2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(角度问题)(含解析)



2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(角度问题)
1.如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是抛物线对称轴上一点,点是平面内任意一点,当以、、、为顶点的四边形是矩形时,求点的坐标;
(3)过点的直线交直线于点,连接,当直线与直线的夹角等于的2倍时,请直接写出点的坐标.
2.已知抛物线.
(1)若抛物线过点,则它的对称轴是直线 ;
(2)当时,二次函数的最大值为,求的取值范围;
(3)在(1)的条件下将抛物线向下平移个单位后如图所示与轴交于、两点(点位于点的左侧),与轴交于点,连接,抛物线上存在点,使得.请求出直线的解析式.
3.如图,二次函数与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C.已知点,抛物线的对称轴为直线.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接,点P是抛物线上一点,在直线下方移动,过点P分别向x轴,y轴作垂线,与交于E,F两点,求的最大值并求出此时点P的坐标;
(3)将抛物线沿着射线的方向平移个单位,点M是平移后抛物线对称轴上任意一点,若,直接写出点M的坐标.
4.如图1,抛物线与轴分别交于两点(点A在点B的左侧)与轴交于点C,若.
(1)求抛物线的解折式;
(2)如图1,连接是上方抛物线上异于的一点,连交轴于点E,当时,求点D的坐标;
(3)如图2,是抛物线上异于B,C的两个动点,直线与直线交于点T,若直线经过定点,求证:点T的运动轨迹是一条定直线.
5.在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线交轴正半轴于点,,点在此抛物线上.
(1)如图,求抛物线的解析式;
(2)如图,点为第二象限内抛物线上一点,点的横坐标为,连接交轴于点,过点作轴的垂线,点为垂足,连接,求的值;
(3)如图,在的条件下,点在该抛物线上,,连接,点在上,点在该抛物线上,点的横坐标为,连接,,,的面积为,点在轴正半轴上,,连接交轴于点,连接,,若平分,求值.
6.如图,抛物线与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,已知.
(1)求m的值和直线对应的函数表达式;
(2)P点是对称轴上的一点,当的值最小时,求点P的坐标;
(3)Q为抛物线上一点,若,求点Q的坐标.
7.在平面直角坐标系中,抛物线与直线交于A,B两点,点A在y轴上,点B的横坐标为,点P是抛物线上不与A,B重合的一动点,点的横坐标为m.
(1)求c的值.
(2)如图,点A与点C关于抛物线的对称轴对称,当点P在AC上方的抛物线上时,若AC平分,求m的值.
(3)当点P在y轴右侧的抛物线上运动时,过点P作交y轴于点M,作轴交AB于点N,设四边形的周长为l.
①求l关于m的函数解析式;
②若点都在l关于m的函数图象上,当时,直接写出m的取值范围.
8.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于,两点,与轴交于点D,直线与抛物线相交于A,C两点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)设点P是直线上方抛物线上的一动点,过点P作平行x轴,交抛物线于点N,垂直于点M,当P在对称轴左方时,求的最大值,并求出此时点P的坐标.
(3)抛物线上是否存在一点Q,使,若存在,请求出点Q的坐标;若不能,请说明理由.
9.如图,在直角坐标系中,二次函数的图象与x轴、y轴的公共点分别为、B,点C在这个二次函数的图象上,且横坐标为3.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求的正切值;
(3)如果点D在这个二次函数的图象上,且,求点D的坐标.
10.如图1,在平面直角坐标系xOy中,物物线与y轴交于点A,与x轴交于点B、C(点B在点C左侧),且,连接.
(1)求a,b的值;
(2)若点P为上方抛物线上一动点,过点P作轴于点D,交于点E,连接.
① 求的最大值:
② 如图2,过点E作的垂线,分别与y轴和抛物线的对称轴交于点M、N,连接、,若,请直接写出所有符合条件的点P的坐标.
11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,与轴交于两点,与轴交于点,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的表达式
(2)点是直线上方抛物线上的一动点,过点作轴,交于点,点是轴上的一动点,连接,当线段长度取得最大值时,求周长的最小值;
(3)点E坐标为,将原抛物线沿射线方向平移个单位长度,得到新抛物线,在抛物线是否存在点,满足,若存在,直接写出点的坐标,若不存在请说明理由.
12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于O,A两点,顶点P的坐标为,点B为抛物线上一动点,连接,,过点B的直线与抛物线交于另一点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点B在直线上,且,求点C的坐标;
(3)设抛物线的对称轴与x轴相交于点Q,过Q作直线分别与抛物线相交于点M、N(M在对称轴左侧抛物线上),求的值.
13.如图,已知抛物线与轴交于两点,与轴交于点,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,已知点为第一象限内抛物线上的一点,点的坐标为,,求点的坐标;
(3)如图3,将抛物线平移到以坐标原点为顶点,记为,点在抛物线上,过点作分别交抛物线于两点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
14.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线()与轴交于、两点,与轴交于点,若满足.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接、,
①求证:;
②在抛物线上找一点,使得,请求出点的坐标.
15.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点和点B,与轴交于点,经过点的射线与轴相交于点,与抛物线的另一个交点为,且.
(1)求这条抛物线的表达式,并写出它的对称轴;
(2)求点的坐标;
(3)点是点关于抛物线对称轴的对称点,点是轴上一点,且,求点的坐标.
16.如图,抛物线交轴于,两点,与轴交于点,为抛物线上的一个动点,且点的横坐标为.
(1)直接写出抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)若,当抛物线在点和点之间的部分(包括、两点)的最高点与最低点的纵坐标之差为时,求的值;
(3)在第一象限的抛物线上是否存在点,使,若存在,请求出点的坐标;若不存在,说明理由.
17.如图,抛物线的顶点为点A,与x轴交于点O和点B.
(1)点A坐标为 ,点B坐标为 ;
(2)如图1,将线段绕抛物线顶点A逆时针旋转得到线段,若平分交抛物线于点Q.求点C和Q的坐标;
(3)如图2,过点作轴交抛物线于点P,E,F为抛物线上的两动点(点E在点P左侧,点F在点P右侧),直线,分别交x轴于点M,N.若,求证:直线过一个定点.
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A,B(A在B的左侧),与y轴交于点,其对称轴为直线.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)已知点D为第二象限抛物线上一点,连接,若,求点D的坐标;
(3)将抛物线关于x轴作轴对称变换,得到图象G,现将图象G沿直线平移,得到新的图象M,图象M与线段只有一个交点,求图象M顶点横坐标m的取值范围.
19.如图,抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C,连接,点D在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点D在第一象限内的抛物线上,连接,,请求出面积的最大值及此时点D的坐标;
(3)点D在抛物线上移动,连接,是否存在点D,使得,若存在求出点D的坐标;不存在请说明理由.
20.如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,,点在抛物线上,其横坐标分别为,连接.
(1)求抛物线的解析式.
(2)当点与抛物线顶点重合时,求点的坐标.
(3)当的边与轴垂直时,求点与点的纵坐标.
(4)设,,,探索之间的等量关系,请直接写出结论.
21.如图,抛物线与x轴交于点、两点,与y轴交点C,连接,顶点为M.
(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;
(2)已知点P是抛物线上的一点,连接,若,求点P的坐标;
(3)如图2,若D是直线上方抛物线上一动点,连接交于点E,当的值最大时,求点D的坐标.
22.综合与实践:
如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,连结,点在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)小明探究点位置时发现:如图1,点在第一象限内的抛物线上,连结,,面积存在最大值,请帮助小明求出面积的最大值;
(3)小明进一步探究点位置时发现:点在抛物线上移动,连结,存在,请帮助小明求出时点的坐标.
23.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线交x轴于点,.交y轴于点C,点D为抛物线顶点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接 求的面积;
(3)如图2,在y轴上取一点,抛物线沿射线方向平移个单位得新抛物线,新抛物线与x轴交于点E,F,交y轴于点H,点P在线段上运动,线段关于线段的对称线段是,若直线与直线所成夹角为,请写出所有符合条件的点的坐标,并写出求其中一个点的坐标的过程.
24.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于点,点(点在点的左侧),与轴相交于点,,,连接.
(1)求抛物线解析式;
(2)点P在为抛物线上第一象限一动点,连接,,设点横坐标为t,面积为,求与之间的函数关系式(不要求写出的取值范围);
(3)在(2)的条件下,点为抛物线的顶点,连接,,,与相交于点,若,求的值.


