【强化训练】人教九上第二十二章:微专题04 二次函数存在性问题通关专练(原卷版+解析版)

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【强化训练】人教九上第二十二章:微专题04 二次函数存在性问题通关专练(原卷版+解析版)

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微专题04 二次函数存在性质问题通关专练
1.如图,正方形纸片的边长为4,将它剪去四个全等的直角三角形,得到四边形.设的长为x,四边形的面积为y.
(1)求y关于x的函数表达式;
(2)四边形的面积是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
2.已知抛物线与x轴交于两点,顶点为P,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式及点P的坐标.
(2)将这条抛物线平移,使斜平移后的抛物线经过点Q,交y轴于点E.
若点Q恰好在原抛物线上,是否存在以为边、且以A、P、Q、E四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出符合条件的点Q坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,其中点A在x轴的正半轴上,点B在x轴的负半轴上.
(1)试写出该抛物线的对称轴和顶点C的坐标;
(2)在抛物线上是否存在一点M,使?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图,抛物线与x轴交于,两点,过点A的直线l交抛物线于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D为x轴上一点,在抛物线上是否存在一点F,使得以点A,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
5.在平面直角坐标系中,抛物线的对称轴是直线.
(1)若抛物线与x轴交于原点,求此抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在一点P到x轴的距离等于3,若存在求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
6.已知抛物线与轴交于,两点(点在点左侧),与轴交于点.
(1)求三点的坐标.
(2)在该拋物线的对称轴上是否存在点,使得的周长最小?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
7.已知:如图1,抛物线与坐标轴分别交于点A,,,点P是线段上方抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线解析式;
(2)当点P运动到什么位置时,的面积最大?
(3)过点P作x轴的垂线,交线段于点D,再过点P作轴交抛物线于点E,连接,请问是否存在点P使为等腰直角三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
8.如图,已知抛物线与x轴的一个交点为,与y轴的交点,其顶点为C,对称轴为直线.
(1)求顶点C的坐标及抛物线的解析式;
(2)已知点M为y轴上的一个动点,是否存在点M使以点A、B、M为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
9.已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.

(1)求抛物线的表达式.
(2)若在坐标平面内存在点G,使得点G到A,B,C三点的距离都相等,请求出点G的坐标.
10.如图,二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点.
(1)求点、的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上找一点C使得最小,并求出C点的坐标;
(3)在对称轴上是否存在一点,使以、、、为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于原点和点, 一次函数与y轴交于点B,抛物线与直线交于点A和点.

(1)观察函数图象,不等式 的解集是 ;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得的值最小?若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
12.如图,已知二次函数的图象经过点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线的顶点,求的面积;
(3)抛物线上是否存在点,使是以为底的等腰三角形,若存在求出点坐标,若不存在说明理由.
13.如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,D为顶点,其中点B的坐标为(5,0),点D的坐标为(1,3).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)试问在该二次函数图象上是否存在点G,使得的面积是的面积的?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
14.已知抛物线,完成下列各题:
(1)求证:该抛物线与轴一定有两个交点;
(2)该抛物线与轴的两个交点分别为(在的左侧),求的坐标;
(3)在抛物线上是否存在点,使的面积等于?若存在,请求出点的坐标.
15.已知拋物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接,,抛物线上是否存在一点,使得?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
16.如图,抛物线(b、c为常数)与x轴相交于点、,与y轴相交于点C,其对称轴与x轴相交于点D,作直线
(1)求抛物线的解析式.
(2)设点P为抛物线对称轴上的一个动点.
①如图①,若点P为抛物线的顶点,求的面积.
②是否存在点P使的面积为6?若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
17.如图,抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),与轴交于点,抛物线的顶点为.

(1)求的面积;
(2)在轴上是否存在点,使是直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图,已知抛物线与x轴交于、两点,与y轴相交于点C,直线经过点C,与x轴交于点D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点Q,使的周长最小,求点Q的坐标;
(3)点P是(1)中抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为,是否存在是以为底的等腰三角形?若存在,求点P坐标,若不存在,请说明理由.
19.已知抛物线,完成下列各题:
(1)求抛物线与轴的两个交点(在的左侧)的坐标;
(2)若该抛物线顶点为,求的面积
(3)在抛物线上是否存在点,使的面积等于15?若存在,请直接写出的坐标.若不存在,请说明理由.
20.如图,已知抛物线与x轴交于,两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.

(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第四象限内抛物线上的一个动点(与点C,B不重合),过点D作轴于点F,交直线于点E,连接,若,求出点D的坐标;
(3)若P为x轴上一动点,Q为抛物线上一动点,是否存在点P、Q,使得以点B,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由.
21.如图,直线与x轴,y轴分别交于点A,点B,两动点D,E分别从点A,点B同时出发向点O运动(运动到点O停止),运动速度分别是1个单位长度/秒和个单位长度秒,设运动时间为t秒.以点A为顶点的抛物线经过点E,过点E作x轴的平行线与抛物线的另一个交点为点G,与相交于点F.
(1)求点A、点B的坐标;
(2)用含t的代数式分别表示和的长;
(3)是否存在t的值,使是直角三角形?若存在,求出此时抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.
22.已知抛物线,经过点和点,抛物线上有一个点,它的横坐标为.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)求的长;
(3)若点是轴上方、轴左侧抛物线上的一个动点,是否存在这样的点,使?如果存在,请求出点坐标;如果不存在,请说明理由.
23.已知:y关于x的二次函数.

