二次函数解析几何--存在性问题
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二次函数解析几何专题——存在性问题
存在性问题是指判断满足某种条件的事物是否存在的问题,这类问题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思非常精巧,解题方法灵活,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,是近几年来各地中考的“热点”。
这类题目解法的一般思路是:假设存在→推理论证→得出结论。
若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断,导出矛盾,就做出不存在的判断。
由于“存在性”问题的结论有两种可能,所以具有开放的特征,在假设存在性以后进行的推理或计算,对基础知识,基本技能提出了较高要求,并具备较强的探索性,正确、完整地解答这类问题,是对我们知识、能力的一次全面的考验。
一、方法总结
解存在性问题的一般步骤: (1)假设点存在;
(2)将点的坐标设为参数;
(3)根据已知条件建立关于参数的方程或函数。
二、常用公式
(1)两点间距离公式:若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB|=2
212
21)()(y y x x -+- (2)中点坐标公式:121
2
,22
x x y y x y ++== (3)斜率公式:①21
21
y y k x x -=
-;②tan k θ=(θ为直线与x 轴正方向的夹角)
(4)①对于两条不重合的直线l 1、l 2,其斜率分别为k 1、k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2 ②如果两条直线l 1、l 2的斜率存在,设为k 1、k 2,则l 1⊥l 2⇔k 1k 2=-1.
题型一面积问题
例1.如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(-3,0)两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在(1)中的抛物线上的第二象限内是否存在一点P,使△PBC的面积最大?,若存在,求出点P的坐标及△PBC的面积最大值;若不存在,请说明理由.
变式练习:
1.如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),连结OA,将线段OA绕原点O顺时针旋转120°,得到线段OB.
(1)求点B的坐标;
(2)求经过A、O、B三点的抛物线的解析式;
(3)如果点P是(2)中的抛物线上的动点,且在x轴的下方,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标及△PAB的最大面积;若没有,请说明理由.
2.(2009湖南益阳)如图2,抛物线顶点坐标为点C (1,4),交x 轴于点A (3,0),交y 轴于点B .
(1)求抛物线和直线AB 的解析式; (2)求△CAB 的铅垂高CD 及S △CAB ;
(3)设点P 是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,是否存在一点P ,使S △PAB =
8
9
S △CAB ,若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.
例2:如图,在坐标系xOy 中,△ABC 是等腰直角三角形,∠BAC=90°,A (1,0),B (0,2),抛物线y=
2
1x 2
+bx-2的图象过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△ABC 的面积分为相等的两部分?
x C
O y
A B D
1 1 图2
变式练习:如图,抛物线y=ax 2
+bx+c 关于直线x=1对称,与坐标轴交与A ,B ,C 三点,且AB=4,点D (2,
2
3
)在抛物线上,直线l 是一次函数y=kx-2(k≠0)的图象,点O 是坐标原点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若直线l 平分四边形OBDC 的面积,求k 的值;
例3:将直角边长为6的等腰Rt △AOC 放在如图所示的平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,点C 、A 分别在x 、y 轴的正半轴上,一条抛物线经过点A 、C 及点 B (–3,0).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点P 是线段BC 上一动点,过点P 作AB 的平行线交AC 于点E ,连接AP ,当△APE 的面积最大时,求点P 的坐标;
y x
C
B
O
A
变式练习:如图1,抛物线213
922
y x x =
--与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,联结BC 、AC .
(1)求AB 和OC 的长;
(2)点E 从点A 出发,沿x 轴向点B 运动(点E 与点A 、B 不重合),过点E 作BC 的平行线交AC 于点D .设AE 的长为m ,△ADE 的面积为s ,求s 关于m 的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;
能力提升:
1.(2013菏泽)如图1, △ABC 是以BC 为底边的等腰三角形,点A 、C 分别是一次函数
334
y x =-+的图像与y 轴、x 轴的交点,点B 在二次函数21
8y x bx c =++的图像上,且该
二次函数图像上存在一点D 使四边形ABCD 能构成平行四边形. (1)试求b 、c 的值,并写出该二次函数的解析式;
(2)动点P 从A 到D ,同时动点Q 从C 到A 都以每秒1个单位的速度运动,问:
①当P 运动到何处时,由PQ ⊥AC ?
②当P 运动到何处时,四边形PDCQ 的面积最小?此时四边形PDCQ 的面积是多少?
2.如图,已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的一个交点为B(5,0),另一个交点为A,且与y轴交于点C(0,5).
