2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(线段周长问题)(含解析)



2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(线段周长问题)
1.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于、两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D是抛物线的顶点,连接,求的面积;
(3)若点P是抛物线上的动点,过点P作轴于点E,交直线于点F,过点F作轴于点G,是否存在一点P,使得线段的长度最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,抛物线与轴交于、两点(左右),交轴于点,直线分别交抛物线于、,连接,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为第二象限抛物线上一点,过点作轴的平行线交直线于.设点的横坐标为,线段的长力;求与的函数关系式;(不要求写出自变量取值范围).
(3)在(2)的条件下,过点作,垂足为,过点作,垂足为,若.求点的坐标.
3.如图,已知抛物线与轴交于A,B两点,与轴交于点,,顶点为.
(1)求抛物线的解析式.
(2)在对称轴上找一点,使的周长最小,求出此时点的坐标及的周长.
(3)抛物线上是否存在一点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)判定的形状;
(3)点是直线上方抛物线上一动点,过点作轴交于点,作交于点,求的最大值及此时点P的坐标.
5.已知抛物线与轴交于点(点A在点B左侧),与y轴负半轴交于点C.
(1)如图1,若
①求点A、点C的坐标.
②若抛物线上有一点,,求点的坐标
(2)如图2,经过点的直线交抛物线于两点,连接,分别交y轴于点,求的值.
6.如图,抛物线交轴于点和点,交轴于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图,若点是线段上的一动点,作轴,交抛物线于点,当最大时,在抛物线对称轴上找一点,使的值最小,求出此时点的坐标;
(3)若点在直线上的运动过程中,是否存在点,使为等腰三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
7.如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点,与y轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点C是直线上方抛物线上的一个动点(不与A,B重合),过点C作x轴的垂线交直线于点D,当,求此时C点的坐标;
(3)将抛物线沿射线平移个单位,得到新的抛物线,点E为点B的对应点,点F为的对称轴上任意一点,在上确定一点G,使得以点B,E,F,G为顶点的四边形是平行四边形,直接写出所有符合条件的点G的坐标.
8.【综合探究】
如图,抛物线 与轴交于, 两点,与轴交于点, 作直线, 其中点, 点. 若点在线段上运动(点 不与点,重合), 过点作轴的垂线,交抛物线于点,交轴于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若,求此时点的坐标;
(3)是否存在点使得为等腰直角三角形? 若存在,请求出点的坐标; 若不存在,请说明理由.
9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,经过点A的直线与抛物线交于点,与y轴交于点E.
(1)求抛物线的函数解析式和顶点P的坐标;
(2)连接,求的面积;
(3)若M是线段上一动点,N是线段上一动点,且,请直接写出的最小值.
10.如图1,在平面直角坐标系中,直线与抛物线(b,c是常数)交于A、B两点,点A在x轴上,点B在y轴上.设抛物线与x轴的另一个交点为点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图1,直线上方抛物线上是否存在点M,使得的面积等于3,若存在,写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)P是抛物线上一动点(不与点A、B重合),如图2,若点P在直线上方,连接交于点D,记,的面积分别为,,求的最大值.
11.如图,二次函数的图像与轴交于点、两点,与轴交于点,点为的中点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为直线上方抛物线上一点,过点作轴,垂足为,与分别交于点两点,设点的横坐标为.
①用含的代数式表示线段的长度;
②若,求此时点的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点,使,若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
12.如图,抛物线与轴交于点,点(在的左侧),与轴相交于点,、的坐标分别为:、,连接、.
(1) 求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是第一象限内抛物线上的动点,过点作,交直线于点,过点作轴,交轴于点,点为直线上一动点,当最大时,求的最小值;
(3)将该抛物线沿射线方向平移个单位,点为平移后抛物线对称轴上一动点,连接、,当时,请写出所有符合条件的的坐标,并写出其中一个点的求解过程.
13.在平面直角坐标系中,抛物线经过,两点,与轴交于点,点是抛物线上一动点,且在直线的上方.
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图1,过点作轴,交直线于点,若,求点的坐标.
(3)如图2,连接,,,与交于点,过点作交于点.记,,的面积分别为,,.求的最大值.
14.如图,抛物线与x轴交于两点.点P为抛物线上任意一点,其横坐标为,过点P作轴,点Q的横坐标为.
(1)求a,b的值;
(2)当点Q在抛物线上时,求m的值;
(3)当线段与抛物线有两个公共点时,直接写出m的取值范围;
(4)过点P作轴,点M的纵坐标为,且点M与点P不重合.连接 ,当抛物线在内的部分对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
15.已知抛物线与轴相交于A、B两点,并与直线交于B、C两点,其中点是直线与轴的交点,连接.
(1)点的坐标是______,点的坐标是______.
(2)求抛物线的解析式;
(3)设点是线段上的一个动点(不与点B、C重),直线轴,交抛物线与点,问点运动到何处时,线段的长最大?并求出的长的最大值,
16.已知抛物线交轴于,两点,顶点为点,点为的中点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接,点为线段的中点,过点作,垂足为点,交抛物线于点,求线段的长;
(3)点为线段上一动点(点除外),在右侧作平行四边形.
①如图2,当点落在抛物线上时,求点的坐标;
②如图3,连接,,直接写出的最小值.
17.如图1,已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点.
(1)求该抛物线所对应的函数关系式;
(2)已知点是抛物线的顶点,点是线段上的一个动点(与点、不重合),过点E作轴于点,交抛物线于点.
①求四边形的面积;
②求的边上的高的最大值;
③如图2,在②的条件下,在x轴上是否存在点G,使得的值最小?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
18.在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交点C.
(1)求抛物线与直线的解析式;
(2)若点P是直线上方抛物线上的一动点,过点P作轴于点F,交直线于点D,求线段的最大值;
(3)点M为抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
19.如图,抛物线交轴于点和点,交轴于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点在抛物线上,且,求点的坐标;
(3)若点为该拋物线对称轴上一点,当最小时,求点的坐标.
20.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C.

