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第9讲 二次函数专题分类
2022-02-14 | 阅:  转:  |  分享 
  
第9讲二次函数专题分类知识导航以平面直角坐标系为载体,结合一元二次方程、一次函数、二次函数等知识,运用数形结合思想,利用函数解析式与点的
坐标的关系,点的坐标与线段长度的关系及根与系数关系实现数与形的相互转化。【板块一】二次函数与面积方法技巧用点的坐标表示出相关线段的
长,进一步求出面积。题型一纵割法例1已知抛物线与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,点D(-1,n)是抛物线
上一点,连接AC、AD、CD.若△ACD的面积为5,求m的值。【解析】令,解得,∵点D(-1,n)是抛物线上一点,∴n==-3m-
,∴C(0,-2m-2),D(-1,-3m-),当-2m-2<2,即m>-2时,A(-2m-2,0),直线AC:y=-x-2m-2
,过点D作DE∥y轴交AC于点E,则E(-1,-2m-1),DE=m+,DEAO=(2m+2)=5,解得m=-3(舍去)或m=题型
二等积变形【例2】如图,抛物线C1:与x轴交于点C(1,0),B,与y轴交于点A,将抛物线C1沿x轴翻折,然后向右平移一个单位,
再向上平移1个单位,得到抛物线C2.直接写出b的值及C2解析式;在抛物线C2的第一象限内的图象上有一点P,求△PAB的面积的最大值
。【解析】(1)b=5,(2)过点P作PQ∥AB,交y轴于点Q,连接QB。∵A(0,4)B(4,0)∴yAB=-x+4.设PQ:y
=-x+n,联立得,△=0,n=7∴Q(0,7)∴AQ=3∴△PAB的面积的最大值=S△QAB==【点评】本题也可用题型一的方法
,等积变换,纵割法是解决面积问题的常用方法。题型三倍分面积问题【例3】如图,抛物线与x正半轴相交于点A,点P是y轴上的动点,过
点P作平行于x轴的直线与抛物线相交于点B、C(B在C的左侧),过点C作CD⊥x轴于点D,连接AB,DP,OC交PD于点M,交AB于
点E,,求点P坐标。【解析】易知A(2,0),抛物线的对称轴为直线x=1,设点B的横坐标为2-m,BC=2-2m,则四边形BADP
为平行四边形,易知四边形PODC为矩形,∴OC、PD互相平分,,∴AE=∴BE=5AE∴BC=5OA∴2-2m=10∴m=-4∴B
(-4,24)∴P(0,24)针对练习1抛物线与直线l:有唯一公共点A,(1)此抛物线的解析式为_______________,对
称轴为___________,顶点坐标为_________;(2)求A点的坐标;(3)将直线L向上平移交抛物线于B,C两点,若,求
平移后的直线BC的解析式。解:(1),y轴,(0,0)(2),x=3∴A(3,3)(3)过点A作AD平行于y轴交直线BC于点D,∴
∴平移后直线的解析式为y=2x+b,得∴,∴∴,b=1∴平移后直线BC的解析式为如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的
左边),与y轴交于点C,点P是第一象限内的抛物线上的一动点,连接PA交BC于点E,交y轴于点F。连接AC,PB,若,,求点P的坐标
;设△PBE,△CEF的面积分别是、,求的最大值。解:(1)∵,∴,∴,连接PC,则PC∥x轴,∴∴P点的坐标为(3,2)(2)∵
A(-1,0)∴设AP解析式为,联立∴,,连接OP,∴+=-5∴求的最大值是【板块二】二次函数与角度方法技巧将角度之间的关系转化为
特殊图形、全等、平行等,再转化为线段之间的关系。题型一角度与等腰三角形例2如图,抛物线与x轴交于A、B两点,点P为抛物线
上一点,且位于x轴的下方,P(1,-3),B(4,0)。求抛物线的解析式;若点D为抛物线上一点,且∠DPO=∠POB,求点D坐标。
【解析】(1)解得,,(2)若点D在第三象限,∵∠D1PO=∠POB,∴PD1∥x轴,,∴P、D1关于y轴对称,∴D1(-1,-3
),若PD1交x轴于点Q,∴QP=QO,设PQ=QO=t,,HQ=t-1,在Rt△PQH中,32+(t-1)2=t2∴t=5,
∴Q(5,0),设PQ的解析式为y=kx+b,解得,b=,∴∴xD=∴D点坐标为(-1,-3)或()题型二角度与全等三角形
