2024年中考数学压轴题之二次函数面积类问题(基础训练)(含解析)
展开1.如图,抛物线y=x2+bx+c经过坐标原点,并与x轴交于点A(2,0).
(1)求此抛物线的解析式;
(2)求此抛物线顶点坐标及对称轴;
(3)若抛物线上有一点B,且S△OAB=1,求点B的坐标.
【答案】(1)解:抛物线解析式为y=x(x−2),即y=x2−2x
(2)解:因为y=x2−2x=(x−1)2−1,
所以抛物线的顶点坐标为(1,−1),对称轴为直线x=−1;
(3)解:设B(t,t2−2t),
因为S△OAB=1,
所以12×2×|t2−2t|=1,
所以t2−2t=1或t2−2t=−1,
解方程t2−2t=1得t1=1+2,t2=1−2,则B点坐标为(1+2,1)或(1−2,1);
解方程t2−2t=−1得t1=t2=1,则B点坐标为(1,−1),
所以B点坐标为(1+2,1)或(1−2,1)或(1,−1).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;二次函数y=ax^2+bx+c与二次函数y=a(x-h)^2+k的转化
【解析】【分析】(1)将点A、O的坐标代入y=x2+bx+c求出b、c的值即可;
(2)将二次函数的一般式化为顶点式y=x2−2x=(x−1)2−1,再求解即可;
(3)设B(t,t2−2t),根据题意列出方程12×2×|t2−2t|=1,再求解即可。
2.如图,抛物线y=−x2+bx+c的图象交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线y=−x+3经过B,C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线第一象限上的一动点,连接PC,PB,求△PBC面积的最大值,并求出此时点P的坐标.
【答案】(1)解:在 y=−x+3 中,令 x=0 得 y=3 ,令 y=0 得 x=3 ,
∴B(3,0) , C(0,3) ,
把 B(3,0) , C(0,3) 代入 y=−x2+bx+c 得:
−9+3b+c=0c=3 ,
解得 b=2c=3 ,
∴y=−x2+2x+3 ;
(2)解:过 P 作 PH//y 轴交 BC 于 H ,如图:
设 P(m,−m2+2m+3) ,则 H(m,−m+3) ,
∴PH=−m2+2m+3−(−m+3)=−m2+3m ,
∴S△PBC= 12PH·xB−xC= 12×(−m2+3m)×3= −32m2+92m=−32(m−32)2+278
∵ −32<0
∴ 当 m= 32 时, S△PBC 取最大值 278 ,
∴P 的坐标为 ( 32 , 154 ) ;
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)令一次函数解析式中的x=0、y=0,求出y、x的值,得到点B、C的坐标,然后代入y=-x2+bx+c中求出b、c的值,据此可得抛物线的解析式;
(2)过P作PH∥y轴交BC于H,设P(m,-m2+2m+3),则H(m,-m+3),表示出PH,根据三角形的面积公式表示出S△PBC,然后利用二次函数的性质可得面积的最大值以及对应的点P的坐标.
3.如图,已知二次函数y=−x2+bx+c的图像经过点A(3,1)、点B(0,4).
(1)求该二次函数的解析式及顶点坐标;
(2)已知二次函数的图象与x轴交于C、D两点,求△ACD的面积.
【答案】(1)解:∵二次函数y=−x2+bx+c的图像经过点A(3,1)、点B(0,4),
1=−32+3b+c4=c,解得b=2c=4,
∴y=−x2+2x+4,
∵y=−x2+2x+4
=−(x−1)2+5,
∴该二次函数的顶点坐标为(1,5)
(2)解:连接AC、AD,如图所示:
由(1)知y=−x2+2x+4,二次函数的图象与x轴交于C、D两点,
∴当y=0时,−x2+2x+4=0,即x2−2x−4=0,
∴x=2±202=1±5,即C(1−5,0)、D(1+5,0),
∴CD=(1+5)−(1−5)=25,
∵A(3,1),
∴S△ACD=12CD⋅yA=12×25×1=5.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;二次函数y=ax^2+bx+c与二次函数y=a(x-h)^2+k的转化
【解析】【分析】(1)将点A、B的坐标代入y=−x2+bx+c求出b、c的值,再将二次函数的一般式化为顶点式并求解即可;
(2)连接AC,AD,先求出点C、D的坐标,求出CD的长,再利用三角形的面积公式求出S△ACD=12CD⋅yA=12×25×1=5即可。
4.如图,二次函数y=−x2+bx+c的图像与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,6),且经过点(1,10).求:
(1)该抛物线的表达式;
(2)△ABC的面积.
