终身会员
搜索
    上传资料 赚现金

    中考数学一轮复习考点复习专题18 函数与线段、面积等最值问题【考点精讲】(含解析)

    立即下载
    加入资料篮
    中考数学一轮复习考点复习专题18  函数与线段、面积等最值问题【考点精讲】(含解析)第1页
    中考数学一轮复习考点复习专题18  函数与线段、面积等最值问题【考点精讲】(含解析)第2页
    中考数学一轮复习考点复习专题18  函数与线段、面积等最值问题【考点精讲】(含解析)第3页
    还剩41页未读, 继续阅读
    下载需要10学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    中考数学一轮复习考点复习专题18 函数与线段、面积等最值问题【考点精讲】(含解析)

    展开

    这是一份中考数学一轮复习考点复习专题18 函数与线段、面积等最值问题【考点精讲】(含解析),共44页。试卷主要包含了二次函数与线段的和差,二次函数与周长,二次函数与距离,二次函数与面积,三点等内容,欢迎下载使用。
    专题18 函数与线段、面积等最值问题


    知识导航


    方法技巧


    1.二次函数与线段的和差
    在x轴上是否存在点P,使PB+PA最短?若存在求出点P的坐标,并求出最小值。若不存在,请说明理由。

    【方法技巧】(将军饮马模型)在两定点中任选一个点(为了简单起见,常常取轴上的点),求出该点关于题中的动点运动所经过的那条直线的对称点的坐标,再把此对称点与余下定点相连,那么此直线与在x轴上的交点既是点P。
    2.二次函数与周长
    在y轴上是否存在点P,使△PAD的周长最小?若存在,求出点P的坐标,并求出周长的最小值;若不存在,请说明理由。

    注意到AD是定线段,其长度是个定值,因此只需PA+PD最小。
    3.二次函数与距离
    在直线BD下方的抛物线上,是否存在点P,使点P到直线BD的距离最大?若存在,求出点P的坐标,并求出最大距离;若不存在,请说明理由.

    因为BD是定线段,点P到直线BD的距离最大,意味着△BDP的面积最大
    4.二次函数与面积
    ① 三角形面积最值:找公共边、平移、表示面积
    ② 四边形面积最值:设出P点坐标,采用公式法或割补法表示四边形面积
    (1)在直线BD下方的抛物线上是否存在点P,使的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。

    过点P作y轴的平行线,将△PBD分割成2个同底的三角形,则:(y上动-y下动)(x右定-x左定)
    (2)在直线BD下方的抛物线上是否存在点P,使四边形DOBP的面积最大?若存在,求出点P的坐标,并求出四边形面积的最大值;若不存在,请说明理由。

    四边形DOBP是不规则图形,通常用割补法求解,则:或
    (3)在抛物线上是否存在点P,使S△PBC=2S△ABD?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。

    设出动点P的坐标为(t,t2-2t-3)后,把到图形△ABD的面积算出,借助于动点坐标把动三角形PBC的面积表示出来,再代入已知中的面积等式求解即可。
    题型精讲


    题型一:函数与最值问题
    【例1】(2021·山东)在平面直角坐标系中,抛物线的顶点为A.
    (1)求顶点A的坐标(用含有字母m的代数式表示);
    (2)若点,在抛物线上,且,则m的取值范围是 ;(直接写出结果即可)
    (3)当时,函数y的最小值等于6,求m的值.
    【答案】(1)顶点A的坐标为;(2);(3)或
    【分析】
    (1)将抛物线解析式化成的形式,即可求得顶点A的坐标;
    (2)将,代入抛物线中求得和的值,然后再解不等式即可求解;
    (3)分类讨论,分对称轴在1的左侧、对称轴在3的右侧、对称轴在1,3之间共三种情况分别求出函数的最小值,进而求出m的值.
    【详解】
    解:(1)由题意可知:
    抛物线,
    ∴顶点A的坐标为;
    (2)将代入中,
    得到,
    将代入中,
    得到,
    由已知条件知:,
    ∴,
    整理得到:,
    解得:,
    故m的取值范围是:;
    (3)二次函数的开口向上,故自变量离对称轴越远,其对应的函数值越大,二次函数的对称轴为,
    分类讨论:
    ①当,即时,
    时二次函数取得最小值为,
    又已知二次函数最小值为6,
    ∴,解得或,
    又,故符合题意;
    ②当,即时,
    时二次函数取得最小值为,
    又已知二次函数最小值为6,
    ∴,解得或,
    又,故或都不符合题意;
    ③当,即时,
    时二次函数取得最小值为,
    又已知二次函数最小值为6,
    ∴,解得或,
    又,故符合题意;
    综上所述,或.
    题型二:函数与线段、周长问题
    【例2】(2021·四川)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C(0,6),抛物线的顶点坐标为E(2,8),连结BC、BE、CE.
    (1)求抛物线的表达式;
    (2)判断△BCE的形状,并说明理由;
    (3)如图2,以C为圆心,为半径作⊙C,在⊙C上是否存在点P,使得BP+EP的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.

