内容正文:
专题11 二次函数中的角度存在性问题的四类综合题型
目录
典例详解
类型一、二次函数中的等角存在性问题
类型二、二次函数中的倍角存在性问题
类型三、二次函数中的特殊角存在性问题
压轴专练
类型一、二次函数中的等角存在性问题
知识点:1. 二次函数图像性质,如对称轴、顶点坐标、单调性,用于确定点的位置关系;2. 等角的几何判定,包括等腰三角形性质(等边对等角)、平行线性质(同位角/内错角相等)、全等/相似三角形对应角相等。
解题技巧:1. 构造辅助线,如作对称点、平行线或垂线,转化等角为已知角或易求角;2. 代数化处理,设点坐标,利用三角函数(正切值相等)或斜率表示角的关系,列方程求解。
例1.(25-26九年级上·福建福州·阶段练习)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,顶点为.其中,.
(1)直接写出该抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,在第三象限内抛物线上找点,使,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了求二次函数的解析式,二次函数综合—角度问题,解直角三角形,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)设抛物线的解析式为,将代入解析式计算得出,即可得解;
(2)先求出,结合题意可得,作轴于,设,则,求出,,再由正切的定义计算即可得解.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点坐标为,
∴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;
(2)解:令,则,
解得:,,
∴,
当时,,
∴,
∴,,
∴,
∵在第三象限内抛物线上找点,使,
∴,
如图,作轴于,
设,则
∴,,
∴,
整理可得:,
解得:或(不符合题意),
经检验,是所列分式方程的解且符合题意,此时,
∴.
【变式1-1】(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1-2】(25-26九年级上·江苏·阶段练习)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.
【变式1-3】(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)
【分析】本题考查了二次函数综合问题,角度问题,正切的定义,等腰三角形的性质与判定;
(1)当时,二次函数的图象与轴交于,设二次函数的交点式为,展开后得到求解即可得到答案;
(2)根据解析式求得点,进而勾股定理求得,作的角平分线交轴于点,则,,进而得出,根据角平分线的定义得出,求得,进而可得,从而求得点的坐标,待定系数法求解析式,即可求解.
(3)先找到临界值,当时,,此时得出重合,根据题意可得是第四象限的点,则当时,即可求解;
(4)根据题意得出是等腰直角三角形,进而根据已知得出,取得出是等腰直角三角形,进而求得,即可得出的坐标,即可求解.
【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.
类型二、二次函数中的倍角存在性问题
知识点:1. 三角函数倍角公式(如tan2α=2tanα/(1-tan²α)),通过角的正切值关系转化代数等式;2. 几何构造中倍角与等腰三角形关系(如外角等于不相邻内角2倍)。
解题技巧:1. 代数法:设点坐标表示角的正切值,代入倍角公式列方程求解;2. 几何法:构造含倍角的等腰三角形,利用对称性或全等转化角的关系,结合函数图像找点。
例2.(2025九年级上·浙江·专题练习)二次函数的图象经过点,,与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接交于点Q,过点P作轴于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,连接BC,当时,求直线的解析式;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用待定系数法即可求出答案;
(2)设与y轴交于点E,设,则,,运用勾股定理可求得,得出,再利用待定系数法即可求出答案.
【详解】(1)解:∵的图象经过点,,
∴,
解得:,
∴该二次函数的表达式为;
(2)解:如图,设与y轴交于点E,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
令,得,
∴,,
设,则,
∴,
在中,由勾股定理得:,
∴,
解得 ,
∴,
设所在直线表达式为 ,
∴,
解得:,
∴直线的表达式为.
【变式2-1】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,抛物线 与x轴分别交于、两点,与轴交于点,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线上一点,且 ,求点的坐标;
(3)点为抛物线第一象限上一点,连、,若 ,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用待定系数法运算求解即可;
(2)解:将绕点顺时针旋转得到,取的中点,连接并延长交抛物线于点,则,利用中点坐标公式求出的坐标从而得到直线的表达式,再联立二次函数的解析式运算求解即可;
(3)连接并延长交轴于点,连接,分析出点在的垂直平分线上,设点,求出的解析式,得到点的坐标,再利用列式运算即可.
【详解】(1)解:把代入可得:,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
把,代入可得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:将绕点顺时针旋转得到,取的中点,连接并延长交抛物线于点,则如图所示:
∵,,即点可由点向下平移个单位,向左平移个单位得到,故,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,把,分别代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为:,
联立与可得:,
解得:或,
∴把代入可得:,
∴;
(3)解:当时,连接并延长交轴于点,连接,
∵,
∴,
点在的垂直平分线上,
∴,
设,
设直线的解析式为:,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为:,
把代入可得:,
整理可得:,
∴,
∵,
∴,
∴解得:或(第一象限舍去),
∴把代入可得:,
∴.
【变式2-2】(25-26九年级上·重庆·阶段练习)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)点的坐标为或
【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;同理,作点关于的对称点,运用待定系数法得到直线的解析式,联立方程组求解即可.
【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),
∴;
同理,作点关于轴的对称点,
∴,
∴设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为,
联立方程组得,,
整理得,,
解得,,(不符合题意,舍去),
∴;
综上所述,点的坐标为或.
类型三、二次函数中的特殊角存在性问题
知识点:1. 特殊角(30°、45°、60°)的三角函数值(如tan45°=1、sin30°=0.5),用于建立线段比例关系;2. 二次函数与坐标几何结合,如两点间距离公式、直线斜率与倾斜角关系。
解题技巧:1. 几何构造:过动点作坐标轴垂线,构造含特殊角的直角三角形,利用边角比表示坐标关系;2. 代数转化:设点坐标,用斜率或距离公式表示角的三角函数值,结合函数解析式列方程求解。
例3.(2025·江苏常州·三模)如图,抛物线与x轴交于、两点,与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为.
