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专题23 二次函数与三角形的综合-2023年中考数学二轮专题提升训练
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这是一份专题23 二次函数与三角形的综合-2023年中考数学二轮专题提升训练,共40页。试卷主要包含了二次函数与直角三角形的综合,二次函数与等腰直角三角形的综合等内容,欢迎下载使用。
类型一 二次函数与直角三角形的综合
(2022秋•利川市期末)
1.如图1,抛物线交x轴于点和点,交y轴于点C.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)点P为直线下方抛物线上一动点,连接,求面积的最大值;
(3)如图2直线l为该抛物线的对称轴,在直线l上是否存在一点M使为直角三角形,若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
针对训练
(2022秋•渝中区期末)
2.抛物线 与轴交于点和,与轴交于点,连接.点是线段下方抛物线上的一个动点(不与点,重合),过点作轴的平行线交于,交轴于,设点的横坐标为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)用关于的代数式表示线段,求的最大值及此时点的坐标;
(3)过点作于点,,
①求点的坐标;
②连接,在轴上是否存在点,使得为直角三角形,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
类型一 二次函数与等腰三角形的综合
典例2(2021秋•重庆期末)
3.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3的图象交x轴于点A(1,0),B(3,0),交y轴于点C.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)点P是直线BC下方抛物线上的一动点,求△BCP面积的最大值;
(3)直线x=m分别交直线BC和抛物线于点M,N,当△BMN是等腰三角形时,直接写出m的值.
针对训练
(2022秋•代县期末)
4.综合与探究
如图,抛物线经过,两点,与轴交于点,作直线.
(1)求抛物线和直线的函数解析式.
(2)是直线上方抛物线上一点,求面积的最大值及此时点的坐标.
(3)在抛物线对称轴上是否存在一点,使得以点,,为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
(2022秋•宁陵县期中)
5.如图,直线与轴、轴分别交于点、点,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点,使以,,为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
类型三 二次函数与等腰直角三角形的综合
典例3(2022秋•洛川县校级期末)
6.已知抛物线:与轴交于,两点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)平移抛物线得到新抛物线,使得新抛物线经过原点,且与轴的正半轴交于点,记新抛物线的顶点为,若是等腰直角三角形,求出点的坐标.
针对训练
(2022秋•铁西区校级期末)
7.已知:如图,抛物线与坐标轴分别交于点,,,点是线段上方抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)当的面积最大时,求点的坐标.
(3)过点作轴的垂线,交线段于点,再过点作轴交抛物线于点,连接,请问是否存在点使为等腰直角三角形?请直接写出点的坐标.
第二部分 专题提优训练
(2022秋•渝中区校级期末)
8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,,与轴的交点为,且.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点为的中点,过点作的平行线交轴于点,点为抛物线上第二象限内的一动点,连接,,求四边形面积的最大值及此时点的坐标;
(3)将该抛物线向左平移得到抛物线,使经过原点,与原抛物线的交点为,点为抛物线对称轴上的一点,若以点,,为顶点的三角形是直角三角形,请直接写出所有满足条件的点的坐标,并把求其中一个点的坐标的过程写出来.
(2022秋•鞍山期末)
9.在平面直角坐标系中,抛物线:经过,两点;
(1)若抛物线:经过,求抛物线解析式;
(2)抛物线:直线有,两个交点,为坐标原点,若是以为腰的等腰三角形,请直接写出的值;
(3)直线分别与抛物线:,抛物线:恰好有三个公共点,若其中一个公共点是另外两个公共点连接线段的中点,求的值.
(2022秋•前郭县期末)
10.如图,抛物线y=ax2﹣ax﹣12a经过点C(0,4),与x轴交于A,B两点,连接AC,BC,M为线段OB上的一个动点,过点M作PM⊥x轴,交抛物线于点P,交BC于点Q.
(1)直接写出a的值以及A,B的坐标:a= ,A ( , ),B ( , );
(2)过点P作PN⊥BC,垂足为点N,设M点的坐标为M(m,0),试求PQ+PN的最大值;
(3)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(2022•台山市校级一模)
11.如图,抛物线的图象与直线有唯一交点.
