人教版九年级上对接中考知识点复习专项计划——二次函数的应用之几何问题
一、综合题
1.(2021九上·彭水期末)如图,二次函数 的图象与 轴交于B、C两点(点B在点C的左侧),一次函数 的图象经过点B和二次函数图象上另一点A. 其中点A的坐标为(4 ,3).
(1)求二次函数和一次函数的解析式;
(2)若抛物线上的点P在第四象限内,过点P作 轴的垂线PQ,交直线AB于点Q,求线段PQ的最大值.
2.(2020九上·温州月考)如图,在平面直角坐标系中,点A、C的坐标分别为(-2,0)、(0,-4),点B在x轴上,已知某二次函数的图象经过A、B、C三点,且它的对称轴为直线x=2,点P为直线BC下方的二次函数图象上的一个动点(点P与B、C不重合),过点P作y轴的平行线交BC于点F.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若设点P的横坐标为m,用含m的代数式表示线段PF的长.
(3)求△PBC面积的最大值,并求此时点P的坐标.
3.(2020九下·北碚月考)如图,一个二次函数的图象经过点A(0,1),它的顶点为B(1,3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)过点A作AC⊥AB交抛物线于点C,点P是直线AC上方抛物线上的一点,当△APC面积最大时,求点P的坐标和△APC的面积最大值.
4.(2020·淮阴模拟)如图,二次函数y=ax2+bx+4与y轴交于C点,与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣2,0),B点坐标为(8,0).
(1)求经过A,B,C三点的抛物线的解析式;
(2)如果M为抛物线的顶点,连接CM、BM,求四边形COBM的面积.
5.(2019九上·綦江月考)如图是二次函数y=x2+bx+c的图象,其顶点坐标为M(1,-4).
(1)求出图象与x轴的交点A、B的坐标;
(2)在二次函数的图象上是否存在点P,使S△PAB= S△MAB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(2018九上·安陆月考)如图,已知二次函数的图象经过点A(3,3)、B(4,0)和原点O.P为二次函数图象上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为D(m,0),并与直线OA交于点C.
(1)求直线OA和二次函数的解析式;
(2)当点P在直线OA的上方时,
①当PC的长最大时,求点P的坐标;
②当S△PCO=S△CDO时,求点P的坐标.
7.(2022·黔西)如图,在平面直角坐标系中,经过点的直线AB与y轴交于点.经过原点O的抛物线交直线AB于点A,C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)M是线段AB上一点,N是抛物线上一点,当轴且时,求点M的坐标;
(3)P是抛物线上一动点,Q是平面直角坐标系内一点.是否存在以点A,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
8.(2021九上·槐荫期末)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(-4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,过点P作PD⊥x轴于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接PA,PC,求的最大值;
(3)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式.
9.(2021九上·北仑期中)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(﹣1,0)、B(3,0)两点,且交y轴交于点 C.
(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,是否存在点M,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值及△BNC的面积最大值;若不存在,说明理由.
10.(2020·宜宾)如图,已知二次函数图象的顶点在原点,且点(2,1)在二次函数的图象上,过点F(0,1)作x轴的平行线交二次函数的图象于M,N两点
(1)求二次函数的表达式;
(2)P为平面内一点,当 时等边三角形时,求点P的坐标;
(3)在二次函数的图象上是否存在一点E,使得以点E为圆心的圆过点F和和点N,且与直线 相切,若存在,求出点E的坐标,并求 的半径;若不存在,说明理由.
11.(2021九上·柯桥月考)如图,直线 与x轴交于点B,与y轴交于点C,已知二次函数的图象经过点B、C和点A(-1,0).
(1)求B、C两点坐标;
(2)求该二次函数的关系式;
(3)若抛物线的对称轴与x轴的交点为D,点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.
(4)若抛物线的对称轴与x轴的交点为D,则在抛物线在对称轴上是否存在在P,使三角形PCD是以CD为腰在等腰三角形?如果存在,直接写出点P在坐标;如果不存在,请说明理由.
12.(2021·花溪模拟)二次函数 的图象,与 轴交于原点和点 ,顶点 的坐标为 .
(1)求二次函数的表达式;
(2)大家知道二次函数的图象是一条抛物线,过 两点可以画无数条抛物线,设顶点为 ,过点 向 轴、 轴作垂线,垂足为点 .求当所得的四边形 为正方形时的二次函数表达式;
(3) 点在(1)中求出的二次函数图象上,且 点的横坐标为1, 点是坐标平面上一点,点 在 轴上,是否存在以 四点为顶点的四边形是正方形,若存在,求出点 的坐标;若不存在,说明理由.
13.(2021九下·东坡开学考)已知二次函数y=ax2+2x+c(a≠0)的图象与x轴交于A、B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3),
(1)求二次函数的表达式
(2)D是二次函数图象上位于第三象限内的点,求使△ADC面积最大时点D的坐标;
(3)M是二次函数图象对称轴上的点,在二次函数图象上是否存在点N,使以M、N、B、O为顶点的四边形是平行四边形?若有,请直接写出点N的坐标
14.(2021九下·南宁开学考)已知:二次函数y=ax2+bx+c的图象的顶点为(-1,4),与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,3),如图.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点M,使得△BCM的周长最小,求出点M的坐标;
(3)若点Q在抛物线的对称轴上,抛物线上是否存在点P,使得以A、B、Q、P四点为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
15.(2021·铁岭模拟)如图,已知二次函数 的图象分别交 轴于点 , ,交 轴于点 ,抛物线的顶点为 ,其中点 , , .
(1)求抛物线的解析式并直接写出抛物线的对称轴;
(2)在直线 的上方抛物线上有一点 ,且满足 ,请求出点 的坐标;
(3)点 为对称轴上一点,点 为抛物线上一点,是否存在点 , ,使以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在请直接写出点 的坐标,若不存在请说明理由.
16.(2021九上·长寿期末)如图,对称轴为直线 的二次函数 的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,B点的坐标为(1,0).
(1)求此二次函数的解析式;
(2)在直线 上找一点P,使 PBC的周长最小,并求出点P的坐标;
(3)若第二象限的且横坐标为t的点Q在此二次函数的图象上,则当t为何值时,四边形AQCB的面积最大?最大面积是多少?
17.(2020·雅安)已知二次函数 的图象与x轴交于 两点,与y轴交于点 ,
(1)求二次函数的表达式及A点坐标;
(2)D是二次函数图象上位于第三象限内的点,求点D到直线 的距离取得最大值时点D的坐标;
(3)M是二次函数图象对称轴上的点,在二次函数图象上是否存在点N.使以 为顶点的四边形是平行四边形?若有,请写出点N的坐标(不写求解过程).
18.(2020九上·保山月考)已知:如图,二次函数 的图象与 轴交于 、 两点,其中 点坐标为 ,点 ,另抛物线经过点 , 为它的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求 的面积 .
(3)是否存在在抛物线上的点 使得 的面积为15,如果存在求出 点的坐标,若不存在请说明理由.
19.(2020·上海模拟)二次函数y=-x2+bx+c的图像与x轴交于点B(-3,0),与y轴交于点C(0,-3)。
(1)求二次函数解析式;
(2)设抛物线的顶点为D,与x轴的另一个交点为A,点P在抛物线的对称轴上,且∠APD=∠ACB,求点P的坐标;
(3)连接CD,求∠OCA与∠OCD的两个角的和的度数。
20.(2020·临潭模拟)如图,已知二次函数y=ax2+bx+3 的图象与x轴分别交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C
(1)求此二次函数解析式;
(2)点D为抛物线的顶点,试判断△BCD的形状,并说明理由;
(3)将直线BC向上平移t(t>0)个单位,平移后的直线与抛物线交于M,N两点(点M在y轴的右侧),当△AMN为直角三角形时,求t的值.
21.(2020·磴口模拟)如图,直线y=- x+2与x轴交于点B,与y轴交于点C,已知二次函数的图象经过点B,C和点A(-1,0).
(1)求B,C两点的坐标.
(2)求该二次函数的解析式.
(3)若抛物线的对称轴与x轴的交点为点D,则在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形 如果存在,直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
(4)点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大 求出四边形CDBF的最大面积及此时点E的坐标.
22.(2020九上·随县月考)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(-1,4),且与直线y=- x+1相交于A,B两点,A点在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(-3,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)点N是二次函数图象上一点(点N在AB上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,交AB于点M,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,点N在何位置时,四边形BCMN是平行四边形?并求出满足条件的N点的坐标.
23.(2021·兴化模拟)如图,已知二次函数 ( )的图象与 轴交于 , 两点(点 在点 的左侧),与 轴交于点 ,横坐标分别为 , ( )的 、 两点在线段 上(不与 、 重合),过 、 两点作 轴的垂线分别交抛物线于点 、 ,连接 .
(1)求线段 的值.
(2)若四边形 是平行四边形;
①点 、 横坐标之和是否为定值,若是定值,请求出;若不是,请说明理由.
②当 时,平行四边形 能否为菱形;若能,求出菱形的周长:若不能,请说明理由.
24.(2020·阜新)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.
25.(2020·莘县模拟)如图,二次函数y=ax +bx+c(a≠0)的图象交x轴于A、B两点,交y轴于点D,点B的坐标为(3,0),顶点C的坐标为(1,4)。
(1)求二次函数的解析式和直线BD的解析式;
(2)点P是直线BD上的一个动点,过点P作x轴的垂线,交抛物线于点M,当点P在第一象限时,求线段PM长度的最大值;
(3)在抛物线上是否存在异于B、D的点Q,使△BDQ中BD边上的高为2 ?若存在求出点Q的坐标;若不存在请说明理由。
26.(2020九上·兰州期末)如图,二次函数y=﹣2x2+x+m的图象与x轴的一个交点为A(1,0),另一个交点为B,且与y轴交于点C.
(1)求m的值;
(2)求点B的坐标;
(3)该二次函数图象上是否有一点D(x,y)使S△ABD=S△ABC,求点D的坐标.
27.(2019九上·江都期末)如图①,二次函数 的图像与 轴交于 、 两点(点 在 的左侧),顶点为 ,连接 并延长交 轴于点 ,若 .
(1)求二次函数的表达式;
(2)在 轴上方有一点 , ,且 ,连接 并延长交抛物线于点 ,求点 的坐标;
(3)如图②,折叠△ ,使点 落在线段 上的点 处,折痕为 .若△ 有一条边与 轴垂直,直接写出此时点 的坐标.
28.(2019九上·乌鲁木齐期末)已知二次函数 的图象过点 (3,0)、 (-1,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图,二次函数的图象与 轴交于点 ,二次函数图象的对称轴与直线 交于点 ,求 点的坐标;
(3)在第一象限内的抛物线上有一点 ,当 的面积最大时,求点 的坐标.
答案解析部分
1.【答案】(1)解:直线 经过A(4,3),
∴
∴ ,
∴直线的解析式为 ,
又∵直线 与x轴交于B点,
令 即 ,解得
∴B(-2,0)
抛物线 经过点A(4,3)、B(-2,0),则
∴抛物线为
(2)设 ,则
∴
∵
∴当 时,PQ取得最大值 .
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)由题意把点A的坐标代入直线解析式可得关于k的方程,解方程可求解;根据直线与x轴相较于点B可令直线解析式中的y=0可得关于x的方程,解方程可求得点B的坐标,再把点A、B的坐标代入抛物线的解析式可得关于b、c的方程组,解方程组可求解;
(2)由题意可设点P(x,x2-x-3)、Q(x,x+1),根据两点间的距离公式可将PQ用含x的代数式表示出来,并配成顶点式,然后根据二次函数的性质可求解.
2.【答案】(1)解:设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)由抛物线的
对称性知B点坐标为(6,0),依题意得:
解得
:所求二次函数的解析式为
(2)解:∵P点的横坐标为m,P点的纵坐标为 ,设直线BC的解析式为y=kx十b(k≠0,k,b为常数),依题意得6k十b=0,b=—4,k= ,故直线BC的解析式为 ,
∴F点的坐标为 ∴
(3)解:∵APBC的面积
当 m=3时.△PBC的最大面积为9,把x=3代入
得y=-5,
∴点Р的坐标为(3,-5)
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用二次函数的对称性可得到点B的坐标,设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,将点A,C,B的坐标代入函数解析式,求出方程组的解,由此可得函数解析式。
(2)利用函数解析式,可以用含m的代数式表示出点P的坐标;再利用待定系数法求出直线BC的函数解析式,利用一次函数解析式可得到点F的坐标,然后求出PF的长。
(3)由题意可知S△PBC=PF×BO,将PF,BO的长代入可得到y与x的函数解析式,将函数解析式转化为顶点式,当 m=3时,△PBC的最大面积为9,将x=3代入一次函数解析式,求出y的值,即可得到点P的坐标。
3.【答案】(1)解:∵抛物线的顶点为B(1,3)
∴设这个二次函数的表达式为y=a(x﹣1)2+3
∵二次函数的图象经过点A(0,1)
∴a(0﹣1)2+3=1
解得:a=﹣2
∴二次函数的表达式为y=-2(x﹣1)2+3,即y=﹣2x2+4x+1
故答案为:y=﹣2x2+4x+1
(2)解:直线AB与x轴交于点D,直线AC与x轴交于点E,如图所示
∵A(0,1),B(1,3)
设直线AB的解析式为y=kx+b
∴
∴y=2x+1
令2x+1=0
解得x=
∴OD=
,
∵AC⊥AB
∴∠DAE=90°
∴
∴
解得OE=2
∴E(2,0)
设直线AC的解析式为y=mx+n
∵直线AC经过A点,E点
∴
∴
∴直线AC的解析式为y= x+1
令 x+1=﹣2x2+4x+1
解得: 或
∴C( , )
过P作PQ∥y轴交AC于Q
设P(t,﹣2t2+4t+1),则Q(t, t+1)
∴PQ=(﹣2t2+4t+1)﹣( t+1)=﹣2t2+ t
∴S△APC= PQ|xC﹣xA|= (﹣2t2+ t)( ﹣0)=﹣ (t﹣ )2+
∴当t= 时,S△APC有最大值 ,此时,P( , )
故答案为:S△APC最大值为 ,此时P( , )
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)根据题意设这个二次函数的表达式为y=a(x﹣1)2+3,将A(0,1)代入解方程即可求解;(2)直线AB与x轴交于点D,直线AC与x轴交于点E,先求得直线AC的解析式,即可求得抛物线和直线AC的交点C的坐标,过P作PQ∥y轴交AC于Q,根据抛物线解析式和直线AC的解析式设出P,Q点坐标,横坐标用t表示,即可表示出PQ,根据S△APC= PQ|xC﹣xA|,得出关于t的二次函数,化为顶点式,即可得到当t为何值时,S△APC有最大值.