《2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(角度问题)》参考答案
1.(1)
(2)或或或
(3)或
【分析】(1)由抛物线与轴交于两点,设,再把代入利用待定系数法求解即可;
(2)分两种情况讨论:如图,当为矩形边时,当为矩形对角线时,如图,再结合图形求解即可.
(3)作的垂直平分线,垂足为,交于点,作于点,作点关于点的对称点符合条件,根据题意分别画图求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于两点,
∴设,
把代入得:,
解得:,
∴抛物线为:;
(2)解:根据题意可得抛物线的对称轴为直线,
设,则,
当为矩形边时,可得或,
当时,则,即,
解得:,
则;
当时,则,即,
解得:,
则;
如图,当为矩形对角线时,
,四边形是矩形,

则,即,
解得:或,
则或;
综上:或或或.
(3)解:设直线的解析式为,则,解得:,
故直线的解析式为,
设,
作的垂直平分线,垂足为,交于点,如图所示.
根据题意可得,
当时,,,故符合条件.
此时,,
解得:,
∴点的坐标为.
作于点,作点关于点的对称点.如图所示.
此时,则,故点符合条件.
根据题意,
∴,
∵,
∴,
过点作于H,
则,
∴,
∵点关于点N对称,
即点为线段的中点,
∴点的坐标为.
∴点的坐标为或.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求一次函数解析式,矩形的性质,线段垂直平分线的性质及等腰三角形的性质,利用数形结合和分类讨论的方法解题是关键.
2.(1)
(2)
(3)和
【分析】本题考查了二次函数的性质及平移,熟练掌握性质定理是解题的关键.
(1)根据待定系数法求出解析式,再根据对称轴公式即可得出答案;
(2)根据二次函数的性质分三种情况讨论即可得出答案;
(3)分两种情况:当点在轴下方的抛物线上时;当点在轴上方的抛物线上时;先画出图形再根据二次函数的性质即可得出答案.
【详解】(1)解:过点,

