人教中考数学 二次函数 培优练习(含答案)
初三数学二次函数的专项培优练习题(含答案)含详细答案
初三数学二次函数的专项培优练习题(含答案)含详细答案一、二次函数1.某厂家生产一种新型电子产品,制造时每件的成本为40元,通过试销发现,销售量(y 万件)与销售单价(x 元)之间符合一次函数关系,其图象如图所示.()1求y 与x 的函数关系式;()2物价部门规定:这种电子产品销售单价不得超过每件80元,那么,当销售单价x 定为每件多少元时,厂家每月获得的利润()w 最大?最大利润是多少?【答案】(1)2280y x =-+;(2)当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元.【解析】【分析】()1根据函数图象经过点()40,200和点()60,160,利用待定系数法即可求出y 与x 的函数关系式;()2先根据利润=销售数量(⨯销售单价-成本),由试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,结合电子产品的成本价即可得出x 的取值范围,根据二次函数的增减性可得最值.【详解】解:()1设y 与x 的函数关系式为()0y kx b k =+≠,Q 函数图象经过点()40,200和点()60,160,{4020060160k b k b +=∴+=,解得:{2280k b =-=, y ∴与x 的函数关系式为2280y x =-+.()2由题意得:()()224022802360112002(90)5000w x x x x x =--+=-+-=--+. Q 试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,且电子产品的成本为每千克40元,∴自变量x 的取值范围是4080x ≤≤.20-<Q ,∴当90x <时,w 随x 的增大而增大,80x ∴=时,w 有最大值,当80x =时,4800w =,答:当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元.【点睛】本题考查了一次函数和二次函数的应用,根据点的坐标利用待定系数法求出函数关系式是解题的关键,并注意最值的求法.2.抛物线y =ax 2+bx ﹣3(a≠0)与直线y =kx+c (k≠0)相交于A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点,且抛物线与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)求出C 、D 两点的坐标(3)在第四象限抛物线上有一点P ,若△PCD 是以CD 为底边的等腰三角形,求出点P 的坐标.【答案】(1)y =x 2﹣2x ﹣3;(2)C (0,﹣3),D (0,﹣1);(3)P (2,﹣2).【解析】【分析】(1)把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入y =ax 2+bx ﹣3可得抛物线解析式. (2)当x =0时可求C 点坐标,求出直线AB 解析式,当x =0可求D 点坐标. (3)由题意可知P 点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可求P 点横坐标.【详解】解:(1)把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入y =ax 2+bx ﹣3可得 304233a b a b --=⎧⎨+-=-⎩ 解得12a b =⎧⎨=-⎩∴y =x 2﹣2x ﹣3(2)把x =0代入y =x 2﹣2x ﹣3中可得y =﹣3∴C (0,﹣3)设y =kx+b ,把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入023k b k b -+=⎧⎨+=-⎩解得11 kb=-⎧⎨=-⎩∴y=﹣x﹣1∴D(0,﹣1)(3)由C(0,﹣3),D(0,﹣1)可知CD的垂直平分线经过(0,﹣2)∴P点纵坐标为﹣2,∴x2﹣2x﹣3=﹣2解得:x=1±2,∵x>0∴x=1+2.∴P(1+2,﹣2)【点睛】本题是二次函数综合题,用待定系数法求二次函数的解析式,把x=0代入二次函数解析式和一次函数解析式可求图象与y轴交点坐标,知道点P纵坐标带入抛物线解析式可求点P 的横坐标.3.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 2,PF2,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.4.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请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.(3)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.(4)如图2,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)存在符合条件的点P,其坐标为P(﹣1,10)或P(﹣1,﹣10)或P(﹣1,6)或P(﹣1,53);(3)存在,Q(﹣1,2);(4)63 8,315,24E⎛⎫-⎪⎝⎭.【解析】【分析】(1)已知抛物线过A、B两点,可将两点的坐标代入抛物线的解析式中,用待定系数法即可求出二次函数的解析式;(2)可根据(1)的函数解析式得出抛物线的对称轴,也就得出了M点的坐标,由于C是抛物线与y轴的交点,因此C的坐标为(0,3),根据M、C的坐标可求出CM的距离.然后分三种情况进行讨论:①当CP=PM时,P位于CM的垂直平分线上.求P点坐标关键是求P的纵坐标,过P作PQ⊥y轴于Q,如果设PM=CP=x,那么直角三角形CPQ中CP=x,OM的长,可根据M 的坐标得出,CQ=3﹣x,因此可根据勾股定理求出x的值,P点的横坐标与M的横坐标相同,纵坐标为x,由此可得出P的坐标.②当CM=MP时,根据CM的长即可求出P的纵坐标,也就得出了P的坐标(要注意分上下两点).③当CM=C P时,因为C的坐标为(0,3),那么直线y=3必垂直平分PM,因此P的纵坐标是6,由此可得出P的坐标;(3)根据轴对称﹣最短路径问题解答;(4)由于四边形BOCE不是规则的四边形,因此可将四边形BOCE分割成规则的图形进行计算,过E作EF⊥x轴于F,S四边形BOCE=S△BFE+S梯形FOCE.直角梯形FOCE中,FO为E的横坐标的绝对值,EF为E的纵坐标,已知C的纵坐标,就知道了OC的长.在△BFE中,BF=BO﹣OF,因此可用E的横坐标表示出BF的长.如果根据抛物线设出E的坐标,然后代入上面的线段中,即可得出关于四边形BOCE的面积与E的横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求得四边形BOCE的最大值及对应的E的横坐标的值.即可求出此时E的坐标.【详解】(1)∵抛物线y =ax 2+bx+3(a≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (﹣3,0), ∴309330a b a b ++=⎧⎨-+=⎩, 解得:12a b =-⎧⎨=-⎩. ∴所求抛物线解析式为:y =﹣x 2﹣2x+3;(2)如答图1,∵抛物线解析式为:y =﹣x 2﹣2x+3,∴其对称轴为x =22-=﹣1, ∴设P 点坐标为(﹣1,a ),当x =0时,y =3,∴C (0,3),M (﹣1,0)∴当CP =PM 时,(﹣1)2+(3﹣a )2=a 2,解得a =53, ∴P 点坐标为:P 1(﹣1,53); ∴当CM =PM 时,(﹣1)2+32=a 2,解得a =±10,∴P 点坐标为:P 2(﹣1,10)或P 3(﹣1,﹣10);∴当CM =CP 时,由勾股定理得:(﹣1)2+32=(﹣1)2+(3﹣a )2,解得a =6, ∴P 点坐标为:P 4(﹣1,6).综上所述存在符合条件的点P ,其坐标为P (﹣1,10)或P (﹣1,﹣10)或P (﹣1,6)或P (﹣1,53); (3)存在,Q (﹣1,2),理由如下:如答图2,点C (0,3)关于对称轴x =﹣1的对称点C′的坐标是(﹣2,3),连接AC′,直线AC′与对称轴的交点即为点Q .设直线AC′函数关系式为:y=kx+t(k≠0).将点A(1,0),C′(﹣2,3)代入,得23 k tk t+=⎧⎨-+=⎩,解得11kt=-⎧⎨=⎩,所以,直线AC′函数关系式为:y=﹣x+1.将x=﹣1代入,得y=2,即:Q(﹣1,2);(4)过点E作EF⊥x轴于点F,设E(a,﹣a2﹣2a+3)(﹣3<a<0)∴EF=﹣a2﹣2a+3,BF=a+3,OF=﹣a∴S四边形BOCE=12BF•EF+12(OC+EF)•OF=12(a+3)•(﹣a2﹣2a+3)+12(﹣a2﹣2a+6)•(﹣a)=﹣32a2﹣92a+92=﹣32(a+32)2+638,∴当a=﹣32时,S四边形BOCE最大,且最大值为638.此时,点E坐标为(﹣32,154).【点睛】本题主要考查了二次函数的综合知识,要注意的是(2)中,不确定等腰三角形哪条边是底边的情况下,要分类进行求解,不要漏解.5.如图,已知直线y=﹣2x+4分别交x轴、y轴于点A、B.抛物线过A、B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.(1)如图1,设抛物线顶点为M,且M的坐标是(12,92),对称轴交AB于点N.①求抛物线的解析式;②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;(2)是否存在这样的点D,使得四边形BOAD的面积最大?若存在,求出此时点D的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)①y=﹣2x2+2x+4;;②不存在点P,使四边形MNPD为菱形;;(2)存在,点D的坐标是(1,4).【解析】【分析】(1)①由一次函数图象上点的坐标特征求得点B的坐标,设抛物线解析式为y=a21922x⎛⎫-+⎪⎝⎭,把点B的坐标代入求得a的值即可;②不存在点P,使四边形MNPD为菱形.设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),根据题意知PD∥MN,所以当PD=MN时,四边形MNPD为平行四边形,根据该等量关系列出方程﹣2m2+4m=32,通过解方程求得m的值,易得点N、P的坐标,然后推知PN=MN是否成立即可;(2)设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),P(n,﹣2n+4).根据S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD =4+S△ABD,则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.根据三角形的面积公式得到函数S△ABD=﹣2(n﹣1)2+2.由二次函数的性质求得最值.【详解】解:①如图1,∵顶点M的坐标是19,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴设抛物线解析式为y=21922a x⎛⎫-+⎪⎝⎭(a≠0).∵直线y=﹣2x+4交y轴于点B,∴点B的坐标是(0,4).又∵点B在该抛物线上,∴21922a⎛⎫-+⎪⎝⎭=4,解得a=﹣2.故该抛物线的解析式为:y=219222x⎛⎫--+⎪⎝⎭=﹣2x2+2x+4;②不存在.理由如下:∵抛物线y=219222x⎛⎫--+⎪⎝⎭的对称轴是直线x=12,且该直线与直线AB交于点N,∴点N的坐标是1,32⎛⎫ ⎪⎝⎭.∴93322MN=-=.设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),∴PD=(﹣2m2+2m+4)﹣(﹣2m+4)=﹣2m2+4m.∵PD∥MN.当PD=MN时,四边形MNPD是平行四边形,即﹣2m2+4m=32.解得 m1=12(舍去),m2=32.此时P(32,1).∵PN∴PN≠MN,∴平行四边形MNPD不是菱形.∴不存在点P,使四边形MNPD为菱形;(2)存在,理由如下:设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),∵点P在线段AB上且直线PD⊥x轴,∴P(n,﹣2n+4).由图可知S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD.其中S△BOA=12OB•OA=12×4×2=4.则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.S△ABD=12(y D﹣y P)(x A﹣x B)=y D﹣y P=﹣2n2+2n+4﹣(﹣2n+4)=﹣2n2+4n=﹣2(n﹣1)2+2.当n=1时,S△ABD取得最大值2,S四边形BOAD有最大值.此时点D的坐标是(1,4).【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.6.(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7.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.8.在平面直角坐标系xOy中(如图).已知抛物线y=﹣12x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和点B(0,52),顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.(1)求这条抛物线的表达式;(2)求线段CD的长;(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果点M在y轴上,且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x 2+2x+52;(2)线段CD 的长为2;(3)M 点的坐标为(0,72)或(0,﹣72). 【解析】【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式; (2)利用配方法得到y=﹣12(x ﹣2)2+92,则根据二次函数的性质得到C 点坐标和抛物线的对称轴为直线x=2,如图,设CD=t ,则D (2,92﹣t ),根据旋转性质得∠PDC=90°,DP=DC=t ,则P (2+t ,92﹣t ),然后把P (2+t ,92﹣t )代入y=﹣12x 2+2x+52得到关于t的方程,从而解方程可得到CD 的长;(3)P 点坐标为(4,92),D 点坐标为(2,52),利用抛物线的平移规律确定E 点坐标为(2,﹣2),设M (0,m ),当m >0时,利用梯形面积公式得到12•(m+52+2)•2=8当m <0时,利用梯形面积公式得到12•(﹣m+52+2)•2=8,然后分别解方程求出m 即可得到对应的M 点坐标.【详解】(1)把A (﹣1,0)和点B (0,52)代入y=﹣12x 2+bx+c 得 10252b c c ⎧--+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得252b c =⎧⎪⎨=⎪⎩,∴抛物线解析式为y=﹣12x 2+2x+52; (2)∵y=﹣12(x ﹣2)2+92, ∴C (2,92),抛物线的对称轴为直线x=2, 如图,设CD=t ,则D (2,92﹣t ),∵线段DC 绕点D 按顺时针方向旋转90°,点C 落在抛物线上的点P 处, ∴∠PDC=90°,DP=DC=t , ∴P (2+t ,92﹣t ), 把P (2+t ,92﹣t )代入y=﹣12x 2+2x+52得﹣12(2+t )2+2(2+t )+52=92﹣t , 整理得t 2﹣2t=0,解得t 1=0(舍去),t 2=2, ∴线段CD 的长为2;(3)P 点坐标为(4,92),D 点坐标为(2,52), ∵抛物线平移,使其顶点C (2,92)移到原点O 的位置, ∴抛物线向左平移2个单位,向下平移92个单位,而P 点(4,92)向左平移2个单位,向下平移92个单位得到点E , ∴E 点坐标为(2,﹣2), 设M (0,m ),当m >0时,12•(m+52+2)•2=8,解得m=72,此时M 点坐标为(0,72);当m <0时,12•(﹣m+52+2)•2=8,解得m=﹣72,此时M 点坐标为(0,﹣72);综上所述,M 点的坐标为(0,72)或(0,﹣72).【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、抛物线上点的坐标、旋转的性质、抛物线的平移等知识,综合性较强,正确添加辅助线、运用数形结合思想熟练相关知识是解题的关键.9.如图,抛物线25(0)y ax bx a =+-≠经过x 轴上的点A (1,0)和点B 及y 轴上的点C ,经过B 、C 两点的直线为y x n =+. ①求抛物线的解析式.②点P 从A 出发,在线段AB 上以每秒1个单位的速度向B 运动,同时点E 从B 出发,在线段BC 上以每秒2个单位的速度向C 运动.当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t 秒,求t 为何值时,△PBE 的面积最大并求出最大值.③过点A 作AM BC ⊥于点M ,过抛物线上一动点N (不与点B 、C 重合)作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q .若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点N 的横坐标.【答案】①265y x x =-+-;②当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为22③点N 的横坐标为:4或5412+或5412. 【解析】 【分析】①点B 、C 在直线为y x n =+上,则B (﹣n ,0)、C (0,n ),点A (1,0)在抛物线上,所以250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,解得1a =-,6b =,因此抛物线解析式:265y x x =-+-;②先求出点P 到BC 的高h 为2sin 45(4)2BP t ︒=-,于是21122)22)2222PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为22③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,所以点A 到直线BC 的距离22d =N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN 为等腰直角三角形,即22NQ PQ ==4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,所以265(5)4m m m -+---=解得11m =(舍去),24m =,Ⅱ.4NH HP +=,()25654m m m ---+-=解得1541m +=,2541m -=去),Ⅲ.4NH HP -=,()265[(5)]4m m m --+----=,解得15412m =(舍去),252m =. 【详解】解:①∵点B 、C 在直线为y x n =+上, ∴B (﹣n ,0)、C (0,n ), ∵点A (1,0)在抛物线上,∴250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩, ∴1a =-,6b =,∴抛物线解析式:265y x x =-+-; ②由题意,得,4PB t =-,2BE t =,由①知,45OBC ︒∠=, ∴点P 到BC 的高h为sin 45)BP t ︒=-,∴211)22)22PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+ 当2t =时,△PBE的面积最大,最大值为 ③由①知,BC 所在直线为:5y x =-, ∴点A 到直线BC的距离d =过点N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H . 设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -, 易证△PQN为等腰直角三角形,即NQ PQ == ∴4PN =, Ⅰ.4NH HP +=, ∴265(5)4m m m -+---= 解得11m =,24m =,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形, ∴4m =;Ⅱ.4NH HP +=, ∴()25654m m m ---+-=解得1m =,2m =∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,5m >,∴541m +=, Ⅲ.4NH HP -=,∴()265[(5)]4m m m --+----=, 解得15412m +=,25412m -=,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,0m <,∴5412m -=, 综上所述,若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,点N 的横坐标为:4或541+或541-. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质、平行四边形的判定与性质是解题的关键.10.已知抛物线C 1:y=ax 2﹣4ax ﹣5(a >0). (1)当a=1时,求抛物线与x 轴的交点坐标及对称轴;(2)①试说明无论a 为何值,抛物线C 1一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标; ②将抛物线C 1沿这两个定点所在直线翻折,得到抛物线C 2,直接写出C 2的表达式; (3)若(2)中抛物线C 2的顶点到x 轴的距离为2,求a 的值.【答案】(1)(﹣1,0)或(5,0)(2)①(0,﹣5),(4,﹣5)②y=﹣ax 2+4ax ﹣5(3)a=或【解析】试题分析:(1)将a=1代入解析式,即可求得抛物线与x轴交点;(2)①化简抛物线解析式,即可求得两个点定点的横坐标,即可解题;②根据抛物线翻折理论即可解题;(3)根据(2)中抛物线C2解析式,分类讨论y=2或﹣2,即可解题试题解析:(1)当a=1时,抛物线解析式为y=x2﹣4x﹣5=(x﹣2)2﹣9,∴对称轴为y=2;∴当y=0时,x﹣2=3或﹣3,即x=﹣1或5;∴抛物线与x轴的交点坐标为(﹣1,0)或(5,0);(2)①抛物线C1解析式为:y=ax2﹣4ax﹣5,整理得:y=ax(x﹣4)﹣5;∵当ax(x﹣4)=0时,y恒定为﹣5;∴抛物线C1一定经过两个定点(0,﹣5),(4,﹣5);②这两个点连线为y=﹣5;将抛物线C1沿y=﹣5翻折,得到抛物线C2,开口方向变了,但是对称轴没变;∴抛物线C2解析式为:y=﹣ax2+4ax﹣5,(3)抛物线C2的顶点到x轴的距离为2,则x=2时,y=2或者﹣2;当y=2时,2=﹣4a+8a﹣5,解得,a=;当y=﹣2时,﹣2=﹣4a+8a﹣5,解得,a=;∴a=或;考点:1、抛物线与x轴的交点;2、二次函数图象与几何变换11.(本小题满分12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线()与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),经过点A的直线l:与y轴负半轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且CD=4AC.(1)直接写出点A的坐标,并求直线l的函数表达式(其中k,b用含a的式子表示);(2)点E是直线l上方的抛物线上的动点,若△ACE的面积的最大值为,求a的值;(3)设P是抛物线的对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A,D,P,Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.【答案】(1)A(-1,0),;(2);(3)P的坐标为(1,)或(1,-4).【解析】试题分析:(1)在中,令y=0,得到,,得到A(-1,0),B(3,0),由直线l经过点A,得到,故,令,即,由于CD=4AC,故点D的横坐标为4,即有,得到,从而得出直线l的函数表达式;(2)过点E作EF∥y轴,交直线l于点F,设E(,),则F(,),EF==,S△ACE=S△AFE-S△CFE==,故△ACE的面积的最大值为,而△ACE的面积的最大值为,所以,解得;(3)令,即,解得,,得到D (4,5a),因为抛物线的对称轴为,设P(1,m),然后分两种情况讨论:①若AD是矩形的一条边,②若AD是矩形的一条对角线.