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二次函数与几何图形综合题(与相似三角形问题)归纳练
1.如图,已知抛物线与y轴相交于C,与x轴相交于A、B,点A的坐标为,点的坐标为,点F为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求A、B、F三点构成的三角形的面积;
(3)点是线段上一动点,过点作轴于点,连接,当的面积最大时,求点的坐标.
2.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点(在的左侧),与轴交于点,其中,
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是直线上方抛物线上一点,点,当点面积最大时,点为轴上一动点,求最小值.
3.如图,在平面直角坐标系中,点0为坐标原点,抛物线分别交轴于点.
(1)求抛物线解析式;
(2)为抛物线的顶点,连接,横坐标为的点为第一象限抛物线对称轴右侧的一点,连接,设的面积为,求与的函数关系式(直接写出自变量的取值范围);
(3)在(2)的条件下,过点作轴于点,点在上,,求点的坐标.
4.如图,抛物线与轴相交于点,(点在点的右边),与轴相交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)点在第一象限内该抛物线上的一点,过点作,垂足为点,连接.求线段的最大值.
5.如图1,抛物线与x轴交于点A,B两点,与y轴交于点,点为抛物线的顶点.
(1)求m的值.
(2)如图2,过点D作轴于点E,连接,,.
①求的正切值.
②若点N是第三象限内抛物线上的一动点,射线上是否存在点P,使得与相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),与轴交于点.
(1)求、、的坐标;
(2)抛物线与抛物线关于轴对称,、的对称点分别为、,在抛物线上是否存在点,使得,若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
7.如图,抛物线与轴分别交于、两点(点在点的右边),与轴交于点.
(1)如图1,点,顶点坐标为.
①求二次函数的解析式;
②点为抛物线上第四象限内一点,直线与相交于点,当时,求点的坐标;
(2)如图2,、两点轴正半轴上,点为抛物线上位于第一象限内的一动点(在的右侧),过点、的直线交轴于点,过点、的直线交轴于点.当、两点的横坐标为时,试探究与之间的数量关系.
8.已知,抛物线经过点和.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上,存在一点P,使的值最小.求点P的坐标;
(3)若点M在抛物线上,轴于N点,且与相似,直接写出点M的坐标.
9.如图,直线过定点,抛物线与x轴交于两点,与轴负半轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,在抛物线上,过点的直线:交线段于点,交轴于点,交抛物线于点,若,求的值;
(3)如图,是线段上一个动点,点在线段上,且,若有且只有两个不同的点使和相似,求的值.
10.如图,二次函数的图象与轴相交于点、,与轴相交于点C.
(1)求该函数的表达式;
(2)点P为该函数在第一象限内的图象上一点,过点P作,垂足为点Q,连接.
①若,求线段的长度.
②求线段的最大值.
11.如图,抛物线经过,两点,与轴交于点,为的中点.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)点在抛物线上,点在抛物线的对称轴上,是否存在以为直角的与相似,若存在,请求出一个符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
12.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于,B两点,顶点坐标为.
(1)求二次函数的解析式;
(2)直线与相交于点E,当D为抛物线上第四象限内一点且时,求点D的坐标.
13.如图所示,已知以M为顶点的抛物线交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线的表达式为.
(1)求抛物线的表达式.
(2)连接,在x轴上方的抛物线上有一点D,若,求点D的坐标;
(3)若点P为抛物线位于第一象限图象上一动点,过P作,求的最大值;
(4)在x轴上是否存在一点N,使得以A,C,N为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
14.如图1,平面直角坐标系中,抛物线交轴于,两点,交y轴于点,点M是线段上一个动点,过点M作x轴的垂线,交直线于点F,交抛物线于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当面积最大时,求M点的坐标;
(3)如图2,是否存在以点C、E、F为顶点的三角形与相似,若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.
15.已知抛物线关于y轴对称,且过点和点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接抛物线上两点,N,若,求点N的坐标;
(3)如图2,过点作与y轴不垂直的直线交抛物线于点A和点B,线段的垂直平分线交y轴于点M,交于P,试探究是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
试卷第1页,共3页
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《二次函数与几何图形综合题(与相似三角形问题)归纳练2026年中考数学二轮复习备考》参考答案
1.(1)
(2)
(3)点D坐标为
【分析】本题是二次函数综合题,涉及待定系数法求函数解析式、二次函数的图象与性质、坐标与图形、相似三角形的判定与性质、解一元二次方程等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用,利用数形结合思想求解是解答的关键.
