2024年中考数学二轮复习专项训练:二次函数综合(线段周长问题)



2024年中考数学二轮复习专项训练:二次函数综合(线段周长问题)
1.若直线与y轴交于点A,与x轴交于点B,二次函数的图象经过点A,点B,且与x轴交于点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点P为直线下方抛物线上一点,过点P作直线的垂线,垂足为E,作轴交直线于点F,求线段最大值及此时点P的坐标;
(3)将抛物线沿x轴的正方向平移2个单位长度得到新抛物线,Q是新抛物线与x轴的交点(靠近y轴),N是原抛物线对称轴上一动点,在新抛物线上存在一点M,使得以M、N、B、Q为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出符合条件的点M的坐标.
2.如图,过点的抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)连接,,点为直线下方抛物线上一动点,点与点关于轴对称,分别过,作轴的平行线交于点,,求的最大值及此时点的坐标;
(3)另一条过点的抛物线的顶点位于直线上,该抛物线与轴的另一交点为点,连接,,若,请直接写出满足条件的点的坐标.
3.如图,在平面直角坐标系中,二次函数图像与x轴交于、,与y轴交于点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若平行于x轴的直线与抛物线交于M、N两点,与抛物线的对称轴交于H点,若点H到x轴的距离是线段MN的,求线段MN的长;
(3)抛物线的顶点为D,过定点Q的直线与二次函数交于E、F,外接圆的圆心在一条抛物线上运动,求该抛物线的解析式.
4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线()过点、,与轴交于点.

(1)求抛物线的表达式:
(2)点为第四象限内抛物线上一动点,过点作轴交直线于,为直线上一点,且,求的最大值及此时点的坐标:
(3)在(2)问的前提下,在抛物线对称轴上是否存在点,使的度数最大,若存在,请写出点的坐标,并做详细解答.
5.抛物线可以写成的形式,且函数图像轴交于,两点(,不重合),与轴交于点.
(1)直接填空:______;
(2)当时,图像如图1所示.
①试判断的形状并说明理由;
②抛物线上有一动点,且点的横坐标为,过点作轴交直线于点,设,求与之间的函数关系式,并求的最大值;
(3)现以为直径画圆,交直线于点,连接,当时,请直接写出的取值范围.
6.如图,抛物线与x轴交于点,和点,,与轴交于点.

(1)求抛物线的函数解析式;
(2)点为抛物线位于第一象限上一个动点,过点作轴于点,交直线于点,求线段的最大值;
(3)点,,,,将抛物线向上平移个单位,若平移后的抛物线与线段只有一个公共点,直接写出的取值范围.
7.如图,在平面直角坐标系中,已知一抛物线经过原点,与轴交于另一点,顶点坐标为,过点的直线与抛物线交于点B,C,且点在点的左侧.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接,当的面积与的面积之比为时,求直线的函数表达式;
(3)若有直线,点到直线的距离为,点到直线的距离为,求证:.
8.综合与探究
如图,抛物线与x轴交于点A和B,点A在点B的左侧,交y轴于点C,作直线.
(1)求点B的坐标及直线的表达式;
(2)当点D在直线下方的抛物线上运动时,连接交于点E,若,求点D的坐标;
(3)抛物线上是否存在点F.使得 若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,二次函数的图象与轴交于和两点,与轴交于点,点是直线下方的抛物线上一动点,过点作轴于点,交直线于点.

