2017年中考数学二次函数压轴题(含答案)

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第一篇:2017年中考数学二次函数压轴题(含答案)

2017年中考数学冲刺复习资料:二次函数压轴题

面积类

1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点.(1)求抛物线的解析式.

(2)点M是线段BC上的点(不与B,C重合),过M作MN∥y轴交抛物线于N,若点M的横坐标为m,请用m的代数式表示MN的长.

(3)在(2)的条件下,连接NB、NC,是否存在m,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值;若不存在,说明理由.

考点:二次函数综合题. 专题:压轴题;数形结合. 分析:

(1)已知了抛物线上的三个点的坐标,直接利用待定系数法即可求出抛物线的解析式.(2)先利用待定系数法求出直线BC的解析式,已知点M的横坐标,代入直线BC、抛物线的解析式中,可得到M、N点的坐标,N、M纵坐标的差的绝对值即为MN的长.(3)设MN交x轴于D,那么△BNC的面积可表示为:S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,MN的表达式在(2)中已求得,OB的长易知,由此列出关于S△BNC、m的函数关系式,根据函数的性质即可判断出△BNC是否具有最大值. 解答:

解:(1)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),则: a(0+1)(0﹣3)=3,a=﹣1;

∴抛物线的解析式:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,则有:

2)首先根据抛物线的解析式确定A点坐标,然后通过证明△ABC是直角三角形来推导出直径AB和圆心的位置,由此确定圆心坐标.

(3)△MBC的面积可由S△MBC=BC×h表示,若要它的面积最大,需要使h取最大值,即点M到直线BC的距离最大,若设一条平行于BC的直线,那么当该直线与抛物线有且只有一个交点时,该交点就是点M. 解答:

解:(1)将B(4,0)代入抛物线的解析式中,得: 0=16a﹣×4﹣2,即:a=;

∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2.

(2)由(1)的函数解析式可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2); ∴OA=1,OC=2,OB=4,即:OC2=OA•OB,又:OC⊥AB,∴△OAC∽△OCB,得:∠OCA=∠OBC; ∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°,∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径; 所以该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:(,0).

(3)已求得:B(4,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y=x﹣2;

设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线只有一个交点时,可列方程:

x+b=x2﹣x﹣2,即: x2﹣2x﹣2﹣b=0,且△=0; ∴4﹣4×(﹣2﹣b)=0,即b=﹣4; ∴直线l:y=x﹣4.

所以点M即直线l和抛物线的唯一交点,有:,解得:即 M(2,﹣3).

过M点作MN⊥x轴于N,S△BMC=S梯形OCMN+S△MNB﹣S△OCB=×2×(2+3)+×2×3﹣×2×4=4.

t=﹣=时,PM最长为=,再利用三角形的面积公式利用S△ABM=S△BPM+S△APM计算即可;

(3)由PM∥OB,根据平行四边形的判定得到当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,然后讨论:当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能;当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3;当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,分别解一元二次方程即可得到满足条件的t的值. 解答:

解:(1)把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=x2+mx+n,得

解得,所以抛物线的解析式是y=x2﹣2x﹣3.

设直线AB的解析式是y=kx+b,把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=kx+b,得所以直线AB的解析式是y=x﹣3;

(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),因为p在第四象限,所以PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,当t=﹣=时,二次函数的最大值,即PM最长值为

=

=,解得,则S△ABM=S△BPM+S△APM=(3)存在,理由如下: ∵PM∥OB,∴当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,①当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能有PM=3. ②当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3,解得t1=去),所以P点的横坐标是

(舍去),t2=,所以P,t2=

(舍③当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,解得t1=点的横坐标是.

3)利用P点坐标以及B点坐标即可得出四边形PB′A′B为等腰梯形,利用等腰梯形性质得出答案即可. 解答:

解:(1)△A′B′O是由△ABO绕原点O逆时针旋转90°得到的,又A(0,1),B(2,0),O(0,0),∴A′(﹣1,0),B′(0,2). 方法一:

设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c(a≠0),∵抛物线经过点A′、B′、B,∴,解得:,∴满足条件的抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.

方法二:∵A′(﹣1,0),B′(0,2),B(2,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2)将B′(0,2)代入得出:2=a(0+1)(0﹣2),解得:a=﹣1,故满足条件的抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣2)=﹣x2+x+2;(2)∵P为第一象限内抛物线上的一动点,设P(x,y),则x>0,y>0,P点坐标满足y=﹣x2+x+2. 连接PB,PO,PB′,∴S四边形PB′A′B=S△B′OA′+S△PB′O+S△POB,=×1×2+×2×x+×2×y,=x+(﹣x2+x+2)+1,=﹣x2+2x+3.

∵A′O=1,B′O=2,∴△A′B′O面积为:×1×2=1,假设四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍,则 4=﹣x2+2x+3,即x2﹣2x+1=0,解得:x1=x2=1,此时y=﹣12+1+2=2,即P(1,2).

1)先根据抛物线的解析式得出其对称轴,由此得到顶点A的横坐标,然后代入直线l的解析式中即可求出点A的坐标.

(2)由A点坐标可确定抛物线的解析式,进而可得到点B的坐标.则AB、AD、BD三边的长可得,然后根据边长确定三角形的形状.

(3)若以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形,应分①AB为对角线、②AD为对角线两种情况讨论,即①AD方程求出P点的坐标. 解答:

解:(1)∵顶点A的横坐标为x=﹣∴当x=1时,y=1﹣5=﹣4,∴A(1,﹣4).

(2)△ABD是直角三角形.

将A(1,﹣4)代入y=x2﹣2x+c,可得,1﹣2+c=﹣4,∴c=﹣3,∴y=x2﹣2x﹣3,∴B(0,﹣3)当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,x1=﹣1,x2=3 ∴C(﹣1,0),D(3,0),BD2=OB2+OD2=18,AB2=(4﹣3)2+12=2,AD2=(3﹣1)2+42=20,BD2+AB2=AD2,∴∠ABD=90°,即△ABD是直角三角形.(3)存在.

由题意知:直线y=x﹣5交y轴于点E(0,﹣5),交x轴于点F(5,0)∴OE=OF=5,又∵OB=OD=3 ∴△OEF与△OBD都是等腰直角三角形 ∴BD∥l,即PA∥BD

则构成平行四边形只能是PADB或PABD,如图,过点P作y轴的垂线,过点A作x轴的垂线交过P且平行于x轴的直线于点G. 设P(x1,x1﹣5),则G(1,x1﹣5)则PG=|1﹣x1|,AG=|5﹣x1﹣4|=|1﹣x1|

=1,且顶点A在y=x﹣5上,PB、②AB

PD,然后结合勾股定理以及边长的等量关系列

考点:二次函数综合题..专题:压轴题. 分析:(1)根据抛物线y=即可;

(2)根据菱形的性质得出C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),利用图象上点的性质得出x=5或2时,y的值即可.

(3)首先设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,求出解析式,当x=时,求出y即可;(4)利用MN∥BD,得出△OMN∽△OBD,进而得出△PMN的面积,利用二次函数最值求出即可. 解答:

解:(1)∵抛物线y=∵顶点在直线x=上,∴﹣

=﹣

经过点B(0,4)∴c=4,=,∴b=﹣

;,得到ON=,进而表示出

经过点B(0,4),以及顶点在直线x=上,得出b,c∴所求函数关系式为;,(2)在Rt△ABO中,OA=3,OB=4,∴AB=∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=DA=AB=5,∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),当x=5时,y=当x=2时,y=∴点C和点D都在所求抛物线上;

11)求点B的坐标;

(2)求经过点A、O、B的抛物线的解析式;

(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.

考点:二次函数综合题..专题:压轴题;分类讨论. 分析:

(1)首先根据OA的旋转条件确定B点位置,然后过B做x轴的垂线,通过构建直角三角形和OB的长(即OA长)确定B点的坐标.

(2)已知O、A、B三点坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式.

(3)根据(2)的抛物线解析式,可得到抛物线的对称轴,然后先设出P点的坐标,而O、B坐标已知,可先表示出△OPB三边的边长表达式,然后分①OP=OB、②OP=BP、③OB=BP三种情况分类讨论,然后分辨是否存在符合条件的P点. 解答:

解:(1)如图,过B点作BC⊥x轴,垂足为C,则∠BCO=90°,∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°,又∵OA=OB=4,∴OC=OB=×4=2,BC=OB•sin60°=4×∴点B的坐标为(﹣2,﹣

2);

=2,(2)∵抛物线过原点O和点A、B,∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx,将A(4,0),B(﹣2.﹣

2)代入,得,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣

x2+

x

3考点:二次函数综合题..专题:压轴题. 分析:

(1)根据题意,过点B作BD⊥x轴,垂足为D;根据角的互余的关系,易得B到x、y轴的距离,即B的坐标;

(2)根据抛物线过B点的坐标,可得a的值,进而可得其解析式;

(3)首先假设存在,分A、C是直角顶点两种情况讨论,根据全等三角形的性质,可得答案. 解答:

解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°,∴∠BCD=∠CAO,(1分)又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BCD≌△CAO,(2分)∴BD=OC=1,CD=OA=2,(3分)∴点B的坐标为(﹣3,1);(4分)

(2)抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B(﹣3,1),则得到1=9a﹣3a﹣2,(5分)解得a=,所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2;(7分)

(3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形: ①若以点C为直角顶点;

则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1,(8分)过点P1作P1M⊥x轴,53)分别从①以AC为直角边,点C为直角顶点,则延长BC至点P1使得P1C=BC,得到等腰直角三角形ACP1,过点P1作P1M⊥x轴,②若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形ACP2,过点P2作P2N⊥y轴,③若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP3⊥CA,且使得AP3=AC,得到等腰直角三角形ACP3,过点P3作P3H⊥y轴,去分析则可求得答案. 解答:

解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠AC0+∠OAC=90°,∴∠BCD=∠CAO,又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BDC≌△COA,∴BD=OC=1,CD=OA=2,∴点B的坐标为(3,1);

(2)∵抛物线y=ax2﹣ax﹣2过点B(3,1),∴1=9a﹣3a﹣2,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;

(3)假设存在点P,使得△ACP是等腰直角三角形,①若以AC为直角边,点C为直角顶点,则延长BC至点P1使得P1C=BC,得到等腰直角三角形ACP1,过点P1作P1M⊥x轴,如图(1),∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC,∴CM=CD=2,P1M=BD=1,∴P1(﹣1,﹣1),经检验点P1在抛物线y=x2﹣x﹣2上;

②若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形ACP2,过点P2作P2N⊥y轴,如图(2),同理可证△AP2N≌△CAO,∴NP2=OA=2,AN=OC=1,∴P2(﹣2,1),经检验P2(﹣2,1)也在抛物线y=x2﹣x﹣2上;

分析:(1)设直线BC的解析式为y=mx+n,将B(5,0),C(0,5)两点的坐标代入,运用待定系数法即可求出直线BC的解析式;同理,将B(5,0),C(0,5)两点∑的坐标代入y=x2+bx+c,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;

(2)MN的长是直线BC的函数值与抛物线的函数值的差,据此可得出一个关于MN的长和M点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出MN的最大值;

(3)先求出△ABN的面积S2=5,则S1=6S2=30.再设平行四边形CBPQ的边BC上的高为BD,根据平行四边形的面积公式得出BD=

3,过点D作直线BC的平行线,交抛物线与点P,交x轴于点E,在直线DE上截取PQ=BC,则四边形CBPQ为平行四边形.证明△EBD为等腰直角三角形,则BE=

BD=6,求出E的坐标为(﹣1,0),运用待定系数法求出直,即可求出点P的坐标. 线PQ的解析式为y=﹣x﹣1,然后解方程组解答:

解:(1)设直线BC的解析式为y=mx+n,将B(5,0),C(0,5)两点的坐标代入,得,解得,所以直线BC的解析式为y=﹣x+5;

将B(5,0),C(0,5)两点的坐标代入y=x2+bx+c,得,解得,所以抛物线的解析式为y=x2﹣6x+5;

(2)设M(x,x2﹣6x+5)(1<x<5),则N(x,﹣x+5),∵MN=(﹣x+5)﹣(x2﹣6x+5)=﹣x2+5x=﹣(x﹣)2+∴当x=时,MN有最大值

;,(3)∵MN取得最大值时,x=2.5,∴﹣x+5=﹣2.5+5=2.5,即N(2.5,2.5). 解方程x2﹣6x+5=0,得x=1或5,∴A(1,0),B(5,0),∴AB=5﹣1=4,∴△ABN的面积S2=×4×2.5=5,∴平行四边形CBPQ的面积S1=6S2=30.

92)求抛物线的解析式;

(3)将直线CD绕点C逆时针方向旋转45°所得直线与抛物线相交于另一点E,求证:△CEQ∽△CDO;

(4)在(3)的条件下,若点P是线段QE上的动点,点F是线段OD上的动点,问:在P点和F点移动过程中,△PCF的周长是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.

考点:二次函数综合题..专题:压轴题. 分析:

(1)利用待定系数法求出直线解析式;(2)利用待定系数法求出抛物线的解析式;

(3)关键是证明△CEQ与△CDO均为等腰直角三角形;

(4)如答图②所示,作点C关于直线QE的对称点C′,作点C关于x轴的对称点C″,连接C′C″,交OD于点F,交QE于点P,则△PCF即为符合题意的周长最小的三角形,由轴对称的性质可知,△PCF的周长等于线段C′C″的长度.

利用轴对称的性质、两点之间线段最短可以证明此时△PCF的周长最小. 如答图③所示,利用勾股定理求出线段C′C″的长度,即△PCF周长的最小值. 解答:

解:(1)∵C(0,1),OD=OC,∴D点坐标为(1,0). 设直线CD的解析式为y=kx+b(k≠0),将C(0,1),D(1,0)代入得:解得:b=1,k=﹣1,∴直线CD的解析式为:y=﹣x+1.,1Rt△C′NC″中,由勾股定理得:C′C″===.

. 综上所述,在P点和F点移动过程中,△PCF的周长存在最小值,最小值为

12.如图,抛物线与x轴交于A(1,0)、B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),设抛物线的顶点为D.

(1)求该抛物线的解析式与顶点D的坐标.(2)试判断△BCD的形状,并说明理由.

(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

考点:二次函数综合题..专题:压轴题. 分析:

(1)利用待定系数法即可求得函数的解析式;

(2)利用勾股定理求得△BCD的三边的长,然后根据勾股定理的逆定理即可作出判断;(3)分p在x轴和y轴两种情况讨论,舍出P的坐标,根据相似三角形的对应边的比相等即可求解. 解答:

3AC是直角边,若AC与BC是对应边时,设P的坐标是(0,b),则PC=3﹣b,则即=,解得:b=﹣,故P是(0,﹣)时,则△ACP∽△CBD一定成立;

=,④当P在x轴上时,AC是直角边,P一定在B的左侧,设P的坐标是(d,0). 则AP=1﹣d,当AC与CD是对应边时,两个三角形不相似;

⑤当P在x轴上时,AC是直角边,P一定在B的左侧,设P的坐标是(e,0). 则AP=1﹣e,当AC与DC是对应边时,总之,符合条件的点P的坐标为:

=,即

=,解得:e=﹣9,符合条件.

=,即

=,解得:d=1﹣

3,此时,对应练习

13.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,3).(1)求抛物线的解析式;

(2)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点D,使△BCD的周长最小?若存在,求出点D的坐标,若不存在,请说明理由;

(3)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标.

5x=,y=﹣=﹣,∴点E的坐标为(,﹣),设过点E的直线与x轴交点为F,则F(∴AF=﹣1=,0),∵直线AC的解析式为y=x﹣1,∴∠CAB=45°,∴点F到AC的距离为×又∵AC=∴△ACE的最大面积=×

3==3×,=,此时E点坐标为(,﹣).

14.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+4与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,若已知A点的坐标为A(﹣2,0).

(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程;

(2)求点C的坐标,连接AC、BC并求线段BC所在直线的解析式;(3)试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由;

(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.

7BC的解析式为:y=x+4.

(3)可判定△AOC∽△COB成立. 理由如下:在△AOC与△COB中,∵OA=2,OC=4,OB=8,∴,又∵∠AOC=∠BOC=90°,∴△AOC∽△COB.

(4)∵抛物线的对称轴方程为:x=3,可设点Q(3,t),则可求得: AC=AQ=CQ=i)当AQ=CQ时,有=,===,=

25+t2=t2﹣8t+16+9,解得t=0,∴Q1(3,0); ii)当AC=AQ时,有=,t2=﹣5,此方程无实数根,∴此时△ACQ不能构成等腰三角形; iii)当AC=CQ时,有=,整理得:t2﹣8t+5=0,解得:t=4±,),Q3(3,4﹣). ∴点Q坐标为:Q2(3,4+

92)首先求出直线BC与AC的解析式,设直线l与BC、AC交于点E、F,则可求出EF的表达式;根据S△CEF=S△ABC,列出方程求出直线l的解析式;(3)首先作出▱PACB,然后证明点P在抛物线上即可. 解答:

解:(1)如答图1所示,过点C作CD⊥x轴于点D,则∠CAD+∠ACD=90°. ∵∠OBA+∠OAB=90°,∠OAB+∠CAD=90°,∴∠OAB=∠ACD,∠OBA=∠CAD. ∵在△AOB与△CDA中,∴△AOB≌△CDA(ASA). ∴CD=OA=1,AD=OB=2,∴OD=OA+AD=3,∴C(3,1).

∵点C(3,1)在抛物线y=x2+bx﹣2上,∴1=×9+3b﹣2,解得:b=﹣. ∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2.

(2)在Rt△AOB中,OA=1,OB=2,由勾股定理得:AB=∴S△ABC=AB2=.

设直线BC的解析式为y=kx+b,∵B(0,2),C(3,1),∴,.

解得k=﹣,b=2,1CBG=∠APH,在△PAH和△BCG中,∴△PAH≌△BCG(AAS),∴PH=BG=1,AH=CG=3,∴OH=AH﹣OA=2,∴P(﹣2,1).

抛物线解析式为:y=x2﹣x﹣2,当x=﹣2时,y=1,即点P在抛物线上. ∴存在符合条件的点P,点P的坐标为(﹣2,1).

第二篇:2018年中考二次函数压轴题

2018年中考二次函数压轴题汇编

2.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.

(1)求抛物线的表达式;

(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S. ①求S关于t的函数表达式;

②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.

3.如图,抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)(a>0)与x轴交于A、B两点,抛物线上另有一点C在x轴下方,且使△OCA∽△OBC.(1)求线段OC的长度;

(2)设直线BC与y轴交于点M,点C是BM的中点时,求直线BM和抛物线的解析式;

(3)在(2)的条件下,直线BC下方抛物线上是否存在一点P,使得四边形ABPC面积最大?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

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4.如图,抛物线y=ax2+bx(a<0)过点E(10,0),矩形ABCD的边AB在线段OE上(点A在点B的左边),点C,D在抛物线上.设A(t,0),当t=2时,AD=4.(1)求抛物线的函数表达式.

(2)当t为何值时,矩形ABCD的周长有最大值?最大值是多少?

(3)保持t=2时的矩形ABCD不动,向右平移抛物线.当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G,H,且直线GH平分矩形的面积时,求抛物线平移的距离.

5.如图,点P为抛物线y=x2上一动点.

(1)若抛物线y=x2是由抛物线y=(x+2)2﹣1通过图象平移得到的,请写出平移的过程;

(2)若直线l经过y轴上一点N,且平行于x轴,点N的坐标为(0,﹣1),过点P作PM⊥l于M.

①问题探究:如图一,在对称轴上是否存在一定点F,使得PM=PF恒成立?若存在,求出点F的坐标:若不存在,请说明理由.

②问题解决:如图二,若点Q的坐标为(1,5),求QP+PF的最小值.

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6.已知直线y=x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=x2+bx+c经过A、B两点,点M在线段OA上,从O点出发,向点A以每秒1个单位的速度匀速运动;同时点N在线段AB上,从点A出发,向点B以每秒速运动,连接MN,设运动时间为t秒(1)求抛物线解析式;

(2)当t为何值时,△AMN为直角三角形;

(3)过N作NH∥y轴交抛物线于H,连接MH,是否存在点H使MH∥AB,若存在,求出点H的坐标,若不存在,请说明理由.

个单位的速度匀

7.如图,抛物线经过原点O(0,0),点A(1,1),点(1)求抛物线解析式;

(2)连接OA,过点A作AC⊥OA交抛物线于C,连接OC,求△AOC的面积;(3)点M是y轴右侧抛物线上一动点,连接OM,过点M作MN⊥OM交x轴于点N.问:是否存在点M,使以点O,M,N为顶点的三角形与(2)中的△AOC相似,若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.

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8.如图,已知二次函数y=ax2+1(a≠0,a为实数)的图象过点A(﹣2,2),一次函数y=kx+b(k≠0,k,b为实数)的图象l经过点B(0,2).(1)求a值并写出二次函数表达式;(2)求b值;

(3)设直线l与二次函数图象交于M,N两点,过M作MC垂直x轴于点C,试证明:MB=MC;

(4)在(3)的条件下,请判断以线段MN为直径的圆与x轴的位置关系,并说明理由.

9.如图,已知抛物线y=ax2+x+4的对称轴是直线x=3,且与x轴相交于A,B两点(B点在A点右侧)与y轴交于C点.(1)求抛物线的解折式和A、B两点的坐标;

(2)若点P是抛物线上B、C两点之间的一个动点(不与B、C重合),则是否存在一点P,使△PBC的面积最大.若存在,请求出△PBC的最大面积;若不存在,试说明理由;

(3)若M是抛物线上任意一点,过点M作y轴的平行线,交直线BC于点N,当MN=3时,求M点的坐标.

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10.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;

(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?

(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.

11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣x﹣4与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求点A,B,C的坐标;

(2)点P从A点出发,在线段AB上以每秒2个单位长度的速度向B点运动,同时,点Q从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.设运动时间为t秒,求运动时间t为多少秒时,△PBQ的面积S最大,并求出其最大面积;

(3)在(2)的条件下,当△PBQ面积最大时,在BC下方的抛物线上是否存在点M,使△BMC的面积是△PBQ面积的1.6倍?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.

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12.综合与探究 如图,抛物线y=

x﹣4与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是第四象限内抛物线上的一个动点,点P的横坐标为m,过点P作PM⊥x轴,垂足为点M,PM交BC于点Q,过点P作PE∥AC交x轴于点E,交BC于点F.(1)求A,B,C三点的坐标;

(2)试探究在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请直接写出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由;

(3)请用含m的代数式表示线段QF的长,并求出m为何值时QF有最大值.

13.已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2).(1)若点(﹣,0)也在该抛物线上,求a,b满足的关系式;

(2)若该抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足:当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为心,OA为半径的圆与拋物线的另两个交点为B,C,且△ABC有一个内角为60°.

第6页(共107页)

①求抛物线的解析式;

②若点P与点O关于点A对称,且O,M,N三点共线,求证:PA平分∠MPN. 14.如图,已知抛物线y=ax2+bx与x轴分别交于原点O和点F(10,0),与对称轴l交于点E(5,5).矩形ABCD的边AB在x轴正半轴上,且AB=1,边AD,BC与抛物线分别交于点M,N.当矩形ABCD沿x轴正方向平移,点M,N位于对称轴l的同侧时,连接MN,此时,四边形ABNM的面积记为S;点M,N位于对称轴l的两侧时,连接EM,EN,此时五边形ABNEM的面积记为S.将点A与点O重合的位置作为矩形ABCD平移的起点,设矩形ABCD平移的长度为t(0≤t≤5).

(1)求出这条抛物线的表达式;(2)当t=0时,求S△OBN的值;

(3)当矩形ABCD沿着x轴的正方向平移时,求S关于t(0<t≤5)的函数表达式,并求出t为何值时,S有最大值,最大值是多少?

15.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P做x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线BD于点M.(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;

(2)已知点F(0,),当点P在x轴上运动时,试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?

(3)点P在线段AB运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

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16.如图,抛物线y=ax2﹣5ax+c与坐标轴分别交于点A,C,E三点,其中A(﹣3,0),C(0,4),点B在x轴上,AC=BC,过点B作BD⊥x轴交抛物线于点D,点M,N分别是线段CO,BC上的动点,且CM=BN,连接MN,AM,AN.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;

(2)当△CMN是直角三角形时,求点M的坐标;(3)试求出AM+AN的最小值.

17.如图①,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+3经过点A(﹣1,0)、B(3,0)两点,且与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;

(2)如图②,用宽为4个单位长度的直尺垂直于x轴,并沿x轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于P、Q两点(点P在点Q的左侧),连接PQ,在线段PQ上方抛物线上有一动点D,连接DP、DQ.

(1)若点P的横坐标为﹣,求△DPQ面积的最大值,并求此时点D的坐标;(Ⅱ)直尺在平移过程中,△DPQ面积是否有最大值?若有,求出面积的最大值;若没有,请说明理由.

第8页(共107页)

18.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),如图,直线y=x与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1.(1)求抛物线的解析式;

(2)在l上是否存在一点P,使PA+PB取得最小值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

(3)知F(x0,y0)为平面内一定点,M(m,n)为抛物线上一动点,且点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等,求定点F的坐标.

19.在平面直角坐标系中,点O(0,0),点A(1,0).已知抛物线y=x2+mx﹣2m(m是常数),顶点为P.

(Ⅰ)当抛物线经过点A时,求顶点P的坐标;

(Ⅱ)若点P在x轴下方,当∠AOP=45°时,求抛物线的解析式;

(Ⅲ)无论m取何值,该抛物线都经过定点H.当∠AHP=45°时,求抛物线的解析式.

20.如图所示,将二次函数y=x2+2x+1的图象沿x轴翻折,然后向右平移1个单位,再向上平移4个单位,得到二次函数y=ax2+bx+c的图象.函数y=x2+2x+1的图象的顶点为点A.函数y=ax2+bx+c的图象的顶点为点B,和x轴的交点为点C,第9页(共107页)

D(点D位于点C的左侧).(1)求函数y=ax2+bx+c的解析式;

(2)从点A,C,D三个点中任取两个点和点B构造三角形,求构造的三角形是等腰三角形的概率;

(3)若点M是线段BC上的动点,点N是△ABC三边上的动点,是否存在以AM为斜边的Rt△AMN,使△AMN的面积为△ABC面积的?若存在,求tan∠MAN的值;若不存在,请说明理由.

