内容正文:
专题1.6 二次函数中存在性问题七大题型—2025-2026浙教版数学九年级上册同步讲练
题型一:二次函数中存在性问题之面积最大问题
【经典例题1】
1.如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是,C点坐标是.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线的下方,试求的最大面积及E点的坐标.
【变式训练1-1】
2.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过、两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点是直线上方抛物线上的一动点,当面积最大时,请求出点的坐标;
【变式训练1-2】
3.如图,一次函数的图象与坐标轴交于点、,抛物线的图象经过、两点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线上一动点,在直线上方是否存在点使的面积最大?若存在,请求出面积的最大值及点的坐标,请说明理由.
题型二:二次函数中存在性问题之周长最小问题
【经典例题2】
4.如图,抛物线交x轴于,,交y轴于点C,且.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点E是该抛物线对称轴上一点,且的周长最小,求点E的坐标;
(3)直线下方的抛物线上是否存在一点F,使得的面积最大?如果不存在,说明理由;如果存在,求点F的坐标.
【变式训练2-1】
5.如图,抛物线与x轴交于,两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得的周长最小?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使的面积最大?若存在,求出面积的最大值.若没有,请说明理由.
【变式训练2-2】
6.如图是二次函数的图象,其顶点坐标为.
(1)求出图象与x轴的交点A,B的坐标;
(2)在二次函数的图象上是否存在点P,使,若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在y轴上存在一点Q,使得周长最小,求此时构成的的面积.
题型三:二次函数中存在性问题之三角形问题
【经典例题3】
7.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.
【变式训练3-1】
8.如图,抛物线的顶点为D,其图象交x轴于A,B两点,交y轴于点,点B的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使得以A,C,M为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,求出以为腰时点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练3-2】
9.如图,抛物线与x轴交于点,,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在上点P,使得以点A、C、P为顶点的三角形是直角三角形,若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
题型四:二次函数中存在性问题之平行四边形问题
【经典例题4】
10.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第二象限内的抛物线上确定一点P,使的面积最大,求出点P的坐标;
(3)在(2)的结论下,点M为x轴上一动点,抛物线上是否存在一点Q,使点P,B,M,Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练4-1】
11.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点、(点在点的左侧),与轴交于点,且点的坐标为,点的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)①如图1,若点是第二象限内抛物线上一动点,求点到直线距离的最大值;
②如图2,若点为抛物线对称轴上一个动点,当时,求点的坐标;
(3)如图2,若点是抛物线上一点,点是抛物线对称轴上一点,是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练4-2】
12.如图,抛物线与y轴交于A点,其顶点为D.直线分别与x轴、y轴交于B、C两点,与直线相交于E点.
(1)求A、D的坐标(用m的代数式表示);
(2)将沿着y轴翻折,若点E的对称点P恰好落在抛物线上,求m的值;
(3)抛物线上是否存在一点P,使得以P、A、C、E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求此抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.
题型五:二次函数中存在性问题之菱形问题
【经典例题5】
13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线过点,且交轴于点,两点,交轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是直线上方抛物线上的一动点,过点作于点,过点作轴的平行线交直线于点,求周长的最大值及此时点的坐标;
(3)在(2)中周长取得最大值的条件下,将该抛物线沿射线方向平移个单位长度,点为平移后的抛物线的对称轴上一点,在平面内确定一点,使得以点,,,为顶点的四边形是菱形,直接写出所有符合条件的点的坐标.
【变式训练5-1】
14.如图,抛物线与x轴交于、两点,与y轴交于点,点P是抛物线上的动点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当点P在直线的上方运动时,连接,交直线于点D,交y轴于点E.
①若的面积是面积的3倍,求点P的坐标;
②当时,求的长.
(3)过点P作轴交直线于点F,在y轴上是否存在点Q,使得以P、F、C、Q为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练5-2】
15.如图,抛物线与x轴交于,,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是直线上方的抛物线上的一个动点,设P的横坐标为t,P到的距离为h,求h与t的函数关系式,并求出h的最大值;
(3)设点M是x轴上的动点,在平面直角坐标系中,是否存在点N,使得以点A,C,M,N为顶点的四边形是菱形,若存在,直接写出所有符合条件的点N坐标,若不存在,说明理由.
