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二輪復(fù)習(xí)2024年中考數(shù)學(xué)重要考點(diǎn)名校模擬題分類匯編專題11——二次函數(shù)性質(zhì)綜合題(共56道)(天津?qū)S茫?.(2023上·天津和平·九年級天津市匯文中學(xué)校考階段練習(xí))已知拋物線與軸交于點(diǎn),,與軸交于點(diǎn),連接,點(diǎn)是此拋物線的頂點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)拋物線上兩點(diǎn)之間的距離是;(3)①:點(diǎn)是第一象限內(nèi)拋物線上的動點(diǎn),連接和,求面積的最大值;(4)在①的條件下,當(dāng)?shù)拿娣e最大時,為軸上一點(diǎn),過點(diǎn)作拋物線對稱軸的垂線,垂足為,連接,探究是否存在最小值.若存在,請直接寫出此時點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(3)(4)存在,【分析】(1)將,代入即可求解.(2)求出,,利用勾股定理即可求解.(3)過點(diǎn)作軸交于點(diǎn)F,求出直線的解析式為,設(shè),則,則,進(jìn)而可求解.(4)過點(diǎn)作軸的平行線,且,則四邊形是平行四邊形,可得,作點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn),當(dāng)、、三點(diǎn)共線時,的值最小,分別求出,,,進(jìn)而求出直線的解析式為,進(jìn)而可求出直線與軸的交點(diǎn)為,則可得,進(jìn)而可求解.【詳解】(1)解:將,代入得:,解得:,拋物線的解析式為.(2),,當(dāng)時,則,,根據(jù)勾股定理得:,故答案為:.(3)過點(diǎn)作軸交于點(diǎn)F,如圖:
設(shè)直線的解析式為,,,,設(shè),則,,,當(dāng)時,有最大值為.(4)存在最小值,理由如下:當(dāng)時,,,拋物線的對稱軸為直線,垂直對稱軸,軸,,過點(diǎn)作軸的平行線,且,如圖:四邊形是平行四邊形,,作點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn),,,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時,的值最小,,,,,設(shè)直線的解析式為,,解得:,,,,當(dāng)時存在最小值.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合問題、勾股定理、二次函數(shù)的圖象及性質(zhì)、待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),會用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,通過構(gòu)造平行四邊形,利用兩點(diǎn)間線段最短求線段和的最短距離是解題的關(guān)鍵.2.(2023上·天津南開·九年級南開翔宇學(xué)校??茧A段練習(xí))已知關(guān)于x的二次函數(shù)(實(shí)數(shù)b,c為常數(shù)).(1)若二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),對稱軸為,求此二次函數(shù)的表達(dá)式及頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)若,,則該拋物線的頂點(diǎn)隨著k的變化而移動,當(dāng)頂點(diǎn)移動到最高處時,求該拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);(3)記關(guān)于x的二次函數(shù),若在(1)的條件下,當(dāng)時,總有,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【分析】本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),化頂點(diǎn)式等知識.(1)將點(diǎn)代入二次函數(shù)的解析式可得c的值,根據(jù)二次函數(shù)的對稱軸可得b的值,由此即可得;(2)由,得出,從而得到頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為:,頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)為:,即從而得到當(dāng)時,頂點(diǎn)移動到最高處,此時拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為;(3)先根據(jù)可得令,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)列出不等式,求解即可得.【詳解】(1)解:將點(diǎn)代入得:,∵二次函數(shù)的對稱軸為,∴,解得,二次函數(shù)的表達(dá)式為;(2)解:∵,,∴頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為:,頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)為:,即,∴當(dāng)時,頂點(diǎn)移動到最高處,此時拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,(3)解:由1可知,,由得:,即,令,它的對稱軸是直線,且開口向上,∴在內(nèi),隨x的增大而增大,要使得當(dāng)時,總有即,則只需當(dāng)時,即可,因此有,解得:.3.(2023上·天津?yàn)I海新·九年級天津市濱海新區(qū)塘沽第一中學(xué)??计谥校┮阎獟佄锞€與x軸交于點(diǎn)A,B(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)),頂點(diǎn)為D,且過C(-4,m).(1)求點(diǎn)A,B,C,D的坐標(biāo);(2)點(diǎn)P在該拋物線上(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)動時,求△PBC的面積的最大值,②連接BD,當(dāng)∠PCB=∠CBD時,求點(diǎn)P的坐標(biāo).【答案】(1)A(-5,0),B(-1,0);C(-4,-3);D(-3,-4)(2)①;②(0,5)或(,)【分析】(1)把拋物線解析式化為頂點(diǎn)式即可求出點(diǎn)D的坐標(biāo),令y=0,求出x的值即可得到A、B的坐標(biāo),把x=-4代入拋物線解析式求出y即可求出點(diǎn)C的坐標(biāo);(2)①先求出直線BC的解析式為,過點(diǎn)P作PE⊥x軸于E交BC于F,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為(t,),點(diǎn)F的坐標(biāo)為(t,t+1),,再根據(jù),進(jìn)行求解即可;②分如圖1所示,當(dāng)點(diǎn)P在直線BC上方時,如圖2所示,當(dāng)點(diǎn)P在直線BC下方時,兩種情況討論求解即可.【詳解】(1)解:∵拋物線解析式為,∴拋物線頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(-3,-4);令y=0,則,解得或,∵拋物線與x軸交于點(diǎn)A,B(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)),∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-5,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-1,0);令,則,∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(-4,-3);(2)解:①設(shè)直線BC的解析式為,∴,∴,∴直線BC的解析式為,過點(diǎn)P作PE⊥x軸于E交BC于F,∵點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(t,),點(diǎn)F的坐標(biāo)為(t,t+1),∴,∴,∴當(dāng)時,△PBC的面積最大,最大為;
②如圖1所示,當(dāng)點(diǎn)P在直線BC上方時,∵∠PCB=∠CBD,∴,設(shè)直線BD的解析式為,∴,∴,∴直線BD的解析式為,∴可設(shè)直線PC的解析式為,∴,∴,∴直線PC的解析式為,聯(lián)立得,解得或(舍去),∴,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,5);
如圖2所示,當(dāng)點(diǎn)P在直線BC下方時,設(shè)BD與PC交于點(diǎn)M,∵點(diǎn)C坐標(biāo)為(-4,-3),點(diǎn)B坐標(biāo)為(-1,0),點(diǎn)D坐標(biāo)為(-3,-4),∴,,,∴,∴∠BCD=90°,∴∠BCM+∠DCM=90°,∠CBD+∠CDB=90°,∵∠CBD=∠PCB,∴MC=MB,∠MCD=∠MDC,∴MC=MD,∴MD=MB,∴M為BD的中點(diǎn),∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(-2,-2),設(shè)直線CP的解析式為,∴,∴,∴直線CP的解析式為,聯(lián)立得,解得或(舍去),∴,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,);綜上所述,當(dāng)∠PCB=∠CBD時,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,5)或(,);
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,一次函數(shù)與幾何綜合,二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,勾股定理的逆定理,等腰三角形的性質(zhì)與判定等等,正確作出輔助線,利用分類討論的思想求解是解題的關(guān)鍵.4.(2023上·天津河?xùn)|·九年級天津市第七中學(xué)校考期中)已知直線:經(jīng)過點(diǎn)(0,7)和點(diǎn)(1,6).(1)求直線的解析式;(2)若點(diǎn)P(,)在直線上,以P為頂點(diǎn)的拋物線G過點(diǎn)(0,-3),且開口向下①求的取值范圍;②設(shè)拋物線G與直線的另一個交點(diǎn)為Q,當(dāng)點(diǎn)Q向左平移1個單長度后得到的點(diǎn)Q'也在G上時,求G在≤≤的圖象的最高點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)直線解析式為:;(2)①m<10,且m≠0;②最高點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2,9)或(2,5)【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法求出解析式即可;(2)①設(shè)G的頂點(diǎn)式,根據(jù)點(diǎn)P在直線上得出G的關(guān)系式,根據(jù)題意得出點(diǎn)(0,-3)不能成為拋物線G的頂點(diǎn),進(jìn)而得出點(diǎn)P必須位于直線的上方,可求m的取值范圍,然后結(jié)合點(diǎn)P不能在軸上得出答案;②先根據(jù)點(diǎn)Q,點(diǎn)的對稱,得QQ'=1,可表示點(diǎn)Q和的坐標(biāo),再將點(diǎn)的坐標(biāo)的代入關(guān)系式,求出a,再將點(diǎn)(0,-3)代入可求出m的值,然后分兩種情況結(jié)合取值范圍,求出函數(shù)最大值時,最高點(diǎn)的坐標(biāo)即可.【詳解】(1)解:∵直線經(jīng)過點(diǎn)(0,7)和點(diǎn)(1,6),∴,解得,∴直線解析式為:;(2)解:①設(shè)G:(),∵點(diǎn)P(,)在直線上,∴;∴G:()∵(0,-3)不在直線上,∴(0,-3)不能成為拋物線G的頂點(diǎn),而以P為頂點(diǎn)的拋物線G開口向下,且經(jīng)過(0,-3),∴點(diǎn)P必須位于直線的上方,則,,另一方面,點(diǎn)P不能在軸上,∴,∴所求取值范圍為:,且;②如圖,QQ'關(guān)于直線對稱,且QQ'=1,∴點(diǎn)Q橫坐標(biāo)為,而點(diǎn)Q在上,∴Q(,),Q'(,);∵Q'(,)在G:上,∴,,∴G:,或.∵拋物線G過點(diǎn)(0,-3),∴,即,,;當(dāng)時,拋物線G為,對稱軸為直線,對應(yīng)區(qū)間為-2≤≤-1,整個區(qū)間在對稱軸的右側(cè),此時,函數(shù)值隨著的增大而減小,如圖,∴當(dāng)取區(qū)間左端點(diǎn)時,達(dá)最大值9,最高點(diǎn)坐標(biāo)為(-2,9);當(dāng)時,對應(yīng)區(qū)間為≤≤,最高點(diǎn)為頂點(diǎn)P(2,5),如圖,∴G在指定區(qū)間圖象最高點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2,9)或(2,5).