中考数学压轴题专题第12讲二次函数与线段和

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资源描述
专题12二次函数与线段和(将军饮马型)最值问题 二次函数与将军饮马问题必备的基础模型有:模型1:当两定点A、B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得PAPB最小 作点B关于直线l的对称点B,连接AB交直线l于点P,点P即为所求作的点PAPB的最小值为AB模型2:当两定点A、B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得最大 连接AB并延长交直线l于点P,点P即为所求作的点,的最大值为AB模型3:当两定点A、B在直线l异侧时,在直线l上找一点P,使得最大 作点B关于直线I的对称点B,连接AB并延长交直线l于点P,点P即为所求作的点的最大值为AB模型4:点P在AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得PCD周长最小 分别作点P关于OA、OB的对称点P、P,连接PP,交OA、OB于点C、D,点C、D即为所求PCD周长的最小值为PP模型5:点P在AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得PDCD最小 作点P关于OB的对称点P,过P作PCOA交OB,PDCD的最小值为PC【例1】(2022黑龙江)如图,已知抛物线y(x2)(x+a)(a0)与x轴交于点B、C,与y轴交于点E,且点B在点C的左侧(1)若抛物线过点M(2,2),求实数a的值;(2)在(1)的条件下,解答下列问题;求出BCE的面积;在抛物线的对称轴上找一点H,使CH+EH的值最小,直接写出点H的坐标【例2】(2022甘肃)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y(x+3)(xa)与x轴交于A,B(4,0)两点,点C在y轴上,且OCOB,D,E分别是线段AC,AB上的动点(点D,E不与点A,B,C重合)(1)求此抛物线的表达式;(2)连接DE并延长交抛物线于点P,当DEx轴,且AE1时,求DP的长;(3)连接BD如图2,将BCD沿x轴翻折得到BFG,当点G在抛物线上时,求点G的坐标;如图3,连接CE,当CDAE时,求BD+CE的最小值【例3】(2022达州)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数yax2+bx+2的图象经过点A(1,0),B(3,0),与y轴交于点C(1)求该二次函数的表达式;(2)连接BC,在该二次函数图象上是否存在点P,使PCBABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,直线l为该二次函数图象的对称轴,交x轴于点E若点Q为x轴上方二次函数图象上一动点,过点Q作直线AQ,BQ分别交直线l于点M,N,在点Q的运动过程中,EM+EN的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由【例4】(2022天津)已知抛物线yax2+bx+c(a,b,c是常数,a0)的顶点为P,与x轴相交于点A(1,0)和点B()若b2,c3,求点P的坐标;直线xm(m是常数,1m3)与抛物线相交于点M,与BP相交于点G,当MG取得最大值时,求点M,G的坐标;()若3b2c,直线x2与抛物线相交于点N,E是x轴的正半轴上的动点,F是y轴的负半轴上的动点,当PF+FE+EN的最小值为5时,求点E,F的坐标【例5】(2022常德)如图,已知抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为x2,点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限(1)求此抛物线的解析式;(2)当OAB的面积为15时,求B的坐标;(3)在(2)的条件下,P是抛物线上的动点,当PAPB的值最大时,求P的坐标以及PAPB的最大值1(2022滨城区二模)如图,抛物线yax2+bx+3(a0),经过点A(1,0),B(3,0)两点(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)连接AC、BC,N为抛物线上的点且在第四象限,当SNBCSABC时,求N点的坐标;(3)在(2)问的条件下,过点C作直线lx轴,动点P(m,3)在直线l上,动点Q(m,0)在x轴上,连接PM、PQ、NQ,当m为何值时,PM+PQ+QN最小,并求出PM+PQ+QN的最小值2(2022淮北模拟)已知抛物线l1:yax2+bx2和直线l2:yx均与x轴相交于点A,抛物线l1与x轴的另一个交点为点B(3,0)(1)求a,b的值;(2)将抛物线l1向右平移h个单位长度,使其顶点C落在直线l2上,求h的值;(3)设抛物线l1和直线l2的另一个交点为点D,点P为抛物线上一个动点,且点P在线段AD的下方(点P不与点A,D重合),过点P分别作x轴和y轴的平行线,交直线l2于点M,N,记WPM+PN,求W的最大值3(2022南宁一模)如图1所示抛物线与x轴交于O,A两点,OA6,其顶点与