
?專題23?二次函數(shù)拋物線與三角形的綜合
學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
評卷人
得分
一、解答題
1.如圖1,拋物線交x軸于點和點,交y軸于點C.
(1)求此拋物線的解析式;
(2)點P為直線下方拋物線上一動點,連接,求面積的最大值;
(3)如圖2直線l為該拋物線的對稱軸,在直線l上是否存在一點M使為直角三角形,若存在,請求出點M的坐標,若不存在,請說明理由.
2.拋物線 與軸交于點和,與軸交于點,連接.點是線段下方拋物線上的一個動點(不與點,重合),過點作軸的平行線交于,交軸于,設(shè)點的橫坐標為.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)用關(guān)于的代數(shù)式表示線段,求的最大值及此時點的坐標;
(3)過點作于點,,
①求點的坐標;
②連接,在軸上是否存在點,使得為直角三角形,若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
3.如圖,已知二次函數(shù)y=ax2+bx+3的圖象交x軸于點A(1,0),B(3,0),交y軸于點C.
(1)求這個二次函數(shù)的表達式;
(2)點P是直線BC下方拋物線上的一動點,求△BCP面積的最大值;
(3)直線x=m分別交直線BC和拋物線于點M,N,當△BMN是等腰三角形時,直接寫出m的值.
4.綜合與探究
如圖,拋物線經(jīng)過,兩點,與軸交于點,作直線.
(1)求拋物線和直線的函數(shù)解析式.
(2)是直線上方拋物線上一點,求面積的最大值及此時點的坐標.
(3)在拋物線對稱軸上是否存在一點,使得以點,,為頂點的三角形是等腰三角形?若存在,請直接寫出點的坐標;若不存在,請說明理由.
5.如圖,直線與軸、軸分別交于點、點,經(jīng)過、兩點的拋物線與軸的另一個交點為,頂點為.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)在該拋物線的對稱軸上是否存在點,使以,,為頂點的三角形為等腰三角形?若存在,請直接寫出所符合條件的點的坐標;若不存在,請說明理由.
6.已知拋物線:與軸交于,兩點.
(1)求拋物線的表達式;
(2)平移拋物線得到新拋物線,使得新拋物線經(jīng)過原點,且與軸的正半軸交于點,記新拋物線的頂點為,若是等腰直角三角形,求出點的坐標.
7.已知:如圖,拋物線與坐標軸分別交于點,,,點是線段上方拋物線上的一個動點.
(1)求拋物線的解析式.
(2)當?shù)拿娣e最大時,求點的坐標.
(3)過點作軸的垂線,交線段于點,再過點作軸交拋物線于點,連接,請問是否存在點使為等腰直角三角形?請直接寫出點的坐標.
8.如圖,在平面直角坐標系中,拋物線與軸交于點,,與軸的交點為,且.
(1)求該拋物線的函數(shù)表達式;
(2)點為的中點,過點作的平行線交軸于點,點為拋物線上第二象限內(nèi)的一動點,連接,,求四邊形面積的最大值及此時點的坐標;
(3)將該拋物線向左平移得到拋物線,使經(jīng)過原點,與原拋物線的交點為,點為拋物線對稱軸上的一點,若以點,,為頂點的三角形是直角三角形,請直接寫出所有滿足條件的點的坐標,并把求其中一個點的坐標的過程寫出來.
9.在平面直角坐標系中,拋物線:經(jīng)過,兩點;
(1)若拋物線:經(jīng)過,求拋物線解析式;
(2)拋物線:直線有,兩個交點,為坐標原點,若是以為腰的等腰三角形,請直接寫出的值;
(3)直線分別與拋物線:,拋物線:恰好有三個公共點,若其中一個公共點是另外兩個公共點連接線段的中點,求的值.
10.如圖,拋物線y=ax2﹣ax﹣12a經(jīng)過點C(0,4),與x軸交于A,B兩點,連接AC,BC,M為線段OB上的一個動點,過點M作PM⊥x軸,交拋物線于點P,交BC于點Q.
