内容正文:
二次函数与图形面积问题(难)
1.如图,开口向下的抛物线与轴交于点、,与轴交于点,点是第一象限内抛物线上的一点.
求该抛物线所对应的函数解析式;
设四边形的面积为,求的最大值.
2.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数的图象经过点,点在轴的负半轴上,交轴于点,为线段的中点.
______,点的坐标为______;
若点为线段上的一个动点,过点作轴,交反比例函数图象于点,求面积的最大值.
3.如图,抛物线与轴交于,两点.
求该抛物线的解析式;
设中的抛物线交轴于点,在该抛物线的对称轴上是否存在点,使得的周长最小?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
在中的抛物线的第二象限上是否存在一点,使的面积最大?若存在,求出点的坐标及的面积最大值;若没有,请说明理由.
4.如图,点、在的图象上已知、的横坐标分别为、,直线与轴交于点,连接、.
求直线的函数表达式;
求的面积;
若函数的图象上存在点,使的面积等于的面积的一半,则这样的点共有______个
5.如图,抛物线过点,点与轴交于点在轴上有一动点,过点作直线轴,交抛物线于点.
求抛物线的解析式及点坐标;
当时,是直线上的点且在第一象限内,若是以为底角的等腰三角形,求点的坐标;
如图,连接并延长交轴于点,连接,,设的面积为,的面积为,若,求的值.
6.如图,在平面直角坐标系中,已知直线与轴交于点,与轴交于点,过、两点的抛物线与轴交于另一点.
求抛物线的解析式;
在抛物线上是否存在一点,使?若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
点为直线下方抛物线上一点,点为轴上一点,当的面积最大时,求的最小值.
7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点、,与轴交于点.
______,______;
若点在该二次函数的图象上,且,求点的坐标;
若点是该二次函数图象上位于轴上方的一点,且,直接写出点的坐标.
8.二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,顶点为
求这个二次函数的表达式,并写出点的坐标;
如图,是该二次函数图象的对称轴上一个动点,当的垂直平分线恰好经过点时,求点的坐标;
如图,是该二次函数图象上的一个动点,连接,取中点,连接,,,当的面积为时,求点的坐标.
9.已知抛物线过点和,与轴交于另一点,顶点为.
求抛物线的解析式,并写出点的坐标;
如图,为线段上方的抛物线上一点,,垂足为,轴,垂足为,交于点当时,求的面积;
如图,与的延长线交于点,在轴上方的抛物线上是否存在点,使?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
10.已知顶点为的抛物线:与轴交于点.
求抛物线的解析式;
将抛物线的图象绕点旋转得到抛物线,点是抛物线上的一动点,求的面积的最小值;
抛物线关于直线的轴对称图象交直线于,两点,且,求的取值范围.
11.已知抛物线与 轴交于 , 两点点 在点 的左侧,与 轴交于点 ,且.
求抛物线的解析式;
若 , 是第一象限的抛物线上不同的两点,且的面积恒小于的面积,求点 的坐标;
若 为抛物线的顶点, 为第二象限的抛物线上的一点,连接 , ,分别交 轴于 , ,若,求点 的坐标.
12.已知抛物线的顶点为.
当时,求点的坐标;
经过探究发现,随着的变化,顶点在某直线上运动,直线与轴,轴分别交于,两点,求的面积;
答案和解析
1.【答案】解:,,,
设抛物线表达式为:,
将代入得:,
解得:,
该抛物线的解析式为:;
连接,
设点坐标为,,
,,,
可得:,,,
,
当时,最大,最大值为.
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
2.【答案】解:;;
设直线的解析式为,
把,代入得:
,解得
直线的解析式为;
点为线段上的一个动点,
设,
轴,
,
,
当时,的面积的最大值为.
【解析】【分析】
本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,根据三角形面积得到二次函数的解析式是解题的关键.
根据待定系数法即可求得的值,根据点的坐标即可求得点的坐标;
根据待定系数法求得直线的解析式,设出、的坐标,然后根据三角形面积公式得到,由二次函数的性质即可求得结论.
【解答】
解:反比例函数的图象经过点,
,
交轴于点,为线段的中点.
;
故答案为:;;
见答案.
3.【答案】解:将,代中得
,
.
抛物线解析式为:.
存在.
理由如下:由题知、两点关于抛物线的对称轴对称,
直线与的交点即为点,此时周长最小,
,
的坐标为,
直线解析式为:,
点坐标即为,
解得,
.
存在.
理由如下:设点,作垂直于轴于点,
,
若有最大值,则就最大,
,
,
当时,最大值,
最大,
当时,,
点坐标为
【解析】根据题意可知,将点、代入函数解析式,列得方程组即可求得、的值,求得函数解析式;
根据题意可知,边的长是定值,要想的周长最小,即是最小,所以此题的关键是确定点的位置,找到点的对称点,求得直线的解析式,求得与对称轴的交点即是所求;
存在,设点的坐标,将的面积表示成二次函数,根据二次函数最值的方法即可求得点的坐标.
