专题06 二次函数中的存在性问题 专项训练讲义 2026-2027学年人教版数学九年级上册
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内容正文:
2026-2027学年度人教版数学九年级上册专项训练讲义
专题06 二次函数中的存在性问题
▌专题目标
1. 掌握二次函数图象上点的坐标表示方法。
2. 会处理等腰三角形、直角三角形的存在性问题。
3. 会处理平行四边形的存在性问题。
4. 会处理面积关系与特殊角的存在性问题。
5. 在存在性问题中体会分类讨论与方程思想,形成规范完整的解题流程。
▌专题目录
题型01:等腰三角形的存在性问题
题型02:直角三角形的存在性问题
题型03:平行四边形的存在性问题
题型04:面积关系(面积相等、倍数)的存在性问题
题型05:特殊角(等角、定角)的存在性问题
▌题型01:等腰三角形的存在性问题
题型描述:题干给出抛物线上(或坐标轴上)一动点,问是否存在点使与两定点构成等腰三角形。核心得分点是按“哪两边相等”分类列方程。
基础知识:
1. 两定点A、B,动点P:分PA=PB、PA=AB、PB=AB三类;
2. PA=PB时点P在AB的垂直平分线上;
3. 距离用坐标差的平方表示(可避免根号);
4. 排除三点共线情形。
解题方法:
1. 设点表距:设动点坐标,用参数表示三条边的平方;
2. 分三类:按两两相等列方程;
3. 解参数:求出各类的解;
4. 验存在:排除共线与不合范围的解。
解题思路:
口诀:设、类、解、排。距离平方代替距离,计算更简;“两圆一线”可帮助确定分类完整性。
1.(26-27九年级上·江西新余·阶段检测)如图,已知二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,在轴上方存在一点,同时点在对称轴上,若以、、为顶点的三角形为等腰三角形,点的坐标为_________.
【答案】或或
【分析】先由二次函数的解析式得到点,点的坐标以及对称轴,由于点在轴上方,且在对称轴上,设点坐标为,再根据以、、为顶点的三角形为等腰三角形的已知条件,讨论三角形哪两条边作为三角形的腰,利用勾股定理表示出两点之间的距离,以等腰三角形两腰相等为等量关系列出式子,计算得到的不同取值,检验是否大于后即可得到点的坐标.
【详解】解:二次函数为,与轴交于点,与轴交于点,
当时,,点的坐标为,
当时,,点的坐标为,
对称轴为直线.
点在对称轴上,
设点的坐标为.
以、、为顶点的三角形为等腰三角形,
需要分三种情况讨论.
当时,由,得,
解得,
点坐标为.
当时,由,得,
解得或(舍去),
点坐标为.
当时,由,得,
解得或(舍去),
点坐标为.
综上所述,点坐标为或或.
2.(26-27九年级上·四川德阳·阶段检测)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,过点的直线与抛物线交于另一点,点在轴下方的抛物线上,轴与交于点,求线段长度的最大值;
(3)如图,点在抛物线的对称轴上,若是等腰三角形,求点的坐标.
【答案】(1);
(2)
(3)点的坐标为或或或.
【分析】(1)把点,代入函数解析式,解方程组求解即可;
(2)确定直线的表达式,设,则点的坐标可用含的代数式表示,进而表示出的长度,利用函数性质求最大值;
(3)先确定对称轴及点坐标,再分情况进行讨论求出点的坐标.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点,,
解得
抛物线的解析式为;
(2)解:设直线的表达式为,
,,
解得
,
设,
轴,
,
,
点在轴下方的抛物线上,
,
当时,值最大,最大值为;
(3)解:对抛物线,
当时,,
,
对称轴为直线,
设,
则,,,
当时,
解得,
;
当时,,
解得,,
或;
当时,,
解得,,
或,
设直线关系式为,
解得
直线关系式为,
当时,,即在直线上,点,,三点共线,故舍去;
综上可知点的坐标为或或或.
3.(26-27九年级上·天津滨海新区·阶段检测)已知抛物线(b是常数)与x轴交于点A和点B,与y轴交于点.
(1)若点坐标为,求该抛物线的解析式和顶点坐标;
(2)在(1)的条件下,设抛物线的对称轴与x轴交于点N,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使为等腰三角形?若存在,求出符合条件的P点坐标;若不存在,说明理由;
(3)若在自变量的值满足的情况下,与其对应的函数值y的最小值为1,求此时二次函数的解析式.
【答案】(1)抛物线解析式为,顶点坐标为;
(2)存在,符合条件的点坐标为或或或.
(3)二次函数的解析式为或.
【分析】(1)把代入即可求解析式及顶点坐标;
(2)为等腰三角形,分三种情况,勾股定理列方程即可;
(3)先确定对称轴,再根据顶点是否在范围内,分类讨论,确定最小值时x值,代入即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,
∴,
解得,,
则抛物线的解析式为;
,
∴抛物线的顶点坐标为;
(2)解:存在点P,设,
根据题意得:,
则;
;
,
∴为等腰三角形,分三种情况:
①当时,
,得,
∴点P的坐标为或;
②当时,
,,
解得,,
∴点P的坐标为;
③当时,
,,
解得(舍去),,
∴点P的坐标为;
∴符合条件的点P存在,点P坐标为或或或;
(3)解:抛物线的对称轴为:,区间长度是固定值
当对称轴在区间左边时,,即,
此时区间在对称轴右侧,函数在区间上随x增大而增大,最小值在左端点,
则,
解得(舍去负值),
解析式为;
当对称轴在区间左边时,,即,
此时最小值在对称轴,
则,
即,此情况不存在,舍去;
当对称轴在区间右边时,,即,
此时区间在对称轴左侧,函数在区间上随x增大而减小,最小值在右端点,
则,
解得(舍去),
解析式为;
综上,二次函数的解析式为或.
4.(26-27九年级上·湖北随州·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点P是该抛物线上位于第一象限内的一动点,连接.当的面积最大时,求点P的坐标及面积的最大值;
(3)若点M是对称轴上一点,是否存在点M,使得是等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)P点坐标为,最大值为;
(3)存在,满足条件的M点坐标为,,,.
【分析】(1)利用待定系数法求解函数解析式即可;
(2)过点P作轴于点F,交于点E,根据题意得出,利用待定系数法确定直线解析式为,设,,确定,结合图象利用,列出函数关系式,利用二次函数的性质即可求解;
(3)根据题意得出对称轴为,,再由等腰三角形分三种情况分析:①当时,②当时,③当时,结合图象利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过两点,
,
解得:
∴抛物线解析式为;
(2)过点P作轴于点F,交于点E,
∵,
∴当时,,
∴,
设直线解析式为,
∵,
,
解得,
∴
根据题意设,,
∴,
由图象得:,
∴,
整理得:,
,
∴当时,S有最大值,最大值为,此时P点坐标为;
(3)存在,
由(1)得,
∴对称轴为,
∵,
∴,
∵是等腰三角形,
∴分三种情况分析:
①当时,如图,设对称轴l与交于点E,
∴,
,
,
解得:,
∴M点的坐标为或,
②当时,则为的垂直平分线,
∴M与E重合,
∴M点的坐标为;
③当时,如图,设M点的坐标为,
则,
,
解得:,
∴M点的坐标为,
综上可知,满足条件的M点共四个,其坐标为,,,.
▌题型02:直角三角形的存在性问题
题型描述:题干问是否存在点使与两定点构成直角三角形。核心得分点是按“直角顶点在哪”分三类讨论。
基础知识:
1. 以AB为斜边:点P在以AB为直径的圆上(九上圆的知识),坐标法用PA²+PB²=AB²;
2. 直角在A(B):AB²+AP²=BP²(勾股关系);
3. 也可用两线垂直的斜率关系(数形结合,斜率法用一次函数知识)。
解题方法:
1. 分三类:按直角顶点分别在P、A、B分类;
2. 列勾股:每类写出两边的平方和等于第三边平方;
3. 解参数:求动点坐标;
4. 验取舍:排除共线与不符合范围的情形。
解题思路:
口诀:顶、股、解、验。直角存在性“三个顶点轮流当直角”;动点在抛物线上时把y用x表示再代入。
5.(26-27九年级上·新疆·阶段检测)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)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.