(1)若函数的图象过点,求a与b的关系;
(2)如图,若函数的图象与x轴有两个公共点,并与动直线交于点P,连接,,,,其中交y轴于点D,交于点E.设的面积为,的面积为.
①当点P为抛物线顶点时,求的面积;
②探究直线l在运动过程中,是否存在最大值?若存在求出这个最大值;若不存在,说明理由.
24.【建立模型](1)如图1,在等腰直角三角形中,,,直线经过点,分别过点,作直线的垂线,垂足分别为点,.求证:;
【类比迁移](2)如图2,在中,,,与轴交于点,点C的坐标为,点A的坐标为,求B,D两点的坐标;
【拓展延伸](3)如图3,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C,点P是抛物线对称轴上的一点,在抛物线上是否存在点M,使是以为斜边的等腰直角三角形 若存在,请求出点M的坐标 若不存在,请说明理由.
25.已知抛物线
(1)当时,求抛物线与轴的交点坐标;
(2)若抛物线与轴有两个不同的交点(点在点的左侧),与轴交于点,过点作直线轴,点是直线上的一动点,点是轴上的一动点,且.
①当点落在抛物线上(不与点重合),且时,求的值;
②取的中点,是否存在的最小值为?若存在,求出此时的值,若不存在,请说明理由.
26.在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,点在抛物线上.设抛物线的对称轴为直线.
(1)若轴,用含的代数式表示;
(2)记抛物线在,之间的部分为图象(包含,两点),若图象上存在一点,,使得,求的取值范围.
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线(为常数,且)与轴交于点和点,与轴交于点,且.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)连接,点是抛物线的对称轴上的动点,点是平面内的点,是否存在以点为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
28.如图,在平面直角坐标系中,二次函数交x轴于点,交y轴于点,在y轴上有一点,连接AE.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点D为抛物线在x轴负半轴上方的一个动点,求面积的最大值及此时D点的坐标;
(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使为以为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出P点的坐标即可;若不存在,请说明理由.
29.平面直角坐标系中,抛物线:过点,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知点是抛物线在第四象限上的动点,定点的坐标为,则在轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
30.如图所示,已知二次函数的图像经过点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)直线交二次函数的图像于点,交直线于点,是否存在实数,使为等腰三角形,若存在,请求出这样的值;若不存在,请说明理由.
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微专题04 二次函数存在性质问题通关专练
1.如图,正方形纸片的边长为4,将它剪去四个全等的直角三角形,得到四边形.设的长为x,四边形的面积为y.
(1)求y关于x的函数表达式;
(2)四边形的面积是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)当时,y有最小值8,即四边形的面积最小为8.
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,解题的关键是根据正方形的面积和三角形的面积公式,求出函数解析式.
(1)根据,得出,用大正方形的面积减去4个直角三角形的面积即可得出答案;
(2)通过配方求二次函数的最大值,求出结果即可.
【详解】(1)解:∵在正方形纸片上剪去4个全等的直角三角形,
在中,,,,


(2)解:正方形的面积为:,
∴当时,y有最小值8,即四边形的面积最小为8.
2.已知抛物线与x轴交于两点,顶点为P,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式及点P的坐标.
(2)将这条抛物线平移,使斜平移后的抛物线经过点Q,交y轴于点E.
若点Q恰好在原抛物线上,是否存在以为边、且以A、P、Q、E四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出符合条件的点Q坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)存在点Q的坐标为或使得以为边、且以A、P、Q、E四点为顶点的四边形是平行四边形.
【分析】本题主要考查了二次函数综合,平行四边形的性质,两点中点坐标公式,求二次函数解析式等等:
(1)先利用待定系数法求出函数解析式,再把解析式化为顶点式即可求出点P的坐标;
(2)先求出点A的坐标,设,,再分当为对角线时,当为对角线,由平行四边形对角线中点坐标相同建立方程求解即可.
【详解】(1)解:把代入中得:,
解得,
∴抛物线解析式为,
∴抛物线顶点P的坐标为;
(2)解:在中,当,
解得或,
∴,
设,,
当为对角线时,由平行四边形对角线中点坐标相同可得,
∴,
∴,
∴点Q的坐标为;
当为对角线,由平行四边形对角线中点坐标相同可得,
∴,
∴,
∴点Q的坐标为;
综上所述,存在点Q的坐标为或使得以为边、且以A、P、Q、E四点为顶点的四边形是平行四边形.
3.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,其中点A在x轴的正半轴上,点B在x轴的负半轴上.
(1)试写出该抛物线的对称轴和顶点C的坐标;
(2)在抛物线上是否存在一点M,使?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的对称轴是y轴,顶点C的坐标为
(2)不存在.理由见解析
【分析】本题考查抛物线的图象和性质,全等三角形的性质等:
(1)抛物线的对称轴为y轴,顶点坐标为;
(2)假设存在一点M,使,则点M和O关于直线对称,
求出点M的坐标,再判断点M是否在抛物线上即可.
【详解】(1)解:该抛物线的对称轴是y轴,顶点C的坐标为.
(2)解:不存在.理由如下:
对于,令,则,
解得,,
点A的坐标为,点B的坐标为.
则,
是等腰直角三角形.
假设存在一点M,使,
为公共边,,
点M和O关于直线对称,
四边形是正方形,
点M的坐标为.
当时,,
即点M不在抛物线上,
在抛物线上不存在一点M,使.
4.如图,抛物线与x轴交于,两点,过点A的直线l交抛物线于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D为x轴上一点,在抛物线上是否存在一点F,使得以点A,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,理由见解析,满足条件的点F的坐标为或或
【分析】本题考查了二次函数的性质,平行四边形的性质,
(1)将,代入,得,进行计算即可得;
(2)在中,当时,,则点C的坐标为,设抛物线与y轴的交点为K,由题意,得,根据得轴,①当点F在x轴下方时,易知;②当点F在x轴上方时,令,得,进行计算即可得;
掌握二次函数的性质,平行四边形的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:将,代入,
得,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)存在,理由如下:
解:在中,当时,,
点C的坐标为,
如图,设抛物线与y轴的交点为K,
由题意,得,
∵,
轴.
①当点F在x轴下方时,易知;
②当点F在x轴上方时,令,得,

