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专题17二次函数中线段、周长、面积最值问题的五类综合题型
目录
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳一精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、利用二次函数求线段最值的问题
题型二、利用二次函数求线段和最值的问题
题型三、利用二次函数求线段差最值的问题
题型四、利用二次函数求周长最值的问题
题型五、利用二次函数求面积最值的问题
压轴挑战一攻克高难压轴,突破思维上限
◆◆
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型特征:在抛物线背景下,求动点构成的线段长、图形周长或面积的最大/最小值,常涉及水平宽×铅
垂高、将军饮马等模型。
-解题方法:设动点坐标,用两点距离或铅垂高公式表示目标量,转化为二次函数;周长最值常用对称变
换化折为直:面积最值可用割补法或水平宽×铅垂高。
~易错提醒:忽略自变量取值范围致顶点处取不到:水平宽×铅垂高公式中铅垂高符号处理错误;将军饮马
对称点选错;未区分线段与水平/竖直距离的代数表达。
◆◆
夙题型归纳
精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、利用二次函数求线段最值的问题
典例1(25-26九年级上:宁夏银川期末)如图,抛物线y=x2+bx+C与x轴相交于A,B两点,与y轴交于
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点C,其中点A的坐标为
0,且点25在物线=++e上.
-3,0
(1)求抛物线的解析式:
(2)设点Q是线段AC上的动点,作直线QD1x轴于点D,交抛物线于点E,求线段QE长度的最大值.
题型模版
1特征:在坐标系中,动点在函数图象上,求线段长度(如两点间距离)的最大值或最小值。
2方法:设动点坐标,用两点距离公式表示线段长度的平方,转化为二次函数,配方求顶点得最值。
变式1-1(25-26九年级下广东惠州开学考试)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点
(6,0)
与》轴交于点
(0,-6)
抛物线经过点A,B,且对称轴是直线r=1
YA
D
(1)求直线的解析式:
(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PC1x轴,垂足为C,交直线于点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
变式1-2(25-26九年级上·福建漳州阶段检测)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ac2-2x+c
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A(-1,0)B(3,0)
与x轴交于点
与y轴交于点C.
图1
图2
(1)求抛物线的函数表达式,并直接写出点C的坐标:
(2)若点P为抛物线上一动点(点P不与点A,B,C重合).设点P的横坐标为.
①设抛物线上点P,C之间的部分(含P、C)为图象C,当图象C的最高点和最低点的纵坐标之差为8时,
求L的值:
②如图2,点P在第四象限抛物线上,过点P作PE‖y轴交直线BC于点E,求线段PE长的最大值:
变式13(25-26九年级下河北单元复习)已知二次函数'=ar+x+c(a*0):
的图象与x轴交于
A(-3,0)B(1,0)
两点,与y轴交于点C0,-3m(m>0
,顶点为D如图,当m=1时,
(1)求该二次函数的解析式;
PO
(②)点P为第三象限内的抛物线上的一个动点,连接AC、OP相交于点Q,求O0的最大值:
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题型二、利用二次函数求线段和最值的问题
典例2(25-26九年级上相建泉州期末)抛物线”=+br+4经过1(-1,0)、B(4,0)两点
(1)求抛物线的解析式:
(2)点P在抛物线上且位于第一象限,连接PA、PB,若△PAB的面积为10,求点P的坐标:
(3)在(2)的条件下,点O是抛物线的对称轴上一点,连接PD、BO,当PQ+B最小时,求Q的坐标.
题型模版
1特征:求两条或多条线段和的最小值,常含动点,需化曲为直或构造函数。
2方法:将军饮马作对称化折线为直线:或用二次函数表示线段和,配方求顶点,注意取值范围。
座式21(2526九年级上青海海东期未)如图,抛物线'-?+r+C与*销交于4B两
B两点(4在B的
左侧),与'轴交于点V,过4点的直线:y=-x-1与'轴交于点C,与抛物线"=-+x+
1
的另一个
D5-6,已知P点为抛物线
y=-x+bx+c
交点为
上一动点(不与小D重合》.
B
(1)求抛物线的解析式:
(②)当点P在直线l上方的抛物线上运动时,过P点作PE∥x轴交直线于点E,作PF∥y轴交直线I于点
F,求PE+PF的最大值,
变式2-2(25-26九年级上广西梧州期末)如图,抛物线y=-r+2x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交
于点C,点P为直线BC上方抛物线上一点(点P不与点B、C重合),过点P作PD⊥x轴于点D,交线
段BC于点E,设点P的横坐标为.
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(1)直接写出P点的坐标为
E点的坐标为
(2)当PE=BE时,求点P的坐标;
(③)若点P的横坐标为2,点G是y轴上的一个动点,连接PG,BG,求PG+BG的最小值及此时点G的坐
标.
变式2-3(2026四川德阳模拟预测)如图1,抛物线y=x+br+C与x轴交于A,B两点,对称轴是直线
X=一
2,图象与y轴交于点C(0,-2),连接AC,BC.
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
包点P是超物线位于第二家限图象上的一点,连接10C”,昌5=5时求点P的坐标
D
(3)如图2,点P是线段AB上一动点,E的坐
标Q),造接EP,求4P+5EP的最小值
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题型三、利用二次函数求线段差最值的问题
典例3(2026河南周口·模拟预测)已知抛物线’=a+br+c经过1(-0)和B(4,0)
两点,其顶点为D
(①如图,当C=8时,求抛物线
=ax+bx+c
的解析式.
(2)点E在y轴正半轴上,且到原点的距离为2,当BD-ED最大时,求点D的坐标.
题型模版
1特征:求两条线段差的最大值,动点在函数图象上,常利用三角形三边关系或函数建模。
2方法:作对称点转化为共线问题(差最大用三角形三边关系),或用坐标表示差为二次函数求最值。
变过31(2026江苏宿迁三模)抛物线=+c+C经过点4、A、C,已知8.0),C(0,-3)
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图1,点D是抛物线对称轴上一动点,求当1
AD-CD
取最大值时,点D的坐标;
(3)如图2,将抛物线平移,使其顶点E与原点O重合,直线y=c+1(k>0)与抛物线相交于点P、卫(点
P在左边),过点P作x轴平行线交抛物线于点R,当k发生改变时,请说明直线QR过定点,并求定点坐
标.
