资源简介 2024年中考二轮复习专题4 二次函数与几何综合题型一 二次函数的面积问题【知识梳理】二次函数的面积问题是二次函数和几何综合常考题型,有4种常用解法。方法一:公式法:当三角形某边长在坐标轴上或平行于坐标轴时,直接利用三角形的面积公式:×底×高方法二:割补法。方法要点是,把所求图像的面积适当的割补,转化成有利于面积表达的常规几何图形。方法三:铅锤法如图,过△ABC的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC的“水平宽”(a),中间的这条直线在△ABC内部线段的长度叫△ABC的“铅垂高(h)”.我们可得出一种计算三角形面积的新方法:,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半.方法四:切线法,适用于求面积最值问题。【例题讲解】1.(2023·湖南)如图,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,其中,. (1)求这个二次函数的表达式;(2)在二次函数图象上是否存在点,使得?若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由;(1)解:将点,代入,得解得:∴抛物线解析式为;(2)∵ ,顶点坐标为,当时,解得:∴,则∵,则∴是等腰直角三角形,∵∴到的距离等于到的距离,∵,,设直线的解析式为∴解得:∴直线的解析式为,如图所示,过点作的平行线,交抛物线于点, 设的解析式为,将点代入得,解得:∴直线的解析式为,解得:或∴,∵∴∴是等腰直角三角形,且,如图所示,延长至,使得,过点作的平行线,交轴于点,则,则符合题意的点在直线上,∵是等腰直角三角形,∴∴是等腰直角三角形,∴∴设直线的解析式为∴解得:∴直线的解析式为联立解得:或∴或综上所述,或或;2.(2023·辽宁阜新)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点和点,与y轴交于点C. (1)求这个二次函数的表达式.(2)如图1,二次函数图象的对称轴与直线交于点D,若点M是直线上方抛物线上的一个动点,求面积的最大值.(3)如图2,点是直线上的一个动点,过点的直线与平行,则在直线上是否存在点,使点与点关于直线对称?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.(1)解:由题意得,;(2)解:如图1,作于,作于,交于,,,,,抛物线的对称轴是直线:,,,,,故只需的边上的高最大时,的面积最大,设过点与平行的直线的解析式为:,当直线与抛物线相切时,的面积最大,由得,,由△得,得,,,,,,,,;(3)解:如图2,当点在线段上时,连接,交于,点和点关于对称,,设,由得,,,(舍去),,∵,,,四边形是平行四边形,,,∴;如图3,当点在的延长线上时,由上可知:,同理可得:,综上所述:或.【变式训练】1.(2023·湖南娄底)如图,抛物线过点、点,交y轴于点C. (1)求b,c的值.(2)点是抛物线上的动点①当取何值时,的面积最大?并求出面积的最大值;②过点P作轴,交于点E,再过点P作轴,交抛物线于点F,连接,问:是否存在点P,使为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(1)解:将、代入抛物线中,可得:,解得:,即:,;(2)①由(1)可知:,当时,,即,设的解析式为:,将,代入中,可得,解得:,∴的解析式为:,过点P作轴,交于点E,交轴于点, ∵,则,∴点E的横坐标也为,则纵坐标为,∴,的面积,∵,∴当时,的面积有最大值,最大值为;②存在,当点的坐标为或时,为等腰直角三角形.理由如下:由①可知,由题意可知抛物线的对称轴为直线,∵轴,∴,,则,当点在对称轴左侧时,即时, ,当时,为等腰直角三角形,即:,整理得:,解得:(,不符合题意,舍去)此时,即点;当点在对称轴右侧时,即时, ,当时,为等腰直角三角形,即:,整理得:,解得:(,不符合题意,舍去)此时:,即点;综上所述,当点的坐标为或时,为等腰直角三角形.题型二 二次函数的线段最值问题【知识梳理】二次函数的线段问题主要包括以下四种类型:一、直接求解线段长度表达式型:单线段最值问题1、平面直角坐标系线段长度的公式:若AB平行y轴,则AB=,纵坐标相减,上减下;若AB平行x轴,则AB=,横坐标相减,右减左;若AB不平行于坐标轴,则AB=2、抛物线中两类线段最值问题(1)抛物线中竖直线段PQ解题方法:先求出抛物线与直线AC的解析式,利用点P在抛物线山,点Q在直线AC上,PQ//y轴,设点P、Q的横坐标为m,进而得到P、Q的坐标,两者作差即可得到PQ的长度。(2)抛物线中斜线段PH方法一:相似三角形法,利用相似△PQH∽△ACO,等到(常数),PH=kPQ方法二:锐角三角函数法,sin∠PQH=sin∠ACO=方法三:等面积法:中小学教育资源及组卷应用平台21世纪教育网(www.21cnjy.com)二、将军饮马问题:线段和最小,线段差最大、周长最小等口诀:异侧和最小,同侧差最大。线段和最小 如图,在l 上找一点 P ,使 PA PB 最小. 【技巧】做点 B 关于直线l 的对称点 B' ,直线 AB' 与l 的交点即为所求点 P , PA PB 最小值为AB' .线段差最大 如同,在直线上找一点P,使最大。 【技巧】作点B关于直线的对称点B′,连接AB′并延长交直线于点P,点P即为所求作的点。的最大值为AB′三、胡不归问题与阿氏圆问题(1)胡不归问题:若点P在某条直线上运动时,求形如“PA+ k·PB”(k≠1且k为正数)的最值问题.解题思路:构造射线BD,使,即将问题转化为求PA十PH的最小值,过A点作AH⊥BD交MN于点P,交BD于点H,此时PA+PH取到最小值,即PA十k·PB的值最小。(2)阿氏圆问题:若点P在某圆上一动点时,求形如“PA+ k·PB”(k≠1且k为正数)的最值问题.