初中数学 | 二次函数特殊四边形问题专项

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首页休闲益智欢乐四边形更新时间:2024-04-28

二次函数【特殊四边形问题】

1、已知如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、B、C分别为坐标轴上上的三个点,且OA=1, OB=3,OC=4,

(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;

解:设抛物线的解析式为y=ax² bx c,
∵OA=1,OB=3,OC=4.
∴A(1,0)、B(0,3)、C(-4,0),
将A,B,C代入函数解析式,得
a b c=0,c=3,16a-4b c=0,
解得:a=-3/4,b=-9/4,c=3,
∴经过A、B、C三点的抛物线的解析式为y=-3/4x²-9/4x 3;

(2)在平面直角坐标系xOy中是否存在一点P,使得以点A、B、C、P为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;

在平面直角坐标系xOy中存在一点P,使得以点A、B、C、P为顶点的四边形为菱形.

理由为:

∵OB=3,OC=4,OA=1,

∴BC=AC=5,

当BP平行且等于AC时,四边形ACBP为菱形,

∴BP=AC=5,且点P到x轴的距离等于OB,

∴点P的坐标为(5,3),

当点P在第二、三象限时,以点A、B、C、P为顶点的四边形只能是平行四边形,不是菱形,

则当点P的坐标为(5,3)时,以点A、B、C、P为顶点的四边形为菱形;

2、如图,在平面直角坐标系xOy中,将抛物线C1:y=x² 3先向右平移1个单位,再向下平移7个单位得到抛物线C2.C2的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧).

(1)求抛物线C2的解析式;

解:∵将抛物线C1:y=x² 3先向右平移1个单位,再向下平移7个单位得到抛物线C2,

∴抛物线C1的顶点(0,3)向右平移1个单位,再向下平移7个单位得到(1,-4).

∴抛物线C的顶点坐标为(1,-4).

∴抛物线C的解析式为y=(x-1)²-4,

即y=x²-2x-3

(2)若抛物线C2的对称轴与x轴交于点C,与抛物线C2交于点D,与抛物线C1交于点E,连结AD、DB、BE、EA,请证明四边形ADBE是菱形,并计算它的面积;

证明:由x²-2x-3=0解得x1=-1,x2=3,

∵点A在点B的左侧,

∴A(-1,0),B(3,0),AB=4.

∵抛物线C2的对称轴为x=1,顶点坐标为(1,-4),

∴CD=4,AC=CB=2,将x=1代入y=x² 3,得y=4,

∴E(1,-4),CE=DE,

∴四边形ADBE是平行四边形.

∵ED⊥AB,∴四边形ADBE是菱形.

S菱形ADBE=2×1/2×4×4=16.

(3)若点F为对称轴DE上任意一点,在抛物线C2上是否存在这样的点G,使以O、B、F、G四点为顶点的四边形是平行四边形,如果存在,请求出点G的坐标,如果不存在,请说明理由.

存在,分AB为平行四边形的边和对角线两种情况:

①当AB为平行四边形的一边时,如图,

设F(1,y)

∵OB=3,

∴G1(-2,y)或G2(4,y).

∵点G在上y=x²-2x-3上,

∴将x=-2代入,得y=5;

将x=4代入,得y=5;.

∴G1(-2,5),G2(4,5).

②当AB为平行四边形的一对角线时,如图,

设F(1,y),OB的中点M,过点G作GH⊥OB于点H,

∵OB=3,OC=1∴OM=1/2,CM=1/2,

∵△CFM≌△HGM(AAS),

∴HM=CM=1/2,

∴OH=,2,CM=/12∴G3(2,-y).

∵点G在y=x²-2x-3上,

∴将(2,-y)代入,得-y=-3,即y=3,

∴G3(2,-3).

3、如图,抛物线y=-x² bx c与x轴相交于A(-1,0),B(5,0)两点.

