内容正文:
第二十二章 二次函数与几何综合压轴题分类训练
目录概览
题型1 二次函数与面积综合
题型2 二次函数与线段最值
题型3 二次函数与角相等
题型4二次函数与平行四边形存在性问题
题型5二次函数与矩形存在性问题
题型6二次函数与菱形存在性问题
题型7二次函数与等腰三角形存在性问题
题型8二次函数与直角三角形存在性问题
题型9二次函数与全等三角形存在性问题
题型演练
题型1 二次函数与面积综合
1.如图,已知抛物线L:与x轴交于A、B两点.与y轴交于C点.且,
(1)求抛物线L的函数表达式;
(2)将抛物线L:的图象向上平移2个单位长度,向左平移个单位长度后,恰好经过点,求m的值;
(3)连接、,在抛物线上是否存在一点N,使?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质、三角形的面积、待定系数法求函数解析式,明确题意,熟练掌握二次函数的性质和数形结合的思想是解答本题的关键.
(1)计算出点坐标,待定系数法计算解析式即可;
(2)根据平移法则,写出平移后的解析式,代入点坐标计算即可解答;
(3)设出点N的坐标,表示出面积,分类讨论计算出点N的坐标.
【详解】(1)解:,,
,
,,
把A,B,C的坐标代入,
得,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:,
将向上平移2个单位,向左平移个单位,
得到,
平移后图象过,
,
解得,,
,
;
(3)解:存在,
设,
,,
,
,
,
,
,
,
当时,,,
当时,,,
点N的坐标为或
2.如图,点在的图象上,已知的横坐标分别为,2,直线与轴交于点,连接.
(1)求直线的函数表达式;
(2)求的面积;
(3)点在二次函数的图象上,且的面积等于的面积的2倍,则这样的点共有___________个.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了二次函数的几何综合,待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数上坐标点的特点,熟练掌握相关性质,分情况讨论是解题关键.
(1)将A,B的横坐标分别代入求出函数y的值,得到A,B点坐标,再运用待定系数法求出直线的解析式即可;
(2)求出的长,根据“”求解即可;
(3)分点P在直线的上方,点P在直线的上方,且位于y轴右侧,点P在直线的上方,且位于y轴左侧,三种情况根据分割法求解即可.
【详解】(1)解:点A、B在的图象上.已知A、B的横坐标分别为,2,
∴当时,,当时,,
∴点的坐标为,点B的坐标为,
设直线的解析式为,
,
解得:,
∴直线的解析式为;
(2)解:如图,连接,
对于直线: ,
当时,,
,
;
(3)解:设点P的坐标为,
的面积等于的面积的2倍,
的面积等于,
①当点P在直线的下方时,过点A作轴,过点P作轴,过点B作轴,垂足分别为D,F,E,连接,如图,
,
,
整理,得,
∵,方程无解,
②当点P在直线的上方,且位于y轴右侧时,过点A作轴,过点P作轴,过点B作轴,垂足分别为D,F,E,连接,如图,
,
,
整理,得,
解得(舍),
点的坐标为;
③当点P在直线的上方,且位于y轴左侧时,过点A作轴,过点P作轴,过点B作轴,垂足分别为D,F,E,连接,如图,
,
,
整理,得,
解得(舍),
点的坐标为;
综上,函数的图像上存在点P,使的面积等于的面积的2倍,则这样的点P共有2个.
3.如图,已知直线与x轴交于点B,与y轴交于点C;抛物线的对称轴为直线,且抛物线经过B,C两点:
(1)求B、C两点的坐标和抛物线的解析式;
(2)抛物线与x轴的另一个交点为点A,在抛物线的对称轴上找点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求出点M的坐标;
(3)在直线的下方的抛物线上,是否存在点N,使的面积最大?若存在,请求出点N的坐标及最大面积;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)存在,,最大面积为
【分析】本题考查了二次函数的综合问题,掌握函数相关性质是解题关键;
(1)令,可求出;设抛物线的解析式为:,将代入即可求解;
(2)由二次函数的对称性可知:点关于对称轴直线对称,故;推出当点是直线与直线的交点时,点M到点A的距离与到点C的距离之和最小;即可求解;
(3)作轴,设点,则,根据即可求解.
【详解】(1)解:令,则;令,则;
∴,;
设抛物线的解析式为:,
将代入得:,解得:,
∴;
(2)解:由二次函数的对称性可知:点关于对称轴直线对称,
如图所示:
∴;
∴当点是直线与直线的交点时,点M到点A的距离与到点C的距离之和最小;
当时,;
即此时点M的坐标为;
(3)解:作轴,如图所示:
设点,则,
,
∵,
∴当,即点时,有最大值,且最大值为.
4.如图,对称轴为的抛物线与轴相交于、两点,其中点的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求直线的解析式;
(3)求出的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)6
【分析】本题考查了求抛物线与x轴的交点,待定系数法求二次函数的解析式、一次函数的解析式以及三角形的面积等知识.解题的关键是:
(1)根据二次函数的对称轴可求出,然后把点A的坐标代入求解即可;
(2)先求出点C的坐标,然后根据待定系数法求解即可;
(3)先求出点B的坐标,然后根据三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴为,
∴,
∴,
∴,
又抛物线经过,
∴,
∴,
∴;
(2)解:当时,,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴;
(3)解:对于,
当,则,
解得,,
∴,
∴.
题型2 二次函数与线段最值
5.已知二次函数图象的顶点坐标为,直线与该二次函数的图象交于A,B两点,其中A点的坐标为,B点在y轴上.是x轴上的一个动点,过P作x轴的垂线分别与直线和二次函数的图象交于D、E两点.
(1)求m的值及这个二次函数的解析式;
(2)若点P的横坐标为2,求的面积;
(3)当时,求线段的最大值;
(4)当的值最小时,直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)的最大值为
(4)点P的坐标为.
【分析】本题考查了一次函数与二次函数综合.
(1)根据直线经过点求出,设,将代入计算即可;
(2)求出,,根据三角形面积公式计算即可;
(3)由题意可知,即,根据二次函数的性质作答即可;
(4)作B关于x轴对称的点,连接交x轴于P,点P即为所求,求出直线的解析式,将代入计算即可.
【详解】(1)解:∵直线经过点,
∴,
∴,
∵二次函数图象的顶点坐标为,
∴设
∵抛物线经过,
∴,
解得:,
∴;
(2)解:把代入得,
∴,
∵,
∴直线为
把代入得,
∴,
∴
∵点P的横坐标为2,
∴
∴;
(3)解:∵是x轴上的一个动点,过P作x轴的垂线分别与直线和二次函数的图象交于D、E两点,
∴,
∴,
∴由二次函数的性质可知当(属于范围)时, 的最大值为;
(4)解:如图,作B关于x轴对称的点,连接交x轴于P,点P即为所求,
∵把代入得,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
将、代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,即,
∴点P的坐标为.
6.如图,二次函数的图象与y轴交于点,与x轴交于点、点E.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接,求的面积;
(3)线段在抛物线的对称轴上移动(点C在点D的下方),且,当的值最小时,求点C的坐标.
【答案】(1)
(2)3
(3)
【分析】(1)利用待定系数法即可求出答案;
(2)求出,得到,,根据三角形面积公式即可求出答案;
(3)求出,将点沿轴向下平移个单位,得到点,连接,,,易证得四边形是平行四边形,于是可得,由轴对称的性质可得,于是得到,即点是直线与抛物线对称轴的交点时,的值最小,利用待定系数法可求得直线的解析式,然后求得抛物线的对称轴,通过求解两条直线的交点即可得出答案.
【详解】(1)解:二次函数的图象与y轴交于,与x轴交于点,
∴
解得,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:当时,,
解得,
∴,
∵点,点、
∴,,
∴的面积;
(3)解:,
,
如图,将点沿轴向下平移个单位,得到点,连接,,,
点沿轴向下平移个单位得到点,
,
,
,
抛物线的对称轴轴,且线段在抛物线的对称轴上,线段在轴上,
,
四边形是平行四边形,
,
抛物线是轴对称图形,
,
,
当、、三点共线,即点是直线与抛物线对称轴的交点时,的值最小,
,
∴由平移的性质可得:点的纵坐标,
,
设直线的解析式为,
将,代入,得:
,
解得:,
直线的解析式为,
在抛物线中,其对称轴为直线,
要使的值最小,则点的坐标应满足,
解得:,
,
【点睛】本题主要考查了平移的性质,二次函数的图象与性质,平行四边形的判定与性质,轴对称的性质,三角形三边之间的关系,求抛物线与轴的交点坐标,因式分解法解一元二次方程,待定系数法求一次函数解析式,两直线的交点与二元一次方程组的解等知识点,巧妙添加辅助线并运用数形结合思想是解题的关键.
7.如图①,是抛物线上任意一点,是过点且与轴平行的直线,过点作直线,垂足为.
(1)当时,,;当时,,;
(2)对任意,猜想与的大小关系,并证明你的猜想;
(3)如图②,已知线段,端点在抛物线上滑动,直接写出两点到直线的距离之和的最小值.
