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2025年中考数学二轮复习:二次函数与面积综合常考题型练习题(含答案解析)
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这是一份2025年中考数学二轮复习:二次函数与面积综合常考题型练习题(含答案解析),共35页。试卷主要包含了综合与探究等内容,欢迎下载使用。
(1)求抛物线的解析式(用一般式表示);
(2)点D为y轴右侧抛物线上一点,是否存在点D使?若存在请求出点D的坐标;若不存在请说明理由.
2.如图,一次函数与反比例函数的图象交于点和点.
(1)填空:一次函数的解析式为________,反比例函数的解析式为________,
(2)点是线段上一点,过点作轴于点,连接,若的面积为,求的取值范围.
3.如图1,已知抛物线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.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在(1)中抛物线的对称轴是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)如图2,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE,CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.
4.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-x2+2mx+3m,点A(3,0).
(1)当抛物线过点A时,求抛物线的解析式;
(2)证明:无论m为何值,抛物线必过定点D,并求出点D的坐标;
(3)在(1)的条件下,抛物线与y轴交于点B,点P是抛物线上位于第一象限的点,连接AB,PD交于点M,PD与y轴交于点N.设S=S△PAM-S△BMN,问是否存在这样的点P,使得S有最大值?若存在,请求出点P的坐标,并求出S的最大值;若不存在,请说明理由.
5.在平面直角坐标系中,过一点分别作坐标轴的垂线,若与坐标轴围成的矩形的周长与面积相等,则称这个点为“美好点”,如图,过点P分别作x轴,y轴的垂线,与坐标轴围成的矩形OAPB的周长与面积相等,则P为“美好点”.
(1)在点M(2,2),N(4,4),Q(﹣6,3)中,是“美好点”的有 ;
(2)若“美好点”P(a,﹣3)在直线y=x+b(b为常数)上,求a和b的值;
(3)若“美好点”P恰好在抛物线第一象限的图象上,在x轴上是否存在一点Q使得△POQ为直角三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的边长为4,顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点,点D为抛物线的顶点,连接AC、BD、CD.
(1)求此抛物线的解析式.
(2)求此抛物线顶点D的坐标和四边形ABDC的面积.
7.已知,如图,抛物线的顶点为,经过抛物线上的两点和的直线交抛物线的对称轴于点.
(1)求抛物线的解析式和直线的解析式.
(2)在抛物线上两点之间的部分(不包含两点),是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若点在抛物线上,点在轴上,当以点为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出满足条件的点的坐标.
8.如图1,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A,B,与y轴交于C,抛物线的顶点为D,直线l过C交x轴于E(4,0).
(1)写出D的坐标和直线l的解析式;
(2)P(x,y)是线段BD上的动点(不与B,D重合),PF⊥x轴于F,设四边形OFPC的面积为S,求S与x之间的函数关系式,并求S的最大值;
(3)点Q在x轴的正半轴上运动,过Q作y轴的平行线,交直线l于M,交抛物线于N,连接CN,将△CMN沿CN翻转,M的对应点为M′.在图2中探究:是否存在点Q,使得M′恰好落在y轴上?若存在,请求出Q的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,m),点B的坐标为(n,﹣n),抛物线经过A、O、B三点,连接OA、OB、AB,线段AB交y轴于点C,已知实数m、n(m<n)分别是方程x2﹣2x﹣3=0的两根.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为线段OB上的一个动点(不与点O、B重合),直线PC与抛物线交于D、E两点(点D在y轴右侧),连接OD、BD
①当△OPC为等腰三角形时,求点P的坐标;
②求△BOD 面积的最大值,并写出此时点D的坐标.
10.综合与探究
如图,二次函数的图象与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,点为抛物线的顶点,连接,,.
(1)求,,三点的坐标,并直接写出直线的函数表达式;
(2)点为轴左侧二次函数图象上一动点,作射线.
①若点是射线上一点,当时,求点的坐标;
②随着点的运动,试探究:射线上是否存在一点,使得,且的面积最大?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
11.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于A,两点,点的坐标是,顶点的坐标是,是抛物线上一动点,且位于第一象限,直线与轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图,是抛物线上一点,且位于第二象限,连接,记,的面积分别为,.当,且直线时,求证:点与点关于轴对称.
