专题 二次函数与面积有关的问题(知识解读)-中考数学(全国通用)
二次函数-面积问题备战2023年中考数学考点微专题

考向3.10 二次函数-面积问题例1、(2021·四川雅安·中考真题)已知二次函数223y x bx b =+-. (1)当该二次函数的图象经过点1,0A 时,求该二次函数的表达式;(2)在(1) 的条件下,二次函数图象与x 轴的另一个交点为点B ,与y 轴的交点为点C ,点P 从点A 出发在线段AB 上以每秒2个单位长度的速度向点B 运动,同时点Q 从点B 出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向点C 运动,直到其中一点到达终点时,两点停止运动,求△BPQ 面积的最大值;(3)若对满足1≥x 的任意实数x ,都使得0y ≥成立,求实数b 的取值范围.解:(1)把1,0A 代入223y x bx b =+-, 得:20123b b =+-,解得:b =1,∴该二次函数的表达式为:223y x x =+-; (2)令y =0代入223y x x =+-, 得:2023x x =+-, 解得:11x =或23x =-,令x =0代入223y x x =+-得:y =-3, ∴A (1,0),B (-3,0),C (0,-3), 设运动时间为t ,则AP =2t ,BQ =t , ∴BP =4-2t ,过点M 作MQ ⊥x 轴, ∵OB =OC =3, ∴∠OBC =45°,∴BMQ 是等腰直角三角形,∴MQ =22BQ =22t , ∴△BPQ 的面积=()11222242BP MQ t t -⋅=⋅=()222122t --+,∴当t =1时,△BPQ 面积的最大值=22;(3)抛物线223y x bx b =+-的对称轴为:直线x =-b ,开口向上, 设2()23y f x x bx b ==+-,∵对1≥x 的任意实数x ,都使得0y ≥成立,∴()110b f -≤⎧⎨≥⎩或()10b f b ->⎧⎨-≥⎩,∴-1≤b ≤1或-3≤b <-1, ∴-3≤b ≤1.1、二次函数面积问题的几种形式(1)直接用面积公式;(2)三角形的面积等于铅直高度与水平宽度积的一半;(3)平行线等面积法(通过做平行线辅助线完成)。
二次函数的图象与性质大题(五大题型)—2024年中考数学(全国通用)解析版

二次函数的图象与性质大题(五大题型)通用的解题思路:题型一.二次函数的性质二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标是(﹣,),对称轴直线x=﹣,二次函数y=ax2+bx+c (a≠0)的图象具有如下性质:①当a>0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向上,x<﹣时,y随x的增大而减小;x>﹣时,y随x的增大而增大;x=﹣时,y取得最小值,即顶点是抛物线的最低点.②当a<0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向下,x<﹣时,y随x的增大而增大;x>﹣时,y随x的增大而减小;x=﹣时,y取得最大值,即顶点是抛物线的最高点.③抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象可由抛物线y=ax2的图象向右或向左平移|﹣|个单位,再向上或向下平移||个单位得到的.题型二.二次函数图象与系数的关系二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)①二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;|a|还可以决定开口大小,|a|越大开口就越小.②一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置.当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左侧;当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右侧.(简称:左同右异)③.常数项c决定抛物线与y轴交点.抛物线与y轴交于(0,c).④抛物线与x轴交点个数.△=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;△=b2﹣4ac <0时,抛物线与x轴没有交点.题型三.待定系数法求二次函数解析式(1)二次函数的解析式有三种常见形式:①一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0);②顶点式:y=a(x﹣h)2+k(a,h,k是常数,a≠0),其中(h,k)为顶点坐标;③交点式:y=a(x﹣x1)(x﹣x2)(a,b,c是常数,a≠0);(2)用待定系数法求二次函数的解析式.在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.题型四.抛物线与x轴的交点求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标,令y=0,即ax2+bx+c=0,解关于x 的一元二次方程即可求得交点横坐标.(1)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的交点与一元二次方程ax2+bx+c=0根之间的关系.△=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数.△=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;△=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.(2)二次函数的交点式:y=a(x1)(x﹣x2)(a,b,c是常数,a≠0),可直接得到抛物线与x轴的交点坐标(x1,0),(x2,0).题型五.二次函数综合题(1)二次函数图象与其他函数图象相结合问题解决此类问题时,先根据给定的函数或函数图象判断出系数的符号,然后判断新的函数关系式中系数的符号,再根据系数与图象的位置关系判断出图象特征,则符合所有特征的图象即为正确选项.(2)二次函数与方程、几何知识的综合应用将函数知识与方程、几何知识有机地结合在一起.这类试题一般难度较大.解这类问题关键是善于将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质、定理和二次函数的知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件.(3)二次函数在实际生活中的应用题从实际问题中分析变量之间的关系,建立二次函数模型.关键在于观察、分析、创建,建立直角坐标系下的二次函数图象,然后数形结合解决问题,需要我们注意的是自变量及函数的取值范围要使实际问题有意义.题型一.二次函数的性质(共3小题)1.(2024•石景山区校级模拟)在平面直角坐标系xOy 中,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y 是抛物线2(0)y x bx b =−+≠上任意两点,设抛物线的对称轴为直线x h =. (1)若抛物线经过点(2,0),求h 的值;(2)若对于11x h =−,22x h =,都有12y y >,求h 的取值范围;(3)若对于121h x h −+……,221x −−……,存在12y y <,直接写出h 的取值范围. 【分析】(1)根据对称轴2bx a=−进行计算,得2b h =,再把(2,0)代入2(0)y x bx b =−+≠,即可作答.(2)因为1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y 是抛物线2(0)y x bx b =−+≠上的点,所以把11x h =−,22x h =分别代入,得出对应的1y ,2y ,再根据12y y >联立式子化简,计算即可作答;(3)根据121h x h −+……,221x −−……,存在12y y <,得出当221h −<−<−或者211h −<+<−,即可作答. 【解答】解:(1)抛物线的对称轴为直线x h =, 22b bh ∴=−=−, 即2b h =,∴抛物线22y x hx =−+,把(2,0)代入22y x hx =−+, 得0422h =−+⨯, 解得1h =;(2)由(1)知抛物线22y x hx =−+,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y 是抛物线22y x hx =−+上任意两点,221(1)2(1)1y h h h h ∴=−−+−=−,22(2)220y h h h =−+⨯=,对于11x h =−,22x h =,都有12y y >, 210h ∴−>,解得1h >或1h <−;(3)1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y 是抛物线22y x hx =−+上任意两点,对于121h x h −+……,221x −−……,存在12y y <,且1(2,)h y −关于直线x h =的对称点为1(2,)h y +,1(1,)h y +关于直线x h =的对称点为1(1,)h y −,∴当221h −<−<−时,存在12y y <,解得01h <<,当221h −<+<−时,存在12y y <, 解得43h −<<−,当211h −<+<−时,存在12y y <, 解得32h −<<−,当211h −<−<−时,存在12y y <, 解得10h −<<,综上,满足h 的取值范围为41h −<<且0h ≠.【点评】本题考查了二次函数的图象性质、增减性,熟练掌握二次函数的图象和性质是解决本题的关键. 2.(2024•鹿城区校级一模)已知二次函数223y x tx =−++. (1)若它的图象经过点(1,3),求该函数的对称轴. (2)若04x ……时,y 的最小值为1,求出t 的值.