特訓01二次函數(shù)壓軸題(四大題型歸納)_第1頁
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文檔簡介

特訓01二次函數(shù)壓軸題(四大題型歸納)題型1:存在性問題題型2:最值、取值范圍問題題型3:圓在二次函數(shù)中的應用題型4:新定義情景題題型1:存在性問題1.如圖,在平面直角坐標系中,直線與x軸交于點A,與y軸交于點C,拋物線經(jīng)過A,C兩點,與x軸的另一交點為點B,點P為拋物線上的一個動點.(1)求拋物線的函數(shù)表達式;(2)當?shù)拿娣e與的面積相等時,求點P的坐標;(3)是否存在點P,使得,若存在,請直接寫出點P的橫坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1)拋物線的函數(shù)表達式為(2)點P的坐標為(3)存在,點P的橫坐標為或7.【分析】(1)根據(jù)一次函數(shù)求出A、C兩點坐標,代入解析式求解即可得到答案;(2)根據(jù)A、B、C點坐標即可得到,求出的面積,分點P在下方或上方兩類列方程即可得到答案;(3)由(2)得,作的垂直平分線交于一點F,求得,即,過點作,過點作交于點,得到,即點在直線上,求得直線的解析式,根據(jù)一次函數(shù)與二次函數(shù)交點問題聯(lián)立方程求解即可得到答案.【解析】(1)解:當時,,故,當時,,,故,將,代入解析式得,,解得:,∴;(2)解:①點P在下方時,如圖所示,連接,設,∴,當,解得:,,故,∵,,∴,,,∴,∴,∴,∵的面積與的面積相等,∴,即,∵,無解,②當點P在上方時,如圖所示,連接,設,∴,∵的面積與的面積相等,∴∴(與B重合,舍去),,當時,,∴;(3)解:∵,,,∴∴,∴是直角三角形,∴,如圖所示,作的垂直平分線交于一點F,連接,則,∴∴,∵∴設,則,∵,在中,,即,解得:,則∴∴如圖所示,過點作,過點作交于點,則即,即點在直線上,∵∴,在中,,∴過點作軸,則∴,∴,,∴設直線的解析式為即∴即,聯(lián)立解得:(舍去),同理可得設直線的解析式為則解得:∴聯(lián)立解得:(舍去),綜上,點P的橫坐標為或7.【點睛】本題是二次函數(shù)綜合題目,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,解直角三角形,直角三角形的性質,正確的作出輔助線是解題的關鍵.2.如圖①,在平面直角坐標系中.拋物線與軸交于,兩點點在點右側,,與軸交于點.直線經(jīng)過點,.

(1)求拋物線的解析式;(2)如圖②,點為上方拋物線上一點,過點作軸交直線于點,作軸交直線于點,求周長的最大值;(3)在(2)的條件下,若點是軸上的動點,點為平面內一點,是否存在點,,使得以,,,為頂點的四邊形是菱形?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)當時,周長的最大值為(3)存在,點的坐標為,或,或,或,或,【分析】(1)求出點,的坐標,由可得點的坐標,利用待定系數(shù)法即可求解;(2)設點,,可得、的坐標,利用勾股定理求出,,,根據(jù)二次函數(shù)的最值即可求解;(3)分三種情況畫出圖形,根據(jù)菱形的性質即可求解.【解析】(1)解:直線,令得,令得,解得.,,,,,,,將,,,,,代入得,,解得,拋物線的解析式為;(2)設點,軸,,,,軸,,,,,,點為上方拋物線上一點,,,的周長,當時,周長的最大值為;(3)存在,由(2)知時,,,設,,①線段為菱形的邊,四邊形為菱形時,如圖,

,,,,或,,四邊形為菱形,點的坐標可由點向右平移個單位長度,向下平移個單位長度得到,點可由點向右平移個單位長度,向下平移個單位長度得到,,或,;②線段為菱形的邊,四邊形為菱形時,如圖,

,,,,或,,四邊形為菱形,點的坐標可由點向左平移個單位長度,向上平移個單位長度得到,點可由點向左平移個單位長度,向上平移個單位長度得到,,或,;③線段為菱形的對角線,四邊形為菱形時,如圖,

,,,設,,,解得,,解得,,.綜上所述,存在,點的坐標為,或,或,或,或,.【點睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求拋物線、坐標與圖形性質、勾股定理、菱形的性質、兩點間的距離、二次函數(shù)的性質、一次函數(shù)的性質等知識,本題綜合性強,熟練掌握待定系數(shù)法和菱形的性質,分類討論是解題的關鍵.3.如圖,拋物線交軸于點、(點在點的左側),與軸交于點,點、的坐標分別為,,對稱軸交軸于,點為拋物線頂點.

