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    【专项复习】2022年中考数学专项 第9讲 二次函数专题分类(含答案)学案

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    【专项复习】2022年中考数学专项 第9讲 二次函数专题分类(含答案)学案

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    这是一份【专项复习】2022年中考数学专项 第9讲 二次函数专题分类(含答案)学案,共26页。
    第9讲 二次函数专题分类
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    以平面直角坐标系为载体,结合一元二次方程、一次函数、二次函数等知识,运用数形结合思想,利用函数解析式与点的坐标的关系,点的坐标与线段长度的关系及根与系数关系实现数与形的相互转化。
    【板块一】二次函数与面积
    方法技巧
    用点的坐标表示出相关线段的长,进一步求出面积。
    题型一 纵割法
    例1 已知抛物线与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,点D(-1,n)是抛物线上一点,连接AC、AD、CD.若△ACD的面积为5,求m的值。
    【解析】令,解得,∵点D(-1,n)是抛物线上一点,
    ∴n==-3m-,∴C(0,-2m-2),D(-1,-3m-),
    当-2m-2<2,即m>-2时,A(-2m-2,0),直线AC:y=-x-2m-2,
    过点D作DE∥y轴交AC于点E,则E(-1,-2m-1),DE=m+,
    DE×AO=(2m+2)=5,解得m=-3(舍去)或m=


    题型二 等积变形
    【例2】如图,抛物线C1:与x轴交于点C(1,0),B,与y轴交于点A,将抛物线C1沿x轴翻折,然后向右平移一个单位,再向上平移1个单位,得到抛物线C2.
    (1) 直接写出b的值及C2解析式;
    (2) 在抛物线C2的第一象限内的图象上有一点P,求△PAB的面积 的最大值。
    【解析】(1)b=5,
    (2)过点P作PQ∥AB,交y轴于点Q,连接QB。∵A(0,4)B(4,0)∴yAB=-x+4.
    设PQ:y=-x+n,联立得,△=0,n=7
    ∴Q(0,7)∴AQ=3∴△PAB的面积 的最大值=S△QAB==
    【点评】本题也可用题型一 的方法,等积变换,纵割法是解决面积问题的常用方法。


    题型三 倍分面积问题
    【例3】如图,抛物线与x正半轴相交于点A,点P是y轴上的动点,过点P作平行于x轴的直线与抛物线相交于点B、C(B在C的左侧),过点C作CD⊥x轴于点D,连接AB,DP,OC交PD于点M,交AB于点E,,求点P坐标。
    【解析】易知A(2,0),抛物线的对称轴为直线x=1,设点B的横坐标为2-m,BC=2-2m,
    则四边形BADP为平行四边形,易知四边形PODC为矩形,∴OC、PD互相平分,,
    ∴AE=∴BE=5AE∴BC=5OA∴2-2m=10∴m=-4∴B(-4,24)∴P(0,24)


    针对练习1
    1. 抛物线与直线l:有唯一公共点A,
    (1)此抛物线的解析式为_______________,对称轴为___________,顶点坐标为_________;
    (2)求A点的坐标;
    (3)将直线L向上平移交抛物线于B,C两点,若,求平移后的直线BC的解析式。
    解:(1),y轴,(0,0)
    (2),x=3∴A(3,3)
    (3)过点A作AD平行于y轴交直线BC于点D,∴
    ∴平移后直线的解析式为y=2x+b,得∴,
    ∴∴,b=1
    ∴平移后直线BC的解析式为


    2. 如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点P是第一象限内的抛物线上的一动点,连接PA交BC于点E,交y轴于点F。
    (1) 连接AC,PB,若,,求点P的坐标;
    (2) 设△PBE,△CEF的面积分别是、,求的最大值。
    解:(1)∵,∴,∴,连接PC,则PC∥x轴,
    ∴∴P点的坐标为(3,2)
    (2)∵A(-1,0)∴设AP解析式为,联立∴,,连接OP,∴+=-5
    ∴求的最大值是


    【板块二】二次函数与角度
    方法技巧
    将角度之间的关系转化为特殊图形、全等、平行等,再转化为线段之间的关系。
    题型一 角度与等腰三角形
    例2 如图,抛物线与x轴交于A、B两点,点P为抛物线上一点,且位于x轴的下方,P(1,-3),B(4,0)。
    (1) 求抛物线的解析式;
    (2) 若点D为抛物线上一点,且∠DPO=∠POB,求点D坐标。
    【解析】(1)解得,,
    (2)若点D在第三象限,∵∠D1PO=∠POB,∴PD1∥x轴,,∴P、D1关于y轴对称,∴D1(-1,-3),若PD1交x轴于点Q,∴QP=QO,设PQ=QO=t,,HQ=t-1,
    在Rt△PQH中,32+(t-1)2=t2∴t=5, ∴Q(5,0),
    设PQ的解析式为y=kx+b,解得,b=,
    ∴∴xD=
    ∴D点坐标为(-1,-3)或()


