專題20 二次函數(shù)與幾何圖形綜合題(與面積問題)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

專題20二次函數(shù)與幾何圖形綜合題(與面積問題)1.(2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考中考真題)如圖,二次函數(shù)的圖像與軸分別交于點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)的左側(cè)),直線是對(duì)稱軸.點(diǎn)在函數(shù)圖像上,其橫坐標(biāo)大于4,連接,過點(diǎn)作,垂足為,以點(diǎn)為圓心,作半徑為的圓,與相切,切點(diǎn)為.

(1)求點(diǎn)的坐標(biāo);(2)若以的切線長為邊長的正方形的面積與的面積相等,且不經(jīng)過點(diǎn),求長的取值范圍.【答案】(1);(2)或或【分析】(1)令求得點(diǎn)的橫坐標(biāo)即可解答;(2)由題意可得拋物線的對(duì)稱軸為,設(shè),則;如圖連接,則,進(jìn)而可得切線長為邊長的正方形的面積為;過點(diǎn)P作軸,垂足為H,可得;由題意可得,解得;然后再分當(dāng)點(diǎn)M在點(diǎn)N的上方和下方兩種情況解答即可.【詳解】(1)解:令,則有:,解得:或,∴.(2)解:∵拋物線過∴拋物線的對(duì)稱軸為,設(shè),∵,∴,如圖:連接,則,∴,∴切線為邊長的正方形的面積為,過點(diǎn)P作軸,垂足為H,則:,∴∵,∴,

假設(shè)過點(diǎn),則有以下兩種情況:①如圖1:當(dāng)點(diǎn)M在點(diǎn)N的上方,即

∴,解得:或,∵∴;②如圖2:當(dāng)點(diǎn)M在點(diǎn)N的上方,即

∴,解得:,∵∴;綜上,或.∴當(dāng)不經(jīng)過點(diǎn)時(shí),或或.【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的性質(zhì)、切線的性質(zhì)、勾股定理等知識(shí)點(diǎn),掌握分類討論思想是解答本題的關(guān)鍵.2.(2023·安徽·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線經(jīng)過點(diǎn),對(duì)稱軸為直線.(1)求的值;(2)已知點(diǎn)在拋物線上,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.過點(diǎn)作軸的垂線交直線于點(diǎn),過點(diǎn)作軸的垂線交直線于點(diǎn).(ⅰ)當(dāng)時(shí),求與的面積之和;(ⅱ)在拋物線對(duì)稱軸右側(cè),是否存在點(diǎn),使得以為頂點(diǎn)的四邊形的面積為?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)的橫坐標(biāo)的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1);(2)(ⅰ);(ⅱ)【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式即可求解;(2)(?。└鶕?jù)題意畫出圖形,得出,,,繼而得出,,當(dāng)時(shí),根據(jù)三角形的面積公式,即可求解.(ⅱ)根據(jù)(?。┑慕Y(jié)論,分和分別求得梯形的面積,根據(jù)四邊形的面積為建立方程,解方程進(jìn)而即可求解.【詳解】(1)解:依題意,,解得:,∴;(2)(?。┰O(shè)直線的解析式為,∵,∴解得:,∴直線,如圖所示,依題意,,,,

∴,,∴當(dāng)時(shí),與的面積之和為,(ⅱ)當(dāng)點(diǎn)在對(duì)稱右側(cè)時(shí),則,∴,當(dāng)時(shí),,∴,∴,解得:,

當(dāng)時(shí),,∴,∴,解得:(舍去)或(舍去)

綜上所述,.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合問題,面積問題,待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,分類討論,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.3.(2023·四川遂寧·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線經(jīng)過點(diǎn),,對(duì)稱軸過點(diǎn),,直線過點(diǎn),且垂直于軸.過點(diǎn)的直線交拋物線于點(diǎn)、,交直線于點(diǎn),其中點(diǎn)、Q在拋物線對(duì)稱軸的左側(cè).

(1)求拋物線的解析式;(2)如圖1,當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);(3)如圖2,當(dāng)點(diǎn)恰好在軸上時(shí),為直線下方的拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連接、,其中交于點(diǎn),設(shè)的面積為,的面積為.求的最大值.【答案】(1);(2);(3)【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式即可求解;(2)過點(diǎn)作,垂足為根據(jù)已知條件得出,進(jìn)而列出方程,解方程,即可求解;(3)先求得直線的解析式為,設(shè),得出直線的解析式為,聯(lián)立得出,根據(jù)等底兩三角形的面積比等于高之比,得出,進(jìn)而得出關(guān)于的二次函數(shù)關(guān)系,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過點(diǎn),,對(duì)稱軸過點(diǎn),,∴解得:∴拋物線解析式為;(2)解:如圖所示,過點(diǎn)作對(duì)稱軸的垂線,垂足為,

設(shè),則,∵,∴,∵,∴,解得:或,∵其中點(diǎn)在拋物線對(duì)稱軸的左側(cè).∴,∴,設(shè)直線的解析式為,∴,解得:,∴直線的解析式為,聯(lián)立,解得:或,∴;(3)解:依題意,點(diǎn)恰好在軸上,則,設(shè)直線的解析式為,將代入得,解得:,∴直線的解析式為,設(shè),設(shè)直線的解析式為,則,∴直線的解析式為,聯(lián)立,解得:,∴,∴,∴當(dāng)時(shí),取得最大值為.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合問題,平行線分線段比例,面積問題,待定系數(shù)法求解析式,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.4.(2022·江蘇連云港)已知二次函數(shù),其中.(1)當(dāng)該函數(shù)的圖像經(jīng)過原點(diǎn),求此時(shí)函數(shù)圖像的頂點(diǎn)的坐標(biāo);(2)求證:二次函數(shù)的頂點(diǎn)在第三象限;(3)如圖,在(1)的條件下,若平移該二次函數(shù)的圖像,使其頂點(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),平移后所得函數(shù)的圖像與軸的負(fù)半軸的交點(diǎn)為,求面積的最大值.【答案】(1)(2)見解析(3)最大值為【分析】(1)先利用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)解析式,再將二次函數(shù)解析式化為頂點(diǎn)式即可得到答案;(2)先根據(jù)頂點(diǎn)坐標(biāo)公式求出頂點(diǎn)坐標(biāo)為,然后分別證明頂點(diǎn)坐標(biāo)的橫縱坐標(biāo)都小于0即可;(3)設(shè)平移后圖像對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)表達(dá)式為,則其頂點(diǎn)坐標(biāo)為,然后求出點(diǎn)B的坐標(biāo),根據(jù)平移后的二次函數(shù)頂點(diǎn)在直線上推出,過點(diǎn)作,垂足為,可以推出,由此即可求解.(1)解:將代入,解得.由,則符合題意,∴,∴.(2)解:由拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)公式得頂點(diǎn)坐標(biāo)為.∵,∴,∴,∴.∵,∴二次函數(shù)的頂點(diǎn)在第三象限.(3)解:設(shè)平移后圖像對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)表達(dá)式為,則其頂點(diǎn)坐標(biāo)為當(dāng)時(shí),,∴.將代入,解得.∵在軸的負(fù)半軸上,∴.∴.過點(diǎn)作,垂足為,∵,∴.在中,,∴當(dāng)時(shí),此時(shí),面積有最大值,最大值為.【點(diǎn)睛】本題主要考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)的平移,二次函數(shù)的最值問題,正確理解題意,熟練掌握二次函數(shù)的相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.5.(2023·四川達(dá)州·統(tǒng)考中考真題)如圖,拋物線過點(diǎn).