解得:,
抛物线,
它的对称轴是直线;
(2)解:函数的开口向上,对称轴为直线,当时,取得最小值;当时,随的增大而减小;当时,随的增大而增大;
当时,二次函数的最大值为,
若时,则当时,取得最大值,有,
解得:,不符合题意;
若且即时,则当时,取得最大值,有,
解得:,符合题意;
若且即时,则当时,取得最大值,有,等式恒成立;
若时,则当时,取得最大值,有,等式恒成立;
综上所述,的取值范围为;
(3)解:由已知可得二次函数解析式为:,
则点,点,,
当点在轴下方的抛物线上时:
在的延长线上取一点,使,连接,若与抛物线有交点,设与抛物线交于点,过点作轴于轴于,



轴,







设的解析式为:,

解得:,
的解析式为:,
当点在轴上方的抛物线上时,
延长到,使,连接并延长交轴于,若与抛物线有交点
设交抛物线于点,
轴,,

同理可得,直线的解析式为:,
综上所述直线BQ的解析式为:和.
3.(1)二次函数的表达式为
(2),此时点P的坐标为
(3)点M的坐标为或
【分析】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的的关键:
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出的坐标,设,将转化为二次函数求最值即可;
(3)求出平移后的解析式,进而求出平移后的对称轴,分点在的上方和下方两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线过,对称轴为直线,
∴,解得:,
∴;
(2)∵点关于直线对称,,
∴,
∵,
∴当时,,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,把代入,得:,
∴,
设,
∵轴,轴,
∴,轴,,
∴,,
∴,
∴,
∴当时,有最大值为,此时;
(3)∵,由(2)知:为等腰直角三角形,
∴将抛物线沿着射线的方向平移个单位,即向右,向上各平移1个单位,
∴新的抛物线的解析式为:,
∴新的抛物线的对称轴为直线,
延长交轴于点,
∵,,
∴①当点在直线上方时,,
∴,
∴,
∴,

∴同(2)法可得:直线的解析式为:,
∴当时,,即:;
②当点在直线下方时,,则:,
∴,

同理:直线的解析式为:,
∴当时,,即:;
综上:或.
4.(1)
(2)
(3)见解析
【分析】(1)分别令,得出,根据,进而得出的坐标,待定系数法求解析式即可求解;
(2)根据题意得出,根据得出的坐标,进而求得直线的解析式,联立抛物线解析式,解方程,即可求解.
(3)设,分别表示出直线的解析式,进而联立抛物线解析式,得出,,依题意,直线的解析式为,即,联立抛物线解析式,根据一元二次方程根与系数的关系可得,,进而得出关于的恒等式,即可求解.
【详解】(1)解:对于抛物线,当时,,则,则,

∴,,

代入得,
,解得:,
∴;
(2)解:∵,,
∴,,,
过点作于点,
∵,
∴,




∴,

设直线的解析式为,代入
解得:,
∴ ,
联立抛物线解析式
解得:或(舍去)
∴;
(3)解:设,
∵,,
设直线的解析式分别为
∴,
解得:,

联立,
消去得:,
∴,即
由可得
依题意,直线的解析式为

联立

∴,,

消去得:
解得:(与直线重合,故舍去)或
即点的运动轨迹是一条定直线.
【点睛】本题考查了二次函数综合运用,一次函数与二次函数交点问题,一元二次方程根与系数的关系,正切的定义,二次函数与坐标轴交点问题,熟练掌握以上知识是解题的关键.
5.(1);
(2);
(3).
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2),,,,在内, 在内,,故,那么在内,;
(3)先求,由,则设,代入,求得 ,联立直线和抛物线表达式得:,求得,可求,,设,过点作轴于点R,交于点K,可求直线:,设,则,由于,故,解得:,则,可得,那么,求得,同理可求:,则,过点作,垂足分别为,可证明,则,同理可得:,则,故,解方程即可求解.
【详解】(1)解:抛物线交轴正半轴于点,,
抛物线经过,
可得: ,
解方程组得: ,
抛物线的解析式为 ;
(2)解:点在抛物线上,且点的横坐标为,
当时,
点在第二象限,

,,,
,,
在内,
在内,,

在内,,
的值为;
(3)解:设,则代入
得:,
∴,
∵,
∴设,
代入,得:,
解得:,
∴,
联立直线和抛物线表达式得:,
∴,
解得:或,
∴,
把代入得:,
∴,
∵,
∴设直线表达式为:,
则,
解得:,
∴,
设,
过点作轴于点R,交于点K,连接,
∵,,
∴同理可求直线:,
∴设,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
而,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
同理可求:,
当,
∴,
过点作,垂足分别为

∵平分,,
∴,

∵,
∴,
∴,
同理可得:,
∴,

∴,
∴,
整理得:,
解得:或(舍).
所以.
【点睛】本题考查了二次函数与几何的综合问题,涉及解直角三角形,待定系数法求函数解析式,全等三角形的判定与性质,角平分线的性质定理等知识点,两点间距离公式,难度较大.
6.(1),
(2)
(3)
【分析】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键:
(1)待定系数法求出函数解析式,进而求出点坐标,再利用待定系数法求出直线的解析式即可;
(2)根据对称性得到,进而得到当点在线段上时,的值最小,进行求解即可;
(3)过点作且,过点作轴,证明,求出点坐标,进而求出的解析式,联立直线和抛物线的解析式,求出点坐标即可.
【详解】(1)解:把代入,得:

解得:或(舍去);
∴,
∴当时,,
∴,
设直线的解析式为:,把代入,得:,
∴;
(2)∵,
∴对称轴为直线,
∵关于对称轴对称,
∴,
∴当点在线段上时,最小,
∵点在对称轴上,
∴,
把代入,得:,
∴;
(3)∵,
∴当时,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
过点作且,过点作轴,
则:,,
∴,点在直线上,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
则:,解得:;
∴直线的解析式为:,
联立,解得:或;
故.
7.(1)
(2)
(3)①;②
【分析】本题主要考查求二次函数解析、二次函数与几何的综合、二次函数的性质等知识点,掌握数形结合思想成为解题的关键.
(1)根据题意求得点,再代入即可求得c的值;
(2)先求出,再运用待定系数法求得直线的解析式为,由点A与点C关于抛物线的对称轴对称,可得轴,的解析式为;如图:过P作交于E、D,根据等腰三角形的性质可得,点的横坐标为m,则、,进而得到,然后根据列关于m的方程求解即可;
(3)①分两种情况,当P点位于、B之间时,当P点位于B点右侧时,由题意可得四边形是平行四边形,即、;由题意可得、,进而得到,然后根据平行四边形的周长公式即可解答;②根据函数图像分成五种情况,然后根据二次函数的性质列关于m的方程解答即可.
【详解】(1)解:当时,,即,
将代入,可得:.
∴.
(2)解:∵点B的横坐标为,
∴,即点,
设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为,
∵点A与点C关于抛物线的对称轴对称,
∴轴,的解析式为,
如图:过P作交于E、D,
∵AC平分,
∴,
∵点的横坐标为m,
∴,,
∴,
∴,解得:(舍弃)或.
(3)解:①如图:当P点位于、B之间时,过点P作交y轴于点M,作轴交AB于点N,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵点的横坐标为m,
∴,,
∴,

∴l关于m的函数解析式为,即.
如图:当P点位于B点右侧时,过点P作交y轴于点M,作轴交AB于点N,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵点的横坐标为m,
∴,,
∴,

∴l关于m的函数解析式为,即,
l关于m的函数解析式为.
②∵,
.,函数图形开口向上,对称轴为
两点都在函数对称轴左侧时,,
两点分别在函数对称轴左右两侧时,,
即,比较到对称轴的距离,

两点都在函数对称轴右侧时,,
不等式无解,不符合题意;
当两点分别在函数上时,
,即时,
,或,
则,
当两点都在函数上时,,
综上所述,m的取值范围或或.
8.(1)
(2),
(3)存在,
【分析】本题考查了一次函数与二次函数的综合问题,涉及待定系数法求函数解析式,二次函数的图象与性质,解直角三角形等知识,难度较大,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)运用待定系数法直接求解即可;
(2)过点作轴交于点, 为等腰直角三角形,则,而,,故,即可求解;
(3)连接,过点D作于点K,过点Q作轴于点L,将问题化为,继而利用等角的正切值相等,建立方程,求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于,两点,

解得:,
∴解析式为:
(2)解:过点作轴交于点,
对于直线,当,
时,,
解得:,
∴,而
∴,
而轴,
∴,
而垂直于点M,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵对称轴为:直线,
∴设,
∵平行x轴,
∴关于直线对称,
∴,
∴,
而,
∴,
∴,
∵,且,
∴当时,取得最大值为,

