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专题14 二次函数与几何压轴(3题型18类型+限时检测)-2024年中考数学二轮复习讲义(全国通用)
展开一、复习方法
1.以专题复习为主。 2.重视方法思维的训练。
3.拓宽思维的广度,培养多角度、多维度思考问题的习惯。
二、复习难点
1.专题的选择要准,安排时间要合理。 2.专项复习要以题带知识。
3.在复习的过程中要兼顾基础,在此基础上适当增加变式和难度,提高能力。
专题14 二次函数与几何压轴
目 录
TOC \ "1-3" \n \h \z \u
\l "_Tc162860160" 题型01 三角形面积问题
\l "_Tc162860161" 类型一 利用铅垂高计算三角形面积
\l "_Tc162860162" 类型二 面积比值问题
\l "_Tc162860163" 类型三 面积存在性问题
\l "_Tc162860164" 类型四 面积最值问题
\l "_Tc162860165" 题型02 线段相关问题
\l "_Tc162860166" 类型一 线段和最值问题
\l "_Tc162860167" 类型二 线段差最小问题
\l "_Tc162860168" 类型三 周长最值
\l "_Tc162860169" 题型03 存在性问题
\l "_Tc162860170" 类型一 平行四边形存在性问题
\l "_Tc162860171" 类型二 矩形存在性问题
\l "_Tc162860172" 类型三 菱形存在性问题
\l "_Tc162860173" 类型四 正方形存在性问题
\l "_Tc162860174" 类型五 等腰三角形存在性问题
\l "_Tc162860175" 类型六 直角三角形存在性问题
\l "_Tc162860176" 类型七 相似三角形存在性问题
\l "_Tc162860177" 类型八 等角存在性问题
\l "_Tc162860178" 类型九 二倍角、半角存在性问题
\l "_Tc162860179" 类型十 特殊角存在性问题
\l "_Tc162860180" 类型十一 线段存在性
\l "_Tc162860181" (时间:60分钟)
题型01 三角形面积问题
类型一 利用铅垂高计算三角形面积
1.(2023·山东青岛·一模)对于某些三角形,我们可以直接用面积公式或是用割补法等来求它们的面积,下面我们研究一种求面积的新方法:如图1所示,分别过三角形的顶点A、C作水平线的铅垂线l1、l2,l1、l2之间的距离d叫做水平宽;如图1所示,过点B作水平线的铅垂线交AC于点D,称线段BD的长叫做这个三角形的铅垂高;
结论提炼:容易证明,“三角形的面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半”,即“S=12dℎ”.
尝试应用:
已知:如图2,点A−5,3、B4,0、C0,6,则△ABC的水平宽为______,铅垂高为______,所以△ABC的面积为______.
学以致用:
如图3,在平面直角坐标系中,抛物线的解析式为:y=−x2+2x+3,点B为抛物线的顶点,图象与y轴交于点A,与x轴交于E、C两点,BD为△ABC的铅垂高,延长BD交x轴于点F,则顶点B坐标为______,铅垂高BD=______,△ABC的面积为______.
2.(2024·山西晋城·一模)综合与探究
如图,抛物线y=−13x2−43x+4与x轴交于A,B两点(点B在点A的左侧),与y轴交于点C,P是直线BC上方抛物线上一动点.
(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式.
(2)连接PB,PC,求△PBC面积的最大值及此时点P的坐标.
(3)在(2)的条件下,若F是抛物线对称轴上一点,在抛物线上是否存在点Q,使以B,F,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
类型二 面积比值问题
3.(2023·辽宁大连·二模)平面直角坐标系xOy中,抛物线C1:y=x2先向右平移72个单位长度,再向上平移74个单位长度,得到新的抛物线C2,其顶点为A,C1,C2相交于点B,过点A作AC⊥x轴于点C,连接BC交OA于点D.