4.【答案】(1)解:∵二次函数 与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣2,0),B点坐标为(8,0),
∴ ,得 ,
即经过A,B,C三点的抛物线的解析式是 ;
(2)解:∵ ,
∴点C的坐标为(0,4),点M的坐标为(3, ),
∴四边形COBM的面积是: ,
即四边形COBM的面积是31.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法可以求得经过A,B,C三点的抛物线的解析式;
(2)根据(1)中的函数解析式,可以得到点C和点M的坐标,然后利用割补法可得四边形COBM的面积.
5.【答案】(1)解:由题意得, ,
令 ,则 ,
解得 ,
故点A(-1,0),B(3,0)
(2)解:由已知得,S△MAB= ,
∴S△PAB= S△MAB=10,
∴ (舍),
令 ,则 ,
解得 ,
故点P(-2,5)或(4,5).
故答案为:(1)A(-1,0),B(3,0);(2)(-2,5)或(4,5).
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)根据已知条件把顶点M的坐标代入顶点式y=a(x-h)2+k可得解析式,令y=0可得关于x的一元二次方程,解方程可求得抛物线与x轴的两个交点坐标;
(2)由题意和图形可得 S△MAB=AB·,再根据已知 S△PAB=S△MAB可求得的值,然后令y= 可的关于x的一元二次方程,解方程可求解.
6.【答案】(1)解:∵抛物线经过原点
∴设函数解析式为:y=ax2+bx
∵二次函数的图象经过点A(3,3)、B(4,0)
解之:
∴此函数解析式为:y=-x2+4x
设直线OA的解析式为:y=kx
∵A(3,3)
∴3k=3
解之:k=1
∴直线OA的函数解析式为:y=x.
(2)解: 设 把A点坐标 代入得: 故函数的解析式为 设直线OA的解析式为 把 入得:
∴直线OA的解析式为
轴,P在 上,C在 上, ①∴当 时,PC的长最大,②当 时,即 当 时,则有 解得 (舍去),
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)由A、B的坐标利用待定系数法可求得直线OA和二次函数解析式。
(2)①用m可表示出P点坐标,则可表示出PC的长,由二次函数的性质可求得当PC的长最大时m的值,则可求得P点坐标;②由条件可得到PC=CD,则可得到关于m的方程,可求得m的值,则可求得P点坐标。
7.【答案】(1)解:∵抛物线过点,∴,解得,∴抛物线的表达式为.
(2)解:设直线AB的解析式为:,∵直线AB经过,,∴,∴,∴直线AB的表达式为.
∵轴,可设,,其中.当M在N点上方时,.解得,(舍去).∴.当M在N点下方时, .解得,.∴,.综上所述,满足条件的点M的坐标有三个,,.
(3)解:解:(3)存在.满足条件的点Q的坐标有4个.,,,.理由如下:①如图,若AC是四边形的边.
当时,∴拋物线的对称轴与直线AB相交于点.过点C,A分别作直线AB的垂线交抛物线于点,,∵,,∴,,.∵,∴.∴.∴点与点D重合.当时,四边形是矩形.∵向右平移1个单位,向上平移1个单位得到.∴向右平移1个单位,向上平移1个单位得到.此时直线的解析式为.∵直线与平行且过点,∴直线的解析式为.∵点是直线与拋物线的交点,∴.解得,(舍去).∴.当时,四边形是矩形.∵向左平移3个单位,向上平移3个单位得到.∴向左平移3个单位,向上平移3个单位得到.②如图,若AC是四边形的对角线,
当时.过点作轴,垂足为H,过点C作,垂足为K.可得,.∴.∴.∴.∵点P不与点A,C重合,∴和.∴.∴.∴如图,满足条件的点P有两个.即,.
当时,四边形是矩形.∵向左平移个单位,向下平移个单位得到.∴向左平移个单位,向下平移个单位得到.当时,四边形是矩形.∵向右平移个单位,向上平移个单位得到.∴向右平移个单位,向上平移个单位得到.综上,满足条件的点Q的坐标为或或或
.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)将点A,O的坐标代入函数解析式,可求出b,c的长,可得到二次函数解析式.
(2)设直线AB的解析式为y=kx+b,将点A,B的坐标代入,可得到关于k,b的方程组,解方程组求出k,b的长,可得到直线AB的函数解析式;利用MN∥y轴,根据两函数解析式设,,其中;分情况讨论:当M在N点上方时,利用MN=2,可得到关于t的方程,解方程求出t的值,可得到点M的坐标;当点M在点的下方时,利用MN=2,可得到关于t的方程,解方程求出t的值,可得到点M的坐标;综上所述可得到符合题意的点M的坐标.
(3)分情况讨论:①如图,若AC是四边形的边,将x=2代入函数解析式求出对应的y的值,可得到点R的坐标,过点C,A分别作直线AB的垂线交抛物线于点P1,P2,利用点C,D的坐标求出CD,CR,RD的长;可证得点P1和点D重合,当CP1∥AQ1,CP1=AQ1时,四边形ACP1Q1是矩形,利用点的坐标平移可得到点P1,Q1的坐标,同时可求出直线P1C,直线P2A的函数解析式,将直线P2A和抛物线联立方程组,解方程组,可得到点P2的坐标;当AC∥P2Q2,AC=P2Q2时,四边形ACQ2P2是矩形,将点A向左平移3个单位,向上平移3个单位得到定C的坐标,因此将点P2向3个单位,向上平移3个单位得到点Q2的坐标;②如图,若AC是四边形的对角线,当∠AP3C=90°,过点P3作P3H⊥x轴,过点C作CK⊥P3H,易证△P3CK∽△AP3H,利用相似三角形的对应边成比例,可得到关于t的方程,解方程求出t的值,利用点P不与点A,C重合,可知t≠1,t≠4,可得到符合题意的t的值,即可得到点P的坐标;当点CP3∥AQ3,CP3=AQ3使四边形AP3CQ3是矩形,利用点的坐标平移,可得到点Q的坐标;当P4C∥AQ4,P4C=AQ4,四边形AP4CQ4是矩形,利用点的坐标平移,可得到点Q的坐标;综上所述可得到符合题意的点Q的坐标.
8.【答案】(1)解:∵二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),
∴,
解得:,
∴该二次函数的表达式为y=﹣x2﹣3x+4
(2)解:将x=0代入y=-x2-3x+4得,y=4,
∴点C(0,4),
设直线AC所在直线的表达式为y=k1x+b1,则
,解得:,
∴直线AC的表达式为y=x+4,
如图,设PD与线段AC交于点N,
设P(t,-t2-3t+4),
∵PD⊥x轴交AC于点N,
∴N(t,t+4),
∴PN=yP-yN=-t2-4t,
过点C作CH⊥PD,则CH=-t,AD=t-4,
∴S△APC=S△APN+S△PCN=PN AD+PN CH
=PN (AD+CH)
= ( t2 4t) ( t+t+4)
=-2t2-8t
=-2(t+2)2+8,
∵a=-2<0,
∴当t=-2时,S△APC有最大值,△PAC面积的最大值为8.
(3)解:设BP与y轴交于点E,
∵PD∥y轴,
∴∠DPB=∠OEB,
∵∠DPB=2∠BCO,
∴∠OEB=2∠BCO,
∴∠ECB=∠EBC,
∴BE=CE,
∵C(0,4),B(1,0),
∴OC=4,OB=1,
设OE=a,则CE=BE=4-a,
在Rt△BOE中,BE2=OE2+OB2,
∴(4-a)2=a2+12,
解得:a=,
∴E(0,),
设BP所在直线表达式为y=kx+b(k≠0),
∴,
解得:,
∴直线BP的表达式为y=-x+.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法可求出二次函数的表达式;
(2)由图可知 S△APC=S△APN+S△PCN , 设P(t,-t2-3t+4), 过点C作CH⊥PD,则CH=-t,AD=t-4, 则可求出S△APC 的面积表达式,再求出S△APC 的最大值;
(3)可根据题目已知条件,求出点B、点E的坐标,利用待定系数法确定直线BP的表达式.
9.【答案】(1)解: 由题意得
解之:
∴y=-x2+2x+3,
(2)解:当x=0时y=3
∴点C(0,3)
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴
解之:
∴y=-x+3;
∵点M的横坐标为m,0<m<3,
∴点M(m,-m2+2m+3),点N(m,-m+3)
∵M是线段BC上一点,
∴MN=-m2+2m+3-(-m+3)=-m2+3m(0<m<3).
(3)解: 如图,
∵MN∥y轴,
∴.
∵a<0,抛物线的开口向下,
∴当m=时△BNC的面积最大,最大值为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)将点A,B的坐标代入函数解析式,建立关于a,b的方程组,解方程组求出a,b的值,可得到函数解析式.
(2)由x=0求出y的值,可得到点C的坐标;利用待定系数法求出直线BC的函数解析式,利用已知可得到点M(m,-m2+2m+3),点N(m,-m+3),可得到MN与x之间的函数解析式.
(3)利用,代入可得到S与x之间的函数解析式,再利用二次函数的性质,可求出结果.
10.【答案】(1)∵二次函数的顶点是原点
∴设二次函数的解析式为 ,
将(2,1)代入 ,
解得
所以二次函数的解析式为 ;
(2)如图:将y=1代入 ,得 ,解得
是等边三角形
∴点P在y轴上且PM=4
∴
或 ;
(3)假设在二次函数的图象上存在点E满足条件
设点Q是FN的中点,即 Q(1,1)
∴点E在FN的垂直平分线上
∴点E是FN的垂直平分线x=1与 的图像的交点,即
,
∴
∴点E到直线y=-1的距离为
∴在二次函数图象上存在点E,使得以点E为圆心,半径为 的圆,过点F,N且与直线 相切.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;等边三角形的性质;二次函数的实际应用-几何问题;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)由二次函数的顶点是原点,则设二次函数的解析式为 ,然后将(2,1)代入 求得a即可;(2)将y=1代入 解得 ,可确定M、N的坐标,进而确定MN的长度;再根据 是等边三角形确定PM的长,然后解三角形确定PF的长,最后结合F点坐标即可解答;(3)先假设这样的点存在,设点Q是FN的中点,即 Q(1,1)
11.【答案】(1)解:令x=0,则y=2,
∴C(0,2),
令y=0,则x=4,
∴B(4,0)
(2)解:设二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),将点A(-1,0 ),B(4,0 ),c(0,2)代入,
得
∴
∴
(3)解: 的对称轴为直线
设E
∴EF⊥x轴,
当t=2时, 的面积最大,最大值为 。
此时E(2,1).
(4)解:P1(1.5,4) ,P2(1.5,2.5) P3(1.5,-2.5)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:(4)如图,
∵点C(0,2),点D(,0)
∴
当CD=DP1=2.5时,
∴点P1(1.5,2.5);
当DC=CP2=2.5时
DP2=2+2=4
∴点P2(1.5,4);
当CD=DP3=2.5时
点P3(1.5,-2.5)
∴ P的坐标为(1.5,4) 或(1.5,2.5) 或(1.5,-2.5) .
【分析】(1)由x=0求出对应的y的值,可得到点C的坐标,由y=0可求出对应的x的值,可得到点B的坐标.
(2) 设二次函数y=ax2+bx+c(a≠0) ,将点A,B,C的坐标代入函数解析式,建立关于a,b,c的值,即可得到二次函数解析式.
(3)先求出抛物线的对称轴,可得到点D的坐标,利用函数解析式设E ,可表示出点,从而可表示出EF的长,再用含t的代数式表示出四边形CDBF的面积与t之间的函数解析式,利用二次函数的性质,可求出结果.
(4)利用点C,D的坐标,根据勾股定理可求出CD的长,再分情况讨论:当CD=DP1=2.5时;当DC=CP2=2.5时;当CD=DP3=2.5时;分别求出符合题意的点P的坐标.
