内容正文:
2025年九年级中考数学三轮重难点-二次函数与角度问题
1.如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图像分别与轴、轴交于点,二次函数的图像经过点、点,且与轴交于点.
(1)求一次函数和二次函数的表达式;
(2)如图,点为直线上一点(不与点、重合),若,求点的横坐标;
(3)如图3,点在位于第二象限的抛物线上,过点分别作,是否存在最大值,若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
2.二次函数的图象与x轴交于、两点,与y轴交于点C.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)如图1,点E是第三象限内的抛物线上的动点,过点E作轴,交x轴于点D,四边形的面积是否存在最大值?若存在,请求出E点坐标;
(3)如图2,点P是抛物线的顶点,抛物线的对称轴与x轴交于点Q,在x轴上有一点,连接,在抛物线的对称轴上是否存在一点H,使得,若存在,请求出点H的坐标.
3.如图,抛物线与轴分别交于点、点(点在点的左侧),与轴交于点,对称轴为直线.
(1)求抛物线解析式;
(2)点为直线下方抛物线上一点,连接,,点为抛物线对称轴上一动点,轴,垂足为,连接,,当面积最大时,求此时点的坐标及的最小值;
(3)将抛物线沿射线方向平移后过点,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.
4.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.
5.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.
6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点P是直线上方抛物线上一动点,连接交于点M,当的值为最大值时,求出此时点P的坐标和最大值.
(3)抛物线上是否存在一点N,使得,若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
7.在平面直角坐标系中中,二次函数的图象与轴交于点、(在的左侧),与轴交于点,其顶点的横坐标是.
(1) ________, ________;
(2)已知一次函数(k为常数)的图象为直线,直线与x轴交于点.
①连接,若,求的取值范围;
②当直线与该抛物线有且只有一个公共点时,在该抛物线上是否存在点,使得直线与所夹的锐角是的2倍?若存在,直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
8.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴的交点分别为,,过点、的抛物线与轴的另一个交点为,连接、.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)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)是抛物线上的任意一点(不与点重合),且点的横坐标为,过点作轴于点,作轴于点,当此抛物线在矩形内部的点的纵坐标随的增大而增大时,直接写出的取值范围.
9.如图,平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,交轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,作过、两点所在的直线,点是直线下方抛物线上一动点,过点作于点.点是过点的直线上的一个动点,点是轴上一个动点,连接,当线段取得最大值时,求点的坐标及周长的最小值;
(3)如图2,作过、两点所在的直线,将抛物线沿射线方向平移个单位,在取得最大值的条件下,点为点平移后的对应点,过点作交轴于点,点为平移后抛物线上一点,若,请直接写出所有符合条件的点的坐标.
10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,B两点,交y轴于点C,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是直线下方对称轴右侧抛物线上一动点,M是抛物线对称轴上一动点,过点P作轴交抛物线对称轴于点E,作于点G,求当取最大值时的最大值;
(3)将抛物线沿射线方向平移个单位,在取得最大值的条件下,点F为点P平移后的对应点,连接,在平移后的抛物线上是否存在一点N,使,若存在,请求出点N的横坐标.
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,,与轴的交点为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是直线上方抛物线上的一动点,过点作轴交于点.点、点是直线上的动点,满足点在点的左侧且.当线段最大时,求的周长的最小值.
(3)点为抛物线上的一个动点,点、点为第(2)问周长取得最小值时的点,当时,写出所有符合条件的点的坐标,并写出求解点的坐标的过程.
12.如图,抛物线与轴交于A,两点,与轴交于点,顶点为.其中,.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图(1),在第三象限内抛物线上是否存在点,使,若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图(2),过抛物线对称轴上点的直线交抛物线于,两点,线段的中点是,过点作轴的平行线交抛物线于点.若是一个定值,求点的坐标.
13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接,且,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,点P为直线下方抛物线上一动点,过P作交AC于点D,过P作轴交x轴于点G、交于点E,点M为直线上一动点,当周长最大时,求的最小值及此时点M的坐标;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移个单位,得到新抛物线,点F是新抛物线上一点,点Q为点B关于y轴的对称点,当时,请直接写出所有符合条件的F点的坐标.