21.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣3).

(1)求该抛物线的解析式;

(2)若以点A为圆心的圆与直线BC相切于点M,求切点M的坐标;

(3)若点Q在x轴上,点P在抛物线上,是否存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.

第10页(共107页)

22.已知顶点为A抛物线(1)求抛物线的解析式;

经过点,点.

(2)如图1,直线AB与x轴相交于点M,y轴相交于点E,抛物线与y轴相交于点F,在直线AB上有一点P,若∠OPM=∠MAF,求△POE的面积;

(3)如图2,点Q是折线A﹣B﹣C上一点,过点Q作QN∥y轴,过点E作EN∥x轴,直线QN与直线EN相交于点N,连接QE,将△QEN沿QE翻折得到△QEN1,若点N1落在x轴上,请直接写出Q点的坐标.

23.已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2),且抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足:当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为圆心,OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B,C,且B在C的左侧,△ABC有一个内角为60°.(1)求抛物线的解析式;(2)若MN与直线y=﹣2决以下问题:

①求证:BC平分∠MBN;

②求△MBC外心的纵坐标的取值范围.

24.如图,已知二次函数的图象过点O(0,0).A(8,4),与x轴交于另一点B,且对称轴是直线x=3.(1)求该二次函数的解析式;

(2)若M是OB上的一点,作MN∥AB交OA于N,当△ANM面积最大时,求M的坐标;

第11页(共107页)

x平行,且M,N位于直线BC的两侧,y1>y2,解

(3)P是x轴上的点,过P作PQ⊥x轴与抛物线交于Q.过A作AC⊥x轴于C,当以O,P,Q为顶点的三角形与以O,A,C为顶点的三角形相似时,求P点的坐标.

25.如图,抛物线y=ax2+bx+c与两坐标轴相交于点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3),D是抛物线的顶点,E是线段AB的中点.(1)求抛物线的解析式,并写出D点的坐标;(2)F(x,y)是抛物线上的动点:

①当x>1,y>0时,求△BDF的面积的最大值; ②当∠AEF=∠DBE时,求点F的坐标.

26.如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于B、C两点(点B在左,点C在右),交y轴于点A,且OA=OC,B(﹣1,0).

第12页(共107页)

(1)求此抛物线的解析式;

(2)如图2,点D为抛物线的顶点,连接CD,点P是抛物线上一动点,且在C、D两点之间运动,过点P作PE∥y轴交线段CD于点E,设点P的横坐标为t,线段PE长为d,写出d与t的关系式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)如图3,在(2)的条件下,连接BD,在BD上有一动点Q,且DQ=CE,连接EQ,当∠BQE+∠DEQ=90°时,求此时点P的坐标.

27.已知抛物线F:y=x2+bx+c的图象经过坐标原点O,且与x轴另一交点为(﹣,0).

(1)求抛物线F的解析式;(2)如图1,直线l:y=

x+m(m>0)与抛物线F相交于点A(x1,y1)和点B(x2,y2)(点A在第二象限),求y2﹣y1的值(用含m的式子表示);(3)在(2)中,若m=,设点A′是点A关于原点O的对称点,如图2. ①判断△AA′B的形状,并说明理由;

②平面内是否存在点P,使得以点A、B、A′、P为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

28.已知:如图,一次函数y=kx﹣1的图象经过点A(3,m)(m>0),与y轴交于点B.点C在线段AB上,且BC=2AC,过点C作x轴的垂线,垂足为点D.若AC=CD.

第13页(共107页)

(1)求这个一次函数的表达式;

(2)已知一开口向下、以直线CD为对称轴的抛物线经过点A,它的顶点为P,若过点P且垂直于AP的直线与x轴的交点为Q(﹣函数表达式.,0),求这条抛物线的

29.如图,已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)过点A(点A作直线AC∥x轴,交y轴于点C.(1)求抛物线的解析式;,﹣3)和点B(3,0).过(2)在抛物线上取一点P,过点P作直线AC的垂线,垂足为D.连接OA,使得以A,D,P为顶点的三角形与△AOC相似,求出对应点P的坐标;

(3)抛物线上是否存在点Q,使得S△AOC=S△AOQ?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

30.如图1,抛物线C1:y=ax2﹣2ax+c(a<0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标为(﹣1,0),点O为坐标原点,OC=3OA,抛物线C1的顶点为G.

第14页(共107页)

(1)求出抛物线C1的解析式,并写出点G的坐标;

(2)如图2,将抛物线C1向下平移k(k>0)个单位,得到抛物线C2,设C2与x轴的交点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k的值:(3)在(2)的条件下,如图3,设点M为x轴正半轴上一动点,过点M作x轴的垂线分别交抛物线C1、C2于P、Q两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N,使得以P、Q、N为顶点的三角形与△AOQ全等,若存在,直接写出点M,N的坐标:若不存在,请说明理由.

31.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+x+c的图象经过点C(0,2)和点D(4,﹣2).点E是直线y=﹣x+2与二次函数图象在第一象限内的交点.(1)求二次函数的解析式及点E的坐标.

(2)如图①,若点M是二次函数图象上的点,且在直线CE的上方,连接MC,OE,ME.求四边形COEM面积的最大值及此时点M的坐标.(3)如图②,经过A、B、C三点的圆交y轴于点F,求点F的坐标.

32.如图,已知顶点为C(0,﹣3)的抛物线y=ax2+b(a≠0)与x轴交于A,B两点,直线y=x+m过顶点C和点B.(1)求m的值;

(2)求函数y=ax2+b(a≠0)的解析式;

(3)抛物线上是否存在点M,使得∠MCB=15°?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

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33.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;

(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.

34.已知抛物线y=a(x﹣1)2过点(3,1),D为抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;

(2)若点B、C均在抛物线上,其中点B(0,),且∠BDC=90°,求点C的坐标;

(3)如图,直线y=kx+4﹣k与抛物线交于P、Q两点. ①求证:∠PDQ=90°; ②求△PDQ面积的最小值.

第16页(共107页)

35.抛物线y=﹣x2+x﹣1与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其顶点为D.将抛物线位于直线l:y=t(t<)上方的部分沿直线l向下翻折,抛物线剩余部分与翻折后所得图形组成一个“M”形的新图象.(1)点A,B,D的坐标分别为

,;

(2)如图①,抛物线翻折后,点D落在点E处.当点E在△ABC内(含边界)时,求t的取值范围;

(3)如图②,当t=0时,若Q是“M”形新图象上一动点,是否存在以CQ为直径的圆与x轴相切于点P?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

36.如图,抛物线y=ax2+4x+c(a≠0)经过点A(﹣1,0),点E(4,5),与y轴交于点B,连接AB.(1)求该抛物线的解析式;

(2)将△ABO绕点O旋转,点B的对应点为点F.

①当点F落在直线AE上时,求点F的坐标和△ABF的面积; ②当点F到直线AE的距离为请直接写出交点的坐标.

第17页(共107页)

时,过点F作直线AE的平行线与抛物线相交,37.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=(x﹣a)(x﹣3)(0<a<3)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点D,过其顶点C作直线CP⊥x轴,垂足为点P,连接AD、BC.(1)求点A、B、D的坐标;

(2)若△AOD与△BPC相似,求a的值;

(3)点D、O、C、B能否在同一个圆上?若能,求出a的值;若不能,请说明理由.

38.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于原点及点A,且经过点B(4,8),对称轴为直线x=﹣2.(1)求抛物线的解析式;

(2)设直线y=kx+4与抛物线两交点的横坐标分别为x1,x(,当2x1<x2)时,求k的值;

(3)连接OB,点P为x轴下方抛物线上一动点,过点P作OB的平行线交直线AB于点Q,当S△POQ:S△BOQ=1:2时,求出点P的坐标.(坐标平面内两点M(x1,y1),N(x2,y2)之间的距离MN=)

第18页(共107页)

39.如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB,tan∠ABC=2,点B的坐标为(1,0).抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点.(1)求抛物线的解析式;

(2)点P是直线AB上方抛物线上的一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE=DE. ①求点P的坐标;

②在直线PD上是否存在点M,使△ABM为直角三角形?若存在,求出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.

40.如图1,经过原点O的抛物线y=ax2+bx(a、b为常数,a≠0)与x轴相交于另一点A(3,0).直线l:y=x在第一象限内和此抛物线相交于点B(5,t),与抛物线的对称轴相交于点C.

第19页(共107页)

(1)求抛物线的解析式;

(2)在x轴上找一点P,使以点P、O、C为顶点的三角形与以点A、O、B为顶点的三角形相似,求满足条件的点P的坐标;

(3)直线l沿着x轴向右平移得到直线l′,l′与线段OA相交于点M,与x轴下方的抛物线相交于点N,过点N作NE⊥x轴于点E.把△MEN沿直线l′折叠,当点E恰好落在抛物线上时(图2),求直线l′的解析式;

(4)在(3)问的条件下(图3),直线l′与y轴相交于点K,把△MOK绕点O顺时针旋转90°得到△M′OK′,点F为直线l′上的动点.当△M'FK′为等腰三角形时,求满足条件的点F的坐标.

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2018年07月10日139****3005的初中数学组卷

参考答案与试题解析

一.选择题(共1小题)

1.如图,点A,B在双曲线y=(x>0)上,点C在双曲线y=(x>0)上,若AC∥y轴,BC∥x轴,且AC=BC,则AB等于()

A. B.2 C.4 D.

3【解答】解:点C在双曲线y=上,AC∥y轴,BC∥x轴,设C(a,),则B(3a,),A(a,),∵AC=BC,∴﹣=3a﹣a,解得a=1,(负值已舍去)

∴C(1,1),B(3,1),A(1,3),∴AC=BC=2,∴Rt△ABC中,AB=2故选:B.

二.解答题(共39小题)

2.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.

(1)求抛物线的表达式;

(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使

第21页(共107页),得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S. ①求S关于t的函数表达式;

②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.

【解答】解:(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,解得:,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.

(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴抛物线的对称轴为直线x=1.

当t=2时,点C、P关于直线l对称,此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形.

∵抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,∴点C的坐标为(0,3),点P的坐标为(2,3),∴点M的坐标为(1,6); 当t≠2时,不存在,理由如下:

若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为0,∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2. 又∵t≠2,第22页(共107页)

∴不存在.

(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F. 设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3. ∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),∴点F的坐标为(t,﹣t+3),∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,∴S=PF•OB=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+②∵﹣<0,∴当t=时,S取最大值,最大值为

∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴线段BC=

=

3,∴P点到直线BC的距离的最大值为=,此时点P的坐标为(,).

第23页(共107页)

3.如图,抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)(a>0)与x轴交于A、B两点,抛物线上另有一点C在x轴下方,且使△OCA∽△OBC.(1)求线段OC的长度;

(2)设直线BC与y轴交于点M,点C是BM的中点时,求直线BM和抛物线的解析式;

(3)在(2)的条件下,直线BC下方抛物线上是否存在一点P,使得四边形ABPC面积最大?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

【解答】解:(1)由题可知当y=0时,a(x﹣1)(x﹣3)=0,解得:x1=1,x2=3,即A(1,0),B(3,0),∴OA=1,OB=3 ∵△OCA∽△OBC,∴OC:OB=OA:OC,第24页(共107页)

∴OC2=OA•OB=3,则OC=;

(2)∵C是BM的中点,即OC为斜边BM的中线,∴OC=BC,∴点C的横坐标为,又OC=,点C在x轴下方,),∴C(,﹣设直线BM的解析式为y=kx+b,把点B(3,0),C(,﹣解得:b=﹣∴y=x﹣,k=,)在抛物线上,代入抛物线解析式,)代入得:,又∵点C(,﹣解得:a=,∴抛物线解析式为y=(3)点P存在,设点P坐标为(x,则Q(x,∴PQ=x﹣x﹣),x2﹣

x+2;

x2﹣

x+2),过点P作PQ⊥x轴交直线BM于点Q,﹣(x2﹣

x+2)=﹣

x2+

3x﹣3,当△BCP面积最大时,四边形ABPC的面积最大,S△BCP=PQ(3﹣x)+PQ(x﹣)=PQ=﹣当x=﹣(,﹣

x2+

x﹣,=时,S△BCP有最大值,四边形ABPC的面积最大,此时点P的坐标为).

第25页(共107页)

4.如图,抛物线y=ax2+bx(a<0)过点E(10,0),矩形ABCD的边AB在线段OE上(点A在点B的左边),点C,D在抛物线上.设A(t,0),当t=2时,AD=4.(1)求抛物线的函数表达式.

(2)当t为何值时,矩形ABCD的周长有最大值?最大值是多少?

(3)保持t=2时的矩形ABCD不动,向右平移抛物线.当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G,H,且直线GH平分矩形的面积时,求抛物线平移的距离.

【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=ax(x﹣10),∵当t=2时,AD=4,∴点D的坐标为(2,4),∴将点D坐标代入解析式得﹣16a=4,解得:a=﹣,抛物线的函数表达式为y=﹣x2+x;

(2)由抛物线的对称性得BE=OA=t,∴AB=10﹣2t,第26页(共107页)

当x=t时,AD=﹣t2+t,∴矩形ABCD的周长=2(AB+AD)=2[(10﹣2t)+(﹣t2+t)] =﹣t2+t+20 =﹣(t﹣1)2+∵﹣<0,∴当t=1时,矩形ABCD的周长有最大值,最大值为,;

(3)如图,当t=2时,点A、B、C、D的坐标分别为(2,0)、(8,0)、(8,4)、(2,4),∴矩形ABCD对角线的交点P的坐标为(5,2),当平移后的抛物线过点A时,点H的坐标为(4,4),此时GH不能将矩形面积平分;

当平移后的抛物线过点C时,点G的坐标为(6,0),此时GH也不能将矩形面积平分;

∴当G、H中有一点落在线段AD或BC上时,直线GH不可能将矩形的面积平分,当点G、H分别落在线段AB、DC上时,直线GH过点P,必平分矩形ABCD的面积,∵AB∥CD,∴线段OD平移后得到的线段GH,∴线段OD的中点Q平移后的对应点是P,在△OBD中,PQ是中位线,第27页(共107页)

∴PQ=OB=4,所以抛物线向右平移的距离是4个单位.

5.如图,点P为抛物线y=x2上一动点.

(1)若抛物线y=x2是由抛物线y=(x+2)2﹣1通过图象平移得到的,请写出平移的过程;

(2)若直线l经过y轴上一点N,且平行于x轴,点N的坐标为(0,﹣1),过点P作PM⊥l于M.

①问题探究:如图一,在对称轴上是否存在一定点F,使得PM=PF恒成立?若存在,求出点F的坐标:若不存在,请说明理由.

②问题解决:如图二,若点Q的坐标为(1,5),求QP+PF的最小值.

【解答】解:(1)∵抛物线y=(x+2)2﹣1的顶点为(﹣2,﹣1)

∴抛物线y=(x+2)2﹣1的图象向上平移1个单位,再向右2个单位得到抛物线y=x2的图象.

(2)①存在一定点F,使得PM=PF恒成立. 如图一,过点P作PB⊥y轴于点B

第28页(共107页)

设点P坐标为(a,a2)∴PM=PF=a2+1 ∵PB=a ∴Rt△PBF中 BF=∴OF=1

∴点F坐标为(0,1)②由①,PM=PF

QP+PF的最小值为QP+PM的最小值

当Q、P、M三点共线时,QP+PM有最小值,最小值为点Q纵坐标加M纵坐标的绝对值.

∴QP+PF的最小值为6.

6.已知直线y=x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=x2+bx+c经过A、B两点,点M在线段OA上,从O点出发,向点A以每秒1个单位的速度匀速运动;同时点N在线段AB上,从点A出发,向点B以每秒速运动,连接MN,设运动时间为t秒(1)求抛物线解析式;

(2)当t为何值时,△AMN为直角三角形;

(3)过N作NH∥y轴交抛物线于H,连接MH,是否存在点H使MH∥AB,若存在,求出点H的坐标,若不存在,请说明理由.

个单位的速度匀

第29页(共107页)

【解答】解:(1)∵直线y=x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,∴点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(0,3). 将A(﹣3,0)、B(0,3)代入y=x2+bx+c,得:,解得:,∴抛物线解析式为y=x2+4x+3.

(2)当运动时间为t秒时,点M的坐标为(﹣t,0),点N的坐标为(t﹣3,t),∴AM=3﹣t,AN=t.

∵△AMN为直角三角形,∠MAN=45°,∴△AMN为等腰直角三角形(如图1). 当∠ANM=90°时,有AM=解得:t=1;

当∠AMN=90°时,有t﹣3=﹣t,解得:t=.

综上所述:当t为1秒或秒时,△AMN为直角三角形.(3)设NH与x轴交于点E,如图2所示.

当运动时间为t秒时,点M的坐标为(﹣t,0),点N的坐标为(t﹣3,t),∴点E的坐标为(t﹣3,0),点H的坐标为(t﹣3,t2﹣2t). ∵MH∥AB,∴∠EMH=45°,∴△EMH为等腰直角三角形,∴ME=HE,即|2t﹣3|=|t2﹣2t|,解得:t1=1,t2=3(舍去),t3=当t=

AN,即3﹣t=2t,t4=﹣(舍去).

时,点E在点M的右边,点H在x轴下方,第30页(共107页)

∴此时MH⊥AB,∴t=1.

∴存在点H使MH∥AB,点H的坐标为(﹣2,﹣1).

7.如图,抛物线经过原点O(0,0),点A(1,1),点(1)求抛物线解析式;

(2)连接OA,过点A作AC⊥OA交抛物线于C,连接OC,求△AOC的面积;(3)点M是y轴右侧抛物线上一动点,连接OM,过点M作MN⊥OM交x轴于点N.问:是否存在点M,使以点O,M,N为顶点的三角形与(2)中的△AOC相似,若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.

【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=ax(x﹣),把A(1,1)代入得a•1(1﹣)=1,解得a=﹣,第31页(共107页)

∴抛物线解析式为y=﹣x(x﹣),即y=﹣x2+x;

(2)延长CA交y轴于D,如图1,∵A(1,1),∴OA=,∠DOA=45°,∴△AOD为等腰直角三角形,∵OA⊥AC,∴OD=OA=2,∴D(0,2),易得直线AD的解析式为y=﹣x+2,解方程组∴S△AOC=S△COD﹣S△AOD =×2×5﹣×2×1 =4;(3)存在.

如图2,作MH⊥x轴于H,AC=设M(x,﹣x2+x)(x>0),∵∠OHM=∠OAC,∴当=时,△OHM∽△OAC,即

=,(舍去),此时M点坐标为(,﹣54);

=

4,OA=,得

或,则C(5,﹣3),解方程﹣x2+x=4x得x1=0(舍去),x2=﹣解方程﹣x2+x=﹣4x得x1=0(舍去),x2=当=时,△OHM∽△CAO,即=,此时M点的坐标为(,),解方程﹣x2+x=x得x1=0(舍去),x2=

第32页(共107页)

解方程﹣x2+x=﹣x得x1=0(舍去),x2=﹣∵MN⊥OM,∴∠OMN=90°,∴∠MON=∠HOM,∴△OMH∽△ONM,∴当M点的坐标为(,﹣54)或(,此时M点坐标为(,﹣);)或(,﹣)时,以点O,M,N为顶点的三角形与(2)中的△AOC相似.

8.如图,已知二次函数y=ax2+1(a≠0,a为实数)的图象过点A(﹣2,2),一次函数y=kx+b(k≠0,k,b为实数)的图象l经过点B(0,2).(1)求a值并写出二次函数表达式;(2)求b值;

(3)设直线l与二次函数图象交于M,N两点,过M作MC垂直x轴于点C,试证明:MB=MC;

(4)在(3)的条件下,请判断以线段MN为直径的圆与x轴的位置关系,并说明理由.

【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+1(a≠0,a为实数)的图象过点A(﹣2,2),第33页(共107页)

∴2=4a+1,解得:a=,∴二次函数表达式为y=x2+1.

(2)∵一次函数y=kx+b(k≠0,k,b为实数)的图象l经过点B(0,2),∴2=k×0+b,∴b=2.

(3)证明:过点M作ME⊥y轴于点E,如图1所示. 设点M的坐标为(x,x2+1),则MC=x2+1,∴ME=|x|,EB=|x2+1﹣2|=|x2﹣1|,∴MB=====x2+1. ∴MB=MC.

(4)相切,理由如下:

过点N作ND⊥x轴于D,取MN的中点为P,过点P作PF⊥x轴于点F,过点N作NH⊥MC于点H,交PF于点Q,如图2所示. 由(3)知NB=ND,∴MN=NB+MB=ND+MC.

∵点P为MN的中点,PQ∥MH,∴PQ=MH.

∵ND∥HC,NH∥DC,且四个角均为直角,∴四边形NDCH为矩形,∴QF=ND,∴PF=PQ+QF=MH+ND=(ND+MH+HC)=(ND+MC)=MN. ∴以MN为直径的圆与x轴相切.

第34页(共107页)

,,9.如图,已知抛物线y=ax2+x+4的对称轴是直线x=3,且与x轴相交于A,B两点(B点在A点右侧)与y轴交于C点.(1)求抛物线的解折式和A、B两点的坐标;

(2)若点P是抛物线上B、C两点之间的一个动点(不与B、C重合),则是否存在一点P,使△PBC的面积最大.若存在,请求出△PBC的最大面积;若不存在,试说明理由;

(3)若M是抛物线上任意一点,过点M作y轴的平行线,交直线BC于点N,当MN=3时,求M点的坐标.

【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+4的对称轴是直线x=3,第35页(共107页)

∴﹣=3,解得:a=﹣,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4. 当y=0时,﹣x2+x+4=0,解得:x1=﹣2,x2=8,∴点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(8,0).(2)当x=0时,y=﹣x2+x+4=4,∴点C的坐标为(0,4).

设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0). 将B(8,0)、C(0,4)代入y=kx+b,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+4.

假设存在,设点P的坐标为(x,﹣x2+x+4),过点P作PD∥y轴,交直线BC于点D,则点D的坐标为(x,﹣x+4),如图所示. ∴PD=﹣x2+x+4﹣(﹣x+4)=﹣x2+2x,∴S△PBC=PD•OB=×8•(﹣x2+2x)=﹣x2+8x=﹣(x﹣4)2+16. ∵﹣1<0,∴当x=4时,△PBC的面积最大,最大面积是16. ∵0<x<8,∴存在点P,使△PBC的面积最大,最大面积是16.

(3)设点M的坐标为(m,﹣m2+m+4),则点N的坐标为(m,﹣m+4),∴MN=|﹣m2+m+4﹣(﹣m+4)|=|﹣m2+2m|. 又∵MN=3,∴|﹣m2+2m|=3.

第36页(共107页)

当0<m<8时,有﹣m2+2m﹣3=0,解得:m1=2,m2=6,∴点P的坐标为(2,6)或(6,4); 当m<0或m>8时,有﹣m2+2m+3=0,解得:m3=4﹣2,m4=4+

2,﹣1)或(4+2,﹣

﹣1).,﹣∴点P的坐标为(4﹣2综上所述:M点的坐标为(4﹣2﹣1).

﹣1)、(2,6)、(6,4)或(4+

210.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;

(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?

(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.

【解答】解:(1)∵抛物线过点B(6,0)、C(﹣2,0),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣6)(x+2),第37页(共107页)

将点A(0,6)代入,得:﹣12a=6,解得:a=﹣,所以抛物线解析式为y=﹣(x﹣6)(x+2)=﹣x2+2x+6;

(2)如图1,过点P作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM于点G,设直线AB解析式为y=kx+b,将点A(0,6)、B(6,0)代入,得:,解得:,则直线AB解析式为y=﹣x+6,设P(t,﹣t2+2t+6)其中0<t<6,则N(t,﹣t+6),∴PN=PM﹣MN=﹣t2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣t2+2t+6+t﹣6=﹣t2+3t,∴S△PAB=S△PAN+S△PBN =PN•AG+PN•BM =PN•(AG+BM)=PN•OB

=×(﹣t2+3t)×6 =﹣t2+9t =﹣(t﹣3)2+,∴当t=3时,△PAB的面积有最大值;

第38页(共107页)

(3)如图2,∵PH⊥OB于H,∴∠DHB=∠AOB=90°,∴DH∥AO,∵OA=OB=6,∴∠BDH=∠BAO=45°,∵PE∥x轴、PD⊥x轴,∴∠DPE=90°,若△PDE为等腰直角三角形,则PD=PE,设点P的横坐标为a,∴PD=﹣a2+2a+6﹣(﹣a+6)=﹣a2+3a,PE=2|2﹣a|,∴﹣a2+3a=2|2﹣a|,解得:a=4或a=5﹣,3﹣5). 所以P(4,6)或P(5﹣

11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣x﹣4与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求点A,B,C的坐标;

(2)点P从A点出发,在线段AB上以每秒2个单位长度的速度向B点运动,同时,点Q从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.设运动时间为t秒,求运动时间t为多少秒时,△PBQ的面积S最大,并求出其最大面积;

第39页(共107页)

(3)在(2)的条件下,当△PBQ面积最大时,在BC下方的抛物线上是否存在点M,使△BMC的面积是△PBQ面积的1.6倍?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.

【解答】解:(1)当x=0时,y=x2﹣x﹣4=﹣4,∴点C的坐标为(0,﹣4); 当y=0时,有x2﹣x﹣4=0,解得:x1=﹣2,x2=3,∴点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(3,0).(2)设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),将B(3,0)、C(0,﹣4)代入y=kx+b,解得:,∴直线BC的解析式为y=x﹣4.

过点Q作QE∥y轴,交x轴于点E,如图1所示,当运动时间为t秒时,点P的坐标为(2t﹣2,0),点Q的坐标为(3﹣t,﹣t),∴PB=3﹣(2t﹣2)=5﹣2t,QE=t,∴S△PBQ=PB•QE=﹣t2+2t=﹣(t﹣)2+. ∵﹣<0,∴当t=时,△PBQ的面积取最大值,最大值为.