(3)如果(2,)A m n −,(,)C m n 两点都在这个二次函数的图象上,直线2y mx a =+与该二次函数交于1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y 两点,则12x x +是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)把(1,3)代入解析式求出12t =,再根据对称轴公式求出对称轴; (2)根据抛物线开口向下,以及0x =时3y =,由函数的性质可知,当4x =时,y 的最小值为1,然后求t 即可;(3)(2,)A m n −,(,)C m n 两点都在这个二次函数的图象上,有对称轴公式得出1m t −=,再令2232x tx mx a −++=+,并转化为一般式,然后由根与系数的关系求出122x x +=−.【解答】解:(1)将(1,3)代入二次函数223y x tx =−++,得3123t =−++, 解得12t =, ∴对称轴直线为21122t x t =−==−⨯; (2)当0x =时,3y =,抛物线开口向下,对称轴为直线x t =, ∴当x t =时,y 有最大值,04x ……时,y 的最小值为1,∴当4x =时,16831y t =−++=,解得74t =; (3)12x x +是定值,理由:(2,)A m n −,(,)C m n 两点都在这个二次函数的图象上, 212m mx t m −+∴===−, 1m t ∴−=,令2232x tx mx a −++=+, 整理得:22()30x m t x a +−+−=,直线2y mx a =+与该二次函数交于1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y 两点, 1x ∴,2x 是方程22()30x m t x a +−+−=的两个根,122()2()21m t x x m t −∴+=−=−−=−是定值. 【点评】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征等知识,关键是掌握二次函数的性质. 3.(2024•拱墅区一模)在平面直角坐标系中,抛物线2(2)2y ax a x =−++经过点(2,)A t −,(,)B m p . (1)若0t =,①求此抛物线的对称轴;②当p t <时,直接写出m 的取值范围;(2)若0t <,点(,)C n q 在该抛物线上,m n <且5513m n +<−,请比较p ,q 的大小,并说明理由. 【分析】(1)①当0t =时,点A 的坐标为(2,0)−,将其代入函数解析式中解得1a =−,则函数解析式为抛物线的解析式为22y x x =−−+,再根据求对称轴的公式2bx a=−即可求解; ②令0y =,求出抛物线与x 轴交于(2,0)−和(1,0),由题意可得0p <,则点B 在x 轴的下方,以此即可解答; (2)将点A 坐标代入函数解析式,通过0t <可得a 的取值范围,从而可得抛物线开口方向及对称轴,根据点B ,C 到对称轴的距离大小关系求解.【解答】解:(1)①当0t =时,点A 的坐标为(2,0)−,抛物线2(2)2y ax a x =−++经过点(2,0)A −, 42(2)20a a ∴+++=,1a ∴=−,∴抛物线的解析式为22y x x =−−+, ∴抛物线的对称轴为直线112(1)2x −=−=−⨯−;②令0y =,则220x x −−+=, 解得:11x =,22x =−,∴抛物线与x 轴交于(2,0)−和(1,0),点(2,0)A −,(,)B m p ,且0p <, ∴点(,)B m p 在x 轴的下方,2m ∴<−或1m >.(2)p q <,理由如下:将(2,)t −代入2(2)2y ax a x =−++得42(2)266t a a a =+++=+,0t <, 660a ∴+<, 1a ∴<−,∴抛物线开口向下,抛物线对称轴为直线(2)1122a x a a −+=−=+, 1a <−,110a∴−<<, 1111222a ∴−<+<, m n <且5513m n +<−,∴1312102m n +<−<−, ∴点(,)B m p 到对称轴的距离大于点(,)C n q 到对称轴的距离,p q ∴<.【点评】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数与方程及不等式的关系.题型二.二次函数图象与系数的关系(共8小题)4.(2023•南京)已知二次函数223(y ax ax a =−+为常数,0)a ≠. (1)若0a <,求证:该函数的图象与x 轴有两个公共点. (2)若1a =−,求证:当10x −<<时,0y >.(3)若该函数的图象与x 轴有两个公共点1(x ,0),2(x ,0),且1214x x −<<<,则a 的取值范围是 .【分析】(1)证明240b ac −>即可解决问题. (2)将1a =−代入函数解析式,进行证明即可. (3)对0a >和0a <进行分类讨论即可.【解答】证明:(1)因为22(2)43412a a a a −−⨯⨯=−, 又因为0a <,所以40a <,30a −<, 所以24124(3)0a a a a −=−>,所以该函数的图象与x 轴有两个公共点. (2)将1a =−代入函数解析式得,2223(1)4y x x x =−++=−−+,所以抛物线的对称轴为直线1x =,开口向下. 则当10x −<<时,y 随x 的增大而增大, 又因为当1x =−时,0y =, 所以0y >.(3)因为抛物线的对称轴为直线212ax a−=−=,且过定点(0,3), 又因为该函数的图象与x 轴有两个公共点1(x ,0),2(x ,0),且1214x x −<<<, 所以当0a >时,230a a −+<, 解得3a >, 故3a >.当0a <时,230a a ++<,解得1a <−, 故1a <−.综上所述,3a >或1a <−. 故答案为:3a >或1a <−.【点评】本题考查二次函数的图象和性质,熟知二次函数的图象和性质是解题的关键.5.(2024•南京模拟)在平面直角坐标系xOy 中,点1(1,)y ,2(3,)y 在抛物线222y x mx m =−+上. (1)求抛物线的顶点(,0)m ; (2)若12y y <,求m 的取值范围;(3)若点0(x ,0)y 在抛物线上,若存在010x −<<,使102y y y <<成立,求m 的取值范围. 【分析】(1)利用配方法将已知抛物线解析式转化为顶点式,可直接得到答案; (2)由12y y <,得到221296m m m m −+<−+,解不等式即可; (3)由题意可知012032m m +⎧<⎪⎪⎨+⎪>⎪⎩或112132m m −+⎧<⎪⎪⎨−+⎪>⎪⎩,解不等式组即可.【解答】解:(1)抛物线222()y x mx m x m =−+=−. ∴抛物线的顶点坐标为(,0)m .故答案为:(,0)m ;(2)点1(1,)y ,2(3,)y 在抛物线222y x mx m =−+上,且12y y <, 221296m m m m ∴−+<−+,2m ∴<;(3)点0(x ,0)y 在抛物线上,存在010x −<<,使102y y y <<成立, ∴012032m m +⎧<⎪⎪⎨+⎪>⎪⎩或112132m m −+⎧<⎪⎪⎨−+⎪>⎪⎩,解得302m <<. 【点评】本题考查了二次函数与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,熟知二次函数的性质是解题的关键.6.(2024•北京一模)在平面直角坐标系中,已知抛物线23y ax bx =++经过点(2,3)a −. (1)求该抛物线的对称轴(用含有a 的代数式表示);(2)点(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −为该抛物线上的三个点,若存在实数t ,使得m n p >>,求a 的取值范围.【分析】(1)将点(2,3)a −代入抛物线23y ax bx =++中,然后根据二次函数的对称轴公式代入数值,即可得出答案;(2)分类讨论当0a >和0a <,利用数形结合以及二次函数的性质就可以得出a 的取值范围. 【解答】解(1)抛物线23y ax bx =++经过点(2,3)a −, ∴把(2,3)a −代入23y ax bx =++得2(2)233a a ab ⨯−−+=,22b a ∴=,2223y ax a x ∴=++,∴抛物线的对称轴222a x a a=−=−,答:抛物线的对称轴为:x a =−;(2)①当0a >时,抛物线开口方向向上,对称轴0x a =−<,在x 轴的负半轴上,所以越靠近对称轴函数值越小, ∴当0t <时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t ∴−<+,∴此时p m n >>与题干m n p >>相矛盾,故舍去, ∴当0t >时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t ∴−<+,∴此时m n <与题干m n p >>相矛盾,故舍去;②当0a <时,抛物线开口方向向下,对称轴0x a =−>,在x 轴的正半轴上,所以越靠近对称轴函数值越大, ∴当0t >时,点M 、N 分别在对称轴同侧时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t ∴−<+, .m n p >>,∴此时02a t <−<−,即20t a −<<,2t ∴>,∴当0t >时,点M 、N 分别在对称轴两侧时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t t ∴−<<+,p m n ∴>>与题干m n p >>相矛盾,故舍去,∴当0t <时,且点M 、N 分别在对称轴两侧时,(2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t t ∴−<<+,n m ∴>与题干m n p >>相矛盾,故舍去,当0t <时,且点M 、N 分别在对称轴同侧时, (2,)M t m −,(2,)N t n +,(,)P t p −在抛物线上,22t t t ∴−<<+,n m ∴>与题干m n p >>相矛盾,故舍去,答:a 的取值范围为20(2)t a t −<<>.7.(2024•张家口一模)某课外小组利用几何画板来研究二次函数的图象,给出二次函数解析式2y x bx c =++,通过输入不同的b ,c 的值,在几何画板的展示区内得到对应的图象.