内容正文:
2026年九年级数学中考专题训练:二次函数压轴题(线段周长问题)
1.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且点A的坐标为(1,0).
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)判断△ABC的形状,并证明你的结论;
(3)点M是抛物线对称轴上的一个动点,当△ACM的周长最小时,求点M的坐标.
2.二次函数图象的顶点在原点O,经过点A;点F在y轴上,直线与y轴交于点H.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P是抛物线上的点,过点P作x轴的垂线与直线交于点M,求证:;
(3)当是等边三角形时,求P点的坐标.
3.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点
(1)求A点和点B的坐标;
(2)判断△ABC的形状,证明你的结论;
(3)点M是x轴上的一个动点,当MD+MC的值最小时,求点M的坐标.
4.如图,抛物线与x轴交于点,,交y轴于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P在下方的抛物线上,连接,与交于点E.和的面积分别记为,,令.若的值最大,求证:.
5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点,与轴相交于点.
(1)求抛物线的解析式和顶点的坐标;
(2)找出图中与相等的一个角,并证明;
(3)若点是第二象限内抛物线上的一点,当点到直线的距离最大时,求点的坐标.
6.已知,点M是二次函数y=ax2(a>0)图象上的一点,点F的坐标为(0,),直角坐标系中的坐标原点O与点M,F在同一个圆上,圆心Q的纵坐标为.
(1)求a的值;
(2)当O,Q,M三点在同一条直线上时,求点M和点Q的坐标;
(3)当点M在第一象限时,过点M作MN⊥x轴,垂足为点N,求证:MF=MN+OF.
7.如图,抛物线的顶点为,与轴交于点,点为轴上的一个定点.点是抛物线上一动点.
(1)求这条抛物线的函数解析式;
(2)已知直线是过点且垂直于轴的定直线,若点到直线的距离为,求证:;
(3)已知坐标平面内一点,求周长的最小值,并求出此时点坐标.
8.如图,抛物线经过、两点,直线交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)P是抛物线上一个动点(不与A重合),与抛物线的另一个交点为D,交直线于点E,连接,求证:轴.
(3)过点C的动直线交抛物线于M、N两点,分别交y轴于F、G两点,求证:为定值.
9.如图,抛物线的顶点E的横坐标为1,与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线过点B,与y轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)证明:;
(3)是否存在点,使点到A,B,C,D的距离都相等,若存在,求出点坐标,若不存在,请说明理由.
(4)设抛物线与直线另一交点为Q,F为线段上一点(不含端点),连接,一动点P从点A出发,沿线段以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段以每秒个单位的速度运动到Q后停止,当点F的坐标是多少时,点P在整个运动过程中用时最少?(直接写出答案)
10.已知抛物线y =kx2-4kx+3k(k>0),与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),在与y轴交于点C,顶点为D.
(1)如图1,当△ABD为等边三角形时,求k的值;
(2)点E为x轴下方抛物线y =kx2-4kx+3k(k>0)上一动点.
①如图2,抛物线的对称轴DH交x轴于点H,直线AE交y轴于点M,直线交对称轴DH于点N,求的值;
②如图3,若k =1,点F在x轴上方的抛物线上,EF交x轴于G,且∠FBA=∠EBA,FM⊥x轴于M,求证:FM =2MG.
11.如图,抛物线y=x2+mx+m(m>0)的顶点为A,交y轴于点C.
(1)求出点A的坐标(用含m的式子表示);
(2)若直线y=﹣x+n经过点A,与抛物线交于另一点B,证明:AB的长是定值;
(3)连接AC,延长AC交x轴于点D,作直线AD关于x轴对称的直线,与抛物线分别交于E、F两点.若∠ECF=90°,求m的值.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)顶点D的坐标为(﹣,);(2)△ABC是直角三角形(3)当M的坐标为(﹣,)
【分析】(1)将点A的坐标代入函数解析式求出b的值,然后将二次函数进行配方从而得出顶点坐标;
(2)根据二次函数的解析式分别得出点A、B、C的坐标,然后分别求出AC、BC和AB的长度,然后根据勾股定理的逆定理得出答案;
(3)由抛物线的性质可知,点A与点B关于对称轴对称,则BC与对称轴的交点就是点M,根据一次函数的交点求法得出点M的坐标.
