内容正文:
专题04 二次函数综合题
目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 二次函数角度问题(含锐角三角比) 5
考点二 二次函数相似三角形问题 32
考点三 二次函数图像平移问题 55
考点四 线段周长问题 67
考点五 面积问题 85
考点六 特殊三角形问题 127
考点七 特殊四边形 148
命题透视
命题形式
固定为解答题第24题,满分12分,是中考数学次压轴核心题型,呈现“重图象性质、强数形结合、融几何综合”的核心特点,以平面直角坐标系为载体,突出对函数建模能力、坐标运算能力、代数与几何综合分析能力的考查,是中考分数区分的核心模块之一。
命题内容
1.抛物线解析式求解为每年固定必考题,固定为第(1)问,核心考查待定系数法代入点坐标求函数参数。
2.抛物线图象平移变换、增减性分析、对称轴与顶点坐标、与坐标轴交点求解为高频考点,集中在第(2)问,聚焦二次函数核心图象性质的应用。
3.与几何图形(等腰直角三角形、直角梯形、特殊三角形)结合,融合角度关系、三角函数、线段数量关系考查,为第(3)问固定命题方向,核心考查数形结合思想与代数几何综合推理能力。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
抛物线解析式求解(待定系数法)
T24(1):代入两点坐标求抛物线参数a、c,确定解析式
T24(1):待定系数法求平移后新抛物线的表达式
T24(1):代入点坐标求抛物线参数b、c,确定解析式
T24(1):代入两点坐标求抛物线解析式
T24(1):代入两点坐标求抛物线解析式
抛物线图象与基本性质
T24(2)①:抛物线顶点、与y轴交点坐标求解
T24(2)①:结合函数值范围求参数取值范围,分析抛物线增减性
T24(2):抛物线顶点坐标、对称轴与增减性分析
T24(2)ⅰ:抛物线对称轴与增减性分析,结合范围求参数取值
T24(2)①:抛物线对称轴求解,计算点到对称轴的距离
抛物线平移变换
无独立命题
T24:抛物线平移的坐标变换,平移前后点的对应关系分析
T24(3):抛物线平移后顶点坐标变换,结合平移性质求新抛物线解析式
T24(2):抛物线平移后顶点坐标变化,平移性质应用
无独立命题
二次函数与几何图形综合
T24(2)②:直角梯形的判定与性质,结合锐角三角函数求最小内角正弦值
T24(2)②:四边形对边平行的性质,结合坐标运算求点的坐标
无独立几何综合命题
T24(2)ⅱ:结合角度相等的条件,通过坐标运算求点的坐标
T24(2)②:等腰直角三角形的性质,结合坐标运算求抛物线上点的坐标
考情预测
1.必考:抛物线解析式求解(待定系数法),固定第(1)问,核心考查代入点坐标求参数的基础运算能力。
2.高频:抛物线平移变换、对称轴与增减性分析、顶点与坐标轴交点求解,集中在第(2)问,聚焦二次函数核心图象性质的灵活应用。
3.趋势:以特殊几何图形(等腰三角形、直角梯形、特殊四边形)为融合核心,结合角度关系、三角函数、线段数量关系命题,强化数形结合思想与代数几何综合推理能力的考查。
备考建议
1.锚定基础得分点:针对抛物线解析式求解专项突破,固化待定系数法解题流程,确保第(1)问零失分,筑牢综合题得分基础。
2.深耕核心考点:针对抛物线平移变换、图象性质开展专项训练,熟练掌握平移前后坐标变化规律、增减性与对称轴的对应关系,形成标准化解题思路。
3.突破综合难点:深耕二次函数与几何图形的综合题型,提炼“坐标定形→以形列式→代数求解”的解题逻辑,强化数形结合与综合分析能力。
4.规范解题表达:固化综合题的解题步骤,规范坐标运算、几何性质表述、参数求解过程,严控计算失误,适配中考阅卷评分标准。
考点一 二次函数角度问题(含锐角三角比)
(1)在坐标系中求任意角的三角函数值的步骤:
第1步:作垂线;
第2步:利用直角三角形,设未知数,建立方程或者利用面积法求垂线的长,进而求得三角函数值。
(2)解决特殊角存在性问题的一般策略:
①利用角度和差转化为正切值容易表示的角,当特殊角的边水平或竖直时,可直接放在直角三角形中表示边长,利用方程思想解题。
②先添加垂线,再构造一线三直角相似或全等。
③通过等角,找出相似,列比例式求解。
④如果特殊角顶点不确定,可考虑利用圆周角,确定圆心坐标和半径,进而求解。
1.(2025·上海·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线过,,与轴交于点,顶点为.
(1)求,的值.
(2)设抛物线过点,,且与轴交于点,顶点为.
①求的值;
②当四边形是直角梯形时,求该直角梯形中最小内角的正弦值.
【答案】(1)
(2)①3;②或.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)①先把抛物线的解析式化为顶点式求出点P坐标,再求出点C坐标;把点A和点B坐标代入中可得抛物线的解析式为,据此可求出点P和点D的坐标,再表示出即可得到答案;
②可证明轴,即,则当四边形是直角梯形时,只有或,据此画出对应的示意图,讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线过,,
∴,
∴;
(2)解:①由(1)得抛物线得解析式为,
∴点P的坐标为,
在中,当时,,
∴点C的坐标为;
∵抛物线过点,,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为,
∴抛物线的对称轴为直线,
在中,当时,,
当时,,
∴,,
∴,,
∴;
②∵,,
∴轴,即,
∴当四边形是直角梯形时,只有或,
如图2-1所示,当时,
∵点C的坐标为,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴;
如图2-2所示,当时,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图所示,过点Q作轴于H,则,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴.
综上所述,当四边形是直角梯形时,该直角梯形中最小内角的正弦值为或.
【点睛】本题主要考查了求二次函数解析式,求角的正弦值,二次函数的性质,二次函数与几何综合等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
2.(2022·上海·中考真题)已知:经过点,.
(1)求函数解析式;
(2)平移抛物线使得新顶点为(m>0).
①倘若,且在的右侧,两抛物线都上升,求的取值范围;
②在原抛物线上,新抛物线与轴交于,时,求点坐标.
【答案】(1)
(2)①k≥2
②P的坐标为(2,3)
【分析】(1)把,代入,求解即可;
(2)①由,得顶点坐标为(0,-3),即点B是原抛物线的顶点,由平移得抛物线向右平移了m个单位,根据,求得m=2,在的右侧,两抛物线都上升,根据抛物线的性质即可求出k取值范围;
②把P(m,n)代入,得n=,则P(m, ),从而求得新抛物线解析式为:y=(x-m)2+n=x2-mx+m2-3,则Q(0,m2-3),从而可求得BQ=m2,BP2=,PQ2=,即可得出BP=PQ,过点P作PC⊥y轴于C,则PC=|m|,根据等腰三角形的性质可得BC=BQ=m2,∠BPC=∠BPQ=×120°=60°,再根据tan∠BPC= tan 60°=,即可求出m值,从而求出点P坐标.
【详解】(1)解:把,代入,得
,解得:,
∴函数解析式为:;
(2)解:①∵,
∴顶点坐标为(0,-3),即点B是原抛物线的顶点,
∵平移抛物线使得新顶点为(m>0).
∴抛物线向右平移了m个单位,
∴,
∴m=2,
∴平移抛物线对称轴为直线x=2,开口向上,
∵在的右侧,两抛物线都上升,
又∵原抛物线对称轴为y 轴,开口向上,
∴k≥2,
②把P(m,n)代入,得n=,
∴P(m, )
根据题意,得新抛物线解析式为:y=(x-m)2+n=x2-mx+m2-3,
∴Q(0,m2-3),
∵B(0,-3),
∴BQ=m2,BP2=,
PQ2=,
∴BP=PQ,
如图,过点P作PC⊥y轴于C,则PC=|m|,
∵BP=PQ,PC⊥BQ,
∴BC=BQ=m2,∠BPC=∠BPQ=×120°=60°,
∴tan∠BPC= tan 60°=,
解得:m=±2(舍去负数),
∴n==3,
故P的坐标为(2,3).
【点睛】本题考查待定系数法求抛物线解析式,抛物线的平移,抛物线的性质,解直角三角形,等腰三角形的性质,本题属抛物线综合题目,属中考常考试题目,难度一般.
3.(2026·上海松江·一模)在平面直角坐标系中,一条抛物线与轴交于点、点,与轴正半轴交于点,顶点为点,且.
(1)求该抛物线的表达式和点的坐标;
(2)是抛物线上位于第一象限内的一点,且.
①求点的坐标;
②将该抛物线向右平移,点移到点,新抛物线的顶点为,如果新抛物线上存在点,使得四边形是平行四边形,求平移的距离.
【答案】(1),
(2)①②或个单位长度
【分析】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解是解题的关键:
(1)求出点坐标,设出交点式,待定系数法求出函数解析式,进而求出顶点坐标即可;
(2)①根据,,得到,进而得到,设直线与轴交于点,则:,求出点坐标,进而求出直线的解析式,联立直线和抛物线的解析式,求出点坐标即可;②设抛物线向右平移个单位,得到新的抛物线,进而得到,,设,根据平行四边形的性质,结合中点坐标公式求出点坐标,代入新的函数解析式,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵一条抛物线与轴交于点、点,
∴设抛物线的解析式为,
∵,,
∴,
∵抛物线与轴正半轴交于点,
∴,
把代入,得,解得,
∴,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴当时,,
∴;
(2)解:①∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线与轴交于点,则:,
∴,
∵点在第一象限,
∴,
设直线的解析式为,
把代入,得,解得,
∴,
联立,解得或,
∴;
②设抛物线向右平移个单位,得到新的抛物线,
∵,
∴平移后的抛物线的解析式为,
∴平移后的抛物线的顶点坐标为,
由①知:,
∴,
设,
∵四边形为平行四边形,
∴为对角线,
∴,
∴,
∴,
把代入,得,
解得或;
即平移的距离为或个单位长度.
4.(2025·上海宝山·二模)在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将该抛物线沿射线方向平移,点A、B的对应点分别是点,且的面积比的面积大3.
① 求新抛物线的对称轴方程;
② P是新抛物线上一点,如果,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)①对称轴方程是;②点P的坐标是
【分析】(1)先求出,根据,得出,把,代入求出a的值,即可得出解析式;
(2)①先求出,则,进而得出边上的高是5,设,求出直线的解析式为,把代入得,则可知抛物线先向右平移了5个单位,又向上平移了5个单位,即可解答;
②在位于直线上方的新抛物线的图像上取一点P,使得,易证,过点P作x轴的垂线,与、x轴分别交于点E、F,得出,设,则,,根据在中,,求出a的值,即可解答.
【详解】(1)解:由,可得,
又,
则,
把,代入得
,
所以,抛物线的表达式是.
(2)解:①由,
可得抛物线的对称轴方程是,,
由,,,
可得,
则,
根据题意,
设边上的高是h,
∴,
解得,
设,
设直线的解析式为,
将,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
把代入得,
解得:,则,
由,,可知抛物线先向右平移了5个单位,又向上平移了5个单位,则,
所以,新抛物线的表达式是,
∴对称轴方程是.
②在位于直线上方的新抛物线的图像上取一点P,使得,
在中,,则,
根据题意可得,则,
∴,即,
过点P作x轴的垂线,与、x轴分别交于点E、F,
∵,,
∴,
设,
则,,
在中,,
解得,
所以,点P的坐标是.
【点睛】本题考查了二次函数综合,解题的关键是熟练掌握求二次函数解析式的方法和步骤,二次函数的平移规律,解直角三角形.
5.(2025·上海青浦·二模) 如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点,抛物线:经过两点,顶点为点,对称轴是直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点在第二象限,且在抛物线的对称轴上,如果,求点的坐标;
(3)将抛物线平移,得到抛物线,平移后,抛物线上的点落在点处,,,求平移后的抛物线的表达式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()由一次函数解析式得,,再根据待定系数法解答即可求解;
()由二次函数解析式得顶点的坐标是,在对称轴上取点,对称轴与轴的交点记为点,可得,,即得,过点作,垂足为点,则,由锐角三角函数得,设,则,由可得,即得到,,即得,即可求解;
()由,得点在射线上,且点的纵坐标与点相同,为,即可得点的横坐标为,得到点向左平移个单位,再向下平移个单位得到点,据此得到点的坐标,即可求解.
【详解】(1)解:∵直线与轴、轴分别交于点,
∴,,
又∵对称轴是直线,
∴,解得,
∴的表达式为;
(2)解:∵抛物线的对称轴是直线,
当时,,
∴顶点的坐标是,
在对称轴上取点,对称轴与轴的交点记为点,
在中,∵,,
∴,,
∵,
∴,
∵点在轴的下方,
∴点在线段上,
∴,
过点作,垂足为点,则,
∵,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∴点的坐标为;
(3)解:∵,,
∴点在射线上,且点的纵坐标与点相同,为,
将代入直线,得,
解得,
∴点的横坐标为,
∴点向左平移个单位,再向下平移个单位得到点,
∴点向左平移个单位,再向下平移得到点,
∴点的坐标,
∴平移后的抛物线解析式为.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的几何应用,等腰直角三角形的性质,锐角三角函数,二次函数的平移等,正确画出图形并作出辅助线是解题的关键.
知识1 特殊角问题
求tan15°:
tan22.5°:
一般半角三角函数值求法:
一般二倍角函数值求法:
二、特殊角在坐标系中的意义
对于直线y=x+m或直线y=-x+m,与x轴夹角为45°.
并且我们还可通过画图与计算得知:
即“y=kx+b的k”与“直线和x轴的夹角”存在某种固定的联系.
关系就是:(是直线与x轴的夹角).
三、坐标系中特殊角的处理
在坐标系中构造定角,从其三角函数值着手:
思路1:构造三垂直相似(或全等);
思路2:通过三角函数值化“角度条件”为“直线k”.
6.(2025·上海静安·二模)已知抛物线,的顶点分别为、,且它们都经过轴上的点.
(1)如果抛物线经过点,抛物线经过点,求这两个抛物线的表达式;
(2)已知,求的值;
(3)当时,能否确定系数、、的值?如果能,请求出相应的值;如果不能,请简要说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3),m、n的值不能确定,理由见解析
【分析】本题主要考查了二次函数综合,相似三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质与判定,利用数形结合的思想求解是解题的关键.
(1)先求出两个抛物线与y轴的交点坐标,进而得到,再利用待定系数法求解即可;
(2)先求出,,再过点B作轴于D,连接,可证明是等腰直角三角形,得到,则,据此求解即可;
(3)求出,则可得到轴,设与y轴交于D,可证明,则可得到,据此可求出a的值,而m、n的值为任意实数,据此可得答案.
【详解】(1)解:在中,当时,,
在中,当时,,
∵两个抛物线都经过轴上的点,
∴,
∵抛物线经过点,
∴,
∴,
∵抛物线经过点,
∴,
∴,
∴两个抛物线的解析式分别为,;
(2)解:∵,
∴,
在中,当时,,
∴,
如图所示,过点B作轴于D,连接,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴或(舍去);
(3)解:,m、n的值不能确定,理由如下:
∵,
∴,
由(1)得,由(2)得,
∴点A与点B的纵坐标相同,
∴轴,
设与y轴交于D,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴或(舍去);
∵当时,都能满足,
∴m、n为任意实数,
∴m、n的值不能确定.
7.(2025·上海青浦·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过直线上的点,已知.
(1)求该拋物线的表达式;
(2)将抛物线先向右平移1个单位,再向上平移个单位后,所得新拋物线与轴相交于点,如果.
①求的值;
②设新拋物线的顶点为点,新拋物线上的点是点的对应点.联结,在新拋物线的对称轴上存在点,使得,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】(1)先求出点,再将点代入,得,解得,可得答案;
(2)①先求出新拋物线表达式为,过点作轴,垂足为,得出,可求得,,从而得出,再将点代入,即可求解;
②分两种情况:Ⅰ.当点在线段的延长线上时,Ⅱ.当点在射线上时,分别进行求解即可.
【详解】(1)解:抛物线经过直线上的点
点在第四象限,
设点,由,得点,
将点代入,得,解得,
得该抛物线的表达式为;
(2)解:①抛物线先向右平移1个单位,再向上平移个单位后,所得新拋物线,
新拋物线表达式为,
如图,过点作轴,垂足为,
在中,,
,
,
点,
将点代入,
解得;
②设直线与新抛物线的对称轴交于点,则点的坐标为,
点的坐标为
,
直线平行于轴,
,
,
,
,
分两种情况:
Ⅰ.当点在线段的延长线上时,
,
,
,
,
点的坐标为,
Ⅱ.当点在射线上时,
,
,
点在的延长线上,
在直线上取点,
同理可得
,
,
,
,
点的坐标为.
综上所述:点的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法求解析式,解直角三角及相似三角形的判定与性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
8.(2025·上海奉贤·一模)在直角坐标平面中,直线向下平移5个单位后,正好经过抛物线的顶点C,抛物线与y轴交于点B.
(1)求点C的坐标;
(2)点M在抛物线对称轴上,且位于C点下方,当时,求点M的坐标;
(3)将原抛物线顶点C平移到直线上,记作点,新抛物线与y轴的交点记作点,当时,求的长.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)先求出点的横坐标为,再求出直线平移后的解析式,然后将代入计算即可得解;
(2)求出,由题意可得点的横坐标为,作轴于,轴于,则,,,,可证得为等腰直角三角形,于是可得,进而证得,于是可得,解直角三角形即可求出,进而得出点的纵坐标为,于是得解;
(3)用待定系数法求出,得到抛物线的解析式为,设,则新抛物线的解析式为,求出,得到,点在直线上,作轴于,则,,可证得为等腰直角三角形,于是可得,进而可得,求解即可得出答案.
【详解】(1)解:∵抛物线,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴点的横坐标为,
将直线向下平移5个单位后得到的解析式为,
∵直线向下平移5个单位后,正好经过抛物线的顶点C,
∴在中,当时,,即;
(2)解:在中,令,则,即:,
∵点M在抛物线对称轴上,
∴点的横坐标为,
如图,作轴于,轴于,
则,,,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,即:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点的纵坐标为,即:点的纵坐标为,
∴;
(3)解:将代入,得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为,
设,则新抛物线的解析式为,
在中,当时,,
∴,
∴,
如图,点在直线上,作轴于,
则,,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
解得:或,
当时,,
当时,,
综上所述,的长为或.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,二次函数的图象与性质,一次函数的平移,二次函数图象的平移,等腰直角三角形的判定与性质,解直角三角形的相关计算,求一次函数的函数值等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,同时添加适当的辅助线是解题的关键.
考点二 二次函数相似三角形问题
平面直角坐标系中相似三角形存在性问题的解题策略
第1步:找到一组等角(通常为直角、对顶角、特殊角、公共角、内错角等,或通过互余等条件推得的等角)。
第2步:分类讨论,可按边或按角两个思路进行分析。
(1) 按边分类:以两个等角的两邻边列出两种比例关系,建立方程求解(首选方法);
(2) 按角分类:以另外两个内角对应相等进行分类,利用正切值相等建立方程或者进行角的转化(按边分类不方便时,考虑按角分类,一般需要准确作图,数形结合分析等角产生的性质)。
9.(2024·上海·中考真题)在平面直角坐标系中,已知平移抛物线后得到的新抛物线经过和.