解题思路:在线段OB上截取OC使OC=kR,连接PO,PC,则可说明△BPO与△PCO相似,则有kPB=PC.故求PA+kPB的最小值可以转化为求PA+PC的最小值,其中A与C为定点,P为动点,故当A,P,C三点共线时,PA+PC的值最小。【例题讲解】1.(2023·宁夏)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.已知点的坐标是,抛物线的对称轴是直线. (1)直接写出点的坐标;(2)在对称轴上找一点,使的值最小.求点的坐标和的最小值;(3)第一象限内的抛物线上有一动点,过点作轴,垂足为,连接交于点.依题意补全图形,当的值最大时,求点的坐标.(1)解:∵点关于对称轴的对称点为点,对称轴为直线,∴点为;(2)当时,,∴,连接, ∵,∴,∵点关于对称轴的对称点为点,∴,∴当三点共线时,的值最小,为的长,设直线的解析式为:,则:,解得:,∴,∵点在抛物线的对称轴上,∴;∴点,的最小值为;(3)过点作轴,垂足为,连接交于点,如图所示, ∵,设抛物线的解析式为:,∵,∴,∴,∴,设,则:,由(2)知:直线:,∴,∴,∵,∴,,∴,∴,∴,∴,∴,∴当时,有最大值,此时.【变式训练】1.(2023·山东枣庄)如图,抛物线经过两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与轴交于点D. (1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.(1)解:∵抛物线经过两点,∴,解得:,∴;(2)∵,∴,设直线,则:,解得:,∴,当时,,∴;作点关于轴的对称点,连接,则:,,∴当三点共线时,有最小值为的长, ∵,,∴,即:的最小值为:;(3)解:存在;∵,∴对称轴为直线,设,,当以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时:①为对角线时:, ∴,当时,,∴,∴;②当为对角线时:, ∴,当时,,∴,∴;③当为对角线时:, ∴,当时,,∴,∴;综上:当以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,或或.2.(2022·山东东营)如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当是以为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.(1)解:∵抛物线与x轴交于点,点,∴,∴,∴抛物线解析式为;(2)解:∵抛物线解析式为,与y轴交于点C,∴抛物线对称轴为直线,点C的坐标为(0,-3)如图所示,作点C关于直线的对称点E,连接AE,EQ,则点E的坐标为(2,-3), 由轴对称的性质可知CQ=EQ,∴△ACQ的周长=AC+AQ+CQ,要使△ACQ的周长最小,则AQ+CQ最小,即AQ+QE最小,∴当A、Q、E三点共线时,AQ+QE最小,设直线AE的解析式为,∴,∴,∴直线AE的解析式为,当时,,∴点Q的坐标为(1,-2);(3)解: 如图1所示,当点P在x轴上方,∠BPM=90°时,过点P作轴,过点M作MF⊥EF于F,过点B作BE⊥EF于E,∵△PBM是以PB为腰的等腰直角三角形,∴PA=PB,∠MFP=∠PEB=∠BPM=90°,∴∠FMP+∠FPM=∠FPM+∠EPB=90°,∴∠FMP=∠EPB,∴△FMP≌△EPB(AAS), ∴PE=MF,BE=PF,设点P的坐标为(1,m),∴,∴,,∴点M的坐标为(1-m,m-2),∵点M在抛物线上,∴, ∴,∴,解得或(舍去),∴点M的坐标为(-1,0);同理当当点P在x轴下方,∠BPM=90°时可以求得点M的坐标为(-1,0);如图2所示,当点P在x轴上方,∠PBM=90°时,过点B作轴,过点P作PE⊥EF于E,过点M作MF⊥EF于F,设点P的坐标为(1,m),同理可证△PEB≌△BFM(AAS),∴,∴点M的坐标为(3-m,-2),∵点M在抛物线上,∴,∴,∴,解得或(舍去),∴点M的坐标为(,-2);如图3所示,当点P在x轴下方,∠PBM=90°时,同理可以求得点M的坐标为(,2);综上所述,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,点M的坐标为(-1,0)或(,-2)或(,2).3.(2023·四川内江)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点.与y轴交于点. (1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是直线下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求与的最大值及此时点P的坐标;(1)解:由题意得,解得:,抛物线的解析式为.(2)解:设直线的解析式为,则有,解得:,直线的解析式为;设(),,解得:,,,,,,,当时,的最大值为,,.故的最大值为,.题型三 二次函数中特殊三角形的存在性问题【知识梳理】二次函数中特殊三角形的存在性问题主要包括等腰三角形、直角三角形、等腰直角三角形的存在性问题,具体解题方法如下:一、等腰三角形存在性问题解题策略:(一)构造等腰三角形的一般思路平面直角坐标系中已知一条线段,构造等腰三角形,用的是“两圆一线”:分别以线段的两个端点为圆心,线段长为半径作圆,再作线段的垂直平分线。(二)动点产生的等腰三角形的一般解法,以三角形ABC为等腰三角形为例:1、代数法(1)分类.;AB=AC,AB=BC,AC=BC;(2)画图;①以AB为半径,点A为圆心做圆, 此时,圆上的点与 A、B构成以A为顶点的等腰三角形②以AB为半径,点B为圆心做圆, 此时,圆上的点与 A、B构成以B为顶点的等腰三角形③做AB的垂直平分线,此时,直线上的点(除 F 点外)与 A、B 构成以C为顶点的等腰三角形(3)列方程;利用两点间的距离公式表示出线段AB,BC,AC的长度.