人教全国中考数学二次函数的综合中考模拟和真题汇总含答案
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一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.某厂家生产一种新型电子产品,制造时每件的成本为40元,通过试销发现,销售量(y 万件)与销售单价(x 元)之间符合一次函数关系,其图象如图所示.
()1求y 与x 的函数关系式;
()2物价部门规定:这种电子产品销售单价不得超过每件80元,那么,当销售单价x 定为每件多少元时,厂家每月获得的利润()w 最大?最大利润是多少?
【答案】(1)2280y x =-+;(2)当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元. 【解析】 【分析】
()1根据函数图象经过点()40,200和点()60,160,利用待定系数法即可求出y 与x 的函数
关系式;
()2先根据利润=销售数量(⨯销售单价-成本),由试销期间销售单价不低于成本单价,
也不高于每千克80元,结合电子产品的成本价即可得出x 的取值范围,根据二次函数的增减性可得最值. 【详解】
解:()1设y 与x 的函数关系式为()0y kx b k =+≠, 函数图象经过点()40,200和点()60,160,
{
40200
60160k b k b +=∴+=,解得:{
2
280k b =-=,
y ∴与x 的函数关系式为2280y x =-+.
()2由题意得:()()224022802360112002(90)5000w x x x x x =--+=-+-=--+.
试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,且电子产品的成本为每千克40元,
∴自变量x 的取值范围是4080x ≤≤.
20-<,
∴当90x <时,w 随x 的增大而增大,
80x ∴=时,w 有最大值, 当80x =时,4800w =,
答:当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元. 【点睛】
本题考查了一次函数和二次函数的应用,根据点的坐标利用待定系数法求出函数关系式是解题的关键,并注意最值的求法.
2.如图,已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),与y 轴交于点C (0,-3),对称轴是直线x =1,直线BC 与抛物线的对称轴交于点D . (1)求抛物线的函数表达式; (2)求直线BC 的函数表达式;
(3)点E 为y 轴上一动点,CE 的垂直平分线交CE 于点F ,交抛物线于P 、Q 两点,且点P 在第三象限. ①当线段PQ =
3
4
AB 时,求tan ∠CED 的值; ②当以点C 、D 、E 为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P 的坐标.
【答案】(1)抛物线的函数表达式为y =x 2-2x -3.(2)直线BC 的函数表达式为y =x -3.(3)①23.①P 1(122),P 2(16,74). 【解析】 【分析】
已知C 点的坐标,即知道OC 的长,可在直角三角形BOC 中根据∠BCO 的正切值求出OB 的长,即可得出B 点的坐标.已知了△AOC 和△BOC 的面积比,由于两三角形的高相等,因此面积比就是AO 与OB 的比.由此可求出OA 的长,也就求出了A 点的坐标,然后根据A 、B 、C 三点的坐标即可用待定系数法求出抛物线的解析式. 【详解】
(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴− 221
b b
a -
⨯==1 ∴b=-2
∵抛物线与y 轴交于点C (0,-3), ∴c=-3,
∴抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3; (2)∵抛物线与x 轴交于A 、B 两点, 当y=0时,x 2-2x-3=0. ∴x 1=-1,x 2=3. ∵A 点在B 点左侧, ∴A (-1,0),B (3,0)
设过点B (3,0)、C (0,-3)的直线的函数表达式为y=kx+m ,
则033k m m ==+⎧⎨-⎩,
∴13k m ⎧⎨-⎩
==
∴直线BC 的函数表达式为y=x-3; (3)①∵AB=4,PQ=3
4
AB , ∴PQ=3 ∵PQ ⊥y 轴 ∴PQ ∥x 轴,
则由抛物线的对称性可得PM=32
, ∵对称轴是直线x=1, ∴P 到y 轴的距离是12, ∴点P 的横坐标为−12
, ∴P (−
1
2,−74
) ∴F (0,−
7
4
), ∴FC=3-OF=3-74=5
4
∵PQ 垂直平分CE 于点F , ∴CE=2FC=
52
∵点D 在直线BC 上,
∴当x=1时,y=-2,则D(1,-2),过点D作DG⊥CE于点G,
∴DG=1,CG=1,
∴GE=CE-CG=5
2
-1=
3
2
.