此题考查了二次函数的综合应用,要注意距离最短问题的求解关键是点的确定,还要注意面积的求解可以借助于图形的分割与拼凑,特别是要注意数形结合思想的应用.
4.【答案】解:点、在的图象上,、的横坐标分别为、,
,,
设直线的解析式为,
,解得,
直线为;
在中,令,则,
的坐标为,
,
.
【解析】【分析】
由抛物线的解析式求得、的坐标,然后根据待定系数法即可求得直线的解析式;
由直线的解析式求得的坐标,然后根据,利用三角形面积公式即可求得;
过的中点,作的平行线交抛物线两个交点、,作直线关于直线的对称直线,交抛物线两个交点、,此时的面积、的面积、的面积和的面积都等于的面积的一半.
本题考查了二次函数的性质,待定系数法求一次函数的解析式,二次函数图象上的坐标特征,三角形的面积,数形结合是解题的关键.
【解答】
解:过的中点,作的平行线交抛物线两个交点、,此时的面积和的面积等于的面积的一半,作直线关于直线的对称直线,交抛物线两个交点、,此时的面积和的面积等于的面积的一半,所以这样的点共有个,故答案为.
5.【答案】解:将点、的坐标代入抛物线表达式得,
解得,
故抛物线的表达式为,
当时,,故点;
当时,点,设点的坐标为,
由点、、的坐标得,,,,
当时,,即,解得,
此时,点的坐标为;
当时,,解得舍去负值,
此时,点的坐标为;
故点的坐标为或;
,则设点,
设直线的表达式为,
则,
解得
故直线的表达式为,
当时,,故点,则;
,
,
,
,
,,
,
解得舍去负值,
故.
【解析】本题考查的是二次函数与一次函数的综合运用,涉及到待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,二次函数图像上点的坐标特征、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中,要注意分类求解,避免遗漏.
用待定系数法即可求解;
若是以为底角的等腰三角形,则可以分或两种情况,分别求解即可;
根据,,列方程即可求解.
6.【答案】解:直线与轴交于点,与轴交于点,
点,点,
设抛物线解析式为:,
,
,
抛物线解析式为:;
如图,当点在直线上方时,过点作,交抛物线与点,
,
和是等底等高的两个三角形,
,
,
直线的解析式为,
联立方程组可得,
解得:或,
点或;
当点在直线下方时,在的延长线上截取,过点作,交抛物线于点,
,,
,
,且过点,
直线解析式为,
联立方程组可得,
解得,
点,
综上所述:点坐标为或或;
如图,过点作,交于,
设点,则点,
,
的面积,
当时,的面积有最大值,
点,
如图,过点作,过点作于点,过点作于,延长交直线于,
,,
,
,
当点,点,点三点共线,且垂直于时,有最小值,即最小值为,
,
直线解析式为,
当时,点,
,
,
,
,
的最小值为.
【解析】先求出点,点坐标,利用待定系数法可求解析式;
分两种情况讨论,利用平行线之间的距离相等,可求解析式,的解析式,联立方程组可求解;
过点作,交于,设点,则点,可求的长,由三角形面积公式可求的面积,利用二次函数的性质可求点坐标,过点作,过点作于点,过点作于,延长交直线于,由直角三角形的性质可得,可得,则当点,点,点三点共线,且垂直于时,有最小值,即最小值为,由直角三角形的性质可求解.
本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,二次函数的性质,直角三角形的性质,平行线的性质,垂线段最短等知识,利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来是本题的关键.
7.【答案】,;
见答案
设,
点在抛物线位于轴上方的部分,
或,
当点在点左侧时,即,
易知,结论不成立;
当点在点右侧时,即,
和都以为底,若要面积相等,
则以为底的三角形的高相等,即,
设直线的解析式为,
则,解得:,
直线的解析式为,
则设直线的解析式为,将点代入,
则,解得:,
则直线的解析式为,将代入,
即,
解得:或舍,
当时,,
点的坐标为.
【解析】解:点和点在二次函数图像上,
则,解得:,
故答案为:,;
见答案
设,
点在抛物线位于轴上方的部分,
或,
当点在点左侧时,即,
易知,结论不成立;
当点在点右侧时,即,
和都以为底,若要面积相等,
则以为底的三角形的高相等,即,
设直线的解析式为,
则,解得:,
直线的解析式为,
则设直线的解析式为,将点代入,
则,解得:,
则直线的解析式为,将代入,
即,
解得:或舍,
当时,,
点的坐标为.
利用待定系数法求解即可;
先求出的面积,设点,再根据,得到方程求出值,即可求出点的坐标;
分点在点左侧和点在点右侧,结合三角形面积公式,分别求解.
