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文档简介
2025年北师大版九年级数学下册
二次函数压轴练习(含答案解析)
题型1:存在性问题
1.如图,抛物线了=办2+法+0("0)与%轴交于点4(—4,0)、C(l,0)两点,与y轴交于点8(0,3),点M(机,0)
是线段。4上的一个动点,过点M作x轴的垂线/,分别与直线和抛物线交于。、£两点,连接/E、
BE.
(1)求抛物线的解析式;
⑵求出当"BE的面积为3时,m的值;
(3)当/ABE=45°时,m的值为_;
(4)在x轴上有一点尸,△NB尸恰好是等腰三角形,请你直接写出点尸的坐标.
Qo
[答案]⑴,=_不2_不+3
⑵加的值为-2土收
⑶T
⑷(1,0)或(一9,0)或(4,0)或「(,0
【分析】(1)将点A、B、C的坐标代入y=+6x+c(a<0)即可;
(2)利用点A、3的坐标求出直线的解析式,推出。点纵坐标,再由E点纵坐标得到ED长度,根据
s*S,AED+S.BED=:(ED-AM+ED-MO)=^ED-AO,即可推出答案;
(3)作4NLEB交EB于N,先通过勾股定理,计算出48的长度,利用//3£=45。根据勾股定理求得MV
113
2
的长度,利用两点距离公式,可以表示出班的长度,由(2)可知,SAABE=-ED-AO=-x^--m-3m),
结合SABE=;EB.AN,从而知道;助防•/尸,从而计算出加值;
(4)设点尸的坐标为&0),由4-4,0),8(0,3)可知,AB2=25,AF2=(t+4^,BF2=t2+9,根据题意,
分当=/尸时,当他=3尸时,当/尸=8尸时,三种情况分别讨论求解即可.
I6a-4b+c=0
【解析】(1)解:将/(—4,0),3(0,3),。(1,0)代入>="2+&+C中,°=3
a+b+c=0
39
解得:a=-—,b=~—,c=3
44
3Q
•.・抛物线的解析式为:k-+
44
—4左+<7=0
(2)设直线45的解析式为:好履+仆0),将4(-4,0),C0,3)代入,得:
d=3
3
解得:k=-d=3
4f
二直线4B的解析式为:尸。+3
4
EM工AO,点E、。分别是抛物线和直线上的点
339
。点坐标为(九二加+3),E点坐标为(加,一:/一机+3)
444
ED=--m2——m+3-(—m+3)=--m2-3m
4444
;BEAEDBED
.S-AAb匕=SAAAHL)+SA«DHU=2-('ED-AM+ED-MO),=-2ED-AO,AO=4
113,
-ED-AO=-x4(--m2-3m)=3
解得:ml=-2-y/2,m2=-2+V2
•1--4<-2-V2<0--4<-2+V2<0«符合点M(见。)是线段。4上的一个动点,
机的值为-2土
(3)作ANLEB交EB于N,如图
4-4,0),5(0,3)
•••AB=A/32+42=5
•••/ABE=45°,则NNBA=NNAB=45°,
:.AN=BN,
■■AN2+BN2=AB2,
AN^—AB,BPAN^—
22
39
由(2)可知,E点坐标为(加,一二加2一加+3)
44
I~~§o7
EB=Jm2+(--m2--m)2
:SABE二;,加2+(__|加2加)2
139
由(2)可知,S^ABE=—x4(——m—3m)
—x$亚xJm2+(-—m2-—m)2=—x4(--m2-3m)
22Y4424
整理得:(3机+37)(2加+59)=0
—44加«0,-----<—4,—4<------W0
321
37-
「•加2=--—舍去
59
m=-----
21
59
故答案为:;
(4)设点尸的坐标为:&0),
由4(-4,0),8(0,3)可知,
AB-=25,/尸2=(7+4)2,BF2=(2+9,
若AAB尸是等腰三角形,则
当48=4F时,即48?=得(/+4>=25,解得:4=1,t2=-9,
•••点尸的坐标为(1,0)或(-9,0);
当"3=39时,即/炉=8尸2,得r+9=25,解得:4=4,t2=-4(舍去),
•••点尸的坐标为(4,0);
7
当/尸=瓦7时,即4^_哥2,得/+9=(%+4)9,解得:t=――,
8
二点尸的坐标为1-(o•
综上,尸恰好是等腰三角形时,点尸的坐标为(1,0)或(-9,0)或(4,0)或(-go].
