二次函数:特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题复习讲义-2026年中考数学二轮复习高频考点复习讲义
2026-04-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 特殊三角形问题(二次函数综合),特殊四边形(二次函数综合) |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.31 MB |
| 发布时间 | 2026-04-27 |
| 更新时间 | 2026-04-27 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57555419.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
二次函数:特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题复习讲义
二次函数:特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题复习讲义
考点目录
特殊三角形存在性问题
特殊四边形存在性问题
知识点解析
考点一 特殊三角形存在性问题
一、解题原理
以等腰、直角、等腰直角、等边三角形的定义与判定为核心,结合平面直角坐标系、动点、函数图象、几何边长关系,利用边长相等、垂直关系、角度特殊三大约束,列出方程或不等式;
核心本质:把几何特殊条件转化为代数方程,通过解方程判断点是否存在、求参数或坐标,分类讨论是核心思想。
二、解题思路
1. 定动点与定点,设坐标
设动点坐标,用距离公式、横纵坐标差表示线段边长、斜率。
1. 分类讨论,罗列所有情况
· 等腰三角形:分三条边分别为底边三种情况(两腰相等);
· 直角三角形:分三个顶点分别为直角顶点三种情况;
· 等腰直角:同时满足等腰+垂直双重条件;
· 等边:三边长度全部相等。
1. 转化代数条件列式
· 等腰:两点间距离公式列「两边相等」方程;
· 直角:斜率乘积为 或 勾股定理平方关系;
· 坐标背景:巧用水平、竖直距离简化计算。
1. 解方程、检验合理性
求出点坐标或参数,排除三点共线、边长为负、不符合题意的增根。
1. 归纳所有符合条件的结果
考点二 特殊四边形存在性问题
一、解题原理
依托平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形的边、角、对角线性质,利用:
1. 平行四边形:对边平行且相等、对角线互相平分;
2. 矩形:平行四边形邻边垂直/对角线相等;
3. 菱形:平行四边形邻边相等/对角线垂直;
4. 正方形:兼具矩形+菱形全部特征;
5. 梯形:一组对边平行;
核心原理:几何图形特征代数化,利用中点公式、平行、垂直、边长相等列方程,判定点的存在性。
二、解题思路
1. 定已知点,设未知动点坐标
明确固定顶点,设运动点坐标,梳理图形构成方式。
1. 先定基础图形:优先平行四边形
利用对角线中点重合(万能法):
四边形为平行四边形两条对角线中点坐标相同,列式简洁、不易漏解。
1. 叠加特殊限制,逐级加条件
· 矩形:在平行四边形基础上,加邻边垂直或对角线相等;
· 菱形:在平行四边形基础上,加邻边相等或对角线垂直;
· 正方形:同时满足矩形+菱形条件;
· 梯形:只需一组对边斜率相等(平行)。
1. 分类讨论图形构成形式
按“哪两条线段为边、哪两条为对角线”分类,避免遗漏多解。
1. 联立方程求解,剔除无效解
结合定义域、位置限制、四点不共线筛选答案,写出全部符合条件的点或参数。
真题速递
1.(2025·江苏无锡·中考真题)已知二次函数图象的顶点为,与轴交于点,对称轴与轴交于点.
(1)若该函数图象经过点,求点的横坐标;
(2)若,点和在该函数图象上,证明:;
(3)若是等腰三角形,求的值.
【答案】(1)点的横坐标为
(2)证明见解析
(3)或
【分析】(1)把代入可得,再进一步求解即可.
(2)先求解,,结合,,再进一步计算即可.
(3)先求解,,,可得,,,再分三种情况讨论即可.
【详解】(1)解:∵二次函数图象过点,
∴,
解得:,
∴二次函数为,
∴,
∴点的横坐标为.
(2)解:∵点和在函数图象上,
∴,,
∵,
,
∴.
(3)解:在函数中,
当时,,
∴,
∵,二次函数图象的顶点为,对称轴与轴交于点
∴,,
∴,,,
当时,则,
解得:(舍去),,
当时,则,
解得:(舍去),,
当时,∴,,则和重合,舍去,
当时,则,
解得:(舍去),,,
综上:或.
2.(2025·山东烟台·中考真题)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,,,D是直线上方抛物线上一动点,作交于点E,垂足为点F,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设点D的横坐标为,
①用含有的代数式表示线段的长度;
②是否存在点D,使是等腰三角形?若存在,请求出所有满足条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接,将线段绕点按顺时针方向旋转得到线段,连接,请直接写出线段长度的最小值.
