二次函数专题训练(三角形周长最值问题)含答案

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

1.如图所示,抛物线y=ax+bx﹣3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式;

(2)如图所示,直线BC下方的抛物线上有一点P,过点P作PE⊥BC于点E,作PF平行于x轴交直线BC于点F,求△PEF周长的最大值;

(3)已知点M是抛物线的顶点,点N是y轴上一点,点Q是坐标平面内一点,若点P是抛物线上一点,且位于抛物线的对称轴右侧,是否存在以P、M、N、Q为顶点且以PM为边的正方形?若存在,直接写出点2

P的横坐标;若不存在,说明理由.

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

2.如图,抛物线y=﹣x+2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点D,C关于抛物线的对称轴对称,直线AD与y轴相交于点E. (1)求直线AD的解析式;

(2)如图1,直线AD上方的抛物线上有一点F,过点F作FG⊥AD于点G,作FH平行于x轴交直线AD于点H,求△FGH周长的最大值;

(3)如图2,点M是抛物线的顶点,点P是y轴上一动点,点Q是坐标平面内一点,四边形APQM是以PM为对角线的平行四边形,点Q′与点Q关于直线AM对称,连接M Q′,P Q′.当△PM Q′与□APQM重合部分的面积是?APQM面积的时,求?APQM面积.

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),且OC=OB,tan∠ACO=. (1)求抛物线的解析式;

(2)若点D和点C关于抛物线的对称轴对称,直线AD下方的抛物线上有一点P,过点P作PH⊥AD于点H,作PM平行于y轴交直线AD于点M,交x轴于点E,求△PHM的周长的最大值;

(3)在(2)的条件下,以点E为端点,在直线EP的右侧作一条射线与抛物线交于点N,使得∠NEP为锐角,在线段EB上是否存在点G,使得以E,N,G为顶点的三角形与△AOC相似?如果存在,请求出点G的坐标;如果不存在,请说明理由.

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

4.如图(1),抛物线y=ax+bx+c与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点(x1<0<x2),与y轴交于点C(0,﹣3),若抛物线的对称轴为直线x=1,且tan∠OAC=3. (1)求抛物线的函数解析式;

(2 若点D是抛物线BC段上的动点,且点D到直线BC距离为

,求点D的坐标

2

(3)如图(2),若直线y=mx+n经过点A,交y轴于点E(0,﹣),点P是直线AE下方抛物线上一点,过点P作x轴的垂线交直线AE于点M,点N在线段AM延长线上,且PM=PN,是否存在点P,使△PMN的周长有最大值?若存在,求出点P的坐标及△PMN的周长的最大值;若不存在,请说明理由.

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

5.已知:如图,直线y=﹣x+2与x轴交于B点,与y轴交于C点,A点坐标为(﹣1,0). (1)求过A、B、C三点的抛物线的解析式.

(2)在直线BC上方的抛物线上有一点D,过D作DE⊥BC于E,作DF∥y轴交BC于F,求△DEF周长的最大值.

(3)在满足第②问的条件下,在线段BD上是否存在一点P,使∠DFP=∠DBC.若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.

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6.如图,抛物线y=﹣x+(m﹣1)x+m(m>1)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,3).

(1)求抛物线的解析式;

(2)点D和点C关于抛物线的对称轴对称,点你F在直线AD上方的抛物线上,FG⊥AD于G,FH∥x轴交直线AD于H,求△FGH的周长的最大值;

(3)点M是抛物线的顶点,直线l垂直于直线AM,与坐标轴交于P、Q两点,点R在抛物线的对称轴上,使得△PQR是以PQ为斜边的等腰直角三角形,求直线l的解析式.

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7.如图,已知抛物线y=﹣x+2x+3与坐标轴交于A,B,C三点,抛物线上的点D与点C关于它的对称轴对

2

称.