(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是直线下方对称轴右侧抛物线上一动点,过点P作轴交抛物线于点D,作于点E,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)将抛物线沿射线方向平移个单位,在取得最大值的条件下,连接交y轴于点M,平移后的抛物线上是否存在一点N,使得,若存在,直接写出符合条件的N点坐标,若不存在,请说明理由.
21.已知直线分别交x轴、y轴于点A、B,抛物线过A,B两点,交x轴负半轴于点G.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在该抛物线对称轴上找一点H,使周长最小,求出点H的坐标和周长的最小值;
(3)如图,点P是直线上一动点,过点P作轴于点C,交抛物线于点D,设抛物线顶点为M,抛物线对称轴交于点N,是否存在点P,使四边形为菱形?并说明理由;
(4)如图2,点在y轴上,连接,抛物线上若存在一点F,使与互补,请直接写点F的横坐标.
22.如图,已知抛物线的图象与x轴交于A和两点,与y轴交于,直线经过点B,且与y轴交于点D,与抛物线交于点E,与对称轴交于点F.
(1)求抛物线的解析式和m的值;
(2)在抛物线的对称轴上找一点P,使的值最小,求满足条件的点P的坐标.
(3)在x轴上有M、N两点(M在N的右侧),且,若将线段在x轴上平移,当它移动到某一位置时,四边形的周长会达到最小,请求出周长的最小值(结果保留根号).


《2025年中考数学压轴题专练:二次函数综合(线段周长问题)》参考答案
1.(1)
(2)3
(3)或
【分析】本题主要考查了求抛物线解析式、二次函数的性质、二次函数与图形面积的综合、二次函数与线段的综合等知识点,掌握数形结合思想是解题的关键.
(1)直接运用待定系数法求解即可;
(2)根据(1)所得的解析式可得,再运用待定系数法求得直线的解析式为,再求得抛物线的顶点坐标为,如图:过点D作轴,交直线于点H,则,即;然后再求的面积即可;
(3)设,由题意可得四边形是矩形,则;当线段的长度最小时,只需最短即可,进而得到,然后根据二次函数的性质可得点,进而得到点P、F的纵坐标相同,即,解得,然后求得点P的坐标.
【详解】(1)解:将、两点代入可得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为:.
(2)解:∵抛物线与y轴交于点C.
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴直线的解析式为:,
∵,
∴顶点D的坐标为,
如图:过点D作轴,交直线于点H,
∴,
∴,
∴;
(3)解:存在,
∵点F在直线上,
∴设,
由题意得,四边形是矩形,
∴,
∴当线段的长度最小时,只需最短即可,
∴,
∵,
∴存在最小值(即最小),
∵抛物线的对称轴为,
∴点,
∵过点P作轴于点E,交直线于点F,
∴点P、F的纵坐标相同,
∴,解得:,
∴点P的坐标为或.
综上所述,满足条件的P点坐标为或.
2.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)首先确定两点坐标,利用待定系数法即可解决问题;
(2)表示出利点坐标,即可解决问题;
(3)延长交于,作轴交于,交于,作轴交于,得到是等腰三角形,得出,直线的解析式为,首先证明,得出,,得出,推出,解方程即可解决问题.
【详解】(1)解:∵在上,,
设,
则,
解得:(舍去)或,
∴,
∵,