(1)求拋物線的解析式;(2)設(shè)點(diǎn)是直線上方拋物線上一點(diǎn),求出的最大面積及此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo);(3)若點(diǎn)是拋物線對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)為坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn),是否存在以為邊,點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1);(2)的最大面積為,;(3)存在,或或,,見解析【分析】(1)利用待定系數(shù)法代入求解即可;(2)利用待定系數(shù)法先確定直線的解析式為,設(shè)點(diǎn),過點(diǎn)P作軸于點(diǎn)D,交于點(diǎn)E,得出,然后得出三角形面積的函數(shù)即可得出結(jié)果;(3)分兩種情況進(jìn)行分析:若為菱形的邊長,利用菱形的性質(zhì)求解即可.【詳解】(1)解:將點(diǎn)代入解析式得:,解得:,∴拋物線的解析式為;(2)設(shè)直線的解析式為,將點(diǎn)B、C代入得:,解得:,∴直線的解析式為,∵,∴,設(shè)點(diǎn),過點(diǎn)P作軸于點(diǎn)D,交于點(diǎn)E,如圖所示:

∴,∴,∴,∴當(dāng)時(shí),的最大面積為,,∴(3)存在,或或或,,證明如下:∵,∵拋物線的解析式為,∴對(duì)稱軸為:,設(shè)點(diǎn),若為菱形的邊長,菱形,則,即,解得:,,∵,∴,∴,;若為菱形的邊長,菱形,則,即,解得:,,∵,∴,∴,;綜上可得:或或,.【點(diǎn)睛】題目主要考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,包括待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式,三角形面積問題及特殊四邊形問題,全等三角形的判定和性質(zhì)等,理解題意,綜合運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn)是解題關(guān)鍵.6.(2021·湖北中考真題)如圖,直線與,軸分別交于,,頂點(diǎn)為的拋物線過點(diǎn).(1)求出點(diǎn),的坐標(biāo)及的值;(2)若函數(shù)在時(shí)有最大值為,求的值;(3)連接,過點(diǎn)作的垂線交軸于點(diǎn).設(shè)的面積為.①直接寫出關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式及的取值范圍;②結(jié)合與的函數(shù)圖象,直接寫出時(shí)的取值范圍.【答案】(1),,;(2);(3)①;②且a≠0或.【分析】(1)令x=0,可得直線與y軸的交點(diǎn)A的坐標(biāo);令y=0,可得直線與x軸的交點(diǎn)B的坐標(biāo),把點(diǎn)A的坐標(biāo)代入拋物線的解析式中,即可求得c的值;(2)把配方后,分a>0和a<0兩種情況討論,當(dāng)時(shí),函數(shù)的最大值,根據(jù)題意可求得此時(shí)的a值;(3)①設(shè)直線AP交x軸于點(diǎn)N,易得Rt△AON∽R(shí)t△MOA,由題意可求得ON的長,從而由相似的性質(zhì)可求得OM,分四種情況:當(dāng)a<0時(shí),當(dāng)0<a<1時(shí),當(dāng)1<a<2時(shí),當(dāng)a>2時(shí),分別就這些情況計(jì)算△BMP的面積即可;②畫出函數(shù)S的圖象,求得當(dāng)時(shí)a的值,結(jié)合函數(shù)圖象即可求得時(shí)a的取值范圍.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),.得當(dāng)時(shí),,解得.得把代入,得(2)∵∴當(dāng),時(shí),隨的增大而增大∴當(dāng)時(shí),的值最大由題意得解得當(dāng),時(shí),隨的增大而減小∴當(dāng)時(shí),的值最大由題意得解得(不合題意,舍去)∴(3)①∵,∴直線AP的解析式為設(shè)直線AP交x軸于點(diǎn)N,令y=0,得∴,過P點(diǎn)作PC⊥x軸于點(diǎn)C,則當(dāng)a<0時(shí),如下圖所示∵AM⊥AP,OA⊥MN∴∠NAO+∠MAO=∠NAO+∠ANO=90゜∴Rt△AON∽R(shí)t△MOA∴∵OA=1∴∵OB=2∴BM=OB+OM=2-a∵PC=1-a∴當(dāng)0<a<1時(shí),如下圖所示,同理得:,PC=1-a∴BM=OB-OM=2-a∴當(dāng)1<a<2時(shí),與上圖同,同理得:,PC=a-1∴BM=OB-OM=2-a∴當(dāng)a>2時(shí),如下圖所示,同理得:,PC=a-1∴BM=OM-OB=a-2∴當(dāng)a=1或2時(shí),此時(shí)△MBP不存在綜上所述,②畫出的函數(shù)S的圖象如下當(dāng)時(shí),解得或由圖象知,當(dāng)且a≠0或時(shí),S>1∴且a≠0或.【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合,考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),求圖形面積等知識(shí),涉及分類討論思想,且分類的情形比較多,數(shù)形結(jié)合思想,是一個(gè)比較難的題.7.(2023·江西·統(tǒng)考中考真題)綜合與實(shí)踐問題提出:某興趣小組開展綜合實(shí)踐活動(dòng):在中,,D為上一點(diǎn),,動(dòng)點(diǎn)P以每秒1個(gè)單位的速度從C點(diǎn)出發(fā),在三角形邊上沿勻速運(yùn)動(dòng),到達(dá)點(diǎn)A時(shí)停止,以為邊作正方形設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,正方形的而積為S,探究S與t的關(guān)系

(1)初步感知:如圖1,當(dāng)點(diǎn)P由點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B時(shí),①當(dāng)時(shí),_______.②S關(guān)于t的函數(shù)解析式為_______.(2)當(dāng)點(diǎn)P由點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A時(shí),經(jīng)探究發(fā)現(xiàn)S是關(guān)于t的二次函數(shù),并繪制成如圖2所示的圖象請(qǐng)根據(jù)圖象信息,求S關(guān)于t的函數(shù)解析式及線段的長.(3)延伸探究:若存在3個(gè)時(shí)刻()對(duì)應(yīng)的正方形的面積均相等.①_______;②當(dāng)時(shí),求正方形的面積.【答案】(1)①3;②;(2),;(3)①4;②【分析】(1)①先求出,再利用勾股定理求出,最后根據(jù)正方形面積公式求解即可;②仿照(1)①先求出,進(jìn)而求出,則;(2)先由函數(shù)圖象可得當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),,由此求出當(dāng)時(shí),,可設(shè)S關(guān)于t的函數(shù)解析式為,利用待定系數(shù)法求出,進(jìn)而求出當(dāng)時(shí),求得t的值即可得答案;(3)①根據(jù)題意可得可知函數(shù)可以看作是由函數(shù)向右平移四個(gè)單位得到的,設(shè)是函數(shù)上的兩點(diǎn),則,是函數(shù)上的兩點(diǎn),由此可得,則,根據(jù)題意可以看作,則;②由(3)①可得,再由,得到,繼而得答案.【詳解】(1)解:∵動(dòng)點(diǎn)P以每秒1個(gè)單位的速度從C點(diǎn)出發(fā),在三角形邊上沿勻速運(yùn)動(dòng),∴當(dāng)時(shí),點(diǎn)P在上,且,∵,,∴,∴,故答案為:3;②∵動(dòng)點(diǎn)P以每秒1個(gè)單位的速度從C點(diǎn)出發(fā),在勻速運(yùn)動(dòng),∴,∵,,∴,∴;(2)解:由圖2可知當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),,∴,解得,∴當(dāng)時(shí),,由圖2可知,對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,∴可設(shè)S關(guān)于t的函數(shù)解析式為,把代入中得:,解得,∴S關(guān)于t的函數(shù)解析式為,在中,當(dāng)時(shí),解得或,∴;(3)解:①∵點(diǎn)P在上運(yùn)動(dòng)時(shí),,點(diǎn)P在上運(yùn)動(dòng)時(shí),∴可知函數(shù)可以看作是由函數(shù)向右平移四個(gè)單位得到的,設(shè)是函數(shù)上的兩點(diǎn),則,是函數(shù)上的兩點(diǎn),∴,∴,∵存在3個(gè)時(shí)刻()對(duì)應(yīng)的正方形的面積均相等.∴可以看作,∴,故答案為:4;②由(3)①可得,∵,∴,∴,∴.

