初三数学二次函数的最值问题一(线段和周长最值)
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备战2020中考数学之解密压轴解答题命题规律专题10 二次函数与线段关系及最值定值问题【类型综述】图形运动的过程中,求两条线段之间的函数关系,是中考数学的热点问题.产生两条线段间的函数关系,常见的情况有两种,一是勾股定理,二是比例关系.还有一种不常见的,就是线段全长等于部分线段之和.由比例线段产生的函数关系问题,在两种类型的题目中比较常用. 一是由平行线产生的对于线段成比例,二是相似三角形的对应边成比例.一般步骤是先说理产生比例关系,再代入数值或表示数的字母,最后整理、变形,根据要求写出定义域.关键是寻找比例关系,难点是有的整理、变形比较繁琐,容易出错.【方法揭秘】由勾股定理产生的函数关系,在两种类型的题目中比较常用.类型一,已知“边角边”,至少一边是动态的,求角的对边.如图1,已知点A 的坐标为(3, 4),点B 是x 轴正半轴上的一个动点,设OB =x ,AB =y ,那么我们在直角三角形ABH 中用勾股定理,就可以得到y 关于x 的函数关系式.类型二,图形的翻折.已知矩形OABC 在坐标平面内如图2所示,AB =5,点O 沿直线EF 翻折后,点O 的对应点D 落在AB 边上,设AD =x ,OE =y ,那么在直角三角形AED 中用勾股定理就可以得到y 关于x 的函数关系式.图1 图2【典例分析】【例1】如图①,矩形ABCD 中,2,5,1AB BC BP ===,090MPN ∠=,将MPN ∠绕点P 从PB 处开始按顺时针方向旋转,PM 交边AB (或AD )于点E ,PN 交边AD (或CD )于点F .当PN 旋转至PC 处时,MPN ∠的旋转随即停止.(1)特殊情形:如图②,发现当PM 过点A 时,PN 也恰好过点D ,此时ABP ∆是否与PCD ∆相似?并说明理由;(2)类比探究:如图③,在旋转过程中,PEPF的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由; (3)拓展延伸:设AE t =时,EPF ∆的面积为S ,试用含t 的代数式表示S ;①在旋转过程中,若1t =时,求对应的EPF ∆的面积; ②在旋转过程中,当EPF ∆的面积为4.2时,求对应的t 的值.【例2】如图1,在矩形ABCD 中,AB =8,AD =10,E 是CD 边上一点,连接AE ,将矩形ABCD 沿AE 折叠,顶点D 恰好落在BC 边上点F 处,延长AE 交BC 的延长线于点G . (1)求线段CE 的长;(2)如图2,M ,N 分别是线段AG ,DG 上的动点(与端点不重合),且∠DMN =∠DAM ,设AM =x ,DN =y . ①写出y 关于x 的函数解析式,并求出y 的最小值;②是否存在这样的点M ,使△DMN 是等腰三角形?若存在,请求出x 的值;若不存在,请说明理由.【例3】抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点(0,4)C -.已知(2,0)A -,抛物线的对称轴l 交x 轴于点(1,0)D . (1)求出,,a b c 的值;(2)如图1,连接BC ,点P 是线段BC 下方抛物线上的动点,连接,PB PC .点,M N 分别在y 轴,对称轴l 上,且MN y ⊥轴.连接,AM PN .当PBC ∆的面积最大时,请求出点P 的坐标及此时AM MN NP ++的最小值;(3)如图2,连接AC ,把AOC ∆按照直线y x =对折,对折后的三角形记为A OC ∆'',把A OC ∆''沿着直线BC 的方向平行移动,移动后三角形的记为A O C ∆''''',连接DA '',DC '',在移动过程中,是否存在DA C ∆''''为等腰三角形的情形?若存在,直接写出点C ''的坐标;若不存在,请说明理由.【例4】如图在锐角△ABC 中,BC =6,高AD =4,两动点M 、N 分别在AB 、AC 上滑动(不包含端点),且MN ∥BC,以MN 为边长向下作正方形MPQN,设MN =x,正方形MPQN 与△ABC 公共部分的面积为y . (1)如图(1),当正方形MPQN 的边P 恰好落在BC 边上时,求x 的值;(2)如图(2),当PQ 落△ABC 外部时,求出y 与x 的函数关系式(写出x 的取值范围)并求出x 为何值时y 最大,最大是多少?【例5】如图,抛物线y=12-x2+mx+m(m>0)的顶点为A,交y轴于点C.(1)求出点A的坐标(用含m的式子表示);(2)若直线y=﹣x+n经过点A,与抛物线交于另一点B,证明:AB的长是定值;(3)连接AC,延长AC交x轴于点D,作直线AD关于x轴对称的直线,与抛物线分别交于E、F两点.若∠ECF=90°,求m的值.【例6】如图,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,A点在原点的左侧,B 点的坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求二次函数解析式;(2)若点Q为抛物线上一点,且S△ABQ=12S△ACQ,求点Q的坐标;(3)若直线l:y=mx+n与抛物线有两个交点M,N(M在N的左边),P为抛物线上一动点(不与M,N重合).过P作PH平行于y轴交直线l于点H,若HM HNHP⋅=5,求m的值.【变式训练】1.如图,抛物线y =ax 2+4x +c (a ≠0)与反比例函数y =5x的图象相交于点B ,且点B 的横坐标为5,抛物线与y 轴交于点C (0,6),A 是抛物线的顶点,P 和Q 分别是x 轴和y 轴上的两个动点,则AQ +QP +PB 的最小值为_____.2.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC 的顶点 A 在 x 轴正半轴上,顶点 C 的坐标为(4,3),D 是抛物线 y =﹣x 2+6x 上一点,且在x 轴上方,则△BCD 面积的最大值为__________3.己知抛物线2114y x =+具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x 轴的距离始终相等,如图,点M 的坐标为(3,3),P 是抛物线2114y x =+上一个动点,则△PMF 周长的最小值是__________.4.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =16cm ,AD 为BC 边上的高,动点P 从点A 出发,沿A →D 方向以2/s 的速度向点D 运动,过P 点作PE ∥BC 交AC 于点E ,过E 点作EF ⊥BC 于点F ,设△ABP 的面积为S 1,四边形PDFE 的面积为S 2,则点P 在运动过程中,S 1+S 2的最大值为______.5.在平面直角坐标系中,已知()A 2,4、()P 1,0,B 为y 轴上的动点,以AB 为边构造ABC V ,使点C 在x 轴上,BAC 90.M ∠=o 为BC 的中点,则PM 的最小值为______.6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x 2+4x 与x 轴交于点A,点M 是x 轴上方抛物线上一点,过点M 作MP ⊥x 轴于点P,以MP 为对角线作矩形MNPQ,连结NQ,则对角线NQ 的最大值为_________.7.如图,在平面直角坐标系中,过A (-1,0)、B (3,0)两点的抛物线交y 轴于点C,其顶点为点D,设△ACD 的面积为S 1,△ABC 的面积为S 2.小芳经探究发现:S 1︰S 2是一个定值.这个定值为________.8.如图,在平面直角坐标系中,有二次函数23333y x x =--+,顶点为H ,与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 左侧),易证点H 、B 关于直线3:33l y x =+对称,且A 在直线l 上.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 ,则HN NM MK ++的最小值为________9.如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与直线1y x =+相交于(1,0)A -,(4,)B m 两点,且抛物线经过点(5,0)C(1)求抛物线的解析式.(2)点P 是抛物线上的一个动点(不与点A 点B 重合),过点P 作直线PD x ⊥轴于点D ,交直线AB 于点E .当2PE ED =时,求P 点坐标;(3)如图所示,设抛物线与y 轴交于点F ,在抛物线的第一象限内,是否存在一点Q ,使得四边形OFQC 的面积最大?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.10.如图,在矩形ABCD 中,AB=18,AD=12,点M 是边AB 的中点,连结DM,DM 与AC 交于点G ,点E,F 分别是CD 与DG 上的点,连结EF,(1)求证:CG=2AG .(2)若DE=6,当以E,F,D 为顶点的三角形与△CDG 相似时,求EF 的长.(3)若点E 从点D 出发,以每秒2个单位的速度向点C 运动,点F 从点G 出发,以每秒1个单位的速度向点D 运动.当一个点到达,另一个随即停止运动.在整个运动过程中,求四边形CEFG 的面积的最小值.11.如图①,抛物线y=a(x 2+2x-3)(a≠0)与x 轴交于点A 和点B,与y 轴交于点C,且OC=OB.(1)直接写出点B 的坐标是( , ),并求抛物线的解析式;(2)设点D 是抛物线的顶点,抛物线的对称轴是直线l,连接BD,线段OC 上的点E 关于直线l 的对称点E'恰好在线段BD 上,求点E 的坐标;(3)若点F 为抛物线第二象限图象上的一个动点,连接BF,CF,当△BCF 的面积是△ABC 面积的一半时,求此时点F 的坐标.12.如图,抛物线y =﹣x 2+mx +2与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,点A 的坐标为(1,0) (1)求抛物线的解析式(2)在抛物线的对称轴l 上找一点P ,使PA +PC 的值最小,求出点P 的坐标 (3)在第二象限内的抛物线上,是否存在点M ,使△MBC 的面积是△ABC 面积的12?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线212y x mx n =++交x 轴于A 、B 两点,直线y=kx+b 经过点A,与这条抛物线的对称轴交于点M (1,2),且点M 与抛物线的顶点N 关于x 轴对称.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设题中的抛物线与直线的另一交点为C,已知P(x,y)为线段AC上一点,过点P作PQ⊥x轴,交抛物线于点Q.求线段PQ的最大值及此时P坐标;(3)在(2)的条件下,求△AQC面积的最大值.14.如图,抛物线y=﹣12x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OC=3.(1)求抛物线的解析式;(2)点D(2,2)是抛物线上一点,那么在抛物线的对称轴上,是否存在一点P,使得△BDP的周长最小,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)连接AD并延长,过抛物线上一点Q(Q不与A重合)作QN⊥x轴,垂足为N,与射线交于点M,使得QM=3MN,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,在平面直角坐标系中,点A在抛物线y=- x2 + 4x上,且横坐标为1,点B与点A关于抛物线的对称轴对称,直线AB与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点,点E的坐标为(1,1).(1)求线段AB 的长.(2)点P 为线段AB .上方抛物线上的任意一点,过点P 作AB 的垂线交AB 于点H,点F 为y 轴上一点,当∆PBE 的面积最大时,求PH + HF + 12FO 的最小值. (3)在(2)中,PH+HF+12方FO 取得最小值时,将∆CFH 绕点C 顺时针旋转60°后得到∆CF'H',过点F'作CF'的垂线与直线AB 交于点Q,点R 为抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点S,使以点D,Q,R,S 为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点S 的坐标,若不存在,请说明理由.16.已知,二次函数24y x x c =-+的图像与x 轴的一个交点为O(0,0),点P (m,0)是x 轴正半轴上的一个动点.(1)如图1,求二次函数的图像与x 轴另一个交点的坐标; (2)如图2,过点P 作x 轴的垂线交直线33y x =与点C,交二次函数图像于点D, ①当PD=2PC 时,求m 的值;如图3,已知A (3,-3)在二次函数图像上,连结AP,求12AP OP +的最小值;(3如图4,在第(2)小题的基础上,作直线OD,作点C关于直线OD的对称点C’,当C’落在坐标轴上时,请直接写出m的值.17.如图1,已知抛物线y =ax2+bx +c 经过A(-3,0),B (1,0 ),C (0,3 )三点,其顶点为D,对称轴是直线l , l 与x 轴交于点H .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 是该抛物线对称轴l 上的一个动点,求∆PBC 周长的最小值;(3)如图2,若 E 是线段AD 上的一个动点(E 与A, D 不重合),过 E 点作平行于y 轴的直线交抛物线于点 F ,交x 轴于点G ,设点 E 的横坐标为m ,四边形AODF 的面积为S 。
中考数学频考点突破--二次函数的最值1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2+bx +c 经过点A(−1,0),B(52,0),直线y =x +12与抛物线交于C 、D 两点,与坐标轴交于E 、F 两点. 点P 是抛物线在第四象限内图象上的一个动点.过点P 作PG⊥CD ,垂足为G ,PQ⊥y 轴,交x 轴于点Q.(1)求抛物线的解析式;(2)当√2PG +PQ 取得最大值时,求点P 的坐标和√2PG +PQ 的最大值;(3)将抛物线向右平移134个单位得到新抛物线,M 为新抛物线对称轴上的一点,点N 是平面内一点.当(2)中√2PG +PQ 最大时,直接写出所有使得以点A ,P ,M ,N 为顶点的四边形是菱形的点N 的坐标.2.已知四边形ABCD 是边长为4的正方形,以AB 为直径在正方形内作半圆,P 是半圆上的动点(不与点A 、B 重合),连接PA 、PB 、PC 、PD .(1)如图①,当PA 的长度等于 时,⊥PAD=60°;当PA 的长度等于 时,⊥PAD 是等腰三角形;(2)如图②,以AB 边所在直线为x 轴、AD 边所在直线为y 轴,建立如图所示的直角坐标系(点A即为原点O),把⊥PAD、⊥PAB、⊥PBC的面积分别记为S1、S2、S3.设P点坐标为(a,b),试求2S1S3﹣S22的最大值,并求出此时a、b的值.3.在Rt⊥ABC中,⊥C=90°,P是BC边上不同于B、C的一动点,过P作PQ⊥AB,垂足为Q,连接AP.(1)试说明不论点P在BC边上何处时,都有⊥PBQ与⊥ABC相似;(2)若Rt⊥AQP⊥Rt⊥ACP⊥Rt⊥BQP,求tanB的值;(3)已知AC=3,BC=4,当BP为何值时,⊥AQP面积最大,并求出最大值. 4.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣4,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C.若G是该抛物线上A,C之间的一个动点,过点G作直线GD⊥x轴,交抛物线于点D,过点D,G分别作x轴的垂线,垂足分别为E,F,得到矩形DEFG.(1)求该抛物线的表达式;(2)当点G与点C重合时,求矩形DEFG的面积;(3)若直线BC分别交DG,DE于点M,N,求⊥DMN面积的最大值.5.如图,在Rt⊥ABC中,AC=24cm,BC=7cm,P点在BC上,从B点到C点运动(不包括C点),点P运动的速度为2cm/s;Q点在AC上从C点运动到A点(不包括A点),速度为5cm/s.若点P、Q分别从B、C同时运动,且运动时间记为t秒,请解答下面的问题,并写出探索的主要过程.(1)当t为何值时,P、Q两点的距离为5 √2cm(2)当t为何值时,⊥PCQ的面积为15cm2?(3)请用配方法说明,点P运动多少时间时,四边形BPQA的面积最小?最小面积是多少?6.已知二次函数的图象y=ax2−(2a+3)x−(3a2−9)与x轴交于点A(3,0),B.(1)求二次函数的表达式;(2)当x=x1,x2(x1,x2是实数,x1≠x2)时,该函数对应的函数值分别为y 1,y2.若x1+x2=5,试说明y1+y2+12>0.7.如图,矩形ABCD中,AB=5,BC=6,△BCG为等边三角形.点E,F分别为AD,BC边上的动点,且EF∥AB,P为EF上一动点,连接BP,将线段BP 绕点B顺时针旋转60°至BM,连接PA,PC,PM,GM.(1)求证:GM=PC;(2)当PB,PC,PE三条线段的和最小时,求PF的长;(3)若点E以每秒2个单位的速度由A点向D点运动,点P以每秒1个单位的速度由E点向F点运动.E,P两点同时出发,点E到达点D时停止,点P到达点F时停止,设点P的运动时间为t秒.①求t为何值时,△AEP与△CFP相似;②求△BMP的面积S的最小值.8.A、B两地果园分别有某种水果12吨和8吨,C、D两地分别需要这种水果5吨和15吨;已知从A、B到C、D的运价如表:到C地到D地A果园每吨150元每吨120元B果园每吨100元每吨90元(1)填空:①从B果园运到C地的水果为吨,②从A果园将水果运往D地的运输费用为元.(2)用含x的式子表示出总运输费(要求:列式、化简).(3)直接写出总运输费用的最小值.(4)若这批水果在C地和D地进行再加工,经测算,全部加工完毕后总成本为w 元,且w=﹣(x﹣3)2+185000,则当x=时,w有最值(填“大”或“小”).这个值是.9.某商店销售一种销售成本为40元/千克的水产品,若50元/千克销售,一个月可售出500千克,销售价每涨价1元,月销售量就减少10千克.(1)写出月销售利润y(单位:元)与售价x(单位:元/千克)之间的函数解析式.(2)当售价定为多少时会获得最大利润?求出最大利润.(3)商店想在月销售成本不超过10000元的情况下,使月销售利润达到8000元销售单价应定为多少?10.已知关于x的一元二次方程x2﹣(m+1)x+ 12(m2+1)=0有实数根.(1)求m的值;(2)先作y=x2﹣(m+1)x+ 12(m2+1)的图象关于x轴的对称图形,然后将所作图形向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,写出变化后图象的解析式;(3)在(2)的条件下,当直线y=2x+n(n≥m)与变化后的图象有公共点时,求n2﹣4n的最大值和最小值.11.如图,已知反比例函数y= mx(x>0)的图象与一次函数y=﹣x+b的图象分别交于A(1,3)、B两点.(1)求m、b的值;(2)若点M是反比例函数图象上的一动点,直线MC⊥x轴于C,交直线AB于点N,MD⊥y轴于D,NE⊥y轴于E,设四边形MDOC、NEOC的面积分别为S1、S2,S=S2﹣S1,求S的最大值.12.某商店经营一种小商品,进价为每件20元,据市场分析,在一个月内,售价定为25元时,可卖出105件,而售价每上涨1元,就少卖5件。
2019中考数学专题复习二次函数与线段最值问题含解析二次函数与线段最值问题一.填空题1.如图,P是抛物线y=﹣x2+x+2在第一象限上的点,过点P分别向x轴和y轴引垂线,垂足分别为A,B,则四边形OAPB周长的最大值为 .二.解答题2.已知函数y=(m+2)x2+kx+n.(1)若此函数为一次函数;①m,k,n的取值范围;②当﹣2≤x≤1时,0≤y≤3,求此函数关系式;③当﹣2≤x≤3时,求此函数的最大值和最小值(用含k,n的代数式表示);(2)若m=﹣1,n=2,当﹣2≤x≤2时,此函数有最小值﹣4,求实数k的值.3.如图,二次函数y=﹣x2+2(m﹣2)x+3的图象与x、y轴交于A、B、C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(1)求m的值及顶点D的坐标;(2)当a≤x≤b时,函数y的最小值为,最大值为4,求a,b应满足的条件;(3)在y轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得三角形PDC是等腰三角形?如果存在,求出符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.4.已知点A(t,1)为函数y=ax2+bx+4(a,b为常数,且a≠0)与y=x图象的交点.(1)求t;(2)若函数y=ax2+bx+4的图象与x轴只有一个交点,求a,b;(3)若1≤a≤2,设当x≤2时,函数y=ax2+bx+4的最大值为m,最小值为n,求m﹣n的最小值.5.已知y关于x的函数y=nx2﹣2(m+1)x+m+3(1)若m=n=﹣1时,当﹣1≤x≤3时,求函数的最大值和最小值;(2)若n=1,当m取何值时,抛物线顶点最高?(3)若n=2m>0,对于任意m的值,当x<k时,y随x的增大而减小,求k的最大整数;(4)若m=2n≠0,求抛物线与x轴两个交点之间的最短距离.6.如图,二次函数y=﹣x2+2(m﹣2)x+3的图象与x,y轴交于A,B,C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(1)求m的值及顶点D的坐标.(2)连接AD,CD,CA,求△ACD外接圆圆心E的坐标和半径;(3)当x≤n时,函数y所取得的最大值为4,最小值为1,求n的取值范围.7.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A、B两点,点A的坐标为(﹣1,0),抛物线的对称轴为直线.点M为线段AB上一点,过M作x轴的垂线交抛物线于P,交过点A的直线y=﹣x+n于点C.(1)求直线AC及抛物线的解析式;(2)若,求PC的长;(3)过P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过Q作QN⊥x轴于N,若点P在Q左侧,矩形PMNQ的周长记为d,求d的最大值.8.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A、B两点,点A的坐标为(﹣1,0),抛物线的对称轴为直线x=1.5,点M为线段AB上一点,过M作x轴的垂线交抛物线于P,交过点A的直线y=﹣x+n于点C.(1)求直线AC及抛物线的解析式;(2)M位于线段AB的什么位置时,PC最长,并求出此时P点的坐标;(3)若在(2)的条件下,在x轴上方的抛物线上是否存在点Q,使,求点Q的坐标.9.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3 的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求A、B、C的坐标;(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积;(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ.过抛物线上一点F 作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.10.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象交x轴于A(﹣2,0),B(1,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A,B重合),过点M作x轴的垂线,与抛物线交于点P,过点P作PC∥AB交抛物线于点C,过点C作CD⊥x轴于点D.