
?考點25—1 二次與面積綜合
1.已知二次函數(shù)的圖象過點(3,0)、(-1,0).
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)如圖,二次函數(shù)的圖象與軸交于點,二次函數(shù)圖象的對稱軸與直線交于點,求點的坐標;
(3)在第一象限內(nèi)的拋物線上有一點,當?shù)拿娣e最大時,求點的坐標.
【答案】(1)拋物線的解析式為y=-x2+2x+3;(2) P(1,2).(3) Q(,).
【解析】
試題分析:(1)將A、C的坐標代入函數(shù)解析式,解方程組求出b、c的值,即可得到函數(shù)的解析式;
(2)先令x=0求出B點坐標,然后利用待定系數(shù)法求出直線AB的解析式,再在直線AB解析式中令x=1即可得出點P坐標;
(3)設Q(m,),△QAB的面積為S,連接QA,QB,OQ,則S=,用含m的代數(shù)式表示S,然后利用二次函數(shù)的最值即可求出點Q的坐標.
試題解析:
(1)把點A(3,0)、C(-1,0)代入中,
得 解得
∴拋物線的解析式為.
(2)在中,當x=0時y=3,
∴B(0,3),
設直線AB的解析式為,
∴,
∴,
∴直線AB的解析式為,
當x=1時,y=2,
∴P(1,2).
(3)設Q(m,),△QAB的面積為S,
連接QA,QB,OQ,則S=
=
又∵,
∴S=
=
∴當時S最大,
此時=,
∴Q(,).
2.(2019·湖南九年級期中)已知二次函數(shù)圖象的頂點在原點,對稱軸為軸.一次函數(shù)的圖象與二次函數(shù)的圖象交于兩點(在的左側(cè)),且點坐標為.平行于軸的直線過點.
(1)求一次函數(shù)與二次函數(shù)的解析式;
(2)判斷以線段AB為直徑的圓與直線的位置關(guān)系,并給出證明;
(3)把二次函數(shù)的圖象向右平移 2 個單位,再向下平移 t 個單位(t>0),二次函數(shù)的圖象與x 軸交于 M,N 兩點,一次函數(shù)圖象交y 軸于 F 點.當 t 為何值時,過 F,M,N 三點的圓的面積最???最小面積是多少?
【答案】(1)一次函數(shù)的解析式為;二次函數(shù)解析式為.
(2)相切,證明見解析
(3)當時,過三點的圓面積最小,最小面積為.
【解析】
【解析】
把代入得
一次函數(shù)的解析式為
二次函數(shù)圖象的頂點在原點,對稱軸為軸,
二次函數(shù)的解析式為,將代入解析式得
二次函數(shù)的解析式為
由解得或,,取的中點,
過作直線的垂線,垂足為,則
,而直徑
,即圓心到直線的距離等于半徑,
以為直徑的圓與直線相切.
平移后二次函數(shù)的解析式為,
令得
過三點的國的圓心一定在平移后拋物線的對稱軸.上,要使圓面積最小,圓半徑應等于點到直線2的距離,點坐標為.
此時,半徑為,面積為
設圓心為的中點為,連接,則,
在三角形中,
,而
當時,過三點的圓面積最小,最小面積為.
3.(2017·四川中考真題)如圖,已知二次函數(shù)的圖象經(jīng)過三點.
(1)求該二次函數(shù)的解析式;
(2)點是該二次函數(shù)圖象上的一點,且滿足(是坐標原點),求點的坐標;
(3)點是該二次函數(shù)圖象上位于一象限上的一動點,連接分別交軸與點若的面積分別為求的最大值.
【答案】(1);(2)滿足條件的點有:;(3)當時,有最大值,最大值為:.
【解析】
試題分析:(1)利用待定系數(shù)法求得二次函數(shù)的解析式即可;(2)設直線與軸的交點為,根據(jù)已知條件求得t=±8,根據(jù)t的值求得直線BD的解析式,把直線BD的解析式與拋物線的解析式聯(lián)立組成方程組,解方程組即可求得點D的坐標;(3)過點P作PH//軸交直線于點,設,則,所以,分別用t表示出的面積分別為在計算出與t的函數(shù)關(guān)系,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可.=
試題解析:
(1)由題意得:設拋物線的解析式為:;
因為拋物線圖像過點,
解得
所以拋物線的解析式為:
即:
(2)設直線與軸的交點為
當時,直線解析式為:
所以,點
當時,直線解析式為:
所以,點
綜上:滿足條件的點有:
(3):過點P作PH//軸交直線于點,設
BC直線的解析式為故:
AP直線的解析式為:
故:
;
即:
所以,當時,有最大值,最大值為:.
4.(2021·遼寧九年級期末)如圖,二次函數(shù)的圖象與軸交于點和點,與軸交于點,點在第三象限內(nèi)的二次函數(shù)圖象上運動.
求二次函數(shù)的解析式;
如圖1,設四邊形的面積為,試求的最大值并求出此時點坐標;
如圖2,點在二次函數(shù)圖象上,且位于直線的下方,過點作,垂足為點,連接,若與相似,求點的坐標.
【答案】;的最大值為9,此時;,
【分析】
(1)直接將和點代入解析式,運用待定系數(shù)法求解即可;
(2)連接OP,則四邊形的面積由△OAP,△OCP和△OBC三部分構(gòu)成,分別表示出三部分的面積即可得到關(guān)于S的二次函數(shù)式,運用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解最大值及坐標;
(3)分兩種情況進行分析,和,分別根據(jù)相似三角形的性質(zhì)求解即可.
【解析】
解:把,代入中,
可求得,,,
∴
如圖1,連接,
=,
∵點在第三象限內(nèi)的二次函數(shù)圖象上運動,
∴,
∴,
當時,,此時;
兩種情形,
①當時,如圖2,
,解得,
②時,如圖3,過點作
設,由
可求得,
代入
解得,
綜上,點的坐標為:,.
【點睛】
本題考查二次函數(shù)與幾何綜合問題,準確分類討論并靈活運用相似三角形的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
5.(2019·吉林九年級)我們規(guī)定,以二次函數(shù)y=ax2+bx+c的二次項系數(shù)a的2倍為一次項系數(shù),一次項系數(shù)b為常數(shù)項構(gòu)造的一次函數(shù)y=2ax+b叫做二次函數(shù)y=ax2+bx+c的“子函數(shù)”,反過來,二次函數(shù)y=ax2+bx+c叫做一次函數(shù)y=2ax+b的“母函數(shù)”.
(1)若一次函數(shù)y=2x-4是二次函數(shù)y=ax2+bx+c的“子函數(shù)”,且二次函數(shù)經(jīng)過點(3,0),求此二次函數(shù)的解析式及頂點坐標.
(2)若“子函數(shù)”y=x-6的“母函數(shù)”的最小值為1,求“母函數(shù)”的函數(shù)表達式.
(3)已知二次函數(shù)y=-x2-4x+8的“子函數(shù)”圖象直線l與x軸、y軸交于C、D兩點,動點P為二次函數(shù)y=-x2-4x+8對稱軸右側(cè)上的動點,求△PCD的面積的最大值.
【答案】(1) ,拋物線的頂點坐標為; (2) “母函數(shù)”的函數(shù)表達式為;(3)當時,最大,最大值為.
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)二次函數(shù)y=ax2+bx+c的“子函數(shù)”的定義,可知a=1,b=-4,再把點(3,0)代入解析式即可解決問題.
(2)“子函數(shù)”的“母函數(shù)”為.利用最小值為1即可求出C的值.
(3)得直線的表達式為,可求C,D坐標,再根據(jù)可解決問題.
【解析】
解:(1)由題意得,,
∴拋物線的解析式為,把點代入可得,
∴拋物線的解析式為.
∵,
∴拋物線的頂點坐標為.
(2)“子函數(shù)”的“母函數(shù)”為.
∵,
∴,
∴,
∴“母函數(shù)”的函數(shù)表達式為.
(3)如圖,連接,設點的坐標為.
由題意得直線的表達式為,
∴,,
∴
,
∴當時,最大,最大值為.
【點睛】
本題考查二次函數(shù)的綜合題、待定系數(shù)法、一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系等知識,解題的關(guān)鍵是靈活應用這些知識解決問題,理解題意,學會利用參數(shù)解決問題,學會構(gòu)建二次函數(shù),利用二次函數(shù)的性質(zhì)解決問題,屬于中考壓軸題.
6.已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象經(jīng)過點(1,0),(5,0),(3,﹣4).
(1)求該二次函數(shù)的解析式;
(2)當y>﹣3,寫出x的取值范圍;
(3)A、B為直線y=﹣2x﹣6上兩動點,且距離為2,點C為二次函數(shù)圖象上的動點,當點C運動到何處時△ABC的面積最???求出此時點C的坐標及△ABC面積的最小值.