12.【答案】(1)解:∵二次函数 的图象的顶点 的坐标为 ,
∴设二次函数 ,
把(0,0)代入上式,得: ,解得:a=-1,
∴二次函数的表达式为:
(2)解:∵抛物线过 两点,
∴对称轴为:直线x=2,可设二次函数解析式为: ,
∴OM=2,
又∵四边形OMQN是正方形,
∴QM=OM=2,
∴Q(2,2)或Q(2,-2),
∴ 或 ,解得: 或 ,
∴二次函数解析式为: 或
(3)解:由(1)可知二次函数的解析式为: ,
∴当x=1时,y=3,即:G(1,3),
当GE为为正方形的对角线时,GR1=ER1=3,
此时,R1(1,0) ,
当GE是正方形的边时,GR2=GE= ,
∴R2E= × =6,
∴R2(-2,0),
∴R的坐标为(1,0)或(-2,0).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;正方形的性质;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)设二次函数 ,把(0,0)代入上式求出a值即可;
(2)根据O与E的坐标,可求出对称轴为直线x=2,可设二次函数解析式为 , 根据正方形的性质得出Q(2,2)或Q(2,-2), 然后将Q坐标分别代入解析式中求出a值即可;
(3) 分两种情况:①当GE为为正方形的对角线时GR1=ER1=3,②当GE是正方形的边时,GR2=GE
= ,据此分别解答即可.
13.【答案】(1)解:把B(1,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+2x+c
则有 ,
解得 , ∴二次函数的解析式为y=x2+2x﹣3
(2)解:如图1中连接AD,CD.∵△DAC的面积最大,
设直线AC解析式为:y=kx+b,
∵A(﹣3,0),C(0,﹣3),
∴ , 解得, ,∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣3,
过点D作x轴的垂线交AC于点G,设点D的坐标为(x,x2+2x﹣3),
则G(x,﹣x﹣3),∵点D在第三象限,
∴DG=﹣x﹣3﹣(x2+2x﹣3)=﹣x﹣3﹣x2﹣2x+3=﹣x2﹣3x,
∴S△ACD= DG OA= (﹣x2﹣3x)×3=﹣ x2﹣ x=﹣ (x+ )2+ ,
∴当x=﹣ 时,S最大= ,点D(﹣ ,﹣ )
(3)解:满足条件的点N的坐标为(﹣2,﹣3)或(0,﹣3)或(2,5)
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:(3)
∵抛物线的对称轴为直线x=-1,点C的坐标为(0,-3)
当OB是平行四边形的边时,
∴OB=MN=1,OB∥MN,
∴N( 2, 3)或N′(0, 3),
当OB为对角线时,点N″的横坐标为2,
x=2时,y=4+4 3=5,
∴N″(2,5).
∴满足条件的点N的坐标为( 2, 3)或(0, 3)或(2,5).
【分析】(1)将点B,C的坐标代入函数解析式,可得到关于a,c的方程组,解方程组求出a,c的值,可得到函数解析式.
(2)连接AD,CD.设直线AC解析式为:y=kx+b,将点A,C的坐标代入函数解析式,建立关于k,b的方程组,解方程组求出k,b的值,可得到一此函数解析式;过点D作x轴的垂线交AC于点G,设点D的坐标为(x,x2+2x﹣3),则G(x,﹣x﹣3),利用点D在第三象限,分别表示出DG,利用三角形的面积公式建立S S△ACD与x的函数解析式,将其函数解析式转化为顶点式,利用二次函数的性质可求出点D的坐标.
(3)根据题意画出图形,利用抛物线的解析式可知抛物线的对称轴为直线x=-1,点C的坐标为(0,-3);分情况讨论:当OB是平行四边形的边时,利用平行四边形的性质可得到OB∥MN,OB=MN=1,可得到符合题意的点N的坐标;当OB为对角线时,点N″的横坐标为2,即可得到点N″的纵坐标,可得到点N″的坐标.
14.【答案】(1)解:∵抛物线的顶点为D(﹣1,4),
∴设函数表达式为 ,
∵图象过点C(0,3),
∴当x=0时,y=3,
∴ ,
解得, ,
∴函数表达式为 ,
即
(2)解:由 ,
,
∴点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(1,0),
∵A、B关于对称轴x=﹣1对称,点M在对称轴x=﹣1上,
如图1,连结AC,
∴MA=MB,
∴△BCM的周长=BC+CM+BM=BC+CM+AM,
当A、M、C在同一直线上时,△BCM的周长最小,
设直线AC的函数解析式为 ,
则 ,
解得, ,
∴直线AC的函数解析式为 ,
∵点M的横坐标为 ,
所以点M的坐标为(﹣1,2);
(3)解:如图2,
当点P与点D重合,点Q与点P关于x轴对称时,四边形AQBP的对角线互相平分,
∴四边形AQBP是平行四边形,此时点P的坐标为(﹣1,4);
当 ∥AB, =AB=4时,四边形A ′B是平行四边形,
此时 点的横坐标为﹣3﹣2=﹣5,
∴ 的纵坐标为: ,
∴点 的坐标为(﹣5,﹣12);
根据抛物线的对称性,点 的坐标为(3,﹣12);
综上所述:以A、B、Q、P四点为顶点的四边形为平行四边形,点P的坐标为(﹣1,4)或(﹣5,﹣12)或(3,﹣12).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)设抛物线的顶点式,再将点C的坐标代入即可算出a的值,从而求出抛物线的解析式;
(2)根据轴对称最短路径问题得到点M的位置,用待定系数法求出直线AC的函数解析式,代入计算即可求解;
(3)分点P与点D重合,点Q与点P关于x轴对称时,四边形AQBP的对角线互相平分、当P'Q'∥AB,P'Q'=AB=4时,四边形A P'Q'B是平行四边形及根据抛物线的对称性, 根据二次函数图象上点的坐标特征可求解.
15.【答案】(1)解:由 , 两点可得抛物线的对称轴为 ,
将 , , 分别代入二次函数 得:
,
解得
∴抛物线的解析式为 ,对称轴为 ;
(2)解:如图,在 轴的负半轴截取 ,即点 ,直线 交抛物线于点 ,
∴ ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,把 , 代入得:
,
解得 ,
∴直线 的解析式为: ,
根据题意可得方程组:
解得: (舍去) ,
∴点 ;
(3)解:存在点 , .
设 , ,
若以AB为边,
①平行四边形是ABMN,则AM中点为 ,BN中点为 ,
,
解得 ,
∴ ;
②平行四边形是AMNB,则BM中点为 ,AN中点为 ,
,
解得 ,
∴ ;
若以AB为对角线,平行四边形是AMBN,
则AB中点为 ,MN中点为 ,
,
解得 ,
∴ ;
综上所述,若点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形ABMN,则点 的坐标为 ;平行四边形ANBM,则点 的坐标为 ;平行四边形AMBN,则点 的坐标为 .
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用点A,C的坐标可求出抛物线的对称轴,再将点A,B,C的坐标分别代入抛物线的解析式建立关于a,b,c的方程组,解方程组求出a,b,c的值,可得到抛物线的函数解析式.
(2)在x轴的负半轴截取OA'=OA,可得到点A'的坐标,直线A'B交抛物线于点E,可得到∠OA'B=∠OAB,再求出直线A'B的函数解析式,将直线A'B的解析式和抛物线联立方程组,解方程组求出点E的坐标.
(3)利用函数解析式设点 , ,利用平行四边形的判定定理分情况讨论:若以AB为边,① 平行四边形是ABMN ,可得到AM和BN的中点坐标,由此可建立关于n,d的方程组,解方程组求出n,d的值,可得到点N的坐标;②平行四边形是AMNB,可得到BM中点AN中点坐标,由此可建立关于n,d的方程组,解方程组求出n,d的值,可得到点N的坐标;若以AB为对角线,平行四边形是AMBN,由此可建立关于n,d的方程组,解方程组求出n,d的值,可得到点N的坐标;综上所述可得到符合题意的点N的坐标.
16.【答案】(1)∵二次函数y=-x2+bx+c的图象的对称轴为直线 ,
∴ .
∴ =-2.
∵点B(1,0)在二次函数 的图象上,
∴ .
∴ .
∴二次函数的解析式为 .
(2)由(1)知二次函数的解析式为 .令 ,得 .
∴点C的坐标为(0,3).
由题意,可得点B(1,0)与点A(-3,0)关于直线 对称.
∴要在直线 上找一点P使△PBC的周长最小的问题,也就是要在直线 上找一点P使PC与PA的和最小的问题.
∵在连接AC的线中,线段AC最短.
∴直线AC与直线 的交点就是所要找的点P(如图1)
设经过A、C两点的直线为直线 ,
则有
∴
∴ .
由 得点P的坐标为(-1,2).
(3)如图2.
过点Q作 轴,垂足为 ,
直线AC与直线QF交于点E.
则 .
∵ ,
.
又∵点Q的横坐标为t.
∴ 点Q和点E的纵坐标分别为 和 .
∴ .
∴ .
由题意知: .
∴当 时, 有最大值,此时 的最大值为 .
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)由图可知抛物线的对称轴x=-=-1求得b的值;再将点B的坐标代入二次函数的解析式,求出待定系数c的值即可;
(2)根据轴对称的性质,先画出点P的位置,再通过求直线AC的关系式求点P的坐标;
(3) 过点Q作QF⊥x轴,垂足为F,由图知S四边形AQCB=S△ABC+S△AQC,于是S四边形AQCB可用含t的代数式表示出来,并将S与t之间的函数关系式配成顶点式,再根据二次函数的性质即可求四边形AQCB面积的最大值.
17.【答案】(1)解:∵二次函数 图像与 轴的交点为B(1,0),与 轴交于点 ,
∴将C代入,得:c=-3,则 ,
∴方程 对应的两根之积为-3,
又B(1,0),
可得A(-3,0),将A,B两点代入二次函数,得:
,
解得: ,
∴二次函数表达式为: ;
(2)解:当点D到直线 的距离取得最大值时,
∵A(-3,0), ,
设直线AC的表达式为:y=kx+n,将A和C代入,
,解得: ,
∴直线AC的表达式为y=-x-3,将直线AC向下平移m(m>0)个单位,得到直线l,
当直线l与二次函数图象只有一个交点时,该交点为点D,此时点D到直线AC的距离最大,
此时直线l的表达式为y=-x-3-m,
联立: ,得: ,
令△= ,解得:m= ,
则解方程: ,得x= ,
∴点D的坐标为( , )
(3)解:∵M在抛物线对称轴上,设M坐标为(-1,t),
当OB为平行四边形的边时,
如图1,可知MN和OB平行且相等,
∴点N(-2,t)或(0,t),代入抛物线表达式得:
解得:t=-3,
∴N(-2,-3)或(0,-3);
当OB为平行四边形对角线时,
线段OB的中点为( ,0),对角线MN的中点也为( ,0),
∵M坐标为(-1,t),
可得点N(2,-t),代入抛物线表达式得:
4+4-3=-t,
解得:t=-5,
∴点N的坐标为(2,-5),
综上:以 为顶点的四边形是平行四边形时,点N的坐标为(-2,-3)或(0,-3)或(2,-5).
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的判定与性质;二次函数-动态几何问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)根据点C坐标求出c,再利用两根之积求出点A的横坐标,再利用待定系数法求解;(2)根据题意得出当点 到直线 的距离取得最大值时,求出AC表达式,将直线AC向下平移m(m>0)个单位,得到直线l,当直线l与二次函数图象只有一个交点时,该交点为点D,此时点D到直线AC的距离最大,联立直线l和二次函数表达式,得到方程 ,当方程有两个相同的实数根时,求出m的值,从而得到点D的坐标;(3)分当OB是平行四边形的边和OB是平行四边形的对角线时,利用平行四边形的性质求出点N的坐标即可.
18.【答案】(1)解:∵图象经 , , ,
∴ ,解之得 ,
∴ ;
(2)解:如图,过点 作 轴,垂足为点 ,
,
∴点 坐标为 ,
根据 对称轴是直线 ,
∴点 ,
;
(3)解:存在,
设点 为 ,
∵ ,AB=6,
∴ ,
或 ,
解得 , , ,
∴共有4个 点, , , , .
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)用待定系数法可求解;
(2)如图,过点M作MD⊥y轴,垂足为D,将(1)中的解析式配成顶点式可得点M的坐标,由MD⊥y轴可知点D与点M的纵坐标相同,则点D的坐标可求解;由点A与点B关于直线x=-对称可求得点B的坐标,然后根据图形的构成得S BCM=S梯形MDOB-S COB-S MDC,结合已知可求解;
(3)由题意可设点P(m,-m2+4m+5),根据S PAB=15可得关于m的一元二次方程,解方程即可求解.