.【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)與圖形運(yùn)動(dòng)問題,待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,勾股定理等等,正確理解題意利用數(shù)形結(jié)合的思想求解是解題的關(guān)鍵.8.(2023·湖南常德·統(tǒng)考中考真題)如圖,二次函數(shù)的圖象與x軸交于,兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.O為坐標(biāo)原點(diǎn),.

(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)求四邊形的面積;(3)P是拋物線上的一點(diǎn),且在第一象限內(nèi),若,求P點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1);(2)30;(3)【分析】(1)用兩點(diǎn)式設(shè)出二次函數(shù)的解析式,然后求得C點(diǎn)的坐標(biāo),并將其代入二次函數(shù)的解析式,求得a的值,再將a代入解析式中即可.(2)先將二次函數(shù)變形為頂點(diǎn)式,求得頂點(diǎn)坐標(biāo),然后利用矩形、三角形的面積公式即可求得答案.(3)根據(jù)各點(diǎn)的坐標(biāo)的關(guān)系及同角三角函數(shù)相等的結(jié)論可以求得相關(guān)聯(lián)的函數(shù)解析式,最后聯(lián)立一次函數(shù)與二次函數(shù)的解析式,求得點(diǎn)P的坐標(biāo).【詳解】(1)∵二次函數(shù)的圖象與軸交于兩點(diǎn).∴設(shè)二次函數(shù)的表達(dá)式為∵,∴,即的坐標(biāo)為則,得∴二次函數(shù)的表達(dá)式為;(2)∴頂點(diǎn)的坐標(biāo)為過作于,作于,四邊形的面積;

(3)如圖,是拋物線上的一點(diǎn),且在第一象限,當(dāng)時(shí),連接,過作交于,過作于,

∵,則為等腰直角三角形,.由勾股定理得:,∵,∴,即,∴由,得,∴.∴是等腰直角三角形∴∴的坐標(biāo)為所以過的直線的解析式為令解得,或所以直線與拋物線的兩個(gè)交點(diǎn)為即所求的坐標(biāo)為【點(diǎn)睛】本題考查了一次函數(shù)、二次函數(shù)的性質(zhì)以及與坐標(biāo)系幾何圖形的綜合證明計(jì)算問題,解題的關(guān)鍵是將所學(xué)的知識(shí)靈活運(yùn)用.9.(2021·福建中考真題)已知拋物線與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn).(1)若拋物線過點(diǎn),求的最小值;(2)已知點(diǎn)中恰有兩點(diǎn)在拋物線上.①求拋物線的解析式;②設(shè)直線l:與拋物線交于M,N兩點(diǎn),點(diǎn)A在直線上,且,過點(diǎn)A且與x軸垂直的直線分別交拋物線和于點(diǎn)B,C.求證:與的面積相等.【答案】(1)-1;(2)①;②見解析【分析】(1)先求得c=1,根據(jù)拋物線與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),轉(zhuǎn)化為判別式△=0,從而構(gòu)造二次函數(shù)求解即可;(2)①根據(jù)拋物線與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),得拋物線上的點(diǎn)只能落在x軸的同側(cè),據(jù)此判斷即可;②證明AB=BC即可【詳解】解:因?yàn)閽佄锞€與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),以方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,所以,即.(1)因?yàn)閽佄锞€過點(diǎn),所以,所以,即.所以,當(dāng)時(shí),取到最小值.(2)①因?yàn)閽佄锞€與x軸只有一個(gè)公共點(diǎn),所以拋物線上的點(diǎn)只能落在x軸的同側(cè).又點(diǎn)中恰有兩點(diǎn)在拋物線的圖象上,所以只能是在拋物線的圖象上,由對(duì)稱性可得拋物線的對(duì)稱軸為,所以,即,因?yàn)?,所以.又點(diǎn)在拋物線的圖象上,所以,故拋物線的解析式為.②由題意設(shè),則.記直線為m,分別過M,N作,垂足分別為E,F(xiàn),即,因?yàn)?,所以.又,所以,所以.所以,所以,即.所以,即.①把代入,得,解得,所以.②將②代入①,得,即,解得,即.所以過點(diǎn)A且與x軸垂直的直線為,將代入,得,即,將代入,得,即,所以,因此,所以與的面積相等.【點(diǎn)睛】本小題考查一次函數(shù)和二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、三角形面積等基礎(chǔ)知識(shí),突出運(yùn)算能力、推理能力、空間觀念與幾何直觀、創(chuàng)新意識(shí),靈活運(yùn)用函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想及化歸與轉(zhuǎn)化思想求解是解題的關(guān)鍵.10.(2023·山西·統(tǒng)考中考真題)如圖,二次函數(shù)的圖象與軸的正半軸交于點(diǎn)A,經(jīng)過點(diǎn)A的直線與該函數(shù)圖象交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn)C.

(1)求直線的函數(shù)表達(dá)式及點(diǎn)C的坐標(biāo);(2)點(diǎn)是第一象限內(nèi)二次函數(shù)圖象上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作直線軸于點(diǎn),與直線交于點(diǎn)D,設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.①當(dāng)時(shí),求的值;②當(dāng)點(diǎn)在直線上方時(shí),連接,過點(diǎn)作軸于點(diǎn),與交于點(diǎn),連接.設(shè)四邊形的面積為,求關(guān)于的函數(shù)表達(dá)式,并求出S的最大值.【答案】(1),點(diǎn)的坐標(biāo)為;(2)①2或3或;②,S的最大值為【分析】(1)利用待定系數(shù)法可求得直線的函數(shù)表達(dá)式,再求得點(diǎn)C的坐標(biāo)即可;(2)①分當(dāng)點(diǎn)在直線上方和點(diǎn)在直線下方時(shí),兩種情況討論,根據(jù)列一元二次方程求解即可;②證明,推出,再證明四邊形為矩形,利用矩形面積公式得到二次函數(shù)的表達(dá)式,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.【詳解】(1)解:由得,當(dāng)時(shí),.解得.∵點(diǎn)A在軸正半軸上.∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為.設(shè)直線的函數(shù)表達(dá)式為.將兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別代入,得,解得,∴直線的函數(shù)表達(dá)式為.將代入,得.∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為;(2)①解:點(diǎn)在第一象限內(nèi)二次函數(shù)的圖象上,且軸于點(diǎn),與直線交于點(diǎn),其橫坐標(biāo)為.∴點(diǎn)的坐標(biāo)分別為.∴.∵點(diǎn)的坐標(biāo)為,∴.∵,∴.如圖,當(dāng)點(diǎn)在直線上方時(shí),.