【答案】詳見解析
【分析】
(1)利用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式.
(2)求出y=3時x的值,結(jié)合函數(shù)圖象,求出y>﹣3時x的取值范圍.
(3)△ABC的底邊AB長度為2,是定值,因此當AB邊上的高最小時,△ABC的面積最?。缃獯饒D所示,由點C向直線y=﹣2x﹣6作垂線,利用三角函數(shù)(或相似三角形)求出高CE的表達式,根據(jù)表達式求出CE的最小值,這樣問題得解.
【解析】
解:(1)∵點(1,0),(5,0),(3,﹣4)在拋物線上,
∴,解得.
∴二次函數(shù)的解析式為:y=x2﹣6x+5.
(2)在y=x2﹣6x+5中,令y=﹣3,即x2﹣6x+5=﹣3,
整理得:x2﹣6x+8=0,解得x1=2,x2=4.
結(jié)合函數(shù)圖象,可知當y>﹣3時,x的取值范圍是:x<2或x>4.
(3)設直線y=﹣2x﹣6與x軸,y軸分別交于點M,點N,
令x=0,得y=﹣6;令y=0,得x=﹣2,
∴M(﹣3,0),N(0,﹣6).
∴OM=3,ON=6,由勾股定理得:MN=,
∴.
設點C坐標為(x,y),則y=x2﹣6x+5..
過點C作CD⊥y軸于點D,
則CD=x,OD=﹣y,DN=6+y.
過點C作直線y=﹣2x﹣6的垂線,垂足為E,交y軸于點F,
在Rt△CDF中,DF=CD?tan∠MNO=x,.
∴FN=DN﹣DF=6+y﹣x.
在Rt△EFN中,EF=FN?sin∠MNO=(6+y﹣x),
∴CE=CF+EF=x+(6+y﹣x).
∵C(x,y)在拋物線上,
∴y=x2﹣6x+5,代入上式整理得:CE=(x2﹣4x+11)=(x﹣2)2+.
∴當x=2時,CE有最小值,最小值為.
當x=2時,y=x2﹣6x+5=﹣3,∴C(2,﹣3).
∴△ABC的最小面積為:AB?CE=×2×=.
∴當C點坐標為(2,﹣3)時,△ABC的面積最小,面積的最小值為.
7.(2020·湖南九年級)如圖所示,已知二次函數(shù)的圖像的頂點為點,與軸的交點為點(點A位于點E的左側(cè)),與軸的交點為B,連接AB,將繞點A順時針旋轉(zhuǎn)后,點B落在點C的位置,得到.
(1)如圖①,求點C的坐標;
(2)如圖②,將二次函數(shù)的圖像沿軸向下平移后,得到的二次函數(shù)的圖像經(jīng)過點、頂點為、與軸的交點為,連接.
①求二次函數(shù)的解析式;
②點N為平移后得到的二次函數(shù)上的動點,點N的坐標為,且,是否存在這樣的點N,使的面積是面積的2倍,若存在,求點N的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)點C的坐標為(3,1);(2)①;②存在,點N的坐標為(1,-1)或(3,1)
【分析】
(1)先求出點B和點A的坐標,然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得FC=OB=2,AF=AO=1,∠AFC=90°,從而求出點C的坐標;
(2)①根據(jù)二次函數(shù)圖象的平移規(guī)律可得平移后的解析式為,然后將點C的坐標代入解析式中即可求出結(jié)論;
②根據(jù)平移性質(zhì)可得BB1=1,DD1=1,然后根據(jù)面積關(guān)系列出方程,然后分類討論,分別求出n的值,即可求出結(jié)論.
【解析】
解:(1)在中,令,得.
∴點B的坐標為(0,2).
令,得,
解得,.
∴點A的坐標為(1,0).
則OA=1,OB=2.
將ABO繞點O順時針旋轉(zhuǎn)90°后,點B落到點C的位置,得到ACF,
可得,F(xiàn)C=OB=2,AF=AO=1,∠AFC=90°.
故點C的坐標為(3,1).
(2)①由二次函數(shù)的圖象沿軸向下平移后,得到二次函數(shù)的圖象,則,
對稱軸不變,即,
∴=3.
∴,
又的圖象過點(3,1),
∴,
即,
∴.
②由(2)可知的圖象是由的圖象向下平移1個單位后得到的,
∴BB1=1,DD1=1.
又的圖象的對稱軸為,
若的面積是面積的2倍,
∴,(其中>0).
①當0<時,如圖②,
則,
∴,
此時,
∴點N的坐標為(1,—1).
②當>時,如圖③,
則,
∴,
此時,
∴點N的坐標為(3,1).
故點N的坐標為(1,-1)或(3,1).
【點睛】
此題考查的是二次函數(shù)的綜合大題,掌握利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式和二次函數(shù)的平移規(guī)律是解決此題的關(guān)鍵.
8.(2018·湖北九年級期中)已知二次函數(shù)的圖象對稱軸為,圖象交x軸于A,B,交y軸于,且,直線與二次函數(shù)圖象交于M,在N的右邊,交y軸于P.
求二次函數(shù)圖象的解析式;
若,且的面積為3,求k的值;
若,直線AN交y軸于Q,求的值或取值范圍.
【答案】(1)(2)k=2(3)
【解析】
【分析】
(1)由圖象對稱軸為x=,AB=5,知:A(﹣2,0)、B(3,0),把C點坐標代入二次函數(shù)即可求解;
(2)S△CMN=?HN?xM=6,用韋達定理求解即可;
(3)求出xN=,分2k﹣5>0時和2k﹣5<0兩種情況,求出點Q坐標即可求解.
【解析】
(1)由圖象對稱軸為x=,AB=5,知:A(﹣2,0)、B(3,0),設 ,把代入二次函數(shù)表達式得:-3=-6a,∴a=,∴y= ,即.故函數(shù)表達式為:y=x2﹣x﹣3…①;
(2)∵b′=﹣5,∴直線MN表達式為:y=kx﹣5…②.設:N(x1,y1),M(x2,y2),將①、②聯(lián)立并整理得:x2﹣(2k+1)x+4=0,則:x1+x2=2k+1,x1?x2=4,直線C(0,﹣3)、M(x2,y2)所在的直線方程為:y=,過N點做直線HM∥y軸,交MC于H,則H(x1,).
∵S△CMN=?HN?xM=6,整理得:x1?y2﹣x2y1+3x1﹣3x2=6,把y1=3x1﹣5,y2=3x2﹣5,代入上式整理得:x2﹣x1=3,即:(x1+x2)2﹣4x1x2=9,k=2或k=-3(舍去);
(3)b′=﹣3k,直線y=kx+b=kx﹣3k…③,將①、③方程聯(lián)立并整理得:
x2﹣(2k+1)x+(6k﹣6)=0,△=4k2﹣20k+25=(2k﹣5)2>0,xN=.
①當2k﹣5>0時,xN=3,則N(3,0),而Q(0,0),P(0,﹣3k),C(0,﹣3),則:CP=3k﹣3,CQ=3,∴=k﹣1,即:>;
②當2k﹣5<0時,xN=2k﹣2,則N(2k﹣2,2k2﹣5k),則AN所在的直線方程為:y=,則:Q(0,2k﹣5),而C(0,﹣3),P(0,﹣3k),則:CP=3k﹣3,CQ=2k﹣2,∴=.故:≥.
【點睛】
本題考查了二次函數(shù)的解析式的求法和與幾何圖形結(jié)合的綜合能力的培養(yǎng).要會利用數(shù)形結(jié)合的思想把代數(shù)和幾何圖形結(jié)合起來,利用點的坐標的意義表示線段的長度,從而求出線段之間的關(guān)系.
9.(2020·江陰市臨港實驗學校九年級月考)已知:如圖,一次函數(shù)y=-2x與二次函數(shù)y=ax2+2ax+c的圖像交于A、B兩點(點A在點B的右側(cè)),與其對稱軸交于點C
(1)求點C的坐標;
(2)設二次函數(shù)圖像的頂點為D,點C與點D關(guān)于 x軸對稱,且△ACD的面積等于2.
① 求二次函數(shù)的解析式;
② 在該二次函數(shù)圖像的對稱軸上求一點P(寫出其坐標),使△PBC與△ACD相似.
【答案】(1)C點的坐標為(-1,2);(2)①y=2x2+4x; ②點P的坐標為(-1, 10),(-1,).
