专题15 二次函数中求线段,线段和,周长、面积等最值问题(题型专练)(全国通用)2026年中考数学二轮复习讲练测

2026-04-30
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品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 专题15二次函数中求线段,线段和,周长、面积等最值问题 内●容●导●航 第部分题型破译微观解剖,精细教学 全典例明引领 写方法透视 争变式演练 题型01二次函数中的线段最值问题 题型02二次函数中的线段和最值问题 题型03二次函数中的周长最值问题 题型04二次函数中的面积最值问题 第二部分题型训练整合应用,模拟实战 题●型●破●译 题型01二次函数中的线段最值问题、 ◆典例引领◆ 【典例01】(2026湖北襄阳二模)如图,抛物线y=axD+bx+c(a≠0)与x轴交于A(-l1,0)、B3,0)两点, 与y轴交于点C(0,3). 45 (1)求抛物线的解析式: (②)点D是抛物线上一点,位于x轴上方,连接AD、BD,,若△ABD的面积为8,求点D的坐标; (3)点E是抛物线对称轴上一点,连接CE,将CE绕点E逆时针旋转90°得到EF,连接BF,求BF的最小值. 1/12 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 【典例02】(2025·辽宁抚顺一模)如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧), 点A的坐标为(-1,0),与y轴交于点C(0,3),作直线BC.动点P在x轴上运动,过点P作PM⊥x轴,交抛 物线于点M,交直线BC于点N,设点P的横坐标为m, (1)求抛物线的解析式和直线BC的解析式; (2)当点P在线段OB上运动时,求线段MN的最大值; (3)当点P在线段OB上运动时,若aCMN是以MN为腰的等腰直角三角形时,求m的值. 。方法透视 向 1. 竖直线段最值:抛物线上点与x轴(或水平线)上点的竖直距离,化为二次函数求顶点最值。 解读 2. 水平线段最值:抛物线上两点水平距离,利用对称轴分析最大值或最小值。 3. 斜线段最值:利用两点间距离公式转化为二次函数,或用几何模型(垂线段最短、将军饮马) 求解。 方法 1. 设点坐标:设抛物线上动点坐标x,ax2+bx+C),用含x式子表示线段长。 技能 2. 配方法求最值:将线段表达式化为二次函数形式,配方或直接用顶点公式求最值。 3. 几何模型转化:斜线段最值常通过构造直角三角形,转化为水平或竖直方向线段,或利用对称、 圆模型求解。 ◆变式演练 【变式01】(2025·安徽模拟预测)已知二次函数y=ax2+bx+c,若该二次函数图像与x轴交于点A(-1,0) 、B(4,0),与y轴交于点C(0,3). B 2/12 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 ()求该二次函数解析式: (2点P为二次函数图像位于第一象限上一点,连接4P、BC相交于点D,求 的最大值。 AD (3)若t<x<t+1时,总满足y<3,求t的取值范围 【变式02】(2025·四川成都三模)如图1,抛物线y=ax2-2ax+c与x轴交于点A、B两点,与y轴交于 点C,直线BC的解析式为y=-x+3. AO 图1 图2 ()求出抛物线的解析式; (2P是直线BC上方抛物线上一点,连接AP交BC于点B,当E最大时,求点P的坐标,并求出这个最大 EA 值; (3)如图2,过线段BC的中点H作直线MN交抛物线于M、N两点(点M在点N左侧),直线MC与直线 BN交于点G,求HG的最小值. ◆题型02二次函数中的线段和最值问题剩 ◆典例领· 【典例01】(2025·宁夏固原·三模)如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴 交于点C.点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D. 3/12 命学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 (1)求该抛物线的表达式: (2)求点D和点M的坐标: (3)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值. 【典例02】(2025江苏连云港模拟预测)如图,在平面直角坐标系x0y中,抛物线 y=(x+)(x-3)(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其顶点为E,直 线y=kx-k(k≠0)与x轴交于点F,与抛物线交于M,N两点,且EF=4. B A B 备用图 (1)求抛物线的表达式 (2)若∠CFN=2LAC0,求k的值 (3)直线AM与直线BN交于点P,求PA+PB的最小值. 。方法透视 考向 1. 将军饮马模型:在抛物线上找点,使到两定点距离之和最小,利用对称转化求最值。 解读 2. 竖直线段和:抛物线上两点到x轴(或水平线)的竖直线段之和,转化为二次函数求最值。 3. 斜线段和转化:通过构造直角三角形或相似,将斜线段和转化为水平或竖直线段和,再用函数 或几何模型求解。 方法 1. 对称转化:求线段和最小值,常作定点关于对称轴的对称点,转化为两点间直线段。 技能 2. 设参列式:设动点坐标,用两点间距离公式表示线段和,转化为二次函数求最值。 3. 几何模型优先:优先识别将军饮马、胡不归、阿氏圆等几何模型,避免复杂代数运算。 ◆变式演练 【变式01】(2024山东淄博一模)如图,已知直线1:y=x+4与抛物线y=ax2+bx+2交于点A,B(1,3), 且点A在x轴上,P是y轴上一点,连接PA,PB. 4/12 厨学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 (I)求k,a,b的值: (②)当PA+PB取得最小值时,求点P的坐标; (3)若直线x:m交直线1于点C(点C在线段AB上,不与端点重合),交抛物线于点D,连接0C.设 w=OC2+CD,求w关于m的函数表达式,并求出w的最小值. 【变式02】(2025·海南海口·三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点 A(-1,0)和B(0,3),与x轴的另一个交点为点C,其顶点D的横坐标为1. (①)求抛物线的表达式: (2)求四边形ACDB的面积; (3)若直线x=m与x轴交于点N,在第一象限内与抛物线交于点M,当m取何值时,使得AN+MN有最大 值,并求出最大值; (4)当-2≤x≤n时,二次函数的最大值与最小值的差为9,求n的取值范围. 