14.在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线交轴于、两点,与轴交于点,直线的解析式为,.
(1)如图1,求抛物线的解析式;
(2)如图2,点为第二象限抛物线上一点,连接、,设点的横坐标为,的面积为,求与之间的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(3)如图3,在(2)的条件下,点为线段上一点,连接,过作于点,,,求直线的解析式.
15. 如图,抛物线与轴交于点和点(点在原点的左侧,点在原点的右侧),与轴交于点,.
(1)求该抛物线的函数解析式.
(2)如图1,连接,点是直线上方抛物线上的点,连接,.交于点,当时,求点的坐标.
(3)如图2,点的坐标为,点是抛物线上的点,连接,是否存在点,使或等于?若存在,请直接写出符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1),
(2)或
(3)
【分析】(1)一次函数用待定系数法,代入、坐标求、;二次函数设交点式,代入点求.
(2)先算、度数,得,分在第四、第二象限,用三角函数或中心对称列方程求横坐标.
(3)延长交于,设横坐标为,用含式子表示、,合并后用二次函数性质求最值.
【详解】(1)解:把、代入,得
,
解得,
∴.
设,
把代入,得,即,
∴.
∴.
(2)解:由题意得:
在中,,
∴;
在中,,
∴.
∵,
,
当点在第四象限时,
,
设,
∴,即:,
∴,
当点在第二象限时,
∵,,
∴,
∴轴,
∴,即:,
∴,
综上,点的横坐标为或;
(3)解:延长交直线于点,设点的横坐标为,
中,,
,
,
,
的最大值为.
【点睛】本题主要考查一次函数、二次函数表达式求解,三角形角度与坐标关系,以及二次函数最值应用.熟练掌握待定系数法求函数表达式、利用角度关系列方程、用二次函数性质求最值是解题关键.
2.(1)
(2)存在,E点坐标为;
(3)点H的坐标为或.
【分析】(1)根据待定系数法求抛物线解析式;
(2)设,则,根据列出关于的二次函数,进而根据二次函数的性质求得即可;
(3)分情况讨论,①当H在P点上方时,推出,利用正切函数的定义列式计算求解;②当H在P点下方时,过点N作l垂直于x轴,过点H作,交l于点M,同样正切函数的定义列式计算求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数经过点,,
将,代入表达式,
得,
解得,
∴;
(2)解:当时,,
∴,
设,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴当时,四边形面积最大,最大值为;
此时E点坐标为;
(3)解:∵,
∴其顶点P为,
∴,
∴,
∴,
①当H在P点上方时,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②当H在P点下方时,过点N作l垂直于x轴,过点H作,交l于点M,
由题意得四边形为矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
综上,点H的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数综合,待定系数法,二次函数最值,二次函数的图象与性质,正切函数的定义,综合运用以上知识是解题的关键.
3.(1)
(2),最小值为
(3)存在,.
【分析】(1)根据对称轴得出,将将代入,即可求解;
(2)过点P作y轴的平行线,交于点D,则面积,当最大时,面积最大,设,则,得出,即可求出带你P的坐标, 将点向右平移个单位长度至点,连接,则,做点关于抛物线对称轴的对称点,连接,则,当点,M,P三点共线时,,此时,取最小值,即可解答;
(3)根据题意得出平移后的解析式为,,①当点Q在x轴下方时:过点A作的垂线,交于点Q,过点Q作轴于点E,则,设,则,求出m即可;
②当点Q在x轴上方时:同理可得:,即可解答.
【详解】(1)解:∵对称轴为直线,
∴,则,
将代入得:,
则,
解得:,
∴,
∴抛物线解析式为:;
(2)解:过点P作y轴的平行线,交于点D,
∵,对称轴为直线,
∴,
当时,,
∴,
设直线的解析式为:,
将,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为:,
∵面积,
∴当最大时,面积最大,
设,则,
∴,
当时,最大,面积最大,
∴,
∵点为抛物线对称轴上一动点,轴,
∴
将点向右平移个单位长度至点,连接,
则,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴,
做点关于抛物线对称轴的对称点,连接,
则,
∴,
当点,M,P三点共线时,,
此时,取最小值,
∵,,
∴,
∴.