12.如图二次函数y=ax2+bx-2的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0)两点,交y轴于点C,过A,C两点画直线.
(1)求二次函数的解析式;
(2)在平面直角坐标系中是否存在点D,使以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,如果存在,请直接写出点D的坐标,如果不存在,请说明理由。
(3)若点Q在AC下方的抛物线上运动,求以A、C、Q为顶点的三角形的面积最大值.
13.如图,在平面直角坐标系中,平行四边形的边与y轴交于E点,F是的中点,B、C、D的坐标分别为.
(1)求过B、E、C三点的抛物线的解析式;
(2)试判断抛物线的顶点是否在直线上;
(3)设过F与平行的直线交y轴于Q,M是线段之间的动点,射线与抛物线交于另一点P,当的面积最大时,求P的坐标.
14.如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C,且过点.点P、Q是抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在直线OD下方时,求面积的最大值.
(3)直线OQ与线段BC相交于点E,当与相似时,求点Q的坐标.
15.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(8,0),与y轴交于点C(0,﹣8),连接AC,D是抛物线对称轴上一动点,连接AD,CD,得到△ACD.
(1)求该抛物线的函数解析式.
(2)△ACD周长能否取得最小值,如果能,请求出D点的坐标;如果不能,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,在抛物线上是否存在点E,使得△ACE与△ACD面积相等,如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
参考答案
1.(1)
(2)存在,或或
【分析】(1)把A、B点代入抛物线得到关于a、b的方程组,解方程组求出a、b得到抛物线解析式;
(2)先确定,设,根据得到,然后分别解方程和,从而得到满足条件的D点坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)存在点D,使.
当时,,则,
设,
由得到,
∴,
,
∵,
∴,
即或,
当时,解得或,
当时,解得或(不合题意,舍去),
∴点D的坐标是或或.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数面积问题等知识,根据得到方程是解题的关键.
2.(1),;(2)
【分析】(1)根据一次函数、反比例函数图像过,结合题意,即可计算得到一次函数和反比例函数的解析式;
(2)根据一次函数、反比例函数相交于,可计算得m的值,并结合题意,得点的取值范围;通过的面积建立二次函数,根据二次函数的性质,从而完成解题.
【详解】(1)∵一次函数与反比例函数的图象交于点
∴,
∴,
∴一次函数的解析式为,反比例函数的解析式为
故答案为:,;
(2)∵ 在函数的图象上
∴
∴,即
∵点是线段上一点
∴
设点坐标为
∵
∴开口向下
∴当时,最大值
当或时,最小值
∴的取值范围是.
【点睛】本题考查了一次函数、反比例函数、二次函数的知识;解题的关键是熟练掌一次函数、反比例函数、二次函数图像的性质,从而完成求解.
3.(1).
(2)存在Q(﹣1,2),理由见解析.
(3)四边形BOCE面积的最大值为,此时E点的坐标为.
【分析】(1)将和代入抛物线解析式中,利用待定系数法求解即可.
(2)由已易得抛物线的对称轴为直线,由题意可知点A、B关于直线对对称,连接BC交直线x=1于点Q,则此时△QAC的周长最小,由点B、C的坐标可求出直线BC的解析式,把代入所求解析式中求得对应的值,即可得到点Q的坐标.
(3)过点E作轴于点F,设E(a,﹣a2﹣2a+3)(﹣3<a<0),根据割补法可找出S四边形EFOC= S△BEF+ S四边形EFOC之间的关系,在利用配方法将函数关系式化为顶点式即可完成解题.
【详解】(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),
∴,
解得:,
∴所求抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3.
(2)解:存在Q(﹣1,2),理由如下:
连接BC交对称轴于Q,如图:
在y=﹣x2﹣2x+3中,令x=0得y=3,对称轴为直线x=﹣=﹣1,
∴C(0,3),
而A(1,0),
∴AC=,
要使得△QAC的周长最小,只需QC+AQ最小,又A、B关于对称轴对称,有QA=QB,
∴只需QC+QB最小即可,
∴Q、B、C共线时,△QAC的周长最小,
设直线BC解析式为y=kx+t,则,
解得,
∴直线BC解析式为y=x+3,
令x=﹣1得y=2,
∴Q(﹣1,2).
