二次函数中动点及特殊四边形综合问题解析及训练
中考数学总复习《二次函数中的特殊四边形存在性问题 》专题训练-附答案
中考数学总复习《二次函数中的特殊四边形存在性问题 》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,已知抛物线223y x x =+-的图像与坐标轴分别交于、、A B C 三点,连接AC ,点M 是AC 的中点,抛物线的对称轴交x 轴于点F ,作直线FM .(1)直接写出下列各点的坐标:F ______,M ______;(2)若点P 为直线FM 下方抛物线上动点,过点P 作PQ y ∥轴,交直线FM 于点Q ,当PQM 为直角三角形时,求点P 的坐标;(3)若点N 是x 轴上一动点,则在坐标平面内是否存在点E ,使以点F M N E 、、、为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点E 的坐标:若不存在,请说明理由.2.如图所示,在平面直角坐标系中,直线3y x =-+交坐标轴于B 、C 两点,抛物线23y ax bx =++经过B 、C 两点,且交x 轴于另一点()1,0A -.点D 为抛物线在第一象限内的一点,过点D 作DQ CO ∥,DQ 交BC 于点P ,交x 轴于点Q .(1)求抛物线的解析式;(2)设点P 的横坐标为m ,在点D 的移动过程中,存在DCP DPC ∠=∠,求出m 值;(3)在抛物线上取点E ,在平面直角坐标系内取点F ,问是否存在以C 、B 、E 、F 为顶点且以CB 为边的矩形?如果存在,请求出点F 的坐标;如果不存在,请说明理由.3.如图,已知抛物线223y x x =--+的顶点为D 点,且与x 轴交于B ,A 两点(B 在A 的左侧),与y 轴交于点C .点E 为抛物线对称轴上的一个动点:(1)当点E 在x 轴上方且CE BD ∥时,求sin DEC ∠的值;(2)若点Р在抛物线上,是否存在以点B ,E ,C ,P 为顶点的四边形是平行四边形﹖请求出点Р的坐标;(3)若抛物线对称轴上有点E ,使得55AE DE +取得最小值,连接AE 并延长交第二象限抛物线为点M ,请直接写出AM 的长度.4.如图,抛物线22y ax bx =++与x 轴交于()1,0A -和()4,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点D 是第一象限内抛物线上的一个动点,连接AC ,CD ,DB ,试求四边形ABDC 面积的最大值;(3)如图2,点(),1D m m -是第一象限内抛物线上的一点,连接AD ,BD ,点E 是线段AB 上的任意一点(不与点A ,B 重合),过点E 分别作EM AD ∥交BD 于点M ,EN BD ∥交AD 于点N .①判断四边形EMDN 的形状,并证明你的结论;①四边形EMDN 是否能成为正方形?若能,请直接写出点E 的坐标;若不能,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,AOC 绕原点O 逆时针旋转90︒得到DOB ,其中1OA =,OC=3.(1)若二次函数经过A 、B 、C 三点,求该二次函数的解析式;(2)在(1)条件下,在二次函数的对称轴l 上是否存在一点P ,使得PA PC +最小?若P 点存在,求出P 点坐标;若P 点不存在,请说明理由.(3)在(1)条件下,若E 为x 轴上一个动点,F 为抛物线上的一个动点,使得B 、C 、E 、F 构成平行四边形时,求E 点坐标.6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线234y x bx c =++与直线AB 交于点()0,3A -和()4,0B .(1)求抛物线的函数解析式;(2)点P 是直线AB 下方抛物线上一点,过点P 作y 轴的平行线,交AB 于点E ,过点P 作AB 的垂线,垂足为点F ,求PEF 周长的最大值及此时点P 的坐标;(3)在(2)中PEF 取得最大值的条件下,将该抛物线沿水平方向向左平移3个单位,点Q 为点P 的对应点,点N 为原抛物线对称轴上一点.在平移后抛物线上确定一点M ,使得以点B ,Q ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,写出所有符合条件的点M 的坐标,并写出求解点M 的坐标的其中一种情况的过程.7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线()230y ax bx a =+-≠与x 轴交于()1,0A -,()3,0B 两点,与y 轴交于C 点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P 是直线BC 下方抛物上一动点,连接PB ,PC ,求PBC 面积的最大值以及此时点P 的坐标;(3)在(2)中PBC 的面积取得最大值的条件下,将该抛物线沿水平方向向左移动2个单位,平移后的抛物线顶点坐标为Q ,M 为y 轴上一点,在平移后的抛物线上确定一点N ,使得以点P ,Q ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,写出所有符合条件的N 的坐标,并写出求解点N 的坐标的其中一种情况的过程.8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线()240y ax bx a =+-≠与x 轴交于()4,0A ,()2,0B -两点,与y 轴交于点C ,连接BC ,y 轴上有一点()0,3D -.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P 是直线AD 下方抛物线上的一个动点,过点P 作PH x ⊥轴于点H ,PH 交直线AD 于点E ,作PF BC 交直线AD 于点F ,求11510PF PH +的最大值,及此时点P 的坐标; (3)在(2)的条件下,将点P 向右平移152个单位长度,再向上平移398个单位长度得到点P ';将抛物线沿着射线BC 方向平移5个单位长度得到一条新抛物线,点M 为新抛物线与y 轴的交点,N 为新抛物线上一点,Q 为新抛物线对称轴上一点,请写出所有使得以点P ',M ,Q ,N 为顶点的四边形是平行四边形的点Q 的坐标,并写出求解点Q 的坐标的其中一种情况的过程.9.如图,抛物线212y x bx c =-++的图象经过点C ,交x 轴于点()1,0A -、()4,0B (A 点在B 点左侧),顶点为D .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 在直线BC 上方的抛物线上,过点P 作y 轴的平行线交BC 于点Q ,过点P 作x 轴的平行线交y 轴于点F ,过点Q 作x 轴的平行线交y 轴于点E ,求矩形PQEF 的周长最大值;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M ,使45BMC ∠=︒?若存在,请直接写出点M 的纵坐标;若不存在,请说明理由.10.如图1,抛物线232y ax x c =++与x 轴交于点A 、(4,0)B (A 点在B 点左侧),与y 轴交于点(0,6)C ,点P 是抛物线上一个动点,连接,,PB PC BC(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图2所示,当点P 在直线BC 上方运动时,连接AC ,求四边形ABPC 面积的最大值,并写出此时P 点坐标.(3)若点M 是x 轴上的一个动点,点N 是抛物线上一动点,P 的横坐标为3.试判断是否存在这样的点M ,使得以点,,,B M N P 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.11.如图,已知抛物线2y x bx c =-++与y 轴交于点C ,与x 轴交于(1,0)A -,(3,0)B 两点.(1)求抛物线的解析式. (2)连接AC ,在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使得ACP △的周长最小?若存在,求出点P 的坐标和ACP △的周长的最小值,若不存在,请说明理由.(3)点M 为抛物线上一动点,点N 为x 轴上一动点,当以A ,C ,M ,N 为顶点的四边形为平行四边形时,直接写出点M 的横坐标.12.在平面直角坐标系中,抛物线24y x x c =--+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()5,0-.(1)求点C 的坐标;(2)如图1,若点P 是第二象限内抛物线上一动点,求三角形ACP 面积的最大值;(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,是否存在点M 使以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.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线()10A -,,()30B ,和()01C -,三点.(1)求该抛物线的表达式与顶点坐标;(2)点Q 在y 轴上,点P 在抛物线上,要使Q 、P 、A 、B 为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件点P 的坐标.14.如图,抛物线2()y a x h k =-+的顶点坐标是19,24⎛⎫ ⎪⎝⎭,与x 轴交于点A 、点()2,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 在抛物线的对称轴上,点Q 在抛物线上,是否存在点Q ,使得以B 、C 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.15.综合与探究如图,抛物线2142y x x =+-与x 轴交于点A 和B ,点A 在点B 的左侧,与y 轴交于点C ,点P 在直线AC 下方的抛物线上运动.(1)求点B 的坐标和直线AC 的解析式;(2)如图1,过点P 作PD y ∥轴交直线AC 于点D ,过点P 作PE AC ⊥,垂足为E ,当PDE △的面积最大时,求点P 的坐标;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在x 轴上运动,以点B ,C ,M 和N 为顶点的四边形是平行四边形,借助图2探究,请直接写出符合条件的点M 的坐标.参考答案: 1.(1)(1,0)F - 13(,)22M - (2)点P 的坐标为:1P (210322---,) 21555(,)22P ---- (3)存在,13(,)22E 或3(1,)2E --2.(1)223y x x =-++(2)2m =(3)存在,此时点F 的坐标为()4,1或()5,2--3.(1)55(2)存在 ()2,3P - ()4,5P -- ()2,5P -(3)754AM =4.(1)213222y x x =-++ (2)四边形ABDC 面积的最大值为9(3)①矩形①能,7,03E ⎛⎫ ⎪⎝⎭5.(1)2=23y x x --(2)存在(3)(72,0)-或(72,0)--或(1,0)6.(1)239344y x x =-- (2)365 92,2P ⎛⎫- ⎪⎝⎭ (3)13693,216M ⎛⎫ ⎪⎝⎭ 727,216M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭ 333,216M ⎛⎫ ⎪⎝⎭7.(1)2=23y x x --(2)315(,)24P - (3)17(,)24N -或533(,)24N 或57(,)24N --8.(1)2142y x x =-- (2)11510PF PH +最大值为758,此时点P 的坐标为335,28⎛⎫- ⎪⎝⎭ (3)点Q 的坐标为()2,39或()2,29或()2,10-9.(1)213222y x x =-++ (2)9(3)3132+或3912--10.(1)233642y x x =-++ (2)2t =时,ABPC S 四边形有最大值,最大值为24,点P 的坐标为(2,6)(3)存在,点M 的坐标为(0,0)或()14,0-或(14,0)或(8,0)11.(1)223y x x =-++(2)(1,2)P 1032+(3)2或17+或17-12.(1)(0,5)(2)1258(3)存在,点M 的坐标为:()3,8-或()3,16-或(7,16)--13.(1)212133y x x =--,顶点坐标为413⎛⎫- ⎪⎝⎭, (2)()21-,或543⎛⎫ ⎪⎝⎭,或()47-,14.(1)22y x x =-++(2)存在,点Q 的坐标为:35,24Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭或37,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭或57,24⎛⎫- ⎪⎝⎭15.(1)点B 的坐标为()20,,直线AC 的解析式为4y x =-- (2)()24--,(3)()24--,或()1174--,或()1174-+,;。
二次函数各知识点、考点、典型例题及练习
二次函数各知识点、考点、典型例题及对应练习(超全)【典型例题】题型 1 二次函数的概念例1(基础).二次函数2365y x x =--+的图像的顶点坐标是( ) A .(-1,8) B.(1,8) C (-1,2) D (1,-4) 点拨:本题主要考察二次函数的顶点坐标公式 例2.(拓展,2008年武汉市中考题,12) 下列命题中正确的是○1若b 2-4ac >0,则二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与坐标轴的公共点的个数是2或3 ○2若b 2-4ac=0,则二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与x 轴只有一个交点,且这个交点就是抛物线顶点。
○3当c=-5时,不论b 为何值,抛物线y=ax 2+bx+c 一定过y 轴上一定点。
○4若抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴有唯一公共点,则方程ax 2+bx+c=0有两个相等的实数根。
○5若抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴有两个交点A 、B ,与y 轴交于c 点,c=4,S △ABC=6,则抛物线解析式为y=x 2-5x+4。
○6若抛物线y=ax 2+bx+c (a ≠0)的顶点在x 轴下方,则一元二次方程ax 2+bx+c=0有两个不相等的实数根。
○7若抛物线y=ax 2+bx+c (a ≠0)经过原点,则一元二次方程ax 2+bx+c=0必有一根为0。
○8若a -b+c=2,则抛物线y=ax 2+bx+c (a ≠0)必过一定点。
○9若b 2<3ac ,则抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴一定没有交点。
○10若一元二次方程ax 2+bx+c=0有两个不相等的实数根,则函数y=cx 2+bx+a 的图象与x 轴必有两个交点。
○11若b=0,则抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴的两个交点一个在原点左边,一个在原点右边。
点拨:本题主要考查二次函数图象及其性质,一元二次方程根与系数的关系,及二次函数和一元二次方程二者之间的联系。
二次函数与四边形动点问题(含答案)
72x =B(0,4) A(6,0)E FxyO二次函数与四边形一.二次函数与四边形的形状例1.(浙江义乌市) 如图,抛物线223y x x =--与x 轴交A 、B 两点(A 点在B 点左侧),直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2.(1)求A 、B 两点的坐标及直线AC 的函数表达式; (2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平 行线交抛物线于E 点,求线段PE 长度的最大值;(3)点G 是抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A 、C 、F 、G 这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F 点坐标;如果不存在,请说明理由.练习1.(河南省实验区) 23.如图,对称轴为直线72x =的抛物线经过点 A (6,0)和 B (0,4). (1)求抛物线解析式及顶点坐标;(2)设点E (x ,y )是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF是以OA 为对角线的平行四边形.求平行四边形OEAF 的面积S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;①当平行四边形OEAF 的面积为24时,请判断平行四边形OEAF 是否为菱形?②是否存在点E ,使平行四边形OEAF 为正方形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.A练习 2.(四川省德阳市)25.如图,已知与x 轴交于点(10)A ,和(50)B ,的抛物线1l 的顶点为(34)C ,,抛物线2l 与1l 关于x 轴对称,顶点为C '.(1)求抛物线2l 的函数关系式;(2)已知原点O ,定点(04)D ,,2l 上的点P 与1l 上的点P '始终关于x 轴对称,则当点P 运动到何处时,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形?(3)在2l 上是否存在点M ,使ABM △是以AB 为斜边且一个角为30的直角三角形?若存,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.练习3.(山西卷)如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,. (1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值;(4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.5-4- 3-2-1- 1 2 3 455 4 3 2 1 A EBC '1- O2l 1lx y二.二次函数与四边形的面积例1.(资阳市)25.如图10,已知抛物线P:y=ax2+bx+c(a≠0) 与x轴交于A、B两点(点A在x 轴的正半轴上),与y轴交于点C,矩形DEFG的一条边DE在线段AB上,顶点F、G分别在线段BC、AC上,抛物线Px …-3 -2 1 2 …y …-52-4 -520 …(1) 求A、B、C三点的坐标;(2) 若点D的坐标为(m,0),矩形DEFG的面积为S,求S与m的函数关系,并指出m的取值范围;(3) 当矩形DEFG的面积S取最大值时,连接DF并延长至点M,使FM=k·DF,若点M不在抛物线P上,求k的取值范围.练习1.(辽宁省十二市2007年第26题).如图,平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH,点H的坐标为(-8,0),点N的坐标为(-6,-4).(1)画出直角梯形OMNH绕点O旋转180°的图形OABC,并写出顶点A,B,C的坐标(点M的对应点为A,点N的对应点为B,点H的对应点为C);(2)求出过A,B,C三点的抛物线的表达式;(3)截取CE=OF=AG=m,且E,F,G分别在线段CO,OA,AB上,求四边形BEFG的面积S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;面积S是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;(4)在(3)的情况下,四边形BEFG是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接写出此时m的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由.