【答案】(1)1,1;5,5
(2);证明见解析
(3)6
【分析】本题考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的性质,是解题的关键.
(1)在二次函数的解析式中,令和4,求出对应y的值,确定P的坐标,从而可求长度;
(2)由(1)可猜想:,设,求出比较即可证明;
(3)过点作,垂足为,过点作,垂足为,由(1)知,,分为不过点和过点两种情况讨论即可得到答案.
【详解】(1)解:对于,
当时,,即,;
当时,,即,;
故答案为:1,1;5,5;
(2)解:猜想:,证明如下:
设,
则,
,
∴;
(3)解:过点作,垂足为,过点作,垂足为,此时即为点到直线的距离,即为点到直线的距离.
①当不过点时,连接.
在中,,由(2)得,,
∴;
②当过点时,
,
∴的最小值为6.
8.抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是抛物线上轴上方的一个动点,当的面积为时,求点的坐标;
(3)点是抛物线对称轴上一点,当的值最小时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)把点的坐标代入抛物线中可得的值,从而可得抛物线的解析式;
(2)根据的面积为列方程可得点的坐标;
(3)求解抛物线的对称轴为直线,可得,当共线时,最小,即,求解直线为,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:把点的坐标代入抛物线中得:
,
抛物线的解析式为:.
(2)解:当时,,
解得,,
,
,
,
,
,
,
当时,,
,
.
(3)解:抛物线的对称轴为直线,
∴,
∴,
当共线时,最小,即,
当时,,
∴,
∵,
设直线为,
∴,
解得:,
∴直线为,
当时,,
∴.
【点睛】本题是二次函数的综合题,考查的是二次函数综合运用,涉及待定系数法,三角形的面积,轴对称的性质,一元二次方程的解法,轴对称的性质等知识,掌握以上基础知识是解本题的关键.
题型3 二次函数与角相等
9.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与 轴的正半轴交于点,且.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在直线下方的抛物线上是否存在点M,使得的面积为6,若存在求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)抛物线的顶点为,连接.抛物线上是否存在一点,使得 ? 若存在,求点的坐标; 若不存在,说明理由;
【答案】(1)
(2)或
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求出二次函数的解析式;
(2)根据题意得出的面积与的面积相等,先求出直线的解析式为,进而得到经过点A且与直线平行的直线解析式为,再由平行线间间距相等且和有公共边,因此当点在直线上时,满足题意,据此联立,解方程即可得到答案;
(3)分两种情况①根据题意得出的坐标,进而得出是直角三角形,再过点作垂直于,连接,且,求出,进而得出直线解析式,即可得出点坐标;②先求出直线解析式,根据只要,则有,设直线为,代入点坐标,求出直线解析式为,联立:,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
把代入中得:,
解得,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:∵,
∴点在x轴上或x轴下方的抛物线上,的面积与的面积相等,
设直线的解析式为,
,
,
∴直线的解析式为,
∴设经过A点且与直线平行的直线解析式为,
则,解得:,
∴,
∴当点在直线上时,满足题意,
联立,
解得或,
∴点的坐标为或;
(3)解:存在,理由如下:①连接,
∵函数的解析式为:,
∴点的坐标为,
∵,
∴,
∴,
∴是直角三角形,且,
过点作垂直于,且,连接,
∵,
,
过点作轴于点,则,
∴,
在和中,
,
∴,
则,
此时与抛物线的交点就是满足条件的点,
设直线的解析式为:,
则,
解得:.
∴直线解析式为:,
,
解得:(不合题意舍去),,
,
∴点坐标为:;
②设直线解析式为,代入坐标,得,
解得:,
∴直线为,
只要,则有,
设直线为,代入点坐标:
则,
直线解析式为,
联立:,
,
解得:(舍去 ),,
把代入解析式可得,,
,
综上所述:点坐标为:或.
10.如图,抛物线过三点,点是抛物线上动点.
(1)试求抛物线的表达式;
(2)如图,当在第一象限时,过点作轴并交于点,作轴并交抛物线的对称轴于点,若,求点的坐标;
(3)当点P运动到使时,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为,
(2);
(3)
【分析】(1)根据待定系数法即可求得抛物线的表达式和直线的表达式,从而求得抛物线的对称轴;
(2)结合(1)求得抛物线的对称轴为直线,根据待定系数法即可求得直线的表达式;设,,,进而得,由得,解,即可得解;
(3)先求得点关于直线的对称点为,过点作平分交抛物线于点,交于点,再求得,从而求得设直线的解析式,联立直线为:与抛物线解析式为即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,
解得,
∴抛物线解析式为,
(2)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
设直线:,
∵,在上,
∴,
解得,
∴直线为:;
由点是第一象限内抛物线上的动点,点的横坐标是,且,设,
∵轴,轴,抛物线的对称轴为直线,直线为:,
∴,,
∴,
∵,
∴,
解得(舍去),
当时,,
∴;
(3)解:∵抛物线的对称轴为直线,,,,
∴、两点关于直线成轴对称,设点关于直线的对称点为,
∴,
∴,
∴点关于直线的对称点为,
∵、两点关于直线成轴对称,点关于直线的对称点为,连接,
∴与关于直线成轴对称,
∴,
过点作平分交抛物线于点,交于点,则,点为所求的点,
∵,,,
∴,,
∴,
∵平分交抛物线于点,交于点,
∴,,
∴,,
∴,即,
设直线为:,
∵直线为:过,,
∴,
解得,
∴直线为:,
联立直线为与抛物线解析式为得,
,
解得或(舍去),
∴.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求一次函数与二次函数,二次函数与几何综合,一次函数与几何综合,等腰三角形的性质,勾股定理,轴对称的性质,熟练掌握二次函数的图像及性质是解题的关键.
11.如图,抛物线经过点,与轴正半轴交于点,且,抛物线的顶点为,直线经过两点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点是直线上方的抛物线上的一动点,是否存在点,使的面积最大.若存在,请求出面积的最大值;若不存在,试说明理由;
(3)若是抛物线上一点,且,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)存在点,使的面积最大,面积的最大值为
(3)或
【分析】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,等角对等边,两点距离计算公式,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
(1)根据点A的坐标可得的长,则可得到的长,进而得到点C的坐标,再利用待定系数法求解即可;
(2)可求出直线的解析式为;过点P作交于E,设,则,可求出,,据此求解即可;
(3)分点M在点B上方和点M在点B下方两种情况,讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵点C在y轴的正半轴,
∴;
∵抛物线经过点,与轴正半轴交于点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:设直线的解析式为,
∵,,
∴,
∴,
∴直线的解析式为;
如图所示,过点P作交于E,设,则,
∴;
∵
,
∵,
∴当,即时,的面积有最大值,最大值为;
(3)解:如图所示,当点M在B上方时,
∵,
∴,即轴,
∴点M的纵坐标为,
在中,当时,解得或,
∴点M的坐标为;
如图所示,当点M在点B下方时,设直线交x轴于F,
设,
∵,
∴,即,
∴,
解得,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
联立,解得或,
∴点M的坐标为;
综上所述,点M的坐标为或.
12.抛物线交x轴于点和点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点P是抛物线上一动点,若,求满足条件的点P的坐标;
(3)将抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,新抛物线经过点C且与直线另一交点为点K,M 为新抛物线上的一动点,当时,请直接写出符合条件的点M的坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或
(3)点的坐标为或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出,计算可得,求出直线的解析式为,作轴交于,设,则,求出,表示出,结合,可得,计算即可得解;
(3)求出直线的解析式为,由(2)可得,直线的解析式为,令将抛物线向右平移个单位长度,向上平移个单位长度得到新抛物线,求出新抛物线,联立,求得,分两种情况:当点位于直线的下方时,此时;当点在直线的上方时,作点关于直线的对称点,连接交新抛物线于;分别求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线交x轴于点和点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:在中,当时,,即,
∴,
∵点,点,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
如图,作轴交于,
,
设,则,
∴,
∴,
∵,
∴,
整理可得:或
解可得:或,对应的的坐标为或,
解可得无实数根,
∴点的坐标为或
,点P是抛物线上一动点,若,
(3)解:设直线的解析式为,
将,代入解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
由(2)可得,直线的解析式为,
∵将抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,
∴令将抛物线向右平移个单位长度,向上平移个单位长度得到新抛物线,
∵抛物线的解析式为,
∴,
∵新抛物线经过点C,
∴,
解得:(不符合题意,舍去)或,
∴新抛物线,
联立,
解得:或,
∴,
∵M 为新抛物线上的一动点,且,
∴当点位于直线的下方时,如图,
,
此时,
∴设直线的解析式为,
将代入解析式可得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:(不符合题意,舍去)或,
此时;
如图,当点在直线的上方时,作点关于直线的对称点,连接交新抛物线于,
,
由轴对称的性质可得:,,的中点在直线上,
∴,
设,则,
解得:,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入解析式可得,
解得,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:(不符合题意,舍去)或,
此时;
综上所述,点的坐标为或.
【点睛】本题考查了求二次函数的解析式,求一次函数的解析式,二次函数综合—面积问题,二次函数综合—角度问题,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
题型4二次函数与平行四边形存在性问题
13.抛物线与轴交于,两点(点在点左侧),与轴交于点,点为顶点.