(3)解:存在,理由如下:
连接,过点D作于点K,过点Q作轴于点L,
由上知,
∴,
∴,
联立,
解得:或,
∴,
而对于抛物线,当,
∴,
∴轴,
∴,
∴同上可得:,
而,
∴,
∴,
∴,
设,
∴,
解得:或(舍)
∴.
9.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出两点的坐标,进而求出的长,勾股定理逆定理推出为直角三角形,再利用正切的定义,进行求解即可;
(3)设,过点D作轴,垂足为点E,证明,得到,再根据点在抛物线上,得到,进行求解即可.
【详解】(1)解:把代入,得:,
解得:,
∴;
(2)∵,
∴当时,.当时,得 ,
∴,.
∵,
∴,,,
∴.
∴.
∴.
(3)设.
过点D作轴,垂足为点E.则,.
∵ ,,
∴.
又∵,
∴ ,
∴.
又∵,即,
∴.
又∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵ 点D在二次函数的图象上,
∴ .
解得 ,(不合题意,舍去).
∴.
∴.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法求函数解析式,勾股定理逆定理,求角的正切值,相似三角形的判定和性质等知识点,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键.
10.(1),
(2)①;②或
【分析】(1)先求出,再用待定系数法即可求解;
(2)解:先求直线表达式为,设(),则,那么,而,则,转化为二次函数求最值;
(3)过点作对称轴的垂线,垂足为,,过点E作的垂线,过点D作的垂线,交对称轴于点,可证明共圆,则点为圆心,半径为,可求直线解析式为,则,由,得到,代入得到,解方程即可求解.
【详解】(1)解:当,
∴,
∴,
∵,
∴,
将点代入
得:,
解得:,
∴解析式为:;
(2)解:设直线表达式为:,
代入点坐标得:,
解得:,
∴直线表达式为:
∵点P为上方抛物线上一动点,
∴设()
∵轴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴当时,取到最大值为;
②过点作对称轴的垂线,垂足为,
∵,
∴,
∵过点E作的垂线
∴,
∵,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
过点D作的垂线,交对称轴于点,
∵,
∴,
∴共圆,
∴点为圆心,半径为,
设,而
∵,同理可得为等腰直角三角形,
则,
∴,
∴,
设直线解析式为:,
则代入点得:,
解得:,
∴直线解析式为,
当时,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:或,
∴或.
【点睛】本题考查了二次函数与角度和面积的综合性问题,涉及待定系数法求函数解析式,二次函数的最值问题,圆周角定理,两点间距离公式等知识点,难度较大,熟练掌握知识点是解题的关键.
11.(1)抛物线的表达式为;
(2)周长的最小值为;
(3)点的坐标为或.
【分析】()利用待定系数法解答即可;
()利用抛物线的解析式求得点,,的坐标,利用待定系数法求得直线的解析式,设,则,表示的长并配方,利用二次函数的性质求得的最大值为; 取点关于轴的对称点,连接,交轴于点,连接,由轴对称可知此时最小,,再利用勾股定理解答即可得出结论;
()求得的坐标,利用待定系数法求得平移后的抛物线的解析式,利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:当在的上方时,如图,设交轴于,当在的下方时,如图,分别解答即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,抛物线的对称轴是直线,
∴,
解得:
∴抛物线的表达式为;
(2)解:令,则,
∴或,
∴,,
令,则,
∴,
设直线的解析式为,

∴,
∴直线的解析式为,
设,
∵轴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,取得最大值,此时,,
∴,
取点关于轴的对称点,连接,交轴于点,连接,如图,
∵点是轴上的一动点,
∴此时最小,,
∴,
∵,,
∴,
∴周长的最小值为;
(3)解:由,
∵,,
∴。
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵将原抛物线沿射线方向平移个单位长度,得到新抛物线,就是将原抛物线向下平移个单位,再向右平移个单位,
∴,
分两种情况:
当在的上方时,如图,设交轴于,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
由勾股定理得:,
∴,
∴,
∴,
同理得:的解析式为,
∴,
解得:(舍去),,
∴点的坐标为;
当在的下方时,如图,
∵,
∴,
当时,,
解得:(舍去),,
∴点的坐标为;
综上,点的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,抛物线上点的坐标的特征,待定系数法,轴对称的最短路径问题,勾股定理,全等三角形的性质和判定等知识,分类讨论的思想方法,掌握知识点的应用是解题的关键.
12.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意得出,,将点坐标代入求得的值;
(2)作轴于,作轴于,可求得,进而得出,根据,得出,进一步得出点和点重合;
(3)将轴向左平移4个单位,作于,作于,可得出抛物线的解析式为:,设,,可计算得出,,由得到,代入整理得到,然后计算即可.
【详解】(1)解:抛物线的顶点的坐标为,
抛物线的解析式为:,
抛物线过点,


抛物线的函数表达式为:;
(2)解:如图1,
作轴于,作轴于,
由得,
,,





,,,

,,



点和点重合,

(3)解:如图2,
将轴向左平移4个单位,的值保持不变,此时原点是点,作于,作于,
抛物线的解析式为:,
设,,
,,,,,,
∵于,作于,
∴,
∴,
∴,
∴,整理得,
∴,


【点睛】本题考查了求二次函数的解析式,相似三角形的判定和性质,解直角三角形,图象的平移等知识,解决问题的关键是作辅助线,将线段转化.
13.(1)
(2)点的坐标为
(3)直线过定点,证明见解析
【分析】(1)先求出点的坐标,从而得到两点的坐标,利用待定系数法即可求出解析式;
(2)连接,过点作轴交于点,过点作交于点,利用等腰直角三角形的性质求出和的长,再设,通过证明得出,列出方程求出的值即可解答;
(3)由题意得,抛物线的解析式为,过点作轴的平行线,分别过点、作的垂线,垂足为分别为、,通过证明得出,设直线的解析式为,,,联立直线和抛物线的解析式得到,,再结合整理得出,最后代入直线的解析式即可求出定点.
【详解】(1)解:令,则,


