广东省深圳市中考数学专题专练二次函数综合专题

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二次函数综合专题
1.如图,直线y =5x +5交x 轴于点A ,交y 轴于点C ,过A ,C 两点的二次函数y =ax 2
+4x +c 的图象交x 轴于另一点B.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC ,点N 是线段BC 上的动点,作ND⊥x 轴交二次函数的图象于点D ,求线段ND 长度的最大值; (3)若点H 为二次函数y =ax 2
+4x +c 图象的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,在x 轴,y 轴上分别找点F ,E ,使四边形HEFM 的周长最小,求出点F ,E 的坐标.
温馨提示:在直角坐标系中,若点P ,Q 的坐标分别为P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),当PQ 平行x 轴时,线段PQ 的长度可由公式PQ =|x 1-x 2|求出;当PQ 平行y 轴时,线段PQ 的长度可由公式PQ =|y 1-y 2|求出.
2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =x 2
+14
与y 轴相交于点A ,点B 与点O 关于点A 对称.
(1)填空,点B 的坐标是________;
(2)过点B 的直线y =kx +b(其中k <0)与x 轴相交于点C ,过点C 作直线l 平行于y 轴,P 是直线l 上一点,且PB =PC.求线段PB 的长(用含k 的式子表示),并判断点P 是否在抛物线上,说明理由;
(3)在(2)的条件下,若点C 关于直线BP 的对称点C′恰好落在该抛物线的对称轴上,求此时点P 的坐标.
3.已知抛物线y =ax 2
+bx -3经过(-1,0),(3,0)两点,与y 轴交于点C ,直线y =kx 与抛物线交于A ,B 两点.
(1)写出点C 的坐标并求出此抛物线的解析式;
(2)当原点O 为线段AB 的中点时,求k 的值及A ,B 两点的坐标;
(3)是否存在实数k 使得△ABC 的面积为310
2
?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.
4.如图,在平面直角坐标系xOy 中,一次函数y =x 与二次函数y =x 2
+bx 的图象相交于O 、A 两点,点A(3,3),点M 为抛物线的顶点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)长度为22的线段PQ 在线段OA(不包括端点)上滑动,分别过点P 、Q 作x 轴的垂线交抛物线于点P 1、Q 1,求四边形PQQ 1P 1面积的最大值;
(3)直线OA 上是否存在点E ,使得点E 关于直线MA 的对称点F 满足S △AOF =S △AOM ?若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,抛物线y =ax 2
+bx -3(a≠0)的顶点为E ,该抛物线与x 轴交于A,B 两点,与y 轴交于点C ,且BO =OC =3AO ,直线y =-1
3
x +1与y 轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式; (2)证明:△DBO∽△EBC;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使△PBC 是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的P 点坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,抛物线L :y =ax 2
+bx +c 与x 轴交于A ,B(3,0)两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C(0,3),已知对称轴x =1.
(1)求抛物线L 的解析式;
(2)将抛物线L 向下平移h 个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OBC 内(包括△OBC 的边界),求h 的取值范围;
(3)设点P 是抛物线L 上任一点,点Q 在直线l :x =-3上,△PBQ 能否成为以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若能,求出符合条件的点P 的坐标;若不能,请说明理由.
图(1)图(2)
7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =ax 2
+bx +c 的图象经过点A(-1,0)、B(0,-3)、C(2,0),其对称轴与x 轴交于点D.
(1)求二次函数的表达式及其顶点坐标;
(2)若P 为y 轴上的一个动点,连接PD ,则1
2PB +PD 的最小值为________;
(3)M(s ,t)为抛物线对称轴上的一个动点.
①若平面内存在点N ,使得以A,B,M,N 为顶点的四边形为菱形,则这样的点N 共有________个; ②连接MA,MB ,若∠AMB 不小于60°,求t 的取值范围.
8.如图,抛物线与x 轴交于点A(-5,0)和点B(3,0),与y 轴交于点C(0,5).有一宽度为1,长度足够的矩形(阴影部分)沿x 轴方向平移,与y 轴平行的一组对边交抛物线于点P 和Q ,交直线AC 于点M 和N ,交x 轴于点E 和F.
(1)求抛物线解析式.
(2)当点M 和N 都在线段AC 上时,连接MF ,如果sin ∠AMF =
10
10
,求点Q 的坐标. (3)在矩形的平移过程中,当以点P ,Q ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形时,求点M 的坐标.
9.如图,已知抛物线y =13x 2
+bx +c 经过△ABC 的三个顶点,其中点A(0,1),点B(-9,10),AC ∥x 轴,点P 是直
线AC 下方抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点P 且与y 轴平行的直线l 与直线AB 、AC 分别交于点E 、F ,当四边形AECP 的面积最大时,求点P 的坐标;
(3)当点P 为抛物线的顶点时,在直线AC 上是否存在点Q ,使得以C,P,Q 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2
+bx -8与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,直线l 经过坐标原点O ,与抛物线的一个交点为D ,与抛物线的对称轴交于点E ,连接CE ,已知点A ,D 的坐标分别为(-2,0),(6,-8).
(1)求抛物线的函数表达式,并分别求出点B 和点E 的坐标;
(2)试探究抛物线上是否存在点F ,使△FOE≌△FCE,若存在,请直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)若点P 是y 轴负半轴上的一个动点,设其坐标为(0,m),直线PB 与直线l 交于点Q.试探究:当m 为何值时,△OPQ 是等腰三角形.
参考答案
1. 解:(1)∵直线y =5x +5与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,∴A(-1,0),C(0,5).∵抛物线y =ax 2
+4x +c
过点A(-1,0),C(0,5),则⎩⎨⎧==+-,
5,04c c a 解得c =5,a =-1,∴二次函数的表达式为y =-x 2
+4x +
5.
图①图②
(2)如图①,∵抛物线y =-x 2
+4x +5与x 轴交于A ,B 两点,∴解-x 2
+4x +5=0的两根为x 1=-1,x 2=5.∵点B
在x 轴正半轴,∴B(5,0).设过B(5,0), C(0,5)的直线BC 解析式为y =kx +b ,则⎩
⎨⎧==+,5,
05b b k
解得k =-1,b =5,∴直线BC 表达式为y =-x +5.∵DN ⊥x 轴,∴DN ∥y 轴.∵点N 在BC 上,点D 在抛物线上,设N(x ,y 1),D(x ,y 2),∴N(x ,-x +5),D(x ,-x 2
+4x +5).∴DN =-x 2
+4x +5-(-x +5)=-x 2
+5x =-(x -52)2+254.当x =52时,DN 有最大值25
4;(3)如图②,作点H 关于y 轴的对称点H′,点M 关于x 轴的对称点M′,
连接H′M′,分别交x 轴,y 轴于点F,E ,则四边形HEFM 的最小周长为HM +HE +EF +FM =HM +H′M′.∵y =-x
2
+4x +5=-(x -2)2
+9,∴H(2,9),∴H ′(-2,9),当x =4时,y =5,∴M(4,5),∴M ′(4,-5).设直线H′M′
的解析式为y =k′x+b′,则⎩⎨⎧-='+'='+'-,54,92b k b k 解得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧
='-='313
3
7b k ,∴直线H′M′的解析式为y =-73x +133.当y =0时,x

