菱形的性质即可求出点坐标,证明,可证以为顶点不能作菱形;以为邻边,则以为圆心,为半径作圆与对称轴直线有交点,根据勾股定理求出,再根据菱形的性质和中点坐标即可求出,同理可求;以为邻边,则作的垂直平分线与对称轴直线有交点,根据菱形的性质和中点坐标即可求出N点横坐标,再根据列方程即可求出N点的纵坐标.
【详解】(1)解:令得,解得或,
,,
,
抛物线顶点为,
故答案为:;
(2)解:当直线与x轴交于x正半轴时,如图,
则,不符合题意;
当直线与x轴交于负半轴时,连接,
设,
P为之间抛物线上一点,
,
当时,,
,
,
设直线的解析式为:,
把,代入得:
,
解得:,
直线的解析式为:,
,
,
,
当时,,
解得:,
,
,
设直线的解析式为:,
把代入得:,
解得:,
直线的解析式为,
联立,
解得:,
,
,
,
整理得,
解得:(舍)或,
当时,,
;
(3)解:①若以为邻边,则以为圆心,为半径作圆与对称轴直线有交点,如图:
可作菱形,
,
,
,
,
,
过点B作直线于E,
,
,
,
,
,
,
,
与共线,以为顶点不能作菱形;
②若以为邻边,则以为圆心,为半径作圆与对称轴直线有交点,连接,相交于E,如图:
可作菱形和菱形,
,,
,
,
∵菱形,
,
,
解得,
;
同理可求得;
③若以为邻边,则作的垂直平分线与对称轴直线有交点,如图:
可作菱形,则,
∵四边形是菱形,
,
,
解得:,
,
,
,
,
综上所述,点N的坐标为或或或.
【点睛】本题考查了二次函数综合,涉及求与坐标轴的交点,待定系数法求一次函数的解析式,菱形的性质,全等三角形的性质和判定,勾股定理等知识点,解题的关键是分类讨论,正确的作出辅助线.
2.(1),;
(2),时,有最大值,最大值是;
(3)存在,点坐标为或或.
【分析】()利用待定系数法求出抛物线的解析式,再把解析式转化为顶点式可得到顶点的坐标;
()求出直线的函数解析式,用含的式子表示出点的坐标,得出,再根据求出关于的函数关系式,最后根据二次函数的性质解答即可求解;
()求出点坐标,得到的长,再分、点在点的左侧,和当点点的右侧,三种情况,画出图形解答即可求解.
【详解】(1)解:把,代入得,
,
解得,
∴该抛物线的解析式为,
∵,
∴该抛物线的顶点坐标为;
(2)解:设直线的函数解析式为,把,代入得,
,
解得,
∴直线的函数解析式为,
把代入得,,
∴,
∵点的横坐标为,
∴轴,
∴点的横坐标为,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为;
(3)解:存在,理由如下:
把代入得,,
解得,,
∴,
∴,
如图,当时,四边形为平行四边形,
∴,
把代入得,,
解得,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图,当点在点的左侧,时,四边形是平行四边形,
过点作轴于,则,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴点的纵坐标为,
把代入得,,
解得,(不符合,舍去),
∴点的横坐标为,
∴;
如图,当点在点的右侧,时,四边形是平行四边形,
过点作轴于,则,
同理可得;
综上,点的坐标为或或.
【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数解析式,求二次函数图象的顶点坐标,二次函数与几何图形,二次函数的性质,平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质,坐标与图形,正确画出图形并运用分类讨论思想解答是解题的关键.
3.(1)
(2)存在,
(3)存在,点的坐标为:或或或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可得到答案;
(2)作关于轴的对称点,连接,过点作交抛物线于,如图所示,数形结合,利用待定系数法确定直线解析式,联立求解即可得到答案;
(3)由题意表示出点,点,再由菱形的性质分类讨论求解即可得到答案.
