专题07 二次函数图象与线段(举一反三专项训练)数学新教材沪科版九年级上册
2026-07-16
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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 | 2.40 MB |
| 发布时间 | 2026-07-16 |
| 更新时间 | 2026-07-16 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58842247.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以二次函数与线段关系为核心,通过6大题型系统构建“知识点-解题思路-变式训练”体系,强化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|
|----|-----------|----------|----------|
|二次函数与横竖线段|1例3变式|平行坐标轴线段长度直接计算|从基础线段计算切入,建立坐标与线段关系|
|二次函数与斜线段|1例3变式|勾股定理或特殊角转化长度|进阶到非坐标轴线段,强化转化思想|
|二次函数与等线段|1例3变式|等腰三角形性质或勾股列方程|结合图形性质,培养推理能力|
|二次函数与倍线段|1例3变式|构造辅助线转化倍数关系|深化线段数量关系,提升模型观念|
|二次函数与平行|1例3变式|利用k值相等判定平行|关联一次函数与二次函数,发展应用意识|
|二次函数与垂直|1例3变式|三垂直全等或斜率乘积为-1|综合几何与代数,培养运算能力|
内容正文:
专题07 二次函数图象与线段(举一反三专项训练)
【新教材沪科版】
题型归纳
【题型1 二次函数与横竖线段】 1
【题型2 二次函数与与斜线段】 8
【题型3 二次函数与等线段】 20
【题型4 二次函数与倍线段】 28
【题型5 二次函数与平行】 39
【题型6 二次函数与垂直】 52
知识点1 横竖线段
类型
横线段
竖线段
图示
解题思路
AB∥x轴
AB∥y轴
【题型1 二次函数与横竖线段】
【例1】如图,二次函数的图象与轴的正半轴交于点,经过点的直线与该函数图象交于点,与轴交于点.
(1)求直线的函数表达式及点的坐标;
(2)点是第四象限内二次函数图象上的一个动点,过点作直线轴于点,与直线交于点,设点的横坐标为.当时,求的值.
【答案】(1),
(2)的值为2,3或
【分析】(1)先求得点A坐标,再利用待定系数法求直线的函数表达式,进而可求解点C坐标;
(2)由题意,点,的坐标分别为,,且,
,分当点在直线上方时和当点在直线下方时两种情况,结合坐标与图形列方程求解即可.
【详解】(1)解:对于,当时,,
解得,.
点在轴正半轴上,
∴点的坐标为.
设直线的函数表达式为.
将,两点的坐标,分别代入,
得,
解得,
直线的函数表达式为;
将代入,得,
∴点的坐标为;
(2)解:由题意可知:点,的坐标分别为,,且,
∵点的坐标为,
∴,则,
如图,当点在直线上方时,,
∵,
∴解得
∵
∴
如图,当点在直线下方时,,
∵,
∴解得,
综上,的值为2,3或.
【点睛】本题考查二次函数与x轴的交点问题、待定系数法求函数表达式、坐标与图形、解一元二次方程等知识,利用数形结合和分类讨论思想求解是解答的关键.
【变式1-1】已知抛物线经过点和点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,直线l的解析式为,P为抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线交直线l于点Q,当时,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)或或或
【分析】本题主要考查了求二次函数解析式,一次函数与二次函数综合,求函数解析式,一般利用待定系数法求解;二次函数与线段长之间的关系,一般用点的坐标表示出线段的长,
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设点P的坐标为,则,根据得到方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:把点和点代入中得:,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:设点P的坐标为,则,
∵,
∴,即,
∴或,
解得或或或,
∴点P的坐标为或或或.
【变式1-2】如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左边),与y轴交于C,直线经过B、C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线上的一动点,过点P且垂直于x轴的直线与直线及x轴分别交于点D、M.设,点P在抛物线上运动,若P、D、M三点中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),请直接写出符合条件的m的值.
【答案】(1)
(2)或或
【分析】(1)先利用一次函数解析式求出B、C的坐标,再把B、C坐标代入抛物线解析式中求出抛物线解析式即可;
(2)分别求出,再分当点M是的中点时,当点P是中点时,当点D是的中点时,利用两点中点坐标公式建立方程求解即可.
【详解】(1)解:在中,当时,;当时,;
∴,
把代入到抛物线解析式中得,
∴
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵直线与x轴垂直,,
∴,
当点M是的中点时,
∴,
∴,
解得或(舍去);
当点P是中点时,
∴ ,
∴,
解得或(舍去);
当点D是的中点时,
∴,
∴,
解得或(舍去);
综上所述,m的值为或或.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数综合,待定系数法求二次函数解析式,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
【变式1-3】如图,抛物线与x轴交于点 与y轴交于点C,点A的坐标为.
(1)求b的值和点B,C的坐标;
(2)若点D为的中点,点P为第一象限内抛物线上的一点,过点P作轴,垂足为H,与分别交于点,且,求点P的坐标;
(3)若直线与抛物线交于两点,且有一个交点在第一象限,其中,若结合函数图象,探究n的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)把点A的坐标代入抛物线的解析式求出b,可得结论;
(2)求出直线的解析式,设点P的坐标是,根据构建方程求解即可;
(3)利用函数的性质,构建不等式,解决问题即可.
【详解】(1)∵抛物线经过点
∴抛物线的解析式为
令,可得,
解得或3,
令得到,
∴;
(2)∵D是OC的中点,,
∴点D的坐标是,
由两点坐标可以求出直线BC的解析式为:.
∴由两点坐标可以求出直线BD的解析式为:.
设点P的坐标是则点,.
∴,
.
解得:(舍去)或,
当时,
∴点P的坐标为:;
(3)当时,,即y随x的增大而增大,
∴,
当时,,
∴直线经过点,即点M与点A重合,
如解图所示,点N在第一象限,当,即
当时,,此时,
由解图可知,当时,,
∴n的取值范围为.
∴n的取值范围为:.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程或不等式解决问题,属于中考常考题型.
知识点2 斜线段
类型
勾股转化
特殊角转化
图示
解题思路
【题型2 二次函数与斜线段】
【例2】(2025·湖北武汉·三模)已知,如图1,为平面直角坐标系的原点,过定点的直线与抛物线交于点(点在点左侧).
(1)若,则求直线的解析式;
(2)若,试探究在平面直角坐标系中,是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求点的坐标,若不存在,请说明原因;
(3)如图2,分别过点作与抛物线均有唯一公共点的直线,直线的交点为,若,求的值.