    【答案】(1)y=x2+2x+6;(2)直角三角形,见解析;(3)存在,
    【分析】
    (1)用待定系数法求函数解析式;
    (2)分别求出三角形三边的平方,然后运用勾股定理逆定理即可证明;
    (3)在CE上截取CF=(即CF等于半径的一半),连接BF交⊙C于点P,连接EP,则BF的长即为所求.
    【详解】
    解:(1)∵抛物线的顶点坐标为E(2,8),
    ∴设该抛物线的表达式为y=a(x-2)2+8,
    ∵与y轴交于点C(0,6),
    ∴把点C(0,6)代入得:a=,
    ∴该抛物线的表达式为y=x2+2x+6;
    (2)△BCE是直角三角形.理由如下:
    ∵抛物线与x轴分别交于A、B两点,
    ∴当y=0时,(x-2)2+8=0,解得:x1=-2,x2=6,
    ∴A(-2,0),B(6,0),
    ∴BC2=62+62=72,CE2=(8-6)2+22=8,BE2=(6-2)2+82=80,
    ∴BE2=BC2+CE2,
    ∴∠BCE=90°,
    ∴△BCE是直角三角形;
    (3)如图,在CE上截取CF=(即CF等于半径的一半),连接BF交⊙C于点P,连接EP,
    则BF的长即为所求.

    连接CP,∵CP为半径,
    ∴ ,
    又∵∠FCP=∠PCE,
    ∴△FCP∽△PCE,
    ∴ ,FP=EP,
    ∴BF=BP+EP,
    由“两点之间,线段最短”可得:BF的长即BP+EP为最小值.
    ∵CF=CE,E(2,8),
    ∴F(,),
    ∴BF=
    【例3】(2021·黑龙江)如图,抛物线与轴交于除原点和点,且其顶点关于轴的对称点坐标为.

    (1)求抛物线的函数表达式;
    (2)抛物线的对称轴上存在定点,使得抛物线上的任意一点到定点的距离与点到直线的距离总相等.
    ①证明上述结论并求出点的坐标;
    ②过点的直线与抛物线交于两点.证明:当直线绕点旋转时,是定值,并求出该定值;
    (3)点是该抛物线上的一点,在轴,轴上分别找点,使四边形周长最小,直接写出的坐标.
    【答案】(1);(2);,证明见解析(3),
    【分析】
    (1)先求出顶点的坐标为,在设抛物线的解析式为,根据抛物线过原点,即可求出其解析式;
    (2)设点坐标为,点坐标为,利用两点间距离公式,结合题目已知列出等量关系;设直线的解析式为,直线与抛物线交于点,直线方程与抛物线联立得出,在结合的结论,分别表示出的值,即可求解;
    (3)先求出点的坐标,分别作点关于轴的对称点,点关于轴的对称点,连接,交轴于点,交轴于点,则点即为所求
    【详解】
    解:(1)点B关于轴对称点的坐标为
    点的坐标为
    设抛物线的解析式为
    抛物点过原点

    解得
    抛物线解析式为:即
    (2)设点坐标为,点坐标为
    由题意可得:
    整理得:

    点的坐标为
    设直线的解析式为,直线与抛物线交于点


    整理得:

    由得

    整理得:

    (3)点在抛物线上,


    如图:作点关于轴的对称点,点关于轴的对称点

    则点,点,连接,交轴于点,交轴于点,则此时四边形PQBC周长最小
    设直线的解析式为

    解得
    直线的解析式为
    点坐标为,点坐标为


    题型三:函数与三角形面积
    【例4】(2021·湖南)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.
    【答案】(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=x+,
    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,).