(1)求直线BC与抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线在x轴下方图象上的一动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,MN取得最大值时,若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点,以BC为边作平行四边形CBPQ,设平行四边形CBPQ的面积为S1,△ABN的面积为S2,且S1=6S2,求点P的坐标.
3.如图,二次函数的图象与x轴相交于点A(-3,0)、B(-1,0),与y轴相交于点C(0,3),点P是该图象上的动点;一次函数y=kx-4k(k≠0)的图象过点P交x轴于点Q.(1)求该二次函数的解析式;
(2)当点P的坐标为(-4,m)时,求证:∠OPC=∠AQC;
(3)点M,N分别在线段AQ、CQ上,点M以每秒3个单位长度的速度从点A向点Q运动,同时,点N以每秒1个单位长度的速度从点C向点Q运动,当点M,N中有一点到达Q点时,两点同时停止运动,设运动时间为t秒.连接AN,当△AMN的面积最大时,
①求t的值;
②直线PQ能否垂直平分线段MN?若能,请求出此时点P的坐标;若不能,请说明你的理由.
题型二:构造直角三角形
例2.(2010四川乐山)如图所示,抛物线2
y x bx c =++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C (0,2),连接AC ,若tan ∠OAC=2. (1)求抛物线对应的二次函数的解析式;
(2)在抛物线的对称轴l 上是否存在点P ,使∠APC=90°?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;
变式练习: 1.函数2
18
y x =
的图象如图所示,过y 轴上一点()02M ,的直线与抛物线交于A ,B 两点,过点A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D .
(1)当点A 的横坐标为2-时,求点B 的坐标;
(2)在(1)的情况下,分别过点A ,B 作AE x ⊥轴于E ,BF x ⊥轴于F ,在EF 上是否存在点P ,使APB ∠为直角.若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由;
y D B M
A C
O
x
3.(2010山东聊城)如图,已知抛物线y =ax 2
+bx +c (a ≠0)的对称轴为x =1,且抛物线经过A (-1,0)、C (0,-3)两点,与x 轴交于另一点B . (1)求这条抛物线所对应的函数关系式;
(2)在抛物线的对称轴x =1上求一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,并求此时点M 的坐标;
(3)设点P 为抛物线的对称轴x =1上的一动点,求使∠PCB =90º的点P 的坐标.
4.(2012广州)如图1,抛物线233
384
y x x =--+与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左
侧),与y 轴交于点C . (1)求点A 、B 的坐标;
(2)设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,求点D 的坐标;
(3)若直线l 过点E (4, 0),M 为直线l 上的动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有....
三个时,求直线l 的解析式.
图1
E
5.(2013白银)如图,在直角坐标系xOy 中,二次函数y=x 2
+(2k ﹣1)x+k+1的图象与x 轴相交于O 、A 两点.
(1)求这个二次函数的解析式; (2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B ,使△AOB 的面积等于6,求点B 的坐标; (3)对于(2)中的点B ,在此抛物线上是否存在点P ,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB 的面积;若不存在,请说明理由.
6.(2013山西)如图1,抛物线213
442
y x x =
--与x 轴交于A 、B 两点(点B 在点A 的右侧),与y 轴交于点C ,连结BC ,以BC 为一边,点O 为对称中心作菱形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l 交抛物线于点Q . (1)求点A 、B 、C 的坐标;
(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 分别交BD 、BC 于点M 、N .试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM 的形状,并说明理由;
(3)当点P 在线段EB 上运动时,是否存在点Q ,使△BDQ 为直角三角形,若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
7.(2013济宁)如图,已知直线y=kx-6与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,且点A(1,-4)为抛物线的顶点,点B在x轴上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在(1)中抛物线的第二象限图象上是否存在一点P,使△POB 与△POC全等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点Q是y轴上一点,且△ABQ为直角三角形,求点Q的坐标.
8.(2013 绵阳)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象的顶点C的坐标为(0,-2),交x轴于A、B两点,其中A(-1,0),直线l:x=m(m>1)与x轴交于D。
(1)求二次函数的解析式和B的坐标;
(2)在直线l上找点P(P在第一象限),使得以P、D、B为顶点的三角形与以B、C、O 为顶点的三角形相似,求点P的坐标(用含m的代数式表示);
(3)在(2)成立的条件下,在抛物线上是否存在第一象限内的点Q,使△BP Q是以P为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,请求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由。
A B
C D
O
x y
l
题型三 构造等腰三角形
例3.如图,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)在x 轴上是否存在一点Q 使得△ACQ 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)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.
