内容正文:
专题03二次函与几何综合
目录
A题型建模・专项突破
题型一、二次函数与线段有关问题【常考点】 1
题型二、二次函数与面积有关的计算 4
题型三、二次函数与特殊三角形【高频考点】 7
题型四、二次函数与角度有关的问题 10
题型五、二次函数与特殊四边形 12
题型六、二次函数与相似三角形【难点】 16
B综合攻坚・能力跃升
题型一、二次函数与线段有关问题【常考点】
1.已知二次函数的图象如下,在第三象限内的抛物线上有一动点P,过点P作轴,垂足为N,连接交于点Q,则的最大值是 .
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,过点与轴平行的直线交抛物线于点,则的长为 .
3.如图,抛物线的顶点为,为对称轴上一点,如果,那么点M的坐标是 .
4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于,两点,交轴于点,直线交抛物线对称轴于点,为轴下方抛物线上一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)直线,分别交对称轴于点,,当点,均在点的下方时,求证:为定值.
5.已知二次函数的图象经过点,顶点为是的中点.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)在点左侧的轴上取一点,使得,延长交于点,求线段的长;
(3)若点是线段上一动点,满足,在轴上取一点(点不与点重合),使得,延长交于点,试探究的值(用含的式子表示).
6.在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与轴交于、两点(点在点右侧),与轴正半轴交于点,顶点为.
(1)如果,求抛物线的表达式;
(2)用含的代数式表示点的坐标;
(3)联结、,直线交轴于点,如果,求抛物线的表达式.
7.已知,如图,抛物线与x轴正半轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线经过A、C两点.
(1)直接写出抛物线的解析式;
(2)P为抛物线上异于A、C的一点,若点P关于直线的对称点Q落在y轴上,求P点坐标;
(3)现将抛物线平移,保持顶点在直线上,若平移后的抛物线与直线交于M、N两点.
①求:的长度;
②结合(2)的条件,直接写出的周长的最小值 .
8.如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接.
(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出线段所在直线的函数表达式;
(2)点P是线段上方抛物线上的一个动点,过点P作轴于点M,交于点N求线段长的最大值.
题型二、二次函数与面积有关计算
9.在直角坐标系中,O是坐标原点,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,如果点M在y轴右侧的抛物线上,,那么点M的坐标是 .
10.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3交x轴于A(﹣1,0)、B(3,0),交y轴于C(0,﹣3),M是抛物线的顶点,现将抛物线沿平行于y轴的方向向上平移三个单位,则曲线CMB在平移过程中扫过的面积为 (面积单位).
11.抛物线的顶点在轴上,和轴两交点从左到右分别为点.抛物线第一象限有一点.
(1)若;
①求的长.
②连接,在线段上取一点,四边形的两对角线垂直,其中一条对角线将的面积分成上部、下部比值为的两个部分,求这条对角线的长.
(2)沿直线翻折得到.沿轴正方向平移原抛物线,新抛物线的顶点为,其图象平分线段.求点的坐标.
12.如图,平面直角坐标系中,点坐标,点坐标,其中实数分别是方程两根.抛物线经过三点,线段交轴于.若为线段上一个动点(不与重合),直线与抛物线交于两点(在轴右边),连接
(1)求抛物线解析式;
(2)求面积的最大值,并求出此时点坐标;
(3)当为等腰三角形时,直接写出点坐标.
13.已知二次函数自变量x的值和它对应的函数值y如下表所示:
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
3
0
0
m
…
(1)求该二次函数的解析式
(2)设该二次函数图像与x轴的左交点为B,它的顶点为A,该图像上点C的横坐标为4.求的面积.
14.已知二次函数顶点坐标为,这条抛物线与轴的两个交点,设点在这条抛物线上,且,求点的坐标.
15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),经过点的直线与轴负半轴交于点,与抛物线的另一个交点为,且.点是直线上方的抛物线上的动点.
(1)若时,点正好位于抛物线顶点,求的长.
(2)求直线的函数表达式(其中、用含的式子表示);
(3)若的面积的最大值为,求的值;
16.已知平面直角坐标系,抛物线与x轴交于点A和点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,顶点为D,过点C作轴交抛物线于点E.
(1)直接写出抛物线的对称轴及点A、B的坐标;
(2)联结,如果平分,求a的值;
(3)点P是抛物线上一点,线段交于点F,如果,那么直线是否一定会经过一个定点?如果会,求出这个定点的坐标;如果不会,请说明理由.
17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线(b、c为常数)与x轴正半轴交于点,与y轴交于点.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作x轴的垂线,交直线于点C,在该垂线的点P上方取一点D,使,以为边作矩形,设点E的横坐标为.
(1)求:抛物线所对应的函数表达式.
(2)当矩形被x轴分成面积相等的两部分时,求m的值.
(3)当抛物线在矩形内部(不包括边界)的图象的函数值y随自变量x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
18.已知抛物线经过点、、.
(1)求该抛物线的表达式及其对称轴l;
(2)如果点A与点D关于对称轴l对称,联结、,求的面积.
19.已知一条抛物线的顶点为,且经过点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若点在该抛物线上,求的面积.
题型三、二次函数与特殊三角形【高频考点】
20.已知点A是直线上一动点,以点A为顶点的抛物线交y轴于点B,作点B关于x轴的对称点C,连接AB、AC.若△ABC是直角三角形,则点A的坐标为 .
21.已知:抛物线开口向上,顶点为A,与y轴交于B点,.
(1)求点A、点B的坐标.
(2)在抛物线上是否存在一点C,使是以为直角边的直角三角形?若存在,求出C点坐标;若不存在,请说明理由.
22.已知二次函数的图像经过原点,顶点坐标为.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如果二次函数的图像与x轴交于点A(不与原点重合),连结,试判断的形状并说明理由.
23.已知,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为.抛物线上有一点P,以点P为顶点的抛物线经过点B(点P与点B不重合),抛物线和形状相同,开口方向相反.
如果两个二次函数图象的形状相同,开口方向相同,那么它们的二次项系数相等;
如果两个二次函数图象的形状相同,开口方向相反,那么它们的二次项系数是互为相反数.
(1)当抛物线经过点A时,求抛物线的表达式;
(2)求抛物线的对称轴;
(3)当时,设抛物线C1的顶点为Q,抛物线的对称轴与x轴的交点为F,连接,求证:平分.
24.在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标互为倒数,就称这个点为“倒数点”.例如:都是“倒数点”.如果直线上有且只有一个“倒数点”,记作点.
(1)求直线的解析式以及点的坐标;
(2)已知抛物线经过直线上的“倒数点”点和点,顶点为.
①求顶点的坐标;
②抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形,若存在,求出点的坐标.
25.已知:抛物线经过点、,顶点为P.
(1)求抛物线的解析式及顶点P的坐标;
(2)平移抛物线,使得平移后的抛物线顶点Q在直线上,且点Q在y轴右侧.
若点B平移后得到的点C在x轴上,求此时抛物线的解析式;
若平移后的抛物线与y轴相交于点D,且是直角三角形,求此时抛物线的解析式.
26.如图,直线交y轴于点A,交抛物线于点,抛物线经过点,交y轴于点D,点P是抛物线上的动点,作交所在直线于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当为等腰直角三角形时,求:P点坐标;
(3)在(2)的条件下,连接,将沿直线翻折,直接写出翻折后点E的对称点坐标.
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P为线段下方抛物线上的一动点,过点P作 轴交直线于点E,F为上一点,且,当最大时,求:点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将抛物线沿射线方向平移,得到新抛物线,新抛物线和原抛物线交于点,与y轴交于点Q,点M是新抛物线对称轴上的一点,若是以为腰的等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点M的坐标.
28.已知直角坐标平面中,为原点,抛物线经过点、,点为抛物线顶点.
(1)当时,求抛物线解析式及顶点坐标.
(2)若点在直线上,且,求抛物线的解析式.
(3)联结交于点,当为等腰三角形时,求的值.
题型四、二次函数与角度有关的问题
29.如图,抛物线与轴交于、两点(点在点的右侧),与轴交于点,且.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点在抛物线上,当时,求点的横坐标.
30.如图,已知直线与轴、轴分别交于点、,抛物线过点、,且与轴交于另一点,联结、,点在抛物线上运动.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若,求点的坐标;
(3)若点在第四象限,点在的延长线上,当时,求点的坐标.
31.在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴相交于点A、B,如图,已知点A的坐标是与y轴相交于点
(1)求抛物线解析式及对称轴;
(2)当,且时,y的最大值和最小值分别是s、t,,求m的值;
(3)连接,P是该二次函数的图象上位于y轴右侧的一点点B除外,过点P作轴,垂足为作,射线交y轴于点Q,连接若,求点P的横坐标.
32.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点、(点在点的左侧),与轴交于点,联结,,抛物线的顶点为点.
(1)求的值和点的坐标;
(2)点是抛物线上一点(不与点重合),点关于轴的对称点恰好在直线上.
①求点的坐标;
②点是抛物线上一点且在对称轴左侧,连接,如果,求点的坐标.
33.已知直线与轴相交于点,与抛物线相交于、两点.
(1)求点、点的坐标及抛物线的解析式;
(2)求的面积;
(3)若点是轴上一点.且.求点坐标.
34.在平面直角坐标系中,如果抛物线的顶点在直线上,那么称该抛物线是这条直线的关联抛物线.例如,抛物线的顶点为,且点P在直线上,那么抛物线是直线的关联抛物线.
(1)判断抛物线是否是直线的关联抛物线,并说明理由;
(2)如果抛物线是直线的一条关联抛物线,且经过点,求抛物线的表达式;
(3)在(2)的条件下,记抛物线的顶点为B,将抛物线平移后成为直线的另一条关联抛物线,且抛物线的顶点为点M.当时,求:抛物线的顶点M的坐标.
题型五、二次函数与特殊四边形
35.如图,在平面直角坐标系中,点,点在轴上.已知:抛物线关于直线对称,且经过点,
(1)求该抛物线的表达式;
(2)如果点在抛物线上,且满足,
①试结合函数的图像,求的取值范围;
②过点作轴的平行线交于点,如果点在轴上,且四边形是菱形,求点的坐标.
36.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与直线交于点和.
(1)求抛物线的表达式;
(2)已知点在轴上,当以点A、B、O、D为顶点的四边形是矩形时,求点到直线的距离;
(3)设直线与轴交于点,已知点P、Q在直线上且在直线的下方(点在点的右侧),如果,求点P、Q的坐标.
37.如图,在平面直角坐标系中,点在直线上,已知抛物线(为常数),抛物线与轴的两个交点为点、点(其中点在点左侧),顶点为.
(1)若抛物线经过点,求抛物线的表达式;
(2)求证:的面积是一个定值,并求出这个值;
(3)已知点,抛物线的顶点恰好落在的平分线上,点在抛物线上,若四边形为梯形,求点的坐标.
