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文檔簡介
專題25二次函數(shù)壓軸綜合
考點(diǎn)01線段周長問題
1.(2025·上海·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線yx2bxc過A1,1,B3,1,與y軸交于點(diǎn)C,
頂點(diǎn)為P.
(1)求b,c的值.
2
(2)設(shè)拋物線yaxmxna1過點(diǎn)A,B,且與y軸交于點(diǎn)D,頂點(diǎn)為Q.
CD
①求的值;
PQ
②當(dāng)四邊形CDPQ是直角梯形時(shí),求該直角梯形中最小內(nèi)角的正弦值.
【答案】(1)b4,c4
173
(2)①3;②或.
175
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)①先把拋物線yx24x+4的解析式化為頂點(diǎn)式求出點(diǎn)P坐標(biāo),再求出點(diǎn)C坐標(biāo);把點(diǎn)A和點(diǎn)B坐標(biāo)
代入yax2mxna1中可得拋物線yax2mxna1的解析式為yax24ax3a1a1,據(jù)此
可求出點(diǎn)P和點(diǎn)D的坐標(biāo),再表示出CD,PQ即可得到答案;
②可證明PQ∥y軸,即PQ∥CD,則當(dāng)四邊形CDPQ是直角梯形時(shí),只有PQCQ或PQDP,據(jù)此畫
出對應(yīng)的示意圖,討論求解即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線yx2bxc過A1,1,B3,1,
1bc1
∴,
93bc1
b4
∴;
c4
2
(2)解:①由(1)得拋物線yx2bxc得解析式為yx24x4x2,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為2,0,
在yx24x+4中,當(dāng)x0時(shí),y4,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為0,4;
2
∵拋物線yaxmxna1過點(diǎn)A,B,
amn1
∴,
9a3mn1
m4a
∴,
n3a1
∴拋物線yax2mxna1的解析式為yax24ax3a1a1,
4a
∴拋物線yax24ax3a1a1的對稱軸為直線x2,
2a
在yax24ax3a1a1中,當(dāng)x2時(shí),y4a8a3a1a1,
當(dāng)x0時(shí),y3a1,
∴D0,3a1,Q2,a1,
∴CD3a143a33a1,PQa10a1,
CD3a1
∴3;
PQa1
②∵Q2,a1,P2,0,
∴PQ∥y軸,即PQ∥CD,
∴當(dāng)四邊形CDPQ是直角梯形時(shí),只有PQCQ或PQDP,
如圖2-1所示,當(dāng)PQCQ時(shí),
∵點(diǎn)C的坐標(biāo)為0,4,Q2,a1,
∴a14,
∴a3,
∴3a18,
∴D0,8,
∴OD8,
∵P2,0,
∴OP2,
在RtOPD中,PDOD2OP28222217,
OP217
∴sin∠ODP;
PD21717
如圖2-2所示,當(dāng)PQDP時(shí),
∵P2,0,D0,3a1,
∴3a10,
1
∴a,
3
4
∴a1,
3
4
∴Q2,;
3
4
如圖所示,過點(diǎn)Q作QHy軸于H,則H0,,
3
48
∴CH4,QH2,
33
2
228210
在Rt△CQH中,由勾股定理得CQCHQH2,
33
QH23
sin∠HCQ
∴CQ105.
3
3
綜上所述,當(dāng)四邊形CDPQ是直角梯形時(shí),該直角梯形中最小內(nèi)角的正弦值為17或.
175
【點(diǎn)睛】本題主要考查了求二次函數(shù)解析式,求角的正弦值,二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)與幾何綜合等等,
利用分類討論的思想求解是解題的關(guān)鍵.
2.(2025·四川德陽·中考真題)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,已知二次函數(shù)yx2bxc的圖象與x軸
交于點(diǎn)A1,0,B3,0,與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求拋物線的函數(shù)解析式;
(2)如圖2,連接BC,過點(diǎn)C作CDBC與拋物線相交于另一點(diǎn)D.
①求點(diǎn)D的坐標(biāo);
②如圖3,點(diǎn)E,F(xiàn)為線段BC上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)E在點(diǎn)F的右側(cè)),且EF2,連接OF,DE.求OFDE
的最小值.
【答案】(1)yx22x3
(2)①D1,4,②5
【分析】(1)利用兩點(diǎn)式求解拋物線解析式;
(2)①延長DC與x軸相交于點(diǎn)G,證明COG是等腰直角三角形,從而得到G點(diǎn)坐標(biāo),求出直線CG的解
析式,聯(lián)立拋物線解析式求解即可;②過點(diǎn)O作OH∥EF,且OHEF2,連接HE,DH,設(shè)DH交
x軸為點(diǎn)G,然后證明四邊形OFEH是平行四邊形,根據(jù)DEEHDH,得出DEEHDH時(shí),DEEH
最小,進(jìn)一步求出DH即可.
