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二次函数与几何图形综合题(与线段周长问题)归纳练2025年中考数学二轮复习备考
1.已知,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求点A、B、C三点的坐标;
(2)过点A作交抛物线于点P,求四边形的面积;
(3)在(2)的条件下,在线段上是否存在一点M,使的周长最小?若存在,请直接写出周长的最小值;若不存在,请说明理由.
2.如图,已知抛物线分别与x轴、y轴交于点,,过点B作,与抛物线交于点C,轴,垂足为D,连接,与y轴交于点E,过点E作,垂足为F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求的长;
(3)如图②,已知P为线段上一动点(不与点C、D重合),连接并延长,与x轴交于点M,N为上一点,且,求出当线段的长取何值时,线段最长,并求出此时的长.
3.在平面直角坐标系中,抛物线交轴于A,两点,交轴正半轴于点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点在轴上,点在第一象限的抛物线上,若且,求点的坐标;
(3)如图2,已知动点在抛物线上,为的中点,作轴交抛物线于点.设点的横坐标为,线段的长为.
①直接写出关于的函数解析式;
②当时,试探究的取值范围.
4.如图1,抛物线 与x轴交于点A和点B,点D是抛物线的顶点,是抛物线的对称轴且交x轴于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点P 是抛物线上一点,且位于点 A和点D之间(不含点A,D).
如图2,连接,,,求四边形的面积的最大值;
如图3,连接交于点Q,连接交于点E,求的值.
5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与y轴交于点C,与x轴交于,B两点(A在B的左侧),抛物线的对称轴是直线,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点P是直线上方抛物线上的一动点,过点P作交于点D,点E,F为x轴上的两个动点,点E在F的左侧,且,连接.当线段的长度取得最大值时,求的最小值;
(3)如图2,将该抛物线向右平移2个单位长度,再向上平移2个单位长度得,新抛物交于点N,点M是新抛物上对称轴左侧的一个动点,点K在的对称轴上,连接,当且时,请写出所有符合条件的点M的坐标,并写出求解其中一个点M坐标的过程.
6.如图,抛物线 ()与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点D是抛物线的顶点,连接,点F是上方抛物线上一动点,过点作于点,过点作轴于点,点N是x轴上一动点.连接,当取得最大值时,求出点F的坐标及的最小值;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,新抛物线的顶点,延长线交抛物线于点Q,点K为抛物线上一动点,当直线与直线所夹锐角为的两倍时,请直接写出所有符合条件的点K的横坐标,并写出其中一个点的横坐标的求解过程.
7.在平面直角坐标系中,函数(m为常数)的图像与y轴交于点C,与x轴交于点A、B两点(点A在B的左侧),P是其顶点.
(1)求抛物线顶点P的坐标(用含m的式子表示).
(2)若,如图1,过点P作直线轴,过点C作于点F,若,求m的值.
(3)若时,见备用图,三个顶点的坐标分别为,当函数(m为常数)与的直角边的交点为Q,过点Q作x轴的平行线,与此函数图象的另一个交点为,过C作x轴的平行线,与函数图象另一个交点为.
①求m的取值范围.
②若,请直接写出m的值.
8.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴相交于点、,与轴相交于点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点是抛物线上一点,且在第一象限内,
①若,求点的坐标;
②设点关于直线对称点为点,当线段最大时,求点的坐标及的最大值;
(3)当时,的取值范围是,且,请直接写出的值.
9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,和点,与轴交于点,抛物线的对称轴是.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将抛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.
(3)连接,点是抛物线上一动点,连接,是否存在点,使得,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
10.如图1,抛物线与轴交于,两点(在的左侧),与轴交于点.
(1)直接写出点,两点的坐标;
(2)若点是对称轴上一点,当为锐角时,设点的纵坐标为,求的取值范围;
(3)如图2,抛物线的顶点为,对称轴与轴交于点,点为线段上一动点,过点的直线(直线除外)与抛物线交于,两点,直线,分别交轴于点,,当为定值时,判断点是否为定点,若是,求出定点的坐标,若不是,请说明理由.
