中考数学压轴题专题反比例函数的经典综合题附答案
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一、反比例函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点C与原点O重合,点B在y轴的正半轴上,点A在反比例函数y= (k>0,x>0)的图象上,点D的坐标为(,2).
(1)求k的值;
(2)若将菱形ABCD沿x轴正方向平移,当菱形的一个顶点恰好落在函数y= (k>0,x >0)的图象上时,求菱形ABCD平移的距离.
【答案】(1)解:作DE⊥BO,DF⊥x轴于点F,
∵点D的坐标为(,2),
∴DO=AD=3,
∴A点坐标为:(,5),
∴k=5 ;
(2)解:∵将菱形ABCD向右平移,使点D落在反比例函数y= (x>0)的图象上D′,∴DF=D′F′=2,
∴D′点的纵坐标为2,设点D′(x,2)
∴2= ,解得x= ,
∴FF′=OF′﹣OF= ﹣ = ,
∴菱形ABCD平移的距离为,
同理,将菱形ABCD向右平移,使点B落在反比例函数y= (x>0)的图象上,
菱形ABCD平移的距离为,
综上,当菱形ABCD平移的距离为或时,菱形的一个顶点恰好落在函数图象上.【解析】【分析】(1)根据菱形的性质和D的坐标即可求出A的坐标,代入求出即可;(2)B和D可能落在反比例函数的图象上,根据平移求出即可.
2.已知反比例函数y= 的图象经过点A(﹣,1).
(1)试确定此反比例函数的解析式;
(2)点O是坐标原点,将线段OA绕O点顺时针旋转30°得到线段OB.判断点B是否在此反比例函数的图象上,并说明理由;
(3)已知点P(m, m+6)也在此反比例函数的图象上(其中m<0),过P点作x轴
的垂线,交x轴于点M.若线段PM上存在一点Q,使得△OQM的面积是,设Q点的纵坐标为n,求n2﹣2 n+9的值.
【答案】(1)解:由题意得1= ,解得k=﹣,
∴反比例函数的解析式为y=﹣
(2)解:过点A作x轴的垂线交x轴于点C.
在Rt△AOC中,OC= ,AC=1,
∴OA= =2,∠AOC=30°,
∵将线段OA绕O点顺时针旋转30°得到线段OB,
∴∠AOB=30°,OB=OA=2,
∴∠BOC=60°.
过点B作x轴的垂线交x轴于点D.
在Rt△BOD中,BD=OB•sin∠BOD= ,OD= OB=1,
∴B点坐标为(﹣1,),
将x=﹣1代入y=﹣中,得y= ,
∴点B(﹣1,)在反比例函数y=﹣的图象上
(3)解:由y=﹣得xy=﹣,
∵点P(m, m+6)在反比例函数y=﹣的图象上,其中m<0,
∴m( m+6)=﹣,
∴m2+2 m+1=0,
∵PQ⊥x轴,∴Q点的坐标为(m,n).
∵△OQM的面积是,
∴OM•QM= ,
∵m<0,∴mn=﹣1,
∴m2n2+2 mn2+n2=0,
∴n2﹣2 n=﹣1,
∴n2﹣2 n+9=8.
【解析】【分析】(1)由于反比例函数y= 的图象经过点A(﹣,1),运用待定系数法即可求出此反比例函数的解析式;(2)首先由点A的坐标,可求出OA的长度,∠AOC的大小,然后根据旋转的性质得出∠AOB=30°,OB=OA,再求出点B的坐标,进而判断点B是否在此反比例函数的图象上;(3)把点P(m, m+6)代入反比例函数的解析式,得到关于m的一元二次方程;根据题意,可得Q点的坐标为(m,n),再由
△OQM的面积是,根据三角形的面积公式及m<0,得出mn的值,最后将所求的代数式变形,把mn的值代入,即可求出n2﹣2 n+9的值.
3.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1=ax+b(a≠0)的图象与y轴相交于点A,与反
比例函数y2= (c≠0)的图象相交于点B(3,2)、C(﹣1,n).
