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文档简介
类型八二次函数与平行四边形有关的问题(专题训练)
4
1.(2023・四川自贡・统考中考真题)如图,抛物线y=炉+匕龙+4与%轴交于小一3,0),台两
点,与>轴交于点C.
(1)求抛物线解析式及8,C两点坐标;
(2)以A,B,C,。为顶点的四边形是平行四边形,求点。坐标;
(3)该抛物线对称轴上是否存在点E,使得4CE=45。,若存在,求出点E的坐标;若不存在,
请说明理由.
【答案】⑴抛物线解析式为片―/-白+七3(1,0),C(0,4);⑵仇-2,T)或。(T,4)
或£)(4,4);(3)4-1,1)
【分析】(1)将点A(-3,0)代入抛物线解析式,待定系数法求解析式,进而分别令无,>=0,
即可求得民C两点的坐标;
(2)分三种情况讨论,当AB,AC,8c为对角线时,根据中点坐标即可求解;
(3)根据题意,作出图形,作AG_LCE交于点G,歹为AC的中点,连接GO,GP,则A,O,C,G
在,:F上,根据等弧所对的圆周角相等,得出G在y=-x上,进而勾股定理,根据FG=g建
立方程,求得点G的坐标,进而得出CG的解析式,即可求解.
4
【详解】(1)解::抛物线>=-§/+扇+4与x轴交于A(-3,0),
4
/.--x(-3)9--3Z?+4=0
Q
解得:b=_,
・・・抛物线解析式为y=--X2-1%+4,
当%=0时,y=4,
C(0,4),
4Q
当y=0时,0=——X2——x+4
33
解得:X1=—3,/=1,
・・・5(1,0)
(2)VA(-3,0),3(1,0),C(0,4),
设D(W),
・・,以A,B,C,。为顶点的四边形是平行四边形
、[,、1机+013+14+7?0+0
当AB为对角线时,
2222
解得:m=-2,n=-4,
D(-2,Y);
当AC为对角线时,可=彳,耳=等
2222
解得:m=-4,n=4
・•・0(-4,4)
—3+m_0+10+4_0+n
当5c为对角线时,
2~~2~2
解得:机=4,〃=4
。(4,4)
综上所述,以A,B,C,。为顶点的四边形是平行四边形,D(-2,T)或。(Y,4)或0(4,4)
(3)解:如图所示,作AGLCE交于点G,尸为AC的中点,连接GO,GF,
,/ZACE=45°
:AGC是等腰直角三角形,
.•.4。。,6在(F±,
VA(-3,0),C(0,4),
,AC=,AC>2+CO2=5'GF=^AC=^
•;ZAOG=ZACG=45°,
G在y=r上,
设G(/,T),贝I]G产="+力+(-f-2)2
7
解得:「一展”0(舍去)
77
二点G
2,2
设直线CG的解析式为y=kx+4
77
・•・一=——左+4
22
解得:左=;.
,直线CG的解析式y=;x+4
VA(-3,0),3(1,0),
二抛物线对称轴为直线U=
177
当尸-1时,-x(-l)+4=y,
■■£RTY
【点睛】本题考查了二次函数的综合运用,待定系数法求解析式,平行四边形的性质,圆周
角角定理,勾股定理,求一次函数解析式,熟练掌握以上知识是解题的关键.
2.(2023•山东枣庄•统考中考真题)如图,抛物线y=-一+笈+c经过4To),c(O,3)两点,
并交无轴于另一点8,点〃是抛物线的顶点,直线AM与轴交于点。.
⑴求该抛物线的表达式;
(2)若点X是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值;
(3)若点尸是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点0,使得以M,P,。为顶点的
四边形是平行四边形?若存在,请自毯写出所有满足条件的点。的坐标;若不存在,请说
明理由.