(1)求平移后新抛物线的表达式;
(2)直线()与新抛物线交于点P,与原抛物线交于点Q.
①如果小于3,求m的取值范围;
②记点P在原抛物线上的对应点为,如果四边形有一组对边平行,求点P的坐标.
【答案】(1)或;
(2)①;②.
【分析】(1)设平移抛物线后得到的新抛物线为,把和代入可得答案;
(2)①如图,设,则,,结合小于3,可得,结合,从而可得答案;②先确定平移方式为,向右平移2个单位,向下平移3个单位,由题意可得:在的右边,当时,可得,结合平移的性质可得答案如图,当时,则,过作于,证明,可得,设,则,,,再建立方程求解即可.
【详解】(1)解:设平移抛物线后得到的新抛物线为,
把和代入可得:
,
解得:,
∴新抛物线为;
(2)解:①如图,设,则,
∴,
∵小于3,
∴,
∴,
∵,
∴;
②∵,
∴平移方式为,向右平移2个单位,向下平移3个单位,
由题意可得:在的右边,当时,
∴轴,
∴,
∴,
由平移的性质可得:,即;
如图,当时,则,
过作于,
∴,
∴,
∴,
设,则,,,
∴,
解得:(不符合题意舍去);
综上:;
【点睛】本题属于二次函数的综合题,抛物线的平移,利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数的图象与性质 ,相似三角形的判定与性质,熟练的利用数形结合的方法解题是关键.
10.(2026·上海徐汇·一模)如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点.已知.
(1)求抛物线的表达式及顶点的坐标;
(2)将抛物线向上平移,设点的对应点为点,射线交线段于点.
①如果恰好平分,求平移之后的抛物线的表达式;
②如果与相似,求平移的距离.
【答案】(1),顶点
(2)①;②或5
【分析】(1)将点代入抛物线,求出,进而再求顶点坐标即可;
(2)①由题易得轴,,证,可得,即可得解;
②设抛物线向上平移了个单位,则,先求出,直线表达式,直线表达式,联立求出点,则,分两种情况讨论:当时,当时,然后分类求解即可.
【详解】(1)解:将点代入抛物线得,
,
解得,
∴抛物线的表达式为,
∴对称轴为直线,
当时,,
∴顶点;
(2)解:①对于抛物线,令,得,
,
∵,
则轴,且,
过作,交延长线于点,
,
,
,
由题可知点向上平移到点,
则轴,即,
,
平分,
,
在和中,
,
,
,
∴点向上平移 4 个单位到点,即抛物线向上平移 4 个单位,
∴平移之后的抛物线的表达式为;
②解:设抛物线向上平移了个单位,
∴,
令,得或 6 ,
∴,
设直线的表达式为,
代入可得,解得:,
故直线的表达式为,
设直线的表达式为,
代入可得,解得:,
故直线的表达式为,
联立,
解得,
即,
,
∵,轴,轴,
∴,
∴分两种情况讨论:
当时,
则,即,
解得;
当时,
则,即,
解得;
综上,平移的距离为5或个单位.
【点睛】本题主要考查了抛物线解析式、抛物线的几何变换、全等三角形的判定和性质、相似三角形的性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
11.(2025·上海·二模)在平面直角坐标系中点A、B的坐标分别是和.
(1)求出直线的解析式.
(2)过原点的抛物线W的顶点P在线段上,与x轴正半轴交于点Q.
(i)向右平移抛物线得到抛物线,若同时过点Q和点A,求平移的距离和的表达式.
(ii)延长交y轴于点C,将线段绕原点逆时针旋转得到线段.当和相似时,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)(i)2,;(ii)
【分析】(1)利用待定系数法解题即可;
(2)根据题意可知,抛物线的开口向下,平移的距离为,从而知道顶点的横坐标,将其代入直线,求得点,然后利用待定系数法可求得抛物线的表达式,然后再根据平移,求得抛物线的解析式;
(3)设,那么,,求得直线为:,从而知道点坐标以及坐标,然后根据抛物线的性质,可知,那么,从而推出,结合,那么当和相似时,,然后代入求值即可.
【详解】(1)解:设直线的解析式为,代入和,
,
,
直线的解析式为:;
(2)解:(i)过原点的抛物线W的顶点P在线段上,与x轴正半轴交于点Q,
抛物线W开口向下,
设,那么,
向右平移抛物线得到抛物线,若同时过点Q和点A,
,
,
,
,
如图所示:
不妨设抛物线W为,代入原点,得到
,
,
抛物线W为,
由题意可知,抛物线W向右平移了个距离,
那么抛物线的解析式为:,即;
综上,抛物线W向右平移了2个单位,抛物线的解析式为;
(ii)设,那么,,
设直线为:,代入,,
那么有,
,,
直线为:,
当时,,
延长交y轴于点C,将线段绕原点逆时针旋转得到线段.
,,
,
过点作轴于点,如图所示:
点是抛物线的顶点,那么是对称轴,
,, ,
,
,
,
,
,
,,,
当和相似时,,
,
或(舍)
,即.
【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,待定系数法求二次函数解析式,二次函数的平移,二次函数的性质,等腰三角形的性质,三角形相似的性质,勾股定理,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
12.(2025·上海浦东新·二模)在平面直角坐标系中(如图),顶点为的抛物线经过原点,直线交y轴于点B.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将抛物线先向右平移个单位,再向下平移个单位,使得新抛物线的顶点D恰好落在抛物线上.抛物线的对称轴交直线于点E.连接.
①连接,当线段的中垂线经过点A时,求的值;
②线段交抛物线的对称轴于点F,当与相似时,求代数式的值.
【答案】(1)
(2)①;②216
【分析】(1)设抛物线的表达式为,然后把代入求解即可;
(2)①根据平移求出,代入并化简得,根据线段垂直平分线的性质得出,由两点间距离公式求出,联立方程组并化简得,解方程求出n的值,最后根据正弦的定义求解即可;
②过D作于E,则,则,,,,由题知:,则,根据等角的正切值相等可得出,则,结合①中,可得,然后化简即可.
【详解】(1)解:已知抛物线顶点为,
设抛物线的表达式为,
因为抛物线经过原点,
,
解得,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:①抛物线向右平移个单位,再向下平移个单位后新抛物线顶点,
因为D在上,
把D坐标代入,得,
∴,
∵直线:交y轴于点B,
∴,
又,,
∴,,,
∵线段的中垂线经过点A,
∴,
∴,
∴,
∴(负值舍去),
∴;
②抛物线对称轴为,
设,由,,
过D作于E,则
∴,,,,
由题知:,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
由①知:,
∴,
化简,得,
又
∴.
【点睛】是二次函数的综合题,考查了待定系数法求解析式、二次函数图象的平移、相似三角形的判定与性质,解直角三角形等知识,掌握平移变换后点以及抛物线变化的规律是解题的关键.
知识1 相似三角形存在性问题
【相似判定】
判定1:三边对应成比例的两个三角形是相似三角形;
判定2:两边对应成比例且夹角相等的两个三角形是相似三角形;
判定3:有两组角对应相等的三角形是相似三角形.
以上也是坐标系中相似三角形存在性问题的方法来源,根据题目给的已知条件选择恰当的判定方法,解决问题.
【题型分析】
通常相似的两三角形有一个是已知的,而另一三角形中有1或2个动点,即可分为“单动点”类、“双动点”两类问题.
【思路总结】
根据相似三角形的做题经验,可以发现,判定1基本是不会用的,这里也一样不怎么用,对比判定2、3可以发现,都有角相等!
所以,要证相似的两个三角形必然有相等角,关键点也是先找到一组相等角.
然后再找:
思路1:两相等角的两边对应成比例;
思路2:还存在另一组角相等.
事实上,坐标系中在已知点的情况下,线段长度比角的大小更容易表示,因此选择方法可优先考虑思路1.
一、如何得到相等角?
二、如何构造两边成比例或者得到第二组角?
13.(2025·上海普陀·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线的开口向下,与轴交于点和,与轴交于点.直线交抛物线于点.
(1)如图,抛物线的对称轴是直线.
①求此时抛物线的表达式;
②如果,求点的横坐标;
(2)如果点关于直线的对称点恰好是的重心,求的值.
【答案】(1)①;②点的横坐标为
(2)
【分析】本题主要考查了二次函数的图象与性质,待定系数法求函数表达式,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,三角形重心定理,中点坐标,等腰直角三角形的判定和性质等知识点,解题的关键是数量掌握以上性质并正确作辅助线.
(1)①利用对称轴确定系数的关系,再利用待定系数法即可求出抛物线表达式;
②利用圆周角定理确定点的位置,过点做辅助线构造直角三角形,假设出点的坐标,表示出相关点的坐标,证出,利用列出方程,解方程即可;
(2)做辅助线确定的重心,表示出,和相关线段的长度,证明,利用对应边成比例表示出,设,则,利用等腰直角三角形的性质和点在直线上,列出方程求解即可求出的值.
【详解】(1)解:①抛物线的对称轴是直线,
,即,
将代入抛物线得:,
则,
解得:,
,
抛物线的表达式为;
②如图,连接,以为直径作圆,与抛物线在第一象限的交点即为点,过点作轴于点,过点作交的延长线于点,
,,
,
,
,
,
,
在中,令,则,
,
直线交抛物线于点,,
设,则,,
,,,,
,
,即,
整理可得:,
解得:(负值已舍去),
点的横坐标为;
(2)解:如图,取的中点,连接,过点作轴于点、交于点,过点作轴于点,与交于点,连接交于点,
,
抛物线的开口向下,与轴交于点和,,
,即,,
抛物线的对称轴为直线,,
,
,
是的重心,点是的中点,
点在上,,
,,
,
,
,,
,
,
设,则,
,,
点关于直线的对称点是,
,,
,,
,
,
,
,即,
整理得:,
设直线的解析式为,将,代入得:
,
解得:,
直线的解析式为,
将代入得:,
整理得:,
∴,
解得,
又∵,
∴可整理为,
解得或(舍去),
所以.
14.(2025·上海宝山·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点为D,点A、B在抛物线上,且都在y轴右侧,横坐标分别是m,.
(1)连接、,求的值(结果用含a的代数式表示);
(2)如果y轴上存在点C,使得,且,
①求抛物线的表达式;
②若,点E在y轴上,且与相似,求点E的坐标
【答案】(1)a
(2)①;②或
【分析】(1)由,即可求解;
(2)①证明,得到,,即可求解;
②证明为等腰直角三角形,且与相似,则为等腰直角三角形,进而求解.
【详解】(1)解:设点A、B的坐标分别为:,,
由抛物线的表达式知,点,
则;
(2)解:①,且,则为等腰直角三角形,设点,
过点A、B分别作y轴的垂线,垂足分别为点M、N,
∵,,
∴,
∵,
∴,
则,,
即且,
整理得:,则,
故抛物线的表达式为:;
②由点A、B的坐标得:,
解得:,
则点A、B的坐标分别为:、,
由得:,即点;
∵,且,
则为等腰直角三角形,
∵与相似,则为等腰直角三角形,
过点A作轴于点M,则点,
则,
故当点E和点M重合时,即点,符合题意;
如图,取,则为等腰直角三角形,
即点符合题意,
综上,或.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到三角形全等和相似,解直角三角形,求抛物线解析式等知识点,数据处理是解题的关键.
15.(2024·上海长宁·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴分别交于点A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点,其对称轴为直线.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点F是上述抛物线上位于第一象限的一个动点,直线分别与y轴、线段交于点D、E.
①当时,求的长;
②联结,如果的面积是面积的3倍,求点F的坐标.
【答案】(1)
(2)①5;②
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)①当时,则点F在的中垂线上,则,即可求解;
②证明,得到,则,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:对于,当时,,
解得,
∴点,
设点,
设直线的解析式为,
由点、F的坐标得,
解得,
∴直线的表达式为:,
当时,,
∴点,
①当时,则点F在的中垂线上,
则,即,
解得:(舍去)或5,
则;
②过点D作轴,作,过点F作轴,则,,
设直线的解析式为,
把代入得,,
解得,,
∴直线的表达式为:,
联立上式和的表达式得:,
解得:,
由得,,
∵的面积是面积的3倍,
则
则∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,即,
解得:(舍去)或4,
当时,
∴点.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的基本性质、待定系数法求函数表达式、三角形相似、中垂线的性质等,运用数形结合思想解题是关键.
考点三 二次函数图像平移问题
16.(2023·上海·中考真题)在平面直角坐标系中,已知直线与x轴交于点A,y轴交于点B,点C在线段上,以点C为顶点的抛物线M:经过点B.
(1)求点A,B的坐标;
(2)求b,c的值;
(3)平移抛物线M至N,点C,B分别平移至点P,D,联结,且轴,如果点P在x轴上,且新抛物线过点B,求抛物线N的函数解析式.
【答案】(1),
(2),
(3)或
【分析】(1)根据题意,分别将,代入直线即可求得;
(2)设,得到抛物线的顶点式为,将代入可求得,进而可得到抛物线解析式为,即可求得b,c;
(3)根据题意,设,,根据平移的性质可得点,点向下平移的距离相同,即列式求得,,然后得到抛物线N解析式为:,将代入可得,即可得到答案.
【详解】(1)解:∵直线与x轴交于点A,y轴交于点B,
当时,代入得:,故,
当时,代入得:,故,
(2)设,
则可设抛物线的解析式为:,
∵抛物线M经过点B,
将代入得:,
∵,
∴,
即,
∴将代入,
整理得:,
故,;
(3)如图:
∵轴,点P在x轴上,
∴设,,
∵点C,B分别平移至点P,D,
∴点,点向下平移的距离相同,
∴,
解得:,
由(2)知,
∴,
∴抛物线N的函数解析式为:,
将代入可得:,
∴抛物线N的函数解析式为:或.
【点睛】本题考查了求一次函数与坐标轴的交点坐标,求抛物线的解析式,平移的性质,二次函数的图象和性质等,解题的关键是根据的平移性质求出m和a的值.
17.(2025·江苏南京·中考真题)(1)将函数的图象向右平移2个单位长度,平移后的函数图象与轴交点的纵坐标是___________;
(2)平移函数的图象,在这个过程中,它的顶点都在一次函数的图象上.设平移后的函数图象的顶点的横坐标为,与轴交点的纵坐标为,随的变化而变化.
①若,当时,求的取值范围.
②设函数的图象与轴、轴的交点分别为,,点在线段上.当取不同值时,下列关于的变化趋势的描述:(a)随的增大而增大;(b)随的增大而减小;(c)随的增大先增大后减小;(d)随的增大先减小后增大.其中,所有可能出现的序号是__________.(说明:全部填对的得满分,有填错的不得分)
【答案】
(1)
(2)① ②
【分析】(1)根据“左加右减”的原则写出新函数解析式,由解析式求得平移后的图象与轴交点的坐标.
(2)由题意平移后的函数解析式为,则,
①若,则,利用二次函数的增减性即可求解;
②求得线段的两个端点,分两种情况讨论,利用二次函数的性质判断即可.
【详解】(1)解:由“左加右减”的原则可知,将函数的图象向右平移2个单位长度,所得函数的解析式为,
令,则,即平移后的图象与轴交点的坐标为.
(2)解:平移函数的图象,在这个过程中,它的顶点都在一次函数的图象上,设平移后的函数图象的顶点的横坐标为,
则平移后得到的顶点为,
平移后的函数解析式为,
当时,与轴交点的纵坐标,
①若,则,
是关于的二次函数,二次函数的开口向下,对称轴为直线,
时,,时,,
当时,的取值范围是;
②函数的图象与轴、轴的交点分别为,,
,,
∵点在线段上,
当时,,
,
对称轴为直线,
当时,随的增大而减小,
,
随的增大而减小,
∵点在线段上,
当时,,
,
对称轴为直线,
,
随的增大而增大,
故可能的序号是.
18.(2025·宁夏·中考真题)如图,抛物线与轴负半轴交于点,与轴交于点,顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,将直线沿轴向上平移个单位长度,当它与抛物线有交点时,求的取值范围;
(3)如图2,抛物线的对称轴交直线于点,交轴于点,连接.抛物线上是否存在点(不与点重合),使得.若存在,直接写出点的横坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在点P,横坐标为,,
【分析】本题考查了二次函数的图像与性质、直线与抛物线的位置关系、三角形面积的计算以及面积相等的点的存在性问题.
(1)利用顶点横坐标为和公式求出参数进而得到抛物线表达式;
(2)先求点A和B的坐标,确定直线方程;将直线向上平移m个单位后与抛物线联立,利用判别式求m的范围;
(3)先求对称轴与直线的交点D及顶点计算;设点P坐标,利用面积公式列方程,解方程,即可求解.
【详解】(1)∵抛物线顶点横坐标为,
∴由顶点公式,其中即
∴
∴抛物线表达式为 .
(2)当时,即
解得或(舍去),
故.
当时,故.
设直线的方程为
将点与点代入得
∴直线的方程为.
向上平移m个单位后,直线方程为.
与抛物线联立:
整理得:
抛物线与直线有交点时,,
解得,又 ,
∴m 的取值范围为.
(3)抛物线对称轴为.
直线当时,故.
顶点当故.
点.
设在抛物线上,.
如图,
情况1:过点C作的平行线,与抛物线交于点P,此时,
因,且,故可设直线的解析式为,将点代入求得,即的解析式为,
联立抛物线方程,
解得:或,
∴点P坐标为.
情况2:过点E作的平行线,交抛物线于点与,因,
∴直线向下平移到直线的距离等于直线向下平移到直线的距离,
当过点时,代入
∴解析式为,
联立,
整理得:,
解得:,
即点的横坐标是,点的横坐标是.
综上所述,存在点横坐标为.
19.(2025·江苏常州·中考真题)如图:在平面直角坐标系中,一次函数的图像分别与x轴,y轴交于点A、B,点C是线段上一点,C与B不重合.二次函数(a,b,c是常数,且)的图像经过点B,顶点是C.将该二次函数的图像平移后得到新抛物线,、分别是B、C的对应点,且点落在x轴正半轴上,点的纵坐标为.
(1)______;
(2)求点C的坐标;
(3)已知新抛物线与y轴交于点,点、在新抛物线上,若对于满足的任意实数,总成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)3
(2)
(3)或
【分析】本题考查一次函数与坐标轴的交点问题,二次函数图像的平移,二次函数的图像和性质,正确的求出二次函数的解析式,熟练掌握二次函数的图像和性质,是解题的关键.
