专题07 二次函数常考几何问题重难点题型专训(10大题型+自我检测)-2026-2027学年人教版九年级数学上册重难点专题提升精讲精练

2026-09-21
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摘要:

**基本信息** 聚焦二次函数与几何综合,以10大题型构建从基础到复杂的训练体系,通过典例与变式强化几何直观与推理能力 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |面积问题|1例+2变式|动点面积计算、面积最值|二次函数图象性质与几何图形面积公式结合| |平移/旋转/翻折问题|各1例+2变式|图象变换后解析式及交点|几何变换性质与函数表达式的动态关联| |倍角/45°角问题|各1例+2变式|角度条件转化为坐标关系|三角函数与方程思想解决几何条件| |线段交点/最值/存在性/新定义问题|各1例+2变式|交点个数判断、动态最值、创新概念|从代数计算到逻辑推理,形成完整知识链|

内容正文:

专题07 二次函数常考几何模型重难点题型专训 (10大题型+自我检测) 目录 几何模型・开拓思维 题型一、二次函数的面积问题 1 题型二、二次函数的平移问题 2 题型三、二次函数的倍角问题 3 题型四、二次函数的45°角问题 5 题型五、二次函数的旋转问题 6 题型六、二次函数的翻折问题 8 题型七、二次函数与线段交点问题 9 题型八、二次函数的最值问题 10 题型九、二次函数的存在性问题 11 题型十、二次函数的新定义问题 12 【基础题型一 二次函数的面积问题】 【例1】(26-27九年级上·福建莆田·阶段检测)已知抛物线 的顶点为,与x轴交于A,B两点(A在B左边) . (1)直接写出抛物线解析式; (2)如图(1),点E是抛物线上的动点,连接,直线交直线于点F.设点E的横坐标为m. ①求直线的解析式(用含m的代数式表示); ②若的面积等于2时,求m的值. (3)如图(2),P,Q为y轴上的两个关于原点对称的动点,射线,分别与抛物线交于M,N两点,求的值. 【答案】(1) (2)①;②m值为0和3 (3) 【分析】(1)利用抛物线的顶点坐标设出顶点式方程,化为一般式比较求出系数、,最后验证条件即可; (2)①先令 求出点 的坐标,再设出点 的坐标,利用待定系数法列出关于 、 的方程组,消元求解即可得到直线 的解析式; ②引入直线 并求出其与直线 的交点,将 的面积转化为 与 的面积之和或之差,结合三角形面积公式列出关于 的绝对值方程,最后分类讨论解方程即可. (3)通过设出点的坐标,利用待定系数法求出直线的解析式,进而联立抛物线方程,借助韦达定理求出交点的坐标.再表示出和的长度,作比即可求出定值. 【详解】(1)解:抛物线 的顶点为, 抛物线的顶点式为, 化简得, 则,,符合题意, 抛物线解析式为 (2)解:令,可得, 解得或, 抛物线与x轴交于A,B两点,且A在B左边, , ①点E的横坐标为m,点E是抛物线上的动点, 点坐标为, 设直线解析式为, 将,代入, 可得, 两式相减得, 由于E不与A重合,, . 直线的解析式为. ②如图,直线与直线交点,与直线交于点, 将代入直线:, 可得, 点坐标为, 设直线解析式为, 将,代入, 可得, 两式相减得, 由于E不与D重合,, . 直线的解析式为. 点坐标为, 如图,当在右侧时, , 如图,当在左侧时, , , 化简可得,即, 当时,,解得或, 当时,,此时方程无实数解, 综上,若的面积等于2时,m值为0和3. (3)设点,由P、Q关于原点对称得,, 设直线解析式为, 将,代入, 可得, . 直线的解析式为. 联立抛物线解析式,, 可得, 由韦达定理得, M点的横坐标为, 将代入,. M点的坐标为, 同理可得,直线的解析式为, 点的坐标为. , , . 【变式1】(25-26九年级上·安徽合肥·期中)如图,抛物线的图象与轴交于点,与轴的负半轴交于点,点坐标为. (1)求抛物线的表达式. (2)若为抛物线上线段上方一点,过作,垂足为,求的最大值. (3)在(2)的条件下,当的面积最大时,将抛物线沿水平方向平移得到抛物线,抛物线的顶点为,且的面积等于的面积,直接写出的坐标. 【答案】(1) (2)的最大值为 (3)或 【分析】(1)将点坐标代入即可得解; (2)过点作轴,交于点,交轴于点, 易得为等腰直角三角形,,进而设参表示出即可; (3)先求出面积最大值时点的坐标,由平移可知,分类讨论,当向左平移时,直线,据此求出直线解析式,即可得点坐标;当向右平移时,则与第一种情况的直线关于直线对称,据此求解即可. 【详解】(1)解:将点代入抛物线,得, 解得, ∴抛物线的表达式为:; (2)解:设直线的解析式为, 将点、代入得, ,解得, ∴直线的解析式为, 如图,过点作轴,交于点,交轴于点, 设点,则, ∴, ∵, ∴, ∵轴, ∴, ∴为等腰直角三角形, ∴, ∵, ∴当时,取最大值,最大值为; (3)解:由(2)可知, ∴. ∵, ∴当时,的面积的最大值为, 此时; 当抛物线向左平移,即点在直线上方时, , , 如图,过点作, 由(2)知直线解析式为,则可设直线的解析式为, 将点代入,得,解得, ∴直线的解析式为. ∵, ∴其顶点为, ∵抛物线沿水平方向平移得到抛物线, , 令,解得, , 当抛物线向右平移,即点在直线下方时, 此时过与的平行线与轴交点记为点,则与第一种情况的直线关于直线对称,此时点与第一种情况的直线与轴交点关于点对称, , 则直线解析式为. , ,解得, . 综上,或. 【变式2】(2026·辽宁沈阳·模拟预测)如图,抛物线 经过,两点,直线与抛物线交于点. (1)求抛物线的解析式及值. (2)与关于直线对称,求的坐标. (3)抛物线上是否存在点与点不重合,使得 的面积恰好等于的面积?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)该抛物线的解析式为 ,的值是 (2) (3)存在,点的坐标为或 【分析】(1)将,代入 ,由待定系数法可得抛物线的表达式为 ;把代入 即得; (2)由,,,可得,从而可证明,即知关于的对称点在 轴上,根据即得 ; (3)分两种情况:当点在右侧的抛物线上时,分别求出直线、的解析式,联立方程组求得点的坐标;当点在左侧的抛物线上时,可得. 【详解】(1)解:将,代入 得: , 解得:, 该抛物线的解析式为 ; 把代入 得: , 故该抛物线的解析式为 ,的值是. (2)解:如图,,,, ,,轴, ,, , , ∴与关于直线对称, 关于的对称点在 轴上,, ∴ ; (3)存在. 当点在右侧的抛物线上时,如图 由(2)知: ,、, 设直线的解析式为, 则, 解得:, 直线的解析式为, 的面积等于的面积, ∴ 设直线的解析式为,把代入得: , 解得:, 直线的解析式为, 由 , 解得:或, ; 当点在左侧的抛物线上时, ∵ 点与点重合,即, 综上,点的坐标为或. 【基础题型二 二次函数的平移问题】 【例2】(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)综合与探究 如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,作直线,,点为第一象限内抛物线上的动点,过点作轴,垂足为,交直线于点. (1)求抛物线的解析式; (2)求的最大值及最大时点的坐标; (3)如图2,若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,则点的坐标为 ; (4)当最大时,作直线,若点为直线上的一个动点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到,取的中点,过点作,垂足为,连接,,则的最小值为 . 【答案】(1) (2)的最大值为2,此时点的坐标为 (3)或 (4) 【分析】(1)利用待定系数法求解即可; (2)设点,求得直线的解析式为,则可得,利用二次函数的性质求解即可; (3)先求得平移后的新抛物线的解析式,分两种情况讨论点位置:当在轴上方时,由得,联立直线与抛物线求交点得;当在轴下方时,由角度关系得,列方程解得; (4)由(2)知,,,直线的解析式为,设,则,求得直线的解析式为,设,易得与x轴所形成的锐角为,进而得到,则,设,,问题转化为求直线上的点F到点和点的距离和的最小值,求出点G关于直线的对称点,则的最小值为的长度,利用两点间距离公式求得即可求解. 【详解】(1)解:将,代入抛物线的解析式,得 ,解得. 抛物线的解析式为; (2)解:设点, 当时,. . 设直线的解析式为, , ∴,则, ∴直线的解析式为, 轴,. , , ∴当时,的值最大,最大值为2,此时点P的坐标为; (3)解:对于,当时,,则, ∵,, ∴将抛物线沿射线方向平移个单位长度,相当于将抛物线先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到新抛物线, ∴新抛物线的解析式为, 分两种情况: 当点Q在x轴上方时,如图, 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, ∴直线的解析式为, 联立方程组,解得或(舍去), ∴; 当点Q在x轴下方时,如图,过作轴, 设,则, ∵,, ∴,又, ∴, ∴, ∴,整理得, 解得或(舍去) ∴, ∴, 综上,满足条件的Q的坐标为或; (4)解:如图,作轴,轴 由(2)知,,,直线的解析式为, , ,且, 在和中,, , , 设,则, 是的中点, ∴ ∵,, 为等腰直角三角形, , 设直线的解析式为, 代入,得, 直线的解析式为, ∵于F, ∴设,且与x轴所形成的锐角为, 如图,分别过点N、点F作x轴、y轴的平行线,设交点为K, 则, 是等腰直角三角形, ∴,即,可得, ∴,则, ∴, 如图,设, ∴, ∴, 问题转化为求直线上的点F到点和点的距离和的最小值, 设点G关于直线的对称点为,则, 则的最小值为的长度, ∵, ∴的最小值为. 【变式1】(25-26九年级下·重庆·期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于,,与y轴相交于点C,连接. (1)求抛物线的解析式; (2)点D为第一象限内抛物线上一个动点,过点D作轴交于点E.请求出的最大值以及此时点D的坐标; (3)在(2)问取最大值的条件下,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,记y与的交点为M,点N为新抛物线对称轴上一点,点P为平面内一点,若以D、M、N、P为顶点的四边形是以为边的菱形,直接写出所有符合条件的点P的坐标,并选择其中一个写出求解过程. 【答案】(1); (2)的值最大为,; (3)解:或或,过程如下: 由(2)可知:, 将抛物线沿射线方向平移个单位长度相当于将抛物线先向右移动4个单位长度,再向下移动4个单位长度, 故平移后的抛物线的解析式为, ∴平移后的抛物线的对称轴为直线,联立,解得, ∴, ∵点N为新抛物线对称轴上一点, ∴设, 由(2)知:, ∴ 当以D、M、N、P为顶点的四边形是以为边的菱形,分两种情况: ①,此时为菱形的对角线, 则,解得或, 设,则, ∴, ∴或,即或; ②当,此时为菱形的对角线, 则,解得; 设,则, ∴, ∴,即; 综上:或或. 【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可; (2)求出点坐标,进而得到,延长交轴于点,易得为等腰直角三角形,进而得到,得到,转化为二次函数求最值即可; (3)先求出平移后的抛物线的解析式,联立两个解析式,求出点坐标,设,分,两种情况,结合菱形的对角线互相平分,进行讨论求解即可. 