内容正文:
专题04 二次函数常考几何问题(14大题型56题)
基础·固本强基
题型1 二次函数的图象与性质含参问题
题型2 二次函数的面积问题
题型3 二次函数的平移问题
题型4 二次函数的倍角问题
题型5 二次函数的45°角问题
题型6 二次函数的旋转问题
题型7 二次函数的翻折问题
题型8 二次函数与线段交点问题
题型9 二次函数与图形交点问题
题型10 二次函数的最值问题
题型11 二次函数的存在性问题
题型12 二次函数的新定义问题
提升·进阶突破
题型13 二次函数常考几何问题进阶练
拔高·压轴破难
题型14 二次函数常考几何问题压轴练
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基础·固本强基
题型1 二次函数的图象与性质含参问题(共3小题)
【易错】易忽略二次项系数不为 0;区间约束下最值不一定在顶点,临界端点取值需单独检验,漏情况
1.(26-27九年级上·北京·期中)二次函数,当且时,的最小值为,最大值为,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(2026·福建漳州·模拟预测)已知二次函数当时,y随x的增大而增大.当时,函数的最大值是5,最小值是,则k的值可能是( )
A.10 B.9 C.7 D.5
3.(25-26九年级下·上海长宁·期中)已知抛物线经过点,,当时,的取值范围是,那么的值可能是( )
A. B. C. D.
题型2 二次函数的面积问题(共3小题)
【易错】坐标转线段忘记绝对值;割补容易重复、漏算面积,动点位置多样,分类讨论不完整易丢解
4.(26-27九年级上·北京·期中)如图,抛物线的图象与轴交于、两点,与轴交于点,抛物线的顶点为.
(1)求点、、坐标;
(2)点是抛物线上一动点,当的面积为时,求所有符合条件的点的坐标.
5.(26-27九年级上·北京·期中)抛物线的图象与轴交于,两点,与轴交于点,其中为顶点.利用图象解答下列问题:
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当时,直接写出的取值范围 ;
(3)若点为抛物线上的一点,且的面积为16,求点的坐标.
6.(25-26九年级下·北京·期中)在平面直角坐标系中,抛物线与直线交于,两点(点位于点的左侧).
(1)直接写出点、的横坐标:_____,_____;
(2)过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①若,,线段的长为_____;
②在点从运动到点的过程中,的面积随的长的增大而增大,求的取值范围.
题型3 二次函数的平移问题(共6小题)
【易错】左加右减仅针对 x;平移前后 a 不变,混淆图像平移和点平移,直接对整体式子加减出错
7.(25-26九年级上·北京朝阳·期中)在平面直角坐标系中,点,将抛物线向上平移个单位,使得平移后的抛物线与线段有公共点,则的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
8.(2026·山东泰安·三模)已知抛物线与轴有两个交点,抛物线与轴的一个交点是,则的值是__________.
9.(25-26九年级上·北京东城·期中)在平面直角坐标系xOy中,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)直接写出抛物线的对称轴为直线____,点A的坐标为___.
(2)求抛物线的解析式(化为一般式);
(3)若将抛物线沿x轴方向平移个单位长度,使得平移后的抛物线与线段AC恰有一个公共点,结合函数图象,回答下列问题:
①若向左平移,则n的取值范围是______.
②若向右平移,则n的取值范围是______.
题型4 二次函数的倍角问题(共3小题)
【易错】倍角存在多种位置,极易漏解;构造辅助线缺少画图,求出的解不检验,得到不符合题意的根。
10.(24-25九年级上·安徽亳州·期中)已知抛物线经过点和.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线与轴交于点,(点在点的左侧),与轴交于点,如图.
①求的面积;
②点在抛物线上,点在线段上(不与端点,重合),若,求点的坐标.
11.(24-25九年级上·北京·期中)如图,已知二次函数的图象与x轴交于A,B两点,A点坐标为,与y轴交于点.在直线上方的抛物线上存在点Q,使得,求点的坐标.
12.(2026·河南·模拟预测)如图,抛物线交x轴于、两点,交y轴于点C,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线上一点,设P点的横坐标为m.
①当点P在第一象限时,过点P作轴,交BC于点D,过点D作轴,垂足为E,连接,当和相似时,求点P的坐标;
②请直接写出使的点P的坐标.
题型5 二次函数的45°角问题(共3小题)
【易错】45° 角分直线两侧,存在双解;坐标计算符号易出错,求得点坐标后代入验证步骤常省略
13.(26-27九年级上·北京东城·期中)如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)为抛物线上一点,且满足,求点的坐标;
(3)如图,为第四象限抛物线上一点,连接,过点作分别交、轴于、两点,当为线段的中点时,求点的坐标.
(4)如图,点在抛物线对称轴上,且位于轴上方,点、为第四象限抛物线上的点.若四边形为平行四边形且其面积为,直接写出点的坐标.
14.(24-25九年级上·天津河北·期中)在平面直角坐标系中,抛物线(m是常数)与x轴交于、B,与y轴交于点C,点P是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式及点P的坐标;
(2)已知点Q是对称轴右侧抛物线上的一点.
①当时,求点Q的坐标;
②过点P作,交x轴于点H,当时,求点Q的坐标.
15.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图,抛物线经过点、,交轴于点,点是抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)当点的坐标为时,求四边形的面积;
(3)若,求点的坐标.
题型6 二次函数的旋转问题(共3小题)
【易错】旋转分顺时针、逆时针,容易漏掉其中一种;旋转求点坐标时符号运算失误,忘记检验。
16.(24-25九年级上·江西九江·期中)在平面直角坐标系中,将抛物线绕顶点旋转得到新抛物线,再将新抛物线沿轴翻折得到抛物线,则,,的值分别是( )
A.2,,11 B.2,,5 C.,,11 D.,8,5
17.(25-26九年级上·北京·期中)小明在学习时遇到这样一个问题:
如果二次函数(,,,是常数)与(,,,是常数)满足,,,则称这两个函数互为“旋转函数”.求函数的“旋转函数”.
小明是这样思考的:由函数可知,,,根据,,,求出,,,就能确定这个函数的“旋转函数”.
请参考小明的方法解决下面的问题:
(1)写出函数的“旋转函数”;
(2)若函数与互为“旋转函数”,求的值;
(3)已知函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,点,,关于原点的对称点分别是,,,试证明经过点,,的二次函数与函数互为“旋转函数”.
18.(25-26九年级上·北京朝阳·期中)如图,在平面坐标系中,点A的坐标为,点的横坐标为,将点绕点旋转,使它的对应点恰好落在轴上(不与点重合);再将点绕点逆时针旋转得到点
(1)画出图形(保留作图痕迹),直接写出点和点的坐标;
(2)求经过三点的抛物线的表达式.
(3)将这个二次函数的图象沿y轴向下平移,请回答:当向下平移 个单位时,所得到的新的函数图象与轴的两个交点之间的距离为
题型7 二次函数的翻折问题(共3小题)
【易错】翻折后是分段函数,容易忽略分段范围;对称点性质运用错误,忽视翻折后图像的限制条件
19.(25-26八年级下·浙江金华·期中)如图所示,拋物线与轴交于点和点,将拋物线在轴下方的部分沿轴向上翻折,顶点落在点处.
(1)求点和点的坐标;
(2)学校举行班徽设计比赛,九年级(5)班的小明在解答此题时顿生灵感:过点作轴的平行线交抛物线于C,D两点,将翻折后得到的新图象在直线以上的部分去掉,设计成一个“W”形图案.请你计算这个“W”形图案的高与宽的比;
(3)现有直线:与(2)中这个“W”形图案有且只有一个交点,请求出的取值范围.
20.(24-25九年级上·北京·期中)【问题背景】解方程:;
【解决方法】建立函数,
(1)求:该函数与轴的交点及其顶点坐标
(2)设,则可以通过将抛物线的轴下部分沿轴翻折得到该函数,由图象可知,当的取值范围是_________时问题方程有个不同根的时候,所有根的和为_________.
21.(24-25九年级下·广东深圳·开学考试)如图,将二次函数的图象在x轴下方的部分沿x轴翻折,图象的其余部分不变,即得到的图象.根据图象,若关于x的方程有四个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型8 二次函数与线段交点问题(共3小题)
【易错】混淆直线与线段;交点必须落在线段两个端点之间,经常忽略端点范围,造成参数范围偏大。
22.(2024九年级·全国·竞赛)已知在平面直角坐标系中有两点,抛物线与线段有且只有一个交点,则k的取值范围是______________.
23.(2025·江苏连云港·二模)在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过点
(1)若该二次函数图象的顶点坐标为,求抛物线的解析式;
(2)设该二次函数的图象与x轴的另一个交点为B,与y轴的交点为若,,求面积的最大值,并说明此时b的值;
(3)已知,点,,若该二次函数图象与线段只有一个交点,直接写出b的取值范围.
24.(2026·山东临沂·二模)在平面直角坐标系中,直线分别交轴、轴于点、,函数过点.
(1)的坐标是________,的坐标是________;
(2)当,且时,函数有最小值为2,求a的值;
(3)若函数的图象与线段有且仅有一个交点,求a的取值范围.
题型9 二次函数与图形交点问题(共3小题)
【易错】图形有边界,不是无限延伸;只算联立方程,遗漏顶点相切、边界相交,分类不全漏解
25.(25-26九年级上·吉林长春·期中)在平面直角坐标系中,点为坐标原点.抛物线的函数表达式为,点、均在抛物线上,横坐标分别为、.
(1)在下面的平面直角坐标系中,画出抛物线的函数图象;
(2)当时,点与点纵坐标的差为__________;
(3)当时,连接,过线段的中点作轴的垂线,当直线与抛物线的函数图象有三个交点时,求的取值范围;
(4)作点关于点的对称点,记为点,当连接点、、能构成三角形时,若抛物线的图象在内部(不包括边界)随着的增大而增大或随着的增大而减小,则请直接写出的取值范围.
26.(26-27九年级上·浙江金华·期中)已知二次函数,若的顶点坐标为、、,且此函数图象与只有两个交点,则的取值范围是_____.
27.(2026·河北沧州·三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴正半轴、轴分别交于,两点,顶点为.
(1)求点和点的坐标;
(2)将抛物线绕点旋转,得到抛物线,求抛物线的解析式(用表示);
(3)在(2)的条件下,定义:为较小函数,即,为较大函数,即.
①求的最大值和的最小值;
②在的图象上有、两点,当,时,总有,直接写出的取值范围;
③较大函数与组成新的图形,直线与图形只有三个交点时,交点从左向右依次为,,,为线段的三等分点时,直接写出的值.
题型10 二次函数的最值问题(共3小题)
【易错】顶点不一定在自变量取值区间;最大、最小值分开判断,容易搞错对称轴两侧增减性
28.(25-26九年级上·北京西城·期中)如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,顶点为D,其中,.直线经过B,C两点.
(1)求直线和抛物线的解析式;
(2)在抛物线对称轴上找一点M,使最小,直接写出点M的坐标;
(3)连接,求的面积.
29.(2026·山东临沂·模拟预测)如图,A,B,C是平面直角坐标系轴上的三个点,直线与抛物线交于B,C两点,,抛物线经过A,B,C三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点M,使得是以为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若点N是抛物线上的一动点且位于直线的上方,试求的最大面积.
30.(25-26八年级下·北京·期末)已知抛物线C:().
(1)直接写出抛物线C的对称轴;
(2)若点和均在抛物线C上,且,直接写出n的取值范围;
(3)将抛物线C在y轴右侧的部分关于直线翻折,y轴及左侧部分保持不变,得到新图象G.已知点和均在图象G上,求的最小值.
题型11 二次函数的存在性问题(共3小题)
【易错】存在性问题多解常见,容易漏情况;求出坐标后不检验,得到不符合图形条件的增根
31.(2026·新疆乌鲁木齐·模拟预测)如图所示.抛物线经过点和点.
(1)求抛物线解析式和顶点D的坐标;
(2)若直线与抛物线交于点A,C,点P在抛物线上,过点P作x轴的垂线,交直线于E,抛物线的对称轴与直线交于F.
①设点P的横坐标为m,当以点P,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形时,求m的值;
②在直线上方的抛物线上是否存在点P,满足,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
32.(2026·安徽合肥·三模)定义:若点P为抛物线上一点,轴交抛物线于另一点Q,则称的长为点P关于抛物线的开口宽,记为.根据定义解决如下问题:
(1)抛物线:与y轴交于点C,则______;
(2)抛物线:的顶点为D,与x轴交于点A、B(A在B的左侧).