【详解】(1)解:把 代入得:
解得 ,
抛物线的解析式为;
(2)解:直线上方的抛物线上存在点,使,
理由如下:
作关于轴的对称点,连接,过点作交抛物线于,如图所示:
,
,
,
,
,
,
设直线解析式为,
将代入可得,解得,
直线解析式为,
设直线解析式为,
把代入得:,解得,
直线解析式为,
联立,解得或,
;
(3)解:设直线解析式为,
将代入可得,解得,
直线解析式为,
设,
又,由勾股定理得,解得:或,故点,
设直线的表达式为,
将代入可得,则直线的表达式为,
由,可得直线的表达式为 ,
设直线的表达式为:,
抛物线的对称轴为:,
点,点,而点;
要使以为顶点的四边形是菱形,则为等腰三角形.
①若,由对称性得,
由,解得,
此时,故;
②若,则,
解得:或,
当时,,此时,
当时,,此时;
③若 ,则,
解得:或,
当时,,,此时,
当时,,四边形不存在,舍去;
综上,点的坐标为:或或或.
【点睛】本题考查二次函数综合,涉及二次函数图象与性质、待定系数法确定函数解析式、求函数图象的交点方法、勾股定理、菱形性质、二次函数与特殊平行四边形综合等知识,熟练掌握二次函数图象与性质、二次函数综合题型解法是解决问题的关键.
4.(1)
(2)点
(3)或
【分析】(1)由题意得设,将点代入可求出抛物线的解析式,据此即可求解;
(2)求出直线的解析式,设点,则,根据即可建立函数关系式求解;
(3)由题意得新抛物线的解析式为:,;作出二、四象限的角平分线,作交轴于点,可求出直线的解析式,进而求出;分类讨论时,时,时,三种情况即可求解;
【详解】(1)解:由题意得设,
将点代入得:,
解得:,
∴,
∴抛物线的顶点坐标为;
(2)解:作轴,如图所示:
∵,为定值,
∴当最大时,四边形面积最大,
设直线的解析式为:,
将代入可得:,
解得:,
∴直线的解析式为:,
设点,则
∴当,即点时,最大,此时四边形面积最大,
(3)解:由题意得:新抛物线的解析式为:,,
作出二、四象限的角平分线,作交轴于点,
则的解析式为:,,
∴,
∵,
∴,
∴
此时,设直线的解析式为:,
将代入可得:,得,
∴直线的解析式为:,
由得:,
∴;
设点,,
时,
,
此方程无解;
时,
,
解得:;
∴;
时,
,
解得:;
∴;
综上所述:点H的坐标的坐标为或
【点睛】本题考查了二次函数的解析式求解、二次函数与线段问题、二次函数与特殊四边形问题,综合性较强,需要学生具备扎实的函数基础以及较强的计算能力.
5.(1),,,对称轴
(2)①,②,S的最大值为
【分析】(1)已知了抛物线的解析式,当时可求出A,B两点的坐标,当时,可求出C点的坐标.根据对称轴,可得出对称轴;
(2)①的长就是当时,抛物线的值与直线所在一次函数的值的差.可先根据B,C的坐标求出所在直线的解析式,然后将m分别代入直线和抛物线的解析式中,得出两函数的值的差就是的长.根据直线的解析式,可得出E点的坐标,根据抛物线的解析式可求出D点的坐标,然后根据坐标系中两点的距离公式,可求出的长,然后让,即可求出此时m的值;
②设直线与x轴交于点M,易得,结合,所以,即,作答即可.
【详解】(1)解:∵与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),
∴当时,即,
解得,,
∵点A在点B的左侧,
∴,,
当时,即,
∴,
∵对称轴直线,
∴对称轴直线;
(2)解:如图:连接,
①设直线的函数关系式为,
把,,分别代入得:
解得
所以直线的函数关系式为:.
当时,
∴.
当时,
∴.
在中,当时,.
∴
当时,,
∴
∴线段,
线段,
∵,
∴当时,四边形为平行四边形.
由,
解得:,(此时点P与点E重合,故不合题意,舍去).
因此,当时,四边形为平行四边形.
②设直线与x轴交于点M,如图
由,,
可得:.
∵,
即,
∴.