38.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线(其中b、c为常数)的图象经过点,其顶点A的横坐标为1.点P是该抛物线在x轴上方的图象上的一点,其横坐标为m,点Q的坐标为,连接并延长交该抛物线的对称轴于点M,连接,以、为边作平行四边形.
(1)求该抛物线对应的函数关系式;
(2)当,且轴时,求点Q的坐标;
(3)当点N与点Q的纵坐标之和为0时,求m的值;
(4)当四边形是矩形时,直接写出m的值.
39.定义:已知一次函数与二次函数,我们把函数称为与的“复合函数”.
例如:一次函数与二次函数的“复合函数”为.
已知一次函数与二次函数,函数为与的“复合函数”.
(1)如果的图像上存在不同的两点与,求的值;
(2)如果的图像经过原点,那的图像是否经过某一定点?若经过,求出点坐标,若不经过,请说明理由;
(3)如果的图像同时满足(1)(2)的条件,记的图像与轴的另一个交点为点A,记的图像与轴的交点为点B,则的图像上是否存在点C,使得以A、B、C、P四点为顶点所组成的凸四边形为中心对称图形?若存在,求出所有满足条件的中心对称图形的对称中心坐标,若不存在,请说明理由.
40.定义:在平面直角坐标系中,O为坐标原点,过抛物线与y轴的交点作y轴的垂线,则称这条垂线是该抛物线的伴随直线.例如:抛物线的伴随直线为直线.抛物线的伴随直线l与该抛物线交于点A、D(点A在y轴上),该抛物线与x轴的交点为和C(点C在点B的右侧).
(1)若直线l是,求该抛物线对应的函数关系式.
(2)求点D的坐标(用含m的代数式表示).
(3)设抛物线的顶点为M,作的垂直平分线,交抛物线于点E,交该抛物线的对称轴于点F.
①当是等腰直角三角形时,求点M的坐标.
②若以为顶点的四边形是平行四边形,直接写出m的值.
41.我们约定:若将抛物线(,)在x轴下方的部分沿x轴翻折,其他部分保持不变,得到函数的图象,则称函数为二次函数,(,)的“W”函数,抛物线的顶点经过翻折后得到的点称为其“W”函数图象的“平衡点”.根据该约定,解答下列问题:
(1)二次函数的“W”函数图像如图所示,请你判断下列关于该函数的“W”函数说法是否正确(在题后相应括号中,正确的打“√”,错误的打“×”);
①图象的“平衡点”是,与x轴的交点是和;( )
②当时,函数取最小值1;( )
③当或时,y随x的增大而减小.( )
(2)在同一平面直角坐标系中,若关于x的二次函数图象的顶点为点A,它的“W”函数图象的“平衡点”为点B,函数图象与x轴交于不同两点C,D.当以A,B,C,D为顶点的四边形是正方形时,求实数k的值;
(3)在(2)问条件下,若当时,二次函数的“W”函数的值随x的增大而增大,求实数h的取值范围.
题型六、二次函数与相似三角形【难点】
42.如图在直角坐标平面内,抛物线与y轴交于点A,与x轴分别交于点B、点,点D是抛物线的顶点.
(1)求:抛物线的表达式及顶点D的坐标;
(2)点P在直线上,连接,若以O、P、C为顶点的三角形与相似,求点P的坐标.
43.已知抛物线过点,与y轴交于点B,顶点为D,对称轴是直线.
(1)求此抛物线的表达式及点D的坐标;
(2)连接,求证:;
(3)点P在y轴上,且与相似,求点P的坐标.
44.在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点和点(点在点的左侧),与轴交于点,对称轴是直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)直线平行于轴,与抛物线交于、两点(点在点的左侧),且,点关于直线的对称点为,求线段的长;
(3)在(2)的条件下,点是该抛物线上一点,且在第一象限内,连接、,交线段于点,当时,求点的坐标.
45.如图,已知抛物线过点,,交轴于点,点是该抛物线上第一象限内的一个动点,轴,交轴于点,交线段于点,轴,交轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若四边形是正方形,求该正方形的边长;
(3)连接、,抛物线上是否存在点,使得以、、为顶点的三角形与相似,若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
46.在平面直角坐标系中(如图),顶点为的抛物线经过原点,直线交y轴于点B.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将抛物线先向右平移个单位,再向下平移个单位,使得新抛物线的顶点D恰好落在抛物线上.抛物线的对称轴交直线于点E.连接.
①连接,当线段的中垂线经过点A时,求的值;
②线段交抛物线的对称轴于点F,当与相似时,求代数式的值.
47.在平面直角坐标系中,抛物线的开口向下,与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)如图,若,且;
① 求抛物线的表达式;
② 抛物线上有一点D,使得,求点D的坐标;
(2)若,点O是线段的中点. 直线 交抛物线与E、F(点E在点F的左侧),交y轴与点M. 设、的重心分别为、,当与相似时,求的值.
1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,顶点为E.点D在二次函数的图象上,轴,.
(1)求这条抛物线的函数解析式及顶点E的坐标;
(2)在x轴上有一点F,若以点F、B、C为顶点的三角形与相似,求点F坐标;
(3)点Q是二次函数图象上一点,过点Q向抛物线的对称轴作垂线,垂足为H,若,求点Q的坐标.
2.如图,已知抛物线:,抛物线与关于点中心对称,与相交于A,B两点,点M在抛物线上,且位于点A和点B之间;点N在抛物线上,也位于点A和点B之间,且轴.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求线段长度的最大值.
3.如图,已知抛物线与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,其中点C的坐标是(0,3),顶点为点D,连接CD,抛物线的对称轴与x轴相交于点E.
(1)求m的值;
(2)在抛物线对称轴的右侧部分上是否存在一点P,使得△PDC是等腰三角形?如果存在,求出符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线①是由抛物线经过平移所得,且抛物线①过点、,它与轴的另一个交点为A .
(1)求抛物线①的表达式;
(2)设抛物线①的顶点为D,求的面积;
(3)如果点在轴上,且,求点的坐标.
5.已知:直线与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,抛物线经过点A和点B,顶点为M.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求的面积;
(3)如果将直线绕点A顺时针旋转,求旋转后直线在y轴上的截距.
6.如图,对称轴为直线的抛物线经过点和.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)点在第四象限抛物线的图像上,当平行四边形的面积为24时,求点的坐标;
(3)在直线是否存在一点,使得与相似,如存在求出点坐标,如果不存在请说明理由.
7.在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,顶点为.
(1)求此抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)点是该抛物线上的一点,设对称轴与轴交于点,如果恰好平分线段,求点的坐标(用含的式子表示);
(3)在(2)的条件下,连接、,当时,求的值.
8.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像与x轴交于点,与y轴交于点.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)如果点是二次函数图像对称轴上的一点,连接、,求的面积;
(3)如果点P是该二次函数图像上位于第二象限内的一点,且,求点P的横坐标.
9.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点点在轴的正半轴上,与轴交于点,已知.
(1)求顶点和点的坐标;
(2)将抛物线向右平移个单位,得到的新抛物线与轴交于点,求点的坐标和的面积;
(3)如果点在原抛物线的对称轴上,当与相似时,求点的坐标.
10.在平面直角坐标系中点A、B的坐标分别是和.
(1)求出直线的解析式.
(2)过原点的抛物线W的顶点P在线段上,与x轴正半轴交于点Q.
(i)向右平移抛物线得到抛物线,若同时过点Q和点A,求平移的距离和的表达式.
(ii)延长交y轴于点C,将线段绕原点逆时针旋转得到线段.当和相似时,求点P的坐标.
11.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),顶点为G
(1)求抛物线和直线AC的解析式;
(2)如图1,设E(m,0)为x轴上的一个动点,若△CGE和△CGO的面积满足S△CGE=S△CGO,求点E的坐标;
(3)如图2,设点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右运动,运动时间为ts,点M为射线AC上一动点,过点M作MN∥x轴交抛物线对称轴右侧部分于点N.试探究点P在运动过程中,是否存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
12.已知抛物线与轴交于点和,与轴交于点,为坐标原点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是线段上的一个动点(不与点、重合),过点作轴的垂线交抛物线于点,连接.当四边形恰好是平行四边形时,求点的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,是的中点,过点的直线与抛物线交于点,且,在直线上是否存在点,使得与相似?若存在,求点的坐标:若不存在,请说明理由.
13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴负半轴交于点A、与x轴正半轴交于点B,与轴正半轴交于点C,已知.
(1)求b、c的值;
(2)将抛物线平移,平移后得到新抛物线与y轴负半轴交于点P.
①如果平移后的新抛物线经过点,且原点O到它的对称轴的距离等于的长度,求平移后新抛物线的解析式;
②在原抛物线对称轴右侧部分上取一点E,使得,记点E在新抛物线上的对应点为F,如果点F在的延长线上,且,求平移后的新抛物线的顶点坐标.
14.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,顶点为,联结交抛物线的对称轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)联结、,求证:是直角三角形;
(3)点是线段上的一点,点是对称轴右侧抛物线上的一点,如果是以为腰的等腰直角三角形,点的坐标为________.
A. B. C. D.或
15.如图所示,直线与x轴交于点,与y轴交于点B,抛物线经过A、B两点,与x轴的另一个交点为点C.
(1)求抛物线的解析式:
(2)点是x轴正半轴上一动点,过点E作轴于点E,交直线于点D,交抛物线于点P,联结.
①当点E在线段上时,若与相似,求点E的坐标;
②若,直接写出点E的坐标.
16.在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的表达式和对称轴;
(2)联结、,D为x轴上方抛物线上一点(与点C不重合),如果的面积与的面积相等,求点D的坐标;
(3)设点,点E在抛物线的对称轴上(点E在顶点上方),当,且时,求点E的坐标.
小普和同学们对这道题展开讨论,首先确定了答案的个数为________,接着同学们各自解题,做出辅助线:过点P作对称轴的垂线,垂足为点H,作x轴的垂线,垂足为点G.你发现下列条件中,没用的是________(选择:A.抛物线解析式;B.点D坐标;C.;D.),最终计算出正确答案;同学们对这道题展开反思,发现D条件可能是错误的,你赞同吗?请说明理由.
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专题03二次函与几何综合
目录
A题型建模・专项突破
题型一、二次函数与线段有关问题【常考点】 1
题型二、二次函数与面积有关的计算 13
题型三、二次函数与特殊三角形【高频考点】 27
题型四、二次函数与角度有关的问题 42
题型五、二次函数与特殊四边形 57
题型六、二次函数与相似三角形【难点】 69
B综合攻坚・能力跃升
题型一、二次函数与线段有关问题【常考点】
1.已知二次函数的图象如下,在第三象限内的抛物线上有一动点P,过点P作轴,垂足为N,连接交于点Q,则的最大值是 .