【详解】(1)解:∵抛物线与x轴相交于,, ∴,解得, ∴; (2)解:∵, ∴当时,, ∴, ∵, ∴, ∴, 设直线的解析式为,把代入,得, ∴, 延长交轴于点,设, ∵轴, ∴,,轴, ∴为等腰直角三角形,, ∴, ∴ ∴当时,的值最大为,此时; (3)略 【变式2】(2026·吉林·模拟预测)已知抛物线:()与轴相交,两点(其中为坐标原点),过点作直线轴于点,交抛物线于点,如图所示. (1)________. (2)若点在抛物线的对称轴上,则的长为________. (3)把抛物线在直线右侧的部分(含点)记为图象.用含的式子表示图像的最高点的坐标; (4)已知点到轴的距离为,把抛物线在直线左侧的部分(不含点)记为图象.图象沿轴向下平移个单位长度得到图象.当图象上恰好只有两个点到轴的距离等于该点到直线的距离的倍时,请直接写出的取值范围. 【答案】(1)0 (2)12 (3)或 (4)或或 【分析】(1)原点的横纵坐标代入解析式,即可求解; (2)根据对称轴公式和题意,可得,则,对称轴为直线,再求出点的坐标,即可求解; (3)先求出抛物线的对称轴和顶点坐标,再根据图象和点与对称轴的位置,分类讨论即可; (4)根据题意,先求出,再根据解析式求出点,顶点以及平移后对应点,,结合题意可得满足条件的两个点是图象与直线和的交点,画出图象分类讨论即可求解. 【详解】(1)解:抛物线:()过原点, ,则; (2), 对称轴为直线, 点在抛物线的对称轴上, ,解得, 对称轴为直线, 抛物线与轴相交,两点, ,两点关于对称轴对称, , ; (3)解:, , 抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为, 轴,交抛物线于点,点, ,, , 当时,即时,图像的最高点的坐标为; 当时,即时,图像的最高点的坐标为; 综上所述:图像的最高点的坐标为或; (4)解:设抛物线的顶点为, 点到轴的距离为, ,解得或, , , 抛物线:,点的坐标为, 抛物线的对称轴为直线,顶点,即点在对称轴右侧, 图象沿轴向下平移个单位长度得到图象, 平移后点,的对应点坐标分别为,, 图象上恰好只有两个点到轴的距离等于该点到直线的距离的倍, 这两个点的纵坐标满足条件,,即或, 满足条件的两个点是图象与直线和的交点, 如图1, 当直线过点时,,解得,此时图象(不包含)与直线和各有一个交点; 如图2, 当直线过点时,,解得,此时图象与直线和各有一个交点; 如图3, 当直线过点时,,解得,此时图象(不包含)只与直线有一个交点; 如图4, 当直线过点时,,解得,此时图象只与直线有一个交点; 综上所述,结合图象可得,当图象上恰好只有两个点到轴的距离等于该点到直线的距离的倍时,的取值范围为或或. 【基础题型三 二次函数的倍角问题】 【例3】(2026·山东临沂·一模)抛物线过点,与y轴交于点C.对称轴与x轴交于点D. (1)求抛物线的解析式及点D的坐标; (2)如图,连接、,在直线上方的抛物线上找点P,使得,求出P点的坐标. 【答案】(1), (2)点P坐标为 【分析】(1)用待定系数法求解即可; (2)过点B作交延长线于点E,可证,则可求点E坐标,然后求直线的解析式,联立方程组,解方程组即可求点P的坐标. 【详解】(1)解:∵抛物线过点, ∴, 解得, ∴抛物线解析式为, 对称轴为直线, ∴对称轴与x 轴的交点D坐标为. (2)解:过点B作交延长线于点E, 当时,, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴是等腰直角三角形, ∴, ∴, ∴, 在和中, ∴, ∴, ∵,, ∴, ∴点E坐标为, 设直线解析式为, 把,代入得, , 解得, ∴直线解析式为, 联立方程组, 解得, ∴点P坐标为. 【变式1】(2026·重庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于两点,交y轴于点C,连接,. (1)求抛物线的解析式; (2)点P是直线上方抛物线上一动点,过点P作于点Q,点K为直线上一动点,连接,当取得最大值时,求的最小值; (3)将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点R为新抛物线上一动点,当时,直接写出所有符合条件的点R的横坐标,并写出求解点R横坐标的其中一种情况的过程. 【答案】(1) (2) (3)或 【分析】(1)利用待定系数法将点A,B代入可得a,b的值,即可求得抛物线的解析式; (2)过点P作交直线于点M,交x轴于点N,先根据抛物线在x,y轴的交点情况求出各交点的坐标,再利用相似三角形的判定与性质得出,进而得出,,,利用待定系数法求得直线解析式,再设,,,得出,的表达式,将进行转化得到开口向下的二次函数解析式,进而求得最大值时a的值,过点A作轴,过点P作,的最小值即为线段的长度,即可得解; (3)先求出平移后的新抛物线解析式,利用轴对称的性质作出相应的点,并画出相关的辅助线,结合已知条件并通过相似三角形的判定与性质,勾股定理的应用得出相关线段的值并求得相关点坐标,利用待定系数法得出对应直线的一次函数解析式,并联立新抛物线解析式即可得出点R的横坐标. 【详解】(1)解:∵,在抛物线上, 将点A,B代入可得,解得, ∴抛物线的解析式为. (2)解:如图,过点P作交直线于点M,交x轴于点N, 由抛物线解析式可得点C坐标为, ∴, 在中,, ∵,, ∴, 又∵,, ∴, ∴, ∴,,, 设直线解析式为, 将点B,C代入得,, 解得, ∴直线的解析式为:, 设,,则, ∴,, ∴,, ∴ ∴ ∴当时,取得最大值, ∴, 过点A作轴,过点P作, ∵, ∴ ∴, ∴,即, ∴ ∴的最小值即为线段的长度, ∵ ∴的最小值为. (3)解:∵沿射线方向平移个单位, ∴新抛物线解析式为, 如图,过点C作x轴对称点,连接,将绕点A逆时针旋转得,交y轴于点D,交于点R, ∵, ∴, ∴, ∵,, ∴, ∴, ∴,即,解得, ∴, 设直线解析式为, 代入点A,D得,,解得, ∴直线解析式为, 联立与得,, 解得:,(舍去), ∴, 过点D作的对称点E,连接并延长交于点,再过点O作的对称点F,连接,连接交于点N,连接交于点M, ∴,, ∴, 过点D作x轴对称点,连接, ∴, ∴, 在中,, 在中,, ∵, ∴, ∴, ∵,, ∴, ∴,即, 解得:, ∴, 过点F作, , 在中,, ∴, 在中,, ∴, 将②代入①得,,, ∴, 设直线解析式为, ∴,解得, ∴直线的解析式为, ∴, ∵, ∴, ∴, 设直线的解析式为, 将点D代入得,,解得, ∴直线的解析式为, 设直线的解析式为, ∴,解得, ∴直线的解析式为, 联立直线与直线得:, 解得:, ∴点M的坐标为, ∵M为中点, ∴点E坐标为, 设直线的解析式为, ∴,解得, ∴直线的解析式为, 联立与得,, 解得:,(舍去), ∴, 综上所述,点R的横坐标为或. 【变式2】(2026·四川南充·一模)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴负半轴交于点C,,. (1)求抛物线的解析式; (2)如图1,连接,点D在抛物线上,连接,若,求点D的坐标; (3)如图2,点P为第四象限内抛物线上一动点,与y轴分别交于M,N两点.当点P运动时,试判断的值是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由. 【答案】(1) (2)或 (3)是定值,定值为4 【分析】(1)先根据已知条件确定B、C的坐标,再利用正切的定义确定点A的坐标,然后运用待定系数法求解即可; (2)设D,再说明,如图:过D作轴于E,利用正切的定义可得,整理后求解可得或,最后确定D点坐标即可; (3)如图:过P作轴于Q,设,且,则.易得,证明可得,进而求得.同理证明可得,最后代入化简即可解答. 【详解】(1)解:, ,. , . . 设抛物线解析式为,代入, 得:,解得:. 该抛物线解析式为. (2)解:设D, ,, . 如图:过D作轴于E, .整理得:. , ,解得:,. 当时,, ; 当时,, . 综上,或. (3)解:是定值,定值为4,理由如下: 如图:过P作轴于Q,设,且,则. . , . ,即. . , . ,即. . . 的值为常数4,故是定值. 【基础题型四 二次函数的45°角问题】 【例4】(2026九年级下·天津红桥·学业考试)已知抛物线(b,c为常数)与x轴相交于,B两点,与y轴相交于点.M为x轴下方抛物线上横坐标为m的点,连接. (1)求该抛物线的解析式和点B的坐标; (2)当时,求m的值; (3)过点作轴的平行线与抛物线相交于点,过点作轴的平行线与直线相交于点,若,求m的值. 【答案】(1)抛物线解析式为,点B的坐标为 (2) (3)的值为或 【分析】(1)用待定系数法,代入已知点A、C的坐标求出抛物线系数,再令求出与x轴交点B的坐标. (2) 构造等腰直角三角形,利用全等三角形得到直线上一点的坐标,求出直线解析式后联立抛物线方程,结合在轴下方的条件得到的值. (3)利用抛物线对称性得到的长度表达式,求出直线BC解析式后得到的长度表达式,根据列方程,结合的位置分类讨论得到的值. 【详解】(1)解∶由过点和可得: . 解得. ∴抛物线解析式为. 令,得. 解得. ∴点B的坐标为. (2)解:如图1,过点C作交直线于点D,过D作轴于点H. ∵, ∴为等腰直角三角形,. ∵,, ∴. 又∵, ∴. ∴,. ∵坐标为, ∴D点坐标为. 设直线的解析式为,代入和得 解得 即直线解析式为. 联立直线与抛物线方程得: . 解得, . ∴. (3)解:如图2,抛物线的对称轴为直线. ∵平行x轴,M,P都在抛物线上, ∴M,P关于对称轴对称. ∵M横坐标为,∴P横坐标为. ∴. 设直线解析式为,代入,得 解得 ∴直线BC解析式为. ∵平行轴,在上,横坐标为, ∴纵坐标为,纵坐标为. ∴. ∵在轴下方, ∴或,此时, 所以. ∵, ∴. 分两种情况讨论: ①当时,,方程化为,  解得,∵,∴. ②当时,,方程化为, 解得,∵,∴. 综上,的值为或. 【变式1】(25-26九年级下·湖南衡阳·开学考试)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)如图1,在抛物线上存在一点Q,使,求出点Q的坐标. (3)如图2,抛物线的对称轴与抛物线相交于点D,交x轴于点E,交直线于点F,抛物线上是否存在点P,使得?若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由; 【答案】(1) (2)Q点坐标为或 (3)存在,点P坐标为或 【分析】(1)运用待定系数法将,代入,解方程组即可; (2)由可得点到的距离与点到的距离相等,利用平行线间的距离处处相等可得,利用一次函数图象平行时相等可求出的解析式,结合抛物线解析式即可求解; (3)由题意可得,分射线在的右侧和射线在的左侧两种情况即可求解; 【详解】(1)解:∵抛物线经过点,两点, ∴, 解得, ∴抛物线的解析式为. (2)解:由抛物线的解析式为,当时,, ∴, 设直线的解析式为, 把,代入得, , 解得, ∴直线的解析式为, ∵, ∴点到的距离与点到的距离相等, ∴, 设直线的解析式为, 把代入得,,即, ∴直线的解析式为, 联立得, 解得,, ∴点的坐标为或. (3)解:存在. ∵抛物线交y轴于点,经过点, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, 当射线在的右侧时, ∵, ∴轴, ∴点与点重合, ∵, ∴, ∴; ②当射线在的左侧时, ∵, ∴, 设,则, ∵抛物线的对称轴与抛物线相交于点D,交x轴于点E, ∴, 在中,, ∴, 解得, ∴, 设直线的解析式为, 把,代入得, , 解得, ∴直线的解析式为, 联立得, ∴, 解得,(舍去), 当时,, ∴, 综上所述,点的坐标为或. 【点睛】解题时重点运用平行线间距离处处相等,方程的思想,分类讨论的思想. 【变式2】(25-26九年级上·福建莆田·期末)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,直线与抛物线交于两点. (1)求抛物线的函数解析式. (2)若是抛物线上的点且在直线的上方,连接,,当的面积最大时,求点的坐标及该面积的最大值. (3)若是直线上方的抛物线上的点,连接,且,直接写出点的坐标. 