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专题 22.2 二次函数综合——线段周长问题
【典例1】如图,抛物线 与 轴交于 , 两点,与 轴交于点 .已知点 的坐标是
y=ax2+bx+3(a≠0) x A B y C A
(−1,0),抛物线的对称轴是直线x=1.
(1)直接写出点B的坐标;
(2)在对称轴上找一点P,使PA+PC的值最小.求点P的坐标和PA+PC的最小值;
(3)第一象限内的抛物线上有一动点M,过点M作MN⊥x轴,垂足为N,连接BC交MN于点Q.依题
意补全图形,当MQ+❑√2CQ的值最大时,求点M的坐标.
【思路点拨】
(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PA+PC=PB+PC≥BC,得到当P,B,C三点共线时,PA+PC的值最
小,为BC的长,求出直线BC的解析式,解析式与对称轴的交点即为点P的坐标,两点间的距离公式求出
BC的长,即为PA+PC的最小值;
(3)根据题意,补全图形,设 ,得到 , ,将 的
M(m,−m2+2m+3) N(m,0) Q(m,−m+3) MQ+❑√2CQ
最大值转化为二次函数求最值,即可得解.
【解题过程】
(1)解:∵点A(−1,0)关于对称轴的对称点为点B,对称轴为直线x=1,
∴点B为(3,0);
(2)当x=0时,y=3,
∴C(0,3),连接BC,
∵B(3,0),
∴ ,
BC=❑√32+32=3❑√2
∵点A关于对称轴的对称点为点B,
∴PA+PC=PB+PC≥BC,
∴当P,B,C三点共线时,PA+PC的值最小,为BC的长,
设直线BC的解析式为:y=kx+n,
{ n=3 ) { n=3 )
则: ,解得: ,
3k+n=0 k=−1
∴y=−x+3,
∵点P在抛物线的对称轴上,
∴P(1,2);
∴点P(1,2),PA+PC的最小值为3❑√2;
(3)过点M作MN⊥x轴,垂足为N,连接BC交MN于点Q,如图所示,
∵A(−1,0),B(3,0),
设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x−3),
∵C(0,3),
∴3=−3a,
∴a=−1,
∴y=−(x+1)(x−3)=−x2+2x+3,设 ,则: ,
M(m,−m2+2m+3) N(m,0)
由(2)知:直线BC:y=−x+3,
∴Q(m,−m+3),
∴MQ=−m2+2m+3+m−3=−m2+3m,
∵C(0,3),B(3,0),
∴OC=OB=3,BN=3−m,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∴∠NQB=∠OBC=45°,
∴BQ=❑√2BN=❑√2(3−m),
∴CQ=BC−BQ=3❑√2−3❑√2+❑√2m=❑√2m,
∴MQ+❑√2CQ=−m2+3m+❑√2⋅❑√2m=−m2+5m=− ( m− 5) 2 + 25 ,
2 4
5 (5 7)
∴当m= 时,MQ+❑√2CQ有最大值,此时M , .
2 2 4
1.(2023·山东潍坊·统考二模)已知抛物线y=ax2+bx−4(a≠0)交x轴于点A(4,0)和点B(−2,0),
交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点P是抛物线上位于直线AC下方的动点,过点P分别作x轴、y轴的平行线,交直线AC于点
D,交x轴于点E,当PD+PE取最大值时,求点P的坐标.1
2.(2023·河北沧州·模拟预测)如图,已知抛物线y=− (x+2)(x−m)(m>0)与x轴相交于点B、C,与
m
y轴相交于点E,且点B在点C的左侧.
(1)若抛物线过点M(4,4),求实数m的值;
(2)在(1)的条件下,求△BCE的面积;
(3)若m=4,在抛物线的对称轴上找一点H,使得BH+EH最小,并求出点H的坐标.
3.(2023·天津河北·统考二模)已知抛物线y=−x2+bx+c(b,c为常数),抛物线与x轴交于点A(−1,0)
,点B,与y轴交于点C,顶点为D.
