内容正文:
专题02 函数综合
题型概览
题型01 函数与几何动点问题
题型02 有关函数的新定义问题
题型03 二次函数中的最值与范围问题
题型04 二次函数中的线段问题
题型05 二次函数中的角度问题
题型06 二次函数中的面积问题
题型07 二次函数中特殊三角形的存在性问题
题型08 二次函数中特殊四边形的存在性问题
01函数与几何动点问题
1.(2025·山东烟台·二模)在中,为上一点,,动点以每秒1个单位的速度从点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点时停止,以为边作正方形.设点的运动时间为,正方形的面积为,当点由点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,图像如图2所示,则线段的长是 .
【答案】
【知识点】动点问题的函数图象、图形运动问题(实际问题与二次函数)、根据正方形的性质求线段长
【分析】本题主要考查二次函数的图象和性质,观察图象可得结论.
【详解】解:由图2可得:当点P运动到点A处时,,
∴.
故答案为:.
2.(2025·山东威海·二模)如图,在菱形中,,.动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线运动到点,同时动点从点出发,以相同速度沿折线运动到点,当一个点停止运动时,另一点也随之停止.设的面积为,运动时间为秒.则下列图象能大致反映与之间函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】图形运动问题(实际问题与二次函数)、利用菱形的性质求线段长、解直角三角形的相关计算
【分析】此题考查动点问题的函数图象,解题关键在于分情况讨论:当P,Q分别在,上运动时,,当P,Q分别在,上运动时,同理可得:,即可求解.
【详解】解:(1)当P,Q分别在,上运动时,
∵是菱形,,则为边长为2的等边三角形,过点作于点,
,,
函数最大值为,符合条件的A,B,C,D,
(2)当P,Q分别在,上运动时:
同理可得:,
符合条件的有A,
故选A.
3.(2025·山东潍坊·二模)如图1,在中,点沿方向从点移动到点,设点移动路程为,线段的长为,图2是点运动时随变化的关系图象,则的长为( )
A.6 B.5 C.4.8 D.4.4
【答案】B
【知识点】动点问题的函数图象、用勾股定理解三角形、利用平行四边形的性质求解
【分析】本题主要考查动点问题的函数图象,平行四边形的性质,勾股定理,掌握平行四边形的性质,根据点运动规律,结合函数图象解题是解题关键.根据平行四边形的性质,再结合运动时随的变化的关系图象,通过勾股定理即可求解.
【详解】解:如图1,过点作于,连接,
根据图2知:当点与点重合时,,
当与重合时,,
,
,
当点到达点时,,
,
.
故选:B.
4.(2025·山东东营·二模)如图,在菱形中,,,动点,同时从点出发,点以每秒个单位长度沿折线向终点运动;点以每秒个单位长度沿线段向终点运动,当其中一点运动至终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为秒,的面积为个平方单位,则下列正确表示与函数关系的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】动点问题的函数图象、图形运动问题(实际问题与二次函数)、利用菱形的性质求线段长、相似三角形的判定与性质综合
【分析】连接,过点作于点,根据已知条件得出是等边三角形,进而证明得出,当时,在上,当时,在上,根据三角形的面积公式得到函数关系式,
【详解】解:如图所示,连接,过点作于点,
当时,在上,
菱形中,,,
∴,则是等边三角形,
∴,
∵,
∴,又
∴
∴
∴,
∴
当时,在上,
∴,
综上所述,时的函数图象是开口向上的抛物线的一部分,当时,函数图象是直线的一部分,
故选:A.
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,二次函数图象的性质,一次函数图象的性质,菱形的性质,勾股定理,等边三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
5.(2025·山东滨州·二模)如图所示,菱形ABCD的边长是2厘米,∠BAD=120°,动点M以1厘米/秒的速度自A点出发向B移动,动点N以2厘米/移的速度自B点出发向D移动,两点中任一个到达线段端点移动便告结束.若点M、N同时出发运动了t秒,记△BMN的面积为S厘米2,下面图象中能表示S与t之间的函数关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】动点问题的函数图象、图形运动问题(实际问题与二次函数)、解直角三角形的相关计算
【分析】连接AC与BD交于点O,作MH⊥BD,垂足为H,根据菱形的性质以及题目给出的条件可得BO=cm,进而得出BD=cm,根据题意可知AM=tcm,BN=2tcm,根据题意得出t的取值范围,再根据三角形的面积公式得出S与t之间的函数关系式即可得出正确选项.
【详解】解:如图,连接AC与BD交于点O,作MH⊥BD,垂足为H,
∵ABCD是菱形,∠BAD=120°,
∴∠BAC=60°,∠ABO=30°,
∴BO=AB•cos30°==(cm),
∴BD=(cm),
根据s=vt可知,AM=t(cm),BN=2t(cm),
∵0≤AM≤2,得0≤t≤2,,
∴,
∵在△BMH中,BN=2t,MH=BM•sin30°=,
∴==(),
此函数的图象为开口方向向下的抛物线的一部分,且图象两个端点的横坐标分别为0,.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了动点问题的函数图象,利用图形的关系求函数的解析式,注意数形结合是解决本题的关键.
6.(2025·山东日照·二模)如图,为矩形ABCD的边AD上一点,点从点出发沿折线运动到点停止,点从点出发沿BC运动到点停止,它们的速度都是.若点P、Q同时开始运动,设运动时间为,的面积为,已知与之间的函数图象如图所示.给出下列结论:①;②当时,;③在运动过程中,使得是等腰三角形的点一共有3个;④与相似时,.以上结论正确个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】动点问题的函数图象、等腰三角形的性质和判定、相似三角形的判定与性质综合
【分析】由图2可知,整个运动过程分为段,故点到达时,点同时到达,由此可知,,,由勾股定理求得,由此分别分析各命题的正误.
【详解】解:由图可知,,,,
四边形是矩形,
,.
,
,①正确;
当时,点在上,点在处,
,②正确;
如图,以点为圆心,长为半径画弧,交于,当点位于处时,是等腰三角形;
以点为圆心,长为半径画弧,交于,当点位于处时,是等腰三角形;
作的垂直平分线,交于,交于,当点位于或处时,是等腰三角形.
综上,运动过程中,使得是等腰三角形的点一共有个,③错误;
是直角三角形,
当且仅当点在上时,与相似,此时,,,且,
或,
即或,
解得或(舍去).
当与相似时,,④正确.
综上可得,正确的有:①②④.
故选:C.
【点睛】本题考查了矩形的性质,函数图象与动点问题,相似三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,一次函数的应用,勾股定理,熟练掌握相关性质是解题的关键.
7.(2025·山东枣庄·二模)如图1,中,,,.点从点出发沿折线运动到点停止,过点作,垂足为.设点运动的路径长为,的面积为,若与的对应关系如图2所示,则的值为( )
A.54 B.52 C.50 D.48
【答案】B
【知识点】用勾股定理解三角形、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题主要考查了勾股定理、相似三角形的判定和性质、三角形的面积计算公式,根据相似三角形的性质求出的底和高是解题的关键.
分为点在和上两种情况进行讨论,再利用相似三角形求出对应情况下的底和高进而求出面积的表达式,即可求出结果.
【详解】解:在中,由勾股定理得,,
当点在上时,
,,
,
又,
,
,
即,
,
,
,
当时,,
如图,当点在上时,
,,
,
又,
,
,
即,
,
,
当时,,
.
故选:B.
8.(2025·山东聊城·二模)如图,已知的顶点坐标分别为,,.动点E,F同时从点A出发,E沿运动,F沿折线运动,均以每秒1个单位长度的速度移动,当一个动点到达终点C时,另一个动点也随之停止移动,移动时间记为t秒,连接EF.当点E,F移动时,记在直线EF右侧部分的面积为S,则S关于时间t的函数图像为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】动点问题的函数图象、图形运动问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质、根据动点运动过程求图形面积并确定函数图象.掌握分类讨论的思想是解答本题的关键.
先根据坐标求出、等边长,分时,证明与相似,求出,进而得到关于的表达式;时,证明与相似,求出,通过得出关于的表达式,根据两个阶段的函数表达式确定函数图象.
【详解】,,
,,,
,,
∵,
∴,
∵E以每秒1个单位长度的速度沿运动,
∴,
当时,此时F在上运动,
在直线右侧部分为,
过F作轴,
∴
∵,
∴,
∴,
∵点E,F同时从点A出发,E沿运动,F沿折线运动,均以每秒1个单位长度的速度移动,
∴,,
∴
∴
,
∴一个二次函数,二次项系数,图象开口向上.
当时,此时F在上运动,
在直线右侧部分为四边形
∴点F运动的距离为t,,
∴,,
过F作轴,
∴
∵,
∴,
∴,
,
,
.
这是一个二次函数,二次项系数,图象开口向下.
综合以上两种情况,函数图象先为开口向上的二次函数,再为开口向下的二次函数.
故选:A.
02有关函数的新定义问题
9.(2023·山东济南·二模)对于任意的实数m、n,定义符号的含义为m,n之间的最大值,如,.定义一个新函数:,则时,x的取值范围为( )
A.或 B.或 C. D.或
【答案】A
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】符号的含义是取较大的值.则本题实为函数比较大小的问题.
【详解】解:令,
如图所示,则的值为函数较大的值,
∴比较两个函数的交点,较大的y值即为最大值.
联立方程
解得
∴时,解得,,
当时,解得:
∴当时,或
故选:A
【点睛】本题主要考查函数比较大小的问题,正确画出函数图象是解答本题的关键.
10.(2025·山东济南·二模)定义:在平面直角坐标系中,如果一个点的纵坐标是这个点的横坐标的2倍,我们称这个点为“叠梦点”,例如就是“叠梦点”,若二次函数图象的顶点为“叠梦点”,则我们称这个二次函数为“叠梦二次函数”,例如二次函数就是“叠梦二次函数”,若“叠梦二次函数”的图象过点,且顶点在第一象限,过点,的线段与这个“叠梦二次函数”的图象有且只有一个公共点时,n的取值范围为( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】B
【知识点】其他问题(二次函数综合)
【分析】本题考查“叠梦点”的新定义,函数图象上点的坐标特征,待定系数法确定函数解析式,二次函数的图象与性质,二次函数与直线的交点等知识点.掌握新定义是解题的关键.
设“叠梦二次函数”的解析式为,且图象过点,确定“叠梦二次函数”的解析式为,确定,当点在点上方时,线段与抛物线有且只有一个交点;当点在点时,线段与抛物线有且只有一个交点,
【详解】解:设“叠梦二次函数”的解析式为,且图象过点,
,
解得:,
∵这个“叠梦二次函数”的图象顶点在第一象限,
∴,
,
,
,
∴点在直线上运动,
设直线与“叠梦二次函数”交于点,
当时,,
,
二次函数的顶点为,
,
∴当点的坐标为时,此时点与抛物线顶点共线且与二次函数的图象只有一个交点,即;当点在点上方时,线段与抛物线有且只有一个交点,即;
∴当线段与这个“叠梦二次函数”的图象有且只有一个公共点时,的取值范围为或.
故选:B.
11.(2025·山东济南·二模)定义:对于已知的两个函数,任取自变量x的一个值,当时,它们对应的函数值相等:当时,它们对应的函数值互为相反数,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:正比例函数,它的相关函数为.已知点M,N的坐标分别为,,连结,若线段与二次函数的相关函数的图象有两个公共点,则n的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、抛物线与x轴的交点问题
【分析】本题考查二次函数的综合应用,根据新定义,求出二次函数的相关函数为,根据的函数值小于,得到与线段没有交点,进而得到与线段有两个交点,求出恰好过和的顶点恰好在线段上,两种临界情况,即可得出结果.