(1)求抛物线与直线l的函数表达式;
(2)若点P是抛物线上的点且在直线l上方,连接、,求当面积最大值时点P的坐标及该面积的最大值;
(3)若点Q是y轴上的点,且,求点Q的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为;直线l的函数表达式为
(2)的面积最大值为,
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求抛物线和直线的解析式即可;
(2),过点作轴交于,设,则,表示出,从而可得,再由二次函数的性质即可得解;
(3),将线段绕点逆时针旋转得到,连接交轴于,作轴于,轴于,则为等腰直角三角形,证明,得出,,求得,待定系数法求出直线的解析式为,当时,,即;作点关于直线的对称点,连接交轴于,由轴对称的性质可得,,证明出点为的中点,即可得出,同理可得,直线的解析式为,当时,,即,由此即可得解.
【详解】(1)解:将、、代入二次函数的解析式可得,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
设直线l的函数表达式为,
将、代入解析式可得,
解得:,
∴直线l的函数表达式为;
(2)解:如图,过点作轴交于,
∵点P是抛物线上的点且在直线l上方,
∴设,则,
∴,
∴,
∵,
∴当时,的面积最大,为,此时;
(3)解:如图,将线段绕点逆时针旋转得到,连接交轴于,作轴于,轴于,
则为等腰直角三角形,
∴,,,
∴,
∵轴于,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,
当时,,即;
作点关于直线的对称点,连接交轴于,
由轴对称的性质可得,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∵,即,
∴,即点为的中点,
∴,
同理可得,直线的解析式为,
当时,,即,
综上所述,满足条件的点的坐标为或.
【变式3-1】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,已知抛物线与轴交于点,(点在点的左侧),与轴交于点,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点为直线下方抛物线上一点,连接并交于点,若分的面积为两部分,请求出点的坐标;
(3)在轴上是否存在一点,使得,若存在,请求出点.的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)或.
【分析】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,直角三角形的三角函数,平行线的性质是解题的关键.
(1)求出、点坐标后代入,即可求解;
(2)设,过点作轴交于点,过点作轴交于点,,求出直线的解析式和直线的解析式,再联立方程组,求出点坐标,由题意可知或,求出的值即可求解;
(3)在轴上取点,当N在y轴负半轴时,证明,然后根据相似三角形的性质可求出;当N在y轴正半轴时,根据轴对称性求解即可.
【详解】(1)解:,
,,
将点、代入,
,
解得,
;
(2)解:令,
解得或,
,
如图,过点作轴交于点,过点作轴交于点,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
,
设,直线的解析式为,
,
解得,
,
联立方程组,
解得,
,
分的面积为两部分,
或,
,
,
当时,,
可得,
解得或,
或;
当时,,
可得,
此时方程无解,
综上所述,或;
(3)解:存在一点,使得,理由如下:
在轴上取点,
当N在y轴负半轴时,如图,
,,
,,,
,
,
,
,
又,
,
,即,
,
,
,
当N在y轴正半轴时,记为,如图,
则和N关于x轴对称,
∴
综上,N的坐标为或.
【变式3-2】(2025·江苏无锡·二模)已知平面直角坐标系中,抛物线 与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是线段上一点,若,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将该抛物线向左平移,点D平移至点E处,过点E作,垂足为点F,若 ,求平移后抛物线的表达式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先求出抛物线的对称轴为直线,结合得出,,再利用待定系数法求解即可;
(2)过点作于点,过点作轴的垂线交轴于点,交过点和轴的平行线于点,则为等腰直角三角形,得出,设点的坐标为,证明,得出,,即且,求出,,即可得出,求出直线的解析式为,直线的解析式为,联立,求解即可;
(3)求出,设抛物线向左平移了个单位,则点,新抛物线的解析式为,过点作轴的平行线交过点和轴的平行线于点,交过点和轴的平行线于点,由(2)可得,,求出直线的解析式为,设点的坐标为,证明,得出,解直角三角形可得,从而可得,
求出,,,,代入式子计算得出,即可得解.
【详解】(1)解:∵抛物线,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵抛物线 与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),且,
∴,,
将代入抛物线解析式可得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,过点作于点,过点作轴的垂线交轴于点,交过点和轴的平行线于点,
,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设点的坐标为,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
即且,
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,
在中,当时,,即,
设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,解得,
∴;
(3)解:∵,抛物线的顶点为D,
∴,
设抛物线向左平移了个单位,则点,新抛物线的解析式为,
如图,过点作轴的平行线交过点和轴的平行线于点,交过点和轴的平行线于点,
,
由(2)可得,,
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,
设点的坐标为,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,,,
∴,
解得:,
∴新抛物线的解析式为.
一、解答题
1.(25-26九年级上·湖北咸宁·期中)如图,抛物线与x轴交于点,B两点,与y轴交于点C,D是抛物线的顶点,是抛物线上的一点,连接.
(1)求抛物线的解析式和顶点D的坐标;
(2)求的面积;
(3)在第一象限内的抛物线上是否存在点P,使,若存在,求点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,
【分析】(1)点代入,解方程即可得抛物线解析式.
(2)设抛物线的对称轴与直线交于点,与轴交于点,作于点,求出,直线的解析式,求出,由计算即得;
(3)假设存在符合题意的点,过点P作轴于点M,求出直线的解析式,得,根据,可得,得,得,解方程,即可求得P点坐标.