【分析】
(1)把y=ax2+2ax+c配方可得拋物線的對稱軸為直線x=1,由此結(jié)合已知條件即可求得點C的坐標為(-1,2);
(2)①由(1)中的結(jié)論結(jié)合題意可得點D的坐標為(-1,-2),由此可得CD=4,結(jié)合△ACD的面積為2可得點A到CD的距離為1,結(jié)合點A是拋物線與直線y=-2x的交點可得點A與原點重合,即點A的坐標為(0,0),這樣設拋物線的解析式為y-a(x+1)2-2,再代入點A的坐標即可求得a的值,從而可得拋物線的解析式;
②如下圖,由已得拋物線的解析式結(jié)合題意可求得點B的坐標,再求結(jié)合點A、C、D的坐標即可得到AC、BC、CD的長,然后分△P1BC∽△ACD和△P1BC∽△ACD兩種情況列出比例式,解出對應的P1C和P2C即可得到對應的點P的坐標了.
【解析】
解:(1)∵y=ax2+2ax+c=a(x+1)2+c-a,
∴它的對稱軸為x=-1.
又∵一次函數(shù)y=-2x與對稱軸交于點C,
∴y=2,
∴C點的坐標為(-1,2).
(2)①∵點C與點D 關(guān)于x軸對稱,
∴點D的坐標為(-1,-2).
∴CD=4,
∵△ACD的面積等于2.
∴點A到CD的距離為1,點A是拋物線與直線y=-2x的交點,
∴可得A點與原點重合,點A的坐標為(0,0),
設二次函數(shù)為y=a(x+1)2-2,∵其圖象過點A(0,0),
∴a(0+1)2-2=0,解得a=2
∴二次函數(shù)的解析式為:y=2x2+4x;
② 由 解得: , ,
∴點B的坐標為(-3,6),
∵點A、B、C、D的坐標分別為(0,0),(-3,6),(-1,2),D(-1,-2),
∴易得△ACD是等腰三角形,CD=4,AC=,BC=,
如下圖,①當△P2BC∽△CAD時,
,即,解得P2C=8,
∴點P2到x軸的距離為10,即點P2的坐標為(-1,10);
②當△P1BC∽△ACD時,
,即,解得P1C=2.5,
∴點P1到x軸的距離為4.5,即點P1的坐標為
∴綜上所述可得:點P的坐標為(-1, 10),(-1,)
【點睛】
本題考查解本題第3小題的要點(1)畫出符合題意分圖形,即可以幫助我們分析、尋找到解題思路;(2)由圖可知∠PCB=∠ACD,由此可知兩個三角形相似存在兩種情況:△P1BC∽△ACD和△P1BC∽△ACD,這樣結(jié)合已知條件和相似三角形的性質(zhì)解出對應的PC的長度即可得到對應的點P的坐標了.
10.(2021·山東九年級期末)如圖,已知一次函數(shù)的圖象與軸交于點,與二次函數(shù)的圖象交于軸上的一點二次函數(shù)的圖象與軸只有唯一的交點,且.
求二次函數(shù)的表達式;
點為一次函數(shù)下方拋物線上的點,的面積最大時,求點的坐標;
設一次函數(shù)的圖象與二次函數(shù)的圖象的另一交點為,已知為軸上的一個動點,且為直角三角形,求點的坐標.
【答案】(1);(2);(3)點的坐標為和
【分析】
(1)根據(jù)y=0.5x+2交x軸于點A,與y軸交于點B,即可得出A,B兩點坐標,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸只有唯一的交點C,且OC=2.得出可設二次函數(shù)y=ax2+bx+c=a(x?2)2,進而求出即可;
(2)作于軸交于點,易證,設,則G(t,),可表示出MH,進而求出的函數(shù)解析式,進而即可求解;
(3)根據(jù)當B為直角頂點,當D為直角頂點,以及當P為直角頂點時,分別利用三角形相似對應邊成比例求出即可.
【解析】
解:交x軸于點,
,
,
,
∵直線與軸交于點,
點坐標為,
二次函數(shù)的圖像與軸只有唯一的交點,且,
可設二次函數(shù),
把代入得,,
二次函數(shù)的表達式:;
作于軸交于點,
則∠MGH=∠OBA,∠MHG=∠AOB=90°,
∴,
∴,
設,則G(t,),
∴,
又∵AB=,OA=4,
,
,
當時,最大,此時,,
;
(3) 當點B為直角頂點時,過作交軸于點,則,如圖1,
,
,得,
;
當點D為直角頂點時,作,如圖2,
將與聯(lián)立,
可得點坐標為,
∴,
,
,
,即,
解得:,則,
故點坐標為;
當為直角頂點時,過點作軸于點,如圖3,
設,
則由,得,
,
方程無解,
點不存在,
點的坐標為和.
【點睛】
此題主要考查了二次函數(shù)綜合應用以及求函數(shù)與坐標軸交點和相似三角形的判定與性質(zhì)等知識,關(guān)鍵是根據(jù)已知進行分類討論得出所有結(jié)果,注意不要漏解.
11.(2018·江陰市暨陽中學九年級期中)如圖,二次函數(shù)y=―ax2+2ax+c(a>0)的圖象交x軸于A、B兩點,交y軸于點C,過A的直線y=kx+2k(k≠0)與這個二次函數(shù)圖象交于另一點F,與其對稱軸交于點E,與y軸交于點D,且DE=EF.
(1)求A點坐標;
(2)若△BDF的面積為12,求此二次函數(shù)的表達式;
(3)設二次函數(shù)圖象頂點為P,連接PF,PC,若∠CPF=2∠DAB,求此二次函數(shù)的表達式.
【答案】(1) A(?2,0);(2) y=?x2+2x+8;(3) y=?x2+x+4.
【解析】
分析:(1)求出一次函數(shù)值為0時對應的自變量的值可得到A點坐標;
(2)利用二次函數(shù)的性質(zhì)得到拋物線的對稱軸為直線x=1,則利用對稱性得到B點坐標為(4,0),把A點坐標代入得c=8a,則拋物線解析式為y=﹣ax2+2ax+8a,再根據(jù)DE=EF可確定F(2,8a),接著把F(2,8a)代入一次函數(shù)得到y(tǒng)=kx+2k得k=2a,所以D(0,4a),然后利用三角形面積公式得到?(4+2)?8a﹣?(4+2)?4a=12,于是解方程求出a,從而得到拋物線解析式;
(3)利用拋物線的解析式為y=﹣ax2+2ax+8a得到C(0,8a),P(1,9a),則可判斷CF∥x軸,所以E(1,8a),根據(jù)二次函數(shù)的對稱性判斷△PCF為等腰三角形,則∠CPF=2∠CPE,于是可證明∠DAB=∠CPE,然后根據(jù)相似三角形的判定方法可得到Rt△ADO∽Rt△PCE,再利用相似比可其求出a的值,從而得到拋物線解析式.
解析:(1)當y=0時,kx+2k=0,解得:x=﹣2,則A(﹣2,0);
(2)∵二次函數(shù)y=﹣ax2+2ax+c(a>0)的圖象的對稱軸為直線x=﹣=1,∴B點坐標為(4,0),把A(﹣2,0)代入y=﹣ax2+2ax+c得:﹣4a﹣4a+c=0,∴c=8a,∴拋物線解析式為y=﹣ax2+2ax+8a.∵DE=EF,∴F點的橫坐標為2,∴F(2,8a),把F(2,8a)代入y=kx+2k得8a=2k+2k,解得:k=2a,∴y=2ax+4a,當x=0時,y=4a,則D(0,4a).∵S△BDF=S△FAB﹣S△DAB,∴?(4+2)?8a﹣?(4+2)?4a=12,解得:a=1,∴拋物線解析式為y=﹣x2+2x+8;
(3)拋物線的解析式表示為y=﹣ax2+2ax+8a,D(0,4a),F(xiàn)(2,8a),當x=0時,y=﹣ax2+2ax+8a=8a,則C(0,8a),當x=1時,y=﹣ax2+2ax+8a=9a,則P(1,9a).∵F(2,8a),C(0,8a),∴CF∥x軸,E(1,8a),∴△PCF為等腰三角形,∴PE平分∠CPF,即∠CPF=2∠CPE.∵∠CPF=2∠DAB,∴∠DAB=∠CPE,∴Rt△ADO∽Rt△PCE,∴=,即=,解得:a=或a=﹣(舍去),∴拋物線的解析式表示為y=﹣x2+x+4.
點睛:本題考查了二次函數(shù)的綜合題:熟練掌握二次函數(shù)圖象上點的坐標特征、二次函數(shù)的性質(zhì);會求二次函數(shù)和一次函數(shù)與坐標軸的交點坐標;能利用相似比表示線段之間的關(guān)系;理解坐標與圖形性質(zhì).
12.(2020·江蘇九年級期中)如圖,已知二次函數(shù)的圖像經(jīng)過點.
(1)求該二次函數(shù)的表達式;
(2)點D是該二次函數(shù)圖像上的一點,且滿足(O是坐標原點),求點D的坐標;
(3)點P是該二次函數(shù)圖像上位于第一象限內(nèi)的一動點,直線分別交、y軸于點E、F,若、的面積分別為、,是否存在點P,使得.若存在,請求出點P的坐標,若不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)點D的坐標為或;(3)存在,.