【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合問題,考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的關(guān)系式,求二次函數(shù)的極值等.解題的關(guān)鍵是掌握當(dāng)時,頂點(diǎn)在直線與軸的交點(diǎn)(0,7),此時拋物線不可能過點(diǎn)(0,-3),因此,可能會被忽視.5.(2023上·天津·九年級天津一中??茧A段練習(xí))已知拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn)兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;(2)若點(diǎn)是拋物線上不與點(diǎn),,重合的一個動點(diǎn),過點(diǎn)作軸,垂足為,連接.①如圖,若點(diǎn)在第一象限,且,求點(diǎn)的坐標(biāo);②直線交直線于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)落在軸上時,求線段的長.【答案】(1)(2)①,②或【分析】(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;(2)①過點(diǎn)作軸交于點(diǎn),由題意可得,從而得到方程,求出即可求點(diǎn),;②設(shè),,求出直線的解析式可知,然后可求出點(diǎn),然后可分類求解即可【詳解】(1)解:將點(diǎn)和點(diǎn)代入,∴,解得,∴拋物線的解析式為;(2)解:①當(dāng)時,,∴設(shè),∵點(diǎn)在第一象限,∴,過點(diǎn)作軸交于點(diǎn),∵,∴,∴解得(舍)或,∴;②設(shè)直線的解析式為,∴,解得,∴直線的解析式為,設(shè),∴,設(shè)直線的解析式為,∴解得,∴直線的解析式為,當(dāng)在軸正半軸上時,,∴,∴,∴,∵、的中點(diǎn)為在直線上,∴,解得,∴∴當(dāng)在軸負(fù)半軸上時,,∴,∴,∴,∵、的中點(diǎn)為在直線上,∴,解得,∴∴∴綜上所述:的長為或
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.6.(2023上·天津·九年級天津外國語大學(xué)附屬外國語學(xué)校校考階段練習(xí))如圖,拋物線與y軸交于點(diǎn)C(0,4),與x軸交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,其中點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣2,0),拋物線的對稱軸x=1與拋物線交于點(diǎn)D,與直線BC交于點(diǎn)E.(1)求拋物線的解析式;(2)若點(diǎn)F是直線BC上方的拋物線上的一個動點(diǎn),是否存在點(diǎn)F使四邊形ABFC的面積最大,若存在,求出點(diǎn)F的坐標(biāo)和最大值;若不存在,請說明理由;(3)平行于DE的一條動直線l與直線BC相交于點(diǎn)P,與拋物線相交于點(diǎn)Q,若以D、E、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求P點(diǎn)的坐標(biāo).(4)探究對稱軸上是否存在一點(diǎn)P,使得以點(diǎn)P,C,A為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形?若存在,請求出所有符合條件的P點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.【答案】(1)y=﹣x2+x+4(2)存在,四邊形ABFC的面積最大為16,F(xiàn)(2,4)(3)P點(diǎn)坐標(biāo)為(3,1)或(2+,2﹣)或(2﹣,2+)(4)存在,P點(diǎn)坐標(biāo)為(1,)或(1,﹣)或(1,1)或(1,4+)或(1,4﹣)【分析】(1)先由拋物線的對稱軸是直線x=1,求得b=﹣2a,再將將A(﹣2,0),C(0,4)代入,即可求函數(shù)的解析式;(2)過點(diǎn)F作FGy軸交BC于點(diǎn)G,設(shè)F(t,+t+4),則G(t,﹣t+4),再由,當(dāng)t=2時,四邊形ABFC的面積最大,最大值為16,此時F(2,4);(3)設(shè)P(m,﹣m+4),Q(t,+m+4),分兩種情況討論:①當(dāng)DP為平行四邊形的對角線時,此時P(3,1);②當(dāng)DQ為平行四邊形的對角線時,此時P(2,2)或(2,2);(4)設(shè)P(1,n),分三種情況討論:①當(dāng)AP=AC時,20=9+,此時P(1,)或(1,);②當(dāng)AP=PC時,9+=1+,此時P(1,1);③當(dāng)AC=PC時,20=1+,此時P(1,4)或(1,4).【詳解】(1)解:∵拋物線的對稱軸x=1,∴1,∴b=﹣2a,∴,將A(﹣2,0),C(0,4)代入,得,解得,∴;(2)存在點(diǎn)F使四邊形ABFC的面積最大,理由如下:令y=0,則x2+x+4=0,解得x=﹣2或x=4,∴B(4,0),設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,∴,解得,∴y=﹣x+4,過點(diǎn)F作FGy軸交BC于點(diǎn)G,設(shè)F(t,+t+4),則G(t,﹣t+4),∴PG+t+4+t﹣4+2t,∵A(﹣2,0),B(4,0),∴AB=6,∴,∴當(dāng)t=2時,四邊形ABFC的面積最大,最大值為16,此時,∴F(2,4);(3)∵拋物線的對稱軸為直線x=1,當(dāng)x=1時,,y=﹣x+4=﹣1+4=3,∴D(1,),E(1,3),設(shè)P(m,﹣m+4),Q(t,m2+m+4),①當(dāng)DP為平行四邊形的對角線時,,解得(舍)或,當(dāng)m=3時,﹣m+4=1,∴P(3,1);②當(dāng)DQ為平行四邊形的對角線時,,解得或,當(dāng)m=時,﹣m+4=,當(dāng)m=時,﹣m+4=2,∴P(2,2)或(2,2);綜上所述:P點(diǎn)坐標(biāo)為(3,1)或(2,2)或(2,2);(4)存在一點(diǎn)P,使得以點(diǎn)P,C,A為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形,理由如下:∵拋物線的對稱軸為直線x=1,設(shè)P(1,n),∴,,,①當(dāng)AP=AC時,,解得n=±,∴P(1,)或(1,);②當(dāng)AP=PC時,,解得n=1,∴P(1,1);③當(dāng)AC=PC時,20,解得n=4或n=4,∴P(1,4)或(1,4);綜上所述:P點(diǎn)坐標(biāo)為(1,)或(1,)或(1,1)或(1,4)或(1,4).【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),分類討論是解題的關(guān)鍵.7.(2023上·天津和平·九年級天津市匯文中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖,已知拋物線經(jīng)過A(,0),B(,)兩點(diǎn),與x軸的另一個交點(diǎn)為C,頂點(diǎn)為D,連接CD.(1)求該拋物線的表達(dá)式;(2)點(diǎn)P為該拋物線上一動點(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)動時,求的面積的最大值及點(diǎn)P的坐標(biāo);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,請說明理由.【答案】(1);(2)①,P(,),②存在,P(,)或(0,5)【分析】(1)將點(diǎn)A、B坐標(biāo)代入二次函數(shù)表達(dá)式,即可求解;(2)①根據(jù)S△PBC=PG(xC-xB),即可求解;②分點(diǎn)P在直線BC下方、上方兩種情況,分別求解即可.【詳解】解:(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…①,令y=0,則x=-1或-5,即點(diǎn)C(-1,0);(2)①如圖1,過點(diǎn)P作y軸的平行線交BC于點(diǎn)G,將點(diǎn)B、C的坐標(biāo)代入一次函數(shù)表達(dá)式并解得:直線BC的表達(dá)式為:y=x+1…②,設(shè)點(diǎn)G(t,t+1),則點(diǎn)P(t,t2+6t+5),,∵?<0,∴S△PBC有最大值,當(dāng)t=-時,其最大值為;②設(shè)直線BP與CD交于點(diǎn)H,當(dāng)點(diǎn)P在直線BC下方時,∵∠PBC=∠BCD,∴點(diǎn)H在BC的中垂線上,線段BC的中點(diǎn)坐標(biāo)為(-,-),過該點(diǎn)與BC垂直的直線的k值為-1,設(shè)BC中垂線的表達(dá)式為:y=-x+m,將點(diǎn)(-,-)代入上式并解得:直線BC中垂線的表達(dá)式為:y=-x-4…③,同理直線CD的表達(dá)式為:y=2x+2…④,聯(lián)立③④并解得:x=-2,即點(diǎn)H(-2,-2),同理可得直線BH的表達(dá)式為:y=x-1…⑤,聯(lián)立①⑤并解得:x=-或-4(舍去-4),故點(diǎn)P(-,-);當(dāng)點(diǎn)P(P′)在直線BC上方時,∵∠PBC=∠BCD,∴BP′∥CD,則直線BP′的表達(dá)式為:y=2x+s,將點(diǎn)B坐標(biāo)代入上式并解得:s=5,即直線BP′的表達(dá)式為:y=2x+5…⑥,聯(lián)立①⑥并解得:x=0或-4(舍去-4),故點(diǎn)P(0,5);故點(diǎn)P的坐標(biāo)為P(-,-)或(0,5).【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)、圖形的面積計算等,其中(2),要注意分類求解,避免遺漏.8.(2023上·天津和平·九年級天津市第五十五中學(xué)??茧A段練習(xí))已知拋物線,為常數(shù),經(jīng)過點(diǎn),頂點(diǎn)為.(1)當(dāng)時,求該拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)當(dāng)時,點(diǎn),若,求該拋物線的解析式;(3)當(dāng)時,點(diǎn),過點(diǎn)作直線平行于軸,,,,是直線上的動點(diǎn).當(dāng)為何值時,的最小值為,并求此時點(diǎn),的坐標(biāo).【答案】(1)拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(2)或.(3)點(diǎn)M的坐標(biāo)為,點(diǎn)N的坐標(biāo)為【分析】(1)結(jié)合題意,通過列一元一次方程并求解,即可得到拋物線的解析式,將解析式化為頂點(diǎn)式,即可得到答案(2)根據(jù)題意,得拋物線的解析式為;根據(jù)拋物線對稱軸的性質(zhì),計算得點(diǎn)D的坐標(biāo)為;過點(diǎn)D作軸于點(diǎn)G,根據(jù)勾股定理和一元二次方程的性質(zhì),得,,從而得到答案;(3)當(dāng)時,將點(diǎn)向左平移3個單位長度,向上平移1個單位長度得;作點(diǎn)F關(guān)于x軸的對稱點(diǎn),當(dāng)滿足條件的點(diǎn)M落在線段上時,根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短的性質(zhì),得最小,結(jié)合題意,根據(jù)勾股定理和一元二次方程性質(zhì),得,從而得直線的解析式,通過計算即可得到答案.【詳解】(1)解:當(dāng)時,拋物線的解析式為.∵拋物線經(jīng)過點(diǎn),∴,解得:,∴拋物線的解析式為,∵,∴拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為;(2)當(dāng)時,由拋物線經(jīng)過點(diǎn),可知,∴拋物線的解析式為,∴拋物線的對稱軸為:,當(dāng)時,,∴拋物線的頂點(diǎn)的坐標(biāo)為;過點(diǎn)作軸于點(diǎn),
在中,,,∴,在中,,,∴.∵,即,∴,解得:,,∴拋物線的解析式為或.(3)當(dāng)時,將點(diǎn)向左平移3個單位長度,向上平移1個單位長度得.作點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn),得點(diǎn)的坐標(biāo)為當(dāng)滿足條件的點(diǎn)落在線段上時,最小,此時,.過點(diǎn)作軸于點(diǎn),
在中,,,∴.又,即.解得:,(舍),∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為.∴直線的解析式為.當(dāng)時,.∴,,∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為,點(diǎn)N的坐標(biāo)為.【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.9.(2023上·天津和平·九年級天津市雙菱中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖,已知拋物線經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn).
