专题08 二次函数与菱形存在型问题-突破中考数学压轴之学霸秘笈大揭秘(教师版)

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资源描述

1、 1 【典例分析】 例 1 如图,在平面直角坐标系中,直线 AB 和抛物线交于点 A(-4,0) ,B(0,4) ,且点 B 是抛物线的顶 点 (1)求直线AB 和抛物线的解析式 (2)点 P 是直线上方抛物线上的一点,求当PAB 面积最大时点 P 的坐标 (3)M 是直线 AB 上一动点,在平面直角坐标系内是否存在点 N,使以 O、B、M、N 为顶点的四边形是 菱形?若存在,请求出点 N 的坐标;若不存在,请说明理由 思路点拨 (1)设直线的解析式为 y=kx+b,将 A(-4,0) ,B(0,4)代入得到关于 k、b 的方程组,然后解得 k、b 的值即可;设抛物线的解析式为 y=ax2+4

2、,然后将点 A 的坐标代入求得 a 的值即可; (2)过点 P 作 PQx 轴,交 AB 于点 Q设点 P(a, -+4) ,Q(a,a+4) 则 PQ=-a,然后依据三 角形的面积公式列出ABP 的面积与 a 的函数关系式,然后依据二次函数的性质求解即可; (3)先根据题意画出图形,需要注意本题共有 4 种情况,然后依据菱形的性质、等腰直角三角形的性质以 及特殊锐角三角函数值求解即可 满分解答 抛物线的解析式为 y=- x2+4 2 (2)如图 1 所示,过点 P 作 PQx 轴,交 AB 于点 Q (3)如图 2 所示:延长 MN 交 x 轴与点 C MNOB,OBOC, MNOC 来源:

3、Zxxk.Com OA=OB,AOB=90 , BA0=45 ONAB, NOC=45 OC=ON=4=2,NC=ON=4=2 点 N 的坐标为(2,2) 如图 3 所示:过点 N 作 NCy 轴,垂足为 C 3 OA=OB,AOB=90 , OBA=45 ONAB, NOC=45 OC=ON=4=2,NC=ON=4=2 点 N 的坐标为(-2,-2) 如图 4 所示:连接 MN 交 y 轴与点 C 四边形 BNOM 为菱形,OB=4, BC=OC=2,MC=CN,MNOB 点的纵坐标为 2 将 y=2 代入 y=x+4 得:x+4=2,解得:x=-2, 点 M 的坐标为(-2,2) 点 N

4、的坐标为(2,2) 如图 5 所示: 4 四边形 OBNM 为菱形, NBM=ABO=45 四边形 OBNM 为正方形 点 N 的坐标为(-4,4) 综上所述点 N 的坐标为(,)或(-,-)或(-4,4)或(2,2) 考点:二次函数综合题 例 2 如图,抛物线的图象经过点 A(2,0) ,点 B(4,0) ,点 D(2,4) ,与 y 轴交于点 C,作直线 BC,连接 AC,CD (1)求抛物线的函数表达式; (2)E 是抛物线上的点,求满足ECD=ACO 的点 E 的坐标; (3)点 M 在 y 轴上且位于点 C 上方,点 N 在直线 BC 上,点 P 为第一象限内抛物线上一点,若以点 C

5、, M,N,P 为顶点的四边形是菱形,求菱形的边长 思路点拨 (1)用待定系数法求出抛物线解析式即可 (2)分点 E 在直线 CD 上方的抛物线上和点 E 在直线 CD 下方的抛物线上两种情况,用三角函数求解 5 即可; (3)分CM 为菱形的边和CM 为菱形的对角线,用菱形的性质进行计算 满分解答 (3)CM 为菱形的边,如图 2,在第一象限内取点 P,过点 P作 PNy 轴,交 BC 于 N,过点 P作 PMBC,交 y 轴于 M,四边形 CMPN是平行四边形,四 边形 CMPN是菱形, PM=PN, 过点 P作 PQy 轴, 垂足为 Q, OC=OB, BOC=90 , OCB=45 ,

6、 PMC=45,设点 P(m,) ,在 RtPMQ中,PQ=m,PM=m,B(4,0) ,C ( 0 , 4 ) , 直 线 BC 的 解 析 式 为 y= x+4 , PN y 轴 , N ( m , m+4 ) , PN=,m=0(舍)或 m=,菱 形 CMPN的边长为= 6 CM 为菱形的对角线,如图 3,在第一象限内抛物线上取点 P,过点 P 作 PMBC,交 y 轴于点 M,连接 CP,过点 M 作 MNCP,交 BC 于 N,四边形 CPMN 是平行四边形,连接 PN 交 CM 于点 Q,四边形 CPMN 是菱形,PQCM,PCQ=NCQ,OCB=45 ,NCQ=45 ,PCQ=4

