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挑战 20 2 3 年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用)
专题21二次函数与三角函数综合问题
【例1】(2022•泰安二模)抛物线 的顶点 在 轴上,与 轴交于点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,直线 交抛物线于 , 两点,若 ,求 的面积;
(3)如图2,已知(2)中 点坐标,点 是第二象限抛物线上一点,是否存在点 ,使
得 ,若存在,请求出点 坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据 ,求得 的值,从而得出抛物线的解析式;
( 2 ) 以 为 斜 边 作 等 腰 直 角 三 角 形 , 设 , 从 而 表 示 出
,将点 坐标代入抛物线的解析式求得 的值,进而求得 , 两点坐
标,进一步求 的面积;
(3)作直角三角形 ,使 ,作 轴于 ,作 轴于 ,可证得
,进而求得点 的坐标,进一步求得 的解析式,进一步可求得结果.
【解答】解:(1)由题知,
,
,
;
(2)如图1,由题意得: ,
是等腰直角三角形,
以 为斜边作等腰直角三角形 ,
,
,
设 ,
,
为抛物线上,
,
,
当 时, ,
,
,
延长 交 轴于 ,作 轴于 ,
;
(3)如图2,
作直角三角形 ,使 ,作 轴于 ,作 轴于 ,
, ,
,
,,
,
,
, , ,
,
的解析式为: ,
由 得,
(舍取), ,
当 时, ,
.
【例2】(2022•江岸区校级模拟)抛物线 与 轴交于 、 两点,与
轴交于 点,且 , .
(1)如图1,求抛物线的解析式;
(2)如图2,若 , 是抛物线上两点, 在对称轴右侧,且 ,求
点坐标;
(3)如图3, 是 点右侧抛物线上的一动点, 、 两点关于 轴对称,直线 、
分别交直线 于 、 两点, 交 轴于 ,求 的值.
【分析】(1)如图1,连接 、 ,可求得: , , , , ,再结合 ,建立方程求解即可得出答案;
(2)过点 作 轴于点 ,过点 作 ,使 ,过点 作
轴于点 ,如图2,可证明 ,利用 ,求得 ,
运用待定系数法求得直线 的解析式为 ,联立方程组求解可得 , ;
如图2,在 的反向延长线上截取 ,连接 交抛物线于点 ,同理可求得
, ;
(3)设 ,则 ,利用待定系数法可得直线 的解析式为
, 得 出 , 同 理 可 得 : 直 线 的 解 析 式 为
, ,再由 ,即可求得 的值为3.
【解答】解:(1)如图1,连接 、 ,
抛物线 ,令 ,得 ,
,
,
令 ,得 ,
解得: ,
, , , ,
,
, ,
,
①,
,,
②,
把②代入①,得 ,
解得: 或 (不符合题意,舍去),
,
抛物线的解析式为 ;
(2)过点 作 轴于点 ,过点 作 ,使 ,过点 作
轴于点 ,如图2,
点 在抛物线 上,
,
,
轴,
, , ,
, ,
轴,
,
,
,
,
,
,
,即 ,
, ,
,
设直线 的解析式为 ,把 , 代入,得: ,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
联立方程组得: ,
解得: (舍去), ,
, ;
如图2,在 的反向延长线上截取 ,连接 交抛物线于点 ,
点 与点 关于原点对称,
,
同理可得:直线 的解析式为 ,
联立方程组得: ,
解得: (舍去), ,
, ;
综上所述, 点坐标为 , 或 , ;
(3) 抛物线 ,令 ,得 ,, ,
, ,如图3,
、 两点关于 轴对称,
设 ,则 ,
设直线 的解析式为 ,
则 ,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
当 时, ,
,
同理可得:直线 的解析式为 ,
当 时, ,
,
,
, ,
,
故 的值为3.【例3】(2022•沈阳模拟)如图1,直线 分别交 轴, 轴于点 , ,经过点
, 的抛物线 交 轴正半轴于点 .
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图2, 是第三象限内的抛物线上动点, 轴交直线 于点 ,若
是等腰三角形,求点 坐标;(3) 是抛物线的顶点,直线 上存在点 ,使 ,请直接写出点 坐标.
【分析】(1)将 , 代入 ,即可求解;
( 2 ) 设 , 则 , 求 出 , ,
,再分三种情况讨论即可;
(3)设 ,求出直线 的解析式为 ,分两种情况讨论:
①当 点在 点左侧时,过点 作 交于点 ,过点 作 轴交 轴于点
,过点 作 交于点 ,则 ,再由 ,设 ,
求出 , ,将点 代入 ,可求 点坐标;②当 点在
点右侧时,过点 作 交于 点,过点 作 轴交 轴于点 ,过点
作 交 于 点 , 则 , 由 , 设 , 求 出
, ,将点 点代入 ,求出 点坐标即可.
【解答】解:(1)令 ,则 ,
,
令 ,则 ,
,
将 , 代入 ,
,
解得 ,
;
(2)设 ,则 ,
在第三象限内,
,
, , ,
①当 时, ,
解得 (舍 或 ,;
②当 时, ,
解得 (舍 或 或 (舍 ,
, ;
③当 时, ,
解得 (舍 或 (舍 或 ,
;
综上所述: 点坐标为 或 , 或 .
(3) ,
顶点 ,
设 ,
设直线 的解析式为 ,
,
,
,
①当 点在 点左侧时,过点 作 交于点 ,过点 作 轴交 轴于点
,过点 作 交于点 ,
,
,
,
,
,
,
,
,设 ,
, ,
, ,
, ,
将点 代入 ,可得 ,
解得 (舍 或 ,
, ;
②当 点在 点右侧时,过点 作 交于 点,过点 作 轴交 轴于点
,过点 作 交于点 ,
,
,
,
,
,
,
,
,
设 ,
, ,
, ,
, ,
将点 , 代入 ,
则 ,解得 ,
, ;
综上所述, 点坐标为 , 或 , .
【例4】(2022•湖北)抛物线 与直线 交于原点 和点 ,与 轴交于另
一点 ,顶点为 .