题型3二次函数中的周长最值问题 ◆典例领· 【典例01】(2025山东东营中考真题)如图,抛物线y=-x2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C, 其中A(-1,0),C(0,5). 5/12 函学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 B (1)求抛物线的表达式: (2)点P为对称轴上一点,当△ACP的周长最小时,求点P的坐标; (3)点M为对称轴上一点,点N为抛物线上一点,若以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形,请 直接写出点N的坐标. 【典例02】(2025·四川绵阳中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+2与x轴交于点A,与y 3 轴交于点C,点B在y轴右侧的x轴上,抛物线y=ax2+二x+c(a≠0)经过A,B,C三点,顶点为D. 2 D (备用图) (I)求抛物线的解析式及点B,D的坐标: (②)点P在直线AC上运动,当△BDP的周长最小时,求点P的坐标: (3)探究在ABC内部能否截出面积最大的矩形EFGH(顶点E,F,G,H在ABC各边上)?若能,求出 此时矩形在AB边上的顶点的坐标;若不能,请说明理由. 《。方法透视 向 三角形周长最值:抛物线上动点与两定点构成三角形,周长最小常转化为将军饮马(两边和最 解读 小),加定边得最值。 2. 四边形周长最值:动点在抛物线上,四边形周长最值常通过对称转化或设点坐标建立二次函数 求最值。 3.线段和为定值:已知一边长固定,求周长最值即求另两边和的最值,用几何模型或函数法求解。 方法 1.将军饮马转化:周长中固定边不变,求两动边和最小即作对称点转化为两点间线段。 技能 2. 设点坐标法:设动点坐标,用距离公式表示各边长,周长化为二次函数求顶点最值。 6/12 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 3. 化折为直:利用平移或旋转将折线段拉直,使问题转化为求两点间最短距离。 ◆变式演练◆ 【变式01】(2025·甘肃武威一模)如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(-3,0)两点, (①)求该抛物线的解析式: (2)求(1)中抛物线的对称轴及顶点坐标: (3)设(1)中的抛物线交y轴与C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存 在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由. 【变式02】(2025·甘肃定西·三模)如图1,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B(-3,0)两点,与y轴交于 C(0,-3),直线y=x+m经过点B,且与y轴交于点D,与抛物线交于点E. E D D B NO 图1 图2 (①)求抛物线y=x2+bx+c的表达式: (2)连接BC,CE,求△BCE的面积; (3)如图2,直线BE与抛物线对称轴交于点F,在x轴上有M,N两点(M在N的右侧),且MN=2,若将 线段MN在x轴上平移,当它移动到某一位置时,四边形MEFN的周长最小,求出此时周长的最小值. ◆题型04二次函数中的面积最值问题《 7/12 函学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 ◆典例领 【典例01】(2026内蒙古通辽·一模)抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(-2,0、B(4,0)两点,与y轴交于 点C,抛物线对称轴与抛物线交于点P,与直线BC交于点M,连接PB. M A/0 B (①)求抛物线的函数表达式: (2)在第一象限内的抛物线上是否存在点D,使得△BCD的面积最大?若存在,求出点D的坐标及△BCD面 积的最大值;若不存在,请说明理由; (3)在抛物线上是否存在点Q,使得△QMB与△PMB面积相等?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在, 请说明理由。 【典例02】(2025·四川成都模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于 A(-1,0),B两点,与y轴相交于点C,直线BC的函数表达式为y=-x+m. 备用图 (①)求抛物线的函数表达式: (②)P是抛物线上第一象限内的一点,连接PB、PC,当△PBC的面积最大时,求点P的坐标; (3)在(2)的条件下,在x轴上取点M(3,0),Q(0,)是y轴上一动点,当过点A,M,Q的抛物线L与线段CP有 且只有一个交点时,直接写出t的取值范围. 。方法透视 向 1. 三角形面积最值:抛物线上动点与两定点构成三角形,面积常表示为水平宽×铅垂高的一半, 解读 化为二次函数求最值。 2.四边形面积最值:将不规则四边形分割为三角形或补形,转化为面积函数求最值。 8/12 命学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 3. 面积与线段关系:已知面积关系求点坐标,或面积最值时求参数取值范围。 方法 1. 铅垂高法:三角形面积用S=专×水平宽×铅垂高,铅垂高为二次函数,配方求最值。 技能 2. 割补法:不规则图形面积通过分割或补形转化为规则图形面积的和差,建立函数关系。 3. 判别式定界:面积最值问题也可转化为一元二次方程有解,用判别式求最值。 ◆变式演练 【变式01】(2026海南省直辖县级单位一模)如图,抛物线y=a2-2x+c与x轴相交于A、B两点,与x 轴相交于点A(-1,0),与y轴相交于点C(0,-3). B B E 图1 图2 (1)求抛物线的函数表达式; (②)如图1,若点D是第四象限内抛物线上的一个动点,当点D运动到何处时,△BCD的面积最大?求出此 时点D的坐标; (3)如图2,点E是抛物线的顶点,直线CE交x轴于点F,若点G是线段EF上的一个动点,是否存在以点 O,F,G为顶点的三角形与ABC相似.若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由 【变式02】(2026山东潍坊·三模)如图,已知二次函数y=-x2+bx+c的图象与x轴交于点A-4,0)和点B ,与y轴相交于点C(0,4). 