1、专项(十二)二次函数与几何图形的综合题类型1探究图形面积的数量关系及最值问题1(2016安徽)如图,二次函数yax2bx的图象经过点A(2,4)与B(6,0)(1)求a,b的值;(2)点C是该二次函数图象上A,B两点之间的一动点,横坐标为x(2x6)写出四边形OACB的面积S关于点C的横坐标x的函数解析式,并求S的最大值解:(1)将A(2,4)与B(6,0)代入yax2bx.得解得(2)过点A作x轴的垂线,垂足为D(2,0),连接CD,过点C作CEAD,CFx轴,垂足分别为点E,F.SOADODAD244,SACDADCE4(x2)2x4,SBCDBDCF4(x23x)x26x,则SSOADS
2、ACDSBCD4(2x4)(x26x)x28x.S关于x的函数解析式为Sx28x(2x6)S(x4)216.当x4时,四边形OACB的面积S取最大值,最大值为16.2(2016雅安中学一诊)如图,已知抛物线yax2xc与x轴相交于A,B两点,并与直线yx2交于B,C两点,其中点C是直线yx2与y轴的交点,连接AC.(1)求抛物线解析式;(2)求证:ABC为直角三角形;(3)在抛物线CB段上存在点P使得以A,C,P,B为顶点的四边形面积最大,请求出点P的坐标以及此时以A,C,P,B为顶点的四边形面积解:(1)直线yx2交x轴,y轴于B,C两点,B(4,0),C(0,2)yax2xc经过点B,C,
3、解得yx2x2.(2)令x2x20,解得x11,x24.OA1,OB4.AB5.AC2OA2OC25,BC2OC2OB220,AB225.AC2BC2AB2.ABC为直角三角形(3)连接CD,BD,过点P作PEAB,垂足为点E,直线EP交线段BC于点D.设直线BC的解析式为ykxb.将B(4,0),C(0,2)代入,得解得直线BC的解析式为yx2.设点D(a,a2),则点P(a,a2a2)PDPEDEa2a2(a2)a22a,当a2时,PD有最大值,PD的最大值为2.S四边形ACPBSACBSCBPABOCOBDP524DP52PD.当PD最大时,四边形ACPB的面积最大当点P的坐标为(2,3
4、)时,四边形ACPB的面积的最大值为5229.3(2015攀枝花)如图,已知抛物线yx2bxc与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与抛物线交于点P,与直线BC相交于点M,连接PB.(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)中位于第一象限内的抛物线上是否存在点D,使得BCD的面积最大?若存在,求出点D坐标及BCD面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)在(1)中的抛物线上是否存在点Q,使得QMB与PMB的面积相等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)把A,B两点坐标代入抛物线解析式,得解得抛物线解析式为yx22x3.(2)设D(t,t22t3)
5、,过点D作DHx轴于点H,连接DC,DB.令x0,则y3,C(0,3)SBCDS梯形DCOHSBDHSBOC(t22t33)t(3t)(t22t3)33t2t.0,当t时,即点D坐标为(,)时,SBCD有最大值,且最大面积为.(3)存在P(1,4),过点P且与BC平行的直线与抛物线的交点即为所求Q点之一,直线BC解析式为为yx3,过点P且与BC平行的直线为yx5.由解得Q1(2,3)直线PM的解析式为x1,直线BC的解析式yx3,M(1,2)设PM与x轴交于点E,PMEM2,过点E且与BC平行的直线为yx1.从而过点E且与BC平行的直线与抛物线的交点也为所求Q点之一联立解得Q2(,),Q3(,
6、)满足条件的Q点坐标为(2,3),(,)或(,)类型2探究线段的数量关系及最值问题4(2016成都青羊区二诊改编)已知抛物线yx2(1)x2(a0)与x轴交于A,B两点,与y轴相交于点C,且点A在点B的左侧(1)若抛物线过点D(2,2),求实数a的值;(2)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点E,使AECE最小,求出点E的坐标解:(1)抛物线过点D(2,2),4(1)222,解得a4.(2)点A,B是抛物线与x轴的交点,点B是点A关于抛物线对称轴的对称点连接BC交对称轴于点E,则点E即为使AECE最小的点a4,抛物线解析式为yx2x2.令y0,则x2x20,解得x12,x24.令x0,则
7、y2.A(2,0),B(4,0),C(0,2),对称轴为直线x1.直线BC解析式为yx2.当x1时,y,E(1,)5(2015南充)已知抛物线yx2bxc与x轴交于点A(m2,0)和B(2m1,0)(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点为P,对称轴为l:x1.(1)求抛物线解析式;(2)直线ykx2(k0)与抛物线相交于两点M(x1,y1),N(x2,y2)(x1x2),当|x1x2|最小时,求抛物线与直线的交点M和N的坐标;(3)首尾顺次连接点O,B,P,C构成多边形的周长为L.若线段OB在x轴上移动,求L最小时点O,B移动后的坐标及L的最小值解:(1)由题意,得1,b2.抛物线yx2
