通用的解題思路:
1、角的數(shù)量關(guān)系處理的一般方法如下:
(1)證等角:常運(yùn)用等腰三角形兩底角相等,等角的余角相等,等角的補(bǔ)角相等、全等三角形和相似三角形的對應(yīng)角相等及兩角的銳角三角函數(shù)值相等,等等;
(2)證二倍角:常構(gòu)造輔助圓,利用圓周角定理;
(3)證和差角:常旋轉(zhuǎn)、翻折、平移構(gòu)造角.
2.特殊角問題處理的一般方法如下:
(1)運(yùn)用三角函數(shù)值;
(2)遇45°構(gòu)造等腰直角三角形;
(3)遇30°,60°構(gòu)造等邊三角形;
(4)遇90°構(gòu)造直角三角形.
題型一:角相等問題
對于二次函數(shù)中的角相等問題,首選方法是利用等角的三角比解決問題(利用一線三等角模型或者拆分特殊角來發(fā)現(xiàn)等角),其次選擇利用相似三角形中的比例線段解決問題。
二次函數(shù)中的角相等問題比較靈活,在遇到具體問題時具體分析,合理構(gòu)造等角,解決問題。
1.(2024·山西太原·三模)綜合與探究
如圖1,經(jīng)過原點(diǎn)O的拋物線與x軸的另一個交點(diǎn)為A,直線l與拋物線交于A,B兩點(diǎn),已知點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為1,點(diǎn)M為拋物線上一動點(diǎn).

(1)求出A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)及直線l的函數(shù)表達(dá)式.
(2)如圖2,若點(diǎn)M是直線l上方的拋物線上的一個動點(diǎn),直線交直線l于點(diǎn)C,設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m,求的最大值.
(3)如圖3,連接,拋物線上是否存在一點(diǎn)M,使得,若存在,請直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)A的坐標(biāo)為,B的坐標(biāo)為,直線函數(shù)表達(dá)式為;
(2);
(3)或.
【分析】本題主要考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用、相似三角形的性質(zhì)證明、一次函數(shù)的應(yīng)用,掌握相關(guān)知識并靈活應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.
(1)在中,令得得,在中,令得,設(shè)直線函數(shù)表達(dá)式為,把,代入,即可求解;
(2)過M作軸于K,過C作軸于T,則,設(shè)直線函數(shù)表達(dá)式為,把代入得直線函數(shù)表達(dá)式為,進(jìn)而得,由, ,即可求解 ;
(3)過B作軸于R,設(shè)直線l交y軸于點(diǎn)E,求出點(diǎn)E的坐標(biāo)為,則,由得到,則,設(shè),則,得到,解得或,進(jìn)而可求解;
【詳解】(1)解:在中,令得,
解得或,
∴,
在中,令得,
∴,
設(shè)直線函數(shù)表達(dá)式為,
把,代入得:
,
解得,
∴直線函數(shù)表達(dá)式為;
∴A的坐標(biāo)為,B的坐標(biāo)為,直線函數(shù)表達(dá)式為;
(2)過M作軸于K,過C作軸于T,如圖:
∵點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m,
∴,
設(shè)直線函數(shù)表達(dá)式為,把代入得:
,
解得,
∴直線函數(shù)表達(dá)式為,
由得,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴當(dāng)時, 取最大值,最大值為 ;
(3)拋物線上存在一點(diǎn)M,使得,理由如下:
過作軸于R,設(shè)直線l交y軸于點(diǎn)E,如圖:
當(dāng)時,,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為,

∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
設(shè),則,
∴,
解得或,
經(jīng)檢驗(yàn),或是方程的解且符合題意,
∴或.
2.(23-24九年級下·內(nèi)蒙古赤峰·階段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為.

(1)請直接寫出、、三點(diǎn)坐標(biāo).
(2)如圖,點(diǎn)是第四象限內(nèi)拋物線上的一點(diǎn),過點(diǎn)作軸的垂線,交直線于點(diǎn),求線段長度的最大值;
(3)如圖,若點(diǎn)在拋物線上且滿足,求點(diǎn)的坐標(biāo);
【答案】(1)點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為
(2)
(3)或
【分析】(1)由拋物線,分別令,,則可確定拋物線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)頂點(diǎn)坐標(biāo)可確定點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)設(shè)軸于點(diǎn),設(shè),確定直線的解析式為,得到,繼而得到,根據(jù)二次函數(shù)的最值可得結(jié)論;
(3)確定直線的解析式為,然后分兩種情況進(jìn)行討論即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),
當(dāng)時,得,解得:或,
當(dāng)時,得,
∴,,,
∵拋物線的頂點(diǎn)為,
∴,即,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為;
(2)設(shè)軸于點(diǎn),設(shè),
設(shè)直線的解析式為,過點(diǎn),,
∴,
解得:,
∴直線的解析式為,
∵過點(diǎn)作軸的垂線,交直線于點(diǎn),
∴,
∴,
∵,
∴當(dāng)時,線段的長度取得最大值,此時最大值為;

(3)設(shè)直線的解析式為,過點(diǎn),,
∴,
解得:,
∴直線的解析式為,
①如圖,
∵,
∴,
設(shè)直線的解析式為,過點(diǎn),
∴,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,
解得:或,
此時點(diǎn)的坐標(biāo)為;

②如圖,設(shè)交于點(diǎn),作射線交于點(diǎn),
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴垂直平分,
∴點(diǎn)是的中點(diǎn),
∴點(diǎn)的坐標(biāo)是,即,
設(shè)直線的解析式為,過點(diǎn),
∴,
∴,
∴直線的解析式為,
∵直線:與直線:交于點(diǎn),
聯(lián)立,
解得:,
∴,
設(shè)直線的解析式為,過點(diǎn),,
∴,
∴解得:,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,
解得:或,
此時點(diǎn)的坐標(biāo)為;
綜上所述,點(diǎn)的坐標(biāo)為或.

【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,考查了二次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),二次函數(shù)的最值,待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式,平行線的判定,二次函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn),等角對等邊,中點(diǎn)坐標(biāo),垂直平分線的判定和性質(zhì)等知識點(diǎn).掌握二次函數(shù)的性質(zhì)、確定二次函數(shù)與一次函數(shù)交點(diǎn)坐標(biāo)的方法是解題的關(guān)鍵.
3.(23-24九年級下·湖南永州·開學(xué)考試)綜合與探究.
如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知二次函數(shù)的圖象與軸交于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),與軸交于點(diǎn),連接.
(1)求,,三點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)是軸上一點(diǎn),當(dāng)為等腰三角形時,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)是二次函數(shù)圖象上的一個動點(diǎn),請問是否存在點(diǎn)使?若存在,請求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1),,
(2)或或或
(3)或
【分析】(1)當(dāng)時,即,解方程可得圖象與軸交于點(diǎn),,當(dāng)時,,從而得圖象與軸交于點(diǎn);
(2)先利用勾股定理求出,再分當(dāng),當(dāng)時,當(dāng)時,三種情況討論求解即可;
(3)分點(diǎn)在上方時和點(diǎn)在下方兩種情況討論求解即可.
【詳解】(1)解:當(dāng)時,即,解得:.
∴圖象與軸交于點(diǎn),,
當(dāng)時,,
∴圖象與軸交于點(diǎn),
(2)解:∵,,
∴,
當(dāng),則點(diǎn)P的坐標(biāo)為或;
當(dāng)時,∵,
∴,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
當(dāng)時,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,
∴,
∴,
解得,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
綜上所述,點(diǎn)P的坐標(biāo)為或或;
(3)解:當(dāng)點(diǎn)在上方時,

∵,
∴,即軸,
∴點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于拋物線的對稱軸對稱,
∵拋物線解析式為,
∴拋物線的對稱軸為直線;
∵,
∴;
當(dāng)點(diǎn)在下方時,設(shè)交軸于點(diǎn),

則,.
∵,
∴.
在中,,
∴,
解得:,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
,
解得:,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,得,
解得:舍去,,
∴.
綜上所述,點(diǎn)的坐標(biāo)為或;
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,求二次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo),一次函數(shù)與幾何綜合,勾股定理,等腰三角形的性質(zhì)與判定等等,利用分類討論的思想求解是解題的關(guān)鍵.
4.(2024·上海嘉定·二模)在平面直角坐標(biāo)系(如圖)中,已知拋物線經(jīng)過點(diǎn)、兩點(diǎn),與軸的交點(diǎn)為點(diǎn),對稱軸為直線.
(1)求此拋物線的表達(dá)式;
(2)已知以點(diǎn)為圓心,半徑為的圓記作圓,以點(diǎn)A為圓心的圓記作圓A,如果圓A與圓外切,試判斷對稱軸直線與圓A的位置關(guān)系,請說明理由;
(3)已知點(diǎn)在軸的正半軸上,且在點(diǎn)的上方,如果,請求出點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)此拋物線的表達(dá)式是
(2)對稱軸直線與圓A的位置是相離,理由見詳解
(3)點(diǎn)的坐標(biāo)為
【分析】(1)直接用待定系數(shù)法求解即可;
(2)設(shè)圓A的半徑為r,又圓A與圓外切,所以,得到,即,即可判斷;
(3)過點(diǎn)作,垂足為,過點(diǎn)作軸,垂足為G,利用等角的正切值相等解決問題,,所以,,所以,即可求解.
【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過點(diǎn)、兩點(diǎn)
∴,解得
∴此拋物線的表達(dá)式是;
(2)答:對稱軸直線與圓A的位置是相離
根據(jù)(1)得,拋物線的對稱軸是直線,
拋物線與y軸的交點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)為,
所以,
所以圓的半徑是,
設(shè)圓A的半徑為r,又圓A與圓外切,所以,
又,
所以,
對稱軸與x軸垂直,設(shè)垂足為M,那么的長就是圓A到對稱軸的距離,
又對稱軸是直線,
所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,
所以,
因?yàn)?,即?br>所以對稱軸直線與圓A的位置是相離.
(3)解:過點(diǎn)作,垂足為,過點(diǎn)作軸,垂足為G,
易得 ,,
又點(diǎn)坐標(biāo)為, 點(diǎn)坐標(biāo)為,
所以軸,
所以,,由勾股定理得 ,
所以,在中,,
在中,,
因?yàn)椋?br>所以,
所以,
所以點(diǎn)的坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)與幾何綜合題,考查了待定系數(shù)法求解析式,圓與圓的位置關(guān)系,直線與圓的位置關(guān)系,二次函數(shù)與角度的存在性問題,熟練掌握知識點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
5.(2023·海南·模擬預(yù)測)如圖1,拋物線與軸交于兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn).直線與拋物線交于,兩點(diǎn).點(diǎn)是拋物線上一動點(diǎn).
(1)求該拋物線的表達(dá)式及點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)為時,求四邊形的面積;
(3)拋物線上是否存在點(diǎn),使?若存在,求出點(diǎn)的橫坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(4)如圖2,點(diǎn)、是對稱軸上的兩個動點(diǎn),且,點(diǎn)在點(diǎn)的上方,求四邊形的周長的最小值.
【答案】(1)拋物線的解析式為,
(2)
(3)存在,點(diǎn)的橫坐標(biāo)或
(4)
【分析】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),利用軸對稱求最短距離,解直角三角形;
(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
(2)過點(diǎn)作軸,過點(diǎn)作交于,過點(diǎn)作交于,利用割補(bǔ)法求四邊形的面積即可;
(3)連接交于點(diǎn),則,先求兩直線的交點(diǎn),可得,設(shè),過點(diǎn)作軸交于,由,得到方程,求出的值即可;
(4)連接,過點(diǎn)作,過點(diǎn)作,與交于點(diǎn),四邊形的周長,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時,四邊形的周長有最小值,分別求出,,即可得四邊形的周長的最小值為.
【詳解】(1)解:將、,代入,
,
解得,
拋物線的解析式為,
,
解得或,
;
(2)過點(diǎn)作軸,過點(diǎn)作交于,過點(diǎn)作交于,
、,,,
,,,,
四邊形的面積;
(3)存在點(diǎn),使,理由如下:
連接交于點(diǎn),
直線與直線平行,
,