(3)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.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,M的坐标是或
【分析】(1)先求出点坐标,再设交点式求解即可;
(2)过点N作轴交直线于点P,设,则,表示出,再由建立起面积的二次函数关系式,再由二次函数的性质求解;
(3)设,①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,得到是等腰直角三角形,则,即可建立方程求解;②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,得到是等腰直角三角形,则,即可建立方程求解.
【详解】(1)解:令,则,
令,则,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
设抛物线,
代入,得,,
∴;
(2)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.
(3)解:存在.
设,
①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),.
∴,
∴.
②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.
6.(25-26九年级上·上海普陀·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于两点(在的左侧),与轴负半轴交于点,点关于抛物线对称轴的对称点是点.已知点,.
(1)求点和点的坐标;
(2)如果抛物线对称轴上存在点(点在第三象限),使得是直角三角形,求点的坐标;
(3)将抛物线平移,平移后的抛物线与轴、轴分别交于点,当点恰好为的重心时,求平移后抛物线的表达式.
【答案】(1),
(2)或
(3)
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,待定系数法求函数解析式,勾股定理,二次函数和几何图形综合,解题的关键是掌握二次函数的图象和性质.
(1)根据坐标和锐角三角函数比求出,利用待定系数法求出二次函数的解析式,然后求出交点坐标即可;
(2)分情况进行讨论,假设,利用勾股定理表示出相关线段的长度,再利用勾股定理列出方程求解即可;
(3)根据重心的性质,求出,,然后利用待定系数法求出二次函数的解析式即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
将,代入得,
解得,
∴,
当时,,
解得,
∴;
(2)解:抛物线对称轴为直线,
①如图所示,当时,连接,
假设,
根据勾股定理得,,,
∵,
∴,
解得,
∴;
②如图所示,当时,连接,
同上,此时,
∴,
解得,(舍去),
∴;
综上,点的坐标为或;
(3)解:如图所示,点恰好为的重心,
∵点关于抛物线对称轴的对称点是点,且对称轴为直线,,
∴,
∴线段的中点坐标为,即,
根据重心的性质得,点的横坐标为,纵坐标为,
解得,,
∴,,
假设平移后的抛物线解析式为,
将,代入解析式得,
解得
∴平移后的抛物线解析式为.
7.(26-27九年级上·黑龙江大庆·阶段检测)如图,抛物线与轴交于、两点,点坐标为,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点在轴下方的抛物线上,过点的直线与直线交于点,与轴交于点,求的最大值;
(3)点为抛物线对称轴上一点.当是以为直角边的直角三角形时,直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)的最大值为
(3)符合条件的点D的坐标是或
【分析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式;
(2)易得的解析式为,先证明为等腰直角三角形,作轴于,轴交于,设,则可得,接着利用表示、,所以,然后利用二次函数的性质解决问题;
(3)抛物线的对称轴为直线,设,则,,,当是以为直角边的直角三角形时,分类讨论或为斜边,利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)解:把,代入,得,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:设解析式为,
代入,,
,
解得,
的解析式为,
对直线,
令,得;令,得,
∴直线过点,
即直线与坐标轴围成的三角形为等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
,
为等腰直角三角形,
作轴于,轴交于,
∵轴,
∴,
∴为等腰直角三角形,,
设,则可得,
,,
,
,
当时,的最大值为;
(3)解:抛物线的对称轴为直线,
设,
则,,,
当是以为直角边,为斜边的直角三角形时,
,
即,
解得,
此时点坐标为;
当是以为直角边,为斜边的直角三角形时,
,
即,
解得,
此时点坐标为是;
综上所述,符合条件的点的坐标是或.
8.(26-27九年级上·山东济宁·阶段检测)已知,如图一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点;二次函数的图象与一次函数的图象交于、两点,与轴交于、两点,且顶点坐标为.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点是轴上的一动点,当的值最小时,求点的坐标;
(3)在轴上是否存在点,使得是直角三角形?若存在,求出所有的点,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【分析】(1)根据直线的解析式,可求得点B的坐标,再结合顶点坐标利用待定系数法求解即可.
(2)求出点C的坐标,作点B关于x轴的对称点R,连接,则,可证明当C、P、R三点共线时,有最小值,据此求解即可;
(3)分三种情况:当点P为直角顶点时,则,当点B为直角顶点时,则,当点C为直角顶点时,则,利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】(1)解:在中,当时,,
∴,
∵顶点坐标为,
∴抛物线的解析式为,
把代入得,,
解得,
∴二次函数的解析式为;
(2)解:联立,解得或,
∴;
如图所示,作点B关于x轴的对称点R,连接,则,
由轴对称的性质可得,
∴,
∴当C、P、R三点共线时,有最小值;
设直线的解析式为,
则,
∴,
∴直线的解析式为,
在中,当时,,
∴点P的坐标为;
(3)解:设:
∵,
∴,,
;
当点P为直角顶点时,则,
∴,
解得或,
∴点P的坐标为或;
当点B为直角顶点时,则,
∴,
解得,
∴点P的坐标为;
当点C为直角顶点时,则,
∴,
解得,
∴点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或或或.
▌题型03:平行四边形的存在性问题
题型描述:题干给出两(三)个定点,问是否存在点使四边形为平行四边形。核心得分点是利用“对角线互相平分”的中点公式分类。
基础知识:
1. 平行四边形对角线互相平分:对角线中点重合;
2. 三个定点时,分别以三条连线为对角线分三类;
3.
中点公式:;
4.
由此得的坐标关系。
解题方法:
1. 定对角线:按哪两个点为对角顶点分类;
2. 用中点:令对角线中点坐标相等;
3. 解坐标:求出第四个顶点;
4. 验形状:排除四点共线的退化情形。
解题思路:
口诀:线、中、解、验。平行四边形存在性“中点公式一招鲜”;三定点时必有三类,逐类求第四点。
9.(26-27九年级上·湖北襄阳·阶段检测)如图,已知抛物线的图象交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点.
(1)①求抛物线的解析式及A、B两点的坐标;
②当时,y的最大值为3,求t的值;
③若点是y轴正半轴上一点,作直线,点P是直线上方抛物线上一点,轴交于点Q,令,求的最大值及此时点的坐标;
(2)点M是抛物线上一点,点N是抛物线对称轴上一点,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出M、N两点的坐标.
【答案】(1)①;点的坐标为,点的坐标为;
②或
③的最大值为,此时点的坐标为
(2)点,点或点,点或点,点
【分析】(1)①将点代入即可求解函数解析式,将代入即可求解A、B两点的坐标;
②分别考虑在对称轴左右两侧即可求解;
③求得直线的解析式,设点的坐标为:,进而可求点的坐标,再联立可知的长度,根据二次函数求最值即可求解;
(2)分别以为对角线,为对角线,为对角线讨论即可,根据中点坐标构造方程即可求解.
【详解】(1)解:①∵抛物线交y轴于点
将点代入得:,
解得:或(舍去),
将代入抛物线得:,
令,得,
解得:,,
∵点A在点B的左侧
∴点的坐标为,点的坐标为,
②由,
则抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,
∵当时,y的最大值为3,
∴顶点不在范围内,
第一种情况,当区间在对称轴左侧,
则,
解得:,
此时随着的增大而增大,当时取得最大值,
代入得:,
解得或(舍去),
∴
第二种情况,当区间在对称轴右侧,
,
解得:,
此时随着的增大而减小,当时取得最大值,
代入得:,
解得或(舍去),
∴
综上所述,或
③设直线的解析式为:,
将点,代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为:
设点的坐标为:,
∵轴
∴点的纵坐标为:,
将点的纵坐标代入直线得:
则得到点的横坐标:,
则
∴当时,取得最大值,
则的最大值为:,
则点的纵坐标为:,
∴的最大值为,此时点的坐标为,
(2)解:∵抛物线的对称轴为,
则设点,点,
以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,
第一种情况,以为对角线,则对角线的中点重合,
则的中点为:,即为,
则的中点为:,
则
解得:
∴点,点,
第二种情况,以为对角线,则对角线的中点重合,
则的中点为:,即为,
则的中点为:,
则
解得:
∴点,点,
第三种情况,以为对角线,则对角线的中点重合,
则的中点为:,
则的中点为:,
则
解得:
∴点,点,
综上所述,满足条件的的有三组:
点,点或点,点或点,点.