(1)点A的坐标是________;
(2)如图,求△OBD面积与△OCD面积的比值;
(3)在y轴上有两点E0,n,G0,n+32,过点E作x轴的平行线交直线AO于点F,以EF,EG为邻边作矩形EFHG,直线FH分别交抛物线C1,C2于点P,Q.若抛物线C在矩形EFHG内部(不含边界)的部分对应的函数值y随x的增大而增大,且抛物线C2,在矩形EFHG内部(不含边界)的部分对应的函数值y随x的增大而减小,求PQ的取值范围.
4.(2021·天津河西·二模)如图所示,在抛物线上选定两点,我们把过这两点的线段和这条抛物线所围成的图形称作抛物线弓形.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2a>0与直线y=x相交于点O和点A,OA截得的抛物线弓形的曲线上有一点P.
(Ⅰ)当a=1时,解答下列问题:
①求A点的坐标;
②连接OP,AP,求△OPA面积的最大值;
③当△OPA的面积最大时,直线OP也截得一个更小的抛物线弓形,同理在这个更小的抛物线弓形曲线上也有一点P',连接OP',P'P,当△OP'P的面积最大时,求这个△OP'P的最大面积与②中△OPA的最大面积的比值;
(Ⅱ)将(Ⅰ)中a=1的条件去掉后,其它条件不变,则△OP'P的最大面积与△OPA的最大面积的比值是否变化?请说明理由.
5.(2021·江苏盐城·二模)将抛物线y=ax2的图像(如图1)绕原点顺时针旋转90度后可得新的抛物线图像(如图2),记为C:y2=1ax.
【概念与理解】
将抛物线y1=4x2和y2=x2按上述方法操作后可得新的抛物线图像,记为:C1:_____________;C2:____________.
【猜想与证明】
在平面直角坐标系中,点M(x,0)在x轴正半轴上,过点M作平行于y轴的直线,分别交抛物线C1于点A、B,交抛物线C2于点C、D,如图3所示.
(1)填空:当x=1时,ABCD=______;当x=2时,ABCD=_______;
(2)猜想:对任意x(x>0)上述结论是否仍然成立?若成立,请证明你的猜想;若不成立,请说明理由.
【探究与应用】
①利用上面的结论,可得△AOB与△COD面积比为 ;
②若△AOB和△COD中有一个是直角三角形时,求△COD与△AOB面积之差;
【联想与拓展】
若抛物线C3:y2=mx、C4:y2=nx(0
6.(2023·宁夏吴忠·一模)如图抛物线y=x2+bx+c经过点A−1,0,点B2,−3,与y轴交于点C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点p,使△PBC的面积是△BCD面积的3倍,若存在,请直接写出点p的坐标;若不存在,请说明理由.
7.(2023·贵州遵义·一模)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=−x+4交两坐标轴于B、C两点,二次函数y=ax2+bx+c图象经过A,B,C三点且A(−1,0).
(1)求二次函数的解析式.
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P?使得PA+PC的长度最短.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在直线上方抛物线上是否存在点Q?使得△QBC的面积有最大值.若存在,求出点Q的坐标及此时△QBC的面积;若不存在,请说明理由.
8.(2024·陕西西安·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=ax2−x+ca≠0与x轴交于A−1,0,B3,0两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线C1的解析式;
(2)设抛物线C1关于坐标原点对称的抛物线为C2,点A,B的对应点分别为A',B',抛物线C2的顶点为E.则在x轴下方的抛物线C2上是否存在点F,使得S△ABF=2S△B'BE.若存在,求出F点的坐标;若不存在,请说明理由.
类型四 面积最值问题
9.(2024·山东泰安·一模)在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C0,2,且顶点P的坐标为(−1,3).
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图1,点D(−52,34),若点M是二次函数图象上的点,且在直线CD的上方,连接MC,MD.求△MCD面积的最大值及此时点M的横坐标;
(3)如图2,设点Q是抛物线对称轴上的一点,且在点C的下方,连接QC,将线段QC绕点Q逆时针旋转90°,点C的对应点为F,直线PF交抛物线于点E(点E与点P不重合),判断此时能否求出点E的坐标,如能,求出点E的坐标,不能,说明理由.
10.(2023·山东济宁·二模)如图,已知直线y=43x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+4经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线x=−1.