    题型四:函数与四边形面积
    【例5】(2021·四川)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,,.

    (1)求抛物线的解析式;
    (2)在第二象限内的抛物线上确定一点P,使四边形PBAC的面积最大.求出点P的坐标
    (3)在(2)的结论下,点M为x轴上一动点,抛物线上是否存在一点Q.使点P、B、M、Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在.请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1);(2)(,);(3)(,)或(,)或(,)
    【分析】
    (1)根据OB=OC=3OA,AC=,利用勾股定理求出OA,可得OB和OC,得到A,B,C的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式;
    (2)判断出四边形BACP的面积最大时,△BPC的最大面积,过点P作y轴的平行线交BC于点H,求出直线BC的表达式,设点P(x,-x2-2x+3),利用三角形面积公式S△BPC=,即可求出S△BPC面积最小时点P的坐标;
    (3)分类讨论,一是当BP为平行四边形对角线时,二是当BP为平行四边形一边时,利用平移规律即可求出点Q的坐标.
    【详解】
    解:(1)∵OB=OC=3OA,AC=,
    ∴,即,
    解得:OA=1,OC=OB=3,
    ∴A(1,0),B(-3,0),C(0,3),代入中,
    则,解得:,
    ∴抛物线的解析式为;
    (2)如图,四边形PBAC的面积=△BCA的面积+△PBC的面积,
    而△ABC的面积是定值,故四边形PBAC的面积最大,只需要△BPC的最大面积即可,
    过点P作y轴的平行线交BC于点H,
    ∵B(-3,0),C(0,3),设直线BC的表达式为y=mx+n,
    则,解得:,
    ∴直线BC的表达式为y=x+3,
    设点P(x,-x2-2x+3),则点H(x,x+3),
    S△BPC===,
    ∵,故S有最大值,即四边形PBAC的面积有最大值,
    此时x=,代入得,
    ∴P(,);

    (3)若BP为平行四边形的对角线,
    则PQ∥BM,PQ=BM,
    则P、Q关于直线x=-1对称,
    ∴Q(,);

    若BP为平行四边形的边,
    如图,QP∥BM,QP=BM,
    同上可得:Q(,);

    如图,BQ∥PM,BQ=PM,
    ∵点Q的纵坐标为,代入中,
    解得:或(舍),
    ∴点Q的坐标为(,);

    如图,BP∥QM,BP=QM,
    ∵点Q的纵坐标为,代入中,
    解得:(舍)或,
    ∴点Q的坐标为(,);

    综上:点Q的坐标为(,)或(,)或(,).







    提分训练

    1.(2021·甘肃)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与坐标轴交于两点,直线交轴于点.点为直线下方抛物线上一动点,过点作轴的垂线,垂足为分别交直线于点.

    (1)求抛物线的表达式;
    (2)当,连接,求的面积;
    (3)①是轴上一点,当四边形是矩形时,求点的坐标;
    ②在①的条件下,第一象限有一动点,满足,求周长的最小值.
    【答案】(1);(2);(3)①;②
    【分析】
    (1)直接利用待定系数法即可求出答案.
    (2)由题意可求出,.利用三角函数可知在和中,,由此即可求出,从而可求出.即可求出D点坐标,继而求出.再根据,即可求出FD的长,最后利用三角形面积公式即可求出最后答案.
    (3)①连接,交于点.根据矩形的性质可知,.由可推出.由,可推出.再根据直线BC的解析式可求出C点坐标,即可得出OC的长,由此可求出AC的长,即可求出CH的长,最后即得出OH的长,即可得出H点坐标.
    ②在中,利用勾股定理可求出的长,再根据结合可推出,即要使最小,就要最小,由题意可知当点在上时,为最小.即求出BC长即可.在中,利用勾股定理求出的长,即得出周长的最小值为.
    【详解】
    解:(1)∵抛物线过两点,

    解得,,

    (2)

    同理,.
    又轴,轴,
    ∴在和中,,即,


    当时,,
    ,即.


    (3)①如图,连接,交于点.
    ∵四边形是矩形,

    又,
    ∴,

    ∵四边形是矩形,


    ∵当x=0时,,
    ∴,




    ②在中,,


    ∴要使最小,就要最小.

