(完整word版)二次函数图像与动点图形问题
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72x =B(0,4)A(6,0)EFxyO 二次函数与四边形一.二次函数与四边形的形状例1.(浙江义乌市) 如图,抛物线223y x x =--与x 轴交A 、B 两点(A 点在B 点左侧),直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2.(1)求A 、B 两点的坐标及直线AC 的函数表达式; (2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平 行线交抛物线于E 点,求线段PE 长度的最大值;(3)点G 是抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A 、C 、F 、G 这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F 点坐标;如果不存在,请说明理由.练习1.(河南省实验区) 23.如图,对称轴为直线72x =的抛物线经过点 A (6,0)和 B (0,4). (1)求抛物线解析式及顶点坐标;(2)设点E (x ,y )是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF 是以OA 为对角线的平行四边形.求平行四边形OEAF 的面积S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;①当平行四边形OEAF 的面积为24时,请判断平行四边形OEAF 是否为菱形?②是否存在点E ,使平行四边形OEAF 为正方形?若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.练习 2.(四川省德阳市)25.如图,已知与x 轴交于点(10)A ,和(50)B ,的抛物线1l 的顶点为(34)C ,,抛物线2l 与1l 关于x 轴对称,顶点为C '.(1)求抛物线2l 的函数关系式;(2)已知原点O ,定点(04)D ,,2l 上的点P 与1l 上的点P '始终关于x 轴对称,则当点P 运动到何处时,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形?(3)在2l 上是否存在点M ,使ABM △是以AB 为斜边且一个角为30的直角三角形?若存,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.A5-4- 3-2-1- 1 2 3 455 4 3 2 1 A EBC '1- O 2l 1lx y练习3.(山西卷)如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,. (1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值;(4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.二.二次函数与四边形的面积例1.(资阳市)25.如图10,已知抛物线P :y=ax 2+bx+c(a ≠0)与x 轴交于A 、B 两点(点A 在x 轴的正半轴上),与y 轴交于点C ,矩形DEFG 的一条边DE 在线段AB 上,顶点F 、G 分别在线段BC 、AC 上,抛物线P 上部分点的横坐标对应的纵坐标如下:x … -3 -2 1 2 … y…-52-4-52…(1) 求A 、B 、C 三点的坐标;(2) 若点D 的坐标为(m ,0),矩形DEFG 的面积为S ,求S 与m 的函数关系,并指出m 的取值范围;(3) 当矩形DEFG 的面积S 取最大值时,连接DF 并延长至点M ,使FM=k ·DF ,若点M 不在抛物线P 上,求k 的取值范围.练习1.(辽宁省十二市第26题).如图,平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH ,点H 的坐标为(-8,0),点N 的坐标为(-6,-4).(1)画出直角梯形OMNH 绕点O 旋转180°的图形OABC ,并写出顶点A ,B ,C 的坐标(点M 的对应点为A , 点N 的对应点为B , 点H 的对应点为C );(2)求出过A ,B ,C 三点的抛物线的表达式;(3)截取CE =OF =AG =m ,且E ,F ,G 分别在线段CO ,OA ,AB 上,求四边形BEFG 的面积S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;面积S 是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;(4)在(3)的情况下,四边形BEFG 是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接写出此时m 的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由.图10练习3.(吉林课改卷)如图,正方形ABCD 的边长为2cm ,在对称中心O 处有一钉子.动点P ,Q 同时从点A 出发,点P 沿A B C →→方向以每秒2cm 的速度运动,到点C 停止,点Q 沿A D →方向以每秒1cm 的速度运动,到点D 停止.P ,Q 两点用一条可伸缩的细橡皮筋联结,设x 秒后橡皮筋扫过的面积为2cm y .(1)当01x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式; (2)当橡皮筋刚好触及钉子时,求x 值;(3)当12x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式,并写出橡皮筋从触及钉子到运动停止时POQ ∠的变化范围;(4)当02x ≤≤时,请在给出的直角坐标系中画出y 与x 之间的函数图象.练习4.(四川资阳卷)如图,已知抛物线l 1:y =x 2-4的图象与x 轴相交于A 、C 两点,B 是抛物线l 1上的动点(B 不与A 、C 重合),抛物线l 2与l 1关于x 轴对称,以AC 为对角线的平行四边形ABCD 的第四个顶点为D .(1) 求l 2的解析式;(2) 求证:点D 一定在l 2上;(3) □ABCD 能否为矩形?如果能为矩形,求这些矩形公共部分的面积(若只有一个矩形符合条件,则求此矩形的面积);如果不能为矩形,请说明理由. 注:计算结果不取近似值.三.二次函数与四边形的动态探究例1.(荆门市)28. 如图1,在平面直角坐标系中,有一张矩形纸片OABC ,已知O (0,0),A (4,0),C (0,3),点P 是OA 边上的动点(与点O 、A 不重合).现将△PAB 沿PB 翻折,得到△PDB ;再在OC 边上选取适当的点E ,将△POE 沿PE 翻折,得到△PFE ,并使直线PD 、PF 重合.(1)设P (x ,0),E (0,y ),求y 关于x 的函数关系式,并求y 的最大值;(2)如图2,若翻折后点D 落在BC 边上,求过点P 、B 、E 的抛物线的函数关系式;(3)在(2)的情况下,在该抛物线上是否存在点Q ,使△PEQ 是以PE 为直角边的直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,求出点Q 的坐标.B CPO D QA BPCO DQ A y321 O1 2 x例2.已知抛物线y =ax2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,线段OB 、OC 的长(OB <OC )是方程x 2-10x +16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x =-2.(1)求A 、B 、C 三点的坐标; (2)求此抛物线的表达式;(3)连接AC 、BC ,若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、点B 不重合),过点E 作EF ∥AC 交BC 于点F ,连接CE ,设AE 的长为m ,△CEF 的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(4)在(3)的基础上试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出S 的最大值,并求出此时点E 的坐标,判断此时△BCE 的形状;若不存在,请说明理由.例3..(湖南省郴州)如图,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,将矩形ABCD 沿对角线A 平移,平移后的矩形为EFGH (A 、E 、C 、G 始终在同一条直线上),当点E 与C 重时停止移动.平移中EF 与BC 交于点N ,GH 与BC 的延长线交于点M ,EH 与DC 交于点P ,FG 与DC 的延长线交于点Q .设S 表示矩形PCMH 的面积,S '表示矩形NFQC 的面积.(1) S 与S '相等吗?请说明理由.(2)设AE =x ,写出S 和x 之间的函数关系式,并求出x 取何值时S 有最大值,最大值是多少? (3)如图11,连结BE ,当AE 为何值时,ABE ∆是等腰三角形.练习1.如图12, 四边形OABC 为直角梯形,A (4,0),B (3,4),C (0,4). 点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)点 (填M 或N )能到达终点;(2)求△AQM 的面积S 与运动时间t 的函数关系式,并写出自 变量t 的取值范围,当t 为何值时,S 的值最大;(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标,图2 OC A Bxy DPE F 图1 FE PD y xBA C OxN MQ PHGFEDCBA图11QPN M HGFED CBA图10图12yxP QBCNMOA若不存在,说明理由.练习2..(江西省) 25.实验与探究(1)在图1,2,3中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),写出图1,2,3中的顶点C 的坐标,它们分别是(52),, , ;(2)在图4中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),求出顶点C 的坐标(C 点坐标用含a b c d e f ,,,,,的代数式表示);归纳与发现(3)通过对图1,2,3,4的观察和顶点C 的坐标的探究,你会发现:无论平行四边形ABCD 处于直角坐标系中哪个位置,当其顶点坐标为()()()()A a b B c d C m n D e f ,,,,,,,(如图4)时,则四个顶点的横坐标a c m e ,,,之间的等量关系为 ;纵坐标b d n f ,,,之间的等量关系为 (不必证明);运用与推广(4)在同一直角坐标系中有抛物线2(53)y x c x c =---和三个点15192222G c c S c c ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,(20)H c ,(其中0c >).问当c 为何值时,该抛物线上存在点P ,使得以G S H P ,,,为顶点的四边形是平行四边形?并求出所有符合条件的P 点坐标.yC()A(40)D ,(12)B ,O x图1yC()A(0)D e ,()B c d ,O x图2yC()A a b , ()D e b ,()B c d ,Ox图3yC()A a b ,()D e f ,()B c d ,Ox图472x =B(0,4)A(6,0)EFxyO答案:一.二次函数与四边形的形状例1.解:(1)令y=0,解得11x =-或23x =∴A (-1,0)B (3,0);将C 点的横坐标x=2代入223y x x =--得y=-3,∴C (2,-3)∴直线AC 的函数解析式是y=-x-1 (2)设P 点的横坐标为x (-1≤x ≤2)则P 、E 的坐标分别为:P (x ,-x-1), E (2(,23)x x x --∵P 点在E 点的上方,PE=22(1)(23)2x x x x x -----=-++ ∴当12x =时,PE 的最大值=94(3)存在4个这样的点F ,分别是1234(1,0),(3,0),(470),(47,0)F F F F -+-, 练习 1.解:(1)由抛物线的对称轴是72x =,可设解析式为27()2y a x k =-+.把A 、B 两点坐标代入上式,得227(6)0,27(0) 4.2a k a k ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩ 解之,得225,.36a k ==- 故抛物线解析式为22725()326y x =--,顶点为725(,).26-(2)∵点(,)E x y 在抛物线上,位于第四象限,且坐标适合22725()326y x =--,∴y<0,即 -y>0,-y 表示点E 到OA 的距离.∵OA 是OEAF 的对角线, ∴2172264()2522OAES SOA y y ==⨯⨯⋅=-=--+.因为抛物线与x 轴的两个交点是(1,0)的(6,0),所以,自变量x 的 取值范围是1<x <6. ①根据题意,当S = 24时,即274()25242x --+=.化简,得271().24x -=解之,得123, 4.x x == 故所求的点E 有两个,分别为E 1(3,-4),E 2(4,-4). 点E 1(3,-4)满足OE = AE ,所以OEAF 是菱形; 点E 2(4,-4)不满足OE = AE ,所以OEAF 不是菱形. ② 当OA ⊥EF ,且OA = EF 时,OEAF 是正方形,此时点E 的 坐标只能是(3,-3).而坐标为(3,-3)的点不在抛物线上,故不存在这样的点E , 使OEAF 为正方形.5-4- 3- 2- 1- 12 3 4 554321 A EBC '1- O 2l1lxy5-4-3-2-1-12 3D554 32 1 ACEM BC '1-O 2l 1l xy练习2.解:(1)由题意知点C '的坐标为(34)-,.设2l 的函数关系式为2(3)4y a x =--. 又点(10)A ,在抛物线2(3)4y a x =--上,2(13)40a ∴--=,解得1a =.∴抛物线2l 的函数关系式为2(3)4y x =--(或265y x x =-+).(2)P 与P '始终关于x 轴对称, PP '∴与y 轴平行.设点P 的横坐标为m ,则其纵坐标为265m m -+,4OD =,22654m m ∴-+=,即2652m m -+=±.当2652m m -+=时,解得36m =±.当2652m m -+=-时,解得32m =±.∴当点P 运动到(362)-,或(362)+,或(322)--,或(322)+-,时, P P OD ' ∥,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形.(3)满足条件的点M 不存在.理由如下:若存在满足条件的点M 在2l 上,则90AMB ∠=,30BAM ∠=(或30ABM ∠=),114222BM AB ∴==⨯=.过点M 作ME AB ⊥于点E ,可得30BME BAM ∠=∠=.112122EB BM ∴==⨯=,3EM =,4OE =. ∴点M 的坐标为(43)-,. 但是,当4x =时,246451624533y =-⨯+=-+=-≠-.∴不存在这样的点M 构成满足条件的直角三角形.练习3. [解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,. 设抛物线2C 的解析式是2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,.解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-.(2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,. 过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+.根据中心对称的性质OA OD OM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形.所以2ADN S S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤. (3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤). 所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形. 由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得126262t t =-=--,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA 可以形成矩形,此时62t =-.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
二次函数的性质与应用,主要研究:顶点、对称轴、最值、对称性、增减性、与坐标轴交点、图象平移、图象与方程(不等式)、图象信息、图象结合几何问题,实际应用问题等1、抛物线y=-x2+(m-1)x+m与y轴交于(0,3)点。
