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2025年中考数学复习专题训练:二次函数中平行四边形的存在性问题
1.如图,二次函数的图象交x轴于点,,交y轴于点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P在该二次函数图象的对称轴上,且使最大,求点P的坐标;
(3)在平面内是否存在一个点M,使点A、点C、点M、点B所围成的图形为平行四边形,若存在求出M点的坐标;若不存在请说明理由.
2.【问题探究】如图1,在平面直角坐标系中,抛物线经过点、点,是抛物线上第一象限内的点,过点作直线轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求的最大值,并求此时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,若是抛物线的对称轴上的一动点,是抛物线上的一动点,是否存点点、,使以点、、、为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请求点的坐标,若不存在,请说明理由.
3.如图,抛物线的图象与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点,已知, ,点Q为射线上一点,过点Q作y轴的平行线,分别交抛物线、直线于点D、E.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接,是否存在与相似,若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)是否存在以点C、D、G、E为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点D的坐标,若不存在,请说明理由.
4.如图,直线与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线经过B,C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)E是直线上方抛物线上的一动点,当三角形面积最大时,求点E的坐标;
(3)Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P,Q,B,C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,抛物线与轴交于点和,与轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)如图,若是线段上一动点,过作轴的平行线交抛物线于点,交于点,设点的横坐标为,的面积为.求关于的函数关系式;当取何值时,有最大值,求出的最大值;
(3)若是轴上一个动点,过作直线交抛物线于点,随着点的运动,在轴上是否存在这样的点,使以为顶点的四边形为平行四边形 若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图所示,在平面直角坐标系中,矩形的边在轴的负半轴上,边在轴的正半轴上,且,,矩形绕点按顺时针方向旋转后得到矩形.点的对应点为点,点的对应点为点,点的对应点为点,抛物线过点,,.
(1)判断点是否在轴上,并说明理由;
(2)求抛物线的函数表达式;
(3)在轴的上方是否存在点,,使以点,,,为顶点的平行四边形的面积是矩形面积的倍,且点在抛物线上,若存在,请求出点,的坐标;若不存在,请说明理由.
7.定义:在平面直角坐标系中,当点在图形上,且,则称点为图形的“互为零点”.
(1)如图1,矩形的顶点坐标分别是,,矩形的“互为零点”的是___________;
(2)若点为反比例函数图象上的“互为零点”,且,则___________;
(3)如图2,已知点为抛物线的“互为零点”,点恰好是该抛物线的顶点,抛物线于轴的交点为,.
①求的值;
②若存在一点,使得四边形为平行四边形,直接写出点的坐标.
8.如图,抛物线经过点,两点,与轴交于点,点D是抛物线上的一个动点,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点是抛物线对称轴上的一个动点,当的周长最小时,求点的坐标;
(3)当的面积等于的面积的时,求的值;
(4)在()的条件下,若点是轴上一动点,点是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点,使得以点,,,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.
9.抛物线与 x 轴交于,B 两点,与y 轴交于点, 点 P 是第四象限内抛物线上的一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,连接,设的面积为S,求S 的最大值,并求出此时点P 的坐标;
(3)如图2,当的面积最大时,过P 作轴于点D, 交直线于 点E. 点, 连接 并延长交直线于点M, 点 N 是x轴上方抛物线上的一点,x 轴上是否存在一点Q,使得以F,M,N,Q为顶点的四边形是平行四边形.若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在, 请说明理由.
10.如图所示,在的顶点、在轴上,点在轴上正半轴上,且,,.
(1)求过A,B,C三点的抛物线解析式.
(2)设抛物线的对称轴与边交于点,若是对称轴上的点,且满足以、、为顶点的三角形与相似,求点的坐标;
(3)在对称轴和抛物线上是否分别存在点、,使得以、、、为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点、点的坐标;若不存在,请说明理由.
11.已知在平面直角坐标系中,抛物线经过点、、三点,点D和点C关于抛物线对称轴对称,抛物线顶点为点G.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接、,求的面积;
(3)若点M在抛物线上,在抛物线对称轴上是否存在一点N,使得A、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.
12.在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且点A的坐标为,点C的坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)①如图1,若点P是第二象限内抛物线上一动点,求点P到直线距离的最大值;
②若点Q为抛物线对称轴上一个动点,当时,求点Q的坐标;
(3)如图2,若点M是抛物线上一点,点N是抛物线对称轴上一点,使得以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标,请说明理由.
13.综合与探究
已知二次函数的图象经过的三个顶点,若这三个顶点的坐标分别为,,.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)若P是第四象限内抛物线上的一个动点,连接和,当的面积最大时,求点P的坐标;
(3)若N是x轴上的一个动点,在抛物线上是否存在点M,使得以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
14.如图,已知抛物线的对称轴为直线,顶点为,直线与抛物线交于A、B两点,其中点的坐标为,点在轴上.