(1)求該拋物線的解析式;(2)點(diǎn)是拋物線上的一動點(diǎn)(點(diǎn)在直線的下方),過點(diǎn)作軸,交直線于點(diǎn).設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,求線段的長(用含的代數(shù)式表示);(3)在(2)的條件下,連接、,求面積的最大值,并求出此時點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)(2)(3),【分析】(1)將,代入,求出、的值即可;(2)根據(jù),兩點(diǎn)坐標(biāo)求出直線的解析式,結(jié)合點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,在拋物線上求出點(diǎn)的縱坐標(biāo),再根據(jù)軸,點(diǎn)在直線上,求出點(diǎn)的坐標(biāo),再求出線段的長;(3)設(shè)的面積為,根據(jù),用含的式子表示出,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出取最大值時的值,從而求出點(diǎn)的坐標(biāo).【詳解】(1)解:把,代入得解得:∴;(2)∵,,∴直線AB的方程為:,又∵過點(diǎn)作軸,交直線于點(diǎn),點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,∴,,∴;(3)設(shè)的面積為S,由(2)得:,則∵∴時,S取最大值,∴故的面積最大時,點(diǎn)的縱坐標(biāo)為:;∴故的面積最大取最大值時,點(diǎn)的坐標(biāo),.【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)以及包含的線段和面積問題,熟練掌握二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.10.(2023·天津河西·天津市新華中學(xué)??家荒#┮阎簰佄锞€(b,c為常數(shù)),經(jīng)過點(diǎn)A(-2,0),C(0,4),點(diǎn)B為拋物線與x軸的另一個交點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)點(diǎn)P為直線BC上方拋物線上的一個動點(diǎn),當(dāng)△PBC的面積最大時,求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)設(shè)點(diǎn)M,N是該拋物線對稱軸上的兩個動點(diǎn),且,點(diǎn)M在點(diǎn)N下方,求四邊形AMNC周長的最小值.【答案】(1)(2)(3,5)(3)【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求出拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)首先點(diǎn)B的坐標(biāo),再求出直線BC的解析式,過點(diǎn)P作PF⊥x軸于F,交于點(diǎn)Q,設(shè)點(diǎn),,當(dāng)時,有最大值,即可求出點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)由四邊形AMNC的周長,得到當(dāng)AM+CN最小時,四邊形AMNC的周長最小,得出AM+CN=AM+DM,求出的最小值即可得到結(jié)論.【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過點(diǎn)A(-2,0),C(0,4),∴解得∴該拋物線的解析式:(2)解:∵點(diǎn)B是拋物線與x軸的交點(diǎn),∴,∴,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(6,0),設(shè)直線BC的解析式為y=kx+n,
∵點(diǎn)B(6,0),C(0,4)∴解得,∴直線解析式為:,
如圖,過點(diǎn)P作PF⊥x軸于F,交于點(diǎn)Q,設(shè)點(diǎn),
∴,∴∴當(dāng)時,有最大值,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,5).(3)解:∵A(-2,0),C(0,4),∴,∵四邊形AMNC的周長,,∴當(dāng)AM+CN最小時,四邊形AMNC的周長最小.將CN向下平移2個單位長度,得到對應(yīng)線段DM,∴點(diǎn)C的對應(yīng)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,2),∴AM+CN=AM+DM,可知拋物線的對稱軸為直線,如圖,作點(diǎn)D關(guān)于對稱軸的對稱點(diǎn),可求得(4,2),連接,則,
過點(diǎn)作⊥x軸于點(diǎn)E,,,∴的最小值為,∴四邊形周長的最小值為.【點(diǎn)睛】本題為二次函數(shù)中考壓軸題,考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、最短路線問題等知識點(diǎn),正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.11.(2023·天津河西·天津市新華中學(xué)??级#┮阎獟佄锞€y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a>0)經(jīng)過A(-1,0)和B(3,0)兩點(diǎn),點(diǎn)C(0,-3),連接BC,點(diǎn)Q為線段BC上的動點(diǎn).(1)若拋物線經(jīng)過點(diǎn)C;①求拋物線的解析式和頂點(diǎn)坐標(biāo);②連接AC,過點(diǎn)Q作PQ∥AC交拋物線的第四象限部分于點(diǎn)P,連接PA,PB,AQ,△PAQ與△PBQ面積記為S1,S2,若S=S1+S2,當(dāng)S最大時,求點(diǎn)P坐標(biāo);(2)若拋物線與y軸交點(diǎn)為點(diǎn)H,線段AB上有一個動點(diǎn)G,AG=BQ,連接HG,AQ,當(dāng)AQ+HG最小值為時,求拋物線解析式.【答案】(1)①;(1,-4)②,(2)【分析】(1)①運(yùn)用待定系數(shù)法可求出拋物線的解析式;將拋物線解析式化為頂點(diǎn)式即可求出拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);②如圖①,連接CP,過點(diǎn)P作PD⊥x軸于E,交BC于點(diǎn)D,過點(diǎn)C作CF⊥PD,可得出S=S△PCQ+S△PBQ=S△CPB=S△CPD+S△BPD,求出直線BC的解析式為y=x﹣3,設(shè)P(),D()(0<m<3),得PD=,根據(jù)S=S△CPD+S△BPD可得S=,從而進(jìn)一步可得結(jié)論;(2)如圖②,把線段AB繞點(diǎn)A逆時針旋轉(zhuǎn)45°,得到線段AE,連接EH交x軸于點(diǎn)G,由y=ax2+bx+c經(jīng)過A(-1,0),B(3,0)得y=ax2﹣2ax﹣3a,可得H(0,﹣3a),當(dāng)點(diǎn)E,G,H共線時,AQ+HG值最小,即HE=,過點(diǎn)E作EN⊥y軸,ET⊥x軸,可得E(),根據(jù)勾股定理列方程,求出a的值即可解決問題【詳解】(1)∵拋物線拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A(-1,0),B(3,0)和C(0,-3)∴y=a(x+1)(x﹣3)把C(0,-3)代入,解得a=1∴拋物線解析式為∵∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣4)②如圖①,連接CP,過點(diǎn)P作PD⊥x軸于E,交BC于點(diǎn)D,過點(diǎn)C作CF⊥PD∵PQ//AC∴S△PAQ=S△PCQ∴S=S1+S2=S△PAQ+S△PBQ∴S=S△PCQ+S△PBQ=S△CPB=S△CPD+S△BPD·設(shè)直線BC的解析式為解得.∴直線BC的解析式為y=x﹣3.設(shè)P(),則D(),(0<m<3)∴PD=S=S△CPD+S△BPD∴S=∵∴∴P,(2)如圖②,把線段AB繞點(diǎn)A逆時針旋轉(zhuǎn)45°,得到線段AE,連接EH交x軸于點(diǎn)G,∴AE=AB=4,∠EAB=45°.∵y=ax2+bx+c經(jīng)過A(-1,0),B(3,0)·∴y=a(x+1)(x﹣3)∴y=ax2﹣2ax﹣3a令x=0,可得y=﹣3a∴H(0,﹣3a).∵∠BOC=90°,OB=OC=3,∴∠OBC=∠OCB=45°∴∠EAB=∠OBC=45°.又∵AG=BQ∴ΔAEG≌ΔBAQ.∴EG=AQ∴AQ+HG=EG+HG≥HE.當(dāng)點(diǎn)E,G,H共線時,AQ+HG值最小即HE=過點(diǎn)E作EN⊥y軸,ET⊥x軸,在RtΔATE中,∠EAT=45°∴sin∠EAT=,cos∠EAT=∴∴E()在Rt△ENH中,∴可得解得∵∴∴拋物線的解析式為【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,主要考查了二次函數(shù)圖象和性質(zhì),待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,利用二次函數(shù)求最值等,熟練掌握二次函數(shù)圖象和性質(zhì)等相關(guān)知識,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想是解題關(guān)鍵.12.(2022·天津·天津市雙菱中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn),點(diǎn).