【详解】解:(1)∵点A(1,0)在抛物线上,
∴+b+2=0,解得,,
抛物线的解析式为,
则顶点D的坐标为;
(2)△ABC是直角三角形,
证明:点C的坐标为(0,2),即OC=2,
当,
解得,x1=﹣4,x2=1,
则点B的坐标为(﹣4,0),即OB=4,OA=1,OB=4,
∴AB=5,
由勾股定理得,AC=,BC=,
AC2+BC2=25=AB2,
∴△ABC是直角三角形;
(3)由抛物线的性质可知,点A与点B关于对称轴对称,
连接BC交对称轴于M,此时△ACM的周长最小,
设直线BC的解析式为:y=kx+b,
由题意得,, 解得,,
则直线BC的解析式为:,
当x=时,,
∴当M的坐标为.
【点睛】本题主要考查的是二次函数的性质以及一次函数的交点坐标,属于中等难度的题型.待定系数法求函数解析式是解决这个问题的关键.
2.(1)解:∵二次函数图象的顶点在原点O,
∴设二次函数的解析式为,
将点A代入得:,
∴二次函数的解析式为;
(2)解:设P ,
∵F,
∴,
∵,且点M在直线上,
∴,
∴;
(3)解:当是等边三角形时,,
∴,
在中,,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴满足条件的点P的坐标为或.
3.(1);(2)△ABC是直角三角形,详见解析;(3).
【分析】(1)令y=0时进行求解即可;
(2)根据(1)及题意可得A、B、C的坐标,然后根据两点距离公式及勾股定理的逆定理进行求解即可;
(3)作点C关于x轴的对称点,然后连接,与x轴交于点M,则点M即为MD+MC的最小值时与x轴的交点,然后求解直线的解析式即可.
【详解】解:(1)当y=0时,,
,
;
(2)△ABC是直角三角形.理由如下:
,
AB=5,
,
,
,
,
,
△ABC是直角三角形;
(3)作点C关于x轴的对称点,然后连接,与x轴交于点M,根据轴对称性及两点之间线段最短可知,则点M即为MD+MC的最小值时与x轴的交点,如图所示:
,
,
顶点的坐标为,
设直线的解析式为,则有:
,
,
,
当y=0时,,则,
.
【点睛】本题主要考查二次函数的综合,熟练掌握二次函数的图像与性质是解题的关键,注意运用两点距离公式及利用轴对称的性质求解最短路径的问题.
4.(1)
(2)见解析
【分析】(1)根据待定系数法求解即可.
(2)先求出,再求出直线的表达式.如图,作,交于点F.设点P的坐标为,则点F的坐标为,表示出,证明,得出,可得.即.得出当时,w的值最大.此时点P的坐标为.根据点C的坐标为,得出.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,,
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为.
(2)证明:中,令,则,
∴,
设直线的表达式为,
∴,解得:,
∴直线的表达式为.
如图,作,交于点F.
设点P的坐标为,则点F的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
即.
∴当时,w的值最大.
此时点P的坐标为.
∵点C的坐标为,
∴.
5.(1),顶点坐标;(2)图中与相等的一个角是,证明见解析;(3)点的坐标是.
【分析】(1)利用待定系数法把和代入中,得,解方程组,得到抛物线配方为顶点式即可;
(2)图中与相等的一个角是,求出抛物线与x轴的交点A,可得,.利用勾股定理求,,,利用勾股定理逆定理可证是直角三角形,,可得,可证即可;
(3)设点的坐标为,过作轴,垂足为,交于,求点坐标为,可求PE=,利用面积公式=.利用抛物线性质可求点的坐标是.
【详解】解:(1)把和代入中,
得,
解得,
抛物线的解析式是:,
顶点坐标;
(2)图中与相等的一个角是,
令,则,,,
.
,
,
在中,,
,,,
,;
,
∴是直角三角形,,
,
又和都是锐角,
,
,
即;
(3)设点的坐标为,
∵一定,当点到直线的距离最大时,的面积最大,
过作轴,垂足为,交于.易求直线的表达式为,
所以点坐标为,
∴PE=,
,
∵,抛物线开口向下,对称轴,
当时,最大,点到直线的距离最大,
∴,
点的坐标是.
【点睛】本题考查待定系数法求抛物线解析式,配方为抛物线顶点式,等腰直角三角形,勾股定理,锐角三角函数,三角形面积的最值,掌握待定系数法求抛物线解析式,配方为抛物线顶点式,等腰直角三角形,勾股定理,锐角三角函数,三角形面积的最值是解题关键.
