专题11点线式秒杀函数压轴题三:面积与面积关系(五大类)(原卷版+解析版)

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名称 专题11点线式秒杀函数压轴题三:面积与面积关系(五大类)(原卷版+解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2024-04-18 19:13:28

文档简介

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专题11点线式秒杀函数压轴题三:面积与面积关系(五大类)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考点目录
一、面积问题一:面积最值。 1
二、面积问题二:面积的比。 14
三、面积问题三:面积的或差。 25
四、面积问题四:求某个图形的面积。 27
五、面积问题五:图形面积定值(相等、倍数关系)的存在性。 34
函数与图形面积的融合,及图形面积的特殊关系的存在性,都是中考数学的压轴大题之一。本专题精选中考真题中的面积最值、面积的和差与比例关系,面积特殊值的存在性,并详细解答,为你解决此类问题提供解题思路,助力中考。
一、必会函数动点题的钥匙:点线式,三步曲。
点:(即所用到的点的坐标),
线:用点的坐标表示出:两点间距离,图像函数表达式,中点的坐标等。
式:分情况列出函数关系式或方程。
二、解题思路要清晰,熟能生巧要牢记。
1.改斜归正得底和高。
2.利用距离公式表示出底和高。
3.面积的和差或比例可以转化为线段的比例关系,从而借助于相似来解决。如第6、8、10题。
三、黄金八大公式,必须完全掌握,并能灵活运用。
本专题用到的黄金公式有:三大距离公式,面积公式。
黄金公式一:横向横差。(横向距离=横坐标的差)
黄金公式二:纵向纵差。(纵向距离=纵坐标的差)
黄金公式三:万能距离,勾股定理。
黄金公式四:万能面积,改斜归正。
如图1,△ABC是平面直角坐标系中的任意三角形,求△ABC的面积。
万能面积法解题思路:
1.中间点作垂线。(如图2)
2.求出另两点连线解析式。
3.设出坐标。
4.横差乘纵差的一半得面积。
【推导过程】.
S△ABC=S△ABD+S△ACD
=AD×BF+AD×CE
=AD×(BF+CE)
=AD×BQ
= (yA-yD)×(xC-xB)
1.如图,抛物线与x轴交于,两点.交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在一点P,使得,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)解:抛物线与x轴交于,两点,
,解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:存在,
当时,,
,即,
,
设点P的坐标为,
当点P在轴上方时,

,即,解得,
点P的坐标为,
当点P在轴下方时,

,即,
解得或,
点P的坐标为或,
综上所述,点P的坐标为或或.
2.如图,一次函数的图象与坐标轴交于点、,抛物线的图象经过、两点.

(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线上一动点,在直线上方是否存在点使的面积最大?若存在,请求出面积的最大值及点的坐标,请说明理由.
【详解】(1)解:在中,令得,令得
,,
二次函数的图象过、两点,

解得
二次函数的表达式为;
(2)解:过点作轴交于点,

设的面积为,,则,

∵,,

∴当时,面积的最大值为,,
点的坐标是
一、面积问题一:面积最值。
1.如图,抛物线过点、点,交y轴于点C.

(1)求b,c的值.
(2)点是抛物线上的动点
①当取何值时,的面积最大?并求出面积的最大值;
②过点P作轴,交于点E,再过点P作轴,交抛物线于点F,连接,问:是否存在点P,使为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,在菱形中,对角线相交于点O,,.动点P从点A出发,沿方向匀速运动,速度为;同时,动点Q从点A出发,沿方向匀速运动,速度为.以为邻边的平行四边形的边与交于点E.设运动时间为,解答下列问题:

(1)当点M在上时,求t的值;
(2)连接.设的面积为,求S与t的函数关系式和S的最大值;
(3)是否存在某一时刻t,使点B在的平分线上?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
3.如图,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象与x轴交于点和点两点,与y轴交于点.点D为线段上的一动点.