(1)求拋物線的解析式;(2)點是直線下方的拋物線上一點,且.求的坐標;(3)為拋物線對稱軸上一點,是否存在以、、為頂點的三角形是等腰三角形,若存在,請求出點的坐標,若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2),(3)或或或【分析】(1)由點、點的坐標和對稱軸的值列出方程組,即可求出拋物線解析式.(2)由拋物線解析式可求出頂點的坐標,進而求出和的面積,由面積可推出的邊上的高,求出到距離等于的直線解析式,聯(lián)立直線解析式和拋物線解析式,即可求出點的坐標.(3)若是等腰三角形,通過作圖畫兩圓一線來確定點的位置,再根據(jù)半徑的長度及勾股定理求出點的坐標.【解析】(1)解:將點,點代入拋物線解析式,由對稱軸,得解得,拋物線解析式為:.(2)將代入拋物線解析式得:,頂點,,設直線解析式為:,將點,點代入,得解得,直線的解析式為:如圖,設直線與對稱軸的交點為,將代入點,,,設中邊上的高為,則,如圖,設在直線下方的軸上有一點到的距離為,且,,,是等腰直角三角形,點在過點與直線平行的直線上,即將直線向下平移個單位長度即可得到直線,直線的解析式為:聯(lián)立,解得:或點的坐標為,.

(3)點與點關于對稱軸對稱,點,點,①如圖,連接,以點為圓心,的長為半徑畫圓,與對稱軸的交點即為所求點,此時,為等腰三角形.由圖知:點位于點上方時,、、三點共線,所以此點舍去;點位于點下方時,點與點重合,此時點的坐標為.

②如圖,以點為圓心,的長為半徑畫圓,與對稱軸的交點即為所求點,此時,為等腰三角形.在中,,,此時點的坐標為或.

③如圖,作線段的垂直平分線,與交于點,與軸交于點,與對稱軸的交點即為所求點,此時,為等腰三角形.連接,為線段的垂直平分線,,點為中點,,,由中點坐標公式得點設,則,在中,由勾股定理得:,解得:,點設直線的解析式為:,將,代入解析式,得,解得,直線解析式為:將代入直線解析式得:,此時點.

綜上所述:點M的坐標為或或或.【點睛】本題主要考查求二次函數(shù)解析式、二次函數(shù)因動點產(chǎn)生的三角形面積問題、因動點產(chǎn)生的等腰三角形問題,求出到底邊的距離等于高的直線解析式,利用畫“兩圓一線”構造等腰三角形是解題的關鍵.4.如圖,拋物線與軸交于點和點,與軸交于點,點在拋物線上.

(1)求拋物線的解析式;(2)點在第一象限內,過點作軸,交于點,作軸,交拋物線于點,點在點的左側,以線段為鄰邊作矩形,當矩形的周長為11時,求線段的長;(3)點在直線上,點在平面內,當四邊形是正方形時,請直接寫出點的坐標.【答案】(1)拋物線的解析式為;(2);(3)點的坐標為或或或【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求解;(2)先求得直線的解析式為,設,則,利用對稱性質求得,推出,,利用矩形周長公式列一元二次方程計算即可求解;(3)先求得直線的解析式為,分別過點M、E作y的垂線,垂足分別為P、Q,證明,推出,,設,則,由點M在直線上,列式計算,可求得m的值,利用平移的性質可得點N的坐標;設點,則點,當繞著點O逆時針旋轉得到時,當點M繞點O逆時針得到點E時,根據(jù)旋轉的性質,可得點N的坐標.【解析】(1)解:∵拋物線經(jīng)過點和,∴,解得,∴拋物線的解析式為;(2)解:∵點和,設直線的解析式為,則,解得,∴直線的解析式為,設,且,則,∴,∵拋物線的對稱軸為直線,∴,∴,依題意得,解得(舍去)或,∴;(3)解:令,則,解得或,∴,同理,直線的解析式為,∵四邊形是正方形,∴,,分別過點M、E作y的垂線,垂足分別為P、Q,如圖,

,,∴,∴,,設,∴,,則,∵點M在直線上,∴,解得或,當時,,,即點M與點C重合,點E與點B重合時,四邊形是正方形,此時;當時,,,點O向左平移個單位,再向下平移1個單位,得到點M,則點E向左平移個單位,再向下平移1個單位,得到點N,∴,即;設點,則點,當繞著點O逆時針旋轉得到時,如圖,∵點E在的圖象上,∴,∴點,∵點E在的圖象上,∴,解得:或0,∴,,當點M繞點O逆時針得到點E時,點,,∵點E在的圖象上,∴,解得:,∴點,,,,∴點N的坐標為或;綜上,點的坐標為或或或.【點睛】本題考查的是待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)圖象上點的坐標特征,待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,一次函數(shù)圖象上點的坐標特征,兩點之間的距離公式和正方形的性質,是一道綜合性較強的題,解題的關鍵是求出二次函數(shù)和一次函數(shù)解析式以及分情況討論.題型2:最值、取值范圍問題5.已知拋物線經(jīng)過點和兩點,且拋物線與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左側),與y軸交于點C.