若点P在点C的左边,当矩形PCDM的周长最大时,求点M的坐标;(3)在(2)的条件下,当矩形PCDM的周长最大时,连接AC,我们把一条抛物线与直线AC的交点称为该抛物线的“恒定点”,将(1)中的抛物线平移,使其平移后的顶点为(n,2n),若平移后的抛物线总有“恒定点”,请直接写出n的取值范围.11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y x2x+2与x轴交于B、C两点(点B 在点C的左侧),与y轴交于点A,抛物线的顶点为D.(1)填空:点A的坐标为( , ),点B的坐标为( , ),点C的坐标为( , ),点D的坐标为( , );(2)点P是线段BC上的动点(点P不与点B、C重合)①过点P作x轴的垂线交抛物线于点E,若PE=PC,求点E的坐标;②在①的条件下,点F是坐标轴上的点,且点F到EA和ED的距离相等,请直接写出线段EF的长;③若点Q是线段AB上的动点(点Q不与点A、B重合),点R是线段AC上的动点(点R不与点A、C重合),请直接写出△PQR周长的最小值.12.如图,抛物线与直线相交于A,B两点,若点A在x轴上,点B的坐标是(2,4),抛物线与x轴另一交点为D,并且△ABD的面积为6,直线AB与y轴的交点的坐标为(0,2).点P是线段AB(不与A,B重合)上的一个动点,过点P作x轴的垂线,交抛物线与点Q.(1)分别求出抛物线与直线的解析式;(2)求线段PQ长度的最大值;(3)当PQ取得最大值时,在抛物线上是否存在M、N两点(点M的横坐标小于N的横坐标),使得P、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出MN的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线y x2x﹣4与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,连接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于点M,求线段MQ长度的最大值.(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.(4)当点P在线段EB上运动时,直线l与菱形BDEC的某一边交于点S,是否存在m 值,使得点C、Q、S、D为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出m值,不存在,说明理由.14.如图,已知二次函数y=﹣x2﹣2x+3的图象交x轴于A、B两点(A在B左边),交y 轴于C点.(1)求A、B、C三点的坐标和直线AC的解析式;(2)点P是直线AC上方抛物线上一动点(不与A,C重合),过点P作x轴平行线交直线AC于M点,求线段PM的最大值.15.(1)如图,已知二次函数y=﹣x2+2x+3的图象交x轴于A,B两点(A在B左边),直线y=x+1过点A,与抛物线交于点C,点P是直线AC上方抛物线上一动点(不与A,C重合),过点P作y轴平行线交直线AC于Q点,求线段PQ的最大值.(2)在(1)条件下,过点P作y轴垂线交直线AC于Q点,求线段PQ的最大值.16.如图1,抛物线y=﹣x2﹣4x+5与x轴交于点A、B两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求直线AC的解析式及顶点D的坐标;(2)连接CD,点P是直线AC上方抛物线上一动点(不与点A、C重合),过P作PE∥x轴交直线AC于点E,作PF∥CD交直线AC于点F,当线段PE+PF取最大值时,在抛物线对称轴上找一点L,在y轴上找一点K,连接OL,LK,PK,求线段OL+LK+PK的最小值,并求出此时点L的坐标.(3)如图2,点M(﹣2,﹣1)为抛物线对称轴上一点,点N(2,7)为直线AC上一点,点G为直线AC与抛物线对称轴的交点,连接MN,AM.点H是线段MN上的一个动点,连接GH,将△MGH沿GH翻折得到△M′GH(点M的对称点为M′),问是否存在点H,使得△M′GH与△NGH重合部分的图形为直角三角形,若存在,请求出NH的长,若不存在,请说明理由.17.如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与A重合),过点P作PD∥y轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)当D在线段AC上运动时,求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.18.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y x交x轴于点A,交y轴于点B,经过点A的抛物线y x2+bx+c交直线AB另一点D,且点D到y轴的距离为8.(1)求抛物线解析式;(2)点P是直线AD上方的抛物线上一动点,(不与点A、D重合),过点P作PE⊥AD于E,过点P作PF∥y轴交AD于F,设△PEF的周长为L,点P的横坐标为m,求L与m的函数关系式,并直接写出自变量m的取值范围;(3)在图(2)的条件下,当L最大时,连接PD.将△PED沿射线PE方向平移,点P、E、F的对应点分别为Q、M、N,当△QMN的顶点M在抛物线上时,求M点的横坐标,并判断此时点N是否在直线PF上.(参考公式:二次函数y=ax2+bx+c(c≠0).当x时,y最大(小)值)19.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点A(3,0),B(1,0),且与y轴交于点C(0,﹣3),点P是抛物线AC间上一动点,从点C沿抛物线向点A运动(点P 与A、C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,直接写出点P的坐标;(3)求线段PD的最大值,并求最大值时P点的坐标;(4)在问题(3)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.20.已知二次函数y=ax2+bx+c与x轴只有一个交点,且系数a、b满足条件:.(1)求y=ax2+bx+c解析式;(2)将y=ax2+bx+c向右平移一个单位,再向下平移一个单位得到函数y=mx2+nx+k,该函数交y轴于点C,交x轴于A、B(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.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.21.已知如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P 作PD∥y轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)△APD能否构成直角三角形?若能请直接写出点P坐标,若不能请说明理由;(4)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.22.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(2,0),B(0,2),与x轴交于另一点C.(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;(2)点P是抛物线y=﹣x2+bx+c在第一象限上的点,过点P分别向x轴、y轴作垂线,垂足分别为D,E,求四边形ODPE的周长的最大值;(3)如图2,点P是抛物线y=﹣x2+bx+c在第一象限上的点,过点P作PN⊥x轴,垂足为N,交AB于M,连接PB,PA.设点P的横坐标为t,当△ABP的面积等于△ABC面积的时,求t的值.23.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,三个交点的坐标分别为A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3).(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)若P为线段BD上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,求四边形PMAC面积的最大值和此时P点的坐标;(3)若点P是抛物线在第一象限上的一个动点,过点P作PQ∥AC交x轴于点Q.当点P的坐标为 时,四边形PQAC是平行四边形;(直接写出结果,不写求解过程).24.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线1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,设P点的横坐标为m.①求线段PE长度的最大值;②点P将线段AC分割成长、短两条线段PA、PC,如果较长线段与AC之比等于,则称P为线段AC的“黄金分割点”,请直接写出使得P为线段AC黄金分割点的m的值.25.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3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.26.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3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.27.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3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,(不与A、C重合),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,并直接写出△ACE面积的最大值;(3)点G为抛物线上的动点,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,直接写出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.28.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3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,当点P运动到什么位置时,△ACE的面积最大?求出此时P点的坐标和S△ACE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,使以A、C、F、G为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,直接写出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.29.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3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)若点G是抛物线上的动点,点F是x轴上的动点,判断有几个位置能使以点A、C、F、G为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点F的坐标.30.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交A、B两点(A点在B点右侧),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)若点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,求当点P坐标为多少时,线段PE长度有最大值,最大值是多少?(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.二次函数与线段最值问题参考答案与试题解析一.填空题1.如图,P是抛物线y=﹣x2+x+2在第一象限上的点,过点P分别向x轴和y轴引垂线,垂足分别为A,B,则四边形OAPB周长的最大值为 6 .【考点】H5:二次函数图象上点的坐标特征.【分析】设P(x,y)(2>x>0,y>0),根据矩形的周长公式得到C=﹣2(x﹣1)2+6.根据二次函数的性质来求最值即可.【解答】解:∵y=﹣x2+x+2,∴当y=0时,﹣x2+x+2=0即﹣(x﹣2)(x+1)=0,解得x=2或x=﹣1故设P(x,y)(2>x>0,y>0),∴C=2(x+y)=2(x﹣x2+x+2)=﹣2(x﹣1)2+6.∴当x=1时,C最大值=6,.即四边形OAPB周长的最大值为6.故答案是:6.【点评】本题考查了二次函数的最值,二次函数图象上点的坐标特征.求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.本题采用了配方法.二.解答题2.已知函数y=(m+2)x2+kx+n.(1)若此函数为一次函数;①m,k,n的取值范围;②当﹣2≤x≤1时,0≤y≤3,求此函数关系式;③当﹣2≤x≤3时,求此函数的最大值和最小值(用含k,n的代数式表示);(2)若m=﹣1,n=2,当﹣2≤x≤2时,此函数有最小值﹣4,求实数k的值.【考点】F5:一次函数的性质;H7:二次函数的最值.【分析】(1)①根据二次项系数为0,一次项系数不为0,常数项为任意实数解答即可;②根据k>0,k<0时x、y的对应关系确定直线经过的点的坐标,求出解析式;③根据一次函数的性质即增减性解答即可;(2)把m=﹣1,n=2代入关系式,得到二次函数解析式,确定对称轴,顶点坐标,分情况讨论求出k的值.【解答】解:(1)①m=﹣2,k≠0,n为任意实数;②当k>0时,直线经过(﹣2,0)(1,3),函数关系式为:y=x+2当k<0时,直线经过(﹣2,3)(1,0),函数关系式为:y=﹣x+1③当k>0时,x=﹣2,y有最小值为﹣2k+nx=3时,y有最大值为3k+n当k<0时,x=﹣2,y有最大值为﹣2k+nx=3时,y有最小值为3k+n(2)若m=﹣1,n=2时,二次函数为y=x2+kx+2对称轴为x,当2,即k≥4时,把x=﹣2,y=﹣4代入关系式得:k=5当﹣22,即﹣4<k<4时,把x,y=﹣4代入关系式得:k=±2(不合题意)当2,即k≤﹣4时,把x=2,y=﹣4代入关系式得:k=﹣5.所以实数k的值为±5.【点评】本题考查了一次函数的概念、一次函数的性质、一次函数最值的应用以及二次函数的性质,综合性较强,需要学生灵活运用性质,把握一次函数的增减性和二次函数的增减性,解答题目.3.如图,二次函数y=﹣x2+2(m﹣2)x+3的图象与x、y轴交于A、B、C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(1)求m的值及顶点D的坐标;(2)当a≤x≤b时,函数y的最小值为,最大值为4,求a,b应满足的条件;(3)在y轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得三角形PDC是等腰三角形?如果存在,求出符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)先把A(3,0)代入y=﹣x2+2(m﹣2)x+3,得到关于m的方程,解方程求出m的值,再利用配方法将二次函数写成顶点式,即可求出顶点D的坐标;(2)先把y=1代入y=﹣x2+2x+3,得到方程1x2+2x+3,解方程求出x1,x2,再利用二次函数的性质结合图象即可得出a,b应满足的条件;(3)先求出二次函数与y轴交点C的坐标,当三角形PDC是等腰三角形时,分三种情况进行讨论:①当DC=DP时,易求点P坐标为(2,3);②当PC=PD时,过点D 作x轴的平行线,交y轴于点H,过点P作PM⊥y轴于点M,PN⊥DH于点N.由HD=HC,PC=PD,根据线段垂直平分线的判定与等腰三角形的性质得出HP平分∠MHN,再由线段垂直平分线的性质得出PM=PN.设P(m,﹣m2+2m+3),则m=4﹣(﹣m2+2m+3),解方程求出m的值,得出点P的坐标为或;③当CD=CP时,不符合题意.【解答】解:(1)把A(3,0)代入y=﹣x2+2(m﹣2)x+3,得﹣9+6(m﹣2)+3=0,解得m=3.则二次函数为y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4);(2)把y=1代入y=﹣x2+2x+3,得1x2+2x+3,解得x1,x2,结合图象知a≤1.当a时,1≤b,当a≤1时,b;(3)x=0时,y=3,所以点C坐标为(0,3).当三角形PDC是等腰三角形时,分三种情况:①如图1,当DC=DP时,∵点P与点C关于抛物线的对称轴x=1对称,∴点P坐标为(2,3);②如图2,当PC=PD时,过点D作x轴的平行线,交y轴于点H,过点P作PM⊥y 轴于点M,PN⊥DH于点N.∵HD=HC=1,PC=PD,∴HP是线段CD的垂直平分线.∵HD=HC,HP⊥CD,∴HP平分∠MHN,∵PM⊥y轴于点M,PN⊥DH于点N,∴PM=PN.设P(m,﹣m2+2m+3),则m=4﹣(﹣m2+2m+3),解得m,∴P的坐标为或;③如图3,当CD=CP时,点P在y轴左侧,不符合题意.综上所述,所求点P的坐标为(2,3)或或.【点评】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求二次函数的解析式,抛物线顶点坐标的求法,二次函数的性质,线段垂直平分线的判定与性质,等腰三角形的性质,综合性较强,难度适中.利用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.4.已知点A(t,1)为函数y=ax2+bx+4(a,b为常数,且a≠0)与y=x图象的交点.(1)求t;(2)若函数y=ax2+bx+4的图象与x轴只有一个交点,求a,b;(3)若1≤a≤2,设当x≤2时,函数y=ax2+bx+4的最大值为m,最小值为n,求m﹣n的最小值.【考点】H7:二次函数的最值;HA:抛物线与x轴的交点.【分析】(1)把A(t,1)代入y=x即可得到结论;(2)根据题意得方程组,解方程组即可得到结论;(3)把A(1,1)代入y=ax2+bx+4得,b=﹣3﹣a,得到y=ax2﹣(a+3)x+4的对称轴为直线x,根据1≤a≤2,得到对称轴的取值范围x≤2,当x时,得到m,当x=2时,得到n,即可得到结论.【解答】解:(1)把A(t,1)代入y=x得t=1;(2)∵y=ax2+bx+4的图象与x轴只有一个交点,∴,∴或;(3)把A(1,1)代入y=ax2+bx+4得,b=﹣3﹣a,∴y=ax2﹣(a+3)x+4=a(x)2,∴对称轴为直线x,∵1≤a≤2,∴x2,∵x≤2,∴当x时,y=ax2+bx+4的最大值为m,当x=2时,n,∴m﹣n,∵1≤a≤2,∴当a=2时,m﹣n的值最小,即m﹣n的最小值.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的最值,正确的理解题意是解题的关键.5.已知y关于x的函数y=nx2﹣2(m+1)x+m+3(1)若m=n=﹣1时,当﹣1≤x≤3时,求函数的最大值和最小值;(2)若n=1,当m取何值时,抛物线顶点最高?(3)若n=2m>0,对于任意m的值,当x<k时,y随x的增大而减小,求k的最大整数;(4)若m=2n≠0,求抛物线与x轴两个交点之间的最短距离.【考点】H3:二次函数的性质;H7:二次函数的最值;HA:抛物线与x轴的交点.【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;(2)构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;(3)抛物线的解析式为y=2mx2﹣2(m+1)x+m+3,对称轴x,因为对于任意m的值,当x<k时,y随x的增大而减小,所以k,由此即可解决问题;(4)构建二次函数,利用二次函数的性质,解决最值问题;【解答】解:(1)当m=n=﹣1时,函数解析式为y=﹣x2+2,顶点坐标为(0,2),函数最大值为2,∵﹣1≤x≤3,x=﹣1时,y=1,x=3时,y=﹣7.∴函数的最大值为2和最小值为﹣7.(2)n=1时,函数解析式为y=x2﹣2(m+1)x+m+3,∵顶点的纵坐标m2﹣m+2,∵﹣1<0,∴m时,抛物线顶点的纵坐标最大,顶点最高.(3)∵n=2m,∴抛物线的解析式为y=2mx2﹣2(m+1)x+m+3,对称轴x,∵对于任意m的值,当x<k时,y随x的增大而减小,∴k,∴k的最大整数为0.(4)∵m=2n,∴抛物线的解析式为y=nx2﹣2(2n+1)x+2n+3,设抛物线与x轴的交点为(x1,0)和(x2,0),则|x1﹣x2|,∴当时,抛物线与x轴两个交点之间的距离最短,最小值为.【点评】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会构建二次函数解决最值问题,所以中考常考题型.6.如图,二次函数y=﹣x2+2(m﹣2)x+3的图象与x,y轴交于A,B,C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(1)求m的值及顶点D的坐标.(2)连接AD,CD,CA,求△ACD外接圆圆心E的坐标和半径;(3)当x≤n时,函数y所取得的最大值为4,最小值为1,求n的取值范围.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)把A点坐标代入可求得m的值,可求得二次函数解析式,化为顶点式可求得D的坐标;(2)利用两点间的距离公式可求得AC、CD、AD,可知△ACD为直角三角形,AD为斜边,可知E为AC的中点,可求得E的坐标及半径;(3)当x时,可求得y=1,且当x=1时y=4,根据二次函数的对称性可求得n的范围.【解答】解:(1)∵抛物线过A点,∴代入二次函数解析式可得﹣9+6(m﹣2)+3=0,解得m=3,∴二次函数为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D为(1,4);(2)由(1)可求得C坐标为(0,3),∴AC3,CD,AD2,∴AC2+CD2=AD2,∴△ACD为直角三角形,∴E为AD的中点,∴E点坐标为(2,2),外接圆的半径r AD;(3)当x时,y=1,当x=1时,y=4,∴当x≤1时,1y≤4,根据二次函数的对称性可知当1≤x时,1y≤4,∴1≤n.【点评】本题主要考查待定系数法求函数解析式及二次函数的顶点坐标、增减性、及直角三角形的判定等知识的综合应用.在(1)中掌握点的坐标满足函数的解析式是解题的关键,在(2)中判定出△ACD为直角三角形是解题的关键,在(3)中利用二次函数的对称性,结合二次函数在对称轴两侧的增减性可确定出n的范围.本题难度不大,注重基础知识的综合,较易得分.7.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A、B两点,点A的坐标为(﹣1,0),抛物线的对称轴为直线.点M为线段AB上一点,过M作x轴的垂线交抛物线于P,交过点A的直线y=﹣x+n于点C.(1)求直线AC及抛物线的解析式;(2)若,求PC的长;(3)过P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过Q作QN⊥x轴于N,若点P在Q左侧,矩形PMNQ的周长记为d,求d的最大值.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)将A(﹣1,0)代入y=﹣x+n,运用待定系数法求出直线AC的解析式;根据抛物线的对称轴为x,把点A的坐标代入y=ax2+bx+2,组成关于a、b的二元一次方程组,求解即可得到抛物线的解析式;(2)设M点横坐标为m,则P(m,m2m+2),C(m,﹣m﹣1),得出PMm2m+2,PC m2m+3.