第40页(共107页)

(3)当△PBQ面积最大时,t=,此时点P的坐标为(,0),点Q的坐标为(,﹣1).

假设存在,设点M的坐标为(m,m2﹣m﹣4),则点F的坐标为(m,m﹣4),∴MF=m﹣4﹣(m2﹣m﹣4)=﹣m2+2m,∴S△BMC=MF•OB=﹣m2+3m.

∵△BMC的面积是△PBQ面积的1.6倍,∴﹣m2+3m=×1.6,即m2﹣3m+2=0,解得:m1=1,m2=2. ∵0<m<3,∴在BC下方的抛物线上存在点M,使△BMC的面积是△PBQ面积的1.6倍,点M的坐标为(1,﹣4)或(2,﹣).

第41页(共107页)

12.综合与探究 如图,抛物线y=

x﹣4与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是第四象限内抛物线上的一个动点,点P的横坐标为m,过点P作PM⊥x轴,垂足为点M,PM交BC于点Q,过点P作PE∥AC交x轴于点E,交BC于点F.(1)求A,B,C三点的坐标;

(2)试探究在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请直接写出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由;

(3)请用含m的代数式表示线段QF的长,并求出m为何值时QF有最大值.

【解答】解:(1)当y=0,∴A(﹣3,0),B(4,0),当x=0,y=∴C(0,﹣4);(2)AC==5,x﹣4=﹣4,x﹣4=0,解得x1=﹣3,x2=4,易得直线BC的解析式为y=x﹣4,设Q(m,m﹣4)(0<m<4),当CQ=CA时,m2+(m﹣4+4)2=52,解得m1=点坐标为(,﹣4);,m2=﹣

(舍去),此时Q当AQ=AC时,(m+3)2+(m﹣4)2=52,解得m1=1,m2=0(舍去),此时Q点坐标为(1,﹣3);

第42页(共107页)

当QA=QC时,(m+3)2+(m﹣4)2=52,解得m=综上所述,满足条件的Q点坐标为(,(舍去),﹣4)或(1,﹣3);

(3)解:过点F作FG⊥PQ于点G,如图,则FG∥x轴.由B(4,0),C(0,﹣4)得△OBC为等腰直角三角形

∴∠OBC=∠QFG=45

∴△FQG为等腰直角三角形,∴FG=QG=FQ,∵PE∥AC,PG∥CO,∴∠FPG=∠ACO,∵∠FGP=∠AOC=90°,∴△FGP~△AOC. ∴=,即=,FQ,FQ=

FQ,∴PG=FG=•∴PQ=PG+GQ=∴FQ=PQ,FQ=FQ+设P(m,m2﹣m﹣4)(0<m<4),则Q(m,m﹣4),∴PQ=m﹣4﹣(m2﹣m﹣4)=﹣m2+m,∴FQ=∵﹣(﹣m2+m)=﹣<0,(m﹣2)2+

∴QF有最大值.

∴当m=2时,QF有最大值.

第43页(共107页)

13.已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2).(1)若点(﹣,0)也在该抛物线上,求a,b满足的关系式;

(2)若该抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足:当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为心,OA为半径的圆与拋物线的另两个交点为B,C,且△ABC有一个内角为60°.

①求抛物线的解析式;

②若点P与点O关于点A对称,且O,M,N三点共线,求证:PA平分∠MPN. 【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2),∴c=2. 又∵点(﹣∴a(﹣∴2a﹣,0)也在该抛物线上,)+c=0,)2+b(﹣b+2=0(a≠0).

(2)①∵当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,∴x1﹣x2<0,y1﹣y2<0,∴当x<0时,y随x的增大而增大; 同理:当x>0时,y随x的增大而减小,∴抛物线的对称轴为y轴,开口向下,∴b=0.

∵OA为半径的圆与拋物线的另两个交点为B、C,∴△ABC为等腰三角形,又∵△ABC有一个内角为60°,第44页(共107页)

∴△ABC为等边三角形.

设线段BC与y轴交于点D,则BD=CD,且∠OCD=30°,又∵OB=OC=OA=2,∴CD=OC•cos30°=,OD=OC•sin30°=1.,﹣1). 不妨设点C在y轴右侧,则点C的坐标为(∵点C在抛物线上,且c=2,b=0,∴3a+2=﹣1,∴a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2.

②证明:由①可知,点M的坐标为(x1,﹣直线OM的解析式为y=k1x(k1≠0). ∵O、M、N三点共线,∴x1≠0,x2≠0,且∴﹣x1+=﹣x2+,,﹣

+2). =,+2),点N的坐标为(x2,﹣

+2).

∴x1﹣x2=﹣∴x1x2=﹣2,即x2=﹣∴点N的坐标为(﹣设点N关于y轴的对称点为点N′,则点N′的坐标为(∵点P是点O关于点A的对称点,∴OP=2OA=4,∴点P的坐标为(0,4). 设直线PM的解析式为y=k2x+4,∵点M的坐标为(x1,﹣∴﹣,﹣+2).

+2),+2=k2x1+4,第45页(共107页)

∴k2=﹣,∴直线PM的解析式为y=﹣x+4.

∵﹣•+4==﹣+2,∴点N′在直线PM上,∴PA平分∠MPN.

14.如图,已知抛物线y=ax2+bx与x轴分别交于原点O和点F(10,0),与对称轴l交于点E(5,5).矩形ABCD的边AB在x轴正半轴上,且AB=1,边AD,BC与抛物线分别交于点M,N.当矩形ABCD沿x轴正方向平移,点M,N位于对称轴l的同侧时,连接MN,此时,四边形ABNM的面积记为S;点M,N位于对称轴l的两侧时,连接EM,EN,此时五边形ABNEM的面积记为S.将点A与点O重合的位置作为矩形ABCD平移的起点,设矩形ABCD平移的长度为t(0≤t≤5).

第46页(共107页)

(1)求出这条抛物线的表达式;(2)当t=0时,求S△OBN的值;

(3)当矩形ABCD沿着x轴的正方向平移时,求S关于t(0<t≤5)的函数表达式,并求出t为何值时,S有最大值,最大值是多少?

【解答】解:(1)将E(5,5)、F(10,0)代入y=ax2+bx,解得:,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x.

(2)当t=0时,点B的坐标为(1,0),点N的坐标为(1,),∴BN=,OB=1,∴S△OBN=BN•OB=

(3)①当0<t≤4时(图1),点A的坐标为(t,0),点B的坐标为(t+1,0),∴点M的坐标为(t,﹣t2+2t),点N的坐标为(t+1,﹣(t+1)2+2(t+1)),∴AM=﹣t2+2t,BN=﹣(t+1)2+2(t+1),∴S=(AM+BN)•AB=×1×[﹣t2+2t﹣(t+1)2+2(t+1)],=﹣t2+t+,=﹣(t﹣)2+∵﹣<0,∴当t=4时,S取最大值,最大值为;

②当4<t≤5时(图2),点A的坐标为(t,0),点B的坐标为(t+1,0),第47页(共107页)

∴点M的坐标为(t,﹣t2+2t),点N的坐标为(t+1,﹣(t+1)2+2(t+1)),∴AM=﹣t2+2t,BN=﹣(t+1)2+2(t+1),∴S=(5﹣t)(﹣t2+2t+5)+(t﹣4)[5﹣(t+1)2+2(t+1)],=(t3﹣3t2+5t+25)+(﹣t3+=﹣=﹣∵﹣t2+t﹣,t2+t﹣),(t﹣)2+<0,∴当t=时,S取最大值,最大值为∵=<,.

∴当t=时,S有最大值,最大值是.

15.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P做x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线BD于点M.(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;

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(2)已知点F(0,),当点P在x轴上运动时,试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?

(3)点P在线段AB运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

【解答】解:(1)由抛物线过点A(﹣1,0)、B(4,0)可设解析式为y=a(x+1)(x﹣4),将点C(0,2)代入,得:﹣4a=2,解得:a=﹣,则抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+x+2;

(2)由题意知点D坐标为(0,﹣2),设直线BD解析式为y=kx+b,将B(4,0)、D(0,﹣2)代入,得:解得:,∴直线BD解析式为y=x﹣2,∵QM⊥x轴,P(m,0),∴Q(m,﹣m2+m+2)、M(m,m﹣2),则QM=﹣m2+m+2﹣(m﹣2)=﹣m2+m+4,第49页(共107页)

∵F(0,)、D(0,﹣2),∴DF=,∵QM∥DF,∴当﹣m2+m+4=时,四边形DMQF是平行四边形,解得:m=﹣1(舍)或m=3,即m=3时,四边形DMQF是平行四边形;

(3)如图所示:

∵QM∥DF,∴∠ODB=∠QMB,分以下两种情况:

①当∠DOB=∠MBQ=90°时,△DOB∽△MBQ,则===,∵∠MBQ=90°,∴∠MBP+∠PBQ=90°,∵∠MPB=∠BPQ=90°,∴∠MBP+∠BMP=90°,∴∠BMP=∠PBQ,∴△MBQ∽△BPQ,∴=,即=,第50页(共107页)

第三篇:中考数学压轴题:二次函数分类综合专题复习练习

2021年中考数学压轴题:二次函数

分类综合专题复习练习

1、如图,抛物线交轴于,两点,交轴于点,直线与抛物线交于点,与轴交于点,连接,.

(1)求抛物线的解析式和直线的解析式.

(2)点是直线上方抛物线上一点,若,求此时点的坐标.

2、如图,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)设对称轴与轴交于点,在对称轴上是否存在点,使以、、为顶点的三角形与相似?如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由;

(3)抛物线上是否存在一点,使与的面积相等,若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.

3、如图,二次函数的图象与轴交于点、点两点,与轴交于点.

(1)求二次函数的表达式;

(2)连接、,若点在线段上运动(不与点、重合),过点作,交于点,当面积最大时,求点的坐标;

(3)在(2)的结论下,若点在第一象限,且,线段是否存在最值?如果存在,请直接写出最值,如果不存在,请说明理由.

4、如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点,.

(1)求抛物线的解析式.

(2)是抛物线对称轴上的一点连接,求的最小值.

(3)若为轴正半轴上一动点,过点作直线轴,交直线于点,交抛物线于点,连接,当时,请求出的值.

5、如图,在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于、两点.

(1)直线总经过定点,请直接写出该定点的坐标;

(2)点在抛物线上,当时,解决下列问题:

①在直线下方的抛物线上求点,使得的面积等于20;

②连接,,作轴于点,若和相似,请直接写出点的坐标.

6、如图1,我们将经过抛物线顶点的所有非竖直的直线,叫做该抛物线的“风车线”,若抛物线的顶点为,则它的所有“风车线”可以统一表示为:,即当时,始终等于.

(1)若抛物线与轴交于点,求该抛物线经过点的“风车线”的解析式;

(2)若抛物线可以通过平移得到,且它的“风车线”可以统一表示为,求该抛物线的解析式;

(3)如图2,直线与直线交于点,抛物线的“风车线”与直线、分别交于、两点,若的面积为12,求满足条件的“风车线”的解析式.

7、如图1,已知抛物线过点,.

(1)求抛物线的解析式及其顶点的坐标;

(2)设点是轴上一点,当时,求点的坐标;

(3)如图2.抛物线与轴交于点,点是该抛物线上位于第二象限的点,线段交于点,交轴于点,和的面积分别为、,求的最大值.

8、已知:抛物线经过点和点,与轴交于另一点.

(1)求抛物线的解析式;

(2)点为第四象限内抛物线上的点,连接,.设点的横坐标为.

①如图1,当时,求的值;

②如图2,连接,过点作轴的垂线,垂足为点.过点作的垂线,与射线交于点,与轴交于点.当时,求的值.

9、如图,抛物线与轴交于,两点在的右侧),且与直线交于,两点,已知点的坐标为.

(1)求抛物线的函数表达式;

(2)过点的直线与线段交于点,且满足,与抛物线交于另一点.

①若点为直线上方抛物线上一动点,设点的横坐标为,当为何值时,的面积最大;

②过点向轴作垂线,交轴于点,在抛物线上是否存在一点,使得,若存在,求出的坐标,若不存在,请说明理由.

10、如图,抛物线分别交轴于,两点(点在点的左边),交轴正半轴于点,过点作的平行线交抛物线于另一点,交轴于点.

(1)如图(1),.

①直接写出点的坐标和直线的解析式;

②直线上有两点,横坐标分别为,分别过,两点作轴的平行线交抛物线于,两点.若以,,四点为顶点的四边形是平行四边形,求的值.

(2)如图(2),若,求的值.

11、如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,点的坐标为,与轴于交于点.

(1)求此抛物线的解析式;

(2)在抛物线上取点,若点的横坐标为5,求点的坐标及的度数;

(3)在(2)的条件下,设抛物线对称轴交轴于点,的外接圆圆心为(如图,①求点的坐标及的半径;

②过点作的切线交于点(如图,设为上一动点,则在点运动过程中的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由.

12、如图,二次函数的图象与轴、轴交于点、、三点,点是抛物线位于一象限内图象上的一点.

(1)求二次函数的解析式;

(2)作点关于直线的对称点,求四边形面积的最大值;

(3)在(2)的条件下,连接线段,将线段绕点逆时针旋转到,连接交抛物线于点,交直线于点,试求当为直角三角形时点的坐标.

13、如图所示:二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,连接,.

(1)求直线的函数表达式;

(2)如图1,若点为抛物线上线段右侧的一动点,连接,.求面积的最大值及相应点的坐标;

(3)如图2,该抛物线上是否存在点,使得?若存在,请求出所有点的坐标;若不存在,请说明理由.

14、在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于点、,与轴相交于点,抛物线的顶点纵坐标为4.

(1)如图1,求抛物线的解析式;

(2)如图2,点是抛物线第一象限上一点,设点的横坐标为,连接、、,的面积为,求与的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围);

(3)如图3,在(2)的条件下,过点作轴于点,在上有一点,连接、,与交于点,连接,延长交轴于点,若,点为中点,连接,过点作的垂线,垂足为,延长交于点,求的长.

15、已知抛物线与轴交于,两点(点在点左边),与轴交于点.直线经过,两点.

(1)求抛物线的解析式;

(2)如图1,动点,同时从点出发,点以每秒4个单位的速度在线段上运动,点以每秒个单位的速度在线段上运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动设运动的时间为秒.

①如图1,连接,再将线段绕点逆时针旋转,设点落在点的位置,若点恰好落在抛物线上,求的值及此时点的坐标;

②如图2,过点作轴的垂线,交于点,交抛物线于点,过点作于,当点运动到线段上时,是否存在某一时刻,使与相似.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.

第四篇:中考数学压轴题专题-二次函数的存在性问题(解析版)

决胜2021中考数学压轴题全揭秘精品

专题16二次函数的存在性问题

【考点1】二次函数与相似三角形问题

【例1】(2020·湖北随州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线的对称轴为直线,其图象与轴交于点和点,与轴交于点.

(1)直接写出抛物线的解析式和的度数;

(2)动点,同时从点出发,点以每秒3个单位的速度在线段上运动,点以每秒个单位的速度在线段上运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设运动的时间为秒,连接,再将线段绕点顺时针旋转,设点落在点的位置,若点恰好落在抛物线上,求的值及此时点的坐标;

(3)在(2)的条件下,设为抛物线上一动点,为轴上一动点,当以点,为顶点的三角形与相似时,请直接写出点及其对应的点的坐标.(每写出一组正确的结果得1分,至多得4分)

【答案】(1),;(2)t=,D点坐标为;

(3);;;

;;

;;;

;;

【分析】

(1)根据抛物线的对称轴以及点B坐标可求出抛物线表达式;

(2)过点N作于E,过点D作于F,证明,得到,从而得到点D坐标,代入抛物线表达式,求出t值即可;

(3)设点P(m,),当点P在y轴右侧,点Q在y轴正半轴,过点P作PR⊥y轴于点R,过点D作DS⊥x轴于点S,根据△CPQ∽△MDB,得到,从而求出m值,再证明△CPQ∽△MDB,求出CQ长度,从而得到点Q坐标,同理可求出其余点P和点Q坐标.【详解】

解:(1)∵抛物线的对称轴为直线,∴,则b=-3a,∵抛物线经过点B(4,0),∴16a+4b+1=0,将b=-3a代入,解得:a=,b=,抛物线的解析式为:,令y=0,解得:x=4或-1,令x=0,则y=1,∴A(-1,0),C(0,1),∴tan∠CAO=,∴;

(2)由(1)易知,过点N作于E,过点D作于F,∵∠DMN=90°,∴∠NME+∠DMF=90°,又∠NME+∠ENM=90°,∴∠DMF=∠ENM,,(AAS),由题意得:,,,,又,故可解得:t=或0(舍),经检验,当t=时,点均未到达终点,符合题意,此时D点坐标为;

(3)由(2)可知:D,t=时,M(,0),B(4,0),C(0,1),设点P(m,),如图,当点P在y轴右侧,点Q在y轴正半轴,过点P作PR⊥y轴于点R,过点D作DS⊥x轴于点S,则PR=m,DS=,若△CPQ∽△MDB,∴,则,解得:m=0(舍)或1或5(舍),故点P的坐标为:,∵△CPQ∽△MDB,∴,当点P时,解得:CQ=,∴点Q坐标为(0,),;

同理可得:点P和点Q的坐标为:

;;

;;

;;;;;;.【点睛】

本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图像和性质,二次函数表达式,全等三角形的判定和性质,相似三角形的性质,难度较大,计算量较大,解题时注意结合函数图像,找出符合条件的情形.【变式1-1】(2019·湖南娄底·中考真题)如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C,且过点.点P、Q是抛物线上的动点.

(1)求抛物线的解析式;

(2)当点P在直线OD下方时,求面积的最大值.

(3)直线OQ与线段BC相交于点E,当与相似时,求点Q的坐标.

【答案】(1)抛物线的表达式为:;(2)有最大值,当时,其最大值为;(3)

或或或.

【分析】

(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x-3),将点D坐标代入上式,即可求解;

(2)设点,求出,根据,利用二次函数的性质即可求解;

(3)分∠ACB=∠BOQ、∠BAC=∠BOQ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ倾斜角,进而求解.

【详解】

解:(1)函数的表达式为:,将点D坐标代入上式并解得:,故抛物线的表达式为:…①;

(2)设直线PD与y轴交于点G,设点,将点P、D的坐标代入一次函数表达式:并解得,直线PD的表达式为:,则,∵,故有最大值,当时,其最大值为;

(3)∵,∴,∵,故与相似时,分为两种情况:

①当时,,过点A作AH⊥BC与点H,解得:,∴CH=

则,则直线OQ的表达式为:…②,联立①②并解得:,故点或;

②时,则直线OQ的表达式为:…③,联立①③并解得:,故点或;

综上,点或或或.

【点睛】

本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.

【变式1-2】(2019·辽宁盘锦·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和点C(0,4),交x轴正半轴于点B,连接AC,点E是线段OB上一动点(不与点O,B重合),以OE为边在x轴上方作正方形OEFG,连接FB,将线段FB绕点F逆时针旋转90°,得到线段FP,过点P作PH∥y轴,PH交抛物线于点H,设点E(a,0).

(1)求抛物线的解析式.

(2)若△AOC与△FEB相似,求a的值.

(3)当PH=2时,求点P的坐标.

【答案】(1)y=﹣x2+3x+4;(2)a=或;(3)点P的坐标为(2,4)或(1,4)或(,4).

【详解】

(1)点C(0,4),则c=4,二次函数表达式为:y=﹣x2+bx+4,将点A的坐标代入上式得:0=﹣1﹣b+4,解得:b=3,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4;

(2)tan∠ACO==,△AOC与△FEB相似,则∠FBE=∠ACO或∠CAO,即:tan∠FEB=或4,∵四边形OEFG为正方形,则FE=OE=a,EB=4﹣a,则或,解得:a=或;

(3)令y=﹣x2+3x+4=0,解得:x=4或﹣1,故点B(4,0);

分别延长CF、HP交于点N,∵∠PFN+∠BFN=90°,∠FPN+∠PFN=90°,∴∠FPN=∠NFB,∵GN∥x轴,∴∠FPN=∠NFB=∠FBE,∵∠PNF=∠BEF=90°,FP=FB,∴△PNF≌△BEF(AAS),∴FN=FE=a,PN=EB=4﹣a,∴点P(2a,4),点H(2a,﹣4a2+6a+4),∵PH=2,即:﹣4a2+6a+4﹣4=|2|,解得:a=1或或或(舍去),故:点P的坐标为(2,4)或(1,4)或(,4).

【点睛】

本题考查的是二次函数综合运用,其中(2)、(3),要注意分类求解,避免遗漏.

【考点2】二次函数与直角三角形问题

【例2】(2020·湖北咸宁·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线过点B且与直线相交于另一点.

(1)求抛物线的解析式;

(2)点P是抛物线上的一动点,当时,求点P的坐标;

(3)点在x轴的正半轴上,点是y轴正半轴上的一动点,且满足.

①求m与n之间的函数关系式;

②当m在什么范围时,符合条件的N点的个数有2个?

【答案】(1);(2)或(3,)或(-2,-3);(3)①;②0<m<

【分析】

(1)利用一次函数求出A和B的坐标,结合点C坐标,求出二次函数表达式;

(2)当点P在x轴上方时,点P与点C重合,当点P在x轴下方时,AP与y轴交于点Q,求出AQ表达式,联立二次函数,可得交点坐标,即为点P;

(3)①过点C作CD⊥x轴于点D,证明△MNO∽△NCD,可得,整理可得结果;

②作以MC为直径的圆E,根据圆E与线段OD的交点个数来判断M的位置,即可得到m的取值范围.【详解】

解:(1)∵直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,令x=0,则y=2,令y=0,则x=4,∴A(4,0),B(0,2),∵抛物线经过B(0,2),∴,解得:,∴抛物线的表达式为:;

(2)当点P在x轴上方时,点P与点C重合,满足,∵,∴,当点P在x轴下方时,如图,AP与y轴交于点Q,∵,∴B,Q关于x轴对称,∴Q(0,-2),又A(4,0),设直线AQ的表达式为y=px+q,代入,解得:,∴直线AQ的表达式为:,联立得:,解得:x=3或-2,∴点P的坐标为(3,)或(-2,-3),综上,当时,点P的坐标为:或(3,)或(-2,-3);

(3)①如图,∠MNC=90°,过点C作CD⊥x轴于点D,∴∠MNO+∠CND=90°,∵∠OMN+∠MNO=90°,∴∠CND=∠OMN,又∠MON=∠CDN=90°,∴△MNO∽△NCD,∴,即,整理得:;

②如图,∵∠MNC=90°,以MC为直径画圆E,∵,∴点N在线段OD上(不含O和D),即圆E与线段OD有两个交点(不含O和D),∵点M在y轴正半轴,当圆E与线段OD相切时,有NE=MC,即NE2=MC2,∵M(0,m),∴E(,),∴=,解得:m=,当点M与点O重合时,如图,此时圆E与线段OD(不含O和D)有一个交点,∴当0<m<时,圆E与线段OD有两个交点,故m的取值范围是:0<m<.【点睛】

本题是二次函数综合,考查了求二次函数表达式,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,一次函数表达式,难度较大,解题时要充分理解题意,结合图像解决问题.【变式2-1】如图,抛物线经过A(-3,6),B(5,-4)两点,与y轴交于点C,连接AB,AC,BC.

(1)求抛物线的表达式;

(2)求证:AB平分;

(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使得是以AB为直角边的直角三角形.若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.

【答案】(1);(2)详见解析;(3)存在,点M的坐标为(,-9)或(,11).

【分析】

(1)将A(-3,0),B(5,-4)代入抛物线的解析式得到关于a、b的方程组,从而可求得a、b的值;

(2)先求得AC的长,然后取D(2,0),则AD=AC,连接BD,接下来,证明BC=BD,然后依据SSS可证明△ABC≌△ABD,接下来,依据全等三角形的性质可得到∠CAB=∠BAD;

(3)作抛物线的对称轴交x轴与点E,交BC与点F,作点A作AM′⊥AB,作BM⊥AB,分别交抛物线的对称轴与M′、M,依据点A和点B的坐标可得到tan∠BAE=,从而可得到tan∠M′AE=2或tan∠MBF=2,从而可得到FM和M′E的长,故此可得到点M′和点M的坐标.

【详解】

解:(1)将A(-3,0),B(5,-4)两点的坐标分别代入,得

解得

故抛物线的表达式为y=.

(2)证明:∵AO=3,OC=4,∴AC==5.

取D(2,0),则AD=AC=5.

由两点间的距离公式可知BD==5.

∵C(0,-4),B(5,-4),∴BC=5.

∴BD=BC.

在△ABC和△ABD中,AD=AC,AB=AB,BD=BC,∴△ABC≌△ABD,∴∠CAB=∠BAD,∴AB平分∠CAO;

(3)存在.如图所示:抛物线的对称轴交x轴与点E,交BC与点F.

抛物线的对称轴为x=,则AE=.

∵A(-3,0),B(5,-4),∴tan∠EAB=.

∵∠M′AB=90°.

∴tan∠M′AE=2.

∴M′E=2AE=11,∴M′(,11).

同理:tan∠MBF=2.

又∵BF=,∴FM=5,∴M(,-9).

∴点M的坐标为(,11)或(,-9).

【点睛】

本题考查了二次函数的综合应用,主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,全等三角形的性质和判定、锐角三角函数的定义,求得FM和M′E的长是解题的关键

【变式2-2】(2019·甘肃兰州·中考真题)二次函数的图象交轴于两点,交轴于点.动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿方向运动,过点作轴交直线于点,交抛物线于点,连接.设运动的时间为秒.(1)求二次函数的表达式:

(2)连接,当时,求的面积:

(3)在直线上存在一点,当是以为直角的等腰直角三角形时,求此时点的坐标;

(4)当时,在直线上存在一点,使得,求点的坐标

【答案】(1)(2)2(3)(4)或

【解析】

【分析】

(1)直接将A、B两点的坐标代入列方程组解出即可;

(2)根据题意得出AM,OM,设的解析式为:,将点代入求出解析式,然后将分别代入和中,得:,再根据三角形面积公式,即可解答

(3)过点作轴的平行线,交轴于点,过点作轴的平行线,交的延长线于点,设,根据题意得出,根据,即可解答

(4)当时,此时点在二次函数的对称轴上,以点为圆心,长为半径作圆,交于两点,得出,再根据(同弧所对圆周角),即可解答

【详解】

(1)将点代入,得:

解得:

所以,二次函数的表达方式为:

(2)

设的解析式为:,将点代入,得:

所以,直线的解析式为:.将分别代入和中,得:..(3)假设过点作轴的平行线,交轴于点,过点作轴的平行线,交的延长线于点,设,由题意得:

所以,点的坐标为:

(4)当时,此时点在二次函数的对称轴上,以点为圆心,长为半径作圆,交于两点

点在该圆上

(同弧所对圆周角)

【点睛】

此题考查二次函数的综合应用,解题关键在于将已知点代入解析式

【考点3】二次函数与等腰三角形问题

【例3】(2020·山东济南·中考真题)如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0),点B(3,0)与y轴交于点C.在x轴上有一动点E(m,0)(0m3),过点E作直线l⊥x轴,交抛物线于点M.

