题型六 二次函数与几何图形综合题
专题二 解答重难点题型突破
类型一 二次函数与图形判定
【
例
1
】
(2017
·
营口
)
如图
,
抛物线
y
=
ax
2
+
bx
-
2
的对称轴是直线
x
=
1
,
与
x
轴交于
A
,
B
两点
,
与
y
轴交于点
C
,
点
A
的坐标为
(
-
2
,
0)
,
点
P
为抛物线上的一个动点
,
过点
P
作
PD
⊥
x
轴于点
D
,
交直线
BC
于点
E
.
(1)
求抛物线解析式;
(2)
若点
P
在第一象限内
,
当
OD
=
4
PE
时
,
求四边形
POBE
的面积;
(3)
在
(2)
的条件下
,
若点
M
为直线
BC
上一点
,
点
N
为平面直角坐标系内一点
,
是否存在这样的点
M
和点
N
,
使得以点
B
,
D
,
M
,
N
为顶点的四边形是菱形?若存在
,
直接写出点
N
的坐标;若不存在
,
请说明理由.
(1)
求抛物线的解析式;
(2)
若点
P
的横坐标为
m
,
当
m
为何值时
,
以
O
、
C
、
P
、
F
为顶点的四边形是平行四边形?请说明理由.
(3)
若存在点
P
,
使∠
PCF
=
45°
,
请直接写出相应的点
P
的坐标.
【
对应训练
】
1
.
(2017
·
新乡模拟
)
如图
,
已知抛物线
y
=
ax
2
+
bx
+
c
(
a
≠0)
的顶点坐标为
Q
(2
,
-
1)
,
且与
y
轴交于点
C
(0
,
3)
,
与
x
轴交于
A
,
B
两点
(
点
A
在点
B
的右侧
)
,
点
P
是该抛物线上的一动点
,
从点
C
沿抛物线向点
A
运动
(
点
P
与
A
不重合
)
,
过点
P
作
PD
∥
y
轴
,
交
AC
于点
D
.
(1)
求该抛物线的解析式;
(2)
当△
ADP
是直角三角形时
,
求点
P
的坐标;
(3)
在题
(2)
的结论下
,
若点
E
在
x
轴上
,
点
F
在抛物线上
,
问是否存在以
A
、
P
、
E
、
F
为顶点的平行四边形?若存在
,
求点
F
的坐标;若不存在
,
请说明理由.
1
.
解:
(1)∵
抛物线的顶点为
Q
(2
,
-
1)
,
∴设抛物线的解析式为
y
=
a
(
x
-
2)
2
-
1
,
将
C
(0
,
3)
代入上式
,
得:
3
=
a
(0
-
2)
2
-
1
,
a
=
1
;
∴
y
=
(
x
-
2)
2
-
1
,
即
y
=
x
2
-
4
x
+
3
;
(2)
分两种情况:
①
当点
P
1
为直角顶点时
,
点
P
1
与点
B
重合;
令
y
=
0
,
得
x
2
-
4
x
+
3
=
0
,
解得
x
1
=
1
,
x
2
=
3
;
∵
点
A
在点
B
的右边
,
∴
B
(1
,
0)
,
A
(3
,
0)
;∴
P
1
(1
,
0)
;
设
D
2
(
x
,
-
x
+
3)
,
P
2
(
x
,
x
2
-
4
x
+
3)
,
则有:
(
-
x
+
3)
+
(
x
2
-
4
x
+
3)
=
0
,
即
x
2
-
5
x
+
6
=
0
;
解得
x
1
=
2
,
x
2
=
3(
舍去
)
;
∴
当
x
=
2
时
,
y
=
x
2
-
4
x
+
3
=
2
2
-
4×2
+
3
=-
1
;
∴
P
2
的坐标为
P
2
(2
,
-
1)(
即为抛物线顶点
)
.
∴
P
点坐标为
P
1
(1
,
0)
,
P
2
(2
,
-
1)
;
【
对应训练
】
1
.
(2017·
甘肃
)
如图,已知二次函数
y
=
ax
2
+
bx
+
4
的图象与
x
轴交于点
B
(
-
2
,
0)
,
点
C
(8
,
0)
,
与
y
轴交于点
A
.
(1)
求二次函数
y
=
ax
2
+
bx
+
4
的表达式;
(2)
连接
AC
,
AB
,
若点
N
在线段
BC
上运动
(
不与点
B
,
C
重合
)
,
过点
N
作
NM
∥
AC
,
交
AB
于点
M
,
当△
AMN
面积最大时
,
求
N
点的坐标;
(3)
连接
OM
,
在
(2)
的结论下
,
求
OM
与
AC
的数量关系.
