【同步训练】浙教版2023-2024学年数学九年级上册 第1章二次函数 补充二次函数与几何问题(知识重点+经典例题+基础训练+培优训练+直击中考)(含解析)

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名称 【同步训练】浙教版2023-2024学年数学九年级上册 第1章二次函数 补充二次函数与几何问题(知识重点+经典例题+基础训练+培优训练+直击中考)(含解析)
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文件大小 6.4MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2023-06-26 22:43:34

文档简介

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浙教版2023-2024学年数学九年级上册第1章二次函数
二次函数与几何问题(补充)
【知识重点】
二次函数与几何
(1)将军饮马:利用二次函数对称性作点的对称点,利用两点之间线段最短解决问题.
(2)面积类:分析条件合理切割面积(铅垂高,水平宽),列出面积关系式,
利用二次函数性质求面积最值问题.
(3)三角形:
①等腰三角形:设动点的坐标;根据两点之间距离公式表示出长度;
分类讨论列方程求解;验证舍掉不符合题意的点.
②直角三角形:设动点的坐标;根据两点之间距离公式表示出长度;
分类讨论根据勾股定理列出方程求解;验证舍掉不符合题意的点.
(4)平行四边形存在性问题:
①写出四个点的坐标(已知求未知设);
②取一定点A,按AB、AC、AD分别为一条对角线进行分类讨论;
③根据平行四边形对角线互相平分及中点坐标公式列式计算,检验结果.
【经典例题】
【例1】已知二次函数经过点,,与x轴交于另一点B,抛物线的顶点为D.
(1)求此二次函数解析式;
(2)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【例2】如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A在点B左侧,点B的坐标为,点C的坐标为为.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)若点D是x轴上的一点,在抛物线上是否存在点E,使以A、C、D、E为顶点且以AC为一边的四边形是平行四边形﹖若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【例3】如图,已知抛物线与x轴交于A(1,0)、 B(-3,0)两点,与y轴交于C(0,3).
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)设P为抛物线上一动点,点P在直线BC上方时,求△BPC面积的最大值:
(3)若M为抛物线上动点,点N在抛物线对称轴上,是否存在点M、N使点A、C、M、N为平行四边形?如果存在,直接写出点N的坐标:如果不存在,请说明理由.
【例4】如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像与x轴相交于A,B两点,与y轴交于点C,已知点,点,且.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点D的坐标为,试判断的形状,并说明理由;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得以B,C,P为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标:若不存在,请说明理由
【培优训练】
1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x轴于点A、B,交y轴于点C.
(1)求△ABC的面积;
(2)如图,过点C作射线CM,交x轴的负半轴于点M,且∠OCM=∠OAC,点P为线段AC上方抛物线上的一点,过点P作AC的垂线交CM于点G,求线段PG的最大值及点P的坐标;
(3)将该抛物线沿射线AC方向平移个单位后得到的新抛物线为,新抛物线与原抛物线的交点为E,点F为新抛物线y对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点Q,使以点A、E、F、Q为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与直线交于点,.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点是直线下方抛物线上的一动点,过点作轴的平行线交于点,过点作轴的平行线交轴于点,求的最大值及此时点的坐标;
(3)在(2)中取得最大值的条件下,将该抛物线沿水平方向向左平移5个单位,点为点的对应点,平移后的抛物线与轴交于点,为平移后的抛物线的对称轴上一点.在平移后的抛物线上确定一点,使得以点,,,为顶点的四边形是平行四边形,直接写出所有符合条件的点的坐标.
3.如图,抛物线与轴交于和两点,与轴交于点,点是直线下方的抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点作轴于点D,交直线于点,求线段的最大值及此时点的坐标;
(3)取(2)中最大值时的P点,在坐标平面内是否存在点,使得以点、、、为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
4.如图1,在平面直角坐标中,抛物线与x轴交于点、两点,与y轴交于点C,连接BC,直线交y轴于点M.P为直线BC上方抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,分别交直线BC、BM于点E、F.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当点P落在抛物线的对称轴上时,求△PBC的面积;
(3)①若点N为y轴上一动点,当四边形BENF为矩形时,求点N的坐标;
②在①的条件下,第四象限内有一点Q,满足,当△QNB的周长最小时,求点Q的坐标.
5.如图,抛物线与坐标轴相交于,两点,点D为直线下方抛物线上一动点,过点D作x轴的垂线,垂足为G;交直线于点E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求的最大值;
(3)过点B的直线交y轴于点C,交直线于点F,H是y轴上一点,当四边形是矩形时,求点H的坐标.
6.如图,已知抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,且点的坐标为,直线经过点、.
(1)抛物线解析式为   ,直线解析式为   ;
(2)点是第一象限内抛物线上的一个动点与点,不重合,过点作轴于点,交直线于点,连接,设点的横坐标为,的面积为,求关于的函数解析式及自变量的取值范围,并求出的最大值;
