内容正文:
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
专题06二次函数问题综合
(题型突破举一反三)
目录
题型01线段周长问题
题型02面积问题
题型03角度问题
题型04特殊三角形问题
题型05特殊四边形问题
题型06相似三角形问题
题型07其他问题
题型01线段周长问题
E
典例精析
【典例1】(2026广东中考真题)如图1,设0为坐标原点,二次函数y=-x+bx+3的图象经过点
A(-3,0),与y轴交于点B,其对称轴与x轴交于点C,连接AB,BC.
YA
C:O
C:O
图1
图2
(1)求二次函数的解析式:
(②)如图2,动点P在线段AB上,过点P作AB的垂线P吧,与二次函数在第二象限的图象交于点,
求BP+2PO的最大值,
【答案】(1)解::二次函数y=-x2+bx+3的图象经过点A(-3,0),
将点A(-3,0)代入y=-x2+bx+3,则-9-3b+3=0
1/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
解得b=-2
.二次函数的解析式为y=-x2-2x+3,
(2)解:过点作OE⊥x轴交AB、x轴于点D,E
E CO
图2
由(2)知OA=OB=3,
.∠AOB=90°
.∠A=45°,
∠ADE=∠QDP=45°,△ADE为等腰直角三角形
,QP⊥AB
:△QDP为等腰直角三角形,QP=DP
∴.QD=VQP2+DP2=√2DP
设PQ=PD=m,则QD=√2m,
同理设DE=AE=n,则AD=√2n
∴.OE=OA-AE=3-n
gn-3,n+2m),
将点0n-3,n+V2m)代入y=-x2-2x+3,
则-(n-3}-2(n-3)+3=n+V2m,
整理得,m=-2,+32
n,
2
2
.BP=AB-AP=3√2-√2n-m
∴BP+2P0=32-V2m-m+2m=3W2-2n-52+3y2,
2
2
整理得,BP+2PQ=-2n
2
n2+
n+3√2
2
2
设抛物线顶点为点F,对称轴与线段AB的交点为点G,
2/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
.y=-(x+1)2+4
.F(-1,4),
同理可得△ACG为等腰直角三角形,
∴CA=CG=2,
G(-1,2),
BF2+BG2=(-1-02+(4-3}2+(-1-0)2+(3-2}=4,FG2=(4-2)2=4
∴.BF2+BG2=FG
.BF⊥AB
∴.当点P与点B重合时,则点Q与抛物线顶点F重合,则点D为抛物线对称轴与线段AB的交点G,
.0<n≤2,
2
2
2
当n=-
2时,
取得最大值,
2×
2
BP+2PO
最大值为
【变式1-1】
【答案】(1)解::抛物线y=ax2+br-3(a≠0)与x轴交于点A(-3,0)、点B(1,0),
9a-3b-3=0
a+b-3=0
「a=1
解得1b=2
.抛物线的表达式为y=x2+2x-3:
(2)解:对于y=x2+2x-3,令x=0,则y=-3
.C(0,-3)
A(-3,0)
设直线AC:y=x+t,
3/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
「-3k+t=0
则1t=-3
k=-1
解得1=-3
直线AC:y=-x-3
设P(m,m2+2m-3
PM∥y轴,
.M(m,-m-3),
…MN1y轴,
.PM+MN=-m-3-(m2+2m-3+(-m)
整理得,PM+MN=-m2-4m=-(m+2)}+4
-1<0,-3<m<0
.当m=-2时,PM+MN取得最大值为4,
此时点P(-2,-3):
(3)解::A(-3,0),C(0,-3)
.0A=0C=3,
.:∠A0C=90°
∴.∠0AC=∠OCA=45°」
设点A的对应点为点F,作FT⊥x轴于点T,则△AFT为等腰直角三角形,AT=FT,
H
则由题意得AF=2√2,
.AT2+FT2=AF2
4/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
中Am=T2AF=2
∴,点A向右平移2个单位,向下平移2个单位得到点F,
而抛物线y=x2+2x-3=(x+1)2-4,
则向右平移2个单位,向下平移2个单位得到y=(x+1-2)°-4-2,y=x2-2x-5
∠ABK+∠BAC=180°
.∠ABK=180°-∠BAC=135°,
过点K作KH⊥x轴于点H
∴.∠KBH=180°-∠ABK=45°
∴.KH=BH
设K(k,2-2k-5),则k2-2k-=k-1
.k2-2k-5=k-1或k2-2k-5=1-k
解k2-2k-5=k-1得,k=4或k=-1(舍去):
解k2-2k-5=1-k得,k=3或k=-2(舍去)
当k=4时,K(4,3):当k=3时,K(3,-2),
综上:符合条件的点K的坐标为(3,-2)或(4,3).
【变式1-2】
【答案】(1)解:抛物线y=ar+br+c(a≠0)顶点为A(1,-4a),
b
=1,a+b+c=-4a'
.2
∴.b=-2a;c=-3a.
(2)解:①,a=1,
..y=ax2+bx+c=ax2-2ax-3a=x2-2x-3,
直线为:y=2ax+2a=2x+2,
5/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
M
P,0),
.N6,2t+2),M,2-2-3,
:MN=t-21-3-2t-2=-4t-=16,
.2-4-5=16或2-4-5=-16,
.2-4t-21=0或-4f+11=0,
当2-4t-21=0时,
解得:t=7或t=-3,
当2-4t+11=0时,
此时△=(-4}2-4×1×11=16-4=-28<0,方程无解.
综上:t=7或t=-3.
②由①同理可得:
MN =at2-2at-3a-2at-2a=at"-4at-5a,
当MN=0时,
lat2-4at-5a=la(t-5)t+1=0,
解得:4=5,42=-1,
∴函数的对称轴为直线
5-1=2
2
如图,
6/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
MN
当-1<t<2或t>5时,MN随t的增大而增大,
当t<-1或2<t<5时,MN随t的增大而减少,
当a>0时,4a>a,
.a<t<4a,
∴点P从点B(a,0)运动到点C(4a,0)的过程中,t增大,
开口向上的抛物线的解析式为:MN=at2-4at-5a,
开口向下的抛物线的解析式为:MN=-at2+4at+5a,
令t=2,MN=-4a+8a+5a=9a,
把MW=9a代入MN=at2-4at-5a
.t2-4t-14=0.
解得:t=2士3√2,
a<t<4a,MN的长存在最大值,
-1<a<2
2<4a≤2+32'
解得:as2计32
1
4
当a<0时,
.4a<t<a<0,
当点P从点B(a,0)运动到点C(4a,0)的过程中,t减少,
此时图象不含端点,
.MN不存在最大值,
综上:<as2432
1
4
【变式1-3】
【答案】(1)解:OB=OC=3,
7/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
.B(0,3),C(3,0),
将点B(0,3),C(3,0)代入y=ar2+x+c,得
2
c=3
a=-
解得
3
9a+3+c=0
c=3
之泰物线的表达式为少=子产+:3
(2)解:设直线BC的表达式为:y=c+b,
将点B(0,3),C(3,0)代入,得
b=3
[k=-1
3k+b=0,解得1b=3·
∴直线BC的表达式为:y=-x+3.
设点P风号+m+)
则E(m,-m+3)
:PE=号m++3-(m+)号m+2m,Erm+3
E号=号m+2mm+)=m+m-2=m-2+
3
当m=2时,PE号F取得大红。
3
:点P2
如图,分别作点P关于直线BH、直线BC的对称点P',P”,连接P'P”,交BH于点M,交BC于点
N,此时△PMN的周长最小,
M
N/
P
A
:.C.PMN PM+MN+PN=P'M+MN+P"N=P'p"
B(0,3),BHI‖x轴,
8/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
∴直线BH的表达式为:y=3,
..OB=OC,
.∠OBC=∠OCB=45°.
过点P"作PQI‖AC,交BC于点O,连接PP",交BC于点G,连接P吧,
.∠G0P"=L0CB=45°.
:点P、P”关于直线BC对称,
∠P'G0=∠PG0=90°,PG=PG,
.∠GP"0=∠PQG=45
P"G=GO=PG
∴.∠GQP=∠GPQ=45°
∠P"QP=90°,∠GP"Q=∠GP0=45°,
..PO=P"o
直线BC:y=-x+3,
当x=2时,y=1,
0(2,0,
.P0=P0-4
a).
mg可9
aPN周长的最小佰为4
3
(3)点G的横坐标为
1-V105
或-15-V104
8
8
题型02面积问题
典例精析
【典例2】
9/48
学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
【答案】(1)解:把点(2,4)代入二次函数y=ax2+bx+4得,
4=4a+2b+4,
∴.b=-2a;
(2)解:由(1)得y=ax2-2ax+4,
b
∴.对称轴为直线x=
1,
2a
当a<0时,抛物线开口向下,当x=3时,y取得最小值,
.y=9a-6a+4=2a-2.
∴.a=-6,
当a>0时,抛物线开口向上,当x=1时,y取得最小值,,
∴.y=a-2a+4=2a-2.
.a=2,
综上a的值为6或2;
3)点P为(22点09)
举一反目
【变式2-1】
【答案】(1)解::抛物线y=x2+bx+c的图象经过坐标原点,并与x轴交于点A(2,0),
「4+2b+c=0
.1c=0
b=-2
…c=0'
“抛物线的解析式为y=x2-2x;
(2)解:y=2-2x=x2-2x+1-1=(x-1)2-1,
“顶点坐标为(山,-),对称轴为直线x=1,
1>0,
函数开口向上,
∴,在对称轴处函数有最小值,最小值为-1:
(3)解:A(2,0),
.0A=2,
10/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
:S△408=3,
43
×23,
2.lyal=3.
yg=3,
在y=x2-2x中,当y=3时,x2-2x=3,解得x=-1或x=3,
当y=-3时,x2-2x=-3,此时方程无解,
点B的坐标为(3,3)和(-1,3)
【变式2-2】
【答案】(1)解:抛物线y=x2+bx+c经过点B(3,0)、C(0,-6),
[9+3b-6=0
c=-6
[b=-1
解得1c=6
∴.抛物线的解析式为y=x2-x-6」
(2)解:抛物线的解析式为y=x2-x-6与直线y=x-3交于B、D两点.
x-3=x2-x-6,
解得=-1,x3=3」
∴把x=-1代入y=x-3,得y=4,
点D的坐标为(山,-4),
如图1,过点P作PE‖y轴,交BD于点E,
11/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
则P(-t-6),E6,1-3),
∴PE=t-3-(2-t-6)=-2+2t+3,
~点B的坐标是(3,0)
S△BDP=SADPE+S△BPE
-PE-(-o+PE(-)
-号P-)
=2(-2+21+3)
=-2t-1}+8,
∴.当t=1时,△BDP的面积的最大值为8,
此时P(1,-6).
(3)解:如图2,过点P作x轴的垂线交x轴于点H,
轴于H,
图2
:PH⊥x
∴∠PHA=90°,
:△AHP是等腰直角三角形,
.AH=PH,
由(2)知P,2-1-6),
点H的坐标为,0),
由(1)可知A(-2,0),
AH=t-(-2=t+2,PH=2-t-6,
+2=2-t-6,
12/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
t+2=2-1-6或+2=-(-t-6),
即2-2t-8=0或2-4=0,
当2-21-8=0时,
解得t=4或t=-2(舍去),
此时P(4,6):
当2-4=0时,
解得t=2或t=-2(舍去),
此时P(2,-4),
综上,点P的坐标为(4,6)或(2,-4).
【变式2-3】
【答案】(1)解:将A(-2,5)和C(-1,0)代入y=x2+bx+c,
「4-2b+c=5
得11-b+c=0’
b=-2
解得c=3’
二次函数的表达式为y=x2-2x-3:
(2)解:令y=0得,x2-2x-3=0,
解得:x=-1,x=3,
B(3,0),
把x=0代入y=x2-2x-3中,得:y=-3,
.D(0,-3).
∴点B向左平移3个单位,向下平移3个单位得到点D,
A(-2,5),
可得直线AB的表达式为y=-x+3,
平移线段BD至EF,
设点E(,x2-2x-3),则点B向左平移3个单位,向下平移3个单位得到点F-3,-2x-6),
将点F代入y=-x+3,得x2-2x-6=-(x-3)+3
整理得,x2-x-12=0,
13148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
解得=-3(舍去),3=4,
E(4,5)
(3)解:~P(m,O),PM⊥x轴,交抛物线于点M,
∴.M(m,m2-2m-3
.PM=-m2+2m+3=-(m+1(m-3),BP=3-m,CP=m-(-)=m+1,
.MP∥ON,
.△BPMABON,
.PM BP
ONOB,即
(m+0m-3)_3-m
ON
3,
解得ON=3(m+1),
OwOPmCP(m(-3)
2
2
.S2=2S,
-(m+l(m-3)-2x3nm+l
2
2
整理得,m2+4m-3=0,
解得m=-2-V万(舍去),m=万-2,
.m的值是7-2,
题型03角度问题
典例精析
【典例3】
【答案】(1)解:抛物线y=ax2+br+6与x轴交于A(-l,0)、B(3,0),
14/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
.设其解析式为y=a(xr+1)x-3)。
抛物线与y轴交于点C,令x=0得y=-3a,
又:此时y=6,
∴.-3a=6.
