一、二次函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0)(OA<OB),与y轴交于点C,且满足x12+x22﹣x1x2=13.
(1)求抛物线的解析式;
(2)以点B为直角顶点,BC为直角边作Rt△BCD,CD交抛物线于第四象限的点E,若EC =ED,求点E的坐标;
(3)在抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=2S△AOC?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)E 113
+113
+
3)点Q的坐
标为(﹣3,12)或(2,﹣3).理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)由根与系数的关系可得x1+x2=m,x1?x2=﹣(m+1),代入x12+x22﹣x1x2=13,求出m1=2,m2=﹣5.根据OA<OB,得出抛物线的对称轴在y轴右侧,那么m=2,即可确定抛物线的解析式;
(2)连接BE、OE.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出BE=1
2
CD=CE.利
用SSS证明△OBE≌△OCE,得出∠BOE=∠COE,即点E在第四象限的角平分线上,设E点坐标为(m,﹣m),代入y=x2﹣2x﹣3,求出m的值,即可得到E点坐标;
(3)过点Q作AC的平行线交x轴于点F,连接CF,根据三角形的面积公式可得S△ACQ=S△ACF.由S△ACQ=2S△AOC,得出S△ACF=2S△AOC,那么AF=2OA=2,F(1,0).利用待定系数法求出直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.根据AC∥FQ,可设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,将F(1,0)代入,利用待定系数法求出直线FQ的解析式为y=﹣3x+3,把它与抛
物线的解析式联立,得出方程组
223
33
y x x
y x
?=--
?
=-+
?
,求解即可得出点Q的坐标.
【详解】
(1)∵抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0),
∴x1+x2=m,x1?x2=﹣(m+1),
∵x 12+x 22﹣x 1x 2=13, ∴(x 1+x 2)2﹣3x 1x 2=13, ∴m 2+3(m +1)=13, 即m 2+3m ﹣10=0, 解得m 1=2,m 2=﹣5. ∵OA <OB ,
∴抛物线的对称轴在y 轴右侧, ∴m =2,
∴抛物线的解析式为y =x 2﹣2x ﹣3; (2)连接BE 、OE .
∵在Rt △BCD 中,∠CBD =90°,EC =ED , ∴BE =
1
2
CD =CE . 令y =x 2﹣2x ﹣3=0,解得x 1=﹣1,x 2=3, ∴A (﹣1,0),B (3,0), ∵C (0,﹣3), ∴OB =OC ,
又∵BE =CE ,OE =OE , ∴△OBE ≌△OCE (SSS ), ∴∠BOE =∠COE ,
∴点E 在第四象限的角平分线上,
设E 点坐标为(m ,﹣m ),将E (m ,﹣m )代入y =x 2﹣2x ﹣3, 得m =m 2﹣2m ﹣3,解得m =113
2
±, ∵点E 在第四象限, ∴E 113+113
+); (3)过点Q 作AC 的平行线交x 轴于点F ,连接CF ,则S △ACQ =S △ACF .
∵S△ACQ=2S△AOC,
∴S△ACF=2S△AOC,
∴AF=2OA=2,
∴F(1,0).
∵A(﹣1,0),C(0,﹣3),
∴直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.
∵AC∥FQ,
∴设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,
将F(1,0)代入,得0=﹣3+b,解得b=3,∴直线FQ的解析式为y=﹣3x+3.
联立
223
33
y x x
y x
?=--
?
=-+
?
,
解得1
1
3 12
x y =-
?
?
=?,2
2
2
3
x
y
=
?
?
=-
?
,
∴点Q的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).
【点睛】
本题是二次函数综合题,其中涉及到一元二次方程根与系数的关系,求二次函数的解析式,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,一次函数图象与几何变换,待定系数法求直线的解析式,抛物线与直线交点坐标的求法,综合性较强,难度适中.利用数形结合与方程思想是解题的关键.
2.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求直线BC的函数表达式;
(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P 在第三象限.