    ∴当点在上时,为最小.
    在中,.
    周长的最小值是.

    2.(2021·福建)已知抛物线与x轴只有一个公共点.
    (1)若抛物线过点,求的最小值;
    (2)已知点中恰有两点在抛物线上.
    ①求抛物线的解析式;
    ②设直线l:与抛物线交于M,N两点,点A在直线上,且,过点A且与x轴垂直的直线分别交抛物线和于点B,C.求证:与的面积相等.
    【答案】(1)-1;(2)①;②见解析
    【分析】
    (1)先求得c=1,根据抛物线与x轴只有一个公共点,转化为判别式△=0,从而构造二次函数求解即可;
    (2)①根据抛物线与x轴只有一个公共点,得抛物线上的点只能落在x轴的同侧,据此判断即可;②证明AB=BC即可
    【详解】
    解:因为抛物线与x轴只有一个公共点,
    以方程有两个相等的实数根,
    所以,即.
    (1)因为抛物线过点,所以,
    所以,即.
    所以,
    当时,取到最小值.
    (2)①因为抛物线与x轴只有一个公共点,
    所以抛物线上的点只能落在x轴的同侧.
    又点中恰有两点在抛物线的图象上,
    所以只能是在抛物线的图象上,
    由对称性可得抛物线的对称轴为,所以,
    即,因为,所以.
    又点在抛物线的图象上,所以,
    故抛物线的解析式为.
    ②由题意设,则.
    记直线为m,分别过M,N作,垂足分别为E,F,
    即,
    因为,所以.
    又,所以,所以.
    所以,所以,即.
    所以,

    即.①
    把代入,得,
    解得,
    所以.②
    将②代入①,得,
    即,解得,即.
    所以过点A且与x轴垂直的直线为,
    将代入,得,即,
    将代入,得,
    即,
    所以,因此,
    所以与的面积相等.
    3.(2020•衡阳)在平面直角坐标系xOy中,关于x的二次函数y=x2+px+q的图象过点(﹣1,0),(2,0).
    (1)求这个二次函数的表达式;
    (2)求当﹣2≤x≤1时,y的最大值与最小值的差;
    (3)一次函数y=(2﹣m)x+2﹣m的图象与二次函数y=x2+px+q的图象交点的横坐标分别是a和b,且a<3<b,求m的取值范围.

    【分析】(1)由二次函数的图象经过(﹣1,0)和(2,0)两点,组成方程组再解即可求得二次函数的表达式;
    (2)求得抛物线的对称轴,根据图象即可得出当x=﹣2,函数有最大值4;当x是函数有最小值,进而求得它们的差;
    (3)由题意得x2﹣x﹣2=(2﹣m)x+2﹣m,整理得x2+(m﹣3)x+m﹣4=0,因为a<2<b,a≠b,△=(m﹣3)2﹣4×(m﹣4)=(m﹣5)2>0,把x=3代入(2﹣m)x+2﹣m>x2﹣x﹣2,解得m.
    【解析】(1)由二次函数y=x2+px+q的图象经过(﹣1,0)和(2,0)两点,
    ∴,解得,
    ∴此二次函数的表达式y=x2﹣x﹣2;
    (2)∵抛物线开口向上,对称轴为直线x,
    ∴在﹣2≤x≤1范围内,当x=﹣2,函数有最大值为:y=4+2﹣2=4;当x是函数有最小值:y2,
    ∴的最大值与最小值的差为:4﹣();
    (3)∵y=(2﹣m)x+2﹣m与二次函数y=x2﹣x﹣2图象交点的横坐标为a和b,
    ∴x2﹣x﹣2=(2﹣m)x+2﹣m,整理得
    x2+(m﹣3)x+m﹣4=0
    ∵a<3<b
    ∴a≠b
    ∴△=(m﹣3)2﹣4×(m﹣4)=(m﹣5)2>0
    ∴m≠5
    ∵a<3<b
    当x=3时,(2﹣m)x+2﹣m>x2﹣x﹣2,
    把x=3代入(2﹣m)x+2﹣m>x2﹣x﹣2,解得m
    ∴m的取值范围为m.