【詳解】(1)解:A1,0,B3,0在二次函數(shù)yx2bxc的圖象上,設(shè)該二次函數(shù)為
yxx1xx2,
yx1x3,
yx22x3.
(2)解:①把x0代入yx22x3,
得y3,
C0,3
如圖,延長DC與x軸相交于點(diǎn)G.
B3,0,C0,3,
OBOC3.
COB90,
CBO45.
DCB90BCG,
CGB90CBO904545.
GCO180COGCGB180904545,
OGOC3,
G3,0.
設(shè)直線CG的解析式為:ykxmk0,把C0,3,G3,0代入,
3mk1
得解得,
03kmm3
直線CG的解析式為:y=x+3,
點(diǎn)D是直線CG與二次函數(shù)的交點(diǎn),
yx3
聯(lián)立解析式2,
yx2x3
x0x1
解得或,
y3y4
D1,4.
②如圖,過點(diǎn)O作OH∥EF,且OHEF2,連接HE,DH,設(shè)DH交x軸為點(diǎn)G.
OHEF,且OHEF,
四邊形OFEH是平行四邊形,
\OF=EH.
CBO45,
BOH45.
OGH為等腰直角三角形,
OGGH,
OHEF2,OG2GH2OH2,
OGGH1,
H1,1.
DEEHDH,
當(dāng)DEEHDH時(shí),DEEH最?。?/p>
D1,4,H1,1,
DH5.
此時(shí)D、E、H三點(diǎn)共線且DHx軸,
點(diǎn)F的坐標(biāo)為0,3與點(diǎn)C重合,滿足EF在線段BC上.
DEOF的最小值為5.
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,等腰直角三角形的性質(zhì),二次函數(shù)與一次函數(shù)交點(diǎn)
問題,二次函數(shù)與特殊四邊形問題,兩點(diǎn)之間線段最短,勾股定理,解題的關(guān)鍵是添加適當(dāng)?shù)妮o助線,通
過數(shù)形結(jié)合的思想求解;
3.(2025·四川眉山·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線yx2bxc關(guān)于直線x3對稱,
與x軸交于A1,0、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)P為拋物線對稱軸上一點(diǎn),連接BP,將線段BP繞點(diǎn)P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90,使點(diǎn)B的對應(yīng)點(diǎn)D恰好落在
拋物線上,求此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在線段OC上是否存在點(diǎn)Q,使2AQ2CQ存在最小值?若存在,請直接寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo)及最小值;
若不存在,請說明理由.
【答案】(1)yx26x5
(2)P3,2或P3,1
(3)存在,Q0,1,2AQ2CQ的最小值為62
【分析】(1)對稱性求出B點(diǎn)坐標(biāo),兩點(diǎn)式寫出函數(shù)解析式即可;
(2)設(shè)對稱軸與x軸交于點(diǎn)E,設(shè)P3,p,E3,0,分點(diǎn)P在x軸上方和點(diǎn)P在x軸下方兩種情況進(jìn)行
討論求解即可;
(3)在x軸上取點(diǎn)M5,0,連接AC,CM,過點(diǎn)A作AHCM于點(diǎn)H,交y軸于Q,過點(diǎn)Q作QGCM
2
于點(diǎn)G,易得△QGC為等腰直角三角形,進(jìn)而得到QGCGCQ,推出
2
2
2AQ2CQ2AQCQ2AQQG2AH,得到當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)Q重合時(shí),2AQ2CQ的值最小
2
為2AH的長,等積法求出AH的長,證明OAQ為等腰直角三角形,求出Q點(diǎn)坐標(biāo)即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線yx2bxc關(guān)于直線x3對稱,與x軸交于A1,0、B兩點(diǎn),
∴B5,0,
∴拋物線的解析式為:yx1x5x26x5;
(2)∵點(diǎn)P在對稱軸上,設(shè)對稱軸與x軸交于點(diǎn)E
∴設(shè)P3,p,E3,0;
∵旋轉(zhuǎn),
∴PBPD,BPD90,
當(dāng)點(diǎn)P在x軸上方時(shí),
∵A,B關(guān)于對稱軸對稱,
∴PAPB,
1
∴當(dāng)APB90時(shí),滿足題意,此時(shí)點(diǎn)D與點(diǎn)A重合,PEAB,
2
∵A1,0,B5,0,
∴AB4,
∴PE2,
∴P3,2;
當(dāng)點(diǎn)P在x軸下方時(shí),如圖,作DF對稱軸于點(diǎn)F,則:DFP90BEPBPD,
∴BPEPDF90DPF,
又∵BPDP,
∴BPE≌PDF,
∴DFPE,PFBE,
∵B5,0,E3,0,P1,p,