(1)直接寫出a的值以及A,B的坐標:a= ,A ( , ),B ( , ?。?;
(2)過點P作PN⊥BC,垂足為點N,設(shè)M點的坐標為M(m,0),試求PQ+PN的最大值;
(3)試探究點M在運動過程中,是否存在這樣的點Q,使得以A,C,Q為頂點的三角形是等腰三角形.若存在,請求出此時點Q的坐標;若不存在,請說明理由.
11.如圖,拋物線的圖象與直線有唯一交點.
(1)求拋物線和直線的解析式;
(2)若點拋物線與軸的交點分別為點、,拋物線的對稱軸上是否存在一點,使的值最小?如果有,請求出這個最小值,如果沒有,請說明理由.
(3)直線與軸交于點,點是軸上一動點,請你寫出使是等腰三角形的所有點的橫坐標.
12.如圖,拋物線的圖象與x軸交點為A和B,與y軸交點為,與直線交點為A和C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)在直線上是否存在一點M,使得是等腰直角三角形,如果存在,求出點M的坐標,如果不存在請說明理由.
(3)若點E是x軸上一個動點,把點E向下平移4個單位長度得到點F,點F向右平移4個單位長度得到點G,點G向上平移4個單位長度得到點H,若四邊形與拋物線有公共點,請直接寫出點E的橫坐標的取值范圍.
13.如圖,拋物線與軸交于兩點,與軸交于點,拋物線的對稱軸交軸于點,已知.
(1)求拋物線的表達式;
(2)在拋物線的對稱軸上是否存在點,使是以為腰的等腰三角形?如果存在,求出點的坐標;如果不存在,請說明理由;
(3)點是第一象限拋物線上的一個動點,當點運動到什么位置時,的面積最大?求出的最大面積及此時點的坐標.
14.已知拋物線的頂點A在x軸上.,是拋物線上兩點,若,則;若,則,且當y的絕對值為1時,為等腰直角三角形(其中).
(1)求拋物線的解析式;(用含有m的式子表示)
(2)當,過點Q作軸,若,探究與之間數(shù)量關(guān)系;
(3)直線交拋物線于點D,將拋物線以直線為對稱軸向右翻折得到新拋物線,直線y=kx經(jīng)過點D,交原拋物線的對稱軸于點E,交新拋物線于另一點H,問的面積是否存在最大值或最小值,若存在,求出面積最值和m的值,若不存在,請說明理由.
參考答案:
1.(1)
(2)有最大值為6
(3)M的坐標是或
【分析】(1)把,代入拋物線的解析式即可求解;
(2)求出直線的解析式是,設(shè)點,則,可得,當時,有最大值為6;
(3)設(shè),先求,,,分三種情況討論:①當時;②當時,; ③當時,分別求出t即可,
【詳解】(1)解:把,代入拋物線的解析式得:
解得:,
∴;
(2)過點 作軸交與點E
當 時, ,
∴ ,
設(shè)點,直線的解析式是,
把,代入得,
解得: ,
∴直線的解析式是,
∵軸交于E,
∴,
∴
∵=
∴當時,有最大值為6,
(3)存在點M,使得為直角三角形,理由如下:
拋物線的對稱軸是直線 ,設(shè),
∵,
∴,,
當 時,
則有
∴,
解得:
∴;
②當時,
則,
∴,
∴解得:
∴;??
③當時,
則,,
∴,
整理得:
解得:
∴方程無解
∴綜上所述,M的坐標是或.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),兩點間的距離,熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),勾股定理是解題的關(guān)鍵.