【答案】(1) (2), (3) 【分析】(1)根据,,利用待定系数法求解即可得; (2)设点的坐标为,先求出的长,根据列式,再利用二次函数的性质求解即可; (3)先求出,再过点作,且,过点作轴于点,过点作轴于点,证出,,则可得点的坐标,利用待定系数法求出直线的解析式,与二次函数的解析式联立即可得点的坐标. 【详解】(1)解:抛物线经过,, , 解得, 抛物线的函数解析式为; (2)解:如图,过点作轴,交于点, 直线与抛物线交于两点, ,解得,, 当时,, 当时,, ,, , 设点,的面积为,则点, , 则, 即, , 当时,S取得最大值为, 则, 当点时,的面积最大为; (3)解:当时,,解得,, ,则, 如图,过点作的垂线并取点(在直线的上方),使得,过点作轴于点,过点作轴于点,连接交抛物线于点, , ,,则, ,轴,轴, , , , 在和中, , , ,, 则, , 设直线的解析式为,代入,, ,解得, , , 点是满足条件的点, ,解得(舍去),, 当时,, . 【基础题型五 二次函数的旋转问题】 【例5】(2026·重庆·三模)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,抛物线的对称轴是直线,. (1)求抛物线的表达式; (2)如图1,点是直线上方抛物线上的一动点,过点作轴交直线于点,交直线于点.点,为轴上的动点(点在点的上方),且,连接,.当周长取得最大值时,求点的坐标及的最小值. (3)如图2,在(2)中周长取得最大值的情况下,将抛物线()绕点旋转得到新抛物线,点为新抛物线上的一动点(位于新抛物线对称轴左侧),当时,请求出所有符合条件的点横坐标,并写出其中一个点横坐标的求解过程. 【答案】(1) (2), (3)点G的坐标为:或者,求解方法如下: ∵, ∴顶点坐标为, ∵将抛物线()绕点旋转得到新抛物线, ∴抛物线上的点与抛物线的点关于对称, ∵抛物线的顶点,, ∴抛物线的顶点为,关于对称的对称点的坐标为:, ∴抛物线解析式为, 将代入,有:,解得:, ∴抛物线解析式为,即新函数的对称轴为:, ∵点为新抛物线上的一动点(位于新抛物线对称轴左侧), ∴; ∵, ∴, 取点,点,连接,,过点K作于点Z,过点K作于点W,过点S作于点J,直线交y轴于点Y,交y轴于点V, ∵点,点,,, ∴,,即,, ∴,,,, ∴是等腰直角三角形, ∴,, ∵, ∴, ∵, ∴在中,, ∴, ∵,, ∴,, ∴, ∴在中,, ∵,, ∴是等腰直角三角形, ∴, ∴, ∴在中,, ∵, ∴, ∴, ∵在中,,, ∴同上方法可得:,, ∴, ∴在中,, ∴; 由(2)可知, 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, ∴; 当点G在直线下方时,如图,过点V作于点R, ∵, ∴, ∴, 设, ∴,, ∵, ∴,即, ∴, 解得:,或, ∵点G在直线下方, ∴点Y在直线下方, ∴, ∴此时, ∴, 同理利用待定系数法可得:直线的解析式为:, 联立:, 解得:,(舍去), ∴, 此时点G的坐标为:; 当点G在直线上方时,如图,过点Y作于点R, ∵, ∴, ∴,, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴, 同理利用待定系数法可得:直线的解析式为:, 联立:, 解得:,(舍去), ∴, 此时点G的坐标为:; 综上:点G的坐标为:或者. 【分析】(1)先求出C点坐标,即根据,结合正切值求出,进而得出点B的坐标,再根据对称轴得出a、b的数量关系,再代入B的坐标,即可求解; (2)先证明是等腰直角三角形,延长,交于点X,过点F作于点H,再证明是等腰直角三角形;用表示出的周长,利用待定系数法求出直线的解析式,设点P的坐标为:,且,表示出点的坐标,根据,即可用m、n表示出,则周长L可以表示出来,结合在抛物线上,利用二次函数求极值的方法,可确定出m的值,则可求出点P的坐标;取点I使得点I、点B关于y轴对称,过点I作轴,且使得,连接、、,点T在x轴上方,先证明是平行四边形,结合对称,可得,当T、M、P三点共线时,最小,最小为的长,问题即可作答; (3)先确定原二次函数的顶点坐标,根据将抛物线()绕点旋转得到新抛物线,可知抛物线上的点与抛物线的点关于对称,则根据抛物线上点A、顶点的坐标可以求出新抛物线上与之对应的坐标,即可求出新抛物线的解析式;取点,点,连接,,过点K作于点Z,过点K作于点W,过点S作于点J,直线交y轴于点Y,交y轴于点V,利用正切值相等,先证明,即有;求出V点坐标;分类讨论,当点G在直线下方时,过点V作于点R,先证明,设,利用面积,再结合勾股定理可求出的值,此时可Y的坐标,则求出直线的解析式,将之于抛物线的解析式联立可求解;当点G在直线上方时,过点Y作于点R,,再证明,即可求出,进而得出Y的坐标,问题得解. 【详解】(1)解:当时,, ∴,即, ∵在中,, ∴, ∴, ∵抛物线的对称轴是直线, ∴,即, ∴, 代入,有:, 解得:,即, ∴; (2)令, 解得:,, ∴,即, ∵, ∴是等腰直角三角形, 如图,延长,交于点X,过点F作于点H, ∵,轴, ∴,, ∴,, ∴, ∵,, ∴是等腰直角三角形, ∴,, ∵在中,, ∴,即, ∴周长为:, ∵,, ∴设直线的解析式为,即, 解得:, ∴直线的解析式为, 设点P的坐标为:,且, 即, ∵轴, ∴, 令,解得:, ∴, ∴, ∵,, ∴, ∴, ∴周长L为:, ∵, ∴, ∴当时,有最大值,此时, ∴, 如图,取点I使得点I、点B关于y轴对称,过点I作轴,且使得,连接、、,点T在x轴上方, ∵,, ∴是平行四边形, ∴, ∵点I,点B关于y轴对称,, ∴,, ∴, ∴, 当T、M、P三点共线时,最小,最小为的长, ∵,,轴, ∴, ∵, ∴, ∴, 即的最小值为; (3)略. 【点睛】本题是一道二次函数的综合题,主要考查了二次函数的图象与性质,函数的旋转,解直角三角形的计算,解一元二次方程,全等三角形的判定与性质等知识,难题的难点在第三小问,如何将转化为是解答本题的关键. 【变式1】(2026·广东中山·一模)如图,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. (1)如图1,一次函数的图象与坐标轴分别交于点M,N.点P是抛物线上的一个动点,过点P作直线的垂线段,垂足为Q,求的最小值; (2)如图2,D是直线上方抛物线上一动点,作垂足为点F,交于点E,连接,是否存在点D,使是等腰三角形?若存在,请直接写出所有满足条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由; (3)如图3,在(2)的条件下,连接,将线段绕点O按顺时针方向旋转得到线段,连接,求线段的最小值. 【答案】(1) (2)存在,点D的坐标为或或 (3)线段的最小值为 【分析】(1)过P作轴交于点G,设,则,求得,根据,用的二次函数表示出,利用二次函数的性质即可求解; (2)用两点间距离公式分别表示三边,分类讨论,建立方程求解即可; (3)在轴负半轴取点,连接并延长交轴于点,连接,证明,则,确定点在线段上运动(不包括端点),故当时,最小,可证明,求得,而当时,,即可由面积法求最小值. 【详解】(1)解:如图,过P作轴交于点G, 设,则, ∴, 对于一次函数,令,得,令,得, ∴,, ∴, ∴, ∵轴, ∴, ∴, ∴, ∴, 当时,为最小值; (2)解:对于抛物线表达式,当,, ∴, 设直线的表达式为:, 则, 解得:, ∴直线的表达式为:, 设点D的横坐标为t, ∵, ∴,, ∴, ∵, , ①当时,, 解得:或(舍), ∴, ∴; ②当时,, 解得:或(舍), ∴, ∴; ③当时,, 整理得:, 解得:或(舍)或(舍), ∴, ∴; 综上,是等腰三角形时,点D的坐标为或或; (3)解:在轴负半轴取点,连接并延长交轴于点,连接, 由旋转得:, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴点在线段上运动(不包括端点), ∴当时,最小, ∵,,, ∴, ∴, ∴, ∴当时, ∴, ∴, ∴线段长度的最小值. 【变式2】(25-26九年级下·四川绵阳·期中)如图,已知抛物线过点、,抛物线与x轴的另一交点B在x轴的正半轴上,过点A作直线交抛物线于点D,. (1)求抛物线的解析式; (2)点P是直线下方的抛物线上一点,连接交于点E,连接,,设的面积为S,点P的横坐标为t,求S关于t的函数关系式,并求S的最大值及此时点P的坐标; (3)在(2)问的结论下,过点P作于点H,取的中点Q,连接交抛物线于点M,将绕点P逆时针方向旋转至,求N的坐标. 【答案】(1) (2)S关于t的函数关系式为,S的最大值为,此时点P的坐标为 (3) 【分析】(1)由题意可得,由平行线的性质可得,从而得出,结合正切的定义的,即,设抛物线的解析式为,再利用待定系数法计算即可得出结果; (2)先求出直线的解析式为,从而可得直线的解析式为,联立,求得,由题意可得,连接,作轴,交于点,则,表示出,再由,且点在上,得出保持不变,且,最后再由计算即可得出结果; (3)由(2)可得,则,求出点的坐标为,从而可得直线的解析式为,联立,求出,作交于点,由旋转的性质可得:,则为等腰直角三角形,从而可得,过点作直线轴,作直线于点,作直线于点,则,证明,得出,,设,则,由,求出,从而可得,进而求出直线的解析式为,设点,由旋转的性质可得,由勾股定理可得,,则,计算即可得出结果. 【详解】(1)解:∵, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴,即, 设抛物线的解析式为, 将、、代入解析式可得, 解得:, ∴抛物线的解析式为; (2)解:设直线的解析式为, 将,代入解析式可得:, 解得:, ∴直线的解析式为, ∵, ∴设直线的解析式为, 将代入解析式可得, ∴, ∴直线的解析式为, 联立, 解得:或, ∴, ∵设点P的横坐标为t, ∴, 如图,连接,作轴,交于点,则, ∴, ∵,且点在上, ∴保持不变,且, ∵, ∴ , ∵, ∴当时,取得最大值为,此时, ∴S关于t的函数关系式为,S的最大值为,此时点P的坐标为; (3)解:由(2)可得, ∵于点H, ∴, ∵为的中点,, ∴点的坐标为,即, 设直线的解析式为, 将,代入解析式可得, 解得:, ∴直线的解析式为, 联立, 解得:或, ∴, 如图,作交于点, 由旋转的性质可得:, ∴为等腰直角三角形, ∴, 过点作直线轴,作直线于点,作直线于点,则, ∴, ∴, ∴, ∴,, 设,则, ∵, ∴, ∴, ∴点的横坐标为,点的纵坐标为,即, 设直线的解析式为, 将、代入解析式可得, 解得:, ∴直线的解析式为, 设点, 由旋转的性质可得, ∵,, ∴, 整理可得:, 解得:或(不符合题意,舍去), 当时,, ∴. 【基础题型六 二次函数的翻折问题】 【例6】(25-26九年级下·江苏苏州·开学考试)平面直角坐标系中,直线与抛物线交于轴上的点和点. (1)求和的值; (2)A为直线下方抛物线上一点,连接,求的面积的最大值; (3)当点为抛物线的顶点时(如图2),将沿着直线翻折得到,求与抛物线的另一个交点的坐标. 【答案】(1), (2) (3) 【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案; (2)设,过点作轴交直线于点,如图1,可得,运用二次函数性质即可求得答案; (3)根据轴对称性质可求得点的坐标,利用待定系数法求得直线的解析式,联立方程组即可求得交点的坐标. 【详解】(1)解:把代入得:, 解得:, , 抛物线过点, , 解得:; (2)解:由(1)可得:抛物线解析式为, 当时,, , 设,过点作轴交直线于点,如图1,则, , , 当时,取得最大值; (3)解:, 抛物线的顶点坐标为, 如图2,连接, 对于直线,令,则,解得, ∴, , , ∴ , , , 点与点关于直线对称, 直线垂直平分线段, 三点共线,, , , , 设直线的解析式为,把代入得: 解得:, 直线的解析式为, 联立,得, 解得:(舍去)或, 当时,, . 