图10练习3.(吉林课改卷)如图,正方形ABCD 的边长为2cm ,在对称中心O 处有一钉子.动点P ,Q 同时从点A 出发,点P 沿A B C →→方向以每秒2cm 的速度运动,到点C 停止,点Q 沿A D →方向以每秒1cm 的速度运动,到点D 停止.P ,Q 两点用一条可伸缩的细橡皮筋联结,设x 秒后橡皮筋扫过的面积为2cm y .(1)当01x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式; (2)当橡皮筋刚好触及钉子时,求x 值;(3)当12x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式,并写出橡皮筋从触及钉子到运动停止时POQ ∠的变化范围;(4)当02x ≤≤时,请在给出的直角坐标系中画出y 与x 之间的函数图象.练习4.(四川资阳卷)如图,已知抛物线l 1:y =x 2-4的图象与x 轴相交于A 、C 两点,B 是抛物线l 1上的动点(B 不与A 、C 重合),抛物线l 2与l 1关于x 轴对称,以AC 为对角线的平行四边形ABCD 的第四个顶点为D .(1) 求l 2的解析式;(2) 求证:点D 一定在l 2上;(3) □ABCD 能否为矩形?如果能为矩形,求这些矩形公共部分的面积(若只有一个矩形符合条件,则求此矩形的面积);如果不能为矩形,请说明理由. 注:计算结果不取近似值.B CPO D QA BPCO DQ Ay32 1 O1 2 x三.二次函数与四边形的动态探究例1.(荆门市)28. 如图1,在平面直角坐标系中,有一张矩形纸片OABC ,已知O (0,0),A (4,0),C (0,3),点P 是OA 边上的动点(与点O 、A 不重合).现将△PAB 沿PB 翻折,得到△PDB ;再在OC 边上选取适当的点E ,将△POE 沿PE 翻折,得到△PFE ,并使直线PD 、PF 重合.(1)设P (x ,0),E (0,y ),求y 关于x 的函数关系式,并求y 的最大值;(2)如图2,若翻折后点D 落在BC 边上,求过点P 、B 、E 的抛物线的函数关系式;(3)在(2)的情况下,在该抛物线上是否存在点Q ,使△PEQ 是以PE 为直角边的直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,求出点Q 的坐标.例2.(2010年沈阳市第26题)、已知抛物线y =ax2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,线段OB 、OC 的长(OB <OC )是方程x 2-10x +16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x =-2.(1)求A 、B 、C 三点的坐标; (2)求此抛物线的表达式;(3)连接AC 、BC ,若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、点B 不重合),过点E 作EF ∥AC 交BC 于点F ,连接CE ,设AE 的长为m ,△CEF 的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(4)在(3)的基础上试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出S的最大值,并求出此时点E 的坐标,判断此时△BCE 的形状;若不存在,请说明理由.图2OC A Bxy DPE F 图1FE PD y xBA C O例3..(湖南省郴州) 27.如图,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,将矩形ABCD 沿对角线A 平移,平移后的矩形为EFGH (A 、E 、C 、G 始终在同一条直线上),当点E 与C 重时停止移动.平移中EF 与BC 交于点N ,GH 与BC 的延长线交于点M ,EH 与DC 交于点P ,FG 与DC 的延长线交于点Q .设S 表示矩形PCMH 的面积,S '表示矩形NFQC 的面积.(1) S 与S '相等吗?请说明理由.(2)设AE =x ,写出S 和x 之间的函数关系式,并求出x 取何值时S 有最大值,最大值是多少? (3)如图11,连结BE ,当AE 为何值时,ABE ∆是等腰三角形.练习1.(07年河池市)如图12, 四边形OABC 为直角梯形,A (4,0),B (3,4),C (0,4). 点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)点 (填M 或N )能到达终点;(2)求△AQM 的面积S 与运动时间t 的函数关系式,并写出自 变量t 的取值范围,当t 为何值时,S 的值最大;(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标,xN MQ PHGFEDCBA图11QPN M HGFED CBA图10若不存在,说明理由.练习2..(江西省) 25.实验与探究(1)在图1,2,3中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),写出图1,2,3中的顶点C 的坐标,它们分别是(52),, , ;(2)在图4中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),求出顶点C 的坐标(C 点坐标用含a b c d e f ,,,,,的代数式表示);归纳与发现(3)通过对图1,2,3,4的观察和顶点C 的坐标的探究,你会发现:无论平行四边形ABCD 处于直角坐标系中哪个位置,当其顶点坐标为()()()()A a b B c d C m n D e f ,,,,,,,(如图4)时,则四个顶点的横坐标a c m e ,,,之间的等量关系为 ;纵坐标b d n f ,,,之间的等量关系为 (不必证明);运用与推广(4)在同一直角坐标系中有抛物线2(53)y x c x c =---和三个点15192222G c c S c c ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,(20)H c ,(其中0c >).问当c 为何值时,该抛物线上存在点P ,使得以G S H P ,,,为顶点的四边形是平行四边形?并求出所有符合条件的P 点坐标.x图1x图2x图3)x图4答案:一.二次函数与四边形的形状例1.解:(1)令y=0,解得11x =-或23x =∴A (-1,0)B (3,0);将C 点的横坐标x=2代入223y x x =--得y=-3,∴C (2,-3)∴直线AC 的函数解析式是y=-x-1 (2)设P 点的横坐标为x (-1≤x ≤2)则P 、E 的坐标分别为:P (x ,-x-1), E (2(,23)x x x --∵P 点在E 点的上方,PE=22(1)(23)2x x x x x -----=-++ ∴当12x =时,PE 的最大值=94(3)存在4个这样的点F,分别是1234(1,0),(3,0),(4(4F F F F - 练习 1.解:(1)由抛物线的对称轴是72x =,可设解析式27(2y a x k =-+.把A 、B 两点坐标代入上式,得227(6)0,27(0) 4.2a k a k ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩ 解之,得225,.36a k ==- 故抛物线解析式为22725(326y x =--,顶点为725(,).26-(2)∵点(,)E x y 在抛物线上,位于第四象限,且坐标适合22725(326y x =--,∴y<0,即 -y>0,-y 表示点E 到OA 的距离.∵OA 是OEAF 的对角线, ∴2172264(2522OAES SOA y y ==⨯⨯⋅=-=--+.因为抛物线与x 轴的两个交点是(1,0)的(6,0),所以,自变量x 的5-4-3-2-1-12 3D554 32 1 ACEM BC '1-O 2l 1l xy取值范围是1<x <6. ①根据题意,当S = 24时,即274()25242x --+=.化简,得271().24x -=解之,得123, 4.x x == 故所求的点E 有两个,分别为E 1(3,-4),E 2(4,-4). 点E 1(3,-4)满足OE = AE ,所以OEAF 是菱形; 点E 2(4,-4)不满足OE = AE ,所以OEAF 不是菱形. ② 当OA ⊥EF ,且OA = EF 时,OEAF 是正方形,此时点E 的 坐标只能是(3,-3).而坐标为(3,-3)的点不在抛物线上,故不存在这样的点E , 使OEAF 为正方形.练习2.解:(1)由题意知点C '的坐标为(34)-,.设2l 的函数关系式为2(3)4y a x =--.又点(10)A ,在抛物线2(3)4y a x =--上,2(13)40a ∴--=,解得1a =.∴抛物线2l 的函数关系式为2(3)4y x =--(或265y x x =-+). (2)P 与P '始终关于x 轴对称, PP '∴与y 轴平行.设点P 的横坐标为m ,则其纵坐标为265m m -+,4OD =,22654m m ∴-+=,即2652m m -+=±.当2652m m -+=时,解得36m =±.当2652m m -+=-时,解得32m =±.∴当点P 运动到(362)-,或(362)+,或(322)--,或(322)+-,时, P P OD ' ∥,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形.(3)满足条件的点M 不存在.理由如下:若存在满足条件的点M 在2l 上,则90AMB ∠=,30BAM ∠=(或30ABM ∠=),114222BM AB ∴==⨯=.过点M 作ME AB ⊥于点E ,可得30BME BAM ∠=∠=.112122EB BM ∴==⨯=,3EM =,4OE =. ∴点M 的坐标为(43)-,. 但是,当4x =时,246451624533y =-⨯+=-+=-≠-.∴不存在这样的点M 构成满足条件的直角三角形.练习3. [解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的5-4-3-2- 1-1 2 3 4554 3 2 1 AEBC '1- O 2l1lxy对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,. 设抛物线2C 的解析式是 2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,.解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-. (2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,.过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+. 根据中心对称的性质OA OD OM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形.所以2ADN S S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤. (3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤). 所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形. 由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得1222t t ==,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA可以形成矩形,此时2t =.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
2023年九年级中考数学复习:二次函数(特殊四边形问题)综合题(Word版,含答案)
2023年九年级中考数学复习:二次函数(特殊四边形问题)综合题1.已知抛物线()21=++4(0)2y a x m m am -≠过点()0,4A(1)若=2m ,求a 的值;(2)如图,顶点M 在第一象限内,B 、C 是抛物线对称轴l 上的两点,且MB MC =,在直线l 右侧以BC 为边作正方形BCDE ,点E 恰好在抛物线上.①求am 的值;①试判断点E 和点A 是否关于直线l 对称,如果对称,请说明理由,如果不对称,请举出反例.2.如图,抛物线y =ax 2-2x +c (a ≠0)与直线y =x +3交于A ,C 两点,与x 轴交于点B .(1)求抛物线的解析式.(2)点P 是抛物线上一动点,且在直线AC 下方,当①ACP 的面积为6时,求点P 的坐标.(3)D 为抛物线上一点,E 为抛物线的对称轴上一点,请直接写出以A ,C ,D ,E 为顶点的四边形为平行四边形时点D 的坐标.3.如图1,二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象与x 轴交于A (﹣1,0)、B (3,0),与y 轴交于点C ,连接AC 和BC ,①OAC =60°.(1)求二次函数的表达式.(2)如图2,线段BC 上有M 、N 两动点(N 在M 上方),且MN 3P 是直线BC 下方抛物线上一动点,连接PC 、PB ,当①PBC 面积最大时,连接PM 、AN ,当MN 运动到某一位置时,PM +MN +NA 的值最小,求出该最小值.(3)如图3,在(2)的条件下,连接AP ,将AP 绕着点A 逆时针旋转60°至AQ .点E 为二次函数对称轴上一动点,点F 为平面内任意一点,是否存在这样的点E 、F ,使得四边形AEFQ 为菱形,若存在,请直接写出点E 的坐标,若不存在,请说明理由.4.直线3y x =-+与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于点B ,抛物线2y ax 2x c =++经过点A ,B ,与x 轴的另一个交点为C .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P为直线AB上方的抛物线上的一动点,求四边形APBO的面积的最大值;D为抛物线上的一点,直线CD与AB相交于点M,点H在抛物线上,(3)如图2,(2,3)∥轴,交直线CD于点K.P是平面内一点,当以点M,H,K,P为顶点的四过H作HK y边形是正方形时,请直接写出点P的坐标.5.综合与探究如图1所示,直线y=x+c与x轴交于点A(-4,0),与y轴交于点C,抛物线y=-x2+bx+c经过点A,C.(1)求抛物线的解析式;(2)点E在抛物线的对称轴上,求CE+OE的最小值为______.(3)如图2所示,M是线段OA的上一个动点,过点M垂直于x轴的直线与直线AC和抛物线分别交于点P、N①当ANC面积最大时的P点坐标为______;最大面积为______.①点F是直线AC上一个动点,在坐标平面内是否存在点D,使以点D、F、B、C为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.。
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专题08二次函数中特殊四边形存在性问题的四种考法类型一、平行四边形存在性问题(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,连接BC ,PB ,PC ,设PBC 的面积为①求S 关于t 的函数表达式;②求P 点到直线BC 的距离的最大值,并求出此时点(3)如图2,设抛物线的对称轴为l ,l 与x 轴的交点为边形CDPM 是平行四边形?若存在,直接写出点【答案】(1)22y x=-(2)①23922S t t =-+;②点P 到直线BC 的距离的最大值为(3)存在,()1,6M 【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;(2)①在图1中,过点P 作PF y ∥轴,交BC 于点P 的坐标为()2,23t t t -++,则点F 的坐标为(t 2139222S PF OB t t =⋅=-+;②根据二次函数的性质得出当32t =时,S 取最大值,最大值为面积法求得点P 到直线BC 的距离,进而得出P (3)如图2,连接PC ,交抛物线对称轴l 于点设直线BC 的解析式为将()3,0B 、()0,3C 代入30,3m n n +=⎧⎨=⎩,解得:∴直线BC 的解析式为∵点P 的坐标为(,t t -∴点F 的坐标为(,t -∴(223PF t t =-++-∴1322S PF OB =⋅=-②12S PF OB =⋅=-∵302-<,∴当32t =时,S 取最大值,最大值为抛物线2y x bx =-++∴抛物线的对称轴为直线 1D C x x -=,∴1P M x x -=,∴2P x =,()2,3P ∴,在223y x x =-++中,当()0,3C ∴,∴3C D y y -=,∴3M P y y -=,∴6M y =,∴点M 的坐标为()1,6;当2P x ¹时,不存在,理由如下,若四边形CDPM 是平行四边形,则 点C 的横坐标为0,点∴点P 的横坐标12t =⨯又 2P x ¹,(1)求点C 的坐标;(2)点P 为直线AC 下方抛物线上一点,过点此时点P 的坐标;(3)抛物线顶点为M ,在平面内是否存在点若存在请求出N 点坐标并在备用图中画出图形;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()4,5C (2)315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)存在,点N 的坐标为:()154N -,,【详解】(1)解:在2=23y x x --中,令解得:11x =-,23x =,()()1,0,3,0A B ∴-,直线y x m =+经过点()1,0A -,∴01m =-+,解得:1m =,∴直线AC 的解析式为1y x =+,联立方程组,得2123y x y x x =+⎧⎨=--⎩,解得:1110x y =-⎧⎨=⎩,2245x y =⎧⎨=⎩()4,5C ∴;(2)如图1,设点2(,23)P n n n --,则点∴2212334()PE n n n n n =+---=-++ 10-<,∴当32n =时,PE 取得最大值254,此时,(3) 2223(1)4y x x x =--=--,∴抛物线顶点为()14M -,,如图2,点,,,A B M N 为顶点的四边形是平行四边形时,设①BM 为对角线时,AN 的中点与BM ∴(1)3122m +-+=,04022n +-+=,解得:∴()154N -,,②AM 为对角线时,BN 的中点与AM ∴31122m +-+=,04022n +-+=,解得:(1)求此拋物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上有一点P ,使得PA PC +值最小,求最小值;(3)点M 为x 轴上一动点,在拋物线上是否存在一点N ,使以边形为平行四边形?若存在,直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)215222y x x =--(2)552(3)54,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,5214,2⎛⎫+ ⎪⎝⎭,5214,2⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】(1)把()1,0A -,()5,0B 两点代入求出a 、b 的值即可;(2)因为点A 关于对称轴对称的点B 的坐标为()5,0,连接BC 点坐标即可;(3)分点N 在x 轴下方或上方两种情况进行讨论.