由PM,得到m2m+2,即m2=3m+1,m,进而求出PC;(3)设M点横坐标为m,则PM m2m+2,MN=2(m)=3﹣2m,矩形PMNQ的周长d=﹣m2﹣m+10,将﹣m2﹣m+10配方,根据二次函数的性质,即可得出矩形PMNQ的周长的最大值.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+n过点A(﹣1,0),∴0=1+n,解得n=﹣1,∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣1;∵抛物线y=ax2+bx+2的对称轴为直线x,经过点A(﹣1,0),∴,解得.∴抛物线的解析式是:y x2x+2;(2)如图,设M点横坐标为m,则P点坐标为(m,m2m+2),C点坐标为(m,﹣m﹣1).∵点M为线段AB上一点,∴﹣1<m<4.∴PM m2m+2,PC=(m2m+2)﹣(﹣m﹣1)m2m+3.∵PM,∴m2m+2,整理,得m2﹣3m﹣1=0,∴m2=3m+1,m,∴PC m2m+3(3m+1)m+3=m,∴当m时,PC;(3)设M点横坐标为m,则PM m2m+2,MN=2(m)=3﹣2m,∴矩形PMNQ的周长d=2(PM+MN)=2(m2m+2+3﹣2m)=﹣m2﹣m+10.∵﹣m2﹣m+10=﹣(m)2,∴当m时,d有最大值.【点评】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,平行于坐标轴上的两点之间的距离,矩形的性质,一元二次方程的解法,二次函数最值的求法,综合性较强,难度适中.运用数形结合、方程思想是解题的关键.8.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A、B两点,点A的坐标为(﹣1,0),抛物线的对称轴为直线x=1.5,点M为线段AB上一点,过M作x轴的垂线交抛物线于P,交过点A的直线y=﹣x+n于点C.(1)求直线AC及抛物线的解析式;(2)M位于线段AB的什么位置时,PC最长,并求出此时P点的坐标;(3)若在(2)的条件下,在x轴上方的抛物线上是否存在点Q,使,求点Q的坐标.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)将A(﹣1,0)代入y=﹣x+n,运用待定系数法求出直线AC的解析式;根据抛物线的对称轴为x,把点A的坐标代入y=ax2+bx+2,组成关于a、b的二元一次方程组,求解即可得到抛物线的解析式;(2)设M点横坐标为m,则P(m,m2m+2),C(m,﹣m﹣1),得出PMm2m+2,化成顶点式即可;(3)根据抛物线的对称轴和A的坐标,求得B的坐标,求得AB,从而求得三角形APB的面积,进而求得三角形ABQ的面积,得出Q的纵坐标,把纵坐标代入抛物线的解析式即可求得横坐标,从而求得Q的坐标.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+n过点A(﹣1,0),∴0=1+n,解得n=﹣1,∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣1;∵抛物线y=ax2+bx+2的对称轴为直线x,经过点A(﹣1,0),∴,解得.∴抛物线的解析式是:y x2x+2;(2)如图,设M点横坐标为m,则P点坐标为(m,m2m+2),C点坐标为(m,﹣m﹣1).∵点M为线段AB上一点,∴﹣1<m<4.∴PC=(m2m+2)﹣(﹣m﹣1)m2m+3.∵PC m2m+3(m)2,所以,当m时,PC最长,此时P(,),AM;(3)存在;∵抛物线y=ax2+bx+2的对称轴为直线x,经过点A(﹣1,0),∴B(4,0)∴AB=5,∵S△APB AB•PM5,∵,∴S△ABQ,设Q点纵坐标为n,∵S△ABQ AB•n,∴n,(或n这样计算比较方便),∴x2x+2,解得:x或x,∴Q(,)或(,)【点评】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,平行于坐标轴上的两点之间的距离,一元二次方程的解法,二次函数最值的求法,综合性较强,难度适中.运用数形结合、方程思想是解题的关键.9.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3 的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求A、B、C的坐标;(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积;(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ.过抛物线上一点F 作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.【考点】HF:二次函数综合题.【专题】153:代数几何综合题;16:压轴题.。
专题二二次函数的综合——2023届中考数学热点题型突破题型1 二次函数与线段最值问题1.在平面直角坐标系中, 点B 的坐标为, 将抛物线向左平移 2 个单位长度后的顶点记为A. 若点P是x 轴上一动点, 则的最小值是( )A. 8B.C. 9D.2.如图, 抛物线与x轴正半轴交于点A, 与y 轴交于点B.(1)求直线AB的解析式及抛物线顶点坐标;(2)点P为第四象限内且在对称轴右侧抛物线上一动点, 过点 P作轴, 垂足为C,PC交AB于点D, 求的最大值, 并求出此时点P的坐标;(3)将抛物线向左平移n个单位长度得到抛物线, 若抛物线与直线AB 只有一个交点, 求n的值.3.已知:如图,二次函数与x轴交于点A,B,点A在点B左侧,交y 轴于点C,.(1)求抛物线的解析式;(2)在第一象限的抛物线上有一点D,连接AD,若,求点D坐标;(3)点P在第一象限的抛物线上,于点Q,求PQ的最大值?题型2 二次函数与图形面积问题4.如图,抛物线与x轴的两个交点坐标为、.(1)求抛物线的函数表达式;(2)矩形的顶点P,Q在x轴上(P,Q不与A,B重合),另两个顶点M,N在抛物线上(如图).①当点P在什么位置时,矩形周长最大?求这个最大值并写出点P的坐标;②判断命题“当矩形周长最大时,其面积最大”的真假,并说明理由.5.在平面直角坐标系xOy 中, 已知抛物线经过,两点. P是抛物线上一点, 且在直线AB的上方.(1)请直接写出抛物线的解析式.(2)若面积是面积的 2 倍, 求点P的坐标.(3)如图, OP交AB于点C,交AB于点D. 记,,的面积分别为,,. 判断是否存在最大值. 若存在, 求出最大值; 若不存在, 请说明理由.6.已知抛物线与x轴相交于A、B两点,与y轴交于C点,且,.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上位于直线BC上方的一点,连结PB、PC.①如图1,过点P作轴交BC于点D,交x轴于点E,连结OD.设的面积为,的面积为,若,求S的最大值;②如图2,已知,Q为平面内一点,若以点A、C、P、Q为顶点的四边形是以CP为边的平行四边形,求点Q的坐标.题型3 二次函数与图形判定问题7.如图,已知二次函数(b,c为常数)的图象经过点,点,顶点为点M,过点A作轴,交y轴于点D,交该二次函数图象于点B,连接BC.(1)求该二次函数的解析式及点M的坐标;(2)若将该二次函数图象向下平移m()个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在的内部(不包括的边界),求m的取值范围;(3)点P是直线AC上的动点,若点P,点C,点M所构成的三角形与相似,请直接写出所有点P的坐标(直接写出结果,不必写解答过程).8.如图, 已知点, 以点D为顶点的抛物线经过点A, 且与直线交于点B,.(1)求抛物线的表达式和点D的坐标.(2)在对称轴上存在一点M, 使得, 求出点M 的坐标.(3)已知点P 为抛物线对称轴上一点, 点Q 为平面内一点, 是否存在以P,B,C,Q为顶点的四边形是菱形的情形? 若存在, 直接写出点P 的坐标; 若不存在, 请说明理由.9.如图,已知抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为,过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在线段OB上运动时,直线l交直线BD于点M,试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形;(3)点P在线段AB上运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.答案以及解析1.答案:D解析:,平移后抛物线的解析式为,点A的坐标为.如图, 作点A关于 x轴对称的点连接交x轴于点P则此时有最小值,最小值为的长,易知,,的最小值是.2.答案: (1)(2)(3)解析: (1)对于,令, 则, 解得,,.令, 则,.设直线AB的解析式为,则解得直线AB的解析式为.抛物线顶点坐标为.(2)如图, 过点D作轴于点E, 则.,,.设点P的坐标为,则点D的坐标为,.,又,当时, 的值最大, 最大值为,此时,此时点P 的坐标为.(3)设抛物线的解析式为. 令,整理, 得,3.答案:(1)(2)(3)解析:(1)当时,,解得,,,.,,,抛物线的解析式为;(2)如图,作于E,,,设,则,,,解得,,,;(3)如图,作轴,交BC于F,则,,,,,由,可知,直线BC的解析式为,设,则,,,时,PF的最大值为,的最大值为.4.答案:(1)(2)①Р在时,矩形的周长最大,最大值为10;②命题是假命题解析:(1)解:将、代入中得,解得,抛物线的函数表达式为,(2)解:抛物线的对称轴为,设点,则,①P,Q关于对称,,则,矩形的周长为,当时,l的值最大,最大值为10,即Р在时,矩形的周长最大,最大值为10.②假命题.由①可知,当矩形周长最大时,长为3,宽为2,面积为6,当为正方形时,,解得,点Р的坐标为,点Q的坐标为,,正方形的面积;故命题是假命题.5.答案: (1)(2) 或(3) 存在,解析:(1)将,分别代入, 得解得所以抛物线的解析式为.(2)设直线AB的解析式为,将,分别代入, 得解得所以直线AB的解析式为.如图 (1), 过点P 作轴, 垂足为M,PM交AB于点N, 过点B 作, 垂足为E,所以因为,,所以.因为的面积是面积的 2 倍,所以, 所以.设,则,所以, 即,解得,,所以点P的坐标为或.(3) 存在.因为, 所以,, 所以,所以.因为,,所以.设直线AB交y轴于点F, 则.如图 (2), 过点P作轴, 垂足为H,PH交 AB于点G.因为, 所以.因为, 所以,所以,所以.设.由 (2) 可得,所以.又,所以当时, 的值最大, 最大值为.6.答案:(1)(2)见解析①6②或解析:(1)由题意,得,,此抛物线的解析式为:.(2)①由可得:设直线BC的解析式为:,则,,直线BC的解析式为:,设,则,,,当时,S的最大值为6.②在OB上截取,则,,又,,,,,运用待定系数法法可求:直线CF的解析式为:,直线BP的解析式为:,,解得或4,,,轴,ACPQ是以CP为边构成平行四边形,,点Q在x轴上,或.7.答案:(1)二次函数解析式为;点M的坐标为(2)(3),,,解析:(1)把点,点代入二次函数得,,解得,二次函数解析式为,配方得,点M的坐标为;(2)设直线AC解析式为,把点,代入得,,解得,直线AC的解析式为,如图所示,对称轴直线与两边分别交于点E、点F.把代入直线AC解析式解得,则点E坐标为,点F坐标为,,解得;(3)连接MC,作轴并延长交AC于点N,则点G坐标为,,,,把代入解得,则点N坐标为,,,,,由此可知,若点P在AC上,则,则点D与点C必为相似三角形对应点①若有,则有,,,,,,若点P在y轴右侧,作轴,,,,把代入,解得,;同理可得,若点P在y轴左侧,则把代入,解得,;②若有,则有,,,若点P在y轴右侧,把代入,解得;若点P在y轴左侧,把代入,解得;;.所有符合题意得点P坐标有4个,分别为,,,.8.答案: (1)(2)(3)存在, 点P的坐标为,, ,或解析: (1) 将代入, 得,将,分别代入, 得解得故抛物线的表达式为.抛物线的顶点D的坐标为.(2)易知抛物线的对称轴为直线, 且点A,C 关于对称轴对称.作直线AB, 交直线于点M, 则点M即为所求.令,解得,,故.设直线AB 的表达式为,将,分别代入, 得解得故直线AB 的表达式为,当时, , 故.(3)设,易得,①当时,该四边形是以BC为对角线的菱形, 则, 即, 解得,点P 的坐标为.②当时,该四边形是以PC 为对角线的菱形, 则, 即,解得, 故点P的坐标为或.③当时,该四边形是以PB为对角线的菱形, 则, 即, 解得,故点P 的坐标为或.综上可知, 点P的坐标为,,,或9.答案:(1)(2)当时,四边形CQMD是平行四边形(3)点Q的坐标为或解析:(1)设抛物线的解析式为,把点的坐标代入,得,解得抛物线的解析式为,即.(2)点D与点C关于x轴对称,点,,设直线BD的表达式为,把,代入得,,解得,直线BD的关系表达式为,设,,,,当时,四边形CQMD为平行四边形,,解得,(不合舍去),故当时,四边形CQMD是平行四边形;(3)在中,,,,当以点B、M为顶点的三角形与相似时,分三种情况:①若时,,如图1所示,当时,,即,,,,,,解得,,(不合舍去),,,,,点Q的坐标为;②若时,如图2所示,此时点P、Q与点A重合,,③由于点M在直线BD上,因此,这种情况不存在,综上所述,点Q的坐标为或.。
初三数学上册【二次函数】最值4种解法,压轴题常考,期中复习必看题目如图1,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)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点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;若没有,请说明理由。
解答:(1)抛物线解析式为y=-x2-2x+3;(2)Q(-1,2);下面着重探讨求第(3)小题中面积最大值的几种方法.补形、割形法几何图形中常见的处理方式有分割、补形等,此类方法的要点在于把所求图形的面积进行适当的补或割,变成有利于表示面积的图形。
方法一如图3,设P点(x,-x2-2x+3)(-3<x<0).方法二如图4,设P点(x,-x2-2x+3)(-3<x<0).(下略.)“铅垂高,水平宽”面积法如图5,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三角形面积的另一种方法:S△ABC=1/2ah,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半。
根据上述方法,本题解答如下:解如图6,作PE⊥x轴于点E,交BC于点F.设P点(x,-x2-2x+3)(-3<x<0).∴点P坐标为(-3/2,15/4)若要使△PBC的面积最大,只需使BC上的高最大.过点P作BC的平行线l,当直线l与抛物线有唯一交点(即点P)时,BC上的高最大,此时△PBC的面积最大,于是,得到下面的切线法。
解如图7,直线BC的解析式是y=x+3,过点P作BC的平行线l,从而可设直线l的解析式为:y=x+b.三角函数法本题也可直接利用三角函数法求得.解如图8,作PE⊥x轴交于点E,交BC于点F,作PM⊥BC于点M.设P点(x,-x2-2x+3)(-3<x<0),则F(x,x+3).从以上四种解法可以看到,本题解题思路都是过点P作辅助线,然后利用相关性质找出各元素之间的关系进行求解。
一、二次函数线段最值问题之阳早格格创做1、仄止于x轴的线段最值问题1)最先表示出线段二个端面的坐标2)用左侧端面的横坐标减去左侧端面的横坐标3)得到一个线段少闭于自变量的二次函数4)将其化为顶面式,并根据a的正背及自变量的与值范畴推断最值2、仄止于y轴的线段最值问题1)最先表示出线段二个端面的坐标2)用上头端面的纵坐标减去底下端面的纵坐标3)得到一个线段少闭于自变量的二次函数剖析式4)将其化为顶面式,并根据a的正背及自变量的与值范畴推断最值3、既没有服止于x轴,又没有服止于y轴的线段最值问题1)以此线段为斜边构制一个曲角三角形,并使此曲角三角形的二条曲角边分别仄止于x轴、y轴2)根据线段二个端面的坐标表示出曲角顶面坐标3)根据“上减下,左减左”分别表示出二曲角边少4)根据勾股定理表示出斜边的仄圆(即二曲角边的仄圆战)5)得到一个斜边的仄圆闭于自变量的二次函数6)将其化为顶面式,并根据a的正背及自变量的与值范畴推断最值7)根据所供得的斜边仄圆的最值供出斜边的最值即可二、二次函数周少最值问题1、矩形周少最值问题1)普遍会给出一面降正在扔物线上,从那面背二坐标轴引垂线形成一个矩形,供其周少最值2)可先设此面坐标,面p到x轴、y轴的距离战再乘以2,即为周少3)将其化为顶面式,并根据a的正背及自变量的与值范畴推断最值2、利用二面之间线段最短供三角形周少最值1)最先推断图形中那些边是定值,哪些边是变量2)利用二次函数轴对于称性及二面之间线段最短找到二条变更的边,并供其战的最小值3)周少最小值即为二条变更的边的战最小值加上没有变的边少三、二次函数里积最值问题1、准则图形里积最值问题(那里准则图形指三角形必有一边仄止于坐标轴,四边形必有一组对于边仄止于坐标轴)1)最先表示出所需的边少及下2)利用供里积公式表示出头积3)得到一个里积闭于自变量的二次函数4)将其化为顶面式,并根据a的正背及自变量的与值范畴推断最值2、没有准则图形里积最值问题1)分隔.将已有的没有准则图形通太过隔后得到几个准则图形2)再分别表示出分隔后的几个准则图形里积,供战3)得到一个里积闭于自变量的二次函数4)将其化为顶面式,并根据a的正背及自变量的与值范畴推断最值或者1)利用大减小,没有准则图形的里积可由准则的图形里积减去一个或者几个准则小图形的里积去得到2)得到一个里积闭于自变量的二次函数3)将其化为顶面式,并根据a的正背及自变量的与值范畴推断最值。
类型一:线段最值问题【经典例题1改编】抛物线y=-x 2+bx +c 与直线y=-x +5一个交点A (2,m ),另一个交点B 在x 轴上,点P 是线段AB 上异于A 、B 的一个动点,过点P 做x 轴的垂线,交抛物线于点E ;(1)求抛物线的解析式;(2)是否存在这样的点P ,使线段PE 长度最大?若存在求出最大值及此时点P 的坐标,若不存在说明理由;(3)在y 轴右侧,当EP 平行于y 轴时,设点E 的横坐标为m ,当点E 到y 轴的距离等于线段EP 的长时,求m 的值;【解析】(1)A(2,-3),抛物线解析式y=-x 2+6x -5(2)设点P 的横坐标为m ,E(m ,-m 2+6m -5),P(m ,-m+5)∴EP=y E -y P=(-m 2+6m -5)-(-m +5)=-m 2+7m -10=-(m -27)2+49 当m=27时,EP 长度有最大值49,此时,P(27,23) (3)根据题意分两种情况∴当0<x <2或x >5时,EP=m 2-7m +10,所以m=m 2-7m +10,即m 2-8m +10=0,解得m1=4+6,m2=4-6;∴当2<x<5时,EP=-m2+7m-10,所以m=-m2+7m-10,即m2-6m+10=0,此方程无解。
综上,m1=4+6,m2=4-6【经典例题2】如图所示,抛物线y=ax2+bx-3(a≠0)与x轴交于A(-3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,直线y= -x与抛物线交于E,F两点.(1)求抛物线的解析式;(2)P是直线EF下方抛物线上的一个动点,作PH∴EF于点H,求PH的最大值;【解析】(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x−1)=a(x2+2x−3),即−3a=−3,解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2+2x−3;(2)过点P作PM∴y轴交直线EF于点M,设点P(x ,x 2+2x −3)、点M(x ,−x ),则PH=22PM=22(−x −x 2−2x +3), 当x =−23时,PH 的最大值为:8221;【经典例题3】已知抛物线l 1:y 1=ax 2−2的顶点为P ,交x 轴于A. B 两点(A 点在B 点左侧),且sin∴ABP=55. (1)求抛物线l 1的函数解析式;(2)过点A 的直线交抛物线于点C ,交y 轴于点D ,若∴ABC 的面积被y 轴分为1:4两个部分,求直线AC 的解析式;【解析】(1)当x =0时,y 1=ax 2-2=-2∴顶点P (0,-2),OP=2∴∴BOP=90° ∴sin∴ABP=BP OP =55 ∴BP=5OP=25 ∴OB=442022=-=-OP BP∴B (4,0),代入抛物线l 1得:16a -2=0,解得:a =81 ∴抛物线l 1的函数解析式为y 1=81x 2-2 (2)∴知抛物线l 1交x 轴于A 、B 两点∴A 、B 关于y 轴对称,即A (-4,0)∴AB=8设直线AC 解析式:y=kx +b点A 代入得:-4k +b =0∴b =4k∴直线AC :y=kx +4k ,D (0,4k )∴S ∴AOD =S ∴BOD =21×4×|4k |=8|k | ∴81x 2-2=kx +4k 整理得:x 2-8kx -32k -16=0∴x 1+x 2=8k∴x 1=-4∴x C =x 2=8k +4,y C =k (8k +4)+4k =8k 2+8k∴C (8k +4,8k 2+8k )∴S ∴ABC =21AB•|y C |=32|k 2+k | ∴若k >0,则S ∴AOD :S 四边形OBCD =1:4∴S ∴AOD =51S ∴ABC ∴8k =51×32(k 2+k ) 解得:k 1=0(舍去),k 2=41 ∴直线AC 解析式为y=41x +1 ∴若k <0,则S ∴AOD =S ∴BOD =-8k ,S ∴ABC =-32(k 2+k )∴-8k =51×[-32(k 2+k )] 解得:k 1=0(舍去),k 2=41(舍去) 综上所述,直线AC 的解析式为y=41x +1.【经典例题4】如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x +4与抛物线y=21-x 2+bx +c (b ,c 是常数)交于A. B 两点,点A 在x 轴上,点B 在y 轴上。