解得:a=-2,
y=-2(x+10(x-3)=-2x2+4x+6,
点C的坐标为(0,6),
设直线BC解析式为y=mx+n(m≠0),
把B(3,0)、C0,6,代入,得
[0=3m+n
n=6
m=-2
解得,1n=6
∴直线BC的解析式为y=-2x+6
(2)顶点坐标为1,8),对称轴为直线x=1;
(3)解:A(-1,0)、B(3,0)、C(0,6,
.AB=4,OB=3,OC=6
在Rt△BOC中,BC=VOB2+OC2=V32+6=3√5,
延长CP交x轴于点E,
龙花
:∠CAB=∠ACP
.AE=CE
设点E的坐标为(m,O),
(m+1)}+02=m2+62,
5
解得,m=2
15/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
点g的华标为亭0。
设直线CE的解析式为y=px+q(p≠0),
直线CE过点C(0,6),
.9=6
又.直线CE过点E
2,0),
3
.0=p
2+6,
解得:p5,
12
:直线CE的解析式为y=
3
x+6,
·点P在抛物线上,
-2r2+4x+6=-12
+6
35
解得:x=0(为点C,合去)或x=
35,
76
:点p的横坐标为35,
举一反王
【变式3-1】
【答案】(1)解:当b=2,c=1时,抛物线L的解析式为y=-x2+2x+1
配方得y=-(x-1)2+2
因此抛物线L的顶点坐标为(1,2)
(2)①因为点M(m,2m2),N(n,2m2)都在抛物线L上
所以可得2m2=-m2+bm+c,2n2=-n2+bn+c
两式作差得2m2-2n2=-m2+n2+bm-bn
整理得3(m2-n2)-b(m-n)=0
因式分解得(m-n)[3(m+n)-b]=0
..m+n=p,m<n
.m-n≠0,3p-b=0
16/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
∴.b=3p
②抛物线,恒过定点,定点坐标
04
证明:,∠MON=90°,
∴由勾股定理得OM2+OWN2=MW2,
M(m,2m2),N(n,2n2),
0M2=m2+(2m2}=m2+4m4,0N2=n2+(2n2y2=n2+4n,
MN2=(m-nm)2+(2m2-2n2)2=(m-n)2+4(m2-n2)2,
=m2-2mn+n2+4m4-8m2n2+4n4,
将上述式子代入OM2+0N2=MN2得:m2+4m+n2+4n=m2-2mn+n2+4m4-8m2n2+4n4
整理得8m2n2+2mn=0,
提取公因式得2mn(4mn+1)=0,
m≠0,且m<n,
.mn≠0,
1
·4mn+1=0:即mn=-
4
由①得b=3(m+m),将b=3(m+n)代入3m2-bm-c=0得:c=3m2-3(m+n)m=-3mn,
将mn=一
代入=
一抛物线L的解析式为y=-x2+hx+
4
3
当x=0时,y=4,结果与b的取值无关,
“抛物线,宜过定点。定点华标为Q》】
【变式3-2】
【答案】(1)解:对称轴为直线x=1,AB=4
.A(-1,0),B(3,0)
.y=(x+1)(x-3),
即y=x2-2x-3,
(2)解:设CP与线段BC交于点T,
17/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
当x=0时,y=-3
C(0,-3),
..OB=OC=3,AC=042+0C2=10
∴.△OCB为等腰直角三角形,BC=VOB2+OC2=3√2,
∴.∠OBC=∠0CB=45°
.∠CAP=45°
∴.∠CAP=∠CBA
:∠ACT=∠BCA,
∴.△ACT∽△BCA
AC CT
·BCAC
10_CT
·3W210
C7=5
3
V
过点T作TK⊥y轴于点K,
则△CKT为等腰直角三角形,
5
CK=TK=2CT-
ok=0c-ck-月
设直线AT:y=c+n
「-k+n=0
则3k+n=-4
31
3
18/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
1
k=2
解得
n=2
1
1x-1=X-2x-3
与抛物线表达式联立可得,2一
2
整理得,2x2-3x-5=0
5
解得x=25=1(合去)
r假:
(3)解:直线MW经过定点,定点为(-山,-),
设直线MN:y=Px+q,直线MN与抛物线的交点M(:,),N(:,),
y=px+q
与抛物线表达式联立,则
y=x2-2x-3
整理得,x2-(2+p)x-(3+g)=0
.x+x3=2+P,xx2=-(3+q),
设直线BM:y=kx+b
3k+b=0
则1kx+b=y
5-3
解得
3
七-3
直线BM:y=
x-3
x-3”x-3
当0时,少=3
-3
同.0
19/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
,点M、N为x轴下方抛物线上两点
∴.OR.OT
=3y.3y2
x-3x2-3
9yiy2
(x-3)x2-3)
9(x2-2x-3)(2-2x-3)
(x-3)(x2-3)
_9(飞-3)(G+1)(x-3)(s2+)
(x-3)(x2-3)
=9(x+1)(x2+1)
=9
∴.xx2+x+x2+1=1
.xx2+x+x2=0
.2+p-(3+q)=0
.9=p-1
.直线MN:y=px+p-1=p(x+1)-1
当x+1=0时,即x=-1时,y=
∴直线MN经过定点,定点为(l,-).
【变式3-3】
【答案】(1)
解:抛物线y=ar+br+3(a≠0)与x轴交于A(-l,0),B(3,0)两点,
「a-b+3=0
9a+3b+3=0
[a=-1
解得:b=2·
,抛物线的解析式为y=-x2+2x+3:
(2)
解:如图,设P(m,n),
20/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
:点P是抛物线y=-x2+2x+3上位于第一象限的动点,
.m>0,n=-m2+2m+3>0,
:抛物线y=-x2+2x+3与y轴交于点C,
当x=0时,y=3,
.C(0,3).
.∠BCP=∠ABC,
.CP∥AB,
.-m2+2m+3=n=3,
解得:m=2或m=0(不符合题意,舍去),
P(2,3):
(3)
解::原抛物线的解析式为y=-x2+2x+3,B(3,0),C(0,3),
2
÷原抛物线的对称轴是直线=2x(可引,
=1
:将原抛物线水平向右平移,使点A(-1,0)落在点E(1,0)处,
∴.原抛物线水平向右平移了2个单位,
∴平移后的抛物线是y=-(x-2+2(x-2)+3=-x2+6x-5,
设M(1,s),N(6,-2+6-5),
①以MN、BC为对角线,则MN的中点即是BC中点,如图,
21148
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
E(M
1+1_3+0
22
8+(-2+61-5)0+3’
2
2
s=0
解得:
t=2,
此时点N的坐标为(2,3):
②以MB、NC为对角线,则MB的中点即是NC中点,如图,
1+3_t+0
2
2
s+0-t2+6t-5+3’
[2
2
s=6
解得:
t=4:
此时点N的坐标为(4,3):
③以MC、NB为对角线,则MC的中点即是WB中点,如图,
22148
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
11
1
M
1+0_1+3
2
2
s+3-t2+61-5+01
2
2
[s=-24
解得:
t=-2,
此时点N的坐标为(-2,-21):
综上所述,点N的坐标为(2,3)或(4,3)或(-2,-21).
题型04特殊三角形问题
典例精析
【典例4】【答案】4
举一反三
【变式41】【答案】A
【变式42】
【答案】(1)解::抛物线y=ax2+bx+4经过点A(-1,0),B(4,0)
a-b+4=0
.116a+4b+4=0
a=-1
解得b=3’
23148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
y=-x2+3x+4;
(2)解:当x=0时,y=4,
.C(0,4)
设直线BC的解析式为y=kx+b,
4k+b=0
则16=4
k=-1
解得b=4’
直线BC的解析式为y=-x+4,
,点P在第一象限,横坐标为m,过点P作x轴的垂线,垂足为N,交BC于点M,点Q的横坐标为
3
m-2'
P(m,-m2+3m+4)(0<m<4),N(m,0),M(m,-m+4),Q的纵坐标为
〔+引4-w6共q号a-
M
或
B
NB
-0w
4
-10
N4主
w4Pwm+3加4-(m+-tn:5名=烟-@a-引月
..S=S+S2
-1MN.xx+1PM-(xp-xo)
2
2
+4到m+m+4n)月
4m+5m
5
=
=-m-2+5
24148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
40,
.当m=2时,S有最大值,
此时-m2+3m+4=-22+3×2+4=6,
.P(2,6):
58+V39
58-39
(3)的坐标为
2’2
或
2’2
【变式4-3】
【答案】(1)解:把A(2,0)代入y=x2-bx,得0=22-2b,解得b=2,
.抛物线对应的函数表达式为y=x2-2x
(2)解:抛物线y=x2-2x=(x-1)}-1,
∴,抛物线的对称轴为直线x=1,
点B横坐标为,
.B(m,m2-2m),
由点B在对称轴左侧,得m<1,
C(-1-2m,4m+4),BC是Rt△BCD的斜边,
.∠BDC=90°,
又:BD⊥y轴,
.BD∥x轴,yD=yB,
.∠BDC=90°,
.CD L BD
.CD/y轴,xp=xc,
.D(-1-2m,m2-2m),
,△BCD是等腰直角三角形,
.BD=CD」
:.BD=m-(-1-2m)月3m+1,CD=(4m+4)-(m2-2m)Hm2-6m-4,
:.3m+1月m2-6m-4,
此时分两种情况讨论:
①3m+1=m2-6m-4,
25/48
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
解得m=9±v10i
2
:m<1,
9-101
,m=
2
②3m+1=-(m2-6m-4),
解得m=3±V21
2
…m<1,
3-V21
.m=
2
1
由BC不与坐标轴垂直得m≠一了,两个解均满足条件,
3-V219-√101
m的值为2或
2
(3)解:,CD是竖直线段,
∴横坐标为x=-1-2m,纵坐标范围介于yg=m2-2m和e=4m+4之间,
若CD与抛物线有公共点,则抛物线在x=-l-2m处的纵坐标需满足要求,
∴.抛物线在x=-1-2m处的纵坐标为y=(-1-2m)/-2(-1-2m)=4m2+8m+3,
.(0y-yg)0-ye)s0
代入整理得(3m2+10m+3)(4m2+4m-)s0,
二所有零点为m=-3’m三-2+1
,z2—夏,
2
解得-3≤m≤-
2或3sms2-1
V2+11
2
,BC不与坐标轴垂直,
六m≠-1-2m即m≠
3
测的取位范同是-3≤m≤成
2
ms2-1
2
(4)m的取值范用是m<-1V2
2或m>1
3
26148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
题型05特殊四边形问题
典例精析
【典例5】
【答案】(1)解:,抛物线y=ax2+bx+3经过A(-1,0),B(3,0)两点,
a-b+3=0
.19a+3b+3=0'
a=-1
解得1b=2’
抛物线解析式为y=-x2+2x+3:
(2)解:y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
.D(1,4)
在y=-x2+2x+3中,当x=0时,y=3,即C(0,3),
设直线BC的解析式为y=kx+b(飞≠0).
3k+b=0
将C(0,3)B(3,0)代入解析式y=kx+6(低≠0)得16=3
k=-1
解得6=3·
∴直线BC的解析式为y=-x+3,
当x=1时,y=-1+3=2,即E(1,2),
.DE=4-2=2,
,动点M沿x轴从点A向点B运动,过点M作x轴的垂线交BC于点N,交抛物线于点P,
.设M(n,0),则P(n,-n2+2n+3),N(n,-n+3),
PW=-n2+2n+3-(-n+3)=-n2+3n,
由题意可得DE I PN,
.要使以D、E、N、P四个点为顶点的四边形为平行四边形,则DE=PN,
.-n2+3n=2,
解得n=1(此时点P与点D重合,不符合题意,舍去)或n=2,
∴.当n=2时,-n+3=1,
27148
学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
N(2,1):
(3)m的取值范围为l≤m≤2
举一反三
【变式5-1】
【答案】(1)解::抛物线y=a2+bx+c过点B(4,0),C(0,4),对称轴是直线x=1,
16a+4b+c=0
c=4
b
=1
2a
as、1
2
解得b=1
c=4
y=-
4
(2)解:设直线BC的解析式为y=c+4,把B(4,0)代入得,
0=4k+4,
解得k=-1.
∴.y=-x+4
、、、二入x2+x+4=“2(-≠9
4
:)
当x=1时,y=-1+4=3,
.E(1,3)」
3
-2
:四边形DENP为平行四边形,
.NP=DE=3
过点M作x轴的垂线交BC于点N,交抛物线于点P,
28148
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
设P+1+4
N(6,-t+4):
2.PN=-
1*4-(+4到=+2-
解得4=1,52=3,
:)
∴.t=1不符合题意,舍去,
t=3;
(3)解:由题意,得00=0.5,则B0=4+0.51,
由2得,W+2.
∴.S四边形pcQ8=S,cOB+ScPB
引
-1<0,
∴.抛物线开口向下,
5
57
“当1=2时,四边形PCQB的面积最大,最大面积为4·
【变式5-2】
【答案】(1)解:y=2x+2中,
令x=0,则y=2,
.C(0,2),
令y=0,则0=2x+2,
x=-1,
A(-1,0),
:搬物线y=ar2+r+(a≠0)经过点4,C,
2
29/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
3
a-
+c=0
2
c-2
c=2
1
a=-
2
抛物线的解析式为y=一
x+2x+2.
2
2
1
3
令y=0,则0=-
x2+
2
x+2
2
x=-1,或x=4,
B(4,0)
y=-
2+2=
8
贴层):
(2)A(-1,0),B(4,0),C(0,2),
.OA=1,0B=4,0C=2」
.AB=5,AC=04+0C2=5,BC=OB+0C2=25,
,AC2+BC2=5+20=25=AB2,
.∠ACB=90°,
.AC⊥BC,
延长BC至点B,使B'C=BC=2V5,连接B'D,交直线y=2x+2于点P,如图,
B
则B',B关于直线y=2x+2对称,此时△BDP的周长最小,
过点B作B'E⊥x轴于点E,
:BE⊥x轴,OC⊥x轴,
30/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
..OCIl BE
.B'C=BC.
.OC为△BB'E的中位线,
.OE=0B=4,B'E=20C=4,
.B'(-4,4),
设直线B'D的解析式为y=x+b,
-4k+b=4
3+6
25
P
k、7
44
37,
b=
11
737
∴直线gD
的解析式为y=
44x+1
7
37
y=-
4x+
y=2x+2
12
X=
19
2
y=19
.:P
1262
19'19
(3)
YA
K
HO G
B
在△ABC内部能截出面积最大的矩形EFGH(顶点E,F,G,H在△ABC各边上),此时矩形在AB边
上的点的坐标为0小20或(侵0】
【变式5-3】
31/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
【答案】(1)解:由题意,点A(3,1)和(0,-2)在抛物线y=x2+bx+C上,
[9+3b+c=1
「b=-2
可得0+0+c=-2:解得1c=-2:
∴该抛物线对应的函数解析式为y=2-2x-2」
(2)解:点P在该抛物线上,其横坐标为m,
.P(mm2-2m-2),
过点P分别向y轴作垂线,垂足为点Q,
则Q(0m2-2m-2).
·Q在抛物线上,
∴m2-2m-2=02-20-2=-2,
可得m2-2m=0,解得m=0或m=2,
P不在坐标轴上,
.m=2.