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线过点,交y轴于C点,交x轴于A,两点(A在B的左侧),连接,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是直线上方抛物线上的一动点,过点P作于点D,点Q是抛物线对称轴上的一动点,连接,,当线段长度取得最大值时,求的最小值;
(3)在(2)中线段长度取得最大值的条件下,连接,将抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,使得新抛物线经过点B,且与直线相交于另一点M,点N为新抛物线上的一个动点,当,请直接写出所有符合条件的点N的坐标.
12.在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点、点,交轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点为第一象限抛物线上一点,过点作轴,垂足为点交直线于点,设点的横坐标为长为,求与的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围);
(3)如图2,在(2)的条件下,直线经过点,且与轴交于点.点为线段上的一点,连接交轴正半轴于点,当时,求点的坐标.
13.如图,抛物线与轴交于,两点(在的左侧),与轴交于点,连接,.
(1)求抛物线的表达式:
(2)点是直线上方抛物线上一动点,过点作轴平行线交于点,点是线段上一点,当最大时,求的最小值.
(3)将抛物沿射线方向平移个单位长度,得到新抛物线,点坐标为,点是新抛物线对称轴上一动点,当时,直接写出所有符合条件的点的坐标.
14.如图,抛物线与轴分别交于点,点(点在点的右侧),与轴交于点,对称轴为直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为直线上方抛物线上一点,过点作轴交与点,当线段的值最大时,在直线上找一点,连接,使得的值最大.请求出的最大值并求出点的坐标;
(3)将抛物线沿射线方向平移后经过点,在新抛物线上是否存在一点,使与互补,若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
15.在平面直角坐标系中,抛物线与直线交于点,,与轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点是直线上方该抛物线上的一动点,连接,,点是直线上一动点,当最大时,求的最小值;
(3)在(2)问取得最大值的条件下,将该抛物线沿射线方向平移,使得新抛物线经过线段的中点.若点为新抛物线上的一动点,当时,直接写出所有符合条件的点的坐标.
试卷第1页,共3页
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《二次函数与几何图形综合题(与线段周长问题)归纳练2025年中考数学二轮复习备考》参考答案
1.(1)
(2)16
(3)存在,
【分析】(1)分别令,求出点和点,点的坐标即可;
(2)先求出直线的解析式,进而求出的解析式,联立抛物线解析式组成方程组求出点的坐标,再利用分割法来求解即可;
(3)延长到点,使,过点作轴于点,连接,则与的交点即为点,易得到,进而求出点,易得到解析式,联立直线解析式组成方程组求解.
【详解】(1)解:当时,,
解得;
点坐标为点坐标为;
当时,,
点坐标为.
(2)解:,
∴设直线的解析式为:,把代入,得:;
直线解析式:.
,设直线的解析式为:,把代入得:
;
则直线解析式为:,
联立解析式有:
解得,;
点坐标为;
.
(3)解:存在.
延长到点,使,过点作轴于点,连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
,
与关于对称,且为的中点,
点坐标为,,
∴的周长为:,
∴当在线段上时,的周长最小,
同(2)法可得:直线的解析式为;
联立方程组,
解得
点的坐标为;
此时,,
的周长最小值为;
在线段上存在一点,使的周长最小为.
【点晴】本题考查了二次函数图象与坐标轴交点的坐标的求法,函数图象交点坐标的求法,图形面积的求法,最短路径,二元一次方程组的解法,理解二次函数的图象和性质是解答关键.
2.(1)
(2)4
(3)当线段时,线段最长,此时的长为.
【分析】1)将点,代入抛物线解析式,利用待定系数法求解即可;
(2)过点作轴于点,设,利用勾股定理列方程求出,从而得到点的坐标,得出,依次证明,,得到,即可求出的长;
(3)过点作于点,证明,得到,从而得到,
,设,利用角的正切值,得出,则,再利用直角三角形,得出,,进而推出,再根据得到关于的二次函数,求出最值即可.
【详解】(1)解:抛物线分别与x轴、y轴交于点,,
,解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:如图,过点作轴于点,
,,
,,
,
点在抛物线上,
设,
,,
在中,,
,
解得:或(舍),
,
,
,
在和中,
,
,
,
,,
,
,
;
(3)解:如图,过点作于点,
,,
,
,
,
,
由(2)可知,,
,
,
,
,
设,
,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,,
在中,,
在中,,
,
,
,
,
当时,有最大值为,
当线段时,线段最长,此时的长为.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了求二次函数解析式,二次函数的图象和性质,解直角三角形的应用,坐标与图形,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,二次函数求最值等知识,作辅助线构造直角三角形,利用数形结合的思想解决问题是关键.
