中考数学压轴题诀窍,二次函数与平行四边形存在型问题练习题及答案解析
中考数学压轴题二次函数问题解答题解析版
27.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线(k为常数).(1)若抛物线经过点(1,k2),求k的值;(2)若抛物线经过点(2k,y1)和点(2,y2),且y1>y2,求k的取值范围;(3)若将抛物线向右平移1个单位长度得到新抛物线,当1≤x≤2时,新抛物线对应的函数有最小值,求k的值.【答案】(1);(2)k>1;(3)1或3.(2)把点代入抛物线,得把点代入抛物线,得解得当时,对应的抛物线部分位于对称轴左侧,随的增大而减小,时,,解得,(舍去)综上,或3.【关键点拨】本题考査的知识点是二次函数的代入点求值、二次函数的最值、二次函数与一元二次不等式、方程的关系以及函数平移的问题,解题关键是熟练掌握二次函数的相关知识.28.某地大力发展经济作物,其中果树种植已初具规模,今年受气候、雨水等因素的影响,樱桃较去年有小幅度的减产,而枇杷有所增产.(1)该地某果农今年收获樱桃和枇杷共400千克,其中枇杷的产量不超过樱桃产量的7倍,求该果农今年收获樱桃至少多少千克?(2)该果农把今年收获的樱桃、枇杷两种水果的一部分运往市场销售,该果农去年樱桃的市场销售量为100千克,销售均价为30元/千克,今年樱桃的市场销售量比去年减少了m%,销售均价与去年相同;该果农去年枇杷的市场销售量为200千克,销售均价为20元/千克,今年枇杷的市场销售量比去年增加了2m%,但销售均价比去年减少了m%,该果农今年运往市场销售的这部分樱桃和枇杷的销售总金额与他去年樱桃和枇杷的市场销售总金额相同,求m的值.【答案】(1) 50千克(2) 12.529.随着人们生活水平的提高,短途旅行日趋火爆.我市某旅行社推出“辽阳—葫芦岛海滨观光一日游”项目,团队人均报名费用y(元)与团队报名人数x(人)之间的函数关系如图所示,旅行社规定团队人均报名费用不能低于88元.旅行社收到的团队总报名费用为w(元). (1)直接写出当x≥20时,y与x之间的函数关系式及自变量x的取值范围;(2)儿童节当天旅行社收到某个团队的总报名费为3000元,报名旅游的人数是多少?(3)当一个团队有多少人报名时,旅行社收到的总报名费最多?最多总报名费是多少元?【答案】(1);(2)30;(3)36人,3168元.(2)20×120=2400<3000,由题意得:w=xy=x(-2x+160)=3000,-2x2+160x-3000=0,x2-80x+1500=0,(x-50)(x-30)=0,x=50或30,当x=50时,y==60,不符合题意,舍去,当x=30时,y==100>88,符合题意,答:报名旅游的人数是30人;(3)w=xy=x(-2x+160)=-2x2+160x=-2(x2-80x+1600-1600)=-2(x-40)2+3200,∵-2<0,∴x<40,w随x的增大而增大,∵x=36时,w有最大值为:-2(36-40)2+3200=3168,∴当一个团队有36人报名时,旅行社收到的总报名费最多,最多总报名费是3168元.【关键点拨】本题考查了一次函数的应用以及二次函数的应用,正确得出y与x的函数关系式是解题的关键.30.一名在校大学生利用“互联网+”自主创业,销售一种产品,这种产品的成本价10元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种产品的销售价不高于16元/件,市场调查发现,该产品每天的销售量(件与销售价(元/件)之间的函数关系如图所示.(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;(2)求每天的销售利润W(元与销售价(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?【答案】(1)(2),,144元(2)根据题意知,,,当时,随的增大而增大,,当时,取得最大值,最大值为144,答:每件销售价为16元时,每天的销售利润最大,最大利润是144元.【关键点拨】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式及根据相等关系列出二次函数解析式及二次函数的性质.31.综合与探究如图1所示,直线y=x+c与x轴交于点A(-4,0),与y轴交于点C,抛物线y=-x2+bx+c经过点A,C.(1)求抛物线的解析式(2)点E在抛物线的对称轴上,求CE+OE的最小值;(3)如图2所示,M是线段OA的上一个动点,过点M垂直于x轴的直线与直线AC和抛物线分别交于点P、N.①若以C,P,N为顶点的三角形与△APM相似,则△CPN的面积为;②若点P恰好是线段MN的中点,点F是直线AC上一个动点,在坐标平面内是否存在点D,使以点D,F,P,M为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.注:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为()【答案】(1)y=-x2-3x+4;(2)5;(3)①或4;②存在,D点坐标为(,)或(-1+,)或(-1-,-)或(-4,3).【解析】(1)将代入将和代入抛物线解析式为(3)①当时,,则关于抛物线对称轴对称的面积为当时由已知为等腰直角三角形,过点作于点,设点坐标为,则为,代入解得的面积为4故答案为:或4【关键点拨】本题考查了直角坐标系下抛物线的综合运用与图形变换,能够综合应用相似形和分类讨论是解答本题的关键.32.如图,抛物线与轴交于,,两点(点在点的左侧),与轴交于点,且,的平分线交轴于点,过点且垂直于的直线交轴于点,点是轴下方抛物线上的一个动点,过点作轴,垂足为,交直线于点.(1)求抛物线的解析式;(2)设点的横坐标为,当时,求的值;(3)当直线为抛物线的对称轴时,以点为圆心,为半径作,点为上的一个动点,求的最小值.【答案】(1)y x2x﹣3;(2);(3).(3)如图,∵PF是对称轴,∴F(,0),H(,﹣2).∵AH⊥AE,∴∠EAO=60°,∴EO OA=3,∴E(0,3).∵C(0,﹣3),∴HC2,AH=2FH=4,∴QH CH=1,在HA上取一点K,使得HK,此时K().∵HQ2=1,HK•HA=1,∴HQ2=HK•HA,∴.∵∠QHK=∠AHQ,∴△QHK∽△AHQ,∴,∴KQ AQ,∴AQ+QE=KQ+EQ,∴当E、Q、K共线时,AQ+QE的值最小,最小值.【关键点拨】本题考查了相似三角形对应边成比例、两边成比例且夹角相等的两个三角形相似、待定系数法求二次函数的表达式、二次函数的图象与性质、数轴上两点间的距离公式,熟练掌握该知识点是本题解题的关键.33.知识背景当a>0且x>0时,因为(﹣)2≥0,所以x﹣2+≥0,从而x+(当x=时取等号).设函数y=x+(a>0,x>0),由上述结论可知:当x=时,该函数有最小值为2.应用举例已知函数为y1=x(x>0)与函数y2=(x>0),则当x==2时,y1+y2=x+有最小值为2 =4.解决问题(1)已知函数为y1=x+3(x>﹣3)与函数y2=(x+3)2+9(x>﹣3),当x取何值时,有最小值?最小值是多少?(2)已知某设备租赁使用成本包含以下三部分:一是设备的安装调试费用,共490元;二是设备的租赁使用费用,每天200元;三是设备的折旧费用,它与使用天数的平方成正比,比例系数为0.001.若设该设备的租赁使用天数为x天,则当x取何值时,该设备平均每天的租货使用成本最低?最低是多少元?【答案】(1)6;(2)w有最小值,最小值=201.4元.【关键点拨】本题考查二次函数的应用,反比例函数的应用,函数的最值问题,完全平方公式等知识,解题的关键是学会构建函数解决问题,属于中考常考题型.34.如图,已知二次函数的图象经过点A(4,0),与y轴交于点B.在x 轴上有一动点C(m,0)(0<m<4),过点C作x轴的垂线交直线AB于点E,交该二次函数图象于点D.(1)求a的值和直线AB的解析式;(2)过点D作DF⊥AB于点F,设△ACE,△DEF的面积分别为S1,S2,若S1=4S2,求m 的值;(3)点H是该二次函数图象上位于第一象限的动点,点G是线段AB上的动点,当四边形DEGH是平行四边形,且▱周长取最大值时,求点G的坐标.【答案】(1),;(2);(3)或.(2)由已知,点坐标为点坐标为轴(3)如图,过点做于点由(2)同理四边形是平行四边形整理得:,即由已知周长时,最大.点坐标为,,此时点坐标为,当点、位置对调时,依然满足条件点坐标为,或,【关键点拨】本题考查一次函数与二次函数的综合运用,解题的关键是能够根据题意找到有限条件列出解析式或表示出相关坐标.35.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3 的图象与x轴分别交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(1)求此二次函数解析式;(2)点D为抛物线的顶点,试判断△BCD的形状,并说明理由;(3)将直线BC向上平移t(t>0)个单位,平移后的直线与抛物线交于M,N两点(点M在y轴的右侧),当△AMN为直角三角形时,求t的值.【答案】(1);(2)△BCD为直角三角形,理由见解析;(3)当△AMN为直角三角形时,t的值为1或4.【解析】(1)将、代入,得:,解得:,此二次函数解析式为.(3)设直线的解析式为,将,代入,得:,解得:,直线的解析式为,将直线向上平移个单位得到的直线的解析式为.联立新直线与抛物线的解析式成方程组,得:,解得:,,点的坐标为,,点的坐标为,.点的坐标为,,,.为直角三角形,分三种情况考虑:①当时,有,即,整理,得:,解得:,(不合题意,舍去);②当时,有,即,整理,得:,解得:,(不合题意,舍去);③当时,有,即,整理,得:.,该方程无解(或解均为增解).[来源:Z&xx&]综上所述:当为直角三角形时,的值为1或4.【关键点拨】本题考查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、二次函数图象上点的坐标特征、勾股定理以及勾股定理的逆定理,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用两点间的距离公式结合勾股定理的逆定理找出BC2+BD2=CD2;(3)分∠MAN=90°、∠AMN=90°及∠ANM=90°三种情况考虑.36.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.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)①Q(2,3);②Q2(,),Q3(,);(3)存在点M,N使四边形MNED为正方形,MN=9或.理由见解析.(2)由B(3,0),C(0,3),得到直线BC解析式为y=﹣x+3,∵S△OBC=S△QBC,∴PQ∥BC,①过P作PQ∥BC,交抛物线于点Q,如图1所示,∵P(1,4),∴直线PQ解析式为y=﹣x+5,联立得:,解得:或,即Q(2,3);②设G(1,2),∴PG=GH=2,过H作直线Q2Q3∥BC,交x轴于点H,则直线Q2Q3解析式为y=﹣x+1,联立得:,解得:或,∴Q2(,),Q3(,);(3)存在点M,N使四边形MNED为正方形,∵NH2=(b﹣3)2,∴NF2=(b﹣3)2,若四边形MNED为正方形,则有NE2=MN2,∴42﹣8b=(b2﹣6b+9),整理得:b2+10b﹣75=0,解得:b=﹣15或b=5,∵正方形边长为MN=,∴MN=9或.【关键点拨】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法确定函数解析式,根与系数的关系,等腰直角三角形的性质,正方形的性质,勾股定理,以及一次函数与二次函数的性质,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.37.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2ax﹣3a(a<0)与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,顶点为D,直线DC与x轴相交于点E.(1)当a=﹣1时,求抛物线顶点D的坐标,OE等于多少;(2)OE的长是否与a值有关,说明你的理由;(3)设∠DEO=β,45°≤β≤60°,求a的取值范围;(4)以DE为斜边,在直线DE的左下方作等腰直角三角形PDE.设P(m,n),直接写出n关于m的函数解析式及自变量m的取值范围.【答案】(1)(﹣1,4),3;(2)结论:OE的长与a值无关.理由见解析;(3)﹣≤a≤﹣1;(4)n=﹣m﹣1(m<1).(2)结论:OE的长与a值无关.理由:∵y=ax2+2ax﹣3a,∴C(0,﹣3a),D(﹣1,﹣4a),∴直线CD的解析式为y=ax﹣3a,当y=0时,x=3,∴E(3,0),∴OE=3,∴OE的长与a值无关.(4)如图,作PM⊥对称轴于M,PN⊥AB于N.∵PD=PE,∠PMD=∠PNE=90°,∠DPE=∠MPN=90°,∴∠DPM=∠EPN,∴△DPM≌△EPN,∴PM=PN,PM=EN,∵D(﹣1,﹣4a),E(3,0),∴EN=4+n=3﹣m,∴n=﹣m﹣1,当顶点D在x轴上时,P(1,﹣2),此时m的值1,∵抛物线的顶点在第二象限,∴m<1.∴n=﹣m﹣1(m<1).故答案为:(1)(﹣1,4),3;(2)OE的长与a值无关;(3)﹣≤a≤﹣1;(4)n=﹣m﹣1(m<1).[来源]【关键点拨】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象与性质.38.如图1,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(﹣1,0)和点B(3,0).(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)如图2,该抛物线与y轴交于点C,顶点为F,点D(2,3)在该抛物线上.①求四边形ACFD的面积;②点P是线段AB上的动点(点P不与点A、B重合),过点P作PQ⊥x轴交该抛物线于点Q,连接AQ、DQ,当△AQD是直角三角形时,求出所有满足条件的点Q的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)①S四边形ACFD= 4;②Q点坐标为(1,4)或(,)或(,).∴CD=2,且CD∥x轴,∵A(﹣1,0),∴S四边形ACFD=S△ACD+S△FCD=×2×3+×2×(4﹣3)=4;②∵点P在线段AB上,∴∠DAQ不可能为直角,∴当△AQD为直角三角形时,有∠ADQ=90°或∠AQD=90°,i.当∠ADQ=90°时,则DQ⊥AD,∵A(﹣1,0),D(2,3),∴直线AD解析式为y=x+1,∴可设直线DQ解析式为y=﹣x+b′,把D(2,3)代入可求得b′=5,∴直线DQ解析式为y=﹣x+5,联立直线DQ和抛物线解析式可得,解得或,∴Q(1,4);【关键点拨】此题重点考察学生对于抛物线的综合应用能力,熟练抛物线的图像和性质,四边形面积的计算方法,点坐标的求解方式是解答本题的关键.39.已知抛物线F:y=x2+bx+c的图象经过坐标原点O,且与x轴另一交点为(,0).(1)求抛物线F的解析式;(2)如图1,直线l:y x+m(m>0)与抛物线F相交于点A(x1,y1)和点B(x2,y2)(点A在第二象限),求y2﹣y1的值(用含m的式子表示);(3)在(2)中,若m,设点A′是点A关于原点O的对称点,如图2.①判断△AA′B的形状,并说明理由;②平面内是否存在点P,使得以点A、B、A′、P为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2x;(2)y2﹣y1=(m>0);(3)①等边三角形;②点P的坐标为(2)、()和(,﹣2).∴y1m,y2m,∴y2﹣y1=(m)﹣(m)(m>0);②∵△AA′B为等边三角形,∴存在符合题意的点P,且以点A、B、A′、P为顶点的菱形分三种情况,设点P的坐标为(x,y).(i)当A′B为对角线时,有,解得:,∴点P的坐标为(2);(ii)当AB为对角线时,有,解得:,∴点P的坐标为();(iii)当AA′为对角线时,有,解得:,∴点P的坐标为(,﹣2).综上所述:平面内存在点P,使得以点A、B、A′、P为顶点的四边形是菱形,点P的坐标为(2)、()和(,﹣2).【关键点拨】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征、等边三角形的判定与性质以及菱形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法是解(1)的关键,将一次函数解析式代入二次函数解析式是解(2)的关键,分别求出AB、AA′、A′B的值以及分情况讨论是解(3)的关键.40.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+x+c的图象经过点C(0,2)和点D(4,﹣2).点E是直线y=﹣x+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.【答案】(1)E(3,1);(2)S最大=,M坐标为(,3);(3)F坐标为(0,﹣).(2)如图①,过M作MH∥y轴,交CE于点H,设M(m,﹣m2+m+2),则H(m,﹣m+2),∴MH=(﹣m2+m+2)﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m,S四边形COEM=S△OCE+S△CME=×2×3+MH•3=﹣m2+3m+3,当m=﹣=时,S最大=,此时M坐标为(,3);(3)连接BF,如图②所示,当﹣x2+x+20=0时,x1=,x2=,∴OA=,OB=,∵∠ACO=∠ABF,∠AOC=∠FOB,∴△AOC∽△FOB,∴,即,解得:OF=,则F坐标为(0,﹣).【关键点拨】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求二次函数解析式,相似三角形的判定与性质,三角形的面积,二次函数图象与性质,以及图形与坐标性质,熟练掌握各自的性质是解本题的关键.41.如图,已知抛物线过点A(,-3) 和B(3,0),过点A作直线AC//x轴,交y轴与点C.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上取一点P,过点P作直线AC的垂线,垂足为D,连接OA,使得以A,D,P为顶点的三角形与△AOC相似,求出对应点P的坐标;(3)抛物线上是否存在点Q,使得?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)P点坐标为(4,6)或(,- );(3)Q点坐标(3,0)或(-2,15)则抛物线解析式为;(2)当在直线上方时,设坐标为,则有,,当时,,即,整理得:,即,解得:,即或(舍去),此时,;当时,,即,整理得:,即,解得:,即或(舍去),此时,;当点时,也满足;当在直线下方时,同理可得:的坐标为,,综上,的坐标为,或,或,或;过作,截取,过作,交轴于点,如图所示:【关键点拨】二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定与性质,点到直线的距离公式,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.42.已知抛物线的图象如图所示:(1)将该抛物线向上平移2个单位,分别交x轴于A、B两点,交y轴于点C,则平移后的解析式为.(2)判断△ABC的形状,并说明理由.(3)在抛物线对称轴上是否存在一点P,使得以A、C、P为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)△ABC是直角三角形;(3)存在,、、.(3)y x2x+2的对称轴是x,设P(,n),AP2=(1)2+n2n2,CP2(2﹣n)2,AC2=12+22=5.分三种情况讨论:①当AP=AC时,AP2=AC2,n2=5,方程无解;②当AP=CP时,AP2=CP2,n2(2﹣n)2,解得:n=0,即P1(,0);③当AC=CP时,AC2=CP2,(2﹣n)2=5,解得:n1=2,n2=2,P2(,2),P3(,2).综上所述:在抛物线对称轴上存在一点P,使得以A、C、P为顶点的三角形是等腰三角形,点P的坐标(,0),(,2),(,2).【关键点拨】本题考查了二次函数综合题.解(1)的关键是二次函数图象的平移,解(2)的关键是利用勾股定理及逆定理;解(3)的关键是利用等腰三角形的定义得出关于n的方程,要分类讨论,以防遗漏.43.空地上有一段长为a米的旧墙MN,某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD,已知木栏总长为100米.(1)已知a=20,矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了100米木栏,且围成的矩形菜园面积为450平方米.如图1,求所利用旧墙AD的长;(2)已知0<α<50,且空地足够大,如图2.请你合理利用旧墙及所给木栏设计一个方案,使得所围成的矩形菜园A BCD的面积最大,并求面积的最大值.【答案】(1)利用旧墙AD的长为10米.(2)见解析.(2)设AD=x米,矩形ABCD的面积为S平方米①如果按图一方案围成矩形菜园,依题意得:S=,0<x<a∵0<a<50∴x<a<50时,S随x的增大而增大当x=a时,S最大=50a-a2②如按图2方案围成矩形菜园,依题意得S=,a≤x<50+当a<25+<50时,即0<a<时,则x=25+时,S最大=(25+)2=,当25+≤a,即≤a<50时,S随x的增大而减小[来源:Zxx∴x=a时,S最大==,【关键点拨】本题以实际应用为背景,考查了一元二次方程与二次函数最值的讨论,解得时注意分类讨论变量大小关系.44.如图,已知顶点为的抛物线与轴交于,两点,直线过顶点和点.(1)求的值;(2)求函数的解析式;(3)抛物线上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)﹣3;(2)y x2﹣3;(3)M的坐标为(3,6)或(,﹣2).(3)存在,分以下两种情况:①若M在B上方,设MC交x轴于点D,则∠ODC=45°+15°=60°,∴OD=OC•tan30°,设DC为y=kx﹣3,代入(,0),可得:k,联立两个方程可得:,解得:,所以M1(3,6);【关键点拨】此题是一道二次函数综合题,熟练掌握待定系数法求函数解析式等知识是解题关键.45.如图,已知抛物线的对称轴是直线x=3,且与x轴相交于A,B两点(B 点在A点右侧)与y轴交于C点.(1)求抛物线的解析式和A、B两点的坐标;(2)若点P是抛物线上B、C两点之间的一个动点(不与B、C重合),则是否存在一点P,使△PBC的面积最大.若存在,请求出△PBC的最大面积;若不存在,试说明理由;(3)若M是抛物线上任意一点,过点M作y轴的平行线,交直线BC于点N,当MN=3时,求M点的坐标.【答案】(1),点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(8,0);(2)存在点P,使△PBC的面积最大,最大面积是16,理由见解析;(3)点M的坐标为(4-2,)、(2,6)、(6,4)或(4+2,-).(2)当时,,点的坐标为.设直线的解析式为.将、代入,,解得:,直线的解析式为.假设存在,设点的坐标为,过点作轴,交直线于点,则点的坐标为,如图所示.,.,当时,的面积最大,最大面积是16 .,存在点,使的面积最大,最大面积是16 .【关键点拨】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、待定系数法求一次函数解析式以及三角形的面积,解题的关键是:(1)利用二次函数的性质求出a的值;(2)根据三角形的面积公式找出关于x的函数关系式;(3)根据MN的长度,找出关于m的含绝对值符号的一元二次方程.。