∴DFPEp,PFBE2,OE3,
∴EFp2,
∴Dp3,p2,
2
把Dp3,p2代入yx26x5,得:p2p36p35,
解得:x1或x2(舍去);
∴P3,1;
綜上:P3,2或P3,1;
(3)存在;
在x軸上取點(diǎn)M5,0,連接AC,CM,過點(diǎn)A作AHCM于點(diǎn)H,交y軸于Q,過點(diǎn)Q作QGCM于點(diǎn)
G,則:OM5,QGC90,
∵yx26x5,
∴當(dāng)x0時(shí),y5,
∴C0,5,
∴OCOM5,
∴CM2OC52,OCMOMC45,
∴△QGC為等腰直角三角形,
2
∴QGCGCQ,
2
2
∴2AQ2CQ2AQCQ2AQQG2AH,
2
∴當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)Q重合時(shí),2AQ2CQ的值最小為2AH的長,
∵A1,0,
∴OA1,AM6,
11
∵SAMOCCMAH,
ACM22
∴6552AH,
∴AH32,
∴2AQ2CQ的最小值為62,
在RtAHM中,AMH45,
∴MAH45,
∴OAQ為等腰直角三角形,
∴OQOQOA1,
∴Q0,1;
綜上:Q0,1,2AQ2CQ的最小值為62.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判斷和性
質(zhì),勾股定理等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn),正確的求出函數(shù)解析式,利用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行求解,
是解題的關(guān)鍵.
4.(2024·四川雅安·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)yax2bx3的圖象與x軸交于A1,0,
B3,0兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)如圖①,若點(diǎn)P是線段BC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)B,C重合),過點(diǎn)P作y軸的平行線交拋物線于點(diǎn)Q,
當(dāng)線段PQ的長度最大時(shí),求點(diǎn)Q的坐標(biāo);
(3)如圖②,在(2)的條件下,過點(diǎn)Q的直線與拋物線交于點(diǎn)D,且CQD2OCQ.在y軸上是否存在
點(diǎn)E,使得BDE為等腰三角形?若存在,直接寫出點(diǎn)E的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)yx24x3
33
(2)Q,
24
(3)存在,點(diǎn)E(0,843)或(0,843)或(0,5)或(0,59)或(0,59)
【分析】(1)由待定系數(shù)法即可求解;
(2)由PQx3x24x3x23x,即可求解;
(3)先求出點(diǎn)D(5,8),再分類求解即可.
【詳解】(1)解:由題意得:yax1x3ax24x3ax2bx3,
則a1,
則拋物線的表達(dá)式為:yx24x3;
(2)解:由拋物線的表達(dá)式知,點(diǎn)C0,3,
由點(diǎn)B、C的坐標(biāo)得,直線CB的表達(dá)式為:yx3,
設(shè)點(diǎn)Qx,x24x3,則點(diǎn)Px,x3,
則PQx3x24x3x23x,
∵10,故PQ有最大值,
33
此時(shí)x,則yx24x3,
24
33
即點(diǎn)Q,;
24
(3)解:存在,理由:
設(shè)直線CQ的表達(dá)式為ymxn,
335
mnm
由點(diǎn)C,Q的坐標(biāo)得,42,解得:2,
3nn3
5
∴直線CQ的表達(dá)式為:yx3,
2
66
令y0,x,故M,0,
55
過點(diǎn)Q作TQ∥y軸交x軸于點(diǎn)T,則TQCQCO,
QCQD2OCQ,TQCQCO,
則CQTDQT,
9
即直線CQ和DQ關(guān)于直線QT對稱,故M,0,
5
設(shè)直線DQ的表達(dá)式為ydxc,
33
dc
33942
代入Q,,M,0,得,
2459
0dc
5
5
d
2
解得:,
9
c
2
59
則直線DQ的表達(dá)式為:yx,
22
59
聯(lián)立上式和拋物線的表達(dá)式得:x24x3x,
22
3
解得:x(舍去)或5,
2
即點(diǎn)D(5,8);
設(shè)點(diǎn)E(0,y),由B,D,E的坐標(biāo)得,BD268,DE225(y8)2,BE29y2,
當(dāng)DEBD時(shí),則6825(y8)2,
解得:y843,即點(diǎn)E(0,843)或E(0,843);
當(dāng)DEBE或BDBE時(shí),
同理可得:25(y8)29y2或9y268,
解得:y5或59,
即點(diǎn)E(0,5)或(0,59)或(0,59);
綜上,點(diǎn)E(0,843)或(0,843)或(0,5)或(0,59)或(0,59).