19.【答案】(1)解:y=-x2-4x-3
(2)解:P1(-2,-2),P2(-2,2)
(3)解:45°
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)将A、B的坐标代入抛物线的解析式中,求出待定系数的值即可得解;
(2)根据(1)得到的函数解析式,可求出D、C的坐标;易证得△OBC是等腰直角三角形,若过A作AE⊥BC于E,在Rt△ABE中,根据∠ABE的度数及AB的长即可求出AE、BE、CE的长;连接AC,设抛物线的对称轴与x轴的交点为F,若∠APD=∠ACB,则△AEC与△AFP,利用相似的性质得比例线段,即可求出PF的长,也就求得了P点的坐标;
(3)当Q到直线BC的距离最远时,△QBC的面积最大(因为BC是定长),可过Q作y轴的平行线,交BC于S;根据B、C的坐标,易求出直线BC的解析式,可设出Q点的坐标,根据抛物线和直线BC的解析式,分别表示出Q、S的纵坐标,即可得到关于QS的长以及Q点横坐标的函数关系式,以QS为底,B、C横坐标差的绝对值为高可得到△QBC的面积,由于B、C横坐标差的绝对值为定值,那么QS最长时,△QBC的面积最大,此时Q离BC的距离最远;可根据上面得到的函数的性质求出QS的最大值及对应的Q点横坐标,然后将其代入抛物线的解析式中,即可求出Q点的坐标.
20.【答案】(1)解:将 、 代入 ,得:
,解得: ,
此二次函数解析式为 .
(2)解: 为直角三角形,理由如下:
,
顶点 的坐标为 .
当 时, ,
点 的坐标为 .
点 的坐标为 ,
,
,
.
,
,
为直角三角形.
(3)解:设直线 的解析式为 ,
将 , 代入 ,得:
,解得: ,
直线 的解析式为 ,
将直线 向上平移 个单位得到的直线的解析式为 .
联立新直线与抛物线的解析式成方程组,得: ,
解得: , ,
点M的坐标为 , ,点 的坐标为 , .
点 的坐标为 ,
, , .
为直角三角形,
分三种情况考虑:
①当 时,有 ,即 ,
整理,得: ,
解得: , (不合题意,舍去);
②当 时,有 ,即 ,
整理,得: ,
解得: , (不合题意,舍去);
③当 时,有 ,即 ,
整理,得: .
,
该方程无解(或解均为增解).
综上所述:当 为直角三角形时, 的值为1或4.
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题;二次函数图象与一元二次方程的综合应用
【解析】【分析】(1)根据点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出二次函数解析式;(2)利用配方法及二次函数图象上点的坐标特征,可求出点C、D的坐标,利用两点间的距离公式可求出CD、BD、BC的长,由勾股定理的逆定理可证出△BCD为直角三角形;(3)根据点B、C的坐标,利用待定系数法可求出直线BC的解析式,进而可找出平移后直线的解析式,联立两函数解析式成方程组,通过解方程组可找出点M、N的坐标,利用两点间的距离公式可求出AM2、AN2、MN2的值,分别令三个角为直角,利用勾股定理可得出关于t的无理方程,解之即可得出结论.
21.【答案】(1)解:在y=- x+2中,令x=0,可得y=2,令y=0,可得x=4,
即B(4,0),C(0,2).
(2)解:设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,
将点A,B,C的坐标代入解析式,得
,
解得
即该二次函数的解析式为y=- x2+ x+2
(3)解:存在.∵y=- x2+ x+2,
∴y=- (x- )2+ ,
∴抛物线的对称轴是直线x= ,∴OD= .
∵C(0,2),∴OC=2.
在Rt△OCD中,由勾股定理,得CD= .
∵△PCD是以CD为腰的等腰三角形,
∴CP1=DP2=DP3=CD.
如图①所示,作CH⊥对称轴于点H,∴HP1=HD=2,
∴DP1=4.
∴P1( ,4),P2( ),P3( ,- ).
(4)解:∵B(4,0),C(0,2),
∴直线BC的解析式为y=- x+2.
如图②,过点C作CM⊥EF于点M,
设E(a,- a+2),F(a,- a2+ a+2),
∴EF=- a2+ a+2-(- a+2)=- a2+2a(0≤a≤4).
∵S四边形CDBF=S△BCD+S△CEF+S△BEF= BD·OC+ EF·CM+ EF·BN
= ×(4- )×2+ a(- a2+2a)+ (4-a)( - a2+2a)
=-a2+4a+
=-(a-2)2+ ,
∴当a=2时,S四边形CDBF的最大值= ,此时E(2,1).
【知识点】二次函数的最值;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;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)分别令解析式y=- x+2中x=0,y=0,求出点B,点C的坐标;(2)二次函数的解析式为 ,将点A、B、C的坐标代入解析式,求出a,b,c的值,进而求出二次函数的解析式;(3)由(2)的解析式求出顶点坐标,再由勾股定理求出CD的值,再以点C为圆心,CD为半径作弧交对称轴于 ,以点D为圆心,CD为半径作圆交对称轴于 , ,作CE垂直对称轴于点E,由等腰三角形的性质和勾股定理就可以求出结论;(4)设点E的坐标为 ,就可以表示出F的坐标,由 求出S与a的关系式,由二次函数的性质就可以求出结论.
22.【答案】(1)解:由直线y=- x+1可知A(0,1),B(-3, ),又点(-1,4)经过二次函数,
根据题意得: ,
解得: ,
则二次函数的解析式是: ;
(2)解:设N(x, ),
则M(x,- x+1),P(x,0).
∴MN=PN-PM
=
=
= ,
则当x=- 时,MN的最大值为
(3)解:连接MC、BN、BM与NC互相平分,
即四边形BCMN是平行四边形,
则MN=BC,
即 ,
整理得:x2+3x+2=0,
解得:x=-1或x=-2.
所以,y=4或4.5,
故当N(-1,4)(-2,4.5)时,BM和NC互相平分.
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)首先求得A、B的坐标,然后利用待定系数法即可求得二次函数的解析式;
(2)设M的横坐标是x,则根据M和N所在函数的解析式,即可利用x表示出M、N的坐标,利用x表示出MN的长,利用二次函数的性质求解;
(3)四边形BCMN是平行四边形,则BC=MN,据此即可列方程,求得x的值,从而得到N的坐标.
23.【答案】(1)解:当 时, ,即 ,
解得 或 ,
,
;
(2)解:①由题意得:点 的横坐标为 ,点 的横坐标为 ,
,
对于二次函数 ,
当 时, ,即 ,
设直线 的解析式为 ,
将点 代入得: ,解得 ,
则直线 的解析式为 ,
,
,
,
四边形 是平行四边形,
,即 ,
整理得: ,
,
,
解得 ,
即点 、 横坐标之和为定值,这个定值为3;
② 、 两点在线段 上(不与 、 重合),
,
,
,
将 ,即 代入得: ,
由(2)①知, ,
当 时,
则 ,
,
平行四边形 为菱形,
,即 ,
解得 或 (不符题意,舍去),
,
则菱形的周长为 ,
即平行四边形 能为菱形,菱形的周长为 .
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)解方程 求出点 的坐标,由此即可得;(2)①先根据点 的横坐标、二次函数的解析式可求出点 的坐标,再利用待定系数法求出直线 的解析式,从而可得点 的坐标,然后根据平行四边形的性质可得 ,由此建立等式化简即可得;②先根据两点之间的距离公式分别求出 的值,再根据菱形的性质可得 ,结合①的结论,进行求解即可得.
24.【答案】(1)解:把 代入 中,得
解得
∴ .
(2)解: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.
∴ .
∴
由MN∥y轴∥CQ,则MN与CQ必然是菱形的两条边
(i)若CN作为菱形的对角线,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CN作为菱形一条边, 此时CN=MN ,即,如图,
则有
解得m=-2,或m=0(舍去)
此时MN=2,即Q(0,-1),
综上所述,点Q的坐标为
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【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考虑特殊情况CQ∥MN,即此时MN与CQ必然作为菱形的两条边,进而进一步可分为两种情况,从而根据菱形的性质得到关于m的方程,求解即可.
25.【答案】(1)设二次函数的解析式为y=a(x-1) +4,把B(3,0)代入得:
0=a(3-1) +4
解得 a=-1
∴二次函数的解析式为y=-(x-1) +4=-x +2x+3;
令x=0,则y=-(0-1) +4=3
∴点D的坐标是(0,3)
设直线BD的解析式y=kx+b,把B(3,0)和D(0,3)代入得
解得
∴直线BD的解析式y=-x+3;
(2)设M(m,-m +2m+3),则P(m,-m+3)(0<m<3)
∴PM=-m +2m+3-(-m+3)=-m +3m=-(m-)2+
∵a=-1<0
∴当x=时,PM有最大值是。
答:线段PM的最大值是;
(3)如图,过Q作QG∥y轴交BD于点G,交x轴于点E,作QH⊥BD于H。
设Q(x,-x2+2x+3),则G(x,-x+3)
∴QG=|-x2+2x+3-(-x+3)|=|-x2+3x|
在Rt△BOD中,OB=OD=3 ∴∠DBO=45°
∴∠HGQ=∠BGE=45°
∴QH=HG=2
∴QG=
∴|-x2+3x|=4
当-x2+3x=4时,即x2-3x+4=0,△=9-16<0,方程无实数根;
当-x2+3x=-4时,解得x=-1或x=4,
∴Q(-1,0)或(4,-5),
综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(-1,0)或(4,-5).
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用顶点式设出抛物线解析式,代入B点坐标,利用待定系数法求出解析式即可;然后利用所求抛物线的解析式求得D点坐标,进而利用待定系数法求得直线BD解析式;
(2)设出P点坐标,从而可表示出PM的长度,利用二次函数的性质可求得其最大值;
(3)过Q作QG∥y轴,交BD于点G,过Q和QH⊥BD于H,可设出Q点坐标,表示出QG的长度,由条件可证得△DHG为等腰直角三角形,则可得到关于Q点坐标的方程,可求得Q点坐标.
26.【答案】(1)解:把A(1,0)代入y=﹣2x2+x+m,得
﹣2×12+1+m=0,
解得 m=1;
(2)解:由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣2x2+x+1.
令y=0,则﹣2x2+x+1=0,
故x= = ,
解得 x1=﹣ ,x2=1.
故该抛物线与x轴的交点是(﹣ ,0)和(1,0).
∵点为A(1,0),
∴另一个交点为B是(﹣ ,0);
(3)解:∵抛物线解析式为y=﹣2x2+x+1,
∴C(0,1),
∴OC=1.
∵S△ABD=S△ABC,
∴点D与点C的纵坐标的绝对值相等,
∴当y=1时,﹣2x2+x+1=1,即x(﹣2x+1)=0
解得 x=0或x= .
即(0,1)(与点C重合,舍去)和D( ,1)符合题意.
当y=﹣1时,﹣2x2+x+1=﹣1,即2x2﹣x﹣2=0
解得x= .
即点( ,﹣1)和( ,﹣1)符合题意.
综上所述,满足条件的点D的坐标是( ,1)或( ,﹣1)或( ,﹣1).
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)把点A的坐标代入函数解析式,利用方程来求m的值;
(2)令y=0,则通过解方程来求点B的横坐标;
(3)利用三角形的面积公式进行解答.
27.【答案】(1)解:函数的对称轴为x 1,BC=2CD,xB=3xC=3,即B的坐标为(3,0),将点B的坐标代入二次函数表达式得:
0=a×32﹣2a×3﹣3,解得:a=1.
故二次函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①,则顶点C的坐标为(1,﹣4),令y=0,则x=﹣1或3,即点A的坐标为(﹣1,0);
(2)解:过点A作MN∥y轴,分别过点H、C作HM⊥MN、CN⊥MN于点M、N,如图1.
∵∠MAH+∠NAC=90°,∠NAC+∠ACN=90°,∴∠MAH=∠ACN,∠HMA=∠CNA=90°,AC=AH,∴△HMA≌△ANC(AAS),∴AM=NC=2,MH=AN=4,∴点H的坐标为(3,2),设直线HC的解析式为:y=mx+n,把H、C的坐标代入得: ,解得: ,故直线CH的表达式为:y=3x﹣7…②,联立①②并解得: 或 ,即点P的坐标为(4,5);
(3)解:①当C'F⊥x轴,设:函数对称轴交x轴于点G,如图2,
则tan∠GBC ,设:BC'=x,则FC'=2x=FC,则BF x,BC=BF+CF=2x ,即:x=10﹣4 ,∴点C'的坐标为(4 7,0);
②当EC'⊥x轴,同理可得点C'的坐标为:(9﹣4 ,0).
综上所述:点C'的坐标为(4 7,0)或(9﹣4 ,0).
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)函数的对称轴为x 1,BC=2CD,xB=3xC=3,即B的坐标为(3,0),即可求解;(2)易证HMA≌△ANC(AAS),则AM=NC=2,MH=AN=4,可求出点H的坐标和直线CH的表达式,将该表达式与二次函数表达式联立,即可求解;(3)分C'F⊥x轴、EC'⊥x轴,两种情况求解即可.
28.【答案】(1)解:把点A(3,0)、C(-1,0)代入 中,
得 解得
∴抛物线的解析式为
(2)解:在 中,当x=0时y=3,
∴B(0,3),
设直线AB的解析式为 ,
∴ ,
∴ ,
∴直线AB的解析式为 ,
当x=1时,y=2,
∴P(1,2)
(3)解:设Q(m, ),△QAB的面积为S,
连接QA,QB,OQ,
则S=
=
又∵ ,
∴S=
=
∴当 时S最大,
此时 = ,
∴Q( , ).
