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文檔簡介
專題10難點探究專題:利用二次函數(shù)求面積、周長最值問題之四大考點【考點導航】目錄TOC\o"1-3"\h\u【典型例題】 1【考點一利用二次函數(shù)求面積最大值問題】 1【考點二利用二次函數(shù)求面積最小值問題】 13【考點三利用二次函數(shù)求周長最大值問題】 19【考點四利用二次函數(shù)求周長最小值問題】 28【典型例題】【考點一利用二次函數(shù)求面積最大值問題】例題:(23·24上·淮南·階段練習)如圖,在平面直角坐標系中,二次函數(shù)的圖象與軸交于、兩點,與軸交于,點在原點的左側,點的坐標為,點是拋物線上一個動點,且在直線的上方.
(1)求這個二次函數(shù)的表達式;(2)當點運動到什么位置時,使的面積最大,求出點的坐標和的面積最大值.【答案】(1);(2)點,的面積的最大值為.【分析】()利用待定系數(shù)法可直接求出二次函數(shù)的解析式;()設點的坐標,然后作軸交于點,然后用面積和差求出關于的二次函數(shù),轉化為二次函數(shù)的最值問題.【詳解】(1)解:把點,點的坐標代入解析式,得:解得:,∴二次函數(shù)的表達式為;(2)如圖,過點作軸的平行線與交于點,
設直線解析式為,且過點,點,∴,解得:,∴直線解析式為,設,則,∴,,當時,面積最大,此時,點,的面積的最大值為.【點睛】此題主要考查了二次函數(shù)的綜合應用,解題的關鍵是要會用待定系數(shù)法求拋物線的解析式,添加輔助線使其轉化為求二次函數(shù)最值.【變式訓練】1.(23·24上·大同·階段練習)綜合與探究如圖二次函數(shù)與直線交于、兩點,已知:、,二次函數(shù)的圖象與軸的另一個交點為點,點在直線上方的拋物線上運動,過點作軸的平行線交于點.
(1)求直線與拋物線的解析式;(2)設四邊形的面積為,求的最大值及此時點的坐標.【答案】(1),(2)的最大值為,【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式即可;(2)求出點坐標,利用,轉化為二次函數(shù)最值即可.【詳解】(1)解:二次函數(shù)與直線交于、兩點,∴,解得:;,解得,∴,;(2)∵,當時,,解得:,∴,∵、,∴,∴,設:,則:,∴,∴,即:,∴當時,取得最大值為,此時:.【點睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應用.正確的求出函數(shù)解析式,利用數(shù)形結合的思想進行求解,是解題的關鍵.2.(23·24上·中山·階段練習)如圖,在平面直角坐標系中,已知拋物線與軸相交于點、,與軸相交于點C.
(1)求拋物線的解析式;(2)求直線的解析式;(3)若點P為第二象限內拋物線上一動點,過點P作軸,交于點Q,設點P的橫坐標為,的面積為S,求S關于的函數(shù)關系式,并求出S的最大值.【答案】(1);(2);(3),4.【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求解;(2)利用待定系數(shù)法即可求解;(3)求得,利用得到S關于的函數(shù)關系式,并利用二次函數(shù)的性質求解即可.【詳解】(1)解:依題意得:,解得,∴拋物線的解析式為:;(2)解:當時,,∴,設直線的解析式為:,代入得,解得,∴直線的解析式為:;(3)解:依題意得:,∵軸,∴,∴,∴,∵,∴當時,的面積最大,最大面積為4.【點睛】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)的最值,用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)的關系式是解決問題的關鍵.3.(23·24上·邯鄲·階段練習)如圖,已知拋物線與x軸交于兩點,與y軸交于點.
