内容正文:
专题04 二次函数的应用 (解析版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、图形问题 1
题型二、图形运动问题 4
题型三、拱桥问题 9
题型四、销售问题 13
题型五、投球问题 17
题型六、喷水问题 21
题型七、增长率问题 25
题型八、线段周长问题 26
题型九、面积问题 35
题型十、角度问题 42
题型十一、特殊三角形问题 52
题型十二、特殊四边形 60
题型十三、相似三角形问题 72
B综合攻坚・能力跃升
题型一、图形问题
1.对角线互相垂直的四边形为垂美四边形.已知垂美四边形的对角线、满足,则四边形的面积最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:依题得:垂美四边形的对角线,
则四边形的面积,
设,
,
,
四边形的面积,
,
,
结合二次函数的性质可知,当时,四边形的面积取最大值,最大值为.
故选:.
2.如图所示,用总长为75米的篱笆围成一个矩形场地,其中边靠墙(墙足够长),边有一部分靠墙(墙米),靠墙部分不需要篱笆;设长为x米,矩形场地面积为S平方米.
(1)用含x的代数式表示和的长.
(2)求S与x之间的函数关系式,并求出S的最大值.
【答案】(1),
(2),最大值为800
【解析】(1)解:由题意得:,
∴;
(2)解:由(1)可得:
,
∵,
∴当时,S有最大值,最大值为.
3.在一次社会实践活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两墙足够长),用6米长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围两边),设米.
(1)如果花园的面积为5平方米,求x的值;
(2)如果在点P处有一棵树到墙的距离分别是3米和1米,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树粗细),花园面积的最大值是多少?
【答案】(1)1或5
(2)9平方米
【解析】(1)解:设米,则米,
根据题意得:.
解得,,
答:x的值为1或5;
(2)解:设花园的面积为s,
则
∵在P处有一棵树与墙、的距离分别是3米和1米,
∴,
∴.
∵抛物线开口向下,
∴当时,s有最大值为,
∴花园面积的最大值是9平方米.
4.如图,有长为的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为)围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃,并且预留两个各的门,设花圃的宽为,面积为.
(1)求与的函数关系式,并写出自变量的取值范围.
(2)能围成面积为的花圃吗?若能,请说明围法;若不能请说明理由.
【答案】(1),自变量的取值范围是
(2)不能;理由见解析
【解析】(1)解:,垂直于墙的篱笆有段,
每段长,
长为的篱笆,两个各的门,
平行于墙的边,
,
墙的最大可用长度为,且为正数,
,
解得:或,
即:.
(2)当时,代入得:,
移项化简后得:,
,
此一元二次方程无实数根,
不存在满足条件的,不能围成面积为的花圃.
5.如图,利用一面墙(墙的长度不超过),用长的篱笆围成一个矩形场地,并且与墙平行的边留有宽建造一扇门方便出入(用其他材料),设,矩形的面积为.
(1)请求出与之间的函数关系式,并写出的取值范围;
(2)怎样围才能使矩形场地的面积为?
【答案】(1);
(2)为,为
【解析】(1)解:由可知边所用篱笆为,
,
,
墙的长度不超过,
,
;
(2)解:在中,
令,则,
解得(不合题意,舍去),
,
当为为时,矩形场地的面积为;
题型二、图形运动问题
6.如图,在中,,,正方形的边与在同一条直线上,,将沿平移,当点与点重合时,停止平移.设点平移的距离为与正方形重合部分的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】解:设点平移的距离为,与正方形重合部分的面积为.
①当时,如图1,,;
②当时,如图2,,,,
∴.
综上,,
由分段函数可以看出A选项中的函数图象与所求的分段函数对应.
故选:A.
【点睛】
7.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
【解析】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.
8.如图,中,,,,、两点同时分别从、出发,点以每秒个单位的速度沿着向点运动,点以每秒个单位的速度沿着向点运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.
(1)求经过几秒,的长为;
(2)设的面积为,点、的运动时间为秒,求与的函数解析式,并写出的取值范围;
(3)当点、的运动时间为秒时,求的面积.
【答案】(1)经过秒或秒时,的长为
(2),
(3)当点、的运动时间为秒时,的面积为
【解析】(1)解:在中,,,
,
设点、的运动时间为秒,
由运动知,,,
,
若时,则,即,
解得,,
经检验,均符合题意,
经过秒或秒时,的长为;
(2)解:由知,,,
,的取值范围是;
(3)解:由知,,
当时,,
即当点、的运动时间为秒时,的面积为.
9.如图,在矩形中,厘米,厘米,点从点出发,沿边向点以1厘米/秒的速度移动,同时,点从点出发沿边向以2厘米/秒的速度移动,如果、两点分别到达、两点后就停止移动.据此解答下列问题:
(1)运动开始第几秒时,的面积等于8平方厘米?
(2)设运动开始后第秒时,五边形的面积为平方厘米,写出关于的函数表达式,并指出自变量的取值范围.
(3)求出当时的取值范围.
【答案】(1)运动开始第2秒或4秒时,的面积等于8平方厘米.
(2)
(3)或
【解析】(1)解:设运动的时间为t秒,则,那么.
由题意可得:,解得:或4.
所以运动开始第2秒或4秒时,的面积等于8平方厘米.
(2)解:根据题意,得,
所以.
(3)解:由题意可得:,即,
∵,
∴或,
∴对于不等式,对应的方程的根为或,
∴的解集为或,
∵,
∴或.
10.如图,在长方形中,,,点从点开始沿边向终点以的速度移动,与此同时,点从点开始沿边终点以速度移动.如果分别从同时出发,当点运动到点时,两点停止运动.设运动时间为秒().
(1)填空: ______;(用含的代数式表示)
(2)当为何值时,的长度等于?
(3)连接,,记的面积为.
① ______(用含的代数式表示);
②当______秒时,的最小值为______.
【答案】(1)
(2)当秒时,的长度等于
(3)①;②2;48.
【解析】(1)解:∵,点从点开始沿边向终点以的速度移动,
∴,
故答案为:;
(2)解:由题意得,,,,
∴,
解得(不合题意,舍去),,
∴当秒时,的长度等于;
(3)解:①根据题意得,,,,,,,
∴
,
故答案为:;
②由①可知,,
∵,
∴当秒时,取得最小值,最小值为,
故答案为:2,48.
题型三、拱桥问题
11.图1是形状为抛物线的某拱形门建筑.如图2,若取拱形门地面上两点A,B的连线为x轴,可以近似地用函数表示(单位:m).则拱形门底部的宽度大约是( )
A.95m B.190m C.235m D.285m
【答案】B
【解析】解:令,则,
解得:,
∴,
∴,
故选:B.
12.如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面时,水面宽,若水面再下降,水面宽度为 .
【答案】
【解析】解:如图,建立平面直角坐标系,
,
则由题意可知,,,
设该抛物线的解析式为,将代入,
得,
解得,
抛物线的解析式为,
若水面再下降,则有,
解得,
,
水面宽度为,
故答案为:.
13.如图所示,某建筑物有一抛物线形的大门,小强想知道这道门的高度,他先测出门的宽度,然后用一根长为的小竹竿竖直的接触地面和门的内壁,并测得,则门高为 .
【答案】
【解析】解:由题意得,,,
∴,,
设抛物线的解析式为,把和代入得,
,
解得,
∴抛物线的解析式为,
当时,,
∴,
∴,
故答案为:.
14.一座桥如图,桥下水面宽度是20米,高是4米.
(1)如图1,若把桥看做是抛物线的一部分,建立如图坐标系,求抛物线的解析式;
(2)要使高为3米的船通过,则其宽度须不超过多少米?
【答案】(1)
(2)船的宽度须不超过10米
【解析】(1)解:由已知,抛物线的顶点D的坐标为,抛物线与x轴的交点B的坐标为,
设抛物线的解析式为,
将代入解析式,得,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:令,则,
解得,
船的宽度须不超过米.
15.如图为某学校大门的示意图,门拱的形状可以近似地看作抛物线,将门拱底部与地面的交点记为、,最高点记为点,以所在直线为轴,的垂直平分线为轴建立平面直角坐标系.学校综合实践小组的成员测得,,,且于点,点在此抛物线上.
(1)求门拱所在抛物线的解析式;
(2)线段和线段分别表示大门两侧的钢笔造型的建筑(点、在轴上,点、在抛物线上,该造型建筑物的宽度忽略不计).已知与等高,、均垂直于轴,且与之间的水平距离为,求这两个钢笔造型的建筑的高度(即线段和线段的长).
【答案】(1)
(2)这两个钢笔造型的建筑的高度为
【解析】(1)解:由题意垂直平分,,
,
,
且 ,
∴,
,
设抛物线的表达式为,
将 分别代入得
,
,
抛物线的表达式为;
(2)∵,
∴对称轴为轴,
由题意,关于对称轴对称,
∴,
当时,;
故这两个 钢构造型的建筑的高度为.
题型四、销售问题
16.某种服装,平均每天可销售20件,每件利润是44元,经市场调查发现,该品牌服装在每件降价幅度不超过10元的情况下,若每件降价1元,则每天可多销售5件.
(1)如果每件降价元,平均每天销售的服装为件,试写出与之间的函数关系式.
(2)如果每天该服装销售的利润总金额记为元,当时,每件应降价多少元?
(3)每件降价多少元时,该服装每天销售的利润总金额最大?最大是多少元?
【答案】(1)
(2)每件应降价4元
(3)每件降价10元时,该服装每天销售的利润总金额最大,最大是2380元
【解析】(1)解:与之间的函数关系式为;
(2)解:由题意,可得,
整理得,
解得(不合题意,舍去)
答:每件应降价4元;
(3)解:由题意得,
,
∴当时,随的增大而增大.
,
∴当时,有最大值,最大值为2380.
答:每件降价10元时,该服装每天销售的利润总金额最大,最大是2380元.
17.绿水青山就是金山银山.某乡镇充分利用本地资源,组织生产一种成本为每盒元的土特产品,为了解市场情况,准备先试销一段时间.试销期间规定,销售单价不低于成本价,且获利不得高于成本的.经试销发现,销售量(万盒)与销售单价(元)之间的函数图象如图所示.
(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)当销售单价为多少元时,销售利润最大,最大利润为多少万元?