①当线段PQ=3
4
AB时,求tan∠CED的值;
②当以点C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)抛物线的函数表达式为y =x 2-2x -3.(2)直线BC 的函数表达式为y =x -3.(3)①23.①P 1(122),P 2(1-62
,74). 【解析】 【分析】
已知C 点的坐标,即知道OC 的长,可在直角三角形BOC 中根据∠BCO 的正切值求出OB 的长,即可得出B 点的坐标.已知了△AOC 和△BOC 的面积比,由于两三角形的高相等,因此面积比就是AO 与OB 的比.由此可求出OA 的长,也就求出了A 点的坐标,然后根据A 、B 、C 三点的坐标即可用待定系数法求出抛物线的解析式. 【详解】
(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴? 221
b
b
a -
?==1 ∴b=-2
∵抛物线与y 轴交于点C (0,-3), ∴c=-3,
∴抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3; (2)∵抛物线与x 轴交于A 、B 两点, 当y=0时,x 2-2x-3=0. ∴x 1=-1,x 2=3. ∵A 点在B 点左侧, ∴A (-1,0),B (3,0)
设过点B (3,0)、C (0,-3)的直线的函数表达式为y=kx+m ,
则033k m m ==+??-?,
∴13k m ??-?
==
∴直线BC 的函数表达式为y=x-3; (3)①∵AB=4,PQ=
3
4
AB ,
∴PQ=3
∵PQ⊥y轴∴PQ∥x轴,
则由抛物线的对称性可得PM=3
2
,
∵对称轴是直线x=1,∴P到y轴的距离是1
2
,
∴点P的横坐标为?1
2
,
∴P(?1
2,?
7
4
)
∴F(0,?7
4
),
∴FC=3-OF=3-7
4
=
5
4
∵PQ垂直平分CE于点F,
∴CE=2FC=5 2
∵点D在直线BC上,
∴当x=1时,y=-2,则D(1,-2),过点D作DG⊥CE于点G,
∴DG=1,CG=1,
∴GE=CE-CG=5
2
-1=
3
2
.
在Rt△EGD中,tan∠CED=
2
3 GD
EG
=.
②P1(2,-2),P2(1-
6
2
-
5
2
).
设OE=a,则GE=2-a,
当CE为斜边时,则DG2=CG?GE,即1=(OC-OG)?(2-a),
∴1=1×(2-a),
∴a=1,
∴CE=2,
∴OF=OE+EF=2
∴F、P的纵坐标为-2,
把y=-2,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:或∵点P在第三象限.
∴P
1(-2),
当CD为斜边时,DE⊥CE,
∴OE=2,CE=1,
∴OF=2.5,
∴P和F的纵坐标为:-5
2
,
把y=-5
2
,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:
∵点P在第三象限.
∴P2(-5
2
).
综上所述:满足条件为P1(-2),P2(-5
2
).
【点睛】
本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.
3.已知,m,n是一元二次方程x2+4x+3=0的两个实数根,且|m|<|n|,抛物线y=x2+bx+c 的图象经过点A(m,0),B(0,n),如图所示.
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)设(1)中的抛物线与x轴的另一个交点为抛物线的顶点为D,求出点C,D的坐标,并判断△BCD的形状;
(3)点P是直线BC上的一个动点(点P不与点B和点C重合),过点P作x轴的垂线,
交抛物线于点M,点Q在直线BC上,距离点P个单位长度,设点P的横坐标为t,△PMQ的面积为S,求出S与t之间的函数关系式.
【答案】(1)2
23y x x =--;(2)C (3,0),D (1,﹣4),△BCD 是直角三角形;
(3)2213
(03)22
13(03)2
2t t t S t t t t ?-+??=??-??<<<或>
【解析】
试题分析:(1)先解一元二次方程,然后用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)先解方程求出抛物线与x 轴的交点,再判断出△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,从而得到结论;
(3)先求出QF=1,再分两种情况,当点P 在点M 上方和下方,分别计算即可. 试题解析:解(1)∵2+430x x +=,∴11x =-,23x =-,∵m ,n 是一元二次方程
2+430x x +=的两个实数根,且|m|<|n|,∴m=﹣1,n=﹣3,∵抛物线2
23
y x x =--的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),∴10{
3b c c -+==-,∴2
{3
b c =-=-,∴抛物线解析式为
223y x x =--;
(2)令y=0,则2230x x --=,∴11x =-,23x =,∴C (3,0),
∵223y x x =--=2(1)4x --,∴顶点坐标D (1,﹣4),过点D 作DE ⊥y 轴,∵OB=OC=3,∴BE=DE=1,∴△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠DBE=45°,∴∠CBD=90°,∴△BCD 是直角三角形;
(3)如图,∵B (0,﹣3),C (3,0),∴直线BC 解析式为y=x ﹣3,∵点P 的横坐标为t ,PM ⊥x 轴,∴点M 的横坐标为t ,∵点P 在直线BC 上,点M 在抛物线上,∴P (t ,t ﹣3),M (t ,223t t --),过点Q 作QF ⊥PM ,∴△PQF 是等腰直角三角形,∵2,∴QF=1.