(1)若點M是拋物線的頂點,求拋物線解析式及A、B、C坐標;(2)在(1)的條件下,若點P是A、C之間拋物線上一點,求四邊形面積的最大值及此時點P的坐標;(3)若,且,求a的取值范圍.【答案】(1)(2)面積最大值為,(3)或【分析】(1)設拋物線的頂點式為,將N點代入即可求a的值,從而確定函數(shù)的解析式;(2)設,先求出直線的解析式,過P點作軸交于點G,則,,從而得到,當時,的面積有最大值,此時,求出直線與x軸的交點為,再求,即可求四邊形面積的最大值;(3)先求出拋物線的解析式,分別求出當時以及當時,a的取值,即可.【解析】(1)解:∵點M是拋物線的頂點,∴可設拋物線解析式為,∵拋物線過點,∴解得:,∴拋物線的解析式為,當時,,解得或1,∴,當時,,∴;(2)解:設,設直線的解析式為,把代入得:,解得,∴直線的解析式為,過P點作軸交于點G,∴,∴,∴,當時,的面積有最大值,此時,設直線的解析式為,∴,解得,∴直線的解析式為,∴直線與x軸的交點為,∴,∴四邊形面積的最大值為;(3)解:將和兩點代入,∴,解得,∴,當時,,解得:,當時,,解得,∴或.

【點睛】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質,熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質,利用鉛錘法求三角形面積的方法是解題的關鍵.6.在平面直角坐標系xOy中,拋物線與x軸交于O,A兩點,過點A的直線與y軸交于點C,交拋物線于點D.

(1)直接寫出點A,C,D的坐標;(2)如圖1,點B是直線上方第一象限內拋物線上的動點,連接和,求面積的最大值;(3)如圖2,若點M在拋物線上,點N在x軸上,當以A,D,M,N為頂點的四邊形是平行四邊形時,求點N的坐標.【答案】(1)(2)(3),,【分析】(1)令,,分別求出二次函數(shù)圖形和坐標軸的交點,再聯(lián)立二次函數(shù)和一次函數(shù)求出交點,即可得到交點;(2)過點B作軸于點F,交AC于點E,過點D作軸于點H,交于點G,利用面積求,將三角形的面積轉化為二次函數(shù),求最值即可;(3)當點M在x軸上方時,當點M在x軸下方,分兩種情況討論,利用平行四邊形的性質進行求解即可.【解析】(1)解:當時,,解得:,∴,當時,,∴,聯(lián)立二次函數(shù)和一次函數(shù)解析式,得:,整理得:,解得:,當時,,∴;(2)解:如圖1,過點B作軸于點F,交AC于點E,過點D作軸于點H,交于點G,

設,則,∴,∴,當時,有最大值為;(3)解:①當點M在x軸上方時,如圖2,以A,D,M,N為頂點的四邊形為平行四邊形,

則,由對稱性得到,即,故,∴,;②當點M在x軸下方時,如圖3:

過點M作軸于點P,過點D作軸于點Q,則:,∵以A,D,M,N為頂點的四邊形為平行四邊形,∴,∴,∴,∴,將代入拋物線解析式得:,解得:或,∴或,∴或,符合條件的N點有:,,.【點睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應用.熟練掌握二次函數(shù)的圖象和性質,利用數(shù)形結合以及分類討論的思想進行求解,是解題的關鍵.7.如圖1,在平面直角坐標系中,二次函數(shù)的圖像與x軸交于點和點,與y軸交于點C,頂點為點D.(1)求二次函數(shù)表達式和點D的坐標;(2)連接、,求外接圓的半徑;(3)點P為x軸上的一個動點,連接,求的最小值;(4)如圖2,點E為對稱軸右側的拋物線上一點,且點E的縱坐標為,動點M從點C出發(fā),沿平行于x軸的直線a向右運動,連接,過點M作的垂線b,記直線b與拋物線對稱軸的交點為N,當直線b與直線a重合時運動停止,請直接寫出點N的運動總路程.【答案】(1),(2)(3)(4)【分析】(1)把和點代入求出b和c的值,即可得出函數(shù)表達式,將其化為頂點式,即可求出點D的坐標;(2)先求出點C的坐標,再根據(jù)兩點之間的距離公式,求出,根據(jù)勾股定理逆定理,得出,最后根據(jù)直角三角形的外心與斜邊中點重合,即可求解;(3)過點P作于點M,作關于x軸的對稱線段,則,點M關于x軸的對稱點在,,通過證明,得出,則當點三點共線時,取最小值,即為的長度,用等面積法求出的長度即可;(4)連接,先求出點,根據(jù),,可設,,再根據(jù)兩點之間的距離公式得出,,,,然后根據(jù)勾股定理可得:,即可得出n關于m的表達式,將其化為頂點式后可得當時,n隨m的增大而減小,當時,n隨m的增大而增大,再求出當時,點N經(jīng)過的路程為,以及當時,點N經(jīng)過的路程為,即可求解.【解析】(1)解:把和點代入得:,解得:,∴該二次函數(shù)的表達式為:,∵,∴點D的坐標為;(2)解:把代入得,∴,∵,,,∴,∴,∴,∴外接圓半徑;(3)解:過點P作于點M,作關于x軸的對稱線段,則,點M關于x軸的對稱點在上,,,,

