所属成套资源:人教版九年级数学上册专题特训(原卷版+解析)
人教版九年级数学上册专题05二次函数中线段最值的三种考法(原卷版+解析)
展开
这是一份人教版九年级数学上册专题05二次函数中线段最值的三种考法(原卷版+解析),共42页。试卷主要包含了单线段转化为二次函数最值问题,将军饮马型最值问题,胡不归最值问题等内容,欢迎下载使用。
例.如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,其中点A的坐标为,与y轴交于点C,点在抛物线上;
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上是否存在点P,使得周长最小,若存在,求出P点的坐标及周长的最小值;
(3)若点M是直线下方的抛物线上的一动点,过M作y轴的平行线与线段交于点N,求线段的最大值.
【变式训练1】如图,已知抛物线:,抛物线与关于点中心对称,与相交于A,B两点,点M在抛物线上,且位于点A和点B之间;点N在抛物线上,也位于点A和点B之间,且轴.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求线段长度的最大值.
【变式训练2】如图,在平面直角坐标系中,抛物线关于直线对称,且经过x轴上的两点A、B与y轴交于点C,直线的解析式为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为直线上方的抛物线上的一点,过点P作轴于M,交于Q,求的最大值;
(3)当取最大值时,求的面积.
类型二、将军饮马型最值问题
例.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点是点关于轴的对称点.
(1)求抛物线与直线的解析式;
(2)点为直线上方抛物线上一动点,当的面积最大时,求点的坐标.
(3)在(2)的条件下,当的面积最大时,在抛物线的对称轴上有一动点,在上有一动点,且,求的最小值;
【变式训练1】如图,已知抛物线与x轴相交于、两点,并与直线交于、两点,其中点是直线与轴的交点,连接.
(1)求、两点坐标以及抛物线的解析式;
(2)证明:为直角三角形;
(3)求抛物线的顶点的坐标,并求出四边形的面积;
(4)在抛物线的对称轴上有一点,当周长的最小时,直接写出点的坐标.
【变式训练2】如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点P是位于直线上方抛物线上的一个动点,求面积的最大值;
(3)若点D是y轴上的一点,且以B、C、D为顶点的三角形与△ABC相似,求点D的坐标;
(4)若点E为抛物线的顶点,点是该抛物线上的一点,点M在x轴、点N在y轴上,是否存在点M、N使四边形的周长最小,若存在,请直接写出点M、点N的坐标;若不存在,请说明理由.
类型三、胡不归最值问题
例.如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.已知点的坐标是,抛物线的对称轴是直线.
(1)直接写出点的坐标;
(2)在对称轴上找一点,使的值最小.求点的坐标和的最小值;
(3)第一象限内的抛物线上有一动点,过点作轴,垂足为,连接交于点.依题意补全图形,当的值最大时,求点的坐标.
【变式训练1】如图,抛物线的图象经过,,三点,且一次函数的图象经过点.
(1)求抛物线和一次函数的解析式.
(2)点,为平面内两点,若以、、、为顶点的四边形是正方形,且点在点的左侧.这样的,两点是否存在?如果存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标:如果不存在,请说明理由.
(3)将抛物线的图象向右平移个单位长度得到抛物线,此抛物线的图象与轴交于,两点(点在点左侧).点是抛物线上的一个动点且在直线下方.已知点的横坐标为.过点作于点.求为何值时,有最大值,最大值是多少?
【变式训练2】已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的解析式与顶点D的坐标;
(2)如图1,点P是抛物线上位于直线下方的一动点,连接与相交于点E,已知,求点E的坐标;
(3)如图2,抛物线的对称轴与x轴交于点N,在抛物线对称轴上有一个动点M,连接.求的最小值.
【变式训练3】已知抛物线过点,两点,与轴交于点,,
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)点为抛物线上位于直线下方的一动点,当面积最大时,求点的坐标;
(3)若点为线段上的一动点,问:是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
课后训练
1.如图1,抛物线与x轴交于点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)点P是该抛物线上的动点,设点P的横坐标为t().
①当时,求此时四边形的面积;
②如图2,过点P作轴于点D,作轴于点E,当时,求t的值;
③如图3,连接,过点P作于点D,求线段的长的最大值,并求出点P的坐标.
2.已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,直线经过点B,点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)填空:_________,_________,_________;
(2)如图1,连接,,,若是以为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线上方的抛物线上,过点P作,垂足为Q,求的最大值.