    题型二 角度与全等三角形
    例3 如图,抛物线与x轴负半轴交于点A,与y轴交于点B,将线段AB绕点P顺时针旋转90°得到线段CD(点C与点A对应),若点C、D都在抛物线上,求点P坐标。
    【解析】过点CD分别作x轴y轴的平行线交于G,由旋转的性质可知,CD⊥AB,∴Rt△CDG≌Rt△BAO∴CG=OB=3,DG=OA=1,设C(a,-a2+2a+2),则D(a+3,-a2+2a+2),∵点D在抛物线上, ∴-(a+3)2+2(a+3)+3=-a2+2a+2 ∴a=, ∴
    设P(m,n)∵C与A对应,∴∴∴P






    题型三 45°角的构造
    例4 已知抛物线y=x2-4x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,将直线AC向右平移交抛物线于点P,交x轴于点Q,且PCA=45°,求直线PQ的解析式。
    【解析】过点A,作AD⊥AC交CP的延长线于点D,过点D作DE⊥x轴于点E,
    ∵∠PCA=45°,∴AC=AD,∴△OAC≌△EDA,∴OA=DE,OC=AE,∴D(4,1),
    直线PC:y=,联立解得,∴P()
    设PQ解析式为y=-3x+b∴,b=
    ∴直线PQ的解析式为y=-3x+




    针对练习2
    1、 如图,抛物线y=-x2+4x-3交x轴于A、B两点,交y轴于点C,连接AC,点P为第四象限抛物线上一点,且∠PCB=∠ACO,求点P的坐标.
    解:A(1,0),B(3,0),C(0,-3),过点A作AC的垂线AD交CP的延长线于点D,
    过点D作DE⊥x轴于点E,由△BOC是等腰直角三角形可得,AC=AD,∠CAD=90°,
    △AOC≌△DEA,ED=AO=1,AE=OC=3,D(4,1),
    直线CD解析式为y=,由得x1=0(舍去),,∴P()





    2.(2018娄底)如图,抛物线y=ax2+bx+c与两坐标轴相交于点A(-1,0),B(3,0,),C(0,3),点D是抛物线的顶点,E是线段AB的中点。
    (1) 求抛物线的解析式,并写出点D的坐标;
    (2) F(x,y)是抛物线上一点,且∠AEF=∠DBE,求点F的坐标.
    解:(1)抛物线的解析式为y=-x2+2x+3,D(1,4)
    (2)过点E作EN∥BD交Y轴于点N,交抛物线于点F,在y轴负半轴取ON′=ON,连接EN′,射线EN′交抛物线于点F,∵EF∥BD,∴∠AEF=∠DBE,
    ∵ON=ON′,EO⊥NN′,∴∠AEF1=∠AEF2-∠DBE
    ∵E是AB中点,A(-1,0),B(3,0)∴E(1,0)
    设EF1:y=-2x+b,E(1,0)代入得b=2∴l:y=-2x+2.
    联立得,当x=0时,y=-2x+2=2,
    ∴点N的坐标为(0,2),同理,可求得F2坐标为,
    综上所述,点F的坐标为或

    3.如图,已知抛物线y=-x2+2x+3与y轴交于点B,点A(1,0),点P是第一象限内的抛物线上的一点,使得线段OP与直线AB的夹角为45°,求点P的坐标.
    解:过点A作直线AC∥OP,过点B作BC⊥AB交直线AC于点C,过点C作CD⊥y轴于点D,
    ∵OP与AB的夹角为45°,∴∠CAB=45°,∴易证△CDB≌△BOA,
    ∴CD=OB=3,BD=OA=1,∴C(3,4),
    ∴AC的解析式y=2x-2,∴OP的解析式为y=2x,
    联立∴(舍)∴P()




    4.如图,抛物线y=x2+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,若A(-1,0),且OC=3OA,
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)将直线BC沿x轴翻折交Y轴于点N,过点B的直线l交y轴、抛物线分别于DE两点,且点D在N的上方,若∠NBD=∠DCA,求点E的坐标。
    解:(1)∵A(-1,0),∴OA=1,OC=3OA,OC=3,C(0,-3)
    ∴解得∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3,;
    (3) 取点F(0,1),过点F作FG⊥FB交BD于点G,过点G作GH⊥y轴于点H,
    ∴∠NCA=∠FBO=∠NBD,∴∠DBF=45°,△BOF≌△FHG,∴G(1,4),
    设BE解析式为y=kx+b,则,解得∴
    由解得,,∴E(-3,12)