(1)求出时,函数的函数值,得到点坐标,即可得出结果;
(2)根据点落在x轴正半轴上,得到点向下平移了个单位,进而得到点向下平移个单位后,与的纵坐标相同,进而求出的纵坐标,代入函数解析式,求出点坐标即可;
(3)待定系数法求出二次函数的解析式,设抛物线向右平移个单位,再向下平移3个单位得到新的抛物线,得到新的抛物线的解析式为:,把点坐标代入,求出解析式,进而根据二次函数的图像和性质,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴当时,,
∴,
∴;
故答案为:3;
(2)解:∵,点的对应点落在x轴正半轴上,
∴点向下平移个单位,
∴点向下平移个单位后,与的纵坐标相同,
∵点的纵坐标为,
∴点的纵坐标为;
∵点在线段上,即点在直线上,
∴当时,,
∴;
(3)解:∵,,二次函数(a,b,c是常数,且)的图像经过点B,顶点是C.
∴,把代入,得:,
∴,
∴,
∵平移后点的对应点落在x轴正半轴上,
∴设抛物线向右平移个单位,再向下平移3个单位得到新的抛物线,
∴新的抛物线的解析式为:,
把代入,得:,
解得:或(舍去);
∴,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线,
∴抛物线上的点离对称轴越远,函数值越大,点关于对称轴的对称点为,
∵对于满足的任意实数,总成立,
∴或,
∴或.
20.(2024·山东泰安·中考真题)如图,抛物线的图象经过点,与轴交于点A,点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将抛物线向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到抛物线,求抛物线的表达式,并判断点是否在抛物线上;
(3)在轴上方的抛物线上,是否存在点,使是等腰直角三角形.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2),点在抛物线上
(3)存在,点的坐标为:或
【分析】本题主要考查了求二次函数的解析式、二次函数与几何的综合、二次函数图像的平移等知识点,灵活利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来成为解题的关键.
(1)将点D的坐标代入抛物线表达式,求得a的值即可;
(2)由题意得:,当x=1时,,即可判断点是否在抛物线上;
(3)分为直角、为直角、为直角三种情况,分别运用全等三角形的判定与性质,进而确定点E的坐标,进而确定点P的坐标.
【详解】(1)解:将点的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,
则抛物线的表达式为:.
(2)解:由题意得:,
当时,,
故点在抛物线上.
(3)解:存在,理由如下:
①当为直角时,如图1,过点作且,则为等腰直角三角形,
,,
,
,
,
∴,,
∴点,
当时,,即点在抛物线上,
∴点即为点;
②当为直角时,如图2,
同理可得:,
∴,,
∴点,
当时,,
∴点在抛物线上,
∴点即为点;
③当为直角时,如图3,
设点,
同理可得:,
∴且,解得:且,
∴点,
当时,,
即点不在抛物线上;
综上,点的坐标为:或.
考点四 线段周长问题
21.(2026·上海杨浦·二模)已知二次函数经过点;;
(1)直接写出二次函数的解析式、对称轴、顶点坐标、变化趋势.
(2)设该二次函数图象与x轴交于点A(点A在抛物线的右侧),与y轴交于点B,顶点为C,直接写出的面积和周长.
【答案】(1)二次函数解析式为,对称轴为直线,顶点坐标,当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大
(2)的面积为3,的周长为
【分析】(1)运用待定系数法,将点;;依次代入二次函数解析式,解得,从而得到二次函数的解析式、对称轴、顶点坐标、变化趋势;
(2)先根据题意求出,,,画出函数图象,过点C作轴,过点A作交延长线于点F,然后根据几何图形性质及勾股定理求得的面积与周长.
【详解】(1)解:∵二次函数经过点;;,
∴将点;;依次代入二次函数解析式,
可得:,
解得:,
∴二次函数的解析式为:,
对称轴为直线,即对称轴为直线,
∵,
∴二次函数顶点坐标为,
当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大.
(2)解:∵该二次函数图象与x轴交于点A,
∴对于,令,
解得:,,
∵点A在抛物线的右侧,
∴,
∵该二次函数图象与y轴交于点B,
∴对于,令,
解得:,
∴,
∵顶点为C,
∴,
如图,过点C作轴,过点A作交延长线于点F,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
,
,
∴;
在中,
∵,,,
∴,
在中,
∵,,,
∴,
在中,
∵,,,
∴,
∴的周长为:,
∴的面积为3,的周长为.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象性质,准确理解相关定义是解题的关键.
22.(2025·上海奉贤·二模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点,抛物线顶点在第一象限且在直线上.
(1)求抛物线的表达式;
(2)向上平移直线,交抛物线于两点(在左侧),当时,求点坐标;
(3)将抛物线向右平移个单位,平移后的抛物线与原抛物线交于点,顶点为,如果,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()把代入函数解析式得,即得,得到,再把点坐标代入一次函数解析式求出的值即可求解;
()延长交轴于点,过点作轴于,过点作轴平行线,
过点作于,可证,可得,,设,得,再把点坐标代入二次函数解析式求出的值即可求解;
()求出平移前抛物线顶点坐标为,可得平移后的抛物线顶点,由对称性可知,即得,再证明,得,即得,得到,再把点坐标代入二次函数解析式即可求出的值.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,
∴,
∴
∴,
∵顶点在直线上 ,
∴ ,
解得,
∴抛物线表达式 ;
(2)解:如图,延长交轴于点,过点作轴于,过点作轴平行线,
过点作于,
∵由平移可知,
∴,
同理,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴设,
∴,
把代入得,
,
解得 ,
∴;
(3)解:∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
∵将抛物线向右平移个单位,
∴平移后的抛物线顶点,
设于,作于,交于点,
由对称性可知,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
把代入得,
,
整理得,,
解得,(不合,舍去)
∴的值为.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的几何应用,二次函数的平移,等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,掌握以上知识点是解题的关键.
23.(2025·上海黄浦·二模)在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与轴交于、两点(点在点右侧),与轴正半轴交于点,顶点为.
(1)如果,求抛物线的表达式;
(2)用含的代数式表示点的坐标;
(3)联结、,直线交轴于点,如果,求抛物线的表达式.
【答案】(1);
(2)顶点的坐标为;
(3).
【分析】(1)先求得点坐标为,再利用待定系数法求解即可;
(2)将代入求得,得到,配方得到顶点的坐标为;
(3)先求得点的坐标为,根据题意求得,根据对称轴为直线,求得点坐标为,点坐标为,再利用待定系数法求得直线的解析式,根据点在直线上,代入计算即可求解.
【详解】(1)解:已知抛物线与轴交于,,且点在点右侧,
∴点坐标为,
把,代入抛物线得
,
即.
∴抛物线表达式为;
(2)解:将代入得,
,
解得,
∴
,
∴顶点的坐标为;
(3)解:由(2),
令,则,
∴点的坐标为,
∵,,
∴,
由(2)得顶点的坐标为,对称轴为直线,
∴,
∴,
∴点坐标为,
∴点坐标为,
设直线的解析式为,
将代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
∵点在直线上,
∴,
整理得,
解得(舍去)或,
∴抛物线的表达式为,即.
【点睛】本题考查了根据已知条件确定二次函数的解析式,二次函数的图象性质以及等腰三角形的判定和性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
24.(2024·上海普陀·一模)如图,抛物线的顶点为,为对称轴上一点,如果,那么点M的坐标是________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质;先化为顶点式求得,对称轴为直线,设,根据建立方程,解方程,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,对称轴为直线,设,
∵,则,
即,
解得:,
∴,
故答案为:.
25.(2025·上海徐汇·模拟预测)如图:抛物线与直线交于点A,B.其中点B的横坐标为2.点是线段上的动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)过点P的直线垂直于x轴,交抛物线于点Q,求:线段长的最大值
(3)在平角直角坐标系中,我们把横、纵坐标都为整数的点称为整点,记顶点都是整点的四边形为整点四边形,在(2)的情况下,在平面内找出所有符合要求的整点R,使P、Q、B、R为整点平行四边形,请直接写出整点R的坐标
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【分析】本题考查了二次函数的综合问题,涉及了待定系数法求解析式、二次函数与线段问题、二次函数与特殊四边形问题,掌握二次函数的性质是解题关键.
(1)由得,推出;根据点B的横坐标为2.求得;将、代入即可求解;
(2)根据点是线段上的动点,可得,;由题意得:,推出;即可求解;
(3)由(2)可知:;根据轴,且两点均为整点,推出或;求得故或;分类讨论当为边时,当为对角线时,两种情况即可求解;
【详解】(1)解:由得,
∴;
∵点B的横坐标为2.
∴;
∴;
将、代入得:,
解得:,
∴抛物线的表达式:
(2)解:∵点是线段上的动点.
∴,;
由题意得:
∴;
∵,
∴当时,线段有最大值,且最大值为;
(3)解:由(2)可知:;
∵ 轴,且两点均为整点,
∴线段的长为整数;
∴或;
若,则,解得(不符合题意);
若,则,解得;
故或
当为边时,有且;
则,
∵,
∴点的横坐标为,
∵,
∴点的纵坐标为或;
即:整点R的坐标为或;
当为对角线时,设,
则,解得:;
或,解得:;
即:整点R的坐标为或;
综上所述:整点R的坐标或或或;
26.(2023·上海杨浦·三模)已知抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点,顶点为点D.
(1)求抛物线的表达式和顶点D的坐标;
(2)点P是线段上的一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点E,如果,求点P的坐标;
(3)在第(2)小题的条件下,点F在y轴上,且点F到直线的距离相等,求线段的长.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】(1)将点A和点B的坐标代入抛物线,即可得出其表达式;
(2)令,确定,设点,,则),根据题意得出一元二次方程求解即可;
(3)由(2)得:,确定,利用待定系数法确定直线的解析式分别为:,,再由等腰三角形的判定和性质及一次函数的性质确定点F的坐标,即可求解.
【详解】(1)将点代入抛物线,得
将点代入抛物线,得
∴抛物线的解析式为:;
∴,
∴顶点的坐标为;
(2)解:令得,
∴或
∴,
设点,,则),如图所示:
∴,,
∵,
∴,
解得:(舍去)或,
∴;
(3)由(2)得:,
∴当时,,
∴,
设直线的解析式分别为:,,
将点代入得:,,
解得:,,
∴直线的解析式分别为:,,
∴直线与y轴的交点分别为,
∴,,
∴,
∴为等腰三角形,
∵点F到直线的距离相等,且点F在y轴上,
∴点F为的角平分线及高线,即直线与y轴的交点,
∴,
∴.
【点睛】此题主要考查二次函数的综合应用,包括待定系数确定函数解析式,线段相等问题及一次函数的性质,理解题意,作出相应图象,综合运用这些知识点是解题关键.
27.(2023·上海崇明·二模)如图,在直角坐标平面中,直线分别与x轴、y轴交于A、B两点,抛物线经过A、B两点,点D是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)抛物线与x轴的另一个交点为C,点在抛物线对称轴左侧的图象上,将抛物线向上平移m个单位(),使点M落在内,求m的取值范围;
(3)对称轴与直线交于点E,P是线段AB上的一个动点(P不与E重合),过P作y轴的平行线交原抛物线于点Q,当时,求点Q的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】(1)先求出A、B的坐标,再把A、B坐标代入抛物线解析式中求出抛物线解析式,再把抛物线解析式化为顶点式求出点D的坐标即可;
(2)先求出点M的坐标,进而求出在中,当时,y的值即可得到答案;
(3)如图1所示,当点P在点E左侧时,设原抛物线对称轴与x轴交于点H,过点Q作交于T,证明四边形是平行四边形,推出;再证明,推出此时不可能存在(当点T在点D下方时,同样可证明不存在),则此时只有点T与点D重合,设,则,求出,由平行四边形对角线中点坐标相同可知,解方程即可;如图2所示,当点P在点E右侧时,由对称性可知当时符合题意.
【详解】(1)解:在中,令,则,令,则,
∴,
把代入中得:,
∴,
∴抛物线解析式为,
∴顶点D的坐标为;
(2)解:抛物线的顶点的坐标是,
抛物线的对称轴为直线,
在抛物线对称轴左侧的图象上,
,
将代入,得,
解得,(不符合题意,舍去),
,
如图,过点作轴于点,交于点,则,
直线,当时,,
,
点与点关于直线对称,
,
抛物线向上平移个单位,点落在内,
,解得,
的取值范围是得;
(3)解:如图1所示,当点P在点E左侧时,设原抛物线对称轴与x轴交于点H,过点Q作交于T,
∵轴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴此时不可能存在(当点T在点D下方时,同样可证明不存在),则此时只有点T与点D重合,
设,则,
在中,当时,,
∴,
由平行四边形对角线中点坐标相同可知,
解得或(舍去),
∴;
如图2所示,当点P在点E右侧时,由对称性可知当时符合题意,
∴;
综上所述,点Q的坐标为或.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,平行四边形的性质,二次函数图象的平移等等,灵活运用所学知识是解题的关键.
考点五 面积问题
二次函数与面积综合题型的解题方法:
(1) 求固定三角形的面积:公式法或者割补法.
(2) 三角形的顶点中有一个动点,求最值:
方法①设动点坐标,用割补法表示出三角形的面积,配方即可求得最值,割补法作辅助线一般为坐标轴的平行线,或者作某个四边形的对角线等;
方法②运用一次函数思想,过动点作对边的平行线,当直线和抛物线有一个交点时,三角形的面积最大.
(3) 面积比问题:将面积比转化为线段比,然后通过相似转化为比例.
28.在平面直角坐标系xOy中(如图).已知抛物线经过点A(﹣1,0)和点B(0,),顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)求线段CD的长;
(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果点M在y轴上,且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为;(2)线段CD的长为2;(3)M点的坐标为(0,)或(0,﹣)
【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;
(2)利用配方法得到,则根据二次函数的性质得到C点坐标和抛物线的对称轴为直线x=2,如图,设CD=t,则D(2,﹣t),根据旋转性质得∠PDC=90°,DP=DC=t,则P(2+t,﹣t),然后把P(2+t,﹣t)代入得到关于t的方程,从而解方程可得到CD的长;
(3)P点坐标为(4,),D点坐标为(2,),利用抛物线的平移规律确定E点坐标为(2,﹣2),设M(0,m),当m>0时,利用梯形面积公式得到•(m++2)•2=8;当m<0时,利用梯形面积公式得到•(﹣m++2)•2=8,然后分别解方程求出m即可得到对应的M点坐标.
【详解】(1)把A(﹣1,0)和点B(0,)代入得
,解得,
∴抛物线解析式为;
(2)∵,
∴C(2,),抛物线的对称轴为直线x=2,
如图,设CD=t,则D(2,﹣t),
∵线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处,
∴∠PDC=90°,DP=DC=t,
∴P(2+t,﹣t),
把P(2+t,﹣t)代入得,
整理得t2﹣2t=0,解得(舍去),,
∴线段CD的长为2;
(3)P点坐标为(4,),D点坐标为(2,),
∵抛物线平移,使其顶点C(2,)移到原点O的位置,
∴抛物线向左平移2个单位,向下平移个单位,
而P点(4,)向左平移2个单位,向下平移个单位得到点E,
∴E点坐标为(2,﹣2),
设M(0,m),
当m>0时,•(m++2)•2=8,解得m=,此时M点坐标为(0,);
当m<0时,•(﹣m++2)•2=8,解得m=﹣,此时M点坐标为(0,﹣);
综上所述,M点的坐标为(0,)或(0,﹣).
【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、抛物线上点的坐标、旋转的性质、抛物线的平移等知识,综合性较强,正确添加辅助线、运用数形结合思想熟练相关知识是解题的关键.
29.(2026·上海崇明·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于和点,顶点为.
(1)求此抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)抛物线的对称轴与轴交于点,点是抛物线上横坐标为2的一点,与对称轴交于点,连接.
①求的值;
②设直线与轴交于点,过点作的平行线,与轴交于点,当四边形是直角梯形时,求的正切值.
【答案】(1)抛物线的对称轴为直线,
(2)①1 ②或
【分析】(1)根据对称轴公式代入化简即可求得对称轴;根据抛物线的对称性及点A的坐标即可求得点B的坐标;
(2)①首先,根据题意得抛物线的顶点坐标,由点是抛物线上横坐标为2的一点,得点,再求得直线的表达式为,进而得点,得,,即可得出;
②首先,过P作轴于C,由,,得到,然后,分别求得直线的表达式为,得,直线的表达式为,得直线的表达式为,进而得,即,再分两种情况进行分类讨论,情况一:如图2,当时,,证得,得,即,解得,进而得;情况二:如图3,当时,,证得,得,即,解得,
进而得.
【详解】(1)解:根据题意知抛物线的对称轴为直线,
∵抛物线与轴交于和点,
∴抛物线的开口向下,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴点在对称轴的右侧,设点,则,解得,
∴;
(2)①解:如图1,
∵抛物线与轴交于,
∴把,代入,得,得,
∴,
∴抛物线的顶点,
∵点是抛物线上横坐标为2的一点,
∴当时,,
∴点,
设直线的表达式为,
把,分别代入,得,解得,
∴直线的表达式为,
当时,,
∴点,
∴,,
∴;
②解:过P作轴于C,
∵,,
∴,
∴.
设直线的表达式为,与y轴交于G,
把,代入,得
,解得,
∴直线的表达式为,
当时,,解得;当时,,
∴,
∴,
设直线的表达式为,
把,,代入,得
,解得,
∴直线的表达式为,
∵,
∴设直线的表达式为,
把代入,得,解得,
∴直线的表达式为,
当时,,
∴,即.
情况一:如图2,当时,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,解得,
∵,
∴,
∴;
情况二:如图3,当时,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,解得,
∵,
∴,
∴;
综上,当四边形是直角梯形时,求的正切值为或.
【点睛】解题的关键是得到,分别求得直线的表达式为,得,直线的表达式为,直线的表达式为,得,即,再分两种情况进行分类讨论,情况一:如图2,当时,,证得;情况二:如图3,当时,,证得.
30.(2026·上海虹口·二模)已知抛物线.
(1)画抛物线时,如果列出的两组数据如表(信息不完整)所示,请直接写出该抛物线的对称轴,并求此时和之间的数量关系;
1
2
2
(2)已知点为抛物线与轴的交点,点、在抛物线上,连接、、和.
①如果四边形为正方形,那么的值是 ,和之间的数量关系是 ;
②如图,当时,已知四边形为菱形,.点在抛物线上且横坐标为2,连接、,如果的面积为,求抛物线的表达式.
【答案】(1)抛物线的对称轴是,
(2)①,
②
【分析】(1)根据表中两个点的坐标可知,抛物线经过点和,并且这两点对称,所以可知对称轴为;
(2)根据正方形的性质可知抛物线的对称轴是,所以;根据正方形的对角线互相平分且相等,把点、的坐标表示出来,并表示出的长度,根据找出和的关系;
(3)根据菱形的性质,可知点的坐标,把点的坐标代入抛物线的解析式,可得抛物线的解析式为,点的坐标,点的坐标为,用待定系数法求出直线的解析式,根据解析式求出点的坐标,从而可知,根据的面积为,可得,解方程求出的值,再根据求出的值,从而得到抛物线的解析式.