(1)求抛物线的解析式及C点坐标;

(2)当m=1时,D是直线l上的点且在第一象限内,若△ACD是以∠DCA为底角的等腰三角形,求点D的坐标;

(3)如图2,连接BM并延长交y轴于点N,连接AM,OM,设△AEM的面积为S1,△MON的面积为S2,若S1=2S2,求m的值.

【答案】(1);(2)或;(3)

【分析】

(1)用待定系数法即可求解;

(2)若△ACD是以∠DCA为底角的等腰三角形,则可以分CD=AD或AC=AD两种情况,分别求解即可;

(3)S1=AE×yM,2S2=ON•xM,即可求解.

【详解】

解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得,解得,故抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,当x=0时,y=3,故点C(0,3);

(2)当m=1时,点E(1,0),设点D的坐标为(1,a),由点A、C、D的坐标得,AC=,同理可得:AD=,CD=,①当CD=AD时,即=,解得a=1;

②当AC=AD时,同理可得a=(舍去负值);

故点D的坐标为(1,1)或(1,);

(3)∵E(m,0),则设点M(m,﹣m2+2m+3),设直线BM的表达式为y=sx+t,则,解得:,故直线BM的表达式为y=﹣x+,当x=0时,y=,故点N(0,),则ON=;

S1=AE×yM=×(m+1)×(﹣m2+2m+3),2S2=ON•xM=×m=S1=×(m+1)×(﹣m2+2m+3),解得m=﹣2±(舍去负值),经检验m=﹣2是方程的根,故m=﹣2.

【点睛】

本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.

【变式3-1】(2020·贵州黔东南·中考真题)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C(0,﹣3),顶点D的坐标为(1,﹣4).

(1)求抛物线的解析式.

(2)在y轴上找一点E,使得△EAC为等腰三角形,请直接写出点E的坐标.

(3)点P是x轴上的动点,点Q是抛物线上的动点,是否存在点P、Q,使得以点P、Q、B、D为顶点,BD为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P、Q坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)满足条件的点E的坐标为(0,3)、(0,﹣3+)、(0,﹣3﹣)、(0,﹣);(3)存在,P(﹣1+2,0)、Q(1+2,4)或P(﹣1﹣2,0)、Q(1﹣2,4).

【分析】

(1)根据抛物线的顶点坐标设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入求解,即可得出结论;

(2)先求出点A,C坐标,设出点E坐标,表示出AE,CE,AC,再分三种情况建立方程求解即可;

(3)利用平移先确定出点Q的纵坐标,代入抛物线解析式求出点Q的横坐标,即可得出结论.

【详解】

解:(1)∵抛物线的顶点为(1,﹣4),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,将点C(0,﹣3)代入抛物线y=a(x﹣1)2﹣4中,得a﹣4=﹣3,∴a=1,∴抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3;

(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或x=3,∴B(3,0),A(﹣1,0),令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴AC=,设点E(0,m),则AE=,CE=|m+3|,∵△ACE是等腰三角形,∴①当AC=AE时,=,∴m=3或m=﹣3(点C的纵坐标,舍去),∴E(3,0),②当AC=CE时,=|m+3|,∴m=﹣3±,∴E(0,﹣3+)或(0,﹣3﹣),③当AE=CE时,=|m+3|,∴m=﹣,∴E(0,﹣),即满足条件的点E的坐标为(0,3)、(0,﹣3+)、(0,﹣3﹣)、(0,﹣);

(3)如图,存在,∵D(1,﹣4),∴将线段BD向上平移4个单位,再向右(或向左)平移适当的距离,使点B的对应点落在抛物线上,这样便存在点Q,此时点D的对应点就是点P,∴点Q的纵坐标为4,设Q(t,4),将点Q的坐标代入抛物线y=x2﹣2x﹣3中得,t2﹣2t﹣3=4,∴t=1+2或t=1﹣2,∴Q(1+2,4)或(1﹣2,4),分别过点D,Q作x轴的垂线,垂足分别为F,G,∵抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴的右边的交点B的坐标为(3,0),且D(1,﹣4),∴FB=PG=3﹣1=2,∴点P的横坐标为(1+2)﹣2=﹣1+2或(1﹣2)﹣2=﹣1﹣2,即P(﹣1+2,0)、Q(1+2,4)或P(﹣1﹣2,0)、Q(1﹣2,4).

【点睛】

此题主要考查待定系数法求二次函数解析式、二次函数与几何综合,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题关键.

【变式3-2】(2019·四川眉山·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点.

(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;

(2)点是抛物线上、之间的一点,过点作轴于点,轴,交抛物线于点,过点作轴于点,当矩形的周长最大时,求点的横坐标;

(3)如图2,连接、,点在线段上(不与、重合),作,交线段于点,是否存在这样点,使得为等腰三角形?若存在,求出的长;若不存在,请说明理由.

【答案】(1);;(2)点的横坐标为;(3)AN=1或.【分析】

(1)根据和点可得抛物线的表达式为,可知对称轴为x=-2,代入解析式即可得出顶点坐标;(2)设点,则,可得矩形的周长,即可求解;(3)由D为顶点,A、B为抛物线与x轴的交点可得AD=BD,即可证明∠DAB=∠DBA,根据,利用角的和差关系可得,即可证明,可得;分、、,三种情况分别求解即可.

【详解】

(1)∵抛物线经过点和点.

∴抛物线的表达式为:,∴对称轴为:x==-2,把x=-2代入得:y=4,∴顶点.(2)设点,则,矩形的周长,∵,∴当时,矩形周长最大,此时,点的横坐标为.(3)∵点D为抛物线顶点,A、B为抛物线与x轴的交点,∴AD=BD,∴∠DAB=∠DBA,∵,,∴,∴,∴,∵D(-2,4),A(-5,0),B(1,0)

∴,①当时,∵∠NAM=∠MBD,∠NMA=∠MBD,∴,∴,∴=AB-AM=1;

②当时,则,∵∠DMN=∠DBA,∴∠NDM=∠DBA,∵∠DAB是公共角,∴,∴,∴,即:,∴,∵,即,∴;

③当时,∵,而,∴,∴;

综上所述:或.

【点睛】

本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、三角形相似和全等、等腰三角形性质等知识点,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.

【考点4】二次函数与平行四边形问题

【例4】(2020·四川绵阳·中考真题)如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为B(,0),平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为,四边形BDEF为平行四边形.

(1)求点F的坐标及抛物线的解析式;

(2)若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积的最大值;

(3)在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A,C,Q,R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标.

【答案】(1)(,﹣);y=﹣x2+2x+1

(2)(,);

(3)Q,R或Q(,﹣10),R()

【分析】

(1)由待定系数法求出直线AB的解析式为y=﹣x+1,求出F点的坐标,由平行四边形的性质得出﹣3a+1=a﹣8a+1﹣(﹣),求出a的值,则可得出答案;

(2)设P(n,﹣n2+2n+1),作PP'⊥x轴交AC于点P',则P'(n,﹣n+1),得出PP'=﹣n2+n,由二次函数的性质可得出答案;

(3)联立直线AC和抛物线解析式求出C(,﹣),设Q(,m),分两种情况:①当AQ为对角线时,②当AR为对角线时,分别求出点Q和R的坐标即可.

【详解】

解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),∵A(0,1),B(,0),设直线AB的解析式为y=kx+m,∴,解得,∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,∵点F的横坐标为,∴F点纵坐标为﹣+1=﹣,∴F点的坐标为(,﹣),又∵点A在抛物线上,∴c=1,对称轴为:x=﹣,∴b=﹣2a,∴解析式化为:y=ax2﹣2ax+1,∵四边形DBFE为平行四边形.

∴BD=EF,∴﹣3a+1=a﹣8a+1﹣(﹣),解得a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+1;

(2)设P(n,﹣n2+2n+1),作PP'⊥x轴交AC于点P',则P'(n,﹣n+1),∴PP'=﹣n2+n,S△ABP=OB•PP'=﹣n=﹣,∴当n=时,△ABP的面积最大为,此时P(,).

(3)∵,∴x=0或x=,∴C(,﹣),设Q(,m),①当AQ为对角线时,∴R(﹣),∵R在抛物线y=+4上,∴m+=﹣+4,解得m=﹣,∴Q,R;

②当AR为对角线时,∴R(),∵R在抛物线y=+4上,∴m﹣+4,解得m=﹣10,∴Q(,﹣10),R().

综上所述,Q,R;或Q(,﹣10),R().

【点睛】

本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,熟练掌握二次函数的性质及方程思想,分类讨论思想是解题的关键.

【变式4-1】(2020·前郭尔罗斯蒙古族自治县哈拉毛都镇蒙古族中学初三期中)如图,二次函数的图象交x轴于点,交y轴于点C.点是x轴上的一动点,轴,交直线于点M,交抛物线于点N.

(1)求这个二次函数的表达式;

(2)①若点P仅在线段上运动,如图1.求线段的最大值;

②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1);(2)①,②存在,【分析】

(1)把代入中求出b,c的值即可;

(2)①由点得,从而得,整理,化为顶点式即可得到结论;

②分MN=MC和两种情况,根据菱形的性质得到关于m的方程,求解即可.

【详解】

解:(1)把代入中,得

解得

∴.

(2)设直线的表达式为,把代入.

得,解这个方程组,得

∴.

∵点是x轴上的一动点,且轴.

∴.

∵,∴此函数有最大值.

又∵点P在线段上运动,且

∴当时,有最大值.

②∵点是x轴上的一动点,且轴.

∴.

(i)当以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形,则有MN=MC,如图,∵C(0,-3)

∴MC=

整理得,∵,∴,解得,∴当时,CQ=MN=,∴OQ=-3-()=

∴Q(0,);

当m=时,CQ=MN=-,∴OQ=-3-(-)=

∴Q(0,);

(ii)若,如图,则有

整理得,∵,∴,解得,当m=-1时,MN=CQ=2,∴Q(0,-1),当m=-5时,MN=-10<0(不符合实际,舍去)

综上所述,点Q的坐标为

【点睛】

本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用线段的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用菱形的性质得出关于m的方程,要分类讨论,以防遗漏.

【变式4-2】(2020·重庆中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与直线AB相交于A,B两点,其中,.

(1)求该抛物线的函数表达式;

(2)点P为直线AB下方抛物线上的任意一点,连接PA,PB,求面积的最大值;

(3)将该抛物线向右平移2个单位长度得到抛物线,平移后的抛物线与原抛物线相交于点C,点D为原抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点E,使以点B,C,D,E为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1);(2)面积最大值为;(3)存在,【分析】

(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式,即可求解;

(2)设,求得解析式,过点P作x轴得垂线与直线AB交于点F,设点,则,即可求解;

(3)分BC为菱形的边、菱形的的对角线两种情况,分别求解即可.

【详解】

解:(1)∵抛物线过,∴

(2)设,将点代入

过点P作x轴得垂线与直线AB交于点F

设点,则

由铅垂定理可得

∴面积最大值为

(3)(3)抛物线的表达式为:y=x2+4x−1=(x+2)2−5,则平移后的抛物线表达式为:y=x2−5,联立上述两式并解得:,故点C(−1,−4);

设点D(−2,m)、点E(s,t),而点B、C的坐标分别为(0,−1)、(−1,−4);

①当BC为菱形的边时,点C向右平移1个单位向上平移3个单位得到B,同样D(E)向右平移1个单位向上平移3个单位得到E(D),即−2+1=s且m+3=t①或−2−1=s且m−3=t②,当点D在E的下方时,则BE=BC,即s2+(t+1)2=12+32③,当点D在E的上方时,则BD=BC,即22+(m+1)2=12+32④,联立①③并解得:s=−1,t=2或−4(舍去−4),故点E(−1,2);

联立②④并解得:s=-3,t=-4±,故点E(-3,-4+)或(-3,-4−);

②当BC为菱形的的对角线时,则由中点公式得:−1=s−2且−4−1=m+t⑤,此时,BD=BE,即22+(m+1)2=s2+(t+1)2⑥,联立⑤⑥并解得:s=1,t=−3,故点E(1,−3),综上,点E的坐标为:(−1,2)或或或(1,−3).

∴存在,【点睛】

本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、菱形的性质、图形的平移、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.

一、单选题

1.如图,已知动点A,B分别在x轴,y轴正半轴上,动点P在反比例函数(x>0)图象上,PA⊥x轴,△PAB是以PA为底边的等腰三角形.当点A的横坐标逐渐增大时,△PAB的面积将会()

A.越来越小

B.越来越大

C.不变

D.先变大后变小

【答案】C

【解析】

【分析】

设点P(x,),作BC⊥PA可得BC=OA=x,根据S△PAB=PA•BC=••x=3可得答案.

【详解】

如图,过点B作BC⊥PA于点C,则BC=OA,设点P(x,),则S△PAB=PA•BC==3,当点A的横坐标逐渐增大时,△PAB的面积将会不变,始终等于3,故选C.

2.已知直线y=n与二次函数y=(x﹣2)2﹣1的图象交于点B,点C,二次函数图象的顶点为A,当△ABC是等腰直角三角形时,则n的值为()

A.1

B.

C.2﹣

D.2+

【答案】A

【解析】

【分析】

设B(x1,n)、C(x2,n).因为△ABC是等腰直角三角形,作AD⊥BC,所以AD=BC,即BC=2AD,AD=n﹣(﹣1)=n+1,即:BC=|x1-x2|===,所以=2(n+1),容易求出n=1.

【详解】

设B(x1,n)、C(x2,n),作AD⊥BC,垂足为D连接AB,AC,∵y=(x﹣2)2﹣1,∴顶点A(2,﹣1),AD=n﹣(﹣1)=n+1

∵直线y=n与二次函数y=(x﹣2)2﹣1的图象交于点B、C,∴(x﹣2)2﹣1=n,化简,得x2﹣4x+2﹣2n=0,x1+x2=4,x1x2=2﹣2n,∴BC=|x1﹣x2|===,∵点B、C关于对称轴直线AD对称,∴D为线段BC的中点,∵△ABC是等腰直角三角形,∴AD=BC,即BC=2AD

=2(n+1),∴(2+2n)=(n+1)2,化简,得n2=1,∴n=1或﹣1,n=﹣1时直线y=n经过点A,不符合题意舍去,所以n=1.

故选A.

【点睛】

本题考查了二次函数图象的性质以及根与系数的关系,正确理解二次函数的图象性质和根与系数的关系是解题的关键.

3.二次函数的函数图象如图,点位于坐标原点,点在轴的正半轴上,点在二次函数位于第一象限的图象上,,…都是直角顶点在抛物线上的等腰直角三角形,则的斜边长为()

A.20

B.

C.22

D.

【答案】C

【分析】

由于,,…,都是等腰直角三角形,因此可得出直线

:,求出,的坐标,得出的长;

利用的坐标,得直线:,求出,坐标,得出的长;用同样的的方法可求得,…的边长,然后根据各边长的的特点得出一般化规律,求得的长.

【详解】

解:

等腰直角三角形,为原点;

直线:,的坐标为(1,1),则

为(0,2)

=2

为(0,2),直线

:

(2,4),=4,则(0,6)

(0,6),直线

:

(3,9),=6,由上面A0A1=2,A1A2=4,A2A3=6,可以看出这些直角顶点在抛物线上的等腰直角三角形的斜边长依次加2

∴△A10B11A11的斜边长为2+10×2=22,综上,由此可以推出=22.

故选C.

【点睛】

本题主要考查了二次函数综合题,解题时,利用了二次函数图象上点的坐标特征,函数的交点,等腰直角三角形性质等知识点,解答此题的难点是推知的长.

4.已知抛物线y=﹣x2+1的顶点为P,点A是第一象限内该二次函数图象上一点,过点A作x轴的平行线交二次函数图象于点B,分别过点B、A作x轴的垂线,垂足分别为C、D,连结PA、PD,PD交AB于点E,△PAD与△PEA相似吗?()

A.始终不相似

B.始终相似

C.只有AB=AD时相似

D.无法确定

【答案】B

【解析】

试题分析:设A(x,-x2+1)根据题意可求出PA、PD、PE的值,从而得出,又∠APE=∠DPA,因此,△PAD∽△PEA.故选B.考点:

二次函数综合题.5.二次函数y=﹣x2+1的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,下列说法错误的是().A.点C的坐标是(0,1)

B.线段AB的长为2

C.△ABC是等腰直角三角形

D.当x>0时,y随x增大而增大

【答案】D

【解析】1、回想二次函数图象与坐标轴交点的特征,自己试着求出A、B、C三点的坐标;

2、结合A、B、C三点的坐标可得OA=OB=OC,根据两轴互相垂直的性质,利用勾股定理求出AB、AC、BC,至此判断选项A、B、C的正误;

3、找出二次函数图象的对称轴,根据开口方向判断选项D的正误.本题解析:

根据题意可知:当x=0时,y=1

∴点C的坐标为(0,1)

故选A正确;

当y=0时,x=

-1或x=1

∴AB=2

故选项B正确

∵OA=1,OB=1,OC=1

∴AC==

BC=

=

∴AC2+BC2=AB2

∴△ABC是等腰直角三角形

故选项C正确;

由y=

-x2+1可知:a=

-1<0,对称轴为x=0

∴当x>0时,y随x增大而减小

故选项D错误

故选D

二、填空题

6.如图,直线与二次函数的图象交于点B、点C,二次函数图象的顶点为A,当是等腰直角三角形时,则______.

【答案】1

【解析】

【分析】

作抛物线的对称轴,交BC于D,根据抛物线的性质和等腰直角三角形的性质得出B(n+3,n),代入解析式求得即可.

【详解】

作抛物线的对称轴,交BC于D,∵直线y=n与二次函数y=(x-2)2-1的图象交于点B、点C,∴BC∥x轴,∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠CAB=90°,AC=BC,∵直线CD是抛物线的对称轴,∴AD⊥BC,∠CAD=∠BAD=45°,∴△ADB是等腰直角三角形,∴AD=BD,∵抛物线的顶点为(2,-1),∴AD=n+1,∴B(n+3,n),把B的坐标代入y=(x-2)2-1得,n=(n+3-2)2-1,解得n=1,故答案为1.

【点睛】

本题考查了抛物线的性质,等腰直角三角形的性质以及二次函数图象上点的坐标特征,求得B点的坐标是解题的关键.

7.已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,交y轴于C点,且△ABC是直角三角形,请写出符合要求的一个二次函数解析式:___________________

【答案】y=-x2+1(答案不唯一)

【解析】

【分析】

可以在y轴取一点,x轴上取两点让它们能组成直角三角形的三个顶点,再利用待定系数法求出二次函数解析式即可.

【详解】

根据如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个是直角三角形,所以可以取C(0,1),A(-1,0),B(1,0)三点,设抛物线的表达式是y=ax2+1,抛物线过(1,0),所以a+1=0,a=-1.

抛物线是:y=-x2+1.

故答案为:y=-x2+1(答案不唯一)

【点睛】

本题是开放性题目,答案不唯一,考查了利用待定系数法求抛物线的表达式.

8.已知点P为二次函数y=x2﹣2x﹣3图象上一点,设这个二次函数的图象与x轴交于A,B两点(A在B的右侧),与y轴交于C点,若△APC为直角三角形且AC为直角边,则点P的横坐标的值为_____.

【答案】﹣1或﹣2

【分析】

分∠ACP为直角、∠PAC为直角两种情况,利用直线与抛物线的交点求解即可.

【详解】

解:对于y=x2﹣2x﹣3①,令y=0,则x=3或﹣1,令x=0,则y=﹣3,故点A、B、C的坐标分别为:(3,0)、(﹣1,0)、(0,﹣3).

①当∠ACP为直角时,如下图,由点A、C的坐标知,OA=OC=3,即直线AC的与x轴负半轴的夹角为45°,而∠ACP为直角,故直线PC的倾斜角为45°,故设直线PC的表达式为:y=﹣x+b,将点C的坐标代入上式并解得:b=﹣3,故直线PC的表达式为:y=﹣x﹣3②,联立①②并解得:x=0或﹣1(舍去0),故点P的坐标为:(﹣1,0);

②当∠PAC为直角时,同理可得:点P(﹣2,5);

故答案为:﹣1或﹣2.

【点睛】

本题考查的是抛物线与x轴的交点,解题的关键利用分类讨论的思想求解,避免遗漏.

9.二次函数y=2x2+4x+m与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,若△ABC为直角三角形,则m=_____.

【答案】﹣.

【解析】

【分析】

根据题意和勾股定理,可以求得m的值,本题得以解决.

【详解】

设点A的坐标为(x1,0),点B的坐标为(x2,0),点A在点B的左边,∵点C(0,m),二次函数y=2x2+4x+m=2(x+1)2+m-2,∴点C在y轴的负半轴,x1x2=,∴m<0,∵△ABC为直角三角形,∴(x2−x1)2=(x22+m2)+(x12+m2),解得,m=-,故答案为:-.

【点睛】

本题考查勾股定理、抛物线与x轴的交点,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和勾股定理解答.

10.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)图象的顶点为D,其图象与x轴的交点A、B的横坐标分别为﹣1,3.与y轴负半轴交于点C,当a=时,△ABD是_______三角形;要使△ACB为等腰三角形,则a值为______

【答案】等腰直角

【解析】

解:如图1,∵二次函数y=ax2+bx+c(a>0)图象与x轴的交点A、B的横坐标分别为﹣1,3,a=,∴二次函数为y=(x+1)(x﹣3),整理得y=x2﹣x﹣,∴y=(x﹣1)2﹣2,∴顶点D(1,﹣2),作DE⊥AB于E,∴DE=2,DE垂直平分AB,∵AB=3+1=4,∴AE=DE=BE,∴∠DAB=∠ADE,∠ABD=∠BDE,∵AD=BD,∴∠DAB=∠DBA,∴∠DAB=∠ADE=∠ABD=∠BDE,∴∠ADB=∠DAB+∠CBA=90°,∴△ABD是等腰直角三角形;

(2)要使△ACB为等腰三角形,则必须保证AB=BC=4或AB=AC=4或AC=BC,当AB=BC=4时,∵AO=1,△BOC为直角三角形,又∵OC的长即为|c|,∴c2=16﹣9=7,∵由抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴上,∴c=﹣,与2a+b=0、a﹣b+c=0联立组成解方程组,解得a=;

同理当AB=AC=4时,∵AO=1,△AOC为直角三角形,又∵OC的长即为|c|,∴c2=16﹣1=15,∵由抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴上,∴c=﹣与2a+b=0、a﹣b+c=0联立组成解方程组,解得a=;

同理当AC=BC时

在△AOC中,AC2=1+c2,在△BOC中BC2=c2+9,∵AC=BC,∴1+c2=c2+9,此方程无解.

综上,要使△ACB为等腰三角形,则a值为或;

故答案为:等腰直角,或.

点睛:本题考查了抛物线和x轴的交点,抛物线的解析式,抛物线的对称轴以及顶点坐标,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.

11.二次函数y=一x2+ax+b图象与轴交于,两点,且与轴交于点.(1)则的形状为;

(2)在此抛物线上一动点,使得以四点为顶点的四边形是梯形,则点的坐标为

.【答案】

【解析】

试题分析:(1)∵二次函数y=-x2+ax+b的图象经过、B(2,0)两点,利用待定系数法就可以直接求出a、b的值,求出抛物线的解析式.

(2)在(1)题已将证得∠ACB=90°,若A、C、B、P四点为顶点的四边形是直角梯形,则有两种情况需要考虑:

①以BC、AP为底,AC为高;可先求出直线BC的解析式,进而可确定直线AP的解析式,联立抛物线的解析式即可求出点P的坐标.

②以AC、BP为底,BC为高;方法同①.

解:(1))∵二次函数y=-x2+ax+b的图象经过、B(2,0)两点,由题意,得,解得:,∴抛物线的解析式为:

∴C(0,1),∴,CB2=BO2+CO2=5,∴AC2+CB2=AB2,∴△ACB是直角三角形;

(2)存在,点或;

若以A、C、B、P四点为顶点的直角梯形以BC、AP为底;

∵B(2,0),C(0,1),∴直线BC的解析式为:;

设过点B且平行于AC的直线的解析式为,将点代入得:,;

∴;

联立抛物线的解析式有:,解得,或;

∴点;

若以A、C、B、P四点为顶点的直角梯形以AC、BP为底,同理可求得;

故当或时,以A、C、B、P四点为顶点的四边形是直角梯形.

(根据抛物线的对称性求出另一个P点坐标亦可)

考点:二次函数综合题;待定系数法求二次函数解析式;二次函数与不等式(组);直角梯形.

12.如图,二次函数Y=-x2-x+2图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点D(m,n)是抛物线在第二象限的部分上的一动点,则四边形OCDA的面积的最大值是______.

【答案】8

【解析】

【分析】

根据解析式求得点A、C坐标,过点D作DH⊥x轴于点H,运用割补法即可得到:四边形OCDA的面积=△ADH的面积+四边形OCDH的面积,据此列式计算化简就可求得S关于m的函数关系,配方成顶点式可得其最值情况.