试题解析:(1)∵=,令y=0,得到,,∴A(-1,0),B(3,0),∵直线l经过点A,∴,,∴,令,即,∵CD=4AC,∴点D的横坐标为4,∴,∴,∴直线l的函数表达式为;(2)过点E作EF∥y轴,交直线l于点F,设E(,),则F(,),EF==,S△ACE=S△AFE-S△CFE===,∴△ACE的面积的最大值为,∵△ACE的面积的最大值为,∴,解得;(3)令,即,解得,,∴D(4,5a),∵,∴抛物线的对称轴为,设P(1,m),①若AD是矩形的一条边,则Q(-4,21a),m=21a+5a=26a,则P(1,26a),∵四边形ADPQ为矩形,∴∠ADP=90°,∴,∴,即,∵,∴,∴P1(1,);②若AD 是矩形的一条对角线,则线段AD 的中点坐标为( ,),Q (2,),m =,则P (1,8a ),∵四边形APDQ 为矩形,∴∠APD =90°,∴,∴,即,∵,∴,∴P 2(1,-4).综上所述,以点A 、D 、P 、Q 为顶点的四边形能成为矩形,点P 的坐标为(1,)或(1,-4).考点:二次函数综合题.12.如图,已知抛物线2(0)y ax bx a =+≠过点3,-3) 和3,0),过点A 作直线AC//x 轴,交y 轴与点C . (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上取一点P ,过点P 作直线AC 的垂线,垂足为D ,连接OA ,使得以A ,D ,P 为顶点的三角形与△AOC 相似,求出对应点P 的坐标;(3)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】(1)21332y x x =-;(2)P 点坐标为(383,- 43);(3)Q 点坐标(30)或(315) 【解析】 【分析】(1)把A 与B 坐标代入抛物线解析式求出a 与b 的值,即可确定出解析式;(2)设P 坐标为2133,22x x x ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,表示出AD 与PD ,由相似分两种情况得比例求出x 的值,即可确定出P 坐标;(3)存在,求出已知三角形AOC 边OA 上的高h ,过O 作OM ⊥OA ,截取OM=h,与y 轴交于点N ,分别确定出M 与N 坐标,利用待定系数法求出直线MN 解析式,与抛物线解析式联立求出Q 坐标即可. 【详解】(1)把3A 3)-和点(33B 0)代入抛物线得:33327330a b a b ⎧+=-⎪⎨+=⎪⎩,解得:12a =,332b =-, 则抛物线解析式为213322y x x =-; (2)当P 在直线AD 上方时,设P 坐标为2133,2x x x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则有3AD x =213332PD x x =+, 当OCA ADP ∆∆∽时,OC CA AD DP =2331333x x x =--+, 整理得:239318236x x x -+=-,即23113240x x -+=,解得:6x =,即3x =或x =此时P 4)3-;当OCA PDA ∆∆∽时,OC CA PD AD =22=,296x x -+=-2120x -+=,解得:x =x =此时P 6);当点()0,0P 时,也满足OCA PDA ∆∆∽; 当P 在直线AD 下方时,同理可得:P的坐标为10)3-,综上,P的坐标为,4)3-或6)或10)3-或()0,0;(3)在Rt AOC ∆中,3OC =,AC =根据勾股定理得:OA =Q 11··22OC AC OA h =, 32h ∴=,132AOC AOQ S S ∆∆==Q , AOQ ∴∆边OA 上的高为92, 过O 作OM OA ⊥,截取92OM =,过M 作//MN OA ,交y 轴于点N ,如图所示:在Rt OMN ∆中,29ON OM ==,即()0,9N , 过M 作MH x ⊥轴,在Rt OMH ∆中,1924MH OM ==,393OH ==,即93(M ,9)4, 设直线MN 解析式为9y kx =+,把M 坐标代入得:99394=+,即3k =39y x =+, 联立得:23913322y x y x x ⎧=-+⎪⎨=-⎪⎩,解得:330x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩315x y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩(33Q 0)或(23-,15),则抛物线上存在点Q ,使得13AOC AOQ S S ∆∆=,此时点Q 的坐标为(330)或(23-15).【点睛】二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定与性质,点到直线的距离公式,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.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 xy 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t=151296±,当P2D⊥DC于点D时,△P2DC为直角三角形由△P2DB∽△DEB得DBEB=2P BDB,5252,解得:t=233;当P3C⊥DC时,△DFC∽△COP3,∴DFOC=3CFP O,即523=103t,解得:t=49,∴t的值为49、151296、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 的值最小为22D H NH '+=2246+=213.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,已知抛物线2y ax bx c =++(a≠0)经过A (﹣1,0)、B (3,0)、C (0,﹣3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P 是直线l 上的一个动点,当点P 到点A 、点B 的距离之和最短时,求点P 的坐标;(3)点M 也是直线l 上的动点,且△MAC 为等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点M 的坐标.【答案】(1)223y x x =--;(2)P (1,0);(3).【解析】试题分析:(1)直接将A 、B 、C 三点坐标代入抛物线的解析式中求出待定系数即可; (2)由图知:A .B 点关于抛物线的对称轴对称,那么根据抛物线的对称性以及两点之间线段最短可知,直线l 与x 轴的交点,即为符合条件的P 点;(3)由于△MAC 的腰和底没有明确,因此要分三种情况来讨论:①MA=AC 、②MA=MC 、③AC=MC ;可先设出M 点的坐标,然后用M 点纵坐标表示△MAC 的三边长,再按上面的三种情况列式求解.试题解析:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)、C (0,﹣3)代入抛物线2y ax bx c=++中,得:0{9303a b c a b c c -+=++==-,解得:1{23a b c ==-=-,故抛物线的解析式:223y x x =--.(2)当P 点在x 轴上,P ,A ,B 三点在一条直线上时,点P 到点A 、点B 的距离之和最短,此时x=2ba-=1,故P (1,0); (3)如图所示:抛物线的对称轴为:x=2ba-=1,设M (1,m ),已知A (﹣1,0)、C (0,﹣3),则:2MA =24m +,2MC =2(3)1m ++=2610m m ++,2AC =10;①若MA=MC ,则22MA MC =,得:24m +=2610m m ++,解得:m=﹣1; ②若MA=AC ,则22MA AC =,得:24m +=10,得:m=6±;③若MC=AC ,则22MC AC =,得:2610m m ++=10,得:10m =,26m =-; 当m=﹣6时,M 、A 、C 三点共线,构不成三角形,不合题意,故舍去;综上可知,符合条件的M 点,且坐标为 M (1,6)(1,6-)(1,﹣1)(1,0).考点:二次函数综合题;分类讨论;综合题;动点型.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),。
人教版九年级(上)数学 第二十二章 二次函数 培优测试卷(附答案)
二次函数培优测试卷一.选择题1.下列函数中,一定是二次函数的是()A.y=﹣x2+1 B.y=ax2+bx+c C.y=2x+3 D.y=2.抛物线y=4(x+3)2+12的顶点坐标是()A.(4,12)B.(3,12)C.(﹣3,12)D.(﹣3,﹣12)3.关于抛物线y1=(2+x)2与y2=(2﹣x)2的说法,不正确的是()A.y1与y2的顶点关于y轴对称B.y1与y2的图象关于y轴对称C.y1向右平移4个单位可得到y2的图象D.y1绕原点旋转180°可得到y2的图象4.抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点是(﹣4,0),(6,0),则抛物线的对称轴是()A.1 B.直线x=1 C.2 D.直线x=25.二次函数y=ax2+bx+c与一次函数y=ax+c,它们在同一直角坐标系中的图象大致是()A.B.C.D.6.二次函数y=x2+bx+c的图象向左平移2个单位,再向上平移3个单位,得到函数解析y =x2﹣2x+1,则b与c分别等于()A.2,﹣2 B.﹣8,14 C.﹣6,6 D.﹣8,187.把一个小球以20米/秒的速度竖直向上弹出,它在空中的高度h(米)与时间t(秒),满足关系h=20t﹣5t2,当小球达到最高点时,小球的运动时间为()A.1秒B.2秒C.4秒D.20秒8.若函数y=(a﹣3)x2﹣2ax+a﹣与x轴有交点,且关于x的不等式组无解,则符合条件的整数a的和为()A.7 B.10 C.12 D.159.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x =2,下列结论:①abc>0;②4a+b=0;③9a+c>3b;④5a+2c>0,其中正确的结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个10.知:如图抛物线y=ax2+bx+与y轴交于点A,与x轴交于点B、点C.连接AB,以AB为边向右作平行四边形ABDE,点E落在抛物线上,点D落在x轴上,若抛物线的对称轴恰好经过点D,且∠ABD=60°,则这条抛物线的解析式为()A.y=﹣x2xB.y=﹣x2xC.y=﹣x2xD.y=﹣x2﹣xE.故函数的表达式为:y=﹣x2x二.填空题(共6小题)11.抛物线y=x2﹣2x,当y随x的增大而减小时x的取值范围为.12.某种火箭背向上发射时,它的高度h(m)与时间t(s)的关系可以用公式h=﹣5t2+160t+10表示.经过s,火箭到达它的最高点.13.已知点P(x,y)在抛物线y=(x﹣1)2+2的图象上,若﹣1<x<2,则y的取值范围是.14.若二次函数y=x2﹣2x+k的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程x2﹣2x+k=0的解一个为x1=3,则方程x2﹣2x+k=0另一个解x2=.15.开口向下的抛物线y=a(x+1)(x﹣3)与x轴交于A、B两点,当抛物线与x轴围成的封闭区域(不包含边界)内,仅有4个整数点(整数点就是横、纵坐标均为整数的点)时,a的取值范围是.16.将二次函数y=2x2向上平移1个单位,得到的抛物线的解析式是.三.解答题17.在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=mx2﹣(2m+1)x+m﹣4的图象与x轴有两个公共点,m取满足条件的最小的整数(1)求此二次函数的解析式(2)当n≤x≤1时,函数值y的取值范围是﹣5≤y≤1﹣n,求n的值=ax2+bx+c,它与y轴交于C(0,4),与x轴交于A(﹣1,0)、B(k,0),18.若抛物线上y1P是抛物线上B、C之间的一点.(1)当k=4时,求抛物线的方程,并求出当△BPC面积最大时的P的横坐标;(2)当a=1时,求抛物线的方程及B的坐标,并求当△BPC面积最大时P的横坐标;(3)根据(1)、(2)推断P的横坐标与B的横坐标有何关系?19.已知二次函数y=x2﹣2ax+4a+2.(1)若该函数与x轴的一个交点为(﹣1,0),求a的值及该函数与x轴的另一交点坐标;(2)不论a取何实数,该函数总经过一个定点,①求出这个定点坐标;②证明这个定点就是所有抛物线顶点中纵坐标最大的点.20.施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其高度为8米,宽度OM为16米.现以O点为原点,OM所在直线为x轴建立直角坐标系(如图1所示).(1)求出这条抛物线的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;(2)隧道下的公路是双向行车道(正中间是一条宽1米的隔离带),其中的一条行车道能否行驶宽3.5米、高5.8米的特种车辆?请通过计算说明;(3)施工队计划在隧道门口搭建一个矩形“脚手架”CDAB,使A.D点在抛物线上.B、C点在地面OM线上(如图2所示).为了筹备材料,需求出“脚手架”三根木杆AB、AD、DC的长度之和的最大值是多少,请你帮施工队计算一下.21.血橙以果肉酷似鲜血的颜色而得名,果实一般在1月下旬成熟,由于果农在生产实践中积累了丰富的经验,采取了留树保鲜技术措施,将鲜果供应期拉长到了5月初.重庆市万州区孙家村晚熟柑橘以血橙为主,主要销售市场是成都、重庆市区、万州城区,据以往经验,孙家村上半年1﹣5月血橙的售价y(元/千克)与月份x之间满足一次函数关系y=x+2.5(1≤x≤5,且x是整数).其销售量P(千克)与月份x之间的函数关系如图.(1)请你求出月销售量P(千克)与月份x之间的函数关系式(不必写出自变量的取值范围);(2)血橙在上半年1﹣5月的哪个月出售,可使销售金额W(元)最大?最大金额是多少(3)由于气候适宜以及留树保鲜技术的提高,预计该产区今年5月将收获60000千克的血橙,由于人力、物力等各方面成本的增加,孙家村决定,将5月的销售价格提高a%,当以提高后的价格销售50000千克血橙后,由于保存技术的限制,剩下的血橙制成一种新型研发出的果肉饼进行销售,每千克的血橙可生产0.8千克果肉饼,果肉饼的售价格在血橙提高后的价格的基础上将再提高a%,最后该产区将这批果肉饼全部售完后,血橙和果肉饼的销售总金额达到了480000元.求a的值.22.在平面直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,线段AB 的两个端点A (0,2),B (1,0),分别在y 轴和x 轴的正半轴上,点C 为线段AB 的中点,现将线段BA 绕点B 按顺时针方向旋转90°得到线段BD ,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过点D .(1)求点D 的坐标.(2)如图1,若该抛物线经过原点O ,且a =﹣.①求该抛物线的解析式;②连结CD .问:在抛物线上是否存在点P ,使得∠POB 与∠BCD 互余?若存在,请求出所有满足条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,若该抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过点E (1,1),点Q 在抛物线上,且满足∠QOB 与∠BCD 互余.若符合条件的Q 点的个数是4个,请直接写出a 的取值范围.23.如图1.已知直线l :y =﹣1和抛物线L :y =ax 2+bx +c (a ≠0),抛物线L 的顶点为原点,且经过点A (2,)直线y =kx +1与y 轴交于点F ,与抛线L 交于点B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),且x 1<x 2.(1)求抛物线L 的解析式;(2)求证:无论k 为何值,直线l 总是与以BC 为直径的圆相切;(3)①如图2,点P 是抛物线L 上的一个动点,过点P 作PM ⊥l 于点M ,试判断PM 与PF 之间的数量关系,并说明理由;②将抛物线L 和点F 都向右平移2个单位后,得到抛物线L 1和点F 1,Q 是抛物线L 1上的一动点,且点Q在L的对称轴的右侧,过点Q作QN⊥l于点N,连接QA.求|QA﹣QN|的1最大值,并直接写出此时点Q的坐标.参考答案一.选择题1.解:A 、是二次函数,故本选项符合题意;B 、当a =0时,函数不是二次函数,故本选项不符合题意;C 、不是二次函数,故本选项不符合题意;D 、不是二次函数,故本选项不符合题意;故选:A .2.解:∵抛物线y =4(x +3)2+12,∴该抛物线的顶点坐标为(﹣3,12),故选:C .3.解:∵抛物线y 1=(2+x )2=(x +2)2,∴抛物线y 1的开口向上,顶点为(﹣2,0),对称轴为直线x =﹣2;抛物线y 2=(2﹣x )2=(x ﹣2)2,∴抛物线y 2的开口向上,顶点为(2,0),对称轴为直线x =2;∴y 1与y 2的顶点关于y 轴对称,∴它们的对称轴相同,y 1与y 2的图象关于y 轴对称,y 1向右平移4个单位可得到y 2的图象,∵y 1绕原点旋转180°得到的抛物线为y =﹣(x +2)2,与y 2开口方向不同, ∴关于抛物线y 1=(2+x )2与y 2=(2﹣x )2的说法,不正确的是D ,故选:D .4.解:∵抛物线与x轴的交点为(﹣4,0),(6,0),∴两交点关于抛物线的对称轴对称,则此抛物线的对称轴是直线x==1,即x=1.故选:B.5.解:∵一次函数和二次函数都经过y轴上的(0,c),∴两个函数图象交于y轴上的同一点,排除B、C;当a>0时,二次函数开口向上,一次函数经过一、三象限,排除D;当a<0时,二次函数开口向下,一次函数经过二、四象限,A正确;故选:A.6.解:∵得到函数解析y=x2﹣2x+1∴y=(x﹣1)2∴将新二次函数y=(x﹣1)2向下平移3个单位,再向右平移2个单位,得到的解析式为y=(x﹣1﹣2)2﹣3,即y=x2﹣6x+6又∵y=x2+bx+c∴b=﹣6,c=6故选:C.7.解:∵h=20t﹣5t2=﹣5t2+20t中,又∵﹣5<0,∴抛物线开口向下,有最高点,此时,t=﹣=2.故选:B.8.解:当a﹣3≠0且△=4a2﹣4×(a﹣3)(a﹣)≥0,解得a>且a≠3,当a﹣3=0,函数为一次函数,它与x轴有一个交点,所以a>,解两个不等式得,因为不等式组无解,所以a≤5,所以a的范围为<a≤5,所以满足条件的a的值为0,1,2,3,4,5所以所有满足条件的整数a之和为0+1+2+3+4+5=15.故选:D.9.解:∵抛物线开口向下,∴a<0,∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=2,∴b=﹣4a>0,∵抛物线与x轴的交点在x轴上方,∴c>0,∴abc<0,所以①错误;∵b=﹣4a,∴4a+b=0,所以②正确;∵x=﹣3时,y<0,∴9a﹣3b+c<0,∴9a+c<3b,所以③错误;把(﹣1,0)代入解析式得a﹣b+c=0,而b=﹣4a,∴c=﹣5a,∴5a+2c=5a﹣10a=﹣5a>0,所以④正确.故选:B.10.解:如下图所示,OA=,∠ABD=60°,则OB==1,过点B(﹣1,0),∵四边形ABDE平行四边形,则∠AED=∠ABD=60°,OH=OA=,同理可得:HE=1=AH,过点E(2,),将点B、E的坐标代入函数表达式得:,解得:,故函数的表达式为:y=﹣x2x故选:B.二.填空题11.解:∵抛物线y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,∴当y随x的增大而减小时x的取值范围为x<1,故答案为:x<1.12.解:函数的对称轴为:t=﹣=﹣=16,即经过16s,火箭到达它的最高点,故答案为16.13.解:∵抛物线y=(x﹣1)2+2,∴该函数开口向上,当x>1时,y随x的增大而增大,当x<1时,y随x的增大而减小,∵点P(x,y)在抛物线y=(x﹣1)2+2的图象上,﹣1<x<2,1﹣(﹣1)=2,2﹣1=1,∴当x=1时,y取得最小值,此时y=2,当x=﹣1时,y取得最大值,此时y=(﹣1﹣1)2+2=6,∴﹣1<x<2,则y的取值范围是2≤y≤6,故答案为:2≤y≤6.=3,14.解:∵关于x的一元二次方程x2﹣2x+k=0的解一个为x1∴二次函数y=x2﹣2x+k与x轴的一个交点坐标为(3,0),∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴二次函数y=x2﹣2x+k与x轴的另一个交点坐标为(﹣1,0),=﹣1.∴方程x2﹣2x+k=0另一个解x2故答案为﹣1.15.解:∵y=a(x+1)(x﹣3)=a(x﹣1)2﹣4a,∴顶点P的坐标为(1,﹣4a).当x=0时,y=a(x+1)(x﹣3)=﹣3a,∴抛物线与y轴的交点坐标为(0,﹣3a).则,解得:﹣≤a<﹣,故答案为:﹣≤a<﹣.16.解:将抛物线y=2x2向上平移1个单位,得到的抛物线的解析式为y=2x2+1.故答案为:y=2x2+1.三.解答题17.解:(1)∵二次函数y=mx2﹣(2m+1)x+m﹣4的图象与x轴有两个公共点,∴关于x的方程mx2﹣(2m+1)x+m﹣4=0有两个不相等的实数根,∴解得:m >﹣且m ≠0.∵m >且m ≠0,m 取其内的最小整数,∴m =1, ∴二次函数的解析式为y =x 2﹣3x ﹣3;(2)∵抛物线的对称轴为x =﹣=,∵1>0,∴当x ≤时,y 随x 的增大而减小.又∵n ≤x ≤1时,函数值y 的取值范围是﹣5≤y ≤1﹣n ,∴n 2﹣3n ﹣3=1﹣n ,1﹣3﹣3=﹣5,解得:n =1﹣.18.解:(1)k =4时,由交点式得y =a (x +1)(x ﹣4),(0,4)代入得a =﹣1,∴y =﹣3x 2+3x +4,则B (4,0),连OP ,设P (m ,﹣m 2+3m +4),S △BCP =S △OPB +S △OPB ﹣S △OBC ==﹣2(m ﹣2)2+8m =2时,最大值为8,∴P 的横坐标为2时有最大值.(2)a =1时,c =4,设y =x 2+bx +4,A (﹣1,0)代入得b =5,∴y=x2+5x+4.令y=0求得B(﹣4,0),则直线BC方程为y=x+4,过P作PH平行于y轴交直线BC于H,设P(n,n2+5n+4)、H(n,n+4),==﹣2(n+2)2+8n=﹣2面积最大值为8,此时P的横坐标为﹣2.(3)由(1)知,当面积最大时,P的横坐标等于B的横坐标的一半,由(2)知,面积最大时,P的横坐标等于B的横坐标的一半,故:可以推断,当面积最大时,P的横坐标等于B的横坐标的一半.19.解:(1)(﹣1,0)代入得0=1+2a+4a+2,∴,∴y=x2+x,∴另一交点为(0,0).(2)①整理得y=a(4﹣2x)+x2+2,令x=2代入y=6,故定点为(2,6),②∵y=x2﹣2ax+4a+2=(x﹣a)2+(﹣a2+4a+2),顶点为(a,﹣a2+4a+2),而﹣a2+4a+2=﹣(a﹣2)2+6,当a=2时,纵坐标有最大值6,此时x=2,y=6,顶点(2,6),故定点(2,6)是所有顶点中纵坐标最大的点.20.解:(1)抛物线的顶点坐标为(8,8),则其表达式为:y=a(x﹣8)2+8,将点O(0,0)代入上式得:0=64a+8,解得:a=﹣,故函数的表达式为:y=﹣(x﹣8)2+8,(0≤x≤16);(2)双向行车道,正中间是一条宽1米的隔离带,则每个车道宽为7.5米,车沿着隔离带边沿行驶时,车最左侧边沿的x=7.5﹣3.5=4,当x=4时,y=6,即允许的最大高度为6米,5.8<6,故该车辆能通行;(3)点A、D关于函数对称轴对称,则设AD=2m,则点A(8﹣m,y),则AB=y=﹣(x﹣8)2+8=8﹣m2,设:w=AB+AD+DC=2m+2AB=﹣m2+2m+16,∵﹣<0,故w有最大值,当m=4时,w的最大值为20,故AB、AD、DC的长度之和的最大值是20.21.解:(1)设P=kx+b,将(1,70000),(5,50000)代入得:,解得∴P=﹣5000x+75000.(2)∵上半年1﹣5月血橙的售价y(元/千克)与月份x之间满足一次函数关系y=x+2.5(1≤x≤5,且x是整数)∴W=Py=(﹣5000x+75000)(x+2.5)=﹣2500x2+25000x+187500∴当x=﹣=5时,销售金额W(元)最大,最大金额是250000元.