【答案】
【解析】解:过点Q作轴于点H,如图所示:
把代入得:,
∴点C的坐标为,
把代入得:,
解得:,,
∴点B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:,
设点P的坐标为,则点Q的坐标为:,
∴,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,有最大值.
故答案为:.
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,过点与轴平行的直线交抛物线于点,则的长为 .
【答案】8
【解析】解:在中,
令,则,
点,
又轴,
点、的纵坐标都是,
直线交抛物线于点,
在中,令,则,
解得:,
,,
,
故答案为:8.
3.如图,抛物线的顶点为,为对称轴上一点,如果,那么点M的坐标是 .
【答案】
【解析】解:∵ ,
∴,对称轴为直线,设,
∵,则,
即,
解得:,
∴,
故答案为:.
4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于,两点,交轴于点,直线交抛物线对称轴于点,为轴下方抛物线上一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)直线,分别交对称轴于点,,当点,均在点的下方时,求证:为定值.
【答案】(1)
(2)见解析
【解析】(1)解:抛物线经过点,,
,
解得,
抛物线的函数表达式为;
(2)证明:,当时,,
,
∴设直线的解析式为,
把点代入,得:,
∴直线的函数表达式为,
抛物线对称轴交直线于点,对称轴为直线,
当时,,
,
如图,设点,
,
设直线的函数表达式为,
将点的坐标代入,得,则,
直线的函数表达式为,
当时,,
,
.
同理可得,直线的函数表达式为,
当时,,
,
,
.
为定值.
5.已知二次函数的图象经过点,顶点为是的中点.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)在点左侧的轴上取一点,使得,延长交于点,求线段的长;
(3)若点是线段上一动点,满足,在轴上取一点(点不与点重合),使得,延长交于点,试探究的值(用含的式子表示).
【答案】(1)二次函数解析式为
(2)
(3)的值为或
【解析】(1)解:二次函数的图象经过点,
∴,
解得,,
∴二次函数解析式为;
(2)解:二次函数解析式为,
∴顶点坐标为,
∵点是的中点,
∴点的横坐标,纵坐标为,即,
∵在点左侧的轴上取一点,,
∴是等腰三角形,点的横坐标为,
∴,
延长交于点,如图所示,
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,
联立方程组得,
解得,,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵点是线段上一动点,
∴设,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴是等腰三角形,
同理,点的横坐标为:,
∴,
∴设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为,
联立方程组得,
解得,,
∴,
∴,,
∴,
∵点是线段上一动点,,
∴,即,
∴,
当时,,则;
当时,,则;
综上所述,的值为或.
6.在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与轴交于、两点(点在点右侧),与轴正半轴交于点,顶点为.
(1)如果,求抛物线的表达式;
(2)用含的代数式表示点的坐标;
(3)联结、,直线交轴于点,如果,求抛物线的表达式.
【答案】(1);
(2)顶点的坐标为;
(3).
【解析】(1)解:已知抛物线与轴交于,,且点在点右侧,
∴点坐标为,
把,代入抛物线得
,
即.
∴抛物线表达式为;
(2)解:将代入得,
,
解得,
∴
,
∴顶点的坐标为;
(3)解:由(2),
令,则,
∴点的坐标为,
∵,,
∴,
由(2)得顶点的坐标为,对称轴为直线,
∴,
∴,
∴点坐标为,
∴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,
∵点在直线上,
∴,
整理得,
解得(舍去)或,
∴抛物线的表达式为,即.
7.已知,如图,抛物线与x轴正半轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线经过A、C两点.
(1)直接写出抛物线的解析式;
(2)P为抛物线上异于A、C的一点,若点P关于直线的对称点Q落在y轴上,求P点坐标;
(3)现将抛物线平移,保持顶点在直线上,若平移后的抛物线与直线交于M、N两点.
①求:的长度;
②结合(2)的条件,直接写出的周长的最小值 .
【答案】(1);
(2)P点坐标为;
(3)①,②.
【解析】(1)解:在中,令,;
令,;
,,
代入得,
解得,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:如图,
,
,
∵点P关于直线的对称点Q在y轴上,
,
轴,
∴P的纵坐标为,
由;
解得,(舍去),
∴P点坐标为;
(3)解:①设顶点为,平移后抛物线解析式为,
则,
,
设,
则,
∴ ,
∴的长度为定值;
②如图,作,并令,连接,,
由题知,,,
则只需求的最小值即可,
∵
即求的最小值,即的长,
, ,
作于K,
则,
,,
∴,
,
,
,
的周长的最小值为.
8.如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接.
(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出线段所在直线的函数表达式;
(2)点P是线段上方抛物线上的一个动点,过点P作轴于点M,交于点N求线段长的最大值.
【答案】(1);线段所在直线的函数表达式
(2)3
【解析】(1)解:在中,
令,则,
点C的坐标为,
令,则,
即,
解得:或,
点A在点B的左侧,
点A的坐标为,点B的坐标为,
设线段所在直线的函数表达式为,
将点代入,得,
解得:,
线段所在直线的函数表达式为;
(2)解:点P在抛物线上,
设点P的坐标为,
轴交于点N,
点N的坐标为,
点P在线段上方的抛物线上,
且,
,且,
当时,有最大值,线段长的最大值为.
题型二、二次函数与面积有关计算
9.在直角坐标系中,O是坐标原点,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,如果点M在y轴右侧的抛物线上,,那么点M的坐标是 .
【答案】(1,-6)或(4,6).
【解析】∵y=x2-x-6为抛物线,
∵抛物线y=x2-x-6与x轴交于A,B两点,
令y=0,设方程x2-x-6=0的两根为x1,x2,
∴x1=-2,x2=3,
∴A(-2,0),B(3,0),
设M点坐标为(a,a2-a-6),(a>0)
∵S△AMO=S△COB,
∴×AO×|yM|=××OC×|xB|,
∴×2×|a2-a-6|=××6×3,
解得,a1=0,a2=1,a3=-3,a4=4,
∵点M在y轴右侧的抛物线上,
∴a>0,
∴a=1,或a=4,
a2-a-6=12-1-6=-6,或a2-a-6=42-4-6=6
∴M点坐标为(1,-6)或(4,6).
10.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3交x轴于A(﹣1,0)、B(3,0),交y轴于C(0,﹣3),M是抛物线的顶点,现将抛物线沿平行于y轴的方向向上平移三个单位,则曲线CMB在平移过程中扫过的面积为 (面积单位).
【答案】9
【解析】解:如图所示,连接BC,OD,
由图象可知曲线CMB在平移过程中扫过的面积=平行四边形OCBD的面积,
根据题意可得:OB=3,OC=3,BD=3,
所以,曲线CMB在平移过程中扫过的面积=OC×OB+ OB×BD=×3×3+×3×3=9.
故答案为:9.
【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换,由图象可知曲线CMB在平移过程中扫过的面积=平行四边形OCBD的面积是解题的关键.
11.抛物线的顶点在轴上,和轴两交点从左到右分别为点.抛物线第一象限有一点.
(1)若;
①求的长.
②连接,在线段上取一点,四边形的两对角线垂直,其中一条对角线将的面积分成上部、下部比值为的两个部分,求这条对角线的长.
(2)沿直线翻折得到.沿轴正方向平移原抛物线,新抛物线的顶点为,其图象平分线段.求点的坐标.
【答案】(1)①2;②
(2)
【解析】(1)解:①∵顶点在轴上,
∴,得,
∵,
∴,
把带入,解得,
∴,
∴;
②设对角线,交轴于.
∵轴,
∴轴,
∴,
∴,
又由,得,
∴的纵坐标为,
把的纵坐标代入,解得的横坐标(舍去负数),即,
∴;
(2)解:要使与x轴有两个交点,则,
令,得,
∵抛物线沿轴正半轴平移,的对应点为,
∴轴,
∴,
∵由沿直线翻折得到,
∴.
设的对应点为,则,
,
∵平移,∴,
即,解得,
则未平移的抛物线为,
故可设,过点作轴于点
则是等腰直角三角形,
则,
则,,解得,
∴.
12.如图,平面直角坐标系中,点坐标,点坐标,其中实数分别是方程两根.抛物线经过三点,线段交轴于.若为线段上一个动点(不与重合),直线与抛物线交于两点(在轴右边),连接
(1)求抛物线解析式;
(2)求面积的最大值,并求出此时点坐标;
(3)当为等腰三角形时,直接写出点坐标.
【答案】(1)抛物线的表达式为;
(2)面积有最大值为,此时点;
(3)或或.
【解析】(1)解:由得,,
∴点的坐标分别为,,
设抛物线的表达式为,将点的坐标代入上式得,
解得,
故抛物线的表达式为;
(2)解:设直线的表达式为,
∵点的坐标分别为,,
∴将点的坐标代入一次函数表达式得,
解得:,
∴直线的表达式为,
∴点,
同理可得:直线的表达式为,
过点作轴的平行线交于点,
设点,则点,
∴面积=
,
∵,
∴当时,面积有最大值为,,
此时点;
(3)解:由()得,直线的表达式为,点,直线的表达式为,
∵为等腰三角形,
∴或或,
设,
()当时,,
解得,(舍去),
∴;
当时,点在线段的中垂线上,
∴;
当时,由,
解得,(舍去),
∴;
综上,点坐标为或或.
13.已知二次函数自变量x的值和它对应的函数值y如下表所示:
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
3
0
0
m
…
(1)求该二次函数的解析式
(2)设该二次函数图像与x轴的左交点为B,它的顶点为A,该图像上点C的横坐标为4.求的面积.
【答案】(1)
(2)3
【解析】(1)解:根据二次函数图象的对称性,设该二次函数的解析式为,
∵点是图象上一点,
∴,解得:,
∴二次函数的解析式为,即;
(2)解:∵二次函数的解析式为,
∴抛物线的开口向上,顶点坐标为,
当时,,
∴m的值为3;
根据二次函数图象的对称性及已知表格可得点B、A、C的坐标分别是、、,
过B作轴,过C作,垂足为D,过A作,垂足为E,如图所示.
则D、E的坐标分别为、.
∴.
14.已知二次函数顶点坐标为,这条抛物线与轴的两个交点,设点在这条抛物线上,且,求点的坐标.
【答案】或或或
【解析】解:∵二次函数顶点坐标为,
∴二次函数的解析式为,
令,则,
解得,,
∴,,
∴,
设点坐标为,
∴,
∴,
∴或,
解得,,,,
∴点的坐标为或或或.
15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),经过点的直线与轴负半轴交于点,与抛物线的另一个交点为,且.点是直线上方的抛物线上的动点.
(1)若时,点正好位于抛物线顶点,求的长.