2.(1)
(2),
(3)①;②存在,或
【分析】(1)將點和代入解析式,列方程組求解即可得到答案;
(2)令求出點C坐標,從而求出直線解析式,用t表示點P點坐標,從而得到關(guān)于t的函數(shù),求出最值即可得到答案;
(3)①根據(jù)題意用t表示點H的坐標根據(jù)面積列方程求解即可得到答案;②設(shè)出點坐標,分,兩類討論,根據(jù)勾股定理逆定理即可得到答案.
【詳解】(1)將點和代入解析式,
得,解得,
∴該拋物線的解析式為;
(2)由題意可得P點坐標為,
令得,
∴點C坐標為,
設(shè)直線的解析式為,將B、C坐標代入,
得,解得,
∴直線的解析式為,
∵軸,
∴點M的坐標為,
∴,
∵,
∴當時,的值最大, ,
此時點的坐標為:;
(3)①由題意可得,如圖1,
∵,軸,
∴點C、H縱坐標相同,點N、H、P的橫坐標相同,
∴點H的坐標為,點N的坐標為,
∵,
∴,
即,
解得,(不符合題意舍去)
∴點P的坐標為;
②當時,如圖2所示,
∵,
∴點Q、P的縱坐標相同,
∴此時Q點坐標為,
即;
當時,如圖3所示,
設(shè),
根據(jù)勾股定理得,
解得 ,
∴,
綜上所述,點的坐標為或.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)的幾何綜合,根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)求最值問題,動點圍成直角三角形問題,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意設(shè)出點的坐標,利用性質(zhì)列式求解.
3.(1)這個二次函數(shù)的表達式是y=x2﹣4x+3;(2)S△BCP最大=;(3)當△BMN是等腰三角形時,m的值為,﹣,1,2.
【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法,可得函數(shù)解析式;
(2)根據(jù)平行于y軸直線上兩點間的距離是較大的縱坐標減較小的縱坐標,可得PE的長,根據(jù)面積的和差,可得二次函數(shù),根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),可得答案;
(3)根據(jù)等腰三角形的定義,可得關(guān)于m的方程,根據(jù)解方程,可得答案.
【詳解】解:(1)將A(1,0),B(3,0)代入函數(shù)解析式,得
,
解得,
∴二次函數(shù)的表達式是y=x2-4x+3;
(2)當x=0時,y=3,即點C(0,3),
設(shè)BC的表達式為y=kx+b,將點B(3,0)點C(0,3)代入函數(shù)解析式,得
,
解這個方程組,得
直線BC的解析是為y=-x+3,
過點P作PE∥y軸
,
交直線BC于點E(t,-t+3),
PE=-t+3-(t2-4t+3)=-t2+3t,
∴S△BCP=S△BPE+SCPE=(-t2+3t)×3=-(t-)2+,
∵-<0,
∴當t=時,S△BCP最大=.
(3)M(m,-m+3),N(m,m2-4m+3)
MN=m2-3m,BM=|m-3|,
當MN=BM時,①m2-3m=(m-3),解得m=,
②m2-3m=-(m-3),解得m=-
當BN=MN時,∠NBM=∠BMN=45°,
m2-4m+3=0,解得m=1或m=3(舍)
當BM=BN時,∠BMN=∠BNM=45°,
-(m2-4m+3)=-m+3,解得m=2或m=3(舍),
當△BMN是等腰三角形時,m的值為,-,1,2.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)綜合題,解(1)的關(guān)鍵是待定系數(shù)法;解(2)的關(guān)鍵是利用面積的和差得出二次函數(shù),又利用了二次函數(shù)的性質(zhì),解(3)的關(guān)鍵是利用等腰三角形的定義得出關(guān)于m的方程,要分類討論,以防遺漏.
4.(1);
(2);的最大值為
(3)或 或或 或
【分析】(1)根據(jù)兩點、的坐標解出二次函數(shù)的解析式,根據(jù)、兩點的坐標解出直線的 解析式;
(2)建立二次函數(shù)的關(guān)系式,求出面積的最大值及此時點D的坐標
(3)分三種情況討論即可求出點的坐標.