【知识点】二次函数y=ax^2+bx+c的性质;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)用待定系数法即可求解析式;
(2)由题意求出抛物线与x轴的交点,再用待定系数法求得直线AB的解析式,把x=1代入直线AB的解析式可求得点P的坐标;
(3)连接QA,QB,OQ,根据△QAB的面积=三角形OBQ的面积+三角形OAQ的面积-三角形OAB的面积可得△QAB的面积与点Q的横坐标之间的函数解析式,并将这个解析式配成顶点式,结合二次函数的性质即可求解。
1 / 1人教版九年级上对接中考知识点复习专项计划——二次函数的应用之几何问题
一、综合题
1.(2021九上·彭水期末)如图,二次函数 的图象与 轴交于B、C两点(点B在点C的左侧),一次函数 的图象经过点B和二次函数图象上另一点A. 其中点A的坐标为(4 ,3).
(1)求二次函数和一次函数的解析式;
(2)若抛物线上的点P在第四象限内,过点P作 轴的垂线PQ,交直线AB于点Q,求线段PQ的最大值.
【答案】(1)解:直线 经过A(4,3),
∴
∴ ,
∴直线的解析式为 ,
又∵直线 与x轴交于B点,
令 即 ,解得
∴B(-2,0)
抛物线 经过点A(4,3)、B(-2,0),则
∴抛物线为
(2)设 ,则
∴
∵
∴当 时,PQ取得最大值 .
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)由题意把点A的坐标代入直线解析式可得关于k的方程,解方程可求解;根据直线与x轴相较于点B可令直线解析式中的y=0可得关于x的方程,解方程可求得点B的坐标,再把点A、B的坐标代入抛物线的解析式可得关于b、c的方程组,解方程组可求解;
(2)由题意可设点P(x,x2-x-3)、Q(x,x+1),根据两点间的距离公式可将PQ用含x的代数式表示出来,并配成顶点式,然后根据二次函数的性质可求解.
2.(2020九上·温州月考)如图,在平面直角坐标系中,点A、C的坐标分别为(-2,0)、(0,-4),点B在x轴上,已知某二次函数的图象经过A、B、C三点,且它的对称轴为直线x=2,点P为直线BC下方的二次函数图象上的一个动点(点P与B、C不重合),过点P作y轴的平行线交BC于点F.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若设点P的横坐标为m,用含m的代数式表示线段PF的长.
(3)求△PBC面积的最大值,并求此时点P的坐标.
【答案】(1)解:设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)由抛物线的
对称性知B点坐标为(6,0),依题意得:
解得
:所求二次函数的解析式为
(2)解:∵P点的横坐标为m,P点的纵坐标为 ,设直线BC的解析式为y=kx十b(k≠0,k,b为常数),依题意得6k十b=0,b=—4,k= ,故直线BC的解析式为 ,
∴F点的坐标为 ∴
(3)解:∵APBC的面积
当 m=3时.△PBC的最大面积为9,把x=3代入
得y=-5,
∴点Р的坐标为(3,-5)
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用二次函数的对称性可得到点B的坐标,设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,将点A,C,B的坐标代入函数解析式,求出方程组的解,由此可得函数解析式。
(2)利用函数解析式,可以用含m的代数式表示出点P的坐标;再利用待定系数法求出直线BC的函数解析式,利用一次函数解析式可得到点F的坐标,然后求出PF的长。
(3)由题意可知S△PBC=PF×BO,将PF,BO的长代入可得到y与x的函数解析式,将函数解析式转化为顶点式,当 m=3时,△PBC的最大面积为9,将x=3代入一次函数解析式,求出y的值,即可得到点P的坐标。
3.(2020九下·北碚月考)如图,一个二次函数的图象经过点A(0,1),它的顶点为B(1,3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)过点A作AC⊥AB交抛物线于点C,点P是直线AC上方抛物线上的一点,当△APC面积最大时,求点P的坐标和△APC的面积最大值.
【答案】(1)解:∵抛物线的顶点为B(1,3)
∴设这个二次函数的表达式为y=a(x﹣1)2+3
∵二次函数的图象经过点A(0,1)
∴a(0﹣1)2+3=1
解得:a=﹣2
∴二次函数的表达式为y=-2(x﹣1)2+3,即y=﹣2x2+4x+1
故答案为:y=﹣2x2+4x+1
(2)解:直线AB与x轴交于点D,直线AC与x轴交于点E,如图所示
∵A(0,1),B(1,3)
设直线AB的解析式为y=kx+b
∴
∴y=2x+1
令2x+1=0
解得x=
∴OD=
,
∵AC⊥AB
∴∠DAE=90°
∴
∴
解得OE=2
∴E(2,0)
设直线AC的解析式为y=mx+n
∵直线AC经过A点,E点
∴
∴
∴直线AC的解析式为y= x+1
令 x+1=﹣2x2+4x+1
解得: 或
∴C( , )
过P作PQ∥y轴交AC于Q
设P(t,﹣2t2+4t+1),则Q(t, t+1)
∴PQ=(﹣2t2+4t+1)﹣( t+1)=﹣2t2+ t
∴S△APC= PQ|xC﹣xA|= (﹣2t2+ t)( ﹣0)=﹣ (t﹣ )2+
∴当t= 时,S△APC有最大值 ,此时,P( , )
故答案为:S△APC最大值为 ,此时P( , )
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)根据题意设这个二次函数的表达式为y=a(x﹣1)2+3,将A(0,1)代入解方程即可求解;(2)直线AB与x轴交于点D,直线AC与x轴交于点E,先求得直线AC的解析式,即可求得抛物线和直线AC的交点C的坐标,过P作PQ∥y轴交AC于Q,根据抛物线解析式和直线AC的解析式设出P,Q点坐标,横坐标用t表示,即可表示出PQ,根据S△APC= PQ|xC﹣xA|,得出关于t的二次函数,化为顶点式,即可得到当t为何值时,S△APC有最大值.
4.(2020·淮阴模拟)如图,二次函数y=ax2+bx+4与y轴交于C点,与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣2,0),B点坐标为(8,0).
(1)求经过A,B,C三点的抛物线的解析式;
(2)如果M为抛物线的顶点,连接CM、BM,求四边形COBM的面积.
【答案】(1)解:∵二次函数 与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣2,0),B点坐标为(8,0),
∴ ,得 ,
即经过A,B,C三点的抛物线的解析式是 ;
(2)解:∵ ,
∴点C的坐标为(0,4),点M的坐标为(3, ),
∴四边形COBM的面积是: ,
即四边形COBM的面积是31.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法可以求得经过A,B,C三点的抛物线的解析式;
(2)根据(1)中的函数解析式,可以得到点C和点M的坐标,然后利用割补法可得四边形COBM的面积.
5.(2019九上·綦江月考)如图是二次函数y=x2+bx+c的图象,其顶点坐标为M(1,-4).
(1)求出图象与x轴的交点A、B的坐标;
(2)在二次函数的图象上是否存在点P,使S△PAB= S△MAB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:由题意得, ,
令 ,则 ,
解得 ,
故点A(-1,0),B(3,0)
(2)解:由已知得,S△MAB= ,
∴S△PAB= S△MAB=10,
∴ (舍),
令 ,则 ,
解得 ,
故点P(-2,5)或(4,5).
故答案为:(1)A(-1,0),B(3,0);(2)(-2,5)或(4,5).
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)根据已知条件把顶点M的坐标代入顶点式y=a(x-h)2+k可得解析式,令y=0可得关于x的一元二次方程,解方程可求得抛物线与x轴的两个交点坐标;
(2)由题意和图形可得 S△MAB=AB·,再根据已知 S△PAB=S△MAB可求得的值,然后令y= 可的关于x的一元二次方程,解方程可求解.
6.(2018九上·安陆月考)如图,已知二次函数的图象经过点A(3,3)、B(4,0)和原点O.P为二次函数图象上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为D(m,0),并与直线OA交于点C.
(1)求直线OA和二次函数的解析式;
(2)当点P在直线OA的上方时,
①当PC的长最大时,求点P的坐标;
②当S△PCO=S△CDO时,求点P的坐标.
【答案】(1)解:∵抛物线经过原点
∴设函数解析式为:y=ax2+bx
∵二次函数的图象经过点A(3,3)、B(4,0)
解之:
∴此函数解析式为:y=-x2+4x
设直线OA的解析式为:y=kx
∵A(3,3)
∴3k=3
解之:k=1
∴直线OA的函数解析式为:y=x.
(2)解: 设 把A点坐标 代入得: 故函数的解析式为 设直线OA的解析式为 把 入得:
∴直线OA的解析式为
轴,P在 上,C在 上, ①∴当 时,PC的长最大,②当 时,即 当 时,则有 解得 (舍去),
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)由A、B的坐标利用待定系数法可求得直线OA和二次函数解析式。
(2)①用m可表示出P点坐标,则可表示出PC的长,由二次函数的性质可求得当PC的长最大时m的值,则可求得P点坐标;②由条件可得到PC=CD,则可得到关于m的方程,可求得m的值,则可求得P点坐标。
7.(2022·黔西)如图,在平面直角坐标系中,经过点的直线AB与y轴交于点.经过原点O的抛物线交直线AB于点A,C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)M是线段AB上一点,N是抛物线上一点,当轴且时,求点M的坐标;
(3)P是抛物线上一动点,Q是平面直角坐标系内一点.是否存在以点A,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线过点,∴,解得,∴抛物线的表达式为.
(2)解:设直线AB的解析式为:,∵直线AB经过,,∴,∴,∴直线AB的表达式为.
∵轴,可设,,其中.当M在N点上方时,.解得,(舍去).∴.当M在N点下方时, .解得,.∴,.综上所述,满足条件的点M的坐标有三个,,.
(3)解:解:(3)存在.满足条件的点Q的坐标有4个.,,,.理由如下:①如图,若AC是四边形的边.
当时,∴拋物线的对称轴与直线AB相交于点.过点C,A分别作直线AB的垂线交抛物线于点,,∵,,∴,,.∵,∴.∴.∴点与点D重合.当时,四边形是矩形.∵向右平移1个单位,向上平移1个单位得到.∴向右平移1个单位,向上平移1个单位得到.此时直线的解析式为.∵直线与平行且过点,∴直线的解析式为.∵点是直线与拋物线的交点,∴.解得,(舍去).∴.当时,四边形是矩形.∵向左平移3个单位,向上平移3个单位得到.∴向左平移3个单位,向上平移3个单位得到.②如图,若AC是四边形的对角线,
当时.过点作轴,垂足为H,过点C作,垂足为K.可得,.∴.∴.∴.∵点P不与点A,C重合,∴和.∴.∴.∴如图,满足条件的点P有两个.即,.
当时,四边形是矩形.∵向左平移个单位,向下平移个单位得到.∴向左平移个单位,向下平移个单位得到.当时,四边形是矩形.∵向右平移个单位,向上平移个单位得到.∴向右平移个单位,向上平移个单位得到.综上,满足条件的点Q的坐标为或或或
.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)将点A,O的坐标代入函数解析式,可求出b,c的长,可得到二次函数解析式.
(2)设直线AB的解析式为y=kx+b,将点A,B的坐标代入,可得到关于k,b的方程组,解方程组求出k,b的长,可得到直线AB的函数解析式;利用MN∥y轴,根据两函数解析式设,,其中;分情况讨论:当M在N点上方时,利用MN=2,可得到关于t的方程,解方程求出t的值,可得到点M的坐标;当点M在点的下方时,利用MN=2,可得到关于t的方程,解方程求出t的值,可得到点M的坐标;综上所述可得到符合题意的点M的坐标.
(3)分情况讨论:①如图,若AC是四边形的边,将x=2代入函数解析式求出对应的y的值,可得到点R的坐标,过点C,A分别作直线AB的垂线交抛物线于点P1,P2,利用点C,D的坐标求出CD,CR,RD的长;可证得点P1和点D重合,当CP1∥AQ1,CP1=AQ1时,四边形ACP1Q1是矩形,利用点的坐标平移可得到点P1,Q1的坐标,同时可求出直线P1C,直线P2A的函数解析式,将直线P2A和抛物线联立方程组,解方程组,可得到点P2的坐标;当AC∥P2Q2,AC=P2Q2时,四边形ACQ2P2是矩形,将点A向左平移3个单位,向上平移3个单位得到定C的坐标,因此将点P2向3个单位,向上平移3个单位得到点Q2的坐标;②如图,若AC是四边形的对角线,当∠AP3C=90°,过点P3作P3H⊥x轴,过点C作CK⊥P3H,易证△P3CK∽△AP3H,利用相似三角形的对应边成比例,可得到关于t的方程,解方程求出t的值,利用点P不与点A,C重合,可知t≠1,t≠4,可得到符合题意的t的值,即可得到点P的坐标;当点CP3∥AQ3,CP3=AQ3使四边形AP3CQ3是矩形,利用点的坐标平移,可得到点Q的坐标;当P4C∥AQ4,P4C=AQ4,四边形AP4CQ4是矩形,利用点的坐标平移,可得到点Q的坐标;综上所述可得到符合题意的点Q的坐标.
8.(2021九上·槐荫期末)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(-4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,过点P作PD⊥x轴于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接PA,PC,求的最大值;
(3)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式.