例3如图,抛物线与x轴负半轴交于点A,与y轴交于点B,将线段AB绕点P顺时针旋转90°得到线段CD(点C与点A对应),若点C、
D都在抛物线上,求点P坐标。【解析】过点CD分别作x轴y轴的平行线交于G,由旋转的性质可知,CD⊥AB,∴Rt△CDG≌Rt△BA
O∴CG=OB=3,DG=OA=1,设C(a,-a2+2a+2),则D(a+3,-a2+2a+2),∵点D在抛物线上,∴-(a
+3)2+2(a+3)+3=-a2+2a+2∴a=,∴设P(m,n)∵C与A对应,∴∴∴P题型三45°角的构造例4
已知抛物线y=x2-4x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,将直线AC向右平移交抛物线于点P,交x轴于点Q,且PCA=45
°,求直线PQ的解析式。【解析】过点A,作AD⊥AC交CP的延长线于点D,过点D作DE⊥x轴于点E,∵∠PCA=45°,∴AC=A
D,∴△OAC≌△EDA,∴OA=DE,OC=AE,∴D(4,1),直线PC:y=,联立解得,∴P()设PQ解析式为y=-3x+b
∴,b=∴直线PQ的解析式为y=-3x+针对练习2如图,抛物线y=-x2+4x-3交x轴于A、B两点,交y轴于点C,连接AC,点P
为第四象限抛物线上一点,且∠PCB=∠ACO,求点P的坐标.解:A(1,0),B(3,0),C(0,-3),过点A作AC的垂线AD
交CP的延长线于点D,过点D作DE⊥x轴于点E,由△BOC是等腰直角三角形可得,AC=AD,∠CAD=90°,△AOC≌△DEA,
ED=AO=1,AE=OC=3,D(4,1),直线CD解析式为y=,由得x1=0(舍去),,∴P()2.(2018娄底)如图,抛物
线y=ax2+bx+c与两坐标轴相交于点A(-1,0),B(3,0,),C(0,3),点D是抛物线的顶点,E是线段AB的中点。求抛
物线的解析式,并写出点D的坐标;F(x,y)是抛物线上一点,且∠AEF=∠DBE,求点F的坐标.解:(1)抛物线的解析式为y=-x
2+2x+3,D(1,4)(2)过点E作EN∥BD交Y轴于点N,交抛物线于点F,在y轴负半轴取ON′=ON,连接EN′,射线EN′
交抛物线于点F,∵EF∥BD,∴∠AEF=∠DBE,∵ON=ON′,EO⊥NN′,∴∠AEF1=∠AEF2-∠DBE∵E是AB中点
,A(-1,0),B(3,0)∴E(1,0)设EF1:y=-2x+b,E(1,0)代入得b=2∴l:y=-2x+2.联立得,当x=
0时,y=-2x+2=2,∴点N的坐标为(0,2),同理,可求得F2坐标为,综上所述,点F的坐标为或3.如图,已知抛物线y=-x2
+2x+3与y轴交于点B,点A(1,0),点P是第一象限内的抛物线上的一点,使得线段OP与直线AB的夹角为45°,求点P的坐标.解
:过点A作直线AC∥OP,过点B作BC⊥AB交直线AC于点C,过点C作CD⊥y轴于点D,∵OP与AB的夹角为45°,∴∠CAB=4
5°,∴易证△CDB≌△BOA,∴CD=OB=3,BD=OA=1,∴C(3,4),∴AC的解析式y=2x-2,∴OP的解析式为y=
2x,联立∴(舍)∴P()4.如图,抛物线y=x2+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,若A(-1,0),且OC=3OA
,(1)求抛物线的解析式;(2)将直线BC沿x轴翻折交Y轴于点N,过点B的直线l交y轴、抛物线分别于DE两点,且点D在N的上方,若
∠NBD=∠DCA,求点E的坐标。解:(1)∵A(-1,0),∴OA=1,OC=3OA,OC=3,C(0,-3)∴解得∴抛物线的解
析式为y=x2-2x-3,;取点F(0,1),过点F作FG⊥FB交BD于点G,过点G作GH⊥y轴于点H,∴∠NCA=∠FBO=∠N
BD,∴∠DBF=45°,△BOF≌△FHG,∴G(1,4),设BE解析式为y=kx+b,则,解得∴由解得,,∴E(-3,12)5
.二次函数y=ax2-3x+2a的图象与x轴交于AB两点,与y轴交于点C,若AB=1,(1)求二次函数的解析式;(2)点P为抛物线
位于x轴下方的一个动点,连接BP,在x轴的上方的抛物线上取一点Q,使∠CBQ=∠CBP,点P在运动过程中,是否存在这样的平行于y轴