①若为等腰直角三角形,,求a的值;
②将抛物线向右平移个单位,再向下平移个单位,得到新抛物线,其顶点为E,始终经过点D,对称轴交于F,若为等腰直角三角形,,求a的值.
33.(2026·陕西咸阳·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,与轴交于点,且关于直线对称.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点作轴的垂线交直线于点,在轴上是否存在点,使得以,,,为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.
题型12 二次函数的新定义问题(共3小题)
【易错】凭旧经验做题,不严格遵守题干新定义;忽略定义附带限制条件,未验证结果是否满足规则。
34.(2026·山东济南·二模)定义:若一个点的横、纵坐标之和为,则称这个点为“和谐点”.若二次函数(为常数)在的图象上存在两个“和谐点”,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
35.(2025·辽宁丹东·模拟预测)【定义】在平面直角坐标系中,是函数图象上任意一点,纵坐标与横坐标的差“”称为点A的“纵横值”.函数图象上所有点的纵横值”中的最大值称为函数的“最优值”
【举例】已知点在函数的图象上,则点的“纵横值”为.函数的图象上所有点的“纵横值”可以表示为.
当时,的最大值为,故函数的“最优值”为7.
【问题】根据定义,解答下列问题:
(1)点的“纵横值”为________;
(2)求函数的“最优值”;
(3)已知二次函数.
①求证:无论取何值,该二次函数的“最优值”为定值;
②当时,此二次函数的“最优值”为4,求出的值;
③若此函数的顶点记为点,它的“最优值”所在点记为点,点与点到直线的距离相等,直接写出的值.
36.(25-26九年级上·上海·单元复习)新定义:关于x轴对称的两条抛物线叫做“同轴对称抛物线”.
(1)求:抛物线的“同轴对称抛物线”.
(2)如图,在平面直角坐标系中,点B是抛物线上一点,点B的横坐标为1,过点B作x轴的垂线,交抛物线L的“同轴对称抛物线”于点C,分别作点B、C关于抛物线对称轴对称的点、.
①当四边形为正方形时,求:a的值.
②在①的条件下,抛物线L的“同轴对称抛物线”的图像与一次函数相交于点M和点N(其中M在N的左边),将抛物线L的“同轴对称抛物线”的图像向上平移得到新的抛物线与一次函数相交于点P和点Q(其中P在Q的左边),满足,试在抛物线上有且仅有三个点,,,使得,,的面积均为定值S,请直接写出:,,的坐标.
提升·进阶突破
题型13 二次函数常考几何问题进阶练(共10小题)
37.(26-27九年级上·北京海淀·期中)在平面直角坐标系中,抛物线()经过点和点.记.
(1)若,求a的值;
(2)h是否存在最值,若存在,是最大值还是最小值,求出这个最值;若不存在,说明理由.
38.(2026九年级上·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线过A,B,C三点,点A的坐标是,点C的坐标是,动点P在抛物线上.
(1)_______,______,点B的坐标为______.
(2)是否存在点P,使得是以边为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
39.(2026·黑龙江·三模)如图,抛物线与x轴分别交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是抛物线上的一个点,连接,,直接写出点P的坐标.
40.(25-26九年级下·山东日照·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别交于,两点,抛物线经过,两点,与轴的另一交点为.
(1)求抛物线解析式及点坐标;
(2)若点为轴下方抛物线上一动点,连接、、,当点运动到某一位置时,四边形面积最大,求此时点的坐标及四边形的面积.
41.(2026·北京大兴·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过点.
(1)求抛物线的对称轴和c的值(用含m的式子表示);
(2)过点作x轴的垂线,交抛物线于点M,交直线于点N(M,N不重合).
①若,,求的长;
②已知在点P从点运动到点的过程中,的长随t的增大而减小,求m的取值范围.
42.(2026·北京石景山·一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点.
(1)用含的式子表示;
(2)若抛物线与轴的两个交点分别为点,(点在点左侧),与轴交于点.过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①当,时,直接写出的长;
②已知点从点运动到点的过程中,的长随的增大而减小,求的取值范围.
43.(2026·北京昌平·一模)在平面直角坐标系中,抛物线,经过点.
(1)用含的式子表示;
(2)过点作轴的垂线,交抛物线于点,交抛物线于点.①若,则_____;
②已知点,,在点从点运动到点的过程中,的长随的长的增大而增大,求的取值范围.
44.(25-26九年级上·陕西榆林·期末)如图,抛物线经过点、,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)Q为x轴上方的抛物线上的一个动点(不与点A、B重合),轴于点M,是否存在点Q,使得以点A、Q、M三点为顶点的三角形与相似?若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
45.(2026九年级下·海南海口·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点,与轴交于点,且关于直线对称.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当时,的取值范围是,求的值;
(3)点是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点作轴的垂线交直线于点,
①求线段的最大值,
②在轴上是否存在点,使得以为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.
46.(25-26九年级下·北京·开学考试)在平面直角坐标系中,已知抛物线
(1)求抛物线的顶点的坐标;(要有过程)
(2)若直线与抛物线的一个交点的横坐标为4,过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①当时,求的长.
②当点在点的下方,且线段的长随的长的增大而减小时,求的取值范围.
拔高·压轴破难
题型14 二次函数常考几何问题压轴练(共10小题)
47.(26-27九年级上·北京东城·期中)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点.
(1)当时,比较,的大小,并说明理由;
(2)若抛物线与轴交于,两点,且长度大于,直接写出的取值范围;
(3)若抛物线,当时,总满足,求的取值范围.
48.(26-27九年级上·北京·期中)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点.
(1)用含有的式子表示,并求抛物线的对称轴.
(2)过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①若,,求的长;
②已知在点从点运动到点的过程中,的长总是先减小后增大,求的取值范围.
49.(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.
50.(25-26八年级下·北京·期中)在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于点M、N,抛物线经过点M.
(1)将点N向右平移5个单位长度,得到点P.若抛物线与线段恰有一个公共点,结合函数图象,直接写出a的取值范围.
(2)已知,和是抛物线上的三点.当时,都有,求a的取值范围.
(3)过点.作x轴的垂线,交抛物线于点E,交直线于点F,记点E与点F间的距离为d,当E与F重合时,.若对于,都有,求a的取值范围.
51.(2026·北京西城·三模)在平面直角坐标系中,抛物线与y轴交于点A,将点A向右平移6个单位长度,得到点B,点B在抛物线上.
(1)求该抛物线的解析式(用含a的式子表示);
(2)过点作x轴的垂线,交抛物线于点D,过点D作y轴的垂线,将抛物线在直线左侧的部分沿直线翻折,过点B作x轴的垂线,将抛物线在直线右侧的部分沿直线翻折,与抛物线的其他部分组成新的图形G.点,是图形G上的两个点,当时,对于的每一个值,总存在,使得,,且成立,求a的取值范围.
52.(2026·北京·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和.
(1)求的值,并用含的式子表示;
(2)已知过作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.若当从点运动到点过程中,线段的长度随的长度增大而增大,求的取值范围.
53.(2026·海南省直辖县级单位·二模)已知抛物线,为平面直角坐标系原点,点坐标为.
(1)如图,若抛物线过点,与轴的一个交点为,顶点为,直线与轴的交点为.
①求该抛物线的关系式;
②求的面积;
③当时,函数的最大值为,最小值为,求的值.
(2)若抛物线与线段只有一个交点,求的取值范围.
54.(2026·北京东城·二模)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,将点向右平移个单位长度,得到点,点在抛物线上.
(1)求点的坐标,并用含的式子表示;
(2)将抛物线在轴左侧的部分沿直线翻折,与抛物线在轴右侧的部分形成新的图形.点与点关于抛物线的对称轴对称.
①当时,判断图形与线段公共点的个数,并说明理由;
②若图形与线段恰有一个公共点,直接写出的取值范围.
55.(2026·北京丰台·二模)在平面直角坐标系中,抛物线()的顶点坐标是.
(1)用含的式子表示,并求的值;
(2)过点作轴的垂线,交抛物线于点,过点作轴的垂线,交直线于点.记点,之间的距离为,当点,重合时,.
①当时,直接写出的值;
②在点从点运动到点的过程中,对于的每一个值,至多有两个不同的值与之对应,求的取值范围.
56.(2026·山东淄博·一模)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过边长为4的等边三角形的三个顶点,已知等边三角形的边在轴的正半轴上,分别是边上的动点,且,连接.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图2,是轴上方二次函数的图象上的一个动点,连接.问当时,的面积是否存在最大值,若存在,请求出这个最大值,若不存在,请说明理由;
(3)如图3,在等边三角形的边上取中点,连接.问的值是否存在最小值,若存在,请直接写出这个最小值,若不存在,请说明理由.
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专题04 二次函数常考几何问题(14大题型56题)
基础·固本强基
题型1 二次函数的图象与性质含参问题
题型2 二次函数的面积问题
题型3 二次函数的平移问题
题型4 二次函数的倍角问题
题型5 二次函数的45°角问题
题型6 二次函数的旋转问题
题型7 二次函数的翻折问题
题型8 二次函数与线段交点问题
题型9 二次函数与图形交点问题
题型10 二次函数的最值问题
题型11 二次函数的存在性问题
题型12 二次函数的新定义问题
提升·进阶突破
题型13 二次函数常考几何问题进阶练
拔高·压轴破难
题型14 二次函数常考几何问题压轴练
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基础·固本强基
题型1 二次函数的图象与性质含参问题(共3小题)
【易错】易忽略二次项系数不为 0;区间约束下最值不一定在顶点,临界端点取值需单独检验,漏情况
1.(26-27九年级上·北京·期中)二次函数,当且时,的最小值为,最大值为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合二次函数图象的开口方向、对称轴以及增减性进行分类讨论解答即可,注意一定要考虑二次函数的顶点坐标是否在自变量的取值范围内.
【详解】解:二次函数的对称轴为直线,开口向上,顶点坐标为,
∵且,
∴,分两种情况讨论:
①当时,当时,y取最小值,则,解得:或(均不合题意,舍去);
②当时,则当时,y取最小值,则,解得:,
当时,y取最大值,则,解得:,(不合题意,舍去),
综上,,
∴.
2.(2026·福建漳州·模拟预测)已知二次函数当时,y随x的增大而增大.当时,函数的最大值是5,最小值是,则k的值可能是( )
A.10 B.9 C.7 D.5
【答案】D
【分析】先对二次函数配方得到对称轴,再根据给定区间的增减性确定开口方向,最后根据最值条件确定k的取值范围,选出符合条件的选项.
【详解】解:对二次函数配方得:,
∴二次函数的对称轴为直线,顶点坐标为.
∵当时,随的增大而增大,且,说明对称轴左侧随增大而增大,
∴抛物线开口向下,即.
当时,代入得,
关于对称轴的对称点为,
即时.
∵开口向下时,点离对称轴越远函数值越小,且时,函数最大值为,最小值为,
∴,
观察选项,只有在范围内.
3.(25-26九年级下·上海长宁·期中)已知抛物线经过点,,当时,的取值范围是,那么的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可知该抛物线的对称轴和开口方向,并通过比较两点的纵坐标可知两点离对称轴的远近关系,由此可列不等式,求出的范围,进而选出符合条件的选项.
【详解】解:当时,的取值范围是,
抛物线开口向下,对称轴为直线,
,
点较点更靠近对称轴,即,
整理得,
当时,即,有,解得,
当时,即,有,解得,
综上,或,
只有D选项符合题意.
题型2 二次函数的面积问题(共3小题)
【易错】坐标转线段忘记绝对值;割补容易重复、漏算面积,动点位置多样,分类讨论不完整易丢解
4.(26-27九年级上·北京·期中)如图,抛物线的图象与轴交于、两点,与轴交于点,抛物线的顶点为.
(1)求点、、坐标;
(2)点是抛物线上一动点,当的面积为时,求所有符合条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,可得关于的一元二次方程,解方程,可得点与点的坐标,根据顶点式可得点的坐标;
(2)设点的坐标为,由,求出的值,代入方程中解,即可得点的坐标.
【详解】(1)解:当时,,解得,
由图知,点在轴左侧,点在轴右侧,所以.
由知,点的坐标为.
(2)设点的坐标为,
的面积为,
,
又,.