【答案】(1)
(2)售价为元时,利润最大,最大利润是万元
【解析】(1)解:设,
将,两点坐标代入该解析式得:
,
解得:,
∴
∵成本为每盒60元的土特产品,销售单价不低于成本单价,且获利不得高于40%
∴,即
∴与的函数关系式为;
(2)解:设利润为,可得
,
由于图像开口向下,对称轴为,取值范围在对称轴左侧,随得增大而增大,
所以当时,(万元),
答:当售价为84元时,销售最大利润为864万元.
18.2025年9月3日是抗战胜利80周年纪念日.我市飞龙商贸城某礼品店销售一种美观大方的九三阅兵纪念品,其进价为每套40元,按每套60元出售,平均每天可售出100套,后来经过市场调查发现,每套售价每降低1元,则平均每天的销售数量可增加10套,设这种纪念品每套售价降低元,平均每天可获利元
(1)写出与的函数关系式.
(2)当该礼品店每套售价降低3元时,平均每天可获利多少元?
(3)该礼品店要想平均每天盈利2500元,可能吗?为什么?
【答案】(1)
(2)2210元
(3)不可能平均每天盈利2500元
【解析】(1)解:根据题意得;
(2)解:当时,(元)
答:平均每天可获利2210元.
(3)解:当时,,
整理得,
,
方程没有实数根,
即该礼品店不可能平均每天盈利2500元.
方法二:
,
时,有最大值,最大值为2250,
又,
所以该礼品店不可能平均每天盈利2500元.
19.某超市销售一种饮料,每瓶进价为9元.经市场调查表明,当售价在10元到14元之间含10元,14元浮动时,每瓶售价每增加元,日均销售量减少40瓶;当售价为每瓶12元时,日均销售量为400瓶.
(1)试求出每日的销售量瓶与每瓶售价元之间的函数关系式.
(2)当每瓶售价定为多少元时,每天销售的利润元最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)销售价格定为每件13元时,所得利润最大,最大利润为1280元
【解析】(1)解:由题意,设所求函数表达式为,再每瓶售价每增加元时,日均销售量减少40瓶;当售价为12元时,日均销售量为400瓶,
∴,
解得:,
所求函数表达式为:;
(2)解:根据题意,得:
,
,,
当时,P有最大值,最大值为1280,
答:销售价格定为每瓶13元时,所得利润最大,最大利润为1280元.
20.为促进新旧动能转换,提高经济效益,甘井科技公司近期研发出一种新型高科技设备,每台设备成本价为25万元,经过市场调研发现,该设备的月销售量y(台)和销售单价x(万元/台,x是整数)满足如图所示的一次函数关系.
(1)求月销售量y与销售单价x之间的函数关系式(不用体现x的取值范围);
(2)根据相关规定,此设备的销售单价不得高于28万元/台,如果该公司想获得70万元的月利润,那么该设备的销售单价应是多少?
(3)获利最大时该设备的销售单价是多少,最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)26万元/台
(3)获利最大时该设备的销售单价是万元/台或万元/台,最大利润是万元
【解析】(1)解:设y与x的函数关系式为,
依题意,得,
解得,
∴y与x的函数关系式为.
(2)解:设此设备的销售单价为x万元/台,则每台设备的利润为万元,销售数量为台,
根据题意,得,
解得:,,
∵此设备的销售单价不得高于28万元/台,
∴,
∴该设备的销售单价应是26万元/台.
(3)解:设此设备的销售单价为x万元/台,利润为y万元,则每台设备的利润为万元,销售数量为台,
根据题意,得,
整理,得,
∴顶点坐标为,
∵,
∴二次函数图象开口向下,
∴当时,y有最大值,
∵销售单价x是整数,
∴当或时,利润最大,
当时,,
当时,,
∴获利最大时该设备的销售单价是万元/台或万元/台,最大利润是万元.
题型五、投球问题
21.在体育课上,小颖站在操场上的O点练习掷实心球,发现若不考虑空气阻力,实心球的飞行路线是一条抛物线.如上图,已知实心球出手时的高度为1.6米,当飞行到与点O的水平距离为3米时达到最大高度2.5米,则小颖这次实心球训练的成绩为 米(即的长度).
【答案】8
【解析】解:根据题意可知点A的坐标为,顶点坐标为,
设抛物线解析式为,
将代入得,
解得:,
∴抛物线解析式为,
令得,
解得:或(不符合题意,舍去),
∴的长度为8米,
即小颖这次实心球训练的成绩为8米,
故答案为:8.
22.在火热的苏超比赛中,某足球运动员起脚射门,球射向球门的路线(如图所示)呈抛物线,球员从距离球门底部中心点正前方10米的处射门,当球飞行的水平距离为8米时,球达到最高点,此时球离地面4米,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知球门高为2.44米,通过计算判断球能否射进球门(忽略其他因素).
【答案】(1)
(2)足球不能射进球门
【解析】(1)解:,
抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的函数表达式为,
把点代入得:,
解得:,
抛物线的函数表达式为;
(2)解:当时,
,
足球不能射进球门.
23.在一场篮球赛中,队员甲面对面传球给乙,出手后篮球的高度y()与飞出的水平距离x()满足.
(1)这次传球的出手高度是__________,篮球飞行的最大高度是__________;
(2)队员乙在篮球飞行方向上距甲6处,他的最大摸高是3,他在原地能接到球吗?如能接到,请计算说明:如不能,他应该前进或后退多少米才能接到?
【答案】(1);4
(2)不能,前进或后退
【解析】(1)解:令,代入得
,
将化为顶点式得
,
∴ 篮球飞行的最大高度是.
故答案依次为:;.
(2)解:当时,
∵ ,
∴ 他在原地不能接到球.
令,则,
两边同乘得:,
,
,
解得,,
∴他应该后退能接到球或他应该前进能接到球.
24.如图所示,足球从距离地面5米处的空中沿x轴方向抛射,在距离初始发射位置米处第一次落地,经地面反弹后,在米时第二次达到最大高度3米,此后足球第二次落地,已知整个过程足球的运动轨迹都是抛物线,根据图中的信息,回答以下问题:
(1)当_____米时,足球距离地面的高度最大;当_____米时,足球第二次落地;
(2)当足球距离地面的高度小于2米时,位置x的范围是________.
【答案】(1)3;15
(2)或
【解析】(1)解:由图可知,对于第一段抛物线,其对称轴为,
故当米时,足球距离地面的高度最大;
对于第二段抛物线,其对称轴为,
∴当米时,足球第二次落地;
故答案为:3;15;
(2)解:第一段抛物线的对称轴是,故其与x轴的另外一个交点横坐标为,
故可设第一段抛物线为,将代入得,
∴,
∴第一段抛物线为,
令,解得,
由图可知,对于第一段抛物线,当时,足球距离地面的高度小于2米;
由图可设第二段抛物线为,
将代入得,
∴,
∴第二段抛物线为,
令,解得,
∴对于第二段抛物线,当或时,足球距离地面的高度小于2米;
综上,当或时,足球距离地面的高度小于2米.
25.在一次足球训练中,小明练习射门,球射向球门的路线呈抛物线. 如图所示,小明从球门底部正前方的处射门,现以为原点,以所在直线为轴,以球门高所在直线为轴建立平面直角坐标系.当球飞行的水平距离为时,球达到最高点,此时球离地面 .已知球门高为.
(1)求抛物线的函数表达式,并通过计算判断球能否射进球门(忽略其他因素);
(2)对本次训练结果进行分析,若球射向球门的路线的形状、最大高度均保持不变,则当时他应该带球向正后方移动多少米射门,才能让足球经过点正上方处射进球门?
【答案】(1),不能射进球门
(2)
【解析】(1)解:由题意可知,抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的表达式为,
将点代入,得,
解得 ,
,
当时,,
∴球不能射进球门;
(2)解:设小明带球向正后方移动,则移动后的抛物线为,
将点代入,得,
解得(不合题意,舍去),,
∴当时他应该带球向正后方移动射门,才能让足球经过点正上方处射进球门.
题型六、喷水问题
26.某游乐场的圆形喷水池中心有一雕塑,从点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同.如图,以水平方向为轴,点为原点建立平面直角坐标系,点在轴上,轴上的点为水柱的落水点,水柱所在抛物线第一象限部分的函数表达式为,则的长为 .
【答案】18
【解析】解:将代入,得到,
解得,或(舍)
,
,
从点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同,
,
,
故答案为:18.
27.某公园有一个直径为16m的圆形喷水池,喷出的水柱呈抛物线形,且各方向喷出的水柱恰好落在水池内.如图,过喷水管口所在铅垂线每一个截面均可得到两条关于对称的抛物线,以喷水池中心为原点,喷水管口所在铅垂线为纵轴,建立平面直角坐标系.
(1)若喷出的水柱在距水池中心3m处达到最高,且高度为5m,求水柱所在抛物线(第一象限)的函数表达式;
(2)王师傅在喷水池内维修设备时,喷水管意外喷水:为了不被淋湿,身高1.8m的王师傅站立时必须在水池中心多少米以内?
【答案】(1)
(2)为了不被淋湿,身高1.8m的王师傅站立时必须在水池中心7m以内.
【解析】(1)解:设水柱所在抛物线(第一象限)的函数表达式为.
将代入,得,解得,
水柱所在抛物线(第一象限)的函数表达式为.
(2)解:当时,有,
解得,
为了不被淋湿,身高1.8m的王师傅站立时必须在水池中心7m以内.
【点睛】本题考查了二次函数在实际问题中的应用,理清题中的数量关系、熟练掌握待定系数法及二次函数的性质是解题的关键.
28.小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头距地面,水柱在距喷水头水平距离处达到最高,最高点距地面;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为,其中()是水柱距喷水头的水平距离,()是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)身高的小红在水柱下方走动,当她的头发不接触到水柱时,求她在轴上的横坐标的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解:由题意知,抛物线顶点为,
设抛物线的表达式为,
将代入得:,
解得,
∴,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:当时,,
解得或,
结合抛物线图象可得,当她的头发不接触到水柱时,她在x轴上的横坐标x的取值范围为.
29.某公园要修建一个喷泉景观,喷射水柱呈抛物线型,如图所示,线段表示水平地面,以为坐标原点,以所在直线为轴,以过点且垂直于轴的直线为轴,建立平面直角坐标系.已知:为安装的m高的花形柱子,并在柱子顶端处安置喷头向外喷水.为使水流形状较为美观,设计成水流在距的水平距离为1m时达到最大高度,此时离地面m.
(1)求满足设计要求的抛物线的函数表达式;
(2)若李师傅计划在线段上的点处竖立一座雕像,雕像高米,若想雕像不碰到水柱,请求出线段的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解:∵距的水平距离为1m时达到最大高度,此时离地面m.
