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高频专练04二次函数综合
内容概览
三高频题型核心突破
知识点01二次函数综合
题型1线段周长问题
题型2面积问题
题型3角度问题
题型4特殊三角形问题
题型5特殊四边形
三综合演练实战攻坚
知识点01二次函数综合
题型1线段周长问题
1.
己知抛物线y=mr+1-3m)x-4m(m为常数,m>0)的顶点为D,与y轴交于点C.
(1)当m=1时,求顶点D的坐标;
(2)直线y=x与抛物线交于A,B两点(点B在y轴的右侧).
①若AB=BC,求m的值:
②设P为A,B两点间抛物线上的一个动点(含端点A,B),过点P作P四⊥AB,垂足为Q,若线段P四
长的最大值为5,求m的值.
2.在平面直角坐标系xO中,抛物线y=ar'-4ar+3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),
与y轴交于C.若点P(x心)为直线BC上的动点,过点P作PQ⊥x轴交抛物线于点Q.
(1)若a=1.
①求直线BC的表达式:
②若0<<3,直接写出线段P长度的最大值及此时的点P的坐标:
(2)若m<x,<m+1,且线段PQ的长随着o的增大而增大,求的取值范围。
3.已知抛物线y=axr2+bx-3交x轴于点A(-l,0),B;交y轴于点C,将点C向右平移2个单位长度,得
到点D,点D在抛物线y=ax2+br-3上,点E为抛物线顶点.
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VA
B
Bx
D
O
E
(1)求抛物线的函数表达式及顶点E的坐标;
(2)连接BC,点M为线段BC上一动点,连接OM,作射线CD
①在射线CD上取一点F,使CF=CO,连接FM.当OM+FM的值最小时,求点M的坐标.
②点N是射线CD上一动点,且满足CN=CM,连接OM、BN,求OM+BN的最小值
4.已知二次函数y=r+bx(a≠0)的图象经过点(4,0)和(,3),点P(:,y),Q(x,)是该二次函数图象
上+2=4
上的两个动点,满足0<x<2<x<4,且为2
(1)求该二次函数的表达式:
(2)求,+2的值:
(3)已知一条平行于y轴的直线过点P交Og于点M,一条平行于x轴的直线过点A(0,)交函数图象于B,
C两点,且BC=3PM,求BC的最大值及此时对应的t值.
题型2面积问题
5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=2x2+bx+c与x轴正半轴交于点A(m-l,0)和点B(m+l,0),抛
物线的顶点为点C,△ABC的面积为」
6.如图,抛物线y=x-4x-5与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点C在抛物线上且横坐标为
6
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Y
(1)求点AB、C的坐标:
(2)点D在抛物线上且与点C关于对称轴对称,连接AC、BC、CD,在抛物线上是否存在点P,使得
S心8,若存在,请求出点p的坐标,若不存在,请说明理由。
7.如图,二次函数y=a2-4x+c的图象经过坐标原点,与x轴交于点4(-4,0).
(1)求二次函数的解析式:
(2)求抛物线的项点坐标:
(3)在抛物线上存在点P,满足S4O=8,请直接写出点P的坐标,
8.已知平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx+4的图象经过点(2,4)。
(1)用含a的代数式表示b:
(2)当0≤x≤3时,二次函数y=ar2+bx+4的最小值为2a-2,求a的值:
(3)将函数y=ax'+br+4(a>0)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OP最小时,△PO的面积为4,直接写出点P和点Q的坐标
题型3角度问题
9.如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.
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(1)求抛物线及直线BC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∠CAB=∠ACP时,求点P的横坐标.
10.定义:如果二次函数与一次函数的图象有两个不同的交点,且其中一个交点为二次函数的顶点,那么
我们把这两点所连线段叫做“顶点弦”.
在平面直角坐标系xO中,一次函数y=2+2的图象与x轴,y轴分别交于4'B两点.
小
P
O
图1
备用图
(1)如图1,若点P为线段AB的中点,二次函数y=ar+br+C(a≠0)的“顶点弦”为线段PB,且点P为
顶点,求该二次函数的解析式:
(2)在(1)的条件下,若直线AB上方抛物线上有一点E,使∠BPE+∠BA0=45°,求点E的坐标;
(3)点G在线段AB上,若抛物线F:y=ar+bx+c(4≠0)和抛物线F:y=ar2+b,x+c,(a,≠0)的“顶点
GA
弦”分别为GA和GB,点G为F和E的顶点,且a+2a,=0,求GB的值.
11,已知抛物线y=ax2+br+c(a,b,c为常数,a>0),与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),
与y轴交于点C,点D为抛物线顶点.
(1)若a=1,b=2,c=-3,求抛物线顶点D的坐标:
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(2)已知点P(-1,3),A(-5,0),连接PA,PB.
①当∠PAB=∠PBA时,PD=AB,求点B的坐标与抛物线的解析式;
②若点D在第三象限,且PD∥y轴,∠APD=2∠ADP:对于抛物线y=ar2+br+c,当2
≤x≤m时,y
9
的最大值与最小值的差为8,求m的取值范围.
12.在平面直角坐标系中,抛物线y=axr2+bx+c与直线AB相交于点A(-6,0),B(0,6),交x轴正半轴于
点C(2,0)」
B
图1
图2
(1)求该抛物线的函数表达式:
(2)如图1,点P为直线AB上方抛物线上的一动点,过点P作PM⊥AB于点M,过点P作PW1y轴于点
N,求2W2PM+PN的最大值及此时点P的坐标:
3)如图2,点G是线段OB的中点,将原抛物线沿射线CB方向平移V0个单位长度,在平移后的抛物线上
存在点K,使得∠GAK=45°,请写出所有符合条件的点K的横坐标,并写出其中一个的求解过程。
题型4特殊三角形问题
13.已知抛物线y=-2x2-4x+6与x轴交于点A和点B,点C为抛物线上的一动点,当△ABC为直角三角
形时,则点C的坐标为一
14.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+2x-3与x轴交于点A和点B(1,0),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PE+√2EG的最大值为
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G
15.如图,抛物线y=x2+bx+c(b、c为常数)分别与x轴交于点A(-,0)、B(4,0),与y轴交于点C.
P
(1)求该抛物线的函数表达式:
(2)点P是抛物线的顶点,连接CP,点Q是抛物线的对称轴l上的点,如果△CP9是以CP为腰的等腰三角
形,请你求出所有满足条件的点Q的坐标,
16.如图,抛物线y=ar2-2r+c(a,c是常数,且a≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.并且
A,B两点的坐标分别是A1,0),B(-3.0),抛物线顶点为D.
D
B
(1)求抛物线的解析式:
(2)若E为线段BD上的一个动点,其横坐标为m,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当为何值时,四边
形EFOC的面积最大?
(3)点P在抛物线的对称轴上,若线段PA绕点P逆时针旋转90°后,点A的对应点A'恰好也落在此抛物线
上,请直接写出点P的坐标.
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题型5特殊四边形
17.如图,点410,B20)和B02.兆物线:子-+c经过4点
(1)请计算:c=
(2)抛物线I上是否存在点N,使A,B,V,E四点构成的四边形是平行四边形,若存在,请求出N点的坐标,
若不存在,请说明理由.
(3)抛物线在第一象限内的部分是否存在一点D,使得EB平分∠AED?若存在,求出点D的坐标;若不存
在,说明理由.
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(-4,0)、点B(0,-8),直线AC与y轴交于
点C(O,4).P是抛物线上A、B两点之间的一点(P不与点A、B重合),过点P作PD∥y轴,交直线
AC于点D,过点P作PE⊥AC于点E.
(1)求抛物线所对应的函数表达式。
(2)若四边形PBCD为平行四边形,求点P的坐标.
(3)求点E横坐标的最大值,
19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ar+bx+3(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接
BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.
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X=2
x=2
D
D
!
C
B
备用图
(1)求抛物线的解析式:
(2)抛物线上C、D两点之间的距离是_:
(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值:
(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点
Q的坐标.
20.如图,抛物线y=ar2+bx+c交x轴于A(-2,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,4),D是抛物线的顶
点
D
E
B
B
图(1)
图(2)
图(3)
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图(1),连接BD,E是BD的中点,过点E作直线EG⊥x轴,垂足为G,交抛物线于点F,连接
DF,求△DEF的面积.
(3)连接AC,点H为线段AC上一动点,点J在x轴上,在AC右侧作平行四边形AHW
①当点J与点O重合时,请在图(2)中画出线段HⅢ,W,若四边形AHW为菱形,试判断点I在抛物线
的对称轴的左侧还是右侧,还是在抛物线的对称轴上,说明理由,
②如图(3),当点H为AC的中点时,连接DI,DJ,求△DⅡ周长的最小值,
一、解答题
1.如图,抛物线y=a2+bx+c经过A(-1,0),B(3,0),C(0,3)三点.
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(1)求抛物线的解析式:
(2)点P是线段BC上方抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,交直线BC于点D,设点P的横坐标为m,
当m为何值时,线段PD的长度最大?最大值是多少?
(3)在(2)的条件下,当线段PD的长度最大时,在抛物线的对称轴上是否存在点O,使得以P,D,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.
2.如图,抛物线y=a2+bx+3经过A(-山,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,D为直线BC上方抛物线上一
动点,且DE⊥BC于点E
VA
D
B
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图1,求线段DE长度的最大值;
(3)如图2,设AB的中点为F,连接CD,CF,是否存在点D,使得LDCE=∠CFO?若存在,求点D的横
坐标;若不存在,请说明理由,
3.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=
+bx+c(b,c是常数)交x轴于点A,B,交y轴于点
2
3
0,2点A坐标为(-1,0),点D为抛物线的顶点,点E为抛物线上一动点,且点E的横坐标为t.
C0,
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图1
图2
备用图
(1)求该抛物线的解析式:
(2)连接BC,若E在BC的上方,当∠ECB=2∠CBA时,求点E的坐标:
(3)如图2,设△EAC的面积为S,点E在抛物线对称轴的右侧,
①求S与t之间的函数表达式:
②以点E为对称中心,构造正方形POMN,且MN在y轴上(点M在点N的下方),直接写出抛物线与正
方形POMN的边只有2个公共点时S的取值范围.