【详解】解:由题意,得:二次函数的相关函数为,
∵的对称轴为,当时,,
∴当时,随着的增大而减小,
∴,
∵,
∴的函数值小于0,
∵点M,N的坐标分别为,,
∴轴,且在直线上,
∴与线段没有交点,
∵线段与二次函数的相关函数的图象有两个公共点,
∴抛物线与线段有两个交点,
①当恰好过点时,如图:
则:,此时抛物线与线段有两个交点,
②当抛物线的顶点坐标恰好在线段上时,如图,此时,抛物线与线段恰好有1个交点,
∵,
∴,
∴;
∴当时,线段与二次函数的相关函数的图象有两个公共点;
故选A.
03二次函数中的最值与范围问题
12.(2025·山东济南·二模)抛物线(是常数,)经过两点,且.点,在抛物线上,当且时,总有,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、已知抛物线上对称的两点求对称轴
【分析】本题考查二次函数的性质,根据题意可知抛物线的对称轴为直线,抛物线上的点离对称轴越远,则函数值越小,离对称远,离对称近,则点一定在对称轴右侧,由,即,可知对称轴直线,即可求解.利用对称性求出对称轴从而得出对称轴直线是解题关键.
【详解】解:∵抛物线(是常数,)经过两点,
∴抛物线的对称轴为直线,抛物线上的点离对称轴越远,则函数值越小,
∵,总有,
∴离对称远,离对称近,则点一定在对称轴右侧,
又∵,即,
∴对称轴直线,可得,
∵,
∴,
故选:B.
13.(2025·山东威海·二模)二次函数图象与轴有两个不同的交点和,对于下列说法:①若函数图象开口向下,则的取值范围为;②函数图象过点;③当时,函数图象与坐标轴的交点构成的三角形面积是;④当,且时,的最大值为.正确的是( )
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③
【答案】A
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、二次函数图象与各项系数符号、y=ax²+bx+c的最值、抛物线与x轴的交点问题
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.由函数图象开口向下,且与轴有两个不同的交点,利用开口方向与的关系和判别式即可判断①;把点代入函数即可判断②;当时,,然后求出此时与坐标轴的交点,计算面积即可判断③;当,且时,可知该函数的图象开口向上,且对称轴,从而得到当时,函数取得最大值,即可判断④.
【详解】解:①因为该函数图象开口向下,且与轴有两个不同的交点,
则,且,
解得,故①错误;
②当时,,
所以函数图象过点,故②正确;
③当时,,
此时当时,,即与轴的交点为和;
当时,,即与轴的交点为;
所以函数图象与坐标轴的交点构成的三角形面积为,故③正确;
④该函数图象的对称轴为直线,
所以当时,该函数的图象开口向上,且对称轴,
所以当时,函数在时取得最大值,
最大值为,故④正确;
综上所示,②③④正确.
故选:A.
14.(2025·山东青岛·二模)在平面直角坐标系中,抛物线 过点
(1)请用含 的代数式表示 .
(2)若该抛物线关于 轴对称后的图象经过点,求该抛物线的函数表达式.
(3)当 时,对于每一个 的值, 始终成立,试求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质
【分析】本题主要考查了求二次函数关系式,二次函数图像的性质,
(1)将两个点的坐标代入关系式,整理可得答案;
(2)先求出对称前该抛物线经过点,再设抛物线的关系式为,然后将点代入可得答案;
(3)由(1)可得,进而得出 ,接下来求出抛物线的对称轴,再分两种情况:当 时,当 时,随的增大而增大,再将时代入关系式,可得答案;当时,当时,随的增大而减小,将代入关系式,可得答案.
【详解】(1)解:由题意得 ,
解得,
∴;
(2)解:该抛物线关于y轴对称后的图象经过,则对称前该抛物线经过点.
设 ,
将代入,得
,
解得,
该抛物线的函数表达式为;
(3)解:由(1),得,
∴.
由,得,记作 ,
抛物线的对称轴为直线 .
当 时,如图 1,当 时,随的增大而增大.
当时,,则 成立,
即 ,
解得,
所以.
当时,如图2,当时,随的增大而减小,
当时,,则成立,
即 恒成立.
所以或时,始终成立.
15.(2025·山东潍坊·二模)已知关于x的二次函数
(1)若时,求该函数的解析式;
(2)当时,该函数的最大值与最小值的差为18,求a的值;
(3)若是该函数图象上的两点,且对于都有,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值
【分析】本题考查了二次函数的图象性质,求二次函数的解析式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)把,分别代入,得出,即可作答.
(2)先整理,故图象的对称轴为直线,结合.故当时,最小,当时,,列式,即可作答.
(3)进行分类讨论,即①若,则函数图象开口向上.②若,则函数图象开口向下,再结合二次函数的图象性质,进行分析列式,即可作答.
【详解】(1)解: ,
当时,,
,
.
该函数的解析式为.
(2)解:依题意,,
图象的对称轴为直线.
又.
当时,最小,
∵
∴当时,,
∴.
.
;
(3)解:①若,则函数图象开口向上.
又对称轴为直线,
当时,随的增大而增大.
∴点在对称轴的右侧.
又对于,都有,
,
.
②若,则函数图象开口向下,
∴点在对称轴的左侧.
对称轴为直线
当或时函数值相等.
又对于,都有,
,
.
综上:或.
16.(2025·山东菏泽·二模)如图,已知抛物线经过,两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求证:直线与该抛物线没有交点,
(3)若,为抛物线上两点,为抛物线上点和点之间的动点(含点,),点的纵坐标的取值范围为,求的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、已知二次函数的函数值求自变量的值、其他问题(二次函数综合)
【分析】本题是二次函数综合题,主要考查了二次函数解析式和性质,根的判别式.在解题时要注意二次函数的增减性,“开口向下,对称轴左侧,随的增大而增大,对称轴右侧,随的增大而减小.
(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)联立直线与抛物线解析式可得,利用根的判别式即可得出答案;
(3)利用点纵坐标的取值范围,反推出的值,进而得到的值.
【详解】(1)解:由题意可知:
,
解得:,
抛物线的解析式为:;
(2)证明:联立直线与抛物线解析式可得:
,
,
,
方程无实根,即直线与该抛物线没有交点;
(3)解:点纵坐标的取值范围为,
当时,,
解得:,,
得点,,
当时,,
解得:,,
得点,,
如图,
,
,,
,
如图,,
,,
,
综上所述:或.
17.(2025·山东泰安·二模)已知抛物线的对称轴为直线.
(1)若,
①求的值;
②若抛物线与轴相交于点、两点,与轴相交于点,求的长;
(2)当时,函数最大值与最小值的差为3,求出的值;
(3)若,平面内有两个点、,抛物线与线段有且只有一个公共点,求出的取值范围.
【答案】(1)①;②
(2)
(3)或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值、线段周长问题(二次函数综合)
【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)①根据的值,结合对称轴公式,进行求解即可;②求出函数解析式,进而求出时的自变量的值,即可得出结果;
(2)分和两种情况,根据二次函数的性质,进行求解即可;
(3)分有两个相等实根和有两个不相等实根,分别进行求解即可.
【详解】(1)解:①,
;
②抛物线与轴交于点
抛物线关系式为:
当时,
解得:
;
(2)解:当时,
对称轴为直线,
,
当时函数有最大值为,
当时函数有最小值为,
由题意得
;
当时,
对称轴为直线,
,
当时函数有最小值为,
当时函数有最大值为,
由题意得
;
综上:;
(3)解:当时,抛物线为,
∵、,
∴直线为:;
①当有两个相等实根时,抛物线与线段有一个公共点,
,
;
②当有两个不相等实根时,由题意得
,
解得;
因此,当或时抛物线与线段有一个公共点.
04二次函数中的线段问题
18.(2025·山东淄博·二模)如图,抛物线与x轴交于点A和点,与y轴交于点,点P为第一象限内抛物线上的动点过点P作轴于点E,交于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当的周长是线段长度的2倍时,求点P的坐标;
(3)当点P运动到抛物线顶点时,点Q是y轴上的动点,连接,过点B作直线,连接并延长交直线于点M.当时,请直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【知识点】求一次函数解析式、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、解直角三角形的相关计算、线段周长问题(二次函数综合)
【分析】(1)利用待定系数法求解;
(2)根据直角三角形三角函数值可得,,进而可得的周长,结合已知条件可得,设,则,,从而可得方程,解方程即可;
(3)先求出,,设,过点M作轴于点N,通过证明,求出,再求出直线的解析式为,将点代入解析式求出n的值即可.
【详解】(1)解:将,代入,
可得,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:,,
,,
,
,,
的周长,
的周长是线段长度的2倍,
,
设直线的解析式为,
将,代入可得,
解得,
直线的解析式为,
设,则,,
,,
,
解得,(舍),
,
;
(3)解:,
当时,y取最大值,
,
直线的解析式为,
当时,,
,
设,过点M作轴于点N,
由题意知,
,
,
,
又,,
,
,,
,
设直线的解析式为,
则,
解得,
直线的解析式为,
将点代入,得,
解得或,
或.
【点睛】本题考查一次函数的图象和性质,二次函数的图象和性质,全等三角形的判定与性质,解直角三角形等,综合性较强,难度较大,熟练运用数形结合思想,正确作出辅助线是解题的关键.
19.(2025·山东聊城·二模)如图1,抛物线与轴交于点,与直线交于点,点在轴上.点从点出发,沿线段方向匀速运动,运动到点时停止.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当时,请在图1中过点作交抛物线于点,连接,,判断四边形的形状,并说明理由.
(3)如图2,点从点开始运动时,点从点同时出发,以与点相同的速度沿轴正方向匀速运动,点停止运动时点也停止运动.连接,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)四边形是平行四边形,理由见解析
(3)
【知识点】其他问题(二次函数综合)、特殊四边形(二次函数综合)、用勾股定理解三角形、待定系数法求二次函数解析式
【分析】(1)用待定系数法求二次函数解析式即可;
(2)作交抛物线于点,垂足为,连接,,由点在上,可知,,连接,得出,则,当时,,进而得出,然后证明,即可得出结论;
(3)由题意得,,连接.在上方作,使得,,证明,根据得出的最小值为,利用勾股定理求得,即可得解.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,
∴,
∴;
(2)四边形是平行四边形.
理由:如图1,作交抛物线于点,垂足为,连接,.
∵点在上,
∴,,
连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
当时,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(3)如图2,由题意得,,连接.
在上方作,使得,,
∵,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴(当,,三点共线时最短),
∴的最小值为,
∵,
∴,
即的最小值为.
【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,待定系数法,平行四边形的性质与判定,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
20.(2025·山东淄博·二模)如图1,抛物线与x轴相交于两点,与y轴相交于点,经过点B的直线交该抛物线于另一点E.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)如图2,当点E与点C重合时,在直线上方的抛物线上任意取一点D,连接,交直线于点P.设,当t取得最大值时,求点D的坐标及此时t的最大值;
(3)如图3,经过点B不同于的另一直线交该抛物线于另一点F.当均为x轴上方抛物线上的两点(点E在点F的左边)时,直线与y轴分别相交于点.若,试探究是否存在定点Q在直线上,若存在,请求出定点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,即点D的坐标为时,t取得最大值
(3)直线过定点Q的坐标为
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、相似三角形的判定与性质综合、其他问题(二次函数综合)
【分析】(1)将,代入,再建立方程组求解即可;
(2)求解直线的表达式为,设点D的坐标为,过点D作轴交于点H,可得点H的坐标为,求解,证明,,进一步可得答案;
(3)如图,设点E的坐标为,点F的坐标为,设直线的表达式为,直线的表达式为,求解直线的表达式为,直线的表达式为,可得,设直线的表达式为,求解直线的表达式为,进一步求解即可.
