一、二次函数中的最值问题:
例1:在平面直角坐标系中,全等的两个三角形Rt ⊿AOB 与Rt A’OC ’如图放置,点B 、C ’ 的坐标分别为(1,3),(0,1),BO 与A ’ C’相交于D, 若⊿A ’OC ’绕点O 旋转90°至⊿AOC ,如图所示(1)若抛物线过C 、 A 、A ’,求此抛物线的解析式及对称轴;∴ y=-x2+2x+3
(2)、若点P 是第一象限内抛物线线上的一动点,问P 在何处时△AP A’的面积最大?最大面积是
多少?并求出此时的点P 的坐标。
(3)、设抛物线的顶点为N, 在抛物线上是否存在点P, 使△ A ’AN 与△ A ’AP 的面积相等?, 若存在, 请求出此时点P 的坐标,若不存在,请说明理由。
例 2、(2012攀枝花)如图,在平面直角坐标系xOy 中,四边形ABCD 是菱形,顶点A .C .D 均在坐标轴上,且AB=5,sinB=.
(1)求过A .C .D 三点的抛物线的解析式;
(2)记直线AB 的解析式为y 1=mx+n,(1)中抛物线的解析式为y 2=ax+bx+c,求当y 1<y 2时,自变量x 的取值范围;
(3)设直线AB 与(1)中抛物线的另一个交点为E ,P 点为抛物线上A .E 两点之间的一个动点,当P 点在何处时,△PAE 的面积最大?并求出面积的最大值.
2
解答:解:(1)∵四边形ABCD 是菱形,
∴AB=AD=CD=BC=5,sinB=sinD=;
Rt △OCD 中,OC=CD•sinD=4,OD=3;
OA=AD﹣OD=2,即:
A (﹣2,0)、B (﹣5,4)、C (0,4)、D (3,0);
设抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x ﹣3),得:
2×(﹣3)a=4,a=﹣;
∴抛物线:y=﹣x +x+4.
(2)由A (﹣2,0)、B (﹣5,4)得直线AB :y 1=﹣x ﹣;
由(1)得:y 2=﹣x +x+4,则: 22,
解得:,;
由图可知:当y 1<y 2时,﹣2<x <5.
(3)∵S △APE =AE •h ,
∴当P 到直线AB 的距离最远时,S △ABC 最大;
若设直线L ∥AB ,则直线L 与抛物线有且只有一个交点时,该交点为点P ;
设直线L :y=﹣x+b,当直线L 与抛物线有且只有一个交点时, ﹣x+b=﹣x +x+4,且△=0; 2
求得:b=,即直线L :y=﹣x+;
可得点P (,).
由(2)得:E (5
,﹣
则点F (),则直线PE :y=﹣;
×(+)=
.
. x+9; ,0),AF=OA+OF=∴△PAE 的最大值:S △PAE =S△PAF +S△AEF =×综上所述,当P (,)时,△PAE 的面积最大,为
针对训练:
2 1、(2013宜宾)如图,抛物线y 1=x﹣1交x 轴的正半轴于点A ,交y 轴于点B ,将此抛物线向右平移4个单位
得抛物线y 2,两条抛物线相交于点C .
(1)请直接写出抛物线y 2的解析式;
(2)若点P 是x 轴上一动点,且满足∠CPA=∠OBA ,求出所有满足条件的P 点坐标;
(3)在第四象限内抛物线y 2上,是否存在点Q ,使得△QOC 中OC 边上的高h 有最大值?若存在,请求出点Q 的坐标及h 的最大值;若不存在,请说明理由.
解答:解:(1)抛物线y 1=x﹣1向右平移4个单位的顶点坐标为(4,﹣1),
2所以,抛物线y 2的解析式为y 2=(x ﹣4)﹣1;
(2)x=0时,y=﹣1,
y=0时,x ﹣1=0,解得x 1=1,x 2=﹣1,
所以,点A (1,0),B (0,﹣1),
∴∠OBA=45°, 22
联立, 解得,
∴点C 的坐标为(2,3),
∵∠CPA=∠OBA ,
∴点P 在点A 的左边时,坐标为(﹣1,0),
在点A 的右边时,坐标为(5,0),
所以,点P 的坐标为(﹣1,0)或(5,0);
(3)存在.