【詳解】(1)解:把,代入得,
,解得,
,
,
,
設(shè)直線的解析式為,
把 代入得,
,
,
;
(2)解:如圖,
過點 作 于點 交 于點,
設(shè), ,
,
,
,
當時,的最大值為,
,
;
(3)解:二次函數(shù)的對稱軸為:,設(shè)點的坐標為,
①當為等腰三角形的底邊時,中點的坐標為
作直線且過,設(shè)的直線方程為 ,
,解得
方程為
令, ,
;
②當為等腰三角形的腰,為頂角時,
,
解得或,
或;
③當為等腰三角形的腰,為頂角時,
,
解得或,
或,
綜上所述,點的坐標為或 或或 或.
【點睛】本題主要考查二次函數(shù)的解析式,一次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),二次函數(shù)與三角形的綜合應(yīng)用,等腰三角形的性質(zhì),掌握相關(guān)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
5.(1)
(2)存在,或或或
【分析】(1)先由直線與軸、軸分別交于點、點,求出點和點的坐標,再將點、點的坐標代入列方程組求出、的值即可;
(2)存在以,,頂點的等腰三角形,先由拋物線的解析式求出其頂點坐標和對稱軸,再按或或為底邊進行分類討論,根據(jù)勾股定理或等腰三角形的性質(zhì)分別求出的長即可求得點的坐標.
【詳解】(1)解:直線與軸、軸分別交于點、點,
當時,由得;當時,,
,,
把、代入,得,解得,
該拋物線的解析式為;
(2)解:存在.
理由如下:
,
該拋物線的頂點為,對稱軸為直線,
設(shè),
①等腰三角形以為底邊,如圖1所示:
,
由得,或,
,,;
②等腰三角形以為底邊,作于點,如圖2所示:
,
,
,
,
;
③等腰三角形以為底邊,作,交直線于點,如圖3所示:
,
,
,
,
,,
,解得,
,
,
綜上所述,點的坐標為或或或.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)、一次函數(shù)的圖像與性質(zhì)、用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理等知識與方法,在解第(2)題時,應(yīng)注意分類討論,此題難度較大,屬于壓軸題.
6.(1)
(2)或
【分析】(1)把,代入求解即可;
(2)設(shè)新拋物線的頂點為,根據(jù)是等腰直角三角形,可得,由新拋物線經(jīng)過原點,得,故,求解即可.
【詳解】(1)解:把,代入得:
,
解得,
拋物線的表達式為;
(2)解:過作軸于,如圖:
將拋物線平移得到新拋物線,
兩拋物線形狀相同,
設(shè)新拋物線的頂點為,則新拋物線解析式為,
是等腰直角三角形,軸,
,即,
又新拋物線經(jīng)過原點,
,即,
,
解得或或,
時,新拋物線頂點是原點,、、重合,不能構(gòu)成,故舍去,
時,,此時,
時,,此時,
是等腰直角三角形,點P的坐標為或.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)解析式及圖像的平移,解題的關(guān)鍵是設(shè)出平移后拋物線的解析式,根據(jù)已知列方程.
7.(1)
(2)
(3)存在,點的坐標為,
【分析】(1)根據(jù)題意,由待定系數(shù)法即可求出答案;
(2)過點作軸的垂線,交線段于點,由,即可得到答案;
(3)由題意可知,,若是等腰直角三角形,則,進而求解.
【詳解】(1)解:拋物線與坐標軸分別交于點,,,
,解得,
拋物線的表達式為;
(2)解:,,
設(shè)直線的表達式為,則,解得,
直線的表達式為:,
點的橫坐標為,則,
過點作軸的垂線,交線段于點,如圖所示:
,
,
,拋物線開口向下,有最大值,
當時,的值取最大,此時;
(3)解:存在,理由如下:
由題意可知,,若是等腰直角三角形,則,
由(1)可得,,
軸,
,
,
,解得(舍,,(舍,,
當是等腰直角三角形時,點的坐標為,.
