内容正文:
第九讲 二次函数与线段和、胡不归最值问题『压轴题大揭秘』
〔技巧点拨+典例剖析+预测达标练〕
【解析版】在此输入内容,确保信息清晰简洁,便于观众快速理解。文字应简明扼要,突出重点,搭配合适的字体和配色,提升可读性。
讲义说明 资料简介
本讲义专为江苏省中考考生定制,聚焦数学压轴题专项提升,贴合江苏各地中考命题规律,精选近两年省内各市中考真题、名校模拟题,按考点分类精讲精练,帮助学生掌握解题方法、强化答题技巧,轻松攻克压轴题,助力中考数学取得优异成绩。
讲义设置四大核心模块,层层递进助力备考:
模块一 技巧点拨,方法揭秘—梳理核心解题思路,传授实用答题技巧,破解解题难点;
模块二 核心精讲,典例剖析—针对高频考点细致讲解,结合典型例题拆解解题步骤;
模块三 考题预测,满分训练—立足考情精准预测考题,搭配专项训练题,强化实战能力。
全程立足江苏中考考情,讲练结合,全方位提升学生压轴题解题能力,夯实数学高分基础。
模块一
技巧点拨 方法揭秘
【考点一】二次函数与线段和问题
二次函数与将军饮马问题必备的基础模型有:
模型1:当两定点A、B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得PA+PB最小.
作点B关于直线l的对称点B',连接AB'交直线l于点P,点P即为所求作的点.PA+PB的最小值为AB'
模型2:当两定点A、B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得最大.
连接AB并延长交直线l于点P,点P即为所求作的点,的最大值为AB
模型3:当两定点A、B在直线l异侧时,在直线l上找一点P,使得最大.
作点B关于直线I的对称点B',连接AB'并延长交直线l于点P,点P即为所求作的点.的最大值为AB'
模型4:点P在∠AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得△PCD周长最小.
分别作点P关于OA、OB的对称点P′、P″,连接P′P″,交OA、OB于点C、D,点C、D即为所求.△PCD周长的最小值为P′P″
模型5:点P在∠AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得PD+CD最小.
作点P关于OB的对称点P′,过P′作P′C⊥OA交OB,PD+CD的最小值为P′C
【考点二】胡不归问题
古老的“胡不归”传说,说的是:从前有一个身在A地当学徒的小伙子,当他得知在家乡B地的年老父亲病危的消息后,便立即向掌柜告了假借了些钱启程赶路,由于思念心切,他挑选了全是砂砾地带的直线路径AB(如图),他认为走近路必定是最省时,因此,他放弃了沿驿道AC先走一程的想法。当他气喘吁吁地来到父亲跟前时,老人刚刚咽气,小伙子不禁失声痛哭。邻舍闻声前来劝慰,有人告诉小伙子,老人弥留之际还不断喃喃地叨念“胡不归?胡不归?……”并且怜惜的问道:“你为什么不向掌柜借用砂砾地带一下马车,沿驿道先走一程呢?”
由上述古老的传说,引起人们的思索,若小伙子要提前抵达家门,这是否有可能呢?若有可能,则有应该选择一条什么样的路线呢?这就是曾经风靡千年的“胡不归”问题。
此问题可以转化为数学问题,设在驿道上行走的速度是砂砾地带的两倍,在驿道的何处拐弯,到家时间最短?
分析:∵V驿=2V砂 ∴S驿的一半与S砂的时间相同
构造∠ ɑ =30° 的直线 L
过点B 作直线 I的垂线段BD, 交驿道AC于点D,
则
总结:构造直角三角形,转化为“垂线段最短”的问题。
模块二
核心精讲 典例剖析
在此输入内容,确保信息清晰简洁,便于观众快速理解。文字应简明扼要,突出重点,搭配合适的字体和配色,提升可读性。
二次函数与线段和问题
【典例精讲】(2025·江苏镇江·二模)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图像分别与轴、轴交于点,二次函数的图像经过点、点,且与轴交于点.
(1)求一次函数和二次函数的表达式;
(2)如图,点为直线上一点(不与点、重合),若,求点的横坐标;
(3)如图3,点在位于第二象限的抛物线上,过点分别作,是否存在最大值,若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)或
(3)
【思路点拨】(1)一次函数用待定系数法,代入、坐标求、;二次函数设交点式,代入点求.
(2)先算、度数,得,分在第四、第二象限,用三角函数或中心对称列方程求横坐标.
(3)延长交于,设横坐标为,用含式子表示、,合并后用二次函数性质求最值.
【规范解答】(1)解:把、代入,得
,
解得,
∴.
设,
把代入,得,即,
∴.
∴.
(2)解:由题意得:
在中,,
∴;
在中,,
∴.