(1)直接写出点 和点 的坐标;
(2)如图1,连接 , 为 轴上的动点,当 时,求点 的坐标;
(3)如图2, 是点 关于抛物线对称轴的对称点, 是抛物线上的动点,它的横坐标
为 ,连接 , , 与直线 交于点 .设 和 的面积分别为 和 ,求 的最大值.
【分析】(1)令 ,求出 的值即可得出点 的坐标,将函数 化
作顶点式可得出点 的坐标;
(2)过点 作 轴于点 ,易得 ,因为 ,所以
,分两种情况进行讨论,当点 在线段 的右侧时, 轴,当点
在线段 左侧时,设直线 与 轴交于点 ,则 是等腰三角形,分别求出点
的坐标即可.
(3)分别过点 , 作 轴的平行线,交直线 于点 , ,则 ,
,由点 的横坐标为 ,可表达 ,再利用二次函数的性质可得出结
论.
【解答】解:(1)令 ,
解得 或 ,
;
,
顶点 .
(2)如图,过点 作 轴于点 ,
, ,
,
,,
①当点 在线段 的右侧时, 轴,如图,
;
②当点 在线段 左侧时,设直线 与 轴交于点 ,则 是等腰三角形,
,
设 ,则 , ,
在 中, ,
解得 ,
,
直线 的解析式为: ,
令 ,则 ,
解得 ,
, .综上,点 的坐标为 或 , .
(3) 点 与点 关于对称轴 对称,
.
如图,分别过点 , 作 轴的平行线,交直线 于点 , ,
, ,
点 横坐标为 ,
, ,
.
, ,
,
,
当 时, 的最大值为 .
【例5】(2022•南充)抛物线 与 轴分别交于点 , ,与 轴交于
点 .
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1, 顶点 在抛物线上,如果 面积为某值时,符合条件的点
有且只有三个,求点 的坐标.
(3)如图2,点 在第二象限的抛物线上,点 在 延长线上, ,连接
并延长到点 ,使 . 交 轴于点 , 与 均为锐角,
,求点 的坐标.【分析】(1)将 、 两点坐标代入抛物线的解析式,从而求得 , ,进而得出抛物线
的解析式;
(2)在 的下方存在一个点 ,在 的上方时两个,其中过 下方的点 的直线 与
平行的直线与抛物线相切,根据直线 的解析式与抛物线解析式可以得出一个一元二次
方程,该一元二次方程的根的判别式为0,从而求得 的值,进而得出在 的上方的直
线解析式,与抛物线联立成方程组,进一步求得结果;
(3)作 轴于 ,作 轴于 ,作 ,交 的延长线于 ,设
点的横坐标为 ,根据 得出 ,根据 得出
, ,从而 ,根据 可表
示出 ,根据 可得出 的值,进一步求得结果.
【解答】解:(1)由题意得,
,
,
;
(2)如图1,作直线 且与抛物线相切于点 ,直线 交 轴于 ,作直线 且直线 到
的距离等于直线 到 的距离,
的解析式为 ,
设直线 的解析式为: ,
由 得,
,
△ ,
,
,
, ,
, ,
,
, ,
, ,
即 ,
直线 的解析式为: ,
,, ,
, , , ,
综上所述:点 或 , 或 , ;
(3)如图2,
作 轴于 ,作 轴于 ,作 ,交 的延长线于 ,
设 点的横坐标为 ,
,
, 点的横坐标为: ,
,
,
,
,
,
同理可得: ,
,
, ,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
当 时, ,
.
【例6】(2022•无锡)已知二次函数 图象的对称轴与 轴交于点 ,
图象与 轴交于点 , 、 为该二次函数图象上的两个动点(点 在点 的左侧),
且 .
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点 与点 重合,求 的值;
(3)点 是否存在其他的位置,使得 的值与(2)中所求的值相等?若存在,
请求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)二次函数与 轴交于点 ,求得 ,根据 ,即二次函数对称轴为直线 ,求出 的值,即可得到二次函数的表达式;
(2)通过证明 , ,然后结合点 的坐标特征列方程求得
和 的长度,从而求解;
(3)根据题目要求,找出符合条件的点 的位置,再利用几何图形的性质,结合方程思
想求出对应点 的坐标即可.
【解答】解:将点 代入 ,
可得 ,
二次函数 图象的对称轴与 轴交于点 ,
,
解得: ,
二次函数的解析式为 ;
(2)如图,过点 作 轴于点 ,连接 ,
,
,
,
,
,
,
,即 ,
设 点坐标为 ,, , ,
,
解得: (舍去), ,
当 时, ,
, ,
在 中, ,
在 中, ,
在 中, ;
(3)存在,理由如下:
①如图,与(2)图中 关于对称轴对称时, ,
点 的坐标为 ,
此时,点 的坐标为 ,
当点 、 关于对称轴对称时,此时 与 长度相等,即 ,
②当点 在 轴上方时,过点 作 垂直于 轴,垂足为 ,,点 、 关于对称轴对称,
,
为等腰直角三角形,
,
设点 的坐标为 ,
, ,
,
解得 (舍去)或 ,
此时点 的坐标为 , ;
③当点 在 轴下方时,过点 作 垂直于 轴,垂足为 ,
,点 、 关于对称轴对称,
,
为等腰直角三角形,,
设点 的坐标为 ,
, ,
,
解得 (舍去)或 ,
此时点 的坐标为 , ;
综上,点 的坐标为 或 , 或 , .
一.解答题(共20题)
1.(2022秋•工业园区期中)已知抛物线 的图象与 轴交于 、 两点
(点 在点 的左侧),与 轴正半轴交于 点,顶点为 ,直线 轴于点 .
(1)当 时,知 ,求 的长;
(2)当 时,若 , ,求抛物线的解析式;
【分析】(1)根据题意求出 , ,再由 ,得到 ,则
,当 时,分别求出 , , , ,
再求 的长即可;
( 2 ) 过 点 作 交 于 点 , 由 , , 可 得
,再由 ,求出 , , ,根据, ,可知 , , ,根据 ,求出 的值,从而确定 、
点的坐标,再用待定系数法求函数的解析式即可.
