二次函数与几何形的关系
二次函数四大类知识点总结
二次函数四大类知识点总结一、二次函数的图像特征1. 二次函数的开口方向二次函数的开口方向由二次项的系数a决定。
当a>0时，二次函数的图像开口向上；当a<0时，二次函数的图像开口向下。
此外，当a=0时，函数退化为一次函数或常数函数。
2. 二次函数的顶点二次函数的图像的顶点坐标为（-b/2a，f(-b/2a)）。
当a>0时，顶点为图像的最小值点；当a<0时，顶点为图像的最大值点。
3. 二次函数的对称轴二次函数的对称轴为x=-b/2a，即与顶点的横坐标相等。
4. 二次函数的焦点和直径对于二次函数y=ax^2+bx+c，其焦点坐标为（-b/2a，c-b^2/4a）,焦点为顶点的下方或上方的点。
5. 二次函数的零点二次函数的零点即为函数图像和x轴的交点，其解析表达式可以用求根公式来表示。
二、二次函数的解析表达式1. 二次函数的一般解析式二次函数的一般解析式为f(x)=ax^2+bx+c，其中a、b、c分别是二次项、一次项和常数项的系数。
2. 二次函数的顶点形式二次函数的顶点形式为f(x)=a(x-h)^2+k，其中（h，k）为顶点坐标。
3. 二次函数的因式分解形式二次函数也可以通过完全平方公式进行因式分解，得到因式分解形式f(x)=a(x-m)(x-n)。
4. 二次函数的标准形式二次函数的标准形式为f(x)=a(x-p)(x-q)，其中p、q是函数的两个零点。
三、二次函数的性质1. 二次函数的增减性当a>0时，二次函数在对称轴的左侧是递减的，在对称轴的右侧是递增的；当a<0时，二次函数的变化方向与上述相反。
2. 二次函数的奇偶性二次函数是偶函数，当且仅当a是偶数时。
此时，二次函数的图像关于y轴对称。
3. 二次函数的极值和最值对于二次函数f(x)=ax^2+bx+c，当a>0时，函数的最小值为c-b^2/4a；当a<0时，函数的最大值为c-b^2/4a。
此外，当a=0时，函数的最值即为常数项c。
二次函数与几何交点问题(解析版)
二次函数与几何交点问题1(2023·黑龙江大庆·中考真题)如图，二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A ，B 两点，且自变量x 的部分取值与对应函数值y 如下表：x ⋯-101234⋯y⋯-3-4-35⋯备用图(1)求二次函数y =ax 2+bx +c 的表达式；(3)若将线段AB 先向上平移3个单位长度，再向右平移1个单位长度，得到的线段与二次函数y =1t(ax 2+bx +c )的图象只有一个交点，其中t 为常数，请直接写出t 的取值范围．【详解】(1)解：由表格可知，二次函数y =ax 2+bx +c 的图象经过点-1,0 ，0,-3 ，1,-4 ，代入y =ax 2+bx +c 得到a -b +c =0c =-3a +b +c =-4 ，解得a =1b =-2c =-3，∴二次函数y =ax 2+bx +c 的表达式为y =x 2-2x -3；(3)由表格可知点A -1,0 、B 3,0 ，将线段AB 先向上平移3个单位长度，再向右平移1个单位长度，得到A 0,3 、B 4,3 ，由题意可得，二次函数y =1t (x 2-2x -3)=1t x -1 2-4t ，与线段A B 只有一个交点，当t >0时，抛物线y =1t (x 2-2x -3)=1t x -1 2-4t 开口向上，顶点1,-4t在A B 下方，当x =4时，1t(x 2-2x -3)≥y B ，即-3t<3，解得t ≤53，∴t ≤53，当x =0时，1t (x 2-2x -3)<y A，即-3t<3，解得t >-1，∴0<t≤53，此时满足题意，当t<0时，抛物线y=1t(x2-2x-3)=1tx-12-4t开口向下，顶点1,-4t在A B 上时，-4t=3，解得t=-4 3，此时满足题意，将点A 0,3代入y=1t(x2-2x-3)得到3=-3t，解得t=-1，将点B 4,3代入y=1t(x2-2x-3)得到3=1t(16-8-3)，解得t=53，∴-1<t<0，此时满足题意，综上可知，-1<t≤53且t≠0或t=-43．2(2023·四川德阳·中考真题)已知：在平面直角坐标系中，抛物线与x轴交于点A(-4,0)，B(2,0)，与y 轴交于点C(0,-4)．(1)求抛物线的解析式；(2)如图1，如果把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折180°，抛物线的其余部分保持不变，得到一个新图象．当平面内的直线y=kx+6与新图象有三个公共点时，求k的值；【详解】(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c，∵C(0,-4)，∴c=-4，y=ax2+bx-4，把A(-4,0)，B(2,0)代入y=ax2+bx+c，得：16a-4b-4=0 4a+2b-4=0，解得：a=12 b=1，∴抛物线的解析式为y=12x2+x-4(2)∵直线表达式y=kx+6，∴直线经过定点0,6，∴将过点0,6的直线旋转观察和新图象的公共点情况∵把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折180°，抛物线的解析式为y=12x2+x-4，∴新图象表达式为：-4<x<2时，y=-12x2-x+4；x≤-4或x≥2时，y=12x2+x-4，如下图当直线y=kx+6与翻折上去的部分抛物线相切时，和新图象有三个公共点，联立y=-12x2-x+4y=kx+6，得：-12x2-x+4=kx+6，整理得：x2+21+kx+4=0Δ=0，41+k2-16=0，41+k2=16，1+k=±2，k=±2-1，k1=2-1=1时，即如上图所示，符合题意，k2=-2-1=-3时，如下图所示，经过点B，不符合题意，故舍去，如下图，当直线y=kx+6经过点A时，和新图象有三个公共点，把A (-4,0)代入y =kx +6，得：-4k +6=0，解得：k =32，综上所述，当平面内的直线y =kx +6与新图象有三个公共点时，k 的值为1或323(2023·山东济南·中考真题)在平面直角坐标系xOy 中，正方形ABCD 的顶点A ，B 在x 轴上，C 2,3 ，D -1,3 ．