(3)解:如图,
B
抛物线y=x2-2x-2=(x-1)2-3,顶点D(1,-3),
由(2)得B(0,-2),C(2,-2),
令y=(x-1)2-3=0,解得x=±V3+1,
.E(N5+l,0),F(5+1,0),
当1<m<2时,如图:
32148
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
y个
M
E
四边形OQPM内部(包括边界)的抛物线上的最高点的纵坐标为-2,最低点的纵坐标为m-2m-2,
:2-(m-2m-2)解得m=
2
+1或m=-2
2
+1(舍),
21,
,m=
当2<m<V3+1时,四边形OQPM内部(包括边界)与抛物线仅有一个交点,不符合题意:
当m>√3+1时,如图:
y
O
EM
D
四边形OQPM内部(包括边界)的抛物线上的最高点的纵坐标为m2-2m-2,最低点的纵坐标为0,
m-2m-2-0=)解得m以
1
+1或m=-4
2
2
+1(舍),
m=V14
+1
2
ms
14
综上,
+1或m=
+1
2
2
(4)m=1或m=-2
题型06相似三角形问题
典例精析
【典例6】
33148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
【答案】(1)解:当a=-1时,y=-x2+br+c」
:该二次函数图象与x轴交于A(-1,0)、B两点,且对称轴为直线x=1,
:1+=1,解得:。=3,即B(3,0)
2
将A(-1,0)和B(3,0)代入y=-x2+bx+c得:
[0=-1-b+c
0=-9+3b+c'
[b=2
解得:
c=3·
∴.当a=-l时,
该二次函数的表达式为y=-x2+2x+3
(②)证明:·该二次函数图象经过A(-1,0),
.a-b+c=0
,该二次函数图象的对称轴为直线x=1,
=1,即b=-2a
∴a-(-2a)+c=0,即3a+c=0.
∴.5a+c=(3a+c)+2a=2a
又a<0,
.5a+c=(3a+c)+2a=2a<0
3①解:该二次函数图象经过A(-1,0),B(3,0),C(0,3),
∴二次函数表达式为y=-x2+2x+3,
设直线BC的解析式为y=+p,
将B(3,0),C(0,3)代入直线BC的解析式得:
3k+p=0
p=3
k=-1
解得p=3
直线BC表达式为y=-x+3
又PDy轴,
设P(m,-m2+2m+3),D(m,-m+3),
34148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
.CD=(m-0'+(-m+3-3}=V2m,PD=yp-yo=-m2+3m.
n-m2+3m_√2m
PDcD.即23
当DCPBOC时,有BCOB
解得:m=0(不符合题意,舍去)或m=1.
P(1,4)
当0w0c时.有是股u号
√2m-m2+3m
3
解得:m=0(不符合题意,舍去)或m=2.
P(2,3)
②过点C作CE∥PB交OB于点E.
yA
D
B
·.·CE∥PB
.∠ECB=∠PBC
.'∠PBC+∠ACO=45°,∠ECB+∠ACO=45°,
C(0,3).B(3,0).
..OB=OC
∴∠BC0=∠CB0=45°,
∴.∠ECB+∠ECO=45
·.∠ACO=∠ECO
又:∠A0C=∠E0C=90°,0C=0C,
.△AOC≌△EOC(ASA).
∴.OA=OE=1.
E(1,0)
设直线CE的解析式为y=mx+n,由点C(O,3),E(1,O)可得:
[k+b=0
[k=-3
b=3,解得:
b=3·
∴.直线CE表达式为y=-3x+3
35/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
CE∥PB,且B(3,O)
∴同理可得:直线PB表达式为y=-3x+9」
:点P在y=-x+2x+3和y=-3x+9上,
y=-x2+2x+3
y=-3x+9·
x=2「x=3
解得y=3或y=0(不符合题意,舍去)·
.存在点P,使得∠PBC+∠ACO=45°.
P的坐标为(2,3)
E举一反目
【变式6-1】
【答案】()解::抛物线y=r+br+3(a≠0)与x轴交于A(-l,0)、C(3,0)两点,
a-b+3=0
…9a+3b+3=0
a=-1
解得1b=2’
.该抛物线的解析式为y=-x2+2x+3,
(2)x=1
(3)解:,抛物线y=-x+2x+3与y轴交于点B,
.B(0,3).
,点D是抛物线上的一个动点,△ABD与△BCD的面积相等,
∴.当BD∥AC时或当BD经过AC的中点时满足条件,
当BD∥AC时,点B、点D关于直线x=1对称,
,D点的横坐标为2,即m=2:
当BD经过AC的中点时,设AC中点为H,则H(L,O),
设直线BH的表达式为y=Pr+3,
则p+3=0,解得p=-3,
∴.直线BH的表达式为y=-3x+3
y=-3x+3
x=5
x=0
联立方程组
=-x2+2x+3”解得=-12:以=3
∴点D的横坐标m=5,
36148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
综上,m=2或m=5
④m=+
2
一或
m=1
【变式6-2】:
【答案】(1)解:把A(-l,0)、B(4,0)代入y=ar2+bx+3得:
a-b+3=0
16a+4b+3=0
3
a=-
4
解得
9
b=
4
∴,抛物线解析式为y=
3x+9x+3
4
4
设直线BC解析式为y=x+n,把B(4,O),C(0,3)得:
3
4k+n=0,解得:
k=-
4
n=3
n=3
直线BC解析式为y=-
(2:布.c2引
如图,
点G在直线y=
4x+3上,
其中0<1<4'则D,0)
-2}2+3
3
8
8
,
0,能物线S=名-2旷+号的风对称物为百线r-2
3
:8
37148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
3
:当x=2时,5=-2有数大值,城大位为号,
3
PF
(3)
F存在最大值,理由如下:
过A作AK∥y轴交BC延长线于K,过P作PT∥y轴交BC于T,如图:
在
+3巾,令1得=
4
·K=5
4’
设m++9.则-子+
4
3+21+3-(4
spT=-32+2t
3
t+3)=
4
32+3t,
4
:AK∥y轴,PT∥y轴,
AK∥PT,
∴∠AKF=∠PTF,∠KAF=∠TPF,
∴.△PTF∽△AKF,
32+3t
PF PT4
AF AK
个二4--2y+4
15-
5,
4
-5-2y≤0,
PF4
PF
:AF的最大值为5:
38148
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
【变式6-3】
【答案】(1)解:顶点的坐标为1-2),
∴设所求抛物线的解析式为y=a(x-1)-2,
0-动代入y=-旷-2:有
a-2s-3
,
1
.a2'
所求抛物线的解折式为y=x--2:
(2)①如图,过D作D0垂直于y轴,垂足为O,过E作QD的垂线,垂足为P,
D
CD⊥DE
∴.∠CDQ+∠EDP=90°
∠QCD+∠CD0=90°,
.∠QCD=∠EDP
∠CQD=∠DPE、
∴.ACQD∽△DPE,
EP DP
OD CO'
设--2
P---2-(2-,pnx-e-c0=(2)
2--
1
1,
2
解得=1(舍去),七=5
39/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
E(5,6)
②如图,延长MB交直线1于点N,
A火B
3
把(2,0)代入y=
2得
0
=子
33
.y=x-
42’
.BH BM
∴.∠BHM=∠BMH,
MH⊥直线l,
∴∠NHB+∠BHM=90°,
.∠HNB+∠HMN=90°,
∴.∠NHB=∠HNB,
∴.BN=BH=BM,
即B为MN的中点,
:十=业=,
2
2
33
设xv=n,则w=4”
-n-
2
设xw=m,则=(m-)-2,
n+m=3
2
33.1
4”-2+2m-y-2
=0
40148
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
n=6-m’
2(m-+3n-7
+4”-20,
10
m-+6-m)
化简得:2m2-7m+6=0,
3
解得m=2m,=2,
当m
2时,n-15
3
8
3
当m=2时,少m=-
2
:y的坐标为)2》
315.
③略
【点睛】本题是二次函数和几何的综合题,考查了二次函数图象上点的特征,二次函数的顶点式,对
称轴,三角形的相似,等腰三角形的判定等知识,关键是要将所求结论转化具体的线段关系,寻找合
适等量关系列出方程.
题型07其他问题
典例精析
【典例7】
【答案】(1)解:由题意得,当x<0时,y=x2-2,
当x≥0时,y=-(x2-2)=-x2+2,
x2-2(x<0)
综上所述,y=仁×+2(x20)
(2)解:当x<0时,y=3x+4,
当x≥0时,y=-(3x+4)=-3x-4,
:点P(m,-6)在一次函数y=3x+4的关联函数y的图象上,
当m0时,则加+46解得m=号,餐合思燕,此时点的坐标对号:
当m之0时,则3加-46解得m子、符合超盒,出时点P的坐称为对仔6。
41148
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
综上所述,点P的坐标为
(3)解:不存在实数n满足当-2≤x≤n时,该二次函数的关联函数y的取值范围是-21-4≤y≤5,
理由如下:
当x<0时,y=x2+4x-5=(x+2}-9,
此时函数y的开口向上,对称轴为直线x=-2,
∴,当-2≤x<0时,y随x的增大而增大,
当x=0时,x2+4x-5=-5,
.当-2≤x<0时,-9≤y<-5:
当x≥0时,y=-(x2+4x-5)=-(x+2)2+9,
∴此时函数少的开口向下,对称轴为直线x=-2,
∴.当x≥0时,y随x的增大而减小,
当x=0时,y=5,
当x≥0时,y≤5:
在y=-(x+2+9中,当y=-9时,-(x+2)}+9=9,
解得x=3V2-2或x=-3√2-2;
:当-2≤x≤n时,该二次函数的关联函数y的取值范围是-2n-4≤y'≤5,
当-2≤x≤n时,函数y的最大值为5,最小值为-2n-4:
当n≤32-2时,在满足-2≤x≤n时,函数的最大值为5,最小值为-9,
-2n-4=-9.
n-<合去,35-2):
5
当n>3W2-2时,在满足-2≤x≤n时,函数y的最大值为5,最小值为x=n处的函数值,
.-n2-4n+5=-2n-4,
解得n=而-1(舍去,10-1<32-1)或n=-10-1(舍去):
42148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
综上所述,不存在实数n满足当-2≤x≤n时,该二次函数的关联函数y的取值范围是-2n-4≤y'≤5,
举一反三
【变式7-1】
【答案】(1)解:将点(0,0)代入抛物线y=ax2+bx+c,
得:0=0+0+c,
c=0.
再将点(2,0)、c=0代入抛物线,
得:0=4a+2b.
整理得b=-2a.
此时抛物线可整理为:y=ax2-2ax.
(2)解:①过A(m,O)作x轴垂线,M1、N横坐标均为m:
M1在抛物线上,纵坐标为am2-2am;
N1在直线y=-ax+2a上,纵坐标为-am+2a.
两点重合,则纵坐标相等,
∴.am2-2am=-am+2a,(a≠0),
两边同除以a,得m2-m-2=0,
因式分解得(m-2)(m+1)=0,
解得m=2或m=-1,
即m=2或m=-1时,M1和N重合.
②横坐标相同的两点M、V的距离为纵坐标差的绝对值:
B(-3,0),yM,=a(-3)}2-2a(-3)=15a,yw=-a(-3)+2a=5a,
.M2N2 =l5a-5al =10 al
M N =l(am2-2am)-(-am+2a)=l a(m2-m-2)=al(m-2)(m+1)
..M N>MN2,
:.la(m-2)(m+1>10la,
两边同除以1da>0),得:(m-2m+1>10.
a-2w+0=-m-2=-骨子10,
.(m-2)(m+1)>10整理得m2-m-12>0,
43148
学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
当m2-m-12=0时,m=4或m=-3,
.m2-m-12>0的解集为:m>4或m<-3
题目要求对任意a+2≤m≤a+6,不等式都成立,
∴.需全部满足m>4或全部满足m<-3:
若全满足m>4,
则左端点a+2>4,解得a>2;
M
M
若全满足
N
B(-3,0八
A(m,0)
m<-3
则右端点a+6<-3,解得a<-9,
因此a的取值范围是a<-9或a>2.
N
B(-3,0)
A(m,0)
N2
M
M
【变式7-2】
【答案】(1)解:抛物线y=ax2+bx过原点(0,0)和(6,0),
44148
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
0+6
故对称轴为直线x=
2
=3
(2②)①解,当a=2时,抛物线解折式为y=-3x,
2
为%=(e-3刘(分-3x
又都不经过原点,=x2≠0,
0
y2>
②解:抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过点(6,0),
故36a+6b=0,
解得b=-6a
∴.y=ax2-6ax(a≠0)
根据题意,得点A(乃)在抛物线y=a2+bx上,点B(:)在抛物线y=x2-3x上
=ax2-6ax1,y2=x号-3x
业=
又
号-3x=五
ax:-6ax x'
(3-3)-玉
ax(x-6)x’
s-3》=1.
a(x-6))
.2-3=ax-6a,
∴.x2=ax1-6a+3
占=a-6a-3
书是一个与x无关的定值,
∴.6a-3=0,
1
解得a=
2’
45148
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
故b=-6a=-3
【变式7-3】
【答案】1)解:将点A(-3,0),C(0,3)代入y=-x2+bx+c,得,
0=-9-3b+
「b=-2
3=c
,解得c=3,
.抛物线C的解析式为y=-x2-2x+3,
令y=0,即-x2-2x+3=0,
.(x+3)(-x+)=0,
解得x=-3或x=1,
·点B的坐标为(L,0):
(2)①解:①y=-x2-2x+3=-(x+)2+4,顶点为(-1,4),
:将抛物线C沿直线y=-x向右下方平移一定单位长度后,得到“关联函数”的图象,其顶点恰好
是点C(0,3),
.平移方式为:向右平移1个单位,向下平移1个单位,
.=-(x+1-1)2+4-1=-x2+3,
“该抛物线的对称轴为直线x=0,图象开口向下,
∴抛物线上的点离对称轴直线x=0越近,函数值越大,
越小,yp越大,
又:点P到y轴的距离小于或等于2,即≤2,
当x=2时,y取得最小值-4+3=-1;当x=0时,y取得最大值-0+3=3:
综上,点P的纵坐标的取值范围为-1≤y。≤3:
②证明:设直线MN的解析式为y=a+f,
将点C(0,3)代入y=c+f,得f=3,
·.直线MN的解析式为y=cx+3,
联立直线MN与抛物线X,得,
kx+3=-x2+3,
整理,得x2+=0,
解得x=0或x=-k,
46148
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
..Xm =-k.