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,待定系数法求一次函数解析式,勾股定理,三角形面
积求解问题等,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
题型2:最值问题
2.已知二次函数了=3/+乐+,(b,c是常数).
⑴当/(-3,2)是二次函数y=3f+6x+c图象上的点时,求代数式2436-81C的值;
⑵若二次函数尸3/+6x+c的表达式可以写成尸3(x-犷-2(%是常数)的形式,求b-c的最大值;
⑶若二次函数y=3/+6x+c的表达式可以写成了=3(》-18-机)(加是常数,且-1<冽<0)的形式,该
函数图象与x轴交于5、C两点(点8在点C左侧),已知点。、点E都是该抛物线对称轴上的点,点。位
于第一象限,且/。DC=90。,点尸是点。关于该抛物线的对称轴对称的点,连接阳并延长交y轴于点
G,连接2G.当AAJG的周长的最小值等于1时,求此时〃7的值.
4
【答案】(1)2025
(2)5
(3)z«=
4
【分析】本题为二次函数综合大题,涉及到了二次函数的图象性质,二次函数坐标点的特征,轴对称的性
质等知识点,合理分析图象利用数形结合思想是解题的关键.
(1)把/(-3,2)代入>=3/+云+。运算求解即可;
(2)把歹=3(x-〃)2—2化成一般式得:y^3x2-6hx+3h2-2,表达出b-c=-3后一6〃+2=—3小+1丫+5,
把b-c的值看作是/!的二次函数,求解即可;
(m+1)
(3)求出抛物线对称轴,得到厅的坐标,设点D亍/J,由/QDC=90。得:自以砧=-1从而得:
D-,皆1),又由对称轴垂直平分线段5,且平行于y轴,则由三角形中位线逆定理得:
G(0,71^7),连接CG交对称轴于点£,即C、E、G三点共线时,则点E即为所求点,利用周长列式运
算即可.
【解析】(1)把4(-3,2)代入:=3/+乐+像寿得:27-36+c=2,即3b-c=25,
2436-81c=81(36-c)=2025;
(2)把y=3(x『一2化成一般式得:y^3x2-6hx+3h2-2,
b=-6h,c=3/z2—2,
.■.b-c=-3h2-6h+2=-3(h+l)2+5,
把b-c的值看作是,的二次函数,则该二次函数开口向下,有最大值,
.•・当〃=-1时,6-c的最大值是5;
(3)由题意得:B(m,0)、C(l,0),抛物线对称轴为直线x=竽,则尸(机+1,0),
设点。由/。DC=90。得:左OD•上8=T从而得:,—2—J'
又由对称轴垂直平分线段OF,且平行于V轴,则由三角形中位线逆定理得:G(0,后了),
在RtZXBOG中,BG2=BO2+OG2=m2+l-m2=1,
•・•点C是点B关于函数对称轴的对称点,
:.BE=CE,
连接CG交对称轴于点E,如图所示:
即C、E、G三点共线时,则点E即为所求点,
9
理由是:ziBEG的周长=3G+GE+5£=1+G£+C£21+CG,即1+CG=—
4
贝IJCG?=O02+OG2=1+1—机2—1],
解得加=±也^
4
/7
,.--l<m<0,故加=----
4
题型3:取值范围问题
3.【项目式学习】如图,抛物线>="2+瓜+或。〉0)与工轴分别交于4、5两点(Z、8分别在原点左右两
侧),与天轴交于点。,点尸为抛物线上第一象限内一动点,过点4、点尸的直线交》轴于点过点5、
点尸的直线交y轴于点N,连接助人BC、AC,试探究CM、CN、0403之间的数量关系.为探究该问
题,拟采用研究问题的一般路径一一由特殊到一般的研究方式:
(1)设Q=l,b=l,c=-2.
①若点尸的横坐标为2,计算:______,察=______;
OBC7V
U一L1OACM/上士一、
比较大小:—_____—(填或
013C7V
②若点尸的横坐标为加,上述当、舞之间的数量关系是否仍然成立,若成立,请证明;若不成立,请
(JBC7V
说明理由.
(2)根据上述研究经验,当/、8两点的横坐标为占、x?时,CM、CN、。4。8之间的数量关系仍然成立
吗?请说明理由.