(1)求点及点的坐标.
(2)连接,,抛物线的对称轴与轴交于点.
若线段上一点,使,求点的坐标.
若第一象限抛物线上一点,作,交直线于点,使,求点的坐标.
【答案】(1)点的坐标为, 点的坐标为
(2)点的坐标为.点的坐标为
【分析】(1)令,解一元二次方程,确定点的坐标;将抛物线的解析式配方写成顶点式即可确定顶点的坐标.
(2)根据抛物线解析式得到点、点的坐标.连接,过点作于,由勾股定理得出、的长,通过边角关系证明为直角三角形,分别延长、,与轴相交于点,. 根据两组角对应相等的两三角形相似证明,根据相似三角形对应边成比例得到,即,运用待定系数法求出直线和直线的解析式,联立两个解析式解方程组,即可求出点的坐标.
设交轴于点,过点作轴于点,先证明,由相似三角形对应边成比例得出.设,再证明,均为等腰直角三角形,然后用含的代数式表示点的坐标,将其代入抛物线解析式中,求出的值,进而得到点的坐标.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于,两点(点在点左侧),
当时,,解得或,
点的坐标为.
,
顶点的坐标为;
(2)解:抛物线与轴交于点,
点坐标为,
,
,,
对称轴为直线,
点的坐标为.
如图,连接,过点作于,
则点坐标为,
点的坐标为;
,
,,
,
为直角三角形.
分别延长、,与轴相交于点,.
,
,
,
,
又,
,
, 即,
,即,
设直线的解析式为, 则有:
,解得,
直线的解析式为,
设直线的解析式为, 则有:
,解得,
直线的解析式为,
联立,解得,
点的坐标为;
如图,点在第一象限抛物线上,设交轴于点,过点作轴于点.
∵,,,
, ,
,,
,
, 即,
.
设,则,
, 轴,
,
为等腰直角三角形,
,,
,
为等腰直角三角形,
,
,
,
,
将点代入抛物线,
得到,解得 或(舍去),
.
所以,当时,点的坐标为.
【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,其中涉及到的知识点有二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,运用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,勾股定理,等腰直角三角形、相似三角形的判定与性质,熟练应用各知识点是解题的关键.
14.抛物线与轴交于点,两点,与轴交于点,点是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的函数解析式和直线的解析式;
(2)如图,点在线段上方的抛物线上运动(不与重合),过点作,垂足为,交于点.若点的横坐标为,请用的式子表示,并求的最大值;
(3)如图,点是抛物线的对称轴上的一个动点,抛物线上存在一点,使得以点为顶点的四边形是平行四边形,请求写出所有符合条件的点的坐标.
【答案】(1),
(2);最大值为
(3)或或
【分析】()利用待定系数法解答即可求解;
()由题意可知,,,进而可得,再根据二次函数的性质解答即可求解;
()分为平行四边形的边和对角线两种情况,分别画出图形,利用平行四边形的性质解答即可求解;
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,平行四边形的性质,运用分类讨论思想解答是解题的关键.
【详解】(1)解:把和代入得,
,
解得,
∴抛物线的函数解析式为,
设直线的解析式为,把和代入得,
,
解得,
∴直线的解析式为;
(2)解:若点的横坐标为,则,,
∴,
∵,
∴当时,取最大值,最大值为;
(3)解:①当为平行四边形的边,点在对称轴右侧时,如图,则有,且,过点作对称轴的垂线,垂足为,设交对称轴于点,
则,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴点到对称轴的距离为,
又∵,
∴抛物线对称轴为直线,
设点,则,
解得 或(不合,舍去),
当时,,
∴,
∴;
②当为平行四边形的边,点在对称轴左侧时,如图,则有,且,过点作对称轴的垂线,垂足为,设交对称轴于点,
同理①可证,
∴,,
∴点到对称轴的距离为,
设点,则,
解得或(不合,舍去),
当时,,
∴,
∴
③当为平行四边形的对角线时,如图,设的中点为,
∵,,
∴,
∵点在对称轴上,
∴点的横坐标为,
设点的横坐标为,根据中点公式得,
∴,
把代入,得,
∴,
∵,
∴点在轴上,
∴;
综上所述,点的坐标为或或.
15.如图1抛物线与轴交于点,与轴交于A、B两点(点A在点B的左侧).
(1)直接写出点A,B,C的坐标;
(2)为抛物线上一点,且满足,求点的坐标;
(3)如图2,点在抛物线对称轴上,且位于轴上方,点E、F为第四象限拋物线上的点.若四边形为平行四边形且其面积为,求点的坐标.
【答案】(1),,
(2)
(3)
【分析】(1)分别计算当时,x的值,当时,y的值,即可得到答案;
(2)先证得为等腰直角三角形,则,结合,可知点P在x轴的上方,如图所示,过点A作,交于点M,过点A作x轴的垂线,过点M作于点L,作轴于点R,过点C作于点N,然后利用证明,进而求得点M的坐标,接着利用待定系数法求得直线的表达式,最后联立抛物线方程,即可求得点P的坐标;
(3)过点A、E作x轴的垂线,过点D、F作y轴的垂线,交于点G、H、I、J,得到矩形,设,,根据平行四边形的性质可知,,进而推出,,然后根据,得到关于n的一元二次方程,解得n的值即可解答.
【详解】(1)解:令,得,
解得,,
∵点A在点B的左侧,
∴,,
令,得,
∴;
(2)解:由(1)可知,,,
∴,,
又∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵为抛物线上一点,且满足,
∴点P在x轴的上方,
如图所示,过点A作,交于点M,过点A作x轴的垂线,过点M作于点L,作轴于点R,过点C作于点N,
则,四边形、、为矩形,
∴,
,
∴,,
,
在和中,
,
∴,
∴,,
由(1)可知,,
∴,
∵四边形、、为矩形,
∴,,
∴,
∴
设直线的表达式为,代入,,
得,
解得,
∴直线的表达式为,
∴
解得,(舍去),
当时,,
∴;
(3)解:过点A、E作x轴的垂线,过点D、F作y轴的垂线,交于点G、H、I、J,如图所示,
则四边形是矩形,
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵点在抛物线对称轴上,且位于轴上方,点E、F为第四象限拋物线上的点,
∴设,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴,
解得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
,
,
,
∴,
整理得,
解得(负值已舍去),
∴,,
∴.
【点睛】本题是二次函数与几何综合题,考查了二次函数与坐标轴的交点,求一次函数解析式,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,解一元二次方程等知识点,熟练掌握相关知识点,利用几何性质列出方程是解题的关键.
16.如图1,抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,点P为直线上方抛物线上的一动点,连接,求的面积取最大值时,点P的坐标;
(3)如图3,将抛物线先向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到新的抛物线,连接,点D是线段上的一动点(不包括端点),点E是抛物线上的一点,使得以点O、B、D、E为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有满足条件的点E的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查了待定系数法求解析式,二次函数的性质,二次函数的平移,解一元二次方程等知识,掌握知识点的应用是解题的关键.
()利用待定系数法即可求解;
()过作轴,交于点,求出直线的函数解析式为,则设点,则,则,然后由,再根据二次函数的性质即可求解;
()求出平移后,设点,然后分以为对角线时,,,以为对角线时,,,即可求解.
【详解】(1)解:把点和点分别代入中,
得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:过作轴,交于点,
由()得抛物线的解析式为,
当时,,
∴,
设直线的函数解析式为,
和得,,
解得,
∴直线的函数解析式为,
设点,则,
∴,
∴,
∴当时,的面积取最大值,此时点的坐标为;
(3)解:∵,
∴平移后,
∵点是线段上的一动点,
∴设点,
以为对角线时,,,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴;
以为对角线时,,,
∴,即,
∵,
∴
∴
解得或(舍去),
∴;
以为对角线时,满足条件的点不存在,
综上所述,点的坐标为或.
题型5二次函数与矩形存在性问题
17.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.
18.如图,抛物线与轴交于点,点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上两点,,点的横坐标为,点的横坐标为.点是抛物线上,之间的动点,过点作轴的平行线交于点.
①求的最大值;
②点关于点的对称点为,当为何值时,四边形为矩形.
【答案】(1)
(2)①4,②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)先求出点坐标,待定系数法求出二次函数的解析式即可;
(2)①求出直线的解析式,设,求出点坐标,将的长转化为二次函数,求最值即可;
②根据矩形的性质,推出,进行求解即可.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点,点
设交点式
,点在轴负半轴,
,
把点代入抛物线解析式得:,
,
抛物线解析式为;
(2)①如图1,
,
,
设直线解析式为
,
解得:
直线
设,
轴,
,
当时,的最大值为4.
②如图2,、关于点对称,
四边形是矩形
,且与互相平分
,为中点
由①得当时,
解得:,
的值为或时,四边形为矩形.
19.如图所示,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.
