二次函数存在性问题及解答
函数的恒成立、存在性问题的方法总结大全(干货)

关于函数的恒成立、存在性(能成立)问题关于二次函数的恒成立、存在性(能成立)问题是常考考点,其基本原理如下:(1)已知二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠,则:0()00a f x >⎧>⇔⎨∆<⎩恒成立;0()00a f x <⎧<⇔⎨∆<⎩恒成立. (2)若表述为:“已知函数2()(0)f x ax bx c a =++≠”,并未限制为二次函数,则应有:00()000a a b f x c >==⎧⎧>⇔⎨⎨∆<>⎩⎩恒成立或;00()000a a b f x c <==⎧⎧<⇔⎨⎨∆<<⎩⎩恒成立或.注:在考试中容易犯错,要特别注意!!!恒成立问题与存在性(能成立)问题,在解决此类问题时,可转化为其等价形式予以解答,将此类问题的可能出现的17种情形归纳总结大全如下,并通过常考例题进行讲解:已知定义在[,]a b 上的函数()f x ,()g x .(1)[,]x a b ∀∈,都有()f x k >(k 是常数)成立等价于min [()]f x k >([,]x a b ∈). (2)[,]x a b ∀∈,都有()f x k <(k 是常数)成立等价于max [()]f x k <([,]x a b ∈). (3)[,]x a b ∀∈,都有()()f x g x >成立等价于min [()()]0f x g x ->([,]x a b ∈). (4)[,]x a b ∃∈,都有()()f x g x >成立等价于max [()()]0f x g x ->([,]x a b ∈). (5)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12()()f x g x >成立等价于min max [()][()]f x g x >. (6)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x >成立等价于min min [()][()]f x g x >. (7)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∀∈使得12()()f x g x >成立等价于max max [()][()]f x g x >. (8)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x >成立等价于max min [()][()]f x g x >.(9)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x =成立等价于min minmax max [()][()][()][()]g x f x g x f x ≤⎧⎨≥⎩.(10)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x =成立等价于()f x 的值域与()g x 的值域交集不为∅.(11)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x k +≥(k 是常数)成立等价于min max [()][()]f x g x k +≥.(12)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12|()()|f x g x k -≤(k 是常数)成立等价于max min [()][()]g x f x k-≤且.max min [()][()]f x g x k -≤. 特别地,1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12|()()|f x f x k -≤(k 是常数)成立等价于max min ()()f x f x k -≤.(13)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12|()()|f x g x k -≥(k 是常数)成立等价于min max [()][()]g x f x k-≥或.min max [()][()]f x g x k -≥. 特别地,1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∀∈都有12|()()|f x f x k -≥(k 是常数)成立等价于min max ()()f x f x k -≥.(14)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x g x k -≤(k 是常数)成立等价于min max [()][()]g x f x k-≤且.min max [()][()]f x g x k -≤. 特别地,1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x f x k -≤(k 是常数)成立等价于min max ()()f x f x k -≤.(15)1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x g x k -≥(k 是常数)成立等价于max min [()][()]g x f x k-≥或.max min [()][()]f x g x k -≥. 特别地,1[,]x a b ∃∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x f x k -≥(k 是常数)成立等价于max min ()()f x f x k -≥.(16)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x g x k -≤(k 是常数)成立等价于min min [()][()]g x f x k-≤且.max max [()][()]f x g x k -≤. (17)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12|()()|f x g x k -≥(k 是常数)成立等价于max max [()][()]g x f x k-≥或.min min [()][()]f x g x k -≥. 【评注】(9)1[,]x a b ∀∈,2[,]x a b ∃∈使得12()()f x g x =成立等价于min minmax max[()][()][()][()]g x f x g x f x ≤⎧⎨≥⎩.()y g x =所在区域能包含()y f x =所在区域时,满足条件.∀⊆∃.题目中有时会这样表述:对任意的1[,]x a b ∈,都有2[,]x a b ∈,使得12()()f x g x =成立,(9)的表达的意思完全相同.所以大家要深入理解定理中的“任意的”、“都有”的内涵:即当1[,]x a b ∈时,()f x 的值域不过是()g x 的子集.【例1】(1)(2010•山东•理14)若对任意0x >,231xa x x ++恒成立,则a 的取值范围是 . (2)现已知函数2()41f x x x =-+,且设12314n x x x x <<<⋯<,若有12231|()()||()()||()()|n n f x f x f x f x f x f x M --+-+⋯+-,则M 的最小值为( )A .3B .4C .5D .6(3)已知21()lg(31)()()2x f x x x g x m =++=-,,若对任意1[03]x ∈,,存在2[12]x ∈,,使12()()f x g x >,则实数m 的取值范围是 .(4)已知函数()f x x =,2()252()g x x mx m m R =-+-∈,对于任意的1[2,2]x ∈-,总存在2x R ∈,使得12()()f x g x =成立,则实数m 的取值范围是( ) A .1[,1]9B .(,1]-∞C .(,1][4,)-∞+∞D .(,1][3,)-∞+∞(5)已知函数2()1f x x x =-+,[1,2]x ∈,函数()1g x ax =-,[1,1]x ∈-,对于任意1[1,2]x ∈,总存在2[1,1]x ∈-,使得21()()g x f x =成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(,4]-∞- B .[4,)+∞C .(,4][4,)-∞-+∞D .(,4)(4,)-∞-+∞(6)(2008•天津•文10)设1a >,若对于任意的[,2]x a a ∈,都有2[,]y a a ∈满足方程log log 3a a x y +=,这时a 的取值集合为( ) A .{|12}a a <B .{|2}a aC .{|23}a aD .{2,3}(7)(2008•天津•理15)设1a >,若仅有一个常数c 使得对于任意的[,2]x a a ∈,都有2[,]y a a ∈满足方程log log a a x y c +=,这时a 的取值的集合为 .)0x >,12x∴(当且仅当112353=+15,故答案为:1[,)5+∞.2()x x =-的图象是开口向上,过的抛物线,由图象可知,函数在上单调递减,在上单调递增,12314n x x x x <<<⋯<,(1)2f ∴=-,(2)f =-对应的函数值(2()41f x x x =-+图象上的点的纵坐标)之差的绝对值,结合231)||()()||()()|n n f x f x f x f x -+-+⋯+-表示函数max M ,||(1)(2)f f -5M ,故上单调递增,)法一:()2(2f x x ==-+2,2]时,x 2()3f x ,(f x ∴12)(22)2x x +=--<+,令f 单调递增,当(1,2]x ∈-,也是最大值;又(2)f 22[52m m --∈--,对于任意的的值域的子集,22m ,1m 或4m ,故选:)因为2()f x x x =-0时,()g x 在[1-[1,1]B a a =---,由题意可得,1113-,解得4a ;0时,()g x 在[1-的值域为[1,1]a a ---, 1113-,解得4a -,4][4,)+∞.故选:C .)3xy =,得,在[,2a a 上单调递减,所以2a ,即2a 故选:B .)log log a x c +,log a xy c ∴=,cxy a ∴=c a1122a a -⇒223a c log c +⎧⎨⎩的取值的集合为{2}.故答案为:【评注】深入理解(6)题题干中的“任意的”、“都有”的内涵:即当[,2]x a a ∈时,()f x 的值域M 不过是2[,]a a 的子集.值得关注的是:“[,2]x a a ∈”是指每一个这样的x ,2[,]y a a ∈是指存在这样的y ,理解到由函数的定义域导出值域M 是2[,]a a 的子集,由此才有:222[,][,]2a a a a ⊆.(6)与(7)唯一的差别就是:(7)中要求时唯一的,如何转化“唯一”这个条件是本题的关键,与函数的单调性联系起来来进行解答,需要有较强的转化问题的能力. 【例2】已知函数2()[2sin()sin ]cos ,3f x x x x x x R π=++∈.(1)求函数()f x 的最小正周期; (2)若存在05[0,]12x π∈,使不等式0()f x m <成立,求m 的取值范围. ))x .存在【例3】已知实数0a >,且满足以下条件:①x R ∃∈,|sin |x a >有解;②3[,]44x ππ∀∈,2sin sin 10x a x +-; 求实数a 的取值范围.【解析】实数10得:1sin sin a x-2[,1]2t ∈时,2()2f t f =1sin sin ax -22a ;综上,a 的取值范围是2{1}a a <.【例4】(1)已知函数2()2f x k x k =+,[0,1]x ∈,函数22()32(1)5g x x k k x =-+++,[1,0]x ∈-.对任意1[0,1]x ∈,存在2[1,0]x ∈-,21()()g x f x <成立.求k 的取值范围.(min min ()()g x f x <)(2)已知函数2()2f x k x k =+,[0,1]x ∈.函数22()32(1)5g x x k k x =-+++,[1,0]x ∈-.对任意1[0,1]x ∈,存在2[1,0]x ∈-,21()()g x f x =成立,求k 的取值范围.(()f x 的值域是()g x 的值域的子集即可.) (3)已知函数2()2f x k x k =+,[0,1]x ∈.函数22()32(1)5g x x k k x =-+++,[1,0]x ∈-.存在1[0,1]x ∈,存在2[1,0]x ∈-,21()()g x f x =成立,求k 的取值范围.(()g x 的值域与()f x 的值域的交集非空.)5k ,解得5k ,则求5k .,当[0,1]x ∈时,函数单调递增,2[,2k k k +2)[5,2210]k k ∈++,[0,1],存在210]k +,即225222k k k k k ⎧⎨++⎩,解得5k ,则求5k . 时,函数单调递增,2,2]k k +,1)k x +++10]+,由对存,存在2x 1()f x =成2][5,2k +,即252k k +且22210k k k +,解得4114k-或1414k --.【例5】已知(2)23x f x x =-+. (1)求()f x 的解析式;(2)函数2(2)5()1x a x ag x x +-+-=-,若对任意1[24]x ∈,,总存在2[24]x ∈,,使12()()g x f x =成立,求a 取值范围.,即2()(log )2log f t t =-)(log 2log x x =-+【例6】(1)已知函数1()f x e =-,3(4)g x x x =-+-,若有()()f a g b =,则b 的取值范围为( )A .]2222[+-,B .)2222(+-,C .]31[,D .)31(,(2)已知函数()1x f x e =-,2()44g x x x =-+-.若有()()f a g b =,则b 的取值范围为( ) A.[2-+ B.(2-+ C .[1,3]D .(1,3))()f x e =【例7】(1)(2014•江苏•10)已知函数2()1f x x mx =+-,若对于任意[,1]x m m ∈+都有()0f x <,则实数m 的取值范围为 .(2)已知函数2()(f x x bx c b =++、)c R ∈且当1x时,()0f x ,当13x 时,()0f x 恒成立. (ⅰ)求b ,c 之间的关系式;(ⅱ)当3c 时,是否存在实数m 使得2()()g x f x m x =-在区间(0,)+∞上是单调函数?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.(3)(2017•天津•理8)已知函数23,1()2,1x x x f x x x x ⎧-+⎪=⎨+>⎪⎩,设a R ∈,若关于x 的不等式()||2x f x a +在R 上恒成立,则a 的取值范围是( ) A .47[,2]16-B .4739[,]1616-C .[-D .39[]16- (4)已知定义域为R 的函数()f x 满足22(())()f f x x x f x x x -+=-+. (①)若(2)3f =,求(1)f ;又若(0)f a =,求()f a ;(①)设有且仅有一个实数0x ,使得00()f x x =,求函数()f x 的解析表达式.【解析】(1)二次函数2()1f x x mx =+-的图象开口向上,对于任意[,1]x m m ∈+,都有()0f x <成立,∴(1)0与(1)0f 同时成立,则必有m ,使满足题设的(g 22()()g x f x b m x c =+-+开口向上,且在0b .20b m ∴.3c ,1)4b ∴=-.这与上式矛盾,从而能满足题设的实数【评注】本题主要考查一元二次函数的图象与性质.一元二次函数的对称性、最值、单调性是每年高考必考内容,要引起重视.)法一:当1x 时,关于x 的不等式)||2x x a +在R 2332x a x x +-+,2133322x a x x +--+,由132y x =+-的对称轴为14处取得最大值-3的对称轴为334x =处取得最小值47391616a① 时,关于x 的不等式)||2x x a +在R 上恒成立,即为22)2x a x x++, 22)2x a x +,由3232()22322x x x x =-+-=-(当且仅当21)3x =>取得最大值212222x x x =(当且仅当21)x =>取得最小值2.则32a ①由①①可得,47216a . ()x 的图象和折线||2xa =+,1x 时,y =11145x解得4716a =-;1x >时,y 解得2a =.由图象平移可得,47216a .故选:法三:根据题意,作出的大致图象,如图所示.【例8】(2012•陕西•理21第2问•文21第3问)设函数2()f x x bx c =++,若对任意1x ,2[1,1]x ∈-,有12|()()|4f x f x -,求b 的取值范围.|4, 4M ,即min 4M . 2b <-时,min )|(1)f =-102b -<时,即2b 时,24M 恒成立,所以2b ;012b- 时,即20b 时,21)4M 恒成立,所以20b ;综上可得,22b -,即b 的取值范围是。
二次函数的存在性问题(面积)及答案
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图12-2xCOy ABD 11二次函数的存在性问题(面积问题)1、[08云南双柏]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)求△ABC 的面积; (4)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;(5)在(4)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.2、 [09湖南益阳]阅读材料:如图12-1,过△ABC 的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC 的“水平宽”(a ),中间的这条直线在△ABC 内部线段的长度叫△ABC 的“铅垂高(h )”.我们可得出一种计算PABCAB 98SS =三角形面积的新方法:ah S ABC 21=∆,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半. 解答下列问题:如图12-2,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)点P 是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,连结PA ,PB ,当P 点运动到顶点C 时,求△CAB 的铅垂高CD 及CAB S ∆; (3)是否存在一点P ,使PABCAB98S S =若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.图13、[09吉林长春]如图,在直角坐标系中,矩形ABCD 的边AD 在y 轴正半轴上,点A 、C 的坐标分别 为(0,1)(2,4).点P 从点A 出发,沿A →B →C 以每秒1个单位的速度运动,到点C 停止;点Q 在x 轴上,横坐标为点P 的横、纵坐标之和.抛物线c bx x y ++-=241经过A 、C 两点.过点P 作x 轴的垂线, 垂足为M ,交抛物线于点R .设点P 的运动时间为t (秒),△PQR 的面积为S (平方单位).(1)求抛物线对应的函数关系式.(2分) (2)分别求t=1和t=4时,点Q 的坐标.(3分)(3)当0<t ≤5时,求S 与t 之间的函数关系式,并直接写出S 的最大值.(5分)4、(07云南昆明)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 。
二次函数中的存在性问题
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⼆次函数中的存在性问题⼆次函数中的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。
以下⼏篇内容为⼏种典型的⼆次函数中出现的存在性问题,希望⼤家在以后的学习中如果遇到此类型时能够轻松解决。
⼀、特殊三⾓形的存在性问题(⼀)⼆次函数中的等腰三⾓形存在性问题如果△ABC是等腰三⾓形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.因此,解等腰三⾓形的存在性问题时,通常要进⾏分类讨论。
这类问题有⼏何法和代数法两种⽅法,我们要根据具体情况灵活选择简便的⽅法。
⼏何法⼀般分三步:分类、画图、计算.代数法⼀般也分三步:罗列三边长,分类列⽅程,解⽅程并检验.(⼆)⼆次函数中的直⾓三⾓形存在性问题如果△ABC是直⾓三⾓形,那么存在①∠A为直⾓,②∠B为直⾓,③∠C为直⾓三种情况.因此,解直⾓三⾓形的存在性问题时,通常要进⾏分类讨论。
这类问题有⼏何法和代数法两种⽅法,我们要根据具体情况灵活选择简便的⽅法。
⼏何法⼀般分三步:分类、画图、计算.代数法⼀般也分三步:罗列三边长,分类列⽅程,解⽅程并检验.(三)⼆次函数中的等腰直⾓三⾓形存在性问题在解决等腰直⾓三⾓形存在性问题时,往往要⽤到⼏何和代数相结合的⽅法,设出点的坐标后,利⽤等腰直⾓三⾓形的⼏何性质及函数关系式列⽅程求解,最常⽤到的有:①两直⾓边相等,直⾓边与斜边的⽐为1:√2;②斜边中线垂直于斜边,且等于斜边的⼀半。
③直⾓顶点处构造三垂直,得到全等三⾓形,利⽤对应边的等量关系求解。
二次函数的存在性问题(Word版解析+答案)