综上:,最小值为.
(3)解:∵将抛物线沿射线方向平移后过点,
∴原抛物线向下平移2个单位长度,向左平移4个单位长度,
∴平移后的解析式为,
∵,
∴,
∴,
①当点Q在x轴下方时:
过点A作的垂线,交于点Q,过点Q作轴于点E,
∵,
∴,
∴,则,
∴,则点Q即为所求,
设,
∴,,
∴,
整理得:,
解得:(舍去),
∴,
②当点Q在x轴上方时:
同理可得:
设,
∴,,
∴,
整理得:,
解得:(舍去),
∴(舍去),
综上:存在,.
【点睛】本题考查了二次函数综合,解题的关键是熟练掌握求二次函数解析式的方法和步骤,铅锤法求面积,将军遛马最值模型,以及一线三等角证明相似.
4.(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.
5.(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.
6.(1)
(2)的最大值为:;;
(3)
【分析】(1)把,两点代入,再建立方程组求解即可;
(2)如图,连接交于点M,过作交于,可得,可得,求解直线为,设,可得,,再进一步利用二次函数的性质求解即可;
(3)如图,连接,过作交轴于,作的角平分线交轴于,过作于,可得,设,则,证明,可得:,阿九,利用,可得,,再进一步利用勾股定理求解的值,可得直线为,再求解函数的交点坐标即可.
【详解】(1)解:把,两点代入得:
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,连接交于点M,过作交于,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
设直线为,
∴,解得:,
∴直线为,
设,
∴,
∴,
∴,
当时,的最大值为:;
此时;
(3)解:如图,连接,过作交轴于,作的角平分线交轴于,过作于,
∴,
∴设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
解得:,
∵,,
∴,
同理可得:,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:或(不符合题意舍去),
∴,
∴,
同理可得:直线为,
∴,
解得: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,锐角三角函数的应用,勾股定理的应用,一元二次方程的解法,作出合适的辅助线是解本题的关键.
7.(1)2;
(2)①或且;②或
【分析】(1)根据顶点横坐标可得对称轴为直线,再由对称轴计算公式可得b的值,把点C坐标代入解析式即可求出c的值;
(2)①先求出,再求出,根据,可得;则可求出且,求出直线恰好经过点,点,点时,k的值即可得到答案;
②联立得,根据直线与该抛物线有且只有一个公共点,可得关于x的方程有两个相等的实数根,则可求出,据此可得到,取,作直线,可证明,得到,则,即可得到直线与抛物线的交点(不是C)即为点P的一个位置;求出直线解析式为,联立,解得或,则此时点P的坐标为;过点D作,过点D作交直线于I,则,,可推出直线与抛物线的交点(不是C)即为点P的一个位置;求出直线解析式为,得到设,由,得到,则,同理可得此时点P的坐标为;综上所述,点P的坐标为或.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点的横坐标是,
∴抛物线对称轴为直线,
∴,
∴,
∵二次函数的图象与轴交于点,
∴;
(2)解:①∵,
∴,
由(1)可得抛物线解析式为,
在中,当时,解得或,
∴,
∵,
∴,
∴;
∴且,
当直线恰好经过点时,则,解得,
当直线恰好经过点时,则,解得,
当直线恰好经过点时,则,解得,
∴当时,或且;
②联立得,
∵直线与该抛物线有且只有一个公共点,
∴关于x的方程有两个相等的实数根,
∴,
∴,
∴直线l解析式为,
在中,当时,,
∴,
∴;
如图所示,取,作直线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴直线与直线所夹的锐角是的2倍,
∴直线与抛物线的交点(不是C)即为点P的一个位置;
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
联立,解得或,
∴此时点P的坐标为;
如图所示,过点D作,过点D作交直线于I,
∴,
∴,
∵
∴直线与直线所夹的锐角是的2倍,
∴直线与抛物线的交点(不是C)即为点P的一个位置;
∵,
∴可设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
设,
∴,,
∵,
∴,
∴,
解得,
∴,
∴,
同理可得直线解析式为,
联立,解得或,
∴此时点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,两点距离计算公式,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定等等,解题的关键在于利用分类讨论的思想求解即可.
