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二次函数综合问题(线段与周长问题) 重点考点专题练
2026届初中数学中考一轮复习备考
1.如图,抛物线经过点和点,与轴交于点,点在直线下方的抛物线上,过点作轴交于点,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的解析式及点的坐标.
(2)当线段长等于2时,求点的坐标.
(3)直接写出线段长的最大值是________.
2.如图,抛物线与轴相交于,两点,与轴交于点,其中点的坐标为,且点在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将抛物线向左平移个单位,然后向下平移个单位,恰好经过点,则的值为 ;
(3)设点是线段上的动点,作直线轴于点,交抛物线于点,求线段长度的最大值.
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,,与轴的另一个交点为,抛物线的对称轴为直线.
(1)求该抛物线的函数表达式.
(2)求抛物线顶点的坐标以及直线的函数表达式.
(3)是第一象限内抛物线上的一动点,过点作轴于点,交于点,求当最大时,点的坐标.
4.如图,在平面直角坐标系中,矩形的三个顶点,,,抛物线经过,两点.动点从点出发,沿线段向终点运动,同时点从点出发,沿线段向终点运动,运动速度均为每秒1个单位长度,运动时间为秒,过点作交于点.
(1)求点的坐标及抛物线的函数表达式;
(2)过点作于点,交抛物线于点.当为何值时,线段的长有最大值?最大值是多少?
(3)连接,是否存在的值使为等腰三角形?若存在,请求出值;若不存在,请说明理由.
5.抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,连接.点为第一象限内抛物线上的动点,过点作轴于点,交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,当线段最短时,求点的坐标;
(3)当时,设函数的最大值为,最小值为,若,直接写出的值.
6.如图,一次函数分别交轴、轴于两点,抛物线过、B两点.
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)作垂直于轴的直线,在第一象限交直线于,交这个抛物线于.求当取何值时,有最大值?最大值是多少?
(3)在(2)的情况下,以、、、为顶点作平行四边形,求第四个顶点的坐标.
7.综合与探究
如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C,对称轴与x轴交于点D,点P是直线上方抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线上方的抛物线上找一点P,作,当为最大值时,求线段的长;
(3)连接,当时,求点P的坐标.
(4)若点M为直线上一点,N为平面内一点,是否存在这样的点M和点N使得以C、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点M坐标;若不存在,说明理由.
8.如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是抛物线上一点,且,求点D的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,某二次函数的图象交坐标轴于、、三点,点是直线下方抛物线上的一个动点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求点的坐标,使面积最大,最大面积是多少?
(3)直接写出对称轴上点的坐标,使的周长最小.
10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与坐标轴交于,两点,直线交轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若,第二象限内有一动点,满足,求周长的最小值;
(3)抛物线上有一个动点,记的面积为,若点符合条件的位置有且只有3个,求的值.
11.如图,已知抛物线经过两点,与轴交于点,连接,.是线段上一动点,过点作轴,交抛物线于点,交线段于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当时,求出点和点的坐标;
(3)连接,当是等腰三角形时,直接写出点的坐标.
12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线(,为常数)交轴于点,两点(点在点右侧),交轴于点,顶点为,点是抛物线上一动点,且在抛物线对称轴的左侧(不与点重合),过点作,垂足为点,连接交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求线段的长;(用含的式子表示)
(3)若,请直接写出的取值范围.
13.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象(记为)与轴交于点,,与轴交于点,二次函数的图象(记为)经过点,.直线与两个图象,分别交于点,,与轴交于点.
(1)求的解析式;
(2)当点在线段上时,求的最大值;
(3)设点,到直线的距离的和为().
①求关于的函数解析式;
②根据的不同取值,试探索点的个数情况.
14.抛物线交轴于,两点(在)的右侧,交轴于点是第四象限内抛物线上一动点.
(1)求此抛物线的表达式;
(2)如图1,连接,过动点作,垂足为点,连接.当时,求点的坐标;
(3)如图2,过动点作的平行线交轴于点,若射线平分线段,求的长.
参考答案
1.(1);点的坐标为
(2)或
(3)
【分析】本题考查了二次函数的综合运用,线段问题,求出函数解析式,利用数形结合的思想求解是解题的关键.
(1)运用待定系数法求出解析式即可;
(2)运用待定系数法求出直线的解析式,设点的横坐标为,可得,求出,由可得结论;
(3)根据二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点和点,
∴可得,
解得,
抛物线的解析式为,
当时,,
点的坐标为;
(2)解:设直线的解析式为,
将点代入,得,
解得,
直线的解析式为;
轴,点的横坐标为,
,
,
解得或,
,
或;
(3)解:,
,,
当时,取最大值,最大值为.
长度的最大值是.
故答案为:.