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中考压轴题解析二次函数的存在性问题【典例分析】【考点 1】二次函数与相似三角形问题例1】已知抛物线y ax2 bx 3与 x轴分别交于A( 3,0),B(1,0)两点,与 y轴交于点 C.2)点 F 是线段 AD 上一个动点.1AD .2ABC 相似?若相似,求出点 F 的坐标;若不相似,请说明理由.变式1-1】如图,抛物线y ax2 2x c经过A( 1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,3) ,抛物线与直线y x 1交于A,E 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)坐标轴上是否存在一点Q,使得AQE是以AE为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.(3)P点在x轴上且位于点B 的左侧,若以P,B,C为顶点的三角形与ABE相似,求点P的坐AF①如图 1,设k ,当 k 为何值时,CFAD1)求抛物线的表达式及顶点 D 的坐标;标.1【变式1-2】如图,已知抛物线y m(x 2)(x m)(m > 0)与 x 轴相交于点 A,B,与 y轴相交于点 C,且点 A 在点 B 的左侧 .( 1)若抛物线过点( 2, 2),求抛物线的解析式;(2)在( 1)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在一点H ,使 AH+CH 的值最小,若存在,求出点 H 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在第四象限内,抛物线上是否存在点M ,使得以点 A,B,M 为顶点的三角形与△ACB 相似?若存在,求出 m 的值;若不存在,请说明理由 .考点 2】二次函数与直角三角形问题BC交于点D,连接AC 、AD ,求VACD的面积;3 点E为直线BC上的任意一点,过点E作x轴的垂线与抛物线交于点F ,问是否存在点E使VDEF 为直角三角形?若存在,求出点E 坐标,若不存在,请说明理由.例2】如图,抛物线y ax2bx c a 0的顶点坐标为2, 1 ,图象与y 轴交于点C 0,3 ,与x轴2 设抛物线对称轴与直线【变式2-1】如图,经过x 轴上A( 1,0), B(3,0)两点的抛物线y m(x 1)2 4m (m 0)交y 轴于点C ,设抛物线的顶点为D ,若以DB 为直径的⊙ G 经过点C ,求解下列问题:1)用含m的代数式表示出C,D 的坐标;2)求抛物线的解析式;3)能否在抛物线上找到一点Q,使△BDQ 为直角三角形?如能,求出Q点的坐标,若不能,请说明理由。
二次函数中角度的存在性问题
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二次函数中角度的存在性问题类型一:等角构造法(作垂直,找相似)例1:如图,抛物线y=x2-4x+3与x轴交于点A,B两点,与y轴交C,连接AC.抛物线上是否存在点M,使∠OBM =∠OCA.若存求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.分析:1.假设∠OBM=∠OCA,过M作ME垂直x轴,构造∆MEB~∆AOC,利用对应边成比例,可求出M点坐标。
2.利用对称性,求出点M的对称点H,可得∠HBO=∠OBM,延长BH交抛物线于点M’,则点M’就为所求的。
类型二:2倍角构造法(作垂直平分线,构造等腰三角形,则外角就为已知角的两倍)例2.如图,直线y=-3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=-x2+bx+c经过点A,B.抛物线上是否存在点M,使直线AM与y轴所夹锐角是∠ABO的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.分析:1.作AB的垂直平分线CD,交y轴于点D,则构造等腰三角形BDA,所以∠ODA=2∠OBA,延长AD交抛物线于点M,则联立解析式可求点M坐标。
2.利用对称性可求点M的对称点H(或者求D点的对称点),则延长AH交抛物线于M’。
类型三:半角构造法(作角平分线或向外延长作等腰三角形)例3:如图,抛物线交x 轴于A ,C 两交y 轴于点B ,连接AB .抛物线上是否存在点M ,使∠ACM =?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.分析:方法1:作∠OAB 的J 角平分线AE ,求出E 点坐标及AE 解析式。
过点C 作CM ∥AE ,则∠MCA=∠OAE=∠OAB ,则点M 就为所求作的。
然后利用对称性,可求点M ’.4x 31x 31y 2+--=BAO ∠2121方法2:延长OA 至D ,使AD 等于AB ,构造等腰三角形BAD,则∠ADB=∠OAB ,过C 点作CM ∥BD,则点M 就为所求作的。
然后一样利用对称性求出点M ’。
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二次函数中的存在性问题(最新整理)

二次函数中的存在性问题1. 如图,矩形OABC在平面直角坐标系xOy中,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,OA=4,OC=3,若抛物线的顶点在BC边上,且抛物线经过O,A两点,直线AC交抛物线于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点D的坐标;(3)若点M在抛物线上,点N在x轴上,是否存在以A,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.4:解:(1)设抛物线顶点为E,根据题意OA=4,OC=3,得:E(2,3),设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+3,将A(4,0)坐标代入得:0=4a+3,即a=﹣,则抛物线解析式为y=﹣(x﹣2)2+3=﹣x2+3x;(2)设直线AC解析式为y=kx+b(k≠0),将A(4,0)与C(0,3)代入得:,解得:,故直线AC解析式为y=﹣x+3,与抛物线解析式联立得:,解得:或,则点D坐标为(1,);(3)存在,分两种情况考虑:①当点M在x轴上方时,如答图1所示:四边形ADMN为平行四边形,DM∥AN,DM=AN,由对称性得到M(3,),即DM=2,故AN=2,∴N1(2,0),N2(6,0);②当点M在x轴下方时,如答图2所示:过点D作DQ⊥x轴于点Q,过点M作MP⊥x轴于点P,可得△ADQ≌△NMP,∴MP=DQ=,NP=AQ=3,将y M=﹣代入抛物线解析式得:﹣=﹣x2+3x,解得:x M=2﹣或x M=2+,∴x N=x M﹣3=﹣﹣1或﹣1,∴N3(﹣﹣1,0),N4(﹣1,0).综上所述,满足条件的点N有四个:N1(2,0),N2(6,0),N3(﹣﹣1,0),N4(﹣1,0).2.如图,已知抛物线经过A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原点O,顶点为C(1)求抛物线的函数解析式.(2)设点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,且以AO为边的四边形AODE是平行四边形,求点D的坐标.(3)P是抛物线上第一象限内的动点,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以P,M,A为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),将点A(﹣2,0),B(﹣3,3),O(0,0),代入可得:,解得:.故函数解析式为:y=x2+2x.(2)当AO为平行四边形的边时,DE∥AO,DE=AO,由A(﹣2,0)知:DE=AO=2,若D在对称轴直线x=﹣1左侧,则D横坐标为﹣3,代入抛物线解析式得D1(﹣3,3),若D在对称轴直线x=﹣1右侧,则D横坐标为1,代入抛物线解析式得D2(1,3).综上可得点D的坐标为:(﹣3,3)或(1,3).(3)存在.如图:∵B(﹣3,3),C(﹣1,﹣1),根据勾股定理得:BO2=18,CO2=2,BC2=20,∵BO2+CO2=BC2,∴△BOC是直角三角形,假设存在点P,使以P,M,A为顶点的三角形与△BOC相似,设P(x,y),由题意知x>0,y>0,且y=x2+2x,①若△AMP∽△BOC,则=,即x+2=3(x2+2x),得:x1=13,x2=﹣2(舍去).当x=13时,y=59,即P(13,59),②若△PMA∽△BOC,则=,即:x2+2x=3(x+2),得:x1=3,x2=﹣2(舍去)当x=3时,y=15,即P(3,15).故符合条件的点P有两个,分别是P(13,59)或(3,15).3. 如图,直线y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,把△AOB沿y轴翻折,点A落到点C,过点B的抛物线y=﹣x2+bx+c与直线BC交于点D(3,﹣4).(1)求直线BD和抛物线的解析式;(2)在第一象限内的抛物线上,是否存在疑点M,作MN垂直于x轴,垂足为点N,使得以M、O、N为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线BD上方的抛物线上有一动点P,过点P作PH垂直于x轴,交直线BD于点H,当四边形BOHP是平行四边形时,试求动点P的坐标.8、解答:解:(1)∵y=2x+2,∴当x=0时,y=2,∴B(0,2).当y=0时,x=﹣1,∴A(﹣1,0).∵抛物线y=﹣x2+bx+c过点B(0,2),D(3,﹣4),∴解得:,∴y=﹣x2+x+2;设直线BD的解析式为y=kx+b,由题意,得,解得:,∴直线BD的解析式为:y=﹣2x+2;(2)存在.如图1,设M(a,﹣a2+a+2).∵MN垂直于x轴,∴MN=﹣a2+a+2,ON=a.∵y=﹣2x+2,∴y=0时,x=1,∴C(1,0),∴OC=1.∵B(0,2),∴OB=2.当△BOC∽△MON时,∴,∴,解得:a1=1,a2=﹣2M(1,2)或(﹣2,﹣4);如图2,当△BOC∽△ONM时,,∴,∴a=或,∴M(,)或(,).∵M在第一象限,(,);∴符合条件的点M的坐标为(1,2),(3)设P(b,﹣b2+b+2),H(b,﹣2b+2).如图3,∵四边形BOHP是平行四边形,∴BO=PH=2.∵PH=﹣b2+b+2+2b﹣2=﹣b2+3b.∴2=﹣b2+3b∴b1=1,b2=2.当b=1时,P(1,2),当b=2时,P(2,0)∴P点的坐标为(1,2)或(2,0).4.如图,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过点A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.专题:压轴题;分类讨论.分析:(1)首先根据OA的旋转条件确定B点位置,然后过B做x轴的垂线,通过构建直角三角形(2)和OB的长(即OA长)确定B点的坐标.(2)已知O、A、B三点坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式.(3)根据(2)的抛物线解析式,可得到抛物线的对称轴,然后先设出P点的坐标,而O、B坐标已知,可先表示出△OPB三边的边长表达式,然后分①OP=OB、②OP=BP、③OB=BP三种情况分类讨论,然后分辨是否存在符合条件的P点.解答:解:(1)如图,过B点作BC⊥x轴,垂足为C,则∠BCO=90°,∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°,又∵OA=OB=4,∴OC=OB=×4=2,BC=OB•sin60°=4×=2,∴点B的坐标为(﹣2,﹣2);(2)∵抛物线过原点O和点A、B,∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx,将A(4,0),B(﹣2.﹣2)代入,得,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x(3)存在,如图,抛物线的对称轴是直线x=2,直线x=2与x轴的交点为D,设点P的坐标为(2,y),①若OB=OP,则22+|y|2=42,解得y=±2,当y=2时,在Rt△POD中,∠PDO=90°,sin∠POD==,∴∠POD=60°,∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°,即P、O、B三点在同一直线上,∴y=2不符合题意,舍去,∴点P的坐标为(2,﹣2)②若OB=PB,则42+|y+2|2=42,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),③若OP=BP,则22+|y|2=42+|y+2|2,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),综上所述,符合条件的点P只有一个,其坐标为(2,﹣2),5.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3.0)、C(0,4),点B在抛物线上,CB∥x轴,且AB平分∠CAO.(1)求抛物线的解析式;(2)线段AB上有一动点P,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点Q,求线段PQ的最大值;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使△ABM是以AB为直角边的直角三角形?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,说明理由.10、解答:解:(1)如图1,∵A(﹣3,0),C(0,4),∴OA=3,OC=4.∵∠AOC=90°,∴AC=5.∵BC∥AO,AB平分∠CAO,∴∠CBA=∠BAO=∠CAB.∴BC=AC.∴BC=5.∵BC∥AO,BC=5,OC=4,∴点B的坐标为(5,4).∵A(﹣3.0)∴解得:∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4.(2)如图2,设直线AB的解析式为y=mx+n,∵A(﹣3.0)、B(5,4)在直线AB上,∴解得:∴直线AB的解析式为y=x+.设点P的横坐标为t(﹣3≤t≤5),则点Q的横坐标也为t.∴y P=t+,y Q=﹣t2+t+4.∴PQ=y Q﹣y P=﹣t2+t+4﹣(t+)=﹣t2+t+4﹣t﹣=﹣t2++=﹣(t2﹣2t﹣15)=﹣[(t﹣1)2﹣16]=﹣(t﹣1)2+.∵﹣<0,﹣3≤1≤5,∴当t=1时,PQ取到最大值,最大值为.∴线段PQ的最大值为.(3)①当∠BAM=90°时,如图3所示.抛物线的对称轴为x=﹣=﹣=.∴x H=x G=x M=.∴y G=×+=.∴GH=.∵∠GHA=∠GAM=90°,∴∠MAH=90°﹣∠GAH=∠AGM.∵∠AHG=∠MHA=90°,∠MAH=∠AGM,∴△AHG∽△MHA.∴.∴=.解得:MH=11.∴点M的坐标为(,﹣11).②当∠ABM=90°时,如图4所示.∵∠BDG=90°,BD=5﹣=,DG=4﹣=,∴BG===.同理:AG=.∵∠AGH=∠MGB,∠AHG=∠MBG=90°,∴△AGH∽△MGB.∴=.∴=.解得:MG=.∴MH=MG+GH=+=9.∴点M的坐标为(,9).综上所述:符合要求的点M的坐标为(,9)和(,﹣11).6.(2009•崇左)在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(﹣1,0),如图所示:抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B.21教育网(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.专题:压轴题.分析:(1)根据题意,过点B作BD⊥x轴,垂足为D;根据角的互余的关系,易得B到x、y 轴的距离,即B的坐标;21(2)根据抛物线过B点的坐标,可得a的值,进而可得其解析式;(3)首先假设存在,分A、C是直角顶点两种情况讨论,根据全等三角形的性质,可得答案.解答:解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°,∴∠BCD=∠CAO,(1分)又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BCD≌△CAO,(2分)∴BD=OC=1,CD=OA=2,(3分)∴点B的坐标为(﹣3,1);(4分)(2)抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B(﹣3,1),则得到1=9a﹣3a﹣2,(5分)解得a=,所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2;(7分)(3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形:①若以点C为直角顶点;则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1,(8分)过点P1作P1M⊥x轴,∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC.(10分)∴CM=CD=2,P1M=BD=1,可求得点P1(1,﹣1);(11分)②若以点A为直角顶点;则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形△ACP2,(12分)过点P2作P2N⊥y轴,同理可证△AP2N≌△CAO,(13分)∴NP2=OA=2,AN=OC=1,可求得点P2(2,1),(14分)经检验,点P1(1,﹣1)与点P2(2,1)都在抛物线y=x2+x﹣2上.(16分)练习:1. 如图,二次函数y=x 2+bx+c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,且A 点坐标为(-3,0),经过B 点的直线交抛物线于点D (-2,-3).(1)求抛物线的解析式和直线BD 解析式;(2)过x 轴上点E (a ,0)(E 点在B 点的右侧)作直线EF ∥BD ,交抛物线于点F ,是否存在实数a 使四边形BDFE 是平行四边形?如果存在,求出满足条件的a ;如果不存在,请说明理由.2.已知抛物线经过A (2,0). 设顶点为点P ,与x 轴的另一交点为点B . 36232++=bx x y (1)求b 的值,求出点P 、点B 的坐标;(2)如图,在直线 y=x 上是否存在点D ,使四边形OPBD 为平行四边形?若存在,3求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在x 轴下方的抛物线上是否存在点M ,使△AMP ≌△AMB ?如果存在,试举例验证你的猜想;如果不存在,试说明理由.4. 如图,已知抛物线y =x2+bx +3与x 轴交于点B (3,0),与y 轴交于点A ,P 是抛物线上的一个动点,点P 的横坐标为m (m >3),过点P 作y 轴的平行线PM ,交直线AB 于点M .(1)求抛物线的解析式;(2)若以AB 为直径的⊙N 与直线PM 相切,求此时点M 的坐标;(3)在点P 的运动过程中,△APM 能否为等腰三角形?若能,求出点M 的坐标;若不能,请说明理由.3. 已知:如图一次函数y =x +1的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ;21二次函数y =x 2+bx +c 的图象与一次函数y =x +1的图象交于B 、C 两点,2121与x 轴交于D 、E 两点且D 点坐标为(1,0)(1)求二次函数的解析式;(2)求四边形BDEC 的面积S ;(3)在x 轴上是否存在点P ,使得△PBC 是以P 为直角顶点的直角三角形? 若存在,求出所有的点P,若不存在,请说明理由.4. 如图,抛物线与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,-3),设抛物线的顶点为D.(1)求该抛物线的解析式与顶点D的坐标;(2)以B、C、D为顶点的三角形是直角三角形吗?为什么?(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请指出符合条件的点P的位置,并直接写出点P的坐标.。
二次函数存在性问题,角度问题