【答案】(1)
(2)存在,或或
(3)4或5
【分析】(1)将代入,求出k即可;
(2)先求出定点,联立抛物线和直线,得到,则,由得到,则,那么直线,,,,则,再按照对角线分三种情况,结合平行四边形的性质求解;
(3)设,联立直线与抛物线得到一元二次方程,则,设直线,与抛物线联立得到,由点作与抛物线均有唯一公共点,则,,那么直线,同理可得直线,联立两直线求得,则,由,结合两点间距离公式求解即可.
【详解】(1)解:存在,理由如下:
由题意得将代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为:;
(2)解:由得,
∵直线过定点,
∴,
解得:,
∴,
联立得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴直线,
∴,,,
∴,
∵以,,,为顶点的四边形是平行四边形,
①为对角线时,
,
∴,
∴;
②为对角线时,
则,
∴,直线
∴,,
∴;
③为对角线时,
则,
∴,
∴,,
∴,
综上所述:存在点,使以,,,为顶点的四边形是平行四边形,点的坐标为或或;
(3)解:设,
联立得:,
∴,
∴,
设直线,
联立,
整理得:,
∵点作与抛物线均有唯一公共点,
∴,,
∴直线,
同理可得直线,
∴联立得:,
解得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
整理得:,
解得:.
【点睛】本题考查了二次函数与一次函数的图象与性质,涉及待定系数法求函数解析式,抛物线与直线的交点问题,一元二次方程根与系数的关系,平行四边形的性质,两点间距离公式等知识点,难度大,计算复杂.
【变式2-1】如图,抛物线过原点且交x轴于点A,顶点B的坐标为,抛物线的对称轴上存在定点F,使得抛物线上的任意一点到定点F的距离与其到直线l:的距离总相等,过点F的直线与抛物线交于M,N两点,MP,NQ分别垂直直线l于点P,Q,连接FP,FQ.若,则△FPQ的面积为__________.
【答案】5
【分析】过点F作FC⊥x轴交直线l于点C,先求出抛物线的解析式,再由抛物线上的任意一点到定点F的距离与其到直线l:的距离总相等,可得点F(2,0),进而得到CQ=1,点N,再求出直线MN的解析式,与抛物线解析式联立,可得点M(6,3),从而得到PQ=5,即可求解.
【详解】解:如图,过点F作FC⊥x轴交直线l于点C,
∵顶点B的坐标为,
∴可设抛物线解析式为:,
∵抛物线过原点且交x轴于点A,
∴,解得:,
∴抛物线解析式为,
∵抛物线上的任意一点到定点F的距离与其到直线l:的距离总相等,
∴OF=2,BF=1,
∴点F(2,0),
∴FC=2FB=2,
∵,
∴,
∵NQ垂直直线l,
∴点N的横坐标为1,
∴点N,
设直线MN的解析式为,
把点N,F(2,0)代入得:
,解得:,
∴直线MN的解析式为,
联立得:,
解得:或(舍去),
∴点M(6,3),
∴PC=4,
∴PQ=5,
∴.
故答案为:5
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象和性质,抛物线与直线的交点等知识,熟练掌握二次函数的图象和性质,利用数形结合思想解答是解题的关键.
【变式2-2】(2024·湖北武汉·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线交轴于,两点,交轴于点.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图1,点为第四象限抛物线上一点,过点作轴平行线交直线于点,交轴于点.若,求的长;
(3)将抛物线平移到顶点为坐标原点的抛物线,直线与抛物线交于,两点(点始终在点左侧),分别过点,与抛物线均只存在唯一公共点的直线,与轴分别交于,.若,求直线,的交点坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)将点,代入得到关于、的二元一次方程组,求解即可;
(2)确定直线的解析式为,设,则,得到,根据平行线的性质及等腰三角形的判定和性质得到,根据勾股定理得,再根据列出方程求解即可;
(3)确定抛物线的解析式为,设,,且,设直线的解析式为,根据过点的直线与抛物线只存在唯一公共点,可得方程组有两个相同的解,即有两个相等的实数根,可确定直线的解析式为,继而可得直线的解析式为,通过联立方程组,得,再确定,,得到,然后由点、在直线上,可推出,最后由,可得出结论.
【详解】(1)解:∵抛物线交轴于,两点,交轴于点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)∵抛物线的解析式为,
当时,得:,
解得:或,
∴,
设直线的解析式为,过点,,
∴,解得:,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∵轴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:或(舍去),
∴,
∴的长为;
(3)∵将抛物线:平移到顶点为坐标原点的抛物线,
∴抛物线的解析式为,
设,,且,
设直线的解析式为,
∴,得:①,
∵过点的直线与抛物线只存在唯一公共点,
∴有两个相同的解,即有两个相等的实数根,
∴②,
将①代入②得:,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
用同样的方法可得:直线的解析式为,
联立方程组,解得:,
∴,
∵直线:与轴交于点,
当时,得:,
∴,
∵直线:与轴交于点,
当时,得:,
∴,
∵,
∴,即,
∵点、在直线上,
∴,
∴,
∴,
解得:或,
当时,,则,
当时,,则,
∴直线,的交点坐标为或.
【点睛】本题是二次函数综合应用,本题考查二次函数的图像与性质及图像的平移,一次函数图像与性质,一元二次方程与二次函数之间的关系,待定系数法确定函数解析式,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,一元二次方程根的判别式等知识点,解题的关键是理解直线与抛物线有唯一交点的含义.
【变式2-3】(2025·湖南益阳·模拟预测)如图1,已知抛物线,将抛物线向下平移个单位长度后得到抛物线,记抛物线的顶点为,坐标原点关于点的对称点为,过点且平行于轴的直线记为,抛物线上有一动点(位于轴的左边),连接并延长交抛物线于点,过点作平行轴交的延长线于点.
(1)证明:点在直线上;
(2)过点作垂直,垂足为,证明:是等腰三角形;
(3)如图2,已知线段的端点、均在抛物线上,且,线段的中点为,当线段的长最小时,求点的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)证明C点在直线l上:通过设A点坐标,求出直线与抛物线F的另一个交点B的坐标,再结合直线的解析式及平行y轴的条件,得出C点纵坐标为,从而证明其在直线l上;
(2)证明是等腰三角形:根据A点坐标和的条件确定D点坐标,通过计算和,发现二者相等,即,进而证明为等腰三角形;
(3)根据,以及中点坐标公式求得点点的轨迹满足,得出的纵坐标大于等于1,进而根据时,最短,从而求得点的横坐标,代入,进而求出此时A点的坐标.