,
,
設(shè)直線的解析式為,
,
解得,
直線的解析式為,
當(dāng)時,解得,
,
,,

設(shè),
過點(diǎn)作軸交于,

,
解得或或(舍,
或;
點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或;
(4)連接,過點(diǎn)作,過點(diǎn)作,與交于點(diǎn),
四邊形是平行四邊形,
,,
、關(guān)于對稱軸對稱,
,
四邊形的周長,
當(dāng)、、三點(diǎn)共線時,四邊形的周長有最小值,
,,
,
、,
,,
四邊形的周長的最小值為.
6.(2024·上海靜安·二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線關(guān)于直線對稱,且經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn),橫坐標(biāo)為4的點(diǎn)在此拋物線上.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)聯(lián)結(jié)、、,求的值;
(3)如果點(diǎn)P在對稱軸右方的拋物線上,且,過點(diǎn)P作軸,垂足為Q,請說明,并求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)該拋物線的表達(dá)式為;
(2)
(3)點(diǎn)的坐標(biāo)為.
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)先證得是等腰直角三角形,可得,,過點(diǎn)作軸于,則,,,進(jìn)而證得是等腰直角三角形,可得,,推出,再運(yùn)用三角函數(shù)定義即可求得答案;
(3)連接,先證得,得出,即,設(shè),則,可得,得出,代入拋物線解析式求得,即可求得答案.
【詳解】(1)解:拋物線關(guān)于直線對稱,
設(shè)拋物線的解析式為,把、代入,
得:,
解得:,

該拋物線的表達(dá)式為;
(2)解:在中,令,得,
,
、,

是等腰直角三角形,
,,
如圖,過點(diǎn)作軸于,則,,,
,

是等腰直角三角形,
,,
,
;
(3)證明:如圖,連接,
由(2)知是等腰直角三角形,
,

,
軸,

,
,

,
設(shè),則,
,
,
點(diǎn)在對稱軸右方的拋物線上,
,且,
解得:,
當(dāng)時,,
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),等腰直角三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形等知識,熟練掌握等腰直角三角形的判定和性質(zhì)、解直角三角形等知識是解題關(guān)鍵.
7.(2024·廣西·一模)如圖,已知拋物線交x軸于,兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,P是拋物線上一點(diǎn),連接、.
(1)求拋物線的解析式;
(2)連接,,若,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)若,直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)點(diǎn)P的坐標(biāo)為或;
(3)點(diǎn)P的坐標(biāo)為或.
【分析】
本題考查的是二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),正切函數(shù)的定義.
(1)將,兩點(diǎn)代入,即可求解;
(2)先求出,則,設(shè),可得,即可求點(diǎn)坐標(biāo);
(3)設(shè)交y軸于點(diǎn),利用正切函數(shù)求得,利用待定系數(shù)法求得直線的解析式,聯(lián)立求得即可;當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)時,也符合題意,同理求解即可.
【詳解】(1)
解:將,兩點(diǎn)代入,
,
解得,

(2)
解:令,則,
,

,

,
,

設(shè),
,

,
解得或,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為或;
(3)解:設(shè)交y軸于點(diǎn),
∵,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
∴,
解得,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,
解得或,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)時,也符合題意,同理求得直線的解析式為,聯(lián)立,
解得或,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為或.
8.(2024·山東濟(jì)南·一模)如圖,二次函數(shù) . 的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A 在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn) C,頂點(diǎn)為D,其對稱軸與線段交于點(diǎn) E,與x軸交于點(diǎn) F. 連接.

(1)若 , 求B 點(diǎn)和C 點(diǎn)坐標(biāo);
(2)若 求m的值;
(3)若在第一象限內(nèi)二次函數(shù) 的圖象上,始終存在一點(diǎn)P,使得 請結(jié)合函數(shù)的圖象,直接寫出m的范圍.
【答案】(1),
(2)1
(3)
【分析】(1)令,解方程可得,兩點(diǎn)坐標(biāo),令,可得點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)由題意得,,,進(jìn)而可得,推出,連接,由,可得,推出,利用解直角三角形可得,,構(gòu)建方程,求出即可;
(3)設(shè)交軸于點(diǎn),證明,推出,可得結(jié)論.
【詳解】(1)當(dāng) 時,,
令,得,
解得:,,
點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),
,
令,得,
;
(2)當(dāng)時,,
解得:,,
點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),且,
,,
當(dāng)時,,
,
,
,
,
如圖1中,連接,
,
,,
,,,
、關(guān)于對稱軸直線對稱,
,
,
,,
,
即,
,
,
,
,
,
,
解得:或,
經(jīng)檢驗(yàn),是方程的根,
,
;
(3)如圖2,設(shè)交軸于點(diǎn),

當(dāng)點(diǎn)在第一象限時,點(diǎn)總是在點(diǎn)的左側(cè),此時,即.
,
,
,
解得:,
又,
同法可得,
,

【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),解直角三角形等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題,屬于中考??碱}型.
9.(2024·廣東·一模)綜合應(yīng)用.
如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,已知二次函數(shù)的圖象與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,連接.

(1)求A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo),并直接寫出直線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)點(diǎn)P是二次函數(shù)圖象上的一個動點(diǎn),請問是否存在點(diǎn)P使?若存在,請求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)如圖2,作出該二次函數(shù)圖象的對稱軸直線l,交x軸于點(diǎn)D.若點(diǎn)M是二次函數(shù)圖象上一動點(diǎn),且點(diǎn)M始終位于x軸上方,作直線,,分別交l于點(diǎn)E,F(xiàn),在點(diǎn)M的運(yùn)動過程中,的值是否為定值?若是,請直接寫出該定值;若不是,請說明理由.
【答案】(1),,,
(2)存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為或
(3)的值是定值;
【分析】(1)當(dāng)時,即,解方程可得圖象與軸交于點(diǎn),,當(dāng)時,,從而得圖象與軸交于點(diǎn),利用待定系數(shù)法即可求解直線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)分點(diǎn)在上方時和點(diǎn)在下方兩種情況討論求解即可;
(3)由()得拋物線的對稱軸為直線,從而,設(shè)且,進(jìn)而利用待定系數(shù)法求得直線和直線的解析式,從而得,于是即可得.
【詳解】(1)解:當(dāng)時,即,
解得:.
∴圖象與軸交于點(diǎn),,
當(dāng)時,,
∴圖象與軸交于點(diǎn),
設(shè)直線為:,
把,代入得
,
解得,
∴直線的函數(shù)表達(dá)式為;
(2)解:存在,理由如下:
當(dāng)點(diǎn)在上方時,

∵,
∴,即軸,
∴點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于拋物線的對稱軸對稱,
∵,
∴拋物線的對稱軸為直線;
∵,
∴;
當(dāng)點(diǎn)在下方時,設(shè)交軸于點(diǎn),

則,.
∵,
∴.
在中,,
∴,
解得:,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
,
解得:,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,得,
解得:舍去,,
∴.
綜上所述,點(diǎn)的坐標(biāo)為或;
(3)解:存在,的值為定值,理由如下:
由得拋物線的對稱軸為直線,
∴,
設(shè)且,
設(shè)直線的解析式為,
將和點(diǎn)的坐標(biāo)代入得:
,
解得:,
∴直線的解析式為,
當(dāng)時,,
∴,
同理,直線的解析式為:,
當(dāng)時,,
∴,
∴,
∴,
∴的值是定值,.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的圖像及性質(zhì),待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式,二元一次方程組的應(yīng)用以及勾股定理,熟練掌握二次函數(shù)的圖像及性質(zhì)以及勾股定理是解題的關(guān)鍵.
10.(2024·江蘇宿遷·二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線經(jīng)過、、三點(diǎn),已知,,.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)點(diǎn)是拋物線上任意一點(diǎn),若,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)是拋物線上任意一點(diǎn),若以、、為頂點(diǎn)的三角形是直角三角形,請直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)或
(3)或或或
【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法求解即可;
(2)①當(dāng)P在上方時,延長與y軸相交點(diǎn)Q,過B作于N,利用等積法求出,利用勾股定理求出,證明,利用正切定理可得出,求出,得出點(diǎn)Q的坐標(biāo),根據(jù)待定系數(shù)法求出直線解析式,把直線、拋物線解析式聯(lián)立方程組,即可求出點(diǎn)P的坐標(biāo);②當(dāng)點(diǎn)P在下方時,設(shè)與y軸相交點(diǎn)Q,過B作于N,類似①的方法求解即可;
(3)分;;三種情況討論,根據(jù)勾股定理構(gòu)建方程求解即可.
【詳解】(1)解:設(shè)拋物線解析式為,
∵拋物線經(jīng)過,,,
∴,解得,
∴;
(2)解:①當(dāng)點(diǎn)P在上方時,延長與y軸相交點(diǎn)Q,過B作于N,
∵,,,
∴,,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,即,
解得,
∴,
設(shè)直線解析式為,
把B、Q坐標(biāo)代入,得,
解得,
∴,
聯(lián)立方程組,
解得或,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
②當(dāng)點(diǎn)P在下方時,設(shè)與y軸相交點(diǎn)Q,過B作于N,
∵,,,
∴,
∴,
∴,即,
解得,
∴,
同理可求直線解析式為,
聯(lián)立方程組,
解得或,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為或;
(3)解:設(shè),
∵,,
∴,,,
當(dāng)時,,
∴,
整理得,
∴,
解得(不符合題意,舍去),(不符合題意,舍去),,,
當(dāng)時,;
當(dāng)時,;
∴M的坐標(biāo)為或;
當(dāng)時,,
∴,
整理得,
解得(不符合題意,舍去),

∴M的坐標(biāo)為;
當(dāng)時,,
∴,
整理得,
解得(不符合題意,舍去),

∴M的坐標(biāo)為,
綜上,M的坐標(biāo)為或或或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,待定系數(shù)法,等腰直角三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,勾股定理等知識,明確題意,數(shù)形結(jié)合,合理分類討論是解題的關(guān)鍵.
題型二:二倍角關(guān)系問題
對于平面直角坐標(biāo)系中的二倍角問題,往往將其轉(zhuǎn)化成等角問題。對于等角問題,往往有以下解決路徑:
等角的構(gòu)造方法
(1)將等角轉(zhuǎn)化在一個三角形中,利用等腰三角形兩邊相等,借助距離公式解決;
(2)用等角的三角比相等,構(gòu)造直角三角形,尋找比例關(guān)系;;
(3)利用角的和差關(guān)系,尋找等角,而等角存在兩個相似三角形中,往往是子母三角形,利用比例線段構(gòu)建數(shù)量關(guān)系;
(4)利用角平分線的相關(guān)性質(zhì)定理。
二倍角的構(gòu)造方法
如圖,已知,我們可以利用等腰三角形和外角定理去構(gòu)造,在BC邊上找一點(diǎn)D,使得BD=AD,則.
這樣我們就構(gòu)造出了二倍角,接下來利用三角函數(shù)(一般用正切)計算就可以了
1.(2024·陜西西安·二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸分別交于,兩點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)是,點(diǎn)的坐標(biāo)是,與軸交于點(diǎn),是拋物線上一動點(diǎn),且位于第二象限,過點(diǎn)作軸,垂足為,線段與直線相交于點(diǎn)

