专题05 二次函数图象与角度(举一反三专项训练)数学新教材沪科版九年级上册
2026-07-14
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学沪科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 21.2 二次函数的图象和性质,21.4 二次函数的应用,小结·评价 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 二次函数 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.50 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58806743.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦二次函数与角度综合问题,通过9类题型系统构建“等角构造-特殊角转化-角关系运算”的解题体系,融合几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|等角构等腰|1例+3变式|利用平行或角平分线构造等腰三角形|从基础等角关系切入,建立形与数的关联|
|等角构全等|1例+3变式|通过平行线或对称转化构造全等三角形|延伸等角应用,强化全等性质的代数表达|
|倍角|1例+3变式|翻折加倍、延长减半等一题多法|拓展角的数量关系,培养多解思维|
|特殊角(45°/60°/135°/15°)|各1例+3变式|构特殊三角形(等腰直角/等边)转化坐标|聚焦高频考点,深化特殊角的三角比应用|
|直角/角和差倍分|各1例+3变式|勾股定理或斜率乘积判定直角,方程思想处理和差|综合运用代数工具解决复杂角关系|
内容正文:
专题05 二次函数图象与角度(举一反三专项训练)
【新教材沪科版】
题型归纳
【题型1 二次函数中等角构等腰】 1
【题型2 二次函数中等角构全等】 3
【题型3 二次函数与倍角】 5
【题型4 二次函数与45°角】 7
【题型5 二次函数与直角】 9
【题型6 二次函数与角的和差倍分】 11
【题型7 二次函数与60°角】 12
【题型8 二次函数与135°角】 14
【题型9 二次函数与15°角】 15
知识点1 等角构等腰
类型
等角构等腰
图示
条件
,作BD∥PC交CA的延长线于点D
结论
【题型1 二次函数中等角构等腰】
【例1】(2026·山东济南·二模)如图,二次函数的图象经过点和点,与轴交于另一点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在轴上方的二次函数图象上有一动点.
①如图,作射线,当平分时,求点的坐标;
②如图,连接,,设点的横坐标为,当为锐角三角形时,求出的取值范围.
【变式1-1】(24-25九年级下·安徽淮南·期中)已知:如图,抛物线内的的三个顶点都在抛物线上:其中点为抛物线的顶点,点的坐标为,点的坐标为.
(1)___________.
(2)在轴上有一点,则点的坐标为___________.
【变式1-2】(2026九年级下·福建泉州·专题练习)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点为且图象经过点,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,连接,,若抛物线上存在点,满足,求点的坐标.
【变式1-3】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,二次函数(m是常数,且)的图象与轴交于A,B两点(点在点的左侧),与轴交于点.
(1)求A,B,C三点的坐标(用数字或含的式子表示),并求的度数;
(2)若,点在抛物线上,且,求点的坐标.
知识点2 等角构全等
类型
等角构全等
图示
条件
,
BC平分,CD∥x轴,
结论
【题型2 二次函数中等角构全等】
【例2】(25-26九年级上·湖北襄阳·阶段检测)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,若点在抛物线的对称轴上,当平分时,求点的坐标.
【变式2-1】(2025·贵州铜仁·模拟预测)如图,已知二次函数的图象经过点、,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点为抛物线的顶点,连接、,求四边形的面积
(3)若点是抛物线图象上的一点,且满足,请直接写出满足要求的所有点的坐标.
【变式2-2】抛物线过点,与y轴交于点C.对称轴与x轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;
(2)如图,连接、,在直线上方的抛物线上找点P,使得,求出P点的坐标.
【变式2-3】在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线 与x轴交于两点,与y轴交于点 C,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点 D为抛物线上一点且在x轴上方,满足,求D点坐标;
(3)点 M为线段上一动点(不与B,C重合),过点M作轴于点 P,交抛物线于点N.如图2,在抛物线上找一点Q,连接,使得与的面积相等,求线段长度的最小值,并写出此时Q点坐标.
知识点3 二倍角(一题多法)
类型
二倍角加倍
图示
条件
解题思路
翻折得PB∥AD
类型
二倍角减半
图示
条件
解题思路
延长PB交x轴于点D
类型
二倍角减半
图示
条件
解题思路
作作轴,交BP的延长线于点D,于点H
【题型3 二次函数与倍角】
【例3】(25-26九年级上·湖南常德·期末)已知二次函数,其图象过点.
(1)求二次函数的解析式 ;
(2)当时,求二次函数的最大值;
(3)将抛物线向下平移个单位后,如图所示与x轴交于A、B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C,连接,抛物线上存在点Q,使得.请求出直线的解析式.
【变式3-1】(24-25九年级下·福建莆田·开学考试)抛物线与x轴交于点A,(点A在点 B左侧),与y轴交于点C,.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)点P是上方抛物线上的一动点,过点P作x轴的垂线交线段于点Q,连接,求线段的长度最大值.
(3)在(2)的条件下,在y轴的正半轴上有一点D,且,过点P的直线与抛物线交于点E(点E在点P右侧),且,连接,点F是y轴上一点,若,求点F的坐标
【变式3-2】(2025·黑龙江齐齐哈尔·三模)综合与探究
如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过两点且与轴的正半轴交于点.
(1)求的值及抛物线的解析式.
(2)如图①,若点为直线AC上方抛物线上一动点,当时,点的坐标为______;
(3)如图②,若是线段OA的上一个动点,过点作直线EF垂直于轴交直线AC和抛物线分别于点G、E,连接CE.设点的横坐标为.当为何值时,线段EG有最大值,并写出最大值为多少;
(4)在(2)条件下,点N为抛物线在第四象限上的一点,其横坐标为2,若动点在直线上,动点在x轴上,连接,请直接写出的最小值.
【变式3-3】(24-25九年级上·安徽亳州·阶段检测)已知抛物线经过点和.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线与轴交于点,(点在点的左侧),与轴交于点,如图.
①求的面积;
②点在抛物线上,点在线段上(不与端点,重合),若,求点的坐标.
知识点4 特殊角
类型
特殊角
图示
条件
解题思路
构等腰,得点Q坐标直线AQ解析式点P坐标
【题型4 二次函数与45°角】
【例4】(2025·江苏扬州·二模)已知,二次函数.
(1)如图,该二次函数图象交轴于点、,交轴于点,点是函数图象上一动点.
①求该二次函数表达式;
②当时,求点的坐标;
(2)定义:若一个点的纵坐标是横坐标的3倍,则称这个点为“三倍点”.在的范围内,若该二次函数的对称轴为直线,且图象上有且只有1个“三倍点”,直接写出的取值范围.
【变式4-1】(2025·山东济宁·二模)如图,平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴相交于点、点,与轴相交于点,连接、.
(1)求:,的值;
(2)当时,函数的最小值是2,求出的值;
(3)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.
【变式4-2】(25-26九年级上·福建泉州·期末)已知:如图,二次函数与x轴交于点A,B,点A在点B左侧,交y轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第一象限的抛物线上有一点D,连接,若,求点D坐标.
【变式4-3】(24-25九年级上·湖北恩施·期中)如图,抛物线交轴于,两点,与轴交于点,为抛物线上的一个动点,且点的横坐标为.
(1)直接写出抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)若,当抛物线在点和点之间的部分(包括、两点)的最高点与最低点的纵坐标之差为时,求的值;
(3)在第一象限的抛物线上是否存在点,使,若存在,请求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【题型5 二次函数与直角】
【例5】如图,已知抛物线与轴交于、两点点在点的左边,与轴交于点,连接.
(1)求、、三点的坐标;
(2)若点为线段上的一点不与、重合,轴,且交抛物线于点,交轴于点,当线段的长度最大时,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当线段的长度最大时,在抛物线的对称轴上有一点,使得为直角三角形,直接写出点的坐标.
【变式5-1】已知抛物线与轴交于、两点,点在点左边,点的坐标为,且抛物线的对称轴是直线,
(1)求此抛物线的表达式.
(2)在抛物线的对称轴右边的图象上,是否存在点M,使锐角三角形的面积等于3.若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在(1)(2)条件下,若P点是抛物线上的一点,且,求的面积.
【变式5-2】(2024·安徽淮北·三模)如图1,已知抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C,点P为对称轴l上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若,求点P的坐标;
(3)如图2,点Q为抛物线上一点,若以O,P,B,Q四点为顶点的四边形为平行四边形,直接写出点Q的坐标.
