内容正文:
专题07 二次函数的几何综合问题
(7个高频考点 共35题)
高频考点01:线段周长问题(二次函数综合) 1
高频考点02:面积问题(二次函数綜综合) 5
高频考点03:角度问题(二次函数综合) 8
高频考点04:特殊三角形问题(二次函数综合) 12
高频考点05:特殊四边形(二次函数综合) 17
高频考点06:相似三角形问题(二次函数综合) 22
高频考点07:其他问题(二次函数综合) 27
高频考点01:线段周长问题(二次函数综合)
1.(2023·江苏扬州·二模)如图,抛物线与y轴交于点A,交x轴正半轴于B,直线l过,M是抛物线第一象限内一点,过点M作轴交直线l于点N,则的最大值为 .
2.(2024·广东佛山·二模)如图,抛物线与直线相交于点,,直线AB与轴相交于点.
(1)求抛物线与直线的表达式;
(2)点是抛物线在直线下方部分的一个动点,过点作轴交于点,过点作轴交于点,求的最大值.
3.(2024·江苏连云港·二模)如图,已知、、三点的坐标分别为、、,抛物线的图象经过、两点
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)过点作线段的平行线,交抛物线于点,连接,试判断四边形的形状;
(3)点为线段上一动点,过点作轴的平行线,交该抛物线于点,当线段的长最大时,求点的坐标.
4.(2023·江苏徐州·模拟预测)如图,二次函数(m是常数,且)的图象与轴相交于点、(点在点的左侧),与轴相交于点,动点在对称轴上,连接、、、.
(1)求点A、B、C的坐标(用数字或含m的式子表示);
(2)当的最小值等于时,求的值及此时点的坐标;
(3)当取(2)中的值时,若,请直接写出点的坐标.
5.(2024·江苏淮安·模拟预测)如图,二次函数 的图象与x轴交于点A和点,以为边在x轴上方作正方形,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴的正方向匀速运动,同时动点Q从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿匀速运动,设运动时间为t秒,连接,过点P作P的垂线与y轴交于点E.
(1)求二次函数的解析式及点A的坐标;
(2)当点P在线段(点P不与A、O重合)上运动至何处时,的面积的最小值,并求出这个最小值;
(3)在P,Q运动过程中,当时,求t的值;
(4)在P,Q运动过程中,是否存在t,使 度,若存在请求出t的值,若不存在,请说明理由.
高频考点02:面积问题(二次函数綜综合)
6.(2024·江苏盐城·三模)如图,抛物线与轴交于点A,与x轴交于点B、C,已知.
(1)求抛物线的表达式,并求出点C的坐标.
(2)点M是抛物线(第一象限内)上的一个动点,连接,当面积最大时,求M点的坐标.
(3)若点M坐标固定为,Q是抛物线上除M点之外的一个动点,当与的面积相等求出点Q的坐标.
7.(2024·江苏徐州·中考真题)如图,A、B为一次函数的图像与二次函数的图像的公共点,点A、B的横坐标分别为0、4.P为二次函数的图像上的动点,且位于直线的下方,连接、.
(1)求b、c的值;
(2)求的面积的最大值.
8.(2022·江苏宿迁·二模)如图,已知二次函数的图象与x轴交于、两点,与y轴交于点C,其对称轴与x轴交于点D,连接、.点P为抛物线上的一个动点(与点A、B、C不重合),设点P的横坐标为m,的面积为S.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)当点P在第一象限内时,求S关于m的函数表达式;
(3)若点P在x轴上方,的面积能否等于的面积?若能,求出此时点P的坐标,若不能,请说明理由.
9.(2024·江苏·模拟预测)已知:y关于x的二次函数.
(1)若函数的图象过点,求a与b的关系;
(2)如图,若函数的图象与x轴有两个公共点,并与动直线交于点P,连接,,,,其中交y轴于点D,交于点E.设的面积为,的面积为.
①当点P为抛物线顶点时,求的面积;
②探究直线l在运动过程中,是否存在最大值?若存在求出这个最大值;若不存在,说明理由.
10.(2024·江苏无锡·模拟预测)已知矩形中,,,点是边上的动点(不与重合),设,将沿折叠至.
(1)如图1,当点在对角线上时,求的值;
(2)设与矩形重叠部分的面积为,求关于的函数表达式.
高频考点03:角度问题(二次函数综合)
11.(2024·江苏无锡·一模)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于、(在左侧),与轴交于,一次函数的图象经过、两点.
(1)分别求出、的值;
(2)在二次函数图象上是否存在点,且满足?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
12.(23-24九年级上·湖北黄石·期中)如图①,抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C,点P是直线下方抛物线上的点,于点D,轴于点F,交线段于点E,
(1)求抛物线的解析式;
(2)当的周长最大时,求P点的坐标;
(3)如图(2),点M是在直线上方的抛物线上一动点,当时,求点M的坐标.
13.(2024·江苏苏州·一模)如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,拋物线与轴交于点、两点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点Q为抛物线上的一点(不与点A重合),当的面积等于面积的2倍时,求此时点Q的坐标;
(3)如图2,点在轴下方的抛物线上,点为抛物线的顶点.过点作轴于点,连接交于点,连接,,探究抛物线上是否存在点,使,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
14.(2021·江苏盐城·一模)如图(1),在矩形ABCD中,已知BC=9,AB=15,E为AD上一点,若△ABE沿直线BE翻折,使点A落在DC边上点F处,折痕为BE.
(1)求证:△BCF∽△FDE;
(2)如图(2),矩形ABCD的一边BC在直角坐标系中x轴上,CD⊥x轴,设点C坐标为(m,0)(m<0),点P为平面内一点,若以O、B、F、P四点为顶点的四边形为菱形,请直接写出此时点C的坐标;
(3)如图(3),设抛物线y=a(x﹣m+5)2+h经过A、F两点,其顶点为M,连接AM,若∠OAM=90°,求a、h、m的值.
15.(2020·江苏无锡·二模)如图,一次函数y=x﹣2的图象交x轴于点A,交y轴于点B,二次函数y=-x2+bx+c的图象经过A、B两点,与x轴交于另一点C.若点M在抛物线的对称轴上,且∠AMB=∠ACB,则所有满足条件的点M的坐标为 .
高频考点04:特殊三角形问题(二次函数综合)
16.(2024·江苏徐州·模拟预测)如图,直线与x轴,y轴分别交于点A,点B,两动点D,E分别从点A,点B同时出发向点O运动(运动到点O停止),运动速度分别是1个单位长度/秒和个单位长度秒,设运动时间为t秒.以点A为顶点的抛物线经过点E,过点E作x轴的平行线与抛物线的另一个交点为点G,与相交于点F.
(1)求点A、点B的坐标;
(2)用含t的代数式分别表示和的长;
(3)是否存在t的值,使是直角三角形?若存在,求出此时抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.
17.(2024·山东枣庄·二模)如图,在平面直角坐标系中,,点B的坐标为.抛物线 经过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线上方抛物线上的一点,过点P作垂直x轴于点D,交线段于点E,使
①求点 P的坐标;
②在直线上是否存在点M,使为等腰三角形?若存在,求出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.
18.(2023·江苏南京·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,直线经过B,C两点,已知,,且.
(1)试求出点B的坐标.
(2)分别求出直线和抛物线的解析式.
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得以三点为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
19.(2023·江苏盐城·一模)如图1,抛物线的图象与x轴的交点为A和B,与y轴交点为,与直线交点为A和C,且.
(1)求抛物线的解析式和b值;
(2)在直线上是否存在一点P,使得是等腰直角三角形,如果存在,求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由;
(3)将抛物线图象x轴上方的部分沿x轴翻折得一个“M”形状的新图象(如图2),若直线与该新图象恰好有四个公共点,请求出此时n的取值范围.
20.(2022·山东济南·中考真题)抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,直线y=kx-6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式和t,k的值;
(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线BC上方的抛物线上,过点P作PQ⊥BC,垂足为Q,求的最大值.
高频考点05:特殊四边形(二次函数综合)
21.(2024·江苏徐州·一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交x轴于两点,交y轴于点C,点P在线段上,过点P作轴,交抛物线于点D,交直线于点E.
(1) , ;
(2)在点P运动过程中,若是直角三角形,求点P的坐标;
(3)在y轴上是否存在点F,使得以点C、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.(2024·江苏宿迁·一模)材料一;《见微知著》谈到:从一个简单的经典问题出发,从特殊到 一般,由简单到复杂,从部分到整体,由低维到高维,知识与方法上的类比是探索题 发展的重要途径,是思想阀门发现新问题、新结论的重要方法,在数学学习和研究中,我们经常会用到类比、转化、从特殊到一般等思想方法,请利用上述有关思想,解答下列问题.
材料二:分类讨论是一种重要的数学思想,也是一种解题策略,在数学中的应用相当多,它能使许多看似非常复杂的问题简单化.因此在用分类讨论解决数学问题时要遵循一定的规则,注意合理的分类,对全体对象的分类必须做到不重复、不遗漏,每次分类必须保持在同一标准.