,,當點三點共線且時,取最小值,即為的長度,,,即的最小值為.(4)解:連接,把代入得,解得:,

∴,∵,,∴設,,∴,,,,根據(jù)勾股定理可得:,∴,整理得:,∴,∴當時,n隨m的增大而減小,當時,n隨m的增大而增大,∵動點M從點C出發(fā),直線b與直線a重合時運動停止,,∴,∵當時,,當時,,當時,,∴當時,點N經(jīng)過的路程為:,當時,點N經(jīng)過的路程為:,∴點N經(jīng)過的總路程為:.【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,解題的關鍵是掌握用待定系數(shù)法求解函數(shù)表達式,直角三角形外接圓圓心為斜邊中點,胡不歸問題的解決方法,以及勾股定理和二次函數(shù)圖象上點的坐標特征和勾股定理.8.如圖,在平面直角坐標系中,一次函數(shù)的圖像與軸交于點,與軸交于點,對稱軸為直線的拋物線也經(jīng)過點、點,并與軸正半軸交于點.(1)拋物線的函數(shù)表達式;(2)設點,點在拋物線對稱軸上,并使得的周長最?。^點任意作一條與軸不平行的直線交此拋物線于、兩點,試探究的值是否為定值?說明理由;(3)將拋物線適當平移后,得到拋物線,若當時,恒成立,求的最大值.【答案】(1)(2)是定值,見解析(3)【分析】(1)根據(jù)一次函數(shù)圖像與坐標軸的交點分別解出點的坐標,根據(jù)拋物線的對稱軸解出點的坐標,根據(jù)待定系數(shù)法即可求解拋物線的解析式;(2)根據(jù)軸對稱求線段的最小值,圖形結合分析,計算出點的解析式,再解出點的坐標,用點分別表示出直線的解析式,根據(jù)勾股定理分別的值,由此即可求解;(3)根據(jù)拋物線的平移確定平移為左右平移,由此確定的二次項系數(shù),圖形結合,根據(jù)二次函數(shù)與直線的交點的情況判斷的取值,由此即可求解.【解析】(1)解:一次函數(shù)的圖像與軸交于點,與軸交于點,令,則,令,則,∴,,方法一:∵拋物線的對稱軸為直線,且拋物線過點,,且拋物線與軸正半軸交于點,∴,設函數(shù)表達式為,點代入得,∴拋物線的解析式為;方法二:將點,,對稱軸,分別代入,∴,解得:,∴拋物線的解析式為.(2)解:的值是定值,理由如下,∵的周長為,由的周長最小,的長是定值,∴最小,∵點,點關于對稱軸對稱,∴如圖所示,連接交對稱軸于點,設所在直線的解析式為,且,,∴,解得,,∴直線的解析式為,∵點在拋物線的對稱軸的直線上,∴點的縱坐標為,∴,∵過點任意作一條與軸不平行的直線交此拋物線于、兩點,如圖所示,過點作的平行線,過點作軸的平行線,交于點,∴設,把點代入得,∴,∴∴直線的解析為,∴,整理得:,∴根據(jù)韋達定理得,,∵點、在直線上,在中,,∴,,∴,∴,同理:,,∴,∴的值是定值.(3)解:∵,設,∴,設新的拋物線與直線的相交的橫坐標分別設為,如圖所示,∵將拋物線適當平移后,得到拋物線,∴拋物線是左右平移,則,∴,由拋物線左右平移得到,觀察圖像,隨著圖像向右平移,的值不斷增大,若當時,恒成立,即,則的最大值在處,∴當時,對應的為最大值,∴,∴,(舍),∴,∴,解得,,,∴的最大值為.【點睛】本題主要考查二次函數(shù)與一次函數(shù)的綜合運用,掌握二次函數(shù)圖像的性質,函數(shù)圖像平移的性質,一次函數(shù)與二次函數(shù)交點的計算方法,圖形結合分析是解題的關鍵.9.如圖,二次函數(shù)的圖象交x軸于A、B兩點,交y軸于點C,連接.

(1)直接寫出點B、C的坐標,B________;C________.(2)點P是y軸右側拋物線上的一點,連接、.若的面積,求點P的坐標.(3)設E為線段上任意一點(不含端點),連接,一動點M從點A出發(fā),沿線段以每秒1個單位速度運動到E點,再沿線段以每秒2個單位的速度運動到C后停止,求點M運動時間的最小值.(4)若點Q在y軸上,當取得最大值時,直接寫出點Q的坐標________.【答案】(1),(2)或或(3)點M的運動時間的最小值為7秒(4)或【分析】(1)根據(jù)拋物線計算即可;(2)利用同底等高的三角形面積相等構造與平行直線,找到與拋物線的交點P;(3)如圖,在x軸上取一點G,連接,使得,作于N.作于交于.由點M的運動時間,,推出點M的運動時間,根據(jù)垂線段最短可知,當A,E,N關系,點N與重合,點E與重合時,點M的運動時間最少.由此即可解決問題;(4)構造以A、B為弦的圓,由圓周角性質,當圓與y軸相切時,取得最大值.【解析】(1)解:當時,,當時,,解得:,,故答案為:,;(2)解:設x軸上點D,使得的面積,,解得:,,,則可求直線解析式為:,故點D坐標為或,當D坐標為時,過點D平行于的直線l與拋物線交點為滿足條件的P,則可求得直線l的解析式為:,求直線l與拋物線交點得:,解得:,,則P點坐標為或,同理當點D坐標為時,直線l的解析式為,求直線l與拋物線交點得:,解得:(舍棄),,則點P坐標為,綜上滿足條件P點坐標為:或或;(3)解:如圖,在x軸上取一點G,連接CG,使得,作于N.作于交BC于.