,,
,,
代入,到得,,
解得:,
抛物线的解析式为.
(2)解:如图,连接,过点作轴交于点,过点作交于点,
则,
点的坐标为,

设,则,,
,,
是等腰直角三角形,,
,,
,,


是等腰直角三角形,,






,即,
解得:,(舍去),

点的坐标为.
(3)证明:将抛物线平移到以坐标原点为顶点,记为,
抛物线的解析式为,
过点作轴的平行线,分别过点、作的垂线,垂足为分别为、,
由作图可得,,则,








设直线的解析式为,,,
联立得:,
由一元二次方程根与系数的关系得,,,


整理得:,
,即,

直线的解析式为,
当时,恒成立,
直线过定点,该定点坐标为.
【点睛】本题为二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式、相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质与判定、一元二次方程根与系数的关系等知识,综合性强,难度较大,熟知相关知识并根据题意灵活应用是解题关键.
14.(1)
(2)①见解析;②
【分析】(1)令,可求出A、B的坐标,然后求出C的坐标,最后把C的坐标代入函数解析式求解即可;
(2)①证明,然后根据相似三角形的性质即可得证;
②取中点G,过G作交于H,连接,设点E满足,则,根据等边对等角和三角形外角的性质可得出,结合已知可得出,则,根据平行线分线段可得出H是中点,则,待定系数法求出直线解析式为,直线解析式为,联立方程组,即可求出E的坐标.
【详解】(1)解:令,则,
解得,,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴(负值舍去),
∴,
代入,得,
解得,
∴;
(2)①证明:∵,
∴,
又,
∴,
∴,即;
②如图,取中点G,过G作交于H,连接,设点E满足,
则,
∴,
∴,
又,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴H是中点,
又,,
∴即,
设直线解析式为,
则,
解得,
∴直线解析式为,
∵,
∴设直线解析式为,
把代入,得,
解得,
∴直线解析式为,
联立方程组,
解得或(舍去),
∴E的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数与相似三角形,待定系数法,相似三角形的判定与性质等知识,明确题意,添加合适的辅助线,构造相似三角形,合理分类讨论是解题的关键.
15.(1),对称轴
(2)
(3)或.
【分析】(1)把和点的坐标代入抛物线的解析式可求得、的值,从而可得到抛物线的解析式,然后,依据抛物线的对称轴公式可得到抛物线的对称轴;
(2)过点作轴,垂足为.设,则,则,将点的坐标代入抛物线的解析式可求得的值,进行求解即可;
(3)先求得,则.当点在的上方时可证明,从而可求得点的坐标;当点在的下方时,设与轴交点为,则,可得到,从而可求得的值,然后再求得的解析式,从而可得到点的坐标.
【详解】(1)解:把代入得:,
抛物线的解析式为.
将代入得:,解得,
抛物线的解析式为.
抛物线的对称轴为.
(2)解:过点作轴,垂足为.
设,则.



将点代入得:,解得.

(3)解:抛物线的对称轴为,,点是点关于抛物线对称轴的对称点,



如图所示:
当点在的上方时,,


由(1)可知:,.

点的坐标为.
当点在的下方时,如图所示:
设与轴交点为,则,可得到,
,解得:,
,.
设的解析式为,将点和点的坐标代入得:

解得:,.

综上所述,点的坐标为或.
【点睛】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求一次函数、二次函数的解析式、锐角三角函数的定义,平行线分线段成比例定理,平行线的性质,两点间的距离公式,正确进行分类讨论是解答本题的关键.
16.(1),顶点D坐标为
(2)m=或
(3)存在,
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)首先求出,然后表示出P的坐标为,然后分三种情况:①当点P在x轴上方时;②当点P在x轴下方时;③当点P在x轴上时,然后根据题意分别列方程求解即可;
(3)如图所示,在x轴的正半轴上取点,连接,过点B作交抛物线于点P,根据题意得到,然后求出直线的解析式为,直线的解析式为,然后和抛物线联立求解即可.
【详解】(1)将点代入抛物线中

解得:
∴抛物线解析式为
∴顶点D坐标为;
(2)令
解得,

∵P的横坐标为且

∴将代入
∴点P一定在对称轴右侧,且P的坐标为;
①如右图所示,当点P在x轴上方时,
则,即
此时:,
解得:,符合题意;
②如右图所示,当点P在x轴下方时,
则,即
此时:
解得:,(舍去)
③当点P在x轴上时,
则,即
此时:(或),解得:(舍去)
综上所述,或;
(3)存在点P,使,点P的坐标为
理由如下:
如图所示,在x轴的正半轴上取点,连接,过点B作交抛物线于点P
∵,,

∵,
∴,

∵,


设直线的解析式为,过,
∴直线的解析式为

∴设直线的解析式为
将代入得
解得:
∴直线的解析式为

解得:,(舍去)
∴.
【点睛】本题考查了二次函数解析式,一次函数解析式,二次函数与角度综合等知识.熟练掌握二次函数解析式,一次函数解析式是解题的关键.
17.(1),
(2);
(3),理由见解析
【分析】(1)对抛物线配方得顶点式,即可得A点坐标,令,可得点B坐标;
(2)过点A作轴,过点B作于点M,过点C作于点N,连接交直线于点D,先利用一线三垂直证明,从而可推出,再证明,得到D点为中点,求出直线的解析式,再联立抛物线解析式,即可求得Q点坐标;
(3)设点,,先求出,直线的解折式,得到,同理求出直线的解折式为,得到,在根据,得到,最后设直线的解折式为,联立得到,代入计算即可.
【详解】(1)解:令,则或,
故点B坐标为,
对抛物线配方得:,
故可得A点坐标为.
故答案为:,
(2)解:过点A作轴,过点B作于点M,过点C作于点N,连接交直线于点D,
B是抛物线与x轴的另一交点,
当时,,
解得:,,