【详解】(1)解:由表可知,抛物线经过点和,
抛物线的对称轴是,
,
抛物线的解析式是,
把点的坐标代入可得:
(2)①解:当时,可得:,
点的坐标为,
四边形是正方形,是正方形的对角线,
点、关于对称,
抛物线的对称轴是,
;
,点、的纵坐标是,
可得:,
整理得:,
解得:,
点的坐标为,点的坐标为,
,
可得:,
,
解得:或(不符合题意,舍去);
②解:如下图所示,连接,、,
四边形为菱形,
,,,
,
,
,
,,
点的坐标是,
把点的坐标代入,
可得:,
解得:,
抛物线的解析式为,点的坐标,
点的横坐标为,
,
点的坐标为,
设直线的解析式是,
则有,
解得: ,
直线的解析式是,
当时,可得:,
点的坐标为,
,
,
,
,
,
抛物线的解析式为.
31.(2026·上海松江·二模)在平面直角坐标系中,一次函数与轴交于点,与轴交于点,是直线上一点(不与点重合),且,抛物线经过、两点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点在抛物线上,且位于第一象限,如果四边形是梯形,求梯形的面积;
(3)点、都在第三象限,其中点在抛物线上,点在抛物线的对称轴上,如果与相似,且边与边对应,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】(1)根据一次函数可知,的坐标,进而根据可得点是线段的中点,然后根据待定系数法即可求得二次函数表达式;
(2)根据是梯形,可知的直线解析式,进而联立方程可知点的坐标,根据割补法即可求解;
(3)①过点作,过点作,进而可知,根据相似三角形的性质即可求解;②过点作交对称轴于,过点作交对称轴于,证明,根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:由题可知,一次函数与轴交于点,与轴交于点,
则点,,
∵是直线上一点,且,
∴点是线段的中点,
设点,
∴点,
∴,,
∴点,
将点,点代入抛物线
得
解得:
则抛物线的表达式为:,
(2)解:由题可得图,
∵四边形是梯形,
∴,
∵为原点,
则的直线解析式为:,
则联立函数得,
解得或,
∵点在抛物线上,且位于第一象限,
∴,
过点作轴,过点作轴,
,
(3)解:①由题可得,过点作,过点作
当,与相似, 且边与边对应
则,
抛物线,
,
,,
∴,
∴,
∴
则抛物线的对称轴为:,
设点,点
∴,,
,,
则,,
解得:或,
∵点、都在第三象限,
∴,
∴,
∴.
②由题可得,抛物线的对称轴为,
过点作交对称轴于,过点作交对称轴于,
当,与相似, 且边与边对应
则,
抛物线,
,
,,
∴,
∴,
∴
则抛物线的对称轴为:,
设点,
∴,,
,。
解得:或(舍去),
则∴.
综上所述,,.
32.(2026·上海虹口·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线交轴于点和点,交轴于点,抛物线的顶点为.
(1)直接写出点的坐标,并用含的代数式表示顶点的坐标;
(2)将该抛物线平移得到新抛物线,所得新抛物线的最高点是,且与轴的交点为,连接、,如果的面积为6,求的值;
(3)当点的坐标为时,如果点在抛物线上,且,求点的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)当时,点的坐标为或
【分析】(1)首先根据抛物线的对称轴即可得到点B的坐标,并将点A的坐标代入抛物线得到a与c的关系,再将对称轴代入写出顶点D的坐标即可;
(2)首先写出平移后的抛物线的解析式,并表示出点E的坐标,进而得到的长度,即可表示出的面积,结合面积为6即可求解的值;
(3)首先根据点的坐标为得到的值即可得到抛物线的解析式,分当点P在点A上方和当点P在点A下方进行讨论,根据构造直角三角形,即可求解直线上点E和O的坐标,即可求解直线的解析式,联立直线和抛物线即可得到点的坐标.
【详解】(1)解:∵,
∴对称轴为直线,
∵,
∴;
∵抛物线交轴于点,
∴,即,
将和代入,得;
∴,;
(2)解:设平移后的抛物线为,
∵新抛物线与轴的交点为,
∴,
∵抛物线交轴于点,
∴,即,
∴,
∵,
∴点A到y轴的距离为3,
∴,
∵的面积为6,
∴,解得:,
∵新的抛物线的最高点为点B,
∴新抛物线的开口向下,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴,即抛物线开口向上,
∴,
∵,,
∴,
设,
如图,当点P在点A上方时,过点A作交直线于点E,作轴于点F,作轴于点G,
∴,,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
在与中,,
∴,
∴,,
∴此时点G与点B重合,
∴,
设直线的解析式为,代入,,得,
解得:,
∴,
联立,解得:(与点D重合,舍去),,
∴;
如图,当点P在点A下方时,过点A作交直线于点O,作轴于点M,作轴于点N,
同理可求:,
∴,,
∴,
设直线的解析式为,代入,,得,
解得:,
∴,
联立,解得:(与点D重合,舍去),,
∴;
∴当时,点的坐标为或.
【点睛】本题主要考查抛物线的性质、平移变换、分类讨论,根据特殊角度构造辅助线求解坐标是解题的关键.
知识1 铅锤法球三角形的面积
【铅垂法大全】
(1)取AB作水平宽,过点C作铅垂高CD.
(2)取AC作水平宽,过点B作BD⊥x轴交直线AC于点D,BD即对应的铅垂高,
(3)取BC作水平宽,过点A作铅垂高AD.
甚至,还可以横竖互换,在竖直方向作水平宽,在水平方向作铅垂高.
(4)取BC作水平宽,过点A作铅垂高AD.
(5)取AC作水平宽,过点B作铅垂高BD.
(6)取AB作水平宽,过点C作铅垂高CD.
知识2 四边形的面积问题
连对角线分割为两个三角形即可求得面积,三角形面积参考铅垂法.
知识3 面积比例问题
策略一:运用比例计算类
策略二:转化面积比
如图,B、D、C三点共线,考虑△ABD和△ACD面积之比.
转化为底:
共高,面积之比化为底边之比:则.
一般地,对于共边的两三角形△ABD和△ACD,连接BC,与AD交于点E,则.
策略三:转化
在有些问题中,高或底边并不容易表示,所以还需在此基础上进一步转化为其他线段比值,比如常见有:“A”字型线段比、“8”字型线段比.
“A”字型线段比:.
“8”字型线段比:.
知识4 面积定值问题
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,连接BC,抛物线在线段BC上方部分取一点P,连接PB、PC,若△PBC面积为3,求点P坐标.
思路1:铅垂法列方程解.
根据B、C两点坐标得直线BC解析式:y=-x+3,
设点P坐标为,
过点P作PQ⊥x轴交BC于点Q,
则点Q坐标为(m,-m+3),
,
,
分类讨论去绝对值解方程即可得m的值.
思路2:构造等积变形
同底等高三角形面积相等.
取BC作水平宽可知水平宽为3,根据△PBC面积为3,
可知铅垂高为2,
在y轴上取点Q使得CQ=2,过点Q作BC的平行线,
交点即为满足条件的P点.
当点Q坐标为(0,5)时,PQ解析式为:y=-x+5,
联立方程:,解之即可.
当点Q坐标为(0,1)时,PQ解析式为:y=-x+1,
联立方程:,解之即可.
33.(2026·上海金山·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点为,点.
(1)若抛物线经过点和,求的值;
(2)如果的面积小于3,求的取值范围;
(3)点关于原点的对称点,连接,且,直线与抛物线交于点(点在点右侧),当与相似时,求抛物线的表达式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据抛物线的对称轴可得,再将点代入抛物线,即可求出的值;
(2)根据抛物线的对称轴为直线,可得,再根据点与的位置关系,分两种情况表示的面积求解即可;
(3)由中心对称的性质可知,,,再根据直角三角形斜边中线等于斜边一半,得到,根据坐标两点的距离公式,求出的值,再根据抛物线的开口方向以及与线有两个交点,可知抛物线顶点在上方,则,从而确定,得出,,,,证明是等腰直角三角形,进而得出,再根据边角关系,推出当与相似时,只能,得到,从而得出,再代入抛物线解析式求出的值,即可得解.
【详解】(1)解:,
抛物线的对称轴为直线,
抛物线经过点,
抛物线的对称轴为直线,
,
抛物线为,
将点代入抛物线可得,
解得:;
(2)解:点,
,
抛物线的对称轴为直线,
,
当点在上方时,,
的面积小于3,
,
解得:;
当点在下方时,,
的面积小于3,
,
解得:;
综上可知,的取值范围为;
(3)解:如图,连接,,令与抛物线对称轴的交点为,
,点关于原点的对称点,
,,
,是的中点,
,
,
,
解得:或,
,
抛物线开口向下,
直线与抛物线交于点,
,
,
,
,,,,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,即,
,,
,
,
当与相似时,只能,
,
,
,
在点右侧,
,
将代入抛物线,得,
解得:,
抛物线的表达式为.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,待定系数法求函数解析式,中心对称的性质,勾股定理,直角三角形的斜边中线,等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识,利用数形结合的思想是解题关键.
34.(2025·上海嘉定·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点和,与轴交于点,顶点为,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是抛物线上对称轴右侧的点.
①当点在轴上方时,连接,如果,求点的坐标;
②如果点在对称轴上,且使与相似,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】(1)把A、B的坐标代入,求出b、c即可;
(2)①先求出直线的表达式为,过P作轴,交于Q,设,则,,结合,得出方程,解方程即可;
②先求出,根据与相似,且,则分两种情况讨论:当时,或,设,则或,分别解方程求出x,即可求出P的坐标;当时,过P作于H,证明,进而判断出与相似,,则或,然后同理可求出点P的坐标即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点和,与轴交于点,
∴,
解得,
∴;
(2)解:①令,解得,,
∴,
设直线的表达式为,
则,解得,
∴,
过P作轴,交于Q,
设,则,
∴,
∵,
∴,
解得(不符合题意舍去),,
∴,
∴;
②∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵点在对称轴上,且与相似,
∴当时,
或,
设,
则或,
解方程,得,,
∴,
∴,
解,得,,
∴,
∴,
当时,
过P作于H,
则,
又,
∴,
又与相似,
∴与相似,,
∴或,
同理可求或,
综上:或.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数表达式,二次函数的图象与性质,相似三角形的判定与性质等知识,利用分类讨论的思想和添加合适的辅助线是解答类似题的关键.
35.(2025·上海普陀·三模)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的表达式和对称轴;
(2)联结、,D为x轴上方抛物线上一点(与点C不重合),如果的面积与的面积相等,求点D的坐标;
(3)设点,点E在抛物线的对称轴上(点E在顶点上方),当,且时,求点E的坐标.
小普和同学们对这道题展开讨论,首先确定了答案的个数为________,接着同学们各自解题,做出辅助线:过点P作对称轴的垂线,垂足为点H,作x轴的垂线,垂足为点G.你发现下列条件中,没用的是________(选择:A.抛物线解析式;B.点D坐标;C.;D.),最终计算出正确答案;同学们对这道题展开反思,发现D条件可能是错误的,你赞同吗?请说明理由.
【答案】(1),直线
(2)
(3);;的条件是正确的,理由见详解
【分析】本题考查了待定系数法,二次函数与面积综合,二次函数与角度综合问题等;
(1)将点代入解析式,由对称轴公式,即可求解;
(2)设,由,即可求解;
(3)过点P作对称轴的垂线,垂足为点H,作x轴的垂线,垂足为点G,由相似三角形的判定方法得,由相似三角形的性质得,即可求解;能熟练利用待定系数法及二次函数性质、相似三角形的判定及性质进行求解是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意得
,
解得:,
,
,
对称轴为直线;
(2)解:如图,
当时,,
,
,
设,
,
,
,
,
解得:,(舍去),
;
(3)解:如图,过点P作对称轴的垂线,垂足为点H,作x轴的垂线,垂足为点G,
则,
∵轴,
∴,
∵,,
,
∵,
,
,
,
,
,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∴,,,
∴,
,
,
∴,
∴,
∴,即;
答案的个数为个,没用的是;的条件是正确的,
故答案为:;.
36.(2025·上海虹口·二模)如图,已知抛物线交轴于点和点,交轴于点.
(1)求直线的表达式,并用含的代数式表示该抛物线的对称轴;
(2)已知直线与抛物线交于点,与直线交于点,如果且,求抛物线的表达式;
(3)已知抛物线的对称轴为直线,点在抛物线上且位于第一象限,连接、,线段与轴相交于点,点在线段上,连接,如果,且,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点不存在
【分析】(1)先求得,进而待定系数法得出直线解析式为,将代入得:得出,进而根据抛物线对称轴公式,即可求解;
(2)由(1)抛物线解析式为,得出,进而求得得出,可得解方程得出点的值,即可求解.
(3)过作轴交轴于,过作轴交轴于,交于,则为等腰直角三角形,为等腰直角三角形,根据得出,进而得出,证明,得出是等腰直角三角形,根据得出,进而求得,最后判断得出不在线段上,故点不存在.
【详解】(1)解:在中,令得,
,
设直线解析式为
把,代入得:
,解得
直线解析式为,
把代入得:,
解得,
抛物线的对称轴为直线
(2)由(1)知,
抛物线解析式为,
,
,
解得,
令得,
,
在中,令得,
,
,
,
解得舍去或,
抛物线的表达式为;
(3)过作轴交轴于,过作轴交轴于,交于,如图:
抛物线对称轴为直线,
解得,
抛物线解析式为,
令得,
解得或,
,
,
为等腰直角三角形,
,
为等腰直角三角形,
设,则
,
∴
,即
,
,
,
,
,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,即,
.
,
是等腰直角三角形,
轴,则不在线段上,故点不存在.
【点睛】本题考查二次函数综合应用,相似三角形判定与性质,待定系数法,等腰直角三角形判定与性质等知识,解题的关键是作辅助线,构造相似三角形和全等三角形解决问题.
37.(2025·上海金山·二模)如图,在平面直角坐标系中,点在直线上,已知抛物线(为常数),抛物线与轴的两个交点为点、点(其中点在点左侧),顶点为.
(1)若抛物线经过点,求抛物线的表达式;
(2)求证:的面积是一个定值,并求出这个值;
(3)已知点,抛物线的顶点恰好落在的平分线上,点在抛物线上,若四边形为梯形,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)1
(3)或
【分析】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
(1)由待定系数法即可求解;
(2)由的面积公式,即可求解;
(3)当时,由点的坐标得,直线表达式中的值为 1 ,则直线的表达式为:,当时,同理可得,直线的表达式为:,分别味立和抛物线的表达式得:或,即可求解.
【详解】(1)解:将点的坐标代入一次函数表达式得:,
则,即点,
将点的坐标代入抛物线表达式得:,则,
则抛物线的表达式为:;
(2)证明:设点的横坐标分别为,
令,
则为上述方程的两个根,
则,
则点,
则,
则,
则的面积为定值;
(3)解:如图,∵恰好落在的平分线上,则,
∵点的纵坐标相同,则,
则,
则,
则,
即,
解得:( 不合题意的值已舍去),
则抛物线的表达式为:,
则点的坐标分别为:;
四边形为梯形,
当时,
设直线表达式为,
由点的坐标得,解得:,
直线表达式为,
设直线的表达式为:,代入,得:,解得:,
则直线的表达式为:,
当时,
设直线表达式为,
由点的坐标得,解得:,
直线表达式为,
设直线的表达式为:,代入,得:,解得:,
则直线的表达式为:,
分别联立和抛物线的表达式得:或,
解得:或(不合题意的值已舍去),
即点或.
38.(2025·上海杨浦·二模)已知平面直角坐标系,抛物线与x轴交于点A和点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,顶点为D,过点C作轴交抛物线于点E.
(1)直接写出抛物线的对称轴及点A、B的坐标;
(2)联结,如果平分,求a的值;
(3)点P是抛物线上一点,线段交于点F,如果,那么直线是否一定会经过一个定点?如果会,求出这个定点的坐标;如果不会,请说明理由.
【答案】(1)直线,
(2)
(3)直线恒过定点.
【分析】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,两点距离计算公式等等,熟知二次函数的相关知识是解题的关键.
(1)根据对称轴计算公式求出对称轴,再求出函数值为0时自变量的值即可求出A、B的坐标;
(2)根据平行线的性质和角平分线的定义可推出,则,再根据题意可得点C和点E关于抛物线的对称轴对称,则;求出点C坐标,进而表示出,根据建立方程求解即可;
(3)根据图形面积之间的关系可得,则,求出D、E坐标,进而得到直线解析式为,则直线解析式为,进一步求出,同理可得直线解析式为,据此可得答案.
【详解】(1)解:∵抛物线解析式为,
∴对称轴为直线,
当时,解得或,
∴;
(2)解:∵平分,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∵轴,且C、E都在抛物线上,
∴点C和点E关于抛物线的对称轴对称,
∴;
在中,当时,,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴或(舍去);
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴,
在中,当时,,
∴,
由对称性可知,
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
∴可设直线解析式为,
把代入中得:,解得,
∴直线解析式为,
联立解得或,
∴,
同理可得直线解析式为,
在中,当时,,
∴直线恒过定点.
考点六 特殊三角形问题
等腰三角形存在性问题的一般解题策略:
(1) 几何法——判断动点轨迹,作图确定位置,再求点的坐标。
常规题型为两定点一动点,可根据“两圆一线”解题。分以下三种情况进行讨论:
① 当AB=AP时,点P在以点A为圆心,AB为半径的圆上;
② 当BA=BP时,点P在以点B为圆心,AB为半径的圆上;
③ 当PA=PB时,点P在线段AB的垂直平分线上。
结合图形确定点P的具体位置,再根据腰长相等、三线合一等性质结合全等、相似、勾股定理等即可求出点的坐标。
直角三角形存在性问题的一般解题策略:
(1) 几何法——先判断动点轨迹,再作图确定位置,最后求点的坐标。
常规题型为两定点一动点,可根据“两线一圆”解题。分以下三种情况进行讨论:
① 当时,点P在过点A所作的线段AB的垂线上;
② 当时,点P在过点B所作的线段AB的垂线上;
③ 当时,点P在以AB为直径的圆上。
注意:如图,要除去A,B两个点。
确定点P的具体位置后,可添加辅助线构造“一线三垂直”型相似,列比例式进行求解。
(2) 代数法:
① 根据已知的动点位置,设出动点的坐标,并表示出AB,AP,BP三边的长;
② 分类讨论,根据,,分别列方程求解。
39.(2025·上海崇明·二模)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标互为倒数,就称这个点为“倒数点”.例如:都是“倒数点”.如果直线上有且只有一个“倒数点”,记作点.
(1)求直线的解析式以及点的坐标;
(2)已知抛物线经过直线上的“倒数点”点和点,顶点为.
①求顶点的坐标;
②抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形,若存在,求出点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②存在,
【分析】本题是二次函数综合题,主要考查了勾股定理、等腰直角三角形的性质、面积的计算等,要注意分类求解,避免遗漏.
(1)依题设点,代入,得,则,即可求解;
(2)①由待定系数法的即可求解;
②设,若是以为直角边的直角三角形,分为两种情况:或,分别求解即可.
【详解】(1)解:依题设点,代入,得,
∴,
直线上有且只有一个倒数点,
,解得,
,
.
直线的解析式是:,
由,得,
;
(2)解:①抛物线经过点,,且,
,
解方程组得:,
抛物线的表达式为:,
,
顶点.
