2024年中考数学高频考点突破——二次函数与最大值
1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于,点,与轴交于点,点在原点的左侧,点的坐标为,点是抛物线上一个动点,且在直线的上方.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)当点运动到什么位置时,的面积最大?请求出点的坐标和面积的最大值.
(3)连接,,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;
2.已知:如图,抛物线经过原点和点,两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若是线段上的一个动点,过点作轴,交抛物线于点,求线段的最大值及此时点的坐标;
(3)将抛物线在轴下方的部分沿轴翻折到轴上方,图象的其余部分保持不变,翻折后图象与原图象在轴上方的部分组成了一个“”形状的新图象,若直线与该新图象恰好有三个公共点,求的值.
3.如图1,经过原点O的抛物线(a、b为常数,)与x轴相交于另一点.在第一象限内与直线交于点,抛物线的顶点为C点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点D,使得?若存在,求出所有点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,点E是点B关于抛物线对称轴的对称点,点F是直线OB下方的抛物线上的动点,EF与直线OB交于点G.设和的面积分别为和,求的最大值.
4.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,B点坐标为.与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在x轴下方的抛物线上,过点P的直线与直线BC交于点E,与y轴交于点F,求的最大值;
(3)点D为抛物线对称轴上一点.当是以BC为直角边的直角三角形时,求点D的坐标.
5.已知抛物线交x轴于点和点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点P是抛物线上位于直线下方的动点,过点P分别作x轴、y轴的平行线,交直线于点D,交x轴于点E,当取最大值时,求点P的坐标及最大值.
(3)在抛物线上是否存在点M,对于平面内任意点N,使得以A、C、M、N为顶点且为一条边的四边形为矩形,若存在,请直接写出M、N的坐标,不存在,请说明理由.
6.如图,在平面直觓坐标系中,拋物线的顶点为,交轴于点,点是拋物线上一点.
(1)求抛物线的表达式及顶点的坐标.
(2)当时,求二次函数的最大值与最小值的差.
(3)若点是轴上方抛物线上的点(不与点重合),设点的横坐标为,过点作轴,交直线于点,当线段的长随的增大而增大时,请直接写出的取值范围.
7.如图,已知点在二次函数的图象上,且
(1)若该二次函数的图象经过点,求这个二次函数的表达式;
(2)若,求时二次函数的最大值与最小值的差;
(3)当时,的最小值为,求的值.
8.如图,在平面直角坐标系中,拋物线与轴交于两点,与y轴交于点C.
(1)求的面积;
(2)点P是直线下方抛物线上一动点,过作于点,求线段的最大值及此时点P的坐标;
(3)将抛物线沿射线平移个单位得到新抛物线,新抛物线与原抛物线交于点,将沿直线平移得到(不与重合),若以点,,为顶点的三角形是以为腰的等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点的坐标,并写出求解点坐标的其中一种情况的过程.
9.抛物线 交x轴于A,B两点(点A在点B的左边).
(1)如图,若抛物线交y轴正半轴于点C,且,求抛物线的解析式及点A、B、C的坐标;
(2)在(1)的条件下,点P是直线BC下方的抛物线上一动点,作轴交于点,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)坐标平面内一动点与点N关于y轴对称,若线段与抛物线只有一个交点,求的取值范围.
10.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,抛物线经过A,O,B三点,连接OA,OB,AB,线段AB交y轴于点C,已知实数m,n()分别是方程的两根.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为线段OA上的一个动点(不与点O,A重合),直线PC与抛物线交于D,E两点(点D在y轴左侧),连接OD,AD.
①求面积的最大值,并求出此时点D的坐标;
②当为等腰三角形时,请直接写出点P的坐标.
11.如图,抛物线(b、c是常数)的顶点为C,与x轴交于A、B两点,,点P为线段上的动点,过P作交于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点D是直线上一动点,点E是抛物线上一动点,当P点坐标为,且四边形是平行四边形时,求点D的坐标;
(3)求面积的最大值,并求此时P点坐标.
12.如图,拋物线与直线交x轴于点A,交y轴于点B.
(1)求拋物线的解析式;
(2)当时,请求出y的最大值和最小值;
(3)以为边作矩形,设点C的横坐标为m.当边与抛物线只有一个公共点时,请直接写出m的取值范围.
13.已知直线l与轴、轴分别相交于、两点,抛物线经过点,交轴正半轴于点.