【知识梳理】一.二次函数之周长因为平面直角坐标系中点的坐标的几何意义为点到轴的距离,即横平竖直的线段长,所以处理二次函数压轴题的核心思想即为斜线段转化为横平竖直的线段(“斜转直”).“斜转直”的几种处理思路:①斜线段转化为横平或竖直的线段;②计算有关周长或面积的问题其本质一般也可转化为计算线段,所以同样可利用“斜转直”来处理;③出现斜放的角时,一般也可根据该角构建直角三角形,来实现“斜转直”.二.二次函数之面积割补求面积——铅垂法:12APB B A S PM x x =⋅⋅- 12APB B A S PM x x =⋅⋅- Tips :①过动点作铅垂线;②铅垂线平行于y 轴或垂直于x 轴.二次函数之周长与面积(含最值问题)【经典例题】【例一】1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =(x ﹣2)2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .过点B 作BC ∥x 轴,交抛物线于点C ,过点A 作AD ∥y 轴,交BC 于点D ,点P 在BC 下方的抛物线上(P 不与B ,C 重合),连结PC ,PD ,则△PCD 面积的最大值是.2.已知直线经过点A (0,2),B (2,0),点C 在抛物线2y x 的图象上,则使得ABC S =2的点有()个.A .4B .3C .2D .1【例二】1.如图,抛物线2(3)3(0)y ax a x a=+++≠与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)求a的值和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若126 5CC=,求m的值;(3)求△PBA面积的最大值以及此时点E的坐标.2.如图,二次函数()2302y ax x c a =-+≠的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,已知点A (-1,0),点C (0,-2).(1)求抛物线的函数解析式;(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点Q ,使△ACQ 周长最短?若不存在,请说明理由;若存在,求出点Q 的坐标.(3)若点M 是线段BC 下方的抛物线上的一个动点,求△BCM 面积的最大值以及此时点M 的坐标.3.如图,在平面直角坐标系中,二次函数214y x 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).(1)求该二次函数的表达式及点C 的坐标;(2)点D 的坐标为(0,4),点F 为该二次函数在第一象限内图象上的动点,连接CD 、CF ,以CD 、CF 为邻边作平行四边形CDEF ,设平行四边形CDEF 的面积为S .求S 的最大值.4.如图,抛物线2=-++与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,对称轴与y x bx c抛物线交于点P,与直线BC交于点M,连接PB.(1)求抛物线的表达式;(2)抛物线上是否存在异于点P的一点Q,使△QMB与△PMB的面积相等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在第一象限对称轴右侧的抛物线上是否存在一点R,使△RMP与△RMB的面积相等?若存在,求出点R的坐标;若不存在,请说明理由.【能力训练】1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线24y x x c =-++与y 轴交于点A ,过点A 作AB ∥x 轴交抛物线于点B ,则以AB 为边的等边三角形ABC 的周长为.2.如图所示,在平面直角坐标系中,点A 是x 轴上一动点,过A 作AC x ⊥轴交抛物线222y x x =++于点C ,以AC 为边作等边ABC ∆,高AD 的最小值为.3.如图,P 是抛物线22y x x =-++在第一象限上的点,过点P 分别向x 轴和y 轴引垂线,垂足分别为A ,B ,则四边形OAPB 周长的最大值为.4.如图,抛物线223y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点,它的对称轴与x 轴交于点N ,过顶点M 作ME y ⊥轴于点E ,连结BE 交MN 于点F .(1)求F 的坐标.(2)求EMF ∆与BNF ∆的面积之和.5.如图,在平面直角坐标系中,点A ,B 在x 轴上,点C ,D 在y 轴上且OB =OC =3,OA =OD =1,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠经过A ,B ,C 三点,直线AD 与抛物线交于另一点E .(1)求这条抛物线的解析式;(2)若M 是直线AD 上方抛物线上的一个动点,求△AME 面积的最大值.(3)在抛物线上是否存在点G ,使得AEG S =3?如果存在,求出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.。
二次函数与线段和差问题例题精讲:如图抛物线与x轴交于A,B(1,0),与y 轴交于点C,直线经过点A,C.抛物线的顶点为D,对称轴为直线l,(1)求抛物线解析式。
(2)求顶点D的坐标与对称轴l.(3)设点E为x轴上一点,且AE=CE,求点E的坐标。
(4)设点G是y轴上的一点,是否存在点G,使得GD+GB的值最小,若存在,求出G点坐标,若不存在,说明理由。
(5)在直线l上是否存在一点F,使得△BCF的周长最小,若存在,求出点F 的坐标及△BCF周长的最小值,若不存在,说明理由。
(6)在y轴上是否存在一点S,使得SD-SB的值最大,若存在,求出S点坐标,若不存在,说明理由。
(7)若点H是抛物线上位于AC上方的一点,过点H作y轴的平行线,交AC 于点K,设点H的横坐标为h,线段HK=d①求d关于h的函数关系式②求d的最大值及此时H点的坐标(8)设点P是直线AC上方抛物线上一点,当P点与直线AC距离最大值时,求P点的坐标,并求出最大距离是多少1.如图,矩形的边OA在轴上,边OC在轴上,点的坐标为(10,8),沿直线OD折叠矩形,使点正好落在上的处,E点坐标为(6,8),抛物线经过、、三点。
(1)求此抛物线的解析式。
(2)求AD的长。
(3)点P是抛物线对称轴上的一动点,当△PAD的周长最小时,求点P的坐标。
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线412+=x y 与轴相交于点A ,点B 与点O 关于点A 对称。
(1)填空:点B 的坐标是 。
(2)过点的直线(其中)与轴相交于点C ,过点C 作直线平行于轴,P 是直线上一点,且PB=PC ,求线段PB 的长(用含k 的式子表示),并判断点P 是否在抛物线上,说明理由。
(3)在(2)的条件下,若点C 关于直线BP 的对称点恰好落在该抛物线的对称轴上,求此时点P 的坐标。
3.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点O为坐标原点,点D为抛物线的顶点,点E在抛物线上,点F在x轴上,四边形OCEF为矩形,且OF=2,EF=3,.(1)写出抛物线对应的函数解析式:△AOD的面积是(2)连结CB交EF于M,再连结AM交OC于R,求△ACR的周长.(3)设G(4,-5)在该抛物线上,P是y轴上一动点,过点P作PH垂直于直线EF并交于H,连接AP,GH,问AP+PH+HG是否有最小值如果有,求点P的坐标;如果没有,请说明理由.4.在平面直角坐标系中,矩形OACB 的顶点O 在坐标原点,顶点A 、B 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,3OA =,4OB =,D 为边OB 的中点. 若E 、F 为边OA 上的两个动点,且2EF =,当四边形CDEF 的周长最小时,求点E 、F 的坐标.5.四边形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 ( 1 2-,),D (3,0).连接DM ,并把线段DM 沿DA 方向平移到ON .若抛物线2y ax 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.6.已知,如图,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:3l y x=+(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.7.如图,已知点A (-4,8)和点B (2,n )在抛物线2=y ax 上.(1)求a 的值及点B 关于x 轴对称点P 的坐标,并在x 轴上找一点Q ,使得AQ+QB最短,求出点Q的坐标;(2)平移抛物线2y ax,记平移后点A的对应点为A′,点B的对应点为B′,=点C(-2,0)和点D(-4,0)是x轴上的两个定点.①当抛物线向左平移到某个位置时,A′C+CB′最短,求此时抛物线的函数解析式;②当抛物线向左或向右平移时,是否存在某个位置,使四边形A′B′CD的周长最短若存在,求出此时抛物线的函数解析式;若不存在,请说明理由.8.如图,在平面直角坐标系中,点A在抛物线y=﹣x2+4x上,且横坐标为1,点B与点A关于抛物线的对称轴对称,直线AB与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点,点E的坐标为(1,1).(1)求线段AB的长;(2)点P为线段AB上方抛物线上的任意一点,过点P作AB的垂线交AB于点H,点F为y轴上一点,当△PBE的面积最大时,求PH+HF+FO的最小值;(3)在(2)中,PH+HF+FO取得最小值时,将△CFH绕点C顺时针旋转60°后得到△CF′H′,过点F'作CF′的垂线与直线AB交于点Q,点R为抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点S,使以点D,Q,R,S为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点S的坐标,若不存在,请说明理由.9.在Rt △ABC 中,∠A=90°,AC=AB=4, D ,E 分别是AB ,AC 的中点.若等腰Rt △ADE 绕点A 逆时针旋转,得到等腰Rt △AD 1E 1,设旋转角为α(0<α≤180°),记直线BD 1与CE 1的交点为P .(1)如图1,当α=90°时,线段BD 1的长等于 ,线段CE 1的长等于 ;(直接填写结果)(2)如图2,当α=135°时,求证:BD 1= CE 1,且BD 1⊥CE 1;(3)①设BC 的中点为M ,则线段PM 的长为 ;②点P 到AB 所在直线的距离的最大值为 .(直接填写结果)E 1BCE (D 1)A PE 1BCED D 1A。
专题07二次函数的最值问题考点1:定轴动区间;考点2:动轴定区间。
1.在二次函数y =x 2﹣2x ﹣3中,当0≤x ≤3时,y 的最大值和最小值分别是()A .0,﹣4B .0,﹣3C .﹣3,﹣4D .0,0解:抛物线的对称轴是直线x =1,则当x =1时,y =1﹣2﹣3=﹣4,是最小值;当x =3时,y =9﹣6﹣3=0是最大值.答案:A .2.(易错题)已知二次函数y =a (x ﹣1)2﹣a (a ≠0),当﹣1≤x ≤4时,y 的最小值为﹣4,则a 的值为()A .12或4B .43或−12C .−43或4D .−12或4解:y =a (x ﹣1)2﹣a 的对称轴为直线x =1,顶点坐标为(1,﹣a ),当a >0时,在﹣1≤x ≤4,函数有最小值﹣a ,∵y 的最小值为﹣4,∴﹣a =﹣4,∴a =4;当a <0时,在﹣1≤x ≤4,当x =4时,函数有最小值,∴9a ﹣a =﹣4,解得a =−12;综上所述:a 的值为4或−12,答案:D.3.(易错题)当a ≤x ≤a +1时,函数y =x 2﹣2x +1的最小值为1,则a 的值为()A .﹣1B .2C .0或2D .﹣1或2解:当y =1时,有x 2﹣2x +1=1,解得:x 1=0,x 2=2.题型01定轴动区间∵当a≤x≤a+1时,函数有最小值1,∴a=2或a+1=0,∴a=2或a=﹣1,答案:D.4.已知函数y=﹣3(x﹣2)2+4,当x=2时,函数取得最大值为4.解:∵y=﹣3(x﹣2)2+4,∴抛物线的顶点坐标为(2,4),又∵a=﹣3<0,∴抛物线的开口向下,顶点是它的最高点,∴x=2时,函数有最大值为4.答案:2,4.5.若函数y=x2﹣6x+5,当2≤x≤6时的最大值是M,最小值是m,则M﹣m=9.解:原式可化为y=(x﹣3)2﹣4,可知函数顶点坐标为(3,﹣4),当y=0时,x2﹣6x+5=0,即(x﹣1)(x﹣5)=0,解得x1=1,x2=5.如图:m=﹣4,当x=6时,y=36﹣36+5=5,即M=5.则M﹣m=5﹣(﹣4)=9.故答案为9.6.已知二次函数y=ax2﹣4ax+3a(1)若a=1,则函数y的最小值为﹣1.(2)若当1≤x≤4时,y的最大值是4,则a的值为43或﹣4.解:(1)当a=1时,y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1∵a=1>0∴抛物线的开口向上,当x=2时,函数y的最小值为﹣1.(2)∵二次函数y=ax2﹣4ax+3a=a(x﹣2)2﹣a∴抛物线的对称轴是直线x=2,∵1≤x≤4,∴当a>0时,抛物线开口向上,在对称轴直线x=2右侧y随x的增大而增大,当x=4时y有最大值,a×(4﹣2)2﹣a=4,解得a=43,当a<0时,抛物线开口向下,x=2时y有最大值,a×(2﹣2)2﹣a=4,解得a=﹣4.答案:(1)﹣1;(2)43或−4.7.(易错题)设a,b是任意两个不等实数,我们规定:满足不等式a≤x≤b的实数x的所有取值的全体叫做闭区间,表示为[a,b].对于任何一个二次函数,它在给定的闭区间上都有最小值.(1)函数y=﹣x2+4x﹣2在区间[0,5]上的最小值是﹣7(2)求函数=(+12)2+34在区间[0,32]上的最小值.(3)求函数y=x2﹣4x﹣4在区间[t﹣2,t﹣1](t为任意实数)上的最小值y min的解析式.解:(1)y=﹣x2+4x﹣2其对称轴为直线为x=2,顶点坐标为(2,2),函数图象开口向下.如图1所示:当x=5时,函数有最小值,最小值为﹣7.答案:﹣7.(2)=(+12)2+34,其对称轴为直线=−12,顶点坐标(−12,34),且图象开口向上.其顶点横坐标不在区间[0,32]内,如图2所示:当x=0时,函数y有最小值m=1.(3)将二次函数配方得:y=x2﹣4x﹣4=(x﹣2)2﹣8其对称轴为直线:x=2,顶点坐标为(2,﹣8),图象开口向上若顶点横坐标在区间[t﹣2,t﹣1]左侧,则2<t﹣2,即t>4.当x=t﹣2时,函数取得最小值:m=(−4)2−8=2−8+8若顶点横坐标在区间[t﹣2,t﹣1]上,则t﹣2≤2≤t﹣1,即3≤t≤4.当x=2时,函数取得最小值:y min=﹣8若顶点横坐标在区间[t﹣2,t﹣1]右侧,则t﹣1<2,即t<3.当x=t﹣1时,函数取得最小值:m=(−3)2−8=2−6+1综上讨论,得m=2−8+8(>4)−8(3≤≤4)2−6+1(<3).8.(易错题)已知二次函数y =﹣x 2+6x ﹣5.(1)求二次函数图象的顶点坐标;(2)当1≤x ≤4时,函数的最大值和最小值分别为多少?(3)当t ≤x ≤t +3时,函数的最大值为m ,最小值为n ,若m ﹣n =3,求t 的值.解:(1)∵y =﹣x 2+6x ﹣5=﹣(x ﹣3)2+4,∴顶点坐标为(3,4);(2)∵a =﹣1<0,∴抛物线开口向下,∵顶点坐标为(3,4),∴当x =3时,y 最大值=4,∵当1≤x ≤3时,y 随着x 的增大而增大,∴当x =1时,y 最小值=0,∵当3<x ≤4时,y 随着x 的增大而减小,∴当x =4时,y 最小值=3.∴当1≤x ≤4时,函数的最大值为4,最小值为0;(3)当t ≤x ≤t +3时,对t 进行分类讨论,①当t +3<3时,即t <0,y 随着x 的增大而增大,当x =t +3时,m =﹣(t +3)2+6(t +3)﹣5=﹣t 2+4,当x =t 时,n =﹣t 2+6t ﹣5,∴m ﹣n =﹣t 2+4﹣(﹣t 2+6t ﹣5)=﹣6t +9,∴﹣6t +9=3,解得t =1(不合题意,舍去),②当0≤t <3时,顶点的横坐标在取值范围内,∴m =4,i )当0≤t ≤32时,在x =t 时,n =﹣t 2+6t ﹣5,∴m ﹣n =4﹣(﹣t 2+6t ﹣5)=t 2﹣6t +9,∴t2﹣6t+9=3,解得t1=3−3,t2=3+3(不合题意,舍去);ii)当32<t<3时,在x=t+3时,n=﹣t2+4,∴m﹣n=4﹣(﹣t2+4)=t2,∴t2=3,解得t1=3,t2=−3(不合题意,舍去),③当t≥3时,y随着x的增大而减小,当x=t时,m=﹣t2+6t﹣5,当x=t+3时,n=﹣(t+3)2+6(t+3)﹣5=﹣t2+4,.m﹣n=﹣t2+6t﹣5﹣(﹣t2+4)=6t﹣9,∴6t﹣9=3,解得t=2(不合题意,舍去),综上所述,t=3−3或3.9.已知二次函数y=ax2+4x+a﹣1的最小值为2,则a的值为()A.3B.﹣1C.4D.4或﹣1解:∵二次函数y=ax2+4x+a﹣1有最小值2,∴a>0,y最小值=4a−24=4oK1)−424=2,整理,得a2﹣3a﹣4=0,解得a=﹣1或4,∵a>0,∴a=4.答案:C.10.设二次函数y=a(x﹣m)(x﹣m﹣k)(a>0,m,k是实数),则()A.当k=2时,函数y的最小值为﹣aB.当k=2时,函数y的最小值为﹣2aC.当k=4时,函数y的最小值为﹣aD.当k=4时,函数y的最小值为﹣2a题型02动轴定区间解:令y=0,则(x﹣m)(x﹣m﹣k)=0,∴x1=m,x2=m+k,∴二次函数y=a(x﹣m)(x﹣m﹣k)与x轴的交点坐标是(m,0),(m+k,0),∴二次函数的对称轴是:=1+22=rr2=2r2,∵a>0,∴y有最小值,当=2r2时y最小,即=o2r2−p(2r2−−p=−24,当k=2时,函数y的最小值为=−224=−;当k=4时,函数y的最小值为=−424=−4,答案:A.11.在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+mx+m2﹣m(m为常数)的图象经过点(0,6),其对称轴在y轴左侧,则该二次函数有()A.最大值5B.最大值154C.最小值5D.最小值154解:由题意可得:6=m2﹣m,解得:m1=3,m2=﹣2,∵二次函数y=x2+mx+m2﹣m,对称轴在y轴左侧,∴m>0,∴m=3,∴y=x2+3x+6,∴二次函数有最小值为:4a−24=4×1×6−324×1=154.答案:D.12.已知二次函数y=x2﹣2mx(m为常数),当﹣1≤x≤2时,函数值y的最小值为﹣2,则m的值是()A.32B.2C.32或2D.−32或2解:y=x2﹣2mx=(x﹣m)2﹣m2,①若m<﹣1,当x=﹣1时,y=1+2m=﹣2,解得:m=−32;②若m>2,当x=2时,y=4﹣4m=﹣2,解得:m=32<2(舍);③若﹣1≤m≤2,当x=m时,y=﹣m2=﹣2,解得:m=2或m=−2<−1(舍),∴m的值为−32或2,答案:D.13.(易错题)当﹣1≤x≤2时,二次函数y=x2+2kx+1的最小值是﹣1,则k的值可能是32或−解:对称轴:x=−22=−k,分三种情况讨论:①当﹣k<﹣1时,即k>1时,此时﹣1≤x≤2在对称轴的右侧,y随x的增大而增大,=(﹣1)2+2k×(﹣1)+1=﹣1,∴当x=﹣1时,y有最小值,y小k=32,②当﹣1≤﹣k≤2时,即﹣2≤k≤1,对称轴在﹣1≤x≤2内,此时函数在﹣1≤x≤﹣k,y随x的增大而减小,在﹣k≤x≤2时,y随x的增大而增大,=(﹣k)2+2k•(﹣k)+1=﹣1,∴当x=﹣k时,y有最小值,y小k2﹣2k2+2=0,k2﹣2=0,k=±2,∵﹣2≤k≤1,∴k=−2,③当﹣k>2时,即k<﹣2,此时﹣1≤x≤2在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,∴当x=2时,y有最小值,y=22+2k×2+1=﹣1,小k=−32(舍),综上所述,k的值可能是32或−2,答案:32或−2.14.已知y=﹣x(x+3﹣a)是关于x的二次函数,当x的取值范围在1≤x≤5时,若y在x=1时取得最大值,则实数a的取值范围是a≤5.解:第一种情况:当二次函数的对称轴不在1≤x≤5内时,此时,对称轴一定在1≤x≤5的左边,函数方能在这个区域取得最大值,x=K32<1,即a<5,第二种情况:当对称轴在1≤x≤5内时,对称轴一定是在顶点处取得最大值,即对称轴为x=1,∴K32=1,即a=5综合上所述a≤5.答案:a≤5.15.(易错题)已知二次函数y=x2﹣2hx+h,当自变量x的取值在﹣1≤x≤1的范围中时,函数有最小值n,则n的最大值是14.解:二次函数y=x2﹣2hx+h图象的对称轴为直线x=h.当h≤﹣1时,x=﹣1时y取最小值,此时n=1+2h+h=1+3h≤﹣2;当﹣1<h<1时,x=h时y取最小值,此时n=h2﹣2h2+h=﹣h2+h=﹣(h−12)2+14≤14;当h≥1时,x=1时y取最小值,此时n=1﹣2h+h=1﹣h≤0.综上所述:n的最大值为14.答案:14.16.(易错题)已知二次函数y=x2﹣2x+2在t≤x≤t+1时的最小值是t,则t的值为1或2.解:y=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1,分类讨论:(1)若顶点横坐标在范围t≤x≤t+1右侧时,有t+1<1,即t<0,此时y随x的增大而减小,=t=(t+1)2﹣2(t+1)+2,∴当x=t+1时,函数取得最小值,y最小值方程无解.(2)若顶点横坐标在范围t≤x≤t+1内时,即有t≤1≤t+1,=1,解这个不等式,即0≤t≤1.此时当x=1时,函数取得最小值,y最小值∴t=1.(3)若顶点横坐标在范围t≤x≤t+1左侧时,即t>1时,y随x的增大而增大,=t=t2﹣2t+2,解得t=2或1(舍弃),∵当x=t时,函数取得最小值,y最小值∴t=1或2.答案:1或2.17.已知函数y=﹣x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点(0,﹣3),(﹣6,﹣3).(1)求b,c的值.(2)当﹣4≤x≤0时,求y的最大值.(3)当m≤x≤0时,若y的最大值与最小值之和为2,求m的值.解:(1)把(0,﹣3),(﹣6,﹣3)代入y=﹣x2+bx+c,得b=﹣6,c=﹣3.(2)∵y=﹣x2﹣6x﹣3=﹣(x+3)2+6,又∵﹣4≤x≤0,∴当x=﹣3时,y有最大值为6.(3)①当﹣3<m≤0时,当x=0时,y有最小值为﹣3,当x=m时,y有最大值为﹣m2﹣6m﹣3,∴﹣m2﹣6m﹣3+(﹣3)=2,∴m=﹣2或m=﹣4(舍去).②当m≤﹣3时,当x=﹣3时y有最大值为6,∵y的最大值与最小值之和为2,∴y最小值为﹣4,∴﹣(m+3)2+6=﹣4,∴m=−3−10或m=−3+10(舍去).综上所述,m=﹣2或−3−10.18.(易错题)已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数).(Ⅰ)当b=2,c=﹣3时,求二次函数的最小值;(Ⅱ)当c=5时,若在函数值y=1的情况下,只有一个自变量x的值与其对应,求此时二次函数的解析式;(Ⅲ)当c=b2时,若在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为21,求此时二次函数的解析式.解:(Ⅰ)当b=2,c=﹣3时,二次函数的解析式为y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,∴当x=﹣1时,二次函数取得最小值﹣4;(Ⅱ)当c=5时,二次函数的解析式为y=x2+bx+5,由题意得,x2+bx+5=1有两个相等是实数根,∴△=b2﹣16=0,解得,b1=4,b2=﹣4,∴二次函数的解析式y=x2+4x+5,y=x2﹣4x+5;(Ⅲ)当c=b2时,二次函数解析式为y=x2+bx+b2,图象开口向上,对称轴为直线x=−2,①当−2<b,即b>0时,在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,y随x的增大而增大,∴当x=b时,y=b2+b•b+b2=3b2为最小值,∴3b2=21,解得,b1=−7(舍去),b2=7;②当b≤−2≤b+3时,即﹣2≤b≤0,∴x=−2,y=34b2为最小值,∴34b2=21,解得,b1=﹣27(舍去),b2=27(舍去);③当−2>b+3,即b<﹣2,在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,y随x的增大而减小,故当x=b+3时,y=(b+3)2+b(b+3)+b2=3b2+9b+9为最小值,∴3b2+9b+9=21.解得,b1=1(舍去),b2=﹣4;∴b=7时,解析式为:y=x2+7x+7b=﹣4时,解析式为:y=x2﹣4x+16.综上可得,此时二次函数的解析式为y=x2+7x+7或y=x2﹣4x+16.。
二次函数与线段和差问题例题精讲:如图抛物线y=ax2+bb+b(b≠0与x轴交于A,B(1,0),与yb−2经过点A,C.抛物线的顶点为D,对称轴为直线l, 轴交于点C,直线y=12(1)求抛物线解析式。
(2)求顶点D的坐标与对称轴l.(3)设点E为x轴上一点,且AE=CE,求点E的坐标。
(4)设点G是y轴上的一点,是否存在点G,使得GD+GB的值最小,若存在,求出G点坐标,若不存在,说明理由。