(1)求m的值和该抛物线的解析式;
(2)若点为线段AB上的一个动点(点P不与A、B两点重合),过点P作x轴的垂线,与这条抛物线交于点E,设线段的长为h,求h与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)若点为直线上的一个动点,直线与这条抛物线的对称轴的交点为D,轴交抛物线于点E,是否存在点P,使以点D、C、E、P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,请写出理由.
15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,点B在轴上,且,直线与抛物线在第一象限交于点,连接.
(1)求抛物线的表达式及线段的长;
(2)若过点O的直线交线段于点P,将的面积分成两部分,请求出点P的坐标;
(3)在坐标平面内是否存在点N,使以点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
16.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)点是线段上一个动点,过点作轴的垂线交抛物线于点,求线段最大时点的坐标,并连接,,求的面积的最大值;
(3)点是抛物线上的动点,在抛物线的对称轴上否存在点,使得以点,,,为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请求出所有满足条件的点的坐标;如果不存在,请说明理由.
17.如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,是上方抛物线上的一个动点,其横坐标为.连接,,.
(1)求直线的解析式.
(2)当的面积等于时,求的值.
(3)在(2)的条件下,若是轴上一动点,是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点,使得以,,,为顶点的四边形是以为边的平行四边形.若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图,二次函数图象顶点坐标为,一次函数图象与二次函数图象相交于y轴上一点,同时相交于x正半轴上点C.
(1)试求二次函数与一次函数的表达式.
(2)连接,试求四边形的面积.
(3)假设点P 是二次函数对称轴上一动点,点Q 是平面直角坐标系中任意一点,是否存在这样的点P 及点Q,使得以B,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
19.如图,抛物线()与轴交于、两点.
(1)求抛物线表达式;
(2)若点是第四象限内抛物线上的一个动点,连接、,求面积最大值及此时点的坐标;
(3)若点是轴上的动点,点是抛物线上的动点,是否存在以点A、、、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.
20.如图1,在平面直角坐标系巾,已知抛物线与x轴交于,B两点,与y轴交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图2,点D是抛物线的顶点,连接,,判断的形状,并求出面积;
(3)如图3,在直线下方的抛物线上有一动点P,连接,,当的面积最大时,求点P的坐标;
(4)在平面直角坐标系中,是否存在一点Q,使得以点A,C,D,Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请直接写出点Q坐标.
21.如图,抛物线经过坐标轴上三点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)是直线上方抛物线上一动点,连接、,求面积的最大值及此时点的坐标;
(3)是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点,使得四边形是平行四边形?若存在,求出满足条件的点的坐标;若不存在,说明理由.
22.如图,已知,抛物线交x轴于,两点,过点的直线交抛物线于,两点,
(1)求抛物线的解析式;
(2)若,求抛物线向左平移多少个单位时,与直线只有一个公共点?
(3)是轴上的一个动点,抛物线上是否存在点,使以,,,为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点的坐标:若不存在,请说明理由?
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《2025年中考数学复习专题训练:二次函数中平行四边形的存在性问题》参考答案
1.(1);;
(2);
(3)M点的坐标为或或.
【分析】本题考查二次函数的图象及性质,轴对称、平行四边形的判定与性质.
(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)作点关于对称轴的对称点,连接与对称轴交于点,,此时有最大值,直线与对称轴的交点即为点;
(3)利用中点坐标公式结合平行四边形的性质,分三种情况,即可解决问题.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,,
∴设抛物线的解析式为,
将代入得,,
解得,,
∴二次函数解析式为;
(2)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
作点关于对称轴的对称点,连接与对称轴交于点,连接,
由对称性得,
∴,三点共线时,有最大值,
∵,抛物线的对称轴为直线,
∴,
设直线的解析式为,
把,代入得,,
解得,
∴,
当时,,
∴;
(3)解:∵点,,,
∴,
当为对角线时,点的坐标为;
当为对角线时,点的坐标为;
当为对角线时,点的坐标为;
综上,M点的坐标为或或.
2.(1)
(2)最大值为,
(3)存在,或或
【分析】本题考查二次函数与几何图形的综合,线段最值问题,平行四边形的性质.
(1)运用待定系数法求函数解析式即可;
(2)设点M的坐标是,则点,表示,然后利用二次函数的配方法求最值即可;
(3)分是对角线、是对角线和是对角线三种情况,利用中点坐标公式计算解题.
【详解】(1)由题意得:.解得:
∴抛物线的函数解析式是:,
(2)设点M的坐标是,则点,
∴,,
∴,
∴当时,有最大值,
这时点;
(3)存在,理由如下:
由(1)(2)抛物线的对称轴是直线,点,
设点,,
分三种情况讨论:
①当是对角线时,,解得:,
∴
∴点;
②当是对角线时,,解得:,
∴,
∴点;
③当是对角线时,,解得:,
∴,
∴点;
综上所述,存或或,使以点、、、为顶点的四边形是平行四边形.