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变式3-2(2026湖北襄阳一模)在平面直角坐标系中,抛物线'=-r+br+
的图象经过
0,3).B(6,3)两
点,点P为第一象限抛物线上不与点B重合的一动点,作PD⊥x轴于点D,交直线OB于点C,设点P的
横坐标为.
D
图1
备用图
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图1,当点C为PD中点时,求m的值:
d=PC-CD
(3)令
①求d关于m的函数解析式:
②当d随m的增大而减小时,请直接写出的取值范围.
题型四、利用二次函数求周长最值的问题
典例4(25-26九年级上山东聊城阶段检测)如图,抛物线'=?-r+C交x轴于点
A(1,0
,交y轴于点
B,对称轴是直线x=2.
x÷2
(1)求抛物线的解析式:
(2)利用配方法写出二次函数的顶点坐标:
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(3)点P是抛物线对称轴上的一个动点,是否存在点P,使△PAB的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若
不存在,请说明理由.
题型模版
1特征:动点形成图形,求周长最大值或最小值,常需用函数表示各边之和。
2方法:设动点坐标,用两点距离公式表示各边,建立周长的二次函数,配方求顶点最值,注意几何约束。
变式4-1(2026浙江绍兴·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+bx+3(b为常数)与x轴
正半轴交于点A,与y轴交于点B,对称轴直线x=1与x轴交于点C,点P为抛物线上第一象限内的动点,
设P点的横坐标为m.
V
(1)求b的值.
(回当0≤x≤m时,记二次函数”=-+r+3的最大值、最小值分别为5,‘.若-1=05,求m的值
(3)过点P分别作x轴和对称轴的垂线,垂足分别为点D,E,当矩形PECD的周长最大时,求点P的坐标」
空式42(25.26九年级上江苏盐城期末)如图1,抛物线=a+r+3交*箱于点4-1,0),点B(3,0)
交y轴于点C
YA
VA
B
图
备用图
图2
(1)求抛物线的表达式及顶点坐标;
(2)当0≤x≤3时,y的取值范围为
:(直接写出答案)
(3)点P为对称轴上一点,当△ACP的周长最小时,求点P的坐标:
(④)如图2,过原点O作直线交抛物线于M、N两点,点M的横坐标为m,点N的横坐标为n,求证:n
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是一个定值.
变式43(25-26九年级上黑龙江齐齐哈尔·期末)如图1在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4与x
轴分别交于A(-2,O)、B(6,O)两点,与y轴交于点C,顶点为点G,连接AC、BC,点P为直线BC上方抛
物线上一动点,连接AP交BC于点M
GP
M
图1
图2
(1)求抛物线的函数表达式:
PM
PM
(②)当AM的值最大时,求点P的坐标及AM的最大值:
(3)如图2,EF是此抛物线对称轴上长为2的一条动线段(点E在点F上方),连接CE、AF,当四边形
ACEF周长取最小值时,直接写出点E的坐标,
题型五、利用二次函数求面积最值的问题
典圆5(2026四南充一模)如.%过420),5引.c月
的抛物线与y轴交于D,点E在
第四象限抛物线上,点F在线段CD上
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图1
图2(备用)
(1)求抛物线的解析式:
(2)当EF与y轴平行且取最大值时,求点E的坐标;
(3)四边形AEBF的面积是否存在最大值?若存在,能否求出点E,F的坐标?若不存在,请说明理由.
题型模版
1.特征:动点在函数图象上,求三角形或四边形面积的最大值或最小值,常选水平底或铅锤高。
2方法:设动点坐标,用铅锤法或割补法表示面积,建立二次函数,配方求顶点最值并验证范围。
变式5-1(2026四川成都二模)如图,抛物线y=x+bx+C(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,
B两点,
AL,0),AB=4,点P为线段4B上的动点且不与点4,B重合,过点P作POBC交1C于点2
B
(1)求该抛物线的解析式:
(2②)求△CP№面积的最大值,并求此时点P的坐标:
(3)在(2)的条件下过点Q的直线与抛物线交于M,N两点,求△OMN面积的最小值.
变式5-2(2026宁夏中卫·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线y=3x+3与x轴交于点A,与y轴交于
点C,点B在x轴正半轴上,抛物线'=+2x+c(a≠0)
经过A,B,C三点,顶点为D.
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(1)点A的坐标
点C的坐标
(2)求抛物线的解析式及点B,D的坐标:
(3)探究在△ABC内部能否截出面积最大的矩形EFGH(顶点E在AC上,点F、G在AB上,点H在BC
上)?若能,求出矩形面积的最大值;若不能,请说明理由
变式5-3(25-26九年级下海南海口阶段检测)如图,二次函数'=+r的图象经过点
3,0)、点
B(1,2)
经过AB的直线与y轴交于点C
图1
图2
(1)求二次函数的表达式
(2)点P是在直线AB上方二次函数图象上的一个动点,过点P作直线PE⊥x轴于点E,与直线AB交于点
D,设点P的横坐标为m.
①当PD=3OC时,求m的值;
②连接OP,过点B作BO⊥x轴于点Q,BO与OP交于点F,连接DF.设四边形FQED的面积为S,求
S关于m的函数表达式,并求出S的最大值,
(3)将二次函数的图象向右平移个单位长度后,当0≤x≤3时,若图象对应的函数最大值与最小值的差为
5,请直接写出n的值.
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同压轴挑战一支克高难压热,定威思绵上保
一、解答题
1。(25-26九年级上河南周口期末)如图,在平面直角坐标系中,二次函数”=-2x+3
图象(记为
G与x轴交于点A,B.与y轴交于点C,三次函数三x+6+0
G,
的图象(记为)经过点A,C.直线
x=1与两个图象G,G分别交于点MN,与x轴交于点P.
(1)求b,c的值:
(2)当点P在线段AO上时,求MN的最大值.
2.(2026河南周口模拟预测)已知抛物线》=ar+r+c经过4(-l,0)和B(4,0
两点,其顶点为D
E
B
(①如图,当C=8时,求抛物线
y=ax+bx+c
的解析式。
(2)点E在y轴正半轴上,且到原点的距离为2,当BD-ED最大时,求点D的坐标.
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3.(25-26九年级上云南唐请期末)如图,抛物线=+c+3与轴交于1(-1,0),8(30)两点,与y
轴交于点C.