    4.(2021·天津)已知抛物线(a,c为常数,)经过点,顶点为D.
    (Ⅰ)当时,求该抛物线的顶点坐标;
    (Ⅱ)当时,点,若,求该抛物线的解析式;
    (Ⅲ)当时,点,过点C作直线l平行于x轴,是x轴上的动点,是直线l上的动点.当a为何值时,的最小值为,并求此时点M,N的坐标.
    【答案】(Ⅰ)抛物线的顶点坐标为;(Ⅱ)或;(Ⅲ)点M的坐标为,点N的坐标为
    【分析】
    (Ⅰ)结合题意,通过列一元一次方程并求解,即可得到抛物线的解析式,将解析式化为顶点式,即可得到答案
    (Ⅱ)根据题意,得抛物线的解析式为;根据抛物线对称轴的性质,计算得点D的坐标为;过点D作轴于点G,根据勾股定理和一元二次方程的性质,得,,从而得到答案;
    (Ⅲ)当时,将点向左平移3个单位长度,向上平移1个单位长度得;作点F关于x轴的对称点,当满足条件的点M落在线段上时,根据两点之间线段最短的性质,得最小,结合题意,根据勾股定理和一元二次方程性质,得,从而得直线的解析式,通过计算即可得到答案.
    【详解】
    (Ⅰ)当时,抛物线的解析式为.
    ∵抛物线经过点

    解得:
    ∴抛物线的解析式为

    ∴抛物线的顶点坐标为;
    (Ⅱ)当时,由抛物线经过点,可知
    ∴抛物线的解析式为
    ∴抛物线的对称轴为:
    当时,
    ∴抛物线的顶点D的坐标为;
    过点D作轴于点G


    在中,,,

    在中,,,
    ∴.
    ∵,即,

    解得:,
    ∴抛物线的解析式为或.
    (Ⅲ)当时,将点向左平移3个单位长度,向上平移1个单位长度得.
    作点F关于x轴的对称点,得点的坐标为
    当满足条件的点M落在线段上时,最小,
    此时,.
    过点作轴于点H


    在中,,,
    ∴.
    又,即.
    解得:,(舍)
    ∴点的坐标为,点的坐标为.
    ∴直线的解析式为.
    当时,.
    ∴,
    ∴点M的坐标为,点N的坐标为.
    5.(2021·江苏)如图,二次函数(是实数,且)的图像与轴交于、两点(点在点的左侧),其对称轴与轴交于点,已知点位于第一象限,且在对称轴上,,点在轴的正半轴上,.连接并延长交轴于点,连接.
    (1)求、、三点的坐标(用数字或含的式子表示);
    (2)已知点在抛物线的对称轴上,当的周长的最小值等于,求的值.


    【答案】(1),,;(2)
    【分析】
    (1)把代入函数解析式,可得,再利用因式分解法解方程可得的坐标,再求解函数的对称轴,可得的坐标;
    (2)先证明,利用相似三角形的性质求解,利用三角形的中位线定理再求解.再利用勾股定理求解,如图,当点、、三点共线时,的长最小,此时的周长最小.可得.再利用勾股定理列方程,解方程可得答案.
    【详解】
    解:(1)令 则,


    ∴,,
    ∴对称轴为直线,
    ∴.
    (2)在中,,





    ,.

    ∵轴,轴,
    ∴.
    ∵,
    ∴.
    ∴.
    在中,,
    ∴,即.(负根舍去)
    ∵点与点关于对称轴对称,
    ∴.
    ∴如图,当点、、三点共线时,的长最小,此时的周长最小.
    ∴的周长的最小值为,


    ∴的长最小值为,即.
    ∵,∴.
    ∴.
    ∵,
    ∴.
    6.(2020•凉山州)如图,二次函数y=ax2+bx+x的图象过O(0,0)、A(1,0)、B(,)三点.
    (1)求二次函数的解析式;
    (2)若线段OB的垂直平分线与y轴交于点C,与二次函数的图象在x轴上方的部分相交于点D,求直线CD的解析式;
    (3)在直线CD下方的二次函数的图象上有一动点P,过点P作PQ⊥x轴,交直线CD于Q,当线段PQ的长最大时,求点P的坐标.