(1)求抛物线和直线的解析式;
(2)若点拋物线与轴的交点分别为点、,抛物线的对称轴上是否存在一点,使的值最小?如果有,请求出这个最小值,如果没有,请说明理由.
(3)直线与轴交于点,点是轴上一动点,请你写出使是等腰三角形的所有点的横坐标.
(2022秋•通州区期末)
12.如图,抛物线的图象与x轴交点为A和B,与y轴交点为,与直线交点为A和C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线上是否存在一点M,使得是等腰直角三角形,如果存在,求出点M的坐标,如果不存在请说明理由.
(3)若点E是x轴上一个动点,把点E向下平移4个单位长度得到点F,点F向右平移4个单位长度得到点G,点G向上平移4个单位长度得到点H,若四边形与抛物线有公共点,请直接写出点E的横坐标的取值范围.
(2022秋•临湘市期末)
13.如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,抛物线的对称轴交轴于点,已知.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点,使是以为腰的等腰三角形?如果存在,求出点的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点是第一象限抛物线上的一个动点,当点运动到什么位置时,的面积最大?求出的最大面积及此时点的坐标.
(2022•甘井子区校级模拟)
14.已知抛物线的顶点A在x轴上.,是抛物线上两点,若,则;若,则,且当y的绝对值为1时,为等腰直角三角形(其中).
(1)求抛物线的解析式;(用含有m的式子表示)
(2)当,过点Q作轴,若,探究与之间数量关系;
(3)直线交抛物线于点D,将抛物线以直线为对称轴向右翻折得到新抛物线,直线y=kx经过点D,交原抛物线的对称轴于点E,交新抛物线于另一点H,问的面积是否存在最大值或最小值,若存在,求出面积最值和m的值,若不存在,请说明理由.
参考答案:
1.(1)
(2)有最大值为6
(3)M的坐标是或
【分析】(1)把,代入抛物线的解析式即可求解;
(2)求出直线的解析式是,设点,则,可得,当时,有最大值为6;
(3)设,先求,,,分三种情况讨论:①当时;②当时,; ③当时,分别求出t即可,
【详解】(1)解:把,代入抛物线的解析式得:
解得:,
∴;
(2)过点 作轴交与点E
当 时, ,
∴ ,
设点,直线的解析式是,
把,代入得,
解得: ,
∴直线的解析式是,
∵轴交于E,
∴,
∴
∵=
∴当时,有最大值为6,
(3)存在点M,使得为直角三角形,理由如下:
抛物线的对称轴是直线 ,设,
∵,
∴,,
当 时,
则有
∴,
解得:
∴;
②当时,
则,
∴,
∴解得:
∴;
③当时,
则,,
∴,
整理得:
解得:
∴方程无解
∴综上所述,M的坐标是或.
【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,两点间的距离,熟练掌握二次函数的图象及性质,勾股定理是解题的关键.
2.(1)
(2),
(3)①;②存在,或
【分析】(1)将点和代入解析式,列方程组求解即可得到答案;
(2)令求出点C坐标,从而求出直线解析式,用t表示点P点坐标,从而得到关于t的函数,求出最值即可得到答案;
(3)①根据题意用t表示点H的坐标根据面积列方程求解即可得到答案;②设出点坐标,分,两类讨论,根据勾股定理逆定理即可得到答案.
【详解】(1)将点和代入解析式,
得,解得,
∴该抛物线的解析式为;
(2)由题意可得P点坐标为,
令得,
∴点C坐标为,
设直线的解析式为,将B、C坐标代入,
得,解得,
∴直线的解析式为,
∵轴,
∴点M的坐标为,
∴,
∵,
∴当时,的值最大, ,
此时点的坐标为:;
(3)①由题意可得,如图1,
∵,轴,
∴点C、H纵坐标相同,点N、H、P的横坐标相同,
∴点H的坐标为,点N的坐标为,
∵,
∴,
即,
解得,(不符合题意舍去)
∴点P的坐标为;
②当时,如图2所示,
∵,
∴点Q、P的纵坐标相同,
∴此时Q点坐标为,
即;
当时,如图3所示,
设,
根据勾股定理得,
解得 ,
∴,
综上所述,点的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数的几何综合,根据二次函数性质求最值问题,动点围成直角三角形问题,解题的关键是根据题意设出点的坐标,利用性质列式求解.