4.如图,抛物线y=x2+bx+c经过点B(3,0)、C(0,-6),与直线y=x-3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
备用图
(1)求抛物线的解析式:
(2)当点P位于直线BD下方时,求△BDP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△AHP是等腰直角三角形,求点P的坐标.
5如图,在平面直角坐标系中,抛物线G:y=r-2x+1(k≤0)与抛物线G,:y=}+3x+1x≥0)
4
组成图象G,图象G与y轴交于点A,过点A作AB‖x轴交抛物线G于点B,点P是图象G上动点,设点
P的横坐标是m,
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(备用图)
(1)求抛物线G的顶点坐标和线段AB的长;
(2)当点P在抛物线G上,过点P作PO∥x轴,PO与抛物线G相交于点Q,当以A,B,P,Q为顶点的
四边形是平行四边形时,求的值:
(3)若图象G位于P,A两点之间部分(包括P,A两点)的最高点与最低点纵坐标之差为3,求m的取值范
围
6.抛物线y=-x2-x+c与x轴交于A(-4,0),B两点,与y轴交于点C(0,-4):
V
(图1)
(图2)
(1)求抛物线的解析式:
(2)点P为线段AC上的一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线y=-x2-bx+C于点D,连接OD,BP,
当四边形ADBP的面积最大时,求点D的坐标:
(3)如图2,若抛物线y=-x-br+C的顶点为E,过点E作EF∥y轴,交AC于点F,G是抛物线上的一点,
过点G作GH∥y轴,交AC于点H,当EG=FH时,求出点G的坐标,
7.如图,抛物线手r+c+4与销交于30:g两点与y销交于点C
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B
(1)求抛物线解析式及B,C两点坐标:
(2以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,求点D坐标:
(3)该抛物线对称轴上是否存在点E,使得∠ACE=45°,若存在,求出点E的坐标:若不存在,请说明理
由.
8.综合与探究,已知抛物线y=a2+bx+4与x轴交于点A(-1,0),B(4,0),与y轴交于点C,点0为坐
标原点,作直线BC」
VA
B
A
B
-10
4八
40
4八
备用图
(1)求该抛物线的解析式。
(2)在抛物线上有两个动点P,2,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O的折是标为子.若AMCN的面积记作,△PW0的百氨记作5,当5-S+有
最大值时,求点P的坐标.(自行完成作图并解答)
(3)把抛物线y=ax+br+4沿射线BC方向平移,平移后,新抛物线y'过点C,点E是新抛物线y对称轴
与x轴的交点,点F是新抛物线y对称轴上的动点,连接FC,FO.若FO平分∠CFE,请直接写出符合
条件的点F坐标.(自行完成作图并作答)
9.如图,在平面直角坐标系中,直线1与x轴交于点A(6,0),与y轴交于点B(0,-6),抛物线经过点A,
B,且对称轴是直线x=1.
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B
(1)求直线1的解析式:
(2)求抛物线的解析式:
(3)点P是直线1下方抛物线上的一动点,过点P作PC⊥x轴,垂足为C,交直线I于点D,过点P作
PM⊥I,垂足为M.求PM的最大值及此时P点的坐标
10.在平面直角坐标系xO中,抛物线C:y=x2+bx+c经过点A(0,2),B(2,2),顶点为D;抛物线
C2:y=x2-2mx+m2-m+2(m≠1),顶点为2.
图1
图2
(1)求抛物线C的表达式及顶点D的坐标;
(2)如图1,连接AD,点E是抛物线C1对称轴右侧图象上一点,点F是抛物线C,上一点,若四边形ADFE
是面积为12的平行四边形,求m的值:
(3)如图2,连接BD,D0,点M是抛物线C对称轴左侧图像上的动点(不与点A重合),过点M作MN‖
DO交x轴于点N,连接BV,DN,求△BDW面积的最小值,
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三综合演练实战攻坚
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题型1线段周长问题
1.己知抛物线y=mx2+(1-3m)x-4m(m为常数,m>0)的顶点为D,与y轴交于点C.
(1)当m=1时,求顶点D的坐标:,
(2)直线y=x与抛物线交于A,B两点(点B在y轴的右侧).
①若AB=BC,求m的值:
②设P为A,B两点间抛物线上的一个动点(含端点A,B),过点P作P吧⊥AB,垂足为Q,若线段P四
长的最大值为5,求m的值,
【答案】(1)1,-5):
2)@m=34
1:②m=4
【详解】(1)解:将m=1代入到y=mx2+(1-3m)x-4m中,得y=x2-2x-4,
配成顶点式得:y=(c-)2-5,
则顶点D的坐标为(1,-5):
(2)解:令x=0,可得y=-4m,则C点坐标为(0,-4m),
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根据题意联立:
y=x
x=-1x=4
y=mr2+(0-3m)x-4m’解得:
y=-1或者y=4
,点B在y轴的右侧,
B点坐标为(4,4),A点坐标为(-山,-),
①:B点坐标为(4,4),A点坐标为(-1,-),C点坐标为(0,-4m),
·AB=V4+1)2+(4+1)2=52,BC=V4-02+(4+4m)7
AB=BC,
.V(4-0)2+(4+4m)2=52,
解得m=V34
4
1(负值舍去):
②作PG∥AB,直线PG交x轴于G点,过P点作PO⊥AB于Q点,
当直线PG与抛物线y=mr'+1-3m)x-4m只有一个交点时,此时线段PO的值最大为5,
过G点作GD⊥AB于D点,如图,
B
A
:直线AB的解析式为y=x,
∴.直线AB与x轴所夹锐角为45°,即∠B0G=45°,
PQ⊥AB,GD⊥AB,PG∥AB,
∴四边形GDQP是矩形,
.DG=PO=5
:在RIAGD0中,∠D0G=45°,∠GD0=90°,
∴.0G=V2DG=5V2,
·则直线PG相当于是将直线AB向右平移了5V2个单位得到的,
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∴直线PG的解析式为:y=x-5V2」
y=x-5/2
联立y=m2+0-3m)x-4m'
可得:mx2-3mx-4m+5V2=0,
:直线PG与抛物线y=mr+Q-3m)x-4m只有一个交点,
∴关于x的一元二次方程mx2-3mx-4m+52=0有两个相同的解,
∴.方程的△=(-3m)2-4×m×(-4m+5V2)=0,
4v2
解得m=
5
4v2
即m的值为:
5
2.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=r-4ar+3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),
与y轴交于C.若点P(x)为直线BC上的动点,过点P作PQ⊥x轴交抛物线于点Q.
(1)若a=1.
①求直线BC的表达式:
②若0<,<3,直接写出线段P长度的最大值及此时的点P的坐标;
(2)若m<,<m+1,且线段P2的长随着x的增大而增大,求m的取值范围.
【容奖】aO,=-X+3:@p0长度的最大值为、严侵2》:
20≤m≤2或m≥3
【详解】(1)①解:当a=1时,抛物线的表达式为y=x2-4x+3,
在y=x2-4x+3中,当y=0时,x2-4x+3=0,
解得=1,x=3
:点A在点B左侧,
A1,0),B(3,0):
在y=x2-4x+3中,当x=0时,y=3,
.C(0,3):
设直线BC的表达式为y=x+b(k≠O).
3176
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3k+b=0
b=3
[k=-1
解得b=3·
∴直线BC的表达式为y=-x+3:
②解::点P(,%)为直线BC上的动点,且0<<3,
∴由(1)可知点P(o,%)在线段BC上,且不与点B,点C重合,
如图所示,
B
在y=-x+3中,当x=o时,y=-x+3,
在y=x2-4x+3中,当x=时,y=x02-4x0+3,
P(,-x+3),(x2-4x+3,
P0=(x+3)-(x2-4x+3
=-x0+3-x02+4x,-3
=-x02+3x0
-1<0,且0<x<3,
9
六当=
2,PQ长度有最大值,最大值为4,
此时-+3=3
2
t时P引
(2)解:在y=r2-4ax+3a(a>0)中,当y=0时,ar2-4ax+3a=0,
÷.(x2-4x+3)=0,即a(x-1(x-3)=0,
4176
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解得x=1,x2=3,
,点A在点B左侧,
A(1,0),B(3,0):
在y=x2-4x+3中,当x=0时,y=3a,
.C(0,3a).
设直线BC的表达式为y=Px+q(p≠O),
3p+9=0
1q=3a
p=-a
解得1g=3a'
∴.直线BC的表达式为y=-ar+3a;
在y=-ar+3a中,当x=o时,y=-a+3a,
在y=ax2-4ax+3a中,当x=xo时,y=ar,2-4ax0+3a,
.P(xo,-a+3a),x,a,2-4ax+3a)
P=(-a+3a)-(a2-4a,+3aj
=a,+3a-ax,2+4ax-3a
=-axo"+3axo
=ax(-3:
当<0时,-3<0,则(x,-3)>0,
0=叶-yak-=a,
a>0,
∴,当,<0时,PQ随的增大而减小,不符合题意:
当0≤x≤3时,x-3≤0,则x(x,-3)≤0,
0=x6-明=6-到-+
a>0,即-a<0,
“当0≤。≤2时,PQ随x,的增大而增大,
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又:m<,<m+1,且线段P的长随着的增大而增大,
m+1s3
2
m≥0
1
解得0≤m≤2:
当x>3时,-3>0,则x(-3)>0,
四=x-明化-到-a,
a>0
∴.当。>3时,P随的增大而增大,
又:m<x<m+1,且线段PQ的长随着的增大而增大,
m≥3:
综上所述,m的取值范围是0≤m≤2或m≥3:
3.已知抛物线y=a2+bx-3交x轴于点A(-1,0),B:交y轴于点C,将点C向右平移2个单位长度,得
到点D,点D在抛物线y=ar+br-3上,点E为抛物线顶点.
B
D
E
(1)求抛物线的函数表达式及顶点E的坐标:
(2)连接BC,点M为线段BC上一动点,连接OM,作射线CD
①在射线CD上取一点F,使CF=CO,连接FM.当OM+FM的值最小时,求点M的坐标.
②点N是射线CD上一动点,且满足CN=CM,连接OM、BN,求OM+BN的最小值.
