内容正文:
专题强化02:二次函数综合应用
【题型归纳】
· 题型一:动点问题
· 题型二:线段问题
· 题型三:周长问题
· 题型四:面积问题
· 题型五:角度问题
· 题型六:特殊三角形问题
· 题型七:特殊四边形问题
· 题型八二次函数与其他知识交汇综合
【题型探究】
题型一:动点问题
【例1】.(25-26九年级上·安徽合肥·阶段练习)如图,在中,,,正方形的边与在同一条直线上,,将沿平移,当点F与点C重合时,停止平移.设点B平移的距离为x,与正方形重合部分的面积为y,则y关于x的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【变式1】.(24-25九年级下·辽宁抚顺·阶段练习)如图1,在菱形中,,连接,点从点出发沿方向以的速度运动至点,点同时从点出发沿方向以的速度运动至点.设运动的时间为,的面积为.已知与之间的函数图象如图2所示,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2】.(2025·江苏南通·中考真题)如图,在等边三角形的三边上,分别取点,使.若,的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
题型二:线段问题
【例2】.(25-26九年级上·天津·阶段练习)已知:如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为,与y轴交于点,点P是直线下方的抛物线上一动点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)过P点作y轴的平行线交直线于点E,求线段的最大值.
【变式1】.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,抛物线的对称轴是直线.已知点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)是线段上的一个动点,过点作轴,延长交抛物线于点,求线段的最大值及此时点的坐标.
【变式2】.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知:如图,抛物线与轴交于点,.
(1)试确定该抛物线的函数表达式;
(2)观察图象,当时,y的取值范围为________;
(3)已知点是该抛物线的顶点,若点是线段上的一动点,求的最小值.
题型三:周长问题
【例3】.(25-26九年级上·江西宜春·阶段练习)已知,如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,,顶点为.
(1)求此函数的解析式;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)在对称轴上找一点,使的周长最小,求出点坐标.
【变式1】.(25-26九年级上·山东济宁·阶段练习)已知抛物线经过、、三点,直线l是抛物线的对称轴.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)抛物线的顶点为D,连接CD、BD、BC,求的面积;
(3)设点P是直线l上的一个动点,当的周长最小时,求点P的坐标.
【变式2】.(25-26九年级上·安徽六安)已知抛物线与轴交于点,顶点为.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)如图,点坐标,为抛物线对称轴上一动点,过点的直线平行轴交抛物线于、两点(点在点的左侧).
①若,求点坐标;
②若以为边构造矩形(、在线段、上),求该矩形周长的最大值.
题型四:面积问题
【例4】.(25-26九年级上·福建龙岩·阶段练习)如图,已知二次函数的图象过点和.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)C为点B关于抛物线的对称轴的对称点,直线经过A,C两点,在抛物线上找一点P(异于点B),使得,求点P的坐标.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽蚌埠·阶段练习)已知二次函数的图象与轴的交于、两点,与轴交于点.
(1)求二次函数的表达式及点坐标;
(2)是二次函数图象上位于第三象限内的点,求面积的最大值;
【变式2】.(25-26九年级上·河南新乡·阶段练习)如图,抛物线与轴交,两点,直线与抛物线交于,两点,其中点的横坐标为2.
(1)求抛物线的解析式和点的坐标;
(2)是线段上的一个动点,过点作轴的平行线交抛物线于点,设点的横坐标为,线段的长度为,求与之间的函数关系式,并求出的最大值和此时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当线段取得最大值时,请直接写出四边形的面积.
题型五:角度问题
【例5】.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,二次函数(m是常数,且)的图象与轴交于A,B两点(点在点的左侧),与轴交于点.
(1)求A,B,C三点的坐标(用数字或含的式子表示),并求的度数;
(2)若,点在抛物线上,且,求点的坐标.
【变式2】.(2025九年级上·浙江·专题练习)如图,直线与x轴交于点,与y轴交于点C,抛物线经过点B,C,与x轴的另一个交点为A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线下方抛物线上一动点,求四边形面积最大时点P的坐标;
(3)若M是抛物线上一点,且,请直接写出点M的坐标.
【变式2】.(24-25九年级下·河南郑州·阶段练习)如图所示,抛物线与轴交于点,点,是抛物线的顶点.
(1)求抛物线所对应的函数解析式;
(2)设直线所在的函数解析式为,请直接写出不等式的解集;
(3)抛物线上是否存在点,使得,若存在,请求出点坐标,若不存在,请说明理由.
题型六:特殊三角形问题
【例6】.(25-26九年级上·湖北襄阳·阶段练习)如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,顶点为点E,己知点B的坐标为,经过点B的直线与抛物线另一个交点D的坐标为,连接.
(1)求抛物线及直线的解析式;
(2)若点F在x轴上,则当的值最小时,求点F的坐标;
(3)若点P是y轴上的一点,使得为等腰三角形,求点P的坐标.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽六安·阶段练习)如图,抛物线的顶点为,其坐标为,抛物线交轴于,两点,交轴于点,已知.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接,,判断的形状;
(3)若点是第一象限内抛物线上的动点,连接和,求面积的最大值.
【变式2】.(2025九年级上·浙江·专题练习)如图①,直线与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物线与y轴交于点,与x轴正半轴交于点,设M是点C,D间抛物线上的一点(包括端点).其横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当m为何值时,面积S取得最大值?请说明理由;
(3)如图②,连接,抛物线上是否存在点Q,使得是以为底的等腰三角形,如果存在,请求出点Q的坐标,不存在,请说明理由.
题型七:特殊四边形问题
【例7】.(25-26九年级上·山东日照·阶段练习)如图(1),直线与、轴分别交于点、点,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为.
(1)求该抛物线的解析式与点的坐标;
(2)当时,在抛物线上求一点,使的面积有最大值;
(3)连接,点在轴上,点在对称轴上,是否存在点,,使以、、、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1】.(23-24九年级上·山西阳泉·期末)综合与探究
如图,抛物线与轴交于两点(点在点的右侧),与轴交于点.
(1)求直线的解析式.
(2)若点E是直线下方抛物线上一动点,当的面积最大时,求点的坐标.
(3)在()的条件下,过点作轴的平行线交直线于点,连接,点是抛物线对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点,使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2】.(25-26九年级上·福建福州·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中已知抛物线与直线都经过,两点,该抛物线的顶点为.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)在线段上存在点,使得取得最小值,求此时点坐标及的最小值.
(3)在(2)条件下,点为直线上一点,过作轴的垂线交抛物线于点,是否存在点,使点,,,是平行四边形的四个顶点?若存在,求点的坐标,若不存在,请说明理由.
题型八:二次函数与其他知识交汇综合
【例8】.(2024·湖北荆州·一模)如图,已知经过点和的抛物线与y轴交于点C,过点C作轴交抛物线于点D.
(1)请用含m的代数式表示n和点D的坐标;
(2)设直线垂直平分,垂足为E,交该抛物线的对称轴于点F,连接,,,求m的值;
(3)若在(2)的条件下,若点Q是抛物线上在y轴右侧的一个动点,其横坐标为t,点Q到抛物线对称轴和直线的距离分别是,且,①求d关于t的函数解析式;②当时,直接写出t的取值范围.
【变式1】.(2025·上海·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B的左边),与y轴交于点C,顶点为D;抛物线与抛物线关于轴对称,抛物线与x轴交于点M、N(点M在点N的左边).
(1)用配方法求抛物线的顶点坐标;
(2)求线段的长;
(3)如果,平移抛物线,使所得新抛物线的顶点E在其关于轴对称抛物线的对称轴上,当时,求平移后新抛物线的表达式.
