2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(特殊四边形问题)(含解析)

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名称 2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(特殊四边形问题)(含解析)
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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 2025-05-11 06:08:49

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2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(特殊四边形问题)
1.已知二次函数的图象与轴分别交于点和点,与轴交于点,对称轴为直线,交轴于点为抛物线上一动点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)当时,求点的坐标;
(3)若点是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点,使得以为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出所有符合条件的点的横坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,已知二次函数的图像与x轴交于点,,与y轴交于点C.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点E为线段上任意一点(不与端点重合),过点E作y轴的平行线交抛物线于点F,过点F作y轴的垂线交抛物线于点G,以、为邻边构造矩形.设点E的横坐标为m,矩形的周长为L.
①求L关于m的函数表达式;
②若L取一个具体的数值t时,对应的点E有三个不同的位置,请直接写出t的取值范围.
3.二次函数的图象过点,,连接,点是抛物线上一个动点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,若点在轴左侧的抛物线上运动,平移线段,使其一个端点与点重合,另一个端点恰好落在轴上,求点的坐标;
(3)如图2,若点在轴右侧的抛物线上运动,作直线,交轴于点,将直线绕点逆时针旋转得直线,交轴于点,连接.若,直接写出点的坐标.
4.如图1,抛物线与x轴交于点和点B,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,点P为直线上方抛物线上的点,过点P作轴交于点M,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图3,将抛物线先向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到新的抛物线,在的对称轴上有一点D,坐标平面内有一点E,使得以点B,C,D,E为顶点的四边形是矩形,请直接写出所有满足条件的点E的坐标.
5.如图,直线与x轴交于点,与y轴交于点B,抛物线经过点A,B.
(1)求k的值和点B的坐标;
(2)求抛物线的表达式;
(3)为x轴上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线及抛物线分别交于点P,N.若以O,B,N,P为顶点的四边形是平行四边形时,求m的值.
6.如图1,抛物线交x轴于O,两点,顶点为B.
(1)直接写出点B的坐标________;
(2)求抛物线的表达式;
(3)点C为的中点,
①过点C作,垂足为H,交抛物线于点E.求线段的长.
②点D为线段上一动点(O点除外),在右侧作平行四边形.如图2,当点F落在抛物线上时,直接写出点D的坐标;
7.如图.抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,抛物线的对称轴:直线与轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点是直线上方的抛物线上的动点,连接交于点,如图1,当的值最大时,求点的坐标及的最大值;
(3)若点为对称轴右侧抛物线上一点,且在轴上方,为平面内一动点,是否存在点,使得以为顶点的四边形为正方形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与直线交于点和.
(1)求抛物线的表达式;
(2)已知点在轴上,当以点A、B、O、D为顶点的四边形是矩形时,求点到直线的距离;
(3)设直线与轴交于点,已知点P、Q在直线上且在直线的下方(点在点的右侧),如果,求点P、Q的坐标.
9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、C两点,其中,,与y轴交于点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D是第一象限内抛物线上的一个动点,连结,过点D作于点E,延长与直线交于点F,求的最大值及此时点D的坐标;
(3)若将原抛物线绕原点O旋转得到新的抛物线,P是新抛物线上的一个动点,H是直线上的一个动点,在平面直角坐标系上,是否存在一点K,使得四边形为正方形?请直接写出满足条件的所有K的坐标.
10.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象过点,设的对称轴为直线.
(1)求的值;
(2)设与轴的交点为,,曲线是与关于轴对称的抛物线,若,求的解析式及顶点坐标;
(3)在(2)的条件下,设在的对称轴左侧有直线轴,且与和分别交于点,另有一条直线轴,且与和分别交于点,当四边形是正方形时,求点的坐标及正方形的边长.
11.如图,已知抛物线经过两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线表达式;
(2)点P是直线上方的抛物线上的一动点(不与B、C重合),是否存在点P,使的面积最大.若存在,请求出的最大面积,若不存在,试说明理由;
(3)若点M在x轴上,点N在抛物线上,以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M点坐标.
12.在平面直角坐标系中,已知抛物线(为常数,).
(1)若抛物线经过点和点,求抛物线对应的函数表达式;
(2)如图,当时,过点分别作轴的平行线,交抛物线于点,连接.试判断四边形的形状,并说明理由;
(3)当时,点在轴上,且,过点作轴的垂线交直线于点,交抛物线于点.若的值为2,求的值.