联立直线MN与抛物线C,得,
kx+3=-x2-2x+3,
整理,得x2+(k+2)x=0,
解得x=0或x=-k-2,
.w=-k-2,
,ME⊥x轴,NF⊥x轴,点M在第二象限,
.E =-XM=k,OF =-XN =k +2,
:矩形NFOH的周长m=2(OF+OH)=2k+4+20H,矩形GEOH的周长n=2(OE+OH)=2k+20H
m-n=2k+4+20H-(2k+20H)=4,为定值,
即m-n为定值;
(3)解:,抛物线C沿直线y=-x向右下方平移,
∴.等价于向右平移t个单位,同时向下平移t个单位,
∴平移得到的抛物线为=-(x+1-1}+4-1,
将点B(1,0)代入片=-(+1-+4-1,得,
-(2-t)2+4-t=0,
整理,得t2-3t=0,
解得t=3或t=0(不符题意,舍去),
=-(x-2)+1,该抛物线开口向下,对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,),
①当d+2≤2,即d≤0时,区间d-1≤x≤d+2在对称轴的左侧,
随x的增大而增大
÷当x=d+2时,巧取得最大值2,
d*2-2+1
2或d=2
解得d=-V
(与d≤0矛盾,舍去):
②当d-1≥2,即d≥3时,区间d-1≤x≤d+2在对称轴的右侧,
随x的增大而减小,
47/48
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
∴.当x=d-1时,取得最大值2,
:日1-2+1=2
解得d=3+2。
)或d=3一2(与13矛盾,舍去)
2
③当d-1<2<d+2,即0<d<3时,区间d-1≤x≤d+2包含x=2,
∴抛物线在顶点处取得最大值1,与题意矛盾:
缘上所论的为-号设3+
2
48148
专题06 二次函数问题综合
(题型突破·举一反三)
题型01 线段周长问题
题型02 面积问题
题型03 角度问题
题型04 特殊三角形问题
题型05 特殊四边形问题
题型06 相似三角形问题
题型07 其他问题
▌题型01 线段周长问题
基础知识:抛物线上两点间的距离,优先用“横差、纵差”表示:水平线段长,竖直线段长;斜线段长用勾股定理。周长问题即各边线段长之和。
思维路径(线段最值标准三步):
1. 设动点:设抛物线上动点P的坐标,明确t的取值范围(受图形边界限制)
2. 表示线段:用t表示所求线段长(竖直线段用纵坐标差,斜线段用距离公式),化为关于t的二次函数
3. 求最值:配方为顶点式,结合t的范围取最值——顶点在范围内则顶点处取最值;不在范围内则在离对称轴最近的端点取得
4. 思维路径(周长最值):周长=各边线段之和,分别用t表示每条边→求和得关于t的二次函数→配方求最值→验t范围。
思维路径(将军饮马型):求对称轴上一动点使周长最小,作某定点关于对称轴的对称点,连接对称点与另一定
易错提醒:
1. 线段长必须加绝对值,但配方求最值时通常t范围内纵坐标差为正,可省略绝对值;
2. t的范围由图形边界定;
3. 周长最值题,若顶点不在t范围内,最值在端点,不能硬套顶点。
【典例1】(2026·广东·中考真题)如图1,设为坐标原点,二次函数的图象经过点,与轴交于点,其对称轴与轴交于点,连接,.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图2,动点在线段上,过点作的垂线,与二次函数在第二象限的图象交于点,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)运用待定系数法求解即可;
(2)过点作轴交、轴于点,可得,为等腰直角三角形,设,则,设,则,表示出,将点代入,整理得,那么得到,整理得,,再由二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象经过点,
∴将点代入,则
解得
∴二次函数的解析式为;
(2)解:过点作轴交、轴于点,
由(2)知,
∵
∴,
∴,为等腰直角三角形
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴
设,则,
同理设,则
∴
∴,
将点代入,
则,
整理得,,
∵
∴
整理得,
设抛物线顶点为点,对称轴与线段的交点为点,
∵
∴,
同理可得为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴
∴
∴当点与点重合时,则点Q与抛物线顶点重合,则点D为抛物线对称轴与线段的交点,
∴,
∵
∴当时,取得最大值,
∴最大值为.
【变式1-1】(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1-2】(25-26八年级下·北京·期末)在平面直角坐标系xOy中,抛物线顶点为.
(1)请用含a的式子表示b,c;
(2)过点作x轴的垂线,交抛物线于点M,交直线于点N,若点M、N重合,规定;
①若,,求t的值;
②当点P从点运动到点的过程中(不包含点B与点C),的长存在最大值,求a的取值范围.
【答案】(1);
(2)①或;②
【分析】(1)由抛物线顶点为,可得,,进一步可得答案;
(2)①由,可得抛物线,直线为:,可得,进一步求解即可;
②由①同理可得:,当时,可得,,函数的对称轴为直线,再结合图象求解即可.
【详解】(1)解:抛物线顶点为,
∴,,
∴;.
(2)解:①∵,
∴,
直线为:,
∵,
∴,,
∴,
∴或,
∴或,
当时,
解得:或,
当时,
此时,方程无解.
综上:或.
②由①同理可得:
,
当时,
∴,
解得:,,
∴函数的对称轴为直线,
如图,
当或时,随的增大而增大,
当或时,随的增大而减少,
当时,,
∴,
∴点P从点运动到点的过程中,增大,
开口向上的抛物线的解析式为:,
开口向下的抛物线的解析式为:,
令,,
把代入,
∴,
解得:,
∵,的长存在最大值,
∴,
解得:,
当时,
∴,
当点P从点运动到点的过程中,减少,
此时图象不含端点,
∴不存在最大值,
综上:.
【变式1-3】(25-26八年级下·重庆·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,连接,,过点作射线轴.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是线段上方抛物线上的一动点,过点作轴于点,交线段于点,点,为射线、上的动点,连接、、.当取得最大值时,求点的坐标及周长的最小值;
(3)在(2)的条件下,连接,将抛物线沿射线方向平移,使新得到的抛物线过线段的中点,抛物线与轴交于点,连接,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),
(3)或
【分析】(1)根据,得,,代入中,解方程组即可求解;
(2)求出直线的表达式为,设点,则,将表示出来,根据二次函数的性质即可求出点的坐标;分别作点关于直线、直线的对称点,,连接,交于点,交于点,此时的周长最小,为线段的长,求出、的坐标即可;
(3)分两种情况讨论:①过点作轴,交轴于点,作点关于直线的对称点,连接,交抛物线于点,此时;②作点关于直线的对称点,连接,交抛物线于点,此时.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
将点,代入,得
,解得,
∴抛物线的表达式为:.
(2)解:设直线的表达式为:,
将点,代入,得
,解得,
∴直线的表达式为:.
设点,则,
∴ ,,
∴,
∴当时,取得最大值,
∴点.
如图,分别作点关于直线、直线的对称点,,连接,交于点,交于点,此时的周长最小,
∴.
∵,轴,
∴直线的表达式为:,
∴.
∵,
∴,
过点作,交于点,连接,交于点,连接,
∴,
∵点、关于直线对称,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
直线:,
当时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴周长的最小值为.
(3)解:,
∵抛物线沿射线方向平移,
∴设平移后的抛物线的解析式为:,
∵为的中点,
∴,
将点代入,得
,解得(负值舍去),
∴,
∴,
∴,
由(2)得:,,
∴,
∴,
∴,
如图,过点作轴,交轴于点,作点关于直线的对称点,连接交抛物线于点,
∴,,
∴.
设直线的解析式为:,
将点,代入,得
,解得,
∴直线的解析式为:,
联立,
∴,
解得(舍),.
作点关于直线的对称点,连接,,交于点,交于点,过点作,交轴于点,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
将点,代入,得
,解得,
∴直线的解析式为:.
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴直线的解析式为:,
∵,
∴直线的解析式为:,
联立,解得,
∴,
设直线的解析式为:,
将点,代入,得
,解得,
∴直线的解析式为:,
联立,
∴,
解得(舍),.
综上所述,点的横坐标为或.
▌题型02 面积问题
基础知识:坐标系中三角形面积的"铅垂法"是通法:S=×水平宽×铅垂高。水平宽(两点的横坐标差),铅垂高=过顶点作竖直线与对边交点的纵坐标差的绝对值。
思维路径(动点面积最值三步):
1. 设动点:设抛物线上动点P
2.
求铅垂高:过P作x轴垂线交底边所在直线于Q,则铅垂高(Q的纵坐标由直线方程代入t得到)
3.
列面积式:S=×底边长×,展开为关于t的二次函数→配方求最值
思维路径(面积定值/存在性):令S=题目给定值→列方程→解t→检验t是否在运动区间内,舍去无效解。
思维路径(四边形面积):用“分割法”(连对角线拆为两个三角形分别铅垂法求和)或“补形法”(大矩形面积减去周围多余三角形面积)。
关键技巧:选底边时优先选“水平边”(水平宽直接为两定点横坐标差,是常数),这样面积式只含一个变量t,配方简单;若选斜向边作底,计算复杂。
易错提醒:
1. 铅垂高是“纵坐标差”不是“横坐标差”;
2. 动点P的位置要确认在底边的同侧,保证铅垂高为正;
3. 四边形面积分割时,对角线选择要使两个三角形都便于用铅垂法。
【典例2】(2026·山东泰安·三模)已知平面直角坐标系中,二次函数的图象经过点.
(1)用含a的代数式表示b;
(2)当时,二次函数的最小值为,求a的值;
(3)将函数的图象向左平移a个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的新函数图象顶点记为点P,点Q在该新函数图象上.当最小时,的面积为4,直接写出点P和点Q的坐标.
【答案】(1);
(2)a的值为或2;
(3),点或.
【分析】(1)把点代入二次函数即可求解;
(2)先求出对称轴为直线,然后分当时和当时两种情况求解即可;
(3)求出平移后的顶点,由求出当时,取得最小值,设,过点Q作x轴的垂线,交于点H,则,然后利用三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:把点代入二次函数得,
,
∴;
(2)解:由(1)得,
∴对称轴为直线,
当时,抛物线开口向下,当时,y取得最小值,
∴,
∴,
当时,抛物线开口向上,当时,y取得最小值,,
∴,
∴,
综上a的值为或2;
(3)解:由得,顶点为,
∵图象向左平移a个单位长度,再向上平移1个单位长度后,
∴顶点P为,
∵,
∴当时,取得最小值,即取得最小值,
∴点P为时,最小,
设直线的解析式为,把代入,得,
∴,
∴直线为,
当时,平移后的新函数为,
设,过点Q作x轴的垂线,交于点H,则,
∵的面积为4,
∴,
∴,
解得或,
∴点或.
【变式2-1】(25-26九年级上·河北·阶段检测)已知抛物线的图象经过坐标原点O,并与x轴交于点.
(1)求此抛物线的解析式
(2)利用配方法或公式法将函数写成顶点式,并写出顶点坐标、对称轴和最值
(3)若抛物线上有一点B,且,求点B的坐标
【答案】(1)
(2)顶点式为;顶点坐标为;对称轴为直线;函数的最小值为,无最大值.
(3)和
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)利用配方法把解析式化为顶点式即可得到答案;
(3)根据三角形的面积公式得到,据此求出点B的纵坐标,进而可求出点B的坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线的图象经过坐标原点,并与x轴交于点,
∴ ,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:,
∴顶点坐标为,对称轴为直线,
∵,
∴函数开口向上,
∴在对称轴处函数有最小值,最小值为;
(3)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,当时,,解得或,
当时,,此时方程无解,
∴点B的坐标为和.
【变式2-2】(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)如图,抛物线经过点、,与直线交于B、D两点,点P是抛物线上一动点,记点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P位于直线下方时,求面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)过点P作x轴的垂线交x轴于点H,若是等腰直角三角形,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)的面积的最大值为8,
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)过点P作轴,交于点E,先表示,,得出,故,再利用二次函数的性质求解即可;
(3)因为,且是等腰直角三角形,得,由(2)知,所以,,则,再解出方程,即可作答.
【详解】(1)解:抛物线经过点、,
,
解得
抛物线的解析式为,
(2)解:抛物线的解析式为与直线交于B、D两点.
,
解得,,
把代入,得,
点D的坐标为,
如图1,过点P作轴,交于点E,
则,,
,
点B的坐标是
,
当时,的面积的最大值为8,
此时.
(3)解:如图2,过点P作x轴的垂线交x轴于点H,
轴于H,
,
是等腰直角三角形,
,
由(2)知,
点H的坐标为,
由(1)可知,
,,
,
或,
即或,
当时,
解得或(舍去),
此时;
当时,
解得或(舍去),
此时,
综上,点P的坐标为或.
【变式2-3】(25-26八年级下·山东济南·期末)二次函数的图象经过点,与x轴交于点B和点,与y轴交于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,连接,平移线段至,使点B的对应点E落在二次函数在第一象限的图象上,点D的对应点F落在直线上,请求出此时点E的坐标;
(3)如图2,在x轴上有一动点(),过点P作直线轴,交抛物线于点M.连接并延长,交y轴于点N,连接,,设的面积为,的面积为,当时,求m的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用待定系数法求解;
(2)首先求出,,直线的表达式为,设点,根据平移的性质得到,然后代入求解即可;
(3)首先表示出,,,,证明,得到,求出,然后表示出,,然后根据列方程求解.
【详解】(1)解:将和代入,
得,
解得,
∴二次函数的表达式为;
(2)解:令得,,
解得:,,
,
把代入中,得:,
,
∴点B向左平移3个单位,向下平移3个单位得到点D,
∵,
∴可得直线的表达式为,
∵平移线段至,
设点,则点E向左平移3个单位,向下平移3个单位得到点,
将点F代入,得
整理得,,
解得(舍去),,
∴;
(3)解:,轴,交抛物线于点M,
,
∴,,,
,
∴,
,即,
解得,
,,
,
,
整理得,,
解得(舍去),,
的值是.
▌题型03 角度问题
基础知识:角度条件转化为坐标关系的主流方法有三种:
1. 斜率法:两直线夹角条件可转化为斜率关系;
2. 相似法:构造相似三角形,利用对应角相等转化为边比关系;
3. 全等法:构造全等三角形转移角。
思维路径(已知一角求另一角):
1. 分析图中已知角的度数(常由特殊三角形、平行线、抛物线对称性得到)
2. 利用“三角形内角和”“对顶角”“平行线性质”推导目标角
3. 若涉及动点,将角度条件转化为边比(相似)或斜率关系
思维路径(角度存在性):假设存在满足条件的点→由角度关系列方程(相似对应边成比例/斜率关系)→解方程→检验。
关键技巧:角度问题多与“特殊角”(30°、45°、60°、90°)挂钩,45°对应斜率绝对值为1,90°对应斜率乘积为-1(垂直),转化为代数条件最直接。
易错提醒:
1. 用斜率表示垂直时,需先确认两直线斜率都存在(与坐标轴平行时斜率不存在,需单独讨论);
2. 角度相等推相似时,必须确认“角在对应关系正确”,避免顶点错位。
【典例3】(2026·四川雅安·一模)如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线及直线的解析式;
(2)直接写出抛物线的顶点坐标和对称轴;
(3)若P为抛物线上一点,当时,求点P的横坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为,直线的解析式为;
(2)顶点坐标为,对称轴为直线;
(3)点的横坐标为.