    5.二次函数y=ax2-3x+2a的图象与x轴交于AB两点,与y轴交于点C,若AB=1,
    (1)求二次函数的解析式;
    (2)点P为抛物线位于x轴下方的一个动点,连接BP,在x轴的上方的抛物线上取一点Q,使∠CBQ=∠CBP,点P在运动过程中,是否存在这样的平行于y轴的直线,使得点P、Q到该直线的距离之积为定值?若存在,求出定值,若不存在,说明理由。
    解:(1)y=x2-3x+2
    (2)延长BP交y轴于点M,过点C作CN∥x轴交BQ于点N,∵OC=OB=2,∴∠MCB=∠NCB=45°,又∵∠CBQ=∠CBP∴△BCM≌△BCN,∴CM=CN,设BP、BQ的解析式为y=mx-2m,y=nx-2n,
    ∴CM=2m+2,∴N(2m+2,2)∴2=n(2m+2)-2n,
    ∴mn=1联立得x2-(m+3)x+2m+2=0
    ∴xP+xB=m+3,∴xP=m+1,同理xQ=m+1,设定直线为x=t,
    ∵(m+1-t)(m+1-t)为定值,∴t=1,∴定值为1

    【板块三】二次函数与特殊图形
    方法技巧
    利用特殊图形的性质,转化为线段之间的相等、平行或垂直等关系,进一步转化为点的坐标.
    ►题型一 二次函数与等腰三角形
    【例1】(2018贵港)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,-3).
    (1)求这个二次函数的解析式;
    (2)若P是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH⊥x轴于点H,与BC交于点M,连接PC.
    ①求线段PM的最大值;
    ②当△PCM是以PM为一腰的等腰三角形时,求点P的坐标.

    【解析】(1)将A,B,C的坐标代入得解得,∴y=x2-2x-3;
    (2)①易求BC的解析式y=x-3,设M(n,n-3),P(n,n2-2n-3),
    ∴PM=(n-3)-(n2-2n-3)=-(n-)2+,当n=时,PM最大=;
    ②当PM=PC时,(-n2+3n)2=n2+(n2-2n-3+3)2,解得n1=0(舍),n2=2,∴n2-2n-3=-3,
    ∴P(2,-3),当PM=MC时,(-n2+3n)2=n2+(n-3+3)2,
    解得n1=0(舍),n2=3+ (舍),n3=3-,∴P(3-,2-4),
    综上P(2,-3)或(3-,2-4)

    ►题型二 二次函数与直角三角形
    【例2】(2018大庆)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,点B的坐标为(4,0),与y轴交于点C(0,4).
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)点P在x轴下方的抛物线上,过点P的直线y=x+m与直线BC交于点E,与y轴交于点F,求PE+EF的最大值;
    (3)点D为抛物线对称轴上的一点.
    ①当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,直接写出点D的坐标;
    ②若△BCD是锐角三角形,直接写出点D的纵坐标n的取值范围.

    【解析】(1)y=x2-5x+4;
    (2)直线BC的解析式为y=-x+4,直线y=x+m与BC垂直,∴∠CEF=90°,
    ∴△ECF为等腰直角三角形,过点P作PH⊥y轴于H,PG∥y轴交BC于点G.
    当△EPG为等腰直角三角形时,PE=PG,设P(t,t2-5t+4)(1<t<4),则G(t,-t+4),
    ∴PF=PH=t,PG=-t2+4t,∴PE=-t2+2t,
    ∴PE+EF=2PE+PF=- (t-)2+,当t=时,PE+EF的最大值为;
    (3)设D(,n),DC2=()2+(n-4)2,BD2=(4-)2+n2=+n2.
    ①当△BCD是以BC为直角边,BD为斜边时,BC2+DC2=BD2,
    32+()2+(n-4)2=+n2,n=,D(,);
    △BCD是以BC为直角边,CD为斜边时,32++n2=()2+(n-4)2,∴n=-,∴D(,-);
    ②当△BCD是以BC为斜边时,()2+(n-4)2++n2=32,n1=,n2=,
    D(,)或(,),
    ∴△BCD为锐角△,点D纵坐标的取值范围为<n<或-<n<.