【點睛】本題考查的是二次函數(shù)綜合運用,涉及到一次函數(shù)、等腰三角形的性質(zhì)、圖形的面積計算等,綜合運用相關(guān)知識點是解題的關(guān)鍵.
8.(1)
(2)四邊形面積的最大值為,此時點
(3)滿足條件的點的坐標為、、、,過程見解析
【分析】(1)由點的坐標可知的長,根據(jù),即可得出點的坐標以及,再根據(jù)點、的坐標利用待定系數(shù)法即可求出二次函數(shù)解析式;
(2)由、的坐標可得,,求出直線的解析式,由可得的解析式以及點的坐標,設(shè),利用分割圖形求面積法即可找出關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,利用配方法以及二次函數(shù)的性質(zhì)即可解決最值問題;
(3)求出拋物線,可得點的坐標為,設(shè),分別表示出,,分三種情況,根據(jù)勾股定理即可求解.
【詳解】(1)解:拋物線與軸交于點、,
,
,
,
,
,
將、代入中得,解得,
所求拋物線解析式為:;
(2)解:連接,如圖所示:
、,點為的中點,
,
設(shè)直線的解析式為,將,代入表達式得,解得,
直線的解析式為,
,
設(shè)的解析式為,
,解得,
的解析式為,
點,
設(shè),
,
,
當時,最大,且最大值為,此時點;
(3)解:,
拋物線向左平移個單位得到拋物線,使經(jīng)過原點,
,對稱軸為直線,
聯(lián)立,解得,
點的坐標為,
設(shè),
,
,
,
,
①當時,,
,解得,
;
②當時,,
,解得,
;
③當時,,
,解得或,
或,
綜上可知:滿足條件的點的坐標為、、、,.
【點睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)圖像上點的坐標特征,平移的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),勾股定理等,用待定系數(shù)法求得二次函數(shù)的解析式,利用分類討論思想是解決本題的關(guān)鍵.
9.(1)
(2)或或
(3)或
【分析】(1)把,,分別代入拋物線解析式,解方程組,即可求解;
(2)把,,分別代入拋物線解析式,可得,即可求得,,再分兩種情況:和,分別計算,即可分別求得;
(3)首先可求得:,:,分別聯(lián)立成方程,即可求得三個公共分別點為,,,再分①當為中點時;②當為中點時;③當為中點時,根據(jù)求中點坐標公式,即可分別求得.
【詳解】(1)解:把,,分別代入拋物線解析式,得:
,
解得,
;
(2)解:把,分別代入拋物線解析式,得:
,
解得
,
解得,,
,,
設(shè),,
當時,,
解得或;
當時,,
解得,
綜上,a的值為或或;
(3)解:∵經(jīng)過,,
∴,
解得,
∴:,:,
∴,,
解得:,,
,,
,,
解得:,,
,,
∴三個公共點為,,
①當為中點時,,
解得不合題意,舍去;
②當為中點時,,
解得;
③當為中點時,,
解得;
綜上,或.
【點睛】本題考查了利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,一次函數(shù)與二次函數(shù)的交點問題,等腰三角形的性質(zhì),求線段中點坐標公式,采用分類討論的思想是解決本題的關(guān)鍵.
10.(1)﹣,﹣3,0,4,0;(2);(3)存在,Q(1,3)或Q(,)
【分析】(1)先將C(0,4)代入y=ax2﹣ax﹣12a可得a的值,然后令y=0即可求得A、B坐標;
(2)由OB=OC可得∠CBO=45°,即△PNQ是等腰直角三角形,PQ=PN,故求PQ+PN最大值,只需求出PQ最大值,并用m表示出PQ,再求最值即可;
(3)用m表示出△ACQ三邊的長,分AC=AQ、AC=CQ 、AQ=CQ三種情況解答即可.