(3)已知点为抛物线对称轴上的一个动点,若是以为直角边的直角三角形,请直接写出点的坐标.
7.如图,在平面直角坐标系中,直线BC的解析式为,直线BC交x轴和y轴分别于点B和点C,抛物线交x轴于点A和点B,交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是第二象限抛物线上的点,连接PB、PC,设点P的横坐标为t,的面积为S.求S与t的函数关系式(不要求写出t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,点D在线段上,连接PD、CD,,点F在线段BC上,,FE的延长线交x轴于点G,交PD于点E,连接CE,若,,,求点P的横出标.
8.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作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.
9.如图,点在x轴上,点在y轴上,以为直角边作等腰直角,使,,且点C落在第一象限,二次函数的图象经过点B,C.
(1)试确定二次函数的表达式;
(2)已知点P是抛物线的对称轴上的一动点,且,求点P的坐标.
10.淮南油酥烧饼是安徽早餐的特色之一,如图1,它的外边缘线的一半恰好呈抛物线,如图2是半块烧饼的示意图,以的中点为原点建立平面直角坐标系,的长度为,抛物线最高点距的最大高度为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图3,小明想在这半块烧饼上切出一块矩形,使得矩形的一边与重合,点在抛物线上,求该矩形周长的最大值:
(3)如图4,小明的妹妹想在这半块烧饼上切出若干块宽为的矩形,若切出的所有矩形的长与平行,求切出的所有矩形的面积之和.(结果保留根号)
11.已知:如图,在平面直角坐标系xOy中,直线与x轴、y轴的交点分别为A、B,将∠OBA对折,使点O的对应点H落在直线AB上,折痕交x轴于点C.
(1)直接写出点C的坐标,并求过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)若抛物线的顶点为D,在直线BC上是否存在点P,使得四边形ODAP为平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;
(3)设抛物线的对称轴与直线BC的交点为T,Q为线段BT上一点,直接写出|QA﹣QO|的取值范围.
12.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点, 与轴的另一个交点为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是直线下方抛物线上一动点,求四边形面积最大时点的坐标;
(3)在抛物线上是否存在点,使 若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
13.抛物线 与轴交于点和,与轴交于点,连接.点是线段下方抛物线上的一个动点(不与点,重合),过点作轴的平行线交于,交轴于,设点的横坐标为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)用关于的代数式表示线段,求的最大值及此时点的坐标;
(3)过点作于点,,
①求点的坐标;
②连接,在轴上是否存在点,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.
14.已知:如图,二次函数与轴交于点,,点在点左侧,交轴于
点,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第一象限的抛物线上有一点,连接,若,求点坐标;
(3)在在第一象限的抛物线上,于点,求的最大值?
【直击中考】
1.如图,抛物线过点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点是直线上方抛物线上一点,求出的最大面积及此时点的坐标;
(3)若点是抛物线对称轴上一动点,点为坐标平面内一点,是否存在以为边,点为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,已知二次函数的图像交轴于点,,交轴于点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)如图,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿线段向点运动,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿线段向点运动,点,同时出发.设运动时间为秒().当为何值时,的面积最大?最大面积是多少?
(3)已知是抛物线上一点,在直线上是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图,顶点为M的抛物线y=a(x+1)2﹣4分别与x轴相交于点A,B(点A在点B的右侧),与y轴相交于点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)判断△BCM是否为直角三角形,并说明理由.
(3)抛物线上是否存在点N(点N与点M不重合),使得以点A,B,C,N为顶点的四边形的面积与四边形ABMC的面积相等?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
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浙教版2023-2024学年数学九年级上册第1章二次函数(解析版)
二次函数与几何问题(补充)
【知识重点】
二次函数与几何
(1)将军饮马:利用二次函数对称性作点的对称点,利用两点之间线段最短解决问题.
(2)面积类:分析条件合理切割面积(铅垂高,水平宽),列出面积关系式,
利用二次函数性质求面积最值问题.
(3)三角形:
①等腰三角形:设动点的坐标;根据两点之间距离公式表示出长度;
分类讨论列方程求解;验证舍掉不符合题意的点.
②直角三角形:设动点的坐标;根据两点之间距离公式表示出长度;
分类讨论根据勾股定理列出方程求解;验证舍掉不符合题意的点.
(4)平行四边形存在性问题:
①写出四个点的坐标(已知求未知设);
②取一定点A,按AB、AC、AD分别为一条对角线进行分类讨论;
③根据平行四边形对角线互相平分及中点坐标公式列式计算,检验结果.
【经典例题】
【例1】已知二次函数经过点,,与x轴交于另一点B,抛物线的顶点为D.
(1)求此二次函数解析式;
(2)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:二次函数经过点、,
根据题意,得,
解得,
抛物线的解析式为.
(2)解:存在.
对称轴为直线.
①若以为底边,则,
设点坐标为,根据勾股定理可得,,
因此,
即.
又点在抛物线上,