【答案】(1)y=x2-2x-3,(1,-4)
e@g-:5
【详解】(1)解:当x=0时,y=-3,
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∴点C(0,-3)
,将点C向右平移2个单位长度,得到点D,
“点D(2,-3)
把点A(-1,0),D(2,-3)代入y=ax2+bx-3得:
a-b-3=0
a=1
4a+2b-3=-3解得:b=-2
∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3,
.y=x2-2x-3=(x-1)2-4.
∴顶点E的坐标为(,-4):
(2)解:①如图,连接OF,BF,
A\O
Bx
M
D F
E
C(0,-3),D(2,-3),
CD1y轴,OC=3,
.CF=C0=3,
∴点F(3,-3),0F=32+32=3V2,
.OM+FM OF,
∴当点O,M,F三点共线时,OM+FM取得最小值,最小值为OF的长,即3V2,
对于y=x2-2x-3,
当y=0时,x=-1,x3=3,
∴点B(3,0),
.OB=3,BF=3,
∴OB=OC=CF=BF,
∴.四边形BOCF为菱形,
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点M为OF的中点,
:点M的华标引
②如图,在射线CE上取点G,使CG=OC,连接GN,DE,BG
B x
N/D
B(3,0),C(0,-3),
.0B=OC=3,
∴、△BOC为等腰直角三角形,
.∠0CB=45°,
C(0,-3),E1,-4),D(2,-3).
:CE=V0-1+(-3+4=2,DE=V(2-+(-3+4=2,CD=2,
..CE =DE,CE2 +DE2 CD2.
:△CDE为等腰直角三角形,
∴∠DCE=45°,
∴∠OCM=∠GCN,
CM=CN,CO=CG
.aCOM≌CGW(SAS).
..OM =NG.
.OM+BN=NG+BN≥BG,
C(0,-3),D(2,-3),
.CD1y轴,即∠0CD=90°,
∠BCD=∠0CD-∠0CB=90°-45°=45°,
:BC=V0B2+0C2=V32+32=3V2,CG=C0=3,
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在RtaBCG中,BG=VBC2+CG=V3+32=35,
.OM+BN≥BG=3V3,
即OM+BN的最小值为3V3
4.己知二次函数y=ar2+bx(a≠0)的图象经过点(4,0)和(,3),点P(3,片),Q(3,)是该二次函数图象
4+2=4
上的两个动点,满足0<X<2<X<4,且元为
(1)求该二次函数的表达式:
(2)求+x2的值:
(3)已知一条平行于y轴的直线过点P交O?于点M,一条平行于x轴的直线过点A(0,)交函数图象于B,
C两点,且BC=3PM,求BC的最大值及此时对应的t值.
【答案】(1)y=-x2+4x
(2)4
(3)-5
【详解】(1)解::二次函数y=ar2+bx(a≠0)的图象经过点(4,0)和(1,3),
16a+4b=0
a+b=3·
a=-1
解得1b=4’
∴该二次函数的表达式为y=一x2+4x:
(2)解::点P(,乃),(:乃)是该二次函数图象上的两个动点,
.y=-x2+4x1,2=-x22+4x2:
学安4
-x2+4++4=4,
X2
∴.-x+4-2+4=4
+为=4:
(3)解:设x=m,则x3=4-m
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B
C
、y=-m2+4m,2=-(4-m)2+4(4-m)=-m2+4m,
.P(m,-m2+4m),(4-m,-m2+4m):
设直线O卫的表达式y=a(k≠0),
则一m+4m=k(4-m),解得k=m,
“直线OQ的表达式y=mr,
在y=mx中,当x=m时,y=m2,
:M(m,m2),
.PM=-m2+4m-1m2=-2m2+4m,
.BC=3PM=-6m2+12m=-6(m-1)2+6,
·-6<0,
∴.当m=1时,BC有最大值,最大值为6,
:BCx轴,
∴.点B和点C关于对称轴对称,
∴,点B和点C到对称轴的距离都为3,
4
二次函数的对称轴为直线2×可2,
“点B的横坐标为2-3=-1(不妨设点B在点C的左侧),
在y=-x2+4x中,当x=-1时,y=-(-1)+4×(-1)=-5,
t=-5
题型2面积问题
5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=2x2+bx+c与x轴正半轴交于点A(m-l,0)和点B(m+1,0),抛
物线的顶点为点C,△ABC的面积为
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【答案】2
【详解】解:A(m-1,0),B(m+L,0),
,AB=(m+1)-(m-1)=2
,抛物线与x轴交于A、B,
y=2[x-(m-1][x-(m+0]=2(x-m2-1=2(x-m2-2,
即顶点C的坐标为(m,-2),
·△ABC的高为2=2,
.SMBc=5×2×2=2」
2
6.如图,抛物线y=2-4x-5与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点C在抛物线上且横坐标为
6.
D
A八O
B衣
(1)求点AB、C的坐标:
(2)点D在抛物线上且与点C关于对称轴对称,连接AC、BC、CD,在抛物线上是否存在点P,使得
So5,若有在,请求出点p的坐标,若不存在,请说明理由。
【答案】()A(-l,0),B(5,0),C(6,7)
2)存在点P,使得点P满足要求,点P的坐标为(2+V23,14)或(2-V23,14)或(-1,0)或(5,0)
【详解】(1)解:令y=0,则x2-4x-5=0,
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解得x=-1或5,
A(-1,0),B(5,0),
点C的横坐标为6,
:.当x=6时,y=62-4×6-5=7,
C(6,7):
(2)解:如图,
BP)主
A(-1,0),B(5,0)
∴AB=6,抛物线的对称轴为x=2,
:点D在抛物线上且与点C关于对称轴对称,C(6,7),对称轴为x=2,
∴.D(-2,7),点C到x轴的距离为7,
.CD=8
41
41
×2×B×=32×6x7=28,
×cD少-×8×。-=28,即l,-7=7.
当点P在CD上方时,y,-7=7,即x2-4x-5-7=7,
解得x=2+V23或2-√23,
∴(2+2314B(2-2314)
当点P在CD下方时,7-y,=7,即y。=0,
.P(-1,0),P(5,0)
综上,存在点P,使得点P满足要求,点p的坐标为2+V23,14)或(2-V2314)或(-10)或(5,0).
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征,二次函数中
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的面积问题,会运用分类讨论的思想解决数学问题,由坐标表示线段长度时,要考虑加绝对值符号.
7.如图,二次函数y=a2-4x+c的图象经过坐标原点,与x轴交于点A(-4,0)
(1)求二次函数的解析式:
(2)求抛物线的顶点坐标:
(3)在抛物线上存在点P,满足S4oP=8,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)y=-x2-4x
(2(-2,4)
3)(-2,4)或-2+22,-4)或(-2-22,-4)
【详解】(1)解:将点O(0,0),A(-4,0)代入y=ax2-4x+c得,
c=0
a=-1
16a+16+c=0:解得1c=0:
.二次函数的解析式为y=-x2-4x:
(2)解:y=-x2-4x=-(x+2)2+4,
抛物线的顶点坐标为(-2,4):
(3)解:A(-4,0),
.A0=4,
设点p到x轴的距离为h,则S.0=)×4h=8,
2
解得h=4,
①当点P在x轴上方时,-x2-4x=4,
解得x=-2,
点P的坐标为(-2,4):
②当点P在x轴下方时,-x2-4x=-4,
解得x=-2+2W2,x2=-2-2V2
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点P的坐标为(-2+2W2,-4咸(-2-22,4:
综上所述,点P的坐标是(-2,4)或(-2+22,-4)咸(-2-2V2,4】
8.已知平面直角坐标系xOy中,二次函数y=a2+bx+4的图象经过点(2,4),
(1)用含a的代数式表示b:
(2)当0≤x≤3时,二次函数y=ax2+br+4的最小值为2a-2,求a的值:
(3)将函数y=ar2+bx+4(a>0)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O在该新函数图象上.当OP最小时,△PO的面积为4,直接写出点P和点O的坐标,
【答案】(1)b=-2a:
(2)a的值为-6或2:
1022
3P(-2,2)点Q(-1,5)或33
【详解】(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,
对称轴为直线x=一
b=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)解:由y=ax2-2ax+4=a(-1-a+4得,顶点为(1,-a+4),
:图象向左平移4个单位长度,再向上平移1个单位长度后,
.顶点P为(1-a,-a+5),
0p2=(1-a-0+(-a+5-02=2(a-3)}+8,
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∴当a=3时,OP2取得最小值,即OP取得最小值,
点P为(-2,2)时,0P最小,
设直线0P的解析式为y=a,把(-2,2)代入,得-2k=2,
∴k=-1,
∴直线OP为y=-x,
当a=3时,平移后的新函数为y=3(x+2}+2=3x2+12x+14,
设(x,3x2+12x+14),过点0作x轴的垂线,交0P于点H,则H(:,-x),
:△PO0的面积为4,
“2×lx0H=4,
1
÷2×2x(6r2+12x+14+x)=4,
10
解得x=-1或x=
3
1022
·点Q(-1,5)或33
题型3角度问题
9.如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.
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(1)求抛物线及直线BC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∠CAB=∠ACP时,求点P的横坐标
【答案】(1)抛物线的解析式为y=-2x2+4x+6,直线BC的解析式为y=-2x+6:
(2顶点坐标为4,8),对称轴为直线x=1:
6
3)点p的横坐标为35
【详解】(1)解:抛物线y=ar2+br+6与x轴交于A(-1,0)、B(3,0),
.设其解析式为y=a(x+l)(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+1)(x-3)=-2x2+4x+6,
·点C的坐标为(0,6),
设直线BC解析式为y=mr+n(m≠O)」
把B(3,0)、C(0,6),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)解:y=-2x2+4x+6=-2x-102+8。
∴抛物线的顶点坐标为(A,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+0C2=V32+62=3√5,
延长CP交x轴于点E,
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E
.·∠CAB=∠ACP
.AE=CE
设点E的坐标为(m,O),
(m+1}+02=m2+62,
解得,m=3
2
35
点E的坐标为,0),
设直线CE的解析式为y=px+g(p≠O),
直线CE过点C(0,6),
…9=6
35
又.直线CE过点E(,0),
0=p
35
+6
解得:p=-35,
:直线CE的解析式为y=
12
35
x+6,
点P在抛物线上,
-2x2+4x+6=-
35+6
76
解得:x=0(为点C,舍去)或x=
35
6
:点p的横坐标为35
10.定义:如果二次函数与一次函数的图象有两个不同的交点,且其中一个交点为二次函数的顶点,那么
我们把这两点所连线段叫做“顶点弦”.