3.如图,在平面直角坐标系中,绕原点O逆时针旋转得到,其中点A的坐标为.
(1)写出C点的坐标______,B点的坐标______;
(2)若二次函数经过A,B,C三点,求该二次函数的解析式;
(3)在(2)条件下,在二次函数的对称轴上是否存在一点P,使得最小?若P点存在,求出P点坐标;若P点不存在,请说明理由.
专题05 二次函数中线段最值的三种考法
类型一、单线段转化为二次函数最值问题
例.如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,其中点A的坐标为,与y轴交于点C,点在抛物线上;
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上是否存在点P,使得周长最小,若存在,求出P点的坐标及周长的最小值;
(3)若点M是直线下方的抛物线上的一动点,过M作y轴的平行线与线段交于点N,求线段的最大值.
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】(1)将点A、D的坐标代入抛物线表达式,即可求解;
(2)点A关于函数对称轴的对称点为点B,连接交函数对称轴于点P,则点P为所求点,求出直线的表达式,进一步即可求解;
(3)先求出直线解析式,设N横坐标为x,用含x的代数式表示线段,再利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:将点、代入抛物线表达式得:,
解得:,
抛物线的表达式为:;
(2),令,则,
解得或,
令,则,
故点B、C的坐标分别为:、;
函数的对称轴为直线,
点A关于函数对称轴的对称点为点B,连接交函数对称轴于点P,则点P为所求点,
设直线的表达式为,
将点D、B的坐标代入一次函数表达式得:
,
解得:,
故BD的函数表达式为,
当时,,即点,
此时周长的最小值;
(3)如图,
设直线的解析式是,
把点,代入中
,
解得,
∴直线解析式为.
设N横坐标为x,则,,
∴,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,的最大值为.
【点睛】本题考查了二次函数综合运用,涉及到抛物线和直线的待定系数法求解析式,轴对称-最短问题,二次函数的最值等,解题关键是熟练掌握待定系数法求抛物线解析式.
【变式训练1】如图,已知抛物线:,抛物线与关于点中心对称,与相交于A,B两点,点M在抛物线上,且位于点A和点B之间;点N在抛物线上,也位于点A和点B之间,且轴.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求线段长度的最大值.
【答案】(1);(2)8
【分析】(1)先求出抛物线:的顶点坐标为,然后求出点关于对称后的点坐标为,再抛物线的解析式为:;
(2)先求出A、B两点横坐标分别为和,设,其中,则,求出最大值即可.
【详解】(1)解:抛物线:的顶点坐标为,
点关于对称后的点坐标为,
∵抛物线与抛物线关于成中心对称,
∴抛物线的解析式为:.
(2)解:∵抛物线:与:交于A、B,
∴令,
解得:或,
则A、B两点横坐标分别为和,
设,,其中,
则,
∴当时,最大为8.
【点睛】本题主要考查了求二次函数解析式,中点坐标公式,二次函数的最值,解题的关键是数形结合,利用对称的特征,再根据顶点情况求解析式以及根据二次函数解析式求最大值.
【变式训练2】如图,在平面直角坐标系中,抛物线关于直线对称,且经过x轴上的两点A、B与y轴交于点C,直线的解析式为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为直线上方的抛物线上的一点,过点P作轴于M,交于Q,求的最大值;
(3)当取最大值时,求的面积.
【答案】(1);(2)1;(3)2
【分析】(1)先求出A、C的坐标,再根据二次函数的对称性求出点B的坐标 ,再利用待定系数法求解即可;
(2)设,则,则,由二次函数的性质求解即可;
(3)根据,进行求解即可.
【详解】(1)解:在中,令,则,令,则,
∴,
∵抛物线关于直线对称,且经过x轴上的两点A、B与y轴交于点C,
∴,
∴可设抛物线解析式为,
把代入中得,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:设,则,
∴
,
∵,∴当时,最大,最大值为1;
(3)解:由(2)得当最大时,,
∴ .
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,求二次函数解析式等等;灵活运用所学知识是解题的关键.
类型二、将军饮马型最值问题
例.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点是点关于轴的对称点.
(1)求抛物线与直线的解析式;
(2)点为直线上方抛物线上一动点,当的面积最大时,求点的坐标.