【點(diǎn)睛】主要考查了二次函數(shù)的解析式的求法和與幾何圖形結(jié)合的綜合能力的培養(yǎng).要會(huì)利用數(shù)形結(jié)合的
思想把代數(shù)和幾何圖形結(jié)合起來,利用點(diǎn)的坐標(biāo)的意義表示線段的長度,從而求出線段之間的關(guān)系.
5.(2024·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)yax2bxca0的圖像
經(jīng)過原點(diǎn)和點(diǎn)A4,0.經(jīng)過點(diǎn)A的直線與該二次函數(shù)圖象交于點(diǎn)B1,3,與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求二次函數(shù)的解析式及點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)P是二次函數(shù)圖象上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P在直線AB上方時(shí),過點(diǎn)P作PEx軸于點(diǎn)E,與直線AB交
于點(diǎn)D,設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m.
①m為何值時(shí)線段PD的長度最大,并求出最大值;
②是否存在點(diǎn)P,使得△BPD與△AOC相似.若存在,請求出點(diǎn)P坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)yx24x,C0,4
59
(2)①當(dāng)m時(shí),PD有最大值為;②當(dāng)P的坐標(biāo)為2,4或3,3時(shí),△BPD與△AOC相似
24
2
【分析】(1)把0,0,A4,0,B1,3代入yaxbxca0求解即可,利用待定系數(shù)法求出直線AB
解析式,然后令x0,求出y,即可求出C的坐標(biāo);
(2)①根據(jù)P、D的坐標(biāo)求出PD,然后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可;
②先利用等邊對等角,平行線的判定與性質(zhì)等求出PDBACO45,然后分PBD∽OAC,
PBD∽AOC兩種情況討論過,利用相似三角形的性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì)等求解即可.
【詳解】(1)解:把0,0,A4,0,B1,3代入yax2bxca0,
c0
得16a4bc0,
abc3
a1
解得b4,
c0
∴二次函數(shù)的解析式為yx24x,
設(shè)直線AB解析式為ymxn,
4mn0
則,
mn3
m1
解得,
n4
∴直線AB解析式為yx4,
當(dāng)x0時(shí),y4,
∴C0,4;
(2)解:①設(shè)Pm,m24m1m4,則Dm,m4,
∴PDm24mm4
m25m4
2
59
m,
24
59
∴當(dāng)m時(shí),PD有最大值為;
24
②∵A4,0,C0,4,
∴AOCO4,
又AOC=90,
∴ACOAOC45,
又PDx軸,
∴PD∥y軸,
∴PDBACO45,
當(dāng)PBD∽OAC時(shí),如圖,
∴BPDAOC90,
∴BP∥x軸,
∴P的縱坐標(biāo)為3,
把y3代入yx24x,得3x24x,
解得x11,x23,
∴m3,
∴m24m3,
∴P的坐標(biāo)為3,3;
當(dāng)PBD∽AOC時(shí),如圖,過B作BFPD于F,
則BFm1,PBDAOC90,
又BDP45,
∴BPD45BDP,
∴BPBD,
∴PFDF,
1
∴BFPD,
2
1
∴m1m25m4,
2
解得m12,m21(舍去),
∴m24m4,
∴P的坐標(biāo)為2,4
綜上,當(dāng)P的坐標(biāo)為2,4或3,3時(shí),△BPD與△AOC相似.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,待定系數(shù)法求二次函數(shù)、一次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),相似
三角形的判定與性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí),明確題意,添加合適輔助線,合理分類討論
是解題的關(guān)鍵.
6.(2024·甘肅臨夏·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線yx2bxc與x軸交于A1,0,B3,0
兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,作直線BC.
(1)求拋物線的解析式.
(2)如圖1,點(diǎn)P是線段BC上方的拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作PQBC,垂足為Q,請問線段PQ是否存在
最大值?若存在,請求出最大值及此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在請說明理由.
(3)如圖2,點(diǎn)M是直線BC上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)M作線段MN∥OC(點(diǎn)N在直線BC下方),已知MN2,若
線段MN與拋物線有交點(diǎn),請直接寫出點(diǎn)M的橫坐標(biāo)xM的取值范圍.
【答案】(1)yx22x3
9315
(2)存在,最大值是2,P,
824
317317
(3)x0或3x
2MM2
【分析】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,正確的求出函數(shù)解析式,利用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想進(jìn)行求
解,是解題的關(guān)鍵.
(1)兩點(diǎn)式直接求出函數(shù)解析式即可;
2
(2)過點(diǎn)P作PEx軸,交BC于點(diǎn)D,設(shè)Pm,m2m3,根據(jù)三角函數(shù)得到PQPDcosOBC,
得到當(dāng)PD最大時(shí),PQ的值最大,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求最值即可;
(3)設(shè)Mt,t3,得到xNt,求出點(diǎn)N恰好在拋物線上且MN2時(shí)的t值,即可得出結(jié)果.