中考数学二次函数压轴题(含答案)
中考数学(Xue)二次函数压轴题(含答案)面(Mian)积类1.如(Ru)图,已知抛物线经过点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三(San)点.(1)求抛物线的(De)解析式.(2)点(Dian)M是线(Xian)段BC上(Shang)的点(不与B,C重合),过M作MN∥y轴交抛物线于N,若点M的横坐标为m,请用m的代数式表示MN的长.(3)在(2)的条件下,连接NB、NC,是否存在m,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值;若不存在,说明理由.解答:解:(1)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),则:a(0+1)(0﹣3)=3,a=﹣1;∴抛物线的解析式:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,则有:,解得;故(Gu)直线BC的解(Jie)析式:y=﹣x+3.已(Yi)知点M的横坐标(Biao)为m,MN∥y,则(Ze)M(m,﹣m+3)、N(m,﹣m2+2m+3);∴故(Gu)MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m(0<m<3).(3)如(Ru)图;∵S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,∴S△BNC=(﹣m2+3m)•3=﹣(m﹣)2+(0<m<3);∴当(Dang)m=时,△BNC的面积最大,最大值为.2.如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知B 点坐标为(4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M点的坐标.解答:解(Jie):(1)将(Jiang)B(4,0)代入抛物线的解析式(Shi)中,得:0=16a﹣×4﹣2,即(Ji):a=;∴抛物线的解析式(Shi)为:y=x2﹣x﹣2.(2)由(You)(1)的函数解析式(Shi)可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2);∴OA=1,OC=2,OB=4,即(Ji):OC2=OA•OB,又:OC⊥AB,∴△OAC∽△OCB,得:∠OCA=∠OBC;∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°,∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径;所以该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:(,0).(3)已求得:B(4,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y=x﹣2;设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线只有一个交点时,可列方程:x+b=x2﹣x﹣2,即:x2﹣2x﹣2﹣b=0,且△=0;∴4﹣4×(﹣2﹣b)=0,即b=﹣4;∴直线l:y=x﹣4.所以点M即直线l和抛物线的唯一交点,有:,解得:即M(2,﹣3).过M点作MN⊥x轴于N,S△BMC=S梯形OCMN+S△MNB﹣S△OCB=×2×(2+3)+×2×3﹣×2×4=4.平行四边形类3.如(Ru)图,在平面直角坐(Zuo)标系(Xi)中,抛物线y=x2+mx+n经(Jing)过点A(3,0)、B(0,﹣3),点(Dian)P是直(Zhi)线AB上(Shang)的动点,过点P作(Zuo)x轴的垂线交抛物线于点M,设点P 的横坐标为t.(1)分别求出直线AB和这条抛物线的解析式.(2)若点P在第四象限,连接AM、BM,当线段PM最长时,求△ABM的面积.(3)是否存在这样的点P,使得以点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.(1)分别利用待定系数法求两函数的解析式:把A(3,0)B(0,﹣3)分别代入y=x2+mx+n与y=kx+b,得到关于m、n的两个方程组,解方程组即可;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),用P点的纵坐标减去M的纵坐标得到PM的长,即PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,然后根据二次函数的最值得到当t=﹣=时,PM最长为=,再利用三角形的面积公式利用S△ABM=S△BPM+S△APM计算即可;(3)由PM∥OB,根据平行四边形的判定得到当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,然后讨论:当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能;当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3;当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,分别解一元二次方程即可得到满足条件的t的值.解答:解:(1)把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=x2+mx+n,得解(Jie)得,所以抛物线的解析(Xi)式是y=x2﹣2x﹣3.设(She)直线AB的解(Jie)析式是y=kx+b,把(Ba)A(3,0)B(0,﹣3)代(Dai)入y=kx+b,得(De),解(Jie)得,所以直线AB的解析式是y=x﹣3;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),因为p在第四象限,所以PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,当(Dang)t=﹣=时,二次(Ci)函数的最大值,即PM最长(Chang)值为=,则(Ze)S△ABM=S△BPM+S△APM==.(3)存(Cun)在,理由如下:∵PM∥OB,∴当(Dang)PM=OB时(Shi),点P、M、B、O为顶点的四边形为平(Ping)行四边形,①当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能有PM=3.②当(Dang)P在(Zai)第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3,解(Jie)得t1=,t2=(舍去(Qu)),所以P点的横坐标(Biao)是;③当(Dang)P在(Zai)第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,解(Jie)得t1=(舍去),t2=,所以P点的横坐标是.所以P点的横坐标是或.4.如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0,1),B(2,0),O(0,0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到△A′B′O.(1)一抛物线经(Jing)过点A′、B′、B,求(Qiu)该抛物线的解析式;(2)设(She)点P是在第一(Yi)象限内(Nei)抛物线上的一动点(Dian),是否存在点P,使(Shi)四边形PB′A′B的面(Mian)积是△A′B′O面积4倍?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出四边形PB′A′B的两条性质.解:(1)△A′B′O是由△ABO绕原点O逆时针旋转90°得到的,又A(0,1),B(2,0),O(0,0),∴A′(﹣1,0),B′(0,2).方法一:设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c(a≠0),∵抛物线经过点A′、B′、B,∴,解得:,∴满足条件的抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.方法二:∵A′(﹣1,0),B′(0,2),B(2,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2)将B′(0,2)代入得出:2=a(0+1)(0﹣2),解得:a=﹣1,故满足条件的抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣2)=﹣x2+x+2;(2)∵P为第一象限内抛物线上的一动点,设P(x,y),则x>0,y>0,P点坐标满足y=﹣x2+x+2.连(Lian)接PB,PO,PB′,∴S四边(Bian)形PB′A′B=S△B′OA′+S△PB′O+S△POB,=×1×2+×2×x+×2×y,=x+(﹣x2+x+2)+1,=﹣x2+2x+3.∵A′O=1,B′O=2,∴△A′B′O面(Mian)积为:×1×2=1,假(Jia)设四边形PB′A′B的面(Mian)积是△A′B′O面积(Ji)的4倍(Bei),则4=﹣x2+2x+3,即(Ji)x2﹣2x+1=0,解得:x1=x2=1,此时y=﹣12+1+2=2,即P(1,2).∴存在点P(1,2),使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍.(3)四边形PB′A′B为等腰梯形,答案不唯一,下面性质中的任意2个均可.①等腰梯形同一底上的两个内角相等;②等腰梯形对角线相等;③等腰梯形上底与下底平行;④等腰梯形两腰相等.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)或用符号表示:①∠B′A′B=∠PBA′或∠A′B′P=∠BPB′;②PA′=B′B;③B′P∥A′B;④B′A′=PB.5.如图,抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l:y=x﹣5上.(1)求抛物线顶点A的坐标;(2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD的形状;(3)在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D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.解(Jie):(1)∵顶(Ding)点A的横坐标(Biao)为x=﹣=1,且顶(Ding)点A在(Zai)y=x﹣5上(Shang),∴当(Dang)x=1时(Shi),y=1﹣5=﹣4,∴A(1,﹣4).(2)△ABD是直角三角形.将A(1,﹣4)代入y=x2﹣2x+c,可得,1﹣2+c=﹣4,∴c=﹣3,∴y=x2﹣2x﹣3,∴B(0,﹣3)当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,x1=﹣1,x2=3∴C(﹣1,0),D(3,0),BD2=OB2+OD2=18,AB2=(4﹣3)2+12=2,AD2=(3﹣1)2+42=20,BD2+AB2=AD2,∴∠ABD=90°,即△ABD是直角三角形.(3)存在.由题意知:直线y=x﹣5交y轴于点E(0,﹣5),交x轴于点F(5,0)∴OE=OF=5,又∵OB=OD=3∴△OEF与△OBD都是等腰直角三角形∴BD∥l,即PA∥BD则构成平行四边形只能是PADB或PABD,如图,过点P作y轴的垂线,过点A作x轴的垂线交过P且平行于x轴的直线于点G.设P(x1,x1﹣5),则G(1,x1﹣5)则PG=|1﹣x1|,AG=|5﹣x1﹣4|=|1﹣x1|PA=BD=3由勾股定理得:(1﹣x1)2+(1﹣x1)2=18,x12﹣2x1﹣8=0,x1=﹣2或(Huo)4∴P(﹣2,﹣7)或(Huo)P(4,﹣1),存(Cun)在点P(﹣2,﹣7)或(Huo)P(4,﹣1)使(Shi)以点A、B、D、P为顶点的四(Si)边形是平行四边形.周(Zhou)长类6.如(Ru)图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为(﹣3,0)、(0,4),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且顶点在直线x=上.(1)求抛物线对应的函数关系式;(2)若把△ABO沿x轴向右平移得到△DCE,点A、B、O的对应点分别是D、C、E,当四边形ABCD是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由;(3)在(2)的条件下,连接BD,已知对称轴上存在一点P使得△PBD的周长最小,求出P点的坐标;(4)在(2)、(3)的条件下,若点M是线段OB上的一个动点(点M与点O、B不重合),过点M 作∥BD交x轴于点N,连接PM、PN,设OM的长为t,△PMN的面积为S,求S和t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围,S是否存在最大值?若存在,求出最大值和此时M点的坐标;若不存在,说明理由.解(Jie):(1)∵抛(Pao)物线y=经过(Guo)点B(0,4)∴c=4,∵顶点在直(Zhi)线x=上(Shang),∴﹣=﹣=,∴b=﹣;∴所求函数关系(Xi)式为;(2)在(Zai)Rt△ABO中(Zhong),OA=3,OB=4,∴AB=,∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=DA=AB=5,∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),当(Dang)x=5时(Shi),y=,当(Dang)x=2时(Shi),y=,∴点(Dian)C和(He)点D都在所(Suo)求抛物线上;(3)设(She)CD与对称轴交于点P,则P为所求的点,设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,则,解得:,∴,当x=时,y=,∴P(),(4)∵MN∥BD,∴△OMN∽△OBD,∴即(Ji)得(De)ON=,设对称轴(Zhou)交x于(Yu)点F,则(Ze)(PF+OM)•OF=(+t)×,∵,S△PNF=×NF•PF=×(﹣t)×=,S=(﹣),=﹣(0<t<4),a=﹣<0∴抛物线(Xian)开口向下,S存在最(Zui)大值.由(You)S△PMN=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∴当(Dang)t=时(Shi),S取最大值(Zhi)是,此(Ci)时,点M的(De)坐标为(0,).等(Deng)腰三角形类7.如图(Tu),点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过点A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.解(Jie):(1)如图(Tu),过B点(Dian)作BC⊥x轴,垂(Chui)足为C,则(Ze)∠BCO=90°,∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°,又(You)∵OA=OB=4,∴OC=OB=×4=2,BC=OB•sin60°=4×=2,∴点(Dian)B的坐标(Biao)为(﹣2,﹣2);(2)∵抛物线过原点O和点A、B,∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx,将(Jiang)A(4,0),B(﹣2.﹣2)代(Dai)入,得,解(Jie)得,∴此抛物线(Xian)的解析式为y=﹣x2+x(3)存(Cun)在,如图,抛物线的对称轴(Zhou)是直线x=2,直(Zhi)线x=2与(Yu)x轴的交点为D,设点P的坐标为(2,y),①若OB=OP,则22+|y|2=42,解得y=±2,当(Dang)y=2时(Shi),在Rt△POD中(Zhong),∠PDO=90°,sin∠POD==,∴∠POD=60°,∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°,即(Ji)P、O、B三点在(Zai)同一直线上,∴y=2不符合题(Ti)意,舍去,∴点(Dian)P的(De)坐标为(2,﹣2)②若OB=PB,则42+|y+2|2=42,解(Jie)得y=﹣2,故(Gu)点P的坐标(Biao)为(2,﹣2),③若(Ruo)OP=BP,则(Ze)22+|y|2=42+|y+2|2,解(Jie)得y=﹣2,故(Gu)点P的坐(Zuo)标为(2,﹣2),综上所述,符合条件的(De)点P只有一(Yi)个,其坐标为(2,﹣2),8.在(Zai)平面直角(Jiao)坐标系中(Zhong),现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限(Xian),斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点(Dian)C(﹣1,0),如图所示(Shi):抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°,∴∠BCD=∠CAO,(1分)又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BCD≌△CAO,(2分)∴BD=OC=1,CD=OA=2,(3分)∴点B的坐标为(﹣3,1);(4分)(2)抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B(﹣3,1),则得到1=9a﹣3a﹣2,(5分)解得a=,所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2;(7分)(3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形:①若以点C为直角顶点;则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1,(8分)过(Guo)点P1作(Zuo)P1M⊥x轴(Zhou),∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC.(10分(Fen))∴CM=CD=2,P1M=BD=1,可(Ke)求得点P1(1,﹣1);(11分(Fen))②若(Ruo)以点A为直角顶(Ding)点;则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形△ACP2,(12分)过点P2作P2N⊥y轴,同理可证△AP2N≌△CAO,(13分)∴NP2=OA=2,AN=OC=1,可求得点P2(2,1),(14分)经检验,点P1(1,﹣1)与点P2(2,1)都在抛物线y=x2+x﹣2上.(16分)9.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板放在第一象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(1,0),如图所示,抛物线y=ax2﹣ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠AC0+∠OAC=90°,∴∠BCD=∠CAO,又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BDC≌△COA,∴BD=OC=1,CD=OA=2,∴点B的坐标为(3,1);(2)∵抛物线y=ax2﹣ax﹣2过点B(3,1),∴1=9a﹣3a﹣2,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;(3)假(Jia)设存在点P,使(Shi)得△ACP是等腰直角(Jiao)三角形,①若(Ruo)以AC为直角边(Bian),点C为直角(Jiao)顶点,则(Ze)延长BC至(Zhi)点P1使得P1C=BC,得到等腰直角三角形ACP1,过点P1作P1M⊥x轴,如图(1),∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC,∴CM=CD=2,P1M=BD=1,∴P1(﹣1,﹣1),经检验点P1在抛物线y=x2﹣x﹣2上;②若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形ACP2,过点P2作P2N⊥y轴,如图(2),同理可证△AP2N≌△CAO,∴NP2=OA=2,AN=OC=1,∴P2(﹣2,1),经检验P2(﹣2,1)也在抛物线y=x2﹣x﹣2上;③若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP3⊥CA,且使得AP3=AC,得到等腰直角三角形ACP3,过点P3作P3H⊥y轴,如图(3),同理可证△AP3H≌△CAO,∴HP3=OA=2,AH=OC=1,∴P3(2,3),经检验P3(2,3)不在抛物线y=x2﹣x﹣2上;故符合条件的点有P1(﹣1,﹣1),P2(﹣2,1)两点.。