【变式5-3】如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,,对称轴是,点在对称轴上运动.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在一点,使得为直角?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)将线段绕着点逆时针方向旋转后得到线段,当点与恰有一点落在抛物线上时,求点的坐标.
【题型6 二次函数与角的和差倍分】
【例6】(2024·山东济南·三模)如图,抛物线M过点,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D的坐标为.
(1)求抛物线M的表达式和点A的坐标;
(2)点F是线段上一动点,求周长的最小值;
(3)平移抛物线M得到抛物线N,已知抛物线N过点D,顶点为P,其对称轴与抛物线M交于点Q,若,直接写出点P的坐标.
【变式6-1】如图,抛物线与轴交于点和点两点,与轴交于点,点为抛物线上第三象限内一动点,当时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(25-26八年级下·重庆渝中·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点、点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点是线段下方抛物线上一点,过点作轴交线段于点,过点作轴交轴于点,求出的最大值,及此时点的坐标;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点为新抛物线上一点,且满足,请直接写出所有符合条件的点的坐标,并写出其中一种情况的求解过程.
【变式6-3】(25-26八年级下·重庆·期末)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点,与轴交于,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点是线段上方抛物线上的一动点,连接.抛物线的对称轴为直线,点为轴上的动点,于点.当面积取得最大值时,求点的坐标及的最小值;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点为抛物线与轴的左侧交点,点为抛物线上的一动点.若,请直接写出所有符合条件的点的横坐标.
【题型7 二次函数与60°角】
【例7】如图,拋物线与轴交于两点,与轴交于点,抛物线的对称轴是直线,已知点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是线段上的一个动点,过点作轴,延长交抛物线于点,求线段的最大值及此时点的坐标;
(3)在轴上是否存在一点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式7-1】如图,已知抛物线.点在抛物线的对称轴上,是抛物线与轴的交点,为抛物线上一动点,过点作轴的垂线,垂足为点.
(1)直接写出,的值;
(2)如图,若点的坐标为,点为轴上一动点,直线与抛物线对称轴垂直,垂足为点.探求的值是否存在最小值,若存在,求出这个最小值及点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图,连接,,若,求点的坐标.
【变式7-2】在平面直角坐标系中,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C点.
(1)求点A,B,C的坐标;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)若点P在抛物线上,且,求点P的坐标.
【变式7-3】(25-26九年级上·福建莆田·阶段检测)如图,抛物线,顶点为,将抛物线沿水平方向向右平移个单位长度,得到抛物线,顶点为,与相交于点,若,则的值为___________.
【题型8 二次函数与135°角】
【例8】如图,二次函数的图象交轴于,两点,图象上的一点使,则点的坐标是
A. B. C. D.
【变式8-1】(25-26九年级上·重庆铜梁·期中)已知,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点B,C,与y轴交于点A,其中.
(1)求a,b的值;
(2)如图1,连接,点P是直线上方抛物线上一动点,过点P作轴交于点K,过点K作轴,垂足为点E,求的最大值并求出此时点P的坐标;
(3)如图2,点P在抛物线上,且满足在(2)中求出的点P的坐标,连接,将该抛物线向右平移,使得新抛物线恰好经过原点,点C的对应点是F,点M是新抛物线上一点,连接,当时,请直接写出所有符合条件的点M的坐标.
【变式8-2】函数y=,其中a是常数且a≠0,该函数的图象记为G.
(1)图象G经过3个定点,分别为 , , ;
(2)图象G与直线y=a有2个交点时,结合函数图象,求a的值;
(3)图象G与直线x=2和直线x=﹣2分别相交于点P,Q,当∠POQ=135°时,直接写出a的值.
【变式8-3】(25-26九年级上·重庆渝北·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,,交轴于点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,点为下方抛物线一动点,直线上有点、满足点在点的左侧且,当最大时,求此时点的坐标与的最小值.
(3)将抛物线沿直线方向平移个单位得到新抛物线,在新抛物线找一点使,求符合条件的所有的坐标,并写出至少一个求解的坐标的过程.
【题型9 二次函数与15°角】
【例9】如图所示,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,M为第一象限抛物线上一点,且,则点M的坐标为________.
【变式9-1】(2026·安徽阜阳·二模)已知抛物线.
(1)如图1,当时,点,的坐标分别为,,过点,分别作轴的垂线,交抛物线于,,,四点,连接,,则___________;
(2)如图2,过点作轴的垂线,分别交抛物线于点,,,,与对称轴交于点,连接,,已知点的横坐标为,且,则该抛物线的表达式为___________.
【变式9-2】(25-26九年级上·河南南阳·期末)如图,抛物线与轴交于点,点,与轴交于点.动点在线段上运动,过点作轴,交抛物线于点,交直线于点,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点在线段上运动时,求线段的最大值;
(3)抛物线上有一点,当时,请直接写出直线的解析式.
【变式9-3】(2026·广东清远·二模)已知二次函数的图象交轴于两点,交轴于点,点坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于,交抛物线于点.
(1)求二次函数解析式.
(2)若点在线段上运动(不与,重合),求四边形面积的最大值,并求此时点坐标.
(3)设点是抛物线上一动点,是否存在点,使得?若存在,请直接写出所有符合条件的点坐标;若不存在,请说明理由.
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专题05 二次函数图象与角度(举一反三专项训练)
【新教材沪科版】
题型归纳
【题型1 二次函数中等角构等腰】 1
【题型2 二次函数中等角构全等】 11
【题型3 二次函数与倍角】 22
【题型4 二次函数与45°角】 33
【题型5 二次函数与直角】 42
【题型6 二次函数与角的和差倍分】 51
【题型7 二次函数与60°角】 58
【题型8 二次函数与135°角】 70
【题型9 二次函数与15°角】 81
知识点1 等角构等腰
类型
等角构等腰
图示
条件
,作BD∥PC交CA的延长线于点D
结论
【题型1 二次函数中等角构等腰】
【例1】(2026·山东济南·二模)如图,二次函数的图象经过点和点,与轴交于另一点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在轴上方的二次函数图象上有一动点.
①如图,作射线,当平分时,求点的坐标;
②如图,连接,,设点的横坐标为,当为锐角三角形时,求出的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②时为锐角三角形
【分析】(1)把、代入,解方程组求出、的值即可得出答案;
(2)①连接,交于,根据二次函数解析式求出,进而求出,根据平分,结合等腰三角形“三线合一”的性质求出,利用待定系数法求出直线的解析式为,联立直线与二次函数的解析式求出点坐标即可;
②设的中点为,连接,当时,根据直角三角形斜边上的中线的性质得出,利用两点间距离公式列方程求出的值,即可得出答案.
【详解】(1)解:将、代入,
∴,
解得:,
∴.
(2)解:①如图,连接,交于,
由(1)可知,,
∴当时,,
解得:或,
∴,
∵,,
∴,,
∴,是等腰三角形,
∵平分,
∴,即为的中点,
∵,,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立直线与抛物线解析式得,,
解得:,(与点重合,舍去),
∴.
②设的中点为,连接,
∵,,
∴,
∵点C的横坐标为,
∴,
当时,,
∴,
解得:或,
∴时,为锐角三角形.
【变式1-1】(24-25九年级下·安徽淮南·期中)已知:如图,抛物线内的的三个顶点都在抛物线上:其中点为抛物线的顶点,点的坐标为,点的坐标为.
(1)___________.
(2)在轴上有一点,则点的坐标为___________.
【答案】 90 或
【分析】(1)先用待定系数法求出抛物线解析式,得出点D的坐标,用勾股定理逆定理判断为直角三角形即可求解;
(2)分①当点在的上方时和②当点在的下方时两种情况求解即可.
【详解】点,点都在抛物线上,
抛物线的解析式为.
令,则,
或,
,
.
,
.
如图1,过点作于点,过点作于点,于点,则,
.
,
四边形为矩形,
,
,
,
,
,
为直角三角形,
.
(2)如图2,①当点在的上方时,设与交于点,
由(1)知,
.
,
,
.
,
,
.
,
.
设直线的解析式为,
直线的解析式为.
令,则,
;
②如图3,当点在的下方时,
,
.
设直线的解析式为,
,
直线的解析式为.
设直线的解析式为,
则,
,
直线的解析式为.
令,则,
.
