内容正文:
压轴题专项突破(三)二次函数与几何综合题
考情分析
二次函数的综合题是各地均考查的题型,此类题目综合性强、计算量大、难度较高.常见题
型有8类:(1)二次函数与线段问题;(2)二次函数与面积问题;(3)二次函数与特殊三角形问
题;(4)二次函数与特殊四边形问题;(5)二次函数与角度问题;(6)二次函数与相似三角形问
题;(7)二次函数与图形的平移、旋转问题;(8)二次函数与图形区域字母取值范围问题等.解题
时,需认真分析图象,运用数形结合思想,选择合适的方法解答:
类型一二次函数与线段问题
【方法指导】(1)将点A和,点B坐标代入抛物
③解题策略
线的解析式得出方程组,解方程组,进而得
解决线段最值问题分两种类型:(1)解决平
出结果;
行于坐标轴的线段的最值问题,先构建线段长
(2)先求出直线BC的解析式,进而表示出
度关于某点横坐标x的函数关系式,再利用二
DE的长;
次函数的性质求最值;(2)解决不与坐标轴平行
(3)可求∠BOC=45°,根据DE∥y轴得
的线段的最值问题,多借助等角的三角函数或
∠DEC=45°,再利用三角函数构建DF与
相似三角形转化,得到该线段与平行于坐标轴
点D横坐标t的二次函数关系式,然后利用
的线段的关系式构建新函数,然后利用二次函
二次函数的性质求DF的最大值.
数的性质求最值
【解答】解:(1)y=x2-x-2;
【例1】(2024·东营改编)如图,在平面直角
(2)设直线BC的函数解析式为:y=mx+n,
坐标系中,已知抛物线y=x2十bx十c与x
=-2,
n=-2,
轴交于A(一1,0),B(2,0)两点,与y轴交于
2m十n=0.
m=1.
点C,点D是抛物线上的一个动点
∴.y=x-2.∴.E(t,t-2).
(1)则抛物线的解析式是
D(t,t-t-2),
(2)当点D在直线BC下方的抛物线上时,
∴.l=(t-2)-(t2-t-2)=-t2+2t(0<t<2);
过点D作y轴的平行线交BC于点E,
(3)OC=OB=2,∴.△OBC是等腰直角三角
设点D的横坐标为t,DE的长为U,请写
形
出1关于t的函数解析式,并写出自变量
,DE∥y轴,∴.∠DEC=∠OCB=45.
t的取值范围;
.DF⊥BC,由(2)知D(t,t2-t-2),l=-P+2t,
(3)过点D作DF⊥BC于F,求DF的最大
D-号DE-=号+i=号-1+号
值及点D的坐标
∠0
2
二当1=1时,DF有最大值
二,此时D点坐标为
(1,-2).
222
对点/训练
类型二二次函数与面积问题
③解题策略
1.(2020·荆门)如图,抛物线L:y=
求三角形面积的关键是找出计算面积所需
4x一3与x轴正半轴交于点A,与y轴交
要的底和高,对于无法利用点的坐标确定三角
形的底边和高的长时,常用的解决办法有分割
于点B.
法、补形法、铅垂法.铅垂法:即过抛物线上的某
(1)直线AB的解析式是
一点作坐标轴的垂线,利用经过抛物线、直线上
抛物线顶点坐标是
的点来表示线段长度;割补法:即将所求图形通
(2)点P为第四象限且在对称轴右侧抛物线
过分割或补形,使之成为一个规则图形,然后构
上一动点,过点P作PC⊥x轴,垂足为
建其面积与某点横坐标的函数解析式.
C,PC交AB于点D,求PD+BD的最大
【例2】(2023·荆州)已知:y关于x的函数
值,并求出此时点P的坐标
y=(a-2)x2+(a+1)x+b.
(1)若函数的图象与坐标轴有两个公共点,
且a=4b,则a的值是
(2)如图,若函数的图象为抛物线,与x轴有
两个公共点A(一2,0),B(4,0),与y轴
交于点C,并与动直线l:x=m(0<m<
4)交于点P,连接PA,PB,PC,BC,其中
PA交y轴于点D,交BC于点E.设
△PBE的面积为S,△CDE的面积为S2.
①当点P为抛物线顶点时,求△PBC的
面积;
②探究直线L在运动过程中,S1一S2是
否存在最大值?若存在,求出这个最大
值;若不存在,说明理由
【方法指导】(1)y关于x的函数应分一次函
数与二次函数两种情况,其中二次函数应分
为①与x轴有两个交点且一个交点为原点;
②与x轴有一个交点,与y轴有一个交点两
种情况讨论;
(2)①如图,设直线l与BC交于点F,待定
223
系数法求得抛物线的解析式为y=一x2十2x
此时y=一
9+x-16
3
十8,当x=0时,y=8,得到C(0,8),P(1,
9),求得直线BC的解析式为y=一2x十8,
当x=0时,y=
16
得到F(1,6),根据三角形的面积公式即可
与y轴的交点坐标为0,一,
得到结论;
②如图,设直线x=m交x轴于H,由①得,
当y=0时,一号+子x一。-0,解得=
OB=4,AO=2,AB=6,OC=8,AH=2+
1
m,P(m,-m2+2m+8),得到PH=-m2十
61
2m十8,根据相似三角形的性质得到OD=8
云与x轴的交点坐标为(合0
一2,根据二次函数的性质即可得到结论.