【分析】
(1)利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)當點D在x軸上方時,由二次函數(shù)的對稱性求解即可,當點D在x軸下方時,由證得,由此求出直線BD的表達式,再聯(lián)立求解即可;
(3)設點F(0,n),求出AF所在直線表達式,分別聯(lián)立直線BC、二次函數(shù)的表達式求出點E、點P的橫坐標,根據(jù)面積相等得到點E為PF的中點,從而建立方程求解即可.
【解析】
解:(1)由題意可得,,
解得, ,
∴拋物線的函數(shù)表達式為;
(2)①當點D在x軸上方時,過C作交拋物線于點D,
由拋物線的軸對稱性,得,即點D滿足條件,
∵拋物線對稱軸為直線,且點C(0,2),
∴D(3,2);
②當點D在x軸下方時,
∵,
∴,
∵C(0,2),
∴設直線AC:,把A(-1,0)代入可求得,
∴直線AC:,
∴設直線BD:,把B(4,0)代入可求得,
∴直線BD:,
聯(lián)立得:,
解得:(舍去)或,
∴;
綜上可知,滿足條件的點D的坐標為或;
(3)設,由,可得AF:,
由B(4,0),C(0,2),可得BC:,
聯(lián)立直線BC與AF表達式得:,
解得:E的橫坐標是,
聯(lián)立直線AF與二次函數(shù)得:,
解得:P的橫坐標是,
∵,
∴PE=PF,即點E為PF中點,
∴,
解得:,
∴P(2,3).
【點睛】
本題考查了二次函數(shù)與一次函數(shù)的綜合應用,熟練掌握表達式求法,二次函數(shù)的圖象性質(zhì),中點公式等知識是解題的關(guān)鍵.
13.(2020·湖北思源實驗學校九年級月考)如圖,二次函數(shù)的圖象交x軸于A、D兩點,并經(jīng)過B點,已知A點坐標是(2,0),B點的坐標是(8,6).
(1)求二次函數(shù)的解析式.
(2)求函數(shù)圖象的頂點坐標及D點的坐標.
(3)該二次函數(shù)的對稱軸交x軸于C點.連接BC,并延長BC交拋物線于E點,連接BD,DE,求BDE的面積.
(4)如果P為拋物線B、E間的一個動點,問是否存在點P使PBE面積最大?如果存在,求PBE面積的最大值及此時P點的坐標;如果不存在,說明理由.
【答案】(1);(2)頂點(4,-2),D(6,0);(3);(4)存在,面積最大值為,此時點P的坐標為
【分析】
(1)利用待定系數(shù)法求出b,c即可求出二次函數(shù)解析式,
(2)把二次函數(shù)式轉(zhuǎn)化可直接求出頂點坐標,由A對稱關(guān)系可求出點D的坐標.
(3)由待定系數(shù)法可求出BC所在的直線解析式,與拋物線組成方程求出點E的坐標,利用求出△BDE的面積.
(4)設P(,),則Q(,),由三角形面積公式得出函數(shù)關(guān)系式,進而求出答案.
【解析】
(1)∵二次函數(shù)的圖象過A(2,0),B(8,6)
∴,
解得:,
∴二次函數(shù)解析式為:;
(2)由得:,
∴函數(shù)圖象的頂點坐標為(4,-2),
∵點A,D是二次函數(shù)的圖象與軸的兩個交點,
又∵點A(2,0),對稱軸為,
∴點D的坐標為(6,0);
(3)∵二次函數(shù)的對稱軸交軸于C點.
∴C點的坐標為(4,0),
∵B(8,6),
設BC所在的直線解析式為,
∴,
解得:,
∴BC所在的直線解析式為,
∵E點是直線與二次函數(shù)的圖象的交點,
∴,
解得:(舍去),
當時,,
∴E(,),
∴
;
(4)設P(,),過P作PQ∥y軸交BC于Q,
則Q(,),
∴
,
∴
,
故當即P(,),時,△PBE面積最大,最大值為.
【點睛】
本題主要考查了二次函數(shù)的綜合題,解題的關(guān)鍵是利用待定系數(shù)的方法求出函數(shù)解析式以及三角形面積的轉(zhuǎn)化.第(3)問利用數(shù)形結(jié)合表示出線段PQ的長是解題關(guān)鍵.
14.(2019·遼寧中考模擬)如圖,一次函數(shù)y1=x﹣與x軸交點A恰好是二次函數(shù)y2與x軸的其中一個交點,已知二次函數(shù)圖象的對稱軸為x=1,并與y軸的交點為D(0,1).
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)設該二次函數(shù)與一次函數(shù)的另一個交點為C點,連接DC,求三角形ADC的面積.
(3)根據(jù)圖象,直接寫出當y1>y2時x的取值范圍.
【答案】(1)y=x2﹣x+1;(2)S△ADC=;(3)<x<.
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)題意求得A點坐標,用待定系數(shù)法求解即可.
(2)根據(jù)題意求得C,D兩點的坐標,進而求得三角形的面積.
(3)觀察圖像即可得到y(tǒng)1>y2時x的取值范圍.
【解析】
解:(1)由已知可得y=x﹣與x軸交點A的坐標為(,0)
∵二次函數(shù)過(0,1)
∴設二次函數(shù)的解析式為y=ax2+bx+1
∵二次函數(shù)圖象的對稱軸為x=1,且過A(,0)
∴,
解得
∴二次函數(shù)的解析式為:y=x2﹣x+1;
(2)由(1)知函數(shù)y=x2﹣x+1過A(,0),
當y=0時,0=x2﹣x+1,解得x1=,x2=,
∴B(,0)
解方程組
解得或,
所以C(,)
直線y=x﹣與y軸的交點坐標為(0,﹣),
∴S△ADC=×(1+)(﹣﹣)=;
(3)根據(jù)圖象知,當y1>y2時,x的取值范圍是<x<.
【點睛】
本題主要考查了用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式以及二次函數(shù)的性質(zhì).
15.(2020·廣東九年級月考)如圖,一個二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點A(0,1),它的頂點為B(1,3).
(1)求這個二次函數(shù)的表達式;
(2)過點A作AC⊥AB交拋物線于點C,點P是直線AC上方拋物線上的一點,當△APC面積最大時,求點P的坐標和△APC的面積最大值.
【答案】(1)y=﹣2x2+4x+1;(2)S△APC最大值為,此時P(,)
【分析】
(1)根據(jù)題意設這個二次函數(shù)的表達式為y=a(x﹣1)2+3,將A(0,1)代入解方程即可求解;
(2)直線AB與x軸交于點D,直線AC與x軸交于點E,先求得直線AC的解析式,即可求得拋物線和直線AC的交點C的坐標,過P作PQ∥y軸交AC于Q,根據(jù)拋物線解析式和直線AC的解析式設出P,Q點坐標,橫坐標用t表示,即可表示出PQ,根據(jù)S△APC=PQ|xC﹣xA|,得出關(guān)于t的二次函數(shù),化為頂點式,即可得到當t為何值時,S△APC有最大值.
【解析】
(1)∵拋物線的頂點為B(1,3)
∴設這個二次函數(shù)的表達式為y=a(x﹣1)2+3
∵二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點A(0,1)
∴a(0﹣1)2+3=1
解得:a=﹣2
∴二次函數(shù)的表達式為y=-2(x﹣1)2+3,即y=﹣2x2+4x+1
故答案為:y=﹣2x2+4x+1
(2)直線AB與x軸交于點D,直線AC與x軸交于點E,如圖所示
∵A(0,1),B(1,3)
設直線AB的解析式為y=kx+b
∴
∴y=2x+1
令2x+1=0
解得x=
∴OD=
,
∵AC⊥AB
∴∠DAE=90°
∴
∴
解得OE=2
∴E(2,0)
設直線AC的解析式為y=mx+n
∵直線AC經(jīng)過A點,E點
∴
∴
∴直線AC的解析式為y=x+1
令x+1=﹣2x2+4x+1
解得:或
∴C(,)
過P作PQ∥y軸交AC于Q
設P(t,﹣2t2+4t+1),則Q(t,t+1)
∴PQ=(﹣2t2+4t+1)﹣(t+1)=﹣2t2+t
∴S△APC=PQ|xC﹣xA|=(﹣2t2+t)(﹣0)=﹣(t﹣)2+
∴當t=時,S△APC有最大值,此時,P(,)
故答案為:S△APC最大值為,此時P(,)
【點評】
本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,已知兩個函數(shù)解析式,即可求出交點坐標,已知二次函數(shù)可求出最值,本題是一次函數(shù)與二次函數(shù)的綜合題,正確的理解題意是解題的關(guān)鍵.