【详解】(1)证明:已知抛物线E:向下平移1个单位长度后得到抛物线F,
抛物线F的解析式为,
顶点P的坐标为,
坐标原点关于点的对称点为Q,
点坐标为,那么直线l为,
设A点坐标为,,直线的解析式为,
把代入可得,
解得,
直线的解析式为,
联立,
得,
已知A点横坐标为m,设B点横坐标为n,
由根与系数的关系可得:,则,
把代入抛物线F,
可得,
点坐标为,
设直线的解析式为,
把代入可得,
解得:,
直线的解析式为,
轴,
点、点横坐标为,
把代入直线的解析式得,,
点纵坐标为,
即C点在直线l上;
(2)证明:已知,D点在直线l:上且,
点坐标为,
,
,
对进行变形:,
,
则是等腰三角形;
(3)解:如下图所示,过点作于,
设,,,
是中点,
,,
即,,
由勾股定理得,
∵,
∴
∵,
∴
代入得
整理得,
∴
令,
∴(当且仅当,即取等号)
∴点的纵坐标的最小值为,此时横坐标为,
是中点,、在抛物线上,轴,轴,
当时,最短,
∴的横坐标为
由(1)可得的横坐标为
∴
解得:
把代入,
得.
知识点3 等线段
类型
等线段勾股定理
等线段等腰三角形
图示
解题思路
【题型3 二次函数与等线段】
【例3】(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图,抛物线与轴交于、两点(左右),交轴于点,直线分别交抛物线于、,连接,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为第二象限抛物线上一点,过点作轴的平行线交直线于.设点的横坐标为,线段的长力;求与的函数关系式;(不要求写出自变量取值范围).
(3)在(2)的条件下,过点作,垂足为,过点作,垂足为,若.求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查二次函数综合题、一次函数的应用、直角三角形的性质、平行线分线段成比例定理等知识,解题关键是学会添加常用辅助线,学会利用参数解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题.
(1)首先确定D、B两点坐标,利用待定系数法即可解决问题;
(2)设,则,设交轴于,得,,从而求出;
(3)延长交于F,作轴交于M,轴交于L,交于K.由是等腰三角形,易知,直线的解析式为,首先证明,易知,,推出,解方程即可解决问题.
【详解】(1)解:在上,,
过点作点,则,
∴,
解得,,
∴,
∵,
∴,
把、坐标代入抛物线,得:
解得,,
抛物线解析式为;
(2)设,则,
设交轴于,
,,
;
(3)解:延长交于,作轴交于,交于,
作轴交于,
设直线解析式为,
把,代入解析式得,
,
解得,,
所以,直线解析式为:,
在上,,
∴是等腰直角三角形,
又,
∴,
,
,
,
,
,
为中点,
,
为的中位线,,
的横坐标为2,且在直线上,
∴,
又,
,
,
,,
,
,
解得,
∵在第二象限,
,
,
【变式3-1】(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,以A为顶点的抛物线交y轴于点B,已知A,B两点的坐标分别为,连接.
(1)求抛物线对应的函数解析式.
(2)若将y轴向右平移6个单位长度,请直接写出此时抛物线对应的函数解析式.
(3)抛物线上是否存在一点P,使得?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在.点P的坐标为或
【分析】(1)已知抛物线的顶点坐标,可设抛物线解析式为,
然后把点B代入进行求值即可;
(2)根据题意求得平移后抛物线的顶点坐标,然后写出平移后抛物线的解析式;
(3)设利用两点间的距离公式得到关于y的方程,通过解方程求得y的值,
进而由抛物线上点的坐标特征得到点P的横坐标.
【详解】(1)解:设抛物线解析式为:,.
把点B的坐标代入,得,解得.
所以该抛物线的解析式为:;
(2)解:将y轴向右平移6个单位长度后该抛物线的顶点坐标为,
则平移后抛物线的解析式为:.
(3)解:存在,理由如下:
设,,、.
,即.
,
.
,即,
解得或(舍去).
则,
解得或.
综上所述,点P的坐标是或.
【点睛】本题考查了二次函数图象的几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,两点间距离公式,以及待定系数法求二次函数解析式.
【变式3-2】已知抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧).
(1)求点A,点B的坐标;
(2)如图,过点A的直线l:与抛物线的另一个交点为C,点P为抛物线对称轴上的一点,连接,,设点P的纵坐标为m,当时,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)令y=0解方程即可得到结果.
(2)设P(1,m),根据列出方程,求解即可.
【详解】(1)当y=0时,,
∴,
∴.
(2)∵抛物线对称轴为:,
∴设P(1,m),
由得,
(舍去),,
当x=4时,y=-4-1=-5,
∴C(4,-5),
∵,
∴
∴,
∴m=-3,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了二次函数与轴的交点与一元二次方程的关系,熟练掌握其定义是解题的关键.
【变式3-3】抛物线y=(x+m)2+m,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,D是抛物线的顶点.
(1)如图1,若m=﹣2时,求C,D的坐标;
(2)如图2,直线OD交抛物线于E,P是对称轴上一点,若PB=PD=DE,求m的值.
(3)如图3,当m=﹣1时,Q是抛物线对称轴上的定点,若Q到抛物线上的任意一点的距离的最小值为1,求Q的坐标.
【答案】(1);(2)或1;(3)
【分析】(1)当m=﹣2时,y=(x﹣2)2﹣2,分别可求C与D点坐标;
(2)求出顶点D(﹣m,m),B(﹣m,0),在求出OD的直线解析式为y=﹣x,进而求出E(﹣m﹣1,m+1),再分别求出PB=,PD=|m﹣n|,DE=,结合已知即可求m的值;
(3)当m=﹣1时,y=(x﹣1)2﹣1,有两个Q点满足条件:Q点为(1,﹣2)时,Q点到抛物线上任意一点的距离都大于等于1;求出抛物线上与顶点D距离为1的点的纵坐标为y=,在求出D点关于直线y=对称的点为Q(1,﹣2),这个Q点到抛物线上任意一点的距离都大于等于1.
【详解】解:(1)当m=﹣2时,y=(x﹣2)2﹣2,
令x=0时,y=2,
∴C(0,2),
∴D(2,﹣2);
(2)y=(x+m)2+m的顶点D(﹣m,m),
令y=0,则0=(x+m)2+m,
解得x=﹣﹣m或x=﹣m,
∵点A在点B的左边,
∴B(﹣m,0),
设OD的直线解析式为y=kx,
则有﹣km=m,
∴k=﹣1,
∴y=﹣x,
联立﹣x=(x+m)2+m,
解得x=﹣m或x=﹣(m+1),
∵E点在D点的左侧,
∴E(﹣m﹣1,m+1),
∵函数的对称轴为x=﹣m,
设P(﹣m,n),
∴PB=,PD=|m﹣n|,DE=,
∵PB=PD=DE,
∴=|m﹣n|=,
解得m=0或m=1+3或m=1,
当m=0时,D与O重合,不符合题意;
∴m=1+3或m=1;
(3)当m=﹣1时,y=(x﹣1)2﹣1,
对称轴为x=1,顶点D(1,﹣1),
当Q点为(1,﹣2)时,QD=1,
此时Q点到抛物线上任意一点的距离都大于等于1;
设抛物线上任意一点M(x,y),
当DM=1时,1=(x﹣1)2+(y+1)2,
∴y2+3y+1=0,
解得y=或y=(舍去),
则D点关于直线y=对称的点为Q(1,﹣2),
此时Q点到抛物线上任意一点的距离都大于等于1;
综上所述:Q点坐标为(1,﹣2)或(1,﹣2).