综上所述,若y关于x的函数y=(a-2)x2+(a
【解答】解:(1)①当a-2=0时,即a=2时,
+1)x十b的图象与坐标轴有两个交点,则a可
y关于x的函数解析式为y=3x十2
取的值为2,0,一4
此时y=3x十号与x辅的交点坐标为(-号0
故答案为;2或0或
1
与y轴的交点坐标为(0,2):
(2)①设直线(与BC交于点F,
2a+b=10,
a=1,
②当a一2≠0时,y关于x的函数为二次函数,
根据题意,得
解得
20a+b=28,
b=8.
,二次函数图象抛物线与坐标轴有两个交点,
∴.抛物线的解析式为y=一x2+2x十8,
.抛物线可能存在与x轴有两个交点,其中一
当x=0时,y=8,.C(0,8).
个交点为坐标原点或与x轴有一个交点与y轴
.y=-x2+2x+8=-(x-1)2+9,
一个交点两种情况,
点P为抛物线顶点,,P(1,9),
当抛物线与x轴有两个交点且一个为坐标原点
.B(4,0),C(0,8),
时,
∴.直线BC的解析式为y=-2x十8.
由题意,得b=0,此时a=0,抛物线为y=一2x
.F(1,6),∴.PF=9-6=3.
十x,
1
当y=0时,一2x2+x=0,解得1=0,x2=2·
∴△PBC的面积=0B:PF=号×4X3=6:
②S1一S2存在最大值,
:其图象与x轴的交点坐标为(0,0),(20),
理由:设直线x=m交x轴于H,
当抛物线与x轴有一个交点与y轴有一个交点
由①得,OB=4,AO=2,AB=6,OC=8,AH=2
时,
十m,P(m,-m2+2m+8),
由题意,得y=(a-2)x2+(a十1)x+b所对应的
∴.PH=-m2+2m+8,
一元二次方程(a-2)x2+(a十1)x十b=0有两
.OD∥PH,
个相等实数根
.△AOD∽△AHP,
∴9-器g异nmn0m8
.2
OD
∴4=(a+102-4(a-2)xa=0.
,∴.OD=8-2m,
解得a=一子
:'S1=S△PAB一S△MD一S四边形m0B,
224
S2=S△0BC一S四边形D0B:
.S1-S2=S△PAB
6(-m2+2m+8)_2(8-2m2_4X8=-3+
2
2
2
8m=一3(m-
4)2+16
3
4
-3<0,0<m<4当m=3时,S-S,存在
类型三二次函数与特殊三角形问题
最大值,最大值为号
(一)直角三角形问题
对点训练
③解题策略
2.(2024·硚口区模拟节选)如图,抛物线y
解决直角三角形问题有两种方法.方法一:
=一x2一2x十3与x轴相交于A,B两点
若要求的点在直线上,一般利用两点之间的距
离公式,先求出两点间的距离,再利用勾股定理
(点A在点B的左侧),与y轴相交于点
构建方程确定点的坐标.在这种解法中需要根
C,连接AC
据直角顶点的不同做分类讨论;方法二:“改斜
(1)直接写出直线AC的解析式;
归正”法,往往借助直角顶点构建一线三等角模
(2)如图,D在第二象限内抛物线C1上,
型形成相似三角形来解决(直角顶点在抛物线
BD交AC于点E,连接BC,若mE
上时应用较多、在直线上也可以运用),在构建
S△CBE
一线三垂直时,往往是以直角顶点构造平行于x
=求点D的坐标。
轴或平行于y轴的直线所构成的三角形相似解
决问题。
【例3】(2021·随州节选)在平面直角坐标
系中,抛物线y=ax2十bx十c与x轴交于点
A(一1,0)和点B,与y轴交于点C,顶点D
的坐标为(1,一4).
(1)直接写出抛物线的解析式;
(2)如图1,M是直线BC上一个动点,过点
M作MN⊥x轴交抛物线于点N,Q是
直线AC上一个动点,当△QMN为等腰
直角三角形时,直接写出此时点M及其
对应点Q的坐标.
图1
225
【方法指导】(1)根据顶点的坐标,设抛物线
3
的解析式为y=a(x-1)2一4,将点A(-1,
0)代入,求出a即可得出答案;
M,(9学.Q(-号含
33
(2)利用待定系数法求出直线AC解析式为
②当△QMN是以MQ为斜边的等腰直角三角
y=-3.x一3,直线BC解析式为y=x一3,再
形时,此时∠MNQ=90°,MN=NQ,如图3,
分以下三种情况:①当△QMN是以NQ为
Q/x轴,∴Q2,f-2-3
斜边的等腰直角三角形时,②当△QMN是
以MQ为斜边的等腰直角三角形时,③当
NQ=t-二+241=|+t,
3
3
△QMN是以MN为斜边的等腰直角三角
r-=号r+
形时,分别画出图形结合图形进行计算即
解得t=0(舍)或t=5或t=2,
可.
.M(5,2),Q3(-5,12);
【解答】解:(1)顶点D的坐标为(1,一4),
M(2,-1),Q(0,-3)
.设抛物线的解析式为y=a(x一1)2一4,
③当△QMN是以MN为斜边的等腰直角三角
将点A(-1,0)代入,得0=a(-1-1)2-4,
形时,此时∠MQN=90°,MQ=NQ,如图4,
解得a=1,
过点Q作QH⊥MN于H,则MH=HN,
.y=(x-1)2-4=x2-2x-3,
,06出,,
,∴.该抛物线的解析式为y=x2一2x一3;
(2)设直线AC解析式为y=m1x十n1,直线BC
QH=1t-二1=f+5,
6
解析式为y=2x十n2,
.MQ=NQ,∴.MN=2QH,
,A(-1,0),C(0,-3),
厂%+=0,
ar-3别=2x日r+5
11=-3,
解得
解得t=0(舍)或t=7或t=1.
m1=-3,
m1=-3.