把、坐标代入抛物线得,
解得:,,
∴抛物线解析式为.
(2)解:如图,作轴交于,交于,交轴于,
由题意可得,,
∴.
(3)解:延长交于,作轴交于,交于,作轴交于,
∵,,
设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为:,
∵在上,,,
∴是等腰直角三角形,
又,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴为中点,
∵轴,
∴,
∴,,
∵的横坐标为2,且在直线上,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
解得:,
∵在第二象限,
∴正值舍去,
∴,
∴.
【点睛】本题考查二次函数综合题,一次函数的应用,直角三角形的性质,相似三角形的性质和判定等知识,解题关键是学会添加常用辅助线,学会利用参数解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
3.(1)
(2),
(3)存在,或或
【分析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数综合—周长问题、二次函数综合—面积问题,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用数形结合与分类讨论的思想是解此题的关键.
(1)由题意可得,,再利用待定系数法求解即可;
(2)连接交抛物线对称轴于,此时,的周长最小,求出直线的解析式和抛物线的对称轴,从而可得点的坐标,再求出,即可得解;
(3)设,由题意并结合可得,分情况求解即可.
【详解】(1)解:由题图及,得,.
把A,C坐标带入中,,
解得:,
故.
(2)解:连接交抛物线对称轴于,此时,
∴,此时的周长最小,
∵,
∴对称轴为直线,
∴由二次函数对称性可得,
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,
当时,,即,
由,,,得,.
故的周长最小值为.
(3)解:在中,边上的高为,又,则在抛物线上到的距离为3的点均满足条件.如图,设,由在轴上,得.
①当时,即,解得;
②当时,即,解得或0(与点重合,舍去).
故点存在,其坐标为或或.
4.(1)
(2)直角三角形
(3),
【分析】(1)先求出点C的坐标,再利用待定系数法即可解答;
(2)解直角三角形,求出,,进而求出,即可得出结论;
(3)求出直线BC的解析式为,求出,设,则,得到,利用二次函数的性质即可解答.
【详解】(1)解:当时,,得
又抛物线过点
设抛物线表达式

抛物线的解析式为;
(2)解:在中,
在中,
为直角三角形;
(3)解:设直线BC的解析式为,则,
解得,
直线BC的解析式为



设,则

∴当时,有最大值为,此时点P坐标为.
【点睛】本题考查二次函数的综合题,涉及解析式,二次函数的性质,解直角三角形,熟练运用数形结合的思想是解题的关键.
5.(1)①,②;
(2).
【分析】()将代入抛物线得,分别令,,即可得出、、三点的坐标;
过作交于点,作轴于点,证明,可得,用待定系数法求出直线的解析式,与抛物线联立解即可得出的坐标;
()由题意,可得,,设,,因为直线过点,可得其解析式为,与抛物线联立并消去,得:,所以,,作轴于点,作轴于点,证明,可得,同理,代入计算,即可得出是一个定值;
本题考查二次函数的性质,用待定系数法求一次函数的解析式,相似三角形的判定和性质,一元二次方程根与系数的关系,解题的关键的是通过相似三角形用坐标表示出线段,的长.
【详解】(1)当时,,
当时,,
当时,,
解得:或,
∴,
如图,过作交于点,作轴于点,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
联立,解得(舍去),或,
则,
∴;
(2)由,
当时,,
解得或,
∴,,
∵过点作一直线交抛物线于、两点,
设直线的解析式为,,,
∴,,
∴直线的解析式为,
联立,
消去,得:,
∴,,
如图,作轴于点,作轴于点,
则,
∴,即,
∴,
同理,,
∴.
6.(1)
(2)
(3)存在,点的坐标为或或或
【分析】()利用待定系数法解答即可;
()利用待定系数法求出直线的解析式为,设,则,可得,得到当时,取最大值,即得,连接,与对称轴相交于点,则此时的值最小,再利用待定系数法求出直线的解析式为,最后把代入计算即可求解;
()设,根据等腰三角形的定义,利用两点间距离公式分三种情况解答即可求解;
本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的几何应用,等腰三角形的定义,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:把、代入得,