∵,
,
当点在第四象限时,
,
设,
∴,即:,
∴,
当点在第二象限时,
∵,,
∴,
∴轴,
∴,即:,
∴,
综上,点的横坐标为或;
(3)解:延长交直线于点,设点的横坐标为,
中,,
,
,
,
的最大值为.
【考点剖析】本题主要考查一次函数、二次函数表达式求解,三角形角度与坐标关系,以及二次函数最值应用.熟练掌握待定系数法求函数表达式、利用角度关系列方程、用二次函数性质求最值是解题关键.在此输入内容,确保信息清晰简洁,便于观众快速理解。文字应简明扼要,突出重点,搭配合适的字体和配色,提升可读性。
胡不归问题
【典例精讲】(2025·江苏南通·一模)如图,抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C.将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点M,点P为抛物线的对称轴上一动点,则的最小值为____.
【答案】
【思路点拨】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,锐角三角函数,胡不归问题等,把代入得,故抛物线的解析式为,连接,过作于,交抛物线对称轴直线于,设直线交轴于,求出,,,,可得,,即得,从而,由垂线段最短可知,当与重合时,最小,最小值为的长度,根据面积法求出,故的最小值为,解题的关键掌握胡不归问题的解决方法.
【规范解答】解:把代入得:,
解得,
抛物线的解析式为,、
,
抛物线开口向上,顶点坐标为,对称轴为直线;
如图,连接,过作于,交抛物线对称轴直线于,设直线交轴于,
在中,令得,
解得或,
,
,
将抛物线的顶点向下平移个单位长度得到点,
,,
,
,
,
,
,
由垂线段最短可知,当与重合时,最小,最小值为的长度,
,
,
的最小值为.
故答案为:
模块三
考题预测 满分训练
1.(2024·湖北·模拟预测)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,连接.
(1)求点A,B,C的坐标,并直接写出直线的函数表达式.
(2)点P是抛物线上一点,设点P的横坐标为a.
①当抛物线上P,C两点之间的部分(含点P,C)的高度(最高点与最低点的纵坐标之差)为10时,求点P的坐标.
②如图,当点P位于第四象限时,过点P分别作于点E,轴于点F,当取得最大值时,求a的值.
【答案】(1),,,
(2)①点P的坐标为或;②
【思路点拨】(1)首先分别令和即可求出,,,然后利用待定系数法即可求出直线的函数表达式;
(2)①首先判断出点C到抛物线顶点的竖直距离小于10,然后分两种情况求出点P的纵坐标,然后代入求解即可;
②过点P作轴交于点D,连接,表示出,,得到,勾股定理求出,然后利用得到,然后得到,然后表示出,然后利用二次函数的性质求解即可.
【规范解答】(1)解:∵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,
∴当时,
∴
当时,
解得,
∴,
设直线的函数表达式为直线的函数表达式
∴
∴
∴直线的函数表达式为;
(2)解:①∵抛物线
∴抛物线的顶点坐标为
∵
∴
∴点C到抛物线顶点的竖直距离小于10
∴点P在点C上方
当点P在点C左边时,
∴点P的纵坐标为
∴将代入得,
整理得,
解得,(舍去);
当点P在点C右边时,
∵抛物线的顶点坐标为
∴点P的纵坐标为,
∴
解得,(舍去),
∴点P的坐标为或;
②如图所示,过点P作轴交于点D,连接,
∵点P是抛物线上一点,设点P的横坐标为a,点P位于第四象限,
∴
∴
∴
∵,
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∵轴于点F,
∴
∴
∵
∴当时,取得最大值.
【考点剖析】本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求函数解析式,求一次函数解析式,二次函数和x轴交点问题,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数中的线段问题,勾股定理等知识,正确的求出函数解析式,利用数形结合思想,进行求解是解题的关键.
2.(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).
【思路点拨】()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.
【规范解答】(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.
【考点剖析】本题考查了求二次函数解析式,轴对称的性质,勾股定理,二次函数图象上点的坐标特征,求一次函数的解析式,熟练掌握以上知识是解题的关键.
3.(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)
【思路点拨】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.
【规范解答】(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.
4.(2024·江苏扬州·二模)如图,抛物线经过,两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线与轴交于点D.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若点H是抛物线对称轴上一动点,分别连接,求的最小值.
【答案】(1)该抛物线的表达式为;
(2)的最小值为
【思路点拨】本题考查待定系数法求解析式和利用轴对称求最小值;
(1)利用待定系数法求解抛物线表达式即可;
(2)利用轴对称求最小值即可,的最小值为即,通过勾股定理求解即可.
【规范解答】(1)把,代入得:
解得:
∴该抛物线的表达式为;
(2)由(1)得:抛物线的表达式为
∴对称轴,顶点
∴
设直线解析式为,
将,代入得:,解得
∴直线解析式为,
∴当时,
∴
∵点A关于对称轴的对称点为点
∴的最小值为即
∴
∴的最小值为
5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像经过点,,,其中对称轴与x轴交于点D,若P为y轴上的一个动点,连接,则的最小值为_________.