x轴的距离是6(1)求抛物线的解析式;(2)点P在抛物线上,过点P的直线yx+m与抛物线的对称轴交于点Q当POQ与PAQ的面积之比为1:3时,求m的值;如图2,当点P在x轴下方的抛物线上时,过点B(3,3)的直线AB与直线PQ交于点C,求PC+CQ的最大值4(2022成都模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数yax2+bx+c(a0)的图象与y轴,x轴分别相交于A(0,2),B(2,0),C(4,0)三点,点D是二次函数图象的顶点(1)求二次函数的表达式;(2)点P为抛物线上异于点B的一点,连接AC,若SACPSACB,求点P的坐标;(3)M是第四象限内一动点,且AMB45,连接MD,MC,求2MD+MC的最小值5(2022成都模拟)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线ya(x1)(x+3)的图象与x轴交于点A,B(A在B的左边),且经过点C(2,3),P为抛物线的顶点(1)求抛物线的解析式及点P的坐标;(2)平面内一动点H自点C出发,先到达x轴上的某点M,再到达y轴上某点N,最后运动到点P,求使点H运动的总路径最短的点M,点N的坐标,并求出这个最短总路径的长;(3)如图2,过点C的直线l与抛物线有唯一的公共点,将直线l向下平移交抛物线于D,E两点,连BD交y轴正半轴于F,连BE交y轴负半轴于G,试判断|OFOG|是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由6(2022沈阳模拟)定义:在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx+c的“衍生直线”为yax+b,有一个顶点在抛物线上,另一个顶点在“衍生直线”上的三角形为该抛物线的“衍生三角形”如图1,已知抛物线yx2+2x+3与其“衍生直线”交于A,D两点(点A在点D的左侧),与x轴正半轴相交于点B,与y轴正半轴相交于点C,点P为抛物线的顶点(1)填空:该抛物线的“衍生直线”的解析式为 ;B的坐标为 ;D的坐标为 (2)如图1,动点E在线段AB上,连接DE,DB,将BDE以DE所在直线为对称轴翻折,点B的对称点为F,若三角形DEF为该抛物线的“衍生三角形”,且F不在抛物线上,求点F坐标(3)抛物线的“衍生直线”上存在两点M,N(点M在点N的上方),且MN,连接PM,CN,当PM+MN+CN最短时,请直接写出此时点N的坐标7(2022沈阳模拟)如图,抛物线yax2+bx+(a0)经过点A(3,2)和点B(4,),且与y轴交于点C(1)分别求抛物线和直线BC的解析式;(2)在x轴上有一动点G,抛物线上有一动点H,是否存在以O,A,G,H为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点H的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点D为抛物线上位于直线BC上方的一点,过点D作DEx轴交直线BC于点E,点P为对称轴上一动点,当线段DE的长度最大时,求PD+PA的最小值8(2022沈河区二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2+x+c(a0)与x轴交于点A(1,0)和B(点B在A的右侧),与y轴交于点C(0,2),点P是抛物线上的一个动点(1)求抛物线的解析式;(2)连接AP,与y轴交于点D,连接BD,当BODCOA时,求点P的坐标;(3)连接OP,与线段BC交于点E,点Q是x轴正半轴上一点,且CEBQ,当OE+CQ的值最小时,请直接写出点Q的坐标9(2022邵阳县模拟)如图,直线l:y3x6与x轴、y轴分别相交于点A、C;经过点A、C的抛物线C:与x轴的另一个交点为点B,其顶点为点D,对称轴与x轴相交于点E(1)求抛物线C的对称轴(2)将直线l向右平移得到直线l1如图,直线l1与抛物线C的对称轴DE相交于点P,要使PB+PC的值最小,求直线l1的解析式如图 ,直线l1与直线BC相交于点F,直线l1上是否存在点M,使得以点A、C、F、M为顶点的四边形是菱形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由10(2021越秀区校级二模)在平面直角坐标系中,直线yx+2与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线yx2+bx+c的对称轴是直线x与x轴的交点为点A,且经过点B、C两点(1)求抛物线的解析式;(2)点M为抛物线对称轴上一动点,当|BMCM|的值最小时,求出点M的坐标;(3)抛物线上是否存在点N,过点N作NHx轴于点H,使得以点B、N、H为顶点的三角形与ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由11(2022立山区一模)已知点A(2,0),B(3,0),抛物线yax2+bx+4过A,B两点,交y轴于点C(1)求抛物线的解析式;(2)点P是线段AC上一动点(不与C点重合),作PQBC交抛物线于点Q,PHx轴于点H连结CQ,BQ,PB,当四边形PCQB的面积为时,求P点的坐标;直接写出PH+PQ的取值范围12(2021招