因为点P为线段上的一个动点,
所以,
则,
∵,
∵,
∴当时,S有最大值,最大值为.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合应用,求一次函数的解析式,涉及线段和面积,平行四边形等知识内容;根据二次函数得出相关点的坐标和对称轴的解析式是解题的基础.
6.(1)二次函数解析式为
(2)当时,有最大值,且最大值为
(3)存在点使得以点为顶点的四边形是菱形,共有4个,点的坐标为或或或.
【分析】(1)根据,,运用待定系数法即可求解;
(2)根据,,求出直线的解析式,根据点的横坐标为,可用含的式子表示点的坐标,由此可得的长关于的二次函数,根据最值的计算方法即可求解;
(3)根据题意可求出的长,根据菱形的性质,分类讨论:第一种情况:如图所述,点在直线下方;第二种情况:如图所示,点在直线上方;图形结合,即可求解,
第三种情况,为菱形的对角线时.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象与轴交于两点,与轴交于点,点的坐标为,
∴,
∵,
∴,则,
把,代入二次函数解析式得,
,解得,,
∴二次函数解析式为;
(2)解:由(1)可知,二次函数解析式为,且,,
∴设直线所在直线的解析式为,
∴,解得,,
∴直线的解析式为,
∵点的横坐标为,直线垂直于轴交直线和抛物线分别于点,
∴点的横坐标为,
∴,,
∴,
∴当时,有最大值,且最大值为;
(3)解:∵二次函数的图象与轴交于两点,且,
∴令时,,则,,
∴,且
在中,,,
∴,
第一种情况:如图所述,点在直线下方,
四边形是菱形,则,,
且直线的解析式为,
∴设直线所在直线的解析为,把点代入得,,
解得,,
∴直线的解析式为,
设,过点作轴于点,
∴,,
∴,
整理得,,
∴,
∴当时,,即;
当时,,即;
第二种情况:如图所示,点在直线上方,
四边形是菱形,,,
且,,
∴直线的解析式为,
设,
∴,
整理得,,
解得,(与点重合,不符合题意,舍去),,即,
∴设所在直线的解析式为,
把点代入得,,
∴直线的解析式为,
根据题意,设,
∴,
整理得,,
∴,即,,
,不合题意,
∴;
第三种情况,为菱形的对角线时,如图所示:
作的垂直平分线,交于P,交于N,
在直线上截取,连接、得菱形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
设直线为,
代入,,
得,
解得,
,
与联立,
得,
解得,
,
将点P向右平移个单位再向上平移个单位得到点C,
将点也做相同的平移得到点,即,
综上所述,存在点使得以点为顶点的四边形是菱形,共有4个,点的坐标为或或或.
【点睛】本题主要考查二次函数与特殊四边形的综合,掌握待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象的性质,菱形的判定和性质等知识是解题的关键.
7.(1)抛物线的解析式为
(2)
(3)
【分析】本题是二次函数的综合,涉及二次函数的图像与性质,正方形的性质,一元二次方程,解题的关键是掌握二次函数的图像与性质.
(1)设抛物线的解析式为,利用待定系数法求解即可;
(2)由题意可知,直线为,设,,则,,再根据正方形的性质列方程组,可求出、,即可求解;
(3)根据题意可求出,进而求出抛物线的解析式为,令,求出,即可求解.
【详解】(1)解:抛物线的顶点的坐标为,
设抛物线的解析式为,
将点代入得:,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)直线上所有点的纵坐标为,
直线为,
设,,
,,
四边形是正方形,
,
,
由①得:,
,
当时,(不合题意,舍去),
当时,,代入②式得:,
解得:或(舍去),
,
;
(3)点,,,都在直线上,且直线平行于轴,
,
抛物线的顶点的坐标为,
设抛物线的解析式为,
将代入得:,
解得:,
抛物线的解析式为,
当时,,
解得:,,
,
,
.