(1)若输入2b =,3c =−,得到如图①所示的图象,求顶点C 的坐标及抛物线与x 轴的交点A ,B 的坐标; (2)已知点(1,10)P −,(4,0)Q .①若输入b ,c 的值后,得到如图②的图象恰好经过P ,Q 两点,求出b ,c 的值;②淇淇输入b ,嘉嘉输入1c =−,若得到二次函数的图象与线段PQ 有公共点,求淇淇输入b 的取值范围.【分析】(1)将2b =,3c =−,代入函数解析式,进行求解即可; (2)①待定系数法进行求解即可;②将1c =−代入解析式,得到抛物线必过点(0,1)−,求出1x =−和4x =的函数值,根据抛物线与线段PQ 有公共点,列出不等式进行求解即可. 【解答】解:(1)2y x bx c =++,解:当2b =,3c =−时,2223(1)4y x x x =+−=+−, ∴顶点C 的坐标为:(1,4)−−;当0y =时,2230x x +−=,即(3)(1)0x x +−=, 解得:13x =−,21x =, (3,0)A ∴−,(1,0)B ;(2)①抛物线恰好经过P ,Q则:1101640b c b c −+=⎧⎨++=⎩,解得:54b c =−⎧⎨=⎩;②当1c =−时,21y x bx =+−, 当0x =时,1y =−, ∴抛物线过(0,1)−,当1x =−时,11y b b =−−=−,当点(1,)b −−在点P 上方,或与点P 重合时,抛物线与线段PQ 有公共点,即:10b −…, 解得:10b −…;当4x =时,1641415y b b =+−=+,当点(4,154)b +在点Q 上方,或与点Q 重合时,抛物线与线段PQ 有公共点,即:1540b +…,154b ≥−; 综上:10b −…或154b ≥−. 【点评】本题考查二次函数的综合应用.正确的求出函数解析式,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.8.(2024•浙江模拟)设二次函数24(y ax ax c a =−+,c 均为常数,0)a ≠,已知函数值y 和自变量x 的部分对应取值如下表所示:(1)判断m ,n 的大小关系,并说明理由; (2)若328m n −=,求p 的值;(3)若在m ,n ,p 这三个数中,只有一个数是负数,求a 的取值范围.【分析】(1)根据所给函数解析式,可得出抛物线的对称轴为直线2x =,据此可解决问题. (2)根据(1)中发现的关系,可求出m 的值,据此即可解决问题. (3)根据m 和n 相等,所以三个数中的负数只能为p ,据此可解决问题. 【解答】解:(1)m n =.因为二次函数的解析式为24y ax c =+, 所以抛物线的对称轴为直线422ax a−=−=, 又因为1522−+=, 所以点(1,)m −与(5,)n 关于抛物线的对称轴对称, 故m n =.(2)因为m n =,328m n −=, 所以8m =.将(0,3)和(1,8)−代入函数解析式得:348c a a c =⎧⎨++=⎩,解得13a c =⎧⎨=⎩所以二次函数的解析式为243y x x =−+.将2x =代入函数解析式得,224231p =−⨯+=−.(3)由(1)知,m n =, 所以m ,n ,p 中只能p 为负数. 将(0,3)代入函数解析式得,3c =, 所以二次函数解析式为243y ax ax =−+. 将1x =−代入函数解析式得,53m a =+. 将2x =代入函数解析式得,43p a =−+.则430530a a −+<⎧⎨+≥⎩,解得34a >,所以a 的取值范围是34a >. 【点评】本题考查二次函数图象与系数的关系及二次函数图象上点的坐标特征,熟知二次函数的图象和性质是解题的关键.9.(2024•北京模拟)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2(26)1y x m x =+−+经过点1(,)m y −,2(,)m y ,3(2,)m y +.(1)若13y y =,求抛物线的对称轴; (2)若231y y y <<,求m 的取值范围. 【分析】(1)利用对称轴意义即可求解;(2m 的不等式组,解不等式组即可.【解答】解:(1)抛物线2(26)1y x m x =+−+经过点1(,)m y −,2(,)m y ,3(2,)m y +,13y y =, ∴该抛物线的对称轴为:直线22m m x −++=,即直线1x =; (2)当0m >时,可知点1(,)m y −,2(,)m y ,3(2,)m y +从左至右分布, 231y y y <<,∴232232m m m m m m ++⎧−<⎪⎪⎨−++⎪−>⎪⎩,解得12m <<; 当0m <时,3m m m ∴<−<−+,21y y ∴>,不合题意,综上,m 的取值范围是12m <<.【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.10.(2024•浙江模拟)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2(y ax bx c a =++,b ,c 为常数,且0)a ≠经过(2,4)A −−和(3,1)B 两点.(1)求b 和c 的值(用含a 的代数式表示);(2)若该抛物线开口向下,且经过(23,)C m n −,(72,)D m n −两点,当33k x k −<<+时,y 随x 的增大而减小,求k 的取值范围;(3)已知点(6,5)M −,(2,5)N ,若该抛物线与线段MN 恰有一个公共点时,结合函数图象,求a 的取值范围.【分析】(1)把(2,4)A −−和(3,1)B 代入2y ax bx c =++,即可求解;(2)先求出对称轴为:直线2x =,结合开口方向和增减性列出不等式即可求解; (3)分0a >时,0a <时,结合图象即可求解.【解答】解:(1)把(2,4)A −−和(3,1)B 代入2y ax bx c =++,得:424931a b c a b c −+=−⎧⎨++=⎩,解得:162b a c a =−⎧⎨=−−⎩;(2)抛物线经过(23,)C m n −,2,)m n −两点, ∴抛物线的对称轴为:直线237222m mx −+−==,抛物线开口向下,当33k x k −<<+时,y 随x 的增大而减小,32k ∴−…,即5k …; (3)①当0a >时,6x =−,5y …,即2(6)(1)(6)625a a a ⨯−+−⨯−−−…, 解得:1336a …,抛物线不经过点N ,如图①,抛物线与线段MN 只有一个交点,结合图象可知:1336a …;②当0a <时,若抛物线的顶点在线段MN 上时,则2244(62)(1)544ac b a a a a a−−−−−==,解得:11a =−,2125a =−, 当11a =−时,111112222(1)a −=−=⨯−, 此时,定点横坐标满足116222a−−……,符合题意; 当11a =−时,如图②,抛物线与线段MN 只有一个交点,如图③,当2125a =−时,11111312222()25a −=−=⨯−,此时顶点横坐标不满足116222a−−……,不符合题意,舍去; 若抛物线与线段MN 有两个交点,且其中一个交点恰好为点N 时,把(2,5)N 代入2(1)62y ax a x a =+−−−,得:252(1)262a a a =⨯+−⨯−−, 解得:54a =−,当54a =−时,如图④,抛物线和线段MN 有两个交点,且其中一个交点恰好为点N ,结合图象可知:54a <−时,抛物线与线段MN 有一个交点,综上所述:a 的取值范围为:1336a …或1a =−或54a <−.【点评】本题考查二次函数的性质和图象,根据题意画出图象,分类讨论是解题的关键.11.(2024•海淀区校级模拟)在平面直角坐标系xOy 中,点(0,3),1(6,)y 在抛物线2(0)y ax bx c a =++≠上. (1)当13y =时,求抛物线的对称轴;(2)若抛物线2(0)y ax bx c a =++≠经过点(1,1)−−,当自变量x 的值满足12x −……时,y 随x 的增大而增大,求a 的取值范围;(3)当0a >时,点2(4,)m y −,2(,)m y 在抛物线2y ax bx c =++上.若21y y c <<,请直接写出m 的取值范围.【分析】(1)当13y =时,(0,3),(6,3)为抛物线上的对称点,根据对称性求出对称轴;(2)把(0,3),(1,1)−−代入抛物线解析式得出a ,b 的关系,然后求出对称轴,再分0a >和0a <,由函数的增减性求出a 的取值范围;(3)先画出函数图象,再根据21y y c <<确定m 的取值范围. 【解答】解:(1)当13y =时,(0,3),(6,3)为抛物线上的对称点, 0632x +∴==, ∴抛物线的对称轴为直线3x =;(2)2(0)y ax bx c a =++≠过(0,3),(1,1)−−,3c ∴=,31a b −+=−, 4b a =+,∴对称轴为直线422b a x a a+=−=−,①当0a >时,12x −……时,y 随x 的增大而增大,∴412a a+−−…, 解得4a …,04a ∴<…;②当0a <时,12x −……时,y 随x 的增大而增大,∴422a a+−…, 解得45a −…, ∴405a −<…,综上:a 的取值范围是405a −<… 或04a <…;(3)点(0,3)在抛物线2y ax bx c =++上,3c ∴=,点2(4,)m y −,2(,)m y 在抛物线2y ax bx c =++上, ∴对称轴为直线422m mx m −+==−, ①如图所示:21y y c <<,6m ∴<且06232m +−>=, 56m ∴<<;②如图所示:21y y c <<,46m ∴−>, 10m ∴>,综上所述,m 的取值范围为56m <<或10m >.【点评】本题考查二次函数图象与系数的关系以及二次函数图象上点的坐标特征,关键是利用数形结合和分类讨论的思想进行解答.题型三.待定系数法求二次函数解析式(共3小题)12.(2024•保山一模)如图,抛物线2y ax bx c =++过(2,0)A −,(3,0)B ,(0,6)C 三点;点P 是第一象限内抛物线上的动点,点P 的横坐标是m ,且132m <<. (1)试求抛物线的表达式;(2)过点P 作PN x ⊥轴并交BC 于点N ,作PM y ⊥轴并交抛物线的对称轴于点M ,若12PM PN =,求m 的值.