(1)求直线的函数解析式和抛物线的函数解析式;
(2)在第一象限内抛物线上取点,连接、,求面积的最大值及点的坐标.
(3)抛物线上是否存在点使为直角三角形,如果存在,请直接写出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
14.如图,抛物线 与轴交于,两点,过点的直线交抛物线于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点是直线下方抛物线的一个动点,当面积最大时,求点的坐标及面积最大值.
(3)若点是抛物线上的动点,在抛物线的对称轴上是否存在点,使得以点,,,为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接求出所有满足条件的点的坐标;如果不存在,请说明理由.
15.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点C,其中B点的坐标为,点M为抛物线上的一个动点.
(1)二次函数图像的对称轴为直线.
①求二次函数的表达式;
②若点M与点C关于对称轴对称,则点M的坐标是________;
③在②的条件下,连接,在上任意取一点P,过点P作x轴的平行线,与抛物线对称轴左侧的图像交于点Q,求线段的最大值;
(2)过点M作的平行线,交抛物线于点N,设点M、N的横坐标为m、n,在点M运动的过程中,试问的值是否会发生改变?若改变,请说明理由;若不变,请求出的值.
16.如图,抛物线与x轴相交于点A、点B,与y轴相交于点C.
(1)请直接写出点A,B,C的坐标;
(2)若点P是抛物线段上的一点,当的面积最大时求出点P的坐标,并求出面积的最大值;
(3)点F是抛物线上的动点,作交x轴于点E,是否存在点F,使得以A、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请写出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.
17.如图,在平面直角坐标系中,将抛物线:平移,使平移后的抛物线经过点,,与y轴的交点为E.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)点是抛物线上的动点,设四边形的面积为S,求S与m的函数关系式,并求四边形的面积的最大值;
(3)若与平移后的抛物线对称轴交于D点,点M是y轴上一点,点N是抛物线的对称轴上位于点D的上方的一点,当与相似时,请直接写出点M及其对应点N的坐标(每写一组正确的结果得1分,最多得5分).
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求线段的长度;
(2)点P为直线下方抛物线上的一动点,且点P在抛物线对称轴左侧,过点P作轴,交于点D,作轴,交抛物线于点E.求的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)中取得最大值的条件下,将该抛物线沿着射线方向平移个单位长度,得到一条新抛物线,M为射线上的动点,过点M作轴交新抛物线的对称轴于点F,点N为直角坐标系内一点,请直接写出所有使得以点P,F,M,N为顶点的四边形是菱形的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
参考答案:
1.(1);
(2)点的坐标为,,的面积的最大值为.
(3)存在,点的坐标为,;
【分析】(1)利用待定系数法可直接求出二次函数的解析式;
(2)先设出点的坐标,然后作平行轴交与点,将三角形和三角形的面积表示出来,再求出最大值的条件和最大值;
(3)先设出点的坐标,再求出的坐标,利用菱形的对角线互相垂直且邻边相等即可求出点的坐标.
【详解】(1)把点,点的坐标代入解析式,
得:,
解得:,
二次函数得表达式为;
(2)过点作轴的平行线与交于点,
设,
设直线的函数关系式为,则
,解得:
得直线的解析式为,
则,
,
当时,的面积最大,
此时,点的坐标为,,的面积的最大值为.
(3)存在点,使四边形为菱形,如图,
设,交于点,
若四边形是菱形,则,
连接,则,,
,
解得,(不合题意,舍去),
点的坐标为,;
【点睛】本题主要考查二次函数的综合应用,关键是要会用待定系数法求抛物线的解析式,还要牢记菱形的性质:菱形的对角线互相垂直,菱形的四条边都相等,对于求三角形面积最大值的问题,一般是将三角形分割成两个三角形,即作轴的平行线或轴的平行线,然后再利用面积公式得出一个二次函数,求出顶点的纵坐标即是最大值.
2.(1)
(2)
(3)1或
【分析】(1)用待定系数法即可求得二次函数的解析式;
(2)用待定系数法求出线段所在的直线方程为:,由题意可设,其中,则,进而得到,从而即可得到答案;
(3)分当过点时,直线与新图象有3个公共点,和当与新图象的封闭部分有一个公共点(即相切)时,直线与新图象有3个公共点,分别求解即可得到答案.
