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文檔簡介
重難點專項突破01二次函數綜合之“線段周長”問題【知識梳理】(1)線段的數量關系此類問題一般是求滿足線段數量關系的點的坐標,針對這種情況應先在圖中找出對應線段,弄清已知點和未知點;再聯系二次函數和一次函數,設出未知點的坐標,使其只含一個未知數;最后表示出線段的長度,列出滿足線段數量關系的等式,從而求出未知數的值;(2)線段最值問題
此類問題通常有兩類:
①設出關鍵的點的未知數(通常是一個跟所求線段關系緊密的點的橫坐標),通過題目中的函數和圖形關系,用該點的橫坐標表示出有關線段端點的坐標,進而表示出線段的長,通過二次函數的性質求最值,繼而得到線段的最大值或最小值;
②在求線段最小值的時候可以利用軸對稱模型.此類問題一般是要尋找一個動點,使其到兩個頂點的距離最小,通常是作一個定點關于動點所在直線的對稱點,連接這個對稱點與另一個定點的線段即為所求的最小值;(3)周長最值問題
此類問題一般為所求圖形中有一動點,對其求周長最值,解決此類問題時應利用轉化思想,即先觀察圖形,結合題目,分清楚定線段和不定線段,然后將其所求圖形周長的最值轉化到求不定線段和的最值,進而轉化為求線段最值問題,其方法同(2).【考點剖析】題型一:線段的數量關系1.(2023·福建廈門·廈門一中校考模擬預測)拋物線經過點,與軸交于點,對稱軸為,點是軸上一點,過點作垂直于軸的直線分別交拋物線和直線于點和點.(1)求二次函數的表達式;(2)若、、三個點中恰有一點是其它兩點所連線段的中點(三點重合除外)時,求點的坐標;(3)分別過點、向拋物線的對稱軸作垂線,交對稱軸于點、,矩形與此拋物線相交,拋物線被截得的部分圖象記作,的最高點的縱坐標為,最低點縱坐標為,當時,求點的坐標.題型二:線段最值問題2.(2023·上海·九年級假期作業(yè))如圖,已知拋物線:,拋物線與關于點中心對稱,與相交于A,B兩點,點M在拋物線上,且位于點A和點B之間;點N在拋物線上,也位于點A和點B之間,且軸.(1)求拋物線的表達式;(2)求線段長度的最大值.3.(2023·內蒙古·內蒙古師范大學附屬學校校考三模)如圖,拋物線與x軸交于A、B兩點,B點坐標為.與y軸交于點.
(1)求拋物線的解析式;(2)點P在x軸下方的拋物線上,過點P的直線與直線BC交于點E,與y軸交于點F,求的最大值;(3)點D為拋物線對稱軸上一點.當是以BC為直角邊的直角三角形時,求點D的坐標.4.(2023·黑龍江綏化·統考中考真題)如圖,拋物線的圖象經過,,三點,且一次函數的圖象經過點.
(1)求拋物線和一次函數的解析式.(2)點,為平面內兩點,若以、、、為頂點的四邊形是正方形,且點在點的左側.這樣的,兩點是否存在?如果存在,請直接寫出所有滿足條件的點的坐標:如果不存在,請說明理由.(3)將拋物線的圖象向右平移個單位長度得到拋物線,此拋物線的圖象與軸交于,兩點(點在點左側).點是拋物線上的一個動點且在直線下方.已知點的橫坐標為.過點作于點.求為何值時,有最大值,最大值是多少?5.(2023·全國·九年級專題練習)如圖,已知拋物線與軸交于和兩點,與軸交于點.直線過拋物線的頂點.(1)求拋物線的函數解析式;(2)若直線與拋物線交于點,與直線交于點.①當取得最大值時,求的值和的最大值;②當是等腰三角形時,求點的坐標.題型三:周長最值問題6.(2023·湖南張家界·統考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,已知二次函數的圖象與x軸交于點和點兩點,與y軸交于點.點D為線段上的一動點.
(1)求二次函數的表達式;(2)如圖1,求周長的最小值;(3)如圖2,過動點D作交拋物線第一象限部分于點P,連接,記與的面積和為S,當S取得最大值時,求點P的坐標,并求出此時S的最大值.【過關檢測】一、單選題1.(2020春·福建龍巖·九年級??茧A段練習)P是拋物線y=x2-4x+5上一點,過點P作PM⊥x軸,PN⊥y軸,垂足分別是M,N,則PM+PN的最小值是(
)A.3 B. C. D.52.(2023·山東臨沂·統考二模)如圖,二次函數圖象經過,且有最小值,若A點關于y軸的對稱點為B點,過B作y軸平行線交拋物線于點C,在的斜邊上有一動點D,過D作于E,于F,則EF的最小值為()A. B. C. D.3.(2023·山東濟寧·統考一模)如圖,拋物線經過點,點從點A出發(fā),沿拋物線運動到頂點后,再沿對稱軸l向下運動,給出下列說法:①:②拋物線的對稱軸為;③當點P,B,C構成的三角形的周長取最小值時,;④在點P從點A運動到頂點的過程中,當時,的面積最大.其中,所有正確的說法是(
)A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③4.(2022春·全國·九年級專題練習)如圖,在平面直角坐標系中,二次函數y=x2﹣2x+c的圖象與x軸交于A、C兩點,與y軸交于點B(0,﹣3),若P是x軸上一動點,點D(0,1)在y軸上,連接PD,則PD+PC的最小值是(
)A.4 B.2+2 C.2 D.5.(2023·全國·九年級專題練習)如圖,在平面直角坐標系中,二次函數的圖象與x軸交于A、C兩點,與y軸交于點B,若P是x軸上一動點,點Q(0,2)在y軸上,連接PQ,則的最小值是(
)A.6 B. C. D.6.(2022秋·浙江溫州·九年級統考階段練習)如圖,拋物線交x軸于A,B兩點,交y軸于點C,點D為拋物線的頂點,點C關于拋物線的對稱軸的對稱點為點E,點G,F分別在x軸和y軸上,則四邊形EDFG周長的最小值為(
)A.6 B. C. D.二、填空題7.(2023·江蘇連云港·??既#┤鐖D,在平面直角坐標系中,二次函數的圖象與x軸交于點A,C兩點,與y軸交于點B,對稱軸與x軸交于點D,若P為y軸上的一個動點,連接,則的最小值為___________.