变式练习:
1.(2010四川宜宾改编)将直角边长为6的等腰Rt △AOC 放在如图所示的平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,点C 、A 分别在x 、y 轴的正半轴上,一条抛物线经过点A 、C 及点 B (–3,0).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在对称轴上是否存在一点P ,使得△ABP 为等腰三角形,若存在,求出P 点坐标;若不存在,说明理由。
y
x
C
B
O
A
2.如图,抛物线2
54y ax ax =-+经过ABC △的三个顶点,已知BC x ∥轴,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,且AC=BC .
(1)写出A,B,C 三点的坐标并求抛物线的解析式;
(2)探究:若点P 是抛物线对称轴上且在x 轴下方的动点,是否存在PAB △是等腰三角形.若存在,求出所有符合条件的点P 坐标;不存在,请说明理由.
3、(2014•新余模拟)如图,已知二次函数图象的顶点为(1,-3),并经过点C (2,0). (1)求该二次函数的解析式;
(2)直线y=3x 与该二次函数的图象交于点B (非原点),求点B 的坐标和△AOB 的面积; (3)点Q 在x 轴上运动,求出所有△AOQ 是等腰三角形的点Q 的坐标
A
C
B
y
x
0 1
1
4.如图, 已知抛物线c bx x y ++=
2
2
1与y 轴相交于C ,与x 轴相交于A 、B ,点A 的坐标为(2,0),点C 的坐标为(0,-1). (1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC 上是否存在一点P ,使△ACP 为等腰三角形,若存在,求点P 的坐标,若不存在,说明理由.
能力提升:
1.(2010黄冈)已知抛物线2
(0)y ax bx c a =++≠顶点为C (1,1)且过原点O.过抛物线上一点P (x ,y )向直线5
4y =作垂线,垂足为M ,连FM (如图). (1)求字母a ,b ,c 的值;
(2)在直线x =1上有一点3(1,)4
F ,求以PM 为底边的等腰三角形PFM 的P 点的坐标,并证明此时△PFM 为正三角形;
(3)对抛物线上任意一点P ,是否总存在一点N (1,t ),使PM =PN 恒成立,若存在请求
出t 值,若不存在请说明理由.
A B
C
E
D x
y o
2.如图,已知二次函数y=-x2 +bx+c(c>0)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,且OB=OC=3,顶点为M.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P为线段BM上的一个动点,过点P作x轴的垂线PQ,垂足为Q,若OQ=m,四边形ACPQ的面积为S,求S关于m的函数解析式,并写出m的取值范围;(3)探索:线段BM上是否存在点N,使△NMC为等腰三角形?如果存在,求出点N的坐标;如果不存在,请说明理由.
题型四构造相似三角形
例4.(2011临沂)如图,已知抛物线经过A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原点O,顶点为C.(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,且A、O、D、E为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标;
(3)P是抛物线上的第一象限内的动点,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以P、M、A为顶点的三角形△BOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
变式练习:
1.(2012天水)如图,已知抛物线经过A (4,0),B (1,0),C (0,-2)三点. (1)求该抛物线的解析式;
(2)在直线AC 上方的该抛物线上是否存在一点D ,使得△DCA 的面积最大?若存在,求出点D 的坐标及△DCA 面积的最大值;若不存在,请说明理由.
(3)P 是直线x=1右侧的该抛物线上一动点,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,是否存在P 点,使得以A 、P 、M 为顶点的三角形与△OAC 相似?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2012上海宝山)如图,平面直角坐标系xOy 中,已知点A (2,3),线段AB 垂直于y 轴,垂足为B ,将线段AB 绕点A 逆时针方向旋转90°,点B 落在点C 处,直线BC 与x 轴的交于点D .
(1)试求出点D 的坐标;
(2)试求经过A 、B 、D 三点的抛物线的表达式,
并写出其顶点E 的坐标;
(3)在(2)中所求抛物线的对称轴上找点F ,使得
以点A 、E 、F 为顶点的三角形与△ACD 相似.
(图7)
1
1 x
y
B
A
O
例5.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点为A(-3,0)、B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,-3m)(其中m>0),顶点为D.
(1)求该二次函数的解析式(系数用含m的代数式表示);
(2)如图①,当m=2时,点P为第三象限内的抛物线上的一个动点,设△APC的面积为S,试求出S与点P的横坐标x之间的函数关系式及S的最大值;
(3)如图②,当m取何值时,以A、D、C为顶点的三角形与△BOC相似?