综上,当时,点的坐标为或.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,求抛物线与轴的交点坐标,因式分解法解一元二次方程,把化成顶点式,的图象与性质,矩形的判定与性质,勾股定理,勾股定理的逆定理,求一次函数解析式,,熟练掌握相关知识点并能加以综合运用是解题的关键.
【变式1-2】(2026九年级下·福建泉州·专题练习)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点为且图象经过点,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,连接,,若抛物线上存在点,满足,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或.
【分析】(1)将点和点坐标代入求解即可;
(2)分两种情况讨论,当点E在上方的抛物线上,当点E在下方的抛物线上,画出图形,根据∠分情况求解即可.
【详解】(1)解:由条件可得,
解得,
抛物线;
(2)解:当点E在上方的抛物线上,如图,
当时,,
则,
设直线表达式为,则由题意得:
,
解得:
∴直线表达式为,
由条件可知,
设直线的解析式为,
将点的坐标代入得:,
直线的解析式为,
联立,
解得:(舍去)或,
∴点的坐标为;
当点E在下方的抛物线上,如图,设交于点G,
由条件可知,
设,则,
解得,
则,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,联立,
解得(舍去)或,
∴点的坐标为;
综上,点的坐标为或.
【变式1-3】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,二次函数(m是常数,且)的图象与轴交于A,B两点(点在点的左侧),与轴交于点.
(1)求A,B,C三点的坐标(用数字或含的式子表示),并求的度数;
(2)若,点在抛物线上,且,求点的坐标.
【答案】(1),,,
(2)或
【分析】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,等腰直角三角形的判定和性质,解题的关键是学会分类讨论.
(1)令,解方程可得,两点坐标,令,可得点的坐标,证明,可得;
(2)分两种情况,即点在轴上方或点在轴下方,利用等腰三角形的判定和性质即可解答.
【详解】(1)解:当时,,
解方程,得,,
点在点的左侧,且,
,,
当时,,
,
,
,
;
(2)解:当时,,,,,
当点在轴上方时,如图,过点作的垂线段交于点,
,,
,
设,
,
解得,
;
当点在轴下方时,如图,过点作的垂线段交于点,
,
同理可得,
设,
,即
解得,
;
综上所述,的坐标为或.
知识点2 等角构全等
类型
等角构全等
图示
条件
,
BC平分,CD∥x轴,
结论
【题型2 二次函数中等角构全等】
【例2】(25-26九年级上·湖北襄阳·阶段检测)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,若点在抛物线的对称轴上,当平分时,求点的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为;
(2).
【分析】本题考查了二次函数与一次函数的性质,二次函数的应用——角度问题,角平分线性质,全等三角形的判定与性质,掌握知识点的应用是解题的关键.
()利用待定系数法即可求解;
()设与轴交于点,过点作于点,由角平分线性质可得,,证明,所以,在中,,则,从而求得,再求出直线解析式为,再根据当时,,从而求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,,
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,设与轴交于点,过点作于点,
∵平分, ,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴ ,
在中,,
∴,
∴,
∴,
设直线解析式为,
∴,解得:,
∴直线解析式为,
∵抛物线的解析式为,
∴对称轴为直线,
当时,,
∴.
【变式2-1】(2025·贵州铜仁·模拟预测)如图,已知二次函数的图象经过点、,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点为抛物线的顶点,连接、,求四边形的面积
(3)若点是抛物线图象上的一点,且满足,请直接写出满足要求的所有点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】(1)运用待定系数法将,,代入,即可求解;
(2)利用待定系数法求出直线的解析式,运用配方法将抛物线解析式化为顶点式即可求得顶点坐标,过点D作轴交直线于点E,求得,利用,根据四边形的面积为,即可求解;
(3)先求出点C关于对称轴的对称点;先运用待定系数法求出直线的解析式,再根据互相平行的两直线的关系求出与平行的直线的解析式,联立抛物线解析式即可求解.
【详解】(1)解:设二次函数解析式为,其图象经过点,,,
则,解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:设直线的解析式为,
∵,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为.
∵,
∴,
过点D作轴交直线于点E,如图1,
∴,
∴,
∴;
∵,,
∴
∴四边形的面积为
(3)解:抛物线上存在点P,使,理由如下:
如图2,
①取点关于对称轴的对称点,连接,,
∵,,
,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴符合题意;
②当直线时,则有,
∵直线的解析式为,
∴直线的解析式中一次项系数为1.
设与平行的直线的解析式为,
将代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立抛物线解析式得:
,
解得:或(不合题意,舍去),
∴.
综上所述,,.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,运用待定系数法求一次函数和二次函数解析式,配方法,三角形面积,互相平行的两直线的关系等,熟练掌握二次函数图象和性质,利用待定系数法求函数解析式等相关知识,灵活运用方程思想和分类讨论思想是解题关键.
【变式2-2】抛物线过点,与y轴交于点C.对称轴与x轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;
(2)如图,连接、,在直线上方的抛物线上找点P,使得,求出P点的坐标.
【答案】(1),
(2)点P坐标为
【分析】(1)用待定系数法求解即可;
(2)过点B作交延长线于点E,可证,则可求点E坐标,然后求直线的解析式,联立方程组,解方程组即可求点P的坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,
解得,
∴抛物线解析式为,
对称轴为直线,
∴对称轴与x 轴的交点D坐标为.
(2)解:过点B作交延长线于点E,
当时,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴点E坐标为,
设直线解析式为,
把,代入得,
,
解得,
∴直线解析式为,
联立方程组,
解得,
∴点P坐标为.
【变式2-3】在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线 与x轴交于两点,与y轴交于点 C,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点 D为抛物线上一点且在x轴上方,满足,求D点坐标;
(3)点 M为线段上一动点(不与B,C重合),过点M作轴于点 P,交抛物线于点N.如图2,在抛物线上找一点Q,连接,使得与的面积相等,求线段长度的最小值,并写出此时Q点坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)最小值为1,或
【分析】(1)把,点分别代入解析式,计算即可.
(2)取点,先证明,再计算直线的解析式,联立抛物线的解析式构造一元二次方程,解答即可.
(3)确定直线的解析式为:,设,则,,则,,设,则点Q到直线的距离为,利用三角形面积相等,构造二次函数求值计算即可.
【详解】(1)解:把,点分别代入解析式,得
得,
解得,
故抛物线的解析式为.
(2)解:取点,作直线交抛物线于点D,
∵抛物线,
∴,
∵,点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴点在直线上,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
故直线的解析式为.
根据题意,得,
解得(舍去),
当时,,
故.
(3)解:设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式得:
,
解得,
∴直线的解析式为:,
设,则,,
∴,,,
设,
则点Q到直线的距离为,
∵与的面积相等,,
∴
解得;
故点Q到直线的距离为1;
∴,
∴或,
当时,
则,
又,
∴
,
令,
∵,
∴函数p有最小值,且当时,p取得最小值1,此时的值最小为1;
此时,,Q点坐标.
当时,
则,
又,
∴
,
令,
∵,
∴函数p有最小值,且当时,p取得最小值1,此时的值最小为1;
此时,,Q点坐标.
综上所述:线段长度的最小值为1,或
知识点3 二倍角(一题多法)
类型
二倍角加倍
图示
条件
解题思路
翻折得PB∥AD
类型
二倍角减半
图示
条件
解题思路
延长PB交x轴于点D
类型
二倍角减半
图示
条件
解题思路
作作轴,交BP的延长线于点D,于点H
【题型3 二次函数与倍角】
【例3】(25-26九年级上·湖南常德·期末)已知二次函数,其图象过点.
(1)求二次函数的解析式 ;
(2)当时,求二次函数的最大值;
(3)将抛物线向下平移个单位后,如图所示与x轴交于A、B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C,连接,抛物线上存在点Q,使得.请求出直线的解析式.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查了二次函数的性质及平移,熟练掌握性质定理是解题的关键.
(1)根据待定系数法求出解析式,再根据对称轴公式即可得出答案;
(2)求出抛物线的对称轴为直线,可得当时,y随x的增大而减小,即可得出答案;
(3)分两种情况:当点在轴下方的抛物线上时;当点在轴上方的抛物线上时;先画出图形再根据二次函数的性质即可得出答案.