【分析】(1)将A ,B ,C 三点坐标代入函数解析式即可解决问题. (2)用m 表示出PM 和PN ,建立关于m 的方程即可解决问题. 【解答】解:(1)由题知,将A ,B ,C 三点坐标代入函数解析式得,4209306a b c a b c c −+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得116a b c =−⎧⎪=⎨⎪=⎩,所以抛物线的表达式为26y x x =−++.(2)将x m =代入抛物线得表达式得,26y m m =−++, 所以点P 的坐标为2(,6)m m m −++. 令直线BC 的函数解析式为y px q =+,则306p q q +=⎧⎨=⎩,解得26p q =−⎧⎨=⎩,所以直线BC 的函数解析式为26y x =−+. 因为132m <<,且抛物线的对称轴为直线12x =,所以12PM m =−. 又因为点N 坐标为(,26)m m −+,所以226(26)3PN m m m m m =−++−−+=−+. 因为12PM PN =, 所以211(3)22m m m −=−+,解得m =, 又因为132m <<,所以m =. 【点评】本题考查待定系数法求二次函数解析式及二次函数的图象和性质,熟知待定系数法及二次函数的图象和性质是解题的关键.13.(2024•东营区校级一模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线28y x =−+与抛物线2y x bx c =−++交于A ,B 两点,点B 在x 轴上,点A 在y 轴上. (1)求抛物线的函数表达式;(2)点C 是直线AB 上方抛物线上一点,过点C 分别作x 轴,y 轴的平行线,交直线AB 于点D ,E .当38DE AB =时,求点C 的坐标.【分析】(1)根据一次函数解析式求出A ,B 两点坐标,再将A ,B 两点坐标代入二次函数解析式即可解决问题.(2)根据AOB ECD ∆∆∽得到CD 与OB 的关系,建立方程即可解决问题. 【解答】解:(1)令0x =得,8y =, 所以点A 的坐标为(0,8); 令0y =得,4x =, 所以点B 的坐标为(4,0);将A ,B 两点坐标代入二次函数解析式得,81640c b c =⎧⎨−++=⎩,解得28b c =⎧⎨=⎩,所以抛物线的函数表达式为228y x x =−++. (2)因为//CD x 轴,//CE y 轴, 所以AOB ECD ∆∆∽, 则CD DEOB AB=. 因为38DE AB =,4OB =, 所以32CD =. 令点C 坐标为2(,28)m m m −++, 则点D 坐标为21(2m m −,228)m m −++所以2211()222CD m m m m m =−−=−+,则213222m m −+=,解得1m =或3.当1m =时,2289m m −++=; 当3m =时,2285m m −++=; 所以点C 的坐标为(1,9)或(3,5).【点评】本题考查待定系数法求二次函数解析式及二次函数图象上点的坐标特征,熟知待定系数法及二次函数的图象和性质是解题的关键.14.(2024•南关区校级二模)已知二次函数2y x bx c =++的图象经过点(0,3)A −,(3,0)B .点P 在抛物线2y x bx c =++上,其横坐标为m .(1)求抛物线的解析式;(2)当23x −<<时,求y 的取值范围;(3)当抛物线2y x bx c =++上P 、A 两点之间部分的最大值与最小值的差为34时,求m 的值; (4)点M 在抛物线2y x bx c =++上,其横坐标为1m −.过点P 作PQ y ⊥轴于点Q ,过点M 作MN x ⊥轴于点N ,分别连结PM ,PN ,QM ,当PQM ∆与PNM ∆的面积相等时,直接写出m 的值. 【分析】(1)依据题意,将A 、B 两点代入解析式求出b ,c 即可得解;(2)依据题意,结合(1)所求解析式,再配方可得抛物线的最值,进而由23x −<<可以判断得解; (3)依据题意,分类讨论计算可以得解;(4)分别写出P 、Q 、M 、N 的坐标,PQM ∆与PNM ∆的面积相等,所以Q 到PM 的距离等于N 到PM 的距离,可得m 的值.【解答】解:(1)由题意,将(0,3)A −,(3,0)B 代入解析式2y x bx c =++得,3c =−,930b c ++=,2b ∴=−,3c =−,∴抛物线的解析式为223y x x =−−;(2)由题意,抛物线2223(1)4y x x x =−−=−−,∴抛物线223y x x =−−开口向上,当1x =时,y 有最小值为4−,当2x =−时,5y =;当3x =时,0y =, ∴当23x −<<时,45y −<…;(3)由题意得,2(,23)P m m m −−,(0,3)A −,①当0m <时,P 、A 两点之间部分的最大值为223m m −−,最小值为3−, 2323(3)4m m ∴−−−−=,解得:1m =−②当02m ……时,P 、A 两点之间部分的最大值为3−,最小值为223m m −−或4−, 显然最小值是4−时不合题意, ∴最小值为223m m −−, 233(23)4m m ∴−−−−=, 解得:32m =或12m =, 32m =时,P 、A 两点之间部分的最小值为4−,故舍去, ③当2m <时,P 、A 两点之间部分的最大值为223m m −−,最小值为4−, 2323(4)4m m ∴−−−−=,解得:1m =+,12+<,故舍去,综上,满足题意得m 的值为:1或12; (4)由题意得,2(1,4)M m m −−,(1,0)N m −,2(0,23)Q m m −−, 设PM y kx b =+,代入P 、M 两点, 2223(1)4mk b m m m k b m ⎧+=−−⎨−+=−⎩, 解得:1k =−,23b m m =−−,23PM y x m m =−+−−,PQM ∆与PNM ∆的面积相等,Q ∴到23PM y x m m =−+−−的距离与N 到23PM y x m m =−+−−的距离相等,Q 到23PM y x m m =−+−−的距离=,N 到23PMy x m m =−+−−的距离=, 2|||4|m m ∴−=−+,当2m <−时,24m m −=−,解得:m =,当20m −……时,24m m −=−,解得:m =,当02m <…时,24m m =−,解得:m =当2m <时,24m m =−,解得:m =综上,满足题意得m . 【点评】本题考查了二次函数,关键是注意分类讨论. 题型四.抛物线与x 轴的交点(共14小题)15.(2024•秦淮区校级模拟)已知函数2(2)2(y mx m x m =−−−为常数). (1)求证:不论m 为何值,该函数的图象与x 轴总有公共点.(2)不论m . (3)在22x −……的范围中,y 的最大值是2,直接写出m 的值. 【分析】(1)分两种情况讨论,利用判别式证明即可;(2)当1x =时,0y =,当0x =时,2y =−,即可得到定点坐标;(3)利用抛物线过两个定点,得到函数y 随x 增大而增大,代入解析式求出m 值即可. 【解答】解:(1)①当0m =时,函数解析式为22y x =−,此一次函数与x 轴有交点; ②当0m ≠时,函数解析式为2(2)2y mx m x =−−−,令0y =,则有2(2)20mx m x −−−=,△2222(2)4(2)44844(2)0m m m m m m m m =−−⨯−=−++=++=+…. ∴不论m 为何值,该函数的图象与x 轴总有公共点.(2)222(2)222()22y mx m x mx mx x m x x x =−−−=−+−=−+−, 当1x =时,0y =, 当0x =时,2y =−,∴不论m 为何值,该函数的图象经过的定点坐标是(1,0).(0,2)−故答案为:(1,0),(0,2)−,(3)若0m =,函数22y x =−,y 随x 增大而增大,当2x =时,2y =,与题干条件符; 当0m ≠时,函数2(2)2y mx m x =−−−是二次函数,①当0m >时,抛物线过(1,0),(0,2)−两点,当22x −……的范围中时,y 随x 的增大而增大, ∴当2x =时,2y =,即242(2)2m m =−−−,解得0m =(舍去).②当0m <时,抛物线过(1,0),(0,2)−两点,其增减性依旧是y 随x 的增大而增大和①相同.综上分析,0m =.【点评】本题考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.16.(2024•柳州模拟)如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y x bx c =++的图象与x 轴交于A ,B 两点,B 点的坐标为(3,0),与y 轴交于点(0,3)C −,点D 为抛物线的顶点. (1)求这个二次函数的解析式; (2)求ABD ∆的面积【分析】(1)利用待定系数法求解即可; (2)先求出点A 和点D 坐标,再根据||2D ABD AB y S ∆⋅=解析求解即可.【解答】解:(1)将(3,0)B ,(0,3)C −代入2y x bx c =++得0933b c c =++⎧⎨=−⎩,解得23b c =−⎧⎨=−⎩,∴二次函数的解析式为:223y x x =−−;(2)将223y x x =−−配方得顶点式2(1)4y x =−−, ∴顶点(1,4)D −,在223y x x =−−中,当2230y x x =−−=时, 解得1x =−或3x =, (1,0)A ∴−,4AB ∴=, ∴||44822D ABD AB y S ∆⋅⨯===. 【点评】本题主要考查了抛物线与x 轴的交点,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数解析式,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.17.(2024•安阳模拟)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y ax bx c =++与抛物线21y x x =−+−的形状相同,且与x 轴交于点(1,0)−和(4,0).