137,∴F(137,0);当x =0时,y =133,∴E(0,13
3
). 2. 解:(1)由y =x 2
+14得:A(0,14)∵B,O 关于A 对称,∴B(0,12)(2)如图①,∵直线BC 过点B(0,12
),
图①图②
∴直线BC 解析式为y =kx +12.∴C(-12k ,0),又∵P 是直线l 上一点,∴可设P(-1
2k ,a).过点P 作PN⊥y 轴,垂
足为N ,连接PB ,则在Rt △PNB 中,由勾股定理得:PB 2=PN 2+NB 2,∵PB =PC =a ,∴a 2
=(-12k )2+(a -12)2,解得a

14k 2+14,∴P 点坐标为(-
12k ,14k 2+14),当x =-12k 时,y =14k 2+1
4
,∴点P 在抛物线上. (3)如图②,由C′在y 轴上,可知∠CBP=∠C′BP,∵PB =PC ,∴∠CBP =∠PCB,∵PC ∥C ′B ,∴∠PCB =∠ABC,
∴∠C′BP=∠CBP=∠ABC=60°,∴△PBC 为等边三角形,∵OB =12,∴BC =1,OC =32,∴PC =1,∴P(3
2,1).
3. 解:(1)令x =0,得y =ax 2
+bx -3=-3,∴C(0,-3),把(-1,0)和(3,0)代入y =ax 2
+bx -3中,得
⎩⎨⎧=-+=--,0339,03b a b a 解得⎩⎨
⎧-==2
1b a ,∴抛物线的解析式为y =x 2
-2x -3.(2)A(-3,23),B(3,-23).(3)不存在实数k 使得△ABC 的面积为3102
.
4. 解:(1)由题意知,A(3,3)在二次函数y =x 2
+bx 图象上,将x =3,y =3代入得9+3b =3,解得b =-2, ∴二次函数表达式为y =x 2
-2x.(2)如图①所示,过点P 作PB⊥QQ 1于点B ,
图①
∵PQ =22,且在直线y =x 上,∴PB =QB =2 ,设P(a ,a),则Q(a +2,a +2),则P 1(a ,a 2
-2a),Q 1(a +2,(a +2)2
-2(a +2)),即Q 1(a +2,a 2
+2a),所以四边形PQQ 1P 1的面积为:S =2×(a -a 2
+2a )+(a +2-a 2
-2a )
2