7、5 ,CPQ= PCQ=45 ,PQ=CQ,设点 P(n,) ,CQ=n,OQ=n+2,n=0 (舍) ,此种情况不存在,菱形的边长为 考点:1二次函数综合题;2分类讨论;3压轴题 例 3 如图,已知点 A (2,4) 和点 B (1,0)都在抛物线 2 ymx2mx n上. (1)求 m、n; (2)向右平移上述抛物线,记平移后点 A 的对应点为 A,点 B 的对应点为 B,若四边形 A ABB 为菱形, 7 求平移后抛物线的表达式; (3)记平移后抛物线的对称轴与直线 AB 的交点为 C,试在 x 轴上找一个点 D,使得以点 B、C、D 为顶 点的三角形与ABC 相似. 思路点拨 (1)已

8、知了抛物线图象上 A、B 两点的坐标,将它们代入抛物线的解析式中,即可求得 m、n 的值; (2) 根据A、 B的坐标, 易求得AB的长; 根据平移的性质知: 四边形A ABB 一定为平行四边形, 若四边形 A ABB 为菱形,那么必须满足 AB=BB,由此可确定平移的距离,根据“左加右减”的平移规律即可求得平移后的抛 物线解析式; (3)易求得直线 AB的解析式,联立平移后的抛物线对称轴,可得到 C 点的坐标,进而可求 出 AB、BC、AC、BC 的长,在(2)题中已经证得 AB=BB,那么BAC=BBC,即 A、B对应,若以 点 B、C、D 为顶点的三角形与ABC 相似,可分两种情况考虑:

9、BCD=ABC,此时BCDABC, BDC=ABC,此时BDCABC,根据上述两种不同的相似三角形所得不同的比例线段,即可求 得不同的 BD 长,进而可求得 D 点的坐标 满分解答 (3)由(2)得:平移后抛物线的对称轴为:x=4, A(2,4) ,B(6,0) ,直线 AB: 1 yx3 2 . 当 x=4 时,y=1,故 C(4,1). AC=3 5,BC=5,BC=10. 由(2)知:AB=BB=5,即BAC=BBC. 若以点 B、C、D 为顶点的三角形与ABC 相似,则: BCD=ABC,则BCDABC,可得: BCBD ABAC ,即 5BD 53 5 ,BD=3,此时 D(3,0)

10、 ; 8 BDC=ABC,则BDCABC,可得: BCB D ACAB 即 5B D 53 5 , 5 BD 3 ,此时 D( 5 3 ,0). 综上所述,存在符合条件的 D 点,且坐标为:D(3,0)或( 5 3 ,0) 考点:1.二次函数综合题;2.平移问题;3.曲线上点的坐标与方程的关系;4.勾股定理;5. 菱形的性质;6. 等腰三角形的性质;7.相似三角形的判定和性质;8.分类思想的应用 例 4 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与 轴交于 O 点、A 点,B 为抛物线上一点, C 为 y 轴上一点,连接 BC,且 BC/OA,已知点 O(0,0) ,A(6,0) ,B(3,m) ,

11、AB=. (1)求 B 点坐标及抛物线的解析式., (2)M 是 CB 上一点,过点 M 作 y 轴的平行线交抛物线于点 E,求 DE 的最大值; (3)坐标平面内是否存在一点 F,使得以 C、B、D、F 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出符合条件的 点 F 坐标;若不存在,请说明理由. 思路点拨 (1)运用勾股定理求出 m 的值,根据题意得点 B 为抛物线的顶点,设设抛物线为,即可 求解; (2)可求,设 E,则 D(,故 DE,从而可得结果; (3)设 F,根据菱形的判定分三种情况进行讨论计算即可得解. 9 满分解答 (1)如图,过点 B 作 BGOA 于 G, (2)可求,设 E,则 D

12、(, DE, 当 x= ,DE 最大= . (3)设 F, 当 CD 为菱形对角线时, 来源:Z。xx。k.Com FDBC, 10 解得(舍去) ,. 当 BD 为菱形对角线时, ,(舍去) 当 BC 为菱形对角线时,D、F 均在 BC 的垂直平分线上,且 FP=PD, 则,则 D(,则 PD=3,则,。 综上所述,满足条件的 F 点共 3 个:,。 例 5 如图,抛物线 y= x2+bx+c 与 x 轴交于 A、B 两点,与 y 轴交于点 C,其对称轴交抛物线于点 D,交 x 轴于点 E,已知 OB=OC=6 (1)求抛物线的解析式及点 D 的坐标; (2)连接 BD,F 为抛物线上一动点