,,,,直線的解析式為,點M的運動時間,,點M的運動時間,根據(jù)垂線段最短可知,當A,E,N關系,點N與重合,點E與重合時,點M的運動時間最少.由題意,,,點M的運動時間的最小值為7秒,此時.(4)解:以邊為弦作圓,圓心F在x軸上方,當圓F與y軸切于點Q時,取得最大值.如圖2:連接、、,作于點H,

則可知,,,∴點Q坐標為,根據(jù)對稱性可知,當點Q在x軸下方時,點Q的坐標為,故答案為:或;【點睛】本題為代數(shù)幾何綜合題,考查了二次函數(shù)圖象性質、一次函數(shù)圖象性質及圓的有關性質,作輔助線構造圓是解答本題的關鍵.10.如圖,二次函數(shù)的圖像與直線的圖像交于,兩點,點的坐標為,點的坐標為.(1)求二次函數(shù)的表達式.(2)點是線段上的動點,將點向下平移個單位得到點.①若點在二次函數(shù)的圖像上,求的最大值.②若,線段與二次函數(shù)的圖像有公共點,請求出點的橫坐標的取值范圍.【答案】(1);(2)①,②或【分析】(1)待定系數(shù)法計算即可.(2)①設點的坐標為,則點的坐標為,把代入構造h為函數(shù)的二次函數(shù)計算即可.②當,點的坐標為代入解析式,確定m的值,結合圖像計算即可.【解析】(1)把,代入得:,解得,,∴.(2)①設點的坐標為,則點的坐標為.把代入,得:,,∵,當時,且滿足,∴.②設點的坐標為,則點的坐標為.當,點的坐標為,把代入得:,∴或.∴或.【點睛】本題考查了拋物線的解析式,最值,點的平移,熟練掌握拋物線的性質是解題的關鍵.11.定義:由兩條與軸有著相同的交點,并且開口方向相同的拋物線所圍成的封閉曲線稱為“月牙線”.

(1)【概念理解】拋物線與拋物線________(填“能”或“不能”)圍成“月牙線”.(2)【嘗試應用】如圖,拋物線與拋物線組成一個開口向上的“月牙線”,拋物線與拋物線與軸有相同的交點,(點在點的左側),與軸的交點分別為,,拋物線的解析式為,拋物線的解析式為.①求的長和的值;②將拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向左或向右平移,平移后的“月牙線”與軸的交點記為,,與軸的交點記為,,當時,求平移的方向及相應的距離.【答案】(1)能,(2)①,,②拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移,或拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移個單位長度.【分析】(1)分別求解兩條拋物線與x軸的交點坐標,再根據(jù)交點坐標與開口方向進行判斷即可;(2)①根據(jù)先求解M,N的坐標,再求解,再把代入,可得c的值;②當拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移個單位長度,可得平移后的分別解析式為,,求解的縱坐標為,的縱坐標為,而,當拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向左平移個單位長度,同理可得:,再建立方程求解即可.【解析】(1)解:當,解得:,,交點坐標為:,;當,解得:,,交點坐標為:,;而兩條拋物線的開口方向都向上,∴拋物線與拋物線能圍成“月牙線”(2)解:當時,解得:,,∴,,∴,把代入可得:.∴,②∵,,當拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移個單位長度,∴平移后的分別解析式為,,當時,,,

∴的縱坐標為,的縱坐標為,而,∴,解得:(負根舍去),∴此時拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向右平移個單位長度;當拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向左平移個單位長度,同理可得:,解得:(負根舍去),∴此時拋物線與拋物線所圍成的“月牙線”向左平移個單位長度.【點睛】本題考查的是拋物線與x軸的交點坐標,與y軸的交點坐標,拋物線的平移,二次函數(shù)與一元二次方程的關系,理解題意,建立方程求解是解本題的關鍵.12.定義:若n為常數(shù),當一個函數(shù)圖象上存在橫、縱坐標和為n的點,則稱該點為這個函數(shù)圖象關于n的“恒值點”,例如:點(1,2)是函數(shù)圖象關于3的“恒值點”.