【变式2】.(24-25九年级上·吉林长春·期末)在平面直角坐标系中,抛物线(、为常数)经过点,其对称轴为直线,点、在该抛物线上(点与点不重合),且点、的横坐标分别为、,将此抛物线在、两点之间的部分(包含、两点)记为.
(1)求此抛物线对应的函数表达式.
(2)当图象的最低点是抛物线的最低点时,求的取值范围.
(3)当点、到直线距离相等时,求的值.
(4)设点、的坐标分别为、,连接,当线段与图象只有一个公共点时,直接写出的取值范围.
【专题强化】
1.(20-21九年级上·河南·期中)如图,在中,,动点P从点A开始沿边向点B以的速度移动,动点Q从点B开始沿边向点C以的速度移动,如果P、Q两点分别从A,B两点同时出发,设运动时间为t,
(1) , , ;
(2)t为何值时的面积为?
(3)t为何值时的面积最大?最大面积是多少?
2.(2025·四川广元·模拟预测)如图,直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线 经过点B,C,且与x轴的另一个交点为A.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点G是抛物线上的一点,且满足,求点G的坐标.
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点 Q,使得 是以为直角边的直角三角形?若存在,请求出点 Q的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(24-25九年级上·重庆·期末)如图所示,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)求抛物线的解析式和点C的坐标;
(2)连接,点P是直线上方抛物线上的一动点,若有,求出点P的横坐标;
(3)若将抛物线沿直线方向平移一定距离得到新抛物线L,且抛物线L满足当时,有最大值为0,直接写出抛物线L的对称轴.
4.(25-26九年级上·广东·期中)已知,如图,抛物线与轴交于、两点(点在点左方),与轴相交于点,直线经过点、.
(1)求的长度;
(2)点为直线下方抛物线上一点,当四边形面积最大时,求点的坐标.
5.(24-25九年级上·广东东莞·期末)如图,已知抛物线与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于C点,已知点A、B的坐标分别是、.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在x轴上是否存在一点P,使是以为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(24-25九年级上·河北保定·期中)如图,抛物线与x轴交于两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,且当和时,y的值相等,直线与这条抛物线交于两点,其中一点横坐标为4,另一点是这条抛物线的顶点M.
(1)求顶点M 的坐标并求出这条抛物线对应的函数解析式.
(2)P为线段上一点(P不与点重合),作轴于点Q,连接,设,四边形的面积为S,
①求S与t的函数解析式,并直接写出t的取值范围.
②当t为何值时,四边形的面积最大,求出这个最大值.
7.(2022·青海西宁·一模)已知,如图,抛物线与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧.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一点E,使得的周长最小,如果存在,求出点E;
(3)若点D是x轴下方抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,的面积为S,求出S与m的函数关系式,并直接写出自变量m的取值范围;请问当m为何值时,S有最大值?最大值是多少.
8.(24-25九年级下·宁夏吴忠·期中)如图,抛物线与x轴交于 , B 两点(点 A 在点 B 的左侧), 与y轴交于点,直线 与x轴交于点 D,动点M在抛物线上运动,过点 M 作轴,垂足为P,交直线于点 N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E是抛物线对称轴与x轴交点,点F是x轴上一动点,在M 运动过程中,若C、E、F、M为顶点的四边形是平行四边形时,请求出满足条件的点F的坐标.
9.(2025·山东聊城·三模)已知抛物线与x轴交于A,B两点,且经过点,顶点坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点D为抛物线上一个动点,连接,求的面积的最大值;
10.(24-25九年级上·辽宁鞍山·期中)如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点A的坐标为,与y轴交于点,作直线.动点P在线段上运动(不含O、B),过点P作轴,交抛物线于点M,交直线于点N,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式和直线的解析式;
(2)求四边形面积的最大值;
(3)设点Q为抛物线对称轴上的一个动点,直接写出使为直角三角形的点Q的坐标.
11.(23-24九年级上·吉林·期末)如图,抛物线(是常数,且)与轴交于两点,与y轴交于点.并且两点的坐标分别是.
(1)①求抛物线的解析式;
②顶点的坐标为___________;
③直线的解析式为___________;
(2)若为线段上的一个动点,过点作轴于点,求四边形面积的最大值;
(3)若点是抛物线在第一象限上的一个动点,过点作交轴于点.当点的坐标为___________时,四边形是平行四边形.
12.(25-26九年级上·福建福州·阶段练习)如图,对称轴为直线的抛物线与轴相交于两点,其中点的坐标为,且点(2,5)在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线与轴的交点;
①点在抛物线上,且,求点点坐标;
②设点是线段上的动点,作轴交抛物线于点,求的最大值和此时点坐标.
13.(25-26九年级上·广东·期中)抛物线与 x 轴交于,两点,与 y 轴交于点 C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上是否存在一点 M,使得三角形的周长最小?若存在,求出点 M 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)点 P 是第一象限内抛物线上的一个动点(不与点 B, C 重合),过点 P 作 轴于点 D,交 于点 E.设点 P 的横坐标为 m,求线段 的最大值及此时点 P 的坐标.
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专题强化02:二次函数综合应用
【题型归纳】
· 题型一:动点问题
· 题型二:线段问题
· 题型三:周长问题
· 题型四:面积问题
· 题型五:角度问题
· 题型六:特殊三角形问题
· 题型七:特殊四边形问题
· 题型八二次函数与其他知识交汇综合
【题型探究】
题型一:动点问题
【例1】.(25-26九年级上·安徽合肥·阶段练习)如图,在中,,,正方形的边与在同一条直线上,,将沿平移,当点F与点C重合时,停止平移.设点B平移的距离为x,与正方形重合部分的面积为y,则y关于x的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查动点函数图象问题,涉及到二次函数的性质,正方形和三角形面积,先判断在平移过程中不同阶段重合部分图形的形状,再求出面积关于平移距离的函数表达式,最后根据函数表达式判断出函数的图象.
【详解】解:当时,向右平移,此时重合部分是一个等腰直角三角形,重合面积为,这是一个二次函数,图象开口向上,对称轴为轴;
当时,重合部分是一个四边形,面积等于的面积减去右侧小等腰直角三角形的面积,即:,这是一个二次函数,图象开口向下,对称轴为.
综上,选项A的图象符合题意,
故选:A.
【变式1】.(24-25九年级下·辽宁抚顺·阶段练习)如图1,在菱形中,,连接,点从点出发沿方向以的速度运动至点,点同时从点出发沿方向以的速度运动至点.设运动的时间为,的面积为.已知与之间的函数图象如图2所示,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的性质,动点问题与函数图象,三角形面积计算,表示出的面积表达式是解决本题的关键.
先根据点M和点N的运动速度和路径,分情况讨论的面积表达式,再结合函数图象即可求解a的值.
【详解】解:四边形是菱形,,
,.
如图1,当点N在上运动时,,.
过点M作于点E.
在中,,
.
.
当点N在点C时,,即.解得(负值已舍).
.
如图2,当点N在上运动时,,.
过点N作于点H.
在中,,
.
.
当时,.
解得,(不符合题意,舍去).
.
故选:C.
【变式2】.(2025·江苏南通·中考真题)如图,在等边三角形的三边上,分别取点,使.若,的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形30度角的性质,勾股定理,解题的关键是熟练掌握以上性质,并灵活应用.
利用等边三角形的性质得出相等的边和角,通过证明全等三角形得出对应边相等,判定是等边三角形,作垂线利用面积公式求出和的面积,即可得到函数关系式,再结合二次函数的性质判断图象即可.