【答案】(1)解:∵二次函数y=−x2+bx+c的图像经过点C(0,6)、(1,10),
∴c=6−1+b+c=10,解得b=5c=6,
∴该二次函数的表达式是y=−x2+5x+6
(2)解:∵二次函数y=−x2+5x+6的图像与x轴交于A,B两点,
∴−x2+5x+6=0,解得x1=−1,x2=6,
∴二次函数y=−x2+5x+6与x轴的两个交点的坐标为A(−1,0),B(6,0).
∴△ABC的面积=12AB×OC=12×|6−(−1)|×6=21
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题;三角形的面积
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式即可;
(2)由二次函数解析式求出A、B的坐标,即得AB的长,利用三角形的面积公式即可求解.
5.如图,抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)与x轴交于点A(−2,0)和点B,与y轴交于点C(0,8),点P为直线BC上方抛物线上的动点,连接CP,PB,直线BC与抛物线的对称轴l交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△BCP的面积最大值;
【答案】(1)解:将A(−2,0),C(0,8)代入y=ax2+3x+c,
∴4a−6+c=0c=8,
解得a=−12c=8,
∴y=−12x2+3x+8
(2)解:令y=0,则−12x2+3x+8=0,
解得:x=−2或x=8,
∴B(8,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴b=88k+b=0,
解得k=−1b=8,
∴y=−x+8,
过点P作PG∥y轴交BC于G,
设P(t,−12t2+3t+8),则G(t,−t+8),
∴PG=−12t2+3t+8+t−8=−12t2+4t,
∴S△CBP=12×8×(−12t2+4t)=−2t2+16t=−2(t−4)2+32,
∴当t=4时,△BCP的面积有最大值,最大值为32.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积
【解析】【分析】(1)将A(-2,0)、C(0,8)代入y=ax2+3x+c中求出a、c的值,据此可得抛物线的解析式;
(2)令y=0,求出x的值,可得点B的坐标,利用待定系数法求出直线BC的解析式,过点P作PG∥y轴交BC于G,设P(t,−12t2+3t+8),则G(t,-t+8),表示出PG,根据三角形的面积公式可得S△CBP,然后根据二次函数的性质进行解答.
6.如图,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(-3,0),与y轴交于点C,连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,顶点为点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△BOC的面积.
【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(-3,0),
∴a+b+3=09a−3b+3=0,
解得a=−1b=−2,
∴抛物线的解析式为y=−x2−2x+3
(2)解:由(1)知,y=−x2−2x+3,
∴点C的坐标为(0,3),
∴OC=3,
∵点B的坐标为(-3,0),
∴OB=3,
∵∠BOC=90°,
∴△BOC的面积是OB⋅OC2=3×32=92.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【分析】(1)由题意把A、B两点的坐标代入解析式可得关于a、b的方程组,解之求得a、b的值,则可得抛物线的解析式;
(2)由题意令x=0求得y的值,可得点C的坐标,根据S△BOC=12OB×OC可求解.
7.如图,抛物线y=x2−bx+c交x轴于点A(1,0),交y轴交于点B,对称轴是直线x=2.
(1)求抛物线的解析式
(2)若在抛物线上存在一点D,使△ACD的面积为8,请求出点D的坐标.
【答案】(1)解:由题意,得1−b+c=0−−b2=2
解得b=4c=3,
∴抛物线的解析式为y=x2−4x+3
(2)解:令y=0,则x2−4x+3=0,
解得x1=1,x2=3,点C(3,0),
∴AC=2.
设D(m,n),
∵△ACD的面积为8,∴12×2×|n|=8,
∴n=±8,
当n=8时,x2−4x+3=8,解得x=5或−1,
∴D(5,8)或(−1,8).