备用图 (1)求该二次函数的解析式: (2)点D在线段OA上运动,过点D作x轴的垂线,与AC交于点Q,与抛物线交于点P. ①连接AP,CP,当四边形AOCP的面积最大时,求此时点P的坐标和四边形AOCP面积的最大值; 9/12 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 ②探究是否存在点P使得以点P,C,Q为顶点的三角形与△ADQ相似?若存在,求出点P的坐标;若不存 在,说明理由. 题●型●训●练 1.(2025江苏无锡模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+ca≠0)与x轴交于A(-1,0), B(3,0)两点,与y轴交于点C0,-3. (1)求抛物线的表达式: (②)点P是直线BC下方抛物线上的一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E,求线段PE的最 大值及此时点P的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使得以点M,B,C为顶点的三角形是直角三角形?若存在,直接 写出点M的坐标;若不存在,请说明理由 2.(2025·天津.一模)已知抛物线y=-x2-4ax-12a(a<0)与x轴交于A,B两点(点A在点B左边), 与y轴交于点C. (1)若点D(4,12)在抛物线上. ①求抛物线的解析式及点A的坐标; ②连接AD,若点P是直线AD上方的抛物线上一点,连接PA,PD,当△PAD面积最大时,求点P的坐标 及△PAD面积的最大值; (2)已知点Q的坐标为-2a,-8a),,连接QC,将线段QC绕点Q顺时针旋转90°,点C的对应点M恰好落在 10/12 专题15 二次函数中求线段,线段和,周长、面积等最值问题 内●容●导●航 第一部分 题型破译 微观解剖,精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 题型01 二次函数中的线段最值问题 题型02 二次函数中的线段和最值问题 题型03 二次函数中的周长最值问题 题型04 二次函数中的面积最值问题 第二部分 题型训练 整合应用,模拟实战 题●型●破●译 题型01 二次函数中的线段最值问题 典例引领 【典例01】(2026·湖北襄阳·二模)如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点. (1)求抛物线的解析式; (2)点是抛物线上一点,位于轴上方,连接,若的面积为,求点的坐标; (3)点是抛物线对称轴上一点,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,求的最小值. 【答案】(1)抛物线解析式为; (2)点; (3)有最小值为. 【分析】(1)将点、、代入即可求解; (2)先设设点,求出,根据的面积求出,即可求解; (3)先将抛物线化成顶点式,接着作直线,在直线上找一点,连接,过点作垂直于直线交直线于点,将绕点逆时针旋转得到,过点作垂直于直线交直线于点,连接,设点,推出点,,,再根据旋转的性质证明,求出点的坐标,最后根据距离坐标公式结合二次函数的最值求解即可. 【详解】(1)解:∵抛物线经过、、, 则:, 解得:, ∴抛物线的解析式为:; (2)解:∵点是抛物线上一点,位于轴上方, ∴设点, ∴, ∵、, ∴, ∵, ∴,即, ∴, , , , ∴点; (3)解:∵, ∴作直线,在直线上找一点,连接,过点作垂直于直线交直线于点, 将绕点逆时针旋转得到,过点作垂直于直线交直线于点,连接, ∵点是抛物线对称轴上一点, ∴设点, ∵垂直于直线交直线于点, ∴点, ∴,. ∵绕点逆时针旋转得到, ∴,, ∴. ∵垂直于直线,垂直于直线, ∴, ∵, ∴. ∵在和中, , ∴, ∴,. ∴点, ∴点. ∵点,点, ∴, , , , ∵, ∴当,有最小值为. 【典例02】(2025·辽宁抚顺·一模)如图,抛物线与轴交于A、B两点(点在点的左侧),点的坐标为,与轴交于点,作直线.动点在轴上运动,过点作轴,交抛物线于点,交直线于点,设点的横坐标为. (1)求抛物线的解析式和直线的解析式; (2)当点在线段上运动时,求线段的最大值; (3)当点在线段上运动时,若是以为腰的等腰直角三角形时,求的值. 【答案】(1)抛物线解析式为,直线解析式为 (2)的最大值为 (3) 【分析】本题为二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数最值问题,等腰直角三角形的定义等,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键. (1)先利用待定系数法求得抛物线的解析式,然后求得点B的坐标,即可利用待定系数法求得直线的解析式; (2)由题意可知,此时,且点在点上方,据此得到的表达式,然后根据二次函数的性质即可求得最值; (3)当是以为腰的等腰直角三角形时,则有,可知此时点纵坐标为3,则有,据此即可解答. 【详解】(1)解:抛物线过、两点, 代入抛物线解析式可得, 解得, 抛物线解析式为, 令可得,,解, 点在点右侧, 点坐标为, 设直线解析式为, 把B、C坐标代入可得, 解得, 直线解析式为; (2)解:轴,点的横坐标为, , 在线段上运动, 点在点上方, , 当时,有最大值,的最大值为; (3)解:轴, 当是以为腰的等腰直角三角形时,则有, 点纵坐标为3, ,解得或, 当时,则M、C重合,不能构成三角形,不符合题意,舍去, . 方法透视 考向解读 1. 竖直线段最值:抛物线上点与 x 轴(或水平线)上点的竖直距离,化为二次函数求顶点最值。 2. 水平线段最值:抛物线上两点水平距离,利用对称轴分析最大值或最小值。 3. 斜线段最值:利用两点间距离公式转化为二次函数,或用几何模型(垂线段最短、将军饮马)求解。 方法技能 1. 设点坐标:设抛物线上动点坐标(x, ax2+bx+c),用含x式子表示线段长。 2. 配方法求最值:将线段表达式化为二次函数形式,配方或直接用顶点公式求最值。 3. 几何模型转化:斜线段最值常通过构造直角三角形,转化为水平或竖直方向线段,或利用对称、圆模型求解。 变式演练 【变式01】(2025·安徽·模拟预测)已知二次函数,若该二次函数图像与x轴交于点、,与y轴交于点. (1)求该二次函数解析式; (2)点P为二次函数图像位于第一象限上一点,连接相交于点D,求的最大值. (3)若时,总满足,求t的取值范围. 【答案】(1) (2) (3)或 【分析】(1)根据待定系数法求解即可. (2)先根据待定系数法求出直线的解析式为,过点P作轴交于点,过点A作轴交于点,则,,设,则,, 证明,得出,从而得出当时,有最大值,最大值为. (3)根据抛物线解析式得出当时,有最大值,最大值为,要使对任意x满足,总满足,则要么整个范围在左侧,要么在右侧,且端点函数值亦小于3,令,求出或,则或,即可得或. 