二次函数中常见的几种综合题型
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二次函数的综合应用二次函数的实际应用(1)增长率问题一月a增长率为x 二月a(1+x)增长率为x三月a(1+x)2(2)利润问题在这个模型中,利润=(售价-成本)×销量(3)面积问题矩形面积=长×宽材料总长a 矩形长x矩形宽1(a-2x)2题型一二次函数的应用—销售问题例7.某公司投资销售一种进价为每件15元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似的看作一次函数:y=-20x+800,在销售过程中销售单价不低于成本价,而每件的利润不高于成本价的60%.(1)设该公司每月获得利润为w(元),求每月获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式,并确定自变量x的取值范围.(2)当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?每月的最大利润是多少?【思路点拨】(1)由题意得,每月销售量与销售单价之间的关系可近似看作一次函数,利润=(定价﹣进价)×销售量,从而列出关系式;(2)首先确定二次函数的对称轴,然后根据其增减性确定最大利润即可;【答案与解析】解:(1)由题意,得:w=(x﹣15)•y=(x﹣15)•(﹣20x+800)=﹣20x2+1100x﹣12000,即w=﹣20x2+1100x﹣12000(15≤x≤24);(2)对于函数w=﹣20x2+1100x﹣12000(15≤x≤24)的图象的对称轴是直线x=27.5又∵a=﹣20<0,抛物线开口向下.∴当15≤x≤24时,W随着x的增大而增大,∴当x=24时,W=2880,答:当销售单价定为24元时,每月可获得最大利润,最大利润是2880元.变式训练1.某商场销售一批衬衫,平均每天可售出20件,每件盈利40元.为了扩大销售,增加盈利,商场采取了降价措施.假设在一定范围内,衬衫的单价每降1元,商场平均每天可多售出2件,设衬衫的单价降x元,每天获利y元.(1)如果商场里这批衬衫的库存只有44件,那么衬衫的单价应降多少元,才能使得这批衬衫一天内售完,且获利最大,最大利润是多少?(2)如果商场销售这批衬衫要保证每天盈利不少于1200元,那么衬衫的单价应降多少元?【思路点拨】(1)列出y=44(40﹣x)=﹣44x+1760,根据一次函数的性质求解;(2)根据题意列出y=(20+2x)(40﹣x)=﹣2(x﹣15)2+1250,结合二次函数的性质求解;【答案与解析】解:(1)y=44(40﹣x)=﹣44x+1760,∵20+2x≥44,∴x≥12,∵y随x的增大而减小,∴当x=12时,获利最大值1232;答:如果商场里这批衬衫的库存只有44件,那么衬衫的单价应12元,才能使得这批衬衫一天内售完,且获利最大1232元;(2)y=(20+2x)(40﹣x)=﹣2(x﹣15)2+1250,当y=1200时,1200=﹣2(x﹣15)2+1250,∴x=10或x=20,∵当x<15时,y随x的增大而增大,当x>15时,y随x的增大而减小,当10≤x≤20时,y≥1200,答:如果商场销售这批衬衫要保证每天盈利不少于1200元,那么衬衫的单价应降不少于10元且不超过20元.变式训练2.为建设美丽家园,某社区将辖区内的一块面积为1000m2的空地进行绿化,一部分种草,剩余部分栽花,设种草部分的面积为x(m2),种草所需费用y(元)与x(m2)的函1数关系图象如图所示,栽花所需费用y(元)与x(m2)的函数关系式为2xy=-0.01x2-20x+30000(0剟1000).2(1)求 y (元 ) 与 x(m 2) 的函数关系式;1(2)设这块1000m 2 空地的绿化总费用为W (元 ) ,请利用W 与 x 的函数关系式,求绿化总 费用 W 的最大值.【思路点拨】(1)根据函数图象利用待定系数法即可求得y 1(元)与 x (m 2)的函数关系式 (2)总费用为 W =y 1+y 2,列出函数关系式即可求解 【答案与解析】解:(1)依题意当 0≤x≤600 时,y 1=k 1x ,将点(600,18000)代入得 18000=600k 1,解得 k 1=30∴y 1=30x当 600<x≤1000 时,y 1=k 2x+b ,将点(600,18000),(1000,26000)代入得,解得∴y 1=20x+600综上,y 1(元)与 x (m 2)的函数关系式为:(2)总费用为:W =y 1+y 2∴W=整理得故绿化总费用 W 的最大值为 32500 元.变式训练 3.某公司生产的某种商品每件成本为 20 元,经过市场调研发现,这种商品在未来 40 天内的日销售量 m (件 ) 与时间 t (天 ) 的关系如下表:时间 t (天 ) 1 3 5 10 36日销售量 m94 90 86 76 24(件 )未来 40 天内,前 20 天每天的价格 y 1(元/件)与时间 t (天)的函数关系式为 y 1= t +25(1≤t ≤20 且 t 为整数),后20 天每天的价格 y 2(元/件)与时间 t (天)的函数关系式为y 2=﹣ t +40(21≤t ≤40 且 t 为整数).下面我们就来研究销售这种商品的有关问题:(1)认真分析上表中的数据,用所学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定一个满足这些数据的 m (件 ) 与 t (天 ) 之间的表达式;(2)请预测未来 40 天中哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少?【思路点拨】(1)从表格可看出每天比前一天少销售 2 件,所以判断为一次函数关系式;(2)日利润=日销售量×每件利润,据此分别表示前 20 天和后 20 天的日利润,根据函数性质求最大值后比较得结论.【答案与解析】解:(1)经分析知:m 与 t 成一次函数关系.设 m =kt+b (k≠0),将 t =1,m =94,t =3,m =90代入,解得,∴m=﹣2t+96;(2)前 20 天日销售利润为 P 1 元,后 20 天日销售利润为 P 2 元,则 P 1=(﹣2t+96)( t+25﹣20)=﹣ (t ﹣14)2+578,∴当 t =14 时,P 1 有最大值,为 578 元.P 2=(﹣2t+96)•( t+40﹣20)=﹣t 2+8t+1920=(t ﹣44)2﹣16,∵当 21≤t≤40 时,P 2 随 t 的增大而减小,∴t=21 时,P 2 有最大值,为 513 元. ∵513<578,∴第 14 天日销售利润最大,最大利润为 578 元.题型二 二次函数的应用—面积问题例 8.如图,用 30m 长的篱笆沿墙建造一边靠墙的矩形菜园,已知墙长18m ,设矩形的宽 AB为xm.(1)用含x的代数式表示矩形的长BC;(2)设矩形的面积为y,用含x的代数式表示矩形的面积y,并求出自变量的取值范围;(3)这个矩形菜园的长和宽各为多少时,菜园的面积y最大?最大面积是多少?【思路点拨】(1)设菜园的宽AB为xm,于是得到BC为(30﹣2x)m;(2)由面积公式写出y与x的函数关系式,进而求出x的取值范围;(3)利用二次函数求最值的知识可得出菜园的最大面积.【答案与解析】解:(1)∵AB=CD=xm,∴BC=(30﹣2x)m;(2)由题意得y=x(30﹣2x)=﹣2x2+30x(6≤x<15);(3)∵S=﹣2x2+30x=﹣2(x﹣7.5)2+112.5,∴当x=7.5时,S有最大值,S=112.5,最大此时这个矩形的长为15m、宽为7.5m.答:这个矩形的长、宽各为15m、7.5m时,菜园的面积最大,最大面积是112.5m2.变式训练1.为了节省材料,小浪底水库养殖户小李利用水库的岸堤(足够长)为一边,用总长为120米的网在水库中围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等.设BC的长度为xm,矩形区域ABCD的面积为ym2.(1)求y与x之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;(2)请你帮养殖户小李计算一下BC边多长时,养殖区ABCD面积最大,最大面积为多少?【思路点拨】(1)三个矩形的面值相等,可知2FG=2GE=BC,可知:2BC+8FC=120,即FC=,即可求解;(2)y=﹣x2+45x=﹣(x﹣30)2+675即可求解.【答案与解析】解:(1)∵三个矩形的面值相等,可知2FG=2GE=BC,∴BC×DF=BC×FC,∴2FC=DC,2BC+8FC=120,∴FC=,∴y与x之间的函数关系式为y=3FC×BC=x(120﹣2x),即y=﹣x2+45x,(0<x<60);(2)y=﹣x2+45x=﹣(x﹣30)2+675可知:当BC为30米是,养殖区ABCD面积最大,最大面积为675平方米.变式训练 2.如图,ABCD是一块边长为8米的正方形苗圃,园林部门拟将其改造为矩形AEFG的形状,其中点E在AB边上,点G在A的延长线上,DG2BE,设BE的长为x米,改造后苗圃AEFG的面积为y平方米.(1)求y与x之间的函数关系式(不需写自变量的取值范围);(2)若改造后的矩形苗圃AEFG的面积与原正方形苗圃ABCD的面积相等,此时BE的长为米.(3)当x为何值时改造后的矩形苗圃AEFG的最大面积?并求出最大面积.【思路点拨】(1)根据题意可得DG=2x,再表示出AE和AG,然后利用面积可得y与x之间的函数关系式;(2)根据题意可得正方形苗圃ABCD的面积为64,进而可得矩形苗圃AEFG的面积为64,进而可得:﹣2x2+8x+64=64再解方程即可;(3)根据二次函数的性质即可得到结论.【答案与解析】解:(1)y=(8﹣x)(8+2x)=﹣2x2+8x+64,故答案为:y=﹣2x2+8x+64;(2)根据题意可得:﹣2x2+8x+64=64,解得:x1=4,x2=0(不合题意,舍去),答:BE的长为4米;故答案为:y=﹣2x2+8x+64(0<x<8);(3)解析式变形为:y=﹣2(x﹣2)2+72,所以当x=2时,y有最大值,∴当x为2时改造后的矩形苗圃AEFG的最大面积,最大面积为72平方米.变式训练3.如图,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),用长为24m的篱笆围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃,设花圃的一边AB的长为x(m),面积为y(m2).(1)若y与x之间的函数表达式及自变量x的取值范围;(2)若要围成的花圃的面积为45m2,则AB的长应为多少?【思路点拨】(1)根据题意可以得到y与x的函数关系式以及x的取值范围;(2)令y=45代入(1)中的函数解析式,即可求得x的值,注意x的取值范围.【答案与解析】解:(1)由题意可得,y=x(24﹣3x)=﹣3x2+24x,∵24﹣3x≤10,3x<24,解得,x≥∴且x<8,,即y与x之间的函数表达式是y=﹣3x2+24x((2)当y=45时,45=﹣3x2+24x,解得,x1=3(舍去),x2=5,答:AB的长应为5m.题型三二次函数的应用—抛物线问题);例9.如图,已知排球场的长度O D为18米,位于球场中线处球网的高度AB为2.4米,一队员站在点O处发球,排球从点O的正上方1.6米的C点向正前方飞出,当排球运行至离点O的水平距离OE为6米时,到达最高点G建立如图所示的平面直角坐标系.(1)当球上升的最大高度为3.4米时,对方距离球网0.4m的点F处有一队员,他起跳后的最大高度为3.1米,问这次她是否可以拦网成功?请通过计算说明.(2)若队员发球既要过球网,又不出边界,问排球飞行的最大高度h的取值范围是多少?(排球压线属于没出界)【思路点拨】(1)根据此时抛物线顶点坐标为(6,3.4),设解析式为y=a(x﹣6)2+3.4,再将点C坐标代入即可求得;由解析式求得x=9.4时y的值,与他起跳后的最大高度为3.1米比较即可得;(2)设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+h,将点C坐标代入得到用h表示a的式子,再根据球既要过球网,又不出边界即x=9时,y>2.4且x=18时,y≤0得出关于h的不等式组,解之即可得.【答案与解析】解:(1)根据题意知此时抛物线的顶点G的坐标为(6,3.4),设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+3.4,将点C(0,1.6)代入,得:36a+3.4=1.6,解得:a=﹣,∴排球飞行的高度y与水平距离x的函数关系式为y=﹣(x﹣6)2+;由题意当x=9.5时,y=﹣(9.4﹣6)2+≈2.8<3.1,故这次她可以拦网成功;(2)设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+h,将点C(0,1.6)代入,得:36a+h=1.6,即a=∴此时抛物线解析式为y=(x﹣6)2+h,,变式训练1.一位篮球运动员投篮,球沿抛物线y=-x2+运行,然后准确落入篮筐内,根据题意,得:,解得:h≥3.025,答:排球飞行的最大高度h的取值范围是h≥3.025.1752已知篮筐的中心距离底面的距离为3.05m.(1)求球在空中运行的最大高度为多少m?(2)如果该运动员跳投时,球出手离地面的高度为2.25m,要想投入篮筐,则问他距离蓝筐中心的水平距离是多少?【思路点拨】(1)由抛物线的顶点坐标即可得;(2)分别求出y=3.05和y=2.25时x的值即可得出答案.【答案与解析】解:(1)∵y=﹣x2+的顶点坐标为(0,),∴球在空中运行的最大高度为m;(2)当y=3.05时,﹣0.2x2+3.5=3.05,解得:x=±1.5,∵x>0,∴x=1.5;当y=2.25时,﹣0.2x2+3.5=2.25,解得:x=2.5或x=﹣2.5,由1.5+2.5=4(m),故他距离篮筐中心的水平距离是4米.变式训练2.甲、乙两人进行羽毛球比赛,羽毛球飞行的路线为抛物线的一部分,如图,甲在O点正上方1m的P处发出一球,羽毛球飞行的高度y(m)与水平距离x(m)之间满足函数表达式y=a(x-4)2+h,已知点O与球网的水平距离为5m,球网的高度为1.55m.(1)当a=-124时,①求h的值;②通过计算判断此球能否过网.(2)若甲发球过网后,羽毛球飞行到与点的O水平距离为7m,离地面的高度为处时,乙扣球成功,求a的值.125m的Q【思路点拨】(1)①将点P(0,1)代入y=﹣(x﹣4)2+h即可求得h;②求出x=5时,y的值,与1.55比较即可得出判断;(2)将(0,1)、(7,)代入y=a(x﹣4)2+h代入即可求得a、h.【答案与解析】解:(1)①当a=﹣时,y=﹣(x﹣4)2+h,将点P(0,1)代入,得:﹣解得:h=;×16+h=1,②把x=5代入y=﹣∵1.625>1.55,∴此球能过网;(x﹣4)2+,得:y=﹣×(5﹣4)2+=1.625,(2)把(0,1)、(7,,)代入y=a(x﹣4)2+h,得:解得:,∴a=﹣.变式训练3.小明跳起投篮,球出手时离地面20m,球出手后在空中沿抛物线路径运动,并9在距出手点水平距离4m处达到最高4m.已知篮筐中心距地面3m,与球出手时的水平距离为8m,建立如图所示的平面直角坐标系.(1)求此抛物线对应的函数关系式;(2)此次投篮,球能否直接命中篮筐中心?若能,请说明理由;若不能,在出手的角度和力度都不变的情况下,球出手时距离地面多少米可使球直接命中篮筐中心?(3)在篮球比赛中,当进攻方球员要投篮时,防守方球员常借身高优势及较强的弹跳封杀对方,这就是平常说的盖帽.(注:盖帽应在球达到最高点前进行,否则就是“干扰球”,属犯规.)若此时,防守方球员乙前来盖帽,已知乙的最大摸球高度为3.19m,则乙在进攻方球员前多远才能盖帽成功?【思路点拨】(1)根据顶点坐标(4,4),设抛物线的解析式为:y=a(x﹣4)2+4,由球出手时离地面m,可知抛物线与y轴交点为(0,),代入可求出a的值,写出解析式;(2)先计算当x=8时,y的值是否等于3,把x=8代入得:y=,所以要想球经过(8,3),则抛物线得向上平移3﹣=个单位,即球出手时距离地面3米可使球直接命中篮筐中心;(3)将由y=3.19代入函数的解析式求得x值,进而得出答案.【答案与解析】(1)设抛物线为y=a(x﹣4)2+4,将(0,)代入,得a(0﹣4)2+4=,解得a=﹣,∴所求的解析式为y=﹣(x﹣4)2+4;(2)令x=8,得y=﹣(8﹣4)2+4=∴抛物线不过点(8,3),故不能正中篮筐中心;≠3,=∵抛物线过点(8,),∴要使抛物线过点(8,3),可将其向上平移 7/9 个单位长度,故小明需向上多跳 m 再投篮(即球出手时距离地面 3 米)方可使球正中篮筐中心.(3)由(1)求得的函数解析式,当 y =3.19 时,3.19=﹣19(x ﹣4)2+4解得:x 1=6.7(不符合实际,要想盖帽,必须在篮球下降前盖帽,否则无效),x 2=1.3∴球员乙距离甲球员距离小于 1.3 米时,即可盖帽成功.题型四 二次函数与图形面积的综合例 10.如图,抛物线 y = a(x + 1)2的顶点为 A ,与 y 轴的负半轴交于点 B ,且 OB = OA .(1)求抛物线的解析式;(2)若点 C (-3,b ) 在该抛物线上,求 S∆ABC 的值.【思路点拨】(1)由抛物线解析式确定出顶点 A 坐标,根据 OA =OB 确定出 B 坐标,将 B坐标代入解析式求出 a 的值,即可确定出解析式;(2)将 C 坐标代入抛物线解析式求出 b 的值,确定出 C 坐标,过 C 作 CD 垂直于 x 轴,三角形 ABC 面积=梯形 OBCD 面积﹣三角形 ACD 面积﹣三角形 AOB 面积,求出即可.【答案与解析】解:(1)由题意得:A (﹣1,0),B (0,﹣1),将 x =0,y =﹣1 代入抛物线解析式得:a =﹣1,则抛物线解析式为 y =﹣(x+1)2=﹣x 2﹣2x ﹣1;(2)过 C 作 CD⊥x 轴,将 C (﹣3,b )代入抛物线解析式得:b =﹣4,即 C (﹣3,﹣4),则 △S ABC =S 梯形 OBCD △﹣S ACD △﹣S A OB ×3×(4+1)﹣ ×4×2﹣ ×1×1=3.变式训练1.如图,已知二次函数图象的顶点为(1,-3),并经过点C(2,0).(1)求该二次函数的解析式;(2)直线y=3x与该二次函数的图象交于点B(非原点),求点B的坐标和∆AOB的面积;【思路点拨】(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣3,由待定系数法就可以求出结论;(2)由抛物线的解析式与一次函数的解析式构成方程组,求出其解即可求出B的坐标,进而可以求出直线AB的解析式,就可以求出AB与x轴的交点坐标,就可以求出△AOB的面积;【答案与解析】解:(1)抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣3,由题意,得0=a(2﹣1)2﹣3,解得:a=3,∴二次函数的解析式为:y=3(x﹣1)2﹣3;(2)由题意,得,解得:.∵交点不是原点,∴B(3,9).如图2,设直线AB的解析式为y=kx+b,由题意,得,△+S,△+S△+S解得:,∴y=6x﹣9.当y=0时,y=1.5.∴E(1.5,0),∴OE=1.5,△∴SAOB=SA OE BOE=+,=9.答:B(3,9),△AOB的面积为9;变式训练2.如图,抛物线y=x2+x-2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.(1)求点A,点B和点C的坐标;(2)在抛物线的对称轴上有一动点P,求PB+PC的值最小时的点P的坐标;(3)若点M是直线AC下方抛物线上一动点,求四边形ABCM面积的最大值.【思路点拨】(1)利用待定系数法即可解决问题.(2)连接AC与对称轴的交点即为点P.求出直线AC的解析式即可解决问题.(3)过点M作MN⊥x轴与点N,设点M(x,x2+x﹣2),则AN=x+2,0N=﹣x,0B=1,0C=2,MN=﹣(x2+x﹣2)=﹣x2﹣x+2,根据S四边形ABCM△=SAOM OCM BOC构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.【答案与解析】解:(1)由y=0,得x2+x﹣2=0解得x=﹣2x=l,∴A(﹣2,0),B(l,0),由x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2).(2)连接AC与对称轴的交点即为点P.△+S + =设直线 AC 为 y =kx+b ,则﹣2k+b =0,b =﹣2:得 k =﹣l ,y =﹣x ﹣2.对称轴为 x =﹣ ,当 x =﹣ 时,y =_(﹣ )﹣2=﹣ ,∴P(﹣ ,﹣ ).(3)过点 M 作 MN⊥x 轴与点 N ,设点 M (x ,x 2+x ﹣2),则 AN =x+2,0N =﹣x ,0B =1,0C =2,MN =﹣(x 2+x ﹣2)=﹣x 2﹣x+2,S四边形 ABCM△=S AOM OCM △S BOC (x+2)(﹣x 2﹣x+2)+ (2﹣x 2﹣x+2)(﹣x )+ ×1× 2=﹣x 2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4.∵﹣1<0,∴当 x =_l 时,S 四边形 ABCM 的最大值为 4.变式训练 3.如图,二次函数 y = ax 2 + b x 的图象经过点 A(2,4) 与 B(6,0) .(1)求 a , b 的值;(2)点 C 是该二次函数图象上 A , B 两点之间的一动点,横坐标为 x (2 < x < 6) ,写出四边形 OACB 的面积 S 关于点 C 的横坐标 x 的函数表达式,并求 S 的最大值.△=△=△=△+S△+S【思路点拨】(1)把A与B坐标代入二次函数解析式求出a与b的值即可;(2)如图,过A作x轴的垂直,垂足为D(2,0),连接CD,过C作CE⊥AD,CF⊥x轴,垂足分别为E,F,分别表示出三角形OAD,三角形ACD,以及三角形BCD的面积,之和即为S,确定出S关于x的函数解析式,并求出x的范围,利用二次函数性质即可确定出S的最大值,以及此时x的值.【答案与解析】解:(1)将A(2,4)与B(6,0)代入y=ax2+bx,得,解得:;(2)如图,过A作x轴的垂线,垂足为D(2,0),连接CD、CB,过C作CE⊥AD,CF⊥x 轴,垂足分别为E,F,SOADOD•AD=×2×4=4;SACDAD•CE=×4×(x﹣2)=2x﹣4;SBCDBD•CF=×4×(﹣x2+3x)=﹣x2+6x,则S=SOAD ACD BCD=4+2x﹣4﹣x2+6x=﹣x2+8x,∴S关于x的函数表达式为S=﹣x2+8x(2<x<6),∵S=﹣x2+8x=﹣(x﹣4)2+16,∴当x=4时,四边形OACB的面积S有最大值,最大值为16.。
二次函数的图象与性质大题(五大题型)通用的解题思路:题型一.二次函数的性质二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标是(﹣,),对称轴直线x=﹣,二次函数y=ax2+bx+c (a≠0)的图象具有如下性质:①当a>0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向上,x<﹣时,y随x的增大而减小;x>﹣时,y随x的增大而增大;x=﹣时,y取得最小值,即顶点是抛物线的最低点.②当a<0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向下,x<﹣时,y随x的增大而增大;x>﹣时,y随x的增大而减小;x=﹣时,y取得最大值,即顶点是抛物线的最高点.③抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象可由抛物线y=ax2的图象向右或向左平移|﹣|个单位,再向上或向下平移||个单位得到的.题型二.二次函数图象与系数的关系二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)①二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;|a|还可以决定开口大小,|a|越大开口就越小.②一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置.当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左侧;当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右侧.(简称:左同右异)③.常数项c决定抛物线与y轴交点.抛物线与y轴交于(0,c).④抛物线与x轴交点个数.△=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;△=b2﹣4ac <0时,抛物线与x轴没有交点.题型三.待定系数法求二次函数解析式(1)二次函数的解析式有三种常见形式:①一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0);②顶点式:y=a(x﹣h)2+k(a,h,k是常数,a≠0),其中(h,k)为顶点坐标;③交点式:y=a(x﹣x1)(x﹣x2)(a,b,c是常数,a≠0);(2)用待定系数法求二次函数的解析式.在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.题型四.抛物线与x轴的交点求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标,令y=0,即ax2+bx+c=0,解关于x 的一元二次方程即可求得交点横坐标.(1)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的交点与一元二次方程ax2+bx+c=0根之间的关系.△=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数.△=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;△=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.(2)二次函数的交点式:y=a(x1)(x﹣x2)(a,b,c是常数,a≠0),可直接得到抛物线与x轴的交点坐标(x1,0),(x2,0).题型五.二次函数综合题(1)二次函数图象与其他函数图象相结合问题解决此类问题时,先根据给定的函数或函数图象判断出系数的符号,然后判断新的函数关系式中系数的符号,再根据系数与图象的位置关系判断出图象特征,则符合所有特征的图象即为正确选项.(2)二次函数与方程、几何知识的综合应用将函数知识与方程、几何知识有机地结合在一起.这类试题一般难度较大.解这类问题关键是善于将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质、定理和二次函数的知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件.(3)二次函数在实际生活中的应用题从实际问题中分析变量之间的关系,建立二次函数模型.关键在于观察、分析、创建,建立直角坐标系下的二次函数图象,然后数形结合解决问题,需要我们注意的是自变量及函数的取值范围要使实际问题有意义.题型一.二次函数的性质(共3小题)1.(2024•石景山区校级模拟)在平面直角坐标系xOy 中,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y 是抛物线2(0)y x bx b =−+≠上任意两点,设抛物线的对称轴为直线x h =. (1)若抛物线经过点(2,0),求h 的值;(2)若对于11x h =−,22x h =,都有12y y >,求h 的取值范围;(3)若对于121h x h −+……,221x −−……,存在12y y <,直接写出h 的取值范围. 【分析】(1)根据对称轴2bx a=−进行计算,得2b h =,再把(2,0)代入2(0)y x bx b =−+≠,即可作答.(2)因为1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y 是抛物线2(0)y x bx b =−+≠上的点,所以把11x h =−,22x h =分别代入,得出对应的1y ,2y ,再根据12y y >联立式子化简,计算即可作答;(3)根据121h x h −+……,221x −−……,存在12y y <,得出当221h −<−<−或者211h −<+<−,即可作答. 【解答】解:(1)抛物线的对称轴为直线x h =, 22b bh ∴=−=−, 即2b h =,∴抛物线22y x hx =−+,把(2,0)代入22y x hx =−+, 得0422h =−+⨯, 解得1h =;(2)由(1)知抛物线22y x hx =−+,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y 是抛物线22y x hx =−+上任意两点,221(1)2(1)1y h h h h ∴=−−+−=−,22(2)220y h h h =−+⨯=,对于11x h =−,22x h =,都有12y y >, 210h ∴−>,解得1h >或1h <−;(3)1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y 是抛物线22y x hx =−+上任意两点,对于121h x h −+……,221x −−……,存在12y y <,且1(2,)h y −关于直线x h =的对称点为1(2,)h y +,1(1,)h y +关于直线x h =的对称点为1(1,)h y −,∴当221h −<−<−时,存在12y y <,解得01h <<,当221h −<+<−时,存在12y y <, 解得43h −<<−,当211h −<+<−时,存在12y y <, 解得32h −<<−,当211h −<−<−时,存在12y y <, 解得10h −<<,综上,满足h 的取值范围为41h −<<且0h ≠.【点评】本题考查了二次函数的图象性质、增减性,熟练掌握二次函数的图象和性质是解决本题的关键. 2.(2024•鹿城区校级一模)已知二次函数223y x tx =−++. (1)若它的图象经过点(1,3),求该函数的对称轴. (2)若04x ……时,y 的最小值为1,求出t 的值.(3)如果(2,)A m n −,(,)C m n 两点都在这个二次函数的图象上,直线2y mx a =+与该二次函数交于1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y 两点,则12x x +是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)把(1,3)代入解析式求出12t =,再根据对称轴公式求出对称轴; (2)根据抛物线开口向下,以及0x =时3y =,由函数的性质可知,当4x =时,y 的最小值为1,然后求t 即可;(3)(2,)A m n −,(,)C m n 两点都在这个二次函数的图象上,有对称轴公式得出1m t −=,再令2232x tx mx a −++=+,并转化为一般式,然后由根与系数的关系求出122x x +=−.【解答】解:(1)将(1,3)代入二次函数223y x tx =−++,得3123t =−++, 解得12t =, ∴对称轴直线为21122t x t =−==−⨯; (2)当0x =时,3y =,抛物线开口向下,对称轴为直线x t =, ∴当x t =时,y 有最大值,04x ……时,y 的最小值为1,∴当4x =时,16831y t =−++=,解得74t =; (3)12x x +是定值,理由:(2,)A m n −,(,)C m n 两点都在这个二次函数的图象上, 212m mx t m −+∴===−, 1m t ∴−=,令2232x tx mx a −++=+, 整理得:22()30x m t x a +−+−=,直线2y mx a =+与该二次函数交于1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y 两点, 1x ∴,2x 是方程22()30x m t x a +−+−=的两个根,122()2()21m t x x m t −∴+=−=−−=−是定值. 【点评】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征等知识,关键是掌握二次函数的性质. 3.(2024•拱墅区一模)在平面直角坐标系中,抛物线2(2)2y ax a x =−++经过点(2,)A t −,(,)B m p . (1)若0t =,①求此抛物线的对称轴;②当p t <时,直接写出m 的取值范围;(2)若0t <,点(,)C n q 在该抛物线上,m n <且5513m n +<−,请比较p ,q 的大小,并说明理由. 【分析】(1)①当0t =时,点A 的坐标为(2,0)−,将其代入函数解析式中解得1a =−,则函数解析式为抛物线的解析式为22y x x =−−+,再根据求对称轴的公式2bx a=−即可求解; ②令0y =,求出抛物线与x 轴交于(2,0)−和(1,0),由题意可得0p <,则点B 在x 轴的下方,以此即可解答; (2)将点A 坐标代入函数解析式,通过0t <可得a 的取值范围,从而可得抛物线开口方向及对称轴,根据点B ,C 到对称轴的距离大小关系求解.【解答】解:(1)①当0t =时,点A 的坐标为(2,0)−,抛物线2(2)2y ax a x =−++经过点(2,0)A −, 42(2)20a a ∴+++=,1a ∴=−,∴抛物线的解析式为22y x x =−−+, ∴抛物线的对称轴为直线112(1)2x −=−=−⨯−;②令0y =,则220x x −−+=, 解得:11x =,22x =−,∴抛物线与x 轴交于(2,0)−和(1,0),点(2,0)A −,(,)B m p ,且0p <, ∴点(,)B m p 在x 轴的下方,2m ∴<−或1m >.(2)p q <,理由如下:将(2,)t −代入2(2)2y ax a x =−++得42(2)266t a a a =+++=+,0t <, 660a ∴+<, 1a ∴<−,∴抛物线开口向下,抛物线对称轴为直线(2)1122a x a a −+=−=+, 1a <−,110a∴−<<, 1111222a ∴−<+<, m n <且5513m n +<−,∴1312102m n +<−<−, ∴点(,)B m p 到对称轴的距离大于点(,)C n q 到对称轴的距离,p q ∴<.【点评】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数与方程及不等式的关系.题型二.二次函数图象与系数的关系(共8小题)4.(2023•南京)已知二次函数223(y ax ax a =−+为常数,0)a ≠. (1)若0a <,求证:该函数的图象与x 轴有两个公共点. (2)若1a =−,求证:当10x −<<时,0y >.(3)若该函数的图象与x 轴有两个公共点1(x ,0),2(x ,0),且1214x x −<<<,则a 的取值范围是 .【分析】(1)证明240b ac −>即可解决问题. (2)将1a =−代入函数解析式,进行证明即可. (3)对0a >和0a <进行分类讨论即可.【解答】证明:(1)因为22(2)43412a a a a −−⨯⨯=−, 又因为0a <,所以40a <,30a −<, 所以24124(3)0a a a a −=−>,所以该函数的图象与x 轴有两个公共点. (2)将1a =−代入函数解析式得,2223(1)4y x x x =−++=−−+,所以抛物线的对称轴为直线1x =,开口向下. 则当10x −<<时,y 随x 的增大而增大, 又因为当1x =−时,0y =, 所以0y >.(3)因为抛物线的对称轴为直线212ax a−=−=,且过定点(0,3), 又因为该函数的图象与x 轴有两个公共点1(x ,0),2(x ,0),且1214x x −<<<, 所以当0a >时,230a a −+<, 解得3a >, 故3a >.当0a <时,230a a ++<,解得1a <−, 故1a <−.综上所述,3a >或1a <−. 故答案为:3a >或1a <−.【点评】本题考查二次函数的图象和性质,熟知二次函数的图象和性质是解题的关键.5.(2024•南京模拟)在平面直角坐标系xOy 中,点1(1,)y ,2(3,)y 在抛物线222y x mx m =−+上. (1)求抛物线的顶点(,0)m ; (2)若12y y <,求m 的取值范围;(3)若点0(x ,0)y 在抛物线上,若存在010x −<<,使102y y y <<成立,求m 的取值范围. 【分析】(1)利用配方法将已知抛物线解析式转化为顶点式,可直接得到答案; (2)由12y y <,得到221296m m m m −+<−+,解不等式即可; (3)由题意可知012032m m +⎧<⎪⎪⎨+⎪>⎪⎩或112132m m −+⎧<⎪⎪⎨−+⎪>⎪⎩,解不等式组即可.【解答】解:(1)抛物线222()y x mx m x m =−+=−. ∴抛物线的顶点坐标为(,0)m .故答案为:(,0)m ;(2)点1(1,)y ,2(3,)y 在抛物线222y x mx m =−+上,且12y y <, 221296m m m m ∴−+<−+,2m ∴<;(3)点0(x ,0)y 在抛物线上,存在010x −<<,使102y y y <<成立, ∴012032m m +⎧<⎪⎪⎨+⎪>⎪⎩或112132m m −+⎧<⎪⎪⎨−+⎪>⎪⎩,解得302m <<. 