初三中考数学二次函数较难题解析
中考数学二次函数(大题培优 易错 难题)含答案解析

中考数学二次函数(大题培优易错难题)含答案解析一、二次函数1.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、A两点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标;(3)对于(2)中的点B,在此抛物线上是否存在点P,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣3x。
(2)点B的坐标为:(4,4)。
(3)存在;理由见解析;【解析】【分析】(1)将原点坐标代入抛物线中即可求出k的值,从而求得抛物线的解析式。
(2)根据(1)得出的抛物线的解析式可得出A点的坐标,也就求出了OA的长,根据△OAB的面积可求出B点纵坐标的绝对值,然后将符合题意的B点纵坐标代入抛物线的解析式中即可求出B点的坐标,然后根据B点在抛物线对称轴的右边来判断得出的B点是否符合要求即可。
(3)根据B点坐标可求出直线OB的解析式,由于OB⊥OP,由此可求出P点的坐标特点,代入二次函数解析式可得出P点的坐标.求△POB的面积时,求出OB,OP的长度即可求出△BOP的面积。
【详解】解:(1)∵函数的图象与x轴相交于O,∴0=k+1,∴k=﹣1。
∴这个二次函数的解析式为y=x2﹣3x。
(2)如图,过点B做BD⊥x轴于点D,令x 2﹣3x=0,解得:x=0或3。
∴AO=3。
∵△AOB 的面积等于6,∴12AO•BD=6。
∴BD=4。
∵点B 在函数y=x 2﹣3x 的图象上,∴4=x 2﹣3x ,解得:x=4或x=﹣1(舍去)。
又∵顶点坐标为:( 1.5,﹣2.25),且2.25<4,∴x 轴下方不存在B 点。
∴点B 的坐标为:(4,4)。
(3)存在。
∵点B 的坐标为:(4,4),∴∠BOD=45°,22BO 442=+=。
若∠POB=90°,则∠POD=45°。
初中数学二次函数难题汇编附答案解析
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初中数学二次函数难题汇编附答案解析一、选择题1.抛物线y 1=ax 2+bx +c 与直线y 2=mx +n 的图象如图所示,下列判断中:①abc <0;②a +b +c >0;③5a -c =0;④当x <或x >6时,y 1>y 2,其中正确的个数有( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】【详解】 解:根据函数的开口方向、对称轴以及函数与y 轴的交点可知:a >0,b <0,c >0,则abc <0,则①正确;根据图形可得:当x=1时函数值为零,则a+b+c=0,则②错误;根据函数对称轴可得:-2b a=3,则b=-6a ,根据a+b+c=0可知:a-6a+c=0,-5a+c=0,则5a-c=0,则③正确;根据函数的交点以及函数图像的位置可得④正确.点睛:本题主要考查的就是函数图像与系数之间的关系,属于中等题目,如果函数开口向上,则a 大于零,如果函数开口向下,则a 小于零;如果函数的对称轴在y 轴左边,则b 的符号与a 相同,如果函数的对称轴在y 轴右边,则b 的符号与a 相反;如果函数与x 轴交于正半轴,则c 大于零,如果函数与x 轴交于负半轴,则c 小于零;对于出现a+b+c 、a-b+c 、4a+2b+c 、4a-2b+c 等情况时,我们需要找具体的值进行代入从而得出答案;对于两个函数值的大小比较,我们一般以函数的交点为分界线,然后进行分情况讨论.2.二次函数y =2ax bx c ++(a ≠0)图象如图所示,下列结论:①abc >0;②2a b+=0;③当m ≠1时,+a b >2am bm +;④a b c -+>0;⑤若211ax bx +=222ax bx +,且1x ≠2x ,则12x x +=2.其中正确的有( )A .①②③B .②④C .②⑤D .②③⑤【答案】D【解析】【分析】 由抛物线的开口方向判断a 与0的关系,由抛物线与y 轴的交点判断c 与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x 轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断【详解】解:抛物线的开口向下,则a <0;抛物线的对称轴为x=1,则-2b a=1,b=-2a ∴b>0,2a+b=0 ② 抛物线交y 轴于正半轴,则c >0;由图像知x=1时 y=a+b+c 是抛物线顶点的纵坐标,是最大值,当m≠1 y=2am bm ++c 不是顶点纵坐标,不是最大值∴+a b >2am bm +(故③正确):b >0,b+2a=0;(故②正确) 又由①②③得:abc <0 (故①错误)由图知:当x=-1时,y <0;即a-b+c <0,b >a+c ;(故④错误)⑤若211ax bx +=222ax bx +得211ax bx +-(222ax bx +)=211ax bx +-ax 22-bx 2=a(x 12-x 22)+b(x 1-x 2)=a(x 1+x 2)(x 1-x 2)+b(x 1-x 2)= (x 1-x 2)[a(x 1+x 2)+b]= 0∵1x ≠2x∴a(x 1+x 2)+b=0∴x 1+x 2=2b a a a-=-=2 (故⑤正确) 故选D .考点:二次函数图像与系数的关系.3.如图,二次函数()200y ax bx c a =++=≠的图象与x 轴正半轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,对称轴为直线2x =,且OA OC =,则下列结论:①0abc >;②930a b c ++<;③1c >-;④关于x 的方程()200ax bx c a ++=≠有一个根为1a-,其中正确的结论个数有( )A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】C【解析】【分析】 由二次图像开口方向、对称轴与y 轴的交点可判断出a 、b 、c 的符号,从而可判断①;由图像可知当x =3时,y <0,可判断②;由OA =OC ,且OA <1,可判断③;把﹣1a 代入方程整理得ac 2-bc +c =0,结合③可判断④;从而得出答案.【详解】由图像开口向下,可知a <0,与y 轴的交点在x 轴的下方,可知c <0,又对称轴方程为x =2,∴﹣2b a>0,∴b >0,∴abc >0,故①正确;由图像可知当x =3时,y >0,∴9a +3b +c >0,故②错误;由图像可知OA <1,∵OA =OC ,∴OC <1,即﹣c <1,故③正确;假设方程的一个根为x =﹣1a ,把﹣1a 代入方程,整理得ac 2-bc +c =0, 即方程有一个根为x =﹣c ,由②知﹣c =OA ,而当x =OA 是方程的根,∴x =﹣c 是方程的根,即假设成立,故④正确.故选C.【点睛】本题主要考查二次函数的图像与性质以及二次函数与一元二次方程的联系,熟练掌握二次函数的相关知识是解答此题的关键.4.抛物线y =-x 2+bx +3的对称轴为直线x =-1.若关于x 的一元二次方程-x 2+bx +3﹣t =0(t 为实数)在﹣2<x <3的范围内有实数根,则t 的取值范围是( )A .-12<t ≤3B .-12<t <4C .-12<t ≤4D .-12<t <3【答案】C【解析】【分析】根据给出的对称轴求出函数解析式为y =-x 2−2x +3,将一元二次方程-x 2+bx +3−t =0的实数根看做是y =-x 2−2x +3与函数y =t 的交点,再由﹣2<x <3确定y 的取值范围即可求解.【详解】解:∵y =-x 2+bx +3的对称轴为直线x =-1,∴b =−2,∴y =-x 2−2x +3,∴一元二次方程-x 2+bx +3−t =0的实数根可以看做是y =-x 2−2x +3与函数y =t 的交点,∵当x =−1时,y =4;当x =3时,y =-12,∴函数y =-x 2−2x +3在﹣2<x <3的范围内-12<y≤4,∴-12<t≤4,故选:C .【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,能够将方程的实数根问题转化为二次函数与直线的交点问题是解题关键.5.如图是抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)的部分图象,其顶点坐标为(1,m ),且与x 铀的一个交点在点(3,0)和(4,0)之间,则下列结论:①abc >0;②a ﹣b +c >0;③b 2=4a (c ﹣m );④一元二次方程ax 2+bx +c =m +1有两个不相等的实数根,其中正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】 根据抛物线的开口方向和与坐标轴的交点及对称轴可判别a ,b ,c 的正负;根据抛物线的对称轴位置可判别在x 轴上另一个交点;根据抛物线与直线y=m 的交点可判定方程的解.【详解】∵函数的图象开口向上,与y 轴交于负半轴∴a>0,c<0∵抛物线的对称轴为直线x=-2b a=1 ∴b<0∴abc >0;①正确;∵抛物线与x 轴的一个交点在点(3,0)和(4,0)之间,而抛物线的对称轴为直线x=1,∴抛物线与x 轴的另一个交点在点(-2,0)和(-1,0)之间.∴当x=-1时,y<0,即a-b+c<0,所以②不正确;∵抛物线的顶点坐标为(1,m ),∴244ac b a- =m , ∴b 2=4ac-4am=4a (c-m ),所以③正确;∵抛物线与直线y=m 有一个公共点,∴抛物线与直线y=m+1有2个公共点,∴一元二次方程ax 2+bx+c=m+1有两个不相等的实数根,所以④正确.故选:C .【点睛】考核知识点:抛物线与一元二次方程.理解二次函数性质,弄清抛物线与一元二次方程的关系是关键.6.如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0),对称轴为直线x =﹣1,当y >0时,x 的取值范围是( )A .﹣1<x <1B .﹣3<x <﹣1C .x <1D .﹣3<x <1【答案】D【解析】【分析】 根据已知条件求出抛物线与x 轴的另一个交点坐标,即可得到答案.【详解】解:∵抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于点A (1,0),对称轴为直线x =﹣1,∴抛物线与x 轴的另一交点坐标是(﹣3,0),∴当y >0时,x 的取值范围是﹣3<x <1.所以答案为:D .【点睛】此题考查抛物线的性质,利用对称轴及图象与x 轴的一个交点即可求出抛物线与x 轴的另一个交点坐标.7.如图,在四边形ABCD 中,//AD BC ,DC BC ⊥,4cm DC =,6cm BC =,3cm AD = ,动点P ,Q 同时从点B 出发,点P 以2cm /s 的速度沿折线BA AD DC --运动到点C ,点Q 以1cm/s 的速度沿BC 运动到点C ,设P ,Q 同时出发s t 时,BPQ ∆的面积为2cm y ,则y 与t 的函数图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】分三种情况求出y 与t 的函数关系式. 当0≤t≤2.5时:P 点由B 到A ;当2.5≤t≤4时,即P 点在AD 上时;当4≤t≤6时,即P 点从D 到C 时.即可得出正确选项.【详解】解:作AE ⊥BC 于E ,根据已知可得,AB 2=42+(6-3)2,解得,AB=5cm .下面分三种情况讨论:当0≤t≤2.5时:P 点由B 到A ,21442255y t t t ==gg g ,y 是t 的二次函数.最大面积= 5 cm 2; 当2.5≤t≤4时,即P 点在AD 上时,1422y t t =⨯=, y 是t 的一次函数且最大值=21448cm 2⨯⨯=; 当4≤t≤6时,即P 点从D 到C 时,()21 1226,2y t t t t =⋅-=-+y 是t 的二次函数故符合y 与t 的函数图象是B .故选:B .【点睛】此题考查了函数在几何图形中的运用.解答本题的关键在于分类讨论求出函数解析式,然后进行判断.8.已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象如图所示,有以下结论:①a +b +c <0;②a ﹣b +c >1;③abc >0;④9a ﹣3b +c <0;⑤c ﹣a >1.其中所有正确结论的序号是( )A .①②B .①③④C .①②③④D .①②③④⑤【答案】D【解析】【分析】 根据抛物线的开口方向可得出a 的符号,再由抛物线与y 轴的交点可得出c 的值,然后进一步根据对称轴以及抛物线得出当x 1=、 x 1=-、x 3=-时的情况进一步综合判断即可.【详解】由图象可知,a <0,c=1,对称轴:x=b12a-=-, ∴b=2a , ①由图可知:当x=1时,y <0,∴a+b+c <0,正确;②由图可知:当x=−1时,y >1,∴a −b+c >1,正确;③abc=2a 2>0,正确;④由图可知:当x=−3时,y <0,∴9a −3b+c <0,正确;⑤c−a=1−a >1,正确;∴①②③④⑤正确.故选:D .【点睛】本题主要考查了抛物线的函数图像性质的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.9.已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图像如图所示,则下列结论正确的个数有( ) ①c >0;②b 2-4ac <0;③ a -b +c >0;④当x >-1时,y 随x 的增大而减小.A.4个B.3个C.2个D.1个【答案】C【解析】【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据抛物线与x轴交点及x=-1时二次函数的值的情况进行推理,进而对所得结论进行判断.【详解】解:由图象可知,a<0,c>0,故①正确;抛物线与x轴有两个交点,则b²-4ac>0,故②错误;∵当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,故③正确;由图象可知,图象开口向下,对称轴x>-1,在对称轴右侧, y随x的增大而减小,而在对称轴左侧和-1之间,是y随x的增大而减小,故④错误.故选:C.【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系:二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a 共同决定对称轴的位置:当a与b同号时,对称轴在y轴左;当a与b异号时,对称轴在y轴右.常数项c决定抛物线与y轴交点:抛物线与y轴交于(0,c).抛物线与x轴交点个数由判别式确定:△=b2-4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;△=b2-4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;△=b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.10.如图,矩形ABCD中,AB=8,AD=4,E为边AD上一个动点,连接BE,取BE的中点G,点G绕点E逆时针旋转90°得到点F,连接CF,则△CEF面积的最小值是()A.16 B.15 C.12 D.11【答案】B【解析】【分析】过点F 作AD 的垂线交AD 的延长线于点H ,则△FEH ∽△EBA ,设AE=x ,可得出△CEF 面积与x 的函数关系式,再根据二次函数图象的性质求得最小值.【详解】解:过点F 作AD 的垂线交AD 的延长线于点H ,∵∠A=∠H=90°,∠FEB=90°,∴∠FEH=90°-∠BEA=∠EBA ,∴△FEH ∽△EBA , ∴ ,HF HE EF AE AB BE == G Q 为BE 的中点,1,2FE GE BE ∴== ∴ 1,2HF HE EF AE AB BE === 设AE=x , ∵AB 8,4,AD ==∴HF 1,4,2x EH == ,DH AE x ∴== CEF DHFC CED EHF S S S S ∆∆∆∴=+-11111(8)8(4)422222x x x x =++⨯--⨯• 2141644x x x x =+--- 2116,4x x =-+ ∴当12124x -=-=⨯ 时,△CEF 面积的最小值1421615.4=⨯-+= 故选:B .【点睛】本题通过构造K 形图,考查了相似三角形的判定与性质.建立△CEF 面积与AE 长度的函数关系式是解题的关键.11.如图,ABC ∆为等边三角形,点P 从A 出发,沿A B C A →→→作匀速运动,则线段AP 的长度y 与运动时间x 之间的函数关系大致是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】根据题意可知点P 从点A 运动到点B 时以及从点C 运动到点A 时是一条线段,故可排除选项C 与D ;点P 从点B 运动到点C 时,y 是x 的二次函数,并且有最小值,故选项B 符合题意,选项A 不合题意.【详解】根据题意得,点P 从点A 运动到点B 时以及从点C 运动到点A 时是一条线段,故选项C 与选项D 不合题意;点P 从点B 运动到点C 时,y 是x 的二次函数,并且有最小值,∴选项B 符合题意,选项A 不合题意.故选B .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象:通过分类讨论,利用三角形面积公式得到y 与x 的函数关系,然后根据二次函数和一次函数图象与性质解决问题.12.二次函数y=ax 2+bx+c (a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=2,下列结论:(1)4a+b=0;(2)9a+c >﹣3b ;(3)7a ﹣3b+2c >0;(4)若点A (﹣3,y 1)、点B (﹣12,y 2)、点C (7,y 3)在该函数图象上,则y 1<y 3<y 2;(5)若方程a (x+1)(x ﹣5)=﹣3的两根为x 1和x 2,且x 1<x 2,则x 1<﹣1<5<x 2.其中正确的结论有( )A .2个B .3个C .4个D .5个【答案】B【解析】 根据题意和函数的图像,可知抛物线的对称轴为直线x=-2b a=2,即b=-4a ,变形为4a+b=0,所以(1)正确; 由x=-3时,y >0,可得9a+3b+c >0,可得9a+c >-3c ,故(2)正确;因为抛物线与x 轴的一个交点为(-1,0)可知a-b+c=0,而由对称轴知b=-4a ,可得a+4a+c=0,即c=-5a.代入可得7a ﹣3b+2c=7a+12a-5a=14a ,由函数的图像开口向下,可知a <0,因此7a ﹣3b+2c <0,故(3)不正确;根据图像可知当x <2时,y 随x 增大而增大,当x >2时,y 随x 增大而减小,可知若点A (﹣3,y 1)、点B (﹣12,y 2)、点C (7,y 3)在该函数图象上,则y 1=y 3<y 2,故(4)不正确;根据函数的对称性可知函数与x 轴的另一交点坐标为(5,0),所以若方程a (x+1)(x ﹣5)=﹣3的两根为x 1和x 2,且x 1<x 2,则x 1<﹣1<x 2,故(5)正确.正确的共有3个.故选B.点睛:本题考查了二次函数图象与系数的关系:二次函数y=ax 2+bx+c (a≠0),二次项系数a 决定抛物线的开口方向和大小,当a >0时,抛物线向上开口;当a <0时,抛物线向下开口;一次项系数b 和二次项系数a 共同决定对称轴的位置,当a 与b 同号时(即ab >0),对称轴在y 轴左; 当a 与b 异号时(即ab <0),对称轴在y 轴右;常数项c 决定抛物线与y 轴交点. 抛物线与y 轴交于(0,c );抛物线与x 轴交点个数由△决定,△=b 2﹣4ac >0时,抛物线与x 轴有2个交点;△=b 2﹣4ac=0时,抛物线与x 轴有1个交点;△=b 2﹣4ac <0时,抛物线与x 轴没有交点.13.已知抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2﹣a ,则抛物线的顶点不可能在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】D【解析】【分析】求得顶点坐标,得出顶点的横坐标和纵坐标的关系式,即可求得.【详解】抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2﹣a 的顶点的横坐标为:x =﹣212a +=﹣a ﹣12, 纵坐标为:y =()()224214a a a --+=﹣2a ﹣14, ∴抛物线的顶点横坐标和纵坐标的关系式为:y =2x +34, ∴抛物线的顶点经过一二三象限,不经过第四象限,故选:D .【点睛】 本题考查了二次函数的性质,得到顶点的横纵坐标的关系式是解题的关键.14.已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象如图所示,那么下列结论中正确的是( )A .ac >0B .b >0C .a +c <0D .a +b +c =0【答案】D【解析】【分析】 根据二次函数的图象与性质即可求出答案.【详解】A.由图象可知:a <0,c >0,∴ac <0,故A 错误;B.由对称轴可知:x =2b a -<0, ∴b <0,故B 错误;C.由对称轴可知:x =2b a -=﹣1, ∴b =2a ,∵x =1时,y =0,∴a +b +c =0,∴c =﹣3a ,∴a +c =a ﹣3a =﹣2a >0,故C 错误;故选D .【点睛】本题考查二次函数,解题的关键是熟练运用二次函数的图象与性质,本题属于中等题型.15.抛物线2y ax bx c =++(,,a b c 是常数),0a >,顶点坐标为1(,)2m .给出下列结论:①若点1(,)n y 与点23(2)2n y -,在该抛物线上,当12n <时,则12y y <;②关于x 的一元二次方程210ax bx c m -+-+=无实数解,那么( )A .①正确,②正确B .①正确,②错误C .①错误,②正确D .①错误,②错误【答案】A【解析】【分析】①根据二次函数的增减性进行判断便可;②先把顶点坐标代入抛物线的解析式,求得m ,再把m 代入一元二次方程ax 2-bx+c-m+1=0的根的判别式中计算,判断其正负便可判断正误.【详解】解:①∵顶点坐标为1,2m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,12n < ∴点(n ,y 1)关于抛物线的对称轴x=12的对称点为(1-n ,y 1), ∴点(1-n ,y 1)与2322n y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,在该抛物线的对称轴的右侧图像上, 31(1)2022n n n ⎛⎫---=-< ⎪⎝⎭Q 3122n n ∴-<- ∵a >0,∴当x >12时,y 随x 的增大而增大, ∴y 1<y 2,故此小题结论正确; ②把1,2m ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入y=ax 2+bx+c 中,得1142m a b c =++, ∴一元二次方程ax 2-bx+c-m+1=0中, △=b 2-4ac+4am-4a 2211444()4042b ac a a b c a a b a ⎛⎫=-+++-=+-< ⎪⎝⎭ ∴一元二次方程ax 2-bx+c-m+1=0无实数解,故此小题正确;故选A .【点睛】本题主要考查了二次函数图象与二次函数的系数的关系,第①小题,关键是通过抛物线的对称性把两点坐标变换到对称轴的一边来,再通过二次函数的增减性进行比较,第②小题关键是判断一元二次方程根的判别式的正负.16.将抛物线243y x x =-+平移,使它平移后图象的顶点为()2,4-,则需将该抛物线( )A .先向右平移4个单位,再向上平移5个单位B .先向右平移4个单位,再向下平移5个单位C .先向左平移4个单位,再向上平移5个单位D .先向左平移4个单位,再向下平移5个单位【答案】C【解析】【分析】先把抛物线243y x x =-+化为顶点式,再根据函数图象平移的法则进行解答即可. 【详解】∵抛物线243y x x =-+可化为()221y x =--∴其顶点坐标为:(2,−1),∴若使其平移后的顶点为(−2,4)则先向左平移4个单位,再向上平移5个单位. 故选C.【点睛】本题考查二次函数图像,熟练掌握平移是性质是解题关键.17.已知抛物线y=x 2-2mx-4(m >0)的顶点M 关于坐标原点O 的对称点为M′,若点M′在这条抛物线上,则点M 的坐标为( )A .(1,-5)B .(3,-13)C .(2,-8)D .(4,-20)【答案】C【解析】【分析】【详解】解:22224=()4y x mx x m m =-----,∴点M (m ,﹣m 2﹣4),∴点M′(﹣m ,m 2+4),∴m 2+2m 2﹣4=m 2+4.解得m=±2.∵m >0,∴m=2,∴M (2,﹣8). 故选C .【点睛】本题考查二次函数的性质.18.在同一直角坐标系中,反比例函数图像与二次函数图像的交点的个数至少有( ) A .0B .1C .2D .3【答案】B【解析】【分析】根据二次函数和反比例函数的图象位置,画出图象,直接判断交点个数.【详解】若二次函数的图象在第三、四象限,开口向下,顶点在原点,y轴是对称轴;反比例函数的图象在第一,三象限,故两个函数的交点只有一个,在第三象限.同理,若二次函数的图象在第三、四象限,开口向下,顶点在原点,y轴是对称轴;反比例函数的图象在第二,四象限,故两个函数的交点只有一个,在第四象限.故答案为:B.【点睛】本题考查了二次函数和反比例函数的图象问题,掌握二次函数和反比例函数的图象性质是解题的关键.19.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于(-1,0),(3,0)两点,则下列说法:①abc<0;②a-b+c=0;③2a+b=0;④2a+c>0;⑤若A(x1,y1),B(x2,y2),C (x3,y3)为抛物线上三点,且-1<x1<x2<1,x3>3,则y2<y1<y3,其中正确的结论是()A.①⑤B.②④C.②③④D.②③⑤【答案】D【解析】【分析】①abc<0,由图象知c<0,a、b异号,所以,①错误;②a-b+c=0,当x=-1时,y=a-b+c=0,正确;③2a+b=0,函数对称轴x=-2b a=1,故正确;④2a+c >0,由②、③知:3a+c=0,而-a <0,∴2a+c <0,故错误;⑤若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3)为抛物线上三点,且-1<x 1<x 2<1,x 3>3,则y 2<y 1<y 3,把A 、B 、C 坐标大致在图上标出,可知正确.【详解】解:①abc <0,由图象知c <0,a 、b 异号,所以,①错误;②a -b+c=0,当x=-1时,y=a-b+c=0,正确;③2a+b=0,函数对称轴x=-2b a=1,故正确; ④2a+c >0,由②、③知:3a+c=0,而-a <0,∴2a+c <0,故错误;⑤若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3)为抛物线上三点,且-1<x 1<x 2<1,x 3>3,则y 2<y 1<y 3,把A 、B 、C 坐标大致在图上标出,可知正确;故选D .【点睛】考查图象与二次函数系数之间的关系,要会求对称轴、x=±1等特殊点y 的值.20.已知二次函数y =a (x ﹣h )2+k 的图象如图所示,直线y =ax +hk 的图象经第几象限( )A .一、二、三B .一、二、四C .一、三、四D .二、三、四【答案】D【解析】【分析】 根据二次函数的图象和性质可得a <0,h <0,k >0,以此判断一次函数的图象所经过的象限即可.【详解】解:由函数图象可知,y =a (x ﹣h )2+k 中的a <0,h <0,k >0,∴直线y =ax +hk 中的a <0,hk <0,∴直线y =ax +hk 经过第二、三、四象限,故选:D .【点睛】本题考查了一次函数的图象的问题,掌握二次函数、一次函数的图象和性质是解题的关键.。
中考数学二次函数的综合热点考点难点含详细答案

中考数学二次函数的综合热点考点难点含详细答案一、二次函数1.在平面直角坐标系中,O为原点,抛物线2(0)2y 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13AOC 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A 1B 与y 轴的交点就是点P ,根据待定系数法求出AB 1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)2y ax x a =-≠经过点3)A -,∴23a -=⨯12a =,∴抛物线的解析式为212y x x =,∵21222b x a -=-=-=⨯ ∴抛物线的对称轴为直线x =(Ⅱ)∵点(0,0)O,对称轴为2x =, ∴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AB 1的解析式为y kx b =+,把点3)A -,点1(B -代入得30bb⎧-=+⎪⎨=-+⎪⎩,解得494k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴944y x =--.∴直线94y 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)A -,//AC x 轴,∴AC =3OC =,∴113222AOC S OC AC ∆=⋅=⋅=, 又∵13AOC AOQ S S ∆∆=,∴3AOQ AOC S S ∆∆==. 设Q点坐标为21(,)2m m , 如图情况一,作QR CA ⊥,交CA 延长线于点R ,∵2AOQ AOC AQR OCRQ S S S S ∆∆∆=--=梯形,∴(211113332222m m m ⎛⎫⋅++-- ⎪ ⎪⎭⎝2132m ⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭化简整理得2180m -=,解得1m =2m =-如图情况二,作QN AC ⊥,交AC 延长线于点N ,交x 轴于点M , ∵93AOQ AQN QMO OMNA S S S S ∆∆∆=--=梯形, ∴2211331133(3m)3()222222m m m m m ⎛⎫⎛⎫--+--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭393(3)22m 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13AOC 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.2.如图,已知抛物线经过点A (-1,0),B (4,0),C (0,2)三点,点D 与点C 关于x 轴对称,点P 是线段AB 上的一个动点,设点P 的坐标为(m ,0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q ,交直线BD 于点M .(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;(2)在点P 运动过程中,是否存在点Q ,使得△BQM 是直角三角形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)连接AC ,将△AOC 绕平面内某点H 顺时针旋转90°,得到△A 1O 1C 1,点A 、O 、C 的对应点分别是点A 、O 1、C 1、若△A 1O 1C 1的两个顶点恰好落在抛物线上,那么我们就称这样的点为“和谐点”,请直接写出“和谐点”的个数和点A 1的横坐标. 【答案】(1)y=-21x 2+32x+2;(2)存在,Q (3,2)或Q (-1,0);(3)两个和谐点,A 1的横坐标是1,12. 【解析】 【分析】(1)把点A (1,0)、B (4,0)、C (0,3)三点的坐标代入函数解析式,利用待定系数法求解;(2)分两种情况分别讨论,当∠QBM=90°或∠MQB=90°,即可求得Q 点的坐标. (3)(3)两个和谐点;AO=1,OC=2,设A 1(x ,y ),则C 1(x+2,y-1),O 1(x ,y-1),①当A 1、C 1在抛物线上时,A 1的横坐标是1; 当O 1、C 1在抛物线上时,A 1的横坐标是2; 【详解】解:(1)设抛物线解析式为y=ax 2+bx+c ,将点A (-1,0),B (4,0),C (0,2)代入解析式,∴0a b c 016a 4b c 2c =-+⎧⎪=++⎨⎪=⎩, ∴1a 23b 2⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴y=-21x 2+32x+2;(2)∵点C 与点D 关于x 轴对称, ∴D (0,-2).设直线BD 的解析式为y=kx-2. ∵将(4,0)代入得:4k-2=0, ∴k=12. ∴直线BD 的解析式为y=12x-2. 当P 点与A 点重合时,△BQM 是直角三角形,此时Q (-1,0);当BQ ⊥BD 时,△BQM 是直角三角形, 则直线BQ 的直线解析式为y=-2x+8, ∴-2x+8=-21x 2+32x+2,可求x=3或x=4(舍) ∴x=3;∴Q (3,2)或Q (-1,0); (3)两个和谐点; AO=1,OC=2,设A 1(x ,y ),则C 1(x+2,y-1),O 1(x ,y-1), ①当A 1、C 1在抛物线上时,∴()2213y x x 22213y 1(x 2)x 2222⎧=-++⎪⎪⎨⎪-=-++++⎪⎩,∴x 1y 3=⎧⎨=⎩,∴A 1的横坐标是1; 当O 1、C 1在抛物线上时,()2213y 1x x 22213y 1(x 2)x 2222⎧-=-++⎪⎪⎨⎪-=-++++⎪⎩, ∴1x 221y 8⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴A 1的横坐标是12;【点睛】本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数的解析式,轴对称-最短路线问题,等腰三角形的性质等;分类讨论思想的运用是本题的关键.3.已知点A (﹣1,2)、B (3,6)在抛物线y=ax 2+bx 上 (1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点F 的坐标为(0,m )(m >2),直线AF 交抛物线于另一点G ,过点G 作x 轴的垂线,垂足为H .设抛物线与x 轴的正半轴交于点E ,连接FH 、AE ,求证:FH ∥AE ; (3)如图2,直线AB 分别交x 轴、y 轴于C 、D 两点.点P 从点C 出发,沿射线CD 方向匀速运动,速度为每秒个单位长度;同时点Q 从原点O 出发,沿x 轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度.点M 是直线PQ 与抛物线的一个交点,当运动到t 秒时,QM=2PM ,直接写出t 的值.【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣x;(2)证明见解析;(3)当运动时间为或秒时,QM=2PM.【解析】【分析】(1)(1)A,B的坐标代入抛物线y=ax2+bx中确定解析式;(2)把A点坐标代入所设的AF的解析式,与抛物线的解析式构成方程组,解得G点坐标,再通过证明三角形相似,得到同位角相等,两直线平行;(3)具体见详解.【详解】.解:(1)将点A(﹣1,2)、B(3,6)代入中,,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x.(2)证明:设直线AF的解析式为y=kx+m,将点A(﹣1,2)代入y=kx+m中,即﹣k+m=2,∴k=m﹣2,∴直线AF的解析式为y=(m﹣2)x+m.联立直线AF和抛物线解析式成方程组,,解得:或,∴点G的坐标为(m,m2﹣m).∵GH⊥x轴,∴点H的坐标为(m,0).∵抛物线的解析式为y=x2﹣x=x(x﹣1),∴点E的坐标为(1,0).过点A作AA′⊥x轴,垂足为点A′,如图1所示.∵点A(﹣1,2),∴A′(﹣1,0),∴AE=2,AA′=2.∴ =1, = =1,∴= ,∵∠AA′E=∠FOH,∴△AA′E∽△FOH,∴∠AEA′=∠FHO,∴FH∥AE.(3)设直线AB的解析式为y=k0x+b0,将A(﹣1,2)、B(3,6)代入y=k0x+b0中,得,解得:,∴直线AB的解析式为y=x+3,当运动时间为t秒时,点P的坐标为(t﹣3,t),点Q的坐标为(t,0).当点M在线段PQ上时,过点P作PP′⊥x轴于点P′,过点M作MM′⊥x轴于点M′,则△PQP′∽△MQM′,如图2所示,∵QM=2PM,∴ =,∴QM′=QP'=2,MM′=PP'=t,∴点M的坐标为(t﹣2, t).又∵点M在抛物线y=x2﹣x上,∴ t=(t﹣2)2﹣(t﹣2),解得:t=;当点M在线段QP的延长线上时,同理可得出点M的坐标为(t﹣6,2t),∵点M在抛物线y=x2﹣x上,∴2t=(t﹣6)2﹣(t﹣6),解得:t=.综上所述:当运动时间秒或时,QM=2PM.【点睛】本题考查二次函数综合运用,综合能力是解题关键.4.如图1,二次函数234y ax ax a =--的图像与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点()0,3C-.(1)求二次函数的表达式及点A 、点B 的坐标;(2)若点D 在二次函数图像上,且45DBC ABC S S =△△,求点D 的横坐标;(3)将直线BC 向下平移,与二次函数图像交于,M N 两点(M 在N 左侧),如图2,过M 作ME y ∥轴,与直线BC 交于点E ,过N 作NF y ∥轴,与直线BC 交于点F ,当MN ME +的值最大时,求点M 的坐标.【答案】(1)y =239344x x --,A (﹣1,0),B (4,0);(2)D 点的横坐标为2﹣,2;(3)M (13,﹣113)【解析】 【分析】(1)求出a ,即可求解;(2)求出直线BC 的解析式,过点D 作DH ∥y 轴,与直线BC 交于点H ,根据三角形面积的关系求解;(3)过点M 作MG ∥x 轴,交FN 的延长线于点G ,设M (m ,34m 2﹣94m ﹣3),N(n ,34n 2﹣94n ﹣3),判断四边形MNFE 是平行四边形,根据ME =NF ,求出m +n =4,再确定ME +MN =﹣34m 2+3m +5﹣52m =﹣34(m ﹣13)2+6112,即可求M ;【详解】(1)y =ax 2﹣3ax ﹣4a 与y 轴交于点C (0,﹣3),∴a =34, ∴y =34x 2﹣94x ﹣3,与x 轴交点A (﹣1,0),B (4,0); (2)设直线BC 的解析式为y =kx +b , ∴403k b b +=⎧⎨=-⎩,∴343k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩, ∴y =34x ﹣3; 过点D 作DH ∥y 轴,与直线BC 交于点H , 设H (x ,34x ﹣3),D (x ,34x 2﹣94x ﹣3),∴DH =|34x 2﹣3x |, ∵S △ABC =1155323⨯⨯=,∴S △DBC =41552⨯=6,∴S△DBC=2×|34x2﹣3x|=6,∴x=2+22,x=2﹣22,x=2;∴D点的横坐标为2+22,2﹣22,2;(3)过点M作MG∥x轴,交FN的延长线于点G,设M(m,34m2﹣94m﹣3),N(n,34n2﹣94n﹣3),则E(m,34m﹣3),F(n,34n﹣3),∴ME=﹣34m2+3m,NF=﹣34n2+3n,∵EF∥MN,ME∥NF,∴四边形MNFE是平行四边形,∴ME=NF,∴﹣34m2+3m=﹣34n2+3n,∴m+n=4,∴MG=n﹣m=4﹣2m,∴∠NMG=∠OBC,∴cos∠NMG=cos∠OBC=MG OBMN BC,∵B(4,0),C(0,﹣3),∴OB=4,OC=3,在Rt△BOC中,BC=5,∴MN=54(n﹣m)=54(4﹣2m)=5﹣52m,∴ME+MN=﹣34m2+3m+5﹣52m=﹣34(m﹣13)2+6112,∵﹣34<0,∴当m=13时,ME+MN有最大值,∴M(13,﹣113)【点睛】本题考查二次函数图象及性质,一次函数图象及性质;熟练掌握待定系数法求函数解析式的方法,结合三角形的性质解题.5.如图,已知抛物线经过原点O,顶点A(1,﹣1),且与直线y=kx+2相交于B(2,0)和C两点(1)求抛物线和直线BC的解析式;(2)求证:△ABC是直角三角形;(3)抛物线上存在点E(点E不与点A重合),使∠BCE=∠ACB,求出点E的坐标;(4)在抛物线的对称轴上是否存在点F,使△BDF是等腰三角形?若存在,请直接写出点F的坐标.【答案】(1)y=x2﹣2x,y=﹣x+2;(2)详见解析;(3)E(5524,);(4)符合条件的点F的坐标(17171,71,27【解析】【分析】(1)将B(2,0)代入设抛物线解析式y=a(x﹣1)2﹣1,求得a,将B(2,0)代入y =kx+2,求得k;(2)分别求出AB2、BC2、AC2,根据勾股定理逆定理即可证明;(3)作∠BCE=∠ACB,与抛物线交于点E,延长AB,与CE的延长线交于点A',过A'作A'H垂直x轴于点H,设二次函数对称轴于x轴交于点G.根据对称与三角形全等,求得A'(3,1),然后求出A'C解析式,与抛物线解析式联立,求得点E坐标;(4)设F(1,m),分三种情况讨论:①当BF=BD2122m+=②当DF=BD 24522m m-+=,③当BF=DF22145m m m+-+m=1,然后代入即可.【详解】(1)设抛物线解析式y=a(x﹣1)2﹣1,将B(2,0)代入,0=a(2﹣1)2﹣1,∴a=1,抛物线解析式:y =(x ﹣1)2﹣1=x 2﹣2x ,将B (2,0)代入y =kx +2,0=2k +2,k =﹣1,∴直线BC 的解析式:y =﹣x +2;(2)联立222y x y x x =-+⎧⎨=-⎩, 解得1113x y =-⎧⎨=⎩,2220x y =⎧⎨=⎩, ∴C (﹣1,3),∵A (1,﹣1),B (2,0),∴AB 2=(1﹣2)2+(﹣1﹣0)2=2,AC 2=[1﹣(﹣1)]2+(﹣1﹣3)2=20,BC 2=[2﹣(﹣1)]2+(0﹣3)2=18,∴AB 2+BC 2=AC 2,∴△ABC 是直角三角形;(3)如图,作∠BCE =∠ACB ,与抛物线交于点E ,延长AB ,与CE 的延长线交于点A ',过A '作A 'H 垂直x 轴于点H ,设二次函数对称轴于x 轴交于点G .∵∠BCE =∠ACB ,∠ABC =90°,∴点A 与A '关于直线BC 对称,AB =A 'B ,可知△AFB ≌△A 'HB (AAS ),∵A (1,﹣1),B (2,0)∴AG =1,BG =OG =1,∴BH =1,A 'H =1,OH =3,∴A '(3,1),∵C (﹣1,3),∴直线A 'C :1522y x =-+, 联立:215222y x y x x⎧=-+⎪⎨⎪=-⎩,解得13x y =-⎧⎨=⎩或5254x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴E (52,54); (4)∵抛物线的对称轴:直线x =1,∴设F (1,m ),直线BC 的解析式:y =﹣x +2;∴D (0,2)∵B (2,0),∴BD =12x xBF ==DF ==①当BF =BD=m =∴F 坐标(11②当DF =BD=,m =∴F 坐标(1,1,2③当BF =DF,m =1,F (1,1),此时B 、D 、F 在同一直线上,不符合题意.综上,符合条件的点F 的坐标(111,1,2﹣【点睛】考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.6.如图,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过A (﹣1,0),B (3,0)两点,且与y 轴交于点C ,点D 是抛物线的顶点,抛物线对称轴DE 交x 轴于点E ,连接BD .(1)求经过A ,B ,C 三点的抛物线的函数表达式;(2)点P 是线段BD 上一点,当PE =PC 时,求点P 的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)点P的坐标为(2,2).【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)连接PC、PE,利用公式求出顶点D的坐标,利用待定系数法求出直线BD的解析式,设出点P的坐标为(x,﹣2x+6),利用勾股定理表示出PC2和PE2,根据题意列出方程,解方程求出x的值,计算求出点P的坐标.【详解】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴10930b cb c--+=⎧⎨-++=⎩,解得23bc=⎧⎨=⎩,∴所求的抛物线的函数表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)如图,连接PC,PE.抛物线的对称轴为x=222(1)ba-=-⨯-=1.当x=1时,y=4,∴点D的坐标为(1,4).设直线BD的解析式为y=kx+b,则430 k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得26kb=-⎧⎨=⎩.∴直线BD的解析式为:y=2x+6,设点P的坐标为(x,﹣2x+6),又C(0,3),E(1,0),则PC2=x2+(3+2x﹣6)2,PE2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,∵PC=PE,∴x2+(3+2x﹣6)2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,解得,x=2,则y=﹣2×2+6=2,∴点P的坐标为(2,2).【点睛】本题考查的是二次函数的图象和性质、待定系数法求函数解析式,掌握二次函数的图象和性质、灵活运用待定系数法是解题的关键.7.如图①,已知抛物线y=ax2+bx+c的图像经过点A(0,3)、B(1,0),其对称轴为直线l:x=2,过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当m为何值时,四边形AOPE 面积最大,并求出其最大值;(3)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2-4x+3.(2)当m=52时,四边形AOPE面积最大,最大值为758.(3)P点的坐标为:P13+5152-),P2(352-,1+52),P35+5,1+52),P455-15-.【解析】分析:(1)利用对称性可得点D的坐标,利用交点式可得抛物线的解析式;(2)设P(m,m2-4m+3),根据OE的解析式表示点G的坐标,表示PG的长,根据面积和可得四边形AOPE的面积,利用配方法可得其最大值;(3)存在四种情况:如图3,作辅助线,构建全等三角形,证明△OMP≌△PNF,根据OM=PN列方程可得点P 的坐标;同理可得其他图形中点P的坐标.详解:(1)如图1,设抛物线与x轴的另一个交点为D,由对称性得:D(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x-1)(x-3),把A(0,3)代入得:3=3a,a=1,∴抛物线的解析式;y=x2-4x+3;(2)如图2,设P(m,m2-4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),易得OE的解析式为:y=x,过P作PG∥y轴,交OE于点G,∴G(m,m),∴PG=m-(m2-4m+3)=-m2+5m-3,∴S四边形AOPE=S△AOE+S△POE,=12×3×3+12PG•AE , =92+12×3×(-m 2+5m-3), =-32m 2+152m , =32(m-52)2+758, ∵-32<0, ∴当m=52时,S 有最大值是758; (3)如图3,过P 作MN ⊥y 轴,交y 轴于M ,交l 于N ,∵△OPF 是等腰直角三角形,且OP=PF ,易得△OMP ≌△PNF ,∴OM=PN ,∵P (m ,m 2-4m+3),则-m 2+4m-3=2-m ,解得:5+555- ∴P 5+51+555-152); 如图4,过P 作MN ⊥x 轴于N ,过F 作FM ⊥MN 于M ,同理得△ONP≌△PMF,∴PN=FM,则-m2+4m-3=m-2,解得:3+535-P3+515-35-1+5综上所述,点P的坐标是:(52,1+52)或(552-,1523+515-35-1+5).点睛:本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的综合应用,相似三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,解第(2)问时需要运用配方法,解第(3)问时需要运用分类讨论思想和方程的思想解决问题.8.某商场购进一批单价为4元的日用品.若按每件5元的价格销售,每月能卖出3万件;若按每件6元的价格销售,每月能卖出2万件,假定每月销售件数y(件)与价格x (元/件)之间满足一次函数关系.(1)试求y与x之间的函数关系式;(2)当销售价格定为多少时,才能使每月的利润最大?每月的最大利润是多少?【答案】(1)y10000x80000=-+(2)当销售价格定为6元时,每月的利润最大,每月的最大利润为40000元【解析】解:(1)由题意,可设y=kx+b,把(5,30000),(6,20000)代入得:5k b300006k b20000+=⎧⎨+=⎩,解得:k10000b80000=-⎧⎨=⎩。