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在平面直角坐标系xO中,一次函数y=2x+2的图象与x轴,y轴分别交于4'B两点.
B
⊙
P
图1
备用图
(1)如图1,若点P为线段AB的中点,二次函数y=ax'+br+C(a≠0)的“顶点弦”为线段PB,且点P为
顶点,求该二次函数的解析式:
(2)在(1)的条件下,若直线AB上方抛物线上有一点E,使∠BPE+∠BAO=45°,求点E的坐标;
(3)点G在线段4B上,若抛物线F:y=4r+bx+c(a≠0)和抛物线B:y=a,r+b,x+c(a,≠0)的“顶点
GA
弦”分别为GA和GB,点G为E和F,的顶点,且a+2a,=0,求GB的值.
【答案】(1)y=
x2+x+2
(2)E(2,5)
a时
【详解】(1)解::一次函数y=2+2的图象与x轴,y轴分别交于A”B两点,
∴令y=0:即2x+2=0,解得x=-4
令x=0,y=2:
.A(-4,0),B(0,2),
:点P为线段AB的中点,
..P
-4+00+2
2,2即P(-2,1)
:二次函数y=am2+br+c(a≠0)的“顶点弦”为线段PB,且点P为顶点,
∴.设二次函数解析式为y=a(x+2)+1,
1
将点B(0,2)代入,得4a+1=2,解得a=4:
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1
∴.二次函数解析式为y=(x+2)+1=2+x+2:
4
(2)解:设直线PE与x轴交于F点,过点P作PH⊥x轴于点H,
E
夕
A/FH O
P(-2,1)
OH=2,PH=1,
:∠BPE+∠BAO=45°,∠APF=∠BPE,
∴.∠PFH=∠APF+∠BAO=∠BPE+∠BAO=45°,
又:∠PHF=90°,
∴.△PHF为等腰直角三角形,
∴.FH=PH=l,
.OF =OH+FH=3
点F(-3,0)
设直线EF的解析式为y=a+b,
将点P(-2,1),F(-3,0)代入得:
「-2k+b=1
「k=1
-3k+b=0:解得6=3:
∴.直线EF的解析式为y=x+3,
令x+3=
++2,解得525=-2合去)
E(2,5)
1
(3)解:设Gm,)m+2
2
y=a(x-m+m+2,y=a,(-m+5m+2,
:A(4,0)在抛物线E上,B(0,2)在抛物线E上,
∴a(4-mf+m+2=00.am+号m+2=2@.
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4+2a,=0③,
a(4-m}+m+2=0
“联立①②③,得到a,m+方m+2=2
,解得
(舍去),
a1+2a2=0
%8
3m2=-4
82
G
33
如图,过点G作GK⊥x轴于点K,
珠
G
A
GKy轴,
P
GA AK
34)1
·GBOK
8
2·
3
11.己知抛物线y=ar2+br+c(a,b,c为常数,a>0),与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),
与y轴交于点C,点D为抛物线顶点
(1)若a=1,b=2,c=-3,求抛物线顶点D的坐标;
(2已知点P(-1,3),A(-5,0),连接PA,PB.
①当∠PAB=∠PBA时,PD=AB,求点B的坐标与抛物线的解析式:
②若点D在第三象限,且PDv轴,PD=24DP,对于抛物线v=+bx十c:当2≤x≤m时,
9
的最大值与最小值的差为8,求m的取值范围。
【答案】(1)(-1,-4)
a08B0:名+国-1s
2
【详解】(1)解:把a=1,b=2,c=-3代入y=ax2+br+c,
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可得:y=x2+2x-3=(x+1)-4,
∴抛物线顶点D的坐标为(-1,-4):
(2)解:①如图所示,
0
B
D
:∠PAB=∠PBA
.PA=PB,
∴点P在AB的垂直平分线上,
:抛物线与x轴交于点A,B两点,
∴·A、B两点关于对称轴对称,
∴·点P在抛物线的对称轴上。
P(-1,3),A(-5,0),
∴.B(3,0)
.AB=3-(-5)=8,
PD=AB,
PD=8,
.D(-1,3-8),即D(-1,-5),
设抛物线解析式为y=a(x+1)-5,
把B(3,0)代入,得0=a×(3+1)-5,
5
解得a=16,
=60+刂-5=x2+x-5
5
16
816
②:PD‖y轴,点D为抛物线顶点,
:点P(-山3)在抛物线的对称轴上,
如图所示,设对称轴交x轴于点E,取点P(L3)关于x轴的对称点F,则F(-山,-3),
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.PA=AF,EF=3.
∴.∠APD=∠AFP=2∠ADP,
E
D
A(-5,0)
.EA=-1-(-5)=4,
AF=VEA+EF2=4+3=5,
∠AFP=∠FAD+∠ADP=2∠ADP,
∴.∠FAD=∠ADP,
∴DF=AF=5,
.D(-1,-3-5),即D(-1,-8)
设抛物线解析式为y=a(x+1)-8,
把A(-5,0)代入,得0=a×(-5+1)2-8,
解利0弓
抛物线解析式为y=+-8。
当x=时y
-8
当2
m<-1时,则在=-
5
2取得最大值一8,X=m取得最小值
9
:y的最大值与最小值的差为
解得m=-1(不符合题意,舍去):
当m三时。则在x=取得显大值草¥-1取得录小值g宫-(气)-
5
55
∴m=-1符合题意;
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31
-1+
22
x=-
2和x=2时,对应的y值相等,
当-1<m≤2时,则在x=
马取用克大恤5:1收用段小血8空(。
-1<m≤2符合题意:
当m>2时,则在x=m取得最大值,x=-1取得最小值-8:
9
“y的最大值与最小值的差为8,
+-8(-8)-0,
解得m=?(不符合题意,舍去),%=立(不符合题意,合去),
综上可知,
m的取值范围是-1≤m
2.
12.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与直线4B相交于点A(-6,0),B(0,6),交x轴正半轴于
点C(2,0)」
B
图1
图2
(1)求该抛物线的函数表达式:
(2)如图1,点P为直线AB上方抛物线上的一动点,过点P作PM⊥AB于点M,过点P作PN上'轴于点
N,求2W2PM+PW的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,点G是线段OB的中点,将原抛物线沿射线CB方向平移V0个单位长度,在平移后的抛物线上
存在点K,使得∠GAK=45°,请写出所有符合条件的点K的横坐标,并写出其中一个的求解过程.
【答案】(1)y=-
-26
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49
755
2大值为程,P八8
3)-8+V217
3
或3-6
【详解】(1)解:由题意得:y=a(x+6)(x-2)=a(x2+4x-12),
:抛物线过点B(0,6),
.有:-12a=6,
1
.a=2
代入y=a+4-12)中,有y=+4-l12)=2-2x+6,
则抛物线的表达式为:y=弓2-2x+6:
(2)解:过点P作PH∥y轴交AB于点H,则有∠HPN=90°,
A
B
设直线AB的解析式为:y=a+b,
代入A(-6,0),B(0,6),有:
-6k+b=0
b=6
k=1
解得:
b=6’
∴.直线AB的解析式为:y=x+6,
,O4=QB=6,∠A0B=90°,
.△AOB是等腰直角三角形,
.∠AB0=45°,
:PM⊥ABM,PN⊥y轴,
∴∠MPN=∠AB0=45°,
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.∠MPH=90°-45°=45°,
:∠PMH=90°
∴.△PMH是等腰直角三角形,
则PH=√2PM,
设点P-2x+6
则点H(x,x+6)
PN=-x'
PH=yp-yH=-
r-2x+6-(+6)=-3x,
则25nMw=2Pm-2r-x=-1x=-+9。
当x=
时.上式有录大位碧此时-2+6-2(引小6-西
“2PM+PN的最大恤为智.此时点P)
755
(3)解:如图,原抛物线沿射线CB方向平移V10个单位长度,
:10=VP+3,
相当于抛物线先向左平移1个单位长度、再向上平移3个单位长度,
K
则新抛物线的表达武为:y=+-2(c+)+63=-3x+
当点K在x轴下方时,
设直线AK交y轴于点H,过点H作HN⊥AG于点N,此时x>xA=-6,
:G为OB中点,B(0,6),A(-6,0),
.G(0,3)
在△4GH中,AG=V-6)}+(0-3)}=45=35,
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tan∠AG0=
OA6
0G32,
当∠GAK=45°时,△ANH为等腰直角三角形,
设HN=AW=2m,
则GN
HN
2m=m,
tan∠NGo2
..GH=VGN2+HN2 =m2+(2m)=5m,
则AG=AN+GN=2m+m=3m,
:AG=35,
m=5:
..GH=5m=5,
∴.OH=GH-0G=5-3=2
.H(0,-2).