13、,当FAB=EDB 时,求点 F 的坐标; (3)平行于 x 轴的直线交抛物线于 M、N 两点,以线段 MN 为对角线作菱形 MPNQ,当点 P 在 x 轴上,且 PQ= MN 时,求菱形对角线 MN 的长 11 思路点拨 (1) 利用待定系数法,列方程求二次函数解析式 .(2)利用解析法,FAB=EDB, tanFAG=tanBDE,求出 F 点坐标. (3)分类讨论,当 MN 在 x 轴上方时,在 x 轴下方时分别计算 MN. 详解: 满分解答 (1)OB=OC=6, B(6,0),C(0,-6). , 解得, 抛物线的解析式为. =, 点 D 的坐标为(2,-8). 12 (3)点 P

14、在 x 轴上, 根据菱形的对称性可知点 P 的坐标为(2,0). 如图,当 MN 在 x 轴上方时,设 T 为菱形对角线的交点. PQ= MN, MT=2PT. 设 TP=n,则 MT=2n. M(2+2n,n). 点 M 在抛物线上, ,即. 解得,(舍去). MN=2MT=4n=. 当 MN 在 x 轴下方时,设 TP=n,得 M(2+2n,-n). 13 点 M 在抛物线上, , 即. 解得,(舍去). MN=2MT=4n=. 综上所述,菱形对角线 MN 的长为或. 点睛: 1.求二次函数的解析式 (1)已知二次函数过三个点,利用一般式,yax2bxc().列方程组求二次函数解析式. (

15、2)已知二次函数与 x 轴的两个交点(,利用双根式,y=()求二次函数解 析式,而且此时对称轴方程过交点的中点,. 2.处理直角坐标系下,二次函数与几何图形问题:第一步要写出每个点的坐标(不能写出来的,可以用字母 表示) ,写已知点坐标的过程中,经常要做坐标轴的垂线,第二步,利用特殊图形的性质和函数的性质,往 往是解决问题的钥匙. 例 6 如图(1), 已知菱形的边长为, 点在 轴负半轴上, 点 在坐标原点, 点的坐标为 (, ) ,抛物线顶点在边上,并经过边的中点 (1)求这条抛物线的函数解析式; (2)点关于直线的对称点是,求点到点的最短距离; (3)如图(2)将菱形以每秒 个单位长度的速

16、度沿轴正方向匀速平移,过点 作于点 , 交抛物线于点 ,连接、设菱形平移的时间为 秒() ,问是否存在这样的 ,使与 相似?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由 14 思路点拨 (1)分别求出 AB 中点的坐标,抛物线的顶点坐标,再用待定系数法求抛物线的解析式; (2);判断点 C在以 M 为圆心,长为半径的圆上; (3)DEF90 ,DAF90 ,所以分两种情况讨论,利用相似三角形的对应比成比例列方程求解. 满分解答 (1)由题意得AB的中点坐标为(, 0), 抛物线的顶点坐标为(0, 3), 分别代入yax2b, 得, 解得. 来源:+网 这条抛物线的函数解析式为. (3)如图 2 所

17、示,在 RtBCE 中,BEC90 ,BE3,BC, , C60 ,CBE30 。EC BC,DE. 又ADBC,ADCC180 得ADC180 60 120 , 要使ADF 与DEF 相似,则ADF 中必有一个角为直角,而DAF60 , ADF90 或AFD90 . 15 点睛: 理解点 C 关于直线 ykx3 的对称点 C时, 根据中心对称的性质可知直线 ykx3 与 y 轴的交点(0, 3)是 CC的中点,即点 C在以(0,3)为圆心,为半径的圆上,且当点 A,C,M 在一条直线上时,AC最小, 最小值为 AMMC. 【变式训练】 1 如图, 在平面直角坐标系中, 点 A (, 0) 是

18、 轴上一点, 以 OA 为对角线作菱形 OBAC, 使得60 , 现将抛物线沿直线 OC 平移到,则当抛物线与菱形的 AB 边有公共点时,则 m 的取 值范围是( ) A B C D 【答案】D 【解析】 由题意可得: 16 故选 D。 2直线 1 2 2 yx与y轴交于点 A,与直线 1 2 yx 交于点 B,以 AB 为边向右作菱形 ABCD,点 C 恰与 原点 O 重合,抛物线 2 yxhk的顶点在直线 1 2 yx 上移动,若抛物线与菱形的边 AB、BC 都有 公共点,则h的取值范围是( ) A 1 2 2 h B21h C 3 1 2 h D 1 1 2 h 【答案】A 将 C(0,