8.(2023秋·河北秦皇島·九年級秦皇島市第七中學??计谀┤鐖D,已知二次函數圖像的頂點坐標為,與軸交于點,直線與該二次函數的圖像交于,兩點,是線段上的一個動點,過作軸的垂線交二次函數的圖像于點則線段的最大值為____________.9.(2023·江蘇宿遷·統考一模)如圖,拋物線交x軸于A、B兩點.點P為x軸下方拋物線上任意一點,點C是拋物線對稱軸與x軸的交點,直線分別交拋物線的對稱軸于點M、N.的值等于______________.10.(2023·吉林長春·統考一模)如圖,在平面直角坐標系中,為坐標原點,點在拋物線上,過點作軸的垂線,交拋物線于另一點,點、在線段上,且、兩點關于軸對稱,過點作軸的垂線交拋物線于點.連接,若,則線段的長為______.11.(2023秋·廣西南寧·九年級南寧十四中校考開學考試)如圖拋物線與軸交于,兩點,與軸交于點,點是拋物線對稱軸上任意一點,若點,,分別是,,的中點,連接,,則的最小值為______.12.(2023春·福建泉州·九年級福建省永春第一中學??计谥校┤鐖D:二次函數的圖象與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左側)與y軸交于點C,頂點為點D.(1)在拋物線的對稱軸上找一點P,使的值最大時,則點P的坐標為___;(2)在拋物線的對稱軸上找一點P,使的值最小時,則點P的坐標為____.13.(2023·四川·校聯考模擬預測)已知二次函數交x軸于(點A在B的左側)兩點,平面上有任意點P,使得,則面積的最大值為_________.(用含有a的代數式表示)14.(2023·四川宜賓·統考中考真題)如圖,拋物線經過點,頂點為,且拋物線與軸的交點B在和之間(不含端點),則下列結論:
①當時,;②當的面積為時,;③當為直角三角形時,在內存在唯一點P,使得的值最小,最小值的平方為.其中正確的結論是___________.(填寫所有正確結論的序號)15.(2023·全國·九年級專題練習)如圖,拋物線經過點,頂點為,且拋物線與軸的交點B在和之間(不含端點),則下列結論:
①當時,;②當的面積為時,;③當為直角三角形時,在內存在唯一點P,使得的值最小,最小值的平方為.其中正確的結論是___________.(填寫所有正確結論的序號)三、解答題16.(2023·浙江溫州·溫州市第二十三中學校考三模)如圖,已知二次函數的圖象與x軸交于,B,與y軸交于點.軸交拋物線于點D.
(1)求b,c的值.(2)已知點E在拋物線上且位于x軸上方,過E作y軸的平行線分別交于點F,G,且,求點E的坐標.17.(2023·浙江·九年級假期作業(yè))直線經過點,拋物線經過點,其中和為實數.設拋物線的頂點為,過作軸的平行線交直線于點.(1)求和的值;(2)當拋物線頂點的縱坐標取得最大值時,求線段的值;(3)求線段的最小值.18.(2023·浙江·九年級假期作業(yè))如圖,在平面直角坐標系中,繞原點O逆時針旋轉得到,其中點A的坐標為.
(1)寫出C點的坐標______,B點的坐標______;(2)若二次函數經過A,B,C三點,求該二次函數的解析式;(3)在(2)條件下,在二次函數的對稱軸上是否存在一點P,使得最小?若P點存在,求出P點坐標;若P點不存在,請說明理由.19.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·統考二模)如圖,在平面直角坐標系中,二次函數的圖像與x軸相交于點A、B,與y軸相交于點C,其中B點的坐標為,點M為拋物線上的一個動點.
(1)二次函數圖像的對稱軸為直線.①求二次函數的表達式;②若點M與點C關于對稱軸對稱,則點M的坐標是________;③在②的條件下,連接,在上任意取一點P,過點P作x軸的平行線,與拋物線對稱軸左側的圖像交于點Q,求線段的最大值;(2)過點M作的平行線,交拋物線于點N,設點M、N的橫坐標為m、n,在點M運動的過程中,試問的值是否會發(fā)生改變?若改變,請說明理由;若不變,請求出的值.20.(2023·遼寧·統考中考真題)如圖,拋物線與軸交于點和點,與軸交于點,點在拋物線上.
(1)求拋物線的解析式;(2)點在第一象限內,過點作軸,交于點,作軸,交拋物線于點,點在點的左側,以線段為鄰邊作矩形,當矩形的周長為11時,求線段的長;(3)點在直線上,點在平面內,當四邊形是正方形時,請直接寫出點的坐標.