(3)解:过点E作EF⊥x轴于点F,如图:
设E(a,﹣a2﹣2a+3)(﹣3<a<0),
则F(a,0),
∴EF=﹣a2﹣2a+3,BF=a﹣(﹣3)=a+3,OF=0﹣a=﹣a,
∴S△BEF=BF•EF=(a+3)(﹣a2﹣2a+3),S四边形EFOC=(OC+EF)•OF=(﹣a2﹣2a+3+3)•(﹣a),
∴S四边形BOCE=S△BEF+S四边形EFOC
=,
=,
,
∴当时,S四边形BOCE最大,且最大值为,
此时﹣a2﹣2a+3=,
∴点E坐标为.
【点睛】本题是二次函数综合运用,涉及利用待定系数法求二次函数的解析式、解一次函数解析式、由抛物线的对称性解求最短路径问题、将二次函数解析式化为顶点式解析式等知识,是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.
4.(1)y=-x2+2x+3;
(2)证明见解析,;
(3)存在,点的坐标是(1,4),.过程见解析
【分析】(1)把x=3,y=0代入y=-x2+2mx+3m,从而求得m,进而求得抛物线的解析式;
(2)将抛物线的解析式变形为:y=-x2+m(2x+3),进而根据2x+3=0,求得x的值,进而求得结果;
(3)将S变形为:S=(S△PAM+S四边形AONM)-(S四边形AONM+S△BMN)=S四边形AONP-S△AOB,设P(m,-m2+2m+3),设PD的解析式为:y=kx+b,将点P和点D坐标代入,从而求得PD的解析式,进而求得点N的坐标,进而求得S关于m的解析式,进一步求得结果.
【详解】(1)解:把x=3,y=0代入y=-x2+2mx+3m得,
-9+6m+3m=0,
∴m=1,
∴y=-x2+2x+3;
(2)证明:∵y=-x2+m(2x+3),
∴当2x+3=0时,即时,,
∴无论m为何值,抛物线必过定点D,点D的坐标是;
(3)如图,
连接OP,
设点P(m,-m2+2m+3),
设PD的解析式为:y=kx+b,
∴,
∴,
∴PD的解析式为:y=,
当x=0时,y=,
∴点N的坐标是(0,),
∴,
∵S=S△PAM-S△BMN,
∴S=(S△PAM+S四边形AONM)-(S四边形AONM+S△BMN)=S四边形AONP-S△AOB,
∵
,
当x=0时,y=-x2+2x+3=3,
∴点B的坐标是(0,3),OB=3,
,
∴==,
∴当时,,
当时,,
∴点的坐标是(1,4).
【点睛】本题考查了一次函数的图象和性质、二次函数的图象和性质、待定系数法求函数解析式、二次函数求最值、三角形的面积等知识,解决问题的关键是数形结合和变形S,转化为常见的面积计算.
5.(1)N、Q;(2)a=6,b=﹣9或a=﹣6,b=3;(3)存在,点Q的坐标为(6,0)或(,0).
【分析】(1)根据“美好点”的定义逐个验证即可;
(2)对于P点,对应图形的周长为:2×(|a|+3)=2|a|+6,面积为3|a|,因为点P是“美好点”,故2|a|+6=3|a|,即可求解;
(3)根据点P是“美好点”确定点P的坐标,设点Q的坐标为(x,0),再分以下三种情况:当∠POQ=90°时,此种情况不存在;当∠PQO=90°时,则PO2=PQ2+OQ2;当∠OPQ=90°时,则OQ2=PQ2+OP2,分别列出关于x的方程,解得x即可.