解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:设直线的解析式为,把、代入得,

∴,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∵,
∴当时,取最大值,
∴,
连接,与对称轴相交于点,则此时的值最小,
∵,
∴对称轴为直线,
∵,
∴,
设直线的解析式为,把、代入得,

解得,
∴直线的解析式为,
把代入得,,
∴;
(3)解:存在.
设,
当时,,
解得或,
∴或;
当时,,
解得或(不合舍去),
∴;
当时,,
解得,
∴;
综上,点的坐标为或或或.
7.(1)
(2)或
(3)或或
【分析】本题考查二次函数的图像和性质,掌握待定系数法求函数解析式是解题的关键.
(1)由待定系数法即可求解;
(2)先求出直线的解析式,设 则点即可得到,即可求解;
(3)当为对角线时,由中点坐标公式得:;当或为对角线时,列方程求出值解题.
【详解】(1)解:由题意得:,
解得:,
故抛物线的表达式为:;
(2)解:设直线AB的解析式为,
则,解得,
∴直线的表达式为:
设则点
∴,
解得:
则点或
(3)解:将抛物线沿射线平移个单位,即向左平移个单位向上平移个单位,则,
∴点对应的点,
设点, 点,
当为对角线时,由中点坐标公式得:, 则,
即点;
当或为对角线时,
同理可得: 或,
解得:或,
即点或;
综上, 或或.
8.(1);
(2);
(3)存在,点的坐标为或.
【分析】()把点, 点代入即可求解;
()由抛物线的解析式为,求出,再利用待定系数法求出直线解析式为,设,则,,故有,,再通过列出方程,然后解方程即可;
()分当时和当时两种情况分析即可;
本题考查了二次函数的图象与性质,一次函数的性质,一元二次方程,掌握这些知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,点,
∴,解得:,
∴该抛物线的解析式为;
(2)解:由()得:抛物线的解析式为,
当时,,
解得:,,
∴,
设直线解析式为,
∴,解得:,
∴直线解析式为,
设,则,,
∴,,
∵,
∴,整理得:,
解得:,(舍去),
当时,,
∴点的坐标为;
(3)解:存在,理由:
∵,,
∴,
∴,
∵轴,
∴,
∴;
当时,,如图,
∴,解得:,(舍去),
∴此时;
当时,如图,作于点,则有,
∴,解得:,(舍去),
∴此时;
综上可知:点的坐标为或.
9.(1),顶点;
(2)的面积;
(3)的最小值为.
【分析】本题主要考查了二次函数的解析式的求法,函数与几何的综合,函数与几何图形结合的综合能力的培养.要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,解决相关问题.
(1)由待定系数法求出函数表达式,进而求解;
(2)先求得直线的表达式,得到点,再求得点,根据三角形面积公式即可求解;
(3)过点E作轴且使,证明,得到,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:,
则顶点;
(2)解:设直线的表达式为:,
由点A、D的坐标得,,
解得,
∴直线的表达式为:,则点,
令,即,
解得或,
∴点,
∴,,
∴的面积;
(3)解:过点E作轴且使,
则,
∵,
则,
则,
则,
故当O、N、H共线时,最小,
则,
的最小值为.
10.(1)
(2)存在,,
(3)
【分析】(1)由直线与两坐标的交点可得,,然后利用待定系数法求解即可;
(2)在图1中,过点M作交直线于点N,设,则,,利用坐标与图形可得,由求得t值,进而可求解;
(3)过点P作交直线于点E,则,所以,设点 ,利用坐标与图形可得,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解: 直线与坐标轴交于A、B两点,
当时,,当时,,
,,
将A、B代入抛物线,得
,解得 ,
抛物线的解析式为:.
(2)解:存在.
在图1中,过点M作交直线于点N,
依题意,设,则,,