3.(1)
(2)存在,
(3)存在,点D的坐标为 或
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)由轴,则,而与相似,则或,然后用解直角三角形的方法进行求解;
(3)当以点C、D、G、E为顶点的四边形是平行四边形,则,即可求解.
【详解】(1)设抛物线的表达式为:,
∵, ,
∴,
故抛物线的表达式为:;
(2)存在,理由:
当时,,
∴,
过点C作直线轴交抛物线于点R,设,
由知,,
则,即∠,
∵轴,则,
∵与相似,
则或;
①时,设于交于点S,
∵,
∴,
,
设,则,代入①,得
,
解得,(舍去),
∴,
则点;
②时,
延长交x轴于点H,则,
∵,
∴,
在中,过点H作的垂线交的延长线于点M,
∵,
设,则,
在等腰中,,
即,
解得:,
在中,,
即点,
由点C、H的坐标得,直线的表达式为:,
联立①③得:,
解得:(舍去)或,
则点
综上,点Q的坐标为:或;
(3)存在,理由:
设点D的坐标为,
根据点A、D的坐标,由待定系数法可求直线AD的表达式为,则点,
同理可得,直线BC的表达式为:,则点,
当以点C、D、G、E为顶点的四边形是平行四边形,则,
即,
解得:或6,
即点或.
【点睛】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到一次函数的性质、解直角三角形、平行四边形的性质,其中,分类求解是本题解题的关键.
4.(1);
(2)点E的坐标为;
(3)点的坐标为或或.
【分析】(1)根据直线解析式求得的坐标,代入求解即可;
(2)过点作轴的平行线,交于点,设,则,则,利用得到关于的二次函数,利用二次函数的性质即可求解;
(3)分为对角线和边两种情况,利用平行四边形的性质,求解即可.
【详解】(1)解:直线与轴交于点,与轴交于点,
则,,
将,代入抛物线解析式可得:
,
解得,
即;
(2)解:过点作轴的平行线,交于点,如图,
设,则,
∴,
∴
,
∵,∴当时,有最小值,最小值为3;
此时点E的坐标为;
(3)解:存在,由抛物线可得对称轴为,即,
当为边时,点到点的水平距离是4,
∴点到点的水平距离也是4,
∴点的横坐标是5或,
代入抛物线解析式可得,,,
即点的坐标为或,
当为对角线时,点到点的水平距离是3,
∴点到点的水平距离也是4,
∴点的横坐标是3或(与前一种情况重复,舍去),
则,即点的坐标为,
综上,点的坐标为或或.
【点睛】此题考查了二次函数的综合应用,涉及了待定系数法求二次函数,平行四边形的性质,解题的关键是熟练掌握二次函数与平行四边形的性质,学会利用分类讨论的思想求解问题.
5.(1),;
(2),时,有最大值,最大值是;
(3)存在,点坐标为或或.
【分析】()利用待定系数法求出抛物线的解析式,再把解析式转化为顶点式可得到顶点的坐标;
()求出直线的函数解析式,用含的式子表示出点的坐标,得出,再根据求出关于的函数关系式,最后根据二次函数的性质解答即可求解;
()求出点坐标,得到的长,再分、点在点的左侧,和当点点的右侧,三种情况,画出图形解答即可求解.
【详解】(1)解:把,代入得,
,
解得,
∴该抛物线的解析式为,
∵,
∴该抛物线的顶点坐标为;
(2)解:设直线的函数解析式为,把,代入得,
,
解得,
∴直线的函数解析式为,
把代入得,,
∴,
∵点的横坐标为,
∴轴,
∴点的横坐标为,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为;
(3)解:存在,理由如下:
把代入得,,
解得,,
∴,
∴,
如图,当时,四边形为平行四边形,
∴,
把代入得,,
解得,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图,当点在点的左侧,时,四边形是平行四边形,
过点作轴于,则,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴点的纵坐标为,
把代入得,,
解得,(不符合,舍去),
∴点的横坐标为,
∴;
如图,当点在点的右侧,时,四边形是平行四边形,
过点作轴于,则,
同理可得;
综上,点的坐标为或或.
【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数解析式,求二次函数图象的顶点坐标,二次函数与几何图形,二次函数的性质,平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质,坐标与图形,正确画出图形并运用分类讨论思想解答是解题的关键.
6.(1)点在轴上,理由见解析;
(2);
(3)当点的坐标为时,点的坐标为或,当点的坐标为时,点的坐标为或.