【详解】(1)解:将点代入得:
,
解得:,
∴该二次函数的解析式为;
(2)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵,
∴抛物线开口向上,
∴当时,y随x的增大而减小,
∴当时,y的值最大,为
即当时,二次函数的最大值为;
(3)解:由已知可得二次函数解析式为:,
则点,点,,
当点在轴下方的抛物线上时,在的延长线上取一点,使,连接,若与抛物线有交点,设与抛物线交于点,过点作轴于轴于,
,
,
,
轴,
,
,
,
,
,
,
,
设的解析式为:,
,
解得:,
的解析式为:,
当点在轴上方的抛物线上时,延长到,使,连接并延长交轴于,若与抛物线有交点,
设交抛物线于点,
轴,,
,
同理可得,直线的解析式为:,
综上所述直线的解析式为:和.
【变式3-1】(24-25九年级下·福建莆田·开学考试)抛物线与x轴交于点A,(点A在点 B左侧),与y轴交于点C,.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)点P是上方抛物线上的一动点,过点P作x轴的垂线交线段于点Q,连接,求线段的长度最大值.
(3)在(2)的条件下,在y轴的正半轴上有一点D,且,过点P的直线与抛物线交于点E(点E在点P右侧),且,连接,点F是y轴上一点,若,求点F的坐标
【答案】(1)
(2)4
(3)或
【分析】本题主要考查二次函数图象与性质,求一次函数关系式和平行线的性质,正确作出辅助线是解答本题的关键.
(1)根据点和求出点的坐标为,把点的坐标代入,求出的值即可得出二次函数解析式;
(2)求出直线的解析式为,设,得,求出,运用二次函数的性质可得的最大值为4;
(3)过点P作轴于点,得出,可得点关于对称点在上,可求出直线的解析式为,联立抛物线的解析式求出点的坐标,设,根据列方程,求出的值即可.
【详解】(1)解:∵和,且点A在点 B左侧,
∴点的坐标为,
把点的坐标代入,得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:对于,当时,,
∴,
设直线的解析式为,
把,代入解析式得,
解得,
∴直线的解析式为,
设 ,则,
∵轴,
∴,
∵,
∴有最大值,
当时,的最大值为4;
(3)解:当的最大值为4时,,
∵,,
∴点在轴上,且,
过点作轴于点,
∴
∴,
又,
∴,
∴点关于对称的点在直线上,
∵,
∴点关于对称的点的坐标为,
设直线的解析式为,
把,代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
联立方程组,
解得或,
∴点的坐标为,
设,则,
,
∵,
∴,
∴,解得:或,
∴点的坐标为或.
【变式3-2】(2025·黑龙江齐齐哈尔·三模)综合与探究
如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过两点且与轴的正半轴交于点.
(1)求的值及抛物线的解析式.
(2)如图①,若点为直线AC上方抛物线上一动点,当时,点的坐标为______;
(3)如图②,若是线段OA的上一个动点,过点作直线EF垂直于轴交直线AC和抛物线分别于点G、E,连接CE.设点的横坐标为.当为何值时,线段EG有最大值,并写出最大值为多少;
(4)在(2)条件下,点N为抛物线在第四象限上的一点,其横坐标为2,若动点在直线上,动点在x轴上,连接,请直接写出的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)当时,线段有最大值为4
(4)
【分析】(1)将点的坐标直接代入直线解析式可得出的值;再求出点的坐标,将,的坐标代入抛物线解析式,即可得出结论;
(2)由(1)可得,则,设,可表达点的坐标,代入抛物线的解析式即可得出结论;
(3)①由点,坐标可得出直线的解析式,由此可表达点,的坐标,进而表达的长度,结合二次函数的性质可得出结论;
(4)根据题意确定,将点D向下平移四个单位长度到点H,得,连接交x轴于点Q,过点Q作轴,连接,过点N作的延长线于点E,利用平行四边形的性质得出 ,,确定点H、Q、N三点共线,此时取得最小值,即取得最小值,然后由各点的坐标结合勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:直线与轴交于点,
,
,
直线的表达式为;
当时,,
点的坐标为,
将点的坐标为,点的坐标为,代入,
得:,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)如图,过点作轴交抛物线于点,过点作的垂线,垂足为,
轴,
,
,
,
,
,
,
,
,
设,
的坐标为,
将点的坐标代入解析式可得,,
解得或(舍去)
的坐标为;
(3)由(1)可知,直线的解析式为:;
点的横坐标为,
点的坐标为,点的坐标为,
设线段的长度为,
则
,
当时,线段有最大值为4;
(4)∵点N为抛物线在第四象限上的一点,其横坐标为2,
∴当时,,
∴,
由(2)得的坐标为,
将点D向下平移四个单位长度到点H,
∴,
连接交x轴于点Q,过点Q作轴,连接,过点N作的延长线于点E,如图所示:
∵在直线上,动点在x轴上,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
∴点H、Q、N三点共线,此时取得最小值,即取得最小值,
∵,,
∴,
∴,
的最小值为.
【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查的是待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、最短路程等,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握运用这些知识点.
【变式3-3】(24-25九年级上·安徽亳州·阶段检测)已知抛物线经过点和.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线与轴交于点,(点在点的左侧),与轴交于点,如图.
①求的面积;
②点在抛物线上,点在线段上(不与端点,重合),若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】本题考查了二次函数综合,待定系数法求解析式,求抛物线与坐标轴的交点,角度问题;
(1)待定系数法求解析式,即可求解;
(2)①分别令求得的坐标,根据三角形的面积公式,即可求解;
②先求出点坐标,当点在线段上时:是△DCE的外角,,而,所以此时,有,可求出所在直线的解析式,设点坐标,再根据两点距离公式,,得到关于的方程,求解的值,即可求出点坐标;当点在线段的延长线上时,根据题中条件,可以证明,得到为直角三角形,延长至,取,此时,,从而证明是要找的点,应为,为等腰直角三角形, 点和关于点对称,可以根据点坐标求出点坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点和.
∴
解得:
∴抛物线解析式为
(2)解:①在中,当时,,则有,
令,则有,
解得:,
∴,则
∴
②∵点在抛物线上
∴
∴点坐标
设所在直线解析式为,其过点、
有,
解得
∴所在直线的解析式为:
当点在线段上时,设
而
∴
∴
,,
∴
解得:,
所以点的坐标为:
知识点4 特殊角
类型
特殊角
图示
条件
解题思路
构等腰,得点Q坐标直线AQ解析式点P坐标
【题型4 二次函数与45°角】
【例4】(2025·江苏扬州·二模)已知,二次函数.
(1)如图,该二次函数图象交轴于点、,交轴于点,点是函数图象上一动点.
①求该二次函数表达式;
②当时,求点的坐标;
(2)定义:若一个点的纵坐标是横坐标的3倍,则称这个点为“三倍点”.在的范围内,若该二次函数的对称轴为直线,且图象上有且只有1个“三倍点”,直接写出的取值范围.
【答案】(1)①;②或
(2)或
【分析】此题考查了一次函数和二次函数综合题,熟练掌握二次函数的图象和性质是关键.
(1)①由待定系数法即可求出答案;②当时,则直线的表达式为,联立解一元二次方程即可得到答案;
(2)由定义可知,求得,当与只有一个交点时,有两个相等的实数根,则,解得,当时,,则当函数过时满足题意,当时,,当函数过时满足题意,据此即可得到答案.
【详解】(1)解:①由题意可得,
,
解得,
∴该二次函数表达式为;
②当时,,
解得,
∴,
当时,则直线的表达式为,
和抛物线解析式联立得到,或,
解得(舍去)或或,
即点的坐标为或;
(2)由定义可知,
由题意可得, ,解得,
∴抛物线解析式为
当与只有一个交点时,
有两个相等的实数根,
∴,
解得,
当时,
当函数过时满足题意,
∴,解得,
当时,
当函数过时满足题意,
则,解得,
∴或
【变式4-1】(2025·山东济宁·二模)如图,平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴相交于点、点,与轴相交于点,连接、.
(1)求:,的值;
(2)当时,函数的最小值是2,求出的值;
(3)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.
【答案】(1),2
(2)
(3)存在,点 或
【分析】本题考查了二次函数的综合运用,涉及待定系数法求表达式,二次函数的性质,二次函数与角度问题等.第(3)问关键是构造三角全等.
(1)由题意得:,利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点,点,抛物线的对称轴为直线,再根据二次函数的性质解答即可;
(3)先求出,分点在左侧时,点在右侧时,两种情况讨论,利用三角形全等的性质解答即可.