8.(1)
(2)存在,点的坐标为或
(3)或
【分析】本题考查了二次函数的性质,全等三角形的性质与判定,矩形的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键;
(1)将,,代入,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)分两种情况讨论,①在上截取,证明,得出直线与抛物线的交点即为所求点,求得直线的解析式,联立抛物线解析式,即可求解;②过作轴,过作轴,交于点,则四边形为正方形,作关于的对称点,点在上,连接,则直线与抛物线的交点即为所求点,进而得出点和点重合,即可求解;
(3)根据题意画出图形,根据图象点在轴之间,即或点在点的左侧,即可求解.
【详解】(1)解:将,,代入
∴
解得:
∴抛物线解析式为
(2)解:存在,
当时,
解得;
∴,即,
①如图所示,在上截取,
,,
,
,
,
,
即
所以直线与抛物线的交点即为所求点
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:(舍去)或
∴点的坐标为
②如图所示,过作轴,过作轴,交于点,则四边形为正方形,作关于的对称点,点在上,连接,则直线与抛物线的交点即为所求点
,,
把 代入得
点 即为所求点
综上所述,点的坐标为或
(3)解:如图,
∵点的横坐标为,过点作轴于点,作轴于点,
∴的横坐标为,
又,,
当,解得:或
∵抛物线在矩形内部的点的纵坐标随的增大而增大时,
∴点在轴之间,即或点在点的左侧
∴或
9.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)利用的待定系数法求解即可;
(2)过点P作轴交于点Q,先求出点C的坐标,再求出直线的解析式,设,则,求出,根据平行线的性质可得,利用正弦的定义可得,利用勾股定理求出,从而得到的代数式,利用二次函数的性质即可求出的最大值,进而确定点P的坐标;作点P关于y轴的对称点,作点P关于直线的对称点,连接,由对称的性质得到,即可得到的周长为,当点四点共线时,有最小值,最小值为的长,再由对称的性质求出两点的坐标,即可求解;
(3)先求出平移后的抛物线解析式为:,过点K作轴的平行线,过点作轴的平行线,相交于点G,如图,分当点N在右侧和左侧两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:根据题意得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为:;
(2)解:过点P作轴交于点Q,
将代入:,则,
∴,
设直线的解析式为,
∵,则,解得:,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最小值,
此时,,
∴;
作点P关于y轴的对称点,作点P关于直线的对称点,连接,
则,
∴由对称的性质得,
∴的周长为,
当点四点共线时,有最小值,最小值为的长,
设,
∴的中点坐标为,
由对称的性质可得的中点坐标在直线直线上,
则,即,
∴,
∴,
由对称的性质得,即,
∴,整理得:,
解得:或(舍去),
∴,
∴,
∴周长的最小值为;
(3)解:∵,且,
∴将抛物线沿射线方向平移个单位,相当于将抛物线向右平移2个单位,再向上平移1个单位,
∵,
将抛物线向右平移2个单位,再向上平移1个单位后的解析式为:,
过点K作轴的平行线,过点作轴的平行线,相交于点G,
如图,当点N在右侧时,
∵,轴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
由平移的方式得,
设,
∴,
∴,,
∴,
即,整理得:,
解得:或(点重合,舍去),
∴,
∴;
如图,当点N在左侧时,作点A关于y轴的对称点D,过点D作于点H,连接,
∴,
∴是等腰三角形,
∵,
∴(三线合一),
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∵,即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,即,
整理得:,
解得:或(点重合,舍去),
∴,
∴;
综上,符合条件的点的坐标为或.
【点睛】本题属于二次函数的综合题,难度很大,考查了待定系数法,二次函数的性质,锐角三角函数的应用,关键是做出合适的辅助线进行转化,清晰的分类讨论是解本题的关键.
10.(1)
(2)
(3)点N的横坐标为
【分析】(1)根据抛物线,经过点,结合抛物线的对称轴是直线.后利用待定系数法确定解析式即可.