抛物线y =ax 2-2ax +c a <0 与x 轴交于点E -2,0 和点F ．(1)如图1，若抛物线过点C ，求抛物线的表达式和点F 的坐标；(2)如图2，在(1)的条件下，连接CF ，作直线CE ，平移线段CF ，使点C 的对应点P 落在直线CE 上，点F 的对应点Q 落在抛物线上，求点Q 的坐标；(3)若抛物线y =ax 2-2ax +c a <0 与正方形ABCD 恰有两个交点，求a 的取值范围．【答案】(1)y =-38x 2+34x +3，F 4,0 ；(2)-4,-6 ；(3)-13<a <0或-35<a <-38【分析】(1)将点C 2,3 ，E -2,0 代入抛物线y =ax 2-2ax +c ，利用待定系数法求出抛物线的表达式，再令y =0，求出x 值，即可得到点F 的坐标；(2)设直线CE 的表达式为y =kx +b ，将点C 2,3 ，E -2,0 代入解析式，利用待定系数法求出直线CE 的表达式为：y =34x +32，设点Q t ,-38t 2+34t +3 ，根据平移的性质，得到点P t -2,-38t 2+34t +6 ，将点P 代入y =34x +32，求出t 的值，即可得到点Q 的坐标；(3)根据正方形和点C 的坐标，得出BC =3，OB =2，OA =1，将E -2,0 代入y =ax 2-2ax +c ，求得y =ax 2-2ax -8a =a x -1 2-9a ，进而得到顶点坐标1,-9a ，分两种情况讨论：①当抛物线顶点在正方形内部时，②当抛物线与直线BC 交点在点C 上方，且与直线AD 交点在点D 下方时，分别列出不等式组求解，即可得到答案．【详解】(1)解：∵抛物线y =ax 2-2ax +c 过点C 2,3 ，E -2,0 ∴4a -4a +c =34a +4a +c =0 ，解得：a =-38c =3 ，∴抛物线表达式为y =-38x 2+34x +3，当y =0时，-38x 2+34x +3=0，解得：x 1=-2(舍去)，x 2=4，∴F 4,0 ；(2)解：设直线CE 的表达式为y =kx +b ，∵直线过点C 2,3 ，E -2,0 ，∴2k +b =3-2k +b =0 ，解得：k =34b =32，∴直线CE 的表达式为：y =34x +32，∵点Q 在抛物线y =-38x 2+34x +3上，∴设点Q t ,-38t 2+34t +3 ，∵C 2,3 ，F 4,0 ，且PQ 由CF 平移得到，∴点Q 向左平移2个单位，向上平移3个单位得到点P t -2,-38t 2+34t +6 ，∵点P 在直线CE 上，∴将P t -2,-38t 2+34t +6 代入y =34x +32，∴34t -2 +32=-38t 2+34t +6，整理得：t 2=16，解得：t 1=-4，t 2=4(舍去)，当x =-4时，y =-38×-4 2+34×-4 +3=-6∴Q 点坐标为-4,-6 ；(3)解：∵四边形ABCD 是正方形，C 2,3 ，∴BC =AB =3，OB =2，∴OA =AB -OB =1，∴点A 和点D 的横坐标为-1，点B 和点C 的横坐标为2，将E -2,0 代入y =ax 2-2ax +c ，得：c =-8a ，∴y =ax 2-2ax -8a =a x -1 2-9a ，∴顶点坐标为1,-9a ，①如图，当抛物线顶点在正方形内部时，与正方形有两个交点，∴-9a <3-9a >0，解得：-13<a <0；②如图，当抛物线与直线BC 交点在点C 上方，且与直线AD 交点在点D 下方时，与正方形有两个交点，∴a ×22-2a ×2-8a >3a ×-1 2-2a ×-1 -8a <3 ，解得：-35<a <-38，综上所述，a 的取值范围为-13<a <0或-35<a <-38．4(2023·山东日照·中考真题)在平面直角坐标系xOy 内，抛物线y =-ax 2+5ax +2a >0 交y 轴于点C ，过点C 作x 轴的平行线交该抛物线于点D ．(1)求点C ，D 的坐标；(3)坐标平面内有两点E 1a,a +1,F 5,a +1 ，以线段EF 为边向上作正方形EFGH ．①若a =1，求正方形EFGH 的边与抛物线的所有交点坐标；②当正方形EFGH 的边与该抛物线有且仅有两个交点，且这两个交点到x 轴的距离之差为52时，求a 的值．【分析】(1)先求出C 0，2 ，再求出抛物线对称轴，根据题意可知C 、D 关于抛物线对称轴对称，据此求出点D 的坐标即可；(3)分图3-1，图3-2，图3-3三种情况，利用到x轴的距离之差即为纵坐标之差结合正方形的性质列出方程求解即可．