(1)求出这条抛物线解析式; (2)求它与x轴的交点和抛物线顶点的坐标;(3)求出最值、画出图象; (4)x取什么值时,y的值随x的增大而减小?(5)x取什么值时,抛物线在x轴上方?2、已知函数(1)m= 时,函数图像与x轴只有一个交点; (2)m为何值时,函数图像与x轴没有交点;3、抛物线的一部分如右上图所示,该抛物线在y轴右侧部分与x轴交点的坐标是4将抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位后,所得抛物线的解析式为y=x2﹣1,则原抛物线的解析式为.5、如图,二次函数y=ax2+bx+3的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),那么一元二次方程ax2+bx=0的根是___________.5、二次函数y=x2﹣2(b﹣2)x+b2﹣1的图象不经过第三象限,则实数b的取值范围是( )A、b≥ B、b≥1或b≤-1 C、b≥2 D、1≤b≤2二次函数的图象如图所示,给出下列说法:①ac>0;②2a+b=0;③a+b+c=0;④当时,函数y随x的增大而增大;⑤当时,.其中,正确的说法有________ .(请写出所有正确说法的序号)抛物线顶点坐标为点C(1,4),交x轴于点A(3,0),交y轴于点B.(1)求此抛物线的解析式;(2)抛物线上是否存在点P,使S△ABP=S△ABC,若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.如图,矩形ABCD的两边长AB=18 cm,AD=4 cm,点P、Q分别从A、B同时出发,P在边AB上沿AB方向以每秒2 cm的速度匀速运动,Q在边BC上沿BC方向以每秒1 cm的速度匀速运动.设运动时间为x秒,△PBQ的面积为y(cm2).(1)求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;(2)求△PBQ的面积的最大值.1、如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠ACB=90°,AB=AD,AC=4BC,设CD的长为x,四边形ABCD的面积为y,则y与x之间的函数关系式是( )A、B、C、D、二、综合题(共2题;共25分)2、(2015•崇左)一块材料的形状是锐角三角形ABC,边BC=120mm,高AD=80mm,把它加工成正方形零件如图1,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB,AC上.(1)求证:△AEF∽△ABC;(2)求这个正方形零件的边长;(3)如果把它加工成矩形零件如图2,问这个矩形的最大面积是多少?3、(2016•义乌)课本中有一个例题:有一个窗户形状如图1,上部是一个半圆,下部是一个矩形,如果制作窗框的材料总长为6m,如何设计这个窗户,使透光面积最大?这个例题的答案是:当窗户半圆的半径约为0。
二次函数的动态问题(动点)1.如图①,正方形ABCD 的顶点A B ,的坐标分别为()()01084,,,,顶点C D ,在第一象限.点P 从点A 出发,沿正方形按逆时针方向匀速运动,同时,点Q 从点()40E ,出发,沿x 轴正方向以相同速度运动.当点P 到达点C 时,P Q ,两点同时停止运动,设运动的时间为t 秒. (1)求正方形ABCD 的边长.(2)当点P 在AB 边上运动时,OPQ △的面积S (平方单位)与时间t (秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②所示),求P Q ,两点的运动速度.(3)求(2)中面积S (平方单位)与时间t (秒)的函数关系式及面积S 取最大值时点P 的坐标. (4)若点P Q ,保持(2)中的速度不变,则点P 沿着AB 边运动时,OPQ ∠的大小随着时间t 的增大而增大;沿着BC 边运动时,OPQ ∠的大小随着时间t 的增大而减小.当点P 沿着这两边运动时,使90OPQ =∠的点P 有 个.(抛物线()20y ax bx c a =++≠的顶点坐标是2424b ac b aa ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,.[解] (1)作BF y ⊥轴于F .()()01084A B ,,,,86FB FA ∴==,.10AB ∴=.(2)由图②可知,点P 从点A 运动到点B 用了10秒. 又1010101AB =÷=,.P Q ∴,两点的运动速度均为每秒1个单位.(3)方法一:作PG y ⊥轴于G ,则PG BF ∥.图①图②GA AP FA AB ∴=,即610GA t=.35GA t ∴=.3105OG t ∴=-.4OQ t =+,()113410225S OQ OG t t ⎛⎫∴=⨯⨯=+- ⎪⎝⎭.即231920105S t t =-++. 19195323210b a -=-=⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭,且190103≤≤, ∴当193t =时,S 有最大值. 此时4763311051555GP t OG t ===-=,,∴点P 的坐标为7631155⎛⎫⎪⎝⎭,.(8分)方法二:当5t =时,1637922OG OQ S OG OQ ====,,. 设所求函数关系式为220S at bt =++.抛物线过点()63102852⎛⎫ ⎪⎝⎭,,,,1001020286325520.2a b a b ++=⎧⎪∴⎨++=⎪⎩,31019.5a b ⎧=-⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,231920105S t t ∴=-++.19195323210b a -=-=⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭,且190103≤≤, ∴当193t =时,S 有最大值. 此时7631155GP OG ==,,∴点P 的坐标为7631155⎛⎫⎪⎝⎭,.(4)2.[点评]本题主要考查函数性质的简单运用和几何知识,是近年来较为流行的试题,解题的关键在于结合题目的要求动中取静,相信解决这种问题不会非常难。
二次函数练习题及答案一、选择题1. 将抛物线23y x =先向左平移2个单位,再向下平移1个单位后得到新的抛物线,则新抛物线的解析式是 ( )A 23(2)1y x =++B 。
23(2)1y x =+-C 。
23(2)1y x =-+ D.23(2)1y x =-- 2.将抛物线22+=x y 向右平移1个单位后所得抛物线的解析式是………………( ) A.32+=x y ; B.12+=x y ;C.2)1(2++=x y ; D.2)1(2+-=x y .3.将抛物线y= (x —1)2+3向左平移1个单位,再向下平移3个单位后所得抛物线的解析式为( )A .y=(x —2)2B .y=(x —2)2+6C .y=x 2+6D .y=x 24.由二次函数1)3(22+-=x y ,可知( )A .其图象的开口向下B .其图象的对称轴为直线3x =-C .其最小值为1D .当x<3时,y 随x 的增大而增大5.如图,抛物线的顶点P 的坐标是(1,﹣3),则此抛物线对应的二次函数有( )A .最大值1B .最小值﹣3C .最大值﹣3D .最小值16.把函数()y f x ==246x x -+的图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,所得图象对应的函数的解析式是( )A .2(3)3y x =-+B .2(3)1y x =-+C .2(1)3y x =-+D .2(1)1y x =-+7.抛物线c bx x y ++=2图像向右平移2个单位再向下平移3个单位,所得图像的解析式为322--=x x y ,则b 、c 的值为A . b=2, c=2 B. b=2,c=0 C 。
b= -2,c=-1 D 。
b= -3, c=2二、填空题8.二次函数y=-2(x -5)2+3的顶点坐标是 .9.已知二次函数2y x bx c =-++中函数y 与自变量x 之间的部分对应值如下表所示,点11(,)A x y 、22(,)B x y 在函数图象上,当1201,23x x <<<<时,则1y 2y (填“>”或“<”).x 0 1 2 3 y1- 2 3 210.在平面直角坐标系中,将抛物线223y x x =++绕着它与y 轴的交点旋转180°,所得抛物线的解析式为 .11.求二次函数2245y x x =--的顶点坐标(___)对称轴____。
专题2.4 二次函数y=ax2(a≠0)的图像与性质(知识讲解)-2021-2022学年九年级数学下册基础知识专项讲练(北师大版)专题2.4 二次函数y=ax2(a≠0)的图像与性质(知识讲解)【学习目标】1.理解二次函数的概念,能用待定系数法确定二次函数的解析式;2.会用描点法画出二次函数y=ax2(a≠0)的图像,并结合图像理解抛物线、对称轴、顶点、开口方向等概念;3.掌握二次函数y=ax2(a≠0)的图像的性质.【要点梳理】要点一、二次函数y=ax2(a≠0)的图像及性质1.二次函数y=ax2(a≠0)的图像用描点法画出二次函数y=ax2(a≠0)的图像,如图,它是一条关于y轴对称的曲线,这样的曲线叫做抛物线.因为抛物线y=x2关于y轴对称,所以y轴是这条抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点是抛物线的顶点,从图上看,抛物线y=x2的顶点是图像的最低点.因为抛物线y =x2有最低点,所以函数y=x2有最小值,它的最小值就是最低点的纵坐标.2.二次函数y=ax2(a≠0)的图像的画法用描点法画二次函数y=ax2(a≠0)的图像时,应在顶点的左、右两侧对称地选取自变量x的值,然后计算出对应的y值,这样的对应值选取越密集,描出的图像越准确.特别说明:二次函数y=ax2(a≠0)的图像.用描点法画二次函数y=ax2(a≠0)的图像,该图像是轴对称图形,对称轴是y轴.y=ax2(a≠0)是最简单的二次函数,把y =ax2(a≠0)的图像左右、上下平行移动可以得到y=ax2+bx+c(a≠0)的图像.画草图时应抓住以下几点:1)开口方向,2)对称轴,3)顶点,4)与x轴的交点,5)与y轴的交点.3.二次函数y=ax2(a≠0)的图像的性质二次函数y=ax2(a≠0)的图像的性质,见下表:特别说明:顶点决定抛物线的位置.几个不同的二次函数,如果二次项系数a相同,那么抛物线的开口方向、开口大小完全相同,只是顶点的位置不同.│a│相同,抛物线的开口大小、形状相同.│a│越大,开口越小,图像两边越靠近y轴,│a│越小,开口越大, 图像两边越靠近x轴.【典型例题】类型一、作出二次函数2y ax=的图像1.画函数212y x=-的图像.举一反三:【变式1】2.画出二次函数y=x2的图象.【变式2】3.画出二次函数y=﹣x2的图象.类型二、二次函数2y ax 的参数值4.如图所示四个二次函数的图象中,分别对应的是 y =ax 2; y =bx 2; y =cx 2; y =dx 2.则a 、b 、c 、d 的大小关系为_____.举一反三: 【变式1】5.如图,已知点A (-4,8)和点B (2,n )在抛物线y=ax2上.求a 的值及点B 的坐标.【变式2】6.已知四个二次函数的图象如图所示,那么a 1,a 2,a 3,a 4的大小关系是_____.(请用“>”连接排序)类型三、二次函数2y ax =的开口方向、对称轴、顶点坐标、特殊点坐标7.函数y=ax 2(a≠0)与直线y=2x -3的图象交于点(1,b ). 求:(1)a 和b 的值;(2)求抛物线y=ax 2的开口方向、对称轴、顶点坐标; (3)作y=ax 2的草图. 举一反三: 【变式】8.已知函数()2323m m y m x +-=+是关于x 的二次函数.(1)求m 的值.(2)当m 为何值时,该函数图像的开口向下? (3)当m 为何值时,该函数有最小值,最小值是多少? 类型四、二次函数2y ax =的增减性9.已知22(1)ky k x -=+是关于x 的二次函数.(1)求满足条件的k 的值;(2)k 为何值时,抛物线有最低点?求出这个最低点.当x 为何值时,y 的值随x 值的增大而增大?(3)k 为何值时,函数有最大值?最大值是多少?当x 为何值时,y 的值随x 值的增大而减小? 举一反三: 【变式1】10.已知24(2)k k y k x +-=+ 是二次函数,且函数图象有最高点.(1)求k 的值;(2)求顶点坐标和对称轴,并说明当x 为何值时,y 随x 的增大而减少. 【变式2】11.已知函数y =(k ﹣2)245k k x -+是关于x 的二次函数,求:(1)满足条件的k 的值;(2)当k 为何值时,抛物线有最高点?求出这个最高点,这时,x 为何值时,y 随x 的增大而增大?(3)当k 为何值时,函数有最小值?最小值是多少?这时,当x 为何值时,y 与x 的增大而减小?类型五、二次函数2y ax =的综合应用12.如图,梯形ABCD 的顶点都在抛物线2y x =-上,且////AB CD x 轴.A 点坐标为(a,-4),C 点坐标为(3,b ).(1)求a ,b 的值; (2)求B ,D 两点的坐标; (3)求梯形的面积. 举一反三: 【变式1】13.在平面直角坐标系中,若抛物线22y x =与直线1y x =+交于点(,)A a b 和点(,)B c d ,其中a c >,点O 为原点,求ABO ∆的面积.【变式2】14.抛物线y=ax2(a>0 )上有A 、B两点,A、B两点的横坐标分别为-1,2.求a为何值时, AOB为直角三角形.参考答案:1.见解析【分析】利用列表、描点、连线的方法作出函数的图像即可.【详解】解:列表:描点、连线如下图所示:【点睛】本题考查了二次函数的画法,做题的关键是列出表格、描点、连线即可.2.图像见解析.【分析】建立平面直角坐标系,然后利用五点法作出大致函数图象即可.【详解】函数y=x2的图象如图所示:【点睛】本题考查了二次函数的图象的作法,五点法作图是常用的方法,要熟练掌握并灵活运用.3.见解析【分析】首先列表,再根据描点法,可得函数的图象.【详解】列表:描点:以表格中对应的数值作为点的坐标,在直角坐标系中描出;连线:用平滑的线顺次连接,如图:【点睛】本题考查了二次函数图象,正确在坐标系中描出各点是解题的关键.4.a>b>d>c【分析】设x=1,函数值分别等于二次项系数,根据图象,比较各对应点纵坐标的大小.【详解】因为直线x=1与四条抛物线的交点从上到下依次为(1,a),(1,b),(1,d),(1,c),所以,a>b>d>c.故答案为:a>b>d>c.【点睛】本题考查了二次函数的图象,采用了取特殊点的方法,比较字母系数的大小.5.a=1, B(2,2)2【详解】试题分析:先把A点坐标代入二次函数解析式即可求出a的值和二次函数解析式;再B点坐标代入二次函数解析式,即可求出n的值,从而确定点B的坐标.解:把点A(-4,8)代入y=ax2,得:16a=8a=12y=1x2.2x2得:再把点B(2,n)代入y=12n=2.B(2,2).6.a1>a2>a3>a4【分析】直接利用二次函数的图象开口大小与a的关系进而得出答案.【详解】解:如图所示: y=a1x2的开口小于 y=a2x2的开口,则a1>a2>0,y=a3x2的开口大于 y=a4x2的开口,开口向下,则a4<a3<0,故a1>a2>a3>a4.故答案是:a1>a2>a3>a4.【点睛】考查了二次函数的图象,正确记忆开口大小与a的关系是解题关键.7.(1)a=b=-1(2)y轴,(0,0)(3)图像见解析【详解】试题分析:(1)把点(1,b)代入y=2x-3中解得b的值,再把(1,b)代入y=ax2,中可解得a的值;(2)由(1)中所求得的a的值,可得y=ax2的解析式,从而可确定抛物线y=ax2的开口方向,对称轴和顶点坐标;(3)根据(2)中求得的抛物线y=ax2的开口方向、对称轴和顶点坐标可画出其草图.试题解析:(1)把(1,b)代入直线y=2x-3中,得b=2-3=-1,把点(1,-1)代入y=ax 2中,得a=-1; (2) 在y=-x 2中,a=-1<0, 抛物线开口向下;抛物线y=ax 2的对称轴为y 轴,顶点坐标为(0,0); (3)作函数y=ax 2的草图如下:8.(1)m 1=−4,m 2=1;(2)当m =−4时,该函数图象的开口向下;(3)当m =1时,函数为24y x =,该函数有最小值,最小值为0.【分析】(1)根据二次函数的定义求出m 的值即可解决问题. (2)运用当二次项系数小于0时,抛物线开口向下;(3)运用当二次项系数大于0时,抛物线开口向上,图象有最低点,函数有最小值; 【详解】解:(1) 函数()2323m m y m x +-=+是关于x 的二次函数,m 2+3m−2=2,m +3≠0, 解得:m 1=−4,m 2=1; (2) 函数图象的开口向下, m +3<0, m <−3,当m =−4时,该函数图象的开口向下; (3) m =−4或1,当m +3>0时,抛物线有最低点,函数有最小值, m >−3, m =−4或1,当m =1时,函数为24y x =,该函数有最小值,最小值为0.【点睛】该题主要考查了二次函数的定义及其性质的应用问题;牢固掌握定义及其性质是解题的关键.9.(1)k=±2; (2) 见解析; (3)见解析.【分析】(1)直接利用二次函数定义得出符合题意的k 的值;(2)抛物线有最低点,所以开口向上,k+1大于0,再根据(1)中k 的值即可确定满足条件的值,再根据二次函数性质,即可得最低点的坐标和函数的单调区间;(3)函数有最大值,可得抛物线的开口向下,k+1小于0,再根据(1)中k 的值即可确定满足条件的值,然后根据二次函数性质可求得最大值和函数单调区间.【详解】(1) 根据二次函数的定义得 22210k k ⎧-=⎨+≠⎩ 解得k=±2. 当k=±2时,原函数是二次函数.(2) 根据抛物线有最低点,可得抛物线的开口向上,k+1>0,即k >-1,根据第(1)问得:k=2.该抛物线的解析式为2y 3x =, 抛物线的顶点为(0,0),当x >0时,y 随x 的增大而增大.(3) 根据二次函数有最大值,可得抛物线的开口向下,k+1<0,即k <-1,根据第(1)问得:k=-2.该抛物线的解析式为2y x =-,顶点坐标为(0,0),当k=-2时,函数有最大值为0. 当x >0时,y 随x 的增大而减小.【点睛】此题主要考查了二次函数的性质以及二次函数的定义,正确掌握二次函数的性质是解题关键,是基础题型.10.(1)k=﹣3;(2)当k=﹣3时,y=﹣x2顶点坐标(0,0),对称轴为y 轴,当x >0时,y 随x 的增大而减少.【详解】试题分析:(1)根据二次函数的定义得出k 2+k ﹣4=2,再利用函数图象有最高点,得出k +2<0,即可得出k 的值;(2)利用(1)中k 的值得出二次函数的解析式,利用形如y =ax 2(a ≠0)的二次函数顶点坐标为(0,0),对称轴是y 轴即可得出答案.