C_C
⑶若上代_2=左,求出左的取值范围.
、ABCN
【答案】⑴①2,2,=;②仍然成立,理由见详解
°A-CM
⑵ny下一区
71
⑶上司
【分析】(1)①由己知确定函数的解析式,求出4瓦。的坐标,再由待定系数法求出直线的与直线AP的
解析式,从而得到点坐标,分别计算空,要即可;
OBCN
②同理①,由待定系数法求出直线北与直线AP的解析式,从而得到点坐标,分别计算经,邺即
OBC7V
可;
(2)分别求出45Gp的坐标,由待定系数法求出直线的与直线AP的解析式,从而得到M,N点坐标,
分别计算器,晋即可;
(3)令刍=心根据面积公式求出后的表达式为左=-0-'丫+,,再求左的范围即可•
OBI2)4
【解析】(1)解:①当〃=1,6=1,。=一2时,j?=x2+x-2,
当尸。时,x2+x-2=0,
解得:%=—2或%=1,
「•^(-2,0),5(1,0),
.•Q=23=l,
,0=2,
OB
,・,点尸的横坐标为2,
”(2,4),
当x=0时,歹=一2,
C(0,-2),
设直线AP的解析式为y=kx+bf
j-2k+b=0
'[2k+b=4'
\k=\
解得:Ad
[b=2
二直线里的解析式为y=x+2,
同理可求直线BP的解析式为7=4x-4,
N(0,—4),
:.CM=4,CN=2,
.型=2
,CN,
.OACM
,~OB~~CN,
故答案为:2,2,二;
②当=萼仍成立,理由如下:
(JDC7V
•・,点尸的横坐标为加,
/.P[m,m2+加-2),
设直线ZP的解析式为y=k,x+bt,
J-2F+y=0
mk'+b'=m?+m—2'
k'=m-\
解得:
b'=2m-2
・•・直线AP的解析式为y=(m-V)x+2m-2,
/.M(0,2m-2),
同理可求直线3尸的解析式为歹=(加+2)%-加-2,
N(0,—加—2),
CM=|2m\,CN=\m\f
3=2
,CN,
.OACM
''OB~~CN;
(2)解:・・・4、5两点的横坐标为x1、x2,
y=〃(x—xj(x-々),
,0),5(x2,0),C(0,axxx2),
设尸,,4«_项)«_%2)),
.•・同(1)得直线Z尸的解析式为歹=Q。—%2)X—〃(,一工2)X1,
同理直线5尸的解析式为V=-匹卜-〃(/-王)工2,
M(O,-Q(Z-X2)XJ),2V(O,-a[t-x^x^,
OAA
~OB%
,OA_CM
'~OB~~CN'
S^BCM-
(3)解:
屋BCN
CMOB-CMOA
CNOB
CM(OB-OA)
~CNOB
CMOB—OA
~~CN~OB
OA_CM
~OB~~CN
k=弋M-SGACM=/(I—7)=一/+/=+;,
w0,
:.k<-.
4
【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,待定系数法求函数的解析式
的方法,准确计算是解题的关键.
题型4:定点问题
4.如图,直线了=》与抛物线G:y=;(x+3)2+m交于A、8两点(点A在点8的左侧),抛物线与V轴交于
点C.
(1)若点A的横坐标为-5,求抛物线的解析式;
(2)在(1)条件下,点”为直线:了=工上方的抛物线上一点,若&/斓=2S2BC,求点〃的坐标;
(3)将抛物线C平移使得顶点落在原点。得到抛物线G,直线了=x+6交抛物线G于P,。两点,已知点
8(0,-1),直线PH,映分别交抛物线于另一点N.求证:直线恒过一个定点.
【答案】⑴抛物线的解析式为V=;(X+3)2-6;
(2)点M的坐标为(-1+Jld,彳+或(-1-J而,--V46)
⑶直线经过定点(1,0)
【分析】(1)由直线解析式求得A点的坐标,然后代入V=;(x+3)2+m,即可求得加的值,从而求得抛物
线的解析式;
(2)设直线下方抛物线上的点M坐标为(X4-2X+3),过M点作V轴的平行线交直线于点N,则
N(x,x+3),根据三角形面积为3,求出x的值,M点的坐标即可求出;
(3)先求出抛物线G的解析式为y=:x2,由Jx2=x+6,可得4+气=4,xP-xQ=-4b,设直线Affir的
44
141
解析式为>=b-1,由:/=履-1,xp=——,设直线NHr的解析式为>=左、-1,由二/Ol,可得
4XM4
41
=—,通过整理可得/+XM=/•■%,设直线AGV的解析式为'=加x+〃,由7/=蛆+〃,可得
XN4
xN+xM=4m,xN-xM=-4n,贝=求出直线MV的解析式为y=/(尤-1),可知直线MV经过定点
(1,0).