【详解】解:是等边三角形,
∴,
∵
,
即,
,
∴,
过点A作于G点,则,
∴
∴,
∴,
∴,
过点D作于点H,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
'
,
∴y关于x的函数图象开口向上,当时,当时,当时y的最小值为,
∴选项A,C,D均不符合题意,选项B符合题意,
故选:B
题型二:线段问题
【例2】.(25-26九年级上·天津·阶段练习)已知:如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为,与y轴交于点,点P是直线下方的抛物线上一动点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)过P点作y轴的平行线交直线于点E,求线段的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了二次函数综合,求二次函数解析式,正确理解题意求出对应的函数解析式是解题的关键.
(1)将两点坐标代入解析式即可求得抛物线解析式;
(2)根据坐标求出所在直线解析式为,设,,进而求得,再根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象经过点和点,
∴,
∴,
∴这个二次函数的表达式为.
(2)解:∵点P是直线下方的抛物线上一动点,
∴设,,
设直线的解析式为,
将点和点代入得,
∴,
∴直线的解析式为.
∵过P点作y轴的平行线交直线于点E,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,有最大值为,
∴线段的最大值为.
【变式1】.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,抛物线的对称轴是直线.已知点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)是线段上的一个动点,过点作轴,延长交抛物线于点,求线段的最大值及此时点的坐标.
【答案】(1)
(2)最大值为2,的坐标为
【分析】本题考查了求解二次函数解析式,二次函数的性质.
(1)根据对称轴,利用待定系数法即可求解.
(2)根据对称轴得出点坐标,由点、的坐标得直线的解析式为,设点,则点,进而求解.
【详解】(1)解:点的坐标为
.
抛物线过点,对称轴是直线,
,
解得,
抛物线的解析式为.
(2)解:抛物线对称轴为直线,点的坐标为,
点的坐标为.
,
设直线的解析式为,
,
解得,
直线的解析式为.
设点,
则点,
.
,
当时,线段的值最大,最大值为2,此时点的坐标为.
【变式2】.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)已知:如图,抛物线与轴交于点,.
(1)试确定该抛物线的函数表达式;
(2)观察图象,当时,y的取值范围为________;
(3)已知点是该抛物线的顶点,若点是线段上的一动点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了用待定系数法求解析式以及二次函数图象的性质,垂线段最短,勾股定理,熟练掌握用待定系数法求解析式是解题关键.
(1)将点与点坐标代入抛物线解析式得到关于的方程组,由此求出的值,从而进一步得出解析式即可;
(2)由得出开口方向向下,对称轴为直线,再根据越远离对称轴的自变量所对应的函数值越小,以及结合进行分析,即可作答.
(3)根据垂线段最短可知当时,最小,据此进一步利用三角形的面积公式求出即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:由(1)得,
∴开口方向向下,对称轴为直线,
在时,有最大值,且,越远离对称轴的自变量所对应的函数值越小,
∵,
∴把代入,得,
∴观察图象,当时,y的取值范围为.
(3)解:当是边上的高时,的值最小,
由(2)得对称轴为直线,有最大值,且
∵点是的顶点,
即,
∵,,
∴,,点到轴的距离为,
∴,
∴,
∴的最小值是.
题型三:周长问题
【例3】.(25-26九年级上·江西宜春·阶段练习)已知,如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,,顶点为.
(1)求此函数的解析式;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)在对称轴上找一点,使的周长最小,求出点坐标.
【答案】(1)
(2)为直角三角形,理由见解析
(3)
【分析】本题主要考查了二次函数综合,求二次函数解析式,勾股定理的逆定理,熟知二次函数的相关知识是解题的关键.
(1)根据题意可求出点A和点C的坐标,再利用待定系数法求解即可;
(2)根据(1)所求把解析式化为顶点式求出点D的坐标,则可证明,据此可得结论;
(3)连接,可证明当P、A、C三点共线时,有最小值,即此时的周长有最小值,求出直线解析式,即可求出此时点P的坐标.
【详解】(1)解:∵,且点A在x轴负半轴,点C在y轴负半轴,
∴,
把点A和点B的坐标代入抛物线解析式中得,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:是直角三角形,理由如下:
如图所示,连接,
∵抛物线解析式为,
∴顶点D的坐标为;
∵,,
,
∴,
∴是直角三角形;
(3)解:如图所示,连接,
由对称性可得,
∴的周长,
∵的长为定值,
∴当P、A、C三点共线时,有最小值,即此时的周长有最小值;
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
在中,当时,,
∴点P的坐标为.
【变式1】.(25-26九年级上·山东济宁·阶段练习)已知抛物线经过、、三点,直线l是抛物线的对称轴.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)抛物线的顶点为D,连接CD、BD、BC,求的面积;
(3)设点P是直线l上的一个动点,当的周长最小时,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)3
(3)
【分析】本题考查了二次函数综合题,涉及了抛物线的性质及解析式的确定等知识,掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)用待定系数法即可求解;
(2)先求出直线与对称轴的交点,即可得出,再用面积之和即可得出结论
(3)点A关于函数对称轴的对称点为点B,连接交函数对称轴于点P,则点P为所求点,即可求解;
【详解】(1)解:将、、代入抛物线中,得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式:;
(2)解:∵抛物线的解析式:;
∴:,
∴顶点的坐标为,
设直线的解析式为,
将、)代入上式,得:
,
解得:,
∴直线的函数关系式,
设直线交抛物线对称轴于点N,
∴当时,,
∴.
∴,,
∴;
(3)解:连接,直线与直线的交点为P;
∵点A、B关于直线l对称,
∴,
∴,
的周长为,当、、三点共线时,最小,即的周长最小。
∵直线的函数关系式,
当时,,即P的坐标;
【变式2】.(25-26九年级上·安徽六安·阶段练习)已知抛物线与轴交于点,顶点为.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)如图,点坐标,为抛物线对称轴上一动点,过点的直线平行轴交抛物线于、两点(点在点的左侧).
①若,求点坐标;
②若以为边构造矩形(、在线段、上),求该矩形周长的最大值.
【答案】(1)
(2)①;②该矩形周长的最大值为
【分析】本题考查了待定系数法的应用,二次函数与几何综合;
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出B点坐标,设,则,表示出和,
①根据列方程求出m,进而可得点坐标;
②易得直线解析式,则可知,,用含m的式子表示出矩形的周长,再利用二次函数的性质解答即可.
【详解】(1)解:与轴交于、,
,
解得:,
抛物线的表达式为:;
(2)∵,
∴,
设,则,
,,
①,
,
解得:(舍去)或,
;
②∵
∴直线解析式为,
∴,
,
设矩形周长为,
则,
∴当时,的最大值为.
题型四:面积问题
【例4】.(25-26九年级上·福建龙岩·阶段练习)如图,已知二次函数的图象过点和.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)C为点B关于抛物线的对称轴的对称点,直线经过A,C两点,在抛物线上找一点P(异于点B),使得,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题主要考查了二次函数解析式求解及二次函数综合应用,准确分析计算是解题的关键.
(1)把点和代入解析式中求解即可;
(2)根据对称的性质求出点,根据直线过点,两点,求出一次函数的解析式为,设,当点在上方时,即,过点作轴,交直线于点,可得,可得,代值计算即可;当点在直线下方,即或时,构造矩形减去三个拐角三角形计算即可;
【详解】(1)解:二次函数的图象过点和,
,
,
;
(2)由题可得,抛物线对称轴为,
C为点B关于抛物线的对称轴的对称点,,
,
直线过点,两点,
,
解得:,
,
在抛物线上,
设点,
由已知条件可得:,
当点在上方时,即,过点作轴,交直线于点,
,
,
,
,
,
,,
与不重合,
舍去,
,,
;
当点在直线下方,即或时,
当时,,,共线,不符合题意;
当时,
,
,
,
,
或,
,
,
,
;
综上所述:或.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽蚌埠·阶段练习)已知二次函数的图象与轴的交于、两点,与轴交于点.