题型六:二次函数中存在性问题之矩形问题
【经典例题6】
16.综合与探究
如图,抛物线的对称轴是直线,与轴交于点、两点,且点的坐标为,与轴交于点,
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)点为抛物线上一点,且,则点的坐标为 ;
(3)点为线段上任意一点,过点作轴于点,直线交抛物线于点,求线段的最大值;
(4)点是抛物线对称轴上一点,在平面直角坐标系中是否存在一点,使以点、、、为顶点的四边形为矩形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练6-1】
17.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线交轴于、两点,交轴于点.
(1)求点、、的坐标;
(2)将抛物线向右平移1个单位,得到新抛物线,点在坐标平面内,在新抛物线的对称轴上是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形是矩形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练6-2】
18.如图所示,在平面直角坐标系中,直线交坐标轴于B、C两点,抛物线经过B、C两点,且交x轴于另一点.点D为抛物线在第一象限内的一点,过点D作,交于点P,交x轴于点Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点P的横坐标为m,在点D的移动过程中,存在,求出m值;
(3)在抛物线上取点E,在平面直角坐标系内取点F,问是否存在以C、B、E、F为顶点且以为边的矩形?如果存在,请求出点F的坐标;如果不存在,请说明理由.
次函数中存在性问题之正方形问题
【经典例题7】
19.综合与探究
如图,抛物线经过点和点,点是线段上一动点(不与重合),直线是抛物线的对称轴,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的函数表达式及直线的函数表达式.
(2)当点在直线右侧的线段部分上运动时,过点作轴的垂线交抛物线于点,分别过点作直线的垂线,垂足分别为,求四边形周长的最大值.
(3)若点是抛物线上一点,平面内是否存在点,使得以点为顶点的四边形是正方形时,若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标.若不存在,请说明理由.
【变式训练7-1】
20.如图,抛物线与x轴交于、两点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点N在坐标平面内,请问在抛物线上是否存在点M,过点M作x轴的垂线交x轴于点H,使得四边形是正方形?若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练7-2】
21.如图,某一次函数与二次函数的图象交点为,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线对称轴上一动点,当与的和最小时,求点的坐标;
(3)在(2)条件下,点为轴上一点,点为直线上一点,点为平面直角坐标系内一点,若以点,,,为顶点的四边形是正方形,请直接写出点的坐标.
答案解析部分
1.【答案】(1)解:把,代入得:
解得:
抛物线的解析式为:
(2)解:如图,过作轴交于,
设过,的直线为:
解得:
直线解析式为
当,则
解得:,
而
设,则
所以当时,的面积最大,
最大面积为:
此时:.
∴.
2.【答案】(1)解:当时,,
,
当时,,
解得:,
,
把和代入抛物线中得:
,
解得:,
抛物线的解析式为:
(2)解:如图,过作轴,交直线于,
设,则,
,
,
,
有最大值,此时;
3.【答案】(1)解:在中,令得,令得
,,
二次函数的图象过、两点,
,
解得
二次函数的表达式为
(2)解:解:过点作轴交于点,
设的面积为,,则,
∴
∵,,
∴
∴当时,面积的最大值为,,
点的坐标是
4.【答案】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴将,,代入得,
,
解得,
∴;
(2)解:如图所示,连接,
∵,
∴抛物线的对称轴l是直线,
∵点A和点B关于对称轴对称,
∴,
∴的周长,
∴当点A,E,C三点共线时,的周长最小,
∴此时点E在直线上,
设直线的函数表达式为,
将,,代入得,,
解得,
∴直线的函数表达式为,
将代入,
∴点E的坐标为;
(3)解:存在.
如图所示,过F作y轴的平行线,交于点D,
设点F的坐标为,则,
∴,
,
当时,的面积最大,此时,
点F的坐标为.
5.【答案】(1)解:将,代入中得,
.