3.(1)
(2)
(3)①;②或
【分析】(1)由得,得,得,根据,得,即得;
(2)由得,得,设,根据,,得,得,解得,即得;
(3)①∵,为的中点,得;②根据,得,解得或.
【详解】(1)解:∵中,当时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
∵,
∴,
解得或,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵时,或,
∴,
∵,
∴,
设,
∵,,
∴,
∴,
解得,
∴;
(3)解:①∵,为的中点,
∴,
∵轴,交抛物线于点,
∴,
∴;
②∵,,
∴,
∴,
解得或.
【点睛】本题考查了二次函数与几何综合.熟练掌握庭系数法求函数解析式,平移性质,中点坐标性质,二次函数的图象和性质,函数与不等式,是解题的关键.
4.(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据题意得到,解方程组即可得到答案;
(2)①求出点B的坐标是,则,过点P作轴,交线段于点Q,求出点的 D的坐标是,得到,可得,求出直线的解析式为,设点P的坐标为,则点Q的坐标为,则,得到,得到四边形面积,由,即可得答案;
②设点P的坐标为,求出直线的解析式为,求出,则,求出直线的解析式为,则点E的坐标是,求出,即可求出定值.
【详解】(1)解:把点代入得到,①
∵是抛物线的对称轴且交x轴于点.
∴,②
联立①②得,
解得
∴抛物线的解析式为:
(2)解:①∵,
当时,,
当时,,解得,,
∴点B的坐标是,
∴,
连接,过点P作轴,交线段于点Q,
∵
∴顶点D的坐标是,
∴
∴,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
设点P的坐标为,则点Q的坐标为,
∴,
∴,
∴四边形面积,
∵点P是抛物线上一点且位于点A和点D之间.
∴,
∴当时,有最大值,最大值为9;
②设点P的坐标为,如图,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
∴
∴,
设的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴点E的坐标是,
∴,
∴.
【点睛】此题考查了二次函数综合题,二次函数与面积,二次函数与线段和,还考查了一次函数的图象和性质、待定系数法求函数解析式,难度较大,数形结合是解题的关键.
5.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据抛物线的对称轴是直线,得到,将代入抛物线解析式计算即可;
(2)先求出,,直线的解析式为,过点P作x轴平行线,交延长线于点G,证明,推出,即,设,则点纵坐标为,求出,利用二次函数的性质求出;将点P向右平移1个单位到点Q,作点Q关于x轴的对称点,连接,易证四边形是平行四边形,得到,当三点共线时,有最小值,即有最小值,最小值为的长,利用勾股定理求解即可;
(3)分点M在点上方和下方,利用相似三角形和等腰三角形的性质分类讨论即可.
【详解】(1)解:根据题意:,则,
将代入抛物线解析式得:,
解得:,则,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:将代入,则,
令,解得:或,
∴,,
设直线的解析式为,则,
解得:,
∴直线的解析式为,
过点P作x轴平行线,交延长线于点G,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
设,
则点纵坐标为,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值为,即有最大值,
此时,,即;
将点P向右平移1个单位到点Q,作点Q关于x轴的对称点,连接,
则,,,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
当三点共线时,有最小值,即有最小值,最小值为的长;
∵,
∴,
∴的最小值为;
(3)解:根据题意,
令,解得:或,
根据题意:,
∴,
∴,
∵二次函数图象的对称轴为,
∴,
∵,
∴是等腰三角形,
过点M作于点H,过点作轴平行线交抛物线对称轴于点T,过点作轴平行线,交于点,过点作轴平行线交于点L,则,,,
当点M在点上方时,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,点横坐标为,
设,,则,
∴,,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
解得:或(舍去),
则,
∴;
当点M在点下方时,
同上得,,,,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
解得:或(舍去),
则,
∴;
综上,所有符合条件的点M的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数综合问题,涉及求抛物线解析式,二次函数的平移,平行四边形的判定与性质,两点间距离公式,相似三角形的判定与性质及解直角三角形,等腰三角形的性质,解题的关键是:构造三角形相似.