请阅读上述材料,完成题目:
如图,抛物线与轴交于、两点(点在点的左侧),点的坐标为,与轴交于点,直线与轴交于点.动点在抛物线上运动,过点作轴,垂足为,交直线于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点在线段上时,的面积是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由;
(3)点是抛物线对称轴与轴的交点,点是轴上一动点,点在运动过程中,若以为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点的坐标.
23.(22-23九年级上·吉林长春·期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线(b、c为常数)的顶点坐标为,与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,点C,点D关于x轴对称,连结,作直线.
(1)求b、c的值;
(2)求点A、B的坐标;
(3)求证:;
(4)点P在抛物线上,点Q在直线上,当以点C、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形时,直接写出点Q的坐标.
24.(2023·江苏淮安·二模)如图1,平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于点和点,与y轴交于点C,P为抛物线上一动点.
(1)写出抛物线的对称轴为直线______,抛物线的解析式为______;
(2)如图2,连结,若P在上方,作轴交于Q,把上述抛物线沿射线的方向向下平移,平移的距离为h,在平移过程中,该抛物线与直线始终有交点,求h的最大值;
(3)若P在上方,设直线,与抛物线的对称轴分别相交于点F,E,请探索以A,F,B,G(G是点E关于x轴的对称点)为顶点的四边形面积是否随着P点的运动而发生变化,若不变,求出这个四边形的面积;若变化,说明理由.
(4)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形为矩形?若存在,直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
25.(2020·江苏连云港·一模)如图,抛物线与轴交于、两点(点在点的左侧),点的坐标为,与轴交于点,作直线.动点在轴上运动,过点作轴,交抛物线于点,交直线于点,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的解析式和直线的解析式;
(2)当点在线段上运动时,求线段的最大值;
(3)当点在线段上运动时,若是以为腰的等腰直角三角形时,求的值;
(4)当以、、、为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出的值.
高频考点06:相似三角形问题(二次函数综合)
26.(2023·江苏常州·一模)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B.
(1)求该抛物线的解析式以及顶点坐标;
(2)若点D是抛物线上的一个动点,满足与的面积相等.求出点D的坐标;
(3)若点E在第一象限内抛物线上,过点E作轴于点F,交于点P,且满足与相似,求出点E的横坐标.
27.(2023·江苏扬州·一模)我们把一次函数(为常数,)与二次函数(为常数,)称为一对“相伴函数”,比如:函数与就是一对“相伴函数”.如图,一次函数的图像与二次函数的图像相交于A,两点.
(1)随着a的变化,他们的图像各自是一组直线与一组抛物线,一次函数的图像总过点 (写坐标);不等式的解集为 ;
(2)若△OAB是直角三角形,求a的值.
28.(22-23九年级下·重庆北碚·期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接,点P为直线上方抛物线上一动点,连接交于点Q.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当的值最大时,求点P的坐标和的最大值;
(3)把抛物线向右平移1个单位,再向上平移2个单位得新抛物线,M是新抛物线上一点,N是新抛物线对称轴上一点,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,写出所有符合条件的N点的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
29.(2022·山东济南·模拟预测)如图,直线与x轴交于点,与y轴交于点B,抛物线经过点A,B.
(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;
(2)M为线段上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线及抛物线分别交于点P,N.若以B,P,N为顶点的三角形与相似,求点M的坐标;
(3)将抛物线在之间的部分记为图象L,将图象L在直线上方部分沿直线翻折,其余部分保持不动,得到一个新的函数图象,记这个函数的最大值为a,最小值为b,若,请直接写出t的取值范围.
30.(2021·江苏泰州·二模)如图,抛物线y=ax2+bx(a>0,b<0)交x轴于O,A两点,顶点为B(2,-4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线y=kx+m(k>0)过点B,且与抛物线交于另一点D(点D与点A不重合),交y轴于点C.过点D作DE⊥x轴于点E,连接AB,CE.
①若k=1,求△CDE的面积;
②求证:CE∥AB.
高频考点07:其他问题(二次函数综合)
31.(2024·江苏连云港·模拟预测)距离2024巴黎奥运会开幕还有不到3个月的时间,为抢占奥运商机,苏州一民营企业成功开发出成本价为4元/件的奥运特色商品,经市场调研发现:销售单价x(单位:元)与月销售量y(单位:万件)之间的关系如图所示,其中为反比例函数图象的一部分,为一次函数图象的一部分.
(1)求出y与x之间的函数关系式;
(2)设销售该商品月利润为w(万元),求出月利润的最大值.
32.(2024·江苏无锡·一模)某数学兴趣小组,开展项目式学习,问题如下:如图,抛物线与x轴正半轴分别交于A、B两点(点B在点A的右边),与y轴交于点C,点P为抛物线上位于第一象限内的一动点(P在B的右侧),过点A、P的直线交y轴于点M,过点B、P的直线交y轴于点N.试探究之间的数量关系.为研究该问题,小组拟采用问题研究的一般路径一一从特殊到一般的研究方法:
(1)设,,.
①若点P的横坐标为3,请计算______;比较大小:______(填“<”,“>”或“=”).
②若点P的横坐标为m,上述与之间的数量关系是否仍然成立,若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
(2)小明在研究时发现:当A、B两点的横坐标为时,将抛物线变形为,研究此问题更加方便,请借助小明的发现再次探究与之间的数量关系.
(3)连接 请利用上述经验,解决项目式问题,若,请直接写出k的取值范围______.
33.(2024·江苏南通·一模)在二次函数的图象上分别取三个点P,A,B,其中,点在第二象限内,A,B两点横坐标分别为a,b,且满足.
(1)求p的值;
(2)记时二次函数的最大值为,最小值为.若,求的取值范围;
(3)连接.当时,作,垂足为点是否存在最大值?若存在,求的最大值;若不存在,请说明理由.
34.(2023·江苏常州·二模)已知二次函数,图象记为L.
(1)如图,时,求该二次函数图象的顶点坐标;
(2)在(1)的条件下,将二次函数的图象向右平移2个单位,与二次函数的图象组成一个新的函数图象,记为.设上的一点P的坐标为.
①当m满足 时,n随m的增大而增大;
②当时,过点P作y轴垂线,分别交L、于点M、N.若将的面积分成两部分,求点P坐标;
(3)
若点在二次函数图象上,直接写出a的取值范围.
35.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图①,已知抛物线与x轴交于两点,将抛物线向右平移两个单位长度,得到抛物线,点P是抛物线在第四象限内一点,连接并延长,交抛物线于点Q.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设点P的横坐标为,点Q的横坐标为,求的值;
(3)如图②,若抛物线与抛物线交于点C,过点C作直线,分别交抛物线和于点M、N(M、N均不与点C重合),设点M的横坐标为m,点N的横坐标为n,试判断是否为定值.若是,直接写出这个定值;若不是,请说明理由.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题07 二次函数的几何综合问题
(7个高频考点 共35题)
高频考点01:线段周长问题(二次函数综合) 1
高频考点02:面积问题(二次函数綜综合) 9
高频考点03:角度问题(二次函数综合) 23
高频考点04:特殊三角形问题(二次函数综合) 39
高频考点05:特殊四边形(二次函数综合) 53
高频考点06:相似三角形问题(二次函数综合) 68
高频考点07:其他问题(二次函数综合) 82
高频考点01:线段周长问题(二次函数综合)
1.(2023·江苏扬州·二模)如图,抛物线与y轴交于点A,交x轴正半轴于B,直线l过,M是抛物线第一象限内一点,过点M作轴交直线l于点N,则的最大值为 .
【答案】4
【思路点拨】本题考查二次函数的综合应用,先由二次函数的解析式求出点A,点B的坐标,然后求出直线的解析式,设出M的坐标,根据平行的性质表示出点N的坐标,然后M、N的横坐标相减,构造函数关系式,求出最大值即可.
【规范解答】解:∵
∴当时,,解得:或,
∴点B的坐标为,点A的坐标为,
设直线的解析式为:,把代入,得:,
∴直线的解析式为:,
设点M的坐标为,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴点N的坐标为,
∵点M在第一象限,
∴线段,
当时,有最大值为4.
故答案为:4.
2.(2024·广东佛山·二模)如图,抛物线与直线相交于点,,直线AB与轴相交于点.
(1)求抛物线与直线的表达式;
(2)点是抛物线在直线下方部分的一个动点,过点作轴交于点,过点作轴交于点,求的最大值.
【答案】(1),
(2)
【思路点拨】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式、二次函数综合—线段问题,熟练掌握二次函数的图象与性质是解此题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设点坐标为,则点坐标为,点坐标为,得到,,表示出,结合二次函数的性质即可得出答案.
【规范解答】(1)解:将点,分别代入,
得:,
解得:,
抛物线表达式为
将点,分别代入得:,
解得:
直线的表达式为;
(2)解:设点坐标为,
轴,
点与点的横坐标相同,即点坐标为,
,
轴,
点与点的纵坐标相同,
,
,
即点坐标为,
,
,开口向下,
的最大值为.
3.(2024·江苏连云港·二模)如图,已知、、三点的坐标分别为、、,抛物线的图象经过、两点
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)过点作线段的平行线,交抛物线于点,连接,试判断四边形的形状;
(3)点为线段上一动点,过点作轴的平行线,交该抛物线于点,当线段的长最大时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)四边形是菱形,理由见解析
(3)
【思路点拨】(1)用待定系数法即可求函数的解析式;
(2)利用待定系数法求出的解析式,再求出直线的解析式,联立抛物线与直线解析式,可知点的坐标,即可得出结论;
(3)设,则,表示出的长,然后根据二次函数的性质即可求解.