根据AB=AC,AB=BC,AC=BC分类列方程注意:如果三角形的三个角都是不确定的,而三个顶点的坐标可以用含x的式子表示出来,那么根据两点间的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来2、几何法(1)设未知数,表示出A,B,C三个顶点的坐标.(2)利用等腰三角形的性质、全等三角形和相似三角形以及三角函数表示出线段AB,BC,AC的长度.(3)分类列方程:AB=BC,BC=CA,AB=AC.注意:如果△ABC的∠A(的余弦值)是确定的,夹∠A的两边AB和AC可以用含x的式子表示出来,那么就用几何法.用相似的方法得到的代数式构造一般比较简单,但对几何能力的要求较高,用勾股定理则反之数学思想方法:分类讨论、数形结合、转化化归和方程建模等数学思想. 有时几何法和代数法相结合使用,可以使得解题更快。问题总结:(1)两定一动:动点可在直线上、抛物线上;(2)一定两动:两动点必有关联,可表示线段长度列方程求解;(3)三动点:分析可能存在的特殊边、角,以此为突破口.二、直角三角形存在性问题(一)构造直角三角形的一般思路:构造直角三角形,用的是“两线一圆”:分别过已知线段的两个端点作已知线段的垂线,再以已知线段为直径作圆.(二)动点产生的直角三角形的一般解法,以三角形ABC为直角三角形为例1、代数法(1)列出A、B、C的坐标,动点用参数表示;(2)列出线段AB、AC、BC长度的平方;(3)分类列方程:①,②,③;2、几何法 (用相似三角形)当直角三角形存在时可从三个角度进行分析研究:当动点在直线上运动时,常用的方法是① ,②三角形相似 ③勾股定理;三、等腰直角三角形的存在性1、基本题型一定两动探索等腰直角三角形问题;三动探索等腰直角三角形问题2、解题思路(1)分类:不管是哪种类型的等腰直角三角形三角形问题,分类讨论的依据都是三个角分别为直角。(2)构造K型全等三角形(3)列方程【例题讲解】1.(2023·青海)如图,二次函数的图象与轴相交于点和点,交轴于点. (1)求此二次函数的解析式;(2)设二次函数图象的顶点为,对称轴与轴交于点,求四边形的面积(请在图1中探索);(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点,使得是以为底边的等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由(请在图中探索).(1)解:由题意得,,∴,∴;(2)解:如图,连接, ∵,∴,∴,,由得,,∴,∴;(3)解:设,,∵,∴,由得,∴,∴.2.(2023·四川内江)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点.与y轴交于点. (1)求该抛物线的函数表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得是以为一条直角边的直角三角形:若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.(1)解:由题意得,解得:,抛物线的解析式为.(2)解:存在,如图,过作交抛物线的对称轴于,过作交抛物线的对称轴于,连接, ∵抛物线的对称轴为直线,设,,,,,,解得:,;设直线的解析式为,则有,解得,直线解析式为,,且经过,直线解析式为,当时,, ;综上所述:存在,的坐标为或.3.(2022·山东东营)如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当是以为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.(1)解:∵抛物线与x轴交于点,点,∴,∴,∴抛物线解析式为;(2)解: 如图1所示,当点P在x轴上方,∠BPM=90°时,过点P作轴,过点M作MF⊥EF于F,过点B作BE⊥EF于E,∵△PBM是以PB为腰的等腰直角三角形,∴PA=PB,∠MFP=∠PEB=∠BPM=90°,∴∠FMP+∠FPM=∠FPM+∠EPB=90°,∴∠FMP=∠EPB,∴△FMP≌△EPB(AAS), ∴PE=MF,BE=PF,设点P的坐标为(1,m),∴,∴,,∴点M的坐标为(1-m,m-2),∵点M在抛物线上,∴, ∴,∴,解得或(舍去),∴点M的坐标为(-1,0);同理当当点P在x轴下方,∠BPM=90°时可以求得点M的坐标为(-1,0);如图2所示,当点P在x轴上方,∠PBM=90°时,过点B作轴,过点P作PE⊥EF于E,过点M作MF⊥EF于F,设点P的坐标为(1,m),同理可证△PEB≌△BFM(AAS),∴,∴点M的坐标为(3-m,-2),∵点M在抛物线上,∴,∴,∴,解得或(舍去),∴点M的坐标为(,-2);如图3所示,当点P在x轴下方,∠PBM=90°时,同理可以求得点M的坐标为(,2);综上所述,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,点M的坐标为(-1,0)或(,-2)或(,2).【变式训练】1.(2022·贵州黔东南)如图,抛物线的对称轴是直线,与轴交于点,,与轴交于点,连接.(1)求此抛物线的解析式;(2)已知点是第一象限内抛物线上的一个动点,过点作轴,垂足为点,交直线于点,是否存在这样的点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;(1)解:∵抛物线的对称轴是直线,∴,解得:a=-1,∵抛物线过点,∴,解得:c=3,∴抛物线解析式为;(2)解:存在这样的点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.