中考数学二次函数知识点难题
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中考数学二次函数知识点难题在中考数学中,二次函数一直是重点和难点,很多同学在面对二次函数相关的难题时常常感到头疼。
接下来,让我们一起深入探讨一些常见且具有挑战性的二次函数知识点难题。
一、二次函数的图像和性质二次函数的图像是一条抛物线,其一般式为 y = ax²+ bx + c(a ≠ 0)。
其中,a 决定了抛物线的开口方向和大小。
当 a > 0 时,抛物线开口向上;当 a < 0 时,抛物线开口向下。
对称轴的公式为 x = b / 2a。
顶点坐标为(b / 2a,(4ac b²) /4a)。
例如,给定一个二次函数 y = 2x² 4x 1,首先求出对称轴 x =(-4) /(2×2) = 1。
再将 x = 1 代入函数,求出顶点纵坐标为 2×1² 4×1 1 =-3,所以顶点坐标为(1, -3)。
对于这类问题,常常会要求我们根据给定的条件确定函数的图像特征,或者根据图像特征求出函数的表达式。
二、二次函数与一元二次方程的关系二次函数 y = ax²+ bx + c 与一元二次方程 ax²+ bx + c = 0 有着密切的联系。
当抛物线与 x 轴有两个交点时,对应的一元二次方程有两个不同的实数根;当抛物线与 x 轴有一个交点时,对应的一元二次方程有两个相同的实数根(即判别式Δ = b² 4ac = 0);当抛物线与 x 轴没有交点时,对应的一元二次方程没有实数根(即Δ < 0)。
例如,已知二次函数 y = x² 2x 3,令 y = 0,得到 x² 2x 3 = 0,因式分解为(x 3)(x + 1) = 0,解得 x₁= 3,x₂=-1,所以抛物线与 x 轴的交点为(3, 0) 和(-1, 0)。
这类问题可能会要求我们求出抛物线与 x 轴的交点坐标,或者根据交点情况判断方程根的情况。
二次函数经典难题(含精解)

二次函数经典难题(含精解)一.选择题(共1小题)1.顶点为P的抛物线y=x2﹣2x+3与y轴相交于点A,在顶点不变的情况下,把该抛物线绕顶点P旋转180°得到一个新的抛物线,且新的抛物线与y轴相交于点B,则△PAB的面积为()A.1B.2C.3D.6二.填空题(共12小题)2.作抛物线C1关于x轴对称的抛物线C2,将抛物线C2向左平移2个单位,向上平移1个单位,得到的抛物线C的函数解析式是y=2(x+1)2﹣1,则抛物线C1所对应的函数解析式是_________.3.抛物线关于原点对称的抛物线解析式为_________.4.将抛物线y=x2+1的图象绕原点O旋转180°,则旋转后的抛物线解析式是_________.5.如图,正方形ABCD的顶点A、B与正方形EFGH的顶点G、H同在一段抛物线上,且抛物线的顶点在CD上,若正方形ABCD边长为10,则正方形EFGH的边长为_________.6.如果一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点,那么以该抛物线的顶点和这两个交点为顶点的三角形称为这条抛物线的“抛物线三角形”.在抛物线y=ax2+bx+c中,系数a、b、c为绝对值不大于1的整数,则该抛物线的“抛物线三角形”是等腰直角三角形的概率为_________.7.抛物线y=ax2+bx+c经过直角△ABC的顶点A(﹣1,0),B(4,0),直角顶点C在y轴上,若抛物线的顶点在△ABC的内部(不包括边界),则a的范围是_________.8.已知抛物线y=x2﹣6x+a的顶点在x轴上,则a=_________;若抛物线与x轴有两个交点,则a的范围是_________.9.抛物线y=x2﹣2x+a2的顶点在直线y=2上,则a=_________.10.若抛物线y=x2﹣2x+a2的顶点在直线x=2上,则a的值是_________.11.若抛物线的顶点在x轴上方,则m的值是_________.12.如图,二次函数y=ax2+c图象的顶点为B,若以OB为对角线的正方形ABCO的另两个顶点A、C也在该抛物线上,则a•c的值是_________.13.抛物线y=ax2+bx﹣1经过点(2,5),则代数式6a+3b+1的值为_________.三.解答题(共17小题)14.已知抛物线C1的解析式是y=2x2﹣4x+5,抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,求抛物线C2的解析式.15.将抛物线C1:y=(x+1)2﹣2绕点P(t,2)旋转180゜得到抛物线C2,若抛物线C1的顶点在抛物线C2上,同时抛物线C2的顶点在抛物线C1上,求抛物线C2的解析式.16.如图,抛物线y1=﹣x2+2向右平移1个单位得到抛物线y2,回答下列问题:(1)抛物线y2的顶点坐标_________;(2)阴影部分的面积S=_________;(3)若再将抛物线y2绕原点O旋转180°得到抛物线y3,求抛物线y3的解析式.17.已知抛物线L:y=ax2+bx+c(其中a、b、c都不等于0),它的顶点P的坐标是,与y轴的交点是M(0,c).我们称以M为顶点,对称轴是y轴且过点P的抛物线为抛物线L的伴随抛物线,直线PM为L的伴随直线.(1)请直接写出抛物线y=2x2﹣4x+1的伴随抛物线和伴随直线的解析式:伴随抛物线的解析式_________,伴随直线的解析式_________;(2)若一条抛物线的伴随抛物线和伴随直线分别是y=﹣x2﹣3和y=﹣x﹣3,则这条抛物线的解析式是_________;(3)求抛物线L:y=ax2+bx+c(其中a、b、c都不等于0)的伴随抛物线和伴随直线的解析式;(4)若抛物线L与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,x2>x1>0,它的伴随抛物线与x轴交于C、D两点,且AB=CD.请求出a、b、c应满足的条件.18.设抛物线y=x2+2ax+b与x轴有两个不同的交点(1)将抛物线沿y轴平移,使所得抛物线在x轴上截得的线段的长是原来的2倍,求平移所得抛物线的解析式;(2)通过(1)中所得抛物线与x轴的两个交点及原抛物线的顶点作一条新的抛物线,求新抛物线的表达式.19.已知抛物线C:y=ax2+bx+c(a<0)过原点,与x轴的另一个交点为B(4,0),A为抛物线C的顶点.(1)如图1,若∠AOB=60°,求抛物线C的解析式;(2)如图2,若直线OA的解析式为y=x,将抛物线C绕原点O旋转180°得到抛物线C′,求抛物线C、C′的解析式;(3)在(2)的条件下,设A′为抛物线C′的顶点,求抛物线C或C′上使得PB=PA′的点P的坐标.20.如图,已知抛物线y=ax2+bx+交x轴正半轴于A,B两点,交y轴于点C,且∠CBO=60°,∠CAO=45°,求抛物线的解析式和直线BC的解析式.21.已知:如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过直线y=﹣x+3与坐标轴的两个交点A、B,此抛物线与x轴的另一个交点为C,抛物线的顶点为D.(1)求此抛物线的解析式;(2)点M为抛物线上的一个动点,求使得△ABM的面积与△ABD的面积相等的点M的坐标.22.已知抛物线的顶点为P,与x轴正半轴交于点B,抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,将抛物线C2向右平移,平移后的抛物线记为C3,C3的顶点为M,当点P、M关于点B成中心对称时,求C3的解析式.23.如图,抛物线y=x2+bx﹣c经过直线y=x﹣3与坐标轴的两个交点A,B,此抛物线与x 轴的另一个交点为C,抛物线的顶点为D.(1)求此抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上的一个动点,求使S△APC:S△ACD=5:4的点P的坐标.24.已知一抛物线经过O(0,0),B(1,1)两点,且解析式的二次项系数为﹣(a>0).(Ⅰ)当a=1时,求该抛物线的解析式,并用配方法求出该抛物线的顶点坐标;(Ⅱ)已知点A(0,1),若抛物线与射线AB相交于点M,与x轴相交于点N(异于原点),当a在什么范围内取值时,ON+BM的值为常数?当a在什么范围内取值时,ON﹣BM的值为常数?(Ⅲ)若点P(t,t)在抛物线上,则称点P为抛物线的不动点.将这条抛物线进行平移,使其只有一个不动点,此时抛物线的顶点是否在直线y=x﹣上,请说明理由.25.如图,已知抛物线C1:y=a(x+2)2﹣5的顶点为P,与x轴相交于A、B两点(点A 在点B的左侧),点B的横坐标是1;(1)求a的值;(2)如图,抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,将抛物线C2向右平移,平移后的抛物线记为C3,抛物线C3的顶点为M,当点P、M关于点O成中心对称时,求抛物线C3的解析式.26.如图,抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣3,0),B(﹣1,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为M,直线y=﹣2x+9与y轴交于点C,与直线OM交于点D.现将抛物线平移,保持顶点在直线OD上.若平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点,求它的顶点横坐标的值或取值范围.27.如图,抛物线y=a(x+1)2的顶点为A,与y轴的负半轴交于点B,且OB=OA.(1)求抛物线的解析式;(2)若点C(﹣3,b)在该抛物线上,求S△ABC的值.28.如图,抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l:y=x﹣5上.(1)求抛物线顶点A的坐标及c的值;(2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD 的形状.29.如果抛物线m的顶点在抛物线n上,同时抛物线n的顶点在抛物线m上,那么我们就称抛物线m与n为交融抛物线.(1)已知抛物线a:y=x2﹣2x+1.判断下列抛物线b:y=x2﹣2x+2,c:y=﹣x2+4x﹣3与已知抛物线a是否为交融抛物线?并说明理由;(2)在直线y=2上有一动点P(t,2),将抛物线a:y=x2﹣2x+1绕点P(t,2)旋转180°得到抛物线l,若抛物线a与l为交融抛物线,求抛物线l的解析式;(3)M为抛物线a;y=x2﹣2x+1的顶点,Q为抛物线a的交融抛物线的顶点,是否存在以MQ为斜边的等腰直角三角形MQS,使其直角顶点S在y轴上?若存在,求出点S的坐标;若不存在,请说明理由;(4)通过以上问题的探究解决,相信你对交融抛物线的概念及性质有了一定的认识,请你提出一个有关交融抛物线的问题.30.如图1所示,已知直线y=kx+m与x轴、y轴分别交于点A、C两点,抛物线y=﹣x2+bx+c 经过A、C两点,点B是抛物线与x轴的另一个交点,当x=﹣时,y取最大值.(1)求抛物线和直线的解析式;(2)设点P是直线AC上一点,且S△ABP:S△BPC=1:3,求点P的坐标;(3)直线y=x+a与(1)中所求的抛物线交于点M、N,两点,问:①是否存在a的值,使得∠MON=90°?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.②猜想当∠MON>90°时,a的取值范围.(不写过程,直接写结论)(参考公式:在平面直角坐标系中,若M(x1,y1),N(x2,y2),则M、N两点之间的距离为|MN|=)参考答案与试题解析一.选择题(共1小题)1.顶点为P的抛物线y=x2﹣2x+3与y轴相交于点A,在顶点不变的情况下,把该抛物线绕顶点P旋转180°得到一个新的抛物线,且新的抛物线与y轴相交于点B,则△PAB的面积为()A.1B.2C.3D.6考点:二次函数图象与几何变换.分析:根据题目意思,求出A和B的坐标,再求三角形的面积则可.解答:解:当x=0时,y=3,所以A的坐标是(0,3),y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,把它绕顶点P旋转180°得到一个新的抛物线是y=﹣(x﹣1)2+2=﹣x2+2x+1,x=0时,y=1,所以B的坐标是(0,1),P的坐标是(1,2),△PAB的面积=×2×(3﹣2)=1.故选A.点评:本题考查了抛物线与坐标轴交点的求法,和考查抛物线将一般式转化顶点式的能力,难度较大.二.填空题(共12小题)2.作抛物线C1关于x轴对称的抛物线C2,将抛物线C2向左平移2个单位,向上平移1个单位,得到的抛物线C的函数解析式是y=2(x+1)2﹣1,则抛物线C1所对应的函数解析式是y=﹣2(x﹣1)2+2.考点:二次函数图象与几何变换.专题:应用题.分析:根据题意易得抛物线C的顶点,进而可得到抛物线B的坐标,根据顶点式及平移前后二次项的系数不变可得抛物线B的解析式,而根据关于x轴对称的两条抛物线的顶点的横坐标相等,纵坐标互为相反数,二次项系数互为相反数可得到抛物线C1所对应的函数表达式.解答:解:根据题意易得抛物线C的顶点为(﹣1,﹣1),∵是向左平移2个单位,向上平移1个单位得到抛物线C的,∴抛物线B的坐标为(1,﹣2),可设抛物线B的坐标为y=2(x﹣h)2+k,代入得:y=2(x﹣1)2﹣2,易得抛物线A的二次项系数为﹣2,顶点坐标为(1,2),∴抛物线A的解析式为y=﹣2(x﹣1)2+2,故答案为y=﹣2(x﹣1)2+2.点评:本题主要考查了讨论两个二次函数的图象的平移问题,只需看顶点坐标是如何平移得到的即可,关于x轴对称的两条抛物线的顶点的横坐标相等,纵坐标互为相反数,二次项系数互为相反数,难度适中.3.抛物线关于原点对称的抛物线解析式为.考点:二次函数图象与几何变换.分析:根据关于原点对称的点的坐标特点进行解答即可.解答:解:∵关于原点对称的点的横纵坐标互为相反数,∴抛物线y=﹣x2+x+2关于原点对称的抛物线的解析式为:﹣y=﹣(﹣x)2+(﹣x)+2,即y=x2+x﹣2.故答案为:y=x2+x﹣2.点评:本题考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知关于原点对称的点的坐标特点是解答此题的关键.4.将抛物线y=x2+1的图象绕原点O旋转180°,则旋转后的抛物线解析式是y=﹣x2﹣1.考点:二次函数图象与几何变换.分析:根据关于原点对称的两点的横坐标纵坐标都互为相反数求则可.解答:解:根据题意,﹣y=(﹣x)2+1,得到y=﹣x2﹣1.故旋转后的抛物线解析式是y=﹣x2﹣1.点评:考查根据二次函数的图象的变换求抛物线的解析式.5.如图,正方形ABCD的顶点A、B与正方形EFGH的顶点G、H同在一段抛物线上,且抛物线的顶点在CD上,若正方形ABCD边长为10,则正方形EFGH的边长为5﹣5.考点:二次函数综合题.分析:首先建立平面坐标系:过点G作GM⊥x轴于点M,进而得出抛物线解析式,进而表示出G点坐标,再利用FG+MG=10,进而求出即可.解答:解:如图建立平面坐标系:过点G作GM⊥x轴于点M,设抛物线解析式为:y=ax2,∵正方形ABCD边长为10,∴B点坐标为:(5,﹣10),将B点代入y=ax2,则﹣10=25a,解得:a=﹣,设G点坐标为:(a,﹣a2),则GF=2a,∴MG=10﹣GF,即a2=10﹣2a,整理的:a2+5a﹣25=0,解得:a1=,a2=(不合题意舍去),∴正方形EFGH的边长FG=2a=5﹣5.故答案为:5﹣5.点评:此题主要考查了二次函数的综合应用以及一元二次方程的解法,根据正方形的性质以及抛物线上点的坐标性质得出等式是解题关键.6.如果一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点,那么以该抛物线的顶点和这两个交点为顶点的三角形称为这条抛物线的“抛物线三角形”.在抛物线y=ax2+bx+c中,系数a、b、c为绝对值不大于1的整数,则该抛物线的“抛物线三角形”是等腰直角三角形的概率为.考点:列表法与树状图法;抛物线与x轴的交点.分析:由系数a、b、c为绝对值不大于1的整数,可得系数a、b、c为:0,1,﹣1;然后根据题意画树状图,由树状图求得所有等可能的结果与该抛物线的“抛物线三角形”是等腰直角三角形的情况,再利用概率公式即可求得答案.解答:解:∵系数a、b、c为绝对值不大于1的整数,∴系数a、b、c为:0,1,﹣1;画树状图得:∵共有18种等可能的结果,该抛物线的“抛物线三角形”是等腰直角三角形的有:(1,0,﹣1),(﹣1,0,1),∴该抛物线的“抛物线三角形”是等腰直角三角形的概率为:=.故答案为:.点评:本题考查的是用列表法或画树状图法求概率与二次函数的性质.注意用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.7.抛物线y=ax2+bx+c经过直角△ABC的顶点A(﹣1,0),B(4,0),直角顶点C在y轴上,若抛物线的顶点在△ABC的内部(不包括边界),则a的范围是﹣<a<0或0<a <.考点:二次函数的性质.专题:压轴题.分析:根据点A、B的坐标求出OA、OB的长,再求出△ACO和△CBO相似,根据相似三角形对应边成比例列式求出OC的长,再根据二次函数的对称性求出对称轴,设对称轴与直线BC相交于P,与x轴交于Q,利用∠ABC的正切值求出点P到x轴的距离PQ,设抛物线的交点式解析式y=a(x+1)(x﹣4),整理求出顶点坐标,再根据抛物线的顶点在△ABC的内部分两种情况列式求出a的取值范围即可.解答:解:∵点A(﹣1,0),B(4,0),∴OA=1,OB=4,易得△ACO∽△CBO,∴=,即=,解得OC=2,∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(4,0),∴对称轴为直线x==,设对称轴与直线BC相交于P,与x轴交于Q,则BQ=4﹣=2.5,tan∠ABC==,即=,解得PQ=,设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4),则y=a(x2﹣3x﹣4)=a(x﹣)2﹣a,当点C在y轴正半轴时,0<﹣a<,解得﹣<a<0,当点C在y轴负半轴时,﹣<﹣a<0,解得0<a<,所以,a的取值范围是﹣<a<0或0<a<.故答案为:﹣<a<0或0<a<.点评:本题考查了二次函数的性质,相似三角形的判定与性质,把二次函数的解析式用交点式形式表示更加简便,注意要分点C在y正半轴和负半轴两种情况讨论.8.已知抛物线y=x2﹣6x+a的顶点在x轴上,则a=9;若抛物线与x轴有两个交点,则a的范围是a<9.考点:抛物线与x轴的交点.分析:顶点在x轴上即抛物线与x轴只有一个交点,则判别式等于0,若抛物线与x轴有两个交点,则△>0,据此即可求解.解答:解:△=36﹣4a,则定点在x轴上,则36﹣4a=0,解得:a=9;抛物线与x轴有两个交点,则36﹣4a>0,解得:a<9.故答案是:9;a<9.点评:本题考查了二次函数图象与x轴的公共点的个数的判定方法,如果△>0,则抛物线与x轴有两个不同的交点;如果△=0,与x轴有一个交点;如果△<0,与x轴无交点.9.抛物线y=x2﹣2x+a2的顶点在直线y=2上,则a=2.考点:待定系数法求二次函数解析式.专题:压轴题.分析:根据抛物线顶点的纵坐标等于2,列出方程,求出a的值,注意要有意义.解答:解:因为抛物线的顶点坐标为(﹣,)所以=2解得:a1=2,a2=﹣1又因为要有意义则a≥0所以a=2.点评:此题考查了学生的综合应用能力,解题时要注意别漏条件,特别是一些隐含条件,比如:中a≥0.10.若抛物线y=x2﹣2x+a2的顶点在直线x=2上,则a的值是4.考点:二次函数的性质.分析:根据抛物线顶点的横坐标等于2,列出方程,求出a的值,注意要有意义.解答:解:因为抛物线的顶点坐标为(﹣,),所以﹣=2,解得:a1=4,a2=﹣4,又因为要有意义,则a≥0,所以a=4.故答案为4.点评:此题考查了学生的综合应用能力,解题时要注意别漏条件,特别是一些隐含条件,比如:中a≥0.11.若抛物线的顶点在x轴上方,则m的值是2.考点:二次函数的性质;二次函数的定义.专题:计算题.分析:先列出关于m的等式,再根据抛物线的顶点在x轴上方,求得m,所以只需令顶点纵坐标大于0即可.解答:解:∵是抛物线,∴m2﹣2=2,解得m=±2,∵抛物线的顶点在x轴上方.∴0﹣8(m+2)<0,∴m>﹣2,∴m=2.故答案为:2.点评:本题考查了二次函数的定义和性质,将函数与一元二次方程结合起来,有一定的综合性.12.如图,二次函数y=ax2+c图象的顶点为B,若以OB为对角线的正方形ABCO的另两个顶点A、C也在该抛物线上,则a•c的值是﹣2.考点:二次函数的性质;正方形的性质.分析:抛物线y=ax2+c的顶点B点坐标为(0,c),由四边形ABCO是正方形,则C点坐标为标为(﹣,),代入抛物线即可解答.解答:解:∵抛物线y=ax2+c的顶点B点坐标为(0,c),四边形ABCO是正方形,∴∠COB=90°,CO=BC,∴△COB是等腰直角三角形,∴C点横纵坐标绝对值相等,且等于BO长度一半,∴C点坐标为(﹣,),将点C代入抛物线方程中得ac=﹣2.故答案为:﹣2点评:本题将几何图形与抛物线结合了起来,同学们要找出线段之间的关系,进而求得问题的答案.13.抛物线y=ax2+bx﹣1经过点(2,5),则代数式6a+3b+1的值为10.考点:二次函数图象上点的坐标特征.专题:整体思想.分析:把点(2,5)代入抛物线求出2a+b的值,然后整体代入进行计算即可得解.解答:解:∵抛物线y=ax2+bx﹣1经过点(2,5),∴4a+2b﹣1=5,∴2a+b=3,∴6a+3b+1=3(2a+b)+1=3×3+1=10.故答案为:10.点评:本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,把点的坐标代入函数解析式求出a、b的关系式是解题的关键,主要利用了整体思想.三.解答题(共17小题)14.已知抛物线C1的解析式是y=2x2﹣4x+5,抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,求抛物线C2的解析式.考点:二次函数图象与几何变换.分析:利用关于x轴对称的点的坐标为横坐标不变,纵坐标互为相反数解答即可.解答:解:抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,横坐标不变,纵坐标互为相反数,即﹣y=2x2﹣4x+5,因此所求抛物线C2的解析式是y=﹣2x2+4x﹣5.点评:利用轴对称变换的特点可以解答.15.将抛物线C1:y=(x+1)2﹣2绕点P(t,2)旋转180゜得到抛物线C2,若抛物线C1的顶点在抛物线C2上,同时抛物线C2的顶点在抛物线C1上,求抛物线C2的解析式.考点:二次函数图象与几何变换.分析:先求出抛物线C1的顶点坐标,再根据对称性求出抛物线C2的顶点坐标,然后根据旋转的性质写出抛物线C2的顶点式形式解析式,再把抛物线C1的顶点坐标代入进行即可得解.解答:解:∵y=(x+1)2﹣2的顶点坐标为(﹣1,﹣2),∴绕点P(t,2)旋转180゜得到抛物线C2的顶点坐标为(2t+1,6),∴抛物线C2的解析式为y=﹣(x﹣2t﹣1)2+6,∵抛物线C1的顶点在抛物线C2上,∴﹣(﹣1﹣2t﹣1)2+6=﹣2,解得t1=3,t2=﹣5,∴抛物线C2的解析式为y=﹣(x﹣7)2+6或y=﹣(x+9)2+6.点评:本题考查了二次函数图象与几何变换,难度较大,求出旋转后的抛物线C2的顶点坐标是解题的关键,也是本题的难点.16.如图,抛物线y1=﹣x2+2向右平移1个单位得到抛物线y2,回答下列问题:(1)抛物线y2的顶点坐标(1,2);(2)阴影部分的面积S=2;(3)若再将抛物线y2绕原点O旋转180°得到抛物线y3,求抛物线y3的解析式.考点:二次函数图象与几何变换.分析:直接应用二次函数的知识解决问题.解答:解:(1)读图找到最高点的坐标即可.故抛物线y2的顶点坐标为(1,2);(2分)(2)把阴影部分进行平移,可得到阴影部分的面积即为图中两个方格的面积=1×2=2;(6分)(3)由题意可得:抛物线y3的顶点与抛物线y2的顶点关于原点O成中心对称.所以抛物线y3的顶点坐标为(﹣1,﹣2),于是可设抛物线y3的解析式为:y=a(x+1)2﹣2.由对称性得a=1,所以y3=(x+1)2﹣2.(10分)点评:考查二次函数的相关知识,考查学生基础知识的同时还考查了识图能力.17.已知抛物线L:y=ax2+bx+c(其中a、b、c都不等于0),它的顶点P的坐标是,与y轴的交点是M(0,c).我们称以M为顶点,对称轴是y轴且过点P的抛物线为抛物线L的伴随抛物线,直线PM为L的伴随直线.(1)请直接写出抛物线y=2x2﹣4x+1的伴随抛物线和伴随直线的解析式:伴随抛物线的解析式y=﹣2x2+1,伴随直线的解析式y=﹣2x+1;(2)若一条抛物线的伴随抛物线和伴随直线分别是y=﹣x2﹣3和y=﹣x﹣3,则这条抛物线的解析式是y=x2﹣2x﹣3;(3)求抛物线L:y=ax2+bx+c(其中a、b、c都不等于0)的伴随抛物线和伴随直线的解析式;(4)若抛物线L与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,x2>x1>0,它的伴随抛物线与x轴交于C、D两点,且AB=CD.请求出a、b、c应满足的条件.考点:二次函数综合题.专题:压轴题;新定义.分析:(1)先根据抛物线的解析式求出其顶点P和抛物线与y轴的交点M的坐标.然后根据M的坐标用顶点式二次函数通式设伴随抛物线的解析式然后将P点的坐标代入抛物线的解析式中即可求出伴随抛物线的解析式.根据M,P两点的坐标即可求出直线PM 的解析式;(2)由题意可知:伴随抛物线的顶点坐标是抛物线与y轴交点坐标,伴随抛物线与伴随直线的交点(与y轴交点除外)是抛物线的顶点,据此可求出抛物线的解析式;(3)方法同(1);(4)本题要考虑的a、b、c满足的条件有:抛物线和伴随抛物线都与x轴有两个交点,因此△>0,①由于抛物线L中,x2>x1>0,因此抛物线的对称轴x>0,两根的积大于0.②根据两抛物线的解析式分别求出AB、CD的长,根据AB=CD可得出另一个需满足的条件…③综合这三种情况即可得出所求的a、b、c需满足的条件.解答:解:(1)y=﹣2x2+1,y=﹣2x+1;(2)将y=﹣x2﹣3和y=﹣x﹣3组成方程组得,,解得,或.则原抛物线的顶点坐标为(1,﹣4),与y轴的交点坐标为(0,﹣3).设原函数解析式为y=n(x﹣1)2﹣4,将(0,﹣3)代入y=n(x﹣1)2﹣4得,﹣3=n (0﹣1)2﹣4,解得,n=1,则原函数解析式为y=(x﹣1)2﹣4,即y=x2﹣2x﹣3.(3)∵伴随抛物线的顶点是(0,c),∵设它的解析式为y=m(x﹣0)2+c(m≠0),∵此抛物线过P(﹣,),∴=m•(﹣)2+c,解得m=﹣a,∴伴随抛物线解析式为y=﹣ax2+c;设伴随直线解析式为y=kx+c(k≠0),P(﹣,)在此直线上,∴,∴k=,∴伴随直线解析式为y=x+c;(4)∵抛物线L与x轴有两交点,∴△1=b2﹣4ac>0,∴b2>4ac;∵x2>x1>0,∴x2+x1=﹣>0,x1•x2=>0,∴ab<0,ac>0.对于伴随抛物线有y=﹣ax2+c,有△2=0﹣(﹣4ac)=4ac>0,由﹣ax2+c=0,得x=±.∴C(﹣,0),D(,0),CD=2,又AB=x2﹣x1====,∵AB=CD,则有:2=,即b2=8ac,综合b2=8ac,b2﹣4ac>0,ab<0,ac>0可得a、b、c需满足的条件为:b2=8ac且ab<0(或b2=8ac且bc<0).点本题主要考查了二次函数与一元二次方程的关系以及一元二次方程根与系数的关系.评:18.设抛物线y=x2+2ax+b与x轴有两个不同的交点(1)将抛物线沿y轴平移,使所得抛物线在x轴上截得的线段的长是原来的2倍,求平移所得抛物线的解析式;(2)通过(1)中所得抛物线与x轴的两个交点及原抛物线的顶点作一条新的抛物线,求新抛物线的表达式.考点:抛物线与x轴的交点;二次函数图象与几何变换.专题:计算题.分析:(1)设平移所得抛物线的解析式为y=x2+2ax+b+m,根据抛物线与x轴的交点的距离公式得到=2,解得m=3b﹣3a2,则平移所得抛物线的解析式为y=x2+2ax+4b﹣3a2;(2)先确定y=x2+2ax+b的顶点坐标为(﹣a,b﹣a2),由于通过(1)中所得抛物线与x轴的两个交点,则可设新抛物线解析式为y=t(x2+2ax+4b﹣3a2),然后把(﹣a,b﹣a2)代入可求出t=.解答:解:(1)设平移所得抛物线的解析式为y=x2+2ax+b+m,根据题意得=2,解得m=3b﹣3a2,所以平移所得抛物线的解析式为y=x2+2ax+b+3b﹣3a2=x2+2ax+4b﹣3a2;(2)y=x2+2ax+b=(x+a)2+b﹣a2,其顶点坐标为(﹣a,b﹣a2),∵新抛物线的表达式过抛物线y=x2+2ax+4b﹣3a2与x轴两交点,∴可设新抛物线解析式为y=t(x2+2ax+4b﹣3a2),把(﹣a,b﹣a2)代入得b﹣a2=t(a2﹣2a2+4b﹣3a2),解得t=,所以新抛物线的表达式过抛物线y=x2+ax+b﹣a2.点评:本题考查了抛物线与x轴的交点:求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标,令y=0,即ax2+bx+c=0,解关于x的一元二次方程即可求得交点横坐标.二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的交点与一元二次方程ax2+bx+c=0根之间的关系:△=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数;△=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;△=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.19.已知抛物线C:y=ax2+bx+c(a<0)过原点,与x轴的另一个交点为B(4,0),A为抛物线C的顶点.(1)如图1,若∠AOB=60°,求抛物线C的解析式;(2)如图2,若直线OA的解析式为y=x,将抛物线C绕原点O旋转180°得到抛物线C′,求抛物线C、C′的解析式;(3)在(2)的条件下,设A′为抛物线C′的顶点,求抛物线C或C′上使得PB=PA′的点P 的坐标.考点:二次函数综合题;点的坐标;待定系数法求二次函数解析式;旋转的性质;相似三角形的判定与性质.专题:压轴题.分析:(1)先连接AB,根据A点是抛物线C的顶点,且C交x轴于O、B,得出AO=AB,再根据∠AOB=60°,得出△ABO是等边三角形,再过A作AE⊥x轴于E,在Rt△OAE 中,求出OD、AE的值,即可求出顶点A的坐标,最后设抛物线C的解析式,求出a的值,从而得出抛物线C的解析式;(2)先过A作AE⊥OB于E,根据题意得出OE=OB=2,再根据直线OA的解析式为y=x,得出AE=OE=2,求出点A的坐标,再将A、B、O的坐标代入y=ax2+bx+c (a<0)中,求出a的值,得出抛物线C的解析式,再根据抛物线C、C′关于原点对称,从而得出抛物线C′的解析式;(3)先作A′B的垂直平分线l,分别交A′B、x轴于M、N(n,0),由(2)知,抛物线C′的顶点为A′(﹣2,﹣2),得出A′B的中点M的坐标,再作MH⊥x轴于H,得出△MHN∽△BHM,则MH2=HN•HB,求出N点的坐标,再根据直线l过点M(1,﹣1)、N(,0),得出直线l的解析式,求出x的值,再根据抛物线C上存在两点使得PB=PA',从而得出P1,P2坐标,再根据抛物线C′上也存在两点使得PB=PA',得出P3,P4的坐标,即可求出答案.解答:解:(1)连接AB.∵A点是抛物线C的顶点,且抛物线C交x轴于O、B,∴AO=AB,又∵∠AOB=60°,∴△ABO是等边三角形,过A作AD⊥x轴于D,在Rt△OAD中,∴OD=2,AD=,∴顶点A的坐标为(2,)设抛物线C的解析式为(a≠0),将O(0,0)的坐标代入,求得:a=,∴抛物线C的解析式为.(2)过A作AE⊥OB于E,∵抛物线C:y=ax2+bx+c(a<0)过原点和B(4,0),顶点为A,∴OE=OB=2,又∵直线OA的解析式为y=x,∴AE=OE=2,∴点A的坐标为(2,2),将A、B、O的坐标代入y=ax2+bx+c(a<0)中,∴a=,∴抛物线C的解析式为,又∵抛物线C、C′关于原点对称,∴抛物线C′的解析式为;(3)作A′B的垂直平分线l,分别交A′B、x轴于M、N(n,0),由前可知,抛物线C′的顶点为A′(﹣2,﹣2),故A′B的中点M的坐标为(1,﹣1).作MH⊥x轴于H,∴△MHN∽△BHM,则MH2=HN•HB,即12=(1﹣n)(4﹣1),∴,即N点的坐标为(,0).∵直线l过点M(1,﹣1)、N(,0),∴直线l的解析式为y=﹣3x+2,,解得.∴在抛物线C上存在两点使得PB=PA',其坐标分别为P1(,),P2(,);解得,.∴在抛物线C′上也存在两点使得PB=PA',其坐标分别为P3(﹣5+,17﹣3),P4(﹣5﹣,17+3).∴点P的坐标是:P1(,),P2(,),P3(﹣5+,17﹣3),P4(﹣5﹣,17+3).。
中考数学培优 易错 难题(含解析)之二次函数含答案解析
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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.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、A两点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标;(3)对于(2)中的点B,在此抛物线上是否存在点P,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣3x。
(2)点B的坐标为:(4,4)。
(3)存在;理由见解析;【解析】【分析】(1)将原点坐标代入抛物线中即可求出k的值,从而求得抛物线的解析式。
(2)根据(1)得出的抛物线的解析式可得出A点的坐标,也就求出了OA的长,根据△OAB的面积可求出B点纵坐标的绝对值,然后将符合题意的B点纵坐标代入抛物线的解析式中即可求出B点的坐标,然后根据B点在抛物线对称轴的右边来判断得出的B点是否符合要求即可。
(3)根据B点坐标可求出直线OB的解析式,由于OB⊥OP,由此可求出P点的坐标特点,代入二次函数解析式可得出P点的坐标.求△POB的面积时,求出OB,OP的长度即可求出△BOP的面积。
【详解】解:(1)∵函数的图象与x轴相交于O,∴0=k+1,∴k=﹣1。
∴这个二次函数的解析式为y=x2﹣3x。
(2)如图,过点B做BD⊥x轴于点D,令x 2﹣3x=0,解得:x=0或3。
∴AO=3。
∵△AOB 的面积等于6,∴12AO•BD=6。
∴BD=4。
∵点B 在函数y=x 2﹣3x 的图象上,∴4=x 2﹣3x ,解得:x=4或x=﹣1(舍去)。
又∵顶点坐标为:( 1.5,﹣2.25),且2.25<4, ∴x 轴下方不存在B 点。
∴点B 的坐标为:(4,4)。
(3)存在。
∵点B 的坐标为:(4,4),∴∠BOD=45°,22BO 442=+=。
若∠POB=90°,则∠POD=45°。
中考数学培优 易错 难题(含解析)之二次函数及答案解析

一、二次函数 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xOy 中,A 、B 为x 轴上两点,C 、D 为y 轴上的两点,经 过点A 、C 、B 的抛物线的一部分C 1与经过点A 、D 、B 的抛物线的一部分C 2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线称为“蛋线”.已知点C 的坐标为(0,),点M 是抛物线C 2:2y mx 2mx 3m =--(m <0)的顶点.(1)求A 、B 两点的坐标;(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P ,使得△PBC 的面积最大?若存在,求出△PBC 面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当△BDM 为直角三角形时,求m 的值.【答案】(1)A (,0)、B (3,0).(2)存在.S △PBC 最大值为2716 (3)2m 2=-或1m =-时,△BDM 为直角三角形. 【解析】【分析】 (1)在2y mx 2mx 3m =--中令y=0,即可得到A 、B 两点的坐标.(2)先用待定系数法得到抛物线C 1的解析式,由S △PBC = S △POC + S △BOP –S △BOC 得到△PBC 面积的表达式,根据二次函数最值原理求出最大值.(3)先表示出DM 2,BD 2,MB 2,再分两种情况:①∠BMD=90°时;②∠BDM=90°时,讨论即可求得m 的值.【详解】解:(1)令y=0,则2mx 2mx 3m 0--=,∵m <0,∴2x 2x 30--=,解得:1x 1=-,2x 3=.∴A (,0)、B (3,0).(2)存在.理由如下:∵设抛物线C 1的表达式为()()y a x 1x 3=+-(a 0≠),把C (0,32-)代入可得,12a =. ∴C1的表达式为:()()1y x 1x 32=+-,即213y x x 22=--. 设P (p ,213p p 22--), ∴ S △PBC = S △POC + S △BOP –S △BOC =23327p 4216--+(). ∵3a 4=-<0,∴当3p 2=时,S △PBC 最大值为2716. (3)由C 2可知: B (3,0),D (0,3m -),M (1,4m -),∴BD 2=29m 9+,BM 2=216m 4+,DM 2=2m 1+.∵∠MBD<90°, ∴讨论∠BMD=90°和∠BDM=90°两种情况:当∠BMD=90°时,BM 2+ DM 2= BD 2,即216m 4++2m 1+=29m 9+,解得:12m 2=-,22m 2=(舍去). 当∠BDM=90°时,BD 2+ DM 2= BM 2,即29m 9++2m 1+=216m 4+,解得:1m 1=-,2m 1=(舍去) .综上所述,2m =-或1m =-时,△BDM 为直角三角形.2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx ﹣3(a≠0)与x 轴交于点A (﹣2,0)、B (4,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从A 点出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向B 点运动,同时点Q 从B 点出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向C 点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,当△PBQ 存在时,求运动多少秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK :S △PBQ =5:2,求K 点坐标.【答案】(1)y=38x 2﹣34x ﹣3(2)运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910 (3)K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158) 【解析】【详解】 试题分析:(1)把点A 、B 的坐标分别代入抛物线解析式,列出关于系数a 、b 的解析式,通过解方程组求得它们的值;(2)设运动时间为t 秒.利用三角形的面积公式列出S △PBQ 与t 的函数关系式S △PBQ =﹣910(t ﹣1)2+910.利用二次函数的图象性质进行解答; (3)利用待定系数法求得直线BC 的解析式为y=34x ﹣3.由二次函数图象上点的坐标特征可设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3). 如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .结合已知条件和(2)中的结果求得S △CBK =94.则根据图形得到:S △CBK =S △CEK +S △BEK =12EK•m+12•EK•(4﹣m ),把相关线段的长度代入推知:﹣34m 2+3m=94.易求得K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158). 解:(1)把点A (﹣2,0)、B (4,0)分别代入y=ax 2+bx ﹣3(a≠0),得 423016430a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得3834a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 所以该抛物线的解析式为:y=38x 2﹣34x ﹣3; (2)设运动时间为t 秒,则AP=3t ,BQ=t .∴PB=6﹣3t .由题意得,点C 的坐标为(0,﹣3). 在Rt △BOC 中,.如图1,过点Q 作QH ⊥AB 于点H .∴QH ∥CO ,∴△BHQ ∽△BOC , ∴HB OC BG BC=,即Hb 35t =, ∴HQ=35t . ∴S △PBQ =12PB•HQ=12(6﹣3t )•35t=﹣910t 2+95t=﹣910(t ﹣1)2+910. 当△PBQ 存在时,0<t <2∴当t=1时, S △PBQ 最大=910. 答:运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910; (3)设直线BC 的解析式为y=kx+c (k≠0).把B (4,0),C (0,﹣3)代入,得403k c c +=⎧⎨=-⎩, 解得3k 4c 3⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线BC 的解析式为y=34x ﹣3. ∵点K 在抛物线上. ∴设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3). 如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .则点E 的坐标为(m ,34m ﹣3).∴EK=34m﹣3﹣(38m2﹣34m﹣3)=﹣38m2+32m.当△PBQ的面积最大时,∵S△CBK:S△PBQ=5:2,S△PBQ=9 10.∴S△CBK=94.S△CBK=S△CEK+S△BEK=12EK•m+12•EK•(4﹣m)=12×4•EK=2(﹣38m2+32m)=﹣34m2+3m.即:﹣34m2+3m=94.解得 m1=1,m2=3.∴K1(1,﹣278),K2(3,﹣158).点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有待定系数法求二次函数解析式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意该点的运动范围,即自变量的取值范围.3.已知,m,n是一元二次方程x2+4x+3=0的两个实数根,且|m|<|n|,抛物线y=x2+bx+c 的图象经过点A(m,0),B(0,n),如图所示.(1)求这个抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线与x轴的另一个交点为抛物线的顶点为D,求出点C,D的坐标,并判断△BCD的形状;(3)点P是直线BC上的一个动点(点P不与点B和点C重合),过点P作x轴的垂线,交抛物线于点M,点Q在直线BC上,距离点P2个单位长度,设点P的横坐标为t,△PMQ的面积为S,求出S与t之间的函数关系式.【答案】(1)223y x x =--;(2)C (3,0),D (1,﹣4),△BCD 是直角三角形;(3)2213(03)2213(03)22t t t S t t t t ⎧-+⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩<<<或> 【解析】试题分析:(1)先解一元二次方程,然后用待定系数法求出抛物线解析式;(2)先解方程求出抛物线与x 轴的交点,再判断出△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,从而得到结论;(3)先求出QF=1,再分两种情况,当点P 在点M 上方和下方,分别计算即可. 试题解析:解(1)∵2+430x x +=,∴11x =-,23x =-,∵m ,n 是一元二次方程2+430x x +=的两个实数根,且|m|<|n|,∴m=﹣1,n=﹣3,∵抛物线223y x x =--的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),∴10{3b c c -+==-,∴2{3b c =-=-,∴抛物线解析式为223y x x =--;(2)令y=0,则2230x x --=,∴11x =-,23x =,∴C (3,0),∵223y x x =--=2(1)4x --,∴顶点坐标D (1,﹣4),过点D 作DE ⊥y 轴,∵OB=OC=3,∴BE=DE=1,∴△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠DBE=45°,∴∠CBD=90°,∴△BCD 是直角三角形;(3)如图,∵B (0,﹣3),C (3,0),∴直线BC 解析式为y=x ﹣3,∵点P 的横坐标为t ,PM ⊥x 轴,∴点M 的横坐标为t ,∵点P 在直线BC 上,点M 在抛物线上,∴P (t ,t ﹣3),M (t ,223t t --),过点Q 作QF ⊥PM ,∴△PQF 是等腰直角三角形,∵2,∴QF=1.