【规范解答】(1)解:(1)将点,代入,
,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)四边形是菱形,理由如下:
设直线的解析式为,
,解得,
直线的解析式为,
,
设直线的解析式为
,解得,
直线的解析式为,
联立,
解得或,
,
,
,
四边形是平行四边形,
、、三点的坐标分别为,、,、,,
,
四边形是菱形;
(3)设,则,
,
当时,线段的长最大,,
点的坐标为.
【考点评析】本题考查了二次函数综合应用,待定系数法,平行四边形的判定,二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,平行四边形的判定及性质是解题的关键.
4.(2023·江苏徐州·模拟预测)如图,二次函数(m是常数,且)的图象与轴相交于点、(点在点的左侧),与轴相交于点,动点在对称轴上,连接、、、.
(1)求点A、B、C的坐标(用数字或含m的式子表示);
(2)当的最小值等于时,求的值及此时点的坐标;
(3)当取(2)中的值时,若,请直接写出点的坐标.
【答案】(1),,;
(2),;
(3)或.
【思路点拨】(1)将,,分别代入,计算求解即可;
(2)如图1,连接,由题意知,,则,可知当,,三点共线时,值最小,在中,由勾股定理得,由的最小值等于,可得,计算的值,然后得出,的点坐标,待定系数法求直线的解析式,根据是直线与直线的交点,计算求解即可;
(3)由(2)知,则,,抛物线的对称轴为直线,勾股定理逆定理判断是直角三角形,且,记为直线与轴的交点,如图2,连接,由直角三角形斜边的中线等于斜边的一半可得,由等边对等角可得,由三角形外角的性质可得,进而可得,即与重合,求此时的点坐标;过,,三点作,如图2,由同弧所对的圆周角相等可知与直线交点即为,设,由题意知,圆心在直线上,设圆心坐标为,则,根据,可求值,根据,可求值,进而可得此时的点坐标.
【规范解答】(1)解:当时,,
当时,,
整理得:,即,
解得:,,
∴,,;
(2)解:如图1,连接,
由题意知,,
,
当,,三点共线时,值最小,
在中,由勾股定理得:
,
的最小值等于,
,
解得,
∴,,
抛物线的对称轴为直线,
设直线的解析式为,
将,,代入得,
,
解得:,
直线的解析式为:,
当时,,
,
,;
(3)解:,
∴,,抛物线的对称轴为直线,
,,,
,
是直角三角形,且,
记为直线与轴的交点,如图2,连接,
,
,
,
,
与重合,即;
过,,三点作,如图2,由同弧所对的圆周角相等可知与直线交点即为,设,
由题意知,圆心在直线上,设圆心坐标为,则,
,即,
解得,
,即,
解得,,
,
综上,点坐标为或.
【考点评析】本题考查了二次函数与线段、角度综合,二次函数的图象与性质,勾股定理的逆定理,直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,同弧所对的圆周角相等,等边对等角,三角形外角的性质等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
高频考点02:面积问题(二次函数綜综合)
5.(2024·江苏淮安·模拟预测)如图,二次函数 的图象与x轴交于点A和点,以为边在x轴上方作正方形,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴的正方向匀速运动,同时动点Q从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿匀速运动,设运动时间为t秒,连接,过点P作P的垂线与y轴交于点E.
(1)求二次函数的解析式及点A的坐标;
(2)当点P在线段(点P不与A、O重合)上运动至何处时,的面积的最小值,并求出这个最小值;
(3)在P,Q运动过程中,当时,求t的值;
(4)在P,Q运动过程中,是否存在t,使 度,若存在请求出t的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)点P运动至线段的中点时, 的面积的有最小值
(3)
(4)存在,使得度
【思路点拨】(1)将代入即可求解;
(2)由题意得当最大时,点到线段的距离最小,此时的面积的最小;设,证即可求解;
(3)由(2)得,结合得,可推出,即可求解;
(4)延长至点,使得,连接,证得,再证得即可求解.
【规范解答】(1)解:将代入得:,
∴
∴
令,即:,
解得:
∴;
(2)解:∵为定值,
∴当最大时,点到线段的距离最小,此时的面积最小
∵
∴
∵
∴
∴
设,
∵
∴
得:,
∵
∴当时,
即:,此时点P运动至线段的中点时,,
∴点到线段的距离,的面积的最小值为:;
(3)解:由(2)得:,
∴
∵,
∴
∴
∵
∴
解得:;
(4)解:如图所示:
延长至点,使得,连接,
∵,
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∵
∴
∴
解得:(舍)
【考点评析】本题综合考查了二次函数的解析式求解、相似三角形的判定与性质、全等三角形的常见模型等知识点,综合性较强,需要学生具备扎实的函数和几何基础.
6.(2024·江苏盐城·三模)如图,抛物线与轴交于点A,与x轴交于点B、C,已知.
(1)求抛物线的表达式,并求出点C的坐标.
(2)点M是抛物线(第一象限内)上的一个动点,连接,当面积最大时,求M点的坐标.
(3)若点M坐标固定为,Q是抛物线上除M点之外的一个动点,当与的面积相等求出点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点Q的坐标为:或或
【思路点拨】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到平行线的性质、面积的计算等,用平行线的方法处理面积之间的关系是解题的关键.
(1)用待定系数法求出函数表达式,即可求解;
(2)由面积,即可求解;
(3)过点M作直线交y轴于点R,得到直线的表达式为:,即可求解;过点T作直线,得到直线的表达式为:,即可求解.
【规范解答】(1)解:由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:,
令,则,解得:(舍去)或,
即;
(2)解:过点M作轴交于点H,
由点A、B的坐标设直线的表达式为:,则,解得:,
故直线的表达式为:,
设点,则点,
则面积,
∵,故当时,面积最大,
此时点;
(3)解:由(2)知,直线的表达式为:,
过点M作直线交y轴于点R,
设直线的表达式为:,则,解得:,
则直线的表达式为:,则点,
则,
联立和抛物线的表达式得:,
解得:(舍去)或3,即点,
则点A下方取点T,使,则点,
过点T作直线,
则直线的表达式为:,
联立上式和抛物线的表达式得:,
解得:,
则点或,
综上,点Q的坐标为:或或.
7.(2024·江苏徐州·中考真题)如图,A、B为一次函数的图像与二次函数的图像的公共点,点A、B的横坐标分别为0、4.P为二次函数的图像上的动点,且位于直线的下方,连接、.
(1)求b、c的值;
(2)求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)最大值为8
【思路点拨】本题考查二次函数的综合,一次函数的性质,用割补法得出△PAB的面积是关键.
(1)先求出A,B的坐标,再用待定系数法求出b,c;
(2)由(1)可得:,设,作交于E,则,则,得出面积,即可解答.
【规范解答】(1)解:当时,;当时,,
则,,
则,
解得:;
(2)解:由(1)可得:,设,作交于E,
则,则,
∴,
当时,最大值为8.
8.(2022·江苏宿迁·二模)如图,已知二次函数的图象与x轴交于、两点,与y轴交于点C,其对称轴与x轴交于点D,连接、.点P为抛物线上的一个动点(与点A、B、C不重合),设点P的横坐标为m,的面积为S.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)当点P在第一象限内时,求S关于m的函数表达式;
(3)若点P在x轴上方,的面积能否等于的面积?若能,求出此时点P的坐标,若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)能;或
【思路点拨】(1)用待定系数法求解即可;
(2)过点P作轴于N,作轴于M,连接、,当点P在第一象限时,则),又因为,,由求解即可;
(3)当P在第一象限时,当P在第二象限,分别求解即可;
【规范解答】(1)解:把、代入二次函数,得
,
解得:,
∴;
(2)解:如图,过点P作轴于N,作轴于M,连接、,
,
当点P在第一象限时,
∵点的横坐标为,
∴,
对于二次函数,令,则,
∴,
∵,
∴
;
(3)解:当P在第一象限时,若,
则,
解得:,
∴P点坐标为,
当P在第二象限,即时,过O作直线交抛物线于点,
设直线的解析式为,把,代入,得
,解得:,
∴直线的表达式为,
所以直线l的表达式为,
联立方程组方程组,
解得:(舍去),,
∴点P坐标为
综上,P的坐标为或.
【考点评析】本题考查用待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象性质,三角形面积,等定系数法求一次函数的式,一次函数图象平称等知识,(3)问要注意分类讨论.
9.(2024·江苏·模拟预测)已知:y关于x的二次函数.
(1)若函数的图象过点,求a与b的关系;
(2)如图,若函数的图象与x轴有两个公共点,并与动直线交于点P,连接,,,,其中交y轴于点D,交于点E.设的面积为,的面积为.
①当点P为抛物线顶点时,求的面积;
②探究直线l在运动过程中,是否存在最大值?若存在求出这个最大值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)①6 ,②存在;
【思路点拨】本题考查了二次函数综合,解题的关键是熟练掌握用待定系数法求函数解析式的方法和步骤,相似三角形的判定和性质,以及二次函数的图象和性质.