【变式1】(24-25九年级上·山东烟台·期末)将抛物线的图象位于直线以下的部分向上翻折,得到如图图象,若直线与此图象有四个交点;则的取值范围是______. 【答案】 【分析】本题考查了二次函数的图象变换,涉及了二次函数与一次函数的交点问题,根据题意,画出新图象,分别确定直线与抛物线有一个交点、直线经过点时的的值,即可求解. 【详解】解:根据题意,画出新图象如图所示: 直线与抛物线有一个交点时:方程有一个实数根, 整理方程得:, , 解得:; 由解得:,, ∴ 当直线经过点时,得, ∴m的取值范围是: 故答案为:. 【变式2】(2026·安徽马鞍山·二模)抛物线与x轴交于点A、B两点,与y轴交于点C,直线的解析式为,D是线段上的一点,连接. (1)求出抛物线的解析式; (2)如图1,延长交抛物线于点E,当最大时,求点E的坐标,并求出这个最大值; (3)如图2,将沿着翻折得到,连接,当时,求的长. 【答案】(1) (2),最大值 (3) 【分析】(1)待定系数法求解析式; (2)过点A、E作y轴的平行线分别交直线于点M、F,构造相似三角形,利用相似三角形以及二次函数的性质求出最值; (3)过点A作,垂足为H,根据点的坐标、勾股定理以及翻折的性质求出相关线段的长度,设,则,利用勾股定理列出方程求解. 【详解】(1)解:当时,, ∴; 当时,, 解得, ∴; 将和代入得 , 解得, ∴; (2)解:如图所示,过点A、E作y轴的平行线分别交直线于点M、F. ∴, ∴, ∴, ∴, 由题可设,故, ∴, 令, 解得或, ∴, ∴, 即 ∴,当且仅当时取等号,最大值为, 此时; (3)解:由、和可得,,,, ∴为等腰直角三角形, ∴, 由勾股定理得,, 故由折叠可知,,, ∵, ∴, 过点A作,垂足为H, ∴为等腰直角三角形, 又∵, ∴, ∴, ∴, 设,则, 在中,, 即, 解得, 即. 【基础题型七 二次函数与线段交点问题】 【例7】(2026·河南商丘·二模)二次函数的图象经过点. (1)若该函数图象经过点,求此时二次函数的解析式; (2)当时,若二次函数满足随的增大而减小,求的取值范围; (3)线段的两个端点为,.若抛物线与线段只有一个公共点,求的取值范围. 【答案】(1) (2)或 (3)或 【分析】(1)利用待定系数法代入函数解析式求解即可; (2)根据题意得出函数的对称轴为,然后分两种情况分析:当时,,当时,,求解不等式即可; (3)根据题意得出抛物线经过点和两点,分三种情况分析:时,时,③当抛物线的顶点在线段上时,画出相应函数图象,然后结合图象及二次函数的性质求解即可. 【详解】(1)解:将点代入,得, , , 将点代入,得, , 二次函数的解析式为. (2)由(1)得,函数的解析式为, 函数的对称轴为, 当时,若二次函数满足随的增大而减小, 当时,, 当时,, 解得:或, 的取值范围为或; (3)解:当时,,当时,, 即抛物线过, ①如图1,当时,,若抛物线与线段只有一个交点,则必有, , ; ②当时,, 若抛物线顶点在线段下方,则抛物线与线段无交点,不合题意; 若抛物线顶点在线段上方,则抛物线与线段有两个交点,不合题意; 若抛物线的顶点恰在线段上时,则顶点的纵坐标, 由(2)得函数的对称轴为, ∴, ∵, , ∴, 解得:(舍去)或; 综上,抛物线与线段只有一个公共点时,的取值范围是或. 【变式1】(2026·吉林长春·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线(a为常数)与y轴交于点A,与x轴交于点B和点,直线与抛物线交于点P. (1)求此抛物线对应的函数表达式,并直接写出点A、点B的坐标; (2)当点P在点A右侧,且点P到x轴的距离等于点A到x轴的距离时,求点P的坐标; (3)过点P作轴于点Q,以为边向下作矩形,其中.当抛物线在矩形内部的图象对应的函数值y随x的增大而增大或y随x的增大而减小时,求m的取值范围; (4)设点E的坐标为,点F的坐标为,连接,当抛物线在点P及点P右侧部分和线段有公共点时,直接写出m的取值范围. 【答案】(1),, (2)或 (3)当时,抛物线在矩形内部的图象对应的函数值y随x的增大而减小; 当时,抛物线在矩形内部的图象对应的函数值y随x的增大而增大 (4)或 【分析】(1)代入点C求出函数解析式,再求出抛物线与坐标轴的交点坐标即可; (2)由题意,求出点P的纵坐标,分两种情况讨论,求出对应的横坐标即可; (3)画出对应图象,根据图象判断满足条件时点Q或点M的位置,再列不等式求解即可; (4)根据点E和点F的坐标,判断点E和点F分别在直线和上,画出函数图象,根据图象判断与抛物线有交点时的位置情况,再结合交点在点P及点P的右侧这一条件,求出对应临界情况下的点坐标,结合图象列不等式组求解即可. 【详解】(1)解:代入点,得, 解得, ∴, ∴, 令,得, ∴; (2)解:由题意,得, ∴或, ∵点P在抛物线上, ∴或, 解得,,,, ∵点P在点A右侧, ∴, ∴或3, ∴或; (3)解:由题意,,, ∵,以为边向下作矩形, ∴,, 如图,当点P在抛物线对称轴的左侧,点Q在抛物线上方时,抛物线在矩形内部的图象对应的函数值y随x的增大而减小, ∴由图可知,,即当时,抛物线在矩形内部的图象对应的函数值y随x的增大而减小, 如图,当点P在抛物线对称轴的右侧,点M在抛物线上方时,抛物线在矩形内部的图象对应的函数值y随x的增大而增大, ∴,且, 解得, ∴当时,抛物线在矩形内部的图象对应的函数值y随x的增大而增大; (4)解:由题意,可知,, ∴点E在直线上,点F在直线上,轴, 如图,当抛物线和线段有公共点时,所在位置在图中阴影四边形上,其中,为直线与抛物线的交点,,为直线与抛物线的交点, 令,解得或, ∴,; 令,解得或, ∴,, 若抛物线与的交点在点P及点P右侧部分的抛物线上,取临界情况,点P在线段上,如图所示, 则令, 解得或, 由图可知,满足条件时,点在点或的右侧,点P在其临界位置的左侧, ∴m的范围为和,即或. 【变式2】(2026·吉林长春·模拟预测)在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线经过点,对称轴为直线.点在抛物线上,点的横坐标为,过点作直线的垂线,垂足为.将线段关于点中心对称得到线段(点的对称点为点),依次连接、、、得到平行四边形. (1)求该抛物线的函数表达式; (2)当和两点关于该抛物线的对称轴对称时,求点的坐标; (3)当时,抛物线在平行四边形内部及边界的图象记为.若图象的最高点与最低点的纵坐标之差为1,求的值; (4)当线段与该抛物线有两个公共点时,设两个公共点是和,当时,直接写出的取值范围. 【答案】(1) (2) (3)或 (4)或 【分析】(1)利用待定系数法求解; (2)首先得到,,根据对称的性质得到,求出,,然后根据对称的性质求解; (3)同(2)得到,然后根据题意得到,然后求解即可; (4)首先将直线和联立得,根据题意得到,求出,然后表示出,根据得到,然后求解即可. 【详解】(1)解:∵抛物线经过点,对称轴为直线, ∴,, ∴, ∴; (2)解:∵点在抛物线上,点的横坐标为,过点作直线的垂线,垂足为. ∴,, 当和两点关于该抛物线的对称轴对称时,, ∴, ∴, ∵点P关于点的对称点为点M, ∴点是的中点, ∴点M的横坐标为,纵坐标为, ∴点的坐标为; (3)解:∵, 由(2)得,点M的横坐标为,纵坐标为, ∴ ∵图象的最高点与最低点的纵坐标之差为1, ∴, 整理得,, 解得或, ∵, ∴或; (4)解:∵四边形是平行四边形,,, ∴, ∵, ∴将直线和联立得,, 整理得,, ∵线段与该抛物线有两个公共点, ∴, 整理得,, ∴, 解得, ∵,两个公共点是和, ∴,, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴, 整理得,, 解得或, 综上所述,的取值范围为或. 【基础题型八 二次函数的最值问题】 【例8】(25-26九年级上·山东临沂·阶段检测)如图,在直角坐标系中,抛物线经过点,其对称轴与x轴相交于点M. (1)求抛物线的解析式和对称轴; (2)求的面积. (3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1), (2)4 (3)存在, 【分析】(1)根据已知条件设抛物线的解析式为,再将点代入求出的值,即可得抛物线的解析式,然后抛物线的解析式写成顶点式即可得对称轴; (2)先由已知得,进而可得、的值,再根据计算即可; (3)先求出点关于对称轴的对称点的坐标为,连接交对称轴于点,连接,此时的周长最小,由待定系数法求出直线的解析式,再根据点的横坐标为3,可求其纵坐标. 【详解】(1)解:根据已知条件可设抛物线的解析式为, 把点代入上式,得, , ∴抛物线的对称轴是直线; (2)解:∵抛物线的对称轴与x轴相交于点M, ∴, ∵, ∴, ∴; (3)解:点的坐标为.理由如下: ∵点,抛物线的对称轴是直线, ∴点关于对称轴的对称点的坐标为, 如图,连接交对称轴于点,连接,此时的周长最小, 设直线的解析式为. 把代入, 得, 解得, , ∵点的横坐标为3, , . 【变式1】(24-25九年级下·山东东营·期中)如图,抛物线()与轴交于点,点,与轴交于点. (1)求抛物线的表达式; (2)在对称轴上找一点,使的周长最小,求点的坐标; (3)是第四象限内抛物线上的动点,求面积的最大值及此时点的坐标. 【答案】(1) (2) (3)的最大值为,点的坐标为 【分析】()利用待定系数法解答即可; ()连接交对称轴于点,由关于对称轴对称得,进而得到,可知当三点共线时,的周长最小,利用待定系数法求出直线的解析式,再把代入计算即可求解; ()过点作轴 ,交于点,设点,则, 可得,进而根据三角形面积公式求出与的函数解析式,最后根据二次函数的性质解答即可求解; 本题考查了待定系数法求函数解析式,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. 【详解】(1)解:把点,点代入得, , 解得, ∴抛物线的表达式为; (2)解:如图,连接交对称轴于点, ∵, ∴抛物线的对称轴为直线, ∵关于对称轴对称, ∴, ∴, 当三点共线时,的周长最小, ∵, ∴, 设直线的解析式为,把和代入得, , 解得, ∴直线的解析式为, 把代入,得, ∴; (3)解:如图,过点作轴 ,交于点, 连接,, 设点,则, ∴, ∴, ∴当时,的最大值为, 此时,点的坐标为. 【变式2】(2026·云南昆明·模拟预测)已知抛物线经过、、三点,直线经过点与抛物线交于点. (1)求抛物线的函数解析式; (2)如图1,点是在直线上方二次函数图象(含、两点)上的一个动点,试探究点的坐标是多少时,的面积最大,并求出最大面积; (3)如图2,若是线段上的一个动点,连接,交直线于点,延长,交抛物线于点,试探究是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2), (3)存在,最大值9 【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可; (2)求出点坐标,可知轴,当点在上方,即时,;当点在下方,即时,;分别求出比较即可; (3)过点作轴交于点,可得,当的值最大值时,的值也最大,设,则,则,当时,有最大值9,即得的最大值. 【详解】(1)解:将、、代入得, , 解得, ∴. (2)解:联立方程组, 解得或, ∴, ∵, ∴轴,, 设, ∵点是在直线上方二次函数图象(含、两点)上, ∴, 过点作于点, 当点在上方,即时,, ∴, ∴当时,的面积最大值为; 当点在下方,即时,, ∴, ∴当时,的面积最大值为; ∵, ∴当时,的面积取最大值, ∴当时,, ∴点的坐标是时,的面积最大值为. (3)解:存在最大值. 