①当点P 在点M 上方时,即0<t <3时,PM=t ﹣3﹣(223t t --)=23t t -+,∴S=12PM×QF=21(3)2t t -+=21322t t -+,②如图3,当点P 在点M 下方时,即t <0或t >3时,PM=223t t --﹣(t ﹣3)=23t t -,∴S=12PM×QF=12(23t t -)=21322t t -.综上所述,S=2213 (03)22{13 (03)22t t t t t t t 或-+<<-.考点:二次函数综合题;分类讨论.4.如图所示,已知平面直角坐标系xOy ,抛物线过点A(4,0)、B(1,3)(1)求该抛物线的表达式,并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标;(2)记该抛物线的对称轴为直线l ,设抛物线上的点P(m,n)在第四象限,点P 关于直线l 的对称点为E ,点E 关于y 轴的对称点为F ,若四边形OAPF 的面积为20,求m 、n 的值.【答案】(1)y=-224(2)4y x x x =-+=--+,对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4)(2)m 、n 的值分别为 5,-5【解析】(1) 将点A(4,0)、B(1,3) 的坐标分别代入y =-x 2+bx +c ,得:4b+c-16=0,b+c-1="3" ,解得:b="4" , c=0.所以抛物线的表达式为:24y x x =-+.y=-224(2)4y x x x =-+=--+,所以 抛物线的对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4).(2) 由题可知,E 、F 点坐标分别为(4-m ,n ),(m-4,n ).三角形POF 的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|,三角形AOP 的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|,四边形OAPF 的面积= 三角形POF 的面积+三角形AOP 的面积=20,所以 4|n|=20, n=-5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以n<0)又n=-2m +4m ,所以2m -4m-5=0,m=5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以m>0)故所求m 、n 的值分别为 5,-5.5.如图,已知点A (0,2),B (2,2),C (-1,-2),抛物线F :y=x 2-2mx+m 2-2与直线x=-2交于点P .(1)当抛物线F 经过点C 时,求它的解析式;(2)设点P 的纵坐标为y P ,求y P 的最小值,此时抛物线F 上有两点(x 1,y 1),(x 2,y 2),且x 1<x 2≤-2,比较y 1与y 2的大小.【答案】(1) 221y x x =+-;(2)12y y >.【解析】【分析】 (1)根据抛物线F :y=x 2-2mx+m 2-2过点C (-1,-2),可以求得抛物线F 的表达式; (2)根据题意,可以求得y P 的最小值和此时抛物线的表达式,从而可以比较y 1与y 2的大小.【详解】(1) ∵抛物线F 经过点C (-1,-2),∴22122m m -=++-.∴m 1=m 2=-1.∴抛物线F 的解析式是221y x x =+-.(2)当x=-2时,2442P y m m =++-=()222m +-. ∴当m=-2时,P y 的最小值为-2.此时抛物线F 的表达式是()222y x =+-.∴当2x ≤-时,y 随x 的增大而减小.∵12x x <≤-2,∴1y >2y .【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求二次函数解析式,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答问题.6.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x2+2x+6;(2)当t=3时,△PAB的面积有最大值;(3)点P(4,6).【解析】【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可得;(2)作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM,先求出直线AB解析式为y=﹣x+6,设P(t,﹣12t2+2t+6),则N(t,﹣t+6),由S△PAB=S△PAN+S△PBN=12PN•AG+12PN•BM=12PN•OB列出关于t的函数表达式,利用二次函数的性质求解可得;(3)由PH⊥OB知DH∥AO,据此由OA=OB=6得∠BDH=∠BAO=45°,结合∠DPE=90°知若△PDE为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,从而得出点E与点A重合,求出y=6时x的值即可得出答案.【详解】(1)∵抛物线过点B(6,0)、C(﹣2,0),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣6)(x+2),将点A(0,6)代入,得:﹣12a=6,解得:a=﹣12,所以抛物线解析式为y=﹣12(x﹣6)(x+2)=﹣12x2+2x+6;(2)如图1,过点P作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM于点G,设直线AB 解析式为y=kx+b ,将点A (0,6)、B (6,0)代入,得: 660b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:16k b =-⎧⎨=⎩, 则直线AB 解析式为y=﹣x+6,设P (t ,﹣12t 2+2t+6)其中0<t <6, 则N (t ,﹣t+6), ∴PN=PM ﹣MN=﹣12t 2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣12t 2+2t+6+t ﹣6=﹣12t 2+3t , ∴S △PAB =S △PAN +S △PBN=12PN•AG+12PN•BM =12PN•(AG+BM ) =12PN•OB =12×(﹣12t 2+3t )×6 =﹣32t 2+9t =﹣32(t ﹣3)2+272, ∴当t=3时,△PAB 的面积有最大值; (3)如图2,∵PH ⊥OB 于H , ∴∠DHB=∠AOB=90°, ∴DH ∥AO , ∵OA=OB=6, ∴∠BDH=∠BAO=45°, ∵PE ∥x 轴、PD ⊥x 轴, ∴∠DPE=90°,若△PDE 为等腰直角三角形, 则∠EDP=45°,∴∠EDP 与∠BDH 互为对顶角,即点E 与点A 重合,则当y=6时,﹣12x 2+2x+6=6, 解得:x=0(舍)或x=4, 即点P (4,6).【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定与性质等,熟练掌握和灵活运用待定系数法求函数解析式、二次函数的性质、等腰直角三角形的判定与性质等是解题的关键.7.当今,越来越多的青少年在观看影片《流浪地球》后,更加喜欢同名科幻小说,该小说销量也急剧上升.书店为满足广大顾客需求,订购该科幻小说若干本,每本进价为20元.根据以往经验:当销售单价是25元时,每天的销售量是250本;销售单价每上涨1元,每天的销售量就减少10本,书店要求每本书的利润不低于10元且不高于18元. (1)直接写出书店销售该科幻小说时每天的销售量y (本)与销售单价x (元)之间的函数关系式及自变量的取值范围.(2)书店决定每销售1本该科幻小说,就捐赠(06)a a <≤元给困难职工,每天扣除捐赠后可获得最大利润为1960元,求a 的值.【答案】(1)10500(3038)y x x =-+;(2)2a =. 【解析】 【分析】(1)根据题意列函数关系式即可;(2)设每天扣除捐赠后可获得利润为w 元.根据题意得到w=(x-20-a )(-10x+500)=-10x 2+(10a+700)x-500a-10000(30≤x≤38)求得对称轴为x =35+12a ,且0<a ≤6,则30<35+12a ≤38,则当1352x a =+时,w 取得最大值,解方程得到a 1=2,a 2=58,于是得到a=2. 【详解】解:(1)根据题意得,()()2501025105003038y x x x =--=-+; (2)设每天扣除捐赠后可获得利润为w 元.()()()()220105001010700500100003038w x a x x a x a x =---+=-++--对称轴为x =35+12a ,且0<a ≤6,则30<35+12a ≤38, 则当1352x a =+时,w 取得最大值, ∴1135201035500196022a a x a ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+---++= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦∴122,58a a ==(不合题意舍去),∴2a =. 【点睛】本题考查了二次函数的应用,难度较大,最大销售利润的问题常利用函数的增减性来解答,正确的理解题意,确定变量,建立函数模型.8.如图,已知直线y kx 6=-与抛物线2y ax bx c =++相交于A ,B 两点,且点A (1,-4)为抛物线的顶点,点B 在x 轴上。
初三中考数学二次函数较难题解析
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初三中考数学二次函数较难题解析二次函数的图像考点:开口方向,对称轴,顶点,与x 轴的交点,与y 轴的交点.二次函数:y=ax 2+bx+c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)一般式:y=ax 2+bx+c ,三个点顶点式:y=a (x -h )2+k ,顶点坐标对称轴顶点坐标(-2b a ,244ac b a-).顶点坐标(h ,k )a b c 作用分析│a │的大小决定了开口的宽窄,│a │越大,开口越小,│a │越小,开口越大,a,b 的符号共同决定了对称轴的位置,当b=0时,对称轴x=0,即对称轴为y 轴,当a,b 同号时,对称轴x=-b <0,即对称轴在y 轴左侧,当a,b•异号时,对称轴x=-2b a 〉0,即对称轴在yc•的符号决定了抛物线与y 轴交点的位置,c=0时,抛物线经过原点,c>0时,与y 轴交于正半轴;c<0时,与y•轴交于负半轴,以上a ,b ,c 的符号与图像的位置是共同作用的,也可以互相推出.交点式:y=a(x — x 1)(x- x 2),(有交点的情况) 与x 轴的两个交点坐标x 1,x 2对称轴为221x x h +=一、二次函数解析式及定义型问题(顶点式中考要点)1。
把二次函数的图象向左平移2个单位,再向上平移1个单位,所得到的图象对应的二次函数关系式是2)1(2-+=x y 则原二次函数的解析式为2.二次函数的图象顶点坐标为(2,1),形状开品与抛物线y= - 2x 2相同,这个函数解析式为________。
3.如果函数1)3(232++-=+-kx x k y k k是二次函数,则k 的值是______4。
(08绍兴)已知点11()x y ,,22()x y ,均在抛物线21y x =-上,下列说法中正确的是( )A .若12y y =,则12x x =B .若12x x =-,则12y y =-C .若120x x <<,则12y y >D .若120x x <<,则12y y >5.(兰州10) 抛物线c bx x y ++=2图像向右平移2个单位再向下平移3个单位,所得图像的解析式为322--=x x y ,则b 、c 的值为A 。
初中数学二次函数难题汇编含解析

初中数学二次函数难题汇编含解析一、选择题1.已知在平面直角坐标系中,有两个二次函数()()39m x x y =++及()()26y n x x =--图象,将二次函数()()39m x x y =++的图象按下列哪一种平移方式平移后,会使得此两个函数图象的对称轴重叠( )A .向左平移2个单位长度B .向右平移2个单位长度C .向左平移10个单位长度D .向右平移10个单位长度【答案】D【解析】【分析】将二次函数解析式展开,结合二次函数的性质找出两二次函数的对称轴,二者做差后即可得出平移方向及距离.【详解】解:∵y =m (x +3)(x +9)=mx 2+12mx +27m ,y =n (x -2)(x -6)=nx 2-8nx +12n ,∴二次函数y =m (x +3)(x +9)的对称轴为直线x =-6,二次函数y =n (x -2)(x -6)的对称轴为直线x =4,∵4-(-6)=10,∴将二次函数y =m (x +3)(x +9)的图形向右平移10个单位长度,两图象的对称轴重叠.故选:D .【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换以及二次函数的性质,根据二次函数的性质找出两个二次函数的对称轴是解题的关键.2.二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象如图所示,下列结论①24b ac >,②0abc <,③20a b c +->,④0a b c ++<.其中正确的是( )A .①④B .②④C .②③D .①②③④【答案】A【解析】①抛物线与x 轴由两个交点,则240b ac ->,即24b ac >,所以①正确;②由二次函数图象可知,0a <,0b <,0c >,所以0abc >,故②错误;③对称轴:直线12b x a=-=-,2b a =,所以24a b c a c +-=-,240a b c a c +-=-<,故③错误;④对称轴为直线1x =-,抛物线与x 轴一个交点132x -<<-,则抛物线与x 轴另一个交点201x <<,当1x =时,0y a b c =++<,故④正确.【详解】解:①∵抛物线与x 轴由两个交点,∴240b ac ->,即24b ac >,所以①正确;②由二次函数图象可知,0a <,0b <,0c >,∴0abc >,故②错误;③∵对称轴:直线12b x a=-=-, ∴2b a =,∴24a b c a c +-=-,∵0a <,40a <, 0c >,0a <,∴240a b c a c +-=-<,故③错误;④∵对称轴为直线1x =-,抛物线与x 轴一个交点132x -<<-,∴抛物线与x 轴另一个交点201x <<,当1x =时,0y a b c =++<,故④正确.故选:A .【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,熟练掌握二次函数图象的性质是解题的关键.3.要将抛物线2y x =平移后得到抛物线223y x x =++,下列平移方法正确的是( ) A .向左平移1个单位,再向上平移2个单位 B .向左平移1个单位,再向下平移2个单位 C .向右平移1个单位,再向上平移2个单位 D .向右平移1个单位,再向下平移2个单位【答案】A【分析】原抛物线顶点坐标为(0,0),平移后抛物线顶点坐标为(-1,2),由此确定平移办法.【详解】y=x2+2x+3=(x+1)2+2,该抛物线的顶点坐标是(-1,2),抛物线y=x2的顶点坐标是(0,0),则平移的方法可以是:将抛物线y=x2向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度.故选:A.【点睛】此题考查二次函数图象与几何变换.解题关键是将抛物线的平移问题转化为顶点的平移,寻找平移方法.4.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,则下列4个结论:①abc<0;②2a+b =0;③4a+2b+c>0;④b2﹣4ac>0;其中正确的结论的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【解析】【分析】根据二次函数y=ax2+bx+c系数符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y轴的交点抛物线与x轴交点的个数确定解答.【详解】①由抛物线的对称轴可知:﹣>0,∴ab<0,∵抛物线与y轴的交点在正半轴上,∴c>0,∴abc<0,故①正确;②∵﹣=1,∴b=﹣2a,∴2a+b=0,故②正确.③∵(0,c)关于直线x=1的对称点为(2,c),而x=0时,y=c>0,∴x=2时,y=c>0,∴y=4a+2b+c>0,故③正确;④由图象可知:△>0,∴b 2﹣4ac >0,故②正确;故选:D .【点睛】本题考查二次函数的图象与系数的关系,解题的关键是熟练运用二次函数的图象与性质,属于中考常考题型.5.如图,抛物线2119y x =-与x 轴交于A B ,两点,D 是以点()0,4C 为圆心,1为半径的圆上的动点,E 是线段AD 的中点,连接,OE BD ,则线段OE 的最小值是( )A .2B .322C .52D .3【答案】A【解析】【分析】 根据抛物线解析式即可得出A 点与B 点坐标,结合题意进一步可以得出BC 长为5,利用三角形中位线性质可知OE=12BD ,而BD 最小值即为BC 长减去圆的半径,据此进一步求解即可.【详解】∵2119y x =-, ∴当0y =时,21019x =-, 解得:=3x ±,∴A 点与B 点坐标分别为:(3-,0),(3,0),即:AO=BO=3,∴O 点为AB 的中点,又∵圆心C 坐标为(0,4),∴OC=4,∴BC 长度5=,∵O 点为AB 的中点,E 点为AD 的中点,∴OE 为△ABD 的中位线,即:OE=12BD , ∵D 点是圆上的动点,由图可知,BD 最小值即为BC 长减去圆的半径,∴BD 的最小值为4,∴OE=12BD=2, 即OE 的最小值为2,故选:A.【点睛】本题主要考查了抛物线性质与三角形中位线性质的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.6.在抛物线y =a (x ﹣m ﹣1)2+c (a≠0)和直线y =﹣12x 的图象上有三点(x 1,m )、(x 2,m )、(x 3,m ),则x 1+x 2+x 3的结果是( ) A .3122m -+ B .0 C .1 D .2 【答案】D【解析】【分析】 根据二次函数的对称性和一次函数图象上点的坐标特征即可求得结果.【详解】 解:如图,在抛物线y =a (x ﹣m ﹣1)2+c (a≠0)和直线y =﹣12x 的图象上有三点A (x 1,m )、B (x 2,m )、C (x 3,m ),∵y =a (x ﹣m ﹣1)2+c (a≠0)∴抛物线的对称轴为直线x =m+1, ∴232x x +=m+1, ∴x 2+x 3=2m+2, ∵A (x 1,m )在直线y =﹣12x 上, ∴m =﹣12x 1, ∴x 1=﹣2m ,∴x 1+x 2+x 3=﹣2m+2m+2=2,故选:D .【点睛】本题考查了二次函数的对称性和一次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是利用数形结合思想画出函数图形.7.如图,在四边形ABCD 中,//AD BC ,DC BC ⊥,4cm DC =,6cm BC =,3cm AD = ,动点P ,Q 同时从点B 出发,点P 以2cm /s 的速度沿折线BA AD DC --运动到点C ,点Q 以1cm/s 的速度沿BC 运动到点C ,设P ,Q 同时出发s t 时,BPQ ∆的面积为2cm y ,则y 与t 的函数图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】分三种情况求出y 与t 的函数关系式. 当0≤t≤2.5时:P 点由B 到A ;当2.5≤t≤4时,即P 点在AD 上时;当4≤t≤6时,即P 点从D 到C 时.即可得出正确选项.【详解】解:作AE ⊥BC 于E ,根据已知可得,AB 2=42+(6-3)2,解得,AB=5cm .下面分三种情况讨论:当0≤t≤2.5时:P 点由B 到A ,21442255y t t t ==gg g ,y 是t 的二次函数.最大面积= 5 cm 2; 当2.5≤t≤4时,即P 点在AD 上时,1422y t t =⨯=, y 是t 的一次函数且最大值=21448cm 2⨯⨯=; 当4≤t≤6时,即P 点从D 到C 时,()211226,2y t t t t =⋅-=-+y 是t 的二次函数 故符合y 与t 的函数图象是B .故选:B .【点睛】此题考查了函数在几何图形中的运用.解答本题的关键在于分类讨论求出函数解析式,然后进行判断.8.二次函数y =x 2+bx 的对称轴为直线x =2,若关于x 的一元二次方程x 2+bx ﹣t =0(t 为实数)在﹣1<x <4的范围内有解,则t 的取值范围是( )A .0<t <5B .﹣4≤t <5C .﹣4≤t <0D .t ≥﹣4【答案】B【解析】【分析】先求出b ,确定二次函数解析式,关于x 的一元二次方程x 2+bx ﹣t =0的解可以看成二次函数y =x 2﹣4x 与直线y =t 的交点,﹣1<x <4时﹣4≤y <5,进而求解;【详解】解:∵对称轴为直线x =2,∴b =﹣4,∴y =x 2﹣4x ,关于x 的一元二次方程x 2+bx ﹣t =0的解可以看成二次函数y =x 2﹣4x 与直线y =t 的交点, ∵﹣1<x <4,∴二次函数y 的取值为﹣4≤y <5,∴﹣4≤t <5;故选:B .【点睛】本题考查二次函数图象的性质,一元二次方程的解;将一元二次方程的解转换为二次函数与直线交点问题,数形结合的解决问题是解题的关键.9.如图,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象过点A (3,0),对称轴为直线x =1,给出以下结论:①abc <0;②3a +c =0;③ax 2+bx ≤a +b ;④若M (﹣0.5,y 1)、N (2.5,y 2)为函数图象上的两点,则y 1<y 2.其中正确的是( )A .①③④B .①②3④C .①②③D .②③④【答案】C【解析】【分析】 根据二次函数的图象与性质即可求出答案.【详解】解:①由图象可知:a <0,c >0, 由对称轴可知:2b a ->0, ∴b >0,∴abc <0,故①正确;②由对称轴可知:2b a-=1, ∴b =﹣2a ,∵抛物线过点(3,0),∴0=9a+3b+c ,∴9a ﹣6a+c =0,∴3a+c =0,故②正确;③当x =1时,y 取最大值,y 的最大值为a+b+c ,当x 取全体实数时,ax 2+bx+c≤a+b+c ,即ax 2+bx≤a+b ,故③正确;④(﹣0.5,y 1)关于对称轴x =1的对称点为(2.5,y 1):∴y 1=y 2,故④错误;故选:C .【点睛】本题考查二次函数,解题的关键是熟练运用二次函数的图象与性质,本题属于中等题型.10.如图,矩形ABCD 的周长是28cm ,且AB 比BC 长2cm .若点P 从点A 出发,以1/cm s 的速度沿A D C →→方向匀速运动,同时点Q 从点A 出发,以2/cm s 的速度沿A B C →→方向匀速运动,当一个点到达点C 时,另一个点也随之停止运动.若设运动时间为()t s ,APQ V 的面积为()2cm S ,则()2cm S 与()t s 之间的函数图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】【分析】先根据条件求出AB 、AD 的长,当0≤t≤4时,Q 在边AB 上,P 在边AD 上,如图1,计算S 与t 的关系式,分析图像可排除选项B 、C ;当4<t≤6时,Q 在边BC 上,P 在边AD 上,如图2,计算S 与t 的关系式,分析图像即可排除选项D ,从而得结论.【详解】解:由题意得2228AB BC +=,2AB BC =+,可解得8AB =,6BC =,即6AD =,①当0≤t≤4时,Q 在边AB 上,P 在边AD 上,如图1,S △APQ =211222AP AQ t t t ==g g , 图像是开口向上的抛物线,故选项B 、C 不正确;②当4<t≤6时,Q 在边BC 上,P 在边AD 上,如图2,S △APQ =118422AP AB t t =⨯=g , 图像是一条线段,故选项D 不正确;故选:A .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,根据动点P 和Q 的位置的不同确定三角形面积的不同,解决本题的关键是利用分类讨论的思想求出S 与t 的函数关系式.11.如图,ABC ∆为等边三角形,点P 从A 出发,沿A B C A →→→作匀速运动,则线段AP 的长度y 与运动时间x 之间的函数关系大致是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】根据题意可知点P 从点A 运动到点B 时以及从点C 运动到点A 时是一条线段,故可排除选项C 与D ;点P 从点B 运动到点C 时,y 是x 的二次函数,并且有最小值,故选项B 符合题意,选项A 不合题意.【详解】根据题意得,点P 从点A 运动到点B 时以及从点C 运动到点A 时是一条线段,故选项C 与选项D 不合题意;点P 从点B 运动到点C 时,y 是x 的二次函数,并且有最小值,∴选项B 符合题意,选项A 不合题意.故选B .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象:通过分类讨论,利用三角形面积公式得到y与x的函数关系,然后根据二次函数和一次函数图象与性质解决问题.12.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,给出下列四个结论:①4ac﹣b2<0;②4a+c<2b;③3b+2c<0;④m(am+b)+b<a(m≠﹣1),其中正确结论的个数是()A.4个B.3个C.2个D.1个【答案】B【解析】【分析】【详解】解:∵抛物线和x轴有两个交点,∴b2﹣4ac>0,∴4ac﹣b2<0,∴①正确;∵对称轴是直线x﹣1,和x轴的一个交点在点(0,0)和点(1,0)之间,∴抛物线和x轴的另一个交点在(﹣3,0)和(﹣2,0)之间,∴把(﹣2,0)代入抛物线得:y=4a﹣2b+c>0,∴4a+c>2b,∴②错误;∵把(1,0)代入抛物线得:y=a+b+c<0,∴2a+2b+2c<0,∵b=2a,∴3b,2c<0,∴③正确;∵抛物线的对称轴是直线x=﹣1,∴y=a﹣b+c的值最大,即把(m,0)(m≠0)代入得:y=am2+bm+c<a﹣b+c,∴am2+bm+b<a,即m(am+b)+b<a,∴④正确;即正确的有3个,故选B.考点:二次函数图象与系数的关系13.已知抛物线y=x2+2x﹣m﹣1与x轴没有交点,则函数y=的大致图象是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】由题意可求m<﹣2,即可求解.【详解】∵抛物线y=x2+2x﹣m﹣1与x轴没有交点,∴△=4﹣4(﹣m﹣1)<0∴m<﹣2∴函数y=的图象在第二、第四象限,故选B.【点睛】本题考查了反比例函数的图象,二次函数性质,求m的取值范围是本题的关键.14.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0),与y轴的交点B在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间(不包括这两点),对称轴为直线x=1.下列结论:①abc>0;②4a+2b+c>0;③13<a<23;④b>c.其中含所有正确结论的选项是()A.①②③B.①③④C.②③④D.①②④【答案】B【解析】【分析】根据对称轴为直线x=1及图象开口向下可判断出a 、b 、c 的符号,从而判断①;根据对称性得到函数图象经过(3,0),则得②的判断;根据图象经过(-1,0)可得到a 、b 、c 之间的关系,从而对④作判断;从图象与y 轴的交点B 在(0,-2)和(0,-1)之间可以判断c 的大小得出③的正误.【详解】①∵函数开口方向向上,∴a >0;∵对称轴在y 轴右侧∴ab 异号,∵抛物线与y 轴交点在y 轴负半轴,∴c <0,∴abc >0,故①正确;②∵图象与x 轴交于点A (-1,0),对称轴为直线x=1,∴图象与x 轴的另一个交点为(3,0),∴当x=2时,y <0,∴4a+2b+c <0,故②错误;③∵图象与y 轴的交点B 在(0,-2)和(0,-1)之间,∴-2<c <-1∵-12b a, ∴b=-2a , ∵函数图象经过(-1,0),∴a-b+c=0,∴c=-3a ,∴-2<-3a <-1, ∴13<a <23;故③正确 ④∵函数图象经过(-1,0),∴a-b+c=0,∴b-c=a ,∵a >0,∴b-c >0,即b >c ;故④正确;故选B .【点睛】主要考查图象与二次函数系数之间的关系.解题关键是注意掌握数形结合思想的应用.15.若A (-4,1y ),B (-3,2y ),C (1,3y )为二次函数y =x 2+4x -m 的图象上的三点,则1y ,2y ,3y 的大小关系是( )A .1y <2y <3yB .3y <1y <2yC .2y <1y <3yD .1y <3y <2y【答案】C【解析】【分析】分别将点的坐标代入二次函数解析式,然后进行判断即可.【详解】解:y 1=(-4)2+4×(-4)m -=16-16m - =m -,y 2=(-3)2+4×(-3)m - =9-12m - =3m --,y 3=12+4×m - 1=1+4m - =5m -,∵-3m -<m -<5m -,∴y 2<y 1<y 3.故选:C.【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键在于三个函数值的大小不受m 的影响.16.一次函数y=ax+b 与反比例函数y=c x在同一平面直角坐标系中的图象如左图所示,则二次函数y=ax 2+bx+c 的图象可能是()A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】根据题中给出的函数图像结合一次函数性质得出a <0,b >0,再由反比例函数图像性质得出c <0,从而可判断二次函数图像开口向下,对称轴:2b x a =->0,即在y 轴的右边,与y 轴负半轴相交,从而可得答案.【详解】解:∵一次函数y=ax+b 图像过一、二、四,∴a <0,b >0,又∵反比例 函数y=c x 图像经过二、四象限, ∴c <0,∴二次函数对称轴:2b x a=->0, ∴二次函数y=ax 2+bx+c 图像开口向下,对称轴在y 轴的右边,与y 轴负半轴相交, 故答案为B.【点睛】本题考查了二次函数的图形,一次函数的图象,反比例函数的图象,熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、与y 轴的交点坐标等确定出a 、b 、c 的情况是解题的关键.17.如图,在边长为4的正方形ABCD 中,动点P 从A 点出发,以每秒1个单位长度的速度沿AB 向B 点运动,同时动点Q 从B 点出发,以每秒2个单位长度的速度沿BC CD →方向运动,当P 运动到B 点时,P Q 、点同时停止运动.设P 点运动的时间为t 秒,APQ ∆的面积为S ,则表示S 与t 之间的函数关系的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】【分析】本题应分两段进行解答,①点P 在AB 上运动,点Q 在BC 上运动;②点P 在AB 上运动,点Q 在CD 上运动,依次得出S 与t 的关系式,即可判断得出答案.【详解】解:当点P 在AB 上运动,点Q 在BC 上运动时,此时,,2AP t BQ t ==2122APQ S t t t =⋅⋅=V ,函数图象为抛物线; 当点P 在AB 上运动,点Q 在BC 上运动时,此时,AP t =,APQ V 底边AP 上的高保持不变1422APQ S t t =⋅⋅=V ,函数图象为一次函数; 故选:D .【点睛】本题考查的知识点是函数图象,理解题意,分段求出S 与t 之间的函数关系是解此题的关键.18.抛物线2y ax bx c =++(,,a b c 是常数),0a >,顶点坐标为1(,)2m .给出下列结论:①若点1(,)n y 与点23(2)2n y -,在该抛物线上,当12n <时,则12y y <;②关于x 的一元二次方程210ax bx c m -+-+=无实数解,那么( )A .①正确,②正确B .①正确,②错误C .①错误,②正确D .①错误,②错误【答案】A【解析】【分析】①根据二次函数的增减性进行判断便可;②先把顶点坐标代入抛物线的解析式,求得m ,再把m 代入一元二次方程ax 2-bx+c-m+1=0的根的判别式中计算,判断其正负便可判断正误.解:①∵顶点坐标为1,2m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,12n < ∴点(n ,y 1)关于抛物线的对称轴x=12的对称点为(1-n ,y 1), ∴点(1-n ,y 1)与2322n y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,在该抛物线的对称轴的右侧图像上, 31(1)2022n n n ⎛⎫---=-< ⎪⎝⎭Q 3122n n ∴-<- ∵a >0,∴当x >12时,y 随x 的增大而增大, ∴y 1<y 2,故此小题结论正确; ②把1,2m ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入y=ax 2+bx+c 中,得1142m a b c =++, ∴一元二次方程ax 2-bx+c-m+1=0中, △=b 2-4ac+4am-4a 2211444()4042b ac a a b c a a b a ⎛⎫=-+++-=+-< ⎪⎝⎭ ∴一元二次方程ax 2-bx+c-m+1=0无实数解,故此小题正确;故选A .【点睛】本题主要考查了二次函数图象与二次函数的系数的关系,第①小题,关键是通过抛物线的对称性把两点坐标变换到对称轴的一边来,再通过二次函数的增减性进行比较,第②小题关键是判断一元二次方程根的判别式的正负.19.下面所示各图是在同一直角坐标系内,二次函数y =2ax +(a+c )x+c 与一次函数y =ax+c 的大致图象.正确的( )A .B .C .D .【解析】【分析】根据题意和二次函数与一次函数的图象的特点,可以判断哪个选项符合要求,从而得到结论.【详解】令ax2+(a+c)x+c=ax+c,解得,x1=0,x2=-ca,∴二次函数y=ax2+(a+c)x+c与一次函数y=ax+c的交点为(0,c),(−ca,0),选项A中二次函数y=ax2+(a+c)x+c中a>0,c<0,而一次函数y=ax+c中a<0,c>0,故选项A不符题意,选项B中二次函数y=ax2+(a+c)x+c中a>0,c<0,而一次函数y=ax+c中a>0,c<0,两个函数的交点不符合求得的交点的特点,故选项B不符题意,选项C中二次函数y=ax2+(a+c)x+c中a<0,c>0,而一次函数y=ax+c中a<0,c>0,交点符合求得的交点的情况,故选项D符合题意,选项D中二次函数y=ax2+(a+c)x+c中a<0,c>0,而一次函数y=ax+c中a>0,c<0,故选项C不符题意,故选:D.【点睛】考查一次函数的图象、二次函数的图象,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.20.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,分析下列四个结论:①abc<0;②b2﹣4ac>0;③3a+c>0;④(a+c)2<b2,其中正确的结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】B【解析】试题解析:①由开口向下,可得0,a<又由抛物线与y轴交于正半轴,可得0c>,再根据对称轴在y轴左侧,得到b与a同号,则可得0,0b abc,故①错误;②由抛物线与x 轴有两个交点,可得240b ac ->, 故②正确; ③当2x =-时,0,y < 即420a b c -+< ......(1) 当1x =时,0y <,即0a b c ++< (2)(1)+(2)×2得,630a c +<,即20a c +<,又因为0,a <所以()230a a c a c ,++=+< 故③错误;④因为1x =时,0y a b c =++<,1x =-时,0y a b c =-+> 所以()()0a b c a b c ++-+<即()()22()0,a c b a c b a c b ⎡⎤⎡⎤+++-=+-<⎣⎦⎣⎦ 所以22().a c b +<故④正确,综上可知,正确的结论有2个.故选B .。
九年级数学 二次函数(篇)(Word版 含解析)
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九年级数学 二次函数(篇)(Word 版 含解析)一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难) 1.如图,抛物线()21y x a x a =-++与x 轴交于,A B 两点(点A 位于点B 的左侧),与y轴的负半轴交于点C .()1求点B 的坐标.()2若ABC 的面积为6.①求这条抛物线相应的函数解析式.②在拋物线上是否存在一点,P 使得POB CBO ∠=∠?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(1,0);(2)①223y x x =+-;②存在,点P 的坐标为1133313++⎝⎭或53715337-+-⎝⎭. 【解析】【分析】(1)直接令0y =,即可求出点B 的坐标;(2)①令x=0,求出点C 坐标为(0,a ),再由△ABC 的面积得到12(1−a)•(−a)=6即可求a 的值,即可得到解析式;②当点P 在x 轴上方时,直线OP 的函数表达式为y=3x ,则直线与抛物线的交点为P ;当点P 在x 轴下方时,直线OP 的函数表达式为y=-3x ,则直线与抛物线的交点为P ;分别求出点P 的坐标即可.【详解】解:()1当0y =时,()210,x a x a -++= 解得121,.x x a ==点A 位于点B 的左侧,与y 轴的负半轴交于点,C0,a ∴<∴点B 坐标为()1,0.()2①由()1可得,点A 的坐标为(),0a ,点C 的坐标为()0,,0,a a <1,AB a OC a ∴=-=- ABC 的面积为6,()()116,2a a ∴--⋅= 123,4a a ∴=-=.0,a < 3a ∴=-22 3.y x x =+-②点B 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()0,3-,∴设直线BC 的解析式为3,y kx =-则03,k =-3k ∴=.,POB CBO ∠=∠∴当点P 在x 轴上方时,直线//OP 直线,BC∴直线OP 的函数解析式3,y x =为则23,23,y x y x x =⎧⎨=+-⎩1112x y ⎧=⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩(舍去),2212x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点的P坐标为1322⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭; 当点P 在x 轴下方时,直线'OP 与直线OP 关于x 轴对称,则直线'OP 的函数解析式为3,y x =-则23,23,y x y x x =-⎧⎨=+-⎩1152x y ⎧-=⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩舍去),2252x y ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点P'的坐标为53715337,⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭综上可得,点P 的坐标为1133313,⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭或53715337,⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,一次函数的性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,结合数形结合的思想和分类讨论的思想解题是解本题的关键.2.如图1,抛物线2:C y x =经过变换可得到抛物线()1111:C y a x x b =-,1C 与x 轴的正半轴交于点1A ,且其对称轴分别交抛物线C 、1C 于点1B 、1D ,此时四边形111D OB A 恰为正方形;按上述类似方法,如图2,抛物线()1111:C y a x x b =-经过变换可得到抛物线()2222:C y a x x b =-,2C 与x 轴的正半轴交于点2A ,且对称轴分别交抛物线1C 、2C 于点2B 、2D ,此时四边形222OB A D 也恰为正方形;按上述类似方法,如图3,可得到抛物线()3333:C y a x x b =-与正方形333OB A D ,请探究以下问题:(1)填空:1a = ,1b = ;(2)求出2C 与3C 的解析式;(3)按上述类似方法,可得到抛物线():n n n n C y a x x b =-与正方形n n n OB A D (1n ≥). ①请用含n 的代数式直接表示出n C 的解析式;②当x 取任意不为0的实数时,试比较2018y 与2019y 的函数值的大小关系,并说明理由.【答案】(1)11a =,12b =;(2)22132y x x =-,23126y x x =-;(3)①()2212123n n y x x n -=-≥⨯,②20182019y y >. 【解析】【分析】(1)求与x 轴交点A 1坐标,根据正方形对角线性质表示出B 1的坐标,代入对应的解析式即可求出对应的b 1的值,写出D 1的坐标,代入y 1的解析式中可求得a 1的值;(2)求与x 轴交点A 2坐标,根据正方形对角线性质表示出B 2的坐标,代入对应的解析式即可求出对应的b 2的值,写出D 2的坐标,代入y 2的解析式中可求得a 2的值,写出抛物线C 2的解析式;再利用相同的方法求抛物线C 3的解析式;(3)①根据图形变换后二次项系数不变得出a n =a 1=1,由B 1坐标(1,1)、B 2坐标(3,3)、B 3坐标(7,7)得B n 坐标(2n -1,2n -1),则b n =2(2n -1)=2n +1-2(n ≥1),写出抛物线C n 解析式.②根据规律得到抛物线C 2015和抛物线C 2016的解析式,用求差法比较出y 2015与y 2016的函数值的大小.【详解】解:(1)y 1=0时,a 1x (x -b 1)=0,x 1=0,x 2=b 1,∴A 1(b 1,0),由正方形OB 1A 1D 1得:OA 1=B 1D 1=b 1,∴B 1(12b ,12b ),D 1(12b ,12b -), ∵B 1在抛物线c 上,则12b =(12b )2, 解得:b 1=0(不符合题意),b 1=2,∴D 1(1,-1),把D 1(1,-1)代入y 1=a 1x (x -b 1)中得:-1=-a 1,∴a 1=1,故答案为1,2;(2)当20y =时,有()220a x x b -=,解得2x b =或0x =,()22,0A b ∴.由正方形222OB A D ,得2222B D OA b ==,222,22b b B ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,222,22b b D ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 2B 在抛物线1C 上,2222222b b b ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭. 解得24b =或20b =(不合舍去),()22,2D ∴-2D 在抛物线2C 上,()22224a ∴-=-. 解得212a =.2C ∴的解析式是()2142y x x =-,即22122y x x =-. 同理,当30y =时,有()330a x x b -=,解得3x b =,或0x =.()33,0A b ∴.由正方形333OB A D ,得3333B D OA b ==,333,22b b B ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,333,22b b D ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 3B 在抛物线2C 上,2333122222b b b ⎛⎫∴=-⋅ ⎪⎝⎭. 解得312b =或30b =(不合舍去), ()36,6D ∴-3D 在抛物线3C 上,()366612a ∴-=-.解得316a =. 3C ∴的解析式是()31126y x x =-,即23126y x x =-. (3)解:①n C 的解析式是()2212123n n y x x n -=-≥⨯. ②由①可得2201820161223y x x =-⨯,2201920171223y x x =-⨯. 当0x ≠时,220182019201620171110233y y x >⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 20182019y y ∴>.【点睛】本题是二次函数与方程、正方形的综合应用,将函数知识与方程、正方形有机地结合在一起.这类试题一般难度较大.解这类问题关键是善于将函数问题转化为方程问题,善于利用正方形的有关性质、定理和二次函数的知识,并注意挖掘题目中的一些隐含条件.就此题而言:①求出抛物线与x 轴交点坐标⇔把y =0代入计算,把函数问题转化为方程问题;②利用正方形对角线相等且垂直平分表示出对应B 1、B 2、B 3、B n 的坐标;③根据规律之间得到解析式是关键.3.如图,抛物线2y ax 2x c =++经过,,A B C 三点,已知()()1,0,0,3.A C -()1求此抛物线的关系式;()2设点P 是线段BC 上方的抛物线上一动点,过点P 作y 轴的平行线,交线段BC 于点,D 当BCP 的面积最大时,求点D 的坐标;()3点M 是抛物线上的一动点,当()2中BCP 的面积最大时,请直接写出使45PDM ∠=︒的点M 的坐标 【答案】(1)2y x 2x 3=-++;(2)点33,22D ⎛⎫⎪⎝⎭;(3)点M 的坐标为()0,3或113113,22⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)由2y ax 2x c =++经过点()(),1,00,3A C -,利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式.