远市一模)如图,已知抛物线yx2+bx+c与一直线相交于A(1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N其顶点为D(1)抛物线及直线AC的函数关系式;(2)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EFBD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由;(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求APC的面积的最大值(4)设点M的坐标为(3,m),直接写出使MN+MD的和最小时m的值13(2021桓台县二模)在平面直角坐标系中,抛物线yx2+bx+c交x轴于A,B两点,点A,B的坐标分别为(1,0),(3,0),点M为顶点(1)求抛物线的解析式;(2)过点M作y轴的垂线,垂足为C,过点B作y轴的平行线,交CM于点D,点H为OC上的任一点,将线段HB绕点H逆时针旋转90到HP求PCD的度数;(3)在(2)的条件下,将点H改为y轴上的一动点,连接OP,BP,求OP+BP的最小值14(2021成都模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yx2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(1)求抛物线的解析式(2)点D为第一象限内抛物线上的一动点,作DEx轴于点E,交BC于点F,过点F作BC的垂线与抛物线的对称轴和y轴分别交于点G,H,设点D的横坐标为m求DF+HF的最大值;连接EG,若GEH45,求m的值15(2020朝阳)如图,抛物线y+bx+c与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴为直线x1,点C坐标为(0,4)(1)求抛物线表达式;(2)在抛物线上是否存在点P,使ABPBCO,如果存在,求出点P坐标;如果不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,若点P在x轴上方,点M是直线BP上方抛物线上的一个动点,求点M到直线BP的最大距离;(4)点G是线段AC上的动点,点H是线段BC上的动点,点Q是线段AB上的动点,三个动点都不与点A,B,C重合,连接GH,GQ,HQ,得到GHQ,直接写出GHQ周长的最小值16(2021大庆)如图,抛物线yax2+bx+c与x轴交于原点O和点A,且其顶点B关于x轴的对称点坐标为(2,1)(1)求抛物线的函数表达式;(2)抛物线的对称轴上存在定点F,使得抛物线yax2+bx+c上的任意一点G到定点F的距离与点G到直线y2的距离总相等证明上述结论并求出点F的坐标;过点F的直线l与抛物线yax2+bx+c交于M,N两点证明:当直线l绕点F旋转时,+是定值,并求出该定值;(3)点C(3,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQBC周长最小,直接写出P,Q的坐标17(2020滨州)如图,抛物线的顶点为A(h,1),与y轴交于点B(0,),点F(2,1)为其对称轴上的一个定点(1)求这条抛物线的函数解析式;(2)已知直线l是过点C(0,3)且垂直于y轴的定直线,若抛物线上的任意一点P(m,n)到直线l的距离为d,求证:PFd;(3)已知坐标平面内的点D(4,3),请在抛物线上找一点Q,使DFQ的周长最小,并求此时DFQ周长的最小值及点Q的坐标18(2018贺州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx+c交x轴于A、B两点(A在B的左侧),且OA3,OB1,与y轴交于C(0,3),抛物线的顶点坐标为D(1,4)(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)过点D作直线DEy轴,交x轴于点E,点P是抛物线上B、D两点间的一个动点(点P不与B、D两点重合),PA、PB与直线DE分别交于点F、G,当点P运动时,EF+EG是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由19(2018烟台)如图1,抛物线yax2+2x+c与x轴交于A(4,0),B(1,0)两点,过点B的直线ykx+分别与y轴及抛物线交于点C,D(1)求直线和抛物线的表达式;(2)动点P从点O出发,在x轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,PDC为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t的值;(3)如图2,将直线BD沿y轴向下平移4个单位后,与x轴,y轴分别交于E,F两点,在抛物线的对称轴上是否存在点M,在直线EF上是否存在点N,使DM+MN的值最小?若存在,求出其最小值及点M,N的坐标;若不存在,请说明理由20(2018湘潭)如图,点P为抛物线yx2上一动点(1)若抛物线yx2是由抛物线y(x+2)21通过图象平移得到的,请写出平移的过程;(2)若直线l经过y轴上一点N,且平行于x轴,点N的坐标为(0,1),过点P作PMl于M问题探究:如图一,在对称轴上是否存在一定点F,使得PMPF恒成立?