(3)在(2)的条件下,当的面积最大时,在抛物线的对称轴上有一动点,在上有一动点,且,求的最小值;
【答案】(1)抛物线的解析式为,直线的解析式为;
(2)点的坐标为(,);
(3)的最小值为;
【分析】(1)抛物线与轴交于,、,两点,由两点式即可得到抛物线的解析式,求得点的坐标,利用待定系数法即可求得直线的解析式;
(2)过点作轴于点,交直线于点,求得直线的解析式为,设点的坐标为,,则点的坐标为,,求得PE关于m的二次函数,利用二次函数的性质即可求解;
(3)作点关于直线的对称点,求得点的坐标为,,过点作直线的垂线,垂足为,交直线于点,则的最小值为的长,证明,利用相似三角形的性质即可求解;
【详解】(1)解:抛物线与轴交于,、,两点,
抛物线的解析式为,
令,则,
点,,
点是点关于轴的对称点,
点,,
设直线的解析式为,
,
,
直线的解析式为;
(2)解:过点作轴于点,交直线于点,
的面积,
当取得最大值时,的面积有最大值,
同理求得直线的解析式为,
设点的坐标为,,则点的坐标为,,
,
,
当时,有最大值,的面积有最大值,
此时点的坐标为,;
(3)解:抛物线的对称轴为直线,
作点关于直线的对称点,
点的坐标为,,
点的坐标为,,
过点作直线的垂线,垂足为,交直线于点,
此时,根据垂线段最短知的最小值为的长,
过点作轴交直线于点,
则点的坐标为,,
,
,,,,
,,
,
轴,
,
,
,即,
,
的最小值为.
【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,菱形的性质,相似三角形的判定和性质,平移的性质,熟练掌握所学知识并能够灵活运用是解题的关键.
【变式训练1】如图,已知抛物线与x轴相交于、两点,并与直线交于、两点,其中点是直线与轴的交点,连接.
(1)求、两点坐标以及抛物线的解析式;
(2)证明:为直角三角形;
(3)求抛物线的顶点的坐标,并求出四边形的面积;
(4)在抛物线的对称轴上有一点,当周长的最小时,直接写出点的坐标.
【答案】(1),,
(2)证明见解析
(3),
(4)
【分析】(1)先由直线与x轴、y轴分别交于点B、点C求得B,C的坐标,再将其代入列方程组求出a、c的值,即可求解;
(2)先求得A的坐标,根据勾股定理的逆定理证明是直角三角形;
(3)连接,根据进行求解即可;
(4)因为的长为定值,所以当的值最小时,则的周长最小,当点P与点E重合时,的值最小,求出点E的坐标即可.
【详解】(1)解:在直线中,当时,,当时,,
∴,,
∵抛物线经过点和点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)证明:在中,当时,则,
解得,,
∴.
∵,,
∴,,,
∴,即.
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴是直角三角形;
(3)解:∵抛物线解析式为,
∴抛物线的顶点的坐标是;
如图1,连接,
∴,
∴四边形的面积是.
(4)解:∵抛物线解析式为,
∴抛物线的对称轴为.
如图,设抛物线的对称轴:与直线交于点E,
点P是直线上的点,连接.
∵垂直平分,
∴,,
∴.
∵为定值,
∴当的值最小时,的周长最小.
∵,
∴当点P与点E重合时,,
∴此时最小.
∵直线,
当时,,
∴,
∴当的周长最小时,点P的坐标为.
【点睛】此题重点考查一次函数的图象与性质、二次函数的图象与性质、用待定系数法求函数关系式、勾股定理及其逆定理的应用、轴对称的性质、两点之间线段最短等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
【变式训练2】如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点P是位于直线上方抛物线上的一个动点,求面积的最大值;
(3)若点D是y轴上的一点,且以B、C、D为顶点的三角形与△ABC相似,求点D的坐标;
(4)若点E为抛物线的顶点,点是该抛物线上的一点,点M在x轴、点N在y轴上,是否存在点M、N使四边形的周长最小,若存在,请直接写出点M、点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)D的坐标为或
(4),
【分析】(1)把,分别代入,利用待定系数法求解;
(2)过点P作交于点H,根据得到关于点P的横坐标的二次函数关系式,进而求出二次函数的最值即可;
(3)由可知:要使与相似,则有或,分别求解即可;
(4)作点E关于y轴的对称点,作点关于x轴的对称点,由轴对称的性质可得四边形的周长,可知当,,M,N在一条直线上时,四边形的周长取最小值,直线与x轴、y轴的交点即为点M、N,由此可解.