(2)先确定直线的解析式为.过点P作轴于点K,交于点Q,则,确定,设,则,则;结合轴交抛物线对称轴于点E, 得到,于是,确定有最大值,且当时,取得最大值,且最大值为,根据点M在抛物线的对称轴上,且点A与点B是对称点,得到,于是,根据,确定当B,P,M三点共线时,取得最大值,最大值为,解得即可.
(3)先确定平移方式,确定平移后的抛物线解析式,利用旋转的性质,平行线的性质,交点坐标的计算解答即可.
【详解】(1)解:∵抛物线,经过点,
∴,
∵抛物线的对称轴是直线.
∴,
解得,
故抛物线的解析式为.
(2)解:∵,
∴当时,,
故点,
又当时,,
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:.
过点P作轴于点K,交于点Q
则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
则;
∵轴交抛物线对称轴于点E,
∴,
∴
,
∵,
∴有最大值,且当时,取得最大值,且最大值为,
∵点P在直线下方的抛物线上,
∴,
∴时,;
故.
∵点M在抛物线的对称轴上,且点A与点B是对称点,
∴,
∴,
∵,
∴当B,P,M三点共线时,取得最大值,最大值为,
∴.
(3)解:由原抛物线沿射线方向平移个单位长度,得到新抛物线,
∴,,
设向左平移m个单位,向下平移n个单位,
根据题意,得,,
∴先向左平移2个单位长度,再向下平移2个单位长度得到新抛物线,
∵,
∴平移后抛物线的表达式为,
∴,
∵点F为点P平移后的对应点,连接,
∴,
以点P为中心将顺时针旋转,交抛物线于点N,M,交于点S,如图所示,
则,
∵,
∴,
∴轴,
∴点P、N、M的纵坐标都为,
∴,
解得:,
∴在平移后的抛物线上存在一点N,使得,此时点N的横坐标为.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,构造二次函数求最值,等腰直角三角形的判定和性质,一次函数解析式确定,解方程组,抛物线的平移,旋转的应用,熟练掌握待定系数法,解方程组是解题的关键.
11.(1)
(2)的周长的最小值为
(3)点的坐标为或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出,从而可求直线的解析式为,设,则,表示出,结合二次函数的性质可得当时,取得最大值为,求出,过点作交轴于点,求出直线的解析式为,从而可得,证明四边形为平行四边形,得出,连接并延长,使得,连接,证明为等腰直角三角形,得出,求出点、关于直线对称,得到,即的周长,连接交于,当、、在同一直线上时(即、重合时),最小,为,求出,最后由勾股定理计算即可得解;
(3)求出,,过点轴,作轴交轴于,作交于,则,求出,证明,得出,设,则,求出,解得,此时 ;作点关于的对称点,作直线,由轴对称的性质可得,从而得出,即点为直线与抛物线的交点,,求出直线的解析式为,联立求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,,
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:在中,当时,,即,
设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
设,
∵轴交于点,
∴,
∴,
∵,
∴当时,取得最大值,为,此时,
∴,
如图,过点作交轴于点,
,
设直线的解析式为,
将代入解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,即,
∴,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
连接并延长,使得,连接,
∵,,
∴,
∴为等腰直角三角形,即,
∵,
∴,
∵,
∴点、关于直线对称,
∴,
∴的周长,
连接交于,当、、在同一直线上时(即、重合时),最小,为,
设,则,
解得:,即,
∴,
∴的周长的最小值为;
(3)解:如图,
,
设直线的解析式为,
将,代入解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,解得,即,
设,则,
解得:或(不符合题意,舍去),
∴,
如图,过点轴,作轴交轴于,作交于,
,
则,
∴,,
∴,
∵直线的解析式为,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,,
∴,
解得:或(不符合题意,舍去),
∴,此时,
∴;
作点关于的对称点,作直线,
由轴对称的性质可得:,
∴,
∴点为直线与抛物线的交点,,
设直线的解析式为,
将代入解析式可得,
∴直线的解析式为,
∴设直线的解析式为,
将代入解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立可得:,
解得:或(不符合题意,舍去),
∴,此时,
∴;
综上所述,点的坐标为或.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式、二次函数综合—线段周长问题、二次函数综合—角度问题、解直角三角形、求一次函数解析式等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
12.(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查二次函数的图象和性质、求函数解析式、正切函数、二次函数与几何的综合等知识点,用参数表示一次函数的解析式和线段长是解题的关键.