(1)求二次函数的表达式及点坐标;
(2)是二次函数图象上位于第三象限内的点,求面积的最大值;
【答案】(1),;
(2)面积的最大值为
【分析】本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的图象和性质,二次函数与几何图形的综合等,熟练掌握知识点并能够综合运用知识点是解题的关键.
(1)直接由待定系数法求出二次函数的解析式,再令,解方程求解即可;
(2)过点作轴的垂线交于点,连接、,先求出直线解析式,则,当取最大值时,的面积最大,设,则,故有,利用二次函数的性质求最值即可解答.
【详解】(1)解:把,代入得:,
解得,
∴二次函数的表达式为,
当时, ,
解得,,
∴;
(2)解:过点作轴的垂线交于点,连接、,
设直线的表达式为,
把、代入得:,
解得,
∴直线的表达式为,
则,
∴当取最大值时,的面积最大,
设,则,
∵点位于第三象限,
∴, ,
∴,
∴当时,的面积最大,最大值为.
【变式2】.(25-26九年级上·河南新乡·阶段练习)如图,抛物线与轴交,两点,直线与抛物线交于,两点,其中点的横坐标为2.
(1)求抛物线的解析式和点的坐标;
(2)是线段上的一个动点,过点作轴的平行线交抛物线于点,设点的横坐标为,线段的长度为,求与之间的函数关系式,并求出的最大值和此时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当线段取得最大值时,请直接写出四边形的面积.
【答案】(1);
(2);;
(3)
【分析】(1)由题意得抛物线的解析式为:;即可求解 ;
(2)求出直线的解析式为:;由题意得,,推出;
(3)根据即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交,,
∴抛物线的解析式为;
当时,;
∴;
(2)解:设直线的解析式为:,
则,
解得:,
∴直线的解析式为:;
由题意得:,,
∴;
∵,
∴当时,;
此时,,即;
(3)解:
.
题型五:角度问题
【例5】.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,二次函数(m是常数,且)的图象与轴交于A,B两点(点在点的左侧),与轴交于点.
(1)求A,B,C三点的坐标(用数字或含的式子表示),并求的度数;
(2)若,点在抛物线上,且,求点的坐标.
【答案】(1),,,
(2)或
【分析】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,等腰直角三角形的判定和性质,解题的关键是学会分类讨论.
(1)令,解方程可得,两点坐标,令,可得点的坐标,证明,可得;
(2)分两种情况,即点在轴上方或点在轴下方,利用等腰三角形的判定和性质即可解答.
【详解】(1)解:当时,,
解方程,得,,
点在点的左侧,且,
,,
当时,,
,
,
,
;
(2)解:当时,,,,,
当点在轴上方时,如图,过点作的垂线段交于点,
,,,
,
设,
,
解得,
;
当点在轴下方时,如图,过点作的垂线段交于点,
,
同理可得,
设,
,即
解得,
;
综上所述,的坐标为或.
【变式2】.(2025九年级上·浙江·专题练习)如图,直线与x轴交于点,与y轴交于点C,抛物线经过点B,C,与x轴的另一个交点为A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线下方抛物线上一动点,求四边形面积最大时点P的坐标;
(3)若M是抛物线上一点,且,请直接写出点M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点或
【分析】(1)首先求得点,然后利用待定系数法求得抛物线解析式即可;
(2)过点作交于点,首先求得点,设点,则点,可求得,进而可得四边形面积,由二次函数的图像与性质即可获得答案;
(3)分点在上方和点在下方两种情况进行分析,即可获得答案.
【详解】(1)解:直线与x轴交于点,
∴可有,解得,
∴点,
∵抛物线经过点,
∴将点代入,可得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)如下图,过点作交于点,
∵抛物线与轴的交点为,
当时,可有,
解得,
∴点,
设点,则点,
∴,
∵四边形面积,
∴当时,四边形面积有最大值,
此时点;
(3)如下图,当点在上方时,设交轴于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴点,
设直线解析式为,将点,点代入,
可得,解得,
∴直线解析式为,
联立方程组可得,
解得:或,
∴点,
当点在下方时,
∵,
∴,
∴点的纵坐标为,
∴点的坐标为.
综上所述,点坐标为或.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求一次函数和二次函数解析式、二次函数的图像与性质、平行线的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识,利用数形结合思想和分类讨论的思想分析问题是解题关键.
【变式2】.(24-25九年级下·河南郑州·阶段练习)如图所示,抛物线与轴交于点,点,是抛物线的顶点.
(1)求抛物线所对应的函数解析式;
(2)设直线所在的函数解析式为,请直接写出不等式的解集;
(3)抛物线上是否存在点,使得,若存在,请求出点坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或
【分析】本题主要考查了求二次函数关系式,二次函数与不等式,求一次函数的关系式,
对于(1),将点,点代入顶点式,整理求出解即可;
对于(2),先求出交点B,P的坐标,再根据直线在抛物线上方时自变量的取值范围即为答案;
对于(3),分两种情况:点M在x轴下方时,此时与点P重合可得答案;点M在x轴上方时,先求出点P关于x轴的对称点的坐标,再求出直线的关系式,然后联立直线和抛物线的关系式,求出解即可.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点,点.
设抛物线解析式为
.
整理,得;
(2)解:.
将化为顶点式,得.
点坐标为.
点的坐标为,
不等式的解集为;
(3)解:存在.
由抛物线的对称性可知
故当点在x轴下方时,点与点重合,可得点坐标为.
如图所示,作点关于轴的对称点,点P的坐标为,
可得Q点坐标为.
设直线的解析式为.
∵点,,
直线的解析式为.
联立方程组可得
解得(舍).
将代入,
得.
故的坐标为.
综合以上可得点M的坐标为或.
题型六:特殊三角形问题
【例6】.(25-26九年级上·湖北襄阳·阶段练习)如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,顶点为点E,己知点B的坐标为,经过点B的直线与抛物线另一个交点D的坐标为,连接.
(1)求抛物线及直线的解析式;
(2)若点F在x轴上,则当的值最小时,求点F的坐标;
(3)若点P是y轴上的一点,使得为等腰三角形,求点P的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为;直线的解析式为
(2)
(3)或或或
【分析】本题主要考查了二次函数综合,待定系数法求函数解析式,勾股定理等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)可求出,顶点E的坐标为;,作点C关于x轴的对称点G,连接,则,,可证明当三点共线时,有最小值,即此时有最小值;求出直线的解析式,进而求出直线与x轴的交点坐标即可得到答案;
(3)求出点A坐标,进而求出的长,再分,和三种情况,讨论求解即可.
【详解】(1)解:把点B和点D的坐标代入中得,
∴,
∴抛物线解析式为;
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴;
∵抛物线解析式为,
∴顶点E的坐标为;
如图所示,作点C关于x轴的对称点G,连接,则,,
∴,
∴当三点共线时,有最小值,即此时有最小值;
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
在中,当时,,
∴点F的坐标为;
(3)解:在中,当时,解得或,
∴,
∵,
∴,
∴;
当时,则点P的坐标为或;
当时,∵,
∴,
∴点P的坐标为;
当时,设点P的坐标为,
∴,
解得,
∴点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或或或.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽六安·阶段练习)如图,抛物线的顶点为,其坐标为,抛物线交轴于,两点,交轴于点,已知.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接,,判断的形状;
(3)若点是第一象限内抛物线上的动点,连接和,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)直角三角形
(3)
【分析】(1)设抛物线的表达式为,再把点C的坐标代入,即可求解;
(2)先求出点B的坐标,可得到,,的长,然后勾股定理逆定理解答即可;
(3)求出直线的表达式,设,作轴交于点,则,可得到,进而可用m表示出面积,再结合二次函数的性质解答即可.