6.(1)y=x2;(2)M1(,),Q1(,),M2(﹣,),Q2(﹣,);(3)详见解析.
【详解】试题分析:(1)设Q(m,),F(0,),由QO=QF,根据勾股定理列出方程即可求得a值;(2)设M(t,t2),Q(m,),根据KOM=KOQ,求出t、m的关系,根据QO=QM列出方程即可解决问题.(3)设M(n,n2)(n>0),则N(n,0),F(0,),利用勾股定理求出MF即可解决问题.
试题解析:(1)∵圆心O的纵坐标为,
∴设Q(m,),F(0,),
∵QO=QF,
∴m2+()2=m2+(﹣)2,
∴a=1,
∴抛物线为y=x2.
(2)∵M在抛物线上,设M(t,t2),Q(m,),
∵O、Q、M在同一直线上,
∴KOM=KOQ,
∴=,
∴m=,
∵QO=QM,
∴m2+()2=(m﹣t)2=(﹣t2)2,
整理得到:﹣t2+t4+t2﹣2mt=0,
∴4t4+3t2﹣1=0,
∴(t2+1)(4t2﹣1)=0,
∴t1=,t2=﹣,
当t1=时,m1=,
当t2=﹣时,m2=﹣.
∴M1(,),Q1(,),M2(﹣,),Q2(﹣,).
(3)设M(n,n2)(n>0),
∴N(n,0),F(0,),
∴MF===n2+,MN+OF=n2+,
∴MF=MN+OF.
考点:二次函数综合题.
7.(1);(2)证明见解析;(3),P(2,-)
【分析】(1)根据条件选择设顶点式解析式,然后代入已知点坐标即可求出解析式;
(2)根据点的坐标,利用勾股定理表示出PF的长度,结合抛物线解析式,从而得到PF长度与n的关系式,再利用n表示出d的值,进而可以找到PF与d的关系;
(3)借助(2)中得到的结论转化得到,当PD所在直线垂直l时,PF+PD的最小值,即△PDF周长最小,再求出P点坐标即可.
【详解】解:(1)由顶点(0,-1),可设抛物线方程为,
∵过,
∴代入解得a=,
∴抛物线解析式为;
(2)证明:已知P、F的坐标,
∴,
∵P在抛物线上,
∴,
∴(n>-1),
又P点到l的距离d=n+3,
∴PF=d,
(3)△PDF的边长中DF长度根据勾股定理求出为,不随P位置改变,
∴PD+PF最小时,周长最小,
根据(2)可知PF=d,
∴当DP⊥l时,PD+PF最小,且最小值为6,
∴P点横坐标为2,
∴△PDF周长最小为,P点坐标为(2,-).
【点睛】本题考查了求抛物线的解析式,勾股定理,求最值等知识内容,对学生的做题灵活性要求较高,属于中考常考题.
8.(1)解:∵抛物线经过、两点,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为
(2)证明:设直线的解析式为,
∵直线经过,设直线的解析式为,
联立,
∴,
∴,
联立,
∴,
∴,
∴,
∵:交直线于点E,
联立,
∴,
∴,
∴,
∴轴;
(3)证明:∵分别交轴于F、G两点,
设,,
设直线的解析式为:,
将代入得:,
∴直线的解析式为:,
同理直线的解析式为:,
联立,
∴,
∴,
联立,
∴,
∴,
∵直线与y轴交于点F,
∴时,,
即,
直线与y轴交于点G,
∴时,,
即,
∴,,
∴,
直线与y轴交于点C,
∴,
∵直线过点,
∴设直线的解析式为:,
联立,
∴,
∴,
又,
∴,
又,
∴为定值;
9.(1)∵抛物线的顶点为E的横坐标为1
∴ , 即:,
∴解析式可化为:
又∵直线过点B
∴,
∴代入得:
∴
∴抛物线解析式为:
(2)由(1)知,抛物线解析式为,
∴,
∵,,,
∴,
又∵,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴
(3)存在点,使点到A.B.C.D的距离都相等
假设存在点到A.B.C.D的距离都相等,则四点A.B.C.D共圆,点为圆心;
∵
∴圆心在抛物线的对称轴上,设
又∵,,
∴由两点之间距离公式可得:
∵
解得:
∴
∴
又∵
∴
∴
∴存在点,使点P到A.B.C.D的距离都相等
(4)F的坐标为
解:如答图,
由(1)知:直线交y轴于,,
由勾股定理可得: ,
∴ ,
过点Q作轴,过点F作于点G,
∴ ,
∴,
∴
由题意,动点P运动的路径为折线,运动时间:
∴,即运动的时间值等于折线的长度值.