∴,
由得,
解得,,
当时,,则;
当时,,则,
综上,存在点M,使得的面积等于3,此时,;
(3)解:在图2中,过点P作交直线于点E,则,
,则,
设点 ,



∵,,
∴当时,有最大值,最大值为.
【点睛】本题是二次函数与一次函数的交点问题,考查了用待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,坐标与图形,相似三角形的判定与性质,解一元二次方程等知识,解题的关键是添加合适的辅助线构造.
11.(1)
(2)① ②
(3)存在,,
【分析】()利用交点式解答即可求解;
()①先求出直线的表达式,设点的坐标为,可表示点的坐标,再把纵坐标相减即可表示线段的长度;②先求出直线的表达式,表示出点的坐标,进而表示出线段的长,利用等式建立方程,求解即可;
()先得出抛物线的对称轴为直线,取的中点为,根据直角三角形斜边中线等于斜边一半可得,,由此建立方程,求解即可.
【详解】(1)解:∵与轴交于点,两点,
∴抛物线的表达式为,
即;
(2)解:①∵二次函数,
∴,
设直线的解析式为,
把、代入得,

∴,
∴直线的表达式为,
∵,
∴,
∴;
②∵为的中点,
∵,
∴,
设的表达式为,把、代入得,

∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴(舍去),,
∴;
(3)解:存在.
∵,,
∴对称轴为直线,
设,
∵,,
∴的中点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的几何应用,中点坐标公式,两点间距离公式,直角三角形斜边中线等于斜边的一半,利用待定系数法求出函数解析式是解题的关键.
12.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)运用待定系数法把点代入解析式,求二元一次方程组的解,即可求解;
(2)过作轴交于,交于,延长交于,由三角函数得 ,,可求,由待定系数法得直线的解析式为,设,,表示出、,由,,,由二次函数的性质求出;如图,过作轴,过作,过作轴交于,作交于,由相似三角形的判定方法得,由相似三角形的性质得,可求,从而可得 ,当、、三点共线时,的值最小,即可求解;
(3)由,该抛物线沿射线方向平移个单位,该抛物线向左平移个单位长度,由平移的性质得平移后的对称轴为直线,①当在轴上方时,过作轴交于,过作轴交于,交于,
由相似三角形的判定方法得,由相似三角形是性质得,可求
,设,则,同理可证,由相似三角形是性质得
,由勾股定理得,即可求解;②当在轴下方时,同理可求.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于,,
∴,
解得,,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,过作轴交于,交于,延长交于,
轴,

当时,,
∴,
∴,,

在中,






设直线的解析式为,则有

解得:,
直线的解析式为,
设,













当时,
取最大值,


如图,过作轴,过作,过作轴交于,作交于,
轴,
四边形、、均是矩形,




在中,





如图,
当、、三点共线时,的值最小,
此时,
的最小值为;
(3)解:,
该抛物线沿射线方向平移个单位,
该抛物线向左平移个单位长度,

平移后的对称轴为直线,
①当在轴上方时,
如图,过作轴交于,过作轴交于,交于,

四边形、、是矩形,









设,则,








解得:,(舍去),

设,


在中


解得:,(舍去),

②当在轴下方时,如图,
同理可求: ,

解得:,(舍去),

综上所述:的坐标为或.
【点睛】本题考查了二次函数综合,待定系数法,二次函数的性质,勾股定理,相似三角形的判定及性质,三角函数等;能根据题意构建相似三角形,并能熟练利用二次函数的性质,勾股定理,相似三角形的判定及性质,三角函数进行求解是解题的关键.
13.(1)
(2)
(3)的最大值为
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)由(1)可知,则有,然后求出直线的解析式为,然后可设,则有,进而根据可建立方程进行求解;
(3)由题意易得,则有,然后可得,作交y轴于N,作轴交于Q,则有,即,设,则,进而根据相似三角形的性质建立函数关系式,最后根据二次函数的性质可进行求解.
【详解】(1)解:由题意得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:由(1)可知,则令时,,
∴,
设直线的解析式为,则有:
,解得:,
∴直线的解析式为,
设点,
∵轴,
∴轴,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:(此时B,P重合,不合题意舍去),
∴;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴,

作交y轴于N,作轴交于Q,
∵直线的解析式为,,
∴直线的解析式为,
将代入,得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴,
∴,
∵,轴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,