设直线AK的解析式为:y=kx+b,
代入A(-6,0),H(0,-2),有:
-6k+b=0
b=-2
1
k=-
3
解得:
b=-2
1
3-2,
六直线4状的解析式为:y=
联立直线AK和新抛物线:
1
y=-x-2
31
2-3x+
y=-2
13,
2
1
13
有:3x-2=
x2-3x+
2,
x2+ěx17
=0
+3x-2
3x2+16x-51=0,
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△=162-4×3×(-51)=868
x=-16±2217--8±217
6
3,
:-8-V21
<-6,舍去,
x=-8+V217
3
-8+V217
即点K的横坐标为:
3
当点K'在x轴上方时,此时xx>x4=-6,
设直线AK'与y轴交于F,
N G
A
C
O
K
在△0AH中,AH=VOAP+0m=V6+22=210,
cos∠OHA=OH-2-V10
AH21010
当∠GAK'=45°时,∠K'AK=45°+45°=90°,
HF=
AH
20-20
cos∠OHAV10
10
.OF=HF-OH=20-2=18,
即F(0,18),
设直线AK'的解析式为:y=k2x+b2,
代入A(-6,0),F(0,18),有:
-6k2+b2=0
b2=18
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k2=3
解得:
b2=18
∴直线AK'的解析式为:y=3x+18,
联立直线AK'和新抛物线:
y=3x+18
13
=-,x2-3x*1
有:3+18=-3x+
2
x2+6x+=0.
x2+12x+23=0,
(x+6)2=13,
x=±V13-6,
:-13-6<-6,舍去,
.x=V13-6,
即点K的横坐标为:√3-6:
-8+√217
综上,点K的横坐标为:
3
—或3-6
题型4特殊三角形问题
13.已知抛物线y=-2x2-4x+6与x轴交于点A和点B,点C为抛物线上的一动点,当△ABC为直角三角
形时,则点C的坐标为
-2+151
-2-151
【答案】
2
2
或
22
【详解】解:令y=0时,则有0=-2x2-4x+6,解得x=1,3=-3,
不妨令点A在点B的左侧,
.A(-3,0),B(1,0)
设C-2r2-41+6).
AC2=(-3-}+[0-(-2r2-41+6)=u+3+(2r2+41-6
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BC2=(t-1+(-22-4+6-0=(t-1)}+(2r2+4t-6,
AB2=(-3-1)2+(0-02=16,
当△ABC为直角三角形,且∠BAC=90°时,根据勾股定理得:AC2+AB2=BC2,
+32+(2r2+4-6+16=(t-+(2r2+4-6),
解得1=-3,此时点T与点A重合,故不符合题意:
当∠4BC=90°时,同理可得:(+3}+(2r2+41-6=16+(-1+(2r2+4-6,
解得:t=1,此时点T与点B重合,故不符合题意:
当∠4CB=90°时,同理可得:(+3+(2r+41-6°+t-1)}+(2r2+41-6°=16,
解得4=5=34=2+5,=2-5
2
-,4=
2
4=1,42=-3不符合题意,
1=2+下或25
2
2
2-43426
1
-+6=
2
当1=-2-5时,则-2r2-4+6=-2×
2k3
46=
1
2
2
-2+√51)(-2-V151
综上所述:当。4BC为直角三角形时,点c的坐标为
2
’2或
2’2
14.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+2x-3与x轴交于点A和点B(1,0),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PE+V2EG的最大值为
D
O/Bx
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5
【答案】4
【详解】解:当x=0时,y=-3,
点C(0,-3)」
当y=0时,x2+2x-3=0,
解得:=-3,x2=1,
.A(-3,0)
设直线4C的解析式为y=a+b(k≠0),
把A(-3,0),C(0,-3)代入,
「-3k+b=0
[k=-1
得:1b=3
,解得:b=-3
∴直线AC的解析式为:y=-x-3
.OA=OC=3,
∴.∠OAC=∠OCA=45°
过点E作EK⊥y轴于点K,
:EG⊥AC,
∴∠CGE=∠GCE=45」
∴.∠KEG=∠KGE=45°」
.EG=2EK =20D.
.2EG =20D
设P(m,m2+2m-3),则E(m,-m-3),D(-m,0),
.PE=-m-3-(m2+2m-3=-m2-3m,0D=-m
.∴PE+V2EG=PE+20D=-m2-3m-2m=-m2-5m=-
由题意有-3<m<0,
5
25
:当m=-2时,PE+2EG取最大值,最大值为
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D
G
15.如图,抛物线y=x2+bx+c(b、c为常数)分别与x轴交于点A(l,0)、B(4,0),与y轴交于点C.
P
(1)求该抛物线的函数表达式:
(2)点P是抛物线的顶点,连接CP,点O是抛物线的对称轴I上的点,如果△CP№是以CP为腰的等腰三角
形,请你求出所有满足条件的点Q的坐标.
【答案】(1)y=x2-3x-4
3733w13-25
33V13+25
2点g的坐标为
4
2’
或2
4
【详解】(1)解:分别将A(-1,0)、B(4,0)代入y=x2+bx+c中,得:
0=1-b+c
0=16+4b+c
b=-3
解得c=4'
.该抛物线的函数表达式为y=x2-3x-4,
(2)解:令x=0,则y=-4,
.点C的坐标为(0,-4)
3)225
y=x2-3x-4=x-
2-4
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3
:点p的坐标为24)
①当CP=CQ时,点O位于点9位置,过点C作CD⊥I于点D,如图,
B
则点的标为[4)
.CP=CO,
+2x9、7
5
.点Q的纵坐标为4
44
37)
:点g的坐标为24月
②当PC=PQ时,点位于点9和点Q位置,如图,
DP=9
CD=3
4'∠CDP=90°
CP=CD DP2 =313
,
:点g,的纵坐标为313-25
4
点g的纵坐标为
3V13+25
4
33V13-25
3V13+25
点g,的坐标为
2’
4
,点的坐标为2
4
3W13+25
综上所述,点o的坐标为
333-253-
或2
4
16.如图,抛物线y=ar2-2x+c(a,c是常数,且a≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.并且
A,B两点的坐标分别是A1,0),B(-3.0),抛物线顶点为D.
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D
B
(1)求抛物线的解析式:
(2)若E为线段BD上的一个动点,其横坐标为m,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当m为何值时,四边
形EFOC的面积最大?
(3)点P在抛物线的对称轴上,若线段PA绕点P逆时针旋转9O°后,点A的对应点A恰好也落在此抛物线
上,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)y=-x2-2x+3
9
21
3)(-1,1)或(-1,-2)
【详解】(1)解:把A(1,0),B(-3.0)代入y=a2-2x+c,
[a-2+c=0
得9a+6+c=0'
a=-1
解得c=3·
y=-x2-2x+3:
(2)解:y=-x2-2x+3=-(x+1)}+4,
.顶点D(-1,4),
D
B
设BD所在直线解析式为y=c+b(k≠O)
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-k+b=4
把B(-3.0)D(-1,4)代入得
-3k+b=0?
[k=2
解得1b=6’
∴.BD所在直线解析式为y=2x+6,
E在BD上,
.E(m,2m+6),-3≤m≤-1.
当x=0时,y=0+0+3=3.
C(0,3)
由题意可知,OC=3,OF=-m,EF=2m+6,
.5-(Oc.EFoF--
81
当m=-
4时,S最大值=16:
(3)解:由y=-x2-2x+3=-(x+1+4知对称轴为x=-1,
当P点在x轴下方时,如图2,易知A'与B重合,
B(A)/
:AP=AP,∠APA'=90°,
∴△APA'为等腰直角三角形,
PO=A0=2,
.P(-1,-2)
当P点在x轴上方时,如图,易知点A'与点C重合,
过点A'作AM⊥直线x=-1,垂足为M,则∠MPA'+∠MCP=90°,
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y
D
MhC(A)
P
⊙
∠APA=90°
:∠MPC+∠APQ=90°
.∠MCP=∠APQ.
.AP=A'P,
:.△MPC≌aQAP(AAS).
∴.PQ=MC=1.
P(-1,),
综上所述,P点坐标为(-L,1)或(-1,-2)
题型5特殊四边形
1.知图,点L10,.B20和E02,揽验线y-+c经过4点
(1)请计算:c=
(2)抛物线I上是否存在点N,使A,B,N,E四点构成的四边形是平行四边形,若存在,请求出N点的坐标,
若不存在,请说明理由、
(3)抛物线在第一象限内的部分是否存在一点D,使得EB平分∠AED?若存在,求出点D的坐标;若不存
在,说明理由。
7
【答案】)c=-4
2)N(3,2)或(1,-2)
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3
【详解】(1)解:y=
-+c经过A-1,0):
3
…4
1+c=0.
(2)抛物线I上存在点N,使A,B,N,E四点构成的四边形是平行四边形,理由如下:
7
由(1)知c=4,
3
7
,抛物线,解析式为y=x2-x-
4
4
设Nm子m-m
4
4又A(-1,0),B(2,0),E(0,2)
以NA,BE为对角线,则NA,BE的中点重合,
m-1=2+0
.3
7
2m2-m-+0=0+2
4
4
解得m=3,
·N(3,2)
以NB,AE为对角线,则NB,AE的中点重合,
m+2=-1+0
.3
/22-m一4=2
同时满足两个方程的m不存在,
∴这种情况不存在
以NE,AB为对角线,则NE,AB的中点重合,
m+0=-1+2
3
7
m2-m-
+2=0+0’
4
解得,m=1,
N(,-2),
综上所述,N坐标为(3,2)或(1,-2);
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(3)抛物线在第一象限内的部分存在一点D,使得EB平分∠AED,理由如下:
作点A关于直线BE的对称点A',作直线A'E交第一象限的抛物线于D,如图:
D
:B(2,0),E(0,2)
.:.OB=OE,
.∠OBE=LOEB=45°,
:A,A关于直线BE对称,
∠ABE=∠ABE=45°,AB=AB=3,
.∠ABA=90°,
(2,3)
设直线4E解析式为y=c+2,将A'(2,3)代入得:
2k+2=3,
1
解得火=2:
1
直线4E解析式为y=2x+2,
1
y=
x+2
2
[x=1+V6[x=1-V6
由
7,得
32-
5+6或5-6(不在第一象限,舍去)
y
4
y=
2
y=
2
2
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(-4,0)、点B(0,-8),直线AC与y轴交于
点C(O,4).P是抛物线上A、B两点之间的一点(P不与点A、B重合),过点P作PD∥y轴,交直线
AC于点D,过点P作PE⊥AC于点E.
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(1)求抛物线所对应的函数表达式.
(2)若四边形PBCD为平行四边形,求点P的坐标.
(3)求点E横坐标的最大值.
【答案】(1)y=x2+2x-8;
2)点P的坐标为(-3,-5):
,17
318
【详解】(1)解:抛物线y=x2+bx+c经过点A(4,0)、点B(0,-8),
16-4b+c=0
c=-8
[b=2
解得:
c=-8
.这条抛物线所对应的函数表达式为y=x2+2x-8;
(2)解:设直线AC的解析式为:y=+1,点A(4,0),点C(0,-4)在直线AC上,
「-4k+t=0
t=4
k=-1
解得:t=4
直线AC所对应的函数表达式为:y=-x-4:
:点P在抛物线y=x2+2x-8上,
∴设点P(m,m2+2m-8),
:PD∥y轴,
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点D(m,-m-4).
