二次函数的应用（几何问题）一、选择题1.（2012甘肃兰州4分）二次函数y ＝ax 2＋bx ＋c(a≠0)的图象如图所示，若|ax 2＋bx ＋c|＝k(k≠0)有两个不相等的实数根，则k 的取值范围是【 】A ．k ＜－3B ．k ＞－3C ．k ＜3D ．k ＞3 【答案】 D 。
【考点】二次函数的图象和性质。
【分析】根据题意得：y ＝|ax 2＋bx ＋c|的图象如右图，∵|ax 2＋bx ＋c|＝k(k≠0)有两个不相等的实数根， ∴k＞3。
故选D 。
二、填空题 三、解答题1. （2012天津市10分）已知抛物线y=ax 2+bx+c （0＜2a ＜b ）的顶点为P （x 0，y 0），点A （1，y A ）、B （0，y B ）、C （－1，y C ）在该抛物线上． （Ⅰ）当a=1，b=4，c=10时，①求顶点P 的坐标；②求AB Cy y y -的值；（Ⅱ）当y 0≥0恒成立时，求AB Cy y y -的最小值．【答案】解：（Ⅰ）若a=1，b=4，c=10，此时抛物线的解析式为y=x 2+4x+10。
①∵y=x 2+4x+10=（x+2）2+6，∴抛物线的顶点坐标为P （－2，6）。
②∵点A （1，y A ）、B （0，y B ）、C （－1，y C ）在抛物线y=x 2+4x+10上， ∴y A =15，y B =10，y C =7。
∴A B C y 15==5y y 107--。
（Ⅱ）由0＜2a ＜b ，得0bx 12a<=--。
由题意，如图过点A 作AA 1⊥x 轴于点A 1， 则AA 1=y A ，OA 1=1。
连接BC ，过点C 作CD⊥y 轴于点D ， 则BD=y B －y C ，CD=1。
过点A 作AF∥BC，交抛物线于点E （x 1，y E ），交x 轴于点F （x 2，0）。
则∠FAA 1=∠CBD。
∴Rt△AFA 1∽Rt△BCD。
∴11AA FA BD CD=，即221x yA1x yB yC 1-==--。
过点E 作EG⊥AA 1于点G ，易得△AEG∽△BCD。
∴AG EGBD CD=，即A E 1B C y y 1x y y -=--。
∵点A （1，y A ）、B （0，y B ）、C （－1，y C ）、E （x 1，y E ）在抛物线y=ax 2+bx+c上，∴y A =a+b+c ，y B =c ，y C =a －b+c ，y E =ax 12+bx 1+c ，∴()()()211a b c ax bx c 1x1c a b c ++-++=---+，化简，得x 12＋x 1－2=0，解得x 1=－2（x 1=1舍去）。
∵y 0≥0恒成立，根据题意，有x 2≤x 1＜－1。
则1－x 2≥1－x 1，即1－x 2≥3。
∴yAyB yC-的最小值为3。
【考点】二次函数综合题，二次函数的性质，曲线上点的坐标与方程的关系，相似三角形的判定和性质。
【分析】（Ⅰ）将a=1，b=4，c=10代入解析式，即可得到二次函数解析式。
①将二次函数化为顶点式，即可得到得到抛物线顶点坐标。
②将A （1，y A ）、B （0，y B ）、C （－1，y C ）分别代入解析式，即可求出y A 、y B 、y C 的值，然后计算AB Cy y y -的值即可。
（Ⅱ）根据0＜2a ＜b ，求出0bx 12a<=--，作出图中辅助线：点A 作AA1⊥x 轴于点A1，则AA 1=y A ，OA 1=1．连接BC ，过点C 作CD⊥y 轴于点D ，则BD=y B －y C ，CD=1．过点A 作AF∥BC，交抛物线于点E （x 1，y E ），交x 轴于点F （x 2，0）。
证出Rt△AFA 1∽Rt△BCD，得到221x yA1x yB yC 1-==--，，再根据△AEG∽△BCD 得到A E 1B Cy y 1x y y -=--，然后求出y A 、y B 、y C 、y E 的表达式，然后y 0≥0恒成立，得到x 2≤x 1＜－1，从而利用不等式求出AB Cy y y - 的最小值。
2. （2012上海市12分）如图，在平面直角坐标系中，二次函数y=ax 2+6x+c 的图象经过点A （4，0）、B （﹣1，0），与y 轴交于点C ，点D 在线段OC 上，OD=t ，点E 在第二象限，∠ADE=90°，tan∠DAE=12，EF⊥OD，垂足为F ． （1）求这个二次函数的解析式；（2）求线段EF 、OF 的长（用含t 的代数式表示）； （3）当∠ECA=∠OAC 时，求t 的值．【答案】解：（1）二次函数y=ax 2+6x+c 的图象经过点A （4，0）、B （﹣1，0），∴16a+24+c=0a 6+c=0⎧⎨-⎩，解得a=2c=8-⎧⎨⎩。
∴这个二次函数的解析式为：y=﹣2x 2+6x+8。
（2）∵∠EFD=∠EDA=90°，∴∠DEF+∠EDF=90°，∠EDF+∠ODA=90°。
∴∠DEF=∠ODA。
∴△EDF∽△DAO。
∴EF ED=DO DA。
∵ED 1=tan DAE=DA 2∠，∴EF 1=DO 2。
∵OD=t，∴EF 1=t 2，∴EF=1t 2。
同理DF ED =OA DA，∴DF=2，∴OF=t﹣2。
（3）∵抛物线的解析式为：y=﹣2x 2+6x+8，∴C（0，8），OC=8。
如图，连接EC 、AC ，过A 作EC 的垂线交CE 于G 点． ∵∠ECA=∠OAC，∴∠OAC=∠GCA（等角的余角相等）。