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出y1>y2时x的取值范围;
(3)在y轴上是否存在点P,使△PAB为直角三角形?如果存在,请求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:把B(3,2)代入得:k=6
∴反比例函数解析式为:
把C(﹣1,n)代入,得:
n=﹣6
∴C(﹣1,﹣6)
把B(3,2)、C(﹣1,﹣6)分别代入y1=ax+b,得:,解得:
所以一次函数解析式为y1=2x﹣4
(2)解:由图可知,当写出y1>y2时x的取值范围是﹣1<x<0或者x>3.
(3)解:y轴上存在点P,使△PAB为直角三角形
如图,
过B作BP1⊥y轴于P1,
∠B P1 A=0,△P1AB为直角三角形
此时,P1(0,2)
过B作BP2⊥AB交y轴于P2
∠P2BA=90,△P2AB为直角三角形
在Rt△P1AB中,
在Rt△P1 AB和Rt△P2 AB
∴
∴P2(0,)
综上所述,P1(0,2)、P2(0,).
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出反比例函数解析式,进而求出点C坐标,最后用再用待定系数法求出一次函数解析式;(2)利用图象直接得出结论;(3)分三种情况,利用勾股定理或锐角三角函数的定义建立方程求解即可得出结论.
4.已知:O是坐标原点,P(m,n)(m>0)是函数y= (k>0)上的点,过点P作直线PA⊥OP于P,直线PA与x轴的正半轴交于点A(a,0)(a>m).设△OPA的面积为
s,且s=1+ .
(1)当n=1时,求点A的坐标;
(2)若OP=AP,求k的值;
(3)设n是小于20的整数,且k≠ ,求OP2的最小值.
【答案】(1)解:过点P作PQ⊥x轴于Q,则PQ=n,OQ=m,
当n=1时,s= ,
∴a= = .
(2)解:解法一:∵OP=AP,PA⊥OP,∴△OPA是等腰直角三角形.
∴m=n= .
∴1+ = •an.
即n4﹣4n2+4=0,
∴k2﹣4k+4=0,
∴k=2.
解法二:∵OP=AP,PA⊥OP,
∴△OPA是等腰直角三角形.
∴m=n.
设△OPQ的面积为s1
则:s1= ∴•mn= (1+ ),
即:n4﹣4n2+4=0,
∴k2﹣4k+4=0,
∴k=2.
(3)解:解法一:∵PA⊥OP,PQ⊥OA,∴△OPQ∽△OAP.
设:△OPQ的面积为s1,则 =
即: = 化简得:
化简得:
2n4+2k2﹣kn4﹣4k=0
(k﹣2)(2k﹣n4)=0,
∴k=2或k= (舍去),
∴当n是小于20的整数时,k=2.
∵OP2=n2+m2=n2+ 又m>0,k=2,
∴n是大于0且小于20的整数.
当n=1时,OP2=5,
当n=2时,OP2=5,
当n=3时,OP2=32+ =9+ = ,
当n是大于3且小于20的整数时,
即当n=4、5、6…19时,OP2的值分别是:
42+ 、52+ 、62+ …192+ ,
∵192+ >182+ >32+ >5,
∴OP2的最小值是5.
【解析】【分析】(1)利用△OPA面积定义构建关于a的方程,求出A的坐标;(2)由已知OP=AP,PA⊥OP,可得△OPA是等腰直角三角形,由其面积构建关于n的方程,转化为k的方程,求出k;(3)利用相似三角形的面积比等于相似比的平方构建关于k的方程,最值问题的基本解决方法就是函数思想,利用勾股定理用m、n的代数式表达OP2,,在n的范围内求出OP2的最值.
5.如图,在平面直角坐标系中,直线与双曲线相交于点A(,6)和点B(-3,),直线AB与轴交于点C.
(1)求直线AB的表达式;
(2)求的值.
【答案】(1)解:∵点A(,6)和点B(-3,)在双曲线,∴m=1,n=-2,
∴点A(1,6),点B(-3,-2),
将点A、B代入直线,得,解得,
∴直线AB的表达式为:
(2)解:分别过点A、B作AM⊥y轴,BN⊥y轴,垂足分别为点M、N,
则∠AMO=∠BNO=90°,AM=1,BN=3,
∴AM//BN,∴△ACM∽△BCN,
∴
【解析】【分析】根据反比例函数的解析式可得m和n的值,利用待定系数法求一次函数的表达式;作辅助线,构建平行线,根据平行线分线段成比例定理可得结论.