(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,求周长的最小值;
(3)如图2,过动点D作交抛物线第一象限部分于点P,连接,记与的面积和为S,当S取得最大值时,求点P的坐标,并求出此时S的最大值.
4.如图①,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是x轴上任意一点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点Q在抛物线上,若以点A,C,P,Q为顶点,AC为一边的四边形为平行四边形时,求点Q的坐标;
(3)如图②,当点从点A出发沿x轴向点B运动时(点P与点A,B不重合),自点P分别作,交AC于点E,作,垂足为点D.当m为何值时,面积最大,并求出最大值.
5.如图,二次函数的图象与轴的正半轴交于点A,经过点A的直线与该函数图象交于点,与轴交于点C.

(1)求直线的函数表达式及点C的坐标;
(2)点是第一象限内二次函数图象上的一个动点,过点作直线轴于点,与直线交于点D,设点的横坐标为.
①当时,求的值;
②当点在直线上方时,连接,过点作轴于点,与交于点,连接.设四边形的面积为,求关于的函数表达式,并求出S的最大值.
二、面积问题二:面积的比。
6.抛物线与直线交于原点和点,与轴交于另一点,顶点为.
(1)求出点和点的坐标;
(2)如图①,连接,为轴的负半轴上的一点,当时,求点的坐标;
(3)如图②,是点关于抛物线的对称轴的对称点,是抛物线上的动点,它的横坐标为,连接,,与直线交于点,设和的面积分别为和,求的最大值.
7.在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A、 B两点,与y轴交于点.
(1)求a的值;
(2)点D为第四象限抛物线上一点
①求的面积最大值
②连接交于点E,连接,记的面积为,的面积为,求的最大值;
8.如图1,抛物线(,,为常数)经过点,顶点坐标为,点为抛物线上的动点,轴于H,且.

(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,直线交于点,求的最大值;
(3)如图2,四边形为正方形,交轴于点,交的延长线于,且,求点的横坐标.
9.在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线经过点,,对称轴过点,,直线过点,且垂直于轴.过点的直线交抛物线于点、,交直线于点,其中点、Q在抛物线对称轴的左侧.

(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当时,求点的坐标;
(3)如图2,当点恰好在轴上时,为直线下方的抛物线上一动点,连接、,其中交于点,设的面积为,的面积为.求的最大值.
三、面积问题三:面积的或差。
10.已知抛物线(b,c是常数)与x轴交于点和点,与y轴交于点C,连接,点P是上方抛物线上的一点.
(1)求b,c的值;
(2)如图1,点Q是第二象限抛物线上的一点,且横坐标比点P的横坐标大1,分别过点P和点Q作轴,轴,与分别与交于点D,E,连接,求的值;
(3)如图2,连接与交于点M,连接,当时,求点M的坐标.
四、面积问题四:求某个图形的面积。
11.如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,点是轴上方抛物线上一点,射线轴于点,若,且,请直接写出点的坐标.
(3)如图2,点是第一象限内一点,连接交轴于点,的延长线交抛物线于点,点在线段上,且,连接,若,求面积.
12.如图,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C.

(1)求抛物线对应的函数解析式,并直接写出顶点P的坐标;
(2)求的面积.
注:抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是.
13.如图,抛物线与x轴交于点、,且经过点.

(1)求抛物线的表达式;
(2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线、分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为,求的面积;
(3)点M是y轴上一动点,当最大时,求M的坐标.
五、面积问题五:图形面积定值(相等、倍数关系)的存在性。
14.如图1,二次函数的图象经过点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点P在二次函数对称轴上,当面积为5时,求P坐标
15.如图,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,其中,.

(1)求这个二次函数的表达式;
(2)在二次函数图象上是否存在点,使得?若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点是对称轴上一点,且点的纵坐标为,当是锐角三角形时,求的取值范围.
16.在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线(是常数)经过点.点的坐标为,点在该抛物线上,横坐标为.其中.