【详解】(1)解:(1)∵抛物线与轴交于点,
,解得,
∴抛物线的解析式为,
∵.
∴顶点.
(2)解:如图,由(1)知,,
∴抛物线的对称轴为直线,
设对称轴与直线交于点,与轴交于点,作于点,
点在抛物线上,且横坐标为,
∴代入中,得,
,,
设直线的解析式为,∵,
∴,
解得:,∴直线,
令,得,∴.
,
,
即的面积为;
(3)假设存在满足条件的点,作轴于点,直线与轴交于点.
设直线的解析式为,把,代入,得
,
∴,
∴(舍去),,
∴,
∴,
∴,
,
∴.
轴,
,
∴,
又,
,
.
,
化简,得,
解得或0(舍)
由(2)知当时,,
.
即在第一象限内的抛物线上存在点,使.
【点睛】本题综合考查了二次函数与一次函数的综合应用.熟练掌握待定系数法求二次函数解析式和一次函数解析式,二次函数的图像和性质,一次函数的图像和性质,与三角形面积问题综合,等腰三角形的判定和性质,与角度问题综合,是解题的关键.
2.(25-26九年级上·安徽亳州·期中)如图,抛物线与轴交于点,与轴交于点,点是直线下方抛物线上的点.
(1)求的值;
(2)连接,过点作轴于点,交于点,若,求点的坐标;
(3)如图,点是直线上方的抛物线上一动点,当时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()利用待定系数法求出值,进而即可求解;
()由二次函数解析式可得,进而得到,即得,再利用待定系数法可得直线的解析式为,设,则,可得,即得到,求出的值即可求解;
()设直线交轴于,可证,得到,得到,即得直线解析式为,联立一次函数和二次函数解析式,求出方程组的解即可求解;
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,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,
∴,
解得,
∴;
(2)解:由()得抛物线的解析式为,
把代入,得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
设直线的解析式为,把和代入得,
,
解得,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∴,
解得,
∴;
(3)解:如图,设直线交轴于,
∵,
∴,
∴,
∴,
同理可得直线的解析式为,
由,解得或,
∵点是直线上方的抛物线上一动点,
∴.
3.(25-26九年级上·山东济南·期中)如图,抛物线经过三点.
(1)求此拋物线的解析式;
(2)点是直线上方的抛物线上的一动点(不与点B、C重合),过点作轴的垂线,垂足为,交直线于点,作于点,当动点在什么位置时,线段的长最大,求线段的最大值,并求此时点的坐标;
(3)抛物线上一点,当时,请直接写出点的横坐标.
【答案】(1)
(2),
(3)点的横坐标为或
【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;
(2)利用等腰直角三角形性质可得,即越大,越大,利用待定系数法可得直线的解析式为,设,则,,证明,求出,再运用二次函数的性质即可求得答案;
(3)分两种情况:当点M在x轴上方时,当点M在x轴下方时,分别求得直线的解析式,与抛物线的解析式联立即可求得答案.
【详解】(1)解:拋物线过,
设抛物线表达式为,
将代入上式,,
,
;
(2)设,
设直线表达式为,
将代入上式,得
解得,
,
轴,交于点,
当时,有最大值,
此时;
(3)点的横坐标为或
理由:如图,当点在直线上方的抛物线上时,作于点,
设,则,
在Rt中,
(舍去),
当点在直线下方的抛物线上时,设直线交轴于点,
在Rt中,
设直线表达式为,
将代入上式,
解得,
由,得
(舍去),
综上所述,点M的横坐标为或
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到等腰直角三角形的性质、二次函数的图象和性质、勾股定理等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏
4.(25-26九年级上·福建福州·期中)如图,已知抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,连接,过、两点作直线.
(1)求此抛物线的函数表达式.
(2)将直线向下平移个单位长度,交抛物线于、两点,在直线上方的抛物线上是否存在定点,无论取何值时,都是点到直线的距离最大.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若点是抛物线上一动点,且满足,若存在,请求出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
(3)或
【分析】(1)把点A的坐标代入抛物线解析式中,求得a的值,即可求得解析式;
(2)过点D作轴交于点E,交于点G,过点D作于F,由B、C的坐标知是等腰直角三角形,则,求出直线的解析式,则可得直线的解析式:设,则可得点E的坐标,求得的最大值,即可求得点D的坐标;
(3)分两种情况考虑:在直线的下方;在直线的上方;分别求出直线的解析式,联立方程组求解即可求得点P的坐标.
【详解】(1)解:把代入,可得:
解得,
把代入,
得到抛物线的函数表达式为.
(2)解:存在定点,无论取何值时,都是点到直线的距离最大;
如图1,过点作轴交于点,交于点,过点作于;
令,解得:,;
令,则,
,
,
,
., ,
∴,,
,
即是等腰直角三角形,则;
设直线的解析式为,
则有,解得,
即直线的解析式为;
直线向下平移个单位长度得直线,
直线的解析式为;
设,则的坐标为,
∴,
∴,
∵,
当时,取得最大值,的最大值为,
此时点的坐标为;
存在定点,无论取何值时,都是点到直线的距离最大.
(3)解:①当在直线的下方时,如图2,
在轴正半轴上取点,连接交抛物线于点,
,
,
,,
在与中,
,
,
,
,
设直线解析式为,则有,
∴直线解析式为,
联立直线解析式与抛物线解析式得,
解得,,舍去,
∴;
②在直线的上方时,如图3,
作点关于直线的对称点,连接,直线交抛物线于点,
由对称得:,,,
,
设直线的解析式为,则有,
∴,
直线解析式为,
联立直线与抛物线解析式得,解得,舍去,
.