∵,∴.解得.如圖2,當(dāng)點(diǎn)在直線下方時(shí),.

∵,∴.解得,∵,∴.綜上所述,的值為2或3或;②解:如圖3,由(1)得,.

∵軸于點(diǎn),交于點(diǎn),點(diǎn)B的坐標(biāo)為,∴.∵點(diǎn)在直線上方,∴.∵軸于點(diǎn),∴.∴,,∴.∴.∴.∴.∴.∴四邊形為平行四邊形.∵軸,∴四邊形為矩形.∴.即.∵,∴當(dāng)時(shí),S的最大值為.【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)、一次函數(shù)、等腰三角形、矩形、勾股定理、相似三角形等知識(shí)點(diǎn),第二問難度較大,需要分情況討論,畫出大致圖形,用含m的代數(shù)式表示出是解題的關(guān)鍵.11.(2021·廣西中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線:交x軸于兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn).

(1)求拋物線的函數(shù)解析式;(2)如圖1,點(diǎn)D為第四象限拋物線上一點(diǎn),連接,過點(diǎn)B作,垂足為E,若,求點(diǎn)D的坐標(biāo);(3)如圖2,點(diǎn)M為第四象限拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連接,交于點(diǎn)N,連接,記的面積為,的面程為,求的最大值.【答案】(1);(2);(3)【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解拋物線的函數(shù)解析式即可;(2)先根據(jù)和勾股定理求得,,過點(diǎn)E做平行于交y軸于T,易證,利用相似三角形的性質(zhì)求得,,進(jìn)而求得點(diǎn)E坐標(biāo),求得直線OE的解析式,和拋物線聯(lián)立方程組,解之即可求得點(diǎn)D坐標(biāo);(3)延長于至點(diǎn)F,使軸,過A點(diǎn)作于點(diǎn)H,作軸交于點(diǎn)T,過M點(diǎn)作于點(diǎn)D,證明,利用相似三角形的性質(zhì)和三角形的面積公式可得,利用待定系數(shù)法求出直線BC的解析式,進(jìn)而可求得AF,設(shè),則,根據(jù)二次函數(shù)求最值的方法求的MT的最大值,進(jìn)而可求得的最大值.【詳解】解:(1)依題意,設(shè),代入得:,解得:∴;(2)由,設(shè)=x,則,∵BE⊥OD,∴在Rt△OEB中,OB=3,由勾股定理得:,即,解得:(舍),∴,,過點(diǎn)E做平行于交y軸于T,∴,∴,∴,即,解得:,∴,∴,∴直線的解析式為,∵的延長線交拋物線于點(diǎn)D,∴,解得:(舍),當(dāng)時(shí),,∴;(3)如圖所示,延長于至點(diǎn)F,使軸,過A點(diǎn)作于點(diǎn)H作軸交于點(diǎn)T,過M點(diǎn)作于點(diǎn)D,

∵,∴,∵,∴,∴,∴,∵,,∴,設(shè)直線的解析式為,將B,C兩點(diǎn)代入得解得:,∴直線的解析式為,當(dāng)時(shí),,∴,∴,設(shè),∴,∵,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,主要考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式、二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、坐標(biāo)與圖形、解一元二次方程、三角形的面積、勾股定理、求函數(shù)的最值等知識(shí),解答的關(guān)鍵是結(jié)合圖象,添加合適的輔助線,運(yùn)用相似三角形的性質(zhì)和數(shù)形結(jié)合法進(jìn)行推理、探究和計(jì)算.12.(2023·山東聊城·統(tǒng)考中考真題)如圖①,拋物線與x軸交于點(diǎn),,與y軸交于點(diǎn)C,連接AC,BC.點(diǎn)P是x軸上任意一點(diǎn).(1)求拋物線的表達(dá)式;(2)點(diǎn)Q在拋物線上,若以點(diǎn)A,C,P,Q為頂點(diǎn),AC為一邊的四邊形為平行四邊形時(shí),求點(diǎn)Q的坐標(biāo);(3)如圖②,當(dāng)點(diǎn)從點(diǎn)A出發(fā)沿x軸向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)時(shí)(點(diǎn)P與點(diǎn)A,B不重合),自點(diǎn)P分別作,交AC于點(diǎn)E,作,垂足為點(diǎn)D.當(dāng)m為何值時(shí),面積最大,并求出最大值.【答案】(1);(2)點(diǎn)Q坐標(biāo),或或;(3)時(shí),有最大值,最大值為【分析】(1)將,代入,待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式;(2)由二次函數(shù),求得點(diǎn),設(shè)點(diǎn),點(diǎn),分類討論:當(dāng)為邊,為對(duì)角線時(shí),當(dāng)為邊,為對(duì)角線時(shí),運(yùn)用平行四邊形對(duì)角線互相平分性質(zhì),構(gòu)建方程求解;(3)如圖,過點(diǎn)D作,過點(diǎn)E作,垂足為G,F(xiàn),可證,;運(yùn)用待定系數(shù)法求直線解析式,直線解析式;設(shè)點(diǎn),,則,,,,運(yùn)用解直角三角形,中,,,中,,可得,,;中,,可得,,,,于是,從而確定時(shí),最大值為.【詳解】(1)將,代入,得,解得∴拋物線解析式為:(2)二次函數(shù),當(dāng)時(shí),∴點(diǎn)設(shè)點(diǎn),點(diǎn),當(dāng)為邊,為對(duì)角線時(shí),∵四邊形為平行四邊形,∴,互相平分∴解得,(舍去)或點(diǎn)Q坐標(biāo);當(dāng)為邊,為對(duì)角線時(shí),同理得,解得,或,∴∴點(diǎn)Q坐標(biāo)或綜上,點(diǎn)Q坐標(biāo),或或;(3)如圖,過點(diǎn)D作,過點(diǎn)E作,垂足為G,F(xiàn),∵,∴∴∵∴,同理可得設(shè)直線的解析式為:則,解得∴直線:同理由點(diǎn),,可求得直線:設(shè)點(diǎn),,則,,,中,,∴,中,∴,解得,∴∵∴;中,∴,解得,∴∵∴∴,即.∵∴時(shí),,有最大值,最大值為.【點(diǎn)睛】本題考查待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式,平行四邊形的性質(zhì),一元二次方程求解,解直角三角形,結(jié)合動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況,分類討論是解題的關(guān)鍵.13.(2021·山東中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線交軸于,兩點(diǎn),交軸于點(diǎn).(1)求該拋物線的表達(dá)式;(2)點(diǎn)為第四象限內(nèi)拋物線上一點(diǎn),連接,過點(diǎn)作交軸于點(diǎn),連接,求面積的最大值及此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo);(3)在(2)的條件下,將拋物線向右平移經(jīng)過點(diǎn)時(shí),得到新拋物線,點(diǎn)在新拋物線的對(duì)稱軸上,在坐標(biāo)平面內(nèi)是否存在一點(diǎn),使得以、、、為頂點(diǎn)的四邊形為矩形,若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.參考:若點(diǎn)、,則線段的中點(diǎn)的坐標(biāo)為.【答案】(1)該拋物線的表達(dá)式為:;(2)面積最大值為8,此時(shí)P點(diǎn)的坐標(biāo)為:P(2,-6);(3)或或或【分析】(1)將兩個(gè)點(diǎn)分別代入拋物線可得關(guān)于a,b的二元一次方程組,可解得a,b;(2)設(shè)出P、Q兩點(diǎn)坐標(biāo),應(yīng)用三角形相似,及三角形面積公式,代入化簡可得一個(gè)二次函數(shù),求其最大值即可;(3)拋物線的平移可確定拋物線解析式及對(duì)稱軸,設(shè)出點(diǎn)E、F,應(yīng)用中點(diǎn)坐標(biāo)公式及矩形特點(diǎn)分成的三角形為直角三角形,可得出答案.【詳解】解:(1)將A(-1,0),B(4,0)代入拋物線可得:,解得:,∴該拋物線的表達(dá)式為:;(2)過點(diǎn)P作PN⊥x軸于點(diǎn)N,如圖所示:設(shè)且,,∴,,,∵,∴,∴,即,∴,∴,∴,∵點(diǎn)在拋物線上,∴,∴,,根據(jù)拋物線的基本性質(zhì):對(duì)稱軸為在內(nèi),∴在取得最大值,代入得:,當(dāng)時(shí),,∴面積的最大值為8,此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為:.(3)在(2)的條件下,原拋物線解析式為,將拋物線向右平移經(jīng)過點(diǎn),可知拋物線向右平移了個(gè)單位長度,∴可得:,化簡得平移后的拋物線:,對(duì)稱軸為:,由(2)得:A(-1,0),,點(diǎn)E在對(duì)稱軸上,∴設(shè)E(3,e),點(diǎn)F(m,n),矩形AEPF,當(dāng)以AP為矩形的對(duì)角線時(shí),則AP的中點(diǎn)坐標(biāo)為:,EF的中點(diǎn)坐標(biāo)為:,根據(jù)矩形的性質(zhì)可得,兩個(gè)中點(diǎn)坐標(biāo)相同,可得:解得:∵矩形AEPF,∴為直角三角形,∴,③,,,代入③化簡可得:,④∴將②代入④可得:,化簡得:,根據(jù)判別式得:,∴,∴或;當(dāng)以AP為矩形的邊時(shí),如圖所示:過點(diǎn)P分別作PG⊥x軸于點(diǎn)G,PH∥x軸,過點(diǎn)F作PH的垂線,垂足為H,設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與x軸的交點(diǎn)為M,如圖,∴,,AM=4,∴,∵四邊形是矩形,∴,AE=PF,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴FH=2,∵點(diǎn),∴,當(dāng)以AP為矩形的邊時(shí),如圖所示:同理可得;綜上所述:以、、、為頂點(diǎn)的四邊形為矩形,或或或【點(diǎn)睛】題目考查確定二次函數(shù)解析式及其基本性質(zhì)、矩形的性質(zhì)、勾股定理等,難點(diǎn)主要是依據(jù)圖像確定各點(diǎn)、線段間的關(guān)系,得出答案.14.(2023·湖北荊州·統(tǒng)考中考真題)已知:關(guān)于的函數(shù).