8.(1)
(2)直线的函数表达式为
(3)存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,点E的坐标为或
【分析】(1)分别令即可求出、、三点的坐标;
(2)根据、三点的坐标求直线的函数表达式即可;
(3)根据直线的表达式设点,然后分为四边形是菱形和四边形是菱形两种情况分别讨论即可.
【详解】(1)解:当时,,
解得:,
∴,
当时,,
∴;
(2)解:∵,
设直线的表达式为:;
将代入得:,
解得:,
∴直线的函数表达式为;
(3)解:存在:
设直线的表达式为:;
将代入得:,
解得:,
故直线的表达式为:;
设点的坐标为,其中,
,
,
,
∴当时,以点为顶点的四边形为平行四边形,
分两种情况:
如图,当时,四边形为菱形,
,
,
解得:(舍去),
∴点的坐标为,
∵点B向左移动2各单位长度,向下移动6个单位长度得到点C,
∴点D向左移动2各单位长度,向下移动6个单位长度得到点E,
∴点E的坐标为;
如图,当时,四边形为菱形,
,
,
解得:(舍去),
∴点的坐标为,
∵点C向右移动2个单位长度,向上移动6个单位长度得到点B,
∴点D向右移动2个单位长度,向上移动6个单位长度得到点E,
∴点的坐标为;
综上,存在点,使得以点为顶点的四边形为菱形,点的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数图象的性质、一次函数图象的性质、一次函数的解析式、勾股定理、菱形的性质,熟练掌握菱形的性质和待定系数法是解题的关键.
9.(1)
(2)的最大值为,此时点P的坐标为
(3)
【分析】(1)把解析式设为顶点式,再利用待定系数法求解即可;
(2)利用待定系数法可得直线的解析式为设,可表示出,利用等腰直角三角形性质可将表示的长,进而用点坐标将表示成函数,借助二次函数求最值的方法即可求得的最大值.
(3)菱形的存在性问题先转化为求以为边的等腰三角形的存在性问题,然后根据平行四边形存在性问题的处理方法写出第四点N即可.
【详解】(1)解:由题意得抛物线解析式为,
把代入中得:,
解得,
∴抛物线解析式为
(2)解:在中,当时,解得或,
∴
设直线的解析式为,
则
解得:,
∴直线的解析式为,
设,
∵
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵轴,
∴,点E的纵坐标与点P的纵坐标相同,
∴,
∴,
∴
∴
∵
∴是等腰直角三角形,
∴
∴
∵
∴当时,取得最大值,最大值为,此时点P的坐标为;
(3)解:依题意,抛物线沿射线平移个单位即抛物线向右平移2个单位,向上平移2个单位.
∴平移后抛物线解析式为:,
∴平移后的抛物线对称轴为直线.
故设点,
又∵,
∴,
,
,
由题意知,以为腰的等腰三角形有两种情况:
如图1,当时,
则,
解得:
由平行四边形对角线互相平分可知:
∴
②如图2,当时,
则
解得:
∴
∴
综上:使以BM为边的菱形的N点有:.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,菱形的性质,等腰三角形的定义,勾股定理等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
10.(1)
(2)存在,
(3)存在,点D的坐标为 或
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)由轴,则,而与相似,则或,然后用解直角三角形的方法进行求解;
(3)当以点C、D、G、E为顶点的四边形是平行四边形,则,即可求解.
【详解】(1)设抛物线的表达式为:,
∵, ,
∴,
故抛物线的表达式为:;
(2)存在,理由:
当时,,
∴,
过点C作直线轴交抛物线于点R,设,
由知,,
则,即∠,
∵轴,则,
∵与相似,
则或;
①时,设于交于点S,
∵,
∴,
,
设,则,代入①,得
,
解得,(舍去),
∴,
则点;
②时,
延长交x轴于点H,则,
∵,
∴,
在中,过点H作的垂线交的延长线于点M,
∵,
设,则,
在等腰中,,
即,
解得:,
在中,,
即点,
由点C、H的坐标得,直线的表达式为:,
联立①③得:,
解得:(舍去)或,
则点
综上,点Q的坐标为:或;
(3)存在,理由:
设点D的坐标为,
根据点A、D的坐标,由待定系数法可求直线AD的表达式为,则点,
同理可得,直线BC的表达式为:,则点,
当以点C、D、G、E为顶点的四边形是平行四边形,则,
即,
解得:或6,
即点或.