综上,满足条件的点的坐标为或.
【点睛】本题是二次函数的综合,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的图像与性质,直线的平移,等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,对称的性质,解决本题的关键是注意分类讨论,作出图像,防止漏解.
5.(24-25九年级下·江苏宿迁·阶段练习)如图,二次函数的图像与x轴交于两点,与y轴交于点C.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)如图1,直线是过点且平行于y轴的直线,在直线上是否存在点Q?使得的长度最短.若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点P为二次函数图像上的一个动点,且.求P点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据二次函数的图像与x轴交于点,代入函数求解即可;
(2)由(1)可知,则直线是过点且平行于y轴的直线,作点关于直线的对称点,连接与直线交点是Q,此时的长度最短,设直线的表达式为,代入点的坐标求解即可;
(3)在y轴上取点D,使得,则 设,得,在中,根据勾股定理得,解得,可得,由,可得,连接,作轴于点,点在函数上,设,则 ,可得,列出,分类讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的图像与x轴交于点.
∴
∴
∴该二次函数的表达式为.
(2)解:∵C在y轴上,
∴当时,,则,
如图,直线是过点且平行于y轴的直线,作点关于直线的对称点,连接与直线交点是Q,连接,
则,即,
∴当三点共线时,的长度最短,
∵点是点关于直线的对称点,直线是过点且平行于y轴的直线,
∴,
设直线的表达式为,
则,
解得 ,
∴直线的表达式为,
设,
∵在直线上,
∴,
∴;
(3)解:如图,在y轴上取点D,使得,
则,,
∴ ,
设,
∵,
∴ ,
在中,根据勾股定理得,解得,
∴,
∴,
∵,
∴ ,
连接,作轴于点,
∵点在函数上,设,则 ,
∴在中, ,
∴ ,
即:,
整理得:,
①当取正时,即在轴上方时,,
解得或(舍去不合题意),
当时,,
∴,
②当取负时,即在轴下方时,,
解得或(舍去不符合题意),
当时,,
∴ ,
综上所述:的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合与解直角三角形,勾股定理,两点之间线段求最小值的证明,以及倍角关系,在于会作辅助线,难度偏大,中考常考题型,熟练各个知识点是解题关键.
6.(24-25九年级上·山东滨州·期末)如图①,抛物线与轴交于和点,与轴交于点,点是直线下方抛物线上的点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当的面积是面积的时,求点的坐标;
(3)如图②,点是在直线上方的抛物线上一动点,当时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求解的面积是,设直线解析式为,可得直线解析式为,设,则,求解,可得,再进一步即可求出结果;
(3)设直线交轴于,证明,求得D的坐标,同理得直线解析式为,联立方程组,解方程组即可得出答案.
【详解】(1)解:把,代入中得,
,
,
抛物线解析式为;
(2)解:在中,
当时,
,
如图,连接,
,,,
∴,
∵的面积是面积的,
∴的面积是,
设直线解析式为,
,
直线解析式为,
设,则,
.
∴,
解得:,
此时;
(3)解:如图,设直线交轴于,
,,,
,
,
,
同理可得:直线解析式为.
联立,
解得或(不符合题意舍去),
.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,一次函数与几何综合,全等三角形的性质和判定等知识,熟练掌握二次函数的相关知识是解答本题的关键.
7.(2025·内蒙古通辽·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图象交x轴于点和,交y轴于点C.点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是在第二象限内抛物线上一个动点,连接,,,当的面积最大时,求点P的坐标和的面积最大值;
(3)抛物线上是否存在一点E,使得,若存在,求点E坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2),最大值是8
(3)或
【分析】(1)由点和在抛物线上可设设抛物线解析式为:,再进一步求解即可;
(2)求解直线解析式为:.过P做轴交直线于点Q,设,,结合,再进一步求解即可;
(3)作的垂直平分线交x轴于F,可得,求解,在x轴上B点的左侧取点M,使得,再作直线垂直x轴,并且截取,可得,可得,再分两种情况讨论:当N在x轴上方时,,当N在x轴下方时,,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线的图象交x轴于点和,
∴设抛物线解析式为:.
∵,
∴,
∴
∴抛物线解析式为:.
(2)解:连接,∵,,
设直线为,
∴,解得:,
∴直线解析式为:.
过P作轴交直线于点Q,
设,,
∴
∵,
∴当时,有最大值,最大值是8.
此时, ;
(3)解:作的垂直平分线交x轴于F,
∴,
∴,
∴,
设,则.
在中,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在x轴上B点的左侧取点M,使得,再作直线垂直x轴,并且截取,
∴,
∴,
当N在x轴上方时,,
此时,,,
∴同理可得:直线的解析式为:.
∴,
解得或,
∴;
当N在x轴下方时,,
此时,,,
∴同理:直线的解析式为:.
此时,
∴,
解得或,
∴,
∴或.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数与图形面积以及角度问题,锐角三角函数的应用,难度较大,作出合适的辅助线是解本题的关键.
8.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图,抛物线经过,两点,与轴交于点,为第一象限抛物线上的动点,连接,,,,与相交于点.
(1)求抛物线的解析式:
(2)设的面积为,的面积为,当时,求点的坐标;
(3)是否存在点,使,若存在,请求出点的坐标;若不存在,说明理由.