【详解】(1)解:将,代入,
得,,
解得,,
所以,抛物线的表达式为;
(2)解:设直线的表达式为,
将代入中,
得,,
解得,,
所以,直线的表达式为,
设点D的坐标为,过点D作轴交于点H,
∴点H的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当时,即点D的坐标为时,t取得最大值;
(3)解:如图,设点E的坐标为,点F的坐标为,
设直线的表达式为,直线的表达式为,
将代入中,
得,,
解得,,
∴直线的表达式为,
将代入中,
得,,
解得,,
∴直线的表达式为,
∴,
∴,
∴,
设直线的表达式为,
将代入中,
得,,
解得,,
∴直线的表达式为,
∵,
∴,
∴
∴直线过定点,
∴直线过定点Q的坐标为.
【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,相似三角形的判定与性质,二次函数与一次函数的综合,本题的难度大,细心的计算,选择合适的方法解题是关键.
21.(2025·山东济南·二模)在平面直角坐标系内,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,过点平行于轴的直线交该抛物线于点.
(1)求抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)设直线与抛物线对称轴的交点为,若,求的值;
(3)坐标平面内有两点,且点在点左侧,以线段为边向上作正方形.
①若,求正方形的边与抛物线的交点坐标;
②当时,若正方形的边与该抛物线有且仅有两个交点,且这两个交点到轴的距离之差为时,求的值.
【答案】(1)对称轴为直线,
(2)
(3)①;②
【知识点】根据正方形的性质求线段长、相似三角形的判定与性质综合、特殊四边形(二次函数综合)、其他问题(二次函数综合)
【分析】(1)根据抛物线对称轴公式,对于抛物线,其中,,可求出对称轴.因为点与点关于对称轴对称,先求出点坐标(令),再根据对称性求出点坐标.
(2)通过作辅助线平行于轴,利用平行线分线段成比例得到,进而求出的值,确定点坐标,最后将点坐标代入抛物线解析式求出.
(3)①当时,先确定抛物线、、点坐标,进而得到正方形顶点坐标,判断是否在抛物线上,再求出所在直线解析式,联立抛物线方程求出交点坐标.②当时,根据与横坐标相同及确定是抛物线与交点,结合时情况判断、与抛物线无交点,设出抛物线与、交点、,根据两个交点到轴距离之差求解.
【详解】(1)解:抛物线解析式为,
抛物线对称轴为直线,
在中,当时,,
,
过点作轴的平行线交该抛物线于点,
关于抛物线对称轴对称,
;
(2)解:过点作平行于轴,交轴于点,则与对称轴平行,
设对称轴与轴交点为
点,
将点代入中,得
,解得,
(3)解:①当时,抛物线解析式为,
,
,
将代入得
点落在抛物线上
所在直线解析式为,
令,
解得或,
正方形的边与抛物线的交点坐标为
②点与点横坐标都为,且
抛物线与的交点为;
由①知,当时,边与抛物线的交点为,当时,抛物线开口变大,正方形边长变小,
边与抛物线没有交点.
当正方形的边与该抛物线有且仅有两个交点时,设抛物线与分别交于,如图,
与这两个交点到轴的距离之差为,
点的纵坐标为,
,
,
解得(舍去)或;
综上所述,
【点睛】本题主要考查二次函数的性质,包括对称轴公式的应用,函数与坐标轴交点坐标的求法.同时涉及到平行线分线段成比例定理,以及利用点的坐标求解函数解析式中的参数.解题关键在于熟练运用二次函数的基本性质,通过合理作辅助线构建比例关系,结合图形特点分析点与函数的位置关系,准确求解坐标及参数值.
22.(2025·山东聊城·二模)如图,抛物线经过点,并交轴于另一点,点在第一象限的抛物线上,交直线于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图1,若点为抛物线的顶点,求四边形的面积;
(3)当的值最大时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的最值、相似三角形的判定与性质综合、相似三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)把分别代入抛物线解答即可;
(2)根据解析式得,对称轴为直线,结合点A,点B是对称点,可以确定点B的坐标,设直线的解析式为,与对称轴的交点为M,解得,得到直线的解析式为,故点,.
结合解答即可.
(3)不妨设,过点P作交的延长线于点N,
故,解得,得到,
确定,,根据,
得到,构造二次函数,利用二次函数的最值解答即可.
【详解】(1)解:把分别代入抛物线,
∴,
解得,
∴.
(2)解:,
∴,
∴,对称轴为直线.
∵点A,点B是对称点,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,与对称轴的交点为M,
故,
解得,
∴直线的解析式为,
∴时,,
故点,
∴.
∴
.
(3)解:∵抛物线的解析式为,不妨设,
过点P作交的延长线于点N,
故,
解得,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴抛物线开口向下,函数有最大值,
且当时,有最大值,此时.
【点睛】本题考查了抛物线的顶点坐标,与坐标轴的交点坐标,待定系数法求解析式,三角形相似的判定和性质,构造二次函数求最值,熟练掌握性质和定理是解题的关键.
23.(2025·山东烟台·二模)已知:抛物线与轴交于、两点(点在点左侧),对称轴为直线,抛物线的顶点为,与轴的交点为,点、都在直线上,为抛物线上第二象限内一动点且不与点重合.
(1)求该抛物线的关系式;
(2)如图,直线与相交于点,若以、、为顶点的三角形与相似,请求出点的横坐标;
(3)过点的直线与抛物线交于点,若,直线是否过一定点?若过定点,请直接写出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1);
(2)点的横坐标为或;
(3)直线过定点.
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系、待定系数法求二次函数解析式、等腰三角形的性质和判定、相似三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)先求出点坐标,再求出点坐标,设抛物线解析式为顶点式,再代入点,解得,从而可得抛物线解析式;
(2)先求出抛物线与 轴交点,,直线的解析式为,直线的解析式为,接下来分两种情况讨论以、、为顶点的三角形与相似,即①和②,再分别求解即可;
(3)由,可设直线解析式为,直线解析式为,令直线与抛物线联立可得,由根与系数的关系可得,即,从而可得;同理可得,根据待定系数法可得直线的表达式,再构造一线三垂直模型,如图所示,则,,,,易证,由相似三角形性质推得,把代入中,即,故直线过定点.
【详解】(1)解:抛物线的顶点为,与轴的交点为,点、都在直线上,
当,则,,
,则,,
设抛物线解析式为顶点式,
代入点,可得,
解得,
故该抛物线的解析式为;
(2)解:令,
可解得或,
即,,
由待定系数法可得直线的解析式为,直线的解析式为,
,
可能存在两种情况:
①,
,
,,,
,是等腰直角三角形,
可得,,
作轴于点,如图所示,
,进而可得,
则直线的解析式为,
联立与,整理得,
解得,
又为抛物线上第二象限内点,
;
②,
此时,
则直线的解析式为,
联立和,整理得,
解得(正值舍去),
则.
综上,点的横坐标为或.
(3)解:直线过定点,理由如下:
,设直线解析式为,
直线解析式为,
令直线与抛物线联立可得,
由根与系数的关系可得,即,
从而可得,
令直线与抛物线联立,同理可得,即,
从而可得,
根据待定系数法可得直线的表达式为,
过点作轴,于,于,
如图所示,
则,,
,,
,
,
,
,
,
,即,
整理可得,
把代入中,
即,
令,即,此时,
故直线过定点.
【点睛】本题考查的知识点是二次函数的待定系数法求解析式,二次函数与一次函数的交点问题、求一次函数解析式、相似三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质、解一元二次方程、根与系数的关系,解题关键是分类讨论及构造一线三等角模型帮助解题.
05二次函数中的角度问题
24.(2025·山东济南·二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,,与y轴交于点C,顶点为D.
(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标;
(2)如图2,连接,,若抛物线上存在点E,满足,求点E的坐标;
(3)如图3,点F为x轴上一动点,连接,当最大时,请直接写出点F的坐标.
【答案】(1),顶点
(2)
(3)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、一次函数、二次函数图象综合判断、切线的应用、角度问题(二次函数综合)
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的表达式,再将抛物线一般式化成顶点式即可得出点D的坐标.
(2)分两种情况,当点E在x轴上方的抛物线上,和点E在x轴下方的抛物线上,画出图形,根据分解求解即可.
(3)延长到点M,利用待定系数法求出的解析式,进而可得出点M的坐标,根据题意可知,当点C,D,F所在的圆与x轴相切时,取得最大值,再证明,由相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,
∴
解得
∴抛物线
∴顶点
(2)解:如图,
∵
∴,
设直线的解析式为,将点D的坐标代入得:
,
∴直线的解析式为
联立,
解得:(舍)或
∴;
②∵
∴当时,
∴
∵
∴直线
如图,设交于点G
∵
∴,
设
解得
解得
设直线的解析式为,
则,
解得:
∴直线的解析式为,
联立
解得:(舍)或
∴;
(3)解:延长到点M,
,,
∴设的解析式为:
把代入,可得出,
∴的解析式为:,
当时,则,
∴,
∴,
根据题意可知,当点C,D,F所在的圆与x轴相切时,取得最大值,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合题,待定系数法求二次函数解析式,一次函数解析式,二次函数角度综合题,相似三角形的判定和性质等知识,掌握二次函数的图像和性质是解题的关键.
25.(2025·山东威海·二模)如图,抛物线经过,两点,与轴交于点,连接.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图2,直线:经过点A,点为直线上的一个动点,且位于轴的上方,点为抛物线上的一个动点,当轴时,作,交抛物线于点(点在点的右侧),以,为邻边构造矩形,求该矩形周长的最小值;
(3)如图3,设抛物线的顶点为,在(2)的条件下,当矩形的周长取最小值时,抛物线上是否存在点,使得?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在,或.
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形性质理解、三角函数综合、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】(1)直接将,两点坐标代入抛物线解析式之中求出系数的值即可;
(2)先利用待定系数法求出直线的解析式,再设出点的坐标,接着表示出Q点和M点的坐标后,求出线段PQ和QM的表达式,再求出它们和的两倍,利用配方法即可求出其最小值;
(3)先利用锐角三角函数证明出,进而得到F点的其中一个位置,在BC另一侧,通过构造直角三角形,利用勾股定理建立方程组,即可求出BF与y轴的交点,进而求出BF的解析式,与抛物线的解析式联立,即可确定F点的坐标.
【详解】解:(1)∵抛物线经过,两点,
∴,
解得:,
∴该抛物线的函数表达式为:;
(2)∵经过点A,
∴,
∴,
∴直线:;
设,则,
∵抛物线对称轴为:,且Q点和M点关于对称轴对称,
∴M点横坐标为,
∴;
又∵,
∴,
当时,的值最小,为;
∴该矩形周长的最小值为;
(3)存在,或;
由(2)可知,,
∵抛物线的函数表达式为:;
且,
∴顶点D坐标为,
如图4,作DE⊥QM,
因为,,
∴;
又∵抛物线与y轴交于点C,与x轴交于点A、B,
∴
令,解得:,;
∴,,
∴,
∴,
∴当F点在点A处时,能使得,此时;
如图5,在BC另一侧,当时,,
过C点作CN⊥BH,垂足为点N,
由角平分线的性质可得:CN=CO=2,
∴BN=BO=4,
由勾股定理可得:且,
即,且;
解得:,;
∴
设直线BH的函数解析式为:,
∴,
∴,
∴直线BH的函数解析式为:,
联立抛物线解析式与直线BH的函数解析式,得:
解得:(与B点重合,故舍去),或,
∴,
综上可得,抛物线上存在点,使得,或.
【点睛】本题综合考查了待定系数法求函数解析式、平面直角坐标系中两点之间的距离、求函数的最大或最小值、勾股定理、三角函数等内容,解决本题的关键是能结合图形理解题意,能牢记和熟练运用相关公式进行计算等,本题计算量较大,对学生的综合分析思维能力要求也较高,属于压轴题类型,本题蕴含的思想有分类讨论的思想和数形结合的思想等.