(1)求該拋物線的解析式;
(2)連接,是否存在點(diǎn),使得?若存在,求出點(diǎn)的橫坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)拋物線的解析式為;
(2)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
【分析】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及待定系數(shù)法,銳角三角函數(shù)等知識,解題的關(guān)鍵是用含字母的代數(shù)式表示相關(guān)點(diǎn)坐標(biāo)和相關(guān)線段的長度.
(1)由待定系數(shù)法即可求解;
(2)證明,則,由,即可求解.
【詳解】(1)解:設(shè)拋物線的表達(dá)式為:,
則,
解得:,
拋物線的解析式為;
(2)解:設(shè)存在點(diǎn),使得,理由如下:
延長到,設(shè),連接,如圖:
,
,

,
,

,
,
設(shè),則,,
,

,
,

解得(舍去)或(舍去)或,
點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
2.(2024·河南·模擬預(yù)測)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸分別交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)是,點(diǎn)B的坐標(biāo)是,與y軸交于點(diǎn)C,P是拋物線上一動點(diǎn),且位于第二象限,過點(diǎn)P作軸,垂足為D,線段與直線相交于點(diǎn)E.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)連接,是否存在點(diǎn)P,使得?若存在,求出點(diǎn)P的橫坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為
【分析】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及待定系數(shù)法,銳角三角函數(shù)等知識,解題的關(guān)鍵是用含字母的代數(shù)式表示相關(guān)點(diǎn)坐標(biāo)和相關(guān)線段的長度.
(1)由待定系數(shù)法即可求解;
(2)延長到H,設(shè),連接,證明,可得,設(shè),則,根據(jù),列出方程,即可求解.
【詳解】(1)解:∵點(diǎn)A的坐標(biāo)是,點(diǎn)B的坐標(biāo)是,
∴可設(shè)拋物線的表達(dá)式為:,
∵拋物線的表達(dá)式為:,
∴,
解得:,
∴拋物線的解析式為;
(2)解:設(shè)存在點(diǎn)P,使得,理由如下:
對于,當(dāng)時,,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為,即,
延長到H,設(shè),連接,如圖:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
設(shè),則,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得(舍去)或或(舍去),
∴點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為.
3.(2023·江蘇無錫·中考真題)已知二次函數(shù)的圖像與軸交于點(diǎn),且經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn).
(1)請直接寫出,的值;
(2)直線交軸于點(diǎn),點(diǎn)是二次函數(shù)圖像上位于直線下方的動點(diǎn),過點(diǎn)作直線的垂線,垂足為.
①求的最大值;
②若中有一個內(nèi)角是的兩倍,求點(diǎn)的橫坐標(biāo).
【答案】(1),
(2)①;②2或
【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式即可求解;
(2)①過點(diǎn)作軸平行線分別交、于、.令,求得,勾股定理求得,得出,則,進(jìn)而可得,求得直線的解析式為,設(shè),則,進(jìn)而表示出,最后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
②根據(jù)已知,令,,在上取點(diǎn),使得,得出,然后根據(jù),設(shè),.進(jìn)而分兩種情況討論,ⅰ當(dāng)時,,則相似比為,得出代入拋物線解析式,即可求解;ⅱ當(dāng)時,,同理可得,代入拋物線解析式即可求解.
【詳解】(1)∵二次函數(shù)的圖像與軸交于點(diǎn),且經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn)

解得:
∴,,;
(2)①如圖1,過點(diǎn)作軸平行線分別交、于、.
∵,
當(dāng)時,,
∴,
∴,,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.

設(shè)直線的解析式為

解得:
直線解析式為.
設(shè),

,
當(dāng)時,取得最大值為,
的最大值為.
②如圖2,已知,令,則,
在上取點(diǎn),使得,
∴,
設(shè),則,
則,
解得,
∴,即.
如圖3構(gòu)造,且軸,相似比為,
又∵,
設(shè),則.
分類討論:ⅰ當(dāng)時,則,
∴與的相似比為,
∴,,
∴,
代入拋物線求得,(舍).
∴點(diǎn)橫坐標(biāo)為.
ⅱ當(dāng)時,則,
∴相似比為,
∴,,
∴,
代入拋物線求得,(舍).
∴點(diǎn)橫坐標(biāo)為.
綜上所示,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合問題,待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,線段長的最值問題,相似三角形的性質(zhì)與判定,正切的定義.利用分類討論的思想并熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
4.(2024·西藏·二模)已知拋物線與x軸交于點(diǎn)和點(diǎn)B,對稱軸為直線,拋物線與y軸交于C點(diǎn).

(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖(甲),P是拋物線第一象限內(nèi)的任一點(diǎn),過點(diǎn)P作軸于D,直線與交于點(diǎn)E,當(dāng)是以為底的等腰三角形時,求P點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)如圖(乙),若點(diǎn)M是拋物線上任意一點(diǎn),且滿足,求M的坐標(biāo).
【答案】(1);
(2);
(3)或
【分析】(1)用待定系數(shù)法求解即可;
(1)求出直線解析式,設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為:,則點(diǎn)E坐標(biāo)為,當(dāng)是以為底的等腰三角形時,點(diǎn)C在線段垂直平分線上,線段中點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3,由此求出x即可;
(3)如圖所示,取點(diǎn),連,在上取點(diǎn)F,使得,連并延長交拋物線于點(diǎn)M,利用等腰三角形的性質(zhì)和三角形內(nèi)角和證明,再分別用待定系數(shù)法依次求出直線和直線的解析式,求出直線與拋物線交點(diǎn)M的坐標(biāo),再由對稱性求出另一點(diǎn)M的坐標(biāo)即可.
【詳解】(1)解:由題意,得

解得:,
∴拋物線的解析式為:;
(2)解:由題意點(diǎn)C坐標(biāo)為,
由拋物線的對稱性,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為,
則B點(diǎn)的坐標(biāo)為:,
設(shè)直線解析式為:,
把,代入,得,
,
解得:,
∴直線解析式為:,
∴設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為:,則點(diǎn)E坐標(biāo)為,
當(dāng)是以為底的等腰三角形時,
點(diǎn)C在線段垂直平分線上,線段中點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3,
∴,
解得,(舍去),
∴,
故P點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(3)解:取直線與x軸交點(diǎn),記為點(diǎn)D,
連,在上取點(diǎn)F,使得,連并延長交拋物線于點(diǎn)M,

由題意可知,點(diǎn)關(guān)于y軸對稱,則有,,
∵,
∴,
∴,
設(shè)直線解析式為:,
把,代入,得,

解得,
,
∴直線解析式為:
設(shè)點(diǎn)F坐標(biāo)為,
,,
∵,
∴,
解得,(舍去),
則點(diǎn)F坐標(biāo)為:,
設(shè)直線的解析式為,
把點(diǎn),代入,得
,
解得,
的解析式為,
當(dāng)時,
解得(舍去)
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為,
由對稱性可知當(dāng)F坐標(biāo)為時,直線與拋物線的另一個交點(diǎn)也滿足題意,
同理可以求出此時M的坐標(biāo)為;
綜上,點(diǎn)M的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合與一次函數(shù)的綜合,勾股定理,等腰三角形的性質(zhì)等等,解題的關(guān)鍵在于能夠利用等腰三角形的性質(zhì)構(gòu)造出等角關(guān)系.
題型三:兩角和與差問題
1.(2024·山西臨汾·一模)綜合與探究
如圖,拋物線的圖像與x軸交于兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn),作直線.
(1)求拋物線表達(dá)式及所在直線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)P是第一象限內(nèi)拋物線上的一個動點(diǎn),連接,求面積的最大值及此時點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)M是拋物線上的點(diǎn),且,請直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo).
【答案】(1)拋物線解析式為,直線的解析式為,
(2)面積的最大值為4,此時點(diǎn)P的坐標(biāo)為
(3)或
【分析】(1)設(shè)出直線解析式,分別把,代入拋物線解析式中和直線解析式中,利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)過點(diǎn)P作軸交于D,設(shè),則,可得;再由,得到,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求出答案;
(3)如圖所示,取點(diǎn),連接,利用勾股定理和勾股定理的逆定理證明是等腰直角三角形,得到,則點(diǎn)M即為為拋物線的交點(diǎn),同理可得直線解析式為,聯(lián)立,解得或,則點(diǎn)M的坐標(biāo)為;求出直線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為;取,則直線解析式為,由對稱性可得,則射線與拋物線的交點(diǎn)即為點(diǎn)M,同理可得點(diǎn)M的坐標(biāo)為.
【詳解】(1)解:把,代入中得:,
∴,
∴拋物線解析式為;
設(shè)直線的解析式為,
把,代入中得:,
∴,
∴直線的解析式為;
(2)解:如圖所示,過點(diǎn)P作軸交于D,
設(shè),則,
∴;
∵,

,
∵,
∴當(dāng)時,最大,最大值為4,
∴此時點(diǎn)P的坐標(biāo)為
(3)解:如圖所示,取點(diǎn),連接,
∵,,
∴,,

∴,,
∴是直角三角形,且,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴點(diǎn)M即為為拋物線的交點(diǎn),
同理可得直線解析式為,
聯(lián)立,解得或,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為;
在中,當(dāng)時,,
∴直線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為;
取,則直線解析式為,
由對稱性可得,
∴射線與拋物線的交點(diǎn)即為點(diǎn)M,
聯(lián)立,解得或,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為;
綜上所述,點(diǎn)M的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,一次函數(shù)與幾何綜合,勾股定理,勾股定理的逆定理,等腰直角三角形的性質(zhì)與判定等等,解(2)的關(guān)鍵在于利用線段的長表示出對應(yīng)三角形的面積,解(3)的關(guān)鍵在于取出H點(diǎn)證明等腰直角三角形得到45度的角.
2.(2024·黑龍江哈爾濱·一模)如圖,平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn);
(1)如圖1,求的長度.
(2)如圖2,點(diǎn)為第一象限拋物線上一點(diǎn),連接,取上一點(diǎn),以為底向下作等腰,設(shè)點(diǎn)橫坐標(biāo)為,試用含的代數(shù)式表示的值為______(直接填空).
(3)如圖3,在(2)的條件下,點(diǎn)為第一象限拋物線上一點(diǎn),連接交于點(diǎn),連接、且,連接并延長與交于點(diǎn),當(dāng)時,求點(diǎn)橫坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)令,解方程,即可求解;
(2)以為斜邊向上作等腰,過點(diǎn)作軸,過點(diǎn)分別作的垂線,垂足分別為,證明,證明得出,進(jìn)而設(shè),則,則, ,得出,根據(jù)正切的定義,即可求解;
(3)證明得出,進(jìn)而可得,則求得直線的解析式為,證明得出,則,可得直線的解析式為,聯(lián)立拋物線解析式,即可求解.
【詳解】(1)解:當(dāng)時,,
解得:


(2)解:如圖所示,以為斜邊向上作等腰,過點(diǎn)作軸,過點(diǎn)分別作的垂線,垂足分別為,
∵等腰,

又∵
∴,則,
∵軸,


在中,


∵點(diǎn)橫坐標(biāo)為,

設(shè),則,則,




故答案為:.
(3)解:如圖所示,連接,
∵,是等腰直角三角形,
∴,又


又∵





設(shè)直線的解析式為

解得:
∴直線的解析式為
∵是等腰直角三角形,


∴是等腰直角三角形,

∵且

又∵,即



∵是的中點(diǎn),

∴直線的解析式為

解得:(負(fù)值舍去)
∴的橫坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】本題考查了解直角三角形,全等三角形的性質(zhì)與判定,二次函數(shù)的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,熟練掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.
3.(2024·江蘇揚(yáng)州·一模)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),已知拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,與x軸分別交于點(diǎn)A,B.連接,點(diǎn)D是線段上方拋物線上的一動點(diǎn).