【分析】()连接,四边形是矩形,,,通过,求出,则,即与旋转角相同来得出在轴上的结论;
()过点作轴于,由旋转的性质可得,,,,分别求出,,,然后代入解析式即可求解;
()由矩形的面积为,则以点,,,为顶点的平行四边形的面积为,根据题意,设点的坐标为,则点的坐标为,由于点在抛物线上,则,然后解出方程即可求解.
【详解】(1)解:点在轴上,理由如下:
连接,
∵四边形是矩形,,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
由旋转的性质可得,,
∴,
∴点在轴上;
(2)解:过点作轴于,
由旋转的性质可得,,,,
∴,,,,
∴,
∵,
∴将,,,代入得,
,解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(3)解:∵矩形的面积为,
∴以点,,,为顶点的平行四边形的面积为,
∵,
∴边上的高为,
根据题意,设点的坐标为,则点的坐标为,
∵点在抛物线上,
∴,
解得,,
当点的坐标为时,点的坐标为或,
当点的坐标为时,点的坐标为或.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,旋转的性质,平行四边形的性质,矩形的性质,解一元二次方程,解直角三角形等知识点,掌握知识点的应用是解题的关键.
7.(1)和;
(2);
(3)①或;②或.
【分析】(1)首先判断出点P在直线上,然后结合图象求解即可;
(2)首先根据题意画出图象,然后得到是等腰直角三角形,求出,然后代入求解即可;
(3)①根据题意得到,求出抛物线,然后由得到点A,B的水平距离为2,竖直距离为2,然后分两种情况讨论:和,然后分别求出点B的坐标,然后代入求解即可;
②设,分两种情况讨论:和,然后分别求出点C的坐标,然后利用平行四边形的性质求解即可.
【详解】(1)∵当点在图形上,且,则称点为图形的“互为零点”
∴
∴点
∴点P在直线上
∴如图所示,
∵矩形的顶点坐标分别是,,
∴当时,
∴点是矩形的“互为零点”;
当时,,解得
∴点是矩形的“互为零点”;
综上所述,矩形的“互为零点”的是和;
(2)如图所示,设点P在第二象限,过点P作轴
∵点为反比例函数图象上的“互为零点”,
∴点P在直线上
∴是等腰直角三角形
∴,
∴
∴
∴将代入得,
解得;
(3)①∵点为抛物线的“互为零点”,点恰好是该抛物线的顶点,
∴
∴
∴抛物线
∵
∴点A,B的水平距离为2,竖直距离为2,
如图所示,当时,
∴点B的横坐标为,纵坐标为,
∴
∴将代入得,
解得;
如图所示,当时,
∴点B的横坐标为,纵坐标为,
∴
∴将代入得,
解得;
综上所述,的值为或;
②设,
当时,抛物线
∴当时,
∴
∵,,四边形为平行四边形,
∴
∴
∴;
当时,抛物线
∴当时,
∴
∵,,四边形为平行四边形,
∴
∴
∴;
综上所述,点的坐标为或.
【点睛】此题考查了二次函数与几何综合,一次函数的性质,平行四边形的性质,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是判断出点P在直线上.
8.(1)抛物线的解析式为;
(2);
(3)的值为;
(4)存在,点的坐标为或或或.
【分析】()把、代入列方程组求出的值即可;
()连接交抛物线的对称轴于点,连接,先求得直线的函数表达式为,根据轴对称的性质和两点之间线段最短证明点与点重合时, 的周长最小,求出此时点的坐标即可;
()作轴于点,交于点,求出直线的函数表达式,则 ,再用含的代数式表示的长及 的面积,根据的面积等于的面积的列方程求出的值即可;
()先证明当点的纵坐标与点的纵坐标相等或互为相反数, 且时,以点为顶点的四边形是平行四边形,按点在轴上方或点在轴下方分类讨论,分别求出点的坐标即可.
【详解】(1)解:把点,代入抛物线,
得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,连接交抛物线的对称轴于点,连接,
∵点,代入关于抛物线的对称轴对称,
∴抛物线的对称轴为直线,且直线垂直平分线段,
∴,,
∵,
∴当点与点重合时,,
此时,可知的值最小,
在中,的边为定值,
∴当的值最小时,则的周长最小,
由抛物线的解析式为,当时,,
∴,
设直线的函数表达式为,则,
解得,
∴直线的函数表达式为,
当时,,
∴;
(3)解:如图,作轴于点,交于点,
∵,,
∴,
∵,且,
∴,
整理得,
解得(不符合题意,舍去),,
∴的值为;
(4)解:存在,设,
当时,,
如图,四边形、四边形都是平行四边形,点的纵坐标,
∵点与点关于抛物线的对称轴直线对称,
∴点,
∵,
∴,;
如图,四边形、四边形都是平行四边形,点的纵坐标,
∴,
整理得,
解得,,
∴,,
作轴于点,轴于点,轴于点,
则,,,,
∵,,,
∴,
∴,
同理
∴,,
综上所述,点的坐标为或或或.