(1)求A、B两点的坐标及抛物线的对称轴;
(2)求直线l的函数表达式(其中k、b用含a的式子表示);
(3)点E是直线l上方的抛物线上的动点,若的面积的最大值为,求a的值;
(4)设P是抛物线对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1),,对称轴为直线
(2)
(3)
(4)能,或
【分析】(1)令解方程即可得到结论,利用对称轴公式求得对称轴;
(2)根据直线过,得到直线,解方程得到点的横坐标为4,求得,得到直线的函数表达式为;
(3)过作轴交直线于,设,得到,求出,根据三角形的面积公式列方程即可得到结论;
(4)令,即,得到,设,①若是矩形的一条边,②若是矩形的对角线,列方程即可得到结论.
【详解】(1)解:当时,,
解得:,,
,,
对称轴为直线;
(2)解:直线过,
,
即,
直线,
抛物线与直线交于点,,
,
即,
,
点的横坐标为4,
,
,
直线的函数表达式为;
(3)解:过作轴交直线于,设,
则,,
,
,
,
的面积的最大值为,
的面积的最大值为,
,
解得;
(4)以点、、、为顶点的四边形能成为矩形,
令,即,
解得:,,
,
抛物线的对称轴为直线,
设,
①若是矩形的一条边,
则,
,则,
四边形是矩形,
,
,
,
即,
,
,
;
②若是矩形的对角线,
则,
,则,
四边形是矩形,
,
,
,
即,
,
,
,
综上所述,点、、、为顶点的四边形能成为矩形,点或.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数的解析式,二次函数的图像和性质,平行四边形的性质,勾股定理,正确的作出辅助线是解题的关键.
20.如图,矩形在平面直角坐标系中,,抛物线经过点A和点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E在轴上方的抛物线上,当时,求点E的坐标;
(3)点P在抛物线的对称轴上,点Q在坐标平面内,以A,C,P,Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.
【答案】(1);
(2)或或;
(3),,,.
【分析】本题主要考查了求二次函数解析式、二次函数与面积的综合、二次函数与矩形的综合、勾股定理逆定理等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
(1)直接运用待定系数法求解即可;
(2)如图:过E作轴,交直线于点F,交x轴于点H,设点E的坐标为,根据已知条件可得、、,再求得直线的解析式为,则点F的坐标为,;再根据求得,然后分两种情况求得m的值即可解答;
(3)由题意可得对称轴为,设,结合分为矩形的对角线、为矩形的边、为矩形的对角线三种情况,分别根据矩形的对角线相互平分以及一个角为直角的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵在抛物线,
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:如图:过E作轴,交直线于点F,交x轴于点H,
设点E的坐标为,
∵,矩形,
∴,
,
设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为,
∵轴,
∴点F的坐标为,
,
∴
,
,
∴,
∴,
①时,整理得:,
解得:或,
∴点E的坐标为或.
②时,整理得:,
解得:或(不合题意、舍弃),
∴点E的坐标为;
综上,点E的坐标为或或.
(3)解:∵抛物线的解析式为,
∴对称轴为直线,
设,,
①如图:当为矩形的对角线,
由中点坐标公式得:
,解得:,
又∵,
∴,
∴,
解得:或4,
∴或
∴,;
②如图:当为矩形的边时,
由中点坐标公式得:
,解得:,
又∵,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴;
③若为矩形的对角线,
由中点坐标公式得:,,
,解得:,
又∵,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴.
综上,点Q的坐标为,,,.
题型6二次函数与菱形存在性问题
21.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与轴交于点,连接,对称轴为,点为此抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若连接,则_____.
(3)点是第一象限内抛物线上的动点,连接和,求面积的最大值.
(4)点在抛物线的对称轴上,平面内存在点,当以点为顶点的四边形是矩形时,请直接写出点的横坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象的性质,矩形的性质,勾股定理,掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据题意求得的坐标,根据对称性求得的坐标,进而待定系数法求二次函数解析式即可;
(2)求出顶点的坐标,分别求出,根据勾股定理逆定理得是直角三角形,故可得;
先根据解析式求得的坐标,进而求得的解析式,设,作轴交于点,则,进而求得关于的表达式,根据二次函数的性质即可求得最大值;
(3)分情况讨论,为矩形的对角线,设,根据矩形的性质以及中点坐标公式求得的值,进而求得点的横坐标.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点、,,对称轴为直线,
∴,
∴,
将,代入得:
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:,
∴,
又,
∴,
∴,,,
∴,
∴;
故答案为:;
(3)解:设直线的解析式为,
将点,点的坐标代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
设,
如图,作轴交于点,
则,
∴,
∴,
当时,有最大值为;
(4)解:设,,
由(1)知,
①若为矩形的对角线,
由中点坐标公式得:,
解得:,
∴点的横坐标为2;
②若为矩形的对角线,
由中点坐标公式得:,
解得,
∴点的横坐标为4;
③若为矩形的对角线,
由中点坐标公式得:,
解得:,
∴点的横坐标为,
综上,点的横坐标为或或.
22.如图.二次函数的图象交轴于点,,交轴于点,点的坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于点.交抛物线于点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)若点在线段上运动(点与点,点不重合),求四边形面积的最大值.并求出此时点的坐标;
(3)若点在轴上运动,则在轴上存在点,使以、、、为顶点的四边形是菱形.请直接写出所有满足条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2)四边形面积的最大值是,此时
(3)存在,点的坐标为或或
【分析】(1)由抛物线对称轴是直线,可求出,再根据点的坐标为,求出,即可求解;
(2)连接,设,则,可得,再求出点,,得到,,,由可得,根据二次函数的性质可得答案;
(3)求出直线的解析式为,设,,则,,由知,,是菱形的一组对边;分两种情况:①当、为对角线时,、的中点重合,且,②当、为对角线时,、的中点重合,且,分别列出方程组,即可解得答案.
【详解】(1)解:二次函数的对称轴是直线,
,
,
点的坐标为,
,
,
二次函数的解析式为;
(2)解:如图,连接,
设,则,
,
在中,令,则,令,则,
解得:或,
,,
,,
,
,
,
,
当时,四边形的面积取最大值,四边形面积的最大值是,此时;
(3)解:在轴上存在点,使以、、、为顶点的四边形是菱形,理由如下:
设直线的解析式为,将,代入得:
,
解得:,
直线的解析式为,
设,,则,,
,
当以、、、为顶点的四边形是菱形时,,是一组对边;
①当、为对角线时,、的中点重合,且,
,
解得:(此时、与重合,舍去)或,
;
②当、为对角线时,、的中点重合,且,
,
解得:(舍去)或 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,涉及待定系数法,三角形、四边形面积,菱形性质及应用,一次函数的图象与性质,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.
23.如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,顶点为点D,且.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)设点是抛物线在第四象限部分上的点,设四边形的面积为,求关于的函数关系式,并求使S最大时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,点是坐标平面内一点,抛物线的对称轴上是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形是菱形,若存在,直接写出点的坐标.
【答案】(1)为直角三角形.
(2),当时,四边形的面积为最大, .
(3)或或或或.
【分析】(1)先求解抛物线为:,可得,,结合,证明,即可得到结论.
(2)由题意可得:,如图,连接,结合,再进一步求解即可.
(3)设,分情况讨论:当时,如图,
当时,如图,当时,再结合菱形性质建立方程可得答案.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于、两点, .
∴,
解得:,
∴抛物线为:,
当时,,
∴,
当时,则,
解得:,,
∴,
而,
∴,
∴,
∴为直角三角形.
(2)解:点是抛物线在第四象限部分上的点,
∴,
如图,连接,
∴
,
其中:,
∴当时,四边形的面积为最大,最大面积为,
此时.
(3)解:∵抛物线的对称轴为直线,
设,
∵以、、、为顶点的四边形是菱形,分情况讨论如下:
当时,如图,
∴,
解得:,
∴,
当时,如图,
∴,
解得:,
∴或,
如图,当时,
∴,
解得:,
∴或,
综上:或或或或.
【点睛】本题考查的是求解二次函数的解析式,二次函数的图象与性质,列函数关系式,菱形的性质的应用,一元二次方程的解法,清晰的分类讨论是解本题的关键.
24.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,,,连接和.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D在抛物线的对称轴上,当的周长最小时,点D的坐标为 .
(3)点E是第四象限内抛物线上的动点,连接和.求面积的最大值及此时点E的坐标;
(4)若点M是y轴上的动点,在坐标平面内是否存在点N,使以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)点E坐标为时,面积最大,最大值为
(4)点N坐标为,,,
【分析】本题主要考查二次函数的图象和性质、一元二次方程,一次函数的图象和性质、轴对称图形的性质、菱形的判定及性质,能采用数形结合的方法和分类讨论的思想分析问题是解题的关键.
(1)根据点和点的坐标,采用待定系数法即可求得答案.
(2)点关于抛物线对称轴的对称点为点,直线与对称轴的交点即为所求.
(3)设过点与直线平行的直线的解析式为,根据题意可知,当直线的图象与抛物线的图象只有一个交点时,点到直线的距离最大,此时的面积最大,求得点的坐标,进而可求得的面积.