(2)首先设点()2,23,P t t t -++令2230x x -++=,求得()3,0B ,然后设直线BC 的关系式为y kx b =+,由待定系数法求得BC 的解析式为3y x =-+,可得()()22,3,2333D t t PD t t t t t -+=-++--+=-+,BCP 的面积为()21333,22S PD t t =⨯=-+利用二次函数的性质即可求解; (3)根据PD y 轴,45PDM ∠=︒,分别设DM y x b =+,DM y x b =-+,根据点33D(22,)坐标即可求出b ,再与抛物线联系即可得出点M 的坐标. 【详解】()1将()(),1,00,3A C -分别代入22,y ax x c =++可解得1,3,a c =-=即抛物线的关系式为2y x 2x 3=-++.()2设点()2,23,P t t t -++令2230,x x -++=解得121,3,x x =-=则点()3,0B .设直线BC 的关系式为(y kx b k =+为常数且0k ≠),将点,B C 的坐标代入,可求得直线BC 的关系式为3y x =-+.∴点()()22,3,2333D t t PD t t t t t -+=-++--+=-+设BCP 的面积为,S 则()21333,22S PD t t =⨯=-+ ∴当32t =时,S 有最大值,此时点33,22D ⎛⎫ ⎪⎝⎭. ()3∵PD y 轴,45PDM ∠=︒第一种情况:令DM y x b =+,33D(22,)解得:b=0∴223y x y x x =⎧⎨=-++⎩解得:113x 2=∴11M 22+(, 第二种情况:令DM y x b =-+,33D(22,)解得:b=3 ∴2323y x y x x =-+⎧⎨=-++⎩解得:x=0或x=3(舍去)∴M 03(,)满足条件的点M 的坐标为()0,3或⎝⎭【点睛】此题主要考查待定系数法求函数解析式和二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.4.二次函数22(0)63m m y x x m m =-+>的图象交y 轴于点A ,顶点为P ,直线PA 与x 轴交于点B .(1)当m =1时,求顶点P 的坐标;(2)若点Q (a ,b )在二次函数22(0)63m m y x x m m =-+>的图象上,且0b m ->,试求a 的取值范围;(3)在第一象限内,以AB 为边作正方形ABCD . ①求点D 的坐标(用含m 的代数式表示);②若该二次函数的图象与正方形ABCD 的边CD 有公共点,请直接写出符合条件的整数m 的值.【答案】(1)P (2,13);(2)a 的取值范围为:a <0或a >4;(3)①D (m ,m +3); ②2,3,4.【解析】【分析】(1)把m =1代入二次函数22(0)63m m y x x m m =-+>解析式中,进而求顶点P 的坐标即可;(2)把点Q (a ,b )代入二次函数22(0)63m m y x x m m =-+>解析式中,根据0b m ->得到关于a 的一元二次不等式即一元一次不等式组,解出a 的取值范围即可; (3)①过点D 作DE ⊥x 轴于点E ,过点A 作AF ⊥DE 于点F ,求出二次函数与y 轴的交点A 的坐标,得到OA 的长,再根据待定系数法求出直线AP 的解析式,进而求出与x 轴的交点B 的坐标,得到OB 的长;通过证明△ADF ≌△ABO ,得到AF=OA=m ,DF=OB=3,DE=DF+EF= DF+OA=m+3,求出点D 的坐标;②因为二次函数的图象与正方形ABCD 的边CD 有公共点,由①同理可得:C (m+3,3),分当x 等于点D 的横坐标时与当x 等于点C 的横坐标两种情况,进行讨论m 可能取的整数值即可.【详解】解:(1)当m =1时,二次函数为212163y x x =-+,∴顶点P的坐标为(2,13);(2)∵点Q(a,b)在二次函数22(0)63m my x x m m=-+>的图象上,∴2263m mb a a m=-+,即:2263m mb m a a-=-∵0b m->,∴2263m ma a->0,∵m>0,∴2263a a->0,解得:a<0或a>4,∴a的取值范围为:a<0或a>4;(3)①如下图,过点D作DE⊥x轴于点E,过点A作AF⊥DE于点F,∵二次函数的解析式为2263m my x x m=-+,∴顶点P(2,3m),当x=0时,y=m,∴点A(0,m),∴OA=m;设直线AP的解析式为y=kx+b(k≠0),把点A(0,m),点P(2,3m)代入,得:23m bmk b=⎧⎪⎨=+⎪⎩,解得:3m k b m⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴直线AP 的解析式为y=3m -x+m , 当y=0时,x=3,∴点B (3,0);∴OB=3;∵四边形ABCD 是正方形,∴AD=AB ,∠DAF+∠FAB=90°,且∠OAB+∠FAB =90°,∴∠DAF=∠OAB ,在△ADF 和△ABO 中, DAF OAB AFD AOB AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADF ≌△ABO (AAS ),∴AF=OA=m ,DF=OB=3,DE=DF+EF= DF+OA=m+3,∴点D 的坐标为:(m ,m+3);②由①同理可得:C (m+3,3),∵二次函数的图象与正方形ABCD 的边CD 有公共点,∴当x =m 时,3y m ≤+,可得322363m m m m -+≤+,化简得:32418m m -≤. ∵0m >,∴2184m m m -≤,∴218(2)4m m--≤, 显然:m =1,2,3,4是上述不等式的解,当5m ≥时,2(2)45m --≥,18 3.6m ≤,此时,218(2)4m m-->, ∴符合条件的正整数m =1,2,3,4; 当x = m +3时,y ≥3,可得2(3)2(3)363m m m m m ++-+≥, ∵0m >,∴21823m m m ++≥,即218(1)2m m++≥, 显然:m =1不是上述不等式的解,当2m ≥时,2(1)211m ++≥,189m ≤,此时,218(1)2m m++>恒成立, ∴符合条件的正整数m =2,3,4;综上:符合条件的整数m 的值为2,3,4.【点睛】本题考查二次函数与几何问题的综合运用,熟练掌握二次函数的图象和性质、一次函数的图象和性质、正方形的性质是解题的关键.5.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的顶点坐标为()3, 6C ,并与y 轴交于点()0, 3B ,点A 是对称轴与x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①所示, P 是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连结BP 、AP ,求ABP ∆的面积的最大值;(3)如图②所示,在对称轴AC 的右侧作30ACD ∠=交抛物线于点D ,求出D 点的坐标;并探究:在y 轴上是否存在点Q ,使60CQD ∠=?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)21233y x x =-++;(2)当92n =时,PBA S ∆最大值为818;(3)存在,Q 点坐标为((0,330,33-或,理由见解析【解析】【分析】(1)利用待定系数法可求出二次函数的解析式;(2)求三角形面积的最值,先求出三角形面积的函数式.从图形上看S △PAB=S △BPO+S △APO-S △AOB,设P 21,233n n n ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭求出关于n 的函数式,从而求S △PAB 的最大值.(3) 求点D 的坐标,设D 21,233t t t ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,过D 做DG 垂直于AC 于G,构造直角三角形,利用勾股定理或三角函数值来求t 的值即得D 的坐标;探究在y 轴上是否存在点Q ,使60CQD ∠=?根据以上条件和结论可知∠CAD=120°,是∠CQD 的2倍,联想到同弧所对的圆周角和圆心角,所以以A 为圆心,AO 长为半径做圆交y 轴与点Q,若能求出这样的点,就存在Q 点. 【详解】 解:()1抛物线顶点为()3,6 ∴可设抛物线解析式为()236y a x =-+将()0,3B 代入()236y a x =-+得 396a =+13a ∴=- ∴抛物线()21363y x =--+,即21233y x x =-++ ()2连接,3, 3OP BO OA ==,PBA BPO PAO ABO S S S S ∆∆∆∆=+-设P 点坐标为21,233n n n ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭1133222BPO x S BO P n n ∆=== 2211119323322322PAO y S OA P n n n n ∆⎛⎫==-++=-++ ⎪⎝⎭11933222ABO S OA BO ∆==⨯⨯= 22231991919813222222228PBA S n n n n n n ∆⎛⎫⎛⎫=+-++-=-+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ∴当92n =时,PBA S ∆最大值为818()3存在,设点D 的坐标为21,233t t t ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭过D 作对称轴的垂线,垂足为G ,则213,6233DG t CG t t ⎛⎫=-=--++ ⎪⎝⎭30ACD ∠=2DG DC ∴=在Rt CGD ∆中有222243CG CD DG DG DG DG =+=-=()21336233t t t ⎛⎫∴-=--++ ⎪⎝⎭化简得()1133303t t ⎛⎫---= ⎪⎝⎭ 13t ∴=(舍去),2333t =+∴点D(333+,-3)3,33AG GD ∴==连接AD ,在Rt ADG ∆中229276AD AG GD =+=+=6,120AD AC CAD ∴==∠=Q ∴在以A 为圆心,AC 为半径的圆与y 轴的交点上此时1602CQD CAD ∠=∠= 设Q 点为(0,m), AQ 为A 的半径 则AQ ²=OQ ²+OA ², 6²=m ²+3²即2936m += ∴1233,33m m ==-综上所述,Q 点坐标为()()0,330,33-或故存在点Q ,且这样的点有两个点.【点睛】(1)本题考查了利用待定系数法求二次函数解析式,根据已知条件选用顶点式较方便;(2)本题是三角形面积的最值问题,解决这个问题应该在分析图形的基础上,引出自变量,再根据图形的特征列出面积的计算公式,用含自变量的代数式表示面积的函数式,然后求出最值.(3)先求抛物线上点的坐标问题及符合条件的点是否存在.一般先假设这个点存在,再根据已知条件求出这个点.6.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为Q(2,-1),且与y轴交于点C(0,3),与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),点P是该抛物线上的一动点,从点C沿抛物线向点A运动(点P与A不重合),过点P作PD∥y轴,交AC于点D.(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP是直角三角形时,求点P的坐标;(3)在题(2)的结论下,若点E在x轴上,点F在抛物线上,问是否存在以A、P、E、F为顶点的平行四边形?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=x2﹣4x+3;(2) P1(1,0),P2(2,﹣1);(3) F1(22,1),F2(22,1).【解析】【分析】(1)已知了抛物线的顶点坐标,可将抛物线的解析式设为顶点式,然后将函数图象经过的C点坐标代入上式中,即可求出抛物线的解析式;(2)由于PD∥y轴,所以∠ADP≠90°,若△ADP是直角三角形,可考虑两种情况:①以点P为直角顶点,此时AP⊥DP,此时P点位于x轴上(即与B点重合),由此可求出P点的坐标;②以点A为直角顶点,易知OA=OC,则∠OAC=45°,所以OA平分∠CAP,那么此时D、P关于x轴对称,可求出直线AC的解析式,然后设D、P的横坐标,根据抛物线和直线AC的解析式表示出D、P的纵坐标,由于两点关于x轴对称,则纵坐标互为相反数,可据此求出P 点的坐标;(3)很显然当P、B重合时,不能构成以A、P、E、F为顶点的四边形,因为点P、F都在抛物线上,且点P为抛物线的顶点,所以PF与x轴不平行,所以只有(2)②的一种情况符合题意,由②知此时P、Q重合;假设存在符合条件的平行四边形,那么根据平行四边形的性质知:P、F的纵坐标互为相反数,可据此求出F点的纵坐标,代入抛物线的解析式中即可求出F 点的坐标.【详解】(1)∵抛物线的顶点为Q (2,﹣1),∴设抛物线的解析式为y=a (x ﹣2)2﹣1,将C (0,3)代入上式,得:3=a (0﹣2)2﹣1,a=1;∴y=(x ﹣2)2﹣1,即y=x 2﹣4x+3;(2)分两种情况:①当点P 1为直角顶点时,点P 1与点B 重合;令y=0,得x 2﹣4x+3=0,解得x 1=1,x 2=3;∵点A 在点B 的右边,∴B (1,0),A (3,0);∴P 1(1,0);②当点A 为△AP 2D 2的直角顶点时;∵OA=OC ,∠AOC=90°,∴∠OAD 2=45°;当∠D 2AP 2=90°时,∠OAP 2=45°,∴AO 平分∠D 2AP 2;又∵P 2D 2∥y 轴,∴P 2D 2⊥AO ,∴P 2、D 2关于x 轴对称;设直线AC 的函数关系式为y=kx+b (k≠0).将A (3,0),C (0,3)代入上式得:303k b b +=⎧⎨=⎩, 解得13k b =-⎧⎨=⎩; ∴y=﹣x+3;设D 2(x ,﹣x+3),P 2(x ,x 2﹣4x+3),则有:(﹣x+3)+(x 2﹣4x+3)=0,即x 2﹣5x+6=0;解得x 1=2,x 2=3(舍去);∴当x=2时,y=x 2﹣4x+3=22﹣4×2+3=﹣1;∴P 2的坐标为P 2(2,﹣1)(即为抛物线顶点).∴P 点坐标为P 1(1,0),P 2(2,﹣1);(3)由(2)知,当P 点的坐标为P 1(1,0)时,不能构成平行四边形;当点P 的坐标为P 2(2,﹣1)(即顶点Q )时,平移直线AP 交x 轴于点E ,交抛物线于F ;∵P (2,﹣1),∴可设F (x ,1);∴x 2﹣4x+3=1,解得x 1=2﹣2,x 2=2+2;∴符合条件的F 点有两个,即F 1(2﹣2,1),F 2(2+2,1).【点睛】此题主要考查了二次函数的解析式的确定、直角三角形的判定、平行四边形的判定与性质等重要知识点,同时还考查了分类讨论的数学思想,能力要求较高,难度较大.7.如图,抛物线2y x bx c =-++的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C ,点D 为抛物线的顶点.点A 坐标的为3,0,点C 的坐标为()0,3.(Ⅰ)求抛物线的解析式;(Ⅱ)点M 为线段AB 上一点(点M 不与点A 、B 重合),过点M 作i 轴的垂线,与直线AC 交于点E ,与抛物线交于点P ,过点P 作//PQ AB 交抛物线于点Q ,过点Q 作QN x ⊥轴于点N .若点P 在点Q 左边,当矩形PMNQ 的周长最大时,求AEM △的面积;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当矩形PMNQ 的周长最大时,连接DQ ,过抛物线上一点F 作y 轴的平行线,与直线AC 交于点G (点G 在点F 的上方).若=22FG DQ ,求点F 的坐标.【答案】(Ⅰ)223y x x =--+;(Ⅱ)12;(Ⅲ)()4,5F --或()1,0 【解析】【分析】(Ⅰ)将点A ,点C 坐标代入解析式可求解;(Ⅱ)设M (x ,0),P (x ,-x 2-2x+3),利用对称性可求点Q (-2-x ,-x 2-2x+3),可求MP=-x 2-2x+3,PQ=-2-x-x=-2-2x ,则可用x 表示矩形PMNQ 的周长,由二次函数的性质可求当矩形PMNQ 的周长最大时,点P 的坐标,即可求点E ,点M 的坐标,由三角形面积公式可求解;(Ⅲ)先求出点D 坐标,即可求DQ=2,可得FG=4,设F (m ,-m 2-2m+3),则G (m ,m+3),用含有m 的式子表示FG 的长度即可求解.【详解】 解:(Ⅰ)依题意()()2330{3b c c --+⨯-+== 解得2{3b c =-= 所以223y x x =--+(Ⅱ)2223(1)4y x x x抛物线的对称轴是直线1x =-(,0)M x ,()2,23P x x x --+,其中31x -<<-∵P 、Q 关于直线1x =-对称设Q 的横坐标为a则()11a x --=--∴2a x =--∴()22,23Q x x x ----+∴223MP x x =--+,222PQ x x x =---=--∴周长()222222232822(2)10d x x x x x x =----+=--+=-++当2x =-时,d 取最大值,此时,(2,0)M -∴2(3)1AM =---=设直线AC 的解析式为y kx b =+则303k b b -+=⎧⎨=⎩,解得13k b =⎧⎨=⎩∴设直线AC 的解析式为3y x 将2x =-代入3y x ,得1y = ∴(2,1)E -,∴1EM = ∴11111222AEM S AM ME ∆=⋅=⨯⨯= (Ⅲ)由(Ⅱ)知,当矩形PMNQ 的周长最大时,2x =-此时点()0,3Q ,与点C 重合,∴3OQ =∵2223(1)4y x x x∴()1,4D -过D 作DK y ⊥轴于K ,则1DK =,4OK =∴431OK OK OQ =-=-=∴DKQ 是等腰直角三角形,DQ =∴4FG ==设()2,23F m m m --+,则(,3)G m m + ()223233FG m m m m m =+---+=+∴234m m +=,解得14m =-,21m =当4m =-时,2235m m --+=-当1m =时,2230m m --+=.∴()4,5F --或()1,0【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,矩形的性质,等腰直角三角形的性质等,利用参数表示线段的长度是本题的关键.8.如图,已知抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于A ,B 两点,过点A 的直线l 与抛物线交于点C ,其中点A 的坐标是()1,0,点C 的坐标是()2,3-,抛物线的顶点为点D .(1)求抛物线和直线AC 的解析式.(2)若点P 是抛物线上位于直线AC 上方的一个动点,求APC ∆的面积的最大值及此时点P 的坐标.(3)若抛物线的对称轴与直线AC 相交于点E ,点M 为直线AC 上的任意一点,过点M 作//MN DE 交抛物线于点N ,以D ,E ,M ,N 为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求出点M 的坐标;若不能,请说明理由.【答案】(1)y=-x 2-2x+3,y=-x+1;(2)最大值为278,此时点P(12-,154);(3)能,(0,1),117-+317-)或117--317+ 【解析】【分析】(1)直接利用待定系数法进行求解,即可得到答案;(2)设点P(m ,-m 2-2m+3),则Q(m ,-m+1),求出PQ 的长度,结合三角形的面积公式和二次函数的性质,即可得到答案;(3)根据题意,设点M(t ,-t+1),则点N(t ,-t 2-2t+3),可分为两种情况进行分析:①当点M 在线段AC 上时,点N 在点M 上方;②当点M 在线段AC (或CA )延长线上时,点N 在点M 下方;分别求出点M 的坐标即可.【详解】解:(1)∵抛物线y=-x 2+bx+c 过点A(1,0),C(-2,3),∴10423b c b c -++=⎧⎨--+=⎩,,解得:23b c =-⎧⎨=⎩,.∴抛物线的解析式为y=-x 2-2x+3.设直线AC 的解析式为y=kx+n .将点A ,C 坐标代入,得023k n k n +=⎧⎨-+=⎩,,解得11k n =-⎧⎨=⎩,. ∴直线AC 的解析式为y=-x+1.(2)过点P 作PQ ∥y 轴交AC 于点Q .设点P(m ,-m 2-2m+3),则Q(m ,-m+1).∴PQ=(-m 2-2m+3)-(-m+1)=-m 2-m+2.∴S △APC =S △PCQ +S △APQ =12PQ·(x A -x C )=12(-m 2-m+2)×3=23127()228m -++. ∴当m=12-时,S △APC 最大,最大值为278,此时点P(12-,154). (3)能.∵y=-x 2-2x+3,点D 为顶点,∴点D(-1,4),令x=-1时,y=-(-1)+1=2,∴点E(-1,2).∵MN ∥DE ,∴当MN=DE=2时,以D ,E ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形.∵点M 在直线AC 上,点N 在抛物线上,∴设点M(t ,-t+1),则点N(t ,-t 2-2t+3).①当点M 在线段AC 上时,点N 在点M 上方,则MN=(-t 2-2t+3)-(-t+1)=-t 2-t+2.∴-t 2-t+2=2,解得:t=0或t=-1(舍去).∴此时点M 的坐标为(0,1).②当点M 在线段AC (或CA )延长线上时,点N 在点M 下方,则MN=(-t+1)-(-t 2-2t+3)=t 2+t-2.∴t 2+t-2=2,解得:t=12-+或t=12-.∴此时点M 的坐标为(1172-+,3172-)或(1172--,3172+). 综上所述,满足条件的点M 的坐标为:(0,1),(117-+,317-)或(117--,317+). 【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、三角形的面积以及周长,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线及直线AC 的函数关系式;(2)利用三角形的面积公式和二次函数的性质解题;(3)利用二次函数图象的对称性结合两点之间线段最短找出点M 的位置.9.如图,已知二次函数1L :()22311y mx mx m m =+-+≥和二次函数2L :()2341y m x m =--+-()1m ≥图象的顶点分别为M 、N ,与x 轴分别相交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边)和C 、D 两点(点C 在点D 的左边),(1)函数()22311y mx mx m m =+-+≥的顶点坐标为______;当二次函数1L ,2L 的y 值同时随着x 的增大而增大时,则x 的取值范围是_______;(2)判断四边形AMDN 的形状(直接写出,不必证明);(3)抛物线1L ,2L 均会分别经过某些定点;①求所有定点的坐标;②若抛物线1L 位置固定不变,通过平移抛物线2L 的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线2L 应平移的距离是多少?【答案】(1)()1,41m --+,13x ;(2)四边形AMDN 是矩形;(3)①所有定点的坐标,1L 经过定点()3,1-或()1,1,2L 经过定点()5,1-或()1,1-;②抛物线2L 应平移的距离是423+423-.【解析】【分析】(1)将已知抛物线解析式转化为顶点式,直接得到点M 的坐标;结合函数图象填空; (2)利用抛物线解析式与一元二次方程的关系求得点A 、D 、M 、N 的横坐标,可得AD 的中点为(1,0),MN 的中点为(1,0),则AD 与MN 互相平分,可证四边形AMDN 是矩形; (3)①分别将二次函数的表达式变形为1:(3)(1)1L y m x x =+-+和2:(1)(5)1L y m x x =----,通过表达式即可得出所过定点;②根据菱形的性质可得EH 1=EF=4即可,设平移的距离为x ,根据平移后图形为菱形,由勾股定理可得方程即可求解.【详解】解:(1)12b x a=-=-,顶点坐标M 为(1,41)m --+, 由图象得:当13x 时,二次函数1L ,2L 的y 值同时随着x 的增大而增大. 故答案为:(1,41)m --+;13x ;(2)结论:四边形AMDN 是矩形.由二次函数21:231(1)L y mx mx m m =+-+和二次函数22:(3)41(1)L y m x m m =--+-解析式可得:A 点坐标为41(1m m ---,0),D 点坐标为41(3m m -+,0), 顶点M 坐标为(1,41)m --+,顶点N 坐标为(3,41)m -,AD ∴的中点为(1,0),MN 的中点为(1,0),AD ∴与MN 互相平分,∴四边形AMDN 是平行四边形,又AD MN =,∴□AMDN 是矩形;(3)①二次函数21:231(3)(1)1L y mx mx m m x x =+-+=+-+,故当3x =-或1x =时1y =,即二次函数21:231L y mx mx m =+-+经过(3,1)-、(1,1)两点,二次函数22:(3)41(1)(5)1L y m x m m x x =--+-=----,故当1x =或5x =时1y =-,即二次函数22:(3)41L y m x m =--+-经过(1,1)-、(5,1)-两点,②二次函数21:231L y mx mx m =+-+经过(3,1)-、(1,1)两点,二次函数22:(3)41L y m x m =--+-经过(1,1)-、(5,1)-两点,如图:四个定点分别为(3,1)E -、(1,1)F ,(1,1)H -、(5,1)G -,则组成四边形EFGH 为平行四边形,∴FH ⊥HG ,FH=2,HM=4-x ,设平移的距离为x ,根据平移后图形为菱形,则EH 1=EF=H 1M=4,由勾股定理可得:FH 2+HM 2=FM 2,即22242(4)x =+-,解得:423x =±,抛物线1L 位置固定不变,通过左右平移抛物线2L 的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线2L 应平移的距离是423+或423-.【点睛】本题考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.10.如图,在平面直角坐标系中,矩形AOBC 的边AO 在x 轴的负半轴上,边OB 在y 轴的负半轴上.且AO =12,OB =9.抛物线y =﹣x 2+bx+c 经过点A 和点B .(1)求抛物线的表达式;(2)在第二象限的抛物线上找一点M ,连接AM ,BM ,AB ,当△ABM 面积最大时,求点M 的坐标;(3)点D 是线段AO 上的动点,点E 是线段BO 上的动点,点F 是射线AC 上的动点,连接EF ,DF ,DE ,BD ,且EF 是线段BD 的垂直平分线.当CF =1时.①直接写出点D 的坐标 ;②若△DEF 的面积为30,当抛物线y =﹣x 2+bx+c 经过平移同时过点D 和点E 时,请直接写出此时的抛物线的表达式 .【答案】(1)y=﹣x2﹣514x﹣9;(2)M(﹣6,31.5);(3)①(﹣50)或(﹣3,0),②y=﹣x2﹣133x﹣4【解析】【分析】(1)利用待定系数法把问题转化为解方程组即可解决问题.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),根据S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.(3)①分两种情形:如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).根据FD=FB,构建方程求解.当点F在线段AC上时,同法可得.②根据三角形的面积求出D,E的坐标,再利用待定系数法解决问题即可.【详解】解:(1)由题意A(﹣12,0),B(0,﹣9),把A,B的坐标代入y=﹣x2+bx+c,得到9 144120cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:5149bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣514x﹣9.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB=12×9×(m+12)+12×12×(﹣m2﹣514m﹣9+9)﹣12×12×9=﹣6m2﹣72m=﹣6(m+6)2+216,∵﹣6<0,∴m=﹣6时,△ABM的面积最大,此时M(﹣6,31.5).(3)①如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).∵EF垂直平分线段BD,∴FD=FB,∵F(﹣12,﹣10),B(0,﹣9),∴102+(m+12)2=122+12,∴m=﹣12﹣55∴D(﹣50).当点F在线段AC上时,同法可得D(﹣3,0),综上所述,满足条件的点D的坐标为(﹣50)或(﹣3,0).故答案为(﹣50)或(﹣3,0).②由①可知∵△EF的面积为30,∴D(﹣3,0),E(0,﹣4),把D,E代入y=﹣x2+b′x+c′,可得'493''0cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:13'3'4bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣133x﹣4.故答案为:y=﹣x2﹣133x﹣4.【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.。
备战中考数学二次函数的综合热点考点难点及答案解析
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备战中考数学二次函数的综合热点考点难点及答案解析一、二次函数1.(10分)(2015•佛山)如图,一小球从斜坡O点处抛出,球的抛出路线可以用二次函数y=﹣x2+4x刻画,斜坡可以用一次函数y=x刻画.(1)请用配方法求二次函数图象的最高点P的坐标;(2)小球的落点是A,求点A的坐标;(3)连接抛物线的最高点P与点O、A得△POA,求△POA的面积;(4)在OA上方的抛物线上存在一点M(M与P不重合),△MOA的面积等于△POA的面积.请直接写出点M的坐标.【答案】(1)(2,4);(2)(,);(3);(4)(,).【解析】试题分析:(1)利用配方法抛物线的一般式化为顶点式,即可求出二次函数图象的最高点P的坐标;(2)联立两解析式,可求出交点A的坐标;(3)作PQ⊥x轴于点Q,AB⊥x轴于点B.根据S△POA=S△POQ+S△梯形PQBA﹣S△BOA,代入数值计算即可求解;(4)过P作OA的平行线,交抛物线于点M,连结OM、AM,由于两平行线之间的距离相等,根据同底等高的两个三角形面积相等,可得△MOA的面积等于△POA的面积.设直线PM的解析式为y=x+b,将P(2,4)代入,求出直线PM的解析式为y=x+3.再与抛物线的解析式联立,得到方程组,解方程组即可求出点M的坐标.试题解析:(1)由题意得,y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,故二次函数图象的最高点P的坐标为(2,4);(2)联立两解析式可得:,解得:,或.故可得点A的坐标为(,);(3)如图,作PQ⊥x轴于点Q,AB⊥x轴于点B.S△POA=S△POQ+S△梯形PQBA﹣S△BOA=×2×4+×(+4)×(﹣2)﹣××=4+﹣=;(4)过P作OA的平行线,交抛物线于点M,连结OM、AM,则△MOA的面积等于△POA的面积.设直线PM的解析式为y=x+b,∵P的坐标为(2,4),∴4=×2+b,解得b=3,∴直线PM的解析式为y=x+3.由,解得,,∴点M的坐标为(,).考点:二次函数的综合题2.已知,m ,n 是一元二次方程x 2+4x +3=0的两个实数根,且|m |<|n |,抛物线y =x 2+bx +c 的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),如图所示. (1)求这个抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线与x 轴的另一个交点为抛物线的顶点为D ,求出点C ,D 的坐标,并判断△BCD 的形状;(3)点P 是直线BC 上的一个动点(点P 不与点B 和点C 重合),过点P 作x 轴的垂线,交抛物线于点M ,点Q 在直线BC 上,距离点P为2个单位长度,设点P 的横坐标为t ,△PMQ 的面积为S ,求出S 与t 之间的函数关系式.【答案】(1)223y x x =--;(2)C (3,0),D (1,﹣4),△BCD 是直角三角形;(3)2213(03)2213(03)22t t t S t t t t ⎧-+⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩<<<或>【解析】试题分析:(1)先解一元二次方程,然后用待定系数法求出抛物线解析式;(2)先解方程求出抛物线与x 轴的交点,再判断出△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,从而得到结论;(3)先求出QF=1,再分两种情况,当点P 在点M 上方和下方,分别计算即可. 试题解析:解(1)∵2+430x x +=,∴11x =-,23x =-,∵m ,n 是一元二次方程2+430x x +=的两个实数根,且|m|<|n|,∴m=﹣1,n=﹣3,∵抛物线223y x x =--的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),∴10{3b c c -+==-,∴2{3b c =-=-,∴抛物线解析式为223y x x =--;(2)令y=0,则2230x x --=,∴11x =-,23x =,∴C (3,0),∵223y x x =--=2(1)4x --,∴顶点坐标D (1,﹣4),过点D 作DE ⊥y 轴,∵OB=OC=3,∴BE=DE=1,∴△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠DBE=45°,∴∠CBD=90°,∴△BCD 是直角三角形;(3)如图,∵B (0,﹣3),C (3,0),∴直线BC 解析式为y=x ﹣3,∵点P 的横坐标为t ,PM ⊥x 轴,∴点M 的横坐标为t ,∵点P 在直线BC 上,点M 在抛物线上,∴P (t ,t ﹣3),M (t ,223t t --),过点Q 作QF ⊥PM ,∴△PQF 是等腰直角三角形,∵PQ=2,∴QF=1.①当点P 在点M 上方时,即0<t <3时,PM=t ﹣3﹣(223t t --)=23t t -+,∴S=12PM×QF=21(3)2t t -+=21322t t -+,②如图3,当点P 在点M 下方时,即t <0或t>3时,PM=223t t --﹣(t ﹣3)=23t t -,∴S=12PM×QF=12(23t t -)=21322t t -.综上所述,S=2213(03)22{13 (03)22t t t t t t t 或-+<<-.考点:二次函数综合题;分类讨论.3.对于二次函数 y=ax 2+(b+1)x+(b ﹣1),若存在实数 x 0,使得当 x=x 0,函数 y=x 0,则称x 0 为该函数的“不变值”.(1)当 a=1,b=﹣2 时,求该函数的“不变值”;(2)对任意实数 b ,函数 y 恒有两个相异的“不变值”,求 a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,若该图象上 A 、B 两点的横坐标是该函数的“不变值”,且 A 、B 两点关于直线 y=kx-2a+3 对称,求 b 的最小值. 【答案】(1)-1,3;(2)0<a<1;(3)-98【解析】 【分析】(1)先确定二次函数解析式为y=x 2-x-3,根据x o 是函数y 的一个不动点的定义,把(x o ,x o )代入得x 02-x 0-3=x o ,然后解此一元二次方程即可;(2)根据x o 是函数y 的一个不动点的定义得到ax o 2+(b+1)x o +(b-1)=x o ,整理得ax 02+bx o +(b-1)=0,则根据判别式的意义得到△=b 2-4a (b-1)>0,即b 2-4ab+4a>0,把b 2-4ab+4a 看作b 的二次函数,由于对任意实数b ,b 2-4ab+4a>0成立,则(4a )2-4.4a<0,然后解此不等式即可.(3)(利用两点关于直线对称的两个结论,一是中点在已知直线上,二是两点连线和已知直线垂直.找到a ,b 之间的关系式,整理后在利用基本不等式求解可得. 【详解】解:(1)当a=1,b=-2时,二次函数解析式为y=x 2-x-3,把(x o ,x o )代入得x 02-x 0-3=x o ,解得x o =-1或x o =3,所以函数y 的不动点为-1和3;(2)因为y=x o ,所以ax o 2+(b+1)x o +(b-1)=x o ,即ax 02+bx o +(b-1)=0,因为函数y 恒有两个相异的不动点,所以此方程有两个不相等的实数解,所以△=b 2-4a (b-1)>0,即b 2-4ab+4a>0,而对任意实数b ,b 2-4ab+4a>0成立,所以(4a )2-4.4a<0,解得0<a<1.(3)设A (x 1,x 1),B (x 2,x 2),则x 1+x 2b a=- A ,B 的中点的坐标为(1212,22x x x x ++ ),即M (,22b ba a-- ) A 、B 两点关于直线y=kx-2a+3对称, 又∵A ,B 在直线y=x 上,∴k=-1,A ,B 的中点M 在直线y=kx-2a+3上.∴b a -=ba-2a+3 得:b=2a 2-3a 所以当且仅当a=34 时,b 有最小值-98【点睛】本题是在新定义下对函数知识的综合考查,是一道好题.关于两点关于直线对称的问题,有两个结论同时存在,一是中点在已知直线上,二是两点连线和已知直线垂直.4.红星公司生产的某种时令商品每件成本为20元,经过市场调研发现,这种商品在未来40天内的 日销售量(件)与时间(天)的关系如下表: 时间(天) 1 3 6 10 36 … 日销售量(件)9490847624…未来40天内,前20天每天的价格y 1(元/件)与t 时间(天)的函数关系式为:y 1=t+25(1≤t≤20且t 为整数);后20天每天的价格y 2(原/件)与t 时间(天)的函数关系式为:y 2=—t+40(21≤t≤40且t 为整数).下面我们来研究 这种商品的有关问题.(1)认真分析上表中的数量关系,利用学过的一次函数、二次函数 、反比例函数的知识确定一个满足这些数据之间的函数关系式;(2)请预测未来40天中那一天的销售利润最大,最大日销售利润是多少?(3)在实际销售的前20天中该公司决定每销售一件商品就捐赠a元利润(a<4)给希望工程,公司通过销售记录发现,前20天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t的增大而增大,求a的取值范围.【答案】(1)y=﹣2t+96;(2)当t=14时,利润最大,最大利润是578元;(3)3≤a<4.【解析】分析:(1)通过观察表格中的数据日销售量与时间t是均匀减少的,所以确定m与t是一次函数关系,利用待定系数法即可求出函数关系式;(2)根据日销售量、每天的价格及时间t可以列出销售利润W关于t的二次函数,然后利用二次函数的性质即可求出哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少;(3)列式表示前20天中每天扣除捐赠后的日销售利润,根据函数的性质求出a的取值范围.详解:(1)设数m=kt+b,有,解得∴m=-2t+96,经检验,其他点的坐标均适合以上析式故所求函数的解析式为m=-2t+96.(2)设日销售利润为P,由P=(-2t+96)=t2-88t+1920=(t-44)2-16,∵21≤t≤40且对称轴为t=44,∴函数P在21≤t≤40上随t的增大而减小,∴当t=21时,P有最大值为(21-44)2-16=529-16=513(元),答:来40天中后20天,第2天的日销售利润最大,最大日销售利润是513元.(3)P1=(-2t+96)=-+(14+2a)t+480-96n,∴对称轴为t=14+2a,∵1≤t≤20,∴14+2a≥20得a≥3时,P1随t的增大而增大,又∵a<4,∴3≤a<4.点睛:解答本题的关键是要分析题意根据实际意义准确的求出解析式,并会根据图示得出所需要的信息.同时注意要根据实际意义准确的找到不等关系,利用不等式组求解.5.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数()的图象与x轴交于A(﹣2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点B,其对称轴与x轴交于点D.(1)求该二次函数的解析式;(2)如图1,连结BC,在线段BC上是否存在点E,使得△CDE为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,若点P(m,n)是该二次函数图象上的一个动点(其中m>0,n<0),连结PB,PD,BD,求△BDP面积的最大值及此时点P的坐标.【答案】(1);(2)E的坐标为(,)、(0,﹣4)、(,);(3),(,).【解析】试题分析:(1)采用待定系数法求得二次函数的解析式;(2)先求得直线BC的解析式为,则可设E(m,),然后分三种情况讨论即可求得;(3)利用△PBD的面积即可求得.试题解析:(1)∵二次函数()的图象与x轴交于A(﹣2,0)、C (8,0)两点,∴,解得:,∴该二次函数的解析式为;(2)由二次函数可知对称轴x=3,∴D(3,0),∵C(8,0),∴CD=5,由二次函数可知B(0,﹣4),设直线BC的解析式为,∴,解得:,∴直线BC的解析式为,设E(m,),当DC=CE时,,即,解得,(舍去),∴E(,);当DC=DE时,,即,解得,(舍去),∴E(0,﹣4);当EC=DE时,,解得=,∴E(,).综上,存在点E,使得△CDE为等腰三角形,所有符合条件的点E的坐标为(,)、(0,﹣4)、(,);(3)过点P作y轴的平行线交x轴于点F,∵P点的横坐标为m,∴P点的纵坐标为:,∵△PBD的面积===,∴当m=时,△PBD的最大面积为,∴点P的坐标为(,).考点:二次函数综合题.6.如图,已知二次函数图象的顶点坐标为(1,4)A,与坐标轴交于B、C、D三点,且B点的坐标为(1,0)-.(1)求二次函数的解析式;(2)在二次函数图象位于x轴上方部分有两个动点M、N,且点N在点M的左侧,过M、N作x轴的垂线交x轴于点G、H两点,当四边形MNHG为矩形时,求该矩形周长的最大值;(3)当矩形MNHG的周长最大时,能否在二次函数图象上找到一点P,使PNC∆的面积是矩形MNHG面积的916?若存在,求出该点的横坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=-++ (2)最大值为10 (3)故点P 坐标为:315(,)24或332362+--或332362--+. 【解析】 【分析】(1)二次函数表达式为:()214y a x =-+,将点B 的坐标代入上式,即可求解; (2)矩形MNHG 的周长()()2222222223282C MN GM x x x x x =+=-+-++=-++,即可求解;(3)2711sin4532822PNC S PK CD PH ∆==⨯⨯=⨯⨯︒⨯94PH HG ==,即可求解. 【详解】(1)二次函数表达式为:()214y a x =-+,将点B 的坐标代入上式得:044a =+,解得:1a =-, 故函数表达式为:223y x x =-++…①;(2)设点M 的坐标为()2,23x x x -++,则点()22,23N x x x --++, 则222MN x x x =-+=-,223GM x x =-++,矩形MNHG 的周长()()2222222223282C MN GM x x x x x =+=-+-++=-++,∵20-<,故当22bx a=-=,C 有最大值,最大值为10, 此时2x =,点()0,3N 与点D 重合; (3)PNC ∆的面积是矩形MNHG 面积的916, 则99272316168PNC S MN GM ∆=⨯⨯=⨯⨯=, 连接DC ,在CD 得上下方等距离处作CD 的平行线m 、n , 过点P 作y 轴的平行线交CD 、直线n 于点H 、G ,即PH GH =, 过点P 作PK CD ⊥于点K ,将()3,0C 、()0,3D 坐标代入一次函数表达式并解得: 直线CD 的表达式为:3y x =-+,OC OD =,∴45OCD ODC PHK ∠=∠=︒=∠,32CD =设点()2,23P x x x -++,则点(),3H x x -+,2711sin4532822PNC S PK CD PH ∆==⨯⨯=⨯⨯︒⨯ 解得:94PH HG ==, 则292334PH x x x =-+++-=, 解得:32x =, 故点315,24P ⎛⎫⎪⎝⎭, 直线n 的表达式为:93344y x x =-+-=-+…②, 联立①②并解得:3322x ±=, 即点'P 、''P 的坐标分别为332362+--⎝⎭、332362--+⎝⎭; 故点P 坐标为:315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或33236224⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭或33236224⎛--+ ⎝⎭. 【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.7.如图,关于x 的二次函数y=x 2+bx+c 的图象与x 轴交于点A (1,0)和点B 与y 轴交于点C (0,3),抛物线的对称轴与x 轴交于点D .(1)求二次函数的表达式;(2)在y 轴上是否存在一点P ,使△PBC 为等腰三角形?若存在.请求出点P 的坐标; (3)有一个点M 从点A 出发,以每秒1个单位的速度在AB 上向点B 运动,另一个点N 从点D 与点M 同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M 到达点B 时,点M 、N 同时停止运动,问点M 、N 运动到何处时,△MNB 面积最大,试求出最大面积.【答案】(1)二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3;(2)点P 的坐标为:(0,2(0,3﹣2)或(0,-3)或(0,0);(3)当点M 出发1秒到达D 点时,△MNB 面积最大,最大面积是1.此时点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处.