解得,
,.
综上所述,满足条件的点F的坐标为或或.
5.在平面直角坐标系中,抛物线的对称轴是直线.
(1)若抛物线与x轴交于原点,求此抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在一点P到x轴的距离等于3,若存在求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,的坐标为
【分析】(1)根据题意,可确定抛物线的顶点坐标,运用顶点式即可求解;
(2)抛物线上存在一点到轴的距离等于,即当时求对应自变量的值,由此即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴是直线,
∴,
∴该抛物线的解析式为,
∵该抛物线与x轴交于原点,
∴,
∴,
∴,即:.
(2)解:抛物线上存在一点到轴的距离等于,
∵当时,,
∴解得:,
∵当时,,此方程无实数根,
∴的坐标为.
【点睛】本题主要考查待定系数法求二次函数解析式,图象到轴的距离的计算方法,掌握以上知识是解题的关键.
6.已知抛物线与轴交于,两点(点在点左侧),与轴交于点.
(1)求三点的坐标.
(2)在该拋物线的对称轴上是否存在点,使得的周长最小?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点的坐标为.
【分析】本题考查二次函数的图像和性质,轴对称的性质,掌握二次函数的图像和性质是解题的关键.
(1)求出抛物线与坐标轴的交点坐标即可;
(2)求出抛物线的对称轴为,连接与对称轴的交点即为点M,求出的解析式,把代入即可求出.
【详解】(1)解:令,则,解得:,,
∴点,点,
当时,,
∴点;
(2)解:存在,
∵,
∴抛物线的对称轴为,
连接与对称轴的交点即为点M,
设直线的解析式为,把,代入得:
,解得:,
∴,
当时,,
∴点的坐标为.
7.已知:如图1,抛物线与坐标轴分别交于点A,,,点P是线段上方抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线解析式;
(2)当点P运动到什么位置时,的面积最大?
(3)过点P作x轴的垂线,交线段于点D,再过点P作轴交抛物线于点E,连接,请问是否存在点P使为等腰直角三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据题意得点在抛物线上,使用待定系数法求解函数解析式即可;
(2)根据点A和B求得直线解析式,设点P的横坐标并表示出点P和点F,求出的长,将分成与的面积和,根据三角形面积公式表示为函数求最值即可;
(3)设点P横坐标,表示出点P和点D及的长,根据对称性可知点P和点E关于抛物线对称轴对称,用中点坐标公式可得点D横坐标,进而求得的长.由于要成为等腰直角三角形,,,分类讨论t的范围,即可求得点P坐标.
【详解】(1)解:抛物线过点,则
,解得∶
故抛物线解析式为.
(2)过点P作轴于点H,交于点F,如图,
当时,,
则,
设直线解析式为,
∵过点A和B,则,,
∴直线解析式为,
∵点P在线段上方的抛物线上,设点P的横坐标为t,
∴,,
则,