6.(1)
(2),的最小值为
(3)或
【分析】(1)先求出,再利用,,求出,,得,,再利用待定系数法即可求解;
(2)过点作轴,交于点,交轴于点,设抛物线对称轴交轴于点,过点在轴下方作,过点作于点,先求出直线的解析式为,通过,得出,得出,设,则,得出,利用二次函数的性质得出当时,最大,此时,证明,由点到直线的最短距离可得当、、依次共线,且时,最短,即最小,此时为如图的,设交轴于点,利用含角的直角三角形的性质进行求解即可;
(3)先求得新抛物线的解析式为,求出直线解析式为,联立抛物线求出,在直线上取一点,使得, 则,则,则直线与抛物线的另一交点即为点,设,则利用列式求出,求出直线解析式为,联立抛物线即可求解;利用对称性,在直线上取另一点,使得, 再进行列式求解即可.
【详解】(1)解:令,则,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
上述两点坐标分别代入抛物线,
得:,
解得:,
∴;
(2)解:如图,过点作轴,交于点,交轴于点,设抛物线对称轴交轴于点,过点在轴下方作,过点作于点,
∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
设直线的解析式为,
将,代入,
得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵,,
∴,
∵轴,,
∴,,
∴,
∴,即,
∴,
设,则,
则,,
则,
∵,
∴当时,最大,
此时,
则此时,
∵, ,
∴,
∴,
由点到直线的最短距离可得当、、依次共线,且时,最短,即最小,此时为如图的,设交轴于点,
由,得,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
即最小值为;
(3)解:∵抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,的顶点为,
∴新抛物线的解析式为,
设直线解析式为,
代入,,
得:,
解得:,
∴直线解析式为,
联立,
解得:或,
∴,
如图,在直线上取一点,使得,
则,
∴,
则直线与抛物线的另一交点即为点,
设,
则,,
∴,
解得:,
∴,
设直线解析式为,
代入,,
得:,
解得:,
∴直线解析式为,
联立抛物线,得,
解得:(舍),,
故点的横坐标为;
如图,利用对称性在直线上取另一点,使得,
则,
则直线与抛物线的另一交点即为点,
设,
则,,
∴,
解得:(舍),,
∴,
设直线解析式为,
代入,,
得:,
解得:,
∴直线解析式为,
联立抛物线,得,
解得:(舍),,
故点的横坐标为;
综上所述,点的横坐标为或.
【点睛】本题是二次函数综合,涉及待定系数法,二次函数的图象与性质,含角的直角三角形的性质,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,点到直线的距离,解一元二次方程,熟练掌握这些性质与判定是解题的关键.
7.(1)
(2)
(3)①或;②或者
【分析】本题考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解题的关键:
(1)求出对称轴,把对称轴对应的自变量的值代入函数解析式,求出顶点纵坐标即可;
(2)求出点坐标,进而求出点坐标,根据,得到,求出,进而得到点坐标,待定系数法求出函数解析式即可;
(3)①分与抛物线相交,交点Q在之间和与抛物线相交,两种情况进行讨论求解即可;②分和两种情况,进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:
∴当时,
;
(2)∵,
∴当时,,
∴,
∴,
∵直线轴,,,
∴,
∴,,
,
,
,
,
,
∴代入,得:
解得:(舍去负值);
(3)①当与抛物线相交,交点Q在之间时,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
当与抛物线相交时,
∵
则交点Q的纵坐标为
由上可知:抛物线过点,
,
;
综述或;
②当时,点Q的横坐标为,,因此点Q在对称轴直线的左侧
此时,,
,即:,
;
当时,把点Q的纵坐标代入,得:,
∴,
,
,
∴,
解得:或(舍去);
综述,或.