(1)直接写出点D的坐标和直线AD的解析式;

(2)点E是抛物线上位于直线AD上方的动点,过点E分别作EF∥x轴,EG∥y轴并交直线AD于点F、G,求△EFG周长的最大值;

(3)若点P为y轴上的动点,则在抛物线上是否存在点Q,使得以A,D,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.

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8.如图,抛物线y=﹣x﹣x+3与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴与点D,已知点C(0,),连接AC. (1)求直线AC的解析式;

(2)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,过点P作PE∥y轴,交直线AC于点E,过点P作PG⊥AC,垂足为G,当△PEG周长最大时,在x轴上存在一点Q,使|QP﹣QC|的值最大,请求出这个最大值以及点P的坐标;

(3)当(2)题中|QP﹣QG|取得最大值时,直线PG交y轴于点M,把抛物线沿直线AD平移,平移后的抛物线y′与直线AD相交的一个交点为A′,在平移的过程中,是否存在点A′,使得点A′,P,M三点构成的三角形为等腰三角形,若存在,直接写出点A′的坐标;若不存在,请说明理由.

2

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

9.如图,抛物线y=﹣x+x+3交x轴于A、B两点,点A在点B的左侧,交y轴于点C. (1)求直线AC与直线BC的解析式;

(2)如图1,P为直线BC上方抛物线上的一点;

①过点P作PD⊥BC于点D,作PM∥y轴交直线BC于点M,当△PDM的周长最大时,求P点坐标及周长最大值;

②在①的条件下,连接AP与y轴交于点E,抛物线的对称轴与x轴交于点K,若S为直线BC上一动点,T为直线AC上一动点,连接EK,KS,ST,TE,求四边形EKST周长的最小值;

(3)如图2,将△AOC顺时针旋转60°得到△A′OC′,将△A′OC′沿直线OC′平移,记平移中的△A′OC′为△A″O′C″,直线A″O′与x轴交于点F,将△O′C″F沿O′C″翻折得到△O′C″F′,当△CC″F′为等腰三角形时,求此时F点的坐标.

2

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参考答案与试题解析

1.如图所示,抛物线y=ax+bx﹣3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式;

(2)如图所示,直线BC下方的抛物线上有一点P,过点P作PE⊥BC于点E,作PF平行于x轴交直线BC于点F,求△PEF周长的最大值;

(3)已知点M是抛物线的顶点,点N是y轴上一点,点Q是坐标平面内一点,若点P是抛物线上一点,且位于抛物线的对称轴右侧,是否存在以P、M、N、Q为顶点且以PM为边的正方形?若存在,直接写出点P的横坐标;若不存在,说明理由.

2

【解答】解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)两点坐标代入抛物线y=ax+bx﹣3, 得到解得

2

2

∴抛物线的解析式为y=x﹣2x﹣3.

(2)如图1中,连接PB、PC.设P(m,m﹣2m﹣3), ∵B(3,0),C(0,﹣3), ∴OB=OC, ∴∠OBC=45°, ∵PF∥OB,

∴∠PFE=∠OBC=45°, ∵PE⊥BC, ∴∠PEF=90°,

∴△PEF是等腰直角三角形,

∴PE最大时,△PEF的面积中点,此时△PBC的面积最大,

则有S△PBC=S△POB+S△POC﹣S△BOC=?3?(﹣m+2m+3)+?3?m﹣=﹣(m﹣)+

2

2

2

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

∴m=时,△PBC的面积最大,此时△PEF的面积也最大, 此时P(,﹣

),

∵直线BC的解析式为y=x﹣3, ∴F(﹣,﹣∴PF=,

∵△PEF是等腰直角三角形, ∴EF=EP=

. ),

∴C△PEF最大值=+

(3)①如图2中,

当N与C重合时,点N关于对称轴的对称点P,此时思想MNQP是正方形,易知P(2,﹣3).点P横坐标为2,

②如图3中,当四边形PMQN是正方形时,作PF⊥y轴于N,ME∥x轴,PE∥y轴. 易知△PFN≌△PEM,

∴PF=PE,设P(m,m﹣2m﹣3), ∵M(1,﹣4),

∴m=m﹣2m﹣3﹣(﹣4), ∴m=

(舍弃),

2

2

∴P点横坐标为

所以满足条件的点P的横坐标为2或

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

2.如图,抛物线y=﹣x+2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点D,C关于抛物线的对称轴对称,直线AD与y轴相交于点E. (1)求直线AD的解析式;