B
(1)求抛物线的解析式:
(2)点D是抛物线上一点,且
△MBm=8
,求点D的坐标:
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得△PAC的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请
说明理由
y=x2+bx+c
4.(25-26九年级上天津东丽期末)已知:二次函数
的图象与x轴交于A,B两点,其中A
点坐标为
3,0),与y轴交于点C,点D(-2-3列
在抛物线上.
B
D
(1)求抛物线的解析式:
(2)抛物线的对称轴上有一点P,使△PAD周长最小,求P点坐标;
(3)O为直线BD下方抛物线上一点,求△BDO面积的最大值:
5.(25-26九年级上广东惠州期中)如图,抛物线'=四+r+3a≠0
与x轴交于A,B两点,与y轴交
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(-1,0)
于点C,已知点A的坐标是
抛物线的对称轴是直线x=1」
yx=1
y x=1
B
B
备用图
(1)直接写出点B的坐标.
(2)在对称轴上找一点P,使PA+PC的值最小,求点P的坐标和PA+PC的最小值.
(3)第一象限内的抛物线上有一动点M,过点M作MN⊥x轴,垂足为N,连接BC交MN于点Q.依题意补
全图形,当
MO+2C0
的最大值时,求点M的坐标
6(2026江苏镇江二模)如图,二次函数=-+x+C的图象与'销交于A、B4,0)两点(4在8的
0,4,
左侧),与'轴交于点
点P在抛物线上,连接BC、BP
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
如图1,若点P在第一象限,连接交BC于点D.记D8P的面积为,ADC1的面积为S.当
S1<S2
时,则点P的横坐标“的取值范围是
(3)如图2,直线OP交抛物线于另一点Q
①若点P、点的横坐标分别是m、n,则mn=】
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②连接CP、CO,记△PC2的面积为S,求S的最小值.
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专题17 二次函数中线段、周长、面积最值问题的五类综合题型
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、利用二次函数求线段最值的问题
题型二、利用二次函数求线段和最值的问题
题型三、利用二次函数求线段差最值的问题
题型四、利用二次函数求周长最值的问题
题型五、利用二次函数求面积最值的问题
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
- 题型特征:在抛物线背景下,求动点构成的线段长、图形周长或面积的最大/最小值,常涉及水平宽×铅垂高、将军饮马等模型。
- 解题方法:设动点坐标,用两点距离或铅垂高公式表示目标量,转化为二次函数;周长最值常用对称变换化折为直;面积最值可用割补法或水平宽×铅垂高。
- 易错提醒:忽略自变量取值范围致顶点处取不到;水平宽×铅垂高公式中铅垂高符号处理错误;将军饮马对称点选错;未区分线段与水平/竖直距离的代数表达。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、利用二次函数求线段最值的问题
典例1(25-26九年级上·宁夏银川·期末)如图,抛物线与x轴相交于A,B两点,与y轴交于点C,其中点A的坐标为,且点在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点Q是线段上的动点,作直线轴于点D,交抛物线于点E,求线段长度的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次函数的综合题,待定系数法求解析式,二次函数的最值问题,利用数形结合思想解决问题是本题的关键.
(1)利用待定系数法求解抛物线的解析式即可;
(2)求出直线解析式为,设点,则点,根据二次函数的最值求法,可求的最大值.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴点,
设直线解析式为,
∵直线过点,,
∴,
解得,
∴直线解析式为,
设点,如图,
则点,
,
∵,
当时,有最大值,最大值为.
题型模版
1.特征:在坐标系中,动点在函数图象上,求线段长度(如两点间距离)的最大值或最小值。
2.方法:设动点坐标,用两点距离公式表示线段长度的平方,转化为二次函数,配方求顶点得最值。
变式1-1(25-26九年级下·广东惠州·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点,,且对称轴是直线.
(1)求直线的解析式;
(2)求抛物线的解析式;
(3)点是直线下方抛物线上的一动点,过点作轴,垂足为,交直线于点,过点作,垂足为.求的最大值及此时点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)的最大值是,此时的P点坐标是
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据题意可设抛物线的解析式为,再利用待定系数法求解即可;
(3)由题意证为等腰直角三角形,即得出.设点P的坐标为,则,从而可求出.再结合二次函数的性质可知:当时,有最大值是,此时最大,进而即可求解.
【详解】(1)解:设直线l的解析式为,
把A,B两点的坐标代入解析式,得,
解得:,
∴直线l的解析式为;
(2)解:设抛物线的解析式为,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴.
把A,B两点坐标代入解析式,得,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(3)解:∵,,
∴.
∵在中,
∴.
∵轴,,
∴.
在中,,,
∴,
∴.
在中,,,,
∴,
∴,
∴.
设点P的坐标为,则,
∴.
∵,
∴当时,有最大值是,此时最大,
∴,
当时,,
∴,
∴的最大值是,此时的P点坐标是.
变式1-2(25-26九年级上·福建漳州·阶段检测)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数表达式,并直接写出点C的坐标;
(2)若点P为抛物线上一动点(点P不与点A,B,C重合).设点P的横坐标为m.
①设抛物线上点P,C之间的部分(含P、C)为图象C,当图象C的最高点和最低点的纵坐标之差为8时,求m的值;
②如图2,点P在第四象限抛物线上,过点P作轴交直线于点E,求线段长的最大值;
【答案】(1),
(2)①或②
【分析】本题主要考查了二次函数图象和性质,待定系数法求函数表达式,利用二次函数求线段长度的最值,解一元二次方程,解题的关键是掌握二次函数的图象和性质.
(1)利用待定系数法求函数表达式即可,然后根据函数表达式确定抛物线与轴的交点坐标;
(2)①分两种情况进行讨论,根据最低点确定最高点的纵坐标,然后利用二次函数表达式进行求解即可;
②利用待定系数法求出直线的表达式,表示出点的坐标和线段的长度,最后利用二次函数的性质求出最值即可.
【详解】(1)解:将,代入得,
,解得
∴,
∴;
(2)解:①当点位于点左侧时,,
∴,
解得或(舍去);
由得,抛物线顶点坐标为,
当点位于点右侧时,,
∴,
解得或(舍去);
综上,或;
②设直线的表达式为,
将,代入得,
,解得,
∴,
根据题意得,,且,
∴,
∵该二次函数表达式中,
∴抛物线开口向下,顶点为最高点,顶点纵坐标为最大值,
此时,顶点横坐标为,符合取值范围,
∴当时,线段长取最大值,
为,
所以,线段长的最大值为.