(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)将解析式化为顶点式,得出,确定,然后结合图形求面积即可;
(3)设点D坐标为,则,证明得到,则,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:由题意,将、代入中,
得,
解得,
∴二次函数的解析式为;
(2),
∴,
当时,,
解得:,
∴,
∴,
连接,
∴A、B、F三点构成的三角形的面积为:;
(3)解:根据题意,设点D坐标为,则,
∵、,
∴,,则,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴当时,的面积最大,此时点D坐标为.
2.(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可知,和,即可点坐标,利用待定系数法求解析式即可;
(2)连接,设点,则 利用二次函数的性质求得最大值,此时点,面积最大为12,连接,取点,则,,,过点O作交延长线于点F,有,即有,若点Q和点重合时,取最小值,则即可求得最小值.
【详解】(1)解:∵点,
∴,
∵,
∴,即点,
∵,
∴,即点,
则,解得,
则;
(2)解:连接,如图,
设点,则
∵,
∴时,点,面积最大为12,
连接,取点,则,,,过点O作交延长线于点F,如图,
则,
∴,
即,
若点Q和点重合时,三点共线,最小值,
即,
∵,
∴,
则,
故最小值为.
【点睛】本题是二次函数与几何的综合题,考查了待定系数法求解析式,二次函数的性质,相似三角形的判定和性质,构造相似三角形并找到最短距离是本题的关键.
3.(1)
(2)
(3)或
【分析】本题主要运用待定系数法求抛物线解析式,通过作辅助线求三角形面积的函数关系式,以及利用相似三角形的性质和等腰直角三角形的性质求点的坐标,涉及二次函数、三角形面积、相似三角形、等腰直角三角形等知识点.
(1)用待定系数法即可求解;
(2)过作轴交于,求出抛物线顶点,对称轴,直线的解析式,再求出,从而可求,故;
(3)过D作轴于T,延长交于P,设交于Q,证明,可得,从而,有,,求出,,,代入即可求解.
【详解】(1)把代入得:
,解得,
抛物线解析式为;
(2)过作轴交于,如图:
抛物线顶点,对称轴为直线,
设直线为,代入,得:,
解得,
直线为,
横坐标为的点为第一象限抛物线对称轴右侧的一点,
的范围是,
∴与的函数关系式为;
(3)过作轴于,延长交于,设交于,如图:
∴是等腰直角三角形,
①,
同(2)可知,
,
∴,
,
,
设直线为,代入 得:
,解得,
∴直线为,
当时,,
,
,
,
∴由①得,,
,
∴,
解得或,
经检验,都是原方程的解,
∴可求的坐标为或.
4.(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线和坐标轴的交点求出坐标,设直线的解析式为,利用待定系数法求解,即可解题;
(2)过点作轴,交于点,证明,得到等式,设,则,,将其代入等式整理得到,再结合二次函数最值情况求解,即可解题.
【详解】(1)解:抛物线与轴相交于点,(点在点的右边),
当时,解得,
,
抛物线与轴相交于点,
当时,解得,
,
设直线的解析式为,
将代入中,
有,解得,
直线的解析式为;
(2)解:过点作轴,交于点,
,
,
,
,
,
,
,
,
设,
则,
,
,
整理得,
,
则当时,线段有最大值为.
【点睛】本题考查了抛物线和坐标轴的交点坐标,待定系数法求函数解析式,相似三角形的性质和判定,二次函数最值,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
5.(1)
(2)①,②存在,点坐标分别为,,,,详见解析
【分析】(1)由抛物线的顶点得出,由与y轴交于点得出,进而即可得解;
(2)①如图,过E点作交于点F,利用点的坐标和勾股定理得出的长,再利用正切的定义计算即可得解;②先确只有可能等于,再分当和两种情况讨论即可得解.