试题解析:解:(1) 24(2)k k y k x +-=+是二次函数, k 2+k ﹣4=2且k +2≠0,解得k =﹣3或k =2. 函数有最高点, 抛物线的开口向下, k +2<0,解得k <﹣2, k =﹣3;(2)当k =﹣3时,二次函数为y =﹣x 2,顶点坐标为(0,0),对称轴为y 轴,当x >0时,y 随x 的增大而减少.11.(1)1213k k =,=;(2)k =1,最高点为(0,0),当x <0时,y 随x 的增大而增大;(3)k =3,最小值为0,当x <0时,y 随x 的增大而减小.【分析】(1)由于函数是二次函数,所以x 的次数为2,且系数不为0,即可求得满足条件的k 的值;(2)抛物线有最高点,所以开口向下,系数小于0,再根据(1)中k 的值即可确定满足条件的值,再根据二次函数性质即可知函数的单调区间;(3)函数有最小值,则开口向上,然后根据二次函数性质可求得最小值,即可知函数单调区间.【详解】解:(1) 函数y =(k ﹣2)245kk x -+是关于x 的二次函数,k 满足2452k k +﹣=,且k ﹣2≠0,解得:1213k k =,=;(2) 抛物线有最高点,图象开口向下,即k ﹣2<0,结合(1)所得,k =1,最高点为(0,0),当x <0时,y 随x 的增大而增大.(3) 函数有最小值,图象开口向上,即k ﹣2>0,k =3,最小值为0,当x <0时,y 随x 的增大而减小.【点睛】本题考查了二次函数的定义、待定系数法求解析式、解一元二次方程以及二次函数图像的性质;解决本题的关键在于知道二次函数的表达形式,用待定系数法求解析式,熟练掌握二次函数图像的性质.12.(1)2a =-,9b =-;(2)(2,4)-B ,(3,9)D --;(3)25.【分析】(1)把点A ,点C 坐标分别代入解析式,即可求出a ,b 的值;(2)由B 与A 的纵坐标相等,D 与C 的纵坐标相等,由对称关系,即可求出B ,D 的坐标;(3)分别求出AB ,CD 和梯形的高,即可得到答案.【详解】解:(1)当4y =-时,24a -=-,2a =±.点A 在第三象限,2a =-.当3x =时,9y =-,9b =-.(2) ////AB CD x 轴,A 点与B 点,C 点与D 点的纵坐标相同.2y x =-关于y 轴对称,(2,4)-B ,(3,9)D --.(3)由题意,得AB 4CD 6==,,梯形的高为5, 1(46)5252ABCD S =⨯+⨯=梯形. 【点睛】本题考查了二次函数与四边形的综合,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质.13.34. 【分析】首先求得两个交点的坐标,然后求得直线1y x =+与y 轴的交点坐标,再根据三角形的面积公式即可得出答案.【详解】解:由题意得:221y x y x ⎧=⎨=+⎩解得:12x =-或1x = 点(,)A a b 和点(,)B c d ,其中a c >(1,2)A ,11(,)22B - 直线1y x =+与y 轴的交点坐标为:(0,1) 11131112224ABO S ∆=⨯⨯+⨯⨯=. 【点睛】考查了二次函数的性质,解题的关键是了解如何求得两个图象的交点坐标.141【分析】先求出AB两点坐标,再根据 AOB为直角三角形,根据勾股定理分情况列出含a 的方程进行求解.【详解】 x=-1, y=a,x=2, y=4a,A(-1,a),B(2,4a)当AB为斜边时,AB2=AO2+BO2,即32+(3a)2=(1+a2)+(4+16a2),解得a2=12,a=a>当BO为斜边时,OB2=AB2+AO2,得a=±1,a>0, a=1,AO2=1+a2<9+9a2= AB2,AO2=1+a2<4+16a2= OB2AO不是斜边,1.【点睛】此题主要考查二次函数的图像,解题的关键是根据勾股定理列出方程解出a的值.。
专题2.12 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像与性质(知识讲解1)-2021-2022学年九年级数学下册基础知识专项讲练(北师大版)专题2.12 二次函数y=ax²+bx+c(a≠0)的图象与性质(知识讲解1) 【学习目标】1.会用描点法画二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象;会用配方法将二次函数2y ax bx c =++的解析式写成2()y a x h k =-+的形式;2.通过图象能熟练地掌握二次函数2y ax bx c =++的性质;3.经历探索2y ax bx c =++与2()y a x h k =-+的图象及性质紧密联系的过程,能运用二次函数的图象和性质解决简单的实际问题,深刻理解数学建模思想以及数形结合的思想. 【要点梳理】要点一、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠与2(1)(0)y a x t k a =-+≠之间的相互关系 1.顶点式化成一般式从函数解析式2()y a x h k =-+我们可以直接得到抛物线的顶点(h ,k),所以我们称2()y a x h k =-+为顶点式,将顶点式2()y a x h k =-+去括号,合并同类项就可化成一般式2y ax bx c =++. 2.一般式化成顶点式 22222()()()22b b b b y ax bx c a x x c a x x c a a a a ⎡⎤=++=++=++-+⎢⎥⎣⎦224()24b ac b a x a a-=++.对照2()y a x h k =-+,可知2b h a =-,244ac b k a-=.∴抛物线2y ax bx c =++的对称轴是直线2b x a =-,顶点坐标是24(,)24b ac b a a--. 特别说明:1.抛物线2y ax bx c =++的对称轴是直线2b x a =-,顶点坐标是24(,)24b ac b a a--,可以当作公式加以记忆和运用.2.求抛物线2y ax bx c =++的对称轴和顶点坐标通常用三种方法:配方法、公式法、代入法,这三种方法都有各自的优缺点,应根据实际灵活选择和运用.要点二、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象的画法 1.一般方法:列表、描点、连线; 2.简易画法:五点定形法. 其步骤为:(1)先根据函数解析式,求出顶点坐标和对称轴,在直角坐标系中描出顶点M ,并用虚线画出对称轴.(2)求抛物线2y ax bx c =++与坐标轴的交点,当抛物线与x 轴有两个交点时,描出这两个交点A 、B 及抛物线与y 轴的交点C ,再找到点C 关于对称轴的对称点D ,将A 、B 、C 、D 及M 这五个点按从左到右的顺序用平滑曲线连结起来. 特别说明:当抛物线与x 轴只有一个交点或无交点时,描出抛物线与y 轴的交点C 及对称点D ,由C 、M 、D 三点可粗略地画出二次函数图象的草图;如果需要画出比较精确的图象,可再描出一对对称点A 、B ,然后顺次用平滑曲线连结五点,画出二次函数的图象, 要点三、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象与性质 1.二次函数2(0)y ax bx c a =++≠图象与性质2.二次函数2(0)y ax bx c a =++≠图象的特征与a 、b 、c 及b2-4ac 的符号之间的关系要点四、求二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的最大(小)值的方法如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大(或最小)值,即当2b x a =-时,244ac b y a-=.特别说明:如果自变量的取值范围是x1≤x≤x2,那么首先要看2ba-是否在自变量的取值范围x1≤x≤x2内,若在此范围内,则当2b x a =-时,244ac b y a-=,若不在此范围内,则需要考虑函数在x1≤x≤x2范围内的增减性,如果在此范围内,y 随x 的增大而增大,则当x =x2时,22y bx c ++;当x =x1时,211y ax bx c =++,如果在此范围内,y 随x 的增大而减小,则当x =x1时,2max 11y ax bx c =++;当x =x2时,2min 22y ax bx c =++,如果在此范围内,y 值有增有减,则需考察x =x1,x =x2,2bx a=-时y 值的情况. 特别说明: 【典型例题】类型一、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠化为顶点式1.已知抛物线2y x bx c =-++经过点A (3,0),B (﹣1,0). (1)求抛物线的解析式; (2)求抛物线的顶点坐标. 举一反三: 【变式1】2.用配方法把二次函数y=12x 2–4x+5化为y=a(x+m)2+k 的形式,再指出该函数图象的开口方向、对称轴和顶点坐标. 【变式2】3.已知二次函数2y x 4x 3=-+.()1用配方法将其化为2y a(x h)k =-+的形式;()2在所给的平面直角坐标系xOy 中,画出它的图象.【变式3】4.已知二次函数y =﹣2x 2+bx +c 的图象经过点A (0,4)和B (1,﹣2). (1)求此抛物线的解析式;(2)求此抛物线的对称轴和顶点坐标; (3)设抛物线的顶点为C ,试求∴CAO 的面积. 类型二、画二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象5.已知:二次函数243y x x =++ (1)求出该函数图象的顶点坐标; (2)在所提供的网格中画出该函数的草图.举一反三: 【变式1】6.已知二次函数y =﹣x 2+4x .(1)写出二次函数y =﹣x 2+4x 图象的对称轴;(2)在给定的平面直角坐标系中,画出这个函数的图象(列表、描点、连线); (3)根据图象,写出当y <0时,x 的取值范围. 【变式2】7.已知二次函数y =12x 2﹣x ﹣32. (1)在平面直角坐标系内,画出该二次函数的图象; (2)根据图象写出:①当x 时,y >0; ②当0<x <4时,y 的取值范围为 .【变式3】8.已知抛物线22232(0)y ax ax a a =--+≠. (1)求这条抛物线的对称轴;(2)若该抛物线的顶点在x 轴上,求其解析式;(3)设点()1,P m y ,()23,Q y 在抛物线上,若12y y <,求m 的取值范围. 类型三、二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的性质9.把抛物线21:23C y x x =++先向右平移4个单位长度,再向下平移5个单位长度得到抛物线2C .(1)直接写出抛物线2C 的函数关系式;(2)动点(),6P a -能否在拋物线2C 上?请说明理由;(3)若点()()12,,,A m y B n y 都在抛物线2C 上,且0m n <<,比较12,y y 的大小,并说明理由. 举一反三: 【变式1】10.在平面直角坐标系xOy 中,关于x 的二次函数2y x px q +=+的图象过点(1,0)-,(2,0).(1)求这个二次函数的表达式;(2)求当21x -≤≤时,y 的最大值与最小值的差;(3)一次函数(2)2y m x m =-+-的图象与二次函数2y x px q +=+的图象交点的横坐标分别是a 和b ,且3a b <<,求m 的取值范围. 【变式2】11.如图,已知抛物线y=x 2-2x -3与x 轴交于A 、B 两点.(1)当0<x <3时,求y 的取值范围;(2)点P 为抛物线上一点,若S △PAB =10,求出此时点P 的坐标.【变式3】12.已知抛物线2y ax bx c =++,如图所示,直线1x =-是其对称轴,()1确定a ,b ,c ,24b ac =-的符号;()2求证:0a b c -+>;()3当x 取何值时,0y >,当x 取何值时0y <.类型四、二次函数的图象及各项的系数13.如图,抛物线y=﹣x2+(m﹣1)x+m与y轴交于点(0,3).(1)m的值为________;(2)当x满足________时,y的值随x值的增大而减小;(3)当x满足________时,抛物线在x轴上方;(4)当x满足0≤x≤4时,y的取值范围是________.举一反三:【变式1】14.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,给出下列结论:∴abc>0;∴a﹣b+c<0;∴2a+b﹣c<0;∴4a+2b+c>0,∴若点(﹣23,y1)和(73,y2)在该图象上,则y1>y2.其中正确的结论是_____(填入正确结论的序号)类型五、一次函数、二次函数图象的综合判断15.如图,已知直线y=-2x+m与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,且点A(1,4)为抛物线的顶点,点B在x轴上.(1)求m 的值; (2)求抛物线的解析式;(3)若点P 是x 轴上一点,当∴ABP 为直角三角形时直接写出点P 的坐标. 举一反三: 【变式1】16.已知二次函数()2229y mx m x m =++++.()1如果二次函数的图象与x 轴有两个交点,求m 的取值范围;()2如图,二次函数的图象过,点()4,0A ,与y 轴交于点B ,直线AB 与这个二次函数图象的对称轴交于点P ,求点P 的坐标.【变式2】17.如图所示,已知直线y=12-x 与抛物线y=2164x -+交于A 、B 两点,点C 是抛物线的顶点.(1)求出点A 、B 的坐标; (2)求出∴ABC 的面积;(3)在AB 段的抛物线上是否存在一点P ,使得∴ABP 的面积最大?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案:1.(1)2y x 2x 3=-++(2)(1,4)【详解】解:(1)∴抛物线2y x bx c =-++经过点A (3,0),B (-1,0), ∴抛物线的解析式为;()()y x 3x 1=--+,即2y x 2x 3=-++, (2)∴抛物线的解析式为()22y x 2x 3x 14=-++=--+, ∴抛物线的顶点坐标为:(1,4).(1)根据抛物线2y x bx c =-++经过点A (3,0),B (﹣1,0),直接由交点式得出抛物线的解析式.(2)将抛物线的解析式化为顶点式,即可得出答案.2.抛物线的开口向上,对称轴是直线x =4,顶点坐标是(4,-3). 【分析】用配方法把一般式化为顶点式,根据二次函数的性质解答即可. 【详解】解:∵y =12x 2-4x +5=12(x -4)2-3,∴抛物线的开口向上,对称轴是直线x =4,顶点坐标是(4,-3).【点睛】本题考查的是二次函数的三种形式,正确利用配方法把一般式化为顶点式是解题的关键.3.(1)2(x 2)1--;(2)见解析.【分析】(1)利用配方法把二次函数解析式化成顶点式即可; (2)利用描点法画出二次函数图象即可.【详解】解:()21y x 4x 3=-+=222x 4x 223-+-+ =2(x 2)1--()22y (x 2)1=--,∴顶点坐标为()2,1-,对称轴方程为x 2=.函数二次函数2y x 4x 3=-+的开口向上,顶点坐标为()2,1-,与x 轴的交点为()3,0,()1,0, ∴其图象为:故答案为(1)2(x 2)1--;(2)见解析.【点睛】本题考查二次函数的配方法,用描点法画二次函数的图象,掌握配方法是解题的关键.4.(1)y =﹣2x 2﹣4x +4;(2)对称轴为直线x =﹣1,顶点坐标为(﹣1,6);(3)∴CAO 的面积为2.【分析】(1)利用待定系数法把A (0,4)和B (1,﹣2)代入y =﹣2x 2+bx +c 中,可以解得b ,c 的值,从而求得函数关系式即可; (2)利用配方法求出图象的对称轴和顶点坐标;(3)由(2)可得顶点C 的坐标,再根据三角形的面积公式即可求出△CAO 的面积. 【详解】解:(1)把A (0,4)和B (1,﹣2)代入y =﹣2x 2+bx +c ,得:24212c b c =⎧⎨-⨯++=-⎩,解得:44b c =-⎧⎨=⎩, 所以此抛物线的解析式为y =﹣2x 2﹣4x +4; (2)∴y =﹣2x 2﹣4x +4 =﹣2(x 2+2x )+4 =﹣2[(x +1)2﹣1]+4 =﹣2(x +1)2+6,∴此抛物线的对称轴为直线x =﹣1,顶点坐标为(﹣1,6); (3)由(2)知:顶点C (﹣1,6), ∴点A (0,4),∴OA =4, ∴S △CAO =12OA •|xc |=12×4×1=2,即△CAO 的面积为2.故答案为(1)y =﹣2x 2﹣4x +4;(2)对称轴为直线x =﹣1,顶点坐标为(﹣1,6);(3)△CAO 的面积为2.【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式,二次函数解析式的三种形式,二次函数的性质以及三角形的面积,难度适中.正确求出函数的解析式是解题的关键. 5.(1) (-2,-1);(2)见解析【分析】(1)将二次函数化为顶点式即可得出顶点坐标; (2)利用五点法画二次函数的图象即可.【详解】(1)243y x x =++化为顶点式为2(2)1y x =+- 则该函数图象的顶点坐标为(2,1)--;(2)先求出自变量x 在4,3,2,1,0----处的函数值,再列出表格 当4x =-和0x =时,3y =当3x =-和=1x -时,2(1)4(1)30y =-+⨯-+= 当2x =-时,1y =- 列出表格如下:由此画出该函数的草图如下:【点睛】本题考查了二次函数的顶点式、画二次函数的图象,掌握函数图象的画法是解题关键.6.(1)对称轴是过点(2,4)且平行于y轴的直线x=2;(2)见解析;(3)x<0或x>4.【详解】试题分析:(1)把一般式化成顶点式即可求得;(2)首先列表求出图象上点的坐标,进而描点连线画出图象即可.(3)根据图象从而得出y<0时,x的取值范围.试题解析:(1)∴y=-x2+4x=-(x-2)2+4,∴对称轴是过点(2,4)且平行于y轴的直线x=2;(2)列表得:描点,连线.