∴抛物线的顶点,
可设抛物线的解析式为,
把代入,得,
抛物线的解析式为.
(2)解:,令,代入抛物线的解析式,
得,,
线段的取值范围为.
30.小红观察到一处喷水景观喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:喷水装置竖立在地面上,建立如图所示的平面直角坐标系,其中一条水柱距地面的高度y(m)与水柱距喷水头的水平距离x(m)之间满足关系式.
(1)求喷头P与地面的距离OP;
(2)已知身高的小红现直立在距离喷水装置的水柱正下方的点B处,此时她的头顶并未接触到水柱,小红想要继续沿方向直立行走,当她的头顶恰好接触到水柱时,距离点B多远?
【答案】(1)
(2)离点远
【解析】(1)当时,,
答:喷头P与地面的距离为0.4m.
(2)将代入得:,
解得(舍),,
,
答:当小红的头顶恰好接触到水柱时,距离点B 3m远.
题型七、增长率问题
31.某工厂1月份的产值为200万元,平均每月产值的增长率为x,则该工厂3月份的产值y关于x的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】解:某工厂1月份的产值为200万元,平均每月产值的增长率为,该工厂3月份的产值为,
,
故选:A.
32.某工厂一种产品今年的产量是件,如果每年的产量比上一年增加相同的百分率,那么第三年的产量(件)关于的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解:初始量为2000,增长了两次,所以可列出函数关系式,
故选:C.
33.公安部门提醒市民,骑车出行必须严格遵守“一盔一带”的规定.某头盔经销商统计了某品牌头盔7月份到9月份的销量,该品牌头盔7月份销售1500个,9月份销售个,设7月份到9月份销售量的月增长率为,那么与的函数关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】解:设增长率为,
根据题意得:,
故选:A.
34.为解决药价虚高给老百姓带来的求医难的问题,国家决定对某药品分两次降价.若设平均每次降价的百分率为x,该药品的原价是元,降价后的价格是y元,则y与x的函数关系式为 .
【答案】
【解析】解:根据题意,
故答案为:.
35.近年来我国新能源汽车发展迅速,据中国汽车乘联会统计,2024年我国新能源汽车销售量约为1150万辆,假设我国新能源汽车每年销售增长率保持不变,预计2026年我国新能源汽车销售量约为万辆,则关于的函数表达式为 .(不用写自变量的取值范围)
【答案】
【解析】解:由题意,得
.
故答案为:.
题型八、线段周长问题
36.如图,抛物线与y轴交于点A,与x轴交于点B,线段在抛物线的对称轴上移动(点C在点D下方),且.当四边形的周长最小时,点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:抛物线与x轴的另一个交点为E点,把E点向上平移3个单位得到F点,
连接交对称轴于D点,如图,
,,
四边形为平行四边形,
,
,
,
四边形的周长,
此时四边形的周长最小;
当时,,
解得,
,
抛物线的对称轴为直线,,
当时,,
,
设直线的解析式为,
把,代入得,
解得,
直线的解析式为,
当时,,
.
故选:D.
37.如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,且.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)点是对称轴上的一个动点,当的周长最小时,求点的坐标及的周长.
【答案】(1),
(2),
【解析】(1)解:把代入抛物线,得,
解得,
∴抛物线的解析式为,
∵,
∴点的坐标为;
(2)解:如图,作点关于对称轴的对称点,连接交对称轴于点,
则,
∴,
由两点之间线段最短,可知当点共线时,取最小值,此时的周长最小,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为,把和代入得,
,
解得,
∴直线的解析式为,
把代入,得,
∴,
此时的周长.
38.如图,抛物线与轴交于,两点(在的左侧),与轴交于点,顶点为.
(1)请求出点,,的坐标;
(2)若是第二象限的抛物线上的一个动点,过点作轴交于点,求线段长度的最大值.
【答案】(1),,
(2)
【解析】(1)解:令,则,
解得,,
∴,,
令,则,
∴,
∵,
∴;
(2)解:如图,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴,
设,则,
∴
,
∴当时,有最大值为.
39.如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,拋物线的顶点为点,对称轴与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式,并直接写出抛物线的对称轴及点关于对称轴的对称点的坐标;
(2)点是线段上的一个点,过点作轴的垂线,与抛物线交于点.
①若点在对称轴上,判断此时点是否为线段的中点,说明理由;
②当最大时,求点的坐标;
(3)将线段先向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位得到线段,若抛物线与线段只有一个交点,请直接写出的取值范围.
【答案】(1),直线,
(2)①点是线段的中点,理由见解析;②
(3)或或
【解析】(1)解:将点代入得,,
解得,
∴,
∴抛物线的对称轴为直线,
当时,,即,
∴点关于对称轴的对称点的坐标为,
∴,抛物线的对称轴为直线,点关于对称轴的对称点的坐标为;
(2)①解:点是线段的中点,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,
当时,,
∴此时点的坐标为,
当时,,即的坐标为,
∴点为线段的中点.
②解:设,,则,
∴,
∵,
∴当时,最长,
将,代入得,,即,
∴当线段最长时,点的坐标为;
(3)解:由平移可知为,为,
∴,
①当时,图象开口向下,顶点为,
当时,;
此时顶点在线段上,抛物线与线段只有一个交点,如图:
当时,,如图:
解得;
当时,,如图:
解得(舍);
∴;
综上所述,当或时,抛物线与线段只有一个交点;
②当时,图象开口向上,
当顶点在线段上时,同理①,(舍去);
当时,,如图:
解得;
当时,,
解得(舍),
∴;
综上所述,或或.
【点睛】本题考查了二次函数解析式,二次函数的图象与性质,二次函数与长度综合,一次函数解析式.熟练掌握二次函数解析式,二次函数的图象与性质,二次函数与长度综合,一次函数解析式是解题的关键.
40.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,作直线.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,点是线段上方的抛物线上一动点,过点作,垂足为,请问线段是否存在最大值?若存在,请求出最大值及此时点的坐标;若不存在请说明理由.
(3)如图2,点是直线上一动点,过点作线段(点在直线下方),已知,若线段与抛物线有交点,请直接写出点的横坐标的取值范围.
【答案】(1)
(2)存在,最大值是,
(3)或
【解析】(1)解:∵抛物线与轴交于,两点,
∴,解得,
∴;
(2)解:存在;
∵,
∴当时,,
∴,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,把代入,得:,
∴,
过点作轴,交于点,设,则:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴当最大时,最大,
∵,
∴当时,的最大值为,此时最大,为,
∴;
(3)解:设,则:,
当点恰好在抛物线上时,则:,
∴,
当时,则:,
解得:或,
∵线段与抛物线有交点,
∴点M的横坐标的取值范围是或.
题型九、面积问题
41.如图,已知抛物线经过两点.若为该抛物线上一点,且,则点的坐标为 .
【答案】或
【解析】解:由题意可知,该抛物线的函数表达式为.
,
.
设点的坐标为.
,即,
.
当时,解得,此时点的坐标为或;
当时,由抛物线的顶点坐标可知,方程没有实数解.
综上所述,点的坐标为或.
故答案为:或.
42.已知二次函数的图象经过点,顶点坐标为,与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解:∵二次函数的图象经过点,顶点坐标为,
设二次函数的解析为,
把代入解析式,
得,
解得,
所以,;
(2)解:令,则,
解得或,
,
.
43.如图,抛物线与x轴交于B,C两点,与y轴交于点A,连接,其中点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)第四象限抛物线上是否存在一点P,使得四边形的面积最大.若存在,请直接写出点P坐标和四边形的面积最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点P坐标为,四边形的面积最大值为12
【解析】(1)解:把代入,
得:,
解得:,
;
(2)解:过点P作轴于点H,交于点Q,
设所在直线表达式为,把代入,
得:,
解得:,
∴所在直线表达式为,
设,则,
,
,
,
,
,
∴当时,有最大值为12,
当时,,
,
综上所述,当点P坐标为时,四边形的面积最大值为12.
44.已知直线过x轴上的点,且与抛物线相交于B,C两点,已知点B的坐标为.
(1)求直线和抛物线各自的函数解析式;
(2)如果抛物线上有一点D(点D在y轴的右侧),使得,求此时点D的坐标.
【答案】(1),
(2)
【解析】(1)解:设直线所表示的函数解析式为,
∵它过点和点,
,
解得,
∴直线所表示的函数解析式为,
∵抛物线过点,
,
解得,
∴抛物线所表示的函数解析式为;
(2)解:解方程组,
解得:,
∴点坐标为;
又点坐标为点坐标为,
∴,
,,
,
设点的纵坐标为,
则,
把代入,
得,
又 ∵点在第一象限,
,
∴点坐标为.
45.已知抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C,连接,.
(1)求抛物线及直线的解析式;
(2)如图①,过点B作,交抛物线于另一点D,求点D的坐标;
(3)如图②,P是x轴正半轴上一动点(不与点B重合),过点P作y轴的平行线交直线于点E,连接,设点P的横坐标为m,的面积为S.
(Ⅰ)求S关于m的函数解析式;
(Ⅱ)若当时,S有最大值为,请直接写出实数t的取值范围.
【答案】(1)抛物线的解析式为;直线的解析式为
(2)点D的坐标为
(3)(Ⅰ);(ⅠⅠ)
【解析】(1)解:把点和点代入,
得,
解得,
抛物线的解析式为,
当时,,
点,
设直线的解析式为,
则,
解得,
;
(2)解:设直线与轴交于点,
,,
,
,,
,
,
,
,
,
,
设直线为,
将,代入,
得,
解得,
直线的解析式为,
,
解得,(舍去),
时,,
;
(3)解:①点的横坐标为,轴交直线于点,
,
,,
当时,,
;
当时,,
,
综上所述,;
②当时,
对于,时,
;
对于,时,函数有最小值,
当时,随的增大而增大,
当时,
解得或(舍去),
综上所述,当时,有最大值,实数的取值范围是.
【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,求一次函数解析式,一元二次方程与二次函数的关系等知识,解题的关键是理解题意,做到数形结合,建立正确的方程,准确计算.
题型十、角度问题
46.如图,抛物线,顶点为,将抛物线沿水平方向向右平移个单位长度,得到抛物线,顶点为,与相交于点,若,则的值为 .
【答案】
【解析】如图,过作交于,
根据题意,
抛物线,代入得,
若,由图易知为等边三角形,
,即,
则,解得或(舍去),
所以.