若存在,求出点F的坐标:若不存在,请说明理由问题解决:如图二,若点Q的坐标为(1,5),求QP+PF的最小值【例1】(2022黑龙江)如图,已知抛物线y(x2)(x+a)(a0)与x轴交于点B、C,与y轴交于点E,且点B在点C的左侧(1)若抛物线过点M(2,2),求实数a的值;(2)在(1)的条件下,解答下列问题;求出BCE的面积;在抛物线的对称轴上找一点H,使CH+EH的值最小,直接写出点H的坐标【分析】(1)将M坐标代入抛物线解析式求出a的值即可;(2)求出的a代入确定出抛物线解析式,令y0求出x的值,确定出B与C坐标,令x0求出y的值,确定出E坐标,进而得出BC与OE的长,即可求出三角形BCE的面积;根据抛物线解析式求出对称轴方程为直线x1,根据C与B关于对称轴对称,连接BE,与对称轴交于点H,即为所求,设直线BE解析式为ykx+b,将B与E坐标代入求出k与b的值,确定出直线BE解析式,将x1代入直线BE解析式求出y的值,即可确定出H的坐标【解答】解:(1)将M(2,2)代入抛物线解析式得:2(22)(2+a),解得:a4;(2)由(1)抛物线解析式y(x2)(x+4),当y0时,得:0(x2)(x+4),解得:x12,x24,点B在点C的左侧,B(4,0),C(2,0),当x0时,得:y2,即E(0,2),SBCE626;由抛物线解析式y(x2)(x+4),得对称轴为直线x1,根据C与B关于抛物线对称轴直线x1对称,连接BE,与对称轴交于点H,即为所求,设直线BE解析式为ykx+b,将B(4,0)与E(0,2)代入得:,解得:,直线BE解析式为yx2,将x1代入得:y2,则H(1,)【例2】(2022甘肃)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y(x+3)(xa)与x轴交于A,B(4,0)两点,点C在y轴上,且OCOB,D,E分别是线段AC,AB上的动点(点D,E不与点A,B,C重合)(1)求此抛物线的表达式;(2)连接DE并延长交抛物线于点P,当DEx轴,且AE1时,求DP的长;(3)连接BD如图2,将BCD沿x轴翻折得到BFG,当点G在抛物线上时,求点G的坐标;如图3,连接CE,当CDAE时,求BD+CE的最小值【分析】(1)用待定系数法求解析式即可;(2)根据函数解析式求出OA的长度,根据三角函数求出DE的长度,根据P点的坐标得出PE的长度,根据DPDE+PE得出结论即可;(3)连接DG交AB于点M,设OMa(a0),则AMOAOM3a,得出G(a,(a3),根据G点在抛物线上得出a的值,即可得出G点的坐标;方法一:在AB的下方作EAQDCB,且AQBC,连接EQ,CQ,构造AEQCDB,得出当C、E、Q三点共线时,BD+CEEQ+CE最小,最小为CQ,求出CQ的值即可方法二:过点C作CFx轴,使得CFAC证FCD全等于CAE,则FDCE所以F、D、B三点共线时CE+BDFD+BD取到最小值,求出此时BF的长即可【解答】解:(1)抛物线y(x+3)(xa)与x轴交于A,B(4,0)两点,(4+3)(4a)0,解得a4,y(x+3)(x4)x2x3,即抛物线的表达式为yx2x3;(2)在y(x+3)(x4)中,令y0,得x3或4,A(3,0),OA3,OCOB4,C(0,4),AE1,DEAEtanCAOAE,OEOAAE312,E(2,0),DEx轴,xPxDxE2,yP(2+3)(24),PE,DPDE+PE+;(3)如下图,连接DG交AB于点M,BCD与BFG关于x轴对称,DGAB,DMGM,设OMa(a0),则AMOAOM3a,MGMDAMtanCAO(3a),G(a,(a3),点G(a,(a3)在抛物线y(x+3)(x4)上,(a+3)(a4)(a3),解得a或3(舍去),G(,);如下图,在AB的下方作EAQDCB,且AQBC,连接EQ,CQ,AECD,AEQCDB(SAS),EQBD,当C、E、Q三点共线时,BD+CEEQ+CE最小,最小为CQ,过点C作CHAQ,垂足为H,OCOB,OCOB4,CBA45,BC4,CAH180CABEAQ180CABDCBCBA45,AC5,AHCHAC,HQAH+AQAH+BC,CQ,即BD+CE的最小值为;方法二:过点C作CFx轴,使得CFAC,作BGFC延长线于点G,FCACAE,又CDAE,CFAC,FCDCAE(SAS),FDCE,F、D、B三点共线时CE+BDFD+BD取到最小值,AC5,C(0,4),B(4,0),BF的长【例3】(2022达州)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数yax2+bx+2的图象经过点A(1,0),B(3,0),与y轴交于点C(1)求该二次函数的表达式;(2)连接BC,在该二次函数图象上是否存在点P,使PCBABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,直线l为该二次函数图象的对称轴,交x轴于点E若点Q为x轴上方二次函数图象上一动点,过点Q作直线AQ,BQ分别交直线l于点M,N,在点Q的运动过程中,EM+EN的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)分两种情况:当点P在BC上方时,