(1)求抛物线的表达式;
(2)D是第二象限内抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,求四边形ABCD面积S的最大值及此时D点的坐标;
(3)若点P在抛物线对称轴上,是否存在点P,Q,使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形?若存在,请求出P,Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.
11.(2024·湖北孝感·一模)如图1,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(−1,0),B(3,0),与y轴交于点C,连接BC.
(1)求a,b的值及直线BC的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线上位于直线BC上方的一点,连接AP交BC于点E,过P作PF⊥x轴于点F,交BC于点G,
(ⅰ)若EP=EG,求点P的坐标,
(ⅱ)连接CP,CA,记△PCE的面积为S1,△ACE的面积为S2,求S1S2的最大值;
(3)如图2,将抛物线位于x轴下方面的部分不变,位于x轴上方面的部分关于x轴对称,得到新的图形,将直线BC向下平移n个单位,得到直线l,若直线l与新的图形有四个不同交点,请直接写出n的取值范围.
12.(2023·山东济南·模拟预测)已知对称轴为直线x=32的抛物线经过A−1,0,C0,−4两点,抛物线与x轴的另一个交点为B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点P为第四象限抛物线上一点,连接OP,BC交于点D,连接BP,求S△PBDS△OBD的最大值;
(3)如图2,若点Q为抛物线上一点,且当tan∠BCQ=14,求点Q的坐标.
题型02 线段相关问题
类型一 线段和最值问题
13.(2024·重庆南岸·模拟预测)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=14x2+bx+c交x轴于点A−2,0,B7,0,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图,若点M是第四象限内抛物线上一点,MN∥y轴交BC于点N,MQ∥BC交x轴于点Q,求MN+32BQ的最大值;
(3)如图,在y轴上取一点G0,7,抛物线沿BG方向平移22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D,点P在线段FD上运动,线段OF关于线段OP的对称线段OF'所在直线交新抛物线于点H,直线F'P与直线BG所成夹角为45°,直接写出点H的横坐标.
14.(2023·浙江·模拟预测)已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(−1,0),B(5,0)两点,C为抛物线的顶点,抛物线的对称轴交x轴于点D,连接AC,BC,且tan∠CBD=43,如图所示.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设P是抛物线的对称轴上的一个动点.
①过点P作x轴的平行线交线段BC于点E,过点E作EF⊥PE交抛物线于点F,连接FB、FC,求△BCF的面积的最大值;
②连接PB,求35PC+PB的最小值.
15.(2024·重庆·模拟预测)如图,在平面直角坐标系钟,已知直线y=12x+2分别与x轴和y轴交于点A,B,抛物线y=ax2+bx+2经过点A,与x轴交于另一点C1,0.
(1)求出抛物线解析式.
(2)已知过点C的直线CE∥AB,交抛物线于点于点E,P是直线AB上方抛物线上一动点,过点P作直线PG∥AB与x轴交于点G,过点P作PF∥y轴,与直线AB交于点D, 直线CE交于点F,求出PF+AG的最大值和此时P点坐标.
(3)在(2)的条件下,将上述抛物线沿射线AB方向平移1585个单位得到一条新抛物线,新抛物线顶点为Q,若点M是直线AB上一点,N是直线CE上一点,有如下情况:点Q关于直线PM的对称点为点N,或者点P关于直线QM的对称点为N,请直接写出符合条件的N点坐标.
16.(2023·浙江·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=−14x2+bx+3的对称轴是直线x=2,与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;
(2)M为第一象限内抛物线上的一个点,过点M作MN⊥x轴于点N,交BC于点D,连接CM,当线段CM=CD时,求点M的坐标;
(3)以原点O为圆心,AO长为半径作⊙O,点P为⊙O上的一点,连接BP,CP,求2PC+3PB的最小值.