【解答】解:(1) ,
顶点 , ,
令 ,则 ,
,
,
,
,
,
令 ,则 ,
或 ,
, , , ,
;
(2)过点 作 交于点 ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
, ,
, , ,
,
,
, ,
将 代入 中, ,
解得 ,
.
2.(2022 春•德化县期中)在平面直角坐标系 中,经过原点 的抛物线
与 轴 的 正 半 轴 交 于 点 , 为 抛 物 线 的 顶 点 , 且
.
(1)已知 .
①求二次函数的解析式;
②直线 平行于 ,且将 分成面积相等的两部分,求直线 的解析式.
(2)若 为对称轴右侧的二次函数图象上的一点,且直线 交对称轴于点 ,点 ,
关于点 对称,求证:直线 过定点.
【分析】(1)①将 , 代入 ,可得 ,
从而求出 ,再由 ,求出 的值即可求函数的解析式;②由①可知 ,求出直线 的解析式可得 ,设直线 与 轴的交点为 ,由
平行可得 ,求出 , ,即可求直线 的解析式;
(2)由题意可求 , , , , ,设 ,求出直线
的解析式,可求 , , , ,再由求出直线 的解析式为 ,
即可得直线 经过定点 .
【解答】(1)解:① ,
,
抛物线经过原点,
,
,
,
,
,
,
,
解得 ,
;
②由①可知 ,
设直线 的解析式为 ,
,
解得 ,
,
,
,
设直线 与 轴的交点为 ,
,直线 将 分成面积相等的两部分,
,,
, ,
,
解得 ,
;
(2)证明: ,
抛物线的对称轴为直线 , , ,
令 ,则 ,
解得 或 ,
, ,
,
,
解得 ,
, , , , ,
设 ,直线 的解析式为 ,
,
解得 ,
,
, ,
点 , 关于点 对称,
, ,
设直线 的解析式为 ,,
解得 ,
,
直线 经过定点 .
3.(2021秋•朝阳区校级期中)如图,已知抛物线 与 轴交于点
,与 轴交于点 、 ,
(1)若点 的坐标为 ;
①求该抛物线的解析式.
② 3 ;
③点 是线段 上的动点.过点 作 ,交线段 于点 ,连接 ,设点
的横坐标为 , 的面积为 ,求 关于 的函数关系式;当 的面积最大时,
求点 的坐标;
(2)已知 、 是抛物线上两点;将抛物线上位于 、 两点间的部分记
为 ;把 的最高点与最低点的纵坐标的差记为 ,当 时,求 的取值范围.
【分析】(1)①将点 、 的坐标代入可得出 、 的值,继而确定抛物线解析式;②求出点 的坐标,即可得 的值;
③设 ,且 ,由 ,可得 ,利用对应边成比例可得出
的长,由 ,可得 关于 的表达式,利用配方法求最值即可;
( 2 ) 由 点 可 得 , 可 得 、 , 由
,可得顶点坐标为 ,分当 时,当 时两
种情况,根据最高点与最低点的纵坐标的差记为 , ,即可求解.
【解答】解:( 1)①将点 ,点 代入抛物线 得:
,
解得: ,
故抛物线解析式: ;
②令 则 ,
, ,
点 的坐标为 ,
,
点 ,
,
,
故答案为:3;
③设 ,且 ,
作 轴于 ,
,
△ ,,
即 ,
,
的面积 ,
,
当 时, 面积最大,此时 ;
(2) 抛物线 与 轴交于点 ,
,
,
顶点坐标为 ,
、 ,
当 时,最高点为 ,最低点为 ,
,
,
,
;
当 时,最高点为 ,最低点为 ,
,
,
,
.
综上, 的取值范围为 或 .
4.(2022•长春模拟)在平面直角坐标系中,抛物线 的顶点为 ,
且该抛物线与 轴交于 、 两点(点 在点 的左侧).我们规定抛物线与 轴围成的
封闭区域称为“区域 ”(不包括边界);横、纵坐标都是整数的点称为整点.
(1)如果抛物线 经过点 .
①求 的值;②直接写出“区域 ”内整数点的个数;
(2)当 时,如果抛物线 在“区域 ”内有4个整数点,求 的取值
范围;
(3)当 时,抛物线与直线 交于点 ,把点 向左平移5个单位长度得到点 ,
以 为边作等腰直角三角形 ,使 ,点 与抛物线的顶点始终在 的两
侧,线段 与抛物线交于点 ,当 时,直接写出 的值.
【分析】(1)①将点 代入 ,求出 的值即可;
②画出函数图象,分别求出满足条件的点即可;
(2)由题意可得在对称轴上有 2 个整数点,在 和 上各有一个整数点,则
,即可求 的取值范围;
(3)求出 , ,则 ,由题意可知当 时,
点与抛物线的顶点重合,当 时, 点始终在顶点的上方,则 点在 点上方,点
,过点 作 交于 ,设 ,则 , ,
由 ,求出 ,进而求出 , ,再将
点坐标代入函数的解析式即可求 的值.
【解答】解:(1)① 抛物线 经过点 ,
,
解得 ;
② ,
,
令 ,则 ,
解得 或 ,
, ,
当 时, ,
在 轴上有整点 , ,
当 时, ,
在 的直线上有整点 , ,当 时, ,
在 的直线上有整点 , ,
综上所述:“区域 ”内整数点共有6个;
(2)令 ,则 ,
解得 或 ,
, ,
,
抛物线的对称轴为直线 ,
“区域 ”内有4个整数点,
在对称轴上有2个整数点,在 和 上各有一个整数点,
,
解得 ,
当 时,“区域 ”内有4个整数点;
(3)当 时, ,
,
点 向左平移5个单位长度得到点 ,
,
,
,抛物线的对称轴为直线 ,
当 时, 点与抛物线的顶点重合,当 时, 点始终在顶点的上方,
点 与抛物线的顶点始终在 的两侧,
点在 点上方,
,
过点 作 交于 ,
为等腰直角三角形,
,
,
,
,设 ,则 , ,
,
,
,
, ,
,
,
点在抛物线上,
,
解得 或 .5.(2022•长沙二模)如果三角形的两个内角 与 满足 ,那么我们称这样
的三角形为“ 三角形”.
