文档内容
专题 03 二次函数与角度(举一反三专项训练)
【人教版】
【题型1 二次函数与特殊角】..................................................................................................................................1
【题型2 二次函数与等角】......................................................................................................................................4
【题型3 二次函数与二倍角】..................................................................................................................................6
【题型4 二次函数与角度和差倍分】......................................................................................................................8
【题型5 二次函数与角度之间关系】....................................................................................................................10
知识点 1 特殊角与等角
类型一 特殊角
图示
条件 ∠PAB=45°
构等腰Rt△ABQ,得△ABO≌△BQH⇒Q点坐标⇒直线PA解析式⇒P点坐标(联立
解题思路
直线PA与抛物线解析式)
类型二 等角⟶平行
图示
条件 ∠PBA=∠CAB
∠PBA=∠CAB⇒PB∥AC⇒直线AC和直线PB斜率相等⇒直线PB解析式⇒P点坐标
解题思路
(联立直线PB与抛物线解析式)
类型三 等角⟶全等
图示条件 ∠PBA=∠DBC,CD∥x轴,OC=OB
∠CBO=∠DCB=∠BCO=45°⇒△BCE≌△BCD⇒E点坐标⇒直线PB解析式⇒P
解题思路
点坐标(联立直线PB与抛物线解析式)
知识点 2 二倍角(一题多法)
类型一 二倍角⟶加倍
图示
条件 ∠PBA=2∠OAB
解题思路 翻折△BAO得△DAO⇒∠PBA=∠BAD⇒PB∥AD
类型二 二倍角⟶减半
图示
条件 ∠PBA=2∠OAB
解题思路 延长PB交x轴于点D⇒∠BDA=∠BAD⇒OA=OD
类型三 二倍角⟶减半
图示
条件 ∠PBA=2∠OAB
作AD⊥x作轴,交BP的延长线于点D,BH⊥AD于点H
解题思路
⇒∠DBH=∠ABH⇒AD=2OB
【题型1 二次函数与特殊角】
【例1】(24-25八年级下·湖南长沙·期末)已知二次函数y=x2−2tx−t−3.(1)求出该二次函数的顶点坐标(用含t的式子表示);
(2)当0≤x≤3时,y的最小值为−5,求出t的值;
(3)如图,若该二次函数的图象过点B(5,0),且与x轴交于另一点A,与y轴交于点C,在对称轴上是否存
在点P,使得∠APC=45°,若存在,请求出点P坐标,若不存在,请说明理由.
( 5 7)
【变式1-1】(24-25九年级上·天津·期末)如图,在平面直角坐标系中,过点P − , 的抛物线
2 6
2
y=− x2+bx+2.分别交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C.
3
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)若点Q是抛物线对称轴上一点,当△BCQ的周长取得最小值时,求点Q的坐标及△BCQ的周长.
5
(3)当M(m,0),N(0,n)两点满足:− 0,且∠PMN=90°时,若符合条件的M点的个数有
2
2个,请直接写出n的取值范围.
【变式1-2】(2024·山东枣庄·一模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于两点
( 1 ),B(点A在B左边),交y轴于C,点 ( 7)是抛物线上一点.
A − ,0 P 3,
2 2(1)求抛物线的关系式;
(2)在对称轴上找一点M,使MA+MC的值最小,求点M的坐标;
(3)如图2,抛物线上是否存在点Q,使∠QCP=45°?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理
由.
1
【变式1-3】(24-25九年级下·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y= x2+bx+c与x轴
2
交于A,B两点,与y轴交于点C,连接AC,BC,且B(−2,0),AB=6.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,点P为直线AC下方抛物线上一动点,过P作PD⊥AC交AC于点D,过P作PG⊥x轴交x轴
❑√2
于点G、交AC于点E,点M为直线PG上一动点,当△DEP周长最大时,求OM+ PM的最小值及此
2
时点M的坐标;
1
(3)如图2,将抛物线y= x2+bx+c沿射线BC方向平移2❑√5个单位,得到新抛物线y′,点F是新抛物线y′
2
上一点,点Q为点B关于y轴的对称点,当∠FQC=45°时,请直接写出所有符合条件的F点的坐标.【题型2 二次函数与等角】
【例2】(2025·山东济宁·二模)如图,已知抛物线y=ax2+bx+5经过A(−5,0),B(−4,−3)两点,与x
轴的另一个交点为C,顶点为D,连接CD.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点P为该抛物线上一动点(与点B,C不重合),设点P的横坐标为m.