【详解】(1)解:∵点为抛物线的顶点,
∴,
∴,
∴抛物线,
∵抛物线与x轴交于点A,B两点,与y轴交于点,
∴,
∴;
(2)解:①如图,过E点作交于点F,
令得得,,
∴,
∵,,轴于点E,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②存在点P,使得与相似,理由如下,
∵点N是第三象限内抛物线上的一动点,
∴,
∴只有可能等于,
如图,设交轴于点,
,
∵,
∴,
∴,
当时,,
∴,
∴,
过C点作轴交直线于点,
∴,
∴,
设的解析式为,
∴,解得,
∴,
∵,
∴,解得,,
∴,
当,时,此时,,过点P作轴于点,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
如图,
当时,,
∴,
∴,
过C点作轴交直线于点,
∴,
∴,
设的解析式为,
∴,解得,
∴,
∵,
∴,解得,,
∴,
当,时,此时,,过点P作轴于点,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
综上所述:点坐标分别为,,,.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象和性质,三角函数的性质,相似三角形的判定和性质,求一次函数解析式,勾股定理等知识点,熟练掌握其性质,正确添加辅助线是解决此题的关键.
6.(1),,
(2)存在,点的坐标为
【分析】本题考查二次函数与坐标轴的交点问题,相似三角形的判定与性质,求直线的解析式,二次函数与几何综合问题等知识,运用数形结合思想是解题的关键.
(1)分别令和,代入求值会解方程即可得解;
(2)分当点P在x轴上方时,当点P在x轴下方时,两种情况,理由相似三角形的判定与性质,求出与y轴的交点,从而求出直线的解析式,从而联立方程组求交点.
【详解】(1)解:令,则,
∴,
令,则,
解得:,
∴,,
综上所述:,,;
(2)存在,点的坐标为,理由如下:
∵抛物线与抛物线关于轴对称,的对称点分别为,,
∴,,
∵,,
∴,
当点P在x轴上方时,如下图所示:
∵,,
∴,
∴,即,
∴,,
设直线的解析式为:,
将点,代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为:,
联立方程组:,
解得:或,
∴.
当点P在x轴下方时,如下图所示:
同理可得:设直线的解析式为:,
联立方程组:,
则,即,
,
故此时无解;
∴综上所述:点的坐标为.
7.(1)①;②或;
(2),理由见解析
【分析】(1)①设抛物线的表达式为:,然后把代入即可求解;
②求出点的坐标为:,用待定系数法求出直线的解析式,设点,则,证明得,代入数据求出m的值,从而得出点D的坐标;
(2)设抛物线解析式为,则,当时,,即.,用待定系数法求出直线的表达式为,得出点的坐标为:,同理可得,点,求出,,进而可证明.
【详解】(1)解:①设抛物线的表达式为:,
把代入,得
,
解得,
∴;
②令,
解得,
即点的坐标为:,
设直线的解析式为,
则,
∴,
∴,
如图,作,交直线与H,
设点,则,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴或;
(2)解:,理由如下:
设抛物线解析式为,则,当时,,即.
设点,
设直线的表达式为:,
则,
解得,
∴,
当时,,
∴点的坐标为:,
同理可得,点,
则,,
∴.
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式、二次函数的图象与性质,二次函数与坐标轴的交点,相似三角形的判定与性质,二次函数与几何综合等,难度较大,属中考压轴题.
8.(1)
(2)存在,
(3)或或
【分析】本题主要考查待定系数法求二次函数、一次函数解析式,二次函数与几何图形的综合,掌握相似三角形的性质是关键.
(1)运用待定系数求解即可;
(2)根据题意得到抛物线的对称轴直线为,则点关于对称轴的对称点,运用待定系数法求值直线的解析式,将代入计算即可求解;
(3)根据相似三角形的性质数形结合,分类讨论.
【详解】(1)解:抛物线经过点和,
∴,
解得,,
∴抛物线解析式为:;
(2)解:存在,理由如下,
已知抛物线解析式为:,
∴对称轴直线为,
∴点关于对称轴的点的坐标为,如图所示,连接交对称轴与点,
设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为,
∵点在抛物线的对称轴上,
∴设,且点在直线上,
∴,
∴;
(3)解:已知抛物线解析式为:,
当时,,
∴,
∵,
∴,
点M在抛物线上,轴于N点,设点,则,
第一种情况,当点在轴上方时,即,
①点在位置时,,如图所示,
∴,
∴,,
∴,
整理得,,
解得,,
当时,点于点重合,不符合题意,
∴,则,
∴;
②当点在位置时,,
∴,
∴,,
∴,
整理得,,
∴,
解得,(舍去),,
∴,
∴;
第二种情况,当点在轴下方时,即或,
①点在位置时,即,,如图所示,
∴,
∴,,
∴,
整理得,,
解得,(均不符合题意,舍去);
②点在位置时,即,,如图所示,
∴,
∴,
∴,
整理得,,
∴,
解得,(不符合题意,舍去),,
∴,
∴;
综上所述,或或.