∵轴,,,,
,,
,,

将线段绕地物线顶点A逆时针旋转得到线段,
,,






,,
∵轴,,,

抛物线与x轴交于原点,B点,且顶点坐标为,



平分,
点D是的中点,
,,

设直线的解析式为,
把,代入得,

解得,
直线的解析式为,
联立,
解得或,

(3)解:由题意设点,,
轴,,
当时,,

设直线的解折式,
把,得,

解得,
直线的解折式,
直线交x轴于点M,
当时,,


设直线的解折式,
把,代入得,

解得,
直线的解折式为,
当时,,


,,,
,,



设直线的解折式为,
,,

解得,
直线的解折式为,




当时,,
直线过一个定点,该定点为.
【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,全等三角形的判定与性质,韦达定理,二次函数的性质,函数与方程的联系,掌握以上知识并熟练运用是解题的关键.
18.(1)
(2)
(3)m的范围是或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)证明,得到,进而求解;
(3)当顶点为时,图象恰好过点、,当抛物线与直线相切时,联立抛物线与直线解析式,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,其对称轴为,
∴,
解得,
∴抛物线的函数解析式为;
(2)解:点为第二象限抛物线上一点,设交轴于,如图:
在中,令 得,
解得:或,
,,
,,




又,
,即,




由,设直线解析式为:,
则,
∴,
∴直线解析式为;
联立,
解得:或舍去,

(3)解:抛物线的函数解析式为:,顶点为,
将图象沿直线平移,由,同上可得直线解析式为;
将抛物线沿轴翻折后顶点为,
顶点运动的轨迹为,
图象的顶点坐标为,
则图象对应的函数解析式为:,
当图象过点时,
,解得 或;
当图象过点时,
,解得或;
当顶点为时,图象恰好过点、;
当抛物线与线段相切时,
联立和抛物线的表达式得:,
即;
令得:,此时,
的范围是或.
【点睛】本题考查了二次函数综合问题,待定系数法求二次函数解析式,角度问题,全等三角形的判定与性质,二次函数与一次函数综合.
19.(1)
(2)4,
(3)或
【分析】本题属于二次函数综合题,主要考查二次函数的图象与性质,等腰三角形的性质、面积的计算等,分类求解是解题的关键.
(1)由抛物线与x轴交于点和点,设交点式计算即可求解;
(2)过点作轴交于点,由面积,即可求解;
(3)当点在上方时,则点和点关于抛物线对称轴对称,即可求解;当点在下方时,由,求出点,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点和点,
∴抛物线的表达式为:,
则,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:过点作轴交于点,
当时,,
∴,
由设直线的表达式为:,代入点得:,解得:,
∴直线的表达式为:,
设点,则点,
则面积,

∴面积有最大值,
当时,面积的最大值为4,此时点D的坐标为;
(3)解:存在.
如图2,
当点在上方时,

平行于轴,
则点和点关于抛物线对称轴对称,
则点;
当点在下方时,
设交轴于点,设点,



解得:,
即点,
由设直线的表达式为:,代入点得:,解得:,
∴直线的表达式为:,
联立,得到
解得:(舍去)或,
即点的坐标为:,
综上,点的坐标为或.
20.(1)
(2)
(3)当的边与y轴垂直时,E的纵坐标为12,F的纵坐标为26或E的纵坐标为26,F的纵坐标为44;
(4).
【分析】(1)用待定系数法可得抛物线的解析式为;
(2)求出抛物线的顶点为,对称轴为直线,根据点E与抛物线顶点重合,E,F在抛物线上,横坐标分别为,知,故,在中,令得;
(3)分两种情况:当轴时,由A,D关于抛物线的对称轴对称,,抛物线的对称轴为直线,可得;即知,故,,在中,令求出y值即得E,F的纵坐标;当轴时,同理可得答案;
(4)根据点C,D,E,F在抛物线上,其横坐标分别为m,,,,可得,,,,而,,,可求出,,,观察即可得答案.
【详解】(1)解:把代入得:

解得
∴抛物线解析式为;
(2)解:,
∴抛物线的顶点为,
∵点E与抛物线顶点重合,E,F在抛物线上,横坐标分别为,,


在中,令得:,

(3)解:当轴时,如图:
∴A,D关于抛物线的对称轴对称,
,抛物线的对称轴为直线,

∵D在抛物线上,横坐标分别为,


在中,令,
得,

在中,令,
得,

当轴时,如图:
同理可得,


在中,令,
得,

在中,令,
得,

综上所述,当的边与y轴垂直时,
E的纵坐标为12,F的纵坐标为26或E的纵坐标为26,F的纵坐标为44;
(4)解:,理由如下:
∵点C,D,E,F在抛物线上,
其横坐标分别为m,,,,
,,







