内容正文:
第26章 二次函数专题练
专题1 二次函数与特殊三角形
类型一 二次函数与等腰三角形
1.抛物线 与x轴交于A,B两点(点A在点B 左侧),与y轴交于点C,在 y轴上找一点P,使得△PAC是以AC 为腰的等腰三角形,则点 P 的坐标为 .
2.已知抛物线 与直线y=-x+3相交于A,B两点,在抛物线的对称轴上找一点Q,使△ABQ是等腰三角形,则点 Q的坐标为 .
3.(2025·宿迁模拟)如图,抛物线 与x轴交于点A(1,0)和B(3,0),与 y轴交于点C,D是抛物线的顶点,对称轴与x轴交于点E.
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)如图①,在抛物线的对称轴DE上求作一点M,使△AMC的周长最小,并求出点M的坐标和周长的最小值.
(3)如图②,P是x轴上的动点,过点 P 作x轴的垂线分别交抛物线和直线BC 于点F,G.设点P 的横坐标为m,是否存在点 P,使△FCG是以FG为腰的等腰三角形?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.
类型二 二次函数与直角三角形
4.抛物线 与x轴交于A,B两点(点A在点B 左侧),与y轴交于点C.在坐标轴上存在点 N,使得△BCN为直角三角形,则点 N的坐标为 .
5.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线 的顶点为 P.直线l过点M(0,m)(m≥-3),且平行于x轴,与抛物线L₁交于A,B两点(点B在点A 的右侧).将抛物线L₁沿直线l翻折得到抛物线L₂,抛物线L₂交y轴于点C,顶点为D.连接BC,CD,DB,若△BCD为直角三角形,求此时L₂所对应的函数解析式.
类型三 二次函数与等腰直角三角形
6.抛物线 与x轴交于A(1,0),B两点,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'恰好落在此抛物线上,则点 P 的坐标为 .
7.如图,抛物线 交x轴于A,B两点,交y轴于点C.直线y= kx-5经过B,C两点,若点 A(1,0),B(-5,0),P是抛物线上的一个动点(不与点A,B重合).
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)过点 P作直线PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E,当PE=3ED时,求点 P 的坐标.
(3)若F是直线BC上的一个动点,请判断在点 B右侧的抛物线上是否存在点 P,使△AFP是以PF 为斜边的等腰直角三角形.若存在,请直接写出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.
专题2 二次函数与特殊四边形
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线 与直线y=x-3交于A,B两点,抛物线的顶点为C.设直线AB与抛物线的对称轴交于点E,在射线 EB上存在一点M,过点M作x轴的垂线交抛物线于点 N,若点 M,N,C,E是平行四边形的四个顶点,则点 M的坐标为 .
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 经过x轴上的点A,直线AB 与抛物线在第一象限交于点B(2,6).若以点A,O,B,N为顶点的四边形是平行四边形,则点 N的坐标是 ”
3.如图,二次函数 的图象经过B(0,4),C(4,0)两点,顶点为 D.在直线CD上有点E,作EF⊥x轴于点 F,当以点O,B,E,F为顶点的四边形是矩形时,点E的坐标为 .
4.如图,抛物线 交x轴于A,B两点(点A在点B 的左侧),交y轴于点C,直线y=x-5 经过点B,C.过点A 的直线交直线BC于点M.当AM⊥BC时,过抛物线上一动点 P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,则点 P 的横坐标为 .
5.(2025·金湖模拟)如图,在平面直角坐标系中,二次函数 的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,3),点A 在原点的左侧,点B的坐标为(3,0),P 是抛物线上一个动点,且在直线 BC 的上方.
(1)求这个二次函数的解析式.
(2)连接PO,PC,并把△POC沿CO 翻折,得到四边形 POP'C,那么是否存在点 P,使四边形POP'C为菱形?若存在,请求出此时点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(2025·博山区模拟)如图,抛物线 与x轴交于点A(3,0),B(1,0),与y轴交于点C,且OA=OC.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图,在直线AC上方的抛物线上存在一点M,使得 求出点 M 的坐标;
(3)若P 是该抛物线上位于直线AC 下方的一动点,从点C沿抛物线向点A 运动(点P 与点A不重合),点D在抛物线的对称轴上,Q是平面内任意一点,当B,P,D,Q四点构成的四边形为正方形时,请直接写出点 Q的坐标.
7.(2025·崇川区期末)已知二次函数 (m为常数,且:m≠0).
(1)当m=1时,求该二次函数的图象的顶点坐标;
(2)直线y=2x+b与该二次函数的图象交于 两点,若当m>0时,有 求b的取值范围;
(3)顺次连接A(-2,0),B(8,0),C(8,12),D(-2,12),D(-2,12),,得到矩形ABCD,若该二次函数的图象与矩形ABCD有三个公共点,请直接写出m的取值范围.