②是抛物线上的点,
设,
若是以为直角边的直角三角形,
只有两种情况:或,
法1:(i)当时,
过点作直线轴,于,于,
,
,可得,
,
,
,
即,
整理得,
或(舍去),
.
(ii)当时,
同理可得,
,
或(舍去),
.
综上所述:.
法2:,,,
(i)当时,,
∴,
解得:或,
,
;
(ii)当时,,
∴,
解得:或,
,
.
综上所述:.
40.(2024·上海普陀·二模)在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与轴交于点、,抛物线的顶点在第一象限,且.
(1)当点P的坐标为时,求这个抛物线的表达式;
(2)抛物线表达式中有三个待定系数,求待定系数a与n之间的数量关系;
(3)以点P为圆心,为半径作,与直线相交于点M、N.当点P在直线上时,用含a的代数式表示的长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)是等腰直角三角形,当点P的坐标为时,则抛物线的对称轴为直线,得出,,然后待定系数法求解析式,即可求解;
(2)根据(1)的方法求得,待定系数法求解析式,进而得出;
(3)根据在上得出,根据(2)的结论得出,即,与直线相交于点M、N.设直线交轴于点,交轴于点,得出,则,求得,在中勾股定理求得,进而求得,即可求解.
【详解】(1)解:依题意,是等腰直角三角形,
当点P的坐标为时,则抛物线的对称轴为直线,
如图所示,过点作轴于点,
∴
∴,
将代入
解得:
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵抛物线与轴交于点、,抛物线的顶点在第一象限,且,
∴是等腰直角三角形,抛物线的顶点坐标为,
∴,
∴
代入
∴
即,
∵抛物线的顶点在第一象限,则
∴;
(3)∵在上
∴,即,
由(2)可得,即,
∴抛物线解析式为
∵与直线相交于点M、N.设直线交轴于点,交轴于点,
当时,,则,当时,,则,
∴,则是等腰直角三角形,,
∵是等腰直角三角形,则,
∴,
延长交于点,则,连接,,
∵,
∴,
∴
∵,
∴,
在中,,,
∴ ,
∴,
又∵,
∴.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,垂径定理,等腰三角形的性质,勾股定理,一次函数与坐标轴的交点问题,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
41.(2024·上海金山·二模)已知:抛物线经过点、,顶点为P.
(1)求抛物线的解析式及顶点P的坐标;
(2)平移抛物线,使得平移后的抛物线顶点Q在直线上,且点Q在y轴右侧.
若点B平移后得到的点C在x轴上,求此时抛物线的解析式;
若平移后的抛物线与y轴相交于点D,且是直角三角形,求此时抛物线的解析式.
【答案】(1),顶点P的坐标是
(2);
【分析】(1)把点和点的坐标代入二次函数的解析式,用待定系数法求解即可;
(2)先求直线的解析式,设Q点的坐标是,再根据抛物线平称的规律求解即可;
抛物线与y轴的交点是D(0,),分两种情况:或,根据等腰直角三角形的性质求解即可.
【详解】(1)由题意得:,
∴,抛物线的解析式为,
,顶点P的坐标是.
(2)①设直线的解析式是,
∴,
∴,
∴直线的解析式是,
设Q点的坐标是,其中,此时抛物线的解析式是,
∵点B平移后得到的点C在x轴上,
∴抛物线向上平移了3个单位,
∴,即,
∴此时抛物线的解析式是,即.
②抛物线,与y轴的交点是D(0,),
如果,即轴不合题意,
如果,
∵,,
∴,
∴,
∴,
作轴,则,
∴,
∵, ,
∴,
解得(不合题意,舍去)或,
∴,
此时抛物线的解析式是,即.
【点睛】本题考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的图象及性质,二次函数的平移,二次函数与直角三角形综合,掌握二次函数的图象及性质,综合运用二次函数的知识解决问题是解题的关键.
知识1 等腰三角形的存在性
等腰三角形存在性问题
【问题描述】
如图,点A坐标为(1,1),点B坐标为(4,3),在x轴上取点C使得△ABC是等腰三角形.
【几何法】“两圆一线”得坐标
(1)以点A为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有AB=AC;
(2)以点B为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有BA=BC;
(3)作AB的垂直平分线,与x轴的交点即为满足条件的点C,有CA=CB.
【注意】若有三点共线的情况,则需排除.
作图并不难,问题是还需要把各个点坐标算出来,可通过勾股或者三角函数来求.
同理可求,下求.
显然垂直平分线这个条件并不太适合这个题目,如果A、B均往下移一个单位,当点A坐标为(1,0),点B坐标为(4,2)时,可构造直角三角形勾股解:
而对于本题的,或许代数法更好用一些.
【代数法】表示线段构相等
(1)表示点:设点坐标为(m,0),又A点坐标(1,1)、B点坐标(4,3),
(2)表示线段:,
(3)分类讨论:根据,可得:,
(4)求解得答案:解得:,故坐标为.
【小结】
几何法:(1)“两圆一线”作出点;
(2)利用勾股、相似、三角函数等求线段长,由线段长得点坐标.
代数法:(1)表示出三个点坐标A、B、C;
(2)由点坐标表示出三条线段:AB、AC、BC;
(3)根据题意要求取①AB=AC、②AB=BC、③AC=BC;
(4)列出方程求解.
问题总结:
(1)两定一动:动点可在直线上、抛物线上;
(2)一定两动:两动点必有关联,可表示线段长度列方程求解;
(3)三动点:分析可能存在的特殊边、角,以此为突破口.
知识2 直角三角形的存在性
【问题描述】如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(1,1),点B坐标为(5,3),在x轴上找一点C使得△ABC是直角三角形,求点C坐标.
【几何法】两线一圆得坐标
(1)若∠A为直角,过点A作AB的垂线,与x轴的交点即为所求点C;
(2)若∠B为直角,过点B作AB的垂线,与x轴的交点即为所求点C;
(3)若∠C为直角,以AB为直径作圆,与x轴的交点即为所求点C.(直径所对的圆周角为直角)
重点还是如何求得点坐标,求法相同,以为例:
【构造三垂直】
求法相同,以为例:
构造三垂直步骤:
第一步:过直角顶点作一条水平或竖直的直线;
第二步:过另外两端点向该直线作垂线,即可得三垂直相似.
【代数法】表示线段构勾股
还剩下待求,不妨来求下:
(1)表示点:设坐标为(m,0),又A(1,1)、B(5,3);
(2)表示线段:,,;
(3)分类讨论:当为直角时,;
(4)代入得方程:,解得:.
还有个需要用到一个教材上并没有出现但是大家都知道的算法:
互相垂直的两直线斜率之积为-1.
考虑到直线与AB互相垂直,,可得:,
又直线过点A(1,1),可得解析式为:y=-2x+3,
所以与x轴交点坐标为,即坐标为.
确实很简便,但问题是这个公式出现在高中的教材上~
【小结】
几何法:(1)“两线一圆”作出点;
(2)构造三垂直相似,利用对应边成比例求线段,必要时可设未知数.
代数法:(1)表示点A、B、C坐标;
(2)表示线段AB、AC、BC;
(3)分类讨论①AB²+AC²=BC²、②AB²+BC²=AC²、③AC²+BC²=AB²;
(4)代入列方程,求解.
如果问题变为等腰直角三角形存在性,则同样可采取上述方法,只不过三垂直得到的不是相似,而是全等.
42.(2025·上海闵行·一模)在等腰直角三角形中,,点在抛物线上,点在轴上,两点的横坐标分别为1和的值为__________.
【答案】2
【分析】先求得,接着过点作轴于点,过点作轴于点,证明,得到,,那么,结合点坐标得到,然后解方程算得答案即可.
【详解】解:∵点在抛物线上, 两点的横坐标分别为1和,
∴,,
∴,
如图所示:过点作轴于点,过点作轴于点,
∴,
∵是等腰直角三角形,,
∴,,
∵过点作轴于点,过点作轴于点,
∴,
∵,
∴,
在和中,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴或,
∵,
∴.
故答案为:2.
【点睛】本题考查二次函数图象上点的坐标特征,等腰直角三角形的性质,坐标与图形性质,全等三角形的判定与性质,通过构造“型全等”三角形,结合点在抛物线上的坐标关系建立方程求解是关键.
43.(2024·上海浦东新·二模)在平面直角坐标系中,已知直线与x轴、y轴分别交于点A、点B,抛物线经过点A、B两点,顶点为点C.
(1)求b、c的值;
(2)如果点D在抛物线的对称轴上,射线平分,求点D的坐标;
(3)将抛物线平移,使得新抛物线的顶点E在射线上,抛物线与y轴交于点F,如果是等腰三角形,求抛物线的表达式.
【答案】(1),;
(2)
(3)或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)证明为等腰直角三角形,则点在上,点D′代入的解析式,即可求解;
(3)分情况讨论:当时,列出方程,即可求解;当或时,同理可解.
【详解】(1)解:把代入得,
∴点B坐标是,
把代入,得,
∴点A坐标是,
将点A、B坐标代入,得,
解得.
∴抛物线的表达式是.
(2)由(1)知,抛物线的表达式为,则其对称轴为直线,
∴,
作点D关于直线的对称点,交于点T,
∵平分,
∴由轴对称的性质可得:,
过点D作x轴的平行线交于点H,连接,
∵,,
∴, 则,
则为等腰直角三角形,
由轴对称的性质可得:为等腰直角三角形,
∴为等腰直角三角形,则点在上,
设点,
当,则,
∴,
∴,
∴点,
设直线为,
∴,解得:,
∴直线的表达,
将点代入上式得:,
解得:, 则点;
(3)设点,
则抛物线的表达式为:,
当时,,
即点,而,
∴,,
,
当时, 则,
解得:(舍去)或,
则抛物线的表达式为:;
当或时, 则或,
解得:(不合题意的值已舍去),
即抛物线的表达式为:,
综上,抛物线的表达式为:或.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到点的对称性、等腰三角形的性质,一元二次方程的解法等,分类求解是解题的关键.
44.(2023·上海徐汇·二模)如图,已知抛物线经过点,与x轴交于点B、.
(1)求抛物线的顶点M的坐标;
(2)点E在抛物线的对称轴上,且位于x轴的上方,将沿直线BE翻折,如果点C的对应点F恰好落在抛物线的对称轴上,求点E的坐标;
(3)点P在抛物线的对称轴上,点Q是抛物线上位于第四象限内的点,当为等边三角形时,求直线的表达式.
【答案】(1),顶点坐标为:.
(2)点E的坐标为;
(3)直线的函数表达式为.
【分析】(1)利用待定系数法求解抛物线的解析式,再化为顶点式,即可得到顶点坐标;
(2)先求解抛物线与x轴交于,, 可得,抛物线的对称轴为直线, 设抛物线的对称轴与x轴交于点H,则H点的坐标为, , 由翻折得, 由勾股定理,得, 求解, 由翻折得, 再利用三角函数可得答案;
(3)连接, 证明为等边三角形, 证明, 可得, 设与x轴相交于点K, 可得点K的坐标为.再利用待定系数法求解函数解析式即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,与x轴交于点B、.
∴,解得:,
∴抛物线为:,
∴顶点坐标为:.
(2)如图,令,
解得:,,
∵抛物线与x轴交于,,
∴,抛物线的对称轴为直线,
设抛物线的对称轴与x轴交于点H,则H点的坐标为, ,
由翻折得,
由勾股定理,得,
∴点F的坐标为,,
∴,
由翻折得,
∴,
∴点E的坐标为;
(3)连接,
∵, , 则为等边三角形,
∵,为等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵为等边三角形,,
∴,
设与x轴相交于点K,
∴.
∴点K的坐标为.
设直线的函数表达式为, 则 , 解得,
∴直线的函数表达式为.
【点睛】本题考查二次函数的应用,熟练掌握代入法求二次函数解析式,抛物线的性质,勾股定理,解直角三角形,全等三角形的判定,轴对称的性质,代入法求一次函数解析式是解本题的关键.
考点七 特殊四边形
平行四边形存在性问题的一般解题策略:
(1) 几何法
① “三定一动”,分别过三个定点A,B,C作对边的平行线,形成三个平行四边形。
② “两定两动”,按定边AB为平行四边形的边或者对角线进行讨论。
求点的坐标时,可利用平移法或构造全等三角形求解。
(2) 代数法
按对角线分三类进行讨论,根据中点坐标公式列出等式。
例如,若以A,B,C,D为顶点的四边形为平行四边形,则有
① 当AB为对角线时,;
② 当AC为对角线时,;
③ 当AD为对角线时,。
菱形存在性问题的一般解题策略:
(1)“两点一线”型:先转化为等腰三角形判定问题,确定直线上的动点,再转化为平行四边形的存在性问题,确定最后一个点。例如A,B为定点,C为直线l上一动点,D为平面内一点,以A,B,C,D为顶点作菱形,分以下两类情况讨论:
① 若AB为菱形的边,当AB=AC时,以点A为圆心,AB的长为半径作交直线于点,,最后根据平行四边形的性质作出点,;当BA=BC时,以点B为圆心,AB的长为半径作交直线于点,最后根据平行四边形的性质作出点。
② 若AB为菱形的对角线,作AB的垂直平分线交直线于点,交AB于点O,再根据OC=OD确定点的位置。
(2)其他:当动点条件较多时,分析动点从起始到最终的运动情况,可以选择某条线段为边或者对角线进行分类讨论,画出图形,再根据平行四边形的性质,以及菱形邻边相等、对角线互相垂直等性质找到等量关系进行求解。
矩形存在性问题一般解题策略:
(1)“两点一线”型:先转化为直角三角形判定问题,确定直线上的动点,再转化为平行四边形的存在性问题,确定最后一个点。A,B为定点,C为直线l上一动点,D为平面内一点,以A,B,C,D为顶点作矩形,分以下3类情况讨论:
① 当时,如图1,过点A作交直线于点,再根据平行四边形的性质确定点的位置;
② 当时,过点B作交直线于点,再根据平行四边形的性质确定点的位置;
③ 当时,以AB为直径作,交直线于点,,再根据平行四边形的性质确定点,的位置。
(2)其他:当动点条件较多时,分析动点从起始到最终的运动情况,可以选择某个角为直角或者某条线段为边或对角线进行分类讨论,画出图形,再根据平行四边形的性质,以及矩形对角线相等的性质或者构造一线三垂直相似模型列比例式求解。
45.(2025·上海·模拟预测)我们称抛物线为的“轮换抛物线”.已知在平面直角坐标系中,抛物线N是抛物线M的“轮换抛物线”.
(1)假设M的解析式是(p为常数),抛物线N过点,求抛物线M的顶点坐标.
(2)假设M、N和y轴正半轴分别交于点P和,点是线段的一个三等分点(),若M、N都关于同一条直线对称,求该直线的表达式.
(3)假设M、N均过和B.以A为起点,向右作和x轴平行的射线,从左到右依次交N、M于点C、D.平面中有一点E,如果四边形是菱形,求点E的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数与几何综合,熟练利用二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据题意,利用待定系数法即可解答;
(2)根据题意得到,然后利用,可得,代入即可解答;
(3)利用菱形的性质分别表示出点的坐标,再列方程求出的值即可解答.
【详解】(1)解:M的解析式是,
的解析式是
把点代入,
得,
M的解析式是,
则顶点坐标为;
(2)解:对称轴相同
,
由题可得:与轴交于点,与轴交于点,
点是线段的一个三等分点(),
,
,
即
∴对称轴的表达式为
(3)解:∵M,N过,
,
则,
(舍去),,
∴,
当,即时,
则M过A,B,D,开口朝下,与不符合,故舍去;
当,则则,两函数是同一函数,此时重合,无法组成菱形,故舍去;
当,即时,
把代入,可得,
解得(舍去)或,
∴
为菱形,
,,
∴,,
∴,即,
解得(舍去),
∴
∴.
46.(2025·上海徐汇·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与直线交于点和.
(1)求抛物线的表达式;
(2)已知点在轴上,当以点A、B、O、D为顶点的四边形是矩形时,求点到直线的距离;
(3)设直线与轴交于点,已知点P、Q在直线上且在直线的下方(点在点的右侧),如果,求点P、Q的坐标.
【答案】(1);
(2)点D到的距离为;
(3),.
【分析】(1)先求出A和B坐标,再代入抛物线求解即可;
(2)利用矩形对角线相等求出,所以,再求出C点坐标,进而利用的面积建立方程求解即可;
(3)先求出直线的解析式,再设出P和Q坐标,利用两点距离公式表示出,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:将代入得,,
将代入得,,
∴,,
将A、B代入抛物线得,
,解得,
∴抛物线表达式为;
(2)解:如图,
∵,,
∴中点坐标为,
被y轴平分,
∴为对角线,
∴,
∴,
由可知,当时,,
∴,
∴,,
设点D到的距离为h,
则,
∴,
即点D到的距离为;
(3)解:∵直线与x轴交于点E,
∴当时,,即,
设直线的表达式为,
∴,解得,
∴直线的表达式为,
设,,且,
∵,
∴,
整理得,
∴,
∵,
∴,
即,
∵,
∴,即,
将代入上式得,
∴,
∴,.
【点睛】本题主要考查了求二次函数解析式、二次函数与坐标轴交点问题、矩形的性质、两点距离公式、一次函数点的坐标特征等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
知识1 平行四边形存在性问题
平行四边形性质:
(1)对应边平行且相等;
(2)对角线互相平分.
将其性质运用在在坐标系中:
(1)对边平行且相等可转化为:,
可以理解为点B移动到点A,点C移动到点D,移动路径完全相同.
(2)对角线互相平分转化为:,
可以理解为AC的中点也是BD的中点.
【小结】虽然由两个性质推得的式子并不一样,但其实可以化为统一:,
→.
当AC和BD为对角线时,结果可简记为:(各个点对应的横纵坐标相加)
方法突破
平行四边形存在性问题通常可分为“三定一动”和“两定两动”两大类问题.
1. 三定一动
已知A(1,2)B(5,3)C(3,5),在坐标系内确定点D使得以A、B、C、D四个点为顶点的四边形是平行四边形.
思路1:利用对角线互相平分,分类讨论:
设D点坐标为(m,n),又A(1,2)B(5,3)C(3,5),可得:
(1)BC为对角线时,,可得;
(2)AC为对角线时,,解得;
(3)AB为对角线时,,解得.
当然,如果对这个计算过程非常熟悉的话,也不用列方程解,直接列算式即可.
比如:,,.(此处特指点的横纵坐标相加减)
2. 两定两动
已知A(1,1)、B(3,2),点C在x轴上,点D在y轴上,且以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求C、D坐标.
【分析】
设C点坐标为(m,0),D点坐标为(0,n),又A(1,1)、B(3,2).
(1)当AB为对角线时,,解得,故C(4,0)、D(0,3);
(2)当AC为对角线时,,解得,故C(2,0)、D(0,-1);
(3)当AD为对角线时,,解得,故C(-2,0)、D(0,1).
【动点综述】
“三定一动”的动点和“两定两动”的动点性质并不完全一样,“三定一动”中动点是在平面中,横纵坐标都不确定,需要用两个字母表示,这样的我们姑且称为“全动点”,而有一些动点在坐标轴或者直线或者抛物线上,用一个字母即可表示点坐标,称为“半动点”.