变式练习:
1.如图,二次函数y=ax2+bx(a<0)的图象过坐标原点O,与x轴的
负半轴交于点A,过A点的直线与y轴交于B,与二次函数的图象交
于另一点C,且C点的横坐标为-1,AC:BC=3:1.
(1)求点A的坐标;
(2)设二次函数图象的顶点为F,其对称轴与直线AB及x轴分别交
于点D和点E,若△FCD与△AED相似,求此二次函数的关系式.
能力提升:
1.(2012苏州)如图,已知抛物线y=x2 - (b+1)x+(b是实数且b>2)与x轴的正半轴
分别交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴的正半轴交于点C.(1)点B的坐标为,点C的坐标为(用含b的代数式表示);(2)请你探索在第一象限内是否存在点P,使得四边形PCOB的面积等于2b,且△PBC是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q,使得△QCO,△QOA和△QAB中的任意两个三角形均相似(全等可作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.
2.(2012宁波)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C(0,﹣2),过A,C画直线.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P在x轴正半轴上,且P A=PC,求OP的长;
(3)点M在二次函数图象上,以M为圆心的圆与直线AC相切,切点为H.
①若M在y轴右侧,且△CHM∽△AOC(点C与点A对应),求点M的坐标;
②若⊙M的半径为,求点M的坐标.
题型五构造梯形
例6.(2008四川成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,△OAB的顶点A的坐标为(10,0),
顶点B在第一象限内,且AB=35,sin∠OAB=
5 5
.
(1)若点C是点B关于x轴的对称点,求经过O、C、A三点的抛物线的函数表达式;(2)在(1)中,抛物线上是否存在一点P,使以P、O、C、A为顶点的四边形为梯形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
变式练习:
1.(2011莱芜)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣2,﹣4),OB=2,抛物线y=ax2+bx+c 经过点A、O、B三点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在此抛物线上,是否存在点P,使得以点P与点O、A、B为顶点的四边形是梯形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2.已知,矩形OABC 在平面直角坐标系中位置如图1所示,点A 的坐标为(4,0),点C 的坐标为)20(-,,直线x y 3
2
-=与边BC 相交于点D . (1)求点D 的坐标;
(2)抛物线c bx ax y ++=2
经过点A 、D 、O ,求此抛物线的表达式;
(3)在这个抛物线上是否存在点M ,使O 、D 、A 、M 为顶点的四边形是梯形?若存在,请求出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
3. 如图:二次函数b ax x y ++-=2
的图象与x 轴交于⎪⎭
⎫
⎝⎛-
0,21A ()0,2B 两点,且与y 轴交于点C .
(1)求该抛物线的解析式,并判断ABC ∆的形状;
(2)在x 轴上方的抛物线上有一点D ,且A 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形是等腰梯形,请直接写出D 点的坐标;
(3)在此抛物线上是否存在点P ,使得以A 、C 、B 、P 四点为顶点的四边形是直角梯形?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由.
A
B
C
y x
O
4. 已知,在RtOAB 中,︒=∠90OAB ,︒=∠30BOA ,2=AB 。
若以O 为坐标原点,OA 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,点B 在第一象限内。
将RtOAB 沿OB 折叠后,点A 落在第一象限内的点C 处。
(1)求点C 的坐标;
(2)若抛物线()02
≠+=a bx ax y 经过C 、A 两点,求此抛物线的解析式;
(3)若抛物线的对称轴与OB 交于点D ,点P 为线段DB 上一点,过P 作y 轴的平行线,
交抛物线于点M 。
问:是否存在这样的点P ,使得四边形CDPM 为等腰梯形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
能力提升
1.如图1,二次函数)0(2
<++=p q px x y 的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0,-1),△ABC 的面积为
4
5. (1)求该二次函数的关系式;
(2)过y 轴上的一点M (0,m )作y 轴的垂线,若该垂线与△ABC 的外接圆有公共点,求m 的取值范围;
(3)在该二次函数的图象上是否存在点D ,使以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2011义乌)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△P1MN.在动点M的运动过程中,设△P1MN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.
3.(2014年广东汕尾)如图,已知抛物线y=x2﹣x﹣3与x轴的交点为A、D(A在D的右侧),与y轴的交点为C.