第7讲二次函数综合 -平行四边形存在性问题-检测-2021年海南省中考数学压轴题典型题型训练
2021届中考数学压轴题适应性训练第7讲二次函数综合-平行四边形存在性问题1.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C(0,3).顶点为点D.(1)求抛物线的解析式;(2)若过点C的直线交线段AB于点E,且S△ACE:S△CEB=3:5,求直线CE的解析式;(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点D,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标.2.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣1与x轴的交点为A(﹣1,0),B(2,0),且与y轴交于C点.(1)求该抛物线的表达式;(2)点C关于x轴的对称点为C1,M是线段BC1上的一个动点(不与B、C1重合),ME⊥x轴,MF⊥y轴,垂足分别为E、F,当点M在什么位置时,矩形MFOE的面积最大?说明理由.(3)已知点P是直线y=12x+1上的动点,点Q为抛物线上的动点,当以C、C1、P、Q为顶点的四边形为平行四边形时,求出相应的点P和点Q的坐标.3.如图,已知一次函数y=−34x+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B.(1)求抛物线的解析式;(2)若M(m,y1)、N(n,y2)是第一象限内抛物线上的两个动点,且m<n.分别过点M、N做MC、ND垂直于x轴,分别交直线AB于点C、D.①如果四边形MNDC是平行四边形,求m与n之间的关系;②在①的前提下,求四边形MNDC的周长L的最大值.4.如图,二次函数y=−13x2+bx+c的图象过原点,与x轴的另一个交点为(8,0).(1)求该二次函数的解析式;(2)在x轴上方作x轴的平行线y1=m,交二次函数图象于A、B两点,过A、B两点分别作x轴的垂线,垂足分别为点D、点C.当矩形ABCD为正方形时,求m的值.5.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于点A,B,交y轴于点C.点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),点C与点D关于抛物线的对称轴对称.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为抛物线对称轴上一点,连接BD,以PD,PB为边作平行四边形PDNB,是否存在这样的点P,使得▱PDNB是矩形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点Q在y轴右侧抛物线上运动,当△ACQ的面积与△ABQ的面积相等时,请直接写出点Q的坐标.6.如图,直线y=x﹣3与坐标轴交于A、B两点,抛物线y=14x2+bx+c经过点B,与直线y=x﹣3交于点E(8,5),且与x轴交于C,D两点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上有一点M,当∠MBE=75°时,求点M的横坐标;(3)点P在抛物线上,在坐标平面内是否存在点Q,使得以点P,Q,B,C为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,OA=2,OC=6,连接AC和BC.(1)求抛物线的解析式;(2)点D在抛物线的对称轴上,当△ACD的周长最小时,点D的坐标为.(3)点E是第四象限内抛物线上的动点,连接CE和BE.求△BCE面积的最大值及此时点E的坐标;(4)若点M是y轴上的动点,在坐标平面内是否存在点N,使以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣4,0)和点B(1,0),与y轴交于点C(0,﹣2).(1)求抛物线的函数关系式;(2)点D是OA上一点(不与点A、O重合),过点D作x轴的垂线,交抛物线于点E,交AC于点F,当DF=13EF时,求点E的坐标;(3)设抛物线的对称轴l交x轴于点G,在(2)的条件下,点M是抛物线对称轴上一点,点N是坐标平面内一点,是否存在点M、N,使以A、E、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.9.如图,已知矩形ABCD的三个顶点B(1,0),C(3,0),D(3,4).以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,以每秒1个单位的速度沿线段AB向点B 运动,过点P作PE⊥AB交AC于点E,运动时间为t秒.(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)过点E作EF⊥AD于F,交抛物线于点G,当t为何值时,△ACG的面积最大?最大值为多少?(3)若动点Q同时..从点C出发,以每秒1个单位的速度沿线段CD向点D运动,在动点P,Q运动的过程中,当t为何值时,在矩形ABCD内(包括边界)存在点H,使以C,Q,E,H为顶点的四边形为菱形?请直接写出t的值.(4)在AB右侧的抛物线上有一动点M,在坐标平面内有一点N.当t为何值时,以A、E、M、N为顶点的四边形是正方形?请直接写出t的值.2021届中考数学压轴题适应性训练第7讲二次函数综合-平行四边形存在性问题1.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C(0,3).顶点为点D.(1)求抛物线的解析式;(2)若过点C的直线交线段AB于点E,且S△ACE:S△CEB=3:5,求直线CE的解析式;(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点D,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标.【解答】解:(1)因为抛物线经过A(﹣1,0),B(3,0),∴可以假设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣3),把C(0,3)代入,可得a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)如图1中,连接AC,BC.∵S△ACE:S△CEB=3:5,∴AE:EB=3:5,∵AB=4,∴AE =4×38=32, ∴OE =0.5,设直线CE 的解析式为y =kx +b ,则有{b =30.5k +b =0,解得{k =−6b =3,∴直线EC 的解析式为y =﹣6x +3.(3)由题意C (0,3),D (1,4).当四边形P 1Q 1CD ,四边形P 2Q 2CD 是平行四边形时,点P 的纵坐标为1, 当y =1时,﹣x 2+2x +3=1, 解得x =1±√3,∴P 1(1+√3,1),P 2(1−√3,1),当四边形P 3Q 3DC ,四边形P 4Q 4DC 是平行四边形时,点P 的纵坐标为﹣1, 当y =﹣1时,﹣x 2+2x +3=﹣1, 解得x =1±√5,∴P 1(1+√5,﹣1),P 2(1−√5,﹣1),综上所述,满足条件的点P 的坐标为(1+√3,1)或(1−√3,1)或(1−√5,﹣1)或(1+√5,﹣1).2.如图,已知抛物线y =ax 2+bx ﹣1与x 轴的交点为A (﹣1,0),B (2,0),且与y 轴交于C 点.(1)求该抛物线的表达式; (2)点C 关于x 轴的对称点为C 1,M 是线段BC 1上的一个动点(不与B 、C 1重合),ME ⊥x 轴,MF ⊥y 轴,垂足分别为E 、F ,当点M 在什么位置时,矩形MFOE 的面积最大?说明理由.(3)已知点P 是直线y =12x +1上的动点,点Q 为抛物线上的动点,当以C 、C 1、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形时,求出相应的点P 和点Q 的坐标.【解答】解:(1)将A (﹣1,0),B (2,0)分别代入抛物线y =ax 2+bx ﹣1中,得{a −b =14a +2b =1,解得:{a =12b =−12 ∴该抛物线的表达式为:y =12x 2−12x ﹣1.(2)在y =12x 2−12x ﹣1中,令x =0,y =﹣1,∴C (0,﹣1) ∵点C 关于x 轴的对称点为C 1,∴C 1(0,1),设直线C 1B 解析式为y =kx +b ,将B (2,0),C 1(0,1)分别代入得{2k +b =0b =1,解得{k =−12b =1,∴直线C 1B 解析式为y =−12x +1,设M (t ,−12t +1),则 E (t ,0),F (0,−12t +1) ∴S 矩形MFOE =OE ×OF =t (−12t +1)=−12(t ﹣1)2+12, ∵−12<0,∴当t =1时,S 矩形MFOE 最大值=12,此时,M (1,12);即点M 为线段C 1B 中点时,S 矩形MFOE最大.(3)由题意,C (0,﹣1),C 1(0,1),以C 、C 1、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形,分以下两种情况:①C 1C 为边,则C 1C ∥PQ ,C 1C =PQ ,设P (m ,12m +1),Q (m ,12m 2−12m ﹣1),∴|(12m 2−12m ﹣1)﹣(12m +1)|=2,解得:m 1=4,m 2=﹣2,m 3=2,m 4=0(舍),P 1(4,3),Q 1(4,5);P 2(﹣2,0),Q 2(﹣2,2);P 3(2,2),Q 3(2,0) ②C 1C 为对角线,∵C 1C 与PQ 互相平分,C 1C 的中点为(0,0), ∴PQ 的中点为(0,0),设P (m ,12m +1),则Q (﹣m ,12m 2+12m ﹣1)∴(12m +1)+(12m 2+12m ﹣1)=0,解得:m 1=0(舍去),m 2=﹣2,∴P 4(﹣2,0),Q 4(2,0);综上所述,点P 和点Q 的坐标为:P 1(4,3),Q 1(4,5)或P 2(﹣2,0),Q 2(﹣2,2)或P 3(2,2),Q 3(2,0)或P 4(﹣2,0),Q 4(2,0).3.如图,已知一次函数y =−34x +3的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A 、B . (1)求抛物线的解析式;(2)若M (m ,y 1)、N (n ,y 2)是第一象限内抛物线上的两个动点,且m <n .分别过点M 、N 做MC 、ND 垂直于x 轴,分别交直线AB 于点C 、D . ①如果四边形MNDC 是平行四边形,求m 与n 之间的关系; ②在①的前提下,求四边形MNDC 的周长L 的最大值.【解答】解:(1)∵一次函数y =−34x +3的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B , ∴A (4,0),B (0,3),∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A 、B , ∴{−16+4b +c =0c =3, 解得{b =134c =3,∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+134x +3.(2)①由题意M (m ,﹣m 2+134m +3),N (n ,﹣n 2+134n +3),C (m ,−34m +3),D (n ,−34n +3),∵四边形MNDC 是平行四边形, ∴MC =DN ,∴﹣m 2+4m =﹣n 2+4n , ∴(m ﹣n )(m +n ﹣4)=0, ∵m <n , ∴m ﹣n ≠0, ∴m +n =4.(也可以设直线MN 解析式,再用韦达定理)②由题意L =2[(﹣m 2+4m )+54(n ﹣m )]=2[﹣m 2+4m +54(4﹣2m )]=2(﹣m 2+4m +5−52m )=﹣2(m −34)2+898, ∵﹣2<0,∴m =34时,L 有最大值,最大值为898.4.如图,二次函数y =−13x 2+bx +c 的图象过原点,与x 轴的另一个交点为(8,0). (1)求该二次函数的解析式;(2)在x 轴上方作x 轴的平行线y 1=m ,交二次函数图象于A 、B 两点,过A 、B 两点分别作x 轴的垂线,垂足分别为点D 、点C .当矩形ABCD 为正方形时,求m 的值.【解答】解:(1)将(0,0),(8,0)代入y =−13x 2+bx +c ,得:{c =0−643+8b +c =0,解得:{b =83c =0, ∴该二次函数的解析式为y =−13x 2+83x .(2)当y=m时,−13x2+83x=m,解得:x1=4−√16−3m,x2=4+√16−3m,∴点A的坐标为(4−√16−3m,m),点B的坐标为(4+√16−3m,m),∴点D的坐标为(4−√16−3m,0),点C的坐标为(4+√16−3m,0).∵矩形ABCD为正方形,∴4+√16−3m−(4−√16−3m)=m,解得:m1=﹣16(舍去),m2=4.∴当矩形ABCD为正方形时,m的值为4.5.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于点A,B,交y轴于点C.点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),点C与点D关于抛物线的对称轴对称.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为抛物线对称轴上一点,连接BD,以PD,PB为边作平行四边形PDNB,是否存在这样的点P,使得▱PDNB是矩形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点Q在y轴右侧抛物线上运动,当△ACQ的面积与△ABQ的面积相等时,请直接写出点Q的坐标.【解答】解:(1)把B点坐标、点C点坐标为代入抛物线y=﹣x2+bx+c方程,解得,抛物线方程为:y=﹣x2+2x+3…①;点A坐标为(﹣1,0),点D坐标为(2,3),函数的对称轴为x=1;(2)存在.设点P(1,m),设函数对称轴交x轴于点T,过点D作DM⊥PN于点M,则∠MDP =∠BPT ,则tan ∠MDP =tan ∠BPT , 即:3−m 2−1=3−1m,解得:m =1或m =2;则点P (1,1)或(1,2); (3)①当点Q 在x 轴上方时, 设点Q 坐标为(t ,﹣t 2+2t +3),则:AQ 所在的直线方程为:y =(3﹣t )x +(3﹣t ),如图所示,连接CA 、QB ,过点Q 作x 轴的垂线QN 交x 轴于N 点,当△ACQ 的面积与△ABQ 的面积相等时, 即:S 四边形ACQB =2S △ABQ , S四边形ACQB =S梯形CONQ +S △AOC +S △BQN =12(﹣t 2+2t +3+3)×t +12×1×3+12(3﹣t )(﹣t 2+2t +3), =32(﹣t 2+3t +4),S △ABQ =12(3+1)(﹣t 2+2t +3), ∵S 四边形ACQB =2S △ABQ , 化简得:5t 2﹣7t ﹣12=0, 解得:t =﹣1或125(舍去负值),②当Q 在x 轴下方时,由△ACQ 的面积与△ABQ 的面积相等, 则点B 、C 到AQ 的距离相等,即AQ ∥BC ,由点B 、C 的坐标得,直线BC 的表达式为:y =﹣x +3, 则AQ 的表达式为:y =﹣(x +1)=﹣x ﹣1…②, 联立①②并解得:x =4,故点Q 坐标为(4,﹣5), 综上,点Q 坐标为(125,5125)或(4,﹣5).6.如图,直线y =x ﹣3与坐标轴交于A 、B 两点,抛物线y =14x 2+bx +c 经过点B ,与直线y =x ﹣3交于点E (8,5),且与x 轴交于C ,D 两点. (1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上有一点M ,当∠MBE =75°时,求点M 的横坐标;(3)点P 在抛物线上,在坐标平面内是否存在点Q ,使得以点P ,Q ,B ,C 为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)直线y =x ﹣3与坐标轴交于A 、B 两点, 则A (3,0)B (0,﹣3),把B 、E 点坐标代入二次函数方程,解得:抛物线的解析式y=14x2﹣x﹣3…①,则:C(6,0);(2)符合条件的有M和M′,如下图所示,当∠MBE=75°时,∵OA=OB,∴∠MBO=30°,此时符合条件的M只有如图所示的一个点,MB直线的k为−√3,所在的直线方程为:y=−√3x﹣3…②,联立方程①、②可求得:x=4﹣4√3,即:点M的横坐标4﹣4√3;当∠M′BE=75°时,∠OBM′=120°,直线M′B的k值为−√33,其方程为y=−√33x﹣3,将M′B所在的方程与抛物线表达式联立,解得:x=12−4√33,故:即:点M的横坐标4﹣4√3或12−4√33.(3)存在.①当BC为矩形对角线时,矩形BP′CQ′所在的位置如图所示,设:P′(m,n),n=14m2﹣m﹣3…③,P′C所在直线的k1=nm−6,P′B所在的直线k2=n+3m,则:k1•k2=﹣1…④,③、④联立得:116m(m−6)(m2−2m+8)=0,解得:m=0或6,这两个点分别和点B、C重合,与题意不符,故:这种情况不存在,舍去.②当BC为矩形一边时,情况一:矩形BCQP所在的位置如图所示,直线BC所在的方程为:y=12x﹣3,则:直线BP的k为﹣2,所在的方程为y=﹣2x﹣3…⑤,联立①⑤解得点P(﹣4,5),则Q(2,8),情况二:矩形BCP″Q″所在的位置如图所示,此时,P″在抛物线上,其坐标为:(﹣10,32),Q″坐标为(﹣16,29).故:存在矩形,点Q 的坐标为:(2,8)或(﹣16,29).7.如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,OA =2,OC =6,连接AC 和BC .(1)求抛物线的解析式;(2)点D 在抛物线的对称轴上,当△ACD 的周长最小时,点D 的坐标为 . (3)点E 是第四象限内抛物线上的动点,连接CE 和BE .求△BCE 面积的最大值及此时点E 的坐标;(4)若点M 是y 轴上的动点,在坐标平面内是否存在点N ,使以点A 、C 、M 、N 为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵OA =2,OC =6 ∴A (﹣2,0),C (0,﹣6) ∵抛物线y =x 2+bx +c 过点A 、C ∴{4−2b +c =00+0+c =−6 解得:{b =−1c =−6 ∴抛物线解析式为y =x 2﹣x ﹣6(2)∵当y =0时,x 2﹣x ﹣6=0,解得:x 1=﹣2,x 2=3 ∴B (3,0),抛物线对称轴为直线x =−2+32=12 ∵点D 在直线x =12上,点A 、B 关于直线x =12对称 ∴x D =12,AD =BD∴当点B 、D 、C 在同一直线上时,C △ACD =AC +AD +CD =AC +BD +CD =AC +BC 最小 设直线BC 解析式为y =kx ﹣6 ∴3k ﹣6=0,解得:k =2 ∴直线BC :y =2x ﹣6 ∴y D =2×12−6=﹣5∴D (12,﹣5)故答案为:(12,﹣5)(3)过点E 作EG ⊥x 轴于点G ,交直线BC 与点F 设E (t ,t 2﹣t ﹣6)(0<t <3),则F (t ,2t ﹣6) ∴EF =2t ﹣6﹣(t 2﹣t ﹣6)=﹣t 2+3t∴S △BCE =S △BEF +S △CEF =12EF •BG +12EF •OG =12EF (BG +OG )=12EF •OB =12×3(﹣t 2+3t )=−32(t −32)2+278∴当t =32时,△BCE 面积最大 ∴y E =(32)2−32−6=−214∴点E 坐标为(32,−214)时,△BCE 面积最大,最大值为278.(4)存在点N ,使以点A 、C 、M 、N 为顶点的四边形是菱形. ∵A (﹣2,0),C (0,﹣6) ∴AC =√22+62=2√10 ①若AC 为菱形的边长,如图3, 则MN ∥AC 且,MN =AC =2√10∴N 1(﹣2,2√10),N 2(﹣2,﹣2√10),N 3(2,0) ②若AC 为菱形的对角线,如图4,则AN 4∥CM 4,AN 4=CN 4 设N 4(﹣2,n ) ∴﹣n =√22+(n +6)2 解得:n =−103 ∴N 4(﹣2,−103) 综上所述,点N 坐标为(﹣2,2√10),(﹣2,﹣2√10),(2,0),(﹣2,−103).8.