(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,在點(diǎn)D運(yùn)動過程中,連接,求面積的最大值;
(3)如圖2,在點(diǎn)D運(yùn)動過程中,連接交于點(diǎn)E,點(diǎn)F在線段上,連接,若,求點(diǎn)F橫坐標(biāo)的最大值.
【答案】(1)
(2)1
(3)
【分析】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,相似三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理,一次函數(shù)與幾何綜合:
(1)把拋物線設(shè)為頂點(diǎn)式即可得到答案;
(2)先求出,進(jìn)而求出直線解析式為;如圖所示,過點(diǎn)D作軸,交于E,設(shè),則,可得;進(jìn)而得到,據(jù)此可得答案;
(3)利用勾股定理得到,,,則,可得,利用三角形外角的性質(zhì)證明,進(jìn)而證明,得到,設(shè),則,可得,則當(dāng)時,有最大值,最大值為1,即點(diǎn)F的橫坐標(biāo)的最大值為.
【詳解】(1)解:∵拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴拋物線解析式為;
(2)解:在中,當(dāng)時,解得或,
∴;
設(shè)直線解析式為,
∴,
∴,
∴直線解析式為;
如圖所示,過點(diǎn)D作軸,交于E,
設(shè),則,
∴;


∵,
∴當(dāng)時,有最大值,最大值為1;
(3)解:∵,,
∴,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
設(shè),則,
∴,
∴,
∴當(dāng)時,有最大值,最大值為1,
∴點(diǎn)F的橫坐標(biāo)的最大值為.
4.(2024·山東泰安·一模)如圖,拋物線的圖象與軸交于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),與軸交于點(diǎn),作直線.
(1)求拋物線表達(dá)式及所在直線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)是拋物線上在第三象限的一個點(diǎn),且,求出點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)是拋物線上的一個動點(diǎn),連接,,當(dāng)面積是面積的一半時,請直接寫出點(diǎn)的橫坐標(biāo).
【答案】(1)拋物線表達(dá)式為;所在直線的函數(shù)表達(dá)式為;
(2);
(3)點(diǎn)的橫坐標(biāo)是或或或.
【分析】(1)設(shè)出直線解析式,分別把,代入拋物線解析式中和直線解析式中,利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)如圖所示,取點(diǎn),連接,利用勾股定理和勾股定理的逆定理證明是等腰直角三角形,得到,則點(diǎn)M即為為拋物線的交點(diǎn),同理可得直線解析式為,聯(lián)立,解得或,則點(diǎn)M的坐標(biāo)為;
(3)分點(diǎn)在直線的上方和下方,兩種情況進(jìn)行討論求解即可.
【詳解】(1)解:把,代入中得:

∴,
∴拋物線解析式為;
設(shè)直線的解析式為,
把,代入中得:
,
∴,
∴直線的解析式為;
(2)解:已知,
∴,則,
如圖所示,取點(diǎn),作軸于點(diǎn),使得,,連接,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是直角三角形,且,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴點(diǎn)M即為為拋物線的交點(diǎn),
同(1)法可得直線解析式為,
聯(lián)立,
解得或,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為;
(3)∵,,
∴,
∴,
如圖所示,
當(dāng)點(diǎn)在直線上方時:
將直線向上平移1個單位,得到,設(shè)直線與軸的交點(diǎn)為,當(dāng)時,,
∴,
∴,
∵,
∴點(diǎn)為直線與拋物線的交點(diǎn),
令,解得:,
當(dāng)點(diǎn)在直線下方時,
將直線向下平移1個單位,得到直線,則點(diǎn)為直線與拋物線的交點(diǎn),
令:,
解得:.
綜上:點(diǎn)的橫坐標(biāo)為:或或或.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,等腰三角形的判定和性質(zhì),一次函數(shù)圖象的平移等知識點(diǎn),正確的求出函數(shù)解析式,利用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想,進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.
5.(2022·湖北黃石·中考真題)如圖,拋物線與坐標(biāo)軸分別交于A,B,C三點(diǎn),P是第一象限內(nèi)拋物線上的一點(diǎn)且橫坐標(biāo)為m.
(1)A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo)為____________,____________,____________;
(2)連接,交線段于點(diǎn)D,
①當(dāng)與x軸平行時,求的值;
②當(dāng)與x軸不平行時,求的最大值;
(3)連接,是否存在點(diǎn)P,使得,若存在,求m的值,若不存在,請說明理由.
【答案】(1);;
(2)①;②
(3)存在點(diǎn)P,
【分析】(1)令x=0,則y=4,令y=0,則=0,所以x=-2或x=3,由此可得結(jié)論;
(2)①由題意可知,P(1,4),所以CP=1,AB=5,由平行線分線段成比例可知,.
②過點(diǎn)P作PQ∥AB交BC于點(diǎn)Q,所以直線BC的解析式為:y=-x+4.設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m,則P(m,-),Q(,-).所以PQ=m-()=-,因?yàn)镻Q∥AB,所以=,由二次函數(shù)的性質(zhì)可得結(jié)論;
(3)假設(shè)存在點(diǎn)P使得∠BCO+2∠BCP=90°,即0<m<3.過點(diǎn)C作CFx軸交拋物線于點(diǎn)F,由∠BCO+2∠PCB=90°,可知CP平分∠BCF,延長CP交x軸于點(diǎn)M,易證△CBM為等腰三角形,所以M(8,0),所以直線CM的解析式為:y=-x+4,令=-x+4,可得結(jié)論.
【詳解】(1)解:令x=0,則y=4,
∴C(0,4);
令y=0,則=0,
∴x=-2或x=3,
∴A(-2,0),B(3,0).
故答案為:(-2,0);(3,0);(0,4).
(2)解:①∵軸,,
∴,,
又∵軸,
∴△CPD∽△BAD
∴;
②過P作交于點(diǎn)Q,
設(shè)直線BC的解析式為,
把B(3,0),C(0,4)代入,得
,解得,
∴直線的解析式為,
設(shè),則,
∴,
∵,
∴△QPD∽△BAD
∴,
∴當(dāng)時,取最大值;
(3)解:假設(shè)存在點(diǎn)P使得,即,
過C作軸,連接CP,延長交x軸于點(diǎn)M,
∴∠FCP=∠BMC,
∵,
∴平分,
∴∠BCP=∠FCP,
∴∠BCP=∠BMC,
∴BC=BM,
∴為等腰三角形,
∵,
∴,,,
設(shè)直線CM解析式為y=kx+b,
把C(0,4),代入,得
,解得:,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,
解得或(舍),
∴存在點(diǎn)P滿足題意,即.
【點(diǎn)睛】此題是二次函數(shù)綜合題,主要考查了待定系數(shù)法,平行線分線段成比例,角度的存在性等相關(guān)內(nèi)容,解本題的關(guān)鍵是求拋物線解析式,確定點(diǎn)P的坐標(biāo).
6.(2023·遼寧營口·中考真題)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),拋物線的對稱軸交軸于點(diǎn),過點(diǎn)作直線軸,過點(diǎn)作,交直線于點(diǎn).

(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖,點(diǎn)為第三象限內(nèi)拋物線上的點(diǎn),連接和交于點(diǎn),當(dāng)時.求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,連接,在直線上是否存在點(diǎn),使得?若存在,請直接寫出點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或.
【分析】(1)根據(jù)拋物線過點(diǎn),對稱軸為直線,待定系數(shù)法求解析式即可求解;
(2)根據(jù)題意求得,,求得,則,進(jìn)而求得直線的解析式為,過點(diǎn)作軸,交于點(diǎn),證明,根據(jù)已知條件得出設(shè),則,將點(diǎn)代入,即可求解.
(3)根據(jù)題意可得,以為對角線作正方形,則,進(jìn)而求得的坐標(biāo),待定系數(shù)法求得的解析式,聯(lián)立解析式,即可求解.
【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于點(diǎn),拋物線的對稱軸交軸于點(diǎn),則對稱軸為直線,
∴,
解得:
∴拋物線解析式為;
(2)解:由,當(dāng)時,,
解得:,
∴,
當(dāng)時,,則,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,則,
設(shè)直線的解析式為,則,解得:,
∴直線的解析式為,
如圖所示,過點(diǎn)作軸,交于點(diǎn),

∵,


∴,則
設(shè),則即,
將點(diǎn)代入

解得:或(舍去)
當(dāng)時,,
∴;
(3)∵,,
則,是等腰直角三角形,
∴,由(2)可得,

∴,
由(2)可得,
設(shè)直線的解析式為,則
解得:
∴直線的解析式為
如圖所示,以為對角線作正方形,則,

∵,則,則,,
設(shè),則,
解得:,,
則,,
設(shè)直線的解析式為,直線的解析式為
則,,
解得:,,
設(shè)直線的解析式為,直線的解析式為,
∴解得:,則,
解得:,則,
綜上所述,或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合運(yùn)用,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
7.(2023·湖北黃石·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn).

(1)求此拋物線的解析式;
(2)已知拋物線上有一點(diǎn),其中,若,求的值;
(3)若點(diǎn)D,E分別是線段,上的動點(diǎn),且,求的最小值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)由待定系數(shù)法即可求解;
(2)在中,,則,得到直線的表達(dá)式為:,進(jìn)而求解;
(3)作,證明且相似比為,故當(dāng)、、共線時,為最小,進(jìn)而求解.
【詳解】(1)解:設(shè)拋物線的表達(dá)式為:,
即,則,
故拋物線的表達(dá)式為:①;
(2)解:在中,,
,
則,
故設(shè)直線的表達(dá)式為:②,
聯(lián)立①②得:,
解得:(不合題意的值已舍去);
(3)解:作,
設(shè),
,
且相似比為,
則,
故當(dāng)、、共線時,為最小,
在中,設(shè)邊上的高為,
則,
即,
解得:,
則,
則,
過點(diǎn)作軸于點(diǎn),
則,
即點(diǎn)的縱坐標(biāo)為:,
同理可得,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為:,
即點(diǎn),
由點(diǎn)、的坐標(biāo)得,,
即的最小值為.
【點(diǎn)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(diǎn)的坐標(biāo)的意義表示線段的長度,從而求出線段之間的關(guān)系.
8.(23-24九年級下·重慶北碚·階段練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于點(diǎn)和點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn),點(diǎn)是拋物線上一點(diǎn).