∵,
∴当时,有最大值.
【点睛】此题是二次函数综合题,考查了待定系数法求一次函数和二次函数解析式、相似三角形的判定和性质、二次函数的图象和性质等知识,数形结合和准确计算是解题的关键.
14.(1)
(2)
(3)或
(4)或
【分析】(1)把,代入,得到关于、的二元一次方程组,求得和即可;
(2)根据点与点的位置,由题意可知它们关于对称轴对称,从而求出的值;
(3)先求出点关于对称轴的对称点的坐标,线段与图象有两个交点,再结合图象,确定的取值即可;
(4)分情况进行讨论,按照m的取值范围,画出图形,根据二次函数的性质,进行判定即可.
【详解】(1)解:把,代入,得:

解得:;
(2)解:∵抛物线的解析式,
抛物线的对称轴是:,
轴,且点在抛物上,
点和点关于抛物线对称轴对称,

解得:;
的值为;
(3)解:点的横坐标为,
点关于对称轴的对称点的横坐标为;
①当时,,
解得:,

②当时,只有一个交点,显然不符合题意;
③当时,,
解得:,

综上分析可知:或;
(4)解:当点与点重合时,,解得:或
当时,点M在x轴下方,
由解析(3)可知,当时,线段与抛物线有两个交点,如图所示:

此时抛物线在内有两部分,对称轴右侧部分,不符合题意;
当时,如图所示:
此时抛物线在内的部分在对称轴左侧,随x的增大而减小,符合题意;
当时,P与M重合,不符合题意;
当时,如图所示:

此时在内没有抛物线;
当时,如图所示:

此时抛物线在内的部分在对称轴左侧,随x的增大而减小,符合题意;
当时,如图所示:

此时抛物线在内的部分在对称轴左侧,随x的增大而减小,符合题意;
当时,
此时抛物线在内有两部分,不符合题意;
综上分析可知,当或时,抛物线在内的抛物线,随x的增大而减小.
【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,求二次函数的解析式,数形结合,分类讨论是解题的关键.
15.(1);
(2)
(3)当点E运动到点时,有最大值,最大值为2
【分析】本题主要考查了二次函数与一次函数综合:
(1)在中分别求出自变量为0时的函数值,函数值为0时的自变量的值即可得到答案;
(2)根据(1)所求利用待定系数法求解即可;
(3)设出点E的坐标,进而表示出点F的坐标,则可表示出线段的长,利用二次函数的性质求出线段最长时点E的坐标即可得到答案.
【详解】(1)解:在中,当时,,当时,,
∴,;
(2)解:把,代入中得:,
∴,
∴抛物线解析式为;
(3)解:设,
∵直线轴,
∴,
∴,
∵,
∴当,即时,有最大值,最大值为2,
∴此时点E的坐标为,
∴当点E运动到点时,有最大值,最大值为2.
16.(1);
(2)
(3)①点;②最小值为
【分析】本题考查了待定系数法求函数的解析式,中点坐标公式,平行四边形的判定和性质,矩形的判定和性质,勾股定理,利用轴对称的性质求线段和的最小值,熟练掌握平行四边形的性质,轴对称的性质是解题的关键.
(1)根据顶点为,设抛物线,把代入解析式,计算求解即可;
(2)根据顶点为.点为的中点,得到,当时,,得到,结合,垂足为,得到.
(3)①根据题意,得,结合四边形是平行四边形,,所以点的纵坐标和点相同,结合点落在抛物线上,得到,解得即可;②设点,则点,过点作直线轴,作点F关于直线l的对称点,连接,利用平行四边形的判定和性质,勾股定理,矩形判定和性质,计算解答即可.
【详解】(1)解:由题意得,,
将点的坐标代入得,