(3)由图象可知,当y<0时,x的取值范围是x<0或x>4.7.(1)见解析;(2)①x<﹣1或x>3;②﹣2≤y<52.【分析】(1)先把解析式配成顶点式得到抛物线的顶点坐标为(1,2);再分别求出抛物线与坐标轴的交点坐标,然后利用描点法画二次函数图象;(2)∴利用函数图象写出抛物线在x轴上方所对应的自变量的范围即可;∴先确定x=4时,y=52,然后利用函数图象写出当0<x<4时对应的函数值的范围.【详解】解:(1)∴y=12(x﹣1)2﹣2,∴抛物线的对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,2);当x=0时,y=12x2﹣x﹣32=﹣32,则抛物线与y轴交点坐标为(0,﹣32)当y =0时,12 x 2﹣x ﹣32=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,抛物线与x 轴的交点坐标为(﹣1,0)、(3,0), 如图,(2)∴当x <﹣1或x >3时,y >0; ∴当0<x <4时,﹣2≤y <52;故答案为x <﹣1或x >3;﹣2≤y <52.【点睛】本题考查了抛物线与x 轴的交点:把求二次函数y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)与x 轴的交点坐标问题转化解关于x 的一元二次方程即可求得交点横坐标.也考查了二次函数的性质.8.(1)1x =;(2)233322y x x =-+或221y x x =-+-;(3)当a >0时,13m -<<;当a <0时,1m <-或3m >.【分析】(1)将二次函数化为顶点式,即可得到对称轴;(2)根据(1)中的顶点式,得到顶点坐标,令顶点纵坐标等于0,解一元二次方程,即可得到a 的值,进而得到其解析式;(3)根据抛物线的对称性求得点Q 关于对称轴的对称点,再结合二次函数的图象与性质,即可得到m 的取值范围.【详解】(1)∴22232y ax ax a =--+, ∴22(1)32y a x a a =---+, ∴其对称轴为:1x =.(2)由(1)知抛物线的顶点坐标为:2(1,23)a a --,∴抛物线顶点在x 轴上, ∴2230a a --=, 解得:32a =或1a =-, 当32a =时,其解析式为:233322y x x =-+, 当1a =-时,其解析式为:221y x x =-+-, 综上,二次函数解析式为:233322y x x =-+或221y x x =-+-. (3)由(1)知,抛物线的对称轴为1x =, ∴()23,Q y 关于1x =的对称点为2(1,)y -, 当a >0时,若12y y <, 则-1<m <3;当a <0时,若12y y <, 则m <-1或m >3.【点睛】本题考查了二次函数对称轴,解析式的计算,以及根据二次函数的图象性质求不等式的取值范围,熟知相关计算是解题的关键.9.(1)2(3)3y x =--;(2)不在,见解析;(3)12y y >,见解析【分析】(1)先求出抛物线1C 的顶点坐标,再根据向右平移横坐标加,向下平移纵坐标减求出平移后的抛物线的顶点坐标即可;(2)根据抛物线2C 的顶点的纵坐标为3-,即可判断点()6P a -,不在拋物线2C 上; (3)根据抛物线2C 的增减性质即可解答.【详解】(1)抛物线221:23(1)2C y x x x =++=++,∴抛物线1C 的顶点坐标为(﹣1,2),根据题意,抛物线2C 的顶点坐标为(-1+4,2-5),即(3,﹣3), ∴抛物线2C 的函数关系式为:2(3)3y x =--; (2)动点P 不在抛物线2C 上. 理由如下:∴抛物线2C 的顶点为()3,3-,开口向上, ∴抛物线2C 的最低点的纵坐标为3-. ∴63P y =-<-,∴动点P 不在抛物线2C 上; (3)12y y >. 理由如下:由(1)知抛物线2C 的对称轴是3x =,且开口向上, ∴在对称轴左侧y 随x 的增大而减小. ∴点()()12,,,A m y B n y 都在抛物线2C 上,且03m n <<<, ∴12y y >.【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握平移的规律“左加右减,上加下减”以及熟练掌握二次函数的性质是解题的关键. 10.(1)2y x x 2=--;(2)254;(3)1m <. 【分析】(1)利用待定系数法将点(1,0)-,(2,0)代入解析式中解方程组即可; (2)根据(1)中函数关系式得到对称轴12x =,从而知在21x -≤≤中,当x=-2时,y 有最大值,当12x =时,y 有最小值,求之相减即可; (3)根据两函数相交可得出x 与m 的函数关系式,根据有两个交点可得出∆>0,根据根与系数的关系可得出a ,b 的值,然后根据3a b <<,整理得出m 的取值范围. 【详解】解:(1)∴2y x px q +=+的图象过点(1,0)-,(2,0),∴10420p q p q -+=⎧⎨++=⎩解得12p q =-⎧⎨=-⎩ ∴2y x x 2=--(2)由(1)得,二次函数对称轴为12x =∴当21x -≤≤时,y 的最大值为(-2)2-(-2)-2=4,y 的最小值为21192224⎛⎫--=- ⎪⎝⎭ ∴y 的最大值与最小值的差为925444⎛⎫--= ⎪⎝⎭;(3)由题意及(1)得()2222y m x my x x ⎧=-+-⎨=--⎩整理得()()2340x m x m ----=即()(1)40x x m +--=⎡⎤⎣⎦∴一次函数(2)2y m x m =-+-的图象与二次函数2y x px q +=+的图象交点的横坐标分别是a 和b ,∴()()23440m m ∆=-+-> 化简得210250m m -+> 即()250m -> 解得m≠5∴a ,b 为方程()(1)40x x m +--=⎡⎤⎣⎦的两个解 又∴3a b << ∴a=-1,b=4-m 即4-m>3 ∴m<1综上所述,m 的取值范围为1m <.【点睛】本题考查了利用待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象的性质,根与系数的关系等知识.解题的关键是熟记二次函数图象的性质. 11.(1) ﹣4≤y <0;(2) P 点坐标为(﹣2,5)或(4,5)【详解】分析:(1)、首先将抛物线配成顶点式,然后根据x 的取值范围,从而得出y 的取值范围;(2)、根据题意得出AB 的长度,然后根据面积求出点P 的纵坐标,根据抛物线的解析式求出点P 的坐标.详解:(1)∴抛物线的解析式为y=x 2﹣2x ﹣3,∴y=x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4, ∴顶点坐标为(1,﹣4),由图可得当0<x <3时,﹣4≤y <0. (2)当y=0时,x 2﹣2x ﹣3=0, 解得:x 1=-1 x 2=3 ∴A (﹣1,0)、B (3,0), ∴AB=4.设P (x ,y ),则S △PAB =AB•|y|=2|y|=10, ∴|y|=5, ∴y=±5. ∴当y=5时,x 2﹣2x ﹣3=5,解得:x 1=﹣2,x 2=4, 此时P 点坐标为(﹣2,5)或(4,5); ∴当y=﹣5时,x 2﹣2x ﹣3=﹣5,方程无解; 综上所述,P 点坐标为(﹣2,5)或(4,5).点睛:本题主要考查的是二次函数的性质,属于基础题型.求函数值取值范围时,一定要注意自变量的取值范围是否是在对称轴的一边.12.(1)0a <,0b <,0c >,240b ac =->;(2)详见解析;(3)当31x -<<时,0y >;当3x <-或1x >时,0y <.【分析】(1)根据开口方向确定a 的符号,根据对称轴的位置确定b 的符号,根据抛物线与y 轴的交点确定c 的符号,根据抛物线与x 轴交点的个数确定b 2-4ac 的符号; (2)根据图象和x=-1的函数值确定a -b+c 与0的关系; (3)抛物线在x 轴上方时y >0;抛物线在x 轴下方时y <0. 【详解】()1∵抛物线开口向下, ∴0a <, ∵对称轴12bx a=-=-, ∴0b <,∵抛物线与y 轴的交点在x 轴的上方, ∴0c >,∵抛物线与x 轴有两个交点, ∴240b ac =->;()2证明:∵抛物线的顶点在x 轴上方,对称轴为1x =-,∴当1x =-时,0y a b c =-+>;()3根据图象可知,当31x -<<时,0y >;当3x <-或1x >时,0y <.【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,解题的关键是熟练的掌握二次函数图象与系数的关系.13.(1)3;(2)x >1;(3)-1<x <3;(4)-5≤y ≤4 【分析】根据函数的图象和性质即可求解.【详解】解:(1)将(0,3)代入y =﹣x 2+(m ﹣1)x +m 得,3=m , 故答案为3;(2)m =3时,抛物线的表达式为y =﹣x 2+2x +3, 函数的对称轴为直线x =2ba-=1, ∴﹣1<0,故抛物线开口向下,当x >1时,y 的值随x 值的增大而减小, 故答案为x >1;(3)令y =﹣x 2+2x +3,解得x =﹣1或3, 从图象看,当﹣1<x <3时,抛物线在x 轴上方; 故答案为﹣1<x <3;(4)当x =0时,y =3;当x =4时,y =﹣x 2+2x +3=﹣5, 而抛物线的顶点坐标为(1,4),故当x 满足0≤x ≤4时,y 的取值范围是﹣5≤y ≤4, 故答案为﹣5≤y ≤4.【点睛】本题主要考查二次函数的图像与性质及系数的关系,熟练掌握二次函数的图像与性质及系数的关系是解题的关键. 14.∴∴∴【详解】解:∴抛物线开口向下, ∴a <0,∴对称轴在y 轴右边, ∴b >0,∴抛物线与y 轴的交点在x 轴的上方, ∴c >0,∴abc <0,故∴错误;∴二次函数y =ax 2+bx +c 图象可知,当x =﹣1时,y <0,∴a ﹣b +c <0,故∴正确;∴二次函数图象的对称轴是直线x =1,c >0, ∴2b a-=1, ∴2a +b =0,∴2a +b <c ,∴2a +b ﹣c <0,故∴正确;∴二次函数y =ax 2+bx +c 图象可知,当x =2时,y >0,∴4a +2b +c >0,故∴正确;∴二次函数图象的对称轴是直线x =1,∴抛物线上x =23-时的点与当x =83时的点对称, ∴x >1,y 随x 的增大而减小,∴y 1<y 2,故∴错误;故答案为∴∴∴.【点睛】本题考查了二次函数的图象与系数的关系,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:∴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;∴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; 当a 与b 异号时(即ab <0),对称轴在y 轴右.(简称:左同右异)∴常数项c 决定抛物线与y 轴交点. 抛物线与y 轴交于(0,c ).15.(1)m =6;(2)y =﹣x 2+2x +3;(3)点P 的坐标为(7,0)或(1,0).【分析】(1)将点A 坐标代入y=-2x+m ,即可求解;(2)y=-2x+6,令y=0,则x=3,故点B (3,0),则二次函数表达式为:y=a (x -1)2+4,将点B 的坐标代入上式,即可求解;(3)分∴BAP=90°、∴AP (P′)B=90°两种情况,求解即可.【详解】解:(1)将点A 坐标代入y =﹣2x+m 得:4=﹣2+m ,解得:m =6;(2)y =﹣2x+6,令y =0,则x =3,故点B (3,0),则二次函数表达式为:y =a (x ﹣1)2+4,将点B 的坐标代入上式得:0=a (3﹣1)2+4,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣(x ﹣1)2+4=﹣x 2+2x+3;(3)∴当∴BAP =90°时,直线AB 的表达式为:y =﹣2x+6,则直线PB 的表达式中的k 值为12,设直线PB 的表达式为:y =12x+b ,将点A 的坐标代入上式得:4=12×1+b , 解得:b =72, 即直线PB 的表达式为:y =12x+72, 当y =0时,x =﹣7,即点P (7,0);∴当∴AP (P′)B =90°时,点P′(1,0);故点P 的坐标为(7,0)或(1,0).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的基本知识,要注意类讨论,避免遗漏,本题较为简单.16.(1)45m <且0m ≠;(2)P 点坐标为()1,6. 【分析】解:(1)根据题意得0m ≠且()24(2)490m m m =+-⋅+>;(2)先求二次函数的解析式,再求抛物线的对称轴,用待定系数法求直线AB 的解析式,再求AB 与对称轴的交点P.【详解】解:()1根据题意得0m ≠且()24(2)490m m m =+-⋅+>, 所以45m <且0m ≠; ()2把()4,0A 代入()2229y mx m x m =++++得()168290m m m ++++=,解得1m =-,所以抛物线解析式为2228(1)9y x x x =-++=--+,所以抛物线的对称轴为直线1x =,当0x =时,2288y x x =-++=,则()0,8B ,设直线AB 的解析式为y kx b =+,把()4,0A ,()0,8B 代入得{408k b b +==,解得{28k b =-=,所以直线AB 的解析式为28y x =-+,当1x =时,286y x =-+=,所以P 点坐标为()1,6.【点睛】本题考核知识点:二次函数与一次函数. 解题关键点:理解二次函数图象的交点问题.17.(1)点A 、B 的坐标分别为:(6,﹣3),(﹣4,2);(2)30;(3)当a =1时,∴ABP 的面积最大,此时点P 的坐标为(1,234). 【分析】(1)由直线1y x 2=-与抛物线21y x 64=-+交于A 、B 两点,可得方程211x x 624-=-+,解方程即可求得点A 、B 的坐标;(2)首先由点C 是抛物线的顶点,即可求得点C 的坐标,又由S △ABC =S △OBC +S △OAC 即可求得答案;(3)首先过点P 作PD∴OC ,交AB 于D ,然后设21P a,a 64⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,即可求得点D 的坐标,可得PD 的长,又由S △ABP =S △BDP +S △ADP ,根据二次函数求最值的方法,即可求得答案.【详解】解:(1)∴直线1y x 2=-与抛物线21y x 64=-+交于A 、B 两点, ∴211x x 624-=-+, 解得:x =6或x =﹣4,当x =6时,y =﹣3,当x =﹣4时,y =2,∴点A 、B 的坐标分别为:(6,﹣3),(﹣4,2);(2)∴点C 是抛物线的顶点.∴点C 的坐标为(0,6),∴S △ABC =S △OBC +S △OAC =12×6×4+12×6×6=30;(3)存在.过点P 作PD∴OC ,交AB 于D ,设P(a ,﹣14a 2+6), 则D(a ,﹣12a), ∴PD =﹣14a 2+6+12a , ∴S △ABP =S △BDP +S △ADP =12×(﹣14a 2+6+12a)×(a+4)+12×(﹣14a 2+6+12a)×(6﹣a)=25125(a 1)44--+ (﹣4<a <6), ∴当a =1时,∴ABP 的面积最大,此时点P 的坐标为(1,234).【点睛】此题考查了二次函数与一次函数的交点问题,三角形面积的求解以及二次函数的最值问题等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是方程思想与数形结合思想的应用.。
_ Q_ G_P_ O二次函数中的动点问题 三角形的存在性问题一、技巧提炼1、利用待定系数法求抛物线解析式的常用形式〔1〕、【一般式】抛物线上任意三点时,通常设解析式为,然后解三元方程组求解; 〔2〕、【顶点式】抛物线的顶点坐标和抛物线上另一点时,通常设解析式为求解;2、二次函数y=ax 2+bx+c 与x 轴是否有交点,可以用方程ax 2+bx+c = 0是否有根的情况进展判定;判别式ac b 42-=∆ 二次函数与x 轴的交点情况一元二次方程根的情况 △ > 0与x 轴交点 方程有的实数根△ < 0 与x 轴交点 实数根 △ = 0与x 轴交点方程有的实数根3、抛物线上有两个点为A 〔x 1,y 〕,B 〔x 2,y 〕 (1)对称轴是直线2x 21x x +=(2)两点之间距离公式: 两点()()2211y ,x Q ,y ,x P , 那么由勾股定理可得:221221)()(y y x x PQ -+-=练一练:A 〔0,5〕和B 〔-2,3〕,那么AB =。
4、 常见考察形式1〕A 〔1,0〕,B 〔0,2〕,请在下面的平面直角坐标系 坐标轴上找一点C ,使△ABC 是等腰三角形; 总结:两圆一线方法规律:平面直角坐标系中一条线段,构造等腰三角形,用的是“两圆一线〞:分别以线段的两个端点为圆心,线段长度为半径作圆,再作线段的垂直平分线;2〕A 〔-2,0〕,B 〔1,3〕,请在平面直角坐标系中坐标轴 上找一点C ,使△ABC 是直角三角形;总结: 两线一圆方法规律{平面直角坐标系中一条线段,构造直角三角形,用的是“两线一圆〞:分别过线段的两个端点作线段的垂线,再以线段为直径作圆; 5、求三角形的面积:〔1〕直接用面积公式计算;〔2〕割补法;〔3〕铅垂高法; 如图,过△ABC 的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线, 外侧两条直线之间的距离叫△ABC 的“水平宽〞〔a 〕,中间的 这条直线在△ABC 内部线段的长度叫△ABC 的“铅垂高〞〔h 〕. 我们可得出一种计算三角形面积的新方法:S △ABC =12ah ,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半。