【详解】

解:在y=-x2-x+2中,当x=0时,y=2,∴C(0,2),当y=0时,有-x2-x+2=0,解得:x=-4或x=1,∴点A(-4,0)、B(1,0),∵点D(m,n)是抛物线在第二象限的部分上的一动点,∴D(m,-m2-m+2),过点D作DH⊥x轴于点H,则DH=-m2-m+2,AH=m+4,HO=-m,∵四边形OCDA的面积=△ADH的面积+四边形OCDH的面积,∴S=(m+4)×(-m2-m+2)+(-m2-m+2+2)×(-m),=-m2-4m+4

=-(m+2)2+8,(-4<m<0);

则m=-2时,S取得最大值,最大值为8,【点睛】

本题主要考查了抛物线与x轴的交点、二次函数的性质等知识的综合应用,运用割补法列出面积的函数解析式是解决问题的关键.

13.二次函数的图象如图,点O为坐标原点,点A在y轴的正半轴上,点B、C在二次函数的图象上,四边形OBAC为菱形,且∠OBA=120°,则菱形OBAC的面积为

【答案】.

【解析】

试题分析:连接BC与AO交于点D,根据菱形的性质可得AO⊥BC,根据∠OBA=120°可得:∠AOB=30°,根据二次函数图象上的点的性质可得点B的坐标为(1,),则OA=2OD=2,BC=2BD=2,则菱形的面积=×AO×BC=×2×2=2.考点:二次函数的性质

三、解答题

14.如图,已知二次函数()的图象与轴交于点和点,与交轴于点,表示当自变量为时的函数值,对于任意实数,均有.

(1)求该二次函数的解析式;

(2)点是线段上的动点,过点作,交于点,连接.当的面积最大时,求点的坐标;

(3)若平行于轴的动直线与该抛物线交于点,与直线交于点,点的坐标为.是否存在这样的直线,使得是等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1);(2);(3)存在,点的坐标为:或或或

【分析】

(1)根据题意即可求出抛物线的对称轴,然后利用抛物线的对称性即可求出点A的坐标,设二次函数的解析式为,将点C的坐标代入即可求出二次函数的解析式,化为一般式即可;

(2)设点的坐标为,过点作轴于点,根据点A、B、C的坐标即可求出OA、OB、OC、BQ和AB,根据相似三角形的判定及性质,即可用含m的式子表示EG,然后根据即可求出与m的二次函数关系式,根据二次函数求最值即可;

(3)根据等腰三角形腰的情况分类讨论,分别在每种情况下求出点F的坐标,然后根据点P和点F的纵坐标相等,将点P的纵坐标代入二次函数解析式中即可求出点P的横坐标.

【详解】

解:(1)当与时函数值相等,可知抛物线的对称轴为,由点的坐标可求得点的坐标为

设二次函数的解析式为

将点代入,得

所以,二次函数的解析式为.

(2)设点的坐标为,过点作轴于点,如图

∵(4,0),,∴OA=4,OB=2,OC=4,BQ=m+2

∴AB=6

∴,即,∴

又∵

∴当时,有最大值3,此时

(3)存在.

①若,如下图所示

则,∴∠DOF=∠DFO,∠DAF=∠DFA

∴∠DOF+∠DAF=∠DFO+∠DFA=∠OFA

∴是直角三角形,OF⊥AC

∵OA=OC=4

∴点F为AC的中点

∴根据中点坐标公式:点的坐标为

∵直线l∥x轴

∴点P的纵坐标=点F的纵坐标=2,将y=2代入二次函数解析式中,得,得,此时点的坐标为:或

②若,过点作轴于点

由等腰三角形的性质得:,∴,在等腰直角三角形AOC中,∠OAC=45°

∴△AMF也是等腰直角三角形

∴FM=AM=3

∵直线l∥x轴

∴点P的纵坐标=点F的纵坐标=3,将y=3代入二次函数解析式中,得

由,得,此时,点的坐标为:或

③若,∵,且

∴点到的距离为

∴上不存在点使得

此时,不存在这样的直线,使得是等腰三角形

综上,存在这样的直线,使得是等腰三角形,所求点的坐标为:或或或

【点睛】

此题考查的是二次函数与几何图形的综合大题,难度系数较大,掌握利用待定系数法求二次函数解析式、把面积最值问题转化为二次函数最值问题和分类讨论的数学思想是解决此题的关键.

15.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣4)三点,点P是直线BC下方抛物线上一动点.

(1)求这个二次函数的解析式;

(2)动点P运动到什么位置时,△PBC面积最大,求出此时P点坐标和△PBC的最大面积.

(3)是否存在点P,使△POC是以OC为底边的等腰三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由;

【答案】(1)y=x2﹣3x﹣4;(2)当P点坐标为(2,﹣6)时,△PBC的最大面积为8;(3)存在,点P的其坐标为.【解析】

试题分析:(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;

(2)过P作PE⊥x轴,交x轴于点E,交直线BC于点F,用P点坐标可表示出PF的长,则可表示出△PBC的面积,利用二次函数的性质可求得△PBC面积的最大值及P点的坐标;

(3)由题意可知点P在线段OC的垂直平分线上,则可求得P点纵坐标,代入抛物线解析式可求得P点坐标.

试题解析:解:(1)设抛物线解析式为,把A、B、C三点坐标代入可得:,解得:,∴抛物线解析式为;

(2)∵点P在抛物线上,∴可设P(t,t2﹣3t﹣4),过P作PE⊥x轴于点E,交直线BC于点F,如图2,∵B(4,0),C(0,﹣4),∴直线BC解析式为y=x﹣4,∴F(t,t﹣4),∴PF=(t﹣4)﹣(t2﹣3t﹣4)=﹣t2+4t,∴S△PBC=S△PFC+S△PFB=PF•OE+PF•BE=PF•(OE+BE)=PF•OB=(﹣t2+4t)×4=﹣2(t﹣2)2+8,∴当t=2时,S△PBC最大值为8,此时t2﹣3t﹣4=﹣6,∴当P点坐标为(2,﹣6)时,△PBC的最大面积为8;

(3)作OC的垂直平分线DP,交OC于点D,交BC下方抛物线于点P,如图1,∴PO=PD,此时P点即为满足条件的点,∵C(0,﹣4),∴D(0,﹣2),∴P点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可得x2﹣3x﹣4=﹣2,解得x=(小于0,舍去)或x=,∴存在满足条件的P点,其坐标为(,﹣2).

点睛:本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、等腰三角形的性质、二次函数的性质、三角形的面积、方程思想等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中用P点坐标表示出△PBC的面积是解题的关键,在(3)中确定出P点的位置是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.

16.已知一次函数的图象与二次函数的图象相交于和,点是线段上的动点(不与重合),过点作轴,与二次函数的图象交于点.

(1)求的值;

(2)求线段长的最大值;

(3)当为的等腰直角三角形时,求出此时点的坐标.

【答案】(1)1,3;(2)最大值为;(3)

【分析】

(1)将点分别代入一次函数解析式可求得b的值,再将点A的坐标代入二次函数可求出a的值;

(2)设,则,根据平行于y轴的直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得PC的长关于m的二次函数,根据二次函数的性质可得答案;

(3)同(2)设出点P,C的坐标,根据题意可用含m的式子表示出AC,PC的长,根据AC=PC可得关于m的方程,求得m的值,进而求出点P的坐标.

【详解】

解:(1)∵在直线上,∴,∴.

又∵在拋物线上,∴,解得.

(2)设,则,∴,∴当时,有最大值,最大值为.

(3)如图,∵为的等腰三角形且轴,∴连接,轴,∵,∴,.

∵,∴,化简,得,解得,(不合题意,舍去).

当时,∴此时点的坐标为.

【点睛】

本题是二次函数综合题,主要考查了求待定系数法求函数解析式,二次函数的最值以及等腰三角形的性质等知识,利用平行于y轴的直线上两点间的距离建立出二次函数模型求出最值是解题关键.

17.如图,已知一次函数的图象与x轴交于点A,与二次函数的图象交于y轴上的一点B,二次函数的图象与x轴只有唯一的交点C,且OC=2.

(1)求二次函数的解析式;

(2)设一次函数的图象与二次函数的图象的另一交点为D,已知P为x轴上的一个动点,且△PBD为直角三角形,求点P的坐标.

【答案】(1)(2)P1(1,0)和P2(,0)

【解析】

解:(1)∵交x轴于点A,∴0=0.5x+2,解得x=-4.∴A点坐标为:(-4,0).

∵与y轴交于点B,∴y=2.∴B点坐标为:(0,2).

∵二次函数的图象与x轴只有唯一的交点C,且OC=2

∴可设二次函数.

把B(0,2)代入得:a=.

∴二次函数的解析式为:,即.

(2)①当B为直角顶点时,过B作BP1⊥AD交x轴于P1点,∵Rt△AOB∽Rt△BOP1,∴.

∴,解得:OP1=1.

∴P1点坐标为(1,0),②当D为直角顶点时作P2D⊥BD,连接BP2,将与2联立求出两函数另一交点坐标:D点坐标为:(5,),则AD=.

由A(-4,0),B(0,2)可得AB=.

∵∠DAP2=∠BAO,∠BOA=∠ADP2,∴△ABO∽△AP2D.∴.

∴,解得AP2=.

则OP2=.

∴P2点坐标为(,0).

③当P为直角顶点时,过点D作DE⊥x轴于点E,设P3(a,0),则由Rt△OBP3∽Rt△EP3D得:,∴.

∵方程无解,∴点P3不存在.

综上所述,点P的坐标为:P1(1,0)和P2(,0).

(1)根据交x轴于点A,与y轴交于点B,即可得出A,B两点坐标,二次函数的图象与x轴只有唯一的交点C,且OC=2.得出可设二次函数,进而求出即可.

(2)分点B为直角顶点,点D为直角顶点,点P为直角顶点三种情况讨论,分别利用三角形相似对应边成比例求出即可.

18.在平面直角坐标系中,直线y=x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点C,二次函数y=x2+bx+c的图象经过B,C两点,且与x轴的负半轴交于点A.

(1)求二次函数的解析式;

(2)如图1,点M是线段BC上的一动点,动点D在直线BC下方的二次函数图象上.设点D的横坐标为m.

①过点D作DM⊥BC于点M,求线段DM关于m的函数关系式,并求线段DM的最大值;

②若△CDM为等腰直角三角形,直接写出点M的坐标.

【答案】(1)y=x2﹣x﹣2;(2)①DM=﹣,DM的最大值为;②M的坐标为()或(,﹣).

【分析】

(1)由直线y=x﹣2得B(4,0)、C(0,﹣2),将B(4,0)、C(0,﹣2)代入y=x2+bx+c,列方程组求出b、c即可;

(2)①过点DH∥AB,交直线y=x﹣2于点H.则∠H=∠OBC,OC=2,OB=4,BC=2,由sin∠H=sin∠OBC===,即=,设D(m,m2﹣m﹣2),则H(m2﹣3m,m2﹣m﹣2),DH=m﹣(m2﹣3m)=﹣m2+4m,所以DM=(﹣m2+4m)=﹣,当m=2时,DM的最大值为;

②分两种情况:当CM⊥DM时,过点M作ME⊥y轴于点E,点D作DF∥y轴,交EM的延长线于点F;当CD⊥DM时,过点D作DE⊥y轴于点E,点M作MF∥y轴,交ED的延长线于点F,分别求出t的值即可.

【详解】

解(1)由直线y=x﹣2得

B(4,0)、C(0,﹣2),将B(4,0)、C(0,﹣2)代入y=x2+bx+c,解得b=,c=﹣2,∴二次函数的解析式y=x2﹣x﹣2;

(2)①过点DH∥AB,交直线y=x﹣2于点H.

∴∠H=∠OBC,∵B(4,0)、C(0,﹣2),∴OC=2,OB=4,BC=2

∴sin∠H=sin∠OBC===,即=,设D(m,m2﹣m﹣2),则H(m2﹣3m,m2﹣m﹣2),∴DH=m﹣(m2﹣3m)=﹣m2+4m,∴DM=(﹣m2+4m)=﹣,当m=2时,DM的最大值为;

②Ⅰ.当CM⊥DM时,过点M作ME⊥y轴于点E,点D作DF∥y轴,交EM的延长线于点F,∵△CDM为等腰直角三角形,易证△EMC≌△FDM,∴EM=DF,EC=MF,设M(t,t﹣2),则EM=t,OE=﹣t+2,∴CE=OC﹣OE=2﹣(﹣t+2)=t,MF=t,DF=t,EF=EM+MF=t+t=,OE+DF=﹣t+2+t=t+2,∴D(t,﹣t﹣2)

将D(t,﹣t﹣2)代入二次函数的解析式y=x2﹣x﹣2,解得t=0(舍去)或t=,∴M1();

Ⅱ.当CD⊥DM时,过点D作DE⊥y轴于点E,点M作MF∥y轴,交ED的延长线于点F,∵△CDM为等腰直角三角形,易证△CED≌△DFM,∴DE=MF,EC=DF,设M(t,t﹣2),则EF=t,CE=,DE=t,MF=t,OC=t+2

∴D(t,﹣t﹣2),将D(t,﹣t﹣2)代入二次函数的解析式y=x2﹣x﹣2,解得t=0(舍去)或t=,∴M2(,﹣)

综上,△CDM为等腰直角三角形,点M的坐标为()或(,﹣).

【点睛】

本题考查了二次函数综合,一次函数与坐标轴的交点,锐角三角函数的定义,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,熟运用待定系数法求函数解析式、熟练运运用二次函数的性质以及一线三直角构建全等三角形是解题的关键.

19.如图,已知二次函数的图象与轴交于、两点,与轴交于点,的半径为,为上一动点.

(1)求点,的坐标?

(2)是否存在点,使得为直角三角形?若存在,求出点的坐标:若不存在,请说明理由.

【答案】(1),;(2)或,或或;

【分析】

(1)在抛物线解析式中令y=0可求得B点坐标,令x=0可求得C点坐标;

(2)①当PB与⊙相切时,△PBC为直角三角形,根据勾股定理得到BC=5,过作轴于,轴于,易得,四边形是矩形,根据相似三角形的性质得到,设,得到BE=3−x,CF=2x−4,于是得到,求得,过作轴于,轴于,同理求得;②当BC⊥PC时,△PBC为直角三角形,过作轴于,易得,根据相似三角形的性质求出,即可得到,同理可得.即可得到结论;

【详解】

(1)在中,令,解得:,令,得,∴,;

(2)存在点,使得为直角三角形,①当与相切时,为直角三角形,如图(2),连接,∵,∴,∵,∴,过作轴于,轴于,易得,四边形是矩形,∴,设,∴,∴,∴,∴,∴;

过作轴于,轴于,同理求得;

②当时,为直角三角形,过作轴于,如图(2),易得,∴,∴,∴;

同理可得:;

综上所述:点的坐标为:或,或或.

【点睛】

本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,圆与直线的位置关系,勾股定理,相似三角形的判定和性质等知识点,正确的作出辅助线构造相似三角形是解题的关键.

20.如图,二次函数的图象经过,三点.

(1)求该二次函数的解析式;

(2)点是线段上的动点(点与线段的端点不重合),若与相似,求点的坐标.

【答案】(1);(2)点的坐标为

【分析】

(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;

(2)可求得直线AC的解析式,设G(k,-2k-2),可表示出AB、BC、AG的长,由条件可知只有△AGB∽△ABC,再利用相似三角形的性质可求得k的值,从而可求得G点坐标.

【详解】

(1)∵二次函数的图象经过,两点,∴设二次函数的解析式为.

∵二次函数的图象经过点,解得.

∴二次函数的解析式为,即.

(2)设直线的函数解析式为,把的坐标代入,可得解得

∴直线的函数解析式为.

设点的坐标为.

点与点不重合,与相似只有这一种情况.

由,得.,,解得或(舍去),∴点的坐标为.

【点睛】

本题主要考查二次函数综合应用,涉及待定系数法、相似三角形的判定和性质、勾股定理、平行四边形的性质等知识点.在(1)中注意二次函数解析式三种形式的灵活运用,在(2)中确定出只有△AGB∽△ABC一种情况是解题的突破口.

21.如图,已知二次函数(,为常数)的对称轴为,与轴的交点为,的最大值为5,顶点为,过点且平行于轴的直线与抛物线交于点,.(1)求该二次函数的解析式和点,的坐标.(2)点是直线上的动点,若点,点,点所构成的三角形与相似,求出所有点的坐标.【答案】(1)y=−x2+2x+4;B(−1,1);A(3,1)(2)(3,1)或(−3,7)或(,)或(−,)

【分析】

(1)先确定顶点M的坐标,再设顶点式y=a(x−1)2+5,然后把C点坐标代入求出a即可得到抛物线解析式;在计算函数值为1所对应的自变量的值即可得到A、B点的坐标;

(2)先计算出CD=3,BD=1,AM=2,CM=,AC=3,则利用勾股定理的逆定理得到△ACM为直角三角形,∠ACM=90°,根据相似三角形的判定,当时,△MCP∽△BDC,即,解得PC=3,设此时P(x,−x+4),利用两点间的距离公式得到x2+(−x+4−4)2=(3)2,求出x从而得到此时P点坐标;当时,△MCP∽△CDB,即,解得PC=,利用同样方法求出对应的P点坐标.

【详解】

(1)根据题意得抛物线的顶点M的坐标为(1,5),设抛物线的解析式为y=a(x−1)2+5,把C(0,4)代入y=a(x−1)2+5得a+5=4,解得a=−1,所以抛物线解析式为y=−(x−1)2+5,即y=−x2+2x+4;

当y=1时,−x2+2x+4=1,解得x1=−1,x2=3,则B(−1,1),A(3,1);

(2)∵,∴CD=3,BD=1,故AM==2,CM=,AC=

设直线AC的解析式为y=kx+b

把A(3,1),C(0,4)代入得

解得

∴直线AC的解析式为y=−x+4,∵CM2+AC2=AM2,∴△ACM为直角三角形,∠ACM=90°,∴∠BDC=∠MCP,如图1,当时,△MCP∽△BDC,即,解得PC=3,设此时P(x,−x+4),∴x2+(−x+4−4)2=(3)2,解得x=±3,则此时P点坐标为(3,1)或(−3,7);

如图2,当时,△MCP∽△CDB,即,解得PC=,设此时P(x,−x+4),∴x2+(−x+4−4)2=()2,解得x=±,则此时P点坐标为(,)或(−,);

综上所述,满足条件的P点坐标为(3,1)或(−3,7)或(,)或(−,).

【点睛】

本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数的性质和相似三角形的判定;会利用待定系数法求一次函数和二次函数的解析式;理解坐标与图形性质,记住两点间的距离公式.

22.如图,已知二次函数的图像过点A(-4,3),B(4,4).(1)求二次函数的解析式:

(2)求证:△ACB是直角三角形;

(3)若点P在第二象限,且是抛物线上的一动点,过点P作PH垂直x轴于点H,是否存在以P、H、D、为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。

【答案】解:

(1)将A(-4,3),B(4,4)代人中,整理得:

解得

∴二次函数的解析式为:,即:。

(2)由

整理得,解得。

∴C

(-2,0),D。

∴AC2=4+9,BC2=36+16,AC2+

BC2=13+52=65,AB2=64+1=65,∴

AC2+

BC2=AB2

。∴△ACB是直角三角形。

(3)设(x<0),则PH=,HD=。

又∵AC=,BC=,①当△PHD∽△ACB时有:,即:,整理得,解得(舍去),此时。

∴。

②当△DHP∽△ACB时有:,即:,整理,解得(舍去),此时。

∴。

综上所述,满足条件的点有两个即。

【解析】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,勾股定理和逆定理的应用,相似三角形的判定性质,坐标系中点的坐标的特征,抛物线与x轴的交点,解一元二次方程和二元一次方程组。

【分析】(1)求二次函数的解析式,也就是要求中a、b的值,只要把A(-4,3),B(4,4)代人即可。

(2)求证△ACB是直角三角形,只要求出AC,BC,AB的长度,然后用勾股定理及其逆定理去考察。

(3)分两种情况进行讨论,①△DHP∽△BCA,②△PHD∽△BCA,然后分别利用相似三角形对应边成比例的性质求出点P的坐标。

23.如图,二次函数的图像交轴于,交轴于,过画直线。

(1)求二次函数的解析式;

(2)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线上的动点,请判断是否存在以P、Q、O、C为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;

(3)在轴右侧的点在二次函数图像上,以为圆心的圆与直线相切,切点为。且△CHM∽△AOC(点与点对应),求点的坐标。

【答案】(1)

(2)(2,2),(,),(,);(,)。

(3)或

【解析】

试题分析:解:(1)∵二次函数的图像交轴于,∴设该二次函数的解析式为:,又二次函数的图像交轴于,将代入,得,解得,∴抛物线的解析式为,即;

(2)若OC为平行四边形的边,设P(,),Q(,),则PQ=,P、Q、O、C为顶点的四边形为平行四边形,则,∴(舍去),;∴(2,2),(,),(,);若OC为平行四边形的对角线,则(,)。

(3)∵△CHM∽△AOC,点与点对应,∴

情形1:如上图,当在点下方时,∵

∴轴,∴,点在二次函数图像上,∴,解得(舍去)或,∴;

情形2:如图,当在点上方时,∵,设交轴于点P,设,则,在中,由勾股定理,得,解得,即,为直线与抛物线的另一交点,设直线的解析式为,把的坐标代入,得,解得,∴,由,解得,(舍去)或

此时,∴,∴点的坐标为或

考点:二次函数在几何中的应用

点评:该题需要考虑的情况有多种,这是难点,需要学生经常练习,积累经验,结合图形找出突破口。

24.如图,三角形是以为底边的等腰三角形,点、分别是一次函数的图象与轴、轴的交点,点在二次函数的图象上,且该二次函数图象上存在一点使四边形能构成平行四边形.(1)试求、的值,并写出该二次函数表达式;

(2)动点沿线段从到,同时动点沿线段从到都以每秒1个单位的速度运动,问:

①当运动过程中能否存在?如果不存在请说明理由;如果存在请说明点的位置?

②当运动到何处时,四边形的面积最小?此时四边形的面积是多少?

【答案】(1),;(2)

①当点运动到距离点个单位长度处,有;②当点运动到距离点个单位处时,四边形面积最小,最小值为.【分析】

(1)根据一次函数解析式求出A和C的坐标,再由△ABC是等腰三角形可求出点B的坐标,根据平行四边形的性质求出点D的坐标,利用待定系数法即可得出二次函数的表达式;

(2)①设点P运动了t秒,PQ⊥AC,进而求出AP、CQ和AQ的值,再由△APQ∽△CAO,利用对应边成比例可求出t的值,即可得出答案;

②将问题化简为△APQ的面积的最大值,根据几何关系列出关于时间的二次函数,根据二次函数的性质,求出函数的最大值,即求出△APQ的面积的最大值,进而求出四边形PDCQ面积的最小值.【详解】

解:(1)由,令,得,所以点;

令,得,所以点,∵是以为底边的等腰三角形,∴点坐标为,又∵四边形是平行四边形,∴点坐标为,将点、点代入二次函数,可得,解得:,故该二次函数解析式为:.(2)∵,∴.①设点运动了秒时,此时,,∵,∴,∴,∴,即,解得:.即当点运动到距离点个单位长度处,有.②∵,且,∴当的面积最大时,四边形的面积最小,当动点运动秒时,,设底边上的高为,作于点,由可得:,解得:,∴,∴当时,达到最大值,此时,故当点运动到距离点个单位处时,四边形面积最小,最小值为.【点睛】

本题考查的是二次函数的综合题,难度系数较大,解题关键是将四边形PDCQ面积的最小值转化为△APQ的面积的最大值并根据题意列出的函数关系式.25.(14分)如图,二次函数的图象与x轴相交于点A(﹣3,0)、B(1,0),与y轴相交于点C,点G是二次函数图象的顶点,直线GC交x轴于点H(3,0),AD平行GC交y轴于点D.

(1)求该二次函数的表达式;

(2)求证:四边形ACHD是正方形;

(3)如图2,点M(t,p)是该二次函数图象上的动点,并且点M在第二象限内,过点M的直线交二次函数的图象于另一点N.

①若四边形ADCM的面积为S,请求出S关于t的函数表达式,并写出t的取值范围;

②若△CMN的面积等于,请求出此时①中S的值.

【答案】(1);(2)证明见试题解析;(3)①(﹣3<t<0);②12或.

【解析】

试题分析:(1)根据二次函数的图象与x轴相交于点A(﹣3,0)、B(1,0),即可求出a、b的值,从而得到二次函数的表达式;

(2)先求出点C、G、H、D的坐标;然后得出AO=CO=DO=HO=3,AH⊥CD,从而得到四边形ACHD是正方形;

(3)①作ME⊥x轴于点E,作MF⊥y轴于点F,则S=,再分别求出,即可;

②首先设点N的坐标是(,),则NI=,∴=,再根据t<0,>0,可得==,得到,然后求出k的值,进而求出,的值,再把它们代入S关于t的函数表达式,求出S的值是多少即可.

试题解析:(1)∵二次函数的图象与x轴相交于点A(﹣3,0)、B(1,0),∴,解得:,∴二次函数的表达式为;

(2)如图1,∵二次函数的表达式为,∴点C的坐标为(0,3),∵=,∴点G的坐标是(﹣1,4),∵点C的坐标为(0,3),∴设CG所在的直线的解析式是,则﹣m+3=4,∴m=﹣1,∴CG所在的直线的解析式是,∴点H的坐标是(3,0),设点D的坐标是(0,p),则,∴p=﹣3,∵AO=CO=DO=HO=3,AH⊥CD,∴四边形ACHD是正方形;

(3)①如图2,作ME⊥x轴于点E,作MF⊥y轴于点F,∵四边形ADCM的面积为S,∴S=,∵AO=OD=3,∴S△AOD=3×3÷2=4.5,∵点M(t,p)是与在第二象限内的交点,∴点M的坐标是(t,),∵ME=,MF=﹣t,∴S四边形AOCM==,∴=(﹣3<t<0);

②如图3,作NI⊥x轴于点I,设点N的坐标是(,),则NI=,∴=,∵t<0,>0,∴==,∴,联立,可得,∵、t是方程的两个根,∴,∵,∴,解得或,(a)当时,由,解得,或(舍去).

(b)当时,由,解得,或(舍去),∴,或,当时,S==,当时,S===,∴S的值是12或.

考点:1.二次函数综合题;2.分类讨论;3.压轴题.