故答案为:.
47.如图,抛物线与轴交于点,(点在点的右边),与轴交于点,点在抛物线上,则 ,点在直线上,若,则点的坐标是 .
【答案】 或
【解析】解:在中,当时,,则有,
令,则有,
解得:,,
∴,,
根据点坐标,有,
所以点坐标,
设所在直线解析式为,其过点、,
得,
解得,
∴所在直线的解析式为,
当点在线段上时,设,
,
而,
∴,
∴,
因为:,,,
有,
解得:,,
所以点的坐标为:,
当在的延长线上时,
在中,,,,
∴,
∴,
如图延长至,取,
则有为等腰三角形,,
∴,
又∵,
∴,
则为符合题意的点,
∵,
∴,
的横坐标:,纵坐标为;
综上点的坐标为:或,
故答案为:;或.
【点睛】本题考查了二次函数与一次函数综合应用,待定系数法求解析式,勾股定理,轴对称性质,等腰三角形的性质,两点间的距离等知识,熟练掌握一次函数与二次函数的图象和性质,分情况找到点的位置是解题的关键.
48.如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,若点在抛物线的对称轴上,当平分时,求点的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为;
(2).
【解析】(1)解:∵抛物线与轴交于点,,
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,设与轴交于点,过点作于点,
∵平分, ,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴ ,
在中,,
∴,
∴,
∴,
设直线解析式为,
∴,解得:,
∴直线解析式为,
∵抛物线的解析式为,
∴对称轴为直线,
当时,,
∴.
49.抛物线与x轴交于点与点,与y轴交于点C,连接,抛物线的对称轴直线与交于点D.
(1)求a,b的值;
(2)点P为直线下方的抛物线上的一点,连接,求四边形的面积的最大值;
(3)抛物线上是否存在一点Q,使?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或
【解析】(1)解:将点与点代入得:
,
解得:,
(2)解:作轴交于点,如图所示:
由(1)可知:,;
设直线的解析式为:,
则,
解得:,
∴直线的解析式为:;
当时,;
∴;
∴;
设点,则
∴,
∵,
∴当,有最大值,且最大值为;
(3)解:作轴,如图所示:
设点,
则;
∵,
∴;
∴当时,;
由可得,
∴当点在轴上方时,,
解得:(舍去);
当点在轴下方时,,
解得:(舍去);
∴点的坐标为或;
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式以及二次函数与面积、三角函数的综合问题,掌握二次函数的性质是解题关键.
50.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)
【解析】(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.
题型十一、特殊三角形问题
51.如图,抛物线与x轴交于点A,B(点B在A的右侧),与y轴交于点C,其中,点P在第一象限的抛物线上,若是以为底的等腰直角三角形,则m的值为 .
【答案】
【解析】解:过点P作轴于点E,如图所示:
令,则有,解得:,
令时,则,
∴,
∴,
∵是以为底的等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点P在第一象限的抛物线上,
∴,
∴,
解得:(不符合题意,舍去),
故答案为.
52.如图,顶点为的抛物线分别与轴相交于点,(点在点的右侧)与轴相交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)判断是否为直角三角形,并说明理由:
(3)求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)是直角三角形
(3)
【解析】(1)解:∵抛物线与轴相交于点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解;是直角三角形,理由如下:
∵抛物线解析式为,
∴抛物线的顶点M的坐标为,
在中,当时,或,
∴,
∴,,
,
∴,
∴是直角三角形;
(3)解:由(2)可得是直角三角形,且,,
又∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴.
53.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,且,P是第一象限内抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P关于直线的对称点恰好落在直线上,求点P的坐标;
(3)动点M,N在直线上,其横坐标分别为m,,设的面积为S,若,设点P的横坐标为t,求t的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】(1)解:∵抛物线的对称轴为,,
∴点,,
将点代入得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为
(2)解:将沿直线翻折,得到,则直线与第一象限内抛物线的交点即为P.
当时,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
把点,代入得:
,解得:,
∴直线,
联立,
解得,,
∴点;
(3)解:过点P作轴,交于点E.
设直线的解析式为,
把点,代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
∵设,则,
∴,
∵点M,N的横坐标分别为m,,
∴,
∴,
当时,,解得或;
当时,,解得或.
∴当时,t的取值范围是或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式理解坐标与图形性质是解题的关键.
54.抛物线的对称轴为直线,与x轴交于点B,且经过,两点.
(1)求直线和抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使的值最小,求点M的坐标;
(3)设P为抛物线的对称轴上的一个动点,求使为直角三角形的点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点P的坐标为或或或
【解析】(1)抛物线的对称轴为直线,且抛物线经过,
∴,
设抛物线的表达式为,
将代入上式得:,解得,
∴抛物线的解析式为:;
设直线的解析式为,
把,代入得:
,解得,
∴直线的解析式为;
(2)设直线与对称轴的交点为M,则此时的值最小,
把代入直线得,故,
即当点M使时,M的坐标为;
(3)设,
∵,,
∴,
若点B为直角顶点时,则,
即,
解得;
若点C为直角顶点时,则,
即
解得,
若P为直角顶点时,则,
∴,
解得,
综上,点P的坐标为或或或.
55.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
【解析】(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.
题型十二、特殊四边形
56.二次函数的图象过,两点,与y轴相交于点C.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点是第四象限内抛物线上的一动点,当点到直线的距离最大时,求点的坐标;
(3)若点是平面内一点,是否存在以为顶点的平行四边形,若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【解析】(1)解:二次函数的图象过,两点,
,
解得:,
二次函数的解析式为;
(2)解:如图所示,作于点Q,作于点N,交于点M,
由(1)知二次函数的解析式为,
令,得,
点C的坐标为,
设直线的解析式为,将,代入,
得:,
解得,
直线的解析式为.
设点,则点,
,
,
,,
,
,
,
,
当时,取最大值,
此时,,
点P的坐标为;
(3)解:设,,,,
当为对角线时,,
解得:,
∴此时;
当为对角线时,,
解得:,
∴此时;
当为对角线时,,
解得:,
∴此时;
综上可知,点M的坐标为或或.
【点睛】本题属于二次函数与一次函数综合题,考查待定系数法求二次函数解析式、二次函数的图象和性质、求线段的最值、平行四边形的性质、中点坐标公式,解题的关键是综合运用上述知识,第3问难度较大,注意分类讨论,避免漏解.
57.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找出一点Q,使的值最小,并求出点Q的坐标.
(3)点P是抛物线上位于直线上方的点,连接,P点的横坐标为m,,请写出S与m的函数关系,并求S的最大值.
(4)在平面直角坐标系中,是否存在一点E,使得以E、A、B、C四个点为顶点的四边形是平行四边形,若存在,直接写出点E坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),最大值为
(4)或或
【解析】(1)解:设抛物线的解析式为,
则,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵抛物线的解析式为,
∴抛物线的对称轴为直线,
作点C关于抛物线对称轴的对称点,连接,交抛物线对称轴于点Q,
则,,
此时取最小值,
设直线的解析式为,
则,解得,
∴直线的解析式为,
将代入,则,
∴;
(3)解:∵P点的横坐标为m,
∴,
过点P作轴的垂线,交于点,
设直线的解析式为,
则,解得,
∴直线的解析式为,
则
∴,
∵,且,
∴当时,有最大值,最大值为;
(4)解:设,
当以为对角线,四边形是平行四边形时,如图:
则,解得,
∴;
当以为对角线,四边形是平行四边形时,如图:
则,解得,
∴;
当以为对角线,四边形是平行四边形时,如图:
则,解得,
∴;
综上,存在点E坐标为或或时,以E、A、B、C四个点为顶点的四边形是平行四边形.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式、二次函数的性质、一次函数图象上点的坐标特征以及平行四边形的性质,熟练运用分类讨论的思想是解题的关键.
58.如图所示,已知抛物线交轴A,B两点,交轴于点,抛物线的对称轴交轴于点,点的坐标为.
(1)求抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)过点作轴的平行线交抛物线的对称轴于点,你能判断四边形是什么四边形?并证明你的结论.
【答案】(1)抛物线的对称轴为直线,点的坐标为
(2)四边形是平行四边形,证明见详解
【解析】(1)解:∵抛物线,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵抛物线交轴A,B两点,点的坐标为,
∴,
∴,
即点的坐标为.
(2)解:四边形是平行四边形,证明如下:
由(1)得抛物线的对称轴为直线,
∵抛物线的对称轴交轴于点,
∴,
∵抛物线交轴于点,
∴,
则,
由(1)得点的坐标为,
∵点的坐标为,
∴,
即,
∵过点作轴的平行线交抛物线的对称轴于点,
∴,
∴四边形是平行四边形.
59.已知抛物线∶,抛物线的顶点为.
(1)求抛物线顶点的纵坐标;(用含的式子表示)
(2)若抛物线与轴交于位于原点异侧的两点和,且,若两点间的距离不大于6.
①求抛物线的顶点的纵坐标的取值范围;
②若抛物线与轴交于点C,的外接圆与轴交于点D,是否存在四边形为平行四边形?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①顶点的纵坐标的取值范围为.
②存在,的值为.
【解析】(1)解:对于抛物线,顶点纵坐标公式为
已知,,,代入得:
故答案为:.
(2)①解:∵抛物线与轴交于原点异侧的两点、,
∴,即,得;
∴,则,
代入得:
∵,
∴,即,解得;
结合,得
∵,且
在上随增大而减小,
当时,;
当时,;
故顶点的纵坐标的取值范围为.
②解:点:抛物线与轴交点,令,得,故;
点:外接圆的圆心,、在轴上,故的横坐标为中点横坐标,设;
由(半径相等),得,
化简得,故;
点:与轴的另一交点,轴上、的中点纵坐标等于的纵坐标,即(为的纵坐标),解得,故;
点:抛物线顶点,故
四边形的对角线为与,若为平行四边形,则两对角线中点坐标相等.
中点横坐标:DP与CQ的中点横坐标均为,已相等;
中点纵坐标相等:
两边同乘消分母:
展开并化简:,
即
用求根公式(,,),
得:
当时,,故,满足;
当时,,不满足,舍去.
故存在四边形为平行四边形,的值为.
答:存在,的值为.
60.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
【解析】(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.
题型十三、相似三角形问题
61.如图,二次函数的图象与轴交于点(在的左侧),与一次函数的图象交于两点.