由垂线段最短可知,折线的长度的最小值为与x轴之间的垂线段.
过点A作于点H,则,与直线的交点,即为所求之F点.
∵A点横坐标为,直线解析式为
∴,
即当F的坐标为时,点P在整个运动过程中用时最少.
【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了二次函数解析式、两点间的距离公式、相似三角形的判定与性质、三角函数,解本题的关键是判断△BCE∽△BDO.难点是把运动时间最少转换成我们熟悉的线段和最值问题.
10.解:(1)令y=0,则x=1或3,
∴A(1,0)、B(3,0),
∴AB=2,
∵△ABD为等边三角形,
∴AB=BD=AD=2
过点D作DP⊥x轴,则有:
AP=
DP=
∴OP=OA+AP=1+1=2
∴D(2,),
∴,解得:k=;
(2)①设E(p,kp2-4kp+3k),AE解析式为:y=mx+n,BE解析式为y=sx+t
由(1)知A(1,0),B(3,0),把A,E代入y=mx+n得:
,
解得,,
∴AE解析式为y=k(p-3)x-k(p-3),
∵当x=0时,y=k(p-3),
∴MO=k(3-p),
同理:BE解析式为y=k(p-1)x-3k(p-1),
∵D(2,-k),
当x=2时,y=-k(p-1),
∴HN=k(p-1),
又HD=k,
∴;
②过点E作EL⊥x轴于L,设F(xF,yF),E(xE,yE),
设直线EF解析式为y=ax+b,
∵k=1,
∴y=x2-4x+3,
∴联立方程组,
∴x2-(4+a)x+3-b=0,
∴xE+xF=4+a,xE•xF=3-b
∵∠FBA=∠EBA,∠FMB=∠ELB=90°,
∴tan∠FBA=tan∠EBA,
∴ ,
又B(3,0),
∴,
∴yF(3-xE)=-yE(3-xF),
∴(axF+b)(3-xE)=-(axE+b)(3-xF),
∴3a(xE+xF)-2axE•xF+6b-b(xE+xF)=0,
∴3a2+6a+2b+ab=0,
∴a(3a+b)+2(3a+b)=0,
∴(a+2)(3a+b)=0,
∴a=-2或3a+b=0,
当3a+b=0时直线EF经过点B,不合题意,
∴a=-2,
∴y=-2x+b,
∴G(,0),
∴,
∴.
11.(1);(2)见解析;(3)-1+
【分析】(1)直接写出顶点式即可得出结论;
(2)先将点A坐标代入直线AB的解析式中,得出n=2m+m2,进而得出直线AB的解析式为y=-x+2m+m2,再联立抛物线解析式得出方程组,转化成方程,利用根与系数的关系即可得出结论;
(3)先求出点A,C关于x轴的对称点,进而得出直线EF解析式,再联立抛物线解析式,过点C作MN∥x轴,过点E作EM⊥MN于点M,过点F作FN⊥MN,设点E,F坐标,联系抛物线和EF表达式,利用根与系数的关系列出方程求解.
【详解】解:(1)抛物线,
顶点的坐标为;
(2)由(1)知,顶点的坐标为,
直线经过点,
,
,
直线的解析式为①,
设,,,,
抛物线②,
联立①②得,,
即:,
,,
即:的长是定值,其值为;
(3)抛物线与轴相交于,
,
点关于轴的对称点的坐标为,
由(1)知,顶点的坐标为,
点关于轴的对称点的坐标为,
直线是直线关于轴的对称点,
点,在直线上,
直线的解析式为③,
抛物线④,
设E(,),F(,),
过点C作MN∥x轴,过点E作EM⊥MN于点M,过点F作FN⊥MN,如图1,
∵∠ECF=90°,
∴∠ECM+∠FCN=90°,
∠FCN+∠CFN=90°,
∴∠ECM=∠CFN,
∵∠EMC=∠FNC=90°,
∴△EMC∽△CNF,
∴,
即,
化简得:,
联立③④得,,
,,
==,
,
∴,
∴=0
解得:m=或m=或m=0,
∵m>0
∴m=.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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