内容正文:
九年级数学人教版上学期第二十七章反比例函数专题训练
双曲线与抛物线:代几综合
双曲线与抛物线的代几综合问题,以二次函数与反比例函数的交点为基础,融合平面几何中的三角形、四边形等基本图形,考查面积最值、特殊图形存在性及图象变换.
解题的核心方法包括坐标法、铅垂高水平宽分割法以及分类讨论.对于面积问题,常通过设抛物线上动点坐标,用铅垂线段长建立面积关于动点横坐标的二次函数关系式,利用配方法求最值;对于等腰三角形、直角三角形或平行四边形存在性问题,依据勾股定理或边角对边平行等几何性质建立方程并分类讨论求解.
本专题包含:交点与解析式确定、三角形面积最大值、特殊三角形存在性、抛物线平移与翻折对交点的影响、参数范围与交点个数、多条件联动的综合开放探究,着力培养逻辑推理与综合运算素养.
专题1 交点与函数解析式的确定
1.【2025南京中考真题改编·交点求法】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 和点 .
(1)求 的值;
(2)求 、 的值;
(3)求两个图象的第三个交点 的坐标.
2.【教材改编·人教九上第二十二章】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 和点 .
(1)求 、 的值;
(2)求两个图象的第三个交点 的坐标;
(3)求 的面积.
3.【2025北京期末·三角形面积】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 .
(1)求 的值(双曲线解析式为 );
(2)求另外两个交点 、 的坐标;
(3)求 的面积.
4.【教材改编·华东师大九下第26章】如图,双曲线 经过点 ,抛物线 的顶点恰为点 .
(1)求 的值;
(2)求 、 的值;
(3)求抛物线与双曲线所有交点的坐标.
专题2 面积的最大值与最值探究
5.【2025武汉中考模拟·面积最值】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、.点 是抛物线上位于 、 之间(不含端点)的一个动点.
(1)设点 的坐标为 ,写出 的取值范围;
(2)求 面积的最大值;
(3)求此时点 的坐标.
6.【教材改编·北师大九下第二章】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、.点 是抛物线上位于 、 之间(不含端点)的动点.
(1)写出点 横坐标 的取值范围;
(2)求 面积的最大值;
(3)求此时点 的坐标.
7.【2025苏州期末·铅垂高最值】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、.点 是抛物线上位于 、 之间(不含端点)的动点.
(1)写出点 横坐标 的取值范围;
(2)求 面积的最大值;
(3)判断该最大值是否为定值,与抛物线的形状有何关系.
8.【教材改编·人教九上第二十七章】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、.点 是抛物线上位于 、 之间(不含端点)的动点.
(1)写出点 横坐标 的取值范围;
(2)求 面积的最大值;
(3)求此时点 的坐标.
专题3 特殊图形的存在性探究
9.【2025成都中考类题·面积存在性】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、.
(1)求直线 的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点 ,使 的面积等于 ?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若点 的横坐标为 ,判断点 是否在直线 的下方.
10.【教材改编·沪科版九年级下册】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、.
(1)求直线 的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点 ,使 的面积等于 ?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)判断(2)中所求的点 是否都在双曲线的同一支上.
11.【2025杭州期中·等腰三角形存在性】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、.
(1)求线段 的长度;
(2)在 轴上是否存在点 ,使 为等腰三角形?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)判断(2)中所求的点 中,哪一个到 、 两点的距离之和最小.
12.【原创·直角三角形分类讨论】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、.
(1)求线段 的长度;
(2)在 轴上是否存在点 ,使 为直角三角形?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)判断 能否为等边三角形,并说明理由.
专题4 抛物线的平移与翻折
13.【2025合肥中考类题·平移与交点】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 .
(1)求 的值;
(2)求抛物线的顶点坐标,并判断该顶点是否在双曲线上;
(3)把抛物线向下平移 个单位长度,判断新抛物线与双曲线的交点个数.
14.【教材改编·浙教版九年级上册】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)把抛物线沿 轴翻折,写出新抛物线的解析式;
(3)判断新抛物线与双曲线的交点个数.