(5)在直线l上是否存在一点F,使得△BCF的周长最小,若存在,求出点F 的坐标及△BCF周长的最小值,若不存在,说明理由。
(6)在y轴上是否存在一点S,使得SD-SB的值最大,若存在,求出S点坐标,若不存在,说明理由。
(7)若点H是抛物线上位于AC上方的一点,过点H作y轴的平行线,交AC 于点K,设点H的横坐标为h,线段HK=d①求d关于h的函数关系式②求d的最大值及此时H点的坐标(8)设点P是直线AC上方抛物线上一点,当P点与直线AC距离最大值时,求P点的坐标,并求出最大距离是多少?1.如图,矩形的边OA在轴上,边OC在轴上,点的坐标为(10,8),沿直线OD折叠矩形,使点正好落在上的处,E点坐标为(6,8),抛物线经过、、三点。
(1)求此抛物线的解析式。
(2)求AD的长。
(3)点P是抛物线对称轴上的一动点,当△PAD的周长最小时,求点P的坐标。
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线412+=x y 与轴相交于点A ,点B 与点O 关于点A 对称。
(1)填空:点B 的坐标是 。
(2)过点的直线(其中)与轴相交于点C ,过点C 作直线平行于轴,P 是直线上一点,且PB=PC ,求线段PB 的长(用含k 的式子表示),并判断点P 是否在抛物线上,说明理由。
(3)在(2)的条件下,若点C 关于直线BP 的对称点恰好落在该抛物线的对称轴上,求此时点P 的坐标。
3.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点O为坐标原点,点D为抛物线的顶点,点E在抛物线上,点F在x轴上,四边形OCEF为矩形,且OF=2,EF=3,.(1)写出抛物线对应的函数解析式:△AOD的面积是(2)连结CB交EF于M,再连结AM交OC于R,求△ACR的周长.(3)设G(4,-5)在该抛物线上,P是y轴上一动点,过点P作PH垂直于直线EF并交于H,连接AP,GH,问AP+PH+HG是否有最小值?如果有,求点P的坐标;如果没有,请说明理由.4.在平面直角坐标系中,矩形OACB 的顶点O 在坐标原点,顶点A 、B 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,3OA =,4OB =,D 为边OB 的中点. 若E 、F 为边OA 上的两个动点,且2EF =,当四边形CDEF 的周长最小时,求点E 、F 的坐标.5.四边形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 ( 1 2-,),D (3,0).连接DM ,并把线段DM 沿DA 方向平移到ON .若抛物线2y ax 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.6.已知,如图,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:3l y x=+(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.7.如图,已知点A(-4,8)和点B(2,n)在抛物线2y ax上.=(1)求a的值及点B关于x轴对称点P的坐标,并在x轴上找一点Q,使得AQ+QB最短,求出点Q的坐标;(2)平移抛物线2y ax,记平移后点A的对应点为A′,点B的对应点为B′,=点C(-2,0)和点D(-4,0)是x轴上的两个定点.①当抛物线向左平移到某个位置时,A′C+CB′最短,求此时抛物线的函数解析式;②当抛物线向左或向右平移时,是否存在某个位置,使四边形A′B′CD的周长最短?若存在,求出此时抛物线的函数解析式;若不存在,请说明理由.8.如图,在平面直角坐标系中,点A在抛物线y=﹣x2+4x上,且横坐标为1,点B与点A关于抛物线的对称轴对称,直线AB与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点,点E的坐标为(1,1).(1)求线段AB的长;(2)点P为线段AB上方抛物线上的任意一点,过点P作AB的垂线交AB于点H,点F为y轴上一点,当△PBE的面积最大时,求PH+HF+FO的最小值;(3)在(2)中,PH+HF+FO取得最小值时,将△CFH绕点C顺时针旋转60°后得到△CF′H′,过点F'作CF′的垂线与直线AB交于点Q,点R为抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点S,使以点D,Q,R,S为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点S的坐标,若不存在,请说明理由.9.在Rt △ABC 中,∠A=90°,AC=AB=4, D ,E 分别是AB ,AC 的中点.若等腰Rt △ADE 绕点A 逆时针旋转,得到等腰Rt △AD 1E 1,设旋转角为α(0<α≤180°),记直线BD 1与CE 1的交点为P .(1)如图1,当α=90°时,线段BD 1的长等于 ,线段CE 1的长等于 ;(直接填写结果)(2)如图2,当α=135°时,求证:BD 1= CE 1,且BD 1⊥CE 1;(3)①设BC 的中点为M ,则线段PM 的长为 ;②点P 到AB 所在直线的距离的最大值为 .(直接填写结果)E 1BCE (D 1)A P E 1B C E D D 1Aword文档整理分享参考资料。
专题13 二次函数区间及最值问题1.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(–3,5),B(0,5).抛物线y=-x2+bx+c交x轴于C(1,0),D(-3,0)两点,交y轴于点E.(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;(2)当-4≤x≤0时,求y的最大值与最小值的积;(3)连接AB,若二次函数y=-x2+bx+c的图象向上平移m(m>0)个单位时,与线段AB有一个公共点,结合函数图象,直接写出m的取值范围.本号资料皆*来源于微信公众号:数学第@@六感对于整个函数图像来说,最值在顶点处取到,而对于函数图像的一部分来说,则未必。
常见的两种类型分别为:一是给定区间,对称轴不确定;二是给定对称轴,区间不确定。
一般步骤是根据已知,画出函数图像,再根据给定的区间或对称轴进行分类讨论,根据题意建立方程求解。
难点是有时分类讨论次数较多,计算比较繁琐,容易出错。
2.已知抛物线2y x bx c =++的对称轴为直线1x =,图象与x 轴交于点()1,0-.(1)求抛物线的函数表达式.(2)若把抛物线的图象沿x 轴平移m 个单位,在自变量x 的值满足23x ≤≤的情况下,与其对应的函数值y 的最小值为-2,求m 的值.3.如图,抛物线22y x x c =-++与x 轴正半轴,y 轴正半轴分别交于点,A B ,且,OA OB =点G 为抛物线的顶点. 本号资料皆*来源于微信公众#号:数学第六感()1求抛物线的解析式及点G 的坐标;()2点,M N 为抛物线上两点(点M 在点N 的左侧) ,且到对称轴的距离分别为3个单位长度和5个单位长度,点Q 为抛物线上点,M N 之间(含点,M N )的一个动点,求点Q 的纵坐标Q y 的取值范围.4.如图,已知二次函数y =ax 2+3x +12的图像经过点A (-1,-3).(1)求a 的值和图像的顶点坐标.(2)若横坐标为m 的点B 在该二次函数的图像上.①当点B 向右平移4个单位长度后所得点B ′也落在该二次函数图像上时,求m 的值; ②若点B 到x 轴的距离不大于3,请根据图像直接写出m 的取值范围.5.如图,抛物线()230y ax bx a =+-≠与x 轴交于点()1,0A -,点()3,0B ,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)P 是第四象限内抛物线上的动点,求BPC △面积S 的最大值及此时P 点的坐标.6.如图,抛物线2y x mx =+与直线y x b =-+交于点A (2,0)和点B .。
2023年中考专题训练——二次函数的最值1.已知,二次函数23y ax bx =+-的图象与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于C 点,点A 的坐标为()1,0-,且OB OC =. (1)求二次函数的解析式;(2)当04x ≤≤时,求二次函数的最大值和最小值分别为多少? (3)设点C '与点C 关于该抛物线的对称轴对称.在y 轴上是否存在点P ,使PCC '△与POB 相似,且PC 与PO 是对应边?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图1,抛物线2323333y 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 ,过点B 作直线BD ∥直线AC ,交抛物线y 于另一点D ,点P 为直线AC 上方抛物线上一动点.(1)求线段AB 的长.(2)过点P 作PF y ∥轴交AC 于点Q ,交直线BD 于点F ,过点P 作PE AC ⊥于点E ,求233PE PF +的最大值及此时点P 的坐标. (3)如图2,将抛物线2323333y x x =--+向右平移3个单位得到新抛物线y ',点M 为新抛物线上一点,点N 为原抛物线对称轴一点,直接写出所有使得A 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形时点N 的坐标,并写出其中一个点N 的坐标的求解过程. 3.已知二次函数2y x bx c =+-的图象经过点(3,0),且对称轴为直线1x =.(1)求b c +的值;(2)当43x -≤≤时,求y 的最大值;(3)平移抛物线2y x bx c =+-,使其顶点始终在二次函数221y x x =--上,求平移后所得抛物线与y 轴交点纵坐标的最小值.4.已知关于x 的一元二次方程()()121x x m --=+(m 为常数).(1)若它的一个实数根是方程()2140x --=的根,则m =_____,方程的另一个根为_____; (2)若它的一个实数根是关于x 的方程()240x m --=的根,求m 的值; (3)若它的一个实数根是关于x 的方程()240x n --=的根,求m n +的最小值.5.如图,抛物线23y ax bx =++交x 轴于()3,0A ,()1,0B -两点,交y 轴于点C ,动点P 在抛物线的对称轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当以P ,B ,C 为顶点的三角形周长最小时,求点P 的坐标及PBC 的周长;(3)若点Q 是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点Q ,使得以A ,C ,P ,Q 为顶点的四边形是菱形?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.6.平面直角坐标系中,二次函数y =ax 2+bx +c 的顶点为(32,﹣254),它的图象与x 轴交于点A ,B (点A 在点B 左侧).(1)若AB =5,交y 轴于点C ,点C 在y 轴负半轴上. ①求二次函数的解析式;②若自变量x 的值增加4时,对应的函数值y 增大,求满足题意的自变量x 的取值范围. (2)当-1≤x ≤1时,函数值y 有最小值为﹣a 2,求a 的值(其中a 为二次函数的二次项系数).7.已知直线1y kx =+经过点()2,3,与抛物线2y x bx c =++的对称轴交于点1,2n ⎛⎫⎪⎝⎭(1)求k ,b 的值;(2)抛物线2y x bx c =++与x 轴交于()()12,0,0x x 且2139x x ≤-<,若22123p x x =-,求p 的最大值;(3)当12x -<<时,抛物线2y x bx c =++与直线1y kx =+有且只有一个公共点,直接写出c 的取值范围.8.如图,直线:l y m =-与y 轴交于点A ,直线:a y x m =+与y 轴交于点B ,抛物线2y x mx =+的顶点为C ,且与x 轴左交点为D (其中0m >).(1)当12AB =时,在抛物线的对称轴上求一点P 使得BOP △的周长最小;(2)当点C 在直线l 上方时,求点C 到直线l 距离的最大值; (3)若把横坐标、纵坐标都是整数的点称为“整点”.当2021m =时,求出在抛物线和直线a 所围成的封闭图形的边界上的“整点”的个数.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =++经过A (0,﹣1),B (4,1).直线AB 交x 轴于点C ,P 是直线AB 下方抛物线上的一个动点.过点P 作PD ⊥AB ,垂足为D ,PE ∥x 轴,交AB 于点E .(1)求抛物线的函数表达式;(2)当△PDE 的周长取得最大值时,求点P 的坐标和△PDE 周长的最大值;(3)把抛物线2y x bx c =++平移,使得新抛物线的顶点为(2)中求得的点P .M 是新抛物线上一点,N 是新抛物线对称轴上一点,直接写出所有使得以点A ,B ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形的点M 的坐标,并把求其中一个点M 的坐标的过程写出来.10.如图,抛物线2y x bx c =-++过点()3,2A ,且与直线72y x =-+交于B 、C 两点,点B 的坐标为()4,m .(1)求抛物线的解析式;(2)点D 为抛物线上位于直线BC 上方的一点,过点D 作DE x ⊥轴交直线BC 于点E ,点P 为对称轴上一动点,当线段DE 的长度最大时,求PD PA +的最小值;(3)设点M 为抛物线的顶点,在y 轴上是否存在点Q ,使45AQM ∠=︒?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线24y ax bx =++交x 轴于3,0,()(,0)4A B -两点,与y 轴交于点C ,连接,AC BC .M 为线段OB 上的一个动点,过点M 作PM x ⊥轴,交抛物线于点P ,交BC 于点Q . (1)求抛物线的表达式;(2)过点P 作PN BC ⊥,垂足为点N .求线段PN 的最大值.(3)试探究点M 在运动过程中,是否存在这样的点Q ,使得以,,A C Q 为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q 的坐标:若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线y =ax 2+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 轴交于点B . (1)求抛物线的解析式(2)若直线y =mx +n 经过B 、C 两点,求直线BC 的解析式; (3)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 的坐标及此时距离之和的最小值13.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线y =ax 2-2ax -1(a <0). (1)抛物线的对称轴为,抛物线与y 轴的交点坐标为;(2)试说明直线y =x -2与抛物线y =ax 2-2ax -1(a <0)一定存在两个交点; (3)若当-2≤x ≤2时,y 的最大值是1,求当-2≤x ≤2时,y 的最小值是多少?14.如图,抛物线2y ax bx =+经过点()3,33A -、()12,0B . (1)求抛物线的解析式; (2)试判断OAB 的形状;(3)曲线AB 为抛物线上点A 到点B 的曲线,在曲线AB 上是否存在点P 使得四边形OAPB 的面积最大,若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =ax 2+bx ﹣6的图象交坐标轴于A (﹣2,0),B (3,0)两点,抛物线与y 轴相交于点C ,抛物线上有一动点P 在直线BC 下方. (1)求这个二次函数的解析式;(2)是否存在点P ,使△POC 是以OC 为底边的等腰三角形?若存在,求出P 点坐标; (3)动点P 运动到什么位置时,△PBC 面积最大.求出此时P 点坐标和△PBC 的最大面积.16.已知抛物线y =x 2﹣bx +c (b ,c 为常数)的顶点坐标为(2,﹣1). (1)求该抛物线的解析式;(2)点M (t ﹣1,y 1),N (t ,y 2)在该抛物线上,当t <1时,比较y 1与y 2的大小; (3)若点P (m ,n )在该抛物线上,求m ﹣n 的最大值. 17.如图1,抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点(2,0)A -、(6,0)B .(1)求抛物线的函数关系式.(2)如图1,点C 是抛物线在第四象限内图像上的一点,过点C 作CP y ⊥轴,P 为垂足,求CP OP +的最大值;(3)如图2,设抛物线的顶点为点D ,点N 的坐标为()2,16--,问在抛物线的对称轴上是否存在点M ,使线段MN 绕点M 顺时针旋转90︒得到线段MN ',且点N '恰好落在抛物线上?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,已知抛物线2y ax bx c =++()0a ≠与x 轴交于点1,0A 和点()3,0B -,与y 轴交于点C ,且OC OB =.(1)求点C 的坐标和此抛物线的解析式;(2)若点E 为第二象限抛物线上一动点,连接BE ,CE ,BC ,求BCE 面积的最大值; (3)点P 在抛物线的对称轴上,若线段PA 绕点P 逆时针旋转90°后,点A 的对应点A '.恰好也落在此抛物线上,求点P 的坐标.19.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y x bx c =++的图象与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ()0,3-,A 点的坐标为(-1,0). (1)求二次函数的解析式;(2)若点P 是抛物线在第四象限上的一个动点,当四边形ABPC 的面积最大时,求点P 的坐标,并求出四边形ABPC 的最大面积; (3)若Q 为抛物线对称轴上一动点,当Q 在什么位置时QA+QC 最小,求出Q 点的坐标,并求出此时△QAC 的周长.20.函数学习中,自变量取值范围及相应的函数值范围问题是大家关注的重点之一,请解决下面的问题.(1)分别求出当24x ≤≤时,两个函数:()221,211y x y x =+=-+的最大值和最小值; (2)若2y x=的值不大于2,求符合条件的x 的范围;(3)若(0)ky k x=≠,当()20t x x ≤≤≠时既无最大值,又无最小值,求a 的取值范围.参考答案:1.(1)2=23y x x --(2)函数的最大值为5,最小值为4- (3)存在,(0,9)P -或9(0,)5P -【分析】(1)先求出点C 的坐标,得到点B 的坐标,再将点A 、B 的坐标代入解析式计算即可;(2)将函数解析式化为顶点式,根据函数的性质解答即可; (3)存在点P ,设()0,P m ,根据相似三角形对应边成比例列得PC CC PO OB'=,代入数值求出m 即可.【解析】(1)二次函数23y ax bx =+-的图象与y 轴交于C 点,()0,3C ∴-.OB OC =,点A 在点B 的左边,()3,0B ∴.又点A 的坐标为()1,0-,由题意可得:093303a b a b =+-⎧⎨=--⎩,解得:12a b =⎧⎨=-⎩.∴二次函数的解析式为2=23y x x --.(2)()22=2314y x x x ---=-,二次函数顶点坐标为()1,4-,∴当1x =时,4y =-最小值,当01x ≤≤时,y 随着x 的增大而减小, ∴当0x =时,3y =-最大值,当14x <≤时,y 随着x 的增大而增大, ∴当4x =时,5y =最大值.∴当04x ≤≤时,函数的最大值为5,最小值为4-.(3)存在点P ,如图,设()0,P m ,CC OB '∥,且PC 与PO 是相似三角形的对应边,PC CC PO OB ∴'=,即:()323m m --=, 解得:9m =-或95m =-,()0,9P ∴-或90,5P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.【点评】此题考查了二次函数与图形问题,待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的对称性,相似三角形的性质,二次函数的最值,正确掌握二次函数的综合知识是解题的关键. 2.(1)4(2)当32t =-时,233PE PF +1733232P ⎛- ⎝⎭; (3)(1,3N --,113⎛- ⎝⎭和3731,⎛- ⎝⎭【分析】(1)令232330,求解即可; (2)求直线,AC BD 的解析式,设点232,33P t ⎛ ⎝,则33Q t ⎛ ⎝,33F t ⎛ ⎝⎭,利用30QFC ∠=︒,将所求转化为23333PE PF PQ PF +=+,再求解即可; (3)推出平移后的解析式,设234383,M m ⎛ ⎝⎭,()2,N n -,分三种情况讨论;再利用平行四边形的性质结合中点坐标求解即可. 【解析】(1)令232330, 解得1x =或3x =-, ∴()()3,0,1,0A B -,4AB ∴=;(2)232333y x x =-(3C ∴,设直线AC 的解析式为y kx b =+,303k b b -+=⎧⎪∴⎨=⎪⎩,解得33k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴直线AC 的解析式为y x =(),1,0AC BD B ∥,∴直线BD 的解析式为y x =设点2,P t ⎛ ⎝+,则Q t ⎛+ ⎝,F t ⎛ ⎝⎭, ∵点P 为直线AC 上方抛物线上一动点,22PQ ∴==,22P F ==∵3,OA OC ==30CAO ∴∠=︒,,PE AC PF OA ⊥⊥, 30QFC ∴∠=︒,PE ∴=,∴222333332PF PQ PF t ⎛⎫+=+==-+ ⎪⎭⎝⎭∴当32t =-时,3PF +32P ⎛- ⎝⎭;(3))22313y x =-+ ∴抛物线对称轴为直线=1x -,∵抛物线2y =3个单位得到新抛物线y ',∴新抛物线y '的解析式为)22y x =-+',∴2,M m ⎛ ⎝⎭,()1,N n -,①当AB 为平行四边形的对角线时,2311,0m n -=-+=,∴1,m n =-=∴((1,N M --,;②当AM 为平行四边形的对角线时,234383311,m n -=+-= ∴1133,m n ==∴113113N M ⎛⎛- ⎝⎭⎝⎭,; ③当AN 为平行四边形的对角线时,24311,3383n m -+-=+=, ∴3735,m n =-= ∴3733735,1,M N ⎛⎛-- ⎝⎭⎝⎭,; 综上,N 点坐标分别为(1,3N -,113⎛- ⎝⎭和3731,⎛- ⎝⎭. 【点评】本题考查了为此函数的图象和性质,直角三角形的性质,平行四边形的性质,熟练掌握知识并能够运用分类讨论的思想是解题的关键. 3.(1)1 (2)21 (3)1312-【分析】(1)根据对称轴公式求出b ,再有二次函数2y x bx c =+-的图象经过点(3,0),代入求出c ,计算即可;(2)根据二次函数的增减性可知,当x =-4时,y 值最大,代入求解即可;(3)因为平移抛物线2=23y x x --,其顶点始终在二次函数221y x x =--上,故设顶点坐标为()2,21h h h --,可得平移后的解析式为22()21y x h h h =-+--,可求平移后所得抛物线与y 轴交点纵坐标为231=--w h h ,根据二次函数求最值的方法求解即可. (1)解:由题意可知12bx =-=,∴2b =-. 将(3,0)代入22y x x c =--,得3c =, ∴1b c +=. (2)解:由(1)得2223(1)4y x x x =--=--,∴当1x <时,y 随x 增大而减小,当1x >时,y 随x 增大而增大.