【点评】本题考查了二次函数与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,熟知二次函数的性质是解题的关键.6.(2024•北京一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线23y ax bx =++经过点(2,3)a −. (1)求该抛物线的对称轴(用含有a 的代数式表示);(2)点(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −为该抛物线上的三个点,若存在实数t ,使得m n p >>,求a 的取值范围.【分析】(1)将点(2,3)a −代入抛物线23y ax bx =++中,然后根据二次函数的对称轴公式代入数值,即可得出答案;(2)分类讨论当0a >和0a <,利用数形结合以及二次函数的性质就可以得出a 的取值范围. 【解答】解(1)抛物线23y ax bx =++经过点(2,3)a −, ∴把(2,3)a −代入23y ax bx =++得2(2)233a a ab ⨯−−+=,22b a ∴=,2223y ax a x ∴=++,∴抛物线的对称轴222a x a a=−=−,答:抛物线的对称轴为:x a =−;(2)①当0a >时,抛物线开口方向向上,对称轴0x a =−<,在x 轴的负半轴上,所以越靠近对称轴函数值越小, ∴当0t <时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t ∴−<+,∴此时p m n >>与题干m n p >>相矛盾,故舍去, ∴当0t >时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t ∴−<+,∴此时m n <与题干m n p >>相矛盾,故舍去;②当0a <时,抛物线开口方向向下,对称轴0x a =−>,在x 轴的正半轴上,所以越靠近对称轴函数值越大, ∴当0t >时,点M 、N 分别在对称轴同侧时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t ∴−<+, .m n p >>,∴此时02a t <−<−,即20t a −<<,2t ∴>,∴当0t >时,点M 、N 分别在对称轴两侧时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t t ∴−<<+,p m n ∴>>与题干m n p >>相矛盾,故舍去,∴当0t <时,且点M 、N 分别在对称轴两侧时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t t ∴−<<+,n m ∴>与题干m n p >>相矛盾,故舍去,当0t <时,且点M 、N 分别在对称轴同侧时, (2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t t ∴−<<+,n m ∴>与题干m n p >>相矛盾,故舍去,答:a 的取值范围为20(2)t a t −<<>.7.(2024•张家口一模)某课外小组利用几何画板来研究二次函数的图象,给出二次函数解析式2y x bx c =++,通过输入不同的b ,c 的值,在几何画板的展示区内得到对应的图象.(1)若输入2b =,3c =−,得到如图①所示的图象,求顶点C 的坐标及抛物线与x 轴的交点A ,B 的坐标; (2)已知点(1,10)P −,(4,0)Q .①若输入b ,c 的值后,得到如图②的图象恰好经过P ,Q 两点,求出b ,c 的值;②淇淇输入b ,嘉嘉输入1c =−,若得到二次函数的图象与线段PQ 有公共点,求淇淇输入b 的取值范围.【分析】(1)将2b =,3c =−,代入函数解析式,进行求解即可; (2)①待定系数法进行求解即可;②将1c =−代入解析式,得到抛物线必过点(0,1)−,求出1x =−和4x =的函数值,根据抛物线与线段PQ 有公共点,列出不等式进行求解即可. 【解答】解:(1)2y x bx c =++,解:当2b =,3c =−时,2223(1)4y x x x =+−=+−, ∴顶点C 的坐标为:(1,4)−−;当0y =时,2230x x +−=,即(3)(1)0x x +−=, 解得:13x =−,21x =, (3,0)A ∴−,(1,0)B ;(2)①抛物线恰好经过P ,Q则:1101640b c b c −+=⎧⎨++=⎩,解得:54b c =−⎧⎨=⎩;②当1c =−时,21y x bx =+−, 当0x =时,1y =−, ∴抛物线过(0,1)−,当1x =−时,11y b b =−−=−,当点(1,)b −−在点P 上方,或与点P 重合时,抛物线与线段PQ 有公共点,即:10b −…, 解得:10b −…;当4x =时,1641415y b b =+−=+,当点(4,154)b +在点Q 上方,或与点Q 重合时,抛物线与线段PQ 有公共点,即:1540b +…,154b ≥−; 综上:10b −…或154b ≥−. 【点评】本题考查二次函数的综合应用.正确的求出函数解析式,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.8.(2024•浙江模拟)设二次函数24(y ax ax c a =−+,c 均为常数,0)a ≠,已知函数值y 和自变量x 的部分对应取值如下表所示:(1)判断m ,n 的大小关系,并说明理由; (2)若328m n −=,求p 的值;(3)若在m ,n ,p 这三个数中,只有一个数是负数,求a 的取值范围.【分析】(1)根据所给函数解析式,可得出抛物线的对称轴为直线2x =,据此可解决问题. (2)根据(1)中发现的关系,可求出m 的值,据此即可解决问题. (3)根据m 和n 相等,所以三个数中的负数只能为p ,据此可解决问题. 【解答】解:(1)m n =.因为二次函数的解析式为24y ax c =+, 所以抛物线的对称轴为直线422ax a−=−=, 又因为1522−+=, 所以点(1,)m −与(5,)n 关于抛物线的对称轴对称, 故m n =.(2)因为m n =,328m n −=, 所以8m =.将(0,3)和(1,8)−代入函数解析式得:348c a a c =⎧⎨++=⎩,解得13a c =⎧⎨=⎩所以二次函数的解析式为243y x x =−+.将2x =代入函数解析式得,224231p =−⨯+=−.(3)由(1)知,m n =, 所以m ,n ,p 中只能p 为负数. 将(0,3)代入函数解析式得,3c =, 所以二次函数解析式为243y ax ax =−+. 将1x =−代入函数解析式得,53m a =+. 将2x =代入函数解析式得,43p a =−+.则430530a a −+<⎧⎨+≥⎩,解得34a >,所以a 的取值范围是34a >. 【点评】本题考查二次函数图象与系数的关系及二次函数图象上点的坐标特征,熟知二次函数的图象和性质是解题的关键.9.(2024•北京模拟)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2(26)1y x m x =+−+经过点1(,)m y −,2(,)m y ,3(2,)m y +.(1)若13y y =,求抛物线的对称轴; (2)若231y y y <<,求m 的取值范围. 【分析】(1)利用对称轴意义即可求解;(2m 的不等式组,解不等式组即可.【解答】解:(1)抛物线2(26)1y x m x =+−+经过点1(,)m y −,2(,)m y ,3(2,)m y +,13y y =, ∴该抛物线的对称轴为:直线22m m x −++=,即直线1x =; (2)当0m >时,可知点1(,)m y −,2(,)m y ,3(2,)m y +从左至右分布, 231y y y <<,∴232232m m m m m m ++⎧−<⎪⎪⎨−++⎪−>⎪⎩,解得12m <<; 当0m <时,3m m m ∴<−<−+,21y y ∴>,不合题意,综上,m 的取值范围是12m <<.【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.10.(2024•浙江模拟)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2(y ax bx c a =++,b ,c 为常数,且0)a ≠经过(2,4)A −−和(3,1)B 两点.(1)求b 和c 的值(用含a 的代数式表示);(2)若该抛物线开口向下,且经过(23,)C m n −,(72,)D m n −两点,当33k x k −<<+时,y 随x 的增大而减小,求k 的取值范围;(3)已知点(6,5)M −,(2,5)N ,若该抛物线与线段MN 恰有一个公共点时,结合函数图象,求a 的取值范围.【分析】(1)把(2,4)A −−和(3,1)B 代入2y ax bx c =++,即可求解;(2)先求出对称轴为:直线2x =,结合开口方向和增减性列出不等式即可求解; (3)分0a >时,0a <时,结合图象即可求解.【解答】解:(1)把(2,4)A −−和(3,1)B 代入2y ax bx c =++,得:424931a b c a b c −+=−⎧⎨++=⎩,解得:162b a c a =−⎧⎨=−−⎩;(2)抛物线经过(23,)C m n −,2,)m n −两点, ∴抛物线的对称轴为:直线237222m mx −+−==,抛物线开口向下,当33k x k −<<+时,y 随x 的增大而减小,32k ∴−…,即5k …; (3)①当0a >时,6x =−,5y …,即2(6)(1)(6)625a a a ⨯−+−⨯−−−…, 解得:1336a …,抛物线不经过点N ,如图①,抛物线与线段MN 只有一个交点,结合图象可知:1336a …;②当0a <时,若抛物线的顶点在线段MN 上时,则2244(62)(1)544ac b a a a a a−−−−−==,解得:11a =−,2125a =−, 当11a =−时,111112222(1)a −=−=⨯−, 此时,定点横坐标满足116222a−−……,符合题意; 当11a =−时,如图②,抛物线与线段MN 只有一个交点,如图③,当2125a =−时,11111312222()25a −=−=⨯−,此时顶点横坐标不满足116222a−−……,不符合题意,舍去; 若抛物线与线段MN 有两个交点,且其中一个交点恰好为点N 时,把(2,5)N 代入2(1)62y ax a x a =+−−−,得:252(1)262a a a =⨯+−⨯−−, 解得:54a =−,当54a =−时,如图④,抛物线和线段MN 有两个交点,且其中一个交点恰好为点N ,结合图象可知:54a <−时,抛物线与线段MN 有一个交点,综上所述:a 的取值范围为:1336a …或1a =−或54a <−.【点评】本题考查二次函数的性质和图象,根据题意画出图象,分类讨论是解题的关键.11.(2024•海淀区校级模拟)在平面直角坐标系xOy 中,点(0,3),1(6,)y 在抛物线2(0)y ax bx c a =++≠上. (1)当13y =时,求抛物线的对称轴;(2)若抛物线2(0)y ax bx c a =++≠经过点(1,1)−−,当自变量x 的值满足12x −……时,y 随x 的增大而增大,求a 的取值范围;(3)当0a >时,点2(4,)m y −,2(,)m y 在抛物线2y ax bx c =++上.若21y y c <<,请直接写出m 的取值范围.【分析】(1)当13y =时,(0,3),(6,3)为抛物线上的对称点,根据对称性求出对称轴;(2)把(0,3),(1,1)−−代入抛物线解析式得出a ,b 的关系,然后求出对称轴,再分0a >和0a <,由函数的增减性求出a 的取值范围;(3)先画出函数图象,再根据21y y c <<确定m 的取值范围. 【解答】解:(1)当13y =时,(0,3),(6,3)为抛物线上的对称点, 0632x +∴==, ∴抛物线的对称轴为直线3x =;(2)2(0)y ax bx c a =++≠过(0,3),(1,1)−−,3c ∴=,31a b −+=−, 4b a =+,∴对称轴为直线422b a x a a+=−=−,①当0a >时,12x −……时,y 随x 的增大而增大,∴412a a+−−…, 解得4a …,04a ∴<…;②当0a <时,12x −……时,y 随x 的增大而增大,∴422a a+−…, 解得45a −…, ∴405a −<…,综上:a 的取值范围是405a −<… 或04a <…;(3)点(0,3)在抛物线2y ax bx c =++上,3c ∴=,点2(4,)m y −,2(,)m y 在抛物线2y ax bx c =++上, ∴对称轴为直线422m mx m −+==−, ①如图所示:21y y c <<,6m ∴<且06232m +−>=, 56m ∴<<;②如图所示:21y y c <<,46m ∴−>, 10m ∴>,综上所述,m 的取值范围为56m <<或10m >.【点评】本题考查二次函数图象与系数的关系以及二次函数图象上点的坐标特征,关键是利用数形结合和分类讨论的思想进行解答.题型三.待定系数法求二次函数解析式(共3小题)12.(2024•保山一模)如图,抛物线2y ax bx c =++过(2,0)A −,(3,0)B ,(0,6)C 三点;点P 是第一象限内抛物线上的动点,点P 的横坐标是m ,且132m <<. (1)试求抛物线的表达式;(2)过点P 作PN x ⊥轴并交BC 于点N ,作PM y ⊥轴并交抛物线的对称轴于点M ,若12PM PN =,求m 的值.【分析】(1)将A ,B ,C 三点坐标代入函数解析式即可解决问题. (2)用m 表示出PM 和PN ,建立关于m 的方程即可解决问题. 【解答】解:(1)由题知,将A ,B ,C 三点坐标代入函数解析式得,4209306a b c a b c c −+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得116a b c =−⎧⎪=⎨⎪=⎩,所以抛物线的表达式为26y x x =−++.(2)将x m =代入抛物线得表达式得,26y m m =−++, 所以点P 的坐标为2(,6)m m m −++. 令直线BC 的函数解析式为y px q =+,则306p q q +=⎧⎨=⎩,解得26p q =−⎧⎨=⎩,所以直线BC 的函数解析式为26y x =−+. 因为132m <<,且抛物线的对称轴为直线12x =,所以12PM m =−. 又因为点N 坐标为(,26)m m −+,所以226(26)3PN m m m m m =−++−−+=−+. 因为12PM PN =, 所以211(3)22m m m −=−+,解得m =, 又因为132m <<,所以m =. 【点评】本题考查待定系数法求二次函数解析式及二次函数的图象和性质,熟知待定系数法及二次函数的图象和性质是解题的关键.13.(2024•东营区校级一模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线28y x =−+与抛物线2y x bx c =−++交于A ,B 两点,点B 在x 轴上,点A 在y 轴上. (1)求抛物线的函数表达式;(2)点C 是直线AB 上方抛物线上一点,过点C 分别作x 轴,y 轴的平行线,交直线AB 于点D ,E .当38DE AB =时,求点C 的坐标.【分析】(1)根据一次函数解析式求出A ,B 两点坐标,再将A ,B 两点坐标代入二次函数解析式即可解决问题.(2)根据AOB ECD ∆∆∽得到CD 与OB 的关系,建立方程即可解决问题. 【解答】解:(1)令0x =得,8y =, 所以点A 的坐标为(0,8); 令0y =得,4x =, 所以点B 的坐标为(4,0);将A ,B 两点坐标代入二次函数解析式得,81640c b c =⎧⎨−++=⎩,解得28b c =⎧⎨=⎩,所以抛物线的函数表达式为228y x x =−++. (2)因为//CD x 轴,//CE y 轴, 所以AOB ECD ∆∆∽, 则CD DEOB AB=. 因为38DE AB =,4OB =, 所以32CD =. 令点C 坐标为2(,28)m m m −++, 则点D 坐标为21(2m m −,228)m m −++所以2211()222CD m m m m m =−−=−+,则213222m m −+=,解得1m =或3.当1m =时,2289m m −++=; 当3m =时,2285m m −++=; 所以点C 的坐标为(1,9)或(3,5).【点评】本题考查待定系数法求二次函数解析式及二次函数图象上点的坐标特征,熟知待定系数法及二次函数的图象和性质是解题的关键.14.(2024•南关区校级二模)已知二次函数2y x bx c =++的图象经过点(0,3)A −,(3,0)B .点P 在抛物线2y x bx c =++上,其横坐标为m .(1)求抛物线的解析式;(2)当23x −<<时,求y 的取值范围;(3)当抛物线2y x bx c =++上P 、A 两点之间部分的最大值与最小值的差为34时,求m 的值; (4)点M 在抛物线2y x bx c =++上,其横坐标为1m −.过点P 作PQ y ⊥轴于点Q ,过点M 作MN x ⊥轴于点N ,分别连结PM ,PN ,QM ,当PQM ∆与PNM ∆的面积相等时,直接写出m 的值. 【分析】(1)依据题意,将A 、B 两点代入解析式求出b ,c 即可得解;(2)依据题意,结合(1)所求解析式,再配方可得抛物线的最值,进而由23x −<<可以判断得解; (3)依据题意,分类讨论计算可以得解;(4)分别写出P 、Q 、M 、N 的坐标,PQM ∆与PNM ∆的面积相等,所以Q 到PM 的距离等于N 到PM 的距离,可得m 的值.【解答】解:(1)由题意,将(0,3)A −,(3,0)B 代入解析式2y x bx c =++得,3c =−,930b c ++=,2b ∴=−,3c =−,∴抛物线的解析式为223y x x =−−;(2)由题意,抛物线2223(1)4y x x x =−−=−−,∴抛物线223y x x =−−开口向上,当1x =时,y 有最小值为4−,当2x =−时,5y =;当3x =时,0y =, ∴当23x −<<时,45y −<…;(3)由题意得,2(,23)P m m m −−,(0,3)A −,①当0m <时,P 、A 两点之间部分的最大值为223m m −−,最小值为3−, 2323(3)4m m ∴−−−−=,解得:1m =−②当02m ……时,P 、A 两点之间部分的最大值为3−,最小值为223m m −−或4−, 显然最小值是4−时不合题意, ∴最小值为223m m −−, 233(23)4m m ∴−−−−=, 解得:32m =或12m =, 32m =时,P 、A 两点之间部分的最小值为4−,故舍去, ③当2m <时,P 、A 两点之间部分的最大值为223m m −−,最小值为4−, 2323(4)4m m ∴−−−−=,解得:1m =+,12+<,故舍去,综上,满足题意得m 的值为:1或12; (4)由题意得,2(1,4)M m m −−,(1,0)N m −,2(0,23)Q m m −−, 设PM y kx b =+,代入P 、M 两点, 2223(1)4mk b m m m k b m ⎧+=−−⎨−+=−⎩, 解得:1k =−,23b m m =−−,23PM y x m m =−+−−,PQM ∆与PNM ∆的面积相等,Q ∴到23PM y x m m =−+−−的距离与N 到23PM y x m m =−+−−的距离相等,Q 到23PM y x m m =−+−−的距离=,N 到23PMy x m m =−+−−的距离=, 2|||4|m m ∴−=−+,当2m <−时,24m m −=−,解得:m =,当20m −……时,24m m −=−,解得:m =,当02m <…时,24m m =−,解得:m =当2m <时,24m m =−,解得:m =综上,满足题意得m . 【点评】本题考查了二次函数,关键是注意分类讨论. 题型四.抛物线与x 轴的交点(共14小题)15.(2024•秦淮区校级模拟)已知函数2(2)2(y mx m x m =−−−为常数). (1)求证:不论m 为何值,该函数的图象与x 轴总有公共点.(2)不论m . (3)在22x −……的范围中,y 的最大值是2,直接写出m 的值. 【分析】(1)分两种情况讨论,利用判别式证明即可;(2)当1x =时,0y =,当0x =时,2y =−,即可得到定点坐标;(3)利用抛物线过两个定点,得到函数y 随x 增大而增大,代入解析式求出m 值即可. 【解答】解:(1)①当0m =时,函数解析式为22y x =−,此一次函数与x 轴有交点; ②当0m ≠时,函数解析式为2(2)2y mx m x =−−−,令0y =,则有2(2)20mx m x −−−=,△2222(2)4(2)44844(2)0m m m m m m m m =−−⨯−=−++=++=+…. ∴不论m 为何值,该函数的图象与x 轴总有公共点.(2)222(2)222()22y mx m x mx mx x m x x x =−−−=−+−=−+−, 当1x =时,0y =, 当0x =时,2y =−,∴不论m 为何值,该函数的图象经过的定点坐标是(1,0).(0,2)−故答案为:(1,0),(0,2)−,(3)若0m =,函数22y x =−,y 随x 增大而增大,当2x =时,2y =,与题干条件符; 当0m ≠时,函数2(2)2y mx m x =−−−是二次函数,①当0m >时,抛物线过(1,0),(0,2)−两点,当22x −……的范围中时,y 随x 的增大而增大, ∴当2x =时,2y =,即242(2)2m m =−−−,解得0m =(舍去).②当0m <时,抛物线过(1,0),(0,2)−两点,其增减性依旧是y 随x 的增大而增大和①相同.综上分析,0m =.【点评】本题考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.16.(2024•柳州模拟)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,B 点的坐标为(3,0),与y 轴交于点(0,3)C −,点D 为抛物线的顶点. (1)求这个二次函数的解析式; (2)求ABD ∆的面积【分析】(1)利用待定系数法求解即可; (2)先求出点A 和点D 坐标,再根据||2D ABD AB y S ∆⋅=解析求解即可.【解答】解:(1)将(3,0)B ,(0,3)C −代入2y x bx c =++得0933b c c =++⎧⎨=−⎩,解得23b c =−⎧⎨=−⎩,∴二次函数的解析式为:223y x x =−−;(2)将223y x x =−−配方得顶点式2(1)4y x =−−, ∴顶点(1,4)D −,在223y x x =−−中,当2230y x x =−−=时, 解得1x =−或3x =, (1,0)A ∴−,4AB ∴=, ∴||44822D ABD AB y S ∆⋅⨯===. 【点评】本题主要考查了抛物线与x 轴的交点,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数解析式,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.17.(2024•安阳模拟)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y ax bx c =++与抛物线21y x x =−+−的形状相同,且与x 轴交于点(1,0)−和(4,0).直线2y kx =+分别与x 轴、y 轴交于点A ,B ,交抛物线2y ax bx c =++于点C ,D (点C 在点D 的左侧). (1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线2y kx =+上方抛物线上的任意一点,当2k =时,求PCD ∆面积的最大值; (3)若抛物线2y ax bx c =++与线段AB 有公共点,结合函数图象请直接写出k 的取值范围.【分析】(1)根据题意直接求出二次函数解析式即可;(2)求出直线与抛物线的交点C ,D 坐标,过点P 作y 轴的平行线交CD 于点H ,交x 轴于点G ,设点P坐标为(m ,234)(12)m m m −++−<<,则点(,22)H m m +,求出PH ,由三角形的面积公式求出关于m 的函数解析式,再根据函数的性质求最值; (3)分0k >和0k <两种情况讨论即可.【解答】解:(1)抛物线2y ax bx c =++与抛物线21y x x =−+−的形状相同,1a ∴=−,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)−和(4,0), ∴抛物线的解析式为2(1)(4)34y x x x x =−+−=−++;(2)当2k =时,联立方程组22234y x y x x =+⎧⎨=−++⎩,解得10x y =−⎧⎨=⎩或26x y =⎧⎨=⎩, (1,0)C ∴−,(2,6)D ,过点P 作y 轴的平行线交CD 于点H ,交x 轴于点G ,如图,设点P 坐标为(m ,234)(12)m m m −++−<<, ∴点(,22)H m m +,2234(22)2PH m m m m m ∴=−++−+=−++,221331273(2)()22228PCD S PH m m m ∆∴=⨯=−++=−−+, 302−<,12m −<<, ∴当12m =时,S 有最大值,最大值为278. PCD ∴∆面积的最大值为278; (3)令0x =,则2y =, ∴点B 坐标为(0,2),令0y =,则20kx +=, 解得2x k=−,∴点A 坐标为2(k−,0), 若抛物线2y ax bx c =++与线段AB 有公共点, 当0k >时,如图所示,则21k−<−, 解得02k <<; 当0k <时,如图所示:则24k−>, 解得102k −<<;综上所述,k 的取值范围为02k <<或102k −<<.【点评】本题考查抛物线与x 轴的交点,待定系数法求函数解析式,二次函数图象上点的坐标特征,一次函数图象上点的坐标特征,二次函数的最值等知识,关键是对这些知识的掌握和运用.18.(2024•西湖区校级模拟)已知21()y ax a b x b =+++和22()(y bx a b x a a b =+++≠且0)ab ≠是同一直角坐标系中的两条抛物线.(1)当1a =,3b =−时,求抛物线21()y ax a b x b =+++的顶点坐标; (2)判断这两条抛物线与x 轴的交点的总个数,并说明理由;(3)如果对于抛物线21()y ax a b x b =+++上的任意一点(,)P m n 均有22n a b +….当20y …时,求自变量x 的取值范围.【分析】(1)把a ,b 的值代入配方找顶点即可解题;(2)分别令10y =,20y =,解方程求出方程的解,然后根据条件确定交点的个数即可解题;(3)现根据题意得到0a <,且24()224ab a b a b a−+=+,然后得到30b a =−>,借助图象求出不等式的解集即可.【解答】解:(1)当1a =,3b =−时,2221()23(1)4y ax a b x b x x x =+++=−−=−−, ∴顶点坐标为(1,4)−;(2)3个,理由为:令10y =,则2()0ax a b x b +++=, 即()(1)0ax b x ++=, 解得:1bx a=−,21x =−, 令20y =,则2()0bx a b x a +++=, 即()(1)0bx a x ++=, 解得:1ax b=−,21x =−, 又a b ≠且0ab ≠,∴两条抛物线与x 轴的交点总个数为3个;(3)抛物线21()y ax a b x b =+++上的任意一点(,)P m n 均有22n a b +…,0a ∴<,且24()224ab a b a b a−+=+,整理得:30b a =−>,∴22()y bx a b x a =+++的开口向上,且抛物线与x 轴交点的横坐标为113x =,21x =−, 如图所示,借助图象可知当13x …或1x −…时,20y ….【点评】本题考查二次函数的图象和性质,掌握配方法求顶点坐标,二次函数和一元二次方程的关系是解题的关键.19.(2024•三元区一模)抛物线23y ax bx =++与x 轴相交于点(1,0)A ,(3,0)B ,与y 轴正半轴相交于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)点1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y 是抛物线上不同的两点. ①当1x ,2x 满足什么数量关系时,12y y =; ②若12122()x x x x +=−,求12y y −的最小值. 【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)①若12y y =,则M 、N 关于抛物线对称轴对称,即可求解;②22121122121212(43)(43)()()4()y y x x x x x x x x x x −=−+−−+=+−+−,而12122()x x x x +=−,得到12y y −的函数表达式,进而求解.【解答】解:(1)设抛物线的表达式为:12()()y a x x x x =−−, 即2(1)(3)(43)y a x x a x x =−−=−+, 即33a =, 解得:1a =,故抛物线的表达式为:243y x x =−+;(2)如图,。
二次函数(十二大题型综合归纳)题型1:二次函数的概念1以下函数式二次函数的是()A.y=ax2+bx+cB.y=2x-12-4x2C.y=ax2+bx+c a≠0D.y=x-1x-22二次函数y=2x x−3的二次项系数与一次项系数的和为()A.2B.-2C.-1D.-4题型2:二次函数的值3已知二次函数y=x2+2x-5,当x=3时,y=.4已知二次函数y=ax2+2c,当x=2时,函数值等于8,则下列关于a,c的关系式中,正确的是()A.a+2c=8B.2a+c=4C.a-2c=8D.2a-c=45二次函数y=ax2+bx-3a≠0的图象经过点2,-2,则代数式2a+b的值为.题型3:二次函数的条件6已知y=mx m-2+2mx+1是y关于x的二次函数,则m的值为()A.0B.1C.4D.0或47关于x的函数y=a-bx2+1是二次函数的条件是()A.a≠bB.a=bC.b=0D.a=0题型4:列二次函数关系式8已知有n个球队参加比赛,每两队之间进行一场比赛,比赛的场次数为m,则m关于n的函数解析式为.题型5:特殊二次函数的图像和性质9关于二次函数y =-34x 2-1的图像,下列说法错误的是()A.抛物线开口向下B.对称轴为直线x =0C.顶点坐标为0,-1D.当x <0时,y 随x 的增大而减小,当x >0时,y 随x 的增大而增大10抛物线y =34x 2与抛物线y =-34x 2+3的相同点是()A.顶点相同B.对称轴不相同C.开口方向一样D.顶点都在y 轴上11如果二次函数y =ax 2+m 的值恒大于0,那么必有()A.a >0,m 取任意实数B.a >0,m >0C.a <0,m >0D.a ,m 均可取任意实数12对于二次函数y =-3(x -2)2的图象,下列说法正确的是()A.开口向上B.对称轴是直线x =-2C.当x >-2时,y 随x 的增大而减小D.顶点坐标为2,013二次函数:①y =-13x 2+1;②y =12(x +1)2-2;③y =-12(x +1)2+2;④y =12x 2;⑤y =-12(x -1)2;⑥y =12(x -1)2.(1)以上二次函数的图象的对称轴为直线x =-1的是(只填序号);(2)以上二次函数有最大值的是(只填序号)﹔(3)以上二次函数的图象中关于x 轴对称的是(只填序号).14设函数y 1=x -a 12,y 2=x -a 22,y 3=x -a 3 2.直线x =b 的图象与函数y 1,y 2,y 3的图象分别交于点A b ,c 1,B b ,c 2 ,C b ,c 3,()A.若b <a 1<a 2<a 3,则c 2<c 3<c1B.若a 1<b <a 2<a 3,则c 1<c 2<c 3C.若a 1<a 2<b <a 3,则c 3<c 2<c 1 D.若a 1<a 2<a 3<b ,则c 3<c 2<c 115已知二次函数y =(x -m )2,当x ≤1时,y 随x 的增大而减小,则m 的取值范围是.16已知关于x 的一元二次方程x 2-(2m +1)x +m 2-1=0有实数根a ,b ,则代数式a 2-ab +b 2的最小值为.题型6:与特殊二次函数有关的几何知识17在平面直角坐标系中,点A是抛物线y=a x-42+k与y轴的交点,点B是这条抛物线上的另一点,且AB⎳x轴,则以AB为边的等边三角形ABC的周长为.18在平面直角坐标系内有线段PQ,已知P(3,1)、Q(9,1),若抛物线y=(x-a)2与线段PQ有交点,则a的取值范围是.19二次函数y=-x+3的图象上任意二点连线不与x轴平行,则t的取值范围2+h t≤x≤t+2为.题型7:二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质20下列抛物线中,与抛物线y=x2-2x+8具有相同对称轴的是()A.y=4x2+2x+4B.y=x2-4xC.y=2x2-x+4D.y=-2x2+4x21若抛物线y=x2+ax+1的顶点在y轴上,则a的值为()A.2B.1C.0D.-222抛物线y=x-1x+5图象的开口方向是(填“向上”或“向下”).23当二次函数y=ax2+bx+c有最大值时,a可能是()A.1B.2C.-2D.324已知抛物线y=x2-2bx+b2-2b+1(b为常数)的顶点不在抛物线y=x2+c(c为常数)上,则c应满足()A.c≤2B.c<2C.c≥2D.c>225已知二次函数y=x2-2mx+m的图象经过A1,y1,B5,y2两个点,下列选项正确的是()A.若m<1,则y1>y2B.若1<m<3,则y1<y2C.若1<m<5,则y1>y2D.若m>5,则y1<y2题型8:二次函数y=ax2+bx+c的最值与求参数范围问题26已知直线y=2x+t与抛物线y=ax2+bx+c a≠0,且点B、B m,n有两个不同的交点A3,5是抛物线的顶点,当-2≤a≤2时,m的取值范围是.27已知抛物线y=x2+bx+c经过点(1,-2),(-2,13).(1)求抛物线解析式及对称轴.(2)关于该函数在0≤x<m的取值范围内,有最小值-3,有最大值1,求m的取值范围.28已知二次函数y=mx2-4m2x-3(m为常数,m>0).(1)若点(-2,9)在该二次函数的图象上.①求m的值:②当0≤x≤a时,该二次函数值y取得的最大值为18,求a的值;(2)若点P(x,y)是该函数图象上一点,当0≤x p≤4时,y p≤-3,求m的取值范围.题型9:根据二次函数y=ax2+bx+c的图像判断有关信息29函数y=ax2+bx+c a≠0与y=kx的图象如图所示,现有以下结论:①c=3;②k=3;③3b+c+6=0;④当1<x<3时,x2+b-1x+c<0.其中正确的为.(填写序号即可)30如图,已知二次函数y=ax2+bx+c a≠0的图象与x轴交于点A-1,0,与y轴的交点在0,-2和0,-1之间(不包括这两点),对称轴为直线x=1,下列结论:①4a+2b+c>0;②4ac-b2<8a;③13<a<23;④b>c;⑤直线y=k i(k i>0,i=1,2,3,⋯,2023)与抛物线所有交点的横坐标之和为4046;其中正确结论的个数有()A.2个B.3个C.4个D.5个题型10:二次函数的应用31如图,有一个截面边缘为抛物线型的水泥门洞.门洞内的地面宽度为8m ,两侧距地面4m 高处各有一盏灯,两灯间的水平距离为6m ,则这个门洞内部顶端离地面的距离为()A.7.5B.8C.649D.64732某炮兵部队实弹演习发射一枚炮弹,经x 秒后的高度为y 米,且时间x 与高度y 的关系为y =ax 2+bx .若此炮弹在第5秒与第16秒时的高度相等,则在下列哪一个时间段炮弹的高度达到最高.()A.第8秒B.第10秒C.第12秒D.第15秒33在2023年中考体育考试前,小康对自己某次实心球的训练录像进行了分析,发现实心球飞行路线是一条抛物线,若不考虑空气阻力,实心球的飞行高度y (单位:米)与飞行的水平距离x (单位:米)之间具有函数关系y =-116x 2+58x +32,则小康这次实心球训练的成绩为()A.14米B.12米C.11米D.10米34某池塘的截面如图所示,池底呈抛物线形,在图中建立平面直角坐标系,并标出相关数据(单位:m ).有下列结论:①AB =30m ;②池底所在抛物线的解析式为y =145x 2-5;③池塘最深处到水面CD 的距离为3.2m ;④若池塘中水面的宽度减少为原来的一半,则最深处到水面的距离变为1.2m .其中结论错误的是()A.①B.②C.③D.④35某建筑工程队借助一段废弃的墙体CD,CD长为18米,用76米长的铁栅栏围成两个相连的长方形仓库,为了方便取物,在两个仓库之间留出了1米宽的缺口作通道,在平行于墙的一边留下一个1米宽的缺口作小门,现有如下两份图纸(图纸1点A在线段DC的延长线上,图纸2点A在线段DC上),设AB =x米,图纸1,图纸2的仓库总面积分别为y1平方米,y2平方米.(1)分别写出y1,y2与x的函数关系式;(2)小红说:“y1的最大值为384.y2的最大值为507.”你同意吗?请说明理由.题型11:二次函数的解答证明题36已知二次函数y=-x2+bx+c.(1)当b=4,c=3时,①求该函数图象的顶点坐标.②当-1≤x≤3时,求y的取值范围.(2)当x≤0时,y的最大值为2;当x>0时,y的最大值为3,求二次函数的表达式.37如图,已知二次函数y=-12x2+bx+c的图象与x轴交于A1,0,B,与y轴交于点C0,-52.CD∥x轴交抛物线于点D.(1)求b,c的值.(2)已知点E在抛物线上且位于x轴上方,过E作y轴的平行线分别交AB,CD于点F,G,且GE= 2GD,求点E的坐标.38在直角坐标系中,设函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0).(1)已知a=1.①若函数的图象经过0,3和-1,0两点,求函数的表达式;②若将函数图象向下平移两个单位后与x轴恰好有一个交点,求b+c的最小值.(2)若函数图象经过-2,m,-3,n和x0,c,且c<n<m,求x0的取值范围.题型12:二次函数压轴题39在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2-4x+c与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且点A的坐标为-5,0.(1)求点C的坐标;(2)如图1,若点P是第二象限内抛物线上一动点,求三角形ACP面积的最大值;(3)如图2,若点M是抛物线上一点,点N是抛物线对称轴上一点,是否存在点M使以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.。