(2)求直线的函数表达式(其中、用含的式子表示);
(3)若的面积的最大值为,求的值;
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】(1)解:过点作轴于,如图,
当时,,解得,,
,,
对称轴为直线,
,
,
,
当时,,即顶点坐标为,
当时,,即,
∵时,点正好位于抛物线顶点,
∴,,
∴;
(2)解:由(1)知,,
将,代入得,
,
解得:,
∴;
(3)解:过点作轴交于点,如图,
设,则,
,
的面积的面积的面积,
的面积,
当时,的面积有最大值为,
,
解得.
16.已知平面直角坐标系,抛物线与x轴交于点A和点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,顶点为D,过点C作轴交抛物线于点E.
(1)直接写出抛物线的对称轴及点A、B的坐标;
(2)联结,如果平分,求a的值;
(3)点P是抛物线上一点,线段交于点F,如果,那么直线是否一定会经过一个定点?如果会,求出这个定点的坐标;如果不会,请说明理由.
【答案】(1)直线,
(2)
(3)直线恒过定点.
【解析】(1)解:∵抛物线解析式为,
∴对称轴为直线,
当时,解得或,
∴;
(2)解:∵平分,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∵轴,且C、E都在抛物线上,
∴点C和点E关于抛物线的对称轴对称,
∴;
在中,当时,,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴或(舍去);
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴,
在中,当时,,
∴,
由对称性可知,
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
∴可设直线解析式为,
把代入中得:,解得,
∴直线解析式为,
联立解得或,
∴,
同理可得直线解析式为,
在中,当时,,
∴直线恒过定点.
17.如图,在平面直角坐标系中,抛物线(b、c为常数)与x轴正半轴交于点,与y轴交于点.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作x轴的垂线,交直线于点C,在该垂线的点P上方取一点D,使,以为边作矩形,设点E的横坐标为.
(1)求:抛物线所对应的函数表达式.
(2)当矩形被x轴分成面积相等的两部分时,求m的值.
(3)当抛物线在矩形内部(不包括边界)的图象的函数值y随自变量x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
(2)或2
(3),,
【解析】(1)解:∵抛物线经过点,,
∴,
解得.
∴;
(2)解:当时,,,,
∴,,
设直线的解析式为:,
把、代入得,
,
解得:,
∴直线的解析式为:,
∵当矩形被x轴分成面积相等的两部分时,点D和点C关于x轴对称,
∴,
∵,,
①当时,,
∴,
解得:,(舍去),
②当时,,
∴,
解得,(舍去);
(3)解:(4) 由(2)知,,
,
①当在抛物线上,,如图:
,
解得或(舍去),
由图可知此时满足,在矩形内部(不包括边界)的图象的函数值随自变量的增大而减小;
②当在抛物线上,,如图:
在中,令得,
,而,
,
解得(舍去)或,
而与重合时:,
解得或,
又,
结合图形可得,或时,在矩形内部(不包括边界)的图象的函数值随自变量的增大而减小.
综上所述,在矩形内部(不包括边界)的图象的函数值随自变量的增大而减小,的范围是或或.
18.已知抛物线经过点、、.
(1)求该抛物线的表达式及其对称轴l;
(2)如果点A与点D关于对称轴l对称,联结、,求的面积.
【答案】(1),直线
(2)24
【解析】(1)解:∵抛物线经过点、、三点,
∴,
解得.
∴抛物线的表达式为.
∵
∴抛物线的对称轴l为直线;
(2)解:过点B作,垂足为点H.
∵点A与点D关于对称轴l对称,又点,
∴,
∴轴,.
∵,
∴.
∴.
19.已知一条抛物线的顶点为,且经过点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若点在该抛物线上,求的面积.
【答案】(1)
(2)3
【解析】(1)解:设抛物线的解析式为,
抛物线过
,
得
抛物线的表达式为:.
(2)∵点,
,
,
∵,,
,,,
,
,
.
题型三、二次函数与特殊三角形【高频考点】
20.已知点A是直线上一动点,以点A为顶点的抛物线交y轴于点B,作点B关于x轴的对称点C,连接AB、AC.若△ABC是直角三角形,则点A的坐标为 .
【答案】或或
【解析】由题意得:A(m,h),且,
上式中令x=0,得,
∴.
∵点A在直线上,
∴,
即,,
∵点B、点C关于x轴的对称,
则.
①当∠BAC=90°,则OA是Rt△ABC的斜边BC上的中线,
∴OA=OB,
∵,,
则,
由于m≠0,
解得:或,
所以点A的坐标为或;
②当∠ACB=90°时,如图,则AC⊥BC,此时点A、C的纵坐标相同,
即,
∴,m=0(舍去),
所以点A的坐标为;
综上所述,点A的坐标为或或.
21.已知:抛物线开口向上,顶点为A,与y轴交于B点,.
(1)求点A、点B的坐标.
(2)在抛物线上是否存在一点C,使是以为直角边的直角三角形?若存在,求出C点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)点的坐标为或
【解析】(1)解:∵,
∴顶点为,
∴,
∵抛物线开口向上,与y轴交于B点,,
∴,当时,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由(1)可得:,,,
∴,,
∴抛物线的解析式为,
设,则,,
∵是以为直角边的直角三角形,
∴当时,,即,
解得:或(不符合题意,舍去),
此时,即;
当时,,即,
解得:或(不符合题意,舍去),
此时,即;
综上所述,点的坐标为或.
22.已知二次函数的图像经过原点,顶点坐标为.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如果二次函数的图像与x轴交于点A(不与原点重合),连结,试判断的形状并说明理由.
【答案】(1)
(2)等腰直角三角形,见解析
【解析】(1)解:∵二次函数图像的顶点坐标为,
∴设二次函数的解析式为,
∵二次函数的图像经过原点,
∴把,代入得..
解得,
∴二次函数的解析式为;
(2)解:∵二次函数的图像与x轴交于点A,
∴把,代入,
解得,(舍去),
得点A的坐标为,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形.
23.已知,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为.抛物线上有一点P,以点P为顶点的抛物线经过点B(点P与点B不重合),抛物线和形状相同,开口方向相反.
如果两个二次函数图象的形状相同,开口方向相同,那么它们的二次项系数相等;
如果两个二次函数图象的形状相同,开口方向相反,那么它们的二次项系数是互为相反数.
(1)当抛物线经过点A时,求抛物线的表达式;
(2)求抛物线的对称轴;
(3)当时,设抛物线C1的顶点为Q,抛物线的对称轴与x轴的交点为F,连接,求证:平分.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【解析】(1)解:将点代入抛物线,
得,
解得,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:由抛物线和形状相同,开口方向相反,设抛物线的表达式为,
把代入抛物线:,得,
则抛物线的表达式为,
由点P在抛物线上,设点P的坐标为,
由点P是抛物线的顶点,得,
解得,
得点P的坐标为,
即抛物线的对称轴为直线;
(3)证明:由点Q是抛物线的顶点,得,
过点Q作轴,轴,垂足分别为点N,M,交y轴于点E,如下图所示,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,即
设直线表达式为,
代入,,得,
∴直线表达式为,
把代入,得,
得点E的坐标为,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴平分.
24.在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标互为倒数,就称这个点为“倒数点”.例如:都是“倒数点”.如果直线上有且只有一个“倒数点”,记作点.
(1)求直线的解析式以及点的坐标;
(2)已知抛物线经过直线上的“倒数点”点和点,顶点为.
①求顶点的坐标;
②抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形,若存在,求出点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②存在,
【解析】(1)解:依题设点,代入,得,
∴,
直线上有且只有一个倒数点,
,解得,
,
.
直线的解析式是:,
由,得,
;
(2)解:①抛物线经过点,,且,
,
解方程组得:,
抛物线的表达式为:,
,
顶点.
②是抛物线上的点,
设,
若是以为直角边的直角三角形,
只有两种情况:或,
法1:(i)当时,
过点作直线轴,于,于,
,
,可得,
,
,
,
即,
整理得,
或(舍去),
.
(ii)当时,
同理可得,
,
或(舍去),
.
综上所述:.
法2:,,,
(i)当时,,
∴,
解得:或,
,
;
(ii)当时,,
∴,
解得:或,
,
.
综上所述:.
25.已知:抛物线经过点、,顶点为P.
(1)求抛物线的解析式及顶点P的坐标;
(2)平移抛物线,使得平移后的抛物线顶点Q在直线上,且点Q在y轴右侧.
若点B平移后得到的点C在x轴上,求此时抛物线的解析式;
若平移后的抛物线与y轴相交于点D,且是直角三角形,求此时抛物线的解析式.
【答案】(1),顶点P的坐标是
(2) ;
【解析】(1)由题意得:,
∴,抛物线的解析式为,
,顶点P的坐标是.
(2)①设直线的解析式是,
∴,
∴,
∴直线的解析式是,
设Q点的坐标是,其中,此时抛物线的解析式是,
∵点B平移后得到的点C在x轴上,
∴抛物线向上平移了3个单位,
∴,即,
∴此时抛物线的解析式是,即.
②抛物线,与y轴的交点是D(0,),
如果,即轴不合题意,
如果,
∵,,
∴,
∴,
∴,
作轴,则,
∴,
∵, ,
∴,
解得(不合题意,舍去)或,
∴,
此时抛物线的解析式是,即.
26.如图,直线交y轴于点A,交抛物线于点,抛物线经过点,交y轴于点D,点P是抛物线上的动点,作交所在直线于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当为等腰直角三角形时,求:P点坐标;
(3)在(2)的条件下,连接,将沿直线翻折,直接写出翻折后点E的对称点坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)的对称点坐标为
【解析】(1)解:把代入得,
,
,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:设,
在中,当时,,
∴,
∵,
∴轴,
∵,
∴,
∴,或,
∵为等腰直角三角形,且,
∴,
或,
解得:(不合题意,舍去),
或,
∴或;
(3)解:①当点在直线的上方时,如图1,设点关于直线的对称点为,过作于,
由(2)知,此时,,
,
,
,
∴,
∴,
,
∴,
∴,
∴在中,,,解得:,
∴,
在中,,即,
解得:,
故点的纵坐标为,横坐标为,
;
②当点在直线的下方时,如图2,设点关于直线的对称点为,过作于,
由(2)知,此时,,
,
,
,
∴,
∴,
,
∴,
∴,
∴在中,,,解得:,
∴,
在中,,即,
解得:,
故点的纵坐标为,横坐标为,
∴,
综上所述,的对称点坐标为.
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P为线段下方抛物线上的一动点,过点P作 轴交直线于点E,F为上一点,且,当最大时,求:点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将抛物线沿射线方向平移,得到新抛物线,新抛物线和原抛物线交于点,与y轴交于点Q,点M是新抛物线对称轴上的一点,若是以为腰的等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为或或.
