1
专题训练(一) 二次函数与几何
小综合
一、二次函数与三角形的结合
1.如图 1-ZT-1,已知抛物线 y=
3
8x2-
3
4x-3 与 x 轴的交点为 A,D(点 A 在点 D 的右侧),
与 y 轴的交点为 C.
(1)直接写出 A,D,C 三点的坐标;
(2)若点 M(点 M 不与点 C 重合)在抛物线上,使得△MAD 的面积与△CAD 的面积相等,求点
M 的坐标.
图 1-ZT-1
2.如图 1-ZT-2 所示,在平面直角坐标系中,抛物线 y=x2+bx+c 经过点(-1,8)并与 x
轴交于 A,B 两点,且点 B 的坐标为(3,0).2
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若抛物线与 y 轴交于点 C,顶点为 P,求△CPB 的面积.
图 1-ZT-2
3.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,二次函数 y=-x2+(k-1)x+4 的图象与 y 轴交于
点 A,与 x 轴的负半轴交于点 B,且 S△OAB=6.
(1)求点 A 与点 B 的坐标;
(2)求此二次函数的表达式;
(3)如果点 P 在 x 轴上,且△ABP 是等腰三角形,求点 P 的坐标.
二、二次函数与平行四边形的结合
4.如图 1- ZT-3,四边形 ABCD 是平行四边形,过点 A,C,D 作抛物线 y=ax 2+bx+
c(a≠0),且点 A,B,D 的坐标分别为(-2,0),(3,0),(0,4).求抛物线的函数表达
式.
图 1-ZT-33
三、二次函数与矩形、菱形、正方形的结合
5.如图 1-ZT-4 所示,在平面直角坐标系中,正方形 OABC 的边长为 4,顶点 A,C 分别在 x
轴,y 轴的正半轴上,抛物线 y=-
1
2x2+bx+c 经过 B,C 两点,D 为抛物线的顶点,连接
AC,BD,CD.
(1)求此抛物线的函数表达式;
(2)求此抛物线的顶点 D 的坐标和四边形 ABDC 的面积.
图 1-ZT-4
6.2018·金华如图 1-ZT-5,抛物线 y=ax2+bx(a<0)过点 E(10,0),矩形 ABCD 的 AB 边
在线段 OE 上(点 A 在点 B 的左边),点 C,D 在抛物线上.设 A(t,0),当 t=2 时,AD=
4.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)当 t 为何值时,矩形 ABCD 的周长有最大值?最大值是多少?
(3)保持 t=2 时的矩形 ABCD 不动,向右平移抛物线.当平移后的抛物线与矩形的边有 G,
H 两个交点,且直线 GH 平分矩形的面积时,求抛物线平移的距离.
图 1-ZT-5
四、二次函数与平移的结合
7.如图 1-ZT-6①,在平面直角坐标系中有等腰直角三角形 ABO,AB=OB=8,∠ABO=90
°,OC 与 y 轴正半轴所夹的角为 45°,射线 OC 以每秒 2 个单位的速度向右平行移动,当
射线 OC 经过点 B 时停止运动.设平行移动 x 秒后,射线 OC 扫过 Rt△ABO 的面积为 y.
(1)求 y 与 x 之间的函数表达式.
(2)当 x=3 时,射线 OC 平行移动到 O′C′,与 OA 相交于点 G,如图 1-ZT-6②所示,4
求经过 G,O,B 三点的抛物线的函数表达式.
(3)现有一动点 P 在(2)中的抛物线上,试问点 P 在运动过程中,是否存在△POB 的面积 S=
8 的情况?若存在,请求出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.
图 1-ZT-65
教师详解详析
1.解:(1)A(4,0),D(-2,0),C(0,-3).
(2)∵S△CAD=
1
2AD·OC,S△MAD=
1
2AD·|yM|,
∴当 S△CAD=S△MAD 时,
1
2AD·OC=
1
2AD·|yM|,
即
1
2×6×3=
1
2×6×|yM|,
解得 yM=±3,即
3
8x2-
3
4x-3=±3,
解得 x1=2,x2=0(不合题意,舍去),x3=1+ 17,x4=1- 17,
∴点 M 的坐标为(2,-3)或(1+ 17,3)或(1- 17,3).
2.解:(1)∵抛物线 y=x2+bx+c 经过点(-1,8)与点 B(3,0),∴{1-b+c=8,
9+3b+c=0, 解得
{b=-4,
c=3, ∴抛物线的函数表达式为 y=x2-4x+3.
(2)∵y=x2-4x+3=(x-2)2-1,∴P(2,-1).过点 P 作 PH⊥y 轴于点 H,过点 B 作 BM∥y
轴交直线 PH 于点 M,过点 C 作 CN⊥y 轴交直线 BM 于点 N,如图所示.
S△CPB=S 矩形 CHMN-S△CHP-S△PMB-S△CNB=3×4-
1
2×2×4-
1
2×1×1-
1
2×3×3=3,即△CPB 的
面积为 3.