中考压轴题解析二次函数的存在性问题【典例分析】【考点 1】二次函数与相似三角形问题例1】已知抛物线y ax2 bx 3与 x轴分别交于A( 3,0),B(1,0)两点,与 y轴交于点 C.2)点 F 是线段 AD 上一个动点.1AD .2ABC 相似?若相似,求出点 F 的坐标;若不相似,请说明理由.变式1-1】如图,抛物线y ax2 2x c经过A( 1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,3) ,抛物线与直线y x 1交于A,E 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)坐标轴上是否存在一点Q,使得AQE是以AE为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.(3)P点在x轴上且位于点B 的左侧,若以P,B,C为顶点的三角形与ABE相似,求点P的坐AF①如图 1,设k ,当 k 为何值时,CFAD1)求抛物线的表达式及顶点 D 的坐标;标.1【变式1-2】如图,已知抛物线y m(x 2)(x m)(m > 0)与 x 轴相交于点 A,B,与 y轴相交于点 C,且点 A 在点 B 的左侧 .( 1)若抛物线过点( 2, 2),求抛物线的解析式;(2)在( 1)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在一点H ,使 AH+CH 的值最小,若存在,求出点 H 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在第四象限内,抛物线上是否存在点M ,使得以点 A,B,M 为顶点的三角形与△ACB 相似?若存在,求出 m 的值;若不存在,请说明理由 .考点 2】二次函数与直角三角形问题BC交于点D,连接AC 、AD ,求VACD的面积;3 点E为直线BC上的任意一点,过点E作x轴的垂线与抛物线交于点F ,问是否存在点E使VDEF 为直角三角形?若存在,求出点E 坐标,若不存在,请说明理由.例2】如图,抛物线y ax2bx c a 0的顶点坐标为2, 1 ,图象与y 轴交于点C 0,3 ,与x轴2 设抛物线对称轴与直线【变式2-1】如图,经过x 轴上A( 1,0), B(3,0)两点的抛物线y m(x 1)2 4m (m 0)交y 轴于点C ,设抛物线的顶点为D ,若以DB 为直径的⊙ G 经过点C ,求解下列问题:1)用含m的代数式表示出C,D 的坐标;2)求抛物线的解析式;3)能否在抛物线上找到一点Q,使△BDQ 为直角三角形?如能,求出Q点的坐标,若不能,请说明理由。
二次函数与几何的动点及最值、存在性问题目录题型01平行y轴动线段最大值与最小值问题题型02抛物线上的点到某一直线的距离问题题型03已知点关于直线对称点问题题型04特殊角度存在性问题题型05将军饮马模型解决存在性问题题型06二次函数中面积存在性问题题型07二次函数中等腰三角形存在性问题题型08二次函数中直角三角形存在性问题题型09二次函数中全等三角形存在性问题题型10二次函数中相似三角形存在性问题题型11二次函数中平行四边形存在性问题题型12二次函数中矩形存在性问题题型13二次函数中菱形存在性问题题型14二次函数中正方形存在性问题二次函数常见存在性问题:(1)等线段问题:将动点坐标用函数解析式以“一母式”的结构表示出来,再利用点到点或点到直线的距离公式列出方程或方程组,然后解出参数的值,即可以将线段表示出来.【说明】在平面直角坐标系中该点在某一函数图像上,设该点的横坐标为m,则可用含m字母的函数解析式来表示该点的纵坐标,简称“设横表纵”或“一母式”.(2)平行y轴动线段最大值与最小值问题:将动点坐标用函数解析式以“一母式”的结构表示出来,再用纵坐标的较大值减去较小值,再利用二次函数的性质求出动线段的最大值或最小值.(3)求已知点关于直线对称点问题:先求出直线解析式,再利用两直线垂直的性质(两直线垂直,斜率之积等于-1)求出已知点所在直线的斜率及解析式,最后用中点坐标公式即可求出对称点的坐标.(4)“抛物线上是否存在一点,使其到某一直线的距离为最值”的问题:常常利用直线方程与二次函数解析式联立方程组,求出切点坐标,运用点到直线的距离公式进行求解.(5)二次函数与一次函数、特殊图形、旋转及特殊角度综合:图形或一次函数与x 轴的角度特殊化,利用与角度有关知识点求解函数图像上的点,结合动点的活动范围,求已知点与动点是否构成新的特殊图形.2.二次函数与三角形综合(1)将军饮马问题:本考点主要分为两类:①在定直线上是否存在点到两定点的距离之和最小;②三角形周长最小或最大的问题,主要运用的就是二次函数具有对称性.(2)不规则三角形面积最大或最小值问题:利用割补法将不规则三角形分割成两个或以上的三角形或四边形,在利用“一母式”将动点坐标表示出来,作线段差,用线段差来表示三角形的底或高,用面积公式求出各部分面积,各部分面积之和就是所求三角形的面积.将三角形的面积用二次函数的结构表示出来,再利用二次函数的性质求出面积的最值及动点坐标.(3)与等腰三角形、直角三角形的综合问题:对于此类问题,我们可以利用两圆一线或两线一圆的基本模型来进行计算.问题分情况找点画图解法等腰三角形已知点A ,B 和直线l ,在l 上求点P ,使△PAB 为等腰三角形以AB为腰分别以点A ,B 为圆心,以AB 长为半径画圆,与已知直线的交点P 1,P 2,P 4,P 5即为所求分别表示出点A ,B ,P 的坐标,再表示出线段AB ,BP ,AP 的长度,由①AB =AP ;②AB =BP ;③BP =AP 列方程解出坐标以AB 为底作线段AB 的垂直平分线,与已知直线的交点P 3即为所求分别表示出点A ,B ,P 的坐标,再表示出线段AB ,BP ,AP 的长度,由①AB =AP ;②AB =BP ;③BP =AP 列方程解出坐标问题分情况找点画图解法直角三角形已知点A ,B 和直线l ,在l 上求点P ,使△PAB 为直角三角形以AB为直角边分别过点A ,B 作AB 的垂线,与已知直线的交点P 1,P 4即为所求分别表示出点A ,B ,P 的坐标,再表示出线段AB ,BP ,AP 的长度,由①AB 2=BP 2+AP 2;②BP 2=AB 2+AP 2;③AP 2=AB 2+BP 2列方程解出坐标以AB 为斜边以AB 的中点Q 为圆心,QA 为半径作圆,与已知直线的交点P 2,P 3即为所求注:其他常见解题思路有:①作垂直,构造“三垂直”模型,利用相似列比例关系得方程求解;②平移垂线法:若以AB 为直角边,且AB 的一条垂线的解析式易求(通常为过原点O 与AB 垂直的直线),可将这条直线分别平移至过点A 或点B 得到相应解析式,再联立方程求解.(4)与全等三角形、相似三角形的综合问题:在没有指定对应点的情况下,理论上有六种情况需要讨论,但在实际情况中,通常不会超过四种,要注意边角关系,积极分类讨论来进行计算.情况一探究三角形相似的存在性问题的一般思路:解答三角形相似的存在性问题时,要具备分类讨论思想及数形结合思想,要先找出三角形相似的分类标准,一般涉及动态问题要以静制动,动中求静,具体如下:①假设结论成立,分情况讨论.探究三角形相似时,往往没有明确指出两个三角形的对应点(尤其是以文字形式出现求证两个三角形相似的题目),或者涉及动点问题,因动点问题中点的位置的不确定,此时应考虑不同的对应关系,分情况讨论;②确定分类标准.在分类时,先要找出分类的标准,看两个相似三角形是否有对应相等的角,若有,找出对应相等的角后,再根据其他角进行分类讨论来确定相似三角形成立的条件;若没有,则分别按三种角对应来分类讨论;③建立关系式,并计算.由相似三角形列出相应的比例式,将比例式中的线段用所设点的坐标表示出来(其长度多借助勾股定理运算),整理可得一元一次方程或者一元二次方程,解方程可得字母的值,再通过计算得出相应的点的坐标.情况二探究全等三角形的存在性问题的思路与探究相似三角形的存在性问题类似,但是除了要找角相等外,还至少要找一组对应边相等.3.二次函数与四边形的综合问题特殊四边形的探究问题解题步骤如下:①先假设结论成立;②设出点坐标,求边长;③建立关系式,并计算.若四边形的四个顶点位置已确定,则直接利用四边形边的性质进行计算;若四边形的四个顶点位置不确定,需分情况讨论:a.探究平行四边形:①以已知边为平行四边形的某条边,画出所有的符合条件的图形后,利用平行四边形的对边相等进行计算;②以已知边为平行四边形的对角线,画出所有的符合条件的图形后,利用平行四边形对角线互相平分的性质进行计算;③若平行四边形的各顶点位置不确定,需分情况讨论,常以已知的一边作为一边或对角线分情况讨论.b.探究菱形:①已知三个定点去求未知点坐标;②已知两个定点去求未知点坐标,一般会用到菱形的对角线互相垂直平分、四边相等的性质列关系式.c.探究正方形:利用正方形对角线互相垂直平分且相等的性质进行计算,一般是分别计算出两条对角线的长度,令其相等,得到方程再求解.d.探究矩形:利用矩形对边相等、对角线相等列等量关系式求解;或根据邻边垂直,利用勾股定理列关系式求解.题型01平行y轴动线段最大值与最小值问题1(2023·广东东莞·一模)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,OA=OC =3,顶点为D.(1)求此函数的关系式;(2)在AC 下方的抛物线上有一点N ,过点N 作直线l ∥y 轴,交AC 与点M ,当点N 坐标为多少时,线段MN 的长度最大?最大是多少?(3)在对称轴上有一点K ,在抛物线上有一点L ,若使A ,B ,K ,L 为顶点形成平行四边形,求出K ,L 点的坐标.(4)在y 轴上是否存在一点E ,使△ADE 为直角三角形,若存在,直接写出点E 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y =x 2+2x -3(2)当N 的坐标为-32,-154 ,MN 有最大值94(3)K -1,4 ,L -1,-4 或K -1,12 ,L -5,12 或K -1,12 ,L 3,12(4)存在,点E 的坐标为0,32 或0,-72或0,-1 或0,-3【分析】(1)由OA =OC =3求得A -3,0 ,C 0,-3 ,再分别代入抛物线解析式y =x 2+bx +c ,得到以b ,c 为未知数的二元一次方程组,求出b ,c 的值即可;(2)求出直线AC 的解析式,再设出M 、N 的坐标,把MN 表示成二次函数,配方即可;(3)根据平行四边形的性质,以AB 为边,以AB 为对角线,分类讨论即可;(4)设出E 的坐标,分别表示出△ADE 的平分,再分每一条都可能为斜边,分类讨论即可.【详解】(1)∵抛物线y =x 2+bx +c 经过点A ,点C ,且OA =OC =3,∴A -3,0 ,C 0,-3 ,∴将其分别代入抛物线解析式,得c =-39-3b +c =0,解得b =2c =-3 .故此抛物线的函数表达式为:y =x 2+2x -3;(2)设直线AC 的解析式为y =kx +t ,将A -3,0 ,C 0,-3 代入,得t =-3-3k +t =0 ,解得k =-1t =-3 ,∴直线AC 的解析式为y =-x -3,设N 的坐标为n ,n 2+2n -3 ,则M n ,-n -3 ,∴MN =-n -3-n 2+2n -3 =-n 2-3n =-n +32 +94,∵-1<0,∴当n =-32时,MN 有最大值,为94,把n =-32代入抛物线得,N 的坐标为-32,-154,当N 的坐标为-32,-154 ,MN 有最大值94;(3)①当以AB 为对角线时,根据平行四边形对角线互相平分,∴KL 必过-1,0 ,∴L 必在抛物线上的顶点D 处,∵y =x 2+2x -3=x +1 2-4,∴K -1,4 ,L -1,-4②当以AB 为边时,AB =KL =4,∵K 在对称轴上x =-1,∴L 的横坐标为3或-5,代入抛物线得L -5,12 或L 3,12 ,此时K 都为-1,12 ,综上,K -1,4 ,L -1,-4 或K -1,12 ,L -5,12 或K -1,12 ,L 3,12 ;(4)存在,由y =x 2+2x -3=x +1 2-4,得抛物线顶点坐标为D -1,-4 ∵A -3,0 ,∴AD 2=-3+1 2+0+4 2=20,设E 0,m ,则AE 2=-3-0 2+0-m 2=9+m 2,DE 2=-1-0 2+-4-m 2=17+m 2+8m ,①AE 为斜边,由AE 2=AD 2+DE 2得:9+m 2=20+17+m 2+8m ,解得:m =-72,②DE 为斜边,由DE 2=AD 2+AE 2得:9+m 2+20=17+m 2+8m ,解得:m =32,③AD 为斜边,由AD 2=ED 2+AE 2得:20=17+m 2+8m +9+m 2,解得:m =-1或-3,∴点E 的坐标为0,32 或0,-72或0,-1 或0,-3 .【点睛】本题主要考查待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象与性质,平行四边形的判定与性质以及勾股定理等知识,会运用待定系数法列方程组,两点间距离公式求MN 的长,由平行四边形的性质判定边相等,运用勾股定理列方程.2(2023·河南南阳·统考一模)如图,抛物线与x 轴相交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),与y 轴的交于点C 0,-4 ,点P 是第三象限内抛物线上的一个动点,设点P 的横坐标为m ,过点P 作直线PD ⊥x 轴于点D ,作直线AC 交PD 于点E .已知抛物线的顶点P 坐标为-3,-254.(1)求抛物线的解析式;(2)求点A 、B 的坐标和直线AC 的解析式;(3)求当线段CP =CE 时m 的值;(4)连接BC ,过点P 作直线l ∥BC 交y 轴于点F ,试探究:在点P 运动过程中是否存在m ,使得CE =DF ,若存在直接写出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =14x 2+32x -4(2)A -8,0 ,B 2,0 ,y =-12x -4(3)-4(4)存在,m =2-25或m =-4【分析】(1)运用待定系数法即可求得抛物线的解析式;(2)令y =0,解方程即可求得点A 、B 的坐标,再运用待定系数法即可求得直线AC 的解析式;(3)过点C 作CF ⊥PE 于点F ,根据等腰三角形的性质可得点F 是PE 的中点,设P m ,14m 2+32m -4 ,则E m ,-12m -4 ,可得F m ,18m 2+12m -4 ,再由点F 与点C 的纵坐标相同建立方程求解即可;(4)过C 作CH ⊥PD 于H ,设P m ,14m 2+32m -4 ,由PF ∥BC ,可得直线PF 解析式为y =2x +14m 2-12m -4,进而可得OF =14m 2-12m -4 ,再证得Rt △CHE ≅Rt △DOF HL ,得出∠HCE =∠FDO ,进而推出∠FDO =∠CAO ,即tan ∠FDO =tan ∠CAO ,据此建立方程求解即可.【详解】(1)解:∵抛物线的顶点坐标为-3,-254∴设抛物线的解析式为y =a x +3 2-254,把点C 0,-4 代入,得:-4=9a -254,解得:a =14,∴y =14x +3 2-254=14x 2+32x -4,∴该抛物线的解析式为y =14x 2+32x -4.(2)解:令y =0,得14x 2+32x -4=0,解得:x 1=-8,x 2=2,∴A -8,0 ,B 2,0 ,,设直线AC 的解析式为y =kx +b ,则-8k +b =0b =-4 ,解得:k =-12b =-4 ,∴直线AC 的解析式为y =-12x -4.(3)解:如图,过点C 作CF ⊥PE 于点F ,∵CP =CE ,∴EF =PF ,即点F 是PE 的中点,设P m ,14m 2+32m -4 ,则E m ,-12m -4 ,∴F m ,18m 2+12m -4 ,∵PE ∥y 轴,CF ⊥PE ,∴CF ∥x 轴,∴18m 2+12m -4=-4,解得:m =-4或m =0(不符合题意,舍去),∴m =-4.(4)解:存在m ,使得CE =DF ,理由如下:如图:过C 作CH ⊥PD 于H ,设P m,14m2+32m-4,由B2,0,C0,-4,由待定系数法可得直线BC解析式为y=2x-4,根据PF∥BC,设直线PF解析式为y=2x+c,将P m,14m2+32m-4代入得:1 4m2+32m-4=2m+c,∴c=14m2-12m-4,∴直线PF解析式为y=2x+14m2-12m-4,令x=0得y=14m2-12m-4,∴F0,14m2-12m-4,∴OF=14m2-12m-4,∵∠CHD=∠PDO=∠COD=90°,∴四边形CODH是矩形,∴CH=OD,∵CE=DF,∴Rt△CHE≅Rt△DOF HL,∴∠HCE=∠FDO,∵∠HCE=∠CAO,∴∠FDO=∠CAO,∴tan∠FDO=tan∠CAO,∴OF OD =OCOA,即14m2-12m-4-m=48=12,∴1 4m2-12m-4=-12m或14m2-12m-4=12m,解得:m=-4或m=4或m=2-25或m=2+25,∵P在第三象限,∴m=2-25或m=-4.【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式、二次函数综合应用、等腰三角形性质、矩形判定及性质、相似三角形判定及性质、解直角三角形等知识点,解题的关键是用含m的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.3(2023·山东聊城·统考三模)抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于点A3,0,与y轴交于点C0,3,点P 为抛物线上的动点.(2)若P 为直线AC 上方抛物线上的动点,作PH ∥x 轴交直线AC 于点H ,求PH 的最大值;(3)点N 为抛物线对称轴上的动点,是否存在点N ,使直线AC 垂直平分线段PN ?