(2)如图1,直线AD上方的抛物线上有一点F,过点F作FG⊥AD于点G,作FH平行于x轴交直线AD于点H,求△FGH周长的最大值;

(3)如图2,点M是抛物线的顶点,点P是y轴上一动点,点Q是坐标平面内一点,四边形APQM是以PM为对角线的平行四边形,点Q′与点Q关于直线AM对称,连接M Q′,P Q′.当△PM Q′与□APQM重合2

部分的面积是?APQM面积的时,求?APQM面积.

【解答】解:(1)令﹣x2

+2x+3=0, 解得x1=﹣1,x2=3, ∴A(﹣1,0),C(0,3),

∵点D,C关于抛物线的对称轴对称, ∴D(2,3),

∴直线AD的解析式为:y=x+1; (2)设点F(x,﹣x2

+2x+3), ∵FH∥x轴,

∴H(﹣x2

+2x+2,﹣x2+2x+3), ∴FH=﹣x2

+2x+2﹣x=﹣(x﹣)2

+, ∴FH的最大值为,

由直线AD的解析式为:y=x+1可知∠DAB=45°, ∵FH∥AB,

∴∠FHG=∠DAB=45°,

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

∴FG=GH=×=

×2+=

故△FGH周长的最大值为

(3)①当P点在AM下方时,如图1,

设P(0,p),易知M(1,4),从而Q(2,4+p), ∵△PM Q′与?APQM重合部分的面积是?APQM面积的, ∴PQ′必过AM中点N(0,2), ∴可知Q′在y轴上,

易知QQ′的中点T的横坐标为1,而点T必在直线AM上, 故T(1,4),从而T、M重合, ∴?APQM是矩形,

∵易得直线AM解析式为:y=2x+2, ∵MQ⊥AM,

∴直线QQ′:y=﹣x+, ∴4+p=﹣×2+, 解得:p=﹣, ∴PN=,

∴S□APQM=2S△AMP=4S△ANP=4××PN×AO=4×××1=5; ②当P点在AM上方时,如图2,

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

设P(0,p),易知M(1,4),从而Q(2,4+p), ∵△PM Q′与?APQM重合部分的面积是?APQM面积的,

∴PQ′必过QM中点R(,4+),易得直线QQ′:y=﹣x+p+5,

联立,解得:x=,y=,

∴H(,),∵H为QQ′中点, ,

),

故易得Q′(

由P(0,p)、R(,4+)易得直线PR解析式为:y=(﹣)x+p, 将Q′(

2

,)代入到y=(﹣)x+p得:=(﹣)×+p,

整理得:p﹣9p+14=0,

解得p1=7,p2=2(与AM中点N重合,舍去), ∴P(0,7), ∴PN=5,

∴S□APQM=2S△AMP=2××PN×|xM﹣xA|=2××5×2=10. 综上所述,?APQM面积为5或10.

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),且OC=OB,tan∠ACO=. (1)求抛物线的解析式;

(2)若点D和点C关于抛物线的对称轴对称,直线AD下方的抛物线上有一点P,过点P作PH⊥AD于点H,作PM平行于y轴交直线AD于点M,交x轴于点E,求△PHM的周长的最大值;

(3)在(2)的条件下,以点E为端点,在直线EP的右侧作一条射线与抛物线交于点N,使得∠NEP为锐角,在线段EB上是否存在点G,使得以E,N,G为顶点的三角形与△AOC相似?如果存在,请求出点G的坐标;如果不存在,请说明理由.