在Rt△EGD中,tan∠CED=
2
3 GD
EG
=.
②P1(2,-2),P2(6
-
5
2
).
设OE=a,则GE=2-a,
当CE为斜边时,则DG2=CG•GE,即1=(OC-OG)•(2-a),
∴1=1×(2-a),
∴a=1,
∴CE=2,
∴OF=OE+EF=2
∴F、P的纵坐标为-2,
把y=-2,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:2或2∵点P在第三象限.
∴P1(2-2),
当CD为斜边时,DE⊥CE,
∴OE=2,CE=1,
∴OF=2.5,
∴P和F的纵坐标为:-5
2
,
把y=-5
2
,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:x=1-
6
2
1+
6
2
∵点P在第三象限.
∴P2(6-5
2
).
综上所述:满足条件为P 1(-2),P 2(-52). 【点睛】
本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.
3.抛物线2y x bx c =-++(b ,c 为常数)与x 轴交于点()1,0x 和()2,0x ,与y 轴交于点A ,点E 为抛物线顶点。
(Ⅰ)当121,3x x =-=时,求点A ,点E 的坐标;
(Ⅱ)若顶点E 在直线y x =上,当点A 位置最高时,求抛物线的解析式; (Ⅲ)若11,
0x b =->,当(1,0)P 满足PA PE +值最小时,求b 的值。
【答案】(Ⅰ)()0,3A ,(1,4)E ;(Ⅱ)2
1
4
y x x =-++;(Ⅲ)3b = 【解析】 【分析】
(Ⅰ)将(-1,0),(3,0)代入抛物线的解析式求得b 、c 的值,确定解析式,从而求出抛物线与y 轴交于点A 的坐标,运用配方求出顶点E 的坐标即可;
(Ⅱ)先运用配方求出顶点E 的坐标,再根据顶点E 在直线y x =上得出吧b 与c 的关系,利用二次函数的性质得出当b=1时,点A 位置最高,从而确定抛物线的解析式; (Ⅲ)根据抛物线经过(-1,0)得出c=b+1,再根据(Ⅱ)中顶点E 的坐标得出E 点关于x 轴的对称点E '的坐标,然后根据A 、P 两点坐标求出直线AP 的解析式,再根据点在直线AP 上,此时PA PE +值最小,从而求出b 的值. 【详解】
解:(Ⅰ)把点(-1,0)和(3,0)代入函数2
y x bx c =-++,
有10930b c b c --+=⎧⎨-++=⎩。
解得2,3b c ==
2223(1)4y x x x ∴=-++=--+ (0,3),(1,4)A E ∴
(Ⅱ)由222424b c b y x bx c x +⎛⎫=-++=--+ ⎪⎝⎭,得24,24b c b E ⎛⎫+ ⎪⎝⎭
∵点E 在直线y x =上,2
424
b c b
+∴=
221111
(1)4244c b b b ∴=-+=--+
2110,(1)44A b ⎛
⎫∴--+ ⎪⎝
⎭
当1b =时,点A 是最高点此时,2
14
y x x =-++
(Ⅲ):抛物线经过点(1,0)-,有10b c --+=
1c b ∴=+
24,,(0,)24b c b E A c ⎛⎫+ ⎪⎝⎭
2(2),,(0,1)24b b E A b ⎛⎫+∴+ ⎪⎝⎭
∴E 关于x 轴的对称点E '为2
(2)
,24b b ⎛⎫+- ⎪⎝⎭
设过点A ,P 的直线为y kx t =+.把(0,1),(1,0)A b P +代入y kx t =+,得
(1)(1)y b x =-+-
把点2(2),24b b E '
⎛⎫
+- ⎪⎝⎭
代入(1)(1)y b x =-+-.
得
2(2)(1)142b b b +⎛⎫
=-+- ⎪⎝⎭
,即2680b b --=
解得,3b =
0,3b b >∴=.
3b ∴=+【点睛】
本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次的解析式、最短距离,数形结合思想及待定系数法的应用是解题的关键,属于中考压轴题.
4.在平面直角坐标系中,O 为原点,抛物线2(0)y ax x a =≠经过点3)A -,对称轴为直线l ,点O 关于直线l 的对称点为点B .过点A 作直线//AC x 轴,交y 轴于点
C .