若存在,请直接写出点N 的纵坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)b =2,c =3(2)PH 取得最大值为94(3)存在,2-2或2+2【分析】(1)将坐标代入解析式,构建方程求解;(2)设PH 交y 轴于点M ,P m ,-m 2+2m +3 ,则PM =m ;待定系数法确定直线AC 的解析式为y =-x +3,从而确定PH =m -m 2-2m =-m 2+3m =-m -32 2+94,解得PH 最大值为94;(3)如图,设PN 与AC 交于点G ,可设直线PN 的解析式为y =x +p ,设点N (1,n ),求得y =x +(n -1);联立y =-x +3y =x +(n -1) ,解得x =-n 2+2y =n 2+1,所以点P 的横坐标为2×-n 2+2 -1=-n +3,纵坐标为2×n2+1 -n =2,由二次函数解析式构建方程-(-n +3)2+2(-n +3)+3=2,解得n =2±2;【详解】(1)∵抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于点A 3,0 ,与y 轴交于点C 0,3 ,∴-9+3b +c =0c =3,解得:b =2c =3 ,∴b =2,c =3;(2)设PH 交y 轴于点M ,P m ,-m 2+2m +3 ,∴PM =m ,∵PH ∥x 轴,∴点H 的纵坐标为-m 2+2m +3,设直线AC 的解析式为y =kx +n ,∴3k +n =0n =3 ,解得:k =-1n =3 ,∴直线AC 的解析式为y =-x +3.∴-m 2+2m +3=-x +3,∴x =m 2-2m ,∴H m 2-2m ,-m 2+2m +3 ,∴PH =m -m 2-2m =-m 2+3m =-m -322+94,∴当m =32时,PH 取得最大值为94(3)存在点N ,使直线AC 垂直平分线段PN ,点N 的纵坐标为2-2或2+2如图,设PN 与AC 交于点G ,∵AC 垂直平分PN ,直线AC 的解析式为y =-x +3∴可设直线PN 的解析式为y =x +p 设点N (1,n ),则n =1+p ∴p =n -1,∴y =x +(n -1)联立y =-x +3y =x +(n -1) ,解得x =-n 2+2y =n 2+1∴点P 的横坐标为2×-n 2+2 -1=-n +3,纵坐标为2×n 2+1 -n =2∴-(-n +3)2+2(-n +3)+3=2,解得n =2±2∴点N 的纵坐标为2-2或2+2.【点睛】本题考查利用二次函数解析式及点坐标求待定参数、待定系数法确定函数解析式、二次函数极值及其它二次函数综合问题,利用直线间的位置关系、点线间的位置关系,融合方程的知识求解坐标是解题的关键.题型02抛物线上的点到某一直线的距离问题1(2023·广东梅州·统考二模)探究求新:已知抛物线G 1:y =14x 2+3x -2,将抛物线G 1平移可得到抛物线G 2:y =14x 2.(1)求抛物线G 1平移得到抛物线G 2的平移路径;(2)设T 0,t ,直线l :y =-t ,是否存在这样的t ,使得抛物线G 2上任意一点到T 的距离等于到直线l 的距离?若存在,求出t 的值;若不存在,试说明理由;(3)设H 0,1 ,Q 1,8 ,M 为抛物线G 2上一动点,试求QM +MH 的最小值.参考公式:若点M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 为平面上两点,则有MN =x 1-x 22+y 1-y 2 2.【答案】(1)将G 1向左平移-6个单位,向上平移11个单位(2)存在,1(3)9【分析】(1)设G 1向左平移a 个单位,向上平移b 个单位得到函数G 2,列方程组即可求解;(2)设P x 0,x 204为抛物线G 2上的一点,根据题意列方程即可;(3)点H 坐标与(2)中t =1时的T 点重合,过点M 作MA ⊥l ,垂足为A ,如图所示,则有MH =MA ,当且仅当Q ,M ,A 三点共线时QM +MA 取得最小值.【详解】(1).解:设G 1向左平移a 个单位,向上平移b 个单位得到函数G 2,由平移法则可知14(x +a )2+3(x +a )-2+b =14x 2,整理可得14x 2+3+12a x +14a 2+3a -2+b =14x 2,可得方程组3+12a =014a 2+3a -2+b =0,解得a =-6b =11 ;∴平移路径为将G 1向左平移-6个单位,向上平移11个单位;(2)解:存在这样的t ,且t =1时满足条件,设P x 0,x 204为抛物线G 2上的一点,则点P 到直线l 的距离为x 204+t ,点P 到点T 距离为(x 0-0)2+x 204-t2,联立可得:x 204+t =(x 0-0)2+x 204-t2,两边同时平方合并同类项后可得x 20-x 20t =0解得:t =1;(3)解:点H 坐标与(2)中t =1时的T 点重合,作直线l :y =-1,过点M 作MA ⊥直线l ,垂足为A ,如图所示,则有MH =MA ,此时QM +MH =QM +MA ,当且仅当Q ,M ,A 三点共线时QM +MA 取得最小值即QM +MA =QA =8-(-1)=9∴QM +MH 的最小值为9;【点睛】本题考查二次函数综合题,涉及到线段最小值、平移性质等,灵活运用所学知识是关键.2(2023·湖北宜昌·统考一模)如图,已知:点P 是直线l :y =x -2上的一动点,其横坐标为m (m 是常数),点M 是抛物线C :y =x 2+2mx -2m +2的顶点.(1)求点M 的坐标;(用含m 的式子表示)(2)当点P 在直线l 运动时,抛物线C 始终经过一个定点N ,求点N 的坐标,并判断点N 是否是点M 的最高位置?(3)当点P 在直线l 运动时,点M 也随之运动,此时直线l 与抛物线C 有两个交点A ,B (A ,B 可以重合),A ,B 两点到y 轴的距离之和为d .①求m 的取值范围;②求d 的最小值.【答案】(1)M -m ,-m 2-2m +2(2)N (1,3),点N 是点M 的最高位置(3)①m ≤-52或m ≥32;②d 取得最小值为2【分析】(1)将抛物线解析式写成顶点式即可求解;(2)根据解析式含有m 项的系数为0,得出当x =1时,y =3,即N (1,3),根据二次函数的性质得出-m 2-2m +2=-m +1 2+3的最大值为3,即可得出点N 是点M 的最高位置;(3)①根据直线与抛物线有交点,联立方程,根据一元二次方程根的判别式大于等于0,求得m 的范围,即可求解;②设A ,B 的坐标分别为x 1,y 1 ,x 2,y 2 ,其中x 1<x 2,由①可知x 1,x 2是方程x 2+2mx -x -2m +4=0的两根,根据x 1+x 2=-2m +1,分情况讨论,求得d 是m 的一次函数,进而根据一次函数的性质即可求解.【详解】(1)解:y =x 2+2mx -2m +2=x +m 2-m 2-2m +2,∴顶点M -m ,-m 2-2m +2 ,(2)解:∵y =x 2+2mx -2m +2=x 2+2+2m x -1 ,∴当x =1时,y =3,抛物线C 始终经过一个定点1,3 ,即N (1,3);∵M -m ,-m 2-2m +2 ,-m 2-2m +2=-m +1 2+3,∴M 的纵坐标最大值为3,∴点N 是点M 的最高位置;(3)解:①联立y =x -2y =x 2+2mx -2m +2 ,得x 2+2mx -x -2m +4=0,∵直线l 与抛物线C 有两个交点A ,B (A ,B 可以重合),∴Δ=b 2-4ac =2m -1 2-4-2m +4 ,=4m 2+4m -15≥0,∵4m 2+4m -15=0,解得m 1=-52,m 2=32,∴当4m 2+4m -15≥0时,m ≤-52或m ≥32,②设A ,B 的坐标分别为x 1,y 1 ,x 2,y 2 ,其中x 1<x 2,由①可知x 1,x 2是方程x 2+2mx -x -2m +4=0的两根,∴x1+x 2=-2m +1,当m =-3时,如图所示,y A =0,当-3≤m ≤-52时,y 1≥0,y 2≥0,则d =x 1+x 2 =-2m +1 ,∵-2<0,∴当m =-52时,d 取得最小值为-2×-52 +1=5+1=6,当m ≥32时,d =-x 1+x 2 =--2m +1 =2m -1,∴当m =32时,d 取得最小值为2×32-1=2,综上所述,d 取得最小值为2.【点睛】本题考查了二次函数的性质,一元二次方程与二次函数的关系,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.3(2023·云南楚雄·统考一模)抛物线y =x 2-2x -3交x 轴于A ,B 两点(A 在B 的左边),C 是第一象限抛物线上一点,直线AC 交y 轴于点P .(1)直接写出A ,B 两点的坐标;(2)如图①,当OP =OA 时,在抛物线上存在点D (异于点B ),使B ,D 两点到AC 的距离相等,求出所有满足条件的点D 的横坐标;(3)如图②,直线BP 交抛物线于另一点E ,连接CE 交y 轴于点F ,点C 的横坐标为m ,求FP OP 的值(用含m 的式子表示).【答案】(1)A (-1,0),B (3,0)(2)0或3-41或3+41(3)13m 【分析】(1)令y =0,解方程可得结论;(2)分两种情形:①若点D 在AC 的下方时,过点B 作AC 的平行线与抛物线交点即为D 1.②若点D 在AC 的上方时,点D 1关于点P 的对称点G (0,5),过点G 作AC 的平行线交抛物线于点D 2,D 3,D 2,D 3符合条件.构建方程组分别求解即可;(3)设E 点的横坐标为n ,过点P 的直线的解析式为y =kx +b ,由y =kx +b y =x 2-2x -3 ,可得x 2-(2+k )x -3-b =0,设x 1,x 2是方程x 2-(2+k )x -3-b =0的两根,则x 1x 2=-3-b ,推出x A ⋅x C =x B ⋅x E =-3-b 可得n =-1-b 3,设直线CE 的解析式为y =px +q ,同法可得mn =-3-q 推出q =-mn -3,推出q =-(3+b )-1-b 3 -3=13b 2+2b ,推出OF =13b 2+b ,可得结论.【详解】(1)解:令y =0,得x 2-2x -3=0,解得:x =3或-1,∴A (-1,0),B (3,0);(2)∵OP =OA =1,∴P (0,1),∴直线AC 的解析式为y =x +1.①若点D 在AC 的下方时,过点B 作AC 的平行线与抛物线交点即为D 1.∵B (3,0),BD 1∥AC ,∴直线BD 1的解析式为y =x -3,由y =x -3y =x 2-2x -3,解得x =3y =0 或x =0y =-3 ,∴D 1(0,-3),∴D 1的横坐标为0.②若点D 在AC 的上方时,点D 1关于点P 的对称点G (0,5),过点G 作AC 的平行线l 交抛物线于点D 2,D 3,D 2,D 3符合条件.直线l 的解析式为y =x +5,由y =x +5y =x 2-2x -3 ,可得x 2-3x -8=0,解得:x =3-412或3+412,∴D 2,D 3的横坐标为3-412,3+412,综上所述,满足条件的点D 的横坐标为0,3-412,3+412.(3)设E 点的横坐标为n ,过点P 的直线的解析式为y =kx +b ,由y =kx +b y =x 2-2x -3,可得x 2-(2+k )x -3-b =0,设x 1,x 2是方程x 2-(2+k )x -3-b =0的两根,则x 1x 2=-3-b ,∴x A ⋅x C =x B ⋅x E =-3-b∵x A =-1,∴x C =3+b ,∴m =3+b ,∵x B =3,∴x E =-1-b 3,∴n =-1-b 3,设直线CE 的解析式为y =px +q ,同法可得mn =-3-q∴q =-mn -3,∴q =-(3+b )-1-b 3 -3=13b 2+2b ,∴OF =13b 2+2b ,∴FP OP=13b +1=13(m -3)+1=13m .【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,一元二次方程的根与系数的关系等知识,解题的关键是学会构建一次函数,构建方程组确定交点坐标,学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.题型03已知点关于直线对称点问题1(2023·辽宁阜新·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =-x 2+bx -c 的图象与x 轴交于点A (-3,0)和点B (1,0),与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的表达式.(2)如图1,二次函数图象的对称轴与直线AC :y =x +3交于点D ,若点M 是直线AC 上方抛物线上的一个动点,求△MCD 面积的最大值.(3)如图2,点P 是直线AC 上的一个动点,过点P 的直线l 与BC 平行,则在直线l 上是否存在点Q ,使点B 与点P 关于直线CQ 对称?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =-x 2-2x +3;(2)S △MCD 最大=98;(3)Q 1-5,-5 或1+5,5 .【分析】(1)根据抛物线的交点式直接得出结果;(2)作MQ ⊥AC 于Q ,作ME ⊥AB 于F ,交AC 于E ,先求出抛物线的对称轴,进而求得C ,D 坐标及CD 的长,从而得出过M 的直线y =x +m 与抛物线相切时,△MCD 的面积最大,根据x +m =-x 2-2x +3的△=0求得m 的值,进而求得M 的坐标,进一步求得CD 上的高MQ 的值,进一步得出结果;(3)分两种情形:当点P 在线段AC 上时,连接BP ,交CQ 于R ,设P (t ,t +3),根据CP =CB 求得t 的值,可推出四边形BCPQ 是平行四边形,进而求得Q 点坐标;当点P 在AC 的延长线上时,同样方法得出结果.【详解】(1)解:由题意得,y =-(x +3)(x -1)=-x 2-2x +3;(2)解:如图1,作MQ ⊥AC 于Q ,作ME ⊥AB 于F ,交AC 于E ,∵OA =OC =3,∠AOC =90°,∴∠CAO =∠ACO =45°,∴∠MEQ =∠AEF =90°-∠CAO =45°,抛物线的对称轴是直线:x =-3+12=-1,∴y =x +3=-1+3=2,∴D (1,2),∵C (0,3),∴CD =2,故只需△MCD 的边CD 上的高最大时,△MCD 的面积最大,设过点M 与AC 平行的直线的解析式为:y =x +m ,当直线y =x +m 与抛物线相切时,△MCD 的面积最大,由x +m =-x 2-2x +3得,x 2+3x +(m -3)=0,由△=0得,32-4(m -3)=0得,m -3=94,∴x 2+3x +94=0,∴x 1=x 2=-32,∴y =--32 2-2×-32 +3=154,y =x +3=-32+3=32,∴ME =154-32=94,∴MQ =ME ⋅sin ∠MEQ =ME ⋅sin45°=94×22=928,∴S △MCD 最大=12×2×928=98;(3)解:如图2,当点P 在线段AC 上时,连接BP ,交CQ 于R ,∵点B 和点Q 关于CQ 对称,∴CP =CB ,设P (t ,t +3),由CP 2=CB 2得,2t 2=10,∴t 1=-5,t 2=5(舍去),∴P -5,3-5 ,∵PQ ∥BC ,∴CR =BR =1,∴CR =QR ,∴四边形BCPQ 是平行四边形,∵1+(-5)-0=1-5,0+(3-5)-3=-5,∴Q 1-5,-5 ;如图3,当点P 在AC 的延长线上时,由上可知:P 5,3+5 ,同理可得:Q 1+5,5 ,综上所述:Q 1-5,-5 或1+5,5 .【点睛】本题考查了二次函数及其图象的性质,一元二次方程的解法,平行四边形的判定和性质,轴对称的性质等知识,解决问题的关键是分类讨论.2(2023·四川甘孜·统考中考真题)已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴相交于A -1,0 ,B 两点,与y 轴相交于点C 0,-3 .(1)求b ,c 的值;(2)P 为第一象限抛物线上一点,△PBC 的面积与△ABC 的面积相等,求直线AP 的解析式;(3)在(2)的条件下,设E 是直线BC 上一点,点P 关于AE 的对称点为点P ,试探究,是否存在满足条件的点E ,使得点P 恰好落在直线BC 上,如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)b =-2,c =-3.(2)y =x +1(3)存在,点P 的坐标为1+21,-2+21 或1-21,-2-21【分析】(1)由待定系数法即可求解;(2)S △PBC =S △ABC 得到AP ∥BC ,即可求解;(3)由题意的:∠AEP =∠AEP ,P E =PE ,即可求解.【详解】(1)由题意,得1-b +c =0,c =-3.∴b =-2,c =-3.(2)由(1)得抛物线的解析式为y =x 2-2x -3.令y =0,则x 2-2x -3=0,得x 1=-1,x 2=3.∴B 点的坐标为3,0 .∵S △PBC =S △ABC ,∴AP ∥BC .∵B 3,0,C 0,-3 ,∵AP∥BC,∴可设直线AP的解析式为y=x+m.∵A(-1,0)在直线AP上,∴0=-1+m.∴m=1.∴直线AP的解析式为y=x+1.(3)设P点坐标为m,n.∵点P在直线y=x+1和抛物线y=x2-2x-3上,∴n=m+1,n=m2-2m-3.∴m+1=m2-2m-3.解得m1=4,m2=-1(舍去).∴点P的坐标为4,5.由翻折,得∠AEP=∠AEP ,P E=PE.∵AP∥BC,∴∠PAE=∠AEP '.∴∠PAE=∠PEA.∴PE=PA=4+12=52.2+5-0设点E的坐标为t,t-3,则PE2=t-42.2+t-3-52=52∴t=6±21.当t=6+21时,点E的坐标为6+21,3+21.设P (s,s-3),由P E=AP,P E=PE=52得:s-6-212,2=522+s-3-3-21解得:s=1+21,则点P 的坐标为1+21,-2+21.当t=6-21时,同理可得,点P 的坐标为1-21,-2-21.综上所述,点P 的坐标为1+21,-2+21.或1-21,-2-21【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查了用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,二次函数的性质,此题题型较好,综合性比较强,用的数学思想是分类讨论和数形结合的思想.3(2023·江苏连云港·连云港市新海实验中学校考二模)如图,“爱心”图案是由抛物线y=-x2+m的一部分及其关于直线y=-x的对称图形组成,点E、F是“爱心”图案与其对称轴的两个交点,点A、B、C、D是该图案与坐标轴的交点,且点D的坐标为6,0.