22.1《二次函数的图像与性质》期末小节复习
题型1 二次函数与多结论问题
重难点一 已知对称轴
1.如图是二次函数的图象,对称轴是直线,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,已知二次函数的图象如图所示,其对称轴为直线,以下4个结论:①;②;③,其中;④.其中正确结论的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
3.抛物线的对称轴是直线,其图象如图所示.下列结论:①;②;③若和是抛物线上的两点,则当时,;④抛物线的顶点坐标为,则关于x的方程无实数根.其中正确结论的是( )
A.①③ B.①②④ C.②③④ D.①④
4.如图,二次函数的图象与x轴的正半轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,对称轴为直线,且.有下列结论:①;②;③;④关于的方程有一个根为.其中正确结论为 .
重难点二 过定点
5.如图,抛物线的顶点的坐标为,与轴的一个交点位于0和1之间,则以下结论:①;②;③若抛物线经过点,,则;④若关于的一元二次方程无实数根,则.其中正确结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
6.如图,抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点坐标为,与轴交点为,其部分图象如图所示.现给以下结论:①;②;③若点、在抛物线上,则;④;⑤方程有两个不相等的实数根.其中正确结论的个数有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
7.如图,已知抛物线(,,为常数,)经过点,且对称轴为直线,有下列结论:①;②;③;④无论,,取何值,抛物线一定经过;⑤;⑥一元二次方程有两个不相等的实数根,其中正确结论有 .
8.已知抛物线经过点,且满足下列四个结论:①;②;③若,则不等式的解集或;④抛物线上的两个点,,当,且时,.其中一定正确的是 .(填写序号)
重难点三 分式处理
9.已知抛物线(a,b,c,是常数,)经过点,其中.下列结论:①;②关于x的一元二次方程一定有一个根是小于1的正数;③当时,y随x的增大而减小;④分式的值小于3.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.抛物线(a,b,c是常数,)经过点,其中.下列结论:①;②关于x的一元二次方程一定有一个根在到0之间;③当时,y随x的增大而增大;④分式的值小于2.其中正确的结论是 (填写序号).
题型2 与二次函数有关的求面积问题
重难点一 割补法
11.如图,直线交轴于点,交轴于点,抛物线经过点,,且交轴于另一点.
(1)求点,的坐标及抛物线的解析式;
(2)在直线上方的抛物线上有一点,求四边形面积的最大值及此时点的坐标;
12.如图,抛物线过点,与x轴交于,两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点C为抛物线的顶点,直接写出点C的坐标;
(3)求(2)中四边形的面积.
13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于和两点(点在点的左侧),与轴交于点,顶点为.
(1)如果抛物线还经过点.
①求抛物线的解析式;
②求四边形的面积;
重难点二 铅锤法
14.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,连接.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)P为直线上方抛物线上一动点,当的面积最大时,求点P的坐标;
15.在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,为二次函数图象上一动点.
(1)求二次函数的表达式与直线的表达式;
(2)已知点在直线上方,当的面积最大时,求点的坐标.
16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线:与轴交于,两点(点在点的左侧),其顶点为,是抛物线第四象限上一点.
(1)求线段的长;
(2)若的面积与的面积相等,求点的坐标.
重难点三 平行转化法
17.如图,抛物线交x轴于点A、点B,交y轴于点C,且点A在点B的左侧,顶点坐标为.
(1)求b与c的值.
(2)在x轴上方的抛物线上是否存在点P,使的面积与的面积相等.若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,直线方程为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线上一点,若,请直接写出点的坐标;
(3)点是抛物线上一点,若,求点的坐标.
题型3 与二次函数有关的面积转化问题
重难点一 面积比转化为高的比
19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,B两点,与y轴交于点C,若顶点D的坐标为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点F是抛物线上位于第一象限的动点,直线分别与y轴、直线交于点E,H.
①当时,求的长;
②连接,若与面积之比是,请直接写出点F的坐标.
20.如图,直线与 x、y轴分别交于B,C两点,抛物线经过B,C 两点,且交x轴于另一点A.