直线2y kx =+分别与x 轴、y 轴交于点A ,B ,交抛物线2y ax bx c =++于点C ,D (点C 在点D 的左侧). (1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线2y kx =+上方抛物线上的任意一点,当2k =时,求PCD ∆面积的最大值; (3)若抛物线2y ax bx c =++与线段AB 有公共点,结合函数图象请直接写出k 的取值范围.【分析】(1)根据题意直接求出二次函数解析式即可;(2)求出直线与抛物线的交点C ,D 坐标,过点P 作y 轴的平行线交CD 于点H ,交x 轴于点G ,设点P坐标为(m ,234)(12)m m m −++−<<,则点(,22)H m m +,求出PH ,由三角形的面积公式求出关于m 的函数解析式,再根据函数的性质求最值; (3)分0k >和0k <两种情况讨论即可.【解答】解:(1)抛物线2y ax bx c =++与抛物线21y x x =−+−的形状相同,1a ∴=−,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)−和(4,0), ∴抛物线的解析式为2(1)(4)34y x x x x =−+−=−++;(2)当2k =时,联立方程组22234y x y x x =+⎧⎨=−++⎩,解得10x y =−⎧⎨=⎩或26x y =⎧⎨=⎩, (1,0)C ∴−,(2,6)D ,过点P 作y 轴的平行线交CD 于点H ,交x 轴于点G ,如图,设点P 坐标为(m ,234)(12)m m m −++−<<, ∴点(,22)H m m +,2234(22)2PH m m m m m ∴=−++−+=−++,221331273(2)()22228PCD S PH m m m ∆∴=⨯=−++=−−+, 302−<,12m −<<, ∴当12m =时,S 有最大值,最大值为278. PCD ∴∆面积的最大值为278; (3)令0x =,则2y =, ∴点B 坐标为(0,2),令0y =,则20kx +=, 解得2x k=−,∴点A 坐标为2(k−,0), 若抛物线2y ax bx c =++与线段AB 有公共点, 当0k >时,如图所示,则21k−<−, 解得02k <<; 当0k <时,如图所示:则24k−>, 解得102k −<<;综上所述,k 的取值范围为02k <<或102k −<<.【点评】本题考查抛物线与x 轴的交点,待定系数法求函数解析式,二次函数图象上点的坐标特征,一次函数图象上点的坐标特征,二次函数的最值等知识,关键是对这些知识的掌握和运用.18.(2024•西湖区校级模拟)已知21()y ax a b x b =+++和22()(y bx a b x a a b =+++≠且0)ab ≠是同一直角坐标系中的两条抛物线.(1)当1a =,3b =−时,求抛物线21()y ax a b x b =+++的顶点坐标; (2)判断这两条抛物线与x 轴的交点的总个数,并说明理由;(3)如果对于抛物线21()y ax a b x b =+++上的任意一点(,)P m n 均有22n a b +….当20y …时,求自变量x 的取值范围.【分析】(1)把a ,b 的值代入配方找顶点即可解题;(2)分别令10y =,20y =,解方程求出方程的解,然后根据条件确定交点的个数即可解题;(3)现根据题意得到0a <,且24()224ab a b a b a−+=+,然后得到30b a =−>,借助图象求出不等式的解集即可.【解答】解:(1)当1a =,3b =−时,2221()23(1)4y ax a b x b x x x =+++=−−=−−, ∴顶点坐标为(1,4)−;(2)3个,理由为:令10y =,则2()0ax a b x b +++=, 即()(1)0ax b x ++=, 解得:1bx a=−,21x =−, 令20y =,则2()0bx a b x a +++=, 即()(1)0bx a x ++=, 解得:1ax b=−,21x =−, 又a b ≠且0ab ≠,∴两条抛物线与x 轴的交点总个数为3个;(3)抛物线21()y ax a b x b =+++上的任意一点(,)P m n 均有22n a b +…,0a ∴<,且24()224ab a b a b a−+=+,整理得:30b a =−>,∴22()y bx a b x a =+++的开口向上,且抛物线与x 轴交点的横坐标为113x =,21x =−, 如图所示,借助图象可知当13x …或1x −…时,20y ….【点评】本题考查二次函数的图象和性质,掌握配方法求顶点坐标,二次函数和一元二次方程的关系是解题的关键.19.(2024•三元区一模)抛物线23y ax bx =++与x 轴相交于点(1,0)A ,(3,0)B ,与y 轴正半轴相交于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)点1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y 是抛物线上不同的两点. ①当1x ,2x 满足什么数量关系时,12y y =; ②若12122()x x x x +=−,求12y y −的最小值. 【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)①若12y y =,则M 、N 关于抛物线对称轴对称,即可求解;②22121122121212(43)(43)()()4()y y x x x x x x x x x x −=−+−−+=+−+−,而12122()x x x x +=−,得到12y y −的函数表达式,进而求解.【解答】解:(1)设抛物线的表达式为:12()()y a x x x x =−−, 即2(1)(3)(43)y a x x a x x =−−=−+, 即33a =, 解得:1a =,故抛物线的表达式为:243y x x =−+;(2)如图,。
专题10 二次函数的实际应用问题(4大考点)-2023年中考数学总复习真题探究与变式训练(解析版)

第三部分函数专题10 二次函数的实际应用问题(4大考点)核心考点一销售、利润问题核心考点二图形面积问题核心考点核心考点三抛物线型问题(拱桥、隧道等)核心考点四其他问题新题速递核心考点一销售、利润问题例1(2021·辽宁沈阳·统考中考真题)某超市购进一批单价为8元的生活用品,如果按每件9元出售,那么每天可销售20件.经调查发现,这种生活用品的销售单价每提高1元,其销售量相应减少4件,那么将销售价定为__________元时,才能使每天所获销售利润最大.解:设销售单价定为元,每天所获利润为元,则,所以将销售定价定为故答案为11.元,在销售过程中,每天的销售量y(个)与销售价格x(元/个)的关系如图所示,当时,其图象是线段AB,则该食品零售店每天销售这款冷饮产品的最大利润为______________元(利润=总销售额-总成本).【详解】解:当时,设,把(,解得,∴每天的销售量个)的函数解析式为,设该食品零售店每天销售这款冷饮产品的利润为,∵1<0,当时,故答案为:为了得到日销售量p(千克)与销售价格x(元/千克)之间的关系,经过市场调查获得部分数据如下表:销售价格x(元/千克)3035404550日销售量p(千克)6004503001500(1)请直接写出p与x之间的函数关系式:(2)农经公司应该如何确定这批农产品的销售价格,才能使日销售利润最大?(3)若农经公司每销售1千克这种农产品需支出a元(a>0)的相关费用,当40≤x≤45时,农经公司的日获利的最大值为2430元,求a的值.【答案】(1)(2)这批农产品的销售价格定为40元,才能使日销售利润最大(3)a的值为2.【分析】(1)首先根据表中的数据,可猜想y与x是一次函数关系,任选两点求表达式,再验证猜想的正确性;(2)根据题意列出日销售利润w与销售价格x之间的函数关系式,根据二次函数的性质确定最大值即可;(3)根据题意列出日销售利润与销售价格x之间的函数关系式,并求得抛物线的对称轴,再分两种情况进行讨论,依据二次函数的性质求得a的值.【详解】(1)解:由表格的数据可知:p与x成一次函数关系,设函数关系式为p=kx+b,则,解得:k=-30,b=1500,∴p=-30x+1500,∴所求的函数关系为p=-30x+1500;(2)解:设日销售利润w=p(x-30)=(-30x+1500)(x-30),即,∵-30<0,∴当x=40时,w有最大值3000元,故这批农产品的销售价格定为40元,才能使日销售利润最大;(3)解:日获利=p(x-30-a)=(-30x+1500)(x-30-a),即,对称轴为,①若a>10,则当x=45时,有最大值,即=2250-150a<2430(不合题意);②若0<a≤10,则当x=40+a时,有最大值,将x=40+a代入,可得,当=2430时,,解得=2,=38(舍去),综上所述,a的值为2.【点睛】本题主要考查了二次函数的综合应用,解题时要利用图表中的信息,学会用待定系数法求解函数解析式,并将实际问题转化为求函数最值问题,从而来解决实际问题.1、常用公式有:利润=售价-成本价,总利润=单个商品的利润×销售量,利润率=利润/进价×100%,通过公式建立函数模型,把利润问题转化为函数的最值问题,从而使问题得到解决。
专题二次函数-中考数学第一轮总复习课件(全国通用)

真 (2)写出该抛物线关于x轴,y轴和原点对称的抛物线解析式:
题
一般式
顶点式
精
关于x轴对称:__y_=_-_x_2_-_2_x_+_3__;__y_=_-_(_x_+_1_)_2_+_4__。
练
关于y轴对称:__y_=__x_2_-_2_x_-_3__;__y_=__(_x_-_1_)_2_-_4__。
提
升
关于原点对称:_y_=_-_x_2_+_2_x_+_3__;__y_=_-_(_x_-_1_)_2_+_4__。
考点4 二次函数的图象的变换
检 1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=0.5x2经过平移得到抛
考 交于点A(-1,5),点A与y1的顶点B的距离是4.
点 (1)求y1的解析式;
真 (2)若y2随着x的增大而增大,且y1与y2都经过x轴上的同一点,
题
求y2的解析式.