10.(26-27九年级上·黑龙江牡丹江·阶段检测)如图,抛物线与轴交于、两点(在的左侧),与轴交于点,过点的直线与轴交于点,与抛物线的另一个交点为,已知,,点为抛物线上一动点(不与、重合).
(1)求抛物线和直线的解析式;
(2)当点在直线上方的抛物线上时,过点作直线垂直于轴,交直线于点,当线段最大时,求点的坐标及的最大值;
(3)设为直线上的点,探究是否存在点,使得以点,,,为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2),的最大值为9
(3)或或或
【分析】(1)分别将,代入抛物线解析式与直线的解析式,即可得解;
(2)过点作轴,交直线于点,设点,则点,得到,根据二次函数的性质求解即可;
(3)分两种情况:当是平行四边形的一条边时,当是平行四边形的对角线时,分别解答即可得解.
【详解】(1)解:将,代入直线得:
,
解得:,
故直线的解析式为:;
将,代入抛物线解析式得:
,
解得:,
抛物线的表达式为:;
(2)解:∵抛物线的表达式为:;直线的解析式为:;
设点,
∵过点作轴,交直线于点,
∴点,
,
∴当时,的最大值为9,
此时;
(3)在抛物线:中,令,则;在直线:中,令,则;
,,
,
①当是平行四边形的一条边时,设,则点,
由题意得:,即:,
解得:或或(舍去,此时和重合),
则点坐标为或或;
②当是平行四边形的对角线时,则的中点坐标为,
设点,则点,
以、、、为顶点的四边形为平行四边形,
的中点即为中点,
,,
解得:或(舍去,此时和重合),
故点,
综上,点的坐标为或或或.
11.(26-27九年级上·四川广安·阶段检测)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,是抛物线上的一动点.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图①,若点在第一象限的抛物线上,且轴,交于.求面积的最大值及此时的坐标;
(3)如图②,是抛物线的对称轴直线上的一动点,当以,,,为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)面积的最大值为,此时,点坐标为
(3)点的坐标为或或
【分析】(1)把,代入,解方程组求出、的值,即可得出答案;
(2)利用待定系数法求出直线的解析式为,设,则,可得,进而得出,根据二次函数的性质即可得出答案;
(3)根据平行四边形的性质得出对角线的交点分别为两对角线的中点,分三种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,与轴交于点,
∴,
解得,
∴抛物线解析式为.
(2)解:设直线的解析式为,
∵,,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
设,
∵轴,交于,
∴,
∴,
∴,
∴当时,的面积有最大值,最大值为,
此时,,
∴点坐标为.
(3)解:∵以,,,为顶点的四边形是平行四边形,
∴对角线的交点分别为两对角线的中点,
设,
∵是抛物线的对称轴直线上的一动点,
∴设,
①当、为对角线时,
∵,,
∴中点坐标为,
∴,
解得,
∴,即;
②当、为对角线时,则,
解得,
∴,即;
③当、为对角线时,则,
解得,
∴,即;
综上所述,点的坐标为或或.
12.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,抛物线的图象与轴交于,两点,与轴交于点,直线与抛物线交于点,交轴于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点为线段上一动点,过点作轴的垂线,分别交抛物线与直线于点,,连接,,,求四边形面积的最大值及此时的值;
(3)点为轴右侧抛物线上一动点,过点作直线交直线于点,是否存在点,使以,,,四点为顶点的四边形是平行四边形,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)当时,四边形的面积有最大值,最大值为;
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出直线l的函数表达式为,根据题意可得,则,可求出,据此可得答案;
(3)由,可得以,,,四点为顶点的四边形是平行四边形时,是该平行四边形的一组对边;据此分两种情况:当四边形是平行四边形时,则点A平移到点C的平移方式与点N平移到点M的平移方式相同,当四边形是平行四边形时,则点C平移到点A的平移方式与点N平移到点M的平移方式相同,讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线的图象与轴交于,两点,
∴ ,
∴,
∴该抛物线的函数表达式为;
(2)解:设直线l的函数表达式为,
则,
∴,
∴直线l的函数表达式为;
∵轴,,
∴,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,的面积有最大值,最大值为;
(3)解:设,
∵,
∴以,,,四点为顶点的四边形是平行四边形时,是该平行四边形的一组对边;
当四边形是平行四边形时,则点A平移到点C的平移方式与点N平移到点M的平移方式相同,
在中,当时,,
∴,
∵,
∴点A向右平移1个单位长度,向下平移3个单位长度得到点C,
∴点N向右平移1个单位长度,向下平移3个单位长度得到点M,
∴点M的坐标为,即,
∴,
解得或,
∴当时,,
当时,,不符合题意;
∴点M的坐标为;
当四边形是平行四边形时,则点C平移到点A的平移方式与点N平移到点M的平移方式相同,
∵点C向左平移1个单位长度,向上平移3个单位长度得到点A,
∴点N向左平移1个单位长度,向上平移3个单位长度得到点M,
∴点M的坐标为,即,
∴,
解得或,
∴当时,,
当时,,不符合题意;
∴点M的坐标为;
综上所述,点M的坐标为或.
▌题型04:面积关系(面积相等、倍数)的存在性问题
题型描述:题干问是否存在点使某三角形面积等于定值(或为另一面积的k倍)。核心得分点是表示面积后列方程。
基础知识:
1. 三角形面积=底×高÷2;
2. 动点到定直线的距离(高)用坐标表示;
3. 面积相等常转化为底边相等或高的关系;
4. 同底等高、等底同高时面积相等。
解题方法:
1. 定底高:选好底边,用参数表示高;
2. 写面积:列出面积的表达式;
3. 列方程:按面积条件列方程;
4. 解验答:求解并检验点在指定图象(范围)上。
解题思路:
口诀:底、高、程、验。铅垂高×水平宽÷2是抛物线内三角形面积的利器;面积为定值常有两解(点左右各一)。
13.(26-27九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测)如图,抛物线与x轴交于点、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点,顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线上方抛物线上的一个动点,使,求此时点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为或
【分析】(1)根据点A、C的坐标,利用待定系数法即可求出该抛物线的解析式;
(2)假设存在,过点P作轴交直线于点E,设出点P的坐标即可得出点E的坐标及的长度,利用三角形的面积公式可得出关于t的函数关系式,再列方程即可.
【详解】(1)解:将点、代入中,
得,
解得,
该抛物线的解析式为;
(2)解:过点P作轴交直线于点E,如图:
当时,
解得,
∵点A的坐标为,
∴点B的坐标为,
设直线的解析式为,
,
解得,
直线的解析式为,
设点P的坐标为,则点E的坐标为,
,
,
∵,
∴
解得,,
当时,,
当时,,
∴点P的坐标为或.
14.(26-27九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,二次函数的图象与y轴交于点C,点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,已知一次函数的图象经过该二次函数图象上的点及点B.
(1)求二次函数与一次函数的表达式;
(2)设点P是(1)中所求抛物线上一点(不与点A重合),以P,B,C为顶点的三角形的面积与的面积相等,直接写出点P的坐标为______.
【答案】(1)二次函数解析式为,一次函数解析式为
(2)或或
【分析】(1)把代入求出二次函数解析式为,再求出和,根据和求出一次函数解析式;
(2)设且,则到直线的距离,再根据以P,B,C为顶点的三角形的面积与的面积相等,得到,即,据此解方程即可.
【详解】(1)解:把代入得,解得,
∴二次函数解析式为;
∴抛物线对称轴为直线,令得到,则,
∵点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,
∴,
把和代入得,解得,
∴一次函数解析式为;
(2)解:∵点P是(1)中所求抛物线上一点(不与点A重合),
∴设且,
∵,,
∴,与轴平行,
∴到直线的距离,
∵以P,B,C为顶点的三角形的面积与的面积相等,
∴,
∴,即
∴,
∴或,
∴或,
解得或或或,
∴点P的坐标为或或.
15.(26-27九年级上·湖北十堰·阶段检测)如图,直线与轴、轴分别交于,两点,抛物线经过点,,与轴另一交点为.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若点是抛物线上的一点,使得,请求出点的坐标.
(3)点在抛物线上,连接.在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点,满足?如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或
(3)
解:点的坐标为,
如下图所示,过点作,并延长使,此时是的垂直平分线,
,
,
当时,可得:,
点的坐标为,
,
点、,
,
,
,
,
点在直线上,
设点的坐标为,
则有,
整理可得:,
解得:,
点的坐标为,
设点的坐标为,
则有,
解得:,
点的坐标为,
设直线的解析式为,
可得:,
解得:,
直线的解析式为,
解方程组,
整理可得:,
解得:,,
当时,,
点的坐标为,
当时,,
坐标为的点是点,故不符合题意,舍去.