13.如图,已知二次函数的图象经过点,与轴分别交于点,点 ,点是直线上方的抛物线上一动点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接,,并把沿轴翻折,得到四边形,若四边形 为菱形,请求出此时点的坐标;
(3)当点运动到什么位置时,四边形的面积最大?求出此时点的坐标和四边形的最大面积.
14.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线(其中b、c为常数)的图象经过点,对称轴为直线,点P在该抛物线上,其横坐标为m,点M在y轴上,其纵坐标为,过点P作轴于点Q,以为边作矩形.
(1)求该抛物线对应的函数关系式;
(2)当点Q与点M重合时,求的值;
(3)当抛物线在矩形内部的函数部分y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围;
(4)当时,设该抛物线与矩形的某一组邻边的交点(包括顶点)分别为B、C,直接写出这两个交点中最高点与最低点的纵坐标之差为1时m的值.
15.如图,已知抛物线,与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,且,点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若抛物线的顶点为,抛物线的对称轴交直线于点,点为直线右侧抛物线上一点,点在直线上,是否存在以点,,,为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
16.如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,点E在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点在第一象限内,过点作轴,交于点,作轴,交抛物线于点,点在点的左侧,以线段为邻边作矩形,当矩形的周长为时,求线段的长;
(3)点在直线上,点在平面内,当四边形是正方形时,请直接写出点的坐标.
17.如图,在平面直角坐标系中,是等腰直角三角形,,,,抛物线的图象经过C点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)平移该抛物线的对称轴所在直线L.当L移动到何处时,恰好将的面积分为相等的两部分?
(3)点P是抛物线上一动点,是否存在点P,使四边形为平行四边形?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.
18.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过,两点且与轴的负半轴交于点,为抛物线上的一个动点,连接,,.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当点在直线上方时,求面积的最大值;
(3)当点在轴右侧时:
①连接,当的面积是面积的一半时,直接写出点的坐标______;
②设是抛物线对称轴上一动点,当、、、为顶点的四边形是平行四边形时,求出所有符合条件的的值.
19.如图,平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点、,且点在该拋物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接,点是直线下方抛物线上一动点,过点作于点,求的最大值:
(3)将原拋物线向左平移个单位后得到新抛物线,是新抛物线对称轴上一点,点是原抛物线与新抛物线的交点,将点向上平移个单位得点,若,问:平面内是否存在点,使得四边形是菱形?若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
20.已知抛物线的对称轴为直线,且与y轴的交点坐标为直线l与x轴相交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图,点P是该抛物线对称轴右侧图象上一动点,过点P作轴,,垂足分别为A、B.设点P的横坐标为m.
①当四边形为正方形时,求m的值;
②根据①的结果,直接写出.时,m的取值范围.
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《2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(特殊四边形问题)》参考答案
1.(1)
(2)点P的坐标为或;
(3)点Q的横坐标是或4或或.
【分析】(1)先根据对称轴公式,可得,再将点B的坐标代入抛物线的解析式中可得,即可解答;
(2)分两种情况:①点P在的下方时,先利用待定系数法可得的解析式,联立抛物线和直线的解析式,解方程可得点P的坐标;②点P在的上方时,证明,可得,即可解答;
(3)设点P的坐标为,分三种情况:①如图3,过点P作轴于F,则,②如图4,过点P作轴于G,则,③如图5,,即可解答.
【详解】(1)解:∵二次函数,对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,
将点代入中得:,
∴,
∴这个二次函数的表达式为:;
(2)解:分两种情况:
①点P在的下方时,如图1,
当时,,
∴,,
设的解析式为:,
∴,
∴,
∴的解析式为:,
∴,
解得:(舍),,
∴点P的坐标为;
②点P在的上方时,如图2,设直线交x轴于E,
∵,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
同理,的解析式为:,
∴,
∴,即,
∴,,
∴点P的坐标为;
综上,点P的坐标为或;
(3)解:设点P的坐标为,
分三种情况:
①如图3,过点P作轴于F,则,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,,
∴点P的横坐标为,
∵,,
∴由平移得点Q的横坐标为;
②如图4,过点P作轴于G,则,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴或1,
∴点P的横坐标为1,
∵,,
∴由平移得点Q的横坐标为4;
③如图5,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴(舍),,,
∵,,
∴点Q的横坐标是或;
综上,点Q的横坐标是或4或或.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质和判定,利用待定系数法求函数的解析式,三角函数等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
2.(1)
(2)①