(1)求该抛物线对应的函数表达式及顶点坐标;
(2)当点在轴上时,求点的坐标;
(3)该抛物线与轴的左交点为,当抛物线在点和点之间的部分(包括、两点)的最高点与最低点的纵坐标之差为时,求的值.
(4)当点在轴上方时,过点作轴于点,连结、.若四边形的边和抛物线有两个交点(不包括四边形的顶点),设这两个交点分别为点、点,线段的中点为.当以点、、、(或以点、、、)为顶点的四边形的面积是四边形面积的一半时,直接写出所有满足条件的的值.
17.已知抛物线交轴于两点,为抛物线的顶点,为抛物线上不与重合的相异两点,记中点为,直线的交点为.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若,且,求证:三点共线;
(3)小明研究发现:无论在抛物线上如何运动,只要三点共线,中必存在面积为定值的三角形.请直接写出其中面积为定值的三角形及其面积,不必说明理由.
18.如图,抛物线与轴交于两点,交轴于点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)拋物线上是否存在一点,使得,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
19.已知抛物线过点和点,与轴交于点.

(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接,点在线段上(与点不重合),点是的中点,连接,过点作交于点,连接,当面积是面积的3倍时,求点的坐标;
(3)如图2,点是抛物线上对称轴右侧的点,是轴正半轴上的动点,若线段上存在点(与点不重合),使得,求的取值范围.
试卷第12页,共54页
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专题11点线式秒杀函数压轴题三:面积与面积关系(五大类)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考点目录
一、面积问题一:面积最值。 1
二、面积问题二:面积的比。 14
三、面积问题三:面积的或差。 25
四、面积问题四:求某个图形的面积。 27
五、面积问题五:图形面积定值(相等、倍数关系)的存在性。 34
函数与图形面积的融合,及图形面积的特殊关系的存在性,都是中考数学的压轴大题之一。本专题精选中考真题中的面积最值、面积的和差与比例关系,面积特殊值的存在性,并详细解答,为你解决此类问题提供解题思路,助力中考。
一、必会函数动点题的钥匙:点线式,三步曲。
点:(即所用到的点的坐标),
线:用点的坐标表示出:两点间距离,图像函数表达式,中点的坐标等。
式:分情况列出函数关系式或方程。
二、解题思路要清晰,熟能生巧要牢记。
1.改斜归正得底和高。
2.利用距离公式表示出底和高。
3.面积的和差或比例可以转化为线段的比例关系,从而借助于相似来解决。如第6、8、10题。
三、黄金八大公式,必须完全掌握,并能灵活运用。
本专题用到的黄金公式有:三大距离公式,面积公式。
黄金公式一:横向横差。(横向距离=横坐标的差)
黄金公式二:纵向纵差。(纵向距离=纵坐标的差)
黄金公式三:万能距离,勾股定理。
黄金公式四:万能面积,改斜归正。
如图1,△ABC是平面直角坐标系中的任意三角形,求△ABC的面积。
万能面积法解题思路:
1.中间点作垂线。(如图2)
2.求出另两点连线解析式。
3.设出坐标。
4.横差乘纵差的一半得面积。
【推导过程】.
S△ABC=S△ABD+S△ACD
=AD×BF+AD×CE
=AD×(BF+CE)
=AD×BQ
= (yA-yD)×(xC-xB)
1.如图,抛物线与x轴交于,两点.交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在一点P,使得,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)解:抛物线与x轴交于,两点,
,解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:存在,
当时,,
,即,
,
设点P的坐标为,
当点P在轴上方时,

,即,解得,
点P的坐标为,
当点P在轴下方时,

,即,
解得或,
点P的坐标为或,
综上所述,点P的坐标为或或.
2.如图,一次函数的图象与坐标轴交于点、,抛物线的图象经过、两点.

(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线上一动点,在直线上方是否存在点使的面积最大?若存在,请求出面积的最大值及点的坐标,请说明理由.
【详解】(1)解:在中,令得,令得
,,
二次函数的图象过、两点,

解得
二次函数的表达式为;
(2)解:过点作轴交于点,

设的面积为,,则,

∵,,

∴当时,面积的最大值为,,
点的坐标是
一、面积问题一:面积最值。
1.如图,抛物线过点、点,交y轴于点C.