【答案】(1)解:∵二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),
∴,
解得:,
∴该二次函数的表达式为y=﹣x2﹣3x+4
(2)解:将x=0代入y=-x2-3x+4得,y=4,
∴点C(0,4),
设直线AC所在直线的表达式为y=k1x+b1,则
,解得:,
∴直线AC的表达式为y=x+4,
如图,设PD与线段AC交于点N,
设P(t,-t2-3t+4),
∵PD⊥x轴交AC于点N,
∴N(t,t+4),
∴PN=yP-yN=-t2-4t,
过点C作CH⊥PD,则CH=-t,AD=t-4,
∴S△APC=S△APN+S△PCN=PN AD+PN CH
=PN (AD+CH)
= ( t2 4t) ( t+t+4)
=-2t2-8t
=-2(t+2)2+8,
∵a=-2<0,
∴当t=-2时,S△APC有最大值,△PAC面积的最大值为8.
(3)解:设BP与y轴交于点E,
∵PD∥y轴,
∴∠DPB=∠OEB,
∵∠DPB=2∠BCO,
∴∠OEB=2∠BCO,
∴∠ECB=∠EBC,
∴BE=CE,
∵C(0,4),B(1,0),
∴OC=4,OB=1,
设OE=a,则CE=BE=4-a,
在Rt△BOE中,BE2=OE2+OB2,
∴(4-a)2=a2+12,
解得:a=,
∴E(0,),
设BP所在直线表达式为y=kx+b(k≠0),
∴,
解得:,
∴直线BP的表达式为y=-x+.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法可求出二次函数的表达式;
(2)由图可知 S△APC=S△APN+S△PCN , 设P(t,-t2-3t+4), 过点C作CH⊥PD,则CH=-t,AD=t-4, 则可求出S△APC 的面积表达式,再求出S△APC 的最大值;
(3)可根据题目已知条件,求出点B、点E的坐标,利用待定系数法确定直线BP的表达式.
9.(2021九上·北仑期中)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(﹣1,0)、B(3,0)两点,且交y轴交于点 C.
(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,是否存在点M,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值及△BNC的面积最大值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)解: 由题意得
解之:
∴y=-x2+2x+3,
(2)解:当x=0时y=3
∴点C(0,3)
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴
解之:
∴y=-x+3;
∵点M的横坐标为m,0<m<3,
∴点M(m,-m2+2m+3),点N(m,-m+3)
∵M是线段BC上一点,
∴MN=-m2+2m+3-(-m+3)=-m2+3m(0<m<3).
(3)解: 如图,
∵MN∥y轴,
∴.
∵a<0,抛物线的开口向下,
∴当m=时△BNC的面积最大,最大值为.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)将点A,B的坐标代入函数解析式,建立关于a,b的方程组,解方程组求出a,b的值,可得到函数解析式.
(2)由x=0求出y的值,可得到点C的坐标;利用待定系数法求出直线BC的函数解析式,利用已知可得到点M(m,-m2+2m+3),点N(m,-m+3),可得到MN与x之间的函数解析式.
(3)利用,代入可得到S与x之间的函数解析式,再利用二次函数的性质,可求出结果.
10.(2020·宜宾)如图,已知二次函数图象的顶点在原点,且点(2,1)在二次函数的图象上,过点F(0,1)作x轴的平行线交二次函数的图象于M,N两点
(1)求二次函数的表达式;
(2)P为平面内一点,当 时等边三角形时,求点P的坐标;
(3)在二次函数的图象上是否存在一点E,使得以点E为圆心的圆过点F和和点N,且与直线 相切,若存在,求出点E的坐标,并求 的半径;若不存在,说明理由.
【答案】(1)∵二次函数的顶点是原点
∴设二次函数的解析式为 ,
将(2,1)代入 ,
解得
所以二次函数的解析式为 ;
(2)如图:将y=1代入 ,得 ,解得
是等边三角形
∴点P在y轴上且PM=4
∴
或 ;
(3)假设在二次函数的图象上存在点E满足条件
设点Q是FN的中点,即 Q(1,1)
∴点E在FN的垂直平分线上
∴点E是FN的垂直平分线x=1与 的图像的交点,即
,
∴
∴点E到直线y=-1的距离为
∴在二次函数图象上存在点E,使得以点E为圆心,半径为 的圆,过点F,N且与直线 相切.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;等边三角形的性质;二次函数的实际应用-几何问题;二次函数的其他应用
【解析】【分析】(1)由二次函数的顶点是原点,则设二次函数的解析式为 ,然后将(2,1)代入 求得a即可;(2)将y=1代入 解得 ,可确定M、N的坐标,进而确定MN的长度;再根据 是等边三角形确定PM的长,然后解三角形确定PF的长,最后结合F点坐标即可解答;(3)先假设这样的点存在,设点Q是FN的中点,即 Q(1,1)
11.(2021九上·柯桥月考)如图,直线 与x轴交于点B,与y轴交于点C,已知二次函数的图象经过点B、C和点A(-1,0).
(1)求B、C两点坐标;
(2)求该二次函数的关系式;
(3)若抛物线的对称轴与x轴的交点为D,点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.
(4)若抛物线的对称轴与x轴的交点为D,则在抛物线在对称轴上是否存在在P,使三角形PCD是以CD为腰在等腰三角形?如果存在,直接写出点P在坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:令x=0,则y=2,
∴C(0,2),
令y=0,则x=4,
∴B(4,0)
(2)解:设二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),将点A(-1,0 ),B(4,0 ),c(0,2)代入,
得
∴
∴
(3)解: 的对称轴为直线
设E
∴EF⊥x轴,
当t=2时, 的面积最大,最大值为 。
此时E(2,1).
(4)解:P1(1.5,4) ,P2(1.5,2.5) P3(1.5,-2.5)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:(4)如图,
∵点C(0,2),点D(,0)
∴
当CD=DP1=2.5时,
∴点P1(1.5,2.5);
当DC=CP2=2.5时
DP2=2+2=4
∴点P2(1.5,4);
当CD=DP3=2.5时
点P3(1.5,-2.5)
∴ P的坐标为(1.5,4) 或(1.5,2.5) 或(1.5,-2.5) .
【分析】(1)由x=0求出对应的y的值,可得到点C的坐标,由y=0可求出对应的x的值,可得到点B的坐标.
(2) 设二次函数y=ax2+bx+c(a≠0) ,将点A,B,C的坐标代入函数解析式,建立关于a,b,c的值,即可得到二次函数解析式.
(3)先求出抛物线的对称轴,可得到点D的坐标,利用函数解析式设E ,可表示出点,从而可表示出EF的长,再用含t的代数式表示出四边形CDBF的面积与t之间的函数解析式,利用二次函数的性质,可求出结果.
(4)利用点C,D的坐标,根据勾股定理可求出CD的长,再分情况讨论:当CD=DP1=2.5时;当DC=CP2=2.5时;当CD=DP3=2.5时;分别求出符合题意的点P的坐标.
12.(2021·花溪模拟)二次函数 的图象,与 轴交于原点和点 ,顶点 的坐标为 .
(1)求二次函数的表达式;
(2)大家知道二次函数的图象是一条抛物线,过 两点可以画无数条抛物线,设顶点为 ,过点 向 轴、 轴作垂线,垂足为点 .求当所得的四边形 为正方形时的二次函数表达式;
(3) 点在(1)中求出的二次函数图象上,且 点的横坐标为1, 点是坐标平面上一点,点 在 轴上,是否存在以 四点为顶点的四边形是正方形,若存在,求出点 的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)解:∵二次函数 的图象的顶点 的坐标为 ,
∴设二次函数 ,
把(0,0)代入上式,得: ,解得:a=-1,
∴二次函数的表达式为:
(2)解:∵抛物线过 两点,
∴对称轴为:直线x=2,可设二次函数解析式为: ,
∴OM=2,
又∵四边形OMQN是正方形,
∴QM=OM=2,
∴Q(2,2)或Q(2,-2),
∴ 或 ,解得: 或 ,
∴二次函数解析式为: 或
(3)解:由(1)可知二次函数的解析式为: ,
∴当x=1时,y=3,即:G(1,3),
当GE为为正方形的对角线时,GR1=ER1=3,
此时,R1(1,0) ,
当GE是正方形的边时,GR2=GE= ,
∴R2E= × =6,
∴R2(-2,0),
∴R的坐标为(1,0)或(-2,0).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;正方形的性质;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)设二次函数 ,把(0,0)代入上式求出a值即可;
(2)根据O与E的坐标,可求出对称轴为直线x=2,可设二次函数解析式为 , 根据正方形的性质得出Q(2,2)或Q(2,-2), 然后将Q坐标分别代入解析式中求出a值即可;
(3) 分两种情况:①当GE为为正方形的对角线时GR1=ER1=3,②当GE是正方形的边时,GR2=GE
= ,据此分别解答即可.
13.(2021九下·东坡开学考)已知二次函数y=ax2+2x+c(a≠0)的图象与x轴交于A、B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3),
(1)求二次函数的表达式
(2)D是二次函数图象上位于第三象限内的点,求使△ADC面积最大时点D的坐标;
(3)M是二次函数图象对称轴上的点,在二次函数图象上是否存在点N,使以M、N、B、O为顶点的四边形是平行四边形?若有,请直接写出点N的坐标
【答案】(1)解:把B(1,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+2x+c
则有 ,
解得 , ∴二次函数的解析式为y=x2+2x﹣3
(2)解:如图1中连接AD,CD.∵△DAC的面积最大,
设直线AC解析式为:y=kx+b,
∵A(﹣3,0),C(0,﹣3),
∴ , 解得, ,∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣3,
过点D作x轴的垂线交AC于点G,设点D的坐标为(x,x2+2x﹣3),
则G(x,﹣x﹣3),∵点D在第三象限,
∴DG=﹣x﹣3﹣(x2+2x﹣3)=﹣x﹣3﹣x2﹣2x+3=﹣x2﹣3x,
∴S△ACD= DG OA= (﹣x2﹣3x)×3=﹣ x2﹣ x=﹣ (x+ )2+ ,
∴当x=﹣ 时,S最大= ,点D(﹣ ,﹣ )
(3)解:满足条件的点N的坐标为(﹣2,﹣3)或(0,﹣3)或(2,5)
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:(3)
∵抛物线的对称轴为直线x=-1,点C的坐标为(0,-3)
当OB是平行四边形的边时,
∴OB=MN=1,OB∥MN,
∴N( 2, 3)或N′(0, 3),
当OB为对角线时,点N″的横坐标为2,
x=2时,y=4+4 3=5,
∴N″(2,5).
∴满足条件的点N的坐标为( 2, 3)或(0, 3)或(2,5).
【分析】(1)将点B,C的坐标代入函数解析式,可得到关于a,c的方程组,解方程组求出a,c的值,可得到函数解析式.
(2)连接AD,CD.设直线AC解析式为:y=kx+b,将点A,C的坐标代入函数解析式,建立关于k,b的方程组,解方程组求出k,b的值,可得到一此函数解析式;过点D作x轴的垂线交AC于点G,设点D的坐标为(x,x2+2x﹣3),则G(x,﹣x﹣3),利用点D在第三象限,分别表示出DG,利用三角形的面积公式建立S S△ACD与x的函数解析式,将其函数解析式转化为顶点式,利用二次函数的性质可求出点D的坐标.
(3)根据题意画出图形,利用抛物线的解析式可知抛物线的对称轴为直线x=-1,点C的坐标为(0,-3);分情况讨论:当OB是平行四边形的边时,利用平行四边形的性质可得到OB∥MN,OB=MN=1,可得到符合题意的点N的坐标;当OB为对角线时,点N″的横坐标为2,即可得到点N″的纵坐标,可得到点N″的坐标.
14.(2021九下·南宁开学考)已知:二次函数y=ax2+bx+c的图象的顶点为(-1,4),与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,3),如图.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点M,使得△BCM的周长最小,求出点M的坐标;
(3)若点Q在抛物线的对称轴上,抛物线上是否存在点P,使得以A、B、Q、P四点为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线的顶点为D(﹣1,4),
∴设函数表达式为 ,
∵图象过点C(0,3),
∴当x=0时,y=3,
∴ ,
解得, ,
∴函数表达式为 ,
即
(2)解:由 ,
,
∴点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(1,0),
∵A、B关于对称轴x=﹣1对称,点M在对称轴x=﹣1上,
如图1,连结AC,
∴MA=MB,
∴△BCM的周长=BC+CM+BM=BC+CM+AM,
当A、M、C在同一直线上时,△BCM的周长最小,
设直线AC的函数解析式为 ,
则 ,
解得, ,
∴直线AC的函数解析式为 ,
∵点M的横坐标为 ,
所以点M的坐标为(﹣1,2);
(3)解:如图2,
当点P与点D重合,点Q与点P关于x轴对称时,四边形AQBP的对角线互相平分,
∴四边形AQBP是平行四边形,此时点P的坐标为(﹣1,4);
当 ∥AB, =AB=4时,四边形A ′B是平行四边形,
此时 点的横坐标为﹣3﹣2=﹣5,
∴ 的纵坐标为: ,
∴点 的坐标为(﹣5,﹣12);
根据抛物线的对称性,点 的坐标为(3,﹣12);
综上所述:以A、B、Q、P四点为顶点的四边形为平行四边形,点P的坐标为(﹣1,4)或(﹣5,﹣12)或(3,﹣12).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)设抛物线的顶点式,再将点C的坐标代入即可算出a的值,从而求出抛物线的解析式;
(2)根据轴对称最短路径问题得到点M的位置,用待定系数法求出直线AC的函数解析式,代入计算即可求解;
(3)分点P与点D重合,点Q与点P关于x轴对称时,四边形AQBP的对角线互相平分、当P'Q'∥AB,P'Q'=AB=4时,四边形A P'Q'B是平行四边形及根据抛物线的对称性, 根据二次函数图象上点的坐标特征可求解.