19、0)代入 y=(xh) 1 2 h 得:h 1 2 h=0,解得: 1 h=0(舍去), 2 h= 1 2 . 如图 2 所示:当抛物线经过点 B 时。 17 将 B(2,1)代入 y=(xh) 1 2 h 得:(2h) 1 2 h=1,整理得:2h +7h+6=0,解得: 1 h=2, 2 h= 3 2 (舍去). 综上所述,h 的范围是2h 1 2 . 故选 A. 3如图 1,菱形 ABCD 的对角线交于点 O,AC=2BD,点 P 是 AO 上一个动点,过点 P 作 AC 的垂线交菱 形的边于 M,N 两点设 APx,OMN 的面积为 y,表示 y 与 x 的函数关系大致如图 2 所示的

20、抛物线 (1)图 2 所示抛物线的顶点坐标为( , ) ; (2)菱形 ABCD 的周长为 【答案】 ( 1 2 , 1 8 ) ;2 5 【解析】 试题分析: 根据二次函数图形得出抛物线的顶点坐标; 根据函数图形可得 AO=1, 根据 AC=2BD 可得 DO= 1 2 , 则根据 RtAOD 的勾股定理可得 AD= 5 2 ,则菱形的周长为:4 5 2 =2 5 考点:二次函数的应用 4二次函数 2 2 3 yx的图象如图所示,自原点开始依次向上作内角为 60 度、120 度的菱形(其中两个顶点 在抛物线上另两个顶点在 y 轴上,相邻的菱形在 y 轴上有一个公共点) ,则第 2017 个菱

21、形的周长 =_ 18 【答案】8068 【解析】试题解析:设第一个菱形边长为 b, 则第一个菱形在 x 轴正向与函数 2 2 3 yx交点为 3 , 22 b b (因为其边长与 x 轴夹角为30) 代入 2 2 3 yx 得 b=1; 设第二个菱形边长为 c,则其边长与函数交点为 31 ,1 22 cc 代入函数表达式得 c=2, 同理得第三个菱形边长为 3,第 n 个菱形边长为 n,故第 2017 个菱形边长为 2017, 其周长为: 2017 48068. 故答案为: 8068. 5如图,在平面直角坐标系中,菱形 ABCD 的三个顶点 A,B,D 均在抛物线 y=ax24ax+3(a0)

22、上若 点 A 是抛物线的顶点,点 B 是抛物线与 y 轴的交点,则点 D 的坐标为_ 【答案】 (4,3) 【解析】分析:本题根据菱形的性质和抛物线的对称性得出即可. 解析:因为菱形 ABCD 的对角线互相垂直平分,A 是抛物线的顶点,所以点 B 与点 D 关于对称轴对称,因 为点 B 是抛物线与 y 轴的交点,所以 B(0,3),因为对称轴为直线 x=2.所以点 D 的坐标为(4,3). 故答案为(4,3). 6如图,在平面直角坐标系中,O 是坐标原点,菱形 OABC 的顶点 A(3,4) ,C 在 x 轴的负半轴,抛物 线 y= (x2)2+k 过点 A 19 (1)求 k 的值; (2)

23、若把抛物线 y= (x2)2+k 沿 x 轴向左平移 m 个单位长度,使得平移后的抛物线经过菱形 OABC 的顶点 C试判断点 B 是否落在平移后的抛物线上,并说明理由 【答案】 (1)(2)当 m=5 时,点 B 在平移后的抛物线上;当 m=9 时,点 B 不在平移后的抛物线上 【解析】 试题分析: (1)将点 A 的坐标代入二次函数解析式中,可得出关于 k 的一元一次方程,解方程即可得出结 论; (2)设 AB 与 y 轴交于点 D,结合勾股定理以及菱形的性质找出点 B、C 的坐标,根据二次函数的解析式 求出该抛物线与 x 轴的交点坐标,再根据平移的性质找出平移后过 C 点的二次函数的解析