(1)直接写出A、D、C三点的坐标;
(2)若点M在抛物线上,使得△MAD的面积与△CAD的面积相等,求点M的坐标;(3)设点C关于抛物线对称轴的对称点为B,在抛物线上是否存在点P,使得以A、B、C、P四点为顶点的四边形为梯形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
题型六 构造平行四边形
例7.(2010陕西)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过A (—1,0),B (3,0),C (0,—1)三点。
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点Q 在y 轴上,点P 在抛物线上,要使以点Q 、P 、A 、B 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。
变式练习:
1.已知抛物线b ax ax y ++-=22与x 轴的一个交点为A (-1,0),与y 轴的正半轴交于点C . (1)直接写出抛物线的对称轴,及抛物线与x 轴的另一个交点B 的坐标;
(2)坐标平面内是否存在点M ,使得以点M 和(2)中抛物线上的三点A 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
2.已知,如图抛物线2
3(0)y ax ax c a =++>与y 轴交于C 点,与x 轴交于A 、B 两点,A 点在B 点左侧。
点B 的坐标为(1,0),OC=30B . (1)求抛物线的解析式;
(2)若点E 在x 轴上,点P 在抛物线上。
是否存在以A 、C 、E 、P 为顶点且以AC 为一边的平行四边形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(2012四川成都)如图,在平面直角坐标系xOy 中,一次函数5
4
y x m =
+ (m 为常数)的图象与x 轴交于点A(3-,0),与y 轴交于点C .以直线x=1为对称轴的抛物线
2y ax bx c =++ (a b c ,, 为常数,且a ≠0)经过A ,C 两点,并与x 轴的正半轴交于点
B .
(1)求m 的值及抛物线的函数表达式;
(2)设E 是y 轴右侧抛物线上一点,过点E 作直线AC 的平行线交x 轴于点F .是否存在这样的点E ,使得以A ,C ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点E 的坐标及相应的平行四边形的面积;若不存在,请说明理由;
能力提升:
1.如图,抛物线2
y x bx c =++与x 轴交于A (-1,0)、B (3,0)两点,直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2. (1)求抛物线的解析式及直线AC 的解析式;
(2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作x 轴的垂线交抛物线于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
2.已知平面直角坐标系xOy (如图1),一次函数3
34
y x =+的图像与y 轴交于点A ,点M 在
正比例函数3
2
y x =的图像上,且MO =MA .二次函数
y =x 2
+bx +c 的图像经过点A 、M . (1)求线段AM 的长;
(2)求这个二次函数的解析式;
(3)如果点B 在y 轴上,且位于点A 下方,点C 在上述二次函
数的图像上,点D 在一次函数3
34
y x =+的图像上,且四边形
ABCD 是菱形,求点C 的坐标.
题型七线段最值问题
例8.(2012滨州)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过
A(-2, -4 )、O(0, 0)、B(2, 0)三点.
(1)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;
(2)若点M是该抛物线对称轴上的一点,求AM+OM的最小值.
【变式练习】
1.(2012山西)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点.
(1)求直线AC的解析式及B、D两点的坐标;
(2)点P是x轴上的一个动点,过P作直线l//AC交抛物线于点Q.试探究:随着点P的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)请在直线AC上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标.
2、(2013北京模拟).如图,抛物线y =ax 2+c (a >0)经过梯形ABCD 的四个顶点,梯形的底AD 在x 轴上,其中A (-2,0),B (-1, -3). (1)求抛物线的解析式;
(2)点M 为y 轴上任意一点,当点M 到A 、B 两点的距离之和为最小时,求此时点M 的坐标;
(3)在第(2)问的结论下,抛物线上的点P 使S △P AD =4S △ABM 成立,求点P 的坐标.
例9.(2009山东省菏泽市)如图,已知抛物线y =ax 2
+bx +c 与y 轴交于点A (0,3),与
x 轴分别交于B (1,0)、C (5,0)两点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若一个动点P 自OA 的中点M 出发,先到达x 轴上的某点(设为点E ),再到达抛物线的对称轴上某点(设为点F ),最后运动到点A .求使点P 运动的总路径最短的点E 、点F 的坐标,并求出这个最短总路径的长.
O y
x
A
B C
变式练习:1. (2011广东深圳)如图13,抛物线y=ax 2
+bx +c(a≠0)的顶点为(1,4),交x 轴于A 、B ,交y 轴于D ,其中B 点的坐标为(3,0) (1)求抛物线的解析式
(2)如图14,过点A 的直线与抛物线交于点E ,交y 轴于点F ,其中E 点的横坐标为2,若直线PQ 为抛物线的对称轴,点G 为PQ 上一动点,则x 轴上是否存在一点H ,使D 、G 、F 、H 四点围成的四边形周长最小.若存在,求出这个最小值及G 、H 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图15,抛物线上是否存在一点T ,过点T 作x 的垂线,垂足为M ,过点M 作直线MN ∥BD ,交线段AD 于点N ,连接MD ,使△DNM ∽△BMD ,若存在,求出点T 的坐标;若不存在,说明理由.