精
练
提 升
考点2 求二次函数的解析式
检 1.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点是A(-1,0),B(3,0),与y 测
轴的交点是C,顶点是D.若四边形ABDC的面积是18,求抛物线的 考 点 解析式. y=-2x2+4x+6 或 y=2x2-4x-6
精 练
成立的x的取值范围是( A
)
提 A.x<-4或x>2 B.-4<x<2 C.x<0或x>2 D.0<x<2
升
考点3 二次函数与一元二次方程
检 1.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点(x1,0)与(x2,0)(x1 测 <x2),方程ax2+bx+c-a=0的两根为m、n(m<n),则下列判断正
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.。
备战2024年中考数学压轴题之二次函数篇(全国通用)二次函数-主从联动(瓜豆原理)求最小值(学生版)

第十四讲二次函数--主从联动(瓜豆原理)求最值必备知识点一、轨迹为线段引例:如图,P 是直线BC 上一动点,连接AP ,取AP 中点Q ,当点P 在BC 上运动时,Q点轨迹是?【分析】当P 点轨迹是直线时,Q 点轨迹也是一条直线.可以这样理解:分别过A 、Q 向BC 作垂线,垂足分别为M 、N ,在运动过程中,因为AP=2AQ ,所以QN 始终为AM 的一半,即Q 点到BC 的距离是定值,故Q点轨迹是一条直线.【引例】如图,△APQ 是等腰直角三角形,∠PAQ=90°且AP=AQ ,当点P 在直线BC 上运动时,求Q点轨迹?知识导航【分析】当AP与AQ夹角固定且AP:AQ为定值的话,P、Q轨迹是同一种图形.当确定轨迹是线段的时候,可以任取两个时刻的Q点的位置,连线即可,比如Q点的起始位置和终点位置,连接即得Q点轨迹线段.【模型总结】必要条件:主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).结论:P、Q两点轨迹所在直线的夹角等于∠PAQ(当∠PAQ≤90°时,∠PAQ等于MN与BC夹角)P、Q两点轨迹长度之比等于AP:AQ(由△ABC∽△AMN,可得AP:AQ=BC:MN)二、轨迹为圆引例1:如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?【分析】观察动图可知点Q轨迹是个圆,而我们还需确定的是此圆与圆O有什么关系?考虑到Q点始终为AP中点,连接AO,取AO中点M,则M点即为Q点轨迹圆圆心,半径MQ是OP一半,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.【小结】确定Q点轨迹圆即确定其圆心与半径,由A、Q、P始终共线可得:A、M、O三点共线,由Q为AP中点可得:AM=1/2AO.Q点轨迹相当于是P点轨迹成比例缩放.根据动点之间的相对位置关系分析圆心的相对位置关系;根据动点之间的数量关系分析轨迹圆半径数量关系.引例2:如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,作AQ⊥AP且AQ=AP.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?【分析】Q点轨迹是个圆,可理解为将AP绕点A逆时针旋转90°得AQ,故Q点轨迹与P点轨迹都是圆.接下来确定圆心与半径.考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.引例3:如图,△APQ是直角三角形,∠PAQ=90°且AP=2AQ,当P在圆O运动时,Q点轨迹是?【分析】考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP:AQ=2:1,可得Q点轨迹圆圆心M满足AO:AM=2:1.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为2.【模型总结】为了便于区分动点P、Q,可称点P为“主动点”,点Q为“从动点”.此类问题的必要条件:两个定量主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).【结论】(1)主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角:∠PAQ=∠OAM;(2)主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比:AP:AQ=AO:AM,也等于两圆半径之比.按以上两点即可确定从动点轨迹圆,Q与P的关系相当于旋转+伸缩.古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.“种”圆得圆,“种”线得线,谓之“瓜豆原理”.例题演练1.如图①,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,连接BC,点P是抛物线上一动点.(1)求二次函数的表达式.(2)当点P不与点A、B重合时,作直线AP,交直线BC于点Q,若△ABQ的面积是△BPQ面积的4倍,求点P的横坐标.(3)如图②,当点P在第一象限时,连接AP,交线段BC于点M,以AM为斜边向△ABM外作等腰直角三角形AMN,连接BN,△ABN的面积是否变化?如果不变,请求出△ABN的面积;如果变化,请说明理由.2.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A、C两点,抛物线y=x2+bx+c 经过A、C两点,与x轴的另一交点为B.(1)求抛物线解析式;(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,当点M运动到某一位置时,△ABM的面积等于△ABC面积的,求此时点M的坐标;(3)如图2,以B为圆心,2为半径的⊙B与x轴交于E、F两点(F在E右侧),若P点是⊙B 上一动点,连接PA,以PA为腰作等腰Rt△PAD,使∠PAD=90°(P、A、D三点为逆时针顺序),连接FD.求FD长度的取值范围.3.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2﹣2x+c与x轴交于点A(1,0),点B(﹣3,0),与y轴交于点C,连接BC,点P在第二象限的抛物线上,连接PC、PO,线段PO交线段BC于点E.(1)求抛物线的表达式;(2)若△PCE的面积为S1,△OCE的面积为S2,当时,求点P的坐标;(3)已知点C关于抛物线对称轴的对称点为点N,连接BN,点H在x轴上,当∠HCB=∠NBC 时,①求满足条件的所有点H的坐标②当点H在线段AB上时,点Q是平面直角坐标系内一点,保持QH=,连接BQ,将线段BQ绕着点Q顺时针旋转90°,得到线段QM,连接MH,请直接写出线段MH的取值范围.4.如图,抛物线y=﹣x2﹣3x+4与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)若以点C为圆心,1为半径的圆上有一动点P,连接BP,点Q为线段BP上一点,且BQ=BP,求线段OQ的最大值;为线段BP上一点,且BQ=BP,求线段OQ的最大值;(2)若点D为抛物线上一点且横坐标为﹣3,点E为y轴上一点,点F在以点A为圆心,2为半径的圆上,求DE+EF的最小值;(3)若以点B为圆心,3为半径作圆,与x轴的正半轴交于点H,点M是⊙B上的一动点,连接AM,以AM为直角边向下作等腰Rt△MAN,且∠MAN=90°,连接NH,求线段NH长度的取值范围.。
人教九年级数学上册《二次函数与图形面积问题》课件
第1课时 二次函数与图形面积问题
重难互动探究
探究问题 求几何图形的最大(小)面积 例 [教材探究1变式题] 一条隧道的截面如图22-3-2所 示,它的上部是一个以AD为直径的半圆O,下部是一个矩形 ABCD.
图22-3-2
第1课时 二次函数与图形面积问题
(1)当AD=4米时,求隧道截面上部半圆O的面积; (2)已知矩形ABCD相邻两边之和为8米,半圆O的半径为r米. ①求隧道截面的面积S(平方米)关于半径r(米)的函数关系 式(不要求写出r的取值范围); ②若2米≤CD≤3米,求隧道截面的面积S的最大值(π取3.14, 结果精确到0.1平方米).
与x间的函数关系,再求解.
解: 不妨设矩形纸较短边长为 a,设 DE=x,则 AE=a -x.
那么两个正方形的面积和为 y=x2+(a-x)2 =2x2-2ax+a2. 当 x=--2×22a=12a 时, y 最小=2×12a2-2a×12a+a2=12a2. 即点 E 选在矩形纸较短边的中点时,剪下的两个正方形的 面积和最小.
[解析] (1)已知AD=4米,即半圆O的半径为2米,直接根 据圆的面积公式计算;(2)①隧道的截面积由两部分组成, 即半圆面积和矩形面积;②注意自变量的取值范围,在实际问 题中求最大(小)值,要注意自变量的范围是否符合实际意义.
第1课时 二次函数与图形面积问题
解:(1)当 AD=4 米时,S 半圆=12π·A2D2=12π×22=2 π(平方米),
数学
新课标(RJ) 九年级上册
22.3 实际问题与二次函数
第1课时 二次函数与图形面积问题
第1课时 二次函数与图形面积问题
新知梳理
► 知识点 用二次函数求几何图形的最大(小)面积 在解答有关二次函数求几何图形的最大(小)面积的问题时 ,应遵循以下规律: (1)利用几何图形的面积(或体积)公式得到关于面积( 或体积)的二次函数关系式; (2)由已得到的二次函数关系式求解问题; (3)结合实际问题中自变量的取值范围得出实际问题的答 案.
中考数学复习专题突破专题31 二次函数综合题(全国通用)
专题31 二次函数综合题临近中考,对于中考压轴题的过关训练对老师和学生来讲都是重点突破的问题,本专题汇集中考常考题---二次函数综合题,供学生强化训练,对于提升学生解题的能力,提高得分点十分有益。
一、解答题1.(2021·湖北武汉市·九年级期末)如图,经过定点A 的直线(2)1y k x =-+(k <0)交抛物线y =﹣x 2+4x 于B ,C 两点(点C 在点B 的右侧),D 为抛物线的顶点. (1)直接写出点A 的坐标;(2)如图(1),若△ACD 的面积是△ABD 面积的两倍,求k 的值;(3)如图(2),以AC 为直径作△E ,若△E 与直线y =t 所截的弦长恒为定值,求t 的值.2.(2021·河北唐山市·九年级期末)如图,抛物线y =a (x ﹣1)2+4与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,过点C 作CD//x 轴交抛物线的对称轴于点D ,连接BD ,已知点A 的坐标为(﹣1,0)(1)求该抛物线的解析式;(2)求梯形COBD 的面积.(3)直线BC 上方的抛物线上是否存在一点P ,使△PBC 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2021·广东广州市·华南师大附中九年级月考)在平面直角坐标系中,过一点分别作坐标轴的垂线,若与坐标轴围成的矩形的周长与面积相等,则称这个点为“美好点”,如图,过点P 分别作x 轴,y 轴的垂线,与坐标轴围成的矩形OAPB 的周长与面积相等,则P 为“美好点”.(1)在点M (2,2),N (4,4),Q (﹣6,3)中,是“美好点”的有 . (2)若“美好点”P (a ,﹣3)在直线y =x +b (b 为常数)上,求a 和b 的值;(3)若“美好点”P 恰好在抛物线y =112x 2第一象限的图象上,在x 轴上是否存在一点Q 使得△POQ 为等腰三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.(4)若平行于y 轴的直线l 分别与直线y =x ﹣(a ﹣1)和抛物线y =x 2﹣2ax 交于P 、Q 两点.若平移直线l 的过程中,可使P 、Q 都在x 轴的下方的情况存在,求a 的取值范围.4.