【详解】(1)解:由题意得:,
则,则,
抛物线的解析式为:,
则;
(2)解:当时,,
解得,,
点,
当时,,
点.
由抛物线的表达式知,其对称轴为直线,
当时,函数的最小值是2,即时,函数取得最小值,
则,则(舍去),
∴的值为;
(3)解:存在点,理由如下:
∵,,
∴,
,
①当点在左侧时,如图,在轴上取点,延长交抛物线于点,
在和中,
,,,
,
,
,
设直线的解析式为,
由点、的坐标得,直线的解析式为,
联立上式和抛物线的表达式得:,
则(舍去)或,故点;
②当点在右侧时,如上图,作关于的对称,交二次函数于点,
则,,,
,
,
四边形是正方形,
,
令中,,则,
解得或,
,,
,,
,
,
,
在点抛物线上,即点满足条件,
故存在满足条件的点有两个,分别为:或.
【变式4-2】(25-26九年级上·福建泉州·期末)已知:如图,二次函数与x轴交于点A,B,点A在点B左侧,交y轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第一象限的抛物线上有一点D,连接,若,求点D坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了二次函数综合,待定系数法求二次函数解析式,等腰直角三角形的性质与判定,正确作出辅助线构造等腰直角三角形是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)过点D作于点E,可证明是等腰直角三角形,得到;求出设,则,则可得到方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:∵二次函数与y轴交于点,
∴,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图所示,过点D作于点E,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴;
在中,当时,,
解得或,
∴
设,则,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∴.
【变式4-3】(24-25九年级上·湖北恩施·期中)如图,抛物线交轴于,两点,与轴交于点,为抛物线上的一个动点,且点的横坐标为.
(1)直接写出抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)若,当抛物线在点和点之间的部分(包括、两点)的最高点与最低点的纵坐标之差为时,求的值;
(3)在第一象限的抛物线上是否存在点,使,若存在,请求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1),顶点D坐标为
(2)m=或
(3)存在,
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)首先求出,然后表示出P的坐标为,然后分三种情况:①当点P在x轴上方时;②当点P在x轴下方时;③当点P在x轴上时,然后根据题意分别列方程求解即可;
(3)如图所示,在x轴的正半轴上取点,连接,过点B作交抛物线于点P,根据题意得到,然后求出直线的解析式为,直线的解析式为,然后和抛物线联立求解即可.
【详解】(1)将点代入抛物线中
得
解得:
∴抛物线解析式为
∴顶点D坐标为;
(2)令
解得,
∴
∵P的横坐标为且
∴
∴将代入
∴点P一定在对称轴右侧,且P的坐标为;
①如右图所示,当点P在x轴上方时,
则,即
此时:,
解得:,符合题意;
②如右图所示,当点P在x轴下方时,
则,即
此时:
解得:,(舍去)
③当点P在x轴上时,
则,即
此时:(或),解得:(舍去)
综上所述,或;
(3)存在点P,使,点P的坐标为
理由如下:
如图所示,在x轴的正半轴上取点,连接,过点B作交抛物线于点P
∵,,
∴
∵,
∴,
∴
∵,
∴
∴
设直线的解析式为,过,
∴直线的解析式为
∵
∴设直线的解析式为
将代入得
解得:
∴直线的解析式为
由
解得:,(舍去)
∴.
【点睛】本题考查了二次函数解析式,一次函数解析式,二次函数与角度综合等知识.熟练掌握二次函数解析式,一次函数解析式是解题的关键.
【题型5 二次函数与直角】
【例5】如图,已知抛物线与轴交于、两点点在点的左边,与轴交于点,连接.
(1)求、、三点的坐标;
(2)若点为线段上的一点不与、重合,轴,且交抛物线于点,交轴于点,当线段的长度最大时,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当线段的长度最大时,在抛物线的对称轴上有一点,使得为直角三角形,直接写出点的坐标.
【答案】(1),,
(2)点坐标
(3)点坐标为或或或
【分析】(1)在抛物线解析式中,令可求得点坐标,令y=0则可求得、的坐标;
(2)由、的坐标可求得直线的解析式为,则可表示出点坐标,从而可用表示的长,再利用二次函数的性质即可求解;
(3)由(2)可知点坐标,设点,则可用分别表示出、及,分点为直角顶点、点为直角顶点和点为直角顶点三种情况,分别根据勾股定理可得到关于的方程,可求出的值,可求得点坐标.
【详解】(1)解:对于,令,则,
,
令,则,
解得:,,
,;
(2)设的表达式为,
则,
解得,
直线的表达式为,
设点的坐标为,则点的坐标为,
,
当时,最大,
此时点坐标为;
(3),
抛物线的对称轴为直线,
设,且,,
,,,
为直角三角形,
分点为直角顶点、点为直角顶点和点为直角顶点三种情况,
当点为直角顶点时,则有
即,
解得:,
此时点坐标为;
当点为直角顶点时,则有,
即,
解得:,,
此时点坐标为或,
当点为直角顶点时,则有,
即,
解得:,
此时点坐标为,
综上所述,点坐标为或或或.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法函数与坐标轴的交点,三角形的面积,二次函数的性质,勾股定理,方程思想以及分类讨论思想等知识,解题的关键是灵活运用这些知识.
【变式5-1】已知抛物线与轴交于、两点,点在点左边,点的坐标为,且抛物线的对称轴是直线,
(1)求此抛物线的表达式.
(2)在抛物线的对称轴右边的图象上,是否存在点M,使锐角三角形的面积等于3.若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在(1)(2)条件下,若P点是抛物线上的一点,且,求的面积.
【答案】(1);
(2)存在点,使锐角三角形的面积等于3;
(3)8
【分析】(1)根据抛物线对称轴解析式列式求出,再把点的坐标代入求出,即可得解;
(2)根据抛物线解析式求出点的坐标,再求出的长度,然后利用三角形的面积公式求出点到的距离,然后根据是锐角三角形判断点在轴下方,从而确定点的纵坐标,再代入抛物线解析式计算求出横坐标,从而得解;
(3)根据点的坐标可得,然后求出,从而写出直线的解析式,与抛物线解析式联立求出点的坐标,再利用勾股定理求出、的长度,然后根据直角三角形的面积等于两直角边乘积的一半计算即可得解.
【详解】(1)解:抛物线的对称轴是直线,
解得,
点在抛物线上,
,
解得.
所以此抛物线的表达式为;
(2)解:存在.
理由如下:令,则,
解得,,
点在点左边,
点的坐标为,
,
设点到的距离为,则,
解得,
是锐角三角形,
点应该在轴的下方,
点的纵坐标为,
代入抛物线解析式得,,
即,
解得,,
又点在对称轴右边的图象上,
点的横坐标为2,
点的坐标为,
此时,过点作轴于点,则,,
,,
,是锐角,
是锐角三角形,
故存在点,使锐角三角形的面积等于3;
(3)
解:由(2)得,
,
,
点在直线上,
联立,
解得(舍去),,
点的坐标为,
根据勾股定理,,
,
所以的面积.
【点睛】本题是对二次函数的综合考查,主要利用了二次函数的对称轴,点在抛物线上,三角形的面积,直角三角形的面积以及直线与抛物线的交点的求解,难度不是很大,先求出抛物线的解析式是解题的关键,数据的巧妙设计也是本题的一大特点.
【变式5-2】(2024·安徽淮北·三模)如图1,已知抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C,点P为对称轴l上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若,求点P的坐标;
(3)如图2,点Q为抛物线上一点,若以O,P,B,Q四点为顶点的四边形为平行四边形,直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或
(3)点的坐标为,,
【分析】(1)把,代入,再建立方程组解题即可;
(2)由抛物线的对称轴为直线,故点的横坐标为1,设,再利用勾股定理可得,再解方程即可;
(3)分三种情况讨论:当,为对角线时,当,为对角线时, 当,为对角线时,再利用中点坐标公式建立方程求解即可.
【详解】(1)解:把,代入,
,
解得:,
.
(2)解:抛物线的对称轴为直线,故点的横坐标为1,设,
则
解得,
∴P点的坐标为或
(3)解:设的横坐标为,则的坐标为
当,为对角线时,,解得,
∴;
∴,
当,为对角线时,,解得,
∴;
∴
当,为对角线时,,解得,
∴;
∴
点的坐标为,,.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,勾股定理的应用,平行四边形的判定与性质,清晰的分类讨论是解本题的关键.