【详解】(1)解:把,分别代入得:
,
解得,
∴抛物线的表达式为.
(2)解:如图,过点P作交于点H,
令,得,
∴,
∴设直线的表达式为:,
将,代入,
得,
解得,
∴直线的表达式为,
设,则,
∴,
∴,
∴当时,取最大值,最大值为,
即面积的最大值为;
(3)解:如图,
∵,,,
∴,,
∴,,
要使与相似,
则有或,
①当时,,
解得,
则,
∴;
② 当时,,
则,
∴,
即D的坐标为或;
(4)解:,
∵E为抛物线的顶点,
∴,
∵在抛物线上,
∴,
∴,
如图,作点E关于y轴的对称点,作点F关于x轴的对称点,
由轴对称的性质可知,,
∴四边形的周长,
∴当,,M,N在一条直线上时,四边形的周长取最小值,
因此,直线与x轴、y轴的交点即为点M、N,
设直线的解析式为:,将,代入,
得,
∴,
∴直线的解析式为:,
当时,;
当时,,
∴,.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查一次函数、二次函数、轴对称、相似三角形等知识点,综合性较强,难度较大,解题的关键是综合运用上述知识点,第四问的关键是利用轴对称的性质找出点M和点N的位置.
类型三、胡不归最值问题
例.如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.已知点的坐标是,抛物线的对称轴是直线.
(1)直接写出点的坐标;
(2)在对称轴上找一点,使的值最小.求点的坐标和的最小值;
(3)第一象限内的抛物线上有一动点,过点作轴,垂足为,连接交于点.依题意补全图形,当的值最大时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)点,的最小值为
(3)
【分析】(1)根据抛物线的对称性,进行求解即可;
(2)根据抛物线的对称性,得到,得到当三点共线时,的值最小,为的长,求出直线的解析式,解析式与对称轴的交点即为点的坐标,两点间的距离公式求出的长,即为的最小值;
(3)根据题意,补全图形,设,得到,,将的最大值转化为二次函数求最值,即可得解.
【详解】(1)解:∵点关于对称轴的对称点为点,对称轴为直线,
∴点为;
(2)当时,,∴,连接,
∵,∴,
∵点关于对称轴的对称点为点,∴,
∴当三点共线时,的值最小,为的长,
设直线的解析式为:,则:,解得:,∴,
∵点在抛物线的对称轴上,∴;∴点,的最小值为;
(3)过点作轴,垂足为,连接交于点,如图所示,
∵,
设抛物线的解析式为:,
∵,∴,∴,∴,
设,则:,
由(2)知:直线:,∴,
∴,
∵,∴,,
∴,∴,∴,
∴,
∴,
∴当时,有最大值,此时.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用.正确的求出函数解析式,利用抛物线的对称性以及数形结合的思想进行求解,是解题的关键.
【变式训练1】如图,抛物线的图象经过,,三点,且一次函数的图象经过点.
(1)求抛物线和一次函数的解析式.
(2)点,为平面内两点,若以、、、为顶点的四边形是正方形,且点在点的左侧.这样的,两点是否存在?如果存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标:如果不存在,请说明理由.
(3)将抛物线的图象向右平移个单位长度得到抛物线,此抛物线的图象与轴交于,两点(点在点左侧).点是抛物线上的一个动点且在直线下方.已知点的横坐标为.过点作于点.求为何值时,有最大值,最大值是多少?
【答案】(1),
(2)满足条件的E、F两点存在,,,
(3)当时,的最大值为
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)①当为正方形的边长时,分别过点点作,,使,,连接、,证明,得出,,则同理可得,;②以为正方形的对角线时,过的中点作,使与互相平分且相等,则四边形为正方形,过点作轴于点,过点作于点,证明,得出,在中,,解得或4,进而即可求解;
(3)得出是等腰直角三角形,是等腰直角三角形,则,点在抛物线上,且横坐标为得出,进而可得,则,根据二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:把,,代入
得
解得
∴
把代入得
∴
(2)满足条件的、两点存在,,,
解:①当为正方形的边长时,分别过点点作,,使,,连接、.
过点作轴于.