从上面例子可以看出,虽然动点数量不同,但本质都是在用两个字母表示出4个点坐标.若把一个字母称为一个“未知量”也可理解为:全动点未知量=半动点未知量×2.
找不同图形的存在性最多可以有几个未知量,都是根据图形决定的,像平行四边形,只能有2个未知量.究其原因,在于平行四边形两大性质:
(1)对边平行且相等;
(2)对角线互相平分.
但此两个性质统一成一个等式: ,
两个等式,只能允许最多存在两个未知数,即我们刚刚所讲的平行四边形存在性问题最多只能存在2个未知量.
由图形性质可知未知量,由未知量可知动点设计,由动点设计可化解问题.
知识2 菱形存在性问题
菱形的常考判定:
(1)有一组邻边相等的平行四边形菱形;
(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
(3)四边都相等的四边形是菱形.
坐标系中的菱形存在性问题也是依据以上去得到方法.和平行四边形相比,菱形多一个“对角线互相垂直”或“邻边相等”,但这两者其实是等价的,故若四边形ABCD是菱形,则其4个点坐标需满足:
考虑到互相垂直的两条直线斜率之积为1在初中并不适合直接用,故取两邻边相等.
即根据菱形的图形性质,我们可以列出关于点坐标的3个等式,
故菱形存在性问题点坐标最多可以有3个未知量,与矩形相同.
因此就常规题型而言,菱形存在性至少有2个动点,多则有3个动点,可细分如下两大类题型:
(1)2个定点+1个半动点+1个全动点
(2)1个定点+3个半动点
解决问题的方法也可有如下两种:
思路1:先平四,再菱形
设点坐标,根据平四存在性要求列出“A+C=B+D”(AC、BD为对角线),再结合一组邻边相等,得到方程组.
思路2:先等腰,再菱形
在构成菱形的4个点中任取3个点,必构成等腰三角形,根据等腰存在性方法可先确定第3个点,再确定第4个点.
1. 例子:
如图,在坐标系中,A点坐标(1,1),B点坐标为(5,4),点C在x轴上,点D在平面中,求D点坐标,使得以A、B、C、D为顶点的四边形是菱形.
思路1:先平四,再菱形
设C点坐标为(m,0),D点坐标为(p,q).
(1)当AB为对角线时,由题意得:(AB和CD互相平分及AC=BC)
,解得:
(2)当AC为对角线时,由题意得:(AC和BD互相平分及BA=BC)
,解得:或
(3)当AD为对角线时,由题意得:
,解得:或
思路2:先等腰,再菱形
先求点C,点C满足由A、B、C构成的三角形一定是等腰三角形,用等腰存在性问题的方法先确定C,再确定D点.
(1)当AB=AC时,
C点坐标为,对应D点坐标为;
C点坐标为,对应D点坐标为.
(2)当BA=BC时,
C点坐标为(8,0),对应D点坐标为(4,-3);
C点坐标为(2,0),对应D点坐标为(-2,-3).
(3)AC=BC时,
C点坐标为,D点坐标为.
以上只是两种简单的处理方法,对于一些较复杂的题目,还需具体问题具体分析,或许有更为简便的方法.
知识3 矩形存在性问题
矩形的判定:(1)有一个角是直角的平行四边形;
(2)对角线相等的平行四边形;
(3)有三个角为直角的四边形.
【题型分析】
矩形除了具有平行四边形的性质之外,还有“对角线相等”或“内角为直角”,因此相比起平行四边形,坐标系中的矩形满足以下3个等式:
(AC为对角线时)
因此在矩形存在性问题最多可以有3个未知量,代入可以得到三元一次方程组,可解.
确定了有3个未知量,则可判断常见矩形存在性问题至少有2个动点,多则可以有3个.
题型如下:
(1)2个定点+1个半动点+1个全动点;
(2)1个定点+3个半动点.
【解析思路】
思路1:先直角,再矩形
在构成矩形的4个点中任取3个点,必构成直角三角形,以此为出发点,可先确定其中3个点构造直角三角形,再确定第4个点.对“2定+1半动+1全动”尤其适用.
引例:已知A(1,1)、B(4,2),点C在x轴上,点D在平面中,且以A、B、C、D为顶点的四边形是矩形,求D点坐标.
【分析】
点C满足以A、B、C为顶点的三角形是直角三角形,构造“两线一圆”可得满足条件的点C有、、、
在点C的基础上,借助点的平移思路,可迅速得到点D的坐标.
【小结】这种解决矩形存在性问题的方法相当于在直角三角形存在性问题上再加一步求D点坐标,也是因为这两个图形之间的密切关系方能如此.
思路2:先平行,再矩形
当AC为对角线时,A、B、C、D满足以下3个等式,则为矩形:
其中第1、2个式子是平行四边形的要求,再加上式3可为矩形.表示出点坐标后,代入点坐标解方程即可.
无论是“2定1半1全”还是“1定3半”,对于我们列方程来解都没什么区别,能得到的都是三元一次方程组.
知识4 正方形存在性问题
正方形判定:
(1)有一个角为直角的菱形;
(2)有一组邻边相等的矩形;
(3)对角线互相垂直平分且相等的四边形.
依据题目给定的已知条件选择恰当的判定方法,即可确定所求的点坐标.
从未知量的角度来说,正方形可以有4个“未知量”,因其点坐标满足4个等量关系,考虑对角线性质,互相平分(2个)垂直(1个)且相等(1个).
比如在平面中若已知两个定点,可以在平面中确定另外两个点使得它们构成正方形,而如果要求在某条线上确定点,则可能会出现不存在的情况,即我们所说的未知量小于方程个数,可能无解.
从动点角度来说,关于正方形存在性问题可分为:
(1)2个定点+2个全动点;
(2)1个定点+2个半动点+1个全动点;
甚至可以有:(3)4个半动点.
不管是哪一种类型,要明确的是一点,我们肯定不会列一个四元一次方程组求点坐标!
常用处理方法:
思路1:从判定出发
若已知菱形,则加有一个角为直角或对角线相等;
若已知矩形,则加有一组邻边相等或对角线互相垂直;
若已知对角线互相垂直或平分或相等,则加上其他条件.
思路2:构造三垂直全等
若条件并未给关于四边形及对角线的特殊性,则考虑在构成正方形的4个顶点中任取3个,必是等腰直角三角形,若已知两定点,则可通过构造三垂直全等来求得第3个点,再求第4个点.
总结:构造三垂直全等的思路仅适合已知两定点的情形,若题目给了4个动点,则考虑从矩形的判定出发,观察该四边形是否已为某特殊四边形,考证还需满足的其他关系.
正方形的存在性问题在中考中出现得并不多,正方形多以小题压轴为主.
47.(2025·上海闵行·一模)已知抛物线与轴交于点,顶点在直线上.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)将抛物线向右平移个单位,再向下平移个单位,得到新抛物线,新抛物线的顶点为,与抛物线的交点为点,如果四边形是平行四边形,求、之间的关系式;
(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴与直线交于点,与抛物线交于点,且,求此时抛物线上落在平行四边形内部的点(不包括与平行四边形的交点)的横坐标的取值范围.
【答案】(1),;
(2);
(3).
【分析】本题考查了二次函数的性质,属于二次函数综合题,掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据题意得出,,即可得到解析式,再求出顶点坐标即可;
(2)由题意得:,,根据在上,得出,即;
(3)先求出E,F的坐标,再根据,得出,求出m的值,得出t的取值范围.
【详解】(1)解:∵与轴交于点,顶点在直线上,
∴,,
∴,
∴,
∵当时,,
∴;
(2)解:由抛物线的平移可得,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,,,
∴,
∵在上,
∴,即;
(3)解:设直线的解析式为,
∵该直线过点,,
∴,解得,
∴,
当时,,即,
将,代入,
得:,即,
∴,,
∵,
∴,
∴解得:或(舍),
∵直线:与的交点为,,
∴.
48.(2024·上海虹口·二模)新定义:已知抛物线(其中),我们把抛物线称为的“轮换抛物线”.例如:抛物线的“轮换抛物线”为.
已知抛物线:的“轮换抛物线”为,抛物线、与轴分别交于点、,点在点的上方,抛物线的顶点为.
(1)如果点的坐标为,求抛物线的表达式;
(2)设抛物线的对称轴与直线相交于点,如果四边形为平行四边形,求点的坐标;
(3)已知点在抛物线上,点坐标为,当与相似时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】本题考查的是二次函数综合题,重点考查二次函数的性质、平行四边形性质及相似三角形性质,
(1)将点代入表达式,求出m的值,根据“轮换抛物线”定义写出即可;
(2)根据轮换抛物线定义得出抛物线表达式及点E、F坐标,并求出P、Q坐标,根据平行四边形性质得出列方程并解出m值,进而解决问题;
(3)求出,由点关于对称,平行于y轴,得到,根据和相似,分,两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:抛物线:与轴交于点坐标为,
当,代入,得,
,
抛物线表达式为,
抛物线的“轮换抛物线”为表达式为;
(2)解:抛物线:,
当时,,即与y轴交点为,
抛物线:的“轮换抛物线”为,
抛物线表达式为,
同理抛物线与y轴交点为,
抛物线对称轴为直线,
当时,,
抛物线的顶点坐标为,
当时,,
抛物线的对称轴与直线交点,
点在点的上方,
,
解得:,
,
四边形为平行四边形,
,即,
解得:,
;
(3)解:由(2)知
:,:,,,,,
点在抛物线上,
即,
如图,
点关于对称,
,
又平行于y轴,
,
,
和相似,
有两种可能:
情形1:,
,
,,
,
解得:(符合题意);
情形2:,
,
,,
,
解得:(符合题意)或(符合题意),
综上,当与相似时,的值为或或.
49.(2024·上海闵行·二模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线与x轴相交于、B两点,且与y轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如果点D是x正半轴上一点,,且四边形是菱形,请直接写出点D和点Q的坐标(不需要说明理由);
(3)由平面内不在同一直线上的一些线段首尾顺次连接所组成的封闭图形叫做多边形,对于平面内的一个多边形,画出它的任意一边所在的直线,如果其余各边都在这条直线的一侧,那么这个多边形叫做“凸多边形”:否则叫做“凹多边形”.如果点E是抛物线对称轴上的一个动点,纵坐标为t,且四边形是凹四边形(线段与线段不相交),求t的取值范围.
【答案】(1)
(2),
(3)或.
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)先求出点坐标,勾股定理逆定理求出,根据,得到为的中点,再根据菱形的性质,求出点坐标即可;
(3)求出直线的解析式,分别求出两条直线与对称轴的交点坐标,结合凹四边形的定义,讨论求解即可.
【详解】(1)解:把,代入,得:
,解得:,
∴;
(2)解:∵,
当时,解得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∵,
∵,
∴,
连接,则:,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴为的中点,
∴,
∵是菱形,
∴,
把点先向右平移个单位,再向上平移个单位得到点,
∴把点先向右平移个单位,再向上平移个单位得到点,
∴;
(3)解:∵,
∴对称轴为直线,
∴对称轴与轴的交点坐标为,
∵,,,
∴设直线的解析式为,把代入,得:,
∴,当时,,
∴直线与对称轴的交点坐标为,
同法可得:直线的解析式为:,直线与对称轴的交点坐标为,
∵点E是抛物线对称轴上的一个动点,纵坐标为t,且四边形是凹四边形,
∴当点在之间或当点在点下方,满足题意,
∴或.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法求函数解析式,勾股定理逆定理,等腰三角形的判定和性质,菱形的性质等知识点,综合性强,难度较大,属于压轴题,解题的关键是掌握相关知识点,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解.
试卷第1页,共3页
1 / 148
学科网(北京)股份有限公司
$核心方
、
抛物线与线段问题
解题策
铅锤法(
二、
抛物线与面积问题
割补法:
参数法:
二次函数综合题
构造直角
三、
抛物线与角度问题
利用相似
四、抛物线与特殊三角形问题
五、抛物线与特殊四边形问题
六、抛物线与相似三角形问题
距离公式:AB=√(x1-x2)2十(y1-y2)2
去
水平/竖直线段:AB=x1一c2或y1一y2
设点坐标:设抛物线上动点坐标为(t,at2十bt+c)
表示线段:用参数表示相关线段长度
略
建立函数:将线段关系转化为函数关系
求解分析:利用函数性质求解
水平宽:两端点水平距离
万能法)
铅锤高:第三点纵坐标差
S△=3×1-2×|-y中l
将不规侧图形分割为规侧图形
设动点坐标,建立面积函数
三角形:过点作坐标轴垂线
通过相似比求三角函数值
勾股定理逆定理:a2十b2=c2
直角三角形:
直径所对圆周角为直角
距离公式:AB=AC或AB=BC或AC=BC
等腰三角形:
中点坐标:底边中点与顶点连线垂直平分底边
等边三角形:三边相等
坐标法:利用中点坐标公式、距离公式
几何法:利用四边形性质定理
AA相似:两角对应相等
1.相似类型
SAS相似:两边成比例且夹角相等
SSS相似:三边对应成比例
设比例系数:设相似比为k,建立方程
2.常用技巧
分类讨论:对应顶点不同,多种情况
利用特殊角:30°、45°、60°等角的正切值
专题04 二次函数综合题
目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 二次函数角度问题(含锐角三角比) 5
考点二 二次函数相似三角形问题 32
考点三 二次函数图像平移问题 55
考点四 线段周长问题 67
考点五 面积问题 85
考点六 特殊三角形问题 127
考点七 特殊四边形 148
命题透视
命题形式
固定为解答题第24题,满分12分,是中考数学次压轴核心题型,呈现“重图象性质、强数形结合、融几何综合”的核心特点,以平面直角坐标系为载体,突出对函数建模能力、坐标运算能力、代数与几何综合分析能力的考查,是中考分数区分的核心模块之一。
命题内容
1.抛物线解析式求解为每年固定必考题,固定为第(1)问,核心考查待定系数法代入点坐标求函数参数。
2.抛物线图象平移变换、增减性分析、对称轴与顶点坐标、与坐标轴交点求解为高频考点,集中在第(2)问,聚焦二次函数核心图象性质的应用。
3.与几何图形(等腰直角三角形、直角梯形、特殊三角形)结合,融合角度关系、三角函数、线段数量关系考查,为第(3)问固定命题方向,核心考查数形结合思想与代数几何综合推理能力。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
抛物线解析式求解(待定系数法)
T24(1):代入两点坐标求抛物线参数a、c,确定解析式
T24(1):待定系数法求平移后新抛物线的表达式
T24(1):代入点坐标求抛物线参数b、c,确定解析式
T24(1):代入两点坐标求抛物线解析式
T24(1):代入两点坐标求抛物线解析式
抛物线图象与基本性质
T24(2)①:抛物线顶点、与y轴交点坐标求解
T24(2)①:结合函数值范围求参数取值范围,分析抛物线增减性
T24(2):抛物线顶点坐标、对称轴与增减性分析
T24(2)ⅰ:抛物线对称轴与增减性分析,结合范围求参数取值
T24(2)①:抛物线对称轴求解,计算点到对称轴的距离
抛物线平移变换
无独立命题
T24:抛物线平移的坐标变换,平移前后点的对应关系分析
T24(3):抛物线平移后顶点坐标变换,结合平移性质求新抛物线解析式
T24(2):抛物线平移后顶点坐标变化,平移性质应用
无独立命题
二次函数与几何图形综合
T24(2)②:直角梯形的判定与性质,结合锐角三角函数求最小内角正弦值
T24(2)②:四边形对边平行的性质,结合坐标运算求点的坐标
无独立几何综合命题
T24(2)ⅱ:结合角度相等的条件,通过坐标运算求点的坐标
T24(2)②:等腰直角三角形的性质,结合坐标运算求抛物线上点的坐标
考情预测
1.必考:抛物线解析式求解(待定系数法),固定第(1)问,核心考查代入点坐标求参数的基础运算能力。
2.高频:抛物线平移变换、对称轴与增减性分析、顶点与坐标轴交点求解,集中在第(2)问,聚焦二次函数核心图象性质的灵活应用。
3.趋势:以特殊几何图形(等腰三角形、直角梯形、特殊四边形)为融合核心,结合角度关系、三角函数、线段数量关系命题,强化数形结合思想与代数几何综合推理能力的考查。
备考建议
1.锚定基础得分点:针对抛物线解析式求解专项突破,固化待定系数法解题流程,确保第(1)问零失分,筑牢综合题得分基础。
2.深耕核心考点:针对抛物线平移变换、图象性质开展专项训练,熟练掌握平移前后坐标变化规律、增减性与对称轴的对应关系,形成标准化解题思路。
3.突破综合难点:深耕二次函数与几何图形的综合题型,提炼“坐标定形→以形列式→代数求解”的解题逻辑,强化数形结合与综合分析能力。
4.规范解题表达:固化综合题的解题步骤,规范坐标运算、几何性质表述、参数求解过程,严控计算失误,适配中考阅卷评分标准。
考点一 二次函数角度问题(含锐角三角比)
(1)在坐标系中求任意角的三角函数值的步骤:
第1步:作垂线;
第2步:利用直角三角形,设未知数,建立方程或者利用面积法求垂线的长,进而求得三角函数值。
(2)解决特殊角存在性问题的一般策略:
①利用角度和差转化为正切值容易表示的角,当特殊角的边水平或竖直时,可直接放在直角三角形中表示边长,利用方程思想解题。
②先添加垂线,再构造一线三直角相似或全等。
③通过等角,找出相似,列比例式求解。
④如果特殊角顶点不确定,可考虑利用圆周角,确定圆心坐标和半径,进而求解。
1.(2025·上海·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线过,,与轴交于点,顶点为.
(1)求,的值.
(2)设抛物线过点,,且与轴交于点,顶点为.
①求的值;
②当四边形是直角梯形时,求该直角梯形中最小内角的正弦值.
2.(2022·上海·中考真题)已知:经过点,.
(1)求函数解析式;
(2)平移抛物线使得新顶点为(m>0).
①倘若,且在的右侧,两抛物线都上升,求的取值范围;
②在原抛物线上,新抛物线与轴交于,时,求点坐标.
3.(2026·上海松江·一模)在平面直角坐标系中,一条抛物线与轴交于点、点,与轴正半轴交于点,顶点为点,且.
(1)求该抛物线的表达式和点的坐标;
(2)是抛物线上位于第一象限内的一点,且.
①求点的坐标;
②将该抛物线向右平移,点移到点,新抛物线的顶点为,如果新抛物线上存在点,使得四边形是平行四边形,求平移的距离.
4.(2025·上海宝山·二模)在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将该抛物线沿射线方向平移,点A、B的对应点分别是点,且的面积比的面积大3.
① 求新抛物线的对称轴方程;
② P是新抛物线上一点,如果,求点P的坐标.
5.(2025·上海青浦·二模) 如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点,抛物线:经过两点,顶点为点,对称轴是直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点在第二象限,且在抛物线的对称轴上,如果,求点的坐标;
(3)将抛物线平移,得到抛物线,平移后,抛物线上的点落在点处,,,求平移后的抛物线的表达式.