【分析】(1)用待定系数法求出二次函数的解析式;
(2)根据三角形的面积公式可知,过点作交抛物线于点,则,用待定系数法求出的解析式,即可求出的解析式,把直线的解析式和二次函数的解析式联立得到方程组,方程组的解即为点的坐标;把沿折叠,可得,则有,过点作,根据直线的解析式即可求出直线的解析式,联立直线的解析式和二次函数的解析式得到方程组,方程组无解,所以此种情况不存在;
(3)过点作,并延长使,此时是的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可知此时,利用三角形的面积公式求出的长度,又因为点在直线上,设点的坐标为,根据平面直角坐标系中两点之间的距离公式即可求出点的坐标,根据平面直角坐标系中线段中点的公式列方程组求出点的坐标,用待定系数法即可求出直线的解析式,联立直线的解析式和二次函数的解析式即可求出点的坐标.
【详解】(1)解:当时,,
点的坐标为,
当时,
可得:,
解得:,
点的坐标为,
把点、的坐标代入抛物线中,
可得:,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:如下图所示,过点作交抛物线于点,则,
则直线的解析式为,
解方程组,
可得:,
解得:,
方程组的解为,,
点的坐标为或;
如下图所示,把沿折叠,可得,则有,
点、,
,
点的坐标是,
过点作,
设直线的解析式为,
可得:,
解得:,
直线的解析式为,
解方程组,
整理可得:,
,
方程组无解,
此种情况不存在;
综上所述,点的坐标为或;
(3)略
16.(26-27九年级上·天津河东·阶段检测)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,过点作轴交抛物线的对称轴于点,连接,,已知点的坐标为.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)抛物线上是否存在一点,使得,若存在,求出点坐标,若不存在,请说明理由.
(3)在抛物线上是否存在一点,使的面积与的面积相等?若存在,求出点的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1).
(2)存在,点坐标为.
(3)存在,点的横坐标为或或或.
【分析】(1)因为已知抛物线上点A的坐标和顶点式,所以将A点坐标代入,求解得到a的值即可确定解析式.
(2)首先求出B、C、D三点坐标,因为,设对称轴交x轴于点G,交y轴于点F,证明,求出,直线的解析式为.联立直线与抛物线解析式求出,即得.
(3)因为与同底且面积相等,所以点到直线的距离等于点到直线的距离,所以过作的平行线、以及在另一侧作对称的平行线,两条平行线上的点都满足到的距离等于到的距离.设点D关于的对称点为点H,求出过点D平行于的直线的解析式为,过点H平行于的直线的解析式为.分别与抛物线的解析式联立,即可求出点P的横坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线顶点式为过点,
∴,
解得.
∴抛物线解析式为.
(2)解:存在.
对.
令,得方程,
解得或,
∴;
令,得,
∴;
∵抛物线对称轴为直线,轴,
∴点横坐标为1、纵坐标与相同,
即.
设对称轴交x轴于点G,交y轴于点F,
则,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为.
则,
解得,
∴直线的解析式为.
联立直线与抛物线解析式:,
消去整理得,
解得(对应点,舍去),或,
代入直线解析式得,
∴.
(3)解:存在.
∵与同底且面积相等,
∴点到直线的距离等于点到直线的距离,
∴过作的平行线、以及在另一侧作对称的平行线,两条平行线上的点都满足到的距离等于到的距离.
设直线的解析式为,
由(2)知,、,
∴,
解得,
∴直线为.
设过点D平行于的直线的解析式为,
∵该直线过点,
∴,
解得,
∴过点D平行于的直线的解析式为.
联立抛物线,得,
整理为,
解得或.
设点D关于的对称点为点H,
则,
∵,,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点H在y轴上,
∴,
∴,
设过点H平行于的直线的解析式为,
则,
∴过点H平行于的直线的解析式为.
联立抛物线,得,
整理为,
解得或.
∴满足条件的点的横坐标为或或或.
▌题型05:特殊角(等角、定角)的存在性问题
题型描述:题干问是否存在点使某角等于已知角(或为45°、90°等特殊角)。核心得分点是把角的条件转化为边、坐标或全等(相似)关系。
基础知识:
1. 等角转化:两角相等常通过构造全等(对称)转化;
2. 45°角常构造等腰直角三角形;
3. 90°角用勾股关系(或直径所对圆周角);
4. 角相等的另一思路:转化为角平分线或平行线条件。
解题方法:
1. 析角条件:把角的要求转化为边的关系;
2. 作构造:作对称、垂线或等腰直角三角形;
3. 列方程:用坐标关系列方程;
4. 解验答:求解并检验。
解题思路:
口诀:角、构、程、验。见45°想等腰直角,见等角想对称全等;角度问题先“边化”再“坐标化”。
17.(26-27九年级上·湖北荆州·阶段检测)如图,已知二次函数的图象与x轴交于点和点,与y轴交于点,连接.点为x轴上方抛物线上一动点(点不与点重合),设点的横坐标为t.
(1)________,________;
(2)连接,当时,求t的值;
(3)设以,,,为顶点的四边形的面积为,
①求关于t的函数解析式;
②若取一个具体的数值时,恰好存在两个符合条件的点,请直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)①
②
【分析】(1)利用待定系数法解答即可;
(2)利用已知条件得到,则点P与点C的纵坐标相同,令,求得x值,则点P的横坐标可求;
(3)①利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:当点P在的上方时,即,,过点P作于点D,利用解答即可;当点P在的下方时,即,,过点P作于点E,利用解答即可;②利用函数的性质求得S的取值范围,画出函数的图象,依据图象解答即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象与x轴交于点,与y轴交于点,
解得
该二次函数的解析式为;
(2)解:如图所示,连,
,,
.
.
,
.
.
∴点P的纵坐标为4.
.
解得或.
由图可得.
.
(3)解:①令,则,
解得,.
.
当点P在的上方时,
即,,
过点P作于点D,
则, ,
.
,
即,.
过点P作于点E,如图,
则.
.
综上,S关于t的函数解析式为.
②当时,
,
,
当时,S有最大值为,
.
当时,,
.
画出函数的大致图象,如图∶
由图象可知∶当时,存在2个符合条件的点P.
18.(26-27九年级上·重庆九龙坡·阶段检测)如图1,抛物线与轴交于点,与直线交于点,过点作直线的平行线,交抛物线于点,
(1)求抛物线的表达式;
(2)点为直线下方抛物线上一点,过点作轴交直线于点,过点作于点,连接.求面积的最大值及此时点的坐标;
(3)如图2,在(2)问条件下,将原抛物线向右平移,再次经过(2)问中的点,得到新抛物线.点为新抛物线上的动点,连接、,若,直接写出所有符合条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2)面积的最大值为,点D的坐标为
(3)点M的坐标为或
【分析】(1)通过待定系数法将点B坐标代入即可求得b的值,从而得到抛物线表达式;
(2)先求出直线的解析式,再求出点A的坐标,由,得到直线的解析式,设,则,得出的表达式,过点F作交于点G,设与的交点为H,直线与y轴交点P,利用平移的性质,平行四边形的性质和等腰直角三角形的性质得出面积的表达式,当时,面积有最大值即可求出,最终可得到点D的坐标;
(3)先求出平移后的抛物线解析式,点M是新抛物线上的动点,且,此时点M分情况讨论:点M在点D左侧,点M在点D右侧,利用全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质和勾股定理等即可求得点M的坐标.
【详解】(1)解:∵点在抛物线上,
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为.
(2)解:∵直线经过原点,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴直线的解析式为,
∵抛物线与x轴交原点和点A,
∴,
解得:,,
∴,
∵,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴直线的解析式为,
∵轴,点E在直线上,点D在抛物线上,
设,则,
∴,
如图,过点F作交于点G,设与的交点为H,直线与y轴交点P,
∴,,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
即,
∵,
∴,
即为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴当时,面积的最大值为,点D的坐标为.