二次函数存在性问题,角度问题1.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过A,B,C三点,点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,﹣3),动点P在抛物线上.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P在第四象限内的抛物线上,过动点P作x轴的垂线交直线AC于点D,交x轴于点E,垂足为E,求线段PD的长,当线段PD最长时,求出点P的坐标;(3)是否存在点P,使得△ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.2.如图,在直角坐标系中,二次函数经过A(﹣2,0),B(2,2),C(0,2)三个点.(1)求该二次函数的解析式.(2)若在该函数图象的对称轴上有个动点D,求当D点坐标为何值时,△ACD的周长最小.(3)在直线y=x上是否存在一点E,使得△ACE为直角三角形?有,请求出E点坐标;没有,说明理由.3.如图抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(1,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3),抛物线顶点为点D.(1)求抛物线的解析式;(2)P是抛物线上直线BC上方的一点,过点P作PQ⊥BC于点Q,求PQ的最大值及此时P点坐标;(3)抛物线上是否存在点M,使得∠BCM=∠BCO?若存在,求直线CM的解析式.4.如图,已知二次函数y=x2+bx+c经过A,B两点,BC⊥x轴于点C,且点A(﹣1,0),C(4,0),AC=BC.(1)求抛物线的解析式;(2)点E是线段AB上一动点(不与A,B重合),过点E作x轴的垂线,交抛物线于点F,当线段EF的长度;最大时,求点E的坐标及S△ABF(3)点P是抛物线对称轴上的一个动点,是否存在这样的P点,使△ABP成为直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴相交于点B.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴x=﹣1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求出点M的坐标;(3)设点P为抛物线的对称轴x=﹣1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.6.如图,已知抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,点P是抛物线上一动点,连接PB,PC.(1)点A的坐标为,点B的坐标为;(2)如图1,当点P在直线BC上方时,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.若PE=2ED,求△PBC 的面积;(3)抛物线上存在一点P,使△PBC是以BC为直角边的直角三角形,求点P的坐标.7.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过A,B,C三点,点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,﹣3),动点P在抛物线上.(1)求这个抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)是否存在点P,使得△ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)设动点P的横坐标为m,△PAC的面积为S.请直接写出面积S随着m的增大而减小时m的取值范围.8.如图,直线y=﹣x+n与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B.(1)求抛物线解析式;(2)E(m,0)是x轴上一动点,过点E作ED⊥x轴于点E,交直线AB于点D,交抛物线于点P,连接PB.①点E在线段OA上运动,若△PBD是等腰三角形时,求点E的坐标;②点E在x轴的正半轴上运动,若∠PBD+∠CBO=45°,请直接写出m的值.9.如图在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2﹣2x+c与两坐标轴分别交于A,B,C三点,且OC=OB,点G是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式.(2)若点M为第四象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,四边形OCMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是x轴上的动点,判断有几个位置能够使得点P、Q、A、G为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点P的坐标.10.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点N,过A点的直线l:y=kx+n 与y轴交于点C,与抛物线y=﹣x2+bx+c的另一个交点为D,已知A(﹣2,0),D(10,﹣12),P点为抛物线y=﹣x2+bx+c上一动点(不与A,D重合).(1)求抛物线和直线l的解析式.(2)当点P在直线l上方的抛物线上时,过P点作PE∥x轴交直线于点E,作PF∥y轴交直线l于点F,求PE+PF 的最大值;(3)设M为直线l上的点,探究是否存在点M,使得以点N,C,M,P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出M的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点N,过A点的直线l:y=kx+n 与y轴交于点C,与抛物线y=﹣x2+bx+c的另一个交点为D,已知A(﹣1,0),D(5,﹣6),P点为抛物线y =﹣x2+bx+c上一动点(不与A、D重合).(1)直接写出抛物线和直线l的解析式;(2)当点P在直线l上方的抛物线上时,连接PA、PD,①当△PAD的面积最大时,P点的坐标是;②当AB平分∠DAP时,求线段PA的长.(3)设M为直线l上的点,探究是否存在点M,使得以点N、C,M、P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,直线y=﹣x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,经过B、C两点的抛物线y=ax2+x+c与x轴的另一个交点为A.(1)求抛物线的解析式;(2)点E是直线BC上方抛物线上的一个动点,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,当△BCE面积最大时,求出点M的坐标;(3)在(2)的结论下,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P,Q,A,M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请求出点P的坐标:如果不存在,请说明理由.13.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C(0,3),点D是顶点,过:S△CEB=3:5.点C的直线交线段AB于点E,且S△ACE(1)求抛物线的解析式及直线CE的解析式;(2)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点D,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标;(3)已知点H(0,),G(2,0),在抛物线对称轴上找一点F,使AF+FH的值最小此时,在抛物线上是否存在一点K,使KF+KG的值最小?若存在,求出点K的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0),交y轴于C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)P是直线BC上方的抛物线上的一个动点,设P的横坐标为t,P到BC的距离为h,求h与t的函数关系式,并求出h的最大值;(3)设点M是x轴上的动点,在平面直角坐标系中,存在点N,使得以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形,直接写出所有符合条件的点N坐标.15.如图,抛物线y=x2+bx+c过A(4,0),B(2,3)两点,交y轴于点C.动点P从点C出发,以每秒5个单位长度的速度沿射线CA运动,设运动的时间为t秒.(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;(2)过点P作PQ∥y轴,交抛物线于点Q.当t=时,求PQ的长;(3)若在平面内存在一点M,使得以A,B,P,M为顶点的四边形是菱形,求点M的坐标.16.如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.已知直线y=kx+n 过B,C两点.(1)求抛物线和直线BC的表达式;(2)点P是抛物线上的一个动点.①如图1,若点P在第一象限内,连接PA,交直线BC于点D.设△PDC的面积为S1,△ADC的面积为S2,求的最大值;②如图2,抛物线的对称轴l与x轴交于点E,过点E作EF⊥BC,垂足为F.点Q是对称轴l上的一个动点,是否存在以点E,F,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P,Q的坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx﹣的图象经过点A(﹣1,0),C(2,0),与y轴交于点B,其对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式及其顶点的坐标;(2)若P为y轴上的一个动点,连接PD,求PB+PD的最小值;(3)M(x,t)为抛物线对称轴上一个动点,若平面内存在点N,使得以A、B、M、N为顶点的四边形为菱形,则这样的点N共有个.18.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P仅在线段AO上运动,如图,求线段MN的最大值;②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.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.19.如图,抛物线y=ax2﹣6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C.直线y=﹣x+5经过点B(5,0),C(0,5).(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴直线l与直线BC相交于点P,连接AC,AP,判定△APC的形状,并说明理由;(3)在直线BC上是否存在点M,使AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.20.如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于A(2,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是抛物线上一动点,当∠PCB=∠BCO时,求点P的横坐标.21.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴正半轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,2),点C在该抛物线上且在第一象限.(1)求该抛物线的表达式;(2)将该抛物线向下平移m个单位,使得点C落在线段AB上的点D处,当AD=3BD时,求m的值;(3)连接BC,当∠CBA=2∠BAO时,求点C的坐标.22.如图①,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)如图②,若点D是抛物线上一动点,设点D的横坐标为m(0<m<3),连接CD,BD,当△BCD的面积等于△AOC面积的2倍时,求m的值;(3)抛物线上是否存在点P,使∠CBP+∠ACO=∠ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.23.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B,交y轴于点C,CO=3AO,点P是抛物线上第一象限内的一动点,点Q在抛物线上.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P作PD∥y轴交BC于点D,求线段PD长度的最大值;(3)如图2,当BQ交y轴于点M,∠QBC=∠PBC,∠BCP=45°,求点M的坐标.。
专题21.8 二次函数中的存在性问题【八大题型】(举一反三)(沪科版)(原卷版)
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专题21.8 二次函数中的存在性问题【八大题型】【沪科版】【题型1 二次函数中直角三角形的存在性问题】 (1)【题型2 二次函数中等腰三角形的存在性问题】 (3)【题型3 二次函数中等腰直角三角形的存在性问题】 (5)【题型4 二次函数中平行四边形的存在性问题】 (7)【题型5 二次函数中矩形的存在性问题】 (8)【题型6 二次函数中菱形的存在性问题】 (11)【题型7 二次函数中正方形的存在性问题】 (13)【题型8 二次函数中角度问题的存在性问题】 (14)【题型1 二次函数中直角三角形的存在性问题】【例1】(2022•柳州)已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(m,0)两点,与y轴交于点C(0,5).(1)求b,c,m的值;(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当四边形DEFG 的周长最大时,求点D的坐标;(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将△MBC沿BC翻折得到△NBC,NB与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得△PQB是以QB为直角边的直角三角形,求出所有符合条件的点P的坐标.【变式1-1】(2022•桐梓县模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=−√36x2+2√33x+2√3与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,它的对称轴与x轴交于点D,直线L经过C,D两点,连接AC.(1)求A,B两点的坐标及直线L的函数表达式;(2)探索直线L上是否存在点E,使△ACE为直角三角形,若存在,求出点E的坐标;若不存在,说明理由.【变式1-2】(2022秋•日喀则市月考)如图,二次函数y=﹣x2+4x+5的图象与x轴交于A,B两点,与y 轴交于点C,M为抛物线的顶点.(1)求M点的坐标;(2)求△MBC的面积;(3)坐标轴上是否存在点N,使得以B,C,N为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【变式1-3】(2022•平南县二模)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且A(﹣1,0),对称轴为直线x=2.(1)求该抛物线的表达式;(2)直线l过点A与抛物线交于点P,当∠P AB=45°时,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使得△BCQ是直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【题型2 二次函数中等腰三角形的存在性问题】【例2】(2022•沙坪坝区校级模拟)如图1,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)交x轴于点A(﹣1,0),点B (4,0),交y轴于点C.连接BC,过点A作AD∥BC交抛物线于点D(异于点A).(1)求抛物线的表达式;(2)点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作PE∥y轴,交AD于点E,过点E作EG⊥BC于点G,连接PG.求△PEG面积的最大值及此时点P的坐标;个单位,得到新抛物线y1,在y1的对称轴上(3)如图2,将抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)水平向右平移32确定一点M,使得△BDM是以BD为腰的等腰三角形,请写出所有符合条件的点M的坐标,并任选其中一个点的坐标,写出求解过程.【变式2-1】(2022•湘西州)定义:由两条与x轴有着相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”,如图①,抛物线C1:y=x2+2x﹣3与抛物线C2:y=ax2+2ax+c组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线C1和抛物线C2与x轴有着相同的交点A(﹣3,0)、B(点B在点A右侧),与y轴的交点分别为G、H(0,﹣1).(1)求抛物线C2的解析式和点G的坐标.(2)点M是x轴下方抛物线C1上的点,过点M作MN⊥x轴于点N,交抛物线C2于点D,求线段MN 与线段DM的长度的比值.(3)如图②,点E是点H关于抛物线对称轴的对称点,连接EG,在x轴上是否存在点F,使得△EFG 是以EG为腰的等腰三角形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【变式2-2】(2022秋•永嘉县校级期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B分别是y轴正半轴,x轴正x2+3x+k交y 半轴上两动点,OA=2k,OB=2k+3,以AO,BO为邻边构造矩形AOBC,抛物线y=−34轴于点D,P为顶点,PM⊥x轴于点M.(1)求OD,PM的长(结果均用含k的代数式表示).(2)当PM=BM时,求该抛物线的表达式.(3)在点A在整个运动过程中,若存在△ADP是等腰三角形,请求出所有满足条件的k的值.【变式2-3】(2022•杭州校级自主招生)如图,抛物线y=ax2﹣5ax+4经过△ABC的三个顶点,已知BC∥x轴,点A在x轴的负半轴上,点C在y轴上,且AC=BC.(1)求抛物线的对称轴;(2)求A点坐标并求抛物线的解析式;(3)若点P在x轴下方且在抛物线对称轴上的动点,是否存在△P AB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.【题型3 二次函数中等腰直角三角形的存在性问题】【例3】(2022•顺城区模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和B(5,0),与y轴交于点C (0,5).(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴与x轴交于点M,与BC交于点F,点D是对称轴上一点,当点D关于直线BC的对称点E在抛物线上时,求点E的坐标;(3)点P在抛物线的对称轴上,点Q在直线BC上方的抛物线上,是否存在以O,P,Q为顶点的三角形是等腰直角三角形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣2,0),与【变式3-1】(2022•碑林区校级三模)已知抛物线C1:y=14y轴交于点C(0,﹣3),顶点为D.(1)求抛物线C1的表达式和点D的坐标;(2)将抛物线C1沿x轴平移m(m>0)个单位长度,所得新的抛物线记作C2,C2的顶点为D′,与抛物线C1交于点E,在平移过程中,是否存在△DED′是等腰直角三角形?如果存在,请求出满足条件的抛物线C2的表达式,并写出平移过程;如果不存在,请说明理由.【变式3-2】(2022•琼海二模)如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0)、B(﹣1,0),与y 轴交于点C,点P为x轴上方抛物线上的动点,点F为y轴上的动点,连接P A,PF,AF.(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)如图1,当点F的坐标为(0,﹣4),求出此时△AFP面积的最大值;(3)如图2,是否存在点F,使得△AFP是以AP为腰的等腰直角三角形?若存在,求出所有点F的坐标;若不存在,请说明理由.【变式3-3】(2022•枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的关系式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,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.【题型4 二次函数中平行四边形的存在性问题】【例4】(2022•垦利区二模)已知抛物线y=ax2+bx+3的图象与x轴相交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C,连接AC,有一动点D在线段AC上运动,过点D作x轴的垂线,交抛物线于点E,交x轴于点F,AB=4,设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)连接AE、CE,当△ACE的面积最大时,点D的坐标是;(3)当m=﹣2时,在平面内是否存在点Q,使以B,C,E,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【变式4-1】(2022•澄迈县模拟)在平面直角坐标系中,抛物线经过点A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原点O,顶点为C.(1)求该抛物线的函数表达式及顶点C的坐标;(2)设该抛物线上一动点P的横坐标为t.①在图1中,当﹣3<t<0时,求△PBO的面积S与t的函数关系式,并求S的最大值;②在图2中,若点P在该抛物线上,点E在该抛物线的对称轴上,且以A,O,P,E为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标;【变式4-2】(2022•福山区一模)如图,抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴负半轴交于点C,且OC=3OA,抛物线的顶点为D,对称轴交x轴于点E.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)若点P是抛物线上一点,过点P作PQ⊥x轴交直线BC于点Q,试探究是否存在以点E,D,P,Q为顶点的平行四边形.若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.【变式4-3】(2022•青羊区校级模拟)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)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)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点P在线段AC上方的抛物线上运动(不与A,C重合),过点P作PD⊥AB,垂足为D,PD交AC于点E.作PF⊥AC,垂足为F,求△PEF的面积的最大值;(3)如图2,点Q是抛物线的对称轴l上的一个动点,在抛物线上,是否存在点P,使得以点A,P,C,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.【题型5 二次函数中矩形的存在性问题】【例5】(2022•齐齐哈尔三模)综合与实践如图,二次函数y=﹣x2+c的图象交x轴于点A、点B,其中点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,2),过点A、C的直线交二次函数的图象于点D.(1)求二次函数和直线AC的函数表达式;(2)连接DB,则△DAB的面积为6;(3)在y轴上确定点Q,使得∠AQB=135°,点Q的坐标为;(4)点M是抛物线上一点,点N为平面上一点,是否存在这样的点N,使得以点A、点D、点M、点N 为顶点的四边形是以AD为边的矩形?