(4)在抛物线对称轴上是否存在一点,使是以为斜边的直角三角形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,
(4)存在,点M的坐标为或
【分析】(1)将,代入,利用待定系数法确定函数解析式;
(2)根据图形得到,求出点B坐标,可得,则,然后设,利用三角形面积公式求出或,然后可得点的坐标;
(3)过点作轴于点,根据得到,然后根据可知,推出,进而即可求解;
(4)求出抛物线的对称轴为,设,然后利用勾股定理构建方程,求出n的值即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过,两点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵,
∴,
当时,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
设,
∴,
解得:或,
∴或;
(3)解:存在,点的坐标是.
过点作轴于点,
∵,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设点,
∴,,
∴,
整理得,
解得或(不符合题意),
∴;
(4)存在,点M的坐标为或;
∵抛物线的对称轴为,
∴设,
∵,,是以为斜边的直角三角形,
∴,
∴,
整理得:,
解得:,
∴点M的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数与几何综合,待定系数法的应用,二次函数的图象和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理的应用;熟练掌握数形结合思想的应用是解题的关键.
9.(2025·广东惠州·三模)如图,在平面直角坐标系中,点的横坐标为,点为轴上一点,抛物线经过,,三点,点为抛物线的顶点,为第一象限内一动点.过点作轴,垂足为点.已知点到定点的距离与到定直线的距离相等.
(1)求抛物线的解析式与点,点的坐标;
(2)求证:抛物线必经过点;
(3)连接、,当时,求点的坐标.
【答案】(1);,
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了二次函数综合,待定系数法求解析式,解直角三角形,两点距离公式;
(1)已知抛物线顶点坐标,可设抛物线的顶点式,再把代入顶点式求出,进而得到抛物线解析式,再令求出点坐标,令求出点坐标;
(2)设,根据点到定点的距离与到定直线的距离相等,用距离公式,即可得证.
(3)连接,过点作交的延长线于点,过点作轴于点,根据得出的坐标,进而求得直线的解析式,联立抛物线进而求得点的坐标,即可求解.
【详解】(1)∵抛物线顶点坐标,
设
∵抛物线过原点,
∴
解得:
∴抛物线解析式为
令,即,,解得或
∴
当时,,则
∴,
(2)设,
∵已知点到定点的距离与到定直线的距离相等.
则
∴
整理得,
∴
∴抛物线必经过点;
(3)解:如图,连接,过点作交的延长线于点,过点作轴于点,
当时,,则
∵,
∴,
∴
∴
又∵
∴是等腰直角三角形,则
∵
又∵
∴
∴
∴
∴
设直线的解析式为代入,
∴
解得:
∴直线的解析式为
联立
解得:或
∴
10.(2025·湖北武汉·二模)已知抛物线的对称轴是直线,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点.
(1)直接写出抛物线的解析式;
(2)如图1,D为第一象限抛物线上一点,连接交于点T,若,求点D的横坐标;
(3)平移抛物线使它的顶点在原点,如图2,过点P的两直线,(均不与y轴平行)分别与抛物线有唯一公共点E,F,交y轴于点G,连接交抛物线于另一点Q,若轴,试探究线段与的数量关系.
【答案】(1)
(2)点D的横坐标为
(3)
【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;
(2)在上取点H,连接,使,过点D作轴于G,可证得∽,利用相似三角形性质建立方程求解即可;
(3)设E、F的横坐标分别为m,n,分别得出直线、的解析式,可得点G的坐标,联立求得点P的横坐标,进而得出点Q的坐标,再运用待定系数法可得出直线的解析式,求得点G的坐标,建立方程求解可得,过点P、E分别作y轴的垂线,垂足分别为M、N,利用相似三角形性质即可求得答案.
【详解】(1)解:抛物线的对称轴是直线,
,
解得:,
抛物线经过点,
,
抛物线的解析式为;
(2)解:当时,,
解得:,,
,,
,,
,
在上取点H,连接,使,过点D作轴于G,如图1,
则,
设,则,
在中,,
,
解得:,
,
,
,
,
,即,
,
,
设,则,,
,
解得:舍去或,
点D的横坐标为;
(3)解:平移抛物线使它的顶点在原点,
新抛物线的解析式为,
设E、F的横坐标分别为m,n,直线的解析式为,
联立得:,
整理得:,
直线与抛物线有唯一公共点E,
,,
,,
直线的解析式为,
当时,,
,
同理可得:直线的解析式为,
联立得:,
解得:,
即点P的横坐标为,
轴,
点Q的横坐标为,
,
又,
直线的解析式为,
当时,,
,
,
整理得:,
,
,
,
,
点P的横坐标为,
如图2,过点P、E分别作y轴的垂线,垂足分别为M、N,
则,,
,
,
,
.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的图象和性质,一元二次方程根与系数关系的应用,平移变换的性质,相似三角形的判定和性质等,添加辅助线构造相似三角形是解题关键.
11.(2025·四川遂宁·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数(为常数)的图像与轴交于、两点,交轴于点,对称轴为直线.
(1)求二次函数关系式.
(2)连接,抛物线上是否存在点,使,若存在,求出点的坐标,若不存在,说明理由.
(3)在轴上方的抛物线上找一点,作射线,使,点是线段上的一动点,过点作轴,垂足为点,连结,求的最小值.