(1)若函數(shù)的圖象與坐標(biāo)軸有兩個(gè)公共點(diǎn),且,則的值是___________;(2)如圖,若函數(shù)的圖象為拋物線,與軸有兩個(gè)公共點(diǎn),,并與動(dòng)直線交于點(diǎn),連接,,,,其中交軸于點(diǎn),交于點(diǎn).設(shè)的面積為,的面積為.①當(dāng)點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn)時(shí),求的面積;②探究直線在運(yùn)動(dòng)過程中,是否存在最大值?若存在,求出這個(gè)最大值;若不存在,說明理由.【答案】(1)0或2或;(2)①6,②存在,【分析】(1)根據(jù)函數(shù)與坐標(biāo)軸交點(diǎn)情況,分情況討論函數(shù)為一次函數(shù)和二次函數(shù)的時(shí)候,按照?qǐng)D像的性質(zhì)以及與坐標(biāo)軸交點(diǎn)的情況即可求出值.(2)①根據(jù)和的坐標(biāo)點(diǎn)即可求出拋物線的解析式,即可求出頂點(diǎn)坐標(biāo),從而求出長度,再利用和的坐標(biāo)點(diǎn)即可求出的直線解析式,結(jié)合即可求出點(diǎn)坐標(biāo),從而求出長度,最后利用面積法即可求出的面積.②觀察圖形,用值表示出點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)平行線分線段成比例求出長度,利用割補(bǔ)法表示出和,將二者相減轉(zhuǎn)化成關(guān)于的二次函數(shù)的頂點(diǎn)式,利用取值范圍即可求出的最小值.【詳解】(1)解:函數(shù)的圖象與坐標(biāo)軸有兩個(gè)公共點(diǎn),,,,當(dāng)函數(shù)為一次函數(shù)時(shí),,.當(dāng)函數(shù)為二次函數(shù)時(shí),,若函數(shù)的圖象與坐標(biāo)軸有兩個(gè)公共點(diǎn),即與軸,軸分別只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí),,.當(dāng)函數(shù)為二次函數(shù)時(shí),函數(shù)的圖象與坐標(biāo)軸有兩個(gè)公共點(diǎn),即其中一點(diǎn)經(jīng)過原點(diǎn),,,.綜上所述,或0.故答案為:0或2或.(2)解:①如圖所示,設(shè)直線與交于點(diǎn),直線與交于點(diǎn).