∴.M(7,4),Qē(-7,18);
.直线AC解析式为y=一3x一3,
M(1,-2),Q5(0,-3):
B(3,0),C(0,-3),
综上所述,点M及其对应点Q的坐标为:
32十12=0,.
2=1,
解得
M号台.Q(音台M号
2=-3,
2=-3.
,.直线BC解析式为y=x一3,
Q(-13.4
9,3):M(5,2),Q(-5,12):
设M(t,t3),则N(t,t2-2t-3),
M(2,-1),Q4(0,-3);M(7,4),Q(-7,18);
∴.MN=|t2-2t-3-(t-3)=t-3t,
M6(1,-2),Q6(0,-3).
①当△QMN是以NQ为斜边的等腰直角三角
形时,此时∠NMQ=90°,MN=MQ,如图2,
MQ/x轴,Q(-,1-3
÷r-3=-(-f-3=±
解得=0(合)或1=号或=号
5
图2
图3
图4
226
对点/训练
(二)等腰三角形问题
3.(2024·十堰模拟节选)已知抛物线y=
③解题策略
三边中有两两相等形成“两边相等”,即为
ar2+c6与x轴交于A,0).B(8,0
等腰三角形,常见解答方式有两种:一是题目中
两点,与y轴交于点C,直线y=kx一6经
已知一边,则可以通过“两圆一线”确定图形的
过点B,点P在抛物线上,设点P的横坐
具体位置,具体做法为:把这一边作腰长,以此
标为m.
线段的两端点分别为圆心,此线段长为半径画
(1)填空:a=
,k=
,t=
圆得出点的大致位置,或是以这一边为底作此
(2)如图,连接AC,AP,PC,若△APC是
线段的垂直平分线得出符合条件点的位置,构
以CP为斜边的直角三角形,求点P
建几种不同的等腰三角形,再结合图形的特殊
的坐标.
性解决问题.二是题目中要求在x轴(或y轴、
或抛物线的对称轴、或某条直线)上找一点使三
角形成为等腰三角形,此时最简单的方法是“两
条线段长相等,则这两条线段的平方相等”,步
骤是先设待求点的坐标,借助任意两点间的距
离公式AB=√(x1一x2)2十(y一y)尸,构建三
个方程即可求出点的坐标,这种方法简单易行,
但计算量较大(多适用于所求的点在直线上;当
点在抛物线上时可以消掉高次项,计算量太大
不提倡,往往从形的特征出发构建全等三角形
等方式解决).
【例4】(2023·随州节选)如图1,平面直角
坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx十c过点
A(-1,0),B(2,0)和C(0,2),连接BC,点
P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点,过点P
作PN⊥x轴交直线BC于点M,交x轴于
点N
(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式;
(2)如图2,连接OM,当△OCM为等腰三角
形时,求m的值.
图
图2
【方法指导】(1)由题得抛物线的解析式为y
=a(x+1)(x一2),将点C坐标代入求a,进
而得到抛物线的解析式;设直线BC的解析
227
式为y=kx十t,将B,C两点坐标代入求解
(1)如图,若A(0,√3),抛物线的对称轴为
即可得到直线BC的解析式;(2)由题可得
直线x=3.求抛物线的解析式,并直接
M坐标,分别求出OC,OM,CM,对等腰三角
写出y≥√3时x的取值范围;
形OCM中相等的边进行分类讨论,进而列
(2)在(1)的条件下,若P为y轴上的点,C
方程求解
为x轴上方抛物线上的点,当△PBC
【解答】解:(1):抛物线y=ax2十bx+c过点
为等边三角形时,求点P,C的坐标.
A(-1,0),B(2,0),
∴.抛物线的解析式为y=a(x十1)(x-2)
将点C(0,2)代入,得2=-2a,
a=-1.
.抛物线的解析式为y=一(x+1)(x一2),即y
=-x2十x+2.
设直线BC的解析式为y=k.x十t,
将B(2,0),C(0,2)代人,得
2k+t=0,,k=-1,
解得
t=2,
t=2.
.直线BC的解析式为y=一x+2:
(2),点M在直线BC上,且P(m,n),
∴.点M的坐标为(m,一m十2),
C(0,2),.OC=2.
.CMP=(m-0)2+(-m+2-2)2=2m2,OM
=m2+(-m+2)2=2n2-4m十4,
当△OCM为等腰三角形时,
①若CM=OM,则CMP=OMP,
即2n2=2m2-4m十4,解得m=1;
②若CM=OC,则CMP=OC,
即2m=4,解得m=√2或m=一√2(舍去).
③若OM=OC,则OP=OC,
即2m2-4m+4=4,
解得m=2或m=0(舍去).
综上所述,m=1或m=√2或m=2.
对点/训练
4.(2023·恩施州节选)在平面直角坐标系
xOy中,O为坐标原点,已知抛物线y=
号r十b:十c与y轴交于点A,抛物线
的对称轴与x轴交于点B.
228
∴.A(-2,0),B(4,0),C(0,-8);
Bx
(2).F是直线x=t与抛物线
C1的交点,
∴.F(t,t-2t-8).
①如图,若△BED1∽△CEF1
时,
则∠BCF1=∠CBO,.CF1∥OB.
.C(0,-8),.t-2t-8=-8.
解得t=0(舍去)或t=2.
②如图,若△BE,D,∽△F,E2C时.