【详解】(1)解:设二次函数的解析式为,
抛物线经过原点和点,两点,
,
解得:,
二次函数的解析式为:;
(2)解:如图1,
,
设直线的解析式为:,
则,
解得:,
线段所在的直线方程为:,
由题意可设,其中,则,
,
当时,长度的最大值为,此时,点的坐标为;
(3)解:根据题意得到如图2,
,
当过点时,直线与新图象有3个公共点,把代入得,
当与新图象的封闭部分有一个公共点(即相切)时,直线与新图象有3个公共点,
由于新图象的封闭部分与原图象的封闭部分关于轴对称,
所以其解析式为,
所以方程组有一组解,消去得到的方程有两个相等的实数根,则,
所以,
综上所述,或.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的图象与性质、二次函数与一次函数的交点问题、二次函数的最值,熟练掌握待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的图象与性质,采用数形结合的思想解题,是解题的关键.
3.(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)先求得点,再利用待定系数法即可求解;
(2)分点D在直线下方、上方两种情况,分别求解即可;
(3)如图,分别过点E,F作y轴的平行线,交直线于点M,N,则,,设,可表达,再利用二次函数的性质可得出结论.
【详解】(1)解:∵直线经过点,
∴,
∴点,
∵抛物线经过点和点以及原点,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵抛物线,
∴顶点C的坐标为,
设直线的解析式为:,
则将,代入得,
,解得,
∴直线的解析式为:.
①当点D在直线的下方时,过点B作轴,交x轴于点F,延长,交于G,设交x轴于点E,如图,
∵,
∴,即,,
∵,
∴,
∴,
∴.
在中,当时,,得:,
∴,
则,
∴,
同理求得直线的解析式为:,
联立:,解得或(舍去),
∴;
②当点D在直线的上方时,
∵,
∴,
∵直线的解析式为:,
∴直线的解析式为:,
联立:,解得:或(舍去),
∴.
综上,当点D的坐标为或时,使得;
(3)解:∵点与点E关于对称轴直线对称,
∴,
如图,分别过点E,F作y轴的平行线,交直线于点M,N,
∴,,
设,则,
∴,
∵,,
∴,
∴当时,的最大值为.
【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积和全等三角形的判定及性质,解题的关键正确表达两个三角形面积的比.
4.(1)抛物线的解析式为
(2)当时,的最大值为
(3)点D的坐标为或
【分析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式;
(2)得的解析式为,先证明为等腰直角三角形,作轴于,轴交于,如图1,则为等腰直角三角形,,设,则,接着利用表示、,所以,然后利用二次函数的性质解决问题;
(3)如图2,抛物线的对称轴为直线,设,利用两点间的距离公式得到,,,讨论:当是以为直角边,为斜边的直角三角形时,;当是以为直角边,为斜边的直角三角形时,,分别解方程求出即可得到对应的点坐标;
【详解】(1)把,代入
得,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)由题意可得的解析式为,
直线与直线平行,
直线与直线垂直,
,
为等腰直角三角形,
作轴于,轴交于,如图1,为等腰直角三角形,,
设,则,
,,
,
,
当时,的最大值为;
(3)如图2,抛物线的对称轴为直线,
设,则,,,
当是以为直角边,为斜边的直角三角形时,
,即,
解得,
此时点坐标为;
当是以为直角边,为斜边的直角三角形时,
,即,
解得,
此时点坐标为;
综上所述,点坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握等腰直角三角形的性质、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;会利用两点间的距离公式计算线段的长;理解坐标与图形的性质;会运用分类讨论的思想和数形结合的思想解决数学问题.
5.(1)
(2);
(3)、
【分析】(1)把点和点代入抛物线,解方程即可得到a、b的值;
(2)先用待定系数法求出直线的解析式,再设,则,,然后求出,由函数的性质求出取最大值时t的值,即可求出点P的坐标;
(3)假设抛物线上是存在点M,对于平面内任意点N,使得以A、C、M、N为顶点且为一条边的四边形为矩形,过点O作于一点H,可求得的解析式,则可设出过点A且与平行的直线解析式,经计算验证可得过点A的直线与抛物线有交点M,联立方程可求得M的坐标,通过平移即可求得点N的坐标.