变式1-3(25-26九年级下·河北·单元复习)已知二次函数的图象与x轴交于两点,与y轴交于点,顶点为D.如图,当时,
(1)求该二次函数的解析式;
(2)点P为第三象限内的抛物线上的一个动点,连接相交于点Q,求的最大值;
【答案】(1)
(2)最大值为;
【分析】本题主要考查了求二次函数解析式,二次函数综合,相似三角形的性质与判定,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出直线的解析式为,过点作轴,交于点,则,设,则,可得,证明,得到,即,据此可得答案.
【详解】(1)解:当时,点C的坐标为,
把点A,点B和点C的坐标代入二次函数的解析式得,
∴,
∴二次函数的解析式为;
(2)设直线的解析式为,
由题意可得,
解得,
直线的解析式为,
如图1所示,过点作轴,交于点,则,
设,则
,
∵,
∴,
,
,
∵
当时,有最大值,最大值为.
题型二、利用二次函数求线段和最值的问题
典例2(25-26九年级上·福建泉州·期末)抛物线经过、两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上且位于第一象限,连接、,若的面积为10,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点Q是抛物线的对称轴上一点,连接、,当最小时,求Q的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查待定系数法求二次函数解析式,三角形面积计算,利用轴对称求最短路径问题,掌握二次函数的图象与性质及轴对称的性质是解题的关键.
(1)利用待定系数法,将已知两点坐标代入抛物线解析式,解二元一次方程组即可求出解析式.
(2)先计算线段的长度,再根据三角形面积公式求出点的纵坐标,代入抛物线解析式求出横坐标,结合第一象限的条件确定点的坐标.
(3)根据抛物线的对称性可知点与点关于对称轴对称,将转化为,当、、三点共线时,最小,求出直线与对称轴的交点即为点的坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线经过、,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为
(2)解:∵,
∴
设点(,)
∵
∴,
解得
将代入,
得
整理得,
解得或
∵点在第一象限,
∴点的坐标为
(3)解:抛物线的对称轴为直线
∵点、关于直线对称
∴对于对称轴上任意一点,有
∴当、、三点共线时,的值最小,最小值为线段的长度
设直线的解析式为将、代入解析式
得
解得:
∴直线的解析式为
将代入,
得
∴点的坐标为
题型模版
1.特征:求两条或多条线段和的最小值,常含动点,需化曲为直或构造函数。
2.方法:将军饮马作对称化折线为直线;或用二次函数表示线段和,配方求顶点,注意取值范围。
变式2-1(25-26九年级上·青海海东·期末)如图,抛物线与轴交于两点(在的左侧),与轴交于点,过点的直线与轴交于点,与抛物线的另一个交点为,已知点为抛物线上一动点(不与重合).
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点在直线上方的抛物线上运动时,过点作轴交直线于点,作轴交直线于点,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的几何应用,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
()求出点坐标,再利用待定系数法解答即可求解;
()设点,可得,,即得,再根据二次函数的性质解答即可求解;
【详解】(1)解:∵直线过点,点在轴上,
,
又,
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,设点,
∵轴,轴,
∴,,
,,
,
∵点在直线上方的抛物线上运动,
,
∴当时,取得最大值,最大值为.
变式2-2(25-26九年级上·广西梧州·期末)如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,点为直线上方抛物线上一点(点不与点重合),过点作轴于点,交线段于点,设点的横坐标为.
(1)直接写出点的坐标为___________;点的坐标为___________;
(2)当时,求点的坐标;
(3)若点的横坐标为2,点是轴上的一个动点,连接,求的最小值及此时点的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)的最小值为,此时点G的坐标为
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质、一次函数的应用,解决本题的关键是掌握二次函数的图象和性质.
(1)求出点B,C的坐标,可求出直线的解析式,即可求解;
(2)证明为等腰直角三角形,可得,再由,可得,即可求解;
(3)作点B关于y轴的对称点F,连接交y轴于点G,则点G即为所求,此时,点,求出直线的解析式,即可求解.
【详解】(1)解:对于,
当时,,
当时,,
解得:,
∴点,
设直线的解析式为,
把点代入得∶
,解得:,
∴直线的解析式为,
∵点的横坐标为,轴,
∴点P的坐标为,点E的坐标为;
故答案为:,;
(2)解:由(1)得:,,,
∴为等腰直角三角形,
∵轴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∵点为直线上方抛物线上一点,
∴,
当时,
∴点的坐标为;
(3)解:如图,作点B关于y轴的对称点F,连接交y轴于点G,则点G即为所求,此时,点,
∵点的横坐标为2,
∴点,
∴,
即的最小值为;
设直线的解析式为,
把点,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴点G的坐标为,
综上所述,的最小值为,此时点G的坐标为.
变式2-3(2026·四川德阳·模拟预测)如图1,抛物线与轴交于两点,对称轴是直线 ,图象与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是抛物线位于第二象限图象上的一点,连接,当时,求点的坐标;
(3)如图2,点是线段上一动点,的坐标,连接,求的最小值.
【答案】(1);
(2)点的坐标为;
(3)3.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)当时,,利用待定系数法求得直线的解析式,联立求解即可;
(3)过点作于点,作于点,求得,得到,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵,对称轴是直线,
∴,,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,过点作平行线,交抛物线于点,此时,
令,
则,
∴,,
∵,
∴设直线的解析式为,
将代入得,,
解得,
∴直线的解析式为,
∵,
∴设直线的解析式为,
将代入得,,
解得,
∴设直线的解析式为,
联立解析式:,
解得:,,
∴点的坐标为;
(3)解:如图,过点作于点,作于点,
∵,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴的最小值为3.
题型三、利用二次函数求线段差最值的问题
典例3(2026·河南周口·模拟预测)已知抛物线经过和两点,其顶点为D.
(1)如图,当时,求抛物线的解析式.
(2)点E在y轴正半轴上,且到原点的距离为2,当最大时,求点D的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用交点式设抛物线解析式,代入点求出.