【点睛】此题考查了二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质,用待定系数法求函数表达式,平行四边形的判定,全等三角形的判定与性质,解一元二次方程,分类讨论等数学思想的运用等知识与方法,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
9.(1)
(2)4,
(3)存在,点Q的坐标为或或或.
【分析】本题主要考查了求二次函数解析式、二次函数的性质、二次函数与几何的综合、平行四边形的性质等知识点,掌握数形结合思想是解题的关键.
(1)直接运用待定系数法求解即可;
(2)先求得直线的解析式为,如图:过P作轴交于点G, 设,则,可得,进而得到,最后根据二次函数的性质即可解答;
(3)先求出直线的解析式为,进而求得;设, 然后分为平行四边形的边和对角线两种情况,分别根据平行四边形的性质列方程组求解即可.
【详解】(1)解:将、代入可得:
,解得:,
所以抛物线解析式为.
(2)解:∵,
∴
设直线的解析式为,则:
,解得:,
∴直线的解析式为,
如图:过P作轴交于点G,
设,则,
∴,
∴的面积为,
∴当时,的面积最大为4,此时点P的坐标为.
(3)解:∵,,
∴设直线的解析式为,则:
,解得:,
∴直线的解析式为,
∵当的面积最大时,过P 作轴于点D,连接 并延长交直线于点M,
∴M的横坐标为,则纵坐标为,即,
设,
如图:当为平行四边形的边时,由平行四边形的性质可得:
,解得:或,
∴或;
如图:当为平行四边形的对角线时,由平行四边形的性质可得:
,解得:或,
∴或;
综上,点Q的坐标为或或或.
10.(1);
(2)点的坐标为或;
(3),或,或,.
【分析】(1)设抛物线的解析式为.将点的坐标代入函数解析式求得系数的值即可;
(2)分类讨论和,结合相似三角形的性质求得相关线段的长度,从而求得点的坐标;
(3)存在.假设直线上存在点,抛物线上存在点,使得以、、、为顶点的四边形为平行四边形.分类讨论:平行四边形是平行四边形、平行四边形是平行四边形、四边形为平行四边形.由平行线的性质和坐标与图形的性质求得符合条件的点、点的坐标.
【详解】(1)解:抛物线过点,
因此可设抛物线的解析式为
将代入得,即
抛物线的解析式为;
(2)解:,
对称轴为直线,
如图2,当时,,则,
当时,,
,
∴,
,
,
∴,
因此点的坐标为或;
(3)解:存在.
假设直线上存在点,抛物线上存在点,使得以、、、为顶点的四边形为平行四边形.
如图3,当平行四边形是平行四边形时,
此时,的横坐标为,
∴,
∴,,
当平行四边形是平行四边形时,同理,,
如图4,当四边形为平行四边形时,与互相平分,此时可设,则,
点在抛物线上,
此时,,
综上所述,,或,或,.
【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、平行四边形的判定和性质、相似三角形的判定和性质等知识.在(1)中求得是解题的关键,在(2)、(3)中都需要用到数形结合和分类讨论的数学思想.
11.(1)
(2)3
(3)存在,点N的坐标为或或
【分析】(1)改设抛物线的解析式为交点式,代入点坐标,求得,进一步得出结果;
(2)可推出是直角三角形,进一步得出结果;
(3)先求出抛物线对称轴,在求出点D的坐标,设,分为以A、D、M、N为顶点的平行四边形的对角线和边两种情况讨论,根据平行四边形的性质求解即可.
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为:,
,
,
;
(2)解:,
,
,,
,,
,
,
;
(3)解:存在,点N的坐标为:
、,
抛物线的对称轴为,
点D和点C关于抛物线对称轴对称,,
,
设,
当为以A、D、M、N为顶点的平行四边形的对角线时,则四边形为平行四边形,
,解得:,
此时,;
当为以A、D、M、N为顶点的平行四边形的边时,则四边形为平行四边形或四边形为平行四边形,
当四边形为平行四边形时:
,
解得:,
此时,;
当四边形为平行四边形时,
,
解得:,
此时,点的坐标为;
综上,存在点的坐标为或或,使得A、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形.
【点睛】本题考查了二次函数及其图象的性质,待定系数法求二次函数解析式,勾股定理,平行四边形性质等知识,解决问题的关键是分类讨论.
12.(1);
(2)①;②;
(3)或或.
【分析】本题主要考查了二次函数及其图象的性质、平行四边形的分类、一元二次方程的解法等知识点,熟练掌握平行四边形在坐标系中的点的坐标特点是解决问题的关键.