(1)求此二次函數(shù)的解析式;(2)若,是二次函數(shù)圖像上兩點(diǎn),求證:;(3)當(dāng)時,函數(shù)的最大值與最小值之差為,直接寫出的值.【答案】(1)(2)見解析(3)或【分析】(1)利用待定系數(shù)法進(jìn)行求解即可;(2)將點(diǎn),點(diǎn)帶入解析式,求出,求出最值即可;(3)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)找到對稱軸,求出當(dāng)時,,當(dāng)時,,可設(shè)動點(diǎn),,根據(jù)題意分三種情況,當(dāng),,時,根據(jù)函數(shù)的最大值與最小值之差為,分情況討論進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)解:二次函數(shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn),點(diǎn),將點(diǎn),點(diǎn)代入解析式,,解得:,此二次函數(shù)的解析式為;(2)將點(diǎn),點(diǎn)帶入解析式,得:,,,;(3)由(1)可知二次函數(shù)的對稱軸為,當(dāng)時,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,可設(shè)動點(diǎn),,根據(jù)題意分三種情況,①當(dāng),即時,隨增大而增大,二次函數(shù)在點(diǎn)時取最大值,在點(diǎn)處取得最小值,即當(dāng)時,,當(dāng)時,,解得:;②當(dāng)時,即時,頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)在取值范圍內(nèi),,當(dāng),即時,點(diǎn)到對稱軸的距離大于到對稱軸的距離,
當(dāng)時,,,解得:,,均不符合題意,舍去;當(dāng)時,此時點(diǎn)到對稱軸的距離等于到對稱軸的距離,
二次函數(shù)在和時均取最小值,此時,,不符合題意,舍去,當(dāng),即時,點(diǎn)到對稱軸的距離小于到對稱軸的距離,
當(dāng)時,,,解得:,(不符合題意,舍去);③當(dāng)時,隨增大而減小,當(dāng)時,,當(dāng)時,,,解得:(不符合題意,舍去).綜上所述,滿足條件的的值為或.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)求最值,二次函數(shù)的性質(zhì),求二次函數(shù)的解析式,根據(jù)函數(shù)的增減性分情況討論是解答本題的關(guān)鍵.13.(2023下·天津南開·九年級南開翔宇學(xué)校??茧A段練習(xí))如圖,點(diǎn)A,B,C都在拋物線y=ax2﹣2amx+am2+2m﹣5(其中﹣<a<0)上,AB∥x軸,∠ABC=135°,且AB=4.(1)當(dāng)m=1時,求拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)求點(diǎn)C到直線AB的距離(用含a的式子表示);(3)若點(diǎn)C到直線AB的距離為1,當(dāng)2m﹣5≤x≤2m﹣2時,y的最大值為2,求m的值.【答案】(1)(1,﹣3);(2)點(diǎn)C到直線AB的距離為﹣;(3)m的值為或10+2【分析】(1)由配方法可求頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)設(shè)點(diǎn)C到直線AB的距離為d,求出點(diǎn)C坐標(biāo),代入解析式可求解;(3)先求出a值,分三種情況考慮:①當(dāng)m>2m﹣2,即m<2時,x=2m﹣2時y取最大值,利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可得出關(guān)于m的一元二次方程,解之可求出m的值;②當(dāng)2m﹣5≤m≤2m﹣2,即2≤m≤5時,x=m時y取最大值,利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可得出關(guān)于m的一元一次方程,解之可求出m的值;③當(dāng)m<2m﹣5,即m>5時,x=2m﹣5時y取最大值,利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可得出關(guān)于m的一元一次方程,解之可求出m的值.綜上即可得出結(jié)論.【詳解】解:(1)當(dāng)m=1時,拋物線的解析式為y=ax2﹣2ax+a﹣3,∵y=ax2﹣2ax+a﹣3=a(x﹣1)2﹣3,∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣3);(2)如圖,過點(diǎn)C作CD⊥AB,交AB的延長線于D,∵∠ABC=135°,∴∠CBD=45°,∵CD⊥AD,∴∠DBC=∠DCB=45°,∴BD=CD,∵y=ax2﹣2amx+am2+2m﹣5=a(x﹣m)2+2m﹣5,∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為(m,2m﹣5),∵AB=4,∴點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為m+2,∵點(diǎn)B在拋物線y=a(x﹣m)2+2m﹣5上,∴y=a(m+2﹣m)2+2m﹣5=4a+2m﹣5,∴點(diǎn)B(m+2,4a+2m﹣5),設(shè)點(diǎn)C到直線AB的距離為d,∴BD=CD=d,∴點(diǎn)C(m+2+d,4a+2m﹣5﹣d),∵點(diǎn)C在拋物線y=a(x﹣m)2+2m﹣5上,∴4a+2m﹣5﹣d=a(m+2+d﹣m)2+2m﹣5,整理得:ad2+4ad+d=0,∵d≠0,∴d=﹣,∴點(diǎn)C到直線AB的距離為﹣;(3)∵點(diǎn)C到直線AB的距離為1,∴﹣=1,∴a=﹣,∴拋物線的解析式為y=﹣(x﹣m)2+2m﹣5.分三種情況考慮:①當(dāng)m>2m﹣2,即m<2時,有﹣(2m﹣2﹣m)2+2m﹣5=2,整理,得:m2﹣14m+39=0,解得:m1=7﹣(舍去),m2=7+(舍去);②當(dāng)2m﹣5≤m≤2m﹣2,即2≤m≤5時,有2m﹣5=2,解得:m=;③當(dāng)m<2m﹣5,即m>5時,有﹣(2m﹣5﹣m)2+2m﹣5=2,整理,得:m2﹣20m+60=0,解得:m3=10﹣2(舍去),m4=10+2.綜上所述:m的值為或10+2.【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,等腰直角三角形,解一元二次方程以及二次函數(shù)的最值,解題的關(guān)鍵是:(1)利用配方法將二次函數(shù)解析式變形為頂點(diǎn)式;(2)利用參數(shù)求出點(diǎn)C的坐標(biāo);(3)分m<2、2≤m≤5及m>5三種情況考慮.14.(2023下·天津和平·九年級天津一中校考階段練習(xí))如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于,兩點(diǎn),點(diǎn)在軸上,且,,分別是線段,上的動點(diǎn)(點(diǎn),不與點(diǎn),,重合).(1)求此拋物線的表達(dá)式;(2)連接并延長交拋物線于點(diǎn),當(dāng)軸,且時,求的長;(3)連接.①如圖2,將沿軸翻折得到,當(dāng)點(diǎn)在拋物線上時,求點(diǎn)的坐標(biāo);②如圖3,連接,當(dāng)時,求的最小值.【答案】(1)(2)(3)①;②【分析】(1)把點(diǎn)B代入拋物線關(guān)系式,求出a的值,即可得出拋物線的關(guān)系式;(2)根據(jù)拋物線可求出點(diǎn)A的坐標(biāo),點(diǎn)C的坐標(biāo),根據(jù),利用三角函數(shù),求出DE的長,再求出點(diǎn)E的坐標(biāo),根據(jù)點(diǎn)P與點(diǎn)E的橫坐標(biāo)相同,得出點(diǎn)P的橫坐標(biāo),代入拋物線的關(guān)系式,求出點(diǎn)P的縱坐標(biāo),即可得出EP的值,最后求出DP的值即可;(3)①連接交于點(diǎn),設(shè),則,求出,得出點(diǎn),將其代入拋物線關(guān)系式,列出關(guān)于a的方程,解方程,求出a的值,即可得出G的坐標(biāo);②在下方作且,連接,,證明,得出,說明當(dāng),,三點(diǎn)共線時,最小,最小為,過作,垂足為,先證明∠CAH=45°,算出AC長度,即可求出CH、AH,得出HQ,最后根據(jù)勾股定理求出CQ的長度即可得出結(jié)果.【詳解】(1)解:∵在拋物線上,∴,解得,∴,即;(2)在中,令,得,,∴,,∵,∴,∵,∴,,∴,∵軸,∴,∴,∴,∴.(3)①連接交于點(diǎn),如圖1所示:∵與關(guān)于軸對稱,∴,,設(shè),則,,∴,∵點(diǎn)在拋物線上,∴,解得(舍去),,∴;②在下方作且,連接,,如圖2所示:∵,∴,∴,∴當(dāng),,三點(diǎn)共線時,最小,最小為,過作,垂足為,∵,,∴,,∵,,,,∴,即的最小值為.【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,待定系數(shù)法求拋物線的關(guān)系式,全等三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形,三角函數(shù)的定義,作出輔助線,證明,得出當(dāng),,三點(diǎn)共線時,最小,是解題的關(guān)鍵.15.(2023下·天津?yàn)I海新·九年級天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)第一中學(xué)??奸_學(xué)考試)已知,拋物線經(jīng)過點(diǎn)三點(diǎn).(1)求拋物線的解析式及頂點(diǎn)D的坐標(biāo);(2)過點(diǎn)C作直線軸,動點(diǎn)在直線l上.①連接,當(dāng)點(diǎn)P在線段上時,過點(diǎn)P作軸,與x軸交于點(diǎn)E,連接,把沿直線翻折,點(diǎn)P的對應(yīng)點(diǎn)為,與y軸交于點(diǎn)G,求的長;②點(diǎn)N在拋物線上,且在第四象限,滿足.動點(diǎn)在x軸上,連接,,,當(dāng)t為何值時,的值最小,并求出的最小值.【答案】(1)D的坐標(biāo)為,;(2)①的長為;②的最小值為【分析】(1)根據(jù)拋物線經(jīng)過A、B、C三點(diǎn),將三點(diǎn)的坐標(biāo)代入解析式進(jìn)行求解最后化為頂點(diǎn)式即可;(2)①先求出直線BD的解析式,在根據(jù)P在直線BD上求出P點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)翻折的定義用勾股定理求解即可;②直線的解析式為,然后求出N點(diǎn)坐標(biāo);將頂點(diǎn)向下平移3個單位長度,得點(diǎn),連接交x軸于點(diǎn)Q,連接,當(dāng),Q,N三點(diǎn)在一條直線上時,取得最小值,,然后求出的長度最后進(jìn)行計算即可得到答案.【詳解】解:(1)由已知,拋物線經(jīng)過點(diǎn),得.∴.∵拋物線經(jīng)過點(diǎn),得解得,∴拋物線的解析式為.配方,得.∴拋物線頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為.(2)①設(shè)直線的解析式為,由,得解得∴直線的解析式為,∵在直線上,∴.解得.∴P點(diǎn)坐標(biāo)為.∵軸,∴,∵把沿直線翻折,點(diǎn)P的對應(yīng)點(diǎn)為,∴,∴,∴.設(shè),則.在中,有,∴,解得.∴的長為②過點(diǎn)A作交拋物線于點(diǎn)N,滿足,則直線的解析式為.∵在直線上,得,解得,∴直線的解析式為,由解得或∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為.