理由如下:令y=0,则,解得:,∴点A的坐标为(-1,0),∴OA=1,当x=0时,y=3,∴点C的坐标为(0,3),即OC=3,∴,设直线BC的解析式为,把点B(3,0),C(0,3)代入得:,解得:,∴直线BC的解析式为,设点N(m,-m+3),∴MN=-m+3,AM=m+1,∴,,当AC=AN时,,解得:m=2或0(舍去),∴此时点N(2,1);当AC=CN时,,解得:或(舍去),∴此时点N;当AN=CN时,,解得:,∴此时点N;综上所述,存在这样的点(2,1)或或,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形;2.(2023·湖北随州)如图1,平面直角坐标系中,抛物线过点,和,连接,点 为抛物线上一动点,过点作轴交直线于点,交轴于点. (1)直接写出抛物线和直线的解析式;(2)如图2,连接,当为等腰三角形时,求的值;(3)当点在运动过程中,在轴上是否存在点,使得以,,为顶点的三角形与以,,为顶点的三角形相似(其中点与点相对应),若存在,直接写出点和点的坐标;若不存在,请说明理由.(1)解:抛物线过点,,抛物线的表达式为,将点代入上式,得,.抛物线的表达式为,即.设直线的表达式为,将点,代入上式,得,解得.直线的表达式为.(2)解:点在直线上,且,点的坐标为.,,.当为等腰三角形时,①若,则,即,解得.②若,则,即,解得或(舍去).③若,则,即,解得(舍去)或.综上,或或.(3)解:点与点相对应,或.①若点在点左侧,则,,.当,即时,直线的表达式为,,解得或(舍去).,即.,即,解得.,.当,即时,,,,即,解得(舍去)或(舍去).②若点在点右侧,则,.当,即时,直线的表达式为,,解得或(舍去),,,即,解得.,.当,即时,,.,即,解得或(舍去).,.综上,,或,或,.题型四 二次函数中特殊四边形的存在性问题【知识梳理】1、平行四边形的存在性问题平行四边形存在性问题通常可分为“三定一动”和“两定两动”两大类问题,若四边形ABCD是平行四边形,则平行四边形的坐标满足以下等式:2、菱形的存在性问题若四边形ABCD是菱形,则菱形的坐标满足以下等式:3、矩形的存在性问题若四边形ABCD是矩形,则矩形的坐标满足以下等式:【例题讲解】1.(2022·四川攀枝花)如图,二次函数的图象与x轴交于O(O为坐标原点),A两点,且二次函数的最小值为,点是其对称轴上一点,y轴上一点. (1)求二次函数的表达式;(2)二次函数在第四象限的图象上有一点P,连结,,设点P的横坐标为t,的面积为S,求S与t的函数关系式;(3)在二次函数图象上是否存在点N,使得以A、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有符合条件的点N的坐标,若不存在,请说明理由.(1)解:二次函数的最小值为,点是其对称轴上一点,二次函数顶点为,设二次函数解析式为,将点代入得,,,;(2)如图,连接, 当时,,或2,,点P在抛物线上,点P的纵坐标为,;(3)设,当为对角线时,由中点坐标公式得,,,,当为对角线时,由中点坐标公式得,,,,当为对角线时,由中点坐标公式得,,,,综上:或或.2.(2023·海南)如图1,抛物线交x轴于A,两点,交y轴于点.点P是抛物线上一动点. (1)求该抛物线的函数表达式;(2)当点P的坐标为时,求四边形的面积;(3)当动点P在直线上方时,在平面直角坐标系是否存在点Q,使得以B,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(1)解:由题意可得,,解得,∴抛物线的解析式为;(2)解:连接,过点P作于点E,如图,∵点P的坐标为,∴,,令,则,解得或,∴,∴,∵,,∴,,∴,;(3)解:在平面直角坐标系内存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是矩形,理由如下:如图,当为边时,四边形为符合条件的矩形,交y轴于点E,交x轴于点F,连接,过点P作轴于点M,过点Q作轴于点N,∵,∴,∵四边形为矩形,∴,∴,∴和为等腰直角三角形,∴,∵四边形为正方形,∴,,∴四边形为矩形,∴,∵,,∴和为全等的等腰直角三角形,∴,∵,∴,设直线的解析式为,∴,∴,∴直线的解析式为,联立方程组得,解得或,∴,∴,∴,∴,∴;如图,当为对角线时,四边形为矩形,过点Q作轴于点D,轴于点E,则,,∵,∴,∴,∴,设点P的坐标为:,,∵,,∴,,∴,∴,,,,∴,整理得:,分解因式得:,解得:(舍去),(舍去),,∴此时点Q的坐标为:.综上所述,在平面直角坐标系内存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是矩形,此时点Q的坐标为或;3.(2023·西藏)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式;(2)如图甲,在y轴上找一点D,使为等腰三角形,请直接写出点D的坐标;(3)如图乙,点P为抛物线对称轴上一点,是否存在P、Q两点使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出P、Q两点的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)或或或;(3)存在,,或,或,或或【分析】(1)将,代入,求出,即可得出答案;(2)分别以点为顶点、以点为顶点、当以点为顶点,计算即可;(3)抛物线的对称轴为直线,设,,求出,,,分三种情况:以为对角线或以为对角线或以为对角线.【详解】(1)解:(1)∵,两点在抛物线上,∴解得,,∴抛物线的解析式为:;(2)令,∴,由为等腰三角形,如图甲, 当以点为顶点时,,点与原点重合,∴;当以点为顶点时,,是等腰中线,∴,∴;当以点为顶点时,∴点D的纵坐标为或,∴综上所述,点D的坐标为或或或.