若存在,请你直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【变式5-1】(2022•博山区一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,x﹣4.且点A的坐标为(﹣2,0),直线BC的解析式为y=12(1)求抛物线的解析式.(2)如图1,过点A作AD∥BC交抛物线于点D(异于点A),P是直线BC下方抛物线上一点,过点P作PQ∥y轴,交AD于点Q,过点Q作QR⊥BC于点R,连接PR.求△PQR面积的最大值及此时点P 的坐标.(3)如图2,点C关于x轴的对称点为点C′,将抛物线沿射线C′A的方向平移2√5个单位长度得到新的抛物线y′,新抛物线y′与原抛物线交于点M,原抛物线的对称轴上有一动点N,平面直角坐标系内是否存在一点K,使得以D,M,N,K为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点K的坐标;若不存在,请说明理由.【变式5-2】(2022•绥化)如图,抛物线y=ax2+bx+c交y轴于点A(0,﹣4),并经过点C(6,0),过点A作AB⊥y轴交抛物线于点B,抛物线的对称轴为直线x=2,D点的坐标为(4,0),连接AD,BC,BD.点E从A点出发,以每秒√2个单位长度的速度沿着射线AD运动,设点E的运动时间为m秒,过点E作EF⊥AB于F,以EF为对角线作正方形EGFH.(1)求抛物线的解析式;(2)当点G随着E点运动到达BC上时,求此时m的值和点G的坐标;(3)在运动的过程中,是否存在以B,G,C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形,如果存在,直接写出点G的坐标,如果不存在,请说明理由.【变式5-3】(2022•黔东南州)如图,抛物线y=ax2+2x+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于点A,B(3,0),与y轴交于点C,连接AC.(1)求此抛物线的解析式;(2)已知点D是第一象限内抛物线上的一个动点,过点D作DM⊥x轴,垂足为点M,DM交直线BC 于点N,是否存在这样的点N,使得以A,C,N为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点N的坐标,若不存在,请说明理由;(3)已知点E是抛物线对称轴上的点,在坐标平面内是否存在点F,使以点B、C、E、F为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【题型6 二次函数中菱形的存在性问题】【例6】(2022•烟台一模)如图,平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A,B在x轴上,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,C(4,﹣5)两点,且与直线DC交于另一点E.(1)求抛物线的解析式;(2)P为y轴上一点,过点P作抛物线对称轴的垂线,垂足为Q,连接EQ,AP.试求EQ+PQ+AP的最小值;(3)N为平面内一点,在抛物线对称轴上是否存在点M,使得以点M,N,E,A为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【变式6-1】(2022•邵阳县模拟)如图,直线l:y=﹣3x﹣6与x轴、y轴分别相交于点A、C;经过点A、x2+bx+c与x轴的另一个交点为点B,其顶点为点D,对称轴与x轴相交于点E.C的抛物线C:y=12(1)求抛物线C的对称轴.(2)将直线l向右平移得到直线l1.①如图①,直线l1与抛物线C的对称轴DE相交于点P,要使PB+PC的值最小,求直线l1的解析式.②如图②,直线l1与直线BC相交于点F,直线l1上是否存在点M,使得以点A、C、F、M为顶点的四边形是菱形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【变式6-2】(2022•嘉定区二模)在平面直角坐标系xOy(如图)中,已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(3,0)、B(4,1)两点,与y轴的交点为C点.(1)求抛物线的表达式;(2)求四边形OABC的面积;(3)设抛物线y=ax2+bx+3的对称轴是直线l,点D与点B关于直线l对称,在线段BC上是否存在一点E,使四边形ADCE是菱形,如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由.【变式6-3】(2022•山西模拟)综合与探究如图,二次函数y=ax2+bx+4的图象与x轴分别交于点A(﹣2,0),B(4,0),点E是x轴正半轴上的一个动点,过点E作直线PE⊥x轴,交抛物线于点P,交直线BC于点F.(1)求二次函数的表达式.EF,求此时点P的坐标.(2)当点E在线段OB上运动时(不与点O,B重合),恰有线段PF=12(3)试探究:若点Q是y轴上一点,在点E运动过程中,是否存在点Q,使得以点C,F,P,Q为顶点的四边形为菱形,若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【题型7 二次函数中正方形的存在性问题】【例7】(2022•铁锋区二模)综合与探究如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+b与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,过A,B两点的抛物线交x轴于另一点C,且OA=20C,点F是直线AB下方抛物线上的动点,连接F A,FB.(1)求抛物线解析式;(2)当点F与抛物线的顶点重合时,△ABF的面积为;(3)求四边形F AOB面积的最大值及此时点F的坐标.(4)在(3)的条件下,点Q为平面内y轴右侧的一点,是否存在点Q及平面内另一点M,使得以A,F,Q,M为顶点的四边形是正方形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.【变式7-1】(2022•陇县二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线L1:y=ax2+bx+c经过A(﹣2,0),)两点,且与y轴交于点C,点B是该抛物线的顶点.B(1,−94(1)求抛物线L1的表达式;(2)将L1平移后得到抛物线L2,点D,E在L2上(点D在点E的上方),若以点A,C,D,E为顶点的四边形是正方形,求抛物线L2的解析式.【变式7-2】(2022秋•南宁期中)如图,抛物线与y轴交于点C(0,3),与x轴于点A(﹣1,0)、B(3,0),点P是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)Q是抛物线上第一象限除点P外一点,△BCQ与△BCP的面积相等,求点Q的坐标;(3)若M、N为抛物线上两个动点,分别过点M、N作直线BC的垂线段,垂足分别为D、E.是否存在点M、N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.【变式7-3】(2022•南充)如图,抛物线顶点P(1,4),与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A,B.(1)求抛物线的解析式.(2)Q是抛物线上除点P外一点,△BCQ与△BCP的面积相等,求点Q的坐标.(3)若M,N为抛物线上两个动点,分别过点M,N作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E.是否存在点M,N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.【题型8 二次函数中角度问题的存在性问题】【例8】(2022•西宁)如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,点C在直线AB上,过点C作CD⊥x轴于点D(1,0),将△ACD沿CD所在直线翻折,使点A恰好落在抛物线上的点E处.(1)求抛物线解析式;(2)连接BE,求△BCE的面积;(3)抛物线上是否存在一点P,使∠PEA=∠BAE?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.,0),B(3,【变式8-1】(2022•鄂尔多斯)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2经过A(−127)两点,与y轴交于点C.2(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.【变式8-2】(2022•运城二模)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣8与x轴交于点A(﹣2,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C,点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作直线PE∥y轴,交直线BC于点D,交x轴于点F,以PD为斜边,在PD的右侧作等腰直角△PDF.(1)求抛物线的表达式,并直接写出直线BC的表达式;(2)设点P的横坐标为m(0<m<3),在点P运动的过程中,当等腰直角△PDF的面积为9时,请求出m的值;(3)连接AC,该抛物线上是否存在一点M,使∠ACO+∠BCM=∠ABC,若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标,若不存在,请说明理由.x2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)【变式8-3】(2022•罗湖区校级一模)如图,已知抛物线y=−13两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一点,连接AC、BC.(1)求抛物线的表达式;(2)连接OP,BP,若S△BOP=2S△AOC,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得∠QBA=75°?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.。
专题27 二次函数-存在性问题(全国通用)(解析版)
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专题27 二次函数-存在性问题存在性问题是判断事物是否存在的问题,其知识点较广,综合性强,解题方法较灵活,对学生解决问题能力要求高,中考题中往往出现在压轴题中,其解题的一般思路是:假设存在--推理论证--得出结论---合理就存在在,反之不存在。
存在性的问题有点、线段、图形的存在等等。
解题方法多以设参数--表示点坐标--表示线段长--表示面积---建立方程等方法解决问题。
1.如图,二次函数的图象交x 轴于点()()1,0,4,0A B -,交y 轴于点()0,4,C P -是直线BC 下方抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)连接,PB PC ,是否存在点P ,使PBC ∆面积最大,若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)234y x x =--;(2)存在点P ,使PBC ∆面积最大,点P 的坐标为()2, 6-. 【分析】(1)由A 、B 、C 三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)过P 作PE ⊥x 轴,交x 轴于点E ,交直线BC 于点F ,用P 点坐标可表示出PF 的长,则可表示出△PBC 的面积,利用二次函数的性质可求得△PBC 面积的最大值及P 点的坐标.【详解】(1)∵二次函数的图象交y 轴于点()0,4C -,∴设二次函数表达式为24y ax bx =+-, 把A 、B 二点坐标代入可得4016440a b a b --=⎧⎨+-=⎩,解这个方程组,得13a b =⎧⎨=-⎩, ∴抛物线解析式为:234y x x =--;(2))∵点P 在抛物线上,∴设点P 的坐标为()2,34t t t --过P 作PE x ⊥轴于E ,交直线BC 于F设直线BC 的函数表达式y mx n =+,将B (4,0),C (0,-4)代入得404m n n +=⎧⎨=-⎩, 解这个方程组,得14m n =⎧⎨=-⎩, ∴直线BC 解析式为4y x =-,∴点F 的坐标为(),4t t -,()()224344PF t t t t t ∴=----=-+, ()2114422PBC S PF OB t t ∆∴==-+⨯ ()2228t =--+,∵20a =->,∴当2t =时,PBC S ∆最大,此时223423246y t t =--=-⨯-=-,所以存在点P ,使PBC ∆面积最大,点P 的坐标为()2, 6-.【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、二次函数的性质、三角形的面积、方程思想等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中用P 点坐标表示出△PBC 的面积是解题的关键.2.如图,二次函数 22y ax bx =++经过点()1,0A -和点()4,0B ,与y 轴交于点C . ()1求抛物线的解析式;()2D 为y 轴右侧抛物线上一点,是否存在点D ,使若存在2 3ABC ABD S S ∆∆=,请直接写出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) 213222y x x =-++;(2) 存在,D (1,3)或(2,3)或(5,-3) 【分析】 (1)利用待定系数法将点A 和点B 的坐标代入,求出a 和b 的值即可;(2)求出△ABC 的面积,根据23ABC ABD S S ∆∆=求出△ABD 的面积,得出△ABD 中AB 边上的高,从而分点D 在x 轴上方和x 轴下方分别求出点D 的坐标.【详解】解:(1)把点()1,0A -和点()4,0B 代入22y ax bx =++中,得0201642a b a b =-+⎧⎨=++⎩,解得:1232a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴抛物线的解析式为213222y x x =-++; (2)存在,()()()231,3,2,3,5,3D D D -,理由是:∵A (-1,0),B (4,0),C (0,2), ∴()141252ABC S ∆=⨯+⨯=, ∵23ABCABD S S ∆∆=, ∴315522ABD S ∆=⨯=, 在△ABD 中,∵AB=5,∴AB 边上的高,即点D 到x 轴的距离为3, ∵抛物线表达式为213222y x x =-++, 若点D 的纵坐标为3,令y=3,解得x=1或2,∴点D 的坐标为(1,3)或(2,3);若点D 的纵坐标为-3,令y=-3,解得x=5或-2(舍),∴点D 的坐标为(5,-3).综上:存在()()()231,3,2,3,5,3D D D -,使得23ABC ABD S S ∆∆=. 【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数上点的坐标,解题的关键是注意分类讨论思想的运用.3.如图,在平面直角坐标系中,己知二次函数283y ax x c =++的图像与y 轴交于点B (0, 4),与x 轴交于点A (-1,0)和点D .(1)求二次函数的解析式;(2)求抛物线的顶点和点D 的坐标;(3)在抛物线上是否存在点P ,使得△BOP 的面积等于52?如果存在,请求出点P 的坐标?如果不存在,请说明理由.【答案】(1)248433y x x =-++;(2)D 的坐标为(3,0),顶点坐标为(1,163);(3)满足条件的点P 有两个,坐标分别为P 1(54,214)、P 2(517,412--). 【分析】(1)利用待定系数法求出二次函数解析式即可;(2)根据二次函数的解析式得点D 的坐标,将解析式化为顶点式可得顶点的坐标;(3)设P 的坐标为P (x ,y ),到y 轴的距离为|x|,则S △BOP =12•BO •|x|,解出x=±54,进而得出P 点坐标.【详解】解:(1)把点A (-1,0)和点B (0, 4)代入二次函数283y ax x c =++中得: ()()280=1134a c c⎧-+⨯-+⎪⎨⎪=⎩ 解得:434a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 所以二次函数的解析式为:248433y x x =-++ ; (2)根据(1)得点D 的坐标为(3,0),248433y x x =-++=()()224416241333x x x --+=--+, ∴顶点坐标为(1,163); (3)存在这样的点P ,设P 的坐标为P (x ,y ),到y 轴的距离为∣x ∣∵ S △BOP =12•BO •∣x ∣ ∴52=12×4•∣x ∣ 解得:∣x ∣=54所以x =±54把x =54代入248433y x x =-++中得: 2458543434y ⎛⎫=-⨯+⨯+ ⎪⎝⎭ 即:y =214, 把x =-54代入248433y x x =-++中得: 2458543434y ⎛⎫⎛⎫=-⨯-+⨯-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即:y =-1712∴满足条件的点P 有两个,坐标分别为P 1(54,214)、P 2(517,412--). 【点睛】本题考查待定系数法求二次函数解析式、抛物线的顶点坐标以及三角形面积等知识,掌握二次函数的性质、灵活运用待定系数法是解题的关键.4.如图,已知二次函数2(1)y x a x a =-++-与x 轴交于A 、B 两点(点A 位于点B 的左侧),与y 轴交于点C ,已知BAC ∆的面积是6.(1)求a 的值;(2)在抛物线上是否存在一点P ,使ABP ABC S S ∆∆=.存在请求出P 坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)3a =-;(2)存在,P 点的坐标为(2,3)-或(13)-+-或(13)---.【分析】(1)根据求出A,B,C 的坐标,再由BAC ∆的面积是6得到关于a 的方程即可求解;(2)根据ABP ABC S S ∆∆=得到P 点的纵坐标为±3,分别代入解析式即可求解.【详解】(1)∵2(1)y x a x a =-++-,令0x =,则y a =-,∴(0,)C a -,令0y =,即2(1)0x a x a -++-=解得1x a =,21x =由图象知:0a <∴(,0)A a ,(1,0)B∵6ABC S ∆= ∴1(1)()62a a --= 解得:3a =-,(4a =舍去);(2)∵3a =-,∴(0,3)C ,∵ABP ABC S S ∆∆=.∴P 点的纵坐标为±3,把3y =代入223y x x =--+得2233x x --+=,解得0x =或2x =-,把3y =-代入223y x x =--+得2233x x --+=-,解得1x =-+1x =--∴P 点的坐标为(2,3)-或(13)-+-或(13)--.【点睛】此题主要考查二次函数的图像与性质,解题的关键是熟知待定系数法的应用.5.如图所示,二次函数2y ax bx c =++的图象与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210160x x -+=的两个根,且A 点坐标为(60)-,.(1)求此二次函数的表达式;(2)若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、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;(3)在(2)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.【答案】(1)228833y x x =--+;(2)2142S m m =-+(0<m<8);(3)当4m =时S 有最大值8,此时点E 的坐标为(20)-,,△BCE 为等腰三角形. 【分析】(1)通过解方程x 2−10x +16=0得到二次函数图象上的点B 、C 的坐标,再结合A 的坐标,利用待定系数法求出函数解析式;(2)用m 表述出AE 、BE 的长,得到△BEF ∽△BAC ,再利用相似三角形的性质得到比例式8108EF m -=,求出EF 的表达式,利用sin ∠FEG =sin ∠CAB =45得到45FG EF =,求出FG 的表达式,再根据S =S △BCE −S △BFE 求S 与m 之间的函数关系,m 的值不超过AB 的长.(3)将S =12-m 2+4配方为S =12-(m −4)2+8,求出S 的最大值,进而判断出此时△BCE 的形状.【详解】(1)方程210160x x -+=的两个根为2和8.由于OB OC <,所以2OB =,8OC =,故8c =,点B 坐标为(20),. 因为点A 坐标为(60)-,,所以22(6)(6)802280a b a b ⎧⨯-+⨯-+=⎨⨯+⨯+=⎩. 解得23a =-,83b =-. 故此二次函数的表达式为228833y x x =--+. (2)∵AB =8,OC =8,依题意,AE =m ,则BE =8−m ,∵OA =6,OC =8,∴AC =10.∵EF ∥AC ,∴△BEF ∽△BAC . ∴EF BE AC AB=. 即8108EF m -=. ∴EF =4054m -. 过点F 作FG ⊥AB ,垂足为G ,则sin ∠FEG =sin ∠CAB =45. ∴45FG EF =. ∴FG =45•4054m -=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 =2142m m -+,自变量m 的取值范围是0<m <8.(3)存在.理由如下:∵S =2142m m -+=−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.【点睛】本题考查二次函数综合题,涉及函数和方程的关系、二次函数的性质、相似三角形的判定与性质、配方法求函数最大值等知识,是一道好题.6.