拋物线的解析式为212y x =-∴其对称轴为直线2b x a =-=-当0x =时,52y =-,50,2C ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,又()5,0B ,∴设BC 的解析式为(y kx b =+5052k b b +=⎧⎪∴⎨=-⎪⎩,解得:12k =,52b =-,∴BC 的解析式为1522y x =-,当2x =时,1532222y =⨯-=-,①当点N 在x 轴下方时,抛物线的对称轴为2x =,0,C ⎛- ⎝154,2N ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,②当点N 在x 轴上方时,如图,过点在2AN D △和2M CO △中,22N AD AN N DA ∠⎧⎪⎨⎪∠⎩252N D OC ∴==,即2N 点的纵坐标为21552222x x ∴--=,解得:2x =+25214,2N ⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭,35214,2N ⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述符合条件的N 的坐标有⎛ ⎝【点睛】本题考查的是二次函数综合题,式、平行四边的判定与性质、全等三角形等知识,两点间距离的求解,在解答(意进行分类讨论.(1)求抛物线的解析式:(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使PCD 是以CD 为腰的等腰三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E 在x 轴上运动,点F 在抛物线上运动,当以点B ,C ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点E 的坐标.【答案】(1)213222y x x =-++(2)存在,3,42⎛⎫ ⎪⎝⎭或35,22⎛⎫ ⎪⎝⎭或35,22⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)541,02⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭或541,02⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭或(7,0)或(1,0)【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)分两种情况:以C 为顶点,即CP CD =;以D 为顶点,即CD =等腰三角形的定义建立方程即可完成;(3)分三种情况:当BC 是对角线时;当BE 是对角线时;当BF 是对角线时;分别设点与F 的坐标,利用中点坐标公式即可求解.【详解】(1)解:∵点B 的坐标是(40),,点C 的坐标是(02),,∴16602a c c ++=⎧⎨=⎩,解得:122a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴所求抛物线解析式为213222y x x =-++;(2)解:存在(1)求抛物线的表达式;(2)若点E 在第一象限内对称右侧的抛物线上,四边形ODEB 的面积为(3)在(2)的条件下,若点F 是对称轴上一点,点H 是坐标平面内一点,在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G ,使以E ,F ,G ,H 为顶点的四边形是菱形,且存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)232333y x x =-++(2)()2,33E 2039⎫⎪⎭或532,339⎛⎫⎪⎝⎭)根据待定系数法求解即可;∵232333y x x =-++()23143x =--+,∴()1,43D .令232333y x x =-++中0y =,则解得=1x -或3x =,抛物线的对称轴与x轴交于点M,过点∵四边形EFGH 是菱形,EFG ∠∴EF FG GH EG ===,∵60EFG ∠=︒,∴EFG 是等边三角形.∴60FEG EF FG ∠=︒=,,∵()2,33E ,()0,33C ,(1,4D ∴2CE CD ==,()24333-+同理可证: EFG 是等边三角形,∵CF FE =,=GE FE ,∴DG ∴CDG CEG ∆∆≌.∴DCG ∠=∴直线CG 的表达式为:33y =与抛物线表达式联立得33y y ⎧=⎪⎨⎪=-(1)求抛物线的表达式;(2)若点D 是直线AC 上方拋物线上一动点,连接BC ,AD ADM △的面积为1S ,BCM 的面积为2S ,当121S S -=时,求点(3)如图2,若点P 是抛物线上一动点,过点P 作PQ x ⊥轴交直线上是否存在点E ,使以P ,Q ,E ,C 为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)223y x x =-++(2)271,22⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或271,22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.(3)符合条件的点E 有三个,坐标为:()0,1E ,(10,132E -【分析】(1)把点()30A ,和()10B -,代入解析式求解即可;(2)由121S S -=得121S S =+从而121ABM ABM S S S S +=++ 程求解即可;(3)分类当CQ 为对角线和菱形边时,利用直线AC 与x 轴成标的方程,进而求出点的坐标.【详解】(1)把点()3,0A 和()1,0B -代入得:93330a b a b ++=⎧⎨-+=⎩解得:12a b =-⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =-++;(2)设(),D x y ,对于抛物线223y x x =-++,令0x =,则()0,3C ∴.121S S -= ,121S S ∴=+.∵()30A ,,()0,3C ,∴3OA OB ==,45OCA ∴∠=︒,此时四边形CEQP 是正方形.PQ EQ ∴=.设()2,23P m m m -++,则23PQ m m =-+,23m m m ∴-+=,解得m =此时32OE OC m =-=-=②当CQ 为菱形的边时,如图设()2,23P m m m -++,则∴HQ m =,2PQ m =-+作QH OC ⊥于点H ,45OCA ∠︒= ,∴22CQ HQ m ==.∴23CE PQ m m ==-+=解得:132m =-,23m =()323213OE =+-=+()10,132E ∴-,(20,1E +综上所述,符合条件的点【点睛】本题考查待定系数法求函数的解析式,二次函数的性质,二次函数与几何综合,数形结合是解题的关键.【变式训练2】如图1,在平面直角坐标系中,点(点A 在点B 左侧),与(1)求ABC 的面积;(3)解:∵抛物线212y x x =--∴()211942212y x x x =--+=-2++∵将抛物线2142y x x =--+沿着水平方向向右平移∴新抛物线为:()112y x =--2+∴原抛物线与新抛物线的交点,∴()()1111992222x x -=--22+++,∴解得:0x =,【点睛】本题考查了二次函数的图象及性质,二次函数与特殊图形,二次函数的平移规律,掌握二次函数与特殊图形的位置关系是解题的关键.类型三、矩形存在性问题(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P 是抛物线上位于直线直线AC 于点D ,交x 轴于点E ,(3)在抛物线上是否存在点M ,对于平面内任意点一条边的四边形为矩形,若存在,请直接写出【答案】(1)2142y x x =--(2)335,28P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;254(3)()4,8M -、()8,4N -【分析】(1)把点()4,0A 和点B a 、b 的值;(2)先用待定系数法求出直线2211,422D t t t t ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,然后求出最大值时t 的值,即可求出点P (3)假设抛物线上是存在点M ,一条边的四边形为矩形,过点O 点A 且与OH 平行的直线解析式,经计算验证可得过点立方程可求得M 的坐标,通过平移即可求得点【详解】(1)解:把点()4,0A 和点∵()4,0A ,()0,4C -,∴OAC 为等腰直角三角形,∴点H 为AC 的中点,即(H 则OH 所在的直线方程为y =∵四边形AMNC 为矩形,∴过A 与直线AC 相垂直的直线函数解析式中的∴设AM 所在的直线解析式为∵点A 在直线AM 上,(1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)将抛物线L 向右平移1个单位,得到新抛物线对称轴l 上是否存在点D ,使得以点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()1,0A -,()3,0B (2)存在,点D 的坐标为()2,1或【分析】(1)分别令0y =和x (2)先求得平移后的抛物线L 角线时,根据矩形的性质求解即可.【详解】(1)解:令0y =,则解得11x =-,23x =,当AD 为对角线时,连接AC ,过点 ()1,0A -,()0,1C -,∴1OA OC ==,∴45OCA ∠=︒∴45OCG ∠=︒∴1OG OC ==,∴()1,0G .设CG 所在直线解析式为y kx =+将()0,1C -,()1,0G 代入得,⎧⎨⎩解得11k b =⎧⎨=-⎩,∴CG 所在直线解析式为1y x =-当2x =时,1211y x =-=-=.∴()2,1D .当AD 为边时,同理过点A 作AC 易得AH 所在直线解析式为y =当AC 为对角线时,DE 也为对角线,∴此种情况不存在.(1)求抛物线的表达式;(2)若点P 为第一象限内抛物线上的一点,设PBC 的面积为S ,求S 坐标;(3)已知M 是抛物线对称轴上一点,在平面内是否存在点N ,使以B 的四边形是矩形?若存在,直接写出N 点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22+3y x x =-+(2)S 最大值为278,315(,)24P (3)存在,点1(2,(317))2N +或1(2,(317))2-或(2,1)-或(4,1).【分析】(1)运用抛物线交点式解析式求解,设抛物线(1)(y a x x =+解;(2)如图,过点P 作PD AC ⊥,垂足为点D ,交BC 于点E ,设(,P m 的解析式3y x =-+,于是23PE m m =-+,从而13(22S PE OC m ==- 时,S 最大值为278,进而求得315(,)24P ;设2(,23)P m m m -++设直线BC 的解析式为y kx =033k hh =+⎧⎨=⎩,解得13k h =-⎧⎨=⎩∴3y x =-+则点(,3)E m m -+,2PE m =-∴2113(22S PE OC m ==´-+ ∴当32m =时,S 最大值为2782915233344m m -++=-++=∴315(,)24P ;(3)存在.设(1,)M p ,如图,223BC =222(13)(0)CM p p =-+-=如图,当BM 为对角线时,∠222BM CM BC =+,即26p p -+01330n p q +=+⎧⎨+=+⎩解得21n q =-⎧⎨=⎩∴点(2,1)N -如图,当CM 为对角线时,MBC ∠222BM BC CM +=,即26p p -+(1)求抛物线的对称轴方程;(2)若点P 满足PAB PBA ∠=∠,求点P 的坐标;(3)设M 是抛物线的对称轴上一点,N 是坐标平面内一点,正方形的面积.【答案】(1)32x =-(2)()51,51P --+(3)正方形AMPN 的面积为172或372【分析】(1)由4y x =+可知()4,0A -,()0,4B ,进而求得抛物线解析式为即可得抛物线的对称轴方程;(2)由题意可知PAB PBA ∠=∠,可知PA PB =,进而值OP 其与AB 交于点Q ,可得()2,2Q -,可求得OP 的解析式为则90PDM ACM ∠=∠=︒∴DPM PMD PMD ∠+∠=∠∴(AAS PDM MCA △≌△∴PD MC =,MD AC =,∵()4,0A -,3,02C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴35422MD AC ==-=,则90PEM ACM ∠=∠=︒∴EPM PME PME ∠+∠=∠∴(AAS PEM MCA △≌△∴PE MC =,ME AC =,∵()4,0A -,3,02C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴35422ME AC ==-=,则P y CE MC ME ==+=即:32P x m =-,P y m =-(1)求A ,B ,C 三点的坐标,并直接写出直线(2)在点P 的运动过程中,求使四边形(3)点N 为平面内任意一点,在(2N 为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点【答案】(1)()1,0A -,()3,0B ,C (2)32m =-(3)()1221,2Q +,2252,2Q ⎛+ ⎝【分析】(1)分别令0y =,0x =,可求出点∵()3,0B ,()0,3C ,∴3OB OC ==,∴BOC 是等腰直角三角形,∴点()221,2Q +,∴()22132322EQ =+--=-∴PE EQ =,此时点()221,2Q +使得以P ,E 如图,过点E 作EQ PM ⊥于点Q ,过点由(2)得:45BED ∠=︒,∵PM BC ∥,∴45BED DPQ ∠=∠=︒,∴PEQ ,PSQ 是等腰直角三角形,∴此时点Q 使得以P ,E ,Q ,N 为顶点的四边形是正方形;∴132222PS SE PE -===,∴点5232,12S ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,对于321y x =-++,当5212y =-时,222x =+,(1)求抛物线的解析式;(2)点E 在第一象限内,过点E 作EF y ∥轴,交BC 于点F ,作EH 点H 在点E 的左侧,以线段,EF EH 为邻边作矩形EFGH ,当矩形求线段EH 的长;(3)点M 在直线AC 上,点N 在平面内,当四边形OENM 是正方形时,请直接写出点标.【答案】(1)抛物线的解析式为2142y x x =-++;(2)4EH =;(3)点N 的坐标为()44,或7322⎛⎫- ⎪⎝⎭,.【分析】(1)利用待定系数法即可求解;(2)先求得直线BC 的解析式为4y x =-+,设2142x E x x ⎛ ⎝-++,对称性质求得21422H x x x ⎛⎫- ⎪+⎝-+⎭,,推出2122GH EF x -=-+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AC 的解析式为24y x =+,分别过点M 、E 作90OPE MQO ∠=∠=︒,90OEP ∠=︒∴OEP MOQ ≌△△,∴PE OQ =,PO MQ =,设2142m E m m ⎛⎫ ⎪⎝-++⎭,,∴PE OQ m ==-,12P m O M Q ==-∵点M 在直线AC 上,∴244212m m m -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭-,解得m =当4m =时,()04M ,,()40E ,,即点M 与点C 重合,点E 与点B 重合时,四边形当1m =-时,512M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,,512E ⎛- ⎝,点O 向左平移52个单位,再向下平移则点E 向左平移52个单位,再向下平移∴551122N ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,,即7322N ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.课后训练(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 、Q 为直线BC 下方抛物线上的两点,点Q 的横坐标比点过点P 作PM y ∥轴交BC 于点M ,过点Q 作QN y ∥轴交BC 于点N ,求值及此时点Q 的坐标;(3)如图3,将抛物线()230y ax bx a =+-≠先向右平移1个单位长度,再向下平移长度得到新的抛物线y ',在y '的对称轴上有一点D ,坐标平面内有一点E 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.【答案】(1)抛物线的解析式为2=23y x x --(2)当1a =时,max ()4PM QN +=,()2,3Q -(3)()1,2E --或()5,2-或3171,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭或3171,2⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)直接运用待定系数法即可解答;(2)设()2,23P a a a --,则()21,4Q a a +-,进而得到(),3M a a -,(N 出222422(1)4PM QN a a a +=-++=--+,最后根据二次函数的性质即可解答;(3)分以BC 为矩形一边和对角线两种情况,分别根据等腰直角三角形的性质、平移和矩形的判定定理解答即可.【详解】(1)解:把()1,0A -和()3,0B 代入()230y ax bx a =+-≠,得309330a b a b --=⎧⎨+-=⎩,解得1a =,2b =-∴222422(1)4PM QN a a a +=-++=--+∴当1a =时,max ()4PM QN +=∴()2,3Q -.(3)解:由题意可得:()()()222=1213152x y x x x x --'---=---=-,∴y '的对称轴为2x =∵抛物线()230y ax bx a =+-≠与y 轴交于点C .∴()0,3C -,∵()3,0B ,∴3OC OB ==,45BCO CBO ∠=∠=︒;如图:当BC 为矩形一边时,且点D 在x 轴的下方,过D 作DF y ⊥轴,∵D 在y '的对称轴为2x =,∴2FD =,∴2CF FD ==,325OF =+=,即点()2,5D -,∴点C 向右平移2个单位、向下平移3个单位可得到点D ,则点B 向右平移2个单位、向下平移3个单位可得到()5,3E -;如图:当BC 为矩形一边时,且点D 在x 轴的上方,y '的对称轴为2x =与x 轴交于F ,∵D 在y '的对称轴为2x =,∴2FO =,∴321BF =-=,∵45CBO ∠=︒,即45DBO ∠=︒,∴321BF FD ==-=,即点()2,1D ,∴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()1,2E --;如图:当BC 为矩形对角线时,设∴BC 的中点F 的坐标为32⎛ ⎝∴2322322m d n +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,解得:m d =⎧⎨+⎩又∵DE BC =,∴()()22222133d n -+-=+联立173d n d n ⎧-=±⎪⎨+=⎪⎩,解得:∴点E 的坐标为3171,2⎛-- ⎝综上,存在()1,2E --或(5,的四边形是矩形.