①当点P 在点M 上方时,即0<t <3时,PM=t ﹣3﹣(223t t --)=23t t -+,
∴S=
12
PM×QF=21(3)2t t -+=213
22t t -+,②如图3,当点P 在点M 下方时,即t <0或t
>3时,PM=223t t --﹣(t ﹣3)=23t t -,∴S=12PM×QF=12
(23t t -)=213
22t t -.
综上所述,S=2213 (0
3)22
{13 (03)22
t t t t t t t 或-+<<-.
考点:二次函数综合题;分类讨论.
4.如图,抛物线y=ax 2+bx 过点
B (1,﹣3),对称轴是直线x=2,且抛物线与x 轴的正半轴交于点A .
(1)求抛物线的解析式,并根据图象直接写出当y≤0时,自变量x 的取值范围; (2)在第二象限内的抛物线上有一点P ,当PA ⊥BA 时,求△PAB 的面积.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=x 2﹣4x ,自变量x 的取值范图是0≤x≤4;(2)△PAB 的面积=15. 【解析】 【分析】
(1)将函数图象经过的点B 坐标代入的函数的解析式中,再和对称轴方程联立求出待定系数a 和b ;
(2)如图,过点B 作BE ⊥x 轴,垂足为点E ,过点P 作PE ⊥x 轴,垂足为F ,设P (x ,x 2-4x ),证明△PFA ∽△AEB,求出点P 的坐标,将△PAB 的面积构造成长方形去掉三个三角形的面积. 【详解】
(1)由题意得,322a b b a
+-??
?-??==,
解得14a b -???
=
=,
∴抛物线的解析式为y=x 2-4x , 令y=0,得x 2-2x=0,解得x=0或4, 结合图象知,A 的坐标为(4,0),
根据图象开口向上,则y≤0时,自变量x 的取值范围是0≤x≤4;
(2)如图,过点B 作BE ⊥x 轴,垂足为点E ,过点P 作PE ⊥x 轴,垂足为F ,
设P (x ,x 2-4x ), ∵PA ⊥BA ∴∠PAF+∠BAE=90°, ∵∠PAF+∠FPA=90°, ∴∠FPA=∠BAE 又∠PFA=∠AEB=90° ∴△PFA ∽△AEB,
∴PF AF AE BE =,即244213x x x --=-, 解得,x= ?1,x=4(舍去) ∴x 2-4x=-5
∴点P 的坐标为(-1,-5),
又∵B 点坐标为(1,-3),易得到BP 直线为y=-4x+1 所以BP 与x 轴交点为(1
4
,0) ∴S △PAB=115
531524
??+= 【点睛】
本题是二次函数综合题,求出函数解析式是解题的关键,特别是利用待定系数法将两条直线表达式解出,利用点的坐标求三角形的面积是关键.
5.如图,抛物线y=﹣(x ﹣1)2+c 与x 轴交于A ,B (A ,B 分别在y 轴的左右两侧)两点,与y 轴的正半轴交于点C ,顶点为D ,已知A (﹣1,0).
(1)求点B ,C 的坐标;
(2)判断△CDB 的形状并说明理由;
(3)将△COB 沿x 轴向右平移t 个单位长度(0<t <3)得到△QPE .△QPE 与△CDB 重叠部分(如图中阴影部分)面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)B(3,0);C(0,3);(Ⅱ)CDB ?为直角三角形;
(Ⅲ)22333(0)22
1933(3)2
22t t t S t t t ?-+<≤??=??=-+<?.
【解析】 【分析】
(1)首先用待定系数法求出抛物线的解析式,然后进一步确定点B ,C 的坐标. (2)分别求出△CDB 三边的长度,利用勾股定理的逆定理判定△CDB 为直角三角形. (3)△COB 沿x 轴向右平移过程中,分两个阶段: ①当0<t≤3
2
时,如答图2所示,此时重叠部分为一个四边形; ②当
3
2<t <3时,如答图3所示,此时重叠部分为一个三角形. 【详解】
解:(Ⅰ)∵点()1,0A -在抛物线()2
1y x c =--+上,
∴()2
011c =---+,得4c =
∴抛物线解析式为:()2
14y x =--+,
令0x =,得3y =,∴()0,3C ; 令0y =,得1x =-或3x =,∴()3,0B . (Ⅱ)CDB ?为直角三角形.理由如下: 由抛物线解析式,得顶点D 的坐标为()1,4. 如答图1所示,过点D 作DM x ⊥轴于点M ,
则1OM =,4DM =,2BM OB OM =-=.