专题3 二次函数与几何变换
类型一 二次函数与平移
1.(2025·平谷区期末)在平面直角坐标系中,将抛物线 先向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度后所得到的抛物线的函数解析式为 ( )
A. B.
C. D.
2.(2025·西城区期末)将抛物线 平移得到抛物线 下列平移过程正确的是 ( )
A.向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
B.向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
C.向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
D.向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
3.(2025·新吴区二模)在平面直角坐标系中,将抛物线 向上(下)或向左(右)平移a个单位长度,使平移后的抛物线恰好经过原点,则|a|的最小值为 ( )
A. B.
C. D.4
4.(2025·惠州模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 经过平移得到抛物线 其对称轴与两段抛物线所围成的阴影部分的面积为 .
类型二 二次函数与轴对称
5.抛物线 关于x轴对称的抛物线的函数解析式是 ( )
A. B.
C. D.
6.(2025·连云港模拟)已知抛物线 与抛物线 关于直线x=—1对称,当—6≤x≤—3时,抛物线 的最大值为 ( )
A.6 B.12 C.21 D.42
7.已知二次函数y=m(x-1)(x-4)的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),顶点为C,将该二次函数的图象关于x轴翻折,所得图象的顶点为 D.若四边形ACBD为正方形,则m的值为 .
8.在平面直角坐标系xOy中,以A为顶点的抛物线 与直线 y=k(x+1)有两个公共点M,N,其中,点M在x轴上.直线y=k(x+1)与y轴交于点B,点 B关于点A 的对称点为C.
(1)用含k的式子分别表示点B,N的坐标:B ,N ;
(2)如图,当k>0时,连接CM,CN.求证:CO平分∠MCN;
(3)若函数 的图象记为W₁,将W₁沿直线x=k翻折后的图象记为W₂,当W₁,W₂两部分组成的图象与线段MB恰有一个公共点时,请确定k的取值范围.
类型三 二次函数与旋转
9.将抛物线y=(x-3)(x-5)先绕原点O旋转 ,再向右平移2个单位长度,所得抛物线的函数解析式为 ( )
A. B. C. D.
10.如图①,抛物线的顶点坐标为(0,1)且经过点A(1,2),直线 经过点 与y轴的交点为C.
(1)求抛物线的函数解析式及n的值;
(2)将直线 BC绕原点O逆时针旋转45°,求旋转后直线的函数解析式;
(3)如图②,将抛物线绕原点O顺时针旋转45°得到新抛物线,新抛物线与直线BC交于点M,N,点M在点 N 的上方,求点 N的坐标.
专题1 二次函数与特殊三角形
或(0,2)
或(1,1)
3.解:(1)已知抛物线 与x轴交于点A(1,0)和B(3,0),
解得
∴抛物线的函数解析式为
(2)如答图,连接BC交DE 于点 M,此时MA+MC的值最小,
又∵AC的长是定值,所以此时△AMC的周长最小.
在 中,令x=0,则y=-3,
∴C(0,-3),∴OB=OC=3,OA=1,
∴此时△AMC的周长为AC+AM+MC=AC+BC=
抛物线的对称轴为直线
由 B(3,0),C(0,-3),得直线 BC的函数解析式为y=x-3,
当x=2时,y=2-3=-1,∴M(2,-1).
(3)存在点 P,使△FCG是以FG 为腰的等腰三角形.
∵点P 的横坐标为m,
∴点. 点G(m,m-3),
则
当FG=FC时,则( 解得m=0(舍去)或m=4;
当FG=CG时,则(
解得m=0(舍去)或
综上,存在点 P,使△FCG是以FG为腰的等腰三角形,m=4或: 或
4.(-5,0)或(0,-5)或(0,0)
5.解:由题意知抛物线L₁的顶点P(1,-4)与L₂的顶点 D关于直线y=m对称,
∴D(1,2m+4),抛物线 ∴C(0,2m+3).
①当∠BCD=90°时,如答图①,过点 D作DN⊥y轴于点 N.
∵D(1,2m+4),∴N(0,2m+4).
∵C(0,2m+3),∴DN=NC=1,∴∠DCN=45°.
∵∠BCD=90°,∴∠BCE=45°.
∵当m=-3时,点C,E重合,此种情况不满足题意,∴m≠-3.
∵直线l∥x轴,∴∠BEC=90°,
∴∠CBE=∠BCE=45°,
∴BE=CE=(2m+3)-m=m+3,∴B(m+3,m).