(1)直接寫出拋物線的解析式:______;(2)D是第一象限內拋物線上的一個動點(與點C、B不重合),連接.設點D的橫坐標為,的面積為S.①求S關于的函數(shù)關系式及自變量的取值范圍;②當為何值時,S有最大值,并求這個最大值.【答案】(1)(2)①;時,最大,值為【分析】(1)設拋物線的解析式為,將代入得,,計算求解,進而可得拋物線解析式;(2)①如圖,連接,,,過作軸,交于,待定系數(shù)法求直線解析式為,則,,,根據(jù)求解,進而可得;②由,的圖象與性質,計算求解即可.【詳解】(1)解:設拋物線的解析式為,將代入得,,解得,∴,故答案為:;(2)①解:如圖,連接,,,過作軸,交于,
設直線解析式為,將,代入得,,解得,,∴直線解析式為,∴,,,∴,整理得,,∴;②解:∵,,∴當時,最大,值為.【點睛】本題考查了二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)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.4.(23·24上·江門·階段練習)在平面直角坐標系中,二次函數(shù)的圖象與x軸的交點為,兩點,與y軸交于點,頂點為D,其對稱軸與x軸交于點E.
(1)求二次函數(shù)解析式及頂點D坐標;(2)點P為第三象限內拋物線上一點,的面積記為S,求S的最大值及此時點P的坐標;(3)在線段上,是否存在點F,使為等腰三角形?若存在,求出點F的坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1),(2)的最大值是,點的坐標是(3)存在,點F的坐標為或或【分析】(1)根據(jù)二次函數(shù)的圖象與軸的交點為,兩點,與軸交于點,可以求得該函數(shù)的解析式;(2)根據(jù)題意可以得到直線的函數(shù)解析式,然后根據(jù)的面積記為,利用二次函數(shù)的性質可以得到的最大值,以及此時點的坐標;(3)分、、三種情況分別求解即可.【詳解】(1)解:二次函數(shù)過,兩點,設二次函數(shù)解析式為,二次函數(shù)過點,,解得,,即二次函數(shù)解析式為;∵∴頂點.(2)解:設直線解析式為:,,,,解得,,直線的解析式為,過點作軸的垂線交于點,
設點的坐標為,則,點在第三象限,,,當時,,點.,即的最大值是,此時點的坐標是.(3)解:,,①當時,如圖,
為等腰直角三角形,,點;②當時,同理可得:點,;③當時,同理可得:點;故點的坐標為:或或.【點睛】本題考查待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、二次函數(shù)的性質、二次函數(shù)的最值,等腰三角形的性質、勾股定理的運用,解答本題的關鍵是明確題意,利用二次函數(shù)的性質和數(shù)形結合的思想解答,(3)問要注意分類求解,避免遺漏解.5.(23·24上·濱海新·期中)如圖,拋物線與軸交于,兩點(點位于點的右邊),與軸交于點,連接,是拋物線上的一動點,點的橫坐標為.
(1)求拋物線對應的函數(shù)表達式以及,兩點的坐標;(2)當點在第四象限時,面積是否有最大值?若有,求出點坐標以及最大面積;若沒有,請說明理由;(3)是拋物線對稱軸上任意一點,若以點,,,為頂點的四邊形是平行四邊形,求的值.【答案】(1),點,;(2)最大為,此時點;(3)或或.【分析】()由題意得,,求出代入即可求解;()過點作于點,交于點,則,則,從而即可求解;()分情況討論,當為對角線時,當為對角線時,當為對角線時,然后由中點坐標公式即可求解.【詳解】(1)由題意得:,解得:,∴拋物線對應的函數(shù)表達式為,令,解得:,,∴點,;(2)有,理由:設的解析式為,∴,解得:,∴直線的解析式為,如圖,過點作于點,交于點,則,