【详解】(1)解:将点、、代入, 得, 解得:, 则二次函数解析式为. (2)解:设直线的解析式为, 将、代入得, 解得:, 则直线的解析式为, 过点P作轴交于点,过点A作轴交于点, 则,, 设, 则, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∵,, ∴当时,有最大值,最大值为. (3)解:∵, ∴当时,有最大值,最大值为, 令,则, 解得:或, 若时,总满足, 则或, ∴或. 【变式02】(2025·四川成都·三模)如图1,抛物线与x轴交于点A、B两点,与y轴交于点C,直线的解析式为. (1)求出抛物线的解析式; (2)P是直线上方抛物线上一点,连接交于点E,当最大时,求点P的坐标,并求出这个最大值; (3)如图2,过线段的中点H作直线交抛物线于M、N两点(点M在点N左侧),直线与直线交于点G,求的最小值. 【答案】(1) (2), (3) 【分析】(1)先求出,,再代入,由待定系数法即可求解; (2)作轴,交直线于点,交轴于点,过作交于点,作于点,交于点,设交轴于点,作于,由平行线分线段成比例得,进而可得最大时,最大满足题意,设,则,得,即可求得,进而可求; (3)设,,求出直线表达式为,代入点得:,求直线,直线,联立直线、表达式,得即,求出经过点的直线为,设,利用两点间的距离公式及二次函数的性质即可求出的最小值. 【详解】(1)解:直线的解析式为. 时,;时,, , ,, 将,代入 得, 解得, ∴; (2)解:如图,作轴,交直线于点,交轴于点,过作交于点,作于点,交于点,设交轴于点,作于, , , 当时,, ,, , 设直线为, 将代入得,, , , ,, , , , 轴, , , , , , , 若最大,则最大, , 最大时,最大, 而, 最大时,最大满足题意, 设,则, , 时,,, , , ; (3)解: ,, 的中点为, 设,, 直线表达式为, 将代入得:, 解得:, 直线表达式为, 代入点得:, 同理可求直线:, 直线:, 联立直线、表达式得:, 解得, 即, 设经过点的直线为, 代入, 得: 比较系数得:, 解得:, 当,无论为何值,该式子恒成立,点在直线上运动, 设, , , 时,. 题型02 二次函数中的线段和最值问题 典例引领 【典例01】(2025·宁夏固原·三模)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.点是抛物线的顶点,直线与轴交于点. (1)求该抛物线的表达式; (2)求点和点的坐标; (3)若点是轴上一动点,分别连接,,求的最小值. 【答案】(1); (2)的坐标为,点的坐标为; (3). 【分析】()利用待定系数法即可求解; ()由,得出顶点的坐标为,然后求出直线的解析式为,从而求得点的坐标为; ()作点关于轴的对称点,连接,交轴于点,又,当与重合时,即点三点共线时,有最小值,然后通过两点间的距离即可求解. 【详解】(1)解:把,两点代入抛物线解析式得: 解得 ∴抛物线的表达式为:; (2)解:由, ∴顶点的坐标为, 设直线的解析式为,把、代入可得: , 解得, ∴直线的解析式为, 当时,, ∴点的坐标为; (3)解:如图,作点关于轴的对称点,连接,交轴于点, ∵, ∴当与重合时,即点三点共线时,有最小,为. 【典例02】(2025·江苏连云港·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,其顶点为.直线与轴交于点,与抛物线交于,两点,且. (1)求抛物线的表达式. (2)若,求的值. (3)直线与直线交于点,求的最小值. 【答案】(1) (2)或 (3) 【分析】本题考查了一次函数与二次函数综合,等腰三角形的性质,勾股定理,一元二次方程根与系数的关系. (1)先分别根据一次函数的性质,二次函数的性质求出,,,求出抛物线的对称轴为直线,则,根据求出,则; (2)根据等腰三角形三线合一得到,求出直线的表达式为,直线的表达式为,当在右侧时,证明,则,当在左侧时,设与交于点,设,过的直线交于点,根据等角对等边得到,则在中垂线上,根据中点坐标公式可知的坐标为,根据勾股定理求出将点代入,得; (3)设,,设直线的表达式为,直线的表达式为,将,坐标代入,求出,则直线的表达式为,同理得直线的表达式为,则,直线与抛物线,得到,即,,代入得到,即点在定直线上运动,作点关于直线的对称点,则,即当且仅当点在直线上时取最小值,的最小值为. 【详解】(1)解:当时,,即. 当时,,,即,, 抛物线的对称轴为直线. 将代入抛物线表达式得,即, , ,得, 故抛物线的表达式为; (2)解:∵,, ∴, ∴, ∴, 当时,, 即, 设直线的表达式为, 将,代入, 则,解得, 则直线的表达式为, 同理可得直线的表达式为. ①如图1,当在右侧时,, 则, . ②如图2,当在左侧时,设与交于点,过的直线交于点,由,得, 在中垂线上. 的坐标为. 设, 则, 解得, 即, 将点代入,得. 综上所述,的取值为或; (3)解:设,, 设直线的表达式为,直线的表达式为. 将,坐标代入,有 则,, ∴ 即. 直线的表达式为, 同理直线的表达式为, 则,, 即,, 即, 整理得, 联立直线与抛物线得到 整理得, ,. . 即点在定直线上运动,作点关于直线的对称点, . 当且仅当点在直线上时取最小值,的最小值为. 方法透视 考向解读 1. 将军饮马模型:在抛物线上找点,使到两定点距离之和最小,利用对称转化求最值。 2. 竖直线段和:抛物线上两点到x轴(或水平线)的竖直线段之和,转化为二次函数求最值。 3. 斜线段和转化:通过构造直角三角形或相似,将斜线段和转化为水平或竖直线段和,再用函数或几何模型求解。 方法技能 1. 对称转化:求线段和最小值,常作定点关于对称轴的对称点,转化为两点间直线段。 2. 设参列式:设动点坐标,用两点间距离公式表示线段和,转化为二次函数求最值。 3. 几何模型优先:优先识别将军饮马、胡不归、阿氏圆等几何模型,避免复杂代数运算。 变式演练 【变式01】(2024·山东淄博·一模)如图,已知直线与抛物线交于点,,且点在轴上,是轴上一点,连接. (1)求的值; (2)当取得最小值时,求点P的坐标; (3)若直线交直线于点(点在线段上,不与端点重合),交抛物线于点,连接.设,求关于的函数表达式,并求出的最小值. 【答案】(1),, (2) (3), 【分析】()把代入可求出,即得直线的解析式为,进而得到,再利用待定系数法可求出的值; ()取点关于轴的对称点,连接交轴于点,可得最小,利用待定系数法求出直线的解析式进而即可求解; ()设点,则点,可得,,即得到,再把二次函数转化为顶点式即可求解; 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,二次函数的性质,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键. 