(1)判断下列三角形是否为“ 三角形”?如果是,请在对应横线上画“ ”,如果不
是,请在对应横线上画“ ”;
①其中有两内角分别为 , 的三角形 ;
②其中有两内角分别为 , 的三角形 ;
③其中有两内角分别为 , 的三角形 ;
(2)如图1,点 在双曲线 上且横坐标为1,点 , 为 中点, 为
轴负半轴上一点,若 .
①求 的值,并求证: 为“ 三角形”;
②若 与 相似,直接写出 的坐标;
(3)如图 2,在 中, , , , 为 边上一点,
且 是“ 三角形”,已知 ,记 ,过 , 作抛物线
, 在 右 侧 , 且 在 轴 上 , 点 在 抛 物 线 上 , 使 得
,若符合条件的 点个数为3个,求抛物线 的解析式.【分析】(1)①三角形中最小的两个角的和是 ,则三角形不是“ 三角形”;
②三角形中最小的两个角的和大于 ,则三角形不是“ 三角形”;
③三角形中最小的两个角分别为 和 ,则三角形是“ 三角形”;
(2)①利用勾股定理求 的值即可,确定 的值可知 , ,再根据
定义证明即可;
② 分 两 种 情 况 讨 论 : 当 时 , , ; 当
时, , , ;
(3)过点 作 轴交于 ,过点 作 轴交于 ,求出 , ,由
于 是“ 三角形”,分两种情况讨论:当 时, ;当
时, (不合题意);则可求 , 与 轴的交点为
或 ,经过 , 的直线 与抛物线有唯一交点,联立方程组
, 得 到 △ ① , 将 , 代 入
,得到 ②,联立①②可求函数的解析式.
【解答】解:(1)① 两内角分别为 , ,
,
三角形不是“ 三角形”,
故答案为: ;
② 两内角分别为 , ,
,
三角形不是“ 三角形”,故答案为: ;
③ 两内角分别为 , ,
三角形的另一个内角是 ,
,
三角形是“ 三角形”,
故答案为: ;
(2)① 点 在双曲线 上且横坐标为1,
,
点 , 为 中点,
,
,
,
,
解得 ,
,
,
,
,
为 中点,
,
,
,
是“ 三角形”;
② , ,
或 ,
当 时, ,
,即 ,
解得 ,
;
当 时, ,,即 ,
解得 ,
, ;
综上所述: 点坐标为 或 , ;
(3) , , ,
,
,
,
过点 作 轴交于 ,过点 作 轴交于 ,
, , ,
,
, ,
是“ 三角形”,
或 ,
当 时, ,
,
解得 ,
;
当 时, ,
解得 ,
,
,
,
不合题意;
,,
,
与 轴的交点为 或 ,
设经过 , 的直线解析式为 ,
,
解得 ,
,
,符合条件的 点个数为3个,
直线 与抛物线有唯一交点,
联立方程组 ,
整理得, ,
△ ①,
将 , 代入 ,
②,
联立①②可得 ,
抛物线的解析式为 .6.如图,抛物线 与 轴交于点 , ,与 轴交于点 ,
点 是抛物线上一动点,过点 , 作直线 .
(1)求抛物线的解析式及 的值;
(2)当点 到直线 的距离为 时,求点 的坐标;
(3)过点 作 轴于点 ,交直线 于点 ,若 ,求点 的
坐标.
【分析】(1)将 , 代入 ,即可求函数的解析式,再求出
点坐标,即可求 ;
(2)过点 作 交于 ,可求 ,由题意可知, 点在经过 的中点且
与 平行的直线上,求出 的中点为 , ,则经过 的中点且与 平行的直线解析式为 ,联立方程组 ,可求 点坐标为 或
, ;直线 关于直线 对称的直线解析式为 ,联立
方程组 ,可求 ;
(3)作 点关于 轴的对称点 ,连接 ,则 ,可推导出 ,求出
直线 的解析式为 ,联立方程组 ,可求 ;作 关于
的对称直线交 轴于 ,可证明 ,从而求出 ,则直线 的解析
式为 ,联立方程组 ,可求 , .
【解答】解:(1)将 , 代入 ,
,
解得 ,
,
令 ,则 ,
,
,
,
;
(2)过点 作 交于 ,
, ,
,
,
点 到直线 的距离为 ,
点在经过 的中点且与 平行的直线上,
是 的中点,
,的中点为 , ,
设直线 的解析式为 ,
,
解得 ,
,
经过 的中点且与 平行的直线解析式为 ,
联立方程组 ,
解得 或 ,
点坐标为 或 , ;
直线 关于直线 对称的直线解析式为 ,
联立方程组 ,
解得 ,
;
综上所述: 点坐标为 或 , 或 ;
(3)作 点关于 轴的对称点 ,连接 ,
,
,
,
,
,
,
,
设直线 的解析式为 ,
,解得 ,
,
联立方程组 ,
解得 (舍 或 ,
;
作 关于 的对称直线交 轴于 ,
,
,
,
,
,
,
设直线 的解析式为 ,
,
解得 ,
,
联立方程组 ,
解得 (舍 或 ,
, ;
综上所述: 点坐标为 或 , .7.(2022•中山市三模)如图,抛物线 与 轴交于 、 两点,与 轴交于
点 ,抛物线的对称轴为直线 ,点 ,过 的直线交 轴于点 ,交抛物线于
,且 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线第四象限的图象上找一点 ,使得 的面积最大,求出点 的坐标;
(3)点 是线段 上的一点,求 的最小值,并求出此时点 的坐标.
【分析】(1)由 得点 的对称点 的坐标,将 、 坐标代入 中,
利用待定系数法可求;(2)求出直线 的解析式,用 表示点 、 的坐标,进而表示线段 ,根据
,用含 的代数式表示 的面积,利用二次函数的性质,求出 关
于 的二次函数的顶点横坐标,即可得出结论:
(3)过点 作 轴,过点 作 轴,过 作 于点 ,构造出直角三
角形,利用三角函数找到与 相等的线段,根据“垂线段最短”得 的最小
值,将二次函数与直线方程联立,解方程组,先求出点 坐标,点 坐标可求.
【解答】解:(1)抛物线 与 轴交于 、 两点,抛物线的对称轴为直线
,点 ,
,
,
解得 .