(1)求m 的值及AC 的长;(2)求EF 的长;(3)若点P 是该图案上的一动点,点P 、点Q 关于直线y =-x 对称,连接PQ ,求PQ 的最大值及此时Q 点的坐标.【答案】(1)m =6,AC =6+6(2)52(3)2542,Q -234,-12【分析】(1)用待定系数法求得m 与抛物线的解析式,再求出抛物线与坐标轴的交点坐标,进而求得A 的坐标,根据对称性质求得B ,C 的坐标,即可求得结果;(2)将抛物线的解析式与直线EF 的解析式联立方程组进行求解,得到E ,F 的坐标,即可求得结果;(3)设P (m ,-m 2+6),则Q (m 2-6,-m ),可得PQ =2×m -12 2-252 ,即求m -12 2-252的最值,根据二次函数的最值,即可得到m 的值,即可求得.【详解】(1)把D 6,0 代入y =-x 2+m 得0=-6+m解得m =6∴抛物线的解析式为:y =-x 2+6∴A 0,6根据对称性可得B -6,0 ,C 0,-6∴AC =AO +OC =6+6(2)联立y =-x y =-x 2+6解得x =3y =-3 或x =-2y =2 ∴E -2,2 ,F 3,-3∴EF =-2-3 2+2+3 2=52(3)设P (m ,-m 2+6),则Q (m 2-6,-m )∴PQ =m -m 2-6 2+-m 2+6--m 2整理得PQ =2×m -12 2-254 ∵m -12 2≥0∴当m -12 2=0时,即m =12时,m -12 2-254 有最大值为254∴PQ 的最大值为2542∴12 2-6=-234故Q -234,-12【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法求函数解析式,两点间的距离公式,求抛物线与一次函数的交点坐标,二次函数的最值等知识,解题的关键是掌握关于直线y =-x 对称的点坐标的关系.题型04特殊角度存在性问题1(2023·山西忻州·统考模拟预测)如图,抛物线y =18x 2+34x -2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C .P 是直线AC 下方抛物线上一个动点,过点P 作直线l ∥BC ,交AC 于点D ,过点P 作PE ⊥x 轴,垂足为E ,PE 交AC 于点F .(1)直接写出A ,B ,C 三点的坐标,并求出直线AC 的函数表达式;(2)当线段PF 取最大值时,求△DPF 的面积;(3)试探究在拋物线的对称轴上是否存在点Q ,使得∠CAQ =45°?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A -8,0 ,B 2,0 ,C 0,-2 .y =-14x -2(2)85(3)存在,-3,3 或-3,-253【分析】(1)对于直线y =18x 2+34x -2,当x =0时,y =-2,即点C 0,-2 ,令18x 2+34x -2=0,则x =2或-8,则点A ,B 的坐标分别为-8,0 ,2,0 即求出三个点的坐标,设直线AC 的表达式为y =kx +b ,利用待定系数法求解即可;(2)设点P 的横坐标为m ,则P m ,18m 2+34m -2 ,F m ,-14m -2 ,表示出PF =-18m 2-m ,求出PF max =2,再表示出点D 到直线PF 的距离d =85,利用S △DPF =12⋅PF ⋅d 进行求解即可;(3)由抛物线的表达式知,其对称轴为x =-3,当点Q 在x 轴上方时,设抛物线的对称轴交x 轴于点N ,交AC 于H ,故点Q 作QT ⊥AC 于点T ,在△AQH 中,∠CAQ =45°,tan ∠QHA =4,用解直角三角形的方法求出QH =174,即可求出Q 点坐标,当点Q Q 在x 轴上方时,直线AQ 的表达式为y =35x +8 ,当∠CAQ =45°时,AQ ⊥AQ ,即可求解.【详解】(1)解:对于抛物线y =18x 2+34x -2,当x =0时,y =-2,即点C 0,-2 ,令18x 2+34x -2=0,则x =2或-8,则点A ,B 的坐标分别为-8,0 ,2,0 ,即点A ,B ,C 三点的坐标分别为-8,0 ,2,0 ,0,-2 ,设直线AC 的表达式为y =kx +b ,则-8k +b =0b =-2 ,解得k =-14b =-2 ,∴直线AC 的函数表达式为y =-14x -2;(2)设点P 的横坐标为m ,则P m ,18m 2+34m -2 ,F m ,-14m -2 ,PF =-14m -2 -18m 2+34m -2 =-18m 2-m ,当m =--12×-18 =-4时,PF 最大,PF max =-18×(-4)2--4 =2,此时,P -4,-3 ,由B 2,0 ,C 0,-2 ,可得直线BC 的函数表达式为y =x -2,设直线l 的函数表达式为y =x +p ,将P -4,-3 代入可得p =1,∴直线l 的函数表达式为y =x +1,由y =-14x -2y =x +1 ,解得x =-125y =-75,∴D -125,-75 ,点D 到直线PF 的距离d =-125--4 =85,∴S △DPF =12⋅PF ⋅d =12×2×85=85.(3)存在,理由:由抛物线的表达式知,其对称轴为x =-3,当点Q 在x 轴上方时,如下图:设抛物线的对称轴交x 轴于点N ,交AC 于H ,故点Q 作QT ⊥AC 于点T ,则∠ACO =∠QHA ,则tan ∠ACO =tan ∠QHA =4,当x =3时,y =-14x -2=-54,则点H -3,-54 ,由点A ,H 的坐标得,AH =5174,在△AQH 中,∠CAQ =45°,tan ∠QHA =4,设TH =x ,则QT =4x ,则QH =17x ,则AH =AT +TH =5x =5174,则x =174,则QH =17x =174,则174-54=3,则点Q -3,3 ;当点Q Q 在x 轴上方时,直线AQ 的表达式为y =35x +8 ,当∠CAQ =45°时,AQ ⊥AQ ,则直线AQ 的表达式为y =-53x +8 ,当x =-3时,y =-5x +8 =-25,。
专题2.8 二次函数y=ax2+k(a≠0)的图像与性质(基础篇)(专项练习)-2021-2022学年九年级数学下册基础知识专项讲练(北师大版)专题2.8 二次函y=ax2+k(a≠0)的图像与性质(基础篇) (专项练习) 一、单选题知识点一、二次函数()20y ax k a =+≠的开口方向、对称轴、顶点坐标、最值1.抛物线y =x 2﹣3的顶点坐标、对称轴是( ) A .(0,3),x =3B .(0,﹣3),x =0C .(3,0),x =3D .(3,0),x =02.下列各点中,在抛物线24y x =-上的是( ) A .()1,3B .()1,3--C .()1,5-D .()1,5--3.抛物线y =-3x 2+4的开口方向和顶点坐标分别是( ). A .向下,(0,-4) B .向下,(0,4) C .向上,(0,4)D .向上,(0,-4)4.关于二次函数224y x =+,下列说法错误..的是( ) A .它的图象开口方向向上 B .它的图象顶点坐标为(0,4) C .它的图象对称轴是y 轴D .当0x =时,y 有最大值45.若在同一直角坐标系中,作23y x =,22y x =-,221y x =-+的图像,则它们( ) A .都关于y 轴对称 B .开口方向相同C .都经过原点D .互相可以通过平移得到知识点二、二次函数()20y ax k a =+≠图象的增减性6.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =﹣x 2+2x .点D (n ,y 1),E (3,y 2)在抛物线上,若y 1<y 2,则n 的取值范围是( ) A .n >3或n <﹣1B .n >3C .n <1D .n >3或n <17.已知函数y=x 2﹣2,当函数值y 随x 的增大而减小时,x 的取值范围是( ) A .x <2B .x >0C .x >﹣2D .x <08.下列函数中,当x >0时,y 随x 的增大而增大的是( ) A .y x 1=-+ B .2y x 1=-C .1y x=D .2y x 1=-+9.点11(0.5,)P y -,22(2.5,)Py ,33(5,)P y -均在二次函数22y x x =-+的图象上,则1y ,2y ,3y 的大小关系是( )A .321y y y >>B .312y y y >=C .123y y y >>D .123y y y =>10.已知点()()()25,,521A m B m C m n --++,,,在同一个函数的图象上,这个函数可能是( ) A .2y x =+B .25y x =--C .25y x =+D .2y x=-知识点三、二次函数()20y ax k a =+≠的图象11.2y ax k =+的图象可能是( )A .B .C .D .12.已知函数21(1)2(1)x x y x x⎧+≥-⎪=⎨<-⎪⎩则下列图像正确的是( )A .B .C.D.13.在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+2的大致图象可能是()A.B.C.D.14.二次函数y=-x2-1的图象大致是()A.B.C.D.15.二次函数22=--的图象大致是()y xA.B.C.D.知识点四、二次函数()20y ax k a =+≠的性质综合16.下列关于抛物线y =2x 2﹣3的说法,正确的是( ) A .抛物线的开口向下B .抛物线的对称轴是直线x =1C .抛物线与x 轴有两个交点D .抛物线y =2x 2﹣3向左平移两个单位长度可得抛物线y =2(x ﹣2)2﹣317.二次函数22y x =-的图象是一条抛物线,下列关于该抛物线的说法正确的是( ) A .抛物线开口向下B .当0x =时,函数的最大值是2-C .抛物线的对称轴是直线2x =D .抛物线与x 轴有两个交点18.关于二次函数y =﹣2x 2+1,以下说法正确的是( ) A .开口方向向上B .顶点坐标是(﹣2,1)C .当x <0时,y 随x 的增大而增大D .当x =0时,y 有最大值﹣1219.二次函数221y x =-的图象是一条抛物线,下列说法中正确的是( ) A .抛物线开口向下B .抛物线经过点1,1C .抛物线的对称轴是直线1x =D .抛物线与x 轴有两个交点20.关于二次函数221y x =-+,则下列说法正确的是( ) A .开口方向向上 B .当x <0时,y 随x 的增大而增大 C .顶点坐标是(-2,1)D .当x =0时,y 有最小值1知识点五、二次函数()20y ax k a =+≠图形与其他函数图象的判定21.直线y=ax+c 与抛物线y=ax 2+c 的图象画在同一个直角坐标系中,可能是下面的( )A .B .C .D .22.函数ay x=与20()y ax a a =--≠在同一直角坐标系中的大致图象可能是( )A .B .C .D .23.用min{a ,b }表示a ,b 两数中的最小数,若函数{}22min 1,1y x x =+-,则y 的图象为( )A .B .C .D .24.二次函数y =x 2+1的图象大致是( )A .B .C .D .25.二次函数y =x 2+1的图象大致是( )A .B .C .D .26.在同一直角坐标系中2y ax b =+与()y ax b a 0,b 0=+≠≠图象大致为( )A .B .C .D .27.点()()1122,,,x y x y 均在抛物线21y x =-上,下列说法正确的是( )A .若12y y =,则12x x =B .若12x x =-,则12y y =-C .若120x x <<,则12y y >D .若120x x <<,则12y y >二、填空题知识点一、二次函数()20y ax k a =+≠的开口方向、对称轴、顶点坐标、最值28.抛物线223y x =--的开口方向_______,对称轴是_____,顶点坐标是_______. 29.通过_______法画出221y x =+和221y x =-的图像:通过图像可知:221y x =+的开口方向________,对称轴_______,顶点坐标___________.221y x =-的开口方向________,对称轴_______,顶点坐标___________.30.写出顶点坐标为(0,-3),开口方向与抛物线2y x =-的方向相反,形状相同的抛物线解析式_________________________.31.抛物线2y ax k =+的图象相当于把抛物线2y ax =的图象______(k >0)或______(k <0)平移______个单位.32.一抛物线的形状,开口方向与23312y x x =-+相同,顶点在(-2,3),则此抛物线的解析式为_______.知识点二、二次函数()20y ax k a =+≠图象的增减性33.已知点P (﹣2,y 1)和点Q (﹣1,y 2)都在二次函数2y x c =-+的图象上,那么1y 与2y 的大小关系是_____.34.已知二次函数y =-x 2+4,当-2≤x≤3时,函数的最小值是-5,最大值是_________. 35.当m=______时抛物线22(1)9m m y m x +=++开口向下,对称轴是________,在对称轴左侧部分是________的(填“上升”或“下降”).36.已知二次函数y =2x 2+bx ,当x >1时,y 随x 增大而增大,则b 的取值范围为______. 37.设点(﹣1,y 1),(2,y2),(3,y3)是抛物线y=﹣x 2+a 上的三点,则y 1、y2、y3的从小到大排列为__________. 三、解答题38.在同一直角坐标系中画出二次函数2113=+y x 与二次函数2113=--y x 的图形.(1)从抛物线的开口方向、形状、对称轴、顶点等方面说出两个函数图象的相同点与不同点;(2)说出两个函数图象的性质的相同点与不同点. 39.如图,已知抛物线24y x =-+.(1)该抛物线顶点坐标为________;(2)在坐标系中画出此抛物线y 的大致图像(不要求列表);(3)该抛物线24y x =-+可由抛物线2y x =-向________平移________个单位得到;(4)当0y >时,求x 的取值范围. 40.已知二次函数2y x 4x =-+.()1求函数图象的对称轴和顶点坐标;()2求这个函数图象与x 轴的交点坐标.参考答案:1.B【分析】按照二次函数y =ax 2+k 顶点坐标(0,k ),对称轴y 轴即可求解. 【详解】解:∵y =x 2﹣3,∵抛物线的顶点坐标为(0,﹣3),对称轴为y 轴; 故选:B .【点睛】本题考查了二次函数的图像和性质,以及顶点坐标和对称轴,掌握二次函数的图像和性质是解题的关键. 2.B【分析】分别把x=±1代入抛物线解析式,计算对应的函数值,然后进行判断. 【详解】解:∵当x=-1时,y=x 2-4=-3; 当x=1时,y=x 2-4=-3;∵点(-1,-3)在抛物线上,点(1,3)、(1,-5)、(-1,-5)都不在抛物线上. 故选:B .【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数图象上点的坐标满足二次函数的解析式. 3.B【分析】根据二次函数的性质分析,即可得到答案. 【详解】抛物线y =-3x 2+4 ∵30-<∵抛物线y =-3x 2+4开口向下当0x =时,y =-3x 2+4取最大值,即y =4 ∵顶点坐标为()0,4 故选:B .【点睛】本题考查了二次函数的知识;解题的关键是熟练掌握二次函数的性质,从而完成求解. 4.D【分析】由抛物线的解析式可求得其开口方向、对称轴、函数的最值即可判断. 【详解】∵224y x =+,∵抛物线开口向上,对称轴为直线x =0,顶点为(0,4),当x =0时,有最小值4, 故A 、B 、C 正确,D 错误; 故选:D .【点睛】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键,即在y =a (x−h )2+k 中,对称轴为x =h ,顶点坐标为(h ,k ). 5.A【分析】根据二次函数的图像和性质逐项分析即可.【详解】A.因为23y x =,22y x =-,221y x =-+这三个二次函数的图像对称轴为0x =,所以都关于y 轴对称,故选项A 正确,符合题意;B.抛物线23y x =,22y x =-的图象开口向上,抛物线221y x =-+的图象开口向下,故选项B 错误,不符合题意;C.抛物线22y x =-,221y x =-+的图象不经过原点,故选项C 错误,不符合题意;D.因为抛物线23y x =,22y x =-,221y x =-+的二次项系数不相等,故不能通过平移其它二次函数的图象,故D 选项错误,不符合题意; 故选A .【点睛】本题考查了二次函数的图像和性质,熟记二次函数的图像和性质是解题的关键. 6.A【分析】由抛物线的对称轴找到E 点的对称点,抛物线开口向下,y 1<y 2时结合图象求解; 【详解】解:∵抛物线y =﹣x 2+2x 的对称轴为x =1, E (3,y 2)关于对称轴对称的点(﹣1,y 2), ∵抛物线开口向下,∵y 1<y 2时,n >3或n <﹣1, 故选A .【点睛】本题考查二次函数图象的性质;找到E 点关于对称轴的对称点是解题的关键. 7.D【详解】解:∵y =x 2-2,∵抛物线开口向上,对称轴为y 轴,∵当x <0时,y 随x 的增大而减小,故选D .【点睛】本题主要考查二次函数的性质,掌握y =ax 2+c 的图象的开口方向、对称轴及增减性是解题的关键.8.B【分析】根据二次函数、一次函数、反比例函数的增减性,结合自变量的取值范围,逐一判断【详解】解:A 、y x 1=-+,一次函数,k <0,故y 随着x 增大而减小,错误;B 、2y x 1=-(x >0),故当图像在对称轴右侧,y 随着x 的增大而增大,正确;C 、1y x=,k =1>0,分别在一、三象限里,每个象限内y 随x 的增大而减小,错误; D 、2y x 1=-+(x >0),故当图像在对称轴右侧,y 随着x 的增大而减小,错误. 