(Ⅰ)求该抛物线的解析式及对称轴;
(Ⅱ)点P 在y 轴上,当PA PB +的值最小时,求点P 的坐标; (Ⅲ)抛物线上是否存在点Q ,使得1
3
AOC AOQ S S ∆∆=,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(Ⅰ)抛物线的解析式为212y x x =
-;抛物线的对称轴为直线x =
;
(Ⅱ)P 点坐标为9
(0,)4
-;(Ⅲ)存在,Q 点坐标为或(-,理由见解析
【解析】【分析】
(Ⅰ
)将3)
A-点代入二次函数的解析式,即可求出a,再根据对称轴的公式即可求
解.
(Ⅱ)先求出B点胡坐标,要求PA PB
+胡最小值,只需找到B关于轴的对称点1B,则直线A1B与y轴的交点就是点P,根据待定系数法求出AB1的解析式,令y=0,即可求出P 点的坐标.
(Ⅲ)设点Q的坐标,并求出△AOQ面积,从而得到△AOQ面积,根据Q点胡不同位置进行分类,用m及割补法求出面积方程,即可求解.
【详解】
(Ⅰ)
∵2(0) y ax x a
=≠
经过点3)
A-,
∴2
3
2
a
-=⨯-
1
2
a=,
∴
抛物线的解析式为2
1
22
y x x
=-,
∵2
1
22
2
b
x
a
=-=-=
⨯
∴
抛物线的对称轴为直线
2
x=.
(Ⅱ)∵点(0,0)
O
,对称轴为x=,
∴点O关于对称轴的对称点B
点坐标为.
作点B关于轴的对称点1B
,得
1
(
B-,
设直线AB1的解析式为y kx b
=+,
把点3)
A-
,点
1
(
B-
代入得
3
b
b
⎧-=+
⎪
⎨
=-+
⎪⎩
,
解得
4
9
4
k
b
⎧
=-
⎪⎪
⎨
⎪=-
⎪⎩
,
∴
9
44
y x
=--.
∴
直线9
4
y x
=-与y轴的交点即为P点.
令0x =得9y 4
=-, ∵P 点坐标为9(0,)4
-.
(Ⅲ)∵(3,3)A -,//AC x 轴,∴3AC =,3OC =,
∴1133
3322AOC S OC AC ∆=
⋅=⋅⋅=
, 又∵13AOC AOQ S S ∆∆=
,∴93
32
AOQ AOC S S ∆∆==. 设Q 点坐标为2133
(,
)22
m m m -, 如图情况一,作QR CA ⊥,交CA 延长线于点R , ∵93
AOQ AOC AQR OCRQ S S S S ∆∆∆=--=
梯形, ∴()
2113311
3333322222m m m m ⎛⎫⋅+-+-⋅⋅- ⎪ ⎪⎭-⎝2133933222m m ⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭
, 化简整理得23180m m --=, 解得133m =,223m =-.
如图情况二,作QN AC ⊥,交AC 延长线于点N ,交x 轴于点M , ∵93
AOQ AQN QMO OMNA S S S S ∆∆∆=--=梯形 ∴
2211331133(3m)3()222222m m m ⎛⎫⎛⎫-+--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
393(3)2m m --+=,
化简整理得23180m m -=, 解得133m =223m =-
∴Q 点坐标为(33,0)或(23,15)-, ∴抛物线上存在点Q ,使得1
3
AOC AOQ S S ∆∆=
.
【点睛】
主要考查了二次函数的性质,以及求两边和的最小值,面积等常见的题型,计算量较大,但难度不是很大.