过点C 作CN DM ⊥于点N ,则1CN =,1DN DM MN DM OC =-=-=. 在Rt OBC ?中,由勾股定理得:22223332BC OB OC =+=+=; 在Rt CND ?中,由勾股定理得:2222112CD CN DN =+=+=; 在Rt BMD ?中,由勾股定理得:22222425BD BM DM =+=+=.
∵222BC CD BD +=, ∴CDB ?为直角三角形.
(Ⅲ)设直线BC 的解析式为y kx b =+, ∵()()3,0,0,3B C ,
∴303k b b +=??=?
,
解得1,3k b =-=,
∴3y x =-+,
直线QE 是直线BC 向右平移t 个单位得到,
∴直线QE 的解析式为:()33y x t x t =--+=-++; 设直线BD 的解析式为y mx n =+, ∵()()3,0,1,4B D , ∴30
4
m n m n +=??
+=?,解得:2,6m n =-=,
∴26y x =-+.
连续CQ 并延长,射线CQ 交BD 交于G ,则3,32G ?? ???
. 在COB ?向右平移的过程中: (1)当3
02
t <≤
时,如答图2所示:
设PQ 与BC 交于点K ,可得QK CQ t ==,3PB PK t ==-. 设QE 与BD 的交点为F ,则:26
3y x y x t
=-+??
=-++?.
解得32x t
y t
=-??
=?,
∴()3,2F t t -.
111
222
QPE PBK FBE F S S S S PE PQ PB PK BE y ???=--=
?-?-? ()2
21113333232222
t t t t t =??---?=-+. (2)当
3
32
t <<时,如答图3所示:
设PQ 分别与BC BD 、交于点K 、点J . ∵CQ t =,
∴KQ t =,3PK PB t ==-.
直线BD 解析式为26y x =-+,令x t =,得62y t =-, ∴(),62J t t -.
11
22
PBJ PBK S S S PB
PJ PB PK ??=-=
?-? ()()()2
11362322
t t t =
---- 219322
t t =-+. 综上所述,S 与t 的函数关系式为:22333022193332
22t t t S t t t ??
?-+<≤ ????
?=?
??
?=-+<< ?????.
6.在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A 、B 、C ,已知A (﹣1,0),C (0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,P 为线段BC 上一点,过点P 作y 轴的平行线,交抛物线于点D ,当△CDP 为等腰三角形时,求点P 的坐标;
(3)如图2,抛物线的顶点为E ,EF ⊥x 轴于点F ,N 是线段EF 上一动点,M (m ,0)是x 轴一个动点,若∠MNC =90°,请求出m 的取值范围.
【答案】(1)y =﹣x 2+2x +3;(2)点P 的坐标为(1,2)或(2,1)或(3﹣
2,23)5
54
m -
≤≤ 【解析】 【分析】
(1)利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式;
(2)由待定系数法即可求得直线BC 的解析式,再设P (t ,3﹣t ),即可得D (t ,﹣t 2+2t +3),即可求得PD 的长,然后分三种情况讨论,求点P 的坐标; (3)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列出关系式m =(n ﹣32)2﹣5
4
,然后根据n 的取值得到最小值. 【详解】
解:(1)∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A 、B 、C ,A (﹣1,0),C (0,3),
∴103b c c --+=??=?
,解得b =2,c =3.
故该抛物线解析式为:y =﹣x 2+2x +3. (2)令﹣x 2+2x +3=0, 解得x 1=﹣1,x 2=3, 即B (3,0),
设直线BC 的解析式为y =kx +b ′, 则330b k b ''=??+=?