【答案】⑴y=--+2X+3;⑵屈;(3)存在,。(1,3)或Q(l,l)或。(1,5)
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)作点。关于x轴的对称点。内连接DM,DM与x轴的交点即为点进而得到
MH+DH的最小值为DM的长,利用两点间距离公式进行求解即可;
(3)分DM,DP,M尸分别为对角线,三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:•••抛物线"-炉+物+c经过A(T0),C(0,3)两点,
-l-Z;+<?=0b=2
,解得:
c=3c=3
・・y=-x2+2犬+3;
(2);y=-d+2%+3=-(%-1)?+4,
A/(1,4),
设直线AM:y=kx+m(k0),
—k+m=Qk=2
则:,解得:
k+m=4m=2
AM:y=2%+2,
当%=0时,y=2,
/.。(0,2);
作点。关于x轴的对称点。C,连接DAf,
则:0(0,—2),MH+DH=MH+iyH>DM,
.•.当M7/Q三点共线时,+有最小值为DM的长,
V17(0-2),“(1,4),
/.D'M=+(4+2『=屈,
即:必/+网7的最小值为:亚;
(3)解:存在;
y=—x2+2x+3=—(x—1)~+4,
对称轴为直线x=l,
设尸(pj),
当以。,M,P,。为顶点的四边形是平行四边形时:
1+p=0+l
①DAf为对角线时:
t+n=4+2
\t+n=6
当p=。时,t=3,
n=3,
.,.2(1,3);
0+=1+1
②当。p为对角线时:
2+%=4+〃
,.1=2
12+%=4+〃'
当p=2时,/=-22+2x2+3=3,
••〃=1,
1+p=O+l
③当MP为对角线时:
4+1=2+〃
p=0
n-t=2
当p=0时,t=3,
n=3,
•••2(1,5);
综上:当以。,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,0(1,3)或。(1,1)或。(1,5).
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,是中考常见的压轴题.正确的求出函数解析式,熟
练掌握二次函数的性质,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
3.(2023•山东聊城•统考中考真题)如图①,抛物线y=/+bx-9与x轴交于点4(-3,0),
5(6,0),与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是尤轴上任意一点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点Q在抛物线上,若以点A,C,P,。为顶点,AC为一边的四边形为平行四边形时,求
点。的坐标;
(3)如图②,当点P(",,0)从点A出发沿尤轴向点3运动时(点尸与点A,8不重合),自点P
分别作PE〃3C,交AC于点E,作PDL5C,垂足为点。.当机为何值时,VPED面积最
大,并求出最大值.
【答案】⑴〉=^炉一如一9;⑵点。坐标(3,-9),或(3+豆7,9)或(』-27,9);(3)m=|
2222222
时,S△曲有最大值,最大值为10:
O
【分析】(1)将4(-30),台⑹①代入丁二以,+"-%待定系数法确定函数解析式;
1313
(2)由二次函数>-]X-9,求得点C(0,-9),设点P(m,o),点。5*9),
分类讨论:当AC为边,AQ为对角线时,当AC为边,AP为对角线时,运用平行四边形对
角线互相平分性质,构建方程求解;
(3)如图,过点Z)作。GLAB,过点E作跖,AB,垂足为G,F,
可证?FPE?DBP,1PDG?DBP;运用待定系数法求直线AC解析式y=-3》-9,直
33
线5。解析式y=—9;设点E(p,-3p-9),D{q,-q-9),则尸产=m-p,PG=q-m,
3_____________
EF=3p+9,DG=--q+9,运用解直角三角形,RtBOC中,BC=yjoc2+OB2=JH7,
3EF312
tan?OBCRtZkPEF中,tan?FPE——二一,可得夕二一(加-6),PF=-(m+3),
2PF233
PE=尸八理7=迈可(〃?+3);Rt△尸£>G中,tan?PDG—=可得,q=—(.4m+54),
69DG213
PG=-—(zn-6),PD=(m-6),于是
13913
1131
PDE=-PD-PE=--(m+3)(m-6),从而确定根=彳时,最大值为10g・
2228
【详解】(1)将A(—3,0),5(6,0)代入y=〃/+"—9,得
1
ci———
9a—3b—9=0,2
36“+6匕-9=0'解得'
3
b=-
2
13
;・抛物线解析式为:y=^-^x-9
13
(2)二次函数、=5/_3尤_9,当x=0时,y=_9
.,.点C(0,-9)
13
设点尸(机,0),点。--n-9),
当AC为边,AQ为对角线时,
V四边形ACQ尸为平行四边形,
AAQ,CP互相平分
13
-n2--n-9=-9解得,n=0(舍去)或〃=3
点。坐标(3,-9);
i3
同理得,—n2--n-9+(-9)=0
岳力汨33历33717
角牛得,n=-+-----或〃=--------,
2222
13
—n92-—〃-9=9
22
•••点。坐标(』+土叵,9)或(3-3叵,9)
2222
综上,点。坐标(3,-9),或(3+士叵⑼或(3-白叵,9);
2222
(3)如图,过点。作OGLAB,过点£作防,45,垂足为G,F,
PE//BC,PDA.BC
:.?DPE?PDB90?