    【分析】(1)将点O、A、B的坐标代入抛物线表达式,即可求解;
    (2)由点B的坐标知,直线BO的倾斜角为30°,则OB中垂线(CD)与x负半轴的夹角为60°,故设CD的表达式为:yx+b,而OB中点的坐标为(,),将该点坐标代入CD表达式,即可求解;
    (3)过点P作y轴额平行线交CD于点H,PHx(x2x)x2x,即可求解.
    【解析】(1)将点O、A、B的坐标代入抛物线表达式得,解得,
    故抛物线的表达式为:yx2x;
    (2)由点B的坐标知,直线BO的倾斜角为30°,则OB中垂线(CD)与x负半轴的夹角为60°,
    故设CD的表达式为:yx+b,而OB中点的坐标为(,),
    将该点坐标代入CD表达式并解得:b,
    故直线CD的表达式为:yx;
    (3)设点P(x,x2x),则点Q(x,x),

    则PQx(x2x)x2x,
    ∵0,故PQ有最大值,此时点P的坐标为(,).
    7.(2020•杭州)在平面直角坐标系中,设二次函数y1=x2+bx+a,y2=ax2+bx+1(a,b是实数,a≠0).
    (1)若函数y1的对称轴为直线x=3,且函数y1的图象经过点(a,b),求函数y1的表达式.
    (2)若函数y1的图象经过点(r,0),其中r≠0,求证:函数y2的图象经过点(,0).
    (3)设函数y1和函数y2的最小值分别为m和n,若m+n=0,求m,n的值.
    【分析】(1)利用待定系数法解决问题即可.
    (2)函数y1的图象经过点(r,0),其中r≠0,可得r2+br+a=0,推出10,即a()2+b•1=0,推出是方程ax2+bx+1的根,可得结论.
    (3)由题意a>0,∴m,n,根据m+n=0,构建方程可得结论.
    【解析】(1)由题意,得到3,解得b=﹣6,
    ∵函数y1的图象经过(a,﹣6),
    ∴a2﹣6a+a=﹣6,
    解得a=2或3,
    ∴函数y1=x2﹣6x+2或y1=x2﹣6x+3.

    (2)∵函数y1的图象经过点(r,0),其中r≠0,
    ∴r2+br+a=0,
    ∴10,
    即a()2+b•1=0,
    ∴是方程ax2+bx+1的根,
    即函数y2的图象经过点(,0).
    (3)由题意a>0,∴m,n,
    ∵m+n=0,
    ∴0,
    ∴(4a﹣b2)(a+1)=0,
    ∵a+1>0,
    ∴4a﹣b2=0,
    ∴m=n=0.
    8.(2020•安徽)在平面直角坐标系中,已知点A(1,2),B(2,3),C(2,1),直线y=x+m经过点A,抛物线y=ax2+bx+1恰好经过A,B,C三点中的两点.
    (1)判断点B是否在直线y=x+m上,并说明理由;
    (2)求a,b的值;
    (3)平移抛物线y=ax2+bx+1,使其顶点仍在直线y=x+m上,求平移后所得抛物线与y轴交点纵坐标的最大值.
    【分析】(1)根据待定系数法求得直线的解析式,然后即可判断点B(2,3)在直线y=x+m上;
    (2)因为直线经过A、B和点(0,1),所以经过点(0,1)的抛物线不同时经过A、B点,即可判断抛物线只能经过A、C两点,根据待定系数法即可求得a、b;
    (3)设平移后的抛物线为y=﹣x+px+q,其顶点坐标为(,q),根据题意得出q1,由抛物线y=﹣x+px+q与y轴交点的纵坐标为q,即可得出q1(p﹣1)2,从而得出q的最大值.
    【解析】(1)点B是在直线y=x+m上,理由如下:
    ∵直线y=x+m经过点A(1,2),
    ∴2=1+m,解得m=1,
    ∴直线为y=x+1,
    把x=2代入y=x+1得y=3,
    ∴点B(2,3)在直线y=x+m上;
    (2)∵直线y=x+1与抛物线y=ax2+bx+1都经过点(0,1),且B、C两点的横坐标相同,
    ∴抛物线只能经过A、C两点,
    把A(1,2),C(2,1)代入y=ax2+bx+1得,
    解得a=﹣1,b=2;
    (3)由(2)知,抛物线为y=﹣x2+2x+1,
    设平移后的抛物线为y=﹣x+px+q,其顶点坐标为(,q),
    ∵顶点仍在直线y=x+1上,
    ∴q1,
    ∴q1,
    ∵抛物线y=﹣x+px+q与y轴的交点的纵坐标为q,
    ∴q1(p﹣1)2,
    ∴当p=1时,平移后所得抛物线与y轴交点纵坐标的最大值为.
    9.(2021·湖北恩施土家族苗族自治州)如图,在平面直角坐标系中,四边形为正方形,点,在轴上,抛物线经过点,两点,且与直线交于另一点.