【分析】(1)已知抛物线与轴交于、,可设交点式,再利用与轴交点求出;利用待定系数法求直线解析式即可.
(2)把抛物线解析式化为顶点式,或直接利用顶点横坐标公式,代入求纵坐标.
(3)延长交x轴于点,由可得,设点的坐标为,利用两点距离公式求出m,再用待定系数法求出直线的解析式,最后与抛物线联立求解.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于、,
设其解析式为,
抛物线与轴交于点,令得,
又此时,
,
解得:,
,
点的坐标为,
设直线解析式为,
把、,代入,得
解得,
直线的解析式为.
(2)解:,
抛物线的顶点坐标为,对称轴为直线.
(3)解:、、,
,,,
在中,,
延长交x轴于点,
,
∴,
设点的坐标为,
,
解得,
点的坐标为,
设直线的解析式为,
直线过点,
,
又直线过点,
,
解得:,
直线的解析式为,
点在抛物线上,
,
解得:(为点,舍去)或,
点的横坐标为.
【变式3-1】(25-26八年级下·福建福州·期末)已知抛物线:
(1)当,时,求抛物线的顶点坐标;
(2)点为平面直角坐标系原点,点,在抛物线上,且,.
①若,用含的代数式表示;
②当时,求证:抛物线恒过定点,并求出定点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;
②抛物线恒过定点,定点坐标为;
证明:∵,
∴由勾股定理得,
∵,,
∴,,
,
,
将上述式子代入得:
整理得,
提取公因式得,
∵,且,
∴,
∴,即,
由①得,将代入得:,
将代入得,
∴抛物线的解析式为,
当时,,结果与的取值无关,
∴抛物线恒过定点,定点坐标为.
【分析】(1)将给定的代入抛物线解析式,用配方法即可求出顶点坐标;
(2)①将,两点坐标代入抛物线解析式,两式作差后因式分解,结合和即可推导出关于的表达式;
②利用勾股定理结合求出的值,再推导得到为定值,即可证明抛物线恒过定点并求出定点坐标,即可求解.
【详解】(1)解:当,时,抛物线的解析式为
配方得
因此抛物线的顶点坐标为
(2)①因为点,都在抛物线上
所以可得
两式作差得
整理得
因式分解得
∵,
∴,
∴
②略
【变式3-2】(2026·四川自贡·模拟预测)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数(b、c为常数)的图象与x轴交于A、B两点(A点在B点的左侧),交y轴于点C,对称轴为直线,.
(1)求二次函数关系式.
(2)连接,抛物线上是否存在点P,使,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)如图2,点M、N为x轴下方抛物线上两点(点M在点N的左边),直线、与y轴分别交于R、T两点,若,试探究直线是否经过定点,若是,求定点坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
(3)经过定点,为
【分析】(1)先求出抛物线与x轴的交点坐标,再根据交点式求解即可;
(2)设与线段交于点,通过证明求出点坐标,继而可求直线的表达式,再与抛物线的表达式联立求解即可;
(3)设直线,直线与抛物线的交点,,与抛物线表达式联立,则,根据韦达定理得到,求出直线,则同理,,再由化简求解即可.
【详解】(1)解:∵对称轴为直线,
∴,
∴,
即;
(2)解:设与线段交于点,
当时,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,,
∴
∵
∴
∵,
∴
∴
∴
∴,
过点作轴于点,
则为等腰直角三角形,
∴
∴
∴
设直线
则
解得
∴直线
与抛物线表达式联立可得,
整理得,
解得,(舍去)
∴;
(3)解:直线经过定点,定点为,
设直线,直线与抛物线的交点,,
与抛物线表达式联立,则,
整理得,
∴,
设直线
则
解得,
∴直线
∴当时,
∴
同理,
∵点M、N为x轴下方抛物线上两点
∴
∴
∴
∴
∴
∴直线
当时,即时,
∴直线经过定点,定点为.
【变式3-3】(2026·宁夏固原·三模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点是抛物线上位于第一象限的动点,当时,求此时点的坐标;
(3)如图2,将原抛物线水平向右平移,使点落在点处,点是原抛物线对称轴上任意一点,在平移后的新抛物线上确定一点,使得以点、、、为顶点的四边形为平行四边形,求出所有符合条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】
(1)将,代入,解方程组即可;
(2)设,则,,确定,根据得,继而得到,求解即可;
(3)由得原抛物线对称轴是直线,根据将原抛物线水平向右平移,使点落在点处,可得原抛物线水平向右平移了个单位,平移后的抛物线是,设,,分三种情况:①以、为对角线,则的中点即是中点;②以、为对角线,则的中点即是中点;③以、为对角线,则的中点即是中点;分别画图求解即可.
【详解】(1)
解:∵抛物线与轴交于,两点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)
解:如图,设,
∵点是抛物线上位于第一象限的动点,
∴,,
∵抛物线与轴交于点,
当时,,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:或(不符合题意,舍去),
∴;
(3)
解:∵原抛物线的解析式为,,,
∴原抛物线的对称轴是直线,
∵将原抛物线水平向右平移,使点落在点处,
∴原抛物线水平向右平移了个单位,
∴平移后的抛物线是,
设,,
①以、为对角线,则的中点即是中点,如图,
∴,
解得:,
此时点的坐标为;
②以、为对角线,则的中点即是中点,如图,
∴,
解得:,
此时点的坐标为;
③以、为对角线,则的中点即是中点,如图,
∴,
解得:,
此时点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或或.
▌题型04 特殊三角形问题
基础知识:
1. 等腰三角形:两边相等→分类讨论:以哪条边为底。若A、B为定点,P为动点,则PA=PB或PA=AB或PB=AB三类。
2. 直角三角形:勾股定理逆定理,或斜率乘积为-1(两直角边垂直)。
3. 等腰直角:同时满足等腰+直角。
思维路径(存在性标准4步):
1. 设动点坐标P
2.
表示三边长:(用距离公式,保留平方避免根号)
3. 分类列方程:
(1) 等腰:PA=PB、PA=AB、PB=AB,三类分别列方程
(2)
直角:三类分别列方程,
4. 解t→检验t范围→求P坐标
关键技巧:“两圆一线法”是几何直观——分别以A、B为圆心AB为半径画圆(找PA=AB、PB=AB的点),作AB的垂直平分线(找PA=PB的点);但在坐标系中用代数法(距离公式列方程)更普适,不必画图。
易错提醒:
1. 等腰三角形必须分三类讨论,漏一类扣一类分;
2. 解出的t必须代回检验是否满足“三点不共线”(共线退化时不能构成三角形);
3. 直角三角形用斜率乘积-1比勾股定理简洁,但需先确认斜率存在。
【典例4】(25-26八年级下·黑龙江大庆·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A和点,与y轴交于点C,E为线段AC上一动点(不与点A、C重合)。P为第三象限内抛物线上一动点,连接PE并延长垂直x轴于点D,过点E作AC的垂线,与y轴交于点G,则的最大值为_______.
【答案】
【分析】利用待定系数法求出直线的解析式,过点作轴于点,设,则,说明,从而得出,用含有m的式子表示,再运用二次函数求最值方法即可.
【详解】解:当时,,
点.
当时,,
解得:,
.
设直线的解析式为,
把代入,
得:,解得:.
直线的解析式为:.
,
.
过点作轴于点,
,
.
.
.
.
设,则,
.
.
由题意有,
当时,取最大值,最大值为.
【变式4-1】(2026·山东烟台·中考真题)如图,二次函数的部分图象与轴交于点,与轴的交点位于点和点之间,顶点为点,对称轴为直线.下列说法:①;②;③;④设抛物线与轴的另一交点为,当时,.其中正确的是( )
A.②③④ B.②③ C.②④ D.①③④
【答案】A
【分析】①由函数图象的开口方向、对称轴、与轴的交点分别判断、、的正负,进而判断的正负;②用对称轴公式变形推导等式;③把、代入解析式得,结合的范围解不等式;④利用二次函数图象的对称性得点坐标,据得点坐标,将,,代入得出点的坐标,根据勾股定理列方程求出.
【详解】解:二次函数图象开口向下,
,
对称轴为,
,
二次函数的图象与轴的交点位于和之间,
,
,①错;
对称轴为,
,
,②正确;
二次函数的图象与轴交于点,
,
,
,
,
二次函数图象与轴的交点位于和之间,
可得,
,③正确;
二次函数的图象与轴交于点,对称轴为,
点的坐标为,
,
点的坐标为,
当,可得,
将,代入,可得,
点的坐标为,
,,,
,
,
可得,
解得或,
,
,④正确.
综上,正确的说法为②③④.
【变式4-2】(2026·黑龙江绥化·中考真题)综合与探究,已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点,点为坐标原点,作直线.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)在抛物线上有两个动点,,点在第一象限,横坐标为,过点作轴的垂线,垂足为,交于点,点的横坐标为.若的面积记作,的面积记作,当有最大值时,求点的坐标.(自行完成作图并解答)
(3)把抛物线沿射线方向平移,平移后,新抛物线过点,点是新抛物线对称轴与轴的交点,点是新抛物线对称轴上的动点,连接,.若平分,请直接写出符合条件的点坐标.(自行完成作图并作答)
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据待定系数法求解即可;
(2)根据待定系数法求出直线的解析式为,结合已知可得,,, ,则,,,则可求出,根据二次函数的性质得出当时,S有最大值,此时,即可求解;
(3)根据题意判断出点C与点B是平移前后的对应点,则把原抛物线向左平移4个单位长度,再向上平移4个单位长度得出新抛物线,根据平移规律得出,则新抛物线的对称轴为直线,,根据角平分线的定义和平行线的性质可得出,根据等边对等角得出,设,根据两点距离公式得出,解方程即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,,
∴,
解得,
∴;
(2)解:当时,,
∴,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
∵点在第一象限,横坐标为,过点作轴的垂线,垂足为,交于点,点的横坐标为,
∴,,,Q的纵坐标为,则,
或
∴,,,
∴
,
∵,
∴当时,S有最大值,
此时,
∴;
(3)解:∵抛物线沿射线方向平移,平移后,新抛物线过点,
∴相当于点C与点B是平移前后的对应点,
即把原抛物线向左平移4个单位长度,再向上平移4个单位长度得出新抛物线,
∴,
∴新抛物线的对称轴为直线,,
∵平分,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
设,
∵,,
∴,
解得,
∴的坐标为或.
或
【变式4-3】(2026·吉林长春·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,点B在抛物线上.设其横坐标为m.点C是平面直角坐标系中异于点B的一点,其坐标是,连接,当不与坐标轴垂直时,以为斜边作 ,使轴.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)当点B在抛物线对称轴左侧,且是等腰直角三角形时,求m的值;
(3)当的边与抛物线有公共点时,求m的取值范围;
(4)当抛物线在内部的点的纵坐标y随x的增大而增大,或y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)或
(4)或
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)再结合直角三角形、等腰直角三角形的性质得到点坐标与线段关系,根据题目要求列方程或不等式求解;用到抛物线的单调性、坐标与线段长度的关系等初中知识点,逐步推导即可得到结果;
(3)先求出的横坐标和纵坐标的范围,再将横坐标代入到抛物线中,根据与抛物线有交点可得,代入解不等式即可;
(4)根据抛物线的解析式可知抛物线的对称轴和增减性,数形结合求出的取值范围,同时要注意不与坐标轴垂直时的的值即可.
【详解】(1)解:把代入,得,解得,
∴抛物线对应的函数表达式为.
(2)解:抛物线,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵点B横坐标为m,
∴ ,
由点在对称轴左侧,得,
∵,是 的斜边,
∴ ,
又∵轴,
∴轴,,
∵,
∴ ,
∴轴,,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴ ,,
∴,
此时分两种情况讨论:
①,
解得,
∵,
∴ ;
② ,
解得,
∵,
∴
由不与坐标轴垂直得,两个解均满足条件,
∴m的值为或.
(3)解:∵是竖直线段,
∴横坐标为,纵坐标范围介于和之间,
若与抛物线有公共点,则抛物线在处的纵坐标需满足要求,
∴抛物线在处的纵坐标为,
∴,
代入整理得,
∴所有零点为,,,,
解得或,
∵不与坐标轴垂直,
∴,即,
∴m的取值范围是 或 .
(4)抛物线的对称轴为,当时随增大而减小,当时随增大而增大;
如图所示,当点在抛物线上时,即,
解得
如图所示,当时,抛物线在三角形内部随增大而增大,
∵不与坐标轴垂直,
∴,
解得,
当抛物线与三角形无公共部分在三角形的内部,
当时,抛物线在三角形内部也具有单调性,
∴的取值范围是或.
▌题型05 特殊四边形问题
基础知识:
1.
平行四边形:对角线互相平分→中点坐标公式:且
2. 矩形:平行四边形+一个直角(邻边垂直,斜率乘积为-1)或对角线相等
3. 菱形:平行四边形+邻边相等(或对角线垂直)
4. 正方形:平行四边形+邻边相等+一个直角
思维路径(已知三点求第四点):
1.
设未知点D
2. 分类:AB为对角线/AC为对角线/AD为对角线(三类)
3. 每一类用中点坐标公式列方程求解
4. 检验是否满足特殊四边形的附加条件(如矩形需验证垂直)
思维路径(双动点构成四边形):设两个动点坐标→用中点公式或边长相等+平行条件(斜率相等)列方程→解参数。
关键技巧:平行四边形存在性用“中点坐标公式”比用“对边平行且相等”计算更简单;分类讨论以“哪条线段为对角线”为标准,三类不重不漏。
易错提醒:
1. 分类标准要统一(按对角线分,不按边分,避免重复);
2. 求出点后必须验证是否真构成平行四边形(中点公式保证了,但附加条件如矩形需再验垂直);
3. 菱形/矩形/正方形的附加条件容易漏验。
【典例5】(25-26八年级下·辽宁盘锦·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过,两点,交轴于点.动点M沿x轴从点A向点B运动,过点M作x轴的垂线交于点N,交抛物线于点P.
(1)求抛物线解析式;
(2)抛物线的对称轴交于点E,顶点是点D,以D、E、N、P四个点为顶点的四边形为平行四边形时,求点N的坐标;
(3)在y轴右侧的抛物线上有一点Q,Q的横坐标为m,设该抛物线在点C与点Q之间(包含点C和点Q)的部分的最高点和最低点到x轴的距离分别为s,t,当时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用待定系数法计算即可得出结果;
(2)将抛物线解析式化为顶点式得出,求出,从而可得直线的解析式为,进而得出,,设,则,,求出,由题意可得,要使以D、E、N、P四个点为顶点的四边形为平行四边形,则,得出,由此计算即可得出结果;
(3)由(2)可得抛物线的顶点坐标为,点的坐标为,分三种情况:当时,当时,当时,分别结合二次函数的性质计算即可得出结果.