关于x 的一元二次方程()222110k x k x --+=有两个实数根. ()1求k 的取值范围;()2是否存在实数k ,使方程的实数根互为相反数?若存在,求k ;若不存在,请说明理由.【答案】(1)14k ≤且0k ≠;(2)不存在 【分析】(1)由题意,方程需满足:根的判别式大于0且二次项系数不为0,求不等式的解即可;(2)根据互为相反数的两数和等于0得方程,求解并判断即可.【详解】解:()1有题意得()22202140k k k ⎧≠⎪⎨=--≥⎪⎩,解得,14k ≤且0k ≠ ()2设方程的两根为x1,x 2,依题意, 122210k x x k -+==, ∴12k =, 又∵14k ≤且0k ≠ 所以不存在【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式、根与系数的关系.7.如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数22y x bx c =++的图象与x 轴交于A (-1,0)、B (3,0)两点, 顶点为C .(1) 求此二次函数解析式;(2) 点D 为点C 关于x 轴的对称点,过点A 作直线l :33y x =+交BD 于点E ,过点B 作直线BK ∥AD 交直线l 于K 点.问:在四边形ABKD 的内部是否存在点P ,使得它到四边形ABKD 四边的距离都相等,若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3) 在(2)的条件下,若M 、N 分别为直线AD 和直线l 上的两个动点,连结DN 、NM 、MK ,求DN NM MK ++和的最小值.【答案】(1)2y x =-点P 与点E 重合时,即是满足题意的点,坐标为(2(3)8【解析】试题分析:(1) ∵点A 、B 的坐标分别为(-1,0)、(3,0),∴0,230.b c b c -+=++=解得{2b c ==-∴二次函数解析式为222y x =--(2)可求点C 的坐标为(1,-∴点D 的坐标为(1,.可求直线AD的解析式为y =+由题意可求直线BK的解析式为y =-.∵直线l的解析式为y x =+∴可求出点K 的坐标为(5,易求4AB BK KD DA ====.∴四边形ABKD 是菱形.∵菱形的中心到四边的距离相等,∴点P 与点E 重合时,即是满足题意的点,坐标为(2) .(3) ∵点D 、B 关于直线AK 对称,∴DN MN +的最小值是MB .过K 作KF ⊥x 轴于F 点. 过点K 作直线AD 的对称点P ,连接KP ,交直线AD 于点Q , ∴KP ⊥AD .∵AK 是∠DAB 的角平分线,∴KF KQ PQ ===∴MB MK +的最小值是BP .即BP 的长是DN NM MK ++的最小值.∵BK ∥AD ,∴90BKP ∠=︒.在Rt △BKP 中,由勾股定理得BP =8.∴DN NM MK ++的最小值为8.考点:二次函数点评:本题难度较大,主要考查学生对二次函数性质的掌握,本题难度较高在图像分析较复杂,需要学生有扎实基础来理清思路.一般为压轴题型,基础较好的同学要多加训练,培养解题感觉.8.如图是二次函数()2y x m k =++的图象,其顶点坐标为()1,4M -. (1)直接写出m 、k 的值;(2)求二次函数的图象与x 轴的交点A ,B 的坐标;(3)在二次函数的图象上是否存在点P ,使54PAB MAB S S =△△?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)1m =-,4k =-;(2)()1,0A -,()3,0B ;(3)存在点P ,坐标为()4,5或()2,5-【分析】(1)由顶点坐标确定m 、k 的值;(2)令y=0求得图象与x 轴的交点坐标;(3)设存在这样的P 点,由于底边相同,求出△PAB 中AB 边上的高P y ,然后得出P 点纵坐标代入二次函数表达式求得P 点坐标.【详解】解:(1)由顶点坐标为M (1,-4)可知二次函数解析式为()214y x =--.∴1m =-,4k =-;(2)在()214y x =--中,令0y =得()2140x --=,解得13x =,21x =-,∴()1,0A -,()3,0B .(3)∵PAB △与MAB △同底,且54PAB MAB S S =△△, ∴554544P M y y ==⨯=,即5P y =±. 又∵点P 在()214y x =--的图象上,∴4P y ≥-,∴5P y =,∴()2145x --=,解得14x =,22x =-,∴存在点P ,坐标为()4,5或()2,5-,使54PAB MAB SS =. 【点睛】本题考查了由二次函数顶点式的求法及抛物线与x 轴交点坐标的求法,以及给出面积关系求点的坐标,综合体现了数形结合的思想.9.如图,二次函数212y x bx c =++的图象交x 轴于,A D 两点,并经过B 点,已知A 点坐标是()2,0,B 点坐标是()8,6.(1)求二次函数的解析式;(2)求函数图象的顶点坐标及D 点的坐标;(3)二次函数的对称轴上是否存在一点C ,使得CBD ∆的周长最小?若C 点存在,求出C 点的坐标,若C 点不存在,请说明理由.【答案】(1)21462y x x =-+ (2)(4,−2),(6,0)(3)存在,C(4,2)【分析】(1)只需运用待定系数法就可求出二次函数的解析式;(2)只需运用配方法就可求出抛物线的顶点坐标,只需令y=0就可求出点D 的坐标;(3)连接CA ,由于BD 是定值,使得△CBD 的周长最小,只需CD+CB 最小,根据抛物线是轴对称图形可得CA=CD ,只需CA+CB 最小,根据“两点之间,线段最短”可得:当点A 、C 、B三点共线时,CA+CB 最小,只需用待定系数法求出直线AB 的解析式,就可得到点C 的坐标.【详解】(1)把A(2,0),B(8,6)代入212y x bx c =++,得 1402164862bx c b c ⎧⨯++=⎪⎪⎨⎪⨯++=⎪⎩ 解得46b c =-⎧⎨=⎩∴二次函数的解析式为21462y x x =-+ 故答案为:21462y x x =-+ (2)由221146(4)222y x x x =-+=--得二次函数图象的顶点坐标为(4,−2) 令y=0,得214602x x -+= 解得:x 1=2,x 2=6,∴D 点的坐标为(6,0).故答案为:(4,−2),(6,0)(3)二次函数的对称轴上存在一点C ,使得△CBD 的周长最小.连接CA ,如图,∵点C 在二次函数的对称轴x=4上,∴x C =4,CA=CD ,∴△CBD 的周长=CD+CB+BD=CA+CB+BD ,根据“两点之间,线段最短”,可得当点A 、C 、B 三点共线时,CA+CB 最小,此时,由于BD 是定值,因此△CBD 的周长最小.设直线AB 的解析式为y=mx+n ,把A(2,0)、B(8,6)代入y=mx+n ,得2+086m n m n =⎧⎨+=⎩解得12m n =⎧⎨=-⎩ ∴直线AB 的解析式为y=x −2当x=4时,y=4−2=2,∴当二次函数的对称轴上点C 的坐标为(4,2)时,△CBD 的周长最小.故答案为:存在,C(4,2)【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式,会将二次函数一般式化为顶点式,表示出顶点坐标,本题是抛物线动点问题的综合题型,在求线段和最短的时候,“两点之间,线段最短”是经常会被用到的知识点.10.如图是二次函数c bx x y ++=2的图象,其顶点坐标为M (1,-4).(1)求出图象与x 轴的交点A ,B 的坐标;(2)在二次函数的图象上是否存在点P ,使MAB PAB S S ∆∆=45,若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由;【答案】(1) A (-1,0) B (3,0) (2)P 1(4,5) P 2(-2,5).【解析】试题分析:(1)将顶点M (1,-4)代入二次函数c bx x y ++=2,求出二次函数解析式,令y=0,解方程即可;(2)假设存在点P (x ,y )满足条件,用点P 坐标分别表示出两个三角形的面积,解方程确定点P 的坐标.试题解析::(1)因为M (1,-4) 是二次函数c bx x y ++=2的顶点坐标, 所以222(1)423y x bx c x x x =++=--=--,令解得 ∴A ,B 两点的坐标分别为A (-1,0),B (3,0).(2)在二次函数的图象上存在点P ,使设P (x ,y )则 又∴即y=±5 ∵二次函数的最小值为-4∴当时,或故P 点坐标为(-2,5)或(4,5).考点:1.二次函数的图像;2.一次函数的图像;3.二次函数的最值;4.轴对称 .11.如图,二次函数y =﹣14x 2+bx +c 的图象经过点A (4,0),B (﹣4,﹣4),且与y 轴交于点C .(1)求此二次函数的解析式;(2)证明:AO 平分∠BAC ;(3)在二次函数对称轴上是否存在一点P 使得AP =BP ?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =﹣14x 2+12x +2;(2)见解析;(3)存在.点P 的坐标为(1,﹣4); 【解析】【分析】 (1)将点A (4,0)与点B (−4,-4)代入函数解析式即可;(2)求出直线AB 的解析式,求出AB 与y 轴交点D (0,−2),可得OC =OD ,再由AO ⊥CD ,可证AO 平分∠BAC ;(3)二次函数的对称轴为直线x =1,设点P 的坐标为(1,m ),AP 2=(4−1)2+m 2,BP 2=(1+4)2+(m4)2,当AP =BP 时,求出m =−4即可;【详解】(1)∵点A (4,0)与点B (﹣4,-4)在二次函数的图象上, ∴044444b c b c =-++⎧⎨-=--+⎩, 解得122b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴二次函数的解析式为y =211242x x -++; (2)设直线AB 的解析式为y =ax +n则有4040a n a n +=⎧⎨-+=⎩, 解得122a b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,故直线AB的解析式为y=12x﹣2,设直线AB与y轴的交点为点D,x=0,则y=﹣2,故点D为(0,﹣2),由(1)可知点C为(0,2),∴OC=OD又∵AO⊥CD,∴AO平分∠BAC;(3)存在.∵y=﹣14x2+12x+2=﹣14(x﹣1)2+14+2,∴二次函数的对称轴为直线x=1,设点P的坐标为(1,m),AP2=(4﹣1)2+m2,BP2=(1+4)2+(m4)2,当AP=BP时,AP2=BP2,则有9+m2=25+m2+16+8m,解得m=﹣4,∴点P的坐标为(1,﹣4);【点睛】本题考查二次函数图象及性质,一次函数图象及性质;熟练掌握待定系数法求函数解析式,利用勾股定理求边长是解题的关键.12.(本题满分10分)如图是二次函数的图象,其顶点坐标为M(1,-4).(1)求出图象与轴的交点A ,B 的坐标;(2)在二次函数的图象上是否存在点P ,使,若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由;【答案】(1)A (-1,0) B (3,0);(2)存在,P (-2,5)或 P (4,5)【解析】试题分析:1)由已知得,抛物线解析式令y=0,解得 ∴A (-1,0) B (3,0)(2)84421=⨯⨯=∆MAB S ∴∵AB=4 ∴令y=5,解得∴P (-2,5)或 P (4,5)考点:1.抛物线的顶点式;2.抛物线的值13.如图,二次函数212y x bx c =-++的图象经过A(2,0),B(0,-6)两点. (1)求这个二次函数的解析式;(2)设该二次函数的对称轴与x 轴交于点C ,连接BA ,BC ,求△ABC 的面积.(3)在x 轴上是否存在一点P ,使△ABP 为等腰三角形,若存在,求出P 的坐标,若不存在,说明理由.【答案】(1)y =-12x 2+4x -6;(2)S △ABC =6;(3)点P 坐标为(-2,0)或()2-或()2+或()80-, 【解析】试题分析:(1)把A 、B 两点的坐标代入y=-12x 2+bx+c 中得到关于b 、c 的方程组,然后解方程求出b 、c 即可得到抛物线解析式;(2)先确定抛物线的对称轴方程,则可得到C 点坐标,然后根据三角形面积公式求解.(3)分类讨论,进行求解即可.试题解析:(1)∵的图象经过A (2,0)、B (0,-6)两点, ∴2206b c c -++⎧⎨-⎩==, 解得b=4,c=-6,∴这个二次函数的解析式为y =−12x 2+4x −6 (2)令-12x 2+4x-6=0 ∴x 2-8x+12=0解得:x 1=2 x 2=6∴C (4,0)∴AC=2∴S △ABC =12×2×6=6 (3)点P 坐标为(-2,0)或()(()2-80+或或, 14.如图,二次函数2y x bx c =++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于c 顶点,已知(1,0)A ,(0,3)C -.(1)求此二次函数的解析式及B 点坐标.(2)在抛物线上存在一点P 使ABP ∆的面积为10,不存在说明理由,如果存在,请求出P 的坐标.(3)根据图象直接写出33x -<<时,y 的取值范围.【答案】(1)二次函数解析式为223y x x =+-,B 点坐标为(3,0)-;(2)()4,5-,(2,5);(3)412y -<.【分析】(1)将已知的两点坐标代入抛物线中,即可求得抛物线的解析式;.(2)设()2,23P x x x +-,然后利用三角形的面积计算即可;(3)根据图象可得出y 的取值范围..【详解】解:(1)将(1,0)A ,(0,3)C -代入2y x bx c =++中, 得:103b c c ++=⎧⎨=-⎩, 解得23b c =⎧⎨=-⎩. 所以二次函数解析式为223y x x =+-.令0y =,即2230x x +-=,解得:11x =,23x =-.∴B 点坐标为(3,0)-.(2)设()2,23P x x x +-,∵ABP ∆的面积为10, ∴21423102x x ⨯⨯+-=, 解方程2235x x +-=得14x =-,22x =,此时P 点坐标为()4,5-,(2,5).方程2235x x +-=-没有实数解.综上所述,P 点坐标为()4,5-,(2,5).(3)如图所示,当33x -<<时,当1x =-时,y 有最小值,将1x =-代入223y x x =+-中,得4y =-. 当3x =时,y 有最大值.将3x =代入223y x x =+-中,得12y =. ∴y 的取值范围是412y -<.【点睛】本题考查了二次函数解析式的确定以及图形面积的求法,不规则图形的面积通常转化为规则图形的面积的和差.15.如图,已知二次函数223y x x =+-的图象与x 轴相交于C D 、两点(点C 在点D 的左边),与y 轴交于点B ,点A 在二次函数的图像上,且AB ∥x 轴.问线段BC 上是否存在点P ,使△POC 为等腰三角形;如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】存在,点33(,)22P --或(0,3)P -或(3,22P -+-.【分析】由抛物线解析式可得出C 、B 坐标,利用待定系数法可得直线BC 的解析式为y=-x-3,分三个情况讨论:当PC PO =时,点P 在OC 的垂直平分线上,根据O 、C 坐标可得OC 中点坐标,把OC 中点的横坐标代入BC 解析式即可得P 点坐标;当PO CO =时,设P (x ,-x-3),利用两点间距离公式即可得P 点坐标;当PC CO =时,利用利用两点间距离公式即可得P 点坐标.【详解】当0y =时,2230x x +-=,解得:123,1x x =-=,∵点C 在点D 的左边,∴(3,0)C -当x=0时,y=-3,∴B (0,-3),设直线BC 的函数解析式为y kx n =+∴0330k n n=-+⎧⎨-=+⎩, 解得13k n =-⎧⎨=-⎩, ∴直线BC 的解析式为y=-x-3,①当PC PO =时,点P 在OC 的垂直平分线上,∵点C (-3,0),O (0,0),∴OC 中点坐标为(32-,0), 把x=32-代入y=-x-3得:y=32-3=32-, ∴点33(,)22P -- ②当PO CO =时,设P (x ,-x-3),,解得:x 1=0,x 2=-3(舍去),∴-x-3=-3,∴点(0,3)P -,③当PC CO =时,设点(,3)P x x --,3=,解得13x =-+,232x =--(不合题意,舍去)∴(3P -+∴存在,点33(,)22P --或(0,3)P -或(3,)22P -+-. 【点睛】本题考查二次函数图象上的点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式及等腰三角形的判定,注意分类讨论思想的运用是解题关键.16.已知二次函数:2(21)2(0)y ax a x a =+++<.(1)求证:二次函数的图象与x 轴有两个交点;(2)当二次函数的图象与x 轴的两个交点的横坐标均为整数,且a 为负整数时,求a 的值及二次函数的解析式并画出二次函数的图象(不用列表,只要求用其与x 轴的两个交点A ,B (A 在B 的左侧),与y 轴的交点C 及其顶点D 这四点画出二次函数的大致图象,同时标出A ,B ,C ,D 的位置);(3)在(2)的条件下,二次函数的图象上是否存在一点P 使75PCA ︒∠=?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)1a =-,22y x x =--+,函数图象如图所示见解析;(3)存在这样的点P ,点P 的坐标为35,33⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或1).【解析】【分析】(1)1)将解析式右边因式分解得抛物线与x 轴的交点为(−2,0)、(−1a,0),结合a <0即可得证;(2)根据题意求出1a =-,再求出函数与x 轴的交点,即可作图;(3)根据题意作出图像,根据题意分两种情况讨论:①当点P 在直线AC 上方时,记直线PC 与x 轴的交点为E ,根据75PCA ︒∠=求出30OEC ︒∠=,因此OC tan OEC OE ===∠E ,则可求出求得直线CE解析式为2y x =+,再联立两直线即可求出P 点坐标;②当点P 在直线AC 下方时, 同理求出P 的坐标.【详解】(1)∵2(21)2(2)(1)y ax a x x ax =+++=++,且0a <,∴抛物线与x 轴的交点为(2,0)-、1,0a ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 则二次函数的图象与x 轴有两个交点;(2)∵两个交点的横坐标均为整数,且a 为负整数,∴1a =-,则抛物线与x 轴的交点A 的坐标为(2,0)-、B 的坐标为(1,0),∴抛物线解析式为(2)(1)y x x =+-+22x x =--+21924x ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭, 当0x =时,2y =,即(0,2)C ,函数图象如图1所示:(3)存在这样的点P ,∵2OA OC ==,∴45ACO ︒∠=,如图2,当点P 在直线AC 上方时,记直线PC 与x 轴的交点为E ,∵75PCA ︒∠=,∴120PCO ︒∠=,60OCE ︒∠=,则30OEC ︒∠=,∴OC tan OEC OE ===∠则E ,求得直线CE解析式为2y x =+,联立2232y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=--+⎩, 解得02x y =⎧⎨=⎩或53x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴P ⎝⎭; 如图3,当点P 在直线AC 下方时,记直线PC 与x 轴的交点为F ,∵75ACP ︒∠=,45ACO ︒∠=,∴30OCF ︒∠=,则tan 2OF OC OCF =∠==,∴F ⎫⎪⎪⎝⎭,求得直线PC解析式为2y =+,联立222y y x x ⎧=+⎪⎨=--+⎪⎩, 解得:02x y =⎧⎨=⎩或11x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩,∴1)P ,综上,点P 的坐标为⎝⎭或1). 【点睛】此题主要考查二次函数综合,解题的关键是熟知二次函数的图像与性质,一次函数的图像与性质及三角函数的应用.17.如图,二次函数2y x bx c =-++的图象经过坐标原点,与x 轴的另一个交点为A (-2,0).(1)求二次函数的解析式(2)在抛物线上是否存在一点P ,使△AOP 的面积为3,若存在请求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =-x 2-2x ;(2)(3,-3),(1,-3).【分析】(1)把点(0,0)和点A (-2,0)分别代入函数关系式来求b 、c 的值;(2)设点P 的坐标为(x ,-x 2-2x ),利用三角形的面积公式得到-x 2-2x =±3.通过解方程来求x 的值,则易求点P 的坐标.【详解】解:(1)∵二次函数y =-x 2+bx +c 的图象经过坐标原点(0,0)∴c =0.又∵二次函数y =-x 2+bx +c 的图象过点A (-2,0)∴-(-2)2-2b +0=0,∴b =-2.∴所求b 、c 值分别为-2,0;(2)存在一点P ,满足S △AOP =3.设点P 的坐标为(x ,-x 2-2x )∵S △AOP =3 ∴12×2×|-x 2-2x |=3 ∴-x 2-2x =±3. 当-x 2-2x =3时,此方程无解;当-x 2-2x =-3时,解得 x 1=-3,x 2=1.∴点P 的坐标为(-3,-3)或(1,-3).【点睛】本题考查了抛物线与x 轴的交点.解(1)题时,实际上利用待定系数法来求抛物线的解析式.18.二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)的图象经过点A (3,0),B (2,﹣3),并且以x=1为对称轴.(1)求此函数的解析式;(2)作出二次函数的大致图象;(3)在对称轴x=1上是否存在一点P ,使△PAB 中PA=PB ?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)解析式为y=x 2﹣2x ﹣3;(2)画图见解析;(3)存在,点P 的坐标为(1,﹣1).