【点睛】本题主要考查了运用待定系数法求解析式、与几何的综合等知识点,掌握二次函数的性质和矩形的判定定理是解答本题的关键.2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与y 轴交于点C ,点P 为抛物线上的动点.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点D 为直线y x =上的动点,当点P 在第四象限时,求四边形PBDC 面积的最大值及此时点P 的坐标;(3)已知点E 为x 轴上一动点,点Q 为平面内任意一点,是否存在以点P ,C ,E ,Q 为顶点的四边形是以PC 为对角线的正方形,若存在,请直接写出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)2=23y x x --(2)278,315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)3333,2⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭;3333,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭;(3,3)-;(3,2)【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)作直线BC ,过P 作PH x ⊥轴于点G ,交BC 于点H .设()2,23P m m m --,则(,3)H m m -,23PH m m =-+,则2139()228BPC S t ∆=--+,当32t =时,BPC △的面积最大值为从而求出此时四边形PBDC 面积的最大值,P 点坐标;(3)设()2,23P m m m --,(,0)E n ,分四种情况画出图形,利用正方形性质求解即可.【详解】(1)解:将(1,0)A -,(3,0)B 代入23y ax bx =+-中,得309330a b a b --=⎧⎨+--⎩,解得12a b =⎧⎨=-⎩.∴该抛物线的函数表达式为2=23y x x --.(2)解:作直线BC ,过P 作PH x ⊥轴于点G ,交BC 于点H .设直线BC 的表达式为:y kx =+得303k n n +=⎧⎨=-⎩,解得13k n =⎧⎨=-⎩,3y x ∴=-.设()2,23P m m m --,则(,H m m ∵BPC CPH BPHS S S =+△△△∴1122BPC S PH OG PH BG =⋅+⋅△∴(21322BPC S PH OB m =⨯=-+△∴28323272BPC S m ⎛⎫=-+ ⎪⎝-⎭△,∴当32m =时,BPC △面积的最大值为BC 与直线y x =平行,1122DBC OBC S S OB OC ∴==⋅=△△∴四边形PBDC 面积的最大值为当32m =时,2332322y ⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭=315,24P ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭(3)解:设()2,23P m m m --,I.如图,当点E 在原点时,即点∵四边形PECQ 为正方形,∴点3(3,)Q -,II.如解图3-2,当四边形PECQ 作PI x ⊥轴,垂足为I ,作QH ⊥又∵90CEO OCE ∠+∠=︒,∴OCE PEO ∠=∠,∴(ASA)OCE PEI ≅ △∴3CO IE ==,22EO IP m ==-同理可得:3QH CO IE ===,∴3OE OI IE m =+=+,HO IO=∴2323m m m +=--,解得:m ∴3332HO IO +==,∴点)33(3,32Q +-,同理可得:PI OE CH ==,IE QH =∴3OE IE IO m =-=+,∴2233m m m =---,解得:m =∴3332HO IO -+==,∴点3,(Q -IV.如解图3-4,当四边形PECQ 为正方形时,同理可得:PI OE CH ==,EI HQ =∴2323m m m -=--,解得:m =∴2HO IO ==,∴点(3,2)Q ,综上所述:点Q 坐标为3333,2⎛+- ⎝【点睛】此题重点考查二次函数的图象与性质、数解析式、正方形性质、全等三角形的判定与性质、一元二次方程的解法、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.3.如图,抛物线212y x bx c =++与物线交于A 、D 两点,与y 轴交于点综上所述,341,22N ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或341,22N ⎛- ⎝【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,面积问题,平行四边形的性质,熟练掌握是二次函数的性质解题的关键.4.在平面直角坐标系中,抛物线2y ax =(1)求抛物线的表达式;(2)若直线x m =与x 轴交于点求出抛物线上点M 的坐标;(3)若点P 为抛物线y ax =位长度后,Q 为平移后抛物线上一动点,在(构成平行四边形?若能构成,求出【答案】(1)223y x x =-++(2)315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)1(2-,15)4或3(2-,7)4或【分析】(1)利用待定系数法,即可求出抛物线的表达式;(2)由“直线x m =与x 轴交于点的坐标,进而可得出AN 再利用二次函数的性质,即可求出(3)利用平移的性质,可得出平移后抛物线的表达式为点的坐标特征,可求出点点P 的坐标为(1,)m ,点Q 线三种情况考虑,由平行四边形的对角线互相平分,可得出关于得出n 值,再将其代入点【详解】(1)解:将(1,0)-09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:∴抛物线的表达式为y =-(2) 直线x m =与x 轴交于点∴点M 的坐标为2(,m m -。
2024中考备考重难点01 二次函数与几何的综合训练(9大题型+限时分层检测)
重难点01 二次函数与几何图形的综合练习中考数学中《二次函数与几何图形的综合练习》部分主要考向分为九类:一、二次函数与几何变换的综合(选择性考,10~12分)二、二次函数与直角三角形的综合(选择性考,10~12分)三、二次函数与等腰三角形的综合(选择性考,10~12分)四、二次函数与相似三角形的综合(选择性考,10~12分)五、二次函数与四边形的综合(选择性考,10~12分)六、二次函数与最值的综合(选择性考,10~12分)七、二次函数与新定义的综合(选择性考,10~12分)八、二次函数与圆的综合(选择性考,10~12分)九、二次函数与角的综合(选择性考,10~12分)因为二次函数是大多数中考压轴题的几何背景,所以,训练二次函数与其他几何图形的综合问题非常必要,只要自己见过一定量的题型,才能再遇到对应类型的压轴题时不至于新生畏惧。
所以,本专题就常见的中考数学中二次函数的几种结合类型的压轴题进行训练,希望大家在训练中摸索方法,掌握技能,练就心态!考向一:二次函数与几何变换的综合1.(2023•武汉)抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左边),交y轴于点C.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)如图(1),作直线x=t(0<t<4),分别交x轴,线段BC,抛物线C1于D,E,F三点,连接CF,若△BDE与△CEF相似,求t的值;(3)如图(2),将抛物线C1平移得到抛物线C2,其顶点为原点.直线y=2x与抛物线交于O,G两点,过OG的中点H作直线MN(异于直线OG)交抛物线C2于M,N两点,直线MO与直线GN交于点P.问点P是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.2.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,3),点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的表达式;(2)当点P在直线AC上方的抛物线上时,连接BP交AC于点D,如图1,当的值最大时,求点P 的坐标及的最大值;(3)过点P作x轴的垂线交直线AC于点M,连结PC,将△PCM沿直线PC翻折,当点M的对应点M′恰好落在y轴上时,请直接写出此时点M的坐标.考向二:二次函数与直角三角形的综合1.(2023•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:y=x2﹣2x﹣3的顶点为P.直线l过点M (0,m)(m≥﹣3),且平行于x轴,与抛物线L1交于A、B两点(B在A的右侧).将抛物线L1沿直线l翻折得到抛物线L2,抛物线L2交y轴于点C,顶点为D.(1)当m=1时,求点D的坐标;(2)连接BC、CD、DB,若△BCD为直角三角形,求此时L2所对应的函数表达式;(3)在(2)的条件下,若△BCD的面积为3,E、F两点分别在边BC、CD上运动,且EF=CD,以EF为一边作正方形EFGH,连接CG,写出CG长度的最小值,并简要说明理由.2.(2023•内江)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于B(4,0),C(﹣2,0)两点,与y轴交于点A(0,﹣2).(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是直线AB下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交AB于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求的最大值及此时点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△MAB是以AB为一条直角边的直角三角形;若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.考向三:二次函数与等腰三角形的综合1.(2023•青海)如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴相交于点A和点C(1,0),交y轴于点B(0,3).(1)求此二次函数的解析式;(2)设二次函数图象的顶点为P,对称轴与x轴交于点Q,求四边形AOBP的面积(请在图1中探索);(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点M,使得△AMB是以AB为底边的等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探索).2.(2023•娄底)如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣1,0)、点B(5,0),交y轴于点C.(1)求b,c的值.(2)点P(x0,y0)(0<x0<5)是抛物线上的动点.①当x0取何值时,△PBC的面积最大?并求出△PBC面积的最大值;②过点P作PE⊥x轴,交BC于点E,再过点P作PF∥x轴,交抛物线于点F,连接EF,问:是否存在点P,使△PEF为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.考向四:二次函数与相似三角形的综合1.(2023•乐至县)如图,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线经过A、B两点.(1)求抛物线的表达式;(2)点D是抛物线在第二象限内的点,过点D作x轴的平行线与直线AB交于点C,求DC的长的最大值;(3)点Q是线段AO上的动点,点P是抛物线在第一象限内的动点,连结PQ交y轴于点N.是否存在点P,使△ABQ与△BQN相似,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.2.(2023•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),B(2,0)和C (0,2),连接BC,点P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点,过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M,交x轴于点N.(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式;(2)如图2,连接OM,当△OCM为等腰三角形时,求m的值;(3)当P点在运动过程中,在y轴上是否存在点Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与以B,C,N为顶点的三角形相似(其中点P与点C相对应),若存在,直接写出点P和点Q的坐标;若不存在,请说明理由.考向五:二次函数与四边形的综合1.(2023•枣庄)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.2.定义:若一次函数的图象与二次函数的图象有两个交点,并且都在坐标轴上,则称二次函数为一次函数的轴点函数.【初步理解】(1)现有以下两个函数:①y=x2﹣1;②y=x2﹣x,其中,为函数y=x﹣1的轴点函数.(填序号)【尝试应用】(2)函数y=x+c(c为常数,c>0)的图象与x轴交于点A,其轴点函数y=ax2+bx+c与x轴的另一交点为点B.若OB=OA,求b的值.【拓展延伸】(3)如图,函数y=x+t(t为常数,t>0)的图象与x轴、y轴分别交于M,C两点,在x轴的正半轴上取一点N,使得ON=OC.以线段MN的长度为长、线段MO的长度为宽,在x轴的上方作矩形MNDE.若函数y=x+t(t为常数,t>0)的轴点函数y=mx2+nx+t的顶点P在矩形MNDE的边上,求n的值.3.(2023•邵阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c经过点A(﹣2,0)和点B(4,0),且与直线l:y=﹣x﹣1交于D、E两点(点D在点E的右侧),点M为直线l上的一动点,设点M的横坐标为t.(1)求抛物线的解析式.(2)过点M作x轴的垂线,与抛物线交于点N.若0<t<4,求△NED面积的最大值.(3)抛物线与y轴交于点C,点R为平面直角坐标系上一点,若以B、C、M、R为顶点的四边形是菱形,请求出所有满足条件的点R的坐标.考向六:二次函数与最值的综合1.(2023•吉林)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+c经过点A(0,1),点P,Q在此抛物线上,其横坐标分别为m,2m(m>0),连接AP,AQ.(1)求此抛物线的解析式.(2)当点Q与此抛物线的顶点重合时,求m的值.(3)当∠P AQ的边与x轴平行时,求点P与点Q的纵坐标的差.(4)设此抛物线在点A与点P之间部分(包括点A和点P)的最高点与最低点的纵坐标的差为h1,在点A与点Q之间部分(包括点A和点Q)的最高点与最低点的纵坐标的差为h2,当h2﹣h1=m时,直接写出m的值.2.(2023•聊城)如图①,抛物线y=ax2+bx﹣9与x轴交于点A(﹣3,0),B(6,0),与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是x轴上任意一点.(1)求抛物线的表达式;(2)点Q在抛物线上,若以点A,C,P,Q为顶点,AC为一边的四边形为平行四边形时,求点Q的坐标;(3)如图②,当点P(m,0)从点A出发沿x轴向点B运动时(点P与点A,B不重合),自点P分别作PE∥BC,交AC于点E,作PD⊥BC,垂足为点D.当m为何值时,△PED面积最大,并求出最大值.考向七:二次函数与新定义的综合1.(2023•南通)定义:平面直角坐标系xOy中,点P(a,b),点Q(c,d),若c=ka,d=﹣kb,其中k 为常数,且k≠0,则称点Q是点P的“k级变换点”.例如,点(﹣4,6)是点(2,3)的“﹣2级变换点”.(1)函数y=﹣的图象上是否存在点(1,2)的“k级变换点”?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由;(2)动点A(t,t﹣2)与其“k级变换点”B分别在直线l1,l2上,在l1,l2上分别取点(m2,y1),(m2,y2).若k≤﹣2,求证:y1﹣y2≥2;(3)关于x的二次函数y=nx2﹣4nx﹣5n(x≥0)的图象上恰有两个点,这两个点的“1级变换点”都在直线y=﹣x+5上,求n的取值范围.2.(2023•宿迁)规定:若函数y1的图象与函数y2的图象有三个不同的公共点,则称这两个函数互为“兄弟函数”,其公共点称为“兄弟点”.(1)下列三个函数①y=x+1;②;③y=﹣x2+1,其中与二次函数y=2x2﹣4x﹣3互为“兄弟函数”的是(填写序号);(2)若函数与互为“兄弟函数”,x=1是其中一个“兄弟点”的横坐标.①求实数a的值;②直接写出另外两个“兄弟点”的横坐标是、;(3)若函数y1=|x﹣m|(m为常数)与互为“兄弟函数”,三个“兄弟点”的横坐标分别为x1、x2、x3,且x1<x2<x3,求的取值范围.考向八:二次函数与圆的综合1.(2023•湘西州)如图(1),二次函数y=ax2﹣5x+c的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(b,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣4).(1)求二次函数的解析式和b的值.(2)在二次函数位于x轴上方的图象上是否存在点M,使?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图(2),作点A关于原点O的对称点E,连接CE,作以CE为直径的圆.点E′是圆在x轴上方圆弧上的动点(点E′不与圆弧的端点E重合,但与圆弧的另一个端点可以重合),平移线段AE,使点E移动到点E′,线段AE的对应线段为A′E′,连接E′C,A′A,A′A的延长线交直线E′C于点N,求的值.2.(2023•株洲)已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0).(1)若a=1,c=﹣1,且该二次函数的图象过点(2,0),求b的值;(2)如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,该二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1<0<x2,点D在⊙O上且在第二象限内,点E在x轴正半轴上,连接DE,且线段DE交y轴正半轴于点F,.①求证:.②当点E在线段OB上,且BE=1.⊙O的半径长为线段OA的长度的2倍,若4ac=﹣a2﹣b2,求2a+b的值.考向九:二次函数与角的综合1.(2023•无锡)已知二次函数y=(x2+bx+c)的图象与y轴交于点A,且经过点B(4,)和点C (﹣1,).(1)请直接写出b,c的值;(2)直线BC交y轴于点D,点E是二次函数y=(x2+bx+c)图象上位于直线AB下方的动点,过点E作直线AB的垂线,垂足为F.①求EF的最大值;②若△AEF中有一个内角是∠ABC的两倍,求点E的横坐标.2.(2023•营口)如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D(3,0),过点B作直线l⊥x轴,过点D作DE⊥CD,交直线l于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P为第三象限内抛物线上的点,连接CE和BP交于点Q,当=时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,连接AC,在直线BP上是否存在点F,使得∠DEF=∠ACD+∠BED?