故选:B .【点睛】本题考查一次函数,二次函数及反比例函数的增减性,掌握函数图像性质利用数形结合思想是解答本题的关键.9.D【分析】求出二次函数的对称轴,再根据二次函数的对称性和增减性判断即可.【详解】解:∵()22211y x x x =-+=--+,∵抛物线对称轴为直线1x =,∵10a =-<,∵1x <时,y 随x 的增大而增大,∵()222.5,P y 的对称点为()20.5,y -,且50.51-<-<,∵123y y y =>.故选:D .【点睛】本题考查的是二次函数图像上点的坐标特征、二次函数的性质等知识点的理解和掌握,熟练运用二次函数的性质进行推理是解决本题的关键.10.B【分析】由点A (-5,m ),B (5,m )的坐标特点,于是排除选项A 、B ;再根据A (-5,m ),C (-2,m +n 2+1)的特点和二次函数的性质,可知抛物线的开口向下,即a <0,可得结果.【详解】解:∵A (-5,m ),B (5,m ),∵点A 与点B 关于y 轴对称;由于y =x +2不关于y 轴对称,2y x=-的图象关于原点对称,因此选项A 、D 错误; ∵n 2>0,∵m +n 2+1>m ;由A (-5,m ),C (-2,m +n 2+1)可知,在对称轴的左侧,y 随x 的增大而增大, 对于二次函数只有a <0时,满足条件,∵B 选项正确,故选:B .【点睛】本题考查了反比例函数、一次函数、二次函数的图象和性质,可以采用排除法,直接法得出答案.11.D【分析】根据二次函数的对称轴进行判断即可.【详解】二次函数2y ax k =+的对称轴为0x =观察四个选项可知,只有选项D 的图象符合故选:D .【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质(对称性),掌握二次函数的图象与性质是解题关键.12.C【分析】根据所给解析式判断出正确函数图象,注意自变量的取值范围.【详解】A 选项错误,两个函数图象都不符合自变量的取值范围;B 选项错误,反比例函数的图象不符合自变量的取值范围;C 选项正确;D 选项错误,当=1x -时,图象不应该是一条直线.故选:C .【点睛】本题考查二次函数和反比例函数的图象,解题的关键是掌握二次函数和反比例函数的图象.13.C【分析】根据函数解析式,二次项系数交点判别式小于0,所以排除A 、B 、D ,故选C .【详解】解:A选项,由函数解析式,2-=-<0,所以函数图像与x轴无交点,A=48b ac错误;B选项,由函数解析式,2-=-<0,所以函数图像与x轴无交点,B错误;=48b acC选项,由函数解析式,2=48-=-<0,所以函数图像与x轴无交点,C正确;b acD选项,由函数解析式,2-=-<0,所以函数图像与x轴无交点,D错误.=48b ac【点睛】本题考考察的是二次函数图像的基本性质,根据解析式,判断开口方向及交点个数,判断图像的形状.14.C【分析】根据二次函数的图像与性质即可求解.【详解】二次函数y=-x2-1的图象开口向下,且顶点坐标为(0,-1),故选项C符合题意.【点睛】此题主要考查二次函数的图像判断,解题的关键是熟知二次函数的图像与性质.15.D【分析】根据二次函数的图象的性质,开口方向,顶点坐标,对称轴即可判断.【详解】由题意可知:a=-1,所以开口向下,顶点坐标为(0,-2),故答案选D.【点睛】本题主要考查了二次函数的解析式来判断该函数的图象,解本题的要点在于熟知二次函数图象的基本性质.16.C【分析】根据二次函数的性质及二次函数图象“左加右减,上加下减”的平移规律逐一判断即可得答案.【详解】∵2>0,∵抛物线y=2x2﹣3的开口向上,故A选项错误,∵y=2x2﹣3是二次函数的顶点式,∵对称轴是y轴,故B选项错误,∵-3<0,抛物线开口向上,∵抛物线与x轴有两个交点,故C选项正确,抛物线y=2x2﹣3向左平移两个单位长度可得抛物线y=2(x+2)2﹣3,故D选项错误,故选:C.【点睛】此题考查二次函数的性质及二次函数图象的平移,熟练掌握二次函数的性质及“左加右减,上加下减”的平移规律是解题关键.17.D【分析】根据二次函数22y x =-的图象和性质,逐一判断选项,即可.【详解】∵a=1>0,∵抛物线开口向上,故A 错误,∵当0x =时,函数的最小值是2-,∵B 错误,∵抛物线的对称轴是y 轴,∵C 错误,∵∆=224041(2)80b ac -=-⨯⨯-=>,∵抛物线与x 轴有两个交点,∵D 正确,故选D.【点睛】本题主要考查二次函数的图象和性质,掌握二次函数的系数的几何意义,是解题的关键.18.C【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题.【详解】解:∵二次函数y =﹣2x 2+1,∵该函数图象开口向下,故选项A 错误;顶点坐标为(0,1),故选项B 错误;当x <0时,y 随x 的增大而增大,故选项C 正确;当x =0时,y 有最大值1,故选项D 错误;故选:C .【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.19.D【分析】根据二次函数的性质对A 、C 进行判断;根据二次函数图象上点的坐标特征对B 进行判断;利用方程2x 2-1=0解的情况对D 进行判断.【详解】A. a =2,则抛物线y =2x 2−1的开口向上,所以A 选项错误;B. 当x =1时,y =2×1−1=1,则抛物线不经过点(1,-1),所以B 选项错误;C. 抛物线的对称轴为直线x =0,所以C 选项错误;D. 当y =0时,2x 2−1=0,此方程有两个不相等的实数解,所以D 选项正确.故选D.【点睛】本题考查了抛物线与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,结合图像是解题的关键.20.B【分析】根据二次函数的图像与性质逐项进行判断即可.【详解】因为20a =-<,所以二次函数图像开口向下,故A 选项错误;因为抛物线开口向下,对称轴为y 轴,所以当x <0时,y 随x 的增大而增大,故B 选项正确;二次函数221y x =-+的顶点为(0,1),故C 选项错误;因为二次函数开口向下,对称轴为y 轴,所以当x =0时,y 有最大值1,故D 选项错误. 故选B.【点睛】本题考查二次函数的图像与性质,熟练掌握图像与性质是解题的关键.21.A【详解】两图象与y 轴的交点相同,故排除了B 、D,若a>0,选A,C 中两个函数中的a 符号相反.22.B【分析】分a>0与a<0两种情况分类讨论即可确定正确的选项.【详解】解:当a>o 时,函数a y x=的图象位于一、三象限,20()y ax a a =--≠的开口向下,交y 轴的负半轴,选项B 符合;当a<o 时,函数a y x=的图象位于二、四象限,20()y ax a a =--≠的开口向上,交y 轴的正半轴,没有符合的选项.故答案为:B.【点睛】本题考查的知识点是反比例函数的图象与二次函数的图象,理解掌握函数图象的性质是解此题的关键.23.C【分析】根据题意,把问题转化为二次函数问题.【详解】根据题意,min{x 2+1,1-x 2}表示x 2+1与1-x 2中的最小数,不论x 取何值,都有x 2+1≥1-x 2,所以y=1-x 2;可知,当x=0时,y=1;当y=0时,x=±1;则函数图象与x 轴的交点坐标为(1,0),(-1,0);与y 轴的交点坐标为(0,1). 故选C .【点睛】本题考查了二次函数的性质,熟练掌握二次函数图像的性质是解决此题的关键.24.C【详解】解:二次函数y =x 2+1中,a =1>0,图象开口向上,顶点坐标为(0,1),符合条件的图象是C.故选C.25.B【分析】利用二次函数的开口方向和顶点坐标,结合图象找出答案即可.【详解】解:二次函数y =x 2+1中,a =1>0,图象开口向上,顶点坐标为(0,1),符合条件的图象是B .故选B .【点睛】此题考查二次函数的图象,掌握二次函数的性质,图象的开口方向和顶点坐标是解决问题的关键.26.A【分析】本题由一次函数y ax b =+图象得到字母系数的正负,再与二次函数2y ax b =+的图象相比较看是否一致.【详解】解:A 、由抛物线可知,a 0<,b 0<,由直线可知,a 0<,b 0<,故本选项正确; B 、由抛物线可知,a 0<,b 0>,由直线可知,a 0>,b 0>,故本选项错误; C 、由抛物线可知,a 0>,b 0<,由直线可知,a 0>,b 0>,故本选项错误; D 、由抛物线可知,a 0>,b 0>,由直线可知,a 0<,b 0>,故本选项错误. 故选A .【点睛】本题考查了一次函数和二次函数的图象.解答该题时,一定要熟记一次函数、二次函数的图象的性质.27.D【详解】解:由图象,根据二次函数的性质,有A .若12y y =,则12x x =±,原说法错误;B .若12x x =-,则12y y =,原说法错误;C .若120x x <<,则12y y <,原说法错误;D .若120x x <<,则12y y >,原说法正确.故选D .【点睛】本题考查二次函数的图象和性质.28. 下 y 轴 (0,-3)【解析】略29. 描点 向上 y 轴 ()0,1 向上 y 轴 ()0,1-【分析】根据画二次函数的图像采用描点法,然后根据二次函数性质得出开口方向,对称轴,顶点坐标即可.【详解】解:通过描点法画出221y x =+和221y x =-的图像,通过图像可知:221y x =+的开口方向向上,对称轴为y 轴,顶点坐标为(0,1),221y x =-的开口方向向上,对称轴y 轴,顶点坐标(0,1)-,故答案为:描点;向上;y 轴;()0,1;向上;y 轴;()0,1-.【点睛】本题考查了画函数图像的方法,二次函数的基本性质,根据题意画出相应的图像是解本题的关键.30.23y x =-【分析】根据开口方向与抛物线2y x =-的方向相反,形状相同可得1a =,再利用顶点坐标即可写出解析式.【详解】∵抛物线与2y x =-的方向相反,形状相同,且顶点坐标(0,-3)∵设抛物线解析式为:2y x k =+,代入顶点坐标(0,-3)得:3k =-∵解析式为23y x =-故答案为23y x =-.【点睛】本题考查求抛物线解析式,熟记抛物线顶点式是解题的关键.31. 向上 向下 |k |【解析】略32.23(2)32y x =++ 【分析】根据二次函数的图象与性质即可得. 【详解】抛物线的顶点为(2,3)-∴可设此抛物线的解析式为2(2)3y a x =++ 又此抛物线的形状,开口方向与23312y x x =-+相同 32a ∴= 则此抛物线的解析式为23(2)32y x =++ 故答案为:23(2)32y x =++. 【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,熟记二次函数的图象与性质是解题关键. 33.12y y <.【分析】先判断抛物线的开口方向和对称轴,再根据二次函数的性质解答即可.【详解】∵二次函数2y x c =-+的开口向下,对称轴为y 轴,∵当0x <时,y 随x 的增大而增大,∵21-<-,∵12y y <,故答案为:12y y <.【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,主要利用了二次函数的增减性,熟练掌握抛物线的性质是解题的关键.34.4.【分析】根据所给二次函数的解析式结合“自变量的取值范围”进行分析解答即可.【详解】∵在24y x =-+中:23x -≤≤,∵其图象开口向下,顶点坐标为(0,4),∵其最大值为4.故答案为:4.【点睛】熟记“二次函数2(0)y ax k a =+≠的图象的顶点坐标为(0)k ,”是解答本题的关键.35. 1- y 轴 上升【分析】根据二次函数的指数是2列出方程求出m 的值,再根据抛物线开口方向向下可得10+<m ,然后求解即可.【详解】解:由题意得,222m m +=且10+<m , 解得113m ,213m 且1m <-,∵1m =-对称轴是y 轴, ∵113130m∵在对称轴左侧部分是上升;故答案是:1-y 轴,上升.【点睛】本题考查了二次函数的性质,二次函数的定义,熟记性质和概念是解题的关键.36.b ≥﹣4【分析】先表示出二次函数的对称轴,再根据二次函数的增减性列出不等式求解即可.【详解】解:二次函数y =2x 2+bx 对称轴为直线x =﹣22⨯b =﹣4b , ∵a =2>0,x >1时,y 随x 增大而增大,∵﹣4b ≤1, 解得b ≥﹣4.故答案为:b ≥﹣4.【点睛】本题主要考查了二次函数图像的性质与二次函数的对称轴,解题的关键在于能够熟练掌握二次函数的增减性.37.y1>y2>y3【分析】由题意可得对称轴为y 轴,则(-1,y 1)关于y 轴的对称点为(1,y 1),根据二次函数的增减性可得函数值的大小关系.【详解】∵抛物线y=-x 2+a ,∵对称轴为y 轴,∵(-1,y 1)关于对称轴y 轴对称点为(1,y 1),∵a=-1<0,∵当x >0时,y 随x 的增大而减小,∵1<2<3,∵y 1>y 2>y 3,故答案为y 1>y 2>y 3.【点睛】本题考查了二次函数图象上的点的坐标特征,二次函数的增减性,利用增减性比较函数值的大小是本题的关键.38.(1)见解析;(2)见解析.【分析】(1)根据二次函数的图象解答即可;(2)从开口大小和增减性两个方面作答即可.【详解】(1)解:如图:,2113=+y x 与2113=--y x 图象的相同点是:形状都是抛物线,对称轴都是y 轴, 2113=+y x 与2113=--y x 图象的不同点是:2113=+y x 开口向上,顶点坐标是(0,1),2113=--y x 开口向下,顶点坐标是(0,﹣1); (2)解:两个函数图象的性质的相同点:开口程度相同,即开口大小一样;不同点:2113=+y x ,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;2113=--y x ,当x <0时,y 随x 的增大而增大,当x >0时,y 随x 的增大而减小. 【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,属于基础题型,熟练掌握抛物线的图象与性质是解答的关键.39.解:(1)(0,4);(2)见解析;(3)上,4;(4)22x -<<..【分析】(1)求出对称轴得到抛物线的顶点坐标;(2)先确定抛物线与y 轴的交点为(0,4),与x 轴交点为(-2,0)和(2,0),然后利用描点法画函数图像;(3)根据二次函数的平移规律“上加下减,左加右减”即可求解;(4)结合函数图像,写出函数图像上x 轴上方所对应的自变量的范围即可.【详解】(1)抛物线的对称轴为:x =-2b a=0 令x =0,y =4则顶点坐标为(0,4);(2)由(1)得,抛物线与y 轴的交点为(0,4),令y =0,x =±2,则抛物线与x 轴交点为(-2,0)和(2,0),画图得:(3)由上加下减的原则可得,y =-x 2向上平移4个单位可得出y =-x 2+4;(4)根据图像得,当y >0时,x 的取值范围为:-2<x <2.【点睛】本题考查抛物线与坐标轴的交点、二次函数的性质和抛物线的平移等知识,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质.40.(1)对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,4)(2)图象与x轴的交点坐标是(0,0)和(4,0).【详解】试题分析:(1)可根据配方法的解题步骤,将一般式转化为顶点式,根据顶点式可确定对称轴及顶点坐标;(2)令y=0,解一元二次方程可求抛物线与x轴两交点的坐标.试题解析:(1)y=-(x2-4x)=-(x-2)2+4,对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,4)(2)当y=0时,-x2+4x=0,解得x=0或4,∵图象与x轴的交点坐标是(0,0)和(4,0).考点:1.二次函数的三种形式;2.二次函数的性质;3.抛物线与x轴的交点.。
二次函数图像与动点图形问题猿题库
单选题
1. 如图,中,,,。
点是斜边上一点。
过点作,垂足为
,交边(或边)于点。
设,的面积为,则与之间的函数图象大致是()。
2. 如图,和是全等的等腰直角三角形,,,与在直线
上,开始时点与点重合,让沿直线向右平移,直到点与点重合为止。
设与的重叠部分(即图中影阴部分)的面积为,的长度为,则与之间的函数图象大致是()。
A.
B.
C.
D.
3. 如图,平行四边形的边长为,面积为,四个全等的小平行四边形对称中心分别在平行四边形
的顶点上,它们的各边与平行四边形的各边分别平行,且与平行四边形相似。
若小平行四边形的一边长为,且,阴影部分的面积的和为,则与之间的函数关系的大致图象是()。
1
A.
B.
C.
D.
4. 如图所示,已知正的边长为,,,分别是,,上的点,且,设
的面积为,的长为,则关于的函数图象大致是()。
5. 点从点出发,按逆时针方向沿周长为的图形运动一周,,两点间的距离与点走过的路程的函数
关系如图,那么点所走的图形是()。
A.
B.
C.
D.
6. 如图,正方形的边长为,动点、同时从点出发,以的速度分别沿和
则与()之间函数关系可以用图象表示为()。
A.
B.
C.
D.
7. 如图,在矩形中,,点在边上,,,连接,点在线段
上,匀速由运动到点。
过点作交于点,连接。
设,的面积为,则能表示与函数关系的图象大致是()。
A.
B.
C.
D.
8. 如图,中,,且,设直线截此三角形所得阴影部分的面积为,则
与之间的函数关系的图象为下列选项中的()。
A.
B.
C.
D.
9. 如图,已知矩形的长为,宽为,是边上的一个动点,交于点。
设
,,则点从点运动到点时,能表示关于的函数关系的大致图象是()。
A.
B.
C.
D.
10. 如图,点在半径为的上,过线段上的一点作直线,与过点的切线交于点,
且,设,则的面积关于的函数图象大致是()。
11. 如图,的圆心在定角()的角平分线上运动,且与的两边相切,图中阴影部
分的面积关于的半径()变化的函数图象大致是()。
A.
B.
C.
D.
12. 如图,已知等边三角形的边长为,、、分别是边、、的点,且
,设的面积为,的长为,则与的函数图象大致是()。