【答案】/
【思路点拨】本题主要考查了二次函数综合,解直角三角形,连接,过点P作,垂足为H,先解直角三角形求出,进而得到,则要使的值最小,只要使的值最小,此时H、P、D在同一条直线上,且,再解直角三角形即可.
【规范解答】解:如图,连接,过点P作,垂足为H,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
,
,
,
要使的值最小,只要使的值最小,此时H、P、D在同一条直线上,且.
二次函数图象的对称轴为,
.
在中,,,,
的最小值为,
故答案为:.
6.如图抛物线与x轴交于,两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使得的周长最小?若存在,求出M点的坐标:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)该抛物线的解析式为
(2)M点的坐标为
【思路点拨】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的图象及性质、二次函数综合问题:
(1)把,代入解方程组即可得到结论;
(2)连接交对称轴于M,则此时,的周长最小,设直线的解析式为,解方程组求得直线的解析式为,当时,求得,于是得到结论.
正确的理解题意,利用待定系数法求函数解析式是解题的关键.
【规范解答】(1)解:把,代入中得:
,
解得:,
∴该抛物线的解析式为:
(2)存在,
连接交对称轴于M,则此时,的周长最小,
在中,令,则,
,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴当时,,
∴M点的坐标为
7.如图,已知抛物线经过点和点,其对称轴交x轴于点H,点C是抛物线在直线上方的一个动点(不含A,B两点)
(1)求a,m的值;
(2)连接、,若的面积是的面积的2倍,求点C的坐标.
(3)若直线、分别交该抛物线的对称轴于点E、F,试问是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1),
(2)或
(3)是定值,8
【思路点拨】(1)用待定系数法求出抛物线表达式,进而求解;
(2)的面积是的面积的2倍,则,即点,进而求解;
(3)求出直线的表达式为:,直线的表达式为:,即可求解.
【规范解答】(1)解:将点的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,
即抛物线的表达式为:,
当时,,即点,即,
故,;
(2)延长交轴于点,过点作交轴于点,
设直线的表达式为:,
则,解得:,
即点,即,
的面积是的面积的2倍,
,即点,
,
故直线的表达式为:,
联立上式和抛物线的表达式得:,
解得:或3,
即点或;
(3)是定值,理由:
设点,
由点、的坐标得:直线的表达式为:,
当时,,即点,则,
由点的坐标得,直线的表达式为:,
当时,,即点,则,
则,为定值.
【考点剖析】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,一次函数的性质,面积的计算、平行线的性质等,运用数形结合是解题的关键.
8.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于点A,C两点,与y轴交于点B,对称轴与x轴交于点D,若P为y轴上的一个动点,连接,则的最小值为___________.
【答案】/
【思路点拨】作射线,作于E,作于F,交y轴于,可求得,从而得出,进而得出,进一步得出结果.
【规范解答】解:如图,
作射线,作于E,作于F,交y轴于,
抛物线的对称轴为直线,
∴,
当时,,
∴,
当时,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,当点P在时,最小,最大值等于,
在中,,,
∴,
∴,
故答案为:.
【考点剖析】本题以二次函数为背景,考查了二次函数与一元二次方程之间的关系,解直角三角形等知识,解决问题的关键是用三角函数构造.
9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中点A的坐标为,点C的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,E为边上的一动点,F为边上的一动点,D点坐标为,求周长的最小值.
【答案】(1);
(2);
【思路点拨】(1)将,代入求解即可得到答案;
(2)根据轴对称找到点D关于x轴与直线的对称点,,根据两点间之间距离最短,连接交x轴与直线于E,F两点即为最小距离点,结合勾股定理即可得到答案;
【规范解答】(1)解:将,代入解析式可得,
,
解得:,
∴;
(2)解:作D关于x轴与直线的对称点,,
∵轴垂直平分,垂直平分,
∴,,
∴当,,E,F四点共线三时周长的最小值,
连接交x轴与直线于E,F两点,
∵,
当时,
,解得,,
∴,
∵C的坐标为
∴,
∵垂直平分,
∴,
∵D点坐标为,点C的坐标为,
∴,,
∴;
【考点剖析】本题考查求二次函数解析式及动点最小距离问题,解题的关键是找到最小距离点.
10.如图,平面直角坐标系中,二次函数图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,图象的对称轴交x轴于D点.点P是线段上一动点,从O向D运动,H是射线上一点.
(1)直接写出A、B两点的坐标:A( ),B( );
(2)求直线的函数表达式;
(3)如图①,在P点运动过程中,若中有一个内角等于,求的长;
(4)如图②,点在二次函数图像上,在P点开始运动的同时,点Q在抛物线对称轴上从D点向上运动,Q点运动速度是P点运动速度的2倍,连接,则的最小值为 .