(2)利用抛物线的对称性可知对称轴上的点到、的距离相等,将转化为,利用三角形两边之差小于第三边,当、、三点共线时取得最大值,求出直线与对称轴的交点即可.
【详解】(1)解:抛物线经过和,
设抛物线的解析式为,
,即抛物线过点,
,
,
.
(2)解:点在轴正半轴上,且到原点的距离为,
,
抛物线经过和,
对称轴为直线,
点为抛物线的顶点,且在对称轴直线上,
又对称轴直线是线段的垂直平分线,
对称轴上的任意一点到、两点的距离相等,即,
,
在中,,
当且仅当、、三点共线,且点在线段上时,取得最大值,
设直线的解析式为,
,,
,解得,
直线的解析式为,
点在对称轴上,
,
.
题型模版
1.特征:求两条线段差的最大值,动点在函数图象上,常利用三角形三边关系或函数建模。
2.方法:作对称点转化为共线问题(差最大用三角形三边关系),或用坐标表示差为二次函数求最值。
变式3-1(2026·江苏宿迁·二模)抛物线经过点、、,已知,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是抛物线对称轴上一动点,求当取最大值时,点的坐标;
(3)如图2,将抛物线平移,使其顶点与原点重合,直线与抛物线相交于点、(点在左边),过点作轴平行线交抛物线于点,当发生改变时,请说明直线过定点,并求定点坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)过定点,且定点坐标为,见解析
【分析】(1)先根据点B坐标,点C坐标,利用待定系数法求解可得;
(2)连接,并延长交对称轴直线于点M,因为,所以当A,C,D三点共线时,取得最大值,且最大值为,求解即可;
(3)设,,得到是方程的两个根,所以;确定,设直线的解析式为,根据题意,得,得到直线的解析式为,当时,,故发生改变时,直线过定点,且定点坐标为.
【详解】(1)解:抛物线经过点、、,且,.
,
解得,
故抛物线解析式为;
(2)解:因为抛物线解析式为,
所以抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为;
令,得,
解得,,
故,
连接,并延长交对称轴直线于点M,
因为,
所以当A,C,D三点共线时,取得最大值,且最大值为,
故当点D与点M重合时,取得最大值,
设的解析式为,将点A的坐标代入得:,解得,
直线的解析式为.
当时,,
此时,
故点的坐标为;
(3)解:因为抛物线解析式为,
所以抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为;
因为抛物线平移,使其顶点与原点重合,
所以新抛物线的解析式为,
设,,
因为直线与抛物线相交于点、(点在左边),
所以是方程的两个根,
所以是方程的两个根,
所以;
因为过点作轴平行线交抛物线于点,
所以点P,点R关于y轴对称,
所以,
设直线的解析式为,
根据题意,得,
所以,
所以,
所以,
解得,
所以
,
∴直线的解析式为,
当时,,
故发生改变时,直线过定点,且定点坐标为.
变式3-2(2026·湖北襄阳·一模)在平面直角坐标系中,抛物线的图象经过两点,点P为第一象限抛物线上不与点B重合的一动点,作轴于点D,交直线于点C,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当点C为中点时,求m的值;
(3)令.
①求d关于m的函数解析式;
②当d随m的增大而减小时,请直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②或
【分析】本题考查了二次函数综合.
(1)用待定系数法即可解答;
(2)求出直线解析式,设,则, 根据轴于点D,点C为中点,列出等式,即可解答;
(3)①先求出抛物线与x轴正半轴的交点坐标,再进行分类讨论即可;②根据①中的解析式,结合二次函数的增减性进行分类讨论即可.
【详解】(1)解:把代入得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:设直线解析式为,
将点代入得:,
解得:,
∴直线解析式为,
设,则,
∵轴于点D,点C为中点,
∴,
解得:(负值舍去);
(3)解:①当时,
解得:(负值舍去),
∴抛物线交x轴正半轴于点,
设,则, ,
当时,,,
;
当时,,,
;
当时,,,
,
综上:;
②当时,,
开口向下,对称轴为直线,
∴当d随m的增大而减小;
当时,;
开口向上,对称轴为直线,
∴当d随m的增大而减小,不符合题意,舍去;
当时,,
开口向下,对称轴为直线,
∴当时,d随m的增大而减小.
综上:或.
题型四、利用二次函数求周长最值的问题
典例4(25-26九年级上·山东聊城·阶段检测)如图,抛物线交x轴于点,交y轴于点B,对称轴是直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)利用配方法写出二次函数的顶点坐标;
(3)点P是抛物线对称轴上的一个动点,是否存在点P,使的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】本题考查的是待定系数法求二次函数的解析式和最短路径问题,掌握待定系数法求解析式的一般步骤和轴对称的性质是解题的关键.
(1)根据抛物线经过点,对称轴是直线列出方程组,解方程组求出、的值即可;
(2)利用配方法,把抛物线解析式转化为顶点式即可;
(3)因为点与点关于对称,根据轴对称的性质,连接与直线交于点,则点即为所求,求出直线与直线的交点即可.
【详解】(1)解:由题意得,,
解得,,
抛物线的解析式为:;
(2)解:,
所以顶点坐标为;
(3)解:存在,
点与点关于直线对称,
连接与直线交于点,则点即为所求,
根据抛物线的对称性可知,点的坐标为,
与轴的交点为,
设直线的解析式为:,
,
解得,,,
直线的解析式为:,
则直线与直线的交点坐标为:
点的坐标为.
题型模版
1.特征:动点形成图形,求周长最大值或最小值,常需用函数表示各边之和。
2.方法:设动点坐标,用两点距离公式表示各边,建立周长的二次函数,配方求顶点最值,注意几何约束。
变式4-1(2026·浙江绍兴·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线(为常数)与轴正半轴交于点,与轴交于点,对称轴直线与轴交于点.点为抛物线上第一象限内的动点,设点的横坐标为.
(1)求的值.
(2)当时,记二次函数的最大值、最小值分别为,.若,求的值.
(3)过点分别作轴和对称轴的垂线,垂足分别为点,,当矩形的周长最大时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据对称轴公式,即可求解;
(2)先求得抛物线与轴的交点坐标,进而由,得出,分两种情况:①若,则,②若,则,分别求得,根据,列出一元二次方程,解方程,即可求解;
(3)由题意得,,设矩形的周长为L,分两种情况讨论,①点P在对称轴左侧时,②点P在对称轴右侧时,表示出,根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:由,得.