【解析】【分析】(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c 得方程组,解方程组即可得二次函数的表达式;(2)先求出点B 的坐标,再根据勾股定理求得BC 的长,当△PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论:①CP=CB ;②BP=BC ;③PB=PC ;分别根据这三种情况求出点P 的坐标; (3)设AM=t 则DN=2t ,由AB=2,得BM=2﹣t ,S △MNB=12×(2﹣t )×2t=﹣t 2+2t ,把解析式化为顶点式,根据二次函数的性质即可得△MNB 最大面积;此时点M 在D 点,点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处.【详解】解:(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c ,103b c c ++=⎧⎨=⎩解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3;(2)令y=0,则x 2﹣4x+3=0,解得:x=1或x=3,∴B (3,0),∴2点P 在y 轴上,当△PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,①当CP=CB 时,2,∴2或OP=PC ﹣2﹣3∴P1(0,3+32),P2(0,3﹣32);②当PB=PC时,OP=OB=3,∴P3(0,-3);③当BP=BC时,∵OC=OB=3∴此时P与O重合,∴P4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+32)或(0,3﹣32)或(﹣3,0)或(0,0);(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,∴S△MNB=1×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,2当点M出发1秒到达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.8.如图,若b是正数,直线l:y=b与y轴交于点A;直线a:y=x﹣b与y轴交于点B;抛物线L:y=﹣x2+bx的顶点为C,且L与x轴右交点为D.(1)若AB =8,求b 的值,并求此时L 的对称轴与a 的交点坐标;(2)当点C 在l 下方时,求点C 与l 距离的最大值;(3)设x 0≠0,点(x 0,y 1),(x 0,y 2),(x 0,y 3)分别在l ,a 和L 上,且y 3是y 1,y 2的平均数,求点(x 0,0)与点D 间的距离;(4)在L 和a 所围成的封闭图形的边界上,把横、纵坐标都是整数的点称为“美点”,分别直接写出b =2019和b =2019.5时“美点”的个数.【答案】(1)b =4,(2,﹣2 );(2)1;(3)12;(4)当b =2019时“美点”的个数为4040个,b =2019.5时“美点”的个数为1010个.【解析】【分析】(1)求出A 、B 的坐标,由AB =8,可求出b 的值.从而得到L 的解析式,找出L 的对称轴与a 的交点即可; (2)通过配方,求出L 的顶点坐标,由于点C 在l 下方,则C 与l 的距离24b b -,配方即可得出结论;(3)由題意得y 1+y 2=2y 3,进而有b +x 0﹣b =2(﹣x 02+bx 0)解得x 0的值,求出L 与x 轴右交点为D 的坐标,即可得出结论;(4)①当b =2019时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019x 直线解析式a :y =x ﹣2019,美点”总计4040个点,②当b =2019.5时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019.5x ,直线解析式a :y =x ﹣2019.5,“美点”共有1010个.【详解】(1)当x =0吋,y =x ﹣b =﹣b ,∴B (0,﹣b ).∵AB =8,而A (0,b ),∴b ﹣(﹣b )=8,∴b =4,∴L :y =﹣x 2+4x ,∴L 的对称轴x =2,当x =2时,y =x ﹣4=﹣2,∴L 的对称轴与a 的交点为(2,﹣2 );(2)y =﹣(x 2b -)224b +,∴L 的顶点C (2b ,24b ). ∵点C 在l 下方,∴C 与l 的距离b 2144b -=-(b ﹣2)2+1≤1,∴点C 与l 距离的最大值为1;(3)∵y 3是y 1,y 2的平均数,∴y 1+y 2=2y 3,∴b +x 0﹣b =2(﹣x 02+bx 0),解得:x 0=0或x 0=b 12-. ∵x 0≠0,∴x 0=b 12-,对于L ,当y =0吋,0=﹣x 2+bx ,即0=﹣x (x ﹣b ),解得:x 1=0,x 2=b .∵b >0,∴右交点D (b ,0),∴点(x 0,0)与点D 间的距离b ﹣(b 12-)12=. (4)①当b =2019时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019x ,直线解析式a :y =x ﹣2019. 联立上述两个解析式可得:x 1=﹣1,x 2=2019,∴可知每一个整数x 的值都对应的一个整数y 值,且﹣1和2019之间(包括﹣1和﹣2019)共有2021个整数;∵另外要知道所围成的封闭图形边界分两部分:线段和抛物线,∴线段和抛物线上各有2021个整数点,∴总计4042个点.∵这两段图象交点有2个点重复,∴美点”的个数:4042﹣2=4040(个);②当b =2019.5时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019.5x ,直线解析式a :y =x ﹣2019.5,联立上述两个解析式可得:x 1=﹣1,x 2=2019.5,∴当x 取整数时,在一次函数y =x ﹣2019.5上,y 取不到整数值,因此在该图象上“美点”为0,在二次函数y =x 2+2019.5x 图象上,当x 为偶数时,函数值y 可取整数,可知﹣1到2019.5之 间有1010个偶数,因此“美点”共有1010个.故b =2019时“美点”的个数为4040个,b =2019.5时“美点”的个数为1010个.【点睛】本题考查了二次函数,熟练运用二次函数的性质以及待定系数法求函数解析式是解题的关键.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和点C (0,4),交x 轴正半轴于点B ,连接AC ,点E 是线段OB 上一动点(不与点O ,B 重合),以OE 为边在x 轴上方作正方形OEFG ,连接FB ,将线段FB 绕点F 逆时针旋转90°,得到线段FP ,过点P 作PH ∥y 轴,PH 交抛物线于点H ,设点E (a ,0).(1)求抛物线的解析式.(2)若△AOC 与△FEB 相似,求a 的值.(3)当PH =2时,求点P 的坐标.【答案】(1)y =﹣x 2+3x +4;(2)a =165或45;(3)点P 的坐标为(2,4)或(1,4)3+17,4).【解析】【详解】(1)点C(0,4),则c=4,二次函数表达式为:y=﹣x2+bx+4,将点A的坐标代入上式得:0=﹣1﹣b+4,解得:b=3,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4;(2)tan∠ACO=AOCO=14,△AOC与△FEB相似,则∠FBE=∠ACO或∠CAO,即:tan∠FEB=14或4,∵四边形OEFG为正方形,则FE=OE=a,EB=4﹣a,则144aa=-或44aa=-,解得:a=165或45;(3)令y=﹣x2+3x+4=0,解得:x=4或﹣1,故点B(4,0);分别延长CF、HP交于点N,∵∠PFN+∠BFN=90°,∠FPN+∠PFN=90°,∴∠FPN=∠NFB,∵GN∥x轴,∴∠FPN=∠NFB=∠FBE,∵∠PNF=∠BEF=90°,FP=FB,∴△PNF≌△BEF(AAS),∴FN=FE=a,PN=EB=4﹣a,∴点P(2a,4),点H(2a,﹣4a2+6a+4),∵PH=2,即:﹣4a2+6a+4﹣4=|2|,解得:a=1或12或3174+或3174-(舍去),故:点P的坐标为(2,4)或(1,43+17,4).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,其中(2)、(3),要注意分类求解,避免遗漏.10.已知:二次函数2432y x x a =-++(a 为常数).(1)请写出该二次函数图象的三条性质;(2)在同一直角坐标系中,若该二次函数的图象在4x ≤的部分与一次函数21y x =-的图象有两个交点,求a 的取值范围.【答案】(1)见解析;(2)523a ≤<. 【解析】【分析】(1)可从开口方向、对称轴、最值等角度来研究即可;(2) 先由二次函数的图象与一次函数21y x =-的图象有两个交点,即关于x 的一元二次方程26330x x a -++=有两个不相等的实数根,由此可得2a <,再根据二次函数的图象在4x ≤的部分与一次函数21y x =-的图象有两个交点,也就是说二次函数2633w x x a =-++的图象与x 轴4x ≤的部分有两个交点,画出函数2633w x x a =-++的图象,结合图象,可知当4x =时,26330x x a -++≥,将x=4代入求得a 的取值范围,由此即可求得答案.【详解】(1)①图象开口向上;②图象的对称轴为直线2x =;③当2x >时,y 随x 的增大而增大;④当2x <时,y 随x 的增大而减小;⑤当2x =时,函数有最小值;(2)∵二次函数的图象与一次函数21y x =-的图象有两个交点,∴243221x x a x -++=-,即26330x x a -++=,364(33)12240a a ∆=-+=-+>,解得2a <,∵二次函数的图象在4x ≤的部分与一次函数21y x =-的图象有两个交点,∴二次函数2633w x x a =-++的图象与x 轴4x ≤的部分有两个交点,画出二次函数2633w x x a =-++的图象,结合图象,可知当4x =时,26330x x a -++≥,∴当4x =时,2633350x x a a -++=-≥,得53a ≥, ∴当二次函数的图象在4x ≤的部分与一次函数21y x =-的图象有两个交点时, a 的取值范围为523a ≤<. 【点睛】 本题考查的是二次函数综合题,涉及了二次函数的性质,二次函数图象与一次函数图象的交点问题,二次函数的图象与x 轴交点问题,正确进行分析并运用数形结合思想、灵活运用相关知识是解题的关键.11.如图甲,直线y=﹣x+3与x 轴、y 轴分别交于点B 、点C ,经过B 、C 两点的抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴的另一个交点为A ,顶点为P .(1)求该抛物线的解析式;(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M ,使以C ,P ,M 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当0<x <3时,在抛物线上求一点E ,使△CBE 的面积有最大值(图乙、丙供画图探究).【答案】(1)y=x 2﹣4x+3;(2)(2,)或(2,7)或(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);(3)E 点坐标为(,)时,△CBE 的面积最大.【解析】试题分析:(1)由直线解析式可求得B 、C 坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式; (2)由抛物线解析式可求得P 点坐标及对称轴,可设出M 点坐标,表示出MC 、MP 和PC 的长,分MC=MP 、MC=PC 和MP=PC 三种情况,可分别得到关于M 点坐标的方程,可求得M 点的坐标;(3)过E 作EF ⊥x 轴,交直线BC 于点F ,交x 轴于点D ,可设出E 点坐标,表示出F 点的坐标,表示出EF 的长,进一步可表示出△CBE 的面积,利用二次函数的性质可求得其取得最大值时E 点的坐标.试题解析:(1)∵直线y=﹣x+3与x 轴、y 轴分别交于点B 、点C ,∴B (3,0),C (0,3),把B、C坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线对称轴为x=2,P(2,﹣1),设M(2,t),且C(0,3),∴MC=,MP=|t+1|,PC=,∵△CPM为等腰三角形,∴有MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况,①当MC=MP时,则有=|t+1|,解得t=,此时M(2,);②当MC=PC时,则有=2,解得t=﹣1(与P点重合,舍去)或t=7,此时M(2,7);③当MP=PC时,则有|t+1|=2,解得t=﹣1+2或t=﹣1﹣2,此时M(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);综上可知存在满足条件的点M,其坐标为(2,)或(2,7)或(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);(3)如图,过E作EF⊥x轴,交BC于点F,交x轴于点D,设E(x,x2﹣4x+3),则F(x,﹣x+3),∵0<x<3,∴EF=﹣x+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x,∴S△CBE=S△EFC+S△EFB=EF•OD+EF•BD=EF•OB=×3(﹣x2+3x)=﹣(x﹣)2+,∴当x=时,△CBE的面积最大,此时E点坐标为(,),即当E点坐标为(,)时,△CBE的面积最大.考点:二次函数综合题.12.综合与探究如图,抛物线y=211433x x --与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接AC ,BC .点P 是第四象限内抛物线上的一个动点,点P 的横坐标为m ,过点P 作PM ⊥x 轴,垂足为点M ,PM 交BC 于点Q ,过点P 作PE ∥AC 交x 轴于点E ,交BC 于点F .(1)求A ,B ,C 三点的坐标;(2)试探究在点P 运动的过程中,是否存在这样的点Q ,使得以A ,C ,Q 为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请直接写出此时点Q 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)请用含m 的代数式表示线段QF 的长,并求出m 为何值时QF 有最大值.【答案】(1)C (0,﹣4);(2)Q 点坐标为(522,522﹣4)或(1,﹣3); (3)当m=2时,QF 有最大值.【解析】【分析】(1)解方程13x 2−13x-4=0得A (-3,0),B (4,0),计算自变量为0时的二次函数值得C 点坐标; (2)利用勾股定理计算出AC=5,利用待定系数法可求得直线BC 的解析式为y=x-4,则可设Q (m ,m-4)(0<m <4),讨论:当CQ=CA 时,则m 2+(m-4+4)2=52, 当AQ=AC 时,(m+3)2+(m-4)2=52;当QA=QC 时,(m+3)2+(m-4)2=52,然后分别解方程求出m 即可得到对应的Q 点坐标;(3)过点F 作FG ⊥PQ 于点G ,如图,由△OBC 为等腰直角三角形.可判断△FQG 为等腰直角三角形,则FG=QG=22FQ ,再证明△FGP ~△AOC 得到34FG PG =,则PG=223FQ ,所以PQ=26FQ ,于是得到FQ=327PQ ,设P (m ,13m 2-13m-4)(0<m <4),则Q (m ,m-4),利用PQ=-13m 2+43m 得到32-13m 2+43m ),然后利用二次函数的性质解决问题.【详解】(1)当y=0,13x2−13x-4=0,解得x1=-3,x2=4,∴A(-3,0),B(4,0),当x=0,y=13x2−13x-4=-4,∴C(0,-4);(2)AC=2234=5,易得直线BC的解析式为y=x-4,设Q(m,m-4)(0<m<4),当CQ=CA时,m2+(m-4+4)2=52,解得m1=52,m2=-52(舍去),此时Q点坐标为(52,52-4);当AQ=AC时,(m+3)2+(m-4)2=52,解得m1=1,m2=0(舍去),此时Q点坐标为(1,-3);当QA=QC时,(m+3)2+(m-4)2=52,解得m=252(舍去),综上所述,满足条件的Q点坐标为(522,522-4)或(1,-3);(3)解:过点F作FG⊥PQ于点G,如图,则FG∥x轴.由B(4,0),C(0,-4)得△OBC为等腰直角三角形∴∠OBC=∠QFG=45∴△FQG为等腰直角三角形,∴FG=QG=22FQ,∵PE∥AC,PG∥CO,∴∠FPG=∠ACO,∵∠FGP=∠AOC=90°,∴△FGP~△AOC.∴FG PG OA CO =,即34FG PG =,∴PG=43FG=43•2FQ=3FQ ,∴PQ=PG+GQ=3FQ+2FQ=6FQ ,∴PQ , 设P (m ,13m 2-13m-4)(0<m <4),则Q (m ,m-4), ∴PQ=m-4-(13m 2-13m-4)=-13m 2+43m ,∴(-13m 2+43m )=-7(m-2)2∵-7<0, ∴QF 有最大值.∴当m=2时,QF 有最大值.【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质和等腰三角形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质,会利用相似比表示线段之间的关系;会运用分类讨论的思想解决数学问题.13.如图1,抛物线y=ax 2+2x+c 与x 轴交于A (﹣4,0),B (1,0)两点,过点B 的直线y=kx+23分别与y 轴及抛物线交于点C ,D . (1)求直线和抛物线的表达式; (2)动点P 从点O 出发,在x 轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t 秒,当t 为何值时,△PDC 为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t 的值;(3)如图2,将直线BD 沿y 轴向下平移4个单位后,与x 轴,y 轴分别交于E ,F 两点,在抛物线的对称轴上是否存在点M ,在直线EF 上是否存在点N ,使DM+MN 的值最小?若存在,求出其最小值及点M ,N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=228233x x +-,BD 解析式为y=﹣2233x +;(2)t 的值为4915129±、233.(3)N 点坐标为(﹣2,﹣2),M 点坐标为(﹣32,﹣54),213 【解析】分析:(1)利用待定系数法求解可得;(2)先求得点D 的坐标,过点D 分别作DE ⊥x 轴、DF ⊥y 轴,分P 1D ⊥P 1C 、P 2D ⊥DC 、P 3C ⊥DC 三种情况,利用相似三角形的性质逐一求解可得;(3)通过作对称点,将折线转化成两点间距离,应用两点之间线段最短.详解:(1)把A (﹣4,0),B (1,0)代入y=ax 2+2x+c ,得168020a c a c -+=⎧⎨++=⎩, 解得:2383a c ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴抛物线解析式为:y=228233x x +-, ∵过点B 的直线y=kx+23, ∴代入(1,0),得:k=﹣23, ∴BD 解析式为y=﹣2233x +; (2)由2282332233y x x y x ﹣⎧=+-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得交点坐标为D (﹣5,4), 如图1,过D 作DE ⊥x 轴于点E ,作DF ⊥y 轴于点F ,当P1D⊥P1C时,△P1DC为直角三角形,则△DEP1∽△P1OC,∴DEPO =PEOC,即4t=523t-,解得15129±,当P2D⊥DC于点D时,△P2DC为直角三角形由△P2DB∽△DEB得DBEB=2P BDB,52=526,解得:t=233;当P3C⊥DC时,△DFC∽△COP3,∴DFOC =3CFP O,即523=103t,解得:t=49,∴t的值为4915129±、233.(3)由已知直线EF解析式为:y=﹣23x﹣103,在抛物线上取点D的对称点D′,过点D′作D′N⊥EF于点N,交抛物线对称轴于点M过点N 作NH ⊥DD′于点H ,此时,DM+MN=D′N 最小.则△EOF ∽△NHD′设点N 坐标为(a ,﹣21033a -), ∴OE NH =OF HD ',即52104()33a ---=1032a -, 解得:a=﹣2,则N 点坐标为(﹣2,﹣2),求得直线ND′的解析式为y=32x+1, 当x=﹣32时,y=﹣54, ∴M 点坐标为(﹣32,﹣54), 此时,DM+MN 22D H NH '+2246+13点睛:本题是二次函数和几何问题综合题,应用了二次函数性质以及转化的数学思想、分类讨论思想.解题时注意数形结合.14.如图,抛物线y =ax 2+bx 经过△OAB 的三个顶点,其中点A (13),点B (3,﹣3),O 为坐标原点.(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;(2)若P (4,m ),Q (t ,n )为该抛物线上的两点,且n <m ,求t 的取值范围; (3)若C 为线段AB 上的一个动点,当点A ,点B 到直线OC 的距离之和最大时,求∠BOC 的大小及点C 的坐标.【答案】(1)2235333y x x =-+;(2)t>4;(3)∠BOC =60°,C (32,3) 【解析】 分析:(1)将已知点坐标代入y=ax 2+bx ,求出a 、b 的值即可;(2)利用抛物线增减性可解问题;(3)观察图形,点A ,点B 到直线OC 的距离之和小于等于AB ;同时用点A (1,3),点B (3,﹣3)求出相关角度.详解:(1)把点A (1,3),点B (3,﹣3)分别代入y=ax 2+bx 得3=393a b a b ⎧+⎪⎨-=+⎪⎩ ,解得2353a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴y=﹣22353x x + (2)由(1)抛物线开口向下,对称轴为直线x=54, 当x >54时,y 随x 的增大而减小, ∴当t >4时,n <m . (3)如图,设抛物线交x 轴于点F ,分别过点A 、B 作AD ⊥OC 于点D ,BE ⊥OC 于点E∵AC≥AD ,BC≥BE ,∴AD+BE≤AC+BE=AB ,∴当OC ⊥AB 时,点A ,点B 到直线OC 的距离之和最大.∵A (1,3),点B (3,﹣3),∴∠AOF=60°,∠BOF=30°,∴∠AOB=90°,∴∠ABO=30°.当OC ⊥AB 时,∠BOC=60°,点C 坐标为(32,3). 点睛:本题考查综合考查用待定系数法求二次函数解析式,抛物线的增减性.解答问题时注意线段最值问题的转化方法.15.如图1,四边形OABC 是矩形,点A 的坐标为(3,0),点c 的坐标为(0,6).点P 从点O 出发,沿OA 以每秒1个单位长度的速度向点A 运动,同时点Q 从点A 出发,沿AB 以每秒2个单位长度的速度向点B 运动,当点P 与点A 重合时运动停止.设运动时间为t 秒.(1)当2t =时,线段PQ 的中点坐标为________;(2)当CBQ ∆与PAQ ∆相似时,求t 的值;(3)当1t =时,抛物线2y x bx c =++经过P 、Q 两点,与y 轴交于点M ,抛物线的顶点为K ,如图2所示.问该抛物线上是否存在点D ,使12MQD MKQ ∠=∠,若存在,求出所有满足条件的D 点坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)PQ 的中点坐标是(2.5,2);(2)9352t -=或3t 4=;(3)124(,)39D ,2240(,)39D -. 【解析】分析:(1)先根据时间t=2,和速度可得动点P 和Q 的路程OP 和AQ 的长,再根据中点坐标公式可得结论;(2)根据矩形的性质得:∠B=∠PAQ=90°,所以当△CBQ 与△PAQ 相似时,存在两种情况:①当△PAQ ∽△QBC 时,PA QB AQ BC =,②当△PAQ ∽△CBQ 时,PA BC AQ QB=,分别列方程可得t 的值; (3)根据t=1求抛物线的解析式,根据Q (3,2),M (0,2),可得MQ ∥x 轴,∴KM=KQ ,KE ⊥MQ ,画出符合条件的点D ,证明△KEQ ∽△QMH ,列比例式可得点D 的坐标,同理根据对称可得另一个点D .详解:(1)如图1,∵点A 的坐标为(3,0),∴OA=3,当t=2时,OP=t=2,AQ=2t=4,∴P (2,0),Q (3,4),∴线段PQ 的中点坐标为:(2+32,0+42),即(52,2); 故答案为:(52,2); (2)如图1,∵四边形OABC 是矩形,∴∠B=∠PAQ=90°∴当△CBQ 与△PAQ 相似时,存在两种情况:①当△PAQ ∽△QBC 时,PA QB AQ BC=, ∴36223t t t --=, 4t 2-15t+9=0, (t-3)(t-34)=0, t 1=3(舍),t 2=34, ②当△PAQ ∽△CBQ 时,PA BC AQ QB=, ∴33262t t t=--, t 2-9t+9=0,,∵0≤t≤6>7,∴x=2不符合题意,舍去,综上所述,当△CBQ与△PAQ相似时,t的值是3 4或9+352;(3)当t=1时,P(1,0),Q(3,2),把P(1,0),Q(3,2)代入抛物线y=x2+bx+c中得:10932b cb c++⎧⎨++⎩==,解得:32bc-⎧⎨⎩==,∴抛物线:y=x2-3x+2=(x-32)2-14,∴顶点k(32,-14),∵Q(3,2),M(0,2),∴MQ∥x轴,作抛物线对称轴,交MQ于E,∴KM=KQ,KE⊥MQ,∴∠MKE=∠QKE=12∠MKQ,如图2,∠MQD=12∠MKQ=∠QKE,设DQ交y轴于H,∵∠HMQ=∠QEK=90°,∴△KEQ∽△QMH,∴KE MQEQ MH=,∴12+3432MH=,∴MH=2,∴H(0,4),易得HQ的解析式为:y=-23x+4,则224 332y xy x x==⎧-+⎪⎨⎪-+⎩,x2-3x+2=-23x+4,解得:x1=3(舍),x2=-23,∴D(-23,409);同理,在M的下方,y轴上存在点H,如图3,使∠HQM=12∠MKQ=∠QKE,由对称性得:H(0,0),易得OQ的解析式:y=23x,则22332y xy x x⎧⎪⎨⎪-+⎩==,x2-3x+2=23x,解得:x1=3(舍),x2=23,∴D(23,49);综上所述,点D的坐标为:D(-23,409)或(23,49).点睛:本题是二次函数与三角形相似的综合问题,主要考查相似三角形的判定和性质的综合应用,三角形和四边形的面积,二次函数的最值问题的应用,函数的交点等知识,本题比较复杂,注意用t表示出线段长度,再利用相似即可找到线段之间的关系,代入可解决问题.。
中考数学二次函数(大题培优 易错 难题)含答案

一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax-a 为抛物线y=ax 2+bx+c (a 、b 、c 为常数,a≠0)的“衍生直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y 轴上的三角形为其“衍生三角形”.已知抛物线223432333y x x =--+与其“衍生直线”交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与x 轴负半轴交于点C .(1)填空:该抛物线的“衍生直线”的解析式为 ,点A 的坐标为 ,点B 的坐标为 ;(2)如图,点M 为线段CB 上一动点,将△ACM 以AM 所在直线为对称轴翻折,点C 的对称点为N ,若△AMN 为该抛物线的“衍生三角形”,求点N 的坐标;(3)当点E 在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“衍生直线”上,是否存在点F ,使得以点A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E 、F 的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)2323y=;(-2,231,0); (2)N 点的坐标为(0,3-3),(0,23+3); (3)E (-1,43F (023)或E (-1,43),F (-4103)【解析】 【分析】(1)由抛物线的“衍生直线”知道二次函数解析式的a 即可;(2)过A 作AD ⊥y 轴于点D ,则可知AN=AC ,结合A 点坐标,则可求出ON 的长,可求出N 点的坐标;(3)分别讨论当AC 为平行四边形的边时,当AC 为平行四边形的对角线时,求出满足条件的E 、F 坐标即可 【详解】 (1)∵23432333y x x =--+a=233-,则抛物线的“衍生直线”的解析式为2323y=x+33-; 联立两解析式求交点2234323332323y=x+33y x x ⎧=--+⎪⎪⎨⎪-⎪⎩,解得x=-2y=23⎧⎪⎨⎪⎩或x=1y=0⎧⎨⎩,∴A (-2,23),B (1,0); (2)如图1,过A 作AD ⊥y 轴于点D , 在223432333y x x =--+中,令y=0可求得x= -3或x=1, ∴C (-3,0),且A (-2,23),∴AC=22-++2133=(23)()由翻折的性质可知AN=AC=13, ∵△AMN 为该抛物线的“衍生三角形”, ∴N 在y 轴上,且AD=2, 在Rt △AND 中,由勾股定理可得 DN=22AN -AD =13-4=3, ∵OD=23,∴ON=23-3或ON=23+3,∴N 点的坐标为(0,23-3),(0,23+3);(3)①当AC 为平行四边形的边时,如图2 ,过F 作对称轴的垂线FH ,过A 作AK ⊥x 轴于点K ,则有AC ∥EF 且AC=EF , ∴∠ ACK=∠ EFH , 在△ ACK 和△ EFH 中ACK=EFHAKC=EHF AC=EF ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ ACK ≌△ EFH ,∴FH=CK=1,HE=AK=23,∵抛物线的对称轴为x=-1,∴ F点的横坐标为0或-2,∵点F在直线AB上,∴当F点的横坐标为0时,则F(0,233),此时点E在直线AB下方,∴E到y轴的距离为EH-OF=23-233=433,即E的纵坐标为-433,∴ E(-1,-433);当F点的横坐标为-2时,则F与A重合,不合题意,舍去;②当AC为平行四边形的对角线时,∵ C(-3,0),且A(-2,23),∴线段AC的中点坐标为(-2.5,3),设E(-1,t),F(x,y),则x-1=2×(-2.5),y+t=23,∴x= -4,y=23-t,23-t=-233×(-4)+233,解得t=43-3,∴E(-1,43-3),F(-4,1033);综上可知存在满足条件的点F,此时E(-1,-433)、(0,233)或E(-1,43 -3),F(-4,1033)【点睛】本题是对二次函数的综合知识考查,熟练掌握二次函数,几何图形及辅助线方法是解决本题的关键,属于压轴题2.如图,已知顶点为(0,3)C -的抛物线2(0)y ax b a =+≠与x 轴交于A ,B 两点,直线y x m =+过顶点C 和点B . (1)求m 的值;(2)求函数2(0)y ax b a =+≠的解析式;(3)抛物线上是否存在点M ,使得15MCB ∠=︒?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)﹣3;(2)y 13=x 2﹣3;(3)M 的坐标为(3632). 【解析】 【分析】(1)把C (0,﹣3)代入直线y =x +m 中解答即可;(2)把y =0代入直线解析式得出点B 的坐标,再利用待定系数法确定函数关系式即可; (3)分M 在BC 上方和下方两种情况进行解答即可. 【详解】(1)将C (0,﹣3)代入y =x +m ,可得: m =﹣3;(2)将y =0代入y =x ﹣3得: x =3,所以点B 的坐标为(3,0),将(0,﹣3)、(3,0)代入y =ax 2+b 中,可得:390b a b =-⎧⎨+=⎩, 解得:133a b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,所以二次函数的解析式为:y 13=x 2﹣3; (3)存在,分以下两种情况:①若M 在B 上方,设MC 交x 轴于点D , 则∠ODC =45°+15°=60°, ∴OD =OC •tan30°3=设DC 为y =kx ﹣33,0),可得:k 3=联立两个方程可得:233133y x y x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩, 解得:121203336x x y y ⎧=⎧=⎪⎨⎨=-=⎪⎩⎩, 所以M 1(36);②若M 在B 下方,设MC 交x 轴于点E , 则∠OEC =45°-15°=30°, ∴OE =OC •tan60°=3设EC 为y =kx ﹣3,代入(30)可得:k 3=联立两个方程可得:2333133y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 解得:12120332x x y y ⎧=⎧=⎪⎨⎨=-=-⎪⎩⎩, 所以M 23,﹣2).综上所述M 的坐标为(3,63,﹣2). 【点睛】此题是一道二次函数综合题,熟练掌握待定系数法求函数解析式等知识是解题关键.3.新春佳节,电子鞭炮因其安全、无污染开始走俏.某商店经销一种电子鞭炮,已知这种电子鞭炮的成本价为每盒80元,市场调查发现,该种电子鞭炮每天的销售量y (盒)与销售单价x (元)有如下关系:y=﹣2x+320(80≤x≤160).设这种电子鞭炮每天的销售利润为w 元.(1)求w 与x 之间的函数关系式;(2)该种电子鞭炮销售单价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元? (3)该商店销售这种电子鞭炮要想每天获得2400元的销售利润,又想卖得快.那么销售单价应定为多少元?【答案】(1)w=﹣2x 2+480x ﹣25600;(2)销售单价定为120元时,每天销售利润最大,最大销售利润3200元(3)销售单价应定为100元 【解析】 【分析】 (1)用每件的利润()80x -乘以销售量即可得到每天的销售利润,即()()()80802320w x y x x =-=--+, 然后化为一般式即可;(2)把(1)中的解析式进行配方得到顶点式()221203200w x =--+,然后根据二次函数的最值问题求解;(3)求2400w =所对应的自变量的值,即解方程()2212032002400x --+=.然后检验即可. 【详解】(1)()()()80802320w x y x x =-=--+, 2248025600x x =-+-,w 与x 的函数关系式为:2248025600w x x =-+-; (2)()2224802560021203200w x x x =-+-=--+, 2080160x -<≤≤,,∴当120x =时,w 有最大值.w 最大值为3200.答:销售单价定为120元时,每天销售利润最大,最大销售利润3200元. (3)当2400w =时,()2212032002400x --+=. 解得:12100140x x ,.== ∵想卖得快,2140x ∴=不符合题意,应舍去.答:销售单价应定为100元.4.童装店销售某款童装,每件售价为60元,每星期可卖100件,为了促销该店决定降价销售,经市场调查发现:每降价1元,每星期可多卖10件,已知该款童装每件成本30元,设降价后该款童装每件售价x 元,每星期的销售量为y 件.(1)降价后,当某一星期的销售量是未降价前一星期销售量的3倍时,求这一星期中每件童装降价多少元?(2)当每件售价定为多少元时,一星期的销售利润最大,最大利润是多少?【答案】(1)这一星期中每件童装降价20元;(2)每件售价定为50元时,一星期的销售利润最大,最大利润4000元.【解析】【分析】(1)根据售量与售价x(元/件)之间的关系列方程即可得到结论.(2)设每星期利润为W元,构建二次函数利用二次函数性质解决问题.【详解】解:(1)根据题意得,(60﹣x)×10+100=3×100,解得:x=40,60﹣40=20元,答:这一星期中每件童装降价20元;(2)设利润为w,根据题意得,w=(x﹣30)[(60﹣x)×10+100]=﹣10x2+1000x﹣21000=﹣10(x﹣50)2+4000,答:每件售价定为50元时,一星期的销售利润最大,最大利润4000元.【点睛】本题考查二次函数的应用,一元二次不等式,解题的关键是构建二次函数解决最值问题,利用图象法解一元二次不等式,属于中考常考题型.5.如图1,抛物线经过平行四边形的顶点、、,抛物线与轴的另一交点为.经过点的直线将平行四边形分割为面积相等的两部分,与抛物线交于另一点.点为直线上方抛物线上一动点,设点的横坐标为.(1)求抛物线的解析式;(2)当何值时,的面积最大?并求最大值的立方根;(3)是否存在点使为直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)当t=时,△PEF的面积最大,其最大值为×,最大值的立方根为=;(3)存在满足条件的点P,t的值为1或【解析】试题分析:(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由A、C坐标可求得平行四边形的中心的坐标,由抛物线的对称性可求得E点坐标,从而可求得直线EF的解析式,作PH⊥x轴,交直线l于点M,作FN⊥PH,则可用t表示出PM的长,从而可表示出△PEF的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值,再求其最大值的立方根即可;(3)由题意可知有∠PAE=90°或∠APE=90°两种情况,当∠PAE=90°时,作PG⊥y轴,利用等腰直角三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;当∠APE=90°时,作PK⊥x 轴,AQ⊥PK,则可证得△PKE∽△AQP,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值.试题解析:(1)由题意可得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)∵A(0,3),D(2,3),∴BC=AD=2,∵B(﹣1,0),∴C(1,0),∴线段AC的中点为(,),∵直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等两部分,∴直线l过平行四边形的对称中心,∵A、D关于对称轴对称,∴抛物线对称轴为x=1,∴E(3,0),设直线l的解析式为y=kx+m,把E点和对称中心坐标代入可得,解得,∴直线l的解析式为y=﹣x+,联立直线l和抛物线解析式可得,解得或,∴F(﹣,),如图1,作PH⊥x轴,交l于点M,作FN⊥PH,∵P点横坐标为t,∴P(t,﹣t2+2t+3),M(t,﹣t+),∴PM=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+)=﹣t2+t+,∴S△PEF=S△PFM+S△PEM=PM•FN+PM•EH=PM•(FN+EH)=(﹣t2+t+)(3+)=﹣(t﹣)+×,∴当t=时,△PEF的面积最大,其最大值为×,∴最大值的立方根为=;(3)由图可知∠PEA≠90°,∴只能有∠PAE=90°或∠APE=90°,①当∠PAE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=45°,∴∠PAG=∠APG=45°,∴PG=AG,∴t=﹣t2+2t+3﹣3,即﹣t2+t=0,解得t=1或t=0(舍去),②当∠APE=90°时,如图3,作PK⊥x轴,AQ⊥PK,则PK=﹣t2+2t+3,AQ=t,KE=3﹣t,PQ=﹣t2+2t+3﹣3=﹣t2+2t,∵∠APQ+∠KPE=∠APQ+∠PAQ=90°,∴∠PAQ=∠KPE,且∠PKE=∠PQA,∴△PKE∽△AQP,∴,即,即t2﹣t﹣1=0,解得t=或t=<﹣(舍去),综上可知存在满足条件的点P,t的值为1或.考点:二次函数综合题6.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,B点坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,3).(1)求抛物线y=x2+bx+c的表达式;(2)点D为抛物线对称轴上一点,当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求点D的坐标;(3)点P在x轴下方的抛物线上,过点P的直线y=x+m与直线BC交于点E,与y轴交于点F,求PE+EF的最大值.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)(2,﹣1);(3)42【解析】试题分析:(1)利用待定系数法求抛物线解析式;(2)如图1,设D(2,y),利用两点间的距离公式得到BC2=32+32=18,DC2=4+(y﹣3)2,BD2=(3﹣2)2+y2=1+y2,然后讨论:当BD为斜边时得到18+4+(y﹣3)2=1+y2;当CD 为斜边时得到4+(y﹣3)2=1+y2+18,再分别解方程即可得到对应D的坐标;(3)先证明∠CEF=90°得到△ECF为等腰直角三角形,作PH⊥y轴于H,PG∥y轴交BC于G,如图2,△EPG、△PHF都为等腰直角三角形,则PE=22PG,PF=2PH,设P(t,t2﹣4t+3)(1<t<3),则G(t,﹣t+3),接着利用t表示PF、PE,这样PE+EF=2PE+PF=﹣2t2+42t,然后利用二次函数的性质解决问题.试题解析:解:(1)把B(3,0),C(0,3)代入y=x2+bx+c得:9303b cc++=⎧⎨=⎩,解得:43bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线y=x2+bx+c的表达式为y=x2﹣4x+3;(2)如图1,抛物线的对称轴为直线x=﹣42-=2,设D(2,y),B(3,0),C(0,3),∴BC2=32+32=18,DC2=4+(y﹣3)2,BD2=(3﹣2)2+y2=1+y2,当△BCD是以BC为直角边,BD为斜边的直角三角形时,BC2+DC2=BD2,即18+4+(y﹣3)2=1+y2,解得:y=5,此时D点坐标为(2,5);当△BCD是以BC为直角边,CD为斜边的直角三角形时,BC2+DB2=DC2,即4+(y﹣3)2=1+y2+18,解得:y=﹣1,此时D点坐标为(2,﹣1);(3)易得BC的解析式为y=﹣x+3.∵直线y=x+m与直线y=x平行,∴直线y=﹣x+3与直线y=x+m垂直,∴∠CEF=90°,∴△ECF为等腰直角三角形,作PH⊥y轴于H,PG∥y轴交BC于G,如图2,△EPG、△PHF都为等腰直角三角形,PE=22PG,PF=2PH,设P(t,t2﹣4t+3)(1<t<3),则G(t,﹣t+3),∴PF=2PH=2t,PG=﹣t+3﹣(t2﹣4t+3)=﹣t2+3t,∴PE=22PG=﹣22t2+322t,∴PE+EF=PE+PE+PF=2PE+PF=﹣2t2+32t+2t=﹣2t2+42t=﹣2(t﹣2)2+42,当t=2时,PE+EF的最大值为42.点睛:本题考查了二次函数的综合题.熟练掌握等腰直角三角形的性质、二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求二次函数解析式;理解坐标与图形性质,记住两点间的距离公式.7.课本中有一道作业题:有一块三角形余料ABC,它的边BC=120mm,高AD=80mm.要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB,AC上.问加工成的正方形零件的边长是多少mm?小颖解得此题的答案为48mm,小颖善于反思,她又提出了如下的问题.(1)如果原题中要加工的零件是一个矩形,且此矩形是由两个并排放置的正方形所组成,如图1,此时,这个矩形零件的两条边长又分别为多少mm?请你计算.(2)如果原题中所要加工的零件只是一个矩形,如图2,这样,此矩形零件的两条边长就不能确定,但这个矩形面积有最大值,求达到这个最大值时矩形零件的两条边长.【答案】(1)2407mm,4807mm;(2)PN=60mm,40PQ mm.【解析】【分析】(1)、设PQ=y(mm),则PN=2y(mm),AE=80-y(mm),根据平行得出△APN和△ABC 相似,根据线段的比值得出y的值,然后得出边长;(2)、根据第一题同样的方法得出y与x的函数关系式,然后求出S与x的函数关系式,根据二次函数的性质得出最大值.【详解】(1)、设PQ=y(mm),则PN=2y(mm),AE=80-y(mm)∵PN∥BC,∴=,△APN∽△ABC∴=∴=∴=解得 y=∴2y=∴这个矩形零件的两条边长分别为mm,mm(2)、设PQ=x (mm ),PN=y (mm ),矩形面积为S ,则AE=80-x (mm ).. 由(1)知=∴=∴ y=则S=xy===∵∴ S 有最大值∴当x=40时,S 最大=2400(mm 2) 此时,y==60 .∴面积达到这个最大值时矩形零件的两边PQ 、PN 长分别是40 mm ,60 mm . 考点:三角形相似的应用8.如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0),C (0,3)三点,其顶点为D ,对称轴是直线l ,l 与x 轴交于点H .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 是该抛物线对称轴l 上的一个动点,求△PBC 周长的最小值;(3)如图(2),若E 是线段AD 上的一个动点( E 与A 、D 不重合),过E 点作平行于y 轴的直线交抛物线于点F ,交x 轴于点G ,设点E 的横坐标为m ,△ADF 的面积为S . ①求S 与m 的函数关系式;②S 是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E 的坐标; 若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=--+.(2)3210. (3)①2S m 4m 3=---.②当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2). 【解析】 【分析】(1)根据函数图象经过的三点,用待定系数法确定二次函数的解析式即可.(2)根据BC 是定值,得到当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小,根据点的坐标求得相应线段的长即可.(3)设点E 的横坐标为m ,表示出E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+),最后表示出EF 的长,从而表示出S 于m 的函数关系,然后求二次函数的最值即可. 