(1)直接运用待定系数法求解即可;
(2)如图:过点E作轴于F,过点D作轴于G,设点,由得,然后得到关于m的方程求解即可;
(3)设,直线的解析式为:,表示出,,结合是一个定值,求出t的值即可.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于A,两点,与轴交于点,顶点为.其中,,
将A,D两点坐标代入可得:
∴,解得.
∴该抛物线的解析式为;
(2)解:如图(1),过点E作轴于F,过点D作轴于G,则,
∵,,
∴,,
把代入得,
∴,
∴,
设点,则,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,解得或(不合,舍去),
∴.
(3)解:如图2:过抛物线对称轴上点P的直线交抛物线于F,G两点,线段的中点是M,过点M作y轴的平行线交抛物线于点D.
设,设直线的解析式为:,
∴,即,
∴直线的解析式为:,
设,,
由,得:,
∴,
∴,,
∴
,
,
∵线段的中点是M,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴当时,即时,是定值,
∴.
13.(1)
(2),
(3)或
【分析】(1)根据,,得,代入,解方程组得即得;
(2)证明是等腰直角三角形,设,求出直线表达式,得,当时,最大时,周长最大,此时, ,得,,过点作的平行线,连接,并延长,交于点H,过点作于点,证明出为等腰直角三角形,则,那么,当点共线,且点与点重合,点与点重合时,取得最小值为,此时,;
(3)由轴对称知,,结合得, 由平移,得,过点C作,交直线于点P,过P作轴于点N,则,证明, , ,得,可得,求出直线解析式,联立得 解得:,得;当F在右下侧时同理得,直线解析式为,联立得,解得,得.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于A,两点,,,
∴,
∴,
解得,
∴;
(2)解:由(1)可知,,,
∴,
∴,
∵,轴,
∴轴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
设,直线表达式为,
则,
解得,
∴,
∴,
∴,
∴当时,最大时,周长最大,
此时, ,
∴,
∴,
过点作的平行线,连接,并延长,交于点H,过点作于点,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
当点共线,且点与点重合,点与点重合时,取得最小值为,
此时
∴;
(3)解:由轴对称知,,
∴,
∵,
∴,
∵抛物线沿射线方向平移个单位,
∴抛物线是向右平移2个单位,再向下平移4个单位,
∵,
∴,
过点C作,交直线于点P,过P作轴于点N,
则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
当F在直线左上侧时,
∴,
∴,
设直线解析式为,
则,
解得,
∴,
联立得
解得:或(舍去),
∴;
当F在直线右下侧时,
同理得,直线解析式为,
联立得。
解得或(舍去),
∴;
∴或.
【点睛】本题考查了二次函数综合.熟练掌握待定系数法求二次函数和一次函数解析式,二次函数与一次函数图象和性质,三角形周长产生的二次函数的最值问题,轴对称性质,二次函数的平移性质,全等三角形的判定和性质,是解题的关键.
14.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先求出,得到,进而得到,根据得到,把,代入可得抛物线的解析式为;
(2)过作于点,于点,则四边形是矩形,设与交点为,证明,得到,计算得到,根据即可求出与之间的函数解析式;
(3)过作于点,过作,交延长线于点,过作,交延长线于点,连接.设,则,证明,进而得到,即,证明,过作于点,由等面积法可得,计算得到,由勾股定理可得,根据角的和差可得,即,根据三角函数即可得到,设直线的解析式为,把,代入即可得到答案.
【详解】(1)解:.当时,.
.
.
把代入,得.
.
当时,.
.
.
在中,,
.
∴.
把,代入,得
,解得,
抛物线的解析式为.
(2)解:点横坐标为,点在抛物线上,
.