∵,
又,
∴,
∴,
∴
同理可得,
②以为正方形的对角线时,过的中点作,使与互相平分且相等,则四边形为正方形,
过点作轴于点,过点作于点
∵,
又
∴
∴,
∵
∴
∴
在中,
∴
解得或4
当时,,此时点在点右侧故舍去;
当时,.
综上所述:,,
(3)∵向右平移8个单位长度得到抛物线
当,即
解得:
∴,
∵过,,三点
∴
在直线下方的抛物线上任取一点,作轴交于点,过点作轴于点
∵,
∴
∴是等腰直角三角形
∵,
∴
又
∴是等腰直角三角形
∴
∵点在抛物线上,且横坐标为
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∴当时,的最大值为.
【点睛】本题考查了二次函数综合运用,正方形的性质,二次函数的性质,分类讨论,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【变式训练2】已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的解析式与顶点D的坐标;
(2)如图1,点P是抛物线上位于直线下方的一动点,连接与相交于点E,已知,求点E的坐标;
(3)如图2,抛物线的对称轴与x轴交于点N,在抛物线对称轴上有一个动点M,连接.求的最小值.
【答案】(1),
(2)点E的坐标为:或
(3)
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)由,则,由,得到,进而求解;
(3)过点B作于点H,则,则此时为最小,进而求解.
【详解】(1)∵抛物线与x轴交于两点,
∴设抛物线的解析式为,
把点代入得,,
解得,
故抛物线的表达式为:;
(2)连接,
∵,则,
过点A作轴交于点N,过点P作轴交于点H,
则,
则,
设直线的表达式为,
把代入得:,
解得,,
∴直线的表达式为:,
当时,,,
则,
设点,则点,
则,
解得:或2,
即点或,
同理,由点A、P的坐标得,直线的表达式为:或,
联立和得:,
解得:,则点;
联立和得:,
解得:,则点,
即点E的坐标为:或;
(3)连接,
由点D的坐标知,,
则,则,
过点B作于点H,
则,
则此时为最小,
则,
则,则,
即的最小值为.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、解直角三角形、三角形相似、面积的计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏
【变式训练3】已知抛物线过点,两点,与轴交于点,,
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)点为抛物线上位于直线下方的一动点,当面积最大时,求点的坐标;
(3)若点为线段上的一动点,问:是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解析式为,顶点的坐标为
(2)点的坐标为
(3)最小值为
【分析】(1)根据题意设抛物线的交点式,然后代入点的坐标,求解即可;
(2)作轴,交于点,通过设和的坐标,利用“割补法”表示出,从而利用二次函数的性质求解最值即可;
(3)将直线绕着点逆时针旋转,并过点作其垂线,垂足为,分别连接,,,构造出含角的直角三角形,然后转换为求得最小值,继而确定当、、三点共线时,满足取得最小值,此时利用含角的直角三角形的性质分段求解再相加即可得出结论.
【详解】(1)解:由题意,设抛物线解析式为,其中,
∵,∴点的坐标为,
将代入,解得:,∴,
∴抛物线的解析式为,
∵对称轴为直线,∴将代入,得:,
∴顶点的坐标为;
(2)解:∵,,∴直线的解析式为:,
∵点在抛物线上,且位于直线下方,∴设,其中,,
如图所示,作轴,交于点,∴,∴,
∵,,,
∴,
∴,
整理可得:,其中,
∵,∴当时,取得最大值,
将代入,得:,∴此时点的坐标为;
(3)解:存在最小值,理由如下:
如下图所示,将直线绕着点逆时针旋转,并过点作其垂线,垂足为,
分别连接,,,则,,
∴在中,,
∴随着点的运动,总有,∴,
要使得取得最小值,即要使得取得最小值,
如下图,当、、三点共线时,满足取得最小值,
此时,,,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴存在最小值,最小值为.
【点睛】本题考查求二次函数解析式,二次函数综合面积问题,以及利用“胡不归”模型构造三角形求线段和最值问题,掌握二次函数的基本性质,熟练运用函数思想解决图形面积问题是解题关键.
课后训练
1.如图1,抛物线与x轴交于点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)点P是该抛物线上的动点,设点P的横坐标为t().