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.(建议用时:150分钟)1.(2023•宜兴市一模)如图,二次函数的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,则∠ACB=°;M是二次函数在第四象限内图象上一点,作MQ∥y轴交BC 于Q,若△NQM是以NQ为腰的等腰三角形,则线段NC的长为.2.(2023•越秀区一模)如图,抛物线与H:交于点B(1,﹣2),且分别与y轴交于点D,E.过点B作x轴的平行线,交抛物线于点A,C.则以下结论:①无论x取何值,y2总是负数;②抛物线H可由抛物线G向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到;③当﹣3<x<1时,随着x的增大,y1﹣y2的值先增大后减小;④四边形AECD为正方形.其中正确的是.(填写正确的序号)3.(2023•晋州市模拟)如图所示,已知在平面直角坐标系xOy中,点A(15,8),点M是横轴正半轴上的一个动点,⊙P经过原点O,且与AM相切于点M.(1)当AM⊥x轴时,点P的坐标为;(2)若点P在第一象限,设点P的坐标为(x,y),则y关于x的函数关系式为(不用写出自变量x的取值范围);(3)当射线OP与直线AM相交时,点M的横坐标t的取值范围是.4.(2024•道里区模拟)已知:在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点,与x轴的另一交点为点A.(1)如图1,求抛物线的解析式;(2)如图2,点D为直线BC上方抛物线上一动点,连接AC、CD,设直线BC交线段AD于点E,△CDE的面积为S1,△ACE的面积为S2当最大值时,求点D的坐标;(3)如图3,在(2)的条件下,连接CD、BD,将△BCD沿BC翻折,得到△BCF(点D和点F为对应点),直线BF交y轴于点P,点S为BC中点,连接PS,过点S作SP的垂线交x轴于点R,在对称轴TH上有一点Q,使得△PQB是以PB为直角边的直角三角形,求直线RQ的解析式.5.(2023•枣庄)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2023•东莞市一模)抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),且A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.连结BC,以BC为边,点O为中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线交抛物线于点Q,交BD于点M.(1)求该抛物线对应的函数表达式;(2)x轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P在线段OB上运动时,试探究:当m为何值时,四边形CQMD是平行四边形?请说明理由.7.(2024•碑林区校级二模)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,点M为y轴负半轴上一点,且OM=2.(1)求二次函数表达式;(2)点E是线段AB(包含A,B)上的动点,过点E作x轴的垂线,交二次函数图象于点P,交直线AM于点N,若以点P,N,A为顶点的三角形与△AOM相似,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.8.(2024•镇海区校级模拟)若二次函数y1=a1x2+b1x+c1与y2=a2x2+b2x+c2的图象关于点P(1,0)成中心对称图形,我们称y1与y2互为“中心对称”函数.(1)求二次函数y=x2+6x+3的“中心对称”函数的解析式;(2)若二次函数y=ax2+2ax+c(a>0)的顶点在它的“中心对称”函数图象上,且当时,y最大值为2,求此二次函数解析式;(3)二次函数y1=ax2+bx+c(a<0)的图象顶点为M,与x轴负半轴的交点为A、B,它的“中心对称”函数y2的顶点为N,与x轴的交点为C、D,从左往右依次是A、B、C、D,若AB=2BP,且四边形AMDN 为矩形,求b2﹣4ac的值.9.(2024•雁塔区校级二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与x轴分别交于A,B两点,点A的坐标是(﹣4,0),点B的坐标是(1,0),与y轴交于点C,P是抛物线上一动点,且位于第二象限,过点P作PD⊥x轴,垂足为D,线段PD与直线AC相交于点E.(1)求该抛物线的解析式;(2)连接OP,是否存在点P,使得∠OPD=2∠CAO?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.10.(2024•长沙模拟)若两条抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,并满足y1﹣kx1=y2﹣kx2,其中k为常数,我们不妨把k叫做这两条抛物线的“依赖系数”.(1)若两条抛物线相交于A(﹣2,2),B(﹣4,4)两点,求这两条抛物线的“依赖系数”;(2)若抛物线1:y=2ax2+x+m与抛物线2:y=ax2﹣x﹣n相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,其中a>0,求抛物线1与抛物线2的“依赖系数”;(3)如图,在(2)的条件下,设抛物线1和2分别与y轴交于C,D两点,AB所在的直线与y轴交于E点,若点A在x轴上,m≠0,DA=DC,抛物线2与x轴的另一个交点为点F,以D为圆心,CD为半径画圆,连接EF,与圆相交于G点,求tan∠ECG.11.(2023•嘉善县一模)“距离”是数学研究的重要对象,如我们所熟悉的两点间的距离.现在我们定义一种新的距离:已知P(a,b),Q(c,d)是平面直角坐标系内的两点,我们将|a﹣c|+|b﹣d|称作P,Q间的“L型距离”,记作L(P,Q),即L(P,Q)=|a﹣c|+|b﹣d|.已知二次函数y1的图象经过平面直角坐标系内的A,B,C三点,其中A,B两点的坐标为A(﹣1,0),B(0,3),点C在直线x=2上运动,且满足L(B,C)≤BC.(1)求L(A,B);(2)求抛物线y1的表达式;(3)已知y2=2tx+1是该坐标系内的一个一次函数.①若D,E是y2=2tx+1图象上的两个动点,且DE=5,求△CDE面积的最大值;②当t≤x≤t+3时,若函数y=y1+y2的最大值与最小值之和为8,求实数t的值.12.(2023•任城区二模)如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,当△PCM和△ABC相似时,求此时点P的坐标;(3)若点P是直线BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;13.(2023•姑苏区校级二模)探究阅读题:【阅读】在大自然里,有很多数学的奥秘,一片美丽的心形叶片,一棵生长的幼苗都可以看作把一条抛物线的一部分沿直线折叠而形成.(如图1和图2)【探究任务1】确定心形叶片的形状如图3建立平面直角坐标系,心形叶片下部轮廓线可以看作是二次函数y=mx2﹣4mx﹣20m+5图象的一部分,且过原点,求抛物线的解析式和顶点D的坐标.【探究任务2】研究心形叶片的尺寸如图3,心形叶片的对称轴直线y=x+2与坐标轴交于A、B两点,直线x=6分别交抛物线和直线AB于点E、F点,点E、E′是叶片上的一对对称点,EE′交直线AB与点G,求叶片此处的宽度EE′.【探究任务3】研究幼苗叶片的生长小李同学在观察幼苗生长的过程中,发现幼苗叶片下方轮廓线都可以看作是二次函数y=mx2﹣4mx﹣20m+5图象的一部分.如图4,幼苗叶片下方轮廓线正好对应探究任务1中的二次函数,已知直线PD与水平线的夹角为45°,三天后,点D长到与点P同一水平位置的点D′时,叶尖Q落在射线OP上,如图5所示,求此时幼苗叶子的长度和最大宽度.。
压轴题06二次函数与特殊四边形存在性问题(四大类型)-2023年中考数学压轴题专项训练(全
2023年中考数学压轴题专项训练压轴题06二次函数与特殊四边形存在性问题(四大类型)题型一:二次函数与平行四边形存在性问题例1.(2023•泽州县一模)综合与探究.如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与直线l交于B,C 两点,其中点A的坐标为(﹣2,0),点C的坐标为(﹣1,﹣4).(1)求二次函数的表达式和点B的坐标.(2)若P为直线l上一点,Q为抛物线上一点,当四边形OBPQ为平行四边形时,求点P的坐标.(3)如图2,若抛物线与y轴交于点D,连接AD,BD,在抛物线上是否存在点M,使∠MAB=∠ADB?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.题型二:二次函数与矩形存在性问题例2.(2023•歙县校级模拟)如图,若二次函数y=ax2+bx+4的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(4,0),与y轴交于点C,连接BC.(1)求该二次函数的解析式;(2)若点Q是抛物线上一动点,在平面内是否存在点K,使以点B、C、Q、K为顶点,BC为边的四边形是矩形?若存在请求出点K的坐标;若不存在,请说明理由.题型三: 二次函数与菱形存在性问题例3.(2023春•沙坪坝区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,1),B (4,﹣1).直线AB交x轴于点C,P是直线AB上方且在对称轴右侧的一个动点,过P作PD⊥AB,垂足为D,E为点P关于抛物线的对称轴的对应点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)当√5PD+PE的最大值时,求此时点P的坐标和√5PD+PE的最大值;(3)将抛物线y关于直线x=3作对称后得新抛物线y',新抛物线与原抛物线相交于点F,M是新抛物线对称轴上一点,N是平面中任意一点,是否存在点N,使得以C,F,M,N为顶点的四边形是菱形,写出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.题型四: 二次函数与正方形存在性问题例4.(2023•前郭县一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣4x+c与y轴相交于点A(0,2).(1)求c的值;(2)点B为y轴上一点,其纵坐标为m(m≠2),连接AB,以AB为边向右作正方形ABCD.①设抛物线的顶点为P,当点P在BC上时,求m的值;②当点C在抛物线上时,求m的值;③当抛物线与正方形ABCD有两个交点时,直接写出m的取值范围.一.解答题(共20小题)1.(2023春•兴化市月考)已知:二次函数y=ax2+2ax﹣8a(a为常数,且a>0)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为点D.(1)分别求点A、B的坐标;(2)若△ABC是直角三角形,求该二次函数相应的表达式;(3)当a=12时,一次函数y=12x+b的图象过B点,与二次函数的对称轴交于Q点,N为一次函数图象上一点,过N点作y的平行线交二次函数图象于M点,当D、M、N、Q四点组成的四边形是平行四边形时,求N点的坐标.2.(2023春•沙坪坝区校级月考)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+8(a≠0)与x轴交于点B(﹣4,0),点C(8,0),与y轴交于点A.点D的坐标为(0,4).(1)求二次函数的解析式及点C的坐标.(2)如图1,点F为该抛物线在第一象限内的一动点,过E作FE∥CD,交CD于点F,求EF+√55DF的最大值及此时点E的坐标.(3)如图2,在(2)的情况下,将原抛物线绕点D旋转180°得到新抛物线y',点N是新抛物线y'上一点,在新抛物线上的对称轴上是否存在一点M,使得点D,E,M,N为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标,并写出其中一个点M的求解过程.3.(2023•武清区校级模拟)在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的解析式;(2)抛物线上是否存在点Q,且满足AB平分∠CAQ,若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由;(3)点N为x轴上一动点,在抛物线上是否存在点M,使以B,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.4.(2023春•承德县月考)已知二次函数y=14x2−32x−4与x数轴交于点A、B(A在B的左侧),与y轴交于点C,连接BC.发现:点A的坐标为,求出直线BC的解析式;拓展:如图1,点P是直线BC下方抛物线上一点,连接PB、PC,当△PBC面积最大时,求出P点的坐标;探究:如图2,抛物线顶点为D,抛物线对称轴交BC于点E,M是线段BC上一动点(M不与B、C两点重合),连接PM,设M点的横坐标为m(0<m<8),当m为何值时,四边形PMED为平行四边形?5.(2023春•梅江区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,△AOC绕原点O逆时针旋转90°得到△DOB,其中OA=1,OC=3.(1)若二次函数经过A、B、C三点,求该二次函数的解析式;(2)在(1)条件下,在二次函数的对称轴l上是否存在一点P,使得P A+PC最小?若P点存在,求出P点坐标;若P点不存在,请说明理由.(3)在(1)条件下,若E为x轴上一个动点,F为抛物线上的一个动点,使得B、C、E、F构成平行四边形时,求E点坐标.6.(2022秋•云州区期末)综合与探究如图,二次函数y=ax2+bx+4的图象经过x轴上的点A(6,0)和y轴上的点B,且对称轴为直线x=7 2.(1)求二次函数的解析式.(2)点E位于抛物线第四象限内的图象上,以OE,AE为边作平行四边形OEAF,当平行四边形OEAF 为菱形时,求点F的坐标与菱形OEAF的面积.(3)连接AB,在直线AB上是否存在一点P,使得△AOP与△AOB相似,若存在,请直接写出点P坐标,若不存在,请说明理由.7.(2023春•开福区校级月考)【定义】对于函数图象上的任意一点P(x,y),我们把x+y称为该点的“雅和”,把函数图象上所有点的“雅和”的最小值称为该函数的“礼值”.根据定义回答问题:(1)①点P(9,10)的“雅和”为;(直接写出答案)②一次函数y=3x+2(﹣1≤x≤3)的“礼值”为;(直接写出答案)(2)二次函数y=x2﹣bx+c(bc≠0)(3≤x≤5)交x轴于点A,交y轴于点B,点A与点B的“雅和”相等,若此二次函数的“礼值”为1﹣b,求b,c的值;(3)如图所示,二次函数y=x2﹣px+q的图象顶点在“雅和”为0的一次函数的图象上,四边形OABC 是矩形,点B的坐标为(5,﹣3),点O为坐标原点,点C在x轴上,当二次函数y=x2﹣px+q的图象与矩形的边有四个交点时,求p的取值范围.8.(2023春•无锡月考)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)的图象分别与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,过点B作BC的垂线交对称轴于点M,以BM、BC为邻边作矩形BMNC.(1)求A、B的坐标;(2)当点N恰好落在函数图象上时,求二次函数的表达式;(3)作点N关于MC的对称点N',则点N'能否落在函数图象的对称轴上,若能,请求出二次函数的表达式;若不能,请说明理由.9.(2022秋•开福区校级期末)若凸四边形的两条对角线所夹锐角为60°,我们称这样的凸四边形为“美丽四边形”.(1)①在“平行四边形、矩形、菱形、正方形”中,一定不是“美丽四边形”的有;②若矩形ABCD是“美丽四边形”,且AB=1,则BC=;(2)如图1,“美丽四边形”ABCD内接于⊙O,AC与BD相交于点P,且对角线AC,为直径,AP=2,PC=8,求另一条对角线BD的长;(3)如图2,平面直角坐标系中,已知“美丽四边形”ABCD的四个顶点A(﹣2,0),C(1,0),B在第三象限,D在第一象限,AC与BD交于点O,且四边形ABCD的面积为6√3,若二次函数y=ax2+bx+c (a、b、c为常数,且a≠0)的图象同时经过这四个顶点,求a的值.10.(2022秋•南关区校级期末)在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x+n(x>0)的图象记为G1,将G1绕坐标原点旋转180°得到图象G2,图象G1和G2合起来记为图象G.(1)若点P(﹣2,3)在图象G上,求n的值.(2)当n=﹣1时.①若O(t,1)在图象G上,求t的值.②当k≤x≤3(k<3)时,图象G对应函数的最大值为2,最小值为﹣2,直接写出k的取值范围.(3)当以A(﹣2,2),B(﹣2,﹣1),C(1,﹣1),D(1,2)为顶点的矩形ABCD的边与图象G有且只有3个公共点时,直接写出n的取值范围.11.(2022•株洲)已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0).(1)若a=1,b=3,且该二次函数的图象过点(1,1),求c的值;(2)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,该二次函数的图象与x轴相交于不同的两点A(x1,0)、B (x2,0),其中x1<0<x2、|x1|>|x2|,且该二次函数的图象的顶点在矩形ABFE的边EF上,其对称轴与x轴、BE分别交于点M、N,BE与y轴相交于点P,且满足tan∠ABE=3 4.①求关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根的判别式的值;②若NP=2BP,令T=1a2+165c,求T的最小值.阅读材料:十六世纪的法国数学家弗朗索瓦•韦达发现了一元二次方程的根与系数之间的关系,可表述为“当判别式Δ≥0时,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根x1、x2有如下关系:x1+x2=−b a,x1x2=ca”.此关系通常被称为“韦达定理”.12.(2023春•南关区月考)已知抛物线y=−12x2+bx+c(b、c是常数)的顶点B坐标为(﹣1,2),抛物线的对称轴为直线l,点A为抛物线与x轴的右交点,作直线AB.点P是抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作x轴的垂线交直线AB于点Q,过点P作PN⊥l于点N,以PQ、PN为边作矩形PQMN.(1)b=,c=.(2)当点Q在线段AB上(点Q不与A、B重合)时,求PQ的长度d与m的函数关系式,并直接写出d的最大值.(3)当抛物线被矩形PQMN截得的部分图象的最高点纵坐标与最低点纵坐标的距离为2时,求点P的坐标.13.(2023春•南关区校级月考)在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c (b 、c 是常数)经过点A (﹣1,0)和点B (3,0).点P 在抛物线上,且点P 的横坐标为m . (1)求b 、c 的值;(2)当△P AB 的面积为8时,求m 的值;(3)当点P 在点A 的右侧时,抛物线在点P 与点A 之间的部分(包含端点)记为图象G ,设G 的最高点与最低点的纵坐标之差为h ,求h 与m 之间的函数关系式;(4)点Q 的横坐标为1﹣3m ,纵坐标为m +1,以PQ 为对角线构造矩形,且矩形的边与坐标轴平行.当抛物线在矩形内部的点的纵坐标y 随x 的增大而增大或y 随x 的增大而减小时,直接写出m 的取值范围.14.(2023•九台区校级一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线y =x 2﹣2ax ﹣a (a 为常数). (1)若点(2,﹣1)在抛物线上. ①求抛物线的表达式;②当x 为何值时y 随x 的增大而减小?