【答案】(1);
(2)
(3)长为或3
(4)
【思路点拨】(1)求出函数值为0时x的值即可得到答案;
(2)求出点C的坐标,再利用待定系数法求解即可;
(3)可证明,,则可证明;当时,证明,得到,求出的长即可得到答案;当时,取点,连接,则,证明,得到,求出的长即可得到答案;
(4),连接,可求出对称轴为直线,则;可证明,则可,得到;作点M关于对称轴的对称点T,连接,则,可证明,则当T、Q、O三点共线时,有最小值,最小值为的值,据此求出的长即可得到答案.
【规范解答】(1)解:在中,当时,则,
解得或,
∴;
(2)解:在中,当时,,
∴,
设直线的解析式为,则,
∴,
∴直线的解析式为;
(3)解:与,,
∴,
∴,,
在中,,
∴;
∵,
∴,
∴;
当时,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,即
∴,
∴;
当时,如图所示,取点,连接,则,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
综上所述,的长为或3;
(4)解:如图所示,连接,
∵抛物线的解析式为,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴;
∵Q点运动速度是P点运动速度的2倍,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
如图所示,作点M关于对称轴的对称点T,连接,则,
由轴对称的性质可得,
∴,
∴当T、Q、O三点共线时,有最小值,最小值为的值,
∵,
∴的最小值为.
11.如图1,已知抛物线与轴交于两点,与轴交于点,顶点为.
(1)抛物线的表达式是:___________;顶点的坐标为(___________,___________).
(2)如图2,在抛物线的对称轴上,有一条自由滑动的线段(点在点的上方),已知,当的值最大时,求四边形的面积.
(3)如图3,沿射线方向或其反方向平移抛物线,平移过程中两点的对应点分别记为,抛物线顶点的对应点记为点,在平移过程中,是否存在以为顶点的三角形与相似,若存在,请直接写出此时平移后的抛物线顶点的坐标;若不存在,请简要说明理由.
【答案】(1);
(2)
(3)或
【思路点拨】(1)设抛物线的表达式为:,依此求出a即可.
(2)将点向下平移2个单位得到点,推出四边形是平行四边形,推出,可得,推出当共线时,的值最大,再根据计算即可;
(3)设,根据平移得到,,则,,再根据两点的位置分情况讨论,根据列方程求解即可.
【规范解答】(1)解:∵抛物线与轴交于两点,
∴设抛物线的表达式为:,
∴,解得:,
故抛物线的表达式为:.
∵
∴顶点;
(2)解:∵,
∴,
如图2中,
将点向下平移2个单位得到点,此时,.
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴当共线时,的值最大,
∴;
(3)解:由,,可得直线的解析式为,
∵沿射线方向或其反方向平移抛物线,平移过程中两点的对应点分别记为,抛物线顶点的对应点记为点,
∴设,
∴向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到,
∴向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到,
向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到,即,
∴,,
①如图2中,当两点都在x轴的上方时,,,,
只有当和都是钝角三角形时才能满足,
∴,
∴,
整理得,,
解得或(舍去),
∵,
∴;
②当两点都在x轴的下方时,,,,
只有当和都是钝角三角形时才能满足,
∴,
∴,
整理得,,
解得(舍去)或,
∵,
∴;
③如图3中,当在x轴的两侧时,
始终是钝角三角形,且,
此时与不相似.
综上所述,满足条件的抛物线的顶点或.
【考点剖析】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,相似三角形的判定和性质,四边形的面积等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,学会用反例讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
12.如图,已知抛物线与x轴交于和两点,C为抛物线的顶点,抛物线的对称轴交x轴于点D,连接,,且,如图所示.
(1)求该抛物线的解析式
(2)设P是抛物线对称轴上的一个动点.
①过点P作x轴的平行线交线段于点E,过点E作交抛物线于点F,连接、,求面积的最大值.
②连接,求的最小值
【答案】(1)
(2)①面积的最大值为;②的最小值为
【思路点拨】(1)设抛物线的解析式为:,可得对称轴为直线,由锐角三角函数可求点坐标,代入解析式可求解析式;
(2)①先求出直线解析式,设,可得点,点,可求的长,由三角形面积公式和二次函数性质可求解;
②根据图形的对称性可知,,过点作于,可得,可得,过点作于点,则,即是的最小值,由三角形面积公式可求解.
【规范解答】(1)解:根据题意,可设抛物线的解析式为:,抛物线的对称轴为直线,
,即,
∴,
又∵,
,
即,
代入抛物线的解析式,得,
解得,
∴二次函数的解析式为;
(2)解:①设,其中,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
即直线的解析式为,
令,得:,
∴点,
把代入,得,
即,
∴,
∴的面积,
∴当时,的面积最大,且最大值为;
②如图,根据图形的对称性可知,,,
∴,
过点作于,则在中,,
∴,
过点作于点,则,
∴线段的长就是的最小值,
∵,
∴,
∴的最小值为.