【详解】(1)解:把代入,得, ∴, ∴直线的解析式为, 把代入,得, ∴, ∴, 把和代入抛物线得, , 解得, 即,; (2)解:取点关于轴的对称点,连接交轴于点, 则此时最小, 设直线的解析式为,把和代入得, , 解得, ∴直线的解析式为, ∴点的坐标为; (3)解:设点,则点, ∴,, ∴ , 即, ∵, ∴当时,取最小值,最小值为. 【变式02】(2025·海南海口·三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点和,与x轴的另一个交点为点C,其顶点D的横坐标为1. (1)求抛物线的表达式; (2)求四边形的面积; (3)若直线与x轴交于点N,在第一象限内与抛物线交于点M,当m取何值时,使得有最大值,并求出最大值; (4)当时,二次函数的最大值与最小值的差为9,求n的取值范围. 【答案】(1) (2) (3)时,最大值为 (4) 【分析】本题主要考查了二次函数综合,二次函数的最值问题,待定系数法求函数解析式,利用分类讨论的思想求解是解题的关键. (1)根据顶点横坐标为1可得对称轴为直线,据此利用对称轴计算公式结合待定系数法求解即可; (2)求出C、D的坐标,连接,根据列式求解即可; (3)求出的长,进而求出的长,再利用二次函数的性质求解即可; (4)分,,,三种情况根据二次函数的增减性,表示出对应情形下函数的最大值和最小值,结合最大值与最小值的差为9讨论求解即可. 【详解】(1)解:∵抛物线经过点和,且顶点横坐标为1, ∴, 解得, ∴抛物线解析式为. (2)解:令,则,解得,, ∴, 当时,, ∴, 如图所示,连接, ∵,,, ∴. (3)解:当时,, ∴,, ∴, ∵, ∴当时,有最大值,最大值为. (4)解:∵对称轴为直线, ∴抛物线上横坐标为的点关于直线的对称点的横坐标为4, ①当时, 当时,最大值为, 当时,最小值为, ∴,解得(舍). ②当时, 当时,最大值为4,当时,最小值为, ∴, ∴; ③当时, 当时,最大值为4,当时,最小值为, ∴, ∴(舍),(舍) 综上所述,n的取值范围为. 题型03 二次函数中的周长最值问题 典例引领 【典例01】(2025·山东东营·中考真题)如图,抛物线交轴于、两点,交轴于点,其中,. (1)求抛物线的表达式; (2)点为对称轴上一点,当的周长最小时,求点的坐标; (3)点为对称轴上一点,点为抛物线上一点,若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点的坐标. 【答案】(1) (2) (3)或或 【分析】(1)把和分别代入,列方程组求出的值,即可求得二次函数解析式; (2)因为是定值,所以当的值最小时,则的周长最小.作点关于对称轴的对称点,即为点,连接,运用待定系数法求出直线的解析式,可得直线与对称轴的交点坐标,即为点的坐标; (3)分别以、、为对角线进行分类讨论求解即可. 【详解】(1)解:把,代入中得, ,解得, ; (2)解:,, 当的值最小时,则的周长最小. 作点关于对称轴的对称点,即为点, 由(1)可知抛物线的解析式为, 对称轴为直线,且, . 如图,连接,与对称轴的交点即为点, 设直线的解析式为, 把,代入中得, ,解得, 直线的解析式为. 点的横坐标为, 把代入得, ; (3)解:设,, ①当为对角线时,设中点为,根据平行四边形的性质,点也为的中点, ,, , ,解得, 把代入, ; ②当为对角线时,设中点为,根据平行四边形的性质,点也为的中点, ,, , ,解得, 把代入, ; ③当为对角线时,设中点为,根据平行四边形的性质,点也为的中点, ,, , ,解得, 把代入, ; 综上所述,若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,此时点的坐标为或或. 【典例02】(2025·四川绵阳·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,点在轴右侧的轴上,抛物线经过A,B,C三点,顶点为. (1)求抛物线的解析式及点B,D的坐标; (2)点在直线AC上运动,当的周长最小时,求点的坐标; (3)探究在内部能否截出面积最大的矩形(顶点E,F,G,H在各边上)?若能,求出此时矩形在边上的顶点的坐标;若不能,请说明理由. 【答案】(1),.; (2). (3)能,边上的顶点的坐标为,或. 【分析】(1)求得点A,C坐标,利用待定系数法即可求得抛物线的解析式;利用抛物线的解析式令,解方程即可求得点B在横坐标;利用配方法即可求得点D的坐标; (2)利用勾股定理及其逆定理得到,延长至点,使,连接,交直线于点P,利用轴对称的性质可得,B关于直线对称,此时的周长最小,过点作轴于点E,利用三角形的中位线定理得到点坐标,利用待定系数法求得直线的解析式为,再与直线联立即可求得点P坐标; (3)利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:①设与交于点K,设,利用矩形的性质,相似三角形的判定与性质求得其面积,利用二次函数的性质得到当时,矩形的面积取得最大值为,再利用三角形的中位线定理解答即可;②顶点E,F,G,H在各边上,H与点C重合,设,利用矩形的性质,相似三角形的判定与性质求得据的面积,利用二次函数的性质得到当时,矩形的面积取得最大值为,再利用三角形的中位线定理解答即可. 【详解】(1)解:中, 令,则, ∴, 令,则, ∴, ∴, ∵抛物线经过A,B,C三点, ∴, ∴, ∴抛物线的解析式为. 令,则, ∴,或, ∴. ∵ ∴顶点; (2)∵,,, ∴, ∴,,, ∵, ∴, ∴, 延长至点,使,连接,交直线于点P,如图, 则,B关于直线对称,此时的周长最小, 过点作轴于点E, ∵轴,轴, ∴ , ∵, ∴为的中位线, ∴, ∴, 设直线的解析式为, ∴, ∴, ∴直线的解析式为, ∴, ∴, ∴. (3)在内部能截出面积最大的矩形(顶点E,F,G,H在各边上),此时矩形在边上的顶点的坐标为,或. ①如图,顶点E,F,G,H在各边上,设与交于点K, 设, ∵四边形为矩形,, ∴四边形,为矩形,, ∴, ∵ ∴, ∴, ∴, ∴, ∴矩形的面积 ∵, ∴当时,矩形EFGH的面积取得最大值为. ∴, ∵, ∴H为的中点, ∴. 同理,点G为的中点, ∴. ②如图,顶点E,F,G,H在各边上,H与点C重合, 设, ∵四边形为矩形, ∴, ∴, ∴, ∴, ∴, ∴矩形的面积 ∵, ∴当时,矩形的面积取得最大值为. ∴, ∴点G为的中点, ∵, ∴为的中位线, ∴ ∴, ∴. 综上,在内部能截出面积最大的矩形(顶点E,F,G,H在各边上),此时矩形在边上的顶点的坐标为,或. 