(4)分两种情况讨论:①当点位于原点上方时,根据,,即可求得点的坐标;当点位于点下方时,先求得直线的解析式,根据,可求得点的横坐标,进而求得点的坐标.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵抛物线过点A,C,
∴
解得:
∴抛物线解析式为.
(2)∵当时,,
解得,,
∴,
则抛物线对称轴为直线
∵点D在直线上,点A、B关于直线对称
∴,
∴当点B、D、C在同一直线上时,最小,
设直线解析式为,将代入,得
∴,
解得
∴直线
∴
∴
故答案为.
(3)过点E作轴于点G,交直线与点F
设,则
∴
∴
,
∴当时,面积最大
∴
∴点E坐标为时,面积最大,最大值为.
(4)存在点N,使以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形.
∵, ,
∴,
①为菱形的边长,如图,
则,
∴,,.
②若为菱形的对角线,如图,则,
设,则
,,
∴,
∵
∴
解得:
∴
综上所述,点N坐标为,,,.
题型7二次函数与等腰三角形存在性问题
25.如图,在平面直角坐标系中,二次函数交轴于点,交轴于点,在轴上有一点,连接.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线在轴负半轴上方的一个动点,求面积的最大值;
(3)抛物线对称轴上是否存在点,使为等腰三角形?若存在,请直接写出所有点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)的面积取得最大值为
(3)点的坐标为:,,
【分析】(1)把已知点坐标代入函数解析式,得出方程组求解即可;
(2)根据函数解析式设出点坐标,过点作轴于,交于点,交轴于点,过点作,垂足为,如图所示,表示的面积,运用二次函数分析最值即可;
(3)设出点坐标,分三种情况讨论分析即可.
【详解】(1)解:∵二次函数经过点,,
∴,
解得,
二次函数的解析式为:y;
(2)解:由、,
设,
则,
解得,
所在直线解析式为,
过点作轴于,交于点,交轴于点,过点作,垂足为,如图所示:
设,则点,
∴,
∴
,
∴当时,的面积取得最大值为;
(3)解:的对称轴为直线,
设,又、,
则,,
当时,,
解得:,
此时;
当时,,
解得:,此时;
当时,,
解得:,此时;
综上所述,点的坐标为:,,.
【点睛】本题是二次函数的综合,涉及二次函数图象与性质、待定系数法求二次函数解析式、待定系数法确定一次函数解析式、二次函数中求三角形面积、等腰三角形性质、两点之间距离求法等知识,熟记二次函数图象与性质,掌握二次函数综合题型的求解方法是解决问题的关键.
26.如图,已知抛物线与轴的一个交点为,另一个交点为,与轴的交点为,其顶点为,对称轴为直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求的面积;
(3)在轴上是否存在一点,使为等腰三角形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)3
(3)存在,点M的坐标为或或或
【分析】(1)根据抛物线的对称轴为直线,得到,再把点,代入解析式,求出a,k的值,即可解答;
(2)根据二次函数的图象及对称性得到顶点D的坐标为,与x轴的另一个交点为B的坐标为,根据两点间距离公式求出,,,得到,从而是直角三角形,根据三角形的面积公式求解即可;
(3)分三种情况讨论:①当时,②当时,③当时,分别求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴为直线,,
∴,
∵抛物线过点,,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:∵抛物线的解析式为,
∴顶点D的坐标为,
∵抛物线对称轴为直线,与轴的一个交点为,
∴抛物线与x轴的另一个交点为B的坐标为,
∵,,,
∴,
,
,
∴,
∴是直角三角形,
∴.
(3)解:存在,理由如下,分三种情况讨论:
①当时,为等腰三角形,
∵,
∴,
∵,
∴或.
②当时,为等腰三角形,
过点D作轴于点H,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
③当时,为等腰三角形,
设,
∵,,
∴,
,
∵,
∴,
解得,
∴.
综上所述,在轴上是否存在一点,使为等腰三角形,点M的坐标为或或或.
【点睛】本题考查待定系数法求解析式,二次函数的图象及性质,两点间的距离公式,勾股定理的逆定理,等腰三角形的判定及性质,综合运用相关知识是解题的关键.
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图像与一次函数的图像交于A,B两点,已知.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点C是直线上方抛物线上的一动点,连接,.点M,N是y轴上的两动点(M在N上方),且满足,连接,,当的面积取得最大值时,求的最小值;
(3)当(2)中取得最小值时,若Q是抛物线对称轴上位于直线上方的一动点,是否存在以C、M、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)首先确定,将,两点代入并求解即可;
(2)过点C作轴交直线于点E, 设点C坐标为,易得点E 坐标为,可知,结合三角形面积公式可得,由二次函数的性质可得当时,有最大值,此时,将点 B 关于y轴的对称点,再向上平移3个单位得到,连接、,,则有,即可获得答案;
(3)根据待定系数法求出直线解析式,则可求点M的坐标,设,分三种情况讨论:;;,根据两点间距离公式构建关于m的方程,求解即可.
【详解】(1)解:对于一次函数,令,可得,
∴,
将,两点代入,
可得,解得,
则抛物线的表达式为;
(2)解:过点C作轴交直线于点E, 设点C坐标为,
∴点E 坐标为,
∴,
∵,,
∴,
∴当时,有最大值,
此时,
将点 B 关于y轴的对称点,再向上平移3个单位得到,连接、,,则,
,,
是平行四边形,
,
,
,
即当点、、三点共线时,有最小值,
,
,
即最小值为;
(3)解:设直线解析式为,
把,代入,得,
解得,
∴,
当时,,
∴,
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
对于,当时,,
设,
当时,,
解得,(不符合题意,舍去),
∴;
当时,,
解得,(不符合题意,舍去),
∴;
当时,,
解得(不符合题意,舍去),
综上,点Q的坐标为或.
【点睛】本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、轴对称的性质,等腰三角形的定义,两点间距离公式,公式法解一元二次方程等知识,正确作出辅助线是解题的关键.
28.如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点C,连接.D是第二象限内抛物线上的动点,过点D作的平行线.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)求面积的最大值,及此时点D的坐标.
(3)若点D的横坐标为,则在直线上是否存在点P,使是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)的面积取得最大值为,
(3)存在,当是等腰三角形时,则点或或或或.
【分析】本题主要考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的性质及等腰三角形的性质、两点距离公式是解题的关键.
(1)把点和点分别代入解析式进行求解即可;
(2)过点作轴交于点,求出直线,设, ,那么,由于,则,再利用二次函数的性质求解即可;
(3)可求,直线,由,可得直线,可设点,然后由题意可分①当,②当,③,进而根据两点距离公式可进行求解.
【详解】(1)解:由题意可把点和点分别代入解析式得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:对于,当,
∴,
过点作轴交于点,
设直线,
∴,
解得:,
∴直线,
设,
∴,
∴,
∵
∴,
∵,
∴当时,的面积取得最大值为,此时;
(3)解:直线l上存在点P,使是等腰三角形,理由如下:
∵的横坐标为,
∴纵坐标为:,
∴
∵,,
设直线,
则,
解得:,
∴直线,
∵,
∴设直线,
代入,
则,解得:,
∴直线,
可设点,则有:
∵点,,
∴①当时,则有:,
解得:,
∴,
∴点;
②当时,则有:,
解得:,
∴或,
∴点或;
③当时,则有:,
解得:,
∴或,
∴点或;
综上所述:当是等腰三角形时,则点或或或或.
题型8二次函数与直角三角形存在性问题
29.将放置在如图①所示的平面直角坐标系中,点、在轴上,点在轴上,其中.
(1)求经过三点的抛物线的解析式;
(2)若点为抛物线上第二象限一动点(如图②),连结分别与轴交于点,记的面积为的面积为,求的最大值.
(3)若点为抛物线上另一动点(如图③),连结,以为斜边作等腰直角,若其直角顶点恰好落在抛物线的对称轴上,求点的坐标(请直接写出结果).
【答案】(1)
(2)最大值为;
(3)点G的坐标为
【分析】(1)根据勾股定理得到,列得,求出,得到,设抛物线的解析式为,利用待定系数法求出函数解析式;
(2)求出直线的解析式,得到,连接,,根据求出答案;
(3)抛物线的对称轴为直线,设,分情况画出图形分别求出点的坐标.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
解得
∴,
∴,
设抛物线的解析式为,
得,
解得,
∴经过三点的抛物线的解析式为;
(2)∵点为抛物线上第二象限一动点,
∴,
设直线的解析式为,
得,
解得,
∴,
当时,,
故,
连接,,
,
∵
∴当时,有最大值;
(3)抛物线的对称轴为直线,
设,
①如图:是等腰直角三角形,过点G作x轴的平行线,作,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
代入抛物线解析式得,
解得(舍去),
∴;
②如图,是等腰直角三角形,过点G作x轴的平行线,作,
同理得,
∴,
代入抛物线解析式得,
解得(舍去),
∴;
③当点Q与点B重合时,点A与点Q对称,此时,
∴当是等腰直角三角形时,,
∴,
综上,点G的坐标为.
【点睛】此题是二次函数的综合题,考查待定系数法,全等三角形的判定,特殊三角形与二次函数,综合掌握所学知识点并熟练应用是解题的关键.