【详解】(1)解:∵抛物线经过,两点,
∴,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵,
∴,
在中,当时,,即,
设直线的解析式为,
将,代入解析式得,
解得,
∴直线的解析式为,
当时,,即,
∴,
∵动点M沿x轴从点A向点B运动,过点M作x轴的垂线交于点N,交抛物线于点P,
∴设,则,,
∴,
由题意可得,
∴要使以D、E、N、P四个点为顶点的四边形为平行四边形,则,
∴,
解得(此时点与点重合,不符合题意,舍去)或,
∴当时,,
∴;
(3)解:由(2)可得抛物线的顶点坐标为,点的坐标为,
∵在y轴右侧的抛物线上有一点Q,Q的横坐标为m,
∴当时,抛物线在点C与点Q之间(包含点C和点Q)的部分单调递增,最高点为点,最低点为点,即,,则,不满足条件;
当时,抛物线在点C与点Q之间(包含点C和点Q)的部分的最高点为顶点,由对称性可得最低点的值为,即,,则,满足条件;
当时,抛物线在点C与点Q之间(包含点C和点Q)的部分的最高点为顶点,最低点为点,且点的值小于,即,,则,不满足条件;
综上所述,当时,m的取值范围为.
【变式5-1】(2026·四川凉山·中考真题)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中,,对称轴是直线.动点M以每秒1个单位长度的速度,沿x轴从点O向点B运动,设运动时间为t()秒,过点M作x轴的垂线交于点N,交抛物线于点P.
(1)求抛物线解析式;
(2)抛物线的对称轴交于点E,顶点是点D,当t为何值时,四边形为平行四边形;
(3)动点M开始运动时,另一动点Q同时以每秒0.5个单位长度的速度,沿x轴从点O向点A运动.当t为何值时,四边形的面积最大,并求最大面积.
【答案】(1)
(2)3秒
(3)当时,四边形的面积最大,最大面积为
【分析】(1)根据抛物线过点,,对称轴是求解即可;
(2)用待定系数法求出直线的解析式为,求出,根据四边形为平行四边形得.设,,得出求解即可;
(3)根据列出函数解析式,然后利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,,对称轴是直线,
∴,
解得,
∴;
(2)解:设直线的解析式为,把代入得,
,
解得.
∴.
∵,
∴,
当时,,
∴.
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴.
∵过点M作x轴的垂线交于点N,交抛物线于点P,
∴设,,
∴,
解得,
∵,
∴不符合题意,舍去,
∴;
(3)解:由题意,得,则,
由(2)得,.
∴
,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,四边形的面积最大,最大面积为.
【变式5-2】(2026·广东广州·三模)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,点在轴右侧的轴上,抛物线经过,,三点,顶点为.
(1)求抛物线的解析式及点,的坐标;
(2)点在直线上运动,当的周长最小时,求点的坐标;
(3)探究在内部能否截出面积最大的矩形(顶点,,,在各边上)?若能,请画出图形并直接写出此时矩形在边上的顶点的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1),.;
(2)
(3)如图,
边上的顶点的坐标为,或
【分析】(1)求得点,坐标,利用待定系数法即可求得抛物线的解析式;利用抛物线的解析式令,解方程即可求得点在横坐标;利用配方法即可求得点的坐标;
(2)利用勾股定理及其逆定理得到,延长至点,使,连接 ,交直线于点,利用轴对称的性质可得,关于直线对称,此时 的周长最小,过点作轴于点,利用三角形的中位线定理得到点坐标,利用待定系数法求得直线 的解析式为,再与直线联立即可求得点坐标;
(3)利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:①设与 交于点,设,利用矩形的性质,相似三角形的判定与性质求得其面积,利用二次函数的性质得到当时,矩形的面积取得最大值为,再利用三角形的中位线定理解答即可;②顶点,,,在各边上,与点重合,设,利用矩形的性质,相似三角形的判定与性质求得据的面积,利用二次函数的性质得到当时,矩形的面积取得最大值为,再利用三角形的中位线定理解答即可.
【详解】(1)解:中,
令,则,
∴,
令,则,
∴ ,
∴,
∵抛物线 经过点A,C,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为.
令,则,
∴ ,或,
∴.
∵
∴顶点;
(2)∵,,,
∴,
∴,,,
∵,
∴ ,
∴,
延长至点,使,连接 ,交直线于点P,如图,
则,B关于直线对称,此时 的周长最小,
过点作轴于点E,
∵轴,轴,
∴ ,
∵,
∴ 为的中位线,
∴,
∴,
设直线 的解析式为,
∴,
∴,
∴直线 的解析式为,
∴,
∴,
∴.
(3)在内部能截出面积最大的矩形(顶点E,F,G,H在各边上),此时矩形在边上的顶点的坐标为,或.
①如图,顶点E,F,G,H在各边上,设与 交于点K,
设,
∵四边形为矩形,,
∴四边形,为矩形,,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
∴,
∴矩形的面积
∵,
∴当时,矩形EFGH的面积取得最大值为.
∴,
∵,
∴H为 的中点,
∴.
同理,点G为的中点,
∴.
②如图,顶点E,F,G,H在各边上,H与点C重合,
设,
∵四边形为矩形,
∴ ,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴矩形的面积
∵,
∴当时,矩形的面积取得最大值为.
∴,
∴点G为的中点,
∵ ,
∴为的中位线,
∴
∴,
∴.
综上,在内部能截出面积最大的矩形(顶点E,F,G,H在各边上),此时矩形在边上的顶点的坐标为,或.
【变式5-3】(2026·吉林·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点在抛物线(b,c为常数)上,该抛物线与y轴的交点为.点P在该抛物线上,其横坐标为m.当点P不在坐标轴上时,过点P分别向x轴与y轴作垂线,垂足分别为点M和点Q.
(1)求该抛物线对应的函数解析式.
(2)当点Q在抛物线上时,求m的值.
(3)当,且四边形内部(包括边界)的抛物线上的最高点与最低点的纵坐标的差为时,求m的值.
(4)当四边形内部的抛物线上的点的纵坐标y随x的增大而减小,且此抛物线的顶点在四边形的对角线所在的直线上时,直接写出m的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
(4)或
【分析】(1)将点和代入解出,进而写出函数解析式;
(2)由,向轴作垂线得垂足,因在抛物线上,代入抛物线方程得,即可解得的值;
(3)先求出抛物线顶点,令得抛物线与轴交点,由题意,分、、三种情况讨论矩形内抛物线的最值,分别列方程求解的值即可;
(4)由题意得矩形四个顶点坐标,抛物线顶点,分两种情况:顶点在对角线上,代入直线解析式;顶点在对角线上,代入直线解析式,分别解出的值,再结合函数图象,检验是否满足四边形内部的抛物线上的点的纵坐标y随x的增大而减小.
【详解】(1)解:由题意,点和在抛物线上,
可得,解得,
该抛物线对应的函数解析式为.
(2)解:点P在该抛物线上,其横坐标为m,
,
过点P分别向y轴作垂线,垂足为点Q,
则 ,
在抛物线上,
,
可得,解得或,
不在坐标轴上,
.
(3)解:如图,
抛物线,顶点,
由(2)得,,
令,解得,
,,
当时,如图:
四边形内部(包括边界)的抛物线上的最高点的纵坐标为,最低点的纵坐标为,
,解得或(舍),
,
当时,四边形内部(包括边界)与抛物线仅有一个交点,不符合题意;
当时,如图:
四边形内部(包括边界)的抛物线上的最高点的纵坐标为,最低点的纵坐标为,
,解得或(舍),
,
综上, 或.
(4)解:由题意,,,,.
抛物线顶点在对角线或 上.
设对角线的函数解析式为,
可得,解得,
,
代入 可得,化简得
解得或,
如图,
当或时,四边形内部的抛物线上的点的纵坐标y随x的增大而减小,符合题意;
设对角线的函数解析式为,
可得,解得,
,
代入 可得,化简得,
,
,
,
如图,此时点在的右边,
此时,四边形内部没有抛物线上的点,不符合题意;
综上,或.
▌题型06 相似三角形问题
基础知识:坐标系中证明两个三角形相似,主流路径:
1. AA(找两组角相等,常通过斜率或平行线得到);
2. 三边成比例(用距离公式表示三边长,列比例式);
3. 两边成比例且夹角相等(SAS)。
思维路径(相似存在性):
1. 设动点坐标P
2. 表示各边长度(距离公式)
3. 按对应顶点分类:相似三角形的对应顶点不确定,需分类
4. 列比例式:按所选对应关系,对应边成比例→解方程→检验
思维路径(相似求线段/面积):先由相似得相似比k→面积比=→求面积。
关键技巧:抛物线背景下,相似三角形的“直角”条件很常见,优先走AA(直角+一组锐角等);对应顶点分类是核心难点,务必按“固定三角形的哪个角对应动点三角形的哪个角”枚举。
易错提醒:
1. 对应顶点分类不全是最大丢分点;
2. 解出的t必须检验是否使三角形退化(三点共线);
3. 比例式必须“对应边”对应,顶点顺序不能乱。
【典例6】(2026·福建三明·模拟预测)已知二次函数()的图象与轴交于、两点,与轴交于点,其对称轴为直线.
(1)当时,求该二次函数的表达式;
(2)求证:;
(3)若点的坐标为,且点为直线上方的抛物线上的一点,过点作轴,交直线于点.
①若以,,为顶点的三角形与相似,请求出所有满足条件的点的坐标;
②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)证明:∵该二次函数图象经过,
.
∵该二次函数图象的对称轴为直线,
,即.
,即.
又,
.
(3)①或;②的坐标为
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据抛物线的对称性,结合已知,化简证明即可;
(3)①设,,根据三角形的相似,分类求解即可;
②过点作交于点.利用解方程组的方法求解即可;
【详解】(1)解:当时,.
∵该二次函数图象与轴交于、两点,且对称轴为直线,
,解得:,即.
将和代入得:
,
解得:.
∴当时,该二次函数的表达式为.
(2)略
(3)①解:∵该二次函数图象经过,,,
∴二次函数表达式为,
设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式得:
,
解得,
直线表达式为.
又轴,
设,,
,.
当时,有,即.
解得:(不符合题意,舍去)或.
.
当时,有,即.
解得:(不符合题意,舍去)或.
.
②过点作交于点.
,
.
,,
,,
,
,
.
又,,
().
.
.
设直线的解析式为,由点,可得:
,解得:,
∴直线表达式为.
,且
∴同理可得:直线表达式为.
∵点在和上,
.
解得或(不符合题意,舍去).
∴存在点,使得.的坐标为.
【变式6-1】(2026·吉林长春·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于、两点,与y轴交于点B.点D是抛物线上的一个动点,点D的横坐标为m.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)该抛物线的对称轴为_____;
(3)当与的面积相等时,求m的值;
(4)若点D在第一象限内抛物线上,过点D作轴于点E,交于点P,且满足与相似,直接写出m的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
(4)或
【分析】(1)根据题意列方程组,解方程组得到该抛物线的解析式为;
(2)先化为顶点式,由对称轴公式求解即可;
(3)根据点是抛物线上的一个动点,与的面积相等,于是得到或经过的中点,进而求解即可;
(4)设直线的解析式为,解方程得到直线的解析式为,由题意,,则,根据已知条件得到是等腰直角三角形,是等腰直角三角形,求得,得到,①当时,②当时,根据相似三角形的性质列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于、两点,
∴
解得,
∴该抛物线的解析式为,
(2)解:,
∴该抛物线的对称轴为直线;
(3)解:∵抛物线与轴交于点,
∴),
∵点是抛物线上的一个动点,与的面积相等,
∴当时或当经过的中点时满足条件,
当时,点B、点D关于直线对称,
∴点的横坐标为2,即;
当经过的中点时,设中点为,则,
设直线的表达式为,
则,解得,
∴直线的表达式为,
联立方程组,解得,,
∴点D的横坐标,
综上,或;
(4)解:设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
由题意,,则,,如图,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
①当时,
则,
∴
解得
∵,
∴;
②当时,
则,
∴,
解得或 (不合题意舍去),
综上,或.
【变式6-2】(2026·宁夏银川·三模)抛物线与x轴交于点、,与y轴交于点C,P是直线上方抛物线上一动点.
(1)求抛物线的函数关系式和直线的函数关系式.
(2)若点D为线段上的动点,过点D作轴,交于点G.在运动过程中,是否存在这样的点G,使得的面积有最大值.若存在,请求出此时点G的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若与相交于点F,判断是否存在最大值,若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)存在,
(3)
【分析】(1)利用待定系数法,把、代入即可求出抛物线的函数关系式;同法可求直线解析式,
(2)设,其中,则,得到的面积,根据二次函数的性质进行解答即可;
(3)过作轴交延长线于,过作轴交于,求出,得,设,则,,证明,有,即得的最大值为.
【详解】(1)解:把、代入得:
,
解得,
∴抛物线解析式为,
设直线解析式为,把,得:
,解得:
直线解析式为
(2)解:存在,
如图,
∵点G在直线上,
∴可设,其中,则
∴的面积,
∵,抛物线的对称轴为直线,
∴当时,有最大值,最大值为,
此时
(3)存在最大值,理由如下:
过作轴交延长线于,过作轴交于,如图:
在中,令得,
,
,
设,则,
,
轴,轴,
∴,
,,
∴,
,
,
,
的最大值为.
【变式6-3】(2026·辽宁盘锦·一模)如图1,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点,顶点D的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线:经过点,将直线a绕点C旋转,旋转后的直线记为l,
①已知l与抛物线交于第一象限内的点E,当时,求点E的坐标;
②当直线l与x轴交于时,在直线l下方抛物线上取一点M,过点M作直线l,垂足为H,是否存在一点M使得?若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由;
③设抛物线上一点,点是点T关于直线l的对称点,当落在抛物线上时,判断位于抛物线的对称轴左侧还是对称轴右侧,并说明理由.
【答案】(1)
(2)①,
②存在,或,
③位于对称轴左侧,理由
与关于直线对称,
,
当时,
,
,
,
,
,
在对称轴左侧.
【分析】(1)用待定系数法可求出a,从而得出二次函数的解析式;
(2)①构造一线三垂直模型,得到三角形相似,利用相似三角形对应边成比例,可以得到关于点横坐的方程,从而可求出的坐标;
②延长交直线于点,可以证得恰好是,的中点,继而可以得出关于,横坐标的方程组,求出的横坐标即可获解;
③由对称性可知,,只要求出的长度,然后与比较,即可判断与对称轴的位置关系.