【详解】解:(1)对于M点,对应图形的周长为:2×(2+2)=8,面积为2×2=4≠8,故点M不是“美好点”;
对于点N,对应图形的周长为:2×(4+4)=16,面积为4×4=16,故点N是“美好点”;
对于点Q,对应图形的周长为:2×(6+3)=18,面积为6×3=18,故点Q是“美好点”;
故答案为:N、Q;
(2)对于P点,对应图形的周长为2×(|a|+3)=2|a|+6,面积为3|a|,
∵点P是“美好点”,
∴2|a|+6=3|a|,解得:a=±6,
将P(a,﹣3)代入y=x+b得:﹣3=a+b,则b=﹣3﹣a,
∴当a=6时,b=-9;当a=-6时,b=3,
故a=6,b=﹣9或a=﹣6,b=3;
(3)存在,理由如下:
设点P的坐标为(m,n),则n=m2(m>0,n>0),
由题意得:2m+2n=mn,∴2m+m2=m3,
解得:m=6或﹣4(舍去)或0(舍去),
故点P的坐标为(6,3);
设点Q的坐标为(x,0),
则PQ2=(x﹣6)2+32=(x﹣6)2+9,
PO2=36+9=45,
OQ2=x2,
当∠POQ=90°时,∵点Q在x轴上,则∠POQ≠90°,此种情况不存在;
当∠PQO=90°时,则PO2=PQ2+OQ2,∴45=(x﹣6)2+9+ x2,解得x=6或x=0(舍去);
当∠OPQ=90°时,则OQ2=PQ2+OP2,∴x2=(x﹣6)2+9+45,解得x=;
综上所述,符合条件的点Q的坐标为:(6,0)或(,0).
【点睛】本题考查了新定义问题,二次函数图象上的点,勾股定理,一次函数的图象上的点以及解一元二次方程等知识点,理解新定义是解题的关键,第(3)小问注意分类讨论思想的运用,避免漏解.
6.(1)解析式为y=﹣x2+2x+4;(2)抛物线顶点D的坐标为(2,6),四边形ABCD的面积为12.
【分析】(1)由正方形性质,得到C(0,4),B(4,4),将其代入y=﹣x2+bx+c,利用待定系数法解题;
(2)利用配方法,将解析式化为顶点式,即可得到顶点坐标,最后根据S四边形ABDC=S△ABC+S△BCD结合三角形面积公式解题.
【详解】解:(1)由已知得:C(0,4),B(4,4),
把B与C坐标代入y=﹣x2+bx+c得
,
解得:,
则解析式为;
(2)∵,
∴抛物线顶点D坐标为(2,6),
则S四边形ABDC=S△ABC+S△BCD=×4×4+×4×2=8+4=12.
【点睛】本题考查待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的顶点式解析式、三角形面积等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.
7.(1)抛物线的表达式为:,直线的表达式为:;(2)存在,理由见解析;点或或或.
【分析】(1)二次函数表达式为:y=a(x-1)2+9,即可求解;
(2)S△DAC=2S△DCM,则,,即可求解;
(3)分AM是平行四边形的一条边、AM是平行四边形的对角线两种情况,分别求解即可.
【详解】解:(1)二次函数表达式为:,
将点A的坐标代入上式并解得:,
故抛物线的表达式为:①,
则点,
将点的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线的表达式为:;
(2)存在,理由:
二次函数对称轴为:,则点,
过点作轴的平行线交于点,
设点,点,
∵,
则,
解得:或5(舍去5),
故点;
(3)设点、点,,
①当是平行四边形的一条边时,
点向左平移4个单位向下平移16个单位得到,
同理,点向左平移4个单位向下平移16个单位为,即为点,
即:,,而,
解得:或﹣4,
故点或;
②当是平行四边形的对角线时,
由中点公式得:,,而,
解得:,
故点或;
综上,点或或或.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、平行四边形性质、图形的面积计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
8.(1)y=﹣x+3;(2);(3)点Q的坐标为(,0)或(4,0).
【分析】(1)先把抛物线解析式配成顶点式即可得到D点坐标,再求出C点坐标,然后利用待定系数法求直线l的解析式;
(2)先根据抛物线与x轴的交点问题求出B(3,0),再利用待定系数法求出直线BD的解析式为y=-2x+6,则P(x,-2x+6),然后根据梯形的面积公式可得S=-x2+x(1≤x≤3),再利
用而此函数的性质求S的最大值;
(3)如图2,设Q(t,0)(t>0),则可表示出M(t,-t+3),N(t,-t2+2t+3),利用两点间的距离公式得到MN=|t2-t|,CM=t,然后证明NM=CM得到|t2-t|=t,再解绝对值方程求满足条件的t的值,从而得到点Q的坐标.