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣4,0)和点B(1,0),与y轴交于点C(0,﹣2).(1)求抛物线的函数关系式;(2)点D 是OA 上一点(不与点A 、O 重合),过点D 作x 轴的垂线,交抛物线于点E ,交AC 于点F ,当DF =13EF 时,求点E 的坐标;(3)设抛物线的对称轴l 交x 轴于点G ,在(2)的条件下,点M 是抛物线对称轴上一点,点N 是坐标平面内一点,是否存在点M 、N ,使以A 、E 、M 、N 为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)由题意,OA =4,OB =1,OC ⊥AB , ∵∠ACB =90°,∴∠AOC =∠COB ,∠OCA +∠OAC =90°,∠OCA =∠OCB =90°, ∴∠OAC =∠OCB , ∴△OAC ~△OCB , ∴OC OA=OB OC,∴OC =√OA ⋅OB =√4×1=2, ∴C (0,﹣2),分别把A (﹣4,0),B (1,0),C (0,﹣2)代入y =ax 2+bx +c 得{16a −4b +c =0a +b +c =0c =−2解得{k =−12b =−2, ∴y =12x 2+32x −2;(2)设直线AC 函数关系式为y =kx +b ,代入A (﹣4,0),C (0,﹣2)得,{−4k +b =0b =−2,解得,k =−12,b =﹣2, ∴y =−12x −2,设D (m ,0),∴y E =12m 2+32m −2,y F =−12m −2, ∴DF =12m +2,EF =y F −y E =−12m 2−2m , 由题意12m +2=13(−12m 2﹣2m ),解得,m =﹣3或﹣4(舍去)将m =﹣3代入y E =12m 2+32m −2,得y E =12m 2+32m −2=−2, ∴E (﹣3,﹣2);(3)存在,理由:当以A 、E 、M 、N 为顶点的四边形是菱形时,△AEM 是等腰三角形. 由题意,AD =1,DE =2,−b 2a =−32, 在Rt △ADE 中,由勾股定理的,AE =√5, ①当AE 是边时, 当AM =AE =√5时,∵点A 到直线l 的距离是−32−(−4)=52>√5, ∴此时点M 不存在.当EM =AE =√5时,如图,此时菱形为AEMN ,过点E 作EH ⊥l 于点H ,∴y H =y E =﹣2,EH =−32−(−3)=32,在Rt △EHM 中,由勾股定理得MH =√(√5)2−(32)2=√112, ∴y M =−2+√112或−2−√112,∴M1(−32,−2+√112),M2(−32,−2−√112);当点M为(−32,﹣2+√112)时,由EM=AN知,x M﹣x E=x N﹣x A,即−32−(﹣3)=x N﹣(﹣4),解得x N=−52,同理可得,y N=√112,故点N1的坐标为(−52,√112);同理可得N2的坐标为(−52,−√112);②当AE是对角线时,此时MA=ME,即MA2=ME2,此时菱形为AM3EN,即MG2+AG2=MH2+EH2,设M(−32,n),n2+(52)2=(n+2)2+(32)2,解得n=0,∴M3=(−32,0),即点M3在x轴上,则EN=AM3=−32+4=52=x N﹣x E=﹣3﹣x N,解得x N=−11 2;综上,N1(−52,√112),N2(−52,−√112),N3(−112,−2).9.如图,已知矩形ABCD的三个顶点B(1,0),C(3,0),D(3,4).以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,以每秒1个单位的速度沿线段AB向点B 运动,过点P作PE⊥AB交AC于点E,运动时间为t秒.(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)过点E作EF⊥AD于F,交抛物线于点G,当t为何值时,△ACG的面积最大?最大值为多少?(3)若动点Q同时..从点C出发,以每秒1个单位的速度沿线段CD向点D运动,在动点P,Q运动的过程中,当t为何值时,在矩形ABCD内(包括边界)存在点H,使以C,Q,E,H为顶点的四边形为菱形?请直接写出t的值.(4)在AB右侧的抛物线上有一动点M,在坐标平面内有一点N.当t为何值时,以A、E、M、N为顶点的四边形是正方形?请直接写出t的值.【解答】解:(1)A (1,4).由题意知,可设抛物线解析式为y =a (x ﹣1)2+4∵抛物线过点C (3,0),∴0=a (3﹣1)2+4,解得,a =﹣1,∴抛物线的解析式为y =﹣(x ﹣1)2+4,即y =﹣x 2+2x +3.(2)∵A (1,4),C (3,0),∴可求直线AC 的解析式为y =﹣2x +6.∵点P (1,4﹣t ).∴将y =4﹣t 代入y =﹣2x +6中,解得点E 的横坐标为x =1+t 2. ∴点G 的横坐标为1+t 2,代入抛物线的解析式中,可求点G 的纵坐标为4−t 24. ∴GE =(4−t 24)﹣(4﹣t )=t −t 24. 又∵点A 到GE 的距离为t 2,C 到GE 的距离为2−t 2, 即S △ACG =S △AEG +S △CEG =12•EG •t 2+12•EG (2−t 2) =12•2(t −t 24)=−14(t ﹣2)2+1. 当t =2时,S △ACG 的最大值为1.(3)第一种情况如图1所示,点H 在AC 的上方,由四边形CQEH 是菱形知CQ =CE=t,根据△APE∽△ABC,知AP AB =AEAC,即t4=√5−t2√5,解得t=20﹣8√5;第二种情况如图2所示,点H在AC的下方,由四边形CQHE是菱形知CQ=QE=EH=HC=t,PE=12t,EM=2−12t,MQ=4﹣2t.则在直角三角形EMQ中,根据勾股定理知EM2+MQ2=EQ2,即(2−12t)2+(4﹣2t)2=t2,解得,t1=2013,t2=4(不合题意,舍去).综上所述,t=20﹣8√5或t=20 13.(4)t=29或49.理由:当AE为正方形的边时,如图1,过M作MK⊥PE,与PE的延长线交于点K,∵APE=∠EKM=90°,∴∠P AE+∠PEA=∠PEA+∠KEM=90°,∴∠P AE=∠KEM,∵AE=EM,∴△APE≌△EKM(AAS),∴AP=EK=t,PE=KM=12 t,∴M(1+32t,4−12t),把M(1+32t,4−12t)代入y=﹣x2+2x+3中,得4−12t=﹣((1+32t)2+2((1+32t)+3,解得,t=0(舍),或t=2 9;当AE为正方形的对角线时,如图2,过M作MK⊥PE,与PE的延长线交于点K,与AD交于点H,设M(m,﹣m2+2m+3),则MK=﹣m2+2m﹣1+t,MH=m2﹣2m+1,AH=m﹣1,EK=m−12t﹣1,按前一种情况的方法可得△AHM≌△MKE,∴AH=MK,MH=EK,∴m﹣1=﹣m2+2m﹣1+t,m2﹣2m+1=m−12t﹣1,两方程消去t得3m2﹣7m+4=0,解得,m=0(舍去),或m=4 3,∴t=4 9.综上,t=29或49.。
中考数学解答题压轴题突破 重难点突破七 二次函数综合题 类型四:二次函数与特殊四边形问题
Ⅰ)如答图①,连接AC,分别过点A,B作对边的平行线交于 点F. 在▱ ACBF中,∵C(0,-5)向右平移1个单位长度,再向上平 移5个单位长度得到A(1,0), ∴B(5,0)按照相同的平移方式得到F(6,5);
解:设点Q的坐标为(a,b),过点Q作QM∥x轴,过点B作BM∥y轴,交QM 于点M,过点F作FN∥y轴交QM于点N,过点E作EK∥x轴交BM于点K, ∴△BMQ≌△QNF≌△EKB, ∴NF=KB=MQ=|a+2|,QN=EK=BM=|b|, ∴点F的坐标为 (a-b,a+b+2), 点E的坐标为 (-2-b,a+2),
Ⅱ)如答图②,分别过点A,C作BC,AB的平行线交于点 F,在▱ ABCF中,∵B(5,0)向左平移5个单位长度,再向 下平移5个单位长度得到C(0,-5), ∴A(1,0)按照相同的平移方式得到F(-4,-5);
Ⅲ)如答图③,连接AC,分别过点B,C作对边的平行线交 于点F.在▱ ACFB中,∵A(1,0)向左平移1个单位长度,再 向下平移5个单位长度得到C(0,-5), ∴B(5,0)按照相同的平移方式得到F(4,-5); 综上所述,满足条件的点F分别为(6,5),(-4,-5)或 (4,-5).
(1)求抛物线的函数解析式; (2)把抛物线 y=x2+bx+c 平移,使得新抛物线的顶点 为点 P(2,-4).M 是新抛物线上一点,N 是新抛物线对 称轴上一点,直接写出所有使得以点 A,B,M,N 为顶点 的四边形是平行四边形的点 M 的坐标,并把求其中一个 点 M 的坐标的过程写出来.
解:(1)该抛物线的函数解析式为y=x2-72x-1. (2)满足条件的点M的坐标为 (2,-4),(6,12),(-2,12). 由题意可知,平移后抛物线的函数解析式为 y=x2-4x, 对称轴为直线x=2,如答图.
中考压轴题-二次函数综合(八大题型+解题方法)——冲刺2024年中考数学考点押题(全国通用)(解析)
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.。
2020年中考数学压轴专题练习 二次函数与四边形综合(含答案)
2020中考数学 压轴专题 二次函数与四边形综合(含答案)1. 如图,抛物线y =ax 2+bx -3交y 轴于点C ,直线L 为抛物线的对称轴,抛物线的顶点P 位于第三象限,点P 到x 轴的距离为103,到y 轴的距离为1,点C 关于直线L 的对称点为点A ,连接AC 交直线l 于点B ,直线y =34x +m 与抛物线在第一象限内交于点D ,与y 轴交于点F ,连接BD 交y 轴于点E . (1)求抛物线的表达式;(2)若DE ∶BE =4∶1,求直线y =34x +m 的表达式;(3)在(2)的条件下,Q 为抛物线上位于直线y =34x +m 下方的图象上的一点,过点Q 作QK ⊥x 轴,交y =34x +m 于点K ,当线段QK 取得最大值时,求点Q 的横坐标;(4)在(2)的条件下,若N 为平面直角坐标系内的点,在直线y =34x +m 上是否存在点M ,使得四边形OFMN 是以OF 为一边的菱形?若存在,直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.第1题图解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx -3交y 轴于点C , ∴C (0,-3),则 OC =3;∵P 到x 轴的距离为103,P 到y轴的距离是1,且在第三象限,∴P (-1,-103);∵点C 关于直线l 的对称点为点A , ∴A (-2,-3);将点A (-2,-3),P (-1,-103)代入抛物线y =ax 2+bx -3中,得:⎩⎪⎨⎪⎧-3=4a -2b -3-103=a -b -3,解得⎩⎨⎧a =13b =23,∴抛物线的表达式为y =13x 2+23x -3;(2)如解图①,过点D 作DG ⊥y 轴于点G ,则∠DGE =∠BCE =90°,第1题解图①∵∠DEG =∠BEC , ∴△DEG ∽△BEC ,∴DG ∶BC =DE ∶BE =4∶1; 已知BC =1,则DG =4, ∴点D 的横坐标为4,将x =4代入y =13x 2+23x -3中,得y =5,则 D (4,5),∵直线y =34x +m 过点D (4,5),∴5=34×4+m ,则 m =2,∴所求直线的表达式为y =34x +2;(3)如解图②,设Q (x ,13x 2+23x -3),则K (x ,34x +2),第1题解图②则QK =34x +2-(13x 2+23x -3)=-13x 2+112x +5,∵-13<0,∴当x =-1122×(-13)=18时,QK 取得最大值,即点Q 的横坐标为18;(4)存在,点M 的坐标为(85,165)、(-85,45)、(-4825,1425).【解法提示】由(2)的直线解析式知:F (0,2),则OF =2;设点M (x ,34x +2),则:OM 2=2516x 2+3x +4,FM 2=2516x 2;当OF 为菱形的边时,有:①FM =OF =2,则:2516x 2=4,解得x 1=85,x 2=-85,代入y =34x +2中,得:y 1=165,y 2=45,即点M 的坐标为(85,165)或(-85,45);②OF =OM =2,则:2516x 2+3x +4=4,解得x 1=0(舍),x 2=-4825,代入y =34x +2中,得y =1425;即点M 的坐标为(-4825,1425);综上,存在符合条件的点M ,其坐标为(85,165)、(-85,45)、(-4825,1425). 2. 如图,已知抛物线y =ax 2+32x +4与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,若已知点B 的坐标为(8,0). (1)求抛物线的解析式及对称轴;(2)猜想△ABC 是什么样的三角形,并说明理由;(3)是否存在以BC 为边,且一个顶点P 在抛物线的对称轴上的矩形?若存在,求出符合条件的点P 坐标;若不存在,请说明理由.第2题图解:(1)∵抛物线y =ax 2+32x +4的图象经过点B (8,0),∴a ×82+32×8+4=0,解得a =-14,∴抛物线的解析式为y =-14x 2+32x +4,又∵y =-14x 2+32x +4=-14(x -3)2+254,∴对称轴方程为直线x =3; (2)△ABC 为直角三角形.理由:在y =-14x 2+32x +4中,令x =0,得y =4,∴C (0,4);令y =0,即-14x 2+32x +4=0,整理得x 2-6x -16=0,解得x =8或x =-2, ∴A (-2,0),B (8,0).∴AB 2=(8+2)2=100,AC 2=22+42=20,BC 2=82+42=80, ∴AB 2=AC 2+BC 2.∴△ABC 为直角三角形;(3)存在,设直线AC 为y =mx +n ,把A (-2,0),C (0,4)分别代入解析式,得:⎩⎪⎨⎪⎧-2m +n =0n =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =2n =4, ∴直线AC 的解析式为y =2x +4.①如解图,延长AC 与对称轴x =3交于点P ,过点P 作PQ ∥BC ,过点B 作BQ ∥AC ,PQ 与BQ 交于点Q ,则四边形BCPQ 为平行四边形, 此时点P 的坐标为(3,10), ∵∠PCB =180°-∠BCA =90°, ∴四边形BCPQ 为矩形,∴当点P 坐标为(3,10)时,四边形BCPQ 为矩形;第2题解图②如解图,再延长QB 与对称轴x =3相交于点P ′,过点P ′作P ′Q ′∥BC ,P ′Q ′与CA 的延长线相交于点Q ′,则四边形BCQ ′P ′为矩形,设直线BP′的解析式为y=Kx+B,∵BP′∥AC,∴K=M=2,∴直线BP′的解析式为y=2x+B,把B(8,0)的坐标代入y=2x+B,得:0=16+B,则B=-16,∴直线BP′的解析式为y=2x-16,∴点P′的坐标为(3,-10),即当点P′坐标为(3,-10)时,四边形BCQ′P′为矩形;综上,存在以BC为边,且一个顶点P在抛物线的对称轴上的矩形,点P的坐标为(3,10)或(3,-10).3.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(-1, 0)、B(3, 0)两点,交y轴于点C.(1)求该抛物线的解析式与顶点D的坐标;(2)将抛物线y=x2+bx+c沿着x轴方向向左平移4个单位,此时C点对应的点为点C′,判定四边形AC′CB的形状;(3)若点Q是y轴上的动点,在抛物线上是否存在点P使得以点A、B、P、Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点P坐标;若不存在,请说明理由.第3题图解:(1)将A(-1,0),B(3,0)两点代入y=x2+bx+c中得⎩⎪⎨⎪⎧1-b +c =09+3b +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-2c =-3, ∴抛物线的解析式为y =x 2-2x -3,即y =(x -1)2-4, ∴顶点D 的坐标为(1,-4); (2)由抛物线的解析式可知C (0,-3),∵抛物线沿x 轴方向向左平移4个单位,如解图①,第3题解图①∴C (0,-3)向左平移4个单位,得C ′(-4,-3), 则CC ′=0-(-4)=4, ∵AB =3-(-1)=4, ∴AB =CC ′,根据平移的性质得CC ′∥AB , ∴四边形AC ′CB 为平行四边形;(3)存在,点P 的坐标为(-4,21)、(4,5)、(2,-3). 理由如下:如解图②,第3题解图②①当AB为边时,只要PQ∥AB,且PQ=AB=4即可,又知点Q在y轴上,∴点P的横坐标为-4或4,当x=-4时,y=21;当x=4时,y=5;∴此时点P1的坐标为(-4,21),P2的坐标为(4,5);②当AB为对角线时,只要线段PQ与线段AB互相平分即可,设线段AB的中点为G,PQ必过G点且与y轴交于Q点,过点P3作x轴的垂线交于点H,可证得△P3HB≌△Q3OA,∴AO=BH,∴GO=GH,∵线段AB的中点G的横坐标为1,∴此时点P3的横坐标为2,当x=2时,y=-3,∴点P3(2,-3).综上所述,符合条件的点为P1(-4,21),P2(4,5),P3(2,-3).4.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象与y轴交于点C,与x轴交于点A、B,点A在原点的左侧,点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),OC=3OA,D与C关于抛物线对称轴对称.(1)求二次函数的解析式;(2)设Q为x轴上任意一点,P是抛物线上的点,且在抛物线对称轴的左侧,满足∠QBP =45°,是否存在这样的点P、Q,使得以P、Q、B为顶点的三角形与△BDC相似?若存在,求出点P、Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点E是该抛物线的顶点,点M是y轴上一点,N是坐标平面内一点,如果以点A、E、M、N为顶点的四边形是矩形,求该矩形的顶点N的坐标.解:(1)∵点C的坐标为(0,3),OC=3OA,∴OA=1,∴A(-1,0),设二次函数的解析式为y=a(x-3)(x+1),将C(0,3)代入得3=a(0-3)(0+1),解得a=-1,∴二次函数的解析式为y=-(x-3)(x+1),即y=-x2+2x+3;(2)∵C(0,3)、B(3,0)、A(-1,0),∴抛物线的对称轴为直线x=1,由对称性得D(2,3),由两点间的距离公式可知CD=2,BC=32,DB=10.∵∠QBP=45°,∴直线PB与x轴的夹角为45°,∴直线PB的解析式的一次项系数为1或-1.①当直线PB 的解析式的一次项系数为-1时,如解图①所示, 设直线PB 的解析式为y =-x +B , 将点B (3,0)代入得B =3, ∴直线PB 的解析式为y =-x +3,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +3y =-x 2+2x +3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=0y1=3,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=3y 2=0(舍去).∴点P 的坐标为(0,3),此时点P 与点C 重合, 设QB =x ,∵以P 、Q 、B 为顶点的三角形与△BDC 相似,∠DCB =∠CBQ =45°, ∴△BDC ∽△QPB 或△BDC ∽△PQB ,∴CD CB =PB Q 1B 或CD CB =Q 2B PB ,即232=32x 或232=x 32, 解得x =9或x =2, ∴Q 1(-6,0),Q 2(1,0);第4题解图②当直线PB 的解析式的一次项系数为1时,如解图②所示,设直线PB 的解析式为y =x +D ,将点B (3,0)代入得D =-3,∴直线PB 的解析式为y =x -3.联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x -3y =-x 2+2x +3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-2y 1=-5,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=3y 2=0(舍去).∴点P 的坐标为(-2,-5),此时PB =52+52=52,设BQ =x ,同理可得232=52x 或232=x 52,解得x =15或x =103.∴Q 3(-12,0)或Q 4(-13,0).综上所述,当点P 的坐标为(0,3)时,点Q 的坐标为(-6,0)或(1,0),当点P 的坐标为(-2,-5)时,点Q 的坐标为(-12,0)或(-13,0);(3)∵y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4. ∴E (1,4).①AE 为矩形的对角线时,如解图③所示, 设H 为AE 的中点, ∵A (-1,0),E (1,4), ∴H (0,2).由两点间的距离公式可知 HE =(1-0)2+(4-2)2=5,由矩形的性质知HN 1=HN 2=HE =5, ∴N 1(0,2+5),N 2(0,2-5);第4题解图②当AE 为矩形的一边时,如解图④,过N 3作N 3G ⊥y 轴,垂足为点G ,过N 4作N 4F ⊥y 轴,垂足为点F .