【详解】(1)解:把点和点代入抛物线,
得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:由(1)知,点C的坐标为,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
设,则,,
∴,
∴当时,有最大值,最大值为,
此时点P的坐标为;
(3)解:过点O作于一点H,如图所示:
,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴点H为的中点,即,
则所在的直线方程为,
∵四边形为矩形,
∴过A与直线相垂直的直线函数解析式中的k值与的解析式的k值相同,
∴设所在的直线解析式为,
∵点A在直线上,
∴可求得,即所在的直线解析式为,
联立的直线方程与抛物线的解析式,
得,解得或,
其中为点A的坐标,即,
∵四边形为矩形,且,
根据点A与点C的关系,把点M向下平移4个单位长度,再向左平移4个单位长度,可得到点N的坐标,
即.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点,求二次函数的最值,特殊四边形的交点坐标,坐标平移,用待定系数法确定函数解析式是解本题的关键.
6.(1),
(2)12
(3)或
【分析】(1)先运用待定系数法求得函数解析式,然后再运用配方法求得出顶点M的坐标即可;
(2)先根据该二次函数的性质求得其在上的最大值和最小值,然后作差即可解答;
(3)先求出直线的表达式为,设点(且),则点.然后分点在点的下方和上方两种情况解答即可.
【详解】(1)解:∵点是拋物线上的点,
∴解得:
∴抛物线的表达式为.
∵,
∴拋物线顶点的坐标为.
(2)解:∵抛物线顶点的坐标为,
∴当时,随的增大而减小.
∴当时,在处,取得最大值;
在处,取得最小值.
∴当时,二次函数的最大值与最小值的差为.
(3)解:设直线的表达式为,
∵点,
解得:
直线的表达式为,
设点(且),则点.
当点在点的下方,即时,,
∴时,线段的长随的增大而增大;
当点在点的上方时,,
∴当时,线段的长随的增大而增大.
综上所述,当线段的长随的增大而增大时,的取值范围为或.
【点睛】本题主要考查了求二次函数解析式,求二次函数的最值、二次函数增减性等知识点,灵活运用相关知识成为解答本题的关键.
7.(1)二次函数的解析式为或
(2)4
(3)或
【分析】(1)把点代入二次函数的解析式求出即可得解;
(2)判断出,关于抛物线的对称轴对称,,进而求得,,进而分别求出最大值和最小值即可得解;
(3)分当,,,三种情况讨论求解即可得解.
【详解】(1)解:∵二次函数经过,
∴,
解得或,
∴二次函数的解析式为或;
(2)解:∵点在二次函数的图象上,,
∴,关于抛物线的对称轴对称,
∵对称轴是直线,
∴即,
∵,
∴,,
∵的开口向上,
∴当时,最大值.最小值,
∴最大值与最小值的差为;
(3)解:∵二次函数的对称轴为直线,开口向上,
∴对称轴的左侧,随的增大而减小,在对称轴的右侧,随的增大而增大,
当时,自变量在内,二次函数随的增大而增大,
∴当时,的最小值为,即,
解得(舍去)或;
当时,自变量在内,二次函数的最小值为,
与的最小值为相矛盾,
∴无对应的值使得的最小值为;
当时,自变量在内,二次函数随的增大而小,
∴当时,的最小值为,即,
解得(舍去)或;
综上所述,的值为或.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,轴对称等知识,解题的关键是理解题意,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
8.(1)18
(2),此时
(3)或或
【分析】(1)分别令和解方程可得点、、的坐标,再用三角形面积公式求出面积即可;
(2)过点作轴交于点,数形结合思想找到和的数量关系,求最大值转化为求最大值问题,利用配方法求最值即可;
(3)根据相似三角形的性质,把图象的平移转化为水平和左右平移,则向下平移个单位长度,向左平移个单位长度,得出新抛物线解析式,求出两个抛物线的交点坐标,再设向下平移个单位长度,向左平移个单位长度,则,,然后根据等腰三角形的性质建立关于的方程求解,即可解答.
【详解】(1)解:当时,,
当时,,解得:,,
,,,
,,
;
(2)解:过点作轴交于点,
,,
,
,
∵轴,
,
,
,则当最大时,也最大,
设直线的解析式为,
,解得,
直线的解析式为,
设,,
,
当时,最大,则,
线段的最大值为,此时点的坐标为;
(3),
将抛物线沿射线平移个单位得到新抛物线,
即原抛物线向下平移个单位长度,向左平移个单位长度,
原抛物线,
新抛物线,
令,
解得,
,
设向下平移个单位长度,向左平移个单位长度,
则,,
,
,
,
,
①当时,
,
(舍去)或,
点的坐标为;
②当时,
,
或,
点的坐标为或;
综上所述:点的坐标为或或.