(2)若x ≤2a ,当抛物线的最低点到x 轴的距离恰好是1时,求a 的值;(3)已知A (﹣1,1)、B(−1,2a −12),连结AB .当抛物线与线段AB 有交点时,该交点为P (点P 不与A 、B 重合),将线段PB 绕点P 顺时针旋转90°得到线段PM ,以PM 、P A 为邻边构造矩形PMQA .当抛物线在矩形PMQA 内部(包含边界)图象所对应的函数的最大值与最小值的差为32时,直接写出a 的值.15.(2023•靖江市校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=−12x2+bx+32与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q,M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+32,以PQ、QM为边作矩形PQMN.(1)求b的值.(2)当点Q与点M重合时,求m的值.(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.(4)当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时.直接写出m的取值范围.16.(2022秋•临朐县期末)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,菱形OABC的顶点A(3,4),C 在x轴的负半轴,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴x=2,且过点O,A.(1)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;(2)若在线段OA上方的抛物线上有一点P,求△P AO面积的最大值,并求出此时P点的坐标;(3)若把抛物线y=ax2+bx+c沿x轴向左平移m个单位长度,使得平移后的抛物线经过菱形OABC的顶点B.直接写出平移后的抛物线解析式.17.(2023•道外区一模)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2﹣2ax+c经过点A (﹣4,0),点C(0,6),与x轴交于另一点B.(1)求抛物线的解析式;(2)点D为第一象限抛物线上一点,连接AD,BD,设点D的横坐标为t,△ABD的面积为S,求S关于t的函数解析式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,点P为第四象限抛物线上一点,连接P A交y轴于点E,点F在线段BC上,点G在直线AD上,若tan∠BAD=12,四边形BEFG为菱形,求点P的坐标.18.(2023春•九龙坡区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=12x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴于点C,连接BC,D为抛物线的顶点.(1)求该抛物线的解析式;(2)点P为直线BC下方抛物线上的一动点,过P作PE⊥BC于点E,过P作PF⊥x轴于点F,交直线BC于点G,求PE+PG的最大值,以及此时点P的坐标;(3)将抛物线y=12x2+bx+c沿射线CB方向平移,平移后的图象经过点H(2,﹣1),点M为D的对应点,平移后的抛物线与y轴交于点N,点Q为平移后的抛物线对称轴上的一点,且点Q在第一象限.在平面直角坐标系中确定点R,使得以点M,N,Q,R为顶点的四边形为菱形,请写出所有符合条件的点R的坐标,并写出求解点R的坐标的其中一种情况的过程.19.(2023•安徽一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C 1:y =−14x 2+bx +c 的图象与坐标轴交于A 、B 、C 三点,其中点A 的坐标为(0,8),点B 的坐标为(﹣4,0),点D 的坐标为(0,4).(1)求该二次函数的表达式及点C 的坐标;(2)若点F 为该抛物线在第一象限内的一动点,求△FCD 面积的最大值;(3)如图2,将抛物线C 1向右平移2个单位,向下平移5个单位得到抛物线C 2,M 为抛物线C 2上一动点,N 为平面内一动点,问是否存在这样的点M 、N ,使得四边形DMCN 为菱形,若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.20.(2023•九台区一模)在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2+bx +c (b 、c 是常数)经过点(﹣2,﹣1),点(1,2).点A 在抛物线上,且点A 的横坐标为m (m ≠0).以点A 为中心,构造正方形POMN ,PQ =2|m |,且PQ ⊥x 轴.(1)求该抛物线对应的函数表达式;(2)若点B 是抛物线上一点,且在抛物线对称轴右侧.过点B 作x 轴的平行线交抛物线于另一点C ,连接BC .当BC =6时,求点B 的坐标;(3)若m <0,当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y 随x 的增大而增大或y 随x 的增大而减小时,求m 的取值范围;(4)当抛物线与正方形PQMN 的边只有2个交点,且交点的纵坐标之差为34时,直接写出m 的值.。
二次函数动点问题解答方法技巧(含例解答案)
函数解题思路方法总结:⑴ 求二次函数的图象与x 轴的交点坐标,需转化为一元二次方程; ⑵ 求二次函数的最大(小)值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式;⑶ 根据图象的位置判断二次函数ax ²+bx+c=0中a,b,c 的符号,或由二次函数中a,b,c 的符号判断图象的位置,要数形结合;⑷ 二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和已知一点对称的点坐标,或已知与x 轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标. ⑸ 与二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式ax ²+bx+c ﹙a ≠0﹚本身就是所含字母x 的二次函数;下面以a >0时为例,揭示二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系:动点问题题型方法归纳总结动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
二、 抛物线上动点5、(湖北十堰市)如图①, 已知抛物线32++=bx ax y (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C . (1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与x轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3) 如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.注意:第(2)问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P坐标----①C为顶点时,以C为圆心CM为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,②M为顶点时,以M为圆心MC为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,③P为顶点时,线段MC的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P。
二次函数动点问题(五模式+八道练习)
二次函数动点问题模式1:平行四边形(分类标准:讨论对角线)例如:在抛物线上找一点p 使得P C B A 、、、四点构成平行四边形,则可分成以下几种情况 (1)当边AB 是对角线时,那么有BC AP // (2)当边AC 是对角线时,那么有CP AB // (3)当边BC 是对角线时,那么有BP AC //练习:如图1,抛物线322++-=x x y 与x 轴相交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴相交于点C ,顶点为D .(1)直接写出A 、B 、C 三点的坐标和抛物线的对称轴;(2)连结BC ,与抛物线的对称轴交于点E ,点P 为线段BC 上的一个动点,过点P 作PF //DE 交抛物线于点F ,设点P 的横坐标为m .①用含m 的代数式表示线段PF 的长,并求出当m 为何值时,四边形PEDF 为平行四边形?②设△BCF 的面积为S ,求S 与m 的函数关系.模式2:梯形(分类标准:讨论上下底)例如:请在抛物线上找一点p 使得P C B A 、、、四点构成梯形,则可分成以下几种情况 (1)当边AB 是底时,那么有PC AB // (2)当边AC 是底时,那么有BP AC // (3)当边BC 是底时,那么有AP BC //练习:已知二次函数的图象经过A (2,0)、C (0,12) 两点,且对称轴为直线x =4,设顶点为点P ,与x 轴的另一交点为点B .(1)求二次函数的解析式及顶点P 的坐标;(2)如图1,在直线 y =2x 上是否存在点D ,使四边形OPBD 为等腰梯形?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,点M 是线段OP 上的一个动点(O 、P 两点除外),以每秒2个单位长度的速度由点P 向点O 运动,过点M 作直线MN //x 轴,交PB 于点N . 将△PMN 沿直线MN 对折,得到△P 1MN . 在动点M 的运动过程中,设△P 1MN 与梯形OMNB 的重叠部分的面积为S ,运动时间为t 秒,求S 关于t 的函数关系式.例如:请在抛物线上找一点p 使得P B A 、、三点构成直角三角形,则可分成以下几种情况 (1)当A ∠为直角时,AB AC ⊥ (2)当B ∠为直角时,BA BC ⊥ (3)当C ∠为直角时,CB CA ⊥练习:如图,已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C (0,-3),对称轴是直线x =1,直线BC 与抛物线的对称轴交于点D .(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC 的函数表达式;(3)点E 为y 轴上一动点,CE 的垂直平分线交CE 于点F ,交抛物线于P 、Q 两点,且点P 在第三象限.①当线段34PQ AB =时,求tan ∠CED 的值; ②当以C 、D 、E 为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P 的坐标.例如:请在抛物线上找一点p 使得P B A 、、三点构成等腰三角形,则可分成以下几种情况 (1)当A ∠为顶角时,AB AC = (2)当B ∠为顶角时,BA BC = (3)当C ∠为顶角时,CB CA =练习:已知:如图1,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABC 的边OA 在y 轴的正半轴上,OC 在x 轴的正半轴上,OA =2,OC =3,过原点O 作∠AOC 的平分线交AB 于点D ,连接DC ,过点D 作DE ⊥DC ,交OA 于点E . (1)求过点E 、D 、C 的抛物线的解析式;(2)将∠EDC 绕点D 按顺时针方向旋转后,角的一边与y 轴的正半轴交于点F ,另一边与线段OC 交于点G .如果DF 与(1)中的抛物线交于另一点M ,点M 的横坐标为56,那么EF =2GO 是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)对于(2)中的点G ,在位于第一象限内的该抛物线上是否存在点Q ,使得直线GQ 与AB 的交点P 与点C 、G 构成的△PCG 是等腰三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在成立,请说明理由.模式5:相似三角形(突破口:寻找比例关系以及特殊角)练习:在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,BA ⊥AC ,∠B = 450,AD = 2,BC = 6,以BC 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,点A 在y 轴上。
二次函数与几何综合考点归纳与训练
二次函数与几何综合考点归纳与训练命题点1 二次函数中线段与面积问题1.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.2.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,3)和B(,﹣)两点,直线AB与x轴相交于点C,P是直线AB上方的抛物线上的一个动点,PD⊥x轴交AB于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若PE∥x轴交AB于点E,求PD+PE的最大值;(3)若以A,P,D为顶点的三角形与△AOC相似,请直接写出所有满足条件的点P,点D的坐标.3.如图,抛物线y=ax2+x+c经过B(3,0),D(﹣2,﹣)两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式和点C的坐标;(2)若点M在直线BC上方的抛物线上运动(与点B,C不重合),求使△MBC面积最大时M点的坐标,并求最大面积;(请在图1中探索)(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)4.如图,已知抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为x=2,点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限.(1)求此抛物线的解析式;(2)当△OAB的面积为15时,求B的坐标;(3)在(2)的条件下,P是抛物线上的动点,当P A﹣PB的值最大时,求P 的坐标以及P A﹣PB的最大值.命题点2 二次函数中的特殊角5.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),连接AC、BC.(1)求抛物线的表达式;(2)将△ABC沿AC所在直线折叠,得到△ADC,点B的对应点为D,直接写出点D的坐标,并求出四边形OADC的面积;(3)点P是抛物线上的一动点,当∠PCB=∠ABC时,求点P的坐标.6.如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(3,0)和点B(﹣1,0),交y轴于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)D是直线AC上方抛物线上一动点,连接OD交AC于点N,当的值最大时,求点D的坐标;(3)P为抛物线上一点,连接CP,过点P作PQ⊥CP交抛物线对称轴于点Q,当tan∠PCQ=时,请直接写出点P的横坐标.7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2经过A(,0),B(3,)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P在抛物线上,过P作PD⊥x轴,交直线BC于点D,若以P、D、O、C为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;(3)抛物线上是否存在点Q,使∠QCB=45°?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.命题点3 二次函数与三角形的存在性7.已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,O为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM,交BC于点F.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:∠BOF=∠BDF;(3)是否存在点M,使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,其中点B坐标为(0,﹣4),点C坐标为(2,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点D是直线AB下方抛物线上一个动点,连接AD、BD,探究是否存在点D,使得△ABD的面积最大?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点P为该抛物线对称轴上的动点,使得△P AB为直角三角形,请求出点P的坐标.9.如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1的线段PQ(点P位于点Q的上方)在x轴上方的抛物线对称轴上运动.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)求CP+PQ+QB的最小值;(3)过点P作PM⊥y轴于点M,当△CPM和△QBN相似时,求点Q的坐标.命题点4 二次函数与四边形的存在性10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴分别交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3),连接BC.(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.(2)如图,点P为线段BC上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,求线段PQ长度的最大值.(3)动点P以每秒个单位长度的速度在线段BC上由点C向点B运动,同时动点M以每秒1个单位长度的速度在线段BO上由点B向点O运动,在平面内是否存在点N,使得以点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出符合条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,在平面直角坐标系中,经过点A(4,0)的直线AB与y轴交于点B (0,4).经过原点O的抛物线y=﹣x2+bx+c交直线AB于点A,C,抛物线的顶点为D.(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;(2)M是线段AB上一点,N是抛物线上一点,当MN∥y轴且MN=2时,求点M的坐标;(3)P是抛物线上一动点,Q是平面直角坐标系内一点.是否存在以点A,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.。
二次函数动点问题解答方法技巧(含例解标准答案)
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
二、抛物线上动点
5、(湖北十堰市)如图①,已知抛物线 (a≠0)与 轴交于点A(1,0)和点B(-3,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设抛物线的对称轴与 轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)当 为何值时,四边形 的面积 有最大值,并求出此最大值;
(4)在运动过程中,四边形 能否形成矩形?若能,求出此时 的值;若不能,请说明理由.