抛物线的解析式为 .
(2) , ,
,即 .
直线 的解析式为: .
如图,过点 作 轴,交 于点 ,
设 ,则 ,
,,
,
当 时,即 , 时 的面积最大.
(3)如图,过点 作 轴,过点 作 轴,过 作 于点 ,
轴,
,
,
,
,
,
,
的最小值为 .
令 ,解得 (舍 或 ,
, ,
的最小值 ,此时 .
8.(2022•松江区校级模拟)如图,在平面直角坐标系 中,点 、点 分别在 的正
半轴和 的正半轴上, ,抛物线 经过 、 两点,顶点为 .
(1)求抛物线的表达式;
(2)将 绕点 顺时针旋转 后,点 落到点 的位置,求四边形 的面积;
(3)将该抛物线沿 轴向上或向下平移,使其经过点 ,若点 在平移后的抛物线上,
且满足 ,求点 的坐标.
【分析】(1)根据 ,求得点 的坐标,代入 即可求得抛物线
解析式;
(2)由旋转可得出 ,再求出抛物线顶点 ,利用勾股定理及其逆定理可得
,根据 ,即可求得答案;
(3)根据平移规律可得平移后的抛物线解析式为 ,分两种情况:①若点
在 轴上方时,②若点 在 轴下方时,分别求出点 的坐标即可.
【解答】解:(1) 抛物线 经过点 ,
,
,
,
,
,
将 代入抛物线 ,得 ,解得: ,
抛物线的表达式为 .
(2) 将 绕点 顺时针旋转 后,得到△ ,
, , ,
,
,
,
, ,
,
, ,
,
,
又 ,且 ,
,
即四边形 的面积为7.
(3)当 时, ,
可知抛物线 经过点 ,
将原抛物线沿 轴向下平移2个单位过点 ,
平移后得抛物线解析式为: ;
①若点 在 轴上方时,作 轴,交抛物线于 点,易证 ,
点 与点 关于抛物线 的对称轴直线 对称,
;
②若点 在 轴下方时,如图2,作 的中垂线,与 轴交与 点,联结 并延长,交
抛物线 于 点,
根据线段的垂直平分线的性质可得 ,
,
轴,
,
,
作 轴,垂足为 ,则 , ,设 ,则 , ,
在 中, ,
,解得 ,
,
,
, ,
设直线 的解析式为 ,
则 ,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
,
解得: (舍去), ,
当 时, ,
, ,
综上所述,满足条件得 点坐标为 或 .9.(2022•沈阳模拟)如图,已知点 ,点 ,直线 过点 ,交
轴于点 ,抛物线 经过点 , .
(1)求抛物线的解析式;
(2) 为直线 上方的抛物线上一点,且 ,求点 的坐标;
(3)平面内任意一点 ,与点 距离始终为2,连接 , .直接写出 的最
小值.
【分析】(1)将 点坐标代入 中,求得 ,进而求得 点坐标,将 、 两点
坐标代入抛物线解析式,从而求得 , 的值,进而求得结果;
(2)发现 ,故作 ,作 轴,作 ,设 ,根
据 可表示出 ,在直角三角形 中,根据勾股定理列出方程,从而求
得点 坐标,进而求得 的关系式,根据 的关系式和抛物线的关系式,进而求得结果;
(3)先确定点 在以 为圆心,2 为半径的圆上运动,取 ,求得出 ,
从而得出 ,进而确定点 、 、 共线时, 的值最小,进一步求得结
果.
【解答】解:(1)由题意得,
,,
直线 的解析式是: ,
,
,
,
抛物线的解析式是: ;
(2)如图1,
作 于 ,作 轴于 ,作 于 ,
, ,
,
, ,
可得: ,
,
设 ,则 ,
,
在 中,由勾股定理得,
,
, (舍去),, ,
, ,
直线 的解析式是: ,
由 得,
(舍去), ,
当 时, ,
, ;
(3)如2,
点 距离始终为2,
点 在以 为圆心,2为半径的圆 上运动,
在 上取 ,
, ,
,
,
,
,
当 、 、 共线时, 最小,此时 在线段 与 的交点 处,
,
在 中,,
的最小值是 .
10.(2022春•西山区校级月考)已知对称轴为直线 的抛物线经过 ,
两点,抛物线与 轴的另一个交点为 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点 为第四象限抛物线上一点,连接 , 交于点 ,连接 ,求
的最大值;
(3)如图2,若点 为抛物线上一点,且当 ,求点 的坐标.
【分析】(1)设抛物线的解析式为 ,将 , 的坐标和抛物线
代入,从而得到抛物线的解析式;
( 2 ) 过 点 作 轴 于 点 , 交 于 点 , 证 明 , 得 出
, 求 出 直 线 的 解 析 式 为 , 设 , 则
,可得出 的关系式,由二次函数的性质可得出结论;
(3)过点 作 轴于点 ,交 于点 ,过点 作 于点 ,证明
, , 设 , 则 , 求 出 , 可 得
,求出 的值,即可得点 的坐标.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为 ., ,抛物线 ,
,解得 ,
抛物线的解析式为 ;
(2)过点 作 轴于点 ,交 于点 ,
,
,
,
,
抛物线 经过 ,与 轴的另一个交点为 .
,
设直线 的解析式为 ,
,解得 ,
直线 的解析式为 ,
设 ,则 ,
.
.当 时, 有最大值,最大值是1;
(3)过点 作 轴于点 ,交 于点 ,过点 作 于点 ,
,
, ,
,
,
,
,
设 ,则 ,
.
, ,
,
,
,
,
,解得 或 ,
点 的坐标为 , 或 , .
11 . ( 2022 春 • 汉 川 市 校 级 月 考 ) 如 图 , 在 平 面 直 角 坐 标 系 中 , 顶 点 为的抛物线经过点 ,且与 轴交于 , 两点(点 在点 的
左侧).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求 的值;
(3)点 在第二象限内的抛物线上,点 在 轴上,且 ,当 与
相似时,求点 的坐标.