(1)将点A、C两点代入抛物线解析式,求得b,c的值即可解答;
(2)①作于D,交于E,连接,作于F,可求得,从而得出要使最大,只需的面积最大,设,从而表示出,从而得出当时,,从而完成解答;②设,根据列出方程求得t的值,从而完成解答;
(3)分、、三种情况,分别根据平行四边形和点坐标的关系得出N的横坐标,进而完成解答.
【详解】(1)解:由题意得:,解得:,
∴;
(2)解:①如图1:作于D,交于E,连接,作于F,
∵,
∴,
∴直线的解析式为:,
∵,
∴,
∴要使最大,只需的面积最大,
设,
∴,
∴,
∴当时,,
由,即,解得:
∴点P到直线AC距离的最大值为:
②∵抛物线的对称轴为直线:,
∴设,
由,解得:,
∴,
由得,,解得:,
∴;
(3)解:如图2,
当时,
∵,N的横坐标为:,
∴,
∴当时,,
∴,
当时(图中),
此时,
∴当时,,
∴,
当(图中),
此时,
∴当时,,
∴.
综上所述:或或.
13.(1)
(2)
(3)存在.或或
【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)如图,过点P作轴于点H,交于点F,过点C作于点Q.求出直线的解析式,设,则,表示出,,,即可求解;
(3)设设,根据平行四边形对角线的性质,分两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:二次函数的图象过点,
.
二次函数的图象过点,,
,
解得,
此二次函数的解析式为.
(2)如图,过点P作轴于点H,交于点F,过点C作于点Q.
设直线的解析式为.
,,
,
解得,
直线的解析式为.
设,则.
,,.
.
,
当时,取得最大值.
把代入中,得.
.
(3)解:存在点,使以点为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:
∵二次函数的解析式为,,,
设,
当为平行四边形的对角线时,
,
解得或(与点C重合,故舍去),
将代入得,
∴;
当为平行四边形的边时,
或,
解得或或(舍去)或(与点C重合,故舍去),
将代入得,
∴;
将代入得,
∴;
综上所述:点点坐标为或或.
【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,平行四边形的性质,二次函数最值,一次函数解析式等知识点,熟练掌握二次函数的图象及性质,平行四边形的性质是解题的关键.
14.(1);抛物线解析式为;
(2);
(3)点的坐标为或或.
【分析】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式的方法,平行四边形的性质,解本题的关键是确定出函数解析式.
(1)根据点在直线上,求出直线解析式,再根据点,求出抛物线的解析式;
(2)根据点在直线上,表示出点,求出;
(3)由,只要即可,据此即可求出点的坐标.
【详解】(1)解:的坐标为在直线上,
,
,
直线解析式为,
,
设抛物线解析式为,
点,在抛物线上,
,
,
抛物线解析式为;
(2)解:点在线段上,
,,
轴,交抛物线于,,
,
,;
(3)解:直线与这个二次函数图象的对称轴的交点为,
,
,
点D、C、E、P为顶点的四边形是平行四边形,
,
,
或,
(舍),,,,
即:点的坐标为或或.
15.(1)抛物线的表达式为,,
(2)点坐标为或
(3)或或
【分析】(1)用待定系数法抛物线的表达式,过点作轴于点D,根据勾股定理可得线段的长;
(2)先用待定系数法求出直线的函数解析式,过作轴于,过作轴于,分两种情况:①当时,,可求,从而求得坐标,②当时,,同理可求坐标;
(3)设,利用平行四边形对角线互相平分,即对角线的中点重合,分三种情况分别列方程组求解即可.
【详解】(1)解:将,代入得:
,解得,
抛物线的解析式为,
过点作轴于点D,
,
∴,,.
,
,.
在中,.
在中,.
∴.
(2)解:,
,
,
,,
设直线的函数解析式解析式为,将、代入得:
,解得,
直线的函数解析式解析式为,
过点的直线交线段于点,将三角形的面积分成的两部分,
过作轴于,过作轴于,分两种情况:
①当时,如图:
,
,
而,即,
,即,
在中,令得,
,
;
②当时,如图:
,
,
,
,即,
在中,令得,
,
;
综上所述,点坐标为或;
(3)解:点、、、为顶点的四边形是平行四边形时,设,分三种情况:
①以、为对角线,此时中点与中点重合,
、,,
的中点为,,中点为,,
,解得,
,
②以、为对角线,此时中点与中点重合,
同理可得:,
解得,
,
③以、为对角线,此时中点与中点重合,
同理可得:,
解得,
,
综上所述,的坐标为:或或.
【点睛】本题考查二次函数与一次函数综合知识,涉及解析式、与坐标轴交点、三角形面积、平行四边形等,解题的关键是根据已知列方程组求解.
16.(1);
(2),面积最大为;
(3)存在,,或.