【解析】(1)解:把,代入得:
解得:
抛物线的函数表达式为;
(2)如图:
在中,令,得,
,
,,
,,,
设直线函数表达式为,
将,代入得:
,
解得:,
直线函数表达式为,
设,
点在直线上,令,则,
得,
则,
,
轴,
,
,
,
,即,
,
,
当时,取最大值,
当时,,
;
(3)直线函数表达式为,
将抛物线沿射线方向平移个单位,相当于向右平移个单位,再向上平移个单位,
新抛物线函数表达式为
新抛物线和原抛物线交于点
解得(舍去)或,
新抛物线解析式为
新抛物线对称轴是直线
点M是新抛物线对称轴上的一点,
设
在中,令,得
,
,,
①若为腰,则
解得
②若为腰,则
解得或
或
综上所述,点的坐标为或或.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,利用待定系数法求解析式,三角形相似的判定与性质,等腰三角形的性质及应用等知识,解题的关键是用含字母的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.
28.已知直角坐标平面中,为原点,抛物线经过点、,点为抛物线顶点.
(1)当时,求抛物线解析式及顶点坐标.
(2)若点在直线上,且,求抛物线的解析式.
(3)联结交于点,当为等腰三角形时,求的值.
【答案】(1),顶点
(2)
(3)或
【解析】(1)解;当时,抛物线经过点、,把、代入得,
解得
∴,
∵
∴顶点
(2)∵抛物线经过点、,点为抛物线顶点.
∴,
把代入得到,
把代入中
得到
即,
,
,
∴,
(3)由题意可知,
仅有和两种情况,
由(2)可知,,
设直线的解析式为,把代入得到,,
∴,
∴,
当时,,解得,
①时,,
,,
(负舍)
②,
,,
(负舍)
综上所述,或
题型四、二次函数与角度有关的问题
29.如图,抛物线与轴交于、两点(点在点的右侧),与轴交于点,且.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点在抛物线上,当时,求点的横坐标.
【答案】(1)
(2)或
【解析】(1)解:将代入,则,
∴,
∵,
∴,
将点A坐标代入得,
解得:,
∴抛物线的表达式为:;
(2)解:令,则,
解得:或,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点P在y轴右侧,
当点P在x轴下方时,设延长线交x轴于点E,
则,即,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,则,
解得:,
∴直线的解析式为,
令,即
解得:或(舍去),
∴点的横坐标为;
当点P在x轴上方时,设与x轴交于点F,
则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,则,
解得:,
∴直线的解析式为,
令,即
解得:或(舍去),
∴点的横坐标为;
综上,点的横坐标为或.
30.如图,已知直线与轴、轴分别交于点、,抛物线过点、,且与轴交于另一点,联结、,点在抛物线上运动.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若,求点的坐标;
(3)若点在第四象限,点在的延长线上,当时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为
(3)点P的坐标为
【解析】(1)解:,
令,得;令,得;
,;
将,代入,
得:,
解得,
;
(2)解:中,令,得,
解得,,
,,
当时,点P与点A到直线的距离相等,
分两种情况:
①点P在直线下方时,点P在过点A且与直线的平行线上.
直线的解析式为,
设点P在直线上,
将代入,得:,
解得,
点P在直线上,
联立,得:,
解得,,
当时,点P的坐标为,与点A重合,不合题意;
当时,点P的坐标为,符合题意;
②点P在直线上方时,点P在与直线的平行线上,该平行线到直线的距离与点A到直线的距离相等.
直线的解析式为,过点A且与直线平行的直线解析式为,
点P所在直线的解析式为:,
联立,得:,
整理,得,
,
方程没有实数根,
这种情况不存在.
综上可知:点P的坐标为;
(3)解: ,,,
,
,
是直角三角形,
,
,
,
在x轴上取点,连接,如图:
则,
,
,
,
,,
直线的解析式为,
设直线的解析式为,
把代入,得:,
解得,
直线的解析式为,
解方程组,得:或,
点P的坐标为.
31.在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴相交于点A、B,如图,已知点A的坐标是与y轴相交于点
(1)求抛物线解析式及对称轴;
(2)当,且时,y的最大值和最小值分别是s、t,,求m的值;
(3)连接,P是该二次函数的图象上位于y轴右侧的一点点B除外,过点P作轴,垂足为作,射线交y轴于点Q,连接若,求点P的横坐标.
【答案】(1)抛物线的表达式为:,其对称轴为直线
(2)
(3)点P的横坐标为:1或或
【解析】(1)解:将点A的坐标代入抛物线表达式得:,
∴,
∴抛物线的表达式为:,
∴其对称轴为直线;
(2)解:∵抛物线解析式为,
∴当,且时,y随着x的增大而减小,
∴,,
∵,
∴,
解得:或(舍)
∴;
(3)在中,,
由题意得,,,
∴四边形为平行四边形或等腰梯形,
当点P在x轴上方,四边形为平行四边形时,则,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴设,则,
∴,
∴,
∴,
将点代入,
得:,
解得:或(舍),
∴;
当四边形为等腰梯形时,则,过点P作轴于点E,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴设,则,
∴,
∴,
即;
当点P在x轴下方抛物线上时,此时四边形为平行四边形,则,
∵
∴,
设,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
将点P代入,
得:,
解得:或,
而当时,,故舍,
∴,
综上:点P的横坐标为1或或.
32.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点、(点在点的左侧),与轴交于点,联结,,抛物线的顶点为点.
(1)求的值和点的坐标;
(2)点是抛物线上一点(不与点重合),点关于轴的对称点恰好在直线上.
①求点的坐标;
②点是抛物线上一点且在对称轴左侧,连接,如果,求点的坐标.
【答案】(1);
(2)①;②
【解析】(1)解:当时,,
∴点C的坐标为,
∴
在中,,
∴
∴点A的坐标为,
∵抛物线与轴交于点,
∴,
解得,
∴抛物线的表达式为,
∴;
(2)①当时,,解得或,
∴点B的坐标为,
设直线的解析式为
∴
解得,
∴直线的解析式为,
设点P的坐标为,
则点P关于x轴的对称点为,
∵在直线上,
∴,
解得或(不合题意,舍去)
∴,
∴点P的坐标为;
②设交抛物线的对称轴于点H,过点H作于点N,
∵,,
∴
设直线的解析式为,
则
解得,
∴直线的解析式为,
∴,
∵,且点D在抛物线对称轴直线上,
∴,
∵
∴,
在中,,
设,则则,
∴,
∵,
∴,则
∴,
则点H的坐标是,即,
设直线的解析式为,
则
解得,
∴直线的解析式为,
与抛物线解析式联立得到
解得,(不合题意,舍去)
当时,
∴
33.已知直线与轴相交于点,与抛物线相交于、两点.
(1)求点、点的坐标及抛物线的解析式;
(2)求的面积;
(3)若点是轴上一点.且.求点坐标.
【答案】(1),,抛物线解析式为
(2)15
(3)或
【解析】(1)解:把代入中得:,解得,
∴直线解析式为,
在中,当时,,
∴;
把代入中得,解得,
∴抛物线解析式为,
联立,解得或,
∴
(2)解:
;
(3)解:如图所示,过点C作轴于D,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴;
当点Q在点A上方时,∵,
∴,
∴,
∴,
∴的坐标为;
当点Q在点A下方时,∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的坐标为;
综上所述,点Q的坐标为或.
34.在平面直角坐标系中,如果抛物线的顶点在直线上,那么称该抛物线是这条直线的关联抛物线.例如,抛物线的顶点为,且点P在直线上,那么抛物线是直线的关联抛物线.
(1)判断抛物线是否是直线的关联抛物线,并说明理由;
(2)如果抛物线是直线的一条关联抛物线,且经过点,求抛物线的表达式;
(3)在(2)的条件下,记抛物线的顶点为B,将抛物线平移后成为直线的另一条关联抛物线,且抛物线的顶点为点M.当时,求:抛物线的顶点M的坐标.
【答案】(1)是,理由见解析
(2)
(3)或
【解析】(1)解:是,理由如下:
∵,
∴抛物线的顶点坐标为:,
∵,当时,,
∴在直线上,
∴抛物线是直线的关联抛物线;
(2)∵过点,
∴,
∴,
∴,
∴顶点坐标为:,
∵抛物线是直线的一条关联抛物线,
∴点在直线上,
∴,
∴,
∴;
(3)解:(2)可知:,
当点在点下方时:取点,
∵,
∴,
∴,且,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴在直线上,
又由题意,可知:点在直线上,
∴点为直线与直线的交点,
设直线的解析式为:,
则:,解得:,
∴,
联立,解得:,
∴;
当点在点上方时,取点,
则:,
∴,
∴,
同理:点为直线与直线的交点,
同理可得:直线的解析式为:,
联立,解得:,
∴;
综上:或.
题型五、二次函数与特殊四边形
35.如图,在平面直角坐标系中,点,点在轴上.已知:抛物线关于直线对称,且经过点,
(1)求该抛物线的表达式;
(2)如果点在抛物线上,且满足,
①试结合函数的图像,求的取值范围;
②过点作轴的平行线交于点,如果点在轴上,且四边形是菱形,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
①
②
【解析】(1)解:∵抛物线经过点,且对称轴为直线,
∴抛物线和轴的另外一个交点为,
把,代入,
得,
解得,
∴抛物线的表达式为.
(2)①由()得抛物线的表达式为,
当时,
∵时,,取得最大值,
∴,
解得:,
∵点,
当时,,
∴,
综上可得:;
②如图,如果点在轴上,且四边形是菱形,
由抛物线的表达式,
令,,即点,
∵
∴,是等腰直角三角形,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴四边形是正方形,
∴点与点纵坐标相等,点与点纵坐标相等,
由点的坐标得,直线的表达式为:。
设点,点,
∵点,
∴
解得:
∴,
∴点,
∴点.
36.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与直线交于点和.
(1)求抛物线的表达式;
(2)已知点在轴上,当以点A、B、O、D为顶点的四边形是矩形时,求点到直线的距离;
(3)设直线与轴交于点,已知点P、Q在直线上且在直线的下方(点在点的右侧),如果,求点P、Q的坐标.
【答案】(1);
(2)点D到的距离为;
(3),.
【解析】(1)解:将代入得,,
将代入得,,
∴,,
将A、B代入抛物线得,
,解得,
∴抛物线表达式为;
(2)解:如图,
∵,,
∴中点坐标为,
被y轴平分,
∴为对角线,
∴,
∴,
由可知,当时,,
∴,
∴,,
设点D到的距离为h,
则,
∴,
即点D到的距离为;
(3)解:∵直线与x轴交于点E,
∴当时,,即,
设直线的表达式为,
∴,解得,
∴直线的表达式为,
设,,且,
∵,
∴,
整理得,
∴,
∵,
∴,
即,
∵,
∴,即,
将代入上式得,
∴,
∴,.