在△CAG 与△OCA 中，∵∠OAC=∠GCA，AC=CA ，∠ECA=∠OAC， ∴△CAG≌△OCA（ASA ）。
∴CG=AO=4，AG=OC=8。
如图，过E 点作EM⊥x 轴于点M ，则在Rt△AEM 中，EM=OF=t ﹣2，AM=OA+AM=OA+EF=4+1t 2，由勾股定理得： ()222221AE AM EM 4+t +t 22⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭。
在Rt△AEG 中，由勾股定理得：()22222215EG=AE AD 4+t +t 28t 4424⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭。
在Rt△ECF 中，EF=1t 2，CF=OC ﹣OF=10﹣t ，CE=CG+EG=4+25t 444- 由勾股定理得：EF 2+CF 2=CE 2，即()222215t +10t =4+t 4424⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。
解得t 1=10（不合题意，舍去），t 2=6。
∴t=6。
【考点】二次函数综合题，曲线上点的坐标与方程的关系，相似三角形的判定和性质，锐角三角函数定义，全等三角形的判定和性质，勾股定理。
【分析】（1）已知点A 、B 坐标，用待定系数法求抛物线解析式即可。
（2）先证明△EDF∽△DAO，然后利用相似三角形对应边的比例关系以及三角形函数的定义求 解。
（3）通过作辅助线构造一对全等三角形：△CAG≌△OCA，得到CG 、AG 的长度；然后利用勾股定理求得AE 、EG 的长度（用含t 的代数式表示）；最后在Rt△ECF 中，利用勾股定理，得到关于t 的无理方程，解方程求出t 的值。
3. （2012广东广州14分）如图，抛物线233y=x x+384--与x 轴交于A 、B 两点（点A 在点B 的左侧），与y 轴交于点C ． （1）求点A 、B 的坐标；（2）设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点，当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时，求点D 的坐标；（3）若直线l 过点E （4，0），M 为直线l 上的动点，当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有三个时，求直线l 的解析式．【答案】解：（1）在233y=x x+384--中，令y=0，即233x x+3=084--，解得x 1=﹣4，x 2=2。
∵点A 在点B 的左侧，∴A、B 点的坐标为A （﹣4，0）、B （2，0）。
（2）由233y=x x+384--得，对称轴为x=﹣1。
在233y=x x+384--中，令x=0，得y=3。
∴OC=3，AB=6，ACB 11S AB OC 63922∆=⋅=⨯⨯=。
在Rt△AOC 中，2222AC=OA +OC 4+35==。
设△ACD 中AC 边上的高为h ，则有12AC•h=9，解得h=185。
如图1，在坐标平面内作直线平行于AC ，且到AC 的距离=h=185，这样的直线有2条，分别是L 1和L 2，则直线与对称轴x=﹣1的两个交点即为所求的点D 。
设L 1交y 轴于E ，过C 作CF⊥L 1于F ，则CF=h=185，∴18CF CF 95CE 4sin CEF sin OCA 25=====∠∠。
设直线AC 的解析式为y=kx+b ， 将A （﹣4，0），B （0，3）坐标代入，得4k+b=0b=3-⎧⎨⎩，解得3k=4b=3⎧⎪⎨⎪⎩。
∴直线AC 解析式为3y x 34=+。
直线L 1可以看做直线AC 向下平移CE 长度单位（92个长度单位）而形成的，∴直线L 1的解析式为3933y x 3x 4242=+-=-。
则D 1的纵坐标为()3391424⨯--=-。
∴D 1（﹣4，94-）。
同理，直线AC 向上平移92个长度单位得到L 2，可求得D 2（﹣1，274）。
综上所述，D 点坐标为：D 1（﹣4，94-），D 2（﹣1，274）。
（3）如图2，以AB 为直径作⊙F，圆心为F ．过E 点作⊙F 的切线，这样的切线有2条．连接FM ，过M 作MN⊥x 轴于点N 。
∵A（﹣4，0），B （2，0），∴F（﹣1，0），⊙F 半径FM=FB=3。
又FE=5，则在Rt△MEF 中，-ME=22534-=，sin∠MFE=45，cos∠MFE=35。
在Rt△FMN 中，MN=MN•sin∠MFE=3×41255=，FN=MN•cos∠MFE=3×3955=。
则ON=45。
∴M 点坐标为（45，125）。
直线l 过M （45，125），E （4，0），设直线l 的解析式为y=k 1x+b 1，则有412k+b=554k+b=0⎧⎪⎨⎪⎩，解得3k=4b=3⎧-⎪⎨⎪⎩。
∴直线l 的解析式为y=34-x+3。
同理，可以求得另一条切线的解析式为y=34-x ﹣3。
综上所述，直线l 的解析式为y=34-x+3或y=34-x ﹣3。
【考点】二次函数综合题，待定系数法，曲线上点的坐标与方程的关系，二次函数的性质，勾股定理，直线平行和平移的性质，直线与圆的位置关系，直线与圆相切的性质，圆周角定理，锐角三角函数定义。
【分析】（1）A 、B 点为抛物线与x 轴交点，令y=0，解一元二次方程即可求解。