过F2作FzT⊥y轴于点T
,∠BCF2=∠BD2E2=90°,
,∴.∠CBO+∠BCO=90°,∠F,CT+∠BCO=
90°.∴.∠F,CT=∠OBC
又∠CTF2=∠BOC,∴.△BCO∽△CF,T.
类型四相似三角形问题
..FT_CT
”COBO
【例5】(2023·武汉节选)抛物线y=x2
2x一8交x轴于A,B两点(A在B的左边),
.B(4,0),C(0,-8),.OB=4,OC=8.
.F2T=t,CT=-8-(t2-2t-8)=2t-t,
交y轴于点C.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
“-
42.·2r-31=0.
(2)如图,作直线x=t(0<t<4),分别交x
解得1=0(合去)度一是
轴,线段BC,抛物线C,于D,E,F三点,
连接CF,若△BDE与△CEF相似,求t
综上,符合题意的1的值为2或号
的值.
【方法指导】(1)分别令x,y为0,解方程即可
对点/训练
求得点A,B,C的坐标;
5.(2024·宜昌模拟节选)已知抛物线y
(2)分两种情况:①若△BED1C∽△CEF
a.x2+bx+c(a≠0)过A(-1,0),B(3,0),
时,可得∠BCF=∠CBO,由平行线的判定
C(0,3)三点.
可得CF1∥OB,即CF1∥x轴,点F与C的
(1)求抛物线的解析式;
纵坐标相同,建立方程求解即可;②若
(2)如图,在BC上方的抛物线上有一点
△BE2D2n△F2EC时,过F2作F2T⊥y轴
P,连接OP交BC于点Q,当得的值
于点T,可证得△BCOn△CP工,
最大时,求点P的坐标.
品后21,解方程即可求得答案。
8
【解答】解:(1)当y=0时,x2一2x-8=0,
解得x1=一2,x2=4,
当x=0时,y=一8,
229
【解答】解:1):抛物线y=一是:+6:十c经
过点B(4,0),C(0,2)
厂8+6+c=0,
b=
3
解得
2
c=2.
c=2.
∴抛物线解析式为:y=
22+3
1
x+2.
:抛物线y=一之x+bx十c与x轴交于A,
B(4,0)两点,
90时,-+号+8=80
1
解得x1=一1,x2=4.
类型五二次函数与角度问题
∴A(-1,0)..OB=4,OC=2,
③解题策略
在R△C0B中,tm∠ABC-%-是-号
(1)等角问题通常转化为相似三角形问题
或利用等角的三角函数相等解决;(2)解决角度
故容案为:号2,(-1,0,号
的倍分关系,通常构造倍角,构造时注意根据题
(2)过点C作CD∥x轴,交BP于点D,过点P
目中角的边的位置与角所在的三角形的边易求
作PE∥a轴,交y轴于点E,
程度,选择是在已知角处构造倍角还是在未知
角处构造倍角.一般用三角函数解决较为快捷,
:A0-1.c-2.0B=4∴m∠0CA-8号
也可利用相似三角形构建方程.
由(1)可得,tan∠ABC=2,即an∠OCA=
【例6】(2023·黄孝咸节选)已知抛物线y
tan∠ABC,∴.∠OCA=∠ABC
2x+bx十c与x轴交于A,B(4,0)两
.∠PCB=2∠OCA,∴.∠PCB=2∠ABC.
CD∥x轴,EP∥x轴,
点,与y轴交于点C(0,2).点P为第一象限
∴.∠ABC=∠DCB,∠EPC=∠PCD.
抛物线上的点,连接CA,CB,PB,PC
∴.∠EPC=∠ABC
又∠PEC=∠BOC=90°,
△P器-哭
设点P坐标为,-f+号+2,则EP=,
3
(1)直接写出结果:b=
EC=-
2十
2+2-2=-1+3
2
,点A的坐标为
1
3
2
tan∠ABC=
2
(2)如图,当∠PCB=2∠OCA时,求点P的
解得t=0(舍),t=2,
坐标.
∴点P坐标为(2,3)
230
类型六,特殊四边形(平行四边形)问题
线C的对称轴上是否存在点E,使以A,
○解题策略
C,D,E为顶点的四边形是平行四边形?
平行四边形的存在性问题的解决方法分两
若存在,求点E的坐标;若不存在,请说
类:一是平移法;二是中点法
明理由.
平移法:是借助于“一组对边平行且相等的
四边形是平行四边形”以及平移的性质确定平
行四边形的方法,它适用于大部分的四边形存
在性问题,但必须知道两个点的坐标十另外两
点的大致位置十未知两点中的一个点半个坐标
【方法指导】(1)由根与系数的关系可得xA十
(俗称两个半点),使四边形为平行四边形,可以
xB=一2,再由xB一xA=4,分别求出A(一3,
借助“平移的性质”,对应两点向左向右平移(平
0),B(1,0),将B,点代入y=ax2+2ax+3,
移到特定的位置时,如:平移到对称轴或是y
即可得函数的解析式;
轴)的距离相等求横坐标,再代入抛物线的解析
(2)设D(d,-d-2d+3),E(-1,e),根据
式求纵坐标.平移法必须要画出存在的平行四
边形的各种情况才能较好地解决,容易漏解,
平行四边形的对角线性质,分两种情况讨论
中点法:是借助于“对角线互相平分且相等
即可求解.
的四边形是平行四边形”,比如:已知若以AC,
【解答】解:(1)当y=0时,a.x2+2a.x+3=0,
BD为对角线时,利用对角线互相平分且相等即
.+IB=-2.AB=4,.B-A=4.
对角线的交点即为对角线的中点,由中点的公
.xg=1,xA=-3.