(1)求b,c的值.
(2)点是抛物线上的动点
①当取何值时,的面积最大?并求出面积的最大值;
②过点P作轴,交于点E,再过点P作轴,交抛物线于点F,连接,问:是否存在点P,使为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)①当时,的面积由最大值,最大值为;
②当点的坐标为或时,为等腰直角三角形
【详解】(1)解:将、代入抛物线中,
可得:,解得:,
即:,;
(2)①由(1)可知:,
当时,,即,
设的解析式为:,
将,代入中,
可得,解得:,
∴的解析式为:,
过点P作轴,交于点E,交轴于点,

∵,则,
∴点E的横坐标也为,则纵坐标为,
∴,
的面积

∵,
∴当时,的面积有最大值,最大值为;
②存在,当点的坐标为或时,为等腰直角三角形.
理由如下:由①可知,
由题意可知抛物线的对称轴为直线,
∵轴,
∴,,则,
当点在对称轴左侧时,即时,

,当时,为等腰直角三角形,
即:,整理得:,
解得:(,不符合题意,舍去)
此时,即点;
当点在对称轴右侧时,即时,

,当时,为等腰直角三角形,
即:,整理得:,
解得:(,不符合题意,舍去)
此时:,即点;
综上所述,当点的坐标为或时,为等腰直角三角形.
2.如图,在菱形中,对角线相交于点O,,.动点P从点A出发,沿方向匀速运动,速度为;同时,动点Q从点A出发,沿方向匀速运动,速度为.以为邻边的平行四边形的边与交于点E.设运动时间为,解答下列问题:

(1)当点M在上时,求t的值;
(2)连接.设的面积为,求S与t的函数关系式和S的最大值;
(3)是否存在某一时刻t,使点B在的平分线上?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2);的最大值为
(3)
【详解】(1)∵平行四边形,
∴,,,
由题意得∶,,
如下图,点在上时,

∵,,,
∴,
∴,
则 即
解得:
(2)如上图,
∵,
∴,
∵四边形是菱形,
则,
∴,
∴为等腰三角形, 则
过点作于点,

即 解得∶ ,
则 ,
设中边上的高为,则
即:
,故有最大值,
当时, 的最大值为;
(3)存在, 理由∶
如下图, 过点作于点,

当点在的平分线上时,则

在中,

解得:
3.如图,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象与x轴交于点和点两点,与y轴交于点.点D为线段上的一动点.

(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,求周长的最小值;
(3)如图2,过动点D作交抛物线第一象限部分于点P,连接,记与的面积和为S,当S取得最大值时,求点P的坐标,并求出此时S的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)解:由题意可知,设抛物线的表达式为,
将代入上式得:,
所以抛物线的表达式为;
(2)作点O关于直线的对称点E,连接,
∵,,,
∴,
∵O、E关于直线对称,
∴四边形为正方形,
∴,
连接,交于点D,由对称性,
此时有最小值为的长,
∵的周长为,
,的最小值为10,
∴的周长的最小值为;
(3)由已知点,,,
设直线的表达式为,
将,代入中,,解得,
∴直线的表达式为,
同理可得:直线的表达式为,
∵,
∴设直线表达式为,
由(1)设,代入直线的表达式
得:,
∴直线的表达式为:,
由,得,
∴,
∵P,D都在第一象限,


∴当时,此时P点为.

4.如图①,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是x轴上任意一点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点Q在抛物线上,若以点A,C,P,Q为顶点,AC为一边的四边形为平行四边形时,求点Q的坐标;
(3)如图②,当点从点A出发沿x轴向点B运动时(点P与点A,B不重合),自点P分别作,交AC于点E,作,垂足为点D.当m为何值时,面积最大,并求出最大值.
【答案】(1)
(2)点Q坐标,或或;
(3)时,有最大值,最大值为.
【详解】(1)将,代入,得
,解得
∴抛物线解析式为:
(2)二次函数,当时,
∴点
设点,点,
当为边,为对角线时,
∵四边形为平行四边形,
∴,互相平分
∴解得,(舍去)或
点Q坐标;
当为边,为对角线时,
同理得,
解得,或,

∴点Q坐标或
综上,点Q坐标,或或;
(3)如图,过点D作,过点E作,垂足为G,F,
∵,



∴,同理可得
设直线的解析式为:
则,解得
∴直线:
同理由点,,可求得直线 :
设点,,
则,,,
中,,
∴,
中,
∴,解得,


∴;
中,
∴,解得,



∴,
即.