24、式,代入 B 点的 坐标来验证其是否在平移后的函数图象上即可得出结论. 试题解析: (1)经过点 A(3,4) , ,解得:; (2)如图所示,设 AB 与 y 轴交于点 D,则 ADy 轴,AD=3,OD=4, 20 【考点】二次函数图象与几何变换;菱形的性质 7如图,已知点 A (-2,4) 和点 B (1,0)都在抛物线 y=mx2+2mx+n 上 (1)求 m、n 值; (2) 向右平移上述抛物线,记平移后点 A 的对应点为 A,点 B 的对应点为 B,若四边形AA B B 为菱形,求平移 后抛物线的表达式; (3)试求出菱形AA B B 的对称中心点 M 的坐标 【答案】 (1) 4

25、 , 3 4; m n (2) 4162 4 33 yx (3) (2,2) B A O 1 1 x y 21 【解析】解: (1)根据题意,得: 444, 20; mmn mmn 2 分 解之 4 , 3 4; m n 3 分 (2)四边形AA B B 为菱形, 则 A A=BB= AB=5; 4 分 48 2 4 33 yxx = 2 416 1 33 x; 5 分 向右平移 5 个单位的抛物线解析式为 4162 4 33 yx ; 7 分来源: (1)本题需先根据题意把 A (-2,4)和点 B (1,0)代入抛物线 y=mx2+2mx+n 中,解出 m、n 的值即 可 (2)本题需先根

26、据四边形 AABB 为菱形得出 y 的解析式,再把解析式向右平移 5 个单位即可得到平移后 抛物线的表达式 (3)本题需根据平移与菱形的性质,得到 A、B的坐标,再过点 A作 AHx 轴,得出 BH 和 AH 的值, 再设菱形 AABB 的中心点 M,作 MGx 轴,根据中位线性质得到 MG、BG 的值,最后求出点 M 的坐标 8如图 1,抛物线 2 21yaxax,其中(0)a ,点 A(-2,m)在该抛物线上,过点 A 作直线 lx 轴,与抛物线交于另一点 B,与 y 轴交于点 C. 22 (1)求 m 的值. (2)当 a=2 时,求点 B 的坐标. (3)如图 2,以 OB 为对角线作

27、菱形 OPBQ,顶点 P 在直线 l 上,顶点 Q 在 x 轴上. 若 PB=2AP,求 a 的值. 菱形 OPBQ 的面积的最小值是 . 【答案】 (1)当 x=-2 时,y=4a-4(a-1)=4(2)点 B 的坐标为(1,4) (3) 3 2 a 菱形的最小面积=16 【解析】 (1)把 x=-2 代入抛物线 2 21yaxax即可得到 y 的值; (2)先求出抛物线表达式,然后求 出 x 的解; (3)利用抛物线的对称轴即可求出点 B 的坐标和 a 的值以及菱形 OPBQ 的面积的最小值. 解: (1)当 x=-2 时, (2)当 a=2 时,抛物线表达式为 当 y=4 时, 解得 把

28、-2 舍去,点 B 的坐标为(1,4) (3)当点 P 在线段 AB 上时,设 CP=x,则 AP=2+x,BP=OP=4+2x 在 RtOCP 中, 23 解得 CP=0,CB=PB=4,点 B 的坐标是(4,4) “点睛”本题考查待定系数法确定二次函数解析式、二次函数性质等知识,解题的关键是由点 A 与点 B 关于 对称轴对称求出 a 的值,会运用方程的思想解决问题,属于中考常考题型 9如图,抛物线 C1:y= 4 9 (x+3)2与 x,y 轴分别相交于点 A,B,将抛物线 C1沿对称轴向上平移,记 平移后的抛物线为 C2,抛物线 C2的顶点是 D,与 y 轴交于点 C,射线 DC 与

29、x 轴相交于点 E, (1)求 A,B 点的坐标; (2)当 CE:CD=1:2 时,求此时抛物线 C2的顶点坐标; (3)若四边形 ABCD 是菱形 此时抛物线 C2的解析式; 点 F 在抛物线 C2的对称轴上,且点 F 在第三象限,点 M 在抛物线 C2上,点 P 是坐标平面内一点,是否 存在以 A,F,P,M 为顶点的四边形与菱形 ABCD 相似,并且这个菱形以 A 为顶点的角是钝角,若存在求 出点 F 的坐标,若不存在请说明理由 24 【答案】 (1)A(3,0) ,B(0,4) ; (2) (3,2) (3,6) (3) 2 4 (3)5 9 yx 1 55 6 (3,) 2 F ,