15.【2025长沙期末·轴对称变换】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求抛物线的顶点坐标;
(2)把抛物线向上平移 个单位长度,写出新抛物线的解析式;
(3)判断新抛物线与双曲线的交点个数.
16.【教材改编·人教九上第二十二章】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求直线 的解析式;
(2)把抛物线向下平移 个单位长度,写出新抛物线的解析式;
(3)判断新抛物线与双曲线的交点个数.
专题5 参数范围与交点个数
17.【2025济南中考类题·水平线交点】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求 的值;
(2)若直线 与抛物线交于两点,且这两点的横坐标之积为 ,求 的值;
(3)判断直线 与双曲线是否有公共点.
18.【教材改编·华东师大九下第26章】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求 的值;
(2)若直线 与抛物线交于 、 两点,且 ,求 的值;
(3)判断此时点 、 是否都在双曲线下方.
19.【2025广州期末·面积相等探究】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求 的面积;
(2)若点 在抛物线上,且 ,求点 的横坐标;
(3)判断(2)中所求的点 是否都在双曲线上.
20.【原创·公共点个数与参数范围】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求 的面积;
(2)若直线 与双曲线恰有一个公共点,与抛物线有两个公共点,求 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,判断直线 与 的边是否有公共点.
专题6 多条件联动的综合开放探究
21.【2025郑州中考类题·交点总数最值】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求 的面积;
(2)在抛物线上是否存在点 ,使 ?若存在,求点 的横坐标;
(3)探究:是否存在过原点的直线,使它与此抛物线和双曲线的交点总数达到最多?说明理由.
22.【教材改编·北师大九下第二章】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求 的面积( 为坐标原点);
(2)在双曲线上是否存在点 ,使 ?若存在,求出点 的坐标;
(3)比较 与 的大小.
23.【2025西安期末·直角三角形验证】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求 的面积;
(2)若点 在 轴上,且 为等腰三角形,求点 的坐标;
(3)判断 的形状,并说明理由.
24.【原创·代几综合开放探究】如图,抛物线 与双曲线 的图象交于点 、、.
(1)求 的面积;
(2)判断 的形状,并说明理由;
(3)在抛物线上是否存在点 ,使 ?若存在,求出点 的横坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.解:(1) 点 在双曲线 上,.
验证:点 满足 , 点 也在该双曲线上.
(2) 点 、 都在抛物线 上,
两式相减得 ,.
把 代入 得 ,.
(3)此时抛物线为 ,双曲线为 .
联立得 ,两边同乘 ()得 .
分组分解得 , 或 或 .
当 时,, 第三个交点为 .
2.解:(1) 点 、 都在抛物线 上,
两式相减得 ,.
把 代入 得 ,.
(2)此时抛物线为 ,与 联立得 .
分组分解得 , 或 或 .
当 时,, 第三个交点为 .
(3)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交直线 于点 ,则 .
.
,且 ,
.
3.解:(1) 点 在双曲线 上,.
(2)联立 ,两边同乘 ()得 .
分组分解得 , 或 或 .
当 时,,;
当 时,,.
(3)直线 过 、,其斜率对应解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
4.解:(1) 双曲线 经过点 ,.
(2) 抛物线的顶点为 ,
,即 .
把 , 代入 得 ,.
(3)此时抛物线为 ,双曲线为 .
联立得 ,分组分解得 ,
或 或 .
当 时,;当 时,;当 时,.
三个交点的坐标分别为 、、.
5.解:(1) 点 位于 、 之间且不与端点重合,
的取值范围为 .
(2)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交直线 于点 ,则点 的坐标为 .
.
,且 ,
.
配方得 .
, 当 时, 取得最大值 .
的最大值为 .
(3)当 时,,
点 的坐标为 .
6.解:(1) 点 位于 、 之间的抛物线上,
的取值范围为 .
(2)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
,且 ,
.
, 当 时, 取得最大值 .
(3)当 时,, 点 的坐标为 .
7.解:(1) 点 位于 、 之间的抛物线上,
的取值范围为 .
(2)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
,且 ,
.
, 当 时, 取得最大值 ,
此时点 的坐标为 .