【考点剖析】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,一次函数的性质,三角形面积公式,锐角三角函数,二次函数的性质等知识,利用数形结合思想解决问题是本题的关键.
13.(2025·江苏徐州·二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为,点C的坐标为,点E,F在直线上,且点E在点F的左下侧,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,分别连接,延长交抛物线于点P,当点P在第四象限时,若的面积记作,的面积记作,线段在移动过程中,当的值最大时,求点E的坐标;
(3)如图3,点D为该抛物线的顶点,连接,请直接写出的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【思路点拨】本题考查了二次函数与几何综合,待定系数法求二次函数,两直线的交点,最短路径,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)利用待定系数法即可解答;
(2)可得的面积为定值,当的面积取最大值时,的值最大,当点位于抛物线最下端时,的面积最大,即点与顶点重合时,求得点,即可求点;
(3)过点作,截取,连接,得到的最小值为,利用两点距离公式即可解答.
【规范解答】(1)解:把,代入,
可得,
解得,
所以抛物线的表达式为;
(2)解:令,可得,
解得,
,
点到直线的距离为定值,
的面积为定值,
当的面积取最大值时,的值最大,
当点位于抛物线最下端时,的面积最大,即点与顶点重合时,
,
,
设直线的解析式为,
把代入得,,解得,
所以直线的解析式为,
设直线的解析式为,
把,代入可得,
解得,
所以直线的解析式为,
联立方程,
解得,
把代入,可得,
,
如图,作轴,作交于点,
,,
,
轴,
,
为等腰直角三角形,
,
,即;
(3)解:如图,过点作,截取,连接,
,四边形为平行四边形,
,
,
当三点共线时,取最小值,最小值为,
根据(2)可得点的横坐标,纵坐标比点的的横坐标,纵坐标都大,
,即,
,
,即的最小值为.
14.(2025·湖南湘潭·一模)已知抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,已知点为第四象限抛物线上的点,连接、、、,且和相交于点,设的面积为,的面积为,当时,求点的坐标.
(3)如图2,设点,是直线下方抛物线上的两动点,且,过点作轴,交于点,过点作,交于点.求的最大值.
【答案】(1)
(2)或
(3)最大值为4
【思路点拨】(1)中把点、的坐标代入函数解析式列出关于、的方程组,通过解方程组可以求出它们的值;
(2)根据图形得到:,即,利用三角形的面积公式求得点的纵坐标,然后由二次函数图形上点的坐标特征求得点的横坐标;
(3)过点作轴交直线于点,将转化为,则,再将该线段和用关于或的二次多项式表示,再利用配方法求出最值即可.
【规范解答】(1)解:把和代入,
得:,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:,
,
即,
令,则,
解得:或3,
,
,
,
,
,
点为第四象限抛物线上的动点,
,
当,
解得,
或.
(3)解:设直线的解析式为,
将,代入:,
解得:,
直线的解析式为,
,,
,
过点作轴交直线于点,如图所示:
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,,,
,,
,,
,,
,
,
当时,有最大值,最大值为4.
【考点剖析】本题属于二次函数综合题,主要考查待定系数法求函数解析式、二次函数的性质,三角形面积公式,二次函数与线段和最值问题,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质.
15.(2025·江苏无锡·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点(点在点的左侧),与轴交于点,经过点的直线与抛物线交于点,与轴交于点.
(1)求此二次函数的表达式和顶点的坐标;
(2)点是线段上一动点,点是线段上一动点,且,求的最小值.
【答案】(1),
(2)
【思路点拨】对于(1),将点代入得出方程组,求出解即可;
对于(2),先作轴,截取,得,再证明,
可得,即,然后求出直线的关系式,接下来根据勾股定理求出,当共线时,最小,最后根据勾股定理求出答案.
【规范解答】(1)解:由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:,顶点;
(2)解:过点在第二象限作轴,截取,则,
∵,
∴,
∴,
则.
设直线的关系式为,
将点代入关系式,
得,
解得,
∴直线的关系式为,
当时,,
∴点,
∴.
∵,
∴.
根据勾股定理,得,
∴.
当共线时,最小,
则,
即的最小值为.
【考点剖析】本题主要考查了待定系数法求二次函数关系式,求一次函数关系式,全等三角形的性质和判定,勾股定理,当三点共线时取得最小值是解题关键.