26.(2025·山东济宁·二模)如图,平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴相交于点、点,与轴相交于点,连接、.
(1)求:,的值;
(2)当时,函数的最小值是2,求出的值;
(3)在抛物线上是否存在点,使得?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),2
(2)
(3)存在,点或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值、角度问题(二次函数综合)
【分析】本题考查了二次函数的综合运用,涉及待定系数法求表达式,二次函数的性质,二次函数与角度问题等.第(3)问关键是构造三角全等.
(1)由题意得:,利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点,点,抛物线的对称轴为直线,再根据二次函数的性质解答即可;
(3)先求出,分点在左侧时,点在右侧时,两种情况讨论,利用三角形全等的性质解答即可.
【详解】(1)解:由题意得:,
则,则,
抛物线的解析式为:,
则;
(2)解:当时,,
解得,,
点,
当时,,
点.
由抛物线的表达式知,其对称轴为直线,
当时,函数的最小值是2,即时,函数取得最小值,
则,则(舍去),
∴的值为;
(3)解:存在点,理由如下:
∵,,
∴,
,
①当点在左侧时,如图,在轴上取点,延长交抛物线于点,
在和中,
,,,
,
,
,
设直线的解析式为,
由点、的坐标得,直线的解析式为,
联立上式和抛物线的表达式得:,
则(舍去)或,故点;
②当点在右侧时,如上图,作关于的对称,交二次函数于点,
则,,,
,
,
四边形是正方形,
,
令中,,则,
解得或,
,,
,,
,
,
,
在点抛物线上,即点满足条件,
故存在满足条件的点有两个,分别为:或.
27.(2025·山东日照·二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛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)如图,点是直线下方抛物线上一动点,过点作交轴于点,轴交直线于点,求当的值最大时点的坐标;
(3)如图2,点在抛物线上,连接,点是线段上一点,且满足,将抛物线沿射线方向平移,得到过点的新抛物线,点是新抛物线上一点,且,请直接写出所有符合条件的点的横坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点M的横坐标或
【知识点】二次函数图象的平移、相似三角形的判定与性质综合、线段周长问题(二次函数综合)、角度问题(二次函数综合)
【分析】(1)直接将点A,B的坐标代入关系式得出二元一次方程组求出解即可;
(2)设点,再求出直线的关系式,进而表示出点E,即可得,作,交于点F,然后根据,可表示出,接下来得出二次函数讨论极值可得答案;
(3)根据平移的特征将原抛物线向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度得,然后结合题意画出图形,当在上方时,过点N作轴,交x轴于点,过点N作轴,则,作关于直线的对称点,交于点G,连接交抛物线于,求出直线的关系式再联立解方程;当在下方时,取点,连接,则,右边作,交轴于,交抛物线于,证明,得到,设,即可求出,再求出直线的关系式最后联立抛物线解方程即可.即可求出直线的关系式,最后将两个函数关系式联立得出答案.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,
∴,
解得,
∴抛物线的关系式为;
(2)解:当时,,
∴点.
设点,直线的关系式为,
∵直线经过点,
∴,
解得,
∴直线的关系式为.
∵轴,
∴点,
∴.
过点P作,交于点F,则,
∵,,
∴,.
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴
,
当时,有最大值,
即点;
(3)解:过点Q作于点K,则,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
∴将抛物线向右平移2个单位长度,向上平移1个单位长度,可得关系式为.
如图所示,当在上方时,过点N作轴,交x轴于点,过点N作轴,则,作关于直线的对称点,交于点G,则,连接交抛物线于,
把代入得.
∵点
∴,,
∵,,
∴,
∵,,
∴设直线的关系式为,
∴,
解得,
∴直线的关系式为,
联立,解得,
由在上方,结合图形可得点M的横坐标;
当在下方时,取点,连接,则,,
,
∴,
∴,
右边作,交轴于,交抛物线于,此时,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
设,则,,,
∴中,,
∴代入得,
解得,
∴,
∴设直线的关系式为,
∴,
解得,
∴直线的关系式为,
联立,解得,
由在下方,结合图形可得,
此时点M的横坐标.
综上所述,有符合条件的点M的横坐标或.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数关系式,求一次函数关系式,相似三角形的判定,求二次函数的极值,二次函数的平移,解直角三角形,准确的作出辅助线是解题的关键.
06二次函数中的面积问题
28.(2025·山东淄博·二模)已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连结,过抛物线顶点作直线轴,点是直线上一动点,若满足为直角三角形,求点的坐标;
(3)如图2,点为线段上一动点(不与端点重合),连结并延长交抛物线于点,连结并延长交抛物线于点,设面积为,面积为,求的值.
【答案】(1)
(2)点为或.
(3)9
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、相似三角形的判定与性质综合、面积问题(二次函数综合)、特殊三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)已知抛物线与轴两个交点坐标,将其代入抛物线一般式,通过解方程组求出系数和,进而确定抛物线解析式.
(2)先得出抛物线顶点坐标及直线上点的纵坐标,因为为直角三角形,直角不确定,所以分、、三种情况.每种情况都通过角之间的等量关系证明三角形相似,再利用相似三角形对应边成比例列方程求解点坐标.
(3)设出点坐标,分别求出直线、解析式,然后与抛物线方程联立,求出点、坐标.通过用含的式子表示和的面积、,最后求的值.
【详解】(1)解:将,分别代入,
得
解得
抛物线的解析式为
(2)解:
顶点
设
为直角三角形
①当时,作轴
,
又
②当时,作,直线与轴交于点.
,
又
方程无解
此时不存在
③当时,
,
又
满足条件的点为或.
(3)解:设,直线的解析式为
将代入,得
直线的解析式为
联立方程,得
即
整理得,
解得,
当时,
点的坐标为
设直线的解析式为
将代入,
得
直线的解析式为
联立方程,得
即
整理得,
解得,,
当时,
点的坐标为
【点睛】本题主要考查了抛物线的性质,包括用待定系数法求抛物线解析式;相似三角形的判定与性质;直线解析式的求解及直线与抛物线交点坐标的求法;三角形面积的计算.解题关键在于:第(1)问准确代入求解系数;第(2)问全面分类讨论直角情况,利用角的关系找相似三角形;第(3)问正确求出直线解析式并与抛物线联立求交点,再用合适方法表示三角形面积并化简求值.
29.(2025·山东聊城·二模)如图,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线,经过A,B两点,与x轴的另一个交点为C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作x轴的垂线,垂足为D,与直线交于点E,设点P的横坐标为m,的长为l,请写出l关于m的表达式,当l取最大值时,求出点P的坐标;
(3)若点P为抛物线上y轴右侧的一点,连接,是否存在点P使得,若存在,求出此时点P的横坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2),
(3)存在,,或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、线段周长问题(二次函数综合)、面积问题(二次函数综合)
【分析】本题主要考查了二次函数的综合题,利用数形结合思想和分类讨论思想解答是解题的关键.
(1)利用待定系数法解答即可;
(2)根据题意得:,,从而得到,即可求解;
(3)分两种情况讨论:若点P在x轴上方时,若点P在x轴下方时,即可求解.
【详解】(1)解:直线,当时,.
当时,.
,,
将,代入得:
,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:根据题意得:,,
∴,
,
开口向下,有最大值.
当时,l取最大值.
此时;
(3)解:分两种情况讨论:
①若点P在x轴上方时,如图1,
根据题意得:,,
∴,
,
,
解得:,,
②若点P在x轴下方,如图2,
,
解得:,(舍)
的值为或或.
07二次函数中特殊三角形的存在性问题
30.(2025·山东青岛·二模)已知平面直角坐标系的原点为O,抛物线的顶点为C,该抛物线与x轴的正半轴交于点B,若为等腰直角三角形,则b的值为 .
【答案】2
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、等腰三角形的性质和判定、特殊三角形问题(二次函数综合)
【分析】考查了二次函数的图象和性质、等腰直角三角形的性质等知识.画出图象,抛物线的对称轴为直线,对称轴与x轴交于点D,开口向下,顶点坐标为,得到,进一步求出,由等腰直角三角形的性质得到,则,解方程并检验即可.
【详解】解:如图,抛物线的对称轴为直线,对称轴与x轴交于点D,开口向下,顶点坐标为,
∴,
当时,,
解得或,
∴点B的坐标为,
∴,
∵为等腰直角三角形,
∴,
∴
解得,或,
经检验,或是方程的解,
当时,顶点为原点,不合题意;
∴,
故答案为:
31.(2025·山东烟台·二模)如图,二次函数的图象与y轴交于点,与x轴的负半轴交于点B,与x轴的另一个交点为C,且的面积为6.
(1)求b,c;
(2)若点M为二次函数的图象第二象限内一点,求四边形的面积S的最大值;
(3)如果点P在x轴上,且是等腰三角形,直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【知识点】y=ax²+bx+c的最值、抛物线与x轴的交点问题、面积问题(二次函数综合)、特殊三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)根据点,得到,由几何面积得到,即点,将点的坐标代入二次函数表达式即可求解;
(2)根据二次函数与坐标轴的交点的计算得到点,,如图所示,过点作轴于点,设点M的坐标为,则,,,,根据,代入,结合二次函数求最值的计算方法即可求解;
(3)设点P的坐标为,则,,,根据等腰三角形的定义,分类讨论:当时,即;当时,则;当时,则;由此解方程即可求解.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象与y轴交于点,
∴,
∵的面积,
∴,即点,
将点的坐标代入二次函数表达式得:,
解得.
(2)解:由(1)得抛物线的表达式为,
令,即,
解的,或,
∴点,,
如图所示,过点作轴于点,
设点M的坐标为,
∴,,,,
∵
∴
,
∵,
∴当时,S最大值,
答:四边形的面积S的最大值为.
(3)解:设点P的坐标为,则,,,
当时,即,
解得(舍去)或3,即点P的坐标为;
当时,则,
解得或,即点P的坐标为或;
当时,则,
解得,即点P的坐标为;
综上,点P的坐标为或或或.
【点睛】本题主要考查二次函数几何图形的综合,掌握二次函数图象与坐标轴的交点的计算,二次函数图象与几何图形面积的计算,等腰三角形的定义,分类讨论思想的运用是解题的关键.
32.(2025·山东泰安·二模)如图1,二次函数的图象交轴于点、,交轴于点,是第一象限内二次函数图象上的动点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)过点作轴于点,若以点、、为顶点的三角形与相似,求点的坐标;
(3)如图2.连接,交直线于点,当时,求的正切值.
【答案】(1);(2);(3).
【知识点】相似三角形问题(二次函数综合)、角度问题(二次函数综合)、待定系数法求二次函数解析式
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)以点、、为顶点的三角形与相似,则或,进而求解;
(3)证明、,进而求解.
【详解】解:(1)将、代入函数表达式,
得,解得,
∴所求二次函数的表达式为;
(2)∵以点、、为顶点的三角形与相似,如图所示:
∴或,
而,
故或,
设点的坐标为,则,
故或,
解得(不合题意的值已舍去),
检验:把代入原方程的分母,分母不等于0,
∴是原方程的根,
故点的坐标为;
(3)过点作交直线于点,过点作轴于点,过点作轴于点,如图所示:
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
设,则,,
∵,
∴时,点,
∴,,
∴,
解得,
∴.
【点睛】本题主要考查了二次函数的解析式的求法,与几何图形结合的综合题,要学会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
33.(2025·山东济南·二模)综合应用:如图1,顶点为的抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,连接、.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求的度数;
(3)如图2,动点从点出发,沿着方向以1个单位/秒的速度向匀速运动,同时动点从点出发,沿着方向以个单位/秒的速度向匀速运动,各设运动时间为秒,轴交于,轴交抛物线于,连接、.