的直线,使得点P、Q到该直线的距离之积为定值?若存在,求出定值,若不存在,说明理由。解:(1)y=x2-3x+2(2)延长BP交y
轴于点M,过点C作CN∥x轴交BQ于点N,∵OC=OB=2,∴∠MCB=∠NCB=45°,又∵∠CBQ=∠CBP∴△BCM≌△BC
N,∴CM=CN,设BP、BQ的解析式为y=mx-2m,y=nx-2n,∴CM=2m+2,∴N(2m+2,2)∴2=n(2m+2)
-2n,∴mn=1联立得x2-(m+3)x+2m+2=0∴xP+xB=m+3,∴xP=m+1,同理xQ=m+1,设定直线为x=t,
∵(m+1-t)(m+1-t)为定值,∴t=1,∴定值为1【板块三】二次函数与特殊图形方法技巧利用特殊图形的性质,转化为线段之间的
相等、平行或垂直等关系,进一步转化为点的坐标.?题型一二次函数与等腰三角形【例1】(2018贵港)如图,已知二次函数y=ax2+
bx+c的图象与x轴相交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,-3).(1)求这个二次函数的解析式;(2)若P
是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH⊥x轴于点H,与BC交于点M,连接PC.①求线段PM的最大值;②当△PCM是以PM为
一腰的等腰三角形时,求点P的坐标.【解析】(1)将A,B,C的坐标代入得解得,∴y=x2-2x-3;(2)①易求BC的解析式y=x
-3,设M(n,n-3),P(n,n2-2n-3),∴PM=(n-3)-(n2-2n-3)=-(n-)2+,当n=时,PM最大=;
②当PM=PC时,(-n2+3n)2=n2+(n2-2n-3+3)2,解得n1=0(舍),n2=2,∴n2-2n-3=-3,∴P(
2,-3),当PM=MC时,(-n2+3n)2=n2+(n-3+3)2,解得n1=0(舍),n2=3+(舍),n3=3-,∴P(
3-,2-4),综上P(2,-3)或(3-,2-4)?题型二二次函数与直角三角形【例2】(2018大庆)如图,抛物线y=x2+b
x+c与x轴交于A,B两点,点B的坐标为(4,0),与y轴交于点C(0,4).(1)求抛物线的解析式;(2)点P在x轴下方的抛物线
上,过点P的直线y=x+m与直线BC交于点E,与y轴交于点F,求PE+EF的最大值;(3)点D为抛物线对称轴上的一点.①当△BCD
是以BC为直角边的直角三角形时,直接写出点D的坐标;②若△BCD是锐角三角形,直接写出点D的纵坐标n的取值范围.【解析】(1)y=
x2-5x+4;(2)直线BC的解析式为y=-x+4,直线y=x+m与BC垂直,∴∠CEF=90°,∴△ECF为等腰直角三角形,过
点P作PH⊥y轴于H,PG∥y轴交BC于点G.当△EPG为等腰直角三角形时,PE=PG,设P(t,t2-5t+4)(1<t<4),
则G(t,-t+4),∴PF=PH=t,PG=-t2+4t,∴PE=-t2+2t,∴PE+EF=2PE+PF=-(t-)2+,当
t=时,PE+EF的最大值为;(3)设D(,n),DC2=()2+(n-4)2,BD2=(4-)2+n2=+n2.①当△BCD是以
BC为直角边,BD为斜边时,BC2+DC2=BD2,32+()2+(n-4)2=+n2,n=,D(,);△BCD是以BC为直角边,
CD为斜边时,32++n2=()2+(n-4)2,∴n=-,∴D(,-);②当△BCD是以BC为斜边时,()2+(n-4)2++n
2=32,n1=,n2=,D(,)或(,),∴△BCD为锐角△,点D纵坐标的取值范围为<n<或-<n<.?题型三二次函数与平行四
边形【例3】如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线y=x-5经过点B,C.(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A的直线交直线BC于点M,当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若
以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标.【解析】(1)当x=0时,y=x-5=-5,则C(0,-5),当y=