【分析】()将的坐标代入抛物线即可求出抛物线的解析式; 将C点横坐标代入抛物线的解析式中,即可求出C点的坐标,再由待定系数法可求出直线AC的解析式.
()先求出直线的函数解析式是,设点的横坐标为,则的坐标分别为,,则,求出最大值即可求出的面积的最大值;
()存在,设,,由,,然后分当以为对角线时,当以为对角线时,当以为对角线时三种情况分析即可;
本题考查了二次函数的性质,一次函数的性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题,学会用分类讨论的思想.
【详解】(1)解:将,代入..,
∴
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵在抛物线上,
∴,
∴,
设直线的函数解析式是,
∴,解得:,
∴直线的函数解析式是,
设点的横坐标为,则的坐标分别为,,
∵点在点的上方,
∴,
∵,
∴当时,的最大值为,此时,
的面积的最大值为:;
(3)解:存在,理由:如图,
由抛物线,
∴抛物线对称轴为直线,
设,,
∵,,
当以为对角线时,
∴,解得:,,
∴;
当以为对角线时,
∴解得:,,
∴;
当以为对角线时,
∴,解得:,,
∴;
综上所述,满足条件的点的坐标为,或.
17.(1)
(2)
(3)存在,或或
【分析】(1)根据抛物线解析式求得的坐标;用待定系数法求解,将点的坐标代入即可.
(2)先求出点坐标,再根据抛物线解析式设点的坐标,过点作轴的平行线,根据三角形面积求解.
(3)根据边作为平行四边形的边时,分别画出图形,根据平行四边形的性质即可求解.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,
当时,,当时,,
解得:
设直线的解析式为,
解得:
直线的解析式为;
(2)过点作轴的平行线交于点,如图所示:
设点的坐标为,则
的面积等于时,
即
解得:,
(3)存在,理由如下:
由(2)可得,则,则轴,
当是平行四边形的一条边时
如图所示:
、分别有三个点
设点
点的纵坐标为绝对值为
即
解得:(舍去),或,或
故点、、的横坐标分别为:,,
,
点的坐标为:或或;
即点的坐标为:或或;
综上所述,存在这样的点,使得以点,,,为顶点的四边形是平行四边形.点的坐标为:或或.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查一次函数的性质,平行四边形的性质,与二次函数图像相结合的三角形面积的计算等,解题的关键是各知识点的综合应用.
18.(1),
(2)
(3)或或或或
【分析】(1)先设顶点式,再把代入计算,即可得出,再求出,结合,运用待定系数法解一次函数解析式,即可作答.
(2)先作图,过点A作平行于x轴的直线交y轴于一点,再过点C作平行于y轴的直线交于一点M,再运用割补法进行列式四边形的面积,然后代入数值进行计算,即可作答.
(3)结合菱形的判定(运用对角线互相平分,得出是平行四边形,再结合一组邻边相等的平行四边形),要进行分类讨论,过程紧扣中点公式列式计算,即可作答.
本题考查了菱形的判定与性质,二次函数的图象性质,待定系数法求出函数解析式,割补法求面积,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【详解】(1)解:∵顶点坐标为,
∴设二次函数为,
再把代入,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当,
∴,
结合图象,得出,
把,分别代入,
得,
∴,
则;
(2)解:依题意,过点A作平行于x轴的直线交y轴于一点,再过点C作平行于y轴的直线交于一点M,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,,
∴,
∵,
∴
结合图象,
四边形的面积
;
(3)解:或或或或
过程如下:
依题意,设,
当为对角线时,
∵,,且以B,C,P,Q为顶点的四边形是菱形,
则菱形四边相等,即,
∴,
解得,
则该菱形的对角线的中点为,
∴,
∴,,
∴,
当为边时,
∵,,且以B,C,P,Q为顶点的四边形是菱形,
则菱形四边相等,即,
∴,
解得,
则当时, ,
∴此时该菱形的对角线的中点为,
∴,
∴,,
∴,
则当时, ,
∴此时该菱形的对角线的中点为,
∴,
∴,,
∴,
当为边时,
∵,,且以B,C,P,Q为顶点的四边形是菱形,
则菱形四边相等,即,
∴,
解得,
则当时, ,
∴此时该菱形的对角线的中点为,
∴,
∴,,
∴,
则当时, ,
∴此时该菱形的对角线的中点为,
∴,
∴,,
∴,
综上:或或或或.
19.(1)
(2)最大值为;
(3)存在,点的坐标为或或或
【分析】(1)根据待定系数法可进行求解函数解析式;
(2)由(1)可知,过点M作y轴的平行线,交于点N,由题意易得直线的解析式为,设,则,然后根据铅垂法可进行求解;
(3)由题意可分当为对角线时,当或为对角线时,然后根据中点坐标公式可进行求解.