【解析】(1)解:把x=-5代入y=x,得了=一5,
A(-5,—5),
才巴A的坐标代入P=;(%+3)2+加,得一5=;(—5+3)2+加,
解得m=-69
「•抛物线的解析式为V=;(%+犷-6;
・•・8(3,3),
把尤=0代入V=;(x+3)2—6,求得丁=一,,
44
。(。,一号),
4
/.OC=—,
4
:・S—Be=5、?*(3+5)=15,
•S^ABM=2s4ABe,
S/^ABM=30,
设直线4B上方抛物线上的点M坐标为(x,%+3>一6),过M点作V轴的平行线交直线N8于点N,则
N(x,x),
11「1?-
.・—)=5z(x+3)2-6-x-(3+5)=30.
整理得M+2%-45=0,
解得西=—l+VZ^,x2=—1—V46.
故点〃的坐标为(T+廊,£+廊)或(-1-J话,y-V46).
(3)•・•将抛物线G平移使得顶点落在原点O得到抛物线Q,
••・抛物线C2的解析式为y=
—1x2=x+b,,
4
12
••一x—x—b=0,
4
/.xp+=4,xp'XQ=-4b,
设直线的解析式为夕=b-1,
/.一/=Ax-],
4
1
••—x9—kx+1—0,
4
:
,XM-xp=4,
4
二.xp=—,
XM
设直线地的解析式为y=左,-1,
.e._Y=]^'x-1
4
—x2—k'x+1—0.
4
=4,
44,
/.——+——=4,
XMXN
XN+XM=XN'XM,
设直线MN的解析式为P=加工+〃,
12
—x=mx+n,
4
12
/.—x-mx-n=0,
4
xN+xM=4m,xN-xM=-4n,
4m=-4〃,
/.m=-n,
:.y=mx-m=m(x-1),
二直线MN经过定点(1,0).
图1
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数的
解析式,二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数的图象及性质,灵
活应用根与系数的关系是解题的关键.
题型5:定值问题
5.如图1,抛物线了=办2+区-3与x轴交于4T0)、8(3,0)两点,。为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,经过定点G的直线/=依-左-2(左>0)交抛物线于£、尸两点(点E在点尸的左侧),若AOFG的
面积是△OEG面积的三倍,求人的值:
(3)如图3,直线尸初■与抛物线有唯一公共点直线PN与抛物线有唯一公共点N,且直线过定点
(1,-2),则的面积为定值,求出这个定值.
【答案】⑴12一2尤-3
(2)后=|•指
(3)6
【分析】(1)运用待定系数法求解即可;
(2)可求过定点G(l,-2),而顶点则。G〃了轴,设后(西,必),尸(乙,力),联立直线和抛物线解析
Iy=x—2x—3c/、
式得:177,化简得:x—(左+2)、+左—1=0,则匹+/=左+2,再工2=左一1,设产G以。G为底
[y=kx-k-2
的高为4,△■DEG以。G为底的高为“2,则4=3〃2,即工2-1=3(1-占),则遍=4-3花,可得到演=1-;左,
x2=\+h,再代入再%=左-1,得(1一;“1+|"=左一1,即可求解;
(3)由(2)(3)可知此时直线AGV即为上述直线E尸,设〃■(加,丁_2加-3),N(〃,〃2-2"-3),同上可得:
m+n=k+1,mn=k-1,可求直线尸A/:y=k^x-m)+m2-2m-3,与抛物线角单析式联立得:
y=x-2x—3o/、°
<,/\2c,,整理得:X-(K+2)x-机’+2加+/加=0,由直线尸河与抛物线有唯一公共点
y=K^x-mj+m-2m-3
M,故/_(匕+2)-/+2"+左必=o该方程有两个相等的实数根,则由根与系数得关系得:
2
m+m=kl+2,则左=2加—2,止匕时直线尸A/:y^(2m-2)x-m-3,同理直线7W:
2
^=(2n-2)x-W-3,联立直线尸的表达式得:(2加一2卜一加?-3=(2〃-2)x-/一3,整理得:
x=m+n将x=代入直线尸N并化简得:y=mn-(m+n),将〃?+〃=左+2,〃?〃=左一1代入得:
了=无一1一(左+2)=-3,即处=-3,则以板=g48x|y/=;x4x3=6,故A4BP面积为定值,且为6.