    (1)求抛物线的解析式;
    (2)为抛物线对称轴上一点,为平面直角坐标系中的一点,是否存在以点,,,为顶点的四边形是以为边的菱形.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
    (3)为轴上一点,过点作抛物线对称轴的垂线,垂足为,连接,.探究是否存在最小值.若存在,请求出这个最小值及点的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1);(2)存在以点,,,为顶点的四边形是以为边的菱形,点的坐标为或或或;(3)存在最小值,最小值为,此时点M的坐标为.
    【分析】
    (1)由题意易得,进而可得,则有,然后把点B、D代入求解即可;
    (2)设点,当以点,,,为顶点的四边形是以为边的菱形时,则根据菱形的性质可分①当时,②当时,然后根据两点距离公式可进行分类求解即可;
    (3)由题意可得如图所示的图象,连接OM、DM,由题意易得DM=EM,四边形BOMP是平行四边形,进而可得OM=BP,则有,若使的值为最小,即为最小,则有当点D、M、O三点共线时,的值为最小,然后问题可求解.
    【详解】
    解:(1)∵四边形为正方形,,
    ∴,,
    ∴,
    ∴OB=1,
    ∴,
    把点B、D坐标代入得:,
    解得:,
    ∴抛物线的解析式为;
    (2)由(1)可得,抛物线解析式为,则有抛物线的对称轴为直线,
    ∵点D与点E关于抛物线的对称轴对称,
    ∴,
    ∴由两点距离公式可得,
    设点,当以点,,,为顶点的四边形是以为边的菱形时,则根据菱形的性质可分:
    ①当时,如图所示:

    ∴由两点距离公式可得,即,
    解得:,
    ∴点F的坐标为或;
    ②当时,如图所示:

    ∴由两点距离公式可得,即,
    解得:,
    ∴点F的坐标为或;
    综上所述:当以点,,,为顶点的四边形是以为边的菱形,点的坐标为或或或;
    (3)由题意可得如图所示:

    连接OM、DM,
    由(2)可知点D与点E关于抛物线的对称轴对称,,
    ∴,DM=EM,
    ∵过点作抛物线对称轴的垂线,垂足为,
    ∴,
    ∴四边形BOMP是平行四边形,
    ∴OM=BP,
    ∴,
    若使的值为最小,即为最小,
    ∴当点D、M、O三点共线时,的值为最小,此时OD与抛物线对称轴的交点为M,如图所示:

    ∵,
    ∴,
    ∴的最小值为,即的最小值为,
    设线段OD的解析式为,代入点D的坐标得:,
    ∴线段OD的解析式为,
    ∴.
    10.(2020•武威)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣2交x轴于A,B两点,交y轴于点C,且OA=2OC=8OB.点P是第三象限内抛物线上的一动点.
    (1)求此抛物线的表达式;
    (2)若PC∥AB,求点P的坐标;
    (3)连接AC,求△PAC面积的最大值及此时点P的坐标.

    【分析】(1)抛物线y=ax2+bx﹣2,则c=﹣2,故OC=2,而OA=2OC=8OB,则OA=﹣4,OB,确定点A、B、C的坐标;即可求解;
    (2)抛物线的对称轴为x,当PC∥AB时,点P、C的纵坐标相同,即可求解;
    (3)△PAC的面积S=S△PHA+S△PHCPH×OA,即可求解.
    【解析】(1)抛物线y=ax2+bx﹣2,则c=﹣2,故OC=2,
    而OA=2OC=8OB,则OA=﹣4,OB,
    故点A、B、C的坐标分别为(﹣4,0)、(,0)、(0,﹣2);
    则y=a(x+4)(x)=a(x2x﹣2)=ax2+bx﹣2,故a=1,
    故抛物线的表达式为:y=x2x﹣2;
    (2)抛物线的对称轴为x,
    当PC∥AB时,点P、C的纵坐标相同,根据函数的对称性得点P(,﹣2);