点在抛物线上,
,
解得.
符合条件的点的坐标为.
5.(26-27九年级上·北京·期中)抛物线的图象与轴交于,两点,与轴交于点,其中为顶点.利用图象解答下列问题:
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当时,直接写出的取值范围 ;
(3)若点为抛物线上的一点,且的面积为16,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为或
【分析】(1)设抛物线的解析式为,再将点代入解析式计算即可得出结果;
(2)先求出当和时的值,再结合函数图象即可得出结果;
(3)求出,从而可得,设,再结合三角形的面积公式计算即可得出结果.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点为,
∴设抛物线的解析式为,
将代入解析式得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:在中,当时,,当时,,
结合函数图象可得,当时,的取值范围;
(3)解:在中,令,则,
解得,,
∵,
∴,
∴,
∵点为抛物线上的一点,
∴设,
∵的面积为16,
∴,
∴,
∴或,
当时,解得,此时点的坐标为或,
当时,即,此时无实数解,不符合题意,
综上所述,点的坐标为或.
6.(25-26九年级下·北京·期中)在平面直角坐标系中,抛物线与直线交于,两点(点位于点的左侧).
(1)直接写出点、的横坐标:_____,_____;
(2)过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①若,,线段的长为_____;
②在点从运动到点的过程中,的面积随的长的增大而增大,求的取值范围.
【答案】(1)0;2
(2)①1;②且
【分析】(1)令整理后解方程即可;
(2)分和两种情况讨论画出图形解答即可.
【详解】(1)解:根据题意得,
即,
解得或2,
∵点位于点的左侧,
∴,;
(2)①解:若,,则,,
;
②解:由(1)得,,
过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
当时,如图
,
,
当时,最大,
∵点从运动到点的过程中,的面积随的长的增大而增大,
∴,
解得,
∴,
当时,如图
的面积随的长的增大而增大,
综上,且.
题型3 二次函数的平移问题(共6小题)
【易错】左加右减仅针对 x;平移前后 a 不变,混淆图像平移和点平移,直接对整体式子加减出错
7.(25-26九年级上·北京朝阳·期中)在平面直角坐标系中,点,将抛物线向上平移个单位,使得平移后的抛物线与线段有公共点,则的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
【答案】D
【分析】将抛物线向上平移个单位长度,得到抛物线为().当平移后抛物线的顶点在线段上时,抛物线开始与线段有交点,此时抛物线顶点的纵坐标等于点A,点B的纵坐标,据此可求得m的值.将抛物线向上继续平移,抛物线与线段有交点,而当抛物线经过点B时,抛物线最后与线段有交点,把点代入函数,可求得m的值.将抛物线向上继续平移,抛物线与线段没有交点.综上可得的取值范围.
【详解】将抛物线向上平移个单位长度,得到抛物线为(),
如下图,当平移后抛物线的顶点在线段上时,抛物线开始与线段有交点,
∵抛物线的顶点坐标为,且,
∴,解得;
将抛物线向上继续平移,即时,抛物线与线段有交点,如下图
抛物线经过点B时,抛物线最后与线段有交点,如下图,
把点代入函数,得
,解得,
将抛物线向上继续平移,即时,抛物线与线段没有交点.
综上所述,平移后的抛物线与线段有公共点,则的取值范围为.
故选:D
【点睛】本题考查抛物线的平移与交点问题,采用数形结合思想是解题的关键.
8.(2026·山东泰安·三模)已知抛物线与轴有两个交点,抛物线与轴的一个交点是,则的值是__________.
【答案】5或1/1或5
【分析】抛物线通过左右平移可得抛物线,分点与为对应点,点与为对应点两种情况,分别求解即可.
【详解】解:抛物线与轴有两个交点,
当点与为对应点时,由于,
抛物线是由抛物线向右平移5个单位得到,
;
当点与为对应点时,由于,
抛物线是由抛物线向右平移1个单位得到,
,
综上的值是5或1.
故答案为:5或1.
【点睛】本题考查二次函数图象的平移,解题的关键是掌握平移的规律,注意分情况讨论.
9.(25-26九年级上·北京东城·期中)在平面直角坐标系xOy中,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)直接写出抛物线的对称轴为直线____,点A的坐标为___.
(2)求抛物线的解析式(化为一般式);
(3)若将抛物线沿x轴方向平移个单位长度,使得平移后的抛物线与线段AC恰有一个公共点,结合函数图象,回答下列问题:
①若向左平移,则n的取值范围是______.
②若向右平移,则n的取值范围是______.
【答案】(1),;(2);(3)①,②
【分析】(1)由对称轴为直线x=-,可求解;
(2)将点B坐标代入可求解;
(3)设向左平移后的解析式为:y=(x+1+n)2-4,设向右平移后的解析式为:y=(x+1-n)2-4,利用特殊点代入可求解.
【详解】解:(1)∵抛物线y=mx2+2mx-3的对称轴为直线x==-1,AB=4,
∴点A(-3,0),点B(1,0),
故答案为:x=-1,(-3,0);
(2)∵抛物线y=mx2+2mx-3过点B(1,0),
∴0=m+2m-3,
∴m=1,
∴抛物线的解析式:y=x2+2x-3,
(3)如图,
∵y=x2+2x-3=(x+1)2-4,
∴设向左平移后的解析式为:y=(x+1+n)2-4,
把x=-3,y=0代入解析式可得:0=(-3+1+n)2-4,
∴n=0(舍去),n=4,
∴向左平移,则n的取值范围是0<n≤4;
设向右平移后的解析式为:y=(x+1-n)2-4,
把x=0,y=-3代入解析式可得:-3=(1-n)2-4,
∴n=0(舍去),n=2,
∴向右平移,则n的取值范围是0<n≤2,
故答案为:0<n≤4;0<n≤2.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,二次函数的性质,平移的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
题型4 二次函数的倍角问题(共3小题)
【易错】倍角存在多种位置,极易漏解;构造辅助线缺少画图,求出的解不检验,得到不符合题意的根。
10.(24-25九年级上·安徽亳州·期中)已知抛物线经过点和.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线与轴交于点,(点在点的左侧),与轴交于点,如图.
①求的面积;
②点在抛物线上,点在线段上(不与端点,重合),若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】本题考查了二次函数综合,待定系数法求解析式,求抛物线与坐标轴的交点,角度问题;
(1)待定系数法求解析式,即可求解;
(2)①分别令求得的坐标,根据三角形的面积公式,即可求解;
②先求出点坐标,当点在线段上时:是△DCE的外角,,而,所以此时,有,可求出所在直线的解析式,设点坐标,再根据两点距离公式,,得到关于的方程,求解的值,即可求出点坐标;当点在线段的延长线上时,根据题中条件,可以证明,得到为直角三角形,延长至,取,此时,,从而证明是要找的点,应为,为等腰直角三角形, 点和关于点对称,可以根据点坐标求出点坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点和.
∴
解得:
∴抛物线解析式为
(2)解:①在中,当时,,则有,
令,则有,
解得:,
∴,则
∴
②∵点在抛物线上
∴
∴点坐标
设所在直线解析式为,其过点、
有,
解得
∴所在直线的解析式为:
当点在线段上时,设
而
∴
∴
,,
∴
解得:,
所以点的坐标为:
11.(24-25九年级上·北京·期中)如图,已知二次函数的图象与x轴交于A,B两点,A点坐标为,与y轴交于点.在直线上方的抛物线上存在点Q,使得,求点的坐标.
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的综合应用,熟练掌握待定系数法求解析式,角度问题是解题的关键.
先利用待定系数法求解析式,再根据题意得出,过点作交抛物线于点,过点作轴于点,则△是等腰直角三角形,根据,建立方程,解方程,即可求解;
【详解】解:将,代入,
得,
解得:,
抛物线解析式为;
对于,令,则
解得:,
,
,
△是等腰直角三角形,
,
,
,
如图所示,过点作交抛物线于点,过点作轴于点,
,
△是等腰直角三角形,
,
设,则,
,,
,
解得:(舍去)或,
.
12.(2026·河南·模拟预测)如图,抛物线交x轴于、两点,交y轴于点C,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线上一点,设P点的横坐标为m.
①当点P在第一象限时,过点P作轴,交BC于点D,过点D作轴,垂足为E,连接,当和相似时,求点P的坐标;
②请直接写出使的点P的坐标.
【答案】(1)
(2)①点的坐标为或;②点的坐标为或.
【分析】(1)将、两点坐标代入抛物线,列出关于a和b的方程组求解即可;(2)①设,由点和点可得的表达式,分两种情况:当时和当时根据相似三角形的性质求解即可;
②如图,过点B作的角平分线分别交y轴、抛物线于点M、P,在x轴的下方作,设点M的坐标为,求出点M的坐标,得出直线的解析式,联立方程,求出点P的坐标,同理可得点.
【详解】(1)解:将、两点坐标代入抛物线解析式,
可得,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)①设,
由点和点可得的表达式:,
则,
,
轴,轴,
,
(Ⅰ)当时,,
则,
,
;
(Ⅱ)当时,
,
则,
,
,
∴当与相似时,点的坐标为或;
②如图,过点B作的角平分线分别交y轴、抛物线于点M、P,过作交于,在x轴的下方作,设点M的坐标为,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
即,
解得,
∴点M的坐标为,
∴直线的解析式为,
联立,
解得或,
∴点P的坐标为,
由作图可知,M与点N关于x轴对称,
∴点N的坐标为,
同理可得点的坐标为,
综上点P的坐标为或.
题型5 二次函数的45°角问题(共3小题)
【易错】45° 角分直线两侧,存在双解;坐标计算符号易出错,求得点坐标后代入验证步骤常省略
13.(26-27九年级上·北京东城·期中)如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)为抛物线上一点,且满足,求点的坐标;
(3)如图,为第四象限抛物线上一点,连接,过点作分别交、轴于、两点,当为线段的中点时,求点的坐标.
(4)如图,点在抛物线对称轴上,且位于轴上方,点、为第四象限抛物线上的点.若四边形为平行四边形且其面积为,直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)连接,求得得到点P在x轴的上方,过A作交于M,过作轴于N,证明得到,,进而可得,利用待定系数法求得直线的函数表达式为,和抛物线联立方程组求解即可;
(3)利用待定系数法分别求得直线、直线和直线的函数表达式,设,,易求得,利用中点坐标公式求得,代入直线的函数解析式中求得m值即可解答;
(4)过A、G分别作y轴的平行线,过M、N分别作x轴的平行线,分别交两条平行线于E、F、I、J,则四边形是矩形,根据题意设,,证明得到,,,,根据坐标与图形的性质可求得,,由列方程求得n值,进而可得答案.
【详解】(1)解:∵与轴交于、两点,
∴,解得,
∴该抛物线的解析式为;
(2)解:连接,当时,,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴点P在x轴的上方,如图,,过A作交于M,过作轴于N,则,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
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,
解方程组得,,
∴点P的坐标为;
(3)解: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,
设,,
∵,
∴直线的函数表达式为,
将D坐标代入,得,解得,
∴,
∵为线段的中点时,
∴,即,
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,
∵点N在直线上,
∴,
解得,,
∴点D坐标为;
(4)解:过A、G分别作y轴的平行线,过M、N分别作x轴的平行线,分别交两条平行线于E、F、I、J,则,
∴四边形是矩形,
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵点在抛物线对称轴上,且位于轴上方,点、为第四象限抛物线上的点.
∴设,,
∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,又,
∴,
∴,
∴,,,
同理,,
∴,,
∴,
,
∴,
∴,则,
∴,
∵四边形为的面积为,
∴由得
整理,得,
解得,(舍去),
∴,,
∴点G坐标为.
14.(24-25九年级上·天津河北·期中)在平面直角坐标系中,抛物线(m是常数)与x轴交于、B,与y轴交于点C,点P是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式及点P的坐标;
(2)已知点Q是对称轴右侧抛物线上的一点.
①当时,求点Q的坐标;
②过点P作,交x轴于点H,当时,求点Q的坐标.
【答案】(1),
(2)①或;②
【分析】(1)把代入抛物线中得:,解方程可得m的值,从而得抛物线的解析式,配方成顶点式可得点P的坐标;
(2)①令,可计算C,分两种情况:当点Q在x轴的上方时,如图1,连接,证明是等腰直角三角形,即可得点Q的坐标为;当点Q在x轴的下方时,如图2,过点Q作轴于E,设,根据,列方程即可解答;
②如图3,过点P作轴,过点H作于M,过点Q作于N,设点Q的坐标为,证明,得,即可解答.