(1)求的值;
(2)求的面积;
(3)若将直线绕点A旋转90度后与抛物线交于点P,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)6
(3)
【解析】(1)解:对于,
当时,,
解得:,
∴点,
把点代入得:
,解得:;
(2)解:由(1)得:一次函数的解析式为,点,
∴,
联立,解得:或,
∴点,
∴的面积为;
(3)解:设点P的坐标为,则,,
∵点, ,
∴,
过点P,C分别作轴于点D,轴于点E,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
解得:或(舍去),
∴点P的坐标为.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点,一次函数和二次函数的交点问题,待定系数法求一次函数的解析式,三角形的面积,求得交点坐标是解题的关键.
62.直线分别交x轴、y轴于A、B两点,绕点O按逆时针方向旋转后得到,抛物线经过A、C、D三点.
(1)写出点A、B、C、D的坐标;
(2)求经过A、C、D三点的抛物线表达式,并求抛物线顶点G的坐标;
(3)在直线上是否存在点Q,使得以点A、B、Q为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,,
(2)抛物线的解析式为,顶点
(3)符合要求的点的坐标分别为,,,
【解析】(1)解:在中,当时,,即,
当时,,解得,即,
∴,,
由旋转的性质可得:,,
∴,;
(2)解:设抛物线的解析式为,
将,,代入解析式可得,
解得:,
∴抛物线的解析式为,
∵,
∴顶点;
(3)解:如图,过点作轴于,
,
∵,,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
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,
∵点Q在直线上,
∴设点,
∵以点A、B、Q为顶点的三角形与相似,
∴当时,,
∴,
即,
解得:,
∴,;
当时,,
∴,
即,
解得:,
∴,,
综上所述,符合要求的点的坐标分别为,,,.
【点睛】本题考查了一次函数与几何综合,二次函数综合—相似三角形的判定与性质,求二次函数的解析式,勾股定理与勾股定理逆定理,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.
63.如图,抛物线(a,b为常数,)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接,D为第三象限抛物线上的动点,轴,交线段于点E.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)是否存在以C,D,E为顶点的三角形与相似,若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点或
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质及相似三角形的判定与性质.
【解析】(1)解:由题意得:,则,
则抛物线的表达式为:.
(2)解:存在,
理由:由抛物线的表达式知,点,则为等腰直角三角形,直线的表达式为:,
当以C,D,E为顶点的三角形与相似时,则为等腰直角三角形,
当为直角时,则此时C、D关于抛物线的对称轴对称,则点,
当时,,即点,则,符合题意;
当为直角时,则此时点D为抛物线的顶点,
当时,,即点,
则,符合题意;
综上,点或.
64.如图,抛物线与轴交于和两点,与轴交于点,点是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式和顶点的坐标;
(2)点在轴上,直线将的面积分成两部分,请求出点的坐标;
(3)如图,作轴于点,点是上方的抛物线上一点,是上一点,是否存在点使得与相似?若存在,请直接写出坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),点的坐标为;
(2)或;
(3)N;N
【解析】(1)解:把点和点的坐标代入,
可得:,
解得:,
抛物线的解析式是;
把二次函数的解析整理,可得:,
抛物线的顶点的坐标为;
(2)解:如下图所示,点、是线段的三等分点,
过点作,,
则,
,
,
,
点、的横坐标分别是、,
设直线的解析式是,
把点和点的坐标代入,
可得:,
解得:,
直线的解析式是,
当时,可得:,
当时,可得:,
点的坐标是,点的坐标是,
点和点在直线上,
直线与轴的交点坐标是,
即点的坐标是,
设直线的解析式是,
把点和点的坐标代入,
可得:,
解得:,
直线的解析式是,
当时,可得:,
解得:,
直线与轴的交点坐标是,
即点的坐标是,
综上所述,点的坐标是或;
(3)解:点的坐标或,
设点的坐标是,
如下图所示,作,延长交于点,过点作,
点的坐标是,点的坐标是,
,,,
,
,,
,
,
,
,
点的坐标是,
,
,
在和中,,
,
,
点的坐标是,
即点的坐标是,
设直线的解析式是,
把点,的坐标代入,
可得:,
解得:,
直线的解析式是,
把点的坐标代入,
可得:,
整理得:,
解得:,(与点重合,舍去),
当时,,
则,
点的坐标是;
如下图所示,作,作,
则,
当时,,
点的坐标是,
,
在和中,,
,
,
,
,
,
,
解得:,
点的横坐标是,
把代入,
可得:,
点的坐标是,
综上所述,点的坐标或.
【点睛】本题考查了二次函数的图像和性质、待定系数法求函数解析式、二次函数与几何综合、全等三角形的判定与性质、解直角三角形、相似三角形的判定和性质.
65.如图,对称轴为直线的抛物线的顶点为,与轴相交于点,过点作的垂线交轴于点,交抛物线的对称轴于点,且与抛物线的另一个交点为.
(1)求抛物线对应的函数解析式;
(2)分别求点,的坐标;
(3)在对称轴上找一点,使得以,,为顶点的三角形与相似,直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2);
(3)当点的坐标为或时,以,,为顶点的三角形与相似.
【解析】(1)解:由题意得;,
解得,
抛物线对应的函数解析式为:;
(2)解:由,得:,,
如图,过点作轴于,
则,,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
设直线对应的函数解析式为,则,
,
直线对应的函数解析式为,
当时,,
点的坐标为,
解方程组,
得,,
∴;
(3)解:①如图,当时,,
此时点的坐标,
∴,,
∴,
如图,当时,,
∴,由知,
∵,
∴,
∴,
∴点的纵坐标为,
∴.
综上所述:当点的坐标为或时,以,,为顶点的三角形与相似.
1.(2025·甘肃·中考真题)如图,一个圆形喷水池的中央竖直安装了一个柱形喷水装置,喷头M向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,按如图所示的直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是,则水流喷出的最大高度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:,
,
当时,取最大值,最大值为,即2.75米,
故选:B.
2.(2025·四川·中考真题)一块三角形材料的形状如图所示,,.用这块材料剪出一个矩形,其中点,,分别在,,上.则可剪出矩形的最大面积为 .
【答案】16
【详解】解:设矩形中,().
∵ ,,
∴ 是等腰直角三角形.
∵ 四边形是矩形,
∴ ,,
∵ ,
∴ ,又是等腰直角三角形,
∴ 为等腰直角三角形,
∴ .
则.
矩形面积
∵ 二次函数中,,图象开口向下,
当时,取最大值.
最大值.
故答案为:.
3.(2025·陕西·中考真题)某景区大门上半部分的截面示意图如图所示,顶部,左、右门洞,均呈抛物线型,水平横梁,的最高点到的距离,,关于所在直线对称.,,为框架,点,在上,点,分别在,上,,,.以为原点,以所在直线为轴,以所在直线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知抛物线的函数表达式为,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的函数表达式为,
∵,
∴结合二次函数的对称性得,
将代入,
得
则,
∴;
(2)解:由(1)得抛物线的函数表达式,
∵,,.,且抛物线的函数表达式为,
∴,
整理得,
∴,
∴,
解得,
∴.
4.(2025·吉林·中考真题)如图,在中,,,.动点P从点A出发,沿边以每秒1个单位长度的速度向终点C匀速运动.当点P出发后,以为边作正方形,使点D和点B始终在边同侧.设点P的运动时间为,正方形与重叠部分图形的面积为y(平方单位).
(1)的长为_______.
(2)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
(3)当正方形的对称中心与点B重合时,直接写出x的值.
【答案】(1)7
(2)
(3)
【详解】(1)解:当重合时,如下图:
,以为边作正方形,
是等腰直角三角形,
,
即,
解得:(负的舍去),
,
,
,
故答案为:7;
(2)解:当在线段上运动时,
,
当在线段的延长线上运动时,即点在线段上运动,如下图:
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
;
(3)解:当正方形的对称中心与点B重合时,
,
,
即,
解得:,
.
5.(2025·四川·中考真题)2025年春节期间,我国国产动画电影《哪吒之魔童闹海》刷新了中国电影票房的新纪录,商家推出A、B两款“哪吒”文旅纪念品.已知购进A款200个,B款300个,需花费14000元;购进A款100个,B款200个,需花费8000元.
(1)求A、B两款“哪吒”纪念品每个进价分别为多少元?
(2)根据网上预约的情况,如果该商家计划用不超过12000元的资金购进A、B两款“哪吒”纪念品共400个,那么至少需要购进B款纪念品多少个?
(3)在销售中,该商家发现每个A款纪念品售价60元时,可售出200个,售价每增加1元,销售量将减少5个.设每个A款纪念品售价元,W表示该商家销售A款纪念品的利润(单位:元),求W关于a的函数表达式,并求出W的最大值.
【答案】(1)A款“哪吒”纪念品每个进价为40元,B款“哪吒”纪念品每个进价为20元;
(2)至少需要购进B款纪念品200个
(3),W的最大值为4500
【详解】(1)解:设A款“哪吒”纪念品每个进价为x元,B款“哪吒”纪念品每个进价为y元,
由题意得,,
解得,
答:A款“哪吒”纪念品每个进价为40元,B款“哪吒”纪念品每个进价为20元;
(2)解:设需要购进B款纪念品m个,则需要购进A款纪念品个,
由题意得,,
解得,
∴m的最小值为200,
答:至少需要购进B款纪念品200个;
(3)解:由题意得,
,
∵,
∴当,即时,W最大,最大值为4500.
6.(2025·贵州·中考真题)用石块打水漂是一项有趣的活动.抛掷后的石块与平静的水面接触.石块会在空中近似的形成一组抛物线的运动路径.如图①,小星站在河边的安全位置用一个石块打水漂,石块在空中飞行的高度y与水平距离之间的关系如图②所示.石块第一次与水面接触于点,运动路径近似为抛物线,且,石块在水面上弹起后第二次与水面接触于点,运动路径近似为抛物线,且.(小星所在地面、水面在同一平面内,且石块形状大小、空气阻力等因素忽略不计)
(1)如图②,当时,若点坐标为,求抛物线的表达式;
(2)在(1)的条件下,若,在水面上有一个截面宽,高的矩形的障碍物,点的坐标为,判断此时石块沿抛物线运动时是否能越过障碍物?请说明理由;
(3)小星在抛掷石块时,若的顶点需在一个正方形区域内(包括边界),且点在和之间(包括这两点),其中,求的取值范围.(在抛掷过程中正方形与拋物线在同一平面内)
【答案】(1)
(2)不能,理由见解析
(3)
【详解】(1)∵当时,
∵点坐标为
∴
∴
∴抛物线的表达式为;
(2)不能,理由如下:
∵,点坐标为
∴
∴
∵点的坐标为,
∴
∴将代入
∴此时石块沿抛物线运动时不能越过障碍物;
(3)∵正方形,
∴
∴如图所示,
∵抛物线开口向下
∴
∵越小开口越大,越大开口越小,点在和之间(包括这两点)
∴由图象可得,当抛物线顶点为点M,且经过点时,开口最大,此时a最大
∴设的表达式为
将代入得,
解得;
∴由图象可得,当抛物线顶点为点P,且经过点时,开口最小,此时a最小
∴设的表达式为
将代入得,
解得;
∴的取值范围为.