(1)求点和点的坐标;
(2)求线段的最大值及此时点的坐标;
(3)当最大时,在二次函数的图象上是否存在点,使以点为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求点的坐标,若不存在,请说明理由.
10.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线交轴于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图,若点是第四象限内抛物线上一点,轴交于点,交轴于点,求的最大值;
(3)如图,在轴上取一点,抛物线沿方向平移个单位得新抛物线,新抛物线与轴交于点,交轴于点,点在线段上运动,线段关于线段的对称线段所在直线交新抛物线于点,直线与直线所成夹角为,直接写出点的横坐标.
11.已知抛物线交y轴于点,交x轴于点,点P是抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若直线l经过A,B两点,过点P作轴于点E,交直线l于点F,若,求点P的坐标;
(3)如图2,若G为x轴正半轴上一点,且,连接,当时,直接写出点P的横坐标.
12.综合与探究
抛物线与轴交于点和,与轴交于点,连接.点是线段下方抛物线上的一个动点(不与点,重合),过点作轴的平行线交于,交轴于,设点的横坐标为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)用关于的代数式表示线段,求的最大值及此时点的坐标;
(3)若连接,在轴上是否存在点,使得为直角三角形,若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,顶点为E.点D在二次函数的图象上,轴,.
(1)求这条抛物线的函数解析式及顶点E的坐标;
(2)在x轴上有一点F,若以点F、B、C为顶点的三角形与相似,求点F坐标;
(3)点Q是二次函数图象上一点,过点Q向抛物线的对称轴作垂线,垂足为H,若,求点Q的坐标.
14.如图1,抛物线与x轴交于、,与y轴交于点C,连接、.
(1)求抛物线解析式.
(2)如图1,点P是直线上方抛物线上一点,过点P作交于点K,交x轴于点N,求的最大值及此时点P的坐标.
(3)如图2,将原抛物线沿x轴向右平移2个单位得到新抛物线,新抛物线交x轴于点、,点G为新抛物线对称轴与x轴的交点,点M为新抛物线上一动点,使得,请直接写出所有满足条件的点M的坐标.
15.已知二次函数的图像经过点,点,点,

(1)求该二次函数的解析式;
(2)如图1,点为线段上方抛物线上任意一点,过作于点轴交于点,求周长的最大值;
(3)在(2)的条件下,为抛物线上一动点,当时,求点的横坐标.
16.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交点,抛物线过,两点,与轴交于另一点.
(1)求抛物线的解析式:
(2)在直线上方的抛物线上有一动点,连接,与直线相交于点,当时,求点坐标;
(3)在(2)的条件下,若点位于对称轴左侧,点是抛物线对称轴上一点,点是抛物线上一点,当以,,,为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出点的坐标.
17.抛物线过点,点,顶点为,与轴相交于点.点是该抛物线上一动点,设点的横坐标为.

(1)求抛物线的表达式及点的坐标;
(2)如图1,连接,,,若的面积为,求的值;
(3)连接,过点作于点,是否存在点,使得.如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,B两点,与y轴交于C点,直线与抛物线的另一个交点为,连接.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点P是第四象限内抛物线上一动点,过P点作轴于点M,作的平行线交直线于点Q,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)中取最大值的条件下,将抛物线向右平移,使得新抛物线经过原点,点E是新抛物线的对称轴上一点,在平面直角坐标内确定一点F,使得以点A,P,E,F为顶点的四边形是矩形,请直接写出所以符合条件的点F的坐标,并选取其中一个点的坐标,写出求解过程.


()
()
参考答案:
1.(1)
(2)有最大值,点的坐标为
(3)满足条件的点的坐标有或或
【分析】
本题考查了二次函数综合,解题的关键是熟练掌握二次函数的的图象和性质,用待定系数法求函数解析式的方法和步骤,以及平行四边形的性质.
(1)先求出点A和点B的坐标,根据点B和点C的坐标得出,再将点A的坐标代入,求出a的值即可;
(2)延长交于点,设,则,则,根据二次函数的性质,即可解答;
(3)根据题意得出抛物线y的对称轴为直线,平移后的抛物线表达式为,进而得出,设,,根据平行四边形的性质,进行分类讨论①当为边时,②当为对角线时,即可解答.
【详解】(1)解:把代入得:,
∴,
把代入得:,
解得:,
∴,
∴函数的表达式为:,
把代入得:

解得:,
故该抛物线得表达式为;
(2)解:延长交于点,
设:,则,

∵,
∴当 时,有最大值,
此时,点的坐标为;
(3)解:∵,
∴抛物线y的对称轴为直线,平移后的抛物线表达式为,
把代入得:,
解得:,
∴,
∵N是原抛物线对称轴上一动点,
∴设,
∵点M在新抛物线上,
∴设,
①当为边时,
则点向右平移4个单位得到点,同样点向右平移4个单位得到点,
即,
解得:或6,
即点的坐标的坐标为:或;
②当为对角线时,
由中点坐标公式得:,
解得:,
则;
综上,满足条件的点的坐标有或或.
2.(1)抛物线的解析式为
(2)点坐标为
(3)或
【分析】
本题考查了二次函数的综合应用,解直角三角形,面积问题;
(1)待定系数法求解析式,即可求解;
(2)先求得直线的解析式为,设点坐标为,则点坐坐为点坐标为点坐标为,过作,交于点,可得.进而表示出,根据二次函数的性质,即可求解;
(3)设抛物线的顶点坐标为,根据题意可得,过点作轴于点,则是等腰直角三角形,得出,进而求得,进而即可求解.
【详解】(1)设抛物线解析式为,将代入得

解得:,
则抛物线的解析式为;
(2)设直线,
将代入得
解得,
故直线的解析式为,
假设点坐标为,
根据对称性,点坐坐为
轴,轴,
点坐标为点坐标为,
则,
过作,交于点,可得.
即是等腰直角三角形,
∴,
即,

∴当时,取最大值为,此时点纵坐标为,
点坐标为.
(3)解:∵直线的解析式为,设抛物线的顶点坐标为
设直线交轴于点,则,则是等腰直角三角形,
∴,
过点作轴于点,
则是等腰直角三角形,
∵关于对称,又

如图所示,为等腰直角三角形,,设,则

如图所示,当在点的左侧,且抛物线开口向下时,

解得:,

当在点的右侧,且抛物线开口向下时,

解得:,

如图所示,当抛物线开口向上,且在的右侧时,如图所示,

∴此情形不存在
综上所述,或
3.(1)
(2)
(3)
【分析】
本题考查二次函数的综合题,涉及待定系数法求解析式,三角形外接圆,正切等知识点;
(1)把根据、设抛物线解析式为,在把代入计算即可;
(2)设点H纵坐标为,,,然后根据点H到x轴的距离是线段MN的,列方程计算即可;
(3)证明是直角三角形即可得到外接圆的圆心为线段的中点.
【详解】(1)∵二次函数图像与x轴交于、,
∴设抛物线解析式为,
把代入可得,
解得,
∴二次函数的解析式
(2)根据题意设设点H纵坐标为,,,
则、是两根
∴,,即,
∵点H到x轴的距离是线段MN的,



解得

(3)对称轴为直线:,顶点
过作于,过作于,
设、,
∴,

∵直线与二次函数交于E、F,
∴、是两根,整理得,
∴,
∴,


∴,

∴,即,
∴外接圆的圆心为线段的中点,
∵、,
∴的中点坐标为
∵,

令,消去得,
∴外接圆的圆心在一条抛物线上运动,求该抛物线的解析式为.
4.(1)
(2)的最大值为,
(3)
【分析】
(1)用待定系数法,将点,点坐标代入,即可求解,
(2)先证明,得出,设,求出,则,然后证明是等腰直角三角形,得出,,则可求,然后根据二次函数的性质求解即可;
(3)利用圆周角定理判断出当的外接圆与对称轴相切时,的度数最大,然后设,,利用相等构造方程组求解即可.
【详解】(1)解:将点,点代入可得:
,解得:,
故抛物线的解析式为:;
(2)解:当时,,
∴,
∴,
∵,
∴, ,
设直线解析式为,
则,解得,
∴直线解析式为,
过点F作于H,

∴,
又,
∴,
∴,
设,
∵轴,
∴点E的纵坐标为,
代入,得,解得,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵轴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴当时,取最大值为,
此时,
∴的最大值为,;
(3)解:∵,
∴对称轴为,
作的外接圆,记为,

∵点M在对称轴上运动,
∴对称轴与相交或相切,
设与对称轴相切于M,在对称轴上另取一点,连接,,,,与相交于点N,
则,
由,
∴,
∴当与对称轴相切时,的度数最大,
此时,
设,,则
∵,
∴,
整理得,
解得(舍去),,