【详解】(1)解:∵顶点的坐标为,
∴设所求抛物线的解析式为,
把代入,得
,
,
∴所求抛物线的解析式为;
(2)①如图,过D作垂直于y轴,垂足为Q,过E作的垂线,垂足为P,
,
,
,
,
,
,
,
设,
,,,,
,
解得(舍去),
,
②如图,延长交直线l于点N,
把代入得
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
即 为 的中点,
,
设 ,则,
设,则 ,
,,
,
化简得:,
解得,
当时,,
当时,,
的坐标为或,
③略
【点睛】本题是二次函数和几何的综合题,考查了二次函数图象上点的特征,二次函数的顶点式,对称轴,三角形的相似,等腰三角形的判定等知识,关键是要将所求结论转化具体的线段关系,寻找合适等量关系列出方程.
▌题型07 其他问题
基础知识:本类涵盖上述六类之外的综合问题,如:
1. 抛物线平移后与新抛物线的交点/覆盖问题;
2. 图形变换(旋转、对称)后的坐标求解;
3. 最值中的“费马点”“阿氏圆”等模型;
4. 二次函数与方程/不等式的综合应用。
思维路径(通用建模):
1. 审:读懂题意,明确已知量和待求量
2. 设:设关键点的坐标为参数(通常用横坐标t表示纵坐标)
3. 列:根据题意(距离、面积、角度、存在性等)列出关于参数的方程或函数关系
4. 解:解方程或求二次函数最值
5. 检:检验解的合理性(是否在区间内、是否构成有效图形)
关键技巧:无论情境如何变化,“设动点坐标→坐标化几何条件→列关于t的二次关系→配方求最值或解方程”是通用解题骨架;遇到旋转/对称变换,优先用“变换前后对应点坐标关系”直接列方程。
易错提醒:
1. 平移、旋转、对称等变换不改变a的绝对值(开口宽窄不变);
2. 最值问题中t的范围必须结合实际图形边界;
3. 存在性问题的结论必须是“存在,点坐标为……”或“不存在,理由:……”,不能只写坐标不表态。
【典例7】(2026·湖南永州·模拟预测)在平面直角坐标系中,是自变量的函数,爱好创新的小鸣构建一个新函数:当时,,当时,,即,将变换后的函数称为原函数的关联函数.例如:一次函数的关联函数为
(1)直接写出二次函数的关联函数的函数表达式;
(2)若点在一次函数的关联函数的图象上,求点的坐标;
(3)对于二次函数,是否存在实数n满足当时,该二次函数的关联函数的取值范围是,若存在,请求出的值,若不存在,请说明理由;
【答案】(1)
(2)点P的坐标为或
(3)解:不存在实数n满足当时,该二次函数的关联函数的取值范围是 ,理由如下:
当时,,
∴此时函数的开口向上,对称轴为直线,
∴当时,随x的增大而增大,
当时,,
∴当时,;
当时,,
∴此时函数的开口向下,对称轴为直线,
∴当时,随x的增大而减小,
当时,,
∴当时,;
在中,当时,,
解得或;
∵当时,该二次函数的关联函数的取值范围是,
∴当时,函数的最大值为5,最小值为;
当时,在满足时,函数的最大值为5,最小值为,
∴,
∴(舍去,);
当时,在满足时,函数的最大值为5,最小值为处的函数值,
∴,
解得(舍去,)或(舍去);
综上所述,不存在实数n满足当时,该二次函数的关联函数的取值范围是;
【分析】(1)根据定义求解即可;
(2)根据定义求出,再利用待定系数法求解即可;
(3)当时,,可求出当时,;当时,,可求出当时,;在中,当时,可求出;当时,在满足时,函数的最大值为5,最小值为,则,解得(舍去,);当时,在满足时,函数的最大值为5,最小值为处的函数值,则,解方程,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得,当时,,
当时,,
综上所述,;
(2)解:当时,,
当时,,
∵点在一次函数的关联函数的图象上,
∴当时,则,解得,符合题意,此时点P的坐标为;
当时,则,解得,符合题意,此时点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或;
(3)略
【变式7-1】(25-26八年级下·北京海淀·期末)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和.
(1)求c的值,并用含a的式子表示b;
(2)已知直线是x轴上一点,过A作x轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①m为何值时,和重合.
②已知,过B作x轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.若对于都有,求a的取值范围.
【答案】(1);
(2)①或;②或.
【分析】对于小问(1),因为抛物线过点,代入抛物线方程可直接得到c的值;再把代入抛物线方程,结合已得的c值,即可用a表示b.
对于小问(2)①,因为横坐标均为m,二者重合意味着纵坐标相等,所以将分别代入抛物线和直线解析式,令纵坐标相等,解方程即可求m.②,先求出的长度表达式,二者均为同横坐标下两点纵坐标差的绝对值;因为是只含a的定值,所以要让内的都大于该定值,结合的函数性质,分析与函数对称轴的位置关系,列出关于a的不等式求解.
【详解】(1)解:将点代入抛物线,
得: ,
.
再将点、代入抛物线,
得: ,
整理得 .
此时抛物线可整理为:.
(2)解:①过作轴垂线,、横坐标均为:
在抛物线上,纵坐标为;
在直线上,纵坐标为.
两点重合,则纵坐标相等,
∴, (),
两边同除以,得,
因式分解得,
解得 或 ,
即 或 时,和重合.
②横坐标相同的两点、的距离为纵坐标差的绝对值:
,,,
∴.
.
∵,
∴,
两边同除以,得:.
∵,
∴ 整理得,
当时,或,
∴的解集为:或.
题目要求对任意,不等式都成立,
∴需全部满足或全部满足:
若全满足,
则左端点,解得;
若全满足,
则右端点,解得.
因此的取值范围是 或 .
【变式7-2】(2026·安徽芜湖·三模)已知抛物线经过点.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)点在抛物线上,点在抛物线上(两点均不与原点重合).
①若,且,比较、的大小;
②若,且是一个与无关的定值,求a、b的值.
【答案】(1)对称轴为直线
(2)①②,
【分析】(1)利用对称轴为直线,其中是抛物线与x轴的交点坐标;
(2)①当时,确定抛物线的解析式为,利用作差的方法,求解即可;
②根据题意,得.抛物线解析式为,根据题意,得点在抛物线上,点在抛物线上,得,,化简得,继而得到,求解即可;
【详解】(1)解:抛物线过原点和,
故对称轴为直线;
(2)①解:当时,抛物线解析式为,
又都不经过原点,,
,
②解:抛物线经过点,
故,
解得.
,
根据题意,得点在抛物线上,点在抛物线上
,
又,
,
,
,
,
,
,
是一个与无关的定值,
,
解得,
故.
【变式7-3】(2026·河北邯郸·模拟预测)如图1,已知抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.将抛物线沿直线向右下方平移,得到函数的图象,则称函数为函数的“关联函数”.
(1)求抛物线的解析式,并直接写出点的坐标;
(2)将抛物线沿直线向右下方平移一定单位长度后,得到“关联函数”的图象,其顶点恰好是点.
①若点在函数的图象上,且到轴的距离小于或等于,求点的纵坐标的取值范围;
②如图,若点在函数的图象上,且在第二象限内,连接并延长,交抛物线于点,分别过点,作轴的垂线,垂足分别为,,以,为邻边作矩形,与射线交于点,设矩形与矩形的周长分别为,.求证:为定值;
(3)将抛物线沿直线向右下方平移一定单位长度后,得到“关联函数”的图象.若函数的图象恰好经过点,当时,的最大值为,直接写出的值.
【答案】(1),
(2)①;
②证明:设直线的解析式为,
将点代入,得,
∴直线的解析式为,
联立直线与抛物线,得,
,
整理,得,
解得或,
∴,
联立直线与抛物线,得,
,
整理,得,
解得或,
∴,
∵轴,轴,点在第二象限,
∴,,
∵矩形的周长,矩形的周长,
∴,为定值,
即为定值;
(3)或
【分析】(1)使用待定系数法求出抛物线的解析式,再求出点的坐标即可;
(2)①先根据平移规律和顶点坐标求出,利用二次函数的增减性求出的取值范围;②设直线的解析式为,将直线分别与抛物线和抛物线联立,计算得,,从而得到,,求出两个矩形的周长,再作差即可证明;
(3)由平移方向可设,代入可得,因此.分为,和三类讨论,结合二次函数的增减性与最值,求出符合要求的的值.
【详解】(1)解:将点,代入,得,
,解得,
∴抛物线的解析式为,
令,即,
∴,
解得或,
∴点的坐标为;
(2)解:①,顶点为,
∵将抛物线沿直线向右下方平移一定单位长度后,得到“关联函数”的图象,其顶点恰好是点,
∴平移方式为:向右平移个单位,向下平移个单位,
∴,
∴该抛物线的对称轴为直线,图象开口向下,
∴抛物线上的点离对称轴直线越近,函数值越大,
∴越小,越大,
又∵点到轴的距离小于或等于,即,
∴当时,取得最小值;当时,取得最大值;
综上,点的纵坐标的取值范围为;
②略;
(3)解:∵抛物线沿直线向右下方平移,
∴等价于向右平移个单位,同时向下平移个单位,
∴平移得到的抛物线为,
将点代入,得,
,
整理,得,
解得或(不符题意,舍去),
∴,该抛物线开口向下,对称轴为直线,顶点坐标为,
①当,即时,区间在对称轴的左侧,
∴随的增大而增大,
∴当时,取得最大值,
∴,
解得或(与矛盾,舍去);
②当,即时,区间在对称轴的右侧,
∴随的增大而减小,
∴当时,取得最大值,
∴,
解得或(与矛盾,舍去);
③当,即时,区间包含,
∴抛物线在顶点处取得最大值,与题意矛盾;
综上所述,的值为或.
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题06 二次函数问题综合
(题型突破·举一反三)
题型01 线段周长问题
题型02 面积问题
题型03 角度问题
题型04 特殊三角形问题
题型05 特殊四边形问题
题型06 相似三角形问题
题型07 其他问题
▌题型01 线段周长问题
基础知识:抛物线上两点间的距离,优先用“横差、纵差”表示:水平线段长,竖直线段长;斜线段长用勾股定理。周长问题即各边线段长之和。
思维路径(线段最值标准三步):
1. 设动点:设抛物线上动点P的坐标,明确t的取值范围(受图形边界限制)
2. 表示线段:用t表示所求线段长(竖直线段用纵坐标差,斜线段用距离公式),化为关于t的二次函数
3. 求最值:配方为顶点式,结合t的范围取最值——顶点在范围内则顶点处取最值;不在范围内则在离对称轴最近的端点取得
4. 思维路径(周长最值):周长=各边线段之和,分别用t表示每条边→求和得关于t的二次函数→配方求最值→验t范围。
思维路径(将军饮马型):求对称轴上一动点使周长最小,作某定点关于对称轴的对称点,连接对称点与另一定
易错提醒:
1. 线段长必须加绝对值,但配方求最值时通常t范围内纵坐标差为正,可省略绝对值;
2. t的范围由图形边界定;
3. 周长最值题,若顶点不在t范围内,最值在端点,不能硬套顶点。
【典例1】(2026·广东·中考真题)如图1,设为坐标原点,二次函数的图象经过点,与轴交于点,其对称轴与轴交于点,连接,.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图2,动点在线段上,过点作的垂线,与二次函数在第二象限的图象交于点,求的最大值.
【变式1-1】(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1-3】(25-26八年级下·重庆·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,连接,,过点作射线轴.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是线段上方抛物线上的一动点,过点作轴于点,交线段于点,点,为射线、上的动点,连接、、.当取得最大值时,求点的坐标及周长的最小值;
(3)在(2)的条件下,连接,将抛物线沿射线方向平移,使新得到的抛物线过线段的中点,抛物线与轴交于点,连接,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02 面积问题
基础知识:坐标系中三角形面积的"铅垂法"是通法:S=×水平宽×铅垂高。水平宽(两点的横坐标差),铅垂高=过顶点作竖直线与对边交点的纵坐标差的绝对值。
思维路径(动点面积最值三步):
1. 设动点:设抛物线上动点P
2.
求铅垂高:过P作x轴垂线交底边所在直线于Q,则铅垂高(Q的纵坐标由直线方程代入t得到)
3.
列面积式:S=×底边长×,展开为关于t的二次函数→配方求最值
思维路径(面积定值/存在性):令S=题目给定值→列方程→解t→检验t是否在运动区间内,舍去无效解。
思维路径(四边形面积):用“分割法”(连对角线拆为两个三角形分别铅垂法求和)或“补形法”(大矩形面积减去周围多余三角形面积)。
关键技巧:选底边时优先选“水平边”(水平宽直接为两定点横坐标差,是常数),这样面积式只含一个变量t,配方简单;若选斜向边作底,计算复杂。
易错提醒:
1. 铅垂高是“纵坐标差”不是“横坐标差”;
2. 动点P的位置要确认在底边的同侧,保证铅垂高为正;
3. 四边形面积分割时,对角线选择要使两个三角形都便于用铅垂法。
【典例2】(2026·山东泰安·三模)已知平面直角坐标系中,二次函数的图象经过点.
(1)用含a的代数式表示b;
(2)当时,二次函数的最小值为,求a的值;
(3)将函数的图象向左平移a个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的新函数图象顶点记为点P,点Q在该新函数图象上.当最小时,的面积为4,直接写出点P和点Q的坐标.
【变式2-1】(25-26九年级上·河北·阶段检测)已知抛物线的图象经过坐标原点O,并与x轴交于点.
(1)求此抛物线的解析式
(2)利用配方法或公式法将函数写成顶点式,并写出顶点坐标、对称轴和最值
(3)若抛物线上有一点B,且,求点B的坐标
【变式2-2】(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)如图,抛物线经过点、,与直线交于B、D两点,点P是抛物线上一动点,记点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P位于直线下方时,求面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)过点P作x轴的垂线交x轴于点H,若是等腰直角三角形,求点P的坐标.
【变式2-3】(25-26八年级下·山东济南·期末)二次函数的图象经过点,与x轴交于点B和点,与y轴交于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,连接,平移线段至,使点B的对应点E落在二次函数在第一象限的图象上,点D的对应点F落在直线上,请求出此时点E的坐标;
(3)如图2,在x轴上有一动点(),过点P作直线轴,交抛物线于点M.连接并延长,交y轴于点N,连接,,设的面积为,的面积为,当时,求m的值.