5.在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--+与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为D . (1)请直接写出点A ,C ,D 的坐标;
(2)如图(1),在x 轴上找一点E ,使得△CDE 的周长最小,求点E 的坐标; (3)如图(2),F 为直线AC 上的动点,在抛物线上是否存在点P ,使得△AFP 为等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A (﹣3,0),C (0,3),D (﹣1,4);(2)E (3
7
-,0);(3)P (2,﹣5)或(1,0). 【解析】
试题分析:(1)令抛物线解析式中y=0,解关于x 的一元二次方程即可得出点A 、B 的坐标,再令抛物线解析式中x=0求出y 值即可得出点C 坐标,利用配方法将抛物线解析式配
方即可找出顶点D 的坐标;
(2)作点C 关于x 轴对称的点C′,连接C′D 交x 轴于点E ,此时△CDE 的周长最小,由点C 的坐标可找出点C′的坐标,根据点C′、D 的坐标利用待定系数法即可求出直线C′D 的解析式,令其y=0求出x 值,即可得出点E 的坐标;
(3)根据点A 、C 的坐标利用待定系数法求出直线AC 的解析式,假设存在,设点F (m ,m+3),分∠PAF=90°、∠AFP=90°和∠APF=90°三种情况考虑.根据等腰直角三角形的性质结合点A 、F 点的坐标找出点P 的坐标,将其代入抛物线解析式中即可得出关于m 的一元二次方程,解方程求出m 值,再代入点P 坐标中即可得出结论.
试题解析:(1)当2
23y x x =--+中y=0时,有2230x x --+=,解得:1x =﹣3,
2x =1,∵A 在B 的左侧,∴A (﹣3,0),B (1,0).
当2
23y x x =--+中x=0时,则y=3,∴C (0,3). ∵223y x x =--+=2(1)4x -++,∴顶点D (﹣1,4).
(2)作点C 关于x 轴对称的点C′,连接C′D 交x 轴于点E ,此时△CDE 的周长最小,如图1所示.
∵C (0,3),∴C′(0,﹣3). 设直线C′D 的解析式为y=kx+b ,则有:3{
4
b k b =--+=,解得:7
{
3
k b =-=-,∴直线C′D 的解析
式为y=﹣7x ﹣3,当y=﹣7x ﹣3中y=0时,x=3
7
-,∴当△CDE 的周长最小,点E 的坐标为(3
7
-
,0). (3)设直线AC 的解析式为y=ax+c ,则有:3{30c a c =-+=,解得:1{3
a c ==,∴直线AC 的解析式为y=x+3.
假设存在,设点F (m ,m+3),△AFP 为等腰直角三角形分三种情况(如图2所示): ①当∠PAF=90°时,P (m ,﹣m ﹣3),∵点P 在抛物线223y x x =--+上,
∴2323m m m --=--+,解得:m 1=﹣3(舍去),m 2=2,此时点P 的坐标为(2,﹣5);
②当∠AFP=90°时,P (2m+3,0)
∵点P 在抛物线223y x x =--+上,∴20(23)2(23)3m m =-+-++,解得:m 3=﹣3(舍去),m 4=﹣1,此时点P 的坐标为(1,0);
③当∠APF=90°时,P (m ,0),∵点P 在抛物线223y x x =--+上,
∴2023m m =--+,解得:m 5=﹣3(舍去),m 6=1,此时点P 的坐标为(1,0). 综上可知:在抛物线上存在点P ,使得△AFP 为等腰直角三角形,点P 的坐标为(2,﹣5)或(1,0).
考点:二次函数综合题;最值问题;存在型;分类讨论;综合题.
6.如图1,抛物线C1:y=ax2﹣2ax+c(a<0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标为(﹣1,0),点O为坐标原点,OC=3OA,抛物线C1的顶点为G.
(1)求出抛物线C1的解析式,并写出点G的坐标;
(2)如图2,将抛物线C1向下平移k(k>0)个单位,得到抛物线C2,设C2与x轴的交点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k的值:
(3)在(2)的条件下,如图3,设点M为x轴正半轴上一动点,过点M作x轴的垂线分别交抛物线C1、C2于P、Q两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N,使得以P、Q、N 为顶点的三角形与△AOQ全等,若存在,直接写出点M,N的坐标:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3,点G的坐标为(1,4);(2)k=1;
(3)M1(113
2
+
,0)、N1131);M2(
113
2
+
,0)、N2(1,﹣1);M3
(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).