【分析】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,矩形的性质,数形结合的运用.
(1)由待定系数法可求出答案;
(2)①求出,,则,分两种情况由矩形的性质可得出答案;
②先根据①的结论画出L的图形,根据题意结合图形即可得出答案.
【详解】(1)解:将,代入,
∴,
解得,
∴;
(2)解:①抛物线对称轴为直线,与y轴交于点.
∴直线的表达式为,
∴设,
∵过点E作y轴的平行线交抛物线于点F,过点F作y轴的垂线交抛物线于点G,以、为邻边构造矩形,
∴,,
∴,
分以下两种情况讨论:
当(点E在点H左侧,如图1所示),,,
当时,点E在H右侧,如图2所示,,,
∴;
②L关于m的函数图象如图所示,
当时,,
当时,,
由图象可知,若L取一个具体的数值t时,对应的点E有三个不同的位置,则t的取值范围.
3.(1);
(2)点的坐标为或;
(3)点的坐标为或或.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设,分①当点与点重合和点与点重合时,利用平行四边形的判定和性质,求解即可;
(3)分三种情况讨论,利用全等三角形的判定和性质,一次函数的性质,解一元二次方程,即可求解.
【详解】(1)解:将点,代入得,

解得,
∴二次函数的表达式为;
(2)解:设,
①当点与点重合时,交轴于点,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴对角线互相平分,
∵,,
设,
∴,
整理得,即,
∴,
∴;
②当点与点重合时,交轴于点,
∵,,
设,
同理,四边形是平行四边形,对角线互相平分,
∴,
整理得,
解得或(舍去),
∴;
综上,点的坐标为或;
(3)解:∵,设,则,
∴,
如图,作于点,交直线于点,过点和作轴的垂线,垂足分别为和,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
设直线的解析式为,
将代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
∵共线,
∴将代入,
得,
整理得,
解得或(舍去),
∴,
同理,直线的解析式为,
联立得,
整理得,
解得或(舍去),
当时,,
∴点的坐标为;
如图,作于点,交直线于点,过点作轴的平行线,过点和作的垂线,垂足分别为和,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
设直线的解析式为,
将代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
∵共线,
∴将代入,
得,
整理得,
解得或(舍去),
∴,
同理,直线的解析式为,
联立得,
整理得,
解得或(舍去),
当时,,
∴点的坐标为;
如图,作于点,交直线于点,过点作轴的平行线,过点和作的垂线,垂足分别为和,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
设直线的解析式为,
将代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
∵共线,
∴将代入,
得,
整理得,
解得或(舍去),
∴,
同理,直线的解析式为,
联立得,
整理得,
解得或(舍去),
当时,,
∴点的坐标为;
综上,点的坐标为或或.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,解题时综合运用了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,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,等腰直角三角形的判定和性质,注意分类讨论数学思想的应用,难度较大.
4.(1)
(2),
(3)或或或
【分析】本题是二次函数的综合应用题,主要考查了待定系数法求函数解析式,矩形的性质,利用平移的性质解决问题是解本题的关键.
(1)把和代入求解即可.
(2)先解得直线的解析式为,设,,得到的的值,当时,最大即可解答.
(3)分情况讨论,当为矩形一边时,且点D在x轴的下方;当为矩形一边时,且点D在x轴的上方;当为矩形对角线时,分别求解即可.
【详解】(1)解:把和代入,得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:当时,
解得:

设直线的解析式为,把,点的坐标代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为
点P为直线上方抛物线上的点,
设,


当时,,

(3)解:∵
将抛物线先向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到新的抛物线,
∴,
的对称轴为.
∵,,
∴,
如图:当为矩形一边时,且点D在x轴的下方,过D作轴于点F,
∵D在的对称轴上,

∵,,
∴,
,,即点,
∴点C向右平移2个单位、向下平移2个单位可得到点D,则点B向右平移2个单位、向下平移2个单位可得到点;
如图:当为矩形一边时,且点D在x轴的上方,的对称轴为与x轴交于点F,
∵D在的对称轴上,
∴,

,即,
,即点,
∴点B向左平移1个单位、向上平移1个单位可得到点D,则点C向左平移1个单位、向上平移1个单位可得到点;
当为矩形对角线时,设,,的中点F的坐标为,
依意得:,解得,
又,