【答案】(1)
(2)①;②存在,或或
(3)
【分析】(1)运用待定系数法即可求解;
(2)①求出直线:,则,,即可用的代数式表示;②用两点间距离公式分别表示三边,分类讨论,建立方程求解即可;
(3)在轴负半轴取点,连接并延长交轴于点,连接,证明,则,确定点在线段上运动(不包括端点),故当时,最小,可证明,求得,而当时,,即可由面积法求最小值.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,,,
∴,
∴
解得:,
∴抛物线表达式为;
(2)解:①对于抛物线表达式,
当,
∴,
设直线表达式为:,
则,
解得:,
∴直线:,
∵,
∴,,
∴,
∴;
②存在,
,而
当时,,
解得:或(舍),
,
∴;
当时,
整理得:,
解得:或(舍),
,
∴;
当时,
整理得:,
解得:或(舍)或(舍),
,
∴,
综上:是等腰三角形时,或或;
(3)解:在轴负半轴取点,连接并延长交轴于点,连接,
由旋转得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点在线段上运动(不包括端点),
∴当时,最小,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴当时,
∴,
∴,
∴线段长度的最小值.
3.(2025·四川雅安·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴交于点和点B,与y轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)点Q是抛物线在第三象限上的一点,满足,请求出点Q的坐标;
(3)点E在抛物线的对称轴上,在抛物线上是否存在点F,使得以A,C,E,F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)二次函数解析式为
(2)
(3)存在,以A,C,E,F为顶点的四边形为平行四边形,点的坐标为或或
【分析】(1)把代入,运用待定系数法求解即可;
(2)根据题意得到,由正切值的计算得到,结合题意,,设,过点作轴于点,代入计算即可求解;
(3)根据题意得到二次函数对称轴直线为,设,,且,根据平行四边形的性质得到,对角线的交点的横坐标相等,由此即可求解.
【详解】(1)解:二次函数的图象与x轴交于点和点B,与y轴交于点,
∴,
解得,,
∴二次函数解析式为;
(2)解:二次函数解析式为,
∴当时,,
因式分解得,,
解得,,
∴,
∴,
如图所示,连接,
∵,
∴,
∵点Q是抛物线在第三象限上的一点,
∴设,过点作轴于点,
∴,,
∵满足,
∴,
∴,
∴,
整理得,,
因式分解得,,
解得,,(舍去),
∴,则,
∴;
(3)解:二次函数解析式为,
∴对称轴直线为,
设,,且,
当四边形是平行四边形时,
∴对角线交点的横坐标相等,即,
解得,,
∴,
∴;
当四边形是平行四边形时,
∴,
解得,,
∴,
∴;
当四边形是平行四边形时,
∴,
解得,,
∴,
∴;
综上所述,存在以A,C,E,F为顶点的四边形为平行四边形,点的坐标为或或.
4.(2025·四川泸州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,与轴交于点和点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点在直线上,点在轴上,是抛物线上位于第一象限的点,若四边形是正方形,求点的坐标;
(3)设点在抛物线上,点在抛物线上,当时,的最小值为3,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)直接利用待定系数法求解即可;
(2)如图所示,过点D作轴于M,过点F作轴于N,设直线于y轴交于T,先求出,进而求出;由正方形的性质可得,证明,得到;设,则;导角证明,得到,解得到,则,据此可求出,再由在直线上,得到,解方程即可得到答案;
(3)分别求出,,令 ,可得,则二次函数的对称轴为直线,且开口向上,再分,,,三种情况根据当时,的最小值为3进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,抛物线经过点,与轴交于点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:如图所示,过点D作轴于M,过点F作轴于N,设直线于y轴交于T,
∴,
在中,当时,,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴;
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
设,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∵在直线上,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∴;
(3)解:∵点在抛物线上,点在抛物线上,
∴,,
令
∴
,
∴二次函数的对称轴为直线,且开口向上,
当时,∵时,的最小值为3,
∴当时,,
∴,
解得或(舍去);
当时,∵时,的最小值为3,
∴当时,,
∴,
解得或(舍去)
当时,∵时,的最小值为3,
∴当时,,
∴,
解得(舍去);
综上所述,或.
考点一 特殊三角形存在性问题
【例题分析】
例1.(2026·河南周口·一模)如图,抛物线 与x轴交于、两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是抛物线上第一象限内的动点,连接、,求面积的最大值;
(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点P,使为等腰三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点P的坐标为或或或
【分析】(1)把,代入即可求解;
(2)设,过点作轴于点,根据即可求解;
(3)设,分三种情况:,,即可求解.