式:已知A(x1,y1),B(x2,y2),则中点坐标为
.A(-3,0),B(1,0)
(白2,””),若以四点作平行四边形,则
将B点代入y=a.x2+2ax+3,
2
∴.a+2a十3=0.解得a=-1.
对角线的交点必是两条线段的中点,利用四个
∴.抛物线的解析式为y=一x2一2x十3;
点的坐标可以描述中点坐标,进一步可以推出
(2)存在,理由如下:
工A十xe=r十0'已知共中的三个点的横坐
y=-x2-2x十3=-(x+1)2+4,
yA十yc=yB十yD,
∴.抛物线的对称轴为直线x=一1.
标或纵坐标时总可以求出另一个点的横坐标或
设D(d,-d-2d+3),E(-1,e),
纵坐标,再代入特定的条件(在抛物线上,或在
①当AC是对角线时,x十xe=xD十xE,yA+yC
直线上)从而可以求出需要点的坐标,一般分三
种情况讨论,即以AC,BD为对角线,或以AB,
=yb十yE,
.∴.-3+0=d+(-1),0+3=-d2-2d+3+e.
CD为对角线,或以AD,BC为对角线三种情况
讨论,通过方程实现求解可得要求的点的坐标,
解得d=-2,e=0.,∴,E(-1,0)
简单高效。
②当AD是对角线时,xA十xD=xC十xE,y十yD
=ye十yE,
【例7】(2024·武汉模拟)如图,抛物线C:y
∴.-3+d=0+(-1),0+(-d-2d+3)=3+e.
=ax2+2ax+3交x轴于A,B两点,交y轴
解得d=2,e=-8..E(-1,-8):
于C点,且AB=4.
综上所述,点E的坐标为(-1,0)或(1,一8).
(1)直接写出抛物线C的解析式;
(2)D在第二、四象限的抛物线C上,在抛物
231
对点/训练
类型七与图形变换有关的问题
【例8】(2021·黄孝咸节选)已知抛物线y=
6.(2022·随州节选)如图,平面直角坐标系
ax2十bx一3与x轴相交于A(-1,0),
xOy中,抛物线y=ax2+bx十c(a<0)与
B(3,0)两点,与y轴交于点C,点N(n,0)是
x轴分别交于点A和点B(1,0),与y轴
x轴上的动点.
交于点C,对称轴为直线x=一1,且OA=
(1)求抛物线的解析式;
OC,P为抛物线上一动点.
(2)如图,将直线BC绕点B顺时针旋转,它
(1)此抛物线的解析式为
恰好经过线段OC的中点,然后将它向上
(2)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,
M运动时,在坐标轴上是否存在点N,
平移号个单位长度,得到直线OB.
使四边形PMCN为矩形?若存在,直
①tan∠BOB1=
接写出点P及其对应点N的坐标;若
②当点N关于直线OB1的对称点V1落
不存在,请说明理由.
在抛物线上时,求点N的坐标
【解答】解:(1)设抛物线
的解析式为y=a(x
x1)(x-x2),
则y=a(x-3)(x+1)
ax?-2ax-3a,
故-3a=-3,解得a=1,
故抛物线的解析式为y=x2-2x一3;
(2)D设0C的中点为R0,一多
由B,R的坐标得,直线BR的解析式为
1
3
y=2x-2'
则将它向上平移三个单位长度,得到直线OB,
此时函数的解析式为y=
1
x,(i)
故tan∠BOB,=2,故答案为:
②设线段NN1交OB,于点H,则OB,是NN
的中垂线,
:1an∠BOB,=则an∠N,NB=2,
,直线NN1过点N(n,0)
故直线NN1的解析式为y=-2(x-n),(i)
417
5
联立(i)(iⅱ)并解得
2n
51
232
故点H的坐标为(智号·
(2)求k1,k2的值(用含n的代数式表示):
(3)当一4≤n≤4时,探究k1与k2的大小
点H是NN1的中点,
关系
由巾点坐标公式,得点N的坐标为(,智。
【解答】解:(1),y=-(x十
将点N1的坐标代入抛物线解析式,得
4)(x-n),
智-(-2×-3
令M=0,-(x+4)(x-n)=0,
..x1=一4,x2=n.
解得n=25±1013
∴.A(-4,0):
9
(2)y1=-(x+4)(x-n)=-x2+(n-4)x+4=
故点N的坐标为(5+10
9
,0)或
(”'++2m+4,
25-10√/13
9
,0).
56=7+2m十
.y=-(x+2m)2-n2+2n+9,
,∴.k2=-n2+21+9:
类型八二次函数与图形区域字母取值
范围
84--w-5
(一)二次函数中限定自变量的取值范围及
①当-5>0时,可得m>2或K-2,
函数值的范围,求所给范围中的待定字母的
即当-4≤n<-2或2<n≤4时,k1>k2:
值或待定字母的取值范围问题
②当2-5<0时,可得-2<1<2,
○解题策略
即当一2<1<2时,1<k2;
解题时,可以分两步解决:(1)判断顶点的
横坐标是否在自变量的取值范围内;若顶点在
③当2-5=0,可得n=2或n=-2,
自变量的取值范围内时,要考虑左端点与右端
即当n=2或n=一2时,k1=k2
点与对称轴的远近问题,距对称轴越近越容易
有最大值或最小值,然后把对应值代入函数解
析式求值.【特别要注意当两点纵坐标相等时,
根据“(左端点横坐标十右端点横坐标)=对
称轴”】;(2)若对称轴不在取值范围内时,则需
要分别在对称轴的左右两边,利用增减性的不
对点/训练
同,得出不同的对应x,y值代入解析式求解.