【详解】解:(1)∵抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0), ∴可设抛物线交点式为()()y a x 3x 1=+-.又∵抛物线2y ax bx c =++经过C (0,3),∴a 1=-. ∴抛物线的解析式为:()()y x 3x 1=-+-,即2y x 2x 3=--+. (2)∵△PBC 的周长为:PB+PC+BC ,且BC 是定值. ∴当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小. ∵点A 、点B 关于对称轴I 对称, ∴连接AC 交l 于点P ,即点P 为所求的点.∵AP=BP ,∴△PBC 的周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC.∵A (-3,0),B (1,0),C (0,3),∴2,10. ∴△PBC 的周长最小是:3210.(3)①∵抛物线2y x 2x 3=--+顶点D 的坐标为(﹣1,4),A (﹣3,0),∴直线AD 的解析式为y=2x+6∵点E 的横坐标为m ,∴E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+) ∴()22EF m 2m 32m 6m 4m 3=--+-+=---.∴()22DEF AEF 1111S S S EF GH EF AG EF AH m 4m 32m 4m 32222∆∆=+=⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅=⋅---⋅=---.∴S 与m 的函数关系式为2S m 4m 3=---. ②()22S m 4m 3m 21=---=-++,∴当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2).9.如图1,已知一次函数y=x+3的图象与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,抛物线2y x bx c =-++过A 、B 两点,且与x 轴交于另一点C .(1)求b 、c 的值;(2)如图1,点D 为AC 的中点,点E 在线段BD 上,且BE=2ED ,连接CE 并延长交抛物线于点M ,求点M 的坐标;(3)将直线AB 绕点A 按逆时针方向旋转15°后交y 轴于点G ,连接CG ,如图2,P 为△ACG 内以点,连接PA 、PC 、PG ,分别以AP 、AG 为边,在他们的左侧作等边△APR ,等边△AGQ ,连接QR ①求证:PG=RQ ;②求PA+PC+PG 的最小值,并求出当PA+PC+PG 取得最小值时点P 的坐标.【答案】(1)b=﹣2,c=3;(2)M (125-,5125);(3)①证明见解析;②PA+PC+PG 的最小值为19P 的坐标(﹣919,12319). 【解析】试题分析:(1)把A (﹣3,0),B (0,3)代入抛物线2y x bx c =-++即可解决问题.(2)首先求出A 、C 、D 坐标,根据BE=2ED ,求出点E 坐标,求出直线CE ,利用方程组求交点坐标M .(3)①欲证明PG=QR ,只要证明△QAR ≌△GAP 即可.②当Q 、R 、P 、C 共线时,PA+PG+PC 最小,作QN ⊥OA 于N ,AM ⊥QC 于M ,PK ⊥OA 于K ,由sin ∠ACM=AM AC =NQQC求出AM ,CM ,利用等边三角形性质求出AP 、PM 、PC ,由此即可解决问题.试题解析:(1)∵一次函数y=x+3的图象与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,∴A (﹣3,0),B (0,3),∵抛物线2y x bx c =-++过A 、B 两点,∴3{930c b c =--+=,解得:2{3b c =-=,∴b=﹣2,c=3. (2),对于抛物线223y x x =--+,令y=0,则2230x x --+=,解得x=﹣3或1,∴点C 坐标(1,0),∵AD=DC=2,∴点D 坐标(﹣1,0),∵BE=2ED ,∴点E 坐标(23-,1),设直线CE 为y=kx+b ,把E 、C 代入得到:21{30k b k b -+=+=,解得:35{35k b =-=,∴直线CE 为3355y x =-+,由233{5523y x y x x =-+=--+,解得10x y =⎧⎨=⎩或125{5125x y =-=,∴点M 坐标(125-,5125). (3)①∵△AGQ ,△APR 是等边三角形,∴AP=AR ,AQ=AG ,∠QAC=∠RAP=60°,∴∠QAR=∠GAP ,在△QAR 和△GAP 中,∵AQ=AG ,∠QAR=∠GAP ,AR=AP ,∴△QAR ≌△GAP ,∴QR=PG .②如图3中,∵PA+PB+PC=QR+PR+PC=QC ,∴当Q 、R 、P 、C 共线时,PA+PG+PC 最小,作QN ⊥OA 于N ,AM ⊥QC 于M ,PK ⊥OA 于K .∵∠GAO=60°,AO=3,∴AG=QG=AQ=6,∠AGO=30°,∵∠QGA=60°,∴∠QGO=90°,∴点Q 坐标(﹣6,33),在RT △QCN 中,QN=33,CN=7,∠QNC=90°,∴QC=22QN NC +=219,∵sin ∠ACM=AM AC =NQQC,∴AM=65719,∵△APR 是等边三角形,∴∠APM=60°,∵PM=PR ,cos30°=AM AP ,∴AP=121919,PM=RM=61919,∴MC=22AC AM -=141919,∴PC=CM ﹣PM=81919,∵PK CP CK QN CQ CN ==,∴CK=2819,PK=12319,∴OK=CK ﹣CO=919,∴点P 坐标(﹣919,12319),∴PA+PC+PG 的最小值为219,此时点P 的坐标(﹣919,12319).考点:二次函数综合题;旋转的性质;最值问题;压轴题.10.复习课中,教师给出关于x的函数(k是实数).教师:请独立思考,并把探索发现的与该函数有关的结论(性质)写到黑板上.学生思考后,黑板上出现了一些结论.教师作为活动一员,又补充一些结论,并从中选择如下四条:①存在函数,其图像经过(1,0)点;②函数图像与坐标轴总有三个不同的交点;③当时,不是y随x的增大而增大就是y随x的增大而减小;④若函数有最大值,则最大值必为正数,若函数有最小值,则最小值必为负数;教师:请你分别判断四条结论的真假,并给出理由,最后简单写出解决问题时所用的数学方法.【答案】①真,②假,③假,④真,理由和所用的数学方法见解析.【解析】试题分析:根据方程思想,特殊与一般思想,反证思想,分类思想对各结论进行判断.试题解析:①真,②假,③假,④真.理由如下:①将(1,0)代入,得,解得.∴存在函数,其图像经过(1,0)点.∴结论①为真.②举反例如,当时,函数的图象与坐标轴只有两个不同的交点.∴结论②为假.③∵当时,二次函数(k是实数)的对称轴为,∴可举反例如,当时,二次函数为,当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大.∴结论③为假.④∵当时,二次函数的最值为,∴当时,有最小值,最小值为负;当时,有最大值,最大值为正.∴结论④为真.解决问题时所用的数学方法有方程思想,特殊与一般思想,反证思想,分类思想考点:1.曲线上点的坐标与方程的关系;2.二次函数的性质;3.方程思想、特殊元素法、反证思想和分类思想的应用.。
初三数学二次函数较难题型doc
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初三数学二次函数较难题型.doc 初三数学二次函数较难题型二次函数是初中数学中的重要内容,也是较为难理解和掌握的一部分。
在学习二次函数的过程中,初三学生会遇到一些较难的题型,下面就来介绍一些常见的较难题型及解题思路。
1.求二次函数的值域二次函数的值域是指函数在定义域内所能取到的所有函数值的集合。
对于一般的二次函数y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,值域的求解可以通过以下步骤进行:首先,通过配方法将二次函数化为顶点形式:y=a(x-h)^2+k,其中(h,k)为顶点坐标。
然后,根据二次函数的图像特点,可以得到二次函数的开口方向。
当a>0时,二次函数开口向上;当a<0时,二次函数开口向下。
最后,根据开口方向和顶点坐标,确定二次函数的值域。
当二次函数开口向上时,值域为[k,+∞);当二次函数开口向下时,值域为(-∞,k]。
2.求二次函数的零点二次函数的零点是指函数在定义域内取值为0的点的横坐标。
对于一般的二次函数y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,求解零点可以通过以下步骤进行:首先,将二次函数化为一元二次方程:ax^2+bx+c=0。
然后,根据一元二次方程的解的判别式,求解方程的根。
一元二次方程的解的判别式为Δ=b^2-4ac,当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根。
最后,根据方程的根,确定二次函数的零点。
根的个数和类型决定了二次函数的零点的个数和类型。
3.求二次函数的最值二次函数的最值是指函数在定义域内所能取到的最大值或最小值。
对于一般的二次函数y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,求解最值可以通过以下步骤进行:首先,通过配方法将二次函数化为顶点形式:y=a(x-h)^2+k,其中(h,k)为顶点坐标。
然后,根据二次函数的图像特点,可以得到二次函数的开口方向。
当a>0时,二次函数开口向上,最小值为k;当a<0时,二次函数开口向下,最大值为k。
初三中考数学二次函数较难题解析
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初三中考数学二次函数较难题解析二次函数的图像考点:开口方向,对称轴,顶点,与x 轴的交点,与y 轴的交点.二次函数:y=ax 2+bx+c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)一般式:y=ax 2+bx+c ,三个点顶点式:y=a (x -h )2+k ,顶点坐标对称轴顶点坐标(-2ba,244ac b a -).顶点坐标(h ,k )a b c 作用分析│a │的大小决定了开口的宽窄,│a │越大,开口越小,│a │越小,开口越大,a ,b 的符号共同决定了对称轴的位置,当b=0时,对称轴x=0,即对称轴为y 轴,当a ,b 同号时,对称轴x=-2ba<0,即对称轴在y 轴左侧,当a ,b•异号时,对称轴x=-2ba>0,即对称轴在yc•的符号决定了抛物线与y 轴交点的位置,c=0时,抛物线经过原点,c>0时,与y 轴交于正半轴;c<0时,与y•轴交于负半轴,以上a ,b ,c 的符号与图像的位置是共同作用的,也可以互相推出.交点式:y=a(x- x 1)(x- x 2),(有交点的情况) 与x 轴的两个交点坐标x 1,x 2 对称轴为221x x h +=一、二次函数解析式及定义型问题(顶点式中考要点)1.把二次函数的图象向左平移2个单位,再向上平移1个单位,所得到的图象对应的二次函数关系式是2)1(2-+=x y 则原二次函数的解析式为2.二次函数的图象顶点坐标为(2,1),形状开品与抛物线y= - 2x 2相同,这个函数解析式为________。
3.如果函数1)3(232++-=+-kx x k y k k 是二次函数,则k 的值是______4.(08绍兴)已知点11()x y ,,22()x y ,均在抛物线21y x =-上,下列说法中正确的是( )A .若12y y =,则12x x =B .若12x x =-,则12y y =-C .若120x x <<,则12y y >D .若120x x <<,则12y y >5.(兰州10) 抛物线c bx x y ++=2图像向右平移2个单位再向下平移3个单位,所得图像的解析式为322--=x x y ,则b 、c 的值为A . b=2, c=2 B. b=2,c=0 C . b= -2,c=-1 D. b= -3, c=26.抛物线5)43()1(22+--++=x m m x m y 以Y 轴为对称轴则。
中考数学二轮 二次函数 专项培优 易错 难题及答案解析

中考数学二轮二次函数专项培优易错难题及答案解析一、二次函数1.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(1,0)、C(﹣2,3)两点,与y 轴交于点N,其顶点为D.(1)求抛物线及直线AC的函数关系式;(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P 的坐标;(3)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;y=﹣x+1;(2)当x=﹣12时,△APC的面积取最大值,最大值为278,此时点P的坐标为(﹣12,154);(3)在对称轴上存在一点M(﹣1,2),使△ANM的周长最小,△ANM周长的最小值为102【解析】【分析】(1)根据点A,C的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线及直线AC的函数关系式;(2)过点P作PE∥y轴交x轴于点E,交直线AC于点F,过点C作CQ∥y轴交x轴于点Q,设点P的坐标为(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣2<x<1),则点E的坐标为(x,0),点F的坐标为(x,﹣x+1),进而可得出PF的值,由点C的坐标可得出点Q的坐标,进而可得出AQ的值,利用三角形的面积公式可得出S△APC=﹣32x2﹣32x+3,再利用二次函数的性质,即可解决最值问题;(3)利用二次函数图象上点的坐标特征可得出点N的坐标,利用配方法可找出抛物线的对称轴,由点C,N的坐标可得出点C,N关于抛物线的对称轴对称,令直线AC与抛物线的对称轴的交点为点M,则此时△ANM周长取最小值,再利用一次函数图象上点的坐标特征求出点M的坐标,以及利用两点间的距离公式结合三角形的周长公式求出△ANM周长的最小值即可得出结论.【详解】(1)将A(1,0),C(﹣2,3)代入y=﹣x2+bx+c,得:10423b c b c -++=⎧⎨--+=⎩,解得:23b c =-⎧⎨=⎩, ∴抛物线的函数关系式为y =﹣x 2﹣2x +3;设直线AC 的函数关系式为y =mx +n (m ≠0),将A (1,0),C (﹣2,3)代入y =mx +n ,得:023m n m n +=⎧⎨-+=⎩,解得:11m n =-⎧⎨=⎩, ∴直线AC 的函数关系式为y =﹣x +1.(2)过点P 作PE ∥y 轴交x 轴于点E ,交直线AC 于点F ,过点C 作CQ ∥y 轴交x 轴于点Q ,如图1所示.设点P 的坐标为(x ,﹣x 2﹣2x +3)(﹣2<x <1),则点E 的坐标为(x ,0),点F 的坐标为(x ,﹣x +1),∴PE =﹣x 2﹣2x +3,EF =﹣x +1,EF =PE ﹣EF =﹣x 2﹣2x +3﹣(﹣x +1)=﹣x 2﹣x +2. ∵点C 的坐标为(﹣2,3),∴点Q 的坐标为(﹣2,0),∴AQ =1﹣(﹣2)=3,∴S △APC =12AQ •PF =﹣32x 2﹣32x +3=﹣32(x +12)2+278 . ∵﹣32<0, ∴当x =﹣12时,△APC 的面积取最大值,最大值为278,此时点P 的坐标为(﹣12,154 ). (3)当x =0时,y =﹣x 2﹣2x +3=3,∴点N 的坐标为(0,3).∵y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4,∴抛物线的对称轴为直线x =﹣1.∵点C 的坐标为(﹣2,3),∴点C ,N 关于抛物线的对称轴对称.令直线AC 与抛物线的对称轴的交点为点M ,如图2所示.∵点C ,N 关于抛物线的对称轴对称,∴MN =CM ,∴AM +MN =AM +MC =AC ,∴此时△ANM 周长取最小值.当x =﹣1时,y =﹣x +1=2,∴此时点M 的坐标为(﹣1,2).∵点A 的坐标为(1,0),点C 的坐标为(﹣2,3),点N 的坐标为(0,3),∴AC=,AN ,∴C△ANM=AM+MN+AN=AC+AN=32+10.∴在对称轴上存在一点M(﹣1,2),使△ANM的周长最小,△ANM周长的最小值为32+10.【点睛】本题考查待定系数法求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、三角形的面积以及周长,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线及直线AC的函数关系式;(2)利用三角形的面积公式找出S△APC=﹣32x2﹣32x+3的最值;(3)利用二次函数图象的对称性结合两点之间线段最短找出点M的位置.2.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(1132+,0)、N1(13,﹣1);M2(1132+,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:203a a cc++=⎧⎨=⎩,解得:13ac=-⎧⎨=⎩,∴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(1,3m ),将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x ﹣1)2+4﹣k ,得:24043m k k m⎧-+-=⎪⎨-=⎪⎩, 解得:1104m k =⎧⎨=⎩(舍),2231m k ⎧=⎪⎨=⎪⎩, ∴k=1;(3)设M (x ,0),则P (x ,﹣x 2+2x+3)、Q (x ,﹣x 2+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=1132± 当113+HN=QM=﹣x 2131-M 113+,0), ∴点N 113+131-1131); 113+131-1),即(1,﹣1); 如图3,同理可得△OQM≌△PNH,∴OM=PH,即x=﹣(﹣x2+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=﹣(﹣x2+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M1(113+,0)、N1(13,﹣1);M2(113+,0)、N2(1,﹣1);M3(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣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.3.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(1, 0)、C(3, 0)、D(3,4).以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,以每秒12个单位的速度沿线段AD向点D运动,运动时间为t秒.过点P作PE⊥x轴交抛物线于点M,交AC 于点N.(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)当t为何值时,△ACM的面积最大?最大值为多少?(3)点Q 从点C 出发,以每秒1个单位的速度沿线段CD 向点D 运动,当t 为何值时,在线段PE 上存在点H ,使以C 、Q 、N 、H 为顶点的四边形为菱形?【答案】(1)A (1,4);y =-x 2+2x +3;(2)当t =2时,△A MC 面积的最大值为1;(3)2085-或2013. 【解析】(1)由矩形的性质得到点A 的坐标,由抛物线的顶点为A ,设抛物线的解析式为y =a (x -1)2+4,把点C 的坐标代入即可求得a 的值;(2)由点P 的坐标以及抛物线解析式得到点M 的坐标,由A 、C 的坐标得到直线AC 的解析式,进而得到点N 的坐标,即可用关于t 的式子表示MN ,然后根据△ACM 的面积是△AMN 和△CMN 的面积和列出用t 表示的△ACM 的面积,利用二次函数的性质即可得到当t =2时,△A MC 面积的最大值为1;(3)①当点H在N点上方时,由P N=CQ ,PN ∥CQ ,得到四边形PNCQ 为平行四边形,所以当PQ =CQ 时,四边形FECQ 为菱形,据此得到,解得t 值;②当点H在N点下方时,NH=CQ=,NQ =CQ 时,四边形NHCQ 为菱形,NQ 2=CQ 2,得:,解得t 值.解:(1)由矩形的性质可得点A (1,4),∵抛物线的顶点为A ,设抛物线的解析式为y =a (x -1)2+4,代入点C (3, 0),可得a =-1.∴y =-(x -1)2+4=-x 2+2x +3.(2)∵P (112t +,4), 将112x t =+代入抛物线的解析式,y =-(x -1)2+4=2144t -, ∴M (112t +,2144t -), 设直线AC 的解析式为,将A (1,4),C (3,0)代入,得:, 将112x t =+代入得, ∴N (112t +,), ∴MN, ∴,∴当t =2时,△A MC 面积的最大值为1.(3)①如图1,当点H在N点上方时,∵N(112t +,),P (112t +,4), ∴P N=4—()==CQ ,又∵PN ∥CQ , ∴四边形PNCQ 为平行四边形,∴当PQ =CQ 时,四边形FECQ 为菱形,PQ 2=PD 2+DQ 2 =,∴, 整理,得240800t t -+=.解得12085t =-,22085t =+(舍去);②如图2当点H在N点下方时,NH=CQ=,NQ =CQ 时,四边形NHCQ 为菱形,NQ 2=CQ 2,得:.整理,得213728000t t -+=.()()1320400t t --=.所以12013t =,(舍去).“点睛”此题主要考查二次函数的综合问题,会用顶点式求抛物线,会用两点法求直线解析式,会设点并表示三角形的面积,熟悉矩形和菱形的性质是解题的关键.4.对于某一函数给出如下定义:若存在实数m,当其自变量的值为m时,其函数值等于﹣m,则称﹣m为这个函数的反向值.在函数存在反向值时,该函数的最大反向值与最小反向值之差n称为这个函数的反向距离.特别地,当函数只有一个反向值时,其反向距离n为零.例如,图中的函数有4,﹣1两个反向值,其反向距离n等于5.(1)分别判断函数y=﹣x+1,y=1x-,y=x2有没有反向值?如果有,直接写出其反向距离;(2)对于函数y=x2﹣b2x,①若其反向距离为零,求b的值;②若﹣1≤b≤3,求其反向距离n的取值范围;(3)若函数y=223()3()x x x mx x x m⎧-≥⎨--<⎩请直接写出这个函数的反向距离的所有可能值,并写出相应m的取值范围.【答案】(1)y=−1x有反向值,反向距离为2;y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①b=±1;②0≤n≤8;(3)当m>2或m≤﹣2时,n=2,当﹣2<m≤2时,n=4.【解析】【分析】(1)根据题目中的新定义可以分别计算出各个函数是否有方向值,有反向值的可以求出相应的反向距离;(2)①根据题意可以求得相应的b的值;②根据题意和b的取值范围可以求得相应的n的取值范围;(3)根据题目中的函数解析式和题意可以解答本题.【详解】(1)由题意可得,当﹣m=﹣m+1时,该方程无解,故函数y=﹣x+1没有反向值,当﹣m=1m-时,m=±1,∴n=1﹣(﹣1)=2,故y=1x-有反向值,反向距离为2,当﹣m=m2,得m=0或m=﹣1,∴n=0﹣(﹣1)=1,故y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∵反向距离为零,∴|b 2﹣1﹣0|=0,解得,b =±1;②令﹣m =m 2﹣b 2m ,解得,m =0或m =b 2﹣1,∴n =|b 2﹣1﹣0|=|b 2﹣1|,∵﹣1≤b ≤3,∴0≤n ≤8;(3)∵y =223()3()x x x m x x x m ⎧-≥⎨--<⎩, ∴当x ≥m 时,﹣m =m 2﹣3m ,得m =0或m =2,∴n =2﹣0=2,∴m >2或m ≤﹣2;当x <m 时,﹣m =﹣m 2﹣3m ,解得,m =0或m =﹣4,∴n =0﹣(﹣4)=4,∴﹣2<m ≤2,由上可得,当m >2或m ≤﹣2时,n =2,当﹣2<m ≤2时,n =4.【点睛】本题是一道二次函数综合题,解答本题的关键是明确题目中的新定义,找出所求问题需要的条件,利用新定义解答相关问题.5.如图,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的对称轴为直线1x =-,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(1,0)A ,(0,3)C .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴1x =-上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为223y x x =--+,直线的解析式为3y x =+.(2)(1,2)M -;(3)P 的坐标为(1,2)--或(1,4)-或317(1,)+-或317(1,)--.【解析】分析:(1)先把点A ,C 的坐标分别代入抛物线解析式得到a 和b ,c 的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a 和b 的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a ,b ,c 的值即可得到抛物线解析式;把B 、C 两点的坐标代入直线y=mx+n ,解方程组求出m 和n 的值即可得到直线解析式;(2)设直线BC 与对称轴x=-1的交点为M ,此时MA+MC 的值最小.把x=-1代入直线y=x+3得y 的值,即可求出点M 坐标;(3)设P (-1,t ),又因为B (-3,0),C (0,3),所以可得BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2,PC 2=(-1)2+(t-3)2=t 2-6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t 值即可求出点P 的坐标.详解:(1)依题意得:1203ba abc c ⎧-=-⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩,解得:123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =--+. ∵对称轴为1x =-,且抛物线经过()1,0A , ∴把()3,0B -、()0,3C 分别代入直线y mx n =+,得303m n n -+=⎧⎨=⎩,解之得:13m n =⎧⎨=⎩,∴直线y mx n =+的解析式为3y x =+.(2)直线BC 与对称轴1x =-的交点为M ,则此时MA MC +的值最小,把1x =-代入直线3y x =+得2y =,∴()1,2M -.即当点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小时M 的坐标为()1,2-. (注:本题只求M 坐标没说要求证明为何此时MA MC +的值最小,所以答案未证明MA MC +的值最小的原因).(3)设()1,P t -,又()3,0B -,()0,3C ,∴218BC =,()2222134PB t t =-++=+,()()222213610PC t t t =-+-=-+, ①若点B 为直角顶点,则222BC PB PC +=,即:22184610t t t ++=-+解得:2t =-,②若点C 为直角顶点,则222BC PC PB +=,即:22186104t t t +-+=+解得:4t =,③若点P 为直角顶点,则222PB PC BC +=,即:22461018t t t ++-+=解得:13172t +=,23172t -=. 综上所述P 的坐标为()1,2--或()1,4-或3171,⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭或3171,⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭. 点睛:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、利用轴对称性质确定线段的最小长度、难度不是很大,是一道不错的中考压轴题.6.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数()的图象与x 轴交于A (﹣2,0)、B (8,0)两点,与y 轴交于点B ,其对称轴与x 轴交于点D .(1)求该二次函数的解析式;(2)如图1,连结BC ,在线段BC 上是否存在点E ,使得△CDE 为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,若点P (m ,n )是该二次函数图象上的一个动点(其中m >0,n <0),连结PB ,PD ,BD ,求△BDP 面积的最大值及此时点P 的坐标. 【答案】(1);(2)E 的坐标为(,)、(0,﹣4)、(,);(3),(,).【解析】试题分析:(1)采用待定系数法求得二次函数的解析式;(2)先求得直线BC的解析式为,则可设E(m,),然后分三种情况讨论即可求得;(3)利用△PBD的面积即可求得.试题解析:(1)∵二次函数()的图象与x轴交于A(﹣2,0)、C (8,0)两点,∴,解得:,∴该二次函数的解析式为;(2)由二次函数可知对称轴x=3,∴D(3,0),∵C(8,0),∴CD=5,由二次函数可知B(0,﹣4),设直线BC的解析式为,∴,解得:,∴直线BC的解析式为,设E(m,),当DC=CE时,,即,解得,(舍去),∴E(,);当DC=DE时,,即,解得,(舍去),∴E(0,﹣4);当EC=DE时,,解得=,∴E(,).综上,存在点E,使得△CDE为等腰三角形,所有符合条件的点E的坐标为(,)、(0,﹣4)、(,);(3)过点P作y轴的平行线交x轴于点F,∵P点的横坐标为m,∴P点的纵坐标为:,∵△PBD的面积===,∴当m=时,△PBD 的最大面积为,∴点P 的坐标为(,).考点:二次函数综合题.7. 阅读:我们约定,在平面直角坐标系中,经过某点且平行于坐标轴或平行于两坐标轴夹角平分线的直线,叫该点的“特征线”.例如,点M (1,3)的特征线有:x =1,y =3,y =x +2,y =﹣x +4.问题与探究:如图,在平面直角坐标系中有正方形OABC ,点B 在第一象限,A 、C 分别在x 轴和y 轴上,抛物线21()4y x m n =-+经过B 、C 两点,顶点D 在正方形内部. (1)直接写出点D (m ,n )所有的特征线;(2)若点D 有一条特征线是y =x +1,求此抛物线的解析式;(3)点P 是AB 边上除点A 外的任意一点,连接OP ,将△OAP 沿着OP 折叠,点A 落在点A ′的位置,当点A ′在平行于坐标轴的D 点的特征线上时,满足(2)中条件的抛物线向下平移多少距离,其顶点落在OP 上?【答案】(1)x =m ,y =n ,y =x +n ﹣m ,y =﹣x +m+n ;(2)21(2)34y x =-+;(3)抛物线向下平移933-或2312距离,其顶点落在OP 上. 【解析】试题分析:(1)根据特征线直接求出点D 的特征线;(2)由点D 的一条特征线和正方形的性质求出点D 的坐标,从而求出抛物线解析式; (2)分平行于x 轴和y 轴两种情况,由折叠的性质计算即可.试题解析:解:(1)∵点D (m ,n ),∴点D (m ,n )的特征线是x =m ,y =n ,y =x +n ﹣m ,y =﹣x +m +n ;(2)点D 有一条特征线是y =x +1,∴n ﹣m =1,∴n =m +1.∵抛物线解析式为21()4y x m n =-+,∴21()14y x m m =-++,∵四边形OABC 是正方形,且D 点为正方形的对称轴,D (m ,n ),∴B (2m ,2m ),∴21(2)24y m m n m =-+=,将n =m +1带入得到m =2,n =3;∴D (2,3),∴抛物线解析式为21(2)34y x =-+. (3)①如图,当点A ′在平行于y 轴的D 点的特征线时:根据题意可得,D (2,3),∴OA ′=OA =4,OM =2,∴∠A ′OM =60°,∴∠A ′OP =∠AOP =30°,∴MN =3=23,∴抛物线需要向下平移的距离=2333-=9233-.②如图,当点A ′在平行于x 轴的D 点的特征线时,设A ′(p ,3),则OA ′=OA =4,OE =3,EA ′=2243-=7,∴A ′F =4﹣7,设P (4,c )(c >0),,在Rt △A ′FP 中,(4﹣7)2+(3﹣c )2=c 2,∴c =16473-,∴P (4,16473-),∴直线OP 解析式为y =47-x ,∴N (2,827-),∴抛物线需要向下平移的距离=3﹣827-=127+. 综上所述:抛物线向下平移9233-或127+距离,其顶点落在OP 上.点睛:此题是二次函数综合题,主要考查了折叠的性质,正方形的性质,解答本题的关键是用正方形的性质求出点D 的坐标.8.如图,若b 是正数,直线l :y =b 与y 轴交于点A ;直线a :y =x ﹣b 与y 轴交于点B ;抛物线L :y =﹣x 2+bx 的顶点为C ,且L 与x 轴右交点为D .(1)若AB =8,求b 的值,并求此时L 的对称轴与a 的交点坐标; (2)当点C 在l 下方时,求点C 与l 距离的最大值;(3)设x 0≠0,点(x 0,y 1),(x 0,y 2),(x 0,y 3)分别在l ,a 和L 上,且y 3是y 1,y 2的平均数,求点(x 0,0)与点D 间的距离;(4)在L 和a 所围成的封闭图形的边界上,把横、纵坐标都是整数的点称为“美点”,分别直接写出b =2019和b =2019.5时“美点”的个数. 【答案】(1)b =4,(2,﹣2 );(2)1;(3)12;(4)当b =2019时“美点”的个数为4040个,b =2019.5时“美点”的个数为1010个. 【解析】 【分析】(1)求出A 、B 的坐标,由AB =8,可求出b 的值.从而得到L 的解析式,找出L 的对称轴与a 的交点即可;(2)通过配方,求出L 的顶点坐标,由于点C 在l 下方,则C 与l 的距离24b b -,配方即可得出结论;(3)由題意得y 1+y 2=2y 3,进而有b +x 0﹣b =2(﹣x 02+bx 0)解得x 0的值,求出L 与x 轴右交点为D 的坐标,即可得出结论;(4)①当b =2019时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019x 直线解析式a :y =x ﹣2019,美点”总计4040个点,②当b =2019.5时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019.5x ,直线解析式a :y =x ﹣2019.5,“美点”共有1010个. 【详解】(1)当x =0吋,y =x ﹣b =﹣b ,∴B (0,﹣b ).∵AB =8,而A (0,b ),∴b ﹣(﹣b )=8,∴b =4,∴L :y =﹣x 2+4x ,∴L 的对称轴x =2,当x =2时,y =x ﹣4=﹣2,∴L 的对称轴与a 的交点为(2,﹣2 );(2)y =﹣(x 2b -)224b +,∴L 的顶点C (2b ,24b ).∵点C 在l 下方,∴C 与l 的距离b 2144b -=-(b ﹣2)2+1≤1,∴点C 与l 距离的最大值为1;(3)∵y 3是y 1,y 2的平均数,∴y 1+y 2=2y 3,∴b +x 0﹣b =2(﹣x 02+bx 0),解得:x 0=0或x 0=b 12-. ∵x 0≠0,∴x 0=b 12-,对于L ,当y =0吋,0=﹣x 2+bx ,即0=﹣x (x ﹣b ),解得:x 1=0,x 2=b .∵b >0,∴右交点D (b ,0),∴点(x 0,0)与点D 间的距离b ﹣(b 12-)12=.(4)①当b =2019时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019x ,直线解析式a :y =x ﹣2019. 联立上述两个解析式可得:x 1=﹣1,x 2=2019,∴可知每一个整数x 的值都对应的一个整数y 值,且﹣1和2019之间(包括﹣1和﹣2019)共有2021个整数;∵另外要知道所围成的封闭图形边界分两部分:线段和抛物线,∴线段和抛物线上各有2021个整数点,∴总计4042个点.∵这两段图象交点有2个点重复,∴美点”的个数:4042﹣2=4040(个);②当b =2019.5时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019.5x ,直线解析式a :y =x ﹣2019.5,联立上述两个解析式可得:x 1=﹣1,x 2=2019.5,∴当x 取整数时,在一次函数y =x ﹣2019.5上,y 取不到整数值,因此在该图象上“美点”为0,在二次函数y =x 2+2019.5x 图象上,当x 为偶数时,函数值y 可取整数,可知﹣1到2019.5之 间有1010个偶数,因此“美点”共有1010个.故b =2019时“美点”的个数为4040个,b =2019.5时“美点”的个数为1010个. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练运用二次函数的性质以及待定系数法求函数解析式是解题的关键.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+2x+c 与x 轴交于A (﹣1,0)B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 是该抛物线的顶点. (1)求抛物线的解析式和直线AC 的解析式;(2)请在y 轴上找一点M ,使△BDM 的周长最小,求出点M 的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P ,使以点A ,P ,C 为顶点,AC 为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x 2+2x+3;直线AC 的解析式为y=3x+3;(2)点M 的坐标为(0,3);(3)符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139),【解析】分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-3),展开得到-2a=2,然后求出a即可得到抛物线解析式;再确定C(0,3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式;(2)利用二次函数的性质确定D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(-3,0),利用两点之间线段最短可判断此时MB+MD的值最小,则此时△BDM的周长最小,然后求出直线DB′的解析式即可得到点M的坐标;(3)过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,利用两直线垂直一次项系数互为负倒数设直线PC的解析式为y=-13x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为y=-13x+3,再解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==得此时P点坐标;当过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P时,利用同样的方法可求出此时P点坐标.详解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,∴﹣2a=2,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),设直线AC的解析式为y=px+q,把A(﹣1,0),C(0,3)代入得3p qq-+=⎧⎨=⎩,解得33pq=⎧⎨=⎩,∴直线AC的解析式为y=3x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(﹣3,0),∵MB=MB′,∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小,而BD的值不变,∴此时△BDM的周长最小,易得直线DB′的解析式为y=x+3,当x=0时,y=x+3=3,∴点M的坐标为(0,3);(3)存在.过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,∵直线AC的解析式为y=3x+3,∴直线PC的解析式可设为y=﹣13x+b,把C(0,3)代入得b=3,∴直线PC的解析式为y=﹣13x+3,解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==,解得3xy=⎧⎨=⎩或73209xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则此时P点坐标为(73,209);过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=﹣x+b,把A(﹣1,0)代入得13+b=0,解得b=﹣13,∴直线PC的解析式为y=﹣13x﹣13,解方程组2231133y x xy x⎧-++⎪⎨--⎪⎩==,解得1xy=-⎧⎨=⎩或103139xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则此时P点坐标为(103,﹣139).综上所述,符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139).点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式,理解两直线垂直时一次项系数的关系,通过解方程组求把两函数的交点坐标;理解坐标与图形性质,会运用两点之间线段最短解决最短路径问题;会运用分类讨论的思想解决数学问题.10.如图,在平面直角坐标系中,已知点B 的坐标为()1,0-,且4OA OC OB ==,抛物线()20y ax bx c a =++≠图象经过,,A B C 三点.(1)求,A C 两点的坐标; (2)求抛物线的解析式;(3)若点P 是直线AC 下方的抛物线上的一个动点,作PD AC ⊥于点D ,当PD 的值最大时,求此时点P 的坐标及PD 的最大值.【答案】解:(1)点A 、C 的坐标分别为(4,0)、(0,﹣4);;(2)抛物线的表达式为:234y x x =﹣﹣ ; (3)PD 有最大值,当x =2时,其最大值为2,此时点P (2,﹣6). 【解析】 【分析】(1)OA =OC =4OB =4,即可求解;(2)抛物线的表达式为:234y x x =a (x+1)(x-4)=a(﹣﹣) ,即可求解; (3)224342--++=()PD x x x ,即可求解. 【详解】解:(1)OA =OC =4OB =4,故点A 、C 的坐标分别为(4,0)、(0,﹣4);(2)抛物线的表达式为:234y x x =a (x+1)(x-4)=a(﹣﹣), 即﹣4a =﹣4,解得:a =1,故抛物线的表达式为:234y x x --= ;(3)直线CA 过点C ,设其函数表达式为:4y kx -=, 将点A 坐标代入上式并解得:k =1, 故直线CA 的表达式为:y =x ﹣4, 过点P 作y 轴的平行线交AC 于点H ,∵OA =OC =4,45OAC OCA ∴∠∠︒== ,∵//PH y 轴,45PHD OCA ∴∠∠︒==,设点234P x x x --(,),则点H (x ,x ﹣4), 2224342222--+++=()=-PD x x x x x∵2-<0,∴PD 有最大值,当x =2时,其最大值为22, 此时点P (2,﹣6). 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形、图象的面积计算等,其中(3),用函数关系表示PD ,是本题解题的关键11.如图,已知抛物线的图象与x 轴的一个交点为B (5,0),另一个交点为A ,且与y 轴交于点C (0,5)。
中考数学二次函数(大题培优 易错 难题)附答案

