文档内容
专题 11 二次函数中的角度存在性问题的四类综合题型
目录
典例详解
类型一、二次函数中的等角存在性问题
类型二、二次函数中的倍角存在性问题
类型三、二次函数中的特殊角存在性问题
压轴专练
类型一、二次函数中的等角存在性问题
知识点:1. 二次函数图像性质,如对称轴、顶点坐标、单调性,用于确定点的位置关系;2. 等角的几
何判定,包括等腰三角形性质(等边对等角)、平行线性质(同位角/内错角相等)、全等/相似三角形
对应角相等。
解题技巧:1. 构造辅助线,如作对称点、平行线或垂线,转化等角为已知角或易求角;2. 代数化处
理,设点坐标,利用三角函数(正切值相等)或斜率表示角的关系,列方程求解。
例1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数 的图象与 轴交于点 , ,与 轴交
于点 ,将 沿着 翻折,使点 落在点 处.
(1)求二次函数的表达式及点 的坐标.(2)求直线 的表达式.
(3) 为抛物线上一点,连接 ,当 时,请直接写出点 的坐标.
【变式1-1】如图所示,已知抛物线 ,与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y
轴交于点D,且满足 ,顶点为C.
(1)求m的值;
(2)①求抛物线顶点C的坐标;
②若将该抛物线向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,直接写出平移后的抛物线的解析式;
(3)已知点P为异于点A的该抛物线上的一个点,并且 ,求点P的坐标.
【变式1-2】如图,在平面直角坐标系中,抛物线 过点 ,交 轴于点
和点 .交 轴于点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点 是直线 上方抛物线上一动点.连接 , .求 面积最大值及此时点 的坐标;
(3)将原抛物线沿 轴正半轴平移2个单位长度得到新抛物线 ,新抛物线 与 轴的负半轴交于点 .点
为平移后的新抛物线上一动点,当 .请直接写出所有符合条件的点 的坐标.类型二、二次函数中的倍角存在性问题
知识点:1. 三角函数倍角公式(如tan2α=2tanα/(1-tan²α)),通过角的正切值关系转化代数等式;2.
几何构造中倍角与等腰三角形关系(如外角等于不相邻内角2倍)。
解题技巧:1. 代数法:设点坐标表示角的正切值,代入倍角公式列方程求解;2. 几何法:构造含倍角
的等腰三角形,利用对称性或全等转化角的关系,结合函数图像找点。
例2.如图,已知二次函数 的图象与x轴交于A,B两点,A点坐标为 ,与y轴交于点
.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在直线 上方的抛物线上存在点Q,使得 ,求点Q的坐标.
【变式2-1】如图1,抛物线 经过 两点,与 轴交于点 为第四象限内
抛物线上一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)设四边形 的面积为 ,求 的最大值;
(3)如图2,过点 作 轴于点 ,连接 与 轴交于点 ,当 时,求点
的坐标.【变式2-2】如图,抛物线M过点 ,与x轴交于点A和点B(点A在点B左侧),与y轴交于点
C,顶点D的坐标为 .
(1)求抛物线M的表达式和点A的坐标;
(2)点F是线段 上一动点,求 周长的最小值;
(3)平移抛物线M得到抛物线N,已知抛物线N过点D,顶点为P,其对称轴与抛物线M交于点Q,若
,直接写出点P的坐标.
类型三、二次函数中的特殊角存在性问题
知识点:1. 特殊角(30°、45°、60°)的三角函数值(如tan45°=1、sin30°=0.5),用于建立线段比例关
系;2. 二次函数与坐标几何结合,如两点间距离公式、直线斜率与倾斜角关系。
解题技巧:1. 几何构造:过动点作坐标轴垂线,构造含特殊角的直角三角形,利用边角比表示坐标关
系;2. 代数转化:设点坐标,用斜率或距离公式表示角的三角函数值,结合函数解析式列方程求解。
例3.已知直线 与 轴相交于点 ,与抛物线 相交于 、 两点.(1)求点 、点 的坐标及抛物线的解析式;
(2)求 的面积;
(3)若点 是 轴上一点.且 .求 点坐标.
【变式3-1】如图,抛物线 与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,已知 .
(1)求m的值和直线 对应的函数表达式;
(2)P点是对称轴上的一点,当 的值最小时,求点P的坐标;
(3)Q为抛物线上一点,若 ,求点Q的坐标.
【变式3-2】如图,已知抛物线 的图象与x轴交于点 和 ,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;
(2)点M是抛物线的顶点,求出 的面积;
(3)如图2.连接 ,点P是抛物线上的一动点,且满足 ,请直接写出点P坐标.
一、解答题
1.如图,抛物线 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, .
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使 .若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,抛物线 经过点 、 ,交 轴于点 ,点 是抛物线上一动点.(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)当点 的坐标为 时,求四边形 的面积;
(3)若 ,求点 的坐标.
3.已知抛物线 与 轴相交于 , 两点(点 在点 的左侧),与 轴交于点 ,对称
轴为直线 .
(1)求 的长;
(2)点 为 上方抛物线上的一动点,若 的面积是 面积的一半,求点 的横坐标;
(3)过点 的直线 与抛物线的另一个交点为 ,若 ,求点 的坐标.
4.如图,抛物线 与 轴交于点 ,点 ,交 轴于点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点 在直线 上方抛物线上运动,过点 作 , 轴于点 ,求 的最大
值,以及此时点的坐标;
(3)将原抛物线向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位得到 ,点 是原抛物线的顶点,问在平移后的抛物线上是否存在点 ,使得 ,请直接写出所有符合条件的点 的坐标.
5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 过点 ,交 轴于点 和点 ,交
轴于点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点 是直线 上方抛物线上一动点,连接 ,求 面积最大值及此时点 的坐标;
(3)将原抛物线沿 轴正半轴平移2个单位长度得到新抛物线 ,新抛物线 与 轴的负半轴交于点 ,点
为平移后的新抛物线上一动点,当 ,请直接写出所有符合条件的点 的坐标.
6.已知抛物线 经过点 和 .
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线 与 轴交于点 , (点 在点 的左侧),与 轴交于点 ,如图.
①求 的面积;
②点 在抛物线上,点 在线段 上(不与端点 , 重合),若 ,求点 的坐标.
7.如图,二次函数 与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C.已知点 ,抛物线的对称轴为直线 .
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接 ,点P是抛物线上一点,在直线 下方移动,过点P分别向x轴,y轴作垂线,与 交于
E,F两点,求 的最大值并求出此时点P的坐标;
(3)将抛物线沿着射线 的方向平移 个单位,点M是平移后抛物线对称轴上任意一点,若 ,
直接写出点M的坐标.