中考压轴题-二次函数综合 (八大题型+解题方法)1、求证“两线段相等”的问题:借助于函数解析式,先把动点坐标用一个字母表示出来;然后看两线段的长度是什么距离即是“点点”距离,还是“点轴距离”,还是“点线距离”,再运用两点之间的距离公式或点到x 轴y 轴的距离公式或点到直线的距离公式,分别把两条线段的长度表示出来,分别把它们进行化简,即可证得两线段相等;2、“平行于y 轴的动线段长度的最大值”的问题:由于平行于y 轴的线段上各个点的横坐标相等常设为t,借助于两个端点所在的函数图象解析式,把两个端点的纵坐标分别用含有字母t 的代数式表示出来,再由两个端点的高低情况,运用平行于y 轴的线段长度计算公式-y y 下上,把动线段的长度就表示成为一个自变量为t,且开口向下的二次函数解析式,利用二次函数的性质,即可求得动线段长度的最大值及端点坐标;3、求一个已知点关于一条已知直线的对称点的坐标问题:先用点斜式或称K ,且与已知直线垂直的直线解析式,再求出两直线的交点坐标,最后用中点坐标公式即可;4、“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离最大”的问题:方法1先求出定直线的斜率,由此可设出与定直线平行且与抛物线相切的直线的解析式注意该直线与定直线的斜率相等,因为平行直线斜率k 相等,再由该直线与抛物线的解析式组成方程组,用代入法把字母y 消掉,得到一个关于x 的的一元二次方程,由题有△=2b -4ac=0因为该直线与抛物线相切,只有一个交点,所以2b -4ac=0从而就可求出该切线的解析式,再把该切线解析式与抛物线的解析式组成方程组,求出x 、y 的值,即为切点坐标,然后再利用点到直线的距离公式,计算该切点到定直线的距离,即为最大距离; 方法2该问题等价于相应动三角形的面积最大问题,从而可先求出该三角形取得最大面积时,动点的坐标,再用点到直线的距离公式,求出其最大距离;方法3先把抛物线的方程对自变量求导,运用导数的几何意义,当该导数等于定直线的斜率时,求出的点的坐标即为符合题意的点,其最大距离运用点到直线的距离公式可以轻松求出;5、常数问题:1点到直线的距离中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离等于一个 固定常数”的问题:先借助于抛物线的解析式,把动点坐标用一个字母表示出来,再利用点到直线的距离公式建立一个方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,进而利用抛物线解析式,求出动点的纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;2三角形面积中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之与定线段构成的动三角形的面积等于一个定常数”的问题:先求出定线段的长度,再表示出动点其坐标需用一个字母表示到定直线的距离,再运用三角形的面积公式建立方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,再利用抛物线的解析式,可求出动点纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;3几条线段的齐次幂的商为常数的问题:用K 点法设出直线方程,求出与抛物线或其它直线的交点坐标,再运用两点间的距离公式和根与系数的关系,把问题中的所有线段表示出来,并化解即可;6、“在定直线常为抛物线的对称轴,或x 轴或y 轴或其它的定直线上是否存在一点,使之到两定点的距离之和最小”的问题:先求出两个定点中的任一个定点关于定直线的对称点的坐标,再把该对称点和另一个定点连结得到一条线段,该线段的长度〈应用两点间的距离公式计算〉即为符合题中要求的最小距离,而该线段与定直线的交点就是符合距离之和最小的点,其坐标很易求出利用求交点坐标的方法;7、三角形周长的“最值最大值或最小值”问题:① “在定直线上是否存在一点,使之和两个定点构成的三角形周长最小”的问题简称“一边固定两边动的问题:由于有两个定点,所以该三角形有一定边其长度可利用两点间距离公式计算,只需另两边的和最小即可;② “在抛物线上是否存在一点,使之到定直线的垂线,与y 轴的平行线和定直线,这三线构成的动直角三角形的周长最大”的问题简称“三边均动的问题:在图中寻找一个和动直角三角形相似的定直角三角形,在动点坐标一母示后,运用=C C 动动定定斜边斜边,把动三角形的周长转化为一个开口向下的抛物线来破解;8、三角形面积的最大值问题:① “抛物线上是否存在一点,使之和一条定线段构成的三角形面积最大”的问题简称“一边固定两边动的问题”:方法1:先利用两点间的距离公式求出定线段的长度;然后再利用上面3的方法,求出抛物线上的动点到该定直线的最大距离;最后利用三角形的面积公式= 12底×高;即可求出该三角形面积的最大值,同时在求解过程中,切点即为符合题意要求的点;方法2:过动点向y 轴作平行线找到与定线段或所在直线的交点,从而把动三角形分割成两个基本模型的三角形,动点坐标一母示后,进一步可得到)()(左(定)右(定)下(动)上(动)动三角形x x y y 21−⋅−=S ,转化为一个开口向下的二次函数问题来求出最大值;②“三边均动的动三角形面积最大”的问题简称“三边均动”的问题:先把动三角形分割成两个基本模型的三角形有一边在x 轴或y 轴上的三角形,或者有一边平行于x 轴或y 轴的三角形,称为基本模型的三角形面积之差,设出动点在x 轴或y 轴上的点的坐标,而此类题型,题中一定含有一组平行线,从而可以得出分割后的一个三角形与图中另一个三角形相似常为图中最大的那一个三角形;利用相似三角形的性质对应边的比等于对应高的比可表示出分割后的一个三角形的高;从而可以表示出动三角形的面积的一个开口向下的二次函数关系式,相应问题也就轻松解决了;9、“一抛物线上是否存在一点,使之和另外三个定点构成的四边形面积最大的问题”:由于该四边形有三个定点,,即可得到一个定三角形的面积之和,所以只需动三角形的面积最大,就会使动四边形的面积最大,而动三角形面积最大值的求法及抛物线上动点坐标求法与7相同;10、“定四边形面积的求解”问题: 有两种常见解决的方案:方案一:连接一条对角线,分成两个三角形面积之和;方案二:过不在x 轴或y 轴上的四边形的一个顶点,向x 轴或y 轴作垂线,或者把该点与原点连结起来,分割成一个梯形常为直角梯形和一些三角形的面积之和或差,或几个基本模型的三角形面积的和差11、“两个三角形相似”的问题: 两个定三角形是否相似:(1)已知有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出已知角的两条夹边,看看是否成比例 若成比例,则相似;否则不相似;(2)不知道是否有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出两个三角形各边的长,看看是否成比例若成比例,则相似;否则不相似;一个定三角形和动三角形相似:(1)已知有一个角相等的情形:先借助于相应的函数关系式,把动点坐标表示出来一母示,然后把两个目标三角形题中要相似的那两个三角形中相等的那个已知角作为夹角,分别计算或表示出夹角的两边,让形成相等的夹角的那两边对应成比例要注意是否有两种情况,列出方程,解此方程即可求出动点的横坐标,进而求出纵坐标,注意去掉不合题意的点;2不知道是否有一个角相等的情形:这种情形在相似性中属于高端问题,破解方法是,在定三角形中,由各个顶点坐标求出定三角形三边的长度,用观察法得出某一个角可能是特殊角,再为该角寻找一个直角三角形,用三角函数的方法得出特殊角的度数,在动点坐标“一母示”后,分析在动三角形中哪个角可以和定三角形中的那个特殊角相等,借助于特殊角,为动点寻找一个直角三角形,求出动点坐标,从而转化为已知有一个角相等的两个定三角形是否相似的问题了,只需再验证已知角的两边是否成比例若成比例,则所求动点坐标符合题意,否则这样的点不存在;简称“找特角,求动点标,再验证”;或称为“一找角,二求标,三验证”;12、“某函数图象上是否存在一点,使之与另两个定点构成等腰三角形”的问题:首先弄清题中是否规定了哪个点为等腰三角形的顶点;若某边底,则只有一种情况;若某边为腰,有两种情况;若只说该三点构成等腰三角形则有三种情况;先借助于动点所在图象的解析式,表示出动点的坐标一母示,按分类的情况,分别利用相应类别下两腰相等,使用两点间的距离公式,建立方程;解出此方程,即可求出动点的横坐标,再借助动点所在图象的函数关系式,可求出动点纵坐标,注意去掉不合题意的点就是不能构成三角形这个题意;13、“某图象上是否存在一点,使之与另外三个点构成平行四边形”问题:这类问题,在题中的四个点中,至少有两个定点,用动点坐标“一母示”分别设出余下所有动点的坐标若有两个动点,显然每个动点应各选用一个参数字母来“一母示”出动点坐标,任选一个已知点作为对角线的起点,列出所有可能的对角线显然最多有3条,此时与之对应的另一条对角线也就确定了,然后运用中点坐标公式,求出每一种情况两条对角线的中点坐标,由平行四边形的判定定理可知,两中点重合,其坐标对应相等,列出两个方程,求解即可;进一步有:①若是否存在这样的动点构成矩形呢先让动点构成平行四边形,再验证两条对角线相等否若相等,则所求动点能构成矩形,否则这样的动点不存在;②若是否存在这样的动点构成棱形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边相等否若相等,则所求动点能构成棱形,否则这样的动点不存在;③若是否存在这样的动点构成正方形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边是否相等和两条对角线是否相等若都相等,则所求动点能构成正方形,否则这样的动点不存在;14、“抛物线上是否存在一点,使两个图形的面积之间存在和差倍分关系”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,后面的19实为本类型的特殊情形;先用动点坐标“一母示”的方法设出直接动点坐标,分别表示如果图形是动图形就只能表示出其面积或计算如果图形是定图形就计算出它的具体面积,然后由题意建立两个图形面积关系的一个方程,解之即可;注意去掉不合题意的点,如果问题中求的是间接动点坐标,那么在求出直接动点坐标后,再往下继续求解即可;15、“某图形〈直线或抛物线〉上是否存在一点,使之与另两定点构成直角三角形”的问题:若夹直角的两边与y轴都不平行:先设出动点坐标一母示,视题目分类的情况,分别用斜率公式算出夹直角的两边的斜率,再运用两直线没有与y轴平行的直线垂直的斜率结论两直线的斜率相乘等于-1,得到一个方程,解之即可;若夹直角的两边中有一边与y 轴平行,此时不能使用斜率公式;补救措施是:过余下的那一个点没在平行于y轴的那条直线上的点直接向平行于y的直线作垂线或过直角点作平行于y轴的直线的垂线与另一相关图象相交,则相关点的坐标可轻松搞定;16、“某图象上是否存在一点,使之与另两定点构成等腰直角三角形”的问题;①若定点为直角顶点,先用k点法求出另一直角边所在直线的解析式如斜率不存在,根据定直角点,可以直接写出另一直角边所在直线的方程,利用该解析式与所求点所在的图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再用两点间的距离公式计算出两条直角边等否若等,该交点合题,反之不合题,舍去;②若动点为直角顶点:先利用k点法求出定线段的中垂线的解析式,再把该解析式与所求点所在图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再分别计算出该点与两定点所在的两条直线的斜率,把这两个斜率相乘,看其结果是否为-1 若为-1,则就说明所求交点合题;反之,舍去;17、“题中含有两角相等,求相关点的坐标或线段长度”等的问题:题中含有两角相等,则意味着应该运用三角形相似来解决,此时寻找三角形相似中的基本模型“A”或“X”是关键和突破口;18、“在相关函数的解析式已知或易求出的情况下,题中又含有某动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或线段长”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,本类型实际上是前面14的特殊情形;先把动图形化为一些直角梯形或基本模型的三角形有一边在x 轴或y轴上,或者有一边平行于x 轴或y 轴面积的和或差,设出相关点的坐标一母示,按化分后的图形建立一个面积关系的方程,解之即可;一句话,该问题简称“单动问题”,解题方法是“设点动点标,图形转化分割,列出面积方程”;19、“在相关函数解析式不确定系数中还含有某一个参数字母的情况下,题中又含有动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或参数的值”的问题:此为“双动问题”即动解析式和动图形相结合的问题;如果动图形不是基本模型,就先把动图形的面积进行转化或分割转化或分割后的图形须为基本模型,设出动点坐标一母示,利用转化或分割后的图形建立面积关系的方程或方程组;解此方程,求出相应点的横坐标,再利用该点所在函数图象的解析式,表示出该点的纵坐标注意,此时,一定不能把该点坐标再代入对应函数图象的解析式,这样会把所有字母消掉;再注意图中另一个点与该点的位置关系或其它关系,方法是常由已知或利用2问的结论,从几何知识的角度进行判断,表示出另一个点的坐标,最后把刚表示出来的这个点的坐标再代入相应解析式,得到仅含一个字母的方程,解之即可;如果动图形是基本模型,就无须分割或转化了,直接先设出动点坐标一母式,然后列出面积方程,往下操作方式就与不是基本模型的情况完全相同;一句话,该问题简称“双动问题”,解题方法是“转化分割,设点标,建方程,再代入,得结论”;常用公式或结论:1横线段的长 = 横标之差的绝对值 =-x x 大小=-x x 右左纵线段的长=纵标之差的绝对值=-y y 大小=-y y 下上 2点轴距离:点P 0x ,0y 到X 轴的距离为0y ,到Y 轴的距离为o x ; 3两点间的距离公式:若A 11,x y ,B 2,2x y , 则AB=目录:题型1:存在性问题 题型2:最值问题 题型3:定值问题 题型4:定点问题题型5:动点问题综合 题型6:对称问题 题型7:新定义题 题型8:二次函数与圆题型1:存在性问题1.(2024·四川广安·二模)如图,抛物线2y x bx c =−++交x 轴于()4,0A −,B 两点,交y 轴于点()0,4C .(1)求抛物线的函数解析式.(2)点D 在线段OA 上运动,过点D 作x 轴的垂线,与AC 交于点Q ,与抛物线交于点P ,连接AP 、CP ,求四边形AOCP 的面积的最大值.(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得以点A 、C 、M 为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点M【答案】(1)234y x x =−−+;(2)四边形AOCP 的面积最大为16;(3)点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.【分析】本题主要考查了二次函数综合,熟练掌握用待定系数法求解函数解析式的方法和步骤,以及二次函数的图象和性质,是解题的关键. (1)把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++,求出b 和c 的值,即可得出函数解析式; (2)易得182AOCSOA OC =⋅=,设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,求出24PQ t t =−−,则()()212282ACP C A S PQ x x t =⋅−=−++,根据四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCS St =+=−++,结合二次函数的增减性,即可解答;(3)设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,根据两点之间距离公式得出232AC =,22254AM m =+,229(4)4CM m =+−,然后分情况根据勾股定理列出方程求解即可.【解析】(1)解:把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++得:01644b c c =−−+⎧⎨=⎩,解得:34b c =−⎧⎨=⎩,∴该二次函数的解析式234y x x =−−+;(2)解:∵()4,0A −,()0,4C ,∴4,4OA OC ==,∴1144822AOC S OA OC =⋅=⨯⨯=△,设直线AC 的解析式为4y kx =+, 代入()4,0A −得,044k =−+,解得1k =,∴直线AC 的解析式为4y x =+, 设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,∴()223444PQ t t t t t=−−+−+=−−∴()()()22114422822ACPC A SPQ x x t t t =⋅−=−−⨯=−++,∴四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCSSt =+=−++,∵20−<,∴当2t =−时,四边形AOCP 的面积最大为16; (3)解:设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,∵()4,0A −,()0,4C ,∴2224432AC =+=,2222325424AM m m ⎛⎫=−++=+ ⎪⎝⎭,()()2222394424CM m m ⎛⎫=−+−=+− ⎪⎝⎭,当斜边为AC 时,AM CM AC 222+=,即()2225943244m m +++−=,整理得:24150m m ++=,无解;当斜边为AM 时,222AC CM AM +=,即2292532(4)44m m ++−=+,解得:112m =;∴311,22M ⎛⎫− ⎪⎝⎭当斜边为CM 时,222AC AM CM +=,即2225932(4)44m m ++=+−, 解得:52m =−;∴35,22M ⎛⎫−− ⎪⎝⎭综上:点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.2.(2024·内蒙古乌海·模拟预测)如图(1),在平面直角坐标系中,抛物线()240y ax bx a =+−≠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A 的坐标为()1,0−,且OC OB =,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称.(1)分别求出a ,b 的值和直线AD 的解析式;(2)直线AD 下方的抛物线上有一点P ,过点P 作PH AD ⊥于点H ,作PM 平行于y 轴交直线AD 于点M ,交x 轴于点E ,求PHM 的周长的最大值;(3)在(2)的条件下,如图2,在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上是否存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似?如果存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)1a =,3b =−,=1y x −−(2)4+(3)存在,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭【分析】本题主要考查的是二次函数的综合应用,掌握二次函数的交点式、配方法求二次函数的最值、相似三角形的判定、等腰直角三角形的判定、一元二次方程的求根公式,列出PM 的长与a 的函数关系式是解题的关键.(1)先求得C 的坐标,从而得到点B 的坐标,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将点C 的坐标代入求解即可;先求得抛物线的对称轴,从而得到点()3,4D −,然后可求得直线AD 的解析式=1y x −−;(2)求得45BAD ∠=︒,接下来证明PMD △为等腰直角三角形,所当PM 有最大值时三角形的周长最大,设()2,34P a a a −−,()1M a −−,则223PM aa =−++,然后利用配方可求得PM 的最大值,最后根据MPH△的周长(1PM=求解即可;(3)当90EGN ∠=︒时,如果OA EG OC GN = 或OA GNOC EN =时,则AOC ∽EGN △,设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−,则1EG a =−,234NG aa =−++,然后根据题意列方程求解即可.【解析】(1)点A 的坐标为()1,0−,1OA ∴=.令0x =,则4y =−,()0,4C ∴−,4OC =,OC OB =Q , 4OB ∴=,()4,0B ∴,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将0x =,4y =−代入得:44a −=−,解得1a =,∴抛物线的解析式为234y x x =−−;1a ∴=,3b =−; 抛物线的对称轴为33212x −=−=⨯,()0,4C −,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称,()3,4D ∴−;设直线AD 的解析式为y kx b =+.将()1,0A −、()3,4D −代入得:034k b k b −+=⎧⎨+=−⎩,解得1k =−,1b =-,∴直线AD 的解析式=1y x −−;(2)直线AD 的解析式=1y x −−,∴直线AD 的一次项系数1k =−,45BAD ∴∠=︒. PM 平行于y 轴,90AEP ∴∠=︒,45PMH AME ∴∠=∠=︒.MPH ∴的周长(122PM MH PH PM MP PM PM =++=++=. 设()2,34P a a a −−,则(),1M a a −−, 则()22213423(1)4PM a a a a a a =−−−−−=−++=−−+.∴当1a =时,PM 有最大值,最大值为4.MPH ∴的周长的最大值(414=⨯=+(3)在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似;理由如下:设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−①如图2.1,若OA EG OC GN = 时,AOC ∽EGN △. 则 211344a a a −=−++,整理得:280a a +−=.得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭; ②如图2.2,若OA GN OC EN =时,AOC ∽NGE ,则21434a a a −=−++,整理得:2411170a a −−=,得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭, 综上所述,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭. 3.(2024·重庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B ,与y 轴交于点C ,连接BC ,AC .(1)求抛物线的表达式;(2)P 为直线BC 上方抛物线上一点,过点P 作PD BC ⊥于点D ,过点P 作PE x 轴交抛物线于点E,求4+PD PE 的最大值及此时点P 的坐标; (3)点C 关于抛物线对称轴对称的点为Q ,将抛物线沿射线CAy ',新抛物线y '与y 轴交于点M ,新抛物线y '的对称轴与x 轴交于点N ,连接AM ,MN ,点R 在直线BC 上,连接QR .当QR 与AMN 一边平行时,直接写出点R 的坐标,并写出其中一种符合条件的解答过程.【答案】(1)2y x x =++(2)当154t =时,PE的最大值,15,416P ⎛ ⎝⎭, (3)R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式即可;(2)先求得2y x =2x =,过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,利用勾股定理求得BC ==DPF OBC ∽,得PF DP BC OB =即PF PD=,从而得PF =,求出设直线BC的解析式后,设2,P t ⎛+ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,从而2PF =+,当点P在E 点右侧时()424PE t t t =−−=−,从而得2154t ⎫=−⎪⎝⎭,利用二次函数的性质即可求解;当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,同理可求.然后比较4+PE 的最大值即可得出答案. (3)先求得1OA=,OC AC =设抛物线2y =H ⎛ ⎝⎭平移后为P ,过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,得1OA OC AC WP HW PH ====,进而得平移后的抛物线2y x +'=,从而求得()1,0N,M ⎛ ⎝⎭,然后分QR AM ∥,QR MN ∥,QR AN ∥三种情况,利用二次函数的性质及一次函数的与二元一次方程的关系求解即可得解.【解析】(1)解:∵抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B 两点,代入坐标得:02550a b a b ⎧−=⎪⎨+=⎪⎩,解得:a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的函数表达式为255y x x =−++(2)解:∵)2225555y x x x =−+=−−+,∴2y x =2x=,顶点为⎛ ⎝⎭ 过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,当0x =时,200y =∴(C ∵()5,0B ∴BC ==∵PG x ⊥轴,PD BC ⊥,x 轴y ⊥轴,∴909090CBO BFG DPF PFD PDF BOC ∠∠∠∠∠∠+=︒+=︒==︒,,∵PFD BFG ∠∠=∴DPF CBO ∠∠=∴DPF OBC ∽,∴PF DP BC OB =即PF PD =,∴PF PD =∴44+PD PE =PF +PE ,设直线BC :y kx b =+,把(C ,()5,0B 代入得:05k b b =+⎧⎪=,解得5k b ⎧=−⎪⎨⎪=⎩, ∴直线BC:y =设2,P t ⎛ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,∴22PF ⎛⎛=−+=+ ⎝⎝,∵2y x =2x =,PE x 轴,∴24,E t ⎛−+ ⎝当点P 在E 点右侧时:()424PE t t t =−−=−,当24PE t =−时:∴+PD PE =PF +()221524545416t t ⎛⎫=−+−=−−+ ⎪⎝⎭ ∴当154t =时,的最大值∴2151544⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴154P ⎛ ⎝⎭; 当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,∴+PD PE =PF +()225424t t ⎫=−=−⎪⎝⎭, ∴当54t =时,的最大值.2,55P t ⎛−+ ⎝∴25544⎛⎫ ⎪⎝⎭∴5,416P ⎛ ⎝⎭,∵> 综上所诉,当点P 在E 点右侧时:即154t =时,的最大值,154P ⎛ ⎝⎭, (3)解:设直线AC :y mx n =+,把()1,0A −,(C , ∴1OA =,OC =∴AC ==设抛物线2y x =H ⎛ ⎝⎭平移后为P , 过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,∴1OA OC AC WP HW PH ====∴1PW =,HW=∴21,5P ⎛−⎝即1,5P ⎛ ⎝⎭,∴平移后的抛物线)22155555y x x x =−−+=−++', ∴()1,0N令0x =,y '=,∴M ⎛ ⎝⎭ 如图,当QR AM ∥时,设直线AM 的解析式为:y px q =+,把M ⎛ ⎝⎭,()1,0A −代入得:0p q q =−+⎧=解得p q ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴直线AM的解析式为:y =, ∴设直线QR的解析式为:y x n =∵(C ,Q 和C 关于2x =对称,∴(Q把(Q代入5y x n =+45n +,解得n =,∴直线QR的解析式为:y = 联立直线QR的解析式y =与直线BC:y x =+55y x y x ⎧=−⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得3x y =⎧⎪⎨=⎪⎩,∴R ⎛ ⎝⎭ 同理可得:当QR MN ∥时,6,5R ⎛− ⎝⎭ 当QR AN ∥时,(R所有符合条件的R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(. 【点睛】本题考查待定系数法求抛物线解析式,勾股定理,抛物线的性质,抛物线平移,一次函数的平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,掌握待定系数法求抛物线解析式,抛物线的性质,抛物线平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,利用辅助线画出准确图形是解题关键.题型2:最值问题4.(2024·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线23y ax bx =+−与x 轴交于()1,0A −,()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求a ,b 的值;(2)点M 为线段BC 上一动点(不与B ,C 重合),过点M 作MP x ⊥轴于点P ,交抛物线于点N . (ⅰ)如图1,当3PA PB=时,求线段MN 的长; (ⅱ)如图2,在抛物线上找一点Q ,连接AM ,QN ,QP ,使得PQN V 与APM △的面积相等,当线段NQ 的长度最小时,求点M 的横坐标m 的值.【答案】(1)1a =,2b =−(2)(ⅰ)2MN =;(ⅱ)m 的值为32或12【分析】本题考查诶粗函数的图象和性质,掌握待定系数法和利用函数性质求面积是解题的关键.(1)运用待定系数法求函数解析式即可;(2)(ⅰ)先计算BC 的解析式,然后设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+,根据题意得到方程133m m +=−求出m 值,即可求出MN 的长;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,然后分为点Q 在PN 的左侧和点Q 在PN 的右侧两种情况,根据勾股定理解题即可.【解析】(1)由题意得309330a b a b −−=⎧⎨+−=⎩,解得12a b =⎧⎨=−⎩;(2)(ⅰ)当0x =时,3y =−,∴()0,3C −,设直线BC 为3y kx =−,∵点()3,0B ,∴330k −=,解得1k =,∴直线BC 为3y x =−,设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+, ∵3PA PB =, ∴133m m +=−,解得2m =,经检验2m =符合题意,当2m =时,222233y =−⨯−=−, ∴3PN =,31PM PB m ==−=,∴2MN =;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,PQN V 的面积为()21232m m QR −++⋅,APM △的面积为()()1312m m −+,∴()()()211233122m m QR m m −++⋅=−+,解得1QR =;当点Q 在PN 的左侧时,如图1,Q 点的横坐标为1m QR m −=−,纵坐标为()()2212134m m m m −−⨯−−=−,∴R 点的坐标为()2,4m mm−,∵N 点坐标为()2,23m mm −−,∴32RN m =−,∴()22231NQ m =−+,∴当32m =时,NQ 取最小值;当点Q 在PN 的右侧时,如图2,Q 点的横坐标为1m QR m +=+,纵坐标为()()2212134m m m +−⨯+−=−,∴R 点的坐标为()2,4m m−,∵N 点的坐标为()2,23m mm −−,∴21RN m =−, ∴()222211NQ m =−+,∴当12m =时,NQ 取最小值.综上,m 的值为32或12.。