    ►题型三 二次函数与平行四边形
    【例3】如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线y=x-5经过点B,C.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)过点A的直线交直线BC于点M,当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标.

    【解析】(1)当x=0时,y=x-5=-5,则C(0,-5),当y=0时,x-5=0,解得x=5,则B(5,0),把B(5,0),C(0,-5)代入y=ax2+6x+c得,解得,
    ∴抛物线解析式为y=-x2+6x-5;
    (2)解方程-x2+6x-5=0得x1=1,x2=5,则A(1,0),
    ∵B(5,0),C(0,-5),∴△OCB为等腰直角三角形,∴∠OBC=∠OCB=45°,
    ∵AM⊥BC,∴△AMB为等腰直角三角形,∴AM=AB=×4=2,
    ∵以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,AM∥PQ,
    ∴PQ=AM=2,PQ⊥BC,作PD⊥x轴交直线BC于点D,则∠PDQ=45°,
    ∴PD=PQ=×2=4,设P(m,-m2+6m-5),则D(m,m-5),
    当P点在直线BC上方时,PD=-mx2+6m-5-(m-5)=-m2+5m=4,解得m1=1,m2=4,
    当P点在直线BC下方时,PD=m-5-(-m2+6m-5)=m2-5m=4,解得m1=,m2=,综上所述,P点的横坐标为4或或.

    ►题型四 二次函数与正方形
    【例4】如图,抛物线顶点P(1,4),与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A,B.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)若M,N为抛物线上两个动点,分别过点M,N作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E,是否存在点M,N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.

    【解析】(1)设抛物线解析式为:y=a(x-1)2+4(a≠0).
    ∵抛物线过点C(0,3),∴a+4=3,∴a=-1.∴y=-(x-1)2+4=-x2+2x+3;
    (2)存在满足条件的M,N.过点M作MF∥y轴,过点N作NF∥x轴交MF于点F,过点N作NH∥y轴交BC于点H,则△MNF与△NEH都是等腰直角三角形.
    设M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN的解析式为y=-x+b.
    ∵,∴x2-3x+(b-3)=0.∴NF2==(x1+x2)2-4x1x2=21-4b.
    ∵△MNF为等腰直角三角形,∴MN2=2NF2=42-8b.
    ∵直线MN与y轴交点(0,b)到点C(0,3)的距离为.∴NH2=(b-3)2,
    ∵NE=NH,∴NE2=(b-3)2.如果四边形 MNED为正方形,∴NE2=MN2,
    ∴42-8b=(b2-6b+9),∴b2+10b-75=0,b=5或-15.
    ∵正方形边长为MN=,∴MN=9或,∴正方形MNED的边长为9或.
    针对练习3
    1.(2018梆州)已知抛物线y=-x2+bx+c交x轴于点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C,点P是抛
    物线上在第一象限内的一个动点.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

    解:(1)将A(-1,0)、B(3,0)代入y=-x2+bx+c,,
    解得,∴抛物线的表达式为y=-x2+2x+3;
    (2)连接PC,交抛物线对称轴l于点E,∵抛物线y=-x2+2x+3对称轴为直线x=1.
    CE=PE,ME=DE时,四边形CDPM是平行四边形.
    ∵点C的坐标为(0,3),点E横坐标为1,∴xp=2,P(2,3),∴E(1,3),∴点M的坐标为(1,6).


    2.如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90,AC=3OC=6OB,点B(1,0),抛物线y=-x2+bx+c经过A,B两点,
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)点P是直线AB上方抛物线上的一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE=DE.
    ①求点P的坐标;
    ②在直线PD上是否存在点M,使△ABM为直角三角形?若存在,求出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.

    解:(1)B(1,0),A(-2,6),,解得,解析式为y=-x2-3x+4;
    (2)①直线AB的解析式为y=-2x+2,设P(t,-t2+3t+4),E(t,-2t+2),
    ∵PE=DE,yP=yE,∴-t2-3t+4= (-2t+2),
    解得t1=-1,t2=1(舍),点P的坐标为(-1,6);
    ②当∠BAM=90°时,设直线PD交AB于点Q,Q(-1,4),
    ∵AM2+AQ2=QM2,设M(-1,n),∴(n-6)2+1+5=(n-4)2,n=,∴M(-1,),
    当∠ABM=90°时,20+(4+n2)=(4-n)2,n=-1,∴M(-1,-1).
    当∠AMB=90°,作 AH⊥PD于点H,∴AM2+BM2=AB2,∴(n-6)2+1+n2+22=45,
    解得n1=3+,n2=3-,∴点M(-1,3+)或(-1,3-),
    综上,满足条件的点M的坐标为(-1,),(-1,-1),(-1,3+)或(-1,3-).