如图,过点作轴交于点, ∵轴,即, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴当的值最大时,的值也最大, 设, ∵点在直线上, ∴当时,, ∴, ∴, ∴, ∴当时,有最大值9, ∴的最大值为9. 【基础题型九 二次函数的存在性问题】 【例9】(2026·河南平顶山·三模)定义:若抛物线上存在两点关于原点中心对称,则称这两点互为“抛物中心对称点”.点在抛物线 上,点A的“抛物中心对称点”为点B. (1)求这个抛物线的表达式及顶点坐标. (2)①在给出的平面直角坐标系中画出该抛物线和直线 . ②将直线 向下平移3个单位长度得到直线,则直线上___________互为“抛物中心对称点”的两个点.(填“存在”或“不存在”) ③将抛物线 向上平移个单位长度,若平移后的抛物线上仍存在互为“抛物中心对称点”的两个点,请直接写出k的取值范围. 【答案】(1) ; (2)①;②不存在;③ 【分析】(1)求出点A的“抛物中心对称点”为点B的坐标,再运用待定系数法求出抛物线的解析式,运用配方求出顶点坐标即可; (2)①画出的抛物线和直线 即可; ②求出直线 的解析式为,平移后的解析式为,假设存在两点,判断是否在抛物线上即可; ③平移后的抛物线的表达式为 ,设平移后的抛物线上互为“抛物中心对称点”的两个点为,根据 可得 ,结合可得结论. 【详解】(1)解:由题意,可知点,点,且点 均在抛物线上. 把代入 ,得, 解得, ∴抛物线的表达式为 . ∴抛物线的顶点坐标是. (2)解:①略 ②设直线 的解析式为, 把代入得 , ∴, ∴直线 的解析式为, 将直线向下平移3个单位长度得到直线 , 假设存在两点关于原点对称, 把点的横坐标代入得: 故不存在两点互为“抛物中心对称点”; ③由题意,得平移后的抛物线的表达式为 . 设平移后的抛物线上互为“抛物中心对称点”的两个点为, ∴ . ∴ . 整理,得 . ∴ . ∴ , ∵, ∴ . 【变式1】(25-26八年级下·浙江宁波·期末)定义:若一个点的纵坐标与横坐标之差是横坐标的2倍,则称这个点为“友好点”,如:,,等都是“友好点”.已知二次函数(c为常数). (1)若该函数经过点,求该函数表达式,并求出该图象上的“友好点”坐标; (2)在(1)的条件下,当时,函数的最小值为,求t的值; (3)在的范围内,若二次函数的图象上至少存在一个“友好点”,结合图象,求出c的取值范围. 【答案】(1)函数表达式为,“友好点”坐标为 (2)的值为或 (3) 【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系:抛物线与轴交于;抛物线与轴交点个数由决定,也考查了二次函数图象上点的坐标特征. (1)把代入即可求得抛物线解析式,然后根据“友好点”的定义求解即可; (2)由(1)可知,分当,当时,两种情况下的最小值,令最小值等于,分别求解即可. (3)由题意得,“友好点”所在的直线为,将在的范围内,二次函数的图象上至少存在一个“友好点”,转化为在的范围内,二次函数和至少有一个交点,即可求解. 【详解】(1)解:把代入,得, 解得:, ∴抛物线解析式为; 根据“友好点”的定义可设, 把代入,得, 整理得:, 解得, ∴“友好点”坐标为; (2)解:由()可知为,其中,抛物线开口向下,抛物线对称轴为直线, 当,即时, ∴当时,取得最小值,即, 解得或, ∵, ∴; 第二种情况: 当,即时, ∴当时,取得最小值,即, 解得或, ∵, ∴; 综上,的值为或. (3)解:由题意得,“友好点”所在的直线为, 在的范围内,二次函数的图象上至少存在一个“友好点”, 即在的范围内,二次函数和至少有一个交点, 令,整理得,, 则, 解得; 由方程可变形为,则问题等价于二次函数与直线在范围内至少有一个交点, ∴由可知:开口向上,对称轴为直线, ∴当时,则有,当时,则有, 即在上,的取值范围为,即, 综上所述:的取值范围为:. 【变式2】(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)综合与探究 如图1,抛物线经过、、三点,对称轴与抛物线相交于点,与直线相交于点,连接,. (1)求该抛物线的解析式; (2)如图1,抛物线上是否存在一点,使,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由; (3)如图2,若点为直线上方抛物线上一动点,连接交于点,当的值最大时,求面积; (4)如图1,点是轴上的动点,连接,请直接写出的最小值. 【答案】(1)该抛物线的解析式是; (2)存在,点的坐标为或; (3)面积是; (4)的最小值是. 【分析】(1)利用待定系数法求解即可; (2)先求得,设,设直线交轴于点,再分两种情况讨论,即可求解; (3)设,过Q作轴交于G,表示出的长度,根据二次函数的性质求出的最大值,再利用三角形面积公式计算的最大面积. (4)先确定抛物线对称轴上的点M,通过将转化为,结合垂线段最短确定最小值为. 【详解】(1)解:设抛物线的解析式是, 将点代入得, 解得, 因此,抛物线解析式为; (2)解:∵,, ∴, ∴为等腰直角三角形, ∴, ∵, ∴, 设,设直线交轴于点,当点F在x轴下方时,作线段的垂直平分线交轴于点, ∴, ∴, ∴, ∴,, ∵, ∴, ∴, ∴点的坐标为, 设直线的解析式为, 将代入得, 解得, ∴直线的解析式为, 联立得, 解得或, 则, ∴点的坐标为; F在x轴上方时,作线段的垂直平分线交轴于点, 同理,点的坐标为,直线的解析式为, 联立得, 解得或, 则, ∴点的坐标为; 综上,点的坐标为或; (3)解:设直线为, 代入、,得, 解得,, ∴直线的解析式为, 设, 过Q作轴交于,则,如图, ∴, ∵轴, ∴, ∴, 当的值最大时,的值最大, ∵, ∵, ∴当时,取得最大值, ∴; (4)解:抛物线的对称轴为, 代入直线得, ∴点M的坐标为. 过点C作直线交轴于点,使, 过M作直线的垂线,垂足为D,垂线交y轴于E,如图, ∴, ∴, 根据垂线段最短,的最小值为的长, ∵, ∴设,则, 由勾股定理得, ∴, 解得, ∴,, ∵, ∴, 即, 解得, ∴的最小值为. 【基础题型十 二次函数的新定义问题】 【例10】(2026·辽宁朝阳·二模)给出如下定义:对于二次函数(其中、、为常数,且,),我们把一次函数叫作该二次函数的“关联函数”.例如:二次函数的“关联函数”为:. (1)二次函数,求该二次函数的“关联函数”的表达式; (2)如图1,设二次函数的图像交轴于点,交轴于点,它的“关联函数”的图像为,图像与相交于、两点(点在点的右侧). ①求点的坐标; ②直线与,分别交于点,,连接交于点M,当时,若的值最大,求的值; ③若二次函数与它的“关联函数”组成新函数,当时,函数的最大值和最小值的差值不随的值变化而变化,求的取值范围. 【答案】(1) (2)①;②;③ 【分析】(1)根据题意即可直接得出结果; (2)①利用待定系数法确定,得出该二次函数的“关联函数”为,然后联立求解即可; ②过点A作轴交于点H,得出,设则,表示出和,利用相似三角形的判定和性质得出,,结合图形得出,利用二次函数的性质,即可求解; ③根据题意画出相应函数图象,然后结合二次函数的性质及图象得出函数w的最大值和最小值的差是4,为定值,结合图象求解即可. 【详解】(1)解:∵二次函数, , 该二次函数的“关联函数”为. (2)解:①交x轴于点,交y轴于点, , , , ∴该二次函数的“关联函数”为; 根据题意,令,整理得, 解得, , ∵点在点的右侧, ∴; ②如图,过点A作轴交于点H, 当时,, ∴, , 设,则, , , , , , ∴当时,有最大值为; ③根据题意,由二次函数与它的“关联函数”组成的新函数w如图所示: , , , ∴开口向下, , ∴当时,取得最小值,最小值为0;当时,取得最大值,最大值为4, ∵当时,函数的最大值和最小值的差值不随的值变化而变化, ∴当的最大值为4时,符合题意, 则当时,即,解得, , , , ∴当时,函数的最大值和最小值的差值不随的值变化而变化,的取值范围是. 【变式1】(2026·辽宁辽阳·一模)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与y轴交于点A,与x轴负半轴交于点B.与x轴正半轴交于点C,二次函数的图象经过点A和点C. (1)求点A,B的坐标及的解析式. (2)直线与交于点D,与交于点E.与x轴交于点F,若,求此时t的值. (3)定义新函数:,若直线与新函数图象有三个交点,求m的取值范围. 【答案】(1),,; (2)t的值为或; (3)或. 【分析】(1)根据题意分别求出,,,然后再由待定系数法确定函数解析式即可; (2)由题意,,,,确定, ,再由题意建立方程,分情况分析求解即可; (3)根据题意得出当时,,确定,然后根据题意取临界点即可求解. 【详解】(1)解:令,解, 得,, ∴,. 令,得, ∴. 把,代入中, 得, 解得,. ∴. (2)解:由题意,,,. ∴, ∵由, ∴. ∴当时,化简得, 解得(舍去),. 当时,化简得, 解得(舍去),. 综上所述,t的值为或. (3)解:, 当时,, 解得:, ∵, ∴开口向上, ∴当时,, ∴由题意,得 直线与有三个交点,需分两种临界情况: 联立,即, 整理得:, 判别式:, 解得. 联立,即, 整理得:, 判别式:, 解得. ∴ 将代入中,得. 将代入中,得. ∴. ∴或. 【变式2】(2026·湖北襄阳·模拟预测)定义:若,点 B为,那么我们称点B是点A的“I”点. 如图,抛物线经过点. (1)直接写出抛物线的解析式及顶点坐标; (2)D为抛物线上对称轴左侧的一个动点,点D的“I”点为点H.设点D的横坐标为m. ①若直线经过点 H,求H点坐标; ②若点H在直线的下方时,且点H的纵坐标随着m的增大而减小时,请直接写出m的取值范围; (3)点E为抛物线上的一个动点,过点E作轴交直线 于点F,点E的“I”点为点G,设E的横坐标为t. ①令,直接写出l与t的函数关系式; ②若,直接写出t的取值范围. 【答案】(1),顶点坐标为 (2)①;② (3)①;②或 【分析】(1)由待定系数法即可求解函数解析式,再将其配成顶点式,即可求解顶点坐标; (2)①由题意知:,根据H在上,得到,解方程即可; ②H在的下方,得到,求出,再由H点的纵坐标随着m的增大而减小,得到,即可得; (3)①由题意知:,则,那么当E、G重合时,,则;当E、F重合时,,则,;当F、G重合时,,则,再分段画图求解即可;②根据图象即可求解. 【详解】(1)解:∵抛物线经过点, ∴, ∴, ∴ ∴顶点坐标为. (2)解:①由题意知:, ∵H在上, ∴, ∴, ∵点D在对称轴左侧, ∴, ∴. ②∵H在的下方, ∴, ∴, 令, 根据二次函数与不等式的关系可得, 而,此函数对称轴为直线,开口向上, ∵H点的纵坐标随着m的增大而减小, ∴, ∴, ∵点D在对称轴左侧, ∴, ∴; (3)解:①由题意知:, ∴ ∴ 当E、G重合时,, ∴, 当E、F重合时,, ∴,, 当F、G重合时,, ∴, 当时,如图: ∴, 当时,如图: ∴, 当时,如图: ∴, 当时,如图: ∴, 当时,如图: ∴, 当时,如图: ∴, 综上:. ②由①图示可得,若时,或 1.(26-27九年级上·四川成都·开学考试)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)求抛物线的解析式; (2)如图1.点是直线上方抛物线上的一动点,过点作轴的平行线交直线于点,过点作轴的平行线交直线于点,求面积的最大值及此时点的坐标; (3)如图2,连接,,抛物线上是否存在点,使?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)面积的最大值为,此时点的坐标为 (3)存在,点Q的坐标为或 【分析】(1)利用待定系数法解答; (2)先求出直线的解析式,证明为等腰直角三角形,则,设,则,可得,即可求解; (3)分两种情况:当点Q在上方时, 当点Q在下方时,即可求解. 