重難點專項突破01二次函數綜合之“線段周長”問題【知識梳理】(1)線段的數量關系此類問題一般是求滿足線段數量關系的點的坐標,針對這種情況應先在圖中找出對應線段,弄清已知點和未知點;再聯系二次函數和一次函數,設出未知點的坐標,使其只含一個未知數;最后表示出線段的長度,列出滿足線段數量關系的等式,從而求出未知數的值;(2)線段最值問題
此類問題通常有兩類:
①設出關鍵的點的未知數(通常是一個跟所求線段關系緊密的點的橫坐標),通過題目中的函數和圖形關系,用該點的橫坐標表示出有關線段端點的坐標,進而表示出線段的長,通過二次函數的性質求最值,繼而得到線段的最大值或最小值;
②在求線段最小值的時候可以利用軸對稱模型.此類問題一般是要尋找一個動點,使其到兩個頂點的距離最小,通常是作一個定點關于動點所在直線的對稱點,連接這個對稱點與另一個定點的線段即為所求的最小值;(3)周長最值問題
此類問題一般為所求圖形中有一動點,對其求周長最值,解決此類問題時應利用轉化思想,即先觀察圖形,結合題目,分清楚定線段和不定線段,然后將其所求圖形周長的最值轉化到求不定線段和的最值,進而轉化為求線段最值問題,其方法同(2).【考點剖析】題型一:線段的數量關系1.(2023·福建廈門·廈門一中??寄M預測)拋物線經過點,與軸交于點,對稱軸為,點是軸上一點,過點作垂直于軸的直線分別交拋物線和直線于點和點.(1)求二次函數的表達式;(2)若、、三個點中恰有一點是其它兩點所連線段的中點(三點重合除外)時,求點的坐標;(3)分別過點、向拋物線的對稱軸作垂線,交對稱軸于點、,矩形與此拋物線相交,拋物線被截得的部分圖象記作,的最高點的縱坐標為,最低點縱坐標為,當時,求點的坐標.【答案】(1)(2),,(3)【分析】(1)由拋物線的對稱軸方程先求解b,再把代入即可得到c,從而可得答案;(2)先求解拋物線與軸另一交點;直線,設,則,,再分四種情況討論:①當時,,②當時,,③當時,,④當時,,再建立方程求解即可.(3)由題意得:,如圖,①當時,矩形與拋物線只有一個公共點,不合題意,舍;②當時,最高點為,最低點為,③當時,矩形邊界最高點為,最低點為,再建立方程求解即可.【詳解】(1)解:∵拋物線經過點,對稱軸為,∴,,代入點,得:,,;(2)如圖,
令,則或;拋物線與軸另一交點;,,直線,設,則,,①當時,,,或4(舍)②當時,,∴,解得:或4,都不符合題意,舍去,③當時,,,解得:或4(舍)④當時,,,或4(舍)綜上,點的坐標為:,,;(3)由題意得:,如圖,①當時,矩形與拋物線只有一個公共點,不合題意,舍;②當時,最高點為,最低點為,,(舍),或(舍),③當時,矩形邊界最高點為,最低點為,,,(舍),或,.
【點睛】本題考查的是利用待定系數法求解二次函數的解析式,二次函數的性質,矩形的性質,清晰的分類討論是解本題的關鍵.題型二:線段最值問題2.(2023·上海·九年級假期作業(yè))如圖,已知拋物線:,拋物線與關于點中心對稱,與相交于A,B兩點,點M在拋物線上,且位于點A和點B之間;點N在拋物線上,也位于點A和點B之間,且軸.(1)求拋物線的表達式;(2)求線段長度的最大值.【答案】(1)(2)8【分析】(1)先求出拋物線:的頂點坐標為,然后求出點關于對稱后的點坐標為,再拋物線的解析式為:;(2)先求出A、B兩點橫坐標分別為和,設,其中,則,求出最大值即可.【詳解】(1)解:拋物線:的頂點坐標為,點關于對稱后的點坐標為,∵拋物線與拋物線關于成中心對稱,∴拋物線的解析式為:.(2)解:∵拋物線:與:交于A、B,∴令,解得:或,則A、B兩點橫坐標分別為和,設,,其中,則,∴當時,最大為8.【點睛】本題主要考查了求二次函數解析式,中點坐標公式,二次函數的最值,解題的關鍵是數形結合,利用對稱的特征,再根據頂點情況求解析式以及根據二次函數解析式求最大值.3.(2023·內蒙古·內蒙古師范大學附屬學校校考三模)如圖,拋物線與x軸交于A、B兩點,B點坐標為.與y軸交于點.
(1)求拋物線的解析式;(2)點P在x軸下方的拋物線上,過點P的直線與直線BC交于點E,與y軸交于點F,求的最大值;(3)點D為拋物線對稱軸上一點.當是以BC為直角邊的直角三角形時,求點D的坐標.【答案】(1)拋物線的解析式為(2)當時,的最大值為(3)點D的坐標為或【分析】(1)利用待定系數法求拋物線的解析式;(2)得的解析式為,先證明為等腰直角三角形,作軸于,軸交于,如圖1,則為等腰直角三角形,,設,則,接著利用表示、,所以,然后利用二次函數的性質解決問題;(3)如圖2,拋物線的對稱軸為直線,設,利用兩點間的距離公式得到,,,討論:當是以為直角邊,為斜邊的直角三角形時,;當是以為直角邊,為斜邊的直角三角形時,,分別解方程求出即可得到對應的點坐標;【詳解】(1)把,代入得,解得,∴拋物線的解析式為;(2)由題意可得的解析式為,直線與直線平行,直線與直線垂直,,為等腰直角三角形,作軸于,軸交于,如圖1,為等腰直角三角形,,設,則,,,,,當時,的最大值為;(3)如圖2,拋物線的對稱軸為直線,設,則,,,當是以為直角邊,為斜邊的直角三角形時,,即,解得,此時點坐標為;當是以為直角邊,為斜邊的直角三角形時,,即,解得,此時點坐標為;綜上所述,點坐標為或.