中考数学二次函数(大题培优 易错 难题)附答案一、二次函数1.如图,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的对称轴为直线1x =-,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(1,0)A ,(0,3)C .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴1x =-上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为223y x x =--+,直线的解析式为3y x =+.(2)(1,2)M -;(3)P 的坐标为(1,2)--或(1,4)-或317(+-或317()--. 【解析】分析:(1)先把点A ,C 的坐标分别代入抛物线解析式得到a 和b ,c 的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a 和b 的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a ,b ,c 的值即可得到抛物线解析式;把B 、C 两点的坐标代入直线y=mx+n ,解方程组求出m 和n 的值即可得到直线解析式;(2)设直线BC 与对称轴x=-1的交点为M ,此时MA+MC 的值最小.把x=-1代入直线y=x+3得y 的值,即可求出点M 坐标;(3)设P (-1,t ),又因为B (-3,0),C (0,3),所以可得BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2,PC 2=(-1)2+(t-3)2=t 2-6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t 值即可求出点P 的坐标.详解:(1)依题意得:1203b a a b c c ⎧-=-⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩,解得:123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =--+.∵对称轴为1x =-,且抛物线经过()1,0A ,∴把()3,0B -、()0,3C 分别代入直线y mx n =+,得303m n n -+=⎧⎨=⎩,解之得:13m n =⎧⎨=⎩, ∴直线y mx n =+的解析式为3y x =+.(2)直线BC 与对称轴1x =-的交点为M ,则此时MA MC +的值最小,把1x =-代入直线3y x =+得2y =,∴()1,2M -.即当点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小时M 的坐标为()1,2-. (注:本题只求M 坐标没说要求证明为何此时MA MC +的值最小,所以答案未证明MA MC +的值最小的原因).(3)设()1,P t -,又()3,0B -,()0,3C ,∴218BC =,()2222134PB t t =-++=+,()()222213610PC t t t =-+-=-+, ①若点B 为直角顶点,则222BC PB PC +=,即:22184610t t t ++=-+解得:2t =-,②若点C 为直角顶点,则222BC PC PB +=,即:22186104t t t +-+=+解得:4t =,③若点P 为直角顶点,则222PB PC BC +=,即:22461018t t t ++-+=解得: 1317t +=2317t -=. 综上所述P 的坐标为()1,2--或()1,4-或3171,2⎛+- ⎝⎭或3171,2⎛- ⎝⎭. 点睛:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、利用轴对称性质确定线段的最小长度、难度不是很大,是一道不错的中考压轴题.2.如图①,已知抛物线y=ax 2+bx+c 的图像经过点A (0,3)、B (1,0),其对称轴为直线l :x=2,过点A 作AC ∥x 轴交抛物线于点C ,∠AOB 的平分线交线段AC 于点E ,点P 是抛物线上的一个动点,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当m为何值时,四边形AOPE 面积最大,并求出其最大值;(3)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2-4x+3.(2)当m=52时,四边形AOPE面积最大,最大值为758.(3)P点的坐标为:P1(3+5,15-),P2(35-,1+5),P3(5+5,1+5),P4(552-,152-).【解析】分析:(1)利用对称性可得点D的坐标,利用交点式可得抛物线的解析式;(2)设P(m,m2-4m+3),根据OE的解析式表示点G的坐标,表示PG的长,根据面积和可得四边形AOPE的面积,利用配方法可得其最大值;(3)存在四种情况:如图3,作辅助线,构建全等三角形,证明△OMP≌△PNF,根据OM=PN列方程可得点P 的坐标;同理可得其他图形中点P的坐标.详解:(1)如图1,设抛物线与x轴的另一个交点为D,由对称性得:D(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x-1)(x-3),把A(0,3)代入得:3=3a,a=1,∴抛物线的解析式;y=x2-4x+3;(2)如图2,设P(m,m2-4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),易得OE的解析式为:y=x,过P作PG∥y轴,交OE于点G,∴G(m,m),∴PG=m-(m2-4m+3)=-m2+5m-3,∴S四边形AOPE=S△AOE+S△POE,=12×3×3+12PG•AE,=92+12×3×(-m2+5m-3),=-32m2+152m,=32(m-52)2+758,∵-32<0,∴当m=52时,S有最大值是758;(3)如图3,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,∵△OPF 是等腰直角三角形,且OP=PF ,易得△OMP ≌△PNF ,∴OM=PN ,∵P (m ,m 2-4m+3),则-m 2+4m-3=2-m ,解得:m=5+52或552-, ∴P 的坐标为(5+5,1+5)或(55-,15-); 如图4,过P 作MN ⊥x 轴于N ,过F 作FM ⊥MN 于M ,同理得△ONP ≌△PMF ,∴PN=FM ,则-m 2+4m-3=m-2,解得:3+535- P 3+515-35-1+52); 综上所述,点P 5+51+555-1523+515-)或(35-,1+5). 点睛:本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的综合应用,相似三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,解第(2)问时需要运用配方法,解第(3)问时需要运用分类讨论思想和方程的思想解决问题.3.新春佳节,电子鞭炮因其安全、无污染开始走俏.某商店经销一种电子鞭炮,已知这种电子鞭炮的成本价为每盒80元,市场调查发现,该种电子鞭炮每天的销售量y (盒)与销售单价x (元)有如下关系:y=﹣2x+320(80≤x≤160).设这种电子鞭炮每天的销售利润为w 元.(1)求w 与x 之间的函数关系式;(2)该种电子鞭炮销售单价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元? (3)该商店销售这种电子鞭炮要想每天获得2400元的销售利润,又想卖得快.那么销售单价应定为多少元?【答案】(1)w=﹣2x 2+480x ﹣25600;(2)销售单价定为120元时,每天销售利润最大,最大销售利润3200元(3)销售单价应定为100元【解析】【分析】(1)用每件的利润()80x -乘以销售量即可得到每天的销售利润,即()()()80802320w x y x x =-=--+, 然后化为一般式即可; (2)把(1)中的解析式进行配方得到顶点式()221203200w x =--+,然后根据二次函数的最值问题求解;(3)求2400w =所对应的自变量的值,即解方程()2212032002400x --+=.然后检验即可.【详解】(1)()()()80802320w x y x x =-=--+,2248025600x x =-+-,w 与x 的函数关系式为:2248025600w x x =-+-;(2)()2224802560021203200w x x x =-+-=--+,2080160x -<≤≤Q ,,∴当120x =时,w 有最大值.w 最大值为3200.答:销售单价定为120元时,每天销售利润最大,最大销售利润3200元.(3)当2400w =时,()2212032002400x --+=.解得:12100140x x ,.== ∵想卖得快,2140x ∴=不符合题意,应舍去.答:销售单价应定为100元.4.(12分)如图所示是隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12 m ,宽是4 m .按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用y=16-x 2+bx+c 表示,且抛物线上的点C 到OB 的水平距离为3 m ,到地面OA 的距离为172m. (1)求抛物线的函数关系式,并计算出拱顶D 到地面OA 的距离;(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m ,宽为4m ,如果隧道内设双向车道,那么这辆货车能否安全通过?(3)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m ,那么两排灯的水平距离最小是多少米?【答案】(1)抛物线的函数关系式为y=16-x 2+2x+4,拱顶D 到地面OA 的距离为10 m ;(2)两排灯的水平距离最小是3.【解析】【详解】 试题分析:根据点B 和点C 在函数图象上,利用待定系数法求出b 和c 的值,从而得出函数解析式,根据解析式求出顶点坐标,得出最大值;根据题意得出车最外侧与地面OA 的交点为(2,0)(或(10,0)),然后求出当x=2或x=10时y 的值,与6进行比较大小,比6大就可以通过,比6小就不能通过;将y=8代入函数,得出x 的值,然后进行做差得出最小值.试题解析:(1)由题知点17(0,4),3,2B C ⎛⎫ ⎪⎝⎭在抛物线上 所以41719326c b c =⎧⎪⎨=-⨯++⎪⎩,解得24b c =⎧⎨=⎩,所以21246y x x =-++ 所以,当62b x a=-=时,10t y =≦答:21246y x x =-++,拱顶D 到地面OA 的距离为10米 (2)由题知车最外侧与地面OA 的交点为(2,0)(或(10,0)) 当x=2或x=10时,2263y =>,所以可以通过 (3)令8y =,即212486x x -++=,可得212240x x -+=,解得12623,623x x =+=-1243x x -=答:两排灯的水平距离最小是43考点:二次函数的实际应用.5.一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图所示),拱高6m ,跨度20m ,相邻两支柱间的距离均为5m.(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图所示),其表达式是2y ax c =+的形式.请根据所给的数据求出a ,c 的值.(2)求支柱MN 的长度.(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m 的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m 、高3m 的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说说你的理由.【答案】(1)y=-350x 2+6;(2)5.5米;(3)一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车. 【解析】 试题分析:(1)根据题目可知A .B ,C 的坐标,设出抛物线的解析式代入可求解. (2)设N 点的坐标为(5,y N )可求出支柱MN 的长度.(3)设DN 是隔离带的宽,NG 是三辆车的宽度和.做GH 垂直AB 交抛物线于H 则可求解.试题解析: (1) 根据题目条件,A 、B 、C 的坐标分别是(-10,0)、(0,6)、(10,0).将B 、C 的坐标代入2y ax c =+,得 6,0100.c a c =⎧⎨=+⎩解得3,650a c =-=. ∴抛物线的表达式是23650y x =-+. (2) 可设N (5,N y ), 于是2356 4.550N y =-⨯+=. 从而支柱MN 的长度是10-4.5=5.5米.(3) 设DE 是隔离带的宽,EG 是三辆车的宽度和,则G 点坐标是(7,0)(7=2÷2+2×3).过G 点作GH 垂直AB 交抛物线于H ,则23176335050H y =-⨯+=+>. 根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车.6.某商场经营某种品牌的玩具,购进时的单价是3元,经市场预测,销售单价为40元时,可售出600个;销售单价每涨1元,销售量将减少10个设每个销售单价为x 元. (1)写出销售量y (件)和获得利润w (元)与销售单价x (元)之间的函数关系; (2)若玩具厂规定该品牌玩具销售单价不低于44元,且商场要完成不少于540件的销售任务,求商场销售该品牌玩具获得的最大利润是多少?【答案】(1)y =﹣10x+1000;w=﹣10x 2+1300x ﹣30000(2)商场销售该品牌玩具获得的最大利润是8640元.【解析】【分析】(1)利用销售单价每涨1元,销售量将减少10个即可表示出y =600﹣10(x ﹣40),再利用w= y•(x ﹣30)即可表示出w 与x 之间的关系式;(2)先将w =﹣10x 2+1300x ﹣30000变成顶点式,找到对称轴,利用函数图像的增减性确定在44≤x≤46范围内当x =46时有最大值,代入求值即可解题.【详解】解:(1)依题意,易得销售量y (件)与销售单价x (元)之间的函数关系:y =600﹣10(x ﹣40)=﹣10x+1000获得利润w (元)与销售单价x (元)之间的函数关系为:w =y•(x ﹣30)=(1000﹣10x )(x ﹣30)=﹣10x 2+1300x ﹣30000(2)根据题意得,x≥14时且1000﹣10x≥540,解得:44≤x≤46w =﹣10x 2+1300x ﹣30000=﹣10(x ﹣65)2+12250∵a =﹣10<0,对称轴x =65∴当44≤x≤46时,y 随x 的增大而增大∴当x =46时,w 最大值=8640元即商场销售该品牌玩具获得的最大利润是8640元.【点睛】本题考查了二次函数的实际应用,难度较大,求解二次函数与利润之间的关系时,需要用代数式表示销售数量和销售单价,熟悉二次函数顶点式的性质是解题关键.7.如图1,在平面直角坐标系中,直线1y x =-与抛物线2y x bx c =-++交于A B 、两点,其中(),0A m ,()4,B n .该抛物线与y 轴交于点C ,与x 轴交于另一点D .(1)求mn 、的值及该抛物线的解析式; (2)如图2.若点P 为线段AD 上的一动点(不与A D 、重合).分别以AP 、DP 为斜边,在直线AD 的同侧作等腰直角△APM 和等腰直角△DPN ,连接MN ,试确定△MPN 面积最大时P 点的坐标.(3)如图3.连接BD 、CD ,在线段CD 上是否存在点Q ,使得以A D Q 、、为顶点的三角形与△ABD 相似,若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)265y x x =-+-;(2)当2m =,即2AP =时,MPN S ∆最大,此时3OP =,所以()3,0P ;(3)存在点Q 坐标为2-3(,)或78-33⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 【解析】分析:(1)把A 与B 坐标代入一次函数解析式求出m 与n 的值,确定出A 与B 坐标,代入二次函数解析式求出b 与c 的值即可;(2)由等腰直角△APM 和等腰直角△DPN ,得到∠MPN 为直角,由两直角边乘积的一半表示出三角形MPN 面积,利用二次函数性质确定出三角形面积最大时P 的坐标即可; (3)存在,分两种情况,根据相似得比例,求出AQ 的长,利用两点间的距离公式求出Q 坐标即可.详解:(1)把A (m ,0),B (4,n )代入y =x ﹣1得:m =1,n =3,∴A (1,0),B (4,3).∵y =﹣x 2+bx +c 经过点A 与点B ,∴101643b c b c -++=⎧⎨-++=⎩,解得:65b c =⎧⎨=-⎩,则二次函数解析式为y =﹣x 2+6x ﹣5; (2)如图2,△APM 与△DPN 都为等腰直角三角形,∴∠APM =∠DPN =45°,∴∠MPN =90°,∴△MPN 为直角三角形,令﹣x 2+6x ﹣5=0,得到x =1或x =5,∴D (5,0),即DP =5﹣1=4,设AP =m ,则有DP =4﹣m ,∴PM ,PN 4﹣m ),∴S △MPN =12PM •PN =12m (4﹣m )=﹣14m 2﹣m =﹣14(m ﹣2)2+1,∴当m =2,即AP =2时,S △MPN 最大,此时OP =3,即P (3,0);(3)存在,易得直线CD 解析式为y =x ﹣5,设Q (x ,x ﹣5),由题意得:∠BAD =∠ADC =45°,分两种情况讨论:①当△ABD ∽△DAQ 时,AB DA =BD AQ ,即4=4AQ ,解得:AQ =3,由两点间的距离公式得:(x ﹣1)2+(x ﹣5)2=1283,解得:x =73,此时Q (73,﹣83);②当△ABD ∽△DQA 时,BD AQ=1,即AQ ,∴(x ﹣1)2+(x ﹣5)2=10,解得:x =2,此时Q (2,﹣3).综上,点Q 的坐标为(2,﹣3)或(73,﹣83). 点睛:本题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,二次函数的图象与性质,相似三角形的判定与性质,两点间的距离公式,熟练掌握各自的性质是解答本题的关键.8.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),如图,直线y=14x 与抛物线交于A 、B 两点,直线l 为y=﹣1. (1)求抛物线的解析式; (2)在l 上是否存在一点P ,使PA+PB 取得最小值?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)知F (x 0,y 0)为平面内一定点,M (m ,n )为抛物线上一动点,且点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等,求定点F 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y=14x 2﹣x+1.(2)点P 的坐标为(2813,﹣1).(3)定点F 的坐标为(2,1).【解析】 分析:(1)由抛物线的顶点坐标为(2,0),可设抛物线的解析式为y=a (x-2)2,由抛物线过点(4,1),利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)联立直线AB 与抛物线解析式成方程组,通过解方程组可求出点A 、B 的坐标,作点B 关于直线l 的对称点B′,连接AB′交直线l 于点P ,此时PA+PB 取得最小值,根据点B 的坐标可得出点B′的坐标,根据点A 、B′的坐标利用待定系数法可求出直线AB′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P 的坐标;(3)由点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标特征,即可得出(1-12-12y 0)m 2+(2-2x 0+2y 0)m+x 02+y 02-2y 0-3=0,由m 的任意性可得出关于x 0、y 0的方程组,解之即可求出顶点F 的坐标.详解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(2,0),设抛物线的解析式为y=a (x-2)2.∵该抛物线经过点(4,1),∴1=4a ,解得:a=14, ∴抛物线的解析式为y=14(x-2)2=14x 2-x+1. (2)联立直线AB 与抛物线解析式成方程组,得: 214114y x y x x ⎧⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩==,解得:11114x y ⎧⎪⎨⎪⎩==,2241x y ⎧⎨⎩==, ∴点A 的坐标为(1,14),点B 的坐标为(4,1). 作点B 关于直线l 的对称点B′,连接AB′交直线l 于点P ,此时PA+PB 取得最小值(如图1所示).∵点B (4,1),直线l 为y=-1,∴点B′的坐标为(4,-3).设直线AB′的解析式为y=kx+b (k≠0),将A (1,14)、B′(4,-3)代入y=kx+b ,得: 1443k b k b ⎧+⎪⎨⎪+-⎩==,解得:131243k b ⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==, ∴直线AB′的解析式为y=-1312x+43, 当y=-1时,有-1312x+43=-1, 解得:x=2813, ∴点P 的坐标为(2813,-1). (3)∵点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等,∴(m-x 0)2+(n-y 0)2=(n+1)2,∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0n+y 02=2n+1.∵M (m ,n )为抛物线上一动点,∴n=14m 2-m+1, ∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0(14m 2-m+1)+y 02=2(14m 2-m+1)+1, 整理得:(1-12-12y 0)m 2+(2-2x 0+2y 0)m+x 02+y 02-2y 0-3=0. ∵m 为任意值,∴00 22000 1110222220230yx yx y y⎧--⎪⎪-+⎨⎪+--⎪⎩===,∴021xy⎧⎨⎩==,∴定点F的坐标为(2,1).点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及解方程组,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用两点之间线段最短找出点P的位置;(3)根据点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标特征,找出关于x0、y0的方程组.9.已知,m,n是一元二次方程x2+4x+3=0的两个实数根,且|m|<|n|,抛物线y=x2+bx+c 的图象经过点A(m,0),B(0,n),如图所示.(1)求这个抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线与x轴的另一个交点为抛物线的顶点为D,求出点C,D的坐标,并判断△BCD的形状;(3)点P是直线BC上的一个动点(点P不与点B和点C重合),过点P作x轴的垂线,交抛物线于点M,点Q在直线BC上,距离点P为2个单位长度,设点P的横坐标为t,△PMQ的面积为S,求出S与t之间的函数关系式.【答案】(1)223y x x=--;(2)C(3,0),D(1,﹣4),△BCD是直角三角形;(3)2213(03)2213(03)22t t tSt t t t⎧-+⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩<<<或>【解析】试题分析:(1)先解一元二次方程,然后用待定系数法求出抛物线解析式;(2)先解方程求出抛物线与x轴的交点,再判断出△BOC和△BED都是等腰直角三角形,从而得到结论;(3)先求出QF=1,再分两种情况,当点P 在点M 上方和下方,分别计算即可. 试题解析:解(1)∵2+430x x +=,∴11x =-,23x =-,∵m ,n 是一元二次方程2+430x x +=的两个实数根,且|m|<|n|,∴m=﹣1,n=﹣3,∵抛物线223y x x =--的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),∴10{3b c c -+==-,∴2{3b c =-=-,∴抛物线解析式为223y x x =--;(2)令y=0,则2230x x --=,∴11x =-,23x =,∴C (3,0),∵223y x x =--=2(1)4x --,∴顶点坐标D (1,﹣4),过点D 作DE ⊥y 轴,∵OB=OC=3,∴BE=DE=1,∴△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠DBE=45°,∴∠CBD=90°,∴△BCD 是直角三角形;(3)如图,∵B (0,﹣3),C (3,0),∴直线BC 解析式为y=x ﹣3,∵点P 的横坐标为t ,PM ⊥x 轴,∴点M 的横坐标为t ,∵点P 在直线BC 上,点M 在抛物线上,∴P (t ,t ﹣3),M (t ,223t t --),过点Q 作QF ⊥PM ,∴△PQF 是等腰直角三角形,∵PQ=2,∴QF=1. ①当点P 在点M 上方时,即0<t <3时,PM=t ﹣3﹣(223t t --)=23t t -+,∴S=12PM×QF=21(3)2t t -+=21322t t -+,②如图3,当点P 在点M 下方时,即t <0或t >3时,PM=223t t --﹣(t ﹣3)=23t t -,∴S=12PM×QF=12(23t t -)=21322t t -. 综上所述,S=2213 (03)22{13 (03)22t t t t t t t 或-+<<-.考点:二次函数综合题;分类讨论.10.如图,若b 是正数,直线l :y =b 与y 轴交于点A ;直线a :y =x ﹣b 与y 轴交于点B ;抛物线L :y =﹣x 2+bx 的顶点为C ,且L 与x 轴右交点为D .(1)若AB =8,求b 的值,并求此时L 的对称轴与a 的交点坐标;(2)当点C 在l 下方时,求点C 与l 距离的最大值;(3)设x 0≠0,点(x 0,y 1),(x 0,y 2),(x 0,y 3)分别在l ,a 和L 上,且y 3是y 1,y 2的平均数,求点(x 0,0)与点D 间的距离;(4)在L 和a 所围成的封闭图形的边界上,把横、纵坐标都是整数的点称为“美点”,分别直接写出b =2019和b =2019.5时“美点”的个数.【答案】(1)b =4,(2,﹣2 );(2)1;(3)12;(4)当b =2019时“美点”的个数为4040个,b =2019.5时“美点”的个数为1010个.【解析】【分析】(1)求出A 、B 的坐标,由AB =8,可求出b 的值.从而得到L 的解析式,找出L 的对称轴与a 的交点即可; (2)通过配方,求出L 的顶点坐标,由于点C 在l 下方,则C 与l 的距离24b b -,配方即可得出结论;(3)由題意得y 1+y 2=2y 3,进而有b +x 0﹣b =2(﹣x 02+bx 0)解得x 0的值,求出L 与x 轴右交点为D 的坐标,即可得出结论;(4)①当b =2019时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019x 直线解析式a :y =x ﹣2019,美点”总计4040个点,②当b =2019.5时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019.5x ,直线解析式a :y =x ﹣2019.5,“美点”共有1010个.【详解】(1)当x =0吋,y =x ﹣b =﹣b ,∴B (0,﹣b ).∵AB =8,而A (0,b ),∴b ﹣(﹣b )=8,∴b =4,∴L :y =﹣x 2+4x ,∴L 的对称轴x =2,当x =2时,y =x ﹣4=﹣2,∴L 的对称轴与a 的交点为(2,﹣2 );(2)y =﹣(x 2b -)224b +,∴L 的顶点C (2b ,24b ). ∵点C 在l 下方,∴C 与l 的距离b 2144b -=-(b ﹣2)2+1≤1,∴点C 与l 距离的最大值为1;(3)∵y 3是y 1,y 2的平均数,∴y 1+y 2=2y 3,∴b +x 0﹣b =2(﹣x 02+bx 0),解得:x 0=0或x 0=b 12-. ∵x 0≠0,∴x 0=b 12-,对于L ,当y =0吋,0=﹣x 2+bx ,即0=﹣x (x ﹣b ),解得:x 1=0,x 2=b .∵b >0,∴右交点D (b ,0),∴点(x 0,0)与点D 间的距离b ﹣(b 12-)12=. (4)①当b =2019时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019x ,直线解析式a :y =x ﹣2019. 联立上述两个解析式可得:x 1=﹣1,x 2=2019,∴可知每一个整数x 的值都对应的一个整数y 值,且﹣1和2019之间(包括﹣1和﹣2019)共有2021个整数;∵另外要知道所围成的封闭图形边界分两部分:线段和抛物线,∴线段和抛物线上各有2021个整数点,∴总计4042个点.∵这两段图象交点有2个点重复,∴美点”的个数:4042﹣2=4040(个);②当b =2019.5时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019.5x ,直线解析式a :y =x ﹣2019.5,联立上述两个解析式可得:x 1=﹣1,x 2=2019.5,∴当x 取整数时,在一次函数y =x ﹣2019.5上,y 取不到整数值,因此在该图象上“美点”为0,在二次函数y =x 2+2019.5x 图象上,当x 为偶数时,函数值y 可取整数,可知﹣1到2019.5之 间有1010个偶数,因此“美点”共有1010个.故b =2019时“美点”的个数为4040个,b =2019.5时“美点”的个数为1010个.【点睛】本题考查了二次函数,熟练运用二次函数的性质以及待定系数法求函数解析式是解题的关键.11.如图,抛物线y=ax 2+bx 过点B (1,﹣3),对称轴是直线x=2,且抛物线与x 轴的正半轴交于点A .(1)求抛物线的解析式,并根据图象直接写出当y≤0时,自变量x 的取值范围; (2)在第二象限内的抛物线上有一点P ,当PA ⊥BA 时,求△PAB 的面积.【答案】(1)抛物线的解析式为y=x 2﹣4x ,自变量x 的取值范图是0≤x≤4;(2)△PAB 的面积=15.【解析】【分析】(1)将函数图象经过的点B 坐标代入的函数的解析式中,再和对称轴方程联立求出待定系数a和b;(2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F,设P(x,x2-4x),证明△PFA∽△AEB,求出点P的坐标,将△PAB的面积构造成长方形去掉三个三角形的面积.【详解】(1)由题意得,32 2a bba+-⎧⎪⎨-⎪⎩==,解得14ab-⎧⎨⎩==,∴抛物线的解析式为y=x2-4x,令y=0,得x2-2x=0,解得x=0或4,结合图象知,A的坐标为(4,0),根据图象开口向上,则y≤0时,自变量x的取值范围是0≤x≤4;(2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F,设P(x,x2-4x),∵PA⊥BA∴∠PAF+∠BAE=90°,∵∠PAF+∠FPA=90°,∴∠FPA=∠BAE又∠PFA=∠AEB=90°∴△PFA∽△AEB,∴PF AFAE BE=,即244213x x x--=-,解得,x= −1,x=4(舍去)∴x2-4x=-5∴点P的坐标为(-1,-5),又∵B点坐标为(1,-3),易得到BP直线为y=-4x+1所以BP与x轴交点为(14,0)∴S△PAB=115531524⨯⨯+=【点睛】本题是二次函数综合题,求出函数解析式是解题的关键,特别是利用待定系数法将两条直线表达式解出,利用点的坐标求三角形的面积是关键.12.如图,二次函数245y x x =-++图象的顶点为D ,对称轴是直线l ,一次函数215y x =+的图象与x 轴交于点A ,且与直线DA 关于l 的对称直线交于点B .(1)点D 的坐标是 ______;(2)直线l 与直线AB 交于点C ,N 是线段DC 上一点(不与点D 、C 重合),点N 的纵坐标为n .过点N 作直线与线段DA 、DB 分别交于点P ,Q ,使得DPQ ∆与DAB ∆相似.①当275n =时,求DP 的长; ②若对于每一个确定的n 的值,有且只有一个DPQ ∆与DAB ∆相似,请直接写出n 的取值范围 ______.【答案】(1)()2,9;(2)①95DP =②92155n <<. 【解析】【分析】(1)直接用顶点坐标公式求即可;(2)由对称轴可知点C (2,95),A (-52,0),点A 关于对称轴对称的点(132,0),借助AD 的直线解析式求得B (5,3);①当n=275时,N (2,275),可求95,DN=185,CD=365,当PQ ∥AB 时,△DPQ ∽△DAB ,5;当PQ 与AB 不平行时,5②当PQ ∥AB ,DB=DP 时,5DN=245,所以N (2,215),则有且只有一个△DPQ 与△DAB 相似时,95<n <215. 【详解】(1)顶点为()2,9D ;故答案为()2,9;(2)对称轴2x =,9(2,)5C ∴, 由已知可求5(,0)2A -, 点A 关于2x =对称点为13(,0)2, 则AD 关于2x =对称的直线为213y x =-+, (5,3)B ∴,①当275n =时,27(2,)5N ,DA ∴=,182DN =,365CD = 当PQ AB ∥时,PDQ DAB ∆∆:,DAC DPN ∆∆Q :,DP DN DA DC∴=,DP ∴=当PQ 与AB 不平行时,DPQ DBA ∆∆:, DNQ DCA ∴∆∆:,DP DN DB DC∴=,DP ∴=综上所述DP =②当PQ AB ∥,DB DP =时,DB =DP DN DA DC∴=, 245DN ∴=, 21(2,)5N ∴, ∴有且只有一个DPQ ∆与DAB ∆相似时,92155n <<; 故答案为92155n <<;【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,三角形的相似;熟练掌握二次函数的性质,三角形相似的判定与性质是解题的关键.13.如图,顶点M在y轴上的抛物线与直线y=x+1相交于A、B两点,且点A在x轴上,点B的横坐标为2,连结AM、BM.(1)求抛物线的函数关系式;(2)判断△ABM的形状,并说明理由;(3)把抛物线与直线y=x的交点称为抛物线的不动点.若将(1)中抛物线平移,使其顶点为(m,2m),当m满足什么条件时,平移后的抛物线总有不动点.【答案】(1)抛物线解析式为y=x2﹣1;(2)△ABM为直角三角形.理由见解析;(3)当m≤时,平移后的抛物线总有不动点.【解析】试题分析:(1)分别写出A、B的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;根据OA=OM=1,AC=BC=3,分别得到∠MAC=45°,∠BAC=45°,得到∠BAM=90°,进而得到△ABM是直角三角形;(3)根据抛物线的平以后的顶点设其解析式为,∵抛物线的不动点是抛物线与直线的交点,∴,方程总有实数根,则≥0,得到m的取值范围即可试题解析:解:(1)∵点A是直线与轴的交点,∴A点为(-1,0)∵点B在直线上,且横坐标为2,∴B点为(2,3)∵过点A、B的抛物线的顶点M在轴上,故设其解析式为:∴,解得:∴抛物线的解析式为.(2)△ABM是直角三角形,且∠BAM=90°.理由如下:作BC⊥轴于点C,∵A(-1,0)、B(2,3)∴AC=BC=3,∴∠BAC=45°;点M是抛物线的顶点,∴M点为(0,-1)∴OA=OM=1,∵∠AOM=90°∴∠MAC=45°;∴∠BAM=∠BAC+∠MAC=90°∴△ABM是直角三角形.(3)将抛物线的顶点平移至点(,),则其解析式为.∵抛物线的不动点是抛物线与直线的交点,∴化简得:∴==当时,方程总有实数根,即平移后的抛物线总有不动点∴.考点:二次函数的综合应用(待定系数法;直角三角形的判定;一元二次方程根的判别式)14.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,直线BD交抛物线于点D,并且D(2,3),tan∠DBA=12.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B、M、C、A,求四边形BMCA面积的最大值;(3)在(2)中四边形BMCA面积最大的条件下,过点M作直线平行于y轴,在这条直线上是否存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆?若存在,求出圆心Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=12x2+32x﹣2;(2)9;(3)点Q的坐标为(﹣2,4)或(﹣2,﹣1).【解析】(1)如答图1所示,利用已知条件求出点B的坐标,然后用待定系数法求出抛物线的解析式.(2)如答图1所示,首先求出四边形BMCA面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出其最大值.(3)如答图2所示,首先求出直线AC 与直线x=2的交点F 的坐标,从而确定了Rt △AGF 的各个边长;然后证明Rt △AGF ∽Rt △QEF ,利用相似线段比例关系列出方程,求出点Q 的坐标.考点:二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,锐角三角函数定义,由实际问题列函数关系式,二次函数最值,勾股定理,相似三角形的判定和性质,圆的切线性质.15.如图,已知二次函数y=ax 2+bx+3 的图象与x 轴分别交于A(1,0),B(3,0)两点,与y 轴交于点C(1)求此二次函数解析式;(2)点D 为抛物线的顶点,试判断△BCD 的形状,并说明理由;(3)将直线BC 向上平移t(t>0)个单位,平移后的直线与抛物线交于M ,N 两点(点M 在y 轴的右侧),当△AMN 为直角三角形时,求t 的值. 【答案】(1)243y x x =-+;(2)△BCD 为直角三角形,理由见解析;(3)当△AMN为直角三角形时,t 的值为1或4.【解析】 【分析】(1)根据点A 、B 的坐标,利用待定系数法即可求出二次函数解析式;(2)利用配方法及二次函数图象上点的坐标特征,可求出点C 、D 的坐标,利用两点间的距离公式可求出CD 、BD 、BC 的长,由勾股定理的逆定理可证出△BCD 为直角三角形; (3)根据点B 、C 的坐标,利用待定系数法可求出直线BC 的解析式,进而可找出平移后直线的解析式,联立两函数解析式成方程组,通过解方程组可找出点M 、N 的坐标,利用两点间的距离公式可求出AM 2、AN 2、MN 2的值,分别令三个角为直角,利用勾股定理可得出关于t 的无理方程,解之即可得出结论. 【详解】(1)将()1,0A 、()3,0B 代入23y ax bx =++,得:309330a b a b ++=⎧⎨++=⎩,解得:14a b =⎧⎨=-⎩, ∴此二次函数解析式为243y x x =-+.(2)BCD ∆为直角三角形,理由如下:()224321y x x x Q =-+=--,∴顶点D 的坐标为()2,1-.当0x =时,2433y x x =-+=,∴点C 的坐标为()0,3. Q 点B 的坐标为()3,0,BC ∴==,BD ==,CD ==22220BC BD CD +==Q ,90CBD ∴∠=︒,BCD ∴∆为直角三角形.(3)设直线BC 的解析式为()0y kx c k =+≠, 将()3,0B ,()0,3C 代入y kx c =+,得:303k c c +=⎧⎨=⎩,解得:13k c =-⎧⎨=⎩, ∴直线BC 的解析式为3y x =-+,∴将直线BC 向上平移t 个单位得到的直线的解析式为3y x t =-++.联立新直线与抛物线的解析式成方程组,得:2343y x ty x x =-++⎧⎨=-+⎩,解得:1132322x t y ⎧+=⎪⎪⎨+-⎪=⎪⎩,2232322x t y ⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,∴点M 的坐标为,点N 的坐标为,.Q 点A 的坐标为()1,0,(22223321057122t AM t t t ⎛⎫⎛⎫+-∴=-+-=++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(222210571AN t t t ⎫⎫=-+-=++++⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭,222188MN t =+=+⎝⎭⎝⎭. AMN ∆Q 为直角三角形, ∴分三种情况考虑:①当90MAN ∠=︒时,有222AM AN MN +=,即((22571571188t t t t t t t ++-+++++=+,整理,得:220t t +-=,解得:11t =,22t =-(不合题意,舍去); ②当90AMN ∠=︒时,有222AM MN AN +=,即((22571188571t t t t t t t ++-++=++++,整理,得:2280t t --=,解得:14t =,22t =-(不合题意,舍去); ③当90ANM ∠=︒时,有222AN MN AN +=,即((22571188571t t t t t t t +++++=++-+,10t ++=.0t >Q ,∴该方程无解(或解均为增解).综上所述:当AMN ∆为直角三角形时,t 的值为1或4. 【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、待定系数法求一次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、勾股定理以及勾股定理的逆定理,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用两点间的距离公式结合勾股定理的逆定理找出BC 2+BD 2=CD 2;(3)分∠MAN =90°、∠AMN =90°及∠ANM =90°三种情况考虑.。
中考数学培优 易错 难题(含解析)之二次函数含详细答案

中考数学培优易错难题(含解析)之二次函数含详细答案一、二次函数1.已知二次函数的图象以A(﹣1,4)为顶点,且过点B(2,﹣5)(1)求该函数的关系式;(2)求该函数图象与坐标轴的交点坐标;(3)将该函数图象向右平移,当图象经过原点时,A、B两点随图象移至A′、B′,求△O A′B′的面积.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)抛物线与x轴的交点为:(﹣3,0),(1,0)(3)15.【解析】【分析】(1)已知了抛物线的顶点坐标,可用顶点式设该二次函数的解析式,然后将B 点坐标代入,即可求出二次函数的解析式;(2)根据函数解析式,令x=0,可求得抛物线与y轴的交点坐标;令y=0,可求得抛物线与x轴交点坐标;(3)由(2)可知:抛物线与x轴的交点分别在原点两侧,由此可求出当抛物线与x轴负半轴的交点平移到原点时,抛物线平移的单位,由此可求出A′、B′的坐标.由于△OA′B′不规则,可用面积割补法求出△OA′B′的面积.【详解】(1)设抛物线顶点式y=a(x+1)2+4,将B(2,﹣5)代入得:a=﹣1,∴该函数的解析式为:y=﹣(x+1)2+4=﹣x2﹣2x+3;(2)令x=0,得y=3,因此抛物线与y轴的交点为:(0,3),令y=0,﹣x2﹣2x+3=0,解得:x1=﹣3,x2=1,即抛物线与x轴的交点为:(﹣3,0),(1,0);(3)设抛物线与x轴的交点为M、N(M在N的左侧),由(2)知:M(﹣3,0),N(1,0),当函数图象向右平移经过原点时,M与O重合,因此抛物线向右平移了3个单位,故A'(2,4),B'(5,﹣5),∴S△OA′B′=12×(2+5)×9﹣12×2×4﹣12×5×5=15.【点睛】本题考查了用待定系数法求抛物线解析式、函数图象与坐标轴交点、图形面积的求法等知识.熟练掌握待定系数法、函数图象与坐标轴的交点的求解方法、不规则图形的面积的求解方法等是解题的关键.2.如图,关于x 的二次函数y=x 2+bx+c 的图象与x 轴交于点A (1,0)和点B 与y 轴交于点C (0,3),抛物线的对称轴与x 轴交于点D .(1)求二次函数的表达式;(2)在y 轴上是否存在一点P ,使△PBC 为等腰三角形?若存在.请求出点P 的坐标; (3)有一个点M 从点A 出发,以每秒1个单位的速度在AB 上向点B 运动,另一个点N 从点D 与点M 同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M 到达点B 时,点M 、N 同时停止运动,问点M 、N 运动到何处时,△MNB 面积最大,试求出最大面积.【答案】(1)二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3;(2)点P 的坐标为:(0,2(0,3﹣2)或(0,-3)或(0,0);(3)当点M 出发1秒到达D 点时,△MNB 面积最大,最大面积是1.此时点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【解析】 【分析】(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c 得方程组,解方程组即可得二次函数的表达式;(2)先求出点B 的坐标,再根据勾股定理求得BC 的长,当△PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论:①CP=CB ;②BP=BC ;③PB=PC ;分别根据这三种情况求出点P 的坐标; (3)设AM=t 则DN=2t ,由AB=2,得BM=2﹣t ,S △MNB=12×(2﹣t )×2t=﹣t 2+2t ,把解析式化为顶点式,根据二次函数的性质即可得△MNB 最大面积;此时点M 在D 点,点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【详解】解:(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c ,103b c c ++=⎧⎨=⎩解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3; (2)令y=0,则x 2﹣4x+3=0,解得:x=1或x=3,∴B(3,0),∴BC=32,点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,①当CP=CB时,PC=32,∴OP=OC+PC=3+32或OP=PC﹣OC=32﹣3∴P1(0,3+32),P2(0,3﹣32);②当PB=PC时,OP=OB=3,∴P3(0,-3);③当BP=BC时,∵OC=OB=3∴此时P与O重合,∴P4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+32)或(0,3﹣32)或(﹣3,0)或(0,0);(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,∴S△MNB=1×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,2当点M出发1秒到达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为P(2,9),与x轴交于点A,B,与y轴交于点C(0,5).(Ⅰ)求二次函数的解析式及点A,B的坐标;(Ⅱ)设点Q在第一象限的抛物线上,若其关于原点的对称点Q′也在抛物线上,求点Q的坐标;(Ⅲ)若点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,使得以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形,且AC为其一边,求点M,N的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+4x+5,A(﹣1,0),B(5,0);(2)Q553)M (1,8),N(2,13)或M′(3,8),N′(2,3).【解析】【分析】(1)设顶点式,再代入C点坐标即可求解解析式,再令y=0可求解A和B点坐标;(2)设点Q(m,﹣m2+4m+5),则其关于原点的对称点Q′(﹣m,m2﹣4m﹣5),再将Q′坐标代入抛物线解析式即可求解m的值,同时注意题干条件“Q在第一象限的抛物线上”;(3)利用平移AC的思路,作MK⊥对称轴x=2于K,使MK=OC,分M点在对称轴左边和右边两种情况分类讨论即可.【详解】(Ⅰ)设二次函数的解析式为y=a(x﹣2)2+9,把C(0,5)代入得到a=﹣1,∴y=﹣(x﹣2)2+9,即y=﹣x2+4x+5,令y=0,得到:x2﹣4x﹣5=0,解得x=﹣1或5,∴A(﹣1,0),B(5,0).(Ⅱ)设点Q(m,﹣m2+4m+5),则Q′(﹣m,m2﹣4m﹣5).把点Q′坐标代入y=﹣x2+4x+5,得到:m2﹣4m﹣5=﹣m2﹣4m+5,∴55∴Q55(Ⅲ)如图,作MK⊥对称轴x=2于K.