(2)由(1)得,令,得,,
所以.
分两种情况:
①若,则,
当时,;
当时,;
因为,所以,
解得(舍去),.
②若,则,当时,;因为,所以.
又因为当时,,所以该情况不存在满足条件的点P.
综上所述,
(3)由题意得,,设矩形的周长为L,则:
①点P在对称轴左侧时,如图,,
时L最大.
当L最大时,点.
②点P在对称轴右侧时,根据对称性得.
所以点P坐标为或.
变式4-2(25-26九年级上·江苏盐城·期末)如图1,抛物线交轴于点,点,交轴于点
(1)求抛物线的表达式及顶点坐标;
(2)当时,的取值范围为___________;(直接写出答案)
(3)点为对称轴上一点,当的周长最小时,求点的坐标;
(4)如图2,过原点作直线交抛物线于、两点,点的横坐标为,点的横坐标为,求证:是一个定值.
【答案】(1)抛物线的表达式为,顶点的坐标为;
(2)
(3)
(4)
解:设过原点O的直线为,
与抛物线联立,得,
整理得:,
∵过原点作直线交抛物线于、两点,点的横坐标为,点的横坐标为,
∴该方程的两个根即为M,N的横坐标m,n,
∴,
由于−3是与k无关的常数,
∴是一个定值.
【分析】(1)将A、B两点的坐标代入抛物线表达式中,求得待定系数,从而可得抛物线的表达式,再配方求得顶点坐标;
(2)根据自变量的范围,结合对称性求得函数值的范围;
(3)利用轴对称的性质,根据两点之间线段最短求得当的周长最小时,P点的坐标;
(4)设过原点O的直线为,与抛物线联立得到关于x的方程,再利用根与系数的关系求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线交轴于点,点,
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为,
,
∴抛物线的顶点坐标为;
(2)解:∵抛物线开口向下,对称轴在范围内,
∴在处取得最大值.
当时,;
当时,.
∴的最小值为0.
∴,
故答案为:;
(3)解:的周长.
其中的长度一定,
当最小时,的周长最小.
∴点A关于对称轴的对称点为,
∴.
∴只需在对称轴上找一点P,使最小.
当B,P,C三点共线时,最小,即为的长.
设直线的解析式为,
则,
∴,
∴直线的解析式为.
当时,,
∴;
(4)略
变式4-3(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图1在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于、两点,与y轴交于点C,顶点为点G,连接、,点P为直线上方抛物线上一动点,连接交于点M.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当的值最大时,求点P的坐标及的最大值;
(3)如图2,是此抛物线对称轴上长为2的一条动线段(点E在点F上方),连接、,当四边形周长取最小值时,直接写出点E的坐标.
【答案】(1)
(2)的最大值为,点P坐标为
(3)
【分析】(1)将,代入函数表达式,求出和的值;
(2)分别过点A、P作x轴的垂线,交直线于点、,设点P坐标为.根据二次函数的表达式求出点C坐标为,进而求出直线的函数表达式为.根据点A和点P的坐标,计算出点D坐标为,点H坐标为,因此,.由可得,则,使用配方法求出的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)过点F作的平行线,交轴于点,连接,,四边形中,和为固定长度,因此当最小时,四边形周长最小.通过轴对称的性质和平行四边形的性质可得,,当I、F、B三点共线时,取到最小值,计算出此时点E的坐标即可.
【详解】(1)解:将,代入,得,
,
解得,,
∴抛物线的函数表达式为.
(2)解:分别过点A、P作x轴的垂线,交直线于点、,设点P坐标为,
将,代入,得,
∴点C坐标为,
设直线的函数表达式为,
将,代入,得,
,
解得,,
∴直线的函数表达式为,
∵轴,
∴,
将代入,得,
∴点D坐标为,
∴,
∵轴,
∴,
∴点H坐标为,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
当时,取最大值,
此时点P坐标为,在直线上方,符合题意.
∴的最大值为,点P坐标为.
(3)解:如图,过点F作的平行线,交轴于点,连接,,
∵,,,
∴,,,
在直角中,,
四边形周长为,
∴当最小时,四边形周长最小,
∵点A和点B关于对称,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴点I的坐标为,
在直角中,,
∵,
∴当I、F、B三点共线时,取到最小值,此时四边形周长最小,
设直线的函数表达式为,
将,代入,得,
,
解得,,
∴直线的函数表达式为,
由抛物线对称轴公式可得,的对称轴为直线,
将,代入,得,
∴点F的坐标为,
∵线段在抛物线对称轴上,长度为2,且点E在点F上方,
∴点的坐标为,
∴当四边形周长取最小值时,点E的坐标为.
题型五、利用二次函数求面积最值的问题
典例5(2026·四川南充·一模)如图,经过,,的抛物线与y轴交于D,点E在第四象限抛物线上,点F在线段上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当与y轴平行且取最大值时,求点E的坐标;
(3)四边形的面积是否存在最大值?若存在,能否求出点E,F的坐标?若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)四边形的面积存在最大值,此时,此时F为上任意一点.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出直线的解析式,设出点E的坐标,则可表示出点F的坐标,再表示出的长,利用二次函数的性质求解即可;
(3)可证明,则为定值,则可证明当有最大值时,有最大值;根据,推出,仿照(2)求出取得最大值时点E的坐标即可得到答案.
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为,
由题意得,,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴;
设直线的解析式为,则,
解得,
∴直线的解析式为;
设,则,
∴
,
∵,
∴当时,有最大值,
此时,
∴;
(3)解:如图所示,连接,过点E作轴交于点H,
同理可得直线的解析式为,
由(2)得直线的解析式为,
∴,
∴点F到的距离为定值,
∴为定值,
∵,
∴当有最大值时,有最大值;
设,则,
∴
,
∴
,
∵
∴当时,有最大值,即此时有最大值,
由(2)可知,此时,
∴四边形的面积存在最大值,此时,此时F为上任意一点.