解得,,
∴抛物线的解析式为,
即;
(2)解:如图1,∵,,点是的中点,
∴点的坐标为,
当时,,
∴点,
∵点的坐标为,
则;
(3)解:①如图2,∵四边形是平行四边形,
∴,
∵点,
∴当时,,
解得:,(舍),
∴点;
②设点,则点,
如图3,过点作直线轴,
作点F关于直线l的对称点,连接,
则,
当,,三点共线时,为最小,
由定点,的坐标得,直线的表达式为:,
将点的坐标代入上式得:,
解得,,
则点,点,
则最小值为:,
即最小值为.
17.(1)
(2)①12;②.③
【分析】(1)根据抛物线与x轴交于,两点,设函数解析式为,再将点代入求解即可.
(2)①先求出抛物线的顶点坐标为,再根据四边形的面积计算即可;
②求出直线的解析式为:,求出,设的边上的高为,设点E为,则,在中,,即可求出答案;
③以点A为顶点作,过点G作于点M,得到三点共线时,有最小值,即为的长,此时点G在点的位置,利用解直角三角形求出答案即可.
【详解】(1)∵抛物线与x轴交于,两点,
∴设该抛物线的解析式为:.
∵过点,
∴,
解得,
∴该抛物线的解析式为:.
(2)∵,
∴抛物线的顶点坐标为
∴四边形的面积;
即四边形的面积
②设直线的解析式为:,
把点,代入,得
,解得,
∴直线的解析式为:.
∵, ,
∴,
∵,
∴,
∴,
设的边上的高为,如图,
设点E为,则,
则,
在中,,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为;
③以点A为顶点作,过点G作于点M,
∴,
∴,即三点共线时,有最小值,即为的长,此时点G在点的位置,
如图:
由可知,当时,,
∴有最大值时,点E的坐标为, 则,
在中,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,等腰直角三角形的判定和性质,二次函数求最值,解直角三角形,矩形的判定和性质等知识,解题关键是在求等腰直角三角形的存在性时,注意分类讨论的思想的运用,要把所有符合条件的点求全.
18.(1);;
(2);
(3),,,.
【分析】本题主要考查了待定系数法求解析式、二次函数的图象及性质、平行四边形的性质扥知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
(1)利用待定系数法即可求得抛物线与直线的函数解析式即可;
(2)设点,则,再得出,然后利用二次函数的性质求最值即可;
(3)分平行于x轴和不平行于x轴两种情况,分别根据平行四边形的判定定理求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的图象与x轴交于,两点,
∴,解得:,
∴这个二次函数的解析式为;
∵二次函数与y轴交于点C,
∴点C的坐标为
设直线的解析式为,
∵直线经过点
∴,解得:,
∴直线的解析式为.
(2)解:由(1)得,
设点,则,

∴当时,最大,最大值是.
(3)解:存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形.
假设存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形.
①若平行于x轴,如图所示,有符合要求的两个点,,此时.
∵轴,
∴点M、点关于对称轴对称,
∴,
∴,
由,得到,;
②若不平行于x轴,如图:过点M作轴于G,
∵,
∴,
∴,,即,
设,则有,解得:,
又∵,
∴,
∴,.
综上所述,存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形.Q点坐标为:,,,.
19.(1)
(2)点的坐标为或或
(3)
【分析】()利用待定系数法解答即可;
()由抛物线解析式可得,即得,设点是纵坐标为,可得,求出的值,再代入抛物线解析式求出点的横坐标即可求解;
()由抛物线解析式可得抛物线对称轴为直线,连接交对称轴于点,由点关于对称轴对称可得,即得,由两点之间线段最短,可知此时的值最小,利用待定系数法求出直线的解析式,进而即可求解;
本题考查了二次函数的综合应用,待定系数法求二次函数解析式,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:把、代入抛物线得,

解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:当时,,
解得,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
设点是纵坐标为,则,
∵,
∴,
解得,
当点是纵坐标为时,,
解得,
∴;
当点是纵坐标为时,,
解得,,
∴或;
综上,点的坐标为或或;
(3)解:∵抛物线,
∴抛物线对称轴为直线,
连接交对称轴于点,
∵点关于对称轴对称,
∴,
∴,
由两点之间线段最短,可知此时的值最小,最小值即为线段的长,
设直线的解析式为,把、代入得,

解得,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴.
20.(1)
(2)最大值为 11,
(3)存在,或
【分析】本题主要考查了求二次函数解析式、二次函数与线段的综合、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,灵活运用所学知识成为解题的关键.
(1)直接运用待定系数法求解即可;
(2)如图:过P作轴交直线于H,由二次函数的性质可得点,对称轴为;再通过证明是等腰直角三角形,即,进而得到;再运用待定系数法求得直线的解析式为,设点,则,进而得到,然后运用配方法求最值即可解答;
(3)先直线的解析式为,再求得,然后确定平移后的抛物线解析式为;设,再用两点间距离公式表示出,然后再运用勾股定理列方程求得n即可解答.
【详解】(1)解:将两点代入可得:
,解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:如图:过P作轴交直线于H,