(1)把代入即可解答;
(2)①设直线l与交于点F,用待定系数法求出抛物线的解析式为,则,,再求出直线的解析式为,则,进而得出,最后根据的面积即可解答;②设直线交x轴于H,则,通过证明,得出,根据得出函数关系式,结合二次函数的性质,即可解答.
【规范解答】(1)解:∵函数的图象过点,
∴代入得:,
化简得:;
(2)解:①如图1,设直线l与交于点F,
把代入得:,
解得,
∴抛物线的解析式为,
当时,,
∴,
∵,点P为抛物线顶点,
∴,
∵,
∴直线的解析式为,
把代入得:,
∴,
∴,
∴的面积,
②存在最大值,理由如下:
如图2,设直线交x轴于H,
由①得,,,,,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
∵,,
∴当时,存在最大值,最大值为.
10.(2024·江苏无锡·模拟预测)已知矩形中,,,点是边上的动点(不与重合),设,将沿折叠至.
(1)如图1,当点在对角线上时,求的值;
(2)设与矩形重叠部分的面积为,求关于的函数表达式.
【答案】(1)
(2)
【思路点拨】本题主要考查了矩形的判定与性质、折叠的性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、二次函数与面积问题,灵活运用知识点、分类讨论是解题的关键.
(1)根据矩形的性质、折叠的性质,得出,,推出,证明,得出,则,计算即可;
(2)分“当时”和“当时”两种情况讨论.当时,点在左侧以及上,则此时,得出函数表达式;当时,点在右侧,记和交于点,过点作于点,根据折叠的性质,得出,证明四边形是矩形,得出,设,则,根据勾股定理,则,得出,表示出,根据,得出函数表达式.综合两种情况,得出关于的函数表达式即可.
【规范解答】(1)解:∵四边形是矩形,,将沿折叠至,当点在对角线上,
∴,,,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,即;
(2)解:当时,点在左侧以及上,
此时;
如图,当时,点在右侧,记和交于点,过点作于点,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,四边形是矩形,
∴,,,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
展开得:,
整理得:,
∴;
综上所述,.
高频考点03:角度问题(二次函数综合)
11.(2024·江苏无锡·一模)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于、(在左侧),与轴交于,一次函数的图象经过、两点.
(1)分别求出、的值;
(2)在二次函数图象上是否存在点,且满足?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)的坐标为或
【思路点拨】(1)由待定系数法即可求解;
(2)当点在轴右侧时,利用解直角三角形的方法求出,得到,进而求解;当点在轴左侧时,同理求解即可.
【规范解答】(1)解:令,则或,
即点、的坐标分别为:、,
将点的坐标代入一次函数表达式得:,则,
则一次函数表达式为:,
将点的坐标代入一次函数表达式得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
即,;
(2)解:存在,理由:
当点在轴右侧时,
设交于点,过点作于点,
则,
而,则,
设,则,
在中,,
则,
设直线解析式为,
由点、的坐标得,解得,
则直线的表达式为:,
设点,
则,
解得:或(不合题意,舍去),
则点,
由点的坐标得,同理可求直线的表达式为:,
联立直线和抛物线的表达式得:,
解得:或(不合题意,舍去),
则点的坐标为:.
当点在轴左侧时,同理可求直线的表达式为:,
联立直线和抛物线的表达式得:,
解得:或(不合题意,舍去),
则点的坐标为:,
则点的坐标为:或.
【考点评析】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的基本性质、待定系数法求函数表达式、平行四边形的性质、解直角三角形等,有一定的综合性.
12.(23-24九年级上·湖北黄石·期中)如图①,抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C,点P是直线下方抛物线上的点,于点D,轴于点F,交线段于点E,
(1)求抛物线的解析式;
(2)当的周长最大时,求P点的坐标;
(3)如图(2),点M是在直线上方的抛物线上一动点,当时,求点M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【思路点拨】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出,由,得到,则,证明,得到,则,即可推出当最大时,的周长最大;求出直线解析式为,设,则,则,则当时,有最大值,即此时的周长最大,此时;
(3)如图所示,设直线交y轴于D,证明,得到,则,同理可得直线解析式为,联立,解得或,则.
【规范解答】(1)解:把代入中得:,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,轴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴的周长,
∴当最大时,的周长最大,
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
设,则,
∴
,
∵,
∴当时,有最大值,即此时的周长最大,此时;
(3)解:如图所示,设直线交y轴于D,
∵,,
∴,
∴,
∴,
同理可得直线解析式为,
联立,解得或,
∴.
【考点评析】本题主要考查了二次函数综合,解直角三角形,待定系数法求函数解析式,一次函数与几何综合,全等三角形的性质与判定等等,数量掌握二次函数的相关知识是解题的关键.
13.(2024·江苏苏州·一模)如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,拋物线与轴交于点、两点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点Q为抛物线上的一点(不与点A重合),当的面积等于面积的2倍时,求此时点Q的坐标;
(3)如图2,点在轴下方的抛物线上,点为抛物线的顶点.过点作轴于点,连接交于点,连接,,探究抛物线上是否存在点,使,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在点,使的坐标为)或
【思路点拨】(1)用待定系数法即可求得抛物线的解析式;
(2)设,求出,直线函数表达式为,知,分为当点Q在直线下方时和点Q在直线上方时,分别求解即可.
(3)过A作轴交延长线于,过作于,过作轴于,过作于,分两种情况:当在上方时,求出顶点,可得,故,有,而,即可得,从而证明,得,得,故,即可得是等腰直角三角形,证明,有,设,则,解得,得直线函数表达式为,联法,可得;当在下方时,同理可得.
【规范解答】(1)解:把代入得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:设,过点Q作轴,交于点,
在中,令得,
解得:或,
,
∵,,
∴,
∴;
∵,
∴设直线的函数表达式为,代入B得,解得:,
∴直线的函数表达式为,
,
,
当点Q在直线下方时:,
即,无解;
当点Q在直线上方时:
,
即,解得:或;
综上,此时,点Q的坐标为或;
(3)解:存在点,使,
理由如下:过A作轴交延长线于,过作于,过作轴于,过作于,
当在上方时,如图:
,
∴顶点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
,
,
,
,
,
∴是等腰直角三角形,
,
,
,
,
设,
,
解得,
,
∵
设直线函数表达式为,则,
解得,
故直线函数表达式为,
联立,
解得或,
;
当在下方时,同理可得,
可得函数表达式为,
联立,
解得或,
,
综上所述,的坐标为或.
【考点评析】本题考查二次函数综合应用,涉及全等三角形判定与性质,等腰直角三角形性质及应用,待定系数法等知识,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.
14.(2021·江苏盐城·一模)如图(1),在矩形ABCD中,已知BC=9,AB=15,E为AD上一点,若△ABE沿直线BE翻折,使点A落在DC边上点F处,折痕为BE.
(1)求证:△BCF∽△FDE;
(2)如图(2),矩形ABCD的一边BC在直角坐标系中x轴上,CD⊥x轴,设点C坐标为(m,0)(m<0),点P为平面内一点,若以O、B、F、P四点为顶点的四边形为菱形,请直接写出此时点C的坐标;
(3)如图(3),设抛物线y=a(x﹣m+5)2+h经过A、F两点,其顶点为M,连接AM,若∠OAM=90°,求a、h、m的值.
【答案】(1)见解析;(2)C(-6,0)或C(-9,0)或C(-3.5,0);(3)
【思路点拨】(1)利用同角的余角相等,证明∠CFB=∠FED,即可解决问题.
(2)直接利用菱形的性质求解即可;
(3)分别求出A,F点的坐标,代入抛物线的解析式中求出a、h的值,再用相似三角形的性质可求m.
【规范解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=∠C=90°,
由折叠得,∠BFE=∠A=90°,
∴∠BFC+∠EFD=90°,∠FED+∠EFD=90°,
∴∠FED=∠BFC,
∴△BCF~△FDE.
(2)由折叠得,FB=AB=15
∵BC=9
∴FC=
∵C(m,0)
∴F(m,12)
∴BO=BC+OC=9-m
①当OB为边时,
∵OBFP是菱形,
∴BF=FP=OP=BO=AB=15,
∴9-m=15,
∴m=-6
∴C(-6,0);
②当OB为对角线时,
∴
解得,或(不合题意,舍去)
∴C(-9,0)
③当BF为对角线时,如图
∵四边形OBPF为菱形,
∴OF=OB=9-m
在RT△OCF中,
即
解得;
综上可得C(-6,0)或C(-9,0)或C(-3.5,0);
(3)由题意得,,
将A、F坐标代入抛物线得:
解得:
过M作MG⊥BA,交BA的延长线于点G,如图
∵∠OAM=90°
∴∠GAM+∠OAB=90°
∵∠AOB+∠OAB=90°
∴∠GAM=∠AOB
又∵∠MGA=∠ABO=90°
∴△MGA∽△ABO
∴,即
解得
综上,
【考点评析】本题考查了矩形的性质、菱形的性质,翻折变换、相似三角形的判定,勾股定理以及二次函数的性质等知识,解题时根据是正确寻找相似三角形解决问题,学会构建方程组解决问题.