常考二次函数综合题整理 题型一最短路径问题1、如图,抛物线y=﹣12x2+bx+2与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且点A的坐标为(1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)判断△ABC的形状,并证明你的结论;(3)点M是抛物线对称轴上的一个动点,当△ACM的周长最小时,求点M的坐标.【变式】如图,以D为顶点的抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,直线BC的表达式为y=﹣x+3.(1)求抛物线的表达式;(2)在直线BC上有一点P,使PO+PA的值最小,求点P的坐标;题型二最大面积(线段最长)问题2、已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?并求出这个最大值.3、如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3).(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH△x轴于点H,与BC交于点M,连接PC,求线段PM的最大值.【变式】如图,已知点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.(1)求抛物线解析式;(2)在直线BC上方的抛物线上求一点P,使△PBC面积为1;【变式】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣3,0)、B(1,0)两点,其顶点为D,连接AD,点P是线段AD上一个动点(不与A、D重合).(1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点D的坐标;(2)如图,过点P作PE△y轴于点E,连接AE.求△PAE面积S的最大值;题型三 存在点构成等腰三角形问题4、如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP ∆为等腰三角形,若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.5、如图,已知二次函数y=ax 2+bx+3的图象交x 轴于点A (1,0),B (3,0),交y 轴于点C .(1)求这个二次函数的表达式;(2)直线x=m 分别交直线BC 和抛物线于点M ,N ,当△BMN 是等腰三角形时,直接写出m 的值.【变式】已知二次函数y=ax 2+bx ﹣3a 经过点A (﹣1,0)、C (0,3),与x 轴交于另一点B ,抛物线的顶点为D .(1)求此二次函数解析式;(2)连接DC 、BC 、DB ,求证:△BCD 是直角三角形;(3)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P ,使得△PDC 为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【变式】如图,抛物线与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点()0,2C -,点A 的坐标是()2,0,P 为抛物线上的一个动点,过点P 作PD x ⊥轴于点D ,交直线BC 于点E ,抛物线的对称轴是直线1x =-.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P 在第二象限内,且14PE OD =,求PBE ∆的面积. (3)在(2)的条件下,若M 为直线BC 上一点,在x 轴的下方,是否存在点M ,使BDM ∆是以BD 为腰的等腰三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.题型四 存在点构成直角三角形问题6、如图,抛物线2y ax bx 4=+-经过()A 3,0-,()B 5,4-两点,与y 轴交于点C ,连接AB ,AC ,BC .()1求抛物线的表达式;()2求证:AB 平分CAO ∠;()3抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得ABM V 是以AB 为直角边的直角三角形,若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【变式】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+2x+c 与x 轴交于A (﹣1,0)B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC 的解析式;(2)请在y 轴上找一点M ,使△BDM 的周长最小,求出点M 的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P ,使以点A ,P ,C 为顶点,AC 为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.●题型四存在点构成等腰直角三角形问题7、已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE△x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.●题型四存在点构成平行四边形问题8、如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣3).(1)求该抛物线的解析式;(2)若以点A为圆心的圆与直线BC相切于点M,求切点M的坐标;(3)若点Q在x轴上,点P在抛物线上,是否存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.()B-,对称轴为直线l,点M是线段AB的中点.0,5(1)求抛物线的表达式;(2)写出点M的坐标并求直线AB的表达式;(3)设动点P,Q分别在抛物线和对称轴l上,当以A,P,Q,M为顶点的四边形是平行四边形时,求P,Q两点的坐标.【变式】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣3,0)、B(1,0)两点,其顶点为D,连接AD,点P是线段AD上一个动点(不与A、D重合).(1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点D的坐标;(2)如图,抛物线上是否存在一点Q,使得四边形OAPQ为平行四边形?若存在求出Q点坐标,若不存在请说明理由.9、如图,已知抛物线y=12x2+bx+c与直线AB:y=12x+12相交于点A(1,0)和B(t,52),直线AB交y轴于点C.(1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)设点M是抛物线对称轴上一点,点N在抛物线上,以点A、B、M、N为顶点的四边形是否可能为矩形?若能,请求出点M的坐标,若不能,请说明理由.10、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.11、如图,已知点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.(1)求抛物线解析式;(2)在x轴下方且在抛物线对称轴上,是否存在一点Q,使△BQC=△BAC?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.12、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,C.(1)求抛物线的解析式;(2)过点A的直线交直线BC于点M.连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于△ACB 的2倍时,请直接写出点M的坐标【变式】如图,抛物线212y x bx c =-++过点(3,2)A ,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)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.【变式】如图,抛物线y=ax 2+bx+c 经过A (﹣1,0),B (4,0),C (0,3)三点,D 为直线BC 上方抛物线上一动点,DE△BC 于E .(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,求线段DE 长度的最大值;(3)如图2,设AB 的中点为F ,连接CD ,CF ,是否存在点D ,使得△CDE 中有一个角与△CFO 相等?若存在,求点D 的横坐标;若不存在,请说明理由.【变式】如图,已知顶点为(0,3)C -的抛物线2(0)y ax b a =+≠与x 轴交于A ,B 两点,直线y x m =+过顶点C 和点B .(1)求m 的值;(2)求函数2(0)y ax b a =+≠的解析式;(3)抛物线上是否存在点M ,使得15MCB ∠=︒?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.题型七 存在点使三角形相似问题13、如图,以D 为顶点的抛物线y=﹣x 2+bx+c 交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,直线BC 的表达式为y=﹣x+3.(1)求抛物线的表达式;(2)在x 轴上是否存在一点Q ,使得以A 、C 、Q 为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.14、如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y=﹣12x﹣1交于点C.(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.【变式】抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(﹣1,0),B(32,0),且与y轴相交于点C.(1)求这条抛物线的表达式;(2)求△ACB的度数;(3)设点D是所求抛物线第一象限上一点,且在对称轴的右侧,点E在线段AC上,且DE△AC,当△DCE 与△AOC相似时,求点D的坐标.【变式】如图,抛物线y=12x2+bx+c与直线y=12x+3交于A,B两点,交x轴于C、D两点,连接AC、BC,已知A(0,3),C(﹣3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使|MB﹣MD|的值最大,并求出这个最大值;(3)点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△ABC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.题型七二次函数与圆结合问题15、如图,△E的圆心E(3,0),半径为5,△E与y轴相交于A、B两点(点A在点B的上方),与x轴的正半轴交于点C,直线l的解析式为y=x+4,与x轴相交于点D,以点C为顶点的抛物线过点B.(1)求抛物线的解析式;(2)判断直线l与△E的位置关系,并说明理由;(3)动点P在抛物线上,当点P到直线l的距离最小时.求出点P的坐标及最小距离.16、如图,已知抛物线m:y=ax2﹣6ax+c(a>0)的顶点A在x轴上,并过点B(0,1),直线n:y=﹣x+与x轴交于点D,与抛物线m的对称轴l交于点F,过B点的直线BE与直线n相交于点E(﹣7,7).(1)求抛物线m的解析式;(2)P是l上的一个动点,若以B,E,P为顶点的三角形的周长最小,求点P的坐标;(3)抛物线m上是否存在一动点Q,使以线段FQ为直径的圆恰好经过点D?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【变式】在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+53x+c的图象经过点C(0,2)和点D(4,﹣2).点E是直线y=﹣13x+2与二次函数图象在第一象限内的交点.(1)求二次函数的解析式及点E的坐标.(2)如图①,若点M是二次函数图象上的点,且在直线CE的上方,连接MC,OE,ME.求四边形COEM面积的最大值及此时点M的坐标.(3)如图②,经过A、B、C三点的圆交y轴于点F,求点F的坐标.【变式】如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=(x-a)(x-3)(0<a<3)的图象与x轴交于点A、B (点A在点B的左侧),与y轴交于点D,过其顶点C作直线CP△x轴,垂足为点P,连接AD、BC.(1)求点A、B、D的坐标;(2)若△AOD与△BPC相似,求a的值;(3)点D、O、C、B能否在同一个圆上,若能,求出a的值,若不能,请说明理由.。
二次函数的实际应用六大压轴题型归纳总结【题型1 利用二次函数解决几何图形问题】【例1】(2020春•萧山区月考)如图窗户边框的上部分是由4个全等扇形组成的半圆,下部分是矩形,现在制作一个窗户边框的材料总长度为6米.(π取3)(1)若设扇形半径为x,请用含x的代数式表示出AB.并求出x的取值范围.(2)当x为何值时,窗户透光面积最大,最大面积为多少?(窗框厚度不予考虑)【解题思路】(1)根据2AB+7半径+弧长=6列出代数式即可;(2)设面积为S,列出关于x的二次函数求得最大值即可.【解答过程】解:(1)根据题意得:2AB+7x+πx=2AB+10x=6,整理得:AB=3﹣5x;根据3﹣5x>0,所以x的取值范围是:0<x<3 5;(2)设面积为S,则S=2x(3﹣5x)+32x2=−172x2+6x=−172(x−617)2+1817,当x=617时,S最大=1817.【变式1-1】(2020•安徽模拟)如图,某住宅小区有一块矩形场地ABCD,AB=16m,BC=12m,开发商准备对这块地进行绿化,分别设计了①②③④⑤五块地,其中①③两块形状大小相同的正方形地用来种花,②④两块形状大小相同的矩形地用来种植草坪,⑤为矩形地用来养殖观赏鱼.(1)设矩形观赏鱼用地LJHF的面积为ym2,AG长为xm,求y与x之间的函数关系式;(2)求矩形观赏鱼用地LJHF面积的最大值.【解题思路】(1)根据矩形的性质得到CD=AB=16,AD=BC=12,根据正方形AEFG和正方形JKCI 形状大小相同,矩形GHID和矩形EBKL形状大小相同,得到DG=12﹣x,FL=x﹣(12﹣x)=2x﹣12,BE=16﹣x,LI=(16﹣x)﹣x=16﹣2x,根据矩形的面积公式即可得到结论;(2)根据二次函数的性质即可得到结论.【解答过程】解:(1)在矩形ABCD中,CD=AB=16,AD=BC=12,∵正方形AEFG和正方形JKCI形状大小相同,矩形GHID和矩形EBKL形状形状大小相同,AG=x,∴DG=12﹣x,FL=x﹣(12﹣x)=2x﹣12,BE=16﹣x,LI=(16﹣x)﹣x=16﹣2x,∵S矩形LJHF=FL•LJ,∴y=(2x﹣12)(16﹣2x)=﹣4x2+56x﹣192;(2)由(1)得,y=﹣4x2+56x﹣192=﹣4(x﹣7)2+4,∵FL=2x﹣12>0,LJ=16﹣2x>0,∴6<x<8,∵a=﹣4<0,∴当x=7时,y的最大值=4;故矩形观赏鱼用地LJHF面积的最大值为4m2.【变式1-2】(2020•富顺县三模)在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用28m长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB,BC两边),设AB=xm,花园的面积为Sm2.(1)若花园的面积为192m2,求x的值;(2)写出花园面积S与x的函数关系式.x为何值时,花园面积S有最大值?最大值为多少?(3)若在P处有一棵树与墙CD,AD的距离分别是a(14≤a≤22)和6m,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),设花园面积S的最大值为y,直接写出y与a的关系式.【解题思路】(1)根据题意得出长×宽=192,进而得出答案;(2)由题意可得出:S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,再利用二次函数增减性求得最值;(3)根据题意确定x的取值范围,利用二次函数增减性计算即可.【解答过程】解:(1)依题意得S=x(28﹣x),当S=192时,有S=x(28﹣x)=192,即x2﹣28x+192=0,解得:x1=12,x2=16,答:花园的面积为192m2,x的值为12m或16m;(2)由题意可得出:S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,答:x为14m时,花园面积S有最大值,最大值为196m2;(3)依题意得:{28−x≥ax≥6,解得:6≤x≤28﹣a,S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,∵a=﹣1<0,当x≤14,y随x的增大而增大,又6≤x≤28﹣a,∴当x=28﹣a时,函数有最大值,是y=﹣(28﹣a﹣14)2+196=﹣(14﹣a)2+196.【变式1-3】(2020•温州模拟)某植物园有一块足够大的空地,其中有一堵长为a米的墙,现准备用20米的篱笆围两间矩形花圃,中间用篱笆隔开.小俊设计了如图甲和乙的两种方案: 方案甲中AD 的长不超过墙长;方案乙中AD 的长大于墙长. (1)若a =6.①按图甲的方案,要围成面积为25平方米的花圃,则AD 的长是多少米? ②按图乙的方案,能围成的矩形花圃的最大面积是多少?(2)若0<a <6.5,哪种方案能围成面积最大的矩形花圃?请说明理由.【解题思路】(1)①设AB 的长是x 米,根据矩形的面积公式列出方程; ②列出面积关于x 的函数关系式,再根据函数的性质解答;(2)设AB =x ,能围成的矩形花圃的面积为S ,根据题意列出S 关于x 的函数关系,再通过求最值方法解答.【解答过程】解:(1)①设AB 的长是x 米,则AD =20﹣3x , 根据题意得,x (20﹣3x )=25, 解得:x 1=5,x 2=53, 当x =53时,AD =15>6, ∴x =5, ∴AD =5,答:AD 的长是5米;②设BC 的长是x 米,矩形花圃的最大面积是y 平方米,则AB =13[20﹣x ﹣(x ﹣6)]=263−23x , 根据题意得,y =x (263−23x )=−23x 2+263x =−23(x −132)2+1696(x >6), ∴当x =132时,y 有最大值为1696.答:按图乙的方案,能围成的矩形花圃的最大面积是1696平方米;(2)设BC =x ,能围成的矩形花圃的面积为S ,按图甲的方案,S =x ×20−x 3=−13x 2+203x =−13(x −10)2+1003, ∴在x =a <10时,S 的值随x 的增大而增大,∴当x =a 的最大值n 时,S 的值最大,为S =−13(n −10)2+1003;按图乙方案,S =13[20﹣x ﹣(x ﹣a )]x =−23(x −a+204)2+(a+20)224,∴当x =a+204时,S 的值最大为S =(a+20)224,此时a 取最大值n 时,S 的值最大为S =(n+20)224; ∵(n+20)224−[−13(n ﹣10)2+1003]=9n 2−120n+40024>0, ∴(n+20)224>−13(n −10)2+1003,故第二种方案能围成面积最大的矩形花圃.【题型2 利用二次函数解决销售利润问题】【例2】2020年1月,全国爆发新型冠状病毒肺炎,2月某工厂购进某防护材料若干千克,成本为每千克30元,物价部门规定其销售单价不低于成本价但不高于成本价2倍,经试销,销售量y (千克)与销售单价x (元)的关系如图所示.(1)求y 与x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(2)若在销售过程中每天还要支付其他费用450元,当销售单价为多少元时,当天该工厂日利润最大,最大日利润为多少元?【解题思路】(1)直接利用待定系数法求出一次函数关系式;(2)利用销量×每件利润=总利润,进而结合二次函数增减性得出答案. 【解答过程】解:(1)设y 与x 的函数关系式为:y =kx +b (k ≠0),根据图象可得方程组{30k +b =14050k +b =100,解得:{k =−2b =200,∴y 与x 的函数关系式为:y =﹣2x +200,x 的取值范围是:30≤x ≤60; (2)设日利润为w ,则可以列出函数关系式为: w =(﹣2x +200)(x ﹣30)﹣450 =﹣2x 2+260x ﹣6450, 当x =−b2a=65, 又∵30≤x ≤60,∴当x =60时,w 取得最大值,w =1950,答:当销售单价为60元时,当天该工厂日利润最大,最大日利润为1950元.【变式2-1】某公司推出一款产品,经市场调查发现,该产品的日销售量y (个)与销售单价x (元)之间满足一次函数关系关于销售单价,日销售量,日销售利润的几组对应值如表: 销售单价x (元) 85 95 105 115 日销售量y (个) 175 125 75 m 日销售利润w (元)87518751875875(注:日销售利润=日销售量×(销售单价﹣成本单价))(1)求y 关于x 的函数解析式(不要求写出x 的取值范围)及m 的值; (2)根据以上信息,填空:该产品的成本单价是 元,当销售单价x = 元时,日销售利润w 最大,最大值是 元; (3)公司计划开展科技创新,以降低该产品的成本,预计在今后的销售中,日销售量与销售单价仍存在(1)中的关系.若想实现销售单价为90元时,日销售利润不低于3750元的销售目标,该产品的成本单价应不超过多少元?【解题思路】(1)根据题意和表格中的数据可以求得y 关于x 的函数解析式; (2)根据题意可以列出相应的方程,从而可以求得生产成本和w 的最大值; (3)根据题意可以列出相应的不等式,从而可以取得科技创新后的成本. 【解答过程】解;(1)设y 关于x 的函数解析式为y =kx +b , {85k +b =17595k +b =125,得{k =−5b =600,即y关于x的函数解析式是y=﹣5x+600,当x=115时,y=﹣5×115+600=25,即m的值是25;(2)设成本为a元/个,当x=85时,875=175×(85﹣a),得a=80,w=(﹣5x+600)(x﹣80)=﹣5x2+1000x﹣48000=﹣5(x﹣100)2+2000,∴当x=100时,w取得最大值,此时w=2000,故答案为:80,100,2000;(3)设科技创新后成本为b元,当x=90时,(﹣5×90+600)(90﹣b)≥3750,解得,b≤65,答:该产品的成本单价应不超过65元.【变式2-2】(2020•安徽二模)某市在党中央实施“精准扶贫”政策的号召下,大力开展科技扶贫工作,帮助农民组建农副产品销售公司,某农副产品的年产量不超过100万件,该产品的生产费用y(万元)与年产量x(万件)之间的函数图象是顶点为原点的抛物线的一部分(如图①所示);该产品的销售单价z(元/件)与年销售量x(万件)之间的函数图象是如图②所示的一条线段,生产出的产品都能在当年销售完,达到产销平衡,所获毛利润为w万元.(毛利润=销售额﹣生产费用)(1)请直接写出y与x以及z与x之间的函数关系式;(2)求w与x之间的函数关系式;并求年产量多少万件时,所获毛利润最大?最大毛利润是多少?(3)由于受资金的影响,今年投入生产的费用不会超过360万元,今年最多可获得多少万元的毛利润?【解题思路】(1)利用待定系数法可求出y与x以及z与x之间的函数关系式;(2)根据(1)的表达式及毛利润=销售额﹣生产费用,可得出w与x之间的函数关系式,再利用配方法求函数最值即可;(3)首先求出x的取值范围,再利用二次函数增减性得出答案即可.【解答过程】解:(1)图①可得函数经过点(100,1000),设抛物线的解析式为y=ax2(a≠0),将点(100,1000)代入得:1000=10000a,解得:a=1 10,故y与x之间的关系式为y=110x2.图②可得:函数经过点(0,30)、(100,20),设z=kx+b,则{100k+b=20 b=30,解得:{k=−110 b=30,故z与x之间的关系式为z=−110x+30;(2)W=zx﹣y=−110x2+30x−110x2=−15x2+30x=−15(x2﹣150x)=−15(x﹣75)2+1125,∵−15<0,∴当x=75时,W有最大值1125,∴年产量为75万件时毛利润最大,最大毛利润为1125万元;(3)令y=360,得110x2=360,解得:x=±60(负值舍去),由图象可知,当0<y≤360时,0<x≤60,由W=−15(x﹣75)2+1125的性质可知,当0<x≤60时,W随x的增大而增大,故当x=60时,W有最大值1080,答:今年最多可获得毛利润1080万元.【变式2-3】(2020•邢台二模)一家经营打印耗材的门店经销各种打印耗材,其中某一品牌硒鼓的进价为a 元/个,售价为x元/个(a≤x≤48).下面是门店在销售一段时间后销售情况的反馈:①若每个硒鼓按定价30元的8折出售,可获20%的利润;②如果硒鼓按30元/个的价格出售,每月可售出500个,在此基础上,售价每增加5元,月销售量就减少50个.(1)求a的值,并写出该品牌硒鼓每月的销售量y(个)与售价x(元/个)之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;(2)求该耗材店销售这种硒鼓每月获得的利润W(元)与售价x(元/个)之间的函数关系式,并求每月获得的最大利润;(3)在新冠肺炎流行期间,这种硒鼓的进价降低为n元/个,售价为x元/个(n≤x≤48).耗材店在2月份仍然按照销售量与售价关系不变的方式销售,并决定将当月销售这种硒鼓获得的利润全部捐赠给火神山医院,支援武汉抗击新冠肺炎.若要使这个月销售这种硒鼓获得的利润G(元)随售价x(元/个)的增大而增大,请直接写出n的取值范围.【解题思路】(1)根据实际售价﹣进价=进价×利润率建立关于a的方程,解之可得a的值;用原销售量﹣因价格上涨而减少的销售量可得答案.(2)根据“总利润=每个硒鼓利润×销售量”列出关于x的函数,配方成顶点式,再利用二次函数的性质求解可得;(3)根据以上相等关系,并结合新进价列出关于x的二次函数,找到其对称轴,利用二次函数的增减性求解可得.【解答过程】解:(1)30×0.8﹣a=20%a,解得a=20.y=500﹣10(x﹣30),即y=﹣10x+800(20≤x≤48).(2)根据题意,得W=(x﹣20)(﹣10x+800)=﹣10(x﹣50)2+9000.∵﹣10<0,销售单价不能超过48元/个,即当20≤x≤48时,W随x的增大而增大,∴当x=48时,W有最大值,最大值为8960.答:当售价为48元/个时,每月获得的利润最大,最大利润为8960元.(3)根据题意,得G=(x﹣n)(﹣10x+800)=﹣10x2+(800+10n)x﹣800n,对称轴x=80+n 2.∵a=﹣10<0,∵当n ≤x ≤48时,该商品利润G 随x 的增大而增大, ∴80+n 2≥48,解得n ≥16. ∵进价是降低的,∴n 的取值范围是16≤n <20.【题型3 利用二次函数解决抛物线形轨迹问题】【例3】(2020秋•渑池县期末)如图,小明在一次高尔夫球争霸赛中,从山坡下O 点打出一球向球洞A 点飞去,球的路线为抛物线,如果不考虑空气阻力,当球移动的水平距离为9米时,球达到最大高度12米.已知山坡OA 与水平方向OC 的夹角为30o ,O 、A 两点相距8√3米. (1)求出球的飞行路线所在抛物线的解析式;(2)判断小明这一杆能否把高尔夫球从O 点直接打入球洞A 点,并说明理由.【解题思路】(1)分析题意可知,抛物线的顶点坐标为(9,12),经过原点(0,0),设顶点式可求抛物线的解析式;(2)OA 与水平方向OC 的夹角为30°,OA =8√3米,解直角三角形可求点A 的坐标,把点A 的横坐标x =12代入抛物线解析式,看函数值与点A 的纵坐标是否相符. 【解答过程】解:(1)∵顶点B 的坐标是(9,12), ∴设抛物线的解析式为y =a (x ﹣9)2+12, ∵点O 的坐标是(0,0)∴把点O 的坐标代入得:0=a (0﹣9)2+12, 解得a =−427,∴抛物线的解析式为y =−427(x ﹣9)2+12 即y =−427x 2+83x ;(2)在Rt△AOC中,∵∠AOC=30°,OA=8√3,∴AC=OA•sin30°=8√3×12=4√3,OC=OA•cos30°=8√3×√32=12.∴点A的坐标为(12,4√3),∵当x=12时,y=323≠4√3,∴小明这一杆不能把高尔夫球从O点直接打入球洞A点.【变式3-1】如图,运动员甲在距篮下4m处跳起投篮,球运行的路线是抛物线,当球运行的水平距离为2.5m 时,达到最大高度3.5米,然后准确落入篮圈.已知篮圈中心到地面的距离为3.05米.(1)建立如图所示的直角坐标系,求抛物线的解析式.(2)该运动员身高1.8米,在这次跳投中,球在头顶上方0.25米处出手,问:球出手时,他跳离地面的高度是多少?(3)运动员乙跳离地面时,最高能摸到3.3m,问:在(2)的条件下,运动员乙在运动员甲与篮板之间的什么范围内能在空中截住球?【解题思路】(1)设抛物线的表达式为y=ax2+3.5,依题意可知图象经过的坐标,由此可得a的值.(2)设球出手时,他跳离地面的高度为hm,则可得h+2.05=﹣0.2×(﹣2.5)2+3.5.(3)当y=3.3m,进而代入函数解析式,求出x的值,即可得出答案.【解答过程】解:(1)∵当球运行的水平距离为2.5米时,达到最大高度3.5米,∴抛物线的顶点坐标为(0,3.5),∴设抛物线的表达式为y=ax2+3.5.由图知图象过以下点:(1.5,3.05).∴2.25a+3.5=3.05,解得:a=﹣0.2,∴抛物线的表达式为y=﹣0.2x2+3.5.(2)设球出手时,他跳离地面的高度为hm,因为(1)中求得y=﹣0.2x2+3.5,则球出手时,球的高度为h+1.8+0.25=(h+2.05)m,∴h+2.05=﹣0.2×(﹣2.5)2+3.5,∴h=0.2(m).答:球出手时,他跳离地面的高度为0.2m.(3)由题意可得出:y=3.3,则3.3=﹣0.2x2+3.5解得:x1=1,x2=﹣1,∴2.5﹣1=1.5(m),1.5﹣1=0.5(m)∴乙在距离甲1.5米以内或离篮板0.5米以内能在空中截住球.【变式3-2】(2021•嘉善县一模)已知,足球球门高2.44米,宽7.32米(如图1)在射门训练中,一球员接传球后射门,击球点A距离地面0.4米,即AB=0.4米,球的运动路线是抛物线的一部分,当球的水平移动距离BC为6米时,球恰好到达最高点D,即CD=4.4米.以直线BC为x轴,以直线AB为y轴建立平面直角坐标系(如图2).(1)求该抛物线的表达式;(2)若足球恰好击中球门横梁,求该足球运动的水平距离;(3)若要使球直接落在球门内,则该球员应后退m米后接球射门,击球点为A'(如图3),请直接写出m的取值范围.【解题思路】(1)根据条件可以得到抛物线的顶点坐标是(6,4.4),利用待定系数法即可求得函数的解析式;(2)求出当y=2.44时,x的值,取正;(3)先求出y=0时,x的值,取正,减去恰好击中球门横梁时,足球的水平距离.【解答过程】解:(1)抛物线的顶点坐标是(6,4.4),设抛物线的解析式是:y=a(x﹣6)2+4.4,把(0,0.4)代入得36a+4.4=0.4,解得a=−1 9,则抛物线是y=−19(x﹣6)2+4.4;(2)∵球门高为2.44米,即y=2.44,则有2.44=−19(x﹣6)2+4.4,解得:x1=10.2,x2=1.8,从题干图2中,发现球门在CD右边,∴x=10.2,即足球运动的水平距离是10.2米;(3)不后退时,刚好击中横梁,∴往后退,则球可以进入球门,而当球落地时,球刚好在门口,是一个临界值,当y=0时,有0=−19(x﹣6)2+4.4,解得:x1=6+35√110,x2=6−35√110,取正值,x=6+35√110,∴后退的距离需小于6+35√110−10.2=(35√110−4.2)米故0<m<35√110−4.2.【变式3-3】(2020•绍兴)如图1,排球场长为18m,宽为9m,网高为2.24m,队员站在底线O点处发球,球从点O的正上方1.9m的C点发出,运动路线是抛物线的一部分,当球运动到最高点A时,高度为2.88m,即BA=2.88m,这时水平距离OB=7m,以直线OB为x轴,直线OC为y轴,建立平面直角坐标系,如图2.(1)若球向正前方运动(即x轴垂直于底线),求球运动的高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数关系式(不必写出x取值范围).并判断这次发球能否过网?是否出界?说明理由.(2)若球过网后的落点是对方场地①号位内的点P(如图1,点P距底线1m,边线0.5m),问发球点O在底线上的哪个位置?(参考数据:√2取1.4)【解题思路】(1)求出抛物线表达式;再确定x=9和x=18时,对应函数的值即可求解;(2)当y=0时,y=−150(x﹣7)2+2.88=0,解得:x=19或﹣5(舍去﹣5),求出PQ=6√2=8.4,即可求解.【解答过程】解:(1)设抛物线的表达式为:y=a(x﹣7)2+2.88,将x=0,y=1.9代入上式并解得:a=−1 50,故抛物线的表达式为:y=−150(x﹣7)2+2.88;当x=9时,y=−150(x﹣7)2+2.88=2.8>2.24,当x=18时,y=−150(x﹣7)2+2.88=0.46>0,故这次发球过网,但是出界了;(2)如图,分别过点O,P作边线的平行线交于点Q,在Rt△OPQ中,OQ=18﹣1=17,当y=0时,−150(x﹣7)2+2.88=0,解得:x=19或﹣5(舍去﹣5),∴OP=19,而OQ=17,故PQ=6√2=8.4,∵9﹣8.4﹣0.5=0.1,∴发球点O在底线上且距右边线0.1米处.【题型4 利用二次函数解决车过隧道问题】【例4】(2020秋•海淀区校级月考)小宇遇到了这样一个问题:如图是一个单向隧道的断面,隧道顶MCN是一条抛物线的一部分,经测量,隧道顶的跨度MN为4m,最高处到地面的距离CO为4m,两侧墙高AM和BN均为3m,今有宽2.4m的卡车在隧道中间行驶,如果卡车载物后的最高点E到隧道顶面对应的点D的距离应不小于0.6m,那么卡车载物后的限高应是多少米?(精确到0.1m)为解决这个问题,小宇以AB中点O为原点,建立了如图所示的平面直角坐标系,根据上述信息,设抛物线的表达式为y=ax2+c.(1)写出M、C、N、F四个点的坐标;(2)求出抛物的表达式;(3)利用求出的表达式,帮助小宇解决这个问题.【解题思路】(1)根据题中信息直接写出M、C、N、F四个点的坐标即可;(2)将点M、C点的坐标代入抛物线的表达式为y=ax2+c,利用待定系数法求解即;(3)在y=−14x2+4中,令x=1.2,求得相应的y值,从而可得点D的坐标,结合卡车载物后的最高点E到隧道顶面对应的点D的距离应不小于0.6m,可得卡车载物最高点距地面的距离,然后精确到0.1m,即可得出答案.【解答过程】解:(1)由题意得:M(﹣2,3)、C(0,4)、N(2,3)、F(1.2,0);(2)将M(﹣2,3)、C(0,4)代入y=ax2+c,得:{4a+c=3c=4,解得:{a=−14 c=4,∴抛物的表达式为y =−14x 2+4;(3)在y =−14x 2+4中,令x =1.2,得:y =−14×1.22+4=3.64,∴点D 的坐标为(1.2,3.64),即点D 与地面的距离为3.64m ,∵卡车载物后的最高点E 到隧道顶面对应的点D 的距离应不小于0.6m ,∴点E 离地面的距离不超过3.04m ,∴卡车载物后的限高应是3.0m .【变式4-1】(2021•海城市模拟)如图,隧道的横截面由抛物线形和矩形OABC 构成.矩形一边OA 的长是12m ,另一边OC 的长是1m .抛物线上的最高点D 到地面OA 的距离为7m .以OA 所在直线为x 轴,以OC 所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系.(1)求该抛物线所对应的函数表达式.(2)在抛物线形拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度为5m ,求两排灯之间的水平距离.(3)隧道内车辆双向通行,规定车辆必须在中心线两侧行驶,并保持车辆顶部与隧道有不少于13m 的空隙.现有一辆货运汽车,在隧道内距离道路边缘2m 处行驶,求这辆货运汽车载物后的最大高度.【解题思路】(1)设抛物线所对应的函数表达式为y =a (x ﹣6)2+7,将点C (0,1)代入所设解析式求出a 的值即可得出函数解析式;(2)将y =5代入解析式求出x 的值,将所求x 的值相减可得答案;(3)求出x =2时y 的值,再减去13可得答案. 【解答过程】解:(1)由题意设抛物线所对应的函数表达式为y =a (x ﹣6)2+7,将点C (0,1)代入上式,36a +7=1,解得a =−16,∴该抛物线所对应的函数表达式为y =−16(x −6)2+7.(2)把y=5代入y=−16(x−6)2+7中,−16(x−6)2+7=5,解得x1=6+2√3,x2=6−2√3,6+2√3−(6−2√3)=4√3,所以两排灯之间的水平距离为4√3m;(3)把x=2代入y=−16(x−6)2+7中,y=−16(2−6)2+7=133,13 3−13=4,所以这辆货运汽车载物后的最大高度为4m.【变式4-2】(2020•武汉模拟)某坦克部队需要经过一个拱桥(如图所示),拱桥的轮廓是抛物线形,拱高OC=6m,跨度AB=20m,有5根支柱:AG、MN、CD、EF、BH,相邻两支柱的距离均为5m.(1)以AB的中点为原点,AB所在直线为x轴,支柱CD所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,求抛物线的解析式;(2)若支柱每米造价为2万元,求5根支柱的总造价;(3)拱桥下面是双向行车道(正中间是一条宽2m的隔离带),其中的一条行车道是坦克的行进方向,现每辆坦克长4m,宽2m,高3m,行驶速度为24km/h,坦克允许并排行驶,坦克前后左右距离忽略不计,试问120辆该型号坦克从刚开始进入到全部通过这座长1000m的拱桥隧道所需最短时间为多少分钟?【解题思路】(1)根据题目可知A,B,C的坐标,设出抛物线的解析式代入可求解.(2)把x=5代入可求出支柱的长度,然后算出总造价即可.(3)先求出坦克方队的长,然后算出速度,从而求得通过隧道的时间即可.【解答过程】【解】(1)设y=ax2+c,把C(0,6)、B(10,0)代入,得a=−350,c=6.∴y=−350x2+6.(2)当x=5时,y=−350×52+6=92,∴EF=10−92=112,CD=10﹣6=4,支柱的总造价为2(2×112+2×10+4)=70(万元). (3)∵坦克的高为3米,令y =3时,−350x 2+6=3,解得:x =±5√2,∵7<5√2<8,坦克宽为2米,∴可以并排3辆坦克行驶,此时坦克方阵的长为120÷3×4=160(米),坦克的行驶速度为24km /h =400米/分,∴通过隧道的最短时间为1000+160400=2.9(分).【变式4-3】(2020秋•海州区校级期末)施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其高度为8米,宽度OM 为16米.现以O 点为原点,OM 所在直线为x 轴建立直角坐标系(如图1所示).(1)求出这条抛物线的函数解析式,并写出自变量x 的取值范围;(2)隧道下的公路是双向行车道(正中间是一条宽1米的隔离带),其中的一条行车道能否行驶宽3.5米、高5.8米的特种车辆?请通过计算说明;(3)施工队计划在隧道门口搭建一个矩形“脚手架”CDAB ,使A .D 点在抛物线上.B 、C 点在地面OM 线上(如图2所示).为了筹备材料,需求出“脚手架”三根木杆AB 、AD 、DC 的长度之和的最大值是多少,请你帮施工队计算一下.