故点,的面积最大
(3)设,
则,那么,
∵抛物线,
∴对称轴为直线,
∵轴交抛物线于点E,
∴,且,
∴,

则,
∵为等腰直角三角形,
∴,,
当时,,

解得∶(舍去),,
则点,
当时,
有,解得,(舍去),
则点,
故点或时,为等腰直角三角形.
【点睛】本题考查了二次函数的待定系数法求解析式和性质、求解二次函数最值、等腰直角三角形的性质、中点坐标公式和解一元二次方程,解题的关键是分类讨论点所处位置及对应线段长度.
8.如图,已知抛物线与x轴的一个交点为,与y轴的交点,其顶点为C,对称轴为直线.
(1)求顶点C的坐标及抛物线的解析式;
(2)已知点M为y轴上的一个动点,是否存在点M使以点A、B、M为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1), 顶点C的坐标为
(2)或或或
【分析】本题主要考查了二次函数综合,勾股定理,求二次函数解析式等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
(1)由对称轴为直线,可得抛物线解析式为,据此代入A、B坐标求解即可;
(2)设点M的坐标为,则,,,再分当时, 当时, 当时,三种情况建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵对称轴为直线,
∴抛物线解析式为
把点,点代入得 中得,
解得
∴抛物线解析式为,
∴顶点C的坐标为;
(2)解:设点M的坐标为,
∴,,,
当时,则,解得,
∴点M的坐标为;
当时,则,解得或(舍去),
∴点M的坐标为;
当时,则,解得或,
∴点M的坐标为或;
综上所述,点M的坐标为或或或.
9.已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.

(1)求抛物线的表达式.
(2)若在坐标平面内存在点G,使得点G到A,B,C三点的距离都相等,请求出点G的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了二次函数综合,线段垂直平分线的判定与性质,勾股定理等等:
(1)把解析式设为交点式,再把点C坐标代入解析式中求解即可;
(2)根据题意G是边垂直平分线的交点,由的垂直平分线为直线,可设点G的坐标为,利用勾股定理求出,据此利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】(1)解:设抛物线的表达式为.
将代入得,解得,
∴抛物线的表达式为.
(2)解:∵点G到A,B,C三点的距离相等,
∴G是边垂直平分线的交点,
∴,
∵,,
∴的垂直平分线为直线,
∴可设点G的坐标为,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴.
10.如图,二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点.
(1)求点、的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上找一点C使得最小,并求出C点的坐标;
(3)在对称轴上是否存在一点,使以、、、为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;或
【分析】(1)令求出点A的坐标,令求出点B的坐标即可;
(2)根据二次函数解析式写出对称轴方程,再利用对称性求出点B关于对称轴的对称点,再求出直线与对称轴的交点即可;
(3)根据平行四边形对边平行且相等可得,分点P在点A的上方和下方两种情况讨论求解.
【详解】(1)解:令,则,
解得:,
所以点,
令,则 ,
所以,点;
(2)解:对称轴方程为直线;
因为点B的坐标为
所以点B关于对称轴的对称点,
设直线为,将代入,
得,,
解得:,
所以,
当时,,
所以;
(3)解:存在,以为顶点的四边形为平行四边形,
①时,
当点P在点A的上方时,如下图:
点P的坐标为,
当点P在点A的下方时,
点P的坐标为,
②当时,点P在第一象限,如下图:
不符合题意.
综上所述,点P的坐标为或时,以为顶点的四边形为平行四边形.
【点睛】本题是二次函数综合题型,主要利用了抛物线与坐标轴交点的求法,平行四边形的对边平行且相等的性质,要注意(3)有两种情况.
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于原点和点, 一次函数与y轴交于点B,抛物线与直线交于点A和点.

(1)观察函数图象,不等式 的解集是 ;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得的值最小?若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点的坐标为
【分析】(1)根据图象可以得到抛物线的图像高于一次函数的自变量x的取值范围解题即可;
(2)利用抛物线的对称性可知,点与点A关于对称轴对称,直线与抛物线对称轴的交点即为点,求出抛物线的对称轴计算解题即可.
【详解】(1)由图象可知,当时,不等式 ,
故答案为:;
(2)存在,
∵抛物线,
∴对称轴为:,
由点与点A关于对称轴对称,直线与抛物线对称轴的交点即为点,
∴当时,,
∴点的坐标为.
【点睛】本题考查二次函数的图像和性质,掌握二次函数的对称性是解题的关键.
12.如图,已知二次函数的图象经过点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为抛物线的顶点,求的面积;
(3)抛物线上是否存在点,使是以为底的等腰三角形,若存在求出点坐标,若不存在说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)运用待定系数法将代入,即可求解;
(2)先求出点C的坐标,再利用待定系数法求出直线的解析式,运用配方法将抛物线解析式化为顶点式即可求得顶点坐标,过点D作轴交直线于点E,求得,利用,即可求得答案;
(3)由(2)得,,当以为底的等腰三角形,得出,则点在上,联立抛物线解析式解方程组即可求解.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象经过点,,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)在中,令时,得:,
∴,
设直线的解析式为,
∵,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵,
∴,
过点作轴交直线于点,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵,,
∴,
则是等腰直角三角形,
∴当以为底的等腰三角形,则,
∴在的角平分线上,即上
联立得
解得:或
∴或.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,运用待定系数法求一次函数和二次函数解析式,配方法,三角形面积,等腰三角形的性质,熟练掌握二次函数图象和性质,利用待定系数法求函数解析式等相关知识是解题关键.
13.如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,D为顶点,其中点B的坐标为(5,0),点D的坐标为(1,3).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)试问在该二次函数图象上是否存在点G,使得的面积是的面积的?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,G的坐标为或.
【分析】(1)依题意,利用二次函数的顶点式即可求.
(2)先求线段所在的直线解析式,求利用点到直线的公式,即可求与的高,利用三角形面积公式即可求.
【详解】(1)依题意,设二次函数的解析式为
将点B代入得,得
∴二次函数的表达式为:
(2)存在点G,
当点G在x轴的上方时,设直线交x轴于P,设P(t,0),作于E,于F.
由题意:,
∵,