15.(2021·铁岭模拟)如图,已知二次函数 的图象分别交 轴于点 , ,交 轴于点 ,抛物线的顶点为 ,其中点 , , .
(1)求抛物线的解析式并直接写出抛物线的对称轴;
(2)在直线 的上方抛物线上有一点 ,且满足 ,请求出点 的坐标;
(3)点 为对称轴上一点,点 为抛物线上一点,是否存在点 , ,使以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在请直接写出点 的坐标,若不存在请说明理由.
【答案】(1)解:由 , 两点可得抛物线的对称轴为 ,
将 , , 分别代入二次函数 得:
,
解得
∴抛物线的解析式为 ,对称轴为 ;
(2)解:如图,在 轴的负半轴截取 ,即点 ,直线 交抛物线于点 ,
∴ ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,把 , 代入得:
,
解得 ,
∴直线 的解析式为: ,
根据题意可得方程组:
解得: (舍去) ,
∴点 ;
(3)解:存在点 , .
设 , ,
若以AB为边,
①平行四边形是ABMN,则AM中点为 ,BN中点为 ,
,
解得 ,
∴ ;
②平行四边形是AMNB,则BM中点为 ,AN中点为 ,
,
解得 ,
∴ ;
若以AB为对角线,平行四边形是AMBN,
则AB中点为 ,MN中点为 ,
,
解得 ,
∴ ;
综上所述,若点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形ABMN,则点 的坐标为 ;平行四边形ANBM,则点 的坐标为 ;平行四边形AMBN,则点 的坐标为 .
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用点A,C的坐标可求出抛物线的对称轴,再将点A,B,C的坐标分别代入抛物线的解析式建立关于a,b,c的方程组,解方程组求出a,b,c的值,可得到抛物线的函数解析式.
(2)在x轴的负半轴截取OA'=OA,可得到点A'的坐标,直线A'B交抛物线于点E,可得到∠OA'B=∠OAB,再求出直线A'B的函数解析式,将直线A'B的解析式和抛物线联立方程组,解方程组求出点E的坐标.
(3)利用函数解析式设点 , ,利用平行四边形的判定定理分情况讨论:若以AB为边,① 平行四边形是ABMN ,可得到AM和BN的中点坐标,由此可建立关于n,d的方程组,解方程组求出n,d的值,可得到点N的坐标;②平行四边形是AMNB,可得到BM中点AN中点坐标,由此可建立关于n,d的方程组,解方程组求出n,d的值,可得到点N的坐标;若以AB为对角线,平行四边形是AMBN,由此可建立关于n,d的方程组,解方程组求出n,d的值,可得到点N的坐标;综上所述可得到符合题意的点N的坐标.
16.(2021九上·长寿期末)如图,对称轴为直线 的二次函数 的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,B点的坐标为(1,0).
(1)求此二次函数的解析式;
(2)在直线 上找一点P,使 PBC的周长最小,并求出点P的坐标;
(3)若第二象限的且横坐标为t的点Q在此二次函数的图象上,则当t为何值时,四边形AQCB的面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1)∵二次函数y=-x2+bx+c的图象的对称轴为直线 ,
∴ .
∴ =-2.
∵点B(1,0)在二次函数 的图象上,
∴ .
∴ .
∴二次函数的解析式为 .
(2)由(1)知二次函数的解析式为 .令 ,得 .
∴点C的坐标为(0,3).
由题意,可得点B(1,0)与点A(-3,0)关于直线 对称.
∴要在直线 上找一点P使△PBC的周长最小的问题,也就是要在直线 上找一点P使PC与PA的和最小的问题.
∵在连接AC的线中,线段AC最短.
∴直线AC与直线 的交点就是所要找的点P(如图1)
设经过A、C两点的直线为直线 ,
则有
∴
∴ .
由 得点P的坐标为(-1,2).
(3)如图2.
过点Q作 轴,垂足为 ,
直线AC与直线QF交于点E.
则 .
∵ ,
.
又∵点Q的横坐标为t.
∴ 点Q和点E的纵坐标分别为 和 .
∴ .
∴ .
由题意知: .
∴当 时, 有最大值,此时 的最大值为 .
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)由图可知抛物线的对称轴x=-=-1求得b的值;再将点B的坐标代入二次函数的解析式,求出待定系数c的值即可;
(2)根据轴对称的性质,先画出点P的位置,再通过求直线AC的关系式求点P的坐标;
(3) 过点Q作QF⊥x轴,垂足为F,由图知S四边形AQCB=S△ABC+S△AQC,于是S四边形AQCB可用含t的代数式表示出来,并将S与t之间的函数关系式配成顶点式,再根据二次函数的性质即可求四边形AQCB面积的最大值.
17.(2020·雅安)已知二次函数 的图象与x轴交于 两点,与y轴交于点 ,
(1)求二次函数的表达式及A点坐标;
(2)D是二次函数图象上位于第三象限内的点,求点D到直线 的距离取得最大值时点D的坐标;
(3)M是二次函数图象对称轴上的点,在二次函数图象上是否存在点N.使以 为顶点的四边形是平行四边形?若有,请写出点N的坐标(不写求解过程).
【答案】(1)解:∵二次函数 图像与 轴的交点为B(1,0),与 轴交于点 ,
∴将C代入,得:c=-3,则 ,
∴方程 对应的两根之积为-3,
又B(1,0),
可得A(-3,0),将A,B两点代入二次函数,得:
,
解得: ,
∴二次函数表达式为: ;
(2)解:当点D到直线 的距离取得最大值时,
∵A(-3,0), ,
设直线AC的表达式为:y=kx+n,将A和C代入,
,解得: ,
∴直线AC的表达式为y=-x-3,将直线AC向下平移m(m>0)个单位,得到直线l,
当直线l与二次函数图象只有一个交点时,该交点为点D,此时点D到直线AC的距离最大,
此时直线l的表达式为y=-x-3-m,
联立: ,得: ,
令△= ,解得:m= ,
则解方程: ,得x= ,
∴点D的坐标为( , )
(3)解:∵M在抛物线对称轴上,设M坐标为(-1,t),
当OB为平行四边形的边时,
如图1,可知MN和OB平行且相等,
∴点N(-2,t)或(0,t),代入抛物线表达式得:
解得:t=-3,
∴N(-2,-3)或(0,-3);
当OB为平行四边形对角线时,
线段OB的中点为( ,0),对角线MN的中点也为( ,0),
∵M坐标为(-1,t),
可得点N(2,-t),代入抛物线表达式得:
4+4-3=-t,
解得:t=-5,
∴点N的坐标为(2,-5),
综上:以 为顶点的四边形是平行四边形时,点N的坐标为(-2,-3)或(0,-3)或(2,-5).
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的判定与性质;二次函数-动态几何问题;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)根据点C坐标求出c,再利用两根之积求出点A的横坐标,再利用待定系数法求解;(2)根据题意得出当点 到直线 的距离取得最大值时,求出AC表达式,将直线AC向下平移m(m>0)个单位,得到直线l,当直线l与二次函数图象只有一个交点时,该交点为点D,此时点D到直线AC的距离最大,联立直线l和二次函数表达式,得到方程 ,当方程有两个相同的实数根时,求出m的值,从而得到点D的坐标;(3)分当OB是平行四边形的边和OB是平行四边形的对角线时,利用平行四边形的性质求出点N的坐标即可.
18.(2020九上·保山月考)已知:如图,二次函数 的图象与 轴交于 、 两点,其中 点坐标为 ,点 ,另抛物线经过点 , 为它的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求 的面积 .
(3)是否存在在抛物线上的点 使得 的面积为15,如果存在求出 点的坐标,若不存在请说明理由.
【答案】(1)解:∵图象经 , , ,
∴ ,解之得 ,
∴ ;
(2)解:如图,过点 作 轴,垂足为点 ,
,
∴点 坐标为 ,
根据 对称轴是直线 ,
∴点 ,
;
(3)解:存在,
设点 为 ,
∵ ,AB=6,
∴ ,
或 ,
解得 , , ,
∴共有4个 点, , , , .
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)用待定系数法可求解;
(2)如图,过点M作MD⊥y轴,垂足为D,将(1)中的解析式配成顶点式可得点M的坐标,由MD⊥y轴可知点D与点M的纵坐标相同,则点D的坐标可求解;由点A与点B关于直线x=-对称可求得点B的坐标,然后根据图形的构成得S BCM=S梯形MDOB-S COB-S MDC,结合已知可求解;
(3)由题意可设点P(m,-m2+4m+5),根据S PAB=15可得关于m的一元二次方程,解方程即可求解.
19.(2020·上海模拟)二次函数y=-x2+bx+c的图像与x轴交于点B(-3,0),与y轴交于点C(0,-3)。
(1)求二次函数解析式;
(2)设抛物线的顶点为D,与x轴的另一个交点为A,点P在抛物线的对称轴上,且∠APD=∠ACB,求点P的坐标;
(3)连接CD,求∠OCA与∠OCD的两个角的和的度数。
【答案】(1)解:y=-x2-4x-3
(2)解:P1(-2,-2),P2(-2,2)
(3)解:45°
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)将A、B的坐标代入抛物线的解析式中,求出待定系数的值即可得解;
(2)根据(1)得到的函数解析式,可求出D、C的坐标;易证得△OBC是等腰直角三角形,若过A作AE⊥BC于E,在Rt△ABE中,根据∠ABE的度数及AB的长即可求出AE、BE、CE的长;连接AC,设抛物线的对称轴与x轴的交点为F,若∠APD=∠ACB,则△AEC与△AFP,利用相似的性质得比例线段,即可求出PF的长,也就求得了P点的坐标;
(3)当Q到直线BC的距离最远时,△QBC的面积最大(因为BC是定长),可过Q作y轴的平行线,交BC于S;根据B、C的坐标,易求出直线BC的解析式,可设出Q点的坐标,根据抛物线和直线BC的解析式,分别表示出Q、S的纵坐标,即可得到关于QS的长以及Q点横坐标的函数关系式,以QS为底,B、C横坐标差的绝对值为高可得到△QBC的面积,由于B、C横坐标差的绝对值为定值,那么QS最长时,△QBC的面积最大,此时Q离BC的距离最远;可根据上面得到的函数的性质求出QS的最大值及对应的Q点横坐标,然后将其代入抛物线的解析式中,即可求出Q点的坐标.
20.(2020·临潭模拟)如图,已知二次函数y=ax2+bx+3 的图象与x轴分别交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C
(1)求此二次函数解析式;
(2)点D为抛物线的顶点,试判断△BCD的形状,并说明理由;
(3)将直线BC向上平移t(t>0)个单位,平移后的直线与抛物线交于M,N两点(点M在y轴的右侧),当△AMN为直角三角形时,求t的值.
【答案】(1)解:将 、 代入 ,得:
,解得: ,
此二次函数解析式为 .
(2)解: 为直角三角形,理由如下:
,
顶点 的坐标为 .
当 时, ,
点 的坐标为 .
点 的坐标为 ,
,
,
.
,
,
为直角三角形.
(3)解:设直线 的解析式为 ,
将 , 代入 ,得:
,解得: ,
直线 的解析式为 ,
将直线 向上平移 个单位得到的直线的解析式为 .
联立新直线与抛物线的解析式成方程组,得: ,
解得: , ,
点M的坐标为 , ,点 的坐标为 , .
点 的坐标为 ,
, , .
为直角三角形,
分三种情况考虑:
①当 时,有 ,即 ,
整理,得: ,
解得: , (不合题意,舍去);
②当 时,有 ,即 ,
整理,得: ,
解得: , (不合题意,舍去);
③当 时,有 ,即 ,
整理,得: .
,
该方程无解(或解均为增解).
综上所述:当 为直角三角形时, 的值为1或4.
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题;二次函数图象与一元二次方程的综合应用
【解析】【分析】(1)根据点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出二次函数解析式;(2)利用配方法及二次函数图象上点的坐标特征,可求出点C、D的坐标,利用两点间的距离公式可求出CD、BD、BC的长,由勾股定理的逆定理可证出△BCD为直角三角形;(3)根据点B、C的坐标,利用待定系数法可求出直线BC的解析式,进而可找出平移后直线的解析式,联立两函数解析式成方程组,通过解方程组可找出点M、N的坐标,利用两点间的距离公式可求出AM2、AN2、MN2的值,分别令三个角为直角,利用勾股定理可得出关于t的无理方程,解之即可得出结论.
21.(2020·磴口模拟)如图,直线y=- x+2与x轴交于点B,与y轴交于点C,已知二次函数的图象经过点B,C和点A(-1,0).
(1)求B,C两点的坐标.
(2)求该二次函数的解析式.
(3)若抛物线的对称轴与x轴的交点为点D,则在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形 如果存在,直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
(4)点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大 求出四边形CDBF的最大面积及此时点E的坐标.
【答案】(1)解:在y=- x+2中,令x=0,可得y=2,令y=0,可得x=4,
即B(4,0),C(0,2).
(2)解:设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,
将点A,B,C的坐标代入解析式,得
,
解得
即该二次函数的解析式为y=- x2+ x+2
(3)解:存在.∵y=- x2+ x+2,
∴y=- (x- )2+ ,
∴抛物线的对称轴是直线x= ,∴OD= .