【详解】(1)解:把代入抛物线中得:,
∴,
∴抛物线的解析式为:,
∵,
∴P的坐标为;
(2)①当时,,
∴C,
分两种情况:
当点Q在x轴的上方时,如图1,连接,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
则当点Q与C重合时,,
此时Q的坐标为;
当点Q在x轴的下方时,如图2,过点Q作轴于E,
设
∵点Q是对称轴右侧抛物线上的一点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴(舍),,
当时,,
∴Q的坐标为,
综上,点Q的坐标是或;
②如图3,过点P作轴,过点H作于M,过点Q作于N,
设点Q的坐标为,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴°,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵轴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点评】本题考查了二次函数的综合知识,涉及到的考点有:二次函数解析式的确定,二次函数的性质,三角形全等的性质和判定,等腰直角三角形的判定及性质等知识,对学生综合运用知识的能力要求较高.
15.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图,抛物线经过点、,交轴于点,点是抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)当点的坐标为时,求四边形的面积;
(3)若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)16
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)过点P作于T,根据列式求解即可;
(3)取,连接,,证明,则线段与抛物线的交点即为所求;求出直线的解析式为,联立,解得或(舍去),则;如图所示,取,连接,同理可得,则直线与抛物线的交点即为所求;同理可得;则符合题意的点P的坐标为或.
【详解】(1)解:将点代入,
得
解得
∴抛物线解析式为;
(2)解∶如图所示,过点P作于T,
∵,,,
∴ ,
∴,
∴
;
(3)解:如图所示,取,连接,,
∵、,,
∴,,,
∴,
∴线段与抛物线的交点即为所求;
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
联立,解得或(舍去),
∴;
如图所示,取,连接,,
同理可得,
∴直线与抛物线的交点即为所求;
同理可知直线的解析式为,
联立,解得或(舍去),
∴;
综上所述,符合题意的点P的坐标为或.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,勾股定理等知识,解题的关键在于正确作出辅助线并利用数形结合的思想求解.
题型6 二次函数的旋转问题(共3小题)
【易错】旋转分顺时针、逆时针,容易漏掉其中一种;旋转求点坐标时符号运算失误,忘记检验。
16.(24-25九年级上·江西九江·期中)在平面直角坐标系中,将抛物线绕顶点旋转得到新抛物线,再将新抛物线沿轴翻折得到抛物线,则,,的值分别是( )
A.2,,11 B.2,,5 C.,,11 D.,8,5
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数与几何变换,由题意得出,结合题意得出抛物线的顶点坐标为,求出点关于轴对称的点的坐标为,结合二次函数的性质即可得解,熟练掌握二次函数的图象与性质是解此题的关键.
【详解】解:∵二次函数关于轴对称的图象,再绕图象的顶点旋转,所得抛物线与抛物线的开口方向相同,
∴,
∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
∵点关于轴对称的点的坐标为,
∴最后得到的抛物线的解析式为,
∴.
故选:A.
17.(25-26九年级上·北京·期中)小明在学习时遇到这样一个问题:
如果二次函数(,,,是常数)与(,,,是常数)满足,,,则称这两个函数互为“旋转函数”.求函数的“旋转函数”.
小明是这样思考的:由函数可知,,,根据,,,求出,,,就能确定这个函数的“旋转函数”.
请参考小明的方法解决下面的问题:
(1)写出函数的“旋转函数”;
(2)若函数与互为“旋转函数”,求的值;
(3)已知函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,点,,关于原点的对称点分别是,,,试证明经过点,,的二次函数与函数互为“旋转函数”.
【答案】(1)
(2)1
(3)
证明:∵当时,解得,
∴.
当时,,即.
由点A,B,C关于原点的对称点分别是,得.
设过点的二次函数,将代入,得
,
解得,
过点的二次函数.
函数可知,,.
由,得.
的“旋转函数”为.
∴经过点的二次函数与函数互为“旋转函数”.
【分析】(1)根据 “旋转函数”的定义,可得,,,可得旋转函数;
(2)根据 “旋转函数”满足,,,则称这两个函数互为“旋转函数”,可得,,,根据负数偶数次幂是正数,可得答案;
(3)根据自变量与函数值的对应关系,可得A、B、C的坐标,根据关于原点对称的点横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数,可得,,,根据待定系数法,可得函数解析式;根据 “旋转函数”满足,,,则称这两个函数互为“旋转函数”,可得,,,可得旋转函数.
【详解】(1)由函数可知.
由,得
.
函数的“旋转函数”为;
(2)由与互为“旋转函数“,得
,.
解得.
当时,;
(3)略
【点睛】本题考查了二次函数综合题,利用(,,,是常数)与(,,,是常数)满足,,,则称这两个函数互为“旋转函数”得出,,是解题关键.
18.(25-26九年级上·北京朝阳·期中)如图,在平面坐标系中,点A的坐标为,点的横坐标为,将点绕点旋转,使它的对应点恰好落在轴上(不与点重合);再将点绕点逆时针旋转得到点
(1)画出图形(保留作图痕迹),直接写出点和点的坐标;
(2)求经过三点的抛物线的表达式.
(3)将这个二次函数的图象沿y轴向下平移,请回答:当向下平移 个单位时,所得到的新的函数图象与轴的两个交点之间的距离为
【答案】(1)画图见解析;,
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意画图,可得点和点的坐标;
(2)用交点法设抛物线解析式为将的坐标代入可得抛物线的解析式;
(3)根据题意得出平移后的函数解析式,然后判断平移方式即可.
【详解】(1)解:∵点A的坐标为,点的横坐标为,,
∴点的坐标为,
∵将点绕点逆时针旋转得到点,
∴点的坐标为
如图所示:点的坐标为,点的坐标为;
(2)设抛物线解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴,
∴抛物线解析式为;
(3)将原图像向下平移,则对称轴不变,对称轴为:直线,
∵新的函数图象与x轴的两个交点的距离为4,
∴新函数图像经过点,
∴平移后得解析式为:,
则由向下平移个单位得到,
故答案为:.
【点睛】本题考查了坐标和图形的特征、待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的平移、旋转的性质,根据旋转的性质进行画图是关键.
题型7 二次函数的翻折问题(共3小题)
【易错】翻折后是分段函数,容易忽略分段范围;对称点性质运用错误,忽视翻折后图像的限制条件
19.(25-26八年级下·浙江金华·期中)如图所示,拋物线与轴交于点和点,将拋物线在轴下方的部分沿轴向上翻折,顶点落在点处.
(1)求点和点的坐标;
(2)学校举行班徽设计比赛,九年级(5)班的小明在解答此题时顿生灵感:过点作轴的平行线交抛物线于C,D两点,将翻折后得到的新图象在直线以上的部分去掉,设计成一个“W”形图案.请你计算这个“W”形图案的高与宽的比;
(3)现有直线:与(2)中这个“W”形图案有且只有一个交点,请求出的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)或或
【分析】(1)根据,解方程求解即可;
(2)根据题意,得“W”形图案的高为3,解方程,求得的长,求解即可;
(3)先确定翻折的抛物线的解析式,根据图案,结合要求,分析求解即可.
【详解】(1)解:,
,
,
,
解得,
由点A在原点的左边,
.
(2)解:根据题意,得,
,
解得,
,
,
“W”形图案的高为3,
“W”形图案的高与宽的比为.
(3)解:根据题意,得,,,,
翻折的抛物线解析式为,如图:
当直线经过点时,符合题意,
将代入,则,解得;
当直线经过点时,此时与这个“W”形图案有个交点,
则,解得,
∴,
当直线经过点时,则,解得
∴时,符合题意;
当直线与抛物线相切时,则,
整理,得,
,
解得,
∴;
当直线经过点时,,解得,
∴时符合题意;
综上所述,符合要求的b的取值范围是或或.
20.(24-25九年级上·北京·期中)【问题背景】解方程:;
【解决方法】建立函数,
(1)求:该函数与轴的交点及其顶点坐标
(2)设,则可以通过将抛物线的轴下部分沿轴翻折得到该函数,由图象可知,当的取值范围是_________时问题方程有个不同根的时候,所有根的和为_________.
【答案】(1)该函数与轴的交点坐标为:,;顶点坐标为:,
(2),4.
【分析】本题主要考查了二次函数的综合题,根据二次函数的图象和性质求解即可.
(1)把二次函数化成顶点式,可求出顶点坐标,令,可求出函数与轴的交点坐标.
(2)画出函数图像可求解,根据函数图象可求解.
【详解】(1)解:,
∴该函数的顶点坐标为:,
令,则,
即,
解得:,,
∴该函数与轴的交点坐标为:,.
(2)∵,则可以通过将抛物线在轴下部分沿轴翻折得到该函数,如下图:
∵,
∴函数的顶点坐标为:,对称轴,
∴翻折后的顶点坐标变成,
令,根据函数与坐标轴的交点,,以及定点坐标结合函数图象可知当时,方程有个实数根.
由图象可知,当问题方程有个不同根的时候,由二次函数的对称性质以及对称轴可知,个不同根的和为,
故答案为:,4.
21.(24-25九年级下·广东深圳·开学考试)如图,将二次函数的图象在x轴下方的部分沿x轴翻折,图象的其余部分不变,即得到的图象.根据图象,若关于x的方程有四个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查抛物线与x轴的交点,关键是数形结合思想的应用.把关于x的方程有四个不相等的实数根转化为图象的交点,利用数形结合的思想解答即可.
【详解】解:若关于x的方程有四个不相等的实数根,则函数的图象与的图象有四个交点,如图:
由函数图象可知,k的取值范围是,
故选:A.
题型8 二次函数与线段交点问题(共3小题)
【易错】混淆直线与线段;交点必须落在线段两个端点之间,经常忽略端点范围,造成参数范围偏大。
22.(2024九年级·全国·竞赛)已知在平面直角坐标系中有两点,抛物线与线段有且只有一个交点,则k的取值范围是______________.
【答案】或
【分析】本题考查二次函数与线段交点问题,解题关键是掌握二次函数性质与判别式,通过数形结合的方法求解.
分两种情况:当抛物线顶点落在线段上时,当抛物线顶点落在x轴下方时,分别求解即可.
【详解】解:∵,
∴抛物线开口向上,顶点坐标为,
当抛物线顶点落在线段上时,如图,
∵抛物线与线段有且只有一个交点,
∴,
解得:;
当抛物线顶点落在x轴下方时,
当时,,
当时,,
∵抛物线与线段有且只有一个交点,
∴ 或,
解得:,
综上,k的取值范围是或.
故答案为:或.
23.(2025·江苏连云港·二模)在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过点
(1)若该二次函数图象的顶点坐标为,求抛物线的解析式;
(2)设该二次函数的图象与x轴的另一个交点为B,与y轴的交点为若,,求面积的最大值,并说明此时b的值;
(3)已知,点,,若该二次函数图象与线段只有一个交点,直接写出b的取值范围.
【答案】(1)
(2)S取得最大值,
(3)或或
【分析】(1)依据题意,由抛物线的顶点坐标,可设二次函数为,再利用待定系数法解答,即可得解;
(2)依据题意可得,从而抛物线为,可求出另一交点B的坐标为,与y轴交点C的坐标,进而的面积,结合在内,进而可以判断得解;
(3)依据题意可得抛物线为,再求出线段所在直线的解析式,又联立两函数解析式,可得,故,从而当判别式时, 可得,此时二次函数与线段只有一个交点,再由当方程在内仅有一根,可得,进而可以判断得解.
【详解】(1)解:∵该二次函数图象的顶点坐标为
∴设二次函数为,
又∵抛物线过点,
,
解得:,
∴抛物线的解析式为,即;
(2)解:由题意,,且抛物线过点,
,
,
∴抛物线为,
∴对称轴是直线,与y轴交点C的坐标为,
∴另一交点B的横坐标,即坐标为,
的面积,
在内,当时,S取得最大值;
(3)解:由题意,,且抛物线过点,
,
∴抛物线为,
∵点,,
线段所在直线为,
联立方程,
,
∴当判别式时,,
解得,
此时二次函数与线段只有一个交点,
当时,,
当时,,
又∵当方程在内仅有一根,
,
或,
综上,b的取值范围为或或.