【分析】(1)根据待定系数法,可得抛物线的解析式;
(2)过点 作 轴交 轴于 ,过点 作 轴交 于 ,先证明 和
均为等腰直角三角形,得出: , , ,
,再运用三角函数定义即可;
(3)根据抛物线上的点满足函数解析式,可得方程②,根据相似三角形的性质,可得方程
①③,根据解方程组,可得 点的坐标.
【解答】解:(1) ,
,
设抛物线的解析式为 ,
将 点坐标代入函数解析式,得: ,
解得: .
该抛物线的解析式为: ;
(2)如图1,过点 作 轴交 轴于 ,过点 作 轴交 于 ,
, ,
, ,
,
和 均为等腰直角三角形,, , ,
,
,
;
(3)设 , ,
当 时, ,
解得: , ,
,
.
①当 时,如图2,
则 ,即 ,
化简,得: ①,
在抛物线上,
②,
联立①②,得 ,解得: (不符合题意,舍), , ,
,
当 时,如图3,
则 ,即 ,
化简,得 ③,
联立②③,得: ,
解得: (不符合题意,舍), , ,
.
综上所述:当 与 相似时,点 的坐标为 或 .
12.(2022秋•道里区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,点 为坐标原点,直线
交 轴于点 , 轴于点 ,抛物线 与 轴交于 , 两点,交
轴于点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2) 在第三象限抛物线上, 点横坐标为 ,连接 、 , 的面积为 ,求
关于 的函数关系式;(不要求写自变量 的取值范围)
(3)在(2)的条件下, 绕点 逆时针旋转,与线段 相交于点 ,且
, 过 点 作 交 于 , 轴 于 点 , 连 接 , 若
,求线段 的长.【分析】(1)直接把 点坐标代入 求出 的值即可得到抛物线解析式为
;
( 2 ) 连 接 , 过 点 作 轴 于 , 轴 于 , 根 据
可得出 与 的函数关系式;
(3)过 作 轴交 的延长线于 ,作 于 , 轴于 ,如图
3,利用 得到 ,加上 ,则 ,于
是根据等腰三角形的性质可得 ,接着判断四边形 为矩形得到 ,
则 ,然后证明 得到 ,所以 ;再在
中利用正弦定义可得到 ,利用勾股定理得 ,设 点坐标为
, 则 , , 于 是 可 表 示 出
,所以 ,解方程得到得
, (舍去),所以 .
【解答】解:(1) 直线 交 轴于点 , 轴于点 ,
, ,
将 代入抛物线 ,
,
,
抛物线解析式为 ,
(2)连接 ,过点 作 轴于 , 轴于 ,在第三象限抛物线上, 点横坐标为 ,
,
.
(3)过 作 轴交 的延长线于 ,作 于 , 轴于 ,如图
3,
,
,
,
,
而 ,
,
易得四边形 为矩形,
,
,
,
,
而 ,
,
,
,,
,
,
在 中, ,
,
,
设 点坐标为 ,则 , ,
,
,
整理得 , (舍去),
.
13.(2022•荆门模拟)抛物线 与 轴交于点 和点 ,与 轴交于点
,顶点 的坐标为 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点 在第一象限的抛物线上,且 ,求点 的坐标;在线段
上确定一点 ,使 平分四边形 的面积,求点 的坐标;
(3)点 是抛物线对称轴上的一个动点,连接 、 ,设 的外心为 ,当
的值最大时,请直接写出点 的坐标.【分析】(1)设 ,再将 代入 ,即可求解;
(2)由 可得点 ,可得 ,根据
即可求解;
(3)作 的外心 ,作 轴,则 ,进而可得 在 的垂直平
分线上运动,根据题意当 最大转化为求当 取得最小值时, 最大,
进而根据点到直线的距离,垂线段最短,即可求得 ,运用勾股定理求得 ,即
可求得点 的坐标,根据对称性求得另一个坐标.
【解答】解:(1) 顶点 的坐标为 ,
设 ,
将 代入 ,
解得 ,
;
(2) 点 ,
则 ,而 ,
解得: 或4,
点 在第一象限的抛物线上,
点 ;
顶点 的坐标为 .
直线 的解析式为 ,
, ,
点 , ,直线 的解析式为 ,
,
,
,
,
点 在线段 上, 平分四边形 的面积,
设 ,
,
,解得 ,
点 的坐标为 , ;
(3)如图,作 的外心 ,作 轴,则 ,,
在 的垂直平分线上运动,
依题意,当 最大时,即 最大时,
是 的外心,
,即当 最大时, 最大,
,
,
则当 取得最小值时, 最大,
,
即当 直线 时, 取得最小值,此时 ,
,
在 中, ,
, ,
根据对称性,则存在 , ,
综上所述, , 或 , .
14.(2022春•磐安县期中)如图,抛物线 与 轴交于点 ,
,与 轴交于点 ,已知 .
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点 在 轴上,在该抛物线的对称轴上,是否存在唯一的点 ,满足 ?
如果存在,请求出点 的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)若点 在 轴上,满足 的点 是否存在?如果存在,请求出点 的坐
标;如果不存在,请说明理由.【分析】(1)证明 ,根据相似三角形的性质可得 ,利用待定系数法
即可求解;
(2)由题意得 为直径的圆与对称轴:直线 有唯一的交点,即相切.根据切线的
性质可得点 的横坐标为0.5,所以点 到直线 的距离为4.5,则直径 的长为9,
根据勾股定理即可求解;
(3)当点 在以 为弦的 上,圆心角 是 的两倍.过点 做
于 ,则 .根据 ,可得 ,利用两点的距
离公式即可得点 的坐标.
【解答】解:(1) , ,
,
,
,
,
,
抛物线 与 轴交于点 , ,
设 ,
把 代入得 ,解得 ,
抛物线的函数表达式 ;
(2)存在,
抛物线的对称轴上是否存在唯一的点 ,满足 ,就是指以 为直径的圆与对
称轴:直线 有唯一的交点,即相切.
如图,设 的中点为 ,
,
点 的横坐标为0.5,
点 到直线 的距离为4.5,
直径 的长为9,
,
点 的坐标为 , 或 ;
(3)存在,如图:
当点 在以 为弦的 上,圆心角 .
过点 做 于 ,则 .
,
.