【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:对于, 当时,, ∴点, 设直线的解析式为, 把点,代入得:, 解得:, ∴直线的解析式为, ∵,, ∴, ∴, ∵轴,轴, ∴, ∴为等腰直角三角形, ∴, 设,则, ∴, 当时,取得最大值,此时点,的面积最大,最大值为; (3)解:存在. 当点Q在上方时,作点关于y轴的对称点,过点B作交抛物线于点Q,则, ∴, ∵, ∴, ∵, ∴,此时点Q符合题意, 设直线的解析式为, 把点代入得: , 解得:, ∴直线的解析式为, 可设直线的解析式为, 把点代入得:, 解得:, ∴直线的解析式为, 联立得:, 解得:或, ∴点Q的坐标为; 当点Q在下方时,作点,直线与抛物线交于点, 同理直线的解析式为, ∵, ∴, ∴, ∴, 联立得:, 解得:或, ∴点的坐标为; 综上所述,点Q的坐标为或. 2.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图,二次函数()的图象与x轴分别交于点、B两点,与y轴交于点C,直线平行于轴,交抛物线于点D,. (1)求该二次函数的解析式; (2)点P在第一象限的抛物线上,其横坐标为,连接、,设的面积为S,求S关于t的函数关系式; (3)在(2)的条件下,延长交轴于点M,点N在C点上方的轴上,连接,使,若,求的面积. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)令,求出点C的坐标,得到的长,根据直线平行于轴,交抛物线于点D,得到点D的坐标,运用待定系数法即可求解; (2)令,求出点B的坐标,由题意得到,,过点P作于点E,表示出的长,根据三角形的面积公式即可求解; (3)设,求出,,因此.过点D作,交x轴对于点F,则,则.设,则.证明四边形是正方形,推出,进而证明,得到,,,.连接,证明,得到,又,从而在中,根据勾股定理构造方程,求出a的值,即可得出点M的坐标,运用待定系数法求出直线的解析式,联立抛物线与直线的解析式,求出点P的坐标,根据的面积关于点P的横坐标t的函数关系式即可求解. 【详解】(1)解:对于二次函数,令,则, ∴, ∴, ∵直线平行于轴,交抛物线于点D,, ∴, ∵二次函数()的图象过点,, ∴,解得, ∴该二次函数的解析式为. (2)解:对于二次函数,令,则, 解得,, ∴. ∵点P在第一象限的抛物线上,其横坐标为, ∴,, 过点P作于点E, , ∴, ∴关于t的函数关系式为. (3)解:设, ∵轴, ∴. ∵, ∴, ∴, ∴. 过点D作,交x轴于点F,则, ∴, ∴. 设,则. 过点D作轴于点G,则,轴, ∵轴, ∴四边形是平行四边形, ∵,, ∴是正方形, ∴,, ∴, ∴,即. ∵在和中, , ∴, ∴,, ∴, ∵, ∴, ∴, , 连接, ∵在和中, , ∴, ∴. ∵在中,,, ∴, 解得,(不合题意,舍去), ∴, ∴. 设直线的解析式为, ∵直线过点,, ∴,解得, ∴直线的解析式为 解方程组得或, ∴点P的坐标为, 由(2)有,的面积S关于点P的横坐标t的函数关系式为, ∴当时,, ∴的面积为. 3.(2026·江苏常州·中考真题)如图,二次函数的图像与轴相交于点,,与轴相交于点. (1)__________. (2)若点,在抛物线上,且,求的取值范围. (3)连接.若,过点作轴的垂线交于点,交抛物线于点,过点作轴的垂线交于点,交抛物线于点,当最大时,求的值. 【答案】(1) (2)的取值范围为或. (3)的值为. 【分析】(1)将点的坐标代入二次函数表达式即可求得的值. (2)先令求得,再令和分别求得的值,最后结合函数图像即可求得的取值范围. (3)先用待定系数法求得直线的函数表达式,从而得到点,,,的坐标,再结合得到,的长,进而得到关于的二次函数表达式,最后利用二次函数的性质即可求得当最大时的值. 【详解】(1)解:将点的坐标代入,得 , 解得. (2)解:由(1)知,二次函数表达式为. 令,得. 令,得, 解得或. 令,得, 解得或. 如图,结合函数图像可知,当时,函数值介于与5之间,对应的自变量分为两段,当点,在抛物线上,且时,的取值范围为或. (3)解:如图 令,得, 解得或. . 令,得, . 设直线的函数表达式为. 将点,的坐标分别代入. 得 解得 直线的函数表达式为. , . 由题意可知,,,,,且点在点上方,点在点上方, ,, , ,抛物线开口向下,二次函数在处取得最大值. 又,满足题设条件, 当时,取得最大值,即当最大时,的值为. 4.(2025·江西南昌·模拟预测)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,过A点的直线与y轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,已知点D的横坐标为4,点P为直线l上方的抛物线上一动点. (1)求抛物线的解析式; (2)过P点作轴交直线l于点E,作轴交直线l于点F,连接. ①当为直角三角形时,求点P的坐标; ②求的最大值,并求出当最大时点P的坐标. 【答案】(1) (2)①或;②最大值,此时 【分析】(1)A,D两点既在直线上又在抛物线上,先通过直线方程求出A,D两点坐标,再代入抛物线方程即可. (2)①根据为直角三角形进行分类讨论,依据不同情况时具有的几何特征找出等量关系列方程求解. ②利用隐含的角度关系,得出,将所求的目标进行转化,将双变量化为单变量再通过函数求出最值. 【详解】(1)解:∵A点在直线l上, ∴令,代入得, ∴, ∵D点在直线l上, ∴令,代入得, ∴, 又∵点A,点D在抛物线上, 则有,解得, 故抛物线的解析式为. (2)由题设, ①∵点A,点C为直线与坐标轴的两交点, ∴, ∴, ∵轴, ∴, ∴当为直角三角形时有两种情况,或, 1)当时,, ∵轴,即, ∴为等腰直角三角形, 则有, ∴,解得或(舍), ∴, 2)当时,点P与点B重合,即此时点P在x轴上 , ∴令,解得或(舍), ∴, 综上为直角三角形时,点P坐标为或. ②∵轴,轴, ∴,, ∴, ∴, ∵为等腰直角三角形, ∴, ∴, ∴, 即,此时符合有. 5.(2025·辽宁大连·二模)抛物线与直线交于点和点H,,直线交直线于点A,交抛物线于点B. (1)求c和k的值(用含m的代数式表示); (2)过点A作x轴的平行线交抛物线于M,N两点(M在N的左侧),交y轴于点C.求的取值范围; (3)在(2)的条件下,过点B作x轴的平行线,与抛物线另一个交点为D,若点E是线段的中点,探究与的数量关系,并说明理由. 【答案】(1), (2) (3),理由如下: 连接, 由(2)得,,,. 抛物线的对称轴为直线. 轴, ∴点B,D关于直线对称. 为中点, . 设抛物线的对称轴与交于点Q,则. . . 又∵M,N关于直线对称, . . ,, ,. . . . 【分析】(1)把分别代入和,即可求得答案; (2)由题意可得,,,,求得,再根据不等式的性质即可求得的取值范围; (3)连接,设抛物线的对称轴与交于点Q,则,根据中点得到,则,,即可证明,得到,则. 【详解】(1)解:把分别代入和, 得,, ,; (2)解:由(1)得,直线解析式为,抛物线解析式为. 当时,. . 当时,. . , ∴点B在点A的上方. . 当时,. 解得,. ,点M在点N的左侧, ,. . . , , , . (3)略 6.(2025·新疆伊犁·三模)如图,已知抛物线与x轴相交于,与y轴相交于点C,直线,垂足为C. (1)求该抛物线的表达式; (2)若直线l与该抛物线的另一个交点为D,求点D的坐标; (3)设动点在该抛物线上,当时,求m的值. 【答案】(1) (2)点D的坐标为 (3)或 【分析】(1)用待定系数法即可求解; (2)证明,则,即,即可求解; (3)延长交直线l于点,当时,证明为等腰直角三角形,利用,即可求出点的坐标,再利用点的坐标,求出直线的解析式,再与抛物线解析式联立即可求出m的值. 【详解】(1)解:将点A、B的坐标代入抛物线的表达式得: ,解得: ∴抛物线的表达式为; (2)解:过点D作轴于点E, 而直线轴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∵,, ∴, 设点,则,, ∴,解得(舍去)或, 当时,, 故点D的坐标为; (3)设直线l的表达式为 将,代入得: ,解得: ∴直线l的表达式为, 延长交直线l于点M,设点, ∵,直线, ∴为等腰直角三角形,则, ∴,解得或, ∴点M的坐标为或, 当M的坐标为时,设直线的表达式为,如图所示: 将,代入得: ,解得:, ∴直线的表达式为, 令,解得:(舍去)或, ∴点P的横坐标; 当M的坐标为时,设直线的表达式为,如图所示: 将,代入得: ,解得:, ∴直线的表达式为, 令,解得:(舍去)或, ∴点P的横坐标; 综上,或. 7.(2025·江苏苏州·模拟预测)如图,二次函数图像的对称轴为直线,其图象过点与x轴交于另一点B,与y轴交于点C. (1)求二次函数的解析式,写出顶点坐标; (2)动点M,N同时从B点出发,均以每秒2个单位长度的速度分别沿的,边上运动,设其运动的时间为t秒,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动,连接,将沿翻折,若点B恰好落在抛物线上的处,试求t的值及点的坐标; (3)在(2)的条件下,Q为的中点,试探究x轴上是否存在点P,使得以B,Q,P为顶点的三角形与相似?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,试说明理由. 【答案】(1), (2), (3)存在,点坐标为,. 【分析】(1)由抛物线对称轴为,并过点,可求出、,从而求出抛物线解析式和顶点坐标. (2)由A,B,C坐标可得出,再由,推出是正三角形,翻折后,推出,从而得到,把代入即可求解. (3)分情况讨论点在轴的存在性. 【详解】(1)解:由题意得, 解得. 二次函数的解析式为. 配方得, 顶点坐标为. (2)解:如图, 由题意知, 令,得 , 解得, 点坐标为, 令,得, ∴点坐标为, 在中,,, 则, , 又, 是正三角形. ∵动点,从出发,速度为每秒2个单位长度, , 点在上,坐标为, 点在上,由几何关系可知的坐标为,即. 将沿翻折后,点是关于的对称点, ∴,, ∴, ∴, 的纵坐标与相同,为, ∵是等边三角形, ∴, ∴, ∴点的横坐标为, . 点在抛物线上, , 化简,得, , . 时,,, . (3)解:由(2)的结论可知,在中,, 当时,为的中点,为的中点, ∵,, ∴ 在中,, 是直角三角形,, ,. 当在轴上时,过作交轴于点. , . . 解得, ∴,则; 过作轴于, ,, . ,解得, ∴,则; 在轴的其它位置时,不可能为直角三角形,不可能与相似; 综上所述:轴上存在点,使得以,,为顶点的三角形与相似,点坐标为,. 8.(25-26九年级下·湖南株洲·期中)已知二次函数与x轴交于和两点,且(),交y轴于点C,顶点为D. (1),, ①求该二次函数的对称轴方程及顶点坐标; ②定义:若点P在某函数图象上,且点P的横纵坐标互为相反数,则称点P为这个函数的“零和点”,求证:此二次函数有两个不同的“零和点”; (2)如图,过D、C两点的直线交x轴于点E,满足,求的值. 【答案】(1)①对称轴为直线,顶点坐标为; ②证明:设, 令,则,整理得, ∵ ∴方程有两个不相等的实数根, 故存在两个点P,且点P的横纵坐标互为相反数, 故此二次函数有两个不同的“零和点”; (2) 【分析】(1)先由已知得到,①根据二次函数的性质求解即可;②设,令,得到,证明该方程有两个不相等的实数根即可解答; (2)先由题意得到且,顶点D的坐标为,,,再求得直线的表达式为得到,证明得到,则,则整理得,进而求解即可. 【详解】(1)解:当,,时,, ①该二次函数的对称轴为直线,顶点坐标为; (2)解:∵二次函数与x轴交于和两点,且(),交y轴于点C,顶点为D. ∴且,顶点D的坐标为, 令,由得,, 设直线的表达式为, 则,解得, ∴直线的表达式为, 令,由得,则, ∵,, ∴, ∴,即, ∴, 则, 即 整理,得, ∵, ∴. 