解得:,
联立,
解得:,
∴点E的坐标为或.
综上,存在点或或或,使得以点,,,为顶点的四边形是矩形.
5.(1),,
(2)
(3)或.
【分析】本题考查了二次函数的综合运用和数形结合思想,理解二次函数最值的求法是解题的关键.
(1)利用待定系数法将代入即可得到及函数解析式,进一步即可得到点B的坐标;
(2)利用待定系数法求出答案即可;
(2)根据平行四边形的性质即可得到,分两种情况得到的值.
【详解】(1)解:把代入,得,
∴解得,
∴直线的解析式为,
∴,
(2)把分别代入,
解得,
∴抛物线的解析式为,
(3)解:∵,
∴P,N,
有两种情况:
①当点在点的上方时, ,
∵四边形为平行四边形,
∴,即,
解得,
②当点在点的下方时,,
同理,,
解得,
综上所述,的值为或.
6.(1)
(2)
(3)①;②
【分析】此题考查了二次函数的图象和性质、平移、平行四边形的性质等知识,数形结合是解题的关键.
(1)根据顶点式写出坐标即可;
(2)利用待定系数法解答即可;
(3)①由中点坐标公式得点,求出点E的坐标为,即可得到答案;②点C向下平移个单位,向左平移1个单位,即可到达点O,求出点,根据平移规律即可得到答案.
【详解】(1)解:∵抛物线
∴顶点为B的坐标为.
故答案为:
(2)由题意得:,
将点A的坐标代入上式得:,
解得:,
抛物线的表达式为
即为;
(3)①由(1)知,,
由中点坐标公式得点,
当时,,
∴点E的坐标为,
则;
②由(2)知,,
∴点C向下平移个单位,向左平移1个单位,即可到达点O,
当时,,
则(不合题意的值已舍去),
即点;
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴根据点C平移的规律可得到
7.(1)
(2)当的值最大时,点的坐标为,最大值为
(3)不存在,理由见解析
【分析】本题考查二次函数综合,涉及待定系数法求解析式,相似三角形的判定与性质,正方形的性质等知识点;
(1)根据抛物线与轴交于,对称轴:直线,列方程组求解即可;
(2)先求出直线解析式为,过作轴交直线于,过作轴交直线于,则,得到,则,再求出,设,则,,代入计算求最大值即可;
(3)过作轴,由得到,根据给定的条件发现在内部,即,但是由以为顶点的四边形为正方形,得到必定是等腰直角三角形,或,与矛盾,据此得到不存在以为顶点的四边形为正方形.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于,对称轴:直线,
∴,
解得,
∴该抛物线的解析式为;
(2)解:令,则,令,则,解得,
∴,,
设直线解析式为,
把代入得,解得,
∴直线解析式为,
过作轴交直线于,过作轴交直线于,则,
∴,
∴,
当时,,
∴,
设,则,
∴,
∴,
∴当时,最大,此时,
∴当的值最大时,点的坐标为,最大值为;
(3)解:不存在,理由如下:
过作轴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵点是直线上方的抛物线上的动点,点为对称轴右侧抛物线上一点,且在轴上方,
∴在内部,
∴,
假设存在以为顶点的四边形为正方形,
∴必定是等腰直角三角形,
∴或,与矛盾,
∴假设不成立,
∴不存在以为顶点的四边形为正方形.
8.(1);
(2)点D到的距离为;
(3),.
【分析】(1)先求出A和B坐标,再代入抛物线求解即可;
(2)利用矩形对角线相等求出,所以,再求出C点坐标,进而利用的面积建立方程求解即可;
(3)先求出直线的解析式,再设出P和Q坐标,利用两点距离公式表示出,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:将代入得,,
将代入得,,
∴,,
将A、B代入抛物线得,
,解得,
∴抛物线表达式为;
(2)解:如图,
∵,,
∴中点坐标为,
被y轴平分,
∴为对角线,
∴,
∴,
由可知,当时,,
∴,
∴,,
设点D到的距离为h,
则,
∴,
即点D到的距离为;
(3)解:∵直线与x轴交于点E,
∴当时,,即,