【点睛】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到一次函数的性质、解直角三角形、平行四边形的性质,其中,分类求解是本题解题的关键.
11.(1)
(2)
(3)点M的坐标为或或.
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)求解直线为,设,则,可得,再进一步求解;
(3)如图,当为对角线时,当为对角线时,当为对角线时,再利用平行四边形的性质求解即可.
【详解】(1)解:把点,代入得,
,
解得,
∴二次函数解析式为;
(2)解:∵当时,,
∴,
设直线为,
∴,
解得:,
∴直线为,
设,则,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,
最大值为:;
∴;
(3)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵以为顶点的四边形是平行四边形;
如图,当为对角线时,
∵,,设,,
∴,解得:,
∴;
当为对角线时,如图,
同理可得:,解得:,
∴;
如图,当为对角线时,
同理可得:,解得:,
∴;
综上:点M的坐标为或或.
【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,平行四边形的性质,方程组的解法,熟练的利用数形结合的方法解题是关键.
12.(1)
(2);
(3)存在;或或或
【分析】(1)求出点和,利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)在直线上取一点,使,连接交于点P,证明,则当A、、P三点共线时,有最小值为.求出,得到的最小值为,求出直线的解析式为,进一步得到,求出直线解析式为,联立直线与直线即可求出交点P的坐标;
(3)求出平移后新抛物线为,设点M的坐标为,要使点M与以上三点围成平行四边形,可能有以下三种情形:①当为对角线时,②当为对角线时,③当为对角线时,分别画出图形进行解答即可;
【详解】(1)解:在中,
令,得,
,
令,得,
,
把两点的坐标代入中得,
,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:在直线上取一点,使,连接交于点P,
垂直平分,,
,
为定值,
当A、、P三点共线时,有最小值为.
点B为的中点,
在中,
令,得(舍),
,
,
的最小值为,
设直线解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
,
,
,
,
设直线解析式为,
则,
解得,
直线解析式为,
直线与直线的交点P的坐标满足方程组:
,
解得,
点P的坐标为.
(3)解:将抛物线沿射线CB方向平移个单位长度,,
相当于将抛物线先向右平移1个单位,再向下平移1个单位,
∴平移后新抛物线为
设点M的坐标为,
,
要使点M与以上三点围成平行四边形,可能有以下三种情形:
①当为对角线时,点N的坐标为;
此时若点N在抛物线上,
则,解得,
,
②当为对角线时,点N的坐标为,
此时若点N在抛物线上,
则,解得,
,
③当为对角线时,点N的坐标为;
此时若点N在抛物线上,
则,解得,
当时,得到,
当时,得到
综上,点M的坐标为或或或.
【点睛】此题是二次函数和几何综合题,考查了待定系数法、平行四边形的性质、二次函数的图象和性质、二次函数的平移、勾股定理等知识,数形结合和分类讨论是解题的关键.
13.(1)该抛物线的解析式为
(2)当时,m取得最大值,此时点P的坐标为
(3),,,
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)过点P作轴交直线于E,连接,先求出直线的解析式为,设,则,,由得出,因此,最后根据二次函数的性质即可求出m最大值及此时点P的坐标;
(3)分点在轴上和在轴上两种情况,进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵抛物线经过点、,
∴抛物线还可以表示为,
∵抛物线经过点,
∴,解得.
∴该抛物线的解析式为.
(2)解:如图1,过点P作轴交直线于E,连接,
∵、,
∴设直线的解析式为直线,把代入,得:,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∵直线与y轴交于点D,
∴,
∴,
∵轴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴当时,m取得最大值,此时点P的坐标为;
(3)解:存在这样的点Q、N,使得以P、D、Q、N四点组成的四边形是矩形.