?FPE?DPB90?
?DPB?DBP90?
?FPE?DBP,同理可得?PDG?DBP
设直线AC的解析式为:y=kx+h
—3左+/z=0
则
h=—9
・•・直线AC:y-
3
同理由点8(6,0),C(0,-9),可求得直线BC:y=~^~9
3
设点石(P,-3p-9),D(q,-q-9),
3
则PF=m-p,PG=q-m,EF=3p+9,DG--]9+9
Rt50。中,OB=6,OC=9
BC=y/0C2+OB2=762+92=V117
93
tan?OBC
62
EF3
RtZkPEF中,tan?FPE----=tan?OBC—
PF2
3p+931
•*------二不,解得夕=彳(加-6),
m-p23
2
PF=m-p=—(m+3)
..pppPFOB6
.cos?9FPE---二cos?OBC-----=-----
PEBC#17
••PE—PF•----------(机+3);
69
RtAPDG中,tan?PDG—=tan?OBC-
DG2
q-m_3
32,解得,q=—(4m+54)
■y+y13
.9
PG=q-m=--(m-6)
PG9
9.•sin?PDG——=sin?OBC-j=
PD#17
.“7117VT17
•・PpDn=PG*----=-------(m-6)
913
<PD.PE=6)3)=-<(s+3)0-6),
,・,2qPDE
ii31
即sPDE=-彳。"+3)。"-6)=--(771--)2+10-.
222o
31
,机=彳时,-3<m<6,Sv有最大值,最大值为10[.
2o
【点睛】本题考查待定系数法确定函数解析式,平行四边形的性质,一元二次方程求解,解
直角三角形,结合动点运动情况,分类讨论是解题的关键.
4.(2023・山东・统考中考真题)如图,直线y=-x+4交x轴于点B,交丁轴于点C,对称轴
为x的抛物线经过BC两点,交x轴负半轴于点A.P为抛物线上一动点,点尸的横坐
标为机,过点尸作x轴的平行线交抛物线于另一点M,作x轴的垂线PN,垂足为N,直线
脑v交y轴于点。.
备用图
(1)求抛物线的解析式;
3
(2)若当加为何值时,四边形CDNP是平行四边形?
(3)若机<5,设直线肱V交直线BC于点E,是否存在这样的加值,使跖V=2ME?若存在,
求出此时加的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(l)y=-/+3x+4;⑵2。一屈;(3)存在,机
32
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式;
(2)结合平行四边形的性质,通过求直线的函数解析式,列方程求解;
(3)根据=确定E点坐标,从而利用一次函数图象上点的特征计算求解.
【详解】(1)解:在直线y=-x+4中,当x=0时,y=4,当y=0时,x=4,
;•点3(4,0),点。(0,4),
设抛物线的解析式为广小-黄+k,
a+k=0
把点3(4,0),点C(0,4)代入可得,
a+Z=4
a=-1
解得L25.
k=——
I4
二抛物线的解析式为y=+^=-%2+3X+4;
(2)解:由题意,尸(私-〃/+3加+4),
•**PN=一机2+3m+4,
当四边形CDVP是平行四边形时,PN=CD,
OD=-m2+3m+4—4=-m2+3m,
D(0,m2-3m),N(m,0),
设直线ACV的解析式为y=左次+疗-3机,
把N(m,0)代入可得占机+/-3m=0,
解得勺=3—m,
・•・直线脑V的角星析式为y=(3—m)工+加2—3根,
3
又•・・过点尸作x轴的平行线交抛物线于另一点M,且抛物线对称轴为x==,
2
——in2+3m+4)
;・(3—m)2+m2—3m=-m2+3m+4,
解得叫=31立[(不合题意,舍去),科=匕包;
33
(3)解:存在,理由如下:
':MN=2ME,
・•・点七为线段肱V的中点,
点E的横坐标为3-:+"=],
;点E在直线>=-》+4上,
35
把£代入y=(3-m)X+m2—3机中,可得万(3—机)+加2—3m=—,
解得叫=4(不合题意,舍去),^2=1.