【解析】
【分析】(1)由点A的坐标及OC=3OA得点C坐标,将A、C坐标代入解析式求解可得;(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,由等边三角形性质知点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,
3m),代入所设解析式求解可得;
(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),根据PQ=OA=1且
∠AOQ、∠PQN均为钝角知△AOQ≌△PQN,延长PQ交直线y=﹣1于点H,证
△OQM≌△QNH,根据对应边相等建立关于x的方程,解之求得x的值从而进一步求解即可.
【详解】(1)∵点A的坐标为(﹣1,0),
∴OA=1,
∴OC=3OA,
∴点C的坐标为(0,3),
将A、C坐标代入y=ax2﹣2ax+c,得:
20
3
a a c
c
++=
⎧
⎨
=
⎩
,
解得:
1
3
a
c
=-
⎧
⎨
=
⎩
,
∴抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
所以点G的坐标为(1,4);
(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,
过点G′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,
∵△A′B′G′为等边三角形,
∴33,
则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(13),
将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,得:
240
43
m k
k m
⎧-+-=
⎪
⎨
-=
⎪⎩
,
解得:1
1
4
m
k
=
⎧
⎨
=
⎩
(舍),2
2
3
1
m
k
⎧=
⎪
⎨
=
⎪⎩
,
∴k=1;
(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),
∴PQ=OA=1,
∵∠AOQ、∠PQN均为钝角,
∴△AOQ≌△PQN,
如图2,延长PQ交直线y=﹣1于点H,
则∠QHN=∠OMQ=90°,
又∵△AOQ ≌△PQN ,
∴OQ=QN ,∠AOQ=∠PQN ,
∴∠MOQ=∠HQN ,
∴△OQM ≌△QNH (AAS ),
∴OM=QH ,即x=﹣x 2+2x+2+1,
解得:x=113±(负值舍去), 当x=113
2+时,HN=QM=﹣x 2+2x+2=1312-,点M (113
2+,0),
∴点N 坐标为(113++131
-,﹣1),即(13,﹣1);
或(113
+﹣131
-,﹣1),即(1,﹣1);
如图3,
同理可得△OQM ≌△PNH ,
∴OM=PH ,即x=﹣(﹣x 2+2x+2)﹣1,
解得:x=﹣1(舍)或x=4,
当x=4时,点M 的坐标为(4,0),HN=QM=﹣(﹣x 2+2x+2)=6,
∴点N 的坐标为(4+6,﹣1)即(10,﹣1),或(4﹣6,﹣1)即(﹣2,﹣1);
综上点M 1(1132+,0)、N 1(13,﹣1);M 2(1132
+,0)、N 2(1,﹣1);M 3(4,0)、N 3(10,﹣1);M 4(4,0)、N 4(﹣2,﹣1).
【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及到的知识有待定系数法、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、运用分类讨论思想是解题的关键.
7.如图1,抛物线2:C y ax bx =+经过点(4,0)A -、(1,3)B -两点,G 是其顶点,将抛物线C 绕点O 旋转180,得到新的抛物线'C .
(1)求抛物线C 的函数解析式及顶点G 的坐标;
(2)如图2,直线12:5
l y kx =-经过点A ,D 是抛物线C 上的一点,设D 点的横坐标为m (2m <-),连接DO 并延长,交抛物线'C 于点E ,交直线l 于点M ,
2DE EM =,求m 的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接AG 、AB ,在直线DE 下方的抛物线C 上是否存在点P ,使得DEP GAB ∠=∠?若存在,求出点P 的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)24y x x =--,顶点为:(2,4)G -;(2)m 的值为﹣3;(3)存在,点
P 的横坐标为:773+-
737-. 【解析】
【分析】 (1)运用待定系数法将(4,0)A -、(1,3)B -代入2y ax bx =+中,即可求得a 和b 的值和抛物线C 解析式,再利用配方法将抛物线C 解析式化为顶点式即可求得顶点G 的坐标; (2)根据抛物线C 绕点O 旋转180,可求得新抛物线'C 的解析式,再将(4,0)A -代入125
y kx =-中,即可求得直线l 解析式,根据对称性可得点E 坐标,过点D 作//DH y 轴
交直线l 于H ,过E 作//EK y 轴交直线l 于K ,由2DE EM =,即可得
13ME MD =,再证明MEK ∆∽MDH ∆,即可得3DH EK =,建立方程求解即可;
(3)连接BG ,易证ABG ∆是Rt ∆,90ABG ∠=,可得
1tan tan 3
DEP GAB ∠=∠=,在x 轴下方过点O 作OH OE ⊥,在OH 上截取1
3
OH OE ==E 作ET y ⊥轴于T ,连接EH 交抛物线C 于点P ,点P 即为所求的点;通过建立方程组求解即可.