【點睛】本題考查了二次函數的綜合題:熟練掌握等腰直角三角形的性質、二次函數圖象上點的坐標特征和二次函數的性質;會利用待定系數法求函數解析式;會利用兩點間的距離公式計算線段的長;理解坐標與圖形的性質;會運用分類討論的思想和數形結合的思想解決數學問題.4.(2023·黑龍江綏化·統考中考真題)如圖,拋物線的圖象經過,,三點,且一次函數的圖象經過點.
(1)求拋物線和一次函數的解析式.(2)點,為平面內兩點,若以、、、為頂點的四邊形是正方形,且點在點的左側.這樣的,兩點是否存在?如果存在,請直接寫出所有滿足條件的點的坐標:如果不存在,請說明理由.(3)將拋物線的圖象向右平移個單位長度得到拋物線,此拋物線的圖象與軸交于,兩點(點在點左側).點是拋物線上的一個動點且在直線下方.已知點的橫坐標為.過點作于點.求為何值時,有最大值,最大值是多少?【答案】(1),(2)滿足條件的E、F兩點存在,,,(3)當時,的最大值為【分析】(1)待定系數法求解析式即可求解;(2)①當為正方形的邊長時,分別過點點作,,使,,連接、,證明,得出,,則同理可得,;②以為正方形的對角線時,過的中點作,使與互相平分且相等,則四邊形為正方形,過點作軸于點,過點作于點,證明,得出,在中,,解得或4,進而即可求解;(3)得出是等腰直角三角形,是等腰直角三角形,則,點在拋物線上,且橫坐標為得出,進而可得,則,根據二次函數的性質即可求解.【詳解】(1)解:把,,代入得
解得
∴
把代入得∴(2)滿足條件的、兩點存在,,,
解:①當為正方形的邊長時,分別過點點作,,使,,連接、.
過點作軸于.∵,又,∴,∴,∴同理可得,②以為正方形的對角線時,過的中點作,使與互相平分且相等,則四邊形為正方形,過點作軸于點,過點作于點
∵,又∴∴,∵∴∴在中,∴解得或4當時,,此時點在點右側故舍去;當時,.綜上所述:,,(3)∵向右平移8個單位長度得到拋物線當,即解得:∴,∵過,,三點∴
在直線下方的拋物線上任取一點,作軸交于點,過點作軸于點
∵,∴∴是等腰直角三角形∵,∴又∴是等腰直角三角形∴∵點在拋物線上,且橫坐標為∴∴
∵∴∴∴
∴∴當時,的最大值為.【點睛】本題考查了二次函數綜合運用,正方形的性質,二次函數的性質,分類討論,熟練掌握二次函數的性質是解題的關鍵.5.(2023·全國·九年級專題練習)如圖,已知拋物線與軸交于和兩點,與軸交于點.直線過拋物線的頂點.(1)求拋物線的函數解析式;(2)若直線與拋物線交于點,與直線交于點.①當取得最大值時,求的值和的最大值;②當是等腰三角形時,求點的坐標.【答案】(1)(2)①當時,有最大值,最大值為;②或或【分析】(1)利用待定系數法求解即可;(2)①先求出,進而求出直線的解析式為,則,進一步求出,由此即可利用二次函數的性質求出答案;②設直線與x軸交于H,先證明是等腰直角三角形,得到;再分如圖3-1所示,當時,如圖3-2所示,當時,如圖3-3所示,當時,三種情況利用等腰三角形的定義進行求解即可.【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于和兩點,∴拋物線對稱軸為直線,在中,當時,,∴拋物線頂點P的坐標為,設拋物線解析式為,∴,∴,∴拋物線解析式為(2)解:①∵拋物線解析式為,點C是拋物線與y軸的交點,∴,設直線的解析式為,∴,∴,∴直線的解析式為,∵直線與拋物線交于點,與直線交于點∴,∴,∵,∴當時,有最大值,最大值為;②設直線與x軸交于H,∴,,∴,∴是等腰直角三角形,∴;如圖3-1所示,當時,過點C作于G,則∴點G為的中點,由(2)得,∴,∴,解得或(舍去),∴;如圖3-2所示,當時,則是等腰直角三角形,∴,即,∴點E的縱坐標為5,∴,解得或(舍去),∴如圖3-3所示,當時,過點C作于G,同理可證是等腰直角三角形,∴,∴,∴,∴,解得或(舍去),∴,,∴,∴綜上所述,點E的坐標為或或【點睛】本題主要考查了二次函數綜合,勾股定理,等腰直角三角形的性質與判斷,一次函數與幾何綜合,待定系數法求函數解析式等等,利用分類討論的思想求解是解題的關鍵.題型三:周長最值問題6.(2023·湖南張家界·統考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,已知二次函數的圖象與x軸交于點和點兩點,與y軸交于點.點D為線段上的一動點.