∴时,,有最大值,最大值为.
5.如图,二次函数的图象与轴的正半轴交于点A,经过点A的直线与该函数图象交于点,与轴交于点C.

(1)求直线的函数表达式及点C的坐标;
(2)点是第一象限内二次函数图象上的一个动点,过点作直线轴于点,与直线交于点D,设点的横坐标为.
①当时,求的值;
②当点在直线上方时,连接,过点作轴于点,与交于点,连接.设四边形的面积为,求关于的函数表达式,并求出S的最大值.
【答案】(1),点的坐标为
(2)①2或3或;②,S的最大值为
【详解】(1)
解:由得,当时,.
解得.
∵点A在轴正半轴上.
∴点A的坐标为.
设直线的函数表达式为.
将两点的坐标分别代入,
得,
解得,
∴直线的函数表达式为.
将代入,得.
∴点C的坐标为;
(2)
①解:点在第一象限内二次函数的图象上,且轴于点,与直线交于点,其横坐标为.
∴点的坐标分别为.
∴.
∵点的坐标为,
∴.
∵,
∴.
如图,当点在直线上方时,.

∵,
∴.
解得.
如图2,当点在直线下方时,.

∵,
∴.
解得,
∵,
∴.
综上所述,的值为2或3或;
②解:如图3,由(1)得,.

∵轴于点,交于点,点B的坐标为,
∴.
∵点在直线上方,
∴.
∵轴于点,
∴.
∴,,
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴四边形为平行四边形.
∵轴,
∴四边形为矩形.
∴.
即.
∵,
∴当时,S的最大值为.
二、面积问题二:面积的比。
6.抛物线与直线交于原点和点,与轴交于另一点,顶点为.
(1)求出点和点的坐标;
(2)如图①,连接,为轴的负半轴上的一点,当时,求点的坐标;
(3)如图②,是点关于抛物线的对称轴的对称点,是抛物线上的动点,它的横坐标为,连接,,与直线交于点,设和的面积分别为和,求的最大值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【详解】(1)解:令,
解得或,


顶点;
(2)如图,过点作轴于点,
,,



为轴的负半轴上的一点,设直线与轴交于点,则是等腰三角形,

设,则,,
在中,,
解得:,

设直线的解析式为:,将点、代入得:

解得:,
直线的解析式为:,
令,则,
解得:,

(3)点与点关于对称轴对称,

如图,分别过点,作轴的平行线,交直线于点,,
,,
点横坐标为,
,,

,,


当时,的最大值为.
7.在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A、 B两点,与y轴交于点.
(1)求a的值;
(2)点D为第四象限抛物线上一点
①求的面积最大值
②连接交于点E,连接,记的面积为,的面积为,求的最大值;
【答案】(1)
(2)①4;②
【详解】(1)解:把代入中得,
∴;
(2)解:①由(1)得抛物线解析式为,
∴点A和点B的坐标分别为,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
如图所示,过点D作轴交于E,
设,则,
∴,


∵,
∴当时,有最大值,最大值为4;
②过点作轴于点,交于点,过点作轴交的延长线于点,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,当时,,

∴,
设,则,
∴,
∴.
∴当时,有最大值,最大值是.
8.如图1,抛物线(,,为常数)经过点,顶点坐标为,点为抛物线上的动点,轴于H,且.

(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,直线交于点,求的最大值;
(3)如图2,四边形为正方形,交轴于点,交的延长线于,且,求点的横坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:抛物线(,,为常数)经过点,顶点坐标为,
,,,


抛物线的解析式为:.
故答案为:.
(2)解:过点作轴于点,如图所示,

抛物线的解析式为:,且与轴交于,两点,


设直线的解析式为:,则,

直线的解析式为:.
在直线上,,
在直线上,的解析式为:,






,,
当时, 有最大值,且最大值为: .
故答案为:.
(3)解:∵+,






设,,

抛物线的解析式为:,且与轴交于,两点,

设直线的解析式为:,则,

直线的解析式为:.
,在直线上,




(十字相乘法),
由,得:,


,即,
解得:,,


点横坐标为:.
故答案为:.
9.在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线经过点,,对称轴过点,,直线过点,且垂直于轴.过点的直线交抛物线于点、,交直线于点,其中点、Q在抛物线对称轴的左侧.