0时,x-5=0,解得x=5,则B(5,0),把B(5,0),C(0,-5)代入y=ax2+6x+c得,解得,∴抛物线解析式为y=
-x2+6x-5;(2)解方程-x2+6x-5=0得x1=1,x2=5,则A(1,0),∵B(5,0),C(0,-5),∴△OCB
为等腰直角三角形,∴∠OBC=∠OCB=45°,∵AM⊥BC,∴△AMB为等腰直角三角形,∴AM=AB=×4=2,∵以点A,M,P
,Q为顶点的四边形是平行四边形,AM∥PQ,∴PQ=AM=2,PQ⊥BC,作PD⊥x轴交直线BC于点D,则∠PDQ=45°,∴PD
=PQ=×2=4,设P(m,-m2+6m-5),则D(m,m-5),当P点在直线BC上方时,PD=-mx2+6m-5-(m-5)=
-m2+5m=4,解得m1=1,m2=4,当P点在直线BC下方时,PD=m-5-(-m2+6m-5)=m2-5m=4,解得m1=,
m2=,综上所述,P点的横坐标为4或或.?题型四二次函数与正方形【例4】如图,抛物线顶点P(1,4),与y轴交于点C(0,3),
与x轴交于点A,B.(1)求抛物线的解析式;(2)若M,N为抛物线上两个动点,分别过点M,N作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E,
是否存在点M,N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.【解析】(1)设抛物线解析式
为:y=a(x-1)2+4(a≠0).∵抛物线过点C(0,3),∴a+4=3,∴a=-1.∴y=-(x-1)2+4=-x2+2x+
3;(2)存在满足条件的M,N.过点M作MF∥y轴,过点N作NF∥x轴交MF于点F,过点N作NH∥y轴交BC于点H,则△MNF与△
NEH都是等腰直角三角形.设M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN的解析式为y=-x+b.∵,∴x2-3x+(b-3)=0.
∴NF2==(x1+x2)2-4x1x2=21-4b.∵△MNF为等腰直角三角形,∴MN2=2NF2=42-8b.∵直线MN与y轴
交点(0,b)到点C(0,3)的距离为.∴NH2=(b-3)2,∵NE=NH,∴NE2=(b-3)2.如果四边形MNED为正方形
,∴NE2=MN2,∴42-8b=(b2-6b+9),∴b2+10b-75=0,b=5或-15.∵正方形边长为MN=,∴MN=9或
,∴正方形MNED的边长为9或.针对练习31.(2018梆州)已知抛物线y=-x2+bx+c交x轴于点A(-1,0),B(3,0)
,与y轴交于点C,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在
直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将A(-1,0)、B
(3,0)代入y=-x2+bx+c,,解得,∴抛物线的表达式为y=-x2+2x+3;(2)连接PC,交抛物线对称轴l于点E,∵抛物
线y=-x2+2x+3对称轴为直线x=1.CE=PE,ME=DE时,四边形CDPM是平行四边形.∵点C的坐标为(0,3),点E横坐
标为1,∴xp=2,P(2,3),∴E(1,3),∴点M的坐标为(1,6).2.如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90,AC=3
OC=6OB,点B(1,0),抛物线y=-x2+bx+c经过A,B两点,(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线AB上方抛物线上的
一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE=DE.①求点P的坐标;②在直线PD上是否存在点M,使△ABM为直角三角
形?若存在,求出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)B(1,0),A(-2,6),,解得,解析式为y=-x2