类型二 线段差最小问题
17.(2023·重庆·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=−12x2+bx+c与x轴交于点A(−42,0),B(22,0),与y轴交于点C,连接AC.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图1,D是线段AC上方抛物线上的一个动点,过点D作DE⊥AC于点E,过点E作EF∥x轴交y轴于点F.求3DE−322EF的最大值及此时点D的坐标;
(3)如图2,在平面内将抛物线y=−12x2+bx+c沿x轴向右平移,当平移后的新抛物线经过点C时停止平移,此时得到新抛物线.G在第一象限且为新抛物线的对称轴上一点,直接写出所有使得以A,C,G为顶点的三角形是等腰三角形的点G的坐标,并把求其中一个点G的坐标的过程写出来.
18.(2023·内蒙古兴安盟·一模)如图,已知直线y=12x+1与y轴交于点A,与x轴交于点D,抛物线y=12x2+bx+1与直线交于A、E两点,与x轴交于B、C两点,且线段OA=OB.(注:抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为x=−b2a)
(1)求该抛物线的解析式;
(2)动点P在x轴上移动,当△PAE是直角三角形时,求点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上找一点M,使AM−CM的值最大,求点M的坐标.
类型三 周长最值
19.(2023·广东肇庆·三模)如图,抛物线y=−x2+bx+c与x轴交于点A−2,0和B1,0,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)作射线AC,将射线AC绕点A顺时针旋转90°交抛物线于另一点D,在射线AD上是否存在一点H,使△CHB的周长最小,若存在,求出点H的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,点Q为抛物线的动点,过Q点作x轴的垂线交射线AD与P点,点Q从A点出发,P点随之运动,当△APQ是以AP为腰的等腰三角形时,直接写出Q点的坐标.
20.(2023·四川资阳·二模)如图,直线y=−43x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线y=−43x2+bx+c过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D为抛物线上位于AB上方的一点,过点D作DE⊥AB于点E,作DF∥y轴交AB于点F,当△DEF的周长最大时,求点D的坐标;
(3)G是平面内的一点,在(2)的条件下,将△DEF绕点G顺时针旋转α得到△D'E'F',当α=∠OBA时,△D'E'F'的两个顶点恰好落在抛物线上,求点D'的横坐标.
21.(2023·湖北恩施·一模)已知直线y=x−1与x轴交于点A,过x轴上A,C两点的抛物线y=ax2+bx+3与y轴交于点B,与直线y=x−1交于D且OB=OC,
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点M是抛物线对称轴l上一动点,当△CDM的周长最小时,求△CDM的面积;
(4)点P是抛物线上一动点(点P不与B,C重合),连接AP,DP,若△ADP的面积等于3,求点P的坐标.
题型03 存在性问题
类型一 平行四边形存在性问题
22.(2024·浙江·模拟预测)如图,抛物线y=−x2+2x+m(m>0)与y轴交于A点,其顶点为D.直线y=−12x−2m分别与x轴、y轴交于B、C两点,与直线AD相交于E点.
(1)求A、D的坐标(用m的代数式表示);
(2)将△ACE沿着y轴翻折,若点E的对称点P恰好落在抛物线上,求m的值;
(3)抛物线y=−x2+2x+m(m>0)上是否存在一点P,使得以P、A、C、E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求此抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.
23.(2023·河南·模拟预测)如图,抛物线y=ax2+bx−16对称轴是直线x=1,且过点A−2,0.点B为抛物线与x轴另一交点.
(1)求抛物线的表达式.
(2)矩形BCDE的边BC在x轴正半轴上,边CD在第四象限.BC=6,CD=4.将矩形BCDE沿x轴负半轴方向平移得到矩形B'C'D'E',直线B'E'与直线C'D'分别交抛物线于点M、N.在平移过程中,是否存在以C'、E'、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求平移距离;若不存在,请说明理由.
类型二 矩形存在性问题
24.(2023·山西晋中·模拟预测)综合与探究
如图,抛物线y=−x2+bx+c的顶点为D1,4与x轴交于A和B两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数表达式及点A、B、C的坐标;
(2)如图1,点P是直线BC上方的抛物线上的动点,当△BCP面积最大时,求点P的横坐标;
(3)如图2,若点M是坐标轴上一点,点N为平面内一点,是否存在这样的点,使以B、D、M、N为顶点的四边形是以BD为对角线的矩形?若存在,请直接写出点N的坐标,若不存在,请说明理由.