7.(2022·湖北联考节选)如图,在平面直角
【例9】(2021·宜昌节选)在平面直角坐标
坐标系中,已知抛物线y=x2一2x一3的
系中,抛物线y=一(x十4)(x一n)与x轴
顶点为A,与y轴交于点C,线段CB∥x
交于点A和点B(n,0)(n≥一4),顶点坐标
轴,交该抛物线于另一点B.
记为(h1,k1).抛物线y2=-(x十2n)2-n2十
(1)则点B的坐标是
,直线
2m十9的顶点坐标记为(h2,k2).
AC的解析式是
(1)写出A点坐标;
(2)当二次函数y=x2一2x一3的自变量x
233
满足m≤x≤m十2时,此函数的最大
(1)则点B的坐标是
,直线AC的
值为力,最小值为q,且p一q=2,求m
解析式是
的值.
(2)平移抛物线y=x2一2x一3,使其顶点始
终在直线AC上移动,当平移后的抛物线
与射线BA只有一个公共点时,设此时
抛物线的顶点的横坐标为n,请直接写出
n的取值范围,
【解答】解:(1),y=x2-
2.x3
=(x-1)2-4,
顶点A(1,-4).
令x=0,则y=一3,
∴.C(0,3).CB∥x轴,.B(2,-3)
设直线AC的解析式为y=k,x+b,
:+6=-4,
k=一1
解得
b=-3,
b=-3,
.y=-x-3;
(2)①如图1,当抛物线向左平移h个单位,则向
上平移h个单位,
,∴.平移后的抛物线解析式为
y=(x-1+h)2-4+h.
设直线BA的解析式为y=k'x+
b',
2k'+6=-3,
k'+b=-4,
k'=1,
解得
16=-5,
(二)抛物线与几何图形的交点问题
.y=x-5.
y=x-5
○解题策略
联立方程组
y=(x-1+h)2-4+h,
抛物线与线段的交点问题:(1)选择极端值
整理得x2-(3-2h)x+h2-h+2=0.
代入,得出特殊值,比较对应位置的特点确定x
当△=0时,(3-2h)2-4(h2-h+2)=0,
的取值范围;(2)注意特殊位置时,对应的函数
1
与对应方程的联系,特别注意交点的个数与△
解得h=
的关系.
此时抛物线的顶点为(令一》:此时平移后的
【例10】(2022·湖北联考节选)如图,在平
面直角坐标系中,已知抛物线y=x2一2x一3
抛物线与射线BA只有一个公共点,n=:
的顶点为A,与y轴交于点C,线段CB∥x
②如图2,当抛物线向右平移k个单位,则向下
轴,交该抛物线于另一点B.
平移k个单位,
234
∴.平移后的抛物线解析式为
y=(x-1-k)2-4-k.
当抛物线经过点B时,
(2-1-k)2-4-k=-3,
解得k=0(舍)或k=3,
此时抛物线的顶点坐标为(4,
图2
一7),此时平移后的抛物线与射线BA只有一个
公共点,
当抛物线经过点A时,
(1-1-k)2-4-k=-4,
解得k=0(舍)或k=1,
当抛物线的顶点为(2,一5)时,平移后的抛物线
与射线BA有一个公共点,
∴综上所述:1<≤1或m-名
@走进中考
8.(2024·临夏州)在平面直角坐标系中,抛
物线y=x2+bx+c与x轴交于
A(一1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,
作直线BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是线段BC上方的抛物
线上一动点,过点P作PQ⊥BC,垂足
为Q,请问线段PQ是否存在最大值?
若存在,请求出最大值及此时点P的
坐标;若不存在请说明理由;
(3)如图2,点M是直线BC上一动点,过
点M作线段MN∥OC(点N在直线
BC下方),已知MN=2,若线段MN
与抛物线有交点,请直接写出点M的
横坐标xM的取值范围,
图1
图2
235
9.(2024·湖北)在平面直角坐标系中,抛物
线y=一x2十bx十3与x轴交于点
A(一1,0)和点B,与y轴交于点C
(1)求b的值;
(2)如图,M是第一象限抛物线上的点,
∠MAB=∠ACO,求点M的横坐标;
(3)将此抛物线沿水平方向平移,得到的
新抛物线记为L,L与y轴交于点N,
设L的顶点横坐标为n,NC的长为d.
①求d关于n的函数解析式;
②L与x轴围成的区域记为U,U与
△ABC内部重合的区域(不含边界)记
为W,当d随n的增大而增大,且W
内恰好有两个横、纵坐标均为整数的
点时,直接写出n的取值范围.
一
236—.BE+DF=√2OC;拓展延伸:解:过点O作OG
⊥AB于点G,OH⊥BC于点H.如图3.由(2)可
知四边形OGBH是正方形,.BG=BH,OG=
OH..BM=BN,.GM=HN../OGM=
∠OHN=90°,∴.△OGM≌△OHN(SAS).
.S△GM=S△mN,∠GOM=∠NOH.'∠MON
=60,∠c0M=号×(90°-60)=15由1)可
知OG=2,S正方形sH=4,.tan∠GOM=tan15°=
=2-.∴GM=2×(2-5)=4-25.
OG
∴.S△oM=
20G·GM=7×2×(4-25)=
4一2√5.∴.重叠部分的面积=S四边形OwBN=
S正方形0cBH一2S△0GM=4一2X(4-2V3)=4√5-4.