▌题型03 角度问题
基础知识:角度条件转化为坐标关系的主流方法有三种:
1. 斜率法:两直线夹角条件可转化为斜率关系;
2. 相似法:构造相似三角形,利用对应角相等转化为边比关系;
3. 全等法:构造全等三角形转移角。
思维路径(已知一角求另一角):
1. 分析图中已知角的度数(常由特殊三角形、平行线、抛物线对称性得到)
2. 利用“三角形内角和”“对顶角”“平行线性质”推导目标角
3. 若涉及动点,将角度条件转化为边比(相似)或斜率关系
思维路径(角度存在性):假设存在满足条件的点→由角度关系列方程(相似对应边成比例/斜率关系)→解方程→检验。
关键技巧:角度问题多与“特殊角”(30°、45°、60°、90°)挂钩,45°对应斜率绝对值为1,90°对应斜率乘积为-1(垂直),转化为代数条件最直接。
易错提醒:
1. 用斜率表示垂直时,需先确认两直线斜率都存在(与坐标轴平行时斜率不存在,需单独讨论);
2. 角度相等推相似时,必须确认“角在对应关系正确”,避免顶点错位。
【典例3】(2026·四川雅安·一模)如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线及直线的解析式;
(2)直接写出抛物线的顶点坐标和对称轴;
(3)若P为抛物线上一点,当时,求点P的横坐标.
【变式3-1】(25-26八年级下·福建福州·期末)已知抛物线:
(1)当,时,求抛物线的顶点坐标;
(2)点为平面直角坐标系原点,点,在抛物线上,且,.
①若,用含的代数式表示;
②当时,求证:抛物线恒过定点,并求出定点的坐标.
【变式3-2】(2026·四川自贡·模拟预测)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数(b、c为常数)的图象与x轴交于A、B两点(A点在B点的左侧),交y轴于点C,对称轴为直线,.
(1)求二次函数关系式.
(2)连接,抛物线上是否存在点P,使,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)如图2,点M、N为x轴下方抛物线上两点(点M在点N的左边),直线、与y轴分别交于R、T两点,若,试探究直线是否经过定点,若是,求定点坐标;若不是,请说明理由.
【变式3-3】(2026·宁夏固原·三模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点是抛物线上位于第一象限的动点,当时,求此时点的坐标;
(3)如图2,将原抛物线水平向右平移,使点落在点处,点是原抛物线对称轴上任意一点,在平移后的新抛物线上确定一点,使得以点、、、为顶点的四边形为平行四边形,求出所有符合条件的点的坐标.
▌题型04 特殊三角形问题
基础知识:
1. 等腰三角形:两边相等→分类讨论:以哪条边为底。若A、B为定点,P为动点,则PA=PB或PA=AB或PB=AB三类。
2. 直角三角形:勾股定理逆定理,或斜率乘积为-1(两直角边垂直)。
3. 等腰直角:同时满足等腰+直角。
思维路径(存在性标准4步):
1. 设动点坐标P
2.
表示三边长:(用距离公式,保留平方避免根号)
3. 分类列方程:
(1) 等腰:PA=PB、PA=AB、PB=AB,三类分别列方程
(2)
直角:三类分别列方程,
4. 解t→检验t范围→求P坐标
关键技巧:“两圆一线法”是几何直观——分别以A、B为圆心AB为半径画圆(找PA=AB、PB=AB的点),作AB的垂直平分线(找PA=PB的点);但在坐标系中用代数法(距离公式列方程)更普适,不必画图。
易错提醒:
1. 等腰三角形必须分三类讨论,漏一类扣一类分;
2. 解出的t必须代回检验是否满足“三点不共线”(共线退化时不能构成三角形);
3. 直角三角形用斜率乘积-1比勾股定理简洁,但需先确认斜率存在。
【典例4】(25-26八年级下·黑龙江大庆·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A和点,与y轴交于点C,E为线段AC上一动点(不与点A、C重合)。P为第三象限内抛物线上一动点,连接PE并延长垂直x轴于点D,过点E作AC的垂线,与y轴交于点G,则的最大值为_______.
【变式4-1】(2026·山东烟台·中考真题)如图,二次函数的部分图象与轴交于点,与轴的交点位于点和点之间,顶点为点,对称轴为直线.下列说法:①;②;③;④设抛物线与轴的另一交点为,当时,.其中正确的是( )
A.②③④ B.②③ C.②④ D.①③④
【变式4-2】(2026·黑龙江绥化·中考真题)综合与探究,已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点,点为坐标原点,作直线.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)在抛物线上有两个动点,,点在第一象限,横坐标为,过点作轴的垂线,垂足为,交于点,点的横坐标为.若的面积记作,的面积记作,当有最大值时,求点的坐标.(自行完成作图并解答)
(3)把抛物线沿射线方向平移,平移后,新抛物线过点,点是新抛物线对称轴与轴的交点,点是新抛物线对称轴上的动点,连接,.若平分,请直接写出符合条件的点坐标.(自行完成作图并作答)
【变式4-3】(2026·吉林长春·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,点B在抛物线上.设其横坐标为m.点C是平面直角坐标系中异于点B的一点,其坐标是,连接,当不与坐标轴垂直时,以为斜边作 ,使轴.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)当点B在抛物线对称轴左侧,且是等腰直角三角形时,求m的值;
(3)当的边与抛物线有公共点时,求m的取值范围;
(4)当抛物线在内部的点的纵坐标y随x的增大而增大,或y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
▌题型05 特殊四边形问题
基础知识:
1.
平行四边形:对角线互相平分→中点坐标公式:且
2. 矩形:平行四边形+一个直角(邻边垂直,斜率乘积为-1)或对角线相等
3. 菱形:平行四边形+邻边相等(或对角线垂直)
4. 正方形:平行四边形+邻边相等+一个直角
思维路径(已知三点求第四点):
1.
设未知点D
2. 分类:AB为对角线/AC为对角线/AD为对角线(三类)
3. 每一类用中点坐标公式列方程求解
4. 检验是否满足特殊四边形的附加条件(如矩形需验证垂直)
思维路径(双动点构成四边形):设两个动点坐标→用中点公式或边长相等+平行条件(斜率相等)列方程→解参数。
关键技巧:平行四边形存在性用“中点坐标公式”比用“对边平行且相等”计算更简单;分类讨论以“哪条线段为对角线”为标准,三类不重不漏。
易错提醒:
1. 分类标准要统一(按对角线分,不按边分,避免重复);
2. 求出点后必须验证是否真构成平行四边形(中点公式保证了,但附加条件如矩形需再验垂直);
3. 菱形/矩形/正方形的附加条件容易漏验。
【典例5】(25-26八年级下·辽宁盘锦·期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过,两点,交轴于点.动点M沿x轴从点A向点B运动,过点M作x轴的垂线交于点N,交抛物线于点P.
(1)求抛物线解析式;
(2)抛物线的对称轴交于点E,顶点是点D,以D、E、N、P四个点为顶点的四边形为平行四边形时,求点N的坐标;
(3)在y轴右侧的抛物线上有一点Q,Q的横坐标为m,设该抛物线在点C与点Q之间(包含点C和点Q)的部分的最高点和最低点到x轴的距离分别为s,t,当时,直接写出m的取值范围.
【变式5-1】(2026·四川凉山·中考真题)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中,,对称轴是直线.动点M以每秒1个单位长度的速度,沿x轴从点O向点B运动,设运动时间为t()秒,过点M作x轴的垂线交于点N,交抛物线于点P.
(1)求抛物线解析式;
(2)抛物线的对称轴交于点E,顶点是点D,当t为何值时,四边形为平行四边形;
(3)动点M开始运动时,另一动点Q同时以每秒0.5个单位长度的速度,沿x轴从点O向点A运动.当t为何值时,四边形的面积最大,并求最大面积.
【变式5-2】(2026·广东广州·三模)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,点在轴右侧的轴上,抛物线经过,,三点,顶点为.
(1)求抛物线的解析式及点,的坐标;
(2)点在直线上运动,当的周长最小时,求点的坐标;
(3)探究在内部能否截出面积最大的矩形(顶点,,,在各边上)?若能,请画出图形并直接写出此时矩形在边上的顶点的坐标;若不能,请说明理由.
【变式5-3】(2026·吉林·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点在抛物线(b,c为常数)上,该抛物线与y轴的交点为.点P在该抛物线上,其横坐标为m.当点P不在坐标轴上时,过点P分别向x轴与y轴作垂线,垂足分别为点M和点Q.
(1)求该抛物线对应的函数解析式.
(2)当点Q在抛物线上时,求m的值.
(3)当,且四边形内部(包括边界)的抛物线上的最高点与最低点的纵坐标的差为时,求m的值.
(4)当四边形内部的抛物线上的点的纵坐标y随x的增大而减小,且此抛物线的顶点在四边形的对角线所在的直线上时,直接写出m的值.
▌题型06 相似三角形问题
基础知识:坐标系中证明两个三角形相似,主流路径:
1. AA(找两组角相等,常通过斜率或平行线得到);
2. 三边成比例(用距离公式表示三边长,列比例式);
3. 两边成比例且夹角相等(SAS)。
思维路径(相似存在性):
1. 设动点坐标P
2. 表示各边长度(距离公式)
3. 按对应顶点分类:相似三角形的对应顶点不确定,需分类
4. 列比例式:按所选对应关系,对应边成比例→解方程→检验
思维路径(相似求线段/面积):先由相似得相似比k→面积比=→求面积。
关键技巧:抛物线背景下,相似三角形的“直角”条件很常见,优先走AA(直角+一组锐角等);对应顶点分类是核心难点,务必按“固定三角形的哪个角对应动点三角形的哪个角”枚举。
易错提醒:
1. 对应顶点分类不全是最大丢分点;
2. 解出的t必须检验是否使三角形退化(三点共线);
3. 比例式必须“对应边”对应,顶点顺序不能乱。
【典例6】(2026·福建三明·模拟预测)已知二次函数()的图象与轴交于、两点,与轴交于点,其对称轴为直线.
(1)当时,求该二次函数的表达式;
(2)求证:;
(3)若点的坐标为,且点为直线上方的抛物线上的一点,过点作轴,交直线于点.
①若以,,为顶点的三角形与相似,请求出所有满足条件的点的坐标;
②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6-1】(2026·吉林长春·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于、两点,与y轴交于点B.点D是抛物线上的一个动点,点D的横坐标为m.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)该抛物线的对称轴为_____;
(3)当与的面积相等时,求m的值;
(4)若点D在第一象限内抛物线上,过点D作轴于点E,交于点P,且满足与相似,直接写出m的值.
【变式6-2】(2026·宁夏银川·三模)抛物线与x轴交于点、,与y轴交于点C,P是直线上方抛物线上一动点.
(1)求抛物线的函数关系式和直线的函数关系式.
(2)若点D为线段上的动点,过点D作轴,交于点G.在运动过程中,是否存在这样的点G,使得的面积有最大值.若存在,请求出此时点G的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若与相交于点F,判断是否存在最大值,若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
【变式6-3】(2026·辽宁盘锦·一模)如图1,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点,顶点D的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线:经过点,将直线a绕点C旋转,旋转后的直线记为l,
①已知l与抛物线交于第一象限内的点E,当时,求点E的坐标;
②当直线l与x轴交于时,在直线l下方抛物线上取一点M,过点M作直线l,垂足为H,是否存在一点M使得?若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由;
③设抛物线上一点,点是点T关于直线l的对称点,当落在抛物线上时,判断位于抛物线的对称轴左侧还是对称轴右侧,并说明理由.
▌题型07 其他问题
基础知识:本类涵盖上述六类之外的综合问题,如:
1. 抛物线平移后与新抛物线的交点/覆盖问题;
2. 图形变换(旋转、对称)后的坐标求解;
3. 最值中的“费马点”“阿氏圆”等模型;
4. 二次函数与方程/不等式的综合应用。
思维路径(通用建模):
1. 审:读懂题意,明确已知量和待求量
2. 设:设关键点的坐标为参数(通常用横坐标t表示纵坐标)
3. 列:根据题意(距离、面积、角度、存在性等)列出关于参数的方程或函数关系
4. 解:解方程或求二次函数最值
5. 检:检验解的合理性(是否在区间内、是否构成有效图形)
关键技巧:无论情境如何变化,“设动点坐标→坐标化几何条件→列关于t的二次关系→配方求最值或解方程”是通用解题骨架;遇到旋转/对称变换,优先用“变换前后对应点坐标关系”直接列方程。
易错提醒:
1. 平移、旋转、对称等变换不改变a的绝对值(开口宽窄不变);
2. 最值问题中t的范围必须结合实际图形边界;
3. 存在性问题的结论必须是“存在,点坐标为……”或“不存在,理由:……”,不能只写坐标不表态。
【典例7】(2026·湖南永州·模拟预测)在平面直角坐标系中,是自变量的函数,爱好创新的小鸣构建一个新函数:当时,,当时,,即,将变换后的函数称为原函数的关联函数.例如:一次函数的关联函数为
(1)直接写出二次函数的关联函数的函数表达式;
(2)若点在一次函数的关联函数的图象上,求点的坐标;
(3)对于二次函数,是否存在实数n满足当时,该二次函数的关联函数的取值范围是,若存在,请求出的值,若不存在,请说明理由;
【变式7-1】(25-26八年级下·北京海淀·期末)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和.
(1)求c的值,并用含a的式子表示b;
(2)已知直线是x轴上一点,过A作x轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①m为何值时,和重合.
②已知,过B作x轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.若对于都有,求a的取值范围.
【变式7-2】(2026·安徽芜湖·三模)已知抛物线经过点.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)点在抛物线上,点在抛物线上(两点均不与原点重合).
①若,且,比较、的大小;
②若,且是一个与无关的定值,求a、b的值.
【变式7-3】(2026·河北邯郸·模拟预测)如图1,已知抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.将抛物线沿直线向右下方平移,得到函数的图象,则称函数为函数的“关联函数”.
(1)求抛物线的解析式,并直接写出点的坐标;
(2)将抛物线沿直线向右下方平移一定单位长度后,得到“关联函数”的图象,其顶点恰好是点.
①若点在函数的图象上,且到轴的距离小于或等于,求点的纵坐标的取值范围;
②如图,若点在函数的图象上,且在第二象限内,连接并延长,交抛物线于点,分别过点,作轴的垂线,垂足分别为,,以,为邻边作矩形,与射线交于点,设矩形与矩形的周长分别为,.求证:为定值;
(3)将抛物线沿直线向右下方平移一定单位长度后,得到“关联函数”的图象.若函数的图象恰好经过点,当时,的最大值为,直接写出的值.
/
学科网(北京)股份有限公司
$