【点睛】本题考查一次函数和二次函数的综合应用,掌握待定系数法求函数解析式,利用数
形结合思想和方程思想解题是关键.
5.(2023・四川南充・统考中考真题)如图1,抛物线y=亦2+6尤+3(“0)与x轴交于A(-L,O),
以3,0)两点,与y轴交于点C.
图1图2
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上,点Q在x轴上,以3,C,P,。为顶点的四边形为平行四边形,求点
P的坐标;
⑶如图2,抛物线顶点为对称轴与x轴交于点E,过点K(l,3)的直线(直线KD除外)
与抛物线交于G,H两点,直线OG,D”分别交x轴于点N.试探究皿介印是否为
定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
【答案】(l)y=—V+2x+3;⑵(2,3)或(1-b,-3)或(1+"-3);(3)定值,理由见详解
【分析】(1)将A(-1,0),8(3,0)两点代入抛物线的解析式即可求解;
(2)根据尸,。的不确定性,进行分类讨论:①过C作C尸〃x轴,交抛物线于《,过片作
股〃BC,交x轴于2,可得为=3,由_Y+2X+3=3,可求解;②在x轴的负半轴上取
点。2,过。2作2鸟〃BC,交抛物线于心,同时使。2鸟=3。,连接CQ2、82,过外作
轴,交x轴于O,观=-3,即可求解;③当BC为平行四边形的对角线时,在①中,只要
点。在点2的左边,且满足2。=2。,也满足条件,只是点尸的坐标仍是①中的坐标;
⑶可设直线GH的解析式为y=左(了-1)+3,G(m,-加2+2〃7+3),H(^n,-n2+2n+3^,可
[m+n=2-k/、m+3
求7,再求直线OG的解析式为y=-(根-1卜+根+3,从而可求£M=1--------
同理可求EN,即可求解.
【详解】(1)解:抛物线、="2+取+3(=0)与犬轴交于4(-1,0),3(3,0)两点,
Z?+3=0[ci=—1
|QQ7QC,解得匕?,
[9a+30+3=0[b=2
故抛物线的解析式为y=-Y+2%+3.
(2)解:①如图,过。作CP〃x轴,交抛物线于耳,过《作交兄轴于
/=3,
一尤?+2x+3=3,
解得:占=2,%=。,
£(2,3);
②如图,在X轴的负半轴上取点。2,过。2作Q£〃BC,交抛物线于鸟,同时使Q2P2=BC,
连接C2、BP2,过舄作鸟。轴,交x轴于。,
••・四边形BCQzg是平行四边形,
在,CB&和,鸟。/中,
<ZCBQ2=ZP2Q2B,
CB=P2Q2
CBQ2q£QB(SAS),
,'.P2D=CO=3f
「•以=-3,
一炉+2x+3=—3,
解得:玉=1—不,&=1+币,
.-.^(I-A/7,-3);
-y
「V,
如上图,根据对称性:£(1+",-3),
③当3c为平行四边形的对角线时,由①知,点。在点8的左边,且2。=8。=2时,也满
足条件,此时点P的坐标仍为(2,3);
综上所述:的坐标为()或(-近)或
P2,31,-34(1+A/7,-3).