8.(1)
(2)①;②点的坐标为,的最大值为
(3)或
【分析】()利用待定系数法解答即可;
()①求出点坐标,可得的长,即得的面积,设,表示出的面积,再根据列出方程解答即可求解;②过点作于点,使得,过点作轴交于点,可得是等腰直角三角形,即得,可得,当取最大值时,线段取最大值,利用待定系数法求出直线的函数解析,进而求出,最后根据二次函数的性质解答即可求解;
()由二次函数解析式可得抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,再分、和三种情况,根据二次函数的性质解答即可求解;
本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的几何应用,二次函数的图象和性质,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:把、代入得,
,
解得,
∴二次函数的解析式为;
(2)解:①当时,,
解得,,
∴,
∵、,
∴,,
∴,
设,
∵点在第一象限内,
∴,,
∵,
∴,
解得或(不合,舍去),
∴;
②如图,过点作于点,使得,过点作轴交于点,则,,,
∵,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴当取最大值时,线段取最大值,
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,
设,则,
∴,
当时,取最大值,此时,,
∴当线段最大时,点的坐标为,的最大值为;
(3)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,
当,即时,在范围内,随的增大而增大,
∴取最小值,取最大值,
即,,
∵,
∴,
整理得,,
∴;
当,,即时,在范围内,函数的最大值为,即,
∵,
∴,
把代入得,,
解得或,
∵,
∴,
∴此种情况不合题意;
当,即时,在范围内,随的增大而减小,
∴取最大值,取最小值,
即,,
∵,
∴,
整理得,,
∴;
综上,的值为或.
9.(1)
(2)
(3)存在,点或使得
【分析】(1)确定抛物线的对称轴是直线,再利用待定系数法进行解答即可;
(2)连接,过作于,交抛物线对称轴直线于,由垂线段最短可知,当与重合时,最小,最小值为的长度,进一步解答即可;
(3)画出图形,分两种情况进行解答即可.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于,两点,交轴于点,
抛物线的对称轴是直线,
,
解得
抛物线的表达式为
(2)连接,过作于,交抛物线对称轴直线于,
设直线交轴于,如图:
在中,令得,
解得或,
,
,
将抛物线的顶点向下平移个单位长度得到点,
,
,
,
,
,
,
由垂线段最短可知,当与重合时,最小,最小值为的长度,
,
,
的最小值为.
(3)过点作交对称轴于点,交抛物线于点,
,
在中,,
,
在中,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由(2)可知,
则,
设表达式为
,
解得,
直线的表达式为:,
,
解得,
点的坐标为,
作点关于轴的对称点,
同理可求得直线的表达式为:,
联立抛物线表达式可求得,
综上所述,存在点或使得.
【点睛】此题考查了二次函数的图象和性质、解直角三角形、相似三角形的判定和性质、一次函数的图象和性质、勾股定理等知识,综合性较强,难度较大,熟练掌握解直角三角形、相似三角形的判定和性质是解题的关键
10.(1),
(2)或
(3)为定点
【分析】本题是二次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、勾股定理、根和系数的关系等,熟练掌握二次函数的性质,是解题的关键;
(1)令,解方程,即可求解;
(2)先求得点的坐标,进而求得当为直角时,点的坐标,结合图形,即可求解;
(3)设点的坐标分别为:,求出直线的解析式,和直线的解析式,直线的解析式,从而表示出,,根据即可得出,即可求解.
【详解】(1)解:当时,
解得:
∵在的左侧,
∴,,
(2)解:∵
∴抛物线对称轴为直线,
∴,
抛物线,与轴交于点.
当时,,
∴,
又,
∴,,
当时,
∴
解得:或
∴当为锐角时,或;
(3)是定点,理由如下:
由题意,的坐标为,
设点的坐标分别为: (点在点左侧),
∴把的坐标代入中得,
解得:
直线的解析式为:,
同理:直线的解析式为:,
直线的解析式为:,
∴,
则,
同理可得,,
∴,
∴,
即,
∴直线的解析式为:与无关,
∴,
即为定点.
11.(1)
(2)的最小值为
(3)N的坐标为或
【分析】本题考查了二次函数及其图象的性质,求一次函数的解析式,图象的平移,等腰三角形的性质,勾股定理,锐角三角函数的定义等知识,解决问题的关键是较强计算能力.
(1)将点和代入函数解析式,进一步得出结果;
(2)作于,交于,先推出当最大时,最大,求得的函数解析式,进而设点和点坐标,进而表示出的关系式,进一步得出点坐标;连接,交对称轴于点,则最小,最小值是的长,进一步得出结果;
(3)先求出平移后的抛物线解析式,可得出,进而推出,当时满足条件,从而得出坐标;作,交于,交轴于点,设,根据列出方程,从而求得坐标,进而求得的解析式,求出其与的交点,从而得出结果.
