1、二次函数考向1 二次函数之周长与最值问题1如图11,已知二次函数图象的顶点坐标为A(1,4),与坐标轴交于B、C、D三点,且B点的坐标为(1,0)(1)求二次函数的解析式;(2)在二次函数图象位于x轴上方部分有两个动点M、N,且点N在点M的左侧,过M、N作x轴的垂线交x轴于点G、H两点,当四边形MNHG为矩形时,求该矩形周长的最大值解(1)设抛物线的解析式为y=,把B(1,0)代入解析式得:4a4=0,解得a=1,y=;(2)四边形MNHG为矩形,MNx轴,设MG=NH=n,把y=n代入y=,即n=,=0,由根与系数关系得=2,=n3,=4,=44(n3)=164n,MN= =2,设矩形MNH
2、G周长为C,则C=2(MNMG)=2(2n)=42n,令=t,则n=4,C=24t8=2,20,t=1时,周长有最大值,最大值为10考向2二次函数之面积问题2如图,二次函数y=x2bxc的图象与x轴交于点A(1,0)和点B(3,0),与y轴交于点N,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CP,过点P作CP的垂线与y轴交于点E.(1)求该抛物线的函数关系表达式;(2)当点P在线段OB(点P不与O、B重合)上运动至何处时,线段OE的长有最大值?并求出这个最大值;(3)在第四象限的抛物线上任取一点M,连接MN、MB,请问:MBN的面积是否存在最大值?若存在,求出此时点M的坐标
3、;若不存在,请说明理由.解:(1)把A(1,0),B(3,0)代入y=x2bxc,得解得该抛物线的函数表达式为y=x22 x3;(2)CPEB,OPEBCP=90,OPEOEP=90,OEP=BPC,tanOEP=tanBPC=设OE=y,OP=x,=整理,得y=x2x=(x)2当OP=时,OE有最大值,最大值为,此时点P在(,0)处.(3)过点M作MFx轴交BN于点F,N(0,3),B(3,0),直线的解析式为y=3 m.设M(m, m22 m3),则MF=m23m,MBN的面积=OBMF=( m23m) =( m) 2 .点M的坐标为(,)时,MBN的面积存在最大值.考向3 二次函数之等腰
4、三角形问题3二次函数的图象交x轴于点(-1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AB方向运动,过点M作MNx轴交直线BC于点N,交抛物线于点D,连接AC,设运动的时间为t秒.(1)求二次函数的表达式;(2)连接BD,当t=时,求DNB的面积;(3)在直线MN上存在一点P,当PBC是以BPC为直角的等腰直角三角形时,求此时点D的坐标;(4)当t=时,在直线MN上存在一点Q,使得AQC+OAC=90,求点Q的坐标.解:(1)将点A(-1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2,a=,b=,;(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,将点B(4,0)
5、,C(0,2)代入解析式,得: ,解得: ,BC的直线解析式为,当t=时,AM=3,AB=5,MB=2,M(2,0),N(2,1),D(2,3),SDNB =SDMB -SMNB =MBDM-MBMN=22=2;(3)BM=5-2t,M(2t-1,0),设P(2t-1,m),PC2=(2t-1)2+(m-2)2,PB2=(2t-5)2+m2,PB=PC,(2t-1)2+(m-2)2=(2t-5)2+m2,m=4t-5,P(2t-1,4t-5),PCPB,t=1或t=2,M(1,0)或M(3,0),D(1,3)或D(3,2);(4)当t=时,M(,0),点Q在抛物线对称性x=上,如图,过点A作A
6、C的垂线,以M为圆心AB为直径构造圆,圆与x=的交点分别为Q1与Q2,AB=5,AM=,AQ1C+OAC=90,OAC+MAG=90,AQ1C=MAG,又AQ1C=CGA=MAG,Q1(,),Q1与Q2关于x轴对称,Q2(,),Q点坐标分别为(,),(,).考向4 二次函数之相似三角形问题4如图(14),抛物线与x轴交于点A(1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,且过点D(2,3)点P、Q是抛物线上的动点(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在直线OD下方时,求POD面积的最大值(3)直线OQ与线段BC相交于点E,当OBE与ABC相似时,求点Q的坐标 解:(1)抛物线与x轴交于点A(1,0)