將頂點(diǎn)向下平移3個單位長度,得點(diǎn),連接交x軸于點(diǎn)Q.連接,則.∵,∴軸,且.∴,且.∴四邊形是平行四邊形.∴.當(dāng),Q,N三點(diǎn)在一條直線上時,取得最小值,此時,,設(shè)直線的解析式為,由,得解得∴直線的解析式為.當(dāng)時,,∴,即.過點(diǎn)N作軸交的延長線于點(diǎn)H,在中,,.∴,∴當(dāng)時,的值最小,的最小值為.【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合問題,解題的關(guān)鍵是熟練掌握待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,平行四邊形的判定與性質(zhì),勾股定理,兩點(diǎn)之間線段最短等知識點(diǎn).16.(2023下·天津和平·九年級天津市雙菱中學(xué)??奸_學(xué)考試)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),連接,點(diǎn)是第一象限的拋物線上一動點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)過點(diǎn)作于點(diǎn).①若,求點(diǎn)坐標(biāo);②過點(diǎn)作軸于點(diǎn),交于點(diǎn),連接,當(dāng)?shù)闹荛L取得最大值時,拋物線上是否存在一點(diǎn),使,如果存在,請求出點(diǎn)的坐標(biāo),如果不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)①點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,3);②存在,點(diǎn)P的坐標(biāo)為,,【分析】(1)把兩點(diǎn)代入拋物線,利用待定系數(shù)法求解;(2)①連接CD,證明△AOC為等腰直角三角形,△CDE為等腰直角三角形,根據(jù)角之間的關(guān)系推出CD∥OA,求出點(diǎn)C和D的縱坐標(biāo)都等于3,把y=3代入拋物線解析式即可求出;②DF⊥x軸,得出DH⊥OA,證明△DEF為等腰直角三角形,因?yàn)椤鱀EF的周長等于.有,求出直線AC的解析式為y=-x+3,設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為,,則,利用配方法研究最值.【詳解】(1)解:把兩點(diǎn)代入拋物線則,解得.∴拋物線的解析式為;(2)解:①連接CD,當(dāng)x=0時,y=3,即OC=3,∵OC=OA=3,∠AOC=90°,∴△AOC為等腰直角三角形,∠CAO=45°.∵DE⊥AC,DE=CE,∴△CDE為等腰直角三角形,∠DCE=45°,∴∠DCE=∠OAC=45°,即CD∥OA.∴點(diǎn)C和D的縱坐標(biāo)都等于3.把y=3代入拋物線解析式得,,解得(舍去),,∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,3).②∵DF⊥x軸,∴DH⊥OA,∵∠CAO=45°,∴∠AFH=45°,∵DE⊥AC,∠DFE=∠AFH=45°,∴△DEF為等腰直角三角形,∴則△DEF的周長等于.∵,∴直線AC的解析式為y=-x+3.設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為,,則.∴當(dāng)時,DF取得最大值,此時△DEF的周長取得最大值.點(diǎn)D的坐標(biāo)為.∵,∴點(diǎn)P和D到直線AC的距離相等.容易得知點(diǎn)P和D重合時符合題意,此時P的坐標(biāo)為.作直線l和k都和直線AC平行,且到直線AC的距離都相等,則直線l的解析式為,直線k的解析式為.聯(lián)立直線與拋物線得,,解得,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為,.綜上所述:符合題意得點(diǎn)P的坐標(biāo)為,,.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),一次函數(shù)、待定系數(shù)求解解析式、等腰直角形的判定及性質(zhì),解題的關(guān)鍵是利用屬性結(jié)合的思想進(jìn)行求解.17.(2023上·天津河西·九年級天津?qū)嶒?yàn)中學(xué)??茧A段練習(xí))已知拋物線(為常數(shù)),點(diǎn)A(-1,-1),B(3,7).(1)當(dāng)拋物線經(jīng)過點(diǎn)A時,求拋物線解析式和頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)拋物線的頂點(diǎn)隨著的變化而移動,當(dāng)頂點(diǎn)移動到最高處時,①求拋物線的解析式;②在直線AB下方的拋物線上有一點(diǎn)E,過點(diǎn)E作EF⊥軸,交直線AB于點(diǎn)F,求線段EF取最大值時的點(diǎn)E的坐標(biāo);(3)若拋物線與線段AB只有一個交點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)拋物線的解析式為:,頂點(diǎn)坐標(biāo)為:;(2)①函數(shù)解析式為;②EF取得最大值時,;(3)m的取值范圍為:或或.【分析】(1)將點(diǎn)代入函數(shù)解析式求解確定,即可確定函數(shù)解析式,將解析式化解為頂點(diǎn)式即可得出頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)①寫出拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)行整理,使頂點(diǎn)移動到最高處,即使頂點(diǎn)坐標(biāo)的縱坐標(biāo)最大,化簡可得出,即可確定解析式;②設(shè)直線AB的解析式為,將A、B兩點(diǎn)代入解析式求解確定函數(shù)解析式,然后與拋物線解析式聯(lián)立求解確定自變量的取值范圍,設(shè)點(diǎn),,且,根據(jù)題意,表示出,化為頂點(diǎn)式即可得出取得最大值時自變量的取值,然后代入函數(shù)解析式即可;(3)將一次函數(shù)與二次函數(shù)解析式聯(lián)立求解可得,,在線段AB上,根據(jù)題意中拋物線與線段AB只有一個交點(diǎn),分三種情況討論:①拋物線與直線AB只有一個交點(diǎn),即點(diǎn)M與點(diǎn)N重合;②點(diǎn)N在線段AB的延長線上時;③點(diǎn)N在線段BA的延長線上時,依次進(jìn)行討論求解即可得.【詳解】解:(1)將點(diǎn)代入函數(shù)解析式可得:,解得:,∴拋物線的解析式為:,∴,∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為:;(2)①拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為:,整理可得,使頂點(diǎn)移動到最高處,即取得最大值,,當(dāng)時,取得最大值,此時函數(shù)解析式為:將代入可得:;②如圖所示:設(shè)直線AB的解析式為,將A、B兩點(diǎn)代入解析式可得:,解得:,∴直線解析式為:,將直線解析式與拋物線解析式聯(lián)立可得:,解得:;,∴,,設(shè)點(diǎn),,且,,,,∵,∴當(dāng)時,EF取得最大值,,∴;(3),將①代入②可得:,整理可得:,∵,,,∴,,,∴拋物線與直線AB有交點(diǎn),解方程,,解得:,,∴;,∴拋物線與直線AB的交點(diǎn)為:,,將代入直線AB解析式,可得:,∴在直線AB上,∵,∴在線段AB上,∵拋物線與線段AB只有一個交點(diǎn),∴分三種情況討論:①拋物線與直線AB只有一個交點(diǎn),如圖所示,即點(diǎn)M與點(diǎn)N重合,∴,∴;②點(diǎn)N在線段AB的延長線上時,如圖所示:∴,∴;③點(diǎn)N在線段BA的延長線上時,如圖所示:∴,∴;綜上可得:m的取值范圍為:或或.【點(diǎn)睛】題目主要考查二次函數(shù)與一次函數(shù)的綜合問題,待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式,函數(shù)最值問題,二次函數(shù)圖象的性質(zhì)及分類討論思想,熟練掌握二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),作出相應(yīng)圖象是解題關(guān)鍵.18.(2023·天津河西·天津市新華中學(xué)校考三模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于,兩點(diǎn),在y軸正半軸上有一點(diǎn)C,.點(diǎn)D,E分別是線段,上的動點(diǎn),且均不與端點(diǎn)重合.(1)求此拋物線的解析式;(2)如圖①,連接,將沿x軸翻折得到,當(dāng)點(diǎn)G在拋物線上時,求點(diǎn)G的坐標(biāo);(3)如圖②,連接,當(dāng)時,求的最小值.【答案】(1)(2)點(diǎn)G的坐標(biāo)為.(3)的最小值為.【分析】(1)利用待定系數(shù)法,將A,B的坐標(biāo)代入解析式即可求得二次函數(shù)的解析式.(2)連接,設(shè),利用,表示出G點(diǎn)坐標(biāo),代入拋物線解析式即可求得結(jié)果.(3)構(gòu)造,轉(zhuǎn)化成,當(dāng)C,E,Q三點(diǎn)共線時,最小,最小為,進(jìn)一步求得結(jié)果.【詳解】(1)解:∵拋物線與x軸交于,兩點(diǎn),∴,∴,∴此拋物線的解析式為:.(2)如圖①,連接交于M∵與關(guān)于x軸對稱,∴,,∵,,∴,設(shè),則,,∴,∵點(diǎn)G在拋物線上,∴,∴,(舍去),∴點(diǎn)G的坐標(biāo)為.(3)如圖②,在下方作且,連接、,∵,∴,∴,當(dāng)C,E,Q三點(diǎn)共線時,最小,最小為,過點(diǎn)C作,垂足為H,∵,,∴,.∵,,∴,,∴,故的最小值為.【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求解析式,軸對稱,三角形全等,線段之和最短等知識,會利用數(shù)形結(jié)合的思想把代數(shù)和幾何圖形結(jié)合起來是解題關(guān)鍵.19.(2023·天津河?xùn)|·天津市第七中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖,已知點(diǎn)在二次函數(shù)的圖像上,且.(1)若二次函數(shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn).①求這個二次函數(shù)的表達(dá)式;②若,求頂點(diǎn)到的距離;(2)當(dāng)時,二次函數(shù)的最大值與最小值的差為1,點(diǎn)M,N在對稱軸的異側(cè),求a的取值范圍.【答案】(1)①;②(2)【分析】(1)①將點(diǎn)代入中即可求出二次函數(shù)表達(dá)式;②當(dāng)時,此時為平行x軸的直線,將代入二次函數(shù)解析式中求出,再由求出直線為,最后根據(jù)二次函數(shù)頂點(diǎn)坐標(biāo)即可求解;(2)分兩種情形:若M,N在對稱軸的異側(cè),;若M、N在對稱軸的異側(cè),,x1<2,分別求解即可.【詳解】(1)解:①將點(diǎn)代入中,∴,解得,∴二次函數(shù)的表達(dá)式為:;②當(dāng)時,此時為平行x軸的直線,將代入二次函數(shù)中得到:,將代入二次函數(shù)中得到:,∵,∴=,整理得到:,又∵,代入上式得到:,解出,∴,即直線為:,又二次函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(2,-1),∴頂點(diǎn)(2,-1)到的距離為;(2)解:若M,N在對稱軸的異側(cè),,∴x1+3>2,∴x1>-1,∵∴,∴-1<,∵函數(shù)的最大值為y1=a(x1-2)2-1,最小值為-1,∴y-(-1)=1,∴a=,∴,∴;若M、N在對稱軸的異側(cè),,x1<2,∵,∴,∵函數(shù)的最大值為y=a(x2-2)2-1,最小值為-1,∴y-(-1)=1,∴a=,∴,∴,綜上所述,a的取值范圍為.