∴,
∴,
解得,
∴直线DG的解析式为,
由,
解得或,
∴G.
当点G在x轴下方时,如图2所示,

∴当点G在的延长线上时,存在点G使得,
此时,的直线经过原点,设直线的解析式为,
将点D代入得,
故,
则有
整理得,,
得(舍去),
当时,,
故点G为.
综上所述,点G的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力,二次函数的图象与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,要学会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
14.已知抛物线,完成下列各题:
(1)求证:该抛物线与轴一定有两个交点;
(2)该抛物线与轴的两个交点分别为(在的左侧),求的坐标;
(3)在抛物线上是否存在点,使的面积等于?若存在,请求出点的坐标.
【答案】(1)见解析
(2),
(3)或或或
【分析】(1)根据抛物线与一元二次方程的关系,将函数与轴交点的问题转化为一元二次方程,再根据判别式的值确定函数轴交点的的个数;
(2)解方程,即可求得点的坐标;
(3)假设存在点使得的面积等于,则点纵坐标或,分情况讨论即可.
【详解】(1)证明:∵当时,即可得到:

∴该抛物线与轴一定有两个交点
(2)解:∵当时,即可得到:

∴或
∴点坐标,点坐标为
故答案为:,
(3)解:假设存在点使得的面积等于


∴的值为或
当点的纵坐标为时

解得:或
∴存在点坐标、
当点的纵坐标为时

解得:或
∴存在点坐标、
故答案为:或或或
【点睛】本题考查了一元二次方程的解,抛物线与x轴的交点判定,三角形的面积计算等相关知识点,分类讨论点的坐标是解题的关键.
15.已知拋物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接,,抛物线上是否存在一点,使得?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或或
【分析】(1)把,两点代入解析式即可求解;
(2)先求出C点坐标,再根据求出,代入解析式即可求解.
【详解】(1)把,两点代入,
得,解得,
∴抛物线的表达式为;
(2)当时,,所以,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴或,
把代入抛物线表达式得,
解得(舍去)或2;
把代入抛物线表达式得,
解得,
综述所述,点的坐标为或或.
【点睛】此题主要考查二次函数的图象与性质,解题的关键是熟知待定系数法及三角形的面积公式的应用.
16.如图,抛物线(b、c为常数)与x轴相交于点、,与y轴相交于点C,其对称轴与x轴相交于点D,作直线
(1)求抛物线的解析式.
(2)设点P为抛物线对称轴上的一个动点.
①如图①,若点P为抛物线的顶点,求的面积.
②是否存在点P使的面积为6?若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)①3;②存在满足条件的点,其坐标为或.
【分析】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、三角形的面积、方程思想等知识.
(1)把、两点坐标代入抛物线解析式,可求得、的值,可求得抛物线解析式;
(2)①由抛物线解析式可求得、的坐标,可求得直线解析式,设对称轴交直线于点,则可求得点坐标,可求得的长,则可求得的面积;②设,则可用表示出的面积,可得到的方程,则可求得点坐标.
【详解】(1)解:抛物线、为常数)与轴相交于点、,

解得,
抛物线解析式为;
(2)解:①,
,且,
设直线解析式为,则有,
解得,
直线解析式为,
设对称轴交于点,如图1,
则,


②设,由①可知,



解得或,
点坐标为或,
即存在满足条件的点,其坐标为或.
17.如图,抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),与轴交于点,抛物线的顶点为.

(1)求的面积;
(2)在轴上是否存在点,使是直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在点,使是直角三角形,点坐标为或或或
【分析】(1)先求出,,,,求出直线的解析式为,作轴交于,则,,再根据,即可得解;
(2)设,则,,,分三种情况分别求出点的坐标即可.
【详解】(1)解:令,
解得或,
∴,,
令,则,
∴,
∵,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入解析式得,
解得:,
∴直线的解析式为,
作轴交于,

当时,,即,
∴,
∴;
(2)解:存在点E,使是直角三角形,理由如下:
设,
∴,,,
当为直角三角形的斜边时,,
解得,
∴或;
当为直角三角形的斜边时,,
解得,
∴;
当为直角三角形的斜边时,,
解得,
∴;
综上所述:点坐标为或或或.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质、二次函数综合—面积问题、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
18.如图,已知抛物线与x轴交于、两点,与y轴相交于点C,直线经过点C,与x轴交于点D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点Q,使的周长最小,求点Q的坐标;
(3)点P是(1)中抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为,是否存在是以为底的等腰三角形?若存在,求点P坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)如图,点关于抛物线对称轴的对称点为点,连接交抛物线对称轴于点,则此时,的周长最小,即可求解;
(3)设点,根据是以为底的等腰三角形,所以,则,求解即可得出t值,进而求解.
【详解】(1)解:设抛物线的表达式为:,
对于一次函数,
当时,,
∴,
将点的坐标代入抛物线表达式得:,则,
即抛物线的表达式为:
(2)解:如图,点关于抛物线对称轴的对称点为点,连接交抛物线对称轴于点,则此时,的周长最小,
理由:的周长为最小,
设直线的表达式为
把,代入得:
,解得
∴直线的表达式为:,
由抛物线的表达式知,其对称轴为,
当时,,即点;
(3)解:存在,理由:
设点
∵直线与y轴的交点为D,
当时,,
∴,
∵是以为底的等腰三角形,
∴,
∴,