(3)解:设原拋物线向右平移m个单位,
∴平移后的抛物线解析式为,
∵平移后的抛物线解析式过点,
∴,
解得:,(舍去),
∴平移后的抛物线解析式为,
∵点M是新抛物线上的动点,且,
此时点M分情况讨论:
①当点M在点D左侧时,
∵点O为原抛物线与x轴交点,
要使,则点M为新抛物线与x轴交点,即点,
∴,
令,则,
∴,(舍去),
∴;
②当点M在点D右侧时,
如图,作,交新抛物线于点,过点D作轴交x轴于点Q,过点D作交于点N,连接交于点T,过点N作轴交x轴于点R,
在和中,
,
∴,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,解得:,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,解得:,
即,
在中,,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴直线的解析式为,
联立:,
解得:,,
∵,
∴,
∴,
综上所述,点M的坐标为或.
19.(26-27九年级上·重庆铜梁·阶段检测)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点坐标为,点坐标为.
(1)求此抛物线的函数解析式.
(2)点是直线上方抛物线上一个动点,过点作轴的垂线交直线于点,过点作轴的垂线,垂足为点,请探究是否有最大值?若有最大值,求出最大值及此时点的坐标;若没有最大值,请说明理由.
(3)点为该抛物线上的点,当时,请直接写出所有满足条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2),;
(3)或.
【分析】(1)根据抛物线与轴的交点即可求出答案;
(2)求出直线的解析式为,设,则,得到,根据二次函数的性质即可求出答案;
(3)以为对角线作正方形则与抛物线的另一个交点即为,过点作轴的平行线交轴于点,过点作于点,则,证明,则,设则,得到,求出,得到,求出为:,联立得到,即可求出,得到,同理可得,直线为,联立得到,即可求出.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于,两点,点坐标为,点坐标为.
∴
(2)解:当时,,
∴,
设直线的解析式为,把代入得到,
,
解得,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴
当时,有最大值,
此时;
(3)解:如图,以为对角线作正方形
∴,
∴与抛物线的另一个交点即为,
如图,过点作轴的平行线交轴于点,过点作于点,则,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
设则,
∴,
由可得,,
解得,
∴,
设为:,
∴,
解得,
∴为:,
联立得到,
解得或
∴
∵,,,正方形,
∴
同理可得,直线为,
∴联立得到,
解得或
∴
综上可知,点的坐标为或.
20.(26-27九年级上·重庆巴南·阶段检测)已知抛物线与y轴交于点,与x轴交于点和B两点,连接.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图①,点P是线段下方抛物线上的一动点,连接,点M是y轴上一动点,点N是抛物线对称轴上一动点,当面积取得最大值时,求点P的坐标及的最小值;
(3)将抛物线向左平移一个单位长度得到抛物线,点A的对应点为,连接,点Q是抛物线上一动点,当时,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标,并写出求解点Q坐标的其中一种情况的过程.
【答案】(1)
(2),的最小值为
(3)解:将原抛物线向左平移1个单位,得到新抛物线的解析式为:,
∵,A向左平移1个单位得到,
∴,
∵,
∴,,
∵点Q是抛物线上一动点,且,
∴此时点Q的位置分情况讨论:
情况1:当点Q位于点下方时:
如图,过点C作交的延长线于点K,过点K作轴于点L,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴直线的解析式为,
联立,解得:(舍)或,
∴,
情况2:当点Q位于点上方时:
如图,作射线交新抛物线于点Q,使得,过点C作交于点R,过点R作轴交y轴于点T,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴直线的解析式为,
联立,解得:(舍)或,
综上,Q点坐标为或.
【分析】(1)利用待定系数法将点C和点A代入即可求得抛物线解析式;
(2)作轴交于H,设,先求出直线的解析式,再设,从而得到的表达式,由三角形面积公式得出其表达式,利用二次函数的最值得到此时点P的坐标,紧接着利用轴对称的性质得到,当、M、N、四点共线时,取最小值,利用勾股定理即可求得最小值;
(3)先求出平移后的抛物线解析式,从而得到平移后的点的坐标,再根据点Q是抛物线上一动点,且,分情况讨论点Q的位置:当点Q位于点下方时,当点Q位于点上方时;利用全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质推导出相关点的坐标,进而利用待定系数法求一次函数后,联立新抛物线解析式即可得出点Q的坐标.
【详解】(1)解:将,代入抛物线,
得到:,
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:如图,作轴交于H,
∵P是线段下方抛物线上的一动点,
∴设,
设直线的解析式为:,
将A,C两点坐标代入直线得到:,
解得,
∴直线的解析式为:,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,最大,
∴,
作点P关于y轴的对称点,点C关于抛物线对称轴的对称点,
∴,,
∴,,
∴,
∴当、M、N、四点共线时,取最小值,
∴,
∴的最小值为.
(3)略
▌专题综合训练
一、选择题
1.(2026九年级上·浙江·专题练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,若为直角三角形,则m的值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】C
【分析】先化简抛物线解析式,求出A、B、C三点的坐标,判断直角位置,只有可能为直角,再利用勾股定理列方程求解,舍去不符合题意的解即可得到的值.
【详解】解:∵,
令,得,解得,,
∵点A在点B左侧,∴,,可得,
令,得,
∴,C不与A、B重合,故,
若为直角三角形,分情况讨论:
若,
∵在轴上,
∴轴,A的横坐标等于C的横坐标为0,即,得,
此时,C与A重合,舍去;
若,同理得,,
此时,C与B重合,舍去;
因此只有,由勾股定理得,
计算得,,,
代入等式得:,
解得或,
舍去不符合题意的,得.
2.(26-27九年级上·天津南开·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,点在抛物线上运动,过点作轴于点,以为对角线作矩形,连接,则对角线的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】矩形对角线相等,把求的最小值转化成求抛物线上点到轴的最小距离即可.
【详解】解:四边形为矩形,
,
,
抛物线开口向上,顶点坐标为,
轴,
的最小值为,
的最小值为.
3.(25-26九年级上·四川眉山·期末)如图,二次函数的图象交轴于点,点,与轴交于点,下列结论:①;②当时,随的增大而增大;③;④;其中正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数图象与系数的关系,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题关键.①根据二次函数的图象经过,,可得到对称轴,并将代入解析式得到b、c与a的关系,及从而判断;②由对称轴和函数的图象可以判断;③算出a和c的关系即可;④由题意得到即可判断;
【详解】解:∵二次函数的图象经过,,
∴对称轴,
∴,,
∵二次函数的图象开口向上,
∴,
∴,,
∴,故①正确;
∵二次函数的图象开口向上,对称轴,
∴当时,y随x的增大而增大;故②正确;
∵,
当时,,
∴,故③正确;
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,故④错误;
正确的是①②③共3个.
故选:C.
4.(2026·安徽六安·二模)如图,在正方形中,,点E为边上的动点,F在边上,,将线段绕点F逆时针旋转得到线段,连接,则下列结论错误的是( )
A.的最小值是5 B.
C. D.四边形面积的最大值为
【答案】D
【分析】作点F关于的对称点G,连接,则,可得的最小值是的长,可判断A选项;连接,根据题意可得,可判断B选项;过点P作于点H,连接,则,可得,证明,可得,设,则,其中,可得,根据二次函数的性质,可判断C选项;根据以及一次函数的性质,可判断D选项.
【详解】解:在正方形中,∵,
∴,
如图,作点F关于的对称点G,连接,则,
∴,,
即的最小值是的长,
∵,
∴的最小值是5,故A选项正确,不符合题意;
如图,连接,
在中,,
∴,
∵,
∴,故B选项正确,不符合题意;
如图,过点P作于点H,连接,则,
∴,,
∴,
由旋转的性质得:,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,其中,
∴,
∴,
∵,
∴当时,取得最大值,最大值为2,
∵,
∴当时,取得最小值,最小值为0,
∴,故C选项正确,不符合题意;
根据题意得:,
,
,
,
∴
,
∵,
∴随x的增大而增大,
∴当时,取得最大值,最大值为,故D选项错误,不符合题意.
二、填空题
5.(25-26九年级上·上海浦东新·阶段检测)如图所示,二次函数的图象与x轴分别交于A,D两点,与y轴交于点C,点E坐标,过点E且垂直x轴的直线交抛物线于点B,若,则____________.
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,利用三角形的面积求参数,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象和性质.
连接,假设,根据二次函数图象和性质表示出相关点的坐标,利用等面积法,列出方程求解即可.