①当点P在直线BC的下方运动时,求△PBC的面积的最大值;
②该抛物线上存在点P,使得∠PBC=∠BCD,请直接写出所有点P的坐标.
【变式2-1】(2025·河北邯郸·三模)已知抛物线y=x2+ax+b经过A(−5,0),B(−4,−3)两点,与x轴的
另一个交点为C,顶点为D,连接CD.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图1,点M从点C出发,在线段CB上以每秒2个单位长度的速度向点B运动,同时点N从点A出
发,以每秒1个单位长度的速度向点C运动,当其中一个点到达终点时,另外一个点也停止运动,设运动
时间为t秒,求t为多少时,△MNC的面积最大,并求出最大面积;
(3)如图2,P为该抛物线上一动点(与点B,C不重合),连接BP.该抛物线上是否存在点P,使得
∠PBC=∠BCD?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.(提示:当直线y=k x+b
1 1
与直线y=k x+b 垂直时,k ⋅k =−1)
2 2 1 2
【变式2-2】(2025·湖北·一模)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2−2ax−3a与x轴交于点A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且OC=OB.
(1)直接写出a的值;
(2)如图1,点P为第一象限的抛物线上一点,且满足∠BCP=∠ACO,求点P的坐标;
(3)如图2,点Q为第四象限的抛物线上一点,直线BQ交y轴于点M,过点B作直线NB∥AQ,交y轴于
点N,当Q点运动时,线段MN的长度不会变化.试求其值.
( 3)
【变式2-3】(2025·四川南充·一模)如图,顶点为A的拋物线经过B(5,4),C(7,−2),D 0, .Rt
2
△ABE的顶点E在x轴正半轴上.
(1)求抛物线的解析式.
(2)求点E的坐标.
(3)在拋物线上求出点P,使∠PBE=∠AEB.
【题型3 二次函数与二倍角】
【例3】(2025·江苏徐州·模拟预测)在平面直角坐标系中xOy中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交
于点A、B(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,−3),其顶点的横坐标是−1.(1)b= ________,c= ________;
(2)已知一次函数y=kx−3(k为常数)的图象为直线l,直线l与x轴交于点D.
①连接BC,若S <6,求k的取值范围;
△BCD
②当直线l与该抛物线有且只有一个公共点时,在该抛物线上是否存在点P,使得直线PC与CD所夹的锐角
是∠DCO的2倍?若存在,直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【变式3-1】(2025·内蒙古赤峰·三模)已知抛物线y=x2−4x+c,与x轴交于点A和点B(A在B的左
侧),与y轴交于点C,且OC=3OA,抛物线的顶点为P.
(1)直接写出这条抛物线的解析式_____和顶点P的坐标_____;
(2)若点M在此抛物线上,MF⊥x轴于点F,MF与直线PQ相交于点E,设点M的横坐标为t(t>3),且
ME:EF=2:1,求点M的坐标;
(3)在(2)的基础上,在直线AM上是否存在一点N,使直线PN与直线AM的夹角等于∠AMP的2倍.
若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式3-2】(24-25九年级上·四川南充·阶段练习)如图,抛物线y=x2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两
点,与y轴交于点C(0,−3),且过点(−2,5).(1)求抛物线解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点P使PA+PC最小,若存在,请求出点P坐标;若不存在,请说明理
由.
(3)点M是抛物线上的一点,连接BC、CM,当∠ABC=2∠BCM时,求点M的坐标.
【变式3-3】(2025·四川绵阳·三模) 如图,抛物线y=ax2+2x+c(a<0)与x轴交于点A和点B(点A在原
点的左侧,点B在原点的右侧),与y轴交于点C,OB=OC=3.
(1)求该抛物线的函数解析式.
(2)如图1,连接BC,点D是直线BC上方抛物线上的点,连接OD,CD.OD交BC于点F,当
S :S =3:2时,求点D的坐标.