【解题思路】(1)抛物线的顶点坐标为(8,8),则其表达式为:y =a (x ﹣8)2+8,将点O (0,0)代入上式,即可求解;(2)双向行车道,正中间是一条宽1米的隔离带,则每个车道宽为7.5米,车沿着隔离带边沿行驶时,车最左侧边沿的x =7.5﹣3.5=4,即可求解;(3)点A 、D 关于函数对称轴对称,则设AD =2m ,则AB =y =−18(x ﹣8)2+8=8−18m 2,w =AB +AD +DC =2m +2AB =−14m 2+2m +16,即可求解.【解答过程】解:(1)抛物线的顶点坐标为(8,8),则其表达式为:y =a (x ﹣8)2+8,将点O (0,0)代入上式得:0=64a +8,解得:a =−18,故函数的表达式为:y =−18(x ﹣8)2+8,即y =−18x 2+2x (0≤x ≤16);(2)双向行车道,正中间是一条宽1米的隔离带,则每个车道宽为7.5米,车沿着隔离带边沿行驶时,车最左侧边沿的x =7.5﹣3.5=4,当x =4时,y =6,即允许的最大高度为6米,5.8<6,故该车辆能通行;(3)设点B (m ,0),则点A (m ,−18m 2+2m ),由抛物线的表达式知,其对称轴为x =8,则BC =2(8﹣m )=16﹣2m =AD ,则AB =−18m 2+2m ,则设:w =AB +AD +DC =2m +2AB =−14m 2+2m +16,∵−14<0,故w 有最大值,当m =4时,w 的最大值为20,故AB 、AD 、DC 的长度之和的最大值是20.【题型5 利用二次函数解决拱桥形问题】【例5】(2020秋•渝水区校级月考)某河上有抛物线形拱桥,当水面离拱顶5m 时,水面宽8m .一木船宽4m ,高2m ,载货后,木船露出水面的部分为34m .以拱顶O 为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,A 、B 为抛物线与水面的交点.(1)B 点的坐标为 ;(2)求抛物线解析式;(3)当水面离拱顶1.8米时,木船能否通过拱桥?【解题思路】(1)当水面距拱顶5m 时,水面宽8m ,则B (4,﹣5);(2)设抛物线的解析式为y =ax 2,将点B 的坐标代入上式即可求解;(3)将x =2代入上式,得y =−516x 2=−54,则54+34=2,而1.8<2,即可求解.【解答过程】解:(1)当水面距拱顶5m 时,水面宽8m ,则点B (4,﹣5),故答案为(4,﹣5);(2)设抛物线的解析式为y =ax 2,将点B 的坐标代入上式得﹣5=a ×42,解得a =−516,∴该抛物线的解析式为y =−516x 2; (3)将x =2代入上式,得y =−516x 2=−54, ∵54+34=2,而1.8<2,当水面离拱顶1.8米时,木船不能通过拱桥.【变式5-1】(2020秋•泗阳县期末)河上有一座抛物线形的石拱桥,水面宽6m 时,水面离桥拱顶部3m .(1)如图建立平面直角坐标系,试求抛物线的解析式;(2)一艘装满货物的小船,露出水面部分的高为0.5m ,宽为4m .现因暴雨河水水位上升了1m ,这艘小船能从这座石拱桥下通过吗?请说明理由.【解题思路】(1)根据题意可以知道A 、B 的坐标,在利用点C 得坐标从而求出抛物线的解析式.(2)代入x =2求出y 的值,用其减去1求出可通过船的做最高高度,与0.5比较大小从而得出答案.【解答过程】解:(1)设抛物线的解析式为y =a (x ﹣x 1)(x ﹣x 2).A (﹣3,0),B (3,0),C (0,3).y =a (x +3)(x ﹣3).在将点C (0,3)带入y =a (x +3)(x ﹣3)中的得a =−13,所以抛物线的解析式为y =−13x 2+3,(2)小船可以通过,理由:当x =2时,y =−13×22+3=53,∵53−1=23>0.5,∴暴雨后这艘船能从这座拱桥下通过.【变式5-2】(2021•衢州)如图1是一座抛物线型拱桥侧面示意图.水面宽AB 与桥长CD 均为24m ,在距离D 点6米的E 处,测得桥面到桥拱的距离EF 为1.5m ,以桥拱顶点O 为原点,桥面为x 轴建立平面直角坐标系.(1)求桥拱顶部O 离水面的距离.(2)如图2,桥面上方有3根高度均为4m 的支柱CG ,OH ,DI ,过相邻两根支柱顶端的钢缆呈形状相同的抛物线,其最低点到桥面距离为1m .①求出其中一条钢缆抛物线的函数表达式.②为庆祝节日,在钢缆和桥拱之间竖直装饰若干条彩带,求彩带长度的最小值.【解题思路】根据题意设出适当的二次函数表达式,利用待定系数法求出表达式,再结合图形进行求解即可;【解答过程】解:(1)根据题意可知点F 的坐标为(6,﹣1.5),可设拱桥侧面所在二次函数表达式为:y 1═a 1x 2.将F (6,﹣1.5)代入y 1═a 1x 2有:﹣1.5═36a 1,求得a 1═−124,∴y 1═−124x 2,当x ═12时,y 1═−124×122═﹣6,∴桥拱顶部离水面高度为6m .(2)①由题意可知右边钢缆所在抛物线的顶点坐标为(6,1),可设其表达式为y 2═a 2(x ﹣6)2+1, 将H (0,4)代入其表达式有:4═a 2(0﹣6)2+1,求得a 2═112, ∴右边钢缆所在抛物线表达式为:y 2═112(x ﹣6)2+1,左边钢缆所在抛物线表达式为:y 3═112(x +6)2+1 ②设彩带的长度为Lm ,则L ═y 2﹣y 1═112(x ﹣6)2+1﹣(−124x 2)═18x 2−x +4═18(x −4)2+2, ∴当x ═4时,L 最小值═2,答:彩带长度的最小值是2m .【变式5-3】(2021•贵阳)甲秀楼是贵阳市一张靓丽的名片.如图①,甲秀楼的桥拱截面OBA 可视为抛物线的一部分,在某一时刻,桥拱内的水面宽OA =8m ,桥拱顶点B 到水面的距离是4m .(1)按如图②所示建立平面直角坐标系,求桥拱部分抛物线的函数表达式;(2)一只宽为1.2m 的打捞船径直向桥驶来,当船驶到桥拱下方且距O 点0.4m 时,桥下水位刚好在OA 处,有一名身高1.68m 的工人站立在打捞船正中间清理垃圾,他的头顶是否会触碰到桥拱,请说明理由(假设船底与水面齐平).(3)如图③,桥拱所在的函数图象是抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0),该抛物线在x 轴下方部分与桥拱OBA 在平静水面中的倒影组成一个新函数图象.将新函数图象向右平移m (m >0)个单位长度,平移后的函数图象在8≤x ≤9时,y 的值随x 值的增大而减小,结合函数图象,求m 的取值范围.【解题思路】(1)根据题意结合图象可以求出函数的顶点B (4,4),先设抛物线的顶点式y =a (x ﹣4)2+4,再根据图象过原点,求出a 的值即可;(2)先求出工人矩原点的距离,再把距离代入函数解析式求出y 的值,然后和1.68比较即可;(3)根据倒影与桥对称,先求出倒影的解析式,再平移m 各单位,根据二次函数的性质求出m 的取值范围.【解答过程】解:(1)如图②,由题意得:水面宽OA 是8m ,桥拱顶点B 到水面的距离是4m ,。
重难点01 二次函数与几何图形的综合练习中考数学中《二次函数与几何图形的综合练习》部分主要考向分为九类:一、二次函数与几何变换的综合(选择性考,10~12分)二、二次函数与直角三角形的综合(选择性考,10~12分)三、二次函数与等腰三角形的综合(选择性考,10~12分)四、二次函数与相似三角形的综合(选择性考,10~12分)五、二次函数与四边形的综合(选择性考,10~12分)六、二次函数与最值的综合(选择性考,10~12分)七、二次函数与新定义的综合(选择性考,10~12分)八、二次函数与圆的综合(选择性考,10~12分)九、二次函数与角的综合(选择性考,10~12分)因为二次函数是大多数中考压轴题的几何背景,所以,训练二次函数与其他几何图形的综合问题非常必要,只要自己见过一定量的题型,才能再遇到对应类型的压轴题时不至于新生畏惧。
所以,本专题就常见的中考数学中二次函数的几种结合类型的压轴题进行训练,希望大家在训练中摸索方法,掌握技能,练就心态!考向一:二次函数与几何变换的综合1.(2023•武汉)抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左边),交y轴于点C.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)如图(1),作直线x=t(0<t<4),分别交x轴,线段BC,抛物线C1于D,E,F三点,连接CF,若△BDE与△CEF相似,求t的值;(3)如图(2),将抛物线C1平移得到抛物线C2,其顶点为原点.直线y=2x与抛物线交于O,G两点,过OG的中点H作直线MN(异于直线OG)交抛物线C2于M,N两点,直线MO与直线GN交于点P.问点P是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.2.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,3),点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的表达式;(2)当点P在直线AC上方的抛物线上时,连接BP交AC于点D,如图1,当的值最大时,求点P 的坐标及的最大值;(3)过点P作x轴的垂线交直线AC于点M,连结PC,将△PCM沿直线PC翻折,当点M的对应点M′恰好落在y轴上时,请直接写出此时点M的坐标.考向二:二次函数与直角三角形的综合1.(2023•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:y=x2﹣2x﹣3的顶点为P.直线l过点M (0,m)(m≥﹣3),且平行于x轴,与抛物线L1交于A、B两点(B在A的右侧).将抛物线L1沿直线l翻折得到抛物线L2,抛物线L2交y轴于点C,顶点为D.(1)当m=1时,求点D的坐标;(2)连接BC、CD、DB,若△BCD为直角三角形,求此时L2所对应的函数表达式;(3)在(2)的条件下,若△BCD的面积为3,E、F两点分别在边BC、CD上运动,且EF=CD,以EF为一边作正方形EFGH,连接CG,写出CG长度的最小值,并简要说明理由.2.(2023•内江)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于B(4,0),C(﹣2,0)两点,与y轴交于点A(0,﹣2).(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是直线AB下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交AB于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求的最大值及此时点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△MAB是以AB为一条直角边的直角三角形;若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.考向三:二次函数与等腰三角形的综合1.(2023•青海)如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴相交于点A和点C(1,0),交y轴于点B(0,3).(1)求此二次函数的解析式;(2)设二次函数图象的顶点为P,对称轴与x轴交于点Q,求四边形AOBP的面积(请在图1中探索);(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点M,使得△AMB是以AB为底边的等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探索).2.(2023•娄底)如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(﹣1,0)、点B(5,0),交y轴于点C.(1)求b,c的值.(2)点P(x0,y0)(0<x0<5)是抛物线上的动点.①当x0取何值时,△PBC的面积最大?并求出△PBC面积的最大值;②过点P作PE⊥x轴,交BC于点E,再过点P作PF∥x轴,交抛物线于点F,连接EF,问:是否存在点P,使△PEF为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.考向四:二次函数与相似三角形的综合1.(2023•乐至县)如图,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线经过A、B两点.(1)求抛物线的表达式;(2)点D是抛物线在第二象限内的点,过点D作x轴的平行线与直线AB交于点C,求DC的长的最大值;(3)点Q是线段AO上的动点,点P是抛物线在第一象限内的动点,连结PQ交y轴于点N.是否存在点P,使△ABQ与△BQN相似,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.2.(2023•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),B(2,0)和C (0,2),连接BC,点P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点,过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M,交x轴于点N.(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式;(2)如图2,连接OM,当△OCM为等腰三角形时,求m的值;(3)当P点在运动过程中,在y轴上是否存在点Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与以B,C,N为顶点的三角形相似(其中点P与点C相对应),若存在,直接写出点P和点Q的坐标;若不存在,请说明理由.考向五:二次函数与四边形的综合1.(2023•枣庄)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.2.定义:若一次函数的图象与二次函数的图象有两个交点,并且都在坐标轴上,则称二次函数为一次函数的轴点函数.【初步理解】(1)现有以下两个函数:①y=x2﹣1;②y=x2﹣x,其中,为函数y=x﹣1的轴点函数.(填序号)【尝试应用】(2)函数y=x+c(c为常数,c>0)的图象与x轴交于点A,其轴点函数y=ax2+bx+c与x轴的另一交点为点B.若OB=OA,求b的值.【拓展延伸】(3)如图,函数y=x+t(t为常数,t>0)的图象与x轴、y轴分别交于M,C两点,在x轴的正半轴上取一点N,使得ON=OC.以线段MN的长度为长、线段MO的长度为宽,在x轴的上方作矩形MNDE.若函数y=x+t(t为常数,t>0)的轴点函数y=mx2+nx+t的顶点P在矩形MNDE的边上,求n的值.3.(2023•邵阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c经过点A(﹣2,0)和点B(4,0),且与直线l:y=﹣x﹣1交于D、E两点(点D在点E的右侧),点M为直线l上的一动点,设点M的横坐标为t.(1)求抛物线的解析式.(2)过点M作x轴的垂线,与抛物线交于点N.若0<t<4,求△NED面积的最大值.(3)抛物线与y轴交于点C,点R为平面直角坐标系上一点,若以B、C、M、R为顶点的四边形是菱形,请求出所有满足条件的点R的坐标.考向六:二次函数与最值的综合1.(2023•吉林)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+c经过点A(0,1),点P,Q在此抛物线上,其横坐标分别为m,2m(m>0),连接AP,AQ.(1)求此抛物线的解析式.(2)当点Q与此抛物线的顶点重合时,求m的值.(3)当∠P AQ的边与x轴平行时,求点P与点Q的纵坐标的差.(4)设此抛物线在点A与点P之间部分(包括点A和点P)的最高点与最低点的纵坐标的差为h1,在点A与点Q之间部分(包括点A和点Q)的最高点与最低点的纵坐标的差为h2,当h2﹣h1=m时,直接写出m的值.2.(2023•聊城)如图①,抛物线y=ax2+bx﹣9与x轴交于点A(﹣3,0),B(6,0),与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是x轴上任意一点.(1)求抛物线的表达式;(2)点Q在抛物线上,若以点A,C,P,Q为顶点,AC为一边的四边形为平行四边形时,求点Q的坐标;(3)如图②,当点P(m,0)从点A出发沿x轴向点B运动时(点P与点A,B不重合),自点P分别作PE∥BC,交AC于点E,作PD⊥BC,垂足为点D.当m为何值时,△PED面积最大,并求出最大值.考向七:二次函数与新定义的综合1.(2023•南通)定义:平面直角坐标系xOy中,点P(a,b),点Q(c,d),若c=ka,d=﹣kb,其中k 为常数,且k≠0,则称点Q是点P的“k级变换点”.例如,点(﹣4,6)是点(2,3)的“﹣2级变换点”.(1)函数y=﹣的图象上是否存在点(1,2)的“k级变换点”?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由;(2)动点A(t,t﹣2)与其“k级变换点”B分别在直线l1,l2上,在l1,l2上分别取点(m2,y1),(m2,y2).若k≤﹣2,求证:y1﹣y2≥2;(3)关于x的二次函数y=nx2﹣4nx﹣5n(x≥0)的图象上恰有两个点,这两个点的“1级变换点”都在直线y=﹣x+5上,求n的取值范围.2.(2023•宿迁)规定:若函数y1的图象与函数y2的图象有三个不同的公共点,则称这两个函数互为“兄弟函数”,其公共点称为“兄弟点”.(1)下列三个函数①y=x+1;②;③y=﹣x2+1,其中与二次函数y=2x2﹣4x﹣3互为“兄弟函数”的是(填写序号);(2)若函数与互为“兄弟函数”,x=1是其中一个“兄弟点”的横坐标.①求实数a的值;②直接写出另外两个“兄弟点”的横坐标是、;(3)若函数y1=|x﹣m|(m为常数)与互为“兄弟函数”,三个“兄弟点”的横坐标分别为x1、x2、x3,且x1<x2<x3,求的取值范围.考向八:二次函数与圆的综合1.(2023•湘西州)如图(1),二次函数y=ax2﹣5x+c的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(b,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣4).(1)求二次函数的解析式和b的值.(2)在二次函数位于x轴上方的图象上是否存在点M,使?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图(2),作点A关于原点O的对称点E,连接CE,作以CE为直径的圆.点E′是圆在x轴上方圆弧上的动点(点E′不与圆弧的端点E重合,但与圆弧的另一个端点可以重合),平移线段AE,使点E移动到点E′,线段AE的对应线段为A′E′,连接E′C,A′A,A′A的延长线交直线E′C于点N,求的值.2.(2023•株洲)已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0).(1)若a=1,c=﹣1,且该二次函数的图象过点(2,0),求b的值;(2)如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,该二次函数的图象与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),且x1<0<x2,点D在⊙O上且在第二象限内,点E在x轴正半轴上,连接DE,且线段DE交y轴正半轴于点F,.①求证:.②当点E在线段OB上,且BE=1.⊙O的半径长为线段OA的长度的2倍,若4ac=﹣a2﹣b2,求2a+b的值.考向九:二次函数与角的综合1.(2023•无锡)已知二次函数y=(x2+bx+c)的图象与y轴交于点A,且经过点B(4,)和点C (﹣1,).(1)请直接写出b,c的值;(2)直线BC交y轴于点D,点E是二次函数y=(x2+bx+c)图象上位于直线AB下方的动点,过点E作直线AB的垂线,垂足为F.①求EF的最大值;②若△AEF中有一个内角是∠ABC的两倍,求点E的横坐标.2.(2023•营口)如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D(3,0),过点B作直线l⊥x轴,过点D作DE⊥CD,交直线l于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P为第三象限内抛物线上的点,连接CE和BP交于点Q,当=时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,连接AC,在直线BP上是否存在点F,使得∠DEF=∠ACD+∠BED?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.(建议用时:150分钟)1.(2023•宜兴市一模)如图,二次函数的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,则∠ACB=°;M是二次函数在第四象限内图象上一点,作MQ∥y轴交BC 于Q,若△NQM是以NQ为腰的等腰三角形,则线段NC的长为.2.(2023•越秀区一模)如图,抛物线与H:交于点B(1,﹣2),且分别与y轴交于点D,E.过点B作x轴的平行线,交抛物线于点A,C.则以下结论:①无论x取何值,y2总是负数;②抛物线H可由抛物线G向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到;③当﹣3<x<1时,随着x的增大,y1﹣y2的值先增大后减小;④四边形AECD为正方形.其中正确的是.(填写正确的序号)3.(2023•晋州市模拟)如图所示,已知在平面直角坐标系xOy中,点A(15,8),点M是横轴正半轴上的一个动点,⊙P经过原点O,且与AM相切于点M.(1)当AM⊥x轴时,点P的坐标为;(2)若点P在第一象限,设点P的坐标为(x,y),则y关于x的函数关系式为(不用写出自变量x的取值范围);(3)当射线OP与直线AM相交时,点M的横坐标t的取值范围是.4.(2024•道里区模拟)已知:在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点,与x轴的另一交点为点A.(1)如图1,求抛物线的解析式;(2)如图2,点D为直线BC上方抛物线上一动点,连接AC、CD,设直线BC交线段AD于点E,△CDE的面积为S1,△ACE的面积为S2当最大值时,求点D的坐标;(3)如图3,在(2)的条件下,连接CD、BD,将△BCD沿BC翻折,得到△BCF(点D和点F为对应点),直线BF交y轴于点P,点S为BC中点,连接PS,过点S作SP的垂线交x轴于点R,在对称轴TH上有一点Q,使得△PQB是以PB为直角边的直角三角形,求直线RQ的解析式.5.(2023•枣庄)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2023•东莞市一模)抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),且A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.连结BC,以BC为边,点O为中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线交抛物线于点Q,交BD于点M.(1)求该抛物线对应的函数表达式;(2)x轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P在线段OB上运动时,试探究:当m为何值时,四边形CQMD是平行四边形?请说明理由.7.(2024•碑林区校级二模)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,点M为y轴负半轴上一点,且OM=2.(1)求二次函数表达式;(2)点E是线段AB(包含A,B)上的动点,过点E作x轴的垂线,交二次函数图象于点P,交直线AM于点N,若以点P,N,A为顶点的三角形与△AOM相似,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.8.(2024•镇海区校级模拟)若二次函数y1=a1x2+b1x+c1与y2=a2x2+b2x+c2的图象关于点P(1,0)成中心对称图形,我们称y1与y2互为“中心对称”函数.(1)求二次函数y=x2+6x+3的“中心对称”函数的解析式;(2)若二次函数y=ax2+2ax+c(a>0)的顶点在它的“中心对称”函数图象上,且当时,y最大值为2,求此二次函数解析式;(3)二次函数y1=ax2+bx+c(a<0)的图象顶点为M,与x轴负半轴的交点为A、B,它的“中心对称”函数y2的顶点为N,与x轴的交点为C、D,从左往右依次是A、B、C、D,若AB=2BP,且四边形AMDN 为矩形,求b2﹣4ac的值.9.(2024•雁塔区校级二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与x轴分别交于A,B两点,点A的坐标是(﹣4,0),点B的坐标是(1,0),与y轴交于点C,P是抛物线上一动点,且位于第二象限,过点P作PD⊥x轴,垂足为D,线段PD与直线AC相交于点E.(1)求该抛物线的解析式;(2)连接OP,是否存在点P,使得∠OPD=2∠CAO?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.10.(2024•长沙模拟)若两条抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,并满足y1﹣kx1=y2﹣kx2,其中k为常数,我们不妨把k叫做这两条抛物线的“依赖系数”.(1)若两条抛物线相交于A(﹣2,2),B(﹣4,4)两点,求这两条抛物线的“依赖系数”;(2)若抛物线1:y=2ax2+x+m与抛物线2:y=ax2﹣x﹣n相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,其中a>0,求抛物线1与抛物线2的“依赖系数”;(3)如图,在(2)的条件下,设抛物线1和2分别与y轴交于C,D两点,AB所在的直线与y轴交于E点,若点A在x轴上,m≠0,DA=DC,抛物线2与x轴的另一个交点为点F,以D为圆心,CD为半径画圆,连接EF,与圆相交于G点,求tan∠ECG.11.(2023•嘉善县一模)“距离”是数学研究的重要对象,如我们所熟悉的两点间的距离.现在我们定义一种新的距离:已知P(a,b),Q(c,d)是平面直角坐标系内的两点,我们将|a﹣c|+|b﹣d|称作P,Q间的“L型距离”,记作L(P,Q),即L(P,Q)=|a﹣c|+|b﹣d|.已知二次函数y1的图象经过平面直角坐标系内的A,B,C三点,其中A,B两点的坐标为A(﹣1,0),B(0,3),点C在直线x=2上运动,且满足L(B,C)≤BC.(1)求L(A,B);(2)求抛物线y1的表达式;(3)已知y2=2tx+1是该坐标系内的一个一次函数.①若D,E是y2=2tx+1图象上的两个动点,且DE=5,求△CDE面积的最大值;②当t≤x≤t+3时,若函数y=y1+y2的最大值与最小值之和为8,求实数t的值.12.(2023•任城区二模)如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,当△PCM和△ABC相似时,求此时点P的坐标;(3)若点P是直线BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;13.(2023•姑苏区校级二模)探究阅读题:【阅读】在大自然里,有很多数学的奥秘,一片美丽的心形叶片,一棵生长的幼苗都可以看作把一条抛物线的一部分沿直线折叠而形成.(如图1和图2)【探究任务1】确定心形叶片的形状如图3建立平面直角坐标系,心形叶片下部轮廓线可以看作是二次函数y=mx2﹣4mx﹣20m+5图象的一部分,且过原点,求抛物线的解析式和顶点D的坐标.【探究任务2】研究心形叶片的尺寸如图3,心形叶片的对称轴直线y=x+2与坐标轴交于A、B两点,直线x=6分别交抛物线和直线AB于点E、F点,点E、E′是叶片上的一对对称点,EE′交直线AB与点G,求叶片此处的宽度EE′.【探究任务3】研究幼苗叶片的生长小李同学在观察幼苗生长的过程中,发现幼苗叶片下方轮廓线都可以看作是二次函数y=mx2﹣4mx﹣20m+5图象的一部分.如图4,幼苗叶片下方轮廓线正好对应探究任务1中的二次函数,已知直线PD与水平线的夹角为45°,三天后,点D长到与点P同一水平位置的点D′时,叶尖Q落在射线OP上,如图5所示,求此时幼苗叶子的长度和最大宽度.。
中考二次函数综合压轴题型归类一、常考点汇总1、两点间的距离公式:()()22B A B A x x y y AB -+-=2、中点坐标:线段AB 的中点C 的坐标为:⎪⎭⎫⎝⎛++22B A B A y y x x ,直线11b x k y +=(01≠k )与22b x k y +=(02≠k )的位置关系:(1)两直线平行⇔21k k =且21b b ≠ (2)两直线相交⇔21k k ≠ (3)两直线重合⇔21k k =且21b b = (4)两直线垂直⇔121-=k k3、一元二次方程有整数根问题,解题步骤如下:① 用∆和参数的其他要求确定参数的取值范围;② 解方程,求出方程的根;(两种形式:分式、二次根式)③ 分析求解:若是分式,分母是分子的因数;若是二次根式,被开方式是完全平方式。
例:关于x 的一元二次方程()01222=-m x m x ++有两个整数根,5<m 且m 为整数,求m 的值。
4、二次函数与x 轴的交点为整数点问题。
(方法同上)例:若抛物线()3132+++=x m mx y 与x 轴交于两个不同的整数点,且m 为正整数,试确定此抛物线的解析式。
5、方程总有固定根问题,可以通过解方程的方法求出该固定根。
举例如下:已知关于x 的方程23(1)230mx m x m --+-=(m 为实数),求证:无论m 为何值,方程总有一个固定的根。
解:当0=m 时,1=x ;当0≠m 时,()032≥-=∆m ,()m m x 213∆±-=,mx 321-=、12=x ;综上所述:无论m 为何值,方程总有一个固定的根是1。
6、函数过固定点问题,举例如下:已知抛物线22-+-=m mx x y (m 是常数),求证:不论m 为何值,该抛物线总经过一个解:把原解析式变形为关于m 的方程()x m x y -=+-122;∴ ⎩⎨⎧=-=+-01 02 2x x y ,解得:⎩⎨⎧=-=1 1 x y ;∴ 抛物线总经过一个固定的点(1,-1)。
抢分秘籍15 二次函数新定义型综合问题(压轴通关) 目录【中考预测】预测考向,总结常考点及应对的策略【误区点拨】点拨常见的易错点【抢分通关】精选名校模拟题,讲解通关策略(含新考法、新情境等)二次函数新定义型综合问题是全国中考的热点内容,更是全国中考的必考内容。
每年都有一些考生因为知识残缺、基础不牢、技能不熟、答欠规范等原因导致失分。
1.从考点频率看,二次函数新定义型综合问题是数学的基础,也是高频考点、必考点。
2.从题型角度看,以解答题的最后一题或最后第二题为主,分值12分左右,着实不少!题型一 新定义型二次函数之共生或伴随抛物线【例1】(新考法,拓视野)(2024·江西九江·一模)定义:若两条抛物线的顶点关于原点对称,二次函数的二次项系数互为负倒数,这样的两条抛物线称之为“共生抛物线”,如抛物线20.5y x =与22y x =-是共生抛物线,已知抛物线()212:213C y x =-++的顶点是点P ,它的共生抛物线2C 的顶点是Q ;(1)点P 的坐标是 ,点Q 的坐标是_________,抛物线2C 的函数关系式是 .(2)直线y m =与抛物线1C 、2C 均有两个交点,这些交点从左到右分别是A 、B 、C 、D .①求m 的取值范围 ;②若AB CD =,求m 的值;【例2】(2023·江苏泰州·二模)在平面直角坐标系中,对于函数21y ax bx c =++,其中a 、b 、c 为常数,a c ≠,定义:函数22y cx bx a =++是21y ax bx c =++的衍生函数,点(),M a c 是函数21y ax bx c =++的衍生点,设函数21y ax bx c =++与其衍生函数的图象交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧).(1)若函数21y ax bx c =++的图象过点()13C -,、 ()15D -,,其衍生点()1M c ,,求函数21y ax bx c =++的解析式;(2)①若函数21y ax bx c =++的衍生函数为221y x =-,求A 、B 两点的坐标;②函数21y ax bx c =++的图象如图所示,请在图中标出点A 、B 两点的位置;(3)是否存在常数b ,使得无论a 为何值,函数21y ax bx c =++的衍生点M 始终在直线AB 上,若存在,请求出b 的值;若不存在,请说明理由.1.新定义:我们把抛物线2y ax bx c =++(其中0ab ≠与抛物线2y bx ax c =++称为“关联抛物线”,例如,抛物线2231y x x =++的“关联抛物线”为2321y x x =++已知抛物线1C :2443(0)y ax ax a a =++->的“关联抛物线”为2C ,1C 与y 轴交于点E.本题考查了二次函数的新定义,正确利用二次函数的图像与性质是解决问题的关键.(1)若点E 的坐标为()0,1-,求1C 的解析式;(2)设2C 的顶点为F ,若△OEF 是以OF 为底的等腰三角形,求点E 的坐标;(3)过x 轴上一点P ,作x 轴的垂线分别交抛物线1C ,2C ,于点M ,N .①当MN =6时,求点P 的坐标;②当42a x a -≤≤-时,2C 的最大值与最小值的差为2a ,求a 的值.2.(2023·广东广州·一模)定义:在平面直角坐标系中,直线()y a x h k =-+称为抛物线()2y a x h k =-+的伴随直线,如直线()12y x =-+-为抛物线()212y x =-+-的伴随直线.(1)求抛物线2245y x x =-+的伴随直线;(2)无论a 取何值,抛物线1G :()2212y ax a x a =--+-总会经过某定点,抛物线2G :()()13y m x x m =---的伴随直线经过该定点,求m 的值;(3)顶点在第一象限的抛物线()214y a x a =--+与它的伴随直线交于点A ,B (点A 在点B 的左侧),与x 轴负半轴交于点C ,当90BAC ∠=︒时,y 轴上存在点P ,使得APB ∠取得最大值,求此时点P 的坐标.题型二 新定义型二次函数之特殊形状问题【例1】(新考法,拓视野)(23-24九年级上·浙江杭州·期末)定义:由两条与x 轴有相同的交点,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”.【概念理解】(1)抛物线()()1212y x x =--与抛物线2232y x x =-+是否围成“月牙线”?说明理由.【尝试应用】(2)抛物线211(1)22y x =--与抛物线2212y ax bx c a ⎛⎫=++> ⎪⎝⎭组成一个如图所示的“月牙线”,与x 轴有相同的交点M ,N (点M 在点N 的左侧),与y 轴的交点分别为,A B .①求::a b c 的值.②已知点()0,P x m 和点()0,Q x n 在“月牙线”上,m n >,且m n -的值始终不大于2,求线段AB 长的取值范围.【例2】二次函数22y x mx =-的图象交x 轴于原点O 及点A .感知特例(1)当1m =时,如图1,抛物线2:2L y x x =-上的点B ,O ,C ,A ,D 分别关于点A 中心对称的点为B ',O ',C ',A ',D ¢,如下表:…()1,3B -()0,0O ()1,1C -A (___,___)()3,3D ……()5,3B '-()4,0O '()3,1C '()2,0A '()1,3D '-…①补全表格;本题考查二次函数综合应用,涉及新定义,二次函数的性质等知识,解题的关键是读懂题意,理解“月牙线”的概念.②在图1中描出表中对称后的点,再用平滑的曲线依次连接各点,得到的图象记为L '.形成概念我们发现形如(1)中的图象L '上的点和抛物线L 上的点关于点A 中心对称,则称L '是L 的“孔像抛物线”.例如,当2m =-时,图2中的抛物线L '是抛物线L 的“孔像抛物线”.探究问题(2)①当1m =-时,若抛物线L 与它的“孔像抛物线”L '的函数值都随着x 的增大而减小,则x 的取值范围为_______;②在同一平面直角坐标系中,当m 取不同值时,通过画图发现存在一条抛物线与二次函数22y x mx =-的所有“孔像抛物线”L ',都有唯一交点,这条抛物线的解析式可能是______.(填“2y ax bx c =++”或“2y ax bx =+”或“2y ax c =+”或“2y ax =”,其中0abc ≠);③若二次函数22y x mx =-及它的“孔像抛物线”与直线y m =有且只有三个交点,求m 的值.1.(2023·江西赣州·一模)定义:若直线1y =-与开口向下的抛物线有两个交点,则这两个交点之间的距离叫做这条抛物线的“反碟长”1L :2y x =-与直线1y =-相交于P ,Q .(1)抛物线1L 的“反碟长”PQ =________.(2)抛物线随其顶点沿直线12y x =向上平移,得到抛物线2L .①当抛物线1L 的顶点平移到点()6,3,抛物线2L 的解析式是________.