(1)判斷點,,是否為函數(shù)圖象關于10的“恒值點”.(2)如圖1,拋物線與x軸交于A,B兩點(A在B的左側),現(xiàn)將拋物線在x軸下方的部分沿x軸翻折,拋物線的其余部分保持不變,所得的新圖象如圖2所示.①求翻折后A,B之間的拋物線解析式.(用含b的代數(shù)式表示,不必寫出x的取值范圍)②當新圖象上恰好有3個關于c的“恒值點”時,請用含b的代數(shù)式表示c.【答案】(1)是函數(shù)圖象關于10的“恒值點”.(2)①;②或【分析】(1)由,在函數(shù)圖象上,不在函數(shù)圖象上,而,,可得是函數(shù)圖象關于10的“恒值點”.(2)①由拋物線,再根據(jù)關于x軸對稱的特點可得答案;②新圖象分兩部分,如圖,當新圖象上恰好有3個關于c的“恒值點”時,,,整理得:或,而與坐標軸構成的三角形是等腰直角三角形,求解,當過點時,滿足條件;,當與只有1個交點時,滿足條件;即有兩個相等的實數(shù)根,從而可得答案.【解析】(1)解:∵,在函數(shù)圖象上,不在函數(shù)圖象上,而,,∴是函數(shù)圖象關于10的“恒值點”.(2)①∵拋物線,∴翻折后的拋物線的解析式為,∴翻折后的解析式為:,②新圖象分兩部分,如圖,當新圖象上恰好有3個關于c的“恒值點”時,

∴,,∴整理得:或,而與坐標軸構成的三角形是等腰直角三角形,令,解得:,∴,當過點時,滿足條件;∴,當與只有1個交點時,滿足條件;∴即有兩個相等的實數(shù)根,∴,解得:;【點睛】本題考查的是軸對稱的性質,二次函數(shù)的應用,利用待定系數(shù)法求解拋物線的解析式,熟練的利用數(shù)形結合的方法解題是關鍵.13.“距離”是數(shù)學研究的重要對象,如我們所熟悉的兩點間的距離.現(xiàn)在我們定義一種新的距離:已知P(a,b),Q(c,d)是平面直角坐標系內的兩點,我們將稱作P,Q間的“L型距離”,記作L(P,Q),即.已知二次函數(shù)的圖像經(jīng)過平面直角坐標系內的A,B,C三點,其中A,B兩點的坐標為A(-1,0),B(0,3),點C在直線x=2上運動,且滿足.

(1)求L(A,B);(2)求拋物線的表達式;(3)已知是該坐標系內的一個一次函數(shù).①若D,E是圖像上的兩個動點,且,求面積的最大值;②當時,若函數(shù)的最大值與最小值之和為8,求實數(shù)t的值.【答案】(1)4;(2);(3)①面積最大值為;②.【分析】(1)根據(jù)題干中對于“型距離”的定義,即可求解;(2)根據(jù)二次函數(shù)經(jīng)過點、、三點,所以只要求出點坐標即可:根據(jù)點在直線上運動,所以可設點,根據(jù)列方程求解出的值,利用待定系數(shù)法列方程組即可求出拋物線的表達式;(3)①根據(jù)的一邊長度固定等于5,所以只要求出頂點到的最大距離即可:由所在的直線過固定點,故直線的圖像是繞點旋轉的直線,當直線時,點到的距離最大,此時就是的最大面積,根據(jù)三角形面積公式求解即可;②根據(jù),可得函數(shù)的解析式:,可知函數(shù)的圖像是一個開口向下,對稱軸是的拋物線,由此可知函數(shù)在對稱軸上取得最大值,根據(jù)可知當時有最小值,最后根據(jù)函數(shù)的最大值與最小值之和是8,從而列出方程即可求出的值.【解析】(1)解:由題意得:,;(2)點在直線上運動,設點,且由平面上兩點間距離,利用勾股定理得:即,又二次函數(shù)的圖像經(jīng)過,,,設代入解析式得:解方程組得:拋物線的表達式為;(3)①令時,直線恒過定點直線的圖像是繞點旋轉的直線,當直線時,點到的距離最大,面積也最大,過點作交直線于點