【详解】(1)解:把,代入得,
,解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:设,过点作轴于点,
由抛物线的解析式,
令时,,
∴,
∴,
∵,,且点在第一象限,
∴,,,,
∵
,
∵,
∴当时,的面积的最大值为.
(3)解:设,
当时,如图,
∵,,
∴,
∴,
解得,,
∴或,
设直线的解析式为,
把,代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴在直线上,不能构成三角形,不符合题意,舍去,
∴;
当时,如图,
由可知,
∴,
解得,
或;
当时,如图,
∵,,,
∴,
解得,
∴;
综上所述,点的坐标为或或或.
例2.(2026·江苏无锡·一模)如图,已知二次函数()的图象与x轴交于、B两点,与y轴交于点C.
(1)求二次函数表达式;
(2)若点、()是该函数图像上两点.
①证明:;
②连接,若为直角三角形,求t的值.
【答案】(1)
(2)①见解析;②或或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)①分别求出,再求出,进而求出,根据,利用不等式的性质比较即可;
②分和两种情况结合勾股定理讨论求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,得,解得,
则二次函数表达式为;
(2)①证明:根据题意,得,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即;
②根据题意,得,
∵,
∴,,,
∵为直角三角形,
∴或,
当时,则,
则
或
解得(舍去)或(舍去)或(符合题意);
当时,
则,则
或
解得或或(舍去);
综上,若为直角三角形,t的值为或或.
例3.(2026·四川泸州·一模)在平面直角坐标系中,将二次函数的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到如图所示的抛物线,该抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),,经过点A的一次函数的图象与y轴正半轴交于点C,且与抛物线的另一个交点为D,的面积为5.
(1)求抛物线和一次函数的解析式;
(2)抛物线上的动点E在一次函数的图象下方,求面积的最大值,并求出此时点E的坐标;
(3)若点P在x轴上且使为等腰三角形时,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1);
(2)的面积的最大值是,此时点坐标为
(3)或或或
【分析】(1)先写出平移后的抛物线解析式,求出点A的坐标,再把点A的坐标代入平移后的抛物线的解析式中可求得的值,由的面积为5可求出点的纵坐标,进而求出点D的坐标,由、的坐标可利用待定系数法求出一次函数解析式;
(2)作轴交于,由构建关于E点横坐标的二次函数,然后利用二次函数的性质即可解决问题;
(3)利用两点间的距离公式得到;再分三种情况:,,,讨论求解即可.
【详解】(1)解:将二次函数的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到的抛物线解析式为,
∵,
∴点的坐标为,
把点A的坐标代入得,,
∴,
∴平移后的抛物线的解析式为,即;
在中,当时,,解得,,
∴,
∴,
∵的面积为5,
∴,
∴,
在中,当时,,
解得,,
∴,
∴,
解得,
∴直线的解析式为;
(2)解:过点作轴交于点,如图,
设,则,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,的面积有最大值,最大值是,此时点坐标为.
(3)解:由(1)得,
∴;
当时,则点P的横坐标为或,
∴此时点P的坐标为或;
当时,则点D在的垂直平分线上,
∴的中点的坐标为,
∴点P的横坐标为,
∴点P的坐标为;
当时,设,则,
∴,
解得,
∴点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或或或.
【变式训练】
变式1.(2026·甘肃平凉·一模)如图,已知抛物线与轴交于,两点,过点的直线与抛物线交于点.其中点,点.
(1)求抛物线的表达式.
(2)M是直线上方的抛物线上的一个动点,求面积的最大值以及此时点的坐标.
(3)将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度得到抛物线,在抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形?如果存在,求出所有符合条件的点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)8,
(3)存在,或或或
【分析】(1)利用待定系数法,即可求解;
(2)过点作轴,交于点,先利用待定系数法,求直线的解析式,设点,则点,可得,从而,再根据二次函数的性质,即可求解;
(3)根据二次函数图象平移的规律,可得,设点的坐标为,可得,,,再根据题意,分类讨论:当时,列方程求解即可;当时,列方程求解即可.
【详解】(1)解:点,点在抛物线上,
,解得,
抛物线的表达式为;
(2)解:如图,过点作轴,交于点,
设直线的解析式为,
过,,
,解得,
直线的解析式为,
设点,则点,
,
,
,
当时,的面积最大,最大值为8,此时点的坐标为;
(3)解: 在抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形.