①当MK=OA ,NK=OC=5时,四边形ACNM 是平行四边形. ∵此时点M 的横坐标为1, ∴y=8,∴M (1,8),N (2,13),②当M′K=OA=1,KN′=OC=5时,四边形ACM′N′是平行四边形, 此时M′的横坐标为3,可得M′(3,8),N′(2,3). 【点睛】本题主要考查了二次函数的应用,第3问中理解通过平移AC 可应用“一组对边平行且相等”得到平行四边形.4.如图,过()A 1,0、()B 3,0作x 轴的垂线,分别交直线y 4x =-于C 、D 两点.抛物线2y ax bx c =++经过O 、C 、D 三点.()1求抛物线的表达式;()2点M 为直线OD 上的一个动点,过M 作x 轴的垂线交抛物线于点N ,问是否存在这样的点M ,使得以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求此时点M 的横坐标;若不存在,请说明理由;()3若AOC V 沿CD 方向平移(点C 在线段CD 上,且不与点D 重合),在平移的过程中AOC V 与OBD V 重叠部分的面积记为S ,试求S 的最大值.【答案】(1)2413y x x 33=-+;(2)32或32+或32-;(3)13. 【解析】 【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)由题意,可知MN ∥AC ,因为以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形,则有MN =AC =3.设点M 的横坐标为x ,则求出MN =|43x 2﹣4x |;解方程|43x 2﹣4x |=3,求出x 的值,即点M 横坐标的值;(3)设水平方向的平移距离为t (0≤t <2),利用平移性质求出S 的表达式:S 16=-(t ﹣1)213+;当t =1时,s 有最大值为13. 【详解】(1)由题意,可得C (1,3),D (3,1).∵抛物线过原点,∴设抛物线的解析式为:y =ax 2+bx ,∴3931a b a b +=⎧⎨+=⎩,解得43133a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的表达式为:y 43=-x 2133+x . (2)存在.设直线OD 解析式为y =kx ,将D (3,1)代入,求得k 13=,∴直线OD 解析式为y 13=x . 设点M 的横坐标为x ,则M (x ,13x ),N (x ,43-x 2133+x ),∴MN =|y M ﹣y N |=|13x ﹣(43-x 2133+x )|=|43x 2﹣4x |. 由题意,可知MN ∥AC ,因为以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形,则有MN =AC =3,∴|43x 2﹣4x |=3. 若43x 2﹣4x =3,整理得:4x 2﹣12x ﹣9=0,解得:x =或x = 若43x 2﹣4x =﹣3,整理得:4x 2﹣12x +9=0,解得:x 32=,∴存在满足条件的点M ,点M 的横坐标为:32. (3)∵C (1,3),D (3,1),∴易得直线OC 的解析式为y =3x ,直线OD 的解析式为y 13=x . 如解答图所示,设平移中的三角形为△A 'O 'C ',点C '在线段CD 上. 设O 'C '与x 轴交于点E ,与直线OD 交于点P ; 设A 'C '与x 轴交于点F ,与直线OD 交于点Q .设水平方向的平移距离为t (0≤t <2),则图中AF =t ,F (1+t ,0),Q (1+t ,1133+t ),C '(1+t ,3﹣t ).设直线O 'C '的解析式为y =3x +b ,将C '(1+t ,3﹣t )代入得:b =﹣4t ,∴直线O 'C '的解析式为y =3x ﹣4t ,∴E (43t ,0). 联立y =3x ﹣4t 与y 13=x ,解得:x 32=t ,∴P (32t ,12t ). 过点P 作PG ⊥x 轴于点G ,则PG 12=t ,∴S =S △OFQ ﹣S △OEP 12=OF •FQ 12-OE •PG 12=(1+t )(1133+t )12-•43t •12t 16=-(t ﹣1)213+当t =1时,S 有最大值为13,∴S 的最大值为13.【点睛】本题是二次函数压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、函数图象上点的坐标特征、平行四边形、平移变换、图形面积计算等知识点,有一定的难度.第(2)问中,解题的关键是根据平行四边形定义,得到MN =AC =3,由此列出方程求解;第(3)问中,解题的关键是求出S 的表达式,注意图形面积的计算方法.5.如图,抛物线y =ax 2+bx (a ≠0)过A (4,0),B (1,3)两点,点C 、B 关于抛物线的对称轴对称,过点B 作直线BH ⊥x 轴,交x 轴于点H .(1)求抛物线的表达式;(2)直接写出点C的坐标,并求出△ABC的面积;(3)点P是抛物线上一动点,且位于第四象限,是否存在这样的点P,使得△ABP的面积为△ABC面积的2倍?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(4)若点M在直线BH上运动,点N在x轴正半轴上运动,当以点C,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形时,请直接写出此时△CMN的面积.【答案】(1)y=-x2+4x;(2)C(3,3),面积为3;(3)P的坐标为(5,-5);(4)52或5.【解析】试题分析:(1)利用待定系数法进行求解即可;(2)先求出抛物线的对称轴,利用对称性即可写出点C的坐标,利用三角形面积公式即可求面积;(3)利用三角形的面积以及点P所处象限的特点即可求;(4)分情况进行讨论,确定点M、N,然后三角形的面积公式即可求.试题解析:(1)将A(4,0),B(1,3)代入到y=ax2+bx中,得16403a ba b+=⎧⎨+=⎩,解得14ab=-⎧⎨=⎩,∴抛物线的表达式为y=-x2+4x.(2)∵抛物线的表达式为y=-x2+4x,∴抛物线的对称轴为直线x=2.又C,B关于对称轴对称,∴C(3,3).∴BC=2,∴S△ABC=12×2×3=3.(3)存在点P.作PQ⊥BH于点Q,设P(m,-m2+4m).∵S△ABP=2S△ABC,S△ABC=3,∴S△ABP=6.∵S△ABP+S△BPQ=S△ABH+S梯形AHQP∴6+12×(m-1)×(3+m2-4m)=12×3×3+12×(3+m-1)(m2-4m)整理得m2-5m=0,解得m1=0(舍),m2=5,∴点P的坐标为(5,-5).(4)52或5. 提示:①当以M 为直角顶点,则S △CMN =52; ②当以N 为直角顶点,S △CMN =5;③当以C 为直角顶点时,此种情况不存在.【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查待定系数法求解析式,三角形面积、直角三角形的判定等,能正确地根据题意确定图形,分情况进行讨论是解题的关键.6.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)若点D 为抛物线在x 轴负半轴上方的一个动点,求ADE ∆面积的最大值; (3)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP ∆为等腰三角形,若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为233642y x x =--+;(2)当23x =-时,ADE ∆的面积取得最大值503;(3)P 点的坐标为()1,1-,(1,11-,(1,219--. 【解析】分析:(1)把已知点坐标代入函数解析式,得出方程组求解即可;(2)根据函数解析式设出点D坐标,过点D作DG⊥x轴,交AE于点F,表示△ADE的面积,运用二次函数分析最值即可;(3)设出点P坐标,分PA=PE,PA=AE,PE=AE三种情况讨论分析即可.详解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c经过点A(﹣4,0)、B(2,0),C(0,6),∴1640 4206a b ca b cc-+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:3 4 3 26abc⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩,所以二次函数的解析式为:y=233642x x--+;(2)由A(﹣4,0),E(0,﹣2),可求AE所在直线解析式为y=122x--,过点D作DN⊥x轴,交AE于点F,交x轴于点G,过点E作EH⊥DF,垂足为H,如图,设D(m,233642m m--+),则点F(m,122m--),∴DF=233642m m--+﹣(122m--)=2384m m--+,∴S△ADE=S△ADF+S△EDF=12×DF×AG+12DF×EH=12×DF×AG+12×DF×EH=12×4×DF=2×(2384m m --+) =23250233m -++(), ∴当m =23-时,△ADE 的面积取得最大值为503. (3)y =233642x x --+的对称轴为x =﹣1,设P (﹣1,n ),又E (0,﹣2),A (﹣4,0),可求PA =29n +,PE =212n ++(),AE =16425+=,分三种情况讨论: 当PA =PE 时,29n +=212n ++(),解得:n =1,此时P (﹣1,1); 当PA =AE 时,29n +=16425+=,解得:n =11±,此时点P 坐标为(﹣1,11±);当PE =AE 时,212n ++()=16425+=,解得:n =﹣219±,此时点P 坐标为:(﹣1,﹣219±).综上所述:P 点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,11±),(﹣1,﹣219±). 点睛:本题主要考查二次函数的综合问题,会求抛物线解析式,会运用二次函数分析三角形面积的最大值,会分类讨论解决等腰三角形的顶点的存在问题时解决此题的关键.7.如图,抛物线y =ax 2+bx ﹣1(a ≠0)交x 轴于A ,B (1,0)两点,交y 轴于点C ,一次函数y =x +3的图象交坐标轴于A ,D 两点,E 为直线AD 上一点,作EF ⊥x 轴,交抛物线于点F(1)求抛物线的解析式;(2)若点F 位于直线AD 的下方,请问线段EF 是否有最大值?若有,求出最大值并求出点E 的坐标;若没有,请说明理由;(3)在平面直角坐标系内存在点G ,使得G ,E ,D ,C 为顶点的四边形为菱形,请直接写出点G 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y =13x 2+23x ﹣1;(2)4912,(12,72);(3)点G 的坐标为(2,1),(﹣2,﹣2﹣1),2,2﹣1),(﹣4,3).【解析】【分析】(1)利用待定系数法确定函数关系式;(2)由函数图象上点的坐标特征:可设点E 的坐标为(m ,m +3),点F 的坐标为(m , 13m 2+23m ﹣1),由此得到EF =﹣13m 2+13m +4,根据二次函数最值的求法解答即可; (3)分三种情形①如图1中,当EG 为菱形对角线时.②如图2、3中,当EC 为菱形的对角线时,③如图4中,当ED 为菱形的对角线时,分别求解即可.【详解】解:(1)将y =0代入y =x +3,得x =﹣3.∴点A 的坐标为(﹣3,0).设抛物线的解析式为y =a (x ﹣x 1)(x ﹣x 2),点A 的坐标为(﹣3,0),点B 的坐标为(1,0), ∴y =a (x +3)(x ﹣1).∵点C 的坐标为(0,﹣1),∴﹣3a =﹣1,得a =13, ∴抛物线的解析式为y =13x 2+23x ﹣1; (2)设点E 的坐标为(m ,m +3),线段EF 的长度为y ,则点F 的坐标为(m ,13m 2+23m ﹣1) ∴y =(m +3)﹣(13m 2+23m ﹣1)=﹣13m 2+13m +4 即y =-13(m ﹣12) 2+4912, 此时点E 的坐标为(12,72);(3)点G 的坐标为(2,1),(﹣,﹣﹣1),,﹣1),(﹣4,3). 理由:①如图1,当四边形CGDE 为菱形时.∴EG 垂直平分CD∴点E 的纵坐标y =132-+=1, 将y =1带入y =x +3,得x =﹣2.∵EG 关于y 轴对称,∴点G 的坐标为(2,1);②如图2,当四边形CDEG 为菱形时,以点D 为圆心,DC 的长为半径作圆,交AD 于点E ,可得DC =DE ,构造菱形CDEG设点E 的坐标为(n ,n +3),点D 的坐标为(0,3)∴DE ∵DE =DC =4,∴22n=4,解得n1=﹣22,n2=22.∴点E的坐标为(﹣22,﹣22+3)或(22,22+3)将点E向下平移4个单位长度可得点G,点G的坐标为(﹣22,﹣22﹣1)(如图2)或(22,22﹣1)(如图3)③如图4,“四边形CDGE为菱形时,以点C为圆心,以CD的长为半径作圆,交直线AD 于点E,设点E的坐标为(k,k+3),点C的坐标为(0,﹣1).∴EC=22(0)(31)k k-+++=22816k k++.∵EC=CD=4,∴2k2+8k+16=16,解得k1=0(舍去),k2=﹣4.∴点E的坐标为(﹣4,﹣1)将点E上移1个单位长度得点G.∴点G的坐标为(﹣4,3).综上所述,点G的坐标为(2,1),(﹣22,﹣22﹣1),(22,22﹣1),(﹣4,3).【点睛】本题考查二次函数综合题、轴对称变换、菱形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用对称解决最值问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.如图,在平面直角坐标系中,直线483y x=-+与x轴,y轴分别交于点A、B,抛物线24y ax ax c =-+经过点A 和点B ,与x 轴的另一个交点为C ,动点D 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度向O 点运动,同时动点E 从点B 出发,以每秒2个单位长度的速度向A 点运动,设运动的时间为t 秒,0﹤t ﹤5.(1)求抛物线的解析式;(2)当t 为何值时,以A 、D 、E 为顶点的三角形与△AOB 相似;(3)当△ADE 为等腰三角形时,求t 的值;(4)抛物线上是否存在一点F ,使得以A 、B 、D 、F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出F 点的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为228833y x x =-++; (2)t 的值为3011或5013; (3)t 的值为103或6017或258; (4)符合条件的点F 存在,共有两个1F (4,8),2(227F +,-8).【解析】(1)由B 、C 两点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;(2)利用△ADE ∽△AOB 和△AED ∽△AOB 即可求出t 的值;(3)过E 作EH ⊥x 轴于点H ,过D 作DM ⊥AB 于点M 即可求出t 的值;(4)分当AD 为边时,当AD 为对角线时符合条件的点F 的坐标.解:(1)A (6,0),B (0,8),依题意知36240{8a a c c -+==,解得2{38a c =-=, ∴228833y x x =-++. (2)∵ A (6,0),B (0,8),∴OA=6,OB=8,AB=10,∴AD=t ,AE=10-2t , ①当△ADE ∽△AOB 时,AD AE AO AB =,∴102610t t -=,∴3011t =; ②当△AED ∽△AOB 时,AE AD AO AB =,∴102610t t -=,∴5013t =; 综上所述,t 的值为3011或5013.(3) ①当AD=AE 时,t=10-2t ,∴103t =; ②当AE=DE 时,过E 作EH ⊥x 轴于点H ,则AD=2AH ,由△AEH ∽△ABO 得,AH=()31025t -,∴()61025t t -=,∴6017t =; ③当AD=DE 时,过D 作DM ⊥AB 于点M ,则AE=2AM ,由△AMD ∽△AOB 得,AM=35t ,∴61025t t -=,∴258t =; 综上所述,t 的值为103或6017或258. (4) ①当AD 为边时,则BF ∥x 轴,∴8F B y y ==,求得x=4,∴F (4,8);②当AD 为对角线时,则8F B y y =-=-,∴2288833x x -++=-,解得2x =±∵x ﹥0,∴2x =+∴()28+-.综上所述,符合条件的点F 存在,共有两个1F (4,8),2(2F +,-8).“点睛”本题考查二次函数综合题、相似三角形等知识,解题的关键是学会待定系数法确定函数解析式,学会分类讨论,用方程的思想解决问题,属于中考压轴题.9.如图:在平面直角坐标系中,直线l :y=13x ﹣43与x 轴交于点A ,经过点A 的抛物线y=ax 2﹣3x+c 的对称轴是x=32. (1)求抛物线的解析式;(2)平移直线l 经过原点O ,得到直线m ,点P 是直线m 上任意一点,PB ⊥x 轴于点B ,PC ⊥y 轴于点C ,若点E 在线段OB 上,点F 在线段OC 的延长线上,连接PE ,PF ,且PE=3PF .求证:PE ⊥PF ;(3)若(2)中的点P 坐标为(6,2),点E 是x 轴上的点,点F 是y 轴上的点,当PE ⊥PF 时,抛物线上是否存在点Q ,使四边形PEQF 是矩形?如果存在,请求出点Q 的坐标,如果不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为y=x 2﹣3x ﹣4;(2)证明见解析;(3)点Q 的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6).【解析】【分析】(1)先求得点A 的坐标,然后依据抛物线过点A ,对称轴是x=32列出关于a 、c 的方程组求解即可;(2)设P (3a ,a ),则PC=3a ,PB=a ,然后再证明∠FPC=∠EPB ,最后通过等量代换进行证明即可;(3)设E (a ,0),然后用含a 的式子表示BE 的长,从而可得到CF 的长,于是可得到点F 的坐标,然后依据中点坐标公式可得到22x x x x Q P F E ++=,22y y y y Q P F E ++=,从而可求得点Q 的坐标(用含a 的式子表示),最后,将点Q 的坐标代入抛物线的解析式求得a 的值即可.【详解】(1)当y=0时,14033x -=,解得x=4,即A (4,0),抛物线过点A ,对称轴是x=32,得161203322a c a -+=⎧⎪-⎨-=⎪⎩, 解得14a c =⎧⎨=-⎩,抛物线的解析式为y=x 2﹣3x ﹣4; (2)∵平移直线l 经过原点O ,得到直线m ,∴直线m 的解析式为y=13x . ∵点P 是直线1上任意一点, ∴设P (3a ,a ),则PC=3a ,PB=a .又∵PE=3PF ,∴PC PB PF PE =. ∴∠FPC=∠EPB .∵∠CPE+∠EPB=90°,∴∠FPC+∠CPE=90°,∴FP ⊥PE .(3)如图所示,点E 在点B 的左侧时,设E (a ,0),则BE=6﹣a .∵CF=3BE=18﹣3a ,∴OF=20﹣3a .∴F (0,20﹣3a ).∵PEQF 为矩形,∴22x x x x Q P F E ++=,22y y y y Q P F E ++=, ∴Q x +6=0+a ,Q y +2=20﹣3a+0,∴Q x =a ﹣6,Q y =18﹣3a . 将点Q 的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a ﹣6)2﹣3(a ﹣6)﹣4,解得:a=4或a=8(舍去).∴Q (﹣2,6).如下图所示:当点E 在点B 的右侧时,设E (a ,0),则BE=a ﹣6.∵CF=3BE=3a ﹣18,∴OF=3a ﹣20.∴F (0,20﹣3a ).∵PEQF 为矩形, ∴22x x x x Q P F E ++=,22y y y y Q P F E ++=, ∴Q x +6=0+a ,Q y +2=20﹣3a+0,∴Q x =a ﹣6,Q y =18﹣3a . 将点Q 的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a ﹣6)2﹣3(a ﹣6)﹣4,解得:a=8或a=4(舍去).∴Q (2,﹣6).综上所述,点Q 的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6).【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矩形的性质、待定系数法求二次函数的解析式、中点坐标公式,用含a 的式子表示点Q 的坐标是解题的关键.10.课本中有一道作业题:有一块三角形余料ABC ,它的边BC=120mm ,高AD=80mm .要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC 上,其余两个顶点分别在AB ,AC 上.问加工成的正方形零件的边长是多少mm ?小颖解得此题的答案为48mm ,小颖善于反思,她又提出了如下的问题.(1)如果原题中要加工的零件是一个矩形,且此矩形是由两个并排放置的正方形所组成,如图1,此时,这个矩形零件的两条边长又分别为多少mm ?请你计算.(2)如果原题中所要加工的零件只是一个矩形,如图2,这样,此矩形零件的两条边长就不能确定,但这个矩形面积有最大值,求达到这个最大值时矩形零件的两条边长.【答案】(1)2407mm ,4807mm ;(2)PN=60mm ,40PQ =mm . 【解析】【分析】 (1)、设PQ=y (mm ),则PN=2y (mm ),AE=80-y (mm ),根据平行得出△APN 和△ABC 相似,根据线段的比值得出y 的值,然后得出边长;(2)、根据第一题同样的方法得出y 与x 的函数关系式,然后求出S 与x 的函数关系式,根据二次函数的性质得出最大值.【详解】(1)、设PQ=y (mm ),则PN=2y (mm ),AE=80-y (mm )∵PN ∥BC,∴=,△APN∽△ABC∴=∴=∴=解得 y=∴2y=∴这个矩形零件的两条边长分别为mm,mm(2)、设PQ=x(mm),PN=y(mm),矩形面积为S ,则AE=80-x(mm)..由(1)知=∴=∴ y=则S=xy===∵∴ S有最大值∴当x=40时,S最大=2400(mm2)此时,y==60 .∴面积达到这个最大值时矩形零件的两边PQ、PN长分别是40 mm ,60 mm.考点:三角形相似的应用11.如图,某足球运动员站在点O处练习射门,将足球从离地面0.5m的A处正对球门踢出(点A在y轴上),足球的飞行高度y(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间满足函数关系y =at2+5t+c,已知足球飞行0.8s时,离地面的高度为3.5m.(1)足球飞行的时间是多少时,足球离地面最高?最大高度是多少?(2)若足球飞行的水平距离x(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系x=10t,已知球门的高度为2.44m,如果该运动员正对球门射门时,离球门的水平距离为28m,他能否将球直接射入球门?【答案】(1)足球飞行的时间是85s时,足球离地面最高,最大高度是4.5m;(2)能.【解析】试题分析:(1)由题意得:函数y=at2+5t+c的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),于是得到,求得抛物线的解析式为:y=﹣t2+5t+,当t=时,y最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t得t=2.8,当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,于是得到他能将球直接射入球门.解:(1)由题意得:函数y=at2+5t+c的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),∴,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣t2+5t+,∴当t=时,y最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t得t=2.8,∴当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,∴他能将球直接射入球门.考点:二次函数的应用.12.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3的图象交x轴于点A(1,0),B(3,0),交y轴于点C.(1)求这个二次函数的表达式;(2)点P是直线BC下方抛物线上的一动点,求△BCP面积的最大值;(3)直线x=m分别交直线BC和抛物线于点M,N,当△BMN是等腰三角形时,直接写出m的值.【答案】(1)这个二次函数的表达式是y=x 2﹣4x+3;(2)S △BCP 最大=278;(3)当△BMN 是等腰三角形时,m 22,1,2. 【解析】分析:(1)根据待定系数法,可得函数解析式;(2)根据平行于y 轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得PE 的长,根据面积的和差,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案; (3)根据等腰三角形的定义,可得关于m 的方程,根据解方程,可得答案. 详解:(1)将A (1,0),B (3,0)代入函数解析式,得309330a b a b ++⎧⎨++⎩==, 解得14a b ⎧⎨-⎩==,这个二次函数的表达式是y=x 2-4x+3; (2)当x=0时,y=3,即点C (0,3),设BC 的表达式为y=kx+b ,将点B (3,0)点C (0,3)代入函数解析式,得300k b b +⎧⎨⎩==, 解这个方程组,得13k b -⎧⎨⎩== 直线BC 的解析是为y=-x+3, 过点P 作PE ∥y 轴,交直线BC于点E(t,-t+3),PE=-t+3-(t2-4t+3)=-t2+3t,∴S△BCP=S△BPE+S CPE=12(-t2+3t)×3=-32(t-32)2+278,∵-32<0,∴当t=32时,S△BCP最大=278.(3)M(m,-m+3),N(m,m2-4m+3)MN=m2-3m,2|m-3|,当MN=BM时,①m22(m-3),解得2,②m22m-3),解得2当BN=MN时,∠NBM=∠BMN=45°,m2-4m+3=0,解得m=1或m=3(舍)当BM=BN时,∠BMN=∠BNM=45°,-(m2-4m+3)=-m+3,解得m=2或m=3(舍),当△BMN是等腰三角形时,m22,1,2.点睛:本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用面积的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用等腰三角形的定义得出关于m的方程,要分类讨论,以防遗漏.13.如图,顶点M在y轴上的抛物线与直线y=x+1相交于A、B两点,且点A在x轴上,点B的横坐标为2,连结AM、BM.(1)求抛物线的函数关系式;(2)判断△ABM的形状,并说明理由;(3)把抛物线与直线y=x的交点称为抛物线的不动点.若将(1)中抛物线平移,使其顶点为(m,2m),当m满足什么条件时,平移后的抛物线总有不动点.【答案】(1)抛物线解析式为y=x2﹣1;(2)△ABM为直角三角形.理由见解析;(3)当m≤时,平移后的抛物线总有不动点.【解析】试题分析:(1)分别写出A、B的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;根据OA=OM=1,AC=BC=3,分别得到∠MAC=45°,∠BAC=45°,得到∠BAM=90°,进而得到△ABM是直角三角形;(3)根据抛物线的平以后的顶点设其解析式为,∵抛物线的不动点是抛物线与直线的交点,∴,方程总有实数根,则≥0,得到m的取值范围即可试题解析:解:(1)∵点A是直线与轴的交点,∴A点为(-1,0)∵点B在直线上,且横坐标为2,∴B点为(2,3)∵过点A、B的抛物线的顶点M在轴上,故设其解析式为:∴,解得:∴抛物线的解析式为.(2)△ABM是直角三角形,且∠BAM=90°.理由如下:作BC⊥轴于点C,∵A(-1,0)、B(2,3)∴AC=BC=3,∴∠BAC=45°;点M是抛物线的顶点,∴M点为(0,-1)∴OA=OM=1,∵∠AOM=90°∴∠MAC=45°;∴∠BAM=∠BAC+∠MAC=90°∴△ABM是直角三角形.(3)将抛物线的顶点平移至点(,),则其解析式为.∵抛物线的不动点是抛物线与直线的交点,∴化简得:∴==当时,方程总有实数根,即平移后的抛物线总有不动点∴.考点:二次函数的综合应用(待定系数法;直角三角形的判定;一元二次方程根的判别式)14.如图,已知抛物线经过点A (﹣1,0),B (4,0),C (0,2)三点,点D 与点C 关于x 轴对称,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m ,0),过点P 做x 轴的垂线l 交抛物线于点Q ,交直线BD 于点M . (1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式; (2)已知点F (0,12),当点P 在x 轴上运动时,试求m 为何值时,四边形DMQF 是平行四边形?(3)点P 在线段AB 运动过程中,是否存在点Q ,使得以点B 、Q 、M 为顶点的三角形与△BOD 相似?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣12x 2+32x+2;(2)m=﹣1或m=3时,四边形DMQF 是平行四边形;(3)点Q 的坐标为(3,2)或(﹣1,0)时,以点B 、Q 、M 为顶点的三角形与△BOD 相似. 【解析】分析:(1)待定系数法求解可得;(2)先利用待定系数法求出直线BD 解析式为y=12x-2,则Q (m ,-12m 2+32m+2)、M(m ,12m-2),由QM ∥DF 且四边形DMQF 是平行四边形知QM=DF ,据此列出关于m 的方程,解之可得;(3)易知∠ODB=∠QMB ,故分①∠DOB=∠MBQ=90°,利用△DOB ∽△MBQ 得12DO MB OB BQ ==,再证△MBQ ∽△BPQ 得BM BP BQ PQ=,即214 132222mm m -=-++,解之即可得此时m 的值;②∠BQM=90°,此时点Q 与点A 重合,△BOD ∽△BQM′,易得点Q 坐标.详解:(1)由抛物线过点A (-1,0)、B (4,0)可设解析式为y=a (x+1)(x-4),将点C(0,2)代入,得:-4a=2,解得:a=-12,则抛物线解析式为y=-12(x+1)(x-4)=-12x2+32x+2;(2)由题意知点D坐标为(0,-2),设直线BD解析式为y=kx+b,将B(4,0)、D(0,-2)代入,得:402k bb+⎧⎨-⎩==,解得:122kb⎧⎪⎨⎪-⎩==,∴直线BD解析式为y=12x-2,∵QM⊥x轴,P(m,0),∴Q(m,--12m2+32m+2)、M(m,12m-2),则QM=-12m2+32m+2-(12m-2)=-12m2+m+4,∵F(0,12)、D(0,-2),∴DF=52,∵QM∥DF,∴当-12m2+m+4=52时,四边形DMQF是平行四边形,解得:m=-1(舍)或m=3,即m=3时,四边形DMQF是平行四边形;(3)如图所示:∵QM∥DF,∴∠ODB=∠QMB , 分以下两种情况:①当∠DOB=∠MBQ=90°时,△DOB ∽△MBQ , 则21=42DO MB OB BQ ==, ∵∠MBQ=90°, ∴∠MBP+∠PBQ=90°, ∵∠MPB=∠BPQ=90°, ∴∠MBP+∠BMP=90°, ∴∠BMP=∠PBQ , ∴△MBQ ∽△BPQ ,∴BM BP BQ PQ=,即214 132222mm m -=-++,解得:m 1=3、m 2=4,当m=4时,点P 、Q 、M 均与点B 重合,不能构成三角形,舍去, ∴m=3,点Q 的坐标为(3,2);②当∠BQM=90°时,此时点Q 与点A 重合,△BOD ∽△BQM′, 此时m=-1,点Q 的坐标为(-1,0);综上,点Q 的坐标为(3,2)或(-1,0)时,以点B 、Q 、M 为顶点的三角形与△BOD 相似.点睛:本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、平行四边形的判定与性质、相似三角形的判定与性质及分类讨论思想的运用.15.综合与探究 如图,抛物线y=211433x x --与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接AC ,BC .点P 是第四象限内抛物线上的一个动点,点P 的横坐标为m ,过点P 作PM ⊥x 轴,垂足为点M ,PM 交BC 于点Q ,过点P 作PE ∥AC 交x 轴于点E ,交BC 于点F .(1)求A ,B ,C 三点的坐标;(2)试探究在点P 运动的过程中,是否存在这样的点Q ,使得以A ,C ,Q 为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请直接写出此时点Q 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)请用含m 的代数式表示线段QF 的长,并求出m 为何值时QF 有最大值.【答案】(1)C(0,﹣4);(2)Q 5252﹣4)或(1,﹣3);(3)当m=2时,QF有最大值.【解析】【分析】(1)解方程13x2−13x-4=0得A(-3,0),B(4,0),计算自变量为0时的二次函数值得C点坐标;(2)利用勾股定理计算出AC=5,利用待定系数法可求得直线BC的解析式为y=x-4,则可设Q(m,m-4)(0<m<4),讨论:当CQ=CA时,则m2+(m-4+4)2=52,当AQ=AC时,(m+3)2+(m-4)2=52;当QA=QC时,(m+3)2+(m-4)2=52,然后分别解方程求出m即可得到对应的Q点坐标;(3)过点F作FG⊥PQ于点G,如图,由△OBC为等腰直角三角形.可判断△FQG为等腰直角三角形,则FG=QG=22FQ,再证明△FGP~△AOC得到34FG PG=,则PG=223FQ,所以PQ=26FQ,于是得到32,设P(m,13m2-13m-4)(0<m<4),则Q(m,m-4),利用PQ=-13m2+43m得到32-13m2+43m),然后利用二次函数的性质解决问题.【详解】(1)当y=0,13x2−13x-4=0,解得x1=-3,x2=4,∴A(-3,0),B(4,0),当x=0,y=13x2−13x-4=-4,∴C(0,-4);(2)2234=5+,易得直线BC的解析式为y=x-4,设Q(m,m-4)(0<m<4),当CQ=CA 时,m 2+(m-4+4)2=52,解得m 1=522,m 2=-522(舍去),此时Q 点坐标为(522,522-4); 当AQ=AC 时,(m+3)2+(m-4)2=52,解得m 1=1,m 2=0(舍去),此时Q 点坐标为(1,-3);当QA=QC 时,(m+3)2+(m-4)2=52,解得m=252(舍去), 综上所述,满足条件的Q 点坐标为(522,522-4)或(1,-3); (3)解:过点F 作FG ⊥PQ 于点G ,如图,则FG ∥x 轴.由B (4,0),C (0,-4)得△OBC 为等腰直角三角形 ∴∠OBC=∠QFG=45 ∴△FQG 为等腰直角三角形, ∴FG=QG=22FQ , ∵PE ∥AC ,PG ∥CO , ∴∠FPG=∠ACO , ∵∠FGP=∠AOC=90°, ∴△FGP ~△AOC . ∴FG PG OA CO =,即34FG PG=, ∴PG=43FG=43•22FQ=223FQ , ∴PQ=PG+GQ=23FQ+22FQ=26FQ , ∴32PQ , 设P (m ,13m 2-13m-4)(0<m <4),则Q (m ,m-4),∴PQ=m-4-(13m 2-13m-4)=-13m 2+43m ,∴FQ=7(-13m 2+43m )=-7(m-2)2+7∵-7<0, ∴QF 有最大值.∴当m=2时,QF 有最大值. 【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质和等腰三角形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质,会利用相似比表示线段之间的关系;会运用分类讨论的思想解决数学问题.。
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初三中考数学二次函数较难题解析二次函数的图像考点:开口方向,对称轴,顶点,与x 轴的交点,与y 轴的交点.二次函数:y=ax 2+bx+c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)一般式:y=ax 2+bx+c ,三个点顶点式:y=a (x -h )2+k ,顶点坐标对称轴顶点坐标(-2ba,244ac b a ).顶点坐标(h ,k )a b c 作用分析│a │的大小决定了开口的宽窄,│a │越大,开口越小,│a │越小,开口越大,a ,b 的符号共同决定了对称轴的位置,当b=0时,对称轴x=0,即对称轴为y 轴,当a ,b 同号时,对称轴x=-2b a <0,即对称轴在y 轴左侧,当a ,b•异号时,对称轴x=-2ba>0,即对称轴在yc•的符号决定了抛物线与y 轴交点的位置,c=0时,抛物线经过原点,c>0时,与y 轴交于正半轴;c<0时,与y•轴交于负半轴,以上a ,b ,c 的符号与图像的位置是共同作用的,也可以互相推出.交点式:y=a(x- x 1)(x- x 2),(有交点的情况)与x 轴的两个交点坐标x 1,x 2 对称轴为221x x h +=一、二次函数解析式及定义型问题(顶点式中考要点)1.把二次函数的图象向左平移2个单位,再向上平移1个单位,所得到的图象对应的二次函数关系式是2)1(2-+=x y 则原二次函数的解析式为2.二次函数的图象顶点坐标为(2,1),形状开品与抛物线y= - 2x 2相同,这个函数解析式为________。
3.如果函数1)3(232++-=+-kx x k y k k是二次函数,则k 的值是______4.(08绍兴)已知点11()x y ,,22()x y ,均在抛物线21y x =-上,下列说法中正确的是( )A .若12y y =,则12x x =B .若12x x =-,则12y y =-C .若120x x <<,则12y y >D .若120x x <<,则12y y >5.(兰州10) 抛物线c bx x y ++=2图像向右平移2个单位再向下平移3个单位,所得图像的解析式为322--=x x y ,则b 、c 的值为 A . b=2, c=2 B. b=2,c=0 C . b= -2,c=-1 D. b= -3, c=26.抛物线5)43()1(22+--++=x m m x m y 以Y 轴为对称轴则。
M =7.二次函数52-+=a ax y 的图象顶点在Y 轴负半轴上。
且函数值有最小值,则m 的取值范围是8.函数245(5)21a a y a x x ++=-+-, 当a =_______时, 它是一次函数; 当a =_______时, 它是二次函数.9.抛物线2)13(-=x y 当x 时,Y 随X 的增大而增大10.抛物线42++=ax x y 的顶点在X 轴上,则a 值为11.已知二次函数2)3(2--=x y ,当X 取1x 和2x 时函数值相等,当X 取1x +2x 时函数值为12.若二次函数k ax y +=2,当X 取X1和X2(21x x ≠)时函数值相等,则当X 取X1+X2时,函数值为13.若函数2)3ay过(2.9)点,则当X=4时函数值Y=(-=x14.若函数k=2)(的顶点在第二象限则,h 0--hxy-k 015.已知二次函数当x=2时Y有最大值是1.且过(3.0)点求解析式16.将12y+ax-=2)(的形式,则n=x22-12m-xy变为nm⋅=_____。
17.已知抛物线在X轴上截得的线段长为6.且顶点坐标为(2,3)求解析式(讲解对称性书写)二、一般式交点式中考要点18.如果抛物线y=x2-6x+c-2的顶点到x轴的距离是3,那么c的值等于()(A)8 (B)14(C)8或14 (D)-8或-1419.二次函数y=x2-(12-k)x+12,当x>1时,y随着x的增大而增大,当x<1时,y随着x的增大而减小,则k的值应取()(A)12 (B)11 (C)10 (D)920.若0<b ,则二次函数12-+=bx x y 的图象的顶点在 ( A ) (A )第一象限(B )第二象限 (C )第三象限(D )第四象限21.不论x 为何值,函数y=ax 2+bx+c(a ≠0)的值恒大于0的条件是( )>0,△>0 >0, △<0 <0, △<0 <0, △<022.已知二次函数)1(3)1(2-++-=a a x x a y 的图象过原点则a 的值为23.二次函数432--=x x y 关于Y 轴的对称图象的解析式为 关于X 轴的对称图象的解析式为关于顶点旋转180度的图象的解析式为24. 二次函数y=2(x+3)(x-1)的x 轴的交点的个数有__个,交点坐标为_______。
25.已知二次函数222--=x ax y 的图象与X 轴有两个交点,则K 的取值范围是26.二次函数y=(x-1)(x+2)的顶点为___,对称轴为 _。
27.抛物线y=(k-1)x 2+(2-2k)x+1,那么此抛物线的对称轴是直线_________,它必定经过________和____28.若抛物线22y x x a =++的顶点在x 轴的下方,则a 的取值范围是( )A.1a > B.1a <C.1a ≥ D.1a ≤29.抛物线y=3x-x 2+4与x 轴交点为A ,B ,顶点为C , (1)求△ABC 的面积。
(2)若在抛物线上有一点D ,使△ABD 的面积是△ABC 的面积的一半。
求D 点坐标(得分点的把握)30.已知二次函数图象与x 轴交点(2,0)(-1,0)与y 轴交点是(0,-1)求解析式及顶点坐标。
= ax 2+bx+c 图象与x 轴交于A 、B 与y 轴交于C ,OA=2,OB=1 ,OC=1,求函数解析式三、二次函数极值问题58.二次函数2y ax bx c =++中,2b ac =,且0x =时4y =-,则( ) A .4y =-最大 B .4y =-最小C .3y =-最大 D .3y =-最小59.已知二次函数22)3()1(-+-=x x y ,当x =_________时,函数达到最小值。
60.二次函数y=x2-(12-k)x+12,当x>1时,y随着x的增大而增大,当x<1时,y随着x的增大而减小,则k的值应取()(A)12 (B)11 (C)10 (D)961.(2008年潍坊市)若一次函数的图像过第一、三、四象限,则函数()A.有最大值B..有最大值C.有最小值D.有最小值62.若二次函数2()y a x h k =-+的值恒为正值, 则 _____. A. 0,0a k <> B. 0,0a h >>C. 0,0a k >>D. 0,0a k <<四、 形积专题.63.(09年陕西省) 如图,在平面直角坐标系中,OB ⊥OA ,且OB =2OA ,点A 的坐标是(-1,2).(1)求点B 的坐标;(相似)(2)求过点A 、O 、B 的抛物线的表达式;(3)连接AB ,在(2)中的抛物线上求出点P ,使得S △ABP =S △ABO .64.(09武汉)如图,抛物线24y ax bx a =+-经过(10)A -,、(04)C ,两点,与x 轴交于另一点B . (1)求抛物线的解析式;(2)已知点(1)D m m +,在第一象限的抛物线上,求点D 关于直线BC 对称的点的坐标; (3)在(2)的条件下,连接BD ,点P 为抛物线上一点,且45DBP ∠=°,求点P 的坐标.65. (09烟台市中考变式) 如图,抛物线23,两点,与y轴交于Cy ax bx=+-与x轴交于A B点,且经过点(23)a,,对称轴是直线1-x=,顶点是M.(1)求抛物线对应的函数表达式;(2)经过C,M两点作直线与x轴交于点N,在抛物线上是否存在这样的点P,使以点,,,为顶点的四边形为平行四边形若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理P A C N由;66.(3)若圆P是三角形ABM的外接圆,求外心P的坐标(4)设直线3,重合),经过y x=-+与y轴的交点是D,在线段BD上任取一点E(不与B D,,三点的圆交直线BC于点F,试判断AEFA B E△的形状,并说明理由;五、二次函数应用利润问题67.(贵阳市)某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,物价部门规定每箱售价不得高于55元,市场调查发现,若每箱以50元的价格调查,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱.(1)求平均每天销售量y(箱)与销售价x(元/箱)之间的函数关系式.(3分)(2)求该批发商平均每天的销售利润w(元)与销售价x(元/箱)之间的函数关系式.(3分)(3)当每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润最大利润是多少(4分)DCBA25m68.(2009·洛江)我区某工艺厂为迎接建国60周年,设计了一款成本为20元 ∕ 件的工艺品投放市场进行试销.经过调查,其中工艺品的销售单价x (元 ∕ 件) 与每天销售量y (件)之间满足如图3-4-14所示关系.(1)请根据图象直接写出当销售单价定为30元和40元时相应的日销售量; (2)①试求出y 与x 之间的函数关系式;②若物价部门规定,该工艺品销售单价最高不能超过45元/件,那么销售单价定为多少时,工艺厂试销该工艺品每天获得的利润最大最大利润是多少(利润=销售总价-成本总价)。
六、二次函数应用几何面积问题+存在性问题69.(2007年韶关市)为了改善小区环境,某小区决定要在一块一边靠墙(墙长25m )的空地上修建一个矩形绿化带ABCD ,绿化带一边靠墙,另三边用总长为40m 的栅栏围住(如图4).若设绿化带的BC 边长为xm ,绿化带的面积为ym ².(1)求y 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(2)当x 为何值时,满足条件的绿化带的面积最大70.如图,有长为24m 的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度a 为10m ),围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃.设花圃的宽AB 为x m ,面积为S m 2. (1)求S 与x 的函数关系式;(2)如果要围成面积为45 m2的花圃,AB的长是多少米(3)能围成面积比45 m2更大的花圃吗如果能,请求出最大面积,并说明围法;如果不能,请说明理由.71.(08 重庆)已知:,抛物线与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A、B,点A的坐标为(4,0)。