即,
解得,,应舍去,


即点坐标为,.
②若以为一腰,
点在对称轴右侧的抛物线上,由抛物线对称性知,点与点C关于直线对称,
此时点坐标为.
符合条件的点P坐标为,或.
【例2】如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A在点B左侧,点B的坐标为,点C的坐标为为.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)若点D是x轴上的一点,在抛物线上是否存在点E,使以A、C、D、E为顶点且以AC为一边的四边形是平行四边形﹖若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线过点,,

解得
∴抛物线的函数关系式为;
(2)解:在抛物线上存在点E,使以A,C,D,E为顶点且以为一边的四边形是平行四边形;
理由:①如图1,当点E在x轴下方时,则:,
∴点E的纵坐标为,
令,则,
解得,,
∴点E的坐标为;
②如图2,当点E在x轴上方时,
∵平行四边形的对角线分平行四边形为面积相等的两个三角形,点C到x轴的距离为3,
∴点E到x轴的距离为3,
令,则,
解得,
∴,,
综上可得,在抛物线上存在点E,使以A,C,D,E为顶点且以为一边的四边形是平行四边形,点E的坐标为或或.
【例3】如图,已知抛物线与x轴交于A(1,0)、 B(-3,0)两点,与y轴交于C(0,3).
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)设P为抛物线上一动点,点P在直线BC上方时,求△BPC面积的最大值:
(3)若M为抛物线上动点,点N在抛物线对称轴上,是否存在点M、N使点A、C、M、N为平行四边形?如果存在,直接写出点N的坐标:如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:由题意得, ,解得 ,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:设点M的坐标为(,),过点P作轴,交直线于点,
设直线的解析式为,过点B(-3,0),C(0,3)两点,
∴ ,解得,
∴直线的解析式为,
∴点的坐标为(,),
∴,

∵,
∴有最大值,此时,的最大值为;
(3)解:∵抛物线的函数表达式为,
∴抛物线的对称轴直线为,
设点M的坐标为(,),点N的坐标为(,),
(Ⅰ)当线段为平行四边形的边时,则与为平行四边形的对角线,如图所示,
由对角线互相平分可得, ,解得 ,
∴此时点N的坐标为(,);
(Ⅱ)当线段为平行四边形的对角线时,则与为平行四边形的对角线,如图所示,
由对角线互相平分可得, ,解得 ,
∴此时点N的坐标为(,);
综上可得,存在点M、N使点A、C、M、N为平行四边形,此时点N的坐标为(,)或(,).
【例4】如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像与x轴相交于A,B两点,与y轴交于点C,已知点,点,且.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点D的坐标为,试判断的形状,并说明理由;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得以B,C,P为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标:若不存在,请说明理由
【答案】(1)解:,即,,
在中,根据勾股定理得:,即,
由,,设抛物线解析式为,
把代入得:,
则抛物线解析式为;
(2)解:是直角三角形,
,,,