知识1 特殊角问题
求tan15°:
tan22.5°:
一般半角三角函数值求法:
一般二倍角函数值求法:
二、特殊角在坐标系中的意义
对于直线y=x+m或直线y=-x+m,与x轴夹角为45°.
并且我们还可通过画图与计算得知:
即“y=kx+b的k”与“直线和x轴的夹角”存在某种固定的联系.
关系就是:(是直线与x轴的夹角).
三、坐标系中特殊角的处理
在坐标系中构造定角,从其三角函数值着手:
思路1:构造三垂直相似(或全等);
思路2:通过三角函数值化“角度条件”为“直线k”.
6.(2025·上海静安·二模)已知抛物线,的顶点分别为、,且它们都经过轴上的点.
(1)如果抛物线经过点,抛物线经过点,求这两个抛物线的表达式;
(2)已知,求的值;
(3)当时,能否确定系数、、的值?如果能,请求出相应的值;如果不能,请简要说明理由.
7.(2025·上海青浦·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过直线上的点,已知.
(1)求该拋物线的表达式;
(2)将抛物线先向右平移1个单位,再向上平移个单位后,所得新拋物线与轴相交于点,如果.
①求的值;
②设新拋物线的顶点为点,新拋物线上的点是点的对应点.联结,在新拋物线的对称轴上存在点,使得,求点的坐标.
8.(2025·上海奉贤·一模)在直角坐标平面中,直线向下平移5个单位后,正好经过抛物线的顶点C,抛物线与y轴交于点B.
(1)求点C的坐标;
(2)点M在抛物线对称轴上,且位于C点下方,当时,求点M的坐标;
(3)将原抛物线顶点C平移到直线上,记作点,新抛物线与y轴的交点记作点,当时,求的长.
考点二 二次函数相似三角形问题
平面直角坐标系中相似三角形存在性问题的解题策略
第1步:找到一组等角(通常为直角、对顶角、特殊角、公共角、内错角等,或通过互余等条件推得的等角)。
第2步:分类讨论,可按边或按角两个思路进行分析。
(1) 按边分类:以两个等角的两邻边列出两种比例关系,建立方程求解(首选方法);
(2) 按角分类:以另外两个内角对应相等进行分类,利用正切值相等建立方程或者进行角的转化(按边分类不方便时,考虑按角分类,一般需要准确作图,数形结合分析等角产生的性质)。
9.(2024·上海·中考真题)在平面直角坐标系中,已知平移抛物线后得到的新抛物线经过和.
(1)求平移后新抛物线的表达式;
(2)直线()与新抛物线交于点P,与原抛物线交于点Q.
①如果小于3,求m的取值范围;
②记点P在原抛物线上的对应点为,如果四边形有一组对边平行,求点P的坐标.
10.(2026·上海徐汇·一模)如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点.已知.
(1)求抛物线的表达式及顶点的坐标;
(2)将抛物线向上平移,设点的对应点为点,射线交线段于点.
①如果恰好平分,求平移之后的抛物线的表达式;
②如果与相似,求平移的距离.
11.(2025·上海·二模)在平面直角坐标系中点A、B的坐标分别是和.
(1)求出直线的解析式.
(2)过原点的抛物线W的顶点P在线段上,与x轴正半轴交于点Q.
(i)向右平移抛物线得到抛物线,若同时过点Q和点A,求平移的距离和的表达式.
(ii)延长交y轴于点C,将线段绕原点逆时针旋转得到线段.当和相似时,求点P的坐标.
12.(2025·上海浦东新·二模)在平面直角坐标系中(如图),顶点为的抛物线经过原点,直线交y轴于点B.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将抛物线先向右平移个单位,再向下平移个单位,使得新抛物线的顶点D恰好落在抛物线上.抛物线的对称轴交直线于点E.连接.
①连接,当线段的中垂线经过点A时,求的值;
②线段交抛物线的对称轴于点F,当与相似时,求代数式的值.
知识1 相似三角形存在性问题
【相似判定】
判定1:三边对应成比例的两个三角形是相似三角形;
判定2:两边对应成比例且夹角相等的两个三角形是相似三角形;
判定3:有两组角对应相等的三角形是相似三角形.
以上也是坐标系中相似三角形存在性问题的方法来源,根据题目给的已知条件选择恰当的判定方法,解决问题.
【题型分析】
通常相似的两三角形有一个是已知的,而另一三角形中有1或2个动点,即可分为“单动点”类、“双动点”两类问题.
【思路总结】
根据相似三角形的做题经验,可以发现,判定1基本是不会用的,这里也一样不怎么用,对比判定2、3可以发现,都有角相等!
所以,要证相似的两个三角形必然有相等角,关键点也是先找到一组相等角.
然后再找:
思路1:两相等角的两边对应成比例;
思路2:还存在另一组角相等.
事实上,坐标系中在已知点的情况下,线段长度比角的大小更容易表示,因此选择方法可优先考虑思路1.
一、如何得到相等角?
二、如何构造两边成比例或者得到第二组角?
13.(2025·上海普陀·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线的开口向下,与轴交于点和,与轴交于点.直线交抛物线于点.
(1)如图,抛物线的对称轴是直线.
①求此时抛物线的表达式;
②如果,求点的横坐标;
(2)如果点关于直线的对称点恰好是的重心,求的值.
14.(2025·上海宝山·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点为D,点A、B在抛物线上,且都在y轴右侧,横坐标分别是m,.
(1)连接、,求的值(结果用含a的代数式表示);
(2)如果y轴上存在点C,使得,且,
①求抛物线的表达式;
②若,点E在y轴上,且与相似,求点E的坐标
15.(2024·上海长宁·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴分别交于点A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点,其对称轴为直线.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点F是上述抛物线上位于第一象限的一个动点,直线分别与y轴、线段交于点D、E.
①当时,求的长;
②联结,如果的面积是面积的3倍,求点F的坐标.
考点三 二次函数图像平移问题
16.(2023·上海·中考真题)在平面直角坐标系中,已知直线与x轴交于点A,y轴交于点B,点C在线段上,以点C为顶点的抛物线M:经过点B.
(1)求点A,B的坐标;
(2)求b,c的值;
(3)平移抛物线M至N,点C,B分别平移至点P,D,联结,且轴,如果点P在x轴上,且新抛物线过点B,求抛物线N的函数解析式.
17.(2025·江苏南京·中考真题)(1)将函数的图象向右平移2个单位长度,平移后的函数图象与轴交点的纵坐标是___________;
(2)平移函数的图象,在这个过程中,它的顶点都在一次函数的图象上.设平移后的函数图象的顶点的横坐标为,与轴交点的纵坐标为,随的变化而变化.
①若,当时,求的取值范围.
②设函数的图象与轴、轴的交点分别为,,点在线段上.当取不同值时,下列关于的变化趋势的描述:(a)随的增大而增大;(b)随的增大而减小;(c)随的增大先增大后减小;(d)随的增大先减小后增大.其中,所有可能出现的序号是__________.(说明:全部填对的得满分,有填错的不得分)
18.(2025·宁夏·中考真题)如图,抛物线与轴负半轴交于点,与轴交于点,顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,将直线沿轴向上平移个单位长度,当它与抛物线有交点时,求的取值范围;
(3)如图2,抛物线的对称轴交直线于点,交轴于点,连接.抛物线上是否存在点(不与点重合),使得.若存在,直接写出点的横坐标;若不存在,说明理由.
19.(2025·江苏常州·中考真题)如图:在平面直角坐标系中,一次函数的图像分别与x轴,y轴交于点A、B,点C是线段上一点,C与B不重合.二次函数(a,b,c是常数,且)的图像经过点B,顶点是C.将该二次函数的图像平移后得到新抛物线,、分别是B、C的对应点,且点落在x轴正半轴上,点的纵坐标为.
(1)______;
(2)求点C的坐标;
(3)已知新抛物线与y轴交于点,点、在新抛物线上,若对于满足的任意实数,总成立,求实数m的取值范围.
20.(2024·山东泰安·中考真题)如图,抛物线的图象经过点,与轴交于点A,点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)将抛物线向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到抛物线,求抛物线的表达式,并判断点是否在抛物线上;
(3)在轴上方的抛物线上,是否存在点,使是等腰直角三角形.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
考点四 线段周长问题
21.(2026·上海杨浦·二模)已知二次函数经过点;;
(1)直接写出二次函数的解析式、对称轴、顶点坐标、变化趋势.
(2)设该二次函数图象与x轴交于点A(点A在抛物线的右侧),与y轴交于点B,顶点为C,直接写出的面积和周长.
22.(2025·上海奉贤·二模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点,抛物线顶点在第一象限且在直线上.
(1)求抛物线的表达式;
(2)向上平移直线,交抛物线于两点(在左侧),当时,求点坐标;
(3)将抛物线向右平移个单位,平移后的抛物线与原抛物线交于点,顶点为,如果,求的值.
23.(2025·上海黄浦·二模)在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与轴交于、两点(点在点右侧),与轴正半轴交于点,顶点为.
(1)如果,求抛物线的表达式;
(2)用含的代数式表示点的坐标;
(3)联结、,直线交轴于点,如果,求抛物线的表达式.
24.(2024·上海普陀·一模)如图,抛物线的顶点为,为对称轴上一点,如果,那么点M的坐标是________.
25.(2025·上海徐汇·模拟预测)如图:抛物线与直线交于点A,B.其中点B的横坐标为2.点是线段上的动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)过点P的直线垂直于x轴,交抛物线于点Q,求:线段长的最大值
(3)在平角直角坐标系中,我们把横、纵坐标都为整数的点称为整点,记顶点都是整点的四边形为整点四边形,在(2)的情况下,在平面内找出所有符合要求的整点R,使P、Q、B、R为整点平行四边形,请直接写出整点R的坐标
26.(2023·上海杨浦·三模)已知抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点,顶点为点D.
(1)求抛物线的表达式和顶点D的坐标;
(2)点P是线段上的一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点E,如果,求点P的坐标;
(3)在第(2)小题的条件下,点F在y轴上,且点F到直线的距离相等,求线段的长.
27.(2023·上海崇明·二模)如图,在直角坐标平面中,直线分别与x轴、y轴交于A、B两点,抛物线经过A、B两点,点D是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)抛物线与x轴的另一个交点为C,点在抛物线对称轴左侧的图象上,将抛物线向上平移m个单位(),使点M落在内,求m的取值范围;
(3)对称轴与直线交于点E,P是线段AB上的一个动点(P不与E重合),过P作y轴的平行线交原抛物线于点Q,当时,求点Q的坐标.
考点五 面积问题
二次函数与面积综合题型的解题方法:
(1) 求固定三角形的面积:公式法或者割补法.
(2) 三角形的顶点中有一个动点,求最值:
方法①设动点坐标,用割补法表示出三角形的面积,配方即可求得最值,割补法作辅助线一般为坐标轴的平行线,或者作某个四边形的对角线等;
方法②运用一次函数思想,过动点作对边的平行线,当直线和抛物线有一个交点时,三角形的面积最大.
(3) 面积比问题:将面积比转化为线段比,然后通过相似转化为比例.
28.在平面直角坐标系xOy中(如图).已知抛物线经过点A(﹣1,0)和点B(0,),顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)求线段CD的长;
(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果点M在y轴上,且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.
29.(2026·上海崇明·二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于和点,顶点为.
(1)求此抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)抛物线的对称轴与轴交于点,点是抛物线上横坐标为2的一点,与对称轴交于点,连接.
①求的值;
②设直线与轴交于点,过点作的平行线,与轴交于点,当四边形是直角梯形时,求的正切值.
30.(2026·上海虹口·二模)已知抛物线.
(1)画抛物线时,如果列出的两组数据如表(信息不完整)所示,请直接写出该抛物线的对称轴,并求此时和之间的数量关系;
1
2
2
(2)已知点为抛物线与轴的交点,点、在抛物线上,连接、、和.
①如果四边形为正方形,那么的值是 ,和之间的数量关系是 ;
②如图,当时,已知四边形为菱形,.点在抛物线上且横坐标为2,连接、,如果的面积为,求抛物线的表达式.
31.(2026·上海松江·二模)在平面直角坐标系中,一次函数与轴交于点,与轴交于点,是直线上一点(不与点重合),且,抛物线经过、两点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点在抛物线上,且位于第一象限,如果四边形是梯形,求梯形的面积;
(3)点、都在第三象限,其中点在抛物线上,点在抛物线的对称轴上,如果与相似,且边与边对应,求点的坐标.
32.(2026·上海虹口·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线交轴于点和点,交轴于点,抛物线的顶点为.
(1)直接写出点的坐标,并用含的代数式表示顶点的坐标;
(2)将该抛物线平移得到新抛物线,所得新抛物线的最高点是,且与轴的交点为,连接、,如果的面积为6,求的值;
(3)当点的坐标为时,如果点在抛物线上,且,求点的坐标.
知识1 铅锤法球三角形的面积
【铅垂法大全】
(1)取AB作水平宽,过点C作铅垂高CD.
(2)取AC作水平宽,过点B作BD⊥x轴交直线AC于点D,BD即对应的铅垂高,
(3)取BC作水平宽,过点A作铅垂高AD.
甚至,还可以横竖互换,在竖直方向作水平宽,在水平方向作铅垂高.
(4)取BC作水平宽,过点A作铅垂高AD.
(5)取AC作水平宽,过点B作铅垂高BD.
(6)取AB作水平宽,过点C作铅垂高CD.
知识2 四边形的面积问题
连对角线分割为两个三角形即可求得面积,三角形面积参考铅垂法.
知识3 面积比例问题
策略一:运用比例计算类
策略二:转化面积比
如图,B、D、C三点共线,考虑△ABD和△ACD面积之比.
转化为底:
共高,面积之比化为底边之比:则.
一般地,对于共边的两三角形△ABD和△ACD,连接BC,与AD交于点E,则.
策略三:转化
在有些问题中,高或底边并不容易表示,所以还需在此基础上进一步转化为其他线段比值,比如常见有:“A”字型线段比、“8”字型线段比.
“A”字型线段比:.
“8”字型线段比:.
知识4 面积定值问题
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,连接BC,抛物线在线段BC上方部分取一点P,连接PB、PC,若△PBC面积为3,求点P坐标.
思路1:铅垂法列方程解.
根据B、C两点坐标得直线BC解析式:y=-x+3,
设点P坐标为,
过点P作PQ⊥x轴交BC于点Q,
则点Q坐标为(m,-m+3),
,
,
分类讨论去绝对值解方程即可得m的值.
思路2:构造等积变形
同底等高三角形面积相等.
取BC作水平宽可知水平宽为3,根据△PBC面积为3,
可知铅垂高为2,
在y轴上取点Q使得CQ=2,过点Q作BC的平行线,
交点即为满足条件的P点.
当点Q坐标为(0,5)时,PQ解析式为:y=-x+5,
联立方程:,解之即可.
当点Q坐标为(0,1)时,PQ解析式为:y=-x+1,
联立方程:,解之即可.
33.(2026·上海金山·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的顶点为,点.
(1)若抛物线经过点和,求的值;
(2)如果的面积小于3,求的取值范围;
(3)点关于原点的对称点,连接,且,直线与抛物线交于点(点在点右侧),当与相似时,求抛物线的表达式.
34.(2025·上海嘉定·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点和,与轴交于点,顶点为,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是抛物线上对称轴右侧的点.
①当点在轴上方时,连接,如果,求点的坐标;
②如果点在对称轴上,且使与相似,请直接写出点的坐标.
35.(2025·上海普陀·三模)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的表达式和对称轴;
(2)联结、,D为x轴上方抛物线上一点(与点C不重合),如果的面积与的面积相等,求点D的坐标;
(3)设点,点E在抛物线的对称轴上(点E在顶点上方),当,且时,求点E的坐标.
小普和同学们对这道题展开讨论,首先确定了答案的个数为________,接着同学们各自解题,做出辅助线:过点P作对称轴的垂线,垂足为点H,作x轴的垂线,垂足为点G.你发现下列条件中,没用的是________(选择:A.抛物线解析式;B.点D坐标;C.;D.),最终计算出正确答案;同学们对这道题展开反思,发现D条件可能是错误的,你赞同吗?请说明理由.
36.(2025·上海虹口·二模)如图,已知抛物线交轴于点和点,交轴于点.
(1)求直线的表达式,并用含的代数式表示该抛物线的对称轴;
(2)已知直线与抛物线交于点,与直线交于点,如果且,求抛物线的表达式;
(3)已知抛物线的对称轴为直线,点在抛物线上且位于第一象限,连接、,线段与轴相交于点,点在线段上,连接,如果,且,求点的坐标.
37.(2025·上海金山·二模)如图,在平面直角坐标系中,点在直线上,已知抛物线(为常数),抛物线与轴的两个交点为点、点(其中点在点左侧),顶点为.
(1)若抛物线经过点,求抛物线的表达式;
(2)求证:的面积是一个定值,并求出这个值;
(3)已知点,抛物线的顶点恰好落在的平分线上,点在抛物线上,若四边形为梯形,求点的坐标.
38.(2025·上海杨浦·二模)已知平面直角坐标系,抛物线与x轴交于点A和点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,顶点为D,过点C作轴交抛物线于点E.
(1)直接写出抛物线的对称轴及点A、B的坐标;
(2)联结,如果平分,求a的值;
(3)点P是抛物线上一点,线段交于点F,如果,那么直线是否一定会经过一个定点?如果会,求出这个定点的坐标;如果不会,请说明理由.
考点六 特殊三角形问题
等腰三角形存在性问题的一般解题策略:
(1) 几何法——判断动点轨迹,作图确定位置,再求点的坐标。
常规题型为两定点一动点,可根据“两圆一线”解题。分以下三种情况进行讨论:
① 当AB=AP时,点P在以点A为圆心,AB为半径的圆上;
② 当BA=BP时,点P在以点B为圆心,AB为半径的圆上;
③ 当PA=PB时,点P在线段AB的垂直平分线上。
结合图形确定点P的具体位置,再根据腰长相等、三线合一等性质结合全等、相似、勾股定理等即可求出点的坐标。
直角三角形存在性问题的一般解题策略:
(1) 几何法——先判断动点轨迹,再作图确定位置,最后求点的坐标。
常规题型为两定点一动点,可根据“两线一圆”解题。分以下三种情况进行讨论:
① 当时,点P在过点A所作的线段AB的垂线上;
② 当时,点P在过点B所作的线段AB的垂线上;
③ 当时,点P在以AB为直径的圆上。
注意:如图,要除去A,B两个点。
确定点P的具体位置后,可添加辅助线构造“一线三垂直”型相似,列比例式进行求解。
(2) 代数法:
① 根据已知的动点位置,设出动点的坐标,并表示出AB,AP,BP三边的长;
② 分类讨论,根据,,分别列方程求解。
39.(2025·上海崇明·二模)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标互为倒数,就称这个点为“倒数点”.例如:都是“倒数点”.如果直线上有且只有一个“倒数点”,记作点.