16.(2020·山東九年級)如圖,在平面直角坐標系中,已知二次函數(shù)圖象經(jīng)過點,,其對稱軸為直線.
(1)求該二次函數(shù)的解析式;
(2)若直線將的面積分成相等的兩部分,求的值;
(3)點是該二次函數(shù)圖象與軸的另一個交點,點是直線上位于軸下方的動點,點是第四象限內(nèi)該二次函數(shù)圖象上的動點,且位于直線右側(cè).若以點為直角頂點的與相似,求點的坐標.
【答案】(1)拋物線的表達式為:,直線的表達式為: ;(2);(3)點坐標為或.
【分析】
(1)把A、C坐標代入二次函數(shù)表達式,再由對稱軸公式以及對稱軸x=2得到關(guān)于a、b、c的方程組,解方程組即可得;
(2)求出直線AC解析式為:,聯(lián)立,求得兩直線交點的橫坐標為,直線 與軸的交點為,求出,
由題意得則可知兩直線與y軸圍成的三角形的面積為 且m>-6,解方程即可得;
(3)由已知可得,然后分①當時,則,如圖1,過點作直線,垂足為,過點作,垂足為,則,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)則可得到,設點,則,,求得h值即可求得答案;②當時, ,過點作直線,垂足為,過點作,垂足為,則 ,則可得,設點,則, ,求得p的值即可求得答案.
【解析】
(1)由已知得:,解得:,
故拋物線的表達式為:;
(2)設直線AC解析式為y=k1x+b1,將A(-2,0)、C(0,-6)分別代入得
,解得:,
所以直線的表達式為:,
聯(lián)立,解得:,
直線 與軸的交點為,
∵,
∴由題意得: ,
解得:或(舍去),
;
(3),,
,
①當時,則,
如圖1,過點作直線,垂足為,過點作,垂足為,
則,
則,則,
設點,則,,
則,即,
點在二次函數(shù)上,故: ,
解得:或(舍去),
則點;
②當時, ,
過點作直線,垂足為,過點作,垂足為,
則 ,則,則,
設點,則, ,
則,解得:或(舍去);
故點坐標為或.
【點睛】
本題考查的是二次函數(shù)綜合題,涉及了待定系數(shù)法,三角形的面積,相似三角形的判定與性質(zhì)等,綜合性較強,有一定的難度,熟練掌握和靈活運用相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵.注意數(shù)形結(jié)合思想與分類討論思想的應用.
17.(2018·江蘇九年級期末)如圖,二次函數(shù)的圖象交x軸于A、B兩點其中點A在點B的左側(cè),交y軸正半軸于點C,且,點D在該函數(shù)的第一象限內(nèi)的圖象上.
求點A、點B的坐標;
若的最大面積為平方單位,求點D的坐標及二次函數(shù)的關(guān)系式;
若點D為該函數(shù)圖象的頂點,且是直角三角形,求此二次函數(shù)的關(guān)系式.
【答案】(1)、;(2);(3)二次函數(shù)表達式為:或.
【解析】
【分析】
(1)函數(shù)的對稱軸為:,,即可求解;
(2)由,即可求解;
(3)分兩種情況,求解即可.
【解析】
解:函數(shù)的對稱軸為:,,
點A、B的坐標為、;
二次函數(shù)表達式為:,即:,
把點B、C坐標代入一次函數(shù)表達式得:,
則一次函數(shù)表達式為:,
過點D作x軸的平行線交BC于E點,
設點D的坐標為,則點E的坐標為,
,
,故有最大值,
當時,最大值為,
解得:,
點D的坐標為,
故:二次函數(shù)表達式為:;
點B、C、D的坐標分別為、,
則直線CD所在直線表達式中的k值為:,
同理,,
當時,
由兩直線垂直k值互為負倒數(shù)得:,解得:正值已舍去,
當時,同理解得:,
故:二次函數(shù)表達式為:或.
【點睛】
主要考查了二次函數(shù)的解析式的求法和與幾何圖形結(jié)合的綜合能力的培養(yǎng)要會利用數(shù)形結(jié)合的思想把代數(shù)和幾何圖形結(jié)合起來,利用點的坐標的意義表示線段的長度,從而求出線段之間的關(guān)系.
18.如圖,已知二次函數(shù)圖象的頂點為A(1,-3),并經(jīng)過點C(2,0).
(1)求該二次函數(shù)的表達式;
(2)直線y=3x與該二次函數(shù)的圖象交于點B(非原點),求點B的坐標和△AOB的面積;
(3)點Q在x軸上運動,求出所有使得△AOQ是等腰三角形的點Q的坐標.
【答案】(1)y=3x2-6x;(2)9;(3)滿足題意的點Q的坐標為(2,0)或(-,0)或(,0)或(5,0).
【分析】
(1)設拋物線的解析式為y=a(x-1)2-3,由待定系數(shù)法就可以求出結(jié)論;
(2)由拋物線的解析式與一次函數(shù)的解析式構(gòu)成方程組,求出其解即可求出B的坐標,進而可以求出直線AB的解析式,就可以求出AB與x軸的交點坐標,就可以求出△AOB的面積;
(3)分三種情況進行討論即可得.
【解析】
(1)由二次函數(shù)圖象的頂點為A(1,-3)可設該二次函數(shù)的表達式為y=a(x-1)2-3,
∵其圖象過點C(2,0),∴0=a-3,解得a=3,
∴該二次函數(shù)的表達式為y=3(x-1)2-3=3x2-6x;
(2)由題意得,解得:,,
∵交點不是原點,
∴點B的坐標為(3,9),
設直線AB的解析式為y=kx+b,
把A(1,-3),B(3,9)分別代入可得,解得:,
所以直線AB的函數(shù)表達式為y=6x-9,
令y=0,得x=,
設直線AB與x軸的交點為D,則OD=,
∴S△AOB=S△BOD+S△AOD=××9+××3=9;
(3)△AOQ是等腰三角形分以下三種情況:
①AO=AQ,此時點Q與點C重合,
∴點Q的坐標為(2,0);
②OQ=OA,
由A(1,-3)可求得OA=,∴OQ=,
∴此時點Q的坐標為(-,0)或(,0);
③QO=QA,如圖所示,過點A作AE⊥x軸于點E,
則AQ=x,OE=1,AE=3,
設OQ=x,則AQ=x,EQ=x-1,
在Rt△AEQ中,AQ2=EQ2+AE2,
∴x2=(x-1)2+32,解得x=5,∴此時點Q的坐標為(5,0),
綜上,滿足題意的點Q的坐標為(2,0)或(-,0)或(,0)或(5,0).
【點睛】
本題考查了二次函數(shù)綜合,涉及了待定系數(shù)法、三角形的面積,等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理等,綜合性較強,有一定的難度,熟練掌握待定系數(shù)法是解本題的關(guān)鍵.
19.(2021·廣西九年級期末)如圖,已知二次函數(shù)圖象的頂點坐標為C(1,0),直線y=x+m的圖象與該二次函數(shù)的圖象交于A、B兩點,其中A點坐標為(3,4),B點在y軸上.
(1)求m的值及這個二次函數(shù)的解析式;
(2)若P是線段AB下方拋物線上一動點,當△ABP面積最大時,求P點坐標以及△ABP面積最大值;
(3)若D為直線AB與這個二次函數(shù)圖象對稱軸的交點,Q為線段AB之間的一個動點,過Q作x軸的垂線,與這個二次函數(shù)圖象交于點E,問是否存在這樣的點Q,使得四邊形DCEQ為平行四邊形,若存在,請求出Q點的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)m=1,y=x2﹣2x+1;(2)△ABP面積最大值為,點P的坐標為(,);(3)存在,Q點的坐標為(2,3)
【分析】
(1)用待定系數(shù)法即可求解;
(2)由△ABP面積=S△PEA+S△PEB,即可求解;
(3)要使四邊形DCEQ是平行四邊形,必需有QE=DC,即可求解.
【解析】
解:(1)∵點A(3,4)在直線y=x+m上,
∴4=3+m.
∴m=1.
設所求二次函數(shù)的關(guān)系式為y=a(x﹣1)2,
∵點A(3,4)在二次函數(shù)y=a(x﹣1)2的圖象上,
∴4=a(3﹣1)2,
∴a=1.
∴所求二次函數(shù)的關(guān)系式為y=(x﹣1)2.
即y=x2﹣2x+1;
(2)過點P作y軸的平行線交AB于點E,
則△ABP面積=S△PEA+S△PEB=PE?(xA﹣xB)=×[(x+1)﹣(x2﹣2x+1)]×3
=﹣x2+x,
∵﹣<0,故△ABP面積存在最大值,當x=時,△ABP面積最大值為,
此時點P的坐標為(,);
(3)存在.