(3)设a%=t,5月份的销售价格y=×5+2.5=5由题意得:5(1+t)×50000+(60000﹣50000)×0.8×5(1+t)(1+)=480000 ∴25(1+t)+4(1+t)(1+t)=48∴化简得:6t2+35t﹣19=0∴(2t﹣1)(3t+19)=0∴t=50%或t=﹣(舍)故a=50.22.解:(1)过点D作DF⊥x轴于点F,如图1,∵∠DBF+∠ABO=90°,∠BAO+∠ABO=90°,∴∠DBF=∠BAO,又∵∠AOB=∠BFD=90°,AB=BD,在△AOB和△BFD中,,∴△AOB≌△BFD(AAS)∴DF=BO=1,BF=AO=2,∴D的坐标是(3,1),(2)①根据题意,得a=﹣,c=0,且a×32+b×3+c=1,解得:b=,∴抛物线的解析式为y=.②∵点A(0,2),B(1,0),点C为线段AB的中点,∴C(,1),∵C、D两点的纵坐标都为1,∴CD∥x轴,∴∠BCD=∠ABO,∴∠BAO与∠BCD互余,要使得∠POB与∠BCD互余,则必须∠POB=∠BAO,设P的坐标为(x,),(Ⅰ)当P在x轴的上方时,过P作PG⊥x轴于点G,如图2,则tan∠POB=tan∠BAO,即,∴,=0(舍去),,解得:x1∴,∴点P的坐标为().(Ⅱ)当P在x轴的下方时,过P作PG⊥x轴于点G,如图3,则tan∠POB=tan∠BAO,即,∴,=0(舍去),,解得:x1∴,∴P点坐标为(),综上所述,在抛物线上是否存在点P()或,使得∠POB与∠BCD 互余.(3)如图4,∵D(3,1),E(1,1),抛物线y=ax2+bx+c过点E、D,代入可得,解得,∴y=ax2﹣4ax+3a+1.分两种情况:①当抛物线y=ax2+bx+c开口向下时,若满足∠QOB与∠BCD互余且符合条件的Q点的个数是4个,则点Q在x轴的上、下方各有两个.(i)当点Q在x轴的下方时,直线OQ与抛物线有两个交点,满足条件的Q有2个;(ii)当点Q在x轴的上方时,要使直线OQ与抛物线y=ax2+bx+c有两个交点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点必须在x轴的正半轴上,与y轴的交点在y轴的负半轴,∴3a+1<0,解得a<﹣;②当抛物线y=ax2+bx+c开口向上时,点Q在x轴的上、下方各有两个,(i)当点Q在x轴的上方时,直线OQ与抛物线y=ax2+bx+c有两个交点,符合条件的点Q有两个;(ii)当点Q在x轴的下方时,要使直线OQ与抛物线y=ax2+bx+c有两个交点,符合条件的点Q有两个.根据(2)可知,要使得∠QOB与∠BCD互余,则必须∠QOB=∠BAO,∴,设Q(2a,﹣a)在直线OQ上,设直线OQ的解析式为y=kx,∴k=﹣,则直线OQ的解析式为y=﹣x,要使直线OQ与抛物线y=ax2+bx+c有两个交点,∴方程ax2﹣4ax+3a+1=﹣x有两个不相等的实数根,∴,整理得:,解得:或(舍去),综上所示,a的取值范围为a<﹣或.23.解:(1)抛物线的表达式为:y=ax2,将点A坐标代入上式得:=a(2)2,解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2;(2)将抛物线的表达式与直线y=kx+1联立并整理得:x2﹣4kx﹣4=0,则x1+x2=4k,x1x2=﹣4,则y1+y2=k(x1+x2)+2=4k2+2,则x2﹣x1==4,设直线BC的倾斜角为α,则tanα=k,则cosα=,则BC==4(k2+1),BC=2k2+2,设BC的中点为M(2k,2k2+1),则点M到直线l的距离为:2k2+2,故直线l总是与以BC为直径的圆相切;(3)①设点P(m, m2)、点M(m,﹣1),点F(0,1),则PF2=m2+(m2﹣1)2=(m2+4)2,PM=m2+1=(m2+4)=PF,即:PM与PF之间的数量关系为:PM=PF;②抛物线新抛物线的表达式为:y=(x﹣2)2…①,如图2,设平移后点F的对应点为F′(2,1),由①知:PM=PF,同理QN=QF′,故当A、F′、Q三点共线时,|QA﹣QN|有最大值,|QA﹣QN|的最大值=|QA﹣QF′|=AF′,则AF′==;将点A、F′的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,故直线AF′的表达式为:y=x﹣…②,联立①②并解得:x=1或6(舍去1),故点Q(6,4);故:|QA﹣QN|的最大值为,此时点Q的坐标为(6,4).。
人教备战中考数学 二次函数 培优练习(含答案)及答案
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,抛物线y =12x 2+bx ﹣2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,且A (﹣1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)判断△ABC 的形状,证明你的结论;(3)点M 是抛物线对称轴上的一个动点,当MC +MA 的值最小时,求点M 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y =213x -22x ﹣2,顶点D 的坐标为 (32,﹣258);(2)△ABC 是直角三角形,证明见解析;(3)点M 的坐标为(32,﹣54). 【解析】【分析】 (1)因为点A 在抛物线上,所以将点A 代入函数解析式即可求得答案;(2)由函数解析式可以求得其与x 轴、y 轴的交点坐标,即可求得AB 、BC 、AC 的长,由勾股定理的逆定理可得三角形的形状;(3)根据抛物线的性质可得点A 与点B 关于对称轴x 32=对称,求出点B ,C 的坐标,根据轴对称性,可得MA =MB ,两点之间线段最短可知,MC +MB 的值最小.则BC 与直线x 32=交点即为M 点,利用得到系数法求出直线BC 的解析式,即可得到点M 的坐标. 【详解】 (1)∵点A (﹣1,0)在抛物线y 212x =+bx ﹣2上,∴2112⨯-+()b ×(﹣1)﹣2=0,解得:b 32=-,∴抛物线的解析式为y 21322x =-x ﹣2. y 21322x =-x ﹣212=(x 2﹣3x ﹣4 )21325228x =--(),∴顶点D 的坐标为 (32528,-). (2)当x =0时y =﹣2,∴C (0,﹣2),OC =2. 当y =0时,21322x -x ﹣2=0,∴x 1=﹣1,x 2=4,∴B (4,0),∴OA =1,OB =4,AB=5.∵AB2=25,AC2=OA2+OC2=5,BC2=OC2+OB2=20,∴AC2+BC2=AB2.∴△ABC是直角三角形.(3)∵顶点D的坐标为(32528,-),∴抛物线的对称轴为x32=.∵抛物线y12=x2+bx﹣2与x轴交于A,B两点,∴点A与点B关于对称轴x32=对称.∵A(﹣1,0),∴点B的坐标为(4,0),当x=0时,y21322x=-x﹣2=﹣2,则点C 的坐标为(0,﹣2),则BC与直线x32=交点即为M点,如图,根据轴对称性,可得:MA=MB,两点之间线段最短可知,MC+MB的值最小.设直线BC的解析式为y=kx+b,把C(0,﹣2),B(4,0)代入,可得:240bk b=-⎧⎨+=⎩,解得:122kb⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴y12=x﹣2.当x32=时,y1352224=⨯-=-,∴点M的坐标为(3524-,).【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数的解析式、直角三角形的性质及判定、轴对称性质,解决本题的关键是利用待定系数法求函数的解析式.2.已知,抛物线y=x2+2mx(m为常数且m≠0).(1)判断该抛物线与x轴的交点个数,并说明理由.(2)若点A(-n+5,0),B(n-1,0)在该抛物线上,点M为抛物线的顶点,求△ABM的面积.(3)若点(2,p),(3,g),(4,r)均在该抛物线上,且p<g<r,求m的取值范围.【答案】(1)抛物线与x轴有2个交点,理由见解析;(2)△ABM的面积为8;(3)m 的取值范围m>-2.5【解析】【分析】(1)首先算出根的判别式b 2-4ac 的值,根据偶数次幂的非负性,判断该值一定大于0,从而根据抛物线与x 轴交点个数与根的判别式的关系即可得出结论;(2)根据抛物线的对称性及A,B 两点的坐标特点求出抛物线的对称轴直线为x=2.从而再根据抛物线对称轴直线公式建立方程,求解算出m 的值,进而求出抛物线的解析式,得出A,B,M 三点的坐标,根据三角形的面积计算方法,即可算出答案;(3)方法一(图象法):根据抛物线的对称轴直线及开口方向判断出当对称轴在直线x=3的右边时,显然不符合题目条件;当对称轴在直线x=2的左边时,显然符合题目条件(如图2),从而列出不等式得出m 的取值范围;当对称轴在直线x=2和x=3之间时,满足3-(-m)>-m-2即可(如图3),再列出不等式得出m 的取值范围,综上所述,求出m 的取值范围;方法二(代数法):将三点的横坐标分贝代入抛物线的解析式,用含m 的式子表示出p,g,r ,再代入 p<g<r 即可列出关于m 的不等式组,求解即可。
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)一、二次函数1.如图1,抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (4,0)两点,与y 轴交于点C ,且OC=3OA .点P 是抛物线上的一个动点,过点P 作PE ⊥x 轴于点E ,交直线BC 于点D ,连接PC . (1)求抛物线的解析式;(2)如图2,当动点P 只在第一象限的抛物线上运动时,求过点P 作PF ⊥BC 于点F ,试问△PDF 的周长是否有最大值?如果有,请求出其最大值,如果没有,请说明理由. (3)当点P 在抛物线上运动时,将△CPD 沿直线CP 翻折,点D 的对应点为点Q ,试问,四边形CDPQ 是否成为菱形?如果能,请求出此时点P 的坐标,如果不能,请说明理由.【答案】(1) y=﹣234x +94x+3;(2) 有最大值,365;(3) 存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,此时点P 的坐标为(73,256)或(173,﹣253).【解析】试题分析: (1)利用待定系数法求二次函数的解析式; (2)设P (m ,﹣34m 2+94m+3),△PFD 的周长为L ,再利用待定系数法求直线BC 的解析式为:y=﹣34x+3,表示PD=﹣2334m m ,证明△PFD ∽△BOC ,根据周长比等于对应边的比得:=PED PD BOC BC V V 的周长的周长,代入得:L=﹣95(m ﹣2)2+365,求L 的最大值即可;(3)如图3,当点Q 落在y 轴上时,四边形CDPQ 是菱形,根据翻折的性质知:CD=CQ ,PQ=PD ,∠PCQ=∠PCD ,又知Q 落在y 轴上时,则CQ ∥PD ,由四边相等:CD=DP=PQ=QC ,得四边形CDPQ 是菱形,表示P (n ,﹣23n 4 +94n+3),则D (n ,﹣34n+3),G (0,﹣34n+3),利用勾股定理表示PD 和CD 的长并列式可得结论. 试题解析:(1)由OC=3OA ,有C (0,3),将A (﹣1,0),B (4,0),C (0,3)代入y=ax 2+bx+c 中,得:016403a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩, 解得:34943a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩,故抛物线的解析式为:y=﹣234x +94x+3; (2)如图2,设P (m ,﹣34m 2+94m+3),△PFD 的周长为L ,∵直线BC 经过B (4,0),C (0,3), 设直线BC 的解析式为:y=kx+b ,则403k b b +=⎧⎨=⎩解得:343k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩∴直线BC 的解析式为:y=﹣34x+3, 则D (m ,﹣334m +),PD=﹣2334m m +,∵PE ⊥x 轴,PE ∥OC , ∴∠BDE=∠BCO , ∵∠BDE=∠PDF , ∴∠PDF=∠BCO , ∵∠PFD=∠BOC=90°, ∴△PFD ∽△BOC ,∴=PED PDBOC BCV V 的周长的周长,由(1)得:OC=3,OB=4,BC=5, 故△BOC 的周长=12,∴2334125m mL -+=,即L=﹣95(m ﹣2)2+365,∴当m=2时,L 最大=365; (3)存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,如图3, 当点Q 落在y 轴上时,四边形CDPQ 是菱形,理由是:由轴对称的性质知:CD=CQ ,PQ=PD ,∠PCQ=∠PCD , 当点Q 落在y 轴上时,CQ ∥PD , ∴∠PCQ=∠CPD , ∴∠PCD=∠CPD , ∴CD=PD , ∴CD=DP=PQ=QC , ∴四边形CDPQ 是菱形, 过D 作DG ⊥y 轴于点G , 设P (n ,﹣234n +94n+3),则D (n ,﹣34n+3),G (0,﹣334n +), 在Rt △CGD 中,CD 2=CG 2+GD 2=[(﹣34n+3)﹣3]2+n 2=22516n , 而|PD|=|(﹣239344n n ++ 3n ++)﹣(﹣34n+3)|=|﹣234n +3n|,∵PD=CD , ∴﹣235344n n n +=①, ﹣235344n n n +=-②, 解方程①得:n=73或0(不符合条件,舍去), 解方程②得:n=173或0(不符合条件,舍去), 当n=73时,P (73,256),如图3,当n=173时,P (173,﹣253),如图4,综上所述,存在这样的Q点,使得四边形CDPQ是菱形,此时点P的坐标为(73,256)或(173,﹣253).点睛: 本题是二次函数的综合题,考查了利用待定系数法求函数的解析式、菱形的性质和判定、三角形相似的性质和判定,将周长的最值问题转化为二次函数的最值问题,此类问题要熟练掌握利用解析式表示线段的长,并利用相似比或勾股定理列方程解决问题.2.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.(1)求抛物线的表达式;(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.①求S关于t的函数表达式;②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3.(2)当t=2时,点M的坐标为(1,6);当t≠2时,不存在,理由见解析;(3)y=﹣x+3;P点到直线BC的距离的最大值为28,此时点P的坐标为(32,154).【解析】【分析】(1)由点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;(2)连接PC,交抛物线对称轴l于点E,由点A、B的坐标可得出对称轴l为直线x=1,分t=2和t≠2两种情况考虑:当t=2时,由抛物线的对称性可得出此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,再根据点C的坐标利用平行四边形的性质可求出点P、M的坐标;当t≠2时,不存在,利用平行四边形对角线互相平分结合CE≠PE可得出此时不存在符合题意的点M;(3)①过点P作PF∥y轴,交BC于点F,由点B、C的坐标利用待定系数法可求出直线BC的解析式,根据点P的坐标可得出点F的坐标,进而可得出PF的长度,再由三角形的面积公式即可求出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质找出S的最大值,利用勾股定理可求出线段BC的长度,利用面积法可求出P点到直线BC的距离的最大值,再找出此时点P的坐标即可得出结论.【详解】(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,得10930b cb c-++=⎧⎨-++=⎩,解得:23bc=⎧⎨=⎩,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴抛物线的对称轴为直线x=1,当t=2时,点C、P关于直线l对称,此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,∵抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,∴点C的坐标为(0,3),点P的坐标为(2,3),∴点M的坐标为(1,6);当t≠2时,不存在,理由如下:若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为0,∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2,又∵t≠2,∴不存在;(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F.设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,得303m nn+=⎧⎨=⎩,解得:13mn=-⎧⎨=⎩,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),∴点F的坐标为(t,﹣t+3),∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,∴S=12PF•OB=﹣32t2+92t=﹣32(t﹣32)2+278;②∵﹣32<0,∴当t=32时,S取最大值,最大值为278.∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴线段BC=2232OB OC+=,∴P点到直线BC的距离的最大值为27292832⨯=,此时点P的坐标为(32,154).【点睛】本题考查了待定系数法求一次(二次)函数解析式、平行四边形的判定与性质、三角形的面积、一次(二次)函数图象上点的坐标特征以及二次函数的性质,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线表达式;(2)分t=2和t≠2两种情况考虑;(3)①利用三角形的面积公式找出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质结合面积法求出P点到直线BC的距离的最大值.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+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=﹣x2+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.4.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B,交x轴正半轴于点C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M 的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值及此时动点M的坐标;(3)将点A绕原点旋转得点A′,连接CA′、BA′,在旋转过程中,一动点M从点B出发,沿线段BA′以每秒3个单位的速度运动到A′,再沿线段A′C以每秒1个单位长度的速度运动到C后停止,求点M在整个运动过程中用时最少是多少?【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)S与m的函数表达式是S=252m m--,S的最大值是258,此时动点M的坐标是(52,74);(3)点M在整个运动过程中用时最少是823秒.【解析】【分析】(1)首先求出B点的坐标,根据B点的坐标即可计算出二次函数的a值,进而即可计算出二次函数的解析式;(2)计算出C 点的坐标,设出M 点的坐标,再根据△ABM 的面积为S =S 四边形OAMB ﹣S △AOB =S △BOM +S △OAM ﹣S △AOB ,化简成二次函数,再根据二次函数求解最大值即可. (3)首先证明△OHA ′∽△OA ′B ,再结合A ′H +A ′C ≥HC 即可计算出t 的最小值. 【详解】(1)将x =0代入y =﹣3x +3,得y =3, ∴点B 的坐标为(0,3),∵抛物线y =ax 2﹣2ax +a +4(a <0)经过点B , ∴3=a +4,得a =﹣1,∴抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3;(2)将y =0代入y =﹣x 2+2x +3,得x 1=﹣1,x 2=3, ∴点C 的坐标为(3,0),∵点M 是抛物线上的一个动点,并且点M 在第一象限内,点M 的横坐标为m , ∴0<m <3,点M 的坐标为(m ,﹣m 2+2m +3), 将y =0代入y =﹣3x +3,得x =1, ∴点A 的坐标(1,0), ∵△ABM 的面积为S ,∴S =S 四边形OAMB ﹣S △AOB =S △BOM +S △OAM ﹣S △AOB =()2123313222m m m ⨯-++⨯⨯+-, 化简,得S =252m m --=21525228m ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭,∴当m =52时,S 取得最大值,此时S =258,此时点M 的坐标为(52,74), 即S 与m 的函数表达式是S =252m m--,S 的最大值是258,此时动点M 的坐标是(52,74); (3)如右图所示,取点H 的坐标为(0,13),连接HA ′、OA ′, ∵∠HOA ′=∠A ′OB ,13OH OA '=,13OA OB '=, ∴△OHA ′∽△OA ′B ,∴3BA A H''=, 即3BA A H ''=,∵A ′H +A ′C ≥HC =,∴t≥823,即点M在整个运动过程中用时最少是823秒.【点睛】本题主要考查抛物线的性质,关键在于设元,还有就是(3)中利用代替法计算t的取值范围,难度系数较大,是中考的压轴题.5.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,∴|b2﹣1﹣0|=0,解得,b=±1;②令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∴n=|b2﹣1﹣0|=|b2﹣1|,∵﹣1≤b≤3,∴0≤n≤8;(3)∵y=223()3() x x x mx x x m⎧-≥⎨--<⎩,∴当x≥m时,﹣m=m2﹣3m,得m=0或m=2,∴n=2﹣0=2,∴m>2或m≤﹣2;当x<m时,﹣m=﹣m2﹣3m,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.6.已知,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和C (0,3). (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点P ,使PA +PC 的值最小?如果存在,请求出点P 的坐标,如果不存在,请说明理由;(3)设点M 在抛物线的对称轴上,当△MAC 是直角三角形时,求点M 的坐标.【答案】(1)223y x x =-++;(2)当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2;(3)点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫ ⎪⎝⎭或21,3⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】()1由点A 、C 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +取最小值,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点B 的坐标,由点B 、C 的坐标利用待定系数法即可求出直线BC 的解析式,利用配方法可求出抛物线的对称轴,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设点M 的坐标为()1,m ,则22CM (10)(m 3)=-+-,()22AC [01](30)10=--+-=()22AM [11](m 0)=--+-AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 三种情况,利用勾股定理可得出关于m 的一元二次方程或一元一次方程,解之可得出m 的值,进而即可得出点M 的坐标. 