(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当时,求点的坐标;
(3)如图2,当点恰好在轴上时,为直线下方的抛物线上一动点,连接、,其中交于点,设的面积为,的面积为.求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,,对称轴过点,,

解得:
∴抛物线解析式为;
(2)解:如图所示,过点作对称轴的垂线,垂足为,

设,则,
∵,
∴ ,
∵,
∴,
解得:或,
∵其中点在抛物线对称轴的左侧.
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:或,
∴;
(3)解:依题意,点恰好在轴上,则,
设直线的解析式为,
将代入得,
解得:,
∴直线的解析式为,
设,设直线的解析式为,
则,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:,
∴ ,


∴当时,取得最大值为.
三、面积问题三:面积的或差。
10.已知抛物线(b,c是常数)与x轴交于点和点,与y轴交于点C,连接,点P是上方抛物线上的一点.
(1)求b,c的值;
(2)如图1,点Q是第二象限抛物线上的一点,且横坐标比点P的横坐标大1,分别过点P和点Q作轴,轴,与分别与交于点D,E,连接,求的值;
(3)如图2,连接与交于点M,连接,当时,求点M的坐标.
【答案】(1)b和c的值分别为和3
(2)2
(3)点M的坐标为
【详解】(1)解:把点,代入,得,解得.
∴b和c的值分别为和3.
(2)由(1)可知抛物线的表达式为.
当时,,
∴.
设直线的表达式为,把点,点代入,得,
解得.
∴直线的表达式为.
∵点P是上方抛物线上的一点,
∴设点P的坐标为.
∵点Q是第二象限抛物线上一点,且横坐标比点P横坐标大1,轴,轴,
∴,,.
∴点A到的距离为,点C到的距离为.
∴,

∴.
(3)解:由抛物线的表达式可知点,则.
∵,
∴.
由(2)设点,
∴.
∴.
整理,得,解得.
此时点P的坐标为.
设直线的表达式为,把点,点代入,得
,解得.
∴直线的表达式为.
由(2)知直线的表达式为.
联立直线,直线的表达式,得,解得,
∴当时,.
故此时点M的坐标为.
四、面积问题四:求某个图形的面积。
11.如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,点是轴上方抛物线上一点,射线轴于点,若,且,请直接写出点的坐标.
(3)如图2,点是第一象限内一点,连接交轴于点,的延长线交抛物线于点,点在线段上,且,连接,若,求面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点,,

解得:,
抛物线的解析式为:;
(2)解: ,
设,,



点,


点的坐标为,
点是轴上方抛物线上一点,

解得:(舍去)或,

(3)解:设点,直线的解析式为,


解得:,
直线的解析式为,
当时,,



在抛物线中,当时,,



设点的坐标为,
,,




解得:,
点的坐标为,

12.如图,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C.

(1)求抛物线对应的函数解析式,并直接写出顶点P的坐标;
(2)求的面积.
注:抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是.
【答案】(1)抛物线对应的解析式,
(2)
【详解】(1)抛物线经过点,,

解这个方程组,得.
抛物线对应的解析式.
点是抛物线的顶点坐标,
,即:,,

(2)如图,连接OP.

,,,,





13.如图,抛物线与x轴交于点、,且经过点.