【详解】解:(1)∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴D(1,4),
当x=0时,y=-x2+2x+3=3,则C(0,3),
设直线l的解析式为y=kx+b,
把C(0,3),E(4,0)分别代入得,解得,
∴直线l的解析式为y=-x+3;
(2)如图(1),当y=0时,-x2+2x+3=0,解得x1=-1,x2=3,则B(3,0),
设直线BD的解析式为y=mx+n,
把B(3,0),D(1,4)分别代入得,解得,
∴直线BD的解析式为y=-2x+6,
则P(x,-2x+6),
∴S=(-2x+6+3)x=-x2+x(1≤x≤3),
∵S=-(x-)2+,
∴当x=时,S有最大值,最大值为;
(3)存在.
如图2,设Q(t,0)(t>0),则M(t,-t+3),N(t,-t2+2t+3),
∴MN=|-t2+2t+3-(-t+3)|=|t2-t|,
CM==t,
∵△CMN沿CN翻转,M的对应点为M′,M′落在y轴上,而QN∥y轴,
∴MN//CM′,NM=NM′,CM′=CM,∠CNM=∠CNM′,
∴∠M′CN=∠CNM,
∴∠M′CN=∠CNM′,
∴CM′=NM′,
∴NM=CM,
∴|t2-t|=t,
当t2-t=t,解得t1=0(舍去),t2=4,此时Q点坐标为(4,0);
当t2-t=-t,解得t1=0(舍去),t2=,此时Q点坐标为(,0),
综上所述,点Q的坐标为(,0)或(4,0).
9.(1)抛物线的解析式为;(2)①P点坐标为P1()或P2()或P3();②D().
【分析】(1)首先解方程得出A,B两点的坐标,从而利用待定系数法求出二次函数解析式即可.
(2)①首先求出AB的直线解析式,以及BO解析式,再利用等腰三角形的性质得出当OC=OP时,当OP=PC时,点P在线段OC的中垂线上,当OC=PC时分别求出x的值即可.
②利用S△BOD=S△ODQ+S△BDQ得出关于x的二次函数,从而得出最值即可.
【详解】解:(1)解方程x2﹣2x﹣3=0,得 x1=3,x2=﹣1.
∵m<n,
∴m=﹣1,n=3.
∴A(﹣1,﹣1),B(3,﹣3).
∵抛物线过原点,设抛物线的解析式为y=ax2+bx.
∴,解得:.
∴抛物线的解析式为.
(2)①设直线AB的解析式为y=kx+b.
∴,解得:.
∴直线AB的解析式为.
∴C点坐标为(0,).
∵直线OB过点O(0,0),B(3,﹣3),
∴直线OB的解析式为y=﹣x.
∵△OPC为等腰三角形,
∴OC=OP或OP=PC或OC=PC.
设P(x,﹣x).
(i)当OC=OP时,,
解得(舍去).
∴P1().
(ii)当OP=PC时,点P在线段OC的中垂线上,
∴P2().
(iii)当OC=PC时,由,
解得(舍去).
∴P3().
综上所述,P点坐标为P1()或P2()或P3().
②过点D作DG⊥x轴,垂足为G,交OB于Q,过B作BH⊥x轴,垂足为H.
设Q(x,﹣x),D(x,).
S△BOD=S△ODQ+S△BDQ=DQ•OG+DQ•GH
=DQ(OG+GH)
=
=.
∵0<x<3,
∴当时,S取得最大值为,此时D().
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解一元二次方程、图形的面积计算等,其中(2)要注意分类求解,避免遗漏.
10.(1),;直线的解析式为
(2)①;②
【分析】(1)通过解方程得A、B的坐标;令可求出点C的坐标,运用待定系数法可求直线的函数表达式;
(2)①设点,求出直线的解析式,设,根据全等三角形的性质得出对应边相等,列出方程,求解即可;②设,求得,根据得,进一步得出当时,最大值为,得出,从而得出结论
【详解】(1)当时,,
解得,
∵点在点的左侧,
∴,
当时,
∴
又,
∴,
设直线的解析式为,
把点C、D的坐标代入得,,
解得,,
∴直线的解析式为,
(2)①设点,设直线的解析式为,
把点B、P的坐标代入得,,
解得,
∴直线的解析式为,
设,
∵,
∵,
又,
∴
得,,代入①得:
解得,(舍去)
∴,
∴;
②由①得,
设,则
∵,
∴,
∴①
又
∵为定值,
∴最大时,最大,
由①得,,
∴当时,最大,为,
∴(负值舍去)
∴
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数(a,b,c是常数,)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了二次函数的最值问题.