則,則點,,∴,,,,由,,則,由,∴當時,最大,為,此時點;(3)由()可知:,∴設,由題意可知,當為對角線時,由中點坐標公式得:,解得:;當為對角線時,由中點坐標公式得:,解得:;當為對角線時,由中點坐標公式得:,解得:;綜上:或或.【點睛】此題考查了二次函數(shù)與幾何圖形的綜合,掌握待定系數(shù)法求解析式的方法,幾何圖形面積的計算方法,平行四邊形的判定和性質等知識的綜合運用是解題的關鍵.6.(23·24上·省直轄縣級單位·期中)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線與軸交于點和點,頂點為.直線l與拋物線交于,兩點,其中點的坐標為.(1)求拋物線和直線的解析式;(2)直線與拋物線的對稱軸交于點,為線段上一動點(點不與點,重合),過點作交拋物線于點,設點的橫坐標為.①當為何值時,四邊形是平行四邊形;②設的面積為,當為何值時,最大?最大值是多少?【答案】(1),;(2)①;②,最大值是.【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解析式即可;(2)①根據(jù)平行四邊形的性質可得,,得到關于的方程,求解即可;②由題意可得,利用二次函數(shù)的性質求解即可.【詳解】(1)解:將、點、點代入拋物線解析式可得,解得,即拋物線為設直線l的解析式為將點、點代入得解得,即直線l的解析式為綜上:,(2)由題意可得,拋物線的對稱軸為,頂點則,所以點,,點①連接,如下圖:∵四邊形是平行四邊形∴,即化簡可得:,解得,(舍去)即,四邊形是平行四邊形;②連接、,如下圖:由題意可得:∴∵,開口向下,對稱軸為∴當時,面積最大,為【點睛】此題考查了二次函數(shù)的綜合應用,涉及了待定系數(shù)法求解析式,二次函數(shù)與幾何的應用,二次函數(shù)的性質等,解題的關鍵是熟練掌握二次函數(shù)的有關性質,正確求得解析式.【考點二利用二次函數(shù)求面積最小值問題】例題:(2022秋·廣東廣州·九年級中山大學附屬中學??茧A段練習)如圖,在矩形中,,,點P從點A出發(fā)沿AB邊向點B以1個單位每秒的速度移動,同時點Q從點B出發(fā)沿邊向點C以2個單位每秒的速度移動.如果P,Q兩點在分別到達B,C兩點后就停止移動,設運動時間為t秒,回答下列問題:
(1)運動開始后第幾秒時的面積等于.(2)設五邊形的面積為S,寫出S與t的函數(shù)關系式,當t為何值時S最???求S的最小值.【答案】(1)秒或秒(2),當時,【分析】(1)設運動開始后第秒時的面積等于,由三角形面積公式即可求解;(2)由即可求解.【詳解】(1)解:設運動開始后第秒時的面積等于,由題意得,整理得:,解得:,,答:運動開始后第秒或秒時的面積等于.(2)解:,,,,當時,;答:,當時,.【點睛】本題考查了一元二次方程及二次函數(shù)的應用,根據(jù)圖形找出等量關系式,掌握二次函數(shù)最值的求法是解題的關鍵.【變式訓練】1.(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中學??寄M預測)已知拋物線交x軸于,,與y軸交于點C.