【答案】(1)
(2)抛物线上存在点,使,的坐标为
(3)的最小值为
【分析】本题考查了二次函数的综合应用,待定系数法求二次函数解析式,解直角三角形,轴对称的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键;
(1)根据抛物线的对称轴为直线,得出则二次函数解析式为代入,得出,即可求解;
(2)设,根据点的坐标可得,,分量种情况讨论,①当在直线的下方时,以为斜边在的下方作等腰直角三角形,设关于的对称点为,则,验证可得点与点重合,得出,当在的上方时,作点关于的对称点,即,即可求解;
(3)在上取一点,使得,得出,在上取一点,使得,垂足为,则,作关于的对称点,连接交于点,根据轴对称的性质可得当在上时取得最小值,最小值为的长,等面积法求得,则,进而得出,根据,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴为直线,
∴,即
∴二次函数解析式为
将代入得,
解得:,
∴二次函数关系式为;
(2)解:在中,当时,解得或,
∴,
当时,,则
∴,,
设,则
①当在直线的下方时,
如图,以为斜边在的下方作等腰直角三角形,
∴,,
设关于的对称点为,则,
∴
∴
∴
∴
又∵
∴点与点重合,
∴
当在的上方时,作点关于的对称点
∵都是等腰直角三角形,
∴在轴上,(不合题意,舍去)
综上所述,抛物线上存在点,使,的坐标为
(3)解:如图,在上取一点,使得
∴
设,则
在中,
∴,即
解得:
∴
∴
∵,
在上取一点,使得,垂足为,
∴
∴
即,
如图,作关于的对称点,连接交于点
∴
∴当在上时取得最小值,最小值为的长,
在中,
∴
∵,
∴
又∵,
∴
∴
∴的最小值为.
12.(24-25九年级下·重庆·期中)在平面直角坐标系中,抛物线过点和点,与y轴交于点A,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,P是直线上方抛物线上的一动点,过点P作于点H,点M为抛物线对称轴上一点,过点M作轴,垂足为N,连接,当线段取最大值时,求P的坐标和的最小值;
(3)如图2,将抛物线向左平移4个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到新抛物线y',点E为新抛物线与x轴的左交点,连接AE,点M是新抛物线上的一个动点,连接,当满足时,写出所有符合条件的点M的坐标,并任选其中一个点M的坐标,写出求解过程.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)可求出,得到;求出直线解析式为;过点P作轴交于T,则,解直角三角形得到;设,则,,当时,有最大值,此时有最大值,则可求出;过点P作且使得,连接,作点C关于x轴的对称点,连接,证明四边形是平行四边形,得到,由轴对称的性质可得,根据,得到当三点共线时,有最小值,即此时有最小值,最小值为,据此利用两点距离计算公式求解即可;
(3)先求出平移后的抛物线解析式为中,则可求出;可证明,则;取点,可证明,;在上取一点R,使得,过点R和点L分别作y轴的垂线,垂足分别为V、W,可求出;由,可得,则直线与抛物线的交点(不是E)即为点M的一个位置;如图所示,在直线取一点S使得,则点A为的中点,则,同理可证明直线与抛物线的交点(不是E)即为点M的一个位置,据此求解即可.
【详解】(1)解;∵抛物线过点和点,
∴,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴,
∵,
∴,
∴;
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为;
如图2-1所示,过点P作轴交于T,
∴,
∵,
∴;
设,则,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,
∵,
∴当有最大值,有最大值,
∴此时点P的横坐标为,
∴,
∴;
如图2-2所示,当时,过点P作且使得,连接,作点C关于x轴的对称点,连接,
∴四边形是平行四边形,
∴,
由轴对称的性质可得,
∵抛物线解析式为,
∴对称轴为直线,
∵轴,
∴,
∴;
∵,
∴当三点共线时,有最小值,即此时有最小值,最小值为,
∵,,
∴,
∴的最小值为;
(3)解;∵将抛物线向左平移4个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到新抛物线y',
∴平移后的抛物线解析式为;
在中,当时,解得或,
∴;
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
如图所示,取点,
∴,,
又∵,
∴,
∴;
如图所示,在上取一点R,使得,过点R和点L分别作y轴的垂线,垂足分别为V、W,,
∴,,
∴,,
∴,,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴直线与抛物线的交点(不是E)即为点M的一个位置,
同理可得直线解析式为,
联立,解得或,
∴此时点M的坐标为;
如图所示,在直线取一点S使得,则点A为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴直线与抛物线的交点(不是E)即为点M的一个位置,
同理可得直线解析式为,
联立,解得或,
∴此时点M的坐标为;
综上所述,点M的坐标为或.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,解直角三角形,一次函数与几何综合,轴对称的性质,两点距离计算公式,平行四边形的性质与判定等等,解(2)的关键在于把求出的最大值转换成求的最大值,以及构造平行四边形;解(3)的关键在于构造.
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专题11二次函数中的角度存在性问题的四类综合题型
月录
典例详解
类型一、二次函数中的等角存在性问题
类型二、二次函数中的倍角存在性问题
类型三、二次函数中的特殊角存在性问题
压轴专练
典例详解
类型一、二次函数中的等角存在性问题
知识点:1.二次函数图像性质,如对称轴、顶点坐标、单调性,用于确定点的位置关系;2.等角的几
何判定,包括等腰三角形性质(等边对等角)、平行线性质(同位角/内错角相等)、全等/相似三角形对
应角相等。
解题技巧:1.构造辅助线,如作对称点、平行线或垂线,转化等角为已知角或易求角;2.代数化处理,
设点坐标,利用三角函数(正切值相等)或斜率表示角的关系,列方程求解。
例1.(25-26九年级上福建福州阶段练习)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交
于点C,顶点为D.其中A(-3,0),D(-1,-4).
图1
图2
(1)直接写出该抛物线的解析式:
(2)如图2,连接BC,在第三象限内抛物线上找点E,使∠ABE=∠OCB,求点E的坐标.