2、(09深圳模拟)已知△ABC 是边长为4的等边三角形,BC 在x 轴上,点D 为BC 的中点,点A 在第一象限内,AB 与y 轴的正半轴相交于点E ,点B (-1,0),P 是AC 上的一个动点(P 与点A 、C 不重合) (1)求点A 、E 的坐标;
(2)若y=c bx x 7
362
++-
过点A 、E ,求抛物线的解析式。
(3)连结PB 、PD ,设L 为△PBD 的周长,当L 取最小值时,求点P 的坐标及L 的最
小值,并判断此时点P 是否在(2)中所求的抛物线上,请充分说明你的判断理由。
A
B C O D
E y x
能力提升
1.(2011福州) 已知,如图11,二次函数223y ax ax a =+-(0)a ≠图象的顶点为H ,与x 轴交于A 、B 两点(B 在A 点右侧),点H 、B 关于直线l :333
y x =+对称.
(1)求A 、B 两点坐标,并证明点A 在直线l 上; (2)求二次函数解析式;
(3)过点B 作直线BK ∥AH 交直线l 于K 点,M 、N 分别为直线AH 和直线l 上的两个动点,连接HN 、NM 、MK ,求HN NM MK ++和的最小值.
2.如图.在直角坐标系中,已知点A(0.1.),B(4-.4).将点B 绕点A 顺时针方向旋转90°得到点C ,顶点在坐标原点的抛物线经过点B . (1) 求抛物线的解析式和点C 的坐标;
(2) 抛物线上一动点P .设点P 到x 轴的距离为1d ,点P 到点A 的距离为2d ,试说明
211d d =+;
(3) 在(2)的条件下,请探究当点P 位于何处时.△PAC 的周长有最小值,并求出△PAC 的周长的最小值。
A
B
K
H
x
y O
l
A
B
K
H
x
y O l
3、(12上海模拟)如图,以矩形OABC 的顶点O 为原点,OA 所在的直线为x 轴,OC 所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系.已知OA =3,OC =2,点E 是AB 的中点,在OA 上取一点D ,将△BDA 沿BD 翻折,使点A 落在BC 边上的点F 处. (1)直接写出点E 、F 的坐标;
(2)设顶点为F 的抛物线交y 轴正半轴...于点P ,且以点E 、F 、P 为顶点的三角形是等腰三角形,求该抛物线的解析式;
(3)在x 轴、y 轴上是否分别存在点M 、N ,使得四边形MNFE 的周长最小?如果存在,
求出周长的最小值;如果不存在,请说明理由.
例10.如图,已知直线112y x =
+与y 轴交于点A ,
与x 轴交于点D ,抛物线2
12
y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0)。
(1)求该抛物线
的解析式;
(2)动点P 在轴上移动,当△PAE 是直角三角形时,求点P 的坐标P 。
(3)在抛物线的对称轴上找一点M ,使||AM MC -的值最大,求出点M 的坐标。
变式练习
1.如图所示,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是直角梯形,BC∥AD,∠BAD=90°,BC与y轴相交于点M,且M是BC的中点,A、B、D三点的坐标分别是A(﹣1,0),B (﹣l,2),D(3,0).连接DM,并把线段DM沿DA方向平移到ON.若抛物线y=ax2+bx+c 经过点D、M、N.
(1)求抛物线的解析式.
(2)抛物线上是否存在点P,使得PA=PC?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)设抛物线与x轴的另一个交点为E,点Q是抛物线的对称轴上的一个动点,当点Q在什么位置时有|QE﹣QC|最大?并求出最大值.
2.(2013资阳)如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C(1,4),交x轴于A、B两
点,交y轴于点D,其中点B的坐标为(3,0)。
⑴求抛物线的解析式
⑵如图2,过点A的直线与抛物线交于点E,交y轴于点F,其中点E的横坐标为2。
若直线PQ为抛物线的对称轴,点G为直线PQ上的一动点,则x轴上是否存在一点H,使点D、G、H、F四点所围成的四边形周长最小,若存在,求出这个最小值及点G、H的坐标;若不存在,请说明理。