∵点B在抛物线y=x²-2x-3上,
∴m=0或m=-3(舍去),
②当∠BDC=90°时,如答图②,过点 D作DN⊥y轴于点N,过点 B作BT⊥ND交ND的延长线于点 T.
同理BT=DT,∵D(1,2m+4),
∴B(m+5,m).
∵点B在抛物线 上,
解得m=-3或m=-4,
∵m≥-3,∴m=-3,此时,B(2,-3),C(0,-3),符合题意,
③易知,当∠DBC=90°时,此种情况不存在.
综上所述,L₂所对应的函数解析式为 或
6.(-1,1)或(-1,-2)
7.解:(1)∵抛物线 交x轴于A(1,0),B(-5,0)两点,
解得
中,当x=0时,y=-5,∴C(0,-5).设直线 BC的函数解析式为y=kx-5,
∵B(-5,0),∴-5k-5=0,
∴k=-1,∴y=-x-5.
设 则E(x,-x-5),
当x<-5时, DE=-x-5,
∵PE=3ED,
解得x=-3或x=-5,都不合题意,∴点 P 不存在.
当-5<x<0时, 5x,DE=x+5,
解得x=-3或x=-5(舍去),
当0<x<1时,PE<DE,点 P 不存在;
当x>1时, DE=x+5,∴x²+5x=3(x+5),
解得x=3或x=-5(舍去),
故点 P的坐标为(-3,-8)或(3,16).
(3)存在.如答图①,分别过点 F,P 作FG⊥x轴于点 G,PH⊥x轴于点 H,
则∠AGF=∠AHP=90°.
∵△AFP 是以PF 为斜边的等腰直角三角形,
∴AF=AP,∠PAF=90°,
∴∠FAG+∠PAH=∠APH+∠PAH=90°,
∴∠FAG=∠APH,∴△AFG≌△PAH(AAS),
∴AH=FG,PH=AG.
设 当-5<m<1时,AH=1-m,PH=-m²-4m+5,
∴FG=1-m,∴-x-5=1-m,
∴x=m-6,∴F(m-6,1-m),
∴AG=1-(m-6)=7-m,
解得m=-1或m=-2,
∴点 P 的坐标为(-1,-8)或(-2,-9);
如答图②,当m>1时,AH=m-1,PH=m²+4m-5,
∴FG=m-1,∴-x-5=m-1,
∴x=-m-4,∴F(-m-4,m-1),
∴AG=1-(-m-4)=m+5,
解得m=2或m=-5(舍去),
∴点 P 的坐标为(2,7).
综上,点 P 的坐标为(-1,-8)或(-2,-9)或(2,7).
专题2 二次函数与特殊四边形
1.(2,-1)或
2.(6,6)或(-2,6)或(-6,-6) 3.(\frac{4}{3},4)
4.4 或 或
5.解:(1)把B(3,0),C(0,3)代入. 得 解得
∴二次函数的解析式为
(2)存在点 P,使四边形 POP'C 为菱形,设 ,若四边形POP'C 是菱形,则.PC=PO,如答图,连接PP'交CO于点E,则PE ⊥CO,
解得 (不合题意,舍去),∴点P的坐标为
6.解:(1)∵A(3,0),OA=OC,∴C(0,3),将A(3,0),B(1,0),C(0,3)代入 得 解得
∴抛物线的函数解析式为
(2)设直线AC的函数解析式为.y= mx+n,
将点A,C的坐标分别代入,得
解得
∴直线AC的函数解析式为y=-x+3.
如答图①,过点M作MN∥y轴,交AC于点N,设
则N(a,-a+3),
即
解得a=4或a=-1,
∴点 M的坐标为(4,3)或(-1,8).
∴抛物线的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,-1).
如答图②,过点 P 作PG⊥对称轴于点G,作PF⊥x轴于点F,过点 Q作QJ⊥x轴于点J,
∴∠PFB=∠PGD=90°=∠FPG.
设. D(2,t),
∵四边形 PBQD是正方形,
∴∠BPD=90°,PB=PD,
∴∠BPF=90°-∠BPG=∠GPD.