6.如图1,已知直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,将直线在x轴下方的部分沿x轴翻折,得到一个新函数的图象(图中的“V形折现”)
(1)类比研究函数图象的方法,请列举新函数的两条性质,并求新函数的解析式;
(2)如图2,双曲线y= 与新函数的图象交于点C(1,a),点D是线段AC上一动点(不包括端点),过点D作x轴的平行线,与新函数图象交于另一点E,与双曲线交于点P.
①试求△PAD的面积的最大值;
②探索:在点D运动的过程中,四边形PAEC能否为平行四边形?若能,求出此时点D的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1)解:如图1,新函数的性质:1.函数的最小值为0;2.函数图象的对称轴为直线x=3.
由题意得,点A的坐标为(-3,0),分两种情况:
①当x-3时,y=x+3;
②当x<-3时,设函数解析式为y=kx+b,
在直线y=x+3中,当x=-4时,y=-1,
则点(-4,-1)关于x轴的对称点为(-4,1),
把点(-4,1),(-3,0),代入y=kx+b中,
得:,
解得:,
∴y=-x-3.
综上,新函数的解析式为y=.
(2)解:如图2,
①∵点C(1,a)在直线y=x+3上,
∴a=4,
∵点C(1,4)在反比例函数y=上,
∴k=4,
∴反比例函数的解析式为y=.
∵点D是线段AC上一动点,
∴设点D的坐标为(m,m+3),且-3<m<1,
∵DP∥x轴,且点P在双曲线上,
∴点P的坐标为(,m+3),
∴PD=-m,
∴S△PAD=(-m)(m+3)=m2-m+2=(m+)2+,
∵a=<0,
∴当m=时,S有最大值,最大值为,
又∵-3<<1,
∴△PAD的面积的最大值为.
②在点D的运动的过程中,四边形PAEC不能为平行四边形,理由如下:
当点D为AC的中点时,其坐标为(-1,2),此时点P的坐标为(2,2),点E的坐标为(-5,2),
∵DP=3,DE=4,
∴EP与AC不能互相平分,
∴四边形PAEC不能为平行四边形.
【解析】【分析】(1)根据一次函数的性质,结合函数图象写出新函数的两条性质;利用待定系数法求新函数解析式,注意分两种情况讨论;(2)①先求出点C的坐标,再利用待定系数法求出反比例函数解析式,设出点D的坐标,进而得到点P的坐标,再根据三角形的面积公式得出函数解析式,利用二次函数的性质求解即可;②先求出A的中点D的坐标,再计算DP、DE的长度,如果对角线互相平分,则能成为平行四边形,如若对角线不互相平分,则不能成为平行四边形.
7.如图,在矩形OABC中,OA=6,OC=4,F是AB上的一个动点(F不与A,B重合),过点F的反比例函数的图象与BC边交于点E.
(1)当F为AB的中点时,求该函数的解析式;
(2)当k为何值时,△EFA的面积最大,最大面积是多少?
【答案】(1)解:∵在矩形OABC中,OA=6,OC=4,∴B(6,4),
∵F为AB的中点,∴F(6,2),
又∵点F在反比例函数(k>0)的图象上,∴k=12,
∴该函数的解析式为y= (x>0)
(2)解:由题意知E,F两点坐标分别为E(,4),F(6,),
∴,
=
=
=
= ,
∴当k=12时,S有最大值.S最大=3
【解析】【分析】)当F为AB的中点时,点F的坐标为(3,1),由此代入求得函数解析式即可;根据图中的点的坐标表示出三角形的面积,得到关于k的二次函数,利用二次函数求出最值即可.
8.在平面直角坐标系中,我们定义点P(a,b)的“变换点”为Q.且规定:当a≥b时,Q 为(b,﹣a);当a<b时,Q为(a,﹣b).
(1)点(2,1)的变换点坐标为________;
(2)若点A(a,﹣2)的变换点在函数y= 的图象上,求a的值;
(3)已知直线l与坐标轴交于(6,0),(0,3)两点.将直线l上所有点的变换点组成一个新的图形记作M.判断抛物线y=x2+c与图形M的交点个数,以及相应的c的取值范围,请直接写出结论.