∵点C (2,3),
∴直线OC 的解析式为y=x ,
设与OC 平行的直线y=x+b, 联立
2, 消掉y 得,2x ﹣19x+30﹣2b=0,
当△=0,方程有两个相等的实数根时,△QOC 中OC 边上的高h 有最大值,
此时x 1=x2=×(﹣
此时y=(2)=, , ﹣4)﹣1=
﹣
∴存在第四象限的点Q (2,﹣),使得△QOC 中OC 边上的高h 有最大值, 此时△=19﹣4×2×(30﹣2b )=0,
解得b=﹣,
, ∴过点Q 与OC 平行的直线解析式为y=x ﹣
令y=0,则x ﹣=0,解得x=,
,0), 设直线与x 轴的交点为E ,则E (
过点C 作CD ⊥x 轴于D ,根据勾股定理,OC=则sin ∠COD=解得h 最大=
2、如图,抛物线y =ax -2=, =×=, . 3x -2(a ≠0) 的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,已知B 点坐标为2
(4
, 0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)试探究∆ABC 的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;
(3)若点M 是线段BC 下方的抛物线上一点,求∆MBC 的面积的最大值,并类型一、最值问题:
类型一、最值问题:
(2013•泸州)如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(﹣2,0),点B 的坐标为(1,﹣),已知抛物线y=ax+bx+c(a ≠0)经过三点A 、B 、O (O 为原点).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上,是否存在点C ,使△BOC 的周长最小?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如果点P 是该抛物线上x 轴上方的一个动点,那么△PAB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△PAB 的最大面积;若没有,请说明理由.(注意:本题中的结果均保留根号)
2
类型二、探索三角形的存在性。
2例1、(2013•绵阳)如图,二次函数y=ax+bx+c的图象的顶点C 的坐标为(0,﹣2),交x 轴于A 、B 两点,其
中A (﹣1,0),直线l :x=m(m >1)与x 轴交于D .
(1)求二次函数的解析式和B 的坐标;
(2)在直线l 上找点P (P 在第一象限),使得以P 、D 、B 为顶点的三角形与以B 、C 、O 为顶点的三角形相似,求点P 的坐标(用含m 的代数式表示);
(3)在(2)成立的条件下,在抛物线上是否存在第一象限内的点Q ,使△BPQ 是以P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,请求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.
类型三、探究二次函数与圆:
(2013•巴中)如图,在平面直角坐标系中,坐标原点为O ,A 点坐标为(4,0),B 点坐标为(﹣1,0),以AB 的中点P 为圆心,AB 为直径作⊙P 的正半轴交于点C .
(1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线所对应的函数解析式;
(2)设M 为(1)中抛物线的顶点,求直线MC 对应的函数解析式;
(3)试说明直线MC 与⊙P 的位置关系,并证明你的结论.
1、)(2013•湘西州)如图,已知抛物线y =﹣x +bx +4与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,若已知A 点的坐标为A (﹣2,0).
(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程; 2
(2)求点C 的坐标,连接AC 、BC 并求线段BC 所在直线的解析式;
(3)试判断△AOC 与△COB 是否相似?并说明理由;
(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△ACQ 为等腰三角形?若不存在,求出符合条件的Q 点坐标;若不存在,请说明理由.
(5)、点M 是抛物线上位于第一象限内的动点,当△BCM 的面积达到最大值时,求点M 的坐标及最大值?
(6)、求△BAC 的外接圆圆心E 点的坐标?
(7)、求证圆E 与直线:y=3x/4+4相切。在该直线上找一点F ,使△BCF 为直角三角形,求F 的坐标?
(8)、l 是过点A 且平行于BC 的直线,在该直线上找一点D ,使A,B,C,D 所在的四边形为平行四边形,求D 的坐标?
(9)、将△BAC 绕点B 顺时针旋转90°得到△BA ′C ′,求点A ′和点C ′的坐标及线段BC 所扫过的区域的面积?
(10)、在x 轴上找一点G ,使△CFG 的周长最小,求G 点坐标及周长最小值?求此时△CFG 的面积?
(11)、在抛物线上找一点H ,使△ABH 的面积=△AOC 的面积. 。求点H 的坐标?
(12)、求抛物线关于直线:x=10,对称的抛物线的解析式?
(13)、N 是线段AB 上的一个动点(与A 、B 不重合),分别连接AC 、BC ,过点N 作NP ∥AC 交线段BC 于点P ,连接CN ,记△CNP 的面积为S ,S 是否存在最大值?若存在,求出S 的
最大值及此时E 点的坐标;若不存在,请说明理由.