.PD=-m-4-(m2+2m-8)=-m2-3m+4,
,四边形PBCD是平行四边形,
∴.PD=BC,即-m2-3m+4=4,
解得:m=0,m2=-3,
点P不与点B重合,
.m=-3,
·点P的坐标为(-3,5):
(3)解:点A(4,0),点C(0,-4),
0A=0C,
.∠A0C=90°,
.∠AC0=45°,
PD∥y轴,
.∠PDE=∠AC0=45°,
:PE⊥AC于点E,
.∠PED=90°
.∠PDE=∠DPE=45°,
设点E的横坐标为n,如图,过点E作EF⊥PD于点F,
y
:△DPE是等腰直角三角形,
:EF=)PD,即n-m=PD,
2
21
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a=+0=+m-++,
.-4<m<0、
.当m=
17
2时,最大,且n的最大值为g,
19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ar+br+3(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接
BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.
x=2
x=2
D
D
C
A
B
备用图
(1)求抛物线的解析式:
(2)抛物线上C、D两点之间的距离是_:
(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;
(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点
O的坐标,
【路1+号3
、2V61
25
5
318
+V33
4)3,
或
2
或,或(3,-2)
【详解】(1)解::OA=1,
.A(-1,0)
,抛物线的对称轴为x=2,
.B(5,0)
40176
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[0=a-b+3
将A(-1,0),85,0代入解析式,得0=25a+5b+3'
3
a=-
解得
12,
b=
∴抛物线的解析式为y三一x+2
2x+3
(2)解:抛物线的解析式为y=-+
12
x+3
5
5
当x=0时,y=3
当x=2时,y=2
,
2v6
5
(3)解:如图,过点E作EGLx轴于点G,交BC于点F,过点C作CH⊥EF于点H,
x=2
D
H
G
设直线BC的解析式为y=a+b,
5k+b=0
把B5.0)C(0,3)代入,得16=3,
3
k=-
解得
5,
b=3
.直线BC的解析式为y=
5+3,
41176
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∴.SARCE=SACEF+SABEF
F-CH-F-mG
=1EF.(CH+BG)
2
15
2
2
=引r-s到
3
2
<0
75
当I=2时,Sc有最大值为
(4)解:设P(2,y),(m,m).
由(1)知B5,0),由(2)可知C0,3),
如图,当BC为矩形的对角线时,
X=2
D
C
O、、
:四边形BQCP是矩形,
∴.BC与PO互相平分,BC=PO,
5+02+m
22
:由中点坐标公式,得0+3_y+n”
22
m=3
解得y=3-n
42176
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.Q(3,m),P(2,3-n),
:BC=P9,即Pg=BC2,
.12+(3-2n)2=52+32
解得%=3V33
2
%,=3+
2
33+33
2
如图,当BP为矩形的对角线时,
YA
X=2
P
B
5+2_0+m
22
同理,由中点坐标公式得
0+y_3+n'
02
2
[m=7
解得y=n+3'
.0(7,m),P(2,n+3),
同理,BP2=CQ
32+(n+3)}2=72+n-3)2,
解得110
3
0,9,
如图,当BQ为矩形的对角线时,
43176
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x=2
D
B
A
5+m2+0
22
同理,由中点坐标公式得
0+ny+3,
2
2
[m=-3
解得:
y=n-3'
∴(-3,m),P(2,n-3).
同理,BQ=CP2,
82+2=2+(n-6)},
解得n=-2,
0(-3,-2),
3+V33
,3-33
综上,点Q的坐标为
2
32
或0.9或(-3,2)
20.如图,抛物线y=a2+bx+c交x轴于A(-2,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,4),D是抛物线的顶
点.
D
A O
G
B
B
B
图(1)
图(2)
图(3)
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图(1),连接BD,E是BD的中点,过点E作直线EG⊥x轴,垂足为G,交抛物线于点F,连接
DF,求△DEF的面积.
44176
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3)连接AC,点H为线段AC上一动点,点J在x轴上,在AC右侧作平行四边形AHW
①当点J与点O重合时,请在图(2)中画出线段HⅢ,刀,若四边形AHW为菱形,试判断点I在抛物线
的对称轴的左侧还是右侧,还是在抛物线的对称轴上,说明理由.
②如图(3),当点H为AC的中点时,连接DI,DJ,求△DI周长的最小值
1
【答案】()y=2+x+4
7
232
(3)①左侧,图形及理由见解析
②5W2+5
【详解】(1)y=ax2+bx+c经过点A(-2,0),B(4,0)和C(0,4),可得
4a-2b+c=0
16a+4b+c=0
c=4
a=月
解得b=1
c=4
所以,抛物线的表达式为y=一
x2+x+4
2
(2)根羯题应可知,点0的坐标为》
如图所示,过点D作,箱的惠线,交x轴于点N,则点N的堡标为L0:N=3DN
2
因为DN⊥x轴,FG⊥r轴,
所以∠DNB=∠EGB=90°
又因为∠DBN=∠EBG,
所以△DBN∽△EBG.
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BN DN BD 2
所以BG-EG BE1·
所以NG=BN=,GE=DN=9
2,
4
所以点c的坐标为[?0】
5
所以点F的横坐标为2:
527
所以点F的坐标为28
”áDEr中EF边上的高h=
所以EF=9
所以5a:F=
32·
(3)①如图所示,点J与点O重合
D
B主
根据题意可知y=一
+x+4的对称轴为x=1
设直线AC的解析式为y=ac+b(k≠0),
因为直线AC经过点A,点C,可得
[-2k+b=0
b=4
[k=2
解得b=4
所以,直线AC的解析式为y=2x+4.
因为四边形AW为菱形,
所以AH=AW=HⅢ=2,HⅢ∥A.
因为点H为线段4C上一动点,可设点H的坐标为(n,2n+4),可得
AH2=(n+2)2+(2n+4),即
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2=(n+2)2+(2n+4)2
2W
解得八=
-2,%=
5
25-2(舍去)·
所以点的坐标为
25-24
5
H
2√545
所以点的坐标为
5,5
2
2W5
因为
5
<1
25
所以5<1
所以点I在抛物线的对称轴的左侧
②如图所示,作点关千轴的对水点D-到),过点作的T行线E使得E:力
根据题意可知,DJ=DJ,AC=VAO2+OC2=2√5.
B
因为点H为AC的中点,
所以M-号4c=5
因为四边形AHW为平行四边形,
所以AH=J=√5」
因为D'E=I,D'E∥JI,
所以四边形DEW为平行四边形。
所以DJ=EI,DE=W=V5.
所以DJ=EI.
根据题意可知,当点D,I,E共线时,D1+EI可以取得最小值,即DI+DJ可以取得最小值,最小值为
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DE的长度.
根据题意可知,直线D'E可由直线AC平移得到,所以可设直线DE的解析式为y=2x+b.
因为直线D'E经过点D',可得
28-号
解得b-13
所以直线DE的解析式为少=2x-
2
所以可设点E的坐标为
2】
所以DE2=(m-1}+(2-2m)2,即
5=(m-1}2+(2-2m)月
解得m=2,m2=0(舍去).
所以点E的坠标为2-》
所以DE=52
所以△DⅡ周长的最小值=DE+Ⅱ=5V2+√5
综合演练·实战攻坚
一、解答题
1.如图,抛物线y=a2+bx+c经过A(-1,0),B(3,0),C(0,3)三点.
(1)求抛物线的解析式:
(2)点P是线段BC上方抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,交直线BC于点D,设点P的横坐标为m,
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当m为何值时,线段PD的长度最大?最大值是多少?
(3)在(2)的条件下,当线段PD的长度最大时,在抛物线的对称轴上是否存在点O,使得以P,D,O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)y=-x2+2x+3
3
2)当m=2时,线段PD的长度最大,最大值是4
57
15+V77
6+77
或
4
【详解】(1)解::抛物线y=a2+bx+c经过A(-,0),B(3,0),C(0,3)三点,
a-b+c=0
a=-1
9a+3b+c=0,解得:
b=2,
c=3
c=3
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3;
(2)解:如图,
B
设直线BC的解析式为y=c+b,
把点B(3,0),C(0,3)代入得:
3k+b=0
k=-1
b=3
解得:
b=3
∴直线BC的解析式为y=-x+3
:点P的横坐标为L,PD⊥x轴,
∴点Pm,-m2+2m+3,D(m,-m+3).
.PD=(m2+2m+3)-(←m+3)=-m2+3m=-
-1<0
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∴.当m=
2时,线段PD的长度最大,最大值是4
)解:自田得:点》
设抛物线的对称轴为直线,
y=-x2+2x+3=-(x-1+4,
∴抛物线的对称轴为直线:x=1,
“可设点(1,),
当P0=PD=9
,如园,过点P作PE1于点,划PE=号1片
在R△P0中.0=m-PE-图--
当PO=PD=
时如圈,过点P作pE1V于点瓜,则PE=1
2
D
B
在RAPEO中,0-m-Ps--周-
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15+√77
点01,4
当DQ=PD-时,如图,过点D作pFL于点R则DF--1
yA
B
6+W77
÷点1,4
当D0=PD=
21
4时,如图,过点D作DFL1于点E,则DF=
2
F
D
在RDrO中,0F-0-DF-9-四
当Pp=D0时,如图,
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B
此时点O在PD的垂直平分线上,
15,3
.点Q的纵坐标为42_21
2-8
15-V77
15+V77
16+V77
综上所述,点Q的坐标为
或1,4
1,4
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合题,涉及了求二次函数的解析式,求一次函数的解析式,等腰三
角形的定义,勾股定理等知识,利用数形结合思想和分类讨论思想解答是解题的关键
2.如图,抛物线y=a2+bx+3经过A(-1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,D为直线BC上方抛物线上
动点,且DE⊥BC于点E
O
E
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图1,求线段DE长度的最大值:
(3)如图2,设AB的中点为F,连接CD,CF,是否存在点D,使得∠DCE=∠CF0?若存在,求点D的横
坐标;若不存在,请说明理由、
4+3
【答案】)y=后x2+9
2
25
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313
[a-b+3=0
【详解】(1)解:由题意,得16a+4b+3=0'
3
a=-
4
解得
9
b=-
4
腊物线的西数表达式为=子+子+3,
2解:关于y=++3,令x=0则y=3
32
44
.C(0,3)
设直线BC的解析式为y=a+h,
4k+h=0
则h=3
3
k=-
解得
4
h=3
一直线BC的解析式为y=-
x+3.