(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,連接,點(diǎn)P是直線上方拋物線上一點(diǎn),過點(diǎn)P作交直線于點(diǎn)D,求的最大值及此時點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)連接,過點(diǎn)A作,交于點(diǎn)F,將原拋物線沿射線方向平移個單位長度得到新拋物線,點(diǎn)Q為新拋物線上一點(diǎn),直線與射線交于點(diǎn)G,連接.當(dāng)時,直接寫出所有符合條件的點(diǎn)Q的橫坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)當(dāng)時,的最大值為
(3)或或或
【分析】(1)待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式即可;
(2)過點(diǎn)作軸,交軸于點(diǎn),交于點(diǎn),根據(jù)銳角三角函數(shù)得到,將轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求最值即可;
(3)先求出,進(jìn)而得到為的中點(diǎn),推出拋物線的平移規(guī)則,求出新的拋物線的解析式,根據(jù),當(dāng)點(diǎn)在右側(cè)時,得到四點(diǎn)共圓,推出,利用銳角三角函數(shù)求出的長,進(jìn)而求出點(diǎn)坐標(biāo),得到直線的解析式,聯(lián)立直線和拋物線的解析式,求出點(diǎn)坐標(biāo)即可,當(dāng)點(diǎn)在左側(cè),點(diǎn)是中點(diǎn)時,,根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式,求出點(diǎn)的坐標(biāo),得到直線的解析式,聯(lián)立直線和拋物線的解析式,求出點(diǎn)坐標(biāo)即可.
【詳解】(1)解:把,,代入函數(shù)解析式,得:
,解得:,
∴;
(2)∵,
∴當(dāng)時,,
解得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
設(shè)直線的解析式為,把代入,得:,
∴,
過點(diǎn)作軸,交軸于點(diǎn),交于點(diǎn),
∵,
∴,
又:,
∴,
∴,
∴,
∴,
設(shè),則:,
∴,
∴當(dāng)時,有最大值為,此時最大為;
∴當(dāng)時,的最大值為.
(3)∵,
∴,
∴,
∵,
∴點(diǎn)為的中點(diǎn),
∴,
過點(diǎn)作軸,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
將原拋物線沿射線方向平移個單位長度得到新拋物線,即將原拋物線先向右平移1個單位,再向上平移1個單位,
則新拋物線的的解析式為:,
即:
∵垂直平分,且點(diǎn)在上,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
當(dāng)點(diǎn)在右側(cè)時,,
∴,
過點(diǎn)作交于點(diǎn)
∵,
∴,
∴,
即:,
∴,
過點(diǎn)作軸于點(diǎn),
∵,
∴,
∴,
∴,
設(shè)的解析式為:,把代入,得:,解得:,
∴,
聯(lián)立,解得:或,
∴點(diǎn)的橫坐標(biāo)為:或,
當(dāng)點(diǎn)在左側(cè)時,點(diǎn)是中點(diǎn)時,,
設(shè)點(diǎn),則:解得:,
∴,
設(shè)的解析式為:,把代入,得:,解得:,
∴,
聯(lián)立,解得:或,
∴點(diǎn)的橫坐標(biāo)為:或,
故答案為:或或或.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及到待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,解直角三角形,四點(diǎn)共圓,二次函數(shù)求最值,等腰三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)等知識點(diǎn),綜合性強(qiáng),難度大,計算量大,屬于壓軸題,掌握相關(guān)知識點(diǎn),利用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.
9.(2024·黑龍江哈爾濱·一模)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線交軸的負(fù)半軸于點(diǎn),交軸的正半軸于點(diǎn),交軸于點(diǎn).

(1)______________;
(2)如圖1,點(diǎn)在第二象限的拋物線上,連接交軸于點(diǎn),設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,線段的長為,請直接寫出與的函數(shù)解析式;
(3)如圖2,在(2)的條件下,點(diǎn)在第四象限的拋物線上,點(diǎn)在第一象限的拋物線上,連接交軸于點(diǎn),若
,求點(diǎn)的坐標(biāo)并直接寫出直線的解析式.
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】(1)待定系數(shù)法求得的值,即可求解;
(2)過點(diǎn)作軸于點(diǎn),根據(jù)點(diǎn)在第二象限的拋物線上,設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則,得出,,,根據(jù)得出,即可求解;
(3)過點(diǎn)作軸于點(diǎn),證明是等腰直角三角形,得出,,設(shè)則,過點(diǎn)作軸,交的延長線于點(diǎn),設(shè)交軸于點(diǎn),連接并延長,交于點(diǎn),連接,證明是等腰直角三角形,得出,,,過點(diǎn)作交于點(diǎn),進(jìn)而求得待定系數(shù)法求得直線的解析式為得出直線的解析式為,聯(lián)立拋物線解析式得出的坐標(biāo),進(jìn)而得出的解析式,即可求解.
【詳解】(1)解:當(dāng)時,,
∴,即


將代入

解得:
故答案為:.
(2)如圖所示,過點(diǎn)作軸于點(diǎn),

由(1)可得
令,則
解得:

點(diǎn)在第二象限的拋物線上,設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則,
∴,







(3)解:如圖所示,過點(diǎn)作軸于點(diǎn),

∵,,
∴,
在中,

∴,


∴,則是等腰直角三角形,


解得:或(舍去)
∴,,,,則是的中位線
∴,
設(shè)
∴,
如圖所示,過點(diǎn)作軸,交的延長線于點(diǎn),設(shè)交軸于點(diǎn),

∵,
∴,

∴,

在中,


連接并延長,交于點(diǎn),連接,


又∵,,
∴,
∴,
又∵,,,
∴,
同理可得



又∵
∴,,
∴是等腰直角三角形,

∴,
∵,則,,
∴,,
過點(diǎn)作交于點(diǎn),

∴,
又∵



∵,


設(shè)直線的解析式為
將,代入得,
解得:
∴直線的解析式為
設(shè)直線的解析式為
將代入,得
解得:
∴直線的解析式為
聯(lián)立
解得:

設(shè)直線的解析式為,將,
代入得,
解得:
∴直線的解析式
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合運(yùn)用,待定系數(shù)法求解析式,平行線分線段成比例定理,解直角三角形,二次函數(shù)的線段周長問題,角度問題,全等三角形的性質(zhì);綜合運(yùn)用以上知識是解題的關(guān)鍵.
10.(2024·黑龍江哈爾濱·二模)如圖,拋物線分別交軸于點(diǎn)和(在左側(cè)),交軸于點(diǎn),直線交軸于點(diǎn),交軸于點(diǎn),連接,的面積是.
(1)如圖1,求的值;
(2)如圖2,點(diǎn)為第一象限拋物線上一點(diǎn),點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,連接和,的面積為,求與之間的函數(shù)關(guān)系式(不要求寫出自變量的取值范圍);
(3)如圖3,在(2)的條件下,,直線和直線相交于點(diǎn),為延長線上一點(diǎn),連接,,點(diǎn)為上一點(diǎn),連接,交軸于點(diǎn),,且,在軸負(fù)半軸上一點(diǎn),使,若求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先求出,得到,進(jìn)而根據(jù)的面積是,求出,則,再利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)先求出對稱軸,進(jìn)而求出點(diǎn)B的坐標(biāo),則可求出的長,再求出點(diǎn)P的坐標(biāo),進(jìn)而根據(jù)三角形面積公式求解即可;
(3)根據(jù)(2)所求,結(jié)合可得,求出直線解析式為,聯(lián)立,可得;過點(diǎn)F作交軸于,可證明,設(shè),利用勾股定理得到,可得,,,證明,求出,設(shè),利用勾股定理可得,解方程可得;過點(diǎn)M作軸,延長交直線于Q,過點(diǎn)G、F分別作的垂線,垂足分別為S、R,過點(diǎn)G作軸于K,設(shè),則,解直角三角形得到,,則,,可得;證明四邊形是矩形,得到,則,,解,得到;進(jìn)而得到;,證明,求出,則,可證明,推出,則;取,連接,可證明是等腰直角三角形,且,得到,則點(diǎn)H即為與y軸的交點(diǎn),同理可得直線解析式為,則.
【詳解】(1)解:在中,當(dāng)時,,當(dāng)時,,
∴,
∴,
∵的面積是,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
把代入中得:,
∴;
(2)解:由(1)得拋物線解析式為,
∵點(diǎn)為第一象限拋物線上一點(diǎn),點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,
∴;
∵拋物線對稱軸為直線,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為,
∴,
∴;
(3)解:由(2)可得,
解得或(舍去),
∴;
設(shè)直線解析式為,
∴,
∴,
∴直線解析式為,
聯(lián)立,解得,
∴;
如圖所示,過點(diǎn)F作交軸于,
∴,
∵,
∴,
∴,
設(shè),
∴,
解得,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
設(shè),
∴,
解得或(舍去),
∴;
如圖所示,過點(diǎn)M作軸,延長交直線于Q,過點(diǎn)G、F分別作的垂線,垂足分別為S、R,過點(diǎn)G作軸于K,設(shè),
∴,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴四邊形是矩形,
∴,
∴,
∴,
在中,;
∵軸,
∴,
∴;,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
解得或(此時不滿足,舍去);
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
如圖所示,取,連接,
∴,,
,
∴,
∴是等腰直角三角形,且,
∴,
∴點(diǎn)H即為與y軸的交點(diǎn),
同理可得直線解析式為,
∴.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,相似三角形的性質(zhì)與判定,解直角三角形,等腰直角三角形的性質(zhì)與判定,一次函數(shù)與幾何綜合,全等三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理等等,正確作出輔助線構(gòu)造全等三角形,相似三角形和直角三角形是解題的關(guān)鍵.
題型四:特殊角問題
1.(2024·安徽蕪湖·二模)如圖1,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn)(點(diǎn)在原點(diǎn)的左側(cè),點(diǎn)在原點(diǎn)的右側(cè)),且.在軸上有一動點(diǎn),過點(diǎn)作直線軸,交拋物線于點(diǎn).
(1)求點(diǎn)的坐標(biāo)及拋物線的解析式;
(2)如圖2,連接,若,求此時點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)如圖3,連接并延長交軸于點(diǎn),連接,記的面積為的面積為,若,求此時點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1),;
(2);
(3).
【分析】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,一次函數(shù)與幾何綜合,解直角三角形:
(1)先求出,接著利用待定系數(shù)法求出對應(yīng)的函數(shù)解析式,再根據(jù)對稱性求出點(diǎn)A的坐標(biāo)即可;
(2)點(diǎn)坐標(biāo)為,則,求出,解直角三角形得到,則,解方程即可得到答案;
(3)設(shè)直線的表達(dá)式為,則,解得,則直線的表達(dá)式為,即可得到點(diǎn)坐標(biāo)為,則,據(jù)此分別求出,再由建立方程求解即可.
【詳解】(1)解:∵,
∴,
把代入中得:,
∴,
∴拋物線解析式為,
∵拋物線對稱軸為直線,
∴;
(2)解:由題意得點(diǎn)坐標(biāo)為,

,
∴,
,
∴,
∴,
,
(舍去)或,
;
(3)解:由題意得點(diǎn)坐標(biāo)為
設(shè)直線的表達(dá)式為,
則,解得
∴直線的表達(dá)式為,當(dāng)時,,
∴點(diǎn)坐標(biāo)為,

,
,

∴或,
解得(舍去)或(負(fù)值舍去)

2.(2024·廣東東莞·一模)如圖,拋物線交軸于,兩點(diǎn),交軸于點(diǎn),連接,.