设直线的表达式为,
∴,解得,
∴直线的表达式为,
设,,且,
∵,
∴,
整理得,
∴,
∵,
∴,
即,
∵,
∴,即,
将代入上式得,
∴,
∴,.
【点睛】本题主要考查了求二次函数解析式、二次函数与坐标轴交点问题、矩形的性质、两点距离公式、一次函数点的坐标特征等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
9.(1)
(2)最大值为,此时点D的坐标为
(3)存在,或
【分析】本题是二次函数的综合题,考查二次函数的图象及性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质等知识,熟练掌握二次函数的图象及性质,等腰直角三角形的性质,用含字母的代数式表示相关点坐标和相关线段长度是解题的关键.
(1)根据题意得:,即可求解;
(2)证明,得到,即可求解;
(3)证明,得到,.则P点的坐标为或,,再分类求解即可.
【详解】(1)根据题意得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)过点D作直线于M,交直线于G,
∴轴,
∴,
∵抛物线与x轴交于A、C两点,其中,与y轴交于点B.
令,则,解得,,
令,则,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵直线,
∴,
∴,
由点B、C的坐标得,直线的解析式为,
设直线DM交x轴于N,,则,,
∴,,
∴,
∴的最大值为,此时点D的坐标为;
(3)如图,
根据旋转得抛物线过点,,,
∴,
设,
∵四边形正方形,
∴,,
∴,
过点H作轴于M,过点P作轴于N,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,.
∴,
∴P点的坐标为或,,
①当P点的坐标为时,
∵,,,四边形为正方形,
∴点K的坐标为;
②当P点的坐标为时,
∵,,,四边形为正方形,
∴点K的坐标为;
综上,存在,点K的坐标为或.
10.(1)
(2)曲线顶点坐标为,解析式为
(3),正方形的边长为
【分析】本题主要考查二次函数图象与几何图形的综合,掌握待定系数法求解析式,轴对称的性质,二次函数与特殊图形求边长的计算是关键.
(1)根据抛物线过点,对称轴直线为,代入计算即可求解;
(2)根据对称轴直线为,结合可得,代入抛物线,运用待定系数法即可求解;
(3)根据四边形是正方形,得到,设,则,,,,代入计算即可求解.
【详解】(1)解:二次函数的图象过点,设的对称轴为直线,
∴,
∴,
解得,;
(2)解:∵设与轴的交点为,,抛物线的对称轴直线为,
∴,且,
∴解得,,
∴,
∴,且,
∴,
整理得,,
解得,,
∴,
∴抛物线的解析式为,
∴,即抛物线顶点坐标为,
∵曲线是与关于轴对称的抛物线,则曲线图象开口向下,顶点坐标为,
∴曲线的解析式为;
(3)解:如图所示,
∵四边形是正方形,
∴,
∵点在抛物线的图象上,点在抛物线的图象上,
∴设,
∴,
∴,,
∵点关于对称,
∴,则,
∴,
∴,整理得,,
解得,(大于,不符合题意,舍去),,
∴,,
∴,正方形的边长为.
11.(1)
(2)存在点,使的面积最大,最大面积是16
(3),,,
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点的坐标,由点、的坐标,利用待定系数法即可求出直线的解析式,设点的坐标为,过点作轴,交直线于点,则点的坐标为,,利用三角形的面积公式即可得出关于的函数关系式,再利用二次函数的性质即可解决最值问题;
(3)分为以A、C、M、N为顶点的平行四边形的边或对角线两种情况,画出示意图讨论即可.
【详解】(1)解:根据题意得:,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:存在,
将代入,则,
点的坐标为.
设直线的解析式为.
将、代入,
,解得:,
直线的解析式为.
设点的坐标为,过点作轴,交直线于点,则点的坐标为,如图所示.