37.如图,在平面直角坐标系中,点在直线上,已知抛物线(为常数),抛物线与轴的两个交点为点、点(其中点在点左侧),顶点为.
(1)若抛物线经过点,求抛物线的表达式;
(2)求证:的面积是一个定值,并求出这个值;
(3)已知点,抛物线的顶点恰好落在的平分线上,点在抛物线上,若四边形为梯形,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)1
(3)或
【解析】(1)解:将点的坐标代入一次函数表达式得:,
则,即点,
将点的坐标代入抛物线表达式得:,则,
则抛物线的表达式为:;
(2)证明:设点的横坐标分别为,
令,
则为上述方程的两个根,
则,
则点,
则,
则,
则的面积为定值;
(3)解:如图,∵恰好落在的平分线上,则,
∵点的纵坐标相同,则,
则,
则,
则,
即,
解得:( 不合题意的值已舍去),
则抛物线的表达式为:,
则点的坐标分别为:;
四边形为梯形,
当时,
设直线表达式为,
由点的坐标得,解得:,
直线表达式为,
设直线的表达式为:,代入,得:,解得:,
则直线的表达式为:,
当时,
设直线表达式为,
由点的坐标得,解得:,
直线表达式为,
设直线的表达式为:,代入,得:,解得:,
则直线的表达式为:,
分别联立和抛物线的表达式得:或,
解得:或(不合题意的值已舍去),
即点或.
38.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线(其中b、c为常数)的图象经过点,其顶点A的横坐标为1.点P是该抛物线在x轴上方的图象上的一点,其横坐标为m,点Q的坐标为,连接并延长交该抛物线的对称轴于点M,连接,以、为边作平行四边形.
(1)求该抛物线对应的函数关系式;
(2)当,且轴时,求点Q的坐标;
(3)当点N与点Q的纵坐标之和为0时,求m的值;
(4)当四边形是矩形时,直接写出m的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】(1)解:如图:
∵顶点A的横坐标为1,
∴,
∴,
∴,
将点代入,,
解得,
∴;
(2)解:∵P点横坐标为m,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
直线的解析式为,
∴,
∵轴,
∴,
解得或(舍);
∵点Q的坐标为,
∴;
(3)解:∵四边形是平行四边形,
∴Q点向左平移个单位长度,向上平移个单位长度得到M点,
∴A点向左平移个单位长度,向上平移个单位长度得到,
∵点N与点Q的纵坐标之和为0,
∴,
解得;
(4)解:过点Q作轴,过点M作交于H点,过点A作交于G点,如图:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
解得:.
39.定义:已知一次函数与二次函数,我们把函数称为与的“复合函数”.
例如:一次函数与二次函数的“复合函数”为.
已知一次函数与二次函数,函数为与的“复合函数”.
(1)如果的图像上存在不同的两点与,求的值;
(2)如果的图像经过原点,那的图像是否经过某一定点?若经过,求出点坐标,若不经过,请说明理由;
(3)如果的图像同时满足(1)(2)的条件,记的图像与轴的另一个交点为点A,记的图像与轴的交点为点B,则的图像上是否存在点C,使得以A、B、C、P四点为顶点所组成的凸四边形为中心对称图形?若存在,求出所有满足条件的中心对称图形的对称中心坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)经过,
(3)存在,对称中心坐标为或
【解析】(1)解:∵的图像上存在不同的两点与,
∴函数的对称轴为直线,
由题意知,,
∴,
解得,;
(2)解:由题意知,,
∵的图像经过原点,
∴,即,
∴,
∴,
当时,,
∴的图像经过一定点,;
(3)解:由(1)(2)可知,,,
∴,
∴,
令,
解得,或,
∴,
∵的图像与轴的交点为点B,
∴,
由题意知,当以A、B、C、P四点为顶点所组成的凸四边形为中心对称图形时,该四边形为平行四边形;
当为对角线时,则的中点为对称中心,
∴,
当时,,此时不存在;
当为边时,,,
∴,
当时,,此时对称中心坐标为,即;
当时,,此时对称中心坐标为,即;
综上所述,存在,对称中心坐标为或.
40.定义:在平面直角坐标系中,O为坐标原点,过抛物线与y轴的交点作y轴的垂线,则称这条垂线是该抛物线的伴随直线.例如:抛物线的伴随直线为直线.抛物线的伴随直线l与该抛物线交于点A、D(点A在y轴上),该抛物线与x轴的交点为和C(点C在点B的右侧).
(1)若直线l是,求该抛物线对应的函数关系式.
(2)求点D的坐标(用含m的代数式表示).
(3)设抛物线的顶点为M,作的垂直平分线,交抛物线于点E,交该抛物线的对称轴于点F.
①当是等腰直角三角形时,求点M的坐标.
②若以为顶点的四边形是平行四边形,直接写出m的值.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②
【解析】(1)解:由题意,得A的坐标为.
∵抛物线经过点,
∴,
解得,
∴该抛物线的对应的函数关系式为:.
(2)解:∵抛物线经过点,
∴,
∴.
∴抛物线解析式为,
∴抛物线对称轴是直线,
∵轴,,即
∴点D的坐标为;
(3)解:①当,是等腰直角三角形时,.
∴,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴
∴.
∴.
∴点M的坐标为;
②∵若以A、D、E、F为顶点的四边形是平行四边形,
∴,
∴点E的坐标为或,
∵点E在抛物线上,
∴或
∴(负值舍去).
41.我们约定:若将抛物线(,)在x轴下方的部分沿x轴翻折,其他部分保持不变,得到函数的图象,则称函数为二次函数,(,)的“W”函数,抛物线的顶点经过翻折后得到的点称为其“W”函数图象的“平衡点”.根据该约定,解答下列问题:
(1)二次函数的“W”函数图像如图所示,请你判断下列关于该函数的“W”函数说法是否正确(在题后相应括号中,正确的打“√”,错误的打“×”);
①图象的“平衡点”是,与x轴的交点是和;( )
②当时,函数取最小值1;( )
③当或时,y随x的增大而减小.( )
(2)在同一平面直角坐标系中,若关于x的二次函数图象的顶点为点A,它的“W”函数图象的“平衡点”为点B,函数图象与x轴交于不同两点C,D.当以A,B,C,D为顶点的四边形是正方形时,求实数k的值;
(3)在(2)问条件下,若当时,二次函数的“W”函数的值随x的增大而增大,求实数h的取值范围.
【答案】(1)①√;②×;③√
(2)
(3)或
【解析】(1)二次函数,顶点为,
它的“W”函数图象的“平衡点”为.
当时,,解得,,
它的“W”函数图象与x轴的交点是和,故说法①正确;
由图知,当或时,函数取最小值0,故说法②错误;
由图知,当或时,y随x的增大而减小,故说法③正确;
故答案为:①√;②×;③√.
(2)由关于x的二次函数可得其图象顶点A的坐标为,
由对称可得它的“W”函数图象的“平衡点”B的坐标为,
,
当时,,
解方程得,,
,
由对称可得线段AB与线段CD互相垂直平分,
当以A,B,C,D为顶点的四边形是正方形时,,
即,解得,,
,
.
(3)当时,,
解得,,
如图,作抛物线的对称轴交抛物线的“W函教”图象于点B,分两种情况:
①由图象可知,在图象CB段,“W”函数的值随x的增大而增大,
则,
解得.
②由图象可知,在图象点D的右侧,“W”函数的值随x的增大而增大,
则,
解得.
综上所述,实数h的取值范围为或.
题型六、二次函数与相似三角形【难点】
42.如图在直角坐标平面内,抛物线与y轴交于点A,与x轴分别交于点B、点,点D是抛物线的顶点.
(1)求:抛物线的表达式及顶点D的坐标;
(2)点P在直线上,连接,若以O、P、C为顶点的三角形与相似,求点P的坐标.
【答案】(1),
(2)或.
【解析】(1)解:抛物线与x轴分别交于点B、点,
,
解得:,
抛物线的表达式为,
,
顶点D的坐标为;
(2)解:抛物线与y轴交于点A,
当时,,
,
,,
,,,
,
是直角三角形,且,
,,
,
,
,,
,
,即,
若以O、P、C为顶点的三角形与相似,且是锐角三角形,
也是锐角三角形,且点在第四象限,
设直线的表达式为,
则,解得:,
直线的表达式为,
点P在直线上,
设,
如图,过点作于点,则,,
当时,则,
,
,
解得,此时,
点P的坐标为.
当时,则,
,
,
解得,此时,
点P的坐标为.
综上可知,若以O、P、C为顶点的三角形与相似,点P的坐标为或.
【点睛】本题考查了求二次函数解析式,二次函数的图象和性质,勾股定理及其逆定理,相似三角形的判定和性质,解直角三角形的应用等知识,利用数形结合和分类讨论的思想解决问题是关键.
43.已知抛物线过点,与y轴交于点B,顶点为D,对称轴是直线.
(1)求此抛物线的表达式及点D的坐标;
(2)连接,求证:;
(3)点P在y轴上,且与相似,求点P的坐标.
【答案】(1),点D的坐标为
(2)见解析
(3)点P的坐标是
【解析】(1)解:抛物线过点,对称轴是直线,
,
解得,
抛物线的表达式为,
当时,,
点D的坐标为;
(2)证明:如图,过D作轴,
点D的坐标为,
在中;
将代入,得:,
点B的坐标为,
在中;
,
;
(3)解:∵与相似,而为直角三角形,
∴也为直角三角形,
∴情况1:若,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
但此时,,
∴,
又,
∴与不相似,
∴此时点P不存在.
情况2:如图,若,作于点E,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
此时,,,且,
∴与相似,
即当时,使得与相似.
情况3:若,
设,则,
即,
得,
∵,
∴无解,
∴点P不存在.
综上所述,点P的坐标是.
44.在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点和点(点在点的左侧),与轴交于点,对称轴是直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)直线平行于轴,与抛物线交于、两点(点在点的左侧),且,点关于直线的对称点为,求线段的长;
(3)在(2)的条件下,点是该抛物线上一点,且在第一象限内,连接、,交线段于点,当时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】(1)解:将点代入得,
又抛物线的对称轴为直线,
,解得,
抛物线的表达式为;
(2)解:如图,
令,则,解得,
点,,
,
,
,
根据二次函数的对称性,得点的横坐标为,
代入二次函数表达式得, ,
点的坐标为,
又点的坐标为,点与点关于直线对称,
,
;
(3)如图,过点作交于点,
设直线的解析式为,
则,解得,
直线的解析式为,
设点,则点,
则
∵,
,
,
,
即
解得:或
当时,
当时,
点的坐标为或.