(1)求抛物线的表达式;
(2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线、分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为,求的面积;
(3)点M是y轴上一动点,当最大时,求M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)∵抛物线与x轴交于点、,
∴设抛物线的解析式为,
∵经过点,
∴,
解得,
∴,
∴.
(2)如图,当点N在对称轴的右侧时,
∵,
∴对称轴为直线,

设,直线的解析式为,直线的解析式为,

解得,
∴直线的解析式为,直线的解析式为,
当时,,

∴,,,
∴,
∴.
如图,当点N在对称轴的左侧时,
∵,
∴对称轴为直线,

设,,,,
∴,
∴.
综上所述,.
(3)当的外接圆与相切,切点为M时, 最大,
设外接圆的圆心为E,Q是异于点M的一点,连接,,交圆于点T,
则,根据三角形外角性质,得,故,
∴最大,
设与圆交于点H,连接,,根据切线性质,
∴,
作直径,连接,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∴,
过点E作,垂足为F,过点C作,垂足为G,交于点P,
根据垂径定理,得,四边形是矩形,
∴,

根据,得,
∴,
∴,
在直角三角形中,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,(舍去),
∴,
故,
∴当最大时,.
五、面积问题五:图形面积定值(相等、倍数关系)的存在性。
14.如图1,二次函数的图象经过点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点P在二次函数对称轴上,当面积为5时,求P坐标
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)解:把点代入,
得,
解得,
∴;
(2)解:,
∴对称轴为,
当,则,∴,
设直线为,
则,
∴直线为
设,过点P作轴交于点Q,
则,
∴,
∵面积为5,
∴,
解得或,
∴点P坐标为或.
15.如图,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,其中,.

(1)求这个二次函数的表达式;
(2)在二次函数图象上是否存在点,使得?若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点是对称轴上一点,且点的纵坐标为,当是锐角三角形时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或或
(3)或.
【详解】(1)解:将点,代入,得
解得:
∴抛物线解析式为;
(2)∵ ,
顶点坐标为,
当时,
解得:
∴,则
∵,则
∴是等腰直角三角形,

∴到的距离等于到的距离,
∵,,设直线的解析式为

解得:
∴直线的解析式为,
如图所示,过点作的平行线,交抛物线于点,

设的解析式为,将点代入得,
解得:
∴直线的解析式为,
解得:或
∴,


∴是等腰直角三角形,且,
如图所示,延长至,使得,过点作的平行线,交轴于点,则,则符合题意的点在直线上,
∵是等腰直角三角形,

∴是等腰直角三角形,


设直线的解析式为

解得:
∴直线的解析式为
联立
解得:或
∴或
综上所述,或或;
(3)①当时,如图所示,过点作交于点,
当点与点重合时,是直角三角形,
当时,是直角三角形,

设交于点,
∵直线的解析式为,
则,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,

∴,
设,则


解得:(舍去)或

∵是锐角三角形
∴;
当时,如图所示,
同理可得
即∴
解得:或(舍去)
由(2)可得时,


综上所述,当是锐角三角形时,或.
16.在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线(是常数)经过点.点的坐标为,点在该抛物线上,横坐标为.其中.

(1)求该抛物线对应的函数表达式及顶点坐标;
(2)当点在轴上时,求点的坐标;
(3)该抛物线与轴的左交点为,当抛物线在点和点之间的部分(包括、两点)的最高点与最低点的纵坐标之差为时,求的值.
(4)当点在轴上方时,过点作轴于点,连结、.若四边形的边和抛物线有两个交点(不包括四边形的顶点),设这两个交点分别为点、点,线段的中点为.当以点、、、(或以点、、、)为顶点的四边形的面积是四边形面积的一半时,直接写出所有满足条件的的值.
【答案】(1);顶点坐标为
(2)
(3)或
(4)或或
【详解】(1)解:将点代入抛物线,得,
解得:
∴抛物线解析式为;
∵ ,
∴顶点坐标为,
(2)解:由,
当时,,
解得:,
∵抛物线上的点在轴上时,横坐标为.其中.