理由如下:
,将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度得到抛物线,
,
设点的坐标为,
点,点,
,,
是以为直角边的直角三角形,
或,
当时,,
解得或5,此时点或;
当时,,
解得或,此时点或,
综上所述,在抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形,符合条件的点的坐标为或或或.
变式2.(24-25九年级上·江西南昌·期中)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C.直线经过B,C两点,点P是抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在下方运动时,求面积的最大值;
(3)若点F为直线上一点,作点A关于y轴的对称点,连接,,当是直角三角形时,直接写出点F的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)先求出B,C两点坐标,再代入抛物线解析式中,即可求出解析式;
(2)过点P作轴交于点G,设,则,表示长,进而表示面积求最大值;
(3)先求得,根据勾股定理分别表示出,,,根据是直角三角形时,分类讨论,即可求解.
【详解】(1)解:抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C.直线经过B,C两点,
在中,当时,得:,
解得:;
当时,得:,
∴,,
将点B,C的坐标分别代入抛物线,得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:过点P作轴交于点G,如图1,
设,则,
∴,
∴,
∴当时,的值最大,最大值为;
(3)解:抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左边),
当时,得:,
解得:,,
∴,
∵是关于y轴的对称点,
∴,
如图2,
设,
∵,,
∴,,,
当时,由勾股定理得:,
∴,
解得:(舍去)或,
∴,
当时,由勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴,
综上所述,当是直角三角形时,或.
变式3.(2025·山东济南·模拟预测)如图,已知抛物线与x轴交于点和,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,若点是线段上的一个动点(不与点,重合),过点作轴的平行线交抛物线于点,连接,当线段长度最大时,判断四边形的形状并说明理由;
(3)如图,在(2)的条件下,是的中点,过点的直线交抛物线于点,且.在轴上是否存在点,使得为等腰三角形?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)四边形是平行四边形,理由见解析
(3)在轴上存在点,使得为等腰三角形,此时点的坐标为或或.
【分析】(1)把点和代入抛物线解析式中,解方程组即可得解;
(2)根据抛物线的解析式可知点的坐标,从而利用待定系数法求出直线的解析式,进而可设,则,得到,根据二次函数图象的增减性求出的最大值,进而根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,得到结论;
(3)过点作轴于点,则,可推出,即可得到直线和直线关于直线对称,从而可求得直线的解析式,进而得到点的坐标,设,分别表示出,,,分:当,当,当三种情况讨论,求解出符合条件的点的坐标.
【详解】(1)解:把点和代入抛物线,
得:,解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:四边形是平行四边形.理由如下:
抛物线,
当时,,
,,
设直线的解析式为,
把、代入,
得:,解得,
直线的解析式为;
设,则,
,
,
有最大值,当时,的最大值为,此时,,
,
又,
四边形是平行四边形;
(3)解:在轴上存在点,使得为等腰三角形,此时点的坐标为或或.
理由如下:是的中点,
,
设直线的解析式为,
将点、代入得:
,解得,
直线的解析式为,
如图,过点作轴于点,则,
,
,
,
直线和直线关于直线对称,
设直线的解析式为,
把代入,
得:,解得,
直线的解析式为,
联立,解得或,
,
设,
∴,
,
,
当,即时,为等腰三角形,
则:,解得,
;
当,即时,为等腰三角形,
则:,解得,
或;
当,即时,为等腰三角形,
则:,化简得:,
,
方程无解,
即在轴上不存在点,使,
综上所述,在轴上存在点,使得为等腰三角形,此时点的坐标为或或.
考点二 特殊四边形存在性问题
【例题分析】
例1.(2026·陕西西安·模拟预测)如图,抛物线经过点,与x轴负半轴交于点B,与y轴交于点C,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在.求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或和
【分析】(1)首先求出,然后利用求出,然后利用待定系数法求解;
(2)首先求出抛物线的对称轴为直线,设,然后分三种情况讨论,分别根据平行四边形的性质和中点坐标公式求解.
【详解】(1)解:∵,
∴当时,,
∴,
,
,
,
,
把,代入得,,
,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
设,
∵,,
①当是平行四边形的对角线时,
∴,
∴,
∴;
②当是平行四边形的对角线时,
∴,
∴,
∴;
③当是平行四边形的对角线时,
∴,
∴,
∴;
综上,存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形,或和.
例2.(2025·江苏扬州·模拟预测)综合与探究
如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C,对称轴与x轴交于点D,点P是直线上方抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线上方的抛物线上找一点P,作,当为最大值时,求线段的长;
(3)连接,当时,求点P的坐标.