(3)该最大值只与线段 的水平跨度和抛物线的二次项系数有关,
本题中线段 的水平跨度为 ,二次项系数为 ,
最大值为 ,是一个确定的数值,
它不随抛物线上动点的具体位置变化,只由线段 与抛物线本身决定.
8.解:(1) 点 位于 、 之间的抛物线上,
的取值范围为 .
(2)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
,且 ,
.
配方得 .
, 当 时, 取得最大值 .
(3)当 时,,
点 的坐标为 .
9.解:(1)设直线 的解析式为 .
把 、 代入得
解得 ,, 直线 的解析式为 .
(2)存在.设点 的坐标为 ,
过点 作铅垂线交直线 于点 ,
则 .
,
令 ,得 .
当 时,,,无实数根;
当 时,,解得 或 .
当 时,,;
当 时,,.
(3)当 时,抛物线上点的纵坐标为 ,直线 上对应点的纵坐标为 .
, 点 在直线 的上方.
10.解:(1)设直线 的解析式为 .
把 、 代入得
解得 ,, 直线 的解析式为 .
(2)存在.设点 ,过点 作铅垂线交 于点 ,
则 .
,
令 .
当 时,,,无实数根;
当 时,,解得 或 .
当 时,;
当 时,.
,.
(3) 且 ,
这两个点的横坐标均为正,它们都在双曲线 的第四象限分支所在的同一区域内,
但 、 均在抛物线上,不一定在双曲线上,需分别验证:
当 时,双曲线上对应纵坐标为 ,
与 不相等, 点 不在双曲线上;同理 也不在双曲线上.
11.解:(1).
(2)存在.设点 的坐标为 .
,.
情形一:.
,展开得 ,
,解得 ,此时 .
情形二:.
,即 ,无实数根,此情形不成立.
情形三:.
,即 ,解得 或 ,
此时 ,.
满足条件的点 有三个:、、.
(3)点 到 、 两点的距离之和为 ;
点 的距离之和为 ;
点 的距离之和同为 .
,,,
点 、 到 、 两点的距离之和最小.
12.解:(1).
(2)存在.设点 的坐标为 .
,,.
情形一:.由勾股定理的逆定理得 ,
,展开得 ,
,解得 ,此时 .
检验:,,,成立.
情形二:.同理得 ,
,展开得 ,
,解得 ,此时 .
检验:,,,成立.
情形三:.同理得 ,
,整理得 ,即 ,
, 无实数根,此情形不成立.
满足条件的点 有两个:、.
(3)不能.理由如下:若 为等边三角形,则 ,
但由(2)知满足 的点 不存在( 无实根),
且 与 轴不垂直,无法构造出等边三角形,
不能为等边三角形.
13.解:(1) 点 在双曲线 上,.
(2)抛物线 的顶点横坐标为 ,纵坐标为 ,
顶点坐标为 ,恰为点 .
点 在双曲线上, 抛物线的顶点在双曲线上.
(3)平移后新抛物线为 .
联立 ,两边同乘 ()得 .
设 ,则
,, 在 内有一根;
,, 在 内有一根;
,, 在 内有一根.
新抛物线与双曲线有 个交点.
14.解:(1)抛物线 的顶点横坐标为 ,
纵坐标为 , 顶点坐标为 .
(2)把抛物线沿 轴翻折,即把解析式中的 换成 ,
新抛物线的解析式为 .
(3)联立 ,两边同乘 ()得 .
设 ,则
,, 在 内有一根;
,,,,均大于零.
的两根约为 与 ,
在这两点处 的取值分别为 与 ,均为正数, 其余区间内无实根.
新抛物线与双曲线只有 个交点.
15.解:(1)抛物线 的顶点横坐标为 ,纵坐标为 ,
顶点坐标为 .
(2)平移后新抛物线为 .
(3)联立 ,两边同乘 ()得 .
设 ,则 .
, 恒成立,
在实数范围内单调递增,其图象与 轴至多有一个交点.
又 ,,
在 内有且只有一个实数根.
新抛物线与双曲线只有 个交点.