2

【解答】解:(1)∵点A的坐标为(﹣1,0), ∴OA=1.

又∵tan∠ACO=, ∴OC=4. ∴C(0,﹣4). ∵OC=OB, ∴OB=4 ∴B(4,0).

设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4). ∵将x=0,y=﹣4代入得:﹣4a=﹣4,解得a=1, ∴抛物线的解析式为y=x﹣3x﹣4. (2)∵抛物线的对称轴为x=﹣∴D(3,﹣4).

设直线AD的解析式为y=kx+b. ∵将A(﹣1,0)、D(3,﹣4)代入得:

,解得k=﹣1,b=﹣1,

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2

=,C(0,﹣4),点D和点C关于抛物线的对称轴对称,

二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

∴直线AD的解析式y=﹣x﹣1. ∵直线AD的一次项系数k=﹣1, ∴∠BAD=45°. ∵PM平行于y轴, ∴∠AEP=90°. ∴∠PMH=∠AME=45°. ∴△MPH的周长=PM+MH+PH=PM+

2

MP+PM=(1+)PM.

2

2

设P(a,a﹣3a﹣4),M(﹣a﹣1),则PM=﹣a﹣1﹣(a﹣3a﹣4)=﹣a+2a+3, ∵PM=﹣a+2a+3=﹣(a﹣1)+4, ∴当a=1时,PM有最大值,最大值为4. ∴△MPH的周长的最大值=4×(1+(3)如图1所示;当∠EGN=90°.

)=4+4

2

2

设点G的坐标为(a,0),则N(a,a﹣3a﹣4). ∵∠EGN=∠AOC=90°, ∴∴解得:a=∴点G的坐标为(

时,△AOC∽△EGN.

=,整理得:a+a﹣8=0.

(负值已舍去).

,0).

2

2

如图2所示:当∠EGN=90°.

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

设点G的坐标为(a,0),则N(a,a﹣3a﹣4). ∵∠EGN=∠AOC=90°, ∴∴解得:a=∴点G的坐标为(∵EN在EP的右面, ∴∠NEG<90°.

如图3所示:当∠ENG′=90°时,

时,△AOC∽△NGE.

=4,整理得:4a﹣11a﹣17=0.

(负值已舍去).

,0).

2

2

EG′=EG×

×

=(

﹣1)×.

=

∴点G′的横坐标=∵

≈4.03>4,

∴点G′不在EG上. 故此种情况不成立. 综上所述,点G的坐标为(

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,0)或(,0).

二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

4.如图(1),抛物线y=ax+bx+c与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点(x1<0<x2),与y轴交于点C(0,﹣3),若抛物线的对称轴为直线x=1,且tan∠OAC=3. (1)求抛物线的函数解析式;

(2 若点D是抛物线BC段上的动点,且点D到直线BC距离为

,求点D的坐标

2

(3)如图(2),若直线y=mx+n经过点A,交y轴于点E(0,﹣),点P是直线AE下方抛物线上一点,过点P作x轴的垂线交直线AE于点M,点N在线段AM延长线上,且PM=PN,是否存在点P,使△PMN的周长有最大值?若存在,求出点P的坐标及△PMN的周长的最大值;若不存在,请说明理由.