【詳解】解:(1)將C(0,4)代入y=ax2﹣ax﹣12a得4=﹣12a,
∴a=﹣,
∴y=﹣x2+x+4,
令y=0得0=﹣x2+x+4,解得x1=4,x2=﹣3,
∴A(﹣3,0),B(4,0),
故答案為:﹣;﹣3,0;4,0;
(2)∵y=﹣x2+x+4,
∴令x=0得y=4,
∴C(0,4),OC=4,
而B(4,0)有OB=4,
∴OB=OC,△BOC為等腰直角三角形,
∴∠CBO=45°,
∵PM⊥x軸,
∴∠BQM=45°=∠PQC,
∵PN⊥BC,
∴△PQN是等腰直角三角形,
∴PQ=PN,
∴PQ+PN=2PQ,
∴PQ+PN取最大值即是PQ取最大值,
由C(0,4),B(4,0)可得BC解析式為y=﹣x+4,
∵M(m,0),
∴P(m,﹣m2+m+4),Q(m,﹣m+4),
∴PQ=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+m=﹣(m﹣2)2+,
∴m=2時,PQ最大值為,
∴PQ+PN的最大值為;
(3)∵A(﹣3,0),C(0,4),Q(m,﹣m+4),
∴AC==5,AQ==,CQ==,
以A,C,Q為頂點的三角形是等腰三角形,分三種情況:
①AC=AQ時,=5,解得m=0(此時Q與C重合,舍去)或m=1,
∴Q(1,3);
②AC=CQ時,=5,解得m=或m=﹣(此時M不在線段OB上,舍去),
∴Q(,);
③AQ=CQ時,=,解得m=12.5(此時M不在線段OB上,舍去),
綜上所述,以A,C,Q為頂點的三角形是等腰三角形,Q(1,3)或Q(,).
【點睛】本題主要考查二次函數(shù)綜合運用,解題的關(guān)鍵在于根據(jù)題意表示相關(guān)點的坐標、線段長度并運用列方程求解.
11.(1),
(2)
(3)或或或
【分析】(1)將點代入,可求拋物線的解析式;將點代入,然后根據(jù)拋物線與直線由唯一交點,求出,即可求直線的解析式;
(2)根據(jù)拋物線的對稱軸可知M、N點關(guān)于對稱軸對稱,則當A、P、N三點共線時,有最小值,最小值為的長;
(3)設(shè),分別求出,,,再由等腰三角形三邊關(guān)系,分類討論即可.
【詳解】(1)將點代入,
∴,
解得,
∴拋物線的解析式為,
將點代入,
∴,
∴,
∵拋物線的圖象與直線有唯一交點,
∴有兩個相等實數(shù)根時,
∴,
解得,
∴直線解析式為;
(2)存在點P,使的值最小,理由如下,連接,,.
當時,,
解得或,
∴,,
∵,
∴拋物線的對稱軸為直線,
∵M、N點關(guān)于對稱軸對稱,
∴,
∴,
∴當A、P、N三點共線時,有最小值,最小值為的長.
∵,
∴,
∴的最小值為;
(3)當時,,
∴,
設(shè),
∴,
當時,,
解得或(舍);
當時,,
解得或;
當時,,
解得;
綜上所述:Q點橫坐標為或或或.
【點睛】本題考查待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)與坐標軸的交點,勾股定理,等腰三角形的定義,軸對稱的性質(zhì),二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),利用拋物線的對稱性求最小值的方法是解題的關(guān)鍵.
12.(1)
(2)存在,
(3)
【分析】(1)先求得,然后將,代入,即可求函數(shù)的解析式;
(2)設(shè),根據(jù)是等腰三角形,分類討論,根據(jù)勾股定理即可求解;
(3)設(shè)點E的橫坐標,分別求出,,,,當F點在拋物線上時,或,當G點在拋物線上時,或,結(jié)合圖象可得時,四邊形與拋物線有公共點.