抛物线2L 的“反碟长”是________.②若抛物线2L 的“反碟长”是一个偶数,则其顶点的纵坐标可能是________.(填写所有正确的选项)A .15B .16C .24D .25③当抛物线2L 的顶点A 和抛物线2L 与直线1y =-的两个交点B ,C 构成一个等边三角形时(点B 在点C 左右),求点A 的坐标.题型三 新定义型二次函数与其他函数的综合问题【例1】(新考法,拓视野)(2024·湖南长沙·三模)对某一个函数给出如下定义:如果函数的自变量x 与函数值y 满足:当()()0x m x n --≤时,()()0y m y n --≤(,m n 为实数,且)m n <,我们称这个函数在m n →上是“民主函数”.比如:函数1y x =-+在12-→上是“民主函数”.理由: 由[(1)](2)0x x ---≤,得12x -≤≤. 1x y =-,112y ∴-≤-≤,解得12y -≤≤,[(1)](2)0y y ∴---≤,∴是“民主函数”.(1)反比例函数6y x=是23→上的“民主函数”吗?请判断并说明理由:(2)若一次函数y kx b =+在m n →上是“民主函数”,求此函数的解析式(可用含,m n 的代数式表示);(3)若抛物线2(0,0)y ax bx c a a b =++>+>在13→上是“民主函数”,且在13x ≤≤上的最小值为4a ,设抛物线与直线3y =交于,A B 点,与y 轴相交于C 点.若ABC 的内心为G ,外心为M ,试求MG 的长.【例2】(2023·江苏南通·一模)定义:若函数图象上存在点()1M m n ,,()21M m n '+,,且满足21n n t -=,则称t 为该函数的“域差值”.例如:函数23y x =+,当x m =时,123n m =+;当1x m =+时,221252n m n n =+-=,则函数23y x =+的“域差值”为2(1)点12'1M m n M m n +(,),(,)在4y x =的图象上,“域差值”4t =-,求m的值;本题是二次函数综合题,主要考查了一次函数、反比例函数、二次函数的性质,三角形外心和内心的性质等知识,理解新定义,得出抛物线的解析式从而得出的顶点坐标是解题的关键.ABC(2)已知函数220y x x =-(>),求证该函数的“域差值”2t <-;(3)点A a b (,)为函数22y x =-图象上的一点,将函数22y x x a =-≥()的图象记为W 1,将函数22y x x a =-≤()的图象沿直线y b =翻折后的图象记为2W 当12W W ,两部分组成的图象上所有的点都满足“域差值”1t ≤时,求a 的取值范围.1.(2023·江苏南通·一模)定义:若函数1G 的图象上至少存在一个点,该点关于x 轴的对称点落在函数2G 的图象上,则称函数1G ,2G 为关联函数,这两个点称为函数1G ,2G 的一对关联点.例如,函数2y x =与函数3y x =-为关联函数,点()1,2和点()1,2-是这两个函数的一对关联点.(1)判断函数2y x =+与函数y =-3x是否为关联函数?若是,请直接写出一对关联点;若不是,请简要说明理由;(2)若对于任意实数k ,函数2y x b =+与5y kx k =++始终为关联函数,求b 的值;(3)若函数21y x mx =-+与函数224n y x =-(m ,n 为常数)为关联函数,且只存在一对关联点,求2226m n m -+的取值范围.2.(2024·浙江湖州·一模)定义:对于y 关于x 的函数,函数在 ()1212x x x x x ≤≤<范围内的最大值,记作 []12,M x x 如函数2y x =,在13x -≤≤范围内,该函数的最大值是6, 即,[]1,36M -=.请根据以上信息,完成以下问题:已知函数 ()22141y a x x a =--+-(a 为常数)(1)若2a =.①直接写出该函数的表达式,并求 []1,4M 的值;②已知 5,32M p ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,求p 的值.(2)若该函数的图象经过点()0,0, 且[]3,M k k -=, 求k 的值.题型四 新定义型二次函数与几何图形的综合问题【例1】(新考法,拓视野)(2023·江苏南通·二模)定义:在平面直角坐标系中,点()11,P x y 是图形1G 上的任意一点,点()22,Q x y 是图形2G 上的任意一点,若存在直线:(0)l y kx b k =+≠满足11y kx b ≤+且22y kx b ≥+(或满足11y kx b ≥+且22y kx b ≤+),则称直线:(0)l y kx b k =+≠是图形1G 与2G 的“界线”.例如:直线4y x =-+是函数4(0)y x x=>的图象与抛物线2y x =-的一条“界线”.已知点(,2),(,2),(4,2),(4,2)A m B m C m D m -+-+.(1)若2m =-,在直线①3y x =+,②4y x =-+,③27y x =-+中,是函数6(0)y x x=>的图象与正方形ABCD 的“界线”的有______(填序号);(2)若点E 的坐标是(0,4),E的半径为E 与正方形ABCD 的“界线”有且只有一条,求“界线”l 的函数关系式;(3)若存在直线2y x b =+是函数223(22)y x x x =++-≤≤的图象与正方形ABCD 的“界线”,求m 的取值范围.【例2】(2024·江苏常州·模拟预测)定义:在平面直角坐标系xOy 中,P 、Q为平面内不重合的两个点,其本题考查二次函数的图象及性质,反比例函数的性质,一次函数的性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,弄清“界线”的定义与图形之间的关系,数形结合、分类讨论是解题的关键.中1122(,),(,)P x y Q x y .若:1122x y x y +=+,则称点Q 为点P 的“等和点”.(1)如图1,已知点()21P ,,求点P 在直线1y x =+上“等和点”的坐标;(2)如图2,A 的半径为1,圆心A 坐标为()20,.若点()0P m ,在A 上有且只有一个“等和点”,求m 的值;(3)若函数()22y x x m =-+≤的图像记为1W ,将其沿直线x m =翻折后的图像记为2W .当1W ,2W 两部分组成的图像上恰有点()0P m ,的两个“等和点”,请直接写出m 的取值范围.1.(2023·江苏扬州·一模)对于二次函数给出如下定义:在平面直角坐标系xOy 中,二次函数2(y ax bx c a =++,b ,c 为常数,且0)a ≠的图象顶点为P (不与坐标原点重合),以OP 为边构造正方形OPMN ,则称正方形OPMN 为二次函数2y ax bx c =++的关联正方形,称二次函数2y ax bx c =++为正方形OPMN 的关联二次函数.若关联正方形的顶点落在二次函数图象上,则称此点为伴随点.(1)如图,直接写出二次函数2(1)2y x =+-的关联正方形OPMN 顶点N 的坐标___,并验证点N 是否为伴随点___(填“是”或“否”):(2)当二次函数24y x x c =-++的关联正方形OPMN 的顶点P 与N 位于x 轴的两侧时,请解答下列问题:①若关联正方形OPMN 的顶点M 、N 在x 轴的异侧时,求c 的取值范围:②当关联正方形OPMN 的顶点M 是伴随点时,求关联函数24y x x c =-++的解析式;③关联正方形OPMN 被二次函数24y x x c =-++图象的对称轴分成的两部分的面积分别为1S 与2S ,若1213S S ≤,请直接写出c 的取值范围.2.(2024·江西九江·一模)定义概念:在平面直角坐标系中,我们定义直线y ax a =-为抛物线2y ax bx c =++的“衍生直线”.如图1,抛物线2y x bx c =-++与其“衍生直线”交于A ,B 两点(点B 在x 轴上,点A 在点B 的左侧),与x 轴负半轴交于点()3,0C -.(1)求抛物线和“衍生直线”的表达式及点A 的坐标;(2)如图2,抛物线2y x bx c =-++的“衍生直线”与y 轴交于点1D ,依次作正方形111DEFO ,正方形2221D E F F ,…,正方形1n n n n D E F F -(为正整数),使得点1D ,2D ,3D ,…,n D 在“衍生直线”上,点1F ,2F ,3F ,…,n F 在x 轴负半轴上.①直接写出下列点的坐标:1E ______,2E ______,3E ______,n E ______;②试判断点1E ,2E ,…,n E 是否在同一条直线上?若是,请求出这条直线的解析式;若不是,请说明理由.3.(2023·江西新余·一模)定义:在平面直角坐标系中,抛物线()20y ax bx c a =++≠与y 轴的交点坐标为()0,c ,那么我们把经过点()0,c 且平行于x 轴的直线称为这条抛物线的极限分割线.【特例感知】(1)抛物线221y x x =++的极限分割线与这条抛物线的交点坐标为______ .【深入探究】(2)经过点()2,0A -和(),0(2)B x x >-的抛物线21142y x mx n =-++与y 轴交于点C ,它的极限分割线与该抛物线另一个交点为D ,请用含m 的代数式表示点D 的坐标.【拓展运用】(3)在(2)的条件下,设抛物线21142y x mx n =-++的顶点为P ,直线EF 垂直平分OC ,垂足为E ,交该抛物线的对称轴于点F .①当45CDF ∠=︒时,求点P 的坐标.②若直线EF 与直线MN 关于极限分割线对称,是否存在使点P 到直线MN 的距离与点B 到直线EF 的距离相等的m 的值?若存在,直接写出m 的值;若不存在,请说明理由.抢分秘籍15 二次函数新定义型综合问题(压轴通关) 目录【中考预测】预测考向,总结常考点及应对的策略【误区点拨】点拨常见的易错点【抢分通关】精选名校模拟题,讲解通关策略(含新考法、新情境等)二次函数新定义型综合问题是全国中考的热点内容,更是全国中考的必考内容。
题型九 二次函数综合题类型七 二次函数与直角三角形有关的问题(专题训练)1.(2022·山东滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--与x 轴相交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),与y 轴相交于点C ,连接,AC BC .(1)求线段AC 的长;(2)若点Р为该抛物线对称轴上的一个动点,当PA PC =时,求点P 的坐标;(3)若点M 为该抛物线上的一个动点,当BCM V 为直角三角形时,求点M 的坐标.【答案】()11,-(3)()14-,或()25-,或-或-【分析】(1)根据解析式求出A ,B ,C 的坐标,然后用勾股定理求得AC 的长;(2)求出对称轴为x=1,设P (1,t ),用t 表示出PA 2和PC 2的长度,列出等式求解即可;(3)设点M (m,m 2-2m-3),分情况讨论,当222CM BC BM +=,222BM BC CM +=,222BM CM BC +=分别列出等式求解即可.(1)223y x x =--与x 轴交点:令y=0,解得121,3x x =-=,即A (-1,0),B (3,0),223y x x =--与y 轴交点:令x=0,解得y=-3,即C (0,-3),∴AO=1,CO=3,∴AC ==(2)抛物线223y x x =--的对称轴为:x=1,设P (1,t ),∴()()22221104PA t t =++-=+,()()()222210313PC t t =-++=++,∴24t + ()213t =++∴t=-1,∴P (1,-1);(3)设点M (m,m 2-2m-3),()()()()22222223230323BM m m m m m m =-+---=-+--,()()()222222202332CM m m m m m m =-+--+=+-,()()222300318BC =-++=,①当222CM BC BM +=时,()()()222222218323m m m m m m +-+=-+--,解得,10m =(舍),21m =,∴M (1,-4);②当222BM BC CM +=时,()()()222222323182m m m m m m -+--+=+-,解得,12m =-,23m =(舍),∴M (-2,5);③当222BM CM BC +=时,()()()222222323218m m m m m m -+--++-=,解得,m =,∴M -或-;综上所述:满足条件的M 为()14-,或()25-,或-或-.【点睛】本题是二次函数综合题,考查了与坐标轴交点、线段求值、存在直角三角形等知识,解题的关键是学会分类讨论的思想,属于中考压轴题.2.(2021·四川中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴分别交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0,6),抛物线的顶点坐标为E (2,8),连结BC 、BE 、CE .(1)求抛物线的表达式;(2)判断△BCE 的形状,并说明理由;(3)如图2,以C 为半径作⊙C ,在⊙C 上是否存在点P ,使得BP +12EP 的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=12-x 2+2x+6;(2)直角三角形,见解析;(3【分析】(1)用待定系数法求函数解析式;(2)分别求出三角形三边的平方,然后运用勾股定理逆定理即可证明;(3)在CE 上截取(即CF 等于半径的一半),连接BF 交⊙C 于点P ,连接EP ,则BF 的长即为所求.【详解】解:(1)∵抛物线的顶点坐标为E (2,8),∴设该抛物线的表达式为y=a (x-2)2+8,∵与y 轴交于点C (0,6),∴把点C (0,6)代入得:a=12-,∴该抛物线的表达式为y=12-x 2+2x+6;(2)△BCE 是直角三角形.理由如下:∵抛物线与x 轴分别交于A 、B 两点,∴当y=0时,12-(x-2)2+8=0,解得:x 1=-2,x 2=6,∴A (-2,0),B (6,0),∴BC 2=62+62=72,CE 2=(8-6)2+22=8,BE 2=(6-2)2+82=80,∴BE 2=BC 2+CE 2,∴∠BCE=90°,∴△BCE 是直角三角形;(3)如图,在CE 上截取CF 等于半径的一半),连接BF 交⊙C 于点P ,连接EP ,则BF 的长即为所求.连接CP ,∵CP 为半径,∴12CF CP CP CE ==,又∵∠FCP=∠PCE ,∴△FCP ∽△PCE ,∴12CF FP CP PE ==,FP=12EP ,∴BF=BP+12EP ,由“两点之间,线段最短”可得:BF 的长即BP+12EP 为最小值.∵CF=14CE ,E (2,8),∴F (12,132),∴=【点睛】本题考查二次函数综合,待定系数法,二次函数图象和性质,勾股定理及其逆定理,圆的性质,相似三角形的判定和性质等,题目综合性较强,属于中考压轴题,熟练掌握二次函数图象和性质,圆的性质,相似三角形的判定和性质等相关知识是解题关键.3.(2021·湖北中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点()1,0A -和点B ,与y 轴交于点C ,顶点D 的坐标为()1,4-.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图1,若点P 在抛物线上且满足PCB CBD Ð=Ð,求点P 的坐标;(3)如图2,M 是直线BC 上一个动点,过点M 作MN x ^轴交抛物线于点N ,Q 是直线AC 上一个动点,当QMN V 为等腰直角三角形时,直接写出此时点M 及其对应点Q 的坐标【答案】(1)223y x x =--;(2)()14,5P ,257,24P æö-ç÷èø;(3)154,33M æö-ç÷èø,154,93Q æö--ç÷èø;2134,33M æöç÷èø,2134,93Q æö-ç÷èø;()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -; ()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.【分析】(1)由()1,0A -和D ()1,4-,且D 为顶点列方程求出a 、b 、c ,即可求得解析式;(2)分两种情况讨论:①过点C 作1//CP BD ,交抛物线于点1P ,②在BC 下方作BCF BCE Ð=Ð交BG 于点F ,交抛物线于2P ;(3)QMN V 为等腰直角三角形,分三种情况讨论:当90QM MN QMN =Ð=°,;②当90QN MN QNM =Ð=°,;③当90QM QN MQN =Ð=°,.【详解】解:(1)将()1,0A -和D ()1,4-代入2y ax bx c=++得04a b c a b c -+=ìí++=-î 又∵顶点D 的坐标为()1,4-∴12ba-=-∴解得123a b c =ìï=-íï=-î∴抛物线的解析式为:223y x x =--.(2)∵()3,0B 和()1,4D -∴直线BD 的解析式为:26y x =-∵抛物线的解析式为:223y x x =--,抛物线与y 轴交于点C ,与x 轴交于点()1,0A -和点B,则C 点坐标为()0,3-,B 点坐标为()3,0.①过点C 作1//CP BD ,交抛物线于点1P ,则直线1CP 的解析式为23y x =-,结合抛物线223y x x =--可知22323x x x --=-,解得:10x =(舍),24x =,故()14,5P .②过点B 作y 轴平行线,过点C 作x 轴平行线交于点G,由OB OC =可知四边形OBGC 为正方形,∵直线1CP 的解析式为23y x =-∴1CP 与x 轴交于点3,02E æöç÷èø,在BC 下方作BCF BCE Ð=Ð交BG 于点F ,交抛物线于2P ∴OCE FCGÐ=Ð又∵OC=CG ,90COE G Ð=Ð=° ∴OEC △≌()GFC ASA V ,∴32FG OE ==,33,2F æö-ç÷èø,又由()0,3C -可得直线CF 的解析式为132y x =-,结合抛物线223y x x =--可知212332x x x --=-,解得10x =(舍),252x =,故257,24P æö-ç÷èø.综上所述,符合条件的P 点坐标为:()14,5P ,257,24P æö-ç÷èø. (3)∵()3,0B ,()0,3C -∴直线BC 的解析式为3BC y x =-设M 的坐标为()3m m -,,则N 的坐标为()223m m m --,∴()22=3233MN m m m m m ----=-∵()1,0A -,()0,3C -∴直线BC 的解析式为33AC y x =--∵QMN V 为等腰直角三角形∴①当90QM MN QMN =Ð=°,时,如下图所示则Q 点的坐标为33m m æö--ç÷èø,∴4=33m mQM m æö--=ç÷èø∴24=33mm m -解得:10m =(舍去),2133m =,353m =∴此时154,33M æö-ç÷èø,154,93Q æö--ç÷èø;2134,33M æöç÷èø,2134,93Q æö-ç÷èø;②当90QN MN QNM =Ð=°,时,如下图所示则Q 点的坐标为222233m m m m æö---ç÷èø,∴222=33m m m mQM m -+-=∴22=33m mm m +-解得:10m =(舍去),25m =,32m =∴此时()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;③当90QM QN MQN =Ð=°,时,如图所示则Q 点纵坐标为()()22211113236=32222m m m m m m m -+--=---- ∴Q 点的坐标为22111136622m m m m æö---ç÷èø,∴Q 点到MN 的距离=221151+6666m m m m m--=∴22511+=3662m m m m ×-(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)解得:10m =(舍去),27m =,31m =∴此时()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.综上所述,点M 及其对应点Q 的坐标为:154,33M æö-ç÷èø,154,93Q æö--ç÷èø;2134,33M æöç÷èø,2134,93Q æö-ç÷èø;()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -; ()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.【点睛】本题主要考查二次函数与几何图形.该题综合性较强,属于中考压轴题.4.(2021·湖北中考真题)抛物线22y ax bx b =-+(0a ≠)与y 轴相交于点()0,3C -,且抛物线的对称轴为3x =,D 为对称轴与x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴上方且平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于E 、F 两点,若DEF V 是等腰直角三角形,求DEF V 的面积;(3)若()3,P t 是对称轴上一定点,Q 是抛物线上的动点,求PQ 的最小值(用含t 的代数式表示).【答案】(1)263y x x =-+-;(2)4;(3)6(6)6)112t t PQ t ìï-³=<<£【分析】(1)与y 轴相交于点()0,3C -,得到3b =-,再根据抛物线对称轴,求得1a =-,代入即可.(2)在x 轴上方且平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于E 、F 两点,可知E 、F 两点关于对称轴对称,DEF V 是等腰直角三角形得到45FED Ð=°,设(,)(0)E m n n >,根据等腰直角三角形的性质求得E 点坐标,从而求得DEF V 的面积.(3)(,)(6)Q p q q £,根据距离公式求得222(21)6PQ q t q t =-+++,注意到q 的范围,利用二次函数的性质,对t 进行分类讨论,从而求得PQ的最小值.【详解】解:(1)由抛物线22y ax bx b =-+(0a ≠)与y 轴相交于点()0,3C -得到3b =-抛物线的对称轴为3x =,即232b a--=,解得1a =-∴抛物线的方程为263y x x =-+-(2)过点E 作EM AB ^交AB 于点M ,过点F 作FN AB ^,交AB 于点N ,如下图:∵DEF V 是等腰直角三角形∴DE DF =,45FED Ð=°又∵EF x ∥轴∴45EDM Ð=°∴EMD V 为等腰直角三角形∴EM DM=设(,)(0)E m n n >,则(,0)M m ,3,DM m EM n=-=∴3n m=-又∵263n m m =-+-∴2363m m m -=-+-2760m m -+=解得1m =或6m =当1m =时,2n =,符合题意,2,4DM EM MN ===142DEF S MN EM =´=△当6m =时,30n =-<,不符合题意综上所述:4DEF S =V .(3)设(,)(6)Q p q q £,Q 在抛物线上,则263q p p =-+-222222(3)()692PQ p q t p p q tq t =-+-=-++-+将263q p p =-+-代入上式,得222(21)6PQ q t q t =-+++ 当112t >时,2162t +>,∴6q =时,2PQ 最小,即PQ 最小22223612661236(6)PQ t t t t t =--++=-+=-PQ =6(6)6116(6)2t t t t t -³ìï-=í-<<ïî当112t £时,212t +£2PQ 最小,即PQ 最小22344t PQ -=,PQ =综上所述6(6)6)112t t PQ t ìï-³=<<£【点睛】此题考查了二次函数的对称轴、二次函数与三角形面积、等腰直角三角形的性质以及距离公式等知识,熟练掌握距离公式和对代数式的计算是解决本题的关键.5.(2020•泸州)如图,已知抛物线y =ax 2+bx+c 经过A (﹣2,0),B (4,0),C (0,4)三点.(1)求该抛物线的解析式;(2)经过点B 的直线交y 轴于点D ,交线段AC 于点E ,若BD =5DE .①求直线BD 的解析式;②已知点Q 在该抛物线的对称轴l 上,且纵坐标为1,点P 是该抛物线上位于第一象限的动点,且在l 右侧,点R 是直线BD 上的动点,若△PQR 是以点Q 为直角顶点的等腰直角三角形,求点P 的坐标.【分析】(1)根据交点式设出抛物线的解析式,再将点C 坐标代入抛物线交点式中,即可求出a ,即可得出结论;(2)①先利用待定系数法求出直线AC 的解析式,再利用相似三角形得出比例式求出BF ,进而得出点E 坐标,最后用待定系数法,即可得出结论;②先确定出点Q 的坐标,设点P (x ,―12x 2+x+4)(1<x <4),得出PG =x ﹣1,GQ =―12x 2+x+3,再利用三垂线构造出△PQG ≌△QRH (AAS ),得出RH =GQ =―12x 2+x+3,QH =PG =x ﹣1,进而得出R (―12x 2+x+4,2﹣x ),最后代入直线BD 的解析式中,即可求出x 的值,即可得出结论.【解析】(1)∵抛物线y =ax 2+bx+c 经过A (﹣2,0),B (4,0),∴设抛物线的解析式为y =a (x+2)(x ﹣4),将点C 坐标(0,4)代入抛物线的解析式为y =a (x+2)(x ﹣4)中,得﹣8a =4,∴a =―12,∴抛物线的解析式为y =―12(x+2)(x ﹣4)=―12x 2+x+4;(2)①如图1,设直线AC 的解析式为y =kx+b',将点A (﹣2,0),C (0,4),代入y =kx+b'中,得―2k +b′=0b′=4,∴k =2b′=4,∴直线AC 的解析式为y =2x+4,过点E 作EF ⊥x 轴于F ,∴OD ∥EF ,∴△BOD ∽△BFE ,∴OB BF =BD BE ,∵B (4,0),∴OB =4,∵BD =5DE ,∴BD BE =BD BD DE =5DE 5DE BE=56,∴BF =BE BD ×OB =65×4=245,∴OF =BF ﹣OB =245―4=45,将x =―45代入直线AC :y =2x+4中,得y =2×(―45)+4=125,∴E (―45,125),设直线BD 的解析式为y =mx+n ,∴4m +n =0―45m +n =125,∴m =―12n =2,∴直线BD 的解析式为y =―12x+2;②∵抛物线与x 轴的交点坐标为A (﹣2,0)和B (4,0),∴抛物线的对称轴为直线x =1,∴点Q (1,1),如图2,设点P (x ,―12x 2+x+4)(1<x <4),过点P 作PG ⊥l 于G ,过点R 作RH ⊥l 于H ,∴PG =x ﹣1,GQ =―12x 2+x+4﹣1=―12x 2+x+3,∵PG ⊥l ,∴∠PGQ =90°,∴∠GPQ+∠PQG =90°,∵△PQR 是以点Q 为直角顶点的等腰直角三角形,∴PQ =RQ ,∠PQR =90°,∴∠PQG+∠RQH =90°,∴∠GPQ =∠HQR ,∴△PQG ≌△QRH (AAS ),∴RH =GQ =―12x 2+x+3,QH =PG =x ﹣1,∴R (―12x 2+x+4,2﹣x ),由①知,直线BD 的解析式为y =―12x+2,∴x =2或x =4(舍),当x =2时,y =―12x 2+x+4=―12×4+2+4=4,∴P (2,4).6.(2020·甘肃兰州?中考真题)如图,抛物线24y ax bx =+-经过A (-3,6),B (5,-4)两点,与y 轴交于点C ,连接AB ,AC ,BC .(1)求抛物线的表达式;(2)求证:AB 平分CAO Ð;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得ABM D 是以AB 为直角边的直角三角形.若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)215466y x x =--;(2)详见解析;(3)存在,点M 的坐标为(52,-9)或(52,11).【解析】【分析】(1)将A (-3,0),B (5,-4)代入抛物线的解析式得到关于a 、b 的方程组,从而可求得a 、b 的值;(2)先求得AC 的长,然后取D (2,0),则AD=AC ,连接BD ,接下来,证明BC=BD ,然后依据SSS 可证明△ABC ≌△ABD ,接下来,依据全等三角形的性质可得到∠CAB=∠BAD ;(3)作抛物线的对称轴交x 轴与点E ,交BC 与点F ,作点A 作AM′⊥AB ,作BM ⊥AB ,分别交抛物线的对称轴与M′、M ,依据点A 和点B 的坐标可得到tan ∠BAE=12,从而可得到tan ∠M′AE=2或tan ∠MBF=2,从而可得到FM 和M′E 的长,故此可得到点M′和点M 的坐标.【详解】解:(1)将A (-3,0),B (5,-4)两点的坐标分别代入,得9340,25544a b a b --=ìí+-=-î,解得1,65,6a b ì=ïïíï=-ïî故抛物线的表达式为y =215466y x x =--. (2)证明:∵AO=3,OC=4,∴=5.取D (2,0),则AD=AC=5.由两点间的距离公式可知=5.∵C (0,-4),B (5,-4),∴BC=5.∴BD=BC .在△ABC 和△ABD 中,AD=AC ,AB=AB ,BD=BC ,∴△ABC ≌△ABD ,∴∠CAB=∠BAD ,∴AB 平分∠CAO ;(3)存在.如图所示:抛物线的对称轴交x 轴与点E ,交BC 与点F .抛物线的对称轴为x=52,则AE=112.∵A (-3,0),B (5,-4),∴tan ∠EAB=12.∵∠M′AB=90°.∴tan ∠M′AE=2.∴M′E=2AE=11,∴M′(52,11).同理:tan ∠MBF=2.又∵BF=52,∴FM=5,∴M (52,-9).∴点M 的坐标为(52,11)或(52,-9).【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,全等三角形的性质和判定、锐角三角函数的定义,求得FM 和M′E 的长是解题的关键7.(2020·内蒙古通辽?中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴交于点,与y 轴交于点C ,且直线过点B ,与y 轴交于点D ,点C 与点D 关于x 轴对称.点P 是线段上一动点,过点P 作x 轴的垂线交抛物线于点M ,交直线于点N .(1)求抛物线的函数解析式;(2)当的面积最大时,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,在y 轴上是否存在点Q ,使得以三点为顶点的三角形是直角三角形,若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.2y x bx c =-++,A B 6y x =-OBBD MDB △,,Q M N【答案】(1);(2)(2,0);(3)存在,(0,12)或(0,-4)或(0,0,.【解析】【分析】(1)根据直线求出点B 和点D 坐标,再根据C 和D 之间的关系求出点C 坐标,最后运用待定系数法求出抛物线表达式;(2)设点P 坐标为(m ,0),表示出M 和N 的坐标,再利用三角形面积求法得出S △BMD =,再求最值即可;(3)分当∠QMN=90°时,当∠QNM=90°时,当∠MQN=90°时,三种情况,结合相似三角形的判定和性质,分别求解即可.【详解】解:(1)∵直线过点B ,点B 在x 轴上,令y=0,解得x=6,令x=0,解得y=-6,∴B (6,0),D (0,-6),∵点C 和点D 关于x 轴对称,∴C (0,6),∵抛物线经过点B 和点C ,代入,,解得:,∴抛物线的表达式为:;(2)设点P 坐标为(m ,0),则点M 坐标为(m ,),点N 坐标为(m ,m-6),∴MN=-m+6=,∴S △BMD =S △MNB +S △MND=256y x x =-++4+4-6y x =-231236m m -++6y x =-2y x bx c =-++03666b c c =-++ìí=î56b c =ìí=-î256y x x =-++256m m -++256m m -++2412m m -++()2141262m m ´-++´==-3(m-2)2+48当m=2时,S △BMD 最大=48,此时点P 的坐标为(2,0);(3)存在,由(2)可得:M (2,12),N (2,-4),设点Q 的坐标为(0,n ),当∠QMN=90°时,即QM ⊥MN ,如图,可得,此时点Q 和点M 的纵坐标相等,即Q (0,12);当∠QNM=90°时,即QN ⊥MN ,如图,可得,此时点Q 和点N 的纵坐标相等,即Q (0,-4);231236m m -++当∠MQN=90°时,MQ ⊥NQ ,如图,分别过点M 和N 作y 轴的垂线,垂足为E 和F ,∵∠MQN=90°,∴∠MQE+∠NQF=90°,又∠MQE+∠QME=90°,∴∠NQF=∠QME ,∴△MEQ ∽△QFN ,∴,即,解得:n=或∴点Q (0,)或(0,),综上:点Q 的坐标为(0,12)或(0,-4)或(0,)或(0,).【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的表达式,相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,二次函数的最值,解一元二次方程,解题时要注意数形结合,分类讨论思想的运用.ME EQ QF FN =21242n n -=+4+4-4+4-4+4-。
⼆次函数的考试常见题型⼆次函数的考试常见题型1.已知⼆次函数y=x2+4x.(1)⽤配⽅法把函数化为y=a(x-h)2+k(其中a,h,k都是常数且a≠0)的形式,并指出函数图象的对称轴和顶点坐标(2)求函数图象与x轴的交点坐标.2.⼆次函数y=12(x-4)2+5的图象的开⼝⽅向、对称轴、顶点坐标分别是?3.已知⼀抛物线与x轴的交点是A(-2,0)、B(1,0),且经过点C(2,8).(1)求该抛物线的解析式;(2)求该抛物线的顶点坐标.题型⼆、抛物线的平移1.(⽢肃兰州中考题)已知函数y=2x2的图象是抛物线,若抛物线不动,把x 轴、y轴分别向上、向右平移2个单位长度,那么在新坐标系下抛物线的解析式是?2.(上海中考题)在直⾓坐标平⾯内,⼆次函数图象的顶点为A(1,-4),且过点B(3,0)(1)求该⼆次函数的解析式.(2)将该⼆次函数图象向右平移⼏个单位长度,可使平移后所得图象经过坐标原点?并直接写出平移后所得图象与x轴的另⼀个交点的坐标.3.抛物线y=12x2向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度后,所得的抛物线表达式是?4.函数y=-2(x-1)2-1的图象可以由函数y=-2(x+2)2+3的图象先向____平移_____个单位长度,再向____平移_____个单位长度⽽得到.5.已知⼆次函数y=x2-bx+1(-1≤b≤1),当b从-1逐渐变化到1的过程中,它所对应的抛物线位置也随之变动.下列关于抛物线移动⽅向的描述中,正确的是( )A.先往左上⽅移动,再往左下⽅移动B.先往左下⽅移动,再往左上⽅移动C.先往右上⽅移动,再往右下⽅移动题型三、⼆次函数图象的画法1.(⼴东梅州中考题)已知⼆次函数图象的顶点是(-1,2),且过点(0,32)(1)求⼆次函数的表达式,并在图中画出它的图象;(2)求证:对任意实数m,点M(m,-m2)都不在这个⼆次函数的图象上.2. (安徽中考题)抛物线y=-x2+(m-1)x+m与y轴交于(0,3)点,(1)求出m的值并画出这条抛物线.。
二次函数考查重点与常见题型(复习)1. 考查二次函数的定义、性质,如:已知以x 为自变量的二次函数2)2(22--+-=m m x m y 的图像经过原点, 则m 的值是 2. 综合考查正比例、反比例、一次函数、二次函数的图像。
如图,如果函数b kx y +=的图像在第一、二、三象限内,那么函数12-+=bx kx y 的图像大致是( ) y y y y1 10 x o-1 x 0 x 0 -1 xA B C D3. 考查用待定系数法求二次函数的解析式。
如:已知一条抛物线经过(0,3),(4,6)两点,对称轴为35=x ,求这条抛物线的解析式。
4. 考查用配方法求抛物线的顶点坐标、对称轴、二次函数的极值。
已知抛物线2y ax bx c =++(a ≠0)与x 轴的两个交点的横坐标是-1、3,与y 轴交点的纵坐标是-32(1)确定抛物线的解析式;(2)用配方法确定抛物线的开口方向、对称轴和顶点坐标.5.考查代数与几何的综合能力,常见的作为专项压轴题。