(1)求的面積;
(2)點(diǎn)為軸上一點(diǎn),是否存在點(diǎn),使得與相似?若存在,請求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)點(diǎn)為拋物線上一點(diǎn)(點(diǎn)與點(diǎn)不重合),且使得中有一個角是,請直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)6
(2)存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為或,理由見詳解
(3)點(diǎn)坐標(biāo)為,或.
【分析】(1)分別確定點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而可得的長度,然后根據(jù)三角形面積公式求解即可;
(2)若與相似,則進(jìn)行分類討論,當(dāng)或當(dāng),由相似三角形的性質(zhì)可得對應(yīng)邊成比例,再代入數(shù)值進(jìn)行計算,即可求解;
(3)分三種情況討論:根據(jù)題意,點(diǎn)與點(diǎn)不重合,當(dāng)時;當(dāng)時,設(shè)交軸于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),證明為等腰直角三角形,結(jié)合點(diǎn)坐標(biāo)可得,設(shè),則,,進(jìn)而解得,即可確定點(diǎn)坐標(biāo),利用待定系數(shù)法解得直線的解析式,聯(lián)立直線的解析式與拋物線解析式,求解即可確定點(diǎn)坐標(biāo);當(dāng)時,同理可解.
【詳解】(1)解:對于拋物線,
當(dāng)時,可有,即,
當(dāng)時,可有,
解得,,
即,,
∴,,
∴;
(2)解:存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為,或
理由如下:
∵,,,
∴,,,
如下圖,當(dāng)時,

則有,即,
∴,
∴,
∴;
當(dāng)時,如圖:

則有,即,
∴,

則,
綜上:或
(3)解:根據(jù)題意,點(diǎn)與點(diǎn)不重合;且,如圖

結(jié)合二次函數(shù)的對稱性,且




∴對稱軸


∴的坐標(biāo)為
當(dāng)時,如下圖,

設(shè)交軸于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
設(shè),則,,
∴,
解得,
∴,
∴,
∴,
設(shè)直線的解析式為,將點(diǎn),代入,
可得,
解得,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立直線的解析式與拋物線解析式,
可得,
解得(舍去)或,
∴點(diǎn);
當(dāng)時,如下圖,

設(shè)交軸于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),
∵,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
設(shè),則,,
∴,
解得,
∴,
∴,
設(shè)直線的解析式為,將點(diǎn),代入,
可得,
解得,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立直線的解析式與拋物線解析式,
可得,
解得(舍去)或,
∴點(diǎn).
綜上所述,點(diǎn)坐標(biāo)為,或.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合應(yīng)用,主要考查了坐標(biāo)與圖形、待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式、解直角三角形、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理、相似三角形的性質(zhì)等知識,綜合性強(qiáng),難度較大,解題關(guān)鍵是運(yùn)用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想分析問題.
3.(2024·福建泉州·一模)已知拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)D的坐標(biāo)是.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)經(jīng)過的直線軸,過點(diǎn)B作于點(diǎn)H.
①求證:A,D,H三點(diǎn)共線;
②M是拋物線上一點(diǎn),且,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)①證明見解析;②
【分析】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,一次函數(shù)的性質(zhì),求二次函數(shù)解析式,勾股定理和勾股定理的逆定理:
(1)利用對稱軸公式求出;代入點(diǎn)C坐標(biāo)即可求出c,進(jìn)而求出解析式;
(2)①先求出A、B坐標(biāo),進(jìn)而求出點(diǎn)H坐標(biāo),再求出直線解析式,最后驗(yàn)證點(diǎn)H是否在直線上即可;②取,連接,可證明是等腰直角三角形,且,則,即直線與拋物線的交點(diǎn)即為點(diǎn)M,據(jù)此求解即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴,
∴,
∵拋物線經(jīng)過,
∴,
∴拋物線解析式為;
(2)解:①在中,當(dāng)時,解得或,
∴,
∵經(jīng)過的直線軸,過點(diǎn)B作于點(diǎn)H,
∴;
設(shè)直線解析式為,
∴,
∴,
∴直線解析式為,
在中,當(dāng)時,,
∴點(diǎn)在直線上,
∴A,D,H三點(diǎn)共線;
②如圖所示,取,連接,
∵,,
∴,,
,
∴,
∴是等腰直角三角形,且,
∴,
∴直線與拋物線的交點(diǎn)即為點(diǎn)M,
同理可得直線解析式為,
聯(lián)立,解得或,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為.
4.(2024·廣東汕頭·一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與直線交于,B兩點(diǎn),與y軸交于,直線l與y軸交于點(diǎn)D.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式:
(2)設(shè)直線l與拋物線的對稱軸的交點(diǎn)為F,若,求直線l的解析式:
(3)若在x軸上存在一點(diǎn)P,使,且,直接寫出k的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)將點(diǎn),代入,用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(2)根據(jù)拋物線解析式求出對稱軸,過點(diǎn)A作對稱軸于點(diǎn)M,過點(diǎn)B作對稱軸于點(diǎn)N,易得,從而求出點(diǎn)M的坐標(biāo),進(jìn)而求出點(diǎn)B的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法求出直線l的解析式;
(3)過點(diǎn)A作軸于點(diǎn)G,過點(diǎn)B作軸于點(diǎn)H,易證,設(shè)點(diǎn),表示出點(diǎn)B 的坐標(biāo),代入拋物線解析式,從而求出點(diǎn)B坐標(biāo)的兩種情況,分情況將點(diǎn)B和點(diǎn)A的坐標(biāo)代入,從而得解.
【詳解】(1)解:將點(diǎn),代入得:,
解得:,
拋物線的函數(shù)表達(dá)式為.
(2)解:拋物線的對稱軸:,
如圖,過點(diǎn)A作對稱軸于點(diǎn)M,過點(diǎn)B作對稱軸于點(diǎn)N,
則,








的橫坐標(biāo)為:,即點(diǎn),
把點(diǎn)和代入得,
解得:,
直線l的解析式:.
(3)解:如圖,過點(diǎn)A作軸于點(diǎn)G,過點(diǎn)B作軸于點(diǎn)H,
則,
,
,
,
,
,
,
,,
設(shè)點(diǎn),
則,,,
,
,
解得:,,
或,
①當(dāng),時,得,
解得:,
②當(dāng),時,得,
解得:,
綜上所述:k的值為或.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì)等,解題關(guān)鍵是靈活運(yùn)用相關(guān)知識數(shù)形結(jié)合解決問題.
5.(2024·河北邯鄲·一模)【建立模型】(1)如圖1,點(diǎn)B是線段上的一點(diǎn),,,,垂足分別為C,B,D,.求證:;
【類比遷移】(2)如圖2,一次函數(shù)的圖象與y軸交于點(diǎn)A、與x軸交于點(diǎn)B,將線段繞點(diǎn)B逆時針旋轉(zhuǎn)得到、直線交x軸于點(diǎn)D.
①點(diǎn)C的坐標(biāo)為______;
②求直線的解析式;
【拓展延伸】(3)如圖3,拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,已知點(diǎn),連接,拋物線上是否存在點(diǎn)M,使得,若存在,直接寫出點(diǎn)M的橫坐標(biāo).
【答案】(1)見解析; (2)①;②直線的解析式為;(3)或
【分析】(1)根據(jù)題意得出,,證明,即可得證;
(2)①過點(diǎn)作軸于點(diǎn),同(1)的方法,證明,根據(jù)一次函數(shù)的圖象與軸交于點(diǎn)、與軸交于點(diǎn),求得,,進(jìn)而可得點(diǎn)的坐標(biāo);②由,設(shè)直線的解析式為,將點(diǎn)代入得直線的解析式為;
(3)根據(jù)解析式求得,;①當(dāng)點(diǎn)在軸下方時,如圖所示,連接,過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作軸于點(diǎn),過點(diǎn)作,于點(diǎn),證明,根據(jù)得出,設(shè),則,求得點(diǎn),進(jìn)而求得直線的解析式,聯(lián)立拋物線解析式即可求解;②當(dāng)點(diǎn)在軸的上方時,如圖所示,過點(diǎn)作,于點(diǎn),過點(diǎn)作軸,交軸于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),同①的方法即可求解.
【詳解】(1)證明:∵,,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)如圖所示,過點(diǎn)作軸于點(diǎn),

∵將線段繞點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)得到,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
∵一次函數(shù)的圖象與軸交于點(diǎn)、與軸交于點(diǎn),
當(dāng)時,,即,
當(dāng)時,,即,
∴,
∴,
∴,
故答案為:;
②∵,設(shè)直線的解析式為,
將代入得:
解得:
∴直線的解析式為,
(3)∵拋物線與軸交于,兩點(diǎn)點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),
當(dāng)時,,
解得:,
∴,;
①當(dāng)點(diǎn)在軸下方時,如圖所示,連接,過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作軸于點(diǎn),過點(diǎn)作,于點(diǎn),

∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
設(shè),則,
∵,
∴,,
∵,,
∴,
解得:,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
代入,得:,
解得:,
∴直線解析式為,
聯(lián)立,
解得:(舍去),;
②當(dāng)點(diǎn)在軸的上方時,如圖所示,過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作軸,交軸于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),

同理可得,
∴,
設(shè),則,
∵,
∴,,
∵,
∴,
解得:,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
代入,得:,
解得:,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,
解得:(舍去),,
綜上所述,的橫坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合運(yùn)用,待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,相似三角形的性質(zhì)與判定,全等三角形的性質(zhì)與判定,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)等知識,熟練掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.
6.(2024·安徽滁州·一模)已知拋物線交x軸于點(diǎn)和點(diǎn)B,交y軸于點(diǎn)C.
(1)求拋物線的函數(shù)解析式;
(2)如圖1,已知點(diǎn)P是位于上方的拋物線上的一點(diǎn),作,垂足為M,求線段長度的最大值;
(3)如圖2,已知點(diǎn)Q是第四象限拋物線上一點(diǎn),,求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【答案】(1);
(2)的最大值為;
(3)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為.
【分析】(1)將點(diǎn)代入,求得,即可得解;
(2)求得點(diǎn)和的坐標(biāo),推出,作軸于點(diǎn),交于點(diǎn),得到是等腰直角三角形,,設(shè),求得關(guān)于的二次函數(shù),利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可;
(3)作軸于點(diǎn),作軸于點(diǎn),求得,證明,利用正切函數(shù)的定義求得,證明是等腰直角三角形,求得,再求得直線的解析式,據(jù)此求解即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線交x軸于點(diǎn),
∴,
解得,
∴拋物線的函數(shù)解析式為;
(2)解:當(dāng)時,;
當(dāng)時,,
解得或;
∴,,
∴,
∴,
作軸于點(diǎn),交于點(diǎn),
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
把代入得,
解得,
∴直線的解析式為,
設(shè),則,
∴,
∵,
∴有最大值,最大值為;
(3)解:作軸于點(diǎn),作軸于點(diǎn),
∵,,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
同理直線的解析式為,
聯(lián)立得,
解得或;
當(dāng)時,,
∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),一次函數(shù)的圖象與性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),三角函數(shù)的定義,勾股定理等知識,根據(jù)題意作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
7.(2023·四川自貢·中考真題)如圖,拋物線與x軸交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn).