依題意得:,解得:拋物線的解析式為:.點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn)時(shí),,,,,由,得直線的解析式為,在直線上,且在直線上,則的橫坐標(biāo)等于的橫坐標(biāo),,,,,.故答案為:6.②存在最大值,理由如下:如圖,設(shè)直線交軸于.由①得:,,,,,,,,,,即,,,,,,,當(dāng)時(shí),有最大值,最大值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及到函數(shù)與坐標(biāo)軸交點(diǎn)問題,二次函數(shù)與面積問題,平行線分線段成比例,解題的關(guān)鍵在于分情況討論函數(shù)與坐標(biāo)軸交點(diǎn)問題,以及二次函數(shù)最值問題.15.(2021·湖北中考真題)拋物線()與軸相交于點(diǎn),且拋物線的對(duì)稱軸為,為對(duì)稱軸與軸的交點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)在軸上方且平行于軸的直線與拋物線從左到右依次交于、兩點(diǎn),若是等腰直角三角形,求的面積;(3)若是對(duì)稱軸上一定點(diǎn),是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),求的最小值(用含的代數(shù)式表示).【答案】(1);(2)4;(3)【分析】(1)與軸相交于點(diǎn),得到,再根據(jù)拋物線對(duì)稱軸,求得,代入即可.(2)在軸上方且平行于軸的直線與拋物線從左到右依次交于、兩點(diǎn),可知、兩點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,是等腰直角三角形得到,設(shè),根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)求得E點(diǎn)坐標(biāo),從而求得的面積.(3),根據(jù)距離公式求得,注意到的范圍,利用二次函數(shù)的性質(zhì),對(duì)進(jìn)行分類討論,從而求得的最小值.【詳解】解:(1)由拋物線()與軸相交于點(diǎn)得到拋物線的對(duì)稱軸為,即,解得∴拋物線的方程為(2)過點(diǎn)E作交AB于點(diǎn)M,過點(diǎn)F作,交AB于點(diǎn)N,如下圖:∵是等腰直角三角形∴,又∵軸∴∴為等腰直角三角形∴設(shè),則,∴又∵∴解得或當(dāng)時(shí),,符合題意,當(dāng)時(shí),,不符合題意綜上所述:.(3)設(shè),在拋物線上,則將代入上式,得當(dāng)時(shí),,∴時(shí),最小,即最小=當(dāng)時(shí),,∴時(shí),最小,即最小,綜上所述【點(diǎn)睛】此題考查了二次函數(shù)的對(duì)稱軸、二次函數(shù)與三角形面積、等腰直角三角形的性質(zhì)以及距離公式等知識(shí),熟練掌握距離公式和對(duì)代數(shù)式的計(jì)算是解決本題的關(guān)鍵.16.(2023·福建·統(tǒng)考中考真題)已知拋物線交軸于兩點(diǎn),為拋物線的頂點(diǎn),為拋物線上不與重合的相異兩點(diǎn),記中點(diǎn)為,直線的交點(diǎn)為.(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)若,且,求證:三點(diǎn)共線;(3)小明研究發(fā)現(xiàn):無論在拋物線上如何運(yùn)動(dòng),只要三點(diǎn)共線,中必存在面積為定值的三角形.請(qǐng)直接寫出其中面積為定值的三角形及其面積,不必說明理由.【答案】(1);(2)見解析;(3)的面積為定值,其面積為2【分析】(1)將代入,即可解得;(2),中點(diǎn)為,且,可求出過兩點(diǎn)所在直線的一次函數(shù)表達(dá)式,為拋物線上的一點(diǎn),所以,此點(diǎn)在,可證得三點(diǎn)共線;(3)設(shè)與分別關(guān)于直線對(duì)稱,則關(guān)于直線對(duì)稱,且與的面積不相等,所以的面積不為定值;如圖,當(dāng)分別運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的位置,且保持三點(diǎn)共線.此時(shí)與的交點(diǎn)到直線的距離小于到直線的距離,所以的面積小于的面積,故的面積不為定值;故的面積為定值,由(2)求出,此時(shí)的面積為2.【詳解】(1)解:因?yàn)閽佄锞€經(jīng)過點(diǎn),所以解得所以拋物線的函數(shù)表達(dá)式為;(2)解:

設(shè)直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為,因?yàn)闉橹悬c(diǎn),所以.又因?yàn)椋?,解得,所以直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為.因?yàn)辄c(diǎn)在拋物線上,所以.解得,或.又因?yàn)?,所以.所以.因?yàn)?,即滿足直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式,所以點(diǎn)在直線上,即三點(diǎn)共線;(3)解:的面積為定值,其面積為2.理由如下:(考生不必寫出下列理由)如圖1,當(dāng)分別運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的位置時(shí),與分別關(guān)于直線對(duì)稱,此時(shí)仍有三點(diǎn)共線.設(shè)與的交點(diǎn)為,則關(guān)于直線對(duì)稱,即軸.此時(shí),與不平行,且不平分線段,故,到直線的距離不相等,即在此情形下與的面積不相等,所以的面積不為定值.

如圖2,當(dāng)分別運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的位置,且保持三點(diǎn)共線.此時(shí)與的交點(diǎn)到直線的距離小于到直線的距離,所以的面積小于的面積,故的面積不為定值.又因?yàn)橹写嬖诿娣e為定值的三角形,故的面積為定值.在(2)的條件下,直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為,直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為,求得,此時(shí)的面積為2.【點(diǎn)睛】本題考查一次函數(shù)和二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、二元一次方程組、一元二次方程、三角形面積等基礎(chǔ)知識(shí),如何利用數(shù)形結(jié)合求得點(diǎn)的坐標(biāo)、函數(shù)的表達(dá)式等是解題的關(guān)鍵.17.(2021·黑龍江中考真題)綜合與探究如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于點(diǎn)A、B,與y軸交于點(diǎn)C,連接BC,,對(duì)稱軸為,點(diǎn)D為此拋物線的頂點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)拋物線上C,D兩點(diǎn)之間的距離是__________;(3)點(diǎn)E是第一象限內(nèi)拋物線上的動(dòng)點(diǎn),連接BE和CE.求面積的最大值;(4)點(diǎn)P在拋物線對(duì)稱軸上,平面內(nèi)存在點(diǎn)Q,使以點(diǎn)B、C、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形為矩形,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo).【答案】(1);(2);(3);(4)或或或.【分析】(1)先根據(jù)對(duì)稱軸可得的值,再根據(jù)可得點(diǎn)的坐標(biāo),代入拋物線的解析式即可得;(2)利用拋物線的解析式分別求出點(diǎn)的坐標(biāo),再利用兩點(diǎn)之間的距離公式即可得;(3)過點(diǎn)作軸的垂線,交于點(diǎn),先利用待定系數(shù)法求出直線的解析式,再設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,從而可得和的坐標(biāo),然后根據(jù)可得關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可得;(4)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,分①當(dāng)為矩形的邊時(shí),②當(dāng)為矩形的邊時(shí),③當(dāng)為矩形的對(duì)角線時(shí)三種情況,再分別利用待定系數(shù)法求直線的解析式、矩形的性質(zhì)、點(diǎn)坐標(biāo)的平移變換規(guī)律求解即可得.【詳解】解:(1)拋物線的對(duì)稱軸為,,,,且點(diǎn)在軸負(fù)半軸上,,將點(diǎn)代入得:,解得,則拋物線的解析式為;(2)化成頂點(diǎn)式為,則頂點(diǎn)的坐標(biāo)為,當(dāng)時(shí),,即,則拋物線上兩點(diǎn)之間的距離是,故答案為:;(3)如圖,過點(diǎn)作軸的垂線,交于點(diǎn),,拋物線的對(duì)稱軸為,,設(shè)直線的解析式為,將點(diǎn)代入得:,解得,則直線的解析式為,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,,,,,由二次函數(shù)的性質(zhì)得:在內(nèi),當(dāng)時(shí),取最大值,最大值為,即面積的最大值為;(4)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,由題意,分以下三種情況:①當(dāng)為矩形的邊時(shí),則,設(shè)直線的解析式為,將點(diǎn)代入得:,則直線的解析式為,將點(diǎn)代入得:,即,將點(diǎn)先向右平移2個(gè)單位長度,再向上平移4個(gè)單位長度可得到點(diǎn),四邊形是矩形,點(diǎn)平移至點(diǎn)的方式與點(diǎn)平移至點(diǎn)的方式相同,,,即;②當(dāng)為矩形的邊時(shí),則,同(4)①的方法可得:點(diǎn)的坐標(biāo)為;③當(dāng)為矩形的對(duì)角線時(shí),則,,即,解得或,或,當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)為時(shí),則將點(diǎn)先向左平移2個(gè)單位長度,再向下平移個(gè)單位長度可得到點(diǎn),四邊形是矩形,點(diǎn)平移至點(diǎn)的方式與點(diǎn)平移至點(diǎn)的方式相同,,即;同理可得:當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)為時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為,綜上,點(diǎn)的坐標(biāo)為或或或.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的幾何應(yīng)用、待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、矩形的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),較難的是題(4),正確分三種情況討論是解題關(guān)鍵.18.(2023·湖南張家界·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知二次函數(shù)的圖象與x軸交于點(diǎn)和點(diǎn)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn).點(diǎn)D為線段上的一動(dòng)點(diǎn).