【詳解】(1)解:∵拋物線yx2bxc與x軸交于A1,0,B3,0兩點(diǎn),
∴yx1x3,
∴yx22x3;
(2)存在;
∵yx22x3,
∴當(dāng)x0時(shí),y3,
∴C0,3,
∵B3,0,
∴OC3OB,
∴OBC45,
設(shè)直線BC的解析式為:ykx3,把B3,0代入,得:k1,
∴yx3,
2
過點(diǎn)P作PEx軸,交BC于點(diǎn)D,設(shè)Pm,m2m3,則:Dm,m3,
2
2239
∴PDm2m3m3m3mm,
24
∵PQBC,
∴PQD90PEB,
∵PDQBDE,
∴DPQOBC45,
2
∴PQPDcos45PD,
2
∴當(dāng)PD最大時(shí),PQ最大,
2
39
∵PDm,
24
399
∴當(dāng)m時(shí),PD的最大值為,此時(shí)PQ最大,為2,
248
315
∴P,;
24
(3)設(shè)Mt,t3,則:xNt,
當(dāng)點(diǎn)N恰好在拋物線上時(shí),則:Nt,t22t3,
∴MNt3t22t3t23t,
當(dāng)MN2時(shí),則:t23t2,
317317
解得:t或t,
22
∵線段MN與拋物線有交點(diǎn),
317317
∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)的取值范圍是x0或3x.
2MM2
8
7.(2023·遼寧·中考真題)如圖,拋物線yax2xc與x軸交于點(diǎn)A和點(diǎn)B3.0,與y軸交于點(diǎn)C0,4,
3
點(diǎn)P為第一象限內(nèi)拋物線上的動(dòng)點(diǎn)過點(diǎn)P作PEx軸于點(diǎn)E,交BC于點(diǎn)F.
(1)求拋物線的解析式;
(2)當(dāng)△BEF的周長是線段PF長度的2倍時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到拋物線頂點(diǎn)時(shí),點(diǎn)Q是y軸上的動(dòng)點(diǎn),連接BQ,過點(diǎn)B作直線lBQ,連接QF并延長
交直線l于點(diǎn)M.當(dāng)BQBM時(shí),請直接寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo).
48
【答案】(1)yx2x4
33
3
(2)P,5
2
146146
(3)Q0,或0,
2323
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解;
35
(2)根據(jù)直角三角形三角函數(shù)值可得BEEF,BFEF,進(jìn)而可得△BEF的周長
44
4284
BEBFEF3EF,結(jié)合已知條件可得2PF3EF,設(shè)Pt,tt4,則Ft,t4,Et,0,
333
442
從而可得方程3t42t4t,解方程即可;
33
816
(3)先求出F1,,P1,,設(shè)Q0,n,過點(diǎn)M作MNx軸于點(diǎn)N,通過證明BQO≌MBNAAS,
33
3n8
求出M3n,3,再求出直線QM的解析式為yxn,將點(diǎn)F1,代入解析式求出n的值即可.
3n3
8
【詳解】(1)解:將B3.0,C0,4代入yax2xc,
3
8
32a3c0
可得3,
c4
4
a
解得3,
c4
48
拋物線的解析式為yx2x4;
33
(2)解:B3.0,C0,4,
OB3,OC4,
4
tanOBC,
3
35
BEEF,BFEF,
44
△BEF的周長BEBFEF3EF,
△BEF的周長是線段PF長度的2倍,
2PF3EF,
設(shè)直線BC的解析式為ykxb,
3kb0
將B3.0,C0,4代入可得,
b4
4
k
解得3,
b4
4
直線BC的解析式為yx4,
3
4284
設(shè)Pt,tt4,則Ft,t4,Et,0,
333
4428442
EFt4,PFtt4t4t4t,
33333
442
3t42t4t,
33
3
解得t,t3(舍),
122
2
4284383
tt445,
333232
3
P,5;
2
484216
(3)解:yx2x4x1,
3333
16
當(dāng)x1時(shí),y取最大值,
3
16
P1,,
3
4
直線BC的解析式為yx4,
3
48
當(dāng)x1時(shí),y14,
33
8
F1,,
3
設(shè)Q0,n,過點(diǎn)M作MNx軸于點(diǎn)N,
由題意知QBM90,
QBOMBN90,
QBOOQB90,
OQBMBN,
又QOBBNM90,BQBM,
BQO≌MBNAAS,
OQNB,BOMN,
M3n,3,
設(shè)直線QM的解析式為ykxn,
則k3nn3,
3n
解得k,
3n
3n
直線QM的解析式為yxn,
3n
83n8
將點(diǎn)F1,代入,得n,
33n3
146146
解得n或n,
3333
146146
Q0,或0,.