【点睛】本题考查二次函数的综合;熟练掌握二次函数的图象及性质,会求图象上任意两点之间的距离是解题的关键.
知识点4 倍线段
类型
倍线段
图示
条件
结论
,即
解题思路
作如图辅助线,则,即
【题型4 二次函数与倍线段】
【例4】如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点
(1)直接写出点A、B、C的坐标;
(2)点为线段AB上一点(点M不与点AB重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作交抛物线于点Q,过点Q作轴于点N,可得矩形PQNM.如图,点P在点Q左边,当矩形PQNM的周长最大时,m的值是多少?并求出此时的的面积;
(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若,求点F的坐标.
【答案】(1),,;(2),;(3)或
【分析】(1)直接令,求出,令,即,
解得或,即可得到答案;
(2)由,则,再由且P、Q都在抛物线上,P、Q关于直线对称,则,从而得到矩形PMNQ的周长,利用二次函数的性质求出矩形的周长最大时,,即可得到AM的长,然后求出直线AC的解析式进而得到E点坐标,由此求解即可;
(3)由,抛物线的对称轴为,则N应与原点重合,点Q与点C重合,可以得到则,设,则,由点G在点F的上方且,则,解方程即可.
【详解】解:(1)令,,
∴,
令,即,
解得或,
∴,;
(2)由抛物线可知,对称轴为直线.
∵,
∴
∴,
∵且P、Q都在抛物线上,
∴P、Q关于直线对称,
∴,
∴矩形PMNQ的周长
∵,且a=-2<0,
∴矩形的周长最大时,.
∵,,
设直线AC的解析式,
∴
∴,
∴直线AC的解析式,
令,则,
∴,
∴,,
∴;
(3)∵,抛物线的对称轴为直线,
∴N应与原点重合,点Q与点C重合,
∴,
把代入,解得,
∴,
∴,
∵,
∴.
设,则,
∵点G在点F的上方且,
∴.
解得或,
∴或.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合,两点距离公式,一次函数与几何综合,解题的关键在于能够熟练掌握二次函数的相关性质.
【变式4-1】如图1,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求与的值.
(2)观察图象,直接写出不等式的解集是______.
(3)如图2,点在抛物线上,且点在第四象限,轴,交轴于点,若,求点的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了二次函数的图像和性质,二次函数和一次函数的综合,以及一元二次方程的应用.
(1)根据对称轴即可求出b的值,再把代入抛物线即可求出c的值.
(2)设一次函数,可知一次函数经过B,C点,根据二次函数和一次函数的图像即可求解.
(3)设,,则,然后根据题意列出关系a的一元二次方程,解方程即可求a 的值,进一步即可求出点的坐标
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,
∴对称轴,
又∵对称轴,
∴,
∴,
把代入得:,
∵
∴.
(2)由(1)可知抛物线为:.
设一次函数,当时,,正好过C点
当时,则,正好过B点, 如下图:
根据函数图像可知,当时,则,
即当时,,
故答案为:.
(3)设,,
∵点在抛物线上,且轴
∴,
∵
∴,
即,
解得,(舍去)
当时,,
∴
【变式4-2】综合与探究:如图,二次函数的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接,点P是第一象限内抛物线上的一个动点,连接,交直线于点Q.
(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线的函数表达式;
(2)在点P运动的过程中,若,求点P的坐标;
(3)在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)、、,
(2)
(3)(,)或
【分析】(1)分别令,可求得A,B,C三点的坐标,再运用待定系数法即可求得直线的函数表达式;
(2)过点P作轴交直线于D,过点A作轴交直线于E,则,设,且,则,得 ,由,可得,进而得出,可得关于m的方程,解方程即可求得答案;
(3)可设,利用勾股定理表示出,分三种情况讨论:当时,当时,当时,然后分别解方程求出n即可得到对应的Q点坐标.
【详解】(1)解:令,得,
解得:,
∴,
令,得:,
∴,
设直线的解析式为,则
解得,
∴直线的函数表达式为;
(2)解:如图,过点P作轴交直线于D,过点A作轴交直线于E,
∵,直线的函数表达式为,
∴,
设,且,则,
,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点P的坐标为;
(3)解:存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形,
设,
∵,,
∴,,,
当时,,
解得(舍去),
∴Q点坐标为(,);
当时,,
解得(舍去),
∴Q点坐标为;
当时,,
解得(舍去),
综上所述,存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形,Q点坐标为(,)或.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求一次函数的解析式、二次函数的图象和性质、等腰三角形的性质等知识点,运用分类讨论思想和方程思想是解题的关键.
【变式4-3】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)已知拋物线.
(1)如图1,直线交抛物线L于M、N两点(M在N的左边).
①求M,N两点的坐标;
②若点P为直线下方抛物线上的点,过点P作轴的平行线交线段于点G,过点P作轴的平行线交抛物线L于点H,满足,求点P的横坐标;
(2)如图2,直线交抛物线L于A、B两点(点A在B的右边),直线交抛物线L于C、D两点(点C在D的左边),分别交轴于E、F两点,试问的值是否为定值,说明你的理由.
【答案】(1)①,;②点P的横坐标为或
(2)的值为定值,理由见解析
【分析】(1)①联立拋物线和直线进行求解即可;②根据点P为直线下方抛物线上的点,点G在直线上,且轴,点H在抛物线L上,且轴表达出点P、G、H的坐标进而进行求解即可;
(2)设点,点,点,点,直线的解析式为,直线的解析式为,解出两个直线的解析式,再表达出的值,结合题意解出的值,进行求解即可.