①当时,求点的坐标;
②直接写出在运动过程中,使得与相似的的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】一次函数与几何综合、判断三边能否构成直角三角形、相似三角形的判定与性质综合、相似三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)利用待定系数法求解b、c值即可;
(2)先求得点P、B的坐标,利用两点坐标距离公式和勾股定理的逆定理判断出即可;
(3)①如图2,延长交x轴于G,先根据等腰直角三角形的判定与性质推导出,,进而得到,再证明四边形是平行四边形得到,然后解方程求解即可;
②如图3,连接,,过N作轴于G,根据题意分两种情况:和,利用相似三角形的判定与性质分别求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点和点,
∴,解得;
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵抛物线解析式为,
∴,
在中,当时,,则,
∵,,,
∴,
∴;
(3)解:①如图2,延长交x轴于G,
由题意,,,,
∴是等腰直角三角形,则,
∵轴,轴,
∴,,
∴,,
∴,
∵当时,,
∴,则,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,则,即,
解得,,
当时,,此时M与A重合,不合题意,舍去,
∴;
②如图3,连接,,过N作轴于G,
由①知,,则,
∵,,
∴要使与相似,分两种情况:
当时,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴(不合题意,舍去);
当时,则,又,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,则,
此时,
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
综上,当时,与相似.
【点睛】本题考查二次函数与几何图形的综合,涉及待定系数法求函数解析式、坐标与图形、勾股定理及其逆定理、等腰直角三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、相似三角形的性质等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用,利用数形结合和分类讨论思想求解是解答的关键.
08二次函数中特殊四边形的存在性问题
34.(2025·山东菏泽·二模)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,是否存在x轴上的点Q及坐标平面内的点N,使得P,D,Q,N四点组成的四边形是矩形?若存在,请直接写出所有满足条件的Q点和N点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,m取得最大值,此时点P的坐标为
(3)存在,或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、相似三角形的判定与性质综合、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】(1)先求出点,然后利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(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)分两类进行讨论: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,证明,,求出,,,从而得出满足条件的Q点和N点的坐标;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,证明,,求出,,,从而得出满足条件的Q点和N点的坐标;②当是对角线时,设,由Q是直角顶点,根据勾股定理得出方程,此方程无解,此种情形不存在.
【详解】(1)∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵抛物线经过点,,,
∴,
解得:,
∴该抛物线的解析式为;
(2)如图1,过点P作轴交直线于E,连接,
设直线的解析式为,
∵,,
∴,解得:,
∴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)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:,
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;
综上所述, 或.
【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,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.
35.(2025·山东烟台·二模)如图,抛物线的图像经过点,与轴交于点,点,抛物线对称轴为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将抛物线向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到抛物线,求抛物线的表达式,并判断点是否在抛物线上;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点,使最大,若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)点是平面内的一点,在抛物线和抛物线上是否存在一点,使以点,为顶点的四边形是以为边的正方形.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),点在抛物线上
(3)存在,
(4)存在,点的坐标为:或或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象的平移、y=ax²+bx+c的图象与性质、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】(1)由对称轴为,计算得到,将点D的坐标代入抛物线表达式求出,计算即可;
(2)求出,当时,,即可判断点D在抛物线上
(3)设点关于抛物线对称轴的对称点为点,可知,连接并延长交直线于点,此时最大,设直线的表达式为:,求出直线的表达式为:,即可得到
(4)连接,勾股定理求出,得到为等腰直角三角形,进而得到当于点重合时,满足题意,作关于点得对称点,易得为等腰直角三角形,且点在抛物线上,得到点于点重合时满足题意,过点作的平行线交抛物线于点,求出直线的解析式,进而求出的解析式,联立直线和抛物线的解析式,求出点坐标,求出,满足题意,即可.
【详解】(1)解:∵抛物线对称轴为,
∴,
∴,
将点D的坐标代入抛物线表达式得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:由题意得:,
当时,,
故点D在抛物线上;
(3)解:设点关于抛物线对称轴的对称点为点,
∴
连接并延长交直线于点,此时最大,
令,解得:,
∴,
设直线的表达式为:,将、两点坐标代入,
∴,解得:,
∴直线的表达式为:,
令,得,
∴
(4)存在,理由如下:
连接,
∵,
∴当时,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴为等腰直角三角形,
∴当点与点重合时,存在正方形,
作点关于点的对称点,则:为等腰直角三角形,
当点与重合时,存在正方形,
对于,当时,,
故,在抛物线上,满足题意;
过点作的平行线交抛物线于点,则:,
同(2)法可得,直线的解析式为:,
设的解析式为:,把代入,得:,解得:,
∴,
联立,解得:或(不合题意,舍去)
∴,
∴,
故存在正方形;
综上:存在,点的坐标为或或
1.(2025·山东济南·二模)已知二次函数(是实数).对于该二次函数图象上的两点,,当时,始终有成立.则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、抛物线与x轴的交点问题
【分析】本题考查了二次函数图象的性质,掌握二次函数函数值的计算,函数值比较大小的方法是关键.
根据题意得到,根据成立,得到,,整理得,,令,所以,结合题意即可求解.
【详解】解:二次函数(是实数)化为一般式得,
,
∵函数图象上的两点,,
∴当时,,
当时,,
∵当时,始终有成立,
∴,
∴,整理得,,
令,
∵,
∴关于的二次函数图象开口向上,对称轴为直线;
当时,,当时,,
∵,
即,
∴,
解得,,
∵,
∴,
故选:C .
2.(2025·山东济宁·二模)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,是直角三角形,,,,点B在y轴正半轴,等边的顶点,点C在第二象限,将沿x轴向右平移,得到,点O,C,D的对应点分别为,,.设,与重叠部分的面积为S,当点与点A重合时停止运动.则表示S与x的函数图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】动点问题的函数图象、解直角三角形的相关计算、面积问题(二次函数综合)
【分析】本题主要考查了平移变换的性质,等边三角形的性质,解直角三角形的应用,二次函数的性质,三角形面积等,熟练掌握次函数的性质,三角形的面积的知识点是解题的关键.
根据已知条件求出和的相关边长和角度等信息.然后,分不同阶段分析沿x轴平移过程中与重叠部分的形状和面积计算方法,进而得到S与x的函数关系,最后根据函数关系判断函数图象.
【详解】解:①当时,与重叠部分为,如图1,
由平移得:,
,
,
图像为开口向上的抛物线,A选项不符合题意;
②当时,与重叠部分为四边形,如图2,
由平移得:,,,
,
,
,
在中,,
;
图像为开口向下的抛物线;C选项不符合题意;
③当时,与重叠部分为,如图3,
则,且,
是等边三角形,作于,
,
,
,
图像为开口向上的抛物线,B选项符合题意;
故答案为:B.
3.(2025·山东济南·二模)新定义:若函数图象恒过点,我们称为该函数的“永恒点”. 如:一次函数,无论k值如何变化,该函数图象恒过点,则点称为这个函数的 “永恒点”.点P和点B分别为抛物线的顶点和x轴正半轴上的“永恒点”,设点B到直线 的距离为d1,设点P到直线 的距离为d2,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求一次函数自变量或函数值、y=ax²+bx+c的图象与性质、抛物线与x轴的交点问题、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,一次函数的图象与性质,相似三角形的判定与性质,构造相似三角形是解题的关键;过点P作轴交直线于点E,过点B作轴交直线于点F,分别过点B、P作直线的垂线,垂足分别为C、Q,则可得,得;求出“永恒点”B及点P的坐标,从而可求得点E、F的坐标,则可求得,即可求得结果.
【详解】解:如图,过点P作轴交直线于点E,过点B作轴交直线于点F,
则;
分别过点B、P作直线的垂线,垂足分别为C、Q,
则,,
∴,
∴,
即;
令,解得:,
∴;
当时,,即;
∴;
而抛物线的对称轴为直线,
当时,,即;当时,,即;
∴;
∴;
故选:D.
4.(2025·山东济南·二模)如图1,在中,,,动点从点开始沿边以每秒个单位长度的速度运动,同时,动点从点开始沿边以相同速度运动,当其中一点停止运动时,另一点同时停止运动,连接,为中点.设时间为,为,关于的函数图象如图2所示,有下列结论:
①当时,;
②;
③连接,有最小值为;
④若点是边的中点,则的最小值为.其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】y=ax²+bx+c的最值、图形运动问题(实际问题与二次函数)、用勾股定理解三角形、已知两点坐标求两点距离
【分析】从图2可知,当时,,,即可判断①;不妨设,由时,,,根据,可得到此时的长度,从而算得,判断②;由,可知最小值,最小,根据,可得到,利用二次函数,可求得的最值,判断③;以点为原点,建立平面直角坐标系,表示出和的坐标,利用两点距离公式,表示出,利用二次函数,可求得的最值,判断④,最后得到答案.
【详解】解:从图2可知,当时,,
为
当时,,故①错误;
动点从点开始沿边以每秒个单位长度的速度运动,同时,动点从点开始沿边以相同速度运动,设时间为,
当时,,
在中,,
,当时,,
,故②正确;
中,是斜边上的中点,
时,取最小值,此时最小值为2
的最小值为,
有最小值为,故③正确;
以点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系:
那么,,,,
和分别为和的中点
,
时,取最小值,此时最小值为,故④正确;
正确的有②③④,三个
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的最值问题,二次函数的图象与性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,勾股定理,两点距离公式,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
5.(2025·山东菏泽·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)①抛物线的对称轴为直线_____;
②求证:该函数的图象与轴总有两个公共点;
(2)当时,函数值的取值范围是.
①求和的值;
②将该抛物线在间的部分记为,将在直线下方的部分沿翻折,其余部分保持不变.得到的新图象记为.设的最高点、最低点的纵坐标分别为,若,求的取值范围.
【答案】(1)①;②见解析
(2)①;②
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值、其他问题(二次函数综合)
【分析】本题主要考查了二次函数与不等式组、二次函数图象与几何变换,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
(1)依据题意,根据函数的对称轴是直线,进而可以得解;
(2)①依据题意,由函数对称轴为直线,当时,函数值y的取值范围是,故是函数的最小值,即抛物线的顶点为,进而可以计算得解;
②依据题意,分在点H下方、上方两种情况分别求解即可.
【详解】(1)①由题意得,函数的对称轴是直线.
故答案为:
②令,则,
,
该函数的图象与轴总有两个公共点.
(2)①由题意,函数对称轴为直线,当时,函数值的取值范围是,
是函数的最小值,即抛物线的顶点为.
.
.
抛物线的表达式为:.
,
当时,取最大值.
.
②设图象折叠后顶点的对应点为,点是函数所处的位置,图象为区域,
点,点,则点,
当点在点下方时,.
函数的最高点为,最低点为,
.
.
.
当点在点上方时,同理可得:;
.
6.(2025·山东济南·二模)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,设抛物线的对称轴为直线,点为抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点在直线右侧,且点的纵坐标大于,连接,过点作交直线于点.若,求点的坐标.
(3)如图2,连接,,若点在抛物线上,两点之间,过点作的平行线交于点,求最大值及此时点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3),
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、已知两点坐标求两点距离、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)利用待定系数法解题即可;
(2)过点作轴的平行线,过点作于,过点作于点,交轴于点,设,先求得点,表示出二次函数的对称轴,根据对称性,可求得也在该二次函数上,根据点的纵坐标大于,可得点横坐标大于2,接着证明,利用对应边成比例,得到,即,列出方程求得,得到坐标;
(3)先分别利用待定系数法求得直线,的解析式,借助和平行,不妨设直线为:,代入,那么直线为:,联立直线和,得到点坐标,利用两点距公式,可得,最后利用二次函数的性质,得到的最大值,并求得点坐标.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于,两点,
,
,
;
(2)解: 当时,,
,
,
其对称轴为,
时,,
点在直线右侧,且点的纵坐标大于,
点横坐标大于2,
过点作轴的平行线,过点作于,过点作于点,交轴于点,如图所示:
,
,
,
,
,
,,
,
,
设, 那么,
点在对称轴上,
点横坐标为1,
,
,
,
,即
,
点纵坐标为,
,
,,
点横坐标大于2,即,
,
,
;
(3)解:不妨设,
点在抛物线上,两点之间,,,
,
设直线为,代入,,
,
,
直线为,
设直线为,代入,,
,
,
直线为,
直线平行于直线,
那么设直线为:,代入,
,
,
直线为:,
联立直线和直线,
,
,
,
,
,
,
时,取最大值,此时最大值为,
,
,
的最大值为,.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象与性质,二次函数的最值问题,解直线三角函数,三角形相似的判定与性质,两点距离公式,熟练掌握以上知识点数形结合是解题的关键.