∵抛物线的表达式为,
∴点,对称轴为,
∴,
∵,
∴,
∴,即是等腰直角三角形,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,即,
∴,
设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为,
设点,则,
∴,,


∴当,即时,的最大值为11.
∴的最大值为11,.
(3)解:如图:设直线的解析式为,

则,解得:,
∴直线的解析式为,
∵连接交y轴于点M,
∴,
∵,抛物线沿射线方向平移个单位,
∴将抛物线向左平移两个单位,向上平移两个单位得到平移后的函数解析式为:,
设,
∵,,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
整理得:,解得:或,
将、代入分别得到,2,
∴ 或.
21.(1)
(2),
(3)不存在,理由见解析
(4)或
【分析】(1)先由直线分别交轴、轴于点,得出点和点的坐标,再用待定系数法求解抛物线的解析式即可;
(2)二次函数的对称轴直线,对称轴交于点H,点H为所求.求出,由A,G关于直线对称,可得,再求解即可;
(3)不存在点,使四边形为菱形.求得抛物线顶点的坐标,则可求得的长度;设点坐标为,则用含的式子表示出,根据平行四边形的性质可知,由此求得的值,再由两点距离公式求得,由可得答案;
(4)过点作轴于点,则,当时,,结合,可判定,从而可得比例式,再分两种情况:当点在轴右侧时,;当点在轴左侧时,,分别将相关线段的长代入比例式计算即可.
【详解】(1)解:在一次函数中,当时,,
当时,即,得,
点,点,
把,分别代入中得,

解之得,
抛物线解析式为:;
(2)解:二次函数的对称轴直线,
对称轴交于点H,点H为所求.
将代入一次函数中,得,

∵点A,G关于直线对称,


,,

(3)解:不存在.理由如下:

抛物线的顶点,
当时,,


设P点坐标为,则,


∴当时,四边形为平行四边形,
即,
解得:(舍去),或
当时,P点坐标为,


平行四边形不为菱形,
当时,同理可得平行四边形不为菱形,
不存在点P,使四边形为菱形;
(4)解:存在,过点F作轴于点H,则,
当时,,

设点,
则,
①当点F在y轴右侧时,,
解之得:,
∵点F在y轴右侧,
②当点F在y轴左侧时,,

解之得:,
点F在y轴左侧,

综上所述:当点F的横坐标为或时,与互补.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了一次函数和二次函数的图象与性质、相似三角形的判定与性质、待定系数法求函数的解析式、平行四边形和菱形的判定等知识点,数形结合、分类讨论以及熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
22.(1),m的值是3
(2)
(3)
【分析】(1)用待定系数法可得抛物线的解析式,然后代入一次函数解析式即可得m的值;
(2)连接交对称轴于P,点P就是所求的点.根据点B和点C的坐标求出直线的解析式,进而求出点P的坐标即可;
(3)由E,F为定点,可得当的和最小时,四边形的周长最小,将点F向右平移2个单位得到F′,作点E关于x轴的对称点,连接与x轴交于点M,过点F作交x轴于点N,则,,而,M,三点共线,故此时的值最小,可得,,,,从而求出E'F',,即知四边形周长的最小值为.
【详解】(1)解:把,代入得:

解得,
∴;
把代入得:

解得,
∴抛物线的解析式为,m的值是3;
(2)如图1,连接交对称轴于P,
∵A,B关于对称轴对称,
∴,
∴,
∴的最小值为,
∴点P就是所求的点.
∵抛物线解析式为,
∴抛物线的对称轴为直线,
设直线的解析式为,将,代入得:

解得:,
∴直线的解析式为,
把代入得:,
∴点P的坐标为;
(3)∵E,F为定点,
∴线段的长为定值,
∴当的和最小时,四边形的周长最小,
将点F向右平移2个单位得到,作点E关于x轴的对称点,连接与x轴交于点M,过点F作交x轴于点N,如图2:
作图可知,,,
∵,M,三点共线,
∴,此时的值最小,
∵,
∴抛物线对称轴为直线,
∵点F为直线与的交点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴四边形周长的最小值为.
【点睛】此题考查二次函数的图象与性质、待定系数法求函数解析式、勾股定理、轴对称最短问题,掌握待定系数法,利用轴对称图形的性质添加辅助线,构造线段和的最小值,是解题的关键.

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