-3x+4;(2)①直线AB的解析式为y=-2x+2,设P(t,-t2+3t+4),E(t,-2t+2),∵PE=DE,yP=yE
,∴-t2-3t+4=(-2t+2),解得t1=-1,t2=1(舍),点P的坐标为(-1,6);②当∠BAM=90°时,设直线P
D交AB于点Q,Q(-1,4),∵AM2+AQ2=QM2,设M(-1,n),∴(n-6)2+1+5=(n-4)2,n=,∴M(-1
,),当∠ABM=90°时,20+(4+n2)=(4-n)2,n=-1,∴M(-1,-1).当∠AMB=90°,作AH⊥PD于点
H,∴AM2+BM2=AB2,∴(n-6)2+1+n2+22=45,解得n1=3+,n2=3-,∴点M(-1,3+)或(-1,3-
),综上,满足条件的点M的坐标为(-1,),(-1,-1),(-1,3+)或(-1,3-).【板块四】二次函数与定点方法技巧利用根
与系数的关系,通过设参、消参等手段,求出定点的坐标.?题型一与参系数无关【例1】关于x的二次函数y=ax2-2ax+a-4的图象
经过定点P,求点P的坐标.【解析】y=ax2-2ax+a-4=a(x-1)2-4,∴P(1,-4).【例2】抛物线y=ax2+b
x-4a-2b与抛物线y=4ax2-2bx+c与y轴交于同一点,求关于x的二次函数y=4ax2-2bx+c的图象所经过的定点的坐标
.【解析】∵两图象与y轴交于同一点,∴c=-4a-2b,∴y=ax2-2bx-4a-2b=4a(x2-1)-2b(x+1)=(x+
1)[4a(x-1)-2b],∴当x=-1时,y=0,∴定点的坐标为(-1,0)?题型二用几何条件求定点【例3)】已知抛物线y=
x2与直线y=mx+n交于点A,点B,直线AB交y轴于点C,是否存在定点C,使得OA⊥OB,若存在,求出定点C的坐标,若不存在,说
明理由.【解析】过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E.设A(a,a2),B(b,b2).∵OA⊥OB,∴OA2+O
B2=AB2,∴a2+(a2)+b2+(b2)=(a-b)2+(a2-b2)2,∴ab(4+ab)=0,∵ab≠0,∴ab=-4,
联立,∴x2-mx-n=0,由根与系数的关系:ab=-2n,∴n=2,∴直线AB为y=mx+2,即点C的坐标为(0,2).?题型三
对称点与定点【例4】过点P(1,-2)的任一直线交抛物线y=x2-x于A,B两点,点B关于抛物线的对称轴x=1的对称点为点C,连
接AC,求直线AC所经过的定点的坐标.【解析】设直线AB:y=k(x-1)-2,联立得x2-(k+1)x+k+2=0,∴xA+xB
=2k+2①,xAxB=2k+4②,设直线AC:y=mx+n,联立得x2-(m+1)x-n=0,∴xA+xC=2m+2③,xAxC
=-2n④,∵点B与点C关于x=1对称,∴xB+xC=2,①+③得:2xA+2=2k+2m+4,∴xA=k+m+1,②+④得:xA
(xB+xC)=2k-2n+4,∴xA=k-n+2,∴:n=-m+1,∴直线AC的解析式为y=mx-m+1=m(x-1)+1,∴直
线AC经过的定点的坐标为(1,1).针对练习41.如图,抛物线C1:y=ax2+bx+c(a>0)过y轴上一点(0,4),C1与直
线y=kx交于点E,F,P为y轴上一定点,过点P的直线y=bx+n与直线y=kx交于点Q,若,求定点P的坐标.解:∵经过点(0,4
),∴y=ax2+bx+4,联立∴ax2+(b-k)x+4=0,∴xE+xF=,xE·xF=,由kx=bx+n,得xQ=.∵,∴,
∴,∴,∴n=8.∴定点P(0,8).2.如图,抛物线的顶点为(2,0),且经过点(4,1),直线y=x与抛物线交于A,B两点,
直线l的解析式为y=-1.(1)求抛物线的解析式;(2)点F为平面内一定点,M为抛物线上一动点,且点M到直线l的距离与点M到点F的
距离始终相等,求定点的坐标.解:(1)y=x2-x+1;(2)设M(m,m2-m+1),F(t,n),点M到l的距高为m2-m+2
,∴MF=m2-m+2,∴(m-t)2+(m2-m+1-n)2=(m2-m+2)2,即(n-1)m2-2(n+1-t)m-n2+2
n+3-t2=0,∵与m无关,∴(n-1)=0,-2(n+1-t)=0,∴n=1,t=2,即F(2,1).3.如图,抛物线y=(x