抛物线解析式为:
(2)解:∵抛物线解析式为,
∴抛物线的对称轴为直线,
连接,
由对称性可知,
∴的周长,
∵A、C为定点,
∴为定值,
∴当最小时,的周长最小,
∴当B、C、Q三点共线时,最小,即的周长最小,
在中,当时,
的坐标为,
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为:,
在中,当时,
,
∴存在使得的周长最小;
(3)解:设,过点P作轴于E,
,
∴当有最大值时,有最大值,
,
,
∵,
当时,最大值,
最大,
当时,,
点坐标为,
∴存在使得面积最大,最大为.
6.【答案】(1)解:是二次函数的顶点坐标,
,
令,解之得,,
,两点的坐标分别为,
(2)解:在二次函数的图象上存在点,使,设,
则,
又,
,即,
二次函数的最小值为,
,
当时,,
解得:或.
故点坐标为或;
(3)解:如图,作关于轴对称点为,连接交轴于,
此时的值最小,即周长最小,
设直线的解析式为,,,
所以,
解之,,
直线的解析式为:,
令,,
所以,
此时的面积为:
7.【答案】(1)解:∵点,即.
∵,
在中,根据勾股定理得,
即点B坐标为
(2)解: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)解: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.
8.【答案】(1)解:∵抛物线过点,,
∴代入得解得
∴抛物线解析式为
(2)解:存在;
由(1)得:抛物线解析式为,
∴对称轴,
当时,解得或1,
∴点A的坐标为,
∵点C坐标为,
设点M的坐标为,
由勾股定理,得,
,
,
∵为等腰三角形的腰,
① 当时,即.解得,
∴,;
② 当时,即,解得,
∴;
综上,符合条件的点M有3个,其坐标分别为或或;
9.【答案】(1)解:由题意得:,解得:,
故抛物线的表达式为:
(2)解:对于,令,则,即点,
抛物线的对称轴为直线,
设点,
由勾股定理得:;,,
当是斜边时,则,
解得:,
∴,
当是斜边时,则,
解得:;
∴,
如图,当是斜边时,
则,
整理得:,
解得:;
∴,,
即点P的坐标为或或或.
10.【答案】(1)解:∵,,,
∴,
∴(负值舍去),
∴,
∴,,,
设抛物线解析式为,将代入,得:,
解得:,
∴抛物线解析式为
(2)解:如图1,过点作轴交于点,
设直线解析式为,将,代入,
得:,
解得:,
直线解析式为,
设,则,
,
,
,
,
当时,的面积最大,此时点的坐标为;
(3)解:存在.分两种情况:点在轴上方或点在轴下方.
①当点在轴上方时,∵,
∴与纵坐标相等,
,
解得:,(舍去),
,
②当点在轴下方时,∵为对角线,
∴的中点坐标相同,即它们的中点的纵坐标为0,
∴与纵坐标互为相反数,
,
解得:,,
或,
综上所述,点的坐标为或或.
11.【答案】(1)解:∵抛物线经过点,点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:
(2)解:过点作于点,过点作轴交于点,
∵点,点,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵轴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴;
∴当最大时,有最大值,
设的解析式为,
∴,
∴,
解得:,
∴设的解析式为,
设点且,
∴点,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,
∴;
②∵,
∴点,
∵点,
∴对称轴为:,
设点,
∵,,
∴,,
∴,
解得:,
∴.
(3)解:存在;点的坐标为或或
12.【答案】(1)解:∵,
∴顶点,
令,则,
∴点,
∴
(2)解:设直线为,则,解得,
∴直线解析式为,
由,解得,
∴点E坐标为,
∴点关于y轴的对称点,
∵点在抛物线上,
∴,
∴或,
∵,
∴;
(3)解:如图,
①当为边时,,,
令,则,
∴点C的坐标为,
∴
根据平移可以得到点P坐标,
∴,
∴或(舍弃),
②当为对角线时,为边,
根据平移可得点坐标,
∴,
∴或(舍弃)
∴抛物线解析式为或
13.【答案】(1)解:把、代入得,,
解得,
∴抛物线的表达式为
(2)解:延长交轴于,
过点P作于点,过点作轴的平行线交直线于点,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴当最大时周长的最大
∵抛物线的表达式为,
∴,
∴直线解析式为,
设,则
∴,
∴当时最大,此时
∵周长为,
∴周长的最大值为,此时,
即周长的最大值,此时点;
(3)解:以点,,,为顶点的四边形是菱形时或或
14.【答案】(1)解:设抛物线的解析式为,
将点C代入可得,
解得,
∴抛物线的解析式为:
(2)解:①连接,
∵的面积是面积的3倍,
∴,
过点P作轴交于点M,过点A作轴交于点N,
设,
设直线的解析式为,
把,代入得,,
解得,
∴直线的解析式为,
∴,
∴,,
∴,
∴,
解得,
∴;
②设,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
∴,
∴,
当时,解得,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴;
(3)解:存在,或或
15.【答案】(1)解:设抛物线的解析式为,
又过,
则,
则.