2、(2013四川南充,21,8分)如图,二次函数y =x 2+bx -3b +3的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边),交y 轴于点C ,且经过点(b -2,2b 2-5b -1).
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)⊙M 过A 、B 、C 三点,交y 轴于另一点D ,求点M 的坐标;
(3)连接AM 、DM ,将∠AMD 绕点M 顺时针旋转,两边MA 、MD 与x 轴、y 轴分别交于点E 、F ,若△DMF 为等腰三角形,求点E 的坐标
.
解:(1)把点(b -2,2b 2-5b -1)代入解析式,得
2b 2-5b -1=(b -2)2+b (b -2)-3b +3, ……………1′
解得b =2.
∴抛物线的解析式为y =x 2+2x -3. ……………2′
(2)由x 2+2x -3=0,得x =-3或x=1.
∴A (-3,0)、B (1,0)、C (0,-3).
抛物线的对称轴是直线x =-1,圆心M 在直线x =-1上. ……………3′
∴设M (-1,n ),作MG ⊥x 轴于G ,MH ⊥y 轴于H ,连接MC 、MB .
∴MH =1,BG =2. ……………4′
∵MB =MC ,∴BG 2+MG 2=MH 2+CH 2,
即4+n 2=1+(3+n )2,解得n=-1,∴点M (-1,-1) ……………5′
(3)如图,由M (-1,-1),得MG =MH .
∵MA =MD ,∴Rt △AMG ≌RtDMH ,∴∠1=∠2.
由旋转可知∠3=∠4. ∴△AME ≌△DMF .
若△DMF 为等腰三角形,则△AME 为等腰三角形. ……………6′
设E (x ,0),△AME 为等腰三角形,分三种情况:
①AE =AM =,则x=-3,∴E (5-3,0);
②∵M 在AB 的垂直平分线上,
∴MA =ME =MB ,∴E (1,0) ……………7′
③点E 在AM 的垂直平分线上,则AE =ME .
AE =x +3,ME 2=MG 2+EG 2=1+(-1-x )2,∴(x +3)2=1+(-1-x )2,解
得x =-77,∴E (-,0). 44
7,0) ……………4∴所求点E 的坐标为(5-3,0),(1,0),(-
8′
求出此时M 点的坐标.
一、二次函数中的最值问题:
例1:在平面直角坐标系中,全等的两个三角形Rt ⊿AOB 与Rt A’OC ’如图放置,点B 、C ’ 的坐标分别为(1,3),(0,1),BO 与A ’ C’相交于D, 若⊿A ’OC ’绕点O 旋转90°至⊿AOC ,如图所示(1)若抛物线过C 、 A 、A ’,求此抛物线的解析式及对称轴;∴ y=-x2+2x+3
(2)、若点P 是第一象限内抛物线线上的一动点,问P 在何处时△AP A’的面积最大?最大面积是
多少?并求出此时的点P 的坐标。
(3)、设抛物线的顶点为N, 在抛物线上是否存在点P, 使△ A ’AN 与△ A ’AP 的面积相等?, 若存在, 请求出此时点P 的坐标,若不存在,请说明理由。
例 2、(2012攀枝花)如图,在平面直角坐标系xOy 中,四边形ABCD 是菱形,顶点A .C .D 均在坐标轴上,且AB=5,sinB=.
(1)求过A .C .D 三点的抛物线的解析式;
(2)记直线AB 的解析式为y 1=mx+n,(1)中抛物线的解析式为y 2=ax+bx+c,求当y 1<y 2时,自变量x 的取值范围;
(3)设直线AB 与(1)中抛物线的另一个交点为E ,P 点为抛物线上A .E 两点之间的一个动点,当P 点在何处时,△PAE 的面积最大?并求出面积的最大值.
2
解答:解:(1)∵四边形ABCD 是菱形,
∴AB=AD=CD=BC=5,sinB=sinD=;
Rt △OCD 中,OC=CD•sinD=4,OD=3;
OA=AD﹣OD=2,即:
A (﹣2,0)、B (﹣5,4)、C (0,4)、D (3,0);
设抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x ﹣3),得:
2×(﹣3)a=4,a=﹣;
∴抛物线:y=﹣x +x+4.
(2)由A (﹣2,0)、B (﹣5,4)得直线AB :y 1=﹣x ﹣;
由(1)得:y 2=﹣x +x+4,则: 22,
解得:,;
由图可知:当y 1<y 2时,﹣2<x <5.