是直角三角形;
(3)解:存在.
如图所示,分两种情况考虑:
抛物线解析式为,
其对称轴.
当时,△为直角三角形,
直线的k为,
直线k为,
直线解析式为,即,
与抛物线对称轴方程联立得,
解得:,
此时,;
当时,为直角三角形,
同理得到直线的k为,
直线方程为,
与抛物线对称轴方程联立得:,
解得:,
此时,.
综上所示,,或,.
当点P为直角顶点时,设,,
,,

,即,解得,
,,,.
综上所述,,,,,,,,.
【培优训练】
1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x轴于点A、B,交y轴于点C.
(1)求△ABC的面积;
(2)如图,过点C作射线CM,交x轴的负半轴于点M,且∠OCM=∠OAC,点P为线段AC上方抛物线上的一点,过点P作AC的垂线交CM于点G,求线段PG的最大值及点P的坐标;
(3)将该抛物线沿射线AC方向平移个单位后得到的新抛物线为,新抛物线与原抛物线的交点为E,点F为新抛物线y对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点Q,使以点A、E、F、Q为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:把y=0代入得,

解得,,
∴A、B两点坐标分别为(-4,0),(1,0),AB=5,
把x=0代入得,y=2,
∴C点坐标为(0,2),OC=2,

(2)解:过P点作x轴平行线,交CM于点H,过点G作GD⊥PH,垂足为D,设PG与AC、x轴交点分别为N、F,
∵A(-4,0),B(1,0),C(0,2),
∴OC=2,OA=4,OB=1,
∴,
∵∠AOC=∠COB=90°,
∴△AOC∽△COB,
∴∠OAC=∠BCO=∠OCM,
在△COB与△COM中,
∵∠BCO=∠MCO,OC=OC,∠COB=∠COM,
∴△COB≌△COM(ASA),
∴OM=OB=1,
∴点M(-1,0),
设直线CM的解析式为y=kx+b,
将点M(-1,0),C(0,2)分别代入得

解得,
∴CM解析式为:y=2x+2;
∵DG∥OC,
∴∠DGH=∠OCM,
∵∠ANF=∠FEG=90°,∠NFA=∠EFG,
∴∠NAF=∠FGE,
∵∠OCM=∠OAC
∴∠DGH =∠FGE,
∵∠GDP=∠GDH=90°,GD=GD,
∴△GDP≌△GDH(ASA),
∴PD=DH,
设P(m,),则H(,),
DP=,
tan∠OCB= tan∠PGD=,可得PG=DP,
当DP最大时,PG就最大,
∴当m=,DP最大,最大值为,
故当P点坐标为(,)时,PG最大,最大值为;
(3)Q点坐标为(,)或(,)或(,);
【解析】【解答】解:(3)如图,
∵将抛物线沿射线AC方向平移个单位,实际上就是向右平移2个单位,向上平移1个单位,
∴ 平移后的抛物线的解析式为,对称轴为直线,
∵两抛物线相交于点E,
∴,
解得x=1,代入得y=3,
∴E(1,3),
设,则AE2=(-1+4)2+32=18,AF2=,EF2=,
当AE=AF时,,此方程无实数根;
当AE=EF时,,解得:,,
则F1,对应的Q1,
F2,对应的Q2;
当AE=EF时,,
解得:n=,
F3,对应的Q3;
综上所述,Q点的坐标为(,)或(,)或(,).
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与直线交于点,.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点是直线下方抛物线上的一动点,过点作轴的平行线交于点,过点作轴的平行线交轴于点,求的最大值及此时点的坐标;
(3)在(2)中取得最大值的条件下,将该抛物线沿水平方向向左平移5个单位,点为点的对应点,平移后的抛物线与轴交于点,为平移后的抛物线的对称轴上一点.在平移后的抛物线上确定一点,使得以点,,,为顶点的四边形是平行四边形,直接写出所有符合条件的点的坐标.
【答案】(1)解:将点,代入得:,
解得:,
∴该抛物线的函数表达式为:;
(2)解:如图,设交于H,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为,
设,则,,