4
如国1,过点D作DM1轴交C于M点,则M子+3,
D
图1
0w(+3+
,∠DME=∠OCB,∠DEM=∠BOC,
:.△DEM∽△BOC,
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DE OB
DMBC'
:0B=4,0C=3.
.BC=5,
4
DE=DM,
5
0=+号=-2
5
、·二320对称轴二>多
12
六当1=2时,DE取最大值,最大值是5:
(3)解:存在。
,点F为AB的中点,
OF=2tam∠Cr0-0C
3
2,
OF
过点B作BG⊥BC,交CD的延长线于G点,过点G作GH⊥x轴,垂足为H,如图2,
y
D
父E
B
H
图2
.·∠DCE=∠CFO
tan∠DcE=GB
2,
BC
.BG=10,
:∠CBO+∠OCB=90°,∠CBO+∠GBH=90°,
.∠OCB=∠GBH,
.'∠BOC=∠GHB=90°.
:△GBH∽△BCO,
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GH HB GB
BC
=2
BO OC
GH=2B0=8,BH=20C=6.
.G(10.8),
设直线CG的解析式为y=a+b,
「b=3
10k+b=8'
k=
解得了2
b'=3
1
直线cG的解析式为y=2x+3,
y=2x+3
联立
y=-
3x2+
4
x+3
解得x
3或x=0(舍去)
7
所以点D的横坐标为3:
3.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=-
x2+br+c(b,c是常数)交x轴于点A,B,交y轴于点
c0,3
(2,
点A坐标为(-1,0),点D为抛物线的顶点,点B为抛物线上一动点,且点E的横坐标为.
A
图1
图2
备用图
(1)求该抛物线的解析式:
(2)连接BC,若E在BC的上方,当∠ECB=2∠CBA时,求点E的坐标;
(3)如图2,设△EAC的面积为S,点E在抛物线对称轴的右侧,
①求S与t之间的函数表达式:
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②以点E为对称中心,构造正方形POMN,且MW在y轴上(点M在点N的下方),直接写出抛物线与正
方形PQMN的边只有2个公共点时S的取值范围.
1
3
【答案】四=2r+x+
(24,2)
a0s-f+字>,@s9
4或s>5
【详解】(1)解:将点B,点C的坐标分别代入得:
-2
2x(-H-b+c=0
b=1
解得:
3
2
2+x+3
1
∴.该抛物线的解析式是y=一
2
(2)解:延长EC交x轴于F
,∠ECB=2∠CBA=∠CBA+∠CFB,
∴.∠CBA=∠CFB.
OC⊥AB,
∴.OF=OB=3,
.F(3,0),
“直线心解析式为宁+是
1
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联立抛物线符+-)r+
1
22
2,
解得:x=0(舍),女=1,
·点B的坐标为(12):
(3)解:①过E作EH∥y轴交直线AC于H
“直线4C的解析式为y=
2
H=3+3+2-1
31
22
t2+
222
2
s+小
即S=4+4>
②由题可得,
*+引.0+2+别
i)当边PN经过点D(1,2),
正方形与抛物线有3个交点,
22
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解得:t=2+V3或t=2-3,
.t>1,
t=2+V3,
ⅱ)当1<1<2+V3时,正方形与抛物线有2个交点:
%
M
i)当点N与点C重合时,正方形与抛物线有3个交点,
D
CON
A
B
M
0-+21+3=3
+22
解得:t=0(不合题意,舍去)或t=4,
v)当t>4时正方形与抛物线有2个交点.
v)当2+5<1<4时正方形与抛物线有4个交点
综上所述,正方形与抛物线有2个交点时,1<1<2+V5或1>4.
当1<t<2+V3或t>4,S随t的增大而增大
9+5V5
4二或s>5
【点睛】此题考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数与一次函数的交点问题,等腰三角形的判定
与性质,二次函数的图像和性质,图形面积的计算方法,正方形的对称性,掌握相关知识是解决问题的关
键.
4.如图,抛物线y=x2+br+c经过点B(3,0)、C(0,-6),与直线y=x-3交于B、D两点,点P是抛物线
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上一动点,记点P的横坐标为t,
备用图
(1)求抛物线的解析式:
(2)当点P位于直线BD下方时,求△BDP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△AHP是等腰直角三角形,求点P的坐标.
【答案】(1)y=x2-x-6
2)△BDP的面积的最大值为8,P(1,-6)
3)(4,6)或(2,-4)
【详解】(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c=6
.抛物线的解析式为y=x2-x-6,
(2)解:·抛物线的解析式为y=x-x-6与直线y=x-3交于B、D两点.
x-3=x2-x-6,
解得=-1,2=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,
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AOE才B
D
则P(-t-6),E6,t-3),
.PE=1-3-(t2-t-6)=-2+2t+3,
·点B的坐标是(3,0)
∴.SABDP=SADPE+SABPE
-PE+E化)
E()
=2(-12+2t+3
=-2(t-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,
d
轴于H,
P
图2
:PH⊥x
∠PHA=90°,
:△AHP是等腰直角三角形,
.AH=PH,
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由(2)知P%,2-t-6),
点H的坐标为(,0),
由(1)可知4(-2,0)
∴AH=t-(-2=t+2,PH=2-t-6,
t+2=r2-t-6,
t+2=2-1-6或+2=-(2-1-6)
即2-21-8=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t2-4=0时,
解得1=2或t=-2(舍去),
此时P(2,-4),
综上,点P的坐标为(4,6)或(2,-4)
5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线G:y=-x2-2x+1x≤0)与抛物线G,:y=-
+3+10g≥o0)
组成图象G,图象G与y轴交于点A,过点A作AB‖x轴交抛物线G于点B,点P是图象G上动点,设点
P的横坐标是m.
V
(备用图)
(1)求抛物线G的顶点坐标和线段AB的长:
(2)当点P在抛物线G上,过点P作PQ∥x轴,PO与抛物线G相交于点Q,当以A,B,P,O为顶点的
四边形是平行四边形时,求的值;
(3)若图象G位于P,A两点之间部分(包括P,A两点)的最高点与最低点纵坐标之差为3,求m的取值范
围
【答案】(1)G顶点为(-山2),AB=2
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(2)m的值是1或3
(3)m=-1-V3或2≤m≤4
【详解】(1)解::抛物线G:y=-x2-2x+1=-(x+1)+2,
∴G顶点为(12)
令x=0,则y=1,
当y=1时,-x2-2x+1=1,
解得,X=-2,x2=0,
B(-2,1,
.AB=0-(-2)=2:
(2)解:如图,
,抛物线G:y=
+3x+1=-2+4
4
∴.抛物线G的对称轴为直线x=2,
.PQ∥x轴
∴.点P与点Q关于直线x=2对称,
.P0=2m-2.
:以A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,
:.AB=PO,
即2m-2=2,解得:m=1,m=3
m的值是1或3:
(3)解:①当点P在抛物线G上时,即m≤0,
:抛物线G的顶点为(-1,2),4点坐标为(0,),
:图象G位于P,A两点之间部分(包括P,A两点)的最高点与最低点纵坐标之差为3,
:.最高点是抛物线G的顶点为(山,2),最低点纵坐标为-1,
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当y=1时,-x2-2x+1=-1,解得:x=-1-3,为=-1+V5(舍去)
∴m=-1-V5:
②当点P在抛物线G2上时,即m≥0
抛物线G2的顶点为(2,4),A点坐标为(0,1),4-1=3
:图象G位于P,A两点之间部分(包括P,A两点)的最高点与最低点纵坐标之差为3,
:最高点是抛物线G,的顶点为(2,4),最低点纵坐标为1,
3
当y=1时,子+3x+1=1,解得:x=0:名=4
∴.2≤m≤4
综上,m=-1-V5或2sm≤4.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质和平行四边形的性质,绝对值的意义,以及解一元二次方程,解题
的关键是熟悉二次函数的性质
6.抛物线y=-x2-bx+c与x轴交于A(-4,0),B两点,与y轴交于点C(0,-4).
(图1)
(图2)
(1)求抛物线的解析式:
(2)点P为线段AC上的一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线y=-x-br+C于点D,连接OD,BP,
当四边形ADBP的面积最大时,求点D的坐标;
(3)如图2,若抛物线y=-x2-br+c的顶点为E,过点E作EF∥y轴,交AC于点F,G是抛物线上的一点,
过点G作GH∥y轴,交AC于点H,当EG=FH时,求出点G的坐标.
【答案】(1)y=-x2-5x-4
2)D(-2,2)
间当EG:时.点G的坐标为)成引
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【详解】(1)解::抛物线y=-x2-bx+c与x轴交于A(4,0),与y轴交于点C(0,-4),
c=-4
∴把4(4,0):C(0,-4)代入解析式得-16+4h+c=0
[b=5
解得1c=4
∴抛物线的解析式为y=-x2-5x-4:
(2)解:对于y=-x-5x-4,令y=0,得-x2-5x-4=0,
解得x=-1或x=-4,
.B(-1,0),
设直线AC的解析式为y=x+b
-4k+b=0
把A(-4,0)C(0,-4)代入解析式得1b=-4,
[k=-1
解得b=4
.直线AC的解析式为y=-x-4」
设点P的坐标为(m,-m-4),则D(m,-m2-5m-4),
、.PD=-m2-5m-4-(-m-4)=-m2-4m
4B-DP--3n
1
∴S四边形ADBP=
-m=u+2+6,
3
<0
2
故四边形ADBP的面积有最大值,
当四边形ADBP的面积最大时,m=-2
D(-2,2):
3)解:对于y=-x-5x-4x+)+9
4
59
∴抛物线y=-x-bx+c的顶点B的坐标为厂24,
对称轴为直线x=一2
当=,y=引4=
GH∥y轴,
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当EG∥FH时,四边形EFHG是平行四边形,此时EG=FH,
.设直线EG的解析式为y=-x+b,
59
9(+h.