(2021·黑龙江齐齐哈尔市·九年级期末)综合与探究在图1中,抛物线y =ax 2+2ax ﹣8(a ≠0)与x 轴交于点A 、B (点A 在B 左侧),与y 轴负半轴交于点C ,OC =4OB ,连接AC ,抛物线的对称轴交x 轴于点E ,交AC 于点F . (1)AB 的长为 ,a 的值为 ;(2)图2中,直线ON 分别交EF 、抛物线于点M 、N ,OM NC . △直线ON 的解析式为 ;△证明:NC △AB ;△第四象限存在点P 使BFP △与AOC △ 相似,且BF 为BFP △的直角边,请直接写出点P 坐标.5.(2020·广西南宁市·九年级期中)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B(1,0),与y轴交于点C,直线y=12x﹣2经过点A、C.抛物线的顶点为D,对称轴为直线l.(1)求抛物线的解析式;(2)设点E为x轴上一点,且AE=CE,求点E的坐标;(3)设点G是y轴上一点,是否存在点G,使得GD+GB的值最小,若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2021·陕西九年级专题练习)如图,抛物线y=-45x2+245x-4与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点M.P是抛物线在x轴上方的一个动点(点P、M、C不在同一条直线上).(1)求点A,B的坐标;(2)连接AC、PB、BC,当S△PBC=S△ABC时,求出此时点P的坐标;(3)分别过点A、B作直线CP的垂线,垂足分别为点D、E,连接MD、ME.问△MDE 能否为等腰直角三角形?若能,求此时点P的坐标;若不能,说明理由.7.(2021·上海九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2y x mx n =++经过点(2,2)A -,对称轴是直线1x =,顶点为点B ,抛物线与y 轴交于点C .(1)求抛物线的表达式和点B 的坐标;(2)将上述抛物线向下平移1个单位,平移后的抛物线与x 轴正半轴交于点D ,求BCD △的面积;(3)如果点P 在原抛物线上,且在对称轴的右侧,联结BP 交线段OA 于点Q ,15BQ PQ =,求点P 的坐标.8.(2021·山东临沂市·九年级期末)已知二次函数222y ax ax =-++(0a ≠). (1)求二次函数图象的对称轴;(2)若该二次函数的图象开口向上,当15x -≤≤时,函数图象的最高点为M ,最低点为N ,点M 的纵坐标为192,求点M 和点N 的坐标;(3)在(2)的条件下,对直线MN 下方二次函数图象上的一点P ,若3PMN S =△,求点P 的坐标.9.(2021·全国九年级专题练习)如图,抛物线26y ax bx =++经过点两点()()2, 0, 4, 0A B -,与y 轴交于点C ,点D 是抛物线上一个动点,设点D 的横坐标为()14m m <<.连接,,,AC BC DB DC(1)求抛物线的函数表达式;(2)当3m =时,若点M 是x 轴正半轴上上的一个动点,点N 是抛物线上动点,试判断是否存在这样的点M ,使得以点,,,B D M N 为顶点的四边形是平行四边形.若存在,请直接写出点M 的坐标:若不存在,请说明理由.10.(2021·西安市铁一中学九年级期末)已知一个二次函数,当1x =时,函数值最小是4,-且函数图象与x 轴两个交点(A B A 、在B 点左侧)之间的距离为4.()1求该二次函数的表达式;()2请在平面直角坐标系中画出该函数图象,点M 为该图象的顶点,问在该图象上是否存在点,N 使得3AMN BMN S S ∆∆=?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,说明理由. 11.(2021·山东济南市·九年级期末)如图,已知抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0),B (3,0),与y 轴交于点C ,点P 是抛物线上一动点,连接PB ,PC .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当点P 在直线BC 上方时,过点P 作PD 上x 轴于点D ,交直线BC 于点E .若PE =2ED ,求△PBC 的面积;(3)抛物线上存在一点P,使△PBC是以BC为直角边的直角三角形,求点P的坐标.12.(2021·湖北华一寄宿学校九年级期末)已知抛物线y=(m+1)x2+(12m﹣2)x﹣3.(1)无论m取何值,抛物线必过第三象限一个定点,则该定点的坐标为;(不影响后两问解答)(2)当m=0时,不与坐标轴平行的直线l1与抛物线有且只有一个交点P(2,a),求直线l1的解析式;(3)在(2)的条件下,直线y=kx+b交抛物线于M,N两点(M在N的右侧),PQ△y轴交MN于点Q,若MQ=NQ,求k的值.13.(2020·新乡市·河南师大附中九年级月考)如图,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C.连接AC,BC,点P是第一象限内抛物线上的一个动点,点P的横坐标为m.(1)求此抛物线的表达式;(2)过点P作PN△BC,垂足为点N,请用含m的代数式表示线段PN的长,并求出当m 为何值时PN有最大值,最大值是多少?(3)若抛物线上有且仅有三个点M1、M2、M3使得△M1BC、△M2BC、△M3BC的面积均为定值S,求出定值S及M1、M2、M3这三个点的坐标.。
中考数学 精讲篇 中考压轴题重难点突破七 二次函数与几何综合题 类型二
设 M(0,m),直线 BM 的解析式为 y=k2x+b2, 将点 M,B 代入,得m0==b-2,2k2+b2,解得kb22==m2m.,
m ∴直线 BM 的解析式为 y=2x+m,∵点 P为直线 BM 与抛物线的交点,
m y=2x+m, ∴联立方程组得y=-14x2+32x+4,化简得(x+2)(x-8+2m)=0,
∵S△ACD=3,∴-32t2-92t=3,解得 t1=-1,t2=-2.
当 t=-1 时,点 D 的坐标为(-1,-4), 当 t=-2 时,点 D 的坐标为(-2,-3). 综上所述,满足条件的点 D 的坐标为(-1,-4)或(-2,-3).
【思路点拨】 第一步:设点 D 的横坐标为 t, 用含 t 的式子表示△ACD 的面积; 第二步:利用面积关系 S△ACD=3,列关于 t 的方程求解,进而得出点 D 的 坐标.
(4)如图,已知点 P 是直线 AC 下方抛物线上一动点,设点 P 的横坐标为 m,求四边形 APCO 面积的最大值;
解:由(1)(3)可知点 A(-3,0),C(0,-3), lAC:y=-x-3, 设直线 x=m 与直线 AC 交于点 F, 则点 P 的坐标为(m,m2+2m-3), 点 F 的坐标为(m,-m-3). 则 PF=-m-3-(m2+2m-3)=-m2-3m.
∴S 四边形 APCO=S△ACP+S△ACO=12OA·PF+12OA·OC=12×3×(-m2-3m+3) =-32(m2+3m)+92=-32m+322+683.
由题意可知,-3<m<0,
3
63
∴当 m=-2时,S 四边形 APCO 最大值为 8 .
【思路点拨】 第一步:设直线 x=m 与直线 AC 交于点 F,用含 m 的式子表示出 PF 的长; 第二步:由 S 四边形 =S +S APCO △ACP △ACO 列出式子,即可得到最大值.
二次函数的图像与性质【十大题型】(原卷版)—2024年中考数学一轮复习【举一反三】系列(全国通用)
二次函数的图像与性质【十大题型】【题型1 根据二次函数解析式判断其性质】 (3)【题型2 二次函数y=ax 2+bx+c 的图象和性质】 (4)【题型3 二次函数平移变换问题】 (5)【题型4 根据二次函数的对称性求字母的取值范围】 (6)【题型5 根据二次函数的性质求最值】 (6)【题型6 根据二次函数的最值求字母的取值范围】 (7)【题型7 根据二次函数自变量的情况求函数值的取值范围】 (7)【题型8 根据二次函数的增减性求字母的取值范围】 (8)【题型9 二次函数图象与各项系数符号】 (8)【题型10 二次函数与三角形相结合的应用方法】 (11)【知识点 二次函数的图像与性质】1.定义:一般的,形如y =ax 2+bx +c (a .b .c 是常数,a ≠0)的函数叫做二次函数。
其中x 是自变量,a .b .c 分别是函数解析式的二次项系数.一次项系数.常数项。
二次函数解析式的表示方法(1)一般式:y =ax 2+bx +c (其中a ,b ,c 是常数,a ≠0);(2)顶点式:y =a (x -h )2+k (a ≠0),它直接显示二次函数的顶点坐标是(h ,k );(3)交点式:y =a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0),其中x 1,x 2是图象与x 轴交点的横坐标 .注意:任何二次函数的解析式都可以化成一般式或顶点式,但并非所有的二次函数都可以写成交点式,只有抛物线与x 轴有交点,即240b ac -³时,抛物线的解析式才可以用交点式表示.二次函数解析式的这三种形式可以互化.2.二次函数的图象是一条抛物线。
当a >0时,抛物线开口向上;当a <0时,抛物线开口向下。
|a |越大,抛物线的开口越小;|a |越小,抛物线的开口越大。
y =ax 2y =ax 2+k y =a (x -h )2y =a (x -h )2+k y =ax 2+bx +c 对称轴y 轴y 轴x =h x =h abx 2-=(0,0)(0,k )(h ,0)(h ,k )⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a b ac a b 44,22顶点a >0时,顶点是最低点,此时y 有最小值;a <0时,顶点是最高点,此时y 有最大值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
专题03 二次函数与面积有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数是初中数学的一个重点,一个难点,也是中考数学必考的一个知识点。
特别是在压轴题中,二次函数和几何综合出现的题型,才是最大的区分度。
与面积有关的问题,更是常见。
本节介绍二次函数考试题型种,与面积问题的常用解法。
同学们,只要熟练运用解法,炉火纯青,在考试答题的时候,能够轻松答题。
【知识点梳理】类型一:面积等量关系类型二:面积平分方法一:利用割补将图形割(补)成三角形或梯形面积的和差,其中需使三角形的底边在坐标轴上或平行于坐标轴;(例如以下4、5两图中,连结BD解法不简便。