【詳解】(1)解:由得,時,,
∴.
∵拋物線經(jīng)過、D兩點,
∴,解得
∴拋物線的解析式為.
(2)解:由,令,,
解得:,
∴;
∵,
∴,
∵是直線上的點,設(shè),
當為斜邊時,,
∴,
解得:,
∴
當為直角時,,
∴
解得:(根據(jù)圖形,不合題意舍去)
∴
綜上所述,存在
(3)解:∵點E的橫坐標,
∴,
由題可知,,,,
當F點在拋物線上時,,
解得或,
當G點在拋物線上時,,
解得或,
∴時,四邊形與拋物線有公共點.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),正方形的性質(zhì),數(shù)形結(jié)合解題是關(guān)鍵.
13.(1)
(2)存在點,或或
(3)當點運動到位置時,的面積最大,最大面積為4,此時
【分析】(1)根據(jù),,利用待定系數(shù)法可求得拋物線的解析式;
(2)可設(shè)出點坐標,則可表示出、和的長,分、兩種情況分別得到關(guān)于點坐標的方程,可求得點坐標;
(3)首先根據(jù)、的坐標求得直線的解析式,可設(shè)點坐標,則可表示出點的坐標,從而可表示出的長,可表示出的面積,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)可求得其最大值及此時點的坐標.
【詳解】(1)解:將,代入得,解得,
拋物線的表達式為;
(2)解:存在點,使是以為腰的等腰三角形.
理由如下:根據(jù)等腰三角形性質(zhì),分兩種情況討論,如圖所示:
,
對稱軸為直線,
,,
,
設(shè),
①當時,,解得或(舍去),
;
②當時,,解得或,
或;
綜上所述:點坐標為或或;
(3)解:當點運動到位置時,的面積最大.
理由如下:
令,則,解得或,
,
設(shè)直線的解析式為,得,解得,
直線的解析式為,
過點作軸,交拋物線于點,如圖所示:
設(shè),則,
,
,拋物線開口向下,有最大值,
當時,最大為2,
,
當時,的面積最大,最大值為4,此時.
答:的最大面積為4,此時.
【點睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、二次函數(shù)的性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理、方程思想及分類討論思想等知識,解決本題的關(guān)鍵是待定系數(shù)法的應(yīng)用,用點的坐標表示出和,用點坐標表示出的面積.
14.(1)
(2)
(3)存在,的面積有最小值,此時;的面積有最大值,此時.
【分析】(1)先求出拋物線的頂點坐標,然后再用頂點式和待定系數(shù)法解答即可;
(2)如圖2:過點P作軸交于點E,令,則,可得,再根據(jù)列式求得,進而得到,最后根據(jù)正切函數(shù)即可解答;
(3)先求出D點坐標,再求得拋物線翻折后的解析式為,然后確定H點的坐標,進而確定面積的表達式,然后根據(jù)m的取值范圍確定最大值和最小值即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線的頂點A在x軸上,
∴拋物線的頂點的縱坐標為0,
∵,則,則,
∴直線是拋物線的對稱軸,且,
∴拋物線頂點為,
∴拋物線的解析式為,
當時,,解得或
∵,
∴,
如圖1:過點A作交于點H,
∴,
∴,解得a=1
∴.
(2)解:如圖2:過點P作軸交于點E,
令,則,
∵,
∴
∵,
∴
∴,解得:或(舍),
∴
∴
∴
∴,
∴.
(3)解:當時,,
∴,
∵直線經(jīng)過點D,
∴,
∴
當時,,
∴,
拋物線翻折后的解析式為,
當時,解得或,
∴
∴
∵,
∴
∴當時,的面積有最小值,此時;
當時,的面積有最大值,此時.
【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)與一次函數(shù)的綜合、二次函數(shù)與幾何的綜合、求二次函數(shù)解析式等知識點,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)、靈活應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想是解答本題的關(guān)鍵.
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