(1)求拋物線解析式及,兩點(diǎn)坐標(biāo);
(2)以,,,為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求點(diǎn)坐標(biāo);
(3)該拋物線對稱軸上是否存在點(diǎn),使得,若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)拋物線解析式為,,
(2)或或
(3)
【分析】(1)將點(diǎn)代入拋物線解析式,待定系數(shù)法求解析式,進(jìn)而分別令,即可求得兩點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)分三種情況討論,當(dāng),為對角線時,根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)即可求解;
(3)根據(jù)題意,作出圖形,作交于點(diǎn),為的中點(diǎn),連接,則在上,根據(jù)等弧所對的圓周角相等,得出在上,進(jìn)而勾股定理,根據(jù)建立方程,求得點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而得出的解析式,即可求解.
【詳解】(1)解:∵拋物線與x軸交于,

解得:,
∴拋物線解析式為,
當(dāng)時,,
∴,
當(dāng)時,
解得:,

(2)∵,,,
設(shè),
∵以,,,為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形
當(dāng)為對角線時,
解得:,
∴;
當(dāng)為對角線時,
解得:

當(dāng)為對角線時,
解得:

綜上所述,以,,,為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,或或
(3)解:如圖所示,作交于點(diǎn),為的中點(diǎn),連接,


∴是等腰直角三角形,
∴在上,
∵,,
∴,,
∵,
∴在上,
設(shè),則
解得:(舍去)
∴點(diǎn)
設(shè)直線的解析式為

解得:.
∴直線的解析式
∵,,
∴拋物線對稱軸為直線,
當(dāng)時,,
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合運(yùn)用,待定系數(shù)法求解析式,平行四邊形的性質(zhì),圓周角角定理,勾股定理,求一次函數(shù)解析式,熟練掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.
8.(2024·山西大同·一模)綜合與探究
如圖,拋物線與x軸交于點(diǎn)A和B,點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè),交y軸于點(diǎn)C,作直線.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo)及直線的表達(dá)式;
(2)當(dāng)點(diǎn)D在直線下方的拋物線上運(yùn)動時,連接交于點(diǎn)E,若,求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)拋物線上是否存在點(diǎn)F.使得?若存在,直接寫出點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)點(diǎn)B的坐標(biāo)是,直線BC的表達(dá)式是;
(2)點(diǎn)的坐標(biāo)是或;
(3)存在,點(diǎn)的坐標(biāo)是或.
【分析】
(1)令和,解方程即可求得點(diǎn)B和點(diǎn)C的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法即可求解;
(2)作軸,垂足為,交直線于點(diǎn),證明,利用相似三角形的性質(zhì)求解即可;
(3)分兩種情況討論,利用待定系數(shù)法和解方程組即可求解.
【詳解】(1)解:令,解方程得或,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為;
令,則,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為;
設(shè)直線的表達(dá)式為,則,
解得,
∴直線的表達(dá)式為;
(2)解:作軸,垂足為,交直線于點(diǎn),
∴,
∵點(diǎn)C的坐標(biāo)為,
∴,
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則點(diǎn)的坐標(biāo)為,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,整理得,
解得或,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為或;
(3)解:∵點(diǎn)B的坐標(biāo)為,點(diǎn)C的坐標(biāo)為,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴或,
當(dāng)時,以為邊作等邊,直線交拋物線于點(diǎn),此時,如圖,
作軸于點(diǎn),
在中,,,
∴,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,同理,求得直線的表達(dá)式為,聯(lián)立,
解得或(舍去),
∴點(diǎn)的坐標(biāo)是;
當(dāng)時,設(shè)交軸于點(diǎn),此時,如圖,
在中,,,
∴,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,
同理,求得直線的表達(dá)式為,
聯(lián)立,
解得或(舍去),
∴點(diǎn)的坐標(biāo)是;
綜上,點(diǎn)的坐標(biāo)是或.
【點(diǎn)睛】本題考查了一次函數(shù)表達(dá)式的確定,函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,二次函數(shù)圖象和性質(zhì),解一元二次方程,相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,分類討論思想等,屬于中考壓軸題,解題關(guān)鍵是熟練掌握待定系數(shù)法,運(yùn)用方程思想和分類討論思想.
9.(2024·山東濟(jì)南·一模)如圖,拋物線()與x軸交于點(diǎn)和點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,拋物線的對稱軸交x軸于點(diǎn),過點(diǎn)B作直線軸,過點(diǎn)D作,交直線l于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)P為第四象限內(nèi)拋物線上的點(diǎn),直線與交于點(diǎn)Q,當(dāng)時,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)坐標(biāo)軸上是否存在點(diǎn)F,使得,若存在,請求出點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1);
(2)P;
(3)F的坐標(biāo)為或.
【分析】(1)由題意得到①,②,聯(lián)立得到方組組,解方程組得到,,即可得到拋物線的解析式;
(2)設(shè)交y軸于G,過P作交于H,求出,,則,設(shè),則,得到,證明,利用相似的性質(zhì)列方程解方程得到或1,即可得到點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)分F在x軸上和在y軸上兩種情況,利用數(shù)形結(jié)合進(jìn)行求解即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線的對稱軸交x軸于點(diǎn),
∴拋物線的對稱軸為直線,
∴①,
∵點(diǎn)在拋物線上,
∴②,
由①②聯(lián)立方程組,
,
解得:,,
∴拋物線的解析式為;
(2)設(shè)交y軸于G,過P作交于H,如圖:
在中,令得,
∴ ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
設(shè)直線函數(shù)表達(dá)式為,把,代入得到,
,
解得,
∴直線的函數(shù)表達(dá)式為;
在中,令得;
解得或,
∴,
在中,令得,
∴,
∴,
設(shè),則
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:或1,
經(jīng)檢驗(yàn),或1都是分式方程解,
又∵P為第四象限拋物線上的點(diǎn),
∴;
(3)坐標(biāo)軸上存在點(diǎn)F,使得,理由如下:
當(dāng)F在x軸上時,如圖:
由(2)知,,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
當(dāng)F在y軸上時,過E作軸于T,如圖:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴;
綜上所述,F(xiàn)的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】此題是二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)、待定系數(shù)法、一次函數(shù)的圖象和性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì)等知識,數(shù)形結(jié)合和分類討論是解題的關(guān)鍵.
10.(2024·山東濟(jì)南·一模)如圖,二次函數(shù) . 的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A 在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn) C,頂點(diǎn)為D,其對稱軸與線段交于點(diǎn) E,與x軸交于點(diǎn) F. 連接.

(1)若 , 求B 點(diǎn)和C 點(diǎn)坐標(biāo);
(2)若 求m的值;
(3)若在第一象限內(nèi)二次函數(shù) 的圖象上,始終存在一點(diǎn)P,使得 請結(jié)合函數(shù)的圖象,直接寫出m的范圍.
【答案】(1),
(2)1
(3)
【分析】(1)令,解方程可得,兩點(diǎn)坐標(biāo),令,可得點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)由題意得,,,進(jìn)而可得,推出,連接,由,可得,推出,利用解直角三角形可得,,構(gòu)建方程,求出即可;
(3)設(shè)交軸于點(diǎn),證明,推出,可得結(jié)論.
【詳解】(1)當(dāng) 時,,
令,得,
解得:,,
點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),
,
令,得,
;
(2)當(dāng)時,,
解得:,,
點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),且,
,,
當(dāng)時,,
,
,
,
,
如圖1中,連接,
,
,,
,,,
、關(guān)于對稱軸直線對稱,

,
,,
,
即,

,
,
,
,

解得:或,
經(jīng)檢驗(yàn),是方程的根,
,
;
(3)如圖2,設(shè)交軸于點(diǎn),

當(dāng)點(diǎn)在第一象限時,點(diǎn)總是在點(diǎn)的左側(cè),此時,即.
,
,
,
解得:,
又,
同法可得,
,

【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),解直角三角形等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題,屬于中考??碱}型.
11.(2024·山東棗莊·一模)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于兩點(diǎn),B(點(diǎn)A在B左邊),交y軸于C,點(diǎn)是拋物線上一點(diǎn).
(1)求拋物線的關(guān)系式;
(2)在對稱軸上找一點(diǎn)M,使的值最小,求點(diǎn)M的坐標(biāo);
(3)如圖2,拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使?若存在,請求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法,將點(diǎn)A,點(diǎn)P代入拋物線解析式,解關(guān)于b,c的二元一次方程組,即可求得拋物線的解析式;
(2)由對稱可得,直線與對稱軸的交點(diǎn)就是所求的點(diǎn)M,求出直線的關(guān)系式和對稱軸,求出交點(diǎn)坐標(biāo)即可;
(3)分兩種情況:當(dāng)Q在下方或當(dāng)Q在上方,構(gòu)造等腰直角三角形和全等三角形求解即可.
【詳解】(1)將點(diǎn),代入,
得: ,
解得:
∴拋物線的解析式為 ;
(2)當(dāng)時,,
∴點(diǎn),
當(dāng)時,有,
解得:,,
∴點(diǎn),
∴拋物線的對稱軸為:直線
設(shè)直線的關(guān)系式為,把點(diǎn)B坐標(biāo)代入,
得:,解得,,
∴直線的關(guān)系式為,
由對稱可得,直線與對稱軸交點(diǎn)就是所求的點(diǎn)M,
當(dāng)時,,
∴時,最??;
(3)當(dāng)Q在下方時,如圖,過P作于H,過H作軸, 交y軸于M,過P作于N,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∵,,
∴,解得 ,
∴,
設(shè)直線的解析式為 ,
∴,解得,
∴直線的解析式為 ,
聯(lián)立直線與拋物線解析式得

解得或 ,
∴;
②當(dāng)Q在上方時, 如圖,過P作.于H,過H作.軸, 交y軸于M,過P作于N,

同理得.
綜上,存在,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為或
【點(diǎn)睛】此題是二次函數(shù)綜合題,主要考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,平行四邊形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì)和判定,全等三角形的性質(zhì)和判定,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,用待定系數(shù)法確定出解析式是解本題的關(guān)鍵.
12.(2024·黑龍江大慶·一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于點(diǎn),B與y軸交于點(diǎn),對稱軸為,點(diǎn)P,Q在此拋物線上,其橫坐標(biāo)分別為m,,連接.

(1)求此拋物線的解析式;
(2)當(dāng)時,求m的值,并直接寫出的面積;
(3)設(shè)此拋物線在點(diǎn)C與點(diǎn)P之間部分(包括點(diǎn)C和點(diǎn)P)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差為,在點(diǎn)C與點(diǎn)Q之間部分(包括點(diǎn)C和點(diǎn)Q)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差為.當(dāng)時,直接寫出m的值.
【答案】(1)
(2)當(dāng)時,,當(dāng)時,
(3)或
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)如圖所示,過點(diǎn)P作軸交y軸于E,過點(diǎn)Q作于F,證明,得到,根據(jù)題意得到,,則,,則,解得或,再分兩種情況求出點(diǎn)Q的坐標(biāo),然后求出對應(yīng)三角形面積即可;
(3)分四種情況討論,如圖所示,當(dāng),都在對稱軸的左側(cè)時,當(dāng),在對稱軸兩側(cè)時,當(dāng)點(diǎn)在的右側(cè)時,當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)小于1時,分別求得,,根據(jù)建立方程,解方程即可求解.
【詳解】(1)解:把,代入中得:,
∴,
∴拋物線解析式為;
(2)解:如圖所示,過點(diǎn)P作軸交y軸于E,過點(diǎn)Q作于F,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵點(diǎn)P,Q在此拋物線上,其橫坐標(biāo)分別為m,,
∴,,
∴,,
∴,
解得或,
經(jīng)檢驗(yàn),或都符合題意;

在中,當(dāng)時,解得或,
∴;
當(dāng)時,,
∴;
當(dāng)時,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為,

;
綜上所述,當(dāng)時,,當(dāng)時,;

(3)解: 由題意得,,,
∵拋物線解析式為,
∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為;
如圖所示,當(dāng),都在對稱軸的左側(cè)時,