-1)2上任意一点P(x0,m),过点P作直线y=(x0-1)x+b与直线x=1交于点A,F(1,n),恒有FP=FA,求点F的坐
标.解:m=(x0-1)2,将P(x0,m)代入得y=(x0-1)x+b得b=m-x0(x0-1)=x02+,∴直线PA解析式为y
=(x0-1)x-x02+,x=1时y=-x02+x0-=-(x0-1)2=-m,∴A(1,-m),由FA=FP得(1-x0)2+
(n-m)2=(n+m)2,(1-x0)2=(n+m)2-(n-m)2=4mn=2n(x0-1)2,∵x0-1≠0,∴n=,故F(
1,).【板块五】二次函数与定值方法技巧设点的坐标,直线的解析式,利用根与系数的关系,通过整体代入或消元求出定值.题型一等长线
段【例1】如图1,抛物线解析式C1:与x轴交于A、B两点,交y轴于点C,若OB=2OC.(1)求c的值;(2)如图2,若抛物线C2
:,过点C的直线l分别交第一象限的抛物线C1、C2于M、N两点,求证:CN=MN.图1图2【解析】(1)∵C(0,c),OB=2O
C,∴OB=-2c,∴B(-2c,0).∴,解得c=-2(c=0舍);(2)设直线MN的解析式为,联立∴xM=8k,同理xN=4k
,过点N作NH⊥y轴于点H,过点M作MD⊥NH于点D.∴NH=4k,DN=8k-4k=4k,∴NH=ND,∴△CNH≌△MND,∴
CN=MN题型二线段之和【例2】如图,直线分别交x轴、y轴于A、B两点,抛物线与y轴交于点D(0,8),点P事抛物线在第一象限部
分上的一动点.(1)求点A的坐标及抛物线的解析式;(2)若PC⊥x轴于点C,求PB+PC的值.【解析】(1)A(4,0),;(1)
设P(t,),∴PC=,PB2=t2+()2=()2.∴PB=,∴PB+PC==10.题型三线段之差【例3】抛物线交x轴的正半轴
于点A,对称轴交x轴于点M,点P为第三象限抛物线上的一动点,直线PA、PO分别交抛物线的对称轴于点B、点C,求MC-MB的值.【解
析】设P(t,),直线PC的解析式为,yC=-t+4,CM=-t+4,设直线PA:,∴,.∴直线PA的解析式,∴yN=t,∴MB=
-t,∴MC=MB=(-t+4)-(-t)=4.题型四线段之积【例4】如图,抛物线与y轴交于点C,点Q(2,t)为抛物线上一点,
过点A(0,4)的直线与y轴左侧的抛物线交于点D、E两点,QD、QE分别交y轴于点G、H,求OG·CH的值.【解析】由Q(2,2)
可设DQ:,EQ:,则:yG=2-2k1,yH=2-2k2,CG=2k1,CH=2k2,由得.∴2xD=-4k1,∴xD=-2k1
,同理可得xE=-2k2,∴xD·xE=4k1k2,设DE:y=kx+4,联立得,∴xDxE=4.∴4k1k2=4,即k1k2=1
,∴CG·CH=2k1·2k2=4k1k2=4.题型五线段之比【例5】如图,抛物线过定点A(1,0),它的顶点M是y轴正半轴上一
动点,点M关于x轴的对称点为N,过点N作x轴的平行线交抛物线于B、C两点,直线AB交y轴于点P,直线AC交y轴于点Q,求的值.【解
析】∵A(1,0),∴设抛物线的解析式为,∴M(0,-a),∵yB=yC=a,∴,∴xB=,xC=,设直线AB:,直线AC:,联立
∴,∴xB=,∴m=(+1)a,同理n=-(+1)a∴OP=(--1)a,OQ=(-+1)a,∴针对练习51.如图,抛物线与x轴交
于A、B两点,点C是第一象限内抛物线上一动点,连接AC交y轴于点E,连接BC并延长交y轴于点F,求OF+OE的值.解:A(-2,0
),B(2,0),设直线AC:,联立,∴,∴xC=-a+2,设直线BC:,联立∴,∴xC=-b-2,∴-a+2=-b-2,∴a-b
=4,∴OE+OF=2a-2b=2(a-b)=8.2.已知直线与抛物线交于A、B两点,若AM⊥y轴于点M,BN⊥y轴于点N,求OM
·ON的值.解:联立得,,∴xA+xB=,xA·xB=,∵OM·ON=yA·yB=axA2·axB2=a2(xAxB)2=a2·=
4.3.已知抛物线交x轴于A、B两点(A在B的左侧),点C在y轴负半轴,直线BC交抛物线于点D,直线AC交抛物线于点E,EF⊥y轴
于点F,若BD=CD,求的值.解:令,得A(-c,0),B(2c,0),则xD=c,代入抛物线得yD=-ax2,∴C(0,-4ac