30.已知二次函数的图象(如图),当时,函数有最小值,且它的图象经过点.
(1)求该函数解析式;
(2)若一次函数与二次函数的图象相交于点、(点在点左侧),试求的面积;
(3)已知轴上存在一点.二次函数图象上存在一点,与点构成以点为直角顶点的等腰直角.请求出点的坐标.
【答案】(1)(或)
(2)
(3)或或
【分析】本题考查二次函数的图象及性质,二次函数与一次函数相交问题,二次函数与几何问题,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)由顶点式、顶点坐标及图象经过点即可求解;
(2)先求出点、,再求出直线与轴的交点坐标,即可求解;
(3)设,过作轴于点,则,分点在轴上方和下方两种情况进行讨论.
【详解】(1)根据题意可得,
,
将代入得,
,
解得,,
(或);
(2)令,
整理得,,
解得,,
把分别代入得,
,,
;
如图1,设直线与轴相交于点,则,
.
,
;
(3)如图2,
设,过作轴于点,则.
第一种情况,当点在轴上方时,
,
解得,或,即图2中的前两图,
此时,点坐标为或.
第二种情况,当点在轴下方时,
,
解得,,即图2中的最后一图,
此时,点坐标为.
故满足题意的点坐标可以为或或.
31.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与两轴分别交于A、B、C三点,已知点A(﹣3,0),B(1,0).点P在第二象限内的抛物线上运动,作PD⊥x轴于点D,交直线AC于点E.
(1)b= ;c= ;
(2)求线段PE取最大值时点P的坐标,这个最大值是多少;
(3)连接AP,并以AP为边作等腰直角△APQ,当顶点Q恰好落在抛物线的对称轴上时,直接写出对应的P点坐标.
【答案】(1)b=-2,c=3; (2)当P时,线段PE有最大值;(3)
【分析】(1)只需把点A、B的坐标代入y=-x2+bx+c即可求得b、c的值;
(2)用待定系数法求出直线AC的解析式,设点P的横坐标为a,则点E的横坐标也为a,则点P、E的纵坐标就可用a的代数式表示,PE的长度也就可以用a的代数式表示,然后运用二次函数的最值性就可求出PE最大时点P的坐标.
(3)等腰直角△APQ的三边都可能是底边,故分三种情况进行讨论,然后构造全等三角形,得到相等线段,然后用一个字母表示一条线段,从而将点P的坐标用该字母表示,然后代入抛物线的解析式,就可求出点P的坐标.
【详解】解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c经过点A(-3,0),B(1,0),
∴.
解得:.
故答案为:-2、3;
(2)由(1)知抛物线的解析式为y=-x2-2x+3.
则点C坐标为(0,3),
设直线AC的解析式为y=mx+n,
则有 .
解得:.
∴直线AC的解析式为y=x+3.
设点P的横坐标为a,则点E的横坐标也为a.
∴yP=-a2-2a+3,yE=a+3.
∴PE=yP-yE=(-a2-2a+3)-(a+3)
=-a2-3a
=-(a+)2+.
∵-1<0,
∴当a=-时,PE取到最大值,此时点P坐标为
故当P时,线段PE有最大值;
(3)Ⅰ.若AQ为等腰直角△APQ的底边,如图2,
则有AP=PQ,∠APQ=90°.
过点P作PG⊥OA,垂足为G,过点P作PT⊥QH,垂足为T,
∵∠PGH=∠GHT=∠PTH=90°,
∴四边形PGHT是矩形.
∴∠GPT=90°,PT=GH,PG=HT.
∴∠APG=90°-∠GPQ=∠TPQ.
在△AGP和△QTP中,
∵
∴△AGP≌△QTP.
∴AG=TQ,PG=PT.
∴PG=GH.
∵抛物线y=-x2-2x+3的对称轴为x=,
∴OH=1.
设PG=t(t>0),则OG=GH+OH=PG+OH=t+1.
∵点P在第二象限,
∴点P的坐标为(-t-1,t).
∵点P在抛物线y=-x2-2x+3上,
∴t=-(-t-1)2-2(-t-1)+3.
整理得:t2+t-4=0.
解得:(舍去),,
∴点P的坐标为
Ⅱ.若PQ为等腰直角△APQ的底边,如图3,
则有AP=AQ,∠PAQ=90°.
过点P作PG⊥OA,垂足为G,
则有∠APG=90°-∠PAG=∠HAQ.
在△AGP和△QHA中
∵
∴△AGP≌△QHA.
∴PG=AH.
∵AH=AO-OH=3-1=2,
∴PG=2.
∴yP=2.
解-x2-2x+3=2得,
∵点P在第二象限,
∴点P的坐标为(,2).
Ⅲ.若AP为等腰直角△APQ的底边,如图4,
则有AQ=PQ,∠AQP=90°.
过点P作PT⊥QH,垂足为T,
则有∠AQH=90°-∠PQT=∠TPQ.
在△AHQ和△QTP中,
∵
∴△AHQ≌△QTP.
∴AH=QT,QH=PT.
∵AH=2,
∴QT=2.
设QH=PT=p(p>0),则TH=p+2,
∵点P在第二象限,
∴点P的坐标为(-p-1,p+2).
∵点P在抛物线y=-x2-2x+3上,
∴p+2=-(-p-1)2-2×(-p-1)+3.
整理得:p2+p-2=0.
解得:p1=-2(舍去),p2=1,
∴点P的坐标为(-2,3).
综上所述:点P的坐标为
【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数及一次函数的解析式、二次函数的最值性、全等三角形的判定与性质、解一元二次方程、等腰直角三角形的性质、矩形的判定与性质等知识,还考查了分类讨论的思想,有较强的综合性,有一定的难度.而正确分类及构造全等三角形是解决最后一小题的关键.
32.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(-3,0)和点B(1,0),交y轴于点C
(1)求这个抛物线的函数表达式.
(2)点D的坐标为(-1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.
(3)点M为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N,使△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=-x2-x+2;(2)S的最大值为;(3)存在,点N的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).
【分析】(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x-1)=a(x2+2x-3)=ax2+2ax-3a,即-3a=2,即可求解;
(2)S四边形ADCP=S△APO+S△CPO-S△ODC,即可求解;
(3)分点N在x轴上方、点N在x轴下方两种情况,分别求解.
【详解】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x-1)=a(x2+2x-3)=ax2+2ax-3a,
即-3a=2,解得:a=-,
故抛物线的表达式为:y=-x2-x+2,
则点C(0,2),函数的对称轴为:x=-1;
(2)连接OP,设点P(x,-x2-x+2),
则S=S四边形ADCP=S△APO+S△CPO-S△ODC=×AO×yP+×OC×|xP|-×CO×OD
=(-x2-x+2)×2×(-x)-=-x2-3x+2,
∵-1<0,故S有最大值,当x=-时,S的最大值为;
(3)存在,理由:
△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角时,点N的位置如下图所示:
①当点N在x轴上方时,点N的位置为N1、N2,
N1的情况(△M1N1O):
设点N1的坐标为(x,-x2-x+2),则M1E=x+1,
过点N1作x轴的垂线交x轴于点F,过点M1作x轴的平行线交N1F于点E,
∵∠FN1O+∠M1N1E=90°,∠M1N1E+∠EM1N1=90°,∴∠EM1N1=∠FN1O,
∠M1N1E=∠N1OF=90°,ON1=M1N1,
∴△M1N1E≌△N1OF(AAS),∴M1E=N1F,
即:x+1=-x2-x+2,解得:x=(舍去负值),
则点N1(,);
N2的情况(△M2N2O):
同理可得:点N2(,);
②当点N在x轴下方时,点N的位置为N3、N4,
同理可得:点N3、N4的坐标分别为:(,)、(,);
综上,点N的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及三角形全等、等腰直角三角形的性质、图形的面积计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
题型9二次函数与全等三角形存在性问题
33.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,经过B、C两点的抛物线与x轴交于点A,抛物线的顶点为D,对称轴交直线于点H,点E为线段上动点,点F在上,连接,且满足.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若是等腰三角形,求E点坐标;
(3)点P是坐标平面内一点,当时,请直接写出的面积.
【答案】(1)
(2)或或.
(3)8或12
【分析】本题主要考查二次函数的图象及性质、等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质等知识点,掌握分类讨论思想是解题的关键.
(1)求出,再将代入即可求得抛物线解析式;
(2)设,分三种情况讨论:①当时,过点E作轴交于点G,在上截取,得到,可求;②当时,,可求;③当时,,可求;
(3)设,由,可得,则有,能求出或,即可求的面积为8或12.
【详解】(1)解:令,则,
∴,
令,则,
∴,
将,代入得:
,解得:,
∴.
(2)解:设,
①当时,过点E作轴交于点G,在上截取,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,解得,
∴;
②当时,
∵,
∴,
∴,
∴;
③当时,
∵,
∴,
∴,
∴,解得∶,
∴;
综上所述:E点坐标为或或.
(3)解:∵,
∴,
设,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得或,
∴或,
∵,
∴或,
∴的面积为8或12.