∵1(4)31-->-,∴当4x =-时,y 取最大值21. (3)解:∵平移抛物线2=23y x x --,其顶点始终在二次函数221y x x =--上,∴设顶点坐标为()2,21h h h --,故平移后的解析式为22()21y x h h h =-+--,∴22222221231y x hx h h h x hx h h =-++--=-+--. 设平移后所得抛物线与y 轴交点的纵坐标为w , 则22113313612w h h h ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭,∴当16h =时,平移后所得抛物线与y 轴交点纵坐标的最小值为1312-. 【点评】本题考查了二次函数的性质,和最值,平移规律,熟练掌握二次函数的性质和平移规律是解题的关键.4.(1)1,0x =;(2)11m =,21m =-;(3)当1n =-时,m n +有最小值为-2. 【分析】(1)求方程2(x -1)-4=0的根,代入(x -1)(x -2)=m +1中,确定m 的值;解(x -1)(x -2)=m +1,得到另一个根;(2)求方程2(x -m )-4=0的根,代入(x -1)(x -2)=m +1中,确定m 的值;(3)求方程()240x n --=的根,代入(x -1)(x -2)=m +1中,用含n 的代数式表示m ,构造m +n 与n 的二次函数,利用二次函数的性质确定最值. 【解析】(1)∵2(x -1)-4=0, ∴x =3,∴(3-1)(3-2)=m +1, 解得m =1, ∴(x -1)(x -2)=2, ∴2x -3x =0, ∴123,0x x ==, 故答案为:1,0x =. (2)由()240x m --=,得 2x m =+.则()()21221m m m +-+-=+ ∴21m m m +=+, ∴21m =,∴11m =,21m =-. (3)由()240x n --=,得2x n =+.则()()21221n n m +-+-=+. 即21m n n =+-.∴()222112m n n n n +=+-=+-; ∴当1n =-时,m n +有最小值-2.【点评】本题考查了一元一次方程,一元二次方程,二次函数的最值,熟练掌握方程的解法,二次函数的最值是解题的关键.5.(1) 223y x x =-++;(2) P 点坐标为(1,2),BCP ∆1032(3) Q 点坐标存在,为(2,2)或(417或(4,17-或(2-,314或(2-,314【分析】(1)将()3,0A ,()1,0B -代入即可求解;(2)连接BP 、CP 、AP ,由二次函数对称性可知,BP=AP ,得到BP +CP =AP +CP ,当C 、P 、A 三点共线时,△PBC 的周长最小,由此求出AC 解析式,将P 点横坐标代入解析式中即可求解;(3)设P 点坐标为(1,t ),Q 点坐标为(m ,n ),按AC 为对角线,AP 为对角线,AQ 为对角线分三种情况讨论即可求解.【解析】解:(1)将()3,0A ,()1,0B -代入二次函数表达式中,∴093303a b a b =++⎧⎨=-+⎩ ,解得12a b =-⎧⎨=⎩,∴二次函数的表达式为:223y x x =-++; (2)连接BP 、CP 、AP ,如下图所示:由二次函数对称性可知,BP=AP , ∴BP +CP =AP +CP , BCPC BP CP BCPA CP BCBC 为定直线,当C 、P 、A 三点共线时,PA CP 有最小值为AC ,此时BCP ∆的周长也最小,设直线AC 的解析式为:y kx m =+,代入()3,0,(0,3)A C ,∴0=330k m m +⎧⎨=+⎩,解得13k m =-⎧⎨=⎩,∴直线AC 的解析式为:3y x =-+, 二次函数的对称轴为12bx a=-=,代入3y x =-+,得到2y =, ∴P 点坐标为(1,2),此时BCP ∆的周长最小值=222213331032BC AC;(3)()3,0,(0,3)A C 设P 点坐标为(1,t ),Q 点坐标为(m ,n ), 分类讨论:情况一:AC 为菱形对角线时,另一对角线为PQ ,此时由菱形对角互相平分知:AC 的中点也必定是PQ 的中点, 由菱形对角线互相垂直知:1AC PQk k ,∴30103111m t n n t m ⎧⎪+=+⎪+=+⎨⎪-⎪-⋅=--⎩,解得221m n t =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴P 点坐标为(1,1),对应的Q 点坐标为(2,2); 情况二:AP 为菱形对角线时,另一对角线为CQ ,同理有:310030312m t n t n m ⎧⎪+=+⎪+=+⎨⎪--⎪⋅=--⎩,解得43m n t=⎧⎪⎨⎪=⎩或43m n t =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴P 点坐标为(1,3)或(1,3,对应的Q 点坐标为(4或(4,); 情况三:AQ 为菱形对角线时,另一对角线为CP ,()3,0,(0,3)A C 设P 点坐标为(1,t ),Q 点坐标为(m ,n ),同理有:3010303131m n t n t m ⎧⎪+=+⎪+=+⎨⎪--⎪⋅=--⎩,解得23m n t =-⎧⎪=⎨⎪=⎩23m n t =-⎧⎪=⎨⎪=⎩ ∴P 点坐标为(1或(1,,对应的Q 点坐标为(-2,3或(-2,3; 纵上所示,Q 点坐标存在,为(2,2)或(4或(4,或(2-,3或(2-,3.【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数对称性求线段最值问题及菱形的存在性问题,本题第三问难度大一些,熟练掌握各图形的性质是解决本题的关键. 6.(1)①234y x x =--;②自变量x 的取值范围为12x >-;(2)a 1401-+25541-- 【分析】(1)①二次函数y =ax 2+bx +c 的顶点为(32,﹣254),可确定二次函数的对称轴为32x =,利用对称轴求出抛物线与x 轴的交点A (-1,0),B (4,0),利用待定系数法可求抛物线解析式;②设自变量x 的值增加4时,的函数为y 1,求出新增函数21=5y x x +,利用1y y >两函数作差840x +>解不等式即可;(2)设二次函数的解析式为232524y a x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,由-1≤x ≤132<,0a >或a<0分两种情况利用函数的增减性构造关于a 的一元二次方程,求出a 的值即可. 【解析】解:(1)①二次函数y =ax 2+bx +c 的顶点为(32,﹣254),∴二次函数的对称轴为32x =, ∵与x 轴交于点A ,B ,AB =5, ∴A 、B 两点关于对称轴为32x =对称,35122-=-,35+422=, ∴A (-1,0),B (4,0), 设解析式为()()14y a x x =+-,∵()()14y a x x =+-过顶点(32,﹣254),∴253314422a ⎛⎫⎛⎫-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 解得=1a ,∴二次函数解析式为:2=34y x x --, ②设自变量x 的值增加4时,的函数为y 1, ∴()()221=+43+44=5y x x x x --+, ∵1y y >,∴()22534840x x x x x +---=+>,解得12x >-;(2)设二次函数的解析式为232524y a x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,当-1≤x ≤132<, 当0a >,二次函数开口向上,在二次函数对称轴的左侧,y 随x 的增大而减小, ∴当x =1时函数取最小值﹣a 2,∴22325124a a ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭,整理得24+250a a -=,解得a =0a =<(舍去), 当a<0,二次函数开口向下,在二次函数对称轴的左侧,y 随x 的增大而增大, ∴当x =-1时函数取最小值﹣a 2,∴22325124a a ⎛⎫---=- ⎪⎝⎭, 整理得24+25250a a -=,解得a =或0a =>(舍去). 【点评】本题考查待定系数法求抛物线解析式,利用自变量增大函数值增大构造不等式,利用函数的增减性取最小值构造关于a 的一元二次方程,掌握待定系数法求抛物线解析式,会列不等式与解不等式,利用函数的增减性取最小值构造关于a 的一元二次方程和解方程是解题关键.7.(1)1k =,1b =;(2)p 最大值为1;(3)30c -<≤或1c =【分析】(1)将(2,3)和1,2n ⎛⎫⎪⎝⎭分别代入直线表达式中可求得k 和n 值,再根据抛物线的对称轴公式求解b 值即可;(2)抛物线的对称轴为直线x =﹣12和2139x x ≤-<得出211x x =--及152x -<≤-,则()22221211331p x x x x =-=---2133222x ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,根据二次函数的最值方法求解即可;(3)联立方程组可得x 2=1﹣c ,对c 讨论,结合方程根取值范围进行求解即可. 【解析】解:(1)把()2,3代入1y kx =+得:213k +=,则1k =,∴点1,2n ⎛⎫⎪⎝⎭在直线1y x =+上,∴12n =-,∴抛物线的对称轴122b x =-=-,∴1b =;(2)由(1)知1b =,则2y x x c =++,∵抛物线2y x x c =++与x 轴交点的横坐标为1x ,2x 且213x x -≥ ∴2112x x >-> ∴211122x x ⎛⎫⎛⎫--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即121x x +=-. ∴211x x =--.∴()22221211331p x x x x =-=---2133222x ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭∵2139x x ≤-<,∴()11319x x ≤---< ∴152x -<≤-∵20-<且对称轴为直线32x =-∴当152x -<≤-时,p 随1x 的增大而增大, ∴当12x =-时,p 取最大值且最大值为1;(3)由(1)知,直线的表达式为1y x =+,抛物线表达式为2y x x c =++,联立方程组21y x y x x c =+⎧⎨=++⎩得:x 2=1﹣c , 当c >1时,该方程无解,不满足题意; 当c =1时,方程的解为x =0满足题意; 当c <1时,方程的解为x =±1c -当1c -2即30c -<≤时,满足12x -<<时,抛物线2y x bx c =++与直线1y kx =+有且只有一个公共点,综上,满足题意的c 的取值范围为30c -<≤或1c =.【点评】本题考查二次函数与一次函数的综合,涉及待定系数法求函数表达式、二次函数的图象与性质、求二次函数的最值问题、两个函数图象的交点问题、解一元二次方程、解一元一次不等式组等知识,解答的关键是认真分析题意,找寻知识之间的关联点,利用待定系数法、分类讨论和数形结合思想进行推理、探究和计算. 8.(1)()3,3-;(2)1;(3)4044个【分析】(1)先求出点B 坐标,B 的纵坐标减去A 的纵坐标等于12求出m 值,再求出抛物线的对称轴,根据抛物线的对称性和两点之间线段最短知,当B 、P 、D 三点共线时OBP 周长最短,此时点P 为直线a 与对称轴的交点,进而求解即可;(2)先求出抛物线的顶点C 坐标2,24m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,由C 与l 的距离221()(2)1144m m m =---=--+≤即可求出最大值;(3)先求出抛物线与直线a 的交点的横坐标,根据每一个整数x 的值都对应的一个整数y 值,结合边界由线段和抛物线组成求解即可. 【解析】解:(1)当0x =时,y x m m =+=, (0,)B m ∴,12AB =,而(0,)A m -,()12m m ∴--=,6m ∴=,∴抛物线L 的解析式为:26y x x =+,L ∴的对称轴3x =-,又知O 、D 两点关于对称轴对称,则OP DP =OB OP PB OB DP PB ∴++=++∴当B 、P 、D 三点共线时OBP 周长最短,此时点P 为直线a 与对称轴的交点,当3x =-时,63y x =+=, (3,3)P ∴-;(2)2224m m y x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,L ∴的顶点2,24m m C ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,点C 在l 上方,C ∴与l 的距离221()(2)1144m m m =---=--+≤,∴点C 与l 距离的最大值为1;(3)当2021m =时,抛物线解析式2:2021L y x x =+ 直线解析式:2021a y x =+联立上述两个解析式220212021y x xy x ⎧=+⎨=+⎩可得:12021x =-,21x =∴可知每一个整数x 的值都对应的一个整数y 值,且-2021和1之间(包括-2021和1)共有2023个整数;∵另外要知道所围成的封闭图形边界分两部分:线段和抛物线, ∴线段和抛物线上各有2023个整数点, ∴总计4046个点∵这两段图象交点有2个点重复, ∴“整点”的个数:404624044-=(个); 故2021m =时“整点”的个数为4044个.【点评】本题考查二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质、图形与坐标、最短路径问题、二次函数的最值、两函数图象的交点问题、解二元一次方程组等问题,综合性强,难度适中,解答的关键是读懂题意,找寻相关知识的关联点,利用数形结合思想解决问题. 9.(1)2712y x x =--;(2)t =2时,△PDE 2458, 点P的坐标为(2,﹣4);(3)满足条件的点M 的坐标有(2,﹣4),(6,12),(﹣2,12),过程见解析【分析】(1)利用待定系数法求函数表达式即可;(2)先求出直线AB 的函数表达式和点C 坐标,设P 27,12t t t ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,其中0<t <4,则E22727,12t t t t ⎛⎫---⎪⎝⎭,证明△PDE ∽△AOC ,根据周长之比等于相似比可得())22355651024522828l t t ++⎡⎤=--+=-⎣⎦,根据二次函数求最值的方法求解即可;(3)分以下情况①若AB 是平行四边形的对角线;②若AB 是平行四边形的边,1)当 MN ∥AB 时;2)当 NM ∥AB 时,利用平行四边形的性质分别进行求解即可. 【解析】解(1)∵抛物线2y x bx c =++经过点A (0,﹣1),点B (4,1),∴11641c b c =-⎧⎨++=⎩, 解得721b c ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩, ∴该抛物线的函数表达式为2712y x x =--;(2)∵A (0,-1),B (4,1), ∴直线AB 的函数表达式为112y x =-, ∴C (2,0),设P 27,12t t t ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,其中0<t <4,∵点E 在直线112y x =-上,PE ∥x 轴, ∴E 22727,12t t t t ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,∠OCA =∠DEP ,∴PE =()2228228t t t -+=--+, ∵PD ⊥AB , ∴∠EDP =∠COA , ∴△PDE ∽△AOC , ∵AO =1,OC =2, ∴AC∴△AOC 的周长为令△PDE 的周长为lACPE=,∴())2222828l t t ⎡⎤=--+=-⎣⎦, ∴当t =2时,△PDE8, 此时点P 的坐标为(2,﹣4),(3)如图所示,满足条件的点M 的坐标有(2,﹣4),(6,12),(﹣2,12). 由题意可知,平移后抛物线的函数表达式为24y x x =-,对称轴为直线2x =. ①若AB 是平行四边形的对角线,当MN 与AB 互相平分时,四边形ANBM 是平行四边形, 即MN 经过AB 的中点C (2,0),∵点N 的横坐标为2,∴点M 的横坐标为2,∴点M 的坐标为(2,-4);②若AB 是平行四边形的边,1)MN ∥AB 时,四边形ABNM 是平行四边形,∵A (0,-1),B (4,1),点N 的横坐标为2,∴点M 的横坐标为2﹣4=﹣2,∴点M 的坐标为(﹣2,12);2)当 NM ∥AB 时,四边形ABMN 是平行四边形,∵A (0,-1),B (4,1),点N 的横坐标为2,∴点M 的横坐标为2+4=6,∴点M 的坐标为(6,12),综上,满足条件的点M 的坐标有(2,﹣4),(6,12),(﹣2,12).【点评】本题考查待定系数法求函数的表达式、相似三角形的判定与性质、求二次函数的最值、平行四边形的性质等知识,解答的关键是熟练掌握二次函数的性质,运用平行四边形的性质,结合数形结合和分类讨论的思想方法进行探究、推导和计算.10.(1)21722y x x =-++;(2)352(3)存在,点Q 的坐标为(10,23Q 、(20,23Q 【分析】(1)先将点B 的坐标为(4,)m 代入代入直线解析式中,求得点B 的坐标,再利用,A B 坐标,待定系数法求二次函数解析式;(2)设217,22D m m m ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,则7,2E m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,()21222DE m =--+,当2m =时,DE 有最大值为2,此时72,2D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,作点A 关于对称轴的对称点A ',连接A D ',与对称轴交于点P ,PD PA PD PA A D ''+=+=此时PD PA +最小,勾股定理即可求得;(3)作AH y ⊥轴于点H ,连接AM 、AQ 、MQ 、HA 、HQ ,由45AQM ∠=︒可知12AQM AHM ∠=∠,继而可得:2QH HA HM ===,设(0,)Q t ,勾股定理即可求得点Q 的坐标【解析】解:(1)将点B 的坐标为(4,)m 代入72y x =-+, 71422m =-+=-, ∴B 的坐标为14,2⎛⎫- ⎪⎝⎭, 将(3,2)A ,14,2B ⎛⎫- ⎪⎝⎭代入 212y x bx c =-++, 2213322114422b c b c ⎧-⨯++=⎪⎪⎨⎪-⨯++=-⎪⎩ 解得1b =,72c =, ∴抛物线的解析式21722y x x =-++; (2)设217,22D m m m ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭, 则7,2E m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭, 222177112(2)222222DE m m m m m π⎛⎫⎛⎫=-++--+=-+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴当2m =时,DE 有最大值为2 此时72,2D ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 作点A 关于对称轴的对称点A ',连接A D ',与对称轴交于点P .PD PA PD PA A D ''+=+=,此时PD PA +最小,∵(3,2)A ,∴(1,2)A '-,2273(12)2522A D ⎛⎫'=--+- ⎪⎝⎭ 即PD PA +352(3)作AH y ⊥轴于点H ,连接AM 、AQ 、MQ 、HA 、HQ ,∵抛物线的解析式21722y x x =-++, ∴(1,4)M ,∵(3,2)A ,∴2AH MH ==,(1,2)H∵45AQM ∠=︒,90AHM ∠=︒, ∴12AQM AHM ∠=∠, 可知AQM 外接圆的圆心为H ,∴2QH HA HM ===设(0,)Q t2,2t =2∴符合题意的点Q的坐标:(10,2Q、(20,2Q .【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数图像与性质,勾股定理,将军饮马求线段和的最小值,三角形的外心,圆周角定理,正确作出图形是解题的关键.11.(1)211433y x x =-++;(2)3;(3)存在,点Q 的坐标为(1,3)或⎝⎭ 【分析】(1)将点A 、B 的坐标代入解析式中求解即可;(2)由抛物线的表达式211433y x x =-++求出y 轴交点C 的坐标,利用待定系数法求得直线BC 的解析式,然后用m 表示出PQ ,利用三角函数求出PN =PQ cos45°,再利用二次函数的性质即可求解;(3)分三种情况:①当AC CQ =时,过点Q 作QE y ⊥轴于点E .则222CQ CE EQ =+,即[]224(4)25m m +--+=;②当AC AQ =时,连结AQ ,则5AQ AC ==,在Rt AMQ △中,由勾股定理得:AQ 2=AM 2+QM 2=AC 2,即22[(3)](4)25m m --+-+=;③当CQ AQ =时,则EC 2+EQ 2=AM 2+QM 2,即()[]2222(3)(+44)4m m m m =--+--+⎡⎤+⎦-⎣,分别求解即可. 【解析】解:(1)∵抛物线24y ax bx =++交x 轴于3,0,()(,0)4A B -两点,∴将点A B 、的坐标代入抛物线表达934016440a b a b -+=⎧⎨++=⎩, 解得1313a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴抛物线的表达式为:211433y x x =-++;(2)∵抛物线的表达式211433y x x =-++,当x=0时,y=4,∴点(0,4)C ,设直线BC 的表达式为:y kx b =+;把点B C 、的坐标代入解析式得:404k b b +=⎧⎨=⎩, 解得:14k b =-⎧⎨=⎩, 直线BC 的表达式为:4y x =-+;设点(,0)M m ,则点211,433P m m m ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,点4(),Q m m -+, 221114443333PQ m m m m m ∴=-+++-=-+, OB OC =,∴45ABC OCB ∠=∠=︒,∵PM ⊥x 轴,∴∠MQB =90°-∠CBO =90°-45°=45°,∴∠PQN =∠MQB =45°,∵PN ⊥BC ,∴45NPQ NQP ∠=∠=︒,22214222sin 452)33PN PQ m m m ⎫∴=︒=-+=-⎪⎝⎭, 206-<,开口向下,PN 有最大值, 当2m =时,PN 22 (3)存在,理由: 点A C 、的坐标分别为(3,0),(0,4)-,在△OAC 中由勾股定理有()2222-34AC OA OC +=+①当AC CQ =时,过点Q 作QE y ⊥轴于点E .则222CQ CE EQ =+,∴222=CE EQ AC +即()224425m m ⎡⎤⎣-⎦+-+=, 解得:52m =(舍去负值),∴点Q ⎝⎭;②当AC AQ =时,连结AQ ,则5AQ AC ==,在Rt AMQ △中,由勾股定理得:AQ 2=AM 2+QM 2=AC 2即[]22(3)(4)25m m --+-+=,解得:1m =或0(舍去0),∴点()1,3Q ;③当CQ AQ =时,则EC 2+EQ 2=AM 2+QM 2,即()[]2222(3)(+44)4m m m m =--+--+⎡⎤+⎦-⎣, 解得:2542m =>(舍去);综上,点Q 的坐标为(1,3)或822⎛- ⎝⎭..