【详解】(1)解：在y=-ax2+5ax+2a>0中，当x=0时，y=2，∴C0，2，∵抛物线解析式为y=-ax2+5ax+2a>0，∴抛物线对称轴为直线x=-5a-2a =52，∵过点C作x轴的平行线交该抛物线于点D，∴C、D关于抛物线对称轴对称，∴D5，2；(3)解：①当a=1时，抛物线解析式为y=-x2+5x+2，E1，2，F5，2，∴EH=EF=FG=4，∴H1，6，G5，6，当x=1时，y=-12+5×1+2=6，∴抛物线y=-x2+5x+2恰好经过H1，6；∵抛物线对称轴为直线x=52，由对称性可知抛物线经过4，6，∴点4，6时抛物线与正方形的一个交点，又∵点F与点D重合，∴抛物线也经过点F5，2；综上所述，正方形EFGH的边与抛物线的所有交点坐标为1，6，4，6，5，2；②如图3-1所示，当抛物线与GH、GF分别交于T、D，∵当正方形EFGH的边与该抛物线有且仅有两个交点，且这两个交点到x轴的距离之差为52，∴点T的纵坐标为2+2.5=4.5，∴5-1a+a+1=4.5，∴a2+1.5a-1=0，解得a=-2(舍去)或a=0.5；如图3-2所示，当抛物线与GH 、EF 分别交于T 、S ，∵当正方形EFGH 的边与该抛物线有且仅有两个交点，且这两个交点到x 轴的距离之差为52，∴5-1a=2.5，解得a =0.4(舍去，因为此时点F 在点D 下方)如图3-3所示，当抛物线与EH 、EF 分别交于T 、S ，∵当正方形EFGH 的边与该抛物线有且仅有两个交点，且这两个交点到x 轴的距离之差为52，∴-a ⋅1a 2+5a ⋅1a+2=a +1+2.5，∴7-1a=a +3.5，∴a 2-3.5a +1=0，解得a =7+334或a =7-334(舍去)；当x =52时，y =-ax 2+5ax +2=6.25a +2，当a =7+334时，6.25a +2>7-1a ，∴a =7+334不符合题意；综上所述，a =0.5．5(2022·吉林长春·中考真题)在平面直角坐标系中，抛物线y =x 2-bx (b 是常数)经过点2,0 ．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PQMN ，PQ =2m ，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，且在抛物线对称轴左侧．过点B 作x 轴的平行线交抛物线于另一点C ，连接BC ．当BC =4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 的增大而增大时，或者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．【答案】(1)y =x 2-2x (2)B -1,3(3)0<m ≤12或m ≥3(4)m =-38或m =12或m =32．【分析】(1)将点2,0 代入y =x 2-bx ，待定系数法求解析式即可求解；(2)设B m ,m 2-2m ，根据对称性可得C 2-m ,m 2-2m ，根据BC =4，即可求解；(3)根据题意分两种情况讨论，分别求得当正方形PQMN 点Q 在x 轴上时，此时M 与O 点重合，当PQ 经过抛物线的对称轴x =1时，进而观察图像即可求解；(4)根据题意分三种情况讨论，根据正方形的性质以及点的坐标位置，即可求解．【详解】(1)解：∵抛物线y =x 2-bx (b 是常数)经过点2,0 ∴4-2b =0解得b =2∴y =x 2-2x (2)如图，由y =x 2-2x =x -1 2-1则对称轴为直线x =1，设B m ,m 2-2m ，则C 2-m ,m 2-2m ∵BC =2-m -m =4解得m =-1∴B -1,3(3)∵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PQMN ，PQ =2m ，且PQ ⊥x 轴∴MN =PQ =2m ，且M ,N 在y 轴上，如图，①当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大时，如图，当正方形PQMN点Q在x轴上时，此时M与O点重合，∵PN=PQ∴OP的解析式为y=x∴A m,m代入y=x2-2x，将A m,m即m2-2m-m=0解得m1=0,m2=3∵m>0∴A3,3观察图形可知，当m≥3时，抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大；②当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而减小时，当PQ经过抛物线的对称轴x=1时，∵MQ=PQ=2m ,m>0∴2m=1解得m=1 2，观察图形可知，当0<m≤12时，抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大；综上所述，m的取值范围为0<m≤12或m≥3(4)①如图，设正方形与抛物线的交点分别为E,F，当y E-y F=34时，则MN=3 4∵A是正方形PQMN的中心，A m,m2-2m∴x A =12MN=38即m=-3 8②如图，当A点在抛物线对称轴左侧，y轴右侧时，∵A m,m2-2m∴MN=2m∴y E=y A+12MN=y A+m=m2-2m+m=m2-m∵交点的纵坐标之差为34，∴F的纵坐标为m2-m-34∵F的横坐标为MQ=PQ=2m∴F 2m ,m 2-m -34∵F 在抛物线y =x 2-2x 上，∴m 2-m -34=2m 2-2×2m 解得m =12③当A 在抛物线对称轴的右侧时，正方形与抛物线的交点分别为O ，S ，设直线AM 交x 轴于点T ，如图，则y N =y S =34∴OM =OT =34即M 0,34 ,N 34,0 设直线MN 解析式为y =kx +b ，则34k +b =0b =34，解得k =-1b =34 ∴直线MN 解析式为y =-x +34联立y =x 2-2x解得x 1=32,x 2=-12(舍去)即A 的横坐标为32，即m =32，综上所述，m =-38或m =12或m =32．