3333
【點(diǎn)睛】本題考查一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),解直角三
角形等,綜合性較強(qiáng),難度較大,熟練運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)02面積問題
1.(2025·四川資陽·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸相交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的
左邊),與y軸相交于點(diǎn)C0,3,且拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為1,4.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)P是拋物線上位于第四象限的一點(diǎn),點(diǎn)D0,1,連接BC,DP相交于點(diǎn)E,連接PB.若CDE與△PBE
的面積相等,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)M,N是拋物線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),分別過點(diǎn)M,N作直線BC的垂線段,垂足分別為G,H.是否存在點(diǎn)M,N,
使得以M,N,G,H為頂點(diǎn)的四邊形是正方形?若存在,求該正方形的邊長;若不存在,說明理由.
【答案】(1)y=x22x3
720
(2)P,
39
(3)存在,正方形的邊長為92或2
【分析】(1)待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式即可;
2
(2)作PFx軸,垂足為點(diǎn)F,設(shè)Pm,m2m3,則:OFm,PFm22m3,BF3m,根據(jù)CDE
與△PBE的面積相等,推出SBOCSODPBSPFBSODPF,列出方程進(jìn)行求解即可;
(3)存在點(diǎn)M,N使四邊形MNHG為正方形,如圖所示,過M作MF∥y軸,過N作NF∥x軸,過N作
∥
NEy軸,則有MNF與NEH都為等腰直角三角形,設(shè)Mx1,y1,Nx2,y2,設(shè)直線MN解析式為
yxb,與二次函數(shù)解析式聯(lián)立,消去y得到關(guān)于x的一元二次方程,利用根與系數(shù)關(guān)系表示出NF2,由
MNF為等腰直角三角形,得到MN22NF2,若四邊形MNHG為正方形,得到NH2MN2,求出b的值,
進(jìn)而確定出MN的長,即為正方形邊長.
【詳解】(1)解:∵拋物線與y軸相交于點(diǎn)C0,3,且拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為1,4.
2
∴設(shè)拋物線的解析式為:yax14,
2
把C0,3代入,得:a0143,
∴a1,
2
∴yx14x22x3;
2
(2)當(dāng)yx2x30時(shí),解得:x13,x21,
∴B3,0,
∵C0,3,
∴設(shè)直線BC的解析式為:ykx3,把B3,0代入,得:k1,
∴yx3,
2
作PFx軸,垂足為點(diǎn)F,設(shè)Pm,m2m3,則:OFm,PFm22m3,
∴BF3m,
∴CDE與△PBE的面積相等,
∴SCDESODEBSPBESODEB,即:SBOCSODPBSPFBSODPF,
∵D0,1,
∴OD1,
111
∴33m22m33mm22m31m,
222
7
解得:m或m0(舍去);
3
720
∴P,;
39
(3)存在點(diǎn)M,N使四邊形MNHG為正方形,
如圖所示,過M作MF∥y軸,過N作NF∥x軸,過N作NE∥y軸,則有MNF與NEH都為等腰直角
三角形,MN∥BC,
由(2)可知,直線BC的解析式為yx3,
設(shè)Mx1,y1,Nx2,y2,直線MN解析式為yxb,
yxb
聯(lián)立得:2,
yx2x3
消去y得:x23xb30,
222
NFx1x2x1x24x1x2214b,
MNF為等腰直角三角形,
MN22NF2428b,
Ex2,x23,
2
222,
NEy2x23x2bx23b3
2
2212,
NHNE(b3)
22
∵四邊形MNHG為正方形,
∴NH2MN2,
1
428bb26b9,
2
整理得:b210b750,
解得:b15或b5,
正方形邊長為MN428b,
MN92或2.即正方形的邊長為92或2.
【點(diǎn)睛】此題屬于二次函數(shù)綜合題,涉及的知識(shí)有:待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式,根與系數(shù)的關(guān)系,等腰
直角三角形的性質(zhì),正方形的性質(zhì),勾股定理以及一次函數(shù)與二次函數(shù)的性質(zhì),熟練掌握待定系數(shù)法是解
本題的關(guān)鍵.
2.(2025·江蘇蘇州·中考真題)如圖,二次函數(shù)yx22x3的圖像與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B
,,2
的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,作直線BCMm,y1Nm2,y2為二次函數(shù)yx2x3圖像上兩點(diǎn).
(1)求直線BC對應(yīng)函數(shù)的表達(dá)式;
(2)試判斷是否存在實(shí)數(shù)m使得y12y210.若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由.