【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值,解题的关键是:
(1)熟练掌握待定系数法求二次函数解析式,
(2)用含字母的式子表示点坐标和相关线段的长度,熟练掌握求二次函数最值,
(3)利用圆周角定理找到符合已知条件的点M的位置.
5.(1)
(2)①是等腰直角三角形;②;的最大值为
(3)且,
【分析】
(1)当,得出;
(2)①分别求得的坐标,根据勾股定理的逆定理即可得出结论;
②先求得直线的解析式,进而表示出与之间的函数关系式,根据二次函数的性质求得最值,即可求解;
(3)分在点的左侧与右侧两种情况讨论,根据的最小值为,结合函数图象,即可求解.
【详解】(1)解:当时,
∴;则
故答案为:.
(2)解:①当时,
当时,
解得:
∴,
∴,
又∵,


∴是等腰直角三角形;
②∵,,
设直线的解析式为,将点代入得,

解得:
∴直线的解析式为
∵点P的横坐标为,

∵过点作轴交直线于点,设,
∴直线的解析式为,则,
∴的横坐标为

∴当时,的最大值为
(3)解:∵
当时,
∴,,
如图所示,当在点的左侧时,过点作轴于点,
∴,
∵,则是等腰直角三角形,
∴,则是等腰直角三角形,
∴,
∴,,
又∵,

将作为整体,解得:或
∴(舍去)或;
观察函数图象,当时,越大,开口越小,则
当时,
当时,则为的中点,如图所示
∴,即的最小值为,
则或
∴或;
如图所示,当点在点的右侧时,如图所示,

∵,则是等腰直角三角形,
∴,则是等腰直角三角形,
∴,
∴,,
又∵,

将作为整体,解得:或
∴(舍去)或;
观察函数图象,当时,越大,开口越小,则
综上所述,当时,且,
【点睛】本题考查了二次函数与坐标轴交点问题,线段周长问题,等腰直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
6.(1)
(2)的最大值是
(3)或
【分析】
(1)将,,,分别代入抛物线,待定系数法求解析式即可求解;
(2)由,当时,,则,,直线的解析式为.设,则,,求得,进而根据二次函数的性质即可求解;
(3)抛物线向上平移个单位后解析式为,平移后的抛物线的顶点坐标为,①当抛物线顶点落在上时,②当抛物线经过点,时,分别代入即可求解.
【详解】(1)
解:将,,,分别代入抛物线得,
解得
∴抛物线的解析式为;
(2)
解:如图所示:

由,当时,,则,,
,,
设直线的解析式为,
∴,解得,
直线的解析式为.
设,则,,
∴,
当时,的最大值是.
(3)
解:抛物线向上平移个单位后解析式为,
∴平移后的抛物线的顶点坐标为,
①当抛物线顶点落在上时,则,解得.
②当抛物线经过点,时,,解得;
当抛物线经过点,时,,解得,
∴时,满足题意.
综上所述,或.
【点睛】
本题考查了待定系数法求二次函数解析式,直线和抛物线的交点问题,二次函数的平移,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
7.(1)
(2)
(3)见解析
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)首先将代入直线解析式得到,然后与抛物线联立得到,求出和,然后根据题意得到,代入和得到,进而求解即可;
(3)由(2)求出,,然后根据题意得到,,然后代入整理求解即可.
【详解】(1)∵抛物线顶点坐标为
∴设抛物线解析式为
∵抛物线经过原点
∴将代入得,
解得
∴;
(2)∵直线过点