-2a 2
+2a +2=-2(a -12)2+52,当Q 运动到点A 时,OP =OQ -PQ =2,a =1.∴a 的取值范围为0<a <1.∴当a =
12时,四边形PQQ 1P 1的面积最大,最大值为52. (3)存在,点E 的坐标为E 1(43,43),E 2(143,14
3),如图②所示,连接
OM ,∵点M 为抛物线顶点,∴M(1,-1),又∵OA 所在直线为y =x ,∴OM⊥OA,即∠AOM=90°,在△AOF 和△AOM 中,以OA 为底,当面积相等时,则两三角形OA 边上的高相等,又∵OM⊥OA,且OM =2,∴可作两条与OA 互相平行且距离为2的直线,
如图②所示,在直线HD 、MC 上的点F 均满足S △AOF =S △AOM ,∴只需满足E 点的对称点F 在这两条直线上即可,如图②,过点A 作AC⊥MC 于点C ,易求四边形OACM 为矩形,AM 为该矩形的一条对角线,取AM 中点O′,过O′作AM 垂线,交OA 于点E 1,交MC 于点F 1,OA =32,∴AM =OA 2
+OM 2
=25, ∴AO ′=5,则△AO′E 1∽△AOM ,∴AO′AO =AE 1AM =AO -OE 1AM ,∴532=32-OE 1
25

图②
解得OE 1=423,∵点E 1在y =x 上,∴E 1(43,43),同理可得HF 2=GE 2=423,又∵OG=2OA =62,∴OE 2=62-
42
3=
1423,∴ E 2(143,143).综上所述,符合条件的E 点的坐标为:E 1(43,43)、 E 2(143,14
3
).( 5. (1)解:当x =0时,y =ax 2
+bx -3=-3,∴C(0,-3),即OC =3,∵OB =OC =3OA ,∴OB =3,OA =1,∴A(-
1,0),B(3,0),将点A(-1,0),点B(3,0)代入y =ax 2
+bx -3得⎩
⎨⎧=-+=-+,0339,03b a b a 解得a=1,b=-2,∴抛物线的
解析式为y =x 2-2x -3.(2)证明:由y =x 2-2x -3=(x -1)2
-4可得E(1,-4),当x =0时,由直线y =-13x +1
得y =1,∴D(0,1),即OD =1,∴BD =OD 2
+OB 2
=10,∴CE =2,BE =25,BC =32,∴在△ODB 和△CEB 中,有
DB EB =DO EC =BO BC =2
2
,∴△DBO ∽△EBC. (3)解:存在点P ,使得△PBC 是等腰三角形,点P 的坐标分别为:P 1(1,-1),P 2(1,-3+17),P 3(1,-3-17),P 4(1,14),P 5(1,-14).
6. 解:(1)把C(0,3)代入y =ax 2+bx +c ,得c =3,把B(3,0)代入y =ax 2
+bx +3,得9a +3b +3=0,又∵-
b 2a =1,∴a =-1,b =2,∴抛物线L 的解析式是y =-x 2
+2x +3.(2)
图①
由y =-(x -1)2
+4得抛物线的顶点D(1,4),如解图①,过点D 作y 轴的平行线分别交CB ,OB 于点E,F , 则
EF OC =BF BO
,∴EF =2,∴4-2≤h≤4,即2≤h≤4.(3)能,设P(x ,-x 2
+2x +3),如解图②,过点P 分别作x 轴、直线l 的垂线,
图②
垂足分别是点M ,N ,∵∠PMB =∠PNQ=90°,∵∠QPB =90°,∠BPM =∠QPN,PB =PQ ,∴△PMB ≌△PNQ(AAS),∴PM =PN.①当点P 在x 轴上方时,-x 2
+2x +3=x +3,即x 2
-x =0,解得x 1=0,x 2=1,∴P 1(0,3),P 2(1,4);②当点P 在x 轴下方时,-x 2
+2x +3=-(x +3),即x 2
-3x -6=0,解得x =3±(-3)2
-4×1×(-6)2=3±33
2