[解](1)点 ,点 ,点 关于原点的对称点分别为 , , .
设抛物线 的解析式是
,
则
解得
所以所求抛物线的解析式是 .
(2)由(1)可计算得点 .
过点 作 ,垂足为 .
⑶ 根据图象的位置判断二次函数ax²+bx+c=0中a,b,c的符号,或由二次函数中a,b,c的符号判断图象的位置,要数形结合;
⑷ 二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和已知一点对称的点坐标,或已知与x轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标.
⑸ 与二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式ax²+bx+c﹙a≠0﹚本身就是所含字母x的二次函数;下面以a>0时为例,揭示二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系:
当运动到时刻 时, , .
根据中心对称的性质 ,所以四边形 是平行四边形.
所以 .
所以,四边形 的面积 .
因为运动至点 与点 重合为止,据题意可知 .
所以,所求关系式是 , 的取值范围是 .
(3) ,( ).
二次函数动点经典例题+练习(附解析)
二次函数中的动点问题动点问题题型方法归纳总结:几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
) 动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,在解题方法给以点拨。
例:如图①, 已知抛物线32++=bx ax y (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与x 轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使△CMP 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(3) 如图②,若点E 为第二象限抛物线上一动点,连接BE 、CE ,求四边形BOCE 面积的最大值,并求此时E 点的坐标.注意:第(2)问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P 坐标----①C 为顶点时,以C 为圆心CM 为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P ,②M 为顶点时,以M 为圆心MC 为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P ,③P 为顶点时,线段MC 的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P 。
第(3)问方法一,先写出面积函数关系式,再求最大值(涉及二次函数最值); 方法二,先求与BC 平行且与抛物线相切点的坐标(涉及简单二元二次方程组),再求面积。
二次函数的动点问题1.如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,.(1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值;(4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.[解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,.设抛物线2C 的解析式是2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,. 解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-. (2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,.过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+. 根据中心对称的性质OA OD OM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形. 所以2ADN S S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤. (3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤).所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形.由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得1222t t ==,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA可以形成矩形,此时2t =.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
中考二次函数动点问题(含答案)
中考二次函数动点(Dian)问题(含答案)1.如(Ru)图(Tu)①,正(Zheng)方形的(De)顶点的坐标(Biao)分别为,顶(Ding)点在(Zai)第一象限.点从点出发,沿正方形按逆时针方向匀速运动,同时,点从点出发,沿轴正方向以相同速度运动.当点P到达点时,两点同时停止运动,设运动的时间为秒.(1)求正方形ABCD的边长.(2)当点P在边上运动时,的面积(平方单位)与时间t(秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②所示),求P Q,两点的运动速度.(3)求(2)中面积S(平方单位)与时间t(秒)的函数关系式及面积S取最大值时点P 的坐标.(4)若点P Q,保持(2)中的速度不变,则点P沿着AB边运动时,的大小随着时间t的增大而增大;沿着边运动时,OPQ∠的大小随着时间t的增大而减小.当点P沿着这两边运动时,使的点P有个.(抛物线的顶点坐标是.[解] (1)作轴于.,..(2)由图②可知,点P从点A运动到点用了10秒.又.两点的运动速度均为每秒1个单位.(3)方法一:作轴于,则.,即... ,.即(Ji).,且(Qie),当(Dang)时(Shi),S 有最(Zui)大值.此(Ci)时, ∴点(Dian)P 的坐(Zuo)标为.(8分)方法二:当时,.设所求函数关系式为.抛物线过点,.19195323210b a -=-=⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭,且190103≤≤, ∴当193t =时,S 有最大值.此时,∴点P 的坐标为7631155⎛⎫⎪⎝⎭,.(4).[点(Dian)评(Ping)]本题主要考查函数性质的简单运用和几何知识,是近年来较为流行的试(Shi)题,解题的关键在于结合题目的要求动中取静,相信解决这种问题不会非常难。
. 2. 如(Ru)图(Tu)①,中(Zhong),,.它的(De)顶点A 的坐(Zuo)标为,顶点B 的坐标为,,点P 从点A 出发,沿的方向匀速运动,同时点Q 从点出发,沿轴正方向以相同速度运动,当点P 到达点C 时,两点同时停止运动,设运动的时间为t 秒. (1)求的度数.(2)当点P 在AB 上运动时,OPQ △的面积S (平方单位)与时间t (秒)之间的函数图象为抛物线的一部分,(如图②),求点P 的运动速度.(3)求(2)中面积S 与时间t 之间的函数关系式及面积S 取最大值时点P 的坐标. (4)如果点P Q ,保持(2)中的速度不变,那么点P 沿AB 边运动时,的大小随着时间t 的增大而增大;沿着BC 边运动时,OPQ ∠的大小随着时间t 的增大而减小,当点P 沿这两边运动时,使的点P 有几个?请说明理由.解: (1).(2)点P 的运动速度为2个单位/秒. (3)().∴当时,S 有最大值为,此时.(4)当点P 沿这两边运动时,90OPQ =∠的点P 有2个. ①当点P 与点A 重合时,, 当点P 运动到与点B 重合时,的长是12单位长度, 作交y 轴于点,作轴于点,由得:,所以,从而. 所以当点P 在AB 边上运动时,90OPQ =∠的点P 有1个. ②同理当点P 在BC 边上运动时,可算得.而构成直角时交y 轴于,,所以,从而90OPQ =∠的点P 也有1个.所以当(Dang)点P 沿这两边运动(Dong)时,90OPQ =∠的(De)点P 有(You)2个(Ge).3. (本(Ben)题满分(Fen)14分(Fen))如图,直线与轴交于点,与轴交于点,已知二次函数的图象经过点A 、C 和点.(1)求该二次函数的关系式;(2)设该二次函数的图象的顶点为,求四边形的面积;(3)有两动点、同时从点出发,其中点D 以每秒个单位长度的速度沿折线按O →A →C 的路线运动,点E 以每秒个单位长度的速度沿折线按O →C →A 的路线运动,当D 、E 两点相遇时,它们都停止运动.设D 、E 同时从点O 出发秒时,的面积为S .①请问D 、E 两点在运动过程中,是否存在∥,若存在,请求出此时t 的值;若不存在,请说明理由;②请求出S 关于t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围;③设是②中函数S 的最大值,那么0S = .解:(1)令,则; 令则.∴.∵二次函数的图象过点()04C ,, ∴可设二次函数的关系式为 又∵该函数图象过点.∴解之,得,.∴所求二次函数的关系式为(2)∵438342++-=x x y =∴顶(Ding)点M 的坐标(Biao)为过(Guo)点M 作(Zuo)MF轴(Zhou)于F ∴=∴四边(Bian)形AOCM 的面(Mian)积为(Wei)10 (3)①不存在DE ∥OC∵若DE ∥OC ,则点D ,E 应分别在线段OA ,CA 上,此时,在中,. 设点E 的坐标为∴,∴ ∵,∴∴∵38=t >2,不满足12t <<.∴不存在DE OC ∥.②根据题意得D ,E 两点相遇的时间为(秒)现分情况讨论如下: ⅰ)当时,;ⅱ)当时,设点E 的坐标为∴,∴∴ⅲ)当2 <<时,设点E 的坐标为,类似ⅱ可得设点D 的坐标为∴,∴∴=③47.关(Guan)于x的(De)二次函数以(Yi)y轴为(Wei)对称轴,且与y 轴(Zhou)的交点在x轴(Zhou)上方.(1)求此抛物线的解析式(Shi),并在下面的直角坐标系中画出函数的草图;(2)设(She)A是y轴右侧抛物线上的一个动点,过点A作AB垂直于x轴于点B,再过点A作x轴的平行线交抛物线于点,过点D作垂直于x轴于点C,得到矩形ABCD.设矩形ABCD的周长为,点A的横坐标为x,试求l关于x的函数关系式;(3)当点A在y轴右侧的抛物线上运动时,矩形ABCD能否成为正方形.若能,请求出此时正方形的周长;若不能,请说明理由.参考资料:抛物线的顶点坐标是2424b ac ba a⎛⎫-- ⎪⎝⎭,,对称轴是直线.解:(1)据题意得:,.当时,.当时,.又抛物线与y轴的交点在x轴上方,.∴抛物线的解析式为:.函数的草图如图所示.(只要与坐标轴的三个交点的位置及图象大致形状正确即可)(2)解:令,得.不时,,,.当时,, ..关于x 的函数关系是: 当02x <<时,;当2x >时,.(3)解法一:当02x <<时,令,得.解(Jie)得(舍(She)),或.将(Jiang)13x =-+代(Dai)入2244l x x =-++, 得(De).当(Dang)2x >时(Shi),令,得(De).解得(舍),或.将13x =+代入2244l x x =+-,得.综上,矩形ABCD 能成为正方形,且当时正方形的周长为;当时,正方形的周长为.解法二:当02x <<时,同“解法一”可得13x =-+. ∴正方形的周长. 当2x >时,同“解法一”可得13x =+.∴正方形的周长.综上,矩形ABCD 能成为正方形,且当31x =-时正方形的周长为838-;当31x =+时,正方形的周长为838+.解法三:点A 在y 轴右侧的抛物线上,,且点A 的坐标为.令,则.∴,①或②由①解得13x =--(舍),或13x =-+; 由②解得13x =-(舍),或13x =+. 又,∴当13x =-+838l =;当13x =838l =.综上,矩形ABCD 能成为正方形,且当31x =时正方形的周长为838;当31x =时,正方形的周长为838.5.已知抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,线段OB 、OC 的长(OB <OC )是方程x 2-10x +16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x =-2.(1)求A 、B 、C 三点的坐标;(2)求此抛物线的表达式;(3)连接AC 、BC ,若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、点B 不重合),过点E 作EF ∥AC 交BC 于点F ,连接CE ,设AE 的长为m ,△CEF 的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(4)在(3)的基础上试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出S 的最大值,并求出此时点E 的坐标,判断此时△BCE 的形状;若不存在,请说明理由.解:(1)解方程x 2-10x +16=0得x 1=2,x 2=8∵点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,且OB <OC ∴点B 的坐标为(2,0),点C 的坐标为(0,8) 又∵抛物线y =ax 2+bx +c 的对称轴是直线x =-2 ∴由抛物线的对称性可得点A 的坐标为(-6,0)(2)∵点(Dian)C (0,8)在(Zai)抛物线y =ax 2+bx +c 的(De)图象上 ∴c =8,将(Jiang)A (-6,0)、B (2,0)代入(Ru)表达式,得⎩⎨⎧0=36a -6b +80=4a +2b +8解(Jie)得⎩⎪⎨⎪⎧a =-23b =-83∴所求抛物线的表达式(Shi)为y =-23x 2-83x +8(3)依(Yi)题意,AE =m ,则BE =8-m , ∵OA =6,OC =8,∴AC =10 ∵EF ∥AC ∴△BEF ∽△BAC ∴EF AC =BE AB 即EF 10=8-m8 ∴EF =40-5m 4过点F 作FG ⊥AB ,垂足为G ,则sin ∠FEG =sin ∠CAB =45∴FG EF =45 ∴FG =45·40-5m 4=8-m ∴S =S △BCE -S △BFE =12(8-m )×8-12(8-m )(8-m )=12(8-m )(8-8+m )=12(8-m )m =-12m 2+4m 自变量m 的取值范围是0<m <8(4)存在.理由:∵S =-12m 2+4m =-12(m -4)2+8 且-12<0,∴当m =4时,S 有最大值,S 最大值=8∵m =4,∴点E 的坐标为(-2,0) ∴△BCE 为等腰三角形.6.(14分)如图:抛物线经过A (-3,0)、B (0,4)、C (4,0)三点. (1) 求抛物线的解析式.(2)已知AD = AB (D 在线段AC 上),有一动点P 从点A 沿线段AC 以每秒1个单位长度的速度移动;同时另一个动点Q 以某一速度从点B 沿线段BC 移动,经过t 秒的移动,线段PQ 被BD 垂直平分,求t 的值;(3)在(2)的情况下,抛物线的对称轴上是否存在一点M ,使MQ+MC 的值最小?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由。
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(特殊四边形问题)(含简单答案)
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)当 的面积等于 的面积的 时,求m的值.