(1)求B,C两点的坐标及该抛物线所表示的二次函数的表达式:
(2)如图1,若直线为抛物线的对称轴,请在直线上找一点M,使得 最小,求出点M的坐标;
(3)如图2,若在直线上方的抛物线上有一动点P(与 B,C两点不重合),过点P作轴于点H,与线段交于点N,连接,当的面积是面积的3倍时,求点P的坐标.
重难点二 面积相等转化为直线平行
21.如图,直线与抛物线相交于A,B两点(点A在点B的右侧),连接,作轴交抛物线于点C,连接.若与 ABC的面积相等,求k的值.
重难点三 四边形的面积转化为三角形的面积
22.抛物线交x轴于A,B两点(点A在点B的左边),顶点在y轴的正半轴上,点E,D在抛物线上,.
(1)求点A,B的坐标;
(2)求m与n之间的关系式;
(3)若的面积是96,求点E的坐标.
23.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与轴交于点.抛物线与抛物线在第一象限交于点,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若以,,为顶点的三角形为直角三角形,求的值;
(3)当时,过点的直线与抛物线在第二象限交于点,与抛物线的另一交点为,求四边形的面积与的函数关系式.
题型4 二次函数与等角问题
重难点一 构造平行
24.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,,与轴交于点,顶点为.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)如图,连接,,若在上方的抛物线上存在点,满足,求点的坐标.
重难点二 等角对等边
25.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于和B两点,与y轴交于点C.
(1)求C点的坐标;
(2)连接,D为抛物线上一点,当时,求点D的坐标.
重难点三 延长构等腰
26.如图,顶点为的拋物线经过.Rt的顶点在轴正半轴上.
(1)求抛物线的解析式.
(2)求点的坐标.
(3)在拋物线上求出点,使.
27.抛物线交轴于,两点(点在点的左边),交轴正半轴于点.
(1)如图1,当时.
①直接写出点,,的坐标;
②若抛物线上有一点,使,求点的坐标.
(2)如图2,平移直线交抛物线于,两点,直线与直线交于点,若点在定直线上运动,求的值.
重难点四 构造平行,转化为等腰
28.如图(1),抛物线交轴于,两点(点在左边),交轴于点.
(1)直接写出,,三点的坐标;
(2)是抛物线第四象限上的一点,连接分别交,于,两点,若,求直线的解析式;
(3)平移抛物线使它的顶点为,如图(2).是轴上一个定点,以点为直角顶点作,使顶点,分别在轴和抛物线上.若在变化的过程中,直线与抛物线始终有唯一公共点,求点的坐标.
29.如图,在平面直角坐标系中,直线交坐标轴于、两点,抛物线经过、两点,且交轴于另一点.点为抛物线在第一象限内的一点,过点作,交于点,交轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点的横坐标为,在点的移动过程中,存在,求出的值;
(3)在抛物线上取点,在平面直角坐标系内取点,问是否存在以、、、为顶点且以为边的矩形?如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
参考答案
题型1 二次函数与多结论问题
重难点一 已知对称轴
1.C
解:二次函数的图象开口向下,
∴,
对称轴直线为,
∴,
图象与轴交于正半轴,与轴有两个交点,
∴,,
∴,故A选项错误,不符合题意;
根据图示,当是,,故B选项错误,不符合题意;
∵,
∴,故C选项正确,符合题意;
∵,
∴,故D选项错误,不符合题意;
故选:C .
2.B
解:由图象可知:,,
∵
∴,
∴,故①正确;
当时,,即,
当时,,即,
∴
则
即
∴所以②正确;
③当时,y的值最大.此时,
而当时,,其中,
所以
故,
即,故③错误.
④由对称知,当时的函数值与时的函数值相等,即,故④正确;
故选:B.
3.B
解:①抛物线图象开口向上,
,
对称轴在直线轴左侧,
,同号,,
抛物线与轴交点在轴下方,
,
,故①正确.