2.(1)抛物线的解析式为
(2)
(3)最大值为
【分析】本题考查了二次函数的性质,待定系数法求解析式,二次函数的最值问题,二次函数的平移,掌握知识点的应用是解题的关键.
()利用待定系数法求解抛物线的解析式即可;
()由()得抛物线的解析式为,所以,然后通过二次函数的平移即可求解;
()作直线轴于点,交抛物线于点,由()得抛物线的解析式为,令,则,则,求出直线解析式为,设,则,则,最后通过二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:由()得抛物线的解析式为,
∴,
∵将抛物线向左平移个单位,然后向下平移个单位,
∴平移后的解析式为,
∵平移后的解析式恰好经过点,
∴,
解得:或(舍去),
故答案为:;
(3)解:如图,作直线轴于点,交抛物线于点,
由()得抛物线的解析式为,
令,则;
∴,
设直线解析式为,
∴,
解得:,
∴直线解析式为,
设,则,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,为.
3.(1)
(2)抛物线顶点的坐标为,直线的函数表达式为
(3)
【分析】此题考查了待定系数法求一次函数和二次函数解析式,线段最值问题,解题的关键是正确求出表达式.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)将抛物线配方成顶点式即可求出顶点坐标;利用待定系数法求出直线的函数表达式;
(3)设,则,表示出,然后利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得,
解得
∴该抛物线的函数表达式为;
(2)解:∵
∴抛物线顶点的坐标为;
∵抛物线经过点,对称轴为直线
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为
设直线的函数表达式为
将,代入得,
解得
∴直线的函数表达式为;
(3)解:设,则
∴
∵
∴抛物线开口向下
∴当时,有最大值
将代入得,.
4.(1),
(2)当时,有最大值是1
(3)存在,或或
【分析】(1)利用矩形的性质即可得到点A的坐标;用待定系数法即可求得抛物线的解析式;
(2)由题意可得的长,且用待定系数法可求得直线的解析式,易得,由相似三角形的性质可求得的长,从而可求得点E、G的坐标,得到关于t的二次函数关系式,即可求得的最大值及此时的t值;
(3)分三种情况:;利用两点间的距离公式可得关于t的一元二次方程,解方程即可.
【详解】(1)解:矩形的三个顶点,,,
轴,轴,点的坐标为,
将、两点坐标分别代入得:
,
解得:,
故抛物线的解析式为:;
(2)解:如图1,由题意得:,
,
设直线的解析式为:,
则,
解得:,
直线的解析式为:,
,
,
,即,
,
当时,,
,,,,
,
,
当时,有最大值是1;
(3)解:有三种情况:
①当时,
,,,,
根据两点间距离公式,得:
.
整理得,
,
解得或(此时、重合,不能构成三角形,舍去);
②当时,
,,,,
根据两点间距离公式,得:
,
整理得,
解得:,(此时不在矩形的边上,舍去);
③当时,
,,,
根据两点间距离公式,得:,
解得(此时、重合,不能构成三角形,舍去)或.
综上,的值是或或.
5.(1)
(2)点P的坐标为;
(3)的值为或
【分析】(1)利用待定系数法求二次函数的解析式即可;
(2)根据点B和点C的坐标可得直线的解析式为,设,则,求得,利用二次函数的性质求解即可;
(3)求出当和时的函数值,利用配方法得到顶点坐标,然后分为,,三种情况,利用二次函数的增减性解答即可.
【详解】(1)解:把和代入得:
,解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵和
∴设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
设,
又∵轴,
∴,
令,则,
解得或,
∴,
∴,
整理得,
∵,
∴当时,最短,
∴当时,;
∴点P的坐标为;
(3)解:当时,;
当时,;
,
∴抛物线的对称轴为;
①当时,即,在对称轴左侧,y随x的增大而增大,
∴最大值与最小值的差为,
解得,不符合题意舍去;
②当时,在对称轴右侧,y随x的增大而减小,
∴最大值与最小值的差为,
解得,不符合题意舍去;
③当时,即,此时最大值为,
∴最小值为,
若,则或(舍去);
若,则或(舍去);
故的值为或.
6.(1)
(2)当时,有最大值,最大值为4
(3)或或
【分析】(1)根据一次函数解析式求出点A和点B的坐标,再利用待定系数法求解即可;
(2)用含t的式子表示出点M和点N的坐标,进而表示出的长,再利用二次函数的性质求解即可;
(3)根据(2)所求可求出点M和点N的坐标,再分三种情况:为对角线,为对角线和为对角线,根据平行四边形的两条对角线的中点坐标相同建立方程组求解即可.
【详解】(1)解:在中,当时,,当时,,
∴,
∵抛物线过、B两点,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:在中,当时,,
在中,当时,,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为4;
(3)解:由(2)可知,当时,,
∴.