2),待定系数法得lAC:y=-4acx-4ac2,联立解得xE=-2c,∴.4.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,定点为C,点P
在抛物线上,且位于x轴下方,已知直线PA、PB与y轴分别交于E、F两点,当点P运动时,求的值.解:∵A、B两点关于y轴对称,∴xA
+xB=0,设lPB:,lPA:,联立,得,∴xB·xP=,同理可求xA·xP=,∴(xA+xB)·xP=+=,∴2c=n+b,∴
,即.【板块六】二次函数与最值题型一配方法→建立二次函数最值模型【例1】如图,抛物线交y轴于点C,交x轴于A、B两点,A(-2
,0),a+b=,点M是抛物线上的动点,点M在顶点和点B之间运动(不包括顶点和点B),ME∥y轴,交直线BC于点E.(1)求抛物线
的解析式;(2)求线段ME长度的最大值.【解析】(1);(2)设M(m,),则E(m,-m+4),∴ME===,∴当m=2时,ME
最大=2.题型二化斜为直法【例2】如图,直线分别与x轴,y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线经过A、B两点
.(1)求抛物线的解析式;(2)点M事直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△MDH周
长的最大值.【解析】(1);(2)∵MD∥y轴,MH⊥BC,∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°,∴DH=DM,MH=
DM,∴△DMH的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM,∴当DM有最大值时,其周长有最大值,∵点M是直线BC上方抛物线上
的一点,∴可设M(t,),则D(t,),∴DM=-()==,∴当t=时,DM有最大值,最大值为,此时DM的最大值为,即△DMH周长
的最大值为.针对练习61.已知抛物线与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),P为x轴下方抛物线上一动点,直线AP交y轴于点M,直线B
P交y轴于点N,求OM·ON的最大值.解:由A(-1,0),B(4,0),可设lPA:,lPB:,由得,,∴-1·xP=-4-2
m,∴xP=4+2m,由得,∴4·xP=-4+8n,∴xP=-1+2n,∴-1+2n=4+2m,∴2m=2n-5,∴OM·ON=-
m·4n=-2n(2n-5)=-4(n-)2+,当n=时,OM·ON取得最大值,此时点P为(,).【板块七】抛物线的平行弦问题基
本图形:如图,直线l1,l2分别交抛物线于点A、B和点C、D,且l1∥l2.基本结论:xA+xB=xC+xD.解:设直线l1,l2
的解析式分别为,,联立得,ax2-kx-m=0,∴xA+xB=,同理可证,xC+xD=,∴xA+xB=xC+xD.变式一横坐标之
差为定值1.如图,抛物线与y轴交于点A,与x轴正半轴交于点B,直线与抛物线交于D、E两点,若AE∥BD,点E、D的横坐标分别为xE
,xD,若xE-xD=1,求抛物线解析式.解:易得xA+xE=xB+xD,∴xE-xD=xB-xA=xB=1,故B(1,0),把点
B(1,0)代入抛物线解析式得:-1-2+c=0,c=3,故抛物线解析式为变式二线段差为定值2.如图,抛物线与x轴交于A、B两点
(典A在点B左侧),与y轴交于点C,直线交抛物线于点E、F,AD∥y轴交EF于点D,求DF-DE的值.解:设EF交y轴于点G,由题
意得:A(-3,0),B(1,0),C(0,2),∴AC的解析式为,∴AC∥EF,∵AD∥CG,∴四边形ADGC是平行四边形,∴D
G=AC=,易证xE+xF=xA+xC=xD+xG,得xF-xG=xD-xE,易证DE=FG,∴DF-DE=DF-FG=DG=AC
=.变式三面积差为定值3.抛物线上一点A(-1,5),O为原点,直线与抛物线另一交点为点C,过点A作OC的平行线交y轴于点E,与
抛物线另一个交点为点B,若S△ECB-S△EOC=3,求直线AB的解析式.解:过点C作y轴的平行线交直线AB于点D,易证四边形OE