【点睛】本题考查了二次函数的综合问题，二次函数的对称性，正方形的性质，掌握二次函数图像的性质是解题的关键．6(2022·湖南永州·中考真题)已知关于x 的函数y =ax 2+bx +c ．(1)若a =1，函数的图象经过点1,-4 和点2,1 ，求该函数的表达式和最小值；(2)若a =1，b =-2，c =m +1时，函数的图象与x 轴有交点，求m 的取值范围．(3)阅读下面材料：设a >0，函数图象与x 轴有两个不同的交点A ，B ，若A ，B 两点均在原点左侧，探究系数a ，b ，c 应满足的条件，根据函数图像，思考以下三个方面：①因为函数的图象与x 轴有两个不同的交点，所以Δ=b 2-4ac >0；②因为A ，B 两点在原点左侧，所以x =0对应图象上的点在x 轴上方，即c >0；③上述两个条件还不能确保A ，B 两点均在原点左侧，我们可以通过抛物线的对称轴位置来进一步限制抛物线的位置：即需-b 2a<0．综上所述，系数a ，b ，c 应满足的条件可归纳为：a >0Δ=b 2-4ac >0c >0-b 2a <0请根据上面阅读材料，类比解决下面问题：若函数y =ax 2-2x +3的图象在直线x =1的右侧与x 轴有且只有一个交点，求a 的取值范围．【答案】(1)y =x 2+2x +1或y =x +1 2，0(2)m ≤0(3)-1<a ≤0或a =13【分析】(1)利用待定系数法即可求得函数解析式，然后化顶点式即可求得最小值；(2)利用函数的图象与x 轴有交点△≥0，即可得出结论；(3)根据a >0、a =0、a <0，分别讨论，再利用△，x =1处函数值的正负、函数对称轴画出草图，结合图象分析即可．【详解】(1)根据题意，得1+b +c =-44+2b +c =1a =1解之，得a =1b =2c =-7，所以y =x 2+2x -7=x +1 2-8函数的表达式y =x 2+2x -7或y =x +1 2-8，当x =-1时，y 的最小值是-8．(2)根据题意，得y =x 2-2x +m +1而函数的图象与x 轴有交点，所以Δ=b 2-4ac =-2 2-4m +1 ≥0所以m ≤0．(3)函数y =ax 2-2x +3的图象图1：a <0-2 2-12a >0--22a <1a -2+3>0即a <0a <13a >1a >-1 ，所以，a 的值不存在．图2：a <0-2 2-12a >0--22a >1a -2+3>0即a <0a <13a <1a >-1 的值-1<a <0.图3：a <0-2 2-12a =0--22a >1a -2+3<0即a <0a =13a <1a <-1 所以a 的值不存在图4：a >0-2 2-12a >0--22a >1a -2+3<0即a >0a <13a <1a <-1 所以a 的值不存在．图5：a >0-2 2-12a =0--22a >1a -2+3>0即a >0a =13a <1a >-1所以a的值为1 3图6：y=-2x+3函数与x轴的交点为 1.5,0所以a的值为0成立．综上所述，a的取值范围是-1<a≤0或a=1 3．【点睛】本题考查二次函数的应用．(1)中掌握待定系数法是解题关键；(2)中掌握二次函数与x轴交点个数与△的关系是解题关键；(3)中需注意分类讨论，结合图象分析更加直观．7(2022·湖南衡阳·中考真题)如图，已知抛物线y=x2-x-2交x轴于A、B两点，将该抛物线位于x 轴下方的部分沿x轴翻折，其余部分不变，得到的新图象记为“图象W”，图象W交y轴于点C．(1)写出图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系式；(2)若直线y=-x+b与图象W有三个交点，请结合图象，直接写出b的值；(3)P为x轴正半轴上一动点，过点P作PM∥y轴交直线BC于点M，交图象W于点N，是否存在这样的点P，使△CMN与△OBC相似？若存在，求出所有符合条件的点P的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】(1)y=-x2+x+2-1<x<2(2)b=2或b=3(3)存在，1,0或1+172,0或1+5,0【分析】(1)先求出点A、B、C坐标，再利用待定系数法求解函数关系式即可；(2)联立方程组，由判别式△=0求得b值，结合图象即可求解；(3)根据相似三角形的性质分∠CNM=90°和∠NCM=90°讨论求解即可．【详解】(1)解：由翻折可知：C0,2.令x2-x-2=0，解得：x1=-1，x2=2，∴A-1,0，B2,0，设图象W的解析式为y=a x+1x-2，代入C0,2，解得a=-1，∴对应函数关系式为y=-x+1x-2=-x2+x+2-1<x<2．(2)解：联立方程组y=-x+by=-x2+x+2 ，整理，得：x2-2x+b-2=0，由△=4-4(b-2)=0得：b=3，此时方程有两个相等的实数根，由图象可知，当b=2或b=3时，直线y=-x+b与图象W有三个交点；(3)解：存在．