【解答】解:(1)在Rt△AOC中,tan∠AOC=∴OA=1,则A(﹣1,0), ∵抛物线的对称轴为直线x=1,

则点A(﹣1,0)关于直线x=1的对称点B的坐标为(3,0), 设抛物线的表达式为y=a(x﹣3)(x+1), 将点C(0,﹣3)代入上式得﹣3a=﹣3, 解得:a=1,

∴抛物线的解析式为y=(x﹣3)(x+1)=x﹣2x﹣3;

(2)∵点B(3,0)、C(0,﹣3), 则BC=3

×

=3,

2

=3,且OC=3,

∴S△BCD=×3

2

设D(x,x﹣2x﹣3),连接OD,

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

∴S△BCD=S△OCD+S△BOD﹣S△BOC

=?3?x+?3?(﹣x+2x+3)﹣×3×3 =

=3,

2

解得x=1或x=2,

则点D的坐标为(1,﹣4)或(2,﹣3);

(3)设直线AE解析式为y=kx+b, 将点A(﹣1,0)、E(0,﹣)代入得:

解得:,

则直线AE 解析式为y=﹣x﹣, AE=

2

=,

设P(t,t﹣2t﹣3),则M(t,﹣t﹣), ∴PM=﹣t﹣﹣(t﹣2t﹣3)=﹣t+t+, 作PG⊥MN于G,由PM=PN得MG=NG=MN,

2

2

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

由△PMG∽△AEO得

=

,即

=

∴MG=PM=NG, ∴C△PMN=PM+PN+MN=

PM=

(﹣t+t+)=﹣

,此时P(,﹣

2

t+

2

+6=﹣).

(t﹣)+

2

∴当t=时,C△PMN取得最大值

5.已知:如图,直线y=﹣x+2与x轴交于B点,与y轴交于C点,A点坐标为(﹣1,0). (1)求过A、B、C三点的抛物线的解析式.

(2)在直线BC上方的抛物线上有一点D,过D作DE⊥BC于E,作DF∥y轴交BC于F,求△DEF周长的最大值.

(3)在满足第②问的条件下,在线段BD上是否存在一点P,使∠DFP=∠DBC.若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.

【解答】解:(1)直线y=﹣x+2与x轴交于B(2,0),与y轴交于C点(0,2), 设过A、B、C的抛物线的解析式为y=ax+bx+c, 把A(﹣1,0)、B(2,0)、C(0,2)的坐标代入, ∴a=﹣1,b=1,c=2,

∴抛物线的解析式为:y=﹣x+x+2, (2)设D(x,﹣x+x+2),F(x,﹣x+2),

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

∴DF=(﹣x+x+2)﹣(﹣x+2)=﹣x+2x, 所以x=1时,DF最大=1, ∵OB=OC,

∴△OBC为等腰直角三角形, ∵DE⊥BC,DF∥y轴, ∴△DEF为等腰直角三角形, ∴△DEF周长的最大值为1+(3)如图,

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当△DEF周长最大时,D(1,2),F(1,1).延长DF交x轴于H,作PM⊥DF于M, 则DB=

,DH=2,OH=1

当∠DFP=∠DBC时,△DFP∽△DBF, ∴∴DP=∴

, ,

=,

∴PM=,DM=,

∴P点的横坐标为OH+PM=1+=, P点的纵坐标为DH﹣DM=2﹣=, ∴P(,).

6.如图,抛物线y=﹣x+(m﹣1)x+m(m>1)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,3).

(1)求抛物线的解析式;

(2)点D和点C关于抛物线的对称轴对称,点你F在直线AD上方的抛物线上,FG⊥AD于G,FH∥x轴交

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

直线AD于H,求△FGH的周长的最大值;

(3)点M是抛物线的顶点,直线l垂直于直线AM,与坐标轴交于P、Q两点,点R在抛物线的对称轴上,使得△PQR是以PQ为斜边的等腰直角三角形,求直线l的解析式.