∵,
∴.
即P点的坐标为
【点睛】本题考查了二次函数的图象性质,待定系数法求二次函数解析式,待定系数法求一次函数解析式,二次函数与一次函数图象上点的坐标特征,利用轴对称求最短路径,等腰三角形的性质,属二次函数综合题目,难度适中.
19.已知抛物线,完成下列各题:
(1)求抛物线与轴的两个交点(在的左侧)的坐标;
(2)若该抛物线顶点为,求的面积
(3)在抛物线上是否存在点,使的面积等于15?若存在,请直接写出的坐标.若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】本题考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图形和性质,是解题的关键:
(1)令,求出交点的坐标即可;
(2)求出顶点坐标,利用三角形的面积公式,进行计算即可;
(3)根据三角形的面积公式,求出点的纵坐标,进而求出点的坐标即可.
【详解】(1)解:,
解得:,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴的面积为:;
(3)解:∵的面积,
∴,
当时,,
解得:,
∴;
当时,,
解得:,
∴或.
20.如图,已知抛物线与x轴交于,两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.

(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第四象限内抛物线上的一个动点(与点C,B不重合),过点D作轴于点F,交直线于点E,连接,若,求出点D的坐标;
(3)若P为x轴上一动点,Q为抛物线上一动点,是否存在点P、Q,使得以点B,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为
(2)点的坐标为
(3)存在,P的坐标为、、、
【分析】(1)因为经过,两点,所以,再代,即可作答.
(2)先把、代入,并解出直线BC的解析式为,因为,所以,解得,得,即可作答.
(3)结合平行四边形的性质,要进行分类讨论,即①当为对角线;②当为对角线;③当为对角线,然后列出方程组解方程,即可作答.
【详解】(1)解:设抛物线为,
经过,两点,

把代入得:,

抛物线的解析式为.
(2)解:设直线的解析式为,
把、代入得:
直线的解析式为,
设,则,,
,,



解得(不符合,舍去),,
经检验:是方程的解
把代入,解得
点的坐标为.
(3)解:存在,过程如下:
依题意,设,且,,
∵以点B,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形
∴①当为对角线时,则


②当为对角线时,则

,;
③当为对角线时,则


综上所述,P的坐标为、、、.
【点睛】本题考查了二次函数的几何综合,平行四边形的性质,二次函数与一次函数的解析式、二次函数与一次函数的图象性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
21.如图,直线与x轴,y轴分别交于点A,点B,两动点D,E分别从点A,点B同时出发向点O运动(运动到点O停止),运动速度分别是1个单位长度/秒和个单位长度秒,设运动时间为t秒.以点A为顶点的抛物线经过点E,过点E作x轴的平行线与抛物线的另一个交点为点G,与相交于点F.
(1)求点A、点B的坐标;
(2)用含t的代数式分别表示和的长;
(3)是否存在t的值,使是直角三角形?若存在,求出此时抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2),
(3)存在,
【分析】(1)在直线中,分别令和,即可求得、两点坐标;
(2)由、的长可求得,用可表示出,,和的长,由勾股定理可求得的长,从而可用表示出的长;
(3)若为直角三角形时,由条件可知只能是,又,由()可知又由二次函数的对称性可得到,从而可求出,在中,可得到关于的方程,可求得的值,进一步可求得点坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式.
【详解】(1)解:在直线中,
令得,
解得:
令得,
∴,
(2)解:由(1)可知,

运动时间为秒,
轴,
在中,,,
在中,,,


(3)解:存在.
轴,

点不能在抛物线的对称轴上,

当为直角三角形时,则有,
又,

,,
,且

解得:
即当的值为秒时,为直角三角形,
此时

∵抛物线的顶点为,设抛物线解析式为,
把点坐标代入得:
解得:,
∴抛物线的解析式为,
即.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合运用待定系数法,三角函数的定义,相似三角形的判定和性质,勾股定理,二次函数的对称性等知识点;综合运用以上知识是解题的关键.
22.已知抛物线,经过点和点,抛物线上有一个点,它的横坐标为.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)求的长;
(3)若点是轴上方、轴左侧抛物线上的一个动点,是否存在这样的点,使?如果存在,请求出点坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)用待定系数法可得抛物线的解析式为;
(2)求出,即得;
(3)过作交延长线于,过作轴,过作轴交于,交轴于,由是等腰直角三角形,可得,可求出,即得直线解析式为,解可得的坐标.
【详解】(1)把和代入得:
解得
抛物线的解析式为;
(2)在中,令得,


(3)存在这样的点,使,理由如下:
过作交延长线于,过作轴,过作轴交于,交轴于,如图:
,,
是等腰直角三角形,
,,



,,

,,

设直线解析式为,把代入得:

解得,
直线解析式为,
解得或
点在轴上方、轴左侧,
的坐标为.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,等腰直角三角形,全等三角形的判定与性质等知识,解题的关键是添加辅助线,构造全等三角形.
23.已知:y关于x的二次函数.