【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)圖像與性質(zhì)及二次函數(shù)的最值等問題:當(dāng)開口向上(向下)時,自變量的取值離對稱軸越遠(yuǎn),其對應(yīng)的函數(shù)值就越大(越小).20.(2023下·天津河北·九年級天津二中??茧A段練習(xí))已知拋物線交x軸于A、B兩點(diǎn),其中點(diǎn)A坐標(biāo)為,與y軸交于點(diǎn)C,且對稱軸在y軸的左側(cè),拋物線的頂點(diǎn)為P.(1)當(dāng)時,求拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)當(dāng)時,求b的值;(3)在(1)的條件下,點(diǎn)Q為x軸下方拋物線上任意一點(diǎn),點(diǎn)D是拋物線對稱軸與x軸的交點(diǎn),直線、分別交拋物線的對稱軸于點(diǎn)M、N.請問是否為定值?如果是,請求出這個定值;如果不是,請說明理由.【答案】(1).(2).(3),為定值【分析】(1)將,A坐標(biāo)代入拋物線解析式即可;(2)設(shè)B點(diǎn)坐標(biāo)為,可證明是等腰直角三角形,通過勾股定理即可求得長度,即的長,從而求得b的值.(3)設(shè),求得直線,直線,用含t的代數(shù)式表示即可求解.【詳解】(1)∵,∴拋物線為,∴將點(diǎn)代入,得,∴,∴拋物線的解析式為,∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為.(2)由已知將點(diǎn)代入,得,∴,∵對稱軸在y軸的左側(cè),∴,∴,∴;設(shè)B點(diǎn)坐標(biāo)為,則∴,∴,是等腰直角三角形,∴由勾股定理得,又∵,∴,解得.(3)為定值,如圖所示:∵拋物線的對稱軸為:直線∴,設(shè)設(shè)直線解析式為∴,解得:∴直線當(dāng)時,∴設(shè)直線解析式為∴解得:∴直線當(dāng)時,∴∴,為定值.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合知識;解題的關(guān)鍵在于熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)和特征,能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行字母運(yùn)算.21.(2023下·天津河?xùn)|·九年級天津市第五十四中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖1,直線y=﹣x+2與x軸交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,拋物線y=-x2+bx+c經(jīng)過B、C兩點(diǎn),點(diǎn)P是拋物線上的一個動點(diǎn),過點(diǎn)P作PQ⊥x軸,垂足為Q,交直線y=﹣x+2于點(diǎn)D.設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m.(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)若以P、D、O、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求點(diǎn)Q的坐標(biāo);(3)如圖2,當(dāng)點(diǎn)P位于直線BC上方的拋物線上時,過點(diǎn)P作PE⊥BC于點(diǎn)E,求當(dāng)PE取得最大值時點(diǎn)P的坐標(biāo),并求PE的最大值.【答案】(1)y=﹣x2+x+2;(2)(2,0)或(2+2,0)或(2﹣2,0);(3)P(2,3),PE最大值為.【分析】(1)根據(jù)直線y=﹣x+2與x軸交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C可求出B、C兩點(diǎn)坐標(biāo),代入y=-x2+bx+c可得關(guān)于b、c的二元一次方程組,解方程組求出b、c的值即可得答案;(2)根據(jù)PQ⊥x軸,直線y=﹣x+2于點(diǎn)D,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m可用m表示出D、Q兩點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可得OC=PD=2,根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式求出m的值即可得答案;(3)利用勾股定理可求出BC的長,根據(jù)平行線的性質(zhì)可得∠OCB=∠PDE,可證明△PED∽△BOC,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可用m表示出PE的長,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可得答案.【詳解】(1)∵直線y=﹣x+2與x軸交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,∴點(diǎn)B、C的坐標(biāo)分別為(4,0)、(0,2).∵拋物線y=-x2+bx+c經(jīng)過B、C兩點(diǎn),∴,解得,∴二次函數(shù)表達(dá)式為y=﹣x2+x+2.(2)∵P點(diǎn)在拋物線上,橫坐標(biāo)為m,∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(m,﹣m2+m+2),∵PQ⊥x軸,垂足為Q,交直線y=﹣x+2于點(diǎn)D.∴Q坐標(biāo)為(m,0),D點(diǎn)坐標(biāo)為(m,﹣m+2),當(dāng)P、D、O、C為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形時,則有PD=OC=2,∴|﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)|=2,即|﹣m2+2m|=2,當(dāng)﹣m2+2m=2時,解得:m=2,∴Q坐標(biāo)為(2,0),當(dāng)﹣m2+2m=﹣2時,解得:m=2±2,∴Q坐標(biāo)為(2+2,0)或(2﹣2,0),綜上可知:Q點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0)或(2+2,0)或(2﹣2,0).(3)由(2)可知P點(diǎn)坐標(biāo)為(m,﹣m2+m+2),Q坐標(biāo)為(m,0),D點(diǎn)坐標(biāo)為(m,﹣m+2),∴PD=﹣m2+2m.在Rt△OBC中,OC=2,OB=4,∴BC==2,∵PQ∥OC,∴∠OCB=∠PDE.∵PE⊥BC,∴∠PED=∠COB=90°.∴△PED∽△BOC.∴,即,解得PE=,∵P在直線BC上方,∴0<m<4,∴當(dāng)m=2時PE有最大值,當(dāng)m=2時,﹣m2+m+2=3,∴此時P點(diǎn)坐標(biāo)為(2,3).【點(diǎn)睛】考查了二次函數(shù)綜合題,涉及了待定系數(shù)法求拋物線的函數(shù)關(guān)系式,二次函數(shù)最值的求法、平行四邊形的性質(zhì)及相似三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握相關(guān)性質(zhì)及判定定理是解題關(guān)鍵.22.(2023上·天津和平·九年級天津二十中校考期末)在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖像與軸交于點(diǎn)A,B(點(diǎn)B在點(diǎn)A的左側(cè)),與軸交于點(diǎn)C,過動點(diǎn)H(0,)作平行于軸的直線,直線與二次函數(shù)的圖像相交于點(diǎn)D,E.(1)寫出點(diǎn)A,點(diǎn)B的坐標(biāo);(2)若,以DE為直徑作⊙Q,當(dāng)⊙Q與軸相切時,求的值;(3)直線上是否存在一點(diǎn)F,使得△ACF是等腰直角三角形?若存在,求的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1)A(4,0)和B(-1,0);(2);(3)存在,m=或或3或.【分析】(1)A、B兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)都為0,所以代入y=0,求解即可.(2)由圓和拋物線性質(zhì)易得圓心Q位于直線與拋物線對稱軸的交點(diǎn)處,則Q的橫坐標(biāo)為,可推出D、E兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為:,因?yàn)镈、E都在拋物線上,代入一點(diǎn)即可得m.(3)使得△ACF是等腰直角三角形,重點(diǎn)的需要明白有幾種情形,分別以三邊為等腰三角形的兩腰或者底,則共有3種情形;而三種情形中F點(diǎn)在AC的左下或右上方又各存在2種情形,故共有6種情形.求解時.利用全等三角形知識易得m的值.【詳解】(1)解:當(dāng)y=0時,有,解之得:,∴
A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(4,0)和(-1,0).(2)解:∵⊙Q與軸相切,且與交于D、E兩點(diǎn),∴圓心O位于直線與拋物線對稱軸的交點(diǎn)處,且⊙Q的半徑為H點(diǎn)的縱坐標(biāo)().∵拋物線的對稱軸為,∴D、E兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為:且均在二次函數(shù)的圖像上.∵,解得或(不合題意,舍去).∴(3)解:存在.①當(dāng)∠ACF=90°,AC=FC時,如圖1,
過點(diǎn)F作FG⊥y軸于G,∴∠AOC=∠CGF=90°.∵∠ACO+∠FCG=90°,∠GFC+∠FCG=90°,∴∠ACO=∠CFG.∴△ACO≌△∠CFG,∴CG=AO=4.∵CO=2,∴或=OG=2+4=6.②當(dāng)∠CAF=90°,AC=AF時,如圖2,過點(diǎn)F作FP⊥x軸于P,∴∠AOC=∠APF=90°.∵∠ACO+∠OAC=90°,∠FAP+∠OAC=90°,
∴