∴直线
联立
整理得,
解得,

∵的面积与的面积之比为



整理得
将,代入
整理得


∴或(舍去)
∴直线的函数表达式为;
(3)由(2)得,,
∴,
∵有直线,点到直线的距离为,点到直线的距离为,
∴,


【点睛】此题考查了二次函数和一次函数综合题,待定系数法求解析式,面积综合题,解一元二次方程等知识,解题的关键是正确表示出点B和点C的坐标.
8.(1)点B的坐标是,直线BC的表达式是;
(2)点的坐标是或;
(3)存在,点的坐标是或.
【分析】
(1)令和,解方程即可求得点B和点C的坐标,再利用待定系数法即可求解;
(2)作轴,垂足为,交直线于点,证明,利用相似三角形的性质求解即可;
(3)分两种情况讨论,利用待定系数法和解方程组即可求解.
【详解】(1)解:令,解方程得或,
∴点B的坐标为;
令,则,
∴点C的坐标为;
设直线的表达式为,则,
解得,
∴直线的表达式为;
(2)解:作轴,垂足为,交直线于点,
∴,
∵点C的坐标为,
∴,
设点的坐标为,则点的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,整理得,
解得或,
∴点的坐标为或;
(3)解:∵点B的坐标为,点C的坐标为,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴或,
当时,以为边作等边,直线交抛物线于点,此时,如图,
作轴于点,
在中,,,
∴,
∴点的坐标为,同理,求得直线的表达式为,联立,
解得或(舍去),
∴点的坐标是;
当时,设交轴于点,此时,如图,
在中,,,
∴,
∴点的坐标为,
同理,求得直线的表达式为,
联立,
解得或(舍去),
∴点的坐标是;
综上,点的坐标是或.
【点睛】本题考查了一次函数表达式的确定,函数图象上点的坐标特征,二次函数图象和性质,解一元二次方程,相似三角形的判定和性质,勾股定理,分类讨论思想等,属于中考压轴题,解题关键是熟练掌握待定系数法,运用方程思想和分类讨论思想.
9.(1)
(2)当时,线段的最大值为4,此时点的坐标为
(3)存在,或或
【分析】
(1)令时,求解即可;
(2)求出C点坐标,进而直线的解析式,设出P点,表示出,利用配方法即可求解;
(3)设出点Q,分三种情况讨论,作出辅助线①如图1,当点A为直角顶点时,即,②如图2,当点P为直角顶点时,即,③如图3,当点Q为直角顶点时,即,构造相似三角形进行求解即可.
【详解】(1)
解:二次函数的图象与轴交于和两点,
当时,即,
解得:,

(2)
解:当时,,

设直线的解析式为,则,
解得:,
直线的表达式为,
设,则,


当时,线段的最大值为4,此时点的坐标为;
(3)解:存在.
设,
如图①,当点为直角顶点时,即,
此时,点在第二象限,,
过点作轴于点,过点作轴于点,


,则,



又,

,即,
解得:(舍去)

如图②,当点为直角顶点时,即,此时,点在第四象限,,

过点作轴于点,过点作轴于点,过点作垂足为点,


由图②可知,





又,

即,
解得:(舍去)

如图③当点为直角顶点时,即,过点作轴于点,过点作于点,

,由图③可知,





又,

即,
解得:,
即点与点重合;
综上所述,点的坐标为或或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,二次函数的图象与性质,二次函是与线段的综合应用,特殊三角形的存问题,三角形相似的判定与性质解题的关键是作辅助线,构造相似三角形解决问题.
10.(1)
(2)
(3)或
【分析】
(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)过点B作交于点E,证明四边形为平行四边形,得出,根据,得出,证明,求出直线的解析式为:,设,,得出,求出,得出最大值即可;
(3)连接并延长交x轴于点K,交于点L,求出新的抛物线解析式为,求出,,得出,分两种情况:当轴时,当轴时,分别画出图形,求出结果即可.
【详解】(1)解:把,代入得:

解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:过点B作交于点E,如图所示:
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵轴,
∴轴,
∴,
∴为直角三角形,
把代入得出,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
把代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为:,
设,,
∴,


∵,
∴当时,有最大值,且最大值为;
(3)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴抛物线沿方向平移个单位时,沿x轴、y轴移动的距离为:个单位,
∵抛物线,
∴抛物线沿方向平移个单位后新抛物线的解析式为:

把代入得:,
把代入得:,
解得:,,
∴,,
∴,,
∴,
当轴时,连接并延长交x轴于点K,交于点L,如图所示:
∴,
∴轴,
∴,
∵,
∴,
∴此时直线与直线所成夹角为,符合题意,
根据折叠可知,,
∴,
∴设,则,
∴,
设直线的解析式为:,
把代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为:,
令,
解得:,(舍去),
∴点的横坐标为;
当轴时,连接并延长交y轴于点K,交于点L,如图所示:
∵,,
∴,
∴此时直线与直线所成夹角为,符合题意,
根据折叠可知,,
∴,
∴设,则,
∴,
设直线的解析式为:,
把代入得:,
解得:,
∴此时直线的解析式为:,
令,
解得:,(舍去),
∴此时点的横坐标为;
综上分析可知,点的横坐标为或.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合应用,求二次函数的最值,二次函数解析式,求一次函数解析式,折叠问题,解直角三角形,平行四边形的判定和性质,解题的关键是作出辅助线,数形结合,注意分类讨论,准确计算.
11.(1)
(2)或
(3)或
【分析】
(1)利用待定系数法即可求解;
(2)先求出直线解析式为,设点E坐标为,则点,.分,,,四种情况分类讨论,表示出的长,再根据列出方程,解方程,舍去不合题意的解,问题得解.
(3)先求出.分两种情况讨论:①如图1,当时,作,交于点H,作轴于点K,作于点Q.证明为等腰直角三角形,进而证明,得到,求出直线解析式为,根据点P为直线与抛物线的交点,得到,解方程,舍去不合题意的解;②如图2,当时,作,交于点M,作轴于点N.为等腰直角三角形,证明,得到,求出直线解析式为,根据点P为直线与抛物线的交点,得到方程,解方程,舍去不合题意的解即可.
【详解】(1)解:∵点、在抛物线上,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:当时,,
∴点C坐标为.
设直线解析式为,
将点、代入得,
∴,
∴直线解析式为,
∵轴于点E,
设点E坐标为,则点,.
① 如图3,当时,
∴,,
∵,
∴,
解得(不合题意,舍去),
当时,,
∴点P的坐标;
② 如图4,当时,,

∴此种情况没有符合条件的点;
③如图5,当时,
,,

∴,
解得(不合题意,舍去),
当时,,
∴点P的坐标;
④如图6,当时,
,,

∴,
解得,
方程的两个解都不符合题意,舍去,
所以此种情况不存在符合条件的点P;
综上所述:符合条件的点P的坐标为或;
(3)解:∵,,
∴,
∴.
①如图7,当时,作,交于点H,作轴于点K,作于点Q.
∵,,
∴为等腰直角三角形,,
∴,
∵轴,,轴,
∴四边形为矩形,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴直线解析式为,
∵点P为直线与抛物线的交点,

解得得,(不合题意,舍去)
∴此时点P的横坐标为;
②如图8,当时,作,交于点M,作轴于点N.
∵,,
∴为等腰直角三角形,,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴直线解析式为,
∵点P为直线与抛物线的交点,

解得,(不合题意,舍去)
∴此时点P的横坐标为;
综上所述:点P的坐标为或.
【点睛】
本题为二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,等腰直角三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,二次函数与一元二次方程的关系等知识,综合性强,难度较大.熟知相关知识并根据题目条件添加合适辅助线是解题关键.
12.(1)
(2),当时,取得最大值2,此时点的坐标为
(3)存在,点的坐标为或
【分析】
(1)利用待定系数法即可求得答案;
(2)运用待定系数法求得直线的解析式为,设,则,可得,运用二次函数最值即可求得答案;
(3)分两种情况:当时,当时,分别求得点的坐标即可.
【详解】(1)抛物线与轴交于点和,
,解得:
该抛物线的解析式为;
(2)在中,令,得,
,设直线的解析式为,
则,解得:,
直线的解析式为,设,则,