【点评】本题考查待定系数法求抛物线解析式和直线解析式,两点距离公式,锐角三角函数,分类探究等腰三角形.勾股定理,掌握待定系数法求抛物线解析式和直线解析式,两点距离公式,锐角三角函数,分类探究等腰三角形.勾股定理,利用勾股定理构造方程是解题关键.12.(1)223y x x =--+;(2)y =x +3;(3)M (-1,2),【分析】(1)根据抛物线的对称轴可得12b a-=-,然后代入A (1,0),C (0,3)代入抛物线解析式03a b c c ++=⎧⎨=⎩解方程组即可; (2)利用(1)的函数解析式令y =0,解方程即可求出点B 坐标,再根据B 、C 坐标利用待定系数法求直线BC 的解析式即可;(3)由点A 与点B 是关于对称轴直线=1x -的对称点,直线BC 与对称轴直线=1x -的交点就是D (-1,2),由点M 在对称轴上,可得AM =BM ,由点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,点B ,点M ,点C 三点共线时最短,即点M 与点D 重合时,距离之和的最小值就是可得CM +AM =BC 的长,在Rt △BOC 中,由勾股定理得BC =32【解析】解:(1)依题意得:1203b a a b c c ⎧-=-⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩,解得123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴223y x x =--+;(2)当y=0时2x 2x 30--+=解得123,1x x =-=∴点B (-3,0)由直线BC 的解析式为:y =mx+n ,代入B (﹣3,0),C (0,3)得:303m n n -+=⎧⎨=⎩, 解得:13m n =⎧⎨=⎩, ∴直线BC 的解析式为:y =x +3;(3)∵点A 与点B 是关于对称轴直线=1x -的对称点,∴直线BC 与对称轴直线=1x -的交点就是D 点,∴当=1x -时3y x =-1+3=2,∴D (-1,2),∵点M 在对称轴上,∴AM =BM ,点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,∴点B ,点M ,点C 三点共线时最短,即点M 与点D 重合时,点M (-1,2),∴距离之和的最小值就是CM +AM =CM+BM = BC 的长,在Rt △BOC 中,由勾股定理得BC∴距离之和的最小值就是【点评】本题考查的是二次函数的综合运用,待定系数法求函数解析式,一次函数解析式,利用轴对称求最短路径以及M 坐标是解题关键.13.(1)直线x =1,(0,-1);(2)见解析;(3)17-.【分析】(1)将抛物线解析式转化为顶点式解析式,得到对称轴,当0x =时,可解得抛物线与y 轴的交点坐标;(2)将y =x -2代入二次函数解析式,得到关于x 的一元二次方程,根据一元二次方程根的判别式解题即可;(3)将抛物线解析式转化为顶点式,得到对称轴为直线x =1,根据抛物线的图象与性质解题即可.【解析】解:(1)抛物线y =ax 2-2ax -12(1)1a x a =--- ,∴抛物线的对称轴为直线1x =,抛物线y =ax 2-2ax -1中,当0x =时,1y =-,∴抛物线与y 轴的交点坐标为:(0,1)-故答案为:直线x =1,(0,1)-;(2)将y =x -2代入二次函数解析式,得x -2 = ax 2-2ax -1,则原方程可化为 ax 2-(2a +1)x +1=0,由根的判别式可得2-4b ac =()222214441441a a a a a a ⎡⎤-+-=++-=+⎣⎦2410a +>0∴∆>∴直线y =x -2与抛物线y =ax 2-2ax -1(a < 0)一定存在两个交点;(3)∵抛物线的开口向下,对称轴直线为x =1,顶点坐标为(1,1)a --,∴当-2≤x ≤2时,∵y 的最大值是1,∴顶点坐标为(1, 1),11a ∴--=2a ∴=-∴当x < 1时,y 随x 的增大而增大,当x >1时,y 随x 的增大而减小,∵2x =-比2x =离对称轴1x =更远一些,即x =-2时,y 有最小值,∴最小值是22(2)2(2)(2)117y =-⨯--⨯-⨯--=-,即y 的最小值是 17-.【点评】本题考查二次函数的图象与性质、一次函数与二次函数的交点问题,涉及二次函数的最值等知识,是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.14.(1)2343y x =;(2)直角三角形;(3)存在,点P 坐标为:151353,2⎛ ⎝⎭. 【分析】(1)把(3,33A -、(12,0)B 代入2y ax bx =+,利用待定系数法解题;(2)利用勾股定理的逆定理解题;(3)连接AB ,利用待定系数法解得直线AB 的解析式为:33y =-2343P x x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,过点P 作PM x ⊥轴,垂足为M ,交AB 于点343N x x ⎛- ⎝,由三角形面积公式,结合二次函数的最值问题解题即可.【解析】解:(1)把(3,33A -、(12,0)B 代入2y ax bx =+,得9333144120a b a b ⎧+=-⎪⎨+=⎪⎩①②, ①4⨯-②得,1083a -=-3a ∴= 把3a =①得 43b =343a b ⎧=⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩∴抛物线的解析式为:2343y x =;(2)(0,0)O,(3,A -、(12,0)B(222336OA ∴=+=∣(222(123)108AB =-+=2212144OB ==22236108144OA AB OB +=+==OAB ∴△为直角三角形;(3)存在,连接AB ,OAB APB OAPB S S S =+△△四边形而OAB S 已确定,要使四边形OAPB S 面积最大,只需要APB S 最大即可,设直线AB 的解析式为(0)y kx b k =+≠,把点(3,A -、(12,0)B代入,得:3120k b k b ⎧+=-⎪⎨+=⎪⎩解得:k b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩∴直线AB的解析式为:y x =-设2P x x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,过点P 作PM x ⊥轴,垂足为M ,交AB 于点N ,于是N x ⎛- ⎝,则2119922APB APB S PN S x x ⎡⎤⎫=⋅⋅==--⨯⎢⎥⎪⎪⎢⎥⎝⎝⎭⎣⎦△△2x =-当152x ==⎝⎭时,APB S 最大.2x x = ∴符合条件的点P坐标为:15,2⎛ ⎝⎭.【点评】本题考查二次函数与一次函数的综合题,涉及勾股定理逆定理、待定系数法求一次。
专题:二次函数中的线段问题(含最值问题)1. 如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于点A ,B (1,0),与y 轴交于点C ,直线y = x -2经过点A 、C .抛物线的顶点为D ,对称轴为直线l .(1) 求抛物线的表达式、顶点D 的坐标及对称轴l ; (2) 设点E 为x 轴上一点,且AE =CE ,求点E 的坐标;(3) 设点G 是y 轴上一点,是否存在点G ,使得GD +GB 的值最小,若存在,求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由;(4) 在直线l 上是否存在一点F ,使得△BCF 的周长最小,若存在,求出点F 的坐标及△BCF 周长的最小值;若不存在,请说明理由;(5) 点S 为y 轴上任意一点,K 为直线AC 上一点,连接BS ,BK ,是否存在点S ,K 使得△BSK 的周长最小,若存在,求出S ,K 的坐标,并求出△BSK 周长的最小值;若不存在,请说明理由;(6) 在y 轴上是否存在一点S ,使得SD -SB 的值最大,若存在,求出点S 的坐标;若不存在,请说明理由; (7) 若点H 是抛物线上位于AC 上方的一点,过点H 作y 轴的平行线,交AC 于点K ,设点H 的横坐标为h ,线段HK =d .①求d 关于h 的函数关系式; ②求d 的最大值及此时H 点的坐标.122. 如图,抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.点D(m,0)为线段OA上一个动点(与点A,O不重合),过点D作x轴的垂线与线段AC交于点P,与抛物线交于点Q,连接BP,与y轴交于点E.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)当点D是OA的中点时,求线段PQ的长;(3)在点D运动的过程中,探究下列问题:①是否存在一点D,使得PQ+22PC取得最大值?若存在,求此时m的值;若不存在,请说明理由;②连接CQ,当线段PE=CQ时,直接写出m的值.3. 如图,直线y =-34x +1与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,抛物线y =-12x 2+bx +c 经过点B ,且与直线AB 的另一交点为C (4,n ).(1)求该抛物线的表达式及点C 的坐标;(2)设抛物线上的一个动点P 的横坐标为t (0<t <4),过点P 作PD ⊥AB 交直线AB 于点D ,作PE ∥y 轴交直线AB 于点E .①求线段PD 的长的最大值; ②当t 为何值时,点D 为BE 的中点.4. 已知抛物线y =ax 2+bx +2经过A (-1,0),B (2,0),C 三点.直线y =mx +12交抛物线于A ,Q 两点,点P 是抛物线上直线AQ 上方的一个动点,过点P 作PF ⊥x 轴,垂足为点F ,交AQ 于点N .(1)求抛物线的表达式;(2)如图①,在点P 运动过程中,当PN =2NF 时,求点P 的坐标;(3)如图②,线段AC 的垂直平分线交x 轴于点E ,垂足为点D ,点M 为抛物线的顶点,在直线DE 上是否存在一点G ,使△CMG 的周长最小?若存在,请求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1. (1)解:对于直线y =21x -2, 令y =0,得x =4,令x =0,得y =-2, ∴点A (4,0),点C (0,-2),抛物线的解析式为y = -21x 2+25x -2 ∴顶点D 的坐标为(25,98 ),对称轴l 为直线x = 25(2)要求点E 的坐标,已知AE =CE ,设E 点坐标为(e ,0),用含e 的式子分别表示出AE 和CE ,建立等量关系求解即可.点E 的坐标为( 23,0)(3)要使GD +GB 的值最小,一般是通过轴对称作出对称点来解决. 解:存在.如解图②,要使GD +GB 的值最小,取点B 关于y 轴的对称点B ′,点B ′的坐标为(-1,0).连接B ′D ,直线B ′D 与y 轴的交点G 即为所求的点,点G 的坐标为(0, 289);(4)要使△BCF 周长最小,BC 长为定值,即要使CF +BF 的值最小.△BCF 周长的最小值为BC +AC =3 √5 ;(5)要求△BSK 周长的最小值,可分别作点B 关于y 轴和直线AC 的两个对称点B ′、B ″,连接B ′B ″与y 轴和直线AC 交点即为使得△BSK 的周长最小的点S 、K ,最小值即线段B ′B ″的长.存在点S (0,-43 ),点K (1, - 23 )使得△BSK 的周长最小,最小值为4;(6)当点S 在DB 的延长线上时,SD -SB 最大,最大值为BD , 即当点S 的坐标为(0,-43)时,SD -SB 的值最大;(7)平行于y 轴的直线上两点之间的距离为此两点的纵坐标之差的绝对值,如此问,由题可得点H 的横坐标为h ,①求出点H ,K 的纵坐标,再由点H 在点K 的上方,可得到d 关于h 的函数关系式;②利用二次函数的性质求最值,即可得d 的最大值及H 点的坐标.(1)d 关于h 的函数关系式为d =-21h 2+2h ; (2)当h =2时,d 最大,最大值为2,此时点H 的坐标为(2,1).参考答案2. 解:(1)在y =-x 2-2x +3中, 令y =0,得-x 2-2x +3=0, 解得x 1=-3,x 2=1. ∵点A 在点B 的左侧, ∴A (-3,0),B (1,0). 令x =0,得y =3, ∴点C 的坐标为(0,3);(2)设直线AC 的表达式为y =kx +b .将A ,C 两点的坐标(-3,0),(0,3)代入表达式,得⎩⎪⎨⎪⎧-3k +b =0,b =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =1,b =3,∴直线AC 的表达式为y =x +3.(4分) ∵点D 是OA 的中点,∴OD =12OA =32,∴点D 的横坐标m =-32.∵PQ ⊥x 轴,∴把m =-32分别代入y =x +3和y =-x 2-2x +3,得P ,Q 两点的坐标分别为(-32,32)、(-32,154),∵DQ ⊥OA ,∴PQ =DQ -DP =y Q -y P . ∴PQ =154-32=94;(3)①存在点D ,使得PQ +22PC 取得最大值. 理由:∵点D 的横坐标为m ,PQ ⊥x 轴,且点P ,Q 分别在直线AC 和抛物线上, ∴P ,Q 两点的坐标分别为(m ,m +3),(m ,-m 2-2m +3). ∵DQ ⊥OA ,∴PQ =DQ -DP =y Q -y P ,∴PQ =-m 2-2m +3-(m +3)=-m 2-3m . 如解图,过点P 作PF ⊥y 轴于点F ,则PF =-m . 在Rt △AOC 中,OA =OC =3, ∴∠CAO =∠OCA =45°.∴sin ∠OCA =PF PC =22.∴PF =22PC ∴PQ +22PC =-m 2-3m -m =-m 2-4m =-(m +2)2+4, ∵PQ +22PC 是m 的二次函数,其中a =-1<0,而-3<m <0. ∴当m =-2时,PQ +22PC 取得最大值;②m =-1或m =- 5.【解法提示】∵△PFE ∽△BOE ,∴PF BO =EFEO.∵PF =-m ,OF =m +3,OB =1,∴EF =-mOE .∵OF =EF +OE ,∴m +3=(-m +1)OE ,则OE =m +3-m +1,EF =-m (m +3)-m +1,又∵CQ =PE ,PQ ∥CE ,∴|y Q -y C |=|y P -y E |=EF .∵|y Q -y C |=|-m 2-2m +3-3|=|m 2+2m |,∴-m (m +3)-m +1=|m 2+2m |.又∵-3<m <0,解得m =-1或m =- 5.3. 解:(1)把x =4,y =n 代入y =-34x +1中,得n =-34×4+1=-2∴点C 的坐标为(4,-2).将点C (4,-2)和点B (0,1)代入y =-12x 2+bx +c ,得⎩⎪⎨⎪⎧-8+4b +c =-2,c =1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧b =54,c =1,∴抛物线的表达式为y =-12x 2+54x +1;(2)①∵PE =-12t 2+54t +1-(-34t +1)=-12t 2+2t ,如解图,过点E 作QE ⊥y 轴于点Q ,则QE =t , QB =1+34t -1=34t ,BE =QB 2+QE 2=(34t )2+t 2=54t ∵PE ∥y 轴, ∴∠PEB =∠EBQ , ∵∠BQE =∠PDE =90°, ∴△PED ∽△EBQ ,∴PE EB =PD EQ ,得-12t 2+2t 54t =PDt, PD =-25t 2+85t .∵-25<0,∴PD 有最大值, PD 最大=0-(85)24×(-25)=85;②∵点D 为BE 的中点,∴由PE EB =DE QB ,DE =12BE ,得12BE 2=PE ·QB ,代入得12×(54t )2=(-12t 2+2t )×34t ,整理得2532=-38t +32,解得t =2312,∴当t =2312时,点D 为BE 的中点.4. 解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +2经过A (-1,0),B (2,0),∴将点A 和点B 的坐标代入得⎩⎪⎨⎪⎧a -b +2=0,4a +2b +2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,∴抛物线的表达式为y =-x 2+x +2;(2)直线y =mx +12交抛物线于A 、Q 两点,把A (-1,0)代入解析式得m =12,∴直线AQ 的表达式为y =12x +12.设点P 的横坐标为n ,则P (n ,-n 2+n +2),N (n ,12n +12),F (n ,0),∴PN =-n 2+n +2-(12n +12)=-n 2+12n +32,NF =12n +12.∵PN =2NF ,即-n 2+12n +32=2×(12n +12),解得n =-1或n =12,当n =-1时,点P 与点A 重合,不符合题意舍去.∴点P 的坐标为(12,94);(3)在直线DE 上存在一点G ,使△CMG 的周长最小;此时G (-38,1516).理由如下:∵y =-x 2+x +2=-(x -12)2+94,∴M (12,94).如解图,连接AM 交直线DE 于点G ,连接CG 、CM ,此时,△CMG 的周长最小. 设直线AM 的函数表达式为y =kx +b ,且过A (-1,0),M (12,94).根据题意得⎩⎪⎨⎪⎧-k +b =0,12k +b =94,解得⎩⎨⎧k =32,b =32.∴直线AM 的表达式为y =32x +32.∵D 为AC 的中点,∴D (-12,1).设直线AC 的表达式为y =kx +2,将点A 的坐标代入得-k +2=0,解得k =2, ∴AC 的表达式为y =2x +2.设直线DE 的表达式为y =-12x +c ,将点D 的坐标代入得:14+c =1,解得c =34,∴直线DE 的表达式为y =-12x +34.联立⎩⎨⎧y =-12x +34,y =32x +32,解得⎩⎨⎧x =-38,y =1516.∴在直线DE 上存在一点G ,使△CMG 的周长最小,此时G (-38,1516).。
第7章 二次函数的最值问题【知识衔接】————初中知识回顾————二次函数的增减性当0a >时,在对称轴左侧,y 随着x 的增大而减少;在对称轴右侧,y 随着x 的增大而增大;当0a <时,在对称轴左侧,y 随着x 的增大而增大;在对称轴右侧,y 随着x 的增大而减少. 二次函数的最值 一般二次函数求最值根据最值公式计算即可,或把对称轴代入表达式,对应的函数值就是最值。
————高中知识链接————给定自变量取值范围求二次函数的最值①如果给定的范围在对称轴的一侧,只需要计算两个端点的函数值,两个值中最大的为最大值,最小的为最小值。
②如果给定的范围包含对称轴,需要计算两个端点的函数值和顶点的纵坐标,三个值中最大的为最大值,最小的为最小值。
具体归纳如下:1、一元二次函数)0(2≠++=a c bx ax y044,02min<-=>••a a b ac y a 时,ab ac y 442max -=2、一元二次函数)0()(2>++==a c bx ax x f y 在区间[m,n]上的最值。
1°当m ab<-2 ,)()(),()(min max m f x f n f x f ==2°当22n m a b m +≤-≤,a b ac x f n f x f 44)(),()(2min max -==3°当n ab n m ≤-<+22时, a bac x f m f x f 44)(),()(2min max -==4°n ab>-2时, )()(),()(min max n f x f m f x f ==3、一元二次函数)0()(2<++==a c bx ax x f y 在区间[m,n]上的最值类比2可求得。
【经典题型】初中经典题型1.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC 的顶点A 在x 轴正半轴上,顶点C 的坐标为(4,3).D 是抛物线26y x x =-+上一点,且在x 轴上方.则△BCD 的最大值为 .【答案】152.2.已知当x 1=a ,x 2=b ,x 3=c 时,二次函数21y x mx 2=+对应的函数值分别为y 1,y 2,y 3,若正整数a ,b ,c 恰好是一个三角形的三边长,且当a <b <c 时,都有y 1<y 2<y 3,则实数m 的取值范围是 . 【答案】5m >2-.3.已知二次函数2y x bx c =++(b ,c 为常数). (Ⅰ)当b =2,c =-3时,求二次函数的最小值;(Ⅱ)当c =5时,若在函数值y =1的情况下,只有一个自变量x 的值与其对应,求此时二次函数的解析式; (Ⅲ)当c=b 2时,若在自变量x 的值满足b≤x≤b+3的情况下,与其对应的函数值y 的最小值为21,求此时二次函数的解析式.【答案】(Ⅰ)二次函数取得最小值-4. (Ⅱ)542++=x x y 或542+-=x x y .(Ⅲ)772++=x x y 或1642+-=x x y .(Ⅲ)当c=b 2时,二次函数的解析式为22b bx x y ++=,它的图象是开口向上,对称轴为2bx -=的抛物线.分三种情况进行讨论,①对称轴位于b≤x≤b+3范围的左侧时,即2b-<b ;②对称轴位于b≤x≤b+3这个范围时,即b≤2b-≤b+3;③对称轴位于b≤x≤b+3范围的右侧时,即2b ->b+3,根据列出的不等式求得b 的取值范围,再根据x 的取值范围b≤x≤b+3、函数的增减性及对应的函数值y 的最小值为21可列方程求b 的值(不合题意的舍去),求得b 的值代入也就求得了函数的表达式.(Ⅲ)当c=b 2时,二次函数的解析式为22b bx x y ++=.它的图象是开口向上,对称轴为2bx -=的抛物线. ①若2b-<b 时,即b >0, 在自变量x 的值满足b≤x≤b+3的情况下,与其对应的函数值y 随x 的增大而增大,故当x=b 时,2223b b b b b y =+⋅+=为最小值.∴2132=b ,解得 71=b ,72-=b (舍去).②若b≤2b-≤b+3,即-2≤b≤0, 当x=2b -时,22243)2()2(b b b b b y =+-⋅+-=为最小值.∴21432=b ,解得 721=b (舍去),722-=b (舍去).高中经典题型1.二次函数213222y x x =-++的图象如图所示,当﹣1≤x≤0时,该函数的最大值是( )A .3.125B .4C .2D .0【答案】C .2.已知函数()42f x x x x =-+,存在3210x x x >>≥,使得()()()123f x f x f x ==,则()123x x f x ⋅⋅的取值范围是__________. 【答案】()64,81 【解析】根据题意, ()222,442{ 6,4x x x f x x x x x x x -≥=-+=-+<,由图象可知, 126,x x +=()()()1231116x x f x x x f x ∴⋅⋅=⋅-⋅ ()()2111166x x x x =⋅-⋅-+= ()22116x x -+=()22139x ⎡⎤--+⎣⎦, ()()21123,398,9x x <<∴--+∈, ()()12364,81x x f x ∴⋅⋅∈,故答案为()64,81. 3.已知函数,其中为常数.(1)若函数在区间上单调递减,求实数的取值范围; (2)若,都有,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】分析:(1)根据二次函数性质得对称轴不在区间 内,解不等式可得实数的取值范围,(2) 根据二次函数图像得得在x 轴上方,即,解得实数的取值范围.