16.如图,已知抛物线的图象与x轴交于点和,与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,对称轴与x轴交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,在抛物线的对称轴上求作一点M,使的周长最小,并求出点M的坐标和周长的最小值;
(3)如图2,点P是x轴上动点,过点P作x轴的垂线分别交抛物线和直线于点F、G.设点P的横坐标为m,是否存在点P,使是以为腰的等腰三角形?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)的周长的最小值,点M的坐标为
(3)存在,或或
【思路点拨】(1)用待定系数法即可求解;
(2)连接交于点M,此时最小,进而求解;
(3)分、两种情况,然后分别求解即可.
【规范解答】(1)解:将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:
,
解得,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:如图,连接交于点M,此时最小,
又因为是定值,所以此时的周长最小.
令时,则有,即,
∴,
,同理,
∴此时的周长;
是抛物线的对称轴,抛物线与x轴交点和,
,对称轴为,
由,得,
,
又∵点M在第四象限,且在抛物线的对称轴上,
;
(3)解:存在这样的点P,使是以为腰的等腰三角形.
设直线的解析式为,把点B、C坐标代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵点P的横坐标为m,
∴点,点,
则,,,
当时,则,解得(舍去)或4;
当时,则,解得(舍去)或;
综上,或或.
【考点剖析】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、点的对称性、等腰三角形的性质等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
17.如图,已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点,顶点为,对称轴与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接,是抛物线第一象限图象上的动点,过点作,垂足为,过点作轴交抛物线于点,求的最大值;
(3)已知是对称轴上的一个定点,过点的直线(直线除外)与抛物线交于,两点,直线,分别交轴于点,.试探究是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,取得最大值,最大值为
(3)是为定值,
【思路点拨】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)过点作轴,交于点.设,则.得到.进而得出.由抛物线的对称性可知,得出.表示出,由二次函数的性质即可得出答案;
(3)设直线的函数表达式为.,,联立,得.从而得出,.设直线的函数表达式为,直线的函数表达式为.推出点坐标也可表示为,再分别求出,.即可得出答案.
【规范解答】(1)解:∵抛物线顶点为,
∴可设抛物线的函数表达式为.
代入点,得.
解得.
∴抛物线的函数表达式为,即;
(2)解:对于,令,则,解得或3.
∴,.
∴.
∵,
∴.
∴.
如图,过点作轴,交于点.
∴.
∴.
∴.
∴.
设,
设直线的解析式为,
将,代入解析式得:,
解得:,
∴直线的函数表达式为.
∴.
∴.
∴.
由抛物线的对称性可知,
∴.
∴
∵,
∴当时,取得最大值,最大值为.
(3)解:是定值,.理由如下:
∵直线过点,
∴可设直线的函数表达式为.
设,,
联立,
整理,得.
∴,.
∵直线,均过点,
∴设直线的函数表达式为,直线的函数表达式为.
又∵点在直线上,
∴点坐标也可表示为.
将代入,可解得.
对于,令,则,
∴.
同理可得,.
∵,
∴,.
∴.
而
,
又∵,,
∴.
∴.
∴,为定值.
【考点剖析】本题考查了求二次函数解析式、二次函数的图象与性质、二次函数综合线段问题、坐标与图形、一元二次方程根与系数关系、锐角三角函数等知识,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
18.(2024·江苏淮安·三模)二次函数 的图像与x轴交于A,C两点,点,与y轴交于点.
(1) , ;
(2)如图,P 是x轴上一动点,点在y轴上,连接PD,求 的最小值.并求出此时点 P的坐标.
(3)在(2)成立的前提下,在抛物线 是否存在点Q,使得 存在,请直接写出点Q的坐标,不存在请说明理由.
【答案】(1),
(2);
(3)满足条件的点的坐标为:,,,
【思路点拨】本题考查二次函数综合题、待定系数法、面积问题、线段最值问题;
(1)将、分别代入得到二元一次方程组,解方程求得和即可;
(2)如图1中,作于.先说明,然后在中,有,由垂线段最短可知,当、、共线时,最小,最后求得最小值即可;
(3)如图2中,由,过点作的平行线交抛物线于、,根据,再求出直线的解析式,然后联立解方程组即;利用平移可求出、的坐标.
【规范解答】(1)解:把,代入,
得到,,
解得,
故答案为,.
(2)如图1中,作于.
∵,,
∴,
在中,.
∵,
根据垂线段最短可知,当、、共线时最小,最小值为,
在中,
∵,,则,
∵,
∴,
∴的最小值为.
∵是等腰直角三角形,
∴
∴
(3)解:如图所示,连接,
∵,
∴,
又∵
∴
∴
∴过点作的平行线交抛物线于,,则,,
设直线的解析式为
∵,,
∴
解得:
∴直线的解析式为,
∵
∴直线的解析式为,
由,
解得或,
∴,,
根据对称性可知,直线关于直线的对称的直线与抛物线的交点、也满足条件,
∵
∴将向右平移个单位得到的解析式为
由,
解得或,
∴,,
综上所述,满足条件的点的坐标为:,,,.