将点E24)代入得42
1
解得6=一4,
·直线EG的解析式为y=-x-】
41
1
联立得-x2-5x-4=-x4
3
5
解得x=-2或x=
2
35
∴点G的坐标为24
由抛物线的对称性,
35
75
当点G24关于对称轴直线x=-2的对称点G24)时,也符合题意,
5
如图,设GG,交直线x=-2于点Q,则G0=0G,存在EG=FH·
H
GH,∥F∥GH,
FH_G2-1,
∴.FHQG
..FH =FH
当G防所点9的标为引名》
7.如图,抛物线y=
2+hc+4与x轴交于A机-3,0),B两点,与y轴交于点C
3
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B
(1)求抛物线解析式及B,C两点坐标:
(2以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,求点D坐标:
(3)该抛物线对称轴上是否存在点E,使得∠ACE=45°,若存在,求出点E的坐标:若不存在,请说明理
由.
【容案灯但搬物线解折式为=音r-号+4,BL0:c0,4)
2)D(-2,-4)或D(4,4)或D(4,4)
4.
【详解】(1)解::抛物线y=一3+r+4与x轴交于A-3,0):
(-j旷-0+4=0
解得:b=8
∴抛物线解析式为y=
4r-8x
3
3+4,
当x=0时,y=4
.C(0,4)
当y=0时,0=-4x2_8
3x3x+4
解得:X1=-3,=1.
.B(1,0)
(2)A(-3,0),B(1,0),C(0,4).
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设D(mn),
,以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形
m+0-3+14+n0+0
当AB为对角线时,2
2’2
2
解得:m=-2,n=-4,
.D(-2,-4)
-3+01+m4+00+n
当4C为对角线时,2
-2’2-2
解得:m=-4,n=4
.D(-4,4)
-3+m_0+10+4_0+n
当BC为对角线时,2=2,2=2
解得:m=4,n=4
.D(4,4)
综上所述,以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,D(-2,-4)或D(4,4)或D(4,4)
(3)解:如图所示,作AG1LCE交于点G,F为AC的中点,连接GO,GF,
'∠ACE=45o
:.△AGC是等腰直角三角形,
A,O,C,G在⊙F上,
A(-3,0),C(0,4),
∠A0G=∠ACG=45°,
G在y=-x上,
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段c-则6-++(-2或-】
7
解得:4=-2么=0(舍去)
77
:点G2'2
设直线CG的解析式为y=x+4
1
解得:k=
7
1
“直线CG的解析式y=7x+4
A(-3,0),B(1,0)
抛物线对称轴为直线x=31,
2
当x=-1时,7×(-1+42
【点睛】本题考查了二次函数的综合运用,待定系数法求解析式,平行四边形的性质,圆周角角定理,勾
股定理,求一次函数解析式,熟练掌握以上知识是解题的关键
8.综合与探究,已知抛物线y=a2+bx+4与x轴交于点A(-l,0),B(4,0),与y轴交于点C,点O为坐
标原点,作直线BC
B
B
-10
-10
4
备用图
(1)求该抛物线的解析式。
(2)在抛物线上有两个动点P,Q,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
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3
BC于点M'点Q的横坐标为m一2:若△MCV的面积记作S,△PM0的面积记作3,当s=S+S,有
最大值时,求点P的坐标.(自行完成作图并解答)
3)把抛物线y=ax2+bx+4沿射线BC方向平移,平移后,新抛物线y过点C,点E是新抛物线y对称轴
与x轴的交点,点F是新抛物线y对称轴上的动点,连接FC,FO.若FO平分∠CFE,请直接写出符合
条件的点F坐标.(自行完成作图并作答)
【答案】(1)y=-x2+3x+4
2)P(2,6)
58+V39
58-V39
3)22
或22
【详解】(1)解::抛物线y=a2+bx+4经过点A(-1,0),B(4,0),
a-b+4=0
∴.16a+4b+4=0
a=-1
解得b=3·
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b=4
[k=-1
解得16=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),的纵坐标为
+fa引4am则e+6m-
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M
或
B
A
B
-10N
4八
-10
N4主
六MN=-m+4'PM=-m2+3m+4-(-m+4)=-m2+4m,p-g=m-
..S=S+S2
=3MN.xx+iPM-(xr-xo)
+纱m++)月
m+5m
5
5
=4m-2y+5,
5
40,
∴当m=2时,S有最大值,
此时-m2+3m+4=-22+3×2+4=6,
÷.P(2,6):
(3)解:抛物线y=-x2+3x+4=-
25
2
沿射线BC方向平移,平移后,新抛物线y过点C
∴,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),
5241
x+2+4,
中新能物线的对将销为宜线=多(0小
,FO平分∠CFE,
∴.∠EFO=∠CFO,
:EF∥y轴,
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.∠EFO=LCOF,
∴.∠CFO=LCOF,
..CF=CO,
5
设F2”
C(0,4),0(0,0),
+(4-n)2=4,
解得n=8±V39
2,
58+V3958-V39
的坐标为
2’2
或22
或
F
E AO
B
9.如图,在平面直角坐标系中,直线1与x轴交于点A(6,0),与y轴交于点B(0,-6),抛物线经过点A,
B,且对称轴是直线x=1
B
(1)求直线1的解析式:
(2)求抛物线的解析式:
(3)点P是直线I下方抛物线上的一动点,过点P作PC⊥x轴,垂足为C,交直线I于点D,过点P作
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PM⊥I,垂足为M.求PM的最大值及此时P点的坐标.
【答案】(1)y=x-6
a--6
回py的最大值是,比时的P方垒标足-到)
9W2
【详解】(1)解:设直线l的解析式为y=mx+n(m≠0)
6m+n=0
把A,B两点的坐标代入解析式,得n=-6,
m=1
解得:
n=-69
直线1的解析式为y=x-6:
(2)解:设抛物线的解析式为y=a(-h)+k(a≠0),
,抛物线的对称轴为直线x=1,
∴.y=a(x-1)2+k
[25a+k=0
把A,B两点坐标代入解析式,得a+k=-6·
1
a=
4
解得:
25’
k=-
4
物线的解析式为y=北-旷----6
(3)解:A(6,0)B(0,-6),
∴.04=0B=6」
,在△AOB中∠AOB=90°,
.∠0AB=∠OBA=450
PC⊥x轴,PM⊥I,
∴.∠PCA=∠PMD=90°
在Rt△ADC中,∠PCA=90°,∠OAB=45°,
.∠ADC=45°,
.∠PDM=∠ADC=45
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在RtAPMD中,∠PMD=90°,∠PDM=45°,
.sin450 PM
PD
.PM=PD
设点P的坐标为--6,则01-6
m=-6-小=-
1
<0
4
9
当1=3时,PD有最大值是4,此时PM最大,
:PM=9pn-2kg92
2
248
当=3时,4
321
-t-6=2x
2
4
3-6=-21
2
4
》
9V2
21
六PM的最大值是8,此时的P点坐标是[3,
4
【点睛】本题为二次函数综合题,考查利用待定系数法求函数解析式,二次函数的图象和性质等知识.掌
握利用待定系数法求函数解析式和利用数形结合的思想是解题关键
10.在平面直角坐标系x0y中,抛物线C:y=x2+bx+c经过点A(0,2),B(2,2),顶点为D:抛物线
C2:y=x2-2mx+m2-m+2(m≠1),顶点为2.
图1
图2
(1)求抛物线C的表达式及顶点D的坐标:
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(2)如图1,连接AD,点E是抛物线C1对称轴右侧图象上一点,点F是抛物线C2上一点,若四边形ADFE
是面积为12的平行四边形,求m的值:
3)如图2,连接BD,DQ,点M是抛物线C对称轴左侧图像上的动点(不与点A重合),过点M作MNI‖
DO交x轴于点N,连接BV,DN,求△BDN面积的最小值.
【答案】(1)y=x2-2x+2,D(1,1)
(2)m1=2,m2=9
a时
【详解】(1)解:抛物线y=x2+bx+c过点A(0,2),B(2,2)
「c=2
得4+2b+c=2
[b=-2
解得1c=2
.抛物线C1的表达式为y=x2-2x+2
顶点D(1,):
(2)解:如图,连接DE,过点E作EG‖y轴,交AD延长线于点G,过点D作DH⊥EG,垂足为H,与
y轴交于H',设点E的横坐标为t,
设直线AD的表达式为y=c+b
b=2
由题意知k+b=1
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[k=-1
解得1b=2
.直线AD的表达式为y=-x+2
E(t,t2-2t+2),G(6,2-t),EG=t2-t
:ADFE的面积为12
.SADE06.SAO=SAGE-SADGEEG HD=6
HD=1,
.EG=12
∴.2-t=12
解得4=4,52=-3(舍)
∴.E(4,10)
:点E先向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到点F
F(5,9)
将F(5,9)代入y=x2-2mx+m2-m+2(m≠)
得m2-11m+18=0
解得m1=2,m2=9
(3)解:如图,过M作MP⊥x轴,垂足为P,过点D作DKIy轴,过点2作QKIx轴,与DK交于点
K,设M(h,h2-2h+2,h<1且h≠0,N(m,0)
M
PO
y=x2-2mx+m2+2-m=(x-m)2+2-m
∴.抛物线C2的顶点(m,2-m)
.DK=1-(2-m=m-1,K0=lm-
∴.DK=KQ,∠DQK=45°
MN II DO.KOll NP
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易得∠MNP=∠DQK=45
∴.∠NMP=45°
∴.MP=NP
∴.n-h=h2-2h+2
∴.n=h2-h+2
当n
:点N横坐标最小值为”=4,此时点V到直线BD距离最近,ABDN的面积最小
7√27N2
最近距离即边
D上的高,高为:4X2=8
17W2
:△BDN面积的最小值为S0wv=2X8
x2=7
8
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