根据平行线的判定定理可得CPx轴,可得P(2,2);当点P在BC下方时,设CP交x轴于点D(m,0),则ODm,DB3m,利用勾股定理即可求得m,得出D(,0),再运用待定系数法求得直线CD的解析式为yx+2,通过联立方程组求解即可得出P(,);(3)设Q(t,t2+t+2),且1t3,运用待定系数法求得:直线AQ的解析式为y(t+2)xt+2,直线BQ的解析式为y(t)x+2t+2,进而求出M、N的坐标,即可得出答案【解答】解:(1)抛物线yax2+bx+2经过点A(1,0),B(3,0),解得:该二次函数的表达式为yx2+x+2;(2)存在,理由如下:如图1,当点P在BC上方时,PCBABC,CPAB,即CPx轴,点P与点C关于抛物线对称轴对称,yx2+x+2,抛物线对称轴为直线x1,C(0,2),P(2,2);当点P在BC下方时,设CP交x轴于点D(m,0),则ODm,DB3m,PCBABC,CDBD3m,在RtCOD中,OC2+OD2CD2,22+m2(3m)2,解得:m,D(,0),设直线CD的解析式为ykx+d,则,解得:,直线CD的解析式为yx+2,联立,得,解得:(舍去),P(,),综上所述,点P的坐标为(2,2)或(,);(3)由(2)知:抛物线yx2+x+2的对称轴为直线x1,E(1,0),设Q(t,t2+t+2),且1t3,设直线AQ的解析式为yex+f,则,解得:,直线AQ的解析式为y(t+2)xt+2,当x1时,yt+4,M(1,t+4),同理可得直线BQ的解析式为y(t)x+2t+2,当x1时,yt+,N(1,t+),EMt+4,ENt+,EM+ENt+4+t+,故EM+EN的值为定值【例4】(2022天津)已知抛物线yax2+bx+c(a,b,c是常数,a0)的顶点为P,与x轴相交于点A(1,0)和点B()若b2,c3,求点P的坐标;直线xm(m是常数,1m3)与抛物线相交于点M,与BP相交于点G,当MG取得最大值时,求点M,G的坐标;()若3b2c,直线x2与抛物线相交于点N,E是x轴的正半轴上的动点,F是y轴的负半轴上的动点,当PF+FE+EN的最小值为5时,求点E,F的坐标【分析】()利用待定系数法求出抛物线的解析式,即可得顶点P的坐标;求出直线BP的解析式,设点M(m,m22m3),则G(m,2m6),表示出MG的长,可得关于m的二次函数,根据二次函数的最值即可求解;()由3b2c得b2a,c3a,抛物线的解析式为yax22a3a可得顶点P的坐标为(1,4a),点N的坐标为(2,3a),作点P关于y轴的对称点P,作点N关于x轴的对称点N,得点P的坐标为(1,4a),点N的坐标为(2,3a),当满足条件的点E,F落在直线PN上时,PF+FE+EN取得最小值,此时,PF+FE+ENPN5延长PP与直线x2相交于点H,则PHNH在RtPHN中,PH3,HN3a(4a)7a由勾股定理可得PN2PH2+HN29+49a225解得a1,a2(舍)可得点P的坐标为(1,),点N的坐标为(2,)利用待定系数法得直线PN的解析式为yx即可得点E,F的坐标【解答】解:()若b2,c3,则抛物线yax2+bx+cax22x3,抛物线yax2+bx+c与x轴相交于点A(1,0),a+230,解得a1,抛物线为yx22x3(x1)24,顶点P的坐标为(1,4);当y0时,x22x30,解得x11,x23,B(3,0),设直线BP的解析式为ykx+n,解得,直线BP的解析式为y2x6,直线xm(m是常数,1m3)与抛物线相交于点M,与BP相交于点G,设点M(m,m22m3),则G(m,2m6),MG2m6(m22m3)m2+4m3(m2)2+1,当m2时,MG取得最大值1,此时,点M(2,3),则G(2,2);()抛物线yax2+bx+c与x轴相交于点A(1,0),ab+c0,又3b2c,b2a,c3a(a0),抛物线的解析式为yax22ax3ayax22ax3aa(x1)24a,顶点P的坐标为(1,4a),直线x2与抛物线相交于点N,点N的坐标为(2,3a),作点P关于y轴的对称点P,作点N关于x轴的对称点N,得点P的坐标为(1,4a),点N的坐标为(2,3a),当满足条件的点E,F落在直线PN上时,PF+FE+EN取得最小值,此时,PF+FE+ENPN5延长PP与直线x2相交于点H,则PHNH在RtPHN中,PH3,HN3a(4a)7aPN2PH2+HN29+49a225解得a1,a2(舍)点P的坐标为(1,),点N的坐标为(2,)直线PN的解析式为yx点E(,0),点F(0,)【例5】(2022常德)如图,已知抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为x2,点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限(1)求此抛物线的解析式;(2)当OAB的面积为15时,求B的坐标;(3)在(2)的条件下,P是抛物线上的动点,当PAPB的值最大时,求P的坐标以及PAPB的最大值【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)设B(2,m)(m0),运用待定系数法求得直线OA的解析式为yx,设直线OA与抛物线对称轴交于点H,则H(2,2),BHm2,利用三角形面积公式建立方程求解即可得出答案;(3)运用待定系数法求得直