理由:要使四邊形DCEQ是平行四邊形,必需有QE=DC.
∵點D在直線y=x+1上,
∴點D的坐標為(1,2),
∴﹣x2+3x=2.
即x2﹣3x+2=0.
解得:x1=2,x2=1(不合題意,舍去)
∴當Q點的坐標為(2,3)時,四邊形DCEQ是平行四邊形.
【點睛】
本題為二次函數(shù)綜合題,考查了用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式以及函數(shù)圖象上點的坐標特征,結(jié)合圖形有利于解答,其中(3)是一道存在性問題,有一定的開放性,需要先假設點P存在,然后進行驗證計算.
20.(2020·山東九年級)已知二次函數(shù)的圖象與軸交于兩點,與軸交于點,點在直線上,橫坐標為.
(1)確定二次函數(shù)的解析式;
(2)如圖1,時,交二次函數(shù)的圖象于點的面積記作為何值時的值最大,并求出的最大值;
(3)如圖2,過點作軸的平行線交二次函數(shù)的圖象于點點與點關(guān)于直線對稱是否存在點使四邊形為菱形,若存在直接寫出的值;若不存在請說明理由.
【答案】(1) ;(2)m=;;(3)存在,m的值為或.
【分析】
(1)把點A、B的坐標代入,即可得到答案;
(2)過點D作DE∥軸,交直線BC于點E,令點D(,),則點E(,),易證MED是等腰直角三角形,由,得到二次函數(shù)解析式,進而即可求解;
(3)由題意得:當MN=MC時,四邊形為菱形,設M(m,-m+3),則N(m,),從而得MN,MC的表達式,列出關(guān)于m的方程,進而即可求解.
【解析】
(1)A(-1,0)、B(3,0)代入 可得,解得·
∴
(2)過點D作DE∥軸,交直線BC于點E
∵
∴點C(0,3)
∴直線BC:·
令點D(,),則點E(,)
∴DE=
∵OB=OC=3,
∴∠OBC=45°,
∵DE⊥x軸,
∴MED是等腰直角三角形,
∴MD=
∴·
則時,
此時,點D(,),點E(,)
∴DE=-=,
∴m=;
(3)由題意得:當MN=MC時,四邊形為菱形,
設M(m,-m+3),則N(m,),
∴MN=,MC=,
∴=,解得:m=或
或.
【點睛】
本題主要考查二次函數(shù),一次函數(shù)與平面幾何的綜合,涉及二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),菱形的性質(zhì)定理,熟練掌握二次函數(shù)圖象與一次函數(shù)圖象上點的坐標特征,是解題的關(guān)鍵.
21.如圖,已知正比例函數(shù)和反比例函數(shù)的圖象都經(jīng)過點.
(1)求正比例函數(shù)和反比例函數(shù)的解析式;
(2)把直線OA向下平移后與反比例函數(shù)的圖象交于點,求的值和這個一次函數(shù)的解析式;
(3)第(2)問中的一次函數(shù)的圖象與軸、軸分別交于C、D,求過A、B、D三點的二次函數(shù)的解析式;
(4)在第(3)問的條件下,二次函數(shù)的圖象上是否存在點E,使的面積與的面積S滿足:?若存在,求點E的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】解:(1)這個正比例函數(shù)的解析式為.
這個反比例函數(shù)的解析式為.
(2)因為點在的圖象上,所以
,則點.
一次函數(shù)的解析式為.……2分
(3)因為的圖象交軸于點,所以的坐標為.
設二次函數(shù)的解析式為.
因為的圖象過點、、和,
所以……1分 解得
這個二次函數(shù)的解析式為.
(4)交軸于點,點的坐標是,
.
假設存在點,使.
∴
在二次函數(shù)的圖象上,
∴或或
點的坐標為.
【解析】
(1)由點A的坐標根據(jù)待定系數(shù)法即可求得兩個函數(shù)的解析式;
(2)先根據(jù)反比例函數(shù)解析式求得點B的坐標,再由平移的特征設出一次函數(shù)解析式,最后把點B的坐標代入即可;
(3)先求出點D的坐標,由A、B、D三點坐標根據(jù)待定系數(shù)法即得二次函數(shù)解析式;
(4)先求出點C的坐標,從而得到的面積S,再根據(jù)求得點E的縱坐標,最后根據(jù)二次函數(shù)解析式求得點E的橫坐標即可.
22.(2019·廣東深圳外國語學校九年級月考)如圖,已知二次函數(shù)圖象的頂點坐標為,與坐標軸交于B、C、D三點,且B點的坐標為.
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)在二次函數(shù)圖象位于x軸上方部分有兩個動點M、N,且點N在點M的左側(cè),過M、N作x軸的垂線交x軸于點G、H兩點,當四邊形MNHG為矩形時,求該矩形周長的最大值;
(3)當矩形MNHG的周長最大時,能否在二次函數(shù)圖象上找到一點P,使的面積是矩形MNHG面積的?若存在,求出該點的橫坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1) (2)最大值為10
(3)故點P坐標為:或或.
【解析】
【分析】
(1)二次函數(shù)表達式為:,將點B的坐標代入上式,即可求解;
(2)矩形MNHG的周長,即可求解;
(3),解得:,即可求解.
【解析】
(1)二次函數(shù)表達式為:,
將點B的坐標代入上式得:,解得:,
故函數(shù)表達式為:…①;
(2)設點M的坐標為,則點,
則,,
矩形MNHG的周長,
∵,故當,C有最大值,最大值為10,
此時,點與點D重合;
(3)的面積是矩形MNHG面積的,
則,
連接DC,在CD得上下方等距離處作CD的平行線m、n,
過點P作y軸的平行線交CD、直線n于點H、G,即,
過點P作于點K,
將、坐標代入一次函數(shù)表達式并解得:
直線CD的表達式為:,
,∴,,
設點,則點,
,
解得:,
則,
解得:,
故點,
直線n的表達式為:…②,
聯(lián)立①②并解得:,
即點、的坐標分別為、;
故點P坐標為:或或.
【點睛】
主要考查了二次函數(shù)的解析式的求法和與幾何圖形結(jié)合的綜合能力的培養(yǎng).要會利用數(shù)形結(jié)合的思想把代數(shù)和幾何圖形結(jié)合起來,利用點的坐標的意義表示線段的長度,從而求出線段之間的關(guān)系.
23.(2018·山西中考模擬)如圖,平面直角坐標系中,二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的圖線與坐標軸分別交于點A、B、C,其中點A(0,8),OB=OA.
(1)求二次函數(shù)的表達式;
(2)若OD=OB,點F為該二次函數(shù)在第二象限內(nèi)圖象上的動點,E為DF的中點,當△CEF的面積最大時,求出點E的坐標;
(3)將三角形CEF繞E旋轉(zhuǎn)180°,C點落在M處,若M恰好在該拋物線上,求出此時△CEF的面積.
【答案】(1)y=﹣x2﹣x+8;(2)E(﹣,);(3)
【解析】
分析:(1)根據(jù)題意得出B點坐標,進而利用待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式;
(2)首先求出直線DC的解析式進而表示出FP的長,再表示出S△CEF,進而得出E的坐標;
(3)根據(jù)題意表示出M點坐標,進而代入二次函數(shù)解析式得出m的值,即可得出答案.
解析:(1)∵OA=8,
∴OB=OA=4,
∴B(4,0),
∵y=﹣x2+bx+c的圖象過點A(0,8),B(4,0),
∴,解得:,
∴二次函數(shù)表達式為:y=﹣x2﹣x+8;
(2)當y=0時,﹣x2﹣x+8=0,
解得:x1=4,x2=﹣8,
∴C點坐標為:(﹣8,0),
∵D點坐標為:(0,4),
∴設CD的解析為:y=kx+d,
故,解得:,
故直線DC的解析為:y=x+4;
如圖1,過點F作y軸的平行線交DC于點P,
設F點坐標為:(m,﹣m2﹣m+8),則P點坐標為:(m,m+4),
則FP=﹣m2﹣m+4,
∴S△FCD=?FP?OC=×(﹣m2﹣m+4)×8
=﹣m2﹣6m+16,
∵E為FD中點,
∴S△CEF=×S△FCD=﹣m2﹣3m+8=﹣(m﹣3)2+,
當m=﹣3時,S△CEF有最大值,
∴﹣m2﹣m+8=﹣×9+3+8=,
E點縱坐標為:×(﹣4)+4=,
∴F(﹣3,),
∴E(﹣,);
(3)如圖2,∵F點坐標為:(m,﹣m2﹣m+8),
C點坐標為:(﹣8,0),D點坐標為:(0,4),
∴M(m+8,﹣m2﹣m+12),
又∵M點在拋物線上,
∴﹣(m+8)2﹣(m+8)+8=﹣m2﹣m+12,
解得:m=﹣7,
故S△CEF=﹣m2﹣3m+8=.