类型三 二次函数与线段问题
(2015.23
,
2012.23
,
2014.23)
【
例
4
】
(2015
·
河南
)
如图
,
边长为
8
的正方形
OABC
的两边在坐标轴上
,
以点
C
为顶点的抛物线经过点
A
,
点
P
是抛物线上点
A
,
C
间的一个动点
(
含端点
)
,
过点
P
作
PF
⊥
BC
于点
F
,
点
D
、
E
的坐标分别为
(0
,
6)
、
(
-
4
,
0)
,
连接
PD
、
PE
、
DE
.
(1)
请直接写出抛物线的解析式;
(2)
小明探究点
P
的位置发现:当
P
与点
A
或点
C
重合时
,
PD
与
PF
的差为定值
,
进而猜想:对于任意一点
P
,
PD
与
PF
的差为定值
,
请你判断该猜想是否正确
,
并说明理由;
(3)
小明进一步探究得出结论:若将
“
使
△
PDE
的面积为整数
”
的点
P
记作
“
好点
”
,
则存在多个
“
好点
”
,
且使
△
PDE
的周长最小的点
P
也是一个
“
好点
”.
请直接写出所有
“
好点
”
的个数
,
并求出
△
PDE
周长最小时
“
好点
”
的坐标.
【
对应训练
】
1
.
(2017
·
赤峰
)
如图
,
二次函数
y
=
ax
2
+
bx
+
c
(
a
≠0)
的图象交
x
轴于
A
、
B
两点
,
交
y
轴于点
D
,
点
B
的坐标为
(3
,
0)
,
顶点
C
的坐标为
(1
,
4)
.
(1)
求二次函数的解析式和直线
BD
的解析式;
(2)
点
P
是直线
BD
上的一个动点
,
过点
P
作
x
轴的垂线
,
交抛物线于点
M
,
当点
P
在第一象限时
,
求线段
PM
长度的最大值;
(3)
在抛物线上是否存在异于
B
、
D
的点
Q
,
使△
BDQ
中
BD
边上的高为
2
?若存在求出点
Q
的坐标;若不存在
,
请说明理由.
解:
(1)∵
抛物线的顶点
C
的坐标为
(1
,
4)
,
∴
可设抛物线解析式为
y
=
a
(
x
-
1)
2
+
4
,
∵
点
B
(3
,
0)
在该抛物线的图象上
,
∴
0
=
a
(3
-
1)
2
+
4
,
解得
a
=-
1
,
∴
抛物线解析式为
y
=-
(
x
-
1)
2
+
4
,
即
y
=-
x
2
+
2
x
+
3
,
∵
点
D
在
y
轴上
,
令
x
=
0
可得
y
=
3
,
∴
D
点坐标为
(0
,
3)
,
∴
可设直线
BD
解析式为
y
=
kx
+
3
,
把
B
点坐标代入可得
3
k
+
3
=
0
,
解得
k
=-
1
,
∴
直线
BD
解析式为
y
=-
x
+
3
;
2
.
(2017
·
苏州
)
如图
,
二次函数
y
=
x
2
+
bx
+
c
的图象与
x
轴交于
A
、
B
两点
,
与
y
轴交于点
C
,
OB
=
OC
.
点
D
在函数图象上
,
CD
∥
x
轴
,
且
CD
=
2
,
直线
l
是抛物线的对称轴
,
E
是抛物线的顶点.
(1)
求
b
、
c
的值;
(2)
如图①
,
连接
BE
,
线段
OC
上的点
F
关于直线
l
的对称点
F
′
恰好在线段
BE
上
,
求点
F
的坐标;
(3)
如图②
,
动点
P
在线段
OB
上
,
过点
P
作
x
轴的垂线分别与
BC
交于点
M
,
与抛物线交于点
N
.
试问:抛物线上是否存在点
Q
,
使得△
PQN
与△
APM
的面积相等
,
且线段
NQ
的长度最小?如果存在
,
求出点
Q
的坐标;如果不存在
,
说明理由.
(2)
设点
F
的坐标为
(0
,
m
)
.
∵
对称轴为直线
x
=
1
,
∴
点
F
关于直线
l
的对称点
F
′
的坐标为
(2
,
m
)
.
由
(1)
可知抛物线解析式为
y
=
x
2
-
2
x
-
3
=
(
x
-
1)
2
-
4
,
∴
E
(1
,
-
4)
,
∵
直线
BE
经过点
B
(3
,
0)
,
E
(1
,
-
4)
,
∴
利用待定系数法可得直线
BE
的表达式为
y
=
2
x
-
6.
∵
点
F
在
BE
上
,
∴
m
=
2×2
-
6
=-
2
,
即点
F
的坐标为
(0
,
-
2)
;