8、bxc与x轴交于点A(m2,0)和B(2m1,0),x2bxc0的解为m2和2m1.(m2)(2m1)b,(m2)(2m1)c.m1,c3.抛物线解析式为yx22x3.(2)联立得x2(k2)x10.x1x2(k2),x1x21,(x1x2)2(x1x2)24x1x2(k2)24.当k2时,(x1x2)2的最小值为4,即|x1x2|的最小值为2.解得x11,x21,则y10,y24.当|x1x2|最小时,抛物线与直线的交点为M(1,0),N(1,4)(3)由(1)得O(0,0),B(3,0),P(1,4),C(0,3)LOBBPPCCO,又线段OB平移过程中,OB,PC的长度不变,要使L最小,
9、只需BPCO最短如图,平移线段OC到BC,四边形OBCC是矩形C(3,3)作点P关于x轴(或OB)的对称点P(1,4),连接CP与x轴交于点B.设CP解析式为yaxn.解得yx.当y0时,x,B(,0)又3,故点B向左平移个单位,平移到B.同时,点O向左平移个单位,平移到O(,0),即线段OB向左平移个单位时,周长L最短此时,线段BP,CO之和最短为PC,OBOB3,CP.当线段OB向左平移个单位,即点O平移到O(,0),点B平移到B(,0)时,周长L最短为3.类型3探究特殊三角形的存在性问题6如图,已知抛物线E1:yx2经过点A(1,m),以原点为顶点的抛物线E2经过点B(2,2),点A,B
10、关于y轴的对称点分别为点A,B.(1)求m的值;(2)求抛物线E2的函数解析式;(3)在第一象限内,抛物线E1上是否存在点Q,使得以点Q,B,B为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)抛物线E1经过点A(1,m),m121.(2)抛物线E2的顶点在原点,可设它对应的函数解析式为yax2(a0),又点B(2,2)在抛物线E2上,2a22.解得a.抛物线E2的函数解析式为yx2.(3)假设在抛物线E1上存在点Q,使得以点Q,B,B为顶点的三角形为直角三角形当点B为直角顶点时,过点B作Q1BBB交抛物线E1于点Q1,则点Q1与B的横坐标相等且为2.将x2代入
11、yx2,得y4.点Q1(2,4);当点Q2为直角顶点时,则有Q2B2Q2B2BB2,过点Q2作Q2GBB于点G.设点Q2的坐标为(t,t2)(t0),则有(t2)2(t22)2(2t)2(t22)242,整理得t43t20.t0,t230,解得t1,t2(舍去)点Q2(,3)综上所述,存在符合条件的点Q坐标为(2,4)与(,3)7(2016雅安中学二诊)如图,已知抛物线与y轴交于点C(0,4),与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,其中x1,x2为方程x22x80的两个根(1)求该抛物线的解析式;(2)点Q是线段AB上的动点,过点Q作QEAC,交BC于点E,连接CQ,设Q(x,0),C
12、QE的面积为y,求y关于x的函数关系式及CQE的面积的最大值;(3)点M的坐标为(2,0),问:在直线AC上,是否存在点F,使得OMF是等腰三角形?若存在,请求出点F的坐标,若不存在,请说明理由解:(1)解方程x22x80,得x14,x22.A(4,0),B(2,0)设抛物线解析式为ya(x4)(x2)将C(0,4)代入,解得a.抛物线解析式为yx2x4.(2)由Q(x,0),可得BQx2,AQ4x,过点E作EHAB于点H.EHCO.又QEAC,.,即EH(x2)SCQESCBQSEBQ(x2)4(x2)(x2),y关于x的函数关系式为yx2x(x1)23(2x4)CQE的面积的最大值为3.(
13、3)存在点F使得OMF是等腰三角形设AC的解析式为ykxb.直线AC过点A(4,0)和C(0,4),解得直线AC的解析式为yx4.点F在AC上,设F(x,x4),OF,MF,OM2.若OMF是等腰三角形,则可能有三种情况:如图1,当OFFM时,F的横坐标应为1,F(1,3);当OMOF2时,2,化简得x24x60.80这种情况不存在;如图2,当OMMF时,4,化简得x26x80,解得x12,x24(舍去)F(2,2)综上所述,当OMF是等腰三角形时,F(1,3)或(2,2)8(2016凉山模拟)如图,已知正方形OABC的边长为2,顶点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,点E是BC的中点,F是AB延长线上一点且FB1.(1)求经过点O,A,E三点的抛物线解析式;(2)点P在抛物线上运动,当点P运动到什么位置时OAP的面积为2
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