    【板块四】二次函数与定点
    方法技巧
    利用根与系数的关系,通过设参、消参等手段,求出定点的坐标.
    ►题型一 与参系数无关
    【例1】关于x的二次函数y=ax2-2ax+a-4的图象经过定点P,求点P的坐标.
    【解析】y=ax2-2ax+a-4=a(x-1)2-4,∴ P(1,-4).


    【例2】抛物线y=ax2+bx-4a-2b与抛物线y=4ax2-2bx+c与y轴交于同一点,求关于x的二次函数y=4ax2-2bx+c的图象所经过的定点的坐标.
    【解析】∵两图象与y轴交于同一点,∴c=-4a-2b,
    ∴y=ax2-2bx-4a-2b=4a(x2-1)-2b(x+1)=(x+1)[4a(x-1)-2b],
    ∴当x=-1时,y=0,∴定点的坐标为(-1,0)


    ►题型二 用几何条件求定点
    【例3)】已知抛物线y=x2与直线y=mx+n交于点A,点B,直线AB交y轴于点C,是否存在定点
    C,使得OA⊥OB,若存在,求出定点C的坐标,若不存在,说明理由.

    【解析】过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E.设A(a,a2),B(b,b2).
    ∵OA⊥OB,∴OA2+OB2=AB2,∴a2+(a2)+b2+(b2)=(a-b)2+(a2-b2)2,∴ab(4+ab)=0,
    ∵ab≠0,∴ab=-4,联立,∴x2-mx-n=0,
    由根与系数的关系:ab=-2n,∴n=2,∴直线AB为y=mx+2,即点C的坐标为(0,2).
    ►题型三 对称点与定点
    【例4】过点P(1,-2)的任一直线交抛物线y=x2-x于A,B两点,点B关于抛物线的对称轴x=1的对称点为点C,连接AC,求直线AC所经过的定点的坐标.

    【解析】设直线AB:y=k(x-1)-2,联立得x2-(k+1)x+k+2=0,
    ∴xA+xB=2k+2①,xAxB=2k+4②,设直线AC:y=mx+n,
    联立得x2-(m+1)x-n=0,∴xA+xC=2m+2③,xAxC=-2n④,
    ∵点B与点C关于x=1对称,∴xB+xC=2,①+③得:2xA+2=2k+2m+4,
    ∴xA=k+m+1,②+④得:xA(xB+xC)=2k-2n+4,∴xA=k-n+2,∴:n=-m+1,
    ∴直线AC的解析式为y=mx-m+1=m(x-1)+1,
    ∴直线AC经过的定点的坐标为(1,1).

    针对练习4
    1.如图,抛物线C1:y=ax2+bx+c(a>0)过y轴上一点(0,4),C1与直线y=kx交于点E,F,P为y轴上一定点,过点P的直线y=bx+n与直线y=kx交于点Q,若,求定点P的坐标.

    解:∵经过点(0,4),∴y=ax2+bx+4,联立∴ax2+(b-k)x+4=0,
    ∴xE+xF=,xE·xF=,由kx=bx+n,得xQ=.∵,∴,
    ∴,∴,∴n=8. ∴定点P(0,8).



    2.如图,抛物线的顶点为(2,0),且经过点(4,1),直线y=x与抛物线交于A,B两点,直线l的解析式为y=-1.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)点F为平面内一定点,M为抛物线上一动点,且点M到直线l的距离与点M到点F的距离始终相
    等,求定点的坐标.

    解:(1)y=x2-x+1;
    (2)设M(m,m2-m+1),F(t,n),点M到l的距高为m2-m+2,
    ∴MF=m2-m+2,∴(m-t)2+(m2-m+1-n)2=(m2-m+2)2,
    即(n-1)m2-2(n+1-t)m-n2+2n+3-t2=0,
    ∵与m无关,∴(n-1)=0,-2(n+1-t)=0,∴n=1,t=2,即F(2,1).

    3.如图,抛物线y=(x-1)2上任意一点P(x0,m),过点P作直线y=(x0-1)x+b与直线x=1交于点A,F(1,n),恒有FP=FA,求点F的坐标.

    解:m=(x0-1)2,将P(x0,m)代入得y=(x0-1)x+b得b=m-x0(x0-1)=x02+,
    ∴直线PA解析式为y=(x0-1)x-x02+,x=1时y=-x02+x0-=-(x0-1)2=-m,
    ∴A(1,-m),由FA=FP得(1-x0)2+(n-m)2=(n+m)2,(1-x0)2=(n+m)2-(n-m)2=4mn=2n(x0-1)2,∵x0-1≠0,∴n=,故F(1,).