【答案】(1)(1,﹣2)
(2)解:当a≥﹣2时,则A(a,﹣2)的变换点坐标为(﹣2,﹣a),
代入y= 可得﹣a= ,解得a= ;
当a<﹣2时,则A(a,﹣2)的变换点坐标为(a,2),
代入y= 可得2= ,解得a= ,不符合题意;
综上可知a的值为;
(3)解:设直线l的解析式为y=kx+b (k≠0 ),将点(6,0)、(0,3)代入y=kx+b
得:,解得,
∴直线l的解析式为y=﹣ x+3.
当x=y时,x=﹣ x+3,解得x=2.
点C的坐标为(2,﹣2),点C的变换点的坐标为C′( 2,﹣2 ),
点(6,0)的变换点的坐标为(0,﹣6),点(0,3)的变换点的坐标为(0,﹣3),
当x≥2时,所有变换点组成的图形是以C′( 2,﹣2)为端点,过(0,﹣6 )的一条射线;即:y=2x﹣6,其中x≥2,
当x<2时,所有变换点组成的图形是以C′(2,﹣2)为端点,过(0,﹣3)的一条射线,
即y= x﹣3,其中,x<2.
所以新的图形M是以C′(2,﹣2)为端点的两条射线组成的图形.
如图所示:
由和得:x2﹣x+c+3=0①和x2﹣2x+c+6=0②
讨论一元二次方程根的判别式及抛物线与点C′的位置关系可得:
①当方程①无实数根时,即:当c>﹣时,抛物线y=x2+c与图形M没有交点;
②当方程①有两个相等实数根时,即:当c=﹣时,抛物线y=x2+c与图形M有一个交点;
③当方程②无实数根,且方程①有两个不相等的实数根时,即:当﹣5<c<﹣时,抛物线y=x2+c与图形M有两个交点;
④当方程②有两个相等实数根或y=x2+c恰好经过经过点C′时,即:当c=﹣5或c=﹣6时,抛物线y=x2+c与图形M有三个交点;
⑤当方程②方程①均有两个不相等的实数根时,且两根均小于2,即:当﹣6<c<﹣5时,抛物线y=x2+c与图形M有四个交点;
⑥当c<﹣6时,抛物线y=x2+c与图形M有两个交点.
【解析】【解答】解:(1)∵2≥﹣1,
∴点(2,1)的变换点坐标为(1,﹣2),
故答案为:(1,﹣2);
【分析】(1)由变换点的定义可求得答案;(2)由变换点的定义可求得A的变换点,代入函数解析式可求得a的值;(3)先求得直线y=x与直线l的交点坐标,然后分为当x≥2和x<2两种情况,求得M的关系式,然后在画出M的大致图象,然后将抛物线y=x2+c与M的函数关系式组成方程组,然后依据一元二次方程根的判别式进行判断即可.
9.如图,已知二次函数的图象与y轴交于点A(0,4),与x 轴交于点B,C,点C坐标为(8,0),连接AB,AC.
(1)请直接写出二次函数的解析式.
(2)判断△ABC的形状,并说明理由.
(3)若点N在x轴上运动,当以点A,N,C为顶点的三角形是等腰三角形时,请写出此时点N的坐标.
【答案】(1)解:∵二次函数的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B.C,点C坐标(8,0),
∴
解得
∴抛物线表达式:
(2)解:△ABC是直角三角形.
令y=0,则
解得x1=8,x2=-2,
∴点B的坐标为(-2,0),
由已知可得,
在Rt△ABO中
AB2=BO2+AO2=22+42=20,
在Rt△AOC中
AC2=AO2+CO2=42+82=80,
又∴BC=OB+OC=2+8=10,
∴在△ABC中
AB2+AC2=20+80=102=BC2
∴△ABC是直角三角形
(3)解:∵A(0,4),C(8,0),
AC= =4 ,
①以A为圆心,以AC长为半径作圆,交轴于N,此时N的坐标为(-8,0),
②以C为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于N,此时N的坐标为( ,0)或( ,0)
③作AC的垂直平分线,交g轴于N,此时N的坐标为(3,0),
综上,若点N在轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,点N的坐标分别为(-8,0)、( ,0)、(3,0)、 ,0)
【解析】【分析】(1)根据待定系数法即可求得;(2)根据拋物线的解析式求得B的坐标,然后根据勾股定理分别求得AB2=20,AC2=80,BC=10然后根据勾股定理的逆定理即可证得△ABC是直角三角形(3)分别以A.C两点为圆心,AC长为半径画弧,与m轴交于三个点,由AC的垂直平分线与c轴交于一个点,即可求得点N的坐标
10.已知,抛物线的图象经过点,.