(3)解:是定值,
理由:如图,,直线G"经过K(l,3),
•••可设直线G"的解析式为>=左(工-1)+3,
G、H在抛物线上,
可设G(m,—+2〃z+3),a。+2〃+3),
:.k(x—1)+3=—x~+2x+3,
整理得:炉+俨-2)x-左=0,
xx=m,x2=n,
m+n—2—k
mn-—k
当x=l时,y=—:P+2xl+3=4,
设直线。G的解析式为y=4x+4,则有
2
mk}+bx=-m+2m+3
4+4=4
k]=-(m-1)
解得
=m+3
•a•直线DG的解析式为y=-(m-l)x+m+3,
当y=0时,—(根—1)%+根+3=0,
m+3
解得:x=-----
m-1
N,。,
m-l)
m+3
:.EM
m-l
_4
m-l
4
同理可求:EN=——,
n-1
44
:.EMEN=--------------
m-ln-1
16
+n)+l
16
16
=16;
当G与H对调位置后,同理可求EM•石N=16;
故EM.七N的定值为16.
【点睛】本题考查了二次函数与一次函数的综合问题,待定系数法求函数解析式,求函数图
象与坐标轴交点坐标,动点产生的平行四边形判定,一元二次方程根与系数的关系,理解一
次函数与二次函数图象的交点,与对应一元二次方程根的关系,掌握具体的解法,并会根据
题意设合适的辅助未知数是解题的关键.
6.(2021•四川南充市•中考真题)如图,已知抛物线,=办2+法+4(口片0)与*轴交于
点A(1,0)和B,与y轴交于点C,对称轴为x=°.
2
图1图2
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点P是线段BC上的一个动点(不与点B,C重合),过点P作y轴的平行
线交抛物线于点Q,连接0Q.当线段PQ长度最大时,判断四边形OCPQ的形状并说明理由.
(3)如图2,在(2)的条件下,D是0C的中点,过点Q的直线与抛物线交于点E,且
ZDQE=2ZODQ.在y轴上是否存在点F,使得8斯为等腰三角形?若存在,求点F
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)丁=k-5x+4;(2)四边形OCPQ是平行四边形,理由见详解;(3)(0,
25
一)或(0,1)或(0,-1)
8
【分析】
(1)设抛物线y=a(x—1)(%-4),根据待定系数法,即可求解;
(2)先求出直线BC的解析式为:y=-x+4,设P(x,-x+4),则Q(x,x2-5x+4),(0
WxW4),得到PQ=-(x-2『+4,从而求出线段PQ长度最大值,进而即可得到结论;
(3)过点Q作QMLy轴,过点Q作QN〃y轴,过点E作EN〃x轴,交于点N,推出
MQNE
ZMDQ=ZDQN=ZEQN,从而得就=%,进而求出E(5,4),设F(0,y),
MDNQ
分三种情况讨论,即可求解.
【详解】
解:(1):抛物线,=以2+法+4(。W0)与*轴交于点人(1,0)和B,与y轴交于点C,
对称轴为直线x=2,
2
AB(4,0),C(0,4),
设抛物线y=a(x—l)(x—4),把C(0,4)代入得:4=a(0—1)x(0—4),解得:a=l,
抛物线的解析式为:y=x2-5x+4;
(2)VB(4,0),C(0,4),
直线BC的解析式为:y=-x+4,
设P(x,-x+4),则Q(x,r_5]+4),(0WxW4),
PQ=-x+4-(x2-5x+4)=-x2+4x=-(x-2)-+4,
.•.当x=2时,线段PQ长度最大=4,
,此时,PQ=CO,
又:PQ〃CO,
•••四边形OCPQ是平行四边形;
(3)过点Q作QMLy轴,过点Q作QN〃y轴,过点E作EN〃x轴,交于点N,
由(2)得:Q(2,-2),
:D是0C的中点,
AD(0,2),
:QN〃y轴,
/.AODQ=ZDQN,
又,:/DQE=2/ODQ,
ZDQE=2ZDQN,
ZMDQ=ZDQN=ZEQN,
MQNE
tanZMDQ=tanZEQN,即:
MD~NQ
c2x—2
设E(x,x'-5x+4),则^=,解得:龙I=5,X=2(舍去),
x2-5x+4-(-2)2
:.E(5,4),
设F(0,y),则3/2=(4—Oy+(O—y)2=16+/,
EF2=(5-0)2+(4-y)2=25+(4-y)2,BE2=(5-4)2+(4-0)2=17,
925
①当BF=EF时,16+/=25+(4—y),解得:y=一,
8
②当BF二BE时,16+y2=17,解得:丁=1或丁=-1,
③当EF=BE时,25+(4-y)2=17,无解,
25
综上所述:点F的坐标为:(0,—)或(0,1)或(0,-1).