15.(2020·江苏无锡·二模)如图,一次函数y=x﹣2的图象交x轴于点A,交y轴于点B,二次函数y=-x2+bx+c的图象经过A、B两点,与x轴交于另一点C.若点M在抛物线的对称轴上,且∠AMB=∠ACB,则所有满足条件的点M的坐标为 .
【答案】或
【思路点拨】讨论:当点M在直线AB上方时,根据圆周角定理可判断点M在△ABC的外接圆上,如图所示,由于抛物线的对称轴垂直平分AC,则△ABC的外接圆的圆心在对称轴上,设圆心的坐标为,根据半径相等得到,解方程求出t得到圆心的坐标为,然后确定的半径为,从而得到此时M点的坐标;当点M在直线AB下方时,作关于AB的对称点,如图所示,通过证明可判断在x轴上,则点的坐标为,然后计算DM即可得到此时M点坐标.
【规范解答】(1)当点M在直线AB上方时,则点M在△ABC的外接圆上,
∵△ABC的外接圆的圆心在对称轴上,设圆心的坐标为,
则,
∴,
解得,
∴圆心的坐标为,
∴,
即的半径为,
此时M点的坐标为.
当点M在直线AB下方时,作关于AB的对称点,如图所示,
∵,
∴,
∵轴,
∴,
∴,在x轴上,
∴点的坐标为,
∴,
∴,
此时点M的坐标为.
综上所述,点M的坐标为或.
【考点评析】本题主要考查了二次函数的综合应用,准确进行点的位置的判断是解题的关键.
高频考点04:特殊三角形问题(二次函数综合)
16.(2024·江苏徐州·模拟预测)如图,直线与x轴,y轴分别交于点A,点B,两动点D,E分别从点A,点B同时出发向点O运动(运动到点O停止),运动速度分别是1个单位长度/秒和个单位长度秒,设运动时间为t秒.以点A为顶点的抛物线经过点E,过点E作x轴的平行线与抛物线的另一个交点为点G,与相交于点F.
(1)求点A、点B的坐标;
(2)用含t的代数式分别表示和的长;
(3)是否存在t的值,使是直角三角形?若存在,求出此时抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2),
(3)存在,
【思路点拨】(1)在直线中,分别令和,即可求得、两点坐标;
(2)由、的长可求得,用可表示出,,和的长,由勾股定理可求得的长,从而可用表示出的长;
(3)若为直角三角形时,由条件可知只能是,又,由()可知又由二次函数的对称性可得到,从而可求出,在中,可得到关于的方程,可求得的值,进一步可求得点坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式.
【规范解答】(1)解:在直线中,
令得,
解得:
令得,
∴,
(2)解:由(1)可知,
,
运动时间为秒,
轴,
在中,,,
在中,,,
,
;
(3)解:存在.
轴,
,
点不能在抛物线的对称轴上,
,
当为直角三角形时,则有,
又,
,
,,
,且
,
解得:
即当的值为秒时,为直角三角形,
此时
∴
∵抛物线的顶点为,设抛物线解析式为,
把点坐标代入得:
解得:,
∴抛物线的解析式为,
即.
【考点评析】本题主要考查了二次函数综合运用待定系数法,三角函数的定义,相似三角形的判定和性质,勾股定理,二次函数的对称性等知识点;综合运用以上知识是解题的关键.
17.(2024·山东枣庄·二模)如图,在平面直角坐标系中,,点B的坐标为.抛物线 经过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线上方抛物线上的一点,过点P作垂直x轴于点D,交线段于点E,使
①求点 P的坐标;
②在直线上是否存在点M,使为等腰三角形?若存在,求出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,点 M的坐标为:或或或或
【思路点拨】(1)根据条件求出,,根据待定系数法求解即可;
(2)先求出的解析式,然后表示出,,根据即可求解;分情况讨论,分别求出,根据等腰三角形的定义求解即可.
【规范解答】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
在中, ,
∴,即
∴,
∴,
把代入. 得:
解得:
∴抛物线的解析式为:
(2)①设的解析式为:,
∵,,所以解得,
所以的解析式为:,
设, 则,
∵
∴
解得:(舍) 或,
∴;
②∵M在直线上, 且, 设,
∴
分三种情况:
i) 当时,
∴
解得:
∴
ii) 当时,
∴
解得:或
∴,
iii) 当时,
∴
解得:或
∴或
综上,点 M的坐标为:
或或或或
【考点评析】此题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数的解析式,勾股定理的运用,等腰三角形的性质等知识.此题难度适中,解题的关键是注意方程思想与分类讨论思想的应用.
18.(2023·江苏南京·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,直线经过B,C两点,已知,,且.
(1)试求出点B的坐标.
(2)分别求出直线和抛物线的解析式.
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得以三点为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2),
(3)存在,或或或
【思路点拨】(1)由,,可由勾股定理求,进而得点B坐标;
(2)用待定系数法即可求解函数解析式;
(3)设点P坐标为,分三类讨论:①当时;②当时;③当时,分别建立勾股定理方程求解点P坐标即可.
【规范解答】(1)
解:∵点,即.
∵,
在中,根据勾股定理得,
即点B坐标为.
(2)
把分别代入中,
得,解得.
∴直线解析式为;
把、、分别代入得
,解得.
∴抛物线的解析式是.
(3)
在抛物线的对称轴上存在点P,使得以三点为顶点的三角形是直角三角形,理由如下:
∵抛物线的解析式是,
∴抛物线对称轴为直线.
设点P坐标为.
①当时,有.
∵,,,
∴,
解得:,
故点;
②当时,有.
∵,,,
∴,
解得:,
故点;
③当时,有.
∵,,,
∴.
解得:,,
∴, .
综上所述,使得为直角三角形的点P的坐标为或或或.
【考点评析】本题以二次函数为背景,考查了勾股定理及其逆定理,待定系数法求解析式,分类讨论的数学思想,难度不大.第(3)问特别注意分类讨论思想的运用.做到不重不漏.
19.(2023·江苏盐城·一模)如图1,抛物线的图象与x轴的交点为A和B,与y轴交点为,与直线交点为A和C,且.
(1)求抛物线的解析式和b值;
(2)在直线上是否存在一点P,使得是等腰直角三角形,如果存在,求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由;
(3)将抛物线图象x轴上方的部分沿x轴翻折得一个“M”形状的新图象(如图2),若直线与该新图象恰好有四个公共点,请求出此时n的取值范围.
【答案】(1)抛物线的解析式为;
(2)存在,点P的坐标为或
(3)n的取值范围为
【思路点拨】(1)根据题意可得点A坐标,然后利用待定系数法可求抛物线解析式以及b值;
(2)求出点B坐标,由直线的解析式可得,分两种情况:当时,当时,分别求出点P的横坐标即可;
(3)分别求出直线过点时n的值以及直线与抛物线有唯一公共点时n的值即可得出答案.
【规范解答】(1)解:∵抛物线与y轴交点为,
∴,,
∴,
将代入得,
解得,
∴抛物线的解析式为,
将代入得,
解得;
(2)解:存在;
令,
解得,,
∴,,
∵直线的解析式为,
∴,
当时,点P横坐标和点B横坐标相同,都是1,
把代入得,
∴此时,
当时,如图1,过点P作轴于E,则点E为的中点,
∴点E的横坐标为,
∴点P的横坐标为,
把代入得,
∴此时,
综上所述,满足条件的点P的坐标为或;
(3)解:将抛物线图象x轴上方部分沿x轴翻折后所在的抛物线表达式为,
当直线过点与该新图象恰好有三个公共点时,可得,
解得;
当直线与抛物线有唯一公共点时,可得,
即只有一个实数解,
∴,
解得;
∴若直线与该新图象恰好有四个公共点,此时n的取值范围为.
【考点评析】本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的图象和性质,一次函数的图象和性质,等腰直角三角形的性质,二次函数图象与几何变换等知识,熟练掌握数形结合思想与分类讨论思想的应用是解题的关键.
20.(2022·山东济南·中考真题)抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,直线y=kx-6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式和t,k的值;
(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线BC上方的抛物线上,过点P作PQ⊥BC,垂足为Q,求的最大值.
【答案】(1),,t=3,
(2)点
(3)
【思路点拨】(1)分别把代入抛物线解析式和一次函数的解析式,即可求解;
(2)作轴于点,根据题意可得,从而得到,,再根据,可求出m,即可求解;
(3)作轴交于点,过点作轴于点,则,再根据,可得,,然后根据,可得,从而得到,在根据二次函数的性质,即可求解.
【规范解答】(1)解:∵在抛物线上,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为,
当时,,
∴,(舍),
∴.
∵在直线上,
∴,
∴,
∴一次函数解析式为.
(2)解:如图,作轴于点,
对于,令x=0,则y=-6,
∴点C(0,-6),即OC=6,
∵A(3,0),
∴OA=3,
∵点P的横坐标为m.
∴,
∴,,
∵∠CAP=90°,
∴,
∵,
∴,
∵∠AOC=∠AMP=90°,
∴,
∴,
∴,即,
∴(舍),,
∴,
∴点.