(3)存在,理由如下:抛物线的对称轴为:直线,设,,∵,则,,,∵以为顶点的四边形是菱形,∴分三种情况:以为对角线或以为对角线或以为对角线,当以为对角线时,则,如图1, ∴,解得:,∴或∵四边形是菱形,∴与互相垂直平分,即与的中点重合,当时,∴,解得:,∴当时,∴,解得:,∴以为对角线时,则,如图2, ∴,解得:,∴,∵四边形是菱形,∴与互相垂直平分,即与中点重合,∴,解得:,∴;当以为对角线时,则,如图3, ∴,解得:,∴,∵四边形是菱形,∴与互相垂直平分,即与的中点重合,∴,解得:∴,综上所述,符合条件的点P、Q的坐标为: ,或,或,或或【变式训练】1.(2023·内蒙古)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴的交点分别为和(点在点的左侧),与轴交于点,点是直线上方抛物线上一动点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,过点作轴平行线交于点,过点作轴平行线交轴于点,求的最大值及点的坐标;(3)如图2,设点为抛物线对称轴上一动点,当点,点运动时,在坐标轴上确定点,使四边形为矩形,求出所有符合条件的点的坐标.(1)解:∵抛物线与轴交于点,与轴交于点解得抛物线的解析式为:;(2)解:当时,,解得,,∴,设直线的解析式为:,把,代入得:,解得∴直线的解析式为,设,∵轴,∴点的纵坐标为,又∵点在直线上,∴,,∴,∴,∵轴,∴,∴,∵,,∴当时,有最大值,最大值为,当时,,∴点的坐标为;答:的最大值为,点的坐标为;(3)解:,则抛物线的顶点,对称轴为,情况一:当点在轴上时,为抛物线的顶点,∵四边形为矩形,∴与纵坐标相同,∴;情况二:当点在轴负半轴上时,四边形为矩形,过作轴的垂线,垂足为,过作轴的垂线,垂足为,设,则,∴,,∴,∵,∴,又∵,∴,∴,∵抛物线对称轴为,点在对称轴上,,∴,,∴,即,∵,,∴,∴,∴,,∴,∴点的坐标为,∵点在抛物线上,∴,解得,(舍去),∴,综上所述:符合条件的点坐标为:或.2.(2023·四川广安)如图,二次函数的图象交轴于点,交轴于点,点的坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于点,交抛物线于点. (1)求这个二次函数的解析式.(2)若点在线段上运动(点与点、点不重合),求四边形面积的最大值,并求出此时点的坐标.(3)若点在轴上运动,则在轴上是否存在点,使以、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.(1)解:∵二次函数的对称轴为直线,∴,∴,∵二次函数经过点,∴,即,∴,∴二次函数解析式为;(2)解:∵二次函数经过点,且对称轴为直线,∴,∴,∵二次函数与y轴交于点C,∴,∴;设直线的解析式为,∴,∴,∴直线的解析式为,设,则,,∴;∵,∴,∵,∴当时,最大,最大值为,∴此时点P的坐标为;(3)解:设,则,,∵轴,∴轴,即,∴是以、为顶点的菱形的边;如图3-1所示,当为对角线时, ∵,∴是等腰直角三角形,∴,∵,∴,∴,∴轴,∴轴,即轴,∴点C与点N关于抛物线对称轴对称,∴点N的坐标为,∴,∴;如图3-2所示,当为边时,则, ∵,,∴,∴,解得或(舍去),∴,∴;如图3-3所示,当为边时,则, 同理可得,∴,解得或(舍去),∴,∴;如图3-4所示,当为边时,则, 同理可得,解得(舍去)或(舍去);如图3-5所示,当为对角线时, ∴,∵,∴,∴,∴轴,∴轴,这与题意相矛盾,∴此种情形不存在如图3-6所示,当为对角线时,设交于S, ∵轴,∴,∵,∴,这与三角形内角和为180度矛盾,∴此种情况不存在;综上所述,或或.题型五 二次函数中角的存在性问题【知识梳理】二次函数与角综合问题,常见的主要有两种类型:1、特殊角问题:(1)利用特殊角的三角函数值找到线段之间的数量关系(2)遇到特殊角可以构造特殊三角形,如遇到45°构造等腰直角三角形,遇到30°、60°构造等边三角形,遇到90°构造直角三角形2、角的数量关系问题(1)等角问题:借助特殊图形的性质、全等和相似的性质来解决;构造圆,利用圆周角的性质来解决(2)二倍角问题:利用角平分线的性质、等腰三角形的性质、对称、辅助圆等知识来解答(3)角的和差问题【例题讲解】1.(2023·湖南常德)如图,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C,顶点为D.O为坐标原点,. (1)求二次函数的表达式;(2)求四边形的面积;(3)P是抛物线上的一点,且在第一象限内,若,求P点的坐标.(1)∵二次函数的图象与轴交于两点.∴设二次函数的表达式为∵,∴,即的坐标为则,得∴二次函数的表达式为;(2)∴顶点的坐标为过作于,作于,四边形的面积; (3)如图,是抛物线上的一点,且在第一象限,当时,连接,过作交于,过作于, ∵,则为等腰直角三角形,.由勾股定理得:,∵,∴,即,∴由,得,∴.∴是等腰直角三角形∴∴的坐标为所以过的直线的解析式为令解得,或所以直线与抛物线的两个交点为即所求的坐标为2.(2023·四川自贡)如图,抛物线与x轴交于,两点,与轴交于点. (1)求抛物线解析式及,两点坐标;(2)以,,,为顶点的四边形是平行四边形,求点坐标;(3)该抛物线对称轴上是否存在点,使得,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.(1)解:∵抛物线与x轴交于,∴解得:,∴抛物线解析式为,当时,,∴,当时,解得:,∴(2)∵,,,设,∵以,,,为顶点的四边形是平行四边形当为对角线时,解得:,∴;当为对角线时,解得:∴当为对角线时,解得:∴综上所述,以,,,为顶点的四边形是平行四边形,或或(3)解:如图所示,作交于点,为的中点,连接, ∵∴是等腰直角三角形,∴在上,∵,,∴,,∵,∴在上,设,则解得:(舍去)∴点设直线的解析式为∴解得:.∴直线的解析式∵,,∴抛物线对称轴为直线,当时,,∴.【变式训练】1.