②,
当时,由图象可得当时,,即,
当时,,由图象可得时,,即,
,即,故②正确.
③,,
∵,
点到对称轴的距离大于点到对称轴的距离,
,故③错误.
④抛物线的顶点坐标为,
,
,
无实数根.故④正确,
综上所述,①②④正确,
故选:B.
4.③④
解:∵抛物线的开口向下,与轴的交点位于轴的负半轴上,
∴,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,则结论①错误;
由得:,
由图象可知,当时,,
∴,
∴,则结论②错误;
当时,,
∴,
由函数图象可知,,
∵,
∴,即,
∴,则结论③正确;
∵,,
∴,
将点代入函数得:,
∵,
∴,即,
将代入得:
,
∴关于的方程有一个根为,则结论④正确;
综上,正确的结论为③④,
故答案为:③④.
重难点二 过定点
5.C
解:由图可知,抛物线开口向下,则;抛物线的顶点的坐标为,则对称轴为,得;抛物线与轴交于正半轴,则;
,故①正确;
对称轴为,
,则,
令,则由图可知,
,故②正确;
若抛物线经过点,,对称轴为,则点,到对称轴的距离分别为,,
,且抛物线开口向下,抛物线上的点到对称轴距离越近值越大,
,故③错误;
若关于的一元二次方程无实数根,则抛物线与无交点,如图所示:
抛物线的顶点的坐标为,
当时,抛物线与无交点,故④正确;
综上所述,正确的结论有①②④,共3个,
故选:C.
6.C
解:由题意及图象得:,,
对称轴为直线,
∴,
∴,故①正确;
∵,
∴,故②正确;
∵、,
∴,
∴,故③正确;
∵抛物线与轴有两个交点,
∴,故④错误,
∵由图象可得直线与抛物线有两个交点,
∴方程有两个不相等的实数根,故⑤正确;
所以正确的个数有4个;
故选:C.
7.①③④⑤⑥
解:①∵抛物线图象开口朝上,
∴ ,
∵抛物线对称轴为直线,
∴,
∴,即,故②错误;
∵抛物线图象与y轴交点位于x轴下方,
,
,故①正确;
③经过,
又由①得,,
,故③正确;
④根据抛物线的对称性,得到与时的函数值相等,
当时,即
,
即,
经过,即经过,故④正确;
⑤当时,,当时,,
,
函数有最小值,
,
∴,
∴,故⑤正确;
⑥方程的解即为抛物线与直线的交点的横坐标,结合函数图象可知,抛物线与直线有两个不同的交点,即方程有两个不相等的实数根,故⑥正确;
综上所述:①③④⑤⑥正确.
故答案为:①③④⑤⑥.
8.①②③
解:∵抛物线经过点 ,
∴,即,故①正确,
∴
∴对称轴为直线
又∵满足
∴抛物线经过点
代入
∴
∴
∴
若,则,,此时,成立;
若,则,,此时,仍成立.
因此,无论正负,,故结论②正确
∵,代入,
.
解得:
不等式,整理为:.
代入,:
,即:.
当时,,解得:或.
因此结论③正确
当时,由得,抛物线开口向上,对称轴为.
比较点和的纵坐标:
,
.
代入,:
展开化简:,
故.
同理,
展开化简:,
故.
由得:(因,可两边除以):
.
因此,正确答案为①②③.
故答案为:①②③.
重难点三 分式处理
9.C
解:①将点坐标代入抛物线解析式得:,
,
,故结论①错误;
②令,则,
两根之和,,两根之积,,
、均大于0,
当时,,,抛物线开口向上,
抛物线有1个根在0到1之间,即有1个根在0到1之间,故②正确;
③,,把其中c替换成a,,即
,
,
,故③正确;
④,抛物线与x轴两个交点均在正半轴,
当时,,即,
,
,,
,
,故④正确.
故选:C.