(1)求二次函數的表達式;(2)如圖1,求周長的最小值;(3)如圖2,過動點D作交拋物線第一象限部分于點P,連接,記與的面積和為S,當S取得最大值時,求點P的坐標,并求出此時S的最大值.【答案】(1)(2)(3),【分析】(1)根據題意設拋物線的表達式為,將代入求解即可;(2)作點O關于直線的對稱點E,連接,根據點坐特點及正方形的判定得出四邊形為正方形,,連接AE,交于點D,由對稱性,此時有最小值為AE的長,再由勾股定理求解即可;(3)由待定系數法確定直線的表達式為,直線的表達式為,設,然后結合圖形及面積之間的關系求解即可.【詳解】(1)解:由題意可知,設拋物線的表達式為,將代入上式得:,所以拋物線的表達式為;(2)作點O關于直線的對稱點E,連接,∵,,,∴,∵O、E關于直線對稱,∴四邊形為正方形,∴,連接,交于點D,由對稱性,此時有最小值為的長,∵的周長為,,的最小值為10,∴的周長的最小值為;
(3)由已知點,,,設直線的表達式為,將,代入中,,解得,∴直線的表達式為,同理可得:直線的表達式為,∵,∴設直線表達式為,由(1)設,代入直線的表達式得:,∴直線的表達式為:,由,得,∴,∵P,D都在第一象限,∴,∴當時,此時P點為..
【點睛】題目主要考查二次函數的綜合應用,包括待定系數法確定函數解析式,周長最短問題及面積問題,理解題意,熟練掌握運用二次函數的綜合性質是解題關鍵.【過關檢測】一、單選題1.(2020春·福建龍巖·九年級??茧A段練習)P是拋物線y=x2-4x+5上一點,過點P作PM⊥x軸,PN⊥y軸,垂足分別是M,N,則PM+PN的最小值是(
)A.3 B. C. D.5【答案】B【分析】設點P的坐標為(m,m2-4m+5),構造出PM+PN的值與m的函數關系,利用二次函數的性質解決問題即可.【詳解】拋物線y=x2-4x+5,△=16-20=-4<0,可知拋物線的值恒為正,設P(m,m2-4m+5),則PM=|m2-4m+5|,PN=|m|當m<0時,PM+PN=|m2-4m+5|+|m|=m2-4m+5-m=m2-5m+5=,此時m=不符合m<0;當m=0時,y=5,PM+PM的值是5;當m>0時,PM+PN=|m2-4m+5|+|m|=m2-4m+5+m=m2-3m+5=,所以當m=時,PM+PM的最小值為,綜上,PM+PM的最小值是故答案為:B【點睛】本題是二次函數的綜合題,設出點P的坐標為(m,m2-4m+5),構造出PM+PN的值與m的函數關系是解題的關鍵.2.(2023·山東臨沂·統考二模)如圖,二次函數圖象經過,且有最小值,若A點關于y軸的對稱點為B點,過B作y軸平行線交拋物線于點C,在的斜邊上有一動點D,過D作于E,于F,則EF的最小值為()A. B. C. D.【答案】B【分析】如圖所示,連接,先求出二次函數頂點坐標為,進而利用待定系數法求出二次函數解析式為,求出點B的坐標,進而求出點C的坐標,利用勾股定理求出的長,證明四邊形是矩形,得到,則當時,有最小值,即有最小值,據此利用三角形面積法求出的長即可得到答案.【詳解】解:如圖所示,連接,∵二次函數圖象經過,且有最小值,∴二次函數對稱軸為直線,∴二次函數頂點坐標為,設二次函數解析式為,∴,∴,∴二次函數解析式為,∵A點關于y軸的對稱點為B點,,∴,∴,當時,,∴,∴,在中,由勾股定理得,∵,∴四邊形是矩形,∴,∴當最小時,也最小,∴當時,有最小值,即有最小值,∴,∴,故選B.【點睛】本題主要考查了二次函數與幾何綜合,矩形的性質與判定,勾股定理,三角形面積等等,證明四邊形是矩形,得到是解題的關鍵.3.(2023·山東濟寧·統考一模)如圖,拋物線經過點,點從點A出發(fā),沿拋物線運動到頂點后,再沿對稱軸l向下運動,給出下列說法:①:②拋物線的對稱軸為;③當點P,B,C構成的三角形的周長取最小值時,;④在點P從點A運動到頂點的過程中,當時,的面積最大.其中,所有正確的說法是(
)A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③【答案】B【分析】利用待定系數法即可求得,即可判斷①;求得A、B的坐標,利用拋物線的對稱性求得對稱軸,即可判斷②;利用拋物線的對稱性、兩點之間線段最短,點P為直線與拋物線對稱軸的交點時,點P,B,C構成的三角形的周長取最小值,求得直線的解析式,進一步求得n的值,即可判斷③;作軸,交與點Q,表示出Q點的坐標,然后根據得出,根據二次函數的性質即可判斷④.【詳解】解:∵拋物線經過點,∴,解得,故①說法正確;令,則,解得或1,∴拋物線拋物線與x軸的交點為,,∴拋物線的對稱軸為,故②說法正確;連接,交對稱軸為P,此時,,∵是定值,∴此時點P,B,C構成的三角形的周長最小,∵,,∴直線為,當時,,∴,∴n=2,故③說法錯誤;作軸,交與點Q,∵點在拋物線上,∴,把代入直線的解析式得,∴,∴,∴時,的面積最大,故④說法正確.綜上,正確的有①②④.故選:B.【點睛】本題考查了二次函數的圖像和性質,二次函數圖像上點的坐標特征,軸對稱-最短路線問題,三角形的面積,根據題意求得A、B的坐標和對稱軸是解題的關鍵.4.(2022春·全國·九年級專題練習)如圖,在平面直角坐標系中,二次函數y=x2﹣2x+c的圖象與x軸交于A、C兩點,與y軸交于點B(0,﹣3),若P是x軸上一動點,點D(0,1)在y軸上,連接PD,則PD+PC的最小值是(