25.(2023·河北石家庄·模拟预测)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A−3,0,B2,0.与y轴交于点C,∠CAO=45°,直线y=kx交抛物线于点E,且AE=EC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M为直线y=1上一点,点N为直线EC上一点,求CM+MN的最小值;
(3)点P为抛物线上一点,点Q为平面内一点,是否存在点P,Q,使得以E,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
类型三 菱形存在性问题
26.(2024·陕西西安·一模)已知:平面坐标系内点Px,y和点A0,1,点P到点A的距离始终等于点P到x轴的距离.
(1)请你求出点P满足的函数关系式;
(2)如果(1)中求出的函数图象记为L,L'是L沿着水平方向平移得到的,若点M在L上,点N是L平移后点M的对应点,点Q是x轴上的点.是否存在这样的点M,使得以M、N、O、Q为顶点的四边形是有一个内角为60°且的菱形?若存在,请你求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
27.(2023·山东青岛·二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=−x2+bx+c的图象与x轴交于A,B点,与y轴交于点C0,3,点B的坐标为(3,0),点P是抛物线上一个动点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)当点P运动到什么位置时,△BPC的面积最大?请求出点P的坐标和△BPC面积的最大值.
(3)连接PO,PC,并把△POC沿CO翻折,那么是否存在点P,使四边形POP'C为菱形?若存在;若不存在,请说明理由.
28.(2022·陕西·模拟预测)如图,一次函数y=33x+3的图象与坐标轴交于点A、B,二次函数y=−33x2+bx+c的图象经过A、B两点.
(1)求二次函数解析式;
(2)点B关于抛物线对称轴的对称点为C、P是对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
类型四 正方形存在性问题
29.(2023·辽宁阜新·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx−3与x轴交于A(−1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,点P为抛物线上的动点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点D为直线y=x上的动点,当点P在第四象限时,求四边形PBDC面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)已知点E为x轴上一动点,点Q为平面内任意一点,是否存在以点P,C,E,Q为顶点的四边形是以PC为对角线的正方形,若存在,请直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
30.(2023·辽宁抚顺·三模)如图,抛物线y=−14x2+bx+c的对称轴与x轴交于点A1,0,与y轴交于点B0,3,C为该抛物线图象上的一个动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,当点C在第一象限,且∠BAC=90°,求tan∠ABC的值;
(3)点D在抛物线上(点D在点C的左侧,不与点B重合),点P在坐标平面内,问是否存在正方形ACPD?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
31.(2023·山西大同·模拟预测)综合与探究
如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于A−2,0,B4,0两点,与y轴交于点C,直线y=23x−4与x轴交于点D,与y轴交于点E.若M为第一象限内抛物线上一点,过点M且垂直于x轴的直线交DE于点N,连接MC,MD.
(1)求抛物线的函数表达式及D,E两点的坐标.
(2)当CM=EN时,求点M的横坐标.
(3)G为平面直角坐标系内一点,是否存在点M使四边形MDEG是正方形.若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
类型五 等腰三角形存在性问题
32.(2024·内蒙古乌海·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线y=−3x−3与x轴交于点A,与y轴交于点C.抛物线y=x2+bx+c经过A、C两点,且与x轴交于另一点B(点B在点A右侧).
(1)求抛物线的解析式;
(2)设该抛物线的顶点为点H,求△BCH的面积;
(3)若点M是线段BC上一动点,过点M的直线ED平行y轴交x轴于点D,交抛物线于点E,求ME长的最大值及点M的坐标;
(4)在(3)的条件下:当ME取得最大值时,在x轴上是否存在这样的点P,使得以点M、点B、点P为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
33.(2023·广东汕头·二模)如图,点A、B在x轴正半轴上,点C、D在y轴正半轴上,且OB=OC=3, OA=1, OD=2,过A、B、C三点的抛物线上有一点E,使得AE⊥AD.