本题考查了二次函数综合,涉及到待定系数法求函数解析式,三角形面积,一次函数.
8.【答案】解:将,代入,
得,解得
二次函数的解析式为.
,
.
如图,图,连接,,由点在线段的垂直平分线上,得.
设,
,由勾股定理可得:
解得.
满足条件的点的坐标为或
如图,设交抛物线的对称轴于点,
设,则,
设直线的解析式为,则.
解得,
于是:,
当时,,
,.
.
,解得或,
当时,,当时,.
综合以上可得,满足条件的点的坐标为或.
【解析】【分析】
本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数图象与性质,垂直平分线的性质,勾股定理,三角形的面积;熟练掌握二次函数的性质及方程思想是解题的关键.
由于二次函数的图象与轴交于、两点,把,两点坐标代入,计算出的值即可求出抛物线解析式,由配方法求出点坐标;
由线段垂直平分线的性质可得出,设,由勾股定理可得解方程可得出答案;
设交抛物线的对称轴于点,设,则,设直线的解析式为,则解得,求出,由面积公式可求出的值.则可得出答案.
9.【答案】把点,代入中,,
解得,
,
当时,,
;
如图,抛物线,
令,
,或,
.
设的解析式为,
将点,代入,得,
解得,
.
.
设直线的解析式为,设点的坐标为,
将点坐标代入中,得,
联立.
.
.
把代入,得,
.
.
,即.
解得或.
点是上方抛物线上的点,
,舍去.
点,,,,,
;
如图,过点作,
点,,
.
点,点,
联立,
,
.
设,把代入,得,
联立,
,
,
,,
.
.
设点.
过点作轴于点,在轴上作点使得,
且点的坐标为.
若
在和中,,,
∽.
.
.
.
或或舍去.
,,.
【解析】利用待定系数法求出的值即可得到解析式,进而得到顶点坐标;
先求出的解析式,再设直线的解析式为,设点的坐标为,联立方程求出点,的坐标,根据列出关于的方程并求解,然后求得的坐标,再利用三角形面积公式求解即可;
过点作,先求得直线,的解析式,得到,的坐标,进而得到,设点,过点作轴于点,在轴上作点使得,证明∽,根据相似三角形对应边成比例得到关于的方程,求得后即可得到点的坐标.
本题考查的是二次函数的综合,涉及到的知识点较多,运算较复杂,第问的解题关键在于添加适当的辅助线,利用数形结合的思想列出方程求解.
10.【答案】解:将代入 ,
,
顶点为,
,
解得,
;
抛物线的图象绕点 旋转,
顶点绕点 旋转后的点为 ,,
抛物线 的解析式为 ,
设直线的解析式为,
,
解得 ,
,
设 ,
过点与平行的直线解析式为 ,
联立方程组 ,
整理得, ,
当时,点到的距离最短,此时的面积最小,
,
,
的面积最小值为 ;
顶点关于直线的对称点为,
对称后的抛物线解析式为 ,
联立方程组 ,
整理得, ,
方程有两个不相等的实数根,
,
解得 ,
,
,
,
,
解得 .
【解析】本题考查了二次函数的图象与性质,中心对称的性质,一次函数与二次函数综合问题,掌握二次函数的性质是解题的关键.
将,坐标代入函数解析式计算即可;
根据题意求出旋转后的抛物线解析式,求出直线的解析式,设 ,得出过点与平行的直线解析式为 ,将其与新抛物线联立,计算,推出当时,点到的距离最短,此时的面积最小,求出的面积即可;
根据题意推出,再利用根与系数的关系,标书出,根据的取值范围,即可求出的取值范围.
11.【答案】解:抛物线的对称轴为直线,,
,,
,,
把代入抛物线,可得,
抛物线的解析式为.
如图中,当的面积最大时,满足条件,连接设.
则
,
,
当时,的面积最大,此时
如图中,设.
,,
直线的解析式为,
,
直线的解析式为,
,
,
,
,
【解析】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,待定系数法等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.
求出,的坐标,利用待定系数法可得结论.
如图中,当的面积最大时,满足条件,连接设构建二次函数,利用二次函数的性质求解即可.
如图中,设求出,的坐标,根据,构建方程求解即可.
12.【答案】解:当 时,
,
顶点为 坐标为 ;
,
顶点坐标为 ,
即顶点 满足 , ,
顶点所在直线 的解析式为: ,
令 得 ,令 得 ,
, ,
的面积 .
【解析】本题考查了二次函数的顶点式,一次函数图象上点的坐标特征以及三角形的面积,正确表示抛物线的顶点坐标是解题的关键.
将的值代入解析式,再求出顶点坐标即可;
先表示出顶点坐标,得出直线的解析式,进而求出点,的坐标,从而可求出三角形的面积.
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