(3)已知P是二次函數(shù)yx22x3圖像上一點(diǎn)(不與點(diǎn)M,N重合),且點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為1m,作△MNP.若
直線BC與線段MN,MP分別交于點(diǎn)D,E,且MDE與△MNP的面積的比為1:4,請直.接.寫.出.所.有.滿足條
件的m的值.
【答案】(1)yx3
(2)不存在,理由見解析
1515
(3)m或m
22
【分析】本題考查二次函數(shù)與一次函數(shù)綜合,涉及求直線表達(dá)式、函數(shù)值計(jì)算及三角形相似與面積比應(yīng)用,
解題關(guān)鍵是利用函數(shù)性質(zhì)、坐標(biāo)關(guān)系及相似三角形性質(zhì)建立等式求解.
(1)先通過二次函數(shù)與坐標(biāo)軸交點(diǎn)的求法,確定B、C坐標(biāo),再用待定系數(shù)法,將兩點(diǎn)坐標(biāo)代入設(shè)好的一
次函數(shù)表達(dá)式,求解出直線BC的函數(shù)表達(dá)式.
(2)先根據(jù)二次函數(shù)表達(dá)式,分別寫出M、N兩點(diǎn)的函數(shù)值y1、y2,進(jìn)而得出y12y2的表達(dá)式,再通過
配方或判別式判斷是否存在實(shí)數(shù)m使等式成立.
(3)通過作輔助線構(gòu)造平行關(guān)系,利用二次函數(shù)求出P點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合坐標(biāo)關(guān)系得出角的度數(shù),推出PN∥BC,
進(jìn)而得到三角形相似,根據(jù)面積比與相似比的關(guān)系建立等式,求解出m的值.
【詳解】(1)解:∵二次函數(shù)yx22x3的圖像與x軸交于A,B兩點(diǎn),
∴令x0,則y3,
點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,3).
令y0,則x22x30.
解得x1,或x3,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0).
設(shè)直線BC對應(yīng)函數(shù)的表達(dá)式為ykxb,由題意,得
b3
3kb0
k1,
解得
b3.
直線BC對應(yīng)函數(shù)的表達(dá)式為yx3.
(2)不存在實(shí)數(shù)m使得y12y210,理由如下:
2
方法一:Mm,y1,Nm2,y2為二次函數(shù)yx2x3圖像上兩點(diǎn),
2
y1m2m3,
22
y2(m2)2(m2)3m2m3.
222
y12y2m2m32m2m33m2m9.
2
配方,得11.
y12y23m9
33
11
∴當(dāng)m時(shí),y12y2有最大值為9.
33
1
910,
3
∴不存在實(shí)數(shù)m使得y12y210.
2
方法二:由方法一,得y12y23m2m9.
22
當(dāng)y12y210時(shí),3m2m910,即3m2m10.
41280,
∴方程沒有實(shí)數(shù)根.
不存在實(shí)數(shù)m使得y12y210.
1515
(3)m,或m.解答如下:
22
如圖,作NH∥y軸,交x軸于點(diǎn)H,交BC于點(diǎn)N,
作PQNH,垂足為Q,作MM∥y軸,交BC于點(diǎn)M,則MM∥NN.
當(dāng)x1m時(shí),y(1m)22(1m)3m24.
點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1m,m24).
點(diǎn)N的坐標(biāo)為m2,m22m3,
點(diǎn)Q的坐標(biāo)為m2,m24,點(diǎn)H的坐標(biāo)為(m2,0),
點(diǎn)N的坐標(biāo)為(m2,m1).
NQPQ2m1,BHHNm1
PNQBNH45.
PN∥BC,
MDE∽MNP.
2
MDMDE的面積1
.
MNMNP的面積4
1
MDMN,即MDND.
2
QMM∥NN.
MMD∽NND
MMMD1
,即MMNN.
NNND1
點(diǎn)M的坐標(biāo)為m,m22m3,
點(diǎn)M的坐標(biāo)為(m,m3).
m23mm2m2,即m2m10.
1515
解得m或m.
22
3.(2025·吉林·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線yx2bx1經(jīng)過點(diǎn)2,1.點(diǎn)
P在此拋物線上,其橫坐標(biāo)為m,連接PO并延長至點(diǎn)Q,使OQ2PO.當(dāng)點(diǎn)P不在坐標(biāo)軸上時(shí),過點(diǎn)P作
x軸的垂線,過點(diǎn)Q作y軸的垂線,這兩條垂線交于點(diǎn)M.
(1)求此拋物線對應(yīng)的函數(shù)解析式.
(2)PQM被y軸分成的兩部分圖形的面積比是否保持不變.如果不變,直接寫出這個(gè)面積比;如果變化,
說明理由.