图2
【点睛】
本题主要考查二次函数与平面几何的综合,掌握二次函数的性质以及图像上点的坐标特征,
添加辅助线,构造直角三角形,是解题的关键.
7.(2021•重庆中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ox?+法-4(。W0)与
x轴交于点4(一1,。),8(4,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)直线1为该抛物线的对称轴,点D与点C关于直线1对称,点P为直线AD下方抛物线
上一动点,连接PA,PD,求△24。面积的最大值;
(3)在(2)的条件下,将抛物线丁=61?+云—4(。力0)沿射线八口平移4加个单位,得
到新的抛物线为,点E为点P的对应点,点F为%的对称轴上任意一点,在%上确定一点
G,使得以点D,E,F,G为顶点的四边形是平行四边形,写出所有符合条件的点G的坐标,
并任选其中一个点的坐标,写出求解过程.
551525725
【答案】(1)y=x?-3x-4;(2)8;(3)或G(j,—3)或G(g,一=),过程
见解析
【分析】
(1)将4(—1,0),8(4,0)的坐标代入函数式利用待定系数法求解即可;
(2)先得出抛物线的对称轴,作PE〃y轴交直线AD于E,设P(m,m2-3m-4),用m表示
出4APD的面积即可求出最大面积;
(3)通过平移距离为4后,转化为向右平移4个单位,再向下平移4个单位,根据平移变
化得出平移后的抛物线关系式和E的坐标,分DE为对角线、EG为对角线、EF为对角线三种
情况进行讨论即可.
【详解】
解:(1)将A(T,0),B(4,0)代入ywx'+bxY得
a-b-4=0a—\
3+41=。'解得:
b=—3’
该抛物线的解析式为y=x2-3x-4,
(2)把x=0代入y=x?-3x-4中得:y=-4,
AC(0,-4),
3
抛物线y=x2-3x-4的对称轴1为x=—
2
:点D与点C关于直线1对称,
AD(3,-4),
VA(-1,0),
设直线AD的解析式为y=kx+b;
3k+b=-4k=-l
,解得:
-k+b=Ob=-l
直线AD的函数关系式为:y=-xT,
设P(m,m2-3m-4),
作PE〃y轴交直线AD于E,
.'.E(m,-m-1),
/.PE=-m-l-(m2-3m-4)=-m2+2m+3,
22
=—xPEx|xD-xA|=2(-m+2m+3)=-2m+4m+6,
_2
5tAp口=2m+4m+6=-2一1)~+8,
,当m=l时,△?AD的面积最大,最大值为:8
(3)..•直线AD的函数关系式为:y=-x-l,
:.直线AD与x轴正方向夹角为45°,
,抛物线沿射线AD方向平移平移4起个单位,相当于将抛物线向右平移4个单位,再向下
平移4个单位,
VA(-1,O),5(4,0),平移后的坐标分别为(3,-4),(8,-4),
设平移后的抛物线的解析式为X=/+dx+e
9+3d+e=-4<7=—11
则《,解得:
64+8d+e=-4e=20
...平移后yi=x"_llx+20,
抛物线yi的对称轴为:x=—,
2
VP(1,-6),
/.E(5,-10),
•••以点D,E,F,G为顶点的四边形是平行四边形,分三种情况:
设G(n,n2-lln+20),F(―,y),
2
①当DE为对角线时,平行四边形的对角线互相平分
②当EF为对角线时,平行四边形的对角线互相平分
11
15
3+n_^J,n=—
F~2~2
二哈T
③当EG为对角线时,平行四边形的对角线互相平分
本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数关系式和最值问题,求三角形的面积,以
及平移的性质和平行四边形的性质,注意分类讨论的数学思想.
8.(2022•四川眉山)在平面直角坐标系中,抛物线y=---4x+c与x轴交于点A,B(点
A在点B的左侧),与y轴交于点C,且点A的坐标为(-5,0).
