1、第七节 二次函数的综合应用,考点一 线段、周长问题 例1 (2017东营中考)如图,直线y x 分别与x 轴、y轴交于B,C两点,点A在x轴上,ACB90,抛物线 yax2bx 经过A,B两点,(1)求A,B两点的坐标; (2)求抛物线的解析式; (3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MHBC于点 H,作MDy轴交BC于点D,求DMH周长的最大值,【分析】(1)由直线解析式可求得B,C坐标,再利用相似三角形可求得OA,从而可求出A点坐标; (2)利用待定系数法可求得抛物线解析式; (3)根据题意可推出当MD取得最大值时,DMH的周长最大,利用二次函数的性质得出最大值,【自主解答】 (
2、1)直线y x 分别与x轴、y轴交 于B,C两点, 点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0, ) ACOBCO90,ACOCAO90, CAOBCO. AOCCOB90,AOCCOB,, AO1, 点A的坐标为(1,0) (2)抛物线yax2bx经过A,B两点, 抛物线的解析式为y,(3)由题意知,DMH为直角三角形,且M30, 当MD取得最大值时,DMH的周长最大,当x 时,MD有最大值 , DMH周长的最大值为,1如图所示,二次函数的图象经过点D(0, ),且顶点C 的横坐标为4,该图象在x轴上截得线段AB长为6. (1)利用二次函数的对称性直接写出点A,B的坐标 (2)求二次函数的解析
3、式 (3)在该抛物线的对称轴上找一点P,使PAPD最小,求出点 P的坐标,(4)在抛物线上是否存在点Q,使QAB与ABC相似?如果存 在,求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由,解:(1)A(1,0),B(7,0) (2)设二次函数的解析式为ya(x1)(x7) 过点(0, ),代入得7a . 解得a , 二次函数的解析式为y (x1)(x7),(3)点A,B关于直线x4对称,PAPB,PAPDPB PDDB, DB与对称轴的交点即为所求点P. 如图,设直线x4与x轴交于点M. PMOD,BPMBDO. 又PBMDBO,,BPMBDO, PM 点P的坐标为(4, ) (4)存在由(2)可得出点
4、C的坐标为(4, ) AM3,在RtAMC中,tanACM ,ACM60. ACBC,ACB120.,如图所示,当点Q在x轴上方时,过点Q作QNx轴于点N. 如果ABBQ, 由ACBABQ得BQ6,ABQACB120, 则QBN60, QN3 ,BN3,ON10, 此时点Q的坐标为(10,3 ),如果ABAQ,由对称性知Q的坐标为(2,3 ), 经检验,点(10,3 )与(2,3 )都在抛物线上 当点Q在x轴下方时,QAB就是ACB,此时点Q的坐标是 (4, ) 综上所述,存在这样的点Q,使QAB与ABC相似,点Q的坐 标为(10,3 )或(2,3 )或(4, ),考点二 图形面积问题 例2
5、(2017潍坊中考)如图,抛物线yax2bxc经过平 行四边形ABCD的顶点A(0,3),B(1,0),D(2,3),抛物 线与x轴的另一交点为E.经过点E的直线l将平行四边形ABCD 分割为面积相等的两部分,与抛物线交于另一点F.点P为直 线l上方抛物线上一动点,设点P的横坐标为t.,(1)求抛物线的表达式; (2)当t为何值时,PFE的面积最大?并求最大值的立方根; (3)是否存在点P使PAE为直角三角形?若存在,求出t的值; 若不存在,说明理由,【分析】 (1)由A,B,D三点的坐标,利用待定系数法可求 得抛物线的表达式;(2)由题意知l必过平行四边形ABCD的对 称中心,由抛物线的对称
6、性可求得E点坐标,从而可求得直 线l的表达式,作PHx轴,交直线l于点M,作FNPH,则可 用t表示出PM的长,从而可表示出PEF的面积,再利用二次 函数的性质可求得其最大值,再求其最大值的立方根即可;,(3)由题意可知有PAE90或APE90两种情况,分 别求得t的值即可 【自主解答】 (1)将点A(0,3),B(1,0),D(2,3)代入 yax2bxc得抛物线的表达式为yx22x3.,(2)直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等的两部分, l必过其对称中心( , ) 由点A,D知,对称轴为x1,E(3,0), 设直线l的表达式为ykxm,代入点( , )和(3,0)得,直线l的表达式为
7、y x . 由 解得xF .如图,作PHx轴,交l于点M,作FNPH. 点P的纵坐标为yPt22t3, 点M的纵坐标为yM t . PMyPyMt22t3 t t2 t .,则SPFESPFMSPEM PMFN PMEH PM(FNEH) (t2 t )(3 ) 当t 时,PFE的面积最大,最大值的立方根为,(3)由图可知PEA90. 若P1AE90,作P1Gy轴, OAOE,OAEOEA45, P1AGAP1G45,P1GAG, tt22t33, 即t2t0, 解得t1或t0(舍去),若AP2E90,作P2Kx轴,AQP2K, 则P2KEAQP2, 即t2t10, 解得t 或t (舍去),