(3)解:如图,作轴交于点,过点作轴于点,
∵,
∴点,
∴,
∵PN⊥x轴,
∴PN∥y轴,
∴∠PNQ=∠OCB,
∵∠PQN=∠BOC=90°,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵EN⊥y轴,
∴EN∥x轴,
∴,
∴,即
∴,
∴,
∴,
∴当时,的最大值是.
【考点评析】本题主要考查了二次函数的综合题,熟练掌握二次函数的图象和性质,相似三角形的判定和性质,利用数形结合思想解答是解题的关键,是中考的压轴题.
高频考点05:特殊四边形(二次函数综合)
21.(2024·江苏徐州·一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交x轴于两点,交y轴于点C,点P在线段上,过点P作轴,交抛物线于点D,交直线于点E.
(1) , ;
(2)在点P运动过程中,若是直角三角形,求点P的坐标;
(3)在y轴上是否存在点F,使得以点C、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)或
(3)存在,或
【思路点拨】(1)把代入,运用待定系数法解二次函数的解析式,即可作答.
(2)因为,先排除一种情况,再进行分类讨论,即和,分别列式计算,即可作答.
(3)根据菱形性质,结合图象性质,进行分类讨论,即四边形为菱形或四边形为菱形,运用中点法列式,以及勾股定理,代入数值,进行计算,即可作答.
【规范解答】(1)解:∵二次函数的图象交x轴于两点,
∴把代入
得
解得
∴
故答案为:;
(2)解:∵轴
∴
∴
∵是直角三角形
∴当时,
∴
∴
∵对称轴
∴
此时点P的坐标为
∴当时,
设的解析式为
∴把代入
∴得
解得
∴
设点
则
∵
∴
∴
∵
∴
则
即
解得(此时点E和点C重合,故舍去)
∴点
综上或
(3)解:存在,或
如图:依题意,当四边形为菱形时,由(2)知的解析式为
设点,
∵四边形为菱形
∴
即
则
由(2)知,此时
∴
∴
即如下图所示:
如图:依题意,当四边形为菱形时
∵点,
∴
即
∵
∴
∴解得,(舍去)
∴
∴
综上或
【考点评析】本题考查了二次函数的几何综合,菱形性质,待定系数法解函数解析式,勾股定理,解直角三角形的相关性质,熟练运用分类讨论思想以及数形结合思想是解题的关键.
22.(2024·江苏宿迁·一模)材料一;《见微知著》谈到:从一个简单的经典问题出发,从特殊到 一般,由简单到复杂,从部分到整体,由低维到高维,知识与方法上的类比是探索题 发展的重要途径,是思想阀门发现新问题、新结论的重要方法,在数学学习和研究中,我们经常会用到类比、转化、从特殊到一般等思想方法,请利用上述有关思想,解答下列问题.
材料二:分类讨论是一种重要的数学思想,也是一种解题策略,在数学中的应用相当多,它能使许多看似非常复杂的问题简单化.因此在用分类讨论解决数学问题时要遵循一定的规则,注意合理的分类,对全体对象的分类必须做到不重复、不遗漏,每次分类必须保持在同一标准.
请阅读上述材料,完成题目:
如图,抛物线与轴交于、两点(点在点的左侧),点的坐标为,与轴交于点,直线与轴交于点.动点在抛物线上运动,过点作轴,垂足为,交直线于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点在线段上时,的面积是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由;
(3)点是抛物线对称轴与轴的交点,点是轴上一动点,点在运动过程中,若以为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点的坐标.
【答案】(1);
(2)存在.的最大值为;
(3)点坐标为或或,.
【思路点拨】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式;
(2)设,则,则,根据三角形面积公式得到,然后根据二次函数的性质解决问题;
(3)先求出抛物线的对称轴为直线得到,讨论:当时,则,利用平行四边形的性质得,从而得到此时点坐标;当时,由于点向右平移1个单位,向下平移2个单位得到点,所以点向右平移1个单位,向下平移2个单位得到点,设,则,然后把代入得,则解方程求出得到此时点坐标.
【规范解答】(1)解:抛物线经过点,点,
,解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:存在.
当,,解得,则,
设,则,
,
,
,
当时,有最大值为;
(3)解:抛物线的对称轴为直线,
,
当时,则,
以、、、为顶点的四边形是平行四边形,
,
点坐标为或;
当时,
以、、、为顶点的四边形是平行四边形,
,
点向右平移1个单位,向下平移2个单位得到点,
点向右平移1个单位,向下平移2个单位得到点,
设,则,
把代入得,解得,,
此时点坐标为,,
综上所述,点坐标为或或,.
【考点评析】本题考查了二次函数的综合题,二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质和平行四边形的性质;待定系数法求函数解析式;坐标与图形性质;运用分类讨论的思想解决数学问题是解题的关键.
23.(22-23九年级上·吉林长春·期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线(b、c为常数)的顶点坐标为,与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,点C,点D关于x轴对称,连结,作直线.
(1)求b、c的值;
(2)求点A、B的坐标;
(3)求证:;
(4)点P在抛物线上,点Q在直线上,当以点C、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形时,直接写出点Q的坐标.
【答案】(1),;
(2)、的坐标分别为、;
(3)详见解析
(4)点的坐标为:或或或
【思路点拨】(1)用待定系数法即可求解;
(2)令,解得或,即可求解;
(3)由,,即可求解;
(4)当为平行四边形的对角线时,由中点坐标公式列出方程组,进而求解;当、是平行四边形的对角线时,同理可解.
【规范解答】(1)解:设抛物线的表达式为:,
则,
即,;
(2)解:令,
解得:或,
故点、的坐标分别为、;
(3)证明:由抛物线的表达式知:点,
则点,
则,,,
,,
;
(4)解:设点,点,,
当为平行四边形的对角线时,由中点坐标公式得:,
整理得:,
解得:舍去或,
则,
即点;
当是平行四边形的对角线时,可得:,
解得:,
即点;
当是平行四边形的对角线时,可得:,
解得:,
即点的坐标为或,
综上,点的坐标为:或或或.
【考点评析】本题是二次函数的综合题,主要考查了利用待定系数法求抛物线的解析式,解直角三角形,平行四边形的性质,综合性较强,难度适中.运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.
24.(2023·江苏淮安·二模)如图1,平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于点和点,与y轴交于点C,P为抛物线上一动点.
(1)写出抛物线的对称轴为直线______,抛物线的解析式为______;
(2)如图2,连结,若P在上方,作轴交于Q,把上述抛物线沿射线的方向向下平移,平移的距离为h,在平移过程中,该抛物线与直线始终有交点,求h的最大值;
(3)若P在上方,设直线,与抛物线的对称轴分别相交于点F,E,请探索以A,F,B,G(G是点E关于x轴的对称点)为顶点的四边形面积是否随着P点的运动而发生变化,若不变,求出这个四边形的面积;若变化,说明理由.
(4)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形为矩形?若存在,直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)h的最大值为
(3)不变,这个四边形的面积为16
(4)存在,点P的横坐标为,
【思路点拨】(1)根据二次函数图象与x轴的交点坐标即可求得对称轴,再利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)利用待定系数法求直线的解析式,设平移后函数解析式为:,建立方程组可得,再根据抛物线与直线始终有交点,可得,再进行计算即可;
(3)分别求出直线、的解析式,再令,分别求得点F、E、G的坐标,从而求得、的值,即可求得四边形的面积;
(4)分两种情况,点N在y轴上,点N在x轴上,分别进行求解即可.
【规范解答】(1)解:∵抛物线与x轴分别交于点和点,
∴抛物线对称轴为:,
把点和点代入得:,
解得,
∴二次函数解析式为:,
故答案为:,;
(2)解;∵抛物线,
∴,
设直线的解析式为;,
把点和点代入得:,解得:,
∴一次函数解析式为:,
设平移后函数解析式为:,
建立方程组得:,
∵抛物线与直线始终有交点,
∴,
∴,
∴h的最大值为:;
(3)解:如图,设,
设直线的解析式为:,
∵,
∴,解得:,
∴直线的解析式为:,
当时,,
∴,
设直线的解析式为:,
∵,
∴,解得:,
∴直线的解析式为:,
当时,,
∴,
∵G是点E关于x轴的对称点,
∴,
∵,,
∴;
(4)解:存在,理由如下:
如图1,当点N在y轴上时,四边形是矩形,此时点P的横坐标为:,
如图2,当四边形是矩形时,设,,则,
由题意得:,得,解得:,
综上所述,点P的横坐标为:,.
【考点评析】本题考查用待定系数法求二次函数和一次函数解析式、二次函数与x轴的交点坐标与对称轴的关系、二次函数与一元二次方程、一次函数与二元一次方程组、解二元一次方程,熟练掌握相关知识,运用分类讨论的思想,利用参数构建方程是解题的关键.
25.(2020·江苏连云港·一模)如图,抛物线与轴交于、两点(点在点的左侧),点的坐标为,与轴交于点,作直线.动点在轴上运动,过点作轴,交抛物线于点,交直线于点,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的解析式和直线的解析式;
(2)当点在线段上运动时,求线段的最大值;
(3)当点在线段上运动时,若是以为腰的等腰直角三角形时,求的值;
(4)当以、、、为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
(4)的值为或
【思路点拨】(1)由、两点的坐标利用待定系数法可求得抛物线解析式,则可求得点坐标,再利用待定系数法可求得直线的解析式;
(2)用可分别表示出、的坐标,则可表示出的长,再利用二次函数的最值可求得的最大值;
(3)由题意可得当是以为腰的等腰直角三角形时则有,且,则可求表示出点纵坐标,代入抛物线解析式可求得的值;
(4)由条件可得出,结合()可得到关于的方程,可求得的值.