【详解】(1)解:抛物线的顶点的坐标为,
设抛物线的表达式为.
又,
点的坐标为,
代入表达式,得,
解得,
抛物线的表达式为,即;
(2)解:令,则,
解得,
点的坐标为,
,
,
是直角三角形;
(3)解:设直线的表达式为,
将点,点的坐标代入,得:
,
解得,
直线的表达式为;
设,
如图,作轴交于点,则,
,
,
当时,有最大值为.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,二次函数的面积综合,一次函数的解析式,二次函数的解析式,勾股逆定理,两点间的距离公式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【变式2】.(2025九年级上·浙江·专题练习)如图①,直线与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物线与y轴交于点,与x轴正半轴交于点,设M是点C,D间抛物线上的一点(包括端点).其横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当m为何值时,面积S取得最大值?请说明理由;
(3)如图②,连接,抛物线上是否存在点Q,使得是以为底的等腰三角形,如果存在,请求出点Q的坐标,不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)2,理由见解析
(3)存在,或
【分析】本题主要考查了二次函数综合题,待定系数法求函数的解析式,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)如图所示,连接,过点M作轴交于E,过点M作分别交直线于G、F,先求出直线的解析式,进而得到,则点M在运动过程中的长保持不变,故要使的面积最大,则最大,即要使最大,进一步推出当最大时,最大,即此时的面积最大,求出,则,再用m表示出,然后结合二次函数的性质求解即可;
(3)设,根据勾股定理得到,根据等腰三角形的性质得到,列方程即可得到结论.
【详解】(1)解:把,代入抛物线解析式中得:,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:当m为2时,的面积最大,理由如下:
如图,连接,过点M作轴交于E,过点M作分别交直线于G、F,
设直线的解析式为,
把,代入得∶
,解得:,
∴直线的解析式为,
∵直线的解析式为,
∴,
∵,
∴,
∴点M在运动过程中的长保持不变,要使的面积最大,则最大,即要使最大,
∵,
∴当最大时,最大,即此时的面积最大,
∵点M的横坐标为m,
∴,
∴,
∵,
∴当时,最大,即此时的面积最大;
(3)解:设,
∴,
∵是以为底的等腰三角形,
∴,
∴,
解得:,
∴点Q的坐标为或.
题型七:特殊四边形问题
【例7】.(25-26九年级上·山东日照·阶段练习)如图(1),直线与、轴分别交于点、点,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为.
(1)求该抛物线的解析式与点的坐标;
(2)当时,在抛物线上求一点,使的面积有最大值;
(3)连接,点在轴上,点在对称轴上,是否存在点,,使以、、、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.
【答案】(1)抛物线解析式为,顶点坐标为
(2)当时,的面积有最大值
(3)存在点M的坐标为或或时,以C、P、M、N为顶点的四边形是平行四边形
【分析】本题是二次函数综合问题,主要考查了二次函数的最大值、待定系数法求解析式及相似三角形的性质,解题的关键是根据条件列函数或方程.
(1)先将点B和点C代入抛物线求得b和c的值,然后得到抛物线的解析式,再求得点P的坐标;
(2)过点E作y轴的平行线交直线于点F,然后设点E的坐标,得到点F的坐标,再表示出线段的长度,最后表示出的面积,从而利用二次函数的性质求得的面积最大值;
(3)先设点M和点N的坐标,然后分情况利用平行四边形的中心对称性列出方程求得点M和点N的坐标.
【详解】(1)解:由已知,、代入,
∴,
解得,
∴抛物线解析式为,顶点坐标为;
(2)解:当时,如图(1),在此抛物线上任取一点E,连接,经过点E作x轴的垂线,交直线于点F,
设点,则点,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,有最大值,
∴,
∴
(3)解:如图(3),
∵,,
设,
当为对角线时,
,
解得:,
;
当为对角线时,
,
解得:,
;
当为对角线时,
,
解得:,
;
综上所述,存在点M的坐标为或或时,以C、P、M、N为顶点的四边形是平行四边形.
【变式1】.(23-24九年级上·山西阳泉·期末)综合与探究
如图,抛物线与轴交于两点(点在点的右侧),与轴交于点.
(1)求直线的解析式.
(2)若点E是直线下方抛物线上一动点,当的面积最大时,求点的坐标.
(3)在()的条件下,过点作轴的平行线交直线于点,连接,点是抛物线对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点,使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.
【答案】(1)直线的表达式为;
(2)当的面积最大时,点的坐标为;
(3)或或.
【分析】()求出抛物线与两坐标轴的交点坐标,用待定系数法即可求得直线表达式;
()过点作轴,交直线于点,设点的坐标为,则点的坐标为, ,由,利用二次函数的性质即可求得点的坐标;
()设点的坐标,分三种情况考虑:为平行四边形的对角线;为平行四边形的对角线;为平行四边形的对角线;利用平行四边形性质即可求解.
【详解】(1)解:对于,令,则,
解得,,
∵点在点的右侧,
∴,,
令,得,
∴,
设直线的表达式为,
将,代入,得:
,
解得 ,
∴直线的表达式为;
(2)解:如图,过点作轴,交直线于点,
设点的坐标为,则点的坐标为,
∴,
由()知,
∴,
∴,
∵,
∴当时,的值最大,
当时,,
∴当的面积最大时,点的坐标为;
(3)解:点的坐标为或或,理由如下:
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵点在抛物线的对称轴上,
∴点的横坐标为,
由()知,由()知点的横坐标为,
设点的坐标为,
分三种情况:
当为平行四边形的对角线时,如图,
∴,
解得,
∴点的坐标为;
当为平行四边形的对角线时,如图,
∵,
解得,
∴点的坐标为;
当为平行四边形的对角线时,如图,
∴,
解得,
∴点的坐标为,
综上,点的坐标为或或.
【变式2】.(25-26九年级上·福建福州·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中已知抛物线与直线都经过,两点,该抛物线的顶点为.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)在线段上存在点,使得取得最小值,求此时点坐标及的最小值.
(3)在(2)条件下,点为直线上一点,过作轴的垂线交抛物线于点,是否存在点,使点,,,是平行四边形的四个顶点?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)点坐标为,的最小值为;
(3)存在点,使点,,,是平行四边形的四个顶点,点的坐标为或或或.
【分析】(1)把点和点的坐标代入,可得和,即可得抛物线的解析式;
(2)在线段上取点,作于点,根据勾股定理可得,由垂线段最短可知当于点,交于点时,取得最小值,由等腰三角形的性质,可得点坐标,结合勾股定理和,从而可得,即为的最小值;
(3)把点和点的坐标代入,可得直线的解析式,根据题意可知,,若点,,,是平行四边形的四个顶点,则,设,则,根据点和点的位置关系,进行分类讨论,列方程求解,可得每种情况对应的的值,从而可得点的坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线经过,两点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:在令,得或,
∴,
∴,
连接,
∵,,
∴,且
∴,
在线段上取点,作于点,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
当时,取得最小值,最小值为的长度,点为与的交点,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴点坐标为,的最小值为.
(3)解:∵直线都经过,两点,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
根据题意可知,,
若点,,,是平行四边形的四个顶点,则,
设,则,
若点在点的上方,则,
解得或,
当时,,,
当时,,,
若点在点的下方,则,
解得或,
当时,,,
当时,,,
∴存在点,使点,,,是平行四边形的四个顶点,点的坐标为或或或.
题型八:二次函数与其他知识交汇综合
【例8】.(2024·湖北荆州·一模)如图,已知经过点和的抛物线与y轴交于点C,过点C作轴交抛物线于点D.