(1)求过A、B、C三点的抛物线的解析式.
(2)求点E的坐标.
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△ACP为等腰三角形,若存在,直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
34.(2023·甘肃平凉·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,其中B4,0,C0,−8 ,连接AC,BC.点E是线段OB上一动点(不与O、B两点重合),过点E作x轴的垂线l,与直线l交于点D,与抛物线交于点P.
(1)求抛物线的表达式,及直线BC的表达式;
(2)过点P作PF⊥BC,垂足为F,求Rt△PFD周长的最大值;
(3)点Q在y轴上,点H在抛物线对称轴上,是否存在点Q、H使得△AQH为等腰直角三角形,且∠QAH=90∘,若存在,求出点Q、H的坐标,若不存在,请说明理由.
类型六 直角三角形存在性问题
35.(2023·贵州贵阳·二模)如图,二次函数y=x2−3x−4的图象与x轴交于A和B两点,与y轴交于点C,点P是直线AC下方的抛物线上一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线AC于点E.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)求线段PE的最大值及此时点P的坐标;
(3)当PE最大时,在二次函数的图象上是否存在点Q,使以点A,P,Q为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
36.(2023·广西梧州·三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点A的坐标为−1,0,抛物线顶点D的坐标为1,−4,直线BC与对称轴相交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M为直线x=1右方抛物线上的一点(点M不与点B重合),设点M的横坐标为m,记A、B、C、M四点所构成的四边形面积为S,若S=3S△BCD,请求出m的值;
(3)点P是线段BD上的动点,将△DEP沿边EP翻折得到△D'EP,是否存在点P,使得△D'EP与△BEP的重叠部分图形为直角三角形?若存在,请直接写出BP的长,若不存在,请说明理由.
37.(2023·青海西宁·二模)如图,抛物线y=x2+2x−3与x轴相交于点A−3,0,与y轴相交于点C.
(1)求直线AC的解析式;
(2)若点P为第三象限内抛物线上的一点,设△PAC的面积为S,求S的最大值;
(3)设抛物线的顶点为D,DE⊥x轴于点E,在y轴上是否存在点M,使得△ADM是直角三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
类型七 相似三角形存在性问题
38.(2024·甘肃平凉·一模)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A−2,0,点B4,0,交y轴于点C0,4.连接AC,BC.D为OB上的动点,过点D作ED⊥x轴,交抛物线于点E,交BC于点G.
(1)求这条抛物线的函数表达式;
(2)过点E作EF⊥BC,垂足为F,设点D的坐标为m,0,请用含m的代数式表示线段EG的长,并求出当m为何值时EG有最大值,最大值是多少?
(3)点D在运动过程中,是否存在一点G,使得以O,D,G为顶点的三角形与△AOC相似.若存在,请求出此时点G的坐标;若不存在,请说明理由.
39.(2024·云南昆明·模拟预测)抛物线y=ax2+2ax+ca>0与x轴交于A−3,0、B两点(A在B的左侧),与y输交于点C0,−3,抛物线的顶点为M.
(1)求a、c的值;
(2)若点P是线段AC上一个动点,连接OP.问,是否存在点P,使得以点O、C、P为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
40.(2024·江苏淮安·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+4的图像与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为−2,0,点B的坐标为8,0.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)动点D从点C出发,以每秒5个单位的速度在线段CB上运动,过点D作x轴的垂线,交二次函数图像于点E,交x轴于点F,连接CE和OD,若△OCD与△CDE的面积相等,求t的值.
(3)点D在直线CB上运动,过点D作x轴的垂线,交二次函数图像于点E,交x轴于点F,是否存在点D,使得以B、E、F为顶点的三角形与△ABC相似? 若存在,求出D的坐标;若不存在,请说明理由.