34.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,点P为抛物线上的一个动点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P在直线上方,当四边形面积最大时,求点P的坐标;
(3)过点P作抛物线对称轴的垂线,垂足为点D,点Q是对称轴上一点,当与全等时,求点P,Q的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或,或
【分析】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数与面积,二次函数与特殊三角形形,难度大,清晰的分类讨论是解本题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点C的坐标,再求出直线的解析式为,过P点作轴交于点G,设,则,求出,进而求出,利用二次函数的性质即可解答;
(3)根据题意易证是等腰直角三角形,由与全等,得到是等腰直角三角形,推出,设,则,得到,即可求解.
【详解】(1)解:将两点代入,得,
解得,
∴;
(2)解:令,则,
∴,
设直线的解析式为,则,
解得,
∴直线的解析式为,
过P点作轴交于点G,
设,则,
∴,
∴,
∵,
∴时,四边形面积有最大值,
此时;
(3)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∵与全等,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,
设,
则,
∴,
∴或,或,
∴或,或.
35.如图1,直线与抛物线(a、b为常数且a≠0)交于点A、B,且B到y轴的距离是1,A在x轴上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,P是y轴左侧抛物线上一点,轴,交直线于点C,若,求三角形的面积;
(3)在(2)的条件下,连接交抛物线的对称轴于点Q,在坐标平面内有一点M,射线交抛物线于N,当与全等时,求点N的坐标.
【答案】(1)
(2)10
(3)或
【分析】(1)根据直线与抛物线(a、b为常数且a≠0)交于点A、B,且B到y轴的距离是1,A在x轴上,确定点A的坐标为,点B的坐标为,代入解方程组解答即可.
(2)不妨设,则,,故,,确定,得到,,结合已知条件,得到方程,解答即可.
(3)利用构造平行四边形法,轴对称法构造出符合题意的全等三角形,确定点M的坐标,利用待定系数法,解方程组确定交点N的坐标即可.
本题考查了待定系数法,勾股定理,平行四边形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,抛物线的性质,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:根据直线与抛物线(a、b为常数且a≠0)交于点A、B,且B到y轴的距离是1,A在x轴上,
得点A的坐标为,点B的坐标为,代入得,
解得,
故抛物线的解析式为.
(2)解:∵P是y轴左侧抛物线上一点,
不妨设,
∵轴,交直线于点C,
∴,,
∴,,
∵直线与y轴的交点M的坐标为,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得(舍去),
∴,,
∴点B到直线的距离为,
∴三角形的面积为.
(3)解:∵抛物线,
∴抛物线的对称轴为直线,
根据(2)得,,
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:,
当时,,
故点Q的坐标为,
设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式得:
,
解得,
∴直线的解析式为:,
过点P作交对称轴于点M,
由,
故四边形是平行四边形,
根据平行四边形的性质,得与全等,
设直线的解析式为:,
∴,
∴,
∴直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得(舍去),,
∴;
过点C作直线的对称点M,连接,
则与全等,
设,则,
整理,得,
根据题意,得的中点坐标为,其一定在直线上,
故,整理得,
故,
解得,
故点M的坐标为,
设直线的解析式为,
将,代入直线解析式得:
,
解得,
∴直线的解析式为:,
根据题意,得,
解得(舍去),,
∴;
综上所述,点N的坐标为或.
36.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图像与一次函数 的图像交于A,B两点,已知.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点C是直线上方抛物线上的一动点,连接.点M,N是y轴上的两动点(M在N上方),且满足 ,连接,当 的面积取得最大值时,求的最小值;
(3)当(2)中取得最小值时,将点N向下平移1个单位得到点P,将该抛物线沿直线的方向平移得到新抛物线 ,Q为新抛物线的顶点,在平移过程中,是否存在以A,B,Q为顶点的三角形和 全等?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.
【答案】(1)
(2)
(3)不存在,理由见详解
【分析】(1)根据一次函数图象的性质得到,把点的坐标代入二次函数,运用待定系数法即可求解;
(2)设,结合二次函数图象得到的面积,利用二次函数最值的计算得到,根据造桥问题的最短路径的计算方法:作点关于轴的对称点,则,连接,将向下平移个单位,即点重合,得到,则,连接,交轴于点,此时的线段最短,即的值最小,由两点坐标距离公式即可得到的值,由此即可求解;
(3)根据题意得到直线的解析式为,则,则,根据全等三角形的判定和性质,轴对称图形的性质,平行四边形的性质,结合图形,分类讨论即可求解.
【详解】(1)解:一次函数 中,当时,,当时,,
∴,则直线于坐标轴围成的三角形是等腰直角三角形,
∴,
∵抛物线的图像与一次函数 的图像交于A,B两点,已知,
∴,
解得,,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:点C是直线上方抛物线上的一动点,
∴设,
如图所示,过点作轴,交于点,
∴,
∴,
∴,
,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为,
∴,即,
如图所示,作点关于轴的对称点,则,连接,则,将向下平移个单位,即点重合,得到,则,连接,交轴于点,此时的线段最短,即的值最小,
∴,
∴的最小值为,
∴,
∴的最小值为;
(3)解:存在,所有满足条件的点 Q 的坐标为或,理由如下,
∵,设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为,
当时,,即,
∵将点N向下平移1个单位得到点P,
∴,
∴,, ,
∵抛物线的表达式为,
∴顶点坐标为,
如图所示,作点关于的对称点,连接交于点,则,此时,以A,B,Q为顶点的三角形和 全等,
∴抛物线沿直线的方向平移得到的新抛物线 ,若新抛物线 过点则满足条件,
∵,
∴,
在中,,
∴,即是等腰直角三角形,
根据轴对称的性质得到是等腰直角三角形,则,
由(1)可知,
∴,即轴,
∴,即新抛物线的顶点坐标为,
∴,即原抛物线的向右平移个单位,向下平移个单位得到的新抛物线的顶点,但不符合沿方向平移,故舍去;
如图所示,当四边形是平行四边形时,以A,B,Q为顶点的三角形和 全等,
∴抛物线沿直线的方向平移得到的新抛物线 ,若新抛物线 过点则满足条件,
设,且,,,
∴,
解得,,
∴,即新抛物线的顶点坐标为,
∵,即原抛物线的向右平移个单位,向下平移个单位得到的新抛物线的顶点,但不符合沿方向平移,故舍去,
综上所述,不存在点 Q ,以A,B,Q为顶点的三角形和 全等.
【点睛】本题主要考查一次函数,二次函数,全等三角形的判定方法,平行四边形的性质,轴对称图形的性质,二次函数与几何图形面积的计算等知识的综合,掌握二次函数图象的性质,数形结合,分类讨论思想是解题的关键.
试卷第114页,共115页
试卷第115页,共115页
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第二十二章 二次函数与几何综合压轴题分类训练
目录概览
题型1 二次函数与面积综合
题型2 二次函数与线段最值
题型3 二次函数与角相等
题型4二次函数与平行四边形存在性问题
题型5二次函数与矩形存在性问题
题型6二次函数与菱形存在性问题
题型7二次函数与等腰三角形存在性问题
题型8二次函数与直角三角形存在性问题
题型9二次函数与全等三角形存在性问题
题型演练
题型1 二次函数与面积综合
1.如图,已知抛物线L:与x轴交于A、B两点.与y轴交于C点.且,
(1)求抛物线L的函数表达式;
(2)将抛物线L:的图象向上平移2个单位长度,向左平移个单位长度后,恰好经过点,求m的值;
(3)连接、,在抛物线上是否存在一点N,使?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,点在的图象上,已知的横坐标分别为,2,直线与轴交于点,连接.
(1)求直线的函数表达式;
(2)求的面积;
(3)点在二次函数的图象上,且的面积等于的面积的2倍,则这样的点共有___________个.
3.如图,已知直线与x轴交于点B,与y轴交于点C;抛物线的对称轴为直线,且抛物线经过B,C两点:
(1)求B、C两点的坐标和抛物线的解析式;
(2)抛物线与x轴的另一个交点为点A,在抛物线的对称轴上找点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求出点M的坐标;
(3)在直线的下方的抛物线上,是否存在点N,使的面积最大?若存在,请求出点N的坐标及最大面积;若不存在,请说明理由.
4.如图,对称轴为的抛物线与轴相交于、两点,其中点的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求直线的解析式;
(3)求出的面积.
题型2 二次函数与线段最值
5.已知二次函数图象的顶点坐标为,直线与该二次函数的图象交于A,B两点,其中A点的坐标为,B点在y轴上.是x轴上的一个动点,过P作x轴的垂线分别与直线和二次函数的图象交于D、E两点.
(1)求m的值及这个二次函数的解析式;
(2)若点P的横坐标为2,求的面积;
(3)当时,求线段的最大值;
(4)当的值最小时,直接写出点P的坐标.
6.如图,二次函数的图象与y轴交于点,与x轴交于点、点E.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接,求的面积;
(3)线段在抛物线的对称轴上移动(点C在点D的下方),且,当的值最小时,求点C的坐标.
7.如图①,是抛物线上任意一点,是过点且与轴平行的直线,过点作直线,垂足为.