【详解】
(1)将(4,0)A -、(1,3)B -代入2y ax bx =+中,得16403
a b a b -=⎧⎨-=⎩ 解得14a b =-⎧⎨=-⎩
∴抛物线C 解析式为:24y x x =--, 配方,得:224(2)4y x x x =--=-++,∴顶点为:(2,4)G -;
(2)∵抛物线C 绕点O 旋转180,得到新的抛物线'C .
∴新抛物线'C 的顶点为:'(2,4)G -,二次项系数为:'1a =
∴新抛物线'C 的解析式为:22(2)44y x x x =--=-
将(4,0)A -代入125y kx =-中,得12045k =--,解得35
k =-, ∴直线l 解析式为31255y x =--, ∵2(,4)D m m m --,
∴直线DO 的解析式为(4)y m x =-+,
由抛物线C 与抛物线'C 关于原点对称,可得点D 、V 关于原点对称,
∴2(,4)E m m m -+
如图2,过点D 作//DH y 轴交直线l 于H ,过E 作//EK y 轴交直线l 于K , 则312(,)55H m m --,312(,)55K m m --, ∴2231217124()5555
DH m m m m m =-----
=--+,2231217124()5555
EK m m m m m =+--=++, ∵2DE EM =
∴
13
ME MD =, ∵//DH y 轴,//EK y 轴 ∴//DH EK
∴MEK ∆∽MDH ∆ ∴13
EK ME DH MD ==,即3DH EK = ∴22171217123()5555
m m m m --+=++ 解得:13m =-,225
m =-, ∵2m <-
∴m 的值为:﹣3;
(3)由(2)知:3m =-,
∴(3,3)D -,(3,3)E -
,OE =
如图3,连接BG ,在ABG ∆中,∵222
(14)(30)18AB =-++-=,22BG =,220AG =
∴222AB BG AG +=
∴ABG ∆是直角三角形,90ABG ∠=,
∴1tan 3
BG GAB AB ∠===, ∵DEP GAB ∠=∠ ∴1tan tan 3
DEP GAB ∠=∠=, 在x 轴下方过点O 作OH OE ⊥,在OH
上截取13OH OE =
= 过点E 作ET y ⊥轴于T ,连接EH 交抛物线C 于点P ,点P 即为所求的点; ∵(3,3)E -,
∴45EOT ∠=
∵90EOH ∠=
∴45HOT ∠=
∴(1,1)H --,设直线EH 解析式为y px q =+,
则331p q p q +=-⎧⎨-+=-⎩,解得1232p q ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
∴直线EH 解析式为1322y x =--,
解方程组
2
13224y x y x x ⎧=--⎪⎨⎪=--⎩,得117737358x y ⎧--=⎪⎪⎨
-⎪=⎪⎩,227737358x y ⎧-+=⎪⎪⎨+⎪=-⎪⎩
, ∴点P 的横坐标为:773+-或
737-.
【点睛】
本题考查了二次函数图象和性质,待定系数法求函数解析式,旋转变换,相似三角形判定和性质,直线与抛物线交点,解直角三角形等知识点;属于中考压轴题型,综合性强,难度较大.
8.如图,已知二次函数过(﹣2,4),(﹣4,4)两点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)将沿x轴翻折,再向右平移2个单位,得到抛物线,直线y=m(m>0)交于M、N两点,求线段MN的长度(用含m的代数式表示);
(3)在(2)的条件下,、交于A、B两点,如果直线y=m与、的图象形成的封闭曲线交于C、D两点(C在左侧),直线y=﹣m与、的图象形成的封闭曲线交于E、F两点(E在左侧),求证:四边形CEFD是平行四边形.
【答案】(1);(2);(3)证明见解析.
【解析】
试题分析:(1)根据待定系数法即可解决问题.