(1)若函数的图象过点,求a与b的关系;
(2)如图,若函数的图象与x轴有两个公共点,并与动直线交于点P,连接,,,,其中交y轴于点D,交于点E.设的面积为,的面积为.
①当点P为抛物线顶点时,求的面积;
②探究直线l在运动过程中,是否存在最大值?若存在求出这个最大值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)①6 ,②存在;
【分析】本题考查了二次函数综合,解题的关键是熟练掌握用待定系数法求函数解析式的方法和步骤,相似三角形的判定和性质,以及二次函数的图象和性质.
(1)把代入即可解答;
(2)①设直线l与交于点F,用待定系数法求出抛物线的解析式为,则,,再求出直线的解析式为,则,进而得出,最后根据的面积即可解答;②设直线交x轴于H,则,通过证明,得出,根据得出函数关系式,结合二次函数的性质,即可解答.
【详解】(1)解:∵函数的图象过点,
∴代入得:,
化简得:;
(2)解:①如图1,设直线l与交于点F,

把代入得:,
解得,
∴抛物线的解析式为,
当时,,
∴,
∵,点P为抛物线顶点,
∴,
∵,
∴直线的解析式为,
把代入得:,
∴,
∴,
∴的面积,
②存在最大值,理由如下:
如图2,设直线交x轴于H,

由①得,,,,,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,

∵,,
∴当时,存在最大值,最大值为.
24.【建立模型](1)如图1,在等腰直角三角形中,,,直线经过点,分别过点,作直线的垂线,垂足分别为点,.求证:;
【类比迁移](2)如图2,在中,,,与轴交于点,点C的坐标为,点A的坐标为,求B,D两点的坐标;
【拓展延伸](3)如图3,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C,点P是抛物线对称轴上的一点,在抛物线上是否存在点M,使是以为斜边的等腰直角三角形 若存在,请求出点M的坐标 若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2),;(3)或或或
【分析】此题考查了全等三角形的判定和性质、二次函数与几何综合题,添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)利用,即可证明;
(2)过点B作轴于点F.证明,则,得到. 待定系数法求出直线的解析式为,当时,,即可得到
(3)求出,得到抛物线的对称轴为直线,设抛物线的对称轴交x轴于点H,过点M作轴于点N,分两种情况:当点M在x轴的下方和
点M在x轴的上方,分别进行解答即可.
【详解】(1)证明:∵,

∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,

(2)解:如图,过点B作轴于点F.

由题意,得
∵,
∴.

又∵,
∴,
∴.

∴..
设直线的解析式为,
将代入中,得,
解得
∴直线的解析式为,
当时,,

(3)解:∵
∴抛物线的对称轴为直线,
设抛物线的对称轴交x轴于点H,过点M作轴于点N,
①当点M在x轴的下方时,如图,

∵,


又∵,
∴.
∴..
设,
∴,
∴,
∴,
将 代入中,
得,
解得或
∴. 点M的坐标为或;
②当点M在x轴的上方时,如图,

同理可得,点M的坐标为或.
综上所述,点M的坐标为或或或.
25.已知抛物线
(1)当时,求抛物线与轴的交点坐标;
(2)若抛物线与轴有两个不同的交点(点在点的左侧),与轴交于点,过点作直线轴,点是直线上的一动点,点是轴上的一动点,且.
①当点落在抛物线上(不与点重合),且时,求的值;
②取的中点,是否存在的最小值为?若存在,求出此时的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或;
(2)①;②当的值为或时,的最小值是.
【分析】(1)当时,抛物线,解方程,即可求解;
①根据题意得出和,点,点,过点作于点,由点,得点.根据题意求出的值即可;
②得出.求出,当,即时,当,即时,根据的最小值可分别求出的值即可.
【详解】(1)解:当时,抛物线,
令,则,
解得或,
∴抛物线与轴的交点坐标为或;
(2)解:①抛物线的解析式为,
令,则,
解得或,
∴和,,
令,则,
∴点,点,
过点作于点,由点,得点.
在中,,,



解得
∴;
②由是的中点,连接,,得.
根据题意,点在以点为圆心、为半径的圆上,
由点,点,得,,
在中,.
当,即时,满足条件的点在线段上.
的最小值为,解得;
当,即时,满足条件的点落在线段的延长线上,的最小值为,
解得.
当的值为或时,的最小值是.
【点睛】本题是二次函数的综合问题,主要考查了二次函数的性质,待定系数法,二次函数图象上点的坐标的特征,勾股定理,利用点的坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.
26.在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,点在抛物线上.设抛物线的对称轴为直线.
(1)若轴,用含的代数式表示;
(2)记抛物线在,之间的部分为图象(包含,两点),若图象上存在一点,,使得,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)不能大于6
【分析】本题考查抛物线的性质,解题的关键是熟练掌握抛物线对称轴的相关知识.
(1)根据轴可以得到点,点关于对称,从而得到,再根据对称轴的公式即可得到答案;
(2)根据,,,可以得到点应在点4的下方,要满足,抛物线的开口只能向上,根据抛物线的性质可以得到.
【详解】(1)轴,
点点,点关于对称,且

抛物线的对称轴为直线.