【点睛】本题主要考查了抛物线与x轴的交点、二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的最值、待定系数法求二次函数解析式,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
24.(2026·山东临沂·二模)在平面直角坐标系中,直线分别交轴、轴于点、,函数过点.
(1)的坐标是________,的坐标是________;
(2)当,且时,函数有最小值为2,求a的值;
(3)若函数的图象与线段有且仅有一个交点,求a的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】(1)轴上点纵坐标,轴上点横坐标,分别代入直线解析式求解;
(2)抛物线对称轴在区间内部,分(开口向上,顶点取最小值)、(开口向下,区间端点取最小值)两类讨论;
(3)线段,联立抛物线与直线方程,转化为方程在内有且仅有一个解的问题,结合抛物线开口方向、根的分布、相切分类讨论.
【详解】(1)解:当时,,解得,
,
当时,,
.
(2)解:根据题意得,
,
,
,
,
顶点为,
①当时,顶点处为最低点,
当时,,
函数有最小值为2,
;
②当时,,
当时,,
函数有最小值为2,
,
即(舍),
综上所述:.
(3)解:由(2)可得函数,
①当时,函数的图象是开口向下的抛物线,其顶点为最高点在第四象限,与线段无交点,不符合题意;
②当时,,与线段的交点是,符合题意;
③当时,函数的图象是开口向上的抛物线,其顶点为,
对称轴与线段的交点为,
(Ⅰ)当顶点在直线下方,即:时,函数图象的对称轴右侧与线段有1个交点,
当对称轴左侧的图象与y轴交点在N点的下方时,函数的图象与线段有且仅有一个交点,
即:,
解得:,
;
(Ⅱ)当顶点在直线上或上方,即:时,
函数的图象与线段有且仅有一个交点
有两个相等的实数根,
,
即:,
解得,(舍)
综上可知,或.
题型9 二次函数与图形交点问题(共3小题)
【易错】图形有边界,不是无限延伸;只算联立方程,遗漏顶点相切、边界相交,分类不全漏解
25.(25-26九年级上·吉林长春·期中)在平面直角坐标系中,点为坐标原点.抛物线的函数表达式为,点、均在抛物线上,横坐标分别为、.
(1)在下面的平面直角坐标系中,画出抛物线的函数图象;
(2)当时,点与点纵坐标的差为__________;
(3)当时,连接,过线段的中点作轴的垂线,当直线与抛物线的函数图象有三个交点时,求的取值范围;
(4)作点关于点的对称点,记为点,当连接点、、能构成三角形时,若抛物线的图象在内部(不包括边界)随着的增大而增大或随着的增大而减小,则请直接写出的取值范围.
【答案】(1)
解:对于,
列表:
……
对于,
列表:
……
……
描点,连线,如图,
(2)
(3)
(4)或或
【分析】(1)利用描点法绘制函数图象,注意顶点及与坐标轴的交点;
(2)把代入函数解析式求得函数值,最后作差即可:
(3)根据的正负分情况讨论中点纵坐标的取值范围即可;
(4)结合图象找到不同情况下对应的个点的位置,逐一分析是否符合题目要求,即可找到取值范围.
【详解】(1)略;
(2)解:把代入,得,,
把代入,得,
∴.
故答案为:;
(3)解:当时;
∴,
∵过线段的中点作轴的垂线,
∴,
由图可知,当时;图象最高点为,
当时:图象最低点为,
∴当直线与抛物线的函数图象有三个交点时,,
解得,
∴;
当时,
∵,
∴
由图可知,当直线与抛物线的函数图象有三个交点时,,
∴解得:,
∴
综上所述:当直线与抛物线的函数图象有三个交点时,;
(4)解:当时;
∵,
∴,
∴直线必过点;
当时,
∵,
∴
∴直线必过点;
当或时,在同一直线上,无法构成三角形,
结合下图分析:
∵抛物线的图象在内部(不包括边界)随着的增大而增大或随着的增大而减小,
∴或或.
【点睛】本题考查了二次函数的图象的画法、二次函数的最值,及二次函数与其他问题的结合;关键是灵活熟练应用知识点解题.
26.(26-27九年级上·浙江金华·期中)已知二次函数,若的顶点坐标为、、,且此函数图象与只有两个交点,则的取值范围是_____.
【答案】或
【分析】先求出二次函数对称轴,得的顶点在对称轴上,、关于对称轴对称,分顶点在三角形内部和顶点在三角形下方两种情况讨论,计算得到的取值范围.
【详解】解:∵二次函数解析式为,
∴对称轴为直线,顶点坐标为.
∵,,,
∴,关于直线对称,在直线上,在对称轴上的范围是.
二次函数开口向上,分情况讨论:
1. 当顶点在内部时,抛物线与、各有1个交点,共2个交点,满足条件.
此时满足,
解得,
解得,
即.
2. 当顶点在下方时,即,得.
若抛物线恰好过、两点,此时交点只有、两个,满足条件.
将代入解析式得:,
解得.
验证得时,抛物线与只有两个交点、,符合条件.
当时,抛物线与共4个交点,不符合;当时,抛物线与无交点,不符合.
综上,的取值范围是或.
27.(2026·河北沧州·三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴正半轴、轴分别交于,两点,顶点为.
(1)求点和点的坐标;
(2)将抛物线绕点旋转,得到抛物线,求抛物线的解析式(用表示);
(3)在(2)的条件下,定义:为较小函数,即,为较大函数,即.
①求的最大值和的最小值;
②在的图象上有、两点,当,时,总有,直接写出的取值范围;
③较大函数与组成新的图形,直线与图形只有三个交点时,交点从左向右依次为,,,为线段的三等分点时,直接写出的值.
【答案】(1)点的坐标为;点的坐标为
(2)
(3)①的最大值为,的最小值为;②的取值范围是;③的值为或
【分析】(1)由配方法可解得顶点的坐标,令,,可解得抛物线在轴正半轴的交点;
(2)由旋转的性质可知点绕点旋转的对称点,由抛物线的顶点式方程即可求解;
(3)①由函数图象可得的最大值和的最小值;
②的图象上有、两点,当,总有,而,由图象可知且即可求解;
③为线段的三等分点,则或,点在抛物线的图象上,列方程解得的值,再求解的值.
【详解】(1)解:,
∴顶点的坐标为,
令 ,解得,,
∵点在轴正半轴,
∴点的坐标为;
(2)解:由已知得点关于的对称点为,
∴;
(3)解:①令,
解得,,
当时,,
当时,,
∴抛物线和的交点坐标为,,
结合图象可得的最大值为,的最小值为;
②如图,设抛物线与轴的交点为,
令,解得,则点的坐标为.
过抛物线和左边的交点,作一条平行于轴的直线,点也在该直线上,
抛物线的对称轴为,
利用抛物线的对称性可得该直线与的另一个交点为.
的图象上有、两点,当,时,总有,
由图象可得,且,
解得;
③设,
抛物线的对称轴为,
则.
∵为线段的三等分点,
∴或,
∴或,
即或,
解得:或
∴或.
∵点在抛物线的图象上,
∴或,
解得,(舍去),或,(舍去).
当时,,
当时,.
题型10 二次函数的最值问题(共3小题)
【易错】顶点不一定在自变量取值区间;最大、最小值分开判断,容易搞错对称轴两侧增减性
28.(25-26九年级上·北京西城·期中)如图,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,顶点为D,其中,.直线经过B,C两点.
(1)求直线和抛物线的解析式;
(2)在抛物线对称轴上找一点M,使最小,直接写出点M的坐标;
(3)连接,求的面积.
【答案】(1),
(2)
(3)3
【分析】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质、最短路径问题、三角形的面积.
(1)根据抛物线与x轴交于,与y轴交于C点,可以求得该抛物线的解析式,然后即可求得点B的坐标,再根据点B和点C的坐标,即可求得直线的解析式;
(2)根据两点之间线段最短和二次函数图象具有对称性,可以找到点M所在的位置,然后求出点M的坐标即可;
(3)根据点D和点M的坐标,可以求得的长,再根据三角形的面积公式,即可求得的面积.
【详解】(1)将点,代入,
得
解这个方程组,得
抛物线的解析式为.
当时,,
解得,
∴点B的坐标为,
∵直线经过B,C两点,
∴,
解得,
∴直线解析式为;
(2)∵点A和点B关于对称轴对称,
∴当点M是直线和对称轴的交点时,取得最小值,
∵抛物线,
∴点D的坐标为,对称轴为直线,
将代入直线,得:,
∴点M的坐标为;
(3)∵点,点,
∴,
∵点,
∴,
∴.
29.(2026·山东临沂·模拟预测)如图,A,B,C是平面直角坐标系轴上的三个点,直线与抛物线交于B,C两点,,抛物线经过A,B,C三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点M,使得是以为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若点N是抛物线上的一动点且位于直线的上方,试求的最大面积.
【答案】(1)
(2)存在,M的坐标是或
(3)
【分析】(1)利用直线的解析式,先求出B,C的坐标,根据确定A的坐标,再用待定系数法求解析式即可;
(2)分别以B,C为直角顶点,作的垂线,垂线与抛物线的交点即为点M;
(3)利用铅锤法,设出点N的坐标,作x轴的垂线,得到与的交点,用参数表示这段距离,构建的面积的二次函数求解即可.
【详解】(1)解:令,则,
令,则,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
设抛物线,
代入,得,,
∴;
(2)解:存在.
设,
ⅰ)当以C为直角顶点时,如图,过点C作,交抛物线于点.过点作y轴的垂线,垂足是E,则,
.
由,,得,
∴,
∵,
∴.
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,即,
解得(舍去),.
∴,
∴.
ⅱ)当以B为直角顶点时,如图,过点B作,交抛物线于点,交y轴于点G.过点作y轴的垂线,垂足是F,则,轴,
∵,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵轴,即轴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,即,
解得,(舍去),
∴,
∴,
综上所述,M的坐标是或;
(3)解:如图3,过点N作轴交直线于点P,
设,则,
∴,
∵轴,
∴点C到的距离为,点B到的距离为,
∴,
∴当时,的面积最大,为.
30.(25-26八年级下·北京·期末)已知抛物线C:().
(1)直接写出抛物线C的对称轴;
(2)若点和均在抛物线C上,且,直接写出n的取值范围;
(3)将抛物线C在y轴右侧的部分关于直线翻折,y轴及左侧部分保持不变,得到新图象G.已知点和均在图象G上,求的最小值.
【答案】(1)直线
(2)或
(3)解:,
则抛物线的顶点坐标为,
根据翻折规则可得,当时,设原抛物线上一点,
则翻折后点的纵坐标为,
则,
则图象G的解析式为,
∵,
∴,,
又∵点和均在图象G上,
∴,
,
∴,
∵,开口向上,对称轴为,
∴当时,最小,最小值为.
【分析】(1)根据二次函数的对称轴公式求解即可;
(2)先求得点关于对称轴的对称点,根据可得,开口方向向下,离对称轴越近函数值越大,再根据确定出的取值范围即可;
(3)先求抛物线C的顶点坐标,根据翻折规则,求得翻折后的图象解析式,然后根据的横坐标确定出的位置,从而求出,表示出,利用二次函数的性质,求得最小值即可.
【详解】(1)解:根据二次函数的对称轴公式可得,
抛物线的对称轴为;
(2)解:由(1)得,对称轴为,
则点关于对称轴的对称点为,
由可得,抛物线开口向下,
根据二次函数的性质可得,离对称轴越远,函数值越小,
由可得,到对称轴的距离大于点到对称轴的距离,
可得或;
(3)略
题型11 二次函数的存在性问题(共3小题)
【易错】存在性问题多解常见,容易漏情况;求出坐标后不检验,得到不符合图形条件的增根
31.(2026·新疆乌鲁木齐·模拟预测)如图所示.抛物线经过点和点.
(1)求抛物线解析式和顶点D的坐标;
(2)若直线与抛物线交于点A,C,点P在抛物线上,过点P作x轴的垂线,交直线于E,抛物线的对称轴与直线交于F.
①设点P的横坐标为m,当以点P,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形时,求m的值;
②在直线上方的抛物线上是否存在点P,满足,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式为,顶点;
(2)①或或;②存在,.
【分析】(1)把和点代入求解即可;
(2)①先求出,,则,由P的横坐标为m可知,,即,根据平行四边形的判定定理可知当时,以点P,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形,即,求解即可;
②过A作交延长线于K,过K作轴于T,过C作轴于R,可知是等腰直角三角形,证明,得到,进而得到,求出直线解析式为,求解即可.