(2)先求出抛物线y2的顶点坐标,再求出其解析式,利用方程组以及根与系数关系即可求出MN.
(3)用类似(2)的方法,分别求出CD、EF即可解决问题.
试题解析:(1)∵二次函数过(﹣2,4),(﹣4,4)两点,
∴,解得:,∴二次函数的解析式.
(2)∵=,∴顶点坐标(﹣3,),∵将沿x轴翻折,再向右平移2个单位,得到抛物线,∴抛物线的顶点坐标(﹣1,),∴抛物线为,由,消去y整理得到,设,是它的
两个根,则MN===;
(3)由,消去y整理得到,设两个根为,,则
CD===,由,消去y得到
,设两个根为,,则
EF===,∴EF=CD,EF∥CD,∴四边形CEFD是平行四边形.
考点:二次函数综合题.
9.抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(m,0),与y轴交于C.
(1)若m=﹣3,求抛物线的解析式,并写出抛物线的对称轴;
(2)如图1,在(1)的条件下,设抛物线的对称轴交x轴于D,在对称轴左侧的抛物线上有一点E,使S△ACE=S△ACD,求点E的坐标;
(3)如图2,设F(﹣1,﹣4),FG⊥y于G,在线段OG上是否存在点P,使
∠OBP=∠FPG?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1;(2)点E的坐标为E(﹣4,5)(3)当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.
【解析】
试题分析:(1)利用待定系数法求二次函数的解析式,并配方求对称轴;(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),先根据已知条件求S△ACE=10,根据不规则三角形面积等于铅直高度与水平宽度的积列式可求得m的值,并根据在对称轴左侧的抛物线上有一点E,则点E 的横坐标小于﹣1,对m的值进行取舍,得到E的坐标;
(3)分两种情况:①当B在原点的左侧时,构建辅助圆,根据直径所对的圆周角是直角,只要满足∠BPF=90°就可以构成∠OBP=∠FPG,如图2,求出圆E与y轴有一个交点时的m值,则可得取值范围;②当B在原点的右侧时,只有△OBP是等腰直角三角形,
△FPG也是等腰直角三角形时满足条件,直接计算即可.
试题解析:(1)当m=﹣3时,B(﹣3,0),
把A(1,0),B(﹣3,0)代入到抛物线y=x2+bx+c中得:,解得,
∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1;
(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),
由题意得:AD=1+1=2,OC=3,
S△ACE=S△ACD=×ADOC=×2×3=10,
设直线AE的解析式为:y=kx+b,
把A(1,0)和E(m,m2+2m﹣3)代入得,
,解得:,
∴直线AE的解析式为:y=(m+3)x﹣m﹣3,∴F(0,﹣m﹣3),
∵C(0,﹣3),∴FC=﹣m﹣3+3=﹣m,∴S△ACE=FC(1﹣m)=10,
﹣m(1﹣m)=20,m2﹣m﹣20=0,
(m+4)(m﹣5)=0,
m1=﹣4,m2=5(舍),
∴E(﹣4,5);
(3)如图2,当B在原点的左侧时,连接BF,以BF为直径作圆E,当⊙E与y轴相切时,设切点为P,
∴∠BPF=90°,∴∠FPG+∠OPB=90°,∵∠OPB+∠OBP=90°,∴∠OBP=∠FPG,
连接EP,则EP⊥OG,
∵BE=EF,∴EP是梯形的中位线,∴OP=PG=2,
∵FG=1,tan∠FPG=tan∠OBP=,
∴,∴m=﹣4,
∴当﹣4≤m<0时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG;
如图3,当B在原点的右侧时,要想满足∠OBP=∠FPG,
则∠OBP=∠OPB=∠FPG,∴OB=OP,
∴△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形,
∴FG=PG=1,∴OB=OP=3,∴m=3,
综上所述,当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.
考点:二次函数的综合题.
10.如图1,抛物线2112y ax x c =-+与x 轴交于点A 和点()1,0B ,与y 轴交于点30,4C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,抛物线1y 的顶点为,G GM x ⊥轴于点M .将抛物线1y 平移后得到顶点为B 且对称轴为直l 的抛物线2y .