设,
当为该平行四边形的对角线时,由平行四边形的两条对角线的中点坐标相同可得
,
解得,
∴点D的坐标为;
当为该平行四边形的对角线时,由平行四边形的两条对角线的中点坐标相同可得
,
解得,
∴点D的坐标为;
当为该平行四边形的对角线时,由平行四边形的两条对角线的中点坐标相同可得
,
解得,
∴点D的坐标为;
综上所述,点D的坐标为或或.
7.(1)
(2)
(3)点P的坐标为
(4)存在,点M的坐标为或或或.
【分析】(1)将点,代入,即可求解;
(2)过点作轴交于点,连接,先求出直线 的解析式为,设,则,则,可得,当时,有最大值,即可求解;
(3)作点关于直线的对称点,交于点,连接,过点作轴的垂线交轴于点,则在直线上,分别求出,,则,可知点与点重合,,用待定系数法求出直线的解析式为,联立方程组,即可求;
(4)设,,,,分三种情况讨论:①当为菱形对角线时,;②当为菱形对角线时,;③当为菱形对角线时,.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,点,
∴,
解得 ,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图1,过点作轴交于点,连接,
令,则,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
,
设,则,
,
,,
,
,
,
,
点是直线上方抛物线上,
,
当时,有最大值,此时;
∵二次函数对称轴与x轴交于点D,且二次函数的对称轴为直线,
∴,
∴,
∴当为最大值时,线段的长.
(3)解:,
抛物线的对称轴为直线,
,
作点关于直线的对称点,交于点,连接,过点作轴的垂线交轴于点,
,
,
,
在直线上,
,
,
,
,
,
,
,
,
点与点重合,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
,
联立方程组,
解得或(舍,
;
(4)解:存在点和点,使得以、、、为顶点的四边形是菱形,理由如下:
设,,,,
①当为菱形对角线时,,
,
解得,
,;
②当为菱形对角线时,,
,
解得,
,或,;
③当为菱形对角线时,,
,
解得或(舍,
;
综上所述:点的坐标为或或或.
8.(1)
(2)点D坐标为或或
(3)存在,点P坐标为
【分析】本题考查了二次函数综合——面积问题和周长问题,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)设点D坐标为,求得,可得,即,解方程即可得答案;
(3)连接,,利用抛物线点对称性可知当点B、P、C三点共线时,此时的周长最小,然后利用待定系数法求得直线的解析式,即可解答.
【详解】(1)解:将,代入得:
,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:设点D坐标为,
∵,
∴,
∴,
即
∴或,
解得:,此时;
解得:,此时或
∴点D坐标为或或;
(3)解:存在,
如图所示,连接,,
∵点A、B关于抛物线对称轴对称,
∴,
∴的周长,
即当点B、P、C三点共线时,此时的周长最小,
对于,令,则,
∴,
设直线解析式为,将,代入得:
,
解得,
∴直线的解析式为,
∵,
∴该抛物线的对称轴为直线,
∴对于,当时,,
∴点P坐标为.
9.(1)
(2);
(3)
【分析】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法求解函数解析式、二次函数的图象与性质、三角形的面积、方程思想等知识.
(1)由、、三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)过作轴,交轴于点,交直线于点,用点坐标可表示出的长,则可表示出的面积,利用二次函数的性质可求得面积的最大时点的坐标;
(3)可得对称轴为直线,而,故,那么当共线时,即点为对称轴与直线的交点时,的周长取得最小值,再将代入即可求解坐标.
【详解】(1)解:设抛物线解析式为,把,,三点坐标代入可得:
,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:由题意可设,
过作轴于点,交直线于点,如图2,
设直线解析式为,则有:
,解得:,
∴直线解析式为,
,
∴,
∵
,
∵
∴当时,最大值为8,此时,
∴点坐标为.
(3)解:对于抛物线,则对称轴为直线
∵抛物线与轴交于点,
∴点关于对称轴对称,
∴,
∵
∴当共线时,即点为对称轴与直线的交点时,的周长取得最小值,
将代入得,,
∴的周长最小时,.
10.(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数与几何综合,灵活运用两点之间,线段最短求最小值,熟练掌握一次函数、二次函数的交点与三角形面积问题的解决方法是解题的关键.
(1)代入点、坐标,用待定系数法求解即可;
(2)由题意可得,为定值,则根据当取得最小值时,有最小值即可求解;
(3)根据条件判断出符合条件的点的其中一个位置在与直线平行,且和抛物线只有一个交点的直线上,求出该直线再通过平行线间的距离相等进行面积转化,即可求出答案.
【详解】(1)解:将点,代入,得,
解得,
∴.
(2)解:,,
∴,
∵,,则,,
∴为定值,
∴当取得最小值时,有最小值,
当点在线段上时,取得最小值,最小值为,
∴的最小值为.