方法透视 考向解读 1. 三角形周长最值:抛物线上动点与两定点构成三角形,周长最小常转化为将军饮马(两边和最小),加定边得最值。 2. 四边形周长最值:动点在抛物线上,四边形周长最值常通过对称转化或设点坐标建立二次函数求最值。 3. 线段和为定值:已知一边长固定,求周长最值即求另两边和的最值,用几何模型或函数法求解。 方法技能 1. 将军饮马转化:周长中固定边不变,求两动边和最小即作对称点转化为两点间线段。 2. 设点坐标法:设动点坐标,用距离公式表示各边长,周长化为二次函数求顶点最值。 3. 化折为直:利用平移或旋转将折线段拉直,使问题转化为求两点间最短距离。 变式演练 【变式01】(2025·甘肃武威·一模)如图,抛物线与轴交于两点, (1)求该抛物线的解析式; (2)求(1)中抛物线的对称轴及顶点坐标; (3)设(1)中的抛物线交轴与点,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. 【答案】(1) (2)对称轴是直线,顶点坐标为 (3)存在, 【分析】本题考查了二次函数的图形及性质、待定系数法求解析式以及利用对称轴性质解决最短路径: (1)用待定系数法求解析式即可; (2)将解析式化为顶点式,根据顶点式求出对称轴及顶点坐标; (3)利用轴对称的性质,将求周长最小值问题转化为求两点之间线段最短的问题,点在对称轴上,而点和点关于对称轴对称,因此,的周长,当三点共线时,最小,其值为线段的长度,因此,点是直线与对称轴的交点. 【详解】(1)解:将代入抛物线中,得: , 解得:, 该抛物线的解析式为:. (2), 抛物线的对称轴是直线,顶点坐标为. (3)存在. 解:连接交对称轴于点,连接, 两点关于抛物线的对称轴对称, 直线与的交点即为点,此时的周长最小, ,抛物线交轴于点, 当时,,即, 设直线的解析式为:, 将代入可得: , 解得:, 的解析式为:, 在对称轴上, 当时,,即. 【变式02】(2025·甘肃定西·三模)如图1,抛物线与轴交于两点,与轴交于,直线经过点,且与轴交于点,与抛物线交于点. (1)求抛物线的表达式; (2)连接,求的面积; (3)如图2,直线与抛物线对称轴交于点,在轴上有两点(在的右侧),且,若将线段在轴上平移,当它移动到某一位置时,四边形的周长最小,求出此时周长的最小值. 【答案】(1) (2)15 (3) 【分析】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法,轴对称最短问题等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用轴对称解决最短问题. (1)用待定系数法可得抛物线的解析式; (2)求出点E坐标,再求出,进而可得出答案; (3)由E,F为定点,可得当的和最小时,四边形的周长最小,将点向右平移2个单位长度得到点,作点关于轴的对称点,连接与轴交于点,过点作交轴于点,则,而三点共线,故此时的值最小,可得,,,,从而求出,,即知四边形周长的最小值为2. 【详解】(1)解:把代入, 得,解得, ∴抛物线的表达式为. (2)∵直线经过点, ∴直线的表达式为. 由, 解得或, ∴. ∵直线交轴于点,在中,令,则, ∴. ∴. (3)∵为定点, ∴线段的长为定值, ∴当的和最小时,四边形的周长最小. 如解图,将点向右平移2个单位长度得到点,作点关于轴的对称点,连接与轴交于点,过点作交轴于点,则, ∵三点共线, ∴, 此时的值最小. ∵, ∴抛物线的对称轴为直线. ∵,, ∴直线的表达式为. ∵点为直线与的交点, ∴, ∴. ∵, ∴, ∴, ∴. ∵, ∴. ∵. ∴四边形周长的最小值为. 题型04 二次函数中的面积最值问题 典例引领 【典例01】(2026·内蒙古通辽·一模)抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点C,抛物线对称轴与抛物线交于点P,与直线交于点M,连接. (1)求抛物线的函数表达式; (2)在第一象限内的抛物线上是否存在点D,使得的面积最大?若存在,求出点D的坐标及面积的最大值;若不存在,请说明理由; (3)在抛物线上是否存在点Q,使得与面积相等?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在,D的坐标为,面积最大值为8 (3)存在,点Q的坐标为:, 【分析】(1)利用抛物线与x轴交点坐标代入抛物线即可求出; (2)通过设点D坐标,再根据二次函数性质求最值; (3)根据面积相等,分情况讨论点Q的位置,通过直线与抛物线求解点Q坐标. 【详解】(1)解:已知抛物线过, ,解得, 所以抛物线表达式:; (2)解:令,得, 则可设直线的解析式:, 代入,得,解得,即, 设点,, 过D作轴交于, 则,, , 这是开口向下的二次函数, ∵, ∴当时,的面积最大,最大面积为8, 此时D的坐标为; (3)解:由得抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为, 由(2)知直线的解析式为,则直线与对称轴交点坐标为, ∴, 过作轴交于, 设,则, , 又与面积相等, ,即, ,解得(与点P重合,舍去)或,此时, 或,解得或, 对应Q的坐标为:, 综上,点Q的坐标为,. 【典例02】(2025·四川成都·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于,两点,与轴相交于点,直线的函数表达式为. (1)求抛物线的函数表达式; (2)是抛物线上第一象限内的一点,连接、,当的面积最大时,求点的坐标; (3)在(2)的条件下,在轴上取点是轴上一动点,当过点的抛物线与线段有且只有一个交点时,直接写出的取值范围. 【答案】(1)抛物线的函数表达式为 (2)点的坐标为 (3)的取值范围为或 【分析】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式、坐标与图形的性质、二次函数的性质、割补法求三角形的面积,解答的关键是认真审题,寻找知识点的关联点,利用待定系数法、割补法和数形结合思想进行推理、探究和计算. (1)由待定系数法进行求解即可; (2)过点作轴交于点,求出的表达式,当最大时,最大,求解即可 (3)根据点在抛物线上,可先得出抛物线的表达式为,先对或进行分类讨论,其中发现时,抛物线与线段无交点;时,对点与点重合、抛物线过点、抛物线与线段相切三种情况进行分类讨论,根据图像进行求解即可. 【详解】(1)解:对于,令,则, 点的坐标为. 将点代入,得. 直线的函数表达式为, 令,则,解得, 点的坐标为, 将点代入, 得,解得, 抛物线的函数表达式为. (2)如图1,过点作轴交于点. 