【解答】解:(1)把C(0,3)代入y=﹣x+(m﹣1)x+m得m=3, ∴抛物线的解析式为:y=﹣x+2x+3,

(2)令y=﹣x+2x+3=0,解得:x1=﹣1,x2=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3), ∵点D和点C关于抛物线的对称轴对称,

∴D(1,2),AD的解析式y=x+1,设AD与y轴交于E, ∴OA=OE=1, ∴∠EAO=45°, ∵FH∥AB,

∴∠FHA=∠EAO=45°, ∵FG⊥AH,

∴△FGH是等腰直角三角形, 设点F坐标(m,﹣m+2m+3), ∴点H坐标(﹣m+2m+2,﹣m+2m+3), ∴FH=﹣m+m+2,

∴△FGH的周长=(﹣m+m+2)+2×∴△FGH的周长最大值为

(3)∵抛物线y=﹣x+2x+3的定点坐标为(1,4), ∴直线AM的解析式为y=2x+2, ∵直线l垂直于直线AM,

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(﹣m+m+2)=﹣(1+

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)(m﹣)+

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

∴设直线l的解析式为y=﹣x+b, ∵与坐标轴交于P、Q两点,

∴直线l的解析式为y=﹣x+b与y轴的交点P(0,b),与x轴的交点Q(2b,0), 设R(1,a),

∴PR=(﹣1)+(a﹣b),QR=(2b﹣1)+a,PQ=b+(2b)=5b, ∵△PQR是以PQ为斜边的等腰直角三角形,

∴PR=QR,即(﹣1)+(a﹣b)=QR=(2b﹣1)+a, ∴﹣2a=3b﹣4,① ∴PR+QR=PQ,

即(﹣1)+(a﹣b)+(2b﹣1)+a=5b, ∴2a﹣2ab﹣4b+2=0,② 联立①②解得:

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2

∴直线l的解析式为y=﹣x+或y=﹣x+2.

7.如图,已知抛物线y=﹣x+2x+3与坐标轴交于A,B,C三点,抛物线上的点D与点C关于它的对称轴对

2

称.

(1)直接写出点D的坐标和直线AD的解析式;

(2)点E是抛物线上位于直线AD上方的动点,过点E分别作EF∥x轴,EG∥y轴并交直线AD于点F、G,求△EFG周长的最大值;

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

(3)若点P为y轴上的动点,则在抛物线上是否存在点Q,使得以A,D,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由. 【解答】解:(1)将x=0代入得y=3, ∴C(0,3).

∵抛物线的对称轴为x=﹣∴D(2,3).

把y=0代入抛物线的解析式得:0=﹣x+2x+3,解得x=3或x=﹣1, ∴A(﹣1,0).

设直线AD的解析式为y=kx+b,将点A和点D的坐标代入得:∴直线AD的解析式为y=x+1.

(2)如图1所示:

,解得:k=1,b=1,

2

=1,C(0,3),

∵直线AD的解析式为y=x+1, ∴∠DAB=45°. ∵EF∥x轴,EG∥y轴,

∴∠GEF=90°,∠GFE=∠DAB=45° ∴△EFG是等腰直角三角形. ∴△EFG的周长=EF+FG+EG=(2+

2

)EG.

依题意,设E(t,﹣t+2t+3),则G(t,t+1). ∴EG=﹣t+2t+3﹣(t+1)=﹣(t﹣)+. ∴EG的最大值为. ∴△EFG的周长的最大值为+

(3)存在.

第24页

2

2

二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

①以AD为平行四边形的边时,PQ∥AD,PQ=AD. ∵A,D两点间的水平距离为3, ∴P,Q两点间的水平距离也为3. ∴点Q的横坐标为3或﹣3.

将x=3和x=﹣3分别代入y=﹣x+2x+3得y=0或y=﹣12. ∴Q(3,0)或(﹣3,﹣12).

②当AD为平行四边形的对角线时,设AD的中点为M, ∵A(﹣1,0),D(2,3),M为AD的中点, ∴M(,). 设点Q的横坐标为x,则∴点Q的横坐标为1.

将x=1代入y=﹣x+2x+3得y=4. ∴这时点Q的坐标为(1,4).

综上所述,当点Q的坐标为Q(3,0)或(﹣3,﹣12)或(1,4)时,以A,D,P,Q为顶点的四边形是平行四边形.