3.(1)这个二次函数的表达式是y=x2﹣4x+3;(2)S△BCP最大=;(3)当△BMN是等腰三角形时,m的值为,﹣,1,2.
【分析】(1)根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)根据平行于y轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得PE的长,根据面积的和差,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;
(3)根据等腰三角形的定义,可得关于m的方程,根据解方程,可得答案.
【详解】解:(1)将A(1,0),B(3,0)代入函数解析式,得
,
解得,
∴二次函数的表达式是y=x2-4x+3;
(2)当x=0时,y=3,即点C(0,3),
设BC的表达式为y=kx+b,将点B(3,0)点C(0,3)代入函数解析式,得
,
解这个方程组,得
直线BC的解析是为y=-x+3,
过点P作PE∥y轴
,
交直线BC于点E(t,-t+3),
PE=-t+3-(t2-4t+3)=-t2+3t,
∴S△BCP=S△BPE+SCPE=(-t2+3t)×3=-(t-)2+,
∵-<0,
∴当t=时,S△BCP最大=.
(3)M(m,-m+3),N(m,m2-4m+3)
MN=m2-3m,BM=|m-3|,
当MN=BM时,①m2-3m=(m-3),解得m=,
②m2-3m=-(m-3),解得m=-
当BN=MN时,∠NBM=∠BMN=45°,
m2-4m+3=0,解得m=1或m=3(舍)
当BM=BN时,∠BMN=∠BNM=45°,
-(m2-4m+3)=-m+3,解得m=2或m=3(舍),
当△BMN是等腰三角形时,m的值为,-,1,2.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用面积的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用等腰三角形的定义得出关于m的方程,要分类讨论,以防遗漏.
4.(1);
(2);的最大值为
(3)或 或或 或
【分析】(1)根据两点、的坐标解出二次函数的解析式,根据、两点的坐标解出直线的 解析式;
(2)建立二次函数的关系式,求出面积的最大值及此时点D的坐标
(3)分三种情况讨论即可求出点的坐标.
【详解】(1)解:把,代入得,
,解得,
,
,
,
设直线的解析式为,
把 代入得,
,
,
;
(2)解:如图,
过点 作 于点 交 于点,
设, ,
,
,
,
当时,的最大值为,
,
;
(3)解:二次函数的对称轴为:,设点的坐标为,
①当为等腰三角形的底边时,中点的坐标为
作直线且过,设的直线方程为 ,
,解得
方程为
令, ,
;
②当为等腰三角形的腰,为顶角时,
,
解得或,
或;
③当为等腰三角形的腰,为顶角时,
,
解得或,
或,
综上所述,点的坐标为或 或或 或.
【点睛】本题主要考查二次函数的解析式,一次函数的解析式,二次函数的图像与性质,二次函数与三角形的综合应用,等腰三角形的性质,掌握相关的性质是解题的关键.
5.(1)
(2)存在,或或或
【分析】(1)先由直线与轴、轴分别交于点、点,求出点和点的坐标,再将点、点的坐标代入列方程组求出、的值即可;
(2)存在以,,顶点的等腰三角形,先由抛物线的解析式求出其顶点坐标和对称轴,再按或或为底边进行分类讨论,根据勾股定理或等腰三角形的性质分别求出的长即可求得点的坐标.
【详解】(1)解:直线与轴、轴分别交于点、点,
当时,由得;当时,,
,,
把、代入,得,解得,
该抛物线的解析式为;
(2)解:存在.
理由如下:
,
该抛物线的顶点为,对称轴为直线,
设,
①等腰三角形以为底边,如图1所示:
,
由得,或,
,,;
②等腰三角形以为底边,作于点,如图2所示:
,
,
,
,
;
③等腰三角形以为底边,作,交直线于点,如图3所示:
,
,
,
,
,,
,解得,
,
,
综上所述,点的坐标为或或或.