由(2)知:,
当点在轴上时:
①当是矩形的边时,有两种情形,
当四边形为矩形时,如图2,连接,过点作轴于M,
则,
∴,
∵四边形为矩形,
∴ ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
当四边形是矩形时,如图2,过点作轴交的延长线于,过点作轴于T,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
②当是对角线时,设,则,,,
∵Q是直角顶点,
∴,
∴,
整理得,此方程无解,此种情形不存在;
当点在轴上时:
①当时,此时,;
②当时,设,
∵,
∴,
∵,
∴,解得:,
∴;
综上:,,,.
【点睛】本题主要考查了一次函数和二次函数的图象与性质,待定系数法,相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,矩形的性质等知识,综合性较强,熟练掌握二次函数的图象与性质,根据题意正确作出图形,进行分类讨论是解题的关键.
14.(1);
(2)存在,点的坐标为或或或;
拓展设问:存在,点的坐标为或或
【分析】(1)由题意,根据抛物线的交点式列方程求解即可得到答案;
(2)求出及对称轴,设,由两点之间距离公式得到,,,根据题意,由等腰三角形性质分三种情况:当时;当时;当时;分类讨论求解即可得到答案;
拓展设问:设点的坐标为,根据坐标两点的距离公式,得到,,,根据题意,分三种情况:当为菱形的对角线时;当为菱形对角线时;当为对角线时,由菱形性质列方程求解即可得到答案.
【详解】解:(1)抛物线与轴交于点和点,
,
解得,,
抛物线的解析式为;
(2)存在,点的坐标为或或或,理由如下:
由(1)知,
∴,,抛物线的对称轴为直线,
设点,其中,
点、、,
,,,
当时,则,解得,则点或;
当时,则,解得或(负值舍去),则点;
当时,则,解得,则点;
综上,点的坐标为或或或;
拓展设问:存在,点F的坐标为或或,理由如下:
抛物线的对称轴为直线,
设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴设点的坐标为,此时,
∵,,
∴,,
,
①当为菱形的对角线时,如图所示:
此时,
∴,解得,
∴;
②当为菱形对角线时,如图所示:
此时,
∴,解得或(不合题意,舍去),
∴;
③当为对角线时,如图所示:
此时,
∴,解得或(不合题意,舍去),
∴;
综上,点的坐标为或或.
【点睛】本题考查二次函数综合,涉及二次函数图象与性质、待定系数法确定函数解析式、等腰三角形性质、菱形性质、两点之间距离公式、解二次方程等知识,熟练掌握二次函数图象与性质,等腰三角形性质及菱形性质是解决问题的关键.
15.(1),;
(2)面积最大值为,;
(3)点的坐标为或或.
【分析】()利用待定系数法求出二次函数表达式,进而可求出点坐标;
()连接,求出直线的表达式为,过点作轴的垂线,交于点,得,可知当取最大值时,的面积最大,设,则,可得,,即得,最后利用二次函数的性质解答即可求解;
()先求出的长及二次函数的对称轴,再分为平行四边形的边和对角线两种情况,根据平行四边形的性质解答即可求解;
本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,二次函数的几何应用,掌握二次函数的性质及运用分类讨论思想解答是解题的关键.
【详解】(1)解:把,代入得,
,
解得,
∴二次函数的表达式为,
当时,,
解得,,
∴;
(2)解:连接,
设直线的表达式为,把、代入得,
,
解得,
∴直线的表达式为,
过点作轴的垂线,交于点,
则,
∴当取最大值时,的面积最大,
设,则,
∵点位于第三象限,
∴,,
∴,
∴当时,的面积最大,最大值为,
此时,点的坐标为;
(3)解:∵,
∴,
由得,抛物线的对称轴为直线,
∵以为顶点的四边形是平行四边形,
当为平行四边形的边时,,
设点的横坐标为,
∵轴,
∴,
解得或,
∵点在抛物线上,
∴点的坐标为或;
当为平行四边形的对角线时,
则,
解得,
∴点的坐标为;
综上,点的坐标为或或.