)A.4 B.2+2 C.2 D.【答案】A【分析】過點P作PJ⊥BC于J,過點D作DH⊥BC于H.根據,求出的最小值即可解決問題.【詳解】解:過點P作PJ⊥BC于J,過點D作DH⊥BC于H.∵二次函數y=x2﹣2x+c的圖象與y軸交于點B(0,﹣3),∴c=﹣3,∴二次函數的解析式為y=x2﹣2x﹣3,令y=0,x2﹣2x﹣3=0,解得x=﹣1或3,∴A(﹣1,0),B(0,-3),∴OB=OC=3,∵∠BOC=90°,∴∠OBC=∠OCB=45°,∵D(0,1),∴OD=1,BD=4,∵DH⊥BC,∴∠DHB=90°,設,則,∵,∴,∴,∴,∵PJ⊥CB,∴,∴,∴,∵,∴,∴DP+PJ的最小值為,∴的最小值為4.故選:A.【點睛】本題考查了二次函數的相關性質,以及等腰直角三角形的判定和性質,垂線段最短等知識,解題的關鍵是學會用轉化的思想思考問題.5.(2023·全國·九年級專題練習)如圖,在平面直角坐標系中,二次函數的圖象與x軸交于A、C兩點,與y軸交于點B,若P是x軸上一動點,點Q(0,2)在y軸上,連接PQ,則的最小值是(
)A.6 B. C. D.【答案】D【分析】連接,過點P作PD⊥BC于D,過點Q作QH⊥BC于H.根據,可得的最小值為的長,即可解決問題.【詳解】如圖,連接,過點P作PD⊥BC于D,過點Q作QH⊥BC于H.由,令,則,解得,,令,解得,,,,,,,當為與軸交點時最小,最小值為的長,Q(0,2),,,設,則,∵,∴,∴,∴,則的最小值是.故選D.【點睛】本題考查了二次函數的相關性質,以及等腰直角三角形的判定和性質,垂線段最短等知識,解題的關鍵是學會用轉化的思想思考問題.6.(2022秋·浙江溫州·九年級統考階段練習)如圖,拋物線交x軸于A,B兩點,交y軸于點C,點D為拋物線的頂點,點C關于拋物線的對稱軸的對稱點為點E,點G,F分別在x軸和y軸上,則四邊形EDFG周長的最小值為(
)A.6 B. C. D.【答案】B【分析】利用拋物線的解析式求得點C、D和E的坐標,利用軸對稱的性質和將軍飲馬模型作出點D關于y軸的對稱點,點E關于x軸的對稱點,連接,交x軸于點G,交y軸于點F,此時EDFG周長取最小值,利用點的坐標的性質和勾股定理即可求得結論.【詳解】解:令,則,∴,∵,∴,拋物線的對稱軸為直線,∵點C關于拋物線的對稱軸的對稱點為點E,∴,∴,作點D關于y軸的對稱點,點E關于x軸的對稱點,連接,交x軸于點G,交y軸于點F,如圖,則,,,,此時,∴此時四邊形EDFG周長最小,延長,它們交于點H,如圖,則,∴,∴四邊形EDFG周長的最小值為,故選B.【點睛】本題考查了二次函數的性質、拋物線與x軸的交點,軸對稱的性質、勾股定理和拋物線上點的坐標的特征,利用軸對稱的性質找出點F和G的位置是解決本題的關鍵.二、填空題7.(2023·江蘇連云港·校考三模)如圖,在平面直角坐標系中,二次函數的圖象與x軸交于點A,C兩點,與y軸交于點B,對稱軸與x軸交于點D,若P為y軸上的一個動點,連接,則的最小值為___________.
【答案】/【分析】作射線,作于E,作于F,交y軸于,可求得,從而得出,進而得出,進一步得出結果.【詳解】解:如圖,
作射線,作于E,作于F,交y軸于,拋物線的對稱軸為直線,∴,當時,,∴,當時,,∴,,∴,∴,∵,∴,∴,∴,當點P在時,最小,最大值等于,在中,,,∴,∴,故答案為:.【點睛】本題以二次函數為背景,考查了二次函數與一元二次方程之間的關系,解直角三角形等知識,解決問題的關鍵是用三角函數構造.8.(2023秋·河北秦皇島·九年級秦皇島市第七中學校考期末)如圖,已知二次函數圖像的頂點坐標為,與軸交于點,直線與該二次函數的圖像交于,兩點,是線段上的一個動點,過作軸的垂線交二次函數的圖像于點則線段的最大值為____________.【答案】【分析】根據題意,待定系數法求得二次函數的解析式為,將點,代入直線,得,設,則,進而得出關于的二次函數關系式,根據二次函數的性質,即可求解.【詳解】解:∵二次函數圖像的頂點坐標為,與軸交于點,∴設二次函數解析式為:,將點代入得,,解得:,∴二次函數的解析式,將點,代入直線,得,∴直線解析式為,∵是線段上的一個動點,設,∵軸,∴∴,∵,,當時,線段的最大值為故答案為:【點睛】本題考查了二次函數綜合,線段問題,掌握二次函數的性質是解題的關鍵.9.(2023·江蘇宿遷·統考一模)如圖,拋物線交x軸于A、B兩點.點P為x軸下方拋物線上任意一點,點C是拋物線對稱軸與x軸的交點,直線分別交拋物線的對稱軸于點M、N.的值等于______________.