【详解】解:()1将()1,0A -、()0,3C 代入2y x bx c =-++中,得:{103b c c --+==,解得:{23b c ==,∴抛物线的解析式为223y x x =-++.()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +取最小值,如图1所示.当0y =时,有2230x x -++=, 解得:11x =-,23x =,∴点B 的坐标为()3,0.Q 抛物线的解析式为2223(1)4y x x x =-++=--+, ∴抛物线的对称轴为直线1x =.设直线BC 的解析式为()0y kx d k =+≠, 将()3,0B 、()0,3C 代入y kx d =+中, 得:{303k d d +==,解得:{13k d =-=,∴直线BC 的解析式为3y x =-+. Q 当1x =时,32y x =-+=,∴当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2.()3设点M 的坐标为()1,m ,则22(10)(3)CM m =-+-,()22[01](30)10AC =--+-=()22[11](0)AM m =--+-分三种情况考虑:①当90AMC ∠=o 时,有222AC AM CM =+,即22101(3)4m m =+-++,解得:11m =,22m =,∴点M 的坐标为()1,1或()1,2;②当90ACM ∠=o 时,有222AM AC CM =+,即224101(3)m m +=++-,解得:83m =, ∴点M 的坐标为81,3⎛⎫⎪⎝⎭;③当90CAM ∠=o 时,有222CM AM AC =+,即221(3)410m m +-=++,解得:23m =-,∴点M 的坐标为21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述:当MAC V 是直角三角形时,点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫⎪⎝⎭或21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭【点睛】本题考查待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象的点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及勾股定理,解题的关键是:()1由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式;()2由两点之间线段最短结合抛物线的对称性找出点P 的位置;()3分AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 三种情况,列出关于m 的方程.7.如图,抛物线22y ax bx =++交x 轴于A (1,0)-,(4,0)B 两点,交y 轴于点C ,与过点C 且平行于x 轴的直线交于另一点221(6)()82x x -+=,点P 是抛物线上一动点. (1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)点E 在x 轴上,若以A ,E ,D ,P 为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P 的坐标;(3)过点P 作直线CD 的垂线,垂足为Q ,若将CPQ V沿CP 翻折,点Q 的对应点为Q '.是否存在点P ,使Q '恰好落在x 轴上?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)213222y x x =-++;点D 坐标为(32),; (2)P 1(0,2); P 2(412,-2);P 3(3412-,-2) ; (3)满足条件的点P 有两个,其坐标分别为:(13, -9+13),(13-,-9-13). 【解析】 【分析】1)用待定系数法可得出抛物线的解析式,令y=2可得出点D 的坐标(2)分两种情况进行讨论,①当AE 为一边时,AE ∥PD,②当AE 为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,求解点P 坐标(3)结合图形可判断出点P 在直线CD 下方,设点P 的坐标为(a ,213222a a -++),分情况讨论,①当P 点在y 轴右侧时,②当P 点在y 轴左侧时,运用解直角三角形及相似三角形的性质进行求解即可 【详解】解:(1)∵抛物线22y ax bx =++经过A (10)-,,B (40),两点, ∴2016420a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:12a =-,32b =,∴抛物线解析式为:213222y x x =-++; 当2y =时,2132222x x -++=,解得:13x =,20x =(舍),即:点D 坐标为(32),.(2)∵A ,E 两点都在x 轴上,∴AE 有两种可能:①当AE 为一边时,AE ∥PD ,此时点P 与点C 重合(如图1),∴1(0,2)P ,②当AE 为对角线时,P 点、D 点到直线AE (即x 轴)的距离相等, ∴P 点的纵坐标为2-(如图2),把2y =-代入抛物线的解析式,得:2132222x x -++=-,解得:13412x+ =,23412x-=,∴P点的坐标为3+41(2)2-,,341(2)2--,,综上所述:1(0,2)P;2P3+41(2)2-,;3P341(2)--,.(3)存在满足条件的点P,显然点P在直线CD下方,设直线PQ交x轴于F,点P的坐标为(a,213222a a-++),①当P点在y轴右侧时(如图3),pCQ x a==,2132(2)22c pPQ y y a a=-=--++=21322a a-,又∵CQ O FQ P''∠+∠=18018090CQ P PQC'︒-∠=︒-∠=︒,90CQ O OCQ''∠+∠=︒∴FQ P OCQ''∠=∠,又90COQ Q FP''∠=∠=︒,∴COQ Q FP''V:V,∴'''Q C Q PCO Q F=,∵Q C CQ a'==,2CO=,Q P PQ'==21322a a-,∴213222'a aaQ F-=,∴'3Q F a=-,∴(3)OQ OF Q F a a''=-=--3=,CQ=CQ'2222'2313CO OQ+=+=即13a=,∴点p13913-+),②当p点在y轴左侧时(如图4),此时0a <,2132022a a -++<,CQ =P x =a -, PQ =2-(213222a a -++)=21322a a -,又∵90CQ O FQ P CQ P PQC '''∠+∠=∠=∠=︒,90CQ O OCQ ''∠+∠=︒,∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒ ∴COQ Q FP ''V :V ,∴'''Q C Q PCO Q F=, ∵Q C CQ a '==-,2CO =,Q P PQ '==21322a a -, ∴213222'a aa Q F--=,∴'3Q F a =-, ∴3()3OQ Q F OF a a ''=-=---=,CQ =CQ '2222'2313CO OQ +=+=此时13a =P 的坐标为(13913--). 综上所述,满足条件的点P 139132-+),(13-913--). 【点睛】此题考查二次函数综合题,解题关键在于运用待定系数法的出解析式,难度较大8.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2x+a﹣3,当a=0时,抛物线与y轴交于点A,将点A向右平移4个单位长度,得到点B.(1)求点B的坐标;(2)将抛物线在直线y=a上方的部分沿直线y=a翻折,图象的其他部分保持不变,得到一个新的图象,记为图形M,若图形M与线段AB恰有两个公共点,结合函数的图象,求a的取值范围.【答案】(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3);(2)﹣3<a≤0;【解析】【分析】(1)由题意直接可求A,根据平移点的特点求B;(2)图形M与线段AB恰有两个公共点,y=a要在AB线段的上方,当函数经过点A时,AB与函数两个交点的临界点;【详解】解:(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3);(2)当函数经过点A时,a=0,∵图形M与线段AB恰有两个公共点,∴y=a要在AB线段的上方,∴a>﹣3∴﹣3<a≤0;【点睛】本题二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数图象的特点,函数与线段相交的交点情况是解题的关键.9.如图,抛物线y=﹣x2+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.10.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,﹣12x2+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.11.(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.12.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。
人教版九年级数学上册第二十二章 《二次函数》培优训练题(含答案)
人教版九年级数学上册第二十二章《二次函数》培优训练题(含答案)一.选择题1.在同一坐标系内,函数y=kx2和y=kx+2(k≠0)的图象大致如图()A.B.C.D.2.抛物线y=x2的图象向左平移3个单位,所得抛物线的解析式为()A.y=x2﹣3 B.y=(x﹣3)2C.y=x2+3 D.y=(x+3)23.对于二次函数y=3(x﹣2)2+1的图象,下列说法正确的是()A.顶点坐标是(2,1)B.对称轴是直线x=﹣2C.开口向下D.与x轴有两个交点4.已知二次函数y=ax2﹣4ax+4,当x分别取x1、x2两个不同的值时,函数值相等,则当x取x1+x2时,y的值为()A.6 B.5 C.4 D.35.如图是抛物线形拱桥,当拱顶高离水面2m时,水面宽4m,水面下降2.5m,水面宽度增加()A.1 m B.2 m C.3 m D.6 m6.某商场降价销售一批名牌衬衫,已知所获利利y(元)与降价金额x(元)之间满足函数关系式y=﹣2x2+60x+800,则获利最多为()A.15元B.400元C.800元D.1250元7.“如果二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个公共点,那么一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.”请根据你对这句话的理解,解决下面问题:若m、n(m<n)是关于x的方程1﹣(x﹣a)(x﹣b)=0的两根,且a<b,则a、b、m、n的大小关系是()A.m<a<b<n B.a<m<n<b C.a<m<b<n D.m<a<n<b8.已知二次函数y=mx2﹣3mx﹣4m(m≠0)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C 且∠ACB=90°,则m的值为()A.±2 B.±4 C.±D.±9.抛物线y=ax2+bx+c的顶点D(﹣1,2),与x轴的一个交点A在点(﹣3,0)和(﹣2,0)之间,其部分图象如图,则以下结论:①b2﹣4ac<0;②a+b+c>0;③c﹣a=2;④方程ax2+bx+c﹣2=0有两个相等的实数根.其中正确的结论是()A.③④B.②④C.②③D.①④二.填空题 10.若抛物线的顶点坐标为(2,9),且它在x 轴截得的线段长为6,则该抛物线的表达式为 . 11.若抛物线y =a (x ﹣h )2+k 经过(﹣1,0)和(5,0)两点,则关于x 的一元二次方程a (x +h ﹣2)2+k =0的解为 .12.抛物线经过原点O ,还经过A (2,m ),B (4,m ),若△AOB 的面积为4,则抛物线的解析式为 . 13.如图,有一座抛物线形拱桥,在正常水位时水面AB 的宽为20m ,如果水位上升3m 达到警戒水位时,水面CD 的宽是10m .如果水位以0.25m /h 的速度上涨,那么达到警戒水位后,再过 h 水位达到桥拱最高点O .14.如图,抛物线解析式为y =x 2,点A 1的坐标为(1,1),连接OA 1;过A 1作A 1B 1⊥OA 1,分别交y 轴、抛物线于点P 1、B 1;过B 1作B 1A 2⊥A 1B 1分别交y 轴、抛物线于点P 2、A 2;过A 2作A 2B 2⊥B 1A 2,分别交y 轴、抛物线于点P 3、B 2…;则点P n 的坐标是 .三.解答题16.已知抛物线G :y =mx 2﹣2mx ﹣3有最低点P .(1)求二次函数y =mx 2﹣2mx ﹣3的最小值(用含m 的式子表示);(2)若点P 关于坐标系原点O 的对称点仍然在抛物线上,求此时m 的值;(3)将抛物线G 向右平移m 个单位得到抛物线G 1.经过探究发现,随着m 的变化,抛物线G 1顶点的纵坐标y 与横坐标x 之间存在一个函数关系,求这个函数关系式,并写出自变量x 的取值范围.17.“互联网+”时代,网上购物备受消费者青睐.某网店专售一款休闲裤,其成本为每条40元,当售价为每条80元时,每月可销售100条.为了吸引更多顾客,该网店采取降价措施.据市场调查反映:销售单价每降2元,则每月可多销售10条,设每条裤子的售价为x 元(x 为正整数),每月的销售量为y 条.(1)直接写出y 与x 的函数关系式;(2)设该网店每月获得的利润为w 元,当销售单价降低多少元时,每月获得的利润最大,最大利润是多少? (3)该网店店主热心公益事业,决定每月从利润中捐出200元资助贫困学生,为了保证捐款后每月利润不低于4175元,且让消费者得到最大的实惠,该如何确定休闲裤的销售单价?18.在平面直角坐标系中,抛物线y =mx 2﹣4mx +n (m >0)与x 轴交于A ,B 两点,点B 在点A 的右侧,顶点为C ,抛物线与y 轴交于点D ,直线CA 交y 轴于E ,且S △ABC :S △BCE =3:4.(1)求点A ,点B 的坐标;(2)将△BCO 绕点C 逆时针旋转一定角度后,点B 与点A 重合,点O 恰好落在y 轴上,①求直线CE 的解析式;②求抛物线的解析式.19.如图,二次函数y=ax2+bx+4的图象与坐标轴分别交于A、B、C三点,其中A(﹣3,0),点B在x轴正半轴上,连接AC、BC.点D从点A出发,沿AC向点C移动;同时点E从点O出发,沿x轴向点B移动,它们移动的速度都是每秒1个单位长度,当其中一点到达终点时,另一点随之停止移动,连接DE,设移动时间为ts.(1)若t=3时,△ADE与△ABC相似,求这个二次函数的表达式;(2)若△ADE可以为直角三角形,求a的取值范围.20.某班“数学兴趣小组”对函数y=﹣x2+3|x|+4的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值列表如下:x…﹣5 ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4 5 …y…﹣6 0 4 6 6 4 6 6 4 0 m…其中,m=.(2)根据上表数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分.(3)观察函数图象,写出两条函数的性质.(4)直线y=kx+b经过(,),若关于x的方程﹣x2+3|x|+4=kx+b有4个不相等的实数根,则b的取值范围为.参考答案一.选择题1.解:由一次函数解析式为:y=kx+2可知,图象应该与y轴交在正半轴上,故A、B、C错误;D符合题意;故选:D.2.解:∵抛物线y=x2的图象向左平移3个单位,∴平移后的抛物线的顶点坐标为(﹣3,0),∴所得抛物线的解析式为y=(x+3)2.故选:D.3.解:A、顶点坐标是(2,1),说法正确;B、对称轴是直线x=2,故原题说法错误;C、开口向上,故原题说法错误;D、与x轴没有交点,故原题说法错误;故选:A.4.解:∵y=ax2﹣4ax+4=a(x﹣2)2﹣4a+4,当x分别取x1、x2两个不同的值时,函数值相等,∴x1+x2=4,∴当x取x1+x2时,y=a(4﹣2)2﹣4a+4=4,故选:C.5.解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,OA和OB可求出为AB的一半2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),设顶点式y=ax2+2,把A点坐标(﹣2,0)代入得a=﹣0.5,∴抛物线解析式为y=﹣0.5x2+2,当水面下降2.5米,通过抛物线在图上的观察可转化为:当y=﹣2.5时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=﹣2.5与抛物线相交的两点之间的距离,可以通过把y=﹣2.5代入抛物线解析式得出:﹣2.5=﹣0.5x2+2,解得:x=±3,2×3﹣4=2,所以水面下降2.5m,水面宽度增加2米.故选:B.6.解:对于抛物线y=﹣2x2+60x+800=﹣2(x﹣15)2+1250,∵a=﹣2<0,∴x=15时,y有最大值,最大值为1250,故选:D.7.解:∵m、n(m<n)是关于x的方程1﹣(x﹣a)(x﹣b)=0的两根,∴二次函数y=﹣(x﹣a)(x﹣b)+1的图象与x轴交于点(m,0)、(n,0),∴将y=﹣(x﹣a)(x﹣b)+1的图象往下平移一个单位可得二次函数y=﹣(x﹣a)(x﹣b)的图象,二次函数y=﹣(x﹣a)(x﹣b)的图象与x轴交于点(a,0)、(b,0).画出两函数图象,观察函数图象可知:m<a<b<n.故选:A.8.解:设y=0,则=mx2﹣3mx﹣4m=0,解得:m=4或m=﹣1,∵点A在点B的左侧,∴OA=1,OB=4,设x=0,则y=﹣4m,∴OC=|﹣4m|,∵∠ACO+∠OCB=90°,∠CAO+∠ACO=90°,∴∠CAO=∠BCO,又∵∠AOC=∠BOC=90°,∴△AOC∽△COB,∴,∴OC2=OA•OB,即16m2=4,解得:m=±,故选:C.9.解:∵抛物线与x轴有2个交点,∴△=b2﹣4ac>0,所以①错误;∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点D(﹣1,2),∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,而抛物线与x轴的一个交点A在点(﹣3,0)和(﹣2,0)之间,∴抛物线与x轴的另一个交点A在点(0,0)和(1,0)之间,∴x=1时,y<0,∴a﹣b+c<0,所以②错误;∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣1,∴b=2a,∵x=﹣1时,y=2,即a﹣b+c=2,∴a﹣2a+c=2,即c﹣a=2,所以③正确;∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点D(﹣1,2),即x=﹣1时,y有最大值2,∴抛物线与直线y=2只有一个公共点,∴方程ax2+bx+c﹣2=0有两个相等的实数根,所以④正确.故选:A.二.填空题(共5小题)10.解:∵抛物线的顶点坐标为(2,9),∴抛物线的对称轴为直线x=2,∵抛物线在x轴截得的线段长为6,∴抛物线与x轴的交点为(﹣1,0),(5,0),设此抛物线的解析式为:y=a(x﹣2)2+9,代入(5,0)得,9a+9=0,解得a=﹣1,∴抛物线的表达式为y=﹣(x﹣2)2+9,故答案为y=﹣(x﹣2)2+9.11.解:将抛物线y=a(x﹣h)2+k关于y轴对称得新抛物线为y′=a(x+h)2+k,∵抛物线y=a(x﹣h)2+k经过(﹣1,0)和(5,0)两点,∴抛物线为y′=a(x+h)2+k与x轴的交点为(﹣5,0)和(1,0),将新抛物线y′=a(x+h)2+k向右平移2个单位得抛物线y″=a(x+h﹣2)2+k,其与x轴的两个交点为(﹣3,0)和(3,0),∴方程a(x+h﹣2)2+k=0的解为x1=3,x2=﹣3,故答案为x1=3,x2=﹣3.12.解:∵抛物线经过A(2,m),B(4,m),∴对称轴是:x=3,AB=2,∵△AOB的面积为4,∴AB•|m|=4,m=±4,当m=4时,则A(2,4),B(4,4),设抛物线的解析式为:y=a(x﹣3)2+h,把(0,0)和(2,4)代入得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣3)2+,即y=﹣x2+3x;当m=﹣4时,则A(2,﹣4),B(4,﹣4),设抛物线的解析式为:y=a(x﹣3)2+h,把(0,0)和(2,﹣4)代入得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=(x﹣3)2﹣=x2﹣3x;综上所述,抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x或y=x2﹣3x,故答案为y=﹣x2+3x或y=x2﹣3x.13.解:设抛物线解析式为y=ax2,因为抛物线关于y轴对称,AB=20,所以点B的横坐标为10,设点B(10,n),点D(5,n+3),由题意:,解得,∴y=﹣x2,当x=5时,y=﹣1,故t==4(h),答:再过4小时水位达到桥拱最高点O.故答案为:4.14.解:∵点A1的坐标为(1,1),∴直线OA1的解析式为y=x,∵A1B1⊥OA1,∴OP1=2,∴P1(0,2),设A1P1的解析式为y=kx+b1,∴,解得,∴直线A1P1的解析式为y=﹣x+2,解求得B1(﹣2,4),∵A2B1∥OA1,设B1P2的解析式为y=x+b2,∴﹣2+b2=4,∴b2=6,∴P2(0,6),解求得A2(3,9)设A1B2的解析式为y=﹣x+b3,∴﹣3+b3=9,∴b3=12,∴P3(0,12),…∴P n(0,n2+n),故答案为(0,n2+n).三.解答题(共6小题)15.证明:(1)∵点E为CD中点,∴CE=DE.∵EF=BE,∴四边形DBCF是平行四边形.(2)∵四边形DBCF是平行四边形,∴CF∥AB,DF∥BC.∴∠FCG=∠A=30°,∠CGF=∠CGD=∠ACB=90°.在Rt△FCG中,CF=6,∴,.∵DF=BC=4,∴DG=1.在Rt△DCG中,CD==216.解:(1)∵y=mx2﹣2mx﹣3=m(x﹣1)2﹣m﹣3,抛物线有最低点,∴二次函数y=mx2﹣2mx﹣3的最小值为﹣m﹣3;(2)∵y=mx2﹣2mx﹣3=m(x﹣1)2﹣m﹣3,∴抛物线的顶点P为(1,﹣m﹣3),∴点P关于坐标系原点O的对称点(﹣1,m+3),∵对称点仍然在抛物线上,∴m+3=m+2m﹣3,解得m=3;(3)∵抛物线G:y=m(x﹣1)2﹣m﹣3∴平移后的抛物线G1:y=m(x﹣1﹣m)2﹣m﹣3∴抛物线G1顶点坐标为(m+1,﹣m﹣3)∴x=m+1,y=﹣m﹣3∴x+y=m+1﹣m﹣3=﹣2即x+y=﹣2,变形得y=﹣x﹣2∵m>0,m=x﹣1∴x﹣1>0∴x>1∴y与x的函数关系式为y=﹣x﹣2(x>1).17.解:(1)由题意可得:y=100+×10=100+5(80﹣x)=﹣5x+500,∴y与x的函数关系式为:y=﹣5x+500;(2)由题意得:w=(x﹣40)(﹣5x+500)=﹣5x2+700x﹣20000=﹣5(x﹣70)2+4500,∵a=﹣5<0,∴当x=70时,w有最大利润,最大利润是4500元;∴应降价80﹣70=10(元).∴当销售单价降低10元时,每月获得的利润最大,最大利润是4500元;(3)由题意得:﹣5(x﹣70)2+4500=4175+200,解得:x1=65,x2=75,∵抛物线开口向下,对称轴为直线x=70,∴当65≤x≤75时,符合该网店要求,而为了让顾客得到最大实惠,故x=65.∴当销售单价定为65元时,既符合网店要求,又能让顾客得到最大实惠.18.解:(1)如图,过点C作CF⊥AB于F,∵抛物线y=mx2﹣4mx+n(m>0),∴对称轴为直线x=2,∴AF=BF,点F(2,0),即OF=2,∵S△ABC :S△BCE=3:4,∴S△ABC =3S△ABE,∴3××AB×OE=AB×CF,∴CF=3OE,∵CF⊥AB,OE⊥AB,∴CF∥OE,∴,∴AF=3OA,∵OF=OA+AF=2,∴OA=,AF=,∴点A坐标为(,0),∵AB=2AF=3,∴OB=,∴点B坐标为(,0);(2)①∵抛物线y=mx2﹣4mx+n(m>0)过点A(,0),∴0=m﹣2m+n,∴n=m,∴y=mx2﹣4mx+n=m(x﹣2)2﹣m,∴点C(2,﹣m),如图2,过点C作CF⊥OB于F,CH⊥y轴于H,又∵∠FOH=90°,∴四边形OFCH是矩形,∴CF=OH=m,∵将△BCO绕点C逆时针旋转一定角度后,点B与点A重合,点O恰好落在y轴上,∴OC=O'C,OB=O'A=,又∵CH⊥OO',∴OO'=2OH=m,∵OA2+O'O2=O'A2,∴+m2=,∴m=,∴点C坐标为(2,﹣),设直线CE的解析式为y=kx+b,∴,解得:∴直线CE的解析式为y=﹣x+;②∵m=,∴y=x2﹣x+.19.解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+4的图象与y轴交于点C,∴C(0,4),∴OC=4,∵A(﹣3,0),∴OA=3,∴AC===5,∵t=3,∴AD=OE=3,AE=6,当△ADE∽△ACB时,∴,即,∴AB=10,∴B(7,0),∵二次函数y=ax2+bx+4的图象过点A(﹣3,0),点B(7,0),∴解得:∴抛物线解析式为:,当△ADE∽△ABC时,,即,∴(舍去),综上,二次函数的表达式为:;(2)若△ADE可以为直角三角形,显然∠ADE=90°,∴△ADE∽△AOC,∴,∴,解得:.设B(x,0),则,设抛物线对称轴为直线,∵A(﹣3,0),∴①.把x=﹣3,y=0代入y=ax2+bx+4,得②,把②代入①,∵a<0,解得:.20.解:(1)把x=5代入函数y=﹣x2+3|x|+4中,得y=﹣25+15+4=﹣6,∴m=﹣6,故答案为:﹣6;(2)连线得,(3)由函数图象可知①该函数的图象关于y轴对称:②该函数的图象有最高点:(答案不唯一)(4)∵直线y=kx+b经过(,),∴,∴k=∵关于x的方程﹣x2+3|x|+4=kx+b有4个不相等的实数根,∴x2﹣3x﹣4+kx+b=0和方程x2+3x﹣4+kx+b=0各有两个不相等的实数根,即方程x2﹣(3﹣)x﹣4+b=和0x2+(3+)x﹣4+b=0各有两个不相等的实数根,∴,解得b≠,且b>或b<,∴b的取值范围为b>或b<.故答案为:b>或b<.。