【解析】试题分析:(1)根据对称轴的公式x =2b a -和函数的解析式,将2b a-=1和A (3,0),B (2,﹣3)代入函数解析式,组成方程组解答即可;(2)求出图象与坐标轴的交点坐标,描点即可;(3)根据两点之间距离公式解答即可.试题解析:解:(1)根据题意得:12930423b a a b c a b c ⎧-=⎪⎪++=⎨⎪++=-⎪⎩,解得:123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,∴解析式为y =x 2﹣2x ﹣3;(2)二次函数图象如图:(3)存在.作AB 的垂直平分线交对称轴x =1于点P ,连接PA 、PB ,则PA =PB ,设P 点坐标为(1,m ).∵PA =PB ,∴22+m 2=(﹣3﹣m )2+1,解得:m =﹣1,∴点P 的坐标为(1,﹣1). 点睛:(1)所用方法被称为待定系数法;(2)考查了二次函数草图的画法;(3)会用距离公式d19.如图,已知二次函数21:43L y x x =-+与x 轴交于A B 、两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C .(1)写出A B 、两点的坐标;(2)二次函数()22:430L y kx kx k k =-+≠,顶点为P . ①直接写出二次函数2L 与二次函数1L 有关图象的两条相同的性质;②是否存在实数k ,使ABP ∆为等边三角形?如存在,请求出k 的值;如不存在,请说明理由;③若直线8y k =与抛物线2L 交于E F 、两点,问线段EF 的长度是否发生变化?如果不会,请求出EF 的长度;如果会,请说明理由.【答案】(1)()()1,0,3,0A B ;(2)①对称轴都为直线2x =或顶点的横坐标为2;都经过()()1,0,3,0A B 两点;②存在实数k ,使ABP ∆为等边三角形,k =③线段EF 的长度不会发生变化,值为6.【分析】(1)令2430x x -+=,求出解集即可;(2)①根据二次函数2L 与1L 有关图象的两条相同的性质求解即可;②根据()22432y kx kx k k x k =-+=--,可得到结果;③根据已知条件列式2438kx kx k k -+=,求出定值即可证明.【详解】解:(1)令2430x x -+=,∴()()130x x --=,∴11x =,23x =,∵点A 在点B 的左边,∴()()1,0,3,0A B ;(2)①二次函数2L 与1L 有关图象的两条相同的性质:(I )对称轴都为直线2x =或顶点的横坐标为2;(II )都经过()()1,0,3,0A B 两点;②存在实数k ,使ABP ∆为等边三角形.∵()22432y kx kx k k x k =-+=--,∴顶点()2,P k -,∵()()1,0,3,0A B ,∴2AB =,要使ABP ∆为等边三角形,必满足k -=∴k =③线段EF 的长度不会发生变化.∵直线8y k =与抛物线2L 交于E F 、两点,∴2438kx kx k k -+=,∵0k ≠,∴2438x x -+=,∴11x =-,25x =,∴216EF x x =-=,∴线段EF 的长度不会发生变化.【点睛】本题主要考查了二次函数综合,结合一次函数、等边三角形的性质求解是关键.20.如图,已知二次函数y =x 2﹣2x +m 的图象与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,直线AC 交二次函数图象的对称轴于点D ,若点C 为AD 的中点.(1)求m 的值;(2)若二次函数图象上有一点Q ,使得tan ∠ABQ =3,求点Q 的坐标;(3)对于(2)中的Q 点,在二次函数图象上是否存在点P ,使得△QBP ∽△COA ?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)m=﹣3;(2)Q (﹣4,21)或(2,﹣3);(3)不存在,理由见解析【分析】(1)函数的对称轴为:x=1,点C 为AD 的中点,则点A (-1,0),即可求解;(2)tan ∠ABQ=3,点B (3,0),则AQ 所在的直线为:y=±3x (x-3),即可求解;(3)分点Q (2,-3)、点Q (-4,21)两种情况,分别求解即可.【详解】(1)设对称轴交x 轴于点E ,直线AC 交抛物线对称轴于点D ,函数的对称轴为:x=1,点C为AD的中点,则点A(﹣1,0),将点A的坐标代入抛物线表达式并解得:m=﹣3,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①;(2)tan∠ABQ=3,点B(3,0),则AQ所在的直线为:y=±3(x﹣3)…②,联立①②并解得:x=﹣4或3(舍去)或2,故点Q(﹣4,21)或(2,﹣3);(3)不存在,理由:△QBP∽△COA,则∠QBP=90°①当点Q(2,﹣3)时,则BP的表达式为:y=﹣13(x﹣3)…③,联立①③并解得:x=3(舍去)或﹣43,故点P(﹣41339,),此时BP:PQ≠OA:AC,故点P不存在;②当点Q(﹣4,21)时,同理可得:点P(﹣21139,),此时BP:PQ≠OA:OB,故点P不存在;综上,点P不存在.【点睛】此题考查二次函数综合运用,一次函数的性质、三角形相似、中点公式的运用等,解题关键在于要注意分类求解,避免遗漏.21.如图,二次函数y =12x 2+bx+c 的图象交x 轴于A 、D 两点,并经过B 点,已知A 点坐标是(2,0),B 点坐标是(8,6).(1)求二次函数的解析式;(2)求函数图象的顶点坐标及D 点的坐标;(3)二次函数的对称轴上是否存在一点C ,使得△CBD 的周长最小?若C 点存在,求出C 点的坐标;若C 点不存在,请说明理由.【答案】(1)y=12x 2﹣4x+6;(2)D 点的坐标为(6,0);(3)存在.当点C 的坐标为(4,2)时,△CBD 的周长最小【分析】(1)只需运用待定系数法就可求出二次函数的解析式;(2)只需运用配方法就可求出抛物线的顶点坐标,只需令y=0就可求出点D 的坐标;(3)连接CA ,由于BD 是定值,使得△CBD 的周长最小,只需CD+CB 最小,根据抛物线是轴对称图形可得CA=CD ,只需CA+CB 最小,根据“两点之间,线段最短”可得:当点A 、C 、B 三点共线时,CA+CB 最小,只需用待定系数法求出直线AB 的解析式,就可得到点C 的坐标.【详解】(1)把A (2,0),B (8,6)代入212y x bx c =++,得 14202164862b c b c ⎧⨯++=⎪⎪⎨⎪⨯++=⎪⎩ 解得:46b c =-⎧⎨=⎩∴二次函数的解析式为21462y x x =+﹣;(2)由2211464222y x x x =+=﹣(﹣)﹣,得二次函数图象的顶点坐标为(4,﹣2).令y=0,得214602x x +=﹣,解得:x 1=2,x 2=6,∴D 点的坐标为(6,0);(3)二次函数的对称轴上存在一点C ,使得CBD 的周长最小.连接CA ,如图,∵点C 在二次函数的对称轴x=4上,∴x C =4,CA=CD ,∴CBD 的周长=CD+CB+BD=CA+CB+BD ,根据“两点之间,线段最短”,可得当点A 、C 、B 三点共线时,CA+CB 最小,此时,由于BD 是定值,因此CBD 的周长最小.设直线AB 的解析式为y=mx+n ,把A (2,0)、B (8,6)代入y=mx+n ,得208m n m n +=⎧⎨+=⎩解得:12m n =⎧⎨=-⎩ ∴直线AB 的解析式为y=x ﹣2.当x=4时,y=4﹣2=2,∴当二次函数的对称轴上点C 的坐标为(4,2)时,CBD 的周长最小.【点睛】本题考查了(1)二次函数综合题;(2)待定系数法求一次函数解析式;(3)二次函数的性质;(4)待定系数法求二次函数解析式;(5)线段的性质:(6)两点之间线段最短.22.已知:如图,二次函数y=x 2+bx+c 的图象过点A (1,0)和C (0,﹣3)(1)求这个二次函数的解析式;(2)如果这个二次函数的图象与x 轴的另一个交点为B ,求线段AB 的长.(3)在这条抛物线上是否存在一点P ,使△ABP 的面积为8?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为223y x x =+- ;(2)=4AB ;(3)存在,点P 的坐标为1(1P -+或2(1P --或3(1,4)P --. 【分析】(1)利用待定系数法把A (1,0),C (0,-3)代入二次函数y=x 2+bx+c 中,即可算出b 、c 的值,进而得到函数解析式是y=x 2+2x-3;(2)首先求出A 、B 两点坐标,再算出AB 的长;(3)设P (m ,n ),根据△ABP 的面积为8可以计算出n 的值,然后再利用二次函数解析式计算出m 的值即可得到P 点坐标.【详解】 解:(1)依题意把()0A 1,,()03C -,代入2y x bx c =++得: 103b c c ++=⎧⎨=-⎩,解得:23b c =⎧⎨=-⎩ , ∴ 该二次函数的解析式为223y x x =+- ;(2)令0y =,则2230x x +-=,解之得:11x =,23x =- ,∴ 点B 坐标为(-3,0),。
二次函数中的存在性问题(平行四边形)
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二次函数的平行四边形问题一、已知三个定点,再找一个定点构成平行四边形(平面内有三个点满足)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 . ⑴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; ⑵当点C 在以AB 为直径的⊙P 上时,求抛物线的解析式;⑶坐标平面内是否存在点M ,使得以点M 和⑵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. 解:⑴对称轴是直线:1=x ,点B 的坐标是(3,0). ……2分⑵如图,连接PC ,∵点A 、B 的坐标分别是A (-1,0)、B (3,0), ∴AB =4.∴.AB PC 242121=⨯==在Rt △POC 中,∵O P =PA -OA =2-1=1, ∴.PO PC OC 3122222=-=-= ∴b =.3当01=-=,y x 时,,a a 032=+--∴.a 33=∴.x x y 3332332++-= ⑶存在.理由:如图,连接AC 、BC .设点M 的坐标为),(y x M .①当以AC 或BC 为对角线时,点M 在x 轴上方,此时CM ∥AB ,且CM =AB . 由⑵知,AB =4,∴|x |=4,3==OC y .∴x =±4.∴点M 的坐标为)3,4()3,4(-或M . ②当以AB 为对角线时,点M 在x 轴下方. 过M 作MN ⊥AB 于N ,则∠MNB =∠AOC =90°.∵四边形AMBC 是平行四边形,∴AC =MB ,且AC ∥MB .∴∠CAO =∠MBN .∴△AOC ≌△BNM .∴BN =AO =1,MN =CO =3. ∵OB =3,∴0N =3-1=2.∴点M 的坐标为(2,3)M -.综上所述,坐标平面内存在点,使得以点A 、B 、C 、M 为顶点的四边形是平行四边形.其坐标为123(4,3),(4,3),(2,3)M M M --.2.已知抛物线22y x x a =-+(0a <)与y 轴相交于点A ,顶点为M .直线12y x a =-分别与x 轴,y 轴相交于B C ,两点,并且与直线AM 相交于点N .(1)填空:试用含a 的代数式分别表示点M 与N 的坐标,则()()M N , , , ;(2)如图,将NAC △沿y 轴翻折,若点N 的对应点N ′恰好落在抛物线上,AN ′与x 轴交于点D ,连结CD ,求a 的值和四边形ADCN 的面积;(3)在抛物线22y x x a =-+(0a <)上是否存在一点P ,使得以P A C N ,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,试说明理由.(1)()411133M a N a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,,,. (2)由题意得点N 与点N ′关于y 轴对称,N '∴4133a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,, 将N ′的坐标代入22y x x a =-+得21168393a a a a -=++,10a ∴=(不合题意,舍去),294a =-.334N ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,,∴点N 到y 轴的距离为3.904A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,N ' 334⎛⎫ ⎪⎝⎭,,∴直线AN '的解析式为94y x =-,它与x 轴的交点为904D ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,,点D 到y 轴的距离为94. 1919918932222416ACN ACD ADCN S S S ∴=+=⨯⨯+⨯⨯=△△四边形. (3)当点P 在y 轴的左侧时,若ACPN 是平行四边形,则PN 平行且等于AC ,∴把N 向上平移2a -个单位得到P ,坐标为4733a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,代入抛物线的解析式,得:27168393a a a a -=-+10a ∴=(不舍题意,舍去),238a =-, 12P ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭7,8.当点P 在y 轴的右侧时,若APCN 是平行四边形,则AC 与PN 互相平分, OA OC OP ON ∴==,.P ∴ 与N 关于原点对称,4133P a a ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,,将P 点坐标代入抛物线解析式得:21168393a a a a =++,第(2)题 x y B CO D A M N N ′ x yB C O A M N P 1P 2备用图10a ∴=(不合题意,舍去),2158a =-,5528P ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,. ∴存在这样的点11728P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,或25528P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,能使得以P A C N ,,,为顶点的四边形是平行四边形. 二、已知两个定点,再找两个点构成平行四边形①确定两定点连接的线段为一边,则两动点连接的线段应和已知边平行且相等。
二次函数存在性问题(菱形、平行四边形、矩形)

今天讲解二次函数背景下的四边形存在性问题.这里的四边形存在性问题,一般是以几种特殊的四边形为主,常考察的有平行四边形、菱形、 矩形、正方形.当然,三角形的存在性问题和四边形的存在性问题是一样, 如等腰三角形实际上和 菱形是一致的, 直角三角形和矩形是一样的, 等腰直角三角形和正方形是一致的.本文我们将重点讲解这类问题的求解逻辑以及注意事项,同时给大家理出一个比较通用的解题 模板.1如图,抛物线y = ax 2 + bx + 3 交x 轴于点A (−1, 0) 和点B (3, 0) ,与 y 轴交于点C ,连接BC , 交对称轴于点D .(1) 求抛物线的解析式;(2)点 P 是直线BC 上方的抛物线上点,连接PC ,PD .求 △PCD 的面积的最大值以及此时 点P 的坐标;(3)将抛物线y = ax 2 + bx + 3 向右平移 1 个单位得到新抛物线,新抛物线与原抛物线交于点E , 点F 是新抛物线的对称轴上的一点,点 G 是坐标平面内一点.当以D 、E 、F 、 G 四点为顶点的 四边形是菱形时,直接写出点F 的坐标,并写出求解其中一个点F 的坐标的过程.前两小问就不详说了,直接上结论, 抛物线解析式为y = −x 2 + 2x + 3 ;点 P | , | .( 3 15 )\2 4 )第 3 小问为菱形存在性问题, 以D 、E 、F 、 G 四点为顶点的四边形是菱形.四个点中, D , E 是定点,F 是平移后新抛物线对称轴上的动点,由于点F 的横坐标是确定的,只有纵坐标在变化, 我们可以称其为“G 如果只需要点F 的坐标,那么没有必要求解平移后抛物线的解析式.根据平移的性质,将原抛物线 向右平移 1 个单位长度, 那么原抛物线的对称轴也向右平移 1 个单位长度, 因此新抛物线的对称轴 为x = 2 ,几 F (2, m ) .但由于此时E 为量抛物线的交点,因此还是要把平移后的抛物线解析式求出 来,根据“左加右减”,平移后的抛物线解析式为y = − (x −1)2+ 2(x −1) + 3 = −x 2 + 4x ,联立两抛物(|y = −x 2 + 2x + 3 ( 3 15 ) 线〈|ly = −x 2 + 4x ,解得E |\2 , 4 )| .菱形的探究相对是比较简单的,对于这类探究性问题,一般都是先从确定的信息入手.菱形是 以D 、E 、F 、 G 为顶点, 其中DE 为定线段,那么存在的可能有DE 是一条边,也可能是一条对 对角线.前面提到,等腰三角形和菱形的分析是一致的,这里我们结合等腰三角形的存在性问题一 起分析.由于 G 是“自由点”,可以随机应变,因此讨论以D 、E 、F 为顶点的三角形是等腰三角 形.同样, 由于定线段DE 可能是等腰三角形的一条腰,也可能是底边.当DE 为一条腰时,第一种情形是点D 为顶点,即DE = DF ,也即半动点F 到D 的距离和E 到D 的距离相等,因此点F 在以点D 为圆心, DE 为半径的圆上,作出该圆,如图 1 所示,可知此时圆与新抛物线的对称轴有两个交点F 1 ,F 2 ,结合图象可以判断,此时两个点应该都是满足的.那么 再加上对应的“自由点” G ,就是以DE 为边菱形了.当DE 为一条腰时, 另一种情形是点E 为顶点, 即ED = EF ,也即半动点F 到E 的距离和D 到E 的距离相等,因此点F 在以点E 为圆心, ED 为半径的圆上,作出该圆,如图 2 所示,可知此时 圆与新抛物线的对称轴同样有两个交点F 1 ,F 2 ,结合图象, 此时的F 3 存在和DE 共线的风险,因此后续需要检验一下.根据坐标可以知道,x E =,通常像这类圆心可能为两个点中点的,一般都要留个心眼, 检验一下.此时再加上对应的“自由点” G ,也是以DE 为边菱形.当DE 为底边时,则F 为顶点, 即FD = FE ,即 F 到线段DE 的两端点的距离相等,可知此时F 在线段DE 的垂直平分线上,作出线段DE 的垂直平分线,如图 3 所示,可知此时有一个交点F 5 .加 上对应的“自由点” G ,此时便是以DE 为对角线的菱形.对于等腰三角形和菱形的存在性问题,如上图情形,我们称其为“两圆一线”法.由于这类题一般不需要书写完整过程,因此在解题过程中,把准备工作做好, 即对应的点坐标, 解析式等先求出来, 动点坐标假设好, 再把定线段DE ,半定线段DF 、EF 长度表示出来. 根据上 述分析,结合“两圆一线”分别使得三条线段两两相等建立方程,即DE = DF ,DE = EF ,DF = EF , 求解出动点坐标即可.(实际解题过程中, 一般使用线段平方的形式.此外, 只需关注下方解析中公 式计算部分即可,文字叙述部分可忽略)此题还是比较友善的,只需求出F 坐标.如果需要求解点G 的坐标,则还要加一个步骤.这里 以DEG 1F 1 为例,若要求 G 1 坐标,一般有两种比较常用的思路.一是利用菱形的对边平行且相等,即F 1G 1 可以看成是DE 平移得来的, 那么点D → F 1 的平移变化也即点E → G 1 的平移变化. 二是利用菱形的对角线相互平分,因此EF 1 的中点也即DG 1 的中点,利用中点坐标求解出 G 1 坐标.这两种处理 在平行四边形存在性问题中也是有力手段.(|y = −x 2 + 2x + 3 ( 3 15 ) 149 ( 149 )由题, y = −x 2 + 2x + 3 向右平移 1 个单位得到新抛物线y = − (x −1)2+ 2(x −1) + 3 = −x 2 + 4x ,联立〈|ly = −x 2 + 4x ,解得 E |\2 , 4 )| , 新抛物线的对称轴为x = 2 ,设 F (2, m ) ,由于 D (1, 2) ,则DE 2 =,EF 2 = + m −2= m 2 − m +,DF 2 = 1+ (m − 2)2= m 2 − 4m + 5 ,①当DE 、DF 为一组邻边时,则 DE 2 = DF 2 ,即 = m 2 − 4m + 5 ,37 ( ) ( )②当ED 、EF 为一组邻边时,则 ED 2 = EF 2 ,即 = m 2 − m + ,16 8 16 11 ( 11)③当EF 为对角线时,则FD = FE ,即 m 2 − m + = m 2 − 4m + 5 , 2 16解得m = ,此时 F 的坐标为|2, | ;( ) ( ) ( 149 )( 11) 当F |2, |时, y F + y D = 2y E ,x D + x F = 2x E ,即 E 为D 、F 中点, 不合题意, 舍去; 15 229 \ 2 )综上, F 点的坐标为||\2, 2 + 4 )|| 或||\2, 2 − 4 )|| 或(2, 2) 或|\2, 56 )| . 56 \ 56 )解得m = 2 或m = ,此时F 的坐标为(2, 2) 或|2, | ,2 \ 2 )解得m = 2 土 4 ,此时 F 的坐标为||\2, 2 + 4 )|| 或||\2, 2 − 4 )|| ;53 15 2291 .已知二次函数y = ax2 + bx − 2(a 丰 0)与x 轴交于A ( −, 0) ,B (4, 0) ,与 y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 连接AC ,BC ,点 P 是直线BC 下方抛物线上一点,过 P 作PD ∥AC 交直线BC 于点D ,PE ∥x 轴交直线BC 于点, E ,求△PDE 面积的最大值及此时点, P 的坐标;(3) 在(2)的条件下, 将原抛物线沿x 轴向左平移3个单位得到新抛物线,点 M 是新抛物线对称轴上一点, 点 N 是平面直角坐标系内一点, 当以点M 、 N 、P 、B 为顶点的四边形为菱形 时,请直接写出所有符合条件的N 点的坐标;并任选其中一个N 点,写出求解过程.