26.如图,已知二次函数c为常数的图象经过点,点,顶点为点M,过点A作轴,交y轴于点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.

求该二次函数的解析式及点M的坐标.

过该二次函数图象上一点P作y轴的平行线,交一边于点Q,是否存在点P,使得以点P、Q、C、O为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.

点N是射线CA上的动点,若点M、C、N所构成的三角形与相似,请直接写出所有点N的坐标直接写出结果,不必写解答过程.

【答案】二次函数解析式为,点M的坐标为;

存在平行四边形,;,,.

【解析】

【分析】

将点A、点C的坐标代入函数解析式,即可求出b、c的值,通过配方法得到点M的坐标;

根据平行四边形的判定对边平行且相等,可得关于m的方程,根据解方程,可得答案;

由题意分析可得,则若与相似,则要进行分类讨论,分成∽或∽两种,然后利用边的对应比值求出N点坐标的横坐标,再利用自变量与函数值的对应关系,可得答案.

【详解】

把点,点代入二次函数得,解得

二次函数解析式为,配方得,点M的坐标为;

由知,当时,解之,或、令P点横坐标为m,当PQ与BC边相交时,此时不存在平行四边形.

当PQ与AC 边相交时,由、可得直线AC解析式,,令,,此方程无解,此时不存在平行四边形.

当PQ与AB 边相交时,、,令,化简,得,解得,当时,点坐标为,此时,存在平行四边形,;

连接MC,作轴并延长交AC于点N,则点G坐标为,,把代入解得,则点P坐标为,,,由此可知,若点N在AC上,则,则点D与点C必为相似三角形对应点

若有∽,则有,,,若点N在y轴右侧,作轴,,把代入,解得,;

同理可得,若点N在y轴左侧,把代入,解得;

若有∽,则有,若点N在y轴右侧,把代入,解得;

若点N在y轴左侧,把代入,解得

;.

所有符合题意得点N坐标有4个,分别为,,.

【点睛】

本题考查了二次函数综合题,解的关键是利用待定系数法;解的关键是利用平行四边形的判定得出关于m的方程,要分类讨论,以防遗漏;解的关键是利用相似三角形的性质得出N点的横坐标,要分类讨论,以防遗漏.

27.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像与轴交于、两点,与轴交于点,点是抛物线顶点,点是直线下方的抛物线上一动点.

()这个二次函数的表达式为____________.

()设直线的解析式为,则不等式的解集为___________.

()连结、,并把沿翻折,得到四边形,那么是否存在点,使四边形为菱形?若存在,请求出此时点的坐标;若不存在,请说明理由.

()当四边形的面积最大时,求出此时点的坐标和四边形的最大面积.

()若把条件“点是直线下方的抛物线上一动点.”改为“点是抛物线上的任一动点”,其它条件不变,当以、、、为顶点的四边形为梯形时,直接写出点的坐标.

【答案】(1);(2)x≤0或x≥3;(3);(4)当P(,)时,S四边形ABPC最大;(5)点P的坐标为(-2,5),(2,-3)或(4,5).

【解析】

试题分析:(1)直接设成顶点式即可得出抛物线解析式;

(2)先确定出点B,C坐标,再根据图象直接写出范围;

(3)利用菱形的性质得出PO=PC即可得出点P的纵坐标,代入抛物线解析式即可得出结论;

(4)先利用坐标系中几何图形的面积的计算方法建立函数关系式即可求出面积的最大值;

(5)先求出直线BC,BC,CD的解析式,分三种情况利用梯形的性质,一组对边平行即可得出直线DP1,CP2,BP3的解析式,分别联立抛物线的解析式建立方程组求解即可.

试题解析:解:(1)∵点D(1,﹣4)是抛物线y=x2+bx+c的顶点,∴y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3.故答案为y=x2﹣2x﹣3;

(2)令x=0,∴y=﹣3,∴C(0,﹣3),令y=0,∴x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴不等式x2+bx+c≥kx+m的解集为x<0或>3.故答案为x<0或>3;

(3)如图1.∵四边形POP′C为菱形,∴PO=PC.∵C(0,﹣3),∴点P的纵坐标为﹣.∵P在抛物线y=x2﹣2x﹣3上,∴﹣=x2﹣2x﹣3,∴x=或x=(舍),∴P(.﹣);

(4)如图2,由(1)知,B(3,0),C(0,﹣3),∴直线BC的解析式为y=x﹣3,过点P作PE∥y轴交BC于E,设P(m,m2﹣2m﹣3),(0<m<3)

∴E(m,m﹣3),∴PE=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m.∵A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3),∴S四边形ABPC=S△ABC+S△PCE+S△PBE=AB•OC+PE•|xP|+PE•|xB﹣xP|

=AB•OC+PE(|xP|+|xB﹣xP|)=×4×3+(﹣m2+3m)×(m+3﹣m)

=6+×(﹣m2+3m)=﹣(m﹣)2+

当m=时,S四边形ABPC最大=.

当m=时,m2﹣2m﹣3=,∴P(,).

(5)如图,由(1)知,B(3,0),C(0,﹣3),D(1,﹣4),∴直线BC的解析式为y=x﹣3,直线BD的解析式为y=2x﹣6,直线CD的解析式为y=﹣x﹣3.∵以P、C、D、B为顶点的四边形为梯形.∵抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3①;

①当DP1∥BC时,∴直线DP1的解析式为y=x﹣5②,联立①②解得,点P1(2,﹣3),[另一个点为(1,﹣4)和点D重合,舍去]

②当CP2∥BD时,∴直线CP2的解析式为y=2x﹣3③,联立①③解得点P2(4,5)

③当BP3∥CD时,∴直线BP3∥CD的解析式为y=﹣x+3④,联立①④解得点P3(﹣2,5).

综上所述:以P、C、D、B为顶点的四边形为梯形时,点P的坐标为(﹣2,5)、(2,﹣3)或(4,5).

点睛:本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求抛物线解析式,不规则图形的面积的计算方法,菱形的性质,梯形的性质,解答本题的关键是用方程或方程组的思想解决问题.

28.如图,已知二次函数图象的顶点坐标为A(1,4),与坐标轴交于B、C、D三点,且B点的坐标为(-1,0).

(1)求二次函数的解析式;

(2)在二次函数图象位于x轴上方部分有两个动点M、N,且点N在点M的左侧,过M、N作x轴的垂线交x轴于点G、H两点,当四边形MNHG为矩形时,求该矩形周长的最大值.

【答案】(1)y=-;(2)周长最大值为10

【分析】

(1)设二次函数表达式为:y=a(x−1)2+4,将点B的坐标代入上式,即可求解;

(2)设点M的坐标为(x,−x2+2x+3),根据对称性得到点N(2−x,−x2+2x+3),再表示出矩形MNHG的周长C=2MN+2GM=2(2x−2)+2(−x2+2x+3)=−2x2+8x+2,即可求解.

【详解】

(1)设抛物线的解析式为y=,把B(-1,0)代入解析式得:4a+4=0,解得a=-1,∴y=-=-;

(2)设点M的坐标为(x,−x2+2x+3),∵二次函数对称轴为x=1,∴点N(2−x,−x2+2x+3),则MN=x−2+x=2x−2,GM=−x2+2x+3,矩形MNHG的周长C=2MN+2GM=2(2x−2)+2(−x2+2x+3)=−2x2+8x+2,∵−2<0,故当x=−=2,C有最大值,最大值为10,故该矩形周长的最大值为10.

【点睛】

主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.

第五篇:中考数学压轴题专题-二次函数的面积问题(解析版)

决胜2021中考数学压轴题全揭秘精品

专题17二次函数的面积问题

【考点1】二次函数的线段最值问题

【例1】(2020·湖北荆门·中考真题)如图,抛物线与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B.

(1)求直线的解析式及抛物线顶点坐标;

(2)如图1,点P为第四象限且在对称轴右侧抛物线上一动点,过点P作轴,垂足为C,交于点D,求的最大值,并求出此时点P的坐标;

(3)如图2,将抛物线向右平移得到抛物线,直线与抛物线交于M,N两点,若点A是线段的中点,求抛物线的解析式.

【答案】(1)直线的解析式为,抛物线顶点坐标为;(2)当时,的最大值为;

;(3).

【分析】

(1)先根据函数关系式求出A、B两点的坐标,设直线的解析式为,利用待定系数法求出AB的解析式,将二次函数解析式配方为顶点式即可求得顶点坐标;

(2)过点D作轴于E,则.求得AB=5,设点P的坐标为,则点D的坐标为,ED=x,证明,由相似三角形的性质求出,用含x的式子表示PD,配方求得最大值,即可求得点P的坐标;

(3)设平移后抛物线的解析式,将L′的解析式和直线AB联立,得到关于x的方程,设,则是方程的两根,得到,点A为的中点,可求得m的值,即可求得L′的函数解析式.

【详解】

(1)在中,令,则,解得,∴.

令,则,∴.

设直线的解析式为,则,解得:,∴直线的解析式为.,∴抛物线顶点坐标为

(2)如图,过点D作轴于E,则.

∵,∴,设点P的坐标为,则点D的坐标为,∴.

∵,∴,∴,∴,∴.

而,∴,∵,由二次函数的性质可知:

当时,的最大值为.,∴.

(3)设平移后抛物线的解析式,联立,∴,整理,得:,设,则是方程的两根,∴.

而A为的中点,∴,∴,解得:.

∴抛物线的解析式.

【点睛】

本题考查二次函数的图象和性质、相似三角形的判定与性质、待定系数法求一次函数解析式,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象和性质.

【变式1-1】(2020·前郭尔罗斯蒙古族自治县哈拉毛都镇蒙古族中学九年级期中)如图,二次函数的图象交x轴于点,交y轴于点C.点是x轴上的一动点,轴,交直线于点M,交抛物线于点N.

(1)求这个二次函数的表达式;

(2)①若点P仅在线段上运动,如图1.求线段的最大值;

②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1);(2)①,②存在,【分析】

(1)把代入中求出b,c的值即可;

(2)①由点得,从而得,整理,化为顶点式即可得到结论;

②分MN=MC和两种情况,根据菱形的性质得到关于m的方程,求解即可.

【详解】

解:(1)把代入中,得

解得

∴.

(2)设直线的表达式为,把代入.

得,解这个方程组,得

∴.

∵点是x轴上的一动点,且轴.

∴.

∵,∴此函数有最大值.

又∵点P在线段上运动,且

∴当时,有最大值.

②∵点是x轴上的一动点,且轴.

∴.

(i)当以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形,则有MN=MC,如图,∵C(0,-3)

∴MC=

整理得,∵,∴,解得,∴当时,CQ=MN=,∴OQ=-3-()=

∴Q(0,);

当m=时,CQ=MN=-,∴OQ=-3-(-)=

∴Q(0,);

(ii)若,如图,则有

整理得,∵,∴,解得,当m=-1时,MN=CQ=2,∴Q(0,-1),当m=-5时,MN=-10<0(不符合实际,舍去)

综上所述,点Q的坐标为

【点睛】

本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用线段的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用菱形的性质得出关于m的方程,要分类讨论,以防遗漏.

【变式1-2】如图1,已知抛物线y=﹣x2+mx+m﹣2的顶点为A,且经过点B(3,﹣3).

(1)求顶点A的坐标

(2)若P是抛物线上且位于直线OB上方的一个动点,求△OPB的面积的最大值及比时点P的坐标;

(3)如图2,将原抛物线沿射线OA方向进行平移得到新的抛物线,新抛物线与射线OA交于C,D两点,请问:在抛物线平移的过程中,线段CD的长度是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.

【答案】(1)(﹣1,1);(2)P(,);(3).【解析】

【分析】

(1)根据待定系数法,可得函数解析式,根据配方法,可得顶点坐标;

(2)过点P作y轴的平行线交OB与点Q,求出直线BP的解析式,表示出点Q的坐标,根据三角形的面积公式列出函数关系式,利用二次函数的最值可得P点坐标;

(3)根据平移规律,可得新抛物线,根据联立抛物线与OA的解析式,可得C、D点的横坐标,根据勾股定理,可得答案.

【详解】

解:(1)把B(3,﹣3)代入y=﹣x2+mx+m2得:﹣3=﹣32+3m+m2,解得m=2,∴y=﹣x2+2x=﹣(x+1)2+1,∴顶点A的坐标是(﹣1,1);

(2)过点P作y轴的平行线交OB与点Q.∵直线OB的解析式为y=﹣x,故设P(n,﹣n2+2n),Q(n,﹣n),∴PQ=﹣n2+2n﹣(﹣n)=﹣n2+3n,∴S△OPB=(﹣n2+3n)=﹣(n﹣)+,当n=时,S△OPB的最大值为.

此时y=﹣n2+2n=,∴P(,);

(3)∵直线OA的解析式为y=x,∴可设新的抛物线解析式为y=﹣(x﹣a)2+a,联立,∴﹣(x﹣a)2+a=x,∴x1=a,x2=a﹣1,即C、D两点间的横坐标的差为1,∴CD=.

【点睛】

本题考查了待定系数法求函数解析式,三角形的面积公式,利用二次函数求最值,勾股定理二次函数与一次函数的交点问题,难度适中,是常见题型.【考点2】二次函数的面积定值问题

【例2】已知二次函数.

(1)图象经过点时,则_________;

(2)当时,函数值y随x的增大而减小,求m的取值范围;

(3)以抛物线的顶点A为一个顶点作该抛物线的内接正三角形(M,N两点在抛物线上),请问:的面积是与m无关的定值吗?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.

【答案】(1)4;(2)m≥2;(3)的面积是与m无关的定值,S△AMN=.【解析】

【分析】

(1)将点代入二次函数解析式即可求出m;

(2)求出二次函数的对称轴为x=m,由抛物线的开口向上,在对称轴的左边y随x的增大而减小,可求出m的取值范围;

(3)在抛物线内作出正三角形,求出正三角形的边长,然后计算三角形的面积,可得到△AMN的面积是与m无关的定值.

【详解】

解:(1)将点代入可得:,解得:m=4;

(2)二次函数的对称轴是:x=m,∵当x≤2时,函数值y随x的增大而减小,∴m≥2;

(3)的面积是与m无关的定值;

如图:顶点A的坐标为(m,−m2+4m−8),△AMN是抛物线的内接正三角形,MN交对称轴于点B,∵tan∠AMB=tan60°=,∴AB=BM=BN,设BM=BN=a,则AB=a,∴点M的坐标为(m+a,a−m2+4m−8),∵点M在抛物线上,∴a−m2+4m−8=(m+a)2−2m(m+a)+4m−8,整理得:,解得:a=或a=0(舍去),∴△AMN是边长为的正三角形,∴AB=3,S△AMN=,与m无关.【点睛】

本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象和性质、等边三角形的性质以及特殊角三角函数的应用,其中(3)问有一定难度,根据点M在抛物线上,求出正三角形的边长是解题关键.

【变式2-1】(2020·湖南九年级其他模拟)若抛物线L:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与直线l:y=ax+b满足a2+b2=2a(2c﹣b),则称此直线l与该抛物线L具有“支干”关系.此时,直线l叫做抛物线L的“支线”,抛物线L叫做直线l的“干线”.

(1)若直线y=x﹣2与抛物线y=ax2+bx+c具有“支干”关系,求“干线”的最小值;

(2)若抛物线y=x2+bx+c的“支线”与y=﹣的图象只有一个交点,求反比例函数的解析式;

(3)已知“干线”y=ax2+bx+c与它的“支线”交于点P,与它的“支线”的平行线l′:y=ax+4a+b交于点A,B,记△ABP得面积为S,试问:的值是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.

【答案】(1)﹣;(2)y=﹣或y=﹣;(3)是定值,理由见解析.

【分析】

(1)根据“支干”关系的定义,求出a、b、c的值,利用配方法确定函数的最值.

(2)由题意a=1,1+b2=2(2c﹣b)

①,可得抛物线y=x2+bx+c的“支线”为y=x+b,由,消去y得到x2+bx+4c=0,由抛物线y=x2+bx+c的“支线”与的图象只有一个交点,可知△=0,得b2﹣16c=0

②,由①②解方程组即可解决问题.

(3)的值是定值.不妨设a>0,如图所示,y=ax2+bx+c与它的“支线”交y轴于C,直线y=ax+4a+b与y轴交于点D,A(x1,y1),B(x2,y2),由,消去y得到ax2+(b﹣a)x+c﹣4a﹣b=0,推出x1+x2=,x1x2=,推出|x1﹣x2|==

=,把

=2a(2c﹣b)代入上式化简=4,由AB∥PC,可得S=S△PAB=S△CAB=S△CDB﹣S△CDA═

•CD•=

•4=8•,由此即可解决问题.

【详解】

解:(1)由题意a=1,b=﹣2,12+(﹣2)2=2(2c+2),解得c=,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x+,∵y=x2﹣2x+

=(x﹣1)2﹣,∵a=1>0,∴x=1时,y有最小值,最小值为﹣.

(2)由题意a=1,1+b2=2(2c﹣b)

∴抛物线y=x2+bx+c的“支线”为y=x+b,由,消,消去y得到x2+bx+4c=0,∵抛物线y=x2+bx+c的“支线”与的图象只有一个交点,∴△=0,∴b2﹣16c=0

由①②可得b=﹣2,或,∴反比例函数的解析式为y=﹣或y=﹣.

(3)是定值.理由如下:

不妨设a>0,如图所示,y=ax2+bx+c与它的“支线”交y轴于C,直线y=ax+4a+b与y轴交于点D,A(x1,y1),B(x2,y2),由

得到ax2+(b﹣a)x+c﹣4a﹣b=0,∴x1+x2=,x1x2=,|x1﹣x2|=

把a2+b2=2a(2c﹣b)代入上式化简得到|x1﹣x2|=4,∵AB∥PC,∴S=S△PAB=S△CAB=S△CDB﹣S△CDA═•CD•|Bx﹣Ax|=•|4a|•4=8•|a|,∴=8,的值是定值.

【点睛】

本题考查了二次函数综合题、一次函数的应用、反比例函数的性质、一元一次方程的根与系数的关系等知识,解题的关键是理解题意,学会构建方程组解决问题,学会用分割法求三角形的面积.

【变式2-2】(2020·山东济南·中考真题)如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0),点B(3,0)与y轴交于点C.在x轴上有一动点E(m,0)(0m3),过点E作直线l⊥x轴,交抛物线于点M.

(1)求抛物线的解析式及C点坐标;

(2)当m=1时,D是直线l上的点且在第一象限内,若△ACD是以∠DCA为底角的等腰三角形,求点D的坐标;

(3)如图2,连接BM并延长交y轴于点N,连接AM,OM,设△AEM的面积为S1,△MON的面积为S2,若S1=2S2,求m的值.

【答案】(1);(2)或;(3)

【分析】

(1)用待定系数法即可求解;

(2)若△ACD是以∠DCA为底角的等腰三角形,则可以分CD=AD或AC=AD两种情况,分别求解即可;

(3)S1=AE×yM,2S2=ON•xM,即可求解.

【详解】

解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得,解得,故抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,当x=0时,y=3,故点C(0,3);

(2)当m=1时,点E(1,0),设点D的坐标为(1,a),由点A、C、D的坐标得,AC=,同理可得:AD=,CD=,①当CD=AD时,即=,解得a=1;

②当AC=AD时,同理可得a=(舍去负值);

故点D的坐标为(1,1)或(1,);

(3)∵E(m,0),则设点M(m,﹣m2+2m+3),设直线BM的表达式为y=sx+t,则,解得:,故直线BM的表达式为y=﹣x+,当x=0时,y=,故点N(0,),则ON=;

S1=AE×yM=×(m+1)×(﹣m2+2m+3),2S2=ON•xM=×m=S1=×(m+1)×(﹣m2+2m+3),解得m=﹣2±(舍去负值),经检验m=﹣2是方程的根,故m=﹣2.

【点睛】

本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.

【考点3】二次函数的面积最值问题

【例3】(2020·四川绵阳·中考真题)如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为B(,0),平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为,四边形BDEF为平行四边形.

(1)求点F的坐标及抛物线的解析式;

(2)若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积的最大值;

(3)在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A,C,Q,R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标.

【答案】(1)(,﹣);y=﹣x2+2x+1

(2)(,);

(3)Q,R或Q(,﹣10),R()

【分析】

(1)由待定系数法求出直线AB的解析式为y=﹣x+1,求出F点的坐标,由平行四边形的性质得出﹣3a+1=a﹣8a+1﹣(﹣),求出a的值,则可得出答案;

(2)设P(n,﹣n2+2n+1),作PP'⊥x轴交AC于点P',则P'(n,﹣n+1),得出PP'=﹣n2+n,由二次函数的性质可得出答案;

(3)联立直线AC和抛物线解析式求出C(,﹣),设Q(,m),分两种情况:①当AQ为对角线时,②当AR为对角线时,分别求出点Q和R的坐标即可.

【详解】

解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),∵A(0,1),B(,0),设直线AB的解析式为y=kx+m,∴,解得,∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,∵点F的横坐标为,∴F点纵坐标为﹣+1=﹣,∴F点的坐标为(,﹣),又∵点A在抛物线上,∴c=1,对称轴为:x=﹣,∴b=﹣2a,∴解析式化为:y=ax2﹣2ax+1,∵四边形DBFE为平行四边形.

∴BD=EF,∴﹣3a+1=a﹣8a+1﹣(﹣),解得a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+1;

(2)设P(n,﹣n2+2n+1),作PP'⊥x轴交AC于点P',则P'(n,﹣n+1),∴PP'=﹣n2+n,S△ABP=OB•PP'=﹣n=﹣,∴当n=时,△ABP的面积最大为,此时P(,).

(3)∵,∴x=0或x=,∴C(,﹣),设Q(,m),①当AQ为对角线时,∴R(﹣),∵R在抛物线y=+4上,∴m+=﹣+4,解得m=﹣,∴Q,R;

②当AR为对角线时,∴R(),∵R在抛物线y=+4上,∴m﹣+4,解得m=﹣10,∴Q(,﹣10),R().

综上所述,Q,R;或Q(,﹣10),R().

【点睛】

本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,熟练掌握二次函数的性质及方程思想,分类讨论思想是解题的关键.

【变式3-1】(2020·重庆中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与直线AB相交于A,B两点,其中,.

(1)求该抛物线的函数表达式;

(2)点P为直线AB下方抛物线上的任意一点,连接PA,PB,求面积的最大值;

(3)将该抛物线向右平移2个单位长度得到抛物线,平移后的抛物线与原抛物线相交于点C,点D为原抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点E,使以点B,C,D,E为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1);(2)面积最大值为;(3)存在,【分析】

(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式,即可求解;

(2)设,求得解析式,过点P作x轴得垂线与直线AB交于点F,设点,则,即可求解;

(3)分BC为菱形的边、菱形的的对角线两种情况,分别求解即可.

【详解】

解:(1)∵抛物线过,∴

(2)设,将点代入

过点P作x轴得垂线与直线AB交于点F

设点,则

由铅垂定理可得

∴面积最大值为

(3)(3)抛物线的表达式为:y=x2+4x−1=(x+2)2−5,则平移后的抛物线表达式为:y=x2−5,联立上述两式并解得:,故点C(−1,−4);

设点D(−2,m)、点E(s,t),而点B、C的坐标分别为(0,−1)、(−1,−4);

①当BC为菱形的边时,点C向右平移1个单位向上平移3个单位得到B,同样D(E)向右平移1个单位向上平移3个单位得到E(D),即−2+1=s且m+3=t①或−2−1=s且m−3=t②,当点D在E的下方时,则BE=BC,即s2+(t+1)2=12+32③,当点D在E的上方时,则BD=BC,即22+(m+1)2=12+32④,联立①③并解得:s=−1,t=2或−4(舍去−4),故点E(−1,2);

联立②④并解得:s=-3,t=-4±,故点E(-3,-4+)或(-3,-4−);

②当BC为菱形的的对角线时,则由中点公式得:−1=s−2且−4−1=m+t⑤,此时,BD=BE,即22+(m+1)2=s2+(t+1)2⑥,联立⑤⑥并解得:s=1,t=−3,故点E(1,−3),综上,点E的坐标为:(−1,2)或或或(1,−3).

∴存在,【点睛】

本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、菱形的性质、图形的平移、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.

【变式3-2】(2020·江苏宿迁·中考真题)二次函数的图象与x轴交于A(2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,顶点为E.

(1)求这个二次函数的表达式,并写出点E的坐标;

(2)如图①,D是该二次函数图象的对称轴上一个动点,当BD的垂直平分线恰好经过点C时,求点D的坐标;

(3)如图②,P是该二次函数图象上的一个动点,连接OP,取OP中点Q,连接QC,QE,CE,当△CEQ的面积为12时,求点P的坐标.

【答案】(1);(4,-1);(2)(4,3+)或(4,3-);(3)(10,8)或(,24)

【分析】

(1)由于二次函数的图象与x轴交于A(2,0)、B(6,0)两点,把A,B两点坐标代入,计算出a的值即可求出抛物线解析式,由配方法求出E点坐标;

(2)由线段垂直平分线的性质可得出CB=CD,设D(4,m),由勾股定理可得=,解方程可得出答案;

(3)设CQ交抛物线的对称轴于点M,设P(,),则Q(,),设直线CQ的解析式为,则,解得,求出M(,),ME=,由面积公式可求出n的值,则可得出答案.

【详解】

(1)将A(2,0),B(6,0)代入,得,解得,∴二次函数的解析式为;

∵,∴E(4,);

(2)如图1,图2,连接CB,CD,由点C在线段BD的垂直平分线CN上,得CB=CD,设D(4,m),当时,∴C(0,3),∵=,由勾股定理可得:

=,解得m=3±,∴满足条件的点D的坐标为(4,3+)或(4,3-);

(3)如图3,设CQ交抛物线的对称轴于点M,设P(,),则Q(,),设直线CQ的解析式为,则,解得,于是直线CQ的解析式为:,当时,∴M(,),ME==,∵S△CQE=S△CEM+S△QEM=,∴,解得或,当时,P(10,8),当时,P(,24).

综合以上可得,满足条件的点P的坐标为(10,8)或(,24).