)方法二: 铅锤法铅锤高水平宽⨯=21S方法三 :其他面积方法如图1,同底等高三角形的面积相等.平行线间的距离处处相等.如图2,同底三角形的面积比等于高的比. 如图3,同高三角形的面积比等于底的比.如图1 如图2 如图3【典例分析】【类型一:面积等量关系】【典例21】(2022•盘锦)如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B (4,0)两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C (0,﹣4).点P 在抛物线上,连接BC ,BP .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P 在第四象限,点D 在线段BC 上,连接PD 并延长交x 轴于点E ,连接CE,记△DCE的面积为S1,△DBP的面积为S2,当S1=S2时,求点P的坐标;【变式1】(2022•泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+x+c经过A (﹣2,0),B(0,4)两点,直线x=3与x轴交于点C.(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x=3交于点D,E,且△BDO与△OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x=3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【类型二:面积平分】【典例2】(2022•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点B(6,0)和点D(4,﹣3),与x轴的另一个交点为A,与y轴交于点C,作直线AD.(1)①求抛物线的函数表达式;②直接写出直线AD的函数表达式;(2)点E是直线AD下方的抛物线上一点,连接BE交AD于点F,连接BD,DE,△BDF的面积记为S1,△DEF的面积记为S2,当S1=2S2时,求点E的坐标;【变式2】(2022•内江)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,求点D到直线AC的距离的最大值及此时点D的坐标;(3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBP A的面积分为1:5两部分,求点P的坐标.【典例3】(深圳)如图抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),点C(0,3),且OB =OC.(1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBP A的面积分为3:5两部分,求点P的坐标.【变式3】(2021秋•合川区)如图,抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(6,0),与y轴交于点C,点P为第一象限内抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,交直线BC于点D,交x轴于点E,连接PB.(1)求该抛物线的解析式;(2)当△PBD与△BDE的面积之比为1:2时,求点P的坐标;专题03 二次函数与面积有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数是初中数学的一个重点,一个难点,也是中考数学必考的一个知识点。
特别是在压轴题中,二次函数和几何综合出现的题型,才是最大的区分度。
与面积有关的问题,更是常见。
本节介绍二次函数考试题型种,与面积问题的常用解法。
同学们,只要熟练运用解法,炉火纯青,在考试答题的时候,能够轻松答题。
【知识点梳理】类型一:面积等量关系类型二:面积平分方法一:利用割补将图形割(补)成三角形或梯形面积的和差,其中需使三角形的底边在坐标轴上或平行于坐标轴;(例如以下4、5两图中,连结BD解法不简便。
)方法二:铅锤法铅锤高水平宽⨯=21S方法三 :其他面积方法如图1,同底等高三角形的面积相等.平行线间的距离处处相等. 如图2,同底三角形的面积比等于高的比. 如图3,同高三角形的面积比等于底的比.如图1 如图2 如图3【典例分析】【类型一:面积等量关系】【典例21】(2022•盘锦)如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B (4,0)两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C (0,﹣4).点P 在抛物线上,连接BC ,BP .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P 在第四象限,点D 在线段BC 上,连接PD 并延长交x 轴于点E ,连接CE ,记△DCE 的面积为S 1,△DBP 的面积为S 2,当S 1=S 2时,求点P 的坐标;【解答】解:(1)将B(4,0)、C(0,﹣4)两点代入y=x2+bx+c得,,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣4;(2)方法一:由y=x2﹣3x﹣4可得,A(﹣1,0),设点P(m,m2﹣3m﹣4),则,,∵S△BCE=S1+S△BDE,S△BPE=S2+S△BDE,S1=S2,∴S△BCE=S△BPE,∴,解得:m1=3,m2=0(舍去),∴P(3,﹣4);方法二:∵S1=S2,∴S△PBE=S△CBE,∴PC∥x轴,∴点P与C关于对称轴x=对称,∴P(3,﹣4);【变式1】(2022•泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+x+c经过A (﹣2,0),B(0,4)两点,直线x=3与x轴交于点C.(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x=3交于点D,E,且△BDO与△OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x=3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)把A(﹣2,0),B(0,4)两点代入抛物线y=ax2+x+c中得:解得:;(2)由(1)知:抛物线解析式为:y=﹣x2+x+4,设直线AB的解析式为:y=kx+b,则,解得:,∴AB的解析式为:y=2x+4,设直线DE的解析式为:y=mx,∴2x+4=mx,∴x=,当x=3时,y=3m,∴E(3,3m),∵△BDO与△OCE的面积相等,CE⊥OC,∴•3•(﹣3m)=•4•,∴9m2﹣18m﹣16=0,∴(3m+2)(3m﹣8)=0,∴m1=﹣,m2=(舍),∴直线DE的解析式为:y=﹣x;【类型二:面积平分】【典例2】(2022•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点B(6,0)和点D(4,﹣3),与x轴的另一个交点为A,与y轴交于点C,作直线AD.(1)①求抛物线的函数表达式;②直接写出直线AD的函数表达式;(2)点E是直线AD下方的抛物线上一点,连接BE交AD于点F,连接BD,DE,△BDF的面积记为S1,△DEF的面积记为S2,当S1=2S2时,求点E的坐标;【解答】解:(1)①∵抛物线y=ax2+bx﹣3经过点B(6,0)和点D(4,﹣3),∴,解得:,∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣3;②由①得y=x2﹣x﹣3,当y=0时,x2﹣x﹣3=0,解得:x1=6,x2=﹣2,∴A(﹣2,0),设直线AD的函数表达式为y=kx+d,则,解得:,∴直线AD的函数表达式为y=x﹣1;(2)设点E(t,t2﹣t﹣3),F(x,y),过点E作EM⊥x轴于点M,过点F作FN⊥x轴于点N,如图1,∵S1=2S2,即=2,∴=2,∴=,∵EM⊥x轴,FN⊥x轴,∴EM∥FN,∴△BFN∽△BEM,∴===,∵BM=6﹣t,EM=﹣(t2﹣t﹣3)=﹣t2+t+3,∴BN=(6﹣t),FN=(﹣t2+t+3),∴x=OB﹣BN=6﹣(6﹣t)=2+t,y=﹣(﹣t2+t+3)=t2﹣t﹣2,∴F(2+t,t2﹣t﹣2),∵点F在直线AD上,∴t2﹣t﹣2=﹣(2+t)﹣1,解得:t1=0,t2=2,∴E(0,﹣3)或(2,﹣4);【变式2】(2022•内江)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,求点D到直线AC的距离的最大值及此时点D的坐标;(3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBP A的面积分为1:5两部分,求点P的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y 轴交于点C(0,2).∴,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+2;(2)过点D作DH⊥AB于H,交直线AC于点G,过点D作DE⊥AC于E,如图.设直线AC的解析式为y=kx+t,则,解得:,∴直线AC的解析式为y=x+2.设点D的横坐标为m,则点G的横坐标也为m,∴DH=﹣m2﹣m+2,GH=m+2∴DG=﹣m2﹣m+2﹣m﹣2=﹣m2﹣m,∵DE⊥AC,DH⊥AB,∴∠EDG+DGE=AGH+∠CAO=90°,∵∠DGE=∠AGH,∴∠EDG=∠CAO,∴cos∠EDG=cos∠CAO==,∴,∴DE=DG=(﹣m2﹣m)=﹣(m2+4m)=﹣(m+2)2+,∴当m=﹣2时,点D到直线AC的距离取得最大值.此时y D=﹣×(﹣2)2﹣×(﹣2)+2=2,即点D的坐标为(﹣2,2);(3)如图,设直线CP交x轴于点E,直线CP把四边形CBP A的面积分为1:5两部分,又∵S△PCB:S△PCA=EB×(y C﹣y P):AE×(y C﹣y P)=BE:AE,则BE:AE=1:5或5:1则AE=5或1,即点E的坐标为(1,0)或(﹣3,0),将点E的坐标代入直线CP的表达式:y=nx+2,解得:n=﹣2或,故直线CP的表达式为:y=﹣2x+2或y=x+2,联立方程组或,解得:x=6或﹣,故点P的坐标为(6,﹣10)或(﹣,﹣).【典例3】(深圳)如图抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),点C(0,3),且OB =OC.(1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBP A的面积分为3:5两部分,求点P的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3 ;x=1(2)P的坐标为(4,﹣5)或(8,﹣45)【解答】解:(1)∵OB=OC,∴点B(3,0),则抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3)=ax2﹣2ax﹣3a,故﹣3a=3,解得:a=﹣1,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3…①,函数的对称轴为:x=1;(2)如图,设直线CP交x轴于点E,直线CP把四边形CBP A的面积分为3:5两部分,又∵S△PCB:S△PCA=EB×(y C﹣y P):AE×(y C﹣y P)=BE:AE,则BE:AE=3:5或5:3,则AE=或,即:点E的坐标为(,0)或(,0),将点E的坐标代入直线CP的表达式:y=kx+3,解得:k=﹣6或﹣2,故直线CP的表达式为:y=﹣2x+3或y=﹣6x+3…②联立①②并解得:x=4或8(不合题意值已舍去),故点P的坐标为(4,﹣5)或(8,﹣45).【变式3】(2021秋•合川区)如图,抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(6,0),与y轴交于点C,点P为第一象限内抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,交直线BC于点D,交x轴于点E,连接PB.(1)求该抛物线的解析式;(2)当△PBD与△BDE的面积之比为1:2时,求点P的坐标;【答案】(1)y=﹣x2+5x+6 (2)P(,)【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(6,0),∴,∴,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+5x+6;(2)∵抛物线y=﹣x2+5x+6过点C,∴C(0,6),设直线BC的解析式为y=kx+n,∴,∴,∴直线BC的解析式为y=﹣x+6,设P(m,﹣m2+5m+6),则D(m,﹣m+6),∴PE=﹣m2+5m+6,DE=﹣m+6,∵△PBD与△BDE的面积之比为1:2,∴PD:DE=1:2,∴PE:DE=3:2,∴3(﹣m+6)=2(﹣m2+5m+6),解得,m2=6(舍去),∴P(,);。