8.如图,抛物线y=﹣x﹣x+3与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴与点D,已知点C(0,),连接AC. (1)求直线AC的解析式;

(2)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,过点P作PE∥y轴,交直线AC于点E,过点P作PG⊥AC,垂足为G,当△PEG周长最大时,在x轴上存在一点Q,使|QP﹣QC|的值最大,请求出这个最大值以及点P的坐标;

(3)当(2)题中|QP﹣QG|取得最大值时,直线PG交y轴于点M,把抛物线沿直线AD平移,平移后的抛物线y′与直线AD相交的一个交点为A′,在平移的过程中,是否存在点A′,使得点A′,P,M三点构成的三角形为等腰三角形,若存在,直接写出点A′的坐标;若不存在,请说明理由.

2

2

2

=,解得x=1,

第25页

二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

【解答】解:(1)令y=0则,﹣x﹣x+3=0,解得x=﹣3或x=2, ∴A(﹣3,0),B(2,0).

设直线AC的解析式为y=kx+b,将点A和点C的坐标代入得:

2

解得:k=,b=,

∴直线AC的解析式为y=x+. (2)延长PE交OA与点F,则PF⊥OA.

∵PF⊥OA,PG⊥AC, ∴∠EFA=∠PGE. 又∵∠PEG=∠FEA, ∴∠EAF=∠EPG. ∵OC=,AO=3,

∴tan∠GPE=tan∠EAF=. ∴sin∠GPE=∴PG=

,cos∠GPE=

EP.

)PE.

第26页

PE,EG=

∴△PEG的周长=PE+PG+EG=(1+

二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

∴当PE取得最大值时,△PEC的周长最大.

设点P的坐标为(t,﹣t﹣t+3),则点E的坐标为(t,t+). ∵点P在点E的上方,

∴PE=﹣t﹣t+3﹣(t+)=﹣t﹣t+=﹣(t+1)+2. 当t=﹣1时,PE取得最大值,此时△PGE的周长取得最大值. ∴点P(﹣1,3),点E的坐标为(﹣1,﹣1). ∴PE=3﹣1=2. ∴PG=

PE=

2

2

2

2

根据三角形的两边之差小于第三边可知:当点P、G、Q三点共线时,|QP﹣QG|的值最大,此时|QP﹣QG|=PG=

(3)如图所示:

∵∠PGE=∠PFN,∠P=∠P, ∴△PEG∽△PNF, ∴

=

,即

=2,解得FN=1.5.

∴点N的坐标为(,0).

设PN的解析式为y=kx+b,将点P和点N的坐标代入得:∴M(0,1).

,解得:k=﹣2,b=1.

设直线AD的解析式为y=mx+3,将点A的坐标代入得:﹣3m+3=0,解得m=1, ∴直线AD的解析式为y=x+3. 设点A′的坐标为(x,x+3). 当PM=PA′时,

=

,整理得:x+x﹣2=0,解得x=1或x=﹣2,

2

∴点A′的坐标为(1,4)或(﹣2,1).

第27页

二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

当PM=MA′时,∴点A′的坐标为(当A′P=A′M时,∴A′(﹣,).

=,

)或(

=

,整理得:2x+4x﹣1=0,解得:x=

).

2

或x=,

,整理得:﹣2x=3,解得:x=﹣,

综上所述,点A′的坐标为(1,4)或(﹣2,1)或().

,)或(,)或(﹣,

9.如图,抛物线y=﹣x+x+3交x轴于A、B两点,点A在点B的左侧,交y轴于点C. (1)求直线AC与直线BC的解析式;

(2)如图1,P为直线BC上方抛物线上的一点;

①过点P作PD⊥BC于点D,作PM∥y轴交直线BC于点M,当△PDM的周长最大时,求P点坐标及周长最大值;

②在①的条件下,连接AP与y轴交于点E,抛物线的对称轴与x轴交于点K,若S为直线BC上一动点,T为直线AC上一动点,连接EK,KS,ST,TE,求四边形EKST周长的最小值;

(3)如图2,将△AOC顺时针旋转60°得到△A′OC′,将△A′OC′沿直线OC′平移,记平移中的△A′OC′为△A″O′C″,直线A″O′与x轴交于点F,将△O′C″F沿O′C″翻折得到△O′C″F′,当△CC″F′为等腰三角形时,求此时F点的坐标.