(1)求点C的坐标;(2)如图1,若点P是第二象限内抛物线上一动点,求点P到直线AC距
离的最大值;(3)如图2,若点M是抛物线上一点,点N是抛物线对称轴上一点,是否存在
点M使以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐
标;若不存在,请说明理由.
【答案】⑴(0,5)⑵PE最大为空徨⑶存在,M的坐标为(-3,8)或(3,-16)或(-7,-16)
8
【分析】(1)把点A的坐标代入y=-V-4x+c,求出c的值即可;
(2)过P作尸于点E,过点P作尸尸,x轴交AC于点证明是等腰直角
三角形,得「£=爸,当尸”最大时,PE最大,,运用待定系数法求直线AC解析式为
>=尤+5,设P(加,一利2-4加+5),(-5<m<0),则”0,机+5),求得PH,再根据二次函数
的性质求解即可;
(3)分①当AC为平行四边形ANMC的边,②当AC为平行四边形AMNC的边,③当AC为对角
线三种情况讨论求解即可.
(1)
(1)•••点A(-5,0)在抛物线y=--一4x+c的图象上,
/.0=-52-4X5+C
••c=5,
.♦.点C的坐标为(0,5);
(2)过P作PELAC于点E,过点P作尸轴交AC于点如图:
:.OA=OC,
・・・△AOC是等腰直角三角形,
・・・ZCAO=45°f
PF_Lx轴,
:.ZAHF=45°=ZPHE,
是等腰直角三角形,
・PE.里
♦♦④,
,当尸H最大时,PE最大,
设直线AC解析式为丁=辰+5,
将A(-5,0)代入得0=5左+5,
k=',
二直线AC解析式为y=x+5,
设P(租,一/一4机+5),(—5<m<0),则租+5),
・•・PH=—TH1—4m+5)—(机+5)=—m2—5mm+~1
:a=-l<0,
525
•・•当呀-5时,PH最大为了,
:.此时PE最大为"且,即点P到直线AC的距离值最大;
8
(3)存在.,・・y=—/一4%+5=—(兀+2月+9
抛物线的对称轴为直线尸-2,
设点N的坐标为(-2,m),点M的坐标为(x,-/一4元+5)
分三种情况:①当AC为平行四边形ANMC的边时,如图,
/.xc-xA=xM-xN,即无一(一2)=0-(-5)
解得,x=3.
A-X2-4X+5=-32-4X3+5=-16,
二点M的坐标为(3,-16)
②当AC为平行四边形AMNC的边长时,如图,
方法同①可得,X=-7,
-%2-4X+5=-(-7)2-4X(-7)+5=-16,
...点M的坐标为(-7,-16);
③当AC为对角线时,如图,
VA(-5,0),C(0,5),
••・线段AC的中点H的坐标为(二^2,手),即H(-|,|)
.x+(-2)_5
••-------=一:,角牛得,x=-3。
22
一/_4x+5=-(一3)2—4x(-3)+5=8,
,点M的坐标为(-3,8)
综上,点M的坐标为:(T8)或(3,-16)或(-7,-16).
【点睛】本题是二次函数综合题,其中涉及到二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象
与几何变换,二次函数的性质,平行四边形的判定与性质.熟知几何图形的性质利用数形结
合是解题的关键.
9.(2021•重庆中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=f+Z?x+c经过A(0,
-1),B(4,1).直线AB交x轴于点C,P是直线AB下方抛物线上的一个动点.过点P
作PDLAB,垂足为D,PE〃x轴,交AB于点E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当4PDE的周长取得最大值时,求点P的坐标和4PDE周长的最大值;
(3)把抛物线丁=必+治;+。平移,使得新抛物线的顶点为(2)中求得的点P.M是新抛
物线上一点,N是新抛物线对称轴上一点,直接写出所有使得以点A,B,M,N为顶点的四
边形是平行四边形的点M的坐标,并把求其中一个点M的坐标的过程写出来.