    【板块五】 二次函数与定值
    方法技巧
    设点的坐标,直线的解析式,利用根与系数的关系,通过整体代入或消元求出定值.
    u题型一 等长线段
    【例1】如图1,抛物线解析式C1:与x轴交于A、B两点,交y轴于点C,若OB=2OC.
    (1)求c的值;
    (2)如图2,若抛物线C2:,过点C的直线l分别交第一象限的抛物线C1、C2于M、N两点,求证:CN=MN.

    图1 图2
    【解析】(1)∵C(0,c),OB=2OC,∴OB=-2c,∴B(-2c,0).
    ∴,解得c=-2(c=0舍);
    (2)

    设直线MN的解析式为,联立∴xM=8k,同理xN=4k,过点N作NH⊥y轴于点H,过点M作MD⊥NH于点D.∴NH=4k,DN=8k-4k=4k,∴NH=ND,∴△CNH≌△MND,∴CN=MN












    u题型二 线段之和
    【例2】如图,直线分别交x轴、y轴于A、B两点,抛物线与y轴交于点D(0,8),点P事抛物线在第一象限部分上的一动点.
    (1)求点A的坐标及抛物线的解析式;
    (2)若PC⊥x轴于点C,求PB+PC的值.

    【解析】(1)A(4,0),;
    (1)设P(t,),∴PC=,PB2=t2+()2=()2.
    ∴PB=,∴PB+PC==10.

    u题型三 线段之差
    【例3】抛物线交x轴的正半轴于点A,对称轴交x轴于点M,点P为第三象限抛物线上的一动点,直线PA、PO分别交抛物线的对称轴于点B、点C,求MC-MB的值.

    【解析】设P(t,),直线PC的解析式为,yC=-t+4,CM=-t+4,设直线PA:,∴,.∴直线PA的解析式,∴yN=t,∴MB=-t,∴MC=MB=(-t+4)-(-t)=4.





    u题型四 线段之积
    【例4】如图,抛物线与y轴交于点C,点Q(2,t)为抛物线上一点,过点A(0,4)的直线与y轴左侧的抛物线交于点D、E两点,QD、QE分别交y轴于点G、H,求OG·CH的值.

    【解析】由Q(2,2)可设DQ:,EQ:,
    则:yG=2-2k1,yH=2-2k2,CG=2k1,CH=2k2,由得.
    ∴2xD=-4k1,∴xD=-2k1,同理可得xE=-2k2,∴xD·xE=4k1k2,
    设DE:y=kx+4,联立得,∴xDxE=4.
    ∴4k1k2=4,即k1k2=1,∴CG·CH=2k1·2k2=4k1k2=4.

    u题型五 线段之比
    【例5】如图,抛物线过定点A(1,0),它的顶点M是y轴正半轴上一动点,点M关于x轴的对称点为N,过点N作x轴的平行线交抛物线于B、C两点,直线AB交y轴于点P,直线AC交y轴于点Q,求的值.

    【解析】∵A(1,0),∴设抛物线的解析式为,∴M(0,-a),
    ∵yB=yC=a,∴,∴xB=,xC=,
    设直线AB:,直线AC:,联立
    ∴,∴xB=,∴m=(+1)a,同理n=-(+1)a
    ∴OP=(--1)a,OQ=(-+1)a,∴
    针对练习5
    1.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,点C是第一象限内抛物线上一动点,连接AC交y轴于点E,连接BC并延长交y轴于点F,求OF+OE的值.

    解:A(-2,0),B(2,0),设直线AC:,联立,∴,
    ∴xC=-a+2,设直线BC:,联立∴,
    ∴xC=-b-2,∴-a+2=-b-2,∴a-b=4,∴OE+OF=2a-2b=2(a-b)=8.

    2.已知直线与抛物线交于A、B两点,若AM⊥y轴于点M,BN⊥y轴于点N,求OM·ON的值.

    解:联立得,,∴xA+xB=,xA·xB=,
    ∵OM·ON=yA·yB=axA2·axB2=a2(xAxB)2=a2·=4.
    3.已知抛物线交x轴于A、B两点(A在B的左侧),点C在y轴负半轴,直线BC交抛物线于点D,直线AC交抛物线于点E,EF⊥y轴于点F,若BD=CD,求的值.