【点睛】本题考查二次函数的图像与性质、一次函数的图像与性质、用待定系数法求函数解析式、等腰三角形的性质、勾股定理等知识与方法,在解第(2)题时,应注意分类讨论,此题难度较大,属于压轴题.
6.(1)
(2)或
【分析】(1)把,代入求解即可;
(2)设新抛物线的顶点为,根据是等腰直角三角形,可得,由新抛物线经过原点,得,故,求解即可.
【详解】(1)解:把,代入得:
,
解得,
抛物线的表达式为;
(2)解:过作轴于,如图:
将抛物线平移得到新抛物线,
两抛物线形状相同,
设新抛物线的顶点为,则新抛物线解析式为,
是等腰直角三角形,轴,
,即,
又新抛物线经过原点,
,即,
,
解得或或,
时,新抛物线顶点是原点,、、重合,不能构成,故舍去,
时,,此时,
时,,此时,
是等腰直角三角形,点P的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数解析式及图像的平移,解题的关键是设出平移后抛物线的解析式,根据已知列方程.
7.(1)
(2)
(3)存在,点的坐标为,
【分析】(1)根据题意,由待定系数法即可求出答案;
(2)过点作轴的垂线,交线段于点,由,即可得到答案;
(3)由题意可知,,若是等腰直角三角形,则,进而求解.
【详解】(1)解:抛物线与坐标轴分别交于点,,,
,解得,
抛物线的表达式为;
(2)解:,,
设直线的表达式为,则,解得,
直线的表达式为:,
点的横坐标为,则,
过点作轴的垂线,交线段于点,如图所示:
,
,
,抛物线开口向下,有最大值,
当时,的值取最大,此时;
(3)解:存在,理由如下:
由题意可知,,若是等腰直角三角形,则,
由(1)可得,,
轴,
,
,
,解得(舍,,(舍,,
当是等腰直角三角形时,点的坐标为,.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、等腰三角形的性质、图形的面积计算等,综合运用相关知识点是解题的关键.
8.(1)
(2)四边形面积的最大值为,此时点
(3)满足条件的点的坐标为、、、,过程见解析
【分析】(1)由点的坐标可知的长,根据,即可得出点的坐标以及,再根据点、的坐标利用待定系数法即可求出二次函数解析式;
(2)由、的坐标可得,,求出直线的解析式,由可得的解析式以及点的坐标,设,利用分割图形求面积法即可找出关于的函数关系式,利用配方法以及二次函数的性质即可解决最值问题;
(3)求出抛物线,可得点的坐标为,设,分别表示出,,分三种情况,根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点、,
,
,
,
,
,
将、代入中得,解得,
所求抛物线解析式为:;
(2)解:连接,如图所示:
、,点为的中点,
,
设直线的解析式为,将,代入表达式得,解得,
直线的解析式为,
,
设的解析式为,
,解得,
的解析式为,
点,
设,
,
,
当时,最大,且最大值为,此时点;
(3)解:,
抛物线向左平移个单位得到抛物线,使经过原点,
,对称轴为直线,
联立,解得,
点的坐标为,
设,
,
,
,
,
①当时,,
,解得,
;
②当时,,
,解得,
;
③当时,,
,解得或,
或,
综上可知:满足条件的点的坐标为、、、,.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图像上点的坐标特征,平移的性质,直角三角形的性质,勾股定理等,用待定系数法求得二次函数的解析式,利用分类讨论思想是解决本题的关键.
9.(1)
(2)或或
(3)或
【分析】(1)把,,分别代入抛物线解析式,解方程组,即可求解;
(2)把,,分别代入抛物线解析式,可得,即可求得,,再分两种情况:和,分别计算,即可分别求得;
(3)首先可求得:,:,分别联立成方程,即可求得三个公共分别点为,,,再分①当为中点时;②当为中点时;③当为中点时,根据求中点坐标公式,即可分别求得.