16.解:(1)设直线 的解析式为 .
把 、 代入得
解得 ,, 直线 的解析式为 .
(2)平移后新抛物线为 .
(3)联立 ,两边同乘 ()得 .
设 ,则
,, 在 内有一根;
,, 在 内有一根;
,, 在 内有一根.
新抛物线与双曲线有 个交点.
17.解:(1) 点 在双曲线 上,.
(2)设直线 与抛物线两交点的横坐标为 、,
它们是方程 即 的两根.
由根与系数的关系得 .
,,解得 .
检验:, 直线与抛物线确有两个交点.
(3)直线 与双曲线 的公共点满足 ,解得 ,
直线 与双曲线有且只有一个公共点 .
18.解:(1) 点 在双曲线 上,.
(2)设 、 两点的横坐标为 、,
它们是方程 即 的两根.
由根与系数的关系得 ,.
.
,,解得 .
检验:, 直线与抛物线确有两个交点.
(3) 时,方程 的两根为 ,,
点 ,.
当 时,双曲线上的纵坐标为 ;, 点 在双曲线下方;
当 时,双曲线上的纵坐标为 ;, 点 恰在双曲线上.
点 在双曲线下方,点 在双曲线上.
19.解:(1)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
(2)设点 的坐标为 ,
过点 作铅垂线交直线 于点 ,
则 .
,
令 .
当 时,,解得 或 ;
当 时,,,无实数根.
点 的横坐标为 或 .
(3)当 时,抛物线上点的纵坐标为 ,与点 重合,
而点 恰在双曲线 上(), 该点在双曲线上;
当 时,纵坐标为 ,双曲线在 处的纵坐标为 ,
, 该点不在双曲线上.
所求点中只有横坐标为 的点在双曲线上.
20.解:(1)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
(2)直线 与双曲线 恰有一个公共点,
对任意 ,方程 都有唯一解 ,
只需 .
直线 与抛物线有两个公共点,即方程 有两个不相等的实根,
,解得 .
的取值范围为 且 .
(3)当 时,直线 位于 轴下方且高于 ,
点 、 的纵坐标分别为 与 ,
此时直线与边 有公共点;
当 时,直线位于 轴上方,与边 有公共点(点 的纵坐标为 ).
在(2)的条件下,直线 与 的边总有公共点.
21.解:(1)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
(2)设点 的坐标为 ,过点 作铅垂线交 于点 ,
则 .
,
令 .
当 时,,解得 或 ;
当 时,,,无实数根.
点 的横坐标为 或 (其中 时点 与点 重合).
(3)存在.设过原点的直线为 ().
它与双曲线 的公共点个数由方程 即 决定,
当 时 ,方程有两个不相等的实根, 有 个公共点;
它与抛物线 的公共点个数由方程 决定,
即 , 恒成立, 有 个公共点.
当 时,直线与两图象的公共点总数为 个,达到最多,
存在这样的直线,例如 .
22.解:(1)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
(2)存在.设点 的坐标为 (),
过点 作铅垂线交直线 于点 ,
则 .
,
令 ,得 .
当 时,,即 ,解得 或 ;
当 时,,解得 或 (舍去).
时,;
时,;
时,,即点 .
,,.
(3)由第 20 题结论知 ,
,.
23.解:(1)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
(2).
设点 的坐标为 ,则 ,.
情形一:,即 ,,解得 ,.
情形二:,即 ,,解得 或 ;
情形三:,即 ,,解得 或 .
满足条件的点 有五个:、、、、.
(3) 是以 为直角的直角三角形.理由如下:
;;
.
,
由勾股定理的逆定理知 ,即 为直角三角形.
24.解:(1)直线 过 、,其解析式为 .
过点 作铅垂线交 于点 ,则 .
.
(2) 是以 为直角的直角三角形.理由如下:
;;
.
,
由勾股定理的逆定理知 .
(3)存在.设点 的坐标为 ,
过点 作铅垂线交直线 于点 ,
则 .
,
令 .
当 时,,解得 或 ;
当 时,,无实数根.
点 的横坐标为 或 (其中 时点 与点 重合).
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