(1)求b,c的值;(2)已知P為拋物線一點(不與點B重合),若點P關于x軸對稱的點恰好在直線上,求點P的坐標;(3)在(2)的條件下,平移拋物線,使其頂點始終在直線上,且與相交于點Q,求面積的最小值.【答案】(1);(2);(3)的最小值為.【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求解;(2)求得直線的解析式為,設,則,解方程,即可求解;(3)由頂點始終在直線上,推出,由三角形面積公式得,當取最小值時,取最小值,求得關于b的二次函數(shù),利用二次函數(shù)的性質即可求解.【詳解】(1)解:∵拋物線交x軸于,,∴,解得;(2)解:由(1)得拋物線解析式為,令,則,∴,設直線的解析式為,則,解得,∴直線的解析式為,∵點P關于x軸對稱的點恰好在直線上,∴設,則,即點在拋物線上,∴,整理得,解得,∵點P不與點B重合,∴,;(3)解:拋物線的頂點坐標為,∵頂點始終在直線上,∴,即,由(2)知直線的方程為,∵拋物線與相交于點Q,
∵,∴當取最小值時,取最小值,∵,∵,∴當即時,的最小值為,∴的最小值為.【點睛】主要考查了二次函數(shù)的解析式的求法和與幾何圖形結合的綜合能力的培養(yǎng).要會利用數(shù)形結合的思想把代數(shù)和幾何圖形結合起來,利用點的坐標的意義表示線段的長度,從而求出線段之間的關系.2.(2023·全國·九年級專題練習)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線的圖象與坐標軸相交于A,B,C三點,其中A點坐標為,B點坐標為,連接,.動點P從A點出發(fā),在線段上以每秒個單位長度向點C做勻速運動;同時,動點Q從B點出發(fā),在線段上以每秒1個單位長度向點A做勻速運動,當其中一點到達終點時,另一點隨之停止運動,連接,設運動時間為t秒.(1),;(2)在P,Q運動的過程中,當t為何值時,四邊形的面積最小,最小值為多少?(3)已知點M是該拋物線對稱軸上一點,當點P運動1秒時,若要使得線段的值最小,則試求出點M的坐標.【答案】(1)2,3(2)當時,四邊形的面積最小,最小值為4(3)【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;(2)過點P作軸,垂足為E,利用表示出四邊形的面積,求出t的范圍,利用二次函數(shù)的性質求出最值即可;(3)直接利用對稱點的性質得出M點位置,進而得出答案.【詳解】(1)∵二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點A,B,則,解得:;故答案為:2;3;(2)令,則有,即有;∵,,,∴,,即,,∴是等腰直角三角形,∴,由點P、Q的運動可知:,,結合,可得:,即:,過點P作軸,垂足為H,如圖,∴,即,∴,∵當其中一點到達終點時,另一點隨之停止運動,且,∴即,,∴當時,四邊形的面積最小,最小值為4;(3)由(2)可知,當時,可得點P的坐標為(2,1),根據(jù)拋物線的對稱性可知,點A,B關于對稱軸:對稱,連接,與拋物線對稱軸交于點M,點M即為所求,∵,,∴利用待定系數(shù)法可得直線的解析式為:,當時,.即點M的坐標為.【點睛】本題考查了二次函數(shù)綜合,涉及到全等三角形的判定和性質,等腰直角三角形的性質,軸對稱最值問題,用方程的思想解決問題是解本題的關鍵.【考點三利用二次函數(shù)求周長最大值問題】例題:(2023·山東東營·統(tǒng)考中考真題)如圖,拋物線過點,,矩形的邊在線段上(點B在點A的左側),點C,D在拋物線上,設,當時,.
(1)求拋物線的函數(shù)表達式;(2)當t為何值時,矩形的周長有最大值?最大值是多少?(3)保持時的矩形不動,向右平移拋物線,當平移后的拋物線與矩形的邊有兩個交點G,H,且直線平分矩形的面積時,求拋物線平移的距離.【答案】(1)(2)當時,矩形的周長有最大值,最大值為(3)4【分析】(1)設拋物線的函數(shù)表達式為,求出點C的坐標,將點C的坐標代入即可求出該拋物線的函數(shù)表達式;(2)由拋物線的對稱性得,則,再得出,根據(jù)矩形的周長公式,列出矩形周長的表達式,并將其化為頂點式,即可求解;(3)連接A,相交于點P,連接,取的中點Q,連接,根據(jù)矩形的性質和平移的性質推出四邊形是平行四邊形,則,.求出時,點A的坐標為,則,即可得出結論.【詳解】(1)解:設拋物線的函數(shù)表達式為.∵當時,,∴點C的坐標為.將點C坐標代入表達式,得,解得.∴拋物線的函數(shù)表達式為.(2)解:由拋物線的對稱性得:,∴.當時,.∴矩形的周長為.∵,∴當時,矩形的周長有最大值,最大值為.(3)解:連接,相交于點P,連接,取的中點Q,連接.