如图1，当CN∥OB时，△OBC∽△NMC，此时，N与C关于直线x=12对称，∴点N的横坐标为1，∴P1,0；如图2，当CN∥OB时，△OBC∽△NMC，此时，N点纵坐标为2，由x2-x-2=2，解得x1=1+172，x2=1-172(舍)，∴N的横坐标为1+172，所以P1+172,0 ；如图3，当∠NCM=90°时，△OBC∽△CMN，此时，直线CN的解析式为y=x+2，联立方程组：y=x+2y=x2-x-2，解得x1=1+5，x2=1-5(舍)，∴N的横坐标为1+5，所以P1+5,0，因此，综上所述：P点坐标为1,0或1+172,0或1+5,0．【点睛】本题考查二次函数的综合，涉及翻折性质、待定系数法求二次函数解析式、二次函数与一次函数的图象交点问题、相似三角形的性质、解一元二次方程等知识，综合体现数形结合思想和分类讨论思想的运用，属于综合题型，有点难度．。
中考数学二次函数与几何感悟
中考数学二次函数与几何感悟一、二次函数与几何在中考中的重要性1. 咱都知道啊，中考那可是咱学生学习生涯中的一个大坎儿。
这二次函数与几何呢，就像是这个坎儿上的两块大石头。
二次函数，那可是函数里的大明星，它的图像弯弯绕绕的，就像山路一样。
几何呢，那些图形啊，方的圆的三角形的，就像盖房子的砖头一样重要。
2. 在中考数学里，这俩知识点要是没整明白，那分数可就像流水一样哗啦啦地没了。
你看啊，二次函数的解析式、顶点坐标、对称轴这些东西，就像是密码一样，得解开才能拿到分数。
几何里的证明题、计算题，那些定理公理就像游戏规则，得遵守着才能把题目做对。
二、二次函数与几何的联系1. 二次函数和几何其实关系可密切了。
有时候啊，二次函数的图像会和几何图形相交、相切，这就像是两个人在街头相遇了一样。
比如说二次函数的抛物线和圆相切，那这里面就有好多学问了。
2. 从坐标的角度看，二次函数图像上的点的坐标可以用来构建几何图形。
比如说有几个点在二次函数上，咱们可以把这几个点连起来，就成了三角形或者四边形，然后就可以用几何的知识去计算面积、周长啥的。
三、学习二次函数与几何的感悟1. 对于学生来说，学这个就像爬山。
刚开始的时候，看着二次函数那复杂的式子和几何那些眼花缭乱的图形，就觉得这山好高好难爬啊。
但是只要一步一个脚印，把基础的概念、定理都弄清楚，就像在山路上找到了一个个小阶梯。
2. 做练习题就像是在山上探索小路。
有时候走对了，那感觉就像发现了宝藏一样兴奋。
有时候走错了，也别灰心，就当是走了一条风景不太好的路，赶紧回来重新找路。
3. 老师在这个过程中呢，就像是导游。
要带着学生们认识这两个知识领域里的每一个景点，把那些难懂的地方解释得通俗易懂。
比如说二次函数的平移，就可以比喻成把一座山从这个地方移到那个地方，怎么移的，移了多少，都得给学生讲清楚。
4. 还有啊，要让学生多动手画图。
这就好比让他们自己去描绘这座山的样子，画着画着就熟悉了。
第八讲 二次函数与几何图形的综合运用1(含答案)
第八讲 二次函数与几何图形的运用一、知识梳理二次函数与三角形的综合运用：1、求面积及最值2、与三角形的综合运用3、与相似三角形的综合运用4、与四边形的综合运用二、例题例1：如图，已知抛物线y=﹣x 2+mx+3与x 轴交于A ，B 两点，与y 轴交于点C ，点B 的坐标为（3，0）（1）求m 的值及抛物线的顶点坐标．（2）点P 是抛物线对称轴l 上的一个动点，当PA+PC 的值最小时，求点P 的坐标．变式 1 如图，已知直线112y x =+与y 轴交于点A ，与x 轴交于点D ，抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点，与x 轴交于B 、C 两点，且B 点坐标为 (1，0). （1）求该抛物线的解析式；（2）动点P 在x 轴上移动，当△PAE 是直角三角形时，求点P 的坐标.例2、如图，已知点A（0，2），B（2，2），C（﹣1，﹣2），抛物线F：y=x2﹣2mx+m2﹣2与直线x=﹣2交于点P．（1）当抛物线F经过点C时，求它的表达式；（2）设点P的纵坐标为y P，求y P的最小值，此时抛物线F上有两点（x1，y1），（x2，y2），且x1＜x2≤﹣2，比较y1与y2的大小；（3）当抛物线F与线段AB有公共点时，直接写出m的取值范围．例3：在平面直角坐标系xOy中，抛物线y=ax2+bx+2过B（﹣2，6），C（2，2）两点．（1）试求抛物线的解析式；（2）记抛物线顶点为D，求△BCD的面积；（3）若直线y=﹣x向上平移b个单位所得的直线与抛物线段BDC（包括端点B、C）部分有两个交点，求b的取值范围．例4：已知二次函数y=ax2﹣2ax+c（a＞0）的图象与x轴的负半轴和正半轴分别交于A、B 两点，与y轴交于点C，它的顶点为P，直线CP与过点B且垂直于x轴的直线交于点D，且CP：PD=2：3（1）求A、B两点的坐标；（2）若tan∠PDB=，求这个二次函数的关系式．例5、如图1，二次函数y1=（x﹣2）（x﹣4）的图象与x轴交于A、B两点（点A在点B的左侧），其对称轴l与x轴交于点C，它的顶点为点D．（1）写出点D的坐标．（2）点P在对称轴l上，位于点C上方，且CP=2CD，以P为顶点的二次函数y2=ax2+bx+c （a≠0）的图象过点A．