△COF △CDF
( 3)
(3)如图2,点E的坐标为 0,− ,点P是抛物线上的点,连接EB,PB,PE,是否存在点P,使
2
∠PBE或∠PEB等于2∠OBE?若存在,请直接写出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【题型4 二次函数与角度和差倍分】
【例4】(2025·吉林长春·中考真题)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=x2+bx经过点
(3,3).点A、B是该抛物线上的两点,横坐标分别为m、m+1,已知点M(1,1),作点A关于点M的对称点
C,作点B关于点M的对称点D,构造四边形ABCD.(1)求该抛物线所对应的函数表达式;
(2)当A,B两点关于该抛物线的对称轴对称时,求点C的坐标;
(3)设抛物线在A、B两点之间的部分(含A、B两点)为图象G.当00) x A(−1,0),B
1
两点,交y轴于C.(1)直接写出点B,C的坐标;
(2)如图1,设点N在y轴上,满足∠OCA+∠ANO=∠ABC,求点N的坐标;
(3)如图2,将抛物线C 平移得到抛物线C ,抛物线C 的顶点为坐标原点,直线y =−2x与抛物线C 交于
1 2 2 2
O,M两点,过OM的中点K作直线RQ(异于直线OM)交抛物线C 于R,Q两点,直线QO与直线MR
2
交于点H.探究:点H是否一定在某条确定直线上?若是,求出该直线的解析式;若不是,请说明理由.
1
【变式4-3】(2025·重庆开州·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线y= x2+bx+c(a≠0)交x轴于
8
A(−4,0),B(8,0)两点,交y轴于C,连接AC,BC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点P是线段BC下方抛物线上一动点,过点P作PH∥y轴交直线BC于点H,点E和点F是直线
BC上的两个动点(点F在点E的下方),且EF=❑√5,连接AF,EP,当PH有最大值时,求
AF+EF+EP的最小值;
(3)将抛物线沿射线CB方向平移2❑√5个单位得新抛物线y′,点Q是新抛物线y′上的一点,连接QB,当
∠QBC=∠ABC+∠ACO时,直接写出所有符合条件的点Q的横坐标.【题型5 二次函数与角度之间关系】
【例5】(2025·广东东莞·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+4x+c(a≠0)与x轴交于点
A(−1,0)和点B,且点A在点B的左侧,与y轴交于点C(0,5).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,直线y=−x+2与x轴交于点D,与y轴交于点E,动点P为抛物线第一象限上的一点,
PG⊥ED于点G,PH ∥ y轴交ED于点H,求△PGH的周长的最大值,及此时点P的坐标;
(3)如图2,连接AE,将原抛物线沿射线ED方向平移得到新抛物线y′,使平移后的新抛物线y′经过点B,
新抛物线y′与x轴的另一交点为点M,请问在新抛物线y′上是否存在一点T,使得∠TMB+∠AEO=90°
?若存在,则直接写出点T的坐标;若不存在,则说明理由.
【变式5-1】(2025·山东济宁·二模)如图,平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴
相交于点A(−1,0)、点B(3,0),与y轴相交于点C,连接AC、BC.
(1)求:a,b的值;
(2)当t≤x≤1时,函数y=ax2+bx+3的最小值是2,求出t的值;
(3)在抛物线上是否存在点P,使得∠CBP+∠ACO=45∘?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说
明理由.
【变式5-2】(2025·山东烟台·模拟预测)如图,抛物线y=ax2+bx+4(a<0)的图象与x轴交于点A和点B
,与y轴交于点C,过点C作CD⊥y轴,交抛物线于点D,且OC=OB=2OA.(1)求抛物线的表达式;
(2)①在图1中,抛物线对称轴上是否存在一点E,使△BDE为等腰三角形,若存在,请求点E的坐标;若
不存在,请说明理由;
②在图2中,点P为抛物线上第四象限上一点,连接DP交y轴于点E,当2∠BDP−∠DEC=90∘时,求
点P的坐标.
【变式5-3】(2025·山东淄博·二模)二次函数y=ax2+bx−3的图象与x轴交于A(−3,0),B(1,0)两点,
与y轴交于点C.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)如图1,点E是第三象限内的抛物线上的动点,过E作ED∥y轴,交x轴于点D,四边形CDAE的面积
是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,说明理由;
(3)如图2,点P是抛物线的顶点,抛物线的对称轴与x轴交于点Q,已知点N(−5,0),连接NP,在抛物线
的对称轴上是否存在一点H,使得∠HNP+∠BCO=45°,若存在,请直接写出点H的坐标;若不存
在,请说明理由.