【例题经典】例1 (1)二次函数2y ax bx c =++的图像如图1,则点),(ac b M 在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限(2)已知二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)的图象如图2所示,•则下列结论:①a 、b 同号;②当x=1和x=3时,函数值相等;③4a+b=0;④当y=-2时,x 的值只能取0.其中正确的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个(1) (2) 例2.已知二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与x 轴交于点(-2,O)、(x 1,0),且1<x 1<2,与y 轴的正半轴的交点在点(O ,2)的下方.下列结论:①a<b<0;②2a+c>O;③4a+c<O;④2a -b+1>O ,其中正确结论的个数为( )A 1个 B. 2个 C. 3个 D .4个例3.已知:关于x 的一元二次方程ax 2+bx+c=3的一个根为x=-2,且二次函数y=ax 2+bx+c 的对称轴是直线x=2,则抛物线的顶点坐标为( )A(2,-3) B.(2,1) C(2,3) D .(3,2)例4、(2006年烟台市)如图(单位:m ),等腰三角形ABC 以2米/秒的速度沿直线L 向正方形移动,直到AB 与CD 重合.设x 秒时,三角形与正方形重叠部分的面积为y m 2.(1)写出y 与x 的关系式;(2)当x=2,3.5时,y 分别是多少?(3)当重叠部分的面积是正方形面积的一半时,三角形移动了多长时间?求抛物线顶点坐标、对称轴.例5、已知抛物线y=12x 2+x-52. (1)用配方法求它的顶点坐标和对称轴.(2)若该抛物线与x 轴的两个交点为A 、B ,求线段AB 的长.例6.已知:二次函数y=ax 2-(b+1)x-3a 的图象经过点P(4,10),交x 轴于)0,(1x A ,)0,(2x B 两点)(21x x <,交y 轴负半轴于C 点,且满足3AO=OB .(1)求二次函数的解析式;(2)在二次函数的图象上是否存在点M ,使锐角∠MCO>∠A CO?若存在,请你求出M 点的横坐标的取值范围;若不存在,请你说明理由.例7、 “已知函数c bx x y ++=221的图象经过点A (c ,-2),求证:这个二次函数图象的对称轴是x=3。
二次函数综合题型归纳总结
二次函数综合题型归纳总结
一、一元二次函数的性质及极值问题
1、一元二次函数关于y轴对称,关于原点对称,函数图象关于y轴对称;
2、一元二次函数若a>0,则函数在原点处取极小值,且在x轴上两端取极大值;若a<0,则函数在原点处取极大值,且在x轴上两端取极小值;
3、一元二次函数的极值点处的x坐标= -b/2a;
4、一元二次函数的极值点处的y坐标= f(-b/2a) = a(-b/2a)2+b(-b/2a)+c;
二、一元二次函数的根的解法
1、利用因式分解法解一元二次函数;
2、利用二元一次方程的解法解一元二次函数;
三、给定函数的两个极值点求函数图象
1、利用极值点求函数的a、b、c的值;
2、利用求得的a、b、c值构造一元二次函数,即可画出函数图象;。
中考二次函数综合压轴题型归类一、常考点汇总1、两点间的距离公式 : ABy A y B2x A x B22、中点坐标 :线段 AB 的中点 C 的坐标为:x A x B y A y B2 ,2直线 y k 1 x b 1 ( k 10 )与 yk 2 x b 2 ( k 2 0 )的地点关系:( 1)两直线平行k 1 k 2 且 b 1 b 2 ( 2)两直线订交k 1 k 2( 3)两直线重合 k 1k 2 且 b 1 b 2( 4)两直线垂直k 1k 213、一元二次方程有整数根问题 ,解题步骤以下:① 用 和参数的其余要求确立参数的取值范围;② 解方程,求出方程的根;(两种形式:分式、二次根式)③ 剖析求解:假如分式,分母是分子的因数;假如二次根式,被开方式是完整平方式。
例:对于的一元二次方程x 2-2 m 1 x m 2=0 有两个整数根, m <5 且 m 为整数,求 m 的值。
4、二次函数与 x 轴的交点为整数点问题。
(方法同上)例:若抛物线 ymx 23m 1 x 3 与 x 轴交于两个不一样的整数点,且 m 为正整数,试确立此抛物线的分析式。
5、方程总有固定根问题,能够经过解方程的方法求出该固定根。
举比以下:已知对于 x 的方程 mx 23(m 1)x 2m 3 0( m 为实数),求证:不论 m 为什么值,方程总有一个固定的根。
解:当 m0 时, x 1;当 m0时,m323 m 1, x 1 23 1 ;0 , x2m、 x 2m综上所述:不论 m 为什么值,方程总有一个固定的根是1。
6、函数过固定点问题,举比以下:已知抛物线 yx 2mxm 2 ( m 是常数),求证:不论m 为什么值,该抛物线总经过一个固定的点,并求出固定点的坐标。
解:把原分析式变形为对于m 的方程 y x 22 m 1 x ;∴y x 22 0,解得:y1;1x0x 1∴ 抛物线总经过一个固定的点(1,- 1)。
二次函数综合题类型一线段、周长、面积问题1.如图,直线y=-x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点.(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.2.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A,C两点,抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一交点为B.(1)求抛物线解析式及B点坐标;(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,连接MA、MB、BC,当点M运动到某一位置时四边形AMBC面积最大,求此时点M的坐标及四边形AMBC的面积;(3)如图2,若P点是半径为2的⊙B上一动点,连接PC、PA,当点P运动到某一位置时,PC+PA的值最小,请求出这个最小值,并说明理由.3.已知抛物线y=ax2+bx-4经过点A(2,0)、B(-4,0),与y轴交于点C.(1)求这条抛物线的解析式;(2)如图1,点P是第三象限内抛物线上的一个动点,当四边形ABPC的面积最大时,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D,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,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,抛物线y=ax2-3ax-4a的图象经过点C(0,2),交x轴于点A、B(点A在点B左侧),连接BC,直线y=kx+1(k>0)与y轴交于点D,与BC上方的抛物线交于点E,与BC交于点F.(1)求抛物线的解析式及点A、B的坐标;(2)是否存在最大值?若存在,请求出其最大值及此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.类型二存在性问题5.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,-2),点A的坐标是(2,0),P为抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E,抛物线的对称轴是直线x=-1.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P在第二象限内,且PE=OD,求△PBE的面积.(3)在(2)的条件下,若M为直线BC上一点,在x轴的上方,是否存在点M,使△BDM是以BD为腰的等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB,tan∠ABC=2,点B的坐标为(1,0).抛物线y=-x2+bx+c经过A、B两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线AB上方抛物线上的一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE=DE.①求点P的坐标;②在直线PD上是否存在点M,使△ABM为直角三角形?若存在,求出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.7.在平面直角坐标系中,平行四边形ABOC如图放置,点A、C的坐标分别是(0,4)、(﹣1,0),将此平行四边形绕点O顺时针旋转90°,得到平行四边形A′B′OC′.(1)若抛物线经过点C、A、A′,求此抛物线的解析式;(2)在(1)的情况下,点M是第一象限内抛物线上的一动点,问:当点M在何处时,△AMA′的面积最大?最大面积是多少?并求出此时M的坐标;(3)在(1)的情况下,若P为抛物线上一动点,N为x轴上的一动点,点Q坐标为(1,0),当P、N、B、Q构成平行四边形时,求点P的坐标,当这个平行四边形为矩形时,求点N的坐标.7.如图,二次函数y═ax2+bx+4的图象与x轴交于点A(-1,0),B(4,0),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,其对称轴与线段BC交于点E,垂直于x轴的动直线l分别交抛物线和线段BC于点P和点F,动直线l在抛物线的对称轴的右侧(不含对称轴)沿x轴正方向移动到B点.(1)求出二次函数y=ax2+bx+4和BC所在直线的表达式;(2)在动直线l移动的过程中,试求使四边形DEFP为平行四边形的点P的坐标;(3)连接CP,CD,在动直线l移动的过程中,抛物线上是否存在点P,使得以点P,C,F为顶点的三角形与△DCE相似?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.类型三角相等问题8.如图,已知点A(-1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.(1)求抛物线解析式;(2)在直线BC上方的抛物线上求一点P,使△PBC面积为1;(3)在x轴下方且在抛物线对称轴上,是否存在一点Q,使∠BQC=∠BAC?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.9.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1,0),B(4,0),C(0,3)三点,D为直线BC上方抛物线上一动点,DE⊥BC于E.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,求线段DE长度的最大值;(3)如图2,设AB的中点为F,连接CD,CF,是否存在点D,使得△CDE中有一个角与∠CFO相等?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.答案和解析1.【答案】解:(1)∵直线y=-x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,∴B(3,0),C(0,),∴OB=3,OC=,∴tan∠BCO==,∴∠BCO=60°,∵∠ACB=90°,∴∠ACO=30°,∴=tan30°=,即=,解得AO=1,∴A(-1,0);(2)∵抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点,∴,解得,∴抛物线解析式为y=-x2+x+;(3)∵MD∥y轴,MH⊥BC,∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°,∴DH=DM,MH=DM,∴△DMH的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM,∴当DM有最大值时,其周长有最大值,∵点M是直线BC上方抛物线上的一点,∴可设M(t,-t2+t+),则D(t,-t+),∴DM=-t2+t+-(-t+)=-t2+t=-(t-)2+,∴当t=时,DM有最大值,最大值为,此时DM=×=,即△DMH周长的最大值为.【解析】(1)由直线解析式可求得B、C坐标,在Rt△BOC中由三角函数定义可求得∠OCB=60°,则在Rt△AOC中可得∠ACO=30°,利用三角函数的定义可求得OA,则可求得A点坐标;(2)由A、B两点坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(3)由平行线的性质可知∠MDH=∠BCO=60°,在Rt△DMH中利用三角函数的定义可得到DH、MH与DM的关系,可设出M点的坐标,则可表示出DM的长,从而可表示出△DMH 的周长,利用二次函数的性质可求得其最大值.本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、三角函数的定义、二次函数的性质、方程思想等知识.在(1)中注意函数图象与坐标的交点的求法,在(2)中注意待定系数法的应用,在(3)中找到DH、MH与DM的关系是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.2.【答案】解:(1)直线y=-5x+5,x=0时,y=5∴C(0,5)y=-5x+5=0时,解得:x=1∴A(1,0)∵抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点,∴解得:,∴抛物线解析式为y=x2-6x+5;当y=x2-6x+5=0时,解得:x1=1,x2=5∴B(5,0);(2)如图1,过点M作MH⊥x轴于点H,∵A(1,0),B(5,0),C(0,5)∴AB=5-1=4,OC=5∴S△ABC=AB•OC=×4×5=10∵点M为x轴下方抛物线上的点∴设M(m,m2-6m+5)(1<m<5)∴MH=|m2-6m+5|=-m2+6m-5∴S△ABM=AB•MH=×4(-m2+6m-5)=-2m2+12m-10=-2(m-3)2+8∴S四边形AMBC=S△ABC+S△ABM=10+[-2(m-3)2+8]=-2(m-3)2+18∴当m=3,即M(3,-4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于18;(3)如图2,在x轴上取点D(4,0),连接PD、CD,∴BD=5-4=1∵AB=4,BP=2∴∵∠PBD=∠ABP∴△PBD∽△ABP∴∴PD=AP∴PC+PA=PC+PD∴当点C、P、D在同一直线上时,PC+PA=PC+PD=CD最小∵CD=∴PC+PA的最小值为.【解析】本题考查了二次函数的图象与性质,求二次函数最大值,解一次方程(组)和一元二次方程,相似三角形的判定和性质,两点之间线段最短.求线段与线段的几分之几的和的最小值,一般将“线段的几分之几”进行转换,变成能用“两点之间线段最短”的图形来求最小值.(1)由直线y=-5x+5求点A、C坐标,用待定系数法求抛物线解析式,进而求得点B坐标.(2)从x轴把四边形AMBC分成△ABC与△ABM;由点A、B、C坐标求△ABC面积;设点M横坐标为m,过点M作x轴的垂线段MH,则能用m表示MH的长,进而求△ABM的面积,得到△ABM面积与m的二次函数关系式,配方即求得m为何值时取得最大值,进而求点M坐标和四边形AMBC的面积最大值.(3)作点D坐标为(4,0),可得BD=1,进而有,再加上公共角∠PBD=∠ABP,根据两边对应成比例且夹角相等可证△PBD∽△ABP,得等于相似比,进而得PD=AP,所以当C、P、D在同一直线上时,PC+PA=PC+PD=CD最小.用两点间距离公式即求得CD的长.3.【答案】解:(1)∵抛物线y=ax+bx-4经过点A(2,0),B(-4,0),∴,解得,∴抛物线解析式为y=x2+x-4;(2)如图1,连接OP,设点P(x,),其中-4<x<0,四边形ABPC的面积为S,由题意得C(0,-4),∴S=S△AOC+S△OCP+S△OBP=+,=4-2x-x2-2x+8,=-x2-4x+12,=-(x+2)2+16.∵-1<0,开口向下,S有最大值,∴当x=-2时,四边形ABPC的面积最大,此时,y=-4,即P(-2,-4).因此当四边形ABPC的面积最大时,点P的坐标为(-2,-4).(3),∴顶点M(-1,-).如图2,连接AM交直线DE于点G,此时,△CMG的周长最小.设直线AM的解析式为y=kx+b,且过点A(2,0),M(-1,-),∴,∴直线AM的解析式为y=-3.在Rt△AOC中,=2.∵D为AC的中点,∴,∵△ADE∽△AOC,∴,∴,∴AE=5,∴OE=AE-AO=5-2=3,∴E(-3,0),由图可知D(1,-2)设直线DE的函数解析式为y=mx+n,∴,解得:,∴直线DE的解析式为y=--.∴,解得:,∴G().【解析】(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,利用待定系数法求函二次数解析式解答;(2)连接OP,由S=S△AOC+S△OCP+S△OBP,可得出关于P点横坐标的表达式,然后利用二次函数的最值问题求出点P的坐标;(3)连接AM交直线DE于点G,此时,△CMG的周长最小.求出直线AM的解析式,再由△ADE∽△AOC,求出点E的坐标,求出直线DE的解析式,则由AM、DE两直线的交点可求得G点坐标.本题是二次函数综合题型,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,待定系数法求一次函数解析式,三角形的面积,相似三角形的判定与性质,勾股定理,二次函数的最值问题.理解坐标与图形性质;会运用数形结合思想解决数学问题.4.【答案】解:(1)把C(0,2)代入y=ax2-3ax-4a得:-4a=2.解得a=-.则该抛物线解析式为y=-x2+x+2.由于y=-x2+x+2=-(x+1)(x-4).故A(-1,0),B(4,0);(2)存在,理由如下:由题意知,点E位于y轴右侧,作EG∥y轴,交BC于点G,∴CD∥EG,∴=.∵直线y=kx+1(k>0)与y轴交于点D,则D(0,1).∴CD=2-1=1.∴=EG.设BC所在直线的解析式为y=mx+n(m≠0).将B(4,0),C(0,2)代入,得.解得.∴直线BC的解析式是y=-x+2.设E(t,-t2+t+2),则G(t,-t+2),其中<t<4.∴EG=(-t2+t+2)-(-t+2)=-(t-2)2+2.∴=-(t-2)2+2.∵<0,∴当t=2时,存在最大值,最大值为2,此时点E的坐标是(2,3).【解析】(1)将点C的坐标代入函数解析式求得a值即可;将所求得的抛物线解析式转化为两点式,易得点A、B的坐标;(2)由题意知,点E位于y轴右侧,作EG∥y轴,交BC于点G,根据平行线截线段成比例将求的最大值转化为求的最大值,所以利用一次函数图象上点的坐标特征、二次函数图象上点的坐标特征,两点间的距离公式以及配方法解题即可.本题考查了二次函数综合题型,需要综合运用一次函数的性质,一次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数最值的求法,待定系数法确定函数关系式以及平行线截线段成比例等知识点,综合性较强,难度不是很大.5.【答案】解:(1)点A的坐标是(2,0),抛物线的对称轴是直线x=-1,则点B(-4,0),则函数的表达式为:y=a(x-2)(x+4)=a(x2+2x-8),即:-8a=-2,解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2+x-2;(2)将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:直线BC的表达式为:y=-x-2,则tan∠ABC=,则sin∠ABC=,设点D(x,0),则点P(x,x2+x-2),点E(x,x-2),∵PE=OD,∴PE=(x2+x-2+x+2)=(-x),解得:x=0或-5(舍去x=0),即点D(-5,0)S△PBE=×PE×BD=(x2+x-2+x+2)(-4-x)=;(3)由题意得:△BDM是以BD为腰的等腰三角形,只存在:BD=BM的情况,BD=1=BM,则y M=-BM sin∠ABC=-1×=-,则x M=,故点M(,-).【解析】(1)点A(2,0)、点B(-4,0),则函数的表达式为:y=a(x-2)(x+4)=a (x2+2x-8),即可求解;(2)PE=OD,则PE=(x2+x-2-x+2)=(-x),求得:点D(-5,0),利用S△PBE= PE×BD=(x2+x-2-x+2)(-4-x),即可求解;(3)BD=1=BM,则y M=-BM sin∠ABC=-1×=-,即可求解.主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.6.【答案】解:(1)∵B(1,0),∴OB=1,∵OC=2OB=2,∴C(-2,0),Rt△ABC中,tan∠ABC=2,∴,∴,∴AC=6,∴A(-2,6),把A(-2,6)和B(1,0)代入y=-x2+bx+c得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=-x2-3x+4;(2)①∵A(-2,6),B(1,0),易得AB的解析式为:y=-2x+2,设P(x,-x2-3x+4),则E(x,-2x+2),∵PE=DE,∴-x2-3x+4-(-2x+2)=(-2x+2),x=1(舍)或-1,∴P(-1,6);②∵M在直线PD上,且P(-1,6),设M(-1,y),∴AM2=(-1+2)2+(y-6)2=1+(y-6)2,BM2=(1+1)2+y2=4+y2,AB2=(1+2)2+62=45,分三种情况:i)当∠AMB=90°时,有AM2+BM2=AB2,∴1+(y-6)2+4+y2=45,解得:y=3,∴M(-1,3+)或(-1,3-);ii)当∠ABM=90°时,有AB2+BM2=AM2,∴45+4+y2=1+(y-6)2,y=-1,∴M(-1,-1),iii)当∠BAM=90°时,有AM2+AB2=BM2,∴1+(y-6)2+45=4+y2,y=,∴M(-1,);综上所述,点M的坐标为:∴M(-1,3+)或(-1,3-)或(-1,-1)或(-1,).【解析】(1)先根据已知求点A的坐标,利用待定系数法求二次函数的解析式;(2)①先得AB的解析式为:y=-2x+2,根据PD⊥x轴,设P(x,-x2-3x+4),则E(x,-2x+2),根据PE=DE,列方程可得P的坐标;②先设点M的坐标,根据两点距离公式可得AB,AM,BM的长,分三种情况:△ABM为直角三角形时,分别以A、B、M为直角顶点时,利用勾股定理列方程可得点M的坐标.此题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数的解析式,铅直高度和勾股定理的运用,直角三角形的判定等知识.此题难度适中,解题的关键是注意方程思想与分类讨论思想的应用.7.【答案】解:(1)∵平行四边形ABOC绕点O顺时针旋转90°,得到平行四边形A′B′OC′,且点A的坐标是(0,4),∴点A′的坐标为:(4,0),∵点A、C的坐标分别是(0,4)、(-1,0),抛物线经过点C、A、A′,设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c,∴,解得:,∴此抛物线的解析式为:y=-x2+3x+4;(2)如图1,连接AA′,设直线AA′的解析式为:y=kx+m,∴,解得:,∴直线AA′的解析式为:y=-x+4,设点M的坐标为:(x,-x2+3x+4),则S△AMA′=×4×[-x2+3x+4-(-x+4)]=-2x2+8x=-2(x-2)2+8,∴当x=2时,△AMA′的面积最大,最大值S△AMA′=8,∴M的坐标为:(2,6);(3)设点P的坐标为(x,-x2+3x+4),当P,N,B,Q构成平行四边形时,∵平行四边形ABOC中,点A、C的坐标分别是(0,4)、(-1,0),∴点B的坐标为(1,4),∵点Q坐标为(1,0),P为抛物线上一动点,N为x轴上的一动点,①当BQ为边时,PN∥BQ,PN=BQ,∵BQ=4,∴-x2+3x+4=±4,当-x2+3x+4=4时,解得:x1=0,x2=3,∴P1(0,4),P2(3,4);当-x2+3x+4=-4时,解得:x3=,x4=,∴P3(,-4),P4(,-4);②当BQ为对角线时,BP∥QN,BP=QN,此时P与P1,P2重合;综上可得:点P的坐标为:P1(0,4),P2(3,4),P3(,-4),P4(,-4);如图2,当这个平行四边形为矩形时,点N的坐标为:(0,0)或(3,0).【解析】此题属于二次函数的综合题,考查了待定系数法求函数解析式的知识、平行四边形的性质以及三角形面积问题.掌握分类讨论思想的应用是解此题的关键.(1)由平行四边形ABOC绕点O顺时针旋转90°,得到平行四边形A′B′OC′,且点A 的坐标是(0,4),可求得点A′的坐标,然后利用待定系数法即可求得经过点C、A、A′的抛物线的解析式;(2)首先连接AA′,设直线AA′的解析式为:y=kx+m,利用待定系数法即可求得直线AA′的解析式,再设点M的坐标为:(x,-x2+3x+4),继而可得△AMA′的面积,继而求得答案;(3)分别从BQ为边与BQ为对角线去分析求解,即可求得答案.结合平行四边形的情况分析即可得到矩形的情况.8.【答案】解:(1)将点A(-1,0),B(4,0),代入y═ax2+bx+4,得:,解得:,∴二次函数的表达式为:y=-x2+3x+4,当x=0时,y=4,∴C(0,4),设BC所在直线的表达式为:y=mx+n,将C(0,4)、B(4,0)代入y=mx+n,得:,解得:,∴BC所在直线的表达式为:y=-x+4;(2)∵DE⊥x轴,PF⊥x轴,∴DE∥PF,只要DE=PF,四边形DEFP即为平行四边形,∵y=-x2+3x+4=-(x-)2+,∴点D的坐标为:(,),将x=代入y=-x+4,即y=-+4=,∴点E的坐标为:(,),∴DE=-=,设点P的横坐标为t,则P的坐标为:(t,-t2+3t+4),F的坐标为:(t,-t+4),∴PF=-t2+3t+4-(-t+4)=-t2+4t,由DE=PF得:-t2+4t=,解得:t1=(不合题意舍去),t2=,当t=时,-t2+3t+4=-()2+3×+4=,∴点P的坐标为(,);(3)存在,理由如下:如图2所示:由(2)得:PF∥DE,∴∠CED=∠CFP,又∵∠PCF与∠DCE有共同的顶点C,且∠PCF在∠DCE的内部,∴∠PCF≠∠DCE,∴只有∠PCF=∠CDE时,△PCF∽△CDE,∴=,∵C(0,4)、E(,),∴CE==,由(2)得:DE=,PF=-t2+4t,F的坐标为:(t,-t+4),∴CF==t,∴=,∵t≠0,∴(-t+4)=3,解得:t=,当t=时,-t2+3t+4=-()2+3×+4=,∴点P的坐标为:(,).【解析】(1)由题意得出方程组,求出二次函数的解析式为y=-x2+3x+4,则C(0,4),由待定系数法求出BC所在直线的表达式即可(2)证DE∥PF,只要DE=PF,四边形DEFP即为平行四边形,由二次函数解析式求出点D的坐标,由直线BC的解析式求出点E的坐标,则DE=,设点P的横坐标为t,则P的坐标为:(t,-t2+3t+4),F的坐标为:(t,-t+4),由DE=PF得出方程,解方程进而得出答案;(3)由平行线的性质得出∠CED=∠CFP,当∠PCF=∠CDE时,△PCF∽△CDE,则=,得出方程,解方程即可.本题是二次函数综合题目,考查了待定系数法求二次函数和一次函数的解析式、二次函数的性质、平行四边形的判定与性质、平行线的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识;本题综合性强,熟练掌握待定系数法求函数解析式,熟记二次函数的性质是解题的关键.9.【答案】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),将C(0,1)代入得-3a=1,解得:a=-,∴抛物线的解析式为y=-x2+x+1.(2)过点P作PD⊥x,交BC与点D.设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:k=-,∴直线BC的解析式为y=-x+1.设点P(x,-x2+x+1),则D(x,-x+1)∴PD=(-x2+x+1)-(-x+1)=-x2+x,∴S△PBC=OB•DP=×3×(-x2+x)=-x2+x.又∵S△PBC=1,∴-x2+x=1,整理得:x2-3x+2=0,解得:x=1或x=2,∴点P的坐标为(1,)或(2,1).(3)存在.如图:∵A(-1,0),C(0,1),∴OC=OA=1∴∠BAC=45°.∵∠BQC=∠BAC=45°,∴点Q为△ABC外接圆与抛物线对称轴在x轴下方的交点.设△ABC外接圆圆心为M,则∠CMB=90°.设⊙M的半径为x,则Rt△CMB中,由勾股定理可知CM2+BM2=BC2,即2x2=10,解得:x=(负值已舍去),∵AC的垂直平分线的为直线y=-x,AB的垂直平分线为直线x=1,∴点M为直线y=-x与x=1的交点,即M(1,-1),∴Q的坐标为(1,-1-).【解析】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、三角形的外心的性质,求得点M的坐标以及⊙M的半径的长度是解题的关键.(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),将C(0,1)代入求得a的值即可;(2)过点P作PD⊥x,交BC与点D,先求得直线BC的解析式为y=-x+1,设点P(x,-x2+x+1),则D(x,-x+1),然后可得到PD与x之间的关系式,接下来,依据△PBC的面积为1列方程求解即可;(3)首先依据点A和点C的坐标可得到∠BQC=∠BAC=45°,设△ABC外接圆圆心为M,则∠CMB=90°,设⊙M的半径为x,则Rt△CMB中,依据勾股定理可求得⊙M的半径,然后依据外心的性质可得到点M为直线y=-x与x=1的交点,从而可求得点M的坐标,然后由点M的坐标以及⊙M的半径可得到点Q的坐标.10.【答案】解:(1)由题意,得,解得,抛物线的函数表达式为y=-x2+x+3;(2)设直线BC的解析是为y=kx+b,,解得∴y=-x+3,设D(a,-a2+a+3),(0<a<4),过点D作DM⊥x轴交BC于M点,如图1,M(a,-a+3),DM=(-a2+a+3)-(-a+3)=-a2+3a,∵∠DME=∠OCB,∠DEM=∠BOC,∴△DEM∽△BOC,∴=,∵OB=4,OC=3,∴BC=5,∴DE=DM∴DE=-a2+a=-((a-2)2+,当a=2时,DE取最大值,最大值是,(3)假设存在这样的点D,△CDE使得中有一个角与∠CFO相等,∵点F为AB的中点,∴OF=,tan∠CFO==2,过点B作BG⊥BC,交CD的延长线于G点,过点G作GH⊥x轴,垂足为H,如图2,①若∠DCE=∠CFO,∴tan∠DCE==2,∴BG=10,∵△GBH∽BCO,∴==,∴GH=8,BH=6,∴G(10,8),设直线CG的解析式为y=kx+b,∴,解得∴直线CG的解析式为y=x+3,∴,解得x=,或x=0(舍).②若∠CDE=∠CFO,同理可得BG=,GH=2,BH=,∴G(,2),同理可得,直线CG的解析是为y=-x+3,∴,解得x=或x=0(舍),综上所述,存在点D,使得△CDE中有一个角与∠CFO相等,点D的横坐标为或.【解析】(1)根据待定系数法,可得函数解析式;(2)根据平行于y轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得DM,根据相似三角形的判定与性质,可得DE的长,根据二次函数的性质,可得答案;(3)根据正切函数,可得∠CFO,根据相似三角形的性质,可得GH,BH,根据待定系数法,可得CG的解析式,根据解方程组,可得答案.本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法,解(2)的关键是利用相似三角形的性质得出DE的长,又利用了二次函数的性质;解(3)的关键是利用相似三角形的性质得出G点的坐标,由;利用了待定系数法求函数解析式,解方程组的横坐标.。
二次函数与几何图形的综合问题目录一、热点题型归纳【题型一】 二次函数与图像面积的数量关系及最值问题【题型二】 二次函数与角度数量关系问题【题型三】 二次函数与线段长度数量关系及线段长度最值问题【题型四】 二次函数与特殊三角形问题【题型五】 二次函数与相似三角形存在性问题【题型六】 二次函数与特殊四边形存在性问题【题型七】 二次函数与代数或几何综合问题二、最新模考题组练1.热点题型归纳题型一:二次函数与图像面积的数量关系及最值问题1【典例分析】1如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A-3,0两点,点C为二次函数的图象与y轴,B1,0的交点.(1)求二次函数的表达式;(2)若点P为二次函数图象上的一点,且S△POC=2S△BOC,求点P的坐标.2【提分秘籍】对于图形的运动产生的相等关系问题,解答时应认真审题,仔细研究图形,分析动点的运动状态及运动过程,解题过程的一般步骤是:①弄清其取值范围,画出符合条件的图形;②确定其存在的情况有几种,然后分别求解,在求解计算中一般由函数关系式设出图形的动点坐标并结合图形作辅助线,画出所求面积为定值的三角形;③过动点作有关三角形的高或平行于y轴、x轴的辅助线,利用面积公式或三角形相似求出有关线段长度或面积的代数式,列方程求解,再根据实际问题确定方程的解是否符合题意,从而证得面积等量关系的存在性.④对于面积的最值问题选择合适的自变量,建立面积关于自变量的函数,并求出自变量的取值范围,用二次函数或一次函数的性质来解决.3【变式演练】1如图,抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)与x轴交于点A(-2,0)和点B,与y轴交于点C(0,8),点P为直线BC上方抛物线上的动点,连接CP,PB,直线BC与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)求直线BC的解析式;(3)求△BCP的面积最大值.2如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A-1,0两点.,B3,0(1)求该抛物线的解析式;(2)观察函数图象,直接写出当x取何值时,y>0?(3)设(1)题中的抛物线交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,抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴交于A(-2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴l与x轴交于点M.(1)求抛物线的函数关系式.(2)设点P是直线l上的一个动点,求△PAC周长的最小值.题型二:二次函数与角度数量关系问题1【典例分析】1如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于点A(-1,0)和B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,若点M为直线BC上方抛物线一动点(与点B、C不重合),作MN平行于y轴,交直线BC于点N,当线段MN的长最大时,请求出点M的坐标;(3)如图2,若P为抛物线的顶点,动点Q在抛物线上,当∠QCO=∠PBC时,请求出点Q的坐标.2【提分秘籍】探究两个角相等的方法:①可转换为满足此三角形是等腰三角形时的点,一般是通过此动点作已知两点连线的中垂线,再通过三角形相似以及中垂线的性质求出中垂线所在直线的解析式,最后通过直线解析式和抛物线解析式联立方程组求得动点的坐标;②通过构造两个三角形相似,再通过三角形相似的性质建立等式关系,再通过直线解析式和抛物线解析式联立方程组求得动点的坐标.3【变式演练】1如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-12x2+bx+c过点A-2,0,B4,0,x轴上有一动点P t,0,过点P且垂直于x轴的直线与直线BC及抛物线分别交于点D,E.连接CE.(1)求抛物线的解析式.(2)点P在线段OB上运动时(不与点O,B重合)当△CDE∽△BDP时,求t的值.(3)当点P在x轴上自由运动时,是否存在点P,使∠DCE=∠DEC?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.2如图,抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)与y轴相交于点C,且经过A(1,0),B(5,0)两点,连接AC.(1)求抛物线的表达式;(2)设P为x轴下方抛物线上一点,M为对称轴上一点,N为该抛物线对称轴与x轴交点,若∠MNP=∠OCA,求点P的坐标.题型三:二次函数与线段长度数量关系及线段长度最值问题1【典例分析】1如图,已知经过A1,0两点的抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C.,B4,0(1)求此抛物线的解析式及点C的坐标;(2)若线段BC上有一动点M(不与B、C重合),过点M作MN⊥x轴交抛物线于点N.求当线段MN的长度最大时点M的坐标;2【提分秘籍】探究平面直角坐标系中线段的数量关系的方法:①先设点的坐标,再用点的坐标表示线段的长度,然后分析表示线段长度的代数式,得出线段之间的数量关系;②函数图象上点的坐标的表示方法:直线y=kx+b上点的坐标为(x,kx+b);抛物线y=ax2+bx+c上点的坐标为(x,ax2+bx+c);双曲线y=k x上的点的坐标为y=x,k x③已知点A(x,y),B(m,n),若AB与x轴平行,则AB=|x-m|;若AB与y轴平行,则AB=|y-n|;若AB既不与x轴平行又不与y轴平行,则AB=(x-m)2+(y-n)2。