11.(1)该抛物线的解析式为
(2)见解析
【分析】(1)将点的坐标是,顶点的坐标是代入求解即可得到答案;
(2)过点作轴,垂足为,根据得到,设点的坐标为并求出,再求出直线的解析式,结合求出的解析式,根据交点求出点N的坐标即可得到答案;
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于,顶点的坐标是,
∴,解得,
∴该抛物线的解析式为;
(2)解:过点作轴,垂足为,
当与都以为底时,
∵,
∴,
当时,则,解得,
∵点的坐标是,
∴,
∴,,
设点的坐标为,
∵点在第一象限,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
∵,
∴设直线的解析式,
∵,
∴,即直线的解析式为,将其代入中,得,
解得或-1,
∵点在第二象限,,
∵,
∴点与点关于轴对称;
【点睛】本题考查二次函数的图象和性质,用待定系数法求函数解析式,利用方程思想求解.
12.(1)y=x2-x-2(2)(3,-2)、(1,2)、(-3,-2).(3)
【分析】(1)根据待定系数法即可求解;
(2)根据平行四边形的特点作图即可求解;
(3)先求出直线AC的解析式,过Q点QF⊥x轴于F点,交直线AC于P点,设Q(x, x2-x-2),表示出PQ的长,再根据S△ACQ =AO×PQ列出二次函数关系式即可求解.
【详解】(1)把A(﹣1,0),B(2,0)代入y=ax2+bx-2得
解得
∴y=x2-x-2
(2)令x=0,得y=-2
∴C(0,-2)
如图,∵A(﹣1,0),B(2,0),C(0,-2)
①四边形ABD1C是平行四边形,
∴CD1=AB=3
∴D1(3,-2)
②四边形ACBD2是平行四边形,
AB,CD2交于E点,E(,0)
∴C、D2关于E点对称,
∴D2(1,2)
③四边形ABCD3是平行四边形,
∴CD3=AB=3
∴D3(-3,-2)
综上,点D的坐标为(3,-2)、(1,2)、(-3,-2).
(3)设AC为y=kx+b,把A(﹣1,0),C(0,-2)代入得
解得
∴直线AC的解析式为y=-2x-2
过Q点QF⊥x轴于F点,交直线AC于P点,
设Q(x, x2-x-2),
∴P(x, -2x-2)
∴PQ=(-2x-2)- (x2-x-2)=- x2-x
∴S△ACQ= S△APQ+ S△PCQ=AF×PQ+FO×PQ =AO×PQ=×1×(- x2-x)=-(x+)2+
∴当x=-时,S△ACQ的最大值是.
【点睛】此题主要考查二次函数与几何综合,解题的关键是熟知待定系数法、平行四边形的性质及二次函数的性质.
13.(1);(2)顶点是在直线上,理由见解析;(3)P点坐标为(9,).
【分析】(1)先求出A点坐标,再求出直线AB的解析式,进而求得E的坐标,然后用待定系数法解答即可;
(2)先求出点F的坐标,再求出直线EF的解析式,然后根据抛物线的解析式确定顶点坐标,然后进行判定即可;
(3)设P点坐标为(p,),求出直线BP的解析式,进而求得M的坐标;再求FQ的解析式,确定Q的坐标,可得|MQ|=+6,最后根据S△PBQ= S△MBQ+ S△PMQ列出关于p的二次函数并根据二次函数的性质求最值即可.