【答案】【分析】求出的坐標,設出點坐標,表示出的解析式,進而求出的坐標,再進行計算即可.【詳解】解:,當時,,解得:,∴,對稱軸為直線,∴,設,∵點P為x軸下方拋物線上任意一點,∴,設直線解析式為,,解得:,∴直線解析式為;∴當時,,∴;同理可得:直線的解析式為:,∴當時,,∴;∴∴;故答案為:.【點睛】本題考查二次函數的綜合應用.正確的求出二次函數的對稱軸,以及拋物線與軸的交點坐標,是解題的關鍵.10.(2023·吉林長春·統考一模)如圖,在平面直角坐標系中,為坐標原點,點在拋物線上,過點作軸的垂線,交拋物線于另一點,點、在線段上,且、兩點關于軸對稱,過點作軸的垂線交拋物線于點.連接,若,則線段的長為______.【答案】/【分析】根據題意,先得出拋物線解析式為,設,則,根據題意得出,代入拋物線解析式,即可求解.【詳解】解:∵點在拋物線上,∴解得:∴拋物線解析式為,依題意,的縱坐標為,設,則,∴,∵∴,∴,∵在上,∴解得:或(舍去)∴,故答案為:.【點睛】本題考查了二次函數的性質,解一元二次方程,求得二次函數解析式是解題的關鍵.11.(2023秋·廣西南寧·九年級南寧十四中??奸_學考試)如圖拋物線與軸交于,兩點,與軸交于點,點是拋物線對稱軸上任意一點,若點,,分別是,,的中點,連接,,則的最小值為______.【答案】【分析】根據中位線定理得到,進而得到,當最小時,最小,點關于對稱軸對稱的點為點,連接,則:,即三點共線時,的值最小,進行求解即可.【詳解】解:∵,當時,,解得:;當時,;∴,,∵點,,分別是,,的中點,∴,∴,∴當最小時,最小,∵點關于對稱軸對稱的點為點,連接,則:,即三點共線時,的值最小,∵,,∴,∴,即:的最小值為,∴的最小值為:;故答案為:.【點睛】本題考查二次函數的綜合應用.熟練掌握三角形的中位線定理,利用軸對稱的性質,數形結合的思想進行求解,是解題的關鍵.12.(2023春·福建泉州·九年級福建省永春第一中學校考期中)如圖:二次函數的圖象與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左側)與y軸交于點C,頂點為點D.(1)在拋物線的對稱軸上找一點P,使的值最大時,則點P的坐標為___;(2)在拋物線的對稱軸上找一點P,使的值最小時,則點P的坐標為____.【答案】【分析】(1)設點關于直線的對稱點為,直線與對稱軸的交點即為點,此時最大,先根據二次函數求出點,坐標,進而求出直線的解析式,最后令代入直線的解析式求解即可;(2)連接,,過點作于點,對稱軸交軸于點,連接,過點作于點,設交于點,由題意可得,從而得出,再通過勾股定理和三角函數得,從而得到,當點與點重合時,的值最小,求出此時點坐標即可.【詳解】解:(1)∵,∴拋物線的對稱軸為直線,頂點,令,,解得或,∴,,令,得到,∴,設點關于直線的對稱點為,則,直線與對稱軸的交點即為點,此時最大設直線的解析式為,則,∴,∴直線的解析式為,當時,,∴,故答案為:;(2)如圖,連接,,過點作于點,對稱軸交軸于點,連接,過點作于點,交于點,∵,,,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∴當點與點重合時,的值最小,此時,故答案為:.【點睛】本題考查了二次函數的綜合,動點線段問題,利用數形結合,正確建立輔助線是解題的關鍵13.(2023·四川·校聯考模擬預測)已知二次函數交x軸于(點A在B的左側)兩點,平面上有任意點P,使得,則面積的最大值為_________.(用含有a的代數式表示)【答案】【分析】設點P的坐標為,先求出點A、B的坐標,進而得到,,再由已知條件得到方程,整理得,根據關于m的方程有實數根,求出,再由得到當最大時,最大,由此即可得到答案.【詳解】解:設點P的坐標為,在中,令得:,解得,∴,∴,,∵,∴,∴,∴,∴,∵關于m的方程有實數根,∴,∴,∴,∴,∵,∴當最大時,最大,∵,∴,∴,故答案為:.【點睛】本題主要考查了二次函數綜合,勾股定理,一元二次方程根的判別式,正確求出是解題的關鍵.14.(2023·四川宜賓·統考中考真題)如圖,拋物線經過點,頂點為,且拋物線與軸的交點B在和之間(不含端點),則下列結論:
①當時,;②當的面積為時,;③當為直角三角形時,在內存在唯一點P,使得的值最小,最小值的平方為.其中正確的結論是___________.(填寫所有正確結論的序號)【答案】①②③【分析】根據條件可求拋物線與x軸的另一交點坐標,結合圖象即可判斷①;設拋物線為,即可求出點M的坐標,根據割補法求面積,判斷②;分三種情況討論,然后以點O為旋轉中心,將順時針旋轉至,連接,,,得到,判斷③.【詳解】解:∵拋物線經過點,頂點為,∴對稱軸,∴拋物線與x軸的另一交點坐標為,由圖象可得:當時,;∴①正確,符合題意;∵拋物線與x軸的另一交點坐標為,∴設拋物線為,當時,,當時,,∴,,如圖所示,過點M作平行于y軸的直線l,過點A作,過點B作,