∵在△AHO 中,AO =1,OH =2, ∴tan ∠AHO =12,∴tan ∠EHM 4=M 4E EH =12,∴M 4E =12EH =52,HM 4=52EH =52,OM 4=HM 4+OH =92,∴M 4N 3=2M 4E =5, 易证∠M 4N 3G =∠AHO , ∴M 4G =55M 4N 3=1,GN 3=255M 4N 3=2. ∵OG =OM 4-M 4G =92-1=72,∴N 3的坐标为(2,72),由矩形的性质可知点N 3与N 4关于点H 对称, ∴N 4(-2,12),综上所述,点N 的坐标为(0,2+5)或(0,2-5)或(2,72)或(-2,12).5. 如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的三个顶点B (1,0),C (3,0),D (3,4),以A 为顶点的抛物线y =ax 2+bx +c 过点C ,动点P 从点A 出发,以每秒12个单位的速度沿线段AD向点D运动,运动时间为t秒,过点P作PE⊥x轴交抛物线于点M,交AC于点N.(1)求点A的坐标和抛物线的解析式;(2)当T为何值时,△ACM的面积最大?最大值为多少?(3)点Q从点C出发,以每秒1个单位的速度沿线段CD向点D运动,当t为何值时,在线段PE上存在点H,使以C,Q,N,H为顶点的四边形为菱形?解:(1)∵四边形ABCD是矩形,B(1,0),C(3,0),D(3,4),∴A(1,4).∵点A为抛物线顶点,∴设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+4,∵抛物线过点C(3,0),∴0=a(3-1)2+4,解得a=-1,∴抛物线的解析式为y=-(x-1)2+4,即y=-x2+2x+3;(2)如解图①,连接AM,CM,第5题解图①∵A (1,4),C (3,0),∴直线AC 的解析式为y =-2x +6, ∵点P (1+t2,4),∴将x =1+t2代入y =-2x +6中,可求得点N 的纵坐标为4-t ,∴把x =1+t 2代入抛物线的解析式中,可求得点M 的纵坐标为4-t 24,∴MN =(4-t 24)-(4-t )=t -t 24,∴S △ACM =S △AMN +S △CMN =12MN ·t 2+12MN ·(2-t 2)=12×2(t -t 24)=-14(t -2)2+1,由题可知0≤t ≤4,∴当t =2时,△ACM 的面积最大,最大值为1;(3)当H 在AC 上方时,如解图②,过点N 作NG ⊥AB 于点G , ∵A (1,4),C (3,0),Q (3,t ),N (1+t2,4-t ),AB =4,∴AG =4-(4-t )=t ,BG =4-t ,AC =25, 由四边形CQHN 是菱形,可知CQ =CN =t , 此时,AN =AC -CN =25-t , ∵NG ∥BC ,∴AG BG =AN NC , 即t4-t=25-t t ,解得t =20-85;第5题解图当点H 在AC 下方时,如解图③,过点N 作NG ⊥DC 于点G , 由四边形CQNH 是菱形,可知CH =HN =CQ =t , ∴HE =4-t -t =4-2t ,CE =2-t2,在RT △CHE 中,由勾股定理得CE 2+HE 2=CH 2, ∴(2-t2)2+(4-2t )2=t 2,解得t =2013或t =4(舍去),综上所述,当t =20-85或t =2013时,以C ,Q ,N ,H 为顶点的四边形为菱形. 6. 如图,抛物线y =ax 2+bx -3与x 轴交于A (-1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)如图,直线BC 下方的抛物线上有一点D ,过点D 作DE ⊥BC 于点E ,作DF ∥x 轴交直线BC 于点F ,求△DEF 周长的最大值;(3)已知点M 是抛物线的顶点,点N 是y 轴上一点,点Q 是坐标平面内一点,若点P 是抛物线上一点,且位于抛物线的对称轴右侧,是否存在以P ,M ,N ,Q 为顶点且以PM 为边的正方形?若存在,直接写出点P 的横坐标;若不存在,说明理由.第6题图解:(1)把A (-1,0),B (3,0)两点坐标代入抛物线y =ax 2+bx -3中得,⎩⎪⎨⎪⎧a -b -3=09a +3b -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =-2, ∴抛物线的解析式为y =x 2-2x -3; (2)∵C (0,-3),B (3,0), ∴直线BC 的解析式为y =x -3.如解图①,过点D 作DG ∥y 轴,交直线BC 于点G .第6题解图①易证△DEF ≌△DEG , ∴FD =GD .设D (n ,n 2-2n -3)(0<n <3),G (n ,n -3),则GD =n -3-(n 2-2n -3)=-n 2+3n =-(n -32)2+94,∴当n =32时,GD 的最大值为94,故FD 的最大值为94,∵直线BC 的解析式的一次项系数为1, ∴∠ABC =45°, ∵DF ∥x 轴,∴∠EFD =∠ABC =45°, 在Rt △DEF 中,DE =EF =22DF , ∴△DEF 周长的最大值为FD +2×22FD =9+924;(3)存在,点P 的横坐标为2或3+52.【解法提示】∵y =x 2-2x -3=(x -1)2-4, ∴M (1,-4),分两种情况讨论: ①当四边形PMNQ 是正方形时,如解图②,过点M 作MJ ⊥y 轴于点J ,过点P 作P I ⊥JM 交JM 的延长线于点I ,易证△M I P ≌△CJM ,∴点N 与点C 重合,点P 是点N 关于抛物线的对称轴x =1对称的点, 其横坐标为2;第6题解图②如解图③,过点P 作H I ∥y 轴,过点M 作M I ⊥H I 于点I ,过点N 作NH ⊥H I 于点H , 同理△P I M ≌△NHP , ∴P I =NH ,I M =HP , 设点P 的横坐标为m , 则NH =P I =m , ∵点P 在抛物线上,∴点P 的纵坐标为m 2-2m -3, ∴P I =m 2-2m -3-(-4), 即m =m 2-2m -3-(-4), 解得m 1=3+52,m 2=3-52,∵点P 在抛物线对称轴x =1的右侧, ∴m =3+52,综上所述,点P 的横坐标为2或3+52.7. 如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC 的顶点A ,C 分别在x 轴,y 轴的正半轴上,且OA =4,OC =3.若抛物线经过O ,A 两点,且顶点在BC 边上,点D ,E 的坐标分别为(3,0),(0,1),对称轴交BE 于点F .(1)求抛物线的解析式;(2)猜想△EDB 的形状并加以证明;(3)点M 在对称轴右侧的抛物线上,点N 在x 轴上.请问是否存在以点A ,F ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.第7题图解:(1)在矩形OABC 中,OA =4,OC =3, ∴A (4,0),C (0,3),∵抛物线经过O 、A 两点,且顶点在BC 上, ∴抛物线的顶点坐标为(2,3),∴可设抛物线的解析式为y =a (x -2)2+3,把A 点坐标代入可得0=a (4-2)2+3,解得a =-34,∴抛物线的解析式为y =-34(x -2)2+3,即y =-34x 2+3x ;(2)△EDB 为等腰直角三角形.证明:由题可知B (4,3),D (3,0),E (0,1),∴DE 2=32+12=10,BD 2=(4-3)2+32=10,BE 2=42+(3-1)2=20, ∴DE 2+BD 2=BE 2,且DE =BD , ∴△EDB 为等腰直角三角形;(3)存在.满足条件的点M 的坐标为(6+233,2)或(6+2153,-2).【解法提示】设直线BE 的解析式为y =kx +b ,把B 、E 两点的坐标代入可得3=41k b b +⎧⎨=⎩,解得121k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴直线BE 的解析式为y =12x +1,当x =2时,y =2, ∴F (2,2),①当AF 为平行四边形的一边时,M 到x 轴的距离与F 到x 轴的距离相等,即M 到x 轴的距离为2,∴点M 的纵坐标为2或-2,在y =-34x 2+3x 中,令y =2可得2=-34x 2+3x ,解得x =6±233,∵点M 在对称轴右侧的抛物线上, ∴x >2,∴x =6+233,∴点M 的坐标为(6+233,2),在y =-34x 2+3x 中,令y =-2可得-2=-34x 2+3x ,解得x =6±2153,∵点M 在对称轴右侧的抛物线上, ∴x >2, ∴x =6+2153,∴点M 的坐标为(6+2153,-2);②当AF 为平行四边形的对角线时, ∵A (4,0),F (2,2),∴线段AF 的中点为(3,1),即平行四边形的对称中心为(3,1),设M (t ,-34t 2+3t ),则-34t 2+3t =2,解得t =6±233,∵点M 在对称轴右侧的抛物线上, ∴t >2, ∴t =6+233,∴点M 的坐标为(6+233,2);综上可知,存在满足条件的点M ,其坐标为(6+233,2)或(6+2153,-2).8. 如图①,已知抛物线y =ax 2+c 的图象经过C 、D 两点,且C (0,1),D (2,2). (1)求抛物线的解析式;(2)已知E 是抛物线上的点,且△CDE 为等腰三角形(D 为顶角顶点除外),求E 点的坐标;(3)如图②,已知y 轴上一点A (0,2),点P 在抛物线上,过点P 作PB ⊥x 轴,垂足为B .若△P AB 是等边三角形,点M 在直线AP 上.在平面内是否存在点N ,使四边形OAMN 为菱形?若存在,直接写出所有满足条件的点N 的坐标;若不存在,请说明理由.第8题图解:(1)把C (0,1),D (2,2)分别代入y =ax 2+c 中,得 ⎩⎪⎨⎪⎧c =14a +c =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =14c =1, ∴抛物线的解析式为y =14x 2+1;(2)设E 点的坐标为(e ,14e 2+1),则EC 2=e 2+116e 4,ED 2=(e -2)2+(14e 2+1-2)2=116e 4+12e 2-4e +5,CD 2=4+1=5,当EC =ED 时,有e 2+116e 4=116e 4+12e 2-4e +5,解得r =-4±26,∴E 点坐标为(-4+26,232-226)或(-4-26,232+226);当CD =CE 时,有e 2+116e 4=5,解得e =-2或e =2(与D 的横坐标相同,舍去), ∴E 点坐标为(-2,2),综上所述,E 点的坐标为(-4+26,232-226)或(-4-26,232+226)或(-2,2);(3)存在N 1(3,1),N 2(-3,-1),N 3(-3,1),N 4(3,-1),使四边形OAMN 为菱形.【解法提示】∵△P AB 是等边三角形, ∴∠ABO =90°-60°=30°. ∴AB =2OA =4. ∴PB =4.把y =4代人y =14x 2+1,得x =±2 3.∴P 1(23,4),P 2(-23,4), ∵点A 的坐标为(0,2),∴当P 点在A 点右边时,点P 的坐标为(23,4), 设线段AP 所在直线的解析式为y =Kx +B ,⎩⎨⎧b =223k +b =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =33b =2, ∴线段AP 所在直线的解析式为y =33x +2, 设存在点N 使得四边形OAMN 是菱形, ∵点M 在直线AP 上, ∴设点M 的坐标为(M ,33M +2), 如解图①,过点M 作MQ ⊥y 轴于点Q ,则MQ =|M |,AQ =OQ -OA =33M +2-2=33M ,第8题解图①∵四边形OAMN 为菱形,∴AM =AO =2,∴在RT △AMQ 中,AQ 2+MQ 2=AM 2, 即m 2+(33m )2=22,解得m =±3, 代入直线AP 的解析式求得y =3或1, 当P 点在第一象限时,分为两种情况: 当N 在如解图②的位置时,第8题解图②∵OA =MN , ∴MN =2,又∵M 点坐标为(3,3), ∴N 点坐标为(3,1),即 N 1坐标为(3,1);当N 在如解图③的位置时,第8题解图③∵MN =OA =2,M 点坐标为(-3,1),∴N 点坐标为(-3,-1),即N 2坐标为(-3,-1), 当P 点在第三象限时,分为两种情况:第一种是当点M 在线段P A 上时,则N 点坐标为(-3,1), 第二种是当M 点在P A 的延长线上时,则N 点坐标为(3,-1),∴存在N 1(3,1),N 2(-3,-1),N 3(-3,1),N 4(3,-1),使四边形OAMN 为菱形.9. 如图,抛物线y =ax 2+bx +2与x 轴交于A (-1,0)、B (4,0)两点,与y 轴交于点C ,与过点C 且平行于x 轴的直线交于另一点D . (1)求抛物线的解析式及点D 的坐标;(2)在抛物线上是否存在点P ,使△CDP 的面积为92?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点E 是x 轴上一点,在抛物线上是否存在点P ,使以A ,E ,D ,P 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.第9题图解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +2经过A (-1,0),B (4,0)两点, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a -b +2=016a +4b +2=0,解得⎩⎨⎧a =-12b =32,∴抛物线的解析式为y =-12x 2+32x +2;当x =0时,y =2,则C (0,2), 又∵CD ∥x 轴,∴点D 的纵坐标为2.当y =2时,-12x 2+32x +2=2,解得x 1=3,x 2=0(舍去),即点D 的坐标为(3,2); (2)由(1)可知C (0,2),D (3,2), ∴CD =3,设点P 到CD 的距离为h , ∴S △CDP =12CD ·h ,∴12×3h =92,解得h =3, 设P 点纵坐标为y ,则h =|y -2|=3, 解得y =5或y =-1,∵y =-12x 2+32x +2=-12(x -32)2+258,∴函数y =-12x 2+32x +2的最大值为258,∴y =5舍去,当y =-1时,则有-12x 2+32x +2=-1,解得x =3±332,此时P 点坐标为(3+332,-1)或(3-332,-1),综上可知存在满足条件的P 点,其坐标为(3+332,-1)或(3-332,-1);(3)存在,点P 的坐标为(0,2)或(3-412,-2)或(3+412,-2).【解法提示】A ,E 两点都在x 轴上,AE 有两种可能: ①当AE 为一边时,AE ∥PD ; ∴P 1(0,2);②当AE 为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线的距离相等, 可知P 点、D 点到直线AE (即x 轴)的距离相等, ∴P 点的纵坐标为-2,代入抛物线的解析式得:-12x 2+32x +2=-2,解得x 1=3+412,x 2=3-412,∴P 点的坐标为(3-412,-2)或(3+412,-2),综上所述存在满足条件的P 点,其坐标为(0,2)或(3-412,-2)或(3+412,-2).10. 如图,抛物线y =ax 2+3ax +c (a >0)与y 轴交于C 点,与x 轴交于A 、B 两点,点A在点B 左侧,且B (1,0),OC =3BO . (1)求抛物线的解析式;(2)若点D 是线段AC 下方抛物线上的动点,求四边形ABCD 面积的最大值;(3)若点E 在x 轴上,点P 在抛物线上,是否存在以A 、C 、E 、P 为顶点且以AC 为一边的平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵B (1,0),∴OB =1.∵OC =3BO ,∴OC =3,即C (0,-3). ∵y =ax 2+3ax +c 过B (1,0)、C (0,-3)两点, ∴ ⎩⎪⎨⎪⎧a +3a +c =0c =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =34c =-3, ∴抛物线的解析式为y =34x 2+94x -3;(2)如解图①,连接BC ,过点D 作DM ∥y 轴分别交线段AC 和x 轴于点M 、N ,第10题解图①在y =34x 2+94x -3中,令y =0,得34x 2+94x -3=0,解得x 1=-4,x 2=1, ∴A (-4,0),设直线AC 的解析式为y =kx +b , ∵直线AC 过A (-4,0)、C (0,-3)两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧0=-4k +b b =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-34b =-3, ∴直线AC 的解析式为y =-34x -3,∵S 四边形ABCD =S △ABC +S △ADC =S △ABC +S △ADM +S △DCM =12AB ·OC +12DM ·(AN +ON ) =152+2DM , 设D (x ,34x 2+94x -3)(-4<x <0),则M (x ,-34x -3),∴DM =-34x -3-(34x 2+94x -3)=-34(x +2)2+3,当x =-2时,DM 有最大值3, 此时四边形ABCD 面积的最大值为272;(3)如解图②,分两种情况讨论:第1题解图②①当平行四边形在AC 的左边时,过点C 作CP ∥x 轴交抛物线于点P ,过点P 作PE ∥AC 交x 轴于点E ,此时四边形ACPE 为平行四边形,∵C (0,-3),∴设P (x ,-3),∴34x 2+94x -3=-3,解得x 1=0,x 2=-3, ∴P 1(-3,-3);②当平行四边形在AC 的右边时,平移直线AC 交x 轴于点E ,交x 轴上方的抛物线于点P , 当AC =PE 时,四边形ACEP 为平行四边形, ∵C (0,-3),∴设P (x ,3),∴34x 2+94x -3=3,化简得:x 2+3x -8=0, 解得x 1=-3+412,x 2=-3-412,此时存在点P 2(-3+412,3)和P 3(-3-412,3).综上所述,存在3个符合要求的点,坐标分别是P 1(-3,-3),P 2(-3+412,3),P 3(-3-412,3).。
专题08 二次函数中特殊四边形存在性问题的四种考法(解析版)-2024年常考压轴题攻略(9上人教版)
专题08二次函数中特殊四边形存在性问题的四种考法类型一、平行四边形存在性问题(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,连接BC ,PB ,PC ,设PBC 的面积为①求S 关于t 的函数表达式;②求P 点到直线BC 的距离的最大值,并求出此时点(3)如图2,设抛物线的对称轴为l ,l 与x 轴的交点为边形CDPM 是平行四边形?若存在,直接写出点【答案】(1)22y x=-(2)①23922S t t =-+;②点P 到直线BC 的距离的最大值为(3)存在,()1,6M 【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;(2)①在图1中,过点P 作PF y ∥轴,交BC 于点P 的坐标为()2,23t t t -++,则点F 的坐标为(t 2139222S PF OB t t =⋅=-+;②根据二次函数的性质得出当32t =时,S 取最大值,最大值为面积法求得点P 到直线BC 的距离,进而得出P (3)如图2,连接PC ,交抛物线对称轴l 于点设直线BC 的解析式为将()3,0B 、()0,3C 代入30,3m n n +=⎧⎨=⎩,解得:∴直线BC 的解析式为∵点P 的坐标为(,t t -∴点F 的坐标为(,t -∴(223PF t t =-++-∴1322S PF OB =⋅=-②12S PF OB =⋅=-∵302-<,∴当32t =时,S 取最大值,最大值为抛物线2y x bx =-++∴抛物线的对称轴为直线 1D C x x -=,∴1P M x x -=,∴2P x =,()2,3P ∴,在223y x x =-++中,当()0,3C ∴,∴3C D y y -=,∴3M P y y -=,∴6M y =,∴点M 的坐标为()1,6;当2P x ¹时,不存在,理由如下,若四边形CDPM 是平行四边形,则 点C 的横坐标为0,点∴点P 的横坐标12t =⨯又 2P x ¹,(1)求点C 的坐标;(2)点P 为直线AC 下方抛物线上一点,过点此时点P 的坐标;(3)抛物线顶点为M ,在平面内是否存在点若存在请求出N 点坐标并在备用图中画出图形;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()4,5C (2)315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)存在,点N 的坐标为:()154N -,,【详解】(1)解:在2=23y x x --中,令解得:11x =-,23x =,()()1,0,3,0A B ∴-,直线y x m =+经过点()1,0A -,∴01m =-+,解得:1m =,∴直线AC 的解析式为1y x =+,联立方程组,得2123y x y x x =+⎧⎨=--⎩,解得:1110x y =-⎧⎨=⎩,2245x y =⎧⎨=⎩()4,5C ∴;(2)如图1,设点2(,23)P n n n --,则点∴2212334()PE n n n n n =+---=-++ 10-<,∴当32n =时,PE 取得最大值254,此时,(3) 2223(1)4y x x x =--=--,∴抛物线顶点为()14M -,,如图2,点,,,A B M N 为顶点的四边形是平行四边形时,设①BM 为对角线时,AN 的中点与BM ∴(1)3122m +-+=,04022n +-+=,解得:∴()154N -,,②AM 为对角线时,BN 的中点与AM ∴31122m +-+=,04022n +-+=,解得:(1)求此拋物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上有一点P ,使得PA PC +值最小,求最小值;(3)点M 为x 轴上一动点,在拋物线上是否存在一点N ,使以边形为平行四边形?