10.①②④
解:将点坐标代入抛物线解析式得:,
,
∴,故结论①正确;
令,则,
两根之和,,两根之积,,
∴、均小于0,
当时,,,抛物线开口向下,
∴抛物线有1个根在到0之间,
即,有1个根在到0之间,②正确;
∵,把其中替换成,
即,
∴,
∵,
∴,
当时,y随x的增大先增大后减小;结论③错误;
当时,.
,
,
,,
,
,故④正确;
故答案为:①②④.
题型2 与二次函数有关的求面积问题
重难点一 割补法
11.(1)解:令,得,
∴,
令,由,
∴;
把、两点代入得,
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
令,得,
解得:或,
∴;
(2)解:连接,如图,
设,
则
,
∴当时,四边形面积最大,其最大值为18,
此时M的坐标为;
12.(1)解:设抛物线的解析式为[交点式,因抛物线过、].
将代入解析式得:,即,解得.
∴抛物线的解析式为.
(2)将解析式化为顶点式:.
∴顶点C的坐标为.
(3)过点C作轴于点为.
四边形的面积可分割为:.
当,
∴,
;
;
.
∴总面积.
13.(1)解:①∵抛物线与轴交于和两点,
∴抛物线的解析式为,
将代入得:,
解得:.
抛物线的解析式为;
②连接,如图,
,
点坐标为.
和,
,,
当时,,
,
.
∴.
重难点二 铅锤法
14.(1)解: 抛物线与轴交于两点,
将代入,
得,
解得,
∴抛物线的函数解析式为.
(2)解:令,则,
点.
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.
如图1,过点作轴于点,交直线于点,连接.
的面积.
当取得最大值时,的面积最大.
设点的坐标为,则点的坐标为,
.
,
当时,取得最大值,的面积最大,
此时点的坐标为.
15.(1)解:∵二次函数的图象与轴交于,两点,
∴二次函数解析式为,
∴,
,
解得,
∴二次函数解析式为,
当时,,
∴,
设直线的解析式为,
把,分别代入得
,
解得,
∴直线的解析式为;
(2)解:过点作轴交于点,如图,
设,则,
∴,
∴,
∴当时,有最大值,此时点坐标为.
16.(1)解:令,
∴,
解得:
∴,
∴
∴,
(2)过作轴交轴于,轴交于,如图:
,
,
由,得直线解析式为,
设,,
在中,令得,
,
,
;
的面积与的面积相等,
而,
,
解得(舍去)或,
重难点三 平行转化法
17.(1)解:∵抛物线的顶点坐标为,
∴,
∴,;
(2)解:存在,理由如下:
对于抛物线,
当,,
解得:,
当,
∴,,
∵,
∴,
过点作轴的垂线,在轴上方的垂线上截取,连接与交于点,则,
∴,
∴,
过点作平行线与抛物线交点即为点,
∵,,
∴,
设直线,
则,
∴,
∴直线,
∵∥,
∴设直线,
代入得:,
解得:,
∴直线,
与抛物线解析联立得:,
整理得:
解得: 或,
∴点P的横坐标为或.
18.(1)解:对于直线BC解析式y=x-3,
令x=0时,y=-3,
则C(0,-3),
令y=0时,x=3,
则B(3,0),
把B(3,0),C(0,-3),分别代入,得
,解得:,
∴求抛物线的解析式为:y=-x2+4x-3;
(2)解:对于抛物线y=-x2+4x-3,
令y=0,则-x2+4x-3=0,解得:x1=1,x2=3,
∴A(1,0),B(3,0),
∴OA=1,OB=3,AB=2,
过点A作AN⊥BC于N,过点P作PM⊥BC于M,如图,
∵A(1,0),B(3,0),C(0,-3),
∴OB=OC=3,AB=2,
∴∠ABC=∠OCB=45°,
∴AN=,
∵,
∴PM=,
过点P作PEBC,交y轴于E,过点E作EF⊥BC于F,
则EF= PM=,
∴CE=1
∴点P是将直线BC向上或向下平移1个单位,与抛物线的交点,如图P1,P2,P3,P4,
∵B(3,0),C(0,-3),
∴直线BC解析式为:y=x-3,
∴平移后的解析式为y=x-2或y=x-4,
联立直线与抛物线解析式,得
或,
解得:,,,,
∴P点的坐标为(,)或(,)或(,)或(,).