【详解】(1)解:把,,分别代入抛物线解析式,得:
,
解得,
;
(2)解:把,分别代入抛物线解析式,得:
,
解得
,
解得,,
,,
设,,
当时,,
解得或;
当时,,
解得,
综上,a的值为或或;
(3)解:∵经过,,
∴,
解得,
∴:,:,
∴,,
解得:,,
,,
,,
解得:,,
,,
∴三个公共点为,,
①当为中点时,,
解得不合题意,舍去;
②当为中点时,,
解得;
③当为中点时,,
解得;
综上,或.
【点睛】本题考查了利用待定系数法求二次函数的解析式,一次函数与二次函数的交点问题,等腰三角形的性质,求线段中点坐标公式,采用分类讨论的思想是解决本题的关键.
10.(1)﹣,﹣3,0,4,0;(2);(3)存在,Q(1,3)或Q(,)
【分析】(1)先将C(0,4)代入y=ax2﹣ax﹣12a可得a的值,然后令y=0即可求得A、B坐标;
(2)由OB=OC可得∠CBO=45°,即△PNQ是等腰直角三角形,PQ=PN,故求PQ+PN最大值,只需求出PQ最大值,并用m表示出PQ,再求最值即可;
(3)用m表示出△ACQ三边的长,分AC=AQ、AC=CQ 、AQ=CQ三种情况解答即可.
【详解】解:(1)将C(0,4)代入y=ax2﹣ax﹣12a得4=﹣12a,
∴a=﹣,
∴y=﹣x2+x+4,
令y=0得0=﹣x2+x+4,解得x1=4,x2=﹣3,
∴A(﹣3,0),B(4,0),
故答案为:﹣;﹣3,0;4,0;
(2)∵y=﹣x2+x+4,
∴令x=0得y=4,
∴C(0,4),OC=4,
而B(4,0)有OB=4,
∴OB=OC,△BOC为等腰直角三角形,
∴∠CBO=45°,
∵PM⊥x轴,
∴∠BQM=45°=∠PQC,
∵PN⊥BC,
∴△PQN是等腰直角三角形,
∴PQ=PN,
∴PQ+PN=2PQ,
∴PQ+PN取最大值即是PQ取最大值,
由C(0,4),B(4,0)可得BC解析式为y=﹣x+4,
∵M(m,0),
∴P(m,﹣m2+m+4),Q(m,﹣m+4),
∴PQ=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+m=﹣(m﹣2)2+,
∴m=2时,PQ最大值为,
∴PQ+PN的最大值为;
(3)∵A(﹣3,0),C(0,4),Q(m,﹣m+4),
∴AC==5,AQ==,CQ==,
以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形,分三种情况:
①AC=AQ时,=5,解得m=0(此时Q与C重合,舍去)或m=1,
∴Q(1,3);
②AC=CQ时,=5,解得m=或m=﹣(此时M不在线段OB上,舍去),
∴Q(,);
③AQ=CQ时,=,解得m=12.5(此时M不在线段OB上,舍去),
综上所述,以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形,Q(1,3)或Q(,).
【点睛】本题主要考查二次函数综合运用,解题的关键在于根据题意表示相关点的坐标、线段长度并运用列方程求解.
11.(1),
(2)
(3)或或或
【分析】(1)将点代入,可求抛物线的解析式;将点代入,然后根据抛物线与直线由唯一交点,求出,即可求直线的解析式;
(2)根据抛物线的对称轴可知M、N点关于对称轴对称,则当A、P、N三点共线时,有最小值,最小值为的长;
(3)设,分别求出,,,再由等腰三角形三边关系,分类讨论即可.
【详解】(1)将点代入,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为,
将点代入,
∴,
∴,
∵抛物线的图象与直线有唯一交点,
∴有两个相等实数根时,
∴,
解得,
∴直线解析式为;
(2)存在点P,使的值最小,理由如下,连接,,.
当时,,
解得或,
∴,,
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵M、N点关于对称轴对称,
∴,
∴,
∴当A、P、N三点共线时,有最小值,最小值为的长.
∵,
∴,
∴的最小值为;
(3)当时,,
∴,
设,
∴,
当时,,
解得或(舍);
当时,,
解得或;
当时,,
解得;
综上所述:Q点横坐标为或或或.