若存在,直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)215222y x x =--(2)552(3)54,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,5214,2⎛⎫+ ⎪⎝⎭,5214,2⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】(1)把()1,0A -,()5,0B 两点代入求出a 、b 的值即可;(2)因为点A 关于对称轴对称的点B 的坐标为()5,0,连接BC 点坐标即可;(3)分点N 在x 轴下方或上方两种情况进行讨论.拋物线的解析式为212y x =-∴其对称轴为直线2b x a =-=-当0x =时,52y =-,50,2C ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,又()5,0B ,∴设BC 的解析式为(y kx b =+5052k b b +=⎧⎪∴⎨=-⎪⎩,解得:12k =,52b =-,∴BC 的解析式为1522y x =-,当2x =时,1532222y =⨯-=-,①当点N 在x 轴下方时,抛物线的对称轴为2x =,0,C ⎛- ⎝154,2N ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,②当点N 在x 轴上方时,如图,过点在2AN D △和2M CO △中,22N AD AN N DA ∠⎧⎪⎨⎪∠⎩252N D OC ∴==,即2N 点的纵坐标为21552222x x ∴--=,解得:2x =+25214,2N ⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭,35214,2N ⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述符合条件的N 的坐标有⎛ ⎝【点睛】本题考查的是二次函数综合题,式、平行四边的判定与性质、全等三角形等知识,两点间距离的求解,在解答(意进行分类讨论.(1)求抛物线的解析式:(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使PCD 是以CD 为腰的等腰三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E 在x 轴上运动,点F 在抛物线上运动,当以点B ,C ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点E 的坐标.【答案】(1)213222y x x =-++(2)存在,3,42⎛⎫ ⎪⎝⎭或35,22⎛⎫ ⎪⎝⎭或35,22⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)541,02⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭或541,02⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭或(7,0)或(1,0)【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)分两种情况:以C 为顶点,即CP CD =;以D 为顶点,即CD =等腰三角形的定义建立方程即可完成;(3)分三种情况:当BC 是对角线时;当BE 是对角线时;当BF 是对角线时;分别设点与F 的坐标,利用中点坐标公式即可求解.【详解】(1)解:∵点B 的坐标是(40),,点C 的坐标是(02),,∴16602a c c ++=⎧⎨=⎩,解得:122a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴所求抛物线解析式为213222y x x =-++;(2)解:存在(1)求抛物线的表达式;(2)若点E 在第一象限内对称右侧的抛物线上,四边形ODEB 的面积为(3)在(2)的条件下,若点F 是对称轴上一点,点H 是坐标平面内一点,在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G ,使以E ,F ,G ,H 为顶点的四边形是菱形,且存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)232333y x x =-++(2)()2,33E 2039⎫⎪⎭或532,339⎛⎫⎪⎝⎭)根据待定系数法求解即可;∵232333y x x =-++()23143x =--+,∴()1,43D .令232333y x x =-++中0y =,则解得=1x -或3x =,抛物线的对称轴与x轴交于点M,过点∵四边形EFGH 是菱形,EFG ∠∴EF FG GH EG ===,∵60EFG ∠=︒,∴EFG 是等边三角形.∴60FEG EF FG ∠=︒=,,∵()2,33E ,()0,33C ,(1,4D ∴2CE CD ==,()24333-+同理可证: EFG 是等边三角形,∵CF FE =,=GE FE ,∴DG ∴CDG CEG ∆∆≌.∴DCG ∠=∴直线CG 的表达式为:33y =与抛物线表达式联立得33y y ⎧=⎪⎨⎪=-(1)求抛物线的表达式;(2)若点D 是直线AC 上方拋物线上一动点,连接BC ,AD ADM △的面积为1S ,BCM 的面积为2S ,当121S S -=时,求点(3)如图2,若点P 是抛物线上一动点,过点P 作PQ x ⊥轴交直线上是否存在点E ,使以P ,Q ,E ,C 为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)223y x x =-++(2)271,22⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或271,22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.(3)符合条件的点E 有三个,坐标为:()0,1E ,(10,132E -【分析】(1)把点()30A ,和()10B -,代入解析式求解即可;(2)由121S S -=得121S S =+从而121ABM ABM S S S S +=++ 程求解即可;(3)分类当CQ 为对角线和菱形边时,利用直线AC 与x 轴成标的方程,进而求出点的坐标.【详解】(1)把点()3,0A 和()1,0B -代入得:93330a b a b ++=⎧⎨-+=⎩解得:12a b =-⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =-++;(2)设(),D x y ,对于抛物线223y x x =-++,令0x =,则()0,3C ∴.121S S -= ,121S S ∴=+.∵()30A ,,()0,3C ,∴3OA OB ==,45OCA ∴∠=︒,此时四边形CEQP 是正方形.PQ EQ ∴=.设()2,23P m m m -++,则23PQ m m =-+,23m m m ∴-+=,解得m =此时32OE OC m =-=-=②当CQ 为菱形的边时,如图设()2,23P m m m -++,则∴HQ m =,2PQ m =-+作QH OC ⊥于点H ,45OCA ∠︒= ,∴22CQ HQ m ==.∴23CE PQ m m ==-+=解得:132m =-,23m =()323213OE =+-=+()10,132E ∴-,(20,1E +综上所述,符合条件的点【点睛】本题考查待定系数法求函数的解析式,二次函数的性质,二次函数与几何综合,数形结合是解题的关键.【变式训练2】如图1,在平面直角坐标系中,点(点A 在点B 左侧),与(1)求ABC 的面积;(3)解:∵抛物线212y x x =--∴()211942212y x x x =--+=-2++∵将抛物线2142y x x =--+沿着水平方向向右平移∴新抛物线为:()112y x =--2+∴原抛物线与新抛物线的交点,∴()()1111992222x x -=--22+++,∴解得:0x =,【点睛】本题考查了二次函数的图象及性质,二次函数与特殊图形,二次函数的平移规律,掌握二次函数与特殊图形的位置关系是解题的关键.类型三、矩形存在性问题(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P 是抛物线上位于直线直线AC 于点D ,交x 轴于点E ,(3)在抛物线上是否存在点M ,对于平面内任意点一条边的四边形为矩形,若存在,请直接写出【答案】(1)2142y x x =--(2)335,28P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;254(3)()4,8M -、()8,4N -【分析】(1)把点()4,0A 和点B a 、b 的值;(2)先用待定系数法求出直线2211,422D t t t t ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,然后求出最大值时t 的值,即可求出点P (3)假设抛物线上是存在点M ,一条边的四边形为矩形,过点O 点A 且与OH 平行的直线解析式,经计算验证可得过点立方程可求得M 的坐标,通过平移即可求得点【详解】(1)解:把点()4,0A 和点∵()4,0A ,()0,4C -,∴OAC 为等腰直角三角形,∴点H 为AC 的中点,即(H 则OH 所在的直线方程为y =∵四边形AMNC 为矩形,∴过A 与直线AC 相垂直的直线函数解析式中的∴设AM 所在的直线解析式为∵点A 在直线AM 上,(1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)将抛物线L 向右平移1个单位,得到新抛物线对称轴l 上是否存在点D ,使得以点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()1,0A -,()3,0B (2)存在,点D 的坐标为()2,1或【分析】(1)分别令0y =和x (2)先求得平移后的抛物线L 角线时,根据矩形的性质求解即可.【详解】(1)解:令0y =,则解得11x =-,23x =,当AD 为对角线时,连接AC ,过点 ()1,0A -,()0,1C -,∴1OA OC ==,∴45OCA ∠=︒∴45OCG ∠=︒∴1OG OC ==,∴()1,0G .设CG 所在直线解析式为y kx =+将()0,1C -,()1,0G 代入得,⎧⎨⎩解得11k b =⎧⎨=-⎩,∴CG 所在直线解析式为1y x =-当2x =时,1211y x =-=-=.∴()2,1D .当AD 为边时,同理过点A 作AC 易得AH 所在直线解析式为y =当AC 为对角线时,DE 也为对角线,∴此种情况不存在.(1)求抛物线的表达式;(2)若点P 为第一象限内抛物线上的一点,设PBC 的面积为S ,求S 坐标;(3)已知M 是抛物线对称轴上一点,在平面内是否存在点N ,使以B 的四边形是矩形?若存在,直接写出N 点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22+3y x x =-+(2)S 最大值为278,315(,)24P (3)存在,点1(2,(317))2N +或1(2,(317))2-或(2,1)-或(4,1).【分析】(1)运用抛物线交点式解析式求解,设抛物线(1)(y a x x =+解;(2)如图,过点P 作PD AC ⊥,垂足为点D ,交BC 于点E ,设(,P m 的解析式3y x =-+,于是23PE m m =-+,从而13(22S PE OC m ==- 时,S 最大值为278,进而求得315(,)24P ;设2(,23)P m m m -++设直线BC 的解析式为y kx =033k hh =+⎧⎨=⎩,解得13k h =-⎧⎨=⎩∴3y x =-+则点(,3)E m m -+,2PE m =-∴2113(22S PE OC m ==´-+ ∴当32m =时,S 最大值为2782915233344m m -++=-++=∴315(,)24P ;(3)存在.设(1,)M p ,如图,223BC =222(13)(0)CM p p =-+-=如图,当BM 为对角线时,∠222BM CM BC =+,即26p p -+01330n p q +=+⎧⎨+=+⎩解得21n q =-⎧⎨=⎩∴点(2,1)N -如图,当CM 为对角线时,MBC ∠222BM BC CM +=,即26p p -+(1)求抛物线的对称轴方程;(2)若点P 满足PAB PBA ∠=∠,求点P 的坐标;(3)设M 是抛物线的对称轴上一点,N 是坐标平面内一点,正方形的面积.【答案】(1)32x =-(2)()51,51P --+(3)正方形AMPN 的面积为172或372【分析】(1)由4y x =+可知()4,0A -,()0,4B ,进而求得抛物线解析式为即可得抛物线的对称轴方程;(2)由题意可知PAB PBA ∠=∠,可知PA PB =,进而值OP 其与AB 交于点Q ,可得()2,2Q -,可求得OP 的解析式为则90PDM ACM ∠=∠=︒∴DPM PMD PMD ∠+∠=∠∴(AAS PDM MCA △≌△∴PD MC =,MD AC =,∵()4,0A -,3,02C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴35422MD AC ==-=,则90PEM ACM ∠=∠=︒∴EPM PME PME ∠+∠=∠∴(AAS PEM MCA △≌△∴PE MC =,ME AC =,∵()4,0A -,3,02C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴35422ME AC ==-=,则P y CE MC ME ==+=即:32P x m =-,P y m =-(1)求A ,B ,C 三点的坐标,并直接写出直线(2)在点P 的运动过程中,求使四边形(3)点N 为平面内任意一点,在(2N 为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点【答案】(1)()1,0A -,()3,0B ,C (2)32m =-(3)()1221,2Q +,2252,2Q ⎛+ ⎝【分析】(1)分别令0y =,0x =,可求出点∵()3,0B ,()0,3C ,∴3OB OC ==,∴BOC 是等腰直角三角形,∴点()221,2Q +,∴()22132322EQ =+--=-∴PE EQ =,此时点()221,2Q +使得以P ,E 如图,过点E 作EQ PM ⊥于点Q ,过点由(2)得:45BED ∠=︒,∵PM BC ∥,∴45BED DPQ ∠=∠=︒,∴PEQ ,PSQ 是等腰直角三角形,∴此时点Q 使得以P ,E ,Q ,N 为顶点的四边形是正方形;∴132222PS SE PE -===,∴点5232,12S ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,对于321y x =-++,当5212y =-时,222x =+,(1)求抛物线的解析式;(2)点E 在第一象限内,过点E 作EF y ∥轴,交BC 于点F ,作EH 点H 在点E 的左侧,以线段,EF EH 为邻边作矩形EFGH ,当矩形求线段EH 的长;(3)点M 在直线AC 上,点N 在平面内,当四边形OENM 是正方形时,请直接写出点标.【答案】(1)抛物线的解析式为2142y x x =-++;(2)4EH =;(3)点N 的坐标为()44,或7322⎛⎫- ⎪⎝⎭,.【分析】(1)利用待定系数法即可求解;(2)先求得直线BC 的解析式为4y x =-+,设2142x E x x ⎛ ⎝-++,对称性质求得21422H x x x ⎛⎫- ⎪+⎝-+⎭,,推出2122GH EF x -=-+矩形周长公式列一元二次方程计算即可求解;(3)先求得直线AC 的解析式为24y x =+,分别过点M 、E 作90OPE MQO ∠=∠=︒,90OEP ∠=︒∴OEP MOQ ≌△△,∴PE OQ =,PO MQ =,设2142m E m m ⎛⎫ ⎪⎝-++⎭,,∴PE OQ m ==-,12P m O M Q ==-∵点M 在直线AC 上,∴244212m m m -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭-,解得m =当4m =时,()04M ,,()40E ,,即点M 与点C 重合,点E 与点B 重合时,四边形当1m =-时,512M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,,512E ⎛- ⎝,点O 向左平移52个单位,再向下平移则点E 向左平移52个单位,再向下平移∴551122N ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,,即7322N ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.课后训练(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 、Q 为直线BC 下方抛物线上的两点,点Q 的横坐标比点过点P 作PM y ∥轴交BC 于点M ,过点Q 作QN y ∥轴交BC 于点N ,求值及此时点Q 的坐标;(3)如图3,将抛物线()230y ax bx a =+-≠先向右平移1个单位长度,再向下平移长度得到新的抛物线y ',在y '的对称轴上有一点D ,坐标平面内有一点E D 、E 为顶点的四边形是矩形,请直接写出所有满足条件的点E 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为2=23y x x --(2)当1a =时,max ()4PM QN +=,()2,3Q -(3)()1,2E --或()5,2-或3171,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭或3171,2⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)直接运用待定系数法即可解答;(2)设()2,23P a a a --,则()21,4Q a a +-,进而得到(),3M a a -,(N 出222422(1)4PM QN a a a +=-++=--+,最后根据二次函数的性质即可解答;(3)分以BC 为矩形一边和对角线两种情况,分别根据等腰直角三角形的性质、平移和矩形的判定定理解答即可.【详解】(1)解:把()1,0A -和()3,0B 代入()230y ax bx a =+-≠,得309330a b a b --=⎧⎨+-=⎩,解得1a =,2b =-∴222422(1)4PM QN a a a +=-++=--+∴当1a =时,max ()4PM QN +=∴()2,3Q -.(3)解:由题意可得:()()()222=1213152x y x x x x --'---=---=-,∴y '的对称轴为2x =∵抛物线()230y ax bx a =+-≠与y 轴交于点C .∴()0,3C -,∵()3,0B ,∴3OC OB ==,45BCO CBO ∠=∠=︒;如图:当BC 为矩形一边时,且点D 在x 轴的下方,过D 作DF y ⊥轴,∵D 在y '的对称轴为2x =,∴2FD =,∴2CF FD ==,325OF =+=,即点()2,5D -,∴点C 向右平移2个单位、向下平移3个单位可得到点D ,则点B 向右平移2个单位、向下平移3个单位可得到()5,3E -;如图:当BC 为矩形一边时,且点D 在x 轴的上方,y '的对称轴为2x =与x 轴交于F ,∵D 在y '的对称轴为2x =,∴2FO =,∴321BF =-=,∵45CBO ∠=︒,即45DBO ∠=︒,∴321BF FD ==-=,即点()2,1D ,∴点B 向左平移1个单位、向上平移1个单位可得到点D ,则点C 向左平移1个单位、向上平移1个单位可得到点()1,2E --;如图:当BC 为矩形对角线时,设∴BC 的中点F 的坐标为32⎛ ⎝∴2322322m d n +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,解得:m d =⎧⎨+⎩又∵DE BC =,∴()()22222133d n -+-=+联立173d n d n ⎧-=±⎪⎨+=⎪⎩,解得:∴点E 的坐标为3171,2⎛-- ⎝综上,存在()1,2E --或(5,的四边形是矩形.【点睛】本题主要考查了运用待定系数法求解析式、与几何的综合等知识点,掌握二次函数的性质和矩形的判定定理是解答本题的关键.2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与y 轴交于点C ,点P 为抛物线上的动点.