(2022·四川达州)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象经过点,,与y轴交于点C.(1)求该二次函数的表达式;(2)连接,在该二次函数图象上是否存在点P,使?若存在,请求出点P的坐标:若不存在,请说明理由;(1)解:∵由二次函数,令,则,,过点,,设二次函数的表达式为 ,将点代入得,,解得,,(2)二次函数的图象经过点,,抛物线的对称轴为,①如图,过点作关于的对称点,,,,,②轴上取一点,使得,则,设,则,,解得,即,设直线CD的解析式为,,解得,直线CD的解析式为,联立,解得或,,综上所述,或,2.(2024·陕西西安·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴分别交于,两点,点的坐标是,点的坐标是,与轴交于点,是抛物线上一动点,且位于第二象限,过点作轴,垂足为,线段与直线相交于点. (1)求该抛物线的解析式;(2)连接,是否存在点,使得?若存在,求出点的横坐标;若不存在,请说明理由.(1)解:设抛物线的表达式为:,则,解得:,抛物线的解析式为;(2)解:设存在点,使得,理由如下:延长到,设,连接,如图: ,,,,,,,,设,则,,,,,,,解得(舍去)或(舍去)或,点的横坐标为.2024年中考二轮复习专题4 二次函数与几何综合题型一 二次函数的面积问题【知识梳理】二次函数的面积问题是二次函数和几何综合常考题型,有4种常用解法。方法一:公式法:当三角形某边长在坐标轴上或平行于坐标轴时,直接利用三角形的面积公式:×底×高方法二:割补法。方法要点是,把所求图像的面积适当的割补,转化成有利于面积表达的常规几何图形。方法三:铅锤法如图,过△ABC的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC的“水平宽”(a),中间的这条直线在△ABC内部线段的长度叫△ABC的“铅垂高(h)”.我们可得出一种计算三角形面积的新方法:,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半.方法四:切线法,适用于求面积最值问题。【例题讲解】1.(2023·湖南)如图,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,其中,. (1)求这个二次函数的表达式;(2)在二次函数图象上是否存在点,使得?若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由;中小学教育资源及组卷应用平台21世纪教育网(www.21cnjy.com)2.(2023·辽宁阜新)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点和点,与y轴交于点C. (1)求这个二次函数的表达式.(2)如图1,二次函数图象的对称轴与直线交于点D,若点M是直线上方抛物线上的一个动点,求面积的最大值.(3)如图2,点是直线上的一个动点,过点的直线与平行,则在直线上是否存在点,使点与点关于直线对称?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.【变式训练】1.(2023·湖南娄底)如图,抛物线过点、点,交y轴于点C. (1)求b,c的值.(2)点是抛物线上的动点①当取何值时,的面积最大?并求出面积的最大值;②过点P作轴,交于点E,再过点P作轴,交抛物线于点F,连接,问:是否存在点P,使为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.题型二 二次函数的线段最值问题【知识梳理】二次函数的线段问题主要包括以下四种类型:一、直接求解线段长度表达式型:单线段最值问题1、平面直角坐标系线段长度的公式:若AB平行y轴,则AB=,纵坐标相减,上减下;若AB平行x轴,则AB=,横坐标相减,右减左;若AB不平行于坐标轴,则AB=2、抛物线中两类线段最值问题(1)抛物线中竖直线段PQ解题方法:先求出抛物线与直线AC的解析式,利用点P在抛物线山,点Q在直线AC上,PQ//y轴,设点P、Q的横坐标为m,进而得到P、Q的坐标,两者作差即可得到PQ的长度。(2)抛物线中斜线段PH方法一:相似三角形法,利用相似△PQH∽△ACO,等到(常数),PH=kPQ方法二:锐角三角函数法,sin∠PQH=sin∠ACO=方法三:等面积法:二、将军饮马问题:线段和最小,线段差最大、周长最小等口诀:异侧和最小,同侧差最大。线段和最小 如图,在l 上找一点 P ,使 PA PB 最小. 【技巧】做点 B 关于直线l 的对称点 B' ,直线 AB' 与l 的交点即为所求点 P , PA PB 最小值为AB' .线段差最大 如同,在直线上找一点P,使最大。 【技巧】作点B关于直线的对称点B′,连接AB′并延长交直线于点P,点P即为所求作的点。的最大值为AB′三、胡不归问题与阿氏圆问题(1)胡不归问题:若点P在某条直线上运动时,求形如“PA+ k·PB”(k≠1且k为正数)的最值问题.解题思路:构造射线BD,使,即将问题转化为求PA十PH的最小值,过A点作AH⊥BD交MN于点P,交BD于点H,此时PA+PH取到最小值,即PA十k·PB的值最小。(2)阿氏圆问题:若点P在某圆上一动点时,求形如“PA+ k·PB”(k≠1且k为正数)的最值问题.解题思路:在线段OB上截取OC使OC=kR,连接PO,PC,则可说明△BPO与△PCO相似,则有kPB=PC.故求PA+kPB的最小值可以转化为求PA+PC的最小值,其中A与C为定点,P为动点,故当A,P,C三点共线时,PA+PC的值最小。【例题讲解】1.(2023·宁夏)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.