    解:令,得A(-c,0),B(2c,0),则xD=c,代入抛物线得yD=-ax2,
    ∴C(0,-4ac2),待定系数法得lAC:y=-4acx-4ac2,
    联立解得xE=-2c,∴.
    4.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,定点为C,点P在抛物线上,且位于x轴下方,已知直线PA、PB与y轴分别交于E、F两点,当点P运动时,求的值.

    解:∵A、B两点关于y轴对称,∴xA+xB=0,设lPB:,lPA:,
    联立,得,∴xB·xP=,
    同理可求xA·xP=,∴(xA+xB)·xP=+=,
    ∴2c=n+b,∴,即.

    【板块六】 二次函数与最值
    u题型一 配方法→建立二次函数最值模型
    【例1】如图,抛物线交y轴于点C,交x轴于A、B两点,A(-2,0),a+b=,点M是抛物线上的动点,点M在顶点和点B之间运动(不包括顶点和点B),ME∥y轴,交直线BC于点E.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)求线段ME长度的最大值.

    【解析】(1);
    (2)设M(m,),则E(m,-m+4),
    ∴ME===,
    ∴当m=2时,ME最大=2.




    u题型二 化斜为直法
    【例2】如图,直线分别与x轴,y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线经过A、B两点.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)点M事直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△MDH周长的最大值.

    【解析】(1);
    (2)∵MD∥y轴,MH⊥BC,∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°,∴DH=DM,MH=DM,∴△DMH的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM,
    ∴当DM有最大值时,其周长有最大值,∵点M是直线BC上方抛物线上的一点,
    ∴可设M(t,),则D(t,),
    ∴DM=-()==,
    ∴当t=时,DM有最大值,最大值为,此时DM的最大值为,
    即△DMH周长的最大值为.

    针对练习6
    1.已知抛物线与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),P为x轴下方抛物线上一动点,直线AP交y轴于点M,直线BP交y轴于点N,求OM·ON的最大值.

    解:由A(-1,0),B(4,0),可设lPA: ,lPB:,
    由得,,∴-1·xP=-4-2m,∴xP=4+2m,由得,∴4·xP=-4+8n,∴xP=-1+2n,
    ∴-1+2n=4+2m,∴2m=2n-5,∴OM·ON=-m·4n=-2n(2n-5)=-4(n-)2+,
    当n=时,OM·ON取得最大值,此时点P为(,).

    【板块七】 抛物线的平行弦问题
    基本图形:如图,直线l1,l2分别交抛物线于点A、B和点C、D,且l1∥l2.
    基本结论:xA+xB=xC+xD.

    解:设直线l1,l2的解析式分别为,,
    联立得,ax2-kx-m=0,∴xA+xB=,
    同理可证,xC+xD=,∴xA+xB=xC+xD.

    u变式一 横坐标之差为定值
    1.如图,抛物线与y轴交于点A,与x轴正半轴交于点B,直线与抛物线交于D、E两点,若AE∥BD,点E、D的横坐标分别为xE,xD,若xE-xD=1,求抛物线解析式.

    解:易得xA+xE=xB+xD,∴xE-xD=xB-xA=xB=1,故B(1,0),
    把点B(1,0)代入抛物线解析式得:-1-2+c=0,c=3,
    故抛物线解析式为



    u变式二 线段差为定值
    2.如图,抛物线与x轴交于A、B两点(典A在点B左侧),与y轴交于点C,直线交抛物线于点E、F,AD∥y轴交EF于点D,求DF-DE的值.

    解:设EF交y轴于点G,由题意得:A(-3,0),B(1,0),C(0,2),
    ∴AC的解析式为,∴AC∥EF,
    ∵AD∥CG,∴四边形ADGC是平行四边形,∴DG=AC=,
    易证xE+xF=xA+xC=xD+xG,得xF-xG=xD-xE,易证DE=FG,
    ∴DF-DE=DF-FG=DG=AC=.

    u变式三 面积差为定值
    3.抛物线上一点A(-1,5),O为原点,直线与抛物线另一交点为点C,过点A作OC的平行线交y轴于点E,与抛物线另一个交点为点B,若S△ECB-S△EOC=3,求直线AB的解析式.

    解:过点C作y轴的平行线交直线AB于点D,易证四边形OEDC为平行四边形,
    ∵OC∥AB,易得xA+xB=xC+xO,∴xB-xD=xE-xA=0-(-1)=1,
    ∴S△BOC=S△BCD,CD=OE,易得S△ECB-S△EOC=S△ECB-S△ECD=S△DCB=3,
    ∴DC·(xB-xD)=3,∴OE=DC=6,E(0,6),
    又A(-1,5),易得直线AB解析式为.