(3)解:如图,点Q在抛物线上,且∠ACQ=45°,过点Q作AD⊥CQ于D,过点D作DF⊥x轴于F,过点C作CE⊥DF于E,
∵∠ADC=90°,
∴∠ACD=∠CAD=45°,
∴CD=AD,
∵∠E=∠AFD=90°,
∴∠ADF=90°-∠CDE=∠DCE,
∴△CDE≌△DAD(AAS),
∴DE=AF,CE=DF,
∵∠COF=∠E=∠AFD=90°,
∴四边形OCEF是矩形,
∴OF=CE,EF=OC=3,
设DE=AF=n,
∵OA=1,
∴CE=DF=OF=n+1
∴DF=3-n,
∴n+1=3-n
解得:n=1,
∴DE=AF=1,
∴CE=DF=OF=2,
∴D(2,-2),
设直线CQ解析式为y=px-3,
把D(2,-2)代入,得p=,
∴直线CQ解析式为y=x-3,
联立直线与抛物线解析式,得
解得:,(不符合题意,舍去),
∴点Q坐标为(,).
题型3 与二次函数有关的面积转化问题
重难点一 面积比转化为高的比
19.(1)解:∵抛物线的顶点坐标为,
∴设抛物线的解析式为:,
把点代入得:,解得:,
∴;
(2)①∵,
当时,,当,,
解得:,
∴,
设的解析式为,将,代入,得:,
∴,
设,
设直线的解析式为,则:
,解得:,
∴,
当时,;
∴,
∴,
联立:,解得:,
∴,
∵,
∴,
∴,,
过点作轴,则:,
∵,
∴,
∵,
∴,解∶或(不合题意,舍去),
经检验,原方程的解;
∴;
②∵与面积之比是,
∴与的面积之比为,
∵,
∴,
由①知:,,
∴,解得:或(舍去);
经检验是原方程的解,
∴.
20.(1)解:直线与x轴交于B(令):
则,解得:,
故;
直线与y轴交于(令),则,
故.
抛物线过,代入得:
,解得
故抛物线表达式为.
(2)抛物线对称轴为;
令,解方程得或,
故.
∵关于对称轴对称,
∴,则.
当共线时,最小,直线为,
代入得,故.
(3)设,则.
APH与同底,面积比等于高的比(),
即,
∴
化简得,
解得(为B点,舍去),故.
重难点二 面积相等转化为直线平行
21.解:与 ABC的面积相等,
,
∴直线的解析式为,
由时,解得或 ,
,
轴,
点与C点关于y轴对称,
,
∵点A在直线上,
,
解得,
,
.
重难点三 四边形的面积转化为三角形的面积
22.(1)令,
解得,
即点A、B的坐标分别为:;
(2)∵点,点E的坐标为,
又因为点A向右平移2个单位向上平移n个单位得到点C,
∴点E向右平移2个单位向上平移n个单位得到点,
将点D的坐标代入抛物线表达式得:,
整理得:;
(3)连接,过点E作y轴的平行线交x轴于点M,交过点C与x轴的平行线与点N,
则
,
解得(舍去)或4,
故点E的坐标为.
23.(1)解:代入和到抛物线得,,
解得:,
抛物线的函数表达式为.
(2)解:由(1)得,,
抛物线,
令,则,
,
又,
,
第一象限点在抛物线上,
设,
①若,则点和点的纵坐标相同,
,
解得:(舍去);
②若,则点和点的纵坐标相同,
,
解得:或(舍去),
,
代入到抛物线得,,
解得:;
③若,取的中点为,则,
,
,
解得:或(舍去)或(舍去),
,
代入到抛物线得,,
解得:;
综上所述,的值为2或.
(3)解:联立,
消去整理得:,
直线与抛物线交于点、,
,
联立,
消去整理得:,
同理可得,,
,
四边形的面积
,
四边形的面积与的函数关系式为.