立〈y= − 2 x 2 + 4x − 2 ,解得D 7 , 11 .1-1如图 1,抛物线y = ax 2 + bx + 4 交x 轴于A (−2, 0) ,B (4, 0) 两点,与y 轴交于点C ,连接 AC , BC .(1) 求抛物线的解析式;(2) P 是拋物线上位于直线BC 上方的一个动点,过点P 作PQ ∥y 轴交BC 于点Q , 过点P 作PE ⊥ BC 于点E ,过点 E 作EF ⊥ y 轴于点F ,求出2PQ + EF 的最大值及此时点P 的坐标;(3)如图 2,将抛物线y = ax 2 + bx + 4 沿着射线CB 的方向平移,使得新抛物线y ,过点(3,1) , 点D 为原抛物线y 与新抛物线y ,的交点,若点 G 为原抛物线的对称轴上一动点,点H 为新抛物线y , 上一动点,直接写出所有使得以 A ,D , G ,H 为顶点的四边形为平行四边形的点H 的坐标,并 把求其中一个点H 的坐标的过程写出来.抛物线解析式为y = − x 2 + x + 4 ;点 P | , | .相当于是沿着射线BC 方向平移,故舍去, 因此可得平移后抛物线的解析式为y = − x 2 + 4x − .联2 2 ( 1 13 y = − x 2 + x +4 \2 8 )这类平行四边的探究也并不难, 同样先从确定的信息入手.平行四边形是以A ,D ,G ,H 为 顶点,其中AD 是定线段, G 是半动点,H 在新的抛物线上.和菱形的讨论一样,我们要考虑AD 是 一条边的情形, 也要考虑AD 是对角线的情形.当 AD 是一条边时, 实际上此时也右两种情形,一是是平行四边形为ADHG ,也即AH ,DG 为 对角线;另一种则是平行四边形为ADGH ,也即 AG ,DH 为对角线.当然,不管是那种情形,由 于 AD 是一条边,根据平行四边形对边平行且相等的性质, GH 这条边可以看作是将AD 平移后得到1 (8 28 )2 \3 9 )第 3 小问中, 抛物线沿着射线CB 方向平移, 由于后续的点在新抛物线上, 因此还是要求出平移 后抛物线的解析式.这类沿着射线平移的,一般采用正交分解的形式平移,由点 C (0, 4) ,B (4, 0) 可 知,沿着射线 CB 平移,即向右平移t 个单位,则向下也平移t 个单位,因此假设平移后新抛物线的 解析式为y = − (x − t )2+ (x − t ) + 4 − t ,因为平移后经过点(3,1) ,代入可解得t = − 1 或t = 3 ,当 t = − 1 , 1 13的,由于半动点 G 在原抛物线对称轴x = 1 上,那么点 G 有可能是点 A 平移后得到的, 此时点H 就 是点D 平移后得到的,如图 1 所示;同理,当点 G 是点D 平移后得到的,那么此时点H 就是点A 平 移后得到的,如图 2 所示.设点 G (1, m ),根据平移的性质,结合点坐标的变化规律,当 A → G 时, 即(−2, 0) —(1, m ) ,则有D|2 , 8 )| —H | 2 , 8 + m )| ,由于点H 在新抛物线上, 且横坐标已知了,代入新抛物线即可 11 1 (13 213 13 13 (13 13 此外, 除了用平移性质得到H 点的坐标外,此时 AH 是一条对角线,也利用对角线相互平分, 则 A 、 H 的 中 点 和 D 、 G 的 中 点 是 同 一 个 , 利 用 中 点 坐 标 则 有 x A + x H = x D + x G ,故 13 13 13 (13 13 x H = x D + x G − x A = 2 ,将x = 2 代入新抛物线解析式,可求得H 点纵坐标y = − 8 ,故H | 2 , − 8 )|.当 AG 是一条对角线时, 则有x A + x G = x D + x H ,故 x H = x A + x G − x D = − ,代入新抛物线解析 277 ( 9 277式,可求得此时H 的纵坐标为 − ,故H |− , − | .8 2 8 ) 当 AD 是一条对角线时,则有x A + x D = x H + x G ,故 x H = x A + x D − x G = ,代入新抛物线解析式, 37 ( 1 37 可求得此时H 的纵坐标为 − ,故 H | , − | .8 2 8 )同样地,在解题过程中, 把准备工作做好,即对应的点坐标,解析式等先求出来,动点坐标假设好, 将点坐标表示列出来(通常都是横坐标),选定一个定点,如这里我们选定 x A ,将其与剩下 三点横坐标x D 、x G 、x H 两两组合,建立中点坐标关系式, 即x A + x D = x H + x G ,x A + x G = x D + x H 以 及x A + x H = x D + x G ,求解出点H 横坐标,再代入解析式中求出点H 纵坐标即可.求得纵坐标 8 + m = − 2 | 2 )| + 4 2 − 2 = − 8 ,此时H | 2 , − 8 )| . ( 7 11 (13 1113 (13 13)由题, 设平移后的抛物线解析式为y = − (x − t )2+ (x − t ) + 4− t ,因为平移后经过点(3,1),代入可解得t = − 1 (舍) 或t = 3 ,2 2联立〈y = − 2 x 2 + 4x − 2 ,解得 D 7 , 11 , y = − x 2 + x + 4 \2 8 )则x A =−2 ,x D = ,x G = 1,设 H 点横坐标为x H ,①当AH 为一条对角线时,x A + x H = x D + x G ,则 x H = ,代入可求得此时H | , − | ; 9 ( 9 277 )1 (1 37 )综上, H 的坐标为| , − |或|− , − |或| , − | .( 1 13 ③当AD 为一条对角线时,x A + x D = x H + x G ,则x H = ,代入可求得此时H | , − | ;(13 13) ( 9 277 ) (1 37 )2 \2 8 )\ 2 8 ) \ 2 8 ) \2 8 )②当AG 为一条对角线时,x A + x G = x D + x H ,则x H = − ,代入可求得此时H |− , − | ;2 \ 2 8 ) 2 \ 2 8 )故平移后抛物线的解析式为y = − x 2 + 4x − ,1 131.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y= ax2 + bx+ 3(a 0) 与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),且点A的坐标为( 3, 0) ,连接BC,过点A作AD∥BC交y轴于点D,OB= 3OA.(1) 求抛物线的解析式;(2) 如图1,点E为射线AD上一点,点P为第二象限内抛物线上一点,求四边形PBEC面积的最大值及此时点P的坐标;(3) 如图2,将原抛物线沿x轴正方向平移得到新抛物线y,y经过点C,平移后点A的对应点为点A,点N为线段AD的中点,点Q为新抛物线y的对称轴上一点,在新抛物线y上存在一点M,使以点M,Q,A,N为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点M的坐标,并选择一个你喜欢的点写出求解过程.2.如图,抛物线y= x2 + bx+ c与x轴相交于点A(−1, 0) 和点B,交y轴于点C,tan 三ACO= .(1) 求抛物线的解析式;(2) 如图1 ,P点为一象限内抛物线上的一个动点,点D是BC中点,连接PD,BD,PB.求△BDP面积的最大值以及此时P点坐标;,M为新抛物线对称轴上(3) 如图2,将抛物线向左平移 1 个单位长度,得到新的抛物线y1一点,N为直线AC上一动点,在(2) 的条件下,是否存在点M,使得以点P、B、M、N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.| 4 21如图,已知抛物线y = ax 2 + bx − 4 与x 轴交于A ,B 两点, 与y 轴交于点C ,且点A 的坐标 为(−2, 0) ,直线BC 的解析式为y = x − 4 .(1) 求抛物线的解析式;(2)如图 1,过点 A 作 AD ∥BC 交抛物线于点D (异于点 A ), P 是直线BC 下方抛物线上一 点,过点P 作PQ ∥y 轴, 交AD 于点Q ,过点 Q 作QR ⊥ BC 于点R ,连接PR .求△PQR 面积的最 大值及此时点P 的坐标;(3) 如图 2,点 C 关于x 轴的对称点为点C ,将抛物线沿射线 C A 的方向平移2个单位长度得到新的抛物线y ,新抛物线y 与原抛物线交于点M ,原抛物线的对称轴上有一动点 N ,平面直 角坐标系内是否存在一点K ,使得以 D ,M ,N ,K 为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写 出点K 的坐标;若不存在, 请说明理由.抛物线解析式为y = x 2 − x − 4 ;S △PQR 的最大值为 9,点P (4, −6) .第 3 小问中,抛物线沿着射线C A 方向平移, 由于点M 为两抛物线交点, 因此需求出平移后抛 物线的解析式.根据A (−2, 0) ,C (0, 4) ,可知Rt △AOC 中AO : OC : AC = 1: 2 : ,因此将抛物线沿着射线C A 方向平移2个单位长度,则相当于向下平移 4 个单位长度,向左平移 2 个单位长度,因此平移后的抛物线为y = 1 (x + 2)2− 3 (x + 2) − 4 − 4 = 1 x 2 − 1 x −10 ,联立〈y = x 2 − x −10,解4 2 4 2y = x 2 − x − 4( 1得M (6, −4) .又 BC : y = 1 x − 4 ,可知 AD : y = 1 x + 1,联立〈 y = 2 x + 1,解得D (10, 6) .2 2 |y = 1 x 2 − 3x − 4因为以D ,M ,N ,K 为顶点的四边形是矩形,此时定线段是DM ,半动点为N ,自由点为K .和 前面讨论菱形、平行四边形时的流程基本大同小异,定线段DM 可能是矩形的边,也可能是矩形的 对角线,因此要分两种情形讨论.矩形的存在性问题和直角三角形的存在性问题是一致的,如本题 中,探究以D ,M ,N 为顶点的三角形是直角三角形. 同样地,先以直角三角形为例,那么D ,M ,1 3 4 2在实际解题中设 K (x , y ) 即可), 利用中点关系〈 M K D N ,则〈 K,整理得N 均有可能为直角顶点.当M 为直角顶点时,过M 作DM 垂线与对称轴交点即为点N 所在位置,如图 1 所示.对于N 点 坐标的求解,一方面,由于MN ⊥ DM ,则 k MN . k DM = − 1,结合点M 坐标,由此可求得直线MN 解 析式,将其与对称轴方程联立即可求得点N 坐标.另一方面,可以构造如图所示的K 型相似,即构DH MH1 腰直角三角形, 或者四边形中的正方形, 那么可以构造此类的K 型全等求解.在此直角三角形的基础上,加上自由点K ,就变成矩形问题了.对于矩形问题,同样可以求出点N 坐标后,利用平移关系或者对角线的中点关系,求相应的点K 的坐标.当然,如果是探究矩形 的存在性问题,也可以直接利用中点关系求得点K 的坐标.由点N (3, n ),设K (x K , y K ) (熟练后,(x + x = x + x (6 + x = 10 + 3 l y M + y K = y D + y N l−4 + y K = 6 + n 〈,再由对角线相等,即MK = DN ,代入即有1+ (y + 4)2= 49 + (16 − y )2,解得 y =,( 36 )同样适用.当D 为直角顶点时,三角形如图2 所示.同样, 加上自由点K ,就变成矩形问题了. 这里我们5 2 2 ( 44 )l y M + y N = y D + y K |y K = − \ 5 )对于直角三角形或矩形问题, 如上图情形,我们可以称其为“两线一圆”.若只求点N 坐标,一 般利用斜率关系,求出解析式后进一步求解.如果是矩形问题要求自由点的坐标,可以用对角线平 分且相等, 建立方程求解.当然, 先求点N ,利用点N 作为台阶进一步求解也是没问题的, 大家选 用自己顺手的方法即可.造 △MN 1G ∽△DMH ,利用 = ,可求出长度,进而得到点 N 坐标.更特殊地,如果是等以垂线方式求解.由于k DM = 2 ,则 k DN = − 5 ,故此时DN : y = − 5 x + 10 ,令x = 3 ,可解得N |\3, 5 )| , 由中点可知,〈(x M + x N = x D + x K ,可解得〈(|x K = − 16 ,此时 K −1,− 6 .l 5当N 为直角顶点时,则有NM ⊥ ND ,因此点N 在以DM 为直径的圆上.此种情形若只是求点N 坐标,策略比较多, 一方面,可以利用斜率, 由k ND . k NM= − 1求出点N 坐标;另一方面,可以利用线段长度求解,设DM 中点为为R ,则此时圆心为R ,因此NR = RD = DM ,由此也可求得点N 坐 标, 此外, 还可以利用勾股定理ND 2 + NM 2 = DM 2 .当加入自由点K ,变成矩形问题后,除了先求 出点N 坐标, 利用平移或中点求解点K 坐标外,也可以利用前面的对角线平分且相等来求解. 故此时K |7, | .此法借助的是矩形的对角线平分且相等的性质,该处理对于DM 是对角线的情形 \ 5 ) GM N G式和长度关系式子,即〈 M K D N 且MK 2 = DN 2 ,〈 M N D K 且MN 2 = DK 2 以及(x M + x D = x N + x K 4 2 4 2|l 4 2(x M + x K = x D + x N (6 + x = 10 + 3 (x = 7由MK 2 = DN 2 ,代入即有1+ (y + 4)2= 49 + (16 − y )2,解得 y = 36,故此时K 7,36;由MN 2 = DK 2 ,代入即有9 + (y +14)2 = 121+ (y − 6)2,解得 y = − 6 ,故此时K −1,− 6 ;(x M + x D = x N + x K (6 + 10 = 3 + x (x = 13 同样地,在解题过程中, 把准备工作做好,即对应的点坐标安排到位,动点坐标假设好,选定 一个定点, 如这里我们选定M ,将其与剩下三点横坐标D 、 N 、K 两两组合, 建立中点坐标关系 (x + x = x + x (x + x = x + xl y M + y K = y D + y N l y M + y N = y D + y K〈 且MD 2 = NK 2,利用方程组求解出对应的点K 的坐标. l y M + y D = y N + y K附:坐标平面内点A (x 1 , y 1 ) ,B (x 2 , y 2 ) ,其中x 1 丰 x 2 ,则过A 、B 两点的直线的斜率k =由题, 将抛物线沿着射线 C ,A 方向平移2个单位长度, 即将其向下平移 4 个单位长度, 向左平移 2 个单位长度, 因此平移后的抛物线为y =1(x + 2)2 − 3 (x + 2) − 4 − 4 = 1 x 2 − 1 x −10 , 联立〈y = x 2− x −10,解得M (6, −4) ,y = x 2 − x − 4( 1又 BC : y = 1 x − 4 ,可知 AD : y = 1 x + 1,联立〈 y = 2 x + 1,解得D (10, 6) ,2 2 |y = 1 x 2 − 3x − 4由M (6, −4) ,D (10, 6) ,设 N (3, n ) ,K (x , y ) ,①当MK 为一条对角线时,〈,即〈 ,整理得〈 , l y M + y K = y D + y N l −4 + y = 6 + n l n = y −105 \ 5 )②当MN 为一条对角线时,〈(x M + x N = x D + x K,即〈(6 + 3 = 10 + x,整理得〈(x = − 1l y M + y N = y D + y K l −4 + n = 6 + y l n = 10 + y5 \ 5 )③当MD 为一条对角线时,〈 ,即〈 ,整理得〈l y M + y D = y N + y K l−4 + 6 = n + y l n = 2 − y由MD 2 = NK 2 ,代入即有116 = 100 + (2 − 2y )2,解得y =− 1 或y = 3 ,故此时K (13, −1) 或(13,3) ; ( 36 ) ( 6 )综上, 点K 的坐标为|7, |或|−1,− |或(13, −1) 或(13,3) .\ 5 ) \ 5 ) y 1 − y 2. x 1 − x 21.如图1,二次函数y= ax2 + bx+ c(a丰0)与x轴交于点A(−2, 0) 、点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,3) ,tan 三CBO= .(1) 求二次函数解析式;(2)如图2,点P是直线BC上方抛物线上一点,PD∥y轴交BC于D,PE∥BC交x轴于点E,求PD+ BE的最大值及此时点P的坐标;(3) 在(2) 的条件下,当PD+ BE取最大值时,连接PC,将△PCD绕原点O顺时针旋转90。
二次函数存在性问题剖析

A8PC EOD FB l 3y x =xy 83 二次函数存在性问题——作图问题一、存在三角形:1、如图,已知抛物线y=-x 2+2x+3交x 轴于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C 。
(1)求点A 、B 、C 的坐标。
(2)若点M 为抛物线的顶点,连接BC 、CM 、BM ,求△BCM 的面积。
(3)连接AC ,在x 轴上是否存在点P 使△ACP 为等腰三角形,若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
2.如图,过A (8,0)、B (0,83)两点的直线与直线x y 3=交于点C .平行于y 轴的直线l 从原点O 出发,以每秒1个单位长度的速度沿x 轴向右平移,到C 点时停止;l 分别交线段BC 、OC 于点D 、E ,以DE 为边向左侧作等边△DEF ,设△DEF 与△BCO 重叠部分的面积为S (平方单位),直线l 的运动时间为t (秒).(1)直接写出C 点坐标和t 的取值范围; (2)求S 与t 的函数关系式;(3)设直线l 与x 轴交于点P ,是否存在这样的点P ,使得以P 、O 、F 为顶点的三角形为等腰三角形,若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.A 8C OB 备用图183 x y3y x =3、已知:如图,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 ,使锐角△AOB 的面积等于3.求点B 的坐标; (3)对于(2)中的点B ,在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.4.如图,直线1y x =--与抛物线24y ax bx =+-都经过点(1,0)A -、(3,4)B -.(1)求抛物线的解析式;(2) 动点P 在线段AC 上,过点P 作x 轴的垂线与抛物线相交于点E ,求线段PE 长度的最大值; (3) 当线段PE 的长度取得最大值时,在抛物线上是否存在点Q ,使△PCQ 是以PC 为直角边的直角三角形?若存在,请求出Q 点的坐标;若不存在.请说明理由.A BOC 图9yxP Ex5、如下图,已知抛物线2114y x =+,直线y=kx+b 过点B (0,2) (1)、求b 的值:(2)将直线y=kx+b 绕着点B 旋转到与x 轴平行得 位置时(如图1),直线与抛物线2114y x =+相交,其中一个交点为P ,求出点P 的坐标;(3)、将直线y=kx+b 继续绕着点B 旋转,与抛物线2114y x =+相交,其中一个交点为C ,(如图2),过点C 作x 轴的垂线CM ,点M 为垂足,是否存在这样的点C ,使△CBM 为等边三角形?若存在,请求出点C 的坐标?若不存在,请说明理由。
中考数学二次函数存在性问题及参考答案
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中考数学二次函数存在性问题及参照答案一、二次函数中相像三角形的存在性问题1. 如图,把抛物线y x2向左平移1个单位,再向下平移 4 个单位,获得抛物线y ( x h) 2k .所得抛物线与x 轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,极点为D.(1)写出h、k的值;(2)判断△ ACD的形状,并说明原因;(3)在线段 AC上能否存在点 M,使△ AOM∽△ ABC若存在,求出点 M的坐标;若不存在,说明原因 .2.如图,已知抛物线经过 A(﹣ 2,0),B(﹣ 3,3)及原点 O,极点为C.( 1)求抛物线的分析式;( 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 为极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,能否存在点 P,使得以 P、M、A 为极点的三角形△ BOC相像若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明原因.二、二次函数中面积的存在性问题3. 如图,抛物线y ax2bx a > 0 与双曲线 ykx订交于点 A,B.已知点 B 的坐标为(- 2,- 2),点A 在第一象限内,且tan ∠ AOX= 4.过点 A 作直线 AC∥ x 轴,交抛物线于另一点C.(1)求双曲线和抛物线的分析式;(2)计算△ ABC的面积;(3)在抛物线上能否存在点 D,使△ ABD的面积等于△ ABC的面积.若存在,请你写出点 D的坐标;若不存在,请你说明原因.yA DO xB C4.如图,抛物线 y=ax2+c(a> 0)经过梯形 ABCD的四个极点,梯形的底 AD在 x 轴上,此中 A(- 2,0 ), B(- 1, -3).( 1)求抛物线的分析式;(3 分)()点 M为 y 轴上随意一点,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;(2分)2( 3)在第( 2)问的结论下,抛物线上的点P 使=4建立,求点P的坐标.( 4 分)S△PAD S△ABM(4)在抛物线的 BD段上能否存在点 Q使三角形 BDQ的面积最大,如有,求出点 Q的坐标,若没有,请说明原因。
二次函数中平行四边形存在性问题精选全文