当n=−8时,x2−4x+3=−8,方程无实数根,
综上所述,D(5,8)或(−1,8).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)根据题意列出方程组1−b+c=0−−b2=2,求出b、c的值即可;
(2)设D(m,n),根据△ACD的面积可得12×2×|n|=8,求出n的值,再将n的值分别代入y=x2−4x+3求出x的值即可。
8.如图,抛物线与x轴交于点A(1,0)和点B(−3,0)与y轴交于点C(0,3),连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,顶点为点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△ABD的面积.
【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(−3,0),与y轴交于点C(0,3),
∴a+b+c=09a−3b+c=0c=3,
解得a=−1b=−2c=3,
∴抛物线的解析式为y=−x2−2x+3;
(2)解:∵y=−x2−2x+3=−(x+1)2+4,
∴顶点为点D(−1,4),
∴SΔABD=12AB⋅yD=12×4×4=8.
答:△ABD的面积为8.
【知识点】坐标与图形性质;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积
【解析】【分析】(1)将A(1,0)、B(-3,0)、C(0,3)代入y=ax2+bx+c中求出a、b、c的值,据此可得抛物线的解析式;
(2)将抛物线解析式化为顶点式,可得顶点D的坐标,然后根据三角形的面积公式进行计算.
9.如图,已知抛物线y=ax2+bx−8的图像与x轴交于A(2,0),B(−8,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线y=ax2+bx−8的解析式;
(2)点F是直线BC下方抛物线上一点,当ΔBCF的面积最大时,求出点F的坐标;
【答案】(1)解:将A(2,0),B(−8,0)代入函数y=ax2+bx−8,得:
4a+2b−8=064a−8b−8=0,
解得a=12b=3,
∴抛物线解析式为y=12x2+3x−8.
(2)解:如图,过点F作FN∥y轴交BC于N,
设BC直线方程为y=kx−8,
将B(−8,0)代入BC直线方程得:−8k−8=0,
解得:k=−1,
∴BC直线方程为y=−x−8,
设F(m,12m2+3m−8),则N(m,−m−8),
∴SΔBCF=SΔBFN+SΔCFN
=12FN×8
=4[(−m−8)−(12m2+3m−8)]
=−2(m+4)2+32
∴当m=−4时,ΔBCF的面积有最大值,
将m=−4代入F(m,12m2+3m−8)中得F(−4,−12),
∴点F的坐标是F(−4,−12).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先求出 BC直线方程为y=−x−8, 再利用三角形的面积公式计算求解即可。
10.如图,抛物线y=x2+bx+c经过点A(−1,0),点B(2,−3),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点P,使△PBC的面积是△BCD面积的4倍,若存在,请直接写出点P的坐标:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵抛物线y=x2+bx+c过点A(−1,0),点B(2,−3),
∴1−b+c=04+2b+c=−3,
解得b=−2c=−3,
∴抛物线的解析式为:y=x2−2x−3.
(2)解:存在.
∵y=x2−2x−3=(x−1)2−4,
∴D(1,−4),
将x=0代入得,y=−3,
∴C(0,−3),
∴D到线段BC的距离为1,BC=2,
∴S△BCD=12×2×1=1,
∴S△PBC=4S△BCD=4,
设P(m,m2−2m−3),
则S△PBC=12×2×(m2−2m−3+3)=4,
整理得,m2−2m=4,
解得m1=1+5,或m2=1−5,
∴P1(1+5,1),P2(1−5,1),
∴存在点P,使△PBC的面积是△BCD面积的4倍,点P的坐标为P1(1+5,1),P2(1−5,1).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)将点A、B的坐标代入y=x2+bx+c求出b、c的值即可;
(2)先求出S△BCD=12×2×1=1,再设P(m,m2−2m−3),利用“△PBC的面积是△BCD面积的4倍”可得S△PBC=12×2×(m2−2m−3+3)=4,再求出m的值,即可得到点P的坐标。
11.如图,抛物线 y=x2+bx+c (b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点, A(1,0) , AB=4 ,点P为线段 AB 上的动点,过P作 PQ∥BC 交 AC 于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求 △CPQ 面积的最大值,并求此时P点坐标.