【点睛】本题考查待定系数法求函数解析式,二次函数与坐标轴的交点,勾股定理,等腰三角形的定义,轴对称的性质,二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,利用抛物线的对称性求最小值的方法是解题的关键.
12.(1)
(2)存在,
(3)
【分析】(1)先求得,然后将,代入,即可求函数的解析式;
(2)设,根据是等腰三角形,分类讨论,根据勾股定理即可求解;
(3)设点E的横坐标,分别求出,,,,当F点在抛物线上时,或,当G点在抛物线上时,或,结合图象可得时,四边形与抛物线有公共点.
【详解】(1)解:由得,时,,
∴.
∵抛物线经过、D两点,
∴,解得
∴抛物线的解析式为.
(2)解:由,令,,
解得:,
∴;
∵,
∴,
∵是直线上的点,设,
当为斜边时,,
∴,
解得:,
∴
当为直角时,,
∴
解得:(根据图形,不合题意舍去)
∴
综上所述,存在
(3)解:∵点E的横坐标,
∴,
由题可知,,,,
当F点在抛物线上时,,
解得或,
当G点在抛物线上时,,
解得或,
∴时,四边形与抛物线有公共点.
【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,正方形的性质,数形结合解题是关键.
13.(1)
(2)存在点,或或
(3)当点运动到位置时,的面积最大,最大面积为4,此时
【分析】(1)根据,,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;
(2)可设出点坐标,则可表示出、和的长,分、两种情况分别得到关于点坐标的方程,可求得点坐标;
(3)首先根据、的坐标求得直线的解析式,可设点坐标,则可表示出点的坐标,从而可表示出的长,可表示出的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值及此时点的坐标.
【详解】(1)解:将,代入得,解得,
抛物线的表达式为;
(2)解:存在点,使是以为腰的等腰三角形.
理由如下:根据等腰三角形性质,分两种情况讨论,如图所示:
,
对称轴为直线,
,,
,
设,
①当时,,解得或(舍去),
;
②当时,,解得或,
或;
综上所述:点坐标为或或;
(3)解:当点运动到位置时,的面积最大.
理由如下:
令,则,解得或,
,
设直线的解析式为,得,解得,
直线的解析式为,
过点作轴,交抛物线于点,如图所示:
设,则,
,
,抛物线开口向下,有最大值,
当时,最大为2,
,
当时,的面积最大,最大值为4,此时.
答:的最大面积为4,此时.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数的性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理、方程思想及分类讨论思想等知识,解决本题的关键是待定系数法的应用,用点的坐标表示出和,用点坐标表示出的面积.
14.(1)
(2)
(3)存在,的面积有最小值,此时;的面积有最大值,此时.
【分析】(1)先求出抛物线的顶点坐标,然后再用顶点式和待定系数法解答即可;
(2)如图2:过点P作轴交于点E,令,则,可得,再根据列式求得,进而得到,最后根据正切函数即可解答;
(3)先求出D点坐标,再求得抛物线翻折后的解析式为,然后确定H点的坐标,进而确定面积的表达式,然后根据m的取值范围确定最大值和最小值即可.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点A在x轴上,
∴抛物线的顶点的纵坐标为0,
∵,则,则,
∴直线是抛物线的对称轴,且,
∴抛物线顶点为,
∴抛物线的解析式为,
当时,,解得或
∵,
∴,
如图1:过点A作交于点H,
∴,
∴,解得a=1
∴.
(2)解:如图2:过点P作轴交于点E,
令,则,
∵,
∴
∵,
∴
∴,解得:或(舍),
∴
∴
∴
∴,
∴.
(3)解:当时,,
∴,
∵直线经过点D,
∴,
∴
当时,,
∴,
抛物线翻折后的解析式为,
当时,解得或,
∴
∴
∵,
∴
∴当时,的面积有最小值,此时;
当时,的面积有最大值,此时.
【点睛】本题主要考查了二次函数与一次函数的综合、二次函数与几何的综合、求二次函数解析式等知识点,熟练掌握二次函数的性质、灵活应用数形结合思想是解答本题的关键.
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