(1)请用含m的代数式表示n和点D的坐标;
(2)设直线垂直平分,垂足为E,交该抛物线的对称轴于点F,连接,,,求m的值;
(3)若在(2)的条件下,若点Q是抛物线上在y轴右侧的一个动点,其横坐标为t,点Q到抛物线对称轴和直线的距离分别是,且,①求d关于t的函数解析式;②当时,直接写出t的取值范围.
【答案】(1),点的坐标为;
(2)的值为;
(3)①与之间的函数关系式为;②当时,的取值范围为或或.
【分析】本题考查了二次函数图象与性质,抛物线与坐标轴的交点问题,直线与抛物线的交点问题,掌握相关知识是解题的关键.
(1)将点代入可得,求出抛物线的对称轴为直线,即可求解;
(2)设与对称轴交于点,则,,得到是等腰直角三角形,再得到,即可求解;
(3)①先求得,当, 时,时,即求得解析式;
②先求得当,时,的值,则当时,可得出的取值范围.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,
∴,
∴,
∵,
∴对称轴为直线,
∴点的坐标为.
(2)解:设与对称轴交于点,则,,
∵点与点关于抛物线对称轴对称,,轴
∴是等腰直角三角形,,
∴,
解得:,
∴的值为;
(3)解:①∵,,
∴抛物线的解析式为,
∴,,抛物线对称轴方程为,直线的方程为,
∴,
∵点在轴右侧的抛物线上运动,,
∴当时,;
当时,;
当时,,
∴与之间的函数关系式为;
②如图:
当时,,解得:或(舍去),
当时,,解得:或(舍去),
当时,,解得:或(舍去),
当时,,解得:或(舍去),
当时,,解得:或(舍去),
∴当时,的取值范围为或或.
【变式1】.(2025·上海·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B的左边),与y轴交于点C,顶点为D;抛物线与抛物线关于轴对称,抛物线与x轴交于点M、N(点M在点N的左边).
(1)用配方法求抛物线的顶点坐标;
(2)求线段的长;
(3)如果,平移抛物线,使所得新抛物线的顶点E在其关于轴对称抛物线的对称轴上,当时,求平移后新抛物线的表达式.
【答案】(1)
(2)2
(3)平移后新抛物线的表达式为或.
【分析】此题考查二次函数的图象及性质,
(1)先对含x的项提取系数a,在括号里配方,最后整理即可得到二次函数的顶点坐标;
(2)先由抛物线与x轴交于点A、B,求出A、B的坐标,再由对称性得到M、N的坐标,即可算出线段的长;
(3)先根据求出a的值,再根据求出顶点E,即可求出平移后新抛物线的表达式.
【详解】(1)解:
,
∴抛物线的顶点坐标为;
(2)∵,令得,
解得,
∴;
∵抛物线,抛物线与抛物线关于轴对称,
∴抛物线的解析式为
当时,,
解得,
∴,
∴;
(3)由(2)得,,
∴,,
∵,
∴,解得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴设,
∴,得,
∴或,
∵
∴或,
∴平移后新抛物线的表达式为或.
【变式2】.(24-25九年级上·吉林长春·期末)在平面直角坐标系中,抛物线(、为常数)经过点,其对称轴为直线,点、在该抛物线上(点与点不重合),且点、的横坐标分别为、,将此抛物线在、两点之间的部分(包含、两点)记为.
(1)求此抛物线对应的函数表达式.
(2)当图象的最低点是抛物线的最低点时,求的取值范围.
(3)当点、到直线距离相等时,求的值.
(4)设点、的坐标分别为、,连接,当线段与图象只有一个公共点时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)4或
(4)或
【分析】本题主要考查二次函数综合应用、待定系数法求函数解析式、解一元二次方程、一元一不等式的应用等知识点,根据题意列出满足条件的方程或不等式(组)是解题的关键.
(1)根据抛物线经过点,其对称轴为直线得,解得:,即可确定抛物线对应的函数表达式;
(2)①当,即时,P在Q左侧,也在对称轴直线左侧,故,可得;②当,即时,Q在P左侧,可得,解得:;
(3)求出,又点P、Q到直线距离相等,得,然后求解即可解答.
(4)先求出抛物线与直线交点为,①当,即时,A在B左侧,根据线段与图象G只有一个公共点,得或,解得:;②当,即时,A.B重合,不存在线段,这种情况不存在;③当,即时,B在A左侧,有或,解得.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,其对称轴为直线,
∴,解得:,
∴抛物线对应的函数表达式为.
(2)解:①当,即时,P在Q左侧,也在对称轴直线左侧,
∵图象G的最低点是抛物线的最低点,
∴Q不在对称轴直线左侧,即,解得:,
∴此时m范围是;
②当,即时,Q在P左侧,
∵图象G的最低点是抛物线的最低点,
∴,解得:,
∴此时m范围是.
综上,m的范围是或.
(3)解:在中,令得,
∴,
在中,令,得:,
∴,
∵点P、Q到直线距离相等,
∴,
∴或,解得:或(此时P,Q重合,舍去)或.
∴m的值为4或.
(4)解:在中,令得:,解得或,
∴抛物线与直线交点为,
①当,即时,A在B左侧,
∵线段与图象G只有一个公共点,
∴或,解得:;
②当,即时,A.B重合,不存在线段,这种情况不存在;
③当,即时,B在A左侧,
∵线段与图象G只有一个公共点,
∴或,解得:.
综上所述,m的范围是或.
【专题强化】
1.(24-25九年级上·河南·期中)如图,在中,,动点P从点A开始沿边向点B以的速度移动,动点Q从点B开始沿边向点C以的速度移动,如果P、Q两点分别从A,B两点同时出发,设运动时间为t,
(1) , , ;
(2)t为何值时的面积为?
(3)t为何值时的面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1),,
(2)当秒或4秒时,的面积是
(3)当t为3秒时的面积最大,最大面积是
【分析】本题考查了三角形的面积,二次函数的最值等知识点,能求出S与t的函数关系式是解此题的关键.
(1)根据题意得出即可;
(2)根据题意和三角形的面积列出方程,求出方程的解即可;
(3)先列出函数解析式,再化成顶点式,最后求出最值即可.
【详解】(1)解:根据题意得:,
∴,
故答案为:,,;
(2)解:的面积
,
解得:或4,
即当秒或4秒时,的面积是;
(3)解:,
∴当t为3秒时,的面积最大,最大面积是.
2.(2025·四川广元·模拟预测)如图,直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线 经过点B,C,且与x轴的另一个交点为A.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点G是抛物线上的一点,且满足,求点G的坐标.
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点 Q,使得 是以为直角边的直角三角形?若存在,请求出点 Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为
(2)点G的坐标为或
(3)存在,点Q的坐标为或
【分析】本题主要考查了求二次函数关系式,二次函数与图形的面积,二次函数图象的性质,直角三角形的判定.
(1)先求出点B,C的坐标,再根据待定系数法求出关系式即可;
(2)先表示出点再设的高为,然后根据,求出,再计算可得答案;
(3)先求出抛物线的对称轴是直线,可得点,再表示出、、,然后分两种情况,当为斜边时,则;当为斜边时,则,求出答案即可.
【详解】(1)解:当时,;当时,,
∵直线与x轴交于点B,与 y轴交于点C,
∴点.
将点 B,C的坐标分别代入抛物线 中,得
,
解得,
∴抛物线的解析式为 .
(2)解:∵点G在抛物线 上,
∴设点,
∴以为底的的高为,
在抛物线中,当时,,
解得或,
∴,
∴,
,
,即,
解得,
当时, ;
当时, ;
∴点G的坐标为或.