【详解】(1)解:①∵直线交抛物线L于M、N两点,
∴联立解析式得,
解得和,
∵M在N的左边,
∴,;
②∵点P为直线下方抛物线上的点,
∴设点的坐标为,其中,
∵点G在直线上,且轴,
∴点为,
∵点H在抛物线L上,且轴,
∴点H的坐标为,且,
解得或(舍去),
∴点H为,
∴
,
,
∵,
∴
,
当时,,方程化为:
解得,
∵,
∴,
当时,,方程化为:
解得,
∵,
∴,
综上所述,点P的横坐标为或;
(2)解:的值为定值,理由如下,
根据题意得设点,点,点,点,
∵四点都在抛物线上,
∴联立得和,
∴和是方程的根,且,和是方程的根,且,
∴,,
∵直线过点和,与y轴交于点E,直线过点和,与y轴交于点F,
∴设直线的解析式为,直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,直线的解析式为,
∵点E、F在y轴上,且点E在上,点F在上,
∴分别将对两个解析式进行代入得,,
∵,,
∴,,
∴点E为,点F为,
∴,
∴
,
∵点A在抛物线和直线上,点D在抛物线和直线上,且抛物线为,
∴,
∴
,
则代回得,
,
∴为定值.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,一次函数与二次函数的交点问题,熟知二次函数的图象和性质是解决本题的关键.
知识点5 线平行
类型
线平行k相等
图示
条件
,
结论
①若AB∥CD,则
②若,则AB∥CD
【题型5 二次函数与平行】
【例5】如图1,抛物线经过点,点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接,点为轴下方抛物线上一动点,过点作的平行线交直线于点,当时,求出点的坐标;
(3)如图2,若经过点的直线与抛物线交于、两点,点在点右边,经过点的两直线、与抛物线均有唯一公共点,且、与轴不平行,试说明点在某条定直线上运动,并求出这条定直线.
【答案】(1)
(2)
(3)点在定直线:上运动
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)先判断出,进而判断出点是中点,再求出解析式,判断出,即可得出解析式,和抛物线解析式联立解方程组即可得出结论;
(3)分别设出点和点的横坐标,表示过点和点的直线,根据两个函数有一个交点,求出直线和直线所在的直线解析式,联立求出点的坐标,最后根据根与系数的关系可消去参数,得出结论.
【详解】(1)解:抛物线经过点,,
,
解得:,
该抛物线的解析式为;
(2)解:如图,取的中点,
,
,,
,
∵,
点到的距离等于点到的距离,
,
,
,
∵,
四边形是平行四边形,
∴,
抛物线的解析式为①,
令,
,
或,
,
设直线的解析式为,把,代入得:
,
解得:,
直线解析式为,
设直线的解析式为,
把代入得:,
解得:,
直线的解析式为②,
联立①②,得,
解得:(舍或,
;
(3)解:设经过点的直线解析式为,
则,
,
,
分别设和点的横坐标为,,
,.
令,
整理得,
,.
设过点与抛物线只有唯一公共点的直线为:,
设过点与抛物线只有唯一公共点的直线为:,
令,整理得,
由题意可知,,
整理得.
同理可得.
过点与抛物线只有唯一公共点的直线为:,
过点与抛物线只有唯一公共点的直线为:,
令,解得,
,即,
点的纵坐标为.
即点在定直线:上运动.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,一元二次方程的根与系数的关系,平行四边形的判定和性质,等高的两三角形面积的比等于底的比,(2)判断出是解本题的关键,(3)得出点的坐标是解题关键.
【变式5-1】(第二十二章二次函数突破20二次函数与线段(三)平行线)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,E,F为线段上两点,分别交抛物线于另一点M,N.若,求证:.
【答案】见解析
【分析】设,由可得,则,利用待定系数法求出直线、的解析式,联立可得M、N的坐标,设直线的解析式为,利用待定系数法可求出,同理可得直线的解析式为,即可得出结论.
【详解】证明:设,
,
,
令,则,
解得:,,
,,
设直线解析式为,
把,,代入,得
,解得:,
∴直线,
同理可求得直线,
联立
则,得(舍去)或,
,
由,
得(舍去)或,
,
设直线,
解得,
即.
,
同理可求得直线,
,
.
【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查二次函数性质、一次函数的性质、待定系数法求解析式,两直线相交或平行问题,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会构建方程解决问题,属于中考压轴题.
【变式5-2】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如图,抛物线与x轴分别交于点A、B(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,点在抛物线上.
(1)求c的值;
(2)若点D与C关于原点O对称,作射线交抛物线于点E,若.
①如图1,在直线下方的抛物线上有一点 P,若平分,求P点的横坐标;
②如图2,直线交抛物线于另一点 F,直线交抛物线于另一点H,且M,N分别为线段,的中点,若,求证:直线与经过原点的一条定直线平行.
【答案】(1)
(2)①;②证明见解析
【分析】(1)将点代入抛物线解析式,化简后可得c的值;
(2)先计算出点和点的坐标,设点B坐标为,根据中点公式,计算出点E坐标.由于点B和点E都在抛物线上,解方程得出和的值.
①作轴,垂足为J,延长交于点K,作,垂足为,设,由角平分线容易证出,则,.在直角中,使用勾股定理计算出的值.使用待定系数法算出直线的解析式,联立抛物线和直线,求出点P的坐标;
②分别将直线和直线和抛物线联立,算出点和点的坐标,使用待定系数法算出直线的斜率,是一个定值.由于M,N分别为线段,的中点,结合中位线的性质可得,直线的斜率也是,因此直线与过原点的直线平行,命题得证.
【详解】(1)解:将点代入抛物线,得,
,即,
∴;
(2)解:,
令,则,
∴点C坐标为,
∵点D与C关于原点O对称,
∴点D坐标为,
设点B坐标为,
∵,
∴点D是的中点,
由中点公式可得,
解得,,
∴点E坐标为,
将,代入抛物线,得,
,
将得,,即,
将代入①得,,
解得,,
∴,
∴方程组的解为,
∴抛物线解析式为,点B坐标为,点E坐标为,
①如图,作轴,垂足为J,延长交于点K,作,垂足为,设,
∵点E坐标为,轴,
∴点J坐标为,,
∴,,
在直角中,,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
在直角中,,,,
由勾股定理得,,
∴,
解得,,
∴点K坐标为,
设直线的函数解析式为,
将,代入,得,
,
解得,,
∴直线的函数解析式为,
联立方程,
解得,或,
∴点P的横坐标为;
②证明:如图,连接,
将点E坐标为代入,得,
∴,即,
同理,,,
联立方程,
将③代入④得,,
化简,得,
因式分解,得,
解得,或,
∴方程组的解为或,
∴点F坐标为,
同理,点H坐标为,
设直线的函数解析式为,
将,代入,得,
,
将得,,
∵,且,
∴,即,
∵M,N分别为线段,的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∴与过原点的定直线平行.