(3)當(dāng)PQM的邊MQ經(jīng)過此拋物線的最低點(diǎn)時(shí),求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
(4)當(dāng)此拋物線在PQM內(nèi)部的點(diǎn)的縱坐標(biāo)y隨x的增大而減小時(shí),直接寫出m的取值范圍.
【答案】(1)yx22x1
5
(2)面積比保持不變?yōu)?,理由見詳?/p>
4
(3)Q(23-2,-2)或Q(-23-2,-2)
22
(4)m1或-#m1-2或#m1+2
22
【分析】本題主要考查了二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),利用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,相似三角形的判定和
性質(zhì),利用一元二次方程解決幾何問題,拋物線中動(dòng)點(diǎn)問題,解題的關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)的性質(zhì),并發(fā)展
空間想象能力,分情況研究動(dòng)點(diǎn)問題.
(1)利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)根據(jù)題意,利用相似三角形的性質(zhì)求出面積之比即可;
(3)QM經(jīng)過最低點(diǎn),即經(jīng)過頂點(diǎn),畫出示意圖,先求出頂點(diǎn)坐標(biāo),再利用相似三角形的判定和性質(zhì)求出m
的值,最后分兩種情況求出點(diǎn)Q的坐標(biāo)即可;
(4)根據(jù)題意,分三種情況進(jìn)行分析,畫出圖形找出臨界點(diǎn),利用相似三角形的性質(zhì)列出一元二次方程,
然后進(jìn)行求解即可.
【詳解】(1)解:將2,1代入yx2bx1得,
-1=4+2b-1,
解得b2,
∴拋物線的解析式為yx22x1;
5
(2)解:如圖所示,面積比保持不變?yōu)?,理由如下?/p>
4
根據(jù)題意可得,?M?ODQ90靶,Q=Q,
∴QOD∽QPM,
OP1
∵,
OQ2
OQ2
∴=,
PQ3
2
SQOD24
∴,
SQPM39
S四邊形9-45
則ODMP==;
SQOD44
(3)解:如圖所示,QM經(jīng)過最低點(diǎn),即經(jīng)過頂點(diǎn),
2
2412
該拋物線的頂點(diǎn)橫坐標(biāo)為1,縱坐標(biāo)為2,
24
∴該拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為1,2,
∵?PNO?ODQ90靶,NPO=DOQ,
OP1
∴PON∽OQD,且相似比為,
OQ2
根據(jù)頂點(diǎn)縱坐標(biāo)可得,OD2,
PN1
則=,
OD2
2--
即m2m1=1
22
解得m13,
①當(dāng)m13時(shí),即為如圖所示,
此時(shí)xQ2xP232,
點(diǎn)Q在第四象限,故Q232,2;
②如圖所示,
當(dāng)m13時(shí),此時(shí)點(diǎn)P在第一象限,點(diǎn)Q在第三象限,
此時(shí)xQ2xP232,
故Q232,2;
綜上,Q232,2或Q232,2;
(4)解:①當(dāng)PQ經(jīng)過頂點(diǎn)T時(shí),過點(diǎn)T作TE^x軸,交x軸于點(diǎn)E,
由?PNO?TEO90靶,PON=TOE得,PON∽TOE,
PNTE
∴=,
ONOE
2--
即m2m1=2,
-m1
解得m1(舍去),或m1,
∴當(dāng)點(diǎn)P向左運(yùn)動(dòng)時(shí),滿足題意,
∴m1;
②如圖所示,當(dāng)點(diǎn)Q在拋物線上時(shí),過點(diǎn)Q作QEx,交x軸于點(diǎn)E,
1
同理,PON∽QOE,相似比仍為,
2
2
此時(shí),Q2m,2m2m1,代入拋物線解析式得,
2
2m22m12m4m1,
22
解得m(舍去),或m,
22
此時(shí),當(dāng)P點(diǎn)向下一直移動(dòng),直至到x軸時(shí),都符合題意,
2
當(dāng)x2x10時(shí),解得x112,x212,
2
∴當(dāng)-#m1-2時(shí),符合題意;
2
③圖所示,當(dāng)點(diǎn)Q在拋物線上時(shí),點(diǎn)Q在第二象限,點(diǎn)P在第四象限,
2
思路同②,此時(shí)Q2m,2m2m1,代入拋物線解析式得,
2
2m22m12m4m1,
22
解得m(舍去),或m,
22
此時(shí),當(dāng)P點(diǎn)向右一直移動(dòng),直至到x軸時(shí),都符合題意,
2
∴當(dāng)#m1+2時(shí),符合題意;
2
22
綜上,當(dāng)m1或-#m1-2或#m1+2時(shí),符合題意.
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