【答案】(1)解:∵点A(1,0),AB=4,
∴点B的坐标为(-3,0),
将点A(1,0),B(-3,0)代入函数解析式中得:
0=1+b+c0=9−3b+c ,
解得:b=2,c=-3,
∴抛物线的解析式为 y=x2+2x−3
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为 y=x2+2x−3 ,
顶点式为: y=(x+1)2−4 ,
则C点坐标为:(-1,-4),
由B(-3,0),C(-1,-4)可求直线BC的解析式为:y=-2x-6,
由A(1,0),C(-1,-4)可求直线AC的解析式为:y=2x-2,
∵PQ∥BC,
设直线PQ的解析式为:y=-2x+n,与x轴交点P (n2,0) ,
由 y=−2x+ny=2x−2 解得: Q(n+24,n−22) ,
∵P在线段AB上,
∴−3
则 S△CPQ=S△CPA−S△APQ
=12×(1−n2)×4−12×(1−n2)×(n−22)
=−18(n+2)2+2
∴当n=-2时,即P(-1,0)时, S△CPQ 最大,最大值为2
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先求出点B的坐标,再将点A、B的坐标代入y=x2+bx+c求出b、c的值即可;
(2)先求出Q(n+24,n−22),再结合P在线段AB上,求出-6<n<2,然后利用割补法可得S△CPQ=S△CPA−S△APQ=−18(n+2)2+2,最后利用二次函数的性质求解即可。
12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,已知B(3,0),C(0,-3),连接BC,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求该抛物线的函数解析式.
(2)当△PAB的面积为8时,求点P的坐标.
【答案】(1)解:∵抛物线y=x2+bx+c经过点B(3,0),C(0,-3),
∴9+3b+c=0c=−3,
解得:b=−2c−3,
∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3;
(2)解:∵抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A,B两点,
∴0=x2-2x-3,
∴x1=-1,x2=3,
∴点A(-1,0),
∴AB=4,
设点P(p,p2-2p-3),
∵△PAB的面积为8,
∴12×4×|p2-2p-3|=8,
∴p2-2p-3=4或p2-2p-3=-4,
∴p1=22+1,p2=-22+1,p3=1,
∴点P坐标为(22+1,4)或(-22+1,4)或(1,-4).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【分析】(1)将B、C坐标分别代入y=x2+bx+c中,求出b、c值即得结论;
(2)在y=x2-2x-3中,求出y=0时x值,即得A坐标,从而求出AB=4,设点P(p,p2-2p-3),可得△PAB的面积12×4×|p2-2p-3|=8,据此求出p值即可.
13.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,已知抛物线的对称轴是直线x=﹣1,OA=OC=2.P为抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点P在第三象限内,且PE=14OD,求△PBE的面积.
【答案】(1)解:∵OA=OC=2,
∴A(2,0),C(0,﹣2),
根据题意得:−b2a=−14a+2b+c=0c=−2,
解得a=14b=12c=−2,
∴抛物线的函数表达式为y=14x2+12x﹣2;
(2)解:设y=14x2+12x﹣2=0,
解得x=2或-4,
∴B(﹣4,0),
设直线BC为y=kx﹣2,
将B(﹣4,0)代入得:y=﹣4k﹣2,
∴k=−12,
∴直线BC为y=−12x﹣2,
设P(m,14m2+12m﹣2),m<0,
则E(m,−12m﹣2),D(m,0),
∴PE=(−12m﹣2)﹣(14m2+12m﹣2)=−14m2﹣m,OD=﹣m,
∵PE=14OD,
∴−14m2﹣m=−14m,
解得m=0(舍去)或m=﹣3,
∴PE=34,BD=OB﹣OD=4﹣3=1,
∴△PBE的面积为12PE·BD=12×34×1=38.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)先求出点A、C的坐标,再将点A、C的坐标代入y=ax2+bx+c,再利用对称轴公式列出方程组−b2a=−14a+2b+c=0c=−2,然后求出a、b、c的值即可;
(2)先求出直线BC的解析式,设P(m,14m2+12m﹣2),则E(m,−12m﹣2),D(m,0),再利用两点之间的距离公式可得PE=(−12m﹣2)﹣(14m2+12m﹣2)=−14m2﹣m,OD=﹣m, 结合PE=14OD,可得−14m2﹣m=−14m,求出m的值可得PE和BD的长,再利用三角形的面积公式求解即可。
14.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点为A(−3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,−3),顶点为D,其对称轴与x轴交于点E.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P为第三象限内抛物线上一点,△APC的面积记为S,求S的最大值及此时点P的坐标.