(1)求直线的解析式以及点的坐标;
(2)已知抛物线经过直线上的“倒数点”点和点,顶点为.
①求顶点的坐标;
②抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形,若存在,求出点的坐标.
40.(2024·上海普陀·二模)在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与轴交于点、,抛物线的顶点在第一象限,且.
(1)当点P的坐标为时,求这个抛物线的表达式;
(2)抛物线表达式中有三个待定系数,求待定系数a与n之间的数量关系;
(3)以点P为圆心,为半径作,与直线相交于点M、N.当点P在直线上时,用含a的代数式表示的长.
41.(2024·上海金山·二模)已知:抛物线经过点、,顶点为P.
(1)求抛物线的解析式及顶点P的坐标;
(2)平移抛物线,使得平移后的抛物线顶点Q在直线上,且点Q在y轴右侧.
若点B平移后得到的点C在x轴上,求此时抛物线的解析式;
若平移后的抛物线与y轴相交于点D,且是直角三角形,求此时抛物线的解析式.
知识1 等腰三角形的存在性
等腰三角形存在性问题
【问题描述】
如图,点A坐标为(1,1),点B坐标为(4,3),在x轴上取点C使得△ABC是等腰三角形.
【几何法】“两圆一线”得坐标
(1)以点A为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有AB=AC;
(2)以点B为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有BA=BC;
(3)作AB的垂直平分线,与x轴的交点即为满足条件的点C,有CA=CB.
【注意】若有三点共线的情况,则需排除.
作图并不难,问题是还需要把各个点坐标算出来,可通过勾股或者三角函数来求.
同理可求,下求.
显然垂直平分线这个条件并不太适合这个题目,如果A、B均往下移一个单位,当点A坐标为(1,0),点B坐标为(4,2)时,可构造直角三角形勾股解:
而对于本题的,或许代数法更好用一些.
【代数法】表示线段构相等
(1)表示点:设点坐标为(m,0),又A点坐标(1,1)、B点坐标(4,3),
(2)表示线段:,
(3)分类讨论:根据,可得:,
(4)求解得答案:解得:,故坐标为.
【小结】
几何法:(1)“两圆一线”作出点;
(2)利用勾股、相似、三角函数等求线段长,由线段长得点坐标.
代数法:(1)表示出三个点坐标A、B、C;
(2)由点坐标表示出三条线段:AB、AC、BC;
(3)根据题意要求取①AB=AC、②AB=BC、③AC=BC;
(4)列出方程求解.
问题总结:
(1)两定一动:动点可在直线上、抛物线上;
(2)一定两动:两动点必有关联,可表示线段长度列方程求解;
(3)三动点:分析可能存在的特殊边、角,以此为突破口.
知识2 直角三角形的存在性
【问题描述】如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(1,1),点B坐标为(5,3),在x轴上找一点C使得△ABC是直角三角形,求点C坐标.
【几何法】两线一圆得坐标
(1)若∠A为直角,过点A作AB的垂线,与x轴的交点即为所求点C;
(2)若∠B为直角,过点B作AB的垂线,与x轴的交点即为所求点C;
(3)若∠C为直角,以AB为直径作圆,与x轴的交点即为所求点C.(直径所对的圆周角为直角)
重点还是如何求得点坐标,求法相同,以为例:
【构造三垂直】
求法相同,以为例:
构造三垂直步骤:
第一步:过直角顶点作一条水平或竖直的直线;
第二步:过另外两端点向该直线作垂线,即可得三垂直相似.
【代数法】表示线段构勾股
还剩下待求,不妨来求下:
(1)表示点:设坐标为(m,0),又A(1,1)、B(5,3);
(2)表示线段:,,;
(3)分类讨论:当为直角时,;
(4)代入得方程:,解得:.
还有个需要用到一个教材上并没有出现但是大家都知道的算法:
互相垂直的两直线斜率之积为-1.
考虑到直线与AB互相垂直,,可得:,
又直线过点A(1,1),可得解析式为:y=-2x+3,
所以与x轴交点坐标为,即坐标为.
确实很简便,但问题是这个公式出现在高中的教材上~
【小结】
几何法:(1)“两线一圆”作出点;
(2)构造三垂直相似,利用对应边成比例求线段,必要时可设未知数.
代数法:(1)表示点A、B、C坐标;
(2)表示线段AB、AC、BC;
(3)分类讨论①AB²+AC²=BC²、②AB²+BC²=AC²、③AC²+BC²=AB²;
(4)代入列方程,求解.
如果问题变为等腰直角三角形存在性,则同样可采取上述方法,只不过三垂直得到的不是相似,而是全等.
42.(2025·上海闵行·一模)在等腰直角三角形中,,点在抛物线上,点在轴上,两点的横坐标分别为1和的值为__________.
43.(2024·上海浦东新·二模)在平面直角坐标系中,已知直线与x轴、y轴分别交于点A、点B,抛物线经过点A、B两点,顶点为点C.
(1)求b、c的值;
(2)如果点D在抛物线的对称轴上,射线平分,求点D的坐标;
(3)将抛物线平移,使得新抛物线的顶点E在射线上,抛物线与y轴交于点F,如果是等腰三角形,求抛物线的表达式.
44.(2023·上海徐汇·二模)如图,已知抛物线经过点,与x轴交于点B、.
(1)求抛物线的顶点M的坐标;
(2)点E在抛物线的对称轴上,且位于x轴的上方,将沿直线BE翻折,如果点C的对应点F恰好落在抛物线的对称轴上,求点E的坐标;
(3)点P在抛物线的对称轴上,点Q是抛物线上位于第四象限内的点,当为等边三角形时,求直线的表达式.
考点七 特殊四边形
平行四边形存在性问题的一般解题策略:
(1) 几何法
① “三定一动”,分别过三个定点A,B,C作对边的平行线,形成三个平行四边形。
② “两定两动”,按定边AB为平行四边形的边或者对角线进行讨论。
求点的坐标时,可利用平移法或构造全等三角形求解。
(2) 代数法
按对角线分三类进行讨论,根据中点坐标公式列出等式。
例如,若以A,B,C,D为顶点的四边形为平行四边形,则有
① 当AB为对角线时,;
② 当AC为对角线时,;
③ 当AD为对角线时,。
菱形存在性问题的一般解题策略:
(1)“两点一线”型:先转化为等腰三角形判定问题,确定直线上的动点,再转化为平行四边形的存在性问题,确定最后一个点。例如A,B为定点,C为直线l上一动点,D为平面内一点,以A,B,C,D为顶点作菱形,分以下两类情况讨论:
① 若AB为菱形的边,当AB=AC时,以点A为圆心,AB的长为半径作交直线于点,,最后根据平行四边形的性质作出点,;当BA=BC时,以点B为圆心,AB的长为半径作交直线于点,最后根据平行四边形的性质作出点。
② 若AB为菱形的对角线,作AB的垂直平分线交直线于点,交AB于点O,再根据OC=OD确定点的位置。
(2)其他:当动点条件较多时,分析动点从起始到最终的运动情况,可以选择某条线段为边或者对角线进行分类讨论,画出图形,再根据平行四边形的性质,以及菱形邻边相等、对角线互相垂直等性质找到等量关系进行求解。
矩形存在性问题一般解题策略:
(1)“两点一线”型:先转化为直角三角形判定问题,确定直线上的动点,再转化为平行四边形的存在性问题,确定最后一个点。A,B为定点,C为直线l上一动点,D为平面内一点,以A,B,C,D为顶点作矩形,分以下3类情况讨论:
① 当时,如图1,过点A作交直线于点,再根据平行四边形的性质确定点的位置;
② 当时,过点B作交直线于点,再根据平行四边形的性质确定点的位置;
③ 当时,以AB为直径作,交直线于点,,再根据平行四边形的性质确定点,的位置。
(2)其他:当动点条件较多时,分析动点从起始到最终的运动情况,可以选择某个角为直角或者某条线段为边或对角线进行分类讨论,画出图形,再根据平行四边形的性质,以及矩形对角线相等的性质或者构造一线三垂直相似模型列比例式求解。
45.(2025·上海·模拟预测)我们称抛物线为的“轮换抛物线”.已知在平面直角坐标系中,抛物线N是抛物线M的“轮换抛物线”.
(1)假设M的解析式是(p为常数),抛物线N过点,求抛物线M的顶点坐标.
(2)假设M、N和y轴正半轴分别交于点P和,点是线段的一个三等分点(),若M、N都关于同一条直线对称,求该直线的表达式.
(3)假设M、N均过和B.以A为起点,向右作和x轴平行的射线,从左到右依次交N、M于点C、D.平面中有一点E,如果四边形是菱形,求点E的坐标.
46.(2025·上海徐汇·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与直线交于点和.
(1)求抛物线的表达式;
(2)已知点在轴上,当以点A、B、O、D为顶点的四边形是矩形时,求点到直线的距离;
(3)设直线与轴交于点,已知点P、Q在直线上且在直线的下方(点在点的右侧),如果,求点P、Q的坐标.
知识1 平行四边形存在性问题平行四边形性质:
(1)对应边平行且相等;
(2)对角线互相平分.
将其性质运用在在坐标系中:
(1)对边平行且相等可转化为:,
可以理解为点B移动到点A,点C移动到点D,移动路径完全相同.
(2)对角线互相平分转化为:,
可以理解为AC的中点也是BD的中点.
【小结】虽然由两个性质推得的式子并不一样,但其实可以化为统一:,
→.
当AC和BD为对角线时,结果可简记为:(各个点对应的横纵坐标相加)
方法突破
平行四边形存在性问题通常可分为“三定一动”和“两定两动”两大类问题.
1. 三定一动
已知A(1,2)B(5,3)C(3,5),在坐标系内确定点D使得以A、B、C、D四个点为顶点的四边形是平行四边形.
思路1:利用对角线互相平分,分类讨论:
设D点坐标为(m,n),又A(1,2)B(5,3)C(3,5),可得:
(1)BC为对角线时,,可得;
(2)AC为对角线时,,解得;
(3)AB为对角线时,,解得.
当然,如果对这个计算过程非常熟悉的话,也不用列方程解,直接列算式即可.
比如:,,.(此处特指点的横纵坐标相加减)
2. 两定两动
已知A(1,1)、B(3,2),点C在x轴上,点D在y轴上,且以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求C、D坐标.
【分析】
设C点坐标为(m,0),D点坐标为(0,n),又A(1,1)、B(3,2).
(1)当AB为对角线时,,解得,故C(4,0)、D(0,3);
(2)当AC为对角线时,,解得,故C(2,0)、D(0,-1);
(3)当AD为对角线时,,解得,故C(-2,0)、D(0,1).
【动点综述】
“三定一动”的动点和“两定两动”的动点性质并不完全一样,“三定一动”中动点是在平面中,横纵坐标都不确定,需要用两个字母表示,这样的我们姑且称为“全动点”,而有一些动点在坐标轴或者直线或者抛物线上,用一个字母即可表示点坐标,称为“半动点”.
从上面例子可以看出,虽然动点数量不同,但本质都是在用两个字母表示出4个点坐标.若把一个字母称为一个“未知量”也可理解为:全动点未知量=半动点未知量×2.
找不同图形的存在性最多可以有几个未知量,都是根据图形决定的,像平行四边形,只能有2个未知量.究其原因,在于平行四边形两大性质:
(1)对边平行且相等;
(2)对角线互相平分.
但此两个性质统一成一个等式: ,
两个等式,只能允许最多存在两个未知数,即我们刚刚所讲的平行四边形存在性问题最多只能存在2个未知量.
由图形性质可知未知量,由未知量可知动点设计,由动点设计可化解问题.
知识2 菱形存在性问题
菱形的常考判定:
(1)有一组邻边相等的平行四边形菱形;
(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
(3)四边都相等的四边形是菱形.
坐标系中的菱形存在性问题也是依据以上去得到方法.和平行四边形相比,菱形多一个“对角线互相垂直”或“邻边相等”,但这两者其实是等价的,故若四边形ABCD是菱形,则其4个点坐标需满足:
考虑到互相垂直的两条直线斜率之积为1在初中并不适合直接用,故取两邻边相等.
即根据菱形的图形性质,我们可以列出关于点坐标的3个等式,
故菱形存在性问题点坐标最多可以有3个未知量,与矩形相同.
因此就常规题型而言,菱形存在性至少有2个动点,多则有3个动点,可细分如下两大类题型:
(1)2个定点+1个半动点+1个全动点
(2)1个定点+3个半动点
解决问题的方法也可有如下两种:
思路1:先平四,再菱形
设点坐标,根据平四存在性要求列出“A+C=B+D”(AC、BD为对角线),再结合一组邻边相等,得到方程组.
思路2:先等腰,再菱形
在构成菱形的4个点中任取3个点,必构成等腰三角形,根据等腰存在性方法可先确定第3个点,再确定第4个点.
1. 例子:
如图,在坐标系中,A点坐标(1,1),B点坐标为(5,4),点C在x轴上,点D在平面中,求D点坐标,使得以A、B、C、D为顶点的四边形是菱形.
思路1:先平四,再菱形
设C点坐标为(m,0),D点坐标为(p,q).
(1)当AB为对角线时,由题意得:(AB和CD互相平分及AC=BC)
,解得:
(2)当AC为对角线时,由题意得:(AC和BD互相平分及BA=BC)
,解得:或
(3)当AD为对角线时,由题意得:
,解得:或
思路2:先等腰,再菱形
先求点C,点C满足由A、B、C构成的三角形一定是等腰三角形,用等腰存在性问题的方法先确定C,再确定D点.
(1)当AB=AC时,
C点坐标为,对应D点坐标为;
C点坐标为,对应D点坐标为.
(2)当BA=BC时,
C点坐标为(8,0),对应D点坐标为(4,-3);
C点坐标为(2,0),对应D点坐标为(-2,-3).
(3)AC=BC时,
C点坐标为,D点坐标为.
以上只是两种简单的处理方法,对于一些较复杂的题目,还需具体问题具体分析,或许有更为简便的方法.
知识3 矩形存在性问题
矩形的判定:(1)有一个角是直角的平行四边形;
(2)对角线相等的平行四边形;
(3)有三个角为直角的四边形.
【题型分析】
矩形除了具有平行四边形的性质之外,还有“对角线相等”或“内角为直角”,因此相比起平行四边形,坐标系中的矩形满足以下3个等式:
(AC为对角线时)
因此在矩形存在性问题最多可以有3个未知量,代入可以得到三元一次方程组,可解.
确定了有3个未知量,则可判断常见矩形存在性问题至少有2个动点,多则可以有3个.
题型如下:
(1)2个定点+1个半动点+1个全动点;
(2)1个定点+3个半动点.
【解析思路】
思路1:先直角,再矩形
在构成矩形的4个点中任取3个点,必构成直角三角形,以此为出发点,可先确定其中3个点构造直角三角形,再确定第4个点.对“2定+1半动+1全动”尤其适用.
引例:已知A(1,1)、B(4,2),点C在x轴上,点D在平面中,且以A、B、C、D为顶点的四边形是矩形,求D点坐标.
【分析】
点C满足以A、B、C为顶点的三角形是直角三角形,构造“两线一圆”可得满足条件的点C有、、、
在点C的基础上,借助点的平移思路,可迅速得到点D的坐标.
【小结】这种解决矩形存在性问题的方法相当于在直角三角形存在性问题上再加一步求D点坐标,也是因为这两个图形之间的密切关系方能如此.
思路2:先平行,再矩形
当AC为对角线时,A、B、C、D满足以下3个等式,则为矩形:
其中第1、2个式子是平行四边形的要求,再加上式3可为矩形.表示出点坐标后,代入点坐标解方程即可.
无论是“2定1半1全”还是“1定3半”,对于我们列方程来解都没什么区别,能得到的都是三元一次方程组.
知识4 正方形存在性问题
正方形判定:
(1)有一个角为直角的菱形;
(2)有一组邻边相等的矩形;
(3)对角线互相垂直平分且相等的四边形.
依据题目给定的已知条件选择恰当的判定方法,即可确定所求的点坐标.
从未知量的角度来说,正方形可以有4个“未知量”,因其点坐标满足4个等量关系,考虑对角线性质,互相平分(2个)垂直(1个)且相等(1个).
比如在平面中若已知两个定点,可以在平面中确定另外两个点使得它们构成正方形,而如果要求在某条线上确定点,则可能会出现不存在的情况,即我们所说的未知量小于方程个数,可能无解.
从动点角度来说,关于正方形存在性问题可分为:
(1)2个定点+2个全动点;
(2)1个定点+2个半动点+1个全动点;
甚至可以有:(3)4个半动点.
不管是哪一种类型,要明确的是一点,我们肯定不会列一个四元一次方程组求点坐标!
常用处理方法:
思路1:从判定出发
若已知菱形,则加有一个角为直角或对角线相等;
若已知矩形,则加有一组邻边相等或对角线互相垂直;
若已知对角线互相垂直或平分或相等,则加上其他条件.
思路2:构造三垂直全等
若条件并未给关于四边形及对角线的特殊性,则考虑在构成正方形的4个顶点中任取3个,必是等腰直角三角形,若已知两定点,则可通过构造三垂直全等来求得第3个点,再求第4个点.
总结:构造三垂直全等的思路仅适合已知两定点的情形,若题目给了4个动点,则考虑从矩形的判定出发,观察该四边形是否已为某特殊四边形,考证还需满足的其他关系.
正方形的存在性问题在中考中出现得并不多,正方形多以小题压轴为主.
47.(2025·上海闵行·一模)已知抛物线与轴交于点,顶点在直线上.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)将抛物线向右平移个单位,再向下平移个单位,得到新抛物线,新抛物线的顶点为,与抛物线的交点为点,如果四边形是平行四边形,求、之间的关系式;
(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴与直线交于点,与抛物线交于点,且,求此时抛物线上落在平行四边形内部的点(不包括与平行四边形的交点)的横坐标的取值范围.
48.(2024·上海虹口·二模)新定义:已知抛物线(其中),我们把抛物线称为的“轮换抛物线”.例如:抛物线的“轮换抛物线”为.
已知抛物线:的“轮换抛物线”为,抛物线、与轴分别交于点、,点在点的上方,抛物线的顶点为.
(1)如果点的坐标为,求抛物线的表达式;
(2)设抛物线的对称轴与直线相交于点,如果四边形为平行四边形,求点的坐标;
(3)已知点在抛物线上,点坐标为,当与相似时,求的值.
49.(2024·上海闵行·二模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线与x轴相交于、B两点,且与y轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如果点D是x正半轴上一点,,且四边形是菱形,请直接写出点D和点Q的坐标(不需要说明理由);
(3)由平面内不在同一直线上的一些线段首尾顺次连接所组成的封闭图形叫做多边形,对于平面内的一个多边形,画出它的任意一边所在的直线,如果其余各边都在这条直线的一侧,那么这个多边形叫做“凸多边形”:否则叫做“凹多边形”.如果点E是抛物线对称轴上的一个动点,纵坐标为t,且四边形是凹四边形(线段与线段不相交),求t的取值范围.
试卷第1页,共3页
1 / 148
学科网(北京)股份有限公司
$