线AB的解析式为yx+10,当PAPB的值最大时,A、B、P在同一条直线上,联立方程组求解即可求得点P的坐标,利用两点间距离公式可求得AB,即PAPB的最大值【解答】解:(1)抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为x2,抛物线与x轴的另一个交点坐标为(4,0),设抛物线解析式为yax(x4),把A(5,5)代入,得5a5,解得:a1,yx(x4)x24x,故此抛物线的解析式为yx24x;(2)点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限,设B(2,m)(m0),设直线OA的解析式为ykx,则5k5,解得:k1,直线OA的解析式为yx,设直线OA与抛物线对称轴交于点H,则H(2,2),BHm2,SOAB15,(m2)515,解得:t8,点B的坐标为(2,8);(3)设直线AB的解析式为ycx+d,把A(5,5),B(2,8)代入得:,解得:,直线AB的解析式为yx+10,当PAPB的值最大时,A、B、P在同一条直线上,P是抛物线上的动点,解得:,(舍去),P(2,12),此时,PAPBAB31(2022滨城区二模)如图,抛物线yax2+bx+3(a0),经过点A(1,0),B(3,0)两点(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)连接AC、BC,N为抛物线上的点且在第四象限,当SNBCSABC时,求N点的坐标;(3)在(2)问的条件下,过点C作直线lx轴,动点P(m,3)在直线l上,动点Q(m,0)在x轴上,连接PM、PQ、NQ,当m为何值时,PM+PQ+QN最小,并求出PM+PQ+QN的最小值【分析】(1)由点A,B的坐标,利用待定系数即可求出抛物线的解析式,再将其变形成顶点式后,即可得出顶点M的坐标;(2)连接AN,则ANBC,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点C的坐标,由点B,C的坐标,利用待定系数法可求出直线BC的解析式,设直线AN的解析式为yx+d,代入点A的坐标可求出d值,再联立直线AN与抛物线的解析式,即可求出点N的坐标;(3)过点M作MMPQ,且MMPQ,连接MQ,则当点M,Q,N三点共线时,PM+QN取最小值,此时PM+PQ+QN最小,由点P,Q的坐标可得出PQ3,结合点M的坐标可得出点M的坐标,由点M,N的坐标,利用待定系数法可求出直线MN的解析式,利用一次函数图象上点的坐标特征,可求出m的值,再利用两点间的距离公式(勾股定理)可求出MN的长度,进而可得出PM+PQ+QN最小值【解答】解:(1)将A(1,0),B(3,0)代入yax2+bx+3,得:,解得:,抛物线的解析式为yx2+2x+3又yx2+2x+3(x1)2+4,顶点M的坐标为(1,4).(2)连接AN,如图1所示SNBCSABC,且两三角形有相同的底BC,ANBC当x0时,y3,点C的坐标为(0,3)设直线BC的解析式为ykx+c(k0),将B(3,0),C(0,3)代入ykx+c,得:,解得:,直线BC的解析式为yx+3设直线AN的解析式为yx+d,将A(1,0)代入yx+d得:1+d0,解得:d1,直线AN的解析为yx1联立两函数解析式得:,解得:(不符合题意,舍去),点N的坐标为(4,5)(3)过点M作MMPQ,且MMPQ,连接MQ,如图2所示MMPQ,且MMPQ,四边形MMQP为平行四边形,MQMP,当点M,Q,N三点共线时,PM+QN取最小值点P的坐标为(m,3),点Q的坐标为(m,0),PQ3,MM3,点M的坐标为(1,43),即(1,1)设直线MN的解析式为ypx+q(p0),将M(1,1),N(4,5)代入ypx+q,得:,解得:,直线MN的解析式为y2x+3又点Q在直线MN上,02m+3,m,此时MNMQ+QNMP+QN3,当m为时,PM+PQ+QN最小,PM+PQ+QN的最小值为3+32(2022淮北模拟)已知抛物线l1:yax2+bx2和直线l2:yx均与x轴相交于点A,抛物线l1与x轴的另一个交点为点B(3,0)(1)求a,b的值;(2)将抛物线l1向右平移h个单位长度,使其顶点C落在直线l2上,求h的值;(3)设抛物线l1和直线l2的另一个交点为点D,点P为抛物线上一个动点,且点P在线段AD的下方(点P不与点A,D重合),过点P分别作x轴和y轴的平行线,交直线l2于点M,N,记WPM+PN,求W的最大值【分析】(1)由直线l2:yx与x轴交于点A得A(1,0),将点A(1,0)、点B(3,0)代入抛物线l1:yax2+bx2即可得a,b的值;(2)求出抛物线l1的顶点C(1,),将y代入直线l2:yx求出x的值,即可求解;(3)求出D(2,2),设P(m,m2m2)(1m2),则N(m,m),可得M(m2+2m+2,m2m2),用含m的式子表示PM,PN,可得WPM+PN的二次函数,根据二次函数的最值即可得W的最大值【解答】解:(1)直线l2:yx与x轴交于点A,A(1,0),将点A(1,0)、点B(3,0)代入抛物线l1:yax2+bx2,得:,解得:,a,b;(2)a,b,yx2x2(x1)2,抛物线l1的顶点C(1,),将y代入直线l2:yx得,x,解得x3,抛物线l1向右平移h个单位长度,使其顶点C落在直线l2上,移动后