30、 2 25 (3,) 4 F, 3 5 (3,) 2 F 【解析】 试题分析: (1)利用坐标轴上点的特点,确定出点 A,B 的坐标; (2)根据锐角三角函数的意义,和抛物线的平移,得到比例式,求出即可; (3)由点的移动情况判断出抛物线的移动情况; 设出点的坐标,M(3+3a,4a) ,表示出 F(3,5a) 根据点在抛物线上,求出 a,从而得到 F 的坐标 (2)由(1)得:OA=3,OB=4, tanOBA= 3 4 OA OB 来源: 由题意得 ABCD,EDA=OBA, 3 4 AEOA ADOB 当点 C 在 y 轴负半轴时, 由 CE:CD=1:2, 25 OE=EA=1.5,A

31、D=2, D(3,2) ; 当点 C 在 y 轴正半轴时, 由 CE:CD=1:2, OE:OA=1:2, AE=4.5, AD=6, D(3,6) 当 AF=AP 时, 设 M(3+3a,a) ,F(3,5a) 把 M 点坐标代入 2 4 (3)5 9 yx , 可得 a1=1 (舍去) , 2 5 4 a , 2 25 (3,) 4 F 26 以 AF 为边在对称轴左侧作菱形时,点 F 坐标不变 II:以 AF 为对角线作菱形时, 由菱形的对角线性质可知, 在 AF 右侧作FAP=FAM, PAF=GAF=BAD, 菱形的轴对称性可得 P 点也在抛物线 C2 上 设 M(3+3a,a) ,

32、F(3,2a) , 2 5 4 a , 3 5 (3,) 2 F 当点 M 在 AF 左侧时,F 点坐标不变 当点 M 在 AF 左侧时,F 点坐标不变 综上所述: 1 55 6 (3,) 2 F , 2 25 (3,) 4 F, 3 5 (3,) 2 F 考点:1、抛物线的性质,2、菱形的性质,3、锐角三角函数 10如图,抛物线4 2 1 2 xxy与坐标轴相交于A、B、C三点,P是线段AB上一动点(端点除外) , 过P作ACPD/,交BC于点D,连接CP (1)直接写出A、B、C的坐标; (2)求抛物线4 2 1 2 xxy的对称轴和顶点坐标; (3)求PCD面积的最大值,并判断当PCD的

33、面积取最大值时,以PA、PD为邻边的平行四边形是否 为菱形 【答案】)0 , 4(A、)0 , 2(B、)4 , 0(C;直线 x=1; (1,- 9 2 ) ;不是菱形. 【解析】 试题分析:根据二次函数得出点的坐标;根据抛物线对称轴和顶点坐标的求法得出答案;设 P(x,0),根据 27 PDAC 得出 PD 的长度,从而得到PCD 的面积,根据二次函数性质求出面积的最大值,根据最大值得出 PA、PD 的长度,从而判定 PA 是否等于 PD. 试题解析: (1))0 , 4(A、)0 , 2(B、)4 , 0(C (2)抛物线的对称轴是直线1x 顶点坐标是(1,- 9 2 ) (3)设)0

34、, (xP(42x) , 因为ACPD/,所以 AB BP AC PD ,解得 )2( 3 22 xPD C到PD的距离(即P到AC的距离))4( 2 2 45sin 0 xPAd PCD的面积 3 8 3 2 3 1 )4)(2( 3 1 2 1 2 xxxxdPDS 3) 1( 3 1 2 xS,PCD面积的最大值为3 PCD的面积取最大值时,1x,34xPA,22)2( 3 22 xPD 因为PDPA ,所以以PA、PD为邻边的平行四边形不是菱形 考点:二次函数的性质. 11如图,在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y=ax2+bx+c(a0)与 x 轴交于点 O、M对称轴为直线 x=

35、2, 以 OM 为直径作圆 A,以 OM 的长为边长作菱形 ABCD,且点 B、C 在第四象限,点 C 在抛物线对称轴上, 点 D 在 y 轴负半轴上; (1)求证:4a+b=0; (2)若圆 A 与线段 AB 的交点为 E,试判断直线 DE 与圆 A 的位置关系,并说明你的理由; 28 (3)若抛物线顶点 P 在菱形 ABCD 的内部且OPM 为锐角时,求 a 的取值范围 【答案】 (1)见解析; (2)DE 与圆 A 相切; (3) 1 3 2 a 【解析】 试题分析: (1)由题意可知(4,0) ,由抛物线经过点 O 可求得 c=0,将 c=0,x=4,y=0 代入抛物线的解析 式可证得