8、综上可知,t1或t 时,存在点P使PAE为直角三角 形,2(2018遂宁中考)如图,已知抛物线yax2 x4的 对称轴是直线x3,且与x轴相交于A,B两点(B点在A点右 侧),与y轴交于C点 (1)求抛物线的解析式和A,B两点的坐标; (2)若点P是抛物线上B,C两点之间的一个动点(不与B,C 重合),则是否存在一点P,使PBC的面积最大若存在, 请求出PBC的最大面积;若不存在,试说明理由;,(3)若M是抛物线上任意一点,过点M作y轴的平行线,交直线 BC于点N,当MN3时,求M点的坐标,解:(1)抛物线yax2 x4的对称轴是直线x3, 3,解得a , 抛物线的解析式为y x2 x4. 当
9、y0时, x2 x40, 解得x12,x28, 点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(8,0),(2)当x0时,y x2 x44, 点C的坐标为(0,4) 设直线BC的解析式为ykxb(k0) 将B(8,0),C(0,4)代入ykxb得直线BC的解析式为y x4.,假设存在,设点P的坐标为(x, x2 x4) 如图,过点P作PDy轴,交直线BC于点D,则点D的坐标为(x, x4), PD x2 x4( x4) x22x,,SPBC PDOB 8( x22x)x28x (x4)216. 10, 当x4时,PBC的面积最大,最大面积是16. 0x8, 存在点P,使PBC的面积最大,最大面积是16.
10、,(3)设点M的坐标为(m, m2 m4),则点N的坐标为 (m, m4), MN| m2 m4( m4)| | m22m|. 又MN3,| m22m|3. 当0m8时,有 m22m30, 解得m12,m26,,点M的坐标为(2,6)或(6,4) 当m0或m8时,有 m22m30, 解得m342 ,m442 , 点M的坐标为(42 , 1)或(42 , 1) 综上所述,M点的坐标为(42 , 1),(2,6),(6, 4)或(42 , 1),考点三 动点、存在点问题 例3 (2018潍坊中考)如图1,抛物线y1ax2 xc与x 轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0, ),抛物线y1的
11、 顶点为G,GMx轴于点M.将抛物线y1平移后得到顶点为B且 对称轴为直线l的抛物线y2. (1)求抛物线y2的表达式;,(2)如图2,在直线l上是否存在点T,使TAC是等腰三角形? 若存在,请求出所有点T的坐标;若不存在,请说明理由; (3)点P为抛物线y1上一动点,过点P作y轴的平行线交抛物线 y2于点Q,点Q关于直线l的对称点为R.若以P,Q,R为顶点的 三角形与AMG全等,求直线PR的表达式,【分析】 (1)应用待定系数法求表达式; (2)设出点T坐标,表示出TAC三边,进行分类讨论; (3)设出点P坐标,表示出Q,R坐标及PQ,QR,根据以P,Q, R为顶点的三角形与AMG全等,分类
12、讨论对应边相等的可能 性即可 【自主解答】 (1)由题意知,抛物线y1的表达式为y1 抛物线y1平移后得到抛物线y2,且顶点为B(1,0), 抛物线y2的表达式为y2 (x1)2, 即y2 (2)抛物线y2的对称轴l为x1,设T(1,t) 已知A(3,0),C(0, ),如图,过点T作TEy轴于点E,则 TC2TE2CE2 TA2AB2TB2(13)2t2t216,AC2 . 当TCAC时,即当TAAC时,得t216 ,无解;,当TATC时,得 ,解得t3 . 综上可知,在抛物线y2的对称轴l上存在点T,使TAC是等腰 三角形,此时T点的坐标为T1(1, ),T2(1, ), T3(1, )
13、(3)设P(m, ),则Q(m, ) Q,R关于x1对称,,R(2m, ) 情况一:当点P在直线l的左侧时, PQ 1m, QR22m. 又以P,Q,R构成的三角形与AMG全等, 当PQGM且QRAM时,m0, 可求得P(0, ),即点P与点C重合,,R(2, ) 设PR的表达式为ykxb, 则有即PR的表达式为y x . 当PQAM且QRGM时,无解,情况二:当点P在直线l右侧时,PQ QR2m2, 同理可得P(2, ),R(0, ), PR的表达式为y x . 综上所述,PR的表达式为y x 或y x .,3(2018泰安中考)如图,在平面直角坐标系中,二次函 数yax2bxc交x轴于点A