人教【数学】数学二次函数的专项培优练习题(含答案)附答案
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,抛物线21222y x x =-++与x 轴相交于A B ,两点,(点A 在B 点左侧)与y 轴交于点C.(Ⅰ)求A B ,两点坐标.(Ⅱ)连结AC ,若点P 在第一象限的抛物线上,P 的横坐标为t ,四边形ABPC 的面积为S.试用含t 的式子表示S ,并求t 为何值时,S 最大.(Ⅲ)在(Ⅱ)的基础上,若点,G H 分别为抛物线及其对称轴上的点,点G 的横坐标为m ,点H 的纵坐标为n ,且使得以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,求满足条件的,m n 的值.【答案】(Ⅰ)(2,0),2,0)A B ;(Ⅱ)222)42(022)S t t =-+<<,当2t =时,42S =最大;(Ⅲ)满足条件的点m n 、的值为:234m n ==,或521524m n ==-,或32124m n =-= 【解析】 【分析】(Ⅰ)令y=0,建立方程求解即可得出结论;(Ⅱ)设出点P 的坐标,利用S=S △AOC +S 梯形OCPQ +S △PQB ,即可得出结论;(Ⅲ)分三种情况,利用平行四边形的性质对角线互相平分和中点坐标公式建立方程组即可得出结论. 【详解】解:(Ⅰ)抛物线212222y x x =-++, 令0y =,则212202x x -++=, 解得:2x =-22x = ∴((2,0,22,0A B -(Ⅱ)由抛物线212222y x x =-++,令0x =,∴2y =,∴()0,2C , 如图1,点P 作PQ x ⊥轴于Q , ∵P 的横坐标为t ,∴设(),P t p , ∴2122,22,22p t t PQ p BQ t OQ t =-++==-=, ∴()()11122222222AOCPQBOCPQ S SS Sp t t p =++=⨯⨯++⨯+⨯-⨯梯形 11222222t pt p pt p t =+++-=++ 2122222t t t ⎛⎫=-++++ ⎪ ⎪⎭ ()22242(022)2t t =--+<<,∴当2t =时,42S =最大;(Ⅲ)由(Ⅱ)知,2t =,∴)2,2P,∵抛物线212222y x x =-++的对称轴为22x =, ∴设2122,2,222G m m m H n ⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,()2,0A , ①当AP 和HG 为对角线时, ∴()2112111222,20222222m m n ⎛⎛⎫=++=-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴234m n ==,②当AG 和PH 是对角线时,∴()()2112112122,2022222222m m m n ⎛⎫⎛⎫-=+-+++=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎭⎝⎭, ∴5215,24m n ==-, ③AH 和PG 为对角线时,∴()()2121112122,2202222222m m m n ⎛⎫⎛⎫-+=+-+++=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴321,24m n =-=, 即:满足条件的点m n 、的值为:23,4m n =-=,或5215,4m n ==-,或321,4m n =-= 【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了坐标轴上点的特点,三角形的面积公式,梯形的面积公式,平行四边形的性质,中点坐标公式,用方程的思想解决问题是解本题的关键.2.如图,抛物线y =ax 2+bx +4与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (3,0),与y 轴交于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)如图1,D 为抛物线对称轴上一动点,求D 运动到什么位置时△DAC 的周长最小; (3)如图2,点E 在第一象限抛物线上,AE 与BC 交于点F ,若AF :FE =2:1,求E 点坐标;(4)点M 、N 同时从B 点出发,分别沿BA 、BC 方向运动,它们的运动速度都是1个单位/秒,当点M 运动到点A 时,点N 停止运动,则当点N 停止运动后,在x 轴上是否存在点P ,使得△PBN 是等腰三角形?若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)248433y x x =-++(2)81,3D ⎛⎫⎪⎝⎭(3)点P 的坐标P 1(﹣1,0)或P 2(7,0)或P 3(﹣95,0)或P 4(13,0). 【解析】 【分析】(1)直接待定系数法代入求解即可 (2)找到D 点在对称轴时是△DAC 周长最小的点,先求出直线BC ,然后D 点横坐标是1,直接代入直线BC 求出纵坐标即可 (3)作EH ∥AB 交BC 于H ,则∠FAB =∠FEH ,∠FBA =∠FHE ,易证△ABF ∽△EHF ,得AB AF2EH EF==,得EH=2,设E (x ,248x x 433-++),则H (x ﹣2,420x 33-+),y E =y H ,解出方程x =1或x =2,得到E 点坐标 (4)△PBN 是等腰三角形,分成三种情况,①BP =BC 时,利用等腰三角性质直接得到P 1(﹣1,0)或P 2(7,0),②当NB =NP 时,作NH ⊥x 轴,易得△NHB ∽△COB ,利用比例式得到NH 、 BH 从而得到 PH =BH ,BP ,进而得到OP ,即得到P 点坐标,③当PN =PB 时,取NB 中点K ,作KP ⊥BN ,交x 轴于点P ,易得△NOB ∽△PKB ,利用比例式求出PB ,进而得到OP ,即求出P 点坐标 【详解】解:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)代入y =ax 2+bx+4,得 40930a b a b c -+=⎧⎨++=⎩解得a =43-,b =83, ∴抛物线的解析式248433y x x =-++; (2)22484164(1)3333=-++=--+y x x x ∴抛物线对称轴为直线x =1, ∴D 的横坐标为1,由(1)可得C (0,4), ∵B (3,0), ∴直线BC :4y 43x =-+ ∵DA =DB ,△DAC 的周长=AC+CD+AD =AC+CD+BD , 连接BC ,与对称轴交于点D ,此时CD+BD 最小, ∵AC 为定值, ∴此时△DAC 的周长, 当x =1时,y =﹣43×1+4=83, ∴D (1,83); (3)作EH ∥AB 交BC 于H ,则∠FAB =∠FEH ,∠FBA =∠FHE ,∴△ABF ∽△EHF , ∵AF :FE =2:1,∴AB AF2EH EF ==, ∵AB =4, ∴EH =2,设E (x ,248x x 433-++),则H (x ﹣2,420x 33-+) ∵EH ∥AB , ∴y E =y H ,∴248x x 433-++=420x 33-+ 解得x =1或x =2,y =163或4, ∴E (1,163)或(2,4); (4)∵A (﹣1,0)、B (3,0),C (0,4) ∴AB =4,OC =4,点M 运动到点A 时,BM =AB =4, ∴BN =4,∵△PBN 是等腰三角形, ①BP =BC 时,若P 在点B 左侧,OP =PB ﹣OB =4﹣3=1, ∴P 1(﹣1,0),若P 在点B 右侧,OP =OB+BP =4+3=7, ∴P 2(7,0);②当NB =NP 时,作NH ⊥x 轴, △NHB ∽△COB ,∴45NH BH BN OC OB BC === ∴NH =45OC =445⨯=165,BH =45BC =125, ∴PH =BH =125, BP =245, ∴OP =BP ﹣OB =249355-=, ∴P 3(﹣95,0);③当PN=PB时,取NB中点K,作KP⊥BN,交x轴于点P,∴△NOB∽△PKB,∴PB BKBN OB=∴PB=83,∴OP=OB﹣PB=3﹣83=13P4(13,0)综上,当△PBN是等腰三角形时,点P的坐标P1(﹣1,0)或P2(7,0)或P3(﹣95,0)或P4(13,0).【点睛】本题考查二次函数、平行线性质、相似三角形、等腰三角形性质及最短距离等知识点,综合程度比较高,对综合能力要求比较高. 第一问比较简单,考查待定系数法;第二问最短距离,找到D点是解题关键;第三问证明出相似是关键;第四问能够分情况讨论是解题关键3.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点B(3,0),与y轴交于点C(0,3),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接DB.(1)求此抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)点M是抛物线上的动点,设点M的横坐标为m.①当∠MBA=∠BDE时,求点M的坐标;②过点M作MN∥x轴,与抛物线交于点N,P为x轴上一点,连接PM,PN,将△PMN 沿着MN翻折,得△QMN,若四边形MPNQ恰好为正方形,直接写出m的值.【答案】(1)(1,4)(2)①点M坐标(﹣12,74)或(﹣32,﹣94);②m的值317±117±【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;(2)①根据tan∠MBA=2233m mMGBG m-++=-,tan∠BDE=BEDE=12,由∠MBA=∠BDE,构建方程即可解决问题;②因为点M、N关于抛物线的对称轴对称,四边形MPNQ是正方形,推出点P是抛物线的对称轴与x轴的交点,即OP=1,易证GM=GP,即|-m2+2m+3|=|1-m|,解方程即可解决问题.【详解】(1)把点B(3,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,得到930{3b cc-++==,解得2{3bc==,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x﹣1+1+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D坐标(1,4);(2)①作MG⊥x轴于G,连接BM.则∠MGB=90°,设M(m,﹣m2+2m+3),∴MG=|﹣m2+2m+3|,BG=3﹣m,∴tan∠MBA=2233m mMGBG m-++=-,∵DE⊥x轴,D(1,4),∴∠DEB=90°,DE=4,OE=1,∵B(3,0),∴BE=2,∴tan∠BDE=BEDE =12,∵∠MBA=∠BDE,∴2233m mm-++-=12,当点M在x轴上方时,2233m mm-++-=12,解得m=﹣12或3(舍弃),∴M (﹣12,74), 当点M 在x 轴下方时,2233m m m--- =12, 解得m=﹣32或m=3(舍弃), ∴点M (﹣32,﹣94), 综上所述,满足条件的点M 坐标(﹣12,74)或(﹣32,﹣94); ②如图中,∵MN ∥x 轴,∴点M 、N 关于抛物线的对称轴对称, ∵四边形MPNQ 是正方形,∴点P 是抛物线的对称轴与x 轴的交点,即OP=1, 易证GM=GP ,即|﹣m 2+2m+3|=|1﹣m|, 当﹣m 2+2m+3=1﹣m 时,解得317±, 当﹣m 2+2m+3=m ﹣1时,解得m=1172±, ∴满足条件的m 317±或1172±. 【点睛】本题考查二次函数综合题、锐角三角函数、正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.4.如图,抛物线22y ax bx =++交x 轴于A (1,0)-,(4,0)B 两点,交y 轴于点C ,与过点C 且平行于x 轴的直线交于另一点221(6)()82x x -+=,点P 是抛物线上一动点. (1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)点E 在x 轴上,若以A ,E ,D ,P 为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P 的坐标;(3)过点P 作直线CD 的垂线,垂足为Q ,若将CPQ 沿CP 翻折,点Q 的对应点为Q '.是否存在点P ,使Q '恰好落在x 轴上?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)213222y x x =-++;点D 坐标为(32),; (2)P 1(0,2); P 2(412,-2);P 3(3412-,-2) ; (3)满足条件的点P 13 -9+13),(13--9-13). 【解析】 【分析】1)用待定系数法可得出抛物线的解析式,令y=2可得出点D 的坐标(2)分两种情况进行讨论,①当AE 为一边时,AE ∥PD,②当AE 为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,求解点P 坐标(3)结合图形可判断出点P 在直线CD 下方,设点P 的坐标为(a ,213222a a -++),分情况讨论,①当P 点在y 轴右侧时,②当P 点在y 轴左侧时,运用解直角三角形及相似三角形的性质进行求解即可 【详解】解:(1)∵抛物线22y ax bx =++经过A (10)-,,B (40),两点, ∴2016420a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:12a =-,32b =,∴抛物线解析式为:213222y x x =-++; 当2y =时,2132222x x -++=,解得:13x =,20x =(舍),即:点D 坐标为(32),.(2)∵A ,E 两点都在x 轴上,∴AE 有两种可能:①当AE 为一边时,AE ∥PD ,此时点P 与点C 重合(如图1),∴1(0,2)P ,②当AE 为对角线时,P 点、D 点到直线AE (即x 轴)的距离相等,∴P 点的纵坐标为2-(如图2),把2y =-代入抛物线的解析式,得:2132222x x -++=-, 解得:13412x +=,23412x -=, ∴P 点的坐标为3+41(2)2-,,341(2)2--,, 综上所述:1(0,2)P ; 2P 3+41(2)-,;3P 341(2)2--, . (3)存在满足条件的点P ,显然点P 在直线CD 下方,设直线PQ 交x 轴于F , 点P 的坐标为(a ,213222a a -++), ①当P 点在y 轴右侧时(如图3),p CQ x a ==,2132(2)22c p PQ y y a a =-=--++=21322a a -, 又∵CQ O FQ P ''∠+∠=18018090CQ P PQC '︒-∠=︒-∠=︒,90CQ O OCQ ''∠+∠=︒∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒,∴COQ Q FP '',∴'''Q C Q P CO Q F =, ∵Q C CQ a '==,2CO =,Q P PQ '==21322a a -,∴213222'a a a Q F-=,∴'3Q F a =-,∴(3)OQ OF Q F a a ''=-=--3=,CQ =CQ '=2222'2313CO OQ +=+=, 即13a =,∴点p 的坐标为(13,9132-+), ②当p 点在y 轴左侧时(如图4),此时0a <,2132022a a -++<,CQ =P x =a -, PQ =2-(213222a a -++)=21322a a -, 又∵90CQ O FQ P CQ P PQC '''∠+∠=∠=∠=︒,90CQ O OCQ ''∠+∠=︒, ∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒∴COQ Q FP '',∴'''Q C Q P CO Q F=, ∵Q C CQ a '==-,2CO =,Q P PQ '==21322a a -, ∴213222'a a a Q F--=,∴'3Q F a =-, ∴3()3OQ Q F OF a a ''=-=---=,CQ =CQ '=2222'2313CO OQ +=+=,此时13a =-,点P 的坐标为(13-,913--). 综上所述,满足条件的点P 有两个,其坐标分别为:(13,913-+),(13-,9132--). 【点睛】此题考查二次函数综合题,解题关键在于运用待定系数法的出解析式,难度较大5.二次函数y=x 2-2mx+3(m >)的图象与x 轴交于点A (a ,0)和点B (a+n ,0)(n >0且n 为整数),与y 轴交于C 点.(1)若a=1,①求二次函数关系式;②求△ABC 的面积;(2)求证:a=m-;(3)线段AB (包括A 、B )上有且只有三个点的横坐标是整数,求a 的值.【答案】(1)y=x 2-4x+3;3;(2)证明见解析;(3)a=1或a=−.【解析】试题分析:(1)①首先根据a=1求得A 的坐标,然后代入二次函数的解析式,求得m 的值即可确定二次函数的解析式;②根据解析式确定抛物线与坐标轴的交点坐标,从而确定三角形的面积;(2)将原二次函数配方后即可确定其对称轴为x=m ,然后根据A 、B 两点关于x=m 对称得到a+n-m=m-a ,从而确定a 、m 、n 之间的关系;(3)根据a=m-得到A (m-,0)代入y=(x-m )2-m 2+3得0=(m--m )2-m 2+3,求得m 的值即可确定a 的值.试题解析:(1)①∵a=1,∴A (1,0),代入y=x 2-2mx+3得1-2m+3=0,解得m=2,∴y=x 2-4x+3;②在y=x 2-4x+3中,当y=0时,有x 2-4x+3=0可得x=1或x=3,∴A (1,0)、B (3,0),∴AB=2再根据解析式求出C 点坐标为(0,3),∴OC=3,△ABC 的面积=×2×3=3;(2)∵y=x 2-2mx+3=(x-m )2-m 2+3,∴对称轴为直线x=m ,∵二次函数y=x 2-2mx+3的图象与x 轴交于点A 和点B∴点A 和点B 关于直线x=m 对称,∴a+n-m=m-a ,∴a=m-;(3)y=x 2-2mx+3(m >)化为顶点式为y=(x-m )2-m 2+3(m >)①当a 为整数,因为n >0且n 为整数 所以a+n 是整数,∵线段AB (包括A 、B )上有且只有三个点的横坐标是整数,∴n=2,∴a=m-1,∴A (m-1,0)代入y=(x-m )2-m 2+3得(x-m )2-m 2+3=0,∴m 2-4=0,∴m=2,m=-2(舍去),∴a=2-1=1,②当a 不是整数,因为n >0且n 为整数 所以a+n 不是整数,∵线段AB (包括A 、B )上有且只有三个点的横坐标是整数,∴n=3,∴a=m-∴A (m-,0)代入y=(x-m )2-m 2+3得0=(m--m )2-m 2+3,∴m 2=, ∴m=,m=-(舍去), ∴a=−,综上所述:a=1或a=−. 考点:二次函数综合题.6.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.7.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。
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)及答案