【点睛】本题是二次函数的综合题,考查了二次函数的性质,三角形的面积,二次函数最值,等腰三角形的性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,等腰三角形的性质,平移的性质是解题的关键.
9.(1)抛物线的解析式为,点
(2)当时PD最大,此时点P的坐标为
(3)a的取值范围是或
【分析】(1)解方程得点A、B的坐标,利用,求出C的坐标,进而求出a;
(2)先求出直线的表达式,设出,用m表示点D,进而表示,求关于m的二次函数的最大值及点P的坐标;
(3)动点在直线y=x上移动,,对a进行分类,找出a的临界值再写范围.
【详解】(1)令得或,
∵点A在点B的左边,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为,;
(2)设直线为,代入,得
,
∴,
∴,
设,令,
∴,
∴,
∴当时,最大,此时点P的坐标为;
(3)动点在直线上移动,.
当时,如图所示,线段与抛物线只有一个交点,把代入得,
∴,
∴,
∴.
当时,如图所示,线段与抛物线只有一个交点,把代入得, ,
∴,
∴,
∴.
综上,a的取值范围是或.
【点睛】本题考查了求二次函数解析式,二次函数的图象与性质,图象交点问题,渗透了方程、分类、数形结合等思想,第(2)问也可以转化成竖直线段来求解.
10.(1)抛物线的解析式为:;
(2)①面积有最大值为,点D的坐标为;②点P的坐标为或或.
【分析】(1)解方程,得或1,故点A的坐标为,点B的坐标为,设抛物线的解析式为:,将点A、B的坐标代入上式,即可求解;
(2)①过点D作y轴的平行线交于点H,面积,即可求解;
②分三种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:解方程,得或1,
∵,
∴,,
故点A的坐标为,点B的坐标为,
设抛物线的解析式为:,
将点A、B的坐标代入得:
,解得:,
故抛物线的解析式为:;
(2)解:设直线的解析式为,
∴,解得:,
将点A、B的坐标代入一次函数解析式并解得:
直线的解析式为:,故点C的坐标为,
同理可得:直线的解析式为:;
①过点D作y轴的平行线交于点H,
设点D的坐标为,则点H的坐标为,
的面积
,
∵,
故面积有最大值为:,此时,
故点D的坐标为;
②当时,
则点P在的中垂线上,故,则点P的坐标为;
当时,
设P点坐标为,则,
解得:(舍去正值),
故点P的坐标为;
当时,同理可得:点P的坐标为;
综上,点P的坐标为或或.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解一元二次方程、图形的面积计算等,其中(2)②要注意分类求解,避免遗漏.
11.(1)
(2)点D的坐标为或
(3)面积的最大值为2,此时P点坐标为
【分析】(1)先根据,求出B点坐标,再根据A、B点坐标代入求解;
(2)先求出点C的坐标,进而求出,求出直线的解析式,由平行四边形的性质可得,设点D的坐标为,则点P的坐标为,即可得到,即可求出答案;
(3)过Q作轴于E,过C作轴于F,设,则,,求出,证明,,可求,即可求出.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于A,B两点,,
∴,
将代入,得,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵抛物线解析式为,
∴点C的坐标为,
∵,
∴,
设直线AC的解析式为y=kx+b1,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
∵四边形是平行四边形,
∴,
设点D的坐标为,则点P的坐标为,
∴,
∴,
∴或(舍去),解得:,
∴点D的坐标为或;
(3)解:如图,过Q作轴于E,过C作轴于F,
设,则,
∵点C的坐标为,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴当时有最大值2,
∴面积的最大值为2,此时P点坐标为.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,相似三角形的性质与判定,一次函数与几何综合,平行四边形的性质等等,灵活运用所学知识是解题的关键.
12.(1)
(2)最大值为9,最小值为-7
(3),且
【分析】(1)先求出点A、B的坐标,再利用待定系数法求解即可;
(2)先确定抛物线的顶点,再根据二次函数的性质结合x的范围即可解答;
(3)先求出直线与抛物线的交点,再结合极值情况以及函数的图象解答即可.
【详解】(1)直线交轴于点,交轴于点,
点的坐标为,点的坐标为.
抛物线经过,两点,
解得
抛物线的解析式为:;
(2),
顶点,
,
当时,,
当时,;当时,.