当时,的面积最大,最大面积是16.

存在点,使的面积最大,最大面积是16.
(3)解:如图,
当为平行四边形的边时,由点可知点的纵坐标的绝对值为4,
∴或,
解得:,
当时,则有,
∴,
∴,
同理可得当,,
得,,
当为对角线时,则有,
∴,
∴,
综上所述,满足条件的点的坐标为,,,.
【点睛】本题考查了二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式以及三角形的面积,二次函数与特殊四边形的综合,解题的关键是用分类讨论的思想解决问题即可.
12.(1)抛物线对应的函数表达式为
(2)四边形是菱形,见解析
(3)的值为1或2或
【分析】本题考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图象和性质,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)把代入解析式,根据题意,求出的坐标,进而求出的长,得到,根据,即可得出结论;
(3)求出函数解析式,根据题意,得到点坐标为,点坐标为,根据的值为2,分3种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:把和点,代入函数解析式,得:,
解得,
∴抛物线对应的函数表达式为;
(2)解:四边形是菱形.
理由:∵,
∴,
当时,,
∴,
当时,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形;
(3)解:当时,,
由题意,得:点坐标为,点坐标为,,
令,解得,
当时,,当时,,
∴直线与抛物线的交点坐标为和.
分三种情况:①当时,此时点在的上方,如图,
∴,解得;
②当时,,不合题意,舍去;
③当时,此时点在的上方,如图,

∴,
解得,(舍去);
综上,的值为1或2或.
13.(1)
(2)点P的坐标为
(3)P点的坐标为 ,四边形的面积的最大值为
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,涉及待定系数法求函数解析式,与面积的综合问题,菱形的性质,综合性较强,熟练正确知识点是解题的关键.
(1)根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)根据菱形的对角线互相垂直且平分,可得P点的纵坐标,根据自变量与函数值的对应关系,可得P点坐标;
(3)根据平行于y轴的直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得的长,根据面积的和差,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案.
【详解】(1)解:将点B和点C的坐标代入 ,
得 ,
解得 , .
∴ 该二次函数的表达式为 ;
(2)解:若四边形是菱形,则点P在线段的垂直平分线上;如图,连接,则,垂足为E,
∵,
∴ ,
∴ 点P的纵坐标等于 .
∴ ,
解得 , (不合题意,舍去),
∴点P的坐标为;
(3)解:过点P作y轴的平行线与交于点Q,与交于点F,
设,由题意可设设直线的表达式为 ,
则代入得:,
解得 .
∴直线的表达式为 .
∴Q点的坐标为,
∴,
当,
解得,
∴,
∴,

=
= ,

当时,四边形的面积最大,
此时P点的坐标为,四边形的面积的最大值为.
14.(1)
(2);
(3)或
(4)或
【分析】因为抛物线的图象经过点,对称轴为直线,所以建立,进行求解,即可作答.
(2)先读懂题意得的纵坐标相等,结合点Q与点M重合,建立,运用公式法进行解方程,即可作答.
(3)进行分类讨论且逐个情况作图,符合抛物线在矩形内部的函数部分y随x的增大而减小,则保留m的取值范围,否则舍去;
(4)因为当时,设该抛物线与矩形的某一组邻边的交点(包括顶点)分别为B、C,故要分类讨论,即当这组邻边是与时,或这组邻边是与,然后结合这两个交点中最高点与最低点的纵坐标之差为1进行列式,即可作答.
【详解】(1)解:∵抛物线的图象经过点,对称轴为直线,
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:∵轴,
∴的纵坐标相等,
依题意,得点的纵坐标为,点M的纵坐标为,
∵点Q与点M重合,
∴,
整理得:,
∴,
解得:;
(3)解:依题意,抛物线在矩形内部的函数部分y随x的增大而减小,
则点Q与点M重合,如下图所示:
依题意,得点的纵坐标为,点M的纵坐标为,
∵点Q与点M重合,
∴,
整理得:,
解得:;
当在轴的左边,即,且点Q在点M的上方时,如图所示:
此时满足抛物线在矩形内部的函数部分y随x的增大而减小,

∴,
解得或(舍去),
当点与点A关于对称轴对称时,如图所示:
此时,
∴;
当,如图所示:
此时满足抛物线在矩形内部的函数部分y随x的增大而减小,
当时,如图所示:
则抛物线在矩形内部的函数部分y随x的增大而增大,
此时不满足题意,故舍去;
综上:或;
(4)解:依题意,当时,设该抛物线与矩形的某一组邻边的交点(包括顶点)分别为B、C,
当这组邻边是与时,则如图所示:
则点和点的纵坐标相等,