【变式1-1】(25-26九年级上江苏苏州阶段练习)如图,二次函数y=-x2+(m-1)x+m(m是常数,且
m>0)的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
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6
(I)求A,B,C三点的坐标(用数字或含m的式子表示),并求∠ABC的度数:
(2)若m=4,点P在抛物线上,且∠PAB=∠ABC,求点P的坐标,
【变式1-2】(25-26九年级上江苏阶段练习)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y
轴的正半轴交于C点,且0B=0C=30A=3.
D
C
BAO
(1)求抛物线的表达式:
(②)在直线BC下方的抛物线上是否存在点M,使得△MBC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D,连接BC、BD.抛物线上是否存在一点P,使得∠PCB=∠CBD?若存在,求P点
的坐标;若不存在,说明理由:
【变式1-3】(2025·西藏.中考真题)已知抛物线y=ax2+bx-4过点A(-1,0),B(m,0),与y轴交于点C.点
B是x轴正半轴上的动点,点F是抛物线在第四象限图象上的动点,连接BC,AF,且AF交y轴于点D,
交BC于点E,
图1
图2
(①)当m=3时,求抛物线的解析式;
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(2)如图1,在(1)的条件下,若∠CDE=∠CED,求直线AF的解析式;
(3)要使得LDCE=∠DEC成立,请探索m的取值范围(直接写出结果):
(4)如图2,∠DCE=∠DEC,当m为何值时,0D的长度等于1?
类型二、二次函数中的倍角存在性问题
知识点:1.三角函数倍角公式(如tam2a=2tama/(1-tam2a)),通过角的正切值关系转化代数等式;2.
几何构造中倍角与等腰三角形关系(如外角等于不相邻内角2倍)。
解题技巧:1.代数法:设点坐标表示角的正切值,代入倍角公式列方程求解;2.几何法:构造含倍角
的等腰三角形,利用对称性或全等转化角的关系,结合函数图像找点。
例2.(2025九年级上浙江·专题练习)二次函数y=x2+bx+4a≠0)的图象经过点A(-4,0),B(1,0),与
y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D.
VA
图1
图2
(1)求二次函数的表达式:
(2)如图1,连接BC,当∠DPB=2LBC0时,求直线BP的解析式:
【变式2-1】(25-26九年级上湖北武汉阶段练习)如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴分别交于A、B两
点,与y轴交于点C,且OC=0B=30A.
VA
备用图
(1)求抛物线的解析式:
(2)点P为抛物线上一点,且∠CAP=45°,求点P的坐标:
(3)点9为抛物线第一象限上一点,连AQ、CQ,若∠CQA=2∠QAB,求点Q的坐标.
2
【变式2-2】(25-26九年级上重庆阶段练习)如图,抛物线y=ax2+二x+c过A,B(6,0),C(0,8)三点,
3
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点P是抛物线上动点.
B
O
(①)试求抛物线的表达式;
(2)如图,当P在第一象限时,过点P作PN∥y轴并交BC于点N,作PM∥x轴并交抛物线的对称轴于点M,
若PM=PN,求点P的坐标:
3
③)当点P运动到使∠PAB=】∠ABC时,请直接写出P点的坐标.
类型三、二次函数中的特殊角存在性问题
知识点:1.特殊角(30°、45°、60°)的三角函数值(如tam45°=1、sn30°=0.5),用于建立线段比
例关系;2.二次函数与坐标几何结合,如两点间距离公式、直线斜率与倾斜角关系。
解题技巧:1.几何构造:过动点作坐标轴垂线,构造含特殊角的直角三角形,利用边角比表示坐标关系:
2.代数转化:设点坐标,用斜率或距离公式表示角的三角函数值,结合函数解析式列方程求解。
例3.(2025江苏常州三模)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A-2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于
点C.直线1与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为4,3).
D
D
(备用图)
(1)求抛物线与直线1的函数表达式:
(②)若点P是抛物线上的点且在直线1上方,连接PA、PD,求当△PAD面积最大值时点P的坐标及该面积
的最大值;
(3)若点Q是y轴上的点,且∠ADQ=45°,求点Q的坐标
【变式3-1】(25-26九年级上江苏苏州阶段练习)如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A,B(点
A在点B的左侧),与y轴交于点C,OA=OC=4.
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】
B
A
B
备用图
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)若点P为直线AC下方抛物线上一点,连接BP并交AC于点Q,若AC分aABP的面积为3:5两部分,请
求出点P的坐标;
(3)在y轴上是否存在一点N,使得LBC0+∠BN0=45°,若存在,请求出点N,的坐标;若不存在,请说
明理由。
【变式3-2】(2025·江苏无锡·二模)已知平面直角坐标系中,抛物线y=ax2-2ax-3(a≠0)与x轴交于点
A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,且AB=4.
(I)求抛物线的解析式:
(2)点P是线段BC上一点,若LPAC=45°,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将该抛物线向左平移,点D平移至点E处,过点E作EF1AP,垂足为点F,若
am∠PEF=号,求平移后抛物线的表达式。
压轴专练
一、解答题
1.(25-26九年级上湖北成宁期中)如图,抛物线y=-x2+bx+3与x轴交于点A(-1,0),B两点,与y轴
交于点C,D是抛物线的顶点,E
3"是抛物线上的一点,连接AD,DE,AE.
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VA
B
备用图
(1)求抛物线的解析式和顶点D的坐标:
(2)求ADE的面积;
(3)在第一象限内的抛物线上是否存在点P,使∠APC=2∠PAB,若存在,求点P的坐标,若不存在,请说
明理由.