(1)求抛物线的解析式;

解:∵抛物线y=﹣x² bx c与x轴分别交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,

∴-1-b =0,-25 5b c=0,,解得c=5

∴抛物线解析式为y=﹣x² 4x 5;

(2)在第二象限内取一点C,作CD垂直x轴于点D,链接AC,且AD=5,CD=8,将Rt△ACD沿x轴向右平移m个单位,当点C落在抛物线上时,求m的值;

解:∵AD=5,且OA=1,

∴OD=6,且CD=8,

∴C(﹣6,8),

设平移后的点C的对应点为C′,则C′点的纵坐标为8,

代入抛物线解析式可得8=﹣x

4x 5,解得x=1或x=3,

∴C′点的坐标为(1,8)或(3,8),

∵C(﹣6,8),

∴当点C落在抛物线上时,向右平移了7或9个单位,

∴m的值为7或9;

(3)在(2)的条件下,当点C第一次落在抛物线上记为点E,点P是抛物线对称轴上一点.试探究:在抛物线上是否存在点Q,使以点B、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

解:∵y=﹣x² 4x 5=﹣(x﹣2)² 9,

∴抛物线对称轴为x=2,

∴可设P(2,t),

由(2)可知E点坐标为(1,8),

①当BE为平行四边形的边时,连接BE交对称轴于点M,过E作EF⊥x轴于点F,当BE为平行四边形的边时,过Q作对称轴的垂线,垂足为N,如图,

则∠BEF=∠BMP=∠QPN,

在△PQN和△EFB中

∠QPN=∠BEF;

∠PMQ=∠EFB;

PQ=BE;

∴△PQN≌△EFB(AAS),

∴NQ=BF=OB﹣OF=5﹣1=4,

设Q(x,y),则QN=|x﹣2|,

∴|x﹣2|=4,解得x=﹣2或x=6,

当x=﹣2或x=6时,代入抛物线解析式可求得y=﹣7,

∴Q点坐标为(﹣2,﹣7)或(6,﹣7);

②当BE为对角线时,

∵B(5,0),E(1,8),

∴线段BE的中点坐标为(3,4),则线段PQ的中点坐标为(3,4),

设Q(x,y),且P(2,t),

∴x 2=3×2,解得x=4,把x=4代入抛物线解析式可求得y=5,

∴Q(4,5);

综上可知Q点的坐标为(﹣2,﹣7)或(6,﹣7)或(4,5).

4、如图,抛物线y=﹣1/2x² 3/2x 2与x轴交于点A,B,与y轴交于点C.

(1)试求A,B,C的坐标;

当y=0时,0=﹣1/2x² 3/2x 2,

解得:x1=﹣1,x2=4,

则A(﹣1,0),B(4,0),

当x=0时,y=2,

故C(0,2);

(2)将△ABC绕AB中点M旋转180°,得到△BAD.

①求点D的坐标;

①过点D作DE⊥x轴于点E,

∵将△ABC绕AB中点M旋转180°,得到△BAD,

∴DE=2,AO=BE=1,OM=ME=1.5,

∴D(3,﹣2);

②判断四边形ADBC的形状,并说明理由;

∵将△ABC绕AB中点M旋转180°,得到△BAD,

∴AC=BD,AD=BC,

∴四边形ADBC是平行四边形,

∵AC=√1² 2²=√5,BC=√2² 4²=2√5,AB=5,

∴AC² BC²=AB²,

∴△ACB是直角三角形,

∴∠ACB=90°,

∴四边形ADBC是矩形;

(3)在该抛物线对称轴上是否存在点P,使△BMP与△BAD相似?若存在,请直接写出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.

由题意可得:BD=√5,AD=2√5,

则BD/AD=1/2,

当△BMP∽△ADB时,

PF/BD=BA/AD=1/2,

可得:BM=2.5,

则PM=1.25,

故P(1.5,1.25),

当△BMP1∽△ABD时,P1(1.5,﹣1.25),

当△BMP2∽△BDA时,P2(1.5,5),

当△BMP3∽△BDA时,P3(1.5,﹣5),

综上所述:点P的坐标为:(1.5,1.25),(1.5,﹣1.25),(1.5,5),(1.5,﹣5).

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