中考数学二次函数培优练习(含答案)及答案一、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.如图,抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0)(OA<OB),与y轴交于点C,且满足x12+x22﹣x1x2=13.(1)求抛物线的解析式;(2)以点B为直角顶点,BC为直角边作Rt△BCD,CD交抛物线于第四象限的点E,若EC =ED,求点E的坐标;(3)在抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=2S△AOC?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)E点坐标为(1132+,﹣1132);(3)点Q的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).理由见解析.【解析】【分析】(1)由根与系数的关系可得x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),代入x12+x22﹣x1x2=13,求出m1=2,m2=﹣5.根据OA<OB,得出抛物线的对称轴在y轴右侧,那么m=2,即可确定抛物线的解析式;(2)连接BE、OE.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出BE=12CD=CE.利用SSS证明△OBE≌△OCE,得出∠BOE=∠COE,即点E在第四象限的角平分线上,设E点坐标为(m,﹣m),代入y=x2﹣2x﹣3,求出m的值,即可得到E点坐标;(3)过点Q作AC的平行线交x轴于点F,连接CF,根据三角形的面积公式可得S△ACQ=S△ACF.由S△ACQ=2S△AOC,得出S△ACF=2S△AOC,那么AF=2OA=2,F(1,0).利用待定系数法求出直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.根据AC∥FQ,可设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,将F(1,0)代入,利用待定系数法求出直线FQ的解析式为y=﹣3x+3,把它与抛物线的解析式联立,得出方程组22333y x xy x⎧=--⎨=-+⎩,求解即可得出点Q的坐标.【详解】(1)∵抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0),∴x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),∵x12+x22﹣x1x2=13,∴(x 1+x 2)2﹣3x 1x 2=13,∴m 2+3(m +1)=13,即m 2+3m ﹣10=0,解得m 1=2,m 2=﹣5.∵OA <OB ,∴抛物线的对称轴在y 轴右侧,∴m =2,∴抛物线的解析式为y =x 2﹣2x ﹣3;(2)连接BE 、OE .∵在Rt △BCD 中,∠CBD =90°,EC =ED ,∴BE =12CD =CE . 令y =x 2﹣2x ﹣3=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,∴A (﹣1,0),B (3,0),∵C (0,﹣3),∴OB =OC ,又∵BE =CE ,OE =OE ,∴△OBE ≌△OCE (SSS ),∴∠BOE =∠COE ,∴点E 在第四象限的角平分线上,设E 点坐标为(m ,﹣m ),将E (m ,﹣m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得m =m 2﹣2m ﹣3,解得m 113± ∵点E 在第四象限,∴E 点坐标为(1132+,﹣1132+); (3)过点Q 作AC 的平行线交x 轴于点F ,连接CF ,则S △ACQ =S △ACF .∵S△ACQ=2S△AOC,∴S△ACF=2S△AOC,∴AF=2OA=2,∴F(1,0).∵A(﹣1,0),C(0,﹣3),∴直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.∵AC∥FQ,∴设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,将F(1,0)代入,得0=﹣3+b,解得b=3,∴直线FQ的解析式为y=﹣3x+3.联立22333y x xy x⎧=--⎨=-+⎩,解得113 12x y =-⎧⎨=⎩,2223xy=⎧⎨=-⎩,∴点Q的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).【点睛】本题是二次函数综合题,其中涉及到一元二次方程根与系数的关系,求二次函数的解析式,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,一次函数图象与几何变换,待定系数法求直线的解析式,抛物线与直线交点坐标的求法,综合性较强,难度适中.利用数形结合与方程思想是解题的关键.3.某市实施产业精准扶贫,帮助贫困户承包荒山种植某品种蜜柚.已知该蜜柚的成本价为6元/千克,到了收获季节投入市场销售时,调查市场行情后,发现该蜜柚不会亏本,且每天的销售量y(千克)与销售单价x(元)之间的函数关系如图所示.(1)求y与x的函数关系式,并写出x的取值范围;(2)当该品种蜜柚定价为多少时,每天销售获得的利润最大?最大利润是多少?(3)某村农户今年共采摘蜜柚12000千克,若该品种蜜柚的保质期为50天,按照(2)的销售方式,能否在保质期内全部销售完这批蜜柚?若能,请说明理由;若不能,应定销售价为多少元时,既能销售完又能获得最大利润?【答案】(1)y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)当x =15.5时,w 的最大值为1805元;(3)当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润.【解析】【分析】(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 即可求解;(2)由题意得:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),∵﹣20<0,故w 有最大值,即可求解;(3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;由50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,当x =13时,既能销售完又能获得最大利润.【详解】解:(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 得:2001530010k b k b =+⎧⎨=+⎩, 解得:20500k b =-⎧⎨=⎩, 即:函数的表达式为:y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)设:该品种蜜柚定价为x 元时,每天销售获得的利润w 最大,则:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),∵﹣20<0,故w 有最大值,当x =﹣2b a =312=15.5时,w 的最大值为1805元; (3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;设:应定销售价为x 元时,既能销售完又能获得最大利润w ,由题意得:50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,w =﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润.【点睛】本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.最大销售利润的问题常利函数的增减性来解答,我们首先要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方案.其中要注意应该在自变量的取值范围内求最大值(或最小值).4.某宾馆客房部有60个房间供游客居住,当每个房间的定价为每天200元时,房间可以住满.当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.对有游客入住的房间,宾馆需对每个房间每天支出20元的各种费用.设每个房间每天的定价增加x 元.求:(1)房间每天的入住量y (间)关于x (元)的函数关系式;(2)该宾馆每天的房间收费p (元)关于x (元)的函数关系式;(3)该宾馆客房部每天的利润w (元)关于x (元)的函数关系式;当每个房间的定价为每天多少元时,w 有最大值?最大值是多少?【答案】(1)y=60-10x ;(2)z=-110x 2+40x+12000;(3)w=-110x 2+42x+10800,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元.【解析】 试题分析:(1)根据题意可得房间每天的入住量=60个房间﹣每个房间每天的定价增加的钱数÷10;(2)已知每天定价增加为x 元,则每天要(200+x )元.则宾馆每天的房间收费=每天的实际定价×房间每天的入住量;(3)支出费用为20×(60﹣10x ),则利润w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x ),利用配方法化简可求最大值.试题解析:解:(1)由题意得: y =60﹣10x (2)p =(200+x )(60﹣10x )=﹣2110x +40x +12000 (3)w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x ) =﹣2110x +42x +10800 =﹣110(x ﹣210)2+15210 当x =210时,w 有最大值.此时,x +200=410,就是说,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元.点睛:求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.本题主要考查的是二次函数的应用,难度一般.5.如图,抛物线y=﹣(x ﹣1)2+c 与x 轴交于A ,B (A ,B 分别在y 轴的左右两侧)两点,与y 轴的正半轴交于点C ,顶点为D ,已知A (﹣1,0).(1)求点B ,C 的坐标;(2)判断△CDB 的形状并说明理由;(3)将△COB 沿x 轴向右平移t 个单位长度(0<t <3)得到△QPE .△QPE 与△CDB 重叠部分(如图中阴影部分)面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围.【答案】(Ⅰ)B(3,0);C(0,3);(Ⅱ)CDB ∆为直角三角形;(Ⅲ)22333(0)221933(3)222t t t S t t t ⎧-+<≤⎪⎪=⎨⎪=-+<<⎪⎩. 【解析】【分析】(1)首先用待定系数法求出抛物线的解析式,然后进一步确定点B ,C 的坐标.(2)分别求出△CDB 三边的长度,利用勾股定理的逆定理判定△CDB 为直角三角形. (3)△COB 沿x 轴向右平移过程中,分两个阶段:①当0<t≤32时,如答图2所示,此时重叠部分为一个四边形; ②当32<t <3时,如答图3所示,此时重叠部分为一个三角形. 【详解】解:(Ⅰ)∵点()1,0A -在抛物线()21y x c =--+上, ∴()2011c =---+,得4c = ∴抛物线解析式为:()214y x =--+, 令0x =,得3y =,∴()0,3C ;令0y =,得1x =-或3x =,∴()3,0B .(Ⅱ)CDB ∆为直角三角形.理由如下:由抛物线解析式,得顶点D 的坐标为()1,4.如答图1所示,过点D 作DM x ⊥轴于点M , 则1OM =,4DM =,2BM OB OM =-=. 过点C 作CN DM ⊥于点N ,则1CN =,1DN DM MN DM OC =-=-=. 在Rt OBC ∆中,由勾股定理得:22223332BC OB OC =+=+=; 在Rt CND ∆中,由勾股定理得:2222112CD CN DN =+=+=; 在Rt BMD ∆中,由勾股定理得:22222425BD BM DM =+=+=.∵222BC CD BD +=,∴CDB ∆为直角三角形.(Ⅲ)设直线BC 的解析式为y kx b =+,∵()()3,0,0,3B C ,∴303k b b +=⎧⎨=⎩, 解得1,3k b =-=,∴3y x =-+,直线QE 是直线BC 向右平移t 个单位得到, ∴直线QE 的解析式为:()33y x t x t =--+=-++; 设直线BD 的解析式为y mx n =+,∵()()3,0,1,4B D ,∴304m n m n +=⎧⎨+=⎩,解得:2,6m n =-=, ∴26y x =-+. 连续CQ 并延长,射线CQ 交BD 交于G ,则3,32G ⎛⎫⎪⎝⎭. 在COB ∆向右平移的过程中:(1)当302t <≤时,如答图2所示:设PQ 与BC 交于点K ,可得QK CQ t ==,3PB PK t ==-. 设QE 与BD 的交点为F ,则:263y x y x t =-+⎧⎨=-++⎩. 解得32x t y t=-⎧⎨=⎩, ∴()3,2F t t -. 111222QPE PBK FBE F S S S S PE PQ PB PK BE y ∆∆∆=--=⋅-⋅-⋅ ()221113333232222t t t t t =⨯⨯---⋅=-+. (2)当332t <<时,如答图3所示:设PQ 分别与BC BD 、交于点K 、点J .∵CQ t =,∴KQ t =,3PK PB t ==-.直线BD 解析式为26y x =-+,令x t =,得62y t =-, ∴(),62J t t -.1122PBJ PBK S S S PB PJPB PK ∆∆=-=⋅-⋅ ()()()211362322t t t =---- 219322t t =-+. 综上所述,S 与t 的函数关系式为:2233302219333222t t t S t t t ⎧⎛⎫-+<≤ ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪=-+<< ⎪⎪⎝⎭⎩.6.如图,菱形ABCD 的边长为20cm ,∠ABC =120°,对角线AC ,BD 相交于点O ,动点P 从点A 出发,以4cm /s 的速度,沿A →B 的路线向点B 运动;过点P 作PQ ∥BD ,与AC 相交于点Q ,设运动时间为t 秒,0<t <5.(1)设四边形PQCB 的面积为S ,求S 与t 的关系式;(2)若点Q 关于O 的对称点为M ,过点P 且垂直于AB 的直线l 交菱形ABCD 的边AD (或CD )于点N ,当t 为何值时,点P 、M 、N 在一直线上?(3)直线PN 与AC 相交于H 点,连接PM ,NM ,是否存在某一时刻t ,使得直线PN 平分四边形APMN 的面积?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1) S=﹣231003t +0<t <5); (2)307;(3)见解析. 【解析】【分析】(1)如图1,根据S=S △ABC -S △APQ ,代入可得S 与t 的关系式;(2)设PM=x ,则AM=2x ,可得3,计算x 的值,根据直角三角形30度角的性质可得3AM=AO+OM ,列方程可得t 的值; (3)存在,通过画图可知:N 在CD 上时,直线PN 平分四边形APMN 的面积,根据面积相等可得MG=AP ,由AM=AO+OM ,列式可得t 的值.【详解】解:(1)如图1,∵四边形ABCD 是菱形,∴∠ABD=∠DBC=12∠ABC=60°,AC ⊥BD , ∴∠OAB=30°, ∵AB=20, ∴OB=10,AO=103,由题意得:AP=4t ,∴PQ=2t ,AQ=23t ,∴S=S △ABC ﹣S △APQ ,=11··22AC OB PQ AQ -, =111020322322t t ⨯⨯-⨯⨯ , =﹣23t 2+1003(0<t <5);(2)如图2,在Rt △APM 中,AP=4t ,∵点Q 关于O 的对称点为M ,∴OM=OQ ,设PM=x ,则AM=2x ,∴AP=3x=4t ,∴x=3, ∴AM=2PM=3, ∵AM=AO+OM ,∴3=103+103﹣23t , t=307; 答:当t 为307秒时,点P 、M 、N 在一直线上; (3)存在,如图3,∵直线PN 平分四边形APMN 的面积,∴S △APN =S △PMN ,过M 作MG ⊥PN 于G , ∴11··22PN AP PN MG = , ∴MG=AP ,易得△APH ≌△MGH ,∴AH=HM=3t,∵AM=AO+OM,同理可知:OM=OQ=103﹣23t,3t=103=103﹣23t,t=30 11.答:当t为3011秒时,使得直线PN平分四边形APMN的面积.【点睛】考查了全等三角形的判定与性质,对称的性质,三角形和四边形的面积,二次根式的化简等知识点,计算量大,解答本题的关键是熟练掌握动点运动时所构成的三角形各边的关系.7.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2x+a﹣3,当a=0时,抛物线与y轴交于点A,将点A向右平移4个单位长度,得到点B.(1)求点B的坐标;(2)将抛物线在直线y=a上方的部分沿直线y=a翻折,图象的其他部分保持不变,得到一个新的图象,记为图形M,若图形M与线段AB恰有两个公共点,结合函数的图象,求a的取值范围.【答案】(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3);(2)﹣3<a≤0;【解析】【分析】(1)由题意直接可求A,根据平移点的特点求B;(2)图形M与线段AB恰有两个公共点,y=a要在AB线段的上方,当函数经过点A时,AB与函数两个交点的临界点;【详解】解:(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3);(2)当函数经过点A时,a=0,∵图形M与线段AB恰有两个公共点,∴y=a要在AB线段的上方,∴a>﹣3∴﹣3<a≤0;【点睛】本题二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数图象的特点,函数与线段相交的交点情况是解题的关键.8.如图,已知直线y=﹣2x+4分别交x轴、y轴于点A、B.抛物线过A、B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.(1)如图1,设抛物线顶点为M,且M的坐标是(12,92),对称轴交AB于点N.①求抛物线的解析式;②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;(2)是否存在这样的点D,使得四边形BOAD的面积最大?若存在,求出此时点D的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)①y=﹣2x2+2x+4;;②不存在点P,使四边形MNPD为菱形;;(2)存在,点D的坐标是(1,4).【解析】【分析】(1)①由一次函数图象上点的坐标特征求得点B的坐标,设抛物线解析式为y=a21922x⎛⎫-+⎪⎝⎭,把点B的坐标代入求得a的值即可;②不存在点P,使四边形MNPD为菱形.设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),根据题意知PD∥MN,所以当PD=MN时,四边形MNPD为平行四边形,根据该等量关系列出方程﹣2m2+4m=32,通过解方程求得m的值,易得点N、P的坐标,然后推知PN=MN是否成立即可;(2)设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),P(n,﹣2n+4).根据S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD =4+S△ABD,则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.根据三角形的面积公式得到函数S△ABD=﹣2(n﹣1)2+2.由二次函数的性质求得最值.【详解】解:①如图1,∵顶点M的坐标是19,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴设抛物线解析式为y=21922a x⎛⎫-+⎪⎝⎭(a≠0).∵直线y=﹣2x+4交y轴于点B,∴点B的坐标是(0,4).又∵点B在该抛物线上,∴21922a⎛⎫-+⎪⎝⎭=4,解得a=﹣2.故该抛物线的解析式为:y=219222x⎛⎫--+⎪⎝⎭=﹣2x2+2x+4;②不存在.理由如下:∵抛物线y=219222x⎛⎫--+⎪⎝⎭的对称轴是直线x=12,且该直线与直线AB交于点N,∴点N的坐标是1,32⎛⎫ ⎪⎝⎭.∴93322MN=-=.设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),∴PD=(﹣2m2+2m+4)﹣(﹣2m+4)=﹣2m2+4m.∵PD∥MN.当PD=MN时,四边形MNPD是平行四边形,即﹣2m2+4m=32.解得 m1=12(舍去),m2=32.此时P(32,1).∵PN∴PN≠MN,∴平行四边形MNPD不是菱形.∴不存在点P,使四边形MNPD为菱形;(2)存在,理由如下:设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),∵点P在线段AB上且直线PD⊥x轴,∴P(n,﹣2n+4).由图可知S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD.其中S△BOA=12OB•OA=12×4×2=4.则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.S△ABD=12(y D﹣y P)(x A﹣x B)=y D﹣y P=﹣2n2+2n+4﹣(﹣2n+4)=﹣2n2+4n=﹣2(n﹣1)2+2.当n=1时,S△ABD取得最大值2,S四边形BOAD有最大值.此时点D的坐标是(1,4).【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.9.(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10.抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.(1)直接写出抛物线L的解析式;(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y 轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D.F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点.若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+1;(2)-3;(3)当2﹣1时,点P的坐标为(02)和(0,223);当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).【解析】【分析】(1)根据对称轴为直线x=1且抛物线过点A(0,1)利用待定系数法进行求解可即得;(2)根据直线y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4知直线所过定点G坐标为(1,4),从而得出BG=2,由S△BMN=S△BNG﹣S△BMG=12BG•x N﹣12BG•x M=1得出x N﹣x M=1,联立直线和抛物线解析式求得x=2282k k-±-,根据x N﹣x M=1列出关于k的方程,解之可得;(3)设抛物线L1的解析式为y=﹣x2+2x+1+m,知C(0,1+m)、D(2,1+m)、F(1,0),再设P(0,t),分△PCD∽△POF和△PCD∽△POF两种情况,由对应边成比例得出关于t与m的方程,利用符合条件的点P恰有2个,结合方程的解的情况求解可得.【详解】(1)由题意知()1211bc⎧-=⎪⨯-⎨⎪=⎩,解得:21bc=⎧⎨=⎩,∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+1;(2)如图1,设M点的横坐标为x M,N点的横坐标为x N,∵y=kx ﹣k+4=k (x ﹣1)+4,∴当x=1时,y=4,即该直线所过定点G 坐标为(1,4), ∵y=﹣x 2+2x+1=﹣(x ﹣1)2+2,∴点B (1,2),则BG=2,∵S △BMN =1,即S △BNG ﹣S △BMG =12BG•(x N ﹣1)-12BG•(x M -1)=1, ∴x N ﹣x M =1,由2421y kx k y x x =-+⎧⎨=--+⎩得:x 2+(k ﹣2)x ﹣k+3=0, 解得:x=()()22243k k k -±---=228k k -±-, 则x N =228k k -+-、x M =228k k ---, 由x N ﹣x M =1得28k -=1,∴k=±3,∵k <0,∴k=﹣3;(3)如图2,设抛物线L 1的解析式为y=﹣x 2+2x+1+m ,∴C (0,1+m )、D (2,1+m )、F (1,0),设P (0,t ),(a )当△PCD ∽△FOP 时,PC FO CD OP =, ∴112m t t+-=, ∴t 2﹣(1+m )t+2=0①; (b)当△PCD ∽△POF 时,PC PO CD OF =, ∴121m t t +-=, ∴t=13(m+1)②; (Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时,△=(1+m )2﹣8=0,解得:1(负值舍去),此时方程①有两个相等实数根t 1=t 2,方程②有一个实数根t=3, ∴﹣1,此时点P 的坐标为(0)和(0,3); (Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,把②代入①,得:19(m+1)2﹣13(m+1)+2=0, 解得:m=2(负值舍去),此时,方程①有两个不相等的实数根t 1=1、t 2=2,方程②有一个实数根t=1,∴m=2,此时点P 的坐标为(0,1)和(0,2);综上,当﹣1时,点P 的坐标为(0)和(0); 当m=2时,点P 的坐标为(0,1)和(0,2).【点睛】本题主要考查二次函数的应用,涉及到待定系数法求函数解析式、割补法求三角形的面积、相似三角形的判定与性质等,(2)小题中根据三角形BMN 的面积求得点N 与点M 的横坐标之差是解题的关键;(3)小题中运用分类讨论思想进行求解是关键.11.如图,已知二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与x 轴相交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴相交于点C (0,﹣3).(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P 是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH ⊥x 轴于点H ,与BC 交于点M ,连接PC .①求线段PM 的最大值;②当△PCM 是以PM 为一腰的等腰三角形时,求点P 的坐标.【答案】(1)二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3;(2)①PM 最大=94;②P (2,﹣3)或(22﹣2).【解析】【分析】(1)根据待定系数法,可得答案; (2)①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,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;②根据等腰三角形的定义,可得方程,根据解方程,可得答案.