點睛:此題主要考查了二次函數(shù)綜合以及三角形面積求法和待定系數(shù)法求函數(shù)解析式等知識,正確表示出各點坐標是解題關(guān)鍵.
24.(2016·山東九年級期末)(2015?黑龍江二模)如圖,二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象交x軸于A、D兩點,并經(jīng)過B點,已知A點坐標是(2,0),B點的坐標是(8,6).
(1)求二次函數(shù)的解析式.
(2)求函數(shù)圖象的頂點坐標及D點的坐標.
(3)該二次函數(shù)的對稱軸交x軸于C點,連接BC,并延長BC交拋物線于E點,連接BD,DE,直接寫出△BDE的面積.
【答案】(1)y=x2﹣4x+6;(2)頂點坐標為(4,﹣2),y=x2﹣4x+6;(3).
【解析】
試題分析:(1)把A(2,0),B(8,6)代入y=x2+bx+c得到關(guān)于b、c的方程組,然后解方程組求出b、c即可得到拋物線解析式;
(2)先把(1)中的解析式配成頂點式即可得到頂點坐標,然后利用拋物線對稱性確定D點坐標;
(3)先利用待定系數(shù)法求出直線BC的解析式,再利用解方程組得E點坐標,然后利用S△BDE=S△BDC+S△EDC進行計算即可.
解:(1)把A(2,0),B(8,6)代入y=x2+bx+c得,解得,
所以二次函數(shù)解析式為y=x2﹣4x+6;
(2)y=x2﹣4x+6=(x﹣4)2﹣2,
所以二次函數(shù)圖象的頂點坐標為(4,﹣2),
由于拋物線的對稱軸為直線x=4,而A(2,0),
所以D點坐標為(6,0);
(3)C(4,0),
設直線BC的解析式為y=mx+n,
把B(8,6),C(4,0)代入得,解得,
所以直線BC的解析式為y=x﹣6,
解方程組得或,
所以E點坐標為(3,﹣),
所以S△BDE=S△BDC+S△EDC=×(6﹣4)×6+×(6﹣4)×=.
考點:待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式;二次函數(shù)的性質(zhì).
25.(2020·江蘇九年級)如圖,已知二次函數(shù)圖象的頂點坐標為A(1,4),與坐標軸交于B、C、D三點,且B點的坐標為(﹣1,0).
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)在二次函數(shù)圖象位于x軸上方部分有兩個動點M、N,且點N在點M的左側(cè),過M、N作x軸的垂線交x軸于點G、H兩點,當四邊形MNHG為矩形時,求該矩形周長的最大值;
(3)當矩形MNHG的周長最大時,能否在二次函數(shù)圖象上找到一點P,使△PNC的面積是矩形MNHG面積的?若存在,求出該點的橫坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3 (2)10 (3)存在;(,)或(,)或(,)
【分析】
(1)將拋物線的解析式設為頂點式,然后將點B代入即可求出拋物線的解析式;
(2)由四邊形MNHG為矩形知MN∥x軸,MG∥y軸,故可設出點M坐標,則矩形MNHG的周長C=2MN+2GM=2(2x﹣2)+2(﹣x2+2x+3)=﹣2x2+8x+2,利用二次函數(shù)性質(zhì)即可求解;
(3)由(2)中知,D與N重合,由已知先求出S△PNC值,連接DC,在CD得上下方等距離處作CD的平行線m、n,過點P作y軸的平行線交CD、直線n于點H、G,即PH=GH,過點P作PK⊥CD于點K,設出點P坐標,通過推導計算,即可求解出點P的坐標.
【解析】
(1)二次函數(shù)表達式為:y=a(x﹣1)2+4,
將點B的坐標代入上式得:0=4a+4,解得:a=﹣1,
故函數(shù)表達式為:y=﹣x2+2x+3…①;
(2)設點M的坐標為(x,﹣x2+2x+3),則點N(2﹣x,﹣x2+2x+3),
則MN=x﹣2+x=2x﹣2,GM=﹣x2+2x+3,
矩形MNHG的周長C=2MN+2GM=2(2x﹣2)+2(﹣x2+2x+3)=﹣2x2+8x+2,
∵﹣2<0,故當x==2,C有最大值,最大值為10,
此時x=2,點N(0,3)與點D重合;
(3)△PNC的面積是矩形MNHG面積的,
則S△PNC=×MN×GM=×2×3=,
連接DC,在CD得上下方等距離處作CD的平行線m、n,過點P作y軸的平行線交CD、直線n于點H、G,即PH=GH,過點P作PK⊥CD于點K,
將C(3,0)、D(0,3)坐標代入一次函數(shù)表達式并解得:
直線CD的表達式為:y=﹣x+3,
OC=OD,∴∠OCD=∠ODC=45°=∠PHK,CD=3,
設點P(x,﹣x2+2x+3),則點H(x,﹣x+3),
S△PNC==×PK×CD=×PH×sin45°×3,
解得:PH==HG,
則PH=﹣x2+2x+3+x﹣3=,
解得:x=,
故點P(,),
直線n的表達式為:y=﹣x+3﹣=﹣x+…②,
聯(lián)立①②并解得:x=,
即點P′、P″的坐標分別為(,)、(,);
故點P坐標為:(,)或(,)或(,).
【點睛】
本題是一道二次函數(shù)與幾何圖形的綜合題,解答的關(guān)鍵是認真審題,提取有效信息,運用待定系數(shù)法、數(shù)形結(jié)合法等解題方法確定解題思路,對相關(guān)信息進行推導、探究、發(fā)現(xiàn)和計算.
26.(2020·四川九年級期中)如圖,二次函數(shù)的圖象交軸于,,交軸于,過、畫直線.
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)點在軸正半軸上,且,求的長;
(3)若為線段上一個動點,過點作平行于軸交拋物線于點,當點運動到何處時,四邊形的面積最大?求出此時點 的坐標及四邊形面積的最大值.
【答案】(1) y=x2-x-2;(2)OP=;(3)M(1,0),S四邊形ACNB面積最大值為4.
【分析】
(1)先根據(jù)點的特點,設成交點式,用待定系數(shù)法求拋物線的解析式,
(2)設出點P的坐標,表示出PA=m+1,PC=,由PA=PC,求出m即可;
(3)把四邊形分成△AOC,梯形OCNM,△BMN,分別求出面積,確定出函數(shù)解析式即可.
【解析】
解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A(-1,0)、B(2,0)兩點,
∴設拋物線解析式為y=a(x+1)(x-2),
∴拋物線與y軸交于點C(0,-2),
∴-2=a×1×(-2),
∴a=1,
∴拋物線解析式為y=(x+1)(x-2)=x2-x-2,
(2)∵點P在x軸正半軸上,
∴設點P(m,0)(m>0),
∴PA=m+1,PC=
∵PA=PC,
∴m+1=
∴m=,
∴OP=m=;
(3)如圖,∵M為線段OB上的一個動點,
∴設M(n,0),(0<n<2)
∵過點M做MN平行于y軸交拋物線于點N,
∴n(n,n2-n-2)
∵OA=1,OC=2,OM=n,MN=|n2-n-2|=-(n2-n-2)=-n2+n+2,MB=2-n,
∴S四邊形ACNB=S△AOC+S梯形OCNM+S△BMN
=OA×OC+(OC+MN)×OM+MB×MN,
=×1×2+ [2+(-n2+n+2)]n+×(2-n)×(-n2+n+2)
=-n2+2n+3
=-(n-1)2+4,
∵0<n<2,
∴當n=1時,S四邊形ACNB面積最大,最大值為4,
∴M(1,0),S四邊形ACNB面積最大值為4.
【點睛】
此題是二次函數(shù)綜合題,主要考查待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,兩點間的距離公式,面積的計算,解本題的關(guān)鍵是表示線段,難點是四邊形面積的分割.
27.(2015·福建九年級)如圖,頂點為P(2,-4)的二次函數(shù)圖象經(jīng)過原點(0,0),點A在該圖象上,OA交其對稱軸l于點M,
(1)求該二次函數(shù)的關(guān)系式.
(2)若點A的坐標是(3,-3),求△OAP的面積.
(3)當點A在對稱軸l右側(cè)的二次函數(shù)圖象上運動時,l上有一點N,且點M、N關(guān)于點P對稱,試證明:∠ANM=∠ONM.
【答案】(1)y=x2-4x;(2)3;(3)證明見解析.