设点,则, , , , 当时,有最大值,最大值为8, 此时点的坐标为. (3)由(2)知,点坐标为, 又∵, 直线的函数表达式为, 抛物线过点, 可设抛物线的函数表达式为, 在抛物线上, , 抛物线的函数表达式为, ①当时, , 抛物线开口向上。 又, , 抛物线与线段无交点. ②ⅰ)当,且点与点重合时,作出图形如图2所示, 此时. 抛物线与线段只有一个交点, . ⅱ)当,且抛物线过点时,作出图形如图3所示. 将代入,得. 抛物线与线段只有一个交点, . . ③当抛物线与线段相切时, 联立, 整理,得, , 整理,得, 解得或(舍去). 综上所述,的取值范围为或. 方法透视 考向解读 1. 三角形面积最值:抛物线上动点与两定点构成三角形,面积常表示为水平宽×铅垂高的一半,化为二次函数求最值。 2. 四边形面积最值:将不规则四边形分割为三角形或补形,转化为面积函数求最值。 3. 面积与线段关系:已知面积关系求点坐标,或面积最值时求参数取值范围。 方法技能 1. 铅垂高法:三角形面积用S = ×水平宽×铅垂高,铅垂高为二次函数,配方求最值。 2. 割补法:不规则图形面积通过分割或补形转化为规则图形面积的和差,建立函数关系。 3. 判别式定界:面积最值问题也可转化为一元二次方程有解,用判别式求最值。 变式演练 【变式01】(2026·海南省直辖县级单位·一模)如图,抛物线与轴相交于、两点,与x轴相交于点,与轴相交于点. (1)求抛物线的函数表达式; (2)如图1,若点是第四象限内抛物线上的一个动点,当点D运动到何处时,的面积最大?求出此时点D的坐标; (3)如图2,点是抛物线的顶点,直线交轴于点,若点是线段上的一个动点,是否存在以点,,为顶点的三角形与相似.若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)当时,的面积最大 (3)或 【分析】(1)将,代入抛物线,即可解得、的值,即求得抛物线的函数表达式; (2)先求出点的坐标为,设点的坐标是,过点作交于点,表示出的面积,根据二次函数的性质即可得到答案; (3)连接,求得,再求出的解析式,设点,求得分两种情况讨论,即①当时,②当时,利用相似三角形的性质,即可求解. 【详解】(1)解:将,代入, 得, 解得, 抛物线的函数表达式为; (2)解:抛物线的解析式为, 令,即, 解得,, 点的坐标为, 设直线的解析式为, 把,代入可得, , 解得, 所以直线的解析式为, 设点的坐标是, 点是直线下方抛物线上的动点, , 过点作于点,则, , 的面积, 当时,的面积最大值为, 当时,; (3)解:, , 如图,连接, 设的解析式为, 将、代入, 可得, 解得, 直线的解析式为, 令,即,解得, 点的坐标为, ,且, , , 设点, 点在线段上, , 则, , 分情况讨论: ①当时,有, , 解得,满足, 则此时, 此时点的坐标为. ②当时,有, , 解得,满足, 此时, 此时点的坐标为, 点的坐标为或. 【变式02】(2026·山东潍坊·三模)如图,已知二次函数的图象与轴交于点和点,与轴相交于点. (1)求该二次函数的解析式; (2)点在线段上运动,过点作轴的垂线,与交于点,与抛物线交于点. ①连接,,当四边形的面积最大时,求此时点的坐标和四边形面积的最大值; ②探究是否存在点使得以点,,为顶点的三角形与相似?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由. 【答案】(1) (2)①,最大值为;②存在,点的坐标为或 【分析】(1)根据点,的坐标,利用待定系数法即可求出二次函数的表达式; (2)①先求出直线的解析式为:,设,则,用含的代数式表示的面积,进而即可求解;②分两种情况:①;②,讨论即可. 【详解】(1)解:把、代入得 , 解之得, ∴该二次函数的解析式为; (2)解:①如图, 设直线的解析式为, 把、代入得 , 解得, ∴直线的解析式为 设,则, ∴, ∴, , ∴对称轴, ∵,开口向下, ∴当时,有最大值,最大值为. ∴; ②当时,如图: ∴, ∴轴, ∴点的纵坐标为, ∴, 解得舍去,, ∴, 当时, , 过点作于, ∵,,轴, ∴,, ∴, ∴, ∴, 由①得,, ∴, 解得(舍去),, ∴, 综上,点的坐标为或. 题●型●训●练 1.(2025·江苏无锡·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线与 轴交于,两点,与轴交于点. (1)求抛物线的表达式; (2)点是直线下方抛物线上的一动点,过点作轴于点,交直线于点,求线段 的最大值及此时点的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在点,使得以点,,为顶点的三角形是直角三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)抛物线的表达式为; (2)有最大值,此时; (3)存在点,使得以点,,为顶点的三角形是直角三角形,点的坐标为或或或. 【分析】本题考查了待定系数法求解析式,二次函数的性质,二次函数的最值问题,解方程等知识,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; ()求出解析式为,设,则,则,然后利用二次函数的性质即可求解; ()设,则有,,,分当时,当时,当时三种情况,再通过解方程即可求解. 【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于,两点,与轴交于点, 设抛物线的表达式为, ∴, 解得:, ∴抛物线的表达式为; (2)解:如图, 设解析式为且过,, ∴,解得:, ∴解析式为, ∵是直线下方抛物线上的一动点,过点作轴, ∴设,则, ∴, ∴当时,有最大值, 此时; (3)解:存在点,使得以点,,为顶点的三角形是直角三角形,理由, 如图, ∵抛物线的表达式为, ∴对称轴为直线, ∵点在对称轴上, ∴设, ∵,, ∴,,, 当时, ∴, 解得, ∴, 当时, ∴, 解得, ∴或; 当时, ∴, 解得, ∴; 综上:点的坐标为或或或. 2.(2025·天津·一模)已知抛物线()与轴交于,两点(点在点左边),与轴交于点. (1)若点在抛物线上. ①求抛物线的解析式及点的坐标; ②连接,若点是直线上方的抛物线上一点,连接,,当面积最大时,求点的坐标及面积的最大值; (2)已知点的坐标为,连接,将线段绕点顺时针旋转,点的对应点恰好落在抛物线上,求抛物线的解析式. 【答案】(1)①,;②,最大值是 (2). 