【详解】解:如图所示,连接,
由点坐标,得,
当时,,即,
假设,
∴,
,
,
∴
即,
整理得,
将代入得,
,
解得或,
∵点位于正半轴,
∴,
解得,
∴.
故答案为:.
6.(26-27九年级上·上海·阶段检测)抛物线的顶点为,将其沿水平方向向右平移m个单位长度,得到的抛物线的顶点为,平移前后的两条抛物线相交于点,若为等边三角形,则m的值为______.
【答案】
【分析】先配方得到原抛物线顶点坐标,根据平移性质得到顶点坐标和平移后抛物线解析式,联立方程求出交点坐标,利用等边三角形的高与边长的关系建立方程求解即可.
【详解】解:原抛物线配方得,
∴顶点的坐标为,
∵抛物线沿水平方向向右平移个单位长度,得到顶点,
∴顶点的坐标为,平移后抛物线解析式为,
联立两个抛物线方程,
可得,
整理得,
∵,
两边同除以得,解得,
将代入,得,
∴点坐标为,
∵,,
∴(),
如图所示,过点作于点,则为中点,坐标为,
,
∵是等边三角形,
,
∴,
又,
∴,
∵,两边同除以得,
解得(不符合题意,舍去).
7.(26-27九年级上·江苏南通·阶段检测)如图,已知菱形的顶点,,在二次函数的图象上,点在轴正半轴上.且轴,则菱形的边长为________.
【答案】
【分析】设与y轴交于点E,证明是等边三角形,求出,设,,利用勾股定理和含角直角三角形的性质表示出,然后代入求解即可.
【详解】解:如图,设与y轴交于点E
∵四边形是菱形
∴,
∵轴
∴轴
∵菱形的顶点,在二次函数的图象上
∴点B和点C关于y轴对称
∴
∴是等边三角形
∴
∴设,
∴
∴
∴
∴
∵菱形的顶点在二次函数的图象上
∴
解得(舍去),
∴
∴菱形的边长为.
8.(25-26九年级上·浙江衢州·阶段检测)如图,抛物线与轴交于点,(点在点的右边),与轴交于点,点在抛物线上,则______,点在直线上,若,则点的坐标是______.
【答案】 或
【分析】先根据题意画出图形,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】解:在中,当时,,则有,
令,则有,
解得:,,
∴,,
根据点坐标,有,
所以点坐标,
设所在直线解析式为,其过点、,
得,
解得,
∴所在直线的解析式为,
当点在线段上时,设,
,
而,
∴,
∴,
因为:,,,
有,
解得:,,
所以点的坐标为:,
当在的延长线上时,
在中,,,,
∴,
∴,
如图延长至,取,
则有为等腰三角形,,
∴,
又∵,
∴,
则为符合题意的点,
∵,
∴,
的横坐标:,纵坐标为;
综上点的坐标为:或,
故答案为:;或.
【点睛】本题考查了二次函数与一次函数综合应用,待定系数法求解析式,勾股定理,轴对称性质,等腰三角形的性质,两点间的距离等知识,熟练掌握一次函数与二次函数的图象和性质,分情况找到点的位置是解题的关键.
三、解答题
9.(26-27九年级上·山东东营·阶段检测)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P是第二象限内抛物线上一动点,过P作于点E,求的最大值.
(3)在对称轴上是否存在点M,使得是以为底的等腰三角形?若存在,请求出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)在对称轴上存在点M,使得为等腰三角形,此时点M的坐标为或.
【分析】(1)根据题意可得交点式,进而可得答案;
(2)过点P作轴交于点H,求出,证明是等腰直角三角形,得到,则可证明是等腰直角三角形,得到,故当最大时,最大;求出直线解析式为,设,,则,则,据此可得答案;
(3)设出点M的坐标,根据等腰三角形的定义可得,据此建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线过、,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:如图所示,过点P作轴交于点H,
在中,当时,,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵轴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴当最大时,最大,
设直线解析式为,将代入得,解得,
∴直线解析式为,
设,,则,
∴,
∵,
∴当时,的最大值为,
∴此时最大为;
(3)解:∵,
∴对称轴为直线
设点M的坐标为,
∵,,
∴,,
∵是以为底的等腰三角形,
∴,即,
∴,
解得,,
∴或;
综上所述,在对称轴上存在点M,使得为等腰三角形,此时点M的坐标为或.
10.(26-27九年级上·湖北十堰·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,两点,交轴于点. 动点沿轴从点向点运动,过点作轴的垂线交直线于点,交抛物线于点.
(1)求抛物线解析式;
(2)是否存在点,使的面积等于的面积的?若存在,请求点的横坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在轴右侧的抛物线上有一点,的横坐标为,设该抛物线在点与点 之间(包含点和点)的部分的最高点和最低点到轴的距离分别为,,当 时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)存在,点的横坐标为2或4
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法计算即可得出结果;
(2)求出,直线的解析式为,设,则,,表示出,再结合表示出,最后结合的面积等于的面积的,计算即可得出结果;
(3)由题意可得,求出抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,
由(2)可得,从而可得点关于对称轴对称的点的坐标为,再分三种情况,分别结合二次函数的性质计算即可得出结果.
【详解】(1)解:把,代入得,
解得,
∴.
(2)解:当时,,故,
∴,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入解析式得,
解得,
∴直线的解析式为,
设,则,,
∴,
∴
,
∵的面积等于的面积的,
∴,
整理得,
解得,,均符合,
∴点的横坐标为2或4.
(3)解:由题意可得,
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,顶点坐标为,
由(2)可得,
∴点关于对称轴对称的点的坐标为,
①当时,该段最高点为点,最低点为,
∵该抛物线在点与点 之间(包含点和点)的部分的最高点和最低点到轴的距离分别为,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
解得;
②当时,最高点为顶点,
若,最低点为,此时符合;
若,,不符合;
③当时,最高点为顶点,最低点位于轴下方,,
由得,
即,
解得,
综上所述,的取值范围为或.
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$2026-2027学年度人教版数学九年级上册专项训练讲义
专题06二次函数中的存在性问题
专题目标
掌握二次函数图象上点的坐标表示方法。
2.
会处理等腰三角形、直角三角形的存在性问题。
3.
会处理平行四边形的存在性问题。
会处理面积关系与特殊角的存在性问题。
在存在性问题中体会分类讨论与方程思想,形成规范完整的解题流程。
专题目录
题型01:等腰三角形的存在性问题
题型02:直角三角形的存在性问题
题型03:平行四边形的存在性问题
题型04:面积关系(面积相等、倍数)的存在性问题
题型05:特殊角(等角、定角)的存在性问题
题型01等腰三角形的存在性问题
题型描述:题干给出抛物线上(或坐标轴上)一动点,问是否存在点使与两定点构成等腰
三角形。核心得分点是按“哪两边相等”分类列方程。
基础知识:
1/18
两定点A、B,动点P:分PA=PB、PA=AB、PB=AB三类;
PA=PB时点P在AB的垂直平分线上:
距离用坐标差的平方表示(可避免根号):
排除三点共线情形。
解题方法:
设点表距:设动点坐标,用参数表示三条边的平方;
分三类:按两两相等列方程:
解参数:求出各类的解:
验存在:排除共线与不合范围的解。
解题思路:
口诀:设、类、解、排。距离平方代替距离,计算更简:“两圆一线”可帮助确定分类完
整性。
1,(26-27九年级上江西新余阶段检测)如图,已知二次函数=+2刃的图象与”轴交于点人,与”轴
交于点B,在x轴上方存在一点P,同时点P在对称轴上,若以P、A、B为顶点的三角形为等腰三角
形,点P的坐标为
2.(26-27九年级上四川德阳阶段检测)如图,抛物线'=?+c+C与轴交于点4,0),B(3,0),
与y轴交于点C.
2/18
R
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
②如图,过点A的直线与抛物线交于另一点D(4,5),点M在轴下方的抛物线上,MN∥y轴与4D
交于点N,求线段MN长度的最大值:
(3)如图2,点P在抛物线的对称轴上,若△PAC是等腰三角形,求点P的坐标.
3.(2627九年级上天津滨海新区阶段检测)己知抛物线'=+r-3(b是常数)与x轴交于点A和点
B,与y轴交于点C.