【解析】
試題分析:(1)由于已知拋物線頂點坐標,則可設頂點式y(tǒng)=a(x-2)2-4,然后把原點坐標代入求出a即可得到二次函數(shù)解析式;
(2)先利用待定系數(shù)法求出直線OA的解析式為y=-x,則確定M(2,-2),則MP=2,由于△OPM和△APM共底邊PM,且PM邊上的高的和為3,于是可利用S△OAP=S△OPM+S△APM進行計算;
(3)過點A作AB⊥x軸于點B,AH⊥l于點H,l與x軸交于點C,如圖,根據(jù)二次函數(shù)圖象上點的坐標特征,設 A(m,m2-4m),則 H(2,m2-4m),B(m,0),C(2,0),通過證明△OCM∽△OBA,可求出CM=-2m+8,得到M(2,2m-8),再利用點M、N關(guān)于點P對稱得到N(2,-2m),接著計算出,,即有,根據(jù)相似三角形的判定方法得到△OCN∽△AHN,然后根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論.
試題解析:(1)解:設二次函數(shù)的關(guān)系式為y=a(x-2)2-4,
∵二次函數(shù)圖象經(jīng)過原點(0,0),
∴0=(0-2)2-4,解得a=1,
∴二次函數(shù)解析式為y=(x-2)2-4,即y=x2-4x;
(2)解:設直線OA的解析式為y=kx,
將A(3,-3)代入得-3=3k,解得k=-1,
∴直線OA的解析式為y=-x,
當x=2代入y=-x=-2,
∴M(2,-2),
∴MP=-2+4=2,
∴S△OAP=S△OPM+S△APM=×3×2=3;
(3)證明:過點A作AB⊥x軸于點B,AH⊥l于點H,l與x軸交于點C,如圖,
設 A(m,m2-4m),則 H(2,m2-4m),B(m,0),C(2,0),
∵CM∥AB,
∴△OCM∽△OBA,
∴,即,解得CM=-2m+8,
∴M(2,2m-8),
∴MP=2m-8+4=2m-4,
∵點M、N關(guān)于點P對稱,
∴PN=MP=2m-4,
∴N(2,-2m),
∵OC=2,CN=2m,AH=m-2,NH=m2-2m,
∴,,
∴,
而∠OCN=∠AHN,
∴△OCN∽△AHN,
∴∠ONC=∠ANH,
即∠ANM=∠ONM.
考點:二次函數(shù)綜合題.
28.(2020·江蘇九年級)如圖,已知二次函數(shù)y=x2-mx-m-1的圖像交x軸于A、B兩點(A、B分別位于坐標原點O的左、右兩側(cè)),交y軸于點C,且△ABC的面積為6.
(1)求這個二次函數(shù)的表達式;
(2)若P為平面內(nèi)一點,且PB=3PA,試求當△PAB的面積取得最大值時點P的坐標,并求此時直線PO將△ABC分成的兩部分的面積之比.
【答案】(1)y=x2-2x-3;(2)5∶3或1∶15.
【分析】
(1)分別求出A,B,C的坐標,結(jié)合△ABC的面積為6,列出關(guān)于m的方程,求出m的值,即可得到二次函數(shù)解析式;
(2)設P(a,b),根據(jù)PB=3PA以及兩點間的距離公式,得到b2關(guān)于a的二次函數(shù),利用二次函數(shù)的性質(zhì),求出使△PAB面積最大時,點P的坐標,然后分兩種情況:①當P1(-,)時,②當P2(-,-)時,分別求出此時直線PO將△ABC分成的兩部分的面積之比,即可.
【解析】
(1)令y=0,得:0=x2-mx-m-1,解得:x1=-1,x2=m+1,
∴A(-1,0),B(m+1,0).
當x=0時,y=-m-1,
∴C(0,-m-1).
∵B(m+1,0)在y軸的右側(cè),
∴m+1>0,
由“△ABC的面積為6”得:S=(m+1)(m+2)=6,
解得:m1=-5(舍去),m2=2,
∴y=x2-2x-3.
(2)設P(a,b),
∵A(-1,0),B(3,0),PB=3PA,
∴PB2=9PA2,即(3-a)2+b2=9[(-1-a)2+b2],
化簡得:b2=-a2-3a.
要使△PAB面積最大,底AB=4為定值,因此只要使AB邊上的高最大,即b2取得最大值.
∵b2=-(a+)2+,
∴當a=-時,b2取得最大值為,即取得最大值為,
∴P1(-,),P2(-,-).
①當P1(-,)時,直線P1O的解析式為:y=-x,
∵B(3,0),C(0,-3),
∴直線BC的解析式為:y=x-3.
聯(lián)立y=-x與y=x-3,得-x=x-3,解得:x=,
∴P1O與BC的交點Q1(,-),
∴△OBQ1的面積=×3×=,四邊形ACQ1O的面積=6-=,
∴此時直線PO將△ABC分成的兩部分的面積之比為∶,即5∶3.
②當P2(-,-)時,與①同理可得直線PO將△ABC分成的兩部分的面積之比為1∶15.
【點睛】
本題主要考查二次函數(shù)與平面幾何的綜合,涉及二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法,函數(shù)圖象的交點坐標,二次函數(shù)的最值,熟練掌握二次函數(shù)圖象和性質(zhì),利用二次函數(shù)求最值,是解題的關(guān)鍵.
29.(2019·江蘇九年級期末)如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx﹣3的圖象與x軸的兩個交點分別為A(1,0)、B(3,0),與y軸的交點為C.
(1)求這個二次函數(shù)的表達式;
(2)在x軸上方的二次函數(shù)圖象上,是否存在一點E使得以B、C、E為頂點的三角形的面積為?若存在,求出點E坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+4x﹣3;(2)存在,
【分析】
(1)設交點式y(tǒng)=a(x﹣1)(x﹣3),化為一般式得到3a=﹣3,解得a=﹣1,從而得到拋物線解析式;
(2)先確定C(0,﹣3),作EF∥y軸交直線BC于F,如圖,利用直線平移得到直線BC的解析式為y=x﹣3,設E(x,﹣x2+4x﹣3),則F(x,x﹣3),利用三角形面積公式得到S△BCE=?EF?3=﹣x2+x=,然后解方程求出x即可得到滿足條件的E點坐標.
【解析】
解:(1)拋物線的解析式為y=a(x﹣1)(x﹣3),即y=ax2﹣4ax+3a,
∵3a=﹣3,解得a=﹣1,
∴拋物線解析式為y=﹣x2+4x﹣3;
(2)存在.
當x=0時,y=﹣x2+4x﹣3=-3,
∴C(0,﹣3),
作EF∥y軸交直線BC于F,如圖,
∵B(3,0),C(0,﹣3);
得直線BC的解析式為y=x﹣3,
設E(x,﹣x2+4x﹣3),則F(x,x﹣3),
∴EF=﹣x2+4x﹣3﹣(x﹣3)=﹣x2+3x,
∴S△BCE=?EF?3=﹣x2+x,
即﹣x2+x=,解得x1=,x2=
當x=時,y=﹣x2+4x﹣3=,此時E點坐標為(,),
當x=時,y=﹣x2+4x﹣3=,此時E點坐標為(,),
∵E在x軸上方,此情況不符合題意;
綜上所述,E點坐標為(,).
【點睛】
本題考查了解二次函數(shù)綜合題的方法:先要運用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)的解析式,其次要利用數(shù)形結(jié)合的思想把代數(shù)和幾何圖形結(jié)合起來,利用點的坐標的意義表示線段的長度,從而表示出三角形的面積,列出方程去確定點的坐標.
30.(2020·山東九年級)如圖所示,在平面直角坐標系中,二次函數(shù)交軸,在軸上有一點,連接AE,D是第二象限內(nèi)的拋物線上一動點
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)求面積的最大值并寫出此時點D的坐標;
(3)若,求此時點D的坐標.
【答案】(1);(2)最大值,;(3)
【分析】
(1)將A(-4,0),B(2,0)代入y=ax2+bx+6即可求解;
(2)先求出AE的解析式為,設,過D點作DK⊥y軸,進而求出K點坐標,再利用即可求解;
(3) 過點A作AN⊥DE,DE與x中交于點F,由tan∠AED=求出AN和NE的長度,再證明Rt△AFN∽Rt△EFO,進而得到,得到F的坐標,進而求出EF的解析式,再和拋物線聯(lián)立方程組即可求解.
【解析】
(1)將點A(-4,0),B(2,0)代入拋物線的解析式y(tǒng)=ax2+bx+6
得:
∴解析式為
(2)設,
過點D作軸,交于點K,,
當時有最大值,此時.
故答案為:,最大值.
(3)過點A作,DE與X軸交于點F,
∴EF的解析式為,
.
故答案為:.
【點睛】
本題是二次函數(shù)的綜合問題,主要考查二次函數(shù)的圖形及性質(zhì),相似三角形的判定及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖像及性質(zhì),數(shù)形結(jié)合解題是關(guān)鍵.
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