【分析】本题考查二次函数和一次函数的解析式,二次函数性质,三角形全等等知识, (1)①把点坐标代入,解得,即可求得抛物线的解析式,当时,解得,,根据题意可求点的坐标; ②设点坐标为(),设直线的解析式为,把,分别代入,即可求得直线的解析式为,过点作轴的垂线,交于点,则得点坐标为,根据可得,即可求解; (2)根据抛物线,可知对称轴是,点坐标为,可知点在抛物线对称轴上,由线段绕点顺时针旋转后对应点是点,得,,分别过点,作直线的垂线,垂足分别为点,点,则,先证明,得点坐标可表示为,把点坐标代入可求得,即可求解. 【详解】(1)解:①把点坐标代入, 有,解得. 抛物线的解析式为. 当时,有,解得,. 根据题意知点的坐标是 ②设点坐标为() 设直线的解析式为,把,分别代入, 得,解得 直线的解析式为. 如图,过点作轴的垂线,交于点, 则点坐标为. . 即. 当时,面积最大,最大值是. 此时点坐标为. (2)解:由抛物线解析式为, 可知其对称轴是直线,点坐标为, 故点在抛物线对称轴上. 线段绕点顺时针旋转后对应点是点, ,. 如图,分别过点,作直线的垂线,垂足分别为点,点, 则 . . . , 点坐标可表示为. 把点坐标代入,得, 解得(舍),. 抛物线的解析式为. 3.(2025·四川德阳·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象与x轴交于点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的函数解析式; (2)如图2,连接,过点C作与抛物线相交于另一点D. ①求点D的坐标; ②如图3,点E,F为线段上两个动点(点E在点F的右侧),且,连接,.求的最小值. 【答案】(1) (2)①,②5 【分析】(1)利用两点式求解抛物线解析式; (2)①延长与x轴相交于点G,证明是等腰直角三角形,从而得到点坐标,求出直线的解析式,联立抛物线解析式求解即可;②过点O作,且,连接,,设交轴为点,然后证明四边形是平行四边形,根据,得出时,最小,进一步求出即可. 【详解】(1)解:在二次函数的图象上,设该二次函数为, , . (2)解:①把代入, 得, 如图,延长与x轴相交于点G. , . , . , . , , . 设直线的解析式为:,把代入, 得解得, 直线的解析式为:, 点D是直线与二次函数的交点, 联立解析式, 解得或, . ②如图,过点O作,且,连接,,设交轴为点. ,且, 四边形是平行四边形, . , . 为等腰直角三角形, , ,, , . , 当时,最小. , . 此时D、E、H三点共线且轴, 点F的坐标为与点C重合,满足在线段上. 的最小值为5. 4.(2025·辽宁抚顺·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A,B(A在B的左侧),与y轴交于点,其对称轴为直线. (1)求该抛物线的函数解析式; (2)点P是抛物线在第四象限内的一点,连接,过点P作轴于点D,交于点E.记,的面积分别为,,求的最大值; (3)将抛物线关于x轴作轴对称变换,得到图象G,现将图象G沿直线平移,得到新的图象M,图象M与线段只有一个交点,求图象M顶点横坐标m的取值范围. 【答案】(1) (2) (3)或 【分析】(1)根据对称轴公式和点C的坐标求解即可; (2)求出,得到,则;设,则,,证明是等腰直角三角形,得到,则,可求出,据此可得答案; (3)求出图象M对应的抛物线解析式,进而求出图象M对应的抛物线恰好经过点A,点C和恰好与直线只有一个交点时m的值,结合函数图象即可得到答案. 【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,其对称轴为直线, ∴, 解得, ∴抛物线的函数解析式为; (2)解:在中,当时,则, 解得或, ∴, ∵, ∴, 又∵, ∴; 设,则, ∴, ∵, ∴是等腰直角三角形, ∴, ∴, ∵,的面积分别为,, ∴, , ∴ , ∵点P是抛物线在第四象限内的一点, ∴, ∵, ∴当,即时,有最大值,最大值为; (3)解:原抛物线的函数解析式为,则顶点坐标为, 设直线解析式为, ∴, ∴, ∴直线解析式为; 将抛物线关于x轴作轴对称变换,得到图象G, 则图象G对应的抛物线的顶点坐标为, ∵将图象G沿直线平移,得到新的图象M, ∴图象M对应的抛物线的顶点在平行于的直线上运动,即在直线上运动, 图象对应的抛物线的顶点坐标为, ∴图象对应的抛物线解析式为, 当图象过点(由(2)可得点A坐标)时, ,解得 或; 当图象过点时, ,解得或; ∴由函数图象可知,当时,符合题意; 同理可得直线的解析式为, 当抛物线与直线恰好只有一个交点时, 联立得, 即; 则, 解得, ∴, ∵, ∴此时抛物线与直线的交点恰好在线段上,符合题意; 综上所述,的范围是或. 5.(2025·内蒙古包头·三模)已知,如图二次函数的图象与y轴交于点与x轴交于点A、B,点,抛物线的对称轴为直线.直线交抛物线于点. (1)求二次函数的解析式并写出D点坐标; (2)点Q是线段上的一动点,过点Q作交于E,连接,当的面积最大时,求点Q的坐标; (3)抛物线与y轴交于点C,直线与y轴交于点F,点M为抛物线对称轴上的动点,点N在x轴上,当四边形周长取最小值时,求出满足条件的点M的坐标和周长的最小值. 【答案】(1),D点坐标为; (2)点Q的坐标为; (3),四边形的最短周长为. 【分析】(1)根据点,点,抛物线的对称轴为可得关于,,的方程组,解方程求得,,的值,从而得到二次函数的解析式,再将点代入二次函数的解析式,得到关于的方程,求得的值,从而求解; (2)先求得,点的坐标,过点作,根据相似三角形的判定和性质可得,由于,配方后即可得到有最大值时,点的坐标; (3)根据待定系数法得到直线的解析式为:,过点作关于轴的对称点,即,再连接交对称轴于,轴于,由条件可知,点、是关于对称轴对称,则,得到四边形的最短周长为时直线的解析式为:,进而得到满足条件的点和点的坐标. 【详解】(1)解:由题意得:, 解得:,,, 即二次函数的解析式为:. ∵点在抛物线上,即, ∴点的坐标为; (2)解:令,即,解得:,, ∴点,的坐标分别是,. 如图,过点作,垂足为点,设点坐标为,即, ∵, ∴与相似, ∴,即, ∴, ∴, ∴ , ∴当时,有最大值,即点的坐标为; (3)解:如图,由,两点可求得直线的解析式为:, 令,则, ∴点的坐标为, 过点作关于轴的对称点,即,连接交对称轴于点,交轴于点,再连接, 由条件可知,点、关于对称轴对称,即 即四边形的周长, 故四边形的最短周长为:. ∵点,在直线上上, ∴直线的解析式为:, ∴存在满足条件的点、,点的坐标为,点的坐标为. 公司2 / 7 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题15 二次函数中求线段,线段和,周长、面积等最值问题(题型专练)(全国通用)2026年中考数学二轮复习讲练测
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