详解:(1)因为开口向上,所以该函数的对称轴是因此,解得所以的取值范围是. (2)因为恒成立,所以,整理得解得因此,的取值范围是.4.如图,抛物线21251233y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C .若点P 是线段AC 上方的抛物线上一动点,当△ACP 的面积取得最大值时,点P 的坐标是( )A .(4,3)B .(5,3512)C .(4,3512) D .(5,3) 【答案】C .【分析】连接PC 、PO 、P A ,设点P 坐标(m ,21251233m m -++),根据S △P AC =S △PCO +S △POA ﹣S △AOC 构建二次函数,利用函数性质即可解决问题.【解析】连接PC 、PO 、P A ,设点P 坐标(m ,21251233m m -++) 令x =0,则y =53,点C 坐标(0,53),令y =0则212501233x x -++=,解得x =﹣2或10,∴点A 坐标(10,0),点B 坐标(﹣2,0),∴S △P AC =S △PCO +S △POA ﹣S △AOC =21511251510()10232123323m m m ⨯+⨯⨯-++-⨯⨯=25125(5)1212m --+,∴x =5时,△P AC 面积最大值为12512,此时点P 坐标(5,3512).故选C .【实战演练】————先作初中题 —— 夯实基础————A 组1.已知二次函数2()1y x h =-+(h 为常数),在自变量x 的值满足1≤x ≤3的情况下,与其对应的函数值y 的最小值为5,则h 的值为( )A .1或﹣5B .﹣1或5C .1或﹣3D .1或3 【答案】B .【分析】由解析式可知该函数在x =h 时取得最小值1、x >h 时,y 随x 的增大而增大、当x <h 时,y 随x的增大而减小,根据1≤x≤3时,函数的最小值为5可分如下两种情况:①若h<1≤x≤3,x=1时,y取得最小值5;②若1≤x≤3<h,当x=3时,y取得最小值5,分别列出关于h的方程求解即可.2.一次函数与二次函数交于x轴上一点,则当时,二次函数的最小值为( )A.15 B.-15 C.16 D.-16【答案】D【解析】分析:首先根据一次函数得出与x轴的交点坐标,从而得出二次函数的解析式,根据二次函数的增减性得出函数的最值.详解:根据一次函数解析式可得与x轴的交点坐标为(-5,0),将(-5,0)代入二次函数可得:25-10-b=0,解得:b=15,∴二次函数的解析式为:,∴在中当x=-1时,函数的最小值为-16,故选D.点睛:本题主要考查的是二次函数的性质以及一次函数与x轴的交点坐标问题,属于中等难度题型.解决这个问题的关键就是得出一次函数与x轴的交点,从而得出二次函数解析式.3.二次函数y=x2-2x-3,当m-2≤x≤m时函数有最大值5,则m的值可能为___________【答案】0或4【解析】分析:根据二次函数的图像和解析式,判断出函数的最值的自变量x的值,然后根据m的范围求出m的值即可.详解:令y=5,可得x2-2x-3=5,解得x=-2或x=4所以m-2=-2,m=4即m=0或4.故答案为:0或4.点睛:此题主要考查了二次函数的最值,求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图像直接得出,第二种配方法,第三种公式法,此题关键是根据最值构造一元二次方程求解.4.如图,点A,B的坐标分别为(1,4)和(4,4),抛物线y=a(x+m)2+n的顶点在线段AB上,与x轴交于C,D两点(C在D的左侧),点C的横坐标最小值为﹣3,则点D的横坐标的最大值为______.【答案】8【解析】分析:当C点横坐标最小时,抛物线顶点必为A(1,4),根据此时抛物线的对称轴,可判断出CD 间的距离;当D点横坐标最大时,抛物线顶点为B(4,4),再根据此时抛物线的对称轴及CD的长,可判断出D点横坐标最大值.详解:当点C横坐标为−3时,抛物线顶点为A(1,4),对称轴为x=1,此时D点横坐标为5,则CD=8;当抛物线顶点为B(4,4)时,抛物线对称轴为x=4,且CD=8,故C(0,0),D(8,0);由于此时D点横坐标最大,故点D的横坐标最大值为8;故选:D.点睛:本题主要考查二次函数的性质,待定系数法求二次函数的解析式,用直接开平方法解一元二次等知识点,理解题意并根据已知求二次函数的解析式是解此题的关键.5.已知二次函数,当时,函数值的最小值为,则的值是________.【答案】或【解析】分析:将二次函数配方成顶点式,分m<-1、m>2和-1≤m≤2三种情况,根据y的最小值为-2,结合二次函数的性质求解可得.详解:y=x²−2mx=(x−m)²−m²,①若m<−1,当x=−1时,y=1+2m=−2,解得:m=−;②若m>2,当x=2时,y=4−4m=−2,解得:m=<2(舍);③若−1⩽m⩽2,当x=m时,y=−m2=−2,解得:m=或m=−<−1(舍),∴m的值为−或,故答案为:−或.点睛:本题主要考查了二次函数的最值,根据二次函数的增减性分类讨论是解答本题的关键.6.若实数a,b满足a+b2=1,则2a2+7b2的最小值是_____.【答案】2【解析】分析:根据得到代入所求式子,用配方法即可求出最小值.详解:∵∴,∴∵∴∴当,即b=0时,的值最小.∴最小值是2.7.在平面直角坐标系中,一次函数y=x+3的图象与x轴交于点A,二次函数y=x2+mx+n的图象经过点A.(1)当m=4时,求n的值;(2)设m=﹣2,当﹣3≤x≤0时,求二次函数y=x2+mx+n的最小值;(3)当﹣3≤x≤0时,若二次函数﹣3≤x≤0时的最小值为﹣4,求m、n的值.【答案】(1)3(2)-15(3)m=2,n=-3【解析】分析:(1)根据一次函数与x轴的交点,求出A点的坐标,然后把A点坐标和m的值代入可求出n 的值;(2)表示出二次函数的对称轴,由m的值以及二次函数的图像与性质得到二次函数的最值;(3)根据函数的对称轴的位置,分类讨论即可求出m、n的值.详解:(1)当y=x+3=0时,x=﹣3,∴点A的坐标为(﹣3,0).∵二次函数y=x2+mx+n的图象经过点A,∴0=9﹣3m+n,即n=3m﹣9,∴当m=4时,n=3m﹣9=3.(2)抛物线的对称轴为直线x=﹣,当m=﹣2时,对称轴为x=1,n=3m﹣9=﹣15,∴当﹣3≤x≤0时,y随x的增大而减小,∴当x=0时,二次函数y=x2+mx+n的最小值为﹣15.(3)①当对称轴﹣≤﹣3,即m≥6时,如图1所示.在﹣3≤x≤0中,y=x2+mx+n的最小值为0,∴此情况不合题意;②当﹣3<﹣<0,即0<m<6时,如图2,有,解得:或(舍去),∴m=2、n=﹣3;③当﹣≥0,即m≤0时,如图3,有,解得:(舍去).综上所述:m=2,n=﹣3.点睛:此题主要考查了二次函数与一次函数的综合,正确判断二次函数的对称轴,以及函数的图像与性质,利用二次函数的图像与性质判断其最值是关键,解题时应用到分类讨论思想和方程思想.8.如图, 已知抛物线经过A(-2,0)、B(4,0)、C(0,4)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)此抛物线有最大值还是最小值?请求出其最大或最小值;(3)若点D(2,m)在此抛物线上,在y轴的正半轴上是否存在点P,使得△BDP是等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.学科-网【答案】(1);(2)最大值为;(3)符合条件的点的坐标为或.【解析】分析:(1)将A(-2,0)、B(4,0)、C(0,4)代入y=ax2+bx+c,运用待定系数法即可求出此抛物线的解析式;(2)由于二次项系数a=-<0,所以抛物线有最大值,最大值为,代入计算即可;(3)先将点D(2,m)代入(1)中所求的抛物线的解析式,求出m的值,得到点D的坐标,然后假设在y轴的正半轴上存在点P(0,y)(y>0),使得△BDP是等腰三角形,再分三种情况进行讨论:①PB=PD;②BP=BD;③DP=DB;每一种情况都可以根据两点间的距离公式列出关于y的方程,解方程即可.详解:(1)将A(-2,0)、B(4,0)、C(0,4)代入y=ax2+bx+c,得,解得:,所以此抛物线的解析式为y=-x2+x+4;(2)∵y=-x2+x+4,a=-<0,∴抛物线有最大值,最大值为;(3)∵点D(2,m)在抛物线y=-x2+x+4上,∴m=-×22+2+4=4,∴D(2,4),∵B(4,0),∴BD=.假设在y轴的正半轴上存在点P(0,y)(y>0),使得△BDP是等腰三角形,分三种情况:①如果PB=PD,那么42+y2=22+(y-4)2,解得y=,所以P1(0,);②如果BP=BD ,那么42+y 2=20,解得y=±2(负值舍去),所以P 2(0,2);③如果DP=DB ,那么22+(y-4)2=20,解得y=0或8,y=0不合题意舍去,y=8时,(0,8)与D ,B 三点共线,不合题意舍去;学=科网综上可知,所有符合条件的P 点的坐标为P 1(0,),P 2(0,2).点睛:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求抛物线的解析式,抛物线的最值的求法,等腰三角形的性质等知识,难度适中.运用分类讨论、方程思想是解题的关键.————再战高中题 —— 能力提升————B 组1、函数242-+-=x x y 在区间]4,1[上的最小值是( )A 、-7B 、-4C 、-2D 、2 2、已知函数322+-=x x y 在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m 的取值范围是( )A 、),1[+∞B 、[0,2]C 、[1,2]D 、]2,(-∞ 3、如果函数c bx x x f ++=2)(对任意实数都有)2()2(t f t f -=+,那么( )A 、)4()1()2(f f f <<B 、)4()2()1(f f f <<C 、)1()4()2(f f f <<D 、)1()2()4(f f f <<4、若0,0≥≥y x ,且12=+y x ,那么232y x z +=的最小值为( )A 、2B 、43C 、32D 、05、设21,,x x R m ∈是方程01222=-+-m mx x 的两个实数根,则2221x x +的最小值是 。
中考数学第一轮总复习典例精讲考点聚集查漏补缺拓展提升第三单元 函数及其图象专题3.5 二次函数的最值问题知识点利用二次函数的区间最值求值01利用二次函数求代数式的最值02利用二次函数求面积的最值03拓展训练04【例1】已知二次函数y=-(x-h)2.(1)若当x<3时,y随x的增大而增大,当x>3时,y随x的增大而减少,则h=___.(2)若当x<3时,y随x的增大而增大,则h的取值范围为______.(3)当自变量x的取值满足2≤x≤5时,函数值y的最大值为-1,则h=______.3h≥31或6a>0(开口向上)a<0(开口向下)a≤x≤b<h,y随x增大而减小,当x=a时,y有最大值,y max =m;当x=b时,y有最小值,y min =na≤x≤b<h,y随x增大而增大,当x=a时,y有最小值,y min =m;当x=b时,y有最大值,y max =ny O xm n a bh k (h,k)yOx(h,k)hb a knma >0(开口向上)a <0(开口向下)h<a≤x≤b,y随x增大而增大,当x=a时,y有最小值,y min =m;当x=b时,y有最大值,y max =nh <a ≤x ≤b ,y 随x 增大而减小,当x =a 时,y 有最大值,y max =m ;当x =b 时,y 有最小值,y min =ny O xh k(h,k)b a n m yO x(h,k)h k nm baa >0(开口向上)a <0(开口向下)a≤x≤b,a<h<b,|a-h|<|b-h|当x=h时,y有最小值,y min =k;当x=b时,y有最大值,y max =n(a>0,离对称轴越远的点,位置越高)a≤x≤b,a<h<b,|a-h|>|b-h|当x=h时,y有最大值,y max =k;当x=a时,y有最小值,y min =m(a<0,离对称轴越远的点,位置越低)y Oxhk (h,k)b a n m yO x(h,k)hk n bam1.已知二次函数y=(x-h)2+1,在1≤x≤3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为5,则h的值为( ) A.1或-5 B.-1或5 C.1或-3 D.1或32.已知二次函数y=x 2-2x-3,当0≤x≤3时,y的最大值和最小值分别是( ) A.0,-4 B.0,-3 C.-3,-4 D.0,03.已知二次函数y=ax 2+2ax+3a 2+3,当x≥2时,y随x的增大而增大,且-2≤x≤1时,y的最大值为9,则a=____.4.如图,抛物线y=a(x-h)2+k与x轴的一个交点A在点(-2,0)和(-1,0)之间(包括这两个点),顶点C是矩形DEFG区域内(包括边界和内部)的一个动点,则a的取值范围是__________.B知识点一强化训练利用二次函数的区间最值求值A 1xy-2-11143232知识点利用二次函数的区间最值求值01利用二次函数求代数式的最值02利用二次函数求面积的最值03拓展训练04【例【例22】】点P(m,n)在以y轴为对称轴的二次函数y=x 2+ax+4的图象上,则m-n的最大值等于( ) A.15/4 B.4 C.-15/4 D.-17/4C∵y轴为对称轴把P(m,n)代入y=x 2+ax+4得:n=m 2+4∴m-n=m-(m 2+4)=-(m-1/2)2-15/4∴a=0∴m-n的最大值为-15/4a>0(开口向上)a<0(开口向下)设M(x,kx+d).∵MN∥y轴,N在抛物线上,∴N(x,ax2+bx+c).当xA <x<xB,MN=(kx+d)-(ax2+bx+c)设M(x,kx+d).∵MN∥y轴,N在抛物线上,∴N(x,ax2+bx+c).当xA<x<xB,MN=(ax2+bx+c)-(kx+d).yO xxAMBAxBNy=ax2+bx+c y=kx+dyOxNxAMABxBy=ax2+bx+cy=kx+d1.若关于x的方程ax2+bx+1=0(a,b是常数,a>0)两根相差1,令t=12a-b2,则t的最大值为____.2.已知抛物线y=ax2+4ax+4a+1(a≠0)过点A(m,3),B(n,3)(m<n)两点,若线段AB的长不大于4,则代数式a2+a+1的最小值是_____.1.解析:Δ=b2-4a∴b2=a2+4a∴t=12a-b2=12a-(a2+4a)∴t=-(a-4)2+16当a=4时,tmax =16167/42.解析:y=ax2+4ax+4a+1=a(x+2)2+1∴对称轴为x=-2∵AB≤4,A(m,3),B(n,3)∴当m=-4,n=0时a最小把B(0,3)代入y=ax2+4ax+4a+1得a=1/2∴a2+a+1=(a+1/2)2+3/4=(1/2+1/2)2+3/4=7/43.如图直线y=x与抛物线y=x 2-2x-3交于点E、F,直线MN∥y轴,交直线y=x于点N,交抛物线于点M.(1)若点M为于点N的下方,求当MN 最长时,M的坐标;(2)若以O、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标。
1
二次函数的最值问题(一)
【课题】二次函数的最值问题
_____ 分校______年级 讲师:_____ 授课时间:____年____月___日
【学习目标】
1、
二次函数多与线段长度最值,多边形的周长,面积最值结合综合考查
2、掌握分类讨论思想,数形结合思想在二次函数中的应用
3、学生应具备基本的计算能力,待定系数法求解析式的步骤,利用参数发表示长度或面积
的表达式。
【知识回顾】
1、表示图形面积的方法:直接代公式,分割法、补全法等。
2、常用到的公式:两点坐标距离公式,中点坐标公式。
3、线段最短问题涉及到的知识点是做对称
【新知点击】
考点一 最大(小)值何处取得:
(1)二次函数的一般式cbxaxy2(0a)
化成顶点式abacabxay44)2(22,
如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值).
即当0a时,函数有最小值,并且当abx2,abacy442最小值;
当0a时,函数有最大值,并且当abx2,abacy442最大值.
(2)如果自变量的取值范围是21xxx,如果顶点在自变量的取值范围21xxx内,
则当abx2,abacy442最值,如果顶点不在此范围内,则需考虑函数在自变量的取
值范围内的增减性;如果在此范围内y随x的增大而增大,则当2xx时,
cbxaxy
222
最大
,当1xx时,cbxaxy121最小;
如果在此范围内y随x的增大而减小,则当1xx时,cbxaxy121最大,当2xx时,
2
cbxaxy
222
最小
.
【典型例题1】求函数322xxy的最值.
【对点演练1】已知当-2≤x≤1时,二次函数1)(22mmxy有最大值4,求m的
值.
考点二 二次函数中线段或多边形周长最值问题
1、利用对称求线段之和最小或三角形周长最小问题
【典型例题2】抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B两点,且点A在x轴的负半轴上,抛物
线与y轴交于点C
(1) 求A、B两点的坐标;
(2) 在抛物线的对称轴上是否存在点P使PA+PC的线段和最短,求出点P的坐标并求出
此时的最短线段。
【对点演练2】如图,抛物线y=x2+bx-2与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,且
A
(一1,0).
⑴求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
⑵点M(m,0)是x轴上的一个动点,当CM+DM的值最小时,m
的值.
2、利用对称求线段之差最大问题
2
1
3
【典型例题3】如图,设直线l2:y= -2x+8与x轴相交于点N,与直线l1相交于点E(1,a),
双曲线y=xk(x>0)经过点E,且与直线l1相交于另一点F(9,32) .
(1)求双曲线解析式及直线l1的解析式;
(2) 点P在直线l1上,过点F向y轴作垂线,垂足为点B,交直线l2于点H,过点P向x轴
作垂线,垂足为点D,与FB交于点C.请直接写出当线段PH与线段PN的差最大时点P
的坐标。
【对点演练3】如图,抛物线y=ax2+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P为y轴上任意一点,当点P到A、B两点的距离之和为最小时,求此时点P的坐标;
(3)点M为y轴上任意一点,当CMAM的值最大时,求此时点M的坐标;并求
CMAM
的最大值。
3、因动点产生的线段最值问题
E
N
P
B
F
M
O
D
C
x
A
y
H
x
y
C B
_ D
_ A
O
4
【典型例题4】如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标是(4,0),并且OA=OC=4OB,
动点P在过A,B,C三点的抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(3)过动点P作PE垂直于y轴于点E,交直线AC于点D,过点D作y轴的垂线.垂足为F,
连接EF,当线段EF的长度最短时,求出点P的坐标.
【对点演练4】二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,4),且与直线y=﹣x+1相交于A、
B两点(如图),A点在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(﹣3,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)点N是二次函数图象上一点(点N在AB上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,交AB
于点M,求MN的最大值。
【课堂升华】
【答记者问】
5
【学以致用】
1、如图1,在五边形ABCDE中,∠BAE=120°, ∠B=∠E=90°,AB=BC,AE=DE,在BC,DE
上分别找一点M,N,使得△AMN的周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为( )
A. 100° B.110° C. 120° D. 130°
2、如图2,正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对
角线AC上有一点P,使PD+PE的和最小,则这个最小值为( )
A.23 B.26 C.3 D.6
3、如图3,在锐角△ABC中,AB=42,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M、N
分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是_ ___.
图1 图2 图3
4、(2015•莱芜)如图,在矩形ABCD中,AB=2a,AD=a,矩形边上一动点P沿A→B→C→D
的路径移动.设点P经过的路径长为x,2PD=y,则下列能大致反映y与x的函数关系的
图象是( )
A. B. C. D.
5、(2015•威海)如图,已知△ABC为等边三角形,AB=2,点D为边AB上一点,过点D作
DE△AC,交BC于E点;过E点作EF△DE,交AB的延长线于F点.设AD=x,△DEF的面积为
y,则能大致反映y与x函数关系的图象是( )
6
A. B. C. D.
6、如图,二次函数的图像经过点,且与轴交于点
(1)试求此二次函数的解析式;
(2)试证明:(其中是原点);
(3)若是线段上的一个动点(不与、重合),过作轴的平行线,分别交
此二次函数图像及轴于、两点,试问:是否存在这样的点,使?若存在,
请求出点的坐标;若不存在,请说明理由。
7、如图,已知抛物线212yxbxc与x轴交于A (-4,0) 和B(1,0)两点,与y轴交于C点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)设E是线段AB上的动点,作EF//AC交BC于F,连接CE,当△CEF的面积是△BEF面
积的2倍时,求E点的坐标;
(3)若P为抛物线上A、C两点间的一个动点,过P作y轴的平行线,交AC于Q,当P点
运动到什么位置时,线段PQ的值最大,并求此时P点的坐标.
cbxxy
2
4
1
4,4,0,4BA
y
C
CAOBAOO
PABABP
y
x
Q
H
P
QHPH2
P
7
8、
如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A(,)和B(4,m),点P是
线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在这样的P点,使线段PC的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,
请说明理由;
9、如图,抛物线y=x2+mx+n与直线y=﹣x+3交于A,B两点,交x轴与D,C两点,连
接AC,BC,已知A(0,3),C(3,0).
(Ⅰ)求抛物线的解析式和tan∠BAC的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)条件下:
(1)P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q,问:是否
存在点P使得以A,P,Q为顶点的三角形与△ACB相似?若存在,请求出所有符合条件的点
P的坐标;若不存在,请说明理由.
(2)设E为线段AC上一点(不含端点),连接DE,一动点M从点D出发,沿线段DE以每
秒一个单位速度运动到E点,再沿线段EA以每秒个单位的速度运动到A后停止,当点E
的坐标是多少时,点M在整个运动中用时最少?
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