9.(1)抛物线解析式为
(2)
(3)
【分析】(1)由求出定点,再把代入计算即可;
(2)先求出, 代入得,得到,,再联立,得到,根据,得到,过作轴,过作轴交于,根据,得到,代入列方程计算即可;
(3)先求出,,得到,则,即可得到或,再根据有且只有两个不同的点使和相似,求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴当时,,
∴定点,
把代入得,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵在抛物线上,
∴,
∴,
把代入得,得到,
∴,
令,则,
令,则,
∴,,
联立,整理得,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
过作轴,过作轴交于,则,
∴,
∴,
∴,
整理得,
解得,
∵过点的直线:交线段于点,
∴,
∴;
(3)解:令,解得,令,则,
∴,,
∴,,,
∴,,,
∴,
∴,
∵,,
∴设直线解析式为,代入可得,
解得,
∴直线解析式为,
设,
过作于,则,,
∴,
∵是线段上一个动点,点在线段上,且,
∴,
∵和相似,
∴或,
当时,,
∴,
解得,
∴当时,成立,即此时存在一个点使;
当时,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
整理得,
∵有且只有两个不同的点使和相似,
∴方程有且唯一解,
∴,
解得.
10.(1)
(2)①;②最大值为
【分析】本题主要考查了二次函数的综合题,相似三角形的判定以及性质等知识,掌握二次函数的图像和性质是解题的关键.
(1)把点、代入组成二元一次方程组求解即可得出a,b的值,进而可求出该函数的表达式.
(2)①由相似三角形的性质得出,,进而可得出,进而可得出点C和点P关于对称轴直线对称,求出,再求出,,,即可得出线段的长度.
②过P点作轴,交于M点,交x轴于N点,求出直线的解析式,设,则,进而可得出,再证明,由相似三角形的性质可得出,即可得出,再利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵点、在的图象上,
∴ ,
解得:
∴二次函数的解析式为
(2)解:①:∵
∴,
∴,即轴,
∴点C和点P关于对称轴直线对称,
当时,,
∴
∴ ,
又∵,
∴,
∴
∴
②解:过P点作轴,交于M点,交x轴于N点,如图所示
由①知,,
设直线的解析式为,
把,代入,
得,
解得,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴
又∵轴
∴,
又∵
∴,
∴,即,
∴
∴当时,线段的值最大,最大值为;
11.(1),
(2)存在,点的坐标为或或或
【分析】本题考查待定系数法求解析式,二次函数的图象及性质,相似三角形的性质,掌握分类讨论思想是解题的关键
(1)运用待定系数法,将点,代入,解方程组即可得到抛物线的解析式,进而根据二次函数的图象及性质即可求出顶点C的坐标;
(2)把代入抛物线解析式,求出点B的坐标,从而得到,的长,若与相似,则或.设,则,,,分两种情况讨论:①,②,代入求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线过点和点,
∴,解得:
∴抛物线的解析式为.
∵该抛物线的对称轴为直线,
∴把代入得.
∴顶点的坐标为;
(2)解:存在.
当时,代入得,
∴点B的坐标为,
∵,
∴在中有,,
∴若与相似,则或,
∴或.
设点的坐标为,
∴点的坐标为
∴,,
∴分两种情况讨论:
①如图1,若,
则,
解得或,(舍去).
∴当时,,
当时,.
∴此时点的坐标为或;
②如图2,若,
则,
解得或,(舍去).
∴当时,,
当时,.
∴此时点的坐标为或;
∴综上所述,所有符合条件的点的坐标为或或或.
12.(1)二次函数的解析式为
(2)或
【分析】本题考查二次函数与几何综合,涉及待定系数求解析式,相似的判定和性质,掌握相似三角形的判定是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)过点作轴, 垂足为, 交于点,设表示出点坐标,再利用列式求解.