(4)若点M为直线上一点,N为平面内一点,是否存在这样的点M和点N使得以C、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点M坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)点P的坐标为
(4)存在,点M的坐标为或或或.
【分析】(1)将点,代入,即可求解;
(2)过点作轴交于点,连接,先求出直线 的解析式为,设,则,则,可得,当时,有最大值,即可求解;
(3)作点关于直线的对称点,交于点,连接,过点作轴的垂线交轴于点,则在直线上,分别求出,,则,可知点与点重合,,用待定系数法求出直线的解析式为,联立方程组,即可求;
(4)设,,,,分三种情况讨论:①当为菱形对角线时,;②当为菱形对角线时,;③当为菱形对角线时,.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,点,
∴,
解得 ,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图1,过点作轴交于点,连接,
令,则,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
,
设,则,
,
,,
,
,
,
,
点是直线上方抛物线上,
,
当时,有最大值,此时;
∵二次函数对称轴与x轴交于点D,且二次函数的对称轴为直线,
∴,
∴,
∴当为最大值时,线段的长.
(3)解:,
抛物线的对称轴为直线,
,
作点关于直线的对称点,交于点,连接,过点作轴的垂线交轴于点,
,
,
,
在直线上,
,
,
,
,
,
,
,
,
点与点重合,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
,
联立方程组,
解得或(舍,
;
(4)解:存在点和点,使得以、、、为顶点的四边形是菱形,理由如下:
设,,,,
①当为菱形对角线时,,
,
解得,
,;
②当为菱形对角线时,,
,
解得,
,或,;
③当为菱形对角线时,,
,
解得或(舍,
;
综上所述:点的坐标为或或或.
例3.(2026·安徽淮南·一模)已知直线与轴相交于点,与轴相交于点.抛物线经过点,,与轴的另一个交点为.
(1)求抛物线的表达式和点的坐标.
(2)点为抛物线上一动点,直线与轴相交于点,作轴于点,交直线于点.
(i)求证:;
(ii)若要使以为顶点的四边形是平行四边形,求的值.
【答案】(1),
(2)(i)证明见解析;(ii)的值为2或4
【分析】(1)先求出点的坐标,再利用待定系数法可得抛物线的解析式;再求出时,二次函数的自变量的值即可得点的坐标;
(2)(i)先求出的长,再求出直线的解析式,则可得点的坐标,然后求出的长即可;
(ii)先求出的长,再求出,则只需,建立方程,解方程即可.
【详解】(1)解:将代入得:,解得,
∴,
将代入得:,
∴,
将,代入得:,
解得,
∴抛物线的表达式为,
将代入得:,解得或,
∴.
(2)证明:(i)由题意,画出图形如下:
∵,轴于点,
∴,
将点代入得:,
∴,
设直线的解析式为,
将点,代入得:,
解得,
∴直线的解析式为,
将代入得:,
∴,
∵,
∴,
∴.
解:(ii)将代入得:,
∴,
∵,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴要使以为顶点的四边形是平行四边形,则只需,即,
解得或(不符合题意,舍去)或,
综上,的值为2或4.
【变式训练】
变式1.(2025·海南海口·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,与轴交于点两点,与轴交于点,连接直线.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)点是位于直线上方抛物线上的一个动点,
①如图1所示,过点作平行于轴与抛物线另一个交点为,当点位于上方时,过点作与轴平行的直线交于点,连接线段、、.当四边形的面积等于时,求点坐标;
②如图2所示,连接与直线交于点,当时,求的值;
(3)是抛物线上一个动点,在平面内是否存在,使得、、、为顶点的四边形是矩形.若存在,直接写出点坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)或或或
【分析】(1)由点,的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)①利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点、的坐标,进而求得点的坐标,根据四边形的面积等于,得出,由点,的坐标,利用待定系数法可求出直线的解析式,设,则,将的坐标,代入直线的解析式,求得的值,即可求解;
②证明,列比例式可得的长,设,,表示的长,求得,进而根据正切的定义,即可求解;
③分三种情况讨论,当为矩形的对角线时,当为对角线时,当为对角线时,分别画出图形,根据矩形的性质,利用勾股定理以及解直角三角形的方法求解即可.