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)如图1,是抛物线对称轴上一点,连接,,试求出当的值最小时点的坐标;
(3)如图2,是线段上的一点,过点作轴,与抛物线交于点,若直线把分成面积之比为的两部分,请求出点的坐标.
【答案】(1)解:将,的坐标分别代入.
得
解这个方程组,得,
所以,抛物线的解析式为
(2)解:如图1,由于点、关于轴对称,所以连接,直线与轴的交点即为所求的点,
由,令,得,
解得,,
点的坐标为,
又,
易得直线的解析式为:.
当时,,
点坐标
(3)解:设点的坐标为,
所以所在的直线方程为.那么,与直线的交点坐标为,与抛物线的交点坐标为.
由题意,得
① ,即,
解这个方程,得或(舍去).
② ,即,
解这个方程,得或(舍去),
综上所述,点的坐标为,或,.
【解析】【分析】(1)将点、的坐标代入可得出、的值,继而得出这个抛物线的解析式;(2)由于点、关于轴对称,所以连接,直线与轴的交点即为所求的点,利用待定系数法确定直线的解析式,然后求得该直线与轴的交点坐标即可;(3)如图2,交于,设,根据一次函数和二次函数图象上点的坐标特征,设点的坐标为,,.
然后分类讨论:分别利用或,列关于的方程,然后分别解关于的方程,从而得到点坐标
11.如图,二次函数y=x2+bx+c的图像与x轴交于A,B两点,B点坐标为(4,0),与y轴交于点C(0,4).点D为抛物线上一点
(1)求抛物线的解析式及A点坐标;
(2)若△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求点D的坐标;
(3)若△BCD是锐角三角形,请直接写出点D的横坐标m的取值范围________.
【答案】(1)解:将B(4,0),C(0,4)代入y=x2+bx+c得,
,解得,
所以抛物线的解析式为,
令y=0,得,解得,,
∴A点的坐标为(1,0)
(2)解:设D点横坐标为,则纵坐标为,
①当∠BCD=90°时,如下图所示,连接BC,过C点作CD⊥BC与抛物线交于点D,过D作DE⊥y轴与点E,
由B、C坐标可知,OB=OC=4,
∴△OBC为等腰直角三角形,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
又∵∠BCD=90°,
∴∠ECD+∠OCB=90°
∴∠ECD=45°,
∴△CDE为等腰直角三角形,
∴DE=CE=a
∴OE=OC+CE=a+4
由D、E纵坐标相等,可得,
解得,,
当时,D点坐标为(0,4),与C重合,不符合题意,舍去.
当时,D点坐标为(6,10);
②当∠CBD=90°时,如下图所示,连接BC,过B点作BD⊥BC与抛物线交于点D,过B作FG⊥x轴,再过C作CF⊥FG于F,过D作DG⊥FG于G,
∵∠COB=∠OBF=∠BFC=90°,
∴四边形OBFC为矩形,
又∵OC=OB,
∴四边形OBFC为正方形,
∴∠CBF=45°
∵∠CBD=90°,
∴∠CBF+∠DBG=90°,
∴∠DBG=45°,
∴△DBG为等腰直角三角形,
∴DG=BG
∵D点横坐标为a,
∴DG=4-a,
而BG=
∴
解得,,
当时,D点坐标为(4,0),与B重合,不符合题意,舍去.
当时,D点坐标为(2,-2);
综上所述,D点坐标为(6,10)或(2,-2).