,,
当时,取得最大值2,此时点的坐标为;
(3)存在点使得为直角三角形,
设,
,,
,,,,
当时,如图,轴,

当时,如图,
在中,,

解得:,

综上所述,点的坐标为或.
【点睛】本题是二次函数综合题,重点考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的图象与性质,三角形面积,直角三角形的性质,勾股定理,应用二次函数的最值等,此题综合性较强,属于考试压轴题.
13.(1),
(2)或
(3)或
【分析】
(1)先求出点的坐标,根据轴,求出点坐标,代入函数解析式求出值即可;
(2)先求出点、的坐标,再分别求出的三边长,设点,再分别讨论当、、分别为的最长边时,利用相似三角形的性质,分别列出关于的方程,解方程即可;
(3)设点,求出函数对称轴,结合已知以及顶点的坐标得,,根据列方程,解方程即可.
【详解】(1)
解:由题意可知:,
当时,,即点的坐标为,
轴,,
点的坐标为,代入抛物线得:,

抛物线的解析式为,
顶点的坐标为;
(2)
解:由(1)得,令,即,
解得:,,
,,
,,,
设点,
①当为的最长边时,得,

解得:,
点;
②当为的最长边时,得,


点;
③当为的最长边时,得,
解得:无解,所以这个点不存在,
综上所述,点的坐标为或;
(3)
解:点在函数图象上,则设点,
二次函数对称轴为,
,,


或,
解得:,或,,
当时不符合题意,
故或,
故点的坐标为或.
【点睛】
本题时二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象和性质,相似三角形的判定和性质,二次函数的线段问题,解题关键是灵活运用相关知识及分类讨论和方程思想解决问题.
14.(1)
(2)最大值为,
(3)或
【分析】
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)过P作轴于H,交于Q,先根据坐标与图形性质和锐角三角函数关系以及平行线的性质求得,,求得直线的表达式为,设,,则,,
进而可得,利用二次函数的性质求解即可;
(3)由平移性质得,,,进而可得,,利用锐角三角函数关系结合已知可求得,设,且,分点M在x轴上方时和点M在x轴下方时,利用解方程求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于、,
∴,解得,
∴该抛物线的解析式为;
(2)解:过P作轴于H,交于Q,如图1,
当时,,则,,
∵,,
∴,,
∴,则,
∴,则,
∵,
∴,,
∴,
则,,
设直线的表达式为,
则,解得,
∴直线的表达式为,
设,则,
∴,,


∵,,
∴当时,有最大值,最大值为,此时;
(3)解:如图2,
由平移性质得,,,
∴,,
∴,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,且,
则,
当点M在x轴上方时,,
整理,得,解得,(舍去),
∴,则;
当M在x轴下方时,,
整理,得,解得,(舍去),
∴,则,
综上,满足条件的点M坐标为或.
【点睛】
本题是二次函数综合题,主要考查待定系数法求函数解析式、二次函数的性质、坐标与图形、锐角三角函数、平移性质、三角形的外角性质、解一元二次方程等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用,利用数形结合和转化思想求解是解答的关键.
15.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)由题意得:,再表示△PMN周长为即可求解;
(3)当点H在点P的右侧时,得到,求出点 N的坐标,联立抛物线和的表达式即可求解;当点在点P的左侧时,利用轴求解.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,点,
∴设抛物线的表达式为:,
把点的坐标代入,得,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:由点的坐标知,

则,
设直线的表达式为:,
把点代入,得

解得:,
∴直线的表达式为:,
设点,则点,
则,
则周长

∵,
∴当时,周长的最大,最大值为,此时点 ;
(3)解:当点H在点P的右侧时,如下图,

延长交x轴于点N,
∵,则 ,
设点,
由得: ,
解得:,
则点 ,
由点的坐标得,直线的表达式为:
联立抛物线和的表达式得:

解得: (舍去) 或,
即点H的横坐标为:;
当点在点P的左侧时,如上图,
∵,
则轴,
则点横坐标为:,
综上,点H的横坐标为:或.
【点睛】
本题考查的是二次函数综合运用,涉及到待定系数法求函数解析式,二次函数的图象与性质,解直角三角形、一次函数的图象和性质,分类求解是解题的关键.
16.(1)
(2)点坐标为或
(3)的坐标为或或.
【分析】
(1)先由直线解析式求出点、坐标,再将所求坐标代入二次函数解析式,求解可得;
(2)先求出,设,作轴、轴,知,则,由知,结合,可得,,从而得出方程,解之得,,据此得出点坐标;
(3)分三种情况,①当为对角线时,②当为对角线时,③当为对角线时,分别求解可得.
【详解】(1)
解:在中,当时,当时,
,,
抛物线的图象经过、两点,