【详解】(1)解:将代入,
得,解得,
∴解析式为;
(2)①解析式为
∴对称轴为直线
∵,
∴关于直线对称
当时,,
,
∴
∴
∵四边形的面积等于,
∴
∴
设直线的解析式为,
将,分别代入得,
解得:,
直线的解析式为:,
设,则即
∵在上
∴
解得:或(与点重合舍去)
∴
②过点作轴的平行线,交直线于点,交轴于点,
过点作轴的平行线,交直线于点,
,
当时,,
,,
轴,
,
,
,
,
设,,
,
解得:,
,
,,
在中,;
(3)解:∵,
∴
∴
设
当为矩形的对角线时,
∵,
∴
整理得,
即
∴
∵,
∴
解得:或
当时,,则
当时,,则
当为对角线时,如图,设交轴于点,
∵
∴
∵
∴
∴
∴
设直线的解析式为代入
∴
∴
∴直线的解析式为
联立
解得:或
∴
当为对角线时,
∴
∴直线的解析式为
联立
解得:或
∴
综上所述,或或或
变式2.(2025·重庆·模拟预测)如图1所示,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于C.
(1)求的面积;
(2)如图2所示,点P是直线下方抛物线上的动点,过点P作直线轴交于点Q,过点P作直线交于点G,请求出的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将原抛物线沿着x轴水平向左平移1个单位长度,M是新抛物线对称轴上一点,N是平面内任意一点,请直接写出所有使得以P、B、M、N为顶点的四边形是菱形的点N的坐标.
【答案】(1)12
(2)最大值为,此时点P的坐标
(3)或或或
【分析】(1)分别求解抛物线与坐标轴的交点坐标即可得到答案;
(2)求出直线的解析式为,设点,可得点,从而得到,再证明,可得,从而得到,即可求解;
(3)根据平移的性质可得新抛物线的解析式,可得到新抛物线的对称轴为y轴,设点,,再求出直线的解析式,然后分三种情况,结合菱形的性质解答即可.
【详解】(1)解:对于,
当时,,
∴点C的坐标为,
∴,
当时,,
解得:,
∴点,
∴,
∴的面积为;
(2)解:根据题意得:,
设直线的解析式为,
把点代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
设点,
∵轴,
∴点,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴当时,取得最大值,最大值为,此时点P的坐标;
(3)解:∵,
∴将原抛物线沿着x轴水平向左平移1个单位长度,所得新抛物线的解析式为,
即新抛物线的对称轴为y轴,
设点,,
∵,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴直线的解析式为,
当为对角线时,则四边形为菱形,此时,
,解得:或0,
当时,,此时点在直线上,不符合题意,舍去;
此时点M的坐标为,
∴,解得:,
此时点N的坐标为;
当为对角线时,则四边形为菱形,此时,
,解得:,
此时点M的坐标为或,
同理点N的坐标为或;
当为对角线时,则四边形为菱形,此时,
,解得:,
此时点M的坐标为,
同理点N的坐标为;
综上所述,点N的坐标为或或或.
变式3.(2025·广东珠海·模拟预测)如图,抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点,过点C作x轴的平行线交抛物线于点D,点E在直线上运动.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点E在线段上,点D关于直线的对称点F恰好落在y轴上时,求点E坐标;
(3)点P在x轴上方抛物线上,点Q在坐标平面内,在点E移动的过程中,当以点E,O,P,Q为顶点的四边形是以为边的正方形时,请直接写出点E坐标.
【答案】(1)
(2)
(3),或,或,或
【分析】本题考查二次函数解析式的求解、对称点的几何性质、正方形的性质等知识点,熟练掌握待定系数法、对称点的中点与垂直关系、正方形的边长与角度特征是解题关键.
(1)通过待定系数法求解抛物线解析式,将已知点代入抛物线的一般式,代入后得到关于系数的方程组,解方程组即可得到系数的值,进而确定解析式;
(2)根据轴确定点E纵坐标,从而设点E坐标,结合题干运用轴对称性质,在中利用勾股定理即可求解;
(3)根据 “以为边的正方形” 的条件,明确需与邻边垂直且长度相等,将正方形的问题转换为更简洁的等腰直角三角形问题,再通过直角顶点的分类讨论,利用全等三角形性质分别求解即可.