【答案】(1)y=必—1%—1;(2)t=2时,4PDE周长取得最大值,最大值为生1+8,
25
点P的坐标为(2,-4);(3)满足条件的点M的坐标有(2,-4),(6,12),(-2,
12),过程见解析
【分析】
(1)利用待定系数法求函数表达式即可;
(2)先求出直线AB的函数表达式和点C坐标,设gf-",其中o〈t〈4,则E
12〃—7/,〃—g/—",证明△PDEs^AOC,根据周长之比等于相似比可得
1=3小+51-2(/-2)2+81=-6^+10(Z-2)2+生6+8,根据二次函数求最值的方
法求解即可;
(3)分以下情况①若AB是平行四边形的对角线;②若AB是平行四边形的边,1)当MN〃
AB时;2)当NM〃AB时,利用平行四边形的性质分别进行求解即可.
【详解】
解(1),・•抛物线了二/+陵+。经过点A(0,-1),点B(4,1),
16+4/?+c=l'
_L
解得彳b=2.
c=-1
7
/.该抛物线的函数表达式为y=x92--x-l;
(2)VA(0,-1),B(4,1),
二直线AB的函数表达式为y=gx—l,
AC(2,0),
设P1,『一其中0<t<4,
;点E在直线y=;x—l上,PE〃x轴,
...E12『一7/,/——1),ZOCA=ZDEP,
PE=-2r+87=—2«—2)2+8,
VPD±AB,
ZEDP=ZCOA,
.•.△PDE^AAOC,
VAO=1,0C=2,
:.AC=5
•,.△AOC的周长为3+75,
令APDE的周长为1,则1±或=如,
IPE
•••/=3?+51—2(/—2)2+可=+1。《_2『++8,
...当t=2时,4PDE周长取得最大值,最大值为生5+8,
5
此时点P的坐标为(2,-4),
(3)如图所示,满足条件的点M的坐标有(2,-4),(6,12),(-2,12).
由题意可知,平移后抛物线的函数表达式为y=V—4%,对称轴为直线x=2.
①若AB是平行四边形的对角线,
当MN与AB互相平分时,四边形ANBM是平行四边形,
即MN经过AB的中点C(2,0),
••,点N的横坐标为2,
二点M的横坐标为2,
...点M的坐标为(2,-4);
②若AB是平行四边形的边,
1)MN〃AB时,四边形ABNM是平行四边形,
VA(0,-1),B(4,1),点N的横坐标为2,
点M的横坐标为2-4=-2,
.•.点M的坐标为(-2,12);
2)当NM〃AB时,四边形ABMN是平行四边形,
VA(0,-1),B(4,1),点N的横坐标为2,
,点M的横坐标为2+4=6,
.•.点M的坐标为(6,12),
综上,满足条件的点M的坐标有(2,-4),(6,12),(-2,12).
【点睛】
本题考查待定系数法求函数的表达式、相似三角形的判定与性质、求二次函数的最值、平行
四边形的性质等知识,解答的关键是熟练掌握二次函数的性质,运用平行四边形的性质,结
合数形结合和分类讨论的思想方法进行探究、推导和计算.
10.(2021•广东中考真题)已知二次函数y=ad+6x+c的图象过点(-1,0),且对任意实数
X,4x—12<ax2+bx+c<2x2—8x+6.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若(1)中二次函数图象与x轴的正半轴交点为A,与y轴交点为C;点M是(1)中二
次函数图象上的动点.问在x轴上是否存在点N,使得以A、C、M、N为顶点的四边形是平
行四边形.若存在,求出所有满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】⑴y=Y-2x-3;(2)存在,(1,0)或(5,0)或(正-2,。)或(-2-6,0)
【分析】
(1)令4x—12=2尤2-8元+6,解得%=9=3,可得函数>=依2+法+。必过(3,0),再结
y=ax2+bx+c必过(一1,0)得出b=-2o,c=-3a,即可得至Uy=办。一2以一3。,再根据
4x-12<ax2-2ax-3a,可看成二次函数y二以。-2ax-3a与一次函数y=4x-12仅有一个交
点,且整体位于y=4x-12的上方,可得。>0,4^-12=ax2-2ax-3a有两个相等的实数根,
再根据△=€>,可解得。的值,即可求出二次函数解析式.
(2)结合(1)求出点C的坐标,设机2—2m-3),N(",0),①当AC为对角线时,②
当AM为对角线时,③当
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