(2),,,
点应在点4的下方,
当时,抛物线开口向下,不存在.当时不符合题意,



,所以对称轴不能大于6.
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线(为常数,且)与轴交于点和点,与轴交于点,且.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)连接,点是抛物线的对称轴上的动点,点是平面内的点,是否存在以点为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的函数表达式为;
(2)的坐标为)或 或.
【分析】()利用待定系数法即可求解;
()由()得,则抛物线的对称轴为直线,设,则,,,然后分当为菱形的边时,则或,当为菱形的对角线时,,两种情况即可;
本题主要考查了二次函数、菱形的性质和勾股定理,掌握相关知识、正确求出二次函数表达式并灵活应用是解题的关键.
【详解】(1)当时,,
∴点,则,
∴,
∴点,
∵抛物线过点和点,
∴,解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)由()得
∴抛物线的对称轴为直线,
设,
∴,,,如图,
当为菱形的边时,则或,
∴或,即或(无解),
解得,
∴点的坐标为)或 ;
当为菱形的对角线时,则,
∴,即,
解得,
∴点的坐标为,
综上可得:存在以点为顶点的四边形是菱形,点的坐标为)或 或.
28.如图,在平面直角坐标系中,二次函数交x轴于点,交y轴于点,在y轴上有一点,连接AE.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点D为抛物线在x轴负半轴上方的一个动点,求面积的最大值及此时D点的坐标;
(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使为以为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出P点的坐标即可;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的表达式为
(2)面积的最大值为,此时D点坐标为
(3)存在,点P的坐标为.
【分析】此题考查二次函数的图象与性质,用待定系数法求函数表达式,等腰三角形的判定等知识,数形结合与分类讨论数学思想是解题的关键.
(1)直接用待定系数法求解即可;
(2)可求得直线的表达式为过点D作 轴于点G, 交于点F, 设则所以,则 ,即可求得面积的最大值是;
(3)先求得抛物线的对称轴为直线设再分三种情况讨论,一是为等腰三角形,且以为底边,二是为等腰三角形,且以为底边,三是为等腰三角形,且以为底边,分别求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点, ,

解得
∴二次函数的表达式为.
(2)解:设直线的表达式为则
解得
∴直线的表达式为
如图1,过点D作轴于点G,交于点F,
设则



∴当时,
面积的最大值是
(3)解:存在,理由如下:

∴抛物线的对称轴为直线
如图3, 为等腰三角形,且以为底边,
解得

如图4, 为等腰三角形,且以为底边,
解得
综上所述,点P的坐标为.
29.平面直角坐标系中,抛物线:过点,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)已知点是抛物线在第四象限上的动点,定点的坐标为,则在轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,的坐标为
【分析】本题主要考查二次函数图象与几何图形的综合,掌握待定系数法求解析,二次函数图象的性质,全等三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)运用待定系数法即可求解;
(2)根据题意,分类讨论,当点位于点左侧时;当点位于点右侧时;根据三角形全等的判定和性质即可求解.
【详解】(1)解:将,代入,
得,
解得,
抛物线的函数表达式为;
(2)解: 存在.由题意得,点,要使得,
∴,,,
点在轴上,,

当点位于点左侧时,此时,,
轴,
设点,则,

解得或(舍去),



当点位于点右侧,
此时,,
因为在第四象限,,不合题意.
综上所述,的坐标为.
30.如图所示,已知二次函数的图像经过点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)直线交二次函数的图像于点,交直线于点,是否存在实数,使为等腰三角形,若存在,请求出这样的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当或或4时,为等腰三角形
【分析】本题主要考查二次函数的综合,熟练掌握二次函数的性质及两点距离公式是解题的关键;
(1)根据待定系数法可进行求解函数解析式;
(2)根据二次函数的图象与性质及等腰三角形的性质、两点距离公式可进行求解.
【详解】(1)解:将代入,
得,
解得:,
所以.
(2)解:设直线,因为,
∴,解得:,
所以直线,
∴,
∴,
根据题意设有,,,过点作,垂足为点,
∴轴,
∴,
∴;

∴;;
∴;;
若为等腰三角形,分以下三种情况:
①当时,有,解得:或5或0,而又,因此.
②当时,有,即,解得:或0,而又,因此.
③当时,有,解得:或0,而又,因此.
综上所述,当或或4时,为等腰三角形.
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