【变式5-3】如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,,对称轴是,点在对称轴上运动.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在一点,使得为直角?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)将线段绕着点逆时针方向旋转后得到线段,当点与恰有一点落在抛物线上时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)存在,或
(3),,,
【分析】(1)由题意得出,.结合轴对称的性质得出,再利用待定系数法求解即可;
(2)由勾股定理得出.设中点为,则,连接.设点,则.当时,点,,三点在以为圆心,为直径的圆上,由圆周角定理得出此时为直角,由直角三角形的性质得出,即,解方程即可得解;
(3)设点.则点逆时针方向旋转后的坐标为,点逆时针方向旋转后的坐标为,再分两种情况:当在抛物线上时,当在抛物线上时,分别求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,.
∵对称轴,
∴.
设抛物线解析式为
由题意得,
解得,
∴抛物线解析式为.
(2)解:存在,
∵,,
∴.
设中点为,则,连接.
设点,则.
当时,点,,三点在以为圆心,为直径的圆上,
此时,为直角,,则,
∴,
化简得,
解得,.
∴的坐标为或时,为直角.
(3)解:设点.
则点逆时针方向旋转后的坐标为,点逆时针方向旋转后的坐标为,
当在抛物线上时,,
化简得,
解得,.
∴时,,时,.
经检验,此时点不在抛物线上.
当在抛物线上时,,
化简得,
解得,.
∴当时,,当时,.
经检验,此时点不在抛物线上.
综上,满足题意的点的坐标为,,,.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、圆周角定理、直角三角形的性质、坐标与图形—旋转变换、勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
【题型6 二次函数与角的和差倍分】
【例6】(2024·山东济南·三模)如图,抛物线M过点,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D的坐标为.
(1)求抛物线M的表达式和点A的坐标;
(2)点F是线段上一动点,求周长的最小值;
(3)平移抛物线M得到抛物线N,已知抛物线N过点D,顶点为P,其对称轴与抛物线M交于点Q,若,直接写出点P的坐标.
【答案】(1),
(2)最小值为
(3)P的坐标为或
【分析】(1)利用待定系数法求出表达式然后求出点A的坐标即可;
(2)首先得到直线的表达式为:,作E关于的对称点,则,设垂足为G,则点G为E与的中点,勾股定理求出,,进而求解即可;
(3)抛物线N由抛物线M平移得到,求出抛物线N的表达式为,得到顶点P的坐标为,,作于H,则,在中,,得到,进而列方程求解即可.
【详解】(1)∵顶点D的坐标为,
设二次函数表达式为
将点代入得
∴抛物线M的表达式为:
当时,或1,
∵点A在点B左侧,
∴点A的坐标为;
(2)当时,,
∴点C的坐标为
∴设直线的表达式为:
故解得
∴,
,
,
,
作E关于的对称点,则,设垂足为G,则点G为E与的中点
,
∴所在直线垂直于y轴,
关于的对称点,
∴点的坐标为,
∴点G的横坐标为
将代入得,
∴点G的坐标为,
∵,,
∴,
∴
即周长的最小值为;
(3)∵抛物线N由抛物线M平移得到,设抛物线N的表达式为
将点代入得:,
∴抛物线N的表达式为
∴顶点P的坐标为,
将代入,,
∴,
作于H,则,
∵
∴点H为点P和点Q的中点,
∴
∴
又∵
∴
在中,
∴,
∴
或
∴解第一个方程可得(舍),
解第二个方程可得(舍),
将代入P点坐标,
P的坐标为或.
【点睛】本题是二次函数的综合题,涉及到的知识点有二次函数图像上点的坐标特征、二次函数的性质、待定系数法求一次函数和二次函数的解析式,并灵活运用分类讨论及数形结合的思想分析解决问题是解题的关键.
【变式6-1】如图,抛物线与轴交于点和点两点,与轴交于点,点为抛物线上第三象限内一动点,当时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二次函数与坐标轴的交点坐标分别求出、、的长度;然后通过勾股定理逆定理判断出,得出;由得出;作点关于轴的对称点,连接;即可构造出,从而得出;根据平行线的斜率相同以及点的坐标求出直线的表达式;最后联立方程组求解即可;
【详解】解:令,则
解得:,
∴,
∴,,
当时,
∴
∴
在中
∴
∴
∴
∵
∴
如图,作点关于轴的对称点,连接;
则,
∴
∴
∴
设直线的表达式为:
将代入得:
∴直线的表达式为:
解方程组得:或
∵点在第三象限
∴点的坐标为
故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数图像的性质、一次函数的性质、勾股定理逆定理、直角三角形两锐角互余等知识点;综合运用上述知识求出直线的函数表达式是解题的关键.
【变式6-2】(25-26八年级下·重庆渝中·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点、点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点是线段下方抛物线上一点,过点作轴交线段于点,过点作轴交轴于点,求出的最大值,及此时点的坐标;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点为新抛物线上一点,且满足,请直接写出所有符合条件的点的坐标,并写出其中一种情况的求解过程.
【答案】(1)
(2)最大值为4,点的坐标为
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出直线,设,然后用的代数式表示出,再由二次函数的性质求解即可;
(3)先求出平移后的抛物线表达式,过点作轴于点,则,那么,设,则,再解方程即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点、点,
∴
解得
∴抛物线的表达式为;
(2)解:对于,令,则
∴
∵
设直线,
则
解得
∴直线
设
∵轴,
∴,
∵轴,
∴
整理得,
∵,
∴当时,取得最大值为,
此时点;
(3)解:∵,
∴,
∵
∴,
设点的对应点为点,作轴于点,则为等腰直角三角形,,
则由题意得,
∵
∴
∴点向右平移2个单位,向下平移2个单位得到点,
而抛物线,
则向右平移2个单位,向下平移2个单位得到,
∵
∴,
过点作轴于点
∴
∴
设,则
∴或
解得,或(舍去);
解得,或(舍去)
∴当时,;当时,,
综上:符合条件的点的坐标为或.
【变式6-3】(25-26八年级下·重庆·期末)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点,与轴交于,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点是线段上方抛物线上的一动点,连接.抛物线的对称轴为直线,点为轴上的动点,于点.当面积取得最大值时,求点的坐标及的最小值;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点为抛物线与轴的左侧交点,点为抛物线上的一动点.若,请直接写出所有符合条件的点的横坐标.
【答案】(1)
(2);的最小值为
(3)点的横坐标为或
【分析】(1)利用待定系数法求解;
(2)过点P作轴于点F,交直线于点E,先求出直线的解析式,设点P的坐标,则可表示点E的坐标,进而表示出线段,利用,最后求出其取最大值时点P的坐标;因,则,当最小时,最小,此时轴,根据点P的坐标求得的最小值;
(3)根据A、C两点的坐标得,由条件得,求出平移后的抛物线解析式及此抛物线与x轴的交点坐标,此时有两种情况:或直线与的交点恰好是以为底边的等腰三角形的顶点,由此即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线过两点,
∴设抛物线解析式为,
∵抛物线过点,
∴,
即,
∴抛物线解析式为,即;
(2)解:如图,过点P作轴于点F,交直线于点E,
设直线的解析式为,
把A、C两点的坐标分别代入得,解得,
∴直线的解析式为,
设点P的坐标为,则可表示点E的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∵
,
当取得最大值时,取得最大值,
∵,
∴当时,取得最大值,从而取得最大值,
∴,
∵点Q在y轴上,抛物线的对称轴为直线,,
∴,
∴,
当最小时,最小,此时轴,
∵,
∴的最小值为,
∴的最小值为;
(3)解:根据A、C两点的坐标知,,
∴,,
∵,,
∴,
∵抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,且,
∴那原抛物线向左平移3个单位,向下平移3个单位,
∴,
令,解得,
∴,与x轴的另一个交点为点A,
当点N在上方的抛物线上时,则,
设此时的解析式为,把点M坐标代入得,
即的解析式为,
令,整理得,
解得(舍去),
∴点的横坐标为;
当直线与的交点恰好是以为底边的等腰三角形的顶点时,此时,
设直线与的交点为D点,如图,设,
∵,
∴,
解得,
即,
设直线的解析式为,
则有,解得,
即直线的解析式为,
令,整理得,
解得(舍去),
∴点的横坐标为,
综上,点的横坐标为或.