0四若点4坐标为1,0)
求该抛物线的解析式和顶点坐标:
(2)在(1)的条件下,设抛物线的对称轴与x轴交于点N,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使
△CNP为等腰三角形?若存在,求出符合条件的P点坐标;若不存在,说明理由:
(3)若在自变量x的值满足2
≤x≤)b+2的情况下,与其对应的函数值y的最小值为L,求此时二次函
2
数的解析式.
4,(26:27九年级上湖北随州阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,揽物线'=++3
x轴交于
A(-1,0),B(3,0)
两点,与y轴交于点C.
3/18
(1)求该抛物线的解析式:
(②)点P是该抛物线上位于第一象限内的一动点,连接PB,PC.当△PBC的面积最大时,求点P的坐标
及△PBC面积的最大值;
(3)若点M是对称轴上一点,是否存在点M,使得△MAC是等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件
的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
题型02:直鱼三鱼形的存在性问题
题型描述:题干问是否存在点使与两定点构成直角三角形。核心得分点是按“直角顶点在
哪”分三类讨论。
基础知识:
以AB为斜边:点P在以AB为直径的圆上(九上圆的知识),坐标法用PA2十PB2=
AB2;
直角在A(B):AB2十AP2=BP2(勾股关系);
也可用两线垂直的斜率关系(数形结合,斜率法用一次函数知识)。
解题方法:
分三类:按直角顶点分别在P、A、B分类;
列勾股:每类写出两边的平方和等于第三边平方:
解参数:求动点坐标;
验取舍:排除共线与不符合范围的情形。
解题思路:
口诀:顶、股、解、验。直角存在性“三个顶点轮流当直角”;动点在抛物线上时把y用
x表示再代入。
5.
(2627九年级上·新疆阶段检测)如图,A,B,C是平面直角坐标系轴上的三个点,直线
4/18
BC:y=-x+3
y=ax2+bx+c
与抛物线
交于B,C两点,OB=30
,抛物线经过A,B,C三点.
B
(1)求抛物线的解析式:
(2)若点N是抛物线上的一动点且位于直线BC的上方,试求△BCN的最大面积.
(3)在抛物线上是否存在点M,使得△BCM是以BC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.
6.(25-26九年级上上海普陀阶段检测)如图,在平面直角坐标系x0中,已知抛物
y=x2+bx+c与
x轴交于AB两点(A在B的左侧),与y轴负半轴交于点C,点C关于抛物线对称轴的对称点是点
-B(1,0)tan∠OBC=3
D.己知点
(1)求点A和点C的坐标:
(2)如果抛物线对称轴上存在点P(点P在第三象限),使得△ACP是直角三角形,求点P的坐标:
(3)将抛物线平移,平移后的抛物线与x轴、'轴分别交于点E、F,当点F恰好为△ADE的重心时,求
平移后抛物线的表达式.
,。(2627九年级上黑龙江大庆阶段检测)如图,抛物线”=0+c+C与轴交于4、B两点,B点坐
标为4.0),与'轴交于点C0,4)
5/18
备用图
(1)求抛物线的解析式:
(2)点P在x轴下方的抛物线上,过点P的直线y=x+m与直线BC交于点E,,与y轴交于点F,求
PE+EF的最大值;
(3)点D为抛物线对称轴上一点.当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,直接写出点D的坐标.
8。(26-27九年级上山东济宁阶段检测)已知,如图一次函数y=2x+1的图象与x轴交于点4,与y轴
交于点B:二次函数y=ax+m}+k的图象与一次函数y=2x+l的图象交于B、C两点,与x轴交于
31
D、E两点,且顶点坐标为2'8
(1)求二次函数的解析式:
(2)若点P是x轴上的一动点,当PB+PC的值最小时,求点P的坐标:
(3)在x轴上是否存在点P,使得△PBC是直角三角形?若存在,求出所有的点P,若不存在,请说明
理由
题型03:平行四边形的存在性问题
6/18
题型描述:题干给出两(三)个定点,问是否存在点使四边形为平行四边形。核心得分点
是利用“对角线互相平分”的中点公式分类。
基础知识:
平行四边形对角线互相平分:对角线中点重合;
三个定点时,分别以三条连线为对角线分三类;
+x2出+y2
中点公式:
(2
2
由此得x+c=xg+xD的坐标关系。
解题方法:
定对角线:按哪两个点为对角顶点分类;
用中点:令对角线中点坐标相等:
解坐标:求出第四个顶点:
验形状:排除四点共线的退化情形。
解题思路:
口诀:线、中、解、验。平行四边形存在性“中点公式一招鲜”;三定点时必有三类,逐
类求第四点。
9.(26-27九年级上湖北襄阳阶段检测)如图,己知抛物线y=一
x2+(m-2)x+m2-2m(0m>0)的图象
C(03)
交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点
(I)①求抛物线的解析式及A、B两点的坐标:
②当1-1≤x≤1+1时,y的最大值为3,求t的值:
③若点
D(0,2)
是y轴正半轴上一点,作直线BD,点P是直线BD上方抛物线上一点,PQ∥x轴交BD
7/18
于点Q,令L=P巴,求L的最大值及此时点P的坐标:
(2)点M是抛物线上一点,点N是抛物线对称轴上一点,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边
形时,直接写出M、N两点的坐标
10.(2627九年级上黑龙江牡丹江阶段检测)如图,抛物线”=-+c+0与'轴交于4、B两点〈4
在B的左侧),与'轴交于点V,过4点的直线)=+与'轴交于点C,与抛物线'-+r+C
的外一个交点为D,已知10,60,尸点为整物线=++“上一动点(不与A、D里
合).
A
(1)求抛物线和直线!的解析式:
(②)当点P在直线I上方的抛物线上时,过点P作直线P№垂直于x轴,交直线AD于点,当线段P巴
最大时,求点P的坐标及PQ的最大值;
3)设M为直线I上的点,探究是否存在点M,使得以点N,C,M,P为顶点的四边形为平行四边
形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由,
1,(2627九年级上四川广交阶段检测)如图,抛物线'=-+c+C与轴交于
A(-1,0和点
B(3,0),与》轴交于点CQ3).P是抛物线上的一动点。
8/18
B
M
图①
图②
备用图
(1)求抛物线解析式:
(②)如图①,若点P在第一象限的抛物线上,且PE⊥x轴,交BC于E.求△PBC面积的最大值及此时
P的坐标:
3)如图②,M是抛物线的对称轴直线x=1上的一动点,当以B,C,P,M为顶点的四边形是平行
四边形时,直接写出点P的坐标.
12。(26:27九年级上湖南长沙阶段检测)如图。抛物线'=心+r-3的图象与*轴交于1(-1,0)
B(3,0
两点,与'轴交于点C,直线与抛物线交于点B,交'轴于点D0,3)
图1
图2
备用图
(1)求该抛物线的函数表达式:
P(m,0)为线段OB上一动点,过点P作*轴的垂线EF,分别交抛物线与直线'于点E,F,连
(2)
接CE,CF,BE,求四边形CEBF面积的最大值及此时m的值;
3)点M为y轴右侧抛物线上一动点,过点M作直线MN‖AC交直线I于点N,是否存在点M,使以
A,C,M,N四点为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标:若不存在,
请说明理由,
9/18
题型04:面积关系(面积相等、倍数)的存在性问题
题型描述:题干问是否存在点使某三角形面积等于定值(或为另一面积的k倍)。核心得
分点是表示面积后列方程。
基础知识:
三角形面积=底×高÷2;
动点到定直线的距离(高)用坐标表示:
面积相等常转化为底边相等或高的关系:
同底等高、等底同高时面积相等。
解题方法:
定底高:选好底边,用参数表示高;
写面积:列出面积的表达式:
列方程:按面积条件列方程;
解验答:求解并检验点在指定图象(范围)上。
解题思路:
口诀:底、高、程、验。铅垂高×水平宽÷2是抛物线内三角形面积的利器;面积为定值常
有两解(点左右各一)。
13.2627九年级上江宁葫芦岛阶段检测)如图,抛物线-++c与轴交于点110、B(点
C(0,3)
A在点B的左侧),与y轴交于点
,顶点为D
(1)求抛物线的解析式:
②点P是直线C上方抛物线上的一个动点,使)Sx,求此时点P的坐标;如果不存在,请
说明理由.
10/18
14,((26-27九年级上:安徽合肥阶段检测)如图,二次函数'=(+2旷+m有
的图象与y轴交于点C,点B在
抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,已知一次函数y=c+b的图象经过该二次函数图象上
A(-1,0)
的点
及点B.