【解析】(1)解:将4-1,0)、8(3,0)两点代入好尔+6无一3,
/口ja-b-3=0
得:(9。+36-3=0,
f(7=1
解得:,。,
[b=-2
••・解析式为:y=^2—2%—3;
(2)解:y=kx-k-2=k(x-1)-2,满足过定点,则与左无关,
x-1=0,
x—1,jv——2,
,过定点G(l,-2),
vj;=%2-2x-3=(x-1)2-4,
・•.顶点。(1,-4),
DG〃y轴,
设£(西,%),尸(%2,%),
y=x2—2x—3
联立直线和抛物线解析式得:“,7。,
y=KX-K-2
化简得:——(左+2)x+左—1=0,
xy+x2=k+2,演工2=k-T,
设△。厂G以。G为底的高为九,△DEG以DG为底的高为〃2
vSWFG=3sMEG,且ADFG,丛DEG共底DG,
即马一玄=3(XD-X£),
J.%—1=3(1—X]),
/=4-3国,
将%=4-3/代入x{+x2=k+2
得:再
x2=4—3(1—;左]=1+g左,
13
=
将"Xy\——k,%2=]+5左彳弋入►X]%2=k-1
得:ym」,
解得:^=|V6(舍负);
(3)解:由(2)(3)可知此时直线即为上述直线所,
・•・直线jW:y=kx-k-2,
设〃(加,加2-2加一3),双(〃,九2一2〃一3),
同上可得:m+n=k+2,mn=k-\,
设直线PW的解析式为:>=左%+4,
代入M(加,加2_2加一3),
2
得:m-2m-3=kxm+bx,
2
・•・m-2m一3=k1m+bx
2
:.m-2m-3-k^m=bx
2
・••直线PM:y=kx(x-m)+m-2m-3,
y=x2-2x-3
与抛物线解析式联立得:
y=k^x-+m2-2m-3
理得:—(左]+2)x—加2+2加+左加=0,
・・•直线PM与抛物线有唯一公共点M,
d_(左+2)x-加2+2加+左即=o该方程有两个相等的实数根,
・•・由根与系数得关系得:加+加=%+2,
左=2加一2,
,直线PM:y=(2m-2)(x-m)+m2-2m-3,
整理得:y=(2m-2)x-m2-3,
同理直线PN:y=(2n-2)x-n-3,
联立直线PM,PN的表达式得:(2加—2)x—加2-3=仅〃-2)x—/—3,
口m+n
整理得:工二W,
将x二^121代入直线PN:y=(2n-2)x-n2-3
得:尸伽-2)x等-/_3,
化简得:y=mn-(m+n),
将加+〃=左+2,机〃=左一1代入得:y=左一1一(左+2)=—3,
・•・点尸纵坐标处二-3,
AB=xB-xA=4
户=gA8x»/=;x4x3=6,
・••△48尸面积为定值,且为6.
【点睛】本题考查了二次函数中的定点定值问题,面积问题,难度很大,涉及待定系数法求一次函数,二
次函数解析式,直线与抛物线的交点问题,解一元二次方程,一元二次方程根与系数的关系,熟练掌握知
识点,细心化简计算是解题的关键.
题型6:新定义题
6.定义:若抛物线的顶点和与x轴的两个交点所组成的三角形为等边三角形时,则称此抛物线为正抛物线.
(1)如图,在△4BC中,NB4C=90°,点。是3c的中点.试证明:以点A为顶点,且与x轴交于。、C
两点的抛物线是正抛物线;
问题探究:
(2)已知一条抛物线经过x轴的两点E、F(E在/的左边),£0,0)且所=2若此条抛物线为正抛物线,
求这条抛物线的解析式;
应用拓展:
(3)将抛物线乂=-/+2gx+9向下平移9个单位后得新的抛物线外.抛物线外的顶点为尸,与x轴
的两个交点分别为川、N在N左侧),把APAW沿x轴正半轴无滑动翻滚,当边7W与无轴重合时记
为第1次翻滚,当边与x轴重合时记为第2次翻滚,依此类推…,请求出当第2025次翻滚后抛物线%
的顶点P的对应点坐标.