【规范解答】(1)解:∵抛物线过、两点,
∴代入抛物线解析式可得,
解得,
∴抛物线解析式为,
令可得,,解,
∵点在点右侧,
∴点坐标为,
设直线解析式为,
把、坐标代入可得,解得,
∴直线解析式为;
(2)解:∵轴,点的横坐标为,
∴,,
∵在线段上运动,
∴点在点上方,
∴,
∴当时,有最大值,的最大值为;
(3)解:由(1)(2)得点坐标为,点坐标为,
∴
∵
∴
∵轴,轴,
∴
∴
∴当是以为腰的等腰直角三角形时,,
∴点纵坐标为,
∴,解得或,
当时,则、重合,不能构成三角形,不符合题意,舍去,
∴;
(4)解:由()得,,
当以、、、为顶点的四边形是平行四边形时,则有,
当点在线段上时,由()得,
∴,此方程无实数根,
当点不在线段上时,则有,
∴,解得或,
综上可知当以、、、为顶点的四边形是平行四边形时,的值为或.
【考点评析】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定和性质、平行四边形的性质及分类讨论思想等知识点.在()中用表示出的长是解题的关键,在()中确定出是解题的关键,在()中由平行四边形的性质得到是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大.
高频考点06:相似三角形问题(二次函数综合)
26.(2023·江苏常州·一模)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B.
(1)求该抛物线的解析式以及顶点坐标;
(2)若点D是抛物线上的一个动点,满足与的面积相等.求出点D的坐标;
(3)若点E在第一象限内抛物线上,过点E作轴于点F,交于点P,且满足与相似,求出点E的横坐标.
【答案】(1),顶点坐标为
(2)
(3)点E的横坐标为2或
【思路点拨】(1)把,代入,求出a和b的值,即可得出函数解析数,将抛物线解析式化为顶点式,即可得出顶点坐标;
(2)根据点是抛物线上的一个动点,与的面积相等,于是得到,求得点的纵坐标为4,解方程即可得到;
(3)设直线的解析式为,解方程得到直线的解析式为,设,则,,根据已知条件得到是等腰直角三角形,是等腰直角三角形,求得,得到,①当时,②当时,根据相似三角形的性质解方程即可得到结论.
【规范解答】(1)解:把,代入得:
,
解得:,
∴抛物线解析式为,
∵,
∴顶点坐标为;
(2)解:抛物线与轴交于点,
,
设在上的高为,在上的高为,
∵与的面积相等,
∴,
,
点的纵坐标为,
当时,即,
解得(舍去),,
;
(3)解:设直线的解析式为,
,
解得,
直线的解析式为,
设,则,,
,
是等腰直角三角形,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
当时,
则,
,
解得或,
且,
,
当时,
则,
,
解得或不合题意舍去,
点的横坐标为或.
【考点评析】本题是二次函数的综合题,考查了相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,待定系数法求函数的解析式,三角形的面积公式,分类讨论是解题的关键.
27.(2023·江苏扬州·一模)我们把一次函数(为常数,)与二次函数(为常数,)称为一对“相伴函数”,比如:函数与就是一对“相伴函数”.如图,一次函数的图像与二次函数的图像相交于A,两点.
(1)随着a的变化,他们的图像各自是一组直线与一组抛物线,一次函数的图像总过点 (写坐标);不等式的解集为 ;
(2)若△OAB是直角三角形,求a的值.
【答案】(1),
(2)或
【思路点拨】(1)将一次函数整理即可确定其总经过的点,将不等式整理,然后利用一元二次方程的解得出两个函数交点的横坐标,结合图象即可得出结果;
(2)根据题意确定,,然后分三种情况分析:当时,当时,当时,利用相似三角形的判定和性质求解即可.
【规范解答】(1)解:,
当时,,
∴一次函数的图像总过点;
∵,
∴整理为:,
当时,
解得:,
由函数图象得:不等式的解集为;
故答案为:,;
(2)由题意得,
解之得,,
∴,,
如图,过点A作轴,垂足为M,过点B作轴,垂足为N,
当时,
∵轴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,,,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
当,如图,过点A作轴,垂足为M,过点B作轴,垂足为N,同理可求,
当时,如上图,在锐角的内部,所以这种情况不可能;
综上可得:或.
【考点评析】题目主要考查二次函数与一次函数综合问题,包括一次函数的基本性质,利用图象求不等式的解集,相似三角形的判定和性质等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
28.(22-23九年级下·重庆北碚·期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接,点P为直线上方抛物线上一动点,连接交于点Q.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当的值最大时,求点P的坐标和的最大值;
(3)把抛物线向右平移1个单位,再向上平移2个单位得新抛物线,M是新抛物线上一点,N是新抛物线对称轴上一点,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,写出所有符合条件的N点的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
【答案】(1)
(2),取得最大值
(3)或或
【思路点拨】(1)运用待定系数法即可求得答案;
(2)运用待定系数法求得直线的解析式为,如图1,过点P作轴交于点D,设,则,证明,得出:,运用求二次函数最值方法即可得出答案;
(3)设,,分三种情况:①当为的边时,②当为的边时,③当为的对角线时,运用平行四边形性质即可求得答案.
【规范解答】(1)解:抛物线与x轴交于、两点(点A在点B的左侧),
,
解得:,
抛物线的函数表达式为;
(2)解:抛物线与y轴交于点C,
,
,
设直线的解析式为,把,代入,得:
,
解得:,
直线的解析式为,
如图1,过点P作轴交于点D,
设,则,
,
,
,
,
当时,取得最大值,此时,;
(3)解:∵向右平移1个单位,再向上平移2个单位得新抛物线,
新抛物线解析式为,对称轴为直线,
设,,
①当为的边时,
则,,
,
解得:,
;
②当为的边时,
则,,
,
解得:,
;
③当为的对角线时,
则,
解得:,
;
综上所述,N点的坐标为: 或或.
【考点评析】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的图象和性质,抛物线的平移,平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握铅锤法、中点坐标公式,运用数形结合思想、分类讨论思想是解题关键.
29.(2022·山东济南·模拟预测)如图,直线与x轴交于点,与y轴交于点B,抛物线经过点A,B.
(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;
(2)M为线段上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线及抛物线分别交于点P,N.若以B,P,N为顶点的三角形与相似,求点M的坐标;
(3)将抛物线在之间的部分记为图象L,将图象L在直线上方部分沿直线翻折,其余部分保持不动,得到一个新的函数图象,记这个函数的最大值为a,最小值为b,若,请直接写出t的取值范围.
【答案】(1);
(2)或
(3)
【规范解答】(1)解:将代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
将代入得,
∴点B坐标为.
将代入得:
,解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:∵,
∴当时, ,
此时;
当时, ,
如图,当时,,
∴点B,N关于抛物线对称轴对称,
∵,
∴抛物线对称轴为直线,
∵点B坐标为,
∴点N坐标为,
∴点M坐标为;
如图,当时, ,作轴于点C,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
解得或0(舍去),
∴点M坐标为;
综上所述,点M坐标为或;
(3)解:∵,
∴抛物线顶点坐标为,
∴翻折后顶点坐标为,
当点A为最低点时,,解得,
令,
解得,
∴.
【考点评析】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是掌握待定系数法求函数解析式,掌握相似三角形的性质,通过分类讨论求解.
30.(2021·江苏泰州·二模)如图,抛物线y=ax2+bx(a>0,b<0)交x轴于O,A两点,顶点为B(2,-4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线y=kx+m(k>0)过点B,且与抛物线交于另一点D(点D与点A不重合),交y轴于点C.过点D作DE⊥x轴于点E,连接AB,CE.
①若k=1,求△CDE的面积;
②求证:CE∥AB.
【答案】(1)y=x2-4x;(2)①;②见解析
【思路点拨】(1)先求出A点的坐标,然后用待定系数法求解即可;
(2)①先求出直线BD的解析式,然后得到D点的坐标,由此求解即可;
②过点B作BF⊥x轴于F,则∠AFB=∠COE=90°,由(1)得A(4,0),B(2,-4),则AF=2,BF=4,,联立得,,求得,从而可以得到,即可证明△AFB∽△EOC,得到∠FAB=∠OEC,由此即可证明.
【规范解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx(a>0,b<0)交x轴于O,A两点,顶点为B(2,-4)
∴抛物线的对称轴为,
∴A(4,0)
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为:;
(2)①当k=1时,直线的解析式为,
∵直线经过B(2,-4),
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
∴,
解得或(舍去)
∴D(3,-3),
∴DE=3,OE=3,
∴;
②如图,过点B作BF⊥x轴于F,
∴∠AFB=∠COE=90°,
由(1)得A(4,0),B(2,-4),
∴F(2,0),
∴AF=2,BF=4,
∴
联立得,
∴,
∴,
∴OE=,
∵C是直线与y轴的交点,
∴C(0,m),
∴OC=-m,
∴,
∴,
∴△AFB∽△EOC,
∴∠FAB=∠OEC,
∴AB//CE.