【详解】解:(1)∵平行四边形,B、C、D的坐标分别为
∴A(3,10),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
则 ,解得,
∴直线AB的解析式为y=2x+4,
当x=0时,y=4,则E的坐标为(0,4),
设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c,
,解得,
∴过B、E、C三点的抛物线的解析式为;
(2)顶点是在直线上,理由如下:
∵F是的中点,
∴F(8,10),
设直线EF的解析式为y=mx+n,
则,解得,
∴直线EF的解析式为y=x+4,
∵,
∴抛物线的顶点坐标为(3,),
∵=×3+4,
∴抛物线的顶点是否在直线上;
(3)∵,则设P点坐标为(p,),直线BP的解析式为y=dx+e,
则 ,解得,
∴直线EF的解析式为y=,
当x=0时,y=,则M点坐标为(0,),
∵AB//FQ ,
∴设FQ的解析式为y=2x+f,则10=2×8+f,解得f=-6,
∴FQ的解析式为y=2x-6 ,
∴Q的坐标为(0,-6),
∴|MQ|=+6,
∴S△PBQ= S△MBQ+ S△PMQ
=
=
=
=
∴当p=9时,的面积最大时,
∴P点坐标为(9,).
【点睛】本题主要考查了运用待定系数法求函数解析式、二次函数求最值等知识点,灵活求得所需的函数解析式成为解答本题的关键.
14.(1)抛物线的表达式为:;(2)有最大值,当时,其最大值为;(3) 或或或.
【分析】(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x-3),将点D坐标代入上式,即可求解;
(2)设点,求出,根据,利用二次函数的性质即可求解;
(3)分∠ACB=∠BOQ、∠BAC=∠BOQ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ倾斜角,进而求解.
【详解】解:(1)函数的表达式为:,将点D坐标代入上式并解得:,
故抛物线的表达式为:…①;
(2)设直线PD与y轴交于点G,设点,
将点P、D的坐标代入一次函数表达式:并解得,直线PD的表达式为:,则,
,
∵,故有最大值,当时,其最大值为;
(3)∵,∴,
∵,故与相似时,分为两种情况:
①当时,,,,
过点A作AH⊥BC与点H,
,解得:,
∴CH=
则,
则直线OQ的表达式为:…②,
联立①②并解得:,
故点或;
②时,
,
则直线OQ的表达式为:…③,
联立①③并解得:,
故点或;
综上,点或或或.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
15.(1)抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣8;(2)△ACD周长能取得最小值,点D(3,﹣5);(3)存在,点E(﹣1,﹣4+11)或(﹣﹣1,4+11)
【分析】(1)由抛物线过A(﹣2,0),点B(8,0)和C(0,﹣8),利用待定系数法可求解析式;
(2)求△ACD周长=AD+AC+CD,AC是定值,当AD+CD取最小值时,△ACD周长能取得最小值,点A,点B关于对称轴直线x=3对称,连结BC交抛物线对称轴于D,利用待定系数法可求BC解析式,把x=3代入即可求解点D坐标;
(3)△ACE与△ACD面积相等,两个三角形同底,只要点E与点D到AC的距离相等即可,先求出AC解析式,由面积相等可得DE∥AC,利用待定系数法可求DE的解析式,与抛物线联立方程组可求解.
【详解】解:(1)由题意可得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣8;
(2)△ACD周长能取得最小值,
∵点A(﹣2,0),点B(8,0),
∴对称轴为直线x=3,
∵△ACD周长=AD+AC+CD,AC是定值,
∴当AD+CD取最小值时,△ACD周长能取得最小值,
∵点A,点B关于对称轴直线x=3对称,
∴连接BC交对称轴直线x=3于点D,此时AD+CD有最小值,
设直线BC解析式为:y=kx﹣8,
∴0=8k﹣8,
∴k=1,
∴直线BC解析式为:y=x﹣8,
当x=3,y=﹣5,
∴点D(3,﹣5);
(3)存在,
∵点A(﹣2,0),点C(0,﹣8),
∴直线AC解析式为y=﹣4x﹣8,
如图,
∵△ACE与△ACD面积相等,
∴DE∥AC,
∴设DE解析式为:y=﹣4x+n,
∴﹣5=﹣4×3+n,
∴n=7,
∴DE解析式为:y=﹣4x+7,
联立方程组可得:,
解得:,,
∴点E(﹣1,﹣4+11)或(﹣﹣1,4+11).
【点睛】本题考查抛物线解析式,三角形最短周长,和面积相等时抛物线上点的坐标问题,会用待定系数法求解析式,周长最短问题转化线段的和最短问题,会用过找对称点实现转化,利用底相同,高相同,转化平行线问题是解题关键.
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