解得,
抛物线的解析式为;
(2)
令,
解得,,

设,
如图,过点作轴于点,过点作轴于点,则,
∴,




点的横坐标为,
点在直线上,

,,


解得,,
当时,,
当时,,
,,
综上所述:点坐标为或;
(3)
抛物线的解析式为,
抛物线顶点坐标为,对称轴方程为,
在(2)的条件下,点位于对称轴左侧,

点是抛物线对称轴上一点,
设,
,,
当为对角线时, 则
解得:,则

当为对角线时, 则
解得:,则

当为对角线时, 则
解得:,则

综上所述,的坐标为或或.
【点睛】本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、勾股定理及菱形的判定和性质、两点间距离公式等知识点,解决本题的关键是综合运用以上知识.
17.(1),顶点
(2)
(3)存在,
【分析】(1)利用待定系数法可以确定抛物线的解析式,利用配方法可得抛物线的顶点坐标;
()利用待定系数法求出直线解析式为,过点作轴交于点,设点,点,根据的面积为,可得出关于的方程,解方程即可得到的值;
(3)设交轴于点,延长交轴于,连接,过点作轴于点,可得,则,是等腰三角形,证明,根据相似三角形的性质可得,,,求出直线的解析式为为,联立得方程组,解方程组即可求得点的坐标.
【详解】(1)
解:将点,点代入得:

解得:.
抛物线的表达式为.

顶点,.
(2)
点,,点,,
直线解析式为,
过点作轴交于点,

设点,点,

的面积为,
(3)
解:在中,

设交轴于点,延长交轴于,连接,过点作轴于点,

,,

,,.
,.
中,,


是等腰三角形
,,

,为的中点.
是等腰三角形,.




设直线的解析式为,
∴,解得:.
∴直线的解析式为.
∴,
解得:,
∴.
【点睛】
本题是二次函数的综合题,主要考查了待定系数法确定函数的解析式,配方法求抛物线的顶点坐标,三角形的面积,等腰三角形的判定和性质,三角形相似的判定与性质.熟练掌握二次函数图象和性质,灵活运用数形结合思想,方程思想是解题的关键.
18.(1)
(2)36;
(3)或
【分析】
本题考查了求一次函数与二次函数的解析式、求二次函数的最大值、平移变换等多个知识点,解题的关键正确画出图形.
(1)用待定系数法即可求得抛物线表达式.
(2)设,先求得直线的解析式,再求得点Q的坐标,再构造,求得的表达式,再代入,求得其最大值及点P的坐标.
(3)先求得平移后的新抛物线解析式,然后求得对称轴,画图分两种情况讨论即可.
【详解】(1)∵在抛物线上,
∴解得:
∴抛物线的函数表达式为:.
(2)如下图,自点Q作延长线的垂线,垂足为点N.
∵抛物线与y轴的交点,与x轴交于,
设直线的方程为,则,解得:,
即直线的方程为.
设点,由于,设的方程为,
将点P的坐标代入,求得,
∴直线的方程为,
设直线的方程为,
将坐标代入,解得:
∴直线的方程为.
联立方程组
解得:.

由得,
∴.


当时,取得最大值36,此时.
∴的最大值为36,此时.
(3)∵原抛物线的方程为,
∴当抛物线向右平移2个单位时,点A恰好经过原点O,则平移后的新抛物线方程为:,即.
故对称轴为:.
当点A,P,E,F为顶点的四边形是矩形时,有两种情况:
①如下图,点E在x轴的上方,则点.
②如下图,点E在x轴的下方,则点.
先确定点E的位置.因直线与抛物线对称轴、x轴均构成,且,
所以与抛物线对称轴构成,即是图示小正方形的对角线,则点E的坐标相对于点P的坐标向右、向上平移1个单位,根据矩形的性质可知,点F相对于点A也向右、向上平移一个单位,因点,所以点.
故所有符合条件的点F的坐标是或.
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