【题型7 二次函数与60°角】
【例7】如图,拋物线与轴交于两点,与轴交于点,抛物线的对称轴是直线,已知点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是线段上的一个动点,过点作轴,延长交抛物线于点,求线段的最大值及此时点的坐标;
(3)在轴上是否存在一点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)最大值为2,的坐标为;
(3)存在,或.
【分析】本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法,解(2)的关键是得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用了三角形的面积得出关于n的方程,以防遗漏;
(1)根据对称轴,利用待定系数法即可求解;
(2)根据对称轴得出点坐标,由点、的坐标得直线的解析式为,设点,则点,进而求解;
(3)根据三角形的面积,可得关于的方程,根据解方程,可得答案;
【详解】(1)点的坐标为
.
抛物线过点,对称轴是直线,
,
解得,
抛物线的解析式为.
(2)抛物线对称轴为直线,点的坐标为,
点的坐标为.
,
设直线的解析式为,
,
解得,
直线的解析式为.
设点,
则点,
.
,
当时,线段的值最大,最大值为2,此时点的坐标为;
(3)存在.
设点,
如图,过点作于点,连接.
,
,
.
,
.
由的面积,得,
即化简,得,
解得(不符合题意,舍去),
.
设点与点关于原点对称,则,
.
综上所述,点的坐标为或.
【变式7-1】如图,已知抛物线.点在抛物线的对称轴上,是抛物线与轴的交点,为抛物线上一动点,过点作轴的垂线,垂足为点.
(1)直接写出,的值;
(2)如图,若点的坐标为,点为轴上一动点,直线与抛物线对称轴垂直,垂足为点.探求的值是否存在最小值,若存在,求出这个最小值及点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图,连接,,若,求点的坐标.
【答案】(1),
(2)存在,最小值为,
(3)
【分析】(1)根据二次函数性质进行分析,即可得到答案;
(2)由(1)可知,求得,作C点关于直线的对称点,连接交抛物线对称轴于点K,连接,当、K、D三点共线时,有最小值,即的值最小,利用坐标点的距离公式,得到,即可求出的最小值,再利用待定系数法求出直线的解析式为,进而得到点的坐标,即可求得点Q的坐标.
(3)如图,过作于,设,则,可得, ,,而,再建立方程求解即可.
【详解】(1)解:点在抛物线的对称轴上,
抛物线的对称轴为直线,
,
,
是抛物线与y轴的交点,
,
;
(2)解:存在最小值,理由如下:
由(1)可知,,
点D是抛物线上一点,坐标为,
,
,
作C点关于直线的对称点,连接交抛物线对称轴于点K,连接,
由对称性可知,,
,
当、K、D三点共线时,有最小值,即的值最小,
抛物线的对称轴为直线,与抛物线对称轴垂直,
,
,轴,
,
,
,
的最小值为,
设直线的解析式为,
,
解得:,
直线的解析式为,
令,则,
,
.
(3)∵,
如图,过作于,设,则,
∴,
∵,
∴,,
∴
,
而,
解得:,
∵在第一象限,则,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,最值问题,勾股定理,一元二次方程的解法,待定系数法求一次函数解析式等知识,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题关键.
【变式7-2】在平面直角坐标系中,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C点.
(1)求点A,B,C的坐标;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)若点P在抛物线上,且,求点P的坐标.
【答案】(1)点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点A,B,C的坐标;
(2)由点A,B,C的坐标,利用两点间的距离公式可得出的长度,结合,可得出为直角三角形;
(3)设边与y轴交于点M,由的长度及可得出点M的坐标,利用待定系数法可求出直线的解析式,联立直线和抛物线的解析式成方程组,通过解方程组即可求出点P的坐标.
【详解】(1)当时,,
∴点C的坐标为;
当时,,
解得:,,
∴点A的坐标为,点B的坐标为.
(2)为直角三角形,理由如下:
∵点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为,
∴,
∴,
∴为直角三角形.
(3)设边与y轴交于点M,如图所示.
在中,,
∴
∴
∴,
∴点M的坐标为或.
当点M的坐标为时,设直线的解析式为,
将,代入,得:
,
解得:,
∴直线的解析式为.
联立直线和抛物线的解析式成方程组,得:
,
解得:,(舍去),
∴点P的坐标为;
同理,当点M的坐标为时,直线的解析式为,
联立直线和抛物线的解析式成方程组,得:
,
解得:,(舍去),
∴点P的坐标为.
综上所述:点P的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征、两点间的距离公式、勾股定理的逆定理、待定系数法求一次函数解析式以及解直角三角形,解题的关键是:(1)利用二次函数图象上点的坐标特征求出点A,B,C的坐标;(2)由点A,B,C的坐标,找出;(3)通过解直角三角形及待定系数法求一次函数解析式,求出直线的解析式.
【变式7-3】(25-26九年级上·福建莆田·阶段检测)如图,抛物线,顶点为,将抛物线沿水平方向向右平移个单位长度,得到抛物线,顶点为,与相交于点,若,则的值为___________.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质,平移的性质,求得的坐标是解题的关键.
根据平移的性质求得交点Q的坐标,得到解析式,代入C求得Q的坐标, 过作交于,利用为等边三角形,则,构建方程求解即可.
【详解】如图,过作交于,
根据题意,
抛物线,代入得,
若,由图易知为等边三角形,
,即,
则,解得或(舍去),
所以.
故答案为:.
【题型8 二次函数与135°角】
【例8】如图,二次函数的图象交轴于,两点,图象上的一点使,则点的坐标是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了抛物线与轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征,等腰直角三角形的判定和性质,表示出的坐标是解题的关键.过点作轴于点,构造等腰直角,设,根据等腰直角三角形的性质表示出点的坐标,代入抛物线解析式得到关于的方程,解方程即可求解.
【详解】解:二次函数中,令,则,
解得,,
,,
过点作轴于点,
,
,
是等腰直角三角形,
,
设,
,
点在二次函数的图象上,
,
解得,(舍去),
,
故选:.
【变式8-1】(25-26九年级上·重庆铜梁·期中)已知,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点B,C,与y轴交于点A,其中.
(1)求a,b的值;
(2)如图1,连接,点P是直线上方抛物线上一动点,过点P作轴交于点K,过点K作轴,垂足为点E,求的最大值并求出此时点P的坐标;
(3)如图2,点P在抛物线上,且满足在(2)中求出的点P的坐标,连接,将该抛物线向右平移,使得新抛物线恰好经过原点,点C的对应点是F,点M是新抛物线上一点,连接,当时,请直接写出所有符合条件的点M的坐标.
【答案】(1),;
(2)当时,的最大值为4,此时
(3)
【分析】本题考查了求函数解析式、二次函数的性质、二次函数综合等知识点,掌握求二次函数解析式的方法以及会用配方法求最值是解题关键.
(1)将代入中得到二元一次方程组求解即可;
(2)由(1)可知抛物线的解析式为,得直线的解析式为,设,则,故,再根据二次函数的性质求解即可;
(3)先求平移后的抛物线解析式为,再证明为等腰直角三角形,由得,过作,交移动后的抛物线于.当时,,即.
【详解】(1)解:将代入中,
,
,;
(2)解:由(1)可知抛物线的解析式为,
,
设直线的解析式为,则,解得:,
∴直线的解析式为,
设,则,
,
,
,
,
,
,
当时,的最大值为4,此时;
(3)解:设抛物线向右平移个单位,
∴平移后的抛物线解析式为,
∵抛物线平移后经过原点,
,
解得:或(舍),
∴平移后的抛物线解析式为,
,
,
,令,则或1,
,
,
,
,
∴为等腰直角三角形,
,
,
,
过作,交移动后的抛物线于,
当时,,
.
【变式8-2】函数y=,其中a是常数且a≠0,该函数的图象记为G.
(1)图象G经过3个定点,分别为 , , ;
(2)图象G与直线y=a有2个交点时,结合函数图象,求a的值;
(3)图象G与直线x=2和直线x=﹣2分别相交于点P,Q,当∠POQ=135°时,直接写出a的值.
【答案】(1),,.
(2)或.
(3).
【分析】(1)由抛物线解析式可得抛物线经过定点,根据抛物线的对称性求解.
(2)求出函数在及时抛物线顶点坐标,分类讨论与两种情况求解.