∵直線平分矩形的面積,∴直線過點P..由平移的性質可知,四邊形是平行四邊形,∴.∵四邊形是矩形,∴P是的中點.∴.當時,點A的坐標為,∴.∴拋物線平移的距離是4.【點睛】本題主要考查了求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的圖象和性質,矩形的性質,平移的性質,解題的關鍵是掌握用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)表達式的方法和步驟,二次函數(shù)圖象上點的坐標特征,矩形的性質,以及平移的性質.【變式訓練】1.(2023春·湖南長沙·八年級校考期末)已知拋物線(a為常數(shù),)的圖象經(jīng)過原點,點A在拋物線上運動.
(1)求a的值.(2)若點和點都是這個拋物線上的點,且有,求t的取值范圍.(3)設點A位于x軸的下方且在這個拋物線的對稱軸的左側運動,過點A作x軸的平行線交拋物線于另一點D,過點A作軸,垂足為點B,過點D作軸,垂足于點C,試問四邊形的周長是否存在最大值?如果存在,請求出這個最大值和對應的x值,如果不存在,請說明理由.【答案】(1);(2);(3)存在,當時,四邊形ABCD的周長最大為.【分析】(1)將坐標代入拋物線計算求值即可;(2)由的值可得拋物線解析式,從而可得,的表達式,再根據(jù)解不等式即可;(3)由可得函數(shù)的對稱軸,根據(jù)、兩點的對稱性設,,再由兩點的中點坐標在對稱軸上可得的表達式;根據(jù)坐標的定義求得四邊形周長的表達式再配方即可解答;【詳解】(1)解:將原點坐標代入拋物線可得:,,∵,∴;(2)解:把代入拋物線可得:,點P和點Q代入拋物線解析式可得:,,∵,∴,∴,∴;(3)解:由拋物線解析式可得對稱軸為,平行于軸,設且,,由拋物線的對稱性可知、兩點的中點坐標在對稱軸上,∴,∴,∵和都和軸垂直,平行于軸,∴四邊形是矩形,由函數(shù)圖象可知點縱坐標,∴四邊形的周長為:,∴當時四邊形周長有最大值;【點睛】本題考查了二次函數(shù)的圖象和性質,不等式的性質,矩形的性質,坐標的定義等知識;掌握二次函數(shù)的對稱性是解題關鍵.2.(2023·安徽合肥·合肥壽春中學??寄M預測)如圖,在平面直角坐標系中,直線與拋物線交于、兩點,點的橫坐標為.(1)求直線和拋物線的解析式;(2)點是直線下方的拋物線上一動點不與點、重合,過點作軸的平行線,與直線交于點,連接,設點的橫坐標為.①若點在軸上方,當為何值時,是等腰三角形;②若點在軸下方,設的周長為,求關于的函數(shù)關系式,當為何值時,的周長最大,最大值是多少?【答案】(1),(2)①當時,是等腰三角形;②當時,的周長最大,最大值為9【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解析式;(2)①當是等腰三角形時,判斷出只有,設出點P的坐標,用建立方程組求解即可;②先表示出,然后建立的周長關于的函數(shù)關系式,確定出最大值.【詳解】(1)解:將點代入,得,解得,∴直線的解析式為;當時,,∴將點,代入,得,解得,∴拋物線的解析式為;(2)①設,則,∵過點P作x軸的平行線,與直線交于點C,∴,∴,當點P在x軸上方時,,是鈍角,∴,∵是等腰三角形,∴,∵,∴,∴,∵∴,∴或(舍去),∴當時,是等腰三角形;②當點在軸下方時,,∴∵,則,點,∴,,∵,,∴,∴當時,p最大,最大值為9,∴當時,的周長最大,最大值為9.【點睛】此題是二次函數(shù)綜合題,主要考查了待定系數(shù)法,平面內兩點之間的距離公式,等腰三角形的性質,三角形的周長,極值的確定,解本題的關鍵是表示出的長度.3.(2023春·內蒙古赤峰·九年級統(tǒng)考階段練習)如圖,已知二次函數(shù)圖象與坐標軸分別交于、、三點.