(3)3+ <m <6或 3- <m <2
【解析】【解答】解:(3)当BC为斜边构成Rt△BCD时,如下图所示,以BC中点O'为圆心,以BC为直径画圆,与抛物线交于D和D',
∵BC为圆O'的直径,
∴∠BDC=∠BD'C=90°,
∵,
∴D到O'的距离为圆O'的半径,
∵D点横坐标为m,纵坐标为,O'点坐标为(2,2),
∴
即
化简得:
由图像易得m=0或4为方程的解,则方程左边必有因式,
∴采用因式分解法进行降次解方程
或或,
解得,,,
当时,D点坐标为(0,4),与C点重合,舍去;
当时,D点坐标为(4,0),与B点重合,舍去;
当时,D点横坐标;
当时,D点横坐标为;
结合(2)中△BCD形成直角三角形的情况,
可得△BCD为锐角三角形时,D点横坐标m的取值范围为3+ <m <6或 3- <m <2.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式,再令y=0,求A的坐标;(2)设D点横坐标为a,代入函数解析式可得纵坐标,分别讨论∠BCD=90°和∠CBD=90°的情况,作出图形进行求解;(3)当BC为斜边构成Rt△BCD时,以BC中点O'为圆心,以BC为直径画圆,与抛物线交于D和D',此时△BCD和△BCD'就是以BC为斜边的直角三角形,利用两点间距离公式列出方程求解,然后结合(2)找到m的取值范围.
12.请完成下面题目的证明.如图,AB为⊙O的直径,AB=8,点C和点D是⊙O上关于直线AB对称的两个点,连接OC,AC,且∠BOC<90°,直线BC与直线AD相交于点E,过点C作直线CG 与线段AB的延长线相交于点F,与直线AD相交于点G,且∠GAF=∠GCE
(1)求证:直线CG为⊙O的切线;
(2)若点H为线段OB上一点,连接CH,满足CB=CH;
①求证:△CBH∽△OBC;
②求OH+HC的最大值.
【答案】(1)证明:由题意可知:∠CAB=∠GAF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°
∵OA=OC,
∴∠CAB=∠OCA,
∴∠OCA+∠OCB=90°,
∵∠GAF=∠GCE,
∴∠GCE+∠OCB=∠OCA+∠OCB=90°,
∵OC是⊙O的半径,
∴直线CG是⊙O的切线;
(2)证明:①∵CB=CH,
∴∠CBH=∠CHB,
∵OB=OC,
∴∠CBH=∠OCB,
∴△CBH∽△OBC
解:②由△CBH∽△OBC可知:
∵AB=8,
∴BC2=HB•OC=4HB,
∴HB= ,
∴OH=OB-HB=
∵CB=CH,
∴OH+HC=
当∠BOC=90°,
此时BC=
∵∠BOC<90°,
∴0<BC<
令BC=x
∴OH+HC= = =
当x=2时,
∴OH+HC可取得最大值,最大值为5
【解析】【分析】(1)由题意可知:∠CAB=∠GAF,∠GAF=∠GCE,由圆的性质可知:∠CAB=∠OCA,所以∠OCA=∠GCE,从而可证明直线CG是⊙O的切线;(2)①由于CB=CH,所以∠CBH=∠CHB,易证∠CBH=∠OCB,
从而可证明△CBH∽△OBC;②由△CBH∽△OBC可知:
,所以HB= ,
由于BC=HC,所以OH+HC=
利用二次函数的性质即可求出OH+HC的最大值.
13.如图1,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A,B,C,已知点A(﹣1,0),点B(3,0)
(1)求抛物线的解析式
(2)点D为抛物线的顶点,DE⊥x轴于点E,点N是线段DE上一动点
①当点N在何处时,△CAN的周长最小?
②若点M(m,0)是x轴上一个动点,且∠MNC=90°,求m的取值范围.
【答案】(1)解:函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),故﹣3a=﹣3,解得:a=1,故函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3
(2)解:①过点C作x轴的平行线交抛物线于点C'(2,﹣3),连接AC'交DE于点N,则此时△CAN的周长最小.
设过点A、C'的一次函数表达式为y=kx+b,则:,解得:,故直线AC'的表达式为:y=﹣x﹣1,当x=1时,y=﹣2,故点N(1,﹣2);
②如图2,过点C作CG⊥ED于点G.
设NG=n,则NE=3﹣n.
∵∠CNG+∠GCN=90°,∠CNG+∠MNE=90°,∴∠NCG=∠MNE,则tan∠NCG=n=tan∠MNE
,故ME=﹣n2+3n,∴﹣1<0,故ME有最大值,当n时,ME,则m
的最小值为:;
如下图所示,当点N与点D重合时,m取得最大值.
过C作CG⊥ED于G.