类型八 等角存在性问题
41.(2024·山西朔州·一模)综合与探究
如图1,二次函数y=23x2+bx+c的图象与x轴交于A,B(点A在点B的左侧)两点,与y轴交于点C.直线y=−2x−2经过A,C两点,连接BC.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)在抛物线上是否存在除点C外的点D,使得∠ABD=∠ABC?若存在,请求出此时点D的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,将△AOC沿x轴正方向平移得到△A'O'C'(点A,O,C的对应点分别为A',O',C'),A'C',O'C'分别交线段BC于点E,F,当△C'EF与△O'BF的面积相等时,请直接写出△A'O'C'与△BOC重叠部分的面积.
42.(2023·辽宁盘锦·二模)如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,点C在直线AB上,过点C作CD⊥x轴于点D(1,0),将△ACD沿CD所在直线翻折,使点A恰好落在抛物线上的点E处.
(1)求抛物线解析式;
(2)连接BE,
①S△BCE= ;
②若点P为直线AB上方抛物线上一动点,连接PB,PC,当四边形PBCE面积最大时,求点P的坐标.
(3)抛物线上是否存在一点Q,使∠QEA=∠BAE?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
类型九 二倍角、半角存在性问题
43.(2024·陕西西安·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与x轴分别交于A,B两点,点A的坐标是(−4,0),点B的坐标是(1,0),与y轴交于点C,P是抛物线上一动点,且位于第二象限,过点P作PD⊥x轴,垂足为D,线段PD与直线AC相交于点E
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接OP,是否存在点P,使得∠OPD=2∠CAO?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
44.(2023·山东东营·模拟预测)如图,抛物线y=ax2+bx+c过A−4,0,B6,0,C0,8三点;点P是第一象限内抛物线上的动点,点P的横坐标是m,且1
(2)过点P作PN∥y轴并BC交于点N,作PM∥x轴并交抛物线的对称轴于点M,若PM=23PN,求点P的坐标;
(3)当点P运动到使∠PAB=12∠ABC时,求出m的值.
45.(2023·广东阳江·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线y=12x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=−12x2+bx+c经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.
(1)填空:b=___________,c=___________;
(2)点D为直线AC上方抛物线上一动点.
①连接BC、CD,设直线BD交线段AC于点E,求DEEB的最大值;
②过点D作DF⊥AC于点F,连接CD,是否存在点D,使得△CDF中的∠DCF=2∠BAC,若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
类型十 特殊角存在性问题
46.(2022·黑龙江绥化·模拟预测)如图,抛物线y=ax2+72x+c与直线y=kx+2交于C,D两点,其中点C在y轴上,点D的坐标为(3,72).点P是y轴右侧的抛物线上一动点,过点P作PE⊥x轴于点E,交CD于点F.
(1)求直线和抛物线的解析式;
(2)若点P的横坐标为m,当m为何值时,以O,C,P,F为顶点的四边形是平行四边形?请说明理由.
(3)是否存在点P,使∠PCF=45°?若存在,请求出相应的点P的坐标;若不存在请说明理由.
47.(2022·广东江门·一模)如图,抛物线y=−x2+bx+c经过A4,0,C−1,0两点,于y轴交于点B,P为第一象限抛物线上的动点,连接AB,BC,PA,PC,PC与AB相交于点Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设△APQ的面积为S1,△BCQ的面积为S2,当S1−S2=5时,求点P的坐标;
(3)是否存在点P,使∠PAB+∠CBO=45°,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
类型十一 线段存在性
48.(2024·新疆伊犁·一模)如图1,已知抛物线顶点C1,4,且与y轴交于点D0,3.
(1)求该抛物线的解析式及其与x轴的交点A、B的坐标;
(2)将直线AC绕点A顺时针旋转45°后得到直线AE,与抛物线的另一个交点为E,请求出点E的坐标;
(3)如图2,点P是该抛物线上位于第一象限的点,线段AP交BD于点M,是否存在点P使得PMAM的值最大,若存在,求出点P坐标.
49.(2023·浙江·模拟预测)已知二次函数y=x2−2x+1的图象为抛物线S,点A1,a,B1,−aa>0是平面直角坐标系上的两点,一次函数y=kx+b的图象过点A且与S交于Px1,y1,Qx2,y2两点,PC垂直于S的对称轴,垂足为C.