(3)∵S △APE =AE •h ,
∴当P 到直线AB 的距离最远时,S △ABC 最大;
若设直线L ∥AB ,则直线L 与抛物线有且只有一个交点时,该交点为点P ;
设直线L :y=﹣x+b,当直线L 与抛物线有且只有一个交点时, ﹣x+b=﹣x +x+4,且△=0; 2
求得:b=,即直线L :y=﹣x+;
可得点P (,).
由(2)得:E (5
,﹣
则点F (),则直线PE :y=﹣;
×(+)=
.
. x+9; ,0),AF=OA+OF=∴△PAE 的最大值:S △PAE =S△PAF +S△AEF =×综上所述,当P (,)时,△PAE 的面积最大,为
针对训练:
2 1、(2013宜宾)如图,抛物线y 1=x﹣1交x 轴的正半轴于点A ,交y 轴于点B ,将此抛物线向右平移4个单位
得抛物线y 2,两条抛物线相交于点C .
(1)请直接写出抛物线y 2的解析式;
(2)若点P 是x 轴上一动点,且满足∠CPA=∠OBA ,求出所有满足条件的P 点坐标;
(3)在第四象限内抛物线y 2上,是否存在点Q ,使得△QOC 中OC 边上的高h 有最大值?若存在,请求出点Q 的坐标及h 的最大值;若不存在,请说明理由.
解答:解:(1)抛物线y 1=x﹣1向右平移4个单位的顶点坐标为(4,﹣1),
2所以,抛物线y 2的解析式为y 2=(x ﹣4)﹣1;
(2)x=0时,y=﹣1,
y=0时,x ﹣1=0,解得x 1=1,x 2=﹣1,
所以,点A (1,0),B (0,﹣1),
∴∠OBA=45°, 22
联立, 解得,
∴点C 的坐标为(2,3),
∵∠CPA=∠OBA ,
∴点P 在点A 的左边时,坐标为(﹣1,0),
在点A 的右边时,坐标为(5,0),
所以,点P 的坐标为(﹣1,0)或(5,0);
(3)存在.
∵点C (2,3),
∴直线OC 的解析式为y=x ,
设与OC 平行的直线y=x+b, 联立
2, 消掉y 得,2x ﹣19x+30﹣2b=0,
当△=0,方程有两个相等的实数根时,△QOC 中OC 边上的高h 有最大值,
此时x 1=x2=×(﹣
此时y=(2)=, , ﹣4)﹣1=
﹣
∴存在第四象限的点Q (2,﹣),使得△QOC 中OC 边上的高h 有最大值, 此时△=19﹣4×2×(30﹣2b )=0,
解得b=﹣,
, ∴过点Q 与OC 平行的直线解析式为y=x ﹣
令y=0,则x ﹣=0,解得x=,
,0), 设直线与x 轴的交点为E ,则E (
过点C 作CD ⊥x 轴于D ,根据勾股定理,OC=则sin ∠COD=解得h 最大=
2、如图,抛物线y =ax -2=, =×=, . 3x -2(a ≠0) 的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,已知B 点坐标为2
(4
, 0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)试探究∆ABC 的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;
(3)若点M 是线段BC 下方的抛物线上一点,求∆MBC 的面积的最大值,并类型一、最值问题:
类型一、最值问题:
(2013•泸州)如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(﹣2,0),点B 的坐标为(1,﹣),已知抛物线y=ax+bx+c(a ≠0)经过三点A 、B 、O (O 为原点).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上,是否存在点C ,使△BOC 的周长最小?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如果点P 是该抛物线上x 轴上方的一个动点,那么△PAB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△PAB 的最大面积;若没有,请说明理由.(注意:本题中的结果均保留根号)
2
类型二、探索三角形的存在性。
2例1、(2013•绵阳)如图,二次函数y=ax+bx+c的图象的顶点C 的坐标为(0,﹣2),交x 轴于A 、B 两点,其
中A (﹣1,0),直线l :x=m(m >1)与x 轴交于D .
(1)求二次函数的解析式和B 的坐标;
(2)在直线l 上找点P (P 在第一象限),使得以P 、D 、B 为顶点的三角形与以B 、C 、O 为顶点的三角形相似,求点P 的坐标(用含m 的代数式表示);
(3)在(2)成立的条件下,在抛物线上是否存在第一象限内的点Q ,使△BPQ 是以P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,请求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.