,
,或 ,
设 ,
,
当 时, ,
或 ,
同理,当 时, 或
综上所述,点 的坐标为 或 或 或 .
15.(2022•合肥模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴
交于点 , ,与直线 交于 轴上的点 ,直线 与 轴
交于点 .
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点 是抛物线上第一象限内的一一个动点,连接 、 ,当 的面积最大时,
求点 的坐标;
(3)将抛物线的对称轴向左平移3个长度单位得到直线 ,点 是直线 上一点,连接 、
,若直线 上存在使 最大的点 ,请直接写出满足条件的点 的坐标;若不
存在,请说明理由.
【分析】(1)用交点式函数表达式得: ,即可求解;
(2)由 ,即可求解;
(3)如图,经过点 、 的圆 与直线 相切于点 ,此时, 最大,即可求解.
【解答】解:(1)用交点式函数表达式得: ,
当 时, ,
则 ,
即 ,解得: .
则函数的表达式为 ;
(2) ,令 ,则 ,即点 ,
连接 ,设点 ,
,
,
有最大值,
此时点 ;
(3)如图,经过点 、 的圆 与直线 相切于点 ,此时, 最大,
过圆心 作 轴于点 ,则 , ,
,过点 的坐标为 , ;
同样当点 在 轴的下方时,其坐标为 ;故点 的坐标为 , 或 .
16.(2022•高州市一模)在平面直角坐标系 中,已知抛物线 与 轴交
于 、 两点,与 轴交于 点, 为抛物线顶点.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)如图1,连接 ,交 轴于点 ,点 是第一象限的抛物线上的一个动点,连接
交 轴于 ,连接 、 ,若 ,求点 的坐标.
(3)点 是抛物线对称轴上一动点,连接 、 ,设 外接圆圆心为 ,当
的值最大时,请求出点 的坐标.
【分析】(1)把 , 代入 即可求解;
(2)根据题意先求得 , , , 各点的坐标,求得 的解析式,进而求得点 的
坐标,通过计算可得 ,进而可得 ,由 可得出
,依题意,设 ,其中 ,建立方程求解即可得出答案;
(3)作 的外心 ,作 轴,则 ,进而可得 在 的垂直平
分线上运动,根据题意当 最大转化为求当 取得最小值时, 最大,
进而根据点到直线的距离,垂线段最短,即可求得 ,运用勾股定理求得 ,即
可求得点 的坐标,根据对称性求得另一个坐标.
【解答】解:(1)把 , 代入 中,得:
,解得: ,
抛物线解析式为 ;(2) 抛物线 与 轴交于 、 两点,与 轴交于 点, 为抛
物线顶点.
令 ,得: ,
则 ,
,
.
设直线 的解析式为 ,
, ,
,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
令 ,则 ,
,
, ,
,
,
,
,
,
,
,
依题意,设 ,其中 ,
,
解得: , (舍去),
, ;
(3)如图,作 的外心 ,作 轴,则 ,,
在 的垂直平分线上运动,
依题意,当 最大时,即 最大时,
是 的外心,
,即当 最大时, 最大,
,
,
则当 取得最小值时, 最大,
,
即当 直线 时, 取得最小值,此时 ,
,
在 中, ,
, ,
根据对称性,则存在 , ,
综上所述, , 或 , .
17.(2022•夏津县模拟)如图,抛物线 与 轴交于 , 两点,且
,与 轴交于点 ,连接 ,抛物线对称轴为直线 . 为第一象限内抛
物线上一动点,过点 作 于点 ,与 交于点 ,设点 的横坐标为 .(1)求抛物线的表达式;
(2)当线段 的长度最大时,求 的值;
(3)点 是抛物线对称轴上的一点,点 是坐标平面内的一点,是否存在点 ,使得以
点 , , , 为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点 的坐标;若不存在,
请说明理由.
【分析】(1)由 ,设 ,则 ,又抛物线对称轴为直线 ,得
,解得 , ,用待定系数法可得抛物线的表达式为
;
(2)连接 ,得 ,可得直线 解析式为 ,设 ,则
, ,用二次函数性质可
得当 时, 取最大值,最大值是 1, , ,可得 ,
,即知 ;
(3)设 , , ,又 , ,①以 、 为对角线,则 、
的中点重合,且 ,可得 ,解得 , 或
, ;②以 、 为对角线,则 、 的中点重合,且 ,③以
、 为对角线,则 、 的中点重合,且 ,分别列方程组可解得答案.
【解答】解:(1)由 ,设 ,则 ,抛物线对称轴为直线 ,
,
解得 ,
, ,
将 , 代入 得:
,
解得 ,
抛物线的表达式为 ;
(2)连接 ,如图:
在 中,令 得 ,
,
设直线 解析式为 ,将 代入得:
,
解得 ,
直线 解析式为 ,
设 ,则 ,
,
,
当 时, 取最大值,最大值是1,
此时 , ,
,
, ,;
(3)存在点 ,使得以点 , , , 为顶点的四边形是菱形,理由如下:
如图:
设 , , ,又 , ,
①以 、 为对角线,则 、 的中点重合,且 ,
,
解得 或 ,
, 或 , ;
②以 、 为对角线,则 、 的中点重合,且 ,
,解得 或 ,
, 或 , ;
③以 、 为对角线,则 、 的中点重合,且 ,
,
解得 ,
, ;
综上所述, 的坐标为 , 或 , 或 , 或 , 或 ,
.
18.(2022•黄冈模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴交点为
、 ,与 轴交于点 , 为抛物线上一点,过点 作 于 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若 在直线 上方, 轴于 ,交 于 .
①求 的值;②求线段 的最大值.
(3)如图2,连接 ,当 与 相似时,直接写出点 的坐标.
【分析】(1)根据待定系数法求解析式即可;
( 2 ) ① 根 据 对 顶 角 性 质 , 平 行 线 的 性 质 可 得 , 进 而 可 得
,根据勾股定理求得 ,进而根据正弦的定义求解即可;
②待定系数法求得直线 的解析式为 ,设 .则 .