【点睛】

本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数图象与性质,垂直平分线的性质,勾股定理,三角形的面积;熟练掌握二次函数的性质及方程思想是解题的关键.

【考点4】二次函数面积的其它问题

【例4】(2020·辽宁鞍山·中考真题)在矩形中,点E是射线上一动点,连接,过点B作于点G,交直线于点F.

(1)当矩形是正方形时,以点F为直角顶点在正方形的外部作等腰直角三角形,连接.

①如图1,若点E在线段上,则线段与之间的数量关系是________,位置关系是_________;

②如图2,若点E在线段的延长线上,①中的结论还成立吗?如果成立,请给予证明;如果不成立,请说明理由;

(2)如图3,若点E在线段上,以和为邻边作,M是中点,连接,,求的最小值.

【答案】(1)①相等;垂直;②成立,理由见解析;(2)

【分析】

(1)①证明△ABE≌△BCF,得到BE=CF,AE=BF,再证明四边形BEHF为平行四边形,从而可得结果;

②根据(1)中同样的证明方法求证即可;

(2)说明C、E、G、F四点共圆,得出GM的最小值为圆M半径的最小值,设BE=x,证明△ABE∽△BCF,得到CF,再利用勾股定理表示出EF=,求出最值即可得到GM的最小值.

【详解】

解:(1)①∵四边形ABCD为正方形,∴AB=BC,∠ABC=∠BCD=90°,即∠BAE+∠AEB=90°,∵AE⊥BF,∴∠CBF+∠AEB=90°,∴∠CBF=∠BAE,又AB=BC,∠ABE=∠BCF=90°,∴△ABE≌△BCF(AAS),∴BE=CF,AE=BF,∵△FCH为等腰直角三角形,∴FC=FH=BE,FH⊥FC,而CD⊥BC,∴FH∥BC,∴四边形BEHF为平行四边形,∴BF∥EH且BF=EH,∴AE=EH,AE⊥EH,故答案为:相等;垂直;

②成立,理由是:

当点E在线段BC的延长线上时,同理可得:△ABE≌△BCF(AAS),∴BE=CF,AE=BF,∵△FCH为等腰直角三角形,∴FC=FH=BE,FH⊥FC,而CD⊥BC,∴FH∥BC,∴四边形BEHF为平行四边形,∴BF∥EH且BF=EH,∴AE=EH,AE⊥EH;

(2)∵∠EGF=∠BCD=90°,∴C、E、G、F四点共圆,∵四边形BCHF是平行四边形,M为BH中点,∴M也是EF中点,∴M是四边形BCHF外接圆圆心,则GM的最小值为圆M半径的最小值,∵AB=3,BC=2,设BE=x,则CE=2-x,同(1)可得:∠CBF=∠BAE,又∵∠ABE=∠BCF=90°,∴△ABE∽△BCF,∴,即,∴CF=,∴EF=

=

=,设y=,当x=时,y取最小值,∴EF的最小值为,故GM的最小值为.

【点睛】

本题考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,二次函数的最值,圆的性质,难度较大,找出图形中的全等以及相似三角形是解题的关键.

【变式4-1】(2020·湖北中考真题)已知抛物线过点和,与x轴交于另一点B,顶点为D.

(1)求抛物线的解析式,并写出D点的坐标;

(2)如图1,E为线段上方的抛物线上一点,垂足为F,轴,垂足为M,交于点G.当时,求的面积;

(3)如图2,与的延长线交于点H,在x轴上方的抛物线上是否存在点P,使?若存在,求出点P的坐标:若不存在,请说明理由.

【答案】(1),;(2);(3)存在,,【解析】

【分析】

(1)利用待定系数法求出a的值即可得到解析式,进而得到顶点D坐标;

(2)先求出BC的解析式,再设直线EF的解析式为,设点E的坐标为,联立方程求出点F,G的坐标,根据列出关于m的方程并求解,然后求得G的坐标,再利用三角形面积公式求解即可;

(3)过点A作AN⊥HB,先求得直线BD,AN的解析式,得到H,N的坐标,进而得到,设点,过点P作PRx轴于点R,在x轴上作点S使得RS=PR,证明,根据相似三角形对应边成比例得到关于n的方程,求得后即可得到点P的坐标.

【详解】

(1)把点A(-1,0),C(0,3)代入中,解得,当时,y=4,(2)

令或x=3

设BC的解析式为

将点代入,得,解得,设直线EF的解析式为,设点E的坐标为,将点E坐标代入中,得,把x=m代入

解得m=2或m=-3

∵点E是BC上方抛物线上的点

∴m=-3舍去

∴点

(3)过点A作AN⊥HB,∵点

∵点,点

设,把(-1,0)代入,得b=

设点

过点P作PR⊥x轴于点R,在x轴上作点S使得RS=PR

且点S的坐标为

在和中,或

【点睛】

本题考查的是二次函数的综合,涉及到的知识点较多,运算较复杂,第3问的解题关键在于添加适当的辅助线,利用数形结合的思想列出方程求解.

【变式4-2】(2020·山东日照·九年级二模)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(8,0),与y轴交于点C(0,﹣8),连接AC,D是抛物线对称轴上一动点,连接AD,CD,得到△ACD.

(1)求该抛物线的函数解析式.

(2)△ACD周长能否取得最小值,如果能,请求出D点的坐标;如果不能,请说明理由.

(3)在(2)的条件下,在抛物线上是否存在点E,使得△ACE与△ACD面积相等,如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.

【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣8;(2)△ACD周长能取得最小值,点D(3,﹣5);(3)存在,点E(﹣1,﹣4+11)或(﹣﹣1,4+11)

【分析】

(1)由抛物线过A(﹣2,0),点B(8,0)和C(0,﹣8),利用待定系数法可求解析式;

(2)求△ACD周长=AD+AC+CD,AC是定值,当AD+CD取最小值时,△ACD周长能取得最小值,点A,点B关于对称轴直线x=3对称,连结BC交抛物线对称轴于D,利用待定系数法可求BC解析式,把x=3代入即可求解点D坐标;

(3)△ACE与△ACD面积相等,两个三角形同底,只要点E与点D到AC的距离相等即可,先求出AC解析式,由面积相等可得DE∥AC,利用待定系数法可求DE的解析式,与抛物线联立方程组可求解.

【详解】

解:(1)由题意可得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣8;

(2)△ACD周长能取得最小值,∵点A(﹣2,0),点B(8,0),∴对称轴为直线x=3,∵△ACD周长=AD+AC+CD,AC是定值,∴当AD+CD取最小值时,△ACD周长能取得最小值,∵点A,点B关于对称轴直线x=3对称,∴连接BC交对称轴直线x=3于点D,此时AD+CD有最小值,设直线BC解析式为:y=kx﹣8,∴0=8k﹣8,∴k=1,∴直线BC解析式为:y=x﹣8,当x=3,y=﹣5,∴点D(3,﹣5);

(3)存在,∵点A(﹣2,0),点C(0,﹣8),∴直线AC解析式为y=﹣4x﹣8,如图,∵△ACE与△ACD面积相等,∴DE∥AC,∴设DE解析式为:y=﹣4x+n,∴﹣5=﹣4×3+n,∴n=7,∴DE解析式为:y=﹣4x+7,联立方程组可得:,解得:,∴点E(﹣1,﹣4+11)或(﹣﹣1,4+11).

【点睛】

本题考查抛物线解析式,三角形最短周长,和面积相等时抛物线上点的坐标问题,会用待定系数法求解析式,周长最短问题转化线段的和最短问题,会用过找对称点实现转化,利用底相同,高相同,转化平行线问题是解题关键.

1.(广东梅州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过A,B,C三点,点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,-3),动点P在抛物线上.

(1)b

=_________,c

=_________,点B的坐标为_____________;(直接填写结果)

(2)是否存在点P,使得△ACP是以AC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;

(3)过动点P作PE垂直y轴于点E,交直线AC于点D,过点D作x轴的垂线.垂足为F,连接EF,当线段EF的长度最短时,求出点P的坐标.

【答案】(1),(-1,0);(2)存在P的坐标是或;(3)当EF最短时,点P的坐标是:(,)或(,)

【分析】

(1)将点A和点C的坐标代入抛物线的解析式可求得b、c的值,然后令y=0可求得点B的坐标;

(2)分别过点C和点A作AC的垂线,将抛物线与P1,P2两点先求得AC的解析式,然后可求得P1C和P2A的解析式,最后再求得P1C和P2A与抛物线的交点坐标即可;

(3)连接OD.先证明四边形OEDF为矩形,从而得到OD=EF,然后根据垂线段最短可求得点D的纵坐标,从而得到点P的纵坐标,然后由抛物线的解析式可求得点P的坐标.

【详解】

解:(1)∵将点A和点C的坐标代入抛物线的解析式得:,解得:b=﹣2,c=﹣3,∴抛物线的解析式为.

∵令,解得:,∴点B的坐标为(﹣1,0).

故答案为﹣2;﹣3;(﹣1,0).

(2)存在.理由:如图所示:

①当∠ACP1=90°.由(1)可知点A的坐标为(3,0).

设AC的解析式为y=kx﹣3.

∵将点A的坐标代入得3k﹣3=0,解得k=1,∴直线AC的解析式为y=x﹣3,∴直线CP1的解析式为y=﹣x﹣3.

∵将y=﹣x﹣3与联立解得,(舍去),∴点P1的坐标为(1,﹣4).

②当∠P2AC=90°时.设AP2的解析式为y=﹣x+b.

∵将x=3,y=0代入得:﹣3+b=0,解得b=3,∴直线AP2的解析式为y=﹣x+3.

∵将y=﹣x+3与联立解得=﹣2,=3(舍去),∴点P2的坐标为(﹣2,5).

综上所述,P的坐标是(1,﹣4)或(﹣2,5).

(3)如图2所示:连接OD.

由题意可知,四边形OFDE是矩形,则OD=EF.根据垂线段最短,可得当OD⊥AC时,OD最短,即EF最短.

由(1)可知,在Rt△AOC中,∵OC=OA=3,OD⊥AC,∴D是AC的中点.

又∵DF∥OC,∴DF=OC=,∴点P的纵坐标是,∴,解得:x=,∴当EF最短时,点P的坐标是:(,)或(,).

2.(2020·湖北武汉·九年级一模)已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点为D

(,-),经过点C

(0,-1),且与x轴交于A、B两点(A在B的左侧).

(1)

求抛物线的解析式:

(2)

P为抛物线上一点,连CP交OD于点Q,若S△COQ=S△PDQ,求P点的横坐标;

(3)点M为直线BC下方抛物线上一点,过M的直线与x轴、y轴分别交于E、F,且与抛物线有且只有一个公共点.

若∠FCM=∠OEF,求点M的坐标.

【答案】(1)y=x2-3x-1;(2)P的横坐标为;(3)点M的坐标为(,-)或(2,-2)

【分析】

(1)运用待定系数法求解即可;

(2)联立方程组求解即可;

(3)根据直线EF与抛物线只有一个公共点求出M点横坐标,设直线CM的解析式为y=-x-1,与抛物线联立,即可求出结论.

【详解】

(1)∵抛物线的顶点为D

(,-),设抛物线的顶点式为y=a(x-)2-,把C

(0,-1)代入,得a(0-)2-=-1,解得a=.

∴抛物线的解析式为y=

(x-)2-.

亦即:y=x2-3x-1.

(2)

连OP、DP、CD,由S△COQ=S△PDQ,得S△OCD=S△PDC,则CD∥OP.

由C

(0,-1)、D

(,-),可得直线CD为y=-x-1.

则直线OP的解析式为y=-x.

与抛物线的解析式联立,得点P的横坐标为(舍去负值).

(3)

设直线EF为y=kx+b,与抛物线y=x2-3x-1联立,得x2-(k+3)x-1-b=0,∵直线EF与抛物线只有一个公共点,∴x1=x2=-=

(k+3).

即M点横坐标xM=

(k+3).

∵∠FCM=∠OEF,可得CM⊥EF,故可设直线CM的解析式为y=-x-1,与抛物线联立,得:xM=

(3-).

于是得:

(k+3)=

(3-).

解得k=1或2.

∴点M的坐标为(,-)或(2,-2).

【点睛】

本题考查了二次函数综合题,二次函数性质,待定系数法求解析式.

3.(2020·广东九年级一模)如图,抛物线y=ax2+2x+c(a<0)与x轴交于点A和点B(点A在原点的左侧,点B在原点的右侧),与y轴交于点C,OB=OC=3.

(1)求该抛物线的函数解析式;

(2)连接BC,点D是直线BC上方抛物线上的点,连接OD,CD,OD交BC于点F,当S△COF∶S△CDF=3∶2时,求点D的坐标.

【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)(1,4)或(2,3)

【分析】

(1)c=3,点B(3,0),将点B的坐标代入抛物线表达式:y=ax2+2x+3并解得:a=﹣1,即可求解;

(2)S△COF∶S△CDF=3∶2,则OF∶FD=3∶2,DH∥CO,故CO∶DM=3∶2,则DM=CO=2,而DM=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=2,即可求解.

【详解】

解:(1)∵OB=OC=3.

∴c=3,点B(3,0),将点B的坐标代入抛物线表达式:y=ax2+2x+3并解得:a=﹣1,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;

(2)如图,过点D作DH⊥x轴于点H,交AB于点M,S△COF∶S△CDF=3∶2,则OF∶FD=3∶2,∵DH∥CO,故CO∶DM=3∶2,则DM=CO=2,由B、C的坐标得:直线BC的表达式为:y=﹣x+3,设点D(x,﹣x2+2x+3),则点M(x,﹣x+3),DM=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=2,解得:x=1或2,故点D(1,4)或(2,3).

【点睛】

本题主要考查了二次函数综合,准确计算是解题的关键.

4.(2020·福建南平·九年级二模)已知抛物线y=﹣(x+5)(x﹣m)(m>0)与x轴交于点A、B(点A在点B的左边),与y轴交于点C.

(1)直接写出点B、C的坐标;(用含m的式子表示)

(2)若抛物线与直线y=x交于点E、F,且点E、F关于原点对称,求抛物线的解析式;

(3)若点P是线段AB上一点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M,交直线AC于点N,当线段MN长的最大值为时,求m的取值范围.

【答案】(1)B(m,0),C(0,);(2);(3)0<m≤.

【分析】

(1)y=﹣(x+5)(x﹣m),令x=0,则y=,令y=0,则x=﹣5或m,即可求解;

(2)设点E,F的坐标分别为(a,),(﹣a,),将点E、F的坐标,代入二次函数表达式即可求解;

(3)分﹣5≤t≤0、0<t≤m,两种情况分别求解即可.

【详解】

解:(1)y=﹣(x+5)(x﹣m),令x=0,则y=,令y=0,则x=﹣5或m,故:B(m,0),C(0,);

(2)设点E,F的坐标分别为(a,),(﹣a,),代入,得,解得:(m﹣5)a=a,∵a≠0,∴m=6,∴抛物线的解析式为;

(3)依题意得A(﹣5,0),C(0,),由m>0,设过A,C两点的一次函数解析式是y=kx+b,将A,C代入,得

解得

∴过A,C两点的一次函数解析式是,设点P(t,0),则﹣5≤t≤m(m>0),∴M(t,),N(t,).

①当﹣5≤t≤0时,∴MN==,∵,∴该二次函数图象开口向下,又对称轴是直线,∴当时,MN的长最大,此时MN=,②当0<t≤m时,∴MN==,∵,∴该二次函数图象开口向上,又对称轴是直线,∴当0<t≤m时,MN的长随t的增大而增大,∴当t=m时,MN的长最大,此时MN=,∵线段MN长的最大值为,∴,整理得:,由图象可得:≤m≤

∵m>0,∴m的取值范围是0<m≤.

【点睛】

本题考查二次函数图象性质、与x轴、y轴交点坐标、一次函数图象性质、原点对称、线段最值、分类讨论法等知识,是重要考点,综合性较强,掌握相关知识是解题关键.

5.(2018·四川眉山·中考真题)如图①,已知抛物线y=ax2+bx+c的图像经过点A(0,3)、B(1,0),其对称轴为直线l:x=2,过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;

(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当m为何值时,四边形AOPE面积最大,并求出其最大值;

(3)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2-4x+3.(2)当m=时,四边形AOPE面积最大,最大值为.(3)P点的坐标为

:P1(,),P2(,),P3(,),P4(,).【解析】

分析:(1)利用对称性可得点D的坐标,利用交点式可得抛物线的解析式;

(2)设P(m,m2-4m+3),根据OE的解析式表示点G的坐标,表示PG的长,根据面积和可得四边形AOPE的面积,利用配方法可得其最大值;

(3)存在四种情况:

如图3,作辅助线,构建全等三角形,证明△OMP≌△PNF,根据OM=PN列方程可得点P的坐标;同理可得其他图形中点P的坐标.

详解:(1)如图1,设抛物线与x轴的另一个交点为D,由对称性得:D(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x-1)(x-3),把A(0,3)代入得:3=3a,a=1,∴抛物线的解析式;y=x2-4x+3;

(2)如图2,设P(m,m2-4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),易得OE的解析式为:y=x,过P作PG∥y轴,交OE于点G,∴G(m,m),∴PG=m-(m2-4m+3)=-m2+5m-3,∴S四边形AOPE=S△AOE+S△POE,=×3×3+PG•AE,=+×3×(-m2+5m-3),=-m2+m,=(m-)2+,∵-<0,∴当m=时,S有最大值是;

(3)如图3,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,∵△OPF是等腰直角三角形,且OP=PF,易得△OMP≌△PNF,∴OM=PN,∵P(m,m2-4m+3),则-m2+4m-3=2-m,解得:m=或,∴P的坐标为(,)或(,);

如图4,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,同理得△ONP≌△PMF,∴PN=FM,则-m2+4m-3=m-2,解得:x=或;

P的坐标为(,)或(,);

综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).

点睛:本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的综合应用,相似三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,解第(2)问时需要运用配方法,解第(3)问时需要运用分类讨论思想和方程的思想解决问题.

6.(2018·湖南怀化·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.

(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;

(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;

(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;直线AC的解析式为y=3x+3;(2)点M的坐标为(0,3);

(3)符合条件的点P的坐标为(,)或(,﹣),【解析】

分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-3),展开得到-2a=2,然后求出a即可得到抛物线解析式;再确定C(0,3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式;

(2)利用二次函数的性质确定D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(-3,0),利用两点之间线段最短可判断此时MB+MD的值最小,则此时△BDM的周长最小,然后求出直线DB′的解析式即可得到点M的坐标;

(3)过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,利用两直线垂直一次项系数互为负倒数设直线PC的解析式为y=-x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为y=-x+3,再解方程组得此时P点坐标;当过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P时,利用同样的方法可求出此时P点坐标.

详解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,∴﹣2a=2,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;

当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),设直线AC的解析式为y=px+q,把A(﹣1,0),C(0,3)代入得,解得,∴直线AC的解析式为y=3x+3;

(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(﹣3,0),∵MB=MB′,∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小,而BD的值不变,∴此时△BDM的周长最小,易得直线DB′的解析式为y=x+3,当x=0时,y=x+3=3,∴点M的坐标为(0,3);

(3)存在.

过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,∵直线AC的解析式为y=3x+3,∴直线PC的解析式可设为y=﹣x+b,把C(0,3)代入得b=3,∴直线PC的解析式为y=﹣x+3,解方程组,解得或,则此时P点坐标为(,);

过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=﹣x+b,把A(﹣1,0)代入得+b=0,解得b=﹣,∴直线PC的解析式为y=﹣x﹣,解方程组,解得或,则此时P点坐标为(,﹣).综上所述,符合条件的点P的坐标为(,)或(,﹣).点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式,理解两直线垂直时一次项系数的关系,通过解方程组求把两函数的交点坐标;理解坐标与图形性质,会运用两点之间线段最短解决最短路径问题;会运用分类讨论的思想解决数学问题.

7.(2020·四川中考真题)如图1,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a≠0)与x轴交于点A,B.与y轴交于点C.连接AC,BC.已知△ABC的面积为2.

(1)求抛物线的解析式;

(2)平行于x轴的直线与抛物线从左到右依次交于P,Q两点.过P,Q向x轴作垂线,垂足分别为G,H.若四边形PGHQ为正方形,求正方形的边长;

(3)如图2,平行于y轴的直线交抛物线于点M,交x轴于点N

(2,0).点D是抛物线上A,M之间的一动点,且点D不与A,M重合,连接DB交MN于点E.连接AD并延长交MN于点F.在点D运动过程中,3NE+NF是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.

【答案】(1);(2)或;(3)是,3NE+NF为定值4

【分析】

(1)先将抛物线解析式变形,可得A和B的坐标,从而得AB=1+3=4,根据三角形ABC的面积为2可得OC的长,确定点C的坐标,根据点C的坐标,利用待定系数法即可求出二次函数的解析式;

(2)设点P的纵坐标为m,当y=m时,﹣x2+x+1=m,解方程可得P和Q两点的坐标,从而得G和H的坐标,再利用正方形的性质可得出关于m的方程,解之即可得出结论;

(3)设点D(n,﹣n2+n+1),利用待定系数法求直线AD和BD的解析式,表示FN和OK的长,直接代入计算可得结论.

【详解】

(1)如图1,y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x2﹣2x﹣3)=a(x﹣3)(x+1),∴A(﹣1,0),B(3,0),∴AB=4,∵△ABC的面积为2,即,∴OC=1,∴C(0,1),将C(0,1)代入y=ax2﹣2ax﹣3a,得:﹣3a=1,∴a=﹣,∴该二次函数的解析式为y=﹣x2+x+1;

(2)如图2,设点P的纵坐标为m,当y=m时,﹣x2+x+1=m,解得:x1=1+,x2=1﹣,∴点P的坐标为(1﹣,m),点Q的坐标为(1+,m),∴点G的坐标为(1﹣,0),点H的坐标为(1+,0),∵矩形PGHQ为正方形,∴PQ=PG,∴1+﹣(1﹣)=m,解得:m1=﹣6﹣2,m2=﹣6+2,∴当四边形PGHQ为正方形时,边长为6+2或2﹣6;

(3)如图3,设点D(n,﹣n2+n+1),延长BD交y轴于K,∵A(﹣1,0),设AD的解析式为:y=kx+b,则,解得:,∴AD的解析式为:y=(﹣)x﹣,当x=2时,y=﹣n+2﹣n+1=﹣n+3,∴F(2,3﹣n),∴FN=3﹣n,同理得直线BD的解析式为:y=(﹣)x+n+1,∴K(0,n+1),∴OK=n+1,∵N(2,0),B(3,0),∴,∵EN∥OK,∴,∴OK=3EN,∴3EN+FN=OK+FN=n+1+3﹣n=4,∴在点D运动过程中,3NE+NF为定值4.

【点睛】

本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、正方形的性质、待定系数法求一次函数解析式以及平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用正方形的性质,找出关于m的方程;(3)利用AD和BD的解析式确定FN和OK的长,可解决问题.

8.(2020·内蒙古中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过坐标原点,与x轴正半轴交于点A,该抛物线的顶点为M,直线经过点A,与y轴交于点B,连接.

(1)求b的值及点M的坐标;

(2)将直线向下平移,得到过点M的直线,且与x轴负半轴交于点C,取点,连接,求证::

(3)点E是线段上一动点,点F是线段上一动点,连接,线段的延长线与线段交于点G.当时,是否存在点E,使得?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)b=3,M(3,-3);(2)详见解析;(3)点E的坐标为(,).【分析】

(1)将配方后可得顶点M的坐标,利用求出点A的坐标后代入即可求出b的值;

(2)先求出平移后的直线CM的解析式为y=-x,过点D作DH⊥直线y=-x,得到直线DH的解析式为y=2x-4,根据求出交点H(1,-2),分别求得DH=,DM=,根据sin∠DMH=得到∠DMH=45°,再利用外角与内角的关系得到结论;

(3)过点G作GP⊥x轴,过点E作EQ⊥x轴,先求出AB=,根据得到∠BAO=∠AFE,设GF=4a,则AE=EF=3a,证明△AEQ∽△ABO,求得AQ=a,AF=a,再证△FGP∽△AEQ,得到FP=a,OP=PG=,由此得到+a+a=6,求出a得到AQ=,将x=代入中,得y=,即可得到点E的坐标.【详解】

(1)∵=,∴顶点M的坐标为(3,-3).令中y=0,得x1=0,x2=6,∴A(6,0),将点A的坐标代入中,得-3+b=0,∴b=3;

(2)∵由平移得来,∴m=-,∵过点M(3,-3),∴,解得n=,∴平移后的直线CM的解析式为y=-x.过点D作DH⊥直线y=-x,∴设直线DH的解析式为y=2x+k,将点D(2,0)的坐标代入,得4+k=0,∴k=-4,∴直线DH的解析式为y=2x-4.解方程组,得,∴H(1,-2).∵D(2,0),H(1,-2),∴DH=,∵M(3,-3),D(2,0),∴DM=,∴sin∠DMH=,∴∠DMH=45°,∵∠ACM+∠DMH=∠ADM,∴;

(3)存在点E,过点G作GP⊥x轴,过点E作EQ⊥x轴,∵A(6,0),B(0,3),∴AB=.∵,∠BEF=∠BAO+∠AFE,∴∠BAO=∠AFE,∴AE=EF,∵,∴,设GF=4a,则AE=EF=3a,∵EQ⊥x轴,∴EQ∥OB,∴△AEQ∽△ABO,∴,∴,∴AQ=a,∴AF=a.∵∠AFE=∠PFG,∴△FGP∽△AEQ,∴,∴FP=a,∴OP=PG=,∴+a+a=6,解得a=,∴AQ=,∴OQ=,将x=代入中,得y=,∴当时,存在点E,使得,此时点E的坐标为(,).【点睛】

此题考查了抛物线的性质,待定系数法求函数解析式,一次函数平移的性质,两个一次函数交点坐标与方程组的关系,相似三角形的判定及性质,等腰三角形的性质,三角形的外角的性质定理,是一道抛物线的综合题,较难.9.(2020·福建厦门一中九年级其他模拟)如图,在平面直角坐标系中,已知四边形ABCD为平行四边形,点A在y轴上且在B的下方,B(0,3),且点C,点D在第一象限.