顶点的横坐标为3,h312,即h的值为2;(3)设抛物线l1和直线l2的另一个交点为点D,x2x2x的解为x1或x2,D(2,2),设P(m,m2m2)(1m2),则N(m,m),M(m2+2m+2,m2m2),PMm2+2m+2mm2+m+2,PNmm2+m+2m2+m+,WPM+PNm2+m+2m2+m+m2+m+(m)2+,0,W的最大值为3(2022南宁一模)如图1所示抛物线与x轴交于O,A两点,OA6,其顶点与x轴的距离是6(1)求抛物线的解析式;(2)点P在抛物线上,过点P的直线yx+m与抛物线的对称轴交于点Q当POQ与PAQ的面积之比为1:3时,求m的值;如图2,当点P在x轴下方的抛物线上时,过点B(3,3)的直线AB与直线PQ交于点C,求PC+CQ的最大值【分析】(1)由题意可得ya(x3)26,再将(0,0)代入求出a的值即可求函数的解析式;(2)设直线yx+m与y轴的交点为E,与x轴的交点为F,则OE|m|,AF|6+m|,由题意可知直线yx+m与坐标轴的夹角为45,求出OM|m|,AN|6+m|,再由|m|:|6+m|1:3,求出m的值即可;设P(t,t24t),过P作PEy轴交AB于点E,过P作PFBQ交于F,求出直线AB的解析式后可求E(t,t+6),则PEt2+3t+6,由直线AB与直线PQ的解析式,能确定两直线互相垂直,可求CQBQ,CPPE,则PC+CQ(t3)2+9,即可求PC+CQ的最大值【解答】解:(1)OA6,抛物线的对称轴为直线x3,设抛物线的解析式为ya(x3)2+k,顶点与x轴的距离是6,顶点为(3,6),ya(x3)26,抛物线经过原点,9a60,a,y(x3)26;(2)设直线yx+m与y轴的交点为E,与x轴的交点为F,E(0,m),F(m,0),OE|m|,AF|6+m|,直线yx+m与坐标轴的夹角为45,OM|m|,AN|6+m|,SPOQ:SPAQ1:3,OM:AN1:3,|m|:|6+m|1:3,解得m或m3;设P(t,t24t),过P作PEy轴交AB于点E,过P作PFBQ交于F,设直线AB的解析式为ykx+b,解得,yx+6,E(t,t+6),PEt+6(t24t)t2+3t+6,设直线AB与y轴交点为G,令x0,则y6,G(0,6),OGOA6,OGA45,设直线PQ与x轴交点为K,与y轴交点为L,直线PQ的解析式为yx+m,令x0,则ymL(0,m),令y0,则xm,K(m,0),OLOK,OLK45,GCL90,PFFQ3t,设BF与x轴交点为H,FHt2+4t,HQt2+4t3+tt2+5t3,BQ3t2+5t3t2+5t,CQBQ(t2+5t),CPPE(t2+3t+6),PC+CQ(t2+3t+6)+(t2+5t)(t2+8t+6)(t3)2+9,当t3时,PC+CQ的最大值为94(2022成都模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数yax2+bx+c(a0)的图象与y轴,x轴分别相交于A(0,2),B(2,0),C(4,0)三点,点D是二次函数图象的顶点(1)求二次函数的表达式;(2)点P为抛物线上异于点B的一点,连接AC,若SACPSACB,求点P的坐标;(3)M是第四象限内一动点,且AMB45,连接MD,MC,求2MD+MC的最小值【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)分两种情形,分别构建方程组求解即可;(3)以O为圆心,OA为半径的圆,连接OM,取OB的中点E,连接EM、ED,先根据二次函数求出A、B、C、D的坐标,再证明EOMMOC,从而有EMMC,故2MD+MC2(MD+MC)2(MD+ME)2ED,再求出ED即可【解答】解:(1)抛物线经过B(2,0),C(4,0),可以假设抛物线的解析式为ya(x2)(x4),把A(0,2)代入,可得a,二次函数的解析式为yx2x+2;(2)如图,当点P在直线AC的下方时,过点B作BP0AC交抛物线于点P0,由题意直线AC的解析式为yx+2,kAC,K,直线BP0的解析式为yx+1,由,解得,则P0与B重合,不符合题意当点P在直线AC的上方时,作直线BP0关于直线AC的的对称直线P1P2,交抛物线于P1,P2直线AC的解析式为yx+2,可得直线P1P2的解析式为yx+3,由,解得或,P1(2+2,2),P2(22,2+);(3)解:如图,以O为圆心,OA为半径的圆,连接OM,取OB的中点E,连接EM、ED,A(0,2),B(2,0),C(4,0),OAOB,即B在O上,yx2x+2(x3)2,顶点D(3,),AMB45,AMBBOA,M在在O上,即OM2,取OB的中点E(1,0),又EOMMOC,EOMMOC,EMMC,2MD+MC2(MD+MC)2(MD+ME)2ED,ED,2MD+MC的最小值为5(2022成都模拟)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线ya(x1)(x+3)的图象与x轴交于点A,B(A在B的左边),且经过点C(2,3),P为抛物线的顶点(1)求抛物线的解析式及点P的坐标;(2)平面内一动点H自点C出发,先到达x轴上的某点M,再到达y轴上某点N,最后运动到点P,求使点H运动的总路径最短的点M,点N的坐标,并求出这个最短总路径的长;(3)如图2,过点C的直线l与抛