解得(舍去)
∴;
当这组邻边是与时,则点C与点A重合,如图所示:
∵,点和点的纵坐标相等,
得,
∴,
解得(故舍去)
综上:或.
【点睛】本题考查了二次函数与特殊平行四边形的综合,待定系数法求解析式,公式法解一元二次方程,二次函数的图象性质,矩形的性质,难度较大,熟练运用数形结合思想以及分类讨论思想是解题的关键.
15.(1)抛物线的函数表达式为;
(2)存在,点的坐标为或或.
【分析】()由,,,求出,,然后利用待定系数法即可求解;
()先求出直线解析式为,设,,则分当为边时,四边形为平行四边形时;当为边时,四边形为平行四边形时;当为对角线时,四边形为平行四边形时三种情况,然后根据中点坐标即可求解;
本题考查了二次函数和一次函数的性质,待定系数法求解析式,二次函数与平行四边形的关系,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵抛物线,与轴交于,两点与轴交于点,
∴,解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:存在点,理由如下,
∵,,
∴设直线解析式为,
∴,解得:,
∴直线解析式为,
∵点在直线上,
∴设,
∵点为直线右侧抛物线上一点,
设,
由抛物线的函数表达式为,
∴,
∴当时,,
∴,
当为边时,四边形为平行四边形时,如图,
由中点坐标可得:,
解得:或(舍去),
∴点;
当为边时,四边形为平行四边形时,如图,
由中点坐标可得:,
解得:或(舍去),
∴点;
当为对角线时,四边形为平行四边形时,如图,
由中点坐标可得:,
解得:或(舍去),
∴点,此时与点重合;
综上可知:点的坐标为或或.
16.(1)
(2)
(3)点坐标或或或
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)先求得直线的解析式为,设,则,利用对称性质求得,推出,,利用矩形周长公式列一元二次方程计算即可求解;
(3)先求得直线的解析式为,分别过点作轴的垂线,垂足分别为,证明,推出,设,则,由点在直线上,列式计算,可求得的值,利用平移的性质即可求解.当沿着点逆时针旋转得到,设,则点,然后表示出的坐标,再代入一次函数即可解答.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点和,

解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵点和,
设直线的解析式为,则,
解得,
直线的解析式为,
设,且,则,

∵抛物线的对称轴为直线,
∴,
∴,
依题意得,
解得(舍去)或,
∴;
(3)解:令,则,
解得或,
∴,
设直线的解析式为,将,代入,
解得,,
∴直线的解析式为,
∵四边形是正方形,
∴,分别过点作轴的垂线,垂足分别为,如图,

∴,

设,
当点在轴左侧,轴下方时,
则, ,
∴,
∵点在直线上,
∴.
解得或(舍去),
当时,,,
点向左平移个单位,再向下平移个单位,得到点,
则点向左平移个单位,再向下平移个单位,得到点,
当点在轴左侧,轴上方时,如图,分别过点作轴的垂线,垂足分别为,
则, ,
∴,
∵点在直线上,
∴,
解得:(舍去),,
∴,,
同理可得:;
当点在轴右侧,轴下方时,作轴,轴,如图:
设,则点,则点,
∴,
解得,
∴(舍去),
∴点的坐标为;
当点在轴右侧,轴上方时,作轴,轴,如图:
则,,
∴,
∵点在直线上,
∴,
解得:(舍去),
∴,
∴点N的坐标为;
综上,点坐标或或或 .
【点睛】本题主要考查二次函数图象与几何图形的综合,掌握待定系数法求二次函数解析式,一次函数解析式,矩形的性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,坐标与图形的关系,数形结合,分类讨论思想等知识的综合运用是解题的关键.
17.(1)抛物线的解析式为
(2)当L移动到处时,恰好将的面积分为相等的两部分
(3)存在,P点坐标为
【分析】(1)首先过C作轴于K,构造全等三角形,求出点C的坐标,然后利用点C的坐标求出抛物线的解析式;
(2)设抛物线的对称轴所在直线L交于,交于Q,设直线L为,求出,求出与的解析式,则可求出;根据题意,列出方程求解即可;
(3)设P的横坐标为t,然后根据平行四边形的性质及中点坐标公式求解即可.
【详解】(1)解:过C作轴于K,如图:




,,
,,
,,


把代入得:

解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:设抛物线的对称轴所在直线L交于,交于Q,此时直线L恰好将的面积分为相等的两部分,如图:
设直线L为,
由,可得,

设直线为,
将,代入,
得,
解得,
直线解析式为,

设直线为,
将,代入,
得,
解得,
直线解析式为,




解得(此时直线L在C右侧,舍去)或,
∴当L移动到处时,恰好将的面积分为相等的两部分;
(3)解:存在点P,使四边形为平行四边形,
理由如下:
设P的横坐标为t,
∵四边形为平行四边形,
的中点即为的中点,
,,,