(3)解:存在,点Q的坐标为或.
∵抛物线的对称轴是直线,
∴设,
则,,,
∵是以为直角边的直角三角形,
∴有以下两种情况,如图:
①当为斜边时,则,
即,解得.
②当为斜边时,则,
即,解得.
综上所述,存在点Q,点Q的坐标为或.
3.(24-25九年级上·重庆·期末)如图所示,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)求抛物线的解析式和点C的坐标;
(2)连接,点P是直线上方抛物线上的一动点,若有,求出点P的横坐标;
(3)若将抛物线沿直线方向平移一定距离得到新抛物线L,且抛物线L满足当时,有最大值为0,直接写出抛物线L的对称轴.
【答案】(1)抛物线的表达式为,点C的坐标为
(2)点P的横坐标为或
(3)抛物线L的对称轴为直线
【分析】本题主要考查了二次函数的性质、图形平移的性质、面积的计算等,正确求出抛物线解析式是解答本题的关键.
(1)用待定系数法即可求解;
(2)由,即可求解;
(3)设抛物线沿方向向右平移m个单位,则向上平移个单位,则平移后的抛物线为,原抛物线在时,取得最大值,故当时,平移后的抛物线也在时取得最大值,进而求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,,
∴将点A、B的坐标代入抛物线表达式得,
解得,
故抛物线的表达式为,
令,则,
故点C的坐标为;
(2)解:过点P作y轴的平行线交于点H,
设直线的表达式为,
把,代入上式得,
解得,
故直线的表达式为,
设点P的坐标为,则点H的坐标为,
则,
解得,
故点P的横坐标为或;
(3)解:,
设直线的表达式为,
把,代入得,
解得,
∴直线的表达式为,
∵,
故设抛物线沿方向向右平移m个单位,则向上平移个单位,
则平移后的抛物线为,
原抛物线在时,取得最大值,
∴当时,平移后的抛物线必定也在时取得最大值,
即,
解得(舍去负值),
故抛物线L的对称轴为直线.
4.(25-26九年级上·广东·期中)已知,如图,抛物线与轴交于、两点(点在点左方),与轴相交于点,直线经过点、.
(1)求的长度;
(2)点为直线下方抛物线上一点,当四边形面积最大时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次函数的应用,二次函数与x轴的交点问题,二次函数的最值,熟练掌握相关性质定理为解题关键.
(1)令,求出一元二次方程的根,进而求得;
(2)设点,根据B,C坐标,求出的函数关系式,过点P作y轴平行线交于D,设点P坐标,表示出点D坐标,进而求得的长,从而表示出的面积,进而表示出四边形的面积函数关系式,配方求得最大值即可.
【详解】(1)解:由得,
,
,,
,,
;
(2)如图1,
设点,
点,,
的解析式是:,
如图,过点P作y轴平行线交于D,
,
,
,
,
,
当时,,
当时,,
.
5.(24-25九年级上·广东东莞·期末)如图,已知抛物线与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于C点,已知点A、B的坐标分别是、.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在x轴上是否存在一点P,使是以为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或或
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,等腰三角形的性质,勾股定理,运用分类讨论思想是解题的关键;
(1)由抛物线与x轴的交点可设交点式,再对比原解析式,即可得解;
(2)根据勾股定理求出,再根据等腰三角形的性质,分类讨论,即可得解.
【详解】(1)解:抛物线与x轴相交于、两点,
设抛物线的解析式为,即,
,,
解得,,
抛物线的解析式为;
(2)解:存在.理由如下:
连接,如图,
当时, ,
,
,
,
,
,
当时,
,
,
点坐标为;
当时,
若点在B点左侧,点坐标为,若点在B点右侧,点坐标为,
综上所述,满足条件的P点坐标为或或.
6.(24-25九年级上·河北保定·期中)如图,抛物线与x轴交于两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,且当和时,y的值相等,直线与这条抛物线交于两点,其中一点横坐标为4,另一点是这条抛物线的顶点M.
(1)求顶点M 的坐标并求出这条抛物线对应的函数解析式.
(2)P为线段上一点(P不与点重合),作轴于点Q,连接,设,四边形的面积为S,
①求S与t的函数解析式,并直接写出t的取值范围.
②当t为何值时,四边形的面积最大,求出这个最大值.
【答案】(1),
(2)①;②当时,最大值为
【分析】(1)首先求出抛物线的对称轴为,将代入直线的解析式中即可求出抛物线顶点的坐标,根据直线的解析式还可求出另一交点的坐标,可用顶点式二次函数通式来设抛物线的解析式,然后将另一交点的坐标代入抛物线中即可求出二次函数的解析式;
(2)①首先求出,,,然后求出直线对应的函数解析式为,得到,然后利用代入表示即可;
②根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵当和时,y的值相等,
∴抛物线的对称轴为直线,顶点M的横坐标为1,
又∵顶点M在直线上,
∴将代入得
∴,
把代入得,
∴设抛物线对应的函数解析式为,
将点的坐标代入得,
解得,
∴抛物线对应的函数解析式为,即;
(2)①∵,
∴将代入得,,
∴,
将代入得,,
解得或,
∴,,
∴设直线对应的函数解析式为,
将,代入得,,
解得,
∴直线对应的函数解析式为,
∵P为线段上一点(P不与点重合),作轴于点Q,,
∴,
∴,
∵P为线段上一点(P不与点重合),
∴,
∴S与t的函数解析式为;
②∵,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,四边形的面积最大,最大值为.
【点睛】本题考查了求二次函数解析式,二次函数和四边形面积综合,二次函数和一次函数交点问题,二次函数的图象和性质等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
7.(2022·青海西宁·一模)已知,如图,抛物线与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧.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一点E,使得的周长最小,如果存在,求出点E;
(3)若点D是x轴下方抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,的面积为S,求出S与m的函数关系式,并直接写出自变量m的取值范围;请问当m为何值时,S有最大值?最大值是多少.
【答案】(1)
(2)在抛物线的对称轴上存在一点E,使得的周长最小,点E的坐标是
(3)当时,S有最大值,
【分析】本题考查了二次函数综合题,涉及待定系数法求二次函数的解析式,二次函数求最值等知识,根据题意作出图形,利用数形结合求解是解答此题的关键.
(1)由点B的坐标及,求出C点的坐标,把点B、C的坐标分别代入,即可得到抛物线的解析式;
(2)根据两点之间线段最短可得E点是与对称轴的交点.利用待定系数法求出直线的解析式,将抛物线的对称轴方程代入求出y的值,即可得到点E的坐标.
(3)点D在抛物线上,其横坐标为m,则纵坐标为.由求出关于S的函数关系式,由m的取值范围可求出当时,S有最大值为8.
【详解】(1)解:∵点B的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴C点的坐标为.
将点B、C的坐标分别代入,得
,
解得.
∴抛物线的解析式为.
(2)解:如图所示:连接与抛物线的对称轴交于点E,此时的周长最小.
∵,点B的坐标为,
∴.
设直线的解析式为,
∵,,
∴,
解得,
∴直线的解析式为.
∵的对称轴是直线,
∴当时,,
∴点E的坐标是;
(3)解:∵点D在抛物线上,其横坐标为m,则纵坐标为.
∵,,
∴,
即.m的取值范围是.
将化成顶点式为.
∴当时,S有最大值,.
8.(24-25九年级下·宁夏吴忠·期中)如图,抛物线与x轴交于 , B 两点(点 A 在点 B 的左侧), 与y轴交于点,直线 与x轴交于点 D,动点M在抛物线上运动,过点 M 作轴,垂足为P,交直线于点 N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E是抛物线对称轴与x轴交点,点F是x轴上一动点,在M 运动过程中,若C、E、F、M为顶点的四边形是平行四边形时,请求出满足条件的点F的坐标.