(1)若点A(0,1),点D(2,2),求点C的坐标;

(2)若点C在直线y=0.5x+3上,①若CD=BC,点D在抛物线y=x2﹣x+3上,求点C的坐标;

②若CD=BC,抛物线y=x2﹣ax+4﹣a经过点D、E,与y轴交于点F,若点E在直线BD上,求的最大值.

【答案】(1)D(2,4);(2)①C(3+,)或(3﹣,),②

【分析】

(1)由点A、B的坐标知,AB=3﹣1=2=CD,即可求解;

(2)①作BH⊥CD于H,则D(m,m2﹣m+3),则CB=CD=﹣m2+3m,BH=m,CH=m,m≠0,则1+()2=(﹣m+3)2,即可求解;

②利用CD=CB,求出m=1或m=1﹣a,再分m=1、m=1﹣a两种情况,分别求解即可.

【详解】

解:(1)由点A、B的坐标知,AB=3﹣1=2=CD,故点D(2,4);

(2)如图,设C(m,m+3),则D(m,m2﹣m+3),①作BH⊥CD于H,则D(m,m2﹣m+3),则CB=CD=﹣m2+3m,BH=m,CH=m,m≠0,∴1+()2=(﹣m+3)2,m=3±,故C(3+,)或(3﹣,);

②∵y=x+3,BH=m,∴BC=m.

CD=CB=m,又CD∥y轴,∴D(m,m2﹣am+4﹣a),由点B、D的坐标得,直线DB解析式:y=x+3,解方程:x+3=x2﹣ax+4﹣a,整理得:mx2﹣(m2+1﹣a)x+m(1﹣a)=0,即[mx﹣(1﹣a)](x﹣m)=0,解得:x=m或x=,即,而CD=m+3﹣(m2﹣am+4﹣a)=﹣m2+(a+)m﹣1+a,且CD=CB,∴m=﹣m2+(a+)m﹣1+a,整理得:m2+(2﹣a)m+1﹣a=0,[m﹣(1﹣a)](m﹣1)=0,解得:m=1或m=1﹣a.

(I)当m=1时,C(1,),D(1,),F(0,4﹣a),xE=1﹣a,则S△DEF=BF•(xD﹣xE)=(a﹣1)[1﹣(1﹣a)]=(a2﹣a),而S▱ABCD=BH•CD=1×=,故S△DEF﹣S▱ABCD=(a2﹣a)﹣=(a﹣)2﹣,∵>0,故S△DEF﹣S▱ABCD没有最大值;

(II)

当m=1﹣a时,C(1﹣a,),D(1﹣a,2a+1),则F(0,4﹣a),xE=1,而S△DEF=BF•(xD﹣xE)=(a﹣1)[(1﹣a)﹣1]=﹣(a2﹣a),S▱ABCD=BH•CD=(1﹣a)•(1﹣a)=(1﹣a)

2,∴S△DEF﹣S▱ABCD=﹣(a2﹣a)﹣(1﹣a)

2=﹣3a2+a﹣=﹣3(a﹣)2+≤,∴S△DEF﹣S▱ABCD的最大值为.

【点睛】

本题主要考查二次函数的综合,熟练掌握二次函数与一次函数的性质及平行四边形的性质是解题的关键.

10.(2020·河南九年级二模)如图①,在平面直角坐标系中,一块等腰直角三角板ABC的直角顶点A在y轴上,坐标为(0,-1),另一顶点B坐标为(-2,0),已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过B、C两点.现将一把直尺放置在直角坐标系中,使直尺的边A'D'∥y轴且经过点B,直尺沿x轴正方向平移,当A'D'与y轴重合时运动停止.

(1)求点C的坐标及二次函数的关系式;

(2)若运动过程中直尺的边A'D'交边BC于点M,交抛物线于点N,求线段MN长度的最大值;

(3)如图②,设点P为直尺的边A'D'上的任一点,连接PA、PB、PC,Q为BC的中点,试探究:在直尺平移的过程中,当PQ=时,线段PA、PB、PC之间的数量关系.请直接写出结论,并指出相应的点P与抛物线的位置关系.

(说明:点与抛物线的位置关系可分为三类,例如,图②中,点A在抛物线内,点C在抛物线上,点D'在抛物线外.)

【答案】(1)C(-1,-3).y=x2+x-3.(2).(3)PB-PC=PA.

【详解】

试题分析:(1)求C点坐标,考虑作x,y轴垂线,表示横纵坐标,易得△CDA≌△AOB,所以C点坐标易知.进而抛物线解析式易得.

(2)横坐标相同的两点距离,可以用这两点的纵坐标作差,因为两点分别在直线BC与抛物线上,故可以利用解析式,设横坐标为x,表示两个纵坐标.作差记得关于x的二次函数,利用最值性质,结果易求.

(3)计算易得,BC=,因为Q为BC的中点,PQ=恰为半径,则以作圆,P点必在圆上.此时连接PB,PC,PA,因为BC为直径,故BP2+CP2=BC2为定值,而PA不固定,但不超过BC,所以易得结论BP2+CP2≥PA2,题目要求考虑三种情况,其中P在抛物线上时,P点只能与B或C重合,此时,PA,PB,PC可求具体值,则有等量关系.

试题解析:(1)如图1,过点C作CD⊥y轴于D,此时△CDA≌△AOB,∵△CDA≌△AOB,∴AD=BO=2,CD=AO=1,∴OD=OA+AD=3,∴C(-1,-3).

将B(-2,0),C(-1,-3)代入抛物线y=x2+bx+c,解得

b=,c=-3,∴抛物线的解析式为y=x2+x-3.

(2)设lBC:y=kx+b,∵B(-2,0),C(-1,-3),∴,解得,∴lBC:y=-3x-6,设M(xM,-3xM-6),N(xN,xN2+xN-3),∵xM=xN(记为x),yM≥yN,∴线段MN长度=-3x-6-(x2+x-3)=-(x+)2+,(-2≤x≤-1),∴当x=-时,线段MN长度为最大值.

(3)答:P在抛物线外时,BP2+CP2≥PA2;P在抛物线上时,BP+CP=AP;P在抛物线内,BP2+CP2≥PA2.

分析如下:

如图2,以Q点为圆心,为半径作⊙Q,∵OB=2,OA=1,∴AC=AB==,∴BC=,∴BQ=CQ=,∵∠BAC=90°,∴点B、A、C都在⊙Q上.

①P在抛物线外,如图3,圆Q与BD′的交点即为点P,连接PB,PC,PA,延长PC交y轴于点D

∵BC为直径,∴∠BPC=90°

∵BD′与y轴平行

∴∠ADC=90°,且D点为抛物线与y轴交点

∴PD∥x轴

易得PC=1,PB=3,PA=2

∴BP+CP=AP.

②P在抛物线上,此时,P只能为B点或者C点,∵AC=AB=,∴AP=,∵BP+CP=BC=,∴BP+CP=AP.

③P在抛物线内,有两种情况,如图4,5,如图4,在PC上取BP=PT,∵BC为直径,∴∠BPC=90°

∴△BPT为等腰直角三角形

∴∠PBT=45°=∠1+∠2

∵∠ABC=∠3+∠2=45°

∴∠1=∠3

∵∠BAP=∠BCP(同弧BP)

∴△BPA∽△BTC

∵PC=PT+CT

∴PC=PT+PA=PB+PA

∴PC-PB=PA

同理,如图5,也可得PB-PC=PA.

考点:二次函数综合题.

11.(2020·湖北武汉·九年级其他模拟)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1,直线交抛物线于另一点,过点作轴于点,过点作交于点.求证:轴;

(3)如图2,为抛物线上两点,直线,交轴于点,,求面积的最小值.

【答案】(1);(2)见解析;(3)的最小值为1.

【分析】

(1)把点,代入解析式构建方程组求解即可;

(2)由题易得,设,则,然后根据在平面直接坐标系里两条直线平行时,进行求解即可;

(3)设直线的解析式为:,直线的解析式为,直线的解析式为,由题意得,进而可得,然后把三角形的面积表示出来利用二次函数的性质求解即可.

【详解】

(1)∵过,∴解得.

∴抛物线的解析式为.

(2)当时,.∴

设,则,∴,.

∴,∴,∵,∴设,则,.

∴.

设直线,∴,∴.

由得

∵,∴轴.

(3)设直线的解析式为:,由得,.

∴,∴.

设直线的解析式为,同理可得:,∴.

设直线的解析式为,由得.

∴,.

∵,∴,,∴直线.

不论为何值,当时,∴直线过点.

∵,∴轴,∴的最小值为1.

【点睛】

本题主要考查二次函数与一次函数的综合,关键是根据题意得到二次函数的表达式,然后利用一次函数的知识点进行求解问题即可.

12.(2020·广东深圳·九年级其他模拟)如下图,抛物线与轴正半轴交于点,过点作直线轴,点是抛物线在第一象限部分上的一动点,连接并延长交直线于点,连接并延长交轴于点,过点作轴,垂足为,连接.设.

(1)请直接写出点坐标并求出的最大值;

(2)如图1,随着点的运动,的值是否会发生变化?若变化,请说明理由,若不变,则求出它的值;

(3)连接,如图2,则当点位于何处时,点到直线的距离最大?请你求出此时点的坐标.

【答案】(1)A点坐标为,4;(2)不会发生变化,理由见解析,;(3)点坐标为

【分析】

(1)根据P点的坐标得到,根据即可得到结果;

(2)由(1)知:,,根据计算即可;

(3)取的中点,过作轴的垂线,垂足为,交直线于点,得矩形;连接,得到,在根据题意得,联立方程计算即可;

【详解】

解:(1)A点坐标为.

∵,∴点坐标为

∴.

又,.

∴.

∴.

∴的最大值为4.

(2)的值不会发生变化理由如下:

由(1)知:,.

所以,,.

又,.

∴,∴.

(3)如下左图,取的中点,过作轴的垂线,垂足为,交直线于点,得矩形;连接.

易得,∴.

∴.

由(2)知,.

∴.又,∴点的坐标为.

即,直线绕定点在旋转.

如上右图,表示的任一位置,长是点到它的距离.则,∵,∴的最大值等于.

显然,获得最大值的条件是.

∵此时,易得,此时,从而,得.

∴此时,点坐标为

∴直线的解析式为:.

由得,(舍).

故,此时点坐标为.

【点睛】

本题主要考查了二次函数综合,准确计算是解题的关键.

13.(2020·广东九年级一模)如图,抛物线与轴交于点,对称轴为直线平行于轴的直线与抛物线交于两点,点在对称轴左侧,.

(1)求此抛物线和直线的解析式;

(2)点在轴上,直线将三角形面积分成两部分,求点的坐标.

【答案】(1);(2)或

【分析】

(1)根据对称轴直线求出b,把点代入抛物线解析式求出c,即可求出抛物线解析式,根据抛物线对称性和抢救车点B坐标,利用待定系数法即可求出直线的解析式;

(2)作出直线与交于点,过作轴,与轴交于点与轴交于点,得到进而得到,根据直线将面积分成两部分,分别得到或两种情况,分别求出Q横坐标,进而求出Q坐标,直线CQ解析式,即可求出点P坐标.

【详解】

解:由题意得:,解得:,则此抛物线的解析式为;

抛物线对称轴为直线,横坐标为横坐标为,把代入抛物线解析式得:,设直线解析式为,把坐标代入得:

直线解析式为

(2)作出直线与交于点,过作轴,与轴交于点与轴交于点,可得,点在轴上,直线将面积分成两部分,或,即或,或,当时,把代入直线解析式得:

此时,直线解析式为,令,得到,即;

当时,把代入直线解析式

得:,此时,直线解析式为,令得到

此时,综上,的坐标为或.

【点睛】

本题为二次函数综合题,综合性强,难度大.熟练掌握二次函数性质,深刻理解坐标系内求点的坐标方法,添加辅助线构造相似是解题关键.

14.(2020·湖北九年级一模)如图.抛物线交轴于两点.其中点坐标为,与轴交于点.

求抛物线的函数表达式;

如图①,连接.点在抛物线上﹐且满足.求点的坐标;

如图②,点为轴下方抛物线上任意一点,点是抛物线对称轴与轴的交点,直线分别交抛物线的对称轴于点,求的值.

【答案】(1);(2)点的坐标为或;(3)8

【分析】

(1)把点A、C坐标代入抛物线解析式即求得b、c的值.

(2)点P可以在x轴上方或下方,需分类讨论.①若点P在x轴下方,延长AP到H,使AH=AB构造等腰△ABH,作BH中点G,即有∠PAB=2∠BAG=2∠ACO,利用∠ACO的三角函数值,求BG、BH的长,进而求得H的坐标,求得直线AH的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点P坐标.②若点P在x轴上方,根据对称性,AP一定经过点H关于x轴的对称点H',求得直线AH'的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点P坐标.

(3)设点Q横坐标为t,用t表示直线AQ、BN的解析式,把x=−1分别代入即求得点M、N的纵坐标,再求DM、DN的长,即得到DM+DN为定值.

【详解】

解:抛物线经过点

解得

抛物线的函数表达式为

①若点在轴下方,如图1

延长到,使,过点作轴,连接,作中点,连接并延长交于点,过点作于点

当,解得

中,为中点,即

在中,中,即

设直线解析式为

解得

直线

解得(即点),②若点在轴上方,如图2,在上截取,则于关于轴对称

设直线解析式为

解得

直线

解得(即点),、综上所述,点的坐标为或

为定值

抛物线的对称轴为,直线

设直线解析式为

解得

直线

当时,设直线解析式为

解得

直线

当时,为定值.

【点睛】

本题考查了求二次函数解析式、求一次函数解析式,解一元二次方程、二元一次方程组,等腰三角形的性质,三角函数的应用.第(2)题由于不确定点P位置需分类讨论;(2)(3)计算量较大,应认真理清线段之间的关系再进行计算.

15.(2020·贵阳清镇北大培文学校九年级其他模拟)在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点.

(1)求抛物线的解析式;

(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.

(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能够使得点P、Q、B、O为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标.

【答案】(1);(2),时有最大值;(3)或或或.

【分析】

(1)先假设出函数解析式,利用三点法求解函数解析式.

(2)设出M点的坐标,利用S=S△AOM+S△OBM−S△AOB即可进行解答;

(3)当OB是平行四边形的边时,表示出PQ的长,再根据平行四边形的对边相等列出方程求解即可;当OB是对角线时,由图可知点A与P应该重合.

【详解】

解:(1)设此抛物线的函数解析式为:,将,三点代入函数解析式得:,解得,所以此函数解析式为:;

(2)∵点的横坐标为,且点在这条抛物线上,∴点的坐标为:,∴

∵,当时,有最大值为:.

答:时有最大值.

(3)设.

当为边时,根据平行四边形的性质知,且,∴的横坐标等于的横坐标,又∵直线的解析式为,则.

由,得,解得,.(不合题意,舍去)

如图,当为对角线时,知与应该重合,.

四边形为平行四边形则,横坐标为4,代入得出为.

由此可得或或或.

【点睛】

本题考查了三点式求抛物线的方法,以及抛物线的性质和最值的求解方法.

16.(2020·山东烟台·九年级其他模拟)如图,抛物线y=ax2+x+c的图象与x轴交于A(-3,0),B两点,与y轴交于点C(0,-2),连接AC.点P是x轴上的动点.

(1)求抛物线的表达式;

(2)过点P作x轴的垂线,交线段AC于点D,E为y轴上一点,连接AE,BE,当AD=BE时,求AD+AE的最小值;

(3)点Q为抛物线上一动点,是否存在点P,使得以A、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.

【答案】(1);(2)4;(3)存在,点P的坐标为(-5,0)或(,0)或(,0)或(-1,0).

【分析】

(1)将A、C两点代入,利用待定系数法求得抛物线的表达式;

(2)由AD=BE,将AD+AE转化为BE+AE,通过两点之间线段最短即可得解;

(3)分情况讨论,AC为平行四边形的对角线、AQ为对角线、AP为对角线三种情况讨论.

【详解】

(1)将A(-3,0),C(0,-2),代入y=ax2+x+c得,解得,∴抛物线的表达式为;

(2)令,解得x=-3或1,∴点B的坐标为(1,0),当AD=BE时,AD+AE=BE+AE,∴当A、E、B三点共线时,BE+AE最小,最小值为AB的长,∴当AD=BE时,AD+AE的最小值为AB=1-(-3)=4;

(3)存在.设点P的坐标为(m,0),点Q的坐标为(n,),①若AQ为平行四边形的对角线,则PA=QC,QC∥x轴,如图①,∴-3-m=0-n,解得n=-2或0(舍去),∴m=-5,∴点P的坐标为(-5,0);

②若AP为对角线,则AC=PQ,如图②所示,即m-n=3,解得n=-1+或-1-,∴m=2+或2-,∴点P的坐标为(2+,0)或(2-,0);

③当AC是平行四边形的对角线时,则AQ=PC,如图③,即m-(-3)=0-n,解得n=-2或0(舍去),∴m=-1,∴点P的坐标为(-1,0).

综上所述,点P的坐标为(-5,0)或(2+,0)或(2-,0)或(-1,0).

【点睛】

本题是二次函数的综合应用题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的图象及性质,平行四边形的性质;熟练掌握二次函数的图象及性质,灵活应用平行四边形的性质是解题的关键.第(3)问需分类讨论,以防遗漏.

17.(2020·河南九年级二模)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线交轴于,两点,交轴于点,且.

(1)求,的值.

(2)点为第一象限内抛物线上一点,连接交轴于点,设点的横坐标为,线段的长为,求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围.

(3)在(2)的条件下,点为抛物线上一动点,当时,是否存在点,使得?若存在,请直接写出点的横坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)的值为,的值为;(2)与之间的函数关系式为;(3)存在满足题意的点,点的横坐标为或.

【分析】

(1)本题根据题意得出点B、点C坐标后,将点代入二次函数解析式即可求解.

(2)本题首先利用函数解析式表示P点坐标,继而分别求解PK、AK长度,进一步以正切三角函数作为中介求解OD,最后利用边长关系即可求解本题.

(3)本题首先根据已知求解△APQ的面积,继而求解点D坐标与直线AP解析式,进一步分类讨论点Q所在位置,求解手段是做辅助线并利用函数表示MQ距离,继而利用割补法表示△APQ面积,最后根据限制条件确定最终答案.

【详解】

(1)∵,∴,.

将点,代入抛物线中,得,解得,∴的值为,的值为.

(2)由第一问可知抛物线的解析式为.

∵点为第-象限内抛物线上一点,且横坐标为,∴.

∵,∴.

过点作轴于点,如下图所示,则.

当时,即,解得,.

∴,即.

∴.

∵,即,∴.

∴.

∴与之间的函数关系式为.

(3)存在.

由题意易得,∴.

∵,∴.

∴.

∴,.

由可知点的横坐标为9,故易得直线的解析式为.

由题意,可知点的位置需分以下两种情况进行讨论.

①当点在直线下方的抛物线上时,过点作轴的平行线,交于点,如下图3所示:

设,则.

∴.

∴.

其中是P点横坐标,是A点横坐标.

∴的最大值为72.

∵,∴在直线下方不存在满足题意的点.

②当点在直线上方的抛物线上时,过点作轴的平行线,交于点,如下图2所示:

设,或,则.

∴.

∴,解得,.

综上所述,存在满足题意的点,点的横坐标为或.

【点睛】

本题考查二次函数的综合,难度较高,待定系数法求解函数解析式需要熟练掌握,对三角函数的基本概念要清楚,该知识点通常作为边长比例关系的媒介,涉及动点问题需要分类讨论.

18.(2020·山东九年级一模)已知,抛物线y=-x2

+bx+c交y轴于点C(0,2),经过点Q(2,2).直线y=x+4分别交x轴、y轴于点B、A.

(1)直接填写抛物线的解析式________;

(2)如图1,点P为抛物线上一动点(不与点C重合),PO交抛物线于M,PC交AB于N,连MN.求证:MN∥y轴;

(3)如图,2,过点A的直线交抛物线于D、E,QD、QE分别交y轴于G、H.求证:CG

•CH为定值.【答案】(1);(2)见详解;(3)见详解.

【分析】

(1)把点C、D代入y=-x2

+bx+c求解即可;

(2)分别设PM、PC的解析式,由于PM、PC与抛物线的交点分别为:M、N.,分别求出M、N的代数式即可求解;

(3)先设G、H的坐标,列出QG、GH的解析式,得出与抛物线的交点D、E的横坐标,再列出直线AE的解析式,算出它与抛物线横坐标的交点方程.运用韦达定理即可求证.

【详解】

详解:(1)∵y=-x2

+bx+c过点C(0,2),点Q(2,2),∴,解得:.∴y=-x2+x+2;

(2)

设直线PM的解析式为:y=mx,直线PC的解析式为:y=kx+2

得x2+(k-1)x=0,解得:,xp=

得x2+(m-1)x-2=0,即xp•xm=-4,∴xm==.由

得xN==xM,∴MN∥y轴.(3)设G(0,m),H(0,n).设直线QG的解析式为,将点代入

直线QG的解析式为

同理可求直线QH的解析式为;

解得:

同理,设直线AE的解析式为:y=kx+4,由,得x2-(k-1)x+2=0

即xDxE=4,即(m-2)•(n-2)=4

∴CG•CH=(2-m)•(2-n)=4.19.(2020·重庆八中九年级一模)如图,抛物线y=x2+2x﹣6交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于C点,D点是该抛物线的顶点,连接AC、AD、CD.

(1)求△ACD的面积;

(2)如图,点P是线段AD下方的抛物线上的一点,过P作PE∥y轴分别交AC于点E,交AD于点F,过P作PG⊥AD于点G,求EF+FG的最大值,以及此时P点的坐标;

(3)如图,在对称轴左侧抛物线上有一动点M,在y轴上有一动点N,是否存在以BN为直角边的等腰Rt△BMN?若存在,求出点M的横坐标,若不存在,请说明理由.

【答案】(1)24;(2)最大值为,点P(﹣3,﹣);(3)存在,点M的横坐标为﹣﹣或2﹣2.

【分析】

(1)先求出抛物线与坐标轴的交点坐标和顶点坐标,再用待定系数法求得AC的解析式,进而求出点N、D的坐标,再根据三角形的面积公式求出结果;

(2)证明EF+FG即为EP的长度,即可求解;

(3)分∠BNM为直角、∠MBN为直角,利用三角形全等即可求解.

【详解】

解:(1)令x=0,得,∴C(0,﹣6),令y=0,得,解得,∴A(,0),点B(,0),设直线AC的解析式为:y=kx+b(k≠0),则,∴,∴直线AC的解析式为:,∵,∴D(,),过D作DM⊥x轴于点M,交AC于点N,如图,令,则N(,),∴,∴;

(2)如图,过点D作x轴的平行线交FP的延长线于点H,由点A、D的坐标得,直线AD的表达式为:,∴tan∠FDH=2,则sin∠FDH=,∵∠HDF+∠HFD=90°,∠FPG+∠PFG=90°,∴∠FDH=∠FPG,在Rt△PGF中,PF==

=FG,则EF+FG=EF+PF=EP,设点P(x,),则点E(x,),则EF+FG=EF+PF=EP=,∵﹣<0,故EP有最大值,此时x=﹣=﹣3,最大值为;

当x=时,故点P(,);

(3)存在,理由:

设点M的坐标为(m,n),则,点N(0,s),①当∠MNB为直角时,如图,过点N作x轴的平行线交过点B与y轴的平行线于点H,交过点M与y轴的平行线于点G,∵∠MNG+∠BNH=90°,∠MNG+∠GMN=90°,∴∠GMN=∠BNH,∵∠NGM=∠BHN=90°,MN=BN,∴△NGM≌△BHN(AAS),∴GN=BH,MG=NH,即且,联立并解得:(舍去正值),故,则点M(,);

②当∠NBM为直角时,如图,过点B作y轴的平行线交过点N与x轴的平行线于点G,交过点M与x轴的平行线于点H,同理可证:△MHB≌△BGN(AAS),则BH=NG,即,当时,解得:(舍去正值),故,则点M(,);

综上,点M的横坐标为或.

【点睛】

本题考查二次函数的综合题,涉及三角形面积的求解,用胡不归原理求最值,等腰直角三角形的存在性问题,解题的关键是需要掌握这些特定题型的特定解法,熟练运用数形结合的思想去解决问题.

20.(2020·天津中考真题)已知点是抛物线(为常数,)与x轴的一个交点.

(1)当时,求该抛物线的顶点坐标;

(2)若抛物线与x轴的另一个交点为,与y轴的交点为C,过点C作直线l平行于x轴,E是直线l上的动点,F是y轴上的动点,.

①当点E落在抛物线上(不与点C重合),且时,求点F的坐标;

②取的中点N,当m为何值时,的最小值是?

【答案】(1)抛物线的顶点坐标为;(2)①点F的坐标为或;②当m的值为或时,MN的最小值是.

【分析】

(1)根据,则抛物线的解析式为,再将点A(1,0)代入,求出b的值,从而得到抛物线的解析式,进一步可求出抛物线的顶点坐标;

(2)①首先用含有m的代数式表示出抛物线的解析式,求出,点.过点A作于点H,在Rt中,利用勾股定理求出AE的值,再根据,可求出m的值,进一步求出F的坐标;

②首先用含m的代数式表示出MC的长,然后分情况讨论MN什么时候有最值.【详解】

解:(1)当,时,抛物线的解析式为.

∵抛物线经过点,.解得.

抛物线的解析式为.,抛物线的顶点坐标为.

(2)①∵抛物线经过点和,,即.,.

抛物线的解析式为.

根据题意,得点,点.

过点A作于点H.

由点,得点.

在Rt中,,.,.解得.

此时,点,点,有.

点F在y轴上,在Rt中,.

点F的坐标为或.

②由N是EF的中点,得.

根据题意,点N在以点C为圆心、为半径的圆上.

由点,点,得,.

在中,.

当,即时,满足条件的点N落在线段MC上,MN的最小值为,解得;

当,时,满足条件的点N落在线段CM的延长线上,MN的最小值为,解得.

当m的值为或时,MN的最小值是.

【点睛】

本题考查了待定系数法求解析式,抛物线上的点的坐标满足抛物线方程等,解题的关键是学会利用参数解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型..

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