    (3)过点P作PH∥y轴交AC于点H,

    由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:yx﹣2,
    则△PAC的面积S=S△PHA+S△PHCPH×OA4×(x﹣2﹣x2x+2)=﹣2(x+2)2+8,
    ∵﹣2<0,
    ∴S有最大值,当x=﹣2时,S的最大值为8,此时点P(﹣2,﹣5).
    11.(2020•重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),且A点坐标为(,0),直线BC的解析式为yx+2.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)过点A作AD∥BC,交抛物线于点D,点E为直线BC上方抛物线上一动点,连接CE,EB,BD,DC.求四边形BECD面积的最大值及相应点E的坐标;
    (3)将抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)向左平移个单位,已知点M为抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)的对称轴上一动点,点N为平移后的抛物线上一动点.在(2)中,当四边形BECD的面积最大时,是否存在以A,E,M,N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.

    【分析】(1)利用直线BC的解析式求出点B、C的坐标,则y=ax2+bx+2=a(x)(x﹣3)=ax2﹣2a﹣6a,即﹣6a=2,解得:a,即可求解;
    (2)四边形BECD的面积S=S△BCE+S△BCDEF×OB(xD﹣xC)×BH,即可求解;
    (3)分AE是平行四边形的边、AE是平行四边形的对角线两种情况,分别求解即可.
    【解析】(1)直线BC的解析式为yx+2,令y=0,则x=3,令x=0,则y=2,
    故点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,2);
    则y=ax2+bx+2=a(x)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣6)=ax2﹣2a﹣6a,
    即﹣6a=2,解得:a,
    故抛物线的表达式为:yx2x+2①;
    (2)如图,过点B、E分别作y轴的平行线分别交CD于点H,交BC于点F,

    ∵AD∥BC,则设直线AD的表达式为:y(x)②,
    联立①②并解得:x=4,故点D(4,),
    由点C、D的坐标得,直线CD的表达式为:yx+2,
    当x=3时,yBCx+2=﹣2,即点H(3,﹣2),故BH=2,
    设点E(x,x2x+2),则点F(x,x+2),
    则四边形BECD的面积S=S△BCE+S△BCDEF×OB(xD﹣xC)×BH(x2x+2x﹣2)×342x2+3x+4,
    ∵0,故S有最大值,当x时,S的最大值为,此时点E(,);

    (3)存在,理由:
    yx2x+2(x)2,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)向左平移个单位,
    则新抛物线的表达式为:yx2,
    点A、E的坐标分别为(,0)、(,);设点M(,m),点N(n,s),sn2;
    ①当AE是平行四边形的边时,
    点A向右平移个单位向上平移个单位得到E,同样点M(N)向右平移个单位向上平移个单位得到N(M),
    即±n,
    则sn2或,
    故点N的坐标为(,)或(,);
    ②当AE是平行四边形的对角线时,
    由中点公式得:n,解得:n,
    sn2,
    故点N的坐标(,);
    综上点N的坐标为:(,)或(,)或(,).









    相关试卷

    中考数学一轮复习考点复习专题22 函数与公共点问题【考点精讲】(含解析):

    这是一份中考数学一轮复习考点复习专题22 函数与公共点问题【考点精讲】(含解析),共23页。

    中考数学一轮复习考点复习专题19 函数与角度有关问题【考点精讲】(含解析):

    这是一份中考数学一轮复习考点复习专题19 函数与角度有关问题【考点精讲】(含解析),共60页。试卷主要包含了综合与探究,,与y轴交于点C,顶点为点D等内容,欢迎下载使用。

    中考数学一轮复习考点复习专题15 函数与行程问题【考点精讲】(含解析):

    这是一份中考数学一轮复习考点复习专题15 函数与行程问题【考点精讲】(含解析),共16页。

    欢迎来到教习网
    • 900万优选资源,让备课更轻松
    • 600万优选试题,支持自由组卷
    • 高质量可编辑,日均更新2000+
    • 百万教师选择,专业更值得信赖
    微信扫码注册
    qrcode
    二维码已过期
    刷新

    微信扫码,快速注册

    手机号注册
    手机号码

    手机号格式错误

    手机验证码 获取验证码

    手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

    设置密码

    6-20个字符,数字、字母或符号

    注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
    QQ注册
    手机号注册
    微信注册

    注册成功

    返回
    顶部
    Baidu
    map