9.(2026·江苏徐州·中考真题)如图,二次函数的图象与轴的交点坐标分别是,. (1)求a,c的值; (2)点在该函数的图象上,当时,有最大值3,求的值; (3)点,都在该函数的图象上,若且,求的取值范围. 【答案】(1)a,c的值分别为 (2)或2 (3)或 【分析】(1)利用待定系数法即可求解; (2)分三种情况考虑即可; (3)利用求根公式表示抛物线上点的横坐标,按点与对称轴的位置分类,结合函数增减性确定代数式的取值范围. 【详解】(1)解:∵二次函数的图象与轴分别交于点,, ∴, 解得, 即a,c的值分别为; (2)解:抛物线的解析式为,其对称轴为直线,最大值为, 当时,;当时,; 当时,, 则当时,函数值随自变量的增大而增大, ∴, 解得(舍去)或; 当时,,函数值随自变量先增加后减小,从而在顶点处取得最大值4,不符合题意; 当时,函数值随自变量的增大而减小,此时函数当时取得最大值, ∴, 解得(舍去)或; 综上,满足题意的值为或2; (3)解:抛物线的对称轴为直线,最大值为4,且抛物线开口向下, 当时,则,, 作直线交抛物线于点,且在的左侧,如图,作直线交抛物线于点,且在的左侧, 令,解得或, ∴,, 令,解得或, ∴,, ∵, ∴点M在曲线段上,点N在曲线段或上, ①当点N在曲线段上时, 把,分别代入, 得, 两式相减,整理得, ∴, 当取得最小值时,取得最小值,当取得最大值时,取得最大值, 当点M在A处,点N在点处时,取得最小值,且最小值为,此时, 当点M在处,点N在点处时,取得最大值,且最大值为,此时, ∴; ②当点N在曲线段上,点M在A处,点N在点处时, 取得最大值,且为, 当点M在处,点N在点处时,取得最小值,且为, ∴; 综上,或. 10.(2025九年级·贵州黔西南·专题练习)平面直角坐标系中,抛物线()过点,,,顶点不在第一象限,线段上有一点,设的面积为,的面积为,. (1)用含的式子表示; (2)求点的坐标; (3)若直线与抛物线的另一个交点的横坐标为,求在时的取值范围(用含的式子表示) 【答案】(1) (2)或 (3) 【分析】(1)将点坐标代入抛物线解析式,消去即可得到与的数量关系; (2)由抛物线对称性得、横坐标之和为6,结合两三角形面积差列方程求解E点横坐标,纵坐标与、一致; (3)联立直线与抛物线解析式,结合点横坐标求出顶点纵坐标,再根据二次函数性质求区间内的取值范围. 【详解】(1)解:将代入, 得, 化简得. (2)解:抛物线对称轴为,点,在抛物线上, 关于直线对称,即, , 设, 在线段上, 或, 当时, , , , , 化简得,代入, 得,解得, ; 当时, , , , , 化简得,代入, 得,解得, ; 综上所述,的坐标为或. (3)解:抛物线的顶点式为,顶点, 设直线的解析式为, 当的坐标为时, 将、代入, 得, 两式相减得, 即, 由 得 联立抛物线得, 整理得, ∴, 解得或, 直线与抛物线的另一个交点的横坐标为, ∴,解得, ∴, 故,此时顶点在第一象限,不合题意; 当的坐标为时, 将,代入, 得, 两式相减得, 即, 由 得 联立抛物线得, 整理得, ∴, 解得或, 直线与抛物线的另一个交点的横坐标为, , , , 代入,得, 解得, 抛物线解析式为,开口向上,对称轴为; , 当时,取得最小值, 当时,, 当时,, ,且, , 综上所述,当时,的取值范围是. 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题07 二次函数常考几何模型重难点题型专训 (10大题型+自我检测) 目录 几何模型・开拓思维 题型一、二次函数的面积问题 1 题型二、二次函数的平移问题 2 题型三、二次函数的倍角问题 3 题型四、二次函数的45°角问题 5 题型五、二次函数的旋转问题 6 题型六、二次函数的翻折问题 8 题型七、二次函数与线段交点问题 9 题型八、二次函数的最值问题 10 题型九、二次函数的存在性问题 11 题型十、二次函数的新定义问题 12 【基础题型一 二次函数的面积问题】 【例1】(26-27九年级上·福建莆田·阶段检测)已知抛物线 的顶点为,与x轴交于A,B两点(A在B左边) . (1)直接写出抛物线解析式; (2)如图(1),点E是抛物线上的动点,连接,直线交直线于点F.设点E的横坐标为m. ①求直线的解析式(用含m的代数式表示); ②若的面积等于2时,求m的值. (3)如图(2),P,Q为y轴上的两个关于原点对称的动点,射线,分别与抛物线交于M,N两点,求的值. 【变式1】(25-26九年级上·安徽合肥·期中)如图,抛物线的图象与轴交于点,与轴的负半轴交于点,点坐标为. (1)求抛物线的表达式. (2)若为抛物线上线段上方一点,过作,垂足为,求的最大值. (3)在(2)的条件下,当的面积最大时,将抛物线沿水平方向平移得到抛物线,抛物线的顶点为,且的面积等于的面积,直接写出的坐标. 【变式2】(2026·辽宁沈阳·模拟预测)如图,抛物线 经过,两点,直线与抛物线交于点. (1)求抛物线的解析式及值. (2)与关于直线对称,求的坐标. (3)抛物线上是否存在点与点不重合,使得 的面积恰好等于的面积?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【基础题型二 二次函数的平移问题】 【例2】(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)综合与探究 如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,作直线,,点为第一象限内抛物线上的动点,过点作轴,垂足为,交直线于点. (1)求抛物线的解析式; (2)求的最大值及最大时点的坐标; (3)如图2,若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,则点的坐标为 ; (4)当最大时,作直线,若点为直线上的一个动点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到,取的中点,过点作,垂足为,连接,,则的最小值为 . 【变式1】(25-26九年级下·重庆·期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于,,与y轴相交于点C,连接. (1)求抛物线的解析式; (2)点D为第一象限内抛物线上一个动点,过点D作轴交于点E.请求出的最大值以及此时点D的坐标; (3)在(2)问取最大值的条件下,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,记y与的交点为M,点N为新抛物线对称轴上一点,点P为平面内一点,若以D、M、N、P为顶点的四边形是以为边的菱形,直接写出所有符合条件的点P的坐标,并选择其中一个写出求解过程. 【变式2】(2026·吉林·模拟预测)已知抛物线:()与轴相交,两点(其中为坐标原点),过点作直线轴于点,交抛物线于点,如图所示. (1)________. (2)若点在抛物线的对称轴上,则的长为________. (3)把抛物线在直线右侧的部分(含点)记为图象.用含的式子表示图像的最高点的坐标; (4)已知点到轴的距离为,把抛物线在直线左侧的部分(不含点)记为图象.图象沿轴向下平移个单位长度得到图象.当图象上恰好只有两个点到轴的距离等于该点到直线的距离的倍时,请直接写出的取值范围. 【基础题型三 二次函数的倍角问题】 【例3】(2026·山东临沂·一模)抛物线过点,与y轴交于点C.对称轴与x轴交于点D. (1)求抛物线的解析式及点D的坐标; (2)如图,连接、,在直线上方的抛物线上找点P,使得,求出P点的坐标. 【变式1】(2026·重庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于两点,交y轴于点C,连接,. (1)求抛物线的解析式; (2)点P是直线上方抛物线上一动点,过点P作于点Q,点K为直线上一动点,连接,当取得最大值时,求的最小值; (3)将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点R为新抛物线上一动点,当时,直接写出所有符合条件的点R的横坐标,并写出求解点R横坐标的其中一种情况的过程. 【变式2】(2026·四川南充·一模)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴负半轴交于点C,,. (1)求抛物线的解析式; (2)如图1,连接,点D在抛物线上,连接,若,求点D的坐标; (3)如图2,点P为第四象限内抛物线上一动点,与y轴分别交于M,N两点.当点P运动时,试判断的值是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由. 【基础题型四 二次函数的45°角问题】 【例4】(2026九年级下·天津红桥·学业考试)已知抛物线(b,c为常数)与x轴相交于,B两点,与y轴相交于点.M为x轴下方抛物线上横坐标为m的点,连接. (1)求该抛物线的解析式和点B的坐标; (2)当时,求m的值; (3)过点作轴的平行线与抛物线相交于点,过点作轴的平行线与直线相交于点,若,求m的值. 【变式1】(25-26九年级下·湖南衡阳·开学考试)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)如图1,在抛物线上存在一点Q,使,求出点Q的坐标. (3)如图2,抛物线的对称轴与抛物线相交于点D,交x轴于点E,交直线于点F,抛物线上是否存在点P,使得?若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由; 【变式2】(25-26九年级上·福建莆田·期末)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,直线与抛物线交于两点. (1)求抛物线的函数解析式. (2)若是抛物线上的点且在直线的上方,连接,,当的面积最大时,求点的坐标及该面积的最大值. (3)若是直线上方的抛物线上的点,连接,且,直接写出点的坐标. 【基础题型五 二次函数的旋转问题】 【例5】(2026·重庆·三模)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,抛物线的对称轴是直线,. (1)求抛物线的表达式; (2)如图1,点是直线上方抛物线上的一动点,过点作轴交直线于点,交直线于点.点,为轴上的动点(点在点的上方),且,连接,.当周长取得最大值时,求点的坐标及的最小值. (3)如图2,在(2)中周长取得最大值的情况下,将抛物线()绕点旋转得到新抛物线,点为新抛物线上的一动点(位于新抛物线对称轴左侧),当时,请求出所有符合条件的点横坐标,并写出其中一个点横坐标的求解过程. 【变式1】(2026·广东中山·一模)如图,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. (1)如图1,一次函数的图象与坐标轴分别交于点M,N.点P是抛物线上的一个动点,过点P作直线的垂线段,垂足为Q,求的最小值; (2)如图2,D是直线上方抛物线上一动点,作垂足为点F,交于点E,连接,是否存在点D,使是等腰三角形?若存在,请直接写出所有满足条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由; (3)如图3,在(2)的条件下,连接,将线段绕点O按顺时针方向旋转得到线段,连接,求线段的最小值. 【变式2】(25-26九年级下·四川绵阳·期中)如图,已知抛物线过点、,抛物线与x轴的另一交点B在x轴的正半轴上,过点A作直线交抛物线于点D,. (1)求抛物线的解析式; (2)点P是直线下方的抛物线上一点,连接交于点E,连接,,设的面积为S,点P的横坐标为t,求S关于t的函数关系式,并求S的最大值及此时点P的坐标; (3)在(2)问的结论下,过点P作于点H,取的中点Q,连接交抛物线于点M,将绕点P逆时针方向旋转至,求N的坐标. 