(1)当b=2时,求该抛物线的顶点坐标;
(2)若点E(b,y)是抛物线在第一象限内的点,有一点P(5,0),当AP=AE时,求b的值;
(3)在(1)的条件下,连接BC,点Q是第一象限内的抛物线上的一动点,过点Q作QF⊥BC于点F,
连接OQ,当QF最大时,求OQ的长.
4.(2023秋·云南玉溪·九年级统考期末)如图1,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为(1,0),且OA=OC=4OB,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象经过A,B,C三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,若点P是直线AC上方的抛物线上的一个动点,作PD⊥AC于点D,当00)个单位长度时,
与线段DE只有一个公共点,请求出k的取值范围.
9.(2022秋·河南洛阳·九年级河南省洛阳市第二十三中学校考期中)如图,已知二次函数y=x2+bx+c的
图象与x轴交于A、B两点,其中点A的坐标为(−3,0),与y轴交于点C,点D(−2,−3)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△PAD周长最小,若存在,求出P点的坐标及△PAD周长的最
小值;
(3)若点M是直线AC下方的抛物线上的一动点,过M作y轴的平行线与线段AC交于点N,求线段MN
的最大值.
10.(2023·天津河西·统考一模)已知抛物线y=ax2+bx+3(a<0)与x轴相交于A,B两点(点A在点B
右侧),与y轴相交于点C,点B(−3,0).
(1)若已知A(1,0).
①求抛物线的顶点坐标;
②若点P是第二象限内抛物线上一动点,过点P作线段PF⊥x轴,交直线BC于点F,当线段PF取得最
大值时,求此时点P的坐标;
(2)若取线段BC的中点E,向右沿x轴水平方向平移线段BC,得到线段B′E′,求CB′ +CE′的最小
值,并求此时点B′的坐标.
11.(2023·天津·统考二模)已知抛物线y=ax2+4ax−12a(a为常数,a<0)与x轴相交于点A,点B
(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)当a=−1时,求点C,D的坐标;9
(2)直线x=m(m是常数)与抛物线相交于第二象限的点P,与AC相交于点Q,当PQ的最大值为
2
时,求抛物线的解析式;
(3)将线段AC沿x轴方向平移至A′C′,A′为点A的对应点,C′为点C的对应点,连接DA′,OC′.当a
为何值时,DA′+OC′的最小值为5,并求此时点C的坐标.
12.(2023·天津红桥·统考三模)已知拋物线y=ax2+bx+2(a,b为常数,a≠0)经过点
A(−1,0),B(3,0),与y轴相交于点C,其对称轴与x轴相交于点E.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接BC,在该拋物线上是否存在点P,使∠PCB=∠ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存
在,请说明理由;
(3)Q为x轴上方拋物线上的动点,过点Q作直线AQ,BQ,分别交抛物线的对称轴于点M,N.点Q在运
动过程中,EM+EN的值是否为定值?若是,调求出该定值;若不是,请说明理由.
1
13.(2023·福建福州·校考三模)如图,直线:y= x+2交x轴于点A,交y轴于点B,点C在y轴上,
2
CB=OB,经过点A,C的抛物线:y=ax2−x+c交直线AB于另一点D.(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为直线AB上方抛物线上一点,过点P作PF⊥x轴于点F,交AB于点E.当PE=2EF时,求点
P的坐标;
(3)抛物线与x轴的另一个交点为K,过点T(t,−1)(t<0)的任意直线MN(不与y轴平行)与抛物线交于
点M、N,直线KM、KN分别交y轴于点G、H,是否存在t的值使得OG与OH的积为定值?若存在,求
t的值,若不存在,请说明理由.
❑√6 2❑√3
14.(2021·四川广安·统考三模)抛物线y=− x2− x+❑√6与x轴交于点A,B(点A在点B的左
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边),与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)如图1,连接CD,求线段CD的长;
(2)如图2,点P是直线AC上方抛物线上一点,PF⊥x轴于点F,PF与线段AC交于点E;将线段OB
1
沿x轴左右平移,线段OB的对应线段是O B ,当PE+ EC的值最大时,求四边形PO B C周长的最小
1 1 2 1 1
值,并求出对应的点O 的坐标.