,
解得:k=-1,b’=3
故直线BC 的解析式为y =﹣x +3; ∴设P (t ,3﹣t ), ∴D (t ,﹣t 2+2t +3),
∴PD =(﹣t 2+2t +3)﹣(3﹣t )=﹣t 2+3t , ∵OB =OC =3,
∴△BOC 是等腰直角三角形, ∴∠OCB =45°,
当CD =PC 时,则∠CPD =∠CDP , ∵PD ∥y 轴,
∴∠CPD =∠OCB =45°, ∴∠CDP =45°, ∴∠PCD =90°,
∴直线CD 的解析式为y =x +3,
解2
323y x y x x =+??=-++?得03x y =??=?或1
4x y =??=? ∴D (1,4), 此时P (1,2);
当CD =PD 时,则∠DCP =∠CPD =45°, ∴∠CDP =90°, ∴CD ∥x 轴,
∴D 点的纵坐标为3,
代入y =﹣x 2+2x +3得,3=﹣x 2+2x +3, 解得x =0或x =2, 此时P (2,1);
当PC =PD 时,∵PC t , ∴
=﹣t 2+3t ,
解得t =0或t =3,
此时P (3);
综上,当△CDP 为等腰三角形时,点P 的坐标为(1,2)或(2,1)或(3﹣2,2) (3)如图2,由(1)y =﹣x 2+2x +3=﹣(x ﹣1)2+4, ∴E (1,4),
设N (1,n ),则0≤n ≤4, 取CM 的中点Q (2m ,3
2
), ∵∠MNC =90°,
∴NQ =1
2
CM , ∴4NQ 2=CM 2,
∵NQ 2=(1﹣2m )2+(n ﹣3
2
)2, ∴4[(1﹣
2m )2+(n ﹣3
2
)2]=m 2+9, 整理得,m =(n ﹣32)2﹣5
4
, ∵0≤n ≤4, 当n =
32时,m 最小值=﹣5
4
,n =4时,m =5, 综上,m 的取值范围为:﹣
5
4
≤m ≤5.
【点睛】
此题考查了待定系数法求函数的解析式、平行线的性质、二次函数的最值问题、判别式的
应用以及等腰直角三角形的性质等知识.此题综合性很强,难度较大,注意掌握数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.
7.如图①,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax 2+bx+3经过点A(-1,0) 、B(3,0) 两点,且与y 轴交于点C
.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图②,用宽为4个单位长度的直尺垂直于x 轴,并沿x 轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于P 、 Q 两点(点P 在点Q 的左侧),连接PQ ,在线段PQ 上方抛物线上有一动点D ,连接DP 、DQ. ①若点P 的横坐标为1
2
-
,求△DPQ 面积的最大值,并求此时点D 的坐标; ②直尺在平移过程中,△DPQ 面积是否有最大值?若有,求出面积的最大值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)抛物线y=-x 2+2x+3;(2)①点D ( 31524
,);②△PQD 面积的最大值为8 【解析】
分析:(1)根据点A 、B 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;
(2)(I )由点P 的横坐标可得出点P 、Q 的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ 的表达式,过点D 作DE ∥y 轴交直线PQ 于点E ,设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-x+5
4
),进而即可得出DE 的长度,利用三角形的面积公式可得出S △DPQ =-2x 2+6x+
7
2
,再利用二次函数的性质即可解决最值问题; (II )假设存在,设点P 的横坐标为t ,则点Q 的横坐标为4+t ,进而可得出点P 、Q 的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ 的表达式,设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-2(t+1)x+t 2+4t+3),进而即可得出DE 的长度,利用三角形的面积公式可得出S △DPQ =-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t ,再利用二次函数的性质即可解决最值问题. 详解:(1)将A (-1,0)、B (3,0)代入y=ax 2+bx+3,得:
309330a b a b -+??++?==,解得:1
2
a b -??
?==, ∴抛物线的表达式为y=-x 2+2x+3.
(2)(I )当点P 的横坐标为-12
时,点Q 的横坐标为72,
∴此时点
P 的坐标为(-
12,74
),点Q 的坐标为(72,-9
4).
设直线PQ 的表达式为y=mx+n ,
将P (-
12,74
)、Q (72,-9
4)代入y=mx+n ,得:
1
724
792
4m n m n ?-+????+-??==,解得:154m n -?????==,
∴直线PQ 的表达式为y=-x+
5
4
. 如图②,过点D 作DE ∥y 轴交直线PQ 于点E ,
设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-x+5
4
), ∴DE=-x 2+2x+3-(-x+5
4)=-x 2+3x+74
, ∴S △DPQ =
12
DE?(x Q -x P )=-2x 2+6x+72=-2(x-3
2)2+8.
∵-2<0,
∴当x=32时,△DPQ 的面积取最大值,最大值为8,此时点D 的坐标为(32
,15
4).