【详解】(1)解:把和点代入得:
,
解得,
∴抛物线解析式为,
∵,
∴顶点;
(2)解:①如图:
由得或,
∴,
由(1)知,对称轴为直线,
在中,令得,
∴,
∴,
∵P的横坐标为m,
∴,,
∴,
∵,
∴当时,以点P,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形,
即,
解得或(与D重合,舍去)或或;
∴或或;
②在直线上方的抛物线上存在点P,满足,.
过A作交延长线于K,过K作轴于T,过C作轴于R,如图:
是等腰直角三角形,
∵,,
∴,,
∴,
设直线解析式为,
由,得,
解得:,
∴直线解析式为,
解得或,
∴.
32.(2026·安徽合肥·三模)定义:若点P为抛物线上一点,轴交抛物线于另一点Q,则称的长为点P关于抛物线的开口宽,记为.根据定义解决如下问题:
(1)抛物线:与y轴交于点C,则______;
(2)抛物线:的顶点为D,与x轴交于点A、B(A在B的左侧).
①若为等腰直角三角形,,求a的值;
②将抛物线向右平移个单位,再向下平移个单位,得到新抛物线,其顶点为E,始终经过点D,对称轴交于F,若为等腰直角三角形,,求a的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)首先确定该抛物线的对称轴,然后根据“开口宽”的定义确定答案即可;
(2)①首先确定该抛物线的顶点D的坐标,结合可得,然后根据等腰直角三角形的性质计算的值即可;②过点作于点,根据平移的性质确定点E的坐标,进而可得抛物线的解析式,根据等腰直角三角形的性质可得,进一步解得,并结合始终经过点D,进一步求解即可.
【详解】(1)解:对于抛物线:,
其对称轴为,
∴;
(2)①∵,
∴其顶点D的坐标为,
∵,
∴,
当时,是等腰直角三角形,
∴,解得;
②如下图,过点作于点,
由抛物线向右平移m个单位,向下平移n个单位,得到新抛物线,其顶点为E,
则点E的坐标为,
∴抛物线的解析式为:,
∵为等腰直角三角形,即,
∴,
∴,,
∵,
∴,即,
∴,解得,
∴解析式为:,
∵始终经过点D,
∴,解得.
33.(2026·陕西咸阳·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,与轴交于点,且关于直线对称.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点作轴的垂线交直线于点,在轴上是否存在点,使得以,,,为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在以,,,为顶点的四边形是菱形,边长为或
【分析】本题考查二次函数的综合应用,菱形的性质,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
(1)根据对称轴,求出,把点代入函数解析式,求出,即可得到函数解析式;
(2)令,得,求出,设直线的解析式为:,根据待定系数法,求出函数解析式,设,则,得到 ,,,分类讨论:①当为边时,,②当为对角线时,,求出,即可得到菱形的边长.
【详解】(1)解:对称轴为直线,
,即.
.
将代入,得,
解得.
抛物线的函数表达式为.
(2)解:存在.
令,得,
,
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,
设,则,
,,,
当以,,,为顶点的四边形是菱形时,分为以下两种情况:
①当为边时,,即,
解得(不合题意,舍去),,
此时菱形的边长为;
②当为对角线时,,即,
解得(不合题意,舍去),,
此时菱形的边长为,
综上所述,存在以,,,为顶点的四边形是菱形,边长为或.
题型12 二次函数的新定义问题(共3小题)
【易错】凭旧经验做题,不严格遵守题干新定义;忽略定义附带限制条件,未验证结果是否满足规则。
34.(2026·山东济南·二模)定义:若一个点的横、纵坐标之和为,则称这个点为“和谐点”.若二次函数(为常数)在的图象上存在两个“和谐点”,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了一元二次函数的性质,由一个点的横纵坐标之和为,可得“和谐点”在直线上,由可得“和谐点”所在线段的端点坐标,结合图象,通过求抛物线与线段的交点求解.
【详解】解:由题意可得“和谐点”所在直线为,
将代入得,
将代入得,
设,,如图,
联立与,得方程,
即,
抛物线与直线有两个交点,
,
解得
当直线和直线与抛物线交点在点,上方时,抛物线与线段有两个交点,
把代入,得,
把代入得,
,
解得,
,
故选:.
35.(2025·辽宁丹东·模拟预测)【定义】在平面直角坐标系中,是函数图象上任意一点,纵坐标与横坐标的差“”称为点A的“纵横值”.函数图象上所有点的纵横值”中的最大值称为函数的“最优值”
【举例】已知点在函数的图象上,则点的“纵横值”为.函数的图象上所有点的“纵横值”可以表示为.
当时,的最大值为,故函数的“最优值”为7.
【问题】根据定义,解答下列问题:
(1)点的“纵横值”为________;
(2)求函数的“最优值”;
(3)已知二次函数.
①求证:无论取何值,该二次函数的“最优值”为定值;
②当时,此二次函数的“最优值”为4,求出的值;
③若此函数的顶点记为点,它的“最优值”所在点记为点,点与点到直线的距离相等,直接写出的值.
【答案】(1)3
(2)函数的“最优值”为3;
(3)
①证明:∵
,
∵,
∴,
∴,
∴无论取何值,该二次函数的“最优值”为定值,定值为5;
②的值为或;
③的值为.
【分析】本题主要考查了反比例函数的图象和性质,二次函数的图象和性质.
(1)根据题干中的“纵横值”的值定义和“最优值”的定义计算即可;
(2)根据“最优值”的定义计算即可;
(3)①根据“最优值”的定义可知,求得,推出无论取何值,该二次函数的“最优值”为定值,定值为5;
②可知当时,有最大值5,所以可得不在之内,所以或,分两种情况求的值;
③先求得和,由点与点到直线的距离相等,得到点与点关于直线对称或,据此列式计算即可求解.
【详解】(1)解:点的“纵横值”为.
(2)解:函数的“纵横值”为,
时,的最大值为,
函数的“最优值”为3;
(3)解:①略
②∵,
∴当时,有最大值5,
当时,,
解得或(舍);
当时,,
解得(舍)或;
综上,的值为或;
③∵,
∴,
∵,抛物线开口向下,对称轴为,
∴当时,取得最大值,
∵当时,,
∴,
∵点与点到直线的距离相等,
∴点与点关于直线对称或,
当点与点关于直线对称时,,即,
解得;
当时,,
解得,不符合题意,舍去;
综上,的值为.
36.(25-26九年级上·上海·单元复习)新定义:关于x轴对称的两条抛物线叫做“同轴对称抛物线”.
(1)求:抛物线的“同轴对称抛物线”.
(2)如图,在平面直角坐标系中,点B是抛物线上一点,点B的横坐标为1,过点B作x轴的垂线,交抛物线L的“同轴对称抛物线”于点C,分别作点B、C关于抛物线对称轴对称的点、.
①当四边形为正方形时,求:a的值.
②在①的条件下,抛物线L的“同轴对称抛物线”的图像与一次函数相交于点M和点N(其中M在N的左边),将抛物线L的“同轴对称抛物线”的图像向上平移得到新的抛物线与一次函数相交于点P和点Q(其中P在Q的左边),满足,试在抛物线上有且仅有三个点,,,使得,,的面积均为定值S,请直接写出:,,的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②,,
【分析】本题为二次函数综合题,主要考查了二次函数的图象及性质、正方形的性质、不等式等知识点,解题的关键是根批题意画出图形,利用数形结合的思想解题,考查计算能力,属于难题.
(1)求出函数的顶点,由“同轴对称抛物线”的定义,求出它的顶点为,即可求解析式;
(2)①由题意可求点,,,的坐标,再由正方形的性质可得或,求出即可;
②根据有且仅有三个点,,使得,,的面积均为定值,求得切点的坐标,根据一次函数的平移求得另外两个点的坐标.
【详解】(1)解:,
“同轴对称抛物线”的顶点坐标为,
;
(2)解:①由题可知,,
,
抛物线的对称轴为,
,,
,
或,
或,
(舍去)或;
②由题意得,的“同轴对称抛物线”的表达式为:,
设抛物线向上平移了个单位符合题设条件,则,
联立和得:,
解得:或,
即,
联立和得:,
则,,
则,
,
,
直线和轴的夹角为,
则,,
而,
则,
即,
解得:,
则①;
设直线交轴于点(即点,在轴上方取点,
过点作直线使和抛物线只有一个交点,取,过点作,
则此时,在抛物线上有且仅有三个点,,使得,,的面积均为定值,
设直线的表达式为:②,
联立①②并整理得:,
则,
解得:,
则直线的表达式为:,
则点,
当时,即,
解得:,
则点;
则,
则点,
则直线的表达式为:,
联立和得:,
解得:,
则点和的坐标分别为:,.
综上,,,的坐标分别为:,,.
提升·进阶突破
题型13 二次函数常考几何问题进阶练(共10小题)
37.(26-27九年级上·北京海淀·期中)在平面直角坐标系中,抛物线()经过点和点.记.
(1)若,求a的值;
(2)h是否存在最值,若存在,是最大值还是最小值,求出这个最值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,h有最小值
【分析】(1)当且得出,从而判定A、B关于对称轴对称,然后根据对称轴公式求解即可;
(2)先求出h关于a的二次函数,然后根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:抛物线对称轴为直线 ,
且
又抛物线()经过点和点
与关于直线对称
(2)解:当时,;当时,
是关于a的二次函数,且开口向上,对称轴为直线(满足的条件),
∴当时,h有最小值
38.(2026九年级上·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线过A,B,C三点,点A的坐标是,点C的坐标是,动点P在抛物线上.
(1)_______,______,点B的坐标为______.
(2)是否存在点P,使得是以边为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1),,
(2)存在,P的坐标是或
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式,对称性求出点坐标即可;
(2)分和两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:把和代入得:
,解得,
∴,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴点关于对称轴的对称点为,即;
(2)解:存在,
当时,设交轴于点,
∵点A的坐标是,点C的坐标是,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
设直线的解析式为,把代入,得,
∴,
联立,解得或,
∴;
当时,则,
∴的解析式为,
联立,解得或,
∴;
综上:或.
39.(2026·黑龙江·三模)如图,抛物线与x轴分别交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是抛物线上的一个点,连接,,直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)当点P在x轴上方时,取点,连接,可证明,推出,则点P在射线上,求出直线的解析式为,联立对应的函数解析式求出点P的坐标即可;当点P在x轴下方时,取点,连接,同理可证明点P在射线上,联立对应的函数解析式求出点P的坐标即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴分别交于,两点,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图所示,当点P在x轴上方时,取点,连接,
在中,当时,,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点P在射线上;
设直线的解析式为,
则,
∴,
∴直线的解析式为,
联立得,解得或,
∴点P的坐标为;
如图所示,当点P在x轴下方时,取点,连接,
同理可证明,
∴,
∵,
∴,
∴点P在射线上;
设直线的解析式为,
则,
∴,
∴直线的解析式为,
联立得,解得或,
∴点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或.
40.(25-26九年级下·山东日照·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别交于,两点,抛物线经过,两点,与轴的另一交点为.
(1)求抛物线解析式及点坐标;
(2)若点为轴下方抛物线上一动点,连接、、,当点运动到某一位置时,四边形面积最大,求此时点的坐标及四边形的面积.
【答案】(1),
(2)当时,四边形面积最大,最大面积等于
【分析】(1)由直线求出点、坐标,用待定系数法求抛物线解析式,进而求得点坐标;
(2)过点作轴于点, 设,则,根据,列出关于的二次函数解析式,根据二次函数的性质解答即可.
【详解】(1)解:直线,时,,
,
时,解得:,
,
抛物线经过,两点,
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为,
当时,
解得:,,
∴;
(2)如图,过点作轴于点,
,,,
,,
,
点为轴下方抛物线上的点,
设,
,
,
,
当,即时,四边形面积最大,最大面积等于.
41.(2026·北京大兴·一模)在平面直角坐标系中,抛物线经过点.
(1)求抛物线的对称轴和c的值(用含m的式子表示);
(2)过点作x轴的垂线,交抛物线于点M,交直线于点N(M,N不重合).
①若,,求的长;
②已知在点P从点运动到点的过程中,的长随t的增大而减小,求m的取值范围.