图象性质:二次函数图象主要掌握开口方向、对称轴、顶点坐标、与坐标轴的交点、单调性和最值等方面.若二次函数解析式为2y ax bx c =++(或2()y a x h k =-+)(0a ≠),则: 开口方向 00a a >⇔⎧⎨<⇔⎩向上向下,a 越大,开口越小. 对称轴 2bx a=-(或x h =). 顶点坐标(2ba-,24)4ac b a -或(h ,)k . 单调性当0a >时,在对称轴的左侧,y 随x 的增大而减小;在对称轴的右侧,y 随x 的增大而增大(如图1);知识互联网思路导航题型一:二次函数图象与其解析式系数的关系二次函数图象综合应用当0a <时,在对称轴的左侧,y 随x 的增大而增大;在对称轴的右侧,y 随x 的增大而减小(如图2)与坐标轴的交点① 与y 轴的交点:()0c ,; ② 与x 轴的交点:()()1200x x ,,,,其中12x x ,是方程()200ax bx c a ++=≠的两根.图象与x 轴的交点个数① 当240b ac ∆=->时,图象与x 轴有两个交点. ② 当0∆=时,图象与x 轴只有一个交点. ③ 当0∆<时,图象与x 轴没有交点.Ⅰ当0a >时,图象落在x 轴的上方,无论x 为任何实数,都有0y >; Ⅱ当0a <时,图象落在x 轴的下方,无论x 为任何实数,都有0y <.【引例】 二次函数2y ax bx c =++的图象如图所示,判断a ,b ,c ,24b ac -,2a b +,a b c ++,a b c -+的符号【解析】 由图知:图象开口向上,所以0a >;函数的对称轴02bx a=->,所以0b <;函数图象与y 轴的交点小于0,所以0c <;函数图象与x 轴有两个不同的交点,所以240b ac ->;同时12bx a=-<,所以20a b +>;1x =所对应的函数值小于0,所以0a b c ++<; 1x =-所对应的函数值大于0,所以0a b c -+>【例1】 ⑴ 二次函数2y ax bx c =++的图象如图所示,则点()a c ,在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限⑵ 二次函数c bx ax y ++=2的图象如图所示,则一次函数b ax y +=与反比例函数xcy =在同一平面直角坐标系中的大致图象为( ) 例题精讲典题精练A .B .C .D .⑶ 一次函数()0≠+=a b ax y 、二次函数bx ax y +=2和反比例函数()0≠=k xky 在同一直角坐标系中的图象如图所示,A 点的坐标为()02,-,则下列结论中,正确的是( )A .k a b +=2B .k b a +=C .0>>b aD .0>>k a【解析】 ⑴ B. ⑵ B .⑶D.【例2】 ⑴ 如图,抛物线2y ax bx c =++,OA OC =,下列关系中正确的是()A .1ac b +=B .1ab c +=C .1bc a +=D .1ac b+= )⑵ 如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,若12OB OC OA ==,则b 的值为 .【解析】 ⑴ A .提示:把()0c -,代入2y ax bx c =++即可.⑵ 12-.提示:先把B ()0c ,代入2y ax bx c =++,得1ac b =--,再把()0c ,代入()()2y a x c x c =+-即可.【例3】 ⑴ 函数2y ax bx c =++与x y =的图象如图所示,有以下结论:①ac b 42->0;②01=++c b ;③063=++c b ;④当1<x<3时,()012<c x b x +-+.其中正确的为.⑵ 已知二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象如图所示,有下列8 个结论:①0abc >;②b a c <+;③420a b c ++>;④23c b <;⑤()a b m am b +>+,(1m ≠的实数);⑥20a b += ;⑦240b ac -<,⑧22()a c b +>,其中正确的结论有( )A .2个B .3个C .4个D .5个【解析】 ⑴ ③④⑵ C .对称轴在y 轴的右边得0ab <(由开口向下得0a <,故0b >),抛物线与y 轴交于正半轴得0c >,∴0abc <,①不正确;当1x =-时,函数值为0a b c -+<,②不正确; 当2x =时,函数值420a b c ++>,③正确;其实0x =和2x =到对称轴1x =的距离相等,函数值相等得42a b c c ++=,∴2b a =-代入0a b c -+<,32bc <,即23c b <,④正确;当1x =,∵1m ≠,2max y a b c am bm c =++>++,可知⑤正确;由对称轴12ba-=得20a b +=,故⑥正确;抛物线与x 轴有两个交点,故240b ac ->,故⑦不正确;0a b c ++>,0a b c -+<,故()220a c b +-<,故⑧不正确.对于二次函数()20y ax bx c a =++>(max y 表示y 的最大值,min y 表示y 的最小值) ⑴ 若自变量x 的取值范围为全体实数,如图①,函数在顶点处2bx a=-时,取到最值. ⑵ 若2bm x n a<-≤≤,如图②,当x m =,max y y =;当x n =,min y y =. ⑶ 若2bm x n a-<≤≤,如图③,当x m =,min y y =;当x n =,max y y =. ⑷ 若m x n ≤≤,且2b m n a -≤≤,22b b n m a a +>--,如图④,当2bx a=-,min y y =; 当x n =,max y y =.【引例】 ⑴ 若x 为任意实数,求函数221y x x =-+的最小值;⑵ 若12x ≤≤,求221y x x =-+的最大值、最小值; ⑶ 若01x ≤≤,求221y x x =-+的最大值、最小值;b 思路导航例题精讲题型二:二次函数的最值⑷ 若20x -≤≤,求221y x x =-+的最大值、最小值; ⑸ 若x 为整数,求函数221y x x =-+的最小值.【解析】 ⑴ 套用求最值公式(建议教师讲配方法):当112224b x a -=-=-=⨯时,y 的最小值是24748ac b a -=. ⑵ 由图象可知:当12x ≤≤时,函数221y x x =-+单调递增,当1x =时,y 最小,且21112y =⨯-+=,当2x =时,y 最大,且222217y =⨯-+=.⑶ 由图象可知:当01x ≤≤时,函数221y x x =-+是先减后增,∴当14x =,y 最小,且78y =.∵当0x =时,20011y =⨯-+=;当1x =时, 211121y =⨯-+=>, ∴当1x =时,y 最大,且2y =.⑷ 由函数图象开口向上,且120<4x -≤≤,故当2x =-时,y 取最大值为11,当0x =时,y 取最小值为1.⑸ ∵112224b x a -=-=-=⨯,当0x =时,y 取最小值为1.【点评】 由此题我们可以得到:求二次函数2(0)y ax bx c a =++≠在给定区域内的最值,得看抛物线顶点横坐标2bx a=-是否在给定区域内.若在,则在顶点处取到一个最值,若不在,则在端点处取得最大值和最小值(其实求出端点值和顶点值,这三个值中最大的为最大值,最小的为最小值).【例4】 ⑴ 已知m 、n 、k 为非负实数,且121=+=+-n k k m ,则代数式6822+-k k 的最小值 为 .⑵ 已知实数x y ,满足2330x x y ++-=,则x y +的最大值为 .⑶当12x ≤时,二次函数223y x x =--的最小值为( ) A .4- B .154- C .12- D .12【解析】 ⑴∵m 、n 、k 为非负实数,且121=+=+-n k k m ,∴m 、n 、k 最小为0,当n =0时,k 最大为:21;∴210≤≤k ,故最小值为2.5.⑵ 4.提示:233y x x =--+,令()222314q x y x x x =+=--+=-++,当1x =-,q的最大值为4.本题属于x 为全体实数,求二次函数的最值,配方法要熟练掌握.⑶ B .提示:二次函数的对称轴为1122b x a =-=>,且抛物线的开口向上,故12x =时,y 的最小值为154-.【例5】 如图,抛物线211y ax ax =--+经过点1928P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,且与抛物线221y ax ax =--相交于典题精练A B ,两点.⑴ 求a 值; ⑵ 设211y ax ax =--+与x 轴分别交于M N ,两点(点M 在点N 的左边),221y ax ax =--与x 轴分别交于E F ,两点(点E 在点F 的左边),观察M N E F ,,,四点的坐标,写出一条正确的结论,并通过计算说明;⑶ 设A B ,两点的横坐标分别记为A B x x ,,若在x 轴上有一动点()0Q x ,,且A B x x x ≤≤,过Q 作一条垂直于x 轴的直线,与两条抛物线分别交于C D ,两点,试问当x 为何值时,线段CD 有最大值?其最大值为多少?【解析】 ⑴ ∵点1928P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,在抛物线211y ax ax =--+上,∴1191428a a -++=,解得12a =.⑵ 由⑴知12a =,∴抛物线2111122y x x =--+,2211122y x x =--.当2111022x x --+=时,解得12x =-,21x =.∵点M 在点N 的左边,∴2M x =-,1N x =. 当2111022x x --=时,解得31x =-,42x =. ∵点E 在点F 的左边,∴1E x =-,2F x =.∵0M F x x +=,0N E x x +=,∴点M 与点F 关于y 轴对称,点N 与点E 关于y 轴对称. ⑶ ∵102a =>.∴抛物线1y 开口向下,抛物线2y 开口向上. 根据题意,得12CD y y =-22211111122222x x x x x ⎛⎫⎛⎫=--+---=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.又21221112211122y x x y x x ⎧=--+⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩,消y可解得12x x ==,则当0x =时,CD 的最大值为2.【例6】 ⑴ 二次函数2y ax bx c =++的图象的一部分如图所示,求a 的取值范围⑵ 二次函数2y ax bx c =++的图象的一部分如图所示,试求a b c ++的取值范围.【解析】 ⑴ 根据二次函数图象可知0a <,又此二次函数图象经过(10),,(01), 则有0a b c ++=,1c =,得(1)b a =-+,∵0a <,据图象得对称轴在y 轴左侧,∴0b <∴()10a -+<,∴1a >-于是有10a -<<. ⑵ 由图象可知0a >.又顶点在y 轴的右侧,在x 轴的下方,则:02ba->,2404ac b a -<,∴0b <. 又∵当0x =时,1y c =-=当0y =时,1x =-,∴0a b c -+= ∴10a b =+> ∴10b -<<.∴202a b c a b c b b ++=-++=+ ∴220b -<<,即20a b c -<++<.精讲:数形结合思想在二次函数中的应用探究【探究对象】数形结合思想在二次函数中的应用 【探究过程】【探究1】数形结合思想在含参二次函数中求参数的取值范围的应用;二次函数的图像信息:⑴ 根据抛物线的开口方向判断a 的正负性.⑵ 根据抛物线的对称轴的位置判断a 与b 之间的关系. ⑶ 根据抛物线与y 轴的交点,判断c 的大小.⑷ 根据抛物线与x 轴有无交点,判断24b ac -的正负性.⑸ 根据抛物线所经过的特殊点的坐标,可得到关于a b c ,,的等式. ⑹ 根据抛物线的顶点,判断244ac b a-的大小.例. 2y ax bx c =++的图象如图所示.设|||||2||2|M a b c a b c a b a b =++--+++--, 则( )A .0M >B .0M =C .0M <D .不能确定M 为正,为负或为0分析:依题意得0a >,012ba<-<,∴0b <,20a b +>,20a b ->, 又当1x =时,0y a b c =++<,当1x =-时,0y a b c =-+>,故()()(2)(2)2()0M a b c a b c a b a b a b c =-++--+++--=--+<,故选C .☆【探究2】数形结合思想在求解二次函数的区间最值中的应用;(区间最值问题为高中二次函数部分的重要内容,但在目前中考改革创新,部分高中思想下放初中的大 前提下,老师可以针对班里学生层次进行选讲) 区间最值分三种类型: “轴定区间定”、“轴动区间定”、“轴定区间动”;1、轴定区间定:2、轴动区间定:例.求2()22f x x ax =-+在[24],上的最大值和最小值. 分析: 先求最小值.因为()f x 的对称轴是x a =,可分以下三种情况:⑴ 当2a <时,()f x 在[24],上为增函数,所以min ()(2)64f x f a ==-; ⑵ 当24a ≤≤时,()f a 为最小值,2min ()2f x a =-;⑶ 当4a >时,()f x 在[24],上为减函数,所以min ()(4)188f x f a ==-.综上所述:2min 64, (2)()2, (24)188, (4)a a f x a a a a -<⎧⎪=-⎨⎪->⎩≤≤最大值为(2)f 与(4)f 中较大者:(2)(4)(64)(188)124f f a a a -=---=-+,(1)当3a ≥时,(2)(4)f f ≥,则max ()(2)64f x f a ==-; (2)当3a <时,(2)(4)f f <,则max ()(4)188f x f a ==-.故max 64, (3)()88, (3)a a f x a a -⎧=⎨-<⎩≥ 点评:本题属于二次函数在给定区间上的最值问题,由于二次函数的系数含有参数,对称轴是变动的,属于“轴动区间定”,由于图象开口向上,所以求最小值要根据对称轴x a = 与区间[24],的位置关系,分三种情况讨论;最大值在端点取得时,只须比较(2)f 与 (4)f 的大小,按两种情况讨论即可,实质上是讨论对称轴位于区间中点的左、右两 种情况. 3、轴定区间动:例.若函数2()22f x x x =-+当1t x t +≤≤时的最小值为()g t ,求函数()g t 当[32]t ∈-,时的最值. 分析:2()(1)1f x x =-+,按直线1x =与区间[1]t t +,的不同位置关系分类讨论:若1t >,则2min ()()(1)1f x f t t ==-+;若11t t +≤≤,即01t ≤≤,则min ()(1)1f x f ==; 若11t +<,即0t <,则2min ()(1)1f x f t t =+=+.∴22(1)1(1)()1(0)1(0)t t g t t t t ⎧-+>⎪=⎨⎪+<⎩≤≤1 函数()g t 在(0)-∞,内是减函数,在[01],内是常值函数,在(1)+∞,内是增函数,又(3)(2)g g ->,故在区间[32]-,内,min ()1g t =(当01t ≤≤时取得),max ()(3)10g t g =-=.小结:(i )解此类问题时,心中要有图象;(ii )含参数问题有两种:一种是“轴变区间定”,另一种是“轴定区间变”.讨论时,要紧紧抓住对称轴与所给区间的相对位置关系,这是进行正确划分的关键.☆【探究3】数形结合思想在求解二次函数的区间根中的应用;(区间根问题同样为高中二次函数部分的重要内容,但在目前中考改革创新,部分高中思想下放初中的大 前提下,老师可以针对班里学生层次进行选讲)二次方程的根其实质就是其相应二次函数的图像与x 轴交点的横坐标.因此, 可以借助于二次函数及其图像,利用数形结合的方法来研究二次方程的实根分布问题.设二次方程()002≠=++a c bx ax 的两个实根1x 、2x ()21x x <,ac b 42-=∆,方程对应的二次函数为()()02≠++=a c bx ax x f .1.当方程有一根大于m ,另一根小于m 时,对应二次函数()x f 的图像有下列两种情形:方程系数所满足的充要条件:()0<m af ;2.当方程两根均大于m 时,对应函数()x f 的图像有下列两种情形:方程系数所满足的充要条件:0>∆, m ab2-,()0>m af ; 3.当方程两根均在区间()n m ,内,对应二次函数()x f 的图像有下列两种情形:方程系数所满足的充要条件:0>∆, n abm <<2-,()0>m af ,()0>n af ; 4.当两根中仅有一根在区间()n m ,内,对应函数()x f 的图像有下列四种情形:方程系数所满足的充要条件: ()()0<n f m f ⋅;5.当两根在区间[]n m ,之外时:对应函数()x f 的图像有下列两种情形:方程系数所满足的充要条件:()0<m af ,()0<n af ;6.当两根分别在区间()n m ,、()t s ,内,且s n ≤,对应函数()x f 的图像有下列两种情形:方程系数所满足的充要条件:()0>m af ,()0<n af ,()0<s af , ()0>t af .小结: 由函数图像与x 轴交点的位置写出相应的充要条件,一般考虑三个方面:①判别式ac b 42-=∆的符号;②对称轴abx 2-=的位置分布;③二次函数在实根分布界点处 函数值的符号.例.若方程01222=+-+m mx x 的两个根均大于2,求实数m 的取值范围. 分析:令()1222+-+=m mx x x f ,如图得充要条件:()()⎪⎩⎪⎨⎧-+-+=≥+-⋅-=∆20124220124422>>m m m f m m ,解得4316-≤-m .训练1. 已知:a b c >>,且0a b c ++=,则二次函数2y ax bx c =++的图象可能是下列图象中的( )A B C D【解析】 B .由a b c >>,且0a b c ++=,可得0a >, 0c <,且过()10,点,由a b c >>,且a b c ++=0,利用不等式性质,可以进一步推出下列不等关系:a b a b >>--,∴112ba -<<, ∴11224b a -<-<.另一方法:∵a b >,∴330a b ->,330a b a b c -+++>,从而得到420a b c -+>.训练2.已知二次函数()2211y kx k x =+--与x 轴交点的横坐标为1x 、2x ()12x x <,则对于下列结论:⑴ 当2x =-时,1y =;⑵ 当2x x >时,0y >;⑶ 方程()22110kx k x +--=有两个不相等的实数根1x 、2x ;⑷11x <-,21x >-;⑸21x x -=确的结论是______.(只需填写序号)【解析】 ⑴⑶⑷.当2x =-时,代入得1y =,故⑴正确;因为k 的符号不确定,故开口不确定,因此无法确定当2x x >时,0y >,故⑵不正确;联立方程()22110y kx k x y ⎧=+--⎪⎨=⎪⎩可得()22110kx k x +--=,抛物线与x 轴有两个交点,即方程()22110kx k x +--=有两个不相等的实数根.当1x =-时,y k =-,若0k >,0y k =-<,若0k <,0y k =->,故⑷正确.21x x -=.训练3. 如图所示,二次函数2(2)5y x a x a =--+-的图象交x 轴于A 和B ,交y 轴于C ,当线段AB 最短时,求线段OC 的长.【解析】 设1(A x ,0),2(B x ,0),思维拓展训练(选讲)则1x ,2x 是方程2(2)50x a x a --+-=的两根,则12AB x x =-=== 当4a =时,AB 取最小值,即最短,此时,抛物线为221y x x =--, 可求得C 的纵坐标为1-,即线段OC 的长是1.训练4. 小明为了通过描点法作出函数21y x x =-+的图象,先取自变量x 的7个值满足:213276x x x x x x d -=-==-= ,再分别算出对应的y 值,列出表1:表1:x1x 2x3x4x 5x 6x7xy1 3 7 13 21 31 43记121m y y =-,232m y y =-,343m y y =-,454m y y =-,…; 121s m m =-,232s m m =-,343s m m =-,… ⑴ 判断1s 、2s 、3s 之间关系;⑵ 若将函数“21y x x =-+”改为“2(0)y ax bx c a =++≠”,列出表2:表2:x 1x 2x 3x 4x 5x 6x 7x y1y 2y 3y 4y 5y 6y 7y其他条件不变,判断1s 、2s 、3s 之间关系,并说明理由;⑶ 小明为了通过描点法作出函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象,列出表3: 表3: x 1x 2x 3x4x 5x 6x7x y 10 50 110 190 290 420 550由于小明的粗心,表3中有一个y 值算错了,请指出算错的y 值(直接写答案).【解析】 ⑴ 123s s s ==;⑵ 123s s s ==.证明:()()222121111112m y y a x d b x d c ax bx c adx ad bd ⎡⎤⎡⎤=-=++++-++=++⎣⎦⎣⎦()222322122m y y adx ad bd ad x d ad bd =-=++=+++()2234331222m y y adx ad bd ad x d ad bd =-=++=+++()2245441223m y y adx ad bd ad x d ad bd =-=++=+++()22212111222s m m ad x d ad bd adx ad bd ad ⎡⎤⎡⎤=-=+++-++=⎣⎦⎣⎦ 同理22322s m m ad =-=,23432s m m ad =-=. ∴123s s s ==.⑶ 表中的420改为410.题型一 二次函数图象与其解析式系数的关系 巩固练习【练习1】 ⑴ 函数ky x=与22(0)y kx k k =+≠在同一坐标系中图象大致是图中的( )⑵ 二次函数2y ax bx c =++的图象如图所示,则一次函数24y bx b ac =+-与反比例函数a b c y x++=在同一坐标系内的图象大致为( )【解析】 ⑴ A .⑵ D .【练习2】 如图所示,二次函数2y ax bx c =++的图象开口向上,图象经点()12-,和()10,且与y 轴交于负半轴.⑴ 下列四个结论:①0a >;②0b >;③0c >;④0a b c ++=, 其中正确的结论的序号是 . ⑵给出下列四个结论:①0abc <;②20a b +>;③1a c +=;④1a >.其中正确的结论的序号是 .【解析】 ⑴图象开口向上得0a >;对称轴02ba->可得0b <;当0x =时,0y <,即0c <;由1x =时,0y =,即0a b c ++=.故①④.⑵由⑴可知0abc >;对称轴12ba-<,∴20a b +>;∵点()12-,和()10,在抛物线上,代入解析式得20a b c a b c -+=⎧⎨++=⎩两式相加得1a c +=,得1a c =-,∵0c <,∴11c ->,即1a >.A BCD复习巩固故②③④.【练习3】 如图,表示抛物线2y ax bx c =++的一部分图象,它与x轴的一个交点为A ,与y 轴交于点B .则b 的取值范围是( )A .20b -<<B .10b -<<C .102b -<< D .01b <<【解析】 B .【练习4】 二次函数()20y ax bx c a =++≠的图象大致如图所示,⑴判别a ,b ,c 和24b ac -的符号,并说明理由; ⑵如果OA OC =,求证:10ac b ++=【解析】 ⑴ 解:因为抛物线开口向上,0a >.因为抛物线与y 轴交于负半轴,0c <.又因为抛物线对称轴在y 轴的右侧,02ba->,即a ,b 异号,由0a >,得0b <. 因为抛物线与x 轴有两个交点,所以方程20ax bx c ++=有两个不相等的实根,所以其判别式240b ac ->.⑵ 证明:由于C 点坐标为()0c ,,而OA OC =,所以A 点坐标为()0c ,,把()0A c ,代入2y ax bx c =++,得20ac bc c =++. 因为0c ≠,所以10ac b ++=.题型二 二次函数的最值 巩固练习【练习5】 已知:关于x 的一元二次方程22(2)0x n m x m mn +-+-=①.⑴ 求证:方程①有两个实数根;⑵ 若10m n --=,求证方程①有一个实数根为1;⑶ 在⑵的条件下,设方程①的另一个根为a . 当2x =时,关于m 的函数1y nx am =+与()2222y x a n m x m mn =+-+-的图象交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),平行于y 轴的直线l 与1y 、2y 的图象分别交于点C 、D . 当l 沿AB 由点A 平移到点B 时,求CD 的最大值.【解析】 ⑴ 证明:()()22224n m m mn n ∆=---=.∵20n ≥, ∴0∆≥. ∴方程①有两个实数根.⑵ 解:由10m n --=,得1m n -=当x =1时,等号左边212n m m mn =+-+-()121210n m m m n n m m n m =+-+-=+-+=+-=. 等号右边=0. ∴左边=右边.∴ 1x =是方程①的一个实数根.⑶ 解:由求根公式,得22m n nx -±=.x =m 或x m n =-∵ 1m n -=, ∴ a m =.当2x =时,222122(1)22y n m m m m m =+=-+=+-,22222()()42(1)24y m n m m m m n m m m m m =+--+-=+--+=--+如图,当l 沿AB 由点A 平移到点B 时,22211273363(24CD y y m m m =-=--+=-++由12y y =,得222224m m m m +-=--+解得m =-2或m =1.∴ m A =-2,m B =1.∵-2<12-<1,∴当m =12-时,CD 取得最大值274.【测试1】 设二次函数()20y ax bx c a =++≠图像如图所示,试判断:24a b c a b c a b c b ac ++-+-、、、、、的符号.【解析】由图像可知0a >,102ba-<<,2404ac b a -<,2000a b c ⋅+⋅+<,0a b c -+=,0a b c ++>,于是20000040a b c a b c a b c b ac >><++>-+=->,,,,,.【测试2】 若01x ≤≤,求221y x x =-+的最大值、最小值;【解析】由图像可知:当01x ≤≤时,函数221y x x =-+是先减后增,∴当14x =,y 最小,且78y =. ∵当0x =时,20011y =⨯-+=当1x =时, 211121y =⨯-+=>, ∴当1x =时,y 最大,且2y =.课后测。
二次函数中常见的几种综合题型二次函数常见的几类综合题型一、求线段最大值及根据面积求点坐标问题1.已知抛物线 $y=x^2+bx+c$ 的图象与 $x$ 轴的一个交点为 $B(5,0)$,另一个交点为 $A$,且与 $y$ 轴交于点 $C(0,5)$。
1) 求直线 $BC$ 与抛物线的解析式;2) 若点 $M$ 是抛物线在 $x$ 轴下方图象上的一个动点,过点 $M$ 作 $MN\parallel y$ 轴交直线 $BC$ 于点 $N$,求$MN$ 的最大值;3) 在 (2) 的条件下,$MN$ 取得最大值时,若点 $P$ 是抛物线在 $x$ 轴下方图象上任意一点,以 $BC$ 为边作平行四边形 $CBPQ$,设平行四边形 $CBPQ$ 的面积为 $S_1$,$\triangle ABN$ 的面积为 $S_2$,且 $S_1=6S_2$,求点$P$ 的坐标。
2.对称轴为直线 $x=-1$ 的抛物线$y=ax^2+bx+c(a\neq0)$ 与 $x$ 轴相交于 $A$、$B$ 两点,其中点 $A$ 的坐标为 $(-3,0)$。
1) 求点 $B$ 的坐标;2) 已知 $a=1$,$C$ 为抛物线与 $y$ 轴的交点。
①若点 $P$ 在抛物线上,且 $S_{\trianglePOC}=4S_{\triangle BOC}$,求点 $P$ 的坐标;②设点 $Q$ 是线段 $AC$ 上的动点,作 $QD\perp x$ 轴交抛物线于点 $D$,求线段 $QD$ 长度的最大值。
二、求三角形周长及面积的最值问题3.已知抛物线 $y=ax^2+bx+c$ 经过 $A(-3,a-b+c)$,$B(1,a+b+c)$,$C(c,a+3c-b)$ 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$\triangle PBC$ 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),过点 $E$ 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 $m$,$\triangle ADF$ 的面积为 $S$。
①求 $S$ 与 $m$ 的函数关系式;② $S$ 是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点$E$ 的坐标;若不存在,请说明理由。
4.已知抛物线 $y=ax^2+bx+3$ 与 $x$ 轴交于 $A$、$B$ 两点,过点 $A$ 的直线 $l$ 与抛物线交于点 $C$,其中 $A$ 点的坐标是 $(1,0)$,$C$ 点坐标是 $(4,3)$。
1) 求抛物线的解析式;2) 在 (1) 中抛物线的对称轴上是否存在点 $D$,使$\triangle BCD$ 的周长最小?若存在,求出点 $D$ 的坐标,若不存在,请说明理由;3) 若点 $E$ 是 (1) 中抛物线上的一个动点,且位于直线$AC$ 的下方,试求 $\triangle ACE$ 的最大面积及 $E$ 点的坐标。
三、为等腰或直角三角形是求点坐标问题5.已知直线 $y=3x-3$ 分别交 $x$ 轴、$y$ 轴于 $A$、$B$ 两点,抛物线 $y=x^2+bx+c$ 经过 $A$、$B$ 两点,点$C$ 是抛物线与 $x$ 轴的另一个交点(与 $A$ 点不重合)。
6、如图,抛物线$y=x^2+bx+c$与$y$轴交于点$C(-4,0)$,与$x$轴交于点$A$,$B$,且$B$点的坐标为$(2,0)$。
1)求该抛物线的解析式。
解:由题意可知,该抛物线经过点$A(0,c)$,代入抛物线的一般式可得:c=0^2+b\times 0+c \Rightarrow c=0$$又因为该抛物线经过点$B(2,0)$,代入可得:0=2^2+b\times 2+0 \Rightarrow b=-2$$因此,该抛物线的解析式为$y=x^2-2x$。
2)若点$P$是$AB$上的一动点,过点$P$作$PE\parallel AC$,交$BC$于$E$,连接$CP$,求$\triangle PCE$面积的最大值。
解:设点$P$的坐标为$(t,t^2-2t)$,则点$E$的坐标为$(t+2,t^2-2t)$。
由于$PE\parallel AC$,因此$\angle PEC=\angle ACP$,又因为$\triangle ACP$为等腰三角形,所以$\angle ACP=\angle APC=\frac{\pi}{4}$。
则$\triangle PEC$的面积为:S_{\triangle PEC}=\frac{1}{2}PE\times PC\sin\anglePEC=\frac{1}{2}(t+2-t^2+2t)\sqrt{2}=\sqrt{2}(1-t)$$由于$0\leq t\leq 2$,因此$\sqrt{2}(1-t)$的最大值为$\sqrt{2}$,此时$t=1$。
因此,$\triangle PCE$面积的最大值为$\sqrt{2}$,当$P(1,-1)$时取到。
3)若点$D$为$OA$的中点,点$M$是线段$AC$上一点,且$\triangle OMD$为等腰三角形,求$M$点的坐标。
解:设点$M$的坐标为$(x,x^2-2x)$,则点$D$的坐标为$(-\frac{1}{2},\frac{1}{4})$。
由于$\triangle OMD$为等腰三角形,因此$OM=MD$,即:sqrt{(x+\frac{1}{2})^2+(x^2-2x-\frac{1}{4})^2}=2x^2-2x$$化简可得:5x^4-10x^3-8x^2+8x+1=0$$解得$x=\frac{1}{2}$或$x=-1$,但$x=-1$不在线段$AC$上,因此$M(\frac{1}{2},-\frac{1}{4})$。
7、如图,抛物线$y=ax^2+bx+c$经过点$A(-3,0)$,$B(1,0)$,$C(0,-3)$。
1)求抛物线的解析式。
解:由题意可知,该抛物线经过点$A(-3,0)$,$B(1,0)$,$C(0,-3)$,代入抛物线的一般式可得:begin{cases}0=a(-3)^2+b(-3)+c \\ 0=a(1)^2+b(1)+c \\ -3=a(0)^2+b(0)+c\end{cases}$$解得$a=1$,$b=2$,$c=-3$,因此该抛物线的解析式为$y=x^2+2x-3$。
2)若点$P$为第三象限内抛物线上的一点,设$\triangle PAC$的面积为$S$,求$S$的最大值并求出此时点$P$的坐标。
解:设点$P$的坐标为$(t,at^2+bt+c)$,则$\trianglePAC$的面积为:S=\frac{1}{2}\begin{vmatrix}-3&t^2+2t-3&1\\1&t^2+2t-3&1\\0&-3&1\end{vmatrix}=\frac{1}{2}(t+3)(t-1)^2$$由于点$P$在第三象限内,因此$a<0$,又因为$P$在抛物线上,因此$t^2+bt+c=at^2+bt+c-3$,即$(a-1)t^2=-3$,因此$t=\pm\sqrt{\frac{3}{1-a}}$。
由于$-3\leq t\leq 1$,因此$\frac{3}{4}\leq a<1$,此时$S$的最大值为$\frac{27}{8}$,当$a=\frac{3}{4}$,$t=-\sqrt{12}$时取到,因此点$P$的坐标为$(-\sqrt{12},-3\sqrt{3})$。
3)设抛物线的顶点为$D$,$DE\perp x$轴于点$E$,在$y$轴上是否存在点$M$,使得$\triangle ADM$是直角三角形?若存在,请直接写出点$M$的坐标;若不存在,请说明理由。
解:由于该抛物线的开口方向向上,因此顶点$D$在$x=-\frac{b}{2a}=-1$处,$D(-1,2)$。
又因为$DE\perp x$轴,因此点$E$的坐标为$E(-1,0)$。
设点$M$的坐标为$(0,m)$,则$\triangle ADM$为直角三角形的充要条件是:AM^2+DM^2=AD^2$$即:m-2)^2+m^2=5$$解得$m=\frac{1}{2}$或$m=\frac{3}{2}$,但$m=\frac{3}{2}$不在抛物线上,因此不存在点$M$,使得$\triangle ADM$为直角三角形。
8、如图,抛物线经过$A(-1,0)$,$B(5,0)$,$C(2,8)$。
1)求抛物线的解析式。
解:由题意可知,该抛物线经过点$A(-1,0)$,$B(5,0)$,$C(2,8)$,代入抛物线的一般式可得:begin{cases}0=a(-1)^2+b(-1)+c \\ 0=a(5)^2+b(5)+c \\8=a(2)^2+b(2)+c\end{cases}$$解得$a=\frac{1}{4}$,$b=-\frac{3}{2}$,$c=\frac{9}{4}$,因此该抛物线的解析式为$y=\frac{1}{4}x^2-\frac{3}{2}x+\frac{9}{4}$。
2)在抛物线的对称轴上有一点$P$,使$PA+PC$的值最小,求点$P$的坐标。
解:由于该抛物线的对称轴为$x=2$,因此点$P$的横坐标为$2$。
设点$P$的纵坐标为$k$,则点$A$的坐标为$(0,2-k)$,点$C$的坐标为$(4,k-8)$,因此:PA+PC=\sqrt{4+(k-2)^2}+\sqrt{16+(k-10)^2}$$令$f(k)=\sqrt{4+(k-2)^2}+\sqrt{16+(k-10)^2}$,则:f'(k)=\frac{k-2}{\sqrt{4+(k-2)^2}}+\frac{k-10}{\sqrt{16+(k-10)^2}}$$令$f'(k)=0$,解得$k=\frac{13}{2}$,因此点$P$的坐标为$(2,\frac{13}{2})$。
3)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。
解:设点$M$的坐标为$(t,0)$,则点$N$的坐标为$(t,y)$,其中$y$为抛物线上的纵坐标。
由于以$A$,$C$,$M$,$N$四点构成的四边形为平行四边形,因此$AC\parallel MN$,即:frac{y-8}{t-2}=\frac{y}{t}$$化简可得:y=\frac{8t}{t+2}$$又因为点$N$在抛物线上,因此:frac{1}{4}t^2-\frac{3}{2}t+\frac{9}{4}=\frac{8t}{t+2}$$化简可得:t^3-11t^2+32t-16=0$$解得$t=1$,$t=4$,$t=4$不在$x$轴上,因此点$M(1,0)$,点$N(4,8)$,以$A$,$C$,$M$,$N$四点构成的四边形为平行四边形。