可编辑修改精选全文完整版二次函数中平行四边形存在性问题解题原理:对角线互相平分的四边形是平行四边形1. 平行四边形顶点坐标公式平行四边形ABCD的顶点坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4),则:x1+x3=x2+x4;y1+y3=y2+y4.证明:如图,连接AC、BD,相交于点E.∵点E为AC的中点,∴E点坐标为(221xx+,231yy+). 又∵点E为BD的中点,∴E点坐标为(242xx+,242yy+).∴x1+x3=x2+x4;y1+y3=y2+y4.即平行四边形对角线两端点的横坐标、纵坐标之和分别相等.2 解题的预备知识如右图,已知不在同一直线上的三点A、B、C,在平面内另找一个点D,使以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形.答案有三种:以AB为对角线的□ACBD1,以AC为对角线的□ABCD2,以BC为对角线的□ABD3C.3 两类存在性问题解题策略第一步:把四个点的坐标表示出来(如果是动点用字母表示其坐标)第二步:分三种情况讨论对角线(如果四个点中有一组平行例1中PM//OB那么以PM为对角线是不存在的,就可以只讨论以PB、PO为对角线的情况)第三步:利用对角线两端点的横坐标、纵坐标之和分别相等列式。
题型1 有一组对边平行,探究平行四边形存在性问题例1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0)、B(0,﹣3),点P是直线AB上的动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M,设点P的横坐标为t.(1)分别求出直线AB和这条抛物线的解析式.(2)是否存在这样的点P,使得以点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.题型2 两个定点、两个动点,(或一个定点、三个动点)探究平行四边形存在性问题例2.如图,抛物线经过A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)点M为x轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求点N的坐标;若不存在,请说明理由.习题巩固1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与y轴交于点A(0,1),过点A的直线与抛物线交于另一点B(3,),过点B作BC⊥x轴,垂足为C.点P是x轴正半轴上的一动点,过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N,设OP的长度为m.(1)求抛物线的解析式;(2)连结CM,BN,当m为何值时,以B、C、M、N为顶点的四边形为平行四边形?2.抛物线:y=x2﹣x﹣与x轴交于A、B(A在B左侧),A(﹣1,0)、B(3,0),顶点为C(1,﹣2)在抛物线上找点P,在y轴上找点E,使以A、B、P、E为顶点的四边形是平行四边形,求点P、E的坐标.2.如图,Rt△OAB如图所示放置在平面直角坐标系中,直角边OA与x轴重合,∠OAB=90°,OA=4,AB=2,把Rt△OAB绕点O逆时针旋转90°,点B旋转到点C的位置,一条抛物线正好经过点O,C,A三点.(1)求该抛物线的解析式;(2)在x轴上方的抛物线上有一动点P,过点P作x轴的平行线交抛物线于点M,分别过点P,点M 作x轴的垂线,交x轴于E,F两点,问:四边形PEFM的周长是否有最大值?如果有,请求出最值,并写出解答过程;如果没有,请说明理由.(3)如果x轴上有一动点H,在抛物线上是否存在点N,使O(原点)、C、H、N四点构成以OC为一边的平行四边形?若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,直线y=﹣x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+x+c经过B、C两点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点E的坐标和△BEC 面积的最大值?(3)在(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.4.如图,在矩形OABC中,OA=5,AB=4,点D为边AB上一点,将△BCD沿直线CD折叠,使点B 恰好落在OA边上的点E处,分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系.(1)求点E坐标及经过O,D,C三点的抛物线的解析式;(2)一动点P从点C出发,沿CB以每秒2 个单位长的速度向点B运动,同时动点Q从E点出发,沿EC以每秒1个单位长的速度向点C运动,当点P到达点B时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当t为何值时,DP=DQ;(3)若点N在(2)中的抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使得以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出M点的坐标;若不存在,请说明理由.。
中考数学 二次函数存在性问题 及参考答案
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中考数学二次函数存在性问题及参考答案中考数学二次函数存在性问题及参考答案一、二次函数中相似三角形的存在性问题1.如图,把抛物线 $y=x^2$ 向左平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线 $y=(x-h)^2+k$。
所得抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,顶点为D。
1)写出h、k的值;2)判断△ACD的形状,并说明理由;3)在线段AC上是否存在点M,使△AOM∽△ABC?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由。
2.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。
二、二次函数中面积的存在性问题3.如图,抛物线 $y=ax^2+bx$ ($a>0$)与双曲线$y=\frac{k}{x}$ 相交于点A,B。
已知点B的坐标为($-2,-2$),点A在第一象限内,且 $\tan\angle AOX=4$。
过点A作直线AC∥x轴,交抛物线于另一点C。
1)求双曲线和抛物线的解析式;2)计算△ABC的面积;3)在抛物线上是否存在点D,使△ABD的面积等于△ABC的面积。
若存在,请写出点D的坐标;若不存在,请说明理由。
4.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$\triangle PAD=4\triangle ABM$ 成立,求点P的坐标。
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初中数学二次函数存在性问题总复习试题及解答1.(10广东深圳)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.答案:(1)、因为点A 、B 均在抛物线上,故点A 、B 的坐标适合抛物线方程∴403a c a c +=⎧⎨+=-⎩ 解之得:14a c =⎧⎨=-⎩;故24y x =-为所求 (2)如图2,连接BD ,交y 轴于点M ,则点M 就是所求作的点 设BD 的解析式为y kxb =+,则有203k b k b +=⎧⎨-+=-⎩,12k b =⎧⎨=-⎩,故BD 的解析式为2y x =-;令0,x =则2y =-,故(0,2)M -(3)、如图3,连接AM ,BC 交y 轴于点N ,由(2)知,OM=OA=OD=2,90AMB ∠=︒ 易知BN=MN=1,易求AM BM ==122ABMS=⨯=;设2(,4)P x x -, 依题意有:214422AD x -=⨯,即:2144422x ⨯-=⨯解之得:x =±,0x =,故 符合条件的P点有三个:123((0,4)P P P --图22. (10北京)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y = -41-m x 2+45mx +m 2-3m +与x 轴的交点分别为原点O 和点A ,点B (2,n )在这条抛物线上。
(1) 求点B 的坐标;(2) 点P 在线段OA 上,从O 点出发向点运动,过P 点作x 轴的 垂线,与直线OB 交于点E 。
延长PE 到点D 。
使得ED =PE 。
以PD 为斜边在PD 右侧作等腰直角三角形PCD (当P 点运动 时,C 点、D 点也随之运动) 当等腰直角三角形PCD 的顶点C 落在此抛物线上时,求 OP 的长;若P 点从O 点出发向A 点作匀速运动,速度为每秒1一点Q 从A 点出发向O 点作匀速运动,速度为每秒2个单位(当Q 点到达O 点时停止 运动,P 点也同时停止运动)。
过Q 点作x 轴的垂线,与直线AB 交于点F 。
延长QF 到点M ,使得FM =QF ,以QM 为斜边,在QM 的左侧作等腰直角三角形QMN (当Q 点运动时,M 点,N 点也随之运动)。
若P 点运动到t 秒时,两个等腰直角三角形分别有一条直角边恰好落在同一条直线上,求此刻t 的值。
答案:解:(1) ∵拋物线y = -41-m x 2+45mx +m 2-3m +2经过原点,∴m 2-3m +2=0,解得m 1=1,m 2=2, 由题意知m ≠1,∴m =2,∴拋物线的解析式为y = -41x 2+25x ,∵点B (2,n )在拋物线 y = -41x 2+25x 上,∴n =4,∴B 点的坐标为(2,4)。
(2) 设直线OB 的解析式为y =k 1x ,求得直线OB 的解析式为 y =2x , ∵A 点是拋物线与x 轴的一个交点, 可求得A 点的坐标为(10,0), 设P 点的坐标为(a ,0),则E 点的坐标为(a ,2a ),根据题意作等腰直角三角形PCD ,如图1。
可求得点C 的坐标为(3a ,2a ), 由C 点在拋物线上,得2a = -41⨯(3a )2+25⨯3a ,即49a 2-211a =0,解得a 1=922,a 2=0 (舍去), ∴OP =922。
依题意作等腰直角三角形QMN ,设直线AB 的解析式为y =k 2x +b , 由点A (10,0),点B (2,4),求得直线AB 的解析式为y = -21x +5,当P 点运动到t 秒时,两个等腰直角三角形分别有一条边恰好落在同一条直线上, 有以下三种情况:第一种情况:CD 与NQ 在同一条直线上。
如图2所示。
可证△DPQ 为等腰直角三角形。
此时OP 、DP 、AQ 的长可依次表示为t 、4t 、2t 个单位。
∴PQ =DP =4t ,∴t +4t +2t =10,∴t =710。
第二种情况:PC 与MN 在同一条直线上。
如图3所示。
可证△PQM 为等腰直角三角形。
此时OP 、AQ 的长可依次表示为t 、2t 个单位。
∴OQ =10-2t ,∵F 点在直线AB 上,∴FQ =t ,∴MQ =2t ,∴PQ =MQ =CQ =2t ,∴t +2t +2t =10,∴t =2。
第三种情况:点P 、Q 重合时,PD 、QM 在同一条直线上,如图4所示。
此时OP 、AQ 的长可依次表示为t 、2t 个单位。
∴t +2t =10,∴t =310。
综上,符合题意的 t 值分别为710,2, 310。
3.(10贵州遵义)如图,已知抛物线)0(2≠++=a c bx ax y 的顶点坐标为Q ()1,2-,且与y 轴交于点C ()3,0,与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的右侧),点P 是该抛物线上一动点,从点C 沿抛物线向点A 运动(点P 与A 不重合),过点P 作PD ∥y 轴, 交AC 于点D .(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP 是直角三角形时,求点P 的坐标;(3)在问题(2)的结论下,若点E 在x 轴上,点F 在抛物线上, 问是否存在以A 、P 、E 、F 为顶点的平行四边形?若存在, 求点F 的坐标;若不存在,请说明理由.答案:解:(1)∵抛物线的顶点为Q (2,-1) ∴设()122--=x a y将C (0,3)代入上式,得()12032--=a 1=a∴()122--=x y , 即342+-=x x y(2)分两种情况:①当点P 1为直角顶点时,点P 1与点B 重合(如图)令y =0, 得0342=+-x x解之得11=x , 32=x∵点A 在点B 的右边, ∴B(1,0), A(3,0)∴P 1(1,0)②解:当点A 为△APD 2的直角顶点是(如图)∵OA=OC, ∠AOC= 90, ∴∠OAD 2=45当∠D 2AP 2= 90时, ∠OAP 2= 45, ∴AO 平分∠D 2AP 2又∵P 2D 2∥y 轴, ∴P 2D 2⊥AO, ∴P 2、D 2关于x 轴对称.设直线AC 的函数关系式为b kx y +=将A(3,0), C(0,3)代入上式得⎩⎨⎧=+=b b k 330, ∴⎩⎨⎧=-=31b k ∴3+-=x y∵D 2在3+-=x y 上, P 2在342+-=x x y 上, ∴设D 2(x ,3+-x ), P 2(x ,342+-x x ) ∴(3+-x )+(342+-x x )=00652=+-x x , ∴21=x , 32=x (舍)∴当x =2时, 342+-=x x y=32422+⨯-=-1∴P 2的坐标为P 2(2,-1)(即为抛物线顶点) ∴P 点坐标为P 1(1,0), P 2(2,-1)(3)解: 由题(2)知,当点P 的坐标为P 1(1,0)时,不能构成平行四边形当点P 的坐标为P 2(2,-1)(即顶点Q)时,平移直线AP(如图)交x 轴于点E,交抛物线于点F. 当AP=FE 时,四边形PAFE 是平行四边形 ∵P(2,-1), ∴可令F(x ,1) ∴1342=+-x x解之得: 221-=x , 222+=x∴F 点有两点,即F 1(22-,1), F 2(22+,1)4.(10湖北黄冈)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54y =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,)4F ,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.答案:(1)a =-1,b =2,c =0(2)过P 作直线x=1的垂线,可求P 的纵坐标为14,横坐标为1.此时,MP =MF =PF =1,故△MPF 为正三角形. (3)不存在.因为当t <54,x <1时,PM 与PN 不可能相等,同理,当t >54,x >1时,PM 与PN 不可能相等.5.(10辽宁丹东)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.答案:(1) 利用中心对称性质,画出梯形OABC .∵A ,B ,C 三点与M ,N ,H 分别关于点O 中心对称, ∴A (0,4),B (6,4),C (8,0)(写错一个点的坐标扣1分)(2)设过A ,B ,C 三点的抛物线关系式为2y ax bx c =++, ∵抛物线过点A (0,4),∴4c =.则抛物线关系式为24y ax bx =++.将B (6,4), C (8,0)两点坐标代入关系式,得3664464840a b a b ++=⎧⎨++=⎩,.O MN HA C E FDB↑→ -8(-6,-4)xy解得1432a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,.所求抛物线关系式为:213442y x x =-++. (3)∵OA =4,OC =8,∴AF =4-m ,OE =8-m .∴AGF EOF BEC EFGB ABCO S S S S S =---△△△四边形梯形 21=OA (AB +OC )12-AF ·AG 12-OE ·OF 12-CE ·OA m m m m m 421)8(21)4(2186421⨯-----+⨯⨯=)( 2882+-=m m ( 0<m <4)∵2(4)12S m =-+. ∴当4m =时,S 的取最小值. 又∵0<m <4,∴不存在m 值,使S 的取得最小值. (4)当2m =-+GB =GF ,当2m =时,BE =BG .6.已知:函数y =ax 2+x +1的图象与x 轴只有一个公共点. (1)求这个函数关系式;(2)如图所示,设二次..函数y =ax 2+x +1图象的顶点为B ,与y 轴的交点为A ,P 为图象上的一点,若以线段PB 为直径的圆与直线AB 相切于点B ,求P 点的坐标;(3)在(2)中,若圆与x 轴另一交点关于直线PB 的对称点为M ,试探索点M 是否在抛物线y =ax 2+x +1上,若在抛物线上,求出M 点的坐标;若不在,请说明理由.答案:解:(1)当a = 0时,y = x +1,图象与x 轴只有一个公共点……… 当a ≠0时,△=1- 4a =0,a = 14,此时,图象与x 轴只有一个公共点.∴函数的解析式为:y =x +1 或`y =14x 2+x +1……(2)设P 为二次函数图象上的一点,过点P 作PC ⊥x 轴于点C .∵y =ax 2+x +1 是二次函数,由(1)知该函数关系式为: y =14x 2+x +1,则顶点为B (-2,0),图象与y 轴的交点 坐标为A (0,1)∵以PB 为直径的圆与直线AB 相切于点B ∴PB ⊥AB 则∠PBC =∠BAO∴Rt △PCB ∽Rt △BOA∴AOBC OBPC =,故PC =2BC ,设P 点的坐标为(x ,y ),∵∠ABO 是锐角,∠PBA 是直角,∴∠PBO 是钝角,∴x <-2∴BC =-2-x ,PC =-4-2x ,即y =-4-2x , P 点的坐标为(x ,-4-2x )∵点P 在二次函数y =14 x 2+x +1的图象上,∴-4-2x =14x 2+x +1解之得:x 1=-2,x 2=-10∵x <-2 ∴x =-10,∴P 点的坐标为:(-10,16)(3)点M 不在抛物线y =ax 2+x +1 上由(2)知:C 为圆与x 轴的另一交点,连接CM ,CM 与直线PB 的交点为Q ,过点M 作x 轴的垂线,垂足为D ,取CD 的中点E ,连接QE ,则CM ⊥PB ,且CQ =MQ∴QE ∥MD ,QE =12MD ,QE ⊥CE∵CM ⊥PB ,QE ⊥CE PC ⊥x 轴 ∴∠QCE =∠EQB =∠CPB∴tan ∠QCE = tan ∠EQB = tan ∠CPB =12CE =2QE =2×2BE =4BE ,又CB =8,故BE =85 ,QE =165∴Q 点的坐标为(-185 ,165)可求得M 点的坐标为(145 ,325)∵14(145)2+(145)+1 =14425 ≠325 ∴C 点关于直线PB 的对称点M 不在抛物线y =ax 2+x +1 上7.(10重庆潼南)如图, 已知抛物线c bx x y ++=221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)点E 是线段AC 上一动点,过点E 作DE ⊥x 轴于点D ,连结DC ,当△DCE 的面积最大时,求点D 的坐标;(3)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.答案:解:(1)∵二次函数c bx x y ++=221的图像经过点A (2,0)C(0,-1) ∴⎩⎨⎧-==++1022c c b解得: b =-21c =-1 ∴二次函数的解析式为121212--=x x y (2)设点D 的坐标为(m ,0) (0<m <2)∴ OD =m ∴AD =2-m 由△AD E ∽△AOC 得,OCDEAO AD =∴122DEm =- ∴DE =22m -∴△CDE 的面积=21×22m-×m=242m m +-=41)1(412+--m 当m =1时,△CDE 的面积最大 ∴点D 的坐标为(1,0)(3)存在 由(1)知:二次函数的解析式为121212--=x x y 设y=0则1212102--=x x 解得:x 1=2 x 2=-1 ∴点B 的坐标为(-1,0) C (0,-1)设直线BC 的解析式为:y =kx +b∴ ⎩⎨⎧-==+-1b b k 解得:k =-1 b =-1∴直线BC 的解析式为: y =-x -1在Rt △AOC 中,∠AOC=900OA=2 OC=1由勾股定理得:AC=5 ∵点B(-1,0) 点C (0,-1) ∴OB=OC ∠BCO=450①当以点C 为顶点且PC=AC=5时,设P(k , -k -1)过点P 作PH ⊥y 轴于H ∴∠HCP=∠BCO=450 CH=PH=∣k ∣ 在Rt △PCH 中k 2+k 2=()25 解得k 1=210, k 2=-210 ∴P 1(210,-1210-) P 2(-210,1210-) ②以A 为顶点,即AC=AP=5 设P(k , -k -1)过点P 作PG ⊥x 轴于G AG=∣2-k ∣ GP=∣-k -1∣ 在Rt △APG 中 AG 2+PG 2=AP 2(2-k )2+(-k -1)2=5 解得:k 1=1,k 2=0(舍)∴P 3(1, -2)③以P 为顶点,PC=AP 设P(k , -k -1) 过点P 作PQ ⊥y 轴于点Q PL ⊥x 轴于点L ∴L(k ,0)∴△QPC 为等腰直角三角形 PQ=CQ=k 由勾股定理知 CP=PA=2k∴AL=∣k -2∣, PL=|-k -1| 在Rt △PLA 中(2k)2=(k -2)2+(k +1)2 解得:k =25∴P 4(25,-27) 综上所述: 存在四个点:P 1(210,-1210-) P 2(-210,1210-) P 3(1, -2) P 4(25,-27) 8. (10山东临沂)如图,二次函数y = -x 2+ax +b 的图像与x 轴交于A (B (2,0)两点,且与y 轴交于点C ;(1) 求该拋物线的解析式,并判断△ABC 的形状;(2) 在x 轴上方的拋物线上有一点D ,且以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) 在此拋物线上是否存在点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。