【点睛】本题考查二次函数的图象与性质,一次函数的解析式与图象,二次函数与一元二次方程,角平分线的性质,全等三角形的判定与性质以及勾股定理,掌握方程与函数之间的关系并运用数形结合思想是解题关键.
【变式5-3】(2026·湖南·模拟预测)在平面直角坐标系中,曲线是平面内到定点的距离与到定直线的距离相等的点的轨迹.
(1)求曲线的方程;
(2)设直线与交于点为轴上一动点,将点绕点旋转后刚好落在曲线上,请直接写出所有满足条件的点的坐标;
(3)已知轴上一定点,设曲线与轴交于点,(点在点的左侧),过点作直线与交于点(不与点重合).设直线与直线交于点,求证:点在一条定直线上运动.
【答案】(1);
(2),,,;
(3)
证明:令,则,解得,,
∵点在点的左侧,
∴,,
设点的坐标为,点的坐标为,
设直线的解析式为,
将点代入得,
∴,
即直线的解析式为,
设直线的解析式为,
将点代入得,
∴,
即直线的解析式为,
联立直线与的解析式,得,
解得,,
设直线的解析式为,
∵直线过点,
联立直线与曲线的方程,得,
消去得,
∵、是方程的两个根,
∴由韦达定理得,,
消去得,
∴,
即点的坐标满足,
∴点在定直线上运动.
【分析】(1)设曲线上任意动点坐标,利用两点间距离公式和点到直线的距离公式列出等式,对等式两边平方后展开、移项、合并同类项,化简后即可得到曲线的二次函数方程.
(2)先将代入曲线方程求出点的坐标,设轴上动点的坐标,分点绕顺时针、逆时针旋转两种情况,构造直角三角形并证明全等,利用全等三角形的对应边相等转化坐标关系,得到旋转后点的坐标,再将代入曲线方程得到关于参数的一元二次方程,解方程即可求出的坐标.
(3)先令曲线方程的,解一元二次方程求出与轴交点、的坐标,设、的坐标,分别求出直线、的解析式,联立解析式得到交点的横、纵坐标表达式,再设过定点的直线的解析式,与曲线方程联立,利用韦达定理得到、横坐标的和与积的关系,消去参数后将所得等式代入的坐标表达式,通过恒等变形推导出的横纵坐标满足的一次函数关系,从而证明点在定直线上.
【详解】(1)解:设曲线上任意一点,根据题意,点到定点的距离等于到定直线的距离,
即,
两边平方得:,
展开并化简得:,
即;
故曲线的方程为.
(2)解:将代入,得,即,
设点的坐标为,点绕点旋转后得到的点为,
当点绕点顺时针旋转时,过点作与轴平行的直线,过点作于,过点作于,则,
∵,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,,
∴点的坐标为,
∴,
展开整理得,
解得,,
即此时点的坐标为、,
当点绕点逆时针旋转时,同理可证,
可得,,此时点的坐标为,
∵点在曲线上,
∴,
展开整理得,
解得,,
即此时点的坐标为、,
综上,满足条件的点的坐标为、、、;
(3)略
【点睛】本题以抛物线轨迹为背景,综合考查了轨迹方程的求法、平面直角坐标系内点的旋转性质、全等三角形的判定与性质、一次函数和二次函数的联立求解、韦达定理的应用以及代数式的恒等变形,同时侧重考查数形结合思想和代数运算能力,关键是将几何问题转化为代数坐标与方程问题,通过公式应用、方程联立和代数变形完成求解与证明
知识点6 垂直
类型
垂直构三垂直全等(或勾股)
图示
条件
解题思路
截取等线段构三垂直全等点Q坐标直线CP联立求点P
【题型6 二次函数与垂直】
【例6】在平面直角坐标系中,有一抛物线.
(1)抛物线分别交x轴于,交y轴于C,,连.
①直接写出抛物线和直线的解析式;
②如图1,D为第四象限抛物线上的一动点,连交于E,若,求D点坐标.
(2)如图2,抛物线顶点为O点,A,B,C分别为抛物线上一点,C在第三象限,A,B两点关于y轴对称,连并延长交y轴于D,连交y轴于E,设D点的纵坐标为m,E点的纵坐标为n,,当与垂直时,求的长.
【答案】(1)①抛物线的解析式为,直线BC的解析式为;②;
(2).
【分析】(1)①设抛物线的解析式为,求得,代入求解即可;
②设,求得直线的解析式为,联立,求得,根据,列得,解方程即可求解;
(2)设抛物线的解析式为,,则,直线的解析式为,直线的解析式为,联立求得,,根据根与系数的关系得到①,②,进一步计算即可求解.
【详解】(1)解:①∵抛物线经过,
∴设抛物线的解析式为,
∵,
∴,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为,即;
∵,,
∴设直线BC的解析式为,
∴,解得,
∴直线BC的解析式为;
②设,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
∴,
∴,即,
∵,
∴,即,
整理得,
解得,(不合题意,舍去),
∴;
(2)解:设抛物线的解析式为,
∵A,B两点关于y轴对称,
∴设,则,,,
设直线的解析式为,
∴,整理得,
∵的横坐标是该方程的解,
∴①,
设直线的解析式为,
∴,整理得,
∵的横坐标是该方程的解,
∴②,
①②得,
∵,
∴,,
∴,
∵与垂直,
∴,又点O是线段的中点,
∴.
【点睛】本题考查了二次函数的综合题,直角三角形的性质,利用待定系数法求解析式,根与系数的关系,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用方程的思想思考问题.
【变式6-1】如图,对称轴为直线的抛物线图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其中点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图,若点P为抛物线在第二象限内线段上方的一个动点,过P作垂直x轴于M交线段于点N.若.求点P的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为
(2)点P的坐标为
【分析】(1)根据对称轴为直线可得抛物线解析式为,然后代入,,求出a,k即可;
(2)求出直线的解析式,设,则,然后根据列方程求出x即可.
【详解】(1)解:∵对称轴为直线,
∴抛物线解析式为:,
把点,代入得:,
解得:,
∴该抛物线的解析式为:;
(2)如图,
∵对称轴为直线,点B的坐标为,
∴点A的坐标为,
设直线的解析式为:,
代入,得:,
解得:,
∴直线的解析式为:,
由(1)知该抛物线的解析式为:,
设,则,
∵,
∴,
解得:,(舍),
∴点P的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,一次函数的图象和性质,解一元二次方程等知识,熟练掌握待定系数法,求出函数的解析式是解题的关键.