【答案】(1)抛物线的对称轴为直线,
(2)①;②或
【分析】(1)直接根据抛物线的对称轴为直线,求出其对称轴,再将点代入解析式求解,即可解题;
(2)①根据,得到点,抛物线为,直线为,结合题意求出点M的坐标与点N的坐标,进而即可得到的长;
②根据点P从点运动到点的过程中,的长随t的增大而减小,分两种情况:当M在N的上方时,当M在N的下方时,利用解析式表示出的长,再结合二次函数增减性建立不等式求解,即可解题.
解题关键在于运用分类讨论的思想分析问题.
【详解】(1)解:抛物线经过点,
,且抛物线的对称轴为直线,
;
(2)解:①若,,
则点,抛物线为,直线为,
过点作x轴的垂线,交抛物线于点M,交直线于点N,
又,
点M的坐标为,点N的坐标为,
;
②抛物线为,直线为, M,N不重合,
当M在N的上方时,
,
,
的长在直线左侧随的增大而减小,
又点从点运动到点的过程中,的长随t的增大而减小,
,即,
且当时,有,
解得,
故无解;
当M在N的下方时,
,
,
的长在直线右侧随的增大而减小,
又点从点运动到点的过程中,的长随t的增大而减小,
,即,
且当时,有,
解得或,
综上或.
42.(2026·北京石景山·一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点.
(1)用含的式子表示;
(2)若抛物线与轴的两个交点分别为点,(点在点左侧),与轴交于点.过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①当,时,直接写出的长;
②已知点从点运动到点的过程中,的长随的增大而减小,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】()将代入抛物线解析式,即可获得答案;
()①结合题意,分别确定点的坐标,即可获得答案;
②由()及已知得,然后分情况分析:时,当时,分别作出相应图象,然后结合二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,
∴,
∴;
(2)①当,时,,
∴
当时,,
解得:,
∴,
当时,,
∴,
∵,
∴,
此时点P与点A重合,
设直线的函数解析式为,
∴,
解得:,
∴,
当时,,
∴;
②根据题意得:,
当时,,
解得:,
当时,,
∴,
当时,
∴,
同理得:直线的函数解析式为,
∵点从点运动到点,
∴,
∴,
∴,
对称轴为,开口向下,
∴,
∴;
当时,
∴,
同理得:直线的函数解析式为,
∵点从点运动到点,
∴,
∴,
∴,
对称轴为,开口向下,
∵的长随的增大而减小,
∴,
∴;
当时,
∴,
∴,
对称轴为,开口向上,
∵的长随的增大而减小,
∴不符合题意,舍去;
综上:或.
43.(2026·北京昌平·一模)在平面直角坐标系中,抛物线,经过点.
(1)用含的式子表示;
(2)过点作轴的垂线,交抛物线于点,交抛物线于点.①若,则_____;
②已知点,,在点从点运动到点的过程中,的长随的长的增大而增大,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①1;②或或
【分析】(1)将点代入,即可求解;
(2)①根据得出,,,进而得出的纵坐标为,的纵坐标为,即可求解;
②根据题意得出,分两种情况,当时,当时,求得的解析式,根据二次函数式的性质,即可求解.
【详解】(1)解:抛物线,经过点,
.
.
(2)解:①∵
∴,
∴,
当时,,
即的纵坐标为,的纵坐标为
∴;
②过点作轴的垂线,交抛物线于点,交抛物线于点,
.
分两种情况:
情况1:当时,
当时,
解得:或;
(i)当时,
.
函数的图象开口向下,对称轴为,
当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小.
,
当时符合题意,时不符合题意.
.
(ii)当时,,
.
函数的图象开口向上,对称轴为,
当时,随的增大而减小,当时,随的增大而增大.
,
时符合题意.
.
情况2:当时,
,
.
,
函数的图象开口向上,对称轴为,
当时,随的增大而减小,当时,随的增大而增大.
,
当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小.
当时,即的长随的长的增大而增大.
当时符合题意.
综上所述,的取值范围是或或
44.(25-26九年级上·陕西榆林·期末)如图,抛物线经过点、,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)Q为x轴上方的抛物线上的一个动点(不与点A、B重合),轴于点M,是否存在点Q,使得以点A、Q、M三点为顶点的三角形与相似?若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点Q的坐标为
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)首先确定点坐标,进而可得,易知;设点,则,,若以点A、Q、M三点为顶点的三角形与相似,则有或,进而可得或,然后分别代入数值求解即可.
【详解】(1)解:将点A、B的坐标代入抛物线的表达式中,
得,解得,
∴抛物线的表达式为;
(2)存在,理由如下:
对于抛物线,当时可得,
∴点,
∵,
∴,
∴,
设点,则,,
以点A、Q、M三点为顶点的三角形与相似,
则或,
或,
或,
当时,可得,
整理得,,
解得(舍去)或(舍去),
当时,,
整理得,,解得或(舍去).
综上所述,满足条件的点Q的坐标为:.
45.(2026九年级下·海南海口·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点,与轴交于点,且关于直线对称.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当时,的取值范围是,求的值;
(3)点是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点作轴的垂线交直线于点,
①求线段的最大值,
②在轴上是否存在点,使得以为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②存在,边长为或2
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)分和,两种情况,结合二次函数的增减性进行求解即可.
(3)①根据题意求出点坐标,得到直线的解析式,设,则,进而可得即可;②分为菱形的边和菱形的对角线两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,与y轴交于点B,且关于直线对称,
∴,解得:,
∴;
(2)∵抛物线的开口向下,对称轴为直线,
∴抛物线上点到对称轴上的距离越远,函数值越小,
∵时,,
①当时,则:当时,函数有最大值,即:,
解得:或,均不符合题意,舍去;
②当时,则:当时,函数有最大值,即:,
解得:,
故;
(3)①当时,解得:,当时,,
∴,,
设直线的解析式为,把代入,得:,
∴,
设,则:,
∴,
故线段的最大值为;
②存在;
由①知,,,
当B,C,D,E为顶点的四边形是菱形时,分两种情况:
①当为边时,则:,即,
解得:(舍去)或,
此时菱形的边长为;
②当为对角线时,则:,即:,
解得:或(舍去)
此时菱形的边长为:;
综上:存在以B,C,D,E为顶点的四边形是菱形,边长为或2.
46.(25-26九年级下·北京·开学考试)在平面直角坐标系中,已知抛物线
(1)求抛物线的顶点的坐标;(要有过程)
(2)若直线与抛物线的一个交点的横坐标为4,过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①当时,求的长.
②当点在点的下方,且线段的长随的长的增大而减小时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①10;②
【分析】(1)一般式化成顶点式,根据顶点式,直接写出顶点坐标即可;
(2)①求出点坐标,进而求出抛物线的解析式,求出的坐标,进而求出的长即可;②根据点在点的下方,求出,根据,结合二次函数的增减性,进行求解即可.
【详解】(1)解:
;
∴顶点的坐标为;
(2)解:①当时,,
∴,
把代入,得,解得,
∴,
由题意,,,
当时,,,
∴;
②由①知:,,抛物线的解析式为,
当时,解得或,
∵点在点的下方,
∴,
∴,,
∴抛物线的开口向下,对称轴为直线,
∵线段的长随的长的增大而减小,即线段的长随的增大而减小,,
∴.
拔高·压轴破难
题型14 二次函数常考几何问题压轴练(共10小题)
47.(26-27九年级上·北京东城·期中)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点.
(1)当时,比较,的大小,并说明理由;
(2)若抛物线与轴交于,两点,且长度大于,直接写出的取值范围;
(3)若抛物线,当时,总满足,求的取值范围.
【答案】(1),理由如下:
当时,抛物线,
将代入得,,
将代入得,,
∴;
(2)
(3)
【分析】(1)当时,,然后分别将,代入求解比较即可;
(2)首先根据判别式得到或,设,两点的横坐标分别为,,利用根与系数的关系得到,,然后表示出,根据长度大于4求解即可;
(3)令整理得到,设,求出抛物线开口向上,对称轴为直线,然后根据题意得到与轴没有交点,然后利用判别式求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵抛物线与轴交于,两点,
∴,
∴或,
当时,,
设,两点的横坐标分别为,,
∴,,
∴
,
∴,
∵长度大于,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵或,
∴.
(3)解:令得,,
整理得,,
设,
∵二次项系数为,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线,
∵当时,总满足,
∴与轴没有交点,
∴,
∴.
48.(26-27九年级上·北京·期中)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点.
(1)用含有的式子表示,并求抛物线的对称轴.
(2)过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.
①若,,求的长;
②已知在点从点运动到点的过程中,的长总是先减小后增大,求的取值范围.
【答案】(1);对称轴为
(2)①的长度为;②或
【分析】(1)将点和点代入抛物线方程即可得与的关系,再由求解对称轴即可;
(2)①根据,,可将点与点的坐标求解出来,再求解长度即可;②先将点与点的坐标表示出来,再表示的长,根据二次函数的对称轴求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点和点,
∴,即,
∴;
∴对称轴为;
(2)解:①若,,则点,,;
∴抛物线为,直线,
∵点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点,
∴当时,,即点,
当时,,即点,
∴的长度为;
②∵,,
∴抛物线为,
∵点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点,
∴当时,,即点,
当时,,即点,
∴,
∴对称轴为,
令可得,解得或;
如图,
∵点从点运动到点的过程中,的长总是先减小后增大,由图象得:
∴或,
即或,
∴或.
49.(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.
50.(25-26八年级下·北京·期中)在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于点M、N,抛物线经过点M.
(1)将点N向右平移5个单位长度,得到点P.若抛物线与线段恰有一个公共点,结合函数图象,直接写出a的取值范围.
(2)已知,和是抛物线上的三点.当时,都有,求a的取值范围.
(3)过点.作x轴的垂线,交抛物线于点E,交直线于点F,记点E与点F间的距离为d,当E与F重合时,.若对于,都有,求a的取值范围.
【答案】(1) 或 或
(2) 或
(3) 或
【分析】(1)求出点M,N的坐标,再根据平移的性质可得点P的坐标,再把点M的坐标代入抛物线解析式可得,然后分三种情况:当时;当时;当抛物线的顶点在线段上时,结合函数图象解答即可;
(2)由(1)得:抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,当时;当时,结合二次函数的性质,即可求解;
(3)根据题意可得点,,从而得到,再结合二次函数的性质可得当时,取得最小值,最小值为,此时,从而得到,根据对于,都有,可得,即可求解.
【详解】(1)解:对于,当时,,当时,,
∴点,,
∵将点N向右平移5个单位长度,得到点P.
∴点,线段所在直线为,
∵抛物线经过点M.
∴,即,
∴抛物线的解析式为,
当时,,当时,,
如图,当时,
∵抛物线与线段恰有一个公共点,
∴,解得:,
此时a的取值范围为;
如图,当时,
∵抛物线与线段恰有一个公共点,
∴,解得:,
此时a的取值范围为;
当抛物线的顶点在线段上时,
∵,
∴抛物线的顶点为,
∴,
∴;
综上所述,a的取值范围为 或 或 ;
(2)解:由(1)得:抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,
当时,抛物线开口向上,此时当时,y随x的增大而增大,
∴,
∵,
∴点和在对称轴的右侧,点在对称轴的左侧,
∵点关于直线的对称点为,
∵当时,都有,
∴,解得:;
当时,抛物线开口向下,此时当时,y随x的增大而增大,且离对称轴越远,函数值越小,
∴,
∴点在对称轴的左侧,
∵点关于直线的对称点为,
∵当时,都有,
∴,解得:;
综上所述,a的取值范围为 或
(3)解:∵过点.作x轴的垂线,交抛物线于点E,交直线于点F,
∴点,,
∴,
∵,
∴当时,取得最小值,最小值为,此时,
∵,
∴当时,,当时,,当时,,
∴,
∵对于,都有,
∴,
解得: 或 ,
即a的取值范围为 或 .
51.(2026·北京西城·三模)在平面直角坐标系中,抛物线与y轴交于点A,将点A向右平移6个单位长度,得到点B,点B在抛物线上.
(1)求该抛物线的解析式(用含a的式子表示);
(2)过点作x轴的垂线,交抛物线于点D,过点D作y轴的垂线,将抛物线在直线左侧的部分沿直线翻折,过点B作x轴的垂线,将抛物线在直线右侧的部分沿直线翻折,与抛物线的其他部分组成新的图形G.点,是图形G上的两个点,当时,对于的每一个值,总存在,使得,,且成立,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
或
【分析】(1)先求出A、B坐标,利用B在抛物线上代入求出b的值,即可得到抛物线解析式.