【详解】(1)解:将点与点代入抛物线中,
得,
解得,
;
(2)解:如图,连接,,
由题意得点D与点F关于直线对称,
,,
,轴,
当时,
,
解得,,
,
,
,,
在中,,
解得,
,,
设点,,,
在中,,
,
解得,
;
(3)解:由题意得只能为正方形边长,
即只需考虑等腰的存在情况,
当点O为直角顶点时,为等腰直角三角形,
如图,过点P作,过点E作,
,,
,,
,
在与中,
,
,
,,
设点,
有,,
,
将点P代入抛物线得,
解得,
;
当点P为直角顶点时,
如下图,过点P作轴,过点E作,
同理可证,
,,
设点,
有,,
,
代入抛物线解析式得
解得,或,
时的情况如下图所示,
,或,
当点E坐标为时也满足条件,如下图所示,
综上所述,点E坐标为,或,或,或.
2
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$二次函数:特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题复习讲义
二次函数:特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题复习讲义
考点目录
特殊三角形存在性问题
特殊四边形存在性问题
知识点解析
考点一 特殊三角形存在性问题
一、解题原理
以等腰、直角、等腰直角、等边三角形的定义与判定为核心,结合平面直角坐标系、动点、函数图象、几何边长关系,利用边长相等、垂直关系、角度特殊三大约束,列出方程或不等式;
核心本质:把几何特殊条件转化为代数方程,通过解方程判断点是否存在、求参数或坐标,分类讨论是核心思想。
二、解题思路
1. 定动点与定点,设坐标
设动点坐标,用距离公式、横纵坐标差表示线段边长、斜率。
1. 分类讨论,罗列所有情况
· 等腰三角形:分三条边分别为底边三种情况(两腰相等);
· 直角三角形:分三个顶点分别为直角顶点三种情况;
· 等腰直角:同时满足等腰+垂直双重条件;
· 等边:三边长度全部相等。
1. 转化代数条件列式
· 等腰:两点间距离公式列「两边相等」方程;
· 直角:斜率乘积为 或 勾股定理平方关系;
· 坐标背景:巧用水平、竖直距离简化计算。
1. 解方程、检验合理性
求出点坐标或参数,排除三点共线、边长为负、不符合题意的增根。
1. 归纳所有符合条件的结果
考点二 特殊四边形存在性问题
一、解题原理
依托平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形的边、角、对角线性质,利用:
1. 平行四边形:对边平行且相等、对角线互相平分;
2. 矩形:平行四边形邻边垂直/对角线相等;
3. 菱形:平行四边形邻边相等/对角线垂直;
4. 正方形:兼具矩形+菱形全部特征;
5. 梯形:一组对边平行;
核心原理:几何图形特征代数化,利用中点公式、平行、垂直、边长相等列方程,判定点的存在性。
二、解题思路
1. 定已知点,设未知动点坐标
明确固定顶点,设运动点坐标,梳理图形构成方式。
1. 先定基础图形:优先平行四边形
利用对角线中点重合(万能法):
四边形为平行四边形两条对角线中点坐标相同,列式简洁、不易漏解。
1. 叠加特殊限制,逐级加条件
· 矩形:在平行四边形基础上,加邻边垂直或对角线相等;
· 菱形:在平行四边形基础上,加邻边相等或对角线垂直;
· 正方形:同时满足矩形+菱形条件;
· 梯形:只需一组对边斜率相等(平行)。
1. 分类讨论图形构成形式
按“哪两条线段为边、哪两条为对角线”分类,避免遗漏多解。
1. 联立方程求解,剔除无效解
结合定义域、位置限制、四点不共线筛选答案,写出全部符合条件的点或参数。
真题速递
1.(2025·江苏无锡·中考真题)已知二次函数图象的顶点为,与轴交于点,对称轴与轴交于点.
(1)若该函数图象经过点,求点的横坐标;
(2)若,点和在该函数图象上,证明:;
(3)若是等腰三角形,求的值.
2.(2025·山东烟台·中考真题)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,,,D是直线上方抛物线上一动点,作交于点E,垂足为点F,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设点D的横坐标为,
①用含有的代数式表示线段的长度;
②是否存在点D,使是等腰三角形?若存在,请求出所有满足条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接,将线段绕点按顺时针方向旋转得到线段,连接,请直接写出线段长度的最小值.
3.(2025·四川雅安·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴交于点和点B,与y轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)点Q是抛物线在第三象限上的一点,满足,请求出点Q的坐标;
(3)点E在抛物线的对称轴上,在抛物线上是否存在点F,使得以A,C,E,F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
4.(2025·四川泸州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,与轴交于点和点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点在直线上,点在轴上,是抛物线上位于第一象限的点,若四边形是正方形,求点的坐标;
(3)设点在抛物线上,点在抛物线上,当时,的最小值为3,求的值.