(1)当时,,;当时,,;
(2)对任意,猜想与的大小关系,并证明你的猜想;
(3)如图②,已知线段,端点在抛物线上滑动,直接写出两点到直线的距离之和的最小值.
8.抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是抛物线上轴上方的一个动点,当的面积为时,求点的坐标;
(3)点是抛物线对称轴上一点,当的值最小时,求点的坐标.
题型3 二次函数与角相等
9.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与 轴的正半轴交于点,且.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在直线下方的抛物线上是否存在点M,使得的面积为6,若存在求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)抛物线的顶点为,连接.抛物线上是否存在一点,使得 ? 若存在,求点的坐标; 若不存在,说明理由;
10.如图,抛物线过三点,点是抛物线上动点.
(1)试求抛物线的表达式;
(2)如图,当在第一象限时,过点作轴并交于点,作轴并交抛物线的对称轴于点,若,求点的坐标;
(3)当点P运动到使时,请直接写出点的坐标.
11.如图,抛物线经过点,与轴正半轴交于点,且,抛物线的顶点为,直线经过两点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点是直线上方的抛物线上的一动点,是否存在点,使的面积最大.若存在,请求出面积的最大值;若不存在,试说明理由;
(3)若是抛物线上一点,且,请直接写出点的坐标.
12.抛物线交x轴于点和点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点P是抛物线上一动点,若,求满足条件的点P的坐标;
(3)将抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,新抛物线经过点C且与直线另一交点为点K,M 为新抛物线上的一动点,当时,请直接写出符合条件的点M的坐标.
题型4二次函数与平行四边形存在性问题
13.抛物线与轴交于,两点(点在点左侧),与轴交于点,点为顶点.
(1)求点及点的坐标.
(2)连接,,抛物线的对称轴与轴交于点.
若线段上一点,使,求点的坐标.
若第一象限抛物线上一点,作,交直线于点,使,求点的坐标.
14.抛物线与轴交于点,两点,与轴交于点,点是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的函数解析式和直线的解析式;
(2)如图,点在线段上方的抛物线上运动(不与重合),过点作,垂足为,交于点.若点的横坐标为,请用的式子表示,并求的最大值;
(3)如图,点是抛物线的对称轴上的一个动点,抛物线上存在一点,使得以点为顶点的四边形是平行四边形,请求写出所有符合条件的点的坐标.
15.如图1抛物线与轴交于点,与轴交于A、B两点(点A在点B的左侧).
(1)直接写出点A,B,C的坐标;
(2)为抛物线上一点,且满足,求点的坐标;
(3)如图2,点在抛物线对称轴上,且位于轴上方,点E、F为第四象限拋物线上的点.若四边形为平行四边形且其面积为,求点的坐标.
16.如图1,抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,点P为直线上方抛物线上的一动点,连接,求的面积取最大值时,点P的坐标;
(3)如图3,将抛物线先向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到新的抛物线,连接,点D是线段上的一动点(不包括端点),点E是抛物线上的一点,使得以点O、B、D、E为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有满足条件的点E的坐标.
题型5二次函数与矩形存在性问题
17.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.
18.如图,抛物线与轴交于点,点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上两点,,点的横坐标为,点的横坐标为.点是抛物线上,之间的动点,过点作轴的平行线交于点.
①求的最大值;
②点关于点的对称点为,当为何值时,四边形为矩形.
19.如图所示,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.
(1)求A、B两点的坐标及抛物线的对称轴;
(2)求直线l的函数表达式(其中k、b用含a的式子表示);
(3)点E是直线l上方的抛物线上的动点,若的面积的最大值为,求a的值;
(4)设P是抛物线对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
20.如图,矩形在平面直角坐标系中,,抛物线经过点A和点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E在轴上方的抛物线上,当时,求点E的坐标;
(3)点P在抛物线的对称轴上,点Q在坐标平面内,以A,C,P,Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.
题型6二次函数与菱形存在性问题
21.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与轴交于点,连接,对称轴为,点为此抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若连接,则_____.
(3)点是第一象限内抛物线上的动点,连接和,求面积的最大值.
(4)点在抛物线的对称轴上,平面内存在点,当以点为顶点的四边形是矩形时,请直接写出点的横坐标.
22.如图.二次函数的图象交轴于点,,交轴于点,点的坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于点.交抛物线于点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)若点在线段上运动(点与点,点不重合),求四边形面积的最大值.并求出此时点的坐标;
(3)若点在轴上运动,则在轴上存在点,使以、、、为顶点的四边形是菱形.请直接写出所有满足条件的点的坐标.
23.如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,顶点为点D,且.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)设点是抛物线在第四象限部分上的点,设四边形的面积为,求关于的函数关系式,并求使S最大时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,点是坐标平面内一点,抛物线的对称轴上是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形是菱形,若存在,直接写出点的坐标.
24.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,,,连接和.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D在抛物线的对称轴上,当的周长最小时,点D的坐标为 .
(3)点E是第四象限内抛物线上的动点,连接和.求面积的最大值及此时点E的坐标;
(4)若点M是y轴上的动点,在坐标平面内是否存在点N,使以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
题型7二次函数与等腰三角形存在性问题
25.如图,在平面直角坐标系中,二次函数交轴于点,交轴于点,在轴上有一点,连接.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线在轴负半轴上方的一个动点,求面积的最大值;
(3)抛物线对称轴上是否存在点,使为等腰三角形?若存在,请直接写出所有点的坐标,若不存在,请说明理由.
26.如图,已知抛物线与轴的一个交点为,另一个交点为,与轴的交点为,其顶点为,对称轴为直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求的面积;
(3)在轴上是否存在一点,使为等腰三角形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图像与一次函数的图像交于A,B两点,已知.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点C是直线上方抛物线上的一动点,连接,.点M,N是y轴上的两动点(M在N上方),且满足,连接,,当的面积取得最大值时,求的最小值;
(3)当(2)中取得最小值时,若Q是抛物线对称轴上位于直线上方的一动点,是否存在以C、M、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
28.如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点C,连接.D是第二象限内抛物线上的动点,过点D作的平行线.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)求面积的最大值,及此时点D的坐标.
(3)若点D的横坐标为,则在直线上是否存在点P,使是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
题型8二次函数与直角三角形存在性问题
29.将放置在如图①所示的平面直角坐标系中,点、在轴上,点在轴上,其中.
(1)求经过三点的抛物线的解析式;
(2)若点为抛物线上第二象限一动点(如图②),连结分别与轴交于点,记的面积为的面积为,求的最大值.
(3)若点为抛物线上另一动点(如图③),连结,以为斜边作等腰直角,若其直角顶点恰好落在抛物线的对称轴上,求点的坐标(请直接写出结果).
30.已知二次函数的图象(如图),当时,函数有最小值,且它的图象经过点.
(1)求该函数解析式;
(2)若一次函数与二次函数的图象相交于点、(点在点左侧),试求的面积;
(3)已知轴上存在一点.二次函数图象上存在一点,与点构成以点为直角顶点的等腰直角.请求出点的坐标.
31.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与两轴分别交于A、B、C三点,已知点A(﹣3,0),B(1,0).点P在第二象限内的抛物线上运动,作PD⊥x轴于点D,交直线AC于点E.
(1)b= ;c= ;
(2)求线段PE取最大值时点P的坐标,这个最大值是多少;
(3)连接AP,并以AP为边作等腰直角△APQ,当顶点Q恰好落在抛物线的对称轴上时,直接写出对应的P点坐标.
32.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(-3,0)和点B(1,0),交y轴于点C
(1)求这个抛物线的函数表达式.
(2)点D的坐标为(-1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.
(3)点M为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N,使△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
题型9二次函数与全等三角形存在性问题
33.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,经过B、C两点的抛物线与x轴交于点A,抛物线的顶点为D,对称轴交直线于点H,点E为线段上动点,点F在上,连接,且满足.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若是等腰三角形,求E点坐标;
(3)点P是坐标平面内一点,当时,请直接写出的面积.
34.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,点P为抛物线上的一个动点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P在直线上方,当四边形面积最大时,求点P的坐标;
(3)过点P作抛物线对称轴的垂线,垂足为点D,点Q是对称轴上一点,当与全等时,求点P,Q的坐标.
35.如图1,直线与抛物线(a、b为常数且a≠0)交于点A、B,且B到y轴的距离是1,A在x轴上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,P是y轴左侧抛物线上一点,轴,交直线于点C,若,求三角形的面积;
(3)在(2)的条件下,连接交抛物线的对称轴于点Q,在坐标平面内有一点M,射线交抛物线于N,当与全等时,求点N的坐标.
36.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图像与一次函数 的图像交于A,B两点,已知.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点C是直线上方抛物线上的一动点,连接.点M,N是y轴上的两动点(M在N上方),且满足 ,连接,当 的面积取得最大值时,求的最小值;
(3)当(2)中取得最小值时,将点N向下平移1个单位得到点P,将该抛物线沿直线的方向平移得到新抛物线 ,Q为新抛物线的顶点,在平移过程中,是否存在以A,B,Q为顶点的三角形和 全等?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.
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第1页,共25页
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