(II )假设存在,设点P 的横坐标为t ,则点Q 的横坐标为4+t ,
∴点P 的坐标为(t ,-t 2+2t+3),点Q 的坐标为(4+t ,-(4+t )2+2(4+t )+3), 利用待定系数法易知,直线PQ 的表达式为y=-2(t+1)x+t 2+4t+3.
设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-2(t+1)x+t 2+4t+3), ∴DE=-x 2+2x+3-[-2(t+1)x+t 2+4t+3]=-x 2+2(t+2)x-t 2-4t , ∴S △DPQ =
1
2
DE?(x Q -x P )=-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t=-2[x-(t+2)]2+8. ∵-2<0,
∴当x=t+2时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8.
∴假设成立,即直尺在平移过程中,△DPQ面积有最大值,面积的最大值为8.
点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、三角形的面积以及二次函数的最值,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数表达式;(2)(I)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-
2x2+6x+7
2
;(II)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t.
8.如图甲,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线
y=x2+bx+c与x轴的另一个交点为A,顶点为P.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C,P,M为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE的面积有最大值(图乙、丙供画图探究).
【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)(2,)或(2,7)或(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);(3)E点坐标为(,)时,△CBE的面积最大.
【解析】
试题分析:(1)由直线解析式可求得B、C坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由抛物线解析式可求得P点坐标及对称轴,可设出M点坐标,表示出MC、MP和PC 的长,分MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况,可分别得到关于M点坐标的方程,可求得M点的坐标;
(3)过E作EF⊥x轴,交直线BC于点F,交x轴于点D,可设出E点坐标,表示出F点的坐标,表示出EF的长,进一步可表示出△CBE的面积,利用二次函数的性质可求得其取得最大值时E点的坐标.
试题解析:(1)∵直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,
∴B(3,0),C(0,3),
把B、C坐标代入抛物线解析式可得,解得,
∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;
(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线对称轴为x=2,P(2,﹣1),
设M(2,t),且C(0,3),
∴MC=,MP=|t+1|,PC=,
∵△CPM为等腰三角形,
∴有MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况,
①当MC=MP时,则有=|t+1|,解得t=,此时M(2,);
②当MC=PC时,则有=2,解得t=﹣1(与P点重合,舍去)或t=7,此时M(2,7);
③当MP=PC时,则有|t+1|=2,解得t=﹣1+2或t=﹣1﹣2,此时M(2,﹣
1+2)或(2,﹣1﹣2);
综上可知存在满足条件的点M,其坐标为(2,)或(2,7)或(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);
(3)如图,过E作EF⊥x轴,交BC于点F,交x轴于点D,
设E(x,x2﹣4x+3),则F(x,﹣x+3),
∵0<x<3,
∴EF=﹣x+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x,
∴S△CBE=S△EFC+S△EFB=EF?OD+EF?BD=EF?OB=×3(﹣x2+3x)=﹣(x﹣)2+,∴当x=时,△CBE的面积最大,此时E点坐标为(,),
即当E点坐标为(,)时,△CBE的面积最大.
考点:二次函数综合题.
9.如图,已知抛物线的图象与x轴的一个交点为B(5,0),另一个交点为A,且与y轴交于点C(0,5)。
(1)求直线BC与抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线在x轴下方图象上的动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,MN取得最大值时,若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点,以BC为边作平行四边形CBPQ,设平行四边形CBPQ的面积为S1,△ABN的面积为
S2,且S1=6S2,求点P的坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)P的坐标为(-1,12)或(6,5)或(2,-3)或(3,-4)
【解析】
【分析】
(1)由B(5,0),C(0,5),应用待定系数法即可求直线BC与抛物线的解析式。(2)构造MN关于点M横坐标的函数关系式,应用二次函数最值原理求解。
(3)根据S1=6S2求得BC与PQ的距离h,从而求得PQ由BC平移的距离,根据平移的性质求得PQ的解析式,与抛物线联立,即可求得点P的坐标。
【详解】
解:(1)设直线BC的解析式为,
将B(5,0),C(0,5)代入,得,得。
∴直线BC的解析式为。
将B(5,0),C(0,5)代入,得,得。
∴抛物线的解析式。
(2)∵点M是抛物线在x轴下方图象上的动点,∴设M。
∵点N是直线BC上与点M横坐标相同的点,∴N。
∵当点M在抛物线在x轴下方时,N的纵坐标总大于M的纵坐标。
∴。