已知点的坐标是,抛物线的对称轴是直线. (1)直接写出点的坐标;(2)在对称轴上找一点,使的值最小.求点的坐标和的最小值;(3)第一象限内的抛物线上有一动点,过点作轴,垂足为,连接交于点.依题意补全图形,当的值最大时,求点的坐标.【变式训练】1.(2023·山东枣庄)如图,抛物线经过两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与轴交于点D. (1)求该抛物线的表达式;(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求的最小值;(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2022·山东东营)如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当是以为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.3.(2023·四川内江)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点.与y轴交于点. (1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是直线下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求与的最大值及此时点P的坐标;题型三 二次函数中特殊三角形的存在性问题【知识梳理】二次函数中特殊三角形的存在性问题主要包括等腰三角形、直角三角形、等腰直角三角形的存在性问题,具体解题方法如下:一、等腰三角形存在性问题解题策略:(一)构造等腰三角形的一般思路平面直角坐标系中已知一条线段,构造等腰三角形,用的是“两圆一线”:分别以线段的两个端点为圆心,线段长为半径作圆,再作线段的垂直平分线。(二)动点产生的等腰三角形的一般解法,以三角形ABC为等腰三角形为例:1、代数法(1)分类.;AB=AC,AB=BC,AC=BC;(2)画图;①以AB为半径,点A为圆心做圆, 此时,圆上的点与 A、B构成以A为顶点的等腰三角形②以AB为半径,点B为圆心做圆, 此时,圆上的点与 A、B构成以B为顶点的等腰三角形③做AB的垂直平分线,此时,直线上的点(除 F 点外)与 A、B 构成以C为顶点的等腰三角形(3)列方程;利用两点间的距离公式表示出线段AB,BC,AC的长度.根据AB=AC,AB=BC,AC=BC分类列方程注意:如果三角形的三个角都是不确定的,而三个顶点的坐标可以用含x的式子表示出来,那么根据两点间的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来2、几何法(1)设未知数,表示出A,B,C三个顶点的坐标.(2)利用等腰三角形的性质、全等三角形和相似三角形以及三角函数表示出线段AB,BC,AC的长度.(3)分类列方程:AB=BC,BC=CA,AB=AC.注意:如果△ABC的∠A(的余弦值)是确定的,夹∠A的两边AB和AC可以用含x的式子表示出来,那么就用几何法.用相似的方法得到的代数式构造一般比较简单,但对几何能力的要求较高,用勾股定理则反之数学思想方法:分类讨论、数形结合、转化化归和方程建模等数学思想. 有时几何法和代数法相结合使用,可以使得解题更快。问题总结:(1)两定一动:动点可在直线上、抛物线上;(2)一定两动:两动点必有关联,可表示线段长度列方程求解;(3)三动点:分析可能存在的特殊边、角,以此为突破口.二、直角三角形存在性问题(一)构造直角三角形的一般思路:构造直角三角形,用的是“两线一圆”:分别过已知线段的两个端点作已知线段的垂线,再以已知线段为直径作圆.(二)动点产生的直角三角形的一般解法,以三角形ABC为直角三角形为例1、代数法(1)列出A、B、C的坐标,动点用参数表示;(2)列出线段AB、AC、BC长度的平方;(3)分类列方程:①,②,③;2、几何法 (用相似三角形)当直角三角形存在时可从三个角度进行分析研究:当动点在直线上运动时,常用的方法是① ,②三角形相似 ③勾股定理;三、等腰直角三角形的存在性1、基本题型一定两动探索等腰直角三角形问题;三动探索等腰直角三角形问题2、解题思路(1)分类:不管是哪种类型的等腰直角三角形三角形问题,分类讨论的依据都是三个角分别为直角。(2)构造K型全等三角形(3)列方程【例题讲解】1.(2023·青海)如图,二次函数的图象与轴相交于点和点,交轴于点. (1)求此二次函数的解析式;(2)设二次函数图象的顶点为,对称轴与轴交于点,求四边形的面积(请在图1中探索);(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点,使得是以为底边的等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由(请在图中探索).2.(2023·四川内江)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点.与y轴交于点. (1)求该抛物线的函数表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得是以为一条直角边的直角三角形:若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.3.(2022·山东东营)如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当是以为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.【变式训练】1.(2022·贵州黔东南)如图,抛物线的对称轴是直线,与轴交于点,,与轴交于点,连接.