①试说明二次函数y2=ax2+bx+c（a≠0）的图象过点B；②点R在二次函数y1=（x﹣2）（x﹣4）的图象上，到x轴的距离为d，当点R的坐标为时，二次函数y2=ax2+bx+c（a≠0）的图象上有且只有三个点到x轴的距离等于2d；③如图2，已知0＜m＜2，过点M（0，m）作x轴的平行线，分别交二次函数y1=（x﹣2）（x ﹣4）、y2=ax2+bx+c（a≠0）的图象于点E、F、G、H（点E、G在对称轴l左侧），过点H 作x轴的垂线，垂足为点N，交二次函数y1=（x﹣2）（x﹣4）的图象于点Q，若△GHN∽△EHQ，求实数m的值．三、课堂练习1、如图，在Rt∠AOB的平分线ON上依次取点C，F，M，过点C作DE⊥OC，分别交OA，OB于点D，E，以FM为对角线作菱形FGMH.已知∠DFE＝∠GFH＝120°，FG＝FE.设OC＝x，图中阴影部分面积为y，则y与x之间的函数关系式是 ( )A．y＝32x2 B．y＝3x2 C．y＝23x2 D．y＝33x22、已知抛物线y=2x2+bx+c与直线y=﹣1只有一个公共点，且经过A（m﹣1，n）和B（m+3，n），过点A，B分别作x轴的垂线，垂足记为M，N，则四边形AMNB的周长为．3、直线y=kx+b与抛物线y=x2交于A（x1，y1）、B（x2，y2）两点，当OA⊥OB时，直线AB 恒过一个定点，该定点坐标为．4、如图，抛物线y=ax2+bx﹣经过点A（1，0）和点B（5，0），与y轴交于点C．（1）求抛物线的解析式；（2）以点A为圆心，作与直线BC相切的⊙A，请判断⊙A与y轴有怎样的位置关系，并说明理由；（3）在直线BC上方的抛物线上任取一点P，连接PB、PC，请问：△PBC的面积是否存在最大值？若存在，求出这个值和此时点P的坐标；若不存在，请说明理由．5、如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=ax 2+bx+c 的顶点坐标为（2，9），与y 轴交于点A （0，5），与x 轴交于点E 、B ． （1）求二次函数y=ax 2+bx+c 的表达式；（2）过点A 作AC 平行于x 轴，交抛物线于点C ，点P 为抛物线上的一点（点P 在AC 上方），作PD 平行与y 轴交AB 于点D ，问当点P 在何位置时，四边形APCD 的面积最大？并求出最大面积；（3）若点M 在抛物线上，点N 在其对称轴上，使得以A 、E 、N 、M 为顶点的四边形是平行四边形，且AE 为其一边，求点M 、N 的坐标．六、课后作业1、已知抛物线y=ax 2﹣3x+c （a ≠0）经过点（﹣2，4），则4a+c ﹣1= ．2、a 、b 、c 是实数，点A （a+1、b ）、B （a+2，c ）在二次函数y=x 2﹣2ax+3的图象上，则b 、c 的大小关系是b c （用“＞”或“＜”号填空）3、已知二次函数n mx x y ++=2的图像经过点()1,3-P ，对称轴是经过()0,1-且平行于y轴的直线。
二次函数与一元二次方程的联系
二次函数与一元二次方程的联系二次函数和一元二次方程是高中数学中的重要概念，它们之间存在着密切的联系。
本文将从几何关系和代数关系两个方面来探讨二次函数与一元二次方程之间的联系。
一、几何关系1. 二次函数的几何意义：二次函数是形如f(x) = ax^2 + bx + c的函数，其中a、b、c为常数且a ≠ 0。
它的图像是一条开口向上或向下的抛物线。
对称轴为x = -b/2a，顶点的纵坐标为c - b^2/4a。
抛物线在对称轴上下方呈现关于对称轴对称的特点。
2. 一元二次方程的几何意义：一元二次方程是形如ax^2 + bx + c = 0的方程，其中a、b、c为常数且a ≠ 0。
它表示抛物线与x轴的交点位置，也就是方程的解。
如果方程有两个不相等的实数根，则抛物线与x 轴有两个交点；如果方程有一个实数根，则抛物线与x轴有一个切点；如果方程没有实数根，则抛物线与x轴没有交点。
3. 二次函数与一元二次方程的联系：二次函数的图像与一元二次方程的解之间存在着密切的联系。
通过解一元二次方程可以确定二次函数的图像与x轴的交点位置，而通过分析二次函数的图像可以得到一元二次方程的解的情况。
二次函数与一元二次方程的解是一一对应的关系。
二、代数关系1. 二次函数的表达式与一元二次方程：已知二次函数f(x) = ax^2 + bx + c，将其与y = f(x)进行等价转化，可以得到一元二次方程ax^2 + bx + c = y。
这意味着，我们可以通过二次函数的表达式来推导出一元二次方程。
反过来，已知一元二次方程ax^2 + bx + c = 0，将其与y = 0进行等价转化，可以得到二次函数f(x) = ax^2 + bx + c。
这意味着，我们可以通过一元二次方程来确定二次函数的表达式。
2. 二次函数的性质与一元二次方程的解：二次函数的性质可以帮助我们判断一元二次方程的解的情况。
比如，当二次函数开口向上且顶点在x轴上方时，一元二次方程有两个不相等的实数根；当二次函数开口向下且顶点在x轴下方时，一元二次方程无实数根；当二次函数开口向上且顶点在x轴上时，一元二次方程有一个实数根。
如何解答与二次函数有关的几何图形证明题