【点睛】此题考查了二次函数的应用,待定系数法求二次函数解析式,正方形的性质等知识,数形结合是解题的关键.
7.(2025·海南·中考真题)如图,抛物线经过、两点.点是线段上的动点,过点作轴交抛物线于点.
(1)若.
①求抛物线的解析式;
②求线段长度的最大值;
③若,求取何值时线段的长度最大(可用含的代数式表示).
(2)若,,问题(1)中③的结论是否会发生变化,请说明理由.
【答案】(1)①;②最大值为9;③见解析
(2)不发生变化,理由见解析
【详解】(1)解:①∵,
∴设抛物线的解析式为:,
∵抛物线经过、两点,
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:;
②设直线的解析式为,将点A、B代入得:
,解得:,
∴,
∵点是线段上的动点,过点作轴交抛物线于点.
∴,,
∴,
由题意得:,
∴当时,取得最大值为9;
③∵,,
∴当,时,即时,的最大长度在处取得;
当,时,即时,的最大长度在处取得;
当,时,即时,的最大长度在处取得;
(2)解:不发生变化,理由如下:
∵抛物线经过、两点.
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:,
∵点是线段上的动点,
∴,
∵点Q在抛物线上,
∴点Q的坐标为,
∴,
∵解析式图形开口方向及对称轴同(1)中③的解析图象一致,
∴问题(1)中③的结论未发生变化.
8.(2025·宁夏·中考真题)如图,抛物线与轴负半轴交于点,与轴交于点,顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,将直线沿轴向上平移个单位长度,当它与抛物线有交点时,求的取值范围;
(3)如图2,抛物线的对称轴交直线于点,交轴于点,连接.抛物线上是否存在点(不与点重合),使得.若存在,直接写出点的横坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在点P,横坐标为,,
【详解】(1)∵抛物线顶点横坐标为,
∴由顶点公式,其中即
∴
∴抛物线表达式为 .
(2)当时,即
解得或(舍去),
故.
当时,故.
设直线的方程为
将点与点代入得
∴直线的方程为.
向上平移m个单位后,直线方程为.
与抛物线联立:
整理得:
抛物线与直线有交点时,,
解得,又 ,
∴m 的取值范围为.
(3)抛物线对称轴为.
直线当时,故.
顶点当故.
点.
设在抛物线上,.
如图,
情况1:过点C作的平行线,与抛物线交于点P,此时,
因,且,故可设直线的解析式为,将点代入求得,即的解析式为,
联立抛物线方程,
解得:或,
∴点P坐标为.
情况2:过点E作的平行线,交抛物线于点与,因,
∴直线向下平移到直线的距离等于直线向下平移到直线的距离,
当过点时,代入
∴解析式为,
联立,
整理得:,
解得:,
即点的横坐标是,点的横坐标是.
综上所述,存在点横坐标为.
9.(2025·西藏·中考真题)已知抛物线过点,,与轴交于点.点是轴正半轴上的动点,点是抛物线在第四象限图象上的动点,连接,,且交轴于点,交于点.
(1)当时,求抛物线的解析式;
(2)如图1,在(1)的条件下,若,求直线的解析式;
(3)要使得成立,请探索的取值范围(直接写出结果);
(4)如图2,,当为何值时,的长度等于1?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)解:当时,二次函数的图象与轴交于,
∴设二次函数的交点式为,
,,
∴,
解得,
∴函数的解析式为;
(2)解:对于二次函数,
令,可得,则点的坐标为,则
∵,
∴,
∵
∴,
如图,作的角平分线交轴于点,则,
∴,
设到的距离为,则,
∵,
∴,
∴.
∴.
∵,
∴.
∵,则,
∴.
∴.
设直线的解析式为,代入,
∴,
解得:,
∴直线的解析式.
(3)解:当时,,
∴是等腰直角三角形,
∴.
∵,
∴,则重合,重合,
又∵是第四象限的点,
∴当时,则,.
∴要使得成立, 的取值范围为;
(4)解:∵,
∴是等腰直角三角形.
∴.
∴.
在中,.
如图所示,取.
∴.
∴是等腰直角三角形.
∴.
∴.
∴.
∴.
即.
10.(2025·内蒙古·中考真题)问题背景:
综合与实践课上,老师让同学们设计一个家电装置图案,某小组设计的效果图如图所示.
外形参数:
如图1,装置整体图案为轴对称图形,外形由上方的抛物线,中间的矩形和下方的抛物线组成.抛物线的高度为,矩形的边,,抛物线的高度为.在装置内部安装矩形电子显示屏,点,在抛物线上,点,在抛物线上.
问题解决:
如图2,该小组以矩形的顶点为原点,以边所在的直线为轴,以边所在的直线为轴.建立平面直角坐标系.请结合外形参数,完成以下任务:
(1)直接写出,,三点的坐标;
(2)直接写出抛物线和的顶点坐标,并分别求出抛物线和的函数表达式;
(3)为满足矩形电子显示屏的空间要求,需要边的长为,求此时边的长.
【答案】(1),,
(2)抛物线和的顶点坐标分别为,, 的表达式为;的表达式为;
(3)
【详解】(1)解:∵矩形的边,,
∴,,,,
∴,,;
(2)解:∵装置整体图案为轴对称图形,
如图,作出对称轴,分别交抛物线于,交抛物线于,交矩形于,,
结合矩形和抛物线的对称性,可得直线是抛物线和的对称轴,,,
∴四边形是矩形,
∴,
∵抛物线的高度为,抛物线的高度为,直线是抛物线和的对称轴,
∴,,
∴抛物线和的顶点坐标分别为,,
分别设抛物线和的表达式为,,
将代入,
解得,
则抛物线的表达式为;
将代入,
解得;
则抛物线的表达式为;
(3)解:∵装置整体图案为轴对称图形,
∴,,
∵轴,
∴轴,
∵是矩形,
∴,
∴轴,
∴,
设,
∴,,
∴,
解得:或(在对称轴右侧,舍),
∴,
由抛物线对称性可得.
【点睛】本题考查二次函数的图象与几何综合,矩形的性质,平面直角坐标系,待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的图象与性质,熟练掌握相关性质是解题的关键.
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专题04 二次函数的应用 (原卷版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、图形问题 1
题型二、图形运动问题 2
题型三、拱桥问题 4
题型四、销售问题 5
题型五、投球问题 7
题型六、喷水问题 8
题型七、增长率问题 10
题型八、线段周长问题 10
题型九、面积问题 12
题型十、角度问题 13
题型十一、特殊三角形问题 15
题型十二、特殊四边形 16
题型十三、相似三角形问题 18
B综合攻坚・能力跃升
题型一、图形问题
1.对角线互相垂直的四边形为垂美四边形.已知垂美四边形的对角线、满足,则四边形的面积最大值是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,用总长为75米的篱笆围成一个矩形场地,其中边靠墙(墙足够长),边有一部分靠墙(墙米),靠墙部分不需要篱笆;设长为x米,矩形场地面积为S平方米.
(1)用含x的代数式表示和的长.
(2)求S与x之间的函数关系式,并求出S的最大值.
3.在一次社会实践活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两墙足够长),用6米长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围两边),设米.
(1)如果花园的面积为5平方米,求x的值;
(2)如果在点P处有一棵树到墙的距离分别是3米和1米,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树粗细),花园面积的最大值是多少?
4.如图,有长为的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为)围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃,并且预留两个各的门,设花圃的宽为,面积为.
(1)求与的函数关系式,并写出自变量的取值范围.
(2)能围成面积为的花圃吗?若能,请说明围法;若不能请说明理由.
5.如图,利用一面墙(墙的长度不超过),用长的篱笆围成一个矩形场地,并且与墙平行的边留有宽建造一扇门方便出入(用其他材料),设,矩形的面积为.
(1)请求出与之间的函数关系式,并写出的取值范围;
(2)怎样围才能使矩形场地的面积为?
题型二、图形运动问题
6.如图,在中,,,正方形的边与在同一条直线上,,将沿平移,当点与点重合时,停止平移.设点平移的距离为与正方形重合部分的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.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.
8.如图,中,,,,、两点同时分别从、出发,点以每秒个单位的速度沿着向点运动,点以每秒个单位的速度沿着向点运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.
(1)求经过几秒,的长为;
(2)设的面积为,点、的运动时间为秒,求与的函数解析式,并写出的取值范围;
(3)当点、的运动时间为秒时,求的面积.
9.如图,在矩形中,厘米,厘米,点从点出发,沿边向点以1厘米/秒的速度移动,同时,点从点出发沿边向以2厘米/秒的速度移动,如果、两点分别到达、两点后就停止移动.据此解答下列问题:
(1)运动开始第几秒时,的面积等于8平方厘米?
(2)设运动开始后第秒时,五边形的面积为平方厘米,写出关于的函数表达式,并指出自变量的取值范围.
(3)求出当时的取值范围.
10.如图,在长方形中,,,点从点开始沿边向终点以的速度移动,与此同时,点从点开始沿边终点以速度移动.如果分别从同时出发,当点运动到点时,两点停止运动.设运动时间为秒().
(1)填空: ______;(用含的代数式表示)
(2)当为何值时,的长度等于?
(3)连接,,记的面积为.
① ______(用含的代数式表示);
②当______秒时,的最小值为______.
题型三、拱桥问题
11.图1是形状为抛物线的某拱形门建筑.如图2,若取拱形门地面上两点A,B的连线为x轴,可以近似地用函数表示(单位:m).则拱形门底部的宽度大约是( )
A.95m B.190m C.235m D.285m
12.如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面时,水面宽,若水面再下降,水面宽度为 .