36、:4a+b=0; (2) 如图 1 所示: 由菱形的性质可知: DN=NB, DNAN, 由 OM=AD=AB, 可证明 AD=AB=DB, 由 AE=2 可知 AE=EB,由等腰三角形三线合一的性质可知 AEDE,从而可证明 DE 与圆 A 相切; (3)如图 2 所示设点 P 的坐标为(2,m) 由题意可知点 E 的坐标为(2,2) ,设抛物线的解析式为 y=ax(x4) ,将 x=2 代入得 y=4a 即 m=4a由OPM 为锐角且抛物线的顶点在菱形的内部可知4a 2、4a4 3,从而可求得 a 的取值范围 (2)DE 与圆 A 相切 理由:如图 1 所示: 四边形 ABCD 为菱形,

37、DN=NB,DNAN AOD=AON=DNA=90 , 四边形 OAND 为矩形 29 OA=DN=2 DB=OM=4 OM=AD=AB, AD=AB=DB AE 为圆 A 的半径, AE=EB=2 AD=DB,AE=EB AEDE DE 与圆 A 相切 (3)如图 2 所示 设点 P 的坐标为(2,m) OM 为圆 A 的直径, OEM=90 AE=2,OA=2, 点 E 的坐标为(2,2) 设抛物线的解析式为 y=ax(x4) ,将 x=2 代入得 y=4a m=4a OPM 为锐角, 点 P 在点 E 的下方 4a2 解得:a 1 2 在 RtAOD 中,OD= 22 ADOA =2 3

38、 AC=4 3 30 点 P 在菱形的内部, 点 P 在点 C 的上方 4a4 3 解得:a3 a 的取值范围是 1 3 2 a 考点:二次函数综合题 12如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知抛物线 y=x2+bx+c 经过 A(0,3) ,B(1,0)两点,顶点为 M (1)求 b、c 的值; (2)若只沿 y 轴上下平移该抛物线后与 y 轴的交点为 A1,顶点为 M1,且四边形 AMM1A1是菱形,写出平 移后抛物线的表达式 【答案】 (1)b=4,c=3; (2)y=x24x+3+2或 y=x24x+32 【解析】 【分析】 (1)已知了抛物线图象上 A、B 两点的坐标,将它们代入抛

39、物线的解析式中,即可求得 m、n 的值; (2) 把解析式化成顶点式,求得顶点 M 的坐标,根据 A、M 的坐标,易求得 AM 的长;根据平移的性质知:若 四边形 A ABB 为菱形,那么必须满足 AA1=AM,由此可确定平移的距离,根据“上加下减”的平移规律即 可求得平移后的抛物线解析式 【详解】 31 【点睛】 本题考查了二次函数解析式的确定、函数图象的平移、菱形的判定和性质,注意第(2)问有上移和下移两 种情况 13如图,已知抛物线 2 yxbxc与 x 轴交于点 A,B,AB=2,与 y 轴交于点 C,对称轴为直线 x=2 (1)求抛物线的函数表达式; (2)设 P 为对称轴上一动点,

40、求APC 周长的最小值; (3)设 D 为抛物线上一点,E 为对称轴上一点,若以点 A,B,D,E 为顶点的四边形是菱形,则点 D 的 坐标为 【答案】解: (1)AB=2,对称轴为直线 x=2, 点 A 的坐标是(1,0) ,点 B 的坐标是(3,0) 。 设抛物线的函数表达式为 2 yx2h, 32 将 A(1,0)代入得: 2 01 2h,解得h1。 抛物线的函数表达式为 2 yx21,即 2 yx4x3。 (2)如图 1,连接 AC、BC,BC 交对称轴于点 P,连接 PA 由(1)抛物线解析式为 2 yx4x3,A(1,0) ,B(3,0) , C(0,3) 。 2222 BC333

41、 2AC3110, 。 点 A、B 关于对称轴 x=2 对称,PA=PB。PA+PC=PB+PC。此时,PB+PC=BC。 点 P 在对称轴上运动时, (PA+PB)的最小值等于 BC。 APC 的周长的最小值=AC+AP+PC=AC+BC=3 2 10。 (3) (2,1) 。 【解析】 试题分析: (1)根据抛物线对称轴的定义易求 A(1,0) ,B(3,0) ,所以设抛物线的顶点式 2 yx2h, 将点 A 的坐标代入即可求得 h,得到抛物线的函数表达式。 (2)如图 1,连接 AC、BC,BC 交对称轴于点 P,连接 PA根据抛物线的对称性质得到 PA=PB,则APC 的周长的最小值=