【答案】(1)解:∵二次函数过A(−3,0),B(1,0)两点,
∴设二次函数解析式为y=a(x+3)(x−1),
∵二次函数过C点(0,−3),
∴−3=a(0+3)(0−1),
解得a=1,
∴y=(x+3)(x−1)=x2+2x−3
即二次函数解析式为y=x2+2x−3;
(2)解:设直线AC解析式为:y=kx+b,
∵A(−3,0),C(0,−3),
∴−3k+b=0b=−3,
解得k=−1b=−3,
∴直线AC的解析式为y=﹣x-3,
过点P作x轴的垂线交AC于点G,设点P的坐标为(x,x2+2x−3),
则G(x,−x−3),
∵点P在第三象限,
∴PG=−x−3−(x2+2x−3)=−x−3−x2−2x+3=−x2−3x,
∴S=12PG⋅OA=12(−x2−3x)×3=−32x2−92x=−32(x+32)2+278,
∴当x=−32时,S最大=278,
此时x2+2x−3=(−32)2+2×(−32)−3=−154,
∴点P(−32,−154).
即S的最大值是278,此时点P的坐标是(−32,−154).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)将点A、B、C的坐标代入y=ax2+bx+c(a≠0)求出a、b、c的值即可;
(2)先求出直线AC的解析式, 过点P作x轴的垂线交AC于点G,设点P的坐标为(x,x2+2x−3), 利用三角形的面积公式可得S=12PG⋅OA=12(−x2−3x)×3=−32x2−92x=−32(x+32)2+278,再利用二次函数的性质求解即可。
15.如图,已知二次函数y=ax2+2ax−3的图象与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,其顶点为D,直线DC的函数解析式为y=kx−3.已知sin∠OBC=22
(1)求二次函数的函数解析式和直线DC的函数解析式;
(2)连接BD,求△BCD的面积.
【答案】(1)解:∵二次函数y=ax2+2ax−3的图象与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,
∴点C(0,−3),则OC=3,
∵sin∠OBC=22,
∴∠OBC=45°,OB=OC=3,
∴点B(−3,0),
将点B(−3,0)代入y=ax2+2ax−3,得a=1,
∴二次函数的解析式为y=x2+2x−3;
∵y=x2+2x−3=(x+1)2−4,
∴点D(−1,−4),
将点D(−1,−4)代入y=kx−3,得k=1,
∴直线CD的解析式为y=x−3;
(2)解:∵点B(−3,0),C(0,−3),D(−1,−4),
∴S△BCD=12×(1+3)×4−12×3×3−12×1×1=3
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)先求出点B的坐标,再将点B的坐标代入y=ax2+2ax−3求出a的值,利用二次函数的解析式求出点D的坐标,再将点D的坐标代入y=kx−3求出k的值即可;
(2)根据点B、C、D的坐标,直接利用三角形的面积公式求解即可。
16.如图,对称轴为x=−1的抛物线y=x2+bx+c(a≠0)与x轴相交于A,B两点,其中点A的坐标为(−3,0),C为抛物线与y轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P在抛物线上,且S△POC=4S△BOC,求点P的坐标;
(3)设点Q是线段AC上的动点,作QD⊥x轴交抛物线于点D,请直接写出线段QD长度的最大值和对应的点Q的坐标.
【答案】(1)解:∵抛物线y=x2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=−1,
∴−b2=−1,
解得b=2,
∴抛物线变形为y=x2+2x+c(a≠0),
把(-3,0)代入解析式,得0=9−6+c,
解得c=-3,
∴抛物线的解析式为y=x2+2x−3.
(2)解:∵抛物线的解析式为y=x2+2x−3,
∴x2+2x−3=0,
解得x1=1,x2=−3,
∴B的坐标(1,0),C的坐标(0,-3),
∴S△BOC=12OB·OC=12×1×3=32,
∴S△POC=4S△BOC=6,
设点P的横坐标为m,
∴S△POC=12OC·|m|,
∴12×3×|m|=6,
解得m=4或m=-4,
当m=4时,y=x2+2x−3=21;
当m=-4时,y=x2+2x−3=5;
故点P的坐标为p(4,21)或 p(-4,5).