(3)过点作延长线于点,作轴交轴于点,于点,由可得为等腰直角三角形,用含代数式求出所在直线解析式,求出点坐标,进而求解.
【详解】(1)解:当时,抛物线的对称轴为直线,
把代入得,
抛物线经过定点,
由抛物线对称性可得抛物线经过定点,
当时,同理可得抛物线经过定点,
故答案为:,,.
(2)函数顶点坐标为,
函数顶点坐标为,
时,如图,顶点在直线上满足题意,
令,
解得.
当时,如图,顶点落在直线满足题意,
令,
解答.
综上所述,或时,图象与直线有2个交点.
(3)由(2)得点坐标为,点坐标为,
时,如图,过点作延长线于点,作轴交轴于点,于点,
,
,
为等腰直角三角形,从而可得,
设,则,
,
解得,
点坐标为,,
设所在直线为,将代入解析式得,
解得,
,
把,代入得,
解得(舍,.
当时,如图,同理可得.
综上所述,.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系,掌握全等三角形的判定及性质,根据数形结合求解.
【变式8-3】(25-26九年级上·重庆渝北·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,,交轴于点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,点为下方抛物线一动点,直线上有点、满足点在点的左侧且,当最大时,求此时点的坐标与的最小值.
(3)将抛物线沿直线方向平移个单位得到新抛物线,在新抛物线找一点使,求符合条件的所有的坐标,并写出至少一个求解的坐标的过程.
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【分析】本题考查了二次函数与几何综合,轴对称的性质,直线与二次函数的交点,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)利用待定系数法即可解答;
(2)过点作轴的平行线,交于点,根据铅锤法求得最大时,点的坐标,再把沿的方向移动个单位,求得移动后点的对应点的坐标,再利用两点之间线段最短的原理,求得的最小值,再加上即可解答;
(3)抛物线沿直线方向平移个单位,即向下平移个单位,向右平移个单位,得到新抛物线的解析式,根据,得,即,分两种情况,点在轴上方和点在轴下方,分别列方程,求得点的坐标即可.
【详解】(1)解:把点,代入,
可得,
解得,
所以抛物线的解析式为;
(2)解:如图,过点作轴的平行线,交于点,
令,可得,
,
设直线的解析式为,
把代入可得,
解得,
所以直线的解析式为,
令,则,
,
,
∴当时,的面积取最大值,此时;
如图,把沿的方向移动个单位,点的对应点为,点的对应点为点,
,
根据勾股定理可得,
,
∴把沿的方向移动个单位,相当于向左平移个单位,向下平移1个单位,
,
,
,
当取最小值,即取最小值,
三点共线时,取最小值,此时点在处,
,
∴的最小值为;
(3)解:,
为等腰直角三角形,
,
抛物线沿直线方向平移个单位得到新抛物线,即向下平移个单位,向右平移个单位,
,
抛物线的顶点为,
∴新抛物线的顶点为,即,
,
,
,
,
,
,
如图,当点在轴上方时,作,交轴于点,
,
,
设直线的解析式为,
把代入可得,
解得,
所以直线的解析式为,
令,
解得,,
,;
如图,当点在轴下方时,作直线关于轴的对称直线,交轴于点,
则,
令,
,
,
设直线的解析式为,
把,代入可得,
,
解得,
所以直线的解析式为,
令,
解得,,
,;
综上,点的坐标为或或或.
【题型9 二次函数与15°角】
【例9】如图所示,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,M为第一象限抛物线上一点,且,则点M的坐标为________.
【答案】
【分析】先求出B、C的坐标得到,则,从而得到,设与x轴的交点为N,求出,进而求出直线的解析式为,由此联立两函数解析式即可求出答案.
【详解】解:在,当时,,当时,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
设与x轴的交点为N,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
联立,解得或,
∴,
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查了一次函数与二次函数综合,等腰直角三角形的性质与判定,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,正确求出点N的坐标是解题的关键.
【变式9-1】(2026·安徽阜阳·二模)已知抛物线.
(1)如图1,当时,点,的坐标分别为,,过点,分别作轴的垂线,交抛物线于,,,四点,连接,,则___________;
(2)如图2,过点作轴的垂线,分别交抛物线于点,,,,与对称轴交于点,连接,,已知点的横坐标为,且,则该抛物线的表达式为___________.
【答案】
【分析】(1)先求出抛物线的解析式,然后求出,的坐标,再过点作交于,判断和的形状,即可求出;
(2)根据和抛物线的对称性可以得到,从而得出,再过作,可以求出,确定的坐标,从而确定抛物线对称轴,然后用待定系数法即可求出函数表达式.
【详解】(1)解:如图1,过点作交于,
,,
抛物线表达式为,当时,,
解得或,
,
当时,,解得或,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
.
(2)解:如图2,过点作交于点,
,,
,
,
,
,
,
,
,
抛物线的对称轴为直线,
,
,
,
,
设抛物线的表达式为,
将点,代入,
得
解得,
.
【变式9-2】(25-26九年级上·河南南阳·期末)如图,抛物线与轴交于点,点,与轴交于点.动点在线段上运动,过点作轴,交抛物线于点,交直线于点,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点在线段上运动时,求线段的最大值;
(3)抛物线上有一点,当时,请直接写出直线的解析式.
【答案】(1)
(2)当时,线段有最大值
(3)或
【分析】(1)由待定系数法求抛物线解析式即可得到答案;
(2)设点,根据题意,得到抛物线及直线解析式,求出点的坐标,由两点之间距离公式表示出,由抛物线图象与性质求出最值即可得到答案;
(3)根据题意,分两种情况,作出图形,由含的直角三角形性质求出长,由待定系数法求直线解析式即可得到答案.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点,点,
设抛物线,
抛物线与轴交于点,
,
解得,
即,
抛物线的解析式为;
(2)解:设点,
由(1)知抛物线的解析式为,
当时,,
即;
设,
将、代入解析式得,
解得,
;
当时,,
即;
,
,
抛物线开口向上,当时,线段有最大值;
(3)解: 、,
,
,
是等腰直角三角形,
则,
由可知,分两种情况,
当点在上方的抛物线上时,设直线交x轴于点D,如图所示:
,
在中,,,则,
由勾股定理可得,即,
设,
将、代入解析式得,
解得,
;
当点在下方的抛物线上时,设直线交x轴于点D,如图所示:
,
在中,,,则,
由勾股定理可得,即,
解得,则,
设,
将、代入解析式得
,
解得,
;
综上所述,直线的解析式为或.
【点睛】本题是二次函数的综合,考查了待定系数法求函数解析式、二次函数图象与性质、两点之间距离表示、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、含的直角三角形性质等知识,数形结合,掌握二次函数图象与性质是解决问题的关键.
【变式9-3】(2026·广东清远·二模)已知二次函数的图象交轴于两点,交轴于点,点坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于,交抛物线于点.
(1)求二次函数解析式.
(2)若点在线段上运动(不与,重合),求四边形面积的最大值,并求此时点坐标.
(3)设点是抛物线上一动点,是否存在点,使得?若存在,请直接写出所有符合条件的点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)四边形面积的最大值为,此时点的坐标为
(3)存在点,使得;点的坐标为或
【分析】(1)根据待定系数法可进行求解;
(2)由题意易得,,则有,然后得出直线的解析式为,设,且,则,然后根据铅垂法表示出四边形的面积,进而问题可求解;
(3)由题意可分当点在轴的上方时,当点在轴的下方时,然后分类进行求解即可.
【详解】(1)解:∵对称轴是直线,
∴,即,
∵点在二次函数图象上,
∴,
∴,
∴二次函数的解析式为;
(2)解:由题意可得如图所示:
由(1)可知:二次函数的解析式为,
∴令,则有,解得:,即,
令,则有,即,
∴,
∴,
设直线的解析式为,则有:
,解得:,
∴直线的解析式为,
设,且,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,四边形的面积最大,最大值为,此时点的坐标为
(3)解:由题意可分:当点在轴的上方时,设直线与轴的交点为,如图所示:
由(2)可知:,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,则有:
,解得:,
∴直线的解析式为,
联立得:,解得:或(不符合题意,舍去),
∴;
当点在轴的下方时,设直线与轴的交点为,如图所示:
由题意知:,
∴,
∴,
同理可得:直线的解析式为,
联立得:,解得:或(不符合题意,舍去),
∴;
综上所述:点的坐标为或.
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