3.解:(1)由表达式,可知点 A 的坐标为(0,4).
∵S△OAB=
1
2OB·OA=
1
2×4·OB=6,
∴OB=3.∴点 B 的坐标为(-3,0).
(2)把 B(-3,0)代入 y=-x2+(k-1)x+4,得-(-3)2+(k-1)×(-3)+4=0.
解得 k-1=-
5
3.
∴所求二次函数的表达式为 y=-x2-
5
3x+4.
(3)∵△ABP 是等腰三角形,∴有三种情况:
①当 AB=AP 时,点 P 的坐标为(3,0);
②当 AB=BP 时,点 P 的坐标为(2,0)或(-8,0);
③当 AP=BP 时,设点 P 的坐标为(x,0).根据题意,得 x2+42=|x+3 |,6
解得 x=
7
6,∴点 P 的坐标为(
7
6,0).
综上所述,点 P 的坐标为(3,0),(2,0),(-8,0)或(
7
6,0).
4.解:由已知,得点 C(5,4).
把 A(-2,0),D(0,4),C(5,4)代入抛物线的函数表达式 y=ax2+bx+c,
得{0=4a-2b+c,
4=c,
4=25a+5b+c,
解得{a=-
2
7,
b=
10
7 ,
c=4.
所以抛物线的函数表达式为 y=-
2
7x2+
10
7 x+4.
5.解:(1)由已知,得 C(0,4),B(4,4),把点 B 与点 C 的坐标代入 y=-
1
2x2+bx+c,得
{4b+c=12,
c=4,
解得{b=2,
c=4,
∴抛物线的函数表达式为 y=-
1
2x2+2x+4.
(2)∵y=-
1
2x2+2x+4=-
1
2(x-2)2+6,
∴抛物线的顶点 D 的坐标为(2,6),则S 四边形 ABDC=S△ABC+S△BCD=
1
2×4×4+
1
2×4×2=8+4=
12.
6.解:(1)设抛物线的函数表达式为 y=ax(x-10).
∵当 t=2 时,AD=4,
∴点 D 的坐标是(2,4).
∴4=a×2×(2-10),解得 a=-
1
4.
∴抛物线的函数表达式为 y=-
1
4x2+
5
2x.
(2)由抛物线的对称性,得 BE=OA=t,
∴AB=10-2t.当 x=t 时,y=-
1
4t2+
5
2t.
∴矩形 ABCD 的周长=2(AB+AD)=2[(10-2t)+(-
1
4t2+
5
2t)]=-
1
2t2+t+20=-
1
2(t-1)2
+
41
2 .
∵-
1
2<0,
∴当 t=1 时,矩形 ABCD 的周长有最大值,最大值是
41
2 .7
(3)当 t=2 时,点 A,B,C,D 的坐标分别为(2,0),(8,0),(8,4),(2,4).
∴矩形 ABCD 的对角线交于点 P(5,2).当平移后的抛物线过点 A 时,点 H 的坐标为(4,4),
此时 GH 不能将矩形的面积平分;当平移后的抛物线过点 C 时,点 G 的坐标为(6,0),此时 GH
也不能将矩形的面积平分.∴当 G,H 中有一点落在线段 AD 或 BC 上时,直线 GH 不能将矩形
的面积平分.∴当点 G,H 分别落在线段 AB,DC 上,且直线 GH 过点 P 时,能平分矩形 ABCD
的面积.∵AB∥CD,∴线段 OD 平移后得到线段 GH.∴线段 OD 的中点 Q 平移后的对应点是 P.
在△OBD 中,PQ 是中位线,∴PQ=
1
2OB=4.∴抛物线向右平移的距离是 4 个单位.
7.解:(1)由题意,可知射线 OC 扫过 Rt△ABO 的部分为等腰直角三角形,斜边长为 2x,
则斜边上的高为
1
2×2x=x,
∴y=
1
2×2x×x=x2(0≤x≤4).
(2)过点 G 作 GD⊥OB,垂足为 D,则在等腰直角三角形 OO′G 中,GD 也是斜边 OO′上的中
线.
∵OO′=3×2=6,
∴GD=OD=
1
2OO′=3,
∴点 O′,G 的坐标分别为(6,0),(3,3).
由抛物线经过点 O(0,0),B(8,0),可设其表达式为 y=ax(x-8).
把 G(3,3)代入表达式,得 a×3×(3-8)=3,
解得 a=-
1
5.
∴抛物线的函数表达式为 y=-
1
5x(x-8),
即 y=-
1
5x2+
8
5x.
(3)存在.设符合条件的点 P 的坐标为(x,y),则 S=
1
2×8·|y |=8,
解得 y=±2.
当 y=2 时,由-
1
5x2+
8
5x=2,
解得 x=4± 6;
当 y=-2 时,由-
1
5x2+
8
5x=-2,8
解得 x=4± 26.
∴符合条件的点 P 的坐标为(4+ 6,2)或(4- 6,2)或(4+ 26,-2)或(4- 26,-
2).