在△DPG和△BPF中,
∴△DPG≌△BPF(AAS),∴DG=BF,PG=PF,
解得 (舍去),
同理可得
如
答图③,过点 P作PF⊥x轴于点F,PG⊥对称轴于点G,过点 Q作QJ⊥x轴于点J,
同理可得△PBF≌△PDG,
∴PF=PG,BF=DG,
解得 (舍去)或
同理可得
如答图④,当P 为抛物线的顶点(2,-1),点Q,A重合时,记对称轴与x轴的交点为 H,
此时D(2,1),Q(3,0),
∴HB=HQ=HP=HD,且DP⊥AB,
此时四边形 PBDQ是正方形,∴Q(3,0);
如答图⑤,当P 为抛物线的顶点(2,-1),D为对称轴与x轴的交点,
此时,D(2,0),P(2,-1),∴Q(1,-1);
如答图⑥,过点 P作PF⊥x轴于点 F,易证△PFB≌△BED,∴PF=BE,
解得 或x=2+(舍去),
易得
如答图⑦,过点 P 作 PG⊥对称轴于点 G,过点 B 作BF⊥PG交GP 的延长线于点F,易证△BFP≌△PGD,
∴PF=DG,BF=PG,
解得 或 (舍去),
易得
综上 所 述,点Q 的 坐 标为 或 或(3,0)或(1,-1)或( 或
7.解:(1)当m=1时, ∴该二次函数的图象的顶点坐标为(-2,0).
(2)联立,得 整理,得 则
∵m>0,∴b>4.
∴抛物线的顶点坐标为 当m>0时,
当x=-2时,
∴抛物线 始终经过点A(-2,0).
当 即m=1时
此时,抛物线的顶点坐标为(-2,0),抛物线与矩形ABCD有2个公共点,如答图①,
当0<m<1时,该抛物线与矩形ABCD有2个公共点,如答图②;
当m>1时,抛物线 与矩形ABCD恰好有3个公共点,如答图③.
当m<0时,当抛物线 经过点C(8,12)时, 解得m=
此时抛物线 与矩形 ABCD恰好有3个公共点,如答图④;
当 时,
当 时,抛物线过点(8,30\sqrt{3}-40),
此时抛物线 与矩形ABCD恰好有3个公共点,如答图⑤,
当 时,抛物线过点 此时抛物线与矩形ABCD有2个交点,不符合题意,舍去.
综上所述,该二次函数的图象与矩形ABCD有三个公共点时,m的取值范围为m>1或 或 m=
专题3 二次函数与几何变换
1. D 2. D 3. C 4.4 5. D 6. A
8.(1)(0,k)
(2)证明:设抛物线与x轴的另一交点为D.
由 解得
∴抛物线与x轴的交点为M(-1,0),D(1,0),
∴CM=CD.
∵CO⊥MD,∴∠MCO=∠DCO.
由(1)得B(0,k),N(k+1,k²+2k),
∵点B关于点A 的对称点为C,A(0,-1),
∴C(0,-2-k).
设直线CN的函数解析式为y= mx-2-k,
∴m(k+1)=(k+1)(k+2).
∵k>0,∴k+1>0,∴m=k+2,
故直线CN的函数解析式为y=(k+2)x-(k+2)=(k+2)(x-1),
∴不论k为何值,直线CN过定点(1,0),
∴点 D(1,0)在直线CN上,∴CO平分.MCN.
(3)解:设图象W₁上的任意一点 点 P 在图象W₂上的对应点Q(m,n).
根据题意,得 解得a=2k-m,
即图象W₂的函数解析式为y=(2k-x)²-1.
当k≥0时,若图象 W₂经过点B,如答图①,则W₁,W₂两部分组成的图象与线段MB 有唯一交点,
∴点B(0,k)满足
解得 或 (舍去);
若图象W₂经过点M,如答图②,则W₁,W₂两部分组成的图象与线段MB有唯一交点,
∴M(-1,0)满足
解得k=0或k=-1(舍去),
当k<0时,若-1<k<0,则W₁,W₂两部分组成的图象与线段 MB 没有交点,不符合题意;
如答图③,若k=-1,则W₁,W₂两部分组成的图象与线段MB有M,B两个交点,不符合题意;
若-2<k<-1,则图象W₁与线段MB有两个交点,不符合题意;
如答图④,若k≤-2,则图象 W₁与线段MB有一个交点,联立 得 由△>0,知k≠-2,∴k<-2.
综上所述,k的取值范围是k<-2或
9. A
10.解:(1)设抛物线的函数解析式为 将A(1,2)代入,得2=a+1,解得a=1,故抛物线的函数解析式为
将 代入 得
(2)由(1)知点 B的横坐标和纵坐标相同,BO=4,故点 B绕点O逆时针旋转45°落在y轴上,且对应点为B'(0,4).
同理点 绕点O逆时针旋转45°,对应点为C'(4,-4).
设直线B'C'的函数解析式为y= kx+b,
则 解得 故旋转后直线的函数解析式为 y=-2x+4.
(3)如答图,作直线y=-2x+4交抛物线于点 N',
则抛物线 和直线y=-2x+4绕原点O顺时针旋转45°得到新曲线和直线
联立
解得 或 (舍去),故点 N'(1,2).
设点 由题意,得(ON=ON',
即
解得 (不合题意的值已舍去),故点 N的坐标为
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