;
(3)设直线交抛物线的另一点于,
,点的坐标为,
的解析式:.
当时,
解得(舍去),.
.
设直线交抛物线的另一点于,
同理可求的解析式:,
当时,
解得(舍去),,
,
当点与点重合时,与抛物线有一个交点,此时;
当点与点重合时,与抛物线有一个交点,此时;
不与重合,
.
综上所述:当,且时,边与抛物线只有一个公共点.
【点睛】本题是一次函数与二次函数的综合题,主要考查了待定系数法求函数的解析式、二次函数的图象与性质、一次函数与二次函数的交点以及矩形的性质等知识,熟练掌握二次函数的相关知识是解题的关键.
13.(1)一次函数解析式为:,二次函数解析式为:
(2),
(3)存在,点的坐标为或或或.
【分析】(1)先利用待定系数法求得直线的函数解析式,求得点B的坐标,从而可以求得抛物线的解析式;
(2)根据题意可以求得点A的坐标,然后根据题意和图形可以用含m的代数式表示出S,然后将其化为顶点式,再根据二次函数的性质即可解答本题;
(3)分三种情况讨论,分别当为斜边时,利用勾股定理列方程即可求解.
【详解】(1)解:设,
把,代入得:,
,,
一次函数解析式为:,
把代入,
,
,
二次函数解析式为:;
(2)解:连接,
把代入得,,
或3,
抛物线与轴的交点横坐标为和3,
设点,
在抛物线上,且在第一象限内,
,
的坐标为,
,
当时,取得最大值.
此时的坐标为;
(3)解:设点,
则,,,
当为斜边时,则,
解得(舍去)或,
∴点;
当为斜边时,则,
解得(舍去)或,
∴点;
当为斜边时,则,
解得(舍去)或(舍去)或或,
∴点的坐标为或;
综上,点的坐标为或或或.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查二次函数的最值、勾股定理,待定系数法求二次函数解析式,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,作出合适的辅助线,利用数形结合的思想和转化的数学思想解答.
14.(1)
(2),
(3)存在,点坐标为或或
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)过点作轴,垂足为,交于点,先求出点坐标,即可求出直线的解析式,设点坐标为,则点坐标为,点坐标为,,表示出,即可求出最大值;
(3)设点坐标为,点坐标为,以、、、点的平行四边形,,根据平行四边形是中心对称图形,可以分以为对角线时,以为对角线时,以为对角线时三种情况讨论,分别计算出结果即可.
【详解】(1)解:抛物线 与轴交于,两点,
将,代入得,
,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)(2)如图1:过点作轴,垂足为,交于点,
在抛物线上,
,
,
直线经过,,
设直线的表达式为,
,
解得:,
直线的表达式为,
设点坐标为,
则点坐标为,点坐标为,
,
,
,
当时,的面积有最大值,
最大值为;
(3)答:存在.
解:设点坐标为,点坐标为,
以、、、点的平行四边形,,,
根据平行四边形是中心对称图形,可以分三种情况来讨论:
①如图:以为对角线时,,得,
点坐标为,
,得,
点坐标为,
②如图:以为对角线时,,得,
点坐标为,
得,
点坐标为,
③如图:以为对角线时,,得,
点坐标为,
,得,
点坐标为,
点坐标为,,.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的图像和最值,二次函数和平行四边形综合题中存在性问题等知识,解题的关键是对二次函数和平行四边形性质的灵活运用.
15.(1)①;②;③
(2)m+n的值为定值3
【分析】(1)①根据点B的坐标和二次函数图象的对称轴即可求出二次函数解析式;
②根据二次函数的对称性求解即可;
③设,求出直线的解析式,从而求出,即可求出的长与t的函数关系式,然后利用二次函数求最值即可;
(2)将代入二次函数解析式中,求出二次函数解析式即可求出点C的坐标,然后利用待定系数法求出直线的解析式,根据一次函数的性质设出直线的解析式,然后联立方程结合一元二次方程根与系数的关系即可得出结论.
【详解】(1)①由题意,
解得,
∴二次函数的解析式为.
②∵对称轴为直线,
∴;
③如图,
∵,
∴的表达式为
设,
∵轴
∴点P的纵坐标为
∴将代入得,
∴
∴
∴的最大值为;
(2)结论:的值为定值3.