13.如图所示,某建筑物有一抛物线形的大门,小强想知道这道门的高度,他先测出门的宽度,然后用一根长为的小竹竿竖直的接触地面和门的内壁,并测得,则门高为 .
14.一座桥如图,桥下水面宽度是20米,高是4米.
(1)如图1,若把桥看做是抛物线的一部分,建立如图坐标系,求抛物线的解析式;
(2)要使高为3米的船通过,则其宽度须不超过多少米?
15.如图为某学校大门的示意图,门拱的形状可以近似地看作抛物线,将门拱底部与地面的交点记为、,最高点记为点,以所在直线为轴,的垂直平分线为轴建立平面直角坐标系.学校综合实践小组的成员测得,,,且于点,点在此抛物线上.
(1)求门拱所在抛物线的解析式;
(2)线段和线段分别表示大门两侧的钢笔造型的建筑(点、在轴上,点、在抛物线上,该造型建筑物的宽度忽略不计).已知与等高,、均垂直于轴,且与之间的水平距离为,求这两个钢笔造型的建筑的高度(即线段和线段的长).
题型四、销售问题
16.某种服装,平均每天可销售20件,每件利润是44元,经市场调查发现,该品牌服装在每件降价幅度不超过10元的情况下,若每件降价1元,则每天可多销售5件.
(1)如果每件降价元,平均每天销售的服装为件,试写出与之间的函数关系式.
(2)如果每天该服装销售的利润总金额记为元,当时,每件应降价多少元?
(3)每件降价多少元时,该服装每天销售的利润总金额最大?最大是多少元?
17.绿水青山就是金山银山.某乡镇充分利用本地资源,组织生产一种成本为每盒元的土特产品,为了解市场情况,准备先试销一段时间.试销期间规定,销售单价不低于成本价,且获利不得高于成本的.经试销发现,销售量(万盒)与销售单价(元)之间的函数图象如图所示.
(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)当销售单价为多少元时,销售利润最大,最大利润为多少万元?
18.2025年9月3日是抗战胜利80周年纪念日.我市飞龙商贸城某礼品店销售一种美观大方的九三阅兵纪念品,其进价为每套40元,按每套60元出售,平均每天可售出100套,后来经过市场调查发现,每套售价每降低1元,则平均每天的销售数量可增加10套,设这种纪念品每套售价降低元,平均每天可获利元
(1)写出与的函数关系式.
(2)当该礼品店每套售价降低3元时,平均每天可获利多少元?
(3)该礼品店要想平均每天盈利2500元,可能吗?为什么?
19.某超市销售一种饮料,每瓶进价为9元.经市场调查表明,当售价在10元到14元之间含10元,14元浮动时,每瓶售价每增加元,日均销售量减少40瓶;当售价为每瓶12元时,日均销售量为400瓶.
(1)试求出每日的销售量瓶与每瓶售价元之间的函数关系式.
(2)当每瓶售价定为多少元时,每天销售的利润元最大?最大利润是多少?
20.为促进新旧动能转换,提高经济效益,甘井科技公司近期研发出一种新型高科技设备,每台设备成本价为25万元,经过市场调研发现,该设备的月销售量y(台)和销售单价x(万元/台,x是整数)满足如图所示的一次函数关系.
(1)求月销售量y与销售单价x之间的函数关系式(不用体现x的取值范围);
(2)根据相关规定,此设备的销售单价不得高于28万元/台,如果该公司想获得70万元的月利润,那么该设备的销售单价应是多少?
(3)获利最大时该设备的销售单价是多少,最大利润是多少?
题型五、投球问题
21.在体育课上,小颖站在操场上的O点练习掷实心球,发现若不考虑空气阻力,实心球的飞行路线是一条抛物线.如上图,已知实心球出手时的高度为1.6米,当飞行到与点O的水平距离为3米时达到最大高度2.5米,则小颖这次实心球训练的成绩为 米(即的长度).
22.在火热的苏超比赛中,某足球运动员起脚射门,球射向球门的路线(如图所示)呈抛物线,球员从距离球门底部中心点正前方10米的处射门,当球飞行的水平距离为8米时,球达到最高点,此时球离地面4米,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知球门高为2.44米,通过计算判断球能否射进球门(忽略其他因素).
23.在一场篮球赛中,队员甲面对面传球给乙,出手后篮球的高度y()与飞出的水平距离x()满足.
(1)这次传球的出手高度是__________,篮球飞行的最大高度是__________;
(2)队员乙在篮球飞行方向上距甲6处,他的最大摸高是3,他在原地能接到球吗?如能接到,请计算说明:如不能,他应该前进或后退多少米才能接到?
24.如图所示,足球从距离地面5米处的空中沿x轴方向抛射,在距离初始发射位置米处第一次落地,经地面反弹后,在米时第二次达到最大高度3米,此后足球第二次落地,已知整个过程足球的运动轨迹都是抛物线,根据图中的信息,回答以下问题:
(1)当_____米时,足球距离地面的高度最大;当_____米时,足球第二次落地;
(2)当足球距离地面的高度小于2米时,位置x的范围是________.
25.在一次足球训练中,小明练习射门,球射向球门的路线呈抛物线. 如图所示,小明从球门底部正前方的处射门,现以为原点,以所在直线为轴,以球门高所在直线为轴建立平面直角坐标系.当球飞行的水平距离为时,球达到最高点,此时球离地面 .已知球门高为.
(1)求抛物线的函数表达式,并通过计算判断球能否射进球门(忽略其他因素);
(2)对本次训练结果进行分析,若球射向球门的路线的形状、最大高度均保持不变,则当时他应该带球向正后方移动多少米射门,才能让足球经过点正上方处射进球门?
题型六、喷水问题
26.某游乐场的圆形喷水池中心有一雕塑,从点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同.如图,以水平方向为轴,点为原点建立平面直角坐标系,点在轴上,轴上的点为水柱的落水点,水柱所在抛物线第一象限部分的函数表达式为,则的长为 .
27.某公园有一个直径为16m的圆形喷水池,喷出的水柱呈抛物线形,且各方向喷出的水柱恰好落在水池内.如图,过喷水管口所在铅垂线每一个截面均可得到两条关于对称的抛物线,以喷水池中心为原点,喷水管口所在铅垂线为纵轴,建立平面直角坐标系.
(1)若喷出的水柱在距水池中心3m处达到最高,且高度为5m,求水柱所在抛物线(第一象限)的函数表达式;
(2)王师傅在喷水池内维修设备时,喷水管意外喷水:为了不被淋湿,身高1.8m的王师傅站立时必须在水池中心多少米以内?
28.小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头距地面,水柱在距喷水头水平距离处达到最高,最高点距地面;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为,其中()是水柱距喷水头的水平距离,()是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)身高的小红在水柱下方走动,当她的头发不接触到水柱时,求她在轴上的横坐标的取值范围.
29.某公园要修建一个喷泉景观,喷射水柱呈抛物线型,如图所示,线段表示水平地面,以为坐标原点,以所在直线为轴,以过点且垂直于轴的直线为轴,建立平面直角坐标系.已知:为安装的m高的花形柱子,并在柱子顶端处安置喷头向外喷水.为使水流形状较为美观,设计成水流在距的水平距离为1m时达到最大高度,此时离地面m.
(1)求满足设计要求的抛物线的函数表达式;
(2)若李师傅计划在线段上的点处竖立一座雕像,雕像高米,若想雕像不碰到水柱,请求出线段的取值范围.
30.小红观察到一处喷水景观喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:喷水装置竖立在地面上,建立如图所示的平面直角坐标系,其中一条水柱距地面的高度y(m)与水柱距喷水头的水平距离x(m)之间满足关系式.
(1)求喷头P与地面的距离OP;
(2)已知身高的小红现直立在距离喷水装置的水柱正下方的点B处,此时她的头顶并未接触到水柱,小红想要继续沿方向直立行走,当她的头顶恰好接触到水柱时,距离点B多远?
题型七、增长率问题
31.某工厂1月份的产值为200万元,平均每月产值的增长率为x,则该工厂3月份的产值y关于x的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
32.某工厂一种产品今年的产量是件,如果每年的产量比上一年增加相同的百分率,那么第三年的产量(件)关于的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
33.公安部门提醒市民,骑车出行必须严格遵守“一盔一带”的规定.某头盔经销商统计了某品牌头盔7月份到9月份的销量,该品牌头盔7月份销售1500个,9月份销售个,设7月份到9月份销售量的月增长率为,那么与的函数关系是( )
A. B.
C. D.
34.为解决药价虚高给老百姓带来的求医难的问题,国家决定对某药品分两次降价.若设平均每次降价的百分率为x,该药品的原价是元,降价后的价格是y元,则y与x的函数关系式为 .
35.近年来我国新能源汽车发展迅速,据中国汽车乘联会统计,2024年我国新能源汽车销售量约为1150万辆,假设我国新能源汽车每年销售增长率保持不变,预计2026年我国新能源汽车销售量约为万辆,则关于的函数表达式为 .(不用写自变量的取值范围)
题型八、线段周长问题
36.如图,抛物线与y轴交于点A,与x轴交于点B,线段在抛物线的对称轴上移动(点C在点D下方),且.当四边形的周长最小时,点D的坐标为( )
A. B. C. D.
37.如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,且.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)点是对称轴上的一个动点,当的周长最小时,求点的坐标及的周长.
38.如图,抛物线与轴交于,两点(在的左侧),与轴交于点,顶点为.
(1)请求出点,,的坐标;
(2)若是第二象限的抛物线上的一个动点,过点作轴交于点,求线段长度的最大值.
39.如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,拋物线的顶点为点,对称轴与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式,并直接写出抛物线的对称轴及点关于对称轴的对称点的坐标;
(2)点是线段上的一个点,过点作轴的垂线,与抛物线交于点.
①若点在对称轴上,判断此时点是否为线段的中点,说明理由;
②当最大时,求点的坐标;
(3)将线段先向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位得到线段,若抛物线与线段只有一个交点,请直接写出的取值范围.
40.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,作直线.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,点是线段上方的抛物线上一动点,过点作,垂足为,请问线段是否存在最大值?若存在,请求出最大值及此时点的坐标;若不存在请说明理由.
(3)如图2,点是直线上一动点,过点作线段(点在直线下方),已知,若线段与抛物线有交点,请直接写出点的横坐标的取值范围.
题型九、面积问题
41.如图,已知抛物线经过两点.若为该抛物线上一点,且,则点的坐标为 .
42.已知二次函数的图象经过点,顶点坐标为,与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求的面积.