7.(2025·山东聊城·二模)如图,抛物线经过点和点,与轴相交于点,点,在抛物线上,其横坐标分别为,(),连接,.
(1)求,的值;
(2)当轴时,求直线的函数表达式;
(3)设抛物线在点与点之间部分(包括点与点)的最高点与最低点的纵坐标的差为,在点与点之间部分(包括点与点)的最高点与最低点的纵坐标的差为. 当点在抛物线的顶点左侧时,若,求的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【知识点】求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、其他问题(二次函数综合)
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)化为顶点式,求得顶点坐标,进而可求点P,Q的坐标,待定系数法即可求解;
(3)分两种情况讨论,①当P,Q都在对称轴的左侧时,②当P,Q在对称轴两侧时,分别求得,,根据建立方程,解方程即可求解.
【详解】(1)解:抛物线经过点和点,
,
解得;
(2)解:,
抛物线即为,
对称轴为直线,
当轴时,点与点关于直线对称,
对于抛物线,当时,,
,
,
∴,
设直线的函数表达式为,
得,
解得,
直线的函数表达式为;
(3)解:①如图所示,当P,Q都在对称轴的左侧时,
则,
,
,
,
,
,
,
即,
解得或(舍去);
当P,Q在对称轴两侧或其中一点在对称轴上时,
则,,
即,
对于抛物线,顶点坐标为
则 ,,
,
解得 (舍去)或 (舍去);
综上所述,当点在抛物线的顶点左侧时,若,的值为.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,待定系数法求解析式,顶点式,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
8.(2025·山东滨州·二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点和点,与y轴交于点C.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)如图1,二次函数图象的对称轴与直线交于点D,若点M是直线上方抛物线上的一个动点,求面积的最大值.
(3)如图2,点是直线上的一个动点,过点的直线与平行,则在直线上是否存在点,使点与点关于直线对称?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)或.
【知识点】由平行判断成比例的线段、解直角三角形的相关计算、面积问题(二次函数综合)、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】(1)根据抛物线的交点式直接得出结果;
(2)作于,作于,交于,先求出抛物线的对称轴,进而求得,坐标及的长,从而得出过的直线与抛物线相切时,的面积最大,根据的△求得的值,进而求得的坐标,进一步求得上的高的值,进一步得出结果;
(3)分两种情形:当点在线段上时,连接,交于,设,根据求得的值,可推出四边形是平行四边形,进而求得点坐标;当点在的延长线上时,同样方法得出结果.
【详解】(1)解:由题意得,
;
(2)解:如图1,
作于,作于,交于,
,,
,
,
抛物线的对称轴是直线:,
,
,
,
,
故只需的边上的高最大时,的面积最大,
设过点与平行的直线的解析式为:,
当直线与抛物线相切时,的面积最大,
由得,
,
由△得,
得,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:如图2,
当点在线段上时,连接,交于,
点和点关于对称,
,
设,
由得,,
,(舍去),
,
∵,
,
,
四边形是平行四边形,
,,
∴;
如图3,
当点在的延长线上时,由上可知:,
同理可得:,
综上所述:或.
【点睛】本题考查了二次函数及其图象的性质,一元二次方程的解法,平行四边形的判定和性质,轴对称的性质等知识,解决问题的关键是分类讨论.
9.(2025·山东淄博·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点,两点,与y轴交于点C,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求拋物线的解析式;
(2)当点P在直线上方的拋物线上时,连接交于点D,如图1,当的值最大时,求点P的坐标及的最大值;
(3)过点P作x轴的垂线交直线于点M,连结,将沿直线翻折,当点M的对应点恰好落在y轴上时,求点M的坐标.
【答案】(1)该抛物线的解析式为;
(2)点P的坐标为,的最大值为;
(3)点M的坐标为或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、相似三角形的判定与性质综合、线段周长问题(二次函数综合)、其他问题(二次函数综合)
【分析】本题考查二次函数的综合应用,相似三角形的判定和性质,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键:
(1)待定系数法求出函数解析式;
(2)过点P作轴交直线于点E,设,进而表示出点的坐标,证明,列出比例式,将转化为二次函数求最值即可;
(3)设,则,根据折叠的性质,平行线的性质,推出,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵拋物线与x轴交于点,两点
∴,
解得:,
∴该抛物线的解析式为;
(2)当时,
∴
设直线的解析式为,把A,C两点代入解析式得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
过点P作轴交直线于点E,如图,设,
∵轴,
∴点E的纵坐标为
则
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴
∵轴,
∴
∴,
∴,
∵,
∴当时,的值最大,最大值为,
此时点P的坐标为,
(3)如图,设,则
∴,,
∵沿直线翻折,M的对应点为点,落在y轴上,而轴
∴,,,
∴
∴,
∴,
∴
当时,解得:(舍去),,
此时点
当时,解得:(舍去),,
此时点,
综上,点M的坐标为或.
10.(2025·山东枣庄·二模)已知二次函数(为常数,且).
(1)求该二次函数图象的顶点坐标以及抛物线与轴的交点坐标;
(2)当时,的最大值与最小值的差为,求该二次函数的表达式;
(3)若,对于二次函数图象上的两点,,当,时,均满足,求的取值范围.
【答案】(1)顶点坐标为,与轴的交点为,
(2)
(3)
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、y=ax²+bx+c的最值、求抛物线与x轴的交点坐标
【分析】(1)取,得,消去解一元二次方程求得的值,即可求得抛物线与轴的交点坐标,求出对称轴为,再将代入二次函数求出,即可求得抛物线的顶点坐标;
(2)根据开口方向分情况讨论,确定区间内的最大值与最小值,建立方程求解参数即可;
(3)分析函数的单调性,找到满足条件的区间关系,建立不等式求解参数范围即可.
【详解】(1)解:取,得,
解得:或,
抛物线与轴的交点为,;
对称轴为,代入得,
抛物线的顶点坐标为;
(2)解:当时,在中,
最大值是当时的值,即,最小值是当时的值,即,
,
,
该二次函数的解析式为;
当时,在中,
最大值是当时的值,即,最小值是当时的值,即,
,
,
该二次函数的表达式为;
综上,该二次函数的解析式为或;
(3)解:抛物线的对称轴为,
当时,,
由抛物线的对称性知时,,
又,时,,
,
由得且,
.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数与轴的交点坐标,二次函数的在特定区间内的最值问题,解一元一次不等式,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
11.(2025·山东临沂·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)若抛物线与y轴交于,且过点,
①求此抛物线的对称轴;
②当时,函数有最大值6,求a的值;
(2)如图,若正方形的顶点A,B在x轴上,,.抛物线与x轴交于点和点F.若抛物与正方形恰有两个交点,求a的取值范围.
【答案】(1)①;②或
(2)或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、利用不等式求自变量或函数值的范围、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,正方形的性质等知识,
(1)①利用待定系数法求出之间的关系即可解答;②分时,时,两种情况结合二次函数的性质即可解答;
(2)先求出二次函数顶点坐标为,分当抛物线顶点在正方形内部时,与正方形有两个交点,当抛物线与直线交点在点C上方,且与直线交点在点D下方时,与正方形有两个交点,两种情况建立不等式组求解即可.
【详解】(1)解:①:把,分别代入抛物线中得:
解得:
对称轴为直线;
②当时,此时时,y有最大值即:解得:
当时,此时时,y有最大值即:
解得:
综上所述:或.
(2)解:四边形是正方形,,
,,,
点A为,点B为
将代入,得:,
顶点坐标为
①如图,当抛物线顶点在正方形内部时,与正方形有两个交点,
,解得:
②如图,当抛物线与直线交点在点C上方,且与直线交点在点D下方时,与正方形有两个交点,
,
解得:
综上所述,a的取值范围为或.
12.(2025·山东济南·二模)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,连接,点P为线段上一动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,连接AP交抛物线于点D,连接,的面积记为,的面积记为,当取得最大值时,求点D的坐标;
(3)如图2,连接,在线段上取点F,使,连接,当取最小值时,请求出此时的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、全等的性质和SAS综合(SAS)、相似三角形的判定与性质综合、解直角三角形的相关计算
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)过点D作轴,交于点E,过点A作轴,交延长线于点F,证明得出,待定系数法求出直线的解析式为,设,则,求出得出,再由二次函数的性质即可得解;
(3)过点C作轴,且,连接,由勾股定理可得,证明,得出,从而可得,当O、P、M三点共线时,取最小值,最后由正切的定义计算即可得解.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,
解得:
∴抛物线的表达式为;
(2)解:在中,当时,,即,
过点D作轴,交于点E,过点A作轴,交延长线于点F,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴
设直线解析式为,
把,代入解析式得:
解得,
∴的解析式为
∵,
∴,
∴,
设,则
∴
∴,
∴时,取得最大值,此时点D的坐标为
(3)解:过点C作轴,且,连接,如图
∵,,
∴,
∵轴,
∴
又∵,
∴,
∴,
∴,
当O、P、M三点共线时,取最小值,
∴.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式、一次函数的解析式,相似三角形的判定与性质,正切的定义,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
13.(2025·山东济南·二模)在平面直角坐标系中,正方形的顶点,在轴上,,.抛物线与轴交于点和点.
(1)如图,若抛物线过点,求抛物线的表达式;
(2)如图,在()的条件下,连接,作直线,平移线段,使点的对应点落在直线上,点的对应点落在抛物线上,求点的坐标;
(3)若抛物线与正方形恰有两个交点,直接写出的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3)或.
【知识点】求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】()运用待定系数法进行解二次函数的解析式,得,再令,即可作答;
()运用待定系数法得到直线CE的表达式为 设点,则点,依题意把点代入,即可作答;
()分类讨论,如图,当抛物线顶点在正方形内部时,与正方形有两个交点,或如图,当抛物线与直线交点在点下方,且与直线交点在点上方时,与正方形有两个交点,联立不等式组, 即可作答.
【详解】(1)解:把,代入得:
,得,
∴,
令,则,
整理得:,解得:,,
∴;
(2)解:如图所示:
设直线的表达式为过点,,
∴,
解得:,
∴,
设点,则点,
把点代入得,,
整理得:,解得:,,
∴;
(3)解:∵四边形是正方形,,
∴,,
∴,
∴点和点的横坐标为,点和点的横坐标为,
将代入得,
∴,
∴顶点坐标为,
当抛物线顶点在正方形内部时,与正方形有两个交点,
∴,
∴;
如图,当抛物线与直线交点在点下方,且与直线交点在点上方时,与正方形有两个交点,
,
∴,
综上所述,的取值范围为或.
【点睛】本题考查了二次函数、一次函数的图象和性质,待定系数法求函数解析式,平移的性质,解一元二次方程,解一元一次不等式组等知识,利用分类讨论的思想,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题关键.
14.(2024·山东东营·二模)如图,已知抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),与轴交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是第四象限内抛物线上的一个动点(与点不重合),过点作轴于点,交直线于点,连接,若,求出点的坐标.