【详解】(1)将A ,B ,C 代入函数解析式,得09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,这个二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3;(2)设BC 的解析式为y=kx+b ,将B ,C 的坐标代入函数解析式,得303k b b +=⎧⎨=-⎩,解得13k b =⎧⎨=-⎩, BC 的解析式为y=x ﹣3,设M (n ,n ﹣3),P (n ,n 2﹣2n ﹣3),PM=(n ﹣3)﹣(n 2﹣2n ﹣3)=﹣n 2+3n=﹣(n ﹣32)2+94,当n=32时,PM 最大=94; ②当PM=PC 时,(﹣n 2+3n )2=n 2+(n 2﹣2n ﹣3+3)2,解得n 1=0(不符合题意,舍),n 2=2,n 2﹣2n ﹣3=-3,P (2,-3);当PM=MC 时,(﹣n 2+3n )2=n 2+(n ﹣3+3)2,解得n 1=0(不符合题意,舍),n 2=3+2(不符合题意,舍),n 3=3-2,n 2﹣2n ﹣3=2-42,P (3-2,2-42);综上所述:P (2,﹣3)或(3-2,2﹣42).【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰三角形等知识,综合性较强,解题的关键是认真分析,弄清解题的思路有方法.12.如图,已知A (﹣2,0),B (4,0),抛物线y=ax 2+bx ﹣1过A 、B 两点,并与过A点的直线y=﹣12x ﹣1交于点C . (1)求抛物线解析式及对称轴; (2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P ,使四边形ACPO 的周长最小?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M 为y 轴右侧抛物线上一点,过点M 作直线AC 的垂线,垂足为N .问:是否存在这样的点N ,使以点M 、N 、C 为顶点的三角形与△AOC 相似,若存在,求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=211184x x --,抛物线对称轴为直线x=1;(2)存在P 点坐标为(1,﹣12);(3)N 点坐标为(4,﹣3)或(2,﹣1) 【解析】 分析:(1)由待定系数法求解即可;(2)将四边形周长最小转化为PC+PO 最小即可;(3)利用相似三角形对应点进行分类讨论,构造图形.设出点N 坐标,表示点M 坐标代入抛物线解析式即可.详解:(1)把A (-2,0),B (4,0)代入抛物线y=ax 2+bx-1,得042101641a b a b --⎧⎨+-⎩== 解得1814a b ⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩== ∴抛物线解析式为:y=18x 2−14x−1 ∴抛物线对称轴为直线x=-141228b a -=-⨯=1 (2)存在 使四边形ACPO 的周长最小,只需PC+PO 最小∴取点C (0,-1)关于直线x=1的对称点C′(2,-1),连C′O 与直线x=1的交点即为P 点.设过点C′、O 直线解析式为:y=kx∴k=-12∴y=-12x 则P 点坐标为(1,-12) (3)当△AOC ∽△MNC 时,如图,延长MN 交y 轴于点D ,过点N 作NE ⊥y 轴于点E∵∠ACO=∠NCD ,∠AOC=∠CND=90°∴∠CDN=∠CAO由相似,∠CAO=∠CMN∴∠CDN=∠CMN∵MN⊥AC∴M、D关于AN对称,则N为DM中点设点N坐标为(a,-12a-1)由△EDN∽△OAC ∴ED=2a∴点D坐标为(0,-52a−1)∵N为DM中点∴点M坐标为(2a,32a−1)把M代入y=18x2−14x−1,解得a=4则N点坐标为(4,-3)当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点N由(2)N(2,-1)∴N点坐标为(4,-3)或(2,-1)点睛:本题为代数几何综合题,考查了待定系数、两点之间线段最短的数学模型构造、三角形相似.解答时,应用了数形结合和分类讨论的数学思想.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C(0,﹣43),OA=1,OB=4,直线l过点A,交y轴于点D,交抛物线于点E,且满足tan∠OAD=34.(1)求抛物线的解析式;(2)动点P从点B出发,沿x轴正方形以每秒2个单位长度的速度向点A运动,动点Q 从点A出发,沿射线AE以每秒1个单位长度的速度向点E运动,当点P运动到点A时,点Q也停止运动,设运动时间为t秒.①在P、Q的运动过程中,是否存在某一时刻t,使得△ADC与△PQA相似,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.②在P、Q的运动过程中,是否存在某一时刻t,使得△APQ与△CAQ的面积之和最大?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为y=21433x x +-;(2)①存在t=10047或t=3534,使得△ADC 与△PQA 相似;②当t=139时,△APQ 与△CAQ 的面积之和最大. 【解析】 分析:(1)应用待定系数法求解析式(2)①分别用t 表示△ADC 、△PQA 各边,应用分类讨论相似三角形比例式,求t 值; ②分别用t 表示△APQ 与△CAQ 的面积之和,讨论最大值.详解:(1)∵OA=1,OB=4,∴A (1,0),B (﹣4,0),设抛物线的解析式为y=a (x+4)(x ﹣1),∵点C (0,﹣43)在抛物线上, ∴﹣4=4(1)3a ⨯⨯-, 解得a=13. ∴抛物线的解析式为y=2114(4)(1)333x x x x +-=+-. (2)存在t ,使得△ADC 与△PQA 相似. 理由:①在Rt △AOC 中,OA=1,OC=43, 则tan ∠ACO=34OA OC =, ∵tan ∠OAD=34, ∴∠OAD=∠ACO , ∵直线l 的解析式为y=3(1)4x -, ∴D (0,﹣34),∵点C(0,﹣43),∴CD=4373412-=,由AC2=OC2+OA2,得AC=53,在△AQP中,AP=AB﹣PB=5﹣2t,AQ=t,由∠PAQ=∠ACD,要使△ADC与△PQA相似,只需AP CDAQ AC=或AP ACAQ CD=,则有7521253tt-=或5523712tt-=,解得t1=10047,t2=3534,∵t1<2.5,t2<2.5,∴存在t=10047或t=3534,使得△ADC与△PQA相似;②存在t,使得△APQ与△CAQ的面积之和最大,理由:作PF⊥AQ于点F,CN⊥AQ于N,在△APF中,PF=AP•sin∠PAF=352)5t-(,在△AOD中,由AD2=OD2+OA2,得AD=54,在△ADC中,由S△ADC=11··22AD CN CD OA=,∴CN=71·7125154CD OAAD⨯==,∴S △AQP +S △AQC =21137313169()[(52)]()2251559135AQ PF CN t t t +=--+=--+ , ∴当t=139时,△APQ 与△CAQ 的面积之和最大. 点睛:本题为代数、几何综合题,考查待定系数法、相似三角形判定、二次函数最值,应用了分类讨论和数形结合思想.14.已知二次函数y=﹣316x 2+bx+c 的图象经过A (0,3),B (﹣4,﹣92)两点. (1)求b ,c 的值.(2)二次函数y=﹣316x 2+bx+c 的图象与x 轴是否有公共点,求公共点的坐标;若没有,请说明情况. 【答案】(1)983b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩;(2)公共点的坐标是(﹣2,0)或(8,0).【解析】【分析】(1)把点A 、B 的坐标分别代入函数解析式求得b 、c 的值;(2)利用根的判别式进行判断该函数图象是否与x 轴有交点,由题意得到方程﹣239168x x ++3=0,通过解该方程求得x 的值即为抛物线与x 轴交点横坐标. 【详解】(1)把A (0,3),B (﹣4,﹣92)分别代入y=﹣316x 2+bx+c , 得339164162c b c =⎧⎪⎨-⨯-+=-⎪⎩, 解得983b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩;(2)由(1)可得,该抛物线解析式为:y=﹣316x 2+98x+3, △=(98)2﹣4×(﹣316)×3=22564>0, 所以二次函数y=﹣316x 2+bx+c 的图象与x 轴有公共点, ∵﹣316x 2+98x+3=0的解为:x 1=﹣2,x 2=8, ∴公共点的坐标是(﹣2,0)或(8,0).【点睛】本题考查了抛物线与x 轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征.注意抛物线解析式与一元二次方程间的转化关系.15.如图,抛物线y=ax2+c(a≠0)经过C(2,0),D(0,﹣1)两点,并与直线y=kx交于A、B两点,直线l过点E(0,﹣2)且平行于x轴,过A、B两点分别作直线l的垂线,垂足分别为点M、N.(1)求此抛物线的解析式;(2)求证:AO=AM;(3)探究:①当k=0时,直线y=kx与x轴重合,求出此时的值;②试说明无论k取何值,的值都等于同一个常数.【答案】解:(1)y=x2﹣1(2)详见解析(3)详见解析【解析】【分析】(1)把点C、D的坐标代入抛物线解析式求出a、c,即可得解。
人教中考数学二次函数(大题培优易错试卷)含详细答案
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,对称轴为直线x 1=-的抛物线()2y ax bx c a 0=++≠与x 轴相交于A 、B 两点,其中A 点的坐标为(-3,0).(1)求点B 的坐标;(2)已知a 1=,C 为抛物线与y 轴的交点.①若点P 在抛物线上,且POC BOC S 4S ∆∆=,求点P 的坐标;②设点Q 是线段AC 上的动点,作QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,求线段QD 长度的最大值.【答案】(1)点B 的坐标为(1,0).(2)①点P 的坐标为(4,21)或(-4,5).②线段QD 长度的最大值为94. 【解析】【分析】(1)由抛物线的对称性直接得点B 的坐标.(2)①用待定系数法求出抛物线的解析式,从而可得点C 的坐标,得到BOC S ∆,设出点P 的坐标,根据POC BOC S 4S ∆∆=列式求解即可求得点P 的坐标.②用待定系数法求出直线AC 的解析式,由点Q 在线段AC 上,可设点Q 的坐标为(q,-q-3),从而由QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,得点D 的坐标为(q,q 2+2q-3),从而线段QD 等于两点纵坐标之差,列出函数关系式应用二次函数最值原理求解.【详解】解:(1)∵A 、B 两点关于对称轴x 1=-对称 ,且A 点的坐标为(-3,0), ∴点B 的坐标为(1,0).(2)①∵抛物线a 1=,对称轴为x 1=-,经过点A (-3,0), ∴2a 1b 12a 9a 3b c 0=⎧⎪⎪-=-⎨⎪-+=⎪⎩,解得a 1b 2c 3=⎧⎪=⎨⎪=-⎩.∴抛物线的解析式为2y x 2x 3=+-.∴B 点的坐标为(0,-3).∴OB=1,OC=3.∴BOC 13S 1322∆=⨯⨯=. 设点P 的坐标为(p,p 2+2p-3),则POC 13S 3p p 22∆=⨯⨯=. ∵POC BOC S 4S ∆∆=,∴3p 62=,解得p 4=±. 当p 4=时2p 2p 321+-=;当p 4=-时,2p 2p 35+-=,∴点P 的坐标为(4,21)或(-4,5).②设直线AC 的解析式为y kx b =+,将点A ,C 的坐标代入,得:3k b 0b 3-+=⎧⎨=-⎩,解得:k 1b 3=-⎧⎨=-⎩. ∴直线AC 的解析式为y x 3=--.∵点Q 在线段AC 上,∴设点Q 的坐标为(q,-q-3).又∵QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,∴点D 的坐标为(q,q 2+2q-3).∴()22239QD q 3q 2q 3q 3q q 24⎛⎫=---+-=--=-++ ⎪⎝⎭. ∵a 10<=-,-3302<<-∴线段QD 长度的最大值为94.2.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,2m2=-或1m=-时,△BDM为直角三角形.3.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3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.(1)求点A、B、C的坐标;(2)点M(m,0)为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x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,可得矩形PQNM.如图,点P在点Q左边,试用含m的式子表示矩形PQNM的周长;(3)当矩形PQNM的周长最大时,m的值是多少?并求出此时的△AEM的面积;(4)在(3)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FG=22DQ,求点F的坐标.【答案】(1)A(﹣3,0),B(1,0);C(0,3) ;(2)矩形PMNQ的周长=﹣2m2﹣8m+2;(3) m=﹣2;S=12;(4)F(﹣4,﹣5)或(1,0).【解析】【分析】(1)利用函数图象与坐标轴的交点的求法,求出点A,B,C的坐标;(2)先确定出抛物线对称轴,用m表示出PM,MN即可;(3)由(2)得到的结论判断出矩形周长最大时,确定出m,进而求出直线AC解析式,即可;(4)在(3)的基础上,判断出N应与原点重合,Q点与C点重合,求出DQ=DC=2,再建立方程(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4即可.【详解】(1)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,C(0,3).令y=0,则0=﹣x2﹣2x+3,解得,x=﹣3或x=l,∴A(﹣3,0),B(1,0).(2)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,对称轴为x=﹣1.∵M(m,0),∴PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2,∴矩形PMNQ的周长=2(PM+MN)=(﹣m2﹣2m+3﹣2m﹣2)×2=﹣2m2﹣8m+2.(3)∵﹣2m2﹣8m+2=﹣2(m+2)2+10,∴矩形的周长最大时,m=﹣2.∵A(﹣3,0),C(0,3),设直线AC的解析式y=kx+b,∴303k bb-+=⎧⎨=⎩解得k=l,b=3,∴解析式y=x+3,令x=﹣2,则y=1,∴E(﹣2,1),∴EM=1,AM=1,∴S=12AM×EM=12.(4)∵M(﹣2,0),抛物线的对称轴为x=﹣l,∴N应与原点重合,Q点与C点重合,∴DQ=DC,把x=﹣1代入y=﹣x2﹣2x+3,解得y=4,∴D(﹣1,4),∴DQ=DC∵FG=,∴FG=4.设F(n,﹣n2﹣2n+3),则G(n,n+3),∵点G在点F的上方且FG=4,∴(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4.解得n=﹣4或n=1,∴F(﹣4,﹣5)或(1,0).【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了函数图象与坐标轴的交点的求法,待定系数法求函数解析式,函数极值的确定,解本题的关键是用m表示出矩形PMNQ的周长.4.抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与直线y=kx+c(k≠0)相交于A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点,且抛物线与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)求出C、D两点的坐标(3)在第四象限抛物线上有一点P,若△PCD是以CD为底边的等腰三角形,求出点P的坐标.【答案】(1)y =x 2﹣2x ﹣3;(2)C (0,﹣3),D (0,﹣1);(3)P (2,﹣2).【解析】【分析】(1)把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入y =ax 2+bx ﹣3可得抛物线解析式. (2)当x =0时可求C 点坐标,求出直线AB 解析式,当x =0可求D 点坐标. (3)由题意可知P 点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可求P 点横坐标.【详解】解:(1)把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入y =ax 2+bx ﹣3可得 304233a b a b --=⎧⎨+-=-⎩ 解得12a b =⎧⎨=-⎩∴y =x 2﹣2x ﹣3(2)把x =0代入y =x 2﹣2x ﹣3中可得y =﹣3∴C (0,﹣3)设y =kx+b ,把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入023k b k b -+=⎧⎨+=-⎩解得11k b =-⎧⎨=-⎩∴y =﹣x ﹣1∴D (0,﹣1)(3)由C (0,﹣3),D (0,﹣1)可知CD 的垂直平分线经过(0,﹣2)∴P 点纵坐标为﹣2,∴x 2﹣2x ﹣3=﹣2解得:x =2∵x >0∴x =2.∴P (2,﹣2)【点睛】本题是二次函数综合题,用待定系数法求二次函数的解析式,把x =0代入二次函数解析式和一次函数解析式可求图象与y 轴交点坐标,知道点P 纵坐标带入抛物线解析式可求点P 的横坐标.5.如图,抛物线21222y x x =-++与x 轴相交于A B ,两点,(点A 在B 点左侧)与y 轴交于点C.(Ⅰ)求A B ,两点坐标.(Ⅱ)连结AC ,若点P 在第一象限的抛物线上,P 的横坐标为t ,四边形ABPC 的面积为S.试用含t 的式子表示S ,并求t 为何值时,S 最大.(Ⅲ)在(Ⅱ)的基础上,若点,G H 分别为抛物线及其对称轴上的点,点G 的横坐标为m ,点H 的纵坐标为n ,且使得以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,求满足条件的,m n 的值.【答案】(Ⅰ)(2,0),2,0)A B ;(Ⅱ)22(2)42(022)2S t t =--+<<,当2t =时,42S =最大;(Ⅲ)满足条件的点m n 、的值为:2324m n =-=,或52154m n ==-,或3214m n == 【解析】【分析】(Ⅰ)令y=0,建立方程求解即可得出结论;(Ⅱ)设出点P 的坐标,利用S=S △AOC +S 梯形OCPQ +S △PQB ,即可得出结论;(Ⅲ)分三种情况,利用平行四边形的性质对角线互相平分和中点坐标公式建立方程组即可得出结论.【详解】解:(Ⅰ)抛物线212222y x x =-++, 令0y =,则2122022x x -++=, 解得:2x =-22x = ∴((2,0,22,0A B -(Ⅱ)由抛物线21222y x x =-++,令0x =,∴2y =,∴()0,2C , 如图1,点P 作PQ x ⊥轴于Q ,∵P 的横坐标为t ,∴设(),P t p ,∴2122,22,22p t t PQ p BQ t OQ t =-++==-=, ∴()()11122222222AOC PQB OCPQ S S S S p t t p =++=⨯⨯++⨯+⨯-⨯梯形 11222222t pt p pt p t =+++-=++ 2122222t t t ⎛⎫=-++++ ⎪ ⎪⎭ ()22242(022)2t t =--+<<,∴当2t =时,42S =最大;(Ⅲ)由(Ⅱ)知,2t =, ∴)2,2P ,∵抛物线21222y x x =-++的对称轴为2x = ∴设2122,2,222G m m m H n ⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,()2,0A ,①当AP 和HG 为对角线时, ∴()2112111222,20222222m m n ⎛⎛⎫=++=-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴234m n ==, ②当AG 和PH 是对角线时,∴(()2112112122,20222222m m n ⎛⎫=-++=+ ⎪ ⎪⎭⎝⎭,∴5215,24m n ==-, ③AH 和PG 为对角线时, ∴()()2121112122,2202222222m m m n ⎛⎫⎛⎫-+=+-+++=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴321,24m n =-=, 即:满足条件的点m n 、的值为: 23,24m n =-=,或5215,24m n ==-,或321,24m n =-= 【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了坐标轴上点的特点,三角形的面积公式,梯形的面积公式,平行四边形的性质,中点坐标公式,用方程的思想解决问题是解本题的关键.6.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(1-12-12y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0,由m的任意性可得出关于x0、y0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=14x2-x+1.(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,得:214114y xy x x⎧⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩==,解得:11114xy⎧⎪⎨⎪⎩==,2241xy⎧⎨⎩==,∴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 bk b⎧+⎪⎨⎪+-⎩==,解得:131243kb⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==,∴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,∴000220001110222220230y x y x y y ⎧--⎪⎪-+⎨⎪+--⎪⎩===, ∴0021x y ⎧⎨⎩==,∴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x 0、y 0的方程组.7.在直角坐标系中,我们不妨将横坐标,纵坐标均为整数的点称之为“中国结”。
二次函数培优专题训练(含答案)
A. 个B. 个C. 个D. 个
二、填空题
11.若抛物线y=x2﹣2x+m(m为常数)与x轴没有公共点,则实数m的取值范围为.
12.二次函数y=x2-4x+5的最小值是
13.已知(x1,y1),(x2,y2)是抛物线y=ax2(a≠0)上的两点.当x2<x1<0时,y2<y1,则a的取值范围是_____.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)每件文具的售价定为多少元时,月销售利润为2520元?
(3)每件文具的售价定为多少元时可使月销售利润最大?最大的月利润是多少?
参考答案
1.A
【解析】
试题分析:二次函数的一般形式中的顶点式是:y=a(x-h)2+k(a≠0,且a,h,k是常数),它的对称轴是x=h,顶点坐标是(h,k).
(1)求x=2时,平行四边形AGEF的面积.
(2)当x为何值时,平行四边形AGEF的面积最大?最大面积是多少?
19.某种蔬菜的销售单价y1与销售月份x之间的关系如图1所示,成本y2与销售月份x之间的关系如图2所示.
(1)已知6月份这种蔬菜的成本最低,此时出售每干克的收益是多少元?(收益=售价-成本)
试题解析:A:在对称轴的左侧y随x的增大而增大,在对称轴的右侧y随x的增大而减小.故此选项正确,
B:当x=0,y=1,∴图象与y轴的交点坐标为:(0,1),故此选项错误,
C:∵a=-1,∴函数的开口向下,对称轴是x=1,故此选项错误,
D:∵这个函数的顶点是(1,2),故此选项错误,
故选A.