【详解】(1)解:将,代入
,
,
;
(2)解:如图1,
作于,交于,
轴,
,
∵当时,,
,
,又,
,
,
,
当最大时,最大,
,,
直线的解析式为:,
设,,
,
,,
当时,最大,
,
,
连接,交对称轴于点,则最小,最小值是的长,
由得,
或,
,
,
的最小值为:;
(3)解:如图2,
抛物线向右平移4个单位,向下平移2个单位后为:,
即:,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
当时,,
由题意得,
当平移到点,点平移到,
,
,即,
作,交于,交轴于点,
设,
,
,
,
,
,
,
的解析式为:,
由得,或,
,
,
综上所述:或.
12.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)直接运用待定系数法即可解答;
(2)先求出点B的坐标,然后再运用待定系数法确定直线解析式,设,则,,最后根据即可解答;
(3)先求出点D的坐标,再求出的值,过点F作轴于点H,证明可得,再在上取点K,使得,连接,然后说明,再在中运用勾股定理可得;设F,则,根据点N在直线上列式求得t,进而确定点N的坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,点
∴,解得:
∴抛物线的解析式为.
(2)解:抛物线经过点、点B,
令,
∴,解得,
∴
设直线解析式为
∵,,
∴,解得:
∴直线解析式为:
设,则,
∴,
即.
(3)解:由于直线交y轴于点D,又当时,
∴,
又∵
∴,
∴,
过点F作轴于点H,
∵轴于点M,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,,
在上取点K,使得,连接
∵,,
∴
∴,
又∵
∴,
∴,
在中,,
∴,
又∵,
∴,
∴,解得,
设F,则,
∴,
∵,,
∴,
∴点N的坐标是,
又∵点N在直线上
∴,解得,
当时,,
∴点N坐标是.
【点睛】本题主要考查了求二次函数的解析式、坐标与图形、相似三角形的判定与性质、勾股定理、锐角三角函数等知识点,灵活运用相关知识点为解答本题的关键.
13.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)将点,代入,即可求解;
(2)先求出直线的解析式为,设点的坐标为,则点的坐标为,得出,得当时,取得最大值,此时点的坐标为,过点作,过点作于点, 则,得出,证明,则,则当点,,三点依次共线,且时,取得最小值,最小值为的长,求出直线的解析式为,则可得直线的解析式为,得点的坐标为,分别计算 和即可;
(3)利用平移得出新抛物线的对称轴为直线,在轴负半轴上取点,使得,得出,过点作于点,求出,证明,得,则,设,
分两种情况:当点在轴上方时和当点在轴下方时,分别构造一线三垂直全等,再利用全等性质和一次函数求解即可.
【详解】(1)解:把点,代入,
得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:当时,,
∴点,
设直线的解析式为,
把点,代入,
得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
设点的坐标为,则点的坐标为,
∴,
∵,
∴当时,取得最大值,
此时点的坐标为,
如图,过点作,过点作于点,
则,
∴,
∵,
∴,
∴,
根据题意得:,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当点,,三点依次共线,且时,取得最小值,最小值为的长,
设直线的解析式为,
把点,代入,
得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
∴可设直线的解析式为,
把点代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴,
∴点的坐标为,
∴,,
∴,
∴;
(3)解:∵,,,
∴抛物线沿射线方向平移个单位长度,即水平向右平移个单位长度,竖直向上平移个单位长度,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴新抛物线的对称轴为直线,
在轴负半轴上取点,使得,
∴,
∵,
∴,
∴,
过点作于点,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
当点在轴上方时,如图,过点作,交于点,过点作轴的垂线,过点作于点,过点作于点,
∴,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入,
得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
将代入,
得,
解得:(负值舍),
∴;
当点在轴下方时,如图,过点作,交直线于点,过点作轴的垂线,过点作于点,过点作于点,
同理可得,
∴,,
∴,
同理可得直线的解析式为,
将代入,
得,
解得:或(舍),
∴;
综上,或.
【点睛】本题考查二次根式的图象与性质,待定系数法求一次函数与二次函数解析式,全等三角形的判定与性质,三角函数,勾股定理,解一元二次方程,熟练掌握二次函数与几何的相关方法是解题的关键.