(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)如圖1,求周長的最小值;(3)如圖2,過動(dòng)點(diǎn)D作交拋物線第一象限部分于點(diǎn)P,連接,記與的面積和為S,當(dāng)S取得最大值時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo),并求出此時(shí)S的最大值.【答案】(1);(2);(3),【分析】(1)根據(jù)題意設(shè)拋物線的表達(dá)式為,將代入求解即可;(2)作點(diǎn)O關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)E,連接,根據(jù)點(diǎn)坐特點(diǎn)及正方形的判定得出四邊形為正方形,,連接AE,交于點(diǎn)D,由對(duì)稱性,此時(shí)有最小值為AE的長,再由勾股定理求解即可;(3)由待定系數(shù)法確定直線的表達(dá)式為,直線的表達(dá)式為,設(shè),然后結(jié)合圖形及面積之間的關(guān)系求解即可.【詳解】(1)解:由題意可知,設(shè)拋物線的表達(dá)式為,將代入上式得:,所以拋物線的表達(dá)式為;(2)作點(diǎn)O關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)E,連接,∵,,,∴,∵O、E關(guān)于直線對(duì)稱,∴四邊形為正方形,∴,連接,交于點(diǎn)D,由對(duì)稱性,此時(shí)有最小值為的長,∵的周長為,,的最小值為10,∴的周長的最小值為;

(3)由已知點(diǎn),,,設(shè)直線的表達(dá)式為,將,代入中,,解得,∴直線的表達(dá)式為,同理可得:直線的表達(dá)式為,∵,∴設(shè)直線表達(dá)式為,由(1)設(shè),代入直線的表達(dá)式得:,∴直線的表達(dá)式為:,由,得,∴,∵P,D都在第一象限,∴,∴當(dāng)時(shí),此時(shí)P點(diǎn)為..

【點(diǎn)睛】題目主要考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,包括待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式,周長最短問題及面積問題,理解題意,熟練掌握運(yùn)用二次函數(shù)的綜合性質(zhì)是解題關(guān)鍵.19.(2020?武威)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx﹣2交x軸于A,B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,且OA=2OC=8OB.點(diǎn)P是第三象限內(nèi)拋物線上的一動(dòng)點(diǎn).(1)求此拋物線的表達(dá)式;(2)若PC∥AB,求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)連接AC,求△PAC面積的最大值及此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).【分析】(1)拋物線y=ax2+bx﹣2,則c=﹣2,故OC=2,而OA=2OC=8OB,則OA=﹣4,OB=1(2)拋物線的對(duì)稱軸為x=-(3)△PAC的面積S=S△PHA+S△PHC=1【解析】(1)拋物線y=ax2+bx﹣2,則c=﹣2,故OC=2,而OA=2OC=8OB,則OA=﹣4,OB=1故點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為(﹣4,0)、(12則y=a(x+4)(x-12)=a(x2+7故拋物線的表達(dá)式為:y=x2+7(2)拋物線的對(duì)稱軸為x=-當(dāng)PC∥AB時(shí),點(diǎn)P、C的縱坐標(biāo)相同,根據(jù)函數(shù)的對(duì)稱性得點(diǎn)P(-7(3)過點(diǎn)P作PH∥y軸交AC于點(diǎn)H,由點(diǎn)A、C的坐標(biāo)得,直線AC的表達(dá)式為:y=-則△PAC的面積S=S△PHA+S△PHC=12PH×OA=12×4×(-1∵﹣2<0,∴S有最大值,當(dāng)x=﹣2時(shí),S的最大值為8,此時(shí)點(diǎn)P(﹣2,﹣5).20.(2023·吉林長春·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線(是常數(shù))經(jīng)過點(diǎn).點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)在該拋物線上,橫坐標(biāo)為.其中.

(1)求該拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式及頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)當(dāng)點(diǎn)在軸上時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);(3)該拋物線與軸的左交點(diǎn)為,當(dāng)拋物線在點(diǎn)和點(diǎn)之間的部分(包括、兩點(diǎn))的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)之差為時(shí),求的值.(4)當(dāng)點(diǎn)在軸上方時(shí),過點(diǎn)作軸于點(diǎn),連結(jié)、.若四邊形的邊和拋物線有兩個(gè)交點(diǎn)(不包括四邊形的頂點(diǎn)),設(shè)這兩個(gè)交點(diǎn)分別為點(diǎn)、點(diǎn),線段的中點(diǎn)為.當(dāng)以點(diǎn)、、、(或以點(diǎn)、、、)為頂點(diǎn)的四邊形的面積是四邊形面積的一半時(shí),直接寫出所有滿足條件的的值.【答案】(1);頂點(diǎn)坐標(biāo)為;(2);(3)或或或;(4)或或【分析】(1)將點(diǎn)代入拋物線解析式,待定系數(shù)法即可求解;(2)當(dāng)時(shí),,求得拋物線與軸的交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)拋物線上的點(diǎn)在軸上時(shí),橫坐標(biāo)為.其中,得出,即可求解;(3)①如圖所示,當(dāng),即時(shí),②當(dāng),即時(shí),③當(dāng),即時(shí),④當(dāng),即,分別畫出圖形,根據(jù)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)之差為,建立方程,解方程即可求解;(4)根據(jù)在軸的上方,得出,根據(jù)題意分三種情況討論①當(dāng)是的中點(diǎn),②同理當(dāng)為的中點(diǎn)時(shí),③,根據(jù)題意分別得出方程,解方程即可求解.【詳解】(1)解:將點(diǎn)代入拋物線,得,解得:∴拋物線解析式為;∵,∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為,(2)解:由,當(dāng)時(shí),,解得:,∵拋物線上的點(diǎn)在軸上時(shí),橫坐標(biāo)為.其中.∴∴解得:,∵點(diǎn)的坐標(biāo)為,∴;(3)①如圖所示,當(dāng),即時(shí),

拋物線在點(diǎn)和點(diǎn)之間的部分(包括、兩點(diǎn))的最高點(diǎn)為頂點(diǎn),最低點(diǎn)為點(diǎn),∵頂點(diǎn)坐標(biāo)為,則縱坐標(biāo)之差為依題意,解得:;②當(dāng),即時(shí),

∵,即,依題意,,解得:或(舍去),③當(dāng),即時(shí),

則,解得:或(舍去),④當(dāng),即,

則,解得:(舍去)或,綜上所述,或或或;(4)解:如圖所示,

∵在軸的上方,∴∴∵以點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形的面積是四邊形面積的一半,線段的中點(diǎn)為∴∵,①當(dāng)是的中點(diǎn),如圖所示

則,∴代入,即,解得:(舍去)或;②同理當(dāng)為的中點(diǎn)時(shí),如圖所示,,,則點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形的面積是四邊形面積的一半,