物线有唯一的公共点,将直线l向下平移交抛物线于D,E两点,连BD交y轴正半轴于F,连BE交y轴负半轴于G,试判断|OFOG|是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由【分析】(1)利用待定系数法求出a,再利用配方法求解;(2)如图1中,作点C关于x轴的对称点C,点P关于y轴的对称点P,连接CP交x轴于点M,交y轴于点N,得C(2,3),P(1,4),此时点H运动的总路径最短,求出直线MN的解析式,可得结论;(3)如图2中,过点D,E分别作DKy轴于点K,EHy轴于点H由,得到x2+(2+k)x+2k0,由0,可得k2,设DE为y2x+m,E(x1,y1),D(x2,y2),由,得x2+4x+m30,可得x1+x24,x1x2m3,由DKFBOF,BOGEHG,可得,OF,OG,再求出|OFOG|的值,可得结论【解答】解:(1)把C(2,3)代入ya(x1)(x+3),可得a1,yx22x+3(x+1)2+4,P(1,4);(2)如图1中,作点C关于x轴的对称点C,点P关于y轴的对称点P,连接CP交x轴于点M,交y轴于点N,得C(2,3),P(1,4),此时点H运动的总路径最短,yMNx+,M(,0),N(0,),dmin;(3)如图2中,过点D,E分别作DKy轴于点K,EHy轴于点H设直线l的表达式为ykx+b,将C(2,3)代入得到b2k+3,ykx+2k+3,由,得到x2+(2+k)x+2k0,由0可得(2+k)28k0k2,设DE为y2x+m,E(x1,y1),D(x2,y2),由,得x2+4x+m30,x1+x24,x1x2m3,由DKFBOF,BOGEHG,可得,OF,OG,|OFOG|,将x1+x24,x1x2m3,代入上式,可得|OFOG|26(2022沈阳模拟)定义:在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx+c的“衍生直线”为yax+b,有一个顶点在抛物线上,另一个顶点在“衍生直线”上的三角形为该抛物线的“衍生三角形”如图1,已知抛物线yx2+2x+3与其“衍生直线”交于A,D两点(点A在点D的左侧),与x轴正半轴相交于点B,与y轴正半轴相交于点C,点P为抛物线的顶点(1)填空:该抛物线的“衍生直线”的解析式为 yx+1;B的坐标为 (3,0);D的坐标为 (2,3)(2)如图1,动点E在线段AB上,连接DE,DB,将BDE以DE所在直线为对称轴翻折,点B的对称点为F,若三角形DEF为该抛物线的“衍生三角形”,且F不在抛物线上,求点F坐标(3)抛物线的“衍生直线”上存在两点M,N(点M在点N的上方),且MN,连接PM,CN,当PM+MN+CN最短时,请直接写出此时点N的坐标【分析】(1)根据“衍生直线”的定义可得抛物线yx2+2x+3的“衍生直线”的解析式,通过解方程即可求得点B、D的坐标(2)分两种情况:点E在点A与点B之间,点F在直线AD上或点E与点A重合,当点E在点A与点B之间,点F在直线AD上时,设F1(t,t+1),利用翻折变换的性质建立方程求解即可;当点E与点A重合时,由翻折得:DAFDAB45,AFAB4,即可求得答案(3)过点P作PRx轴,过点A作ARy轴,则R(1,4),作点P关于直线AD的对称点P,过点P作PKx轴于点K,证得APRAPK(AAS),得出:AKAR4,PKPR2,即可得到P(3,2),将线段PM沿着直线DA的方向平移个单位,即向左平移个单位,向下平移个单位,得到线段PN,则P(,),当C、N、P三点共线时,PM+MN+CN最短;运用待定系数法求出直线CP的解析式,联立方程组即可求得答案【解答】解:(1)抛物线yx2+2x+3,其“衍生直线”的解析式为yx+1,由x2+2x+30,解得:x1或3,B(3,0),由x2+2x+3x+1,解得:x1或2,D(2,3),故答案为:yx+1;(3,0);(2,3)(2)抛物线yx2+2x+3,A(1,0),B(3,0),AB4,设直线AD交y轴于点T,则T(0,1),OAOT,即AOT是等腰直角三角形,DAB45,三角形DEF为该抛物线的“衍生三角形”,且F不在抛物线上,点E在点A与点B之间,点F在直线AD上或点E与点A重合,如图1,当点E在点A与点B之间,点F在直线AD上时,设F1(t,t+1),由翻折得:DF1DB,(t2)2+(t+13)210,解得:t2,t2,t2,F1(2,3);当点E与点A重合时,由翻折得:DAFDAB45,AFAB4,F2(1,4);综上所述,点F的坐标为:F1(2,3)或F2(1,4);(3)yx2+2x+3(x1)2+4,P(1,4),令x0,得y3,C(0,3),过点P作PRx轴,过点A作ARy轴,则R(1,4),作点P关于直线AD的对称点P,过点P作PKx轴于点K,由(2)知DAB45,DAR45,APAP,PADPAD,PARPAK,ARPAKP90,APRAPK(AAS),AKAR4,PKPR2,P(3,2),将线段PM沿着直线DA的方向平移个单位,即向左平移个单位,向下平移个单位,得到线段PN,则P(,),当C、N、P三点共线时,PM+MN+CN最短;即直线CP交直线AD于点N,设直线CP的解析式为ykx+d,则,解得:,直线CP的
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