理由:如图,
将代入二次函数解析式中,得
解得:
∴二次函数解析式为
∴,
设直线的解析式为,
把代入得到:,
∴直线的解析式为,
∵,
∴可以假设直线的解析式为,
由,消去y得到:,
∴,
∵点M、N的横坐标为m、n,
∴.
∴为定值,.
【点睛】此题考查的是二次函数与一次函数的综合题型,掌握利用待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式、利用二次函数求最值、一元二次方程根与系数的关系是解决此题的关键.
16.(1)
(2),此时;
(3)存在,或或
【分析】(1)分别将,代入求解即可;
(2)方法一:连接,,通过表示出函数关系,利用函数的性质进行求解;方法二:作于Q,交于点D,,求得函数关系式,进行求解即可;
(3)分两种情况,当四边形为平行四边形时或当四边形为平行四边形时,利用平行四边形的性质进行求解即可.
【详解】(1)解:当时,,
∴,
当时,,
∴,
∴;
(2)方法一:如图1,
连接,
设点,
∴,
∴
∴当时,,此时;
方法二:如图2,
作于Q,交于点D,设解析式为:
∵,则,解得
∴直线的解析式为:,
∴,
∴,
∴
∴当时,,此时;
(3)如图3,
当四边形为平行四边形时,,
∵抛物线对称轴为直线:,
∴点的坐标:
如图4,当四边形为平行四边形时,
作于G,
∴,
当时,,
∴,,
∴,,
综上所述:或或.
【点睛】此题考查了二次函数的综合应用,涉及了二次函数与面积问题,二次函数与特殊的平行四边形,解题的关键是熟练掌握相关基础知识.
17.(1)
(2),四边形的面积的最大值为
(3);;;
【分析】(1)设抛物线的解析式为:,将点,代入解析式即可求解;
(2)连接,根据即可求解;
(3)分类讨论、、即可求解.
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为:
将点,代入得:
解得:
∴抛物线的解析式为:
(2)解:连接,如图所示:
∵点是抛物线上的动点
∴
∴点
∵抛物线与y轴的交点为E.
∴
故当时,四边形的面积的最大值为
(3)解:设抛物线的对称轴与轴交于点,如图所示:
∵抛物线的对称轴为直线
∴点
∴
∴
∵点N是抛物线的对称轴上位于点D的上方的一点
∴
若,如图所示:
则M点到平移后的抛物线对称轴的距离为1,从而是腰长为1的等腰直角三角形的斜边
∴
∴,,
或,,
若(不符合题意)
若,如图所示:
此时点与点重合
∴,,
或,,
综上所述:;;;
【点睛】本题综合考查了二次函数与几何的综合题.涉及了待定系数法、相似三角形的综合知识等.综合性较强.
18.(1)
(2)最大值6,P的坐标为
(3)N的坐标为或或或
【分析】(1)在中,得,即可得线段的长度为;
(2)由,得抛物线的对称轴是直线,设,可得,故,根据二次函数性质可得答案;
(3)将抛物线沿着射线方向平移个单位长度相当于先向左平移3个单位,再向上平移2个单位,故新抛物线解析式为,新抛物线的对称轴为直线;设,,分三种情况:①若为对角线,则的中点重合,且,②若为对角线,则的中点重合,且,③若为对角线,则的中点重合,且,分别列方程组即可解得答案.
【详解】(1)在中,令,得;
∴;
令得:,
解得,或,
∴,
∴,
∴线段的长度为;
(2)∵,
∴抛物线的对称轴是直线,
设,
设直线的解析式为,
把代入,得:
,
解得,
∴直线的解析式为,
∵轴,
∴,
∴,
∵关于直线对称,
∴,
∴,
∵,
∴当时,取最大值6,
此时P的坐标为;
(3)∵,
∴将抛物线沿着射线方向平移个单位长度相当于先向左平移3个单位,再向上平移2个单位,
∴新抛物线解析式为,
∴新抛物线的对称轴为直线;
设,则,
而,
①若为对角线,则的中点重合,且,
∴,
解得:或(此时M不在射线上,舍去);
∴;
②若为对角线,则的中点重合,且,
∴,
解得:(此时N,P重合,舍去)或,
∴;
③若为对角线,则的中点重合,且,
∴,
解得:或,
∴或;
综上所述,N的坐标为或或或.
【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及二次函数图象上点坐标的特征,菱形等知识,解题的关键是用含字母的式子表示相关点坐标和相关线段的长度.