解得:,
∵点的坐标为,
∴;
(3)①如图所示,当,即时,

抛物线在点和点之间的部分(包括、两点)的最高点为顶点,最低点为点,
∵顶点坐标为,
则纵坐标之差为
依题意,
解得:;
②当,即时,

∵,即,
依题意,,
解得:或(舍去),
综上所述,或;
(4)解:如图所示,

∵在轴的上方,


∵以点、、、为顶点的四边形的面积是四边形面积的一半,线段的中点为

∵,
①当是的中点,如图所示

则,
∴代入,
即,
解得:(舍去)或;
②同理当为的中点时,如图所示,,,则点、、、为顶点的四边形的面积是四边形面积的一半,

∴,
解得:,
③如图所示,

设,则,
∵以点、、、为顶点的四边形的面积是四边形面积的一半,线段的中点为


∴,
∴,
∴,
∵关于对称,
∴,
解得:,
综上所述,或或.
17.已知抛物线交轴于两点,为抛物线的顶点,为抛物线上不与重合的相异两点,记中点为,直线的交点为.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若,且,求证:三点共线;
(3)小明研究发现:无论在抛物线上如何运动,只要三点共线,中必存在面积为定值的三角形.请直接写出其中面积为定值的三角形及其面积,不必说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)的面积为定值,其面积为2
【详解】(1)解:因为抛物线经过点,
所以
解得
所以抛物线的函数表达式为;
(2)解:

设直线对应的函数表达式为,
因为为中点,所以.
又因为,所以,解得,
所以直线对应的函数表达式为.
因为点在抛物线上,所以.
解得,或.
又因为,所以.
所以.
因为,即满足直线对应的函数表达式,所以点在直线上,即三点共线;
(3)解:的面积为定值,其面积为2.
理由如下:(考生不必写出下列理由)
如图1,当分别运动到点的位置时,与分别关于直线对称,此时仍有三点共线.设与的交点为,则关于直线对称,即轴.此时,与不平行,且不平分线段,故,到直线的距离不相等,即在此情形下与的面积不相等,所以的面积不为定值.

如图2,当分别运动到点的位置,且保持三点共线.此时与的交点到直线的距离小于到直线的距离,所以的面积小于的面积,故的面积不为定值.
又因为中存在面积为定值的三角形,故的面积为定值.
在(2)的条件下,直线对应的函数表达式为,直线对应的函数表达式为,求得,此时的面积为2.
18.如图,抛物线与轴交于两点,交轴于点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)拋物线上是否存在一点,使得,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点的坐标为或
【详解】(1)解:因为抛物线经过点 和点两点,所以

解得

所以抛物线解析式为:.
(2)解:如图,设线段的中点为,可知点的坐标为,过点作与平行的直线,假设与抛物线交于点, (在的左边),(在图中未能显示).
设直线的函数解析式为.
因为直线经过点和,所以

解得,
所以,直线的函数解析式为:.
又,
可设直线的函数解析式为,
因为直线经过点 ,所以

解得.
所以,直线的函数解析式为.
根据题意可知,

又,
所以,直线上任意一点与点,点连线组成的的面积都满足.
所以,直线与抛物线的交点,即为所求,可得

化简,得

解得,
所以,点的坐标为,点的坐标为.
故答案为:存在,点的坐标为或.
19.已知抛物线过点和点,与轴交于点.

(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接,点在线段上(与点不重合),点是的中点,连接,过点作交于点,连接,当面积是面积的3倍时,求点的坐标;
(3)如图2,点是抛物线上对称轴右侧的点,是轴正半轴上的动点,若线段上存在点(与点不重合),使得,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:∵抛物线过点和点,

解得:
∴抛物线解析式为;
(2)∵抛物线与轴交于点,
当时,,
∴,则,
∵,
∴,,
∵点是的中点,则,
∴,
设直线的解析式为,
∵点和点,

解得:
∴直线的解析式为,
设 ,
如图所示,过点作交的延长线于点,则,则的坐标为,

∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
设,则,
∵,
∴,
∵,
∴,






即,
∴,

∴,
又,
∴是等腰直角三角形,
∴的面积为,
∵的面积为
当面积是面积的3倍时


在中,


解得:或(舍去)
∴;
(3)∵,
又,
∴,
∴,
∴,
设交轴于点,过点作轴于点,

∵,
∴,
∵,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:或,
∴,
∴,
∵,
设,则,
∴,
整理得:,
∵在线段上(与点不重合),
∴,
∴,
∴当时,取得的最大值为,
∴.
本题考查了二次函数的综合运用,面积问题,相似三角形的性质与判定,二次函数的性质,掌握二次函数的性质是解题的关键.
试卷第12页,共54页
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