压轴题专项突破(三)二次函数与几何综合题
对点训练
1.y=-3(层2解(2)点A
(4,0),点B(0,-3)..OA=4,OB=3.∴.AB=
0m+0B=16+9=5.设点P(x,7x-
子-3(号<<40.则点Dx,是-3)BD
-√z-0)+(÷-3+30-,PD=(是
5
BD=--
+2x+景=x)+
:<<4,3<0当x时,PD+BD
有最大值为此时,点P华.》。
2.
解:(1)对于y=-x2-2x+3,
当x=0时,y=3,令y=-x2一2x+3=0,则x
=一3或1,则点A,B,C的坐标分别为:(一3,
0),(1,0),(0,3).设直线AC的解析式为:y=x
+3,将点A的坐标代入上式.得0=一3k十3.解
得=1.则直线AC的解析式为:y=x+3;(2)
过D点作DM∥y轴交AC于点M,过B点作
BN∥y轴交AC延长线于点N,∴.△DME
△BNE器-器则=-器-兴
号由AC:y=x+3设Mm,m+3,Dm,一m
-2m+3),则DM=-m2-3m,.B(1,0),N(1,
4),BN=4,二m3m=,解得m=-1,
m2=一2..D点坐标为(-1,4)或(一2,3).
3.(①)-3解:(2)作PMLx轴交于
点M.:P点横坐标为mP(m,-子m2+m
-6.PM=m-m十6,AM=m-3.在
Rt△COA和Rt△AMP中,:∠OAC+∠PAM
=90°,∠APM+∠PAM=90°,∴.∠OAC=
∠ArM△COAAAMP.∴8-折即
0A·AM=0C.MP,3(m-3)=6(m2-n
4
+6).解得m=3(会)或m=10.P(10,-号):
解:(1),抛物线过点A(0,
√3),∴.C=√3.,抛物线的对称轴为x=3,
b
=3..b=3..抛物线的解析式
2×(-】
为y=一
2+3x+5.当≥5时,x的取值
1
范围是:0≤x≤6;(2)连接AB,在对称轴上截
取BD=AB,由已知,可得OA=√3,OB=3,在
Rt△AOB中,tan∠OAB=V3,∴.∠OAB=60°.
∴.∠PAB=180°-∠OAB=120°..△BCP是
等边三角形,∠BCP=60.∠PAB+∠BCP
=180°.∴.A,B,C,P四点共圆..∠BAC
∠BPC=60°.BD=AB,∴.△ABD是等边三
角形..∠BAD=60°.∴.点D在AC上.BD=
AB=√OA+OB=2V5,∴.D(3,2√5).设AD
的解析式为y=k.x十b,则有
3k十b=2W5,解得
b=√5,
k=
③
:AC的解析式为:y=x+5.由
b=√5.
+3=-
3
x2+3x十5,得4=0,0
25+6,当x=-2+6时y=35-号,
3
3
C(-2+635-号)设P(0.则有y
+3=(-号5+6)°+(3万-号-y.解得:
/
y=3E-专P(0,3E-等).当C与A重合
时,:∠OAB=60°,∴点P与点A关于x轴对
称,符合题意,此时,P(0,-3),C(0√3);∴C
(-2+635-号),P(0.3-号)或P(0
3
-√3),C(0W3).5.解:(1)由题意,得y=a(x
+1)·(x-3)=a(x2-2x-3),将C(0,3)代入,
则一3a=3,则a=一1,则抛物线的解析式为:
y=一x2+2x+3;(2)由点B,C的坐标,得直线
BC的解析式为:y=-x十3,过点P作PH∥y
轴交BC于点H,设点P(x,一x2+2x十3),则点
H(x,-x+3),则PH=-x2+2x+3+x-3=
-x2+3x.:PH∥y轴,则△PQH∽△OQC,则
器盟-号PH-+=(女昌》
+子“-3<0当x=
时,8的值最大,
此时点P的坐标(号,).6(1Dy=一-2z
+3解:(2)存在,理由如下:如图1中,当点
N在y轴上时,四边形PMCN是矩形,此时
P(-1,4),N(0,4);
R
1
P
图1
图2
如图2中,当四边形PMCN是矩形时,设
M(-1,n),P(t,-t2-2t+3),则N(t+1,0),由
(n-(-t-2t+3)=3,
题意,得13
消去n,得3t+
3-nt+1'
5t-10=0,解得t=二5±匝.:P
6
(t压,西)N(+压.o或
6
18
P(i-而,v(1-而.o)
6
综上所述,满足条件的点P(一1,4),V(0,4)或P
(5+压,二原,N(+压0)或
6
18
6
P(5压儒-(1严
6
7.(1)(2,-3)y=-x-3解:(2),抛物线y
=x2一2x一3的对称轴为直线x=1,①当m>1
时,x=m时,q=m2-2m-3,x=m+2时,p=
(m+2)2-2(m十2)-3,.p-q=(m+2)2-2
4
(m+2)-3-m2+2m+3=2,解得m=0.5
(舍):②当m+2<1,即m<一1,x=m时,p=
m2-2m-3,x=m+2时,q=(m+2)2-2(m十
2)-3,∴.p-q=m2-2m-3-(m+2)2+2(m十
2)十3=2,解得m=-0.5(舍);③当m≤1≤m
十1,即0≤m≤1,x=1时,q=-4,x=m十2时,
p=(m+2)2-2(m+2)-3,∴.p-q=(m+2)
-2(m十2)-3+4=2.解得m=√2-1或m=-
√2-1(舍);④当m+1<1≤m+2,即-1≤m<
0.x=1时,9=-4,x=m时,p=m2-2m-3.∴.
p-q=m2-2m-3+4=2.解得m=1十√2(舍)
或m=1一√2.综上所述:m的值为√2一1或1一
√2】
走进中考
8.解:(1),抛物线y=一x2十bx十c与x轴交于
A(1,0),B(3,0)两点,÷369解得
b=?:抛物线的解析式为y=一x2十2x十3:
c=3.