【基础题型六 二次函数的翻折问题】 【例6】(25-26九年级下·江苏苏州·开学考试)平面直角坐标系中,直线与抛物线交于轴上的点和点. (1)求和的值; (2)A为直线下方抛物线上一点,连接,求的面积的最大值; (3)当点为抛物线的顶点时(如图2),将沿着直线翻折得到,求与抛物线的另一个交点的坐标. 【变式1】(24-25九年级上·山东烟台·期末)将抛物线的图象位于直线以下的部分向上翻折,得到如图图象,若直线与此图象有四个交点;则的取值范围是______. 【变式2】(2026·安徽马鞍山·二模)抛物线与x轴交于点A、B两点,与y轴交于点C,直线的解析式为,D是线段上的一点,连接. (1)求出抛物线的解析式; (2)如图1,延长交抛物线于点E,当最大时,求点E的坐标,并求出这个最大值; (3)如图2,将沿着翻折得到,连接,当时,求的长. 【基础题型七 二次函数与线段交点问题】 【例7】(2026·河南商丘·二模)二次函数的图象经过点. (1)若该函数图象经过点,求此时二次函数的解析式; (2)当时,若二次函数满足随的增大而减小,求的取值范围; (3)线段的两个端点为,.若抛物线与线段只有一个公共点,求的取值范围. 【变式1】(2026·吉林长春·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线(a为常数)与y轴交于点A,与x轴交于点B和点,直线与抛物线交于点P. (1)求此抛物线对应的函数表达式,并直接写出点A、点B的坐标; (2)当点P在点A右侧,且点P到x轴的距离等于点A到x轴的距离时,求点P的坐标; (3)过点P作轴于点Q,以为边向下作矩形,其中.当抛物线在矩形内部的图象对应的函数值y随x的增大而增大或y随x的增大而减小时,求m的取值范围; (4)设点E的坐标为,点F的坐标为,连接,当抛物线在点P及点P右侧部分和线段有公共点时,直接写出m的取值范围. 【变式2】(2026·吉林长春·模拟预测)在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线经过点,对称轴为直线.点在抛物线上,点的横坐标为,过点作直线的垂线,垂足为.将线段关于点中心对称得到线段(点的对称点为点),依次连接、、、得到平行四边形. (1)求该抛物线的函数表达式; (2)当和两点关于该抛物线的对称轴对称时,求点的坐标; (3)当时,抛物线在平行四边形内部及边界的图象记为.若图象的最高点与最低点的纵坐标之差为1,求的值; (4)当线段与该抛物线有两个公共点时,设两个公共点是和,当时,直接写出的取值范围. 【基础题型八 二次函数的最值问题】 【例8】(25-26九年级上·山东临沂·阶段检测)如图,在直角坐标系中,抛物线经过点,其对称轴与x轴相交于点M. (1)求抛物线的解析式和对称轴; (2)求的面积. (3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 【变式1】(24-25九年级下·山东东营·期中)如图,抛物线()与轴交于点,点,与轴交于点. (1)求抛物线的表达式; (2)在对称轴上找一点,使的周长最小,求点的坐标; (3)是第四象限内抛物线上的动点,求面积的最大值及此时点的坐标. 【变式2】(2026·云南昆明·模拟预测)已知抛物线经过、、三点,直线经过点与抛物线交于点. (1)求抛物线的函数解析式; (2)如图1,点是在直线上方二次函数图象(含、两点)上的一个动点,试探究点的坐标是多少时,的面积最大,并求出最大面积; (3)如图2,若是线段上的一个动点,连接,交直线于点,延长,交抛物线于点,试探究是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由. 【基础题型九 二次函数的存在性问题】 【例9】(2026·河南平顶山·三模)定义:若抛物线上存在两点关于原点中心对称,则称这两点互为“抛物中心对称点”.点在抛物线 上,点A的“抛物中心对称点”为点B. (1)求这个抛物线的表达式及顶点坐标. (2)①在给出的平面直角坐标系中画出该抛物线和直线 . ②将直线 向下平移3个单位长度得到直线,则直线上___________互为“抛物中心对称点”的两个点.(填“存在”或“不存在”) ③将抛物线 向上平移个单位长度,若平移后的抛物线上仍存在互为“抛物中心对称点”的两个点,请直接写出k的取值范围. 【变式1】(25-26八年级下·浙江宁波·期末)定义:若一个点的纵坐标与横坐标之差是横坐标的2倍,则称这个点为“友好点”,如:,,等都是“友好点”.已知二次函数(c为常数). (1)若该函数经过点,求该函数表达式,并求出该图象上的“友好点”坐标; (2)在(1)的条件下,当时,函数的最小值为,求t的值; (3)在的范围内,若二次函数的图象上至少存在一个“友好点”,结合图象,求出c的取值范围. 【变式2】(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)综合与探究 如图1,抛物线经过、、三点,对称轴与抛物线相交于点,与直线相交于点,连接,. (1)求该抛物线的解析式; (2)如图1,抛物线上是否存在一点,使,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由; (3)如图2,若点为直线上方抛物线上一动点,连接交于点,当的值最大时,求面积; (4)如图1,点是轴上的动点,连接,请直接写出的最小值. 【基础题型十 二次函数的新定义问题】 【例10】(2026·辽宁朝阳·二模)给出如下定义:对于二次函数(其中、、为常数,且,),我们把一次函数叫作该二次函数的“关联函数”.例如:二次函数的“关联函数”为:. (1)二次函数,求该二次函数的“关联函数”的表达式; (2)如图1,设二次函数的图像交轴于点,交轴于点,它的“关联函数”的图像为,图像与相交于、两点(点在点的右侧). ①求点的坐标; ②直线与,分别交于点,,连接交于点M,当时,若的值最大,求的值; ③若二次函数与它的“关联函数”组成新函数,当时,函数的最大值和最小值的差值不随的值变化而变化,求的取值范围. 【变式1】(2026·辽宁辽阳·一模)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与y轴交于点A,与x轴负半轴交于点B.与x轴正半轴交于点C,二次函数的图象经过点A和点C. (1)求点A,B的坐标及的解析式. (2)直线与交于点D,与交于点E.与x轴交于点F,若,求此时t的值. (3)定义新函数:,若直线与新函数图象有三个交点,求m的取值范围. 【变式2】(2026·湖北襄阳·模拟预测)定义:若,点 B为,那么我们称点B是点A的“I”点. 如图,抛物线经过点. (1)直接写出抛物线的解析式及顶点坐标; (2)D为抛物线上对称轴左侧的一个动点,点D的“I”点为点H.设点D的横坐标为m. ①若直线经过点 H,求H点坐标; ②若点H在直线的下方时,且点H的纵坐标随着m的增大而减小时,请直接写出m的取值范围; (3)点E为抛物线上的一个动点,过点E作轴交直线 于点F,点E的“I”点为点G,设E的横坐标为t. ①令,直接写出l与t的函数关系式; ②若,直接写出t的取值范围. 1.(26-27九年级上·四川成都·开学考试)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)求抛物线的解析式; (2)如图1.点是直线上方抛物线上的一动点,过点作轴的平行线交直线于点,过点作轴的平行线交直线于点,求面积的最大值及此时点的坐标; (3)如图2,连接,,抛物线上是否存在点,使?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由. 2.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图,二次函数()的图象与x轴分别交于点、B两点,与y轴交于点C,直线平行于轴,交抛物线于点D,. (1)求该二次函数的解析式; (2)点P在第一象限的抛物线上,其横坐标为,连接、,设的面积为S,求S关于t的函数关系式; (3)在(2)的条件下,延长交轴于点M,点N在C点上方的轴上,连接,使,若,求的面积. 3.(2026·江苏常州·中考真题)如图,二次函数的图像与轴相交于点,,与轴相交于点. (1)__________. (2)若点,在抛物线上,且,求的取值范围. (3)连接.若,过点作轴的垂线交于点,交抛物线于点,过点作轴的垂线交于点,交抛物线于点,当最大时,求的值. 4.(2025·江西南昌·模拟预测)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,过A点的直线与y轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,已知点D的横坐标为4,点P为直线l上方的抛物线上一动点. (1)求抛物线的解析式; (2)过P点作轴交直线l于点E,作轴交直线l于点F,连接. ①当为直角三角形时,求点P的坐标; ②求的最大值,并求出当最大时点P的坐标. 5.(2025·辽宁大连·二模)抛物线与直线交于点和点H,,直线交直线于点A,交抛物线于点B. (1)求c和k的值(用含m的代数式表示); (2)过点A作x轴的平行线交抛物线于M,N两点(M在N的左侧),交y轴于点C.求的取值范围; (3)在(2)的条件下,过点B作x轴的平行线,与抛物线另一个交点为D,若点E是线段的中点,探究与的数量关系,并说明理由. 6.(2025·新疆伊犁·三模)如图,已知抛物线与x轴相交于,与y轴相交于点C,直线,垂足为C. (1)求该抛物线的表达式; (2)若直线l与该抛物线的另一个交点为D,求点D的坐标; (3)设动点在该抛物线上,当时,求m的值. 7.(2025·江苏苏州·模拟预测)如图,二次函数图像的对称轴为直线,其图象过点与x轴交于另一点B,与y轴交于点C. (1)求二次函数的解析式,写出顶点坐标; (2)动点M,N同时从B点出发,均以每秒2个单位长度的速度分别沿的,边上运动,设其运动的时间为t秒,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动,连接,将沿翻折,若点B恰好落在抛物线上的处,试求t的值及点的坐标; (3)在(2)的条件下,Q为的中点,试探究x轴上是否存在点P,使得以B,Q,P为顶点的三角形与相似?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,试说明理由. 8.(25-26九年级下·湖南株洲·期中)已知二次函数与x轴交于和两点,且(),交y轴于点C,顶点为D. (1),, ①求该二次函数的对称轴方程及顶点坐标; ②定义:若点P在某函数图象上,且点P的横纵坐标互为相反数,则称点P为这个函数的“零和点”,求证:此二次函数有两个不同的“零和点”; (2)如图,过D、C两点的直线交x轴于点E,满足,求的值. 9.(2026·江苏徐州·中考真题)如图,二次函数的图象与轴的交点坐标分别是,. (1)求a,c的值; (2)点在该函数的图象上,当时,有最大值3,求的值; (3)点,都在该函数的图象上,若且,求的取值范围. 10.(2025九年级·贵州黔西南·专题练习)平面直角坐标系中,抛物线()过点,,,顶点不在第一象限,线段上有一点,设的面积为,的面积为,. (1)用含的式子表示; (2)求点的坐标; (3)若直线与抛物线的另一个交点的横坐标为,求在时的取值范围(用含的式子表示) 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题07 二次函数常考几何问题重难点题型专训(10大题型+自我检测)-2026-2027学年人教版九年级数学上册重难点专题提升精讲精练
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