【答案】(1)
(2)或或或
【分析】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键:
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)分三种情况,利用平行四边形的对角线互相平分,进行求解即可.
【详解】(1)解:把,代入,得:
,解得:,
∴;
(2)∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴,设,,
∵,
∴当以为对角线时,则:,解得:或(舍去);
∴;
当以为对角线时,,解得:或,
∴或;
当以为对角线时,,解得:或(舍去);
∴;
综上:或或或.
9.(2025·山东聊城·三模)已知抛物线与x轴交于A,B两点,且经过点,顶点坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点D为抛物线上一个动点,连接,求的面积的最大值;
【答案】(1)
(2)面积的最大值为8
(3)
【分析】本题主要考查二次函数图象的性质,二次函数与几何图形的综合,相似三角形的判定与性质,掌握二次函数图形的性质是解题的关键.
(1)设抛物线的表达式为:,利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点B的坐标,再求出直线的表达式为:,过点作轴的垂线交于点,设点,则点,求出,进而得到,利用二次函数的性质即可解答;
【详解】(1)解:设抛物线的表达式为:
将点代入得,
∴表达式为:;
(2)解:当时,,
得,,
∴,
设直线的表达式为:,
将代入得,解得,
∴直线的表达式为:,
过点作轴的垂线交于点,
设点,则点,
∴,
∴,
∵,
∴当是,的面积有最大值;最大值为8;
10.(24-25九年级上·辽宁鞍山·期中)如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点A的坐标为,与y轴交于点,作直线.动点P在线段上运动(不含O、B),过点P作轴,交抛物线于点M,交直线于点N,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式和直线的解析式;
(2)求四边形面积的最大值;
(3)设点Q为抛物线对称轴上的一个动点,直接写出使为直角三角形的点Q的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)、、或
【分析】本题主要考查了二次函数与方程、几何知识的综合应用,解题的关键是将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质、定理和二次函数的知识求解.
(1)把点A,点C的坐标代入抛物线,得出抛物线的解析式为,令,得点B的坐标,设直线的解析式为,把,B的坐标代入,得出直线的解析式为.
(2)根据题意得,,求出,,,求出,,根据得,运用二次函数的性质得出结论即可;
(3)求出抛物线的对称轴为直线,设点,由两点间距离公式得,,;分,,三种情况,结合勾股定理列方程求出的值可得点的坐标.
【详解】(1)解:把点,点代入抛物线,
得,
解得,
所以抛物线的解析式为,
令,
解得,
∴点B的坐标,
设直线的解析式为,
把,B的坐标代入,得,
解得
所以直线的解析式为.
(2)解:∵轴,点P的横坐标为m.
∴,,
∴,
∵,,
∴,,
∵,,
∴四边形面积,
,
∵,
∴有最大值,
∴当时,最大值为;
(3)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
设点,
∵,
∴,,;
分三种情况讨论:
①当时,,
∴,
解得,
∴;
②当时,,
∴,
解得,
∴;
③当时,,
∴,
整理得,
解得,
∴或,
综上所述,点的坐标为、、或.
11.(23-24九年级上·吉林·期末)如图,抛物线(是常数,且)与轴交于两点,与y轴交于点.并且两点的坐标分别是.
(1)①求抛物线的解析式;
②顶点的坐标为___________;
③直线的解析式为___________;
(2)若为线段上的一个动点,过点作轴于点,求四边形面积的最大值;
(3)若点是抛物线在第一象限上的一个动点,过点作交轴于点.当点的坐标为___________时,四边形是平行四边形.
【答案】(1)①;②;③
(2)
(3)
【分析】(1)①利用待定系数法解答即可;②把函数解析式化为顶点式,即可求解;③利用待定系数法解答即可;
(2)设点P的坐标为,可得,再求出,然后根据,结合二次函数的性质解答即可;
(3)根据平行四边形的性质可得轴,从而得到点M的纵坐标为3,即可求解.
【详解】(1)解:①把分别代入得:
,
解得:,
∴抛物线解析式为;
故答案为:
②∵,
∴顶点D的坐标为;
故答案为:
③设直线的解析式为,
把点,代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为;
故答案为:
(2)解:设点P的坐标为,
∵轴,
∴,
对于,当时,,
∴点C的坐标为,
即,
∴四边形面积,
∵,
∴当时,S取得最大值,最大值为;
(3)解:∵四边形是平行四边形,
∴,即轴,
∵点C的坐标为,
∴点M的纵坐标为3,
对于,当时,
,
解得:,
∴点M的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及了二次函数的解析式及顶点、一次函数的解析式、二次函数在三角形和平行四边形中的应用,将二次函数的解析式与几何图形相结合是解题的关键.
12.(25-26九年级上·福建福州·阶段练习)如图,对称轴为直线的抛物线与轴相交于两点,其中点的坐标为,且点(2,5)在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线与轴的交点;
①点在抛物线上,且,求点点坐标;
②设点是线段上的动点,作轴交抛物线于点,求的最大值和此时点坐标.
【答案】(1).
(2)①或;②,.
【分析】本题考查了二次函数—几何综合,解题关键是熟练掌握二次函数的图象及性质.
(1)因为抛物线的对称轴为点坐标为与在为抛物线上,代入为物线的解析式,即可解答;
(2)①先由二次函数的解析式为,得到点坐标,然后设点坐标为,根据列出关于的方程,解方程求出的值,进而得到点的坐标;
②先运用待定系数法求出直线的解析式为,再设点坐标为,则点坐标为,然后用含的代数式表示,根据二次函数的性质即可求出线段长度的最大值,进一步求出的最大值和点坐标即可.
【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴为点坐标为与在抛物线上,则∶
解得∶.
∴抛物线的解析式为.
(2)①抛物线的解析式为,
抛物线与y轴交点坐标为,
,
设点坐标为,
∵
,
.
当时,,
当时,.
点的坐标或,
②设直线的解析式为,将代入,
得,
解得∶.
即直线的解析式为.
如图,
设点坐标为,则点坐标为,,
当时,有最大值.
此时的最大值为,
当时,,
∴点坐标为.
13.(25-26九年级上·广东·期中)抛物线与 x 轴交于,两点,与 y 轴交于点 C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上是否存在一点 M,使得三角形的周长最小?若存在,求出点 M 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)点 P 是第一象限内抛物线上的一个动点(不与点 B, C 重合),过点 P 作 轴于点 D,交 于点 E.设点 P 的横坐标为 m,求线段 的最大值及此时点 P 的坐标.
【答案】(1)
(2)点M的坐标为
(3)的最大值为,点P的坐标为.
【分析】本题考查求解二次函数解析式,轴对称的性质,二次函数图象与性质,作出合适的辅助线是解本题的关键,掌握这些知识和模型是解题关键.
(1)直接将两点坐标代入解析式求解,即可求得解析式.
(2)周长最小即要使得最小,A点关于对称轴的对称点是B点,连接交对称轴于M点,此时的即为最小值.
(3)设 ,则 ,可得,再利用二次函数的性质可得答案.
【详解】(1)解:将,代入得:
,
解得:,
二次函数的解析式为:.
(2)解:存在点M,使的周长最小,理由如下:
连接交抛物线对称轴于M,连接,如图:
∵得抛物线对称轴是,
,关于抛物线对称轴对称,
,
,
而当B、M、C共线时,最小,此时也最小,
故此时的周长最小
设直线为,将,代入得:
,
解得:,
直线解析式为:,
令时,得,
.
(3)解:如图,
设 ,则 ,
.
∵,
当时,有最大值,最大值为,
此时点P的坐标为.
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