∴当时,取得最大值,此时
(3)解:由题意得:平移后抛物线解析式为,,
∴,
∵抛物线的对称轴为,
∴设,,
分情况讨论:①当为对角线时,则,
解得:,此时,
∴点N的坐标为;
②当为对角线时,则,即,此时,
∴点N的坐标为;
③当为对角线时,
则,即,
此时,
∴点N的坐标为,
综上所述,点N的坐标为或或.
3.如图,抛物线与轴交于和两点,与轴交于点,点是直线下方的抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点作轴于点D,交直线于点,求线段的最大值及此时点的坐标;
(3)取(2)中最大值时的P点,在坐标平面内是否存在点,使得以点、、、为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:把,代入得:
解得,
抛物线的函数表达式为;
(2)解:由题意可得,则,
由题意可得直线过点、,则
设函数解析式为:,
依题意得:
解得:
的函数关系式为,
令,则,
∴当时,的最大值为4.
∴;
(3)解:存在.点的坐标为或或.
解:设,又、、,
当、为平行四边形的对角线时,与的中点重合,
∴,
解得:,
∴;
当、为平行四边形的对角线时,与的中点重合,
∴,
解得:,
∴;
当、为平行四边形的对角线时,与的中点重合,
∴,
解得:,
∴;
综上所述,点的坐标为或或.
4.如图1,在平面直角坐标中,抛物线与x轴交于点、两点,与y轴交于点C,连接BC,直线交y轴于点M.P为直线BC上方抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,分别交直线BC、BM于点E、F.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当点P落在抛物线的对称轴上时,求△PBC的面积;
(3)①若点N为y轴上一动点,当四边形BENF为矩形时,求点N的坐标;
②在①的条件下,第四象限内有一点Q,满足,当△QNB的周长最小时,求点Q的坐标.
【答案】(1)解:∵抛物线与x轴交于点、两点,
∴抛物线的表达式为:,

(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,,
∴直线的表达式为:,
把代入得:,

(3)解:①过点N作于点G,
∵过点,
∴,
∴,
∴直线的表达式为:,
∴,
设,,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴、,
∴,

∴;
②∵,
∴点Q在的垂直平分线上,
又∵,,
∴,
∴,
∴当点B、Q、M共线时,的周长最小,
此时,点Q即为的垂直平分线与直线的交点,
∵;,
∴,
把代入得:,
∴.
5.如图,抛物线与坐标轴相交于,两点,点D为直线下方抛物线上一动点,过点D作x轴的垂线,垂足为G;交直线于点E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求的最大值;
(3)过点B的直线交y轴于点C,交直线于点F,H是y轴上一点,当四边形是矩形时,求点H的坐标.
【答案】(1)解:∵抛物线与坐标轴相交于,两点,
∴,
解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:设直线的解析式为,把,代入得,

解得,
∴直线的解析式为,
设点D的坐标是,则点E的坐标是,
∴,
∴当时,的最大值是2;
(3)解:过点B的直线交y轴于点C,
当时,,
∴点C的坐标为,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵过点D作x轴的垂线,垂足为G,
∴轴 ,
∴,,
∴,
∴,
∵,,


∴,
∴,
∴,
∴点H的坐标是.
6.如图,已知抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,且点的坐标为,直线经过点、.
(1)抛物线解析式为   ,直线解析式为   ;
(2)点是第一象限内抛物线上的一个动点与点,不重合,过点作轴于点,交直线于点,连接,设点的横坐标为,的面积为,求关于的函数解析式及自变量的取值范围,并求出的最大值;
(3)已知点为抛物线对称轴上的一个动点,若是以为直角边的直角三角形,请直接写出点的坐标.
【答案】(1);y=-x+3
(2)解:设,,



当时,有最大值,最大值;
即关于的函数解析式为,的最大值为;
(3)解:故点的坐标为:或.
【解析】(1)解:直线经过点,
时,,

设抛物线解析式为,
抛物线与轴交于,

解得:,
抛物线解析式为;
设直线的函数解析式为,
直线过点,,
,解得,

故答案为:,;
解:(3)设点,
则,,,
当是斜边时,
则,
解得:;
当是斜边时,
同理可得:,
故点的坐标为:或.
7.如图,在平面直角坐标系中,直线BC的解析式为,直线BC交x轴和y轴分别于点B和点C,抛物线交x轴于点A和点B,交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是第二象限抛物线上的点,连接PB、PC,设点P的横坐标为t,的面积为S.求S与t的函数关系式(不要求写出t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,点D在线段上,连接PD、CD,,点F在线段BC上,,FE的延长线交x轴于点G,交PD于点E,连接CE,若,,,求点P的横出标.
【答案】(1)解:直线交x轴和y轴于点B和点C
令时,,即,
令时,,即,
∵点B、C在抛物线上,∴代入解析式可得:

解得:,
∴解析式为;
(2)解:过点P作x轴的垂线交BC延长线于点M,交x轴于点N,过点C作于R
∵P在抛物线上,P横坐标为t
∴,
∵M在直线BC上,∴,
∴,

即;
(3)解:由(1)得,,∴
又交x轴于点G,∴

又设,
又(已知)
(平角定义)




过点D作于R,如图所示
在中,,


∵,,,
∴,
,,,
又,
作轴于M,于N,于T,如图所示
∵,,,
∴,
∴,,
∵,,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是正方形
∴,
设,则,如图所示:
∴,
在中,
解得:,,
∵,
∴,即,
∴不符合题意,应舍去;
当时,,
∴,
又点,
设直线的解析式为,则

解得:,
∴直线的解析式为:

∴或(舍),
∴P的横坐标是
8.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作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.
【答案】(1)解:∵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),
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)解: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,P(3, ),△PAB的面积有最大值;
(3)解:△PDE为等腰直角三角形,
则PE=PD,
点P(m,-m2+2m+6),
函数的对称轴为:x=2,则点E的横坐标为:4-m,
则PE=|2m-4|,
即-m2+2m+6+m-6=|2m-4|,
解得:m=4或-2或5+或5-(舍去-2和5+)
故点P的坐标为:(4,6)或(5-,3-5).
9.如图,点在x轴上,点在y轴上,以为直角边作等腰直角,使,,且点C落在第一象限,二次函数的图象经过点B,C.
(1)试确定二次函数的表达式;
(2)已知点P是抛物线的对称轴上的一动点,且,求点P的坐标.
【答案】(1)解:∵点,点,
∴,
过点C作轴于点D,
∴,

∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵点C在第一象限,
∴点C坐标为,
∵二次函数的图象经过点B,C,
∴,解得,
∴二次函数的表达式为;
(2)解:∵,
∴该二次函数图象的对称轴为直线,
设点P坐标为,
∵,
∴,
∴,
解得,
∴点P坐标为.
10.淮南油酥烧饼是安徽早餐的特色之一,如图1,它的外边缘线的一半恰好呈抛物线,如图2是半块烧饼的示意图,以的中点为原点建立平面直角坐标系,的长度为,抛物线最高点距的最大高度为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图3,小明想在这半块烧饼上切出一块矩形,使得矩形的一边与重合,点在抛物线上,求该矩形周长的最大值:
(3)如图4,小明的妹妹想在这半块烧饼上切出若干块宽为的矩形,若切出的所有矩形的长与平行,求切出的所有矩形的面积之和.(结果保留根号)
【答案】(1)解:由题意知,抛物线的顶点坐标为,点的坐标分别为.
设该抛物线的解析式为,把点代入,得,
解得,
∴该抛物线的解析式为.
(2)解:由题意知,,设点的坐标为,则,
∴矩形的周长,
∵,
∴当时,矩形周长的最大值为.
(3)解:当时,,解得,
∴最下层矩形的长为.
当时,,解得,
∴中层矩形长为,
当时,,解得,
∴上层矩形长为.
∴切出的所有矩形的面积之和为.
11.已知:如图,在平面直角坐标系xOy中,直线与x轴、y轴的交点分别为A、B,将∠OBA对折,使点O的对应点H落在直线AB上,折痕交x轴于点C.
(1)直接写出点C的坐标,并求过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)若抛物线的顶点为D,在直线BC上是否存在点P,使得四边形ODAP为平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;
(3)设抛物线的对称轴与直线BC的交点为T,Q为线段BT上一点,直接写出|QA﹣QO|的取值范围.
【答案】(1)解:点C的坐标为(3,0).
∵点A、B的坐标分别为A(8,0),B(0,6),
∴可设过A、B、C三点的抛物线的解析式为y=a(x﹣3)(x﹣8).
将x=0,y=6代入抛物线的解析式,得.
∴过A、B、C三点的抛物线的解析式为.
(2)解:可得抛物线的对称轴为直线,顶点D的坐标为,
设抛物线的对称轴与x轴的交点为G.
直线BC的解析式为y=﹣2x+6.
如图,取OA的中点E,
作点D关于点E的对称点P,作PN⊥x轴于点N.
则∠PEN=∠DEG,∠PNE=∠DGE,PE=DE.
可得△PEN≌△DEG.
由,可得E点的坐标为(4,0).
NE=EG=,ON=OE﹣NE=,NP=DG=.
∴点P的坐标为,
∵x=时,,
∴点P不在直线BC上.
∴直线BC上不存在符合条件的点P.
(3)解:|QA﹣QO|的取值范围是:0≤|QA﹣QO|≤4.
【解析】(3)解:|QA﹣QO|的取值范围是0≤|QA﹣QO|≤4.
当Q在OA的垂直平分线上与直线BC的交点时,(如点K处),
此时OK=AK,则|QA﹣QO|=0,
当Q在AH的延长线与直线BC交点时,此时|QA﹣QO|最大,
直线AH的解析式为:y=﹣x+6,直线BC的解析式为:y=﹣2x+6,
联立可得:交点为(0,6),∴OQ=6,AQ=10,∴|QA﹣QO|=4,
∴|QA﹣QO|的取值范围是:0≤|QA﹣QO|≤4.
12.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点, 与轴的另一个交点为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是直线下方抛物线上一动点,求四边形面积最大时点的坐标;
(3)在抛物线上是否存在点,使 若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:直线与x轴交于点,
∴可有,解得,
∴点,
∵抛物线经过点,
∴将点代入,可得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如下图,过点作交于点,
∵抛物线与轴的交点为,
当时,可有,
解得,
∴点,
设点,则点,
∴,
∵四边形面积,
∴当时,四边形面积有最大值,
此时点;
(3)解:如下图,当点在上方时,设交轴于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴点,
设直线解析式为,将点,点代入,
可得,解得,
∴直线解析式为,
联立方程组可得,
解得:或,
∴点,
当点在下方时,
∵,
∴,
∴点的纵坐标为-2,
∴点的坐标为.
综上所述,点坐标为或.
13.抛物线 与轴交于点和,与轴交于点,连接.点是线段下方抛物线上的一个动点(不与点,重合),过点作轴的平行线交于,交轴于,设点的横坐标为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)用关于的代数式表示线段,求的最大值及此时点的坐标;
(3)过点作于点,,
①求点的坐标;
②连接,在轴上是否存在点,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)解:将点和代入解析式,
得,解得,
∴该抛物线的解析式为;
(2)解:由题意可得P点坐标为,
令得,
∴点C坐标为,
设直线的解析式为,将B、C坐标代入,
得,解得,
∴直线的解析式为,
∵轴,
∴点M的坐标为,
∴,
∵,
∴当时,的值最大, ,
此时点的坐标为:;
(3)解:①由题意可得,如图1,
∵,轴,
∴点C、H纵坐标相同,点N、H、P的横坐标相同,
∴点H的坐标为,点N的坐标为,
∵,
∴,
即,
解得,(不符合题意舍去)
∴点P的坐标为;
②当时,如图2所示,
∵,
∴点Q、P的纵坐标相同,
∴此时Q点坐标为,
即;
当时,如图3所示,
设,
根据勾股定理得,
解得 ,
∴,
综上所述,点的坐标为或.
14.已知:如图,二次函数与轴交于点,,点在点左侧,交轴于点,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第一象限的抛物线上有一点,连接,若,求点坐标;
(3)在在第一象限的抛物线上,于点,求的最大值?
【答案】(1)解:令,由得,
解得,,
∴,,则,
∴,
当时,,又,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:设,,
过D作轴于E,则,,
∵,∴,
∴,
∴,解得或(舍去),
∴D的坐标为;
(3)解:∵,,
∴,
∵,
∴要使最大,只需求得的面积最大值即可.
设直线的解析式为,
则,解得,
∴直线的解析式为,
过P作轴于N,交于H,
设,则,,
∴,
∴,
∵,
∴当时,最大,最大值为,
由得,
故的最大值为.
【直击中考】
1.如图,抛物线过点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点是直线上方抛物线上一点,求出的最大面积及此时点的坐标;
(3)若点是抛物线对称轴上一动点,点为坐标平面内一点,是否存在以为边,点为顶点的四边形是菱形,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:将点代入解析式得:

解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)设直线的解析式为,将点B、C代入得:

解得:,
∴直线的解析式为,
∵,
∴,
设点,过点P作轴于点D,交于点E,如图所示:
∴,
∴,
∴,
∴当时,的最大面积为,


(3)存在,或或或,,证明如下:
∵,
∵抛物线的解析式为,
∴对称轴为:,
设点,
若为菱形的边长,菱形,
则,即,
解得:,,
∵,
∴,
∴,;
若为菱形的边长,菱形,
则,即,
解得:,,
∵,
∴,
∴,;
若为菱形的对角线,

∴,
∵,即,
解得:,
∴,
∴;
综上可得:或或或,.
2.如图,已知二次函数的图像交轴于点,,交轴于点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)如图,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿线段向点运动,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿线段向点运动,点,同时出发.设运动时间为秒().当为何值时,的面积最大?最大面积是多少?
(3)已知是抛物线上一点,在直线上是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:将点,代入中,
得,
解这个方程组得,
二次函数的表达式为;
(2)解:过点作轴于点,如图:
设面积为,
根据题意得:,.


在中,令得,






当时,的面积最大,最大面积是;
(3)解:存在点,使以,,,为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:
由,得直线解析式为,
设,,又,,
当,是对角线,则,的中点重合,

解得与重合,舍去或,

当,为对角线,则,的中点重合,

解得舍去或,

当,为对角线,则,的中点重合,

解得或,
或,
综上所述,的坐标为或或或.
3.如图,顶点为M的抛物线y=a(x+1)2﹣4分别与x轴相交于点A,B(点A在点B的右侧),与y轴相交于点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)判断△BCM是否为直角三角形,并说明理由.
(3)抛物线上是否存在点N(点N与点M不重合),使得以点A,B,C,N为顶点的四边形的面积与四边形ABMC的面积相等?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线y=a(x+1)2﹣4与y轴相交于点C(0,﹣3).
∴﹣3=a﹣4,
∴a=1,
∴抛物线解析式为y=(x+1)2﹣4=x2+2x﹣3
(2)解:△BCM是直角三角形
理由:由(1)有,抛物线解析式为y=(x+1)2﹣4,
∵顶点为M的抛物线y=a(x+1)2﹣4,
∴M(﹣1,﹣4),
由(1)抛物线解析式为y=x2+2x﹣3,
令y=0,
∴x2+2x﹣3=0,
∴x1=﹣3,x2=1,
∴A(1,0),B(﹣3,0),
∴BC2=9+9=18,CM2=1+1=2,BM2=4+16=20,
∴BC2+CM2=BM2,
∴△BCM是直角三角形
(3)解:存在,N(﹣1+ , )或N(﹣1﹣ , ),
∵以点A,B,C,N为顶点的四边形的面积与四边形ABMC的面积相等,且点M是抛物线的顶点,
∴①点N在x轴上方的抛物线上,
如图,
由(2)有△BCM是直角三角形,BC2=18,CM2=2,
∴BC=3 ,CM= ,
∴S△BCM= BC×CM= ×3 × =3,
设N(m,n),
∵以点A,B,C,N为顶点的四边形的面积与四边形ABMC的面积相等,
∴S△ABN+S△ABC=S△BCM+S△ABC,
∴S△ABN=S△BCM=3,
∵A(1,0),B(﹣3,0),
∴AB=4,
∴S△ABN= ×AB×n= ×4×n=2n=3,
∴n= ,
∵N在抛物线解析式为y=x2+2x﹣3的图象上,
∴m2+2m﹣3= ,
∴m1=﹣1+ ,m2=﹣1﹣ ,
∴N(﹣1+ , )或N(﹣1﹣ , ).
②如图2,
②点N在x轴下方的抛物线上,
∵点C在对称轴的右侧,
∴点N在对称轴右侧不存在,只有在对称轴的左侧,
过点M作MN∥BC,交抛物线于点N,
∵B(﹣3,0),C(0,﹣3),
∴直线BC解析式为y=﹣x﹣3,
设MN的解析式为y=﹣x+b
∵抛物线解析式为y=(x+1)2﹣4①,
∴M(﹣1,﹣4),
∴直线MN解析式为y=﹣x﹣5②,
联立①②得 (舍), ,
∴N(﹣2,﹣3),
即:N(﹣1+ , )或N(﹣1﹣ , )或N(﹣2,﹣3)
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