2

【解答】解:(1)对于抛物线y=﹣x+x+3,令x=0,得到y=3,可得C(0,3), 令y=0,可得y=﹣x+x+3=0,解得x=﹣1或3,

第28页

2

2

二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

∴A(﹣1,0),B(4,0),

∴直线AC的解析式为y=3x+3,直线BC的解析式为y=﹣x+3;

(2)①如图在1中,设P(m,﹣m+m+3),则M(m,﹣m+3).

2

∵点P运动时,△PDM的形状是相似的, ∴PM的值最大时,△PDM的周长的值最大,

∵PM=﹣m+m+3﹣(﹣m+3)=﹣m+3m=﹣(m﹣4m+4﹣4)=﹣(m﹣2)+3, ∵﹣<0,

∴m=2时,PM的值最大,此时P(2,),PM的最大值为, ∵OC=3,OB=4, ∴BC=

=5,

=

=

2

2

2

2

由△PDM∽△BOC,可得

∴==,

+

=

∴PD=,DM=

∴△PDM的周长的最大值为+

②如图2中,作K关于BC的对称点K′,E关于AC的对称点E′,连接E′K′交AC于T,交BC于S,此时四边形EKST的周长最小.

第29页

二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

四边形EKST的周长的最小值=EK+SK+ST+TE=EK+K′S+ST+TE′=EK+E′K′, ∵P(2,),

∴直线AP的解析式为y=x+, ∴E(0,),∵K(,0), ∴OE=OK=,EK=

∵K与K′关于直线BC对称, ∴K′(

),

∵E,E′关于直线AC对称, ∴E′(﹣∴E′K′=

∴四边形EKST周长的最小值为3

(3)如图3中,设OF=2m,则FO′=O′F′=m,OO′=

m,OC″=

m+3.

+

,),

=3

=,

第30页

二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

可得F′(m,

m),C″(m+

2

,)+(

m+), m﹣)=(

2

①当C″C=C″F′时,(m+整理得m+3

2

﹣m)+(﹣

2

m),

2

m=0, (舍弃),

解得m=0或﹣3∴F(0,0).

②当CF′=C″F′时,(整理得m﹣解得m=0或

2

﹣m)+(﹣

2

m)=m+(

22

m﹣3),

2

m=0, ,

,3);

2

∴F(0,0)或(

③当CF′=CC″时,m+(整理得m﹣9解得m=0或9

2

m﹣3)=(m+

2

)+(

2

m﹣),

2

m=0, ,

,27),

,3)或(9

,27);

∴F(0,0)或(9

综上所述,满足条件的点F坐标为(0,0)或(

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二次函数专题训练(三角形周长最值问题)

可得F′(m,

m),C″(m+

2

,)+(

m+), m﹣)=(

2

①当C″C=C″F′时,(m+整理得m+3

2

﹣m)+(﹣

2

m),

2

m=0, (舍弃),

解得m=0或﹣3∴F(0,0).

②当CF′=C″F′时,(整理得m﹣解得m=0或

2

﹣m)+(﹣

2

m)=m+(

22

m﹣3),

2

m=0, ,

,3);

2

∴F(0,0)或(

③当CF′=CC″时,m+(整理得m﹣9解得m=0或9

2

m﹣3)=(m+

2

)+(

2

m﹣),

2

m=0, ,

,27),

,3)或(9

,27);

∴F(0,0)或(9

综上所述,满足条件的点F坐标为(0,0)或(

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