43.如图,抛物线与x轴交于B,C两点,与y轴交于点A,连接,其中点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)第四象限抛物线上是否存在一点P,使得四边形的面积最大.若存在,请直接写出点P坐标和四边形的面积最大值;若不存在,请说明理由.
44.已知直线过x轴上的点,且与抛物线相交于B,C两点,已知点B的坐标为.
(1)求直线和抛物线各自的函数解析式;
(2)如果抛物线上有一点D(点D在y轴的右侧),使得,求此时点D的坐标.
45.已知抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C,连接,.
(1)求抛物线及直线的解析式;
(2)如图①,过点B作,交抛物线于另一点D,求点D的坐标;
(3)如图②,P是x轴正半轴上一动点(不与点B重合),过点P作y轴的平行线交直线于点E,连接,设点P的横坐标为m,的面积为S.
(Ⅰ)求S关于m的函数解析式;
(Ⅱ)若当时,S有最大值为,请直接写出实数t的取值范围.
题型十、角度问题
46.如图,抛物线,顶点为,将抛物线沿水平方向向右平移个单位长度,得到抛物线,顶点为,与相交于点,若,则的值为 .
47.如图,抛物线与轴交于点,(点在点的右边),与轴交于点,点在抛物线上,则 ,点在直线上,若,则点的坐标是 .
48.如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,若点在抛物线的对称轴上,当平分时,求点的坐标.
49.抛物线与x轴交于点与点,与y轴交于点C,连接,抛物线的对称轴直线与交于点D.
(1)求a,b的值;
(2)点P为直线下方的抛物线上的一点,连接,求四边形的面积的最大值;
(3)抛物线上是否存在一点Q,使?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
50.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.
题型十一、特殊三角形问题
51.如图,抛物线与x轴交于点A,B(点B在A的右侧),与y轴交于点C,其中,点P在第一象限的抛物线上,若是以为底的等腰直角三角形,则m的值为 .
52.如图,顶点为的抛物线分别与轴相交于点,(点在点的右侧)与轴相交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)判断是否为直角三角形,并说明理由:
(3)求四边形的面积.
53.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,且,P是第一象限内抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P关于直线的对称点恰好落在直线上,求点P的坐标;
(3)动点M,N在直线上,其横坐标分别为m,,设的面积为S,若,设点P的横坐标为t,求t的取值范围.
54.抛物线的对称轴为直线,与x轴交于点B,且经过,两点.
(1)求直线和抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使的值最小,求点M的坐标;
(3)设P为抛物线的对称轴上的一个动点,求使为直角三角形的点P的坐标.
55.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.
题型十二、特殊四边形
56.二次函数的图象过,两点,与y轴相交于点C.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点是第四象限内抛物线上的一动点,当点到直线的距离最大时,求点的坐标;
(3)若点是平面内一点,是否存在以为顶点的平行四边形,若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
57.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找出一点Q,使的值最小,并求出点Q的坐标.
(3)点P是抛物线上位于直线上方的点,连接,P点的横坐标为m,,请写出S与m的函数关系,并求S的最大值.
(4)在平面直角坐标系中,是否存在一点E,使得以E、A、B、C四个点为顶点的四边形是平行四边形,若存在,直接写出点E坐标;若不存在,请说明理由.
58.如图所示,已知抛物线交轴A,B两点,交轴于点,抛物线的对称轴交轴于点,点的坐标为.
(1)求抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)过点作轴的平行线交抛物线的对称轴于点,你能判断四边形是什么四边形?并证明你的结论.
59.已知抛物线∶,抛物线的顶点为.
(1)求抛物线顶点的纵坐标;(用含的式子表示)
(2)若抛物线与轴交于位于原点异侧的两点和,且,若两点间的距离不大于6.
①求抛物线的顶点的纵坐标的取值范围;
②若抛物线与轴交于点C,的外接圆与轴交于点D,是否存在四边形为平行四边形?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
60.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.
题型十三、相似三角形问题
61.如图,二次函数的图象与轴交于点(在的左侧),与一次函数的图象交于两点.
(1)求的值;
(2)求的面积;
(3)若将直线绕点A旋转90度后与抛物线交于点P,求点P的坐标.
62.直线分别交x轴、y轴于A、B两点,绕点O按逆时针方向旋转后得到,抛物线经过A、C、D三点.
(1)写出点A、B、C、D的坐标;
(2)求经过A、C、D三点的抛物线表达式,并求抛物线顶点G的坐标;
(3)在直线上是否存在点Q,使得以点A、B、Q为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
63.如图,抛物线(a,b为常数,)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接,D为第三象限抛物线上的动点,轴,交线段于点E.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)是否存在以C,D,E为顶点的三角形与相似,若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
64.如图,抛物线与轴交于和两点,与轴交于点,点是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式和顶点的坐标;
(2)点在轴上,直线将的面积分成两部分,请求出点的坐标;
(3)如图,作轴于点,点是上方的抛物线上一点,是上一点,是否存在点使得与相似?若存在,请直接写出坐标;若不存在,请说明理由.
65.如图,对称轴为直线的抛物线的顶点为,与轴相交于点,过点作的垂线交轴于点,交抛物线的对称轴于点,且与抛物线的另一个交点为.
(1)求抛物线对应的函数解析式;
(2)分别求点,的坐标;
(3)在对称轴上找一点,使得以,,为顶点的三角形与相似,直接写出点的坐标.
1.(2025·甘肃·中考真题)如图,一个圆形喷水池的中央竖直安装了一个柱形喷水装置,喷头M向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,按如图所示的直角坐标系,水流喷出的高度与水平距离之间的关系式是,则水流喷出的最大高度是( )
A. B. C. D.
2.(2025·四川·中考真题)一块三角形材料的形状如图所示,,.用这块材料剪出一个矩形,其中点,,分别在,,上.则可剪出矩形的最大面积为 .
3.(2025·陕西·中考真题)某景区大门上半部分的截面示意图如图所示,顶部,左、右门洞,均呈抛物线型,水平横梁,的最高点到的距离,,关于所在直线对称.,,为框架,点,在上,点,分别在,上,,,.以为原点,以所在直线为轴,以所在直线为轴,建立平面直角坐标系.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知抛物线的函数表达式为,,求的长.
4.(2025·吉林·中考真题)如图,在中,,,.动点P从点A出发,沿边以每秒1个单位长度的速度向终点C匀速运动.当点P出发后,以为边作正方形,使点D和点B始终在边同侧.设点P的运动时间为,正方形与重叠部分图形的面积为y(平方单位).
(1)的长为_______.
(2)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
(3)当正方形的对称中心与点B重合时,直接写出x的值.
5.(2025·四川·中考真题)2025年春节期间,我国国产动画电影《哪吒之魔童闹海》刷新了中国电影票房的新纪录,商家推出A、B两款“哪吒”文旅纪念品.已知购进A款200个,B款300个,需花费14000元;购进A款100个,B款200个,需花费8000元.
(1)求A、B两款“哪吒”纪念品每个进价分别为多少元?
(2)根据网上预约的情况,如果该商家计划用不超过12000元的资金购进A、B两款“哪吒”纪念品共400个,那么至少需要购进B款纪念品多少个?
(3)在销售中,该商家发现每个A款纪念品售价60元时,可售出200个,售价每增加1元,销售量将减少5个.设每个A款纪念品售价元,W表示该商家销售A款纪念品的利润(单位:元),求W关于a的函数表达式,并求出W的最大值.
6.(2025·贵州·中考真题)用石块打水漂是一项有趣的活动.抛掷后的石块与平静的水面接触.石块会在空中近似的形成一组抛物线的运动路径.如图①,小星站在河边的安全位置用一个石块打水漂,石块在空中飞行的高度y与水平距离之间的关系如图②所示.石块第一次与水面接触于点,运动路径近似为抛物线,且,石块在水面上弹起后第二次与水面接触于点,运动路径近似为抛物线,且.(小星所在地面、水面在同一平面内,且石块形状大小、空气阻力等因素忽略不计)
(1)如图②,当时,若点坐标为,求抛物线的表达式;
(2)在(1)的条件下,若,在水面上有一个截面宽,高的矩形的障碍物,点的坐标为,判断此时石块沿抛物线运动时是否能越过障碍物?请说明理由;
(3)小星在抛掷石块时,若的顶点需在一个正方形区域内(包括边界),且点在和之间(包括这两点),其中,求的取值范围.(在抛掷过程中正方形与拋物线在同一平面内)
7.(2025·海南·中考真题)如图,抛物线经过、两点.点是线段上的动点,过点作轴交抛物线于点.
(1)若.
①求抛物线的解析式;
②求线段长度的最大值;
③若,求取何值时线段的长度最大(可用含的代数式表示).
(2)若,,问题(1)中③的结论是否会发生变化,请说明理由.
8.(2025·宁夏·中考真题)如图,抛物线与轴负半轴交于点,与轴交于点,顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,将直线沿轴向上平移个单位长度,当它与抛物线有交点时,求的取值范围;
(3)如图2,抛物线的对称轴交直线于点,交轴于点,连接.抛物线上是否存在点(不与点重合),使得.若存在,直接写出点的横坐标;若不存在,说明理由.
9.(2025·西藏·中考真题)已知抛物线过点,,与轴交于点.点是轴正半轴上的动点,点是抛物线在第四象限图象上的动点,连接,,且交轴于点,交于点.
(1)当时,求抛物线的解析式;
(2)如图1,在(1)的条件下,若,求直线的解析式;
(3)要使得成立,请探索的取值范围(直接写出结果);
(4)如图2,,当为何值时,的长度等于1?
10.(2025·内蒙古·中考真题)问题背景:
综合与实践课上,老师让同学们设计一个家电装置图案,某小组设计的效果图如图所示.
外形参数:
如图1,装置整体图案为轴对称图形,外形由上方的抛物线,中间的矩形和下方的抛物线组成.抛物线的高度为,矩形的边,,抛物线的高度为.在装置内部安装矩形电子显示屏,点,在抛物线上,点,在抛物线上.
问题解决:
如图2,该小组以矩形的顶点为原点,以边所在的直线为轴,以边所在的直线为轴.建立平面直角坐标系.请结合外形参数,完成以下任务:
(1)直接写出,,三点的坐标;
(2)直接写出抛物线和的顶点坐标,并分别求出抛物线和的函数表达式;
(3)为满足矩形电子显示屏的空间要求,需要边的长为,求此时边的长.
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