DC为平行四边形,∵OC∥AB,易得xA+xB=xC+xO,∴xB-xD=xE-xA=0-(-1)=1,∴S△BOC=S△BCD,
CD=OE,易得S△ECB-S△EOC=S△ECB-S△ECD=S△DCB=3,∴DC·(xB-xD)=3,∴OE=DC=6,E(
0,6),又A(-1,5),易得直线AB解析式为.【板块八】抛物线的切线问题1.如图,抛物线y=ax2+bx+c上一动点P,过点P
作直线l:y=kx+m(k≠0)与抛物线有唯一公共点,直线AB∥l交抛物线于A,B两点,过点P作PM∥y轴交AB于点M.求证:AM
=BM.解:设AB的解析式为y=kx+n,联立得:ax2+(b-k)x+c-n=0,∴xA+xB=,xA+xB=2xP,∴xP=,
∵PM∥y轴,∴xA+xB=2xP=2xM,即xB-xM=xM-xA,过点A作AC//x轴,过点B作BD//x轴分别交直线PM于C
,D两点,则AC=BD,∴△AMC≌△BMD.∴AM=BM.2.如图,直线l:y=kx+b(k>0)交抛物线y=x2+2于点A,B
,交x轴负半轴于点C,M是AB的中点,MN∥y轴交抛物线于点N,点D是线段OC上一点,且DN∥AB,求证:DN与抛物线有唯一公共点
.解:∵M是AB的中点,MN∥y轴,∴xA+xB=2xN,联立得:x2-kx+2-b=0,∴xA+xB=k,∴xN=k,∴N(k,
k2+2),∵DN∥AB,∴设DN的解析式为y=kx+c,则k2+2=k2+c,∴c=k2+2,∴DN的解析式为y=kx-k2+2
,联立得:x2-kx+k2=0,∴△=k2-4×k2=0,∴直线DN与抛物线有唯一公共点.3.如图,点P是抛物线y=ax2上任意一
点,过点P的直线l:y=kx+b(k≠0)与抛物线有唯一公共点且与y轴交于点Q,与x轴交于点M.求证:PM=QM.解:设P(t,
at2),代入y=kx+b,则at2=kt+b,∴b=at2-kt,∴直线l解析式为y=kx+at2-kt,联立得:ax2-kx-at2+kt=0,∵直线l与抛物线有唯一公共点,且k≠0,∴Δ=0,∴k2-4a(kt-at2)=0,∴(k-2at)2=0,∴k=2at,∴b=-at2,∴|yP|=|yQ|,过P点作PN⊥x轴于点N,则PN=OQ,∴△PMN≌△QMO,∴PM=QM.【板块九】抛物线与焦点问题方法技巧:抛物线的焦点结论的推导,是通过乘法公式变化而得到.1.如图,在平面直角坐标系中,A(0,2),点P是抛物线y=x2+1上一动点.(1)过点P作PB⊥x轴于点B,求证:PA=PB;(2)若点C(2,5),连PA,PC,PA+PC是否存在最小值?如果存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)设P(t,t2+1),∴PB=t2+1,PA2=PH2+AH2=t2+(t2+1-2)2=(t2+1)2,∴PA=t2+1,∴PA=PB;(2)作PB⊥x轴,CH⊥x轴,垂足分别为点B,H,由(1)知PA=PB,∴PA+PC=PC+PB≥CH,当C,P,H三点共线时,PA+PC存在最小值,当x=2时,y=2,∴P(2,2).2.如图,点P为抛物线y=x2-上一动点,PH⊥x轴于点H,连OP.(1)当点P在第一象限的抛物线上时,求PO-PH的值;(2)当点P在第四象限的抛物线上时,求PO+PH的值.解:(1)设P(t,t2-),∴PH=t2-,PO2=PH2+OH2=(t2-)2+t2=(t2+)2,∴PO=t2+,∴PO-PH=(t2+)-(t2-)=1.(2)设P(t,t2-),∴PH=-t2,PO2=PH2+OH2=(t2-)2+t2=(t2+)2,∴PO=t2+,∴PO+PH=(t2+)+(-t2)=1.3.如图,在平面直角坐标系中,A(0,2),点P为抛物线y=x2+1上的一点.直线y=kx(k>0)交抛物线于点D,P,连AP,AD,若AP=2AD,求k值.解:过点D作DM⊥x轴于点M,过点P作PN⊥x轴于点N,由第1题可知AD=DM,PA=PN,又AP=2AD,∴2DM=PN,∴ON=2OM,∴xP=2xD,∴x2-kx+1=0∴xD+xP=4k,xDxP=4,∴xD=,xP=2.∴k=.
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(本文系peowei原创)