这道题把抛物线、等腰直角三角形、内切圆与外接圆、三角形内角平分线三种情况,以及“胡不归”型最小值全串在一起,分类的情况比较多。
题源:2025
类型:二次函数 + 等腰直角三角形 + 内切圆与外接圆 + 角平分线 + 胡不归型最小值
难度:⭐⭐⭐⭐
【原题】

一、题眼总览
二、第(1)问:抛物线解析式
🔑 题眼
抛物线 已经给出二次项系数为 ,只剩 、 两个待定系数,B(3,0)、C(0,3) 两个点正好够用。
💭 思路
把 B、C 两点坐标代入解析式,解二元一次方程组。
✅ 计算
代入 B(3,0): ⇒ 。
代入 C(0,3):。
代回得 ⇒ 。
所以抛物线为 ,配方得 ,顶点 ,A(-1,0)。
三、第(2)①问:内切圆半径 r 与外接圆半径 R 的比值
🔑 题眼
EF ∥ BC,而直线 BC 的斜率为 ,所以 EF 与 x 轴正方向夹角为 135°,与 x 轴负方向夹角为 45°,即 ∠AEF=45°。
💭 思路
∠AFE=90° 说明 △AEF 是直角三角形;又因为 ∠AEF=45°,所以它是等腰直角三角形。设 E(e,0)、F(0,e),用 AF ⟂ EF 列方程求出 ,再分别用直角三角形内切圆、外接圆公式求 、。


✅ 计算
直线 BC 过 B(3,0)、C(0,3),斜率为 。EF ∥ BC,所以 EF 的斜率也是 。
设 E(e,0),则 F(0,e)。
AF 的斜率为 ,EF 的斜率为 。
因为 AF ⟂ EF,斜率乘积为 : ⇒ 。
所以 A(-1,0)、E(1,0)、F(0,1),AE=2,AF=EF=,△AEF 是等腰直角三角形。
内切圆半径:直角三角形内切圆半径公式 ,其中 、 为直角边, 为斜边。
。
外接圆半径:直角三角形外接圆半径为斜边的一半,。
因此 。
✅ 答案
。
四、第(2)②问: 最小与 △BPE 面积
🔑 题眼
BC 与 x 轴夹角为 45°,所以 BC 上的动点 P 到 x 轴的垂线段 PQ 与 BP 之间满足 。于是 可以变成 ,这是“胡不归”型最小值的典型转化。
💭 思路
第一步:把 转化为 ,利用三角形不等式找到定点 。
第二步:按 F 落在 △AEC 的三条内角平分线上,分三种情况分别求 E。
第三步:用 算面积。
✅ 计算
第一步:求定点 P
设 P 在 BC 上。因为 BC 的解析式为 ,可设 P(p,3-p)。
由于 BC 与 x 轴夹角为 45°,Rt△BPQ 中(Q 为 P 在 x 轴上的垂足),。
因此 (三角形不等式)。
是 M 到 x 轴上动点 Q 的距离,最小值就是 M 到 x 轴的垂直距离。M(1,4),所以最小值为 4,此时 Q(1,0)。
要让 ,必须 M、P、Q 三点共线。Q(1,0),所以 P 的横坐标为 1;又 P 在 BC 上,代入 得 P(1,2)。
第二步:分三种情况求 E
设 E(e,0),由 EF 斜率为 知 F(0,e)。以下按 F 落在 △AEC 的不同内角平分线上讨论。

情况一:F 在 ∠AEC 的角平分线上
EF 斜率为 ,所以 ∠AEF=45°。若 F 在 ∠AEC 的角平分线上,则 ∠CEF=∠AEF=45°,从而 ∠AEC=90°。
E 在 x 轴上,∠AEC=90° 意味着 EC 垂直于 x 轴,所以 E 与原点 O 重合,即 。
情况二:F 在 ∠CAE 的角平分线上
角平分线上的点到角两边距离相等。F(0,e) 到 AE(即 x 轴)的距离为 。
直线 AC 过 A(-1,0)、C(0,3),方程为 。F 到 AC 的距离为 。
令两边距离相等: ⇒ ⇒ 。
情况三:F 在 ∠ACE 的角平分线上
F 在 y 轴上,而 C 也在 y 轴上,所以直线 CF 就是 y 轴。若 CF 平分 ∠ACE,则 ∠ACO=∠ECO。
又 ∠AOC=∠EOC=90°,OC 公共,所以 △AOC ≌ △EOC(ASA)。于是 OA=OE=1,即 。
第三步:算面积
P 的纵坐标为 2,BE=3-e,所以 。
情况一():。 情况二():。 情况三():。
✅ 答案
△BPE 的面积为 、 或 。
五、写在最后
到第 26 题为止,二次函数代几综合的每日一题就全部完成了。
手写解析版:

往期题目及解析:
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