由點到直線的距離,垂線段最短知:,面積的最大值為②二次函數(shù)的對稱軸為二次函數(shù)的圖像開口向下,當時,函數(shù)值取得最大值又當時,函數(shù)值取得最小值函數(shù)的最大值與最小值之和為8整理得:解得:實數(shù)的值為.【點睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了對于題干中“型距離”的理解能力、以及根據(jù)“型距離”以及用待定系數(shù)法求拋物線的表達式、根據(jù)垂線段最短求三角形最大面積、根據(jù)二次函數(shù)圖像的性質求函數(shù)最值等,對知識的綜合性很強.根據(jù)題意靈活運用所學知識以及扎實的計算基礎是解此題的關鍵.題型3:圓在二次函數(shù)中的應用14.如圖,拋物線y=ax2+bx﹣3與x軸交于A,B兩點,與y軸交于C點,且經(jīng)過點(2,﹣3a),對稱軸是直線x=1,頂點是M.(1)求拋物線對應的函數(shù)表達式;(2)經(jīng)過C,M兩點作直線與x軸交于點N,在拋物線上是否存在這樣的點P,滿足以點P,A,C,N為頂點的四邊形為平行四邊形?若存在,請求出點P的坐標;若不存在,請說明理由;(3)設直線y=﹣x+3與y軸的交點是D,在線段BD上任取一點E(不與B,D重合),經(jīng)過A,B,E三點的圓交直線BC于點F,試判斷△AEF的形狀,并說明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3(2)存在,P(2,﹣3)(3)等腰直角三角形,見解析【分析】(1)依題意聯(lián)立方程組即可求出a,b的值后可求出函數(shù)表達式.(2)分別令,求出A、B、C三點的坐標,然后易求直線CM的解析式,證明四邊形ANCP為平行四邊形可求出點P的坐標.(3)求出直線與坐標軸的交點D、B的坐標,然后證明∠AEF=∠ABC=45°,AE=AF,可證△AEF為等腰直角三角形.【解析】(1)∵拋物線經(jīng)過點(2,﹣3a),∴4a+2b﹣3=﹣3a①,又因為拋物線對稱為x=1,∴②,聯(lián)立①②,解得,∴拋物線對應的函數(shù)表達式為y=x2﹣2x﹣3;(2)如圖1,∵y=(x﹣1)2﹣4,∴M(1,﹣4),令x=0,則y=x2﹣2x﹣3=﹣3,∴C(0,﹣3),設直線MC為y=kx﹣3,代入點M得k=﹣1,∴直線MC為y=﹣x﹣3,令y=0,則x=﹣3,∴N(﹣3,0),令y=0,則x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或3,∴A(﹣1,0),B(3,0),過C作CP∥AN,使CP=AN,則四邊形ANCP為平行四邊形,∴CP=AN=﹣1﹣(﹣3)=2,∴P(2,﹣3),

∵P的坐標滿足拋物線解析式,∴P(2,﹣3)在拋物線上,即P(2,﹣3);(3)如圖2,令x=0,則y=﹣x+3=3,∴D(0,3),∴OB=OD=3,又∠DOB=90°,∴∠DBO=45°,同理,∠ABC=45°,∵同弧所對的圓周角相等,∴∠AEF=∠ABC=45°,