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点D 为直线y x =上的动点,当点P 在第四象限时,求四边形PBDC 面积的最大值及此时点P 的坐标;(3)已知点E 为x 轴上一动点,点Q 为平面内任意一点,是否存在以点P ,C ,E ,Q 为顶点的四边形是以PC 为对角线的正方形,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)2=23y x x --(2)278,315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)3333,2⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭;3333,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭;(3,3)-;(3,2)【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)作直线BC ,过P 作PH x ⊥轴于点G ,交BC 于点H .设()2,23P m m m --,则(,3)H m m -,23PH m m =-+,则2139()228BPC S t ∆=--+,当32t =时,BPC △的面积最大值为从而求出此时四边形PBDC 面积的最大值,P 点坐标;(3)设()2,23P m m m --,(,0)E n ,分四种情况画出图形,利用正方形性质求解即可.【详解】(1)解:将(1,0)A -,(3,0)B 代入23y ax bx =+-中,得309330a b a b --=⎧⎨+--⎩,解得12a b =⎧⎨=-⎩.∴该抛物线的函数表达式为2=23y x x --.(2)解:作直线BC ,过P 作PH x ⊥轴于点G ,交BC 于点H .设直线BC 的表达式为:y kx =+得303k n n +=⎧⎨=-⎩,解得13k n =⎧⎨=-⎩,3y x ∴=-.设()2,23P m m m --,则(,H m m ∵BPC CPH BPHS S S =+△△△∴1122BPC S PH OG PH BG =⋅+⋅△∴(21322BPC S PH OB m =⨯=-+△∴28323272BPC S m ⎛⎫=-+ ⎪⎝-⎭△,∴当32m =时,BPC △面积的最大值为BC 与直线y x =平行,1122DBC OBC S S OB OC ∴==⋅=△△∴四边形PBDC 面积的最大值为当32m =时,2332322y ⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭=315,24P ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭(3)解:设()2,23P m m m --,I.如图,当点E 在原点时,即点∵四边形PECQ 为正方形,∴点3(3,)Q -,II.如解图3-2,当四边形PECQ 作PI x ⊥轴,垂足为I ,作QH ⊥又∵90CEO OCE ∠+∠=︒,∴OCE PEO ∠=∠,∴(ASA)OCE PEI ≅ △∴3CO IE ==,22EO IP m ==-同理可得:3QH CO IE ===,∴3OE OI IE m =+=+,HO IO=∴2323m m m +=--,解得:m ∴3332HO IO +==,∴点)33(3,32Q +-,同理可得:PI OE CH ==,IE QH =∴3OE IE IO m =-=+,∴2233m m m =---,解得:m =∴3332HO IO -+==,∴点3,(Q -IV.如解图3-4,当四边形PECQ 为正方形时,同理可得:PI OE CH ==,EI HQ =∴2323m m m -=--,解得:m =∴2HO IO ==,∴点(3,2)Q ,综上所述:点Q 坐标为3333,2⎛+- ⎝【点睛】此题重点考查二次函数的图象与性质、数解析式、正方形性质、全等三角形的判定与性质、一元二次方程的解法、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.3.如图,抛物线212y x bx c =++与物线交于A 、D 两点,与y 轴交于点综上所述,341,22N ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或341,22N ⎛- ⎝【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,面积问题,平行四边形的性质,熟练掌握是二次函数的性质解题的关键.4.在平面直角坐标系中,抛物线2y ax =(1)求抛物线的表达式;(2)若直线x m =与x 轴交于点求出抛物线上点M 的坐标;(3)若点P 为抛物线y ax =位长度后,Q 为平移后抛物线上一动点,在(构成平行四边形?若能构成,求出【答案】(1)223y x x =-++(2)315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)1(2-,15)4或3(2-,7)4或【分析】(1)利用待定系数法,即可求出抛物线的表达式;(2)由“直线x m =与x 轴交于点的坐标,进而可得出AN 再利用二次函数的性质,即可求出(3)利用平移的性质,可得出平移后抛物线的表达式为点的坐标特征,可求出点点P 的坐标为(1,)m ,点Q 线三种情况考虑,由平行四边形的对角线互相平分,可得出关于得出n 值,再将其代入点【详解】(1)解:将(1,0)-09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:∴抛物线的表达式为y =-(2) 直线x m =与x 轴交于点∴点M 的坐标为2(,m m -。
压轴题06二次函数与特殊四边形存在性问题(四大类型)-2023年中考数学压轴题专项训练(全
2023年中考数学压轴题专项训练压轴题06二次函数与特殊四边形存在性问题(四大类型)题型一:二次函数与平行四边形存在性问题例1.(2023•泽州县一模)综合与探究.如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与直线l交于B,C 两点,其中点A的坐标为(﹣2,0),点C的坐标为(﹣1,﹣4).(1)求二次函数的表达式和点B的坐标.(2)若P为直线l上一点,Q为抛物线上一点,当四边形OBPQ为平行四边形时,求点P的坐标.(3)如图2,若抛物线与y轴交于点D,连接AD,BD,在抛物线上是否存在点M,使∠MAB=∠ADB?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.题型二:二次函数与矩形存在性问题例2.(2023•歙县校级模拟)如图,若二次函数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,连接BC.(1)求该二次函数的解析式;(2)若点Q是抛物线上一动点,在平面内是否存在点K,使以点B、C、Q、K为顶点,BC为边的四边形是矩形?若存在请求出点K的坐标;若不存在,请说明理由.题型三: 二次函数与菱形存在性问题例3.(2023春•沙坪坝区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,1),B (4,﹣1).直线AB交x轴于点C,P是直线AB上方且在对称轴右侧的一个动点,过P作PD⊥AB,垂足为D,E为点P关于抛物线的对称轴的对应点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)当√5PD+PE的最大值时,求此时点P的坐标和√5PD+PE的最大值;(3)将抛物线y关于直线x=3作对称后得新抛物线y',新抛物线与原抛物线相交于点F,M是新抛物线对称轴上一点,N是平面中任意一点,是否存在点N,使得以C,F,M,N为顶点的四边形是菱形,写出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.题型四: 二次函数与正方形存在性问题例4.(2023•前郭县一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣4x+c与y轴相交于点A(0,2).(1)求c的值;(2)点B为y轴上一点,其纵坐标为m(m≠2),连接AB,以AB为边向右作正方形ABCD.①设抛物线的顶点为P,当点P在BC上时,求m的值;②当点C在抛物线上时,求m的值;③当抛物线与正方形ABCD有两个交点时,直接写出m的取值范围.一.解答题(共20小题)1.(2023春•兴化市月考)已知:二次函数y=ax2+2ax﹣8a(a为常数,且a>0)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C,顶点为点D.(1)分别求点A、B的坐标;(2)若△ABC是直角三角形,求该二次函数相应的表达式;(3)当a=12时,一次函数y=12x+b的图象过B点,与二次函数的对称轴交于Q点,N为一次函数图象上一点,过N点作y的平行线交二次函数图象于M点,当D、M、N、Q四点组成的四边形是平行四边形时,求N点的坐标.2.(2023春•沙坪坝区校级月考)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+8(a≠0)与x轴交于点B(﹣4,0),点C(8,0),与y轴交于点A.点D的坐标为(0,4).(1)求二次函数的解析式及点C的坐标.(2)如图1,点F为该抛物线在第一象限内的一动点,过E作FE∥CD,交CD于点F,求EF+√55DF的最大值及此时点E的坐标.(3)如图2,在(2)的情况下,将原抛物线绕点D旋转180°得到新抛物线y',点N是新抛物线y'上一点,在新抛物线上的对称轴上是否存在一点M,使得点D,E,M,N为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标,并写出其中一个点M的求解过程.3.(2023•武清区校级模拟)在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的解析式;(2)抛物线上是否存在点Q,且满足AB平分∠CAQ,若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由;(3)点N为x轴上一动点,在抛物线上是否存在点M,使以B,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.4.(2023春•承德县月考)已知二次函数y=14x2−32x−4与x数轴交于点A、B(A在B的左侧),与y轴交于点C,连接BC.发现:点A的坐标为,求出直线BC的解析式;拓展:如图1,点P是直线BC下方抛物线上一点,连接PB、PC,当△PBC面积最大时,求出P点的坐标;探究:如图2,抛物线顶点为D,抛物线对称轴交BC于点E,M是线段BC上一动点(M不与B、C两点重合),连接PM,设M点的横坐标为m(0<m<8),当m为何值时,四边形PMED为平行四边形?5.(2023春•梅江区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,△AOC绕原点O逆时针旋转90°得到△DOB,其中OA=1,OC=3.(1)若二次函数经过A、B、C三点,求该二次函数的解析式;(2)在(1)条件下,在二次函数的对称轴l上是否存在一点P,使得P A+PC最小?若P点存在,求出P点坐标;若P点不存在,请说明理由.(3)在(1)条件下,若E为x轴上一个动点,F为抛物线上的一个动点,使得B、C、E、F构成平行四边形时,求E点坐标.6.(2022秋•云州区期末)综合与探究如图,二次函数y=ax2+bx+4的图象经过x轴上的点A(6,0)和y轴上的点B,且对称轴为直线x=7 2.(1)求二次函数的解析式.(2)点E位于抛物线第四象限内的图象上,以OE,AE为边作平行四边形OEAF,当平行四边形OEAF 为菱形时,求点F的坐标与菱形OEAF的面积.(3)连接AB,在直线AB上是否存在一点P,使得△AOP与△AOB相似,若存在,请直接写出点P坐标,若不存在,请说明理由.7.(2023春•开福区校级月考)【定义】对于函数图象上的任意一点P(x,y),我们把x+y称为该点的“雅和”,把函数图象上所有点的“雅和”的最小值称为该函数的“礼值”.根据定义回答问题:(1)①点P(9,10)的“雅和”为;(直接写出答案)②一次函数y=3x+2(﹣1≤x≤3)的“礼值”为;(直接写出答案)(2)二次函数y=x2﹣bx+c(bc≠0)(3≤x≤5)交x轴于点A,交y轴于点B,点A与点B的“雅和”相等,若此二次函数的“礼值”为1﹣b,求b,c的值;(3)如图所示,二次函数y=x2﹣px+q的图象顶点在“雅和”为0的一次函数的图象上,四边形OABC 是矩形,点B的坐标为(5,﹣3),点O为坐标原点,点C在x轴上,当二次函数y=x2﹣px+q的图象与矩形的边有四个交点时,求p的取值范围.8.(2023春•无锡月考)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)的图象分别与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,过点B作BC的垂线交对称轴于点M,以BM、BC为邻边作矩形BMNC.(1)求A、B的坐标;(2)当点N恰好落在函数图象上时,求二次函数的表达式;(3)作点N关于MC的对称点N',则点N'能否落在函数图象的对称轴上,若能,请求出二次函数的表达式;若不能,请说明理由.9.(2022秋•开福区校级期末)若凸四边形的两条对角线所夹锐角为60°,我们称这样的凸四边形为“美丽四边形”.(1)①在“平行四边形、矩形、菱形、正方形”中,一定不是“美丽四边形”的有;②若矩形ABCD是“美丽四边形”,且AB=1,则BC=;(2)如图1,“美丽四边形”ABCD内接于⊙O,AC与BD相交于点P,且对角线AC,为直径,AP=2,PC=8,求另一条对角线BD的长;(3)如图2,平面直角坐标系中,已知“美丽四边形”ABCD的四个顶点A(﹣2,0),C(1,0),B在第三象限,D在第一象限,AC与BD交于点O,且四边形ABCD的面积为6√3,若二次函数y=ax2+bx+c (a、b、c为常数,且a≠0)的图象同时经过这四个顶点,求a的值.10.(2022秋•南关区校级期末)在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x+n(x>0)的图象记为G1,将G1绕坐标原点旋转180°得到图象G2,图象G1和G2合起来记为图象G.(1)若点P(﹣2,3)在图象G上,求n的值.(2)当n=﹣1时.①若O(t,1)在图象G上,求t的值.②当k≤x≤3(k<3)时,图象G对应函数的最大值为2,最小值为﹣2,直接写出k的取值范围.(3)当以A(﹣2,2),B(﹣2,﹣1),C(1,﹣1),D(1,2)为顶点的矩形ABCD的边与图象G有且只有3个公共点时,直接写出n的取值范围.11.(2022•株洲)已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0).(1)若a=1,b=3,且该二次函数的图象过点(1,1),求c的值;(2)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,该二次函数的图象与x轴相交于不同的两点A(x1,0)、B (x2,0),其中x1<0<x2、|x1|>|x2|,且该二次函数的图象的顶点在矩形ABFE的边EF上,其对称轴与x轴、BE分别交于点M、N,BE与y轴相交于点P,且满足tan∠ABE=3 4.①求关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根的判别式的值;②若NP=2BP,令T=1a2+165c,求T的最小值.阅读材料:十六世纪的法国数学家弗朗索瓦•韦达发现了一元二次方程的根与系数之间的关系,可表述为“当判别式Δ≥0时,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根x1、x2有如下关系:x1+x2=−b a,x1x2=ca”.此关系通常被称为“韦达定理”.12.(2023春•南关区月考)已知抛物线y=−12x2+bx+c(b、c是常数)的顶点B坐标为(﹣1,2),抛物线的对称轴为直线l,点A为抛物线与x轴的右交点,作直线AB.点P是抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作x轴的垂线交直线AB于点Q,过点P作PN⊥l于点N,以PQ、PN为边作矩形PQMN.(1)b=,c=.(2)当点Q在线段AB上(点Q不与A、B重合)时,求PQ的长度d与m的函数关系式,并直接写出d的最大值.(3)当抛物线被矩形PQMN截得的部分图象的最高点纵坐标与最低点纵坐标的距离为2时,求点P的坐标.13.(2023春•南关区校级月考)在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c (b 、c 是常数)经过点A (﹣1,0)和点B (3,0).点P 在抛物线上,且点P 的横坐标为m . (1)求b 、c 的值;(2)当△P AB 的面积为8时,求m 的值;(3)当点P 在点A 的右侧时,抛物线在点P 与点A 之间的部分(包含端点)记为图象G ,设G 的最高点与最低点的纵坐标之差为h ,求h 与m 之间的函数关系式;(4)点Q 的横坐标为1﹣3m ,纵坐标为m +1,以PQ 为对角线构造矩形,且矩形的边与坐标轴平行.当抛物线在矩形内部的点的纵坐标y 随x 的增大而增大或y 随x 的增大而减小时,直接写出m 的取值范围.14.(2023•九台区校级一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线y =x 2﹣2ax ﹣a (a 为常数). (1)若点(2,﹣1)在抛物线上. ①求抛物线的表达式;②当x 为何值时y 随x 的增大而减小?(2)若x ≤2a ,当抛物线的最低点到x 轴的距离恰好是1时,求a 的值;(3)已知A (﹣1,1)、B(−1,2a −12),连结AB .当抛物线与线段AB 有交点时,该交点为P (点P 不与A 、B 重合),将线段PB 绕点P 顺时针旋转90°得到线段PM ,以PM 、P A 为邻边构造矩形PMQA .当抛物线在矩形PMQA 内部(包含边界)图象所对应的函数的最大值与最小值的差为32时,直接写出a 的值.15.(2023•靖江市校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=−12x2+bx+32与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q,M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+32,以PQ、QM为边作矩形PQMN.(1)求b的值.(2)当点Q与点M重合时,求m的值.(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.(4)当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时.直接写出m的取值范围.16.(2022秋•临朐县期末)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,菱形OABC的顶点A(3,4),C 在x轴的负半轴,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴x=2,且过点O,A.(1)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;(2)若在线段OA上方的抛物线上有一点P,求△P AO面积的最大值,并求出此时P点的坐标;(3)若把抛物线y=ax2+bx+c沿x轴向左平移m个单位长度,使得平移后的抛物线经过菱形OABC的顶点B.直接写出平移后的抛物线解析式.17.(2023•道外区一模)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2﹣2ax+c经过点A (﹣4,0),点C(0,6),与x轴交于另一点B.(1)求抛物线的解析式;(2)点D为第一象限抛物线上一点,连接AD,BD,设点D的横坐标为t,△ABD的面积为S,求S关于t的函数解析式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,点P为第四象限抛物线上一点,连接P A交y轴于点E,点F在线段BC上,点G在直线AD上,若tan∠BAD=12,四边形BEFG为菱形,求点P的坐标.18.(2023春•九龙坡区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=12x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴于点C,连接BC,D为抛物线的顶点.(1)求该抛物线的解析式;(2)点P为直线BC下方抛物线上的一动点,过P作PE⊥BC于点E,过P作PF⊥x轴于点F,交直线BC于点G,求PE+PG的最大值,以及此时点P的坐标;(3)将抛物线y=12x2+bx+c沿射线CB方向平移,平移后的图象经过点H(2,﹣1),点M为D的对应点,平移后的抛物线与y轴交于点N,点Q为平移后的抛物线对称轴上的一点,且点Q在第一象限.在平面直角坐标系中确定点R,使得以点M,N,Q,R为顶点的四边形为菱形,请写出所有符合条件的点R的坐标,并写出求解点R的坐标的其中一种情况的过程.19.(2023•安徽一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C 1:y =−14x 2+bx +c 的图象与坐标轴交于A 、B 、C 三点,其中点A 的坐标为(0,8),点B 的坐标为(﹣4,0),点D 的坐标为(0,4).(1)求该二次函数的表达式及点C 的坐标;(2)若点F 为该抛物线在第一象限内的一动点,求△FCD 面积的最大值;(3)如图2,将抛物线C 1向右平移2个单位,向下平移5个单位得到抛物线C 2,M 为抛物线C 2上一动点,N 为平面内一动点,问是否存在这样的点M 、N ,使得四边形DMCN 为菱形,若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.20.(2023•九台区一模)在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2+bx +c (b 、c 是常数)经过点(﹣2,﹣1),点(1,2).点A 在抛物线上,且点A 的横坐标为m (m ≠0).以点A 为中心,构造正方形POMN ,PQ =2|m |,且PQ ⊥x 轴.(1)求该抛物线对应的函数表达式;(2)若点B 是抛物线上一点,且在抛物线对称轴右侧.过点B 作x 轴的平行线交抛物线于另一点C ,连接BC .当BC =6时,求点B 的坐标;(3)若m <0,当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y 随x 的增大而增大或y 随x 的增大而减小时,求m 的取值范围;(4)当抛物线与正方形PQMN 的边只有2个交点,且交点的纵坐标之差为34时,直接写出m 的值.。