∴P 3(3-332,-9-332),P 4(3+332,-9+33
2),∴满足条件的点P 有四个点,分别是P 1(0,3),P 2(1,4),
P 3(3-332,-9-332),P 4(3+332,-9+33
2
).
7. 解:(1)设二次函数的表达式为y =a(x +1)(x -2),将B(0,-3)代入,得a =
3
2
,∴二次函数的表达式为y

32(x +1)(x -2)=32(x -12)2-938,∴顶点的坐标为(12,-938).(2)334
;【解法提示】连接AB ,过点P 作PH⊥AB,垂足为H ,如图①,
图①
∵OA =1,OB =3,∴AB =1+3=2,∴∠ABO =30°,∴PH =12PB ,∴12PB +PD =PH +PD 的值,∴要使1
2PB +PD 的
值最小,只要使PH +PD 的值最小,此时H,P,D 在同一条直线上,且DH⊥AB,在Rt △ADH 中,∠ADH =90°-∠OAB =30°,AD =1+12=32,∴DH =AD cos 30°=334,∴12PB +PD 的最小值为33
4

(3)①5;【解法提示】以点B 为圆心,AB 的长为半径画圆,与对称轴有两个交点,以点A 为圆心,AB 的长为半径画圆,与对称轴有两个交点,作AB 的垂直平分线与对称轴有一个交点,共有5个点使M,N,A,B 构成的四边形为菱形.②连接AB ,作AB 的垂线,垂足为点A ,交y 轴于点E ,如图②,
图②
以BE 的长为直径画圆,与对称轴交于点M 1,点M 2,与x 轴交于点A ,F ,∵BE 为直径,AF ⊥BE ,∴AB =FB ,∴∠BFA =∠BAF=60°,∴AB ︵的度数为120°,∴∠AM 1B =∠AM 2B =1
2×120°=60°.在Rt △AOE 中,∠EAO =30°,OE =
AO·tan30°=
33,∴BE =OE +OB =33+3=433,∴圆心N(0,-33),∴半径NE =233,∴NM 1=NM 2=233
,设M(12,t),NM 2
=(12)2+(t +33)2=(233)2,t 1=396-33,t 2=-396-33
, M 1(12,396-33),M 2(12,-396-33).故当-396-33≤t ≤396-33
时,∠AMB 的度数不小于60°. 8. 解:(1)根据题意得,A(-5,0),B(3,0)在x 轴上,设抛物线的解析式为y =a(x +5)(x -3).∵抛物线过点(0,5),∴a =-13.∴抛物线的解析式为y =-13(x +5)(x -3)=-13x 2-2
3x +5.(2)如图,过点F 作FD⊥AC 于点D ,∵OA
=5,OC =5,∴∠CAO =45°.设AF 的长为m ,则DF =22m ,ME =AE =m +1.∴sin ∠AMF =DF MF ,∴MF =DF
sin ∠AMF =
10×2
2m
10=5m.在Rt △MEF 中,FM 2
=ME 2
+EF 2
,∴(5m)2
=(m +1)2
+12