16.(1)
(2),此时
(3)存在,或或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)方法一:连接,,通过表示出函数关系,利用函数的性质进行求解;方法二:作于Q,交于点D,,求得函数关系式,进行求解即可;
(3)分两种情况,当四边形为平行四边形时或当四边形为平行四边形时,利用平行四边形的性质进行求解即可.
【详解】(1)解:把点和点代入,
得,
解得,
∴;
(2)解:当时,,
∴,
∴,
方法一:如图1,
连接,
设点,
∴,
∴
,
∴当时,,此时;
方法二:如图2,
作于Q,交于点D,设解析式为:
∵,则,解得
∴直线的解析式为:,
∴,
∴,
∴,
∴当时,,此时;
(3)解:如图3,
当四边形为平行四边形时,,
∵抛物线对称轴为直线:,
∴点的坐标:
如图4,当四边形为平行四边形时,,
作于G,
∵,
∴,
又,
∴,
∴,
当时,,
∴,,
∴,,
综上所述:或或.
【点睛】此题考查了二次函数的综合应用,涉及了二次函数与面积问题,二次函数与特殊的平行四边形,解题的关键是熟练掌握相关基础知识.
17.(1),,
(2)最大值为,此时P点的坐标为
(3)或或或
【分析】(1)中,分别令,,解方程求得点A、B、C的坐标;
(2)先求得直线的解析式为,设点P的横坐标为p,则,,进而表示出与p的关系式,根据二次函数的性质,即可求解;
(3)根据平移的性质得出新抛物线顶点,对称轴为直线,设,,进而分3种情况讨论,①,为对角线,②,为对角线,③,为对角线,根据菱形的性质,中点坐标公式列出方程组,解方程组即可求解.
【详解】(1)解:令,
解得,,
点A在点B的左侧,
,.
当时,,
;
(2)解:设直线的解析式为,
将和代入,得:,
解得,
直线的解析式为,
设点P的横坐标为p,则,,
,,
,
,
当时,取最大值,最大值为,
,
此时P点的坐标为.
(3)解:,
把抛物线沿方向平移个单位,相当于把抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,
新抛物线解析式为,
新抛物线顶点,对称轴为直线,
设,,又,
若,为对角线,则,的中点重合,且,
,
解得或(H与Q重合,舍去)
;
若,为对角线,则,的中点重合,且,
,
解得或,
或;
若,为对角线,则,的中点重合,且,
,
解得,
;
综上,点M的坐标为或或或.
【点睛】本题考查了二次函数综合,求抛物线与坐标轴交点问题,二次函数的性质,二次函数的平移,菱形的性质,熟练掌握以上知识,注意分类讨论是解题的关键.
18.(1)抛物线的函数表达式为;
(2)面积的最大值是,此时点P的坐标为
(3)的坐标为或.求解过程见解析
【分析】(1)用待定系数法可得抛物线的函数表达式为;
(2)连接,过作轴交于,求出,可得直线函数表达式为,设,即可得,由为的中点,有,根据二次函数性质可得答案;
(3)将抛物线沿射线的方向平移个单位长度相当于将抛物线向右移动2个单位,再向上移动2个单位,得新抛物线,新抛物线的对称轴为直线,设,,分三种情况:①若,为对角线,则,的中点重合,且;②若,为对角线,;③若,为对角线,.
【详解】(1)解:把,点代入得:
,
解得,
抛物线的函数表达式为;
(2)解:连接,过作轴交于,如图:
在中,令得,
,
由,得直线函数表达式为,
设,则,
,
,
为的中点,
,
,
当时,取最大值,最大值为,
此时,,
面积的最大值是,此时点的坐标为;
(3)解:,,
将抛物线沿射线的方向平移个单位长度相当于将抛物线向右移动2个单位,再向上移动2个单位,
新抛物线,
新抛物线的对称轴为直线,
设,,
又,,
①若,为对角线,则,的中点重合,且,
,
此时方程组无实数解;
②若,为对角线,同理可得:
,
解得,
;
③若,为对角线,同理可得:
,
解得,
;
综上所述,的坐标为或.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,矩形性质及应用,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.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$