题型4 二次函数与等角问题
重难点一 构造平行
24.(1)解:由条件可得,
解得
抛物线,
顶点;
(2)解:如图,
当时,,
则,
设直线表达式为,则由题意得:
,
解得:
∴直线表达式为,
由条件可知,
设直线的解析式为,
将点的坐标代入得:,
直线的解析式为,
联立,
解得:舍或,
.
重难点二 等角对等边
25.(1)解:将代入抛物线解析可得:
解得:.
∴,
当时,,
∴C点的坐标为;
(2)设与轴的交点为,
∵,
∴,
∵,
∴,
由(1)可得:,令,则,
解得:,,
∴,
∴,
在中,,解得:,
∴,
设直线的解析式为,
将代入可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,
解得:(不合题意,舍去)或,
当时,,
∴D点的坐标为:
重难点三 延长构等腰
26.(1)解:在轴上,
可设抛物线为
将A,B的坐标代入,得.
解得.
抛物线解析式为.
(2)解:由(1),.
.
如图1,由所给数据,结合图象,只能.
延长与轴交于,作轴于.则.
设直线表达式为.则
,
解得,
直线表达式为.
当时,,
.
.
.
,
.
.
(3)解:如图2,①当时,.
设直线表达式为.则
,解得,
直线表达式为.
设直线表达式为.
则.
.
直线表达式为.
由,
整理,得,
,或.
当时,.
.
②由(2),得中点.
此时,
.
设直线表达式为.则
,
解得.
直线表达式为.
由,
整理,得.解得,或.
当时,,
.
综上,点的坐标为,或
27.(1)①当m=3时,y=-x2+2x+3,
当x=0时,y=3,则点C(0,3),
当y=0时,0=-x2+2x+3,
∴x1=3,x2=-1,
∴,,;
②如图1,延长交轴于点,设,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴直线的解析式为,
联立,
∴,
∴(舍),
∵在抛物线上,
∴;
(2)如图2,
令,,,
∴,,,
设解析式为:,
联立 ,即 ,
∴,
同理:设解析式为:,
∴,
∵,
∴的解析式为,
∴设解析式为:,
联立,
∴,
∴,
∴即,
联立,
∴,
∴,
又,
∴,
∴.
重难点四 构造平行,转化为等腰
28.(1)解:令中为0,
则,解得或,
,,
当时,,
;
(2)解:作交抛物线于点,交于点,如图所示,
,
,
,
.
,
设直线的表达式为,
把,代入表达式,可得,
解得,
所以直线的表达式为,
设,则,
即,
解得或0,
故,
故.
,
,
设直线的表达式为,
把代入可得,
解得,
直线的表达式为;
(3)解:平移抛物线使抛物线的顶点为,
平移后抛物线的,
所以新抛物线的表达式为,
设,
设直线的解析式为,
把代入可得,
可得,
所以直线的解析式为,
列方程,整理得
由于直线与抛物线有且只有一个交点,
,即,
可得,
故直线的表达式为,
再令,得,
解得.
作轴于点,如图所示,
,
,
,
,
,
,
设,
即,
整理可得,
当点运动时,上式中的值与点的位置无关,
,即,
故点的坐标为.
29.(1)解:一次函数,
当时,,即,
当时,,解得,即,
把,代入得,
解得,
则抛物线的解析式为.
(2)解:,,
,
,
,
,
,
点的纵坐标与点的纵坐标相同,即为3,
当时,,解得或(舍去),
则.
(3)解:存在,求解如下:
设点的坐标为,
①当四边形是矩形时,则,
∵直线的解析式为,
∴设直线的解析式为,
把点代入得,
直线的解析式为,
联立,解得或(即为点,舍去),
,
②当四边形是矩形时,则,
设直线的解析式为,
将点代入得:,解得,
则直线的解析式为,
联立,解得或(即为点,舍去),
,
综上,存在以、、、为顶点且以为边的矩形,此时点的坐标为或.