(1)求二次函數(shù)的解析式;(2)在二次函數(shù)圖象位于軸上方部分有兩個動點、,且點在點的左側,過、作軸的垂線交軸于點、兩點,當四邊形為矩形時,求該矩形周長的最大值;(3)當矩形的周長最大時,在二次函數(shù)圖象上是否存在點,使的面積是矩形面積的?若存在,直接寫出該點的橫坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)10(3)存在;,,【分析】(1)利用待定系數(shù)法解答即可;(2)設點M的坐標為,則點,利用m的代數(shù)式分別表示出矩形的邊長,利用矩形的周長的公式求得矩形的周長,利用配方法解答即可得出結論;(3)利用(2)的結論求得點N的坐標,可得點N與點A重合,設點P的坐標為,過點P作軸于點D,交于點E,利用含n的代數(shù)式表示出,利用,求得的面積,利用已知條件得到關于n的方程,解方程即可求得n值;再利用平行線的距離相等,當直線向下平移個單位長度時,該直線與拋物線的交點也滿足條件,求得平移后的直線解析式,與拋物線的解析式聯(lián)立,解方程組即可得出結論.【詳解】(1)設二次函數(shù)解析式為,∵二次函數(shù)圖象過、、三點,∴,解得,即二次函數(shù)解析式為.(2)設點的坐標為,則點,∴,,矩形的周長,,∵∴當,有最大值,最大值為10.即矩形周長的最大值為10.(3)由(2)知:當時,矩形的周長有最大值,∴,∴當矩形的周長最大時,點N與點A重合,∴.∵,∴,∴,∴.設直線的解析式為,∴,解得:,∴直線的解析式為.設當矩形的周長最大時,在二次函數(shù)圖象上存在點P,使的面積是矩形面積的,點P的坐標為,過點P作軸于點D,交于點E,如圖,
則,∴,∴∵當矩形的周長最大時,,∴矩形面積為,∴的面積為.∴,解得:,∴點P的橫坐標為;此時,∵平行線之間的距離相等,∴當直線向下平移個單位長度時,該直線與拋物線的交點也滿足條件.平移后的直線的解析式為.聯(lián)立:,解得:或.∴點P的橫坐標為或.綜上,當矩形的周長最大時,在二次函數(shù)圖象上存在點P,使的面積是矩形面積的,點P的橫坐標為或或.【點睛】本題主要考查了拋物線的有關性質,待定系數(shù)法,拋物線上點的坐標的特征,函數(shù)的極值,一次函數(shù)的性質,一次函數(shù)圖象上點的坐標的特征,矩形的性質,平行線的性質,三角形的面積,利用點的坐標表示出相應線段的長度是解題的關鍵.【考點四利用二次函數(shù)求周長最小值問題】例題:(2023秋·安徽·九年級階段練習)如圖,已知拋物線與x軸負半軸交于點A,與y軸交于點B,若,拋物線的對稱軸為直線.
(1)求拋物線的解析式;(2)拋物線的對稱軸上有一動點P,使得周長最小,求出最小周長.【答案】(1)(2)【分析】(1)由可得A、B的坐標,再由對稱軸為直線,可得,再將A,B代入拋物線即可求得拋物線的解析式;(2)先判斷出點P是直線與拋物線對稱性的交點,再用待定系數(shù)法求出直線的解析式,再求得的長度,最后根據(jù)三角形的周長公式即可解答.【詳解】(1)解:∵,∴,將A,B代入拋物線可得:,∵拋物線的對稱軸為直線,∴,解得:,∴拋物線的解析式為.(2)解:如圖:設拋物線與x軸右交點為點C,∵,∴,∵,拋物線的對稱軸為直線,∴,即,∴∵點A,C關于拋物線對稱軸直線對稱,∴,∴,如圖:連接與對稱軸直線的交點即為所求點P,∴最小周長為.