【变式6-2】如图,抛物线经过点,两点,对称轴为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若过点C的直线l的表达式为,当直线l与抛物线有两个不同交点时,求k的取值范围;
(3)在(2)条件下,当直线l与BC垂直时,与对称轴交于点E.此时抛物线上是否存在点P,使得,若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点P的坐标为或
【分析】(1)设抛物线的表达式为,根据抛物线经过点,两点,对称轴为,列方程组并解方程组即可;
(2)直线l与抛物线有两个不同的交点得到,有两个不相等的实数根,即可求得k的取值范围;
(3)设直线l与x轴交点为F,先求出点B的坐标,得到OB的长,由求得OF,得到点F的坐标,进而求得直线的表达式,得到点E的坐标,设点P的坐标为, 由可知:与同底为AB,则有点P与点E的纵坐标的绝对值相等,列方程求解m的值即可得到点P的坐标.
【详解】(1)解:设抛物线的表达式为,由题意得
解得
∴抛物线的表达式为
(2)解:∵直线l与抛物线有两个不同的交点
∴
即
∴
∴
∴k的取值范围为的任何实数.
(3)解:设直线l与x轴交点为F,
当y=0时,
解得,
∴点B的坐标是(6,0)
∴OB=6,
∵点C的坐标是(0,3)
∴OC=3
∵FC⊥BC
∴∠FCB=90°,
∴∠FCO+∠COB=90°,
∵∠OBC+∠COB=90°
∴∠FCO=∠OBC
∵∠COB=∠FOC
∴
∴
∴
∴
∴
把点F代入得
解得k=2
∴ 直线的表达式是,
∵抛物线的对称轴为
∴点E的横坐标是
当x=时,
∴点E的坐标是(,8)
设点,
由可知:与同底为AB,则有点P与点E的纵坐标的绝对值相等,
∴,
又由点E的坐标是(,8)
∴或者,
①当时,无解;
②当时,解得:,
此时点P的坐标为或,
综上所述:当时,点P的坐标为或.
【点睛】此题考查了二次函数的图像和性质、待定系数法求二次函数的解析式、相似三角形的判定和性质、一元二次方程、一次函数等知识,熟练掌握函数的性质是基础,根据题意列方程是关键.
【变式6-3】如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线过,,三点,点的坐标是,点的坐标是,动点在抛物线上.
(1) , ,点的坐标为 ;(直接填写结果)
(2)是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若动点在直线下方的抛物线上运动,求的边上的高的最大值.
参考知识:①设,则;
②若直线与直线垂直,则.
【答案】(1),,;
(2)存在,的坐标是或;
(3)
【分析】(1)将点、的坐标代入抛物线表达式,即可求解;
(2)分是直角或为直角两种情况,分别求解即可;
(3)根据三角形的面积公式结合二次函数的性质,即可得到结论.
【详解】(1)解:将点、的坐标代入抛物线表达式得,
解得,
故抛物线的表达式为:,
令,则或,故点;
故答案为:,,;
(2)存在,
理由:①当是直角时,过点作轴交轴于,
轴,
由点、的坐标知,,即,
为直角三角形,
,
,
,
设,,
,
或舍去,
点;
②当为直角时,过点作轴交轴于,
同理可得:点的坐标为:;
综上所述,的坐标是或;
(3)设直线的解析式为,
把,代入得,
,
直线的解析式为为;
动点在直线下方的抛物线上运动,
设,
过作轴于,交于,
,
,
,,
,
,
,
当,的边上的高的最大值为.
【点睛】本题考查了三角形的面积的计算,待定系数法求函数的解析式,直角三角形的性质,正确地求出函数解析式是解题的关键.
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专题07 二次函数图象与线段(举一反三专项训练)
【新教材沪科版】
题型归纳
【题型1 二次函数与横竖线段】 1
【题型2 二次函数与与斜线段】 3
【题型3 二次函数与等线段】 5
【题型4 二次函数与倍线段】 7
【题型5 二次函数与平行】 9
【题型6 二次函数与垂直】 11
知识点1 横竖线段
类型
横线段
竖线段
图示
解题思路
AB∥x轴
AB∥y轴
【题型1 二次函数与横竖线段】
【例1】如图,二次函数的图象与轴的正半轴交于点,经过点的直线与该函数图象交于点,与轴交于点.
(1)求直线的函数表达式及点的坐标;
(2)点是第四象限内二次函数图象上的一个动点,过点作直线轴于点,与直线交于点,设点的横坐标为.当时,求的值.
【变式1-1】已知抛物线经过点和点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,直线l的解析式为,P为抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线交直线l于点Q,当时,求点P的坐标.
【变式1-2】如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左边),与y轴交于C,直线经过B、C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线上的一动点,过点P且垂直于x轴的直线与直线及x轴分别交于点D、M.设,点P在抛物线上运动,若P、D、M三点中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),请直接写出符合条件的m的值.
【变式1-3】如图,抛物线与x轴交于点 与y轴交于点C,点A的坐标为.
(1)求b的值和点B,C的坐标;
(2)若点D为的中点,点P为第一象限内抛物线上的一点,过点P作轴,垂足为H,与分别交于点,且,求点P的坐标;
(3)若直线与抛物线交于两点,且有一个交点在第一象限,其中,若结合函数图象,探究n的取值范围.
知识点2 斜线段
类型
勾股转化
特殊角转化
图示
解题思路
【题型2 二次函数与斜线段】
【例2】(2025·湖北武汉·三模)已知,如图1,为平面直角坐标系的原点,过定点的直线与抛物线交于点(点在点左侧).
(1)若,则求直线的解析式;
(2)若,试探究在平面直角坐标系中,是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求点的坐标,若不存在,请说明原因;
(3)如图2,分别过点作与抛物线均有唯一公共点的直线,直线的交点为,若,求的值.
【变式2-1】如图,抛物线过原点且交x轴于点A,顶点B的坐标为,抛物线的对称轴上存在定点F,使得抛物线上的任意一点到定点F的距离与其到直线l:的距离总相等,过点F的直线与抛物线交于M,N两点,MP,NQ分别垂直直线l于点P,Q,连接FP,FQ.若,则△FPQ的面积为__________.
【变式2-2】(2024·湖北武汉·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线交轴于,两点,交轴于点.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图1,点为第四象限抛物线上一点,过点作轴平行线交直线于点,交轴于点.若,求的长;
(3)将抛物线平移到顶点为坐标原点的抛物线,直线与抛物线交于,两点(点始终在点左侧),分别过点,与抛物线均只存在唯一公共点的直线,与轴分别交于,.若,求直线,的交点坐标.