∠AFE=∠DBO=45°,∴∠AEF=∠AFE=45°,∴△AEF為等腰直角三角形.【點睛】本題綜合考查了等腰三角形的判定,平行四邊形的性質以及二次函數(shù)的結合圖形的應用,難度較大.15.如圖1,已知拋物線經(jīng)過原點,它的對稱軸是直線,動點從拋物線的頂點出發(fā),在對稱軸上以每秒1個單位的速度向上運動,設動點運動的時間為秒,連接并延長交拋物線于點,連接,.(1)求拋物線的函數(shù)解析式;(2)當為直角三角形時,求的值;(3)如圖2,為的外接圓,在點的運動過程中,點也隨之運動變化,請你探究:在時,求點經(jīng)過的路徑長度.【答案】(1);(2)當為直角三角形時,的值為1或2或5;(3)經(jīng)過的路徑長度為【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式即可;(2)分分別為直角,三種情況討論,利用勾股定理進行求解即可;(3)根據(jù)為的外接圓,可知,點在線段的中垂線上,當時,點的運動路徑是在線段中垂線上的一條線段,分別求出當、和時,點的坐標,然后利用兩點間的距離公式,進行求解即可.【解析】(1)解:拋物線經(jīng)過原點,且對稱軸是直線,,,則、,拋物線解析式為;(2)解:設點,,點,則、、,①若,則,解得(舍或,,則直線解析式為,當時,,即,;②若,則,解得(舍或,,則直線解析式為,當時,,即,;③若,則,整理,得:,,,,,則或(舍,,直線解析式為,當時,,即,;綜上,當為直角三角形時,的值為1或2或5.(3)為的外接圓,點在線段的中垂線上,當時,點的運動路徑是在線段中垂線上的一條線段,當時,如圖1,由(2)知,此時的外接圓圓心是的中點,,;當時,如圖2,由(2)知,,此時的外接圓圓心是的中點,、,;當時,如圖3,由(2)知,,此時的外接圓圓心是的中點,,;則點經(jīng)過的路徑長度為.【點睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應用.正確的求出函數(shù)解析式,利用二次函數(shù)的性質,以及數(shù)形結合,分類討論的思想進行求解,是解題的關鍵.本題的綜合性強,屬于中考壓軸題.16.如圖,已知二次函數(shù)的圖象與x軸相交于兩點.(1)求這個二次函數(shù)的表達式.(2)若M是第一象限內線段上任意一點(不與B,C重合),軸于點H,與二次函數(shù)的圖象交于點P,連接.設點M的橫坐標為t,當是直角三角形時,求點M的坐標.(3)如圖,若M是直線上任意一點,N是x軸上任意一點,且.以N為旋轉中心,將逆時針旋轉,使M落在Q點連接,則線段的最值為_______.(直接寫出答案)【答案】(1);(2)或;(3)最小值為,最大值為【分析】(1)根據(jù)A、B坐標,利用待定系數(shù)法求解;(2)求出BC表達式,分∠CPM=90°和∠PCM=90°兩種情況分別求解;(3)作的外接圓⊙,連接,,,,過點作于點,過點作交的延長線于,分析出當Q,O′,B,三點共線時,BQ可取得最值,再求解.【解析】解:(1)設拋物線的表達式為:,∴,得,∴.(2)令,,∴點坐標為,設直線BC解析式為:,,解得,∴,∵點的橫坐標為,∴點坐標為,∵,∴,∵軸,∴,∴,當時,則軸,是等腰直角三角形,∴.設點坐標為,∴,,∴,整理得:,解得:,(舍),∴點坐標為,當時,則,過作于,則軸,∴,∵,,∴,整理得:,解得:,(舍),∴點坐標為,綜上所述,點坐標為或.(3)作的外接圓⊙,連接,,,,過點作于點,∵,,∴,∴,∴,∴,∵,∴,過點作交的延長線于,∵,∴,∵MN繞點逆時針旋轉得到NQ,∴,,∵,∴,∴四邊形QKGN是矩形,∴,,∴,∴在中,,∴當且僅當,,三點共線時,BQ取得最值,即,∴,∴線段BQ的最小值為,線段BQ的最大值為.【點睛】本題是二次函數(shù)綜合題,還涉及外接圓的性質,待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,直角三角形的性質,難度較大,解題時要結合圖形,畫出輔助線,解題的關鍵是根據(jù)三點共線得到取最值時的情況.題型4:新定義情景題17.在平面直角坐標系中,若對于任意兩點,、,,都有,則稱A、兩點互為“友好點”.已知點.(1)若、、,則點A的“友好點”是;(2)若、都在雙曲線上,且A、兩點互為“友好點”.請求出點的坐標;(3)已知拋物線,,,為常數(shù)).頂點為點,與軸交于A、兩點,與直線交于、兩點.若滿足①拋物線過點;②為等邊三角形;③、兩點互為“友好點”.求的值.【答案】(1)(2)或(3)202【分析】(1)利用互為“友好點”的定義進行逐一判斷即可得出結論;(2)利用待定系數(shù)法求得值,利用互為“友好點”的定義列出關于的方程,解方程求得值即可得出結論;(3)利用待定系數(shù)法求得值,利用為等邊三角形得到,將拋物線與直線聯(lián)立得到,設,,,,利用一元二次方程根與系數(shù)的關系得到;利用、兩點互為“友好點”,得到,整理得到,將此式子代入中即可得出值,將,值代入運算即可得出結論【解析】(1)解:,點A與點不是互為“友好點”;,點A與點是互為“友好點”;,點A與點不是互為“友好點”,綜上,點A的“友好點”是點,故答案為:;(2)在雙曲線上,..、兩點互為“友好點”,,解得:或.或;(3)拋物線過點,,.拋物線與軸交于A、兩點,.拋物線的頂點為點,,.則中邊上的高為.為等邊三角形,,,,.拋物線與直線交于、兩點,,.設,,,,則,是方程的兩個根,.、兩點互為“友好點”,,,....【點睛】此題考查了反比例函數(shù)的性質,反比例函數(shù)圖象上點的坐標的特征,二次函數(shù)的性質,二次函數(shù)圖象上點的坐標特征,等邊三角形的性質,一元二次方程根與系數(shù)的關系,此題是閱讀型題目,理解并熟練應用新定義的意義是解題的關鍵.18.定義:在平面直角坐標系中,點是某函數(shù)圖象上的一點,作該函數(shù)圖象中自變量大于m的部分關于直線的軸對稱圖形,與原函數(shù)圖象中自變量大于或等于m的部分共同構成一個新函數(shù)的圖象,則這個新函數(shù)叫做原函數(shù)關于點的“派生函數(shù)”.例如:圖①是函數(shù)的圖象,則它關于點的“派生函數(shù)”的圖象如圖②所示,且它的“派生函數(shù)”的解析式為.(1)直接寫出函數(shù)關于點的“派生函數(shù)”的解析式.(2)點M是函數(shù)的圖象上的一點,設點M的橫坐標為m,是函數(shù)G關于點M的“派生函數(shù)”.①當時,若函數(shù)值的范圍是,求此時自變量x的取值范圍;②直接寫出以點為頂點的正方形與函數(shù)的圖象只有兩個公共點時,m的取值范圍.【答案】(1)(2)①當時,;②或【分析】(1)根據(jù)“派生函數(shù)”的定義在的部分任取一點關于直線的對稱點為,運用待定系數(shù)法即可得到答案;(2)①當時,的解析式為,分別求出,解得或;,解得或;即可得到當或或時,;②求出函數(shù)關于對稱的函數(shù)解析式為,再由時,即,當時,,即,可得時與正方形有兩個交點;當時,,即或,可得,即可求解.【解析】(1)解:函數(shù)在的部分任取一點關于直線的對稱點為,設函數(shù)圖象關于對稱的部分的圖象解析式為,

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