【點睛】本題主要考查了待定系數(shù)法、拋物線圖像的對稱性、最短距離問題等知識點,利用拋物線的對稱性處理最短距離問題是解本題的關鍵.【變式訓練】1.(2023秋·云南臨滄·九年級統(tǒng)考期末)如圖,拋物線與軸交于,兩點,與軸交于點,拋物線的對稱軸為直線,點坐標為,為拋物線的頂點.(1)求拋物線的解析式.(2)為該拋物線對稱軸上一動點,當?shù)闹荛L最小時,求點的坐標.(3)當函數(shù)的自變量滿足時,函數(shù)的最小值為3,求的值.【答案】(1)(2)當?shù)闹荛L最小時,點的坐標為(3)滿足條件的的值為或4【分析】(1)根據(jù)點和拋物線的對稱軸求出點的坐標,再把,兩點的坐標代入求解即可;(2)連接交直線于點,此時的周長最小,根據(jù),兩點求出直線的解析式,再把代入求解,即可得出點的坐標;(3)分三種情況:①當時;②當時;③當時;分別進行求解即可.【詳解】(1)∵點與點關于直線對稱,∴點的坐標為,把點,代入,得,解得,∴拋物線的解析式為;(2)∵點,關于直線對稱,∴如圖,連接交直線于點,此時的周長最小,令,得,∴,設直線的解析式為,代入,,得,解得,∴直線的解析式為,當時,,∴,∴當?shù)闹荛L最小時,點的坐標為;(3)①當時,即,此時y隨著x的增大而減小,當時,有最小值,即,解得或(舍去);②當時,此時y隨著x的增大而增大,此時當時,有最小值,即,解得或(舍去);③當時,此時當時,有最小值為,不符合題意,舍去.綜上所述,滿足條件的的值為或4.【點睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合,熟練掌握數(shù)形結合的解題方法是解題的關鍵.2.(2023秋·全國·九年級專題練習)綜合與探究如圖,經(jīng)過,兩點的拋物線與軸的另一個交點為.
(1)求拋物線的解析式;(2)點在拋物線的對稱軸上,當?shù)闹荛L最小時,求的坐標;(3)已知點在拋物線上,求時的點坐標;(4)已知,請直接寫出能以點,,,為頂點的四邊形是平行四邊形的點坐標.【答案】(1)(2)(3)或或(4)或或【分析】(1)將,代入,即可求解;(2)連接與對稱軸直線的交點為點,此時的周長最小,設直線的解析式為,由待定系數(shù)法可得直線為,當時即得點的坐標為;(3)由得,,即知,根據(jù),有,解得或,從而可求出的坐標為:或或;(4)設,而,,,分三種情況:當、為對角線時,、的中點重合,得,解得;當、為對角線,有,解得;當、為對角線,,解得.【詳解】(1)解:將,代入得:,解得,,拋物線的解析式為;(2)解:如圖所示,連結與對稱軸直線的交點為點,此時的周長最小,
設直線的解析式為,將,代入得:,解得,直線為,當時,,點的坐標為.(3)解:在中,令得,解得或,,,,,,解得或,當時,,解得,,或,當時,,解得,,,綜上所述,的坐標為:或或;(4)解:設,,,,當、為對角線時,如圖:
此時、的中點重合,,解得,,;當、為對角線,如圖:
,解得,,;當、為對角線,如圖:
,解得,,,綜上所述,坐標為或或.【點睛】本題考查了二次函數(shù)的圖像與性質,軸對稱求最短路徑,一次函數(shù)的圖像與性質,待定系數(shù)法求解析式,平行四邊形的性質,解題關鍵是熟練掌握二次函數(shù)的圖像與性質以及平行四邊形的性質,及分類討論思想..3.(2023·湖南張家界·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,已知二次函數(shù)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(shù)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(jù)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(jù)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(shù)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
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