解得m 1=1,m 2=-12(不符合题意,舍去).∴AF =1,∴点Q 的横坐标为-4.又∵点Q 在抛物线y =-13x 2-2
3x +5上,
∴Q(-4,7
3).(3)设直线AC 的解析式为y =kx +n(k≠0),由题意得,解得,∴直线AC 的解析式为y =x +5.由题
知,点Q ,N ,F 及点P ,M ,E 的横坐标分别相同.设F(t ,0),E(t +1,0),点M ,N 均在直线y =x +5上,∴N(t ,t +5),M(t +1,t +6),∵点P ,Q 在抛物线y =-13x 2-23x +5上,∴Q(t ,-13t 2-23t +5),P(t +1,-13t 2-4
3t +4),
在矩形平移过程中,以P 、Q 、N 、M 为顶点的平行四边形有两种情况:①点Q 、P 在直线AC 的同侧时,QN =PM.∴(-13t 2-23t +5)-(t +5)=(-13t 2-4
3t +4)-(t +6),解得t =-3.∴M(-2,3).②点Q ,P 在直线AC 的异侧时,QN =MP.∴(-13t 2-23t +5)-(t +5)=(t +6)-(-13t 2-4
3t +4),解得t 1=-3+6,t 2=-3-6,∴M(-2+6,3
+6)或(-2-6,3-6).∴符合条件的点M 是(-2,3),(-2+6,3+6)或(-2-6,3-6).
9. 解:(1)把点A(0,1),B(-9,10)代入y =13x 2+bx +c ,得()⎪⎩⎪
⎨⎧=+--⨯=,10993
1,
12c b c 解得,c=1, ∴抛物线的解析式是y =13x 2+2x +1.(2)当m =-92时,四边形AECP 面积的最大值是814,此时点P 的坐标是(-9
2,
-5
4
).
(3)存在.由y =13x 2+2x +1=13(x +3)2
-2,得顶点P 的坐标是(-3,-2),此时PF =y F -y P =3,CF =x F -x C =3,
则在Rt △CFP 中,PF =CF ,∴∠PCF =45°,同理可求∠EAF=45°,∴∠PCF =∠EAF,∴在直线AC 上存在满足条件的点Q ,如解图,△CPQ 1∽△ABC 或△CQ 2P ∽△ABC.∵A(0,1),B(-9,10),C(-6,1),PF =CF =3,∴AB =92,AC =6,CP =32,①当△CPQ 1∽△ABC 时,设Q 1(t 1,1),由CQ 1AC =CP AB 得t 1+66=32
92,解得t 1=-4.即Q 1(-4,1); ②
当△CQ 2P ∽△ABC 时,设Q 2(t 2,1),由CQ 2AB =CP AC ,得t 2+692=32
6,解得t 2=3,即Q 2(3,1).综上所述,满足条件的点
Q 有两个,坐标分别是Q 1(-4,1)或Q 2(3,1).
10. 解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx -8经过点A(-2,0),D(6,-8),将A,D 两点的坐标代入,得⎩⎨⎧-=-+=--,
88636,0824b a b a 解得⎪⎩⎪⎨⎧-==3
21b a ,∴抛物线的函数表达式为y =12x 2-3x -8.∵y =12x 2-3x -8=12(x -3)2-252,∴抛物线的对称轴为直线x =3,又∵抛物线与x 轴交于A ,B 两点,点A 的坐标为(-2,0),∴点B 的坐标为(8,0),设直线l 的函数表
达式为y =kx ,∵点D(6,-8)在直线l 上,代入得6k =-8,解得k =-43,∴直线l 的函数表达式为y =-43
x.∵点E 为直线l 和抛物线对称轴的交点,∴点E 的横坐标为3,纵坐标为-43
×3=-4,即点E 的坐标为(3,-4).(2)抛物线上存在点F ,使△FOE≌△FCE.点F 的坐标为(3-17,-4),(3+17,-4).(3)需分两种情况进行讨论:①当OP =OQ 时,△OPQ 是等腰三角形,
图①
∵点E 的坐标为(3,-4),∴OE =32+(-4)2
=5,如图①,过点E 作直线ME∥PB,交y 轴于点M ,交x 轴于点
H ,则OM OP =OE OQ
,∴OM =OE =5,∴点M 的坐标为(0,-5),设直线ME 的函数表达式为y =k 1x -5,将点E(3,-4)代入得3k 1-5=-4,解得k 1=13,∴直线ME 的函数表达式为y =13x -5,令y =0,得13
x -5=0,解得x =15,∴点H 的坐标为(15,0).又OP OM =OB OH ,∴-m 5=815,∴m =-83;
图②
②当QO =QP 时,△OPQ 是等腰三角形,延长CE ,交x 轴于点N ,如图②,当x =0时,y =12
x 2-3x -8=-8,∴点C 的坐标为(0,-8),∴CE =32+(8-4)2=5,又∵OE=32+42
=5,∴OE =CE ,∴∠1=∠2,∵QO =QP ,∴∠1
=∠3,∴∠2=∠3,∴CE ∥PB ,∴OC OP =OE OQ
,设直线CE 的解析式为y =k 2x -8,代入点(3,-4),得3k 2-8=-4,∴k 2=43,∴直线CE 的解析式为y =43x -8.令y =0,则43x -8=0,解得x =6,∴点N 的坐标为(6,0),又OC OP =ON OB ,∴
8-m =68,解得m =-323.综上所述,当m 的值为-83或-323时,△OPQ 是等腰三角形.。

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