【答案】⑴见解析;(2)y=-V3(x-2)2+V3^j.=V3(x-2)2-V3;(3)(405173,3).
【分析】(1)由RtZX/BC中是斜边3c的中线可得4D=CD,由抛物线对称性可得AD=AC,即证得
△NCD是等边三角形;
(2)设抛物线顶点为G,根据正抛物线定义得AMG是等边三角形,又易求E、尸坐标,即能求G点坐标,
由于不确定点G纵坐标的正负号,故需分类讨论,再利用顶点式求抛物线解析式;
(3)根据题意求出抛物线%的解析式,并按题意求出尸、M、N的坐标,得到等边APMN,所以即每翻
滚3次为一个周期,当翻滚次数〃能被3整除时,点P纵坐标为3,横坐标为g+“x2g=(2"+l)石,2025
能被3整除,代入即能求此时点P坐标;
本题考查了二次函数的图象与性质,直角三角形和等边三角形的性质等知识,掌握知识点的应用是解题的
关键.
【解析】解:(1)证明:-.-ZBAC=90°,点。是2c的中点,
.-.AD=BD=CD=-BC,
2
•••抛物线以A为顶点与x轴交于。、C两点,
.\AD=AC,
AD=AC=CD,
.•・△/CD是等边三角形,
・・・以点A为顶点,且与%轴交于。、。两点的抛物线是正抛物线;
(2)•.・£1(1,0)且所=2,点尸在x轴上且E在尸的左边,
.-.F(3,0)
•••一条经过无轴的两点E、尸的抛物线为正抛物线,设顶点为G,
・•.△MG是等边三角形,
,』=汽生=2,|兀|=也==有,
①当G(2,百)时,设抛物线解析式为y="x-2),君把点用1,0)代入得:“+百=0,
•*,CL=-y/3,
・•.y=-V3(x-2广+6,
②当G(2,-时,设抛物线解析式为y=a(x-2)2-6,
把点£(1,0)代入得:a-V3=0
a—A/3,
y=V3(x-2)--V3,
综上所述,这条抛物线的解析式为y=-g(x-2y+百或y=V3(x-2)2-V3;
(3)•.•抛物线必=-x2+2岳+9=-1-时+12,
・••必向下平移9个单位后得抛物线%=-1-如丫+3,
...尸(6,3),M(0,0),N(2百,0),
PM=MN=PN=2y5,
.•.△PAW是等边三角形,
・•・第一次翻滚顶点尸的坐标变为6(4百,0),第二次翻滚得6与6相同,第三次翻滚得A(7点3),
即每翻滚3次为一个周期,当翻滚次数〃能被3整除时,点P纵坐标为3,横坐标为:V3+MX2V3=(2H+1)V3,
••・2025+3=675
.-.(2x2025+1)x73=405173,
・•・第2025次翻滚后抛物线外的顶点P的对应点坐标(4051百,3).
题型7:二次函数与特殊平行四边形
7.已知直线y=-x+2与X轴交于N,与y轴交于点8,抛物线y=-/+6x+c与x轴交于N,C两点,
与〉轴交于点3
⑴求这个抛物线的解析式
(2)若尸是直线上方抛物线上一点,存在点尸使得S/BP=;S“BC,求点尸的坐标
⑶在对称轴上是否存在点0,使得△B。。的周长最小,若存在,请直接写出0点坐标,若不存在,请说明
理由
(4)点M在x轴上,在坐标平面内是否存在点N,使以/,2,M,N为顶点的四边形是菱形,若存在直接
写出点N的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】⑴N=*+尤+2
⑵存在,[,:)或C:)
⑶存在,
(4)存在,(2,2)或(20,2)或卜2啦,2)
【分析】(1)先求出点A,点3的坐标,利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点C的坐标,再求出J.,过点尸作x轴的垂线,交直线于点兄设尸(0,-/+。+2),
则坦p,-p+2),求出尸〃=_/+2p,由%行=;尸女•5,结合S“BP=;S“BC,建立方程求解即可;
(3)作点。关于抛物线对称的对称点E,则£0,0),贝由。2为定值,当瓦三点共线时,
QE+QB有最小值,即。。+。3有最小值,则△台。。的周长最小,利用待定系数法求出直线BE的解析式,
令x=g,代入计算即可得到结果;
(4)分42为对角线和边两种情况,利用菱形的性质,求解即可.