题型模版
1.特征:动点在函数图象上,求三角形或四边形面积的最大值或最小值,常选水平底或铅锤高。
2.方法:设动点坐标,用铅锤法或割补法表示面积,建立二次函数,配方求顶点最值并验证范围。
变式5-1(2026·四川成都·二模)如图,抛物线,是常数的顶点为,与轴交于,两点,,,点为线段上的动点且不与点,重合,过点作交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求面积的最大值,并求此时点的坐标;
(3)在(2)的条件下过点的直线与抛物线交于,两点,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)面积的最大值为,此时
(3)面积最小值为
【分析】(1)用待定系数法将,的坐标代入函数一般式中,即可求出函数的解析式;
(2)分别求出点坐标,直线,的解析式,的解析式为:,进而求出,的坐标以及的取值范围,由列出函数式求解即可;
(3)由(2)可得,设直线的解析式为,,联立直线和抛物线解析式,得出,根据得出关于的二次函数关系式,根据二次函数的性质,求得最小值,即可求解.
【详解】(1)解:点,,
点的坐标为,
将点,代入函数解析式中得:
,
解得:,,
抛物线的解析式为;
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为,
则点坐标为:,
由,
设直线的解析式为
解得:
直线的解析式为:,
由,
设直线的解析式为
解得:
直线的解析式为:,
,
设直线的解析式为:,与轴交点,
由解得:,
在线段上,
,
的取值范围为,
则
当时,即时,最大,最大值为.
(3)由(2)可得,
如图,设直线的解析式为,
设
∴
联立
即
∴
∴
∴当时,的最小值为
∴面积最小值为
变式5-2(2026·宁夏中卫·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点A,与y轴交于点C,点B在x轴正半轴上,抛物线经过A,B,C三点,顶点为D.
(1)点A的坐标____________,点C的坐标____________
(2)求抛物线的解析式及点B,D的坐标;
(3)探究在内部能否截出面积最大的矩形(顶点E在上,点F、G在上,点H在上)?若能,求出矩形面积的最大值;若不能,请说明理由.
【答案】(1),
(2),,
(3)能,矩形面积的最大值为
【分析】(1)将与分别代入,求出相应的y值,x值,即可解答;
(2)将,分别代入,得到抛物线的解析式为,令,求出,得到,再根据,得到顶点的坐标为,即可解答;
(3)先求出直线的解析式为,设,则点E的纵坐标为,得到,继而推导出,得到矩形的宽,设矩形面积为,则,再根据抛物线的性质求解即可.
【详解】(1)解:当时,,
∴点,
当时,,
解得,
∴点
(2)解∶将,分别代入代入,得∶,
解得∶
抛物线的解析式为.
令,得,即.
解得,
∴,
,
顶点的坐标为.
(3)解:能.理由如下:
设直线的解析式为.
将代入得:
解得
∴直线的解析式为.
由矩形的边在x轴上,E在上,H在上,如图
设,则点E的纵坐标为,
∵点E在直线上,
,
解得,
∵点H在直线上,且H的纵坐标也为,
,
解得,
∴矩形的宽,
设矩形面积为,则:
,抛物线开口向下,对称轴为
∴当时,S取得最大值,为
答:矩形面积的最大值为.
变式5-3(25-26九年级下·海南海口·阶段检测)如图,二次函数的图象经过点、点,经过的直线与y轴交于点C.
(1)求二次函数的表达式.
(2)点是在直线上方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.
①当时,求的值;
②连接,过点作轴于点,与交于点,连接.设四边形的面积为,求关于的函数表达式,并求出的最大值.
(3)将二次函数的图象向右平移个单位长度后,当时,若图象对应的函数最大值与最小值的差为,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2)①②,的最大值为
(3)或
【分析】(1)将、代入二次函数,列方程求解即可;
(2)①设直线的解析式为,将、代入,求出,从而得到,结合点横坐标为求出,根据即可求出的值;②先证明四边形为矩形,结合图形分析得到,,从而得到,即可解答;
(3)先根据原二次函数解析式,得到平移后新解析式为,对称轴为,根据对称轴的位置分情况讨论最大值和最小值即可解答.
【详解】(1)解:将、代入二次函数,
得,
解得,
二次函数的表达式为;
(2)设直线的解析式为,
将、代入,
得,
解得,
直线的解析式为,
令,得,
直线与轴交点的坐标为,,
①由题意,点的横坐标为,则点坐标为,点坐标为,
则,
,,
,即,
解得;
②如图,由①得,,,,
轴于点,交于点,
点坐标为,,
点在直线上方,
,
轴于点,
,
,
,
,
,
,
,
四边形为平行四边形,
轴,
四边形为矩形,
,
,
当时,取得最大值,最大值为;
(3)原二次函数,顶点为,开口向下,
将二次函数的图象向右平移个单位长度后,解析式变为:,
对称轴为,
当时,分情况讨论:
①当,即时,
最大值在处,此时,
最小值在处,此时,
最大值与最小值的差为,
则,解得,与矛盾,舍去;
②当,即时,
最大值在处,此时,
最小值在处,此时,
最大值与最小值的差为,
则,解得,与矛盾,舍去,
故;
当,即时,
最大值在处,此时,
最小值在处,此时,
最大值与最小值的差为,
则,解得,与矛盾,舍去,
故;
③当,即时,
最小值在处,此时,
最大值在处,此时,
最大值与最小值的差为,
则,解得,与矛盾,舍去;
综上所述,的值为或.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、解答题
1.(25-26九年级上·河南周口·期末)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象(记为)与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,二次函数的图象(记为)经过点A,C.直线与两个图象,分别交于点M,N,与x轴交于点P.
(1)求b,c的值;
(2)当点P在线段上时,求的最大值.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查了求二次函数的解析式,二次函数综合—线段问题,熟练掌握二次函数的性质是解此题的关键.
(1)先求出点、的坐标,再利用待定系数法计算即可得出结果;
(2)由(1)知的表达式为,结合题意可得,,其中,表示出,再由二次函数的性质即可得出结果.
【详解】(1)解:对于二次函数,当时,,
解得:,,
,,
当时,,
,
∵二次函数的图象经过点A,C.
∴,
解得;
(2)解:由(1)知的表达式为,
∵直线与x轴垂直,
,,其中,
,
,
∴当时,取得最大值.
2.(2026·河南周口·模拟预测)已知抛物线经过和两点,其顶点为D.
(1)如图,当时,求抛物线的解析式.
(2)点E在y轴正半轴上,且到原点的距离为2,当最大时,求点D的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用交点式设抛物线解析式,代入点求出.