(2)先分析翻折后图形G各段的增减性,根据题干要求,分情况讨论范围端点位置,验证是否满足条件即可得到a的取值范围.
【详解】(1)解:∵抛物线与y轴交于点A,
令,得,
所以.
将A向右平移6个单位得B,
所以.
因为B在抛物线上,
代入抛物线方程得:
整理得,
解得.
所以抛物线的解析式为.
(2)解:化为顶点式得,
∴对称轴为,
∵,
∴开口向上.
抛物线在部分沿直线翻折,
翻折后解析式为,
该抛物线开口向下,对称轴为,
当时,随增大而增大,
部分为原抛物线,
∴随增大而减小,,随增大而增大.
∵抛物线在部分沿直线翻折,且,
∴翻折后的顶点为,
∴翻折后解析式为,
∴该抛物线开口向下,对称轴为,
∴时,随增大而减小.
∴G解析式为.
∵当时,对任意,总存在满足,,
分情况讨论:
①当时,所有满足的数都小于1,函数G随x的增大而增大.
符合题意.
②当时,取值范围里包含,且最大的数a不超过5,
在满足的所有数中函数的最大值出现在,
对应的函数值为,
当时,把代入函数,得,
当时,把代入函数,得,
但不在范围内.
取,
只要数字满足,对应的函数值都有,
不满足.
③当时,
把代入函数,此时,
在满足的所有数里,越靠近a,函数值越大,且最大能超过.
随便取一个满足的数,总能找到比大、同时小于a的数,让对应的函数值更大,
符合题意.
④当时,
取值范围里包含数字6,
对应的函数值是;
比6大、同时小于a的数对应的函数值会越来越小.
我们取,找不到比6大且小于a的数,能让函数值比更小,
不满足题意.
综合四种情况,a的取值范围是或.
52.(2026·北京·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和.
(1)求的值,并用含的式子表示;
(2)已知过作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点.若当从点运动到点过程中,线段的长度随的长度增大而增大,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)将已知点的坐标代入抛物线解析式,通过计算可得值和用含的式子表示;
(2)首先根据(1)的结果化简抛物线解析式;然后分别求出点、的纵坐标,进而得到的长度关于的表达式;接着分和两种情况,结合二次函数的增减性与对称轴,分析随长度的变化规律,最终确定的取值范围.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点和,
∴,,
,整理得,
∴;
(2)解:由(1)得:,,
∴抛物线,
∵过点作轴的垂线,交抛物线于点,交直线于点,
∴,,
∴,
若,点在轴右侧,当即时如左图,当即时如右图,
或
令,即,
解得或,
当时,有,其对应图象开口向下,对称轴为直线,
若点从点运动到点的过程中,的长随的长的增大而增大,即的长随的增大而增大,
则,解得;
若,即点在轴左侧,如下图,
当时,有,其对应图象开口向上,对称轴为直线,
若点从点运动到点的过程中,的长随的长的增大而增大,即的长随的减小而增大,
显然当,的长随的减小而减小,故不符合题意,
综上,的取值范围是.
53.(2026·海南省直辖县级单位·二模)已知抛物线,为平面直角坐标系原点,点坐标为.
(1)如图,若抛物线过点,与轴的一个交点为,顶点为,直线与轴的交点为.
①求该抛物线的关系式;
②求的面积;
③当时,函数的最大值为,最小值为,求的值.
(2)若抛物线与线段只有一个交点,求的取值范围.
【答案】(1)①,②,③
(2)或
【分析】(1)①利用待定系数法求得解析式为,②分别求解,,,再进一步利用面积公式求解;③当时,由开口方向和对称轴知函数最小值取在当时, 再分别求出当时的函数值,确定最大值即可;
(2)根据题意得的解析式为,,顶点为,分两种情况:当时,方程有两个相等的解,当时,原点在上方,顶点在线段下方,进一步即可求解.
【详解】(1)解:①将代入,
得,
解得,
即:抛物线的解析式为:,
②∵,
∴对称轴为直线,顶点坐标为;
当时,,
解得:,,
∴,
设直线为,
∴,
解得:,
∴直线为,
当时,则,
解得:,即,
∴的面积为:.
③∵且对称轴为直线,
∴当时,函数最小值取在当时,为,
当时,随增大而减小,当时,随增大而增大,
当时,,当时,,
则当时函数的最大值为,
即:,,
;
(2)解:点坐标为,
的解析式为,如图,当时,
∵抛物线与线段只有一个交点,
∴有两个相等的解,
∴有两个相等的解,且该解在0到4之间,
,
∴,
解得:,
又,则,
,
;
如图,当时,
,则顶点为,
若,则,若,则,
当时,原点在上方,顶点在线段下方,
∵抛物线与线段只有一个交点,
∴在上方,
,
解得;
综上,抛物线与线段只有一个交点时,或.
54.(2026·北京东城·二模)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,将点向右平移个单位长度,得到点,点在抛物线上.
(1)求点的坐标,并用含的式子表示;
(2)将抛物线在轴左侧的部分沿直线翻折,与抛物线在轴右侧的部分形成新的图形.点与点关于抛物线的对称轴对称.
①当时,判断图形与线段公共点的个数,并说明理由;
②若图形与线段恰有一个公共点,直接写出的取值范围.
【答案】(1);
(2)①3个,理由如下:
∵,
∴,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵点与点关于抛物线的对称轴对称,
∴点的坐标为,
∵抛物线在轴左侧的部分沿直线翻折,
∴翻折后的解析式为,即,
∴图形的解析式为,
当时,
∴,
如图,
将代入,得,
,
解得或,
∵,
∴图形在轴右侧与线段有2个公共点;
将代入,得,
,
解得或(正值,舍去),
∵,
∴图形在轴左侧与线段有1个公共点;
综上所述,图形与线段共有3个公共点.
②或
【分析】(1)先求出点的坐标,结合平移可得点,代入可得;
(2)①先求出翻折后的解析式,分别求出两段抛物线与轴的交点坐标,并判断是否在线段上即可;
②分两类讨论,当公共点在轴的右侧时,需满足方程的或,但只有一根在内,同时方程的或,但根都不在内,求解不等式并取公共部分;当公共点在轴的左侧时,同样的方法计算即可.
【详解】(1)解:将代入,得,
∴点的坐标为,
∵点由点向右平移个单位长度得到,
∴点的坐标为,
将点代入,得,
,
∴;
(2)解:①略;
②由①可知,,
(Ⅰ)当图形与线段的公共点在轴的右侧时,
将代入,得,
,
∵图形与线段只有1个公共点,
∴或,但只有一根在内,
当时,
∴,
∵,
∴,此时,符合题意;
当时,
∴,解得或,
,
解得,
∵两根关于直线对称,且只有一根落在,
∴只需满足,即,
∴,解得,满足,
将代入,得,
∴,
∵左侧部分无公共点,
∴或,但根都不在内,
当时,
,解得,
当时,
解得,
由对称性可知,只需满足或,解得,
综上,当时,图形与线段只有一个公共点,且在轴的右侧;
(Ⅱ)当图形与线段的一个公共点在轴的左侧时,
将代入,得,
∴,
∵图形与线段只有1个公共点,
∴或,但只有一根在内,
当时,
∴,
解得(舍去),此时,不符合题意,
当时,
∴,解得或,
,
解得(正根,舍去),
∴,即,
∴,解得,满足,
将代入,得,
∴,
∵右侧部分无公共点,
∴或,但根不在内,
同理(Ⅰ)可得,或,
综上,当时,图形与线段只有一个公共点,且在轴的左侧;
综上所述,当或时,图形与线段只有一个公共点.
55.(2026·北京丰台·二模)在平面直角坐标系中,抛物线()的顶点坐标是.
(1)用含的式子表示,并求的值;
(2)过点作轴的垂线,交抛物线于点,过点作轴的垂线,交直线于点.记点,之间的距离为,当点,重合时,.
①当时,直接写出的值;
②在点从点运动到点的过程中,对于的每一个值,至多有两个不同的值与之对应,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①或6;②且
【分析】(1)抛物线顶点式:,顶点,根据题意顶点为,先写出顶点式再展开对比一般式,即可求出、;
(2)①先梳理点、坐标,写出的表达式,把代入的表达式求解;
②写出的表达式,根据不同值分情况讨论.
【详解】(1)解:依据题意,设抛物线的表达式为,
即,
又抛物线表达式可以表达为,
.
(2)解:①设点,
依据题意,得,
,
,
,
,
,
,
根据题意,则有,
情况1:,
,
因式分解:,
得,
情况2:,
,
判别式,无实数根,
综上,或.
②设点,
依据题意,得,
,
,
,
,
,
当时,,
当或时,.
当时,,
.
函数的图象开口向下,
对称轴为,
当时,y随x的增大而增大,
当时,y随x的增大而减小;
当或时,,
.
函数的图象开口向上,
对称轴为,
:当时,y随x的增大而减小,
当时,y随x的增大而增大.
I.当时,有,
当时,d随t的增大而增大,
点从点运动到点的过程中,对于d的每一个值,t都有一个值与之对应.
;
Ⅱ.当时,有,
(i)当时,有,
当时,d随t的增大而增大,
点从点运动到点的过程中,对于d的每一个值,t都有一个值与之对应.
;
(ii)当时,有,
当时,d随t的增大而增大,
当时,d随t的增大而减小,
点从点运动到点的过程中,对于d的每一个值,t至多有两个值与之对应.
;
(iii)当时,有,
当时,d随t的增大而增大,
当时,d随t的增大而减小,
当时,d随t的增大而增大,
且当时,,
,即,
点从点运动到点的过程中,对于d的每一个值,t至多有两个值与之对应.
;
(iv)当时,有,
点从点运动到点的过程中,存在d的值,t有三个值与之对应,
不合题意,
综上所述:且.
56.(2026·山东淄博·一模)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象经过边长为4的等边三角形的三个顶点,已知等边三角形的边在轴的正半轴上,分别是边上的动点,且,连接.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图2,是轴上方二次函数的图象上的一个动点,连接.问当时,的面积是否存在最大值,若存在,请求出这个最大值,若不存在,请说明理由;
(3)如图3,在等边三角形的边上取中点,连接.问的值是否存在最小值,若存在,请直接写出这个最小值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,最大值为
(3)存在,最小值为
【分析】(1)根据题意得到,根据等边三角形的性质得到,运用待定系数法即可求解;
(2)根据题意得到,设点,根据点的C的位置,分类讨论:当时;当时;当时;结合图形,表示出的面积,根据二次函数图象的性质即可求解;
(3)根据题意得到直线的解析式为,,结合(2)得到,过点P作,使得,连接,得到当点三点共线时,的值最小,最小值为的长,证明,得到,由两点之间的距离公式即可求解.
【详解】(1)解:是边长为4的等边三角形,二次函数的图象经过点A,B,O,
∴,,,,
如图所示,过点作于点E,
∴,,
∴,
∴,
把点的坐标,代入二次函数解析式得,,
解得,,
∴二次函数解析式为;
(2)解:存在,最大值为,理由如下,
,,,
∴,,
∴点是线段的中点,则,即,
设点,
如图所示,过点作轴于点F,过点作轴于点G,
∴,,,,,
∴
,
当时,
①式
,
∴当时,的面积最大,最大值为;
当时,如图所示,过点作轴于点F,交于点,
∵,
∴设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为,
∴,
∴,,,,
∴
,
∵,
∴当时,的面积最大,最大值为;
当时,如图所示,
∴,,,,,
∴
,
∵,
∴该情况不符合题意;
∵,
∴面积的最大值是;
(3)解:存在,最小值为,理由如下,
∵,
∴设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为,
∵点D是的中点,
∴,
设,则,则,
∴,
如图所示,
∵轴于点,
∴在中,,,
∴,
∴,
∴,
如图所示,过点P作,使得,连接,
∴,
∴当点三点共线时,的值最小,最小值为的长,
如图所示,过点P作y轴的平行线,过点作于点,过点作于点T,
∴,
∴,则,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,即,
∴,
∴的最小值是.
【点睛】本题主要考查二次函数与几何图形的综合,掌握待定系数法求解析式,二次函数图象与几何图形面积的计算方法,二次函数与线段最值得计算方法,相似三角形的判定和性质等知识的综合,数形结合分析是关键.
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