,求得 ,根据①的结论求得 ,当 取得
最大值时, 取得最大值,进而根据二次函数
的性质求得 的最大值;
(3)分别表示出 , ,求得 , , 的长,根据 ,
与 相似时,有以下2种情形,①当 时,②当 时,
进而根据相似三角形的性质列出方程解方程求解即可.
【解答】解:(1) 抛物线 与 轴交点为 、 ,与 轴交于点
,
令 ,则 ,
,
设抛物线的解析式为 ,
将点 代入得, ,
解得: ,
,
抛物线的解析式为 ;
(2)① 轴,
,
又 ,
,
,
, ,
, ,.
;
②设过 , , 的直线解析式为 ,
则 ,
解得: ,
直线 解析式为 ,
设 ,则 ,
,
当 时, 有最大值2,
,
取最大值时, 取最大值,
最大值为 ;
(3)设 ,则 ,
,
, ,
,
,
,
, ,
,
,
与 相似,有以下两种情形,
①当 时,,
即 ,
整理得: ,
解得: (与点 重合,舍去), ,
当 时, ,
, ;
当 时, ,
即 ,
整理得 ,
解得: , , (舍去),
当 时, ,
,
当 时, ,
, .
综上所述,当 与 相似时,点 的坐标 , 或 或 , .
19.(2022•广东模拟)在平面直角坐标系 中,已知抛物线 与 轴交于
、 两点,与 轴交于 点, 为抛物线顶点.
(1)连接 ,交 轴于点 , 是抛物线上的一个动点.
①如图一,点 是第一象限的抛物线上的一点,连接 交 轴于 ,连接 、 ,若
,求点 的坐标.②如图二,点 在第四象限的抛物线上,连接 、 交于点 ,设 ,则 有
最大值还是最小值? 的最值是多少?
(2)如图三,点 是第四象限抛物线上的一点,过 、 、 三点作圆 ,过点 作
轴,垂足为 ,交圆 于点 ,点 在运动过程中线段 是否变化?若有变化,
求出 的取值范围;若不变,求线段 长度的定值.
(3)点 是抛物线对称轴上一动点,连接 、 ,设 外接圆圆心为 ,当
的值最大时,请直接写出点 的坐标.
【分析】(1)①根据题意先求得 , , , 各点的坐标,求得 的解析式,进而
求得点 的坐标,通过计算可得 ,进而可得 ,由 可得
出 ,依题意,设 ,其中 ,建立方程求解即可得出答
案;
②根据已知条件设 ,其中 ,求得直线 的解析式,直线 的
解 析 式 , 联 立 即 可 求 得 点 的 坐 标 , 根 据
, 令
,根据二次函数的性质求得 的最大值,即可求得 的
最小值;
(2)根据题意过点 作 ,依题意,点 为 的外心, 为 垂直平分线
上的点,则点 在抛物线的对称轴直线 上,设 ,其中 ,
, , ,根据 建立方程,解得: ,进而求得
,即可求得 ;
(3)作 的外心 ,作 轴,则 ,进而可得 在 的垂直平分线上运动,根据题意当 最大转化为求当 取得最小值时, 最大,
进而根据点到直线的距离,垂线段最短,即可求得 ,运用勾股定理求得 ,即
可求得点 的坐标,根据对称性求得另一个坐标.
【解答】解:(1) 抛物线 与 轴交于 、 两点,与 轴交于 点,
为抛物线顶点.
令 ,得: ,
则 ,
令 ,得: ,
解得: , ,
则 , ,
,
.
①设直线 的解析式为 ,如图1,
, ,
,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
令 ,则 ,
,
, ,
,
,
,
,
,
,
,
依题意,设 ,其中 ,,
解得: , (舍去),
, .
② 点 在第四象限的抛物线上, 、 交于点 ,如图2,
设 ,其中 ,
设直线 的解析式为 ,
, ,
,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
设直线 的解析式为 ,
, ,
,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
联立方程组,得: ,
解得: ,
,
,
, ,
,令 ,
,
当 时, 取得最大值 , 取得最小值为 ,
有最小值,最小值为 .
(2)不变, ,理由如下:
如图,过点 作 ,依题意,点 为 的外心,
为 垂直平分线上的点,即点 在抛物线的对称轴直线 上,
轴, ,
, 轴,
,
设 , , , , ,
为 的外心,
,则 ,
即 ,
解得: ,
,
,
,
,
.
(3)如图4,作 的外心 ,作 轴,则 ,
,
在 的垂直平分线上运动,
依题意,当 最大时,即 最大时,是 的外心,
,即当 最大时, 最大,
,
,
则当 取得最小值时, 最大,
,
即当 直线 时, 取得最小值,此时 ,
,
在 中, ,
, ,
根据对称性,则存在 , ,
综上所述, , 或 , .20.(2022•瓯海区校级自主招生)如图,在平面直角坐标系中,点 从原点 出发,沿
轴向右以每秒一个单位长的速度运动 秒 ,抛物线 经过点 和点 .
(1)求 , (用 的代数式表示);
(2)抛物线 与直线 和 分别交于 , 两点,当 时,
①在点 的运动过程中,你认为 的大小是否会变化?若变化,说明理由;若不
变,求出 的值;
② 的面积 与 的函数关系式;
③是否存在这样的 值,使得以 , 、 , 为顶点的四边形为梯形?如果存在,求出
的值;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据抛物线 经过点 和点 ,将 , ,代入求出
, 的值即可;(2)①根据(1)中解析式得出 ,得出 , 即可得出
的大小不会变化;
② 根 据 当 时 以 及 当 时 , 分 别 得 出 ,
,求出即可;
③根据当 时以及当 时,分别得出 的值即可.
【解答】解:(1)由题意得 , ,
代入 ,
得 ,
,
即 .
即 .
(2)当 时,① ,
即 , ,
即 , , 是定值.
②当 时, ,
如图1,
过点 作 的垂线,垂足为 ,
,
,
,
当 时,如图2,,
,
③存在这样的 值,使得以 、 、 、 为顶点的四边形为梯形.
当 时,如图3,
, ,
即 ,代入 得 .
解得 ;
当 时,如图4,则 , 关于对称轴 对称,
即 ,
解得: .
综上,当 或 时,以 、 、 、 为顶点的四边形为梯形.