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第九讲 二次函数与线段和、胡不归最值问题『压轴题大揭秘』
〔技巧点拨+典例剖析+预测达标练〕
【原卷版】在此输入内容,确保信息清晰简洁,便于观众快速理解。文字应简明扼要,突出重点,搭配合适的字体和配色,提升可读性。
讲义说明 资料简介
本讲义专为江苏省中考考生定制,聚焦数学压轴题专项提升,贴合江苏各地中考命题规律,精选近两年省内各市中考真题、名校模拟题,按考点分类精讲精练,帮助学生掌握解题方法、强化答题技巧,轻松攻克压轴题,助力中考数学取得优异成绩。
讲义设置四大核心模块,层层递进助力备考:
模块一 技巧点拨,方法揭秘—梳理核心解题思路,传授实用答题技巧,破解解题难点;
模块二 核心精讲,典例剖析—针对高频考点细致讲解,结合典型例题拆解解题步骤;
模块三 考题预测,满分训练—立足考情精准预测考题,搭配专项训练题,强化实战能力。
全程立足江苏中考考情,讲练结合,全方位提升学生压轴题解题能力,夯实数学高分基础。
模块一
技巧点拨 方法揭秘
【考点一】二次函数与线段和问题
二次函数与将军饮马问题必备的基础模型有:
模型1:当两定点A、B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得PA+PB最小.
作点B关于直线l的对称点B',连接AB'交直线l于点P,点P即为所求作的点.PA+PB的最小值为AB'
模型2:当两定点A、B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得最大.
连接AB并延长交直线l于点P,点P即为所求作的点,的最大值为AB
模型3:当两定点A、B在直线l异侧时,在直线l上找一点P,使得最大.
作点B关于直线I的对称点B',连接AB'并延长交直线l于点P,点P即为所求作的点.的最大值为AB'
模型4:点P在∠AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得△PCD周长最小.
分别作点P关于OA、OB的对称点P′、P″,连接P′P″,交OA、OB于点C、D,点C、D即为所求.△PCD周长的最小值为P′P″
模型5:点P在∠AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得PD+CD最小.
作点P关于OB的对称点P′,过P′作P′C⊥OA交OB,PD+CD的最小值为P′C
【考点二】胡不归问题
古老的“胡不归”传说,说的是:从前有一个身在A地当学徒的小伙子,当他得知在家乡B地的年老父亲病危的消息后,便立即向掌柜告了假借了些钱启程赶路,由于思念心切,他挑选了全是砂砾地带的直线路径AB(如图),他认为走近路必定是最省时,因此,他放弃了沿驿道AC先走一程的想法。当他气喘吁吁地来到父亲跟前时,老人刚刚咽气,小伙子不禁失声痛哭。邻舍闻声前来劝慰,有人告诉小伙子,老人弥留之际还不断喃喃地叨念“胡不归?胡不归?……”并且怜惜的问道:“你为什么不向掌柜借用砂砾地带一下马车,沿驿道先走一程呢?”
由上述古老的传说,引起人们的思索,若小伙子要提前抵达家门,这是否有可能呢?若有可能,则有应该选择一条什么样的路线呢?这就是曾经风靡千年的“胡不归”问题。
此问题可以转化为数学问题,设在驿道上行走的速度是砂砾地带的两倍,在驿道的何处拐弯,到家时间最短?
分析:∵V驿=2V砂 ∴S驿的一半与S砂的时间相同
构造∠ ɑ =30° 的直线 L
过点B 作直线 I的垂线段BD, 交驿道AC于点D,
则
总结:构造直角三角形,转化为“垂线段最短”的问题。
模块二
核心精讲 典例剖析
在此输入内容,确保信息清晰简洁,便于观众快速理解。文字应简明扼要,突出重点,搭配合适的字体和配色,提升可读性。
二次函数与线段和问题
【典例精讲】(2025·江苏镇江·二模)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图像分别与轴、轴交于点,二次函数的图像经过点、点,且与轴交于点.
(1)求一次函数和二次函数的表达式;
(2)如图,点为直线上一点(不与点、重合),若,求点的横坐标;
(3)如图3,点在位于第二象限的抛物线上,过点分别作,是否存在最大值,若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
在此输入内容,确保信息清晰简洁,便于观众快速理解。文字应简明扼要,突出重点,搭配合适的字体和配色,提升可读性。
胡不归问题
【典例精讲】(2025·江苏南通·一模)如图,抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C.将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点M,点P为抛物线的对称轴上一动点,则的最小值为____.
模块三
考题预测 满分训练
1.(2024·湖北·模拟预测)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,连接.
(1)求点A,B,C的坐标,并直接写出直线的函数表达式.
(2)点P是抛物线上一点,设点P的横坐标为a.
①当抛物线上P,C两点之间的部分(含点P,C)的高度(最高点与最低点的纵坐标之差)为10时,求点P的坐标.