∴,設直線的解析式為,把,代入得:,解得:,∴直線的解析式為,當是,,∴,∴,∴,解得:,故②正確;∵點B是拋物線與y軸的交點,∴當時,,∴,∵為直角三角形,當時,∴,∵,,,∴,整理得:,解得:或(舍)∴,當時,∴,∴,整理得:解得:或(舍)∴,當時,∴,∴,無解;以點O為旋轉中心,將順時針旋轉至,連接,,,如圖所示,
則,為等邊三角形,∴,,∴,∵為等邊三角形,∴,,∴,當時,∵,當時,,∴的值最小,最小值的平方為,故③正確;故答案為:①②③.【點睛】本題考查了二次函數的綜合問題,綜合性較強,難度較大,扎實的知識基礎是關鍵.15.(2023·全國·九年級專題練習)如圖,拋物線經過點,頂點為,且拋物線與軸的交點B在和之間(不含端點),則下列結論:
①當時,;②當的面積為時,;③當為直角三角形時,在內存在唯一點P,使得的值最小,最小值的平方為.其中正確的結論是___________.(填寫所有正確結論的序號)【答案】②【分析】根據條件可求拋物線與x軸的另一交點坐標,結合圖象即可判斷①;設拋物線為,即可求出點M的坐標,根據割補法求面積,判斷②;分三種情況討論,然后以點O為旋轉中心,將順時針旋轉至,連接,,,得到,判斷③.【詳解】∵拋物線經過點,頂點為,∴對稱軸,∴拋物線與x軸的另一交點坐標為,由圖象可得:當時,;∴①錯,不符合題意;∵拋物線與x軸的另一交點坐標為,∴設拋物線為,當時,,當時,,∴,,如圖所示,過點M作平行于y軸的直線l交于,過點A作,過點B作,
∴,設直線的解析式為,把,代入得:,解得:,∴直線的解析式為,當是,,∴,∴,∴,解得:,故②正確;∵點B是拋物線與y軸的交點,∴當時,,∴,∵為直角三角形,當時,∴,∵,,,∴,整理得:,解得:或(舍)∴,當時,∴,∴,整理得:解得:或(舍)∴,當時,∴,∴,無解;以點O為旋轉中心,將順時針旋轉至,連接,,,如圖所示,
則,為等邊三角形,∴,,∴,∵為等邊三角形,∴,,∴,當時,∵,當時,,∵∴的值最小,最小值的平方為,故③錯誤;故答案為:②.【點睛】本題考查了二次函數的綜合問題,綜合性較強,難度較大,扎實的知識基礎是關鍵.三、解答題16.(2023·浙江溫州·溫州市第二十三中學??既#┤鐖D,已知二次函數的圖象與x軸交于,B,與y軸交于點.軸交拋物線于點D.
(1)求b,c的值.(2)已知點E在拋物線上且位于x軸上方,過E作y軸的平行線分別交于點F,G,且,求點E的坐標.【答案】(1),(2)【分析】(1)將、,代入得,,計算求解即可;(2)由(1)可得,,對稱軸為直線,則,設,則,,,,由,可得,計算求出滿足要求的解即可.【詳解】(1)解:將、,代入得,,解得,∴,;(2)解:由(1)可得,,∴對稱軸為直線,∴,設,則,,∴,,∵,∴,解得,(舍去),∴.【點睛】本題考查了二次函數解析式,二次函數與線段綜合,二次函數的圖象與性質.解題的關鍵在于對知識的熟練掌握與靈活運用.17.(2023·浙江·九年級假期作業(yè))直線經過點,拋物線經過點,其中和為實數.設拋物線的頂點為,過作軸的平行線交直線于點.(1)求和的值;(2)當拋物線頂點的縱坐標取得最大值時,求線段的值;(3)求線段的最小值.【答案】(1),;(2)3;(3).【分析】(1)將、的坐標分別代入直線和拋物線即可求解;(2)利用二次函數的性質求得,即可求解;(3)由拋物線的頂點,過作軸的平行線交直線于點,求得,從而求得,于是即可求解.【詳解】(1)解:∵直線經過點,∴,解得,∵拋物線經過點,∴;(2)解:∵,∴頂點,∵頂點的縱坐標取得最大值,,∴當時,頂點的縱坐標取得最大值,此時,,∴,∵,∴直線,當時,,∴,∴;(3)解:∵拋物線的頂點,過作軸的平行線交直線于點,∴當時,,∴,∴,∴線段的最小值為.【點睛】本題主要考查了待定系數法求一次函數、二次函數解析式,二次函數的圖像及性質,熟練掌握二次函數的性質是解題的關鍵.18.(2023·浙江·九年級假期作業(yè))如圖,在平面直角坐標系中,繞原點O逆時針旋轉得到,其中點A的坐標為.
(1)寫出C點的坐標______,B點的坐標______;(2)若二次函數經過A,B,C三點,求該二次函數的解析式;(3)在(2)條件下,在二次函數的對稱軸上是否存在一點P,使得最小?若P點存在,求出P點坐標;若P點不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)(3)【分析】(1)根據旋轉的性質結合點A的坐標、的長度,即可找出的值,進而即可得出點B、C的坐標;(2)根據點A、B、C的坐標,利用待定系數法即可求出二次函數解析式;(3)根據拋物線的對稱性可得知:連接交對稱軸于點P,點P是所求的點.利用二次函數的性質可找出拋物線對稱軸為直線,根據點B、C的坐標,利用待定系數法可求出直線的解析式,再利用一次函數圖象上點的坐標特征即可求出點P的坐標.【詳解】(1)解
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