(3)为拋物线上一动点,是否存在点,使得以点为顶点的四边形是以为对角线的菱形?若存在,请直接写出两点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)点的坐标为;
(3)存在,或、.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、用勾股定理解三角形、面积问题(二次函数综合)、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】()利用交点式假设出抛物线的解析式为 ,把代入计算即可求解;
()利用待定系数法求出直线的解析式,设,则,,求出,,由得,即,解之即可求解;
()设与的交点为,由菱形的性质得点为和的中点,,设,由勾股定理得,即有,解得或,设点的坐标为,再利用中点坐标公式即可求出点的坐标.
【详解】(1)解:设抛物线为
经过两点,
,
把代入得,,
∴,
抛物线的解析式为,
即;
(2)解:设直线的解析式为,
把、代入得,
,
解得,
直线的解析式为,
设,则,,
∴,,
,
,
,
解得(不合,舍去),,
点的坐标为;
(3)解:存在点,使得以点为顶点的四边形是以为对角线的菱形.
如图,设与的交点为,
∵四边形为菱形,
∴点为和的中点,,
∵,,
∴,
∵点为拋物线上一动点,
∴设,
∵,
∴,
∴,
∴,
整理得,,
∴或,
∴或,
设点的坐标为,
当点的坐标为时,有,,
∴,,
∴;
当点的坐标为时,有,,
∴,,
∴;
综上,存在或、,使得以点为顶点的四边形是以为对角线的菱形.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的几何应用,菱形的性质,平面直角坐标系两点间距离公式,勾股定理,掌握二次函数的性质是解题的关键.
15.(2025·山东济南·二模)如图所示,二次函数图象的对称轴为直线,顶点为A,与y轴相交于点B,且经过点,直线l:与y轴交于点D,P为抛物线上对称轴左侧的一点,设P点横坐标为m,连接,过点P作直线轴,与直线l交于点M.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图 1,过点P作,垂足为Q,连接,当与面积相等时,求m的值;
(3)如图 2,当时,连接,直线与相交于点N,连接,求的最小值并直接写出此时m的值.
【答案】(1)
(2)或
(3)的最小值为;
【知识点】求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、由平移方式确定点的坐标、面积问题(二次函数综合)
【分析】(1)根据抛物线的对称轴为直线,求得,把代入,得,即可求解;
(2)过点Q作于G,过点A作于H,当与面积相等时,则,求得,,,然后利用勾股定理求解即可;
(3)先用待定系数法求出直线解析式为,从而求得.把把向下移动4个单位,得到,连接,当、N、B三点共线时,最小,最小值为,则最小值为,求出的长即可;再用待定系数法求出直线解析式,把代入求出值即可.
【详解】(1)解:∵二次函数图象的对称轴为直线,
∴,解得:,
把代入,得,
解得:,
∴二次函数的表达式为:;
(2)解:∵,
∴,
设,
过点Q作于G,过点A作于H, 如图1,
当与面积相等时,则,
∴,
∵P为抛物线上对称轴左侧的一点,设P点横坐标为m,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵轴,与直线l交于点M.
∴,
∴,,
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:,,,
∵P为抛物线上对称轴左侧的一点,设P点横坐标为m,
∴,
∴或.
(3)解:把代入,得,
∴,
设直线解析式为,把代入,得
,解得:,
∴直线解析式为,
∴,
∴,
把代入 ,得,
∴,
∴,
把向下移动4个单位,得到,连接,如图2,
则,
∴,
∵,
∴,
∵,
∵,
∴,
∴当、N、B三点共线时,最小,最小值为,
∴的最小值为2;
设直线解析式为,
把、分别 代入,得
,解得:,
∴直线解析式为,
把代入,得
,
解得:.
【点睛】本题考查等定系数法求函数解析式,二次函数的图象性质,勾股定理,一次函数图象性质,直线的平移,两点间线段最短,此题属二次函数综合题目,熟练掌握相关性质是解题的关键.
16.(2025·山东淄博·二模)二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)如图1,点是第三象限内的抛物线上的动点,过作轴,交轴于点,四边形的面积是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,说明理由;
(3)如图2,点是抛物线的顶点,抛物线的对称轴与轴交于点,已知点,连接,在抛物线的对称轴上是否存在一点,使得,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)存在,最大值是6
(3)存在,或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、面积问题(二次函数综合)、角度问题(二次函数综合)
【分析】(1)把,分别代入抛物线,确定解析式即可;
(2)设,则,则,
则
,根据抛物线的性质解答即可.
(3) 取点,过点Q作轴,交于点M,确定,连接并延长交对称轴直线于点,确定一个位置;过点C作轴,过点N作轴,二线交于点G,则四边形是矩形,在上取一点,使得,则,连接并延长交对称轴直线于点,确定第二个位置,解答即可.
【详解】(1)解:把,分别代入抛物线,得
解得
抛物线的解析式为.
(2)解:根据抛物线的解析式为,
∴,,,
设,则,则,
∴
,
∵,
∴抛物线开口向下,函数有最大值,且最大值为6.
(3)解:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
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:,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为:,
∴,
∴,
取点,过点Q作轴,交于点M,
则,
∴,
连接并延长交对称轴直线于点,
根据题意,,,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴点符合题意,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为:,
当时,,
故;
过点C作轴,过点N作轴,二线交于点G,
则四边形是矩形,
∴,,,
∴,
在上取一点,使得,
则,
∴,
连接并延长交对称轴直线于点,
根据题意,,,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴点符合题意,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为:,
当时,,
故;
综上所述,符合题意的点H坐标有,.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,三角形全等的判定和性质,构造二次函数求最值,角的和计算,平行线的函数思想判定,平行线的性质,一次函数解析式确定,解方程组,熟练掌握待定系数法,解方程组是解题的关键.
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$$
专题02 函数综合
题型概览
题型01 函数与几何动点问题
题型02 有关函数的新定义问题
题型03 二次函数中的最值与范围问题
题型04 二次函数中的线段问题
题型05 二次函数中的角度问题
题型06 二次函数中的面积问题
题型07 二次函数中特殊三角形的存在性问题
题型08 二次函数中特殊四边形的存在性问题
01函数与几何动点问题
1.(2025·山东烟台·二模)在中,为上一点,,动点以每秒1个单位的速度从点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点时停止,以为边作正方形.设点的运动时间为,正方形的面积为,当点由点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,图像如图2所示,则线段的长是 .
2.(2025·山东威海·二模)如图,在菱形中,,.动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线运动到点,同时动点从点出发,以相同速度沿折线运动到点,当一个点停止运动时,另一点也随之停止.设的面积为,运动时间为秒.则下列图象能大致反映与之间函数关系的是( )
A. B. C. D.
3.(2025·山东潍坊·二模)如图1,在中,点沿方向从点移动到点,设点移动路程为,线段的长为,图2是点运动时随变化的关系图象,则的长为( )
A.6 B.5 C.4.8 D.4.4
4.(2025·山东东营·二模)如图,在菱形中,,,动点,同时从点出发,点以每秒个单位长度沿折线向终点运动;点以每秒个单位长度沿线段向终点运动,当其中一点运动至终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为秒,的面积为个平方单位,则下列正确表示与函数关系的图象是( )
A. B. C. D.
5.(2025·山东滨州·二模)如图所示,菱形ABCD的边长是2厘米,∠BAD=120°,动点M以1厘米/秒的速度自A点出发向B移动,动点N以2厘米/移的速度自B点出发向D移动,两点中任一个到达线段端点移动便告结束.若点M、N同时出发运动了t秒,记△BMN的面积为S厘米2,下面图象中能表示S与t之间的函数关系的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·山东日照·二模)如图,为矩形ABCD的边AD上一点,点从点出发沿折线运动到点停止,点从点出发沿BC运动到点停止,它们的速度都是.若点P、Q同时开始运动,设运动时间为,的面积为,已知与之间的函数图象如图所示.给出下列结论:①;②当时,;③在运动过程中,使得是等腰三角形的点一共有3个;④与相似时,.以上结论正确个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.(2025·山东枣庄·二模)如图1,中,,,.点从点出发沿折线运动到点停止,过点作,垂足为.设点运动的路径长为,的面积为,若与的对应关系如图2所示,则的值为( )
A.54 B.52 C.50 D.48
8.(2025·山东聊城·二模)如图,已知的顶点坐标分别为,,.动点E,F同时从点A出发,E沿运动,F沿折线运动,均以每秒1个单位长度的速度移动,当一个动点到达终点C时,另一个动点也随之停止移动,移动时间记为t秒,连接EF.当点E,F移动时,记在直线EF右侧部分的面积为S,则S关于时间t的函数图像为( )
A. B. C. D.
02有关函数的新定义问题
9.(2023·山东济南·二模)对于任意的实数m、n,定义符号的含义为m,n之间的最大值,如,.定义一个新函数:,则时,x的取值范围为( )
A.或 B.或 C. D.或
10.(2025·山东济南·二模)定义:在平面直角坐标系中,如果一个点的纵坐标是这个点的横坐标的2倍,我们称这个点为“叠梦点”,例如就是“叠梦点”,若二次函数图象的顶点为“叠梦点”,则我们称这个二次函数为“叠梦二次函数”,例如二次函数就是“叠梦二次函数”,若“叠梦二次函数”的图象过点,且顶点在第一象限,过点,的线段与这个“叠梦二次函数”的图象有且只有一个公共点时,n的取值范围为( )
A. B.或
C.或 D.或
11.(2025·山东济南·二模)定义:对于已知的两个函数,任取自变量x的一个值,当时,它们对应的函数值相等:当时,它们对应的函数值互为相反数,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:正比例函数,它的相关函数为.已知点M,N的坐标分别为,,连结,若线段与二次函数的相关函数的图象有两个公共点,则n的取值范围为( )
A. B.
C. D.
03二次函数中的最值与范围问题
12.(2025·山东济南·二模)抛物线(是常数,)经过两点,且.点,在抛物线上,当且时,总有,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
13.(2025·山东威海·二模)二次函数图象与轴有两个不同的交点和,对于下列说法:①若函数图象开口向下,则的取值范围为;②函数图象过点;③当时,函数图象与坐标轴的交点构成的三角形面积是;④当,且时,的最大值为.正确的是( )
A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③
14.(2025·山东青岛·二模)在平面直角坐标系中,抛物线 过点
(1)请用含 的代数式表示 .
(2)若该抛物线关于 轴对称后的图象经过点,求该抛物线的函数表达式.
(3)当 时,对于每一个 的值, 始终成立,试求 的取值范围.
15.(2025·山东潍坊·二模)已知关于x的二次函数
(1)若时,求该函数的解析式;
(2)当时,该函数的最大值与最小值的差为18,求a的值;
(3)若是该函数图象上的两点,且对于都有,求a的取值范围.
16.(2025·山东菏泽·二模)如图,已知抛物线经过,两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求证:直线与该抛物线没有交点,
(3)若,为抛物线上两点,为抛物线上点和点之间的动点(含点,),点的纵坐标的取值范围为,求的值.
17.(2025·山东泰安·二模)已知抛物线的对称轴为直线.
(1)若,
①求的值;
②若抛物线与轴相交于点、两点,与轴相交于点,求的长;
(2)当时,函数最大值与最小值的差为3,求出的值;
(3)若,平面内有两个点、,抛物线与线段有且只有一个公共点,求出的取值范围.
04二次函数中的线段问题
18.(2025·山东淄博·二模)如图,抛物线与x轴交于点A和点,与y轴交于点,点P为第一象限内抛物线上的动点过点P作轴于点E,交于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当的周长是线段长度的2倍时,求点P的坐标;
(3)当点P运动到抛物线顶点时,点Q是y轴上的动点,连接,过点B作直线,连接并延长交直线于点M.当时,请直接写出点Q的坐标.