(3)当 时,若点M是x轴上一动点,点N是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B、D、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的的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)点 的坐标为 , ,
5.(1) ,
(2)2
(3) 或 或
6.(1)
(2)
(3)矩形的周长
7.(1) , ;
(2)存在, 或 ;
(3) 或 或 或 .
8.(1) ,
(2)当 时,
(3)存在, 或 或
9.(1)
(2) 的面积最大值为4
(3)四边形 能构成菱形,点 的坐标为 或
10.(1)
(2)
(3)存在, 或 或
15.如图所示,在矩形 中,把点 沿 对折,使点 落在 上的 点.已知 .
(1)求 点的坐标;
(2)如果一条不与抛物线对称轴平行的直线与抛物线仅一个交点,我们把这条直线称为抛物线的切线,已知抛物线经过 ,且直线 是该抛物线的切线.求抛物线的解析式.并验证点 是否在该抛物线上.
(3)在(2)的条件下,若点 是位于该二次函数对称轴右侧图象上不与顶点重合的任意一点,试比较 与 的大小(不必证明),并写出此时点 的横坐标 的取值范围.
11.(1) ;
(2) ;
(3) 、 、 .
12.(1)
(2)
(3)M的坐标为 或 或 或
13.(1)
(2)13.5
(3)存在, , 或
14.(1)
(2)点 的坐标为 或 或 或
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二次函数中动点与特殊四边形综合问题解析与训练一、知识准备:n物线与直线形的结合表形式之一是,以搪物线为载体,探时是否存在一些点,使其能构成某些特殊四边形,有以下常风的根本形式(1J搪物线上的点能否构成平行四边形〔2〕搪锄线上的点能否相成矩形,菱形,正方形(3)搪物线上的点能否成成梯形。
特珠四边形的性质与是解决这类问题的根底,而待定系数法,数形结合,分类时论是解决这类问题的关键二、二题精析(一)【抛物线上的点能否构成平行四边形】例一、如图,他枷线y = —/+公+。
与直线y = J%+2交于C,。
两点,其中点。
在丁轴上,7点。
的坐标为(3,—)。
点P是y轴右倒的抛物线上一就点,过点P作PEJ_x轴于点E,交2CD于点尸.(1)求槌物线的解析式;〔2〕假设点P的横坐标为机,当初为何值时,以O,C,P,尸为顶点的四边形是平行四边形?请说明理由。
〔3〕假设存在点P,使/PCF = 45。
,请直接写出相应的点P的坐标【解答】〔1〕∙.∙直线y = Jx+2经过点C,.∙.C(0,2)7∙.∙搪物线y = —炉+瓜+c经过点C(0,2), D (3,-)2 = c [ 7b =一/. 7 , ,〈 2—=—32 + 3/7 + c c〔2 〔。
= 27他物线的解析式为y = -∕+]χ+2〔2〕∙.∙点P的横坐标为团且在地物线上7 19.∙. P(m, 一"Γ + —m÷2), F(m, — m + 2)∙.∙p/〃 C。
,.•.当相=CO时,以。
,C,P,b为顶点的四边形是平行四边形7 1① 当0 v〃z<3 时,PF = -m2 + —m + 2-(-m + 2) = -m2 +3m2 2.∙. -m2 + 3/7? = 2 ,解得:m l=l,m2=2即当〃2 = 1或2时,四边形0。
尸是平行四边形1 7② 当m≥3 时,PF - (―m + 2)-(-m2 + — m + 2) = m2 -3m2 27 o _ ⅛tn ZB 3 + Jl 7 3 —∖∣17 r . ."r -3m= 2 ,解得:m1= ---,m, =--—〔舍去〕2-2即当叫二三普时,四边形OCFP是平行四边形〔3〕如图,当点P在。
上方且NPCF = 45。
时,Λ RIVΛΓ Λ Γ PM CNΔPMF^ΔF, .β. ------- =-------MF FN・•. PM = CM = 2CF.∙. PF = y∕5FM =y∕5CF = y∕5 ×-CN = -CN = -m2 2 2χ ∙∕ PF = -mr +3m /. -ιτr +3m = -m21 1 7解得:πt1 =-,叫=0〔舍去〕.∙. P{-, -) o2 2 223 13同理可以求得:另外一点为尸6 18(二)【掘物线上的点能否构成柜形,菱形,正方形】例二.〔2021•荆州〕如图,:如图①,直线y=-√5<+√⅛x轴、y轴分刖交于A、B两点,两动点D、E分别从A、B两点同时出发向0点运动〔运动到。
点停顿〕;对称轴过点A且顶点为M的抛物线y=a〔x-k”+h〔a<0〕始终经过点E,过E作EG//OA交棚物线于点G,交AB 于点F,连结DE、DF、AG、BG.设D、E的运动速度分别是1个单位长度/秒和立个单位长度/秒,运动时间为t秒.〔1〕用含t代数式分刖表示BF、EF、AF的长;〔2〕当t为何值时,四2形ADEF是菱形?判断此时4AFG与4AGB是否相似,并说明理由;〔3〕当4ADF是直角三角形,且地物线的顶点M恰好在BG上时,求抛物线的解析式.国①图②考点:二次国数综合题分析:〔1〕首先求出一次函数y=-√⅛+近与坐标轴交点A、B的坐标,然后解宜角三角形求出BF、EF、AF的长;〔2〕由EF//AD,且EF=AD=t,那么四边形ADEF为平行四边形,假段口ADEF是菱形,那么DE=AD=t∙由DE=20E,列方程求出t的值;如笞图1所示,推出NBAG=NGAF, Z ABG=Z AGF=30o,证明4AFG与4AGB相似.〔3〕当4ADF是直角三角形时,有两抻情形,需要分类济论:①假设NADF=90。
,如答图2所示.首先求出此时t的值;其次求出点G的坐标,利用待定系数法求出直线BG的解析式,得到点M的坐标;最后利用顶点式和待定系数法求出地物线的解析式;②假设NAFD=90。
,如答图3所示.解髭思路与①一机解答:解:〔1〕在直线解析式y=-F×+正中,令χ=o,得卜近;令y=o,得χ=ι..".A [1, 0], B [0, √3), OA=1, OB=√3∙.∙.ta∩Z0AB=√3, ∕.Z0AB=60o ,.∙.AB=2OA=2.∙.∙EG∕∕OA, .∙.ZEFB=Z0AB=60o ..∙.EF=-—=2Z∣l=t, BF=2EF=2t,tan60° √3.".AF=AB-BF=2-2t.〔2〕①∙.∙EF∕∕AD,且EF=AD=t,四边形ADEF为平行四边形.假设。
ADEF是菱形,那么DE=AD=t由DE=20D,即:t=2 (1 - t ],解得t=23.∙.t=2时,四边形ADEF是菱形.3②此时4AFG与4AGB相似,理由如下:如笞图1所示,连接AE,y∙∙∙四边形ADEF是菱形,.∙.ZDEF=ZDAF=60o ,.∙.ZAEF=30o .由棚物线的对称性可知,AG=AE,.∙.ZAGF=ZAEF=30o .在Rt∆BEG 中,BE=2Z⅛ EG=2,3.∙.ta∩ZEBG=^=√3,BE.,.Z EBG=60° ,.∙.ZABG=ZEBG- ZEBF=30o .在4AFG 与4AGB 中,∙.∙∕BAG=NGAF, ZABG=ZAGF=30o , .,.∆AFG∞∆AGB.〔3〕当4ADF是直角三角形时,①假段NADF=90° ,如答图2所示:2.∙.BE=√⅛=立,OE=OB-BE=立,2 2.∙.E [0,爽X G〔2,爽\2 2设直线BG的解析式为y=kx+b,将B[0, √3), G〔2,立〕代人得:2 [b=√3rs λ∕3,解得k= - -, b=^/3,]2k+b 二号 4.,.y= -^χ+√3∙4令x=1,得y=Nβ,4.∙.M C1,”〕.4段地物线解析式为y=a〔x-1〕2+”,点E〔0,1〕在抛物线上,4 2:上a+型,解得a=-Yl2 4 4“一业"2+也一技+妇x+立.4 4 4 2 2②假段NAFD=90° ,如答图3 A示:.∙.BE=√3t=-^, OE=OB - BE=5.∙.E [0,爽∖ G 〔2, >〕.5 5 设直线BG 的解析式为y=kx+b, fb≡√3qγ庭,解得k=-2,2k+b=- 55.,.y= --^×+√3∙5令 χ=1,得 y=2√3, .∙.M [1,"].5 5设抛物线解析式为y 二a 〔x-1〕2+刍近,点E 〔0,立〕在抛物线上,5 5.∙.Yla+",解得 a=-"∙5 5 5 .∙.y= 〔X 一 1〕2+国③ ,⅛% 4√3χ+√3.5 5 5 5 5综上所述,符合条件的地物线的解析式为:y= —返&立χ+立或4 2 2y 一雪2+延χ+立.5 5 5点井:此题是中考压轴题,涉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、相做三角形、解直角三角形、菱形等知识点.第〔3〕问中,有两抻情形存在,需要分 类甘论,防止漏解.(三)【掘物线上的点能否构成梯形】例三.(2021年XX 市)如图,在平面直角坐标系xθy 中,4OAB 的顶点A 的坐标为[10, 0],将 B 〔0, √3λ G 〔2, 土〕代人得:5b:遮,5顶点B在第一象限内,且∣A8卜3百,sinzOAB=-〔1〕假段点C是点B关于x轴的对称点,求经过0、C、A三点的抛物线的函数表达式;〔2〕在⑴中,抛物线上是否存在一点P,使以P、0、C、A为顶点的四边形冰梯形?假段存在,求出点P的坐标;假设不存在,请说明理由;〔3〕假设将点。
、点A分别变换为点Q〔-2k,0〕、点R〔5k, 0〕〔k>1的常数〕,设过Q、R两点,且以QR的垂宜平分线为对称轴的抛物线与y轴的交点为N,其顶点为M,记4QNM的面积为SAQMN »^QNR的面积S AQN R ,求S AQM N• S AQNR的值•解:〔1〕如图,过点B作8DLQ4于点在Rt∕∖ABD中,v∣AB∣=3√5 , sin ZOAB =—,.∙. BD∖ =∣Λβ∣∙sin ZOAB= 3√5 × — = 3.又由勾股定理,得AD= y j∖ABf-∖BDf =7(3>∕5)2-32 =6..∙. OD∖ = ∖θA∖-∖AD∖= ↑0-6 = 4.・・•点5在第一象限内,・・・点3的坐标为(4,3).点5关于x轴对称的点。
的坐标为(4, —3).设经过0(0,0),C(4,-3), A(10,0)三点的摭物线的函数表达式为y = ax^ + hx(a≠ 0).ι[16fl÷46 = -3 。
一8, 由〈 =>《100β+ 10⅛ = 0 z 5 i b =——•4.∙.经过。
C, A 三点的抛物线的函数表达式为y 二 〔2〕假段在〔1〕中的抛物线上存在点P,使以P, ①♦.•点C(4,-3)不是抛物线y = 'f 一 *的顶点,8 4 ・・・过点。
作直线。
4的平行线与抛物线交于点[. 那么直线cη的函数表达式为y = —3.在四边形匕40。
中,CP l ∕∕OA f 显然∣C 制≠∣OA 卜 ・•・点々(6,— 3)是符合要求的点.②假设A^〃CO.段直线CO 的函数表达式为y = 1r. 招点C(4,-3)代人,得4占=-3.3 .•・直线C 。
的函数表达式为y =—=尤.4 于是可设直线的函数表达式为y = -qx + 4∙315 招点 A(10,0)代人,得一一xlO + 4=O. .*= 一 .423 15・•・直线AA 的函数表达式为y = —2χ + B.^ 4 23 15 y = — x H -----由[ 42 =>X 2-4X -60 = 0,即(X -10)(X +6) = 0.1 2 5X5 - 4 - 2 X1 而点 C(4,-3), .∙.[(6,-3).5—x. 4C, A 为顶点的四边形为佛形.jx1 =10, jx2=一6,[y↑ =。
;i% = 12;而点A(l 0,0), .•・£(—6,12).过点用作£E_Lx轴于点E,那么比E∣= 12∙在Rt^A^E中,由勾股定理,得∣A周二MG∣A吁=Jd+G =20. 而∣CO∣=∣O,=5∙・•・在四边形鸟OC4 中,AP2∕∕ CO, [g∖AP1∖≠∖CO..∙.点巴(一6,12)是符合要求的点.③假设。