(3)解:设直线AC的解析式为y=kx-3,
把(-3,0)代入解析式,得-3k-3=0,
解得k=-1,
∴直线AC的解析式为y=-x-3,
设Q的坐标为(n,-n-3),则D的坐标为(n,n2+2n−3),
∴QD=Qy−Dy= -n-3-(n2+2n−3)
=−n2−3n,
∴当n=−−32×(−1)=−32时,QD有最大值,且最大值为−(−32)2−3×(−32)=94,
此时y=-x-3=−32,故点Q的坐标为(−32,−32).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)先利用抛物线的对称轴公式求出b的值,再将点A的坐标代入y=x2+bx+c(a≠0)求出c的值即可;
(2)先求出点B、C的坐标,再利用三角形的面积公式求出S△BOC,即可得到S△POC=4S△BOC=6,设点P的横坐标为m,则S△POC=12OC·|m|,再求出m的值即可得到点P的坐标;
(3)先求出直线AC的解析式,设Q的坐标为(n,-n-3),则D的坐标为(n,n2+2n−3),求出QD=−n2−3n,再利用二次函数的性质求解即可。
17.如图,抛物线y=ax2+2x+c.与x轴交于A,B两点,与y轴交于C(0,3)直线y=−x−1经过点A且与抛物线交于另一点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P是位于直线AD上方的抛物线上的一个动点,连接PA,PD,求△PAD的面积的最大值.
【答案】(1)解:∵直线y=-x-1经过点A,
∴令y=0,则0=-x-1,
∴x=-1,
∴A(-1,0),
将A(-1,0),C(0,3)代入y=ax2+2x+c
得a−2+c=0c=3,
解得a=−1c=3,
∴抛物线的解析式为:y=-x2+2x+3;
(2)解:如图,过点P作PE⊥x轴,交x轴于点G,交AD于点F,作DE⊥PF于E,
由题意得,y=−x2+2x+3y=−x−1,
解得:x1=-1,x2=4,
当x=4时,y=-5,
∴D(4,-5),
设P(m,-m2+2m+3),F(m,-m-1),
∴PF=-m2+2m+3-(-m-1)=-m2+3m+4,
∴S△PAD=S△PAF+S△PDF= 12PF•AG+ 12PF•DE=12PF(AG+DE),
∵AG+DE=|xD-xA|=5,
∴S△PAD=52PF,
∴当PF取最大值时,S△PAD的值最大,
PF=-m2+3m+4=−(m−32)2+254,
∴PF最大值为254,
则△PAD的面积的最大值为52×254=1258.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)令直线y=-x-1中的y=0算出对应的自变量x的值,可得点A的坐标, 将A、C的坐标分别代入y=ax2+2x+c可得关于a、c的方程组,求解可得a、c的值,从而求出抛物线的解析式;
(2) 过点P作PE⊥x轴,交x轴于点G,交AD于点F,作DE⊥PF于E, 联立两函数解析式求解可得点D的坐标, 设P(m,-m2+2m+3),F(m,-m-1), 根据两点间的距离公式表示出PF,进而根据 S△PAD=S△PAF+S△PDF = 52PF 得当PF取最大值时,S△PAD的值最大, 从而根据二次函数的性质即可解解决问题.
18.已知,如图,二次函数y=−x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0, 6),且经过点(1, 10)
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求该抛物线的顶点坐标和对称轴.
(3)求△ABC的面积,写出y>0时x的取值范围.
【答案】(1)解:∵二次函数 y=−x2+bx+c 的图像经过点 C(0, 6) 、 (1, 10) ,
∴c=6−1+b+c=10 ,
解这个方程组,得 b=5c=6 ,
∴该二次函数的解析式是 y=−x2+5x+6 ;
(2)解: y=−x2+5x+6=−(x−52)2+494 ,
∴顶点坐标是 (52, 494) ;
对称轴是 x=52 ;
(3)解:∵二次函数 y=−x2+5x+6 的图像与x轴交于A,B两点,
∴−x2+5x+6=0 ,
解这个方程得: x1=−1 , x2=6 ,
即二次函数 y=−x2+5x+6 与x轴的两个交点的坐标为 A(−1, 0) , B(6, 0) .