(3)解:由题意得,存在两条直线与抛物线有且只有3个交点且与直线平行,其中一条与抛物线有且只有1个交点,
设该直线的解析式为,
联立方程,得,整理得,,
有且只有一个交点,
∴,
解得,
∴点符合条件的位置之一在直线上,
设直线与轴交于点,则,
∴.
11.(1)
(2)
(3)或或
【分析】本题主要考查了二次函数综合,待定系数法求函数的表达式,等腰三角形的定义,勾股定理等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)求出,则可求出直线的函数表达式为,设,则,则可得到,解方程即可得到答案;
(3)设,则,分三种情况:当时,则,当时,则,当时,则,利用两点间的距离公式建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过两点,
∴,
解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:在中,当时,,
∴;
设直线的函数表达式为,则,
∴,
∴直线的函数表达式为,
设,则,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:由(2)可知,直线的函数表达式为,
设,则,
∵,
∴,
,
,
当时,则,
∴,
解得或(舍去),
∴点P的坐标为;
当时,则,
∴,
解得,
∴点P的坐标为;
当时,则,
∴,
解得或(舍去)
∴点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或或.
12.(1)抛物线的表达式为
(2)
(3)
【分析】(1)利用待定系数法解答即可;
(2)根据抛物线的性质,确定点B,点C的坐标,再确定直线的解析式,再根据解析式确定点D的坐标, 则,解答即可.
(3)设, 直线的解析式为,解得直线的解析式为:.设与的交点为G,故故, 根据三角形面积关系,构造不等式,构造二次函数确定取值范围,结合已知确定答案即可.
本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,构造二次函数求不等式的解集,面积分割法,熟练掌握抛物线的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:抛物线(,为常数)交轴于点,两点(点在点右侧),交轴于点,顶点为,
解得
抛物线的解析式为.
(2)解:由抛物线的解析式为,
得,
解得,
故点B的坐标为,点C的坐标为,
又是抛物线上的一动点,且在抛物线对称轴的左侧(不与点重合),
故,且,
故,
设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式得:
,
解得,
∴直线的解析式为:.
令,
解得,
故,
∴.
(3)解:由抛物线的解析式为,
得,
解得,
故点B的坐标为,点C的坐标为,
又是抛物线上的一动点,且在抛物线对称轴的左侧(不与点重合),
故,且,
故,
设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式得:
,
解得,
∴直线的解析式为:.
设与的交点为G,
故
故,
故,
,
又,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
令,
当时,解得或,
∴时,t的取值范围是,
∵,
∴.
13.(1)
(2)取最大值4
(3)①;②当时,有4个点;当时,有3个点;当时,有2个点.
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数解析式的求解,一次函数解析式的求解,等腰三角形的判定与性质,勾股定理解三角形,解决本题关键是将二次函数,一次函数与具体函数图象结合分析.
(1)先求解出点与点的坐标,再将两个点的坐标代入函数解析式求解即可;
(2)先表示出点,点与点的坐标,再表示出的长度,根据二次函数的最值求解即可;
(3)①先求解出直线的函数解析式,再由边与角的关系得到和都是等腰直角三角形,根据与或这两种情况求解即可;
②作出关于的函数图象,再根据m的不同取值求解即可.
【详解】(1)解:对于二次函数,
当时,,即,
当时,,解得,,,
即,,
将,代入,
得,解得,
∴的解析式为;
(2)解:∵直线与两个图象,分别交于点,,与轴交于点,
∴点,点,点,
∵点在线段上,即,
∴,
当时,取最大值4;
(3)解:①过点作于点,过点作于点,
设直线交于点,如图,
设直线为,将代入得,解得,
∴直线为,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵轴,
∴,
∴和都是等腰直角三角形,
根据勾股定理,,,
∴,,
当时,,
,
∴;
当或时,,
,
∴;
综上可得,;
②由得,当时,有最大值,
关于的函数图象如图所示,
∴当时,有4个点,
当时,有3个点,
当时,有2个点.
14.(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)利用待定系数法求解析式即可;
(2)由两点的坐标可得三角形是等腰直角三角形,过点作轴,垂足为,交于点,可得是等腰直角三角形,进而得出,从而可求得点坐标;
(3)过作轴平行线交射线于点,可得,从而求得点坐标.
【详解】(1)解:抛物线过,
,
解得:,
抛物线解析式为:;
(2)解:抛物线,
,
解析式为:,
如图,过点作轴,垂足为,交于点,
,
设,则,
,
解得:,
或;
(3)解:,
解析式为:,
过作轴平行线交射线于点,
射线平分,
设,则,
,
,
,
解得:(舍去)或,
,
∵,
∴.
【点睛】本题考查二次函数的应用,相似三角形的判定和性质,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键.
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