考点一 特殊三角形存在性问题
【例题分析】
例1.(2026·河南周口·一模)如图,抛物线 与x轴交于、两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是抛物线上第一象限内的动点,连接、,求面积的最大值;
(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点P,使为等腰三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
例2.(2026·江苏无锡·一模)如图,已知二次函数()的图象与x轴交于、B两点,与y轴交于点C.
(1)求二次函数表达式;
(2)若点、()是该函数图像上两点.
①证明:;
②连接,若为直角三角形,求t的值.
例3.(2026·四川泸州·一模)在平面直角坐标系中,将二次函数的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到如图所示的抛物线,该抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),,经过点A的一次函数的图象与y轴正半轴交于点C,且与抛物线的另一个交点为D,的面积为5.
(1)求抛物线和一次函数的解析式;
(2)抛物线上的动点E在一次函数的图象下方,求面积的最大值,并求出此时点E的坐标;
(3)若点P在x轴上且使为等腰三角形时,请直接写出点P的坐标.
【变式训练】
变式1.(2026·甘肃平凉·一模)如图,已知抛物线与轴交于,两点,过点的直线与抛物线交于点.其中点,点.
(1)求抛物线的表达式.
(2)M是直线上方的抛物线上的一个动点,求面积的最大值以及此时点的坐标.
(3)将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度得到抛物线,在抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形?如果存在,求出所有符合条件的点的坐标;如果不存在,请说明理由.
变式2.(24-25九年级上·江西南昌·期中)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C.直线经过B,C两点,点P是抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在下方运动时,求面积的最大值;
(3)若点F为直线上一点,作点A关于y轴的对称点,连接,,当是直角三角形时,直接写出点F的坐标.
变式3.(2025·山东济南·模拟预测)如图,已知抛物线与x轴交于点和,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,若点是线段上的一个动点(不与点,重合),过点作轴的平行线交抛物线于点,连接,当线段长度最大时,判断四边形的形状并说明理由;
(3)如图,在(2)的条件下,是的中点,过点的直线交抛物线于点,且.在轴上是否存在点,使得为等腰三角形?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
考点二 特殊四边形存在性问题
【例题分析】
例1.(2026·陕西西安·模拟预测)如图,抛物线经过点,与x轴负半轴交于点B,与y轴交于点C,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在.求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
例2.(2025·江苏扬州·模拟预测)综合与探究
如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C,对称轴与x轴交于点D,点P是直线上方抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线上方的抛物线上找一点P,作,当为最大值时,求线段的长;
(3)连接,当时,求点P的坐标.
(4)若点M为直线上一点,N为平面内一点,是否存在这样的点M和点N使得以C、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点M坐标;若不存在,说明理由.
例3.(2026·安徽淮南·一模)已知直线与轴相交于点,与轴相交于点.抛物线经过点,,与轴的另一个交点为.
(1)求抛物线的表达式和点的坐标.
(2)点为抛物线上一动点,直线与轴相交于点,作轴于点,交直线于点.
(i)求证:;
(ii)若要使以为顶点的四边形是平行四边形,求的值.
【变式训练】
变式1.(2025·海南海口·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,与轴交于点两点,与轴交于点,连接直线.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)点是位于直线上方抛物线上的一个动点,
①如图1所示,过点作平行于轴与抛物线另一个交点为,当点位于上方时,过点作与轴平行的直线交于点,连接线段、、.当四边形的面积等于时,求点坐标;
②如图2所示,连接与直线交于点,当时,求的值;
(3)是抛物线上一个动点,在平面内是否存在,使得、、、为顶点的四边形是矩形.若存在,直接写出点坐标,若不存在,请说明理由.
变式2.(2025·重庆·模拟预测)如图1所示,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于C.
(1)求的面积;
(2)如图2所示,点P是直线下方抛物线上的动点,过点P作直线轴交于点Q,过点P作直线交于点G,请求出的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将原抛物线沿着x轴水平向左平移1个单位长度,M是新抛物线对称轴上一点,N是平面内任意一点,请直接写出所有使得以P、B、M、N为顶点的四边形是菱形的点N的坐标.
变式3.(2025·广东珠海·模拟预测)如图,抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点,过点C作x轴的平行线交抛物线于点D,点E在直线上运动.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点E在线段上,点D关于直线的对称点F恰好落在y轴上时,求点E坐标;
(3)点P在x轴上方抛物线上,点Q在坐标平面内,在点E移动的过程中,当以点E,O,P,Q为顶点的四边形是以为边的正方形时,请直接写出点E坐标.
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