∴ΔABC 的面积 S△ABC=12AB×OC=12×|6−(−1)|×6=21 .
由图像可得,当 −1
故 y>0 时,x的取值范围是 −1
【解析】【分析】(1)将点C(0,6)及点(1,10)分别代入y=-x2+bx+c可得关于字母b、c的方程组,求解得出b、c的值,从而得到抛物线的解析式;
(2)将抛物线的解析式配成顶点式可得对称轴直线及顶点坐标;
(3)令抛物线解析式中的y=0算出对应的x的值,从而可得点A、B的坐标,进而根据三角形的面积计算公式可算出△ABC的面积;求y>0时,x的取值范围,就是求x轴上方部分图象自变量的取值范围,结合图象即可直接得出答案.
19.如图,抛物线y=(x+1)2+k与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线上一动点,且在第三象限,当M点运动到何处时,四边形AMCB的面积最大?求出四边形AMCB的最大面积及此时点M的坐标.
【答案】(1)解:∵y=(x+1)2+k与y轴交于点C(0,﹣3)
﹣3=1+k,得,k=﹣4
∴抛物线解析式为y=(x+1)2﹣4,
即y=x2+2x﹣3.
(2)解:如图1所示:
连接AC,过点M作MD⊥AC,交AD于点D.
令y=0得:x2+2x﹣3=0,
解得x1=﹣3,x2=1,
∴A(﹣3,0)、B(1,0).
设直线AC的解析式为y=kx+b.
∵将A(﹣3,0)、C(0,﹣3)代入得:−3k+b=0b=−3,
解得k=﹣1,b=﹣3.
∴直线AC解析式为y=﹣x﹣3.
设M(x,x2+2x﹣3),则D(x,﹣x﹣3),则MD=﹣x2﹣3x.
∵四边形AMCB的面积=△ABC面积+△AMC面积,
∴四边形AMCB的面积=12MD⋅AO+12AB⋅OC
=12×(−x2−3x)×3+12×4×3
=−32x2−92x+6
=−32(x+32)2+758
∴当x=−32时,S最大值为758,点M的坐标为(﹣32,﹣154).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1)将点C的坐标代入y=(x+1)2+k求出k的值即可;
(2)连接AC,过点M作MD⊥AC,交AD于点D,先求出直线AC的解析式,设M(x,x2+2x﹣3),则D(x,﹣x﹣3),则MD=﹣x2﹣3x,再利用割补法可得四边形AMCB的面积=12MD⋅AO+12AB⋅OC=12×(−x2−3x)×3+12×4×3=−32(x+32)2+758,再利用二次函数的性质求解即可。
20.如图,已知二次函数的图象经过点B(2,0),C(0,2),D(1,2).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△ABC的面积;
(3)若P是抛物线上一点且S△ABP=2S△ABC这样的P有几个?请直接写出它们的坐标.
【答案】(1)解:设二次函数解析式为y=ax2+bx+c,
由题意得4a+2b+c=0c=2a+b+c=2,
解得:a=−1b=1c=2,
所以,二次函数解析式为:y=−x2+x+2
(2)解:∵y=−x2+x+2=−(x−12)2+94,
∴对称轴为直线x=−12×(−1)=12,
∴点B(2,0)关于对称轴的的对称点A(−1,0),
∴AB=3,
∴SΔABC=12×3×2=3
(3)解:P有2个点,P的坐标为(−2,−4)或(3,−4)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积
【解析】【解答】(3)解:设点P到x轴的距离为ℎ,
∵SΔABP=2SΔABC,
∴12×3×ℎ=6,
∴ℎ=4,
∵ℎ>94,
∴−x2+x+2=−4,
解得x1=3,x2=−2,
∴P有2个点,P的坐标为(−2,−4)或(3,−4).
【分析】(1)设二次函数解析式为y=ax2+bx+c,将点B、C、D的坐标代入y=ax2+bx+c求出a、b、c的值即可;
(2)先求出点A的坐标,再利用三角形的面积公式求解即可;
(3)设点P到x轴的距离为ℎ,根据S△ABP=2S△ABC可得12×3×ℎ=6,再求出h的值即可。
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