45.如图,已知抛物线过点,,交轴于点,点是该抛物线上第一象限内的一个动点,轴,交轴于点,交线段于点,轴,交轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若四边形是正方形,求该正方形的边长;
(3)连接、,抛物线上是否存在点,使得以、、为顶点的三角形与相似,若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)该正方形的边长为;
(3)存在,点坐标为或.
【解析】(1)解:将、、,代入,
得:,解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:设点的坐标为,
∵四边形为正方形,
∴,
即,
解得,(舍去),
∴该正方形的边长为;
(3)解:∵点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,
∴,,,
∴,
∴、、为顶点的三角形与相似时,分两种种情况讨论:
当,即,
解得,
当,即,
解得,
作轴,垂足为,
当,,点坐标为;
当,,点坐标为;
综上所述:点坐标为或.
46.在平面直角坐标系中(如图),顶点为的抛物线经过原点,直线交y轴于点B.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将抛物线先向右平移个单位,再向下平移个单位,使得新抛物线的顶点D恰好落在抛物线上.抛物线的对称轴交直线于点E.连接.
①连接,当线段的中垂线经过点A时,求的值;
②线段交抛物线的对称轴于点F,当与相似时,求代数式的值.
【答案】(1)
(2)①;②216
【解析】(1)解:已知抛物线顶点为,
设抛物线的表达式为,
因为抛物线经过原点,
,
解得,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:①抛物线向右平移个单位,再向下平移个单位后新抛物线顶点,
因为D在上,
把D坐标代入,得,
∴,
∵直线:交y轴于点B,
∴,
又,,
∴,,,
∵线段的中垂线经过点A,
∴,
∴,
∴,
∴(负值舍去),
∴;
②抛物线对称轴为,
设,由,,
过D作于E,则
∴,,,,
由题知:,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
由①知:,
∴,
化简,得,
又
∴.
47.在平面直角坐标系中,抛物线的开口向下,与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)如图,若,且;
① 求抛物线的表达式;
② 抛物线上有一点D,使得,求点D的坐标;
(2)若,点O是线段的中点. 直线 交抛物线与E、F(点E在点F的左侧),交y轴与点M. 设、的重心分别为、,当与相似时,求的值.
【答案】(1)①;②点D的坐标为
(2)
【解析】(1)解:① ,且;
,
抛物线过点,,
,
解得,
抛物线的表达式为:;
②设点D的坐标为,
,
,
解得,
点D的坐标为;
(2)解: ,点O是线段的中点.
抛物线,
,
的面积为,
延长交于N,
直线 交抛物线与E、F(点E在点F的左侧),交y轴与点M.
,
、的重心分别为、,
,,
,
与相似,
,
,
,
由抛物线对称性可知,
,
,
,
,,,
即,解得,,
,
,
.
1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,顶点为E.点D在二次函数的图象上,轴,.
(1)求这条抛物线的函数解析式及顶点E的坐标;
(2)在x轴上有一点F,若以点F、B、C为顶点的三角形与相似,求点F坐标;
(3)点Q是二次函数图象上一点,过点Q向抛物线的对称轴作垂线,垂足为H,若,求点Q的坐标.
【答案】(1),
(2)或
(3)或
【解析】(1)解:由题意可知:,
当时,,即点的坐标为,
轴,,
点的坐标为,代入抛物线得:,
,
抛物线的解析式为,
顶点的坐标为;
(2)解:由(1)得,令,即,
解得:,,
,,
,,,
设点,
①当为的最长边时,得,
,
解得:,
点;
②当为的最长边时,得,
,
,
点;
③当为的最长边时,得,
解得:无解,所以这个点不存在,
综上所述,点的坐标为或;
(3)解:点在函数图象上,则设点,
二次函数对称轴为,
,,
,
,
或,
解得:,或,,
当时不符合题意,
故或,
故点的坐标为或.
2.如图,已知抛物线:,抛物线与关于点中心对称,与相交于A,B两点,点M在抛物线上,且位于点A和点B之间;点N在抛物线上,也位于点A和点B之间,且轴.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求线段长度的最大值.
【答案】(1)
(2)8
【解析】(1)解:抛物线:的顶点坐标为,
点关于对称后的点坐标为,
∵抛物线与抛物线关于成中心对称,
∴抛物线的解析式为:.
(2)解:∵抛物线:与:交于A、B,
∴令,
解得:或,
则A、B两点横坐标分别为和,
设,,其中,
则 ,
∴当时,最大为8.
3.如图,已知抛物线与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,其中点C的坐标是(0,3),顶点为点D,连接CD,抛物线的对称轴与x轴相交于点E.
(1)求m的值;
(2)在抛物线对称轴的右侧部分上是否存在一点P,使得△PDC是等腰三角形?如果存在,求出符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)m = –2;(2)存在,点P的坐标为(2,3)或(,).
【解析】(1)∵点C(0,3)在抛物线上,
∴1–m=3.
解得:m=-2.
(2)设P(x,y),
∵m=-2,
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴对称轴为直线x=1,顶点D坐标为:(1,4),
∵C(0,3),
∴CD=,
①当PD=CD时,即得点C和点P关于直线x=1对称,
∴点P的坐标为(2,3).
②当PC=PD时,由两点间的距离公式得:,
解得:,
∵点P在抛物线上,
∴.
解得:,<1,
∵点P在对称轴右侧,
∴.
由,得.
∴点P的坐标为(,).
③当PC=CD时,点P在对称轴左侧,不符合题意,
综上所述,当点P的坐标为(2,3)或(,)时,△PDC是等腰三角形.
4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线①是由抛物线经过平移所得,且抛物线①过点、,它与轴的另一个交点为A .
(1)求抛物线①的表达式;
(2)设抛物线①的顶点为D,求的面积;
(3)如果点在轴上,且,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)3
(3)
【解析】(1)解:∵抛物线①是由抛物线经过平移所得
∴抛物线①的解析式为,
把点、代入,得
,
解得:,
∴抛物线①的解析式为.
(2)解:∵
∴抛物线①的顶点D坐标为,
过点D作轴于E,如图,
则,
∵
又∵、
∴
;
(3)解:∵,
∴
在中,,
当点F在点C下方时,过点F作于G,如图,
∵
∴
∴
∴
在中,
∴
∴
∴
∴
∴
∴;
当点F在点C上方时,
∵,,
∴
∴不会在轴上方与轴相交,故此种情况不存在;
综上,点在轴上,且,点的坐标为.
5.已知:直线与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,抛物线经过点A和点B,顶点为M.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求的面积;
(3)如果将直线绕点A顺时针旋转,求旋转后直线在y轴上的截距.
【答案】(1)
(2)
(3)旋转后直线在y轴上的截距为
【解析】(1)解:直线与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,
当时,,
当时,得到,解得,
则点A、B的坐标分别为:、,
代入抛物线可得,
,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:由抛物线的表达式知,,
把代入抛物线,可得,
点,
如图,过点M作轴交AB于点N,连接,
当时,,则,
则的面积;
(3)解:设直线AB绕点A顺时针旋转45°交y轴于点H,过点H作于点T,
在中,,,,
为等腰直角三角形,
故设,,
,
则可得
解得,
,,
根据勾股定理可得,
则,
即旋转后直线在y轴上的截距为.
6.如图,对称轴为直线的抛物线经过点和.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)点在第四象限抛物线的图像上,当平行四边形的面积为24时,求点的坐标;
(3)在直线是否存在一点,使得与相似,如存在求出点坐标,如果不存在请说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式为,顶点坐标为
(2)或
(3)在直线存在一点,
【解析】(1)解:设抛物线解析式,
把和代入,
得,
解得,
∴抛物线解析式为,
即,
顶点坐标为;
(2)解:设E点的坐标为,
∵,
∴,
即,
,
∵点在第四象限,
∴得,
化简得,
解得,
∴E点的坐标为 或;
(3)解:在直线存在一点,理由如下:
∵与相似,且是直角三角形,
∴也是直角三角形,
∴,
设直线的解析式为,
则,解得,
∴直线的解析式为,
∴直线的解析式为,
联立,
解得,
∴点的坐标为.
7.在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,顶点为.
(1)求此抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)点是该抛物线上的一点,设对称轴与轴交于点,如果恰好平分线段,求点的坐标(用含的式子表示);
(3)在(2)的条件下,连接、,当时,求的值.
【答案】(1)对称轴是直线,点的坐标为
(2)点坐标为
(3)
【解析】(1)解:抛物线对称轴是直线.
∵点与点关于对称轴对称,点,
∴点的坐标为:.
(2)抛物线与轴交于点,
,
,点坐标为,顶点的坐标为
如图,设的中点为,则点的坐标.
设点的坐标为.
作轴,垂足为点.
∵轴,轴,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴点坐标为;
(3)如图,延长交轴于点,
∵点,点坐标为.
∴直线的函数解析式为:.
∴点的坐标为.
又∵,
∴.
在与中,,,
∴.
,
∴,又,,
∴.
在中,,,,
,
解得:(舍去)或.
8.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像与x轴交于点,与y轴交于点.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)如果点是二次函数图像对称轴上的一点,连接、,求的面积;
(3)如果点P是该二次函数图像上位于第二象限内的一点,且,求点P的横坐标.
【答案】(1)
(2)4
(3)
【解析】(1)解:∵二次函数的图像与x轴交于点,与y轴交于点,
得,
解得,
∴二次函数的解析式为;
(2)解:∵点是二次函数图像对称轴上的一点,
又∵二次函数图像的对称轴为直线,
∴,点D坐标为,
设直线的表达式为,
∵直线经过,,得,
解得,
∴直线的表达式为,
设抛物线的对称轴与直线交于点E,
∴点E坐标为,
∴,
∴;
(3)解:过点P作轴,垂足为H,
设点,
∴,,
∴,
∵,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得(舍去),,
即点P的横坐标是.
9.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点点在轴的正半轴上,与轴交于点,已知.
(1)求顶点和点的坐标;
(2)将抛物线向右平移个单位,得到的新抛物线与轴交于点,求点的坐标和的面积;
(3)如果点在原抛物线的对称轴上,当与相似时,求点的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【解析】(1)解:根据题意可画出函数图象,如图1,
令可得,
∴,即.
在中,,
∴,
∴,
∴.
将点的坐标代入抛物线解析式可得,,
解得.
∴抛物线的解析式为:.
∴顶点,
令,即,
∴或,
∴.
(2)解:如图2,
将(1)中抛物线向右平移个单位,得到的新抛物线.
令,则.
∴
连接并延长交轴于点,设直线AP的解析式为y=x+ ,把点A和点P的坐标代入得
,
∴直线的解析式为:,
当x=0时, y=﹣2,
∴,
∴.
(3)解:在中,,,,,
,,
如图3,过点作垂直于原抛物线的对称轴于点Q,
∴,,
∴,.