数学篇与二次函数有关的几何图形证明题通常较为复杂，需灵活运用数形结合思想，才能顺利解题.这类问题主要考查同学们综合运用二次函数和平面几何图形知识的能力.下面结合几个例题，探讨一下如何求解与二次函数有关的几何图形证明题.一、证明直线平行在解答与二次函数有关的几何图形证明题时，经常会遇到证明两条线段或直线平行的题目，要先根据二次函数的解析式和图象来确定直线上点的坐标，以确定两条直线的位置；然后结合两直线平行的判定定理：如果两条直线被第三条直线所截，同位角相等、内错角相等、同旁内角互补，则两条直线平行，来证明两条直线平行.例1如图1所示，点P 是双曲线y =k 1x上的一动点（x <0，k 1<0），过点P 作y 轴和x轴的垂线，分别交y 轴和x 轴于B 、A 两点，且和双曲线y =k 2x交于F 、E 两点（0<k 1<k 2）.（1）图1中的四边形FOEP 的面积S 1为？（用k 1、k 2表达）（2）图2中，设P 点坐标为（-4,3），求证EF 和AB 平行.图1图2解：（1）略；（2）由题可得E （-4，-k 24），F （k 23，3），∴PA =3，PE =3+k 24，PB =4，PF =4+k 23，∴PA PE =33+k 24=1212+k 2，PB PF =44+k 23=1212+k 2，∴PA PE =PB PF ，又∵∠BPA =∠FPE ，∴△BPA ∽△FPE ，∴∠BAP =∠FEP ，∴EF ∥AB .二、证明三角形全等解答与二次函数有关的全等三角形证明题，大多需要先设出未知数，如二次函数的解析式、点的坐标、角的度数等，并根据二次函数的解析式建立这些未知数之间的关系式，求得两个三角形的边长、内角的大小；再利用勾股定理以及全等三角形的判定定理进行解题.例2如图3所示，在直角坐标系中，正方形CBAO 的边长为2，O 为坐标原点，A 点落在x 轴的正半轴上，C 点落在y 轴的正半轴上.一条抛物线以D 点为顶点并且经过A 点，其中D 点为OC 的中点.（1）求此抛物线的解析式；（2）正方形CBAO 的对角线BO 和抛物线相交于E 点，并且FG 经过E 点且和x 轴垂直，并且交x 轴于F 点，交BC 于G 点.请证明EG 和OB 的长度关系；（3）点H 为抛物线上在正方形CBAO 中的任意一点，线段I J 过点H 和x 轴垂直，并且交x 轴于点I ，交BC 于点J ，点K 在y 轴的正半轴上，并且OH =OK ，求证△IHO ≌△CKJ.图3学思导引如何解答与二次函数有关的几何图形证明题江苏省如皋初级中学杨扬30数学篇解：（1）由题意可得，抛物线的解析式是y =ax 2+b ，把D 点的坐标（0,1）以及A 点的坐标（2,0）代入解析式，便可得出a =-14，b =1.∴抛物线解析式为y =-14x 2+1（2）首先设E 点的坐标为（m ,m ）（0<m <2），因为E 点在正方形CBAO 的对角线BO 上，同时也在抛物线上，由此可得m =-14m 2+1.∴m 1=22-2，m 2=-22-2（舍去）.∴EO =2m =4-22，∴EG =GF -EF =2-m =2-22+2=4-22.∴OE =EG .（3）设点H 的坐标为(p ,q )(0<p <2,0<q <1).∵点H 在抛物线y =-14x 2+1上，∴p 2=4-4q ，∵OH 2=OI 2+HI 2=p 2+q 2=4-4q +q 2=(2-q )2，∴OH =2-q ，OK =OH =2-q ，∴CK =2-(2-q )=q =IH ，∵CJ =OI ，∠HIO =∠JCK =90°，∴△IHO ≌△CKJ .三、证明特殊四边形解答与二次函数有关的特殊四边形证明题，需先根据二次函数的解析式求得四边形各个点的坐标，根据两点间的距离公式求得四边形的边长，并结合二次函数的图象确定各个点的位置；然后根据两直线平行的判定定理判定四边形的对边是否平行，若四边形的对边平行且相等，则该四边形为平行四边形；若该四边形的四条边相等，邻边互相垂直，且对角线互相垂直，则该四边形为正方形；若该四边形的四条边相等，对角线互相垂直，则该四边形为菱形.例3如图4，在直角坐标系xOy 中，点P 是函数y =14x 2在第一象限内的任意一点，A点坐标是（0，1），直线l 交y 轴于点B（0，-1）且和x 轴平行，过点P 作y 轴的平行线交x 轴于点C ，交直线l 于点Q ，连接QA 交x 轴于点H ，直线PH 交y 轴于R .（1）求证点H 是AQ 的中点；（2）求证四边形RQPA 是平行四边形；（3）证明平行四边形RQPA 是菱形.图4解：（1）已知A （0,1），B （0，-1），∴OA =OB ，又∵BQ 和x 轴平行，∴HQ =HA ，由此可得H 是AQ 的中点.（2）根据（1）可知AH =QH ，∠RHA =∠QHP ，∵PQ ∥AR ，∴∠HAR =∠HQP ，∴△HAR ≌△HQP ，∴AR =PQ ，∴四边形RQPA 是平行四边形.（3）设P 的坐标为（m ，14m 2），∵PQ 和y 轴平行，可得Q （m ，-1），PQ =1+14m 2,过P 作PG 垂直于y 轴，垂足为G ，在Rt△GPA 中，AP =AG 2+PG 2===14m 2+1=PQ .RQPA 是菱形.总之，解答与二次函数有关的几何图形证明题，需能够将所学的函数知识、平面几何知识等融会贯通起来，通过数形结合，将问题转化为几何图形的长度、角度问题，以及直线和图形的位置关系问题.学思导引31。
二次函数几何意义
二次函数几何意义
函数是数学中概念最为重要的概念之一，广泛应用于科学技术、商业运算等领域。
今天，我们将讨论一下二次函数的几何意义。
首先，让我们从数学定义上来谈谈二次函数。
在几何意义上，二次函数是一种多项式函数，它的形式为y=ax2+bx+c，其中a、b、c
是常数，x是变量，y是函数的值。
其次，让我们来看看二次函数的几何意义。
一个二次函数可以用一个抛物线来表示，抛物线被平面内切成两个部分，其中一部分在x 轴的右边，另一部分在x轴的左边。
这条抛物线是一条开口向上的曲线，其图像上形成一个“U”形，其图形有两个交点，即抛物线的凹陷处，而抛物线的凸起处则是它的顶点。
再次，让我们来看看二次函数的特征值。