(1)求抛物线2y 的解析式;
(2)如图2,在直线l 上是否存在点T ,使TAC ∆是等腰三角形?若存在,请求出所有点T 的坐标:若不存在,请说明理由;
(3)点P 为抛物线1y 上一动点,过点P 作y 轴的平行线交抛物线2y 于点Q ,点Q 关于直线l 的对称点为R ,若以,,P Q R 为顶点的三角形与AMC ∆全等,求直线PR 的解析式.
【答案】(1)抛物线2y 的解析式为2111424
y x x =-+-;(2)T 点的坐标为13137(1,4T +,23137(1,4
T -,377(1,)8T -;(3)PR 的解析式为13y x 24=-+或1124
y x =--. 【解析】
分析:(1)把()1,0B 和30,4C ⎛⎫ ⎪⎝⎭
代入2112y ax x c =-+求出a 、c 的值,进而求出y 1,再根据平移得出y 2即可;
(2)抛物线2y 的对称轴l 为1x =,设()1,T t ,已知()33,0,0,4A C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,过点T 作TE y ⊥
轴于E ,分三种情况时行讨论等腰三角形的底和腰,得到关于t 的方程,解方程即可; (3)设2113,424P m m m ⎛
⎫--+ ⎪⎝⎭,则2111,424Q m m m ⎛⎫-+- ⎪⎝
⎭,根据对称性得21112,424R m m m ⎛⎫--+- ⎪⎝
⎭,分点P 在直线的左侧或右侧时,结合以,,P Q R 构成的三角形与AMG ∆全等求解即可.
详解:(1)由题意知,
34102c a c ⎧=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩
, 解得14
a =-, 所以,抛物线y 的解析式为21113424
y x x =--+; 因为抛物线1y 平移后得到抛物线2y ,且顶点为()1,0B , 所以抛物线2y 的解析式为()22114y x =-
-, 即: 22111424
y x x =-+-; (2)抛物线2y 的对称轴l 为1x =,设()1,T t ,已知()33,0,0,4A C ⎛⎫- ⎪⎝⎭
, 过点T 作TE y ⊥轴于E ,
则22221TC TE CE =+=+ 2
233254216t t t ⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭
, 222TA TB AB =+= ()2221316t t ++=+,
215316AC =, 当TC AC =时, 即232515321616t t -+=, 解得131374t +=或231374
t -=; 当TC AC =时,得21531616t +=
,无解; 当TC AC =时,得2232516216t t t -+=+,解得3778
t =-; 综上可知,在抛物线2y 的对称轴l 上存在点T 使TAC ∆是等腰三角形,此时T 点的坐标为131371,4T ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭,231371,4T ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,3771,8T ⎛⎫- ⎪⎝
⎭. (3)设2113,424P m m m ⎛
⎫--+ ⎪⎝⎭,则2111,424Q m m m ⎛⎫-+- ⎪⎝
⎭, 因为,Q R 关于1x =对称,
所以21112,424R m m m ⎛
⎫--+- ⎪⎝⎭
, 情况一:当点P 在直线的左侧时,
2113424PQ m m =--+- 211114
24m m m ⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭, 22QR m =-,
又因为以,,P Q R 构成的三角形与AMG ∆全等,
当PQ GM =且QR AM =时,0m =,
可求得30,4P ⎛
⎫ ⎪⎝⎭
,即点P 与点C 重合 所以12,4R ⎛⎫- ⎪⎝
⎭, 设PR 的解析式y kx b =+,
则有3,412.4b k b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=-⎪⎩
解得12
k =-, 即PR 的解析式为1324
y x =-
+, 当PQ AM =且QR GM =时,无解, 情况二:当点P 在直线l 右侧时,
2111424P Q m m '=-+-'- 211314
24m m m ⎛⎫--+=- ⎪⎝⎭, 22Q R m ='-', 同理可得512,,0,44P R ⎛
⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝'⎭
' P R ''的解析式为1124
y x =--, 综上所述, PR 的解析式为1324y x =-+或1124
y x =--. 点睛:本题主要考查了二次函数综合题,此题涉及到待定系数法求函数解析式、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的性质等知识,解答(1)问的关键是求出a 、c 的值,解答(2)、(3)问的关键是正确地作出图形,进行分类讨论解答,此题有一定的难度.。