过作于点,于点.
则四边形是矩形,
即,,.
设与交点为.
,
.
,
,
.
.
即.
(3)解:过作于点,过作,交延长线于点,过作,交延长线于点,连接.
则.
设,则.
.
,
.
.
.
,,
.
,.
,
.
即.
.
.
,.
过作于点,则.
,.
.
.
.
.
,
.
.
.
即.
.
.
,
.
.
由题可得,,.
在中,,在中,,
,
.
.
.
设直线的解析式为.
把,代入得,
,解得,
∴直线的解析式为.
【点睛】本题考查了解直角三角形,二次函数的图像和性质,矩形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,熟练掌握各知识点是解题的关键.
15.(1)
(2)或
(3)存在,的坐标或或或
【分析】(1)由及图像可得B、C两点坐标,然后利用待定系数法直接进行求解即可;
(2)由题意得出,进而得到点D、F横坐标之间的关系为,设点横坐标为,则点横坐标为,待定系数法求出直线的解析式为,设,待定系数法求出直线所在的直线表达式为:,推得点,将点坐标代入抛物线,即可求出点的坐标;
(3)当时,分为点在轴上方和点在轴下方,两种情况进行讨论,结合全等三角形的判定和性质得出点的坐标为,根据待定系数法求求出直线的解析式;联立方程组,求出的坐标,结合平行线的性质与等角对等边的性质得出,结合一次函数的平移得出直线解析式,结合勾股定理即可求出点的坐标,根据待定系数法求出直线的解析式,联立方程组,求出的坐标;当时,分为点在轴上方和点在轴下方,两种情况进行讨论,根据等角对等边得出,结合勾股定理即可求出点的坐标,待定系数法求出直线的解析式,联立方程组,即可求出点的坐标,结合一次函数的平移得出直线的解析式,联立方程组,即可求出点的坐标.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
把、坐标代入得,
解得:,
∴抛物线解析式:;
(2)解:∵,
∴,即:,
设点横坐标为,则点横坐标为,
设直线的解析式为:,把代入得,,
解得:,
∴所在的直线表达式为:,
∵点在直线上,
∴,
设直线的函数表达式为:,把代入得:,
解得:,
∴直线所在的直线表达式为:,
则点,
把点坐标代入抛物线解析式得:,
解得:或,
则点的坐标为或;
(3)解:①当,
若点在轴上方,此时点,直线交轴于点,
若点在轴下方,此时点,过点作交于点,过点作轴交于点,作于点,如图:
∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴点的坐标为,
设直线的解析式为:,
把,代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为;
∵直线过点、,则直线的解析式为:,
联立,
解得:或(舍去),
∴点的坐标为;
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴ ,
∴ ,
∵,,
故直线可以看成直线向下平移个单位得到的,
即直线的解析式为: ,
故设,
∵,,
∴,,
∴,,,,
在与中,,
即,
∴,
解得:,
则点的坐标为,
设直线的解析式为:,
把,代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为;
∵直线过点、,则直线的解析式为,
联立,
解得:, (舍去),
则点;
②当时,
若点在轴上方,此时点,直线与交于点,过点作轴交于点,过点作作轴交于点,
若点在轴下方,此时点,如图:
∵,,
∴ ,
∴ ,
由①知,直线的解析式为,
故设,
∵,,
∴,,
∴,,,,
在与中,,
∴,
解得:,
则点的坐标为,
设直线的解析式为:,
把,代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为;
∵直线过点、,则直线的解析式为,
联立,
解得:或(舍去),
∴点的坐标为;
∵,,
∴,
∴,
故直线可以看成直线向下平移个单位得到的,
即直线的解析式为: ,
联立,
解得:或(舍去),
∴点的坐标为;
综上所述,点的坐标或或或.
【点睛】本题主要考查二次函数的综合应用,待定系数法求二次函数解析式,求一次函数解析式,三角形的面积,求一次函数与二次函数的交点坐标,全等三角形的判定和性质,勾股定理,一次函数的平移,等角对等边等,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质与一次函数的性质,利用数形结合及分类讨论思想进行求解.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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