∴,
若与相似,则::或::,
设,
则,
∴::或::,
解得或.
∴或
10.在平面直角坐标系中点A、B的坐标分别是和.
(1)求出直线的解析式.
(2)过原点的抛物线W的顶点P在线段上,与x轴正半轴交于点Q.
(i)向右平移抛物线得到抛物线,若同时过点Q和点A,求平移的距离和的表达式.
(ii)延长交y轴于点C,将线段绕原点逆时针旋转得到线段.当和相似时,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)(i)2,;(ii)
【解析】(1)解:设直线的解析式为,代入和,
,
,
直线的解析式为:;
(2)解:(i)过原点的抛物线W的顶点P在线段上,与x轴正半轴交于点Q,
抛物线W开口向下,
设,那么,
向右平移抛物线得到抛物线,若同时过点Q和点A,
,
,
,
,
如图所示:
不妨设抛物线W为,代入原点,得到
,
,
抛物线W为,
由题意可知,抛物线W向右平移了个距离,
那么抛物线的解析式为:,即;
综上,抛物线W向右平移了2个单位,抛物线的解析式为;
(ii)设,那么,,
设直线为:,代入,,
那么有,
,,
直线为:,
当时,,
延长交y轴于点C,将线段绕原点逆时针旋转得到线段.
,,
,
过点作轴于点,如图所示:
点是抛物线的顶点,那么是对称轴,
,, ,
,
,
,
,
,
,,,
当和相似时,,
,
或(舍)
,即.
11.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),顶点为G
(1)求抛物线和直线AC的解析式;
(2)如图1,设E(m,0)为x轴上的一个动点,若△CGE和△CGO的面积满足S△CGE=S△CGO,求点E的坐标;
(3)如图2,设点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右运动,运动时间为ts,点M为射线AC上一动点,过点M作MN∥x轴交抛物线对称轴右侧部分于点N.试探究点P在运动过程中,是否存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);y=3x+3;(2)点E的坐标为:(1,0)或(-7,0);(3)存在,t的值为或或.
【解析】解:(1)将点A(-1,0),B(3,0),点C(0,3)代入抛物线y=ax2+bx+c得,
,解得,
∴,
设直线AC的解析式为y=kx+n,
将点A(-1,0),点C(0,3)代入得:,解得:k=3,n=3
∴直线AC的解析式为:y=3x+3
(2)延长GC交x轴于点F,过点G作GH⊥x轴于点H,
∵
∴G(1,4),GH=4,
∴,
若S△CGE=S△CGO,
则S△CGE=S△CGO=,
①若点E在x轴的正半轴,
设直线CG为,将G(1,4)代入得
∴,
∴直线CG的解析式为y=x+3,
∴当y=0时,x=-3,即F(-3,0)
∵E(m,0)
∴EF=m-(-3)=m+3
∴
=
=
=
=
∴,解得:m=1
∴E的坐标为(1,0)
②若点E在x轴的负半轴上,则点E到直线CG的距离与点(1,0)到直线CG的距离相等,
即点E到点F的距离等于点(1,0)到点F的距离,
∴EF=-3-m=1-(-3)=4
∴m=-7,即E(-7,0)
综上所述,点E的坐标为:(1,0)或(-7,0)
(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,
设M(e,3e+3),e>-1,则,
①如图2,若∠MPN=90°,PM=PN,
过点M作MQ⊥x轴于点Q,过N作NR⊥x轴于点R,
∵MN∥x轴
∴MQ=NR=3e+3
∴Rt△MQP≌Rt△NRP(HL)
∴PQ=PR,∠MPQ=∠NPR=45°
∴MQ=PQ=PR=NR=3e+3
∴xN=xM+3e+3+3e+3=7e+6,即N(7e+6,3e+3)
∵N在抛物线上
∴−(7e+6)2+2(7e+6)+3=3e+3,
解得:(舍去),
∵AP=t,OP=t−1,OP+OQ=PQ
∴t−1−e=3e+3
∴t=4e+4=,
②如图3,若∠PMN=90°,PM=MN,
∴MN=PM=3e+3
∴xN=xM+3e+3=4e+3,即N(4e+3,3e+3)
∴−(4e+3)2+2(4e+3)+3=3e+3
解得:e1=−1(舍去),e2=,
∴t=AP=e−(−1)=,
③如图4,若∠PNM=90°,PN=MN,
∴MN=PN=3e+3,N(4e+3,3e+3)
解得:e=
∴t=AP=OA+OP=1+4e+3=
综上所述,存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.
12.已知抛物线与轴交于点和,与轴交于点,为坐标原点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是线段上的一个动点(不与点、重合),过点作轴的垂线交抛物线于点,连接.当四边形恰好是平行四边形时,求点的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,是的中点,过点的直线与抛物线交于点,且,在直线上是否存在点,使得与相似?若存在,求点的坐标:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为;
(2)
(3)存在,,
【解析】(1)解:设抛物线的解析式为,
∵,,
∴
代入,得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:设直线的解析式为,
代入得,
∴,
∴直线的解析式为,
设,,则,
则,
∵是平行四边形,
∴,即,
∴,
∴;
(3)解:由题意得,,,
∴点D、A、Q在同直线上,
设,,
∴,,
作轴,故轴,则,
∴,
∵,
∴,
可知,
∴,
同理可得直线的解析式为,
解方程,得或,
∴,
连接,作轴,
可知:,
∴,
∵,
∴,
即,故在的左侧,
此时:,
设,
∵,,,,
I.当时,
,
∴,,
∴,
II.当时,
,
∴,,
∴.
13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴负半轴交于点A、与x轴正半轴交于点B,与轴正半轴交于点C,已知.
(1)求b、c的值;
(2)将抛物线平移,平移后得到新抛物线与y轴负半轴交于点P.
①如果平移后的新抛物线经过点,且原点O到它的对称轴的距离等于的长度,求平移后新抛物线的解析式;
②在原抛物线对称轴右侧部分上取一点E,使得,记点E在新抛物线上的对应点为F,如果点F在的延长线上,且,求平移后的新抛物线的顶点坐标.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】(1)解:在中,当时,,
∴,
∵点C在y轴正半轴上,
∴,
∴,
∵,
∴,,
将,代入,得:,
解得:;
(2)解:①设平移后的抛物线解析式为,
∵平移后的抛物线经过,
∴,
∴;
在中,当时,,即,
又∵在轴负半轴,
∴,即,
∴,,
平移后的抛物线对称轴为直线,
∵原点O到新抛物线的对称轴的距离等于的长度,
∴,即,
解得:,
∴,
∴平移后新抛物线的解析式;
②连接交轴于,
由(1)可知原抛物线的解析式为,
∵,
∴,则,
∵,则,
∴,即,
设直线的解析式为,代入,,得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,解得:或,
∴,
过点作轴,过点E作于G,
∴,
设,则,
∴新抛物线是由原抛物线向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到的,
∴新抛物线解析式为:,
又∵,
∴,
∴,
解得:,(舍去),
∴平移后的新抛物线解析式为:,
∴新抛物线的顶点坐标为.
14.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,顶点为,联结交抛物线的对称轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)联结、,求证:是直角三角形;
(3)点是线段上的一点,点是对称轴右侧抛物线上的一点,如果是以为腰的等腰直角三角形,点的坐标为________.
A. B. C. D.或
【答案】(1)
(2)直角三角形,见解析
(3)D
【解析】(1)解:依题意得:
,解得:,
∴抛物线的表达式为
(2) 是直角三角形,证明过程如下:
如图:
∵
∴是抛物线与轴交点坐标为.
抛物线顶点坐标为
的长度:.
的长度:.
的长度:.
因此,是直角三角形,.
(3)∵、
∴,直线的解析式为
∴,
∵抛物线的对称轴为,点是与对称轴的交点,
∴当时,,即.
是以为腰的等腰直角三角形,分两种情况讨论等腰直角三角形:
情况一:如图,(直角在M点):,,
∴,
∴轴,
过点作,
∵,
∴,
∴,
设,
则:,
把,代入抛物线解析式得:
,解得 ,
对应.
情况二:如图,(直角在E点):,,
过点作,同理可设:
则:,
把,代入抛物线解析式得:,解得 ,(不合题意舍去)
对应 .
综上所述:点 的坐标为 或 ,
故答案为 D.
15.如图所示,直线与x轴交于点,与y轴交于点B,抛物线经过A、B两点,与x轴的另一个交点为点C.
(1)求抛物线的解析式:
(2)点是x轴正半轴上一动点,过点E作轴于点E,交直线于点D,交抛物线于点P,联结.
①当点E在线段上时,若与相似,求点E的坐标;
②若,直接写出点E的坐标.
【答案】(1)
(2)①或;②点的坐标为或
【解析】(1)解:把代入得:,
故,
则的坐标为,
把代入中
得,
解得:,
∴抛物线的解析式的为:.
(2)解:①∵,
令,则,解得:或3,
∴,
又∵,
∴,,,
又轴,
,
,
,
∵,
∴,,
,
当,即时,,
解得:(舍去)或,
故;
当,即时,,
解得:(舍去)或,
故,
综上,或.
②∵点,,
设直线的解析式为:,
则,解得:,
∴直线的解析式为:,
当点P在x轴上方时,如图,连接,延长交x轴于N,
,
,
,
,
,
,
,
设直线的解析式为:,则,解得:,
∴直线的解析式为:,
,
解得:(舍去).
∴
当点P在x轴下方时,如下图所示:
,
,
,
,
,
,
设直线的解析式为:,则,解得:,
∴直线的解析式为:,
,
解得:(舍去),
∴
综上所述:点的坐标为:或.
16.在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的表达式和对称轴;
(2)联结、,D为x轴上方抛物线上一点(与点C不重合),如果的面积与的面积相等,求点D的坐标;
(3)设点,点E在抛物线的对称轴上(点E在顶点上方),当,且时,求点E的坐标.
小普和同学们对这道题展开讨论,首先确定了答案的个数为________,接着同学们各自解题,做出辅助线:过点P作对称轴的垂线,垂足为点H,作x轴的垂线,垂足为点G.你发现下列条件中,没用的是________(选择:A.抛物线解析式;B.点D坐标;C.;D.),最终计算出正确答案;同学们对这道题展开反思,发现D条件可能是错误的,你赞同吗?请说明理由.
【答案】(1),直线
(2)
(3);、;的条件是错误的,理由见解析
【解析】(1)解:由题意得
,
解得:,
,
,
对称轴为直线;
(2)解:如图,
当时,,
,
,
设,
,
,
,
,
解得:,(舍去),
;
(3)解:如图,过点P作对称轴的垂线,垂足为点H,作x轴的垂线,垂足为点G,
轴,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
,
,
;
答案的个数为个,没用的是、;
故答案为:;、;
的条件是错误的,理由如下:
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
.
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