    【板块八】抛物线的切线问题
    1.如图,抛物线y=ax2+bx+c上一动点P,过点P作直线l:y=kx+m(k≠0)与抛物线有唯一公共点,直线AB∥l交抛物线于A,B两点,过点P作PM∥y轴交AB于点M.求证:AM=BM.

    解:设AB的解析式为y=kx+n,联立得:ax2+(b-k)x+c-n=0,
    ∴xA+xB=,xA+xB=2xP,∴xP=,
    ∵PM∥y轴,∴xA+xB=2xP=2xM,即xB-xM=xM-xA,
    过点A作AC//x轴,过点B作BD//x轴分别交直线PM于C,D两点,
    则AC=BD,∴△AMC≌△BMD.∴AM=BM.


    2.如图,直线l:y=kx+b(k>0)交抛物线y=x2+2于点A,B,交x轴负半轴于点C,M是AB的中点,MN∥y轴交抛物线于点N,点D是线段OC上一点,且DN∥AB,求证:DN与抛物线有唯一公共点.

    解:∵M是AB的中点,MN∥y轴,∴xA+xB=2xN,联立得:x2-kx+2-b=0,
    ∴xA+xB=k,∴xN=k,∴N(k,k2+2),
    ∵DN∥AB,∴设DN的解析式为y=kx+c,则k2+2=k2+c,∴c=k2+2,
    ∴DN的解析式为y=kx-k2+2,联立得:x2-kx+k2=0,
    ∴△=k2-4×k2=0,∴直线DN与抛物线有唯一公共点.







    3.如图,点P是抛物线y=ax2上任意一点,过点P的直线l:y=kx+b(k≠0)与抛物线有唯一公共点且与y轴交于点Q,与x轴交于点M.求证:PM=QM.

    解:设P(t,at2),代入y=kx+b,则at2=kt+b,∴b=at2-kt,
    ∴直线l解析式为y=kx+at2-kt,联立得:ax2-kx-at2+kt=0,
    ∵直线l与抛物线有唯一公共点,且k≠0,∴Δ=0,∴k2-4a(kt-at2)=0,∴(k-2at)2=0,∴k=2at,∴b=-at2,∴|yP|=|yQ|,过P点作PN⊥x轴于点N,则PN=OQ,∴△PMN≌△QMO,∴PM=QM.


    【板块九】抛物线与焦点问题
    方法技巧:抛物线的焦点结论的推导,是通过乘法公式变化而得到.
    1.如图,在平面直角坐标系中,A(0,2),点P是抛物线y=x2+1上一动点.
    (1)过点P作PB⊥x轴于点B,求证:PA=PB;
    (2)若点C(2,5),连PA,PC,PA+PC是否存在最小值?如果存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.


    解:(1)设P(t,t2+1),∴PB=t2+1,PA2=PH2+AH2=t2+(t2+1-2)2=(t2+1)2,
    ∴PA=t2+1,∴PA=PB;
    (2)作PB⊥x轴,CH⊥x轴,垂足分别为点B,H,由(1)知PA=PB,∴PA+PC=PC+PB≥CH,
    当C,P,H三点共线时,PA+PC存在最小值,当x=2时,y=2,∴P(2,2).


    2.如图,点P为抛物线y=x2-上一动点,PH⊥x轴于点H,连OP.
    (1)当点P在第一象限的抛物线上时,求PO-PH的值;
    (2)当点P在第四象限的抛物线上时,求PO+PH的值.

    解:(1)设P(t,t2-),∴PH=t2-,PO2=PH2+ OH2=(t2-)2+t2=(t2+)2,
    ∴PO=t2+,∴PO-PH=(t2+)-(t2-)=1.
    (2)设P(t,t2-),∴PH=-t2,PO2=PH2+OH2=(t2-)2+t2=(t2+)2,
    ∴PO=t2+,∴PO+PH=(t2+)+(-t2)=1.

    3.如图,在平面直角坐标系中,A(0,2),点P为抛物线y=x2+1上的一点.直线y=kx(k>0)交抛物线于点D,P,连AP,AD,若AP=2AD,求k值.

    解:过点D作DM⊥x轴于点M,过点P作PN⊥x轴于点N,由第1题可知AD=DM,PA=PN,又AP=2AD,∴2DM=PN,∴ON=2OM,∴xP=2xD,∴x2-kx+1=0∴
    xD+xP=4k,xDxP=4,∴xD=,xP=2.∴k=.




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