【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,二次函数图象上坐标的特征,整式的加减等知识,解题的关键是用含m的代数式表示相关点坐标和分类讨论思想的应用.
21.(1)抛物线的解析式为,顶点的坐标为
(2)当时,点P的坐标为或
(3)
【分析】(1)利用待定系数法即可求出抛物线解析式,再化为顶点式即可得出顶点M的坐标;
(2)分两种情况:当点在上方时,连接;当点在下方时,连接,交轴于;分别求解即可得解;
(3)待定系数法求出直线的解析式为,作轴,交于,设,则,求出,证明,得出,结合,得出,再由二次函数的性质即可得解.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点、两点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为,
∵,
∴顶点的坐标为;
(2)解:在中,当时,,则,
如图,当点在上方时,连接,
∵,
∴,
∴,
在中,令,则,
解得:或(不符合题意,舍去),
∴此时;
如图,当点在下方时,连接,交轴于,

∵,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理可得:,
∵,,
∴,
∴,
解得:,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入解析式为,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立得,
解得:或(不符合题意,舍去)
当时,,
∴此时;
综上所述,当时,点P的坐标为或;
(3)解:设直线的解析式为,
将,代入解析式可得,
解得:,
∴直线的解析式为,
如图,作轴,交于,
设,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴当时,取得最大值,此时,即.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数综合—角度问题、相似三角形的判定与性质、求一次函数解析式,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.
22.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)将点和点代入得到关于、的二元一次方程组,求解即可;
(2)先确定直线的解析式,设点,则点,根据三角形的面积公式列出函数解析式求解即可;
(3)分两种情况求解:当点在轴上方时和当点在轴下方时.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点和点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)如图1,过点作轴交线段于点,垂足为点,
∵抛物线与轴交于点,
当时,,
∴,
设直线的表达式为,过点,,
∴,
解得:,
∴直线的表达式为,
设点,则点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,的面积有最大值,面积的最大值为;
(3)如图2,当点在直线的上方的抛物线上时,
∵,
∴,
∴点,的纵坐标相等,即点的纵坐标为,
当时,则,
解得,,,
∴,
如图3,当点在直线的下方的抛物线上时,
设交轴于点,
∵,
∴,
设,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
设直线的解析式为,过点,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:, ,
∴,
综上所述,点D的坐标为或.
【点睛】本题考查待定系数法求函数解析式,二次函数与坐标轴的交点,平行线的判定,勾股定理,等腰三角形的判定,二次函数与几何综合,数形结合是解题的关键.
23.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出,,过点D作轴交于点H,再求出的函数关系式为,进而求出,则,则;
(3)由题意知,,则,由抛物线沿方向平移个单位,可知抛物线沿x轴负半轴平移2个单位,沿y轴正方向平移2个单位,则平移后的函数解析式为,求出,;进而求出直线的解析式为;设,当轴时,直线与直线所成夹角为,如图2,由对称与平行的性质可得,,则,,由,解得或(舍去),则;当于时,直线与直线所成夹角为,如图3,则,,由勾股定理得,,证明,得到,即,可得,则,再由,得到,解得或(舍去),则.
【详解】(1)解:∵抛物线交x轴于点,,
∴把点,分别代入,得,
解得,
∴抛物线解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴,
∵抛物线解析式为,
∴点D的坐标为.
过点D作轴交于点H,如图所示:
设的函数关系式为,
把,代入得:,
解得,
∴的函数关系式为,
∵轴
∴,
在中,当时,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:由题意知,,
∴,
∵抛物线沿方向平移个单位,
∴抛物线沿x轴负半轴平移2个单位,沿y轴正方向平移2个单位,
∴平移后的函数解析式为,
在中,当时,,
解得,,
∴,
在中,当时,,即;
设直线的解析式为,
将代入得,,
解得,
∴直线的解析式为;
设,
当轴时,直线与直线所成夹角为,如图2,
由对称与平行的性质可得,,
∴,
∴,
∴,
解得,或(舍去),
∴;
当于时,直线与直线所成夹角为,如图3,
∴,,
由勾股定理得,,
∵,
∴,
∴,即,
解得,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得或(舍去),
∴,
综上所述,或.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,勾股定理,相似三角形的性质与判定,平行线的性质与判定,折叠的性质,二次函数图象的平移等知识,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
24.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据待定系数法,把点,,代入,求出b、c即可;
(2)过点P作交直线于点H,根据,代入相应点的坐标即可求出答案;
(3)过点C作交轴于点K,将转化为,证明,得到,点坐标为,由此可得直线解析式为,进而得出,联立抛物线与直线解析式求出点,即可求解
【详解】(1)解:将点,,代入得
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)∵时,,,
∴点,设直线解析式,得,解得,
∴直线解析式,
∵点Р在抛物线上,
∴,
过点P作轴,交延长线于点H,则,
∴.

(3)过点C作交轴于点K,
∴,
又∵,,
∴,
∵,
∴顶点坐标为,
设直线解析式,得,解得,
∴直线的解析式为,
∴直线与x轴的交点为,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴点坐标为,设直线解析式,得,解得,
∴直线解析式为,
设直线解析式为,把得,解得,
∴设直线解析式为,
联立抛物线与直线解析式得:
,解得,,
∴点,

【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数的解析式、函数图象上点的坐标特点、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质,综合性较强,熟练掌握上述知识、合理添加辅助线、灵活应用数形结合思想是解题的关键.

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