7、,点B(3,0),设抛物线的解析式为又抛物线过点 D(2,3),(2)如图,设PD与y轴相交于点F,OD与抛物线相交于点G, 设P坐标为(),则直线PD的解析式为,它与y轴的交点坐标为F(0,2m3),则OF=2m+3 由于点P在直线OD下方,所以 当时,POD面积的最大值;(3)由得抛物线与y轴的交点C(0,3),结合A(1,0)得直线AC的解析式为,当OEAC时,OBE与ABC相似;此时直线OE的解析式为又的解为,;Q的坐标为和如图,作ENy轴于N,由A(1,0),B(3,0),C(0,3)得AB=3(1)=4,BO=3,BC=当即时 ,OBE与ABC相似;此时BE= 又OBCONE,NB
8、=NE=2,此时E点坐标为(1,2),直线OE的方程为又的解为,; Q的坐标为和综上所述,Q的坐标为,考向5 二次函数之特殊四边形问题5.如图,抛物线与轴交于、两点在的左侧),与轴交于点,过点的直线与轴交于点,与抛物线的另一个交点为,已知,点为抛物线上一动点(不与、重合)(1)求抛物线和直线的解析式;(2)当点在直线上方的抛物线上时,过点作轴交直线于点,作轴交直线于点,求的最大值;(3)设为直线上的点,探究是否存在点,使得以点、,、为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)将点、的坐标代入直线表达式得:,解得:,故直线的表达式为:,将点、的坐标代入抛物线表
9、达式,同理可得抛物线的表达式为:;(2)直线的表达式为:,则直线与轴的夹角为,即:则,设点坐标为、则点,故有最大值,当时,其最大值为18;(3),当是平行四边形的一条边时,设点坐标为、则点,由题意得:,即:,解得:或0或4(舍去,则点坐标为,或,或;当是平行四边形的对角线时,则的中点坐标为,设点坐标为、则点,、,、为顶点的四边形为平行四边形,则的中点即为中点,即:,解得:或(舍去,故点;故点的坐标为:,或,或或考向6 二次函数之角度存在性问题6. 若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴、y轴分别交于点A(3,0)、B(0,2),且过点C(2,2).(1)求二次函数表达式;(2)若点P为抛物
10、线上第一象限内的点,且SPBA=4,求点P的坐标;(3)在抛物线上(AB下方)是否存在点M,使ABO=ABM?若存在,求出点M到y轴的距离;若不存在,请说明理由.解:(1)抛物线y=ax2+bx+c过点(0,2),c=2,又抛物线过点(3,0)(2,2),解得,抛物线的表达式为;(2)连接PO,设点P();则SPAB=SPOA+SAOBSPOB=,由题意得:m23m=4,m=4,或m=1(舍去),=,点P的坐标为(4,).(3)设直线AB的表达式为y=kx+n,直线AB过点A(3,0),B(0,2),3k+n=0,n=2,解之,得:k=,n=2,直线AB的表达式为:y=x2,设存在点M满足题意
11、,点M的坐标为(t,).过点M作MEy轴,垂足为E,作MDx轴交于AB于点D,则D的坐标为(t,t2),MD=,BE=|.又MDy轴,ABO=MDB,又ABO=ABM,MDB=ABM,MD=MB,MB=.在RtBEM中,+t2=,解之,得:t=,点M到y轴的距离为.考向7 二次函数之新定义问题7特例感知:(1)如图1,对于抛物线,下列结论正确的序号是 ;抛物线,都经过点C(0,1);抛物线,的对称轴由抛物线的对称轴依次向左平移个单位得到;抛物线,与直线y=1的交点中,相邻两点之间的距离相等.形成概念:(2)把满足(n为正整数)的抛物线称为“系列平移抛物线”.知识应用在(2)中,如图2.“系列平
12、移抛物线”的顶点依次为,用含n的代数式表示顶点的坐标,并写出该顶点纵坐标y与横坐标x之间的关系式;“系列平移抛物线”存在“系列整数点(横、纵坐标均为整数的点)”:,其横坐标分别为-k-1,-k-2,-k-3,-k-n(k为正整数),判断相邻两点之间的距离是否都相等,若相等,直接写出相邻两点之间的距离;若不相等,说明理由;在中,直线y=1分别交“系列平移抛物线”于点,连接,判断,是否平行?并说明理由.解:(1)对于抛物线,来说,抛物线,都经过点C(0,1),正确;抛物线,的对称轴分别为:,抛物线,的对称轴由抛物线的对称轴依次向左平移个单位得到,正确;抛物线,与直线y=1的另一个交点的横坐标分别为
13、:-1、-2、-3,抛物线,与直线y=1的交点中,相邻两点之间的距离相等.正确.答案:;(2)由可知,顶点坐标为(,),该顶点纵坐标y与横坐标x之间的关系式为;当横坐标分别为-k-1,-k-2,-k-3,-k-n(k为正整数),对应的纵坐标为:,相邻两点的距离相等,且距离为:.将y=1代入可得,x=-n(0舍去),点(-1,1),(-2,1),(-3,1),(-n,1).当横坐标分别为-k-1,-k-2,-k-3,-k-n(k为正整数),对应的纵坐标为:,点(-k-1,),(-k-2,),(-k-3,),(-k-n,).设,的解析式分别为:y=px+q,y=mx+n,则,解得p=k+n,m=k+n-1,pm,不平行.