(2)利用抛物线的对称性可知对称轴上的点到、的距离相等,将转化为,利用三角形两边之差小于第三边,当、、三点共线时取得最大值,求出直线与对称轴的交点即可.
【详解】(1)解:抛物线经过和,
设抛物线的解析式为,
,即抛物线过点,
,
,
.
(2)解:点在轴正半轴上,且到原点的距离为,
,
抛物线经过和,
对称轴为直线,
点为抛物线的顶点,且在对称轴直线上,
又对称轴直线是线段的垂直平分线,
对称轴上的任意一点到、两点的距离相等,即,
,
在中,,
当且仅当、、三点共线,且点在线段上时,取得最大值,
设直线的解析式为,
,,
,解得,
直线的解析式为,
点在对称轴上,
,
.
3.(25-26九年级上·云南曲靖·期末)如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是抛物线上一点,且,求点D的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点D坐标为或或
(3)存在,点P坐标为
【分析】本题考查了二次函数综合——面积问题和周长问题,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设点D坐标为,求得,可得,即,解方程即可得答案;
(3)连接,,利用抛物线点对称性可知当点B、P、C三点共线时,此时的周长最小,然后利用待定系数法求得直线的解析式,即可解答.
【详解】(1)解:将,代入得:
,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:设点D坐标为,
∵,
∴,
∴,
即
∴或,
解得:,此时;
解得:,此时或
∴点D坐标为或或;
(3)解:存在,
如图所示,连接,,
∵点A、B关于抛物线对称轴对称,
∴,
∴的周长,
即当点B、P、C三点共线时,此时的周长最小,
对于,令,则,
∴,
设直线解析式为,将,代入得:
,
解得,
∴直线的解析式为,
∵,
∴该抛物线的对称轴为直线,
∴对于,当时,,
∴点P坐标为.
4.(25-26九年级上·天津东丽·期末)已知:二次函数的图象与x轴交于A,B两点,其中A点坐标为,与y轴交于点C,点在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上有一点P,使周长最小,求P点坐标;
(3)Q为直线下方抛物线上一点,求面积的最大值;
【答案】(1)
(2)点P
(3)
【分析】本题考查二次函数的图象和性质.
(1)由待定系数法即可求解;
(2)点D关于抛物线的对称轴的对称点为点C,连接交抛物线对称轴于点P,则点P为所求点,然后求出点P的坐标即可;
(3)过点Q作轴交于点H,求出直线的表达式为:,设点,则点,根据表示出三角形的面积,然后求出最大值即可.
【详解】(1)解:把,代入,
∴,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:把代入得:,
∴,
∵,
∴点D关于抛物线的对称轴的对称点为点C,连接交抛物线对称轴于点P,连接,如图所示:
则,
∴,
∵两点之间线段最短,
∴此时最小,即最小,
∵为定值,
∴此时的周长最小,
则点P为所求点,
设直线的函数表达式为,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的表达式为:,
抛物线的对称轴为直线,
把代入得,,
即点;
(3)解:过点Q作轴交于点H,如图所示:
令,
解得:,,
∴点,
设直线的解析式为,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的表达式为:,
设点,则点,
则,
则
,
∵,
∴当时,面积的最大值为.
5.(25-26九年级上·广东惠州·期中)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,已知点A的坐标是,抛物线的对称轴是直线.
(1)直接写出点B的坐标.
(2)在对称轴上找一点P,使的值最小,求点P的坐标和的最小值.
(3)第一象限内的抛物线上有一动点M,过点M作轴,垂足为N,连接交于点Q.依题意补全图形,当的最大值时,求点M的坐标
【答案】(1)
(2)点,的最小值为.
(3)
【分析】本题主要考查二次函数的综合应用、求出函数解析式、二次函数的性质等知识点,掌握二次函数的对称性以及数形结合的思想是解题的关键.
(1)根据抛物线的对称性求解即可;
(2)根据抛物线的对称性得到,得到当三点共线时,的值最小,且为的长,求出直线的解析式,其与对称轴的交点即为点P的坐标,两点间的距离公式求出的长,即为的最小值;
(3)先根据题意补全图形,设,则,,将的最大值转化为二次函数求最值,即可得解.
【详解】(1)解:∵点关于对称轴的对称点为点B,对称轴为直线,
∴点B为.
(2)解:∵抛物线与y轴交于点C,
∴,
如图:连接交对称轴于点P,连接,
∵点A关于对称轴的对称点为点B,
∴,
∴,
∴当三点共线时,的值最小,且为的长,
∵,
∴;
设直线的解析式为:,
则:,解得:,
∴直线的解析式为:,
∵点P在抛物线的对称轴上,
∴;
∴点,的最小值为.
(3)解:如图:过点M作轴,垂足为N,连接交于点Q.
∵,
∴设抛物线的解析式为:,
∵,
∴,解得:,
∴,
设,则,
由(2)知:直线:,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当时,有最大值,此时.
6.(2026·江苏镇江·二模)如图,二次函数的图象与轴交于、两点(在的左侧),与轴交于点,点在抛物线上,连接、.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点在第一象限,连接交于点.记的面积为,的面积为.当时,则点的横坐标的取值范围是______;
(3)如图2,直线交抛物线于另一点.
①若点、点的横坐标分别是、,则______;
②连接、,记的面积为,求的最小值.
【答案】(1);
(2)
(3)①;②的最小值为8.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)由,得到,得到,,由题意得,据此求解即可;
(3)①联立得,利用根与系数的关系即可求得;
②求得,利用不等式的性质求解即可.
【详解】(1)解:由题意,抛物线经过点和,
将代入,得,
将代入,得:
,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:先求解抛物线与x轴的另一个交点A,
令,即,
解得或,
结合A在B左侧得;
∵,
∴,
∴,
∵点的横坐标为,
∴点的坐标为,
∴,
∵,
∴,整理得,
∵点在第一象限,
∴;
(3)解:设直线的解析式为,
联立直线与抛物线方程得,,
整理得:,
该方程的两个根为点P、Q的横坐标m、n,
由一元二次方程根与系数的关系得;
②∵点,,
∴,
∵,
∴m、n异号,设,则,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴(当且仅当,即时取等号),
∴,
答:的最小值为8.
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