(2)过点P作PN⊥AB于点N,交BC于点M.
B(3,0),C(0,3),∴.直线BC的解析式为y
-x+3..OB=OC,∠BOC=90°,∴.∠CBO=
45°.:∠MNB=90°,∴.∠PMQ=∠NMB=
45°.:PQ⊥BC,.△PQM是等腰直角三角形
.PM=√2PQ.∴.PM的值最大时,PQ的值最
大,设P(m,-m2+2m+3),则M(m,一m十3),
.PM=-m2+2m+3-(-m+3)=-m2+3m
=-(m一多)》+是”-1<0当m=号时,
PM的值最大,PM的最大值是.∴PQ的最大值
号PM-,此时P(受,):8)设Ma,
2
-a+3),则N(a,-a+1),当点N在抛物线上
时,-a十1=-a2十2a+3,.a2-3a-2=0,解
得a,=3厘,a,=3+,亚.:线段MN与抛
2
2
物线有交点,.满足条件的点M的横坐标的取
值范围为3亚≤w≤0或3<w≤3士厘
2
2
解:(1).二次函数y=一x2十
bx十3与x轴交于A(-1,0),∴.0=-1-b+3,
解得b=2;(2).b=2,.二次函数解析式为y
-x2+2.x十3=-(x-1)2+4.令y=0,解得x=
-1或x=3,令x=0,得y=3,.A(一1,0),
B(3,0),C(0,3).设M(m,-m2+2m+3),作
MH⊥x轴于点H,如图,,∠MAB=∠ACO,
n∠AB=m∠AC0,即指-82
二m十3-子解得m一号或m=一1(舍
m+1
去).M的横坐标为骨:(3)①:将二次函数沿
水平方向平移,纵坐标不变为4.∴.图象L的
解析式为y=一(x一n)2十4=一x2十2n.x-n2十
4..N(0,-n2+4).∴.d=CN=-n2+4-3
=1-r+1.∴d=71n21或D@
1-n2+1(-1<n<1).
南D释d伊皮出大致
图象如下,
B x
,d随着n增加而增加,∴.一1≤n≤0或n≥1.
△ABC中含(0,1),(0,2),(1,1)三个整点(不含
边界),当U内恰有2个整数点(0,1),(0,2)时,
当x=0时,>2,当x=1时,y1≤1,
{-1-)2千4s1.-E<n<2,n≥1+5
1-n2+4>2,
或n≤1-√5..-√2<n<1-3.-1≤n<0
或n≥1,∴.-1≤n≤1一√3;当U内恰有2个整
数点(0,1),(1,1)时,当x=0时,1<.≤2,当x
-1时>1-5
≤-√2或2≤n<5,1-V3<n<1+V3..2
≤n<√3.,-1≤n<0或n≥1,∴√2≤n<√3;
当U内恰有2个整数点(0,2),(1,1)时,此种情
况不存在,舍去,综上所述,n的取值范围为一1
≤n≤1一√3或√2≤n<√3.
新中考专项突破(一)全国中考新动向
1.m<且m≠02.OB=OD(答案不唯-)
3.y=-(答案不唯-)4.1)32(2)(3,
1)
536.125xem27.号
新中考专项突破(二)以项目式学习为
推手的中考“综合与实践”
1.解:(1)它们在同一条直线上,设y=kx+b(
0.则陕十合收解得么这条
直线所对应的函数解析式为y=5x十33;(2)当y
4
=213mm时,213=5.x+33,解得x=36.答:当
凳面宽度为213mm时,以对称轴为基准向两边
各取相同的长度是36mm.2.解:任务1:y=
号+9:任务2:根据题意,得“雅“服装每天
获利为:x[100-2(x-10)],∴.=2y·24十(70
-x-y)×48+x[100-2(x-10)],整理,得
=48y+3360-48x-48y-2x2+120x,∴.0=
-2x2+72x+3360(x≥10);任务3:由任务2得
=-2x2+72x+3360=-2(x-18)2+4008,
“当x=18时,获得最大利润,y=一号×18十
号-号x≠18.:开口向下取x=17或
70_52
=19,当=17时,y-,不符合盟意:当=19
时=号=17,符合题意:∴安排加工“正“服装
的人数为70一x一y=34(人).答:安排19名工
人加工“雅”服装,17名工人加工“风”服装,34名
工人加工“正”服装,即可获得最大利润.3.(1)
9076解:(2)过点A1作A1D⊥BC于点D
在R△CAA,中,AA:-号,∠CAA,=76
CA,=AA,·tan76°≈E
2
×4.00=2√2
(km).在Rt△CA1D中,∠CA1D=90°-45°
45.AD=CA,·sin45°=2V2×g
2
=2.0
(km).答:点A,到道路BC的距离是2.0km
(3)连接CA8并延长交BM于点E,延长A1A。
交BE于点G,过点A8作A8F⊥BC于点F.,
正八边形的外角均为45°,∴.在Rt△A,AG中,
AG=AA,·im45-号×号-子FB
2
A,G=2.又:AF=A,D=CD=2,DF=A1A
CB-CD+DF+FB-5
2
∠CFA8=∠B,∠FCA8=∠BCE,∴.△CAFO
△ca“需带
+
2
5+W②
B:2≈
2
1.41,∴.EB=2.4(km).答:小李离点B不超过
2.4km,才能确保观察雕塑不会受到游乐城的
影响