【解析】(1)解:・.・直线V=f+2与x轴交于4,与了轴交于点5,
令x=0,%=0+2=2,令y=-x+2=0,xA=2f
.•.4(2,0),8(0,2),
0=-4+2b+c
将4(2,0),3(0,2)代入抛物线y^-x^+bx+c,则
2=c
6=1
解得:
c=2
:・抛物线的解析式为:^=-X2+X+2;
(2)解:存在,
..・抛物线>=-/+苫+2与x轴交于4,C两点,
令y=*+x+2=0,贝!jx2-x-2=0,
x
解得:i=2,x2=-1,
根据题意得c(-i,o),
AC=3,
'''S"c=3,
如图,过点尸作x轴的垂线,交直线48于点”,
设尸夕2+P+2),则p+2),
.e.PH=(一夕2+,+2)—(-p+2)=-p2+2p,
19一
;・
•SAABP=]PHXA=-P+2p,
••c_J_c
,口“BP~4U“BC'
/.-p2+2p=;x3,即4/Z—82+3=0,
13
解得:P=3或2=不,
点P的坐标为或(I';
(3)解:存在,
作点O关于抛物线对称的对称点E,连接QB,QO,QE,
11
',抛物线的对称轴为x==2'
.•.£(1,0),QE=QO,
。8=2为定值,
当尻°,£三点共线时,0E+0有最小值,即。。+。8有最小值,则△8。。的周长最小,
设直线BE的解析式了=必+”(小/0),则
0=m+n
解得:
,直线8E的解析式歹=-2x+2,
(4)解:存在,
如图,当以4s为对角线时,
••・四边形"AffiN为菱形,
C/,N/r
I~OA/2^x
:.ABLMN,
•.,点〃•在x轴上,
•・•点M在点/的左侧,
设”(W,
・「AM=2-t,
':BN//AM,BN=AM,
N(2—,2),
•••BM=AM=BN,
BM=yl(0-t)2+22=J/+4=2-t,HPt2+4=t2-4t+4,
解得:f=0,
・•.N(2,2);
如图,当以N2为边时,
当点M在点/左侧时,
;四边形/ACVS为菱形,AB=A/22+22=2V2>
AB=AM=MN=BN=272.BN//AM,
:.AA(-272,2);
如图,当点〃■'在点/右侧时,
同理得:N'(2式,2);
综上,点N的坐标为(2,2)或(2正,2)或卜2式,2)
【点睛】本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求解析式,二次函数的图象及性质,轴对称的性质,
菱形的性质等,解题关键是熟练掌握并能够灵活运用二次函数的图象及性质.解题关键是找特殊点,充分
利用对称轴,顶点坐标等知识.
题型8:二次函数与相似三角形
8.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线了=办2+区+0伍*0)与x轴交于/,3两点,与y轴交于点
C,其中3(-1,0),OA=1OB,连接NC,tanZCAB=^.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点P为直线/C下方抛物线上一点,过点尸作尸。II/C交y轴于点。,求孚尸D+C。的最大值及此时
点P的坐标;
(3)将该抛物线沿射线/C方向平移,经过点8时得到新抛物线,在新抛物线上有一点M,过点M作上
轴于点N.若以8,M,N三点为顶点的三角形与△49C相似,写出所有符合条件的点M的坐标,并写出
求解点M的坐标的其中一种情况的过程.
【答案】(1)夕=1,+4苫+鼻,详见解析
(2)冬叵尸Z)+C£>最大值为^,此时尸点坐标为:(一~详见解析
5o128J
⑶点河的坐标为:M〔4,£|,以「其]心(7,16),详见解析
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,三角函数等知识
点,
(1)先由04=708求出-7,0),再由tan/C/8=;求出最后由待定系数法即可求解;
(2)如图,过P点尸尸轴交y轴于点尸,设尸■加2+4加+:[(_7<%<0),用含机的代数式表示出
^PZ)+CD=-1L+-Y+—,再利用二次函数的性质求出最值,进而即可得解;
52(2J8
1
(3)先利用平移的性质求出新的抛物线解析式,用含f的代数式表示出9-2,W=|/+l|,
然后分/G£8=/A/N和=两种情况讨论以8,M,N三点为顶点的三角形与△/0C相似,即
可得解;
熟练掌握其性质,合理添加辅助线是解决此题的关键.