【变式2-3】(2025·湖南益阳·模拟预测)如图1,已知抛物线,将抛物线向下平移个单位长度后得到抛物线,记抛物线的顶点为,坐标原点关于点的对称点为,过点且平行于轴的直线记为,抛物线上有一动点(位于轴的左边),连接并延长交抛物线于点,过点作平行轴交的延长线于点.
(1)证明:点在直线上;
(2)过点作垂直,垂足为,证明:是等腰三角形;
(3)如图2,已知线段的端点、均在抛物线上,且,线段的中点为,当线段的长最小时,求点的坐标.
知识点3 等线段
类型
等线段勾股定理
等线段等腰三角形
图示
解题思路
【题型3 二次函数与等线段】
【例3】(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图,抛物线与轴交于、两点(左右),交轴于点,直线分别交抛物线于、,连接,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为第二象限抛物线上一点,过点作轴的平行线交直线于.设点的横坐标为,线段的长力;求与的函数关系式;(不要求写出自变量取值范围).
(3)在(2)的条件下,过点作,垂足为,过点作,垂足为,若.求点的坐标.
【变式3-1】(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,以A为顶点的抛物线交y轴于点B,已知A,B两点的坐标分别为,连接.
(1)求抛物线对应的函数解析式.
(2)若将y轴向右平移6个单位长度,请直接写出此时抛物线对应的函数解析式.
(3)抛物线上是否存在一点P,使得?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式3-2】已知抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧).
(1)求点A,点B的坐标;
(2)如图,过点A的直线l:与抛物线的另一个交点为C,点P为抛物线对称轴上的一点,连接,,设点P的纵坐标为m,当时,求m的值.
【变式3-3】抛物线y=(x+m)2+m,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,D是抛物线的顶点.
(1)如图1,若m=﹣2时,求C,D的坐标;
(2)如图2,直线OD交抛物线于E,P是对称轴上一点,若PB=PD=DE,求m的值.
(3)如图3,当m=﹣1时,Q是抛物线对称轴上的定点,若Q到抛物线上的任意一点的距离的最小值为1,求Q的坐标.
知识点4 倍线段
类型
倍线段
图示
条件
结论
,即
解题思路
作如图辅助线,则,即
【题型4 二次函数与倍线段】
【例4】如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点
(1)直接写出点A、B、C的坐标;
(2)点为线段AB上一点(点M不与点AB重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作交抛物线于点Q,过点Q作轴于点N,可得矩形PQNM.如图,点P在点Q左边,当矩形PQNM的周长最大时,m的值是多少?并求出此时的的面积;
(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若,求点F的坐标.
【变式4-1】如图1,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求与的值.
(2)观察图象,直接写出不等式的解集是______.
(3)如图2,点在抛物线上,且点在第四象限,轴,交轴于点,若,求点的坐标.
【变式4-2】综合与探究:如图,二次函数的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接,点P是第一象限内抛物线上的一个动点,连接,交直线于点Q.
(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线的函数表达式;
(2)在点P运动的过程中,若,求点P的坐标;
(3)在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式4-3】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)已知拋物线.
(1)如图1,直线交抛物线L于M、N两点(M在N的左边).
①求M,N两点的坐标;
②若点P为直线下方抛物线上的点,过点P作轴的平行线交线段于点G,过点P作轴的平行线交抛物线L于点H,满足,求点P的横坐标;
(2)如图2,直线交抛物线L于A、B两点(点A在B的右边),直线交抛物线L于C、D两点(点C在D的左边),分别交轴于E、F两点,试问的值是否为定值,说明你的理由.
知识点5 线平行
类型
线平行k相等
图示
条件
,
结论
①若AB∥CD,则
②若,则AB∥CD
【题型5 二次函数与平行】
【例5】如图1,抛物线经过点,点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接,点为轴下方抛物线上一动点,过点作的平行线交直线于点,当时,求出点的坐标;
(3)如图2,若经过点的直线与抛物线交于、两点,点在点右边,经过点的两直线、与抛物线均有唯一公共点,且、与轴不平行,试说明点在某条定直线上运动,并求出这条定直线.
【变式5-1】(第二十二章二次函数突破20二次函数与线段(三)平行线)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,E,F为线段上两点,分别交抛物线于另一点M,N.若,求证:.
【变式5-2】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如图,抛物线与x轴分别交于点A、B(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,点在抛物线上.
(1)求c的值;
(2)若点D与C关于原点O对称,作射线交抛物线于点E,若.
①如图1,在直线下方的抛物线上有一点 P,若平分,求P点的横坐标;
②如图2,直线交抛物线于另一点 F,直线交抛物线于另一点H,且M,N分别为线段,的中点,若,求证:直线与经过原点的一条定直线平行.
【变式5-3】(2026·湖南·模拟预测)在平面直角坐标系中,曲线是平面内到定点的距离与到定直线的距离相等的点的轨迹.
(1)求曲线的方程;
(2)设直线与交于点为轴上一动点,将点绕点旋转后刚好落在曲线上,请直接写出所有满足条件的点的坐标;
(3)已知轴上一定点,设曲线与轴交于点,(点在点的左侧),过点作直线与交于点(不与点重合).设直线与直线交于点,求证:点在一条定直线上运动.
知识点6 垂直
类型
垂直构三垂直全等(或勾股)
图示
条件
解题思路
截取等线段构三垂直全等点Q坐标直线CP联立求点P
【题型6 二次函数与垂直】
【例6】在平面直角坐标系中,有一抛物线.
(1)抛物线分别交x轴于,交y轴于C,,连.
①直接写出抛物线和直线的解析式;
②如图1,D为第四象限抛物线上的一动点,连交于E,若,求D点坐标.
(2)如图2,抛物线顶点为O点,A,B,C分别为抛物线上一点,C在第三象限,A,B两点关于y轴对称,连并延长交y轴于D,连交y轴于E,设D点的纵坐标为m,E点的纵坐标为n,,当与垂直时,求的长.
【变式6-1】如图,对称轴为直线的抛物线图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其中点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图,若点P为抛物线在第二象限内线段上方的一个动点,过P作垂直x轴于M交线段于点N.若.求点P的坐标.
【变式6-2】如图,抛物线经过点,两点,对称轴为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若过点C的直线l的表达式为,当直线l与抛物线有两个不同交点时,求k的取值范围;
(3)在(2)条件下,当直线l与BC垂直时,与对称轴交于点E.此时抛物线上是否存在点P,使得,若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式6-3】如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线过,,三点,点的坐标是,点的坐标是,动点在抛物线上.
(1) , ,点的坐标为 ;(直接填写结果)
(2)是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若动点在直线下方的抛物线上运动,求的边上的高的最大值.
参考知识:①设,则;
②若直线与直线垂直,则.
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