【详解】(1)解:由题意可得:
,
解得:,
∴该抛物线解析式为;
(2)解:由(1)可知抛物线解析式为,则令时,,
∴,
过点M作y轴的平行线,交于点N,如图所示:
设直线的解析式为,则有:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∴,
∴当时,的面积有最大值,最大值为,
此时;
(3)解:存在,理由如下:
由题意可知:,设点,
当为对角线时,由中点坐标公式可得:
,
解得:,(不符合题意,舍去)
∴,
当或为对角线时,同理可得:
或,
解得:或,
∴点D的坐标为或或;
综上所述:当以点A、、、为顶点的四边形是平行四边形,点D的坐标为或或或.
【点睛】本题主要考查二次函数的综合,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
20.(1)
(2)为直角三角形,3
(3)
(4)点Q的坐标为,或
【分析】(1)运用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出点D的坐标,然后利用勾股定理的逆定理解题即可;
(3)先求得直线的解析式,设,过点P作轴,交于E,则,根据列出关于的式子,进而根据配方法求得最值;
(4)根据题意,设,分三种情况讨论,分别以A,C,D,Q为平行四边形的顶点,根据平移的性质即可求解.
【详解】(1)∵点,在抛物线上,
∴有解得
∴该抛物线的函数表达式为.
(2)∵点D是抛物线的顶点,,
∴点D的坐标为.
∴,.
又∵.
∴.
∴为直角三角形.
.
(3)∵点,,
设直线的解析式为,代入得:
,解得,
∴直线的表达式是.
设,如图,过点P作轴,交于E,
∴,得.
∴,
即.
由二次函数的性质,可得当时,有最大值,
此时,即可得此时点P的坐标为.
(4)存在.点Q的坐标为,或.
解法提示:
方法一:设点Q的坐标为,可分三种情况进行讨论.
①当以,为边时,
∵,,
∴直线的表达式为,.
过点D作的平行线.则.
∴,解得,(舍去);
∴点Q坐标为;
②当以为对角线,为边时,
取中点F,则.
∴解得
∴点Q坐标为;
③当以为对角线,为边时,
取AD中点G,则.
∴解得
∴点Q坐标为.
综上所述,点Q的坐标为,或.
方法二:∵,,,
①点A先向右平移3个单位长度,再向上平移3个单位长度到点C,
令点先向右平移3个单位长度,再向上平移3个单位长度得到点;
②点D先向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度到点A,
令点先向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到点;
③点C先向左平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度到点D,
令点先向左平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度得到点;
综上所述,点Q的坐标为,或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合,待定系数法求解析式,求二次函数的最值,平行四边形的性质,掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
21.(1)
(2)当时,的面积有最大值4,此时
(3)存在,
【分析】(1)求出、点坐标,再用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)过点作轴交于点,设,则,可得,当时,的面积有最大值4,此时;
(3)根据题意,设,结合,,根据平行四边形的对角线交点坐标,利用中点坐标公式列方程组求解即可求点坐标.
【详解】(1)解:抛物线经过坐标轴上三点,
将代入得,解得,
抛物线的函数解析式为;
(2)解:设直线的函数解析式为,
将代入得,解得,
直线的函数解析式为,
过点作轴交于点,如图所示:
设,则,
,
,
由图像开口向下,当时,的面积有最大值4,此时;
(3)解:存在点,使得四边形是平行四边形.
,
抛物线的对称轴为直线,
由题知,,
设,
当四边形是平行四边形时,为平行四边形的对角线,则,解得,
.
【点睛】本题考查二次函数的图像及性质,涉及待定系数法确定函数、二次函数最值、平行四边形性质及中点坐标公式等知识,熟练掌握二次函数的图像及性质,平行四边形的性质是解题的关键.
22.(1)
(2)
(3)或或或
【分析】(1)待定系数法求解析式,即可求解;
(2)设的横坐标分别为,则,进而求得,设平移后的解析式为,与直线只有一个交点,联立方程,令,求得,即可求解;
(3)根据题意,求得,,则,设,,当为对角线,则,当为边时,则,解方程,即可求解,.
【详解】(1)解:∵抛物线交x轴于,,
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为:;
(2)解:,
消去,得,
设的横坐标分别为,则,
∵,
∴,
解得:
∴直线,
∵,
依题意,设平移后的解析式为,与直线只有一个交点,
则方程有两个相等的实数根,
即,
∴,
解得:,
∴抛物线向左平移2个单位时,与直线只有一个公共点;
(3)解:依题意,
解得:或
∴,,则
设,
当为对角线时,
∴,即
解得:或
则或,
当为边时,,即
解得:或
则或,
综上所述,或或或.
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,二次函数的平移,平行四边形的性质与判定,一元二次方程根与系数的关系,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
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