【考点评析】本题主要考查了一次函数和二次函数的综合,待定系数法求函数解析式,相似三角形的性质与判定,平行线的判定,一元二次方程根与系数的关系等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
高频考点07:其他问题(二次函数综合)
31.(2024·江苏连云港·模拟预测)距离2024巴黎奥运会开幕还有不到3个月的时间,为抢占奥运商机,苏州一民营企业成功开发出成本价为4元/件的奥运特色商品,经市场调研发现:销售单价x(单位:元)与月销售量y(单位:万件)之间的关系如图所示,其中为反比例函数图象的一部分,为一次函数图象的一部分.
(1)求出y与x之间的函数关系式;
(2)设销售该商品月利润为w(万元),求出月利润的最大值.
【答案】(1)
(2)当每件的销售价格定为16元时,月利润的最大值为144万元
【思路点拨】本题考查反比例函数与二次函数的综合应用,反比例函数与一次函数的综合应用,理解题意,运用分类思想以及数形结合思想确定出函数解析式是解题的关键.
(1)依据待定系数法,分情况即可求出(万件)与(元件)之间的函数关系式;
(2)分、两种情况,分别求出的最大值,进而求解.
【规范解答】(1)解:当时,设,
将代入得,
与之间的函数关系式为;
当时,设,
将,代入得,
解得,
与之间的函数关系式为,
综上所述,;
(2)解:当时,
,
,
随的增大而增大,
故当时,取得最大值为80;
当时,
,
,故函数有最大值,
当时,,
,
当每件的销售价格定为16元时,月利润的最大值为114万元.
32.(2024·江苏无锡·一模)某数学兴趣小组,开展项目式学习,问题如下:如图,抛物线与x轴正半轴分别交于A、B两点(点B在点A的右边),与y轴交于点C,点P为抛物线上位于第一象限内的一动点(P在B的右侧),过点A、P的直线交y轴于点M,过点B、P的直线交y轴于点N.试探究之间的数量关系.为研究该问题,小组拟采用问题研究的一般路径一一从特殊到一般的研究方法:
(1)设,,.
①若点P的横坐标为3,请计算______;比较大小:______(填“<”,“>”或“=”).
②若点P的横坐标为m,上述与之间的数量关系是否仍然成立,若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
(2)小明在研究时发现:当A、B两点的横坐标为时,将抛物线变形为,研究此问题更加方便,请借助小明的发现再次探究与之间的数量关系.
(3)连接 请利用上述经验,解决项目式问题,若,请直接写出k的取值范围______.
【答案】(1)①,=;②与之间的数量关系仍然成立,理由见解析
(2)
(3)
【思路点拨】(1)①由题意得,抛物线的表达式为:,得到点、的坐标分别为:、,由点、的坐标得,直线的表达式为:,则点的坐标为:,同理可得,点,即可求解;
②求出点的坐标为:,同理可得,点,即可求解;
(2)求出点的坐标为:,,同理可得,点,,即可求解;
(3)由,即可求解.
本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求解析式、二次函数的线段面积的计算等,属于探究行题目,难度适中.
【规范解答】(1)解:①由题意得,抛物线的表达式为:,
当时,,即点,
令,则或2,
即点、的坐标分别为:、,
设点,
由点、的坐标得,直线的表达式为:,则点的坐标为:,
同理可得,点,
则,,
即,,
故答案为:,;
②与之间的数量关系仍然成立,理由如下:
设点,
由点、的坐标得,直线的表达式为:,
则点的坐标为:,
同理可得,点,
则,,
即,;
即;
(2)解:我的猜想是;理由如下:
设点,,
由点、的坐标得,直线的表达式为:,
则点的坐标为:,,
同理可得,点,,
则,,
即;
(3)解:如图所示:连接
,
设,
由题意得: ,
,
故答案为:.
33.(2024·江苏南通·一模)在二次函数的图象上分别取三个点P,A,B,其中,点在第二象限内,A,B两点横坐标分别为a,b,且满足.
(1)求p的值;
(2)记时二次函数的最大值为,最小值为.若,求的取值范围;
(3)连接.当时,作,垂足为点是否存在最大值?若存在,求的最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在最大值,
【思路点拨】对于(1),将点P的坐标代入关系式,再根据点的位置得出答案;
对于(2),先设点A,B的坐标,进而求出a的取值范围,再结合二次函数图象的性质分段判断求出最值的差,即可得出答案;
对于(3),先设点A,B的坐标,并作出辅助线,再根据正切值相等得出关于a,b的等式,然后求出直线的关系式,可得直线恒过某一点,再根据三角形边角关系得出答案.
【规范解答】(1)把点代入,
得,
解得或0.
又∵点P在第二象限,,
∴;
(2)由题意得,点A和点B的坐标分别是和,
且,即.
①当时,,,,
∴.
②当时,,,,
∴.
③当时,,,,
∴.
综上,的取值范围为.
(3)如图,设,,
过点P作直线轴,作直线l于点C,作直线l于点D,
又∵,
∴,
∴,
即,
∴,
化简得.
设直线解析式为,
则,
解得,
∴直线解析式为.
∵当时,恒有,
∴直线过定点.
当点H和Q不重合时,,
∴当取得最大值时,点H和Q重合.
此时,.
【考点评析】本题主要考查了二次函数与几何图形的综合问题,求一次函数关系式,锐角三角函数,二次函数图象的性质,构造辅助线是解题的前提,注意多种情况讨论.
34.(2023·江苏常州·二模)已知二次函数,图象记为L.
(1)如图,时,求该二次函数图象的顶点坐标;
(2)在(1)的条件下,将二次函数的图象向右平移2个单位,与二次函数的图象组成一个新的函数图象,记为.设上的一点P的坐标为.
①当m满足 时,n随m的增大而增大;
②当时,过点P作y轴垂线,分别交L、于点M、N.若将的面积分成两部分,求点P坐标;
(3)若点在二次函数图象上,直接写出a的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②或
(3)或
【思路点拨】(1)把代入即可求得抛物线解析式,再化为顶点式即可得出顶点坐标;
(2)①运用二次函数性质即可解答;②根据题意可得的解析式为,设,则,可得,,然后分两种情况:当时,当时,分别建立方程求解即可得出答案;
(3)求出抛物线的顶点坐标为,当时,顶点为最高点,当时,顶点为最低点,列出不等式求解即可.
【规范解答】(1)解:当时,.
∴该二次函数图象的顶点坐标为.
(2)解:①由(1)得:抛物线L的解析式为,
∵的图象是将二次函数的图象向右平移2个单位,与二次函数的图象组成一个新的函数图象,
∴的图象开口向上,对称轴直线为,顶点坐标为,
∴当时,y随x的增大而增大,
∴当时,n随m的增大而增大.
故答案为:.
②由①得:的解析式为,
设,则,
∴,
由,得或,
∴,
如图,
∴,
当时,,
∴,即,
解得:,
∴;
当时,,
∴,即,
解得:,
∴;
综上所述,点P坐标为或;
(3)解:∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
当时,,
解得:,
当时,,
解得:;
∴a的取值范围为或.
【考点评析】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象与性质、用待定系数法求函数解析式、通过解方程组求函数图象的交点坐标、一元二次方程的解法、定义新函数问题的求解等知识与方法,第(2)②问运用分类讨论思想是解题关键.
35.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图①,已知抛物线与x轴交于两点,将抛物线向右平移两个单位长度,得到抛物线,点P是抛物线在第四象限内一点,连接并延长,交抛物线于点Q.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设点P的横坐标为,点Q的横坐标为,求的值;
(3)如图②,若抛物线与抛物线交于点C,过点C作直线,分别交抛物线和于点M、N(M、N均不与点C重合),设点M的横坐标为m,点N的横坐标为n,试判断是否为定值.若是,直接写出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)是定值,.
【思路点拨】此题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式、函数图象的交点问题、一元二次方程根与系数关系等知识,准确利用待定系数法求函数解析式是解题的关键.
(1)利用待定系数法求出,再根据平移规律即可求出抛物线的表达式;
(2)设点P的坐标为,待定系数法求出直线的解析式为,联立与得到,解得,即可求出答案;
(3)由(1)可得,,与联立得到,求出点C的坐标为,又由点M的坐标为,利用待定系数法求出直线的解析式为,与联立得到,则,得到,即可得到,得到定值.
【规范解答】(1)解:∵抛物线与x轴交于两点,
∴,
解得,
∴,
∵抛物线向右平移两个单位长度,得到抛物线,
∴
即
(2)解:设点P的坐标为,设直线的解析式为,把点A和点P的坐标代入得到,
则
解得,
∴直线的解析式为,
联立与得到
,
解得,
则
(3)解:由(1)可得,,与联立得到,,
解得,
此时
∴点C的坐标为,
∵点M的横坐标为m,且在上,
∴
即点M的坐标为
设直线的解析式为,把点C和点M的坐标代入得到,
则
解得,
∴直线的解析式为,
与联立得到,
,
整理得到,
则,
即,
即,
即为定值.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$