∠ACO=∠FAP.∴△ACO≌△∠FAP,∴FP=AO=4.∴或=FP=4.③當(dāng)∠AFC=90°,F(xiàn)A=FC時,如圖3,則F點(diǎn)一定在AC的中垂線上,此時存在兩個點(diǎn)分別記為F,F(xiàn)′,分別過F,F(xiàn)′兩點(diǎn)作x軸、y軸的垂線,分別交于E,G,D,H.∵∠DFC+∠CFE=∠CFE+∠EFA=90°,∴∠DFC=∠EFA.∵∠CDF=∠AEF,CF=AF,∴△CDF≌△AEF.∴CD=AE,DF=EF.∴四邊形OEFD為正方形.∴OA=OE+AE=OD+AE=OC+CD+AE=OC+2CD.∴4=2+2?CD.∴CD=1,∴m=OC+CD=2+1=3.∵∠HF′C+∠CGF′=∠CGF′+∠GF′A,∴∠HF′C=∠GF′A.∵∠HF′C=∠GF′A,CF′=AF′.∴△HF′C≌△GF′A.∴HF′=GF′,CH=AG.∴四邊形OHF′G為正方形.∴.∴OH=1.∴m=.∵,∴y的最大值為.∵直線l與拋物線有兩個交點(diǎn),∴m<∴m可取值為m=或或3或.綜上所述,m的值為m=或或3或.【點(diǎn)睛】本題難度適中,考查的主要是二次函數(shù)、圓、等腰直角三角形及全等三角形性質(zhì),但是最后一問情形較多不易找全,非常鍛煉學(xué)生的全面思考.23.(2022上·天津和平·九年級天津二十中校考期末)如圖,已知拋物線的圖象與x軸的一個交點(diǎn)為B(5,0),另一個交點(diǎn)為A,且與y軸交于點(diǎn)C(0,5).(1)求直線BC與拋物線的解析式;(2)若點(diǎn)M是拋物線在x軸下方圖象上的動點(diǎn),過點(diǎn)M作MN∥y軸交直線BC于點(diǎn)N,求MN的最大值;(3)在(2)的條件下,MN取得最大值時,若點(diǎn)P是拋物線在x軸下方圖象上任意一點(diǎn),以BC為邊作平行四邊形CBPQ,設(shè)平行四邊形CBPQ的面積為S1,△ABN的面積為S2,且S1=6S2,求點(diǎn)P的坐標(biāo).【答案】(1);(2);(3)P的坐標(biāo)為(2,-3)或(3,-4)【分析】(1)由B(5,0),C(0,5),應(yīng)用待定系數(shù)法即可求直線BC與拋物線的解析式.(2)構(gòu)造MN關(guān)于點(diǎn)M橫坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系式,應(yīng)用二次函數(shù)最值原理求解.(3)根據(jù)S1=6S2求得BC與PQ的距離h,從而求得PQ由BC平移的距離,根據(jù)平移的性質(zhì)求得PQ的解析式,與拋物線聯(lián)立,即可求得點(diǎn)P的坐標(biāo).【詳解】解:(1)設(shè)直線BC的解析式為,將B(5,0),C(0,5)代入,得,得.∴直線BC的解析式為.將B(5,0),C(0,5)代入,得,得.∴拋物線的解析式.(2)∵點(diǎn)M是拋物線在x軸下方圖象上的動點(diǎn),∴設(shè)M.∵點(diǎn)N是直線BC上與點(diǎn)M橫坐標(biāo)相同的點(diǎn),∴N.∵當(dāng)點(diǎn)M在拋物線在x軸下方時,N的縱坐標(biāo)總大于M的縱坐標(biāo).∴.∴MN的最大值是.(3)當(dāng)MN取得最大值時,N.∵的對稱軸是,B(5,0),∴A(1,0).∴AB=4.∴.∴平行四邊形CBPQ的面積S1=6S2=30.設(shè)平行四邊形CBPQ的邊BC上的高為BD,則BC⊥BD.,∴BC?BD=30,,過點(diǎn)D作直線BC的平行線,交拋物線與點(diǎn)P,交x軸于點(diǎn)E,在直線DE上截取PQ=BC,則四邊形CBPQ為平行四邊形.∵BC⊥BD,∠OBC=45°,∴∠EBD=45°,∴△EBD為等腰直角三角形,,∵B(5,0),∴E(-1,0),設(shè)直線PQ的解析式為y=-x+t,將E(-1,0)代入,得1+t=0,解得t=-1∴直線PQ的解析式為y=-x-1.解方程組,得,,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為P1(2,-3)(與點(diǎn)D重合)或P2(3,-4).24.(2023上·天津南開·九年級南開中學(xué)??计谀┮阎喝鐖D,二次函數(shù)的圖象交軸于點(diǎn)和點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)左則),交軸于點(diǎn),作直線是直線上方拋物線上的一個動點(diǎn).過點(diǎn)作直線平行于直線是直線上的任意點(diǎn),是直線上的任意點(diǎn),連接,始終保持為,以和邊,作矩形.(1)在點(diǎn)移動過程中,求出當(dāng)?shù)拿娣e最大時點(diǎn)的坐標(biāo);在的面積最大時,求矩形的面積的最小值.(2)在的面積最大時,線段交直線于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)四個點(diǎn)組成平行四邊形時,求此時線段與拋物線的交點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1)點(diǎn)坐標(biāo)為,矩形的最小值為;(2)交點(diǎn)坐標(biāo)為(3+,﹣),(3﹣,﹣),(1﹣,),(1+,).【分析】(1)當(dāng)△DEB的面積最大時,直線DN與拋物線相切,可求出直線DN的解析式和點(diǎn)D的坐標(biāo),當(dāng)矩形面積最小時,MG最小,求出MG的最小值即可.(2)分兩種情況討論,以DB為邊和以DB為對角線,分別求出此時ON的解析式,聯(lián)立求出交點(diǎn)坐標(biāo)即可.【詳解】解:(1)如圖1所示,過點(diǎn)D作y軸的平行線交MB于點(diǎn)H,過點(diǎn)O作OQ垂直MB于點(diǎn)Q,令y=0,解得x1=﹣1,x2=4,∴A(﹣1,0),B(4,0),令x=0,y=2,∴E(0,2),設(shè)直線BE的解析式為y=kx+b,則解得,∴直線BE的解析式為y=﹣x+2,∵DN∥BE,∴設(shè)直線DN的解析式為y=﹣x+b1,S△DEB=DH?(xB﹣xE),∴當(dāng)△DEB面積最大時,即是DH最大的時候,∴﹣x+b1=﹣x2+x+2,△=b2﹣4ac=0,即16﹣4(2b1﹣4)=0,解得b1=4,點(diǎn)D(2,3),S矩=2S△MOG+S平形四邊形,∴矩形面積最小時就是MG最小,設(shè)QG=m,MQ=n,∴MG=m+n,∵m+n≥2,∵△QOG∽△MQO,∴OQ2=m?n,∵△OEQ∽△EOB,∴OQ=,∴m?n=,∴m+n的最小值為.∴MG=,∴S矩=2S△MOG+S平形四邊形=.(2)分兩種情況討論,情況一:當(dāng)GN∥DB時,直線DB的解析式為:y=﹣x+6,則直線NG的解析式為y=﹣x,∴﹣x=﹣x2+x+2,解得x1=3+,x2=3﹣,∴交點(diǎn)坐標(biāo)為(3+,﹣),(3﹣,﹣),情況二:DB為對角線時,此時NG必過DB的中點(diǎn)(3,),設(shè)直線ON的解析式為y=k1x,則k1=,∴直線OD的解析式為y=x,=﹣x2+x+2,解得x1=1﹣,x2=1+,∴交點(diǎn)坐標(biāo)為(1﹣,),(1+,),綜上所述:交點(diǎn)坐標(biāo)為(3+,﹣),(3﹣,﹣),(1﹣,),(1+,).【點(diǎn)睛】此題考查了二次函數(shù)的性質(zhì)以及二次函數(shù)與幾何相結(jié)合的問題,轉(zhuǎn)化矩形面積最小和三角形面積最大為某條線段的最值為解題關(guān)鍵.25.(2023上·天津河北·九年級天津十四中??计谀┮阎獟佄锞€的圖象與x軸相交于點(diǎn)A和點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,連接,有一動點(diǎn)D在線段上運(yùn)動,過點(diǎn)D作x軸的垂線,交拋物線于點(diǎn)E,交x軸于點(diǎn)F,,設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為m.(1)求拋物線的解析式;(2)連接,當(dāng)?shù)拿娣e最大時,求出的最大面積和點(diǎn)D的坐標(biāo);(3)當(dāng)時,在平面內(nèi)是否存在點(diǎn)Q,使以B,C,E,Q為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形?若存在,請直接寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)當(dāng)時,的值最大為,(3)當(dāng)Q點(diǎn)為或或時,以B,C,E,Q為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形【分析】(1)根據(jù)點(diǎn),,可得,再利用待定系數(shù)法解答,即可求解;(2)求出直線AC的解析式,可得,從而得到,進(jìn)而得到,即可求解;(3)分三種情況討論:當(dāng)為平行四邊形的對角線時;當(dāng)為平行四邊形的對角線時;當(dāng)為平行四邊形的對角線時,即可求解.【詳解】(1)解:∵點(diǎn),,∴,將,代入,∴,∴,∴拋物線的解析式為;(2)解:設(shè)直線AC的解析式為,∴,解得:,∴直線AC的解析式為,∴,∴,∴,∴當(dāng)時,的值最大為,∴;(3)解:存在,理由如下:∵,∴,設(shè),①當(dāng)為平行四邊形的對角線時,,解得,∴;②當(dāng)為平行四邊形的對角線時,,解得,∴;③當(dāng)為平行四邊形的對角線時,,解得,∴;綜上所述:當(dāng)Q點(diǎn)為或或時,以B,C,E,Q為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形.【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合題,熟練掌握利用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.26.(2022上·天津南開·九年級天津育賢中學(xué)??计谀┤鐖D,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C.(1)求拋物線的解析式.(2)點(diǎn)D為第一象限內(nèi)拋物線上的一動點(diǎn),作DE⊥x軸于點(diǎn)E,交BC于點(diǎn)F,過點(diǎn)F作BC的垂線與拋物線的對稱軸和y軸分別交于點(diǎn)G,H,設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為m.①求DF+HF的最大值;②連接EG,是否存在點(diǎn)D,使△EFG是等腰三角形.若存在,直接寫出m的值;若不存在,說明理由.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3(2)①;②存在,m=2或m=﹣1+2或m=【分析】(1)利用二次函數(shù)的交點(diǎn)式求解析式;(2)①先求得點(diǎn)C的坐標(biāo),從而得到∠OBC=∠OCB=45°和直線BC的解析式,再過點(diǎn)F作FM⊥y軸于點(diǎn)M,交對稱軸于點(diǎn)N,從而得到∠MFH=∠MHF=45°,進(jìn)而得到FM和FH的關(guān)系,然后用含有m的式子表示DF+FH,最后利用二次函數(shù)的性質(zhì)求得最大值;②用含有m的式子表示點(diǎn)G的坐標(biāo),然后分情況討論:①EF=EG;②EF=FG;③EG=FG.【詳解】(1)解:∵拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(3,0)兩點(diǎn),∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3,∴拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3.(2)解:①當(dāng)x=0時,y=3,∴C(0,3),又∵B(3,0),∴直線BC的解析式為y=﹣x+3,OB=OC,∴∠OBC=∠OCB=45°,如圖,過點(diǎn)F作FM⊥y軸于點(diǎn)M,則∠MCF=∠MFC=45,∵FH⊥BC,∴∠MFH=∠MHF=45°,∴FH=FM=OE=m,∴DF+FH=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)+m=﹣m2+(3+)m,∵0<m<3,0<<3,a=﹣1<0,∴當(dāng)m=時,DF+FH的最大值為﹣()2+(3+)×=;②∵F(m,﹣m+3),E(m,0),∴N(1,﹣m+3),EF=﹣m+3,∴NF=|m﹣1|,由①理得,∠NFG=∠NGF=45°,∴NF=NG=|m﹣1|,當(dāng)m>1時,G(1,﹣m+3﹣m+1)即(1,﹣2m+4);當(dāng)m<1時,G(1,﹣m+3+(﹣m+1))即(1,﹣2m+4),∴G(1,﹣2m+4),∴EF2=(﹣m+3)2,EG2=(m﹣1)2+(2m﹣4)2,F(xiàn)G2=(m﹣1)2+(m﹣1)2,當(dāng)EF=EG時,(﹣m+3)2=(m﹣1)2+(2m﹣4)2,解得:m=1(舍)或m=2,當(dāng)EF=FG時,(﹣m+3)2=(m﹣1)2+(m﹣1)2,解得:m=﹣1+2或m=﹣1﹣2(舍),當(dāng)EG=FG時,(m﹣1)2+(2m﹣4)2=(m﹣1)2+(m﹣1)2,解得:m=3(舍)或m=,綜上所述,存在m=2或m=﹣1+2或m=,使得△EFG是等腰三角形.