即,
即;
(2)解:如图1,过点作轴于点,交于点,作 于点,连接、,
、,
则,,
由点、的坐标得,直线解析式为,
,,
.
,
又,
.
,
则,
当 时,;
(3)解:存在,,,,
16.【答案】(1)解:∵抛物线的对称轴是直线,与x轴交于点A、B两点,且A点的坐标为,与y轴交于点,
∴
设抛物线解析式为
将代入得,
解得:
∴抛物线解析式为
当时,
∴
(2)或
(3)解:设直线的解析式为,代入
∴
解得:
∴
设,则
∴
当时,线段的最大值为
(4)解:存在,
17.【答案】(1)解:令,则,
解得,,
,
令,则,
.
(2)解:,
,
对称轴为.
当为边时,分两种情况:
当为对角线时,连接,过点作的垂线,交于点,交轴于点,
,,
,
,
.
设所在直线解析式为,
将,代入得,,
解得,
所在直线解析式为,
当时,.
.
当为边时,同理过点作的垂线,交于点,交轴于点,
易得所在直线解析式为,则与对称轴l的交点坐标为.
当为对角线时,也为对角线,易得,由图可知此时点不可能在上,
此种情况不存在.
综上,在新抛物线的对称轴上存在点,使得以、、、为顶点的四边形是矩形,点的坐标为或.
18.【答案】(1)解:一次函数,
当时,,即,
当时,,解得,即,
把,代入得,
解得,
则抛物线的解析式为
(2)解:,,
,
,
,
,
,
点的纵坐标与点的纵坐标相同,即为3,
当时,,解得或(舍去),
则.
(3)解:存在,求解如下:
设点的坐标为,
①当四边形是矩形时,则,
∵直线的解析式为,
∴设直线的解析式为,
把点代入得,
直线的解析式为,
联立,解得或(即为点,舍去),
,
四边形是矩形,且,,,
,解得,
则此时点的坐标为;
②当四边形是矩形时,则,
设直线的解析式为,
将点代入得:,解得,
则直线的解析式为,
联立,解得或(即为点,舍去),
,
四边形是矩形,且,,,
,解得,
则此时点的坐标为,
综上,存在以、、、为顶点且以为边的矩形,此时点的坐标为或.
19.【答案】(1)解:将点和点代入得
,
解得,
∴抛物线的函数表达式为,
设直线的函数表达式为,
∴,
解得,
∴直线的函数表达式为
(2)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵点的横坐标为,
∴点的坐标为,点的坐标为,
∴,,
∴四边形周长为,
∵,
∴当时,四边形周长有最大值,
最大值为
(3)解:点的坐标为或或.
20.【答案】(1)解:根据题意,将、代入,
得:,解得:,
∴抛物线的函数表达式为
(2)解:存在的坐标为或时,使得四边形是正方形,理由如下:
由题意,设,
∵,四边形是正方形,轴,则,
∴,
则,
即:,
当时,
解得:,(舍去),
则,即;
当时,
解得:,(舍去),
则,即;
综上,存在的坐标为或时,使得四边形是正方形.
21.【答案】(1)解:将,代入得
抛物线的解析式为
(2)解:设直线的函数解析式为,
,
,
直线的解析式为.
,
当点、三点共线时,的最小值为的长,
抛物线的对称轴为,
当时,,
(3)解:或或或
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