【解析】(1)••-5(-1,0),
/.OB=1,
•••OA=7OB,
-7,0),
,/tanACAB=—,
2
OC1
•,•---—一—,
OA2
将/、B、。三点代入^二"2+&+。得,
a-b+c=0"-2
<49a-7b+c=0,解得<6=4,
c=3.57
c=—
2
177
・•・抛物线的解析式为V=万一+4x+万;
(2)如图,过P点尸尸,歹轴交歹轴于点Rm,1m2+4m+1(-7<m<0),
•••PD〃AC,
・•./ACO=/PDF,
,,"CAB=/DPF,
1
:.tanACAB=tan/DPF==----
PF2
,DF=-PF=--m,
22
・•.PZ)2=尸尸2+[;尸尸)
S竽E-m,
7〃〃119
:.CD=CF-DF=-+4-——m=——m2——m,
222222
215Dn5f129111IfIB121
•••-----PD+CD=—m+—m—m=—m2-----m=—m-\H------,
522J222^2J8
...当加=-2时,型PZ)+CD有最大值为导,
258
W11.12,727
・•・当加=---时,—m+4m+—=-------,
2228
最大值为号,夕点坐标为:
5XI2X)
(3)••・将该抛物线沿射线/C方向平移,tanNC/8=;,
•••设抛物线沿X轴正半轴方向平移2〃个单位,则沿y轴正方向平移〃个单位,
■■y2,
1O
・•・平移后的函数解析式为歹=5(%+4-2〃)7
•••新抛物线经过点B,
1O
/.0=-(-1+4-2«)9
解得〃=0(舍)或〃=|"
1
・・・平移后的函数解析式为y=5(x-l)7-2,
在新抛物线上有一点过点〃■作MV_Lx轴于点N,设M的横坐标为
19
:.MN=-2,5N='+1|,
COMN公51
----tanNCA.B——,
AOBN------------2
i
5。-1)9-2=>+1],
解方程得:4=4,t2=—1,t3=3,t4=-2f
当=时,AAOCSAMNB,
CO
AO需“NCAB",
1
=2\t+l\,
2
.•,5=7,%6=T,
i7s
...将%=4,t2=-\,4=3,。=-2,/5=7分别代入〉=5@-1)2-2得到点乱的纵坐标为:0,0,
•.•点(-1,0),(3,0)在x轴上,
・•・与点N重合,构不成三角形,,不符合题意,舍去,
.••点”的坐标为:跖,胃,M(7,16).
题型9:二次函数与解直角三角形
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点尸为该抛物线上一动点.
①当点尸在直线/C下方时,过点尸作尸£||x轴,交直线/C于点E,作尸尸〃夕轴.交直线/C于点E求
EF的最大值;
②若ZPCB=3/OCB,求点P的横坐标.
【答案]⑴尸;f+2x—6
Q)①字②*
【分析】(1)待定系数法求解析式即可;
(2)①当x=0时,y=-G,即C(0,-6),OA=6=OC,ZOAC=ZOCA=45°,待定系数法求直线/C的
解析式为>=一工一6;如图1,设厂&T-6),则尸上,;»+2/-61PF=-1/2-3?=-1(Z+3)2+|,由
10
--<0,可知当3时,P尸有最大值5,由轴,尸尸〃y轴,可得NPFE=NPEF,PE=PF,由
勾股定理得,EF=yJPE1+PF2=42PF>进而可求石尸的最大值;②如图2,作8关于V轴的对称点N,
连接CN,作CP,使NPCN=/NCO,交无轴于。,由轴对称的性质可知,ZNCO=ZOCB,
ON=OB=2,CN=CB,贝U/NC3=2/OC8,ZPCO=ZPCN+ZNCO=2ZOCB=ZNCB,
ZPCB=ZPCO+ZOCB=3ZOCB,由勾股定理得,BC=CN7O
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