(1)求二次函数与一次函数的表达式:
(2)设点P是(1)中所求抛物线上一点(不与点A重合),以P,B,C为顶项点的三角形的面积与
△ABC的面积相等,直接写出点P的坐标为一·
15.(26-27九年级上:湖北十堰阶段检测)如图,直线y=-x+3与x轴、y轴分别交于B,C两点,抛物
线'=-x2+br+
经过点B,C,与轴另一交点为.
AO
B
(1)求抛物线的解析式.
(2)若点M是抛物线上的一点,使得S.Mc=S.oc,请求出点M的坐标.
3)点
D(2,n
在抛物线上,连接BD.在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠PBC=∠DBC?
如果存在,请求出点P的坐标:如果不存在,请说明理由。
16。(2627九年级上天津河东阶段检测)如图,抛物线=(x-+4与x轴交于点A,B,与'轴交
11/18
于点C,过点C作CD∥x轴交抛物线的对称轴于点D,连接BC,BD,已知点A的坐标为
-1,0)
B
备用图
(1)求该抛物线的解析式,
(②)抛物线上是否存在一点E,使得∠DBE=90°,若存在,求出E点坐标,若不存在,请说明理由.
3)在抛物线上是否存在一点P,使△PBC的面积与△DBC的面积相等?若存在,求出点P的横坐标:
若不存在,请说明理由.
题型05:特殊角(等角、定角)的存在性问题
题型描述:题干问是否存在点使某角等于已知角(或为45°、90°等特殊角)。核心得分点
是把角的条件转化为边、坐标或全等(相似)关系。
基础知识:
等角转化:两角相等常通过构造全等(对称)转化:
45°角常构造等腰直角三角形;
90°角用勾股关系(或直径所对圆周角);
角相等的另一思路:转化为角平分线或平行线条件。
解题方法:
析角条件:把角的要求转化为边的关系:
作构造:作对称、垂线或等腰直角三角形:
列方程:用坐标关系列方程:
解验答:求解并检验。
解题思路:
口诀:角、构、程、验。见45°想等腰直角,见等角想对称全等;角度问题先“边化”再
“坐标化”。
17.(26-27九年级上湖北荆州阶段检测)如图,已知二次函数'=-++C
的图象与x轴交于点
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(40和点B,与y交于点C0利,在接4C,点P为装上方桃数战上动点(点不与点C
重合),设点P的横坐标为t.
1)b=
(2)连接PC,当∠PCA=45°时,求t的值:
3)设以A,O,C,P为顶点的四边形的面积为S,
①求S关于t的函数解析式:
②若S取一个具体的数值时,恰好存在两个符合条件的点P,请直接写出S的取值范围.
18,(2627九年级上重庆九龙坡阶段检测如图1,抛物线”=女+m与*轴交于点4,与直线OB交于
点B(3),过点4作直线OB的平行线,交抛物线于点C,
图1
图2
(1)求抛物线的表达式:
②)点D为直线AC下方抛物线上一点,过点D作DE⊥x轴交直线OB于点E,过点E作EF⊥AC于点
F,连接DF.求△DEF面积的最大值及此时点D的坐标;
3)如图2,在(2)问条件下,将原抛物线向右平移,再次经过(2)问中的点D,得到新抛物线.点
M为新抛物线上的动点,连接AM、DM,若∠DAM=∠DAO,直接写出所有符合条件的点M的坐
标。
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19.(2627九年级上东状打哭骨设检测)如图,能物我=子+低+C与x锁交于AB两:与y
轴交于点C,点4坐标
为-10),点B坐标为,0)
(1)求此抛物线的函数解析式.
(②)点P是直线BC上方抛物线上一个动点,过点P作x轴的垂线交直线BC于点D,过点P作y轴的垂
线,垂足为点E,请探究2PD+PE是否有最大值?若有最大值,求出最大值及此时P点的坐标;若
没有最大值,请说明理由
3)点M为该抛物线上的点,当∠MCB=45°时,请直接写出所有满足条件的点M的坐标.
20.(26-27九年级上·重庆巴南阶段检测)已知抛物线y=2+x+C与y轴交于点C(0,2列,与x轴交于
点(40
和B两点,连接AC:
图①
备用图
(I)求抛物线的函数表达式:
2)如图O,点P是线段AC下方抛物线上的一动点,连接PA,PC,点M是y轴上一动点,点N是抛物
线对称轴上一动点,当△PAC面积取得最大值时,求点P的坐标及PM+MN+CN的最小值:
1
3)将抛物线y=)?+x+C向左平移一个单位长度得到抛物线片,点A的对应点为4,连接4C,点
2
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Q是抛物线”上一动点,当
∠0AC=45°
时,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标,并写出求解点
Q坐标的其中一种情况的过程。
专题综合训练
一、选择题
=x2-2mx+m2-1
1.(2026九年级上浙江专题练习)在平面直角坐标系中,已知抛物线
与x轴交于点
A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,若△ABC为直角三角形,则m的值为()
A.#3
B +2
C.0
D.2
2。(2627九年级上天津南开阶段检测)如图。在平面直角坐标系中,点4在抛物线'=-2x+6
运
动,过点A作AC⊥x轴于点C,以AC为对角线作矩形ABCD,连接BD,则对角线BD的最小值为
()
A.3
B.4
c.5
D.6
3.(2526九年级上四川眉山期未)如图,二次函数”=+6c+c(00)的图象交轴于点4(-1,0),
点B(,0),与”轴交于点C,下列结论:0c>0,②当>1时,)随产的指大面增大,③8a+e>0。
SM:S=1:3
;其中正确结论的个数有()
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A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
4.(2026安徽六安·二模)如图,在正方形ABCD中,AB=3,点E为边BC上的动点,F在边AB上,
BF」,将线段F绕点P递时针旋转90°得到线段印,连接
90°
FP
PC,PD,PE
,则下列结论错误的是
()
◇
A.DE+EF的最小值是5
B
DP+PF≥V13
17
C.0≤SAs≤2
D.四边形DEFP面积的最大值为4
二、填空题
y=x2+bx-4
5.(25-26九年级上·上海浦东新·阶段检测)如图所示,二次函数
的图象与x轴分别交于A,
D两点,与y轴交于点C,点E坐标
之0,过点E且垂直x轴的直线B交抛物线于点B,若.m-3
(-2,0)
则b=
反(26-27九年级上上海阶段检测)抛物线”=r-4r+
的顶点为A,将其沿水平方向向右平移m个单
位长度,得到的抛物线的顶点为B,平移前后的两条抛物线相交于点C,若△ACB为等边三角形,则
的值为一
7(27九年级上江苏南通阶段检测)如图,已知菱形ABCD的顶点B:C·D在二次函数写的
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图象上,点A在y轴正半轴上.且AD上y轴,则菱形的边长为
8(2526九年级上浙江新州阶段检测)如图,抛物线'-6x+5与轴交于点4,B(点B在点4
的右边),与'轴交于点C,点D(2,m
在抛物线上,则m=一,点E在直线BC上,若
∠DEB=2∠DCB,则点E的坐标是
三、解答题
9.(26-27九年级上·山东东营·阶段检测)在平面直角坐标系中,抛物线
y=-x+br+C与x轴交于点
A(-5,0).B(L,0),与y轴交于点C.
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(1)求抛物线的解析式:
(②)若点P是第二象限内抛物线上一动点,过P作PE⊥AC于点E,求PE的最大值,
(3)在对称轴上是否存在点M,使得△ACM是以AM为底的等腰三角形?若存在,请求出符合条件的点
M的坐标;若不存在,请说明理由
10,(26:27九年级上湖北十堰阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线'=+r+6
交轴于点
A(-2,0)B(6,0)
两点,交》轴于点C.动点M沿x轴从点O向点B运动,过点M作x轴的垂线交
直线BC于点N,交抛物线于点P
(1)求抛物线解析式:
(②)是否存在点M,使△PBC的面积等于△OBC的面积的3?若存在,请求点M的横坐标;若不存在,
请说明理由
3)在y轴右侧的抛物线上有一点T,T的横坐标为,设该抛物线在点C与点T之间(包含点C和
点T)的部分的最高点和最低点到x轴的距离分别为m,n,当1<m-n≤2时,直接写出t的取值范
围
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