(1)求此抛物线的解析式;(2)已知点是第一象限内抛物线上的一个动点,过点作轴,垂足为点,交直线于点,是否存在这样的点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;2.(2023·湖北随州)如图1,平面直角坐标系中,抛物线过点,和,连接,点 为抛物线上一动点,过点作轴交直线于点,交轴于点. (1)直接写出抛物线和直线的解析式;(2)如图2,连接,当为等腰三角形时,求的值;(3)当点在运动过程中,在轴上是否存在点,使得以,,为顶点的三角形与以,,为顶点的三角形相似(其中点与点相对应),若存在,直接写出点和点的坐标;若不存在,请说明理由.题型四 二次函数中特殊四边形的存在性问题【知识梳理】1、平行四边形的存在性问题平行四边形存在性问题通常可分为“三定一动”和“两定两动”两大类问题,若四边形ABCD是平行四边形,则平行四边形的坐标满足以下等式:2、菱形的存在性问题若四边形ABCD是菱形,则菱形的坐标满足以下等式:3、矩形的存在性问题若四边形ABCD是矩形,则矩形的坐标满足以下等式:【例题讲解】1.(2022·四川攀枝花)如图,二次函数的图象与x轴交于O(O为坐标原点),A两点,且二次函数的最小值为,点是其对称轴上一点,y轴上一点. (1)求二次函数的表达式;(2)二次函数在第四象限的图象上有一点P,连结,,设点P的横坐标为t,的面积为S,求S与t的函数关系式;(3)在二次函数图象上是否存在点N,使得以A、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有符合条件的点N的坐标,若不存在,请说明理由.2.(2023·海南)如图1,抛物线交x轴于A,两点,交y轴于点.点P是抛物线上一动点. (1)求该抛物线的函数表达式;(2)当点P的坐标为时,求四边形的面积;(3)当动点P在直线上方时,在平面直角坐标系是否存在点Q,使得以B,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;3.(2023·西藏)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式;(2)如图甲,在y轴上找一点D,使为等腰三角形,请直接写出点D的坐标;(3)如图乙,点P为抛物线对称轴上一点,是否存在P、Q两点使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出P、Q两点的坐标,若不存在,请说明理由.【变式训练】1.(2023·内蒙古)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴的交点分别为和(点在点的左侧),与轴交于点,点是直线上方抛物线上一动点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,过点作轴平行线交于点,过点作轴平行线交轴于点,求的最大值及点的坐标;(3)如图2,设点为抛物线对称轴上一动点,当点,点运动时,在坐标轴上确定点,使四边形为矩形,求出所有符合条件的点的坐标.2.(2023·四川广安)如图,二次函数的图象交轴于点,交轴于点,点的坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于点,交抛物线于点. (1)求这个二次函数的解析式.(2)若点在线段上运动(点与点、点不重合),求四边形面积的最大值,并求出此时点的坐标.(3)若点在轴上运动,则在轴上是否存在点,使以、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.题型五 二次函数中角的存在性问题【知识梳理】二次函数与角综合问题,常见的主要有两种类型:1、特殊角问题:(1)利用特殊角的三角函数值找到线段之间的数量关系(2)遇到特殊角可以构造特殊三角形,如遇到45°构造等腰直角三角形,遇到30°、60°构造等边三角形,遇到90°构造直角三角形2、角的数量关系问题(1)等角问题:借助特殊图形的性质、全等和相似的性质来解决;构造圆,利用圆周角的性质来解决(2)二倍角问题:利用角平分线的性质、等腰三角形的性质、对称、辅助圆等知识来解答(3)角的和差问题【例题讲解】1.(2023·湖南常德)如图,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C,顶点为D.O为坐标原点,. (1)求二次函数的表达式;(2)求四边形的面积;(3)P是抛物线上的一点,且在第一象限内,若,求P点的坐标.2.(2023·四川自贡)如图,抛物线与x轴交于,两点,与轴交于点. (1)求抛物线解析式及,两点坐标;(2)以,,,为顶点的四边形是平行四边形,求点坐标;(3)该抛物线对称轴上是否存在点,使得,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.【变式训练】1.(2022·四川达州)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象经过点,,与y轴交于点C.(1)求该二次函数的表达式;(2)连接,在该二次函数图象上是否存在点P,使?若存在,请求出点P的坐标:若不存在,请说明理由;2.(2024·陕西西安·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴分别交于,两点,点的坐标是,点的坐标是,与轴交于点,是抛物线上一动点,且位于第二象限,过点作轴,垂足为,线段与直线相交于点. (1)求该抛物线的解析式;(2)连接,是否存在点,使得?若存在,求出点的横坐标;若不存在,请说明理由. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【2024年中考二轮复习】专题4 二次函数与几何综合(原卷版).docx 【2024年中考二轮复习】专题4 二次函数与几何综合(解析版).docx