1
15.(2022·福建福州·统考一模)已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的正半轴交于点A,与y轴交于点B,当
x>0时,抛物线最低点的纵坐标为−4:当x≤0时,抛物线最低点的纵坐标为−3.(1)求a,b的关系式(用含b的代数式表示a);
(2)若OA=OB,求抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,M为抛物线对称轴上一点,过点M的直线交抛物线于C,D两点,E为线段CD
的中点,过点E作x轴的垂线,交抛物线于点F,探究是否存在定点M,使得CD=4EF总成立,若存在,
求出点M的坐标:若不存在,请说明理由.
16.(2023·天津西青·统考一模)已知抛物线y=(x+1)(x−m)(m为常数,m>1)的顶点为P.
(1)当m=5时,求该抛物线顶点P的坐标;
(2)若该抛物线与x轴交于点A,C(点A在点C左侧),与y轴交于点B.
①点Q是该抛物线对称轴上一个动点,当AQ+BQ的最小值为2❑√2时,求该抛物线的解析式和点Q的坐
标.
②连接BC,与抛物线的对称轴交于点H,过点P作PD⊥BC,垂足为D,若BC=8PD,求该抛物线的
解析式.
17.(2022·天津·九年级专题练习)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)的顶点D(1,4),( 17)
抛物线与x交于点A(−1,0)和B,与y轴交于点C.平面直角坐标系内有点G(2,0)和点H 0, .
4
(1)求抛物线的解析式及点B坐标;
(2)在抛物线的对称轴上找一点E,使HE+AE的值最小,求点E的坐标;
(3)若F为抛物线对称轴上的一个定点,
①过点H作y轴的垂线l,若对于抛物线上任意一点P(m,n)都满足P到直线l的距离与它到定点F的距离
相等,求点F的坐标;
②在①的条件下,抛物线上是否存在一点P,使FP+GP最小,若存在,求出点P的坐标及FP+GP的最
小值;若不存在,请说明理由.
1
18.(2023·湖北襄阳·统考二模)函数y= x2−2x+a−1(a为常数,a≠0).
a
(1)求出此函数图像的顶点坐标(用含a的式子表示);
(2)当a=4时,此函数图像交x轴于点A,B(点A在点B的左侧),交y轴于点C,点P为x轴下方图像
上一点,过点P作PQ∥y轴交线段BC于点Q,求线段PQ的最大值;
(3)点M(2a−1,−a−3),N(0,−a−3),连接MN,当此函数图像与线段MN恰有两个公共点时,求
出a的取值范围.
19.(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)如图,抛物线 的图象经过 , ,
y =ax2+bx+c A(−6,0) B(−2,0)
1C(0,6)三点,且一次函数y=kx+6的图象经过点B.
(1)求抛物线和一次函数的解析式.
(2)点E,F为平面内两点,若以E、F、B、C为顶点的四边形是正方形,且点E在点F的左侧.这样的
E,F两点是否存在?如果存在,请直接写出所有满足条件的点E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
y =ax2+bx+c 8 y x M
1 2
,N两点(M点在N点左侧).点P是抛物线y 上的一个动点且在直线NC下方.已知点P的横坐标为m.
2
1
过点P作PD⊥NC于点D.求m为何值时,CD+ PD有最大值,最大值是多少?
2
20.(2023·湖北咸宁·校联考一模)如图,抛物线y=ax2+bx−4(a≠0)与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,其对称轴为x=1.过点A的直线y=x+2与抛物线交于另一点E.
(1)该抛物线的解析式为 ;
(2)点Q是x轴上的一动点,当△AQE为等腰三角形时,直接写出Q点的坐标;
(3)点P是第四象限内抛物线上的一个点,过点P作PH⊥AE于H.若PH取得最大值时,求这个最大
值:
(4)M是抛物线对称轴上一点,过M点作MN⊥y轴于点N.当EM+AN最短时,求点M的坐标.