2.(25-26九年级上·安徽毫州期中)如图1,抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于点A(-4,0),B(1,0),与y轴
交于点C,点P是直线AC下方抛物线上的点
图1
图2
(1)求a+b的值:
②连接AP,CP,BC,过点P作PF上x轴于点F,交AC于点E,若SPC=Sc,求点P的坐标:
5
(3)如图2,点M是直线AC上方的抛物线上一动点,当∠MA0=∠0AC时,求点M的坐标,
3.(25-26九年级上山东济南·期中)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过三点A(-1,0),B(3,0),C(0,3).
备用图
(1)求此抛物线的解析式;
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(②)点P是直线BC上方的抛物线上的一动点(不与点B、C重合),过点P作x轴的垂线,垂足为F,交直线
BC于点E,作PD⊥BC于点D,当动点P在什么位置时,线段PD的长最大,求线段PD的最大值,并求
此时P点的坐标:
(3)抛物线上一点M,当∠BCM=15时,请直接写出点M的横坐标.
4.(25-26九年级上·福建福州期中)如图,已知抛物线y=ax2-2ax+3与x轴交于点A(-1,0)和点B,与y
轴交于点C,连接AC,过B、C两点作直线.
B
B
备用图
(①)求此抛物线的函数表达式.
(2)将直线BC向下平移m(m>O)个单位长度,交抛物线于B、C两点,在直线B'C'上方的抛物线上是否存
在定点D,无论m取何值时,都是点D到直线B'C'的距离最大.若存在,请求出点D的坐标;若不存在,
请说明理由
(3)若点P是抛物线上一动点,且满足∠PBC+LAC0=45°,若存在,请求出满足条件的点P的坐标;若不
存在,请说明理由
5.(24-25九年级下·江苏宿迁·阶段练习)如图,二次函数y=x2+bx+c的图像与x轴交于A1,0)、B3,0)两
点,与y轴交于点C.
B
(图1)》
(图2)
()求这个二次函数的表达式;
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(2)如图1,直线MN是过点(3,0)且平行于y轴的直线,在直线MN上是否存在点Q?使得QA+QC的长度
最短.若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由:
(3)点P为二次函数图像上的一个动点,且.∠PAB=2∠ACO,求P点的坐标.
6.(24-25九年级上·山东滨州期末)如图①,抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于A(-4,0)和点B(1,0),与y轴
交于点C,点P是直线下方抛物线上的点,
图①
图②
(1)求抛物线的解析式:
(2)当aPAC的面积是ABC面积的!时,求P点的坐标,
(3)如图②,点M是在直线AC上方的抛物线上一动点,当∠MA0=∠OAC时,求点M的坐标.
7.(2025内蒙古通辽·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4的图象交x轴于点A-4,0)
和B(1,0),交y轴于点C.点D(0,2),连接AD.
D
(1)求抛物线的解析式:
(②)点P是在第二象限内抛物线上一个动点,连接AC,PC,PA,当PCA的面积最大时,求点P的坐标
和PCA的面积最大值;
(3)抛物线上是否存在一点E,使得∠ABE=2∠DAB,若存在,求点E坐标;若不存在,说明理由.
8.(24-25九年级上江苏扬州阶段练习)如图,抛物线y=-x2+bx+c经过A4,0),C(-1,0)两点,与y轴
交于点B,P为第一象限抛物线上的动点,连接AB,BC,PA,PC,PC与AB相交于点Q.
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B
(1)求抛物线的解析式:
(2)设△AP2的面积为S,△BCQ的面积为S2,当S,-S2=5时,求点P的坐标:
(3)是否存在点P,使∠PAB+∠CBO=45°,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,说明理由
(4)在抛物线对称轴上是否存在一点M,使△MBC是以BC为斜边的直角三角形,若存在,请直接写出点M
的坐标;若不存在,请说明理由。
9.(2025广东惠州三模)如图,在平面直角坐标系中,点A的横坐标为-1,点B为x轴上一点,抛物线L
经过A,B,O三点,点D(L,-I)为抛物线L的顶点,C为第一象限内一动点.过点A作AE⊥x轴,垂足为
点£,已知点C到定点1-)的距离与到定直线y=-的距离相等。
D
备用图
(1)求抛物线的解析式与点A,点B的坐标;
(2)求证:抛物线L必经过点C;
(3)连接AB、AC,当an∠BAC=时,求点C的坐标.
10.(2025湖北武汉·二模)己知抛物线y=-二x2+bx+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于A,B两点(点
A在点B的左边),与y轴交于点cQ引
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A O
图1
图2
(1)直接写出抛物线的解析式:
(2)如图1,D为第一象限抛物线上一点,连接AD交BC于点T,若∠DTB=3LABC,求点D的横坐标;
(3)平移抛物线使它的顶点在原点,如图2,过点P的两直线PE,PF(均不与y轴平行)分别与抛物线有
唯一公共点E,F,PE交y轴于点G,连接FG交抛物线于另一点Q,若PQ∥y轴,试探究线段EG与PG
的数量关系
11.(2025四川遂宁中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c(b、c为常数)的图
像与x轴交于A(-1,0)、B两点,交y轴于点C,对称轴为直线x=1.
(备用图)
(①)求二次函数关系式,
(②)连接AC、BC,抛物线上是否存在点P,使LCBP+∠AC0=45°,若存在,求出点P的坐标,若不存在,
说明理由,
(3)在x轴上方的抛物线上找一点Q,,作射线AQ,使∠BAQ=2∠ACO,点M是线段AQ上的一动点,过点
M作MN⊥x轴,垂足为点N,连结BM,求BM+MN的最小值.
12.(24-25九年级下·重庆·期中)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)过点B(-1,0)和点
C(3,0),与y轴交于点A,连接AB,AC.
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