14.(1)
(2)的最大值为,
(3)存在,点的坐标为或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)可求直线,设,则,那么,则当,最大为4,此时连接并延长至点,使得,连接,可得点关于直线对称,则,那么,当点三点共线时,取得最大值,而,则,同理可求直线,与直线联立,求出;
(3)可求新抛物线,①当在轴上方抛物线上时,可得,求出直线,与抛物线解析式联立即可求解,②当在轴下方抛物线上时,记轴上方抛物线的点为,下方抛物线的点为,作关于轴的对称点,则,则直线与抛物线交点即为点,则,同理可求直线,则与抛物线联立,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴分别交于点,点(点在点的右侧),与轴交于点,对称轴为直线.
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵对称轴为直线,与轴分别交于点,
∴,
对于,
当,
∴
设直线,
代入点,则,
解得:,
∴直线,
设,
∵轴,
∴将代入,
则,
解得:,
∴,
∴,
∴当,最大为4,此时
连接并延长至点,使得,连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点关于直线对称,
∴,
∴,当点三点共线时,取得最大值,
∵,且,
∴,
∴,
同理可求直线,
则,
解得:,
∴;
(3)解:存在,理由如下:
在中,,
原抛物线:,
∴设平移后的解析式为:,
代入得:
解得:或(舍),
∴新抛物线解析式为:,即,
①当在轴上方抛物线上时,
∵与互补,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线,代入,则,
解得:,
∴直线,
则,
解得:或(舍),
∴
②当在轴下方抛物线上时,
记轴上方抛物线的点为,下方抛物线的点为,作关于轴的对称点,则,
则直线与抛物线交点即为点,
∵
∴,
同理可求:直线,
则与抛物线联立得:,
解得:或(舍),
∴
综上:点的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合题,二次函数的图象与性质,涉及待定系数法求函数解析式,抛物线的平移问题,“将军饮马”问题,勾股定理逆定理,轴对称问题等知识点,难度较大,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.
15.(1)
(2)最小值为:
(3)或.
【分析】(1)把点,代入即可求解;
(2)求解直线为,,如图,过作,设直线为,当直线与抛物线有1个交点时,的面积最大,可得有两个相等的实数根,可得,,证明,作关于的对称点,连接,则三点共线,且,,可得,即,进一步求解即可;
(3)如图,延长与轴的交点为,求解直线为,可得,,在直线上,抛物线向右平移1个单位,向下平移1个单位,连接,可得,可得,作交新抛物线于,交轴于,则,即满足,证明,设,此时在抛物线上,即,作关于直线的对称点,连接交于,连接交新抛物线于,,,此时满足条件,设,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与直线交于点,,与轴交于点,
∴,
解得:,
∴抛物线为:;
(2)解:∵,,
∴设直线为,
∴,
解得:,
∴直线为,
∵,
当时,,
∴,
如图,过作,
设直线为,
当直线与抛物线有1个交点时,的面积最大,
∴方程,即有两个相等的实数根,
∴,
解得:,
∴直线为,,
解得:,,
∴,
∵,,
∴,,,
∴,
∴,
作关于的对称点,连接,则三点共线,且,,
∴,即,
当三点共线时,
,此时最小,
最小值为:.
(3)解:如图,延长与轴的交点为,,,
同理可得:直线为,
∴,,
∵为的中点,
∴,,,
∴在直线上,抛物线向右平移1个单位,向下平移1个单位,
连接,
∴,,平移后的抛物线为:,
∴,
作交新抛物线于,交轴于,则,即满足,
∵,
∴,设,
∴,
∴,解得:,
∴,
此时在抛物线上,即,
作关于直线的对称点,连接交于,连接交新抛物线于,
∴,,此时满足条件,
设,
∴,
∴,而,
∴,,
∴,
∵,
∴,
同理可得:为,
∴,
解得:或,
∴;
综上:或.
【点睛】本题考查的二次函数的综合应用,涉及求解解析式,二次函数的图象与面积,一元二次方程根的判别式的应用,轴对称的性质,相似三角形的判定与性质,中点坐标公式的应用,锐角三角函数的应用,本题难度很大,作出合适的辅助线是解本题的关键.
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