②如图,当点P位于第四象限时,过点P分别作于点E,轴于点F,当取得最大值时,求a的值.
2.(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.
3.(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.
4.(2024·江苏扬州·二模)如图,抛物线经过,两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线与轴交于点D.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若点H是抛物线对称轴上一动点,分别连接,求的最小值.
5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像经过点,,,其中对称轴与x轴交于点D,若P为y轴上的一个动点,连接,则的最小值为_________.
6.如图抛物线与x轴交于,两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使得的周长最小?若存在,求出M点的坐标:若不存在,请说明理由.
7.如图,已知抛物线经过点和点,其对称轴交x轴于点H,点C是抛物线在直线上方的一个动点(不含A,B两点)
(1)求a,m的值;
(2)连接、,若的面积是的面积的2倍,求点C的坐标.
(3)若直线、分别交该抛物线的对称轴于点E、F,试问是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
8.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于点A,C两点,与y轴交于点B,对称轴与x轴交于点D,若P为y轴上的一个动点,连接,则的最小值为___________.
9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中点A的坐标为,点C的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,E为边上的一动点,F为边上的一动点,D点坐标为,求周长的最小值.
10.如图,平面直角坐标系中,二次函数图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,图象的对称轴交x轴于D点.点P是线段上一动点,从O向D运动,H是射线上一点.
(1)直接写出A、B两点的坐标:A( ),B( );
(2)求直线的函数表达式;
(3)如图①,在P点运动过程中,若中有一个内角等于,求的长;
(4)如图②,点在二次函数图像上,在P点开始运动的同时,点Q在抛物线对称轴上从D点向上运动,Q点运动速度是P点运动速度的2倍,连接,则的最小值为 .
11.如图1,已知抛物线与轴交于两点,与轴交于点,顶点为.
(1)抛物线的表达式是:___________;顶点的坐标为(___________,___________).
(2)如图2,在抛物线的对称轴上,有一条自由滑动的线段(点在点的上方),已知,当的值最大时,求四边形的面积.
(3)如图3,沿射线方向或其反方向平移抛物线,平移过程中两点的对应点分别记为,抛物线顶点的对应点记为点,在平移过程中,是否存在以为顶点的三角形与相似,若存在,请直接写出此时平移后的抛物线顶点的坐标;若不存在,请简要说明理由.
12.如图,已知抛物线与x轴交于和两点,C为抛物线的顶点,抛物线的对称轴交x轴于点D,连接,,且,如图所示.
(1)求该抛物线的解析式
(2)设P是抛物线对称轴上的一个动点.
①过点P作x轴的平行线交线段于点E,过点E作交抛物线于点F,连接、,求面积的最大值.
②连接,求的最小值
13.(2025·江苏徐州·二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为,点C的坐标为,点E,F在直线上,且点E在点F的左下侧,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,分别连接,延长交抛物线于点P,当点P在第四象限时,若的面积记作,的面积记作,线段在移动过程中,当的值最大时,求点E的坐标;
(3)如图3,点D为该抛物线的顶点,连接,请直接写出的最小值.
14.(2025·湖南湘潭·一模)已知抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,已知点为第四象限抛物线上的点,连接、、、,且和相交于点,设的面积为,的面积为,当时,求点的坐标.
(3)如图2,设点,是直线下方抛物线上的两动点,且,过点作轴,交于点,过点作,交于点.求的最大值.
15.(2025·江苏无锡·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点(点在点的左侧),与轴交于点,经过点的直线与抛物线交于点,与轴交于点.
(1)求此二次函数的表达式和顶点的坐标;
(2)点是线段上一动点,点是线段上一动点,且,求的最小值.
16.如图,已知抛物线的图象与x轴交于点和,与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,对称轴与x轴交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,在抛物线的对称轴上求作一点M,使的周长最小,并求出点M的坐标和周长的最小值;
(3)如图2,点P是x轴上动点,过点P作x轴的垂线分别交抛物线和直线于点F、G.设点P的横坐标为m,是否存在点P,使是以为腰的等腰三角形?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.
17.如图,已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点,顶点为,对称轴与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接,是抛物线第一象限图象上的动点,过点作,垂足为,过点作轴交抛物线于点,求的最大值;
(3)已知是对称轴上的一个定点,过点的直线(直线除外)与抛物线交于,两点,直线,分别交轴于点,.试探究是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
18.(2024·江苏淮安·三模)二次函数 的图像与x轴交于A,C两点,点,与y轴交于点.
(1) , ;
(2)如图,P 是x轴上一动点,点在y轴上,连接PD,求 的最小值.并求出此时点 P的坐标.
(3)在(2)成立的前提下,在抛物线 是否存在点Q,使得 存在,请直接写出点Q的坐标,不存在请说明理由.
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