①当时,求此时四边形的面积;
②如图2,过点P作轴于点D,作轴于点E,当时,求t的值;
③如图3,连接,过点P作于点D,求线段的长的最大值,并求出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)①②③,
【分析】(1)根据抛物线与轴的两个交点坐标,直接利用两点式写出函数解析式即可;
(2)①先求出点的坐标,利用四边形的面积,进行求解即可;②根据题意,可得此时点坐标为,代入抛物线解析式,进行求解即可;③过点作轴,交于点,推出,进而得到当最大时,的值最大,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,
则:抛物线的解析式为:,
即:;
(2)①∵,当时,,当时,,
∴当时,点坐标为,,
∴,
∵,
∴,
连接,
则:四边形的面积
;
②∵轴于点D,轴于点E,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,解得:(负值已舍掉),
∴;
③设直线的解析式为,
则:,解得:,
∴;
∵,
∴,
∴,
过点作轴,交于点,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴当时,的值最大为2,此时,
∵,轴,
∴,
又,
∴,
在中,,
∴当最大时,值最大,
∵的最大值为2,
∴值最大为,此时.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键.属于中考常考压轴题.
2.已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,直线经过点B,点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)填空:_________,_________,_________;
(2)如图1,连接,,,若是以为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,若点P在直线上方的抛物线上,过点P作,垂足为Q,求的最大值.
【答案】(1),,3;
(2)
(3)
【分析】(1)分别把代入抛物线解析式和一次函数的解析式,即可求解;
(2)作轴于点,根据题意可得,从而得到,,再根据,可求出m,即可求解;
(3)作轴交于点,过点作轴于点,则,再根据,可得,,然后根据,可得,从而得到,在根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:∵在抛物线上,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为,
当时,,
∴,(舍),
∴.
∵在直线上,
∴,
∴,
∴一次函数解析式为.
故答案为:,,3;
(2)如图,作轴于点,
对于,令x=0,则y=-6,
∴点,即,
∵,
∴,
∵点P的横坐标为m.
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴(舍),,
∴,
∴点.
(3)如图,作轴交于点,过点作轴于点,
∵,
∴点,
∴,
∵轴,
∴轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵轴,
∴轴,
∴,
∴,即
∴,
∴,
∴,
∴当时,的最大值是.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合题,熟练掌握二次函数的图象和性质,相似三角形的判定和性质,利用数形结合思想解答是解题的关键,是中考的压轴题.
3.如图,在平面直角坐标系中,绕原点O逆时针旋转得到,其中点A的坐标为.
(1)写出C点的坐标______,B点的坐标______;
(2)若二次函数经过A,B,C三点,求该二次函数的解析式;
(3)在(2)条件下,在二次函数的对称轴上是否存在一点P,使得最小?若P点存在,求出P点坐标;若P点不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】(1)根据旋转的性质结合点A的坐标、的长度,即可找出的值,进而即可得出点B、C的坐标;
(2)根据点A、B、C的坐标,利用待定系数法即可求出二次函数解析式;
(3)根据抛物线的对称性可得知:连接交对称轴于点P,点P是所求的点.利用二次函数的性质可找出抛物线对称轴为直线,根据点B、C的坐标,利用待定系数法可求出直线的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P的坐标.
【详解】(1)解:∵绕原点O逆时针旋转得到,点A的坐标为,
∴,
∴,
∴点C的坐标为,点B的坐标为.
故答案为:;.
(2)将代入,得:
,
解得:,
∴该二次函数的解析式为.
(3)由抛物线的对称性可以得出点A、B关于抛物线的对称轴对称,
∴连接交对称轴于点P,则点P是所求的点.
∵,
∴对称轴为直线,
∴P点的横坐标为1.
设直线的解析式为,
将代入,得:,解得:,
∴直线的解析式为,
∴当时,,∴点P的坐标为.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、旋转的性质以及轴对称中最短路径问题,解题的关键是:(1)根据旋转的性质求出的值;(2)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(3)利用两点之间线段最短,确定点P的位置.
相关试卷
这是一份人教版九年级数学上册专题03二次函数图像与系数关系的三种考法(原卷版+解析),共28页。试卷主要包含了函数图像与a,b,c关系,二次函数与一次函数关系,二次函数与反比例函数等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版八年级数学上册专题05最短路径的三种考法(原卷版+解析),共35页。试卷主要包含了坐标系的最值问题,几何图形中的最短路径问题,最短路径问题的实际应用等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版七年级数学上册专题05整式加减中的无关型的三种考法(原卷版+解析),共17页。试卷主要包含了不含某一项的问题,取值与字母无关,问题探究型等内容,欢迎下载使用。