19.(2025·山东聊城·二模)如图1,抛物线与轴交于点,与直线交于点,点在轴上.点从点出发,沿线段方向匀速运动,运动到点时停止.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当时,请在图1中过点作交抛物线于点,连接,,判断四边形的形状,并说明理由.
(3)如图2,点从点开始运动时,点从点同时出发,以与点相同的速度沿轴正方向匀速运动,点停止运动时点也停止运动.连接,,求的最小值.
20.(2025·山东淄博·二模)如图1,抛物线与x轴相交于两点,与y轴相交于点,经过点B的直线交该抛物线于另一点E.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)如图2,当点E与点C重合时,在直线上方的抛物线上任意取一点D,连接,交直线于点P.设,当t取得最大值时,求点D的坐标及此时t的最大值;
(3)如图3,经过点B不同于的另一直线交该抛物线于另一点F.当均为x轴上方抛物线上的两点(点E在点F的左边)时,直线与y轴分别相交于点.若,试探究是否存在定点Q在直线上,若存在,请求出定点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
21.(2025·山东济南·二模)在平面直角坐标系内,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,过点平行于轴的直线交该抛物线于点.
(1)求抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)设直线与抛物线对称轴的交点为,若,求的值;
(3)坐标平面内有两点,且点在点左侧,以线段为边向上作正方形.
①若,求正方形的边与抛物线的交点坐标;
②当时,若正方形的边与该抛物线有且仅有两个交点,且这两个交点到轴的距离之差为时,求的值.
22.(2025·山东聊城·二模)如图,抛物线经过点,并交轴于另一点,点在第一象限的抛物线上,交直线于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图1,若点为抛物线的顶点,求四边形的面积;
(3)当的值最大时,求点的坐标.
23.(2025·山东烟台·二模)已知:抛物线与轴交于、两点(点在点左侧),对称轴为直线,抛物线的顶点为,与轴的交点为,点、都在直线上,为抛物线上第二象限内一动点且不与点重合.
(1)求该抛物线的关系式;
(2)如图,直线与相交于点,若以、、为顶点的三角形与相似,请求出点的横坐标;
(3)过点的直线与抛物线交于点,若,直线是否过一定点?若过定点,请直接写出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
05二次函数中的角度问题
24.(2025·山东济南·二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,,与y轴交于点C,顶点为D.
(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标;
(2)如图2,连接,,若抛物线上存在点E,满足,求点E的坐标;
(3)如图3,点F为x轴上一动点,连接,当最大时,请直接写出点F的坐标.
25.(2025·山东威海·二模)如图,抛物线经过,两点,与轴交于点,连接.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图2,直线:经过点A,点为直线上的一个动点,且位于轴的上方,点为抛物线上的一个动点,当轴时,作,交抛物线于点(点在点的右侧),以,为邻边构造矩形,求该矩形周长的最小值;
(3)如图3,设抛物线的顶点为,在(2)的条件下,当矩形的周长取最小值时,抛物线上是否存在点,使得?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
26.(2025·山东济宁·二模)如图,平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴相交于点、点,与轴相交于点,连接、.
(1)求:,的值;
(2)当时,函数的最小值是2,求出的值;
(3)在抛物线上是否存在点,使得?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
27.(2025·山东日照·二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛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)如图,点是直线下方抛物线上一动点,过点作交轴于点,轴交直线于点,求当的值最大时点的坐标;
(3)如图2,点在抛物线上,连接,点是线段上一点,且满足,将抛物线沿射线方向平移,得到过点的新抛物线,点是新抛物线上一点,且,请直接写出所有符合条件的点的横坐标.
06二次函数中的面积问题
28.(2025·山东淄博·二模)已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连结,过抛物线顶点作直线轴,点是直线上一动点,若满足为直角三角形,求点的坐标;
(3)如图2,点为线段上一动点(不与端点重合),连结并延长交抛物线于点,连结并延长交抛物线于点,设面积为,面积为,求的值.
29.(2025·山东聊城·二模)如图,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线,经过A,B两点,与x轴的另一个交点为C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作x轴的垂线,垂足为D,与直线交于点E,设点P的横坐标为m,的长为l,请写出l关于m的表达式,当l取最大值时,求出点P的坐标;
(3)若点P为抛物线上y轴右侧的一点,连接,是否存在点P使得,若存在,求出此时点P的横坐标;若不存在,说明理由.
07二次函数中特殊三角形的存在性问题
30.(2025·山东青岛·二模)已知平面直角坐标系的原点为O,抛物线的顶点为C,该抛物线与x轴的正半轴交于点B,若为等腰直角三角形,则b的值为 .
31.(2025·山东烟台·二模)如图,二次函数的图象与y轴交于点,与x轴的负半轴交于点B,与x轴的另一个交点为C,且的面积为6.
(1)求b,c;
(2)若点M为二次函数的图象第二象限内一点,求四边形的面积S的最大值;
(3)如果点P在x轴上,且是等腰三角形,直接写出点P的坐标.
32.(2025·山东泰安·二模)如图1,二次函数的图象交轴于点、,交轴于点,是第一象限内二次函数图象上的动点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)过点作轴于点,若以点、、为顶点的三角形与相似,求点的坐标;
(3)如图2.连接,交直线于点,当时,求的正切值.
33.(2025·山东济南·二模)综合应用:如图1,顶点为的抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,连接、.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求的度数;
(3)如图2,动点从点出发,沿着方向以1个单位/秒的速度向匀速运动,同时动点从点出发,沿着方向以个单位/秒的速度向匀速运动,各设运动时间为秒,轴交于,轴交抛物线于,连接、.
①当时,求点的坐标;
②直接写出在运动过程中,使得与相似的的值.
08二次函数中特殊四边形的存在性问题
34.(2025·山东菏泽·二模)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,是否存在x轴上的点Q及坐标平面内的点N,使得P,D,Q,N四点组成的四边形是矩形?若存在,请直接写出所有满足条件的Q点和N点的坐标;若不存在,请说明理由.
35.(2025·山东烟台·二模)如图,抛物线的图像经过点,与轴交于点,点,抛物线对称轴为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将抛物线向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到抛物线,求抛物线的表达式,并判断点是否在抛物线上;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点,使最大,若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)点是平面内的一点,在抛物线和抛物线上是否存在一点,使以点,为顶点的四边形是以为边的正方形.若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
1.(2025·山东济南·二模)已知二次函数(是实数).对于该二次函数图象上的两点,,当时,始终有成立.则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(2025·山东济宁·二模)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,是直角三角形,,,,点B在y轴正半轴,等边的顶点,点C在第二象限,将沿x轴向右平移,得到,点O,C,D的对应点分别为,,.设,与重叠部分的面积为S,当点与点A重合时停止运动.则表示S与x的函数图象正确的是( )
A.B.C.D.
3.(2025·山东济南·二模)新定义:若函数图象恒过点,我们称为该函数的“永恒点”. 如:一次函数,无论k值如何变化,该函数图象恒过点,则点称为这个函数的 “永恒点”.点P和点B分别为抛物线的顶点和x轴正半轴上的“永恒点”,设点B到直线 的距离为d1,设点P到直线 的距离为d2,则的值为( )
A. B. C. D.
4.(2025·山东济南·二模)如图1,在中,,,动点从点开始沿边以每秒个单位长度的速度运动,同时,动点从点开始沿边以相同速度运动,当其中一点停止运动时,另一点同时停止运动,连接,为中点.设时间为,为,关于的函数图象如图2所示,有下列结论:
①当时,;
②;
③连接,有最小值为;
④若点是边的中点,则的最小值为.其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2025·山东菏泽·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)①抛物线的对称轴为直线_____;
②求证:该函数的图象与轴总有两个公共点;
(2)当时,函数值的取值范围是.
①求和的值;
②将该抛物线在间的部分记为,将在直线下方的部分沿翻折,其余部分保持不变.得到的新图象记为.设的最高点、最低点的纵坐标分别为,若,求的取值范围.
6.(2025·山东济南·二模)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,设抛物线的对称轴为直线,点为抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点在直线右侧,且点的纵坐标大于,连接,过点作交直线于点.若,求点的坐标.
(3)如图2,连接,,若点在抛物线上,两点之间,过点作的平行线交于点,求最大值及此时点的坐标.
7.(2025·山东聊城·二模)如图,抛物线经过点和点,与轴相交于点,点,在抛物线上,其横坐标分别为,(),连接,.
(1)求,的值;
(2)当轴时,求直线的函数表达式;
(3)设抛物线在点与点之间部分(包括点与点)的最高点与最低点的纵坐标的差为,在点与点之间部分(包括点与点)的最高点与最低点的纵坐标的差为. 当点在抛物线的顶点左侧时,若,求的值.
8.(2025·山东滨州·二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点和点,与y轴交于点C.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)如图1,二次函数图象的对称轴与直线交于点D,若点M是直线上方抛物线上的一个动点,求面积的最大值.
(3)如图2,点是直线上的一个动点,过点的直线与平行,则在直线上是否存在点,使点与点关于直线对称?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
9.(2025·山东淄博·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点,两点,与y轴交于点C,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求拋物线的解析式;
(2)当点P在直线上方的拋物线上时,连接交于点D,如图1,当的值最大时,求点P的坐标及的最大值;
(3)过点P作x轴的垂线交直线于点M,连结,将沿直线翻折,当点M的对应点恰好落在y轴上时,求点M的坐标.
10.(2025·山东枣庄·二模)已知二次函数(为常数,且).
(1)求该二次函数图象的顶点坐标以及抛物线与轴的交点坐标;
(2)当时,的最大值与最小值的差为,求该二次函数的表达式;
(3)若,对于二次函数图象上的两点,,当,时,均满足,求的取值范围.
11.(2025·山东临沂·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)若抛物线与y轴交于,且过点,
①求此抛物线的对称轴;
②当时,函数有最大值6,求a的值;
(2)如图,若正方形的顶点A,B在x轴上,,.抛物线与x轴交于点和点F.若抛物与正方形恰有两个交点,求a的取值范围.
12.(2025·山东济南·二模)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,连接,点P为线段上一动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,连接AP交抛物线于点D,连接,的面积记为,的面积记为,当取得最大值时,求点D的坐标;
(3)如图2,连接,在线段上取点F,使,连接,当取最小值时,请求出此时的值.
13.(2025·山东济南·二模)在平面直角坐标系中,正方形的顶点,在轴上,,.抛物线与轴交于点和点.
(1)如图,若抛物线过点,求抛物线的表达式;
(2)如图,在()的条件下,连接,作直线,平移线段,使点的对应点落在直线上,点的对应点落在抛物线上,求点的坐标;
(3)若抛物线与正方形恰有两个交点,直接写出的取值范围.
14.(2024·山东东营·二模)如图,已知抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),与轴交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是第四象限内抛物线上的一个动点(与点不重合),过点作轴于点,交直线于点,连接,若,求出点的坐标.
(3)为拋物线上一动点,是否存在点,使得以点为顶点的四边形是以为对角线的菱形?若存在,请直接写出两点的坐标;若不存在,请说明理由.
15.(2025·山东济南·二模)如图所示,二次函数图象的对称轴为直线,顶点为A,与y轴相交于点B,且经过点,直线l:与y轴交于点D,P为抛物线上对称轴左侧的一点,设P点横坐标为m,连接,过点P作直线轴,与直线l交于点M.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图 1,过点P作,垂足为Q,连接,当与面积相等时,求m的值;
(3)如图 2,当时,连接,直线与相交于点N,连接,求的最小值并直接写出此时m的值.
16.(2025·山东淄博·二模)二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)如图1,点是第三象限内的抛物线上的动点,过作轴,交轴于点,四边形的面积是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,说明理由;
(3)如图2,点是抛物线的顶点,抛物线的对称轴与轴交于点,已知点,连接,在抛物线的对称轴上是否存在一点,使得,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
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