2024年中考数学高频压轴题训练——二次函数压轴题(特殊四边形)(含答案)
2024年中考数学高频压轴题训练——二次函数压轴题(特殊四边形)1.如图,在平面直角坐标系中抛物线L:y=﹣x2+bx+c的图象与x轴的一个交点为A (﹣3,0),顶点B的横坐标为﹣1(1)求抛物线L的函数表达式;(2)点P为坐标轴上一点将抛物线L绕点P旋转180后得到抛物线L′,且A、B的对应点分别为C、D,当以A、B、C、D为顶点的四边形是矩形时,请求出符合条件的点P 坐标.2.如图,抛物线y=﹣x2+3x+m与x轴的一个交点为A(4,0),另一交点为B,且与y 轴交于点C,连接AC.(1)求m的值及该抛物线的对称轴;(2)若点P在直线AC上,点Q是平面内一点,是否存在点Q,使以点A、点B、点P、点Q为顶点的四边形为正方形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.3.已知抛物线y=ax2+bx+3的图象与x轴相交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C,连接AC,有一动点D在线段AC上运动,过点D作x轴的垂线,交抛物线于点E,交x轴于点F,AB=4,设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)当m=﹣2时,在平面内是否存在点Q,使以B,C,E,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.(1)求抛物线的解析式;(2)若点在第一象限,连接(3)是否存在这样的点,使以点请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.P P P(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点E为射线AD上一点,点P为第二象限内抛物线上一动点,求四边形PBEC 面积的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,将原抛物线沿x轴正方向平移得到新抛物线y',y'经过点C,平移后点A的对应点为点A',点N为线段AD的中点,点Q为新抛物线y'的对称轴上一点,在新抛物线上存在一点M,使以点M、Q、A'、N为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点M 的坐标,并选择一个你喜欢的点写出求解过程.6.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于点A、点B,与y轴交于点C,点D与点C 关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点.设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q.(1)求点A、点B、点C及抛物线的顶点坐标;(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 交BD 于点M ,试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形?7.如图,已知抛物线与轴交于点,点,与轴交于点,顶点为点.(1)求抛物线的解析式;(2)若过点的直线交线段于点,且,求的正切值;(3)若点在抛物线上,点在轴上,当以点、、、为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出点的坐标.8.如图,抛物线经过等腰的,两点,,.2y ax bx c =++x (1,0)A -(3,0)B y (0,3)C D C AB E :3:5ACE CEB S S ∆∆=CEA ∠P Q x D C P Q P 2y x bx c =-++Rt OAB V A B (03)A ,90OAB ∠=︒(1)求抛物线的解析式;(2)若点是上方抛物线上的动点,交于点,当点位于何处时,四边形是平行四边形,求点的坐标.9.已知一个二次函数的图象经过A (1,0)、B (3,0)、C (0,)三点,顶点为D .(1)求这个二次函数的解析式;(2)求经过A 、D 两点的直线的表达式;(3)设P 为直线AD 上一点,且以A 、P 、C 、B 为顶点的四边形是平行四边形,求点P 的坐标.C AB CD AB ⊥OB D C ACDO C 3-10.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求该抛物线的解析式及顶点坐标;(2)若P是线段OB上一动点,过P作y轴的平行线交抛物线于点H,交BC于点N,设OP=t时,△BCH的面积为S.求S关于t的函数关系式;若S有最大值,请求出S的最大值,若没有,请说明理由.(3)若P是x轴上一个动点,过P作射线PQ∥AC交抛物线于点Q,在抛物线上是否存在这样的点Q,使以A,P,Q,C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.11.在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点S关于m的函数关系式,并求出S(2)求抛物线表达式;(3)如图,点为直线上方、抛物线上一点,过点作矩形,且轴,求当矩形为正方形时点的坐标.13.如图,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴相交于点A (﹣1,0)、B (3,0)两点,与y 轴相交于点C (0,﹣3).(1)求此二次函数的解析式;(2)若抛物线的顶点为D ,点E 在抛物线上,且与点C 关于抛物线的对称轴对称,直线AE 交对称轴于点F ,试判断四边形CDEF 的形状,并证明你的结论.D AC D DHEF DF x ∥DHEF D14.如图,抛物线与轴交于,与轴交于点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点为直线下方抛物线上的两点,点的横坐标比点的横坐标大,过点作轴交于点,过点作轴交于点,求的最大值及此时点的坐标;(3)如图,将抛物线先向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到新的抛物线,在的对称轴上有一点,坐标平面内有一点,使得以点为顶点的四边形是矩形,请直接写出所有满足条件的点的坐标.15.【实践探究】数学课题学习小组,为了研究学习二次函数问题,他们经历了实践——应用——探究的过程:1()230y ax bx a =+-≠x ()()1,0,3,0A B -y C 2,P Q BC Q P 1P PM y ∥BC M Q QN y ∥BC N PM QN +Q 3()230y ax bx a =+-≠11y 'y 'D E ,,,B C D E E(1)实践:他们对一条抛物线形拱桥进行测量,测得当拱顶高离水面时,水面宽,并画出了拱桥截面图,建立了如图1所示的直角坐标系,求该抛物线的解析式;(2)应用:按规定,船通过拱桥时,顶部与拱桥顶部在竖直方向上的高度差至少为.一场大雨,让水面上升了,为了确保安全,问该拱桥能否让宽度为、高度为的货船通过?请通过计算进行说明(货船看作长方体);(3)探究:该课题学习小组为进一步探索抛物线的有关知识,他们借助上述抛物线模型,并过原点作一条的直线,交抛物线于点F ,交抛物线对称轴于点E ,提出了以下两个问题,请予解答:①如图2,B 为直线上方抛物线上一动点,过B 作垂直于x 轴,交x 轴于A ,交直线于C ,过点B 作垂直于直线,交直线于,求的最大值.②如图3,G 为直线上一动点,过G 点作x 轴的垂线交抛物线于点H ,点P 在坐标平面内.问:是否存在以E 、G 、H 、P 为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出G 点的坐标;若不存在,请说明理由.6m 10m 0.5m 0.2m 6m 3.2m y x =OF OF BA OF BD OF OF D BD CD +OF参考答案:。
2020年中考数学压轴解答题07 二次函数与平行四边形存在型问题(学生版)
备战2020中考数学之解密压轴解答题命题规律专题07 二次函数与平行四边形存在型问题【典例分析】【例1】(2019·内蒙古中考真题)已知,如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的顶点为(1,9)M ,经过抛物线上的两点(3,7)A --和(3,)B m 的直线交抛物线的对称轴于点C . (1)求抛物线的解析式和直线AB 的解析式.(2)在抛物线上,A M 两点之间的部分(不包含,A M 两点),是否存在点D ,使得2DAC DCM S S ∆∆=?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)若点P 在抛物线上,点Q 在x 轴上,当以点,,,A M P Q 为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出满足条件的点P 的坐标.【例2】(2019·青海中考真题)如图1(注:与图2完全相同),在直角坐标系中,抛物线经过点三点0(1)A ,,(50)B ,,4(0)C ,.(1)求抛物线的解析式和对称轴;(2)P 是抛物线对称轴上的一点,求满足PA PC +的值为最小的点P 坐标(请在图1中探索);(3)在第四象限的抛物线上是否存在点E ,使四边形OEBF 是以OB 为对角线且面积为12的平行四边形?若存在,请求出点E 坐标,若不存在请说明理由.(请在图2中探索) 【例3】(2019·辽宁中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数y =﹣34x +3的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于B 点,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过A ,B 两点,在第一象限的抛物线上取一点D ,过点D 作DC ⊥x 轴于点C ,交直线AB 于点E .(1)求抛物线的函数表达式(2)是否存在点D ,使得△BDE 和△ACE 相似?若存在,请求出点D 的坐标,若不存在,请说明理由; (3)如图2,F 是第一象限内抛物线上的动点(不与点D 重合),点G 是线段AB 上的动点.连接DF ,FG ,当四边形DEGF 是平行四边形且周长最大时,请直接写出点G 的坐标.【例4】(2019·广西中考真题)如图,已知抛物线2y ax bx c =++的顶点为()4,3A ,与y 轴相交于点()0,5B -,对称轴为直线l ,点M 是线段AB 的中点.(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.【例5】(2019·甘肃中考真题)如图,已知二次函数y =x 2+bx+c 的图象与x 轴交于点A (1,0)、B (3,0),与y 轴交于点C .(1)求二次函数的解析式;(2)若点P 为抛物线上的一点,点F 为对称轴上的一点,且以点A 、B 、P 、F 为顶点的四边形为平行四边形,求点P 的坐标;(3)点E 是二次函数第四象限图象上一点,过点E 作x 轴的垂线,交直线BC 于点D,求四边形AEBD 面积的最大值及此时点E 的坐标.【例6】(2019·四川中考真题)如图,抛物线25(0)y ax bx a =+-≠经过x 轴上的点A (1,0)和点B 及y 轴上的点C,经过B 、C 两点的直线为y x n =+. ①求抛物线的解析式.②点P 从A 出发,在线段AB 上以每秒1个单位的速度向B 运动,同时点E 从B 出发,在线段BC 上以每秒2个单位的速度向C 运动.当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t 秒,求t 为何值时,△PBE 的面积最大并求出最大值.③过点A 作AM BC ⊥于点M,过抛物线上一动点N (不与点B 、C 重合)作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q .若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点N 的横坐标.【变式训练】1.抛物线y=﹣x 2+6x ﹣9的顶点为A ,与y 轴的交点为B ,如果在抛物线上取点C ,在x 轴上取点D ,使得四边形ABCD 为平行四边形,那么点D 的坐标是( )A.(﹣6,0)B.(6,0)C.(﹣9,0)D.(9,0)2.如图,抛物线y=x2-2x-3与x轴交于点A、D,与y轴交于点C,四边形ABCD是平行四边形,则点B的坐标是()A.(-4,-3)B.(-3,-3)C.(-3,-4)D.(-4,-4)3.如图,抛物线y=(x+2)(x﹣8)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,顶点为M,以AB为直径作⊙D.下列结论:①抛物线的对称轴是直线x=3;②⊙D的面积为16π;③抛物线上存在点E,使四边形ACED为平行四边形;④直线CM与⊙D相切.其中正确结论的个数是()A.1 B.2 C.3 D.44.如图,抛物线的顶点为P(﹣3,3),与y轴交于点A(0,4),若平移该抛物线使其顶点P沿直线移动到点P′(3,﹣3),点A的对应点为A′,则抛物线上PA段扫过的区域(阴影部分)的面积为()A.24 B.12 C.6 D.425.在▭ABCD中,对角线AC=4,BD=6,P是线段BD上一动点,过P作EF∥AC,与▱ABCD的两边分别交于E、F.设BP=x,EF=y,则反映y与x之间关系的图象是()A.B.C.D.6.如图①抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(4,0),点C三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点D(3,m)在第一象限的抛物线上,连接BC,BD.试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠PBC=∠DBC?如果存在,请求出点P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点N在抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M的坐标.7.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(2,﹣3),与x轴负半轴交于点B,与y轴交于点C,且OC=3OB.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴上有一点P,使PB+PC的值最小,求点P的坐标;(3)点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.8.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2 的图象与x 轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y 轴交于点C.(1)求这个二次函数的关系解析式,x 满足什么值时y﹤0 ?(2)点p 是直线AC 上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使△ACP 面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由(3)点M 为抛物线上一动点,在x 轴上是否存在点Q,使以A、C、M、Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.9.如图,抛物线y=a(x+2)(x﹣4)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且∠ACO=∠CBO.(1)求线段OC的长度;(2)若点D在第四象限的抛物线上,连接BD、CD,求△BCD的面积的最大值;(3)若点P在平面内,当以点A、C、B、P为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出点P的坐标.10.已知,△ABC在平面直角坐标系中的位置如图①所示,A点坐标为(﹣6,0),B点坐标为(4,0),点D为BC的中点,点E为线段AB上一动点,连接DE经过点A、B、C三点的抛物线的解析式为y=ax2+bx+8.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①,将△BDE 以DE 为轴翻折,点B 的对称点为点G ,当点G 恰好落在抛物线的对称轴上时,求G 点的坐标;(3)如图②,当点E 在线段AB 上运动时,抛物线y =ax 2+bx +8的对称轴上是否存在点F ,使得以C 、D 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.11.在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax-a 为抛物线y=ax 2+bx+c (a 、b 、c 为常数,a≠0)的“衍生直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y 轴上的三角形为其“衍生三角形”.已知抛物线223432333y x x =--+与其“衍生直线”交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与x 轴负半轴交于点C .(1)填空:该抛物线的“衍生直线”的解析式为 ,点A 的坐标为 ,点B 的坐标为 ;(2)如图,点M 为线段CB 上一动点,将△ACM 以AM 所在直线为对称轴翻折,点C 的对称点为N,若△AMN 为该抛物线的“衍生三角形”,求点N 的坐标;(3)当点E 在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“衍生直线”上,是否存在点F,使得以点A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E 、F 的坐标;若不存在,请说明理由. 12.在平面直角坐标系xOy 中(如图).已知抛物线y=﹣12x 2+bx+c 经过点A (﹣1,0)和点B (0,52),顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.(1)求这条抛物线的表达式;(2)求线段CD的长;(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果点M在y轴上,且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.13.在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣14x2+32x+4的图象与x轴交于B,C两点(B在C的左侧),与y轴交于点A.(1)求出点A,B,C的坐标.(2)在抛物线上有一动点P,抛物线的对称轴上有另一动点Q,若以B,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点P的坐标.(3)向右平移抛物线,使平移后的抛物线恰好经过△ABC的外心,求出平移后的抛物线的解析式.14.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值;(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能使以点P,Q,B,O为顶点的四边形为平行四边形(要求PQ∥OB),直接写出相应的点Q的坐标.15.如图,已知直线122y x=-+与两坐标轴分别交于A、B两点,抛物线21-2y x bx c=++经过点A、B,点P为直线AB上的一个动点,过P作y轴的平行线与抛物线交于C点, 抛物线与x轴另一个交点为D.(1)求图中抛物线的解析式;(2)当点P在线段..AB上运动时,求线段PC的长度的最大值;(3)在直线..AB上是否存在点P,使得以O、A、P、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出此时点P的坐标,若不存在,请说明理由.16.如图,二次函数232(0) 2y ax x a=-+≠的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知点A(﹣4,0).(1)求抛物线与直线AC的函数解析式;(2)若点D(m,n)是抛物线在第二象限的部分上的一动点,四边形OCDA的面积为S,求S关于m的函数关系式;(3)若点E为抛物线上任意一点,点F为x轴上任意一点,当以A、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,请求出满足条件的所有点E的坐标.。