42、AC+AP+PC=AC+BC,所以根据两点间的距离公式来求该三角形的周长的最小值即可。 (3) 如图 2, 根据“菱形 ADBE 的对角线互相垂直平分, 抛物线的对称性”得到点 D 是抛物线 2 yx21 的顶点坐标,即(2,1) 。 33 14如图,的顶点坐标分别为 ,把沿直线翻折,点 的对应点为 , 抛物线经过点 ,顶点 在直线上 证明四边形是菱形,并求点 的坐标; 求抛物线的对称轴和函数表达式; 在抛物线上是否存在点 ,使得与的面积相等?若存在,直接写出点 的坐标;若不存在, 请说明理由 【答案】 (1)证明见解析,点的坐标是; (2)对称轴为直线,抛物线的函数表达式为 ;存在理由见解析

43、. 【解析】 【分析】 (1)根据两点之间的距离公式,勾股定理,翻折的性质可得,根据菱形的判定和性质可 得点 的坐标; (2)根据对称轴公式可得抛物线的对称轴,设 的坐标为,直线的解析式为,根据待定系 数法可求 的坐标,再根据待定系数法求出抛物线的函数表达式; (3)分点 在的上面和点 在的下面两种情况,根据等底等高的三角形面积相等可求点 的坐标. 【详解】 证明:, , , 34 由翻折可得, , 四边形是菱形, , , 点 的坐标是; 存在 理由如下:由题意可知, 在抛物线上,且到,所在直线距离相等,所以 在二次函数 与、所在的直线的夹角平分线的交点上,而、所在的直线的夹角平分线有两条:一

44、条是所在 的直线,解析式为,另外一条是过 且与平行的直线,解析式为, 联立, 35 解得:(舍)或, 联立, 解得:(舍)或 所以当与的面积相等,点 的坐标为, 【点睛】 考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:两点之间的距离公式,勾股定理,翻折的性质,菱形的判定和 性质,对称轴公式,待定系数法的运用,等底等高的三角形面积相等,分类思想的运用. 15如图 1,已知菱形 ABCD 的边长为2 3,点 A 在 x 轴负半轴上,点 B在坐标原点点 D 的坐标为(- 3,3) ,抛物线 y=ax 2+b(a0)经过 AB、CD 两边的中点 (1)求这条抛物线的函数解析式; (2)将菱形 ABCD 以每秒

45、 1 个单位长度的速度沿 x 轴正方向匀速平移(如图 2) ,过点 B 作 BECD 于点 E,交抛物线于点 F,连接 DF、AF设菱形 ABCD 平移的时间为 t 秒(0t 3 ) 是否存在这样的 t,使ADF 与DEF 相似?若存在,求出 t 的值;若不存在,请说明理由; 连接 FC,以点 F 为旋转中心,将FEC 按顺时针方向旋转 180 ,得FEC,当FEC落在 x 轴与抛物线 在 x 轴上方的部分围成的图形中(包括边界)时,求 t 的取值范围 (写出答案即可) 【答案】 (1)y=x23(2)存在,t=1 6 6 3t 2 【解析】解: (1)由题意得 AB 的中点坐标为(3 ,0)

46、 ,CD 的中点坐标为(0,3) , 36 分别代入 y=ax2+b,得 2 3a+b=0 b3 ,解得, a=1 b3 。 这条抛物线的函数解析式为 y=x23。 (2)存在。如图 2 所示,在 RtBCE 中,BEC=90 ,BE=3,BC=2 3 , BE33 sinC= BC22 3 。C=60 ,CBE=30 。EC= 1 2 BC= 3,DE=3。 又ADBC,ADC+C=180 。ADC=180 -60 =120 要使ADF 与DEF 相似,则ADF 中必有一个角为直角。 (III)由题意得,DAFDAB=60 ,DAF90,此时 t 不存在。 综上所述,存在 t=1,使ADF

47、与DEF 相似。 6 6 3t 2 (1)根据已知条件求出 AB 和 CD 的中点坐标,然后利用待定系数法求该二次函数的解析式。 (2)如图 2 所示,ADF 与DEF 相似,包括三种情况,需要分类讨论: (I)若ADF=90 时,ADFDEF,求此时 t 的值。 (II)若ADF=90 时,DEFFBA,利用相似三角形的对应边成比例可以求得相应的 t 的值。 (III)DAF90,此时 t 不存在。 画出旋转后的图形,认真分析满足题意要求时,需要具备什么样的限制条件,然后根据限制条件列出不 37 等式,求出 t 的取值范围: 16如图,已知抛物线 y=ax2+bx4 与 x 轴交于 A(2,0) ,B(8,0)两点,与 y 轴交于点

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