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的解析式和性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是判定△OBC為等腰直角三角形.27.(2022上·天津和平·九年級天津一中校考期末)如圖,已知拋物線的解析式為,拋物線與x軸交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,與y軸交點(diǎn)于點(diǎn)C.(1)請分別求出點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)和拋物線的對稱軸;(2)連接AC、BC,將△ABC繞點(diǎn)B順時針旋轉(zhuǎn)90°,點(diǎn)A、C的對應(yīng)點(diǎn)分別為M、N,求點(diǎn)M、N的坐標(biāo);(3)若點(diǎn)為該拋物線上一動點(diǎn),在(2)的條件下,請求出使最大時點(diǎn)的坐標(biāo),并請直接寫出的最大值.【答案】(1)A(-4,0),B(1,0),C(0,3),對稱軸為直線(2)M(1,5),N(4,1)(3)當(dāng)P的坐標(biāo)為(1,0)或時,的值最大,此時最大值為【分析】(1)提取二次項(xiàng)系數(shù)后分解因式,可以得出拋物線與x軸交點(diǎn),令x=0代入可以得到與y軸的交點(diǎn),把解析式配方后可得對稱軸;(2)根據(jù)題意作出幾何圖形,通過旋轉(zhuǎn)性質(zhì)以及通過AAS求證△OBC≌△QNB即可分別求出M、N的坐標(biāo);(3)分析題意可得出,當(dāng)P,N,B在同一直線上時,|NP-BP|的值最大,聯(lián)立直線BN解析式以及拋物線解析式即可求出P的坐標(biāo).【詳解】(1)解:∵,令x=0,則y=3,令y=0,則,解得x=-4或1,∴A(-4,0),B(1,0),C(0,3),∵,∴對稱軸為直線x=-;(2)解:如圖所示:過N作NQ⊥x軸于點(diǎn)Q,由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)得MB⊥x軸,∠CBN=90°,BM=AB=5,BN=BC,∴M(1,5),∠OBC+∠QBN=90°,∵∠OBC+∠BCO=90°,∴∠BCO=∠QBN,又∵∠BOC=∠NQB=90°,BN=BC,∴△OBC≌△QNB(AAS),∴BQ=OC=3,NQ=OB=1,∴OQ=1+3=4,∴N(4,1);(3)解:設(shè)直線NB的解析式為y=kx+b.∵B(1,0)、N(4,1)在直線NB上,∴,解得:,∴直線NB的解析式為:y=x-,當(dāng)點(diǎn)P,N,B在同一直線上時|NP-BP|=NB=,當(dāng)點(diǎn)P,N,B不在同一條直線上時|NP-BP|<NB,∴當(dāng)P,N,B在同一直線上時,|NP-BP|的值最大,即點(diǎn)P為直線NB與拋物線的交點(diǎn).解方程組:,解得:或,∴當(dāng)P的坐標(biāo)為(1,0)或時,|NP-BP|的值最大,此時最大值為.【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查待定系數(shù)法,旋轉(zhuǎn)性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì)等知識,本題的關(guān)鍵是數(shù)形相結(jié)合,以及正確討論出當(dāng)P,N,B在同一直線上時,|NP-BP|的值最大是解題的關(guān)鍵.28.(2022上·天津南開·九年級南開翔宇學(xué)校??计谀┮阎獟佄锞€過點(diǎn),,.(1)求此拋物線的解析式(直接寫出結(jié)果即可);(2)若點(diǎn)是該拋物線第三象限的任意一點(diǎn),求四邊形的最大面積;(3)若點(diǎn)在軸上,點(diǎn)為該拋物線的頂點(diǎn),且.求點(diǎn)的坐標(biāo)(直接寫出結(jié)果即可)【答案】(1)(2)(3)或【分析】(1)把,,三點(diǎn)的坐標(biāo)代入中,即可;(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為:,根據(jù)三角形的面積,二次函數(shù)的性質(zhì)解答即可;(3)連接,以的中點(diǎn)為圓心,為直徑作圓,作的垂直平分線交于點(diǎn),連接,以點(diǎn)為圓心,為半徑作交軸于點(diǎn);根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo),則,設(shè)點(diǎn),根據(jù)垂直平分線,得,又根據(jù),求出點(diǎn)的坐標(biāo);又根據(jù)勾股定理,,即可求出點(diǎn).【詳解】(1)∵拋物線過點(diǎn),,,∴,解得:,∴拋物線的解析式為:.(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為:,∵點(diǎn)在第三象限的拋物線上,∴,∴,∵,,∵,,∴,,∴,,,∴當(dāng)時,四邊形的面積有最大值為.(3)∵,∴頂點(diǎn),連接,以的中點(diǎn)為圓心,為直徑作圓,作的垂直平分線交于點(diǎn),連接,以點(diǎn)為圓心,為半徑作交軸于點(diǎn),∵點(diǎn)是的中點(diǎn),∴,∵是的直徑,∴,∵點(diǎn)在的垂直平分線上,∴,設(shè)點(diǎn),∴,又∵點(diǎn)在上,∴,∴,聯(lián)立,∴或,∴點(diǎn),(舍去),∵,,∴在中,,∴,設(shè)點(diǎn),∴,∴,,∴點(diǎn)或.【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的知識,解題的關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法求拋物線,函數(shù)的最值,幾何動點(diǎn)與函數(shù)的綜合.29.(2022上·天津河西·九年級天津市第四十二中學(xué)??计谀┮阎獟佄锞€(,為常數(shù),)經(jīng)過點(diǎn),頂點(diǎn)為D.(1)當(dāng)時,求該拋物線頂點(diǎn)D的坐標(biāo);(2)當(dāng)時,點(diǎn),若,求該拋物線的解析式.【答案】(1)拋物線頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為;(2)拋物線的解析式為或【分析】(1)由,即可求解;(2)求得頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為,由得:,根據(jù)公式列出方程,解方程即可求解.【詳解】(1)解:拋物線經(jīng)過點(diǎn),則,當(dāng)時,拋物線的解析式為,故拋物線頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為;(2)解:∵,故頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為,由得:,即,解得或,故拋物線的解析式為或.【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.30.(2022上·天津河西·九年級天津市海河中學(xué)校考期末)已知點(diǎn)A(2,-3)是二次函數(shù)圖象上的點(diǎn).(1)求二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo):(2)當(dāng)時,求函數(shù)的最大值與最小值的差:(3)當(dāng)時,若函數(shù)的最大值與最小值的差為4,求t的值.【答案】(1)(3,-4)(2)當(dāng)-1≤x≤4時,函數(shù)的最大值與最小值的差為16(3)t=1或2【分析】(1)把點(diǎn)A代入解析式中,解得,再利用配方法化成頂點(diǎn)式解析式即可解得頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)分別解得當(dāng)-1≤x≤4時,函數(shù)的最大值與最小值,再求差;(3)當(dāng)t≤x≤t+3時,對t進(jìn)行分類討論,①當(dāng)t+3<3時,即t<0,y隨著x的增大而減??;②當(dāng)0≤t<3時,頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)在取值范圍內(nèi);③當(dāng)t>3時,y隨著x的增大而增大,分別解得函數(shù)對應(yīng)的最大值,再由函數(shù)的最大值與最小值的差為4,列方程,解方程即可解答.【詳解】(1)解:∵已知A(2,-3)是二次函數(shù)圖象上的點(diǎn)∴解得∴此二次函數(shù)的解析式為:∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,-4);(2)∵頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,-4),∴當(dāng)x=3時,y最小值=-4,當(dāng)x=-1時,y最大值=12∴當(dāng)-1≤x≤4時,函數(shù)的最大值與最小值的差為16;(3)當(dāng)t≤x≤t+3時,對t進(jìn)行分類討論,①當(dāng)t+3<3時,即t<0,y隨著x的增大而減小,當(dāng)x=t時,y最大值=t2-6t+5當(dāng)x=t+3時,y最小值=(t+3)2-6(t+3)+5=t2-4,t2-6t+5-(t2-4)=4﹣t2+4﹣(﹣t2+6t﹣5)=﹣6t+9=4,解得(不合題意,舍去),②當(dāng)0≤t<3時,頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)在取值范圍內(nèi),∴y最小值=-4,i)當(dāng)0≤t≤時,在x=t時,y最大值=t2-6t+5,∴t2-6t+5-(-4)=4,解得t1=1,t2=5(不合題意,舍去);ii)當(dāng)<t<3時,在x=t+3時,y最大值=t2-4,∴t2-4-(-4)=4,∴解得t1=2,t2=-2(不合題意,舍去),③當(dāng)t>3時,y隨著x的增大而增大,當(dāng)x=t時,y最小值=t2-6t+5,當(dāng)x=t+3時,y最大值=t2-4,∴t2-4-(t2-6t+5)=4解得(不合題意,舍去),綜上所述,t=1或2.【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、將一般式解析式轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)式解析式、解一元二次方程等知識,是重要考點(diǎn),掌握相關(guān)知識是解題關(guān)鍵.31.(2022上·天津和平·九年級天津市第二十一中學(xué)校考期末)如圖,拋物線y=﹣x2+mx+n與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,拋物線的對稱軸交x軸于點(diǎn)D,已知A(﹣1,0),C(0,2).(1)求拋物線的表達(dá)式;(2)在拋物線的對稱軸上是否存在點(diǎn)P,使△PCD是以CD為腰的等腰三角形?如果存在,直接寫出P點(diǎn)的坐標(biāo);如果不存在,請說明理由;(3)點(diǎn)E時線段BC上的一個動點(diǎn),過點(diǎn)E作x軸的垂線與拋物線相交于點(diǎn)F,當(dāng)點(diǎn)E運(yùn)動到什么位置時,四邊形CDBF的面積最大?求出四邊形CDBF的最大面積及此時E點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)拋物線的解析式為:y=﹣x2+x+2(2)存在,P1(,4),P2(,),P3(,﹣)(3)當(dāng)點(diǎn)E運(yùn)動到(2,1)時,四邊形CDBF的面積最大,S四邊形C
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