解得,
此时,

经检验,符合题意;
∴P点坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数综合题型以及二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质、待定系数法、全等三角形、平行四边形、等腰直角三角形等知识点.解题的关键是用含字母的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.试题难度不大,但需要仔细分析,认真计算.
18.(1)
(2)4
(3)①;②或
【分析】(1)先求出直线与坐标轴交点A,B的坐标,再代入抛物线解析式求出b,c的值.
(2)过点作轴交于点,设点的横坐标为,则,得到点的坐标为,通过三角形面积公式表示出面积,再根据二次函数性质求最大值.
(3)①先求出面积,再根据面积与面积关系求出点纵坐标,进而求出横坐标.②分二种情况,根据平行四边形对边平行且相等的性质,利用点的坐标关系求出的值.
【详解】(1)对于直线,当时,,解得,

当时,,

把得:

将代入,
得,解得,
抛物线解析式为;
(2)过点作轴交于点,设点的横坐标为,把代入得,

点的坐标为,

将代入,

面积的最大值最大值是4;
(3)①抛物线,令,即,
解得,


的面积是面积的一半,

过点作轴交x轴于点H,设H点的横坐标为n,
H点坐标为,,
代入化简解得,
代入抛物线得,

②由题意,
当是对角线时,如图,,
由及平移得,
代入,解得;
当是平行四边形的边时,如图,,
由及平移得,
代入,解得;
解得
的值是或.
【点睛】本题考查一次函数与二次函数的综合应用,三角形面积计算,平行四边形的性质等,解题的关键是熟练掌握函数的性质,利用相关公式和性质建立方程求解.
19.(1)
(2)的最大值为
(3)或
【分析】(1)将,代入,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)过点作轴交于点,设抛物线与轴交于点,先求得直线的解析式为,根据三角函数关系可得,则当取得最大值时,取得最大值,设,则,表示出的长,进而根据二次函数的性质,即可求解;
(3)根据平移的性质得出解析式为,进而求得的横坐标为,联立抛物线解析式得出,根据平移的性质得出,设点的坐标为,,根据勾股定理求得,根据菱形的性质可得,解方程得出或,即可得点的坐标,进而根据中点坐标公式列出方程,解方程组,即可求解.
【详解】(1)解:将,代入得
解得:
∴抛物线解析式为
(2)解:如图所示,过点作轴交于点,设抛物线与轴交于点,
当时,,解得:
∴,
设直线的解析式为,代入,

解得:
∴直线的解析式为,
当时,
设直线与轴交于点,则
∴,则,



∴,即

∴当取得最大值时,取得最大值,
设,则

∴当时,取得最大值为
∴的最大值为,
(3)解:∵向左平移个单位后得到新抛物线解析式为
新抛物线的对称轴为直线
∵是新抛物线对称轴上一点,
∴的横坐标为,
联立
解得:

∵将点向上平移个单位得点,

设点的坐标为,

,,
四边形是菱形,
,即:,解得:或,
此时的中点与中点重合,
,解得:或,
或,
故答案为:点的坐标为或.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合问题,线段最值问题,解直角三角形,二次函数的平移,点的平移,菱形的性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,菱形的性质,利用数形结合思想解答是解题的关键.
20.(1);
(2)①m的值为1或0;②时,m的取值范围为或.
【分析】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、二次函数的性质、正方形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识点,解决本题的关键是结合二次函数的图象得到的取值范围.
(1)根据抛物线对称轴求出的值,再根据抛物线与轴的交点求出的值,从而求出二次函数解析式;
(2)①点是该抛物线对称轴右侧图象上一动点,轴,,点的横坐标为,可得,,.根据正方形的性质列出方程求解即可;
②根据①可知得当或时,,然后结合抛物线即可解决问题.
【详解】(1)解:抛物线的对称轴为直线,


抛物线与轴的交点坐标为,

抛物线的解析式为;
(2)解:①点是该抛物线对称轴右侧图象上一动点,轴,,点的横坐标为,

,,
当四边形为正方形时,,


解得,(不符合题意,舍去),
或者,
解得,(不符合题意,舍去),
的值为1或0;
②根据①可知:当或时,,
当时,,

当或时,,
当时,的取值范围为或.
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