(1)用x1,x2表示线段BC的长;
(2)求证:∠ABP=∠ABQ;
(3)若a=1,是否存在直线PQ,使得∠PBQ=60°?如果存在,求出PQ的解析式,如果不存在,说明理由.
50.(2023·广东东莞·二模)如图,二次函数y=12x2+bx−32的图象与x轴交于点A(−3,0)和点B,以AB为边在x轴上方作正方形ABCD,点P是x轴上一动点,连接DP,过点P作DP的垂线与y轴交于点E.
(1)b= ___;点D的坐标:___;
(2)线段AO上是否存在点P(点P不与A、O重合),使得OE的长为12?若存在,请求出点P,若不存在,请说明理由.
(3)在x轴负半轴上是否存在这样的点P,使△PED是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标及此时△PED与正方形ABCD重叠部分的面积;若不存在,请说明理由.
(时间:60分钟)
1.(2024·广东珠海·一模)如图, 抛物线 y=54x2−52x−25分别交x轴于点A,B(点A在点B的左侧), 交y轴于点C.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)以B为圆心, 3 为半径作圆.
①如图1,连接AC,P是线段AC上的动点, 过点P作⊙B的一条切线PM(点M为切点), 求线段PM的最小值;
②如图2,点D为抛物线的顶点, 点Q在圆B上,连接CQ,DQ, 求DQ−12CQ的最大值.
2.(2024·四川成都·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,已知一抛物线经过原点,与x轴交于另一点A,顶点坐标为(2,−1),过点G(2,0)的直线y=kx+b(k≠0)与抛物线交于点B,C,且点B在点C的左侧.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接AB,AC,当△ABG的面积与△ACG的面积之比为1:2时,求直线的函数表达式;
(3)若有直线l:y=−2,点B到直线l的距离为BD,点C到直线l的距离为CE,求证:1BD+1CE=1.
3.(2022·安徽·模拟预测)如图,已知抛物线y=x2−2x+c与x轴正半轴交于点A,与y轴负半轴交于点B,且OA=OB,与直线y=kx+1k≠0交于C,D两点.
(1)求点B的坐标;
(2)当k=1时,求△BCD的面积;
(3)k取何值时△BCD的面积最小?最小面积是多少?
4.(2023·湖北武汉·模拟预测)如图,抛物线F:y=ax2−2ax−8a(a>0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线x=3交x轴于点D.
(1)若OB=OC,直接写出抛物线的解析式;
(2)如图1,已知点E在第四象限的抛物线上,在线段OD和直线x=3上是否存在F,G两点,使得C,E,F,G为顶点的四边形是以CF为一边的矩形?若存在,求点F的坐标;若不存在,说明理由;
(3)如图2,将抛物线F平移,使其顶点落在轴上的点P0,12处,得到抛物线G,直线MN与抛物线G只有一个公共点M,与x轴交于点N,定点Q在y轴正半轴上,且满足∠MQN=90°,求此时点Q的坐标.
5.(2023·山东淄博·二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过A−2,0,B8,0,C0,4三点.
(1)求抛物线y=ax2+bx+c的表达式;
(2)如图2,设点P是抛物线上在第一象限内的动点(不与B,C重合),过点P作PD⊥BC,垂足为点D,点P在运动的过程中,以P,D,C为顶点的三角形与△AOC相似时,求点P的坐标;
(3)在y轴负半轴上是否存在点N,使点A绕点N顺时针旋转后,恰好落在第四象限抛物线上的点M处,且使∠ANM+∠ACM=180°,若存在,请求N点坐标,若不存在,请说明理由.(请在备用图中自己画图)
6.(2023·陕西西安·三模)已知抛物线L1过点A(−1,0),B(3,0) ,C(0,−3).
(1)求该抛物线的表达式.
(2)抛物线L1的对称轴与x轴交于点P,将该抛物线沿直线y=m翻折得抛物线L2,在抛物线L2第四象限的图象上是否存在一点D,使的△CPD是以CP为直角边的等腰直角三角形?若存在,求出满足条件的L2的解析式;若不能,请说明理由.
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