这类函数的特征值非常重要，它包括函数的顶点、凹陷处的值、单调性、对称性等等。
最后，让我们来讨论一下二次函数的应用。
二次函数广泛应用于工程学、物理学、生物学等领域，其中包括抛物线运动轨迹预测、空气动力学中流体动态计算、热传导计算、医学影像分析等。
此外，它还被用于几何图形分析、椭圆计算、逃逸率计算、圆周率求解等。
总之，二次函数是一个重要的数学概念，具有广泛的应用潜力。
它的几何特征包括顶点、凹陷处的值、单调性和对称性等，在工程学、物理学、生物学等领域都有应用，是很多数学模型的基础。
- 1 -。
二次函数在几何问题中的应用解析
二次函数在几何问题中的应用解析二次函数是一种常见的数学函数形式，它在几何问题中扮演了重要的角色。
本文将探讨二次函数在几何问题中的应用，并对其解析进行分析。
1. 抛物线的性质抛物线是二次函数的图像，其标准形式为y = ax² + bx + c。
在几何中，抛物线具有以下性质：- 对称轴：抛物线的对称轴是一个垂直于x轴的直线，过抛物线的顶点。
对称轴的方程可以通过求抛物线的顶点坐标得到。
- 顶点：抛物线的顶点是曲线的最高点或最低点，可以通过求导数等方法求得。
- 开口方向：抛物线的开口方向由二次项的系数决定。
若a>0，则抛物线开口向上；若a<0，则抛物线开口向下。
- 零点：抛物线与x轴的交点称为零点，可以通过解方程求得。
2. 抛物线在几何中的应用抛物线在几何问题中的应用广泛，以下是其中几个典型的应用示例。
2.1 求解最值问题抛物线的顶点即为其最值点，可通过二次函数的最值性质求解几何问题。
例如，在确定水平距离为d的情况下，求抛物线y = ax² + bx + c的最大值或最小值。
我们可以通过求导数找到使得导数为0的x坐标，再代入函数得到对应的y坐标。
2.2 确定几何形状抛物线的开口方向可以用来确定几何形状。
若抛物线开口向上，则形状类似一个U；若开口向下，则形状类似一个倒置的U。
这在建模物体的运动轨迹、桥梁设计等问题中有广泛的应用。
2.3 优化问题二次函数可以被用于解决优化问题。
例如，当我们需要绘制一个围起来面积最大的矩形时，可以通过分析矩形的边长与面积的关系，建立二次函数模型，并通过求解最值问题得到最大面积。
3. 示例分析假设有一块长为L的铁板，要制作一个没有顶盖的长方体盒子，使得盒子的体积最大。
设长方体的底边宽度为x，高度为h，由此可以得到体积函数V(x) = x( L - 2x )h。
我们可以通过建立函数模型并求解最值问题来解决这个几何问题。
对于函数V(x)，我们首先计算其导数V'(x)，然后令导数为0，解得x = L/4。
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二次函数与几何形的关系
二次函数是数学中一种常见的函数类型，可以用来描述各种现象和关系。
与几何形的关系则是指二次函数的图像与几何形状之间的对应关系。
本文将探讨二次函数与几何形的关系，从几何的角度解释二次函数的性质和特点。
一、二次函数的定义和性质
二次函数是指形如f(x)=ax^2+bx+c的一元二次方程，其中a、b、c 为常数且a≠0。
二次函数的图像是一个抛物线，其开口的方向和抛物线的顶点位置与a的正负有关。
当a>0时，抛物线开口向上；当a<0时，抛物线开口向下。
二次函数的顶点坐标可以通过公式x=-b/2a和y=f(-b/2a)计算得出。
顶点坐标表示抛物线的最高或最低点，在几何中也被称为顶点。
二、二次函数与几何形的关系
1. 抛物线与平移
平移是几何中常见的操作，二次函数的图像也可以通过平移进行变换。
当二次函数的图像向左移动h单位，可以将x替换为(x-h)，即把x 的正方向平移h个单位；当二次函数的图像向右移动h单位，可以将x 替换为(x+h)，即把x的负方向平移h个单位。
同样，抛物线的上下平移可以通过修改常数c实现，向上平移k个单位可将c替换为(c+k)，向下平移k个单位可将c替换为(c-k)。
通过平移，可以改变抛物线的位置，使其与几何中的图形相对应。
2. 抛物线与对称性
二次函数的图像具有对称性，即抛物线与其顶点关于对称轴对称。
对称轴可以通过公式x=-b/2a计算得出，它是一个竖直线。
当二次函数的图像关于对称轴对称时，可以通过对抛物线进行镜像变换得到几何中的对称图形。
3. 抛物线与焦点
在几何中，焦点是与抛物线的离心率相关的概念。
对于二次函数
f(x)=ax^2+bx+c，焦点的坐标可通过公式F=(-b/2a, 1-△/4a)计算得出，其中△表示二次项和常数项的系数的平方差。
通过计算焦点的坐标，可以将二次函数与几何中的抛物线形状联系起来。
4. 抛物线与直线
二次函数的图像与直线之间可以有一些特殊的关系。
当直线与抛物线相切时，可以通过求解二次函数与直线的交点来确定切点的坐标。
当直线与抛物线相交于两个交点时，可以通过求解二次函数与直线的交点来确定这两个交点的坐标。
结论
二次函数与几何形状之间存在着紧密的关系。
通过对二次函数图像的分析，可以得到抛物线与几何形状之间的对应关系，从而更好地理解二次函数的性质和特点。
在几何学中，二次函数也被广泛应用于抛物线及其相关概念的研究和应用中，为几何形状的描述和分析提供了有力工具。
总之，二次函数与几何形状之间存在着密切的关联。
通过对二次函数的性质和几何形状的对应关系的研究，我们可以更好地理解和应用二次函数，并且可以将二次函数的概念和几何形状相互联系起来。
这种关系不仅在数学学科中有着重要意义，也在许多实际问题的解决中发挥着重要作用。