类型三、探究二次函数与圆:
(2013•巴中)如图,在平面直角坐标系中,坐标原点为O ,A 点坐标为(4,0),B 点坐标为(﹣1,0),以AB 的中点P 为圆心,AB 为直径作⊙P 的正半轴交于点C .
(1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线所对应的函数解析式;
(2)设M 为(1)中抛物线的顶点,求直线MC 对应的函数解析式;
(3)试说明直线MC 与⊙P 的位置关系,并证明你的结论.
1、)(2013•湘西州)如图,已知抛物线y =﹣x +bx +4与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,若已知A 点的坐标为A (﹣2,0).
(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程; 2
(2)求点C 的坐标,连接AC 、BC 并求线段BC 所在直线的解析式;
(3)试判断△AOC 与△COB 是否相似?并说明理由;
(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△ACQ 为等腰三角形?若不存在,求出符合条件的Q 点坐标;若不存在,请说明理由.
(5)、点M 是抛物线上位于第一象限内的动点,当△BCM 的面积达到最大值时,求点M 的坐标及最大值?
(6)、求△BAC 的外接圆圆心E 点的坐标?
(7)、求证圆E 与直线:y=3x/4+4相切。在该直线上找一点F ,使△BCF 为直角三角形,求F 的坐标?
(8)、l 是过点A 且平行于BC 的直线,在该直线上找一点D ,使A,B,C,D 所在的四边形为平行四边形,求D 的坐标?
(9)、将△BAC 绕点B 顺时针旋转90°得到△BA ′C ′,求点A ′和点C ′的坐标及线段BC 所扫过的区域的面积?
(10)、在x 轴上找一点G ,使△CFG 的周长最小,求G 点坐标及周长最小值?求此时△CFG 的面积?
(11)、在抛物线上找一点H ,使△ABH 的面积=△AOC 的面积. 。求点H 的坐标?
(12)、求抛物线关于直线:x=10,对称的抛物线的解析式?
(13)、N 是线段AB 上的一个动点(与A 、B 不重合),分别连接AC 、BC ,过点N 作NP ∥AC 交线段BC 于点P ,连接CN ,记△CNP 的面积为S ,S 是否存在最大值?若存在,求出S 的
最大值及此时E 点的坐标;若不存在,请说明理由.
2、(2013四川南充,21,8分)如图,二次函数y =x 2+bx -3b +3的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边),交y 轴于点C ,且经过点(b -2,2b 2-5b -1).
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)⊙M 过A 、B 、C 三点,交y 轴于另一点D ,求点M 的坐标;
(3)连接AM 、DM ,将∠AMD 绕点M 顺时针旋转,两边MA 、MD 与x 轴、y 轴分别交于点E 、F ,若△DMF 为等腰三角形,求点E 的坐标
.
解:(1)把点(b -2,2b 2-5b -1)代入解析式,得
2b 2-5b -1=(b -2)2+b (b -2)-3b +3, ……………1′
解得b =2.
∴抛物线的解析式为y =x 2+2x -3. ……………2′
(2)由x 2+2x -3=0,得x =-3或x=1.
∴A (-3,0)、B (1,0)、C (0,-3).
抛物线的对称轴是直线x =-1,圆心M 在直线x =-1上. ……………3′
∴设M (-1,n ),作MG ⊥x 轴于G ,MH ⊥y 轴于H ,连接MC 、MB .
∴MH =1,BG =2. ……………4′
∵MB =MC ,∴BG 2+MG 2=MH 2+CH 2,
即4+n 2=1+(3+n )2,解得n=-1,∴点M (-1,-1) ……………5′
(3)如图,由M (-1,-1),得MG =MH .
∵MA =MD ,∴Rt △AMG ≌RtDMH ,∴∠1=∠2.
由旋转可知∠3=∠4. ∴△AME ≌△DMF .
若△DMF 为等腰三角形,则△AME 为等腰三角形. ……………6′
设E (x ,0),△AME 为等腰三角形,分三种情况:
①AE =AM =,则x=-3,∴E (5-3,0);
②∵M 在AB 的垂直平分线上,
∴MA =ME =MB ,∴E (1,0) ……………7′
③点E 在AM 的垂直平分线上,则AE =ME .
AE =x +3,ME 2=MG 2+EG 2=1+(-1-x )2,∴(x +3)2=1+(-1-x )2,解
得x =-77,∴E (-,0). 44
7,0) ……………4∴所求点E 的坐标为(5-3,0),(1,0),(-
8′
求出此时M 点的坐标.