∵C(0,2),∴OC=2.
在Rt△OCD中,由勾股定理,得CD= .
∵△PCD是以CD为腰的等腰三角形,
∴CP1=DP2=DP3=CD.
如图①所示,作CH⊥对称轴于点H,∴HP1=HD=2,
∴DP1=4.
∴P1( ,4),P2( ),P3( ,- ).
(4)解:∵B(4,0),C(0,2),
∴直线BC的解析式为y=- x+2.
如图②,过点C作CM⊥EF于点M,
设E(a,- a+2),F(a,- a2+ a+2),
∴EF=- a2+ a+2-(- a+2)=- a2+2a(0≤a≤4).
∵S四边形CDBF=S△BCD+S△CEF+S△BEF= BD·OC+ EF·CM+ EF·BN
= ×(4- )×2+ a(- a2+2a)+ (4-a)( - a2+2a)
=-a2+4a+
=-(a-2)2+ ,
∴当a=2时,S四边形CDBF的最大值= ,此时E(2,1).
【知识点】二次函数的最值;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;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)分别令解析式y=- x+2中x=0,y=0,求出点B,点C的坐标;(2)二次函数的解析式为 ,将点A、B、C的坐标代入解析式,求出a,b,c的值,进而求出二次函数的解析式;(3)由(2)的解析式求出顶点坐标,再由勾股定理求出CD的值,再以点C为圆心,CD为半径作弧交对称轴于 ,以点D为圆心,CD为半径作圆交对称轴于 , ,作CE垂直对称轴于点E,由等腰三角形的性质和勾股定理就可以求出结论;(4)设点E的坐标为 ,就可以表示出F的坐标,由 求出S与a的关系式,由二次函数的性质就可以求出结论.
22.(2020九上·随县月考)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(-1,4),且与直线y=- x+1相交于A,B两点,A点在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(-3,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)点N是二次函数图象上一点(点N在AB上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,交AB于点M,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,点N在何位置时,四边形BCMN是平行四边形?并求出满足条件的N点的坐标.
【答案】(1)解:由直线y=- x+1可知A(0,1),B(-3, ),又点(-1,4)经过二次函数,
根据题意得: ,
解得: ,
则二次函数的解析式是: ;
(2)解:设N(x, ),
则M(x,- x+1),P(x,0).
∴MN=PN-PM
=
=
= ,
则当x=- 时,MN的最大值为
(3)解:连接MC、BN、BM与NC互相平分,
即四边形BCMN是平行四边形,
则MN=BC,
即 ,
整理得:x2+3x+2=0,
解得:x=-1或x=-2.
所以,y=4或4.5,
故当N(-1,4)(-2,4.5)时,BM和NC互相平分.
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)首先求得A、B的坐标,然后利用待定系数法即可求得二次函数的解析式;
(2)设M的横坐标是x,则根据M和N所在函数的解析式,即可利用x表示出M、N的坐标,利用x表示出MN的长,利用二次函数的性质求解;
(3)四边形BCMN是平行四边形,则BC=MN,据此即可列方程,求得x的值,从而得到N的坐标.
23.(2021·兴化模拟)如图,已知二次函数 ( )的图象与 轴交于 , 两点(点 在点 的左侧),与 轴交于点 ,横坐标分别为 , ( )的 、 两点在线段 上(不与 、 重合),过 、 两点作 轴的垂线分别交抛物线于点 、 ,连接 .
(1)求线段 的值.
(2)若四边形 是平行四边形;
①点 、 横坐标之和是否为定值,若是定值,请求出;若不是,请说明理由.
②当 时,平行四边形 能否为菱形;若能,求出菱形的周长:若不能,请说明理由.
【答案】(1)解:当 时, ,即 ,
解得 或 ,
,
;
(2)解:①由题意得:点 的横坐标为 ,点 的横坐标为 ,
,
对于二次函数 ,
当 时, ,即 ,
设直线 的解析式为 ,
将点 代入得: ,解得 ,
则直线 的解析式为 ,
,
,
,
四边形 是平行四边形,
,即 ,
整理得: ,
,
,
解得 ,
即点 、 横坐标之和为定值,这个定值为3;
② 、 两点在线段 上(不与 、 重合),
,
,
,
将 ,即 代入得: ,
由(2)①知, ,
当 时,
则 ,
,
平行四边形 为菱形,
,即 ,
解得 或 (不符题意,舍去),
,
则菱形的周长为 ,
即平行四边形 能为菱形,菱形的周长为 .
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)解方程 求出点 的坐标,由此即可得;(2)①先根据点 的横坐标、二次函数的解析式可求出点 的坐标,再利用待定系数法求出直线 的解析式,从而可得点 的坐标,然后根据平行四边形的性质可得 ,由此建立等式化简即可得;②先根据两点之间的距离公式分别求出 的值,再根据菱形的性质可得 ,结合①的结论,进行求解即可得.
24.(2020·阜新)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)解:把 代入 中,得
解得
∴ .
(2)解: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.
∴ .
∴
由MN∥y轴∥CQ,则MN与CQ必然是菱形的两条边
(i)若CN作为菱形的对角线,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CN作为菱形一条边, 此时CN=MN ,即,如图,
则有
解得m=-2,或m=0(舍去)
此时MN=2,即Q(0,-1),
综上所述,点Q的坐标为
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【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考虑特殊情况CQ∥MN,即此时MN与CQ必然作为菱形的两条边,进而进一步可分为两种情况,从而根据菱形的性质得到关于m的方程,求解即可.
25.(2020·莘县模拟)如图,二次函数y=ax +bx+c(a≠0)的图象交x轴于A、B两点,交y轴于点D,点B的坐标为(3,0),顶点C的坐标为(1,4)。
(1)求二次函数的解析式和直线BD的解析式;
(2)点P是直线BD上的一个动点,过点P作x轴的垂线,交抛物线于点M,当点P在第一象限时,求线段PM长度的最大值;
(3)在抛物线上是否存在异于B、D的点Q,使△BDQ中BD边上的高为2 ?若存在求出点Q的坐标;若不存在请说明理由。
【答案】(1)设二次函数的解析式为y=a(x-1) +4,把B(3,0)代入得:
0=a(3-1) +4
解得 a=-1
∴二次函数的解析式为y=-(x-1) +4=-x +2x+3;
令x=0,则y=-(0-1) +4=3
∴点D的坐标是(0,3)
设直线BD的解析式y=kx+b,把B(3,0)和D(0,3)代入得
解得
∴直线BD的解析式y=-x+3;
(2)设M(m,-m +2m+3),则P(m,-m+3)(0<m<3)
∴PM=-m +2m+3-(-m+3)=-m +3m=-(m-)2+
∵a=-1<0
∴当x=时,PM有最大值是。
答:线段PM的最大值是;
(3)如图,过Q作QG∥y轴交BD于点G,交x轴于点E,作QH⊥BD于H。
设Q(x,-x2+2x+3),则G(x,-x+3)
∴QG=|-x2+2x+3-(-x+3)|=|-x2+3x|
在Rt△BOD中,OB=OD=3 ∴∠DBO=45°
∴∠HGQ=∠BGE=45°
∴QH=HG=2
∴QG=
∴|-x2+3x|=4
当-x2+3x=4时,即x2-3x+4=0,△=9-16<0,方程无实数根;
当-x2+3x=-4时,解得x=-1或x=4,
∴Q(-1,0)或(4,-5),
综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(-1,0)或(4,-5).
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用顶点式设出抛物线解析式,代入B点坐标,利用待定系数法求出解析式即可;然后利用所求抛物线的解析式求得D点坐标,进而利用待定系数法求得直线BD解析式;
(2)设出P点坐标,从而可表示出PM的长度,利用二次函数的性质可求得其最大值;
(3)过Q作QG∥y轴,交BD于点G,过Q和QH⊥BD于H,可设出Q点坐标,表示出QG的长度,由条件可证得△DHG为等腰直角三角形,则可得到关于Q点坐标的方程,可求得Q点坐标.
26.(2020九上·兰州期末)如图,二次函数y=﹣2x2+x+m的图象与x轴的一个交点为A(1,0),另一个交点为B,且与y轴交于点C.
(1)求m的值;
(2)求点B的坐标;
(3)该二次函数图象上是否有一点D(x,y)使S△ABD=S△ABC,求点D的坐标.
【答案】(1)解:把A(1,0)代入y=﹣2x2+x+m,得
﹣2×12+1+m=0,
解得 m=1;
(2)解:由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣2x2+x+1.
令y=0,则﹣2x2+x+1=0,
故x= = ,
解得 x1=﹣ ,x2=1.
故该抛物线与x轴的交点是(﹣ ,0)和(1,0).
∵点为A(1,0),
∴另一个交点为B是(﹣ ,0);
(3)解:∵抛物线解析式为y=﹣2x2+x+1,
∴C(0,1),
∴OC=1.
∵S△ABD=S△ABC,
∴点D与点C的纵坐标的绝对值相等,
∴当y=1时,﹣2x2+x+1=1,即x(﹣2x+1)=0
解得 x=0或x= .
即(0,1)(与点C重合,舍去)和D( ,1)符合题意.
当y=﹣1时,﹣2x2+x+1=﹣1,即2x2﹣x﹣2=0
解得x= .
即点( ,﹣1)和( ,﹣1)符合题意.
综上所述,满足条件的点D的坐标是( ,1)或( ,﹣1)或( ,﹣1).
【知识点】二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)把点A的坐标代入函数解析式,利用方程来求m的值;
(2)令y=0,则通过解方程来求点B的横坐标;
(3)利用三角形的面积公式进行解答.
27.(2019九上·江都期末)如图①,二次函数 的图像与 轴交于 、 两点(点 在 的左侧),顶点为 ,连接 并延长交 轴于点 ,若 .
(1)求二次函数的表达式;
(2)在 轴上方有一点 , ,且 ,连接 并延长交抛物线于点 ,求点 的坐标;
(3)如图②,折叠△ ,使点 落在线段 上的点 处,折痕为 .若△ 有一条边与 轴垂直,直接写出此时点 的坐标.
【答案】(1)解:函数的对称轴为x 1,BC=2CD,xB=3xC=3,即B的坐标为(3,0),将点B的坐标代入二次函数表达式得:
0=a×32﹣2a×3﹣3,解得:a=1.
故二次函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①,则顶点C的坐标为(1,﹣4),令y=0,则x=﹣1或3,即点A的坐标为(﹣1,0);
(2)解:过点A作MN∥y轴,分别过点H、C作HM⊥MN、CN⊥MN于点M、N,如图1.
∵∠MAH+∠NAC=90°,∠NAC+∠ACN=90°,∴∠MAH=∠ACN,∠HMA=∠CNA=90°,AC=AH,∴△HMA≌△ANC(AAS),∴AM=NC=2,MH=AN=4,∴点H的坐标为(3,2),设直线HC的解析式为:y=mx+n,把H、C的坐标代入得: ,解得: ,故直线CH的表达式为:y=3x﹣7…②,联立①②并解得: 或 ,即点P的坐标为(4,5);
(3)解:①当C'F⊥x轴,设:函数对称轴交x轴于点G,如图2,
则tan∠GBC ,设:BC'=x,则FC'=2x=FC,则BF x,BC=BF+CF=2x ,即:x=10﹣4 ,∴点C'的坐标为(4 7,0);
②当EC'⊥x轴,同理可得点C'的坐标为:(9﹣4 ,0).
综上所述:点C'的坐标为(4 7,0)或(9﹣4 ,0).
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)函数的对称轴为x 1,BC=2CD,xB=3xC=3,即B的坐标为(3,0),即可求解;(2)易证HMA≌△ANC(AAS),则AM=NC=2,MH=AN=4,可求出点H的坐标和直线CH的表达式,将该表达式与二次函数表达式联立,即可求解;(3)分C'F⊥x轴、EC'⊥x轴,两种情况求解即可.
28.(2019九上·乌鲁木齐期末)已知二次函数 的图象过点 (3,0)、 (-1,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图,二次函数的图象与 轴交于点 ,二次函数图象的对称轴与直线 交于点 ,求 点的坐标;
(3)在第一象限内的抛物线上有一点 ,当 的面积最大时,求点 的坐标.
【答案】(1)解:把点A(3,0)、C(-1,0)代入 中,
得 解得
∴抛物线的解析式为
(2)解:在 中,当x=0时y=3,
∴B(0,3),
设直线AB的解析式为 ,
∴ ,
∴ ,
∴直线AB的解析式为 ,
当x=1时,y=2,
∴P(1,2)
(3)解:设Q(m, ),△QAB的面积为S,
连接QA,QB,OQ,
则S=
=
又∵ ,
∴S=
=
∴当 时S最大,
此时 = ,
∴Q( , ).
【知识点】二次函数y=ax^2+bx+c的性质;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)用待定系数法即可求解析式;
(2)由题意求出抛物线与x轴的交点,再用待定系数法求得直线AB的解析式,把x=1代入直线AB的解析式可求得点P的坐标;
(3)连接QA,QB,OQ,根据△QAB的面积=三角形OBQ的面积+三角形OAQ的面积-三角形OAB的面积可得△QAB的面积与点Q的横坐标之间的函数解析式,并将这个解析式配成顶点式,结合二次函数的性质即可求解。
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