【详解】(1)把 代入
得,解得,
∴二次函数的解析式为 ;
(2)解:如图,过点作轴, 垂足为, 交于点,
当时,解得
∴,
当时,得
,
设直线解析式为:,代入,
得,解得
∴直线解析式为
设则
,
∵,
,即
解得或
或.
13.(1)
(2);
(3)
(4)存在,或
【分析】(1)求出,,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)设与y 轴交于点E,求出点A的坐标是,得到,证明,则,得到,求出直线的解析式为,联立直线和抛物线解析式即可求出答案;
(3)作轴于点K,交于点F,设点P的坐标为 ,则点F的坐标为,则,证明是等腰直角三角形,得到,则,利用二次函数的性质即可得到答案;
(4)求出.得到,.则,证明.则当N的坐标为时,.连接,过点C作,交x轴与点N.证明.得到.则,即,解.即可得到.
【详解】(1)把代入,得,
∴.
把代入得:,
∴,
将、代入得:,
解得.
∴抛物线的解析式为.
(2)设与y 轴交于点E,如图,
当时,,
解得,
∴点A的坐标是,
∴
∵,,
∴,
∴
∴
设直线的解析式为,把,代入得,
解得
∴直线的解析式为,
联立得到,解得,,
∴点D的坐标是;
(3)作轴于点K,交于点F,如图,
设点P的坐标为 ,则点F的坐标为,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,有最大值,最大值为;
(4),
∴.
又∵、,
∴,.
∴,
∴.
∵,
∴.,
∴.
又∵,
∴.
∴当N的坐标为时,.
如图所示:连接,过点C作,交x轴与点N.
∵,,
∴.
又∵,
∴.
∴,即,解得:.
∴,
∴.
综上所述,当N的坐标为或时,以A,C,N为顶点的三角形与相似.
【点睛】此题考查了二次函数图象和性质、相似三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、待定系数法求函数解析式、二次函数和一次函数的交点问题等知识,数形结合是解题的关键.
14.(1);
(2);
(3)存在, 或.
【分析】(1)将A,B,C三点的坐标代入,得到关于a,b,c的三元一次方程组,解方程组即可;
(2)设,则,求得直线的解析式为,即可得到,根据三角形面积公式可得,由二次函数的性质可得结论;
(3)分和两种情况列式求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,,,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:设,则,
设直线解析式为,
∵直线经过点,,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
∴,
∴,
∴
∵,
∴当时,即当时,;
(3)解:存在以点,,为顶点的三角形与相似,理由如下:
设,则,.
∴,
如图,过点作轴于点,则,
由(1)可得:,,则
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴.
∴当以点,,为顶点的三角形与相似时,与为对应顶点,
①当时,则,即,
解得:或(舍去),
经检验,是原方程的解,
∴;
②当时,,即,
解得:或(舍去),
经检验,是原方程的解,
∴
综上所述,或
【点睛】本题主要考查了用待定系数法求二次函数的解析式,二次函数综合,勾股定理,等腰直角三角形的性质与判定,相似三角形的性质以及坐标系中面积的求法,其中第(3)小问,要注意分类求解,避免漏解.
15.(1)
(2)
(3)固定不变
【分析】(1)由抛物线对称轴为轴可得,再通过待定系数法求解.
(2)过作交于,再过作轴于,过作轴于,则,,即可求出点坐标,再联立和抛物线求出点坐标.
(3)设直线解析式为,由点可得,联立抛物线方程可得,,从而可得中点坐标,点作轴于点,作轴的平行线交过点的轴平行线于点,由垂直平分可得所在直线解析式,进而求解.
【详解】(1)解:抛物线关于轴对称,
,即,
,
将,代入得,
解得,
.
(2)解:过作交于,再过作轴于,过作轴于,则,
∵,轴,轴
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
设直线解析式为,
∴,解得,
∴直线解析式为,
联立,解得或,
∴
(3)解:设直线解析式为,
直线过点,
,
令,整理得,
设点,,,,
,,
设中点为,,则,
,
,
如图,过点作轴于点,则点坐标为,作轴的平行线交过点的轴平行线于点,
,,
,
,
,即,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及求抛物线解析式,正切,相似三角形的判定与性质,二次函数与一元二次方程的关系等知识点.
答案第1页,共2页
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