∵y=x2﹣2x﹣3= y=(x-1)2﹣4,∴D(1,-4),∴CG=OE=1.
∵EG=OC=3∴GD=4-3=1,∴CG=DG=1,∴∠CDG=45°.
∵∠CDM=90°,∴∠EDM=45°,∴△EDM是等腰直角三角形,∴EM=ED=4,∴OM=OE+EM=1+4=5,∴m=5.
故:m≤5.
【解析】【分析】(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),即可求解;(2)①过点C作x轴的平行线交抛物线于点C'(2,﹣3),连接AC'交DE于点N,
则此时△CAN的周长最小,即可求解;②如图2,ME=﹣n2+3n,求出ME最大值,则可求出m的最小值;当点N与点D处时,m取得最大值,求解即可.
14.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2+mx+n与x轴交于点A,B(A在B的左侧).(1)抛物线的对称轴为直线x=-3,AB=4.求抛物线的表达式;
(2)平移(1)中的抛物线,使平移后的抛物线经过点O,且与x正半轴交于点C,记平移后的抛物线顶点为P,若△OCP是等腰直角三角形,求点P的坐标;
(3)当m=4时,抛物线上有两点M(x1, y1)和N(x2, y2),若x1<2,x2>2,x1+x2>4,试判断y1与y2的大小,并说明理由.
【答案】(1)解:抛物线 y=-x2+mx+n的对称轴为直线x=-3,AB=4.
∴点 A(-5,0),点B(-1,0).
∴抛物线的表达式为y=-(x+5)( x+1)
∴y=-x2-6x-5.
(2)解:如图1,
依题意,设平移后的抛物线表达式为:y=-x2+bx.
∴抛物线的对称轴为直线x=,抛物线与x正半轴交于点C(b,0).
∴b>0.
记平移后的抛物线顶点为P,
∴点P的坐标(,),
∵△OCP是等腰直角三角形,
∴ =
∴b=2.
∴点P的坐标(1,1).
(3)解:如图2,
当m=4时,抛物线表达式为:y=-x2+4x+n.
∴抛物线的对称轴为直线 x=2.
∵点M(x1, y1)和N(x2, y2)在抛物线上,
且x1<2,x2>2,
∴点M在直线x=2的左侧,点N在直线x=2的右侧.
∵x1+x2>4,
∴2-x1<x2-2,
∴点M到直线x=2的距离比点N到直线x=2的距离近,
∴y1>y2.
【解析】【分析】(1)先根据抛物线和x轴的交点及线段的长,求出抛物线的解析式;(2)根据平移后抛物线的特点设出抛物线的解析式,再利用等腰直角三角形的性质求出抛物线解析式;(3)根据抛物线的解析式判断出点M,N的大概位置,再关键点M,N的横坐标的范围即可得出结论.
15.如图,反比例函数y= 的图象与一次函数y=kx+b的图象交于A,B两点,点A的坐标
为(2,6),点B的坐标为(n,1).
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)点E为y轴上一个动点,若S△AEB=10,求点E的坐标.
【答案】(1)解:把点A(2,6)代入y= ,得m=12,则y= .
把点B(n,1)代入y= ,得n=12,
则点B的坐标为(12,1).
由直线y=kx+b过点A(2,6),点B(12,1)得
,
解得,
则所求一次函数的表达式为y=﹣x+7
(2)解:如图,直线AB与y轴的交点为P,设点E的坐标为(0,m),连接AE,BE,
则点P的坐标为(0,7).
∴PE=|m﹣7|.
∵S△AEB=S△BEP﹣S△AEP=10,
∴×|m﹣7|×(12﹣2)=10.
∴|m﹣7|=2.
∴m1=5,m2=9.
∴点E的坐标为(0,5)或(0,9).
【解析】【分析】(1)把点A的坐标代入反比例函数解析式,求出反比例函数的解析式,把点B的坐标代入已求出的反比例函数解析式,得出n的值,得出点B的坐标,再把A、B的坐标代入直线y=kx+b,求出k、b的值,从而得出一次函数的解析式;(2)设点E 的坐标为(0,m),连接AE,BE,先求出点P的坐标(0,7),得出PE=|m﹣7|,根据S△AEB=S△BEP﹣S△AEP=10,求出m的值,从而得出点E的坐标.。