∴,解得:,③如圖所示,

設(shè),則,∵以點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形的面積是四邊形面積的一半,線段的中點(diǎn)為∴即∴,∴,∴,∵關(guān)于對(duì)稱,∴,解得:,綜上所述,或或.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合運(yùn)用,二次函數(shù)的性質(zhì),面積問題,根據(jù)題意畫出圖形,分類討論,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.21.(2020?樂山)已知拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(5,0)兩點(diǎn),C為拋物線的頂點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)D,連結(jié)BC,且tan∠CBD=4(1)求拋物線的解析式;(2)設(shè)P是拋物線的對(duì)稱軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).①過點(diǎn)P作x軸的平行線交線段BC于點(diǎn)E,過點(diǎn)E作EF⊥PE交拋物線于點(diǎn)F,連結(jié)FB、FC,求△BCF的面積的最大值;②連結(jié)PB,求35【分析】(1)設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x+1)(x﹣5),可得對(duì)稱軸為直線x=2,由銳角三角函數(shù)可求點(diǎn)C坐標(biāo),代入解析式可求解析式;(2)①先求出直線BC解析式,設(shè)P(2,t),可得點(diǎn)E(5-34t,t),點(diǎn)②根據(jù)圖形的對(duì)稱性可知∠ACD=∠BCD,AC=BC=5,過點(diǎn)P作PG⊥AC于G,可得PG=35PC,可得35【解析】(1)根據(jù)題意,可設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x+1)(x﹣5),∵拋物線的對(duì)稱軸為直線x=2,∴D(2,0),又∵tan∠CBD=4∴CD=BD?tan∠CBD=4,即C(2,4),代入拋物線的解析式,得4=a(2+1)(2﹣5),解得a=-4∴二次函數(shù)的解析式為y=-49(x+1)(x-5)=-4(2)①設(shè)P(2,t),其中0<t<4,設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,∴0=5k+b,解得k=-即直線BC的解析式為y=-4令y=t,得:x=5-3∴點(diǎn)E(5-3把x=5-34t代入y=-即F(5-3∴EF=(2t-1∴△BCF的面積=12×EF×BD=32∴當(dāng)t=2時(shí),△BCF的面積最大,且最大值為32②如圖,連接AC,根據(jù)圖形的對(duì)稱性可知∠ACD=∠BCD,AC=BC=5,∴sin∠ACD=AD過點(diǎn)P作PG⊥AC于G,則在Rt△PCG中,PG=PC?sin∠ACD=3∴35過點(diǎn)B作BH⊥AC于點(diǎn)H,則PG+PH≥BH,∴線段BH的長就是35∵S△ABC又∵S△ABC∴52即BH=24∴35PC+PB的最小值為22.(2019·海南)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+5經(jīng)過A(–5,0),B(–4,–3)兩點(diǎn),與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為C,頂點(diǎn)為D,連結(jié)CD.(1)求該拋物線的表達(dá)式;(2)點(diǎn)P為該拋物線上一動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)B、C不重合),設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t.①當(dāng)點(diǎn)P在直線BC的下方運(yùn)動(dòng)時(shí),求△PBC的面積的最大值;②該拋物線上是否存在點(diǎn)P,使得∠PBC=∠BCD?若存在,求出所有點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)y=x2+6x+5.(2)①△PBC的面積的最大值為.②存在滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,5)和(–,–).【解析】(1)將點(diǎn)A、B坐標(biāo)代入二次函數(shù)表達(dá)式得:,解得,故拋物線的表達(dá)式為:y=x2+6x+5.(2)①如圖1,過點(diǎn)P作PE⊥x軸于點(diǎn)E,交直線BC于點(diǎn)F.在拋物線y=x2+6x+5中,令y=0,則x2+6x+5=0,解得x=–5,x=–1,∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(–1,0).由點(diǎn)B(–4,–3)和C(–1,0),可得直線BC的表達(dá)式為y=x+1.設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(t,t2+6t+5),由題知–4<t<–1,則點(diǎn)F(t,t+1),∴FP=(t+1)–(t2+6t+5)=–t2–5t–4,∴S△PBC=S△FPB+S△FPC=·FP·3===.∵–4<–<–1,∴當(dāng)t=–時(shí),△PBC的面積的最大值為.②存在.∵y=x2+6r+5=(x+3)2–4,∴拋物線的頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(–3,–4).由點(diǎn)C(–l,0)和D(–3,–4),可得直線CD的表達(dá)式為y=2x+2.分兩種情況討論:(i)當(dāng)點(diǎn)P在直線BC上方時(shí),有∠PBC=∠BCD,如圖2.若∠PBC=∠BCD,則PB∥CD,∴設(shè)直線PB的表達(dá)式為y=2x+b.把B(–4,–3)代入y=2x+b,得b=5,∴直線PB的表達(dá)式為y=2x+5.由x2+6x+5=2x+5,解得x1=0,x2=–4(舍去),∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,5).(ii)當(dāng)點(diǎn)P在直線BC下方時(shí),有∠PBC=∠BCD,如圖3.設(shè)直線BP與CD交于點(diǎn)M,則MB=MC.過點(diǎn)B作BN⊥x軸于點(diǎn)N,則點(diǎn)N(–4,0),∴NB=NC=3,∴MN垂直平分線段BC.設(shè)直線MN與BC交于點(diǎn)G,則線段BC的中點(diǎn)G的坐標(biāo)為,由點(diǎn)N(–4,0)和G,得直線NG的表達(dá)式為y=–x–4.∵直線CD:y=2x+2與直線NG:y=–x–4交于點(diǎn)M,由2x+2=–x–4,解得x=–2,∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(–2,–2).由B(–4,–3)和M(–2.–2),得直線BM的表達(dá)式為y=.由x2+6x+5=,解得x1=–,x2=–4(含去),∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(–,–).綜上所述,存在滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,5)和(–,–).【名師點(diǎn)睛】本題考查的是二次函數(shù)綜合運(yùn)用,涉及到一次函數(shù)、等腰三角形性質(zhì)、圖形的面積計(jì)算等,其中(2),要主要分類求解,避免遺漏.23.(2019?廣西南寧)如果拋物線C1的頂點(diǎn)在拋物線C2上,拋物線C2的頂點(diǎn)也在拋物線C1上時(shí),那么我們稱拋物線C1與C2“互為關(guān)聯(lián)”的拋物線.如圖1,已知拋物線C1:y1=x2+x與C2:y2=ax2+x+c是“互為關(guān)聯(lián)”的拋物線,點(diǎn)A,B分別是拋物線C1,C2的頂點(diǎn),拋物線C2經(jīng)過點(diǎn)D(6,–1).(1)直接寫出A,B的坐標(biāo)和拋物線C2的解析式;(2)拋物線C2上是否存在點(diǎn)E,使得△ABE是直角三角形?如果存在,請(qǐng)求出點(diǎn)E的坐標(biāo);如果不存在,請(qǐng)說明理由;(3)如圖2,點(diǎn)F(–6,3)在拋物線C1上,點(diǎn)M,N分別是拋物線C1,C2上的動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)M,N的橫坐標(biāo)相同,記△AFM面積為S1(當(dāng)點(diǎn)M與點(diǎn)A,F(xiàn)重合時(shí)S1=0),△ABN的面積為S2(當(dāng)點(diǎn)N與點(diǎn)A,B重

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