14、(4,0),B(2,0),交y轴于 点C(0,6),在y轴上有一点E(0,2),连接AE. (1)求二次函数的解析式; (2)若点D为抛物线在x轴负半轴上方的一个动点,求ADE面 积的最大值;,(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使AEP为等腰三角形, 若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在,请说明理 由,解:(1)由题意可得二次函数的解析式为y x2 x6.,(2)由A(4,0),E(0,2),可求得AE所在直线解析式为 y x2. 如图,过点D作DH与y轴平行,交AE于点F,交x轴于点G,过 点E作EHDF,垂足为H.,设D点坐标为(x0, x02 x06),则F点坐标为(x0, x02
15、), 则DF x02 x06( x02) x02x08. 又SADESADFSEDF, SADE DFAG DFEH 4DF,2( x02x08) (x0 )2 , 当x0 时,ADE的面积取得最大值 . (3)P点的坐标为(1,1),(1, ),(1, 2 ),考点四 二次函数综合题 百变例题 (2018济宁中考)如图,已知抛物线yax2bx c(a0)经过点A(3,0),B(1,0),C(0,3) (1)求该抛物线的解析式; (2)若以点A为圆心的圆与直线BC相切于点M,求切点M的坐标;,(3)若点Q在x轴上,点P在抛物线上,是否存在以点B,C,Q, P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,
16、求点P的坐标;若 不存在,请说明理由,【分析】 (1)已知A,B两点坐标,可得ya(x3)(x1), 再将点C坐标代入即可解得; (2)过点A作AMBC,利用全等三角形求出点N的坐标,再利 用待定系数法求出直线AM的解析式,同理可求出直线BC的解 析式,联立求出M坐标即可; (3)存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,分 两种情况,利用平移规律确定出P的坐标即可,【自主解答】 (1)抛物线yax2bxc(a0)经过点 A(3,0),B(1,0), ya(x3)(x1) 又抛物线经过点C(0,3), 3a(03)(01), 解得a1,,抛物线的解析式为y(x3)(x1), 即yx22
17、x3. (2)如图,过点A作AMBC,垂足为点M,AM交y轴于点N, BAMABM90. 在RtBCO中, BCOABM90, BAMBCO.,A(3,0),B(1,0),C(0,3), AOCO3,OB1. 又BAMBCO, BOCAON90, AONCOB, ONOB1,N(0,1),设直线AM的函数解析式为ykxb, 把A(3,0),N(0,1)代入得 解得直线AM的函数解析式为y x1. 同理可求直线BC的函数解析式为y3x3.,解方程组切点M的坐标为( , ) (3)存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形 设Q(t,0),P(m,m22m3) 分两种情况考虑:,当四边形BC
18、QP为平行四边形时, 由B(1,0),C(0,3), 根据平移规律得1m0t,0(m22m3)30,解得m1 . 当m1 时,m22m382 22 33, 即P(1 ,3);,当m1 时,m22m382 22 33, 即P(1 ,3) 当四边形BCPQ为平行四边形时, 由B(1,0),C(0,3), 根据平移规律得1t0m,003(m22m3), 解得m0或2.,当m0时,P(0,3)(舍去);当m2时,P(2,3) 综上所述,存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边 形,点P的坐标为(1 ,3)或(1 ,3)或(2,3),变式1: 解:如图,连接AC,AD,CD,作DLx轴于点L. S
19、ACDS梯形OCDLSADLSAOC (34)1 24 33 3, SABC ABOC 436, SACDSABC3612.,变式2: 解:存在理由如下: 如图,当点F在x轴下方时,作FRx轴于点R. 四边形BCFE为平行四边形, ERFBOC,,RFOC3, 3x22x3, 解得x2或x0(与C点重合,舍去), F(2,3) 如图,当F在x轴上方时,作FSx轴于点S. 四边形BCEF为平行四边形, ,EFSBCO, FSOC3, 3x22x3, 解得x11 ,x21 . 综上所述,F点为(2,3)或(1 ,3)或(1 ,3),变式3: 解:设直线AC的解析式为ykx3,则有03k3, 解得k1, 故直线AC的解析式为yx3. 已知点G的横坐标为m, 则G(m,m3),H(m,m22m3), GHm3(m22m3)m23m(0m3),变式4: 解:存在点W的坐标为(1,0)或(1, )或(1, )或 (1,1) 提示:设对称轴上的点W为(1,m),BC ,WBC为等腰三角形:,当BCWC时, 解得m0(m6时,W,B,C三点共线,舍去); 当WBWC时, 解得m1; 当BCWB时, 解得m . 综上所述,点W的坐标为(1,0)或(1, )或(1, )或 (1,1),
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