∴,
,
,

,
解得: 或(舍去);
②當(dāng),在對稱軸兩側(cè)或其中一點(diǎn)在對稱軸上時,如圖,

則,即,
∴ ,,

解得: (舍去)或 (舍;
③當(dāng)點(diǎn)在的右側(cè)且在直線上方時,如圖3,即,
,,
,
解得: 或(舍去);
④當(dāng)在直線上或下方時,即時,如圖,
,
,
解得:(舍去)或(舍去),
綜上所述,或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,相似三角形的性質(zhì)與判定,二次函數(shù)的最值問題等等,利用分類討論的思想求解是解題的關(guān)鍵.
13.(2023·湖南郴州·中考真題)已知拋物線與軸相交于點(diǎn),,與軸相交于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)如圖1,點(diǎn)是拋物線的對稱軸上的一個動點(diǎn),當(dāng)?shù)闹荛L最小時,求的值;
(3)如圖2,取線段的中點(diǎn),在拋物線上是否存在點(diǎn),使?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【分析】(1)待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(2)根據(jù)的周長等于,以及為定長,得到當(dāng)?shù)闹底钚r,的周長最小,根據(jù)拋物線的對稱性,得到關(guān)于對稱軸對稱,則:,得到當(dāng)三點(diǎn)共線時,,進(jìn)而求出點(diǎn)坐標(biāo),即可得解;
(3)求出點(diǎn)坐標(biāo)為,進(jìn)而得到,得到,分點(diǎn)在點(diǎn)上方和下方,兩種情況進(jìn)行討論求解即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線與軸相交于點(diǎn),,
∴,解得:,
∴;
(2)∵,當(dāng)時,,
∴,拋物線的對稱軸為直線
∵的周長等于,為定長,
∴當(dāng)?shù)闹底钚r,的周長最小,
∵關(guān)于對稱軸對稱,
∴,當(dāng)三點(diǎn)共線時,的值最小,為的長,此時點(diǎn)為直線與對稱軸的交點(diǎn),
設(shè)直線的解析式為:,
則:,解得:,
∴,
當(dāng)時,,
∴,
∵,
∴,,
∴;
(3)解:存在,
∵為的中點(diǎn),
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∵,
∴,
①當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)上方時:
過點(diǎn)作,交拋物線與點(diǎn),則:,此時點(diǎn)縱坐標(biāo)為2,
設(shè)點(diǎn)橫坐標(biāo)為,
則:,
解得:,
∴或;
②當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)下方時:設(shè)與軸交于點(diǎn),
則:,
設(shè),
則:,,
∴,解得:,
∴,
設(shè)的解析式為:,
則:,解得:,
∴,
聯(lián)立,解得:或,
∴或;
綜上:或或或.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,正確的求出二次函數(shù)解析式,利用數(shù)形結(jié)合,分類討論的思想進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.本題的綜合性強(qiáng),難度較大,屬于中考壓軸題.
14.(2024·黑龍江哈爾濱·一模)如圖,拋物線交x軸正半軸于點(diǎn)A,過頂點(diǎn)作軸于點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)若時,則函數(shù)的取值范圍是______;
(3)點(diǎn)為右側(cè)第一象限拋物線上一點(diǎn),過點(diǎn)作軸于點(diǎn),點(diǎn)為軸正半軸上一點(diǎn),連接,,延長線交軸于點(diǎn)B,點(diǎn)在軸負(fù)半軸上,連接、,若,求直線的解析式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根據(jù),,得出,代入解析式即可求出
(2)分別根據(jù)函數(shù)解析式求出頂點(diǎn)函數(shù)最大值和取值范圍的函數(shù)端點(diǎn)值,即可確定在時,函數(shù)的取值范圍,
(3)根據(jù),在上取點(diǎn),使,過點(diǎn)作軸于,構(gòu)造K全等模型,得,,確定直線上點(diǎn)K坐標(biāo),由待定系數(shù)法求出直線的解析式為,進(jìn)而確定點(diǎn)B坐標(biāo),由,得、、、四點(diǎn)共圓,進(jìn)而證明,得,即可求出點(diǎn),從而求出直線的解析式.
【詳解】(1)解:拋物線交x軸正半軸于點(diǎn)A,
時,即,
,代入,
得,解得(舍去),
故拋物線的解析式;
(2)解:
時,有最大值,
時,,
時,,
若時,函數(shù)的取值范圍是;
(3)如圖,在上取點(diǎn),使,過點(diǎn)作軸于,

∵,
∴,
∴,
∴,
∴,

∴,,
由可知點(diǎn),即,
設(shè),由得,
∴點(diǎn),點(diǎn),,,
設(shè)直線的解析式為,則,
解得:,
即直線的解析式為,
當(dāng)時,,
解并檢驗(yàn)得:,(負(fù)值,不合題意,舍去),(不合題意,舍去)
故,
∴點(diǎn),,,直線的解析式為,
當(dāng)時,,即點(diǎn)B坐標(biāo)為,
∵,,即,
∴、、、四點(diǎn)共圓,
∵,
∴,
∴,即,
∴,,
∴點(diǎn)N坐標(biāo)為,
線設(shè)直線的解析式為,則,
∴直線解析式為.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合問題,包括了待定系數(shù)法求解析式,解直角三角形的判定與性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì)及全等三角形的判定與性質(zhì)、四點(diǎn)共圓等知識點(diǎn),構(gòu)造K字型模型,確定解析式,由、、、四點(diǎn)共圓證明是解題關(guān)鍵.
15.(2024·廣東廣州·一模)已知二次函數(shù)圖象與x軸交于點(diǎn)A和點(diǎn),與y軸交于點(diǎn).
(1)求點(diǎn)A的坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)D是直線上方的拋物線上的一點(diǎn),過點(diǎn)D作軸交射線于點(diǎn)E,過點(diǎn)D作于點(diǎn)F,求的最大值及此時點(diǎn)D坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,若點(diǎn)P,Q為x軸下方的拋物線上的兩個動點(diǎn),并且這兩個點(diǎn)滿足,試求點(diǎn)D到直線的最大距離.
【答案】(1)
(2)最大值為4,此時點(diǎn)D的坐標(biāo)為;
(3)
【分析】(1)先利用待定系數(shù)法求出拋物線解析式,進(jìn)而求出點(diǎn)A的坐標(biāo)即可;
(2)先求出直線解析式為,同理可得直線解析式為,設(shè),則,,可得,;再證明是等腰直角三角形,得到,則,據(jù)此可得答案;
(3)設(shè),設(shè)直線解析式為,可利用待定系數(shù)法求出,,同理可得直線解析式為,;如圖所示,設(shè)直線,分別與y軸交于T、R,可求出,證明,可推出,進(jìn)而得到;設(shè)直線解析式為,聯(lián)立得,則,據(jù)此可得,即直線經(jīng)過定點(diǎn);設(shè)點(diǎn)D到直線得距離為h,由垂線段最短可得,則當(dāng)時,h最大,最大值為.
【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過,,
∴,
∴,
∴拋物線解析式為,
在中,當(dāng),解得或,
∴;
(2)解:設(shè)直線解析式為,直線交直線于H,
∴,
∴,
∴直線解析式為,
同理可得直線解析式為,
設(shè),則,,
∴,;
∵,
∴,
∴,
∵軸,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴時,有最大值,最大值為4,
∴此時點(diǎn)D的坐標(biāo)為;
(3)解:設(shè),
設(shè)直線解析式為,
∴,
∴,
∴直線解析式為,
同理可得直線解析式為,
如圖所示,設(shè)直線,分別與y軸交于T、R,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
設(shè)直線解析式為,
聯(lián)立得,
∴,
∴,
∴,
∴直線經(jīng)過定點(diǎn);
設(shè)點(diǎn)D到直線得距離為h,
由垂線段最短可得,
∴當(dāng)時,h最大,最大值為.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,相似三角形的性質(zhì)與判定,一次函數(shù)與幾何綜合,等腰直角三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理等等,解(2)的關(guān)鍵在于證明是等腰直角三角形得到,解(3)的關(guān)鍵是推出直線經(jīng)過定點(diǎn).
16.(2024·重慶南岸·模擬預(yù)測)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線交軸于點(diǎn),,與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)如圖1,若點(diǎn)M是第四象限內(nèi)拋物線上一點(diǎn),軸交于點(diǎn)N,求的最大值;
(3)如圖2,在軸上取一點(diǎn),拋物線沿方向平移個單位得新拋物線,新拋物線與軸交于點(diǎn),,交軸于點(diǎn),點(diǎn)在線段上運(yùn)動,線段關(guān)于線段的對稱線段所在直線交新拋物線于點(diǎn),直線與直線所成夾角為,直接寫出點(diǎn)的橫坐標(biāo).
【答案】(1)拋物線的解析式為;
(2)有最大值;
(3)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或6或或.
【分析】(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
(2)過點(diǎn)作軸交于點(diǎn),可得四邊形是平行四邊形,再由,,推導(dǎo)出,設(shè),,可得,當(dāng)時,有最大值;
(3)求出平移后的函數(shù)解析式為,直線的解析式為,設(shè),當(dāng)軸時,直線與直線所成夾角為,求出,可得直線的解析式為,直線與拋物線的交點(diǎn)即為點(diǎn);當(dāng)軸時,直線與直線所成夾角為,求出,可得直線的解析式為,直線與拋物線的交點(diǎn)即為點(diǎn).
【詳解】(1)解:將點(diǎn),代入,
,
解得,
拋物線的解析式為;
(2)解:當(dāng)時,,

設(shè)直線的解析式為,
將點(diǎn)代入,可得,
解得,
直線的解析式為,
過點(diǎn)作軸交于點(diǎn),
∵軸,
∴,
∵,
四邊形是平行四邊形,
,
∵,
,
,
,
,
,
設(shè),,

當(dāng)時,有最大值;
(3)解:拋物線沿方向平移個單位,
拋物線沿軸負(fù)半軸平移2個單位,沿軸正方向平移2個單位,
平移后的函數(shù)解析式為,
當(dāng)時,,
解得或,
,,
當(dāng)時,,
,
設(shè)直線的解析式為,
,
解得,
直線的解析式為,
設(shè),
,

當(dāng)軸時,直線與直線所成夾角為,
,,
,

解得或(舍,

直線的解析式為,
當(dāng)時,解得或,
點(diǎn)橫坐標(biāo)為或6;
當(dāng)軸時,直線與直線所成夾角為,
,,
,

,
解得(舍或,
,
直線的解析式為,
當(dāng)時,解得或,
點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或;
綜上所述:點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或6或或.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合問題,考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),解直角三角形,二次函數(shù)的平移,勾股定理,平行四邊形的判定和性質(zhì).熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),平行線的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.

相關(guān)試卷

中考數(shù)學(xué)專題訓(xùn)練:二次函數(shù)綜合壓軸題(角度問題)(含簡單答案):

這是一份中考數(shù)學(xué)專題訓(xùn)練:二次函數(shù)綜合壓軸題(角度問題)(含簡單答案),共15頁。

二次函數(shù)中角度問題壓軸真題訓(xùn)練練習(xí)-中考數(shù)學(xué)專題:

這是一份二次函數(shù)中角度問題壓軸真題訓(xùn)練練習(xí)-中考數(shù)學(xué)專題,文件包含二次函數(shù)中角度問題壓軸真題訓(xùn)練學(xué)生版pdf、二次函數(shù)中角度問題壓軸真題訓(xùn)練解析版pdf等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共28頁, 歡迎下載使用。

中考數(shù)學(xué)壓軸真題匯編(全國通用)專題04二次函數(shù)中角度問題壓軸真題訓(xùn)練(原卷版+解析):

這是一份中考數(shù)學(xué)壓軸真題匯編(全國通用)專題04二次函數(shù)中角度問題壓軸真題訓(xùn)練(原卷版+解析),共34頁。試卷主要包含了的頂點(diǎn)P在拋物線F,,與y軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D,,交y軸于點(diǎn)C,綜合與探究等內(nèi)容,歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

二次函數(shù)中的角度問題(4大題型)-2024年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練

二次函數(shù)中的角度問題(4大題型)-2024年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練

方法必備05 壓軸大題幾何中的最值問題(5種題型40題專練)-2024年中考數(shù)學(xué)考點(diǎn)必備

方法必備05 壓軸大題幾何中的最值問題(5種題型40題專練)-2024年中考數(shù)學(xué)考點(diǎn)必備

2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練 壓軸題09二次函數(shù)與角度數(shù)量關(guān)系問題(試題+答案)

2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練 壓軸題09二次函數(shù)與角度數(shù)量關(guān)系問題(試題+答案)

2023年九年級數(shù)學(xué)中考專題訓(xùn)練:二次函數(shù)綜合壓軸題(角度問題)及答案

2023年九年級數(shù)學(xué)中考專題訓(xùn)練:二次函數(shù)綜合壓軸題(角度問題)及答案

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán),請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎勵,申請 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
中考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符,數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部