考点:二次函数的性质.
(2)S是x的什么函数?
(3)当S=6时,求点P的坐标;
(4)在y=x2的图象上求一点P′,使△OP′A的两边OP′=P′A.
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)附答案
中考数学二次函数培优练习(含答案)附答案一、二次函数1.如图1,对称轴为直线x=1的抛物线y=1 2x2+bx+c,与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),且点A坐标为(-1,0).又P是抛物线上位于第一象限的点,直线AP与y轴交于点D,与抛物线对称轴交于点E,点C与坐标原点O关于该对称轴成轴对称.(1)求点B 的坐标和抛物线的表达式;(2)当AE:EP=1:4 时,求点E 的坐标;(3)如图 2,在(2)的条件下,将线段 OC 绕点 O 逆时针旋转得到OC ′,旋转角为α(0°<α<90°),连接C ′D、C′B,求C ′B+23C′D 的最小值.【答案】(1)B(3,0);抛物线的表达式为:y=12x2-x-32;(2)E(1,6);(3)C′B+23C′D4103【解析】试题分析:(1)由抛物线的对称轴和过点A,即可得到抛物线的解析式,令y=0,解方程可得B的坐标;(2)过点P作PF⊥x轴,垂足为F.由平行线分线段弄成比例定理可得AEAP=AGAF=EGPF=15,从而求出E的坐标;(3)由E(1,6)、A(-1,0)可得AP的函数表达式为y=3x+3,得到D(0,3).如图,取点M(0,43),连接MC′、BM.则可求出OM,BM的长,得到△MOC′∽△C′OD.进而得到MC′=23C′D,由C′B+23C′D=C′B+MC′≥BF可得到结论.试题解析:解:(1)∵抛物线y=12x2+bx+c的对称轴为直线x=1,∴-122b=1,∴b=-1.∵抛物线过点A(-1,0),∴12-b+c=0,解得:c=-32,即:抛物线的表达式为:y=12x2-x-32.令y=0,则12x2-x-32=0,解得:x1=-1,x2=3,即B(3,0);(2)过点P作PF⊥x轴,垂足为F.∵EG∥PF,AE:EP=1:4,∴AEAP =AGAF=EGPF=15.又∵AG=2,∴AF=10,∴F(9,0).当x=9时,y=30,即P(9,30),PF=30,∴EG=6,∴E(1,6).(3)由E(1,6)、A(-1,0)可得AP的函数表达式为y=3x+3,则D(0,3).∵原点O与点C关于该对称轴成轴对称,∴EG=6,∴C(2,0),∴OC′=OC=2.如图,取点M(0,43),连接MC′、BM.则OM=43,BM=2243()3+=97.∵423'23OMOC==,'23OCOD=,且∠DOC′=∠C′OD,∴△MOC′∽△C′OD.∴'2'3MCC D=,∴MC′=23C′D,∴C′B+23C′D=C′B+MC′≥BM=4103,∴C′B+23C′D的最小值为4103.点睛:本题是二次函数的综合题,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,相似三角形的性质和判定,求得AF的长是解答问题(2)的关键;和差倍分的转化是解答问题(3)的关键.2.某宾馆客房部有60个房间供游客居住,当每个房间的定价为每天200元时,房间可以住满.当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.对有游客入住的房间,宾馆需对每个房间每天支出20元的各种费用.设每个房间每天的定价增加x元.求:(1)房间每天的入住量y(间)关于x(元)的函数关系式;(2)该宾馆每天的房间收费p (元)关于x (元)的函数关系式;(3)该宾馆客房部每天的利润w (元)关于x (元)的函数关系式;当每个房间的定价为每天多少元时,w 有最大值?最大值是多少?【答案】(1)y=60-10x;(2)z=-110x 2+40x+12000;(3)w=-110x 2+42x+10800,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元. 【解析】试题分析:(1)根据题意可得房间每天的入住量=60个房间﹣每个房间每天的定价增加的钱数÷10;(2)已知每天定价增加为x 元,则每天要(200+x )元.则宾馆每天的房间收费=每天的实际定价×房间每天的入住量;(3)支出费用为20×(60﹣10x ),则利润w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x),利用配方法化简可求最大值. 试题解析:解:(1)由题意得:y =60﹣10x (2)p =(200+x )(60﹣10x )=﹣2110x +40x +12000 (3)w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x ) =﹣2110x +42x +10800 =﹣110(x ﹣210)2+15210 当x =210时,w 有最大值.此时,x +200=410,就是说,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元.点睛:求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.本题主要考查的是二次函数的应用,难度一般.3.如图①,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax 2+bx+3经过点A(-1,0) 、B(3,0) 两点,且与y 轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图②,用宽为4个单位长度的直尺垂直于x 轴,并沿x 轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于P 、 Q 两点(点P 在点Q 的左侧),连接PQ ,在线段PQ 上方抛物线上有一动点D ,连接DP 、DQ. ①若点P 的横坐标为12-,求△DPQ 面积的最大值,并求此时点D 的坐标; ②直尺在平移过程中,△DPQ 面积是否有最大值?若有,求出面积的最大值;若没有,请说明理由.【答案】(1)抛物线y=-x 2+2x+3;(2)①点D ( 31524,);②△PQD 面积的最大值为8 【解析】分析:(1)根据点A 、B 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;(2)(I )由点P 的横坐标可得出点P 、Q 的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ 的表达式,过点D 作DE ∥y 轴交直线PQ 于点E ,设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-x+54),进而即可得出DE 的长度,利用三角形的面积公式可得出S △DPQ =-2x 2+6x+72,再利用二次函数的性质即可解决最值问题; (II )假设存在,设点P 的横坐标为t ,则点Q 的横坐标为4+t ,进而可得出点P 、Q 的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ 的表达式,设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-2(t+1)x+t 2+4t+3),进而即可得出DE 的长度,利用三角形的面积公式可得出S △DPQ =-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t ,再利用二次函数的性质即可解决最值问题. 详解:(1)将A (-1,0)、B (3,0)代入y=ax 2+bx+3,得:309330a b a b -+⎧⎨++⎩==,解得:12a b -⎧⎨⎩==, ∴抛物线的表达式为y=-x 2+2x+3. (2)(I )当点P 的横坐标为-12时,点Q 的横坐标为72,∴此时点P 的坐标为(-12,74),点Q 的坐标为(72,-94).设直线PQ 的表达式为y=mx+n ,将P(-12,74)、Q(72,-94)代入y=mx+n,得:17247924m nm n⎧-+⎪⎪⎨⎪+-⎪⎩==,解得:154mn-⎧⎪⎨⎪⎩==,∴直线PQ的表达式为y=-x+54.如图②,过点D作DE∥y轴交直线PQ于点E,设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-x+54),∴DE=-x2+2x+3-(-x+54)=-x2+3x+74,∴S△DPQ=12DE•(x Q-x P)=-2x2+6x+72=-2(x-32)2+8.∵-2<0,∴当x=32时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8,此时点D的坐标为(32,154).(II)假设存在,设点P的横坐标为t,则点Q的横坐标为4+t,∴点P的坐标为(t,-t2+2t+3),点Q的坐标为(4+t,-(4+t)2+2(4+t)+3),利用待定系数法易知,直线PQ的表达式为y=-2(t+1)x+t2+4t+3.设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-2(t+1)x+t2+4t+3),∴DE=-x2+2x+3-[-2(t+1)x+t2+4t+3]=-x2+2(t+2)x-t2-4t,∴S△DPQ=12DE•(x Q-x P)=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t=-2[x-(t+2)]2+8.∵-2<0,∴当x=t+2时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8.∴假设成立,即直尺在平移过程中,△DPQ面积有最大值,面积的最大值为8.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、三角形的面积以及二次函数的最值,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表达式;(2)(I)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-2x 2+6x+72;(II )利用三角形的面积公式找出S △DPQ =-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t .4.在平面直角坐标系中,有两点(),A a b 、(),B c d ,若满足:当a b ≥时,c a =,2d b =-;当a b <时,c a <-,d b <,则称点为点的“友好点”.(1)点()4,1的“友好点”的坐标是_______.(2)点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,点B 是点A 的“友好点”. ①当B 点与A 点重合时,求点A 的坐标.②当A 点与A 点不重合时,求线段AB 的长度随着a 的增大而减小时,a 的取值范围. 【答案】(1)()41-,;(2)①点A 的坐标是()2,0或()1,1-;②当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小; 【解析】 【分析】(1)直接利用“友好点”定义进行解题即可;(2)先利用 “友好点”定义求出B 点坐标,A 点又在直线2y x =-上,得到2b a =-;①当点A 和点B 重合,得2b b =-.解出即可,②当点A 和点B 不重合, 1a ≠且2a ≠.所以对a 分情况讨论,1°、当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭,所以当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取1a <.2°当12a <<时,()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭,当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取322a ≤<. 综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【详解】(1)点()4,1,4>1,根据“友好点”定义,得到点()4,1的“友好点”的坐标是()41-, (2)Q 点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,∴2b a =-.Q 2a a >-,根据友好点的定义,点B 的坐标为()2,B a b -,①当点A 和点B 重合,∴2b b =-. 解得0b =或1b =-. 当0b =时,2a =;当1b =-时,1a =,∴点A 的坐标是()2,0或()1,1-.②当点A 和点B 不重合,1a ≠且2a ≠.当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭. ∴当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取1a <.当12a <<时, ()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭ .∴当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取322a ≤<. 综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【点睛】本题属于阅读理解题型,结合二次函数的基本性质进行解题,第二问的第二小问的关键是求出AB 的长用a 进行表示,然后利用二次函数基本性质进行分类讨论5.如图,直线y =-12x-3与x 轴,y 轴分别交于点A ,C ,经过点A ,C 的抛物线y =ax 2+bx ﹣3与x 轴的另一个交点为点B(2,0),点D 是抛物线上一点,过点D 作DE ⊥x 轴于点E ,连接AD ,DC .设点D 的横坐标为m . (1)求抛物线的解析式;(2)当点D 在第三象限,设△DAC 的面积为S ,求S 与m 的函数关系式,并求出S 的最大值及此时点D 的坐标;(3)连接BC ,若∠EAD =∠OBC ,请直接写出此时点D 的坐标.【答案】(1)y =14x 2+x ﹣3;(2)S △ADC =﹣34(m+3)2+274;△ADC 的面积最大值为274;此时D(﹣3,﹣154);(3)满足条件的点D 坐标为(﹣4,﹣3)或(8,21). 【解析】 【分析】(1)求出A 坐标,再用待定系数法求解析式;(2)设DE 与AC 的交点为点F.设点D 的坐标为:(m ,14m 2+m ﹣3),则点F 的坐标为:(m ,﹣12m ﹣3),根据S △ADC =S △ADF +S △DFC 求出解析式,再求最值;(3)①当点D 与点C 关于对称轴对称时,D(﹣4,﹣3),根据对称性此时∠EAD =∠ABC .②作点D(﹣4,﹣3)关于x 轴的对称点D′(﹣4,3),直线AD′的解析式为y =32x+9,解方程组求出函数图像交点坐标. 【详解】解:(1)在y =﹣12x ﹣3中,当y =0时,x =﹣6, 即点A 的坐标为:(﹣6,0),将A(﹣6,0),B(2,0)代入y =ax 2+bx ﹣3得:366304230a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得:141a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为:y =14x 2+x ﹣3; (2)设点D 的坐标为:(m ,14m 2+m ﹣3),则点F 的坐标为:(m ,﹣12m ﹣3), 设DE 与AC 的交点为点F.∴DF =﹣12m ﹣3﹣(14m 2+m ﹣3)=﹣14m 2﹣32m , ∴S △ADC =S △ADF +S △DFC=12DF•AE+12•DF•OE =12DF•OA =12×(﹣14m 2﹣32m)×6 =﹣34m 2﹣92m =﹣34(m+3)2+274,∵a =﹣34<0, ∴抛物线开口向下,∴当m =﹣3时,S △ADC 存在最大值274, 又∵当m =﹣3时,14m 2+m ﹣3=﹣154,∴存在点D(﹣3,﹣154),使得△ADC 的面积最大,最大值为274; (3)①当点D 与点C 关于对称轴对称时,D(﹣4,﹣3),根据对称性此时∠EAD =∠ABC . ②作点D(﹣4,﹣3)关于x 轴的对称点D′(﹣4,3), 直线AD′的解析式为y =32x+9, 由2392134y x y x x ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+-⎪⎩,解得60x y =-⎧⎨=⎩或821x y =⎧⎨=⎩,此时直线AD′与抛物线交于D(8,21),满足条件, 综上所述,满足条件的点D 坐标为(﹣4,﹣3)或(8,21)【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了待定系数法,一次函数的应用,二次函数的性质等知识,解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题,学会构建一次函数解决实际问题,属于中考压轴题..6.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227x =±,∵x ﹥0,∴227x =+,∴()227,8+-.综上所述,符合条件的点F 存在,共有两个1F (4,8),2(227F +,-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.7.如图,抛物线y =x 2+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 =x 2+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=x 2﹣4x+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BC 2=32+32=18,DC 2=4+(y ﹣3)2,BD 2=(3﹣2)2+y 2=1+y 2,然后讨论:当BD 为斜边时得到18+4+(y ﹣3)2=1+y 2;当CD 为斜边时得到4+(y ﹣3)2=1+y 2+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=2PG,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.8.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请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.(3)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.(4)如图2,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)存在符合条件的点P,其坐标为P(﹣1,10)或P(﹣1,﹣10)或P(﹣1,6)或P(﹣1,53);(3)存在,Q(﹣1,2);(4)63 8,315,24E⎛⎫-⎪⎝⎭.【解析】【分析】(1)已知抛物线过A、B两点,可将两点的坐标代入抛物线的解析式中,用待定系数法即可求出二次函数的解析式;(2)可根据(1)的函数解析式得出抛物线的对称轴,也就得出了M点的坐标,由于C是抛物线与y轴的交点,因此C的坐标为(0,3),根据M、C的坐标可求出CM的距离.然后分三种情况进行讨论:①当CP=PM时,P位于CM的垂直平分线上.求P点坐标关键是求P的纵坐标,过P作PQ⊥y轴于Q,如果设PM=CP=x,那么直角三角形CPQ中CP=x,OM的长,可根据M 的坐标得出,CQ=3﹣x,因此可根据勾股定理求出x的值,P点的横坐标与M的横坐标相同,纵坐标为x,由此可得出P的坐标.②当CM=MP时,根据CM的长即可求出P的纵坐标,也就得出了P的坐标(要注意分上下两点).③当CM=C P时,因为C的坐标为(0,3),那么直线y=3必垂直平分PM,因此P的纵坐标是6,由此可得出P的坐标;(3)根据轴对称﹣最短路径问题解答;(4)由于四边形BOCE不是规则的四边形,因此可将四边形BOCE分割成规则的图形进行计算,过E作EF⊥x轴于F,S四边形BOCE=S△BFE+S梯形FOCE.直角梯形FOCE中,FO为E的横坐标的绝对值,EF为E的纵坐标,已知C的纵坐标,就知道了OC的长.在△BFE中,BF=BO﹣OF,因此可用E的横坐标表示出BF的长.如果根据抛物线设出E的坐标,然后代入上面的线段中,即可得出关于四边形BOCE 的面积与E 的横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求得四边形BOCE 的最大值及对应的E 的横坐标的值.即可求出此时E 的坐标.【详解】(1)∵抛物线y =ax 2+bx+3(a≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (﹣3,0), ∴309330a b a b ++=⎧⎨-+=⎩, 解得:12a b =-⎧⎨=-⎩. ∴所求抛物线解析式为:y =﹣x 2﹣2x+3;(2)如答图1,∵抛物线解析式为:y =﹣x 2﹣2x+3,∴其对称轴为x =22-=﹣1, ∴设P 点坐标为(﹣1,a ),当x =0时,y =3,∴C (0,3),M (﹣1,0) ∴当CP =PM 时,(﹣1)2+(3﹣a )2=a 2,解得a =53, ∴P 点坐标为:P 1(﹣1,53); ∴当CM =PM 时,(﹣1)2+32=a 2,解得a =±10,∴P 点坐标为:P 2(﹣110)或P 3(﹣110);∴当CM =CP 时,由勾股定理得:(﹣1)2+32=(﹣1)2+(3﹣a )2,解得a =6, ∴P 点坐标为:P 4(﹣1,6).综上所述存在符合条件的点P ,其坐标为P (﹣110)或P (﹣110)或P (﹣1,6)或P (﹣1,53); (3)存在,Q (﹣1,2),理由如下:如答图2,点C (0,3)关于对称轴x =﹣1的对称点C′的坐标是(﹣2,3),连接AC′,直线AC′与对称轴的交点即为点Q .设直线AC′函数关系式为:y=kx+t(k≠0).将点A(1,0),C′(﹣2,3)代入,得23 k tk t+=⎧⎨-+=⎩,解得11kt=-⎧⎨=⎩,所以,直线AC′函数关系式为:y=﹣x+1.将x=﹣1代入,得y=2,即:Q(﹣1,2);(4)过点E作EF⊥x轴于点F,设E(a,﹣a2﹣2a+3)(﹣3<a<0)∴EF=﹣a2﹣2a+3,BF=a+3,OF=﹣a∴S四边形BOCE=12BF•EF+12(OC+EF)•OF=12(a+3)•(﹣a2﹣2a+3)+12(﹣a2﹣2a+6)•(﹣a)=﹣32a2﹣92a+92=﹣32(a+32)2+638,∴当a=﹣32时,S四边形BOCE最大,且最大值为638.此时,点E坐标为(﹣32,154).【点睛】本题主要考查了二次函数的综合知识,要注意的是(2)中,不确定等腰三角形哪条边是底边的情况下,要分类进行求解,不要漏解.9.如图,(图1,图2),四边形ABCD是边长为4的正方形,点E在线段BC上,∠AEF=90°,且EF交正方形外角平分线CP于点F,交BC的延长线于点N, FN⊥BC.(1)若点E是BC的中点(如图1),AE与EF相等吗?(2)点E在BC间运动时(如图2),设BE=x,△ECF的面积为y.①求y 与x 的函数关系式;②当x 取何值时,y 有最大值,并求出这个最大值.【答案】(1)AE=EF ;(2)①y=-12x 2+2x (0<x <4),②当x=2,y 最大值=2. 【解析】【分析】 (1)在AB 上取一点G ,使AG=EC ,连接GE ,利用ASA ,易证得:△AGE ≌△ECF ,则可证得:AE=EF ;(2)同(1)可证明AE=EF ,利用AAS 证明△ABE ≌△ENF ,根据全等三角形对应边相等可得FN=BE ,再表示出EC ,然后利用三角形的面积公式即可列式表示出△ECF 的面积为y ,然后整理再根据二次函数求解最值问题.【详解】(1)如图,在AB 上取AG=EC ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=BC ,有∵AG=EC ,∴BG=BE ,又∵∠B=90°,∴∠AGE=135°,又∵∠BCD=90°,CP 平分∠DCN ,∴∠ECF=135°,∵∠BAE +∠AEB=90°,∠AEB +∠FEC=90°,∴∠BAE=∠FEC ,在△AGE 和△ECF 中,AGE ECF AG ECGAE CEF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AGE ≌△ECF ,∴AE=EF ;(2)①∵由(1)证明可知当E 不是中点时同理可证AE=EF ,∵∠BAE=∠NEF ,∠B=∠ENF=90°,∴△ABE ≌△ENF ,∴FN=BE=x ,∴S △ECF =12 (BC-BE)·FN , 即y=12x(4-x ), ∴y=- 12x 2+2x (0<x <4), ②()()222111y x 2x x 4x x 22222=-+=--=--+, 当x=2,y 最大值=2.【点睛】 本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数的最值问题,综合性较强,正确添加辅助线、熟练掌握相关知识是解题的关键.10.如图,直线y =﹣x +4与x 轴交于点B ,与y 轴交于点C ,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过B ,C 两点,与x 轴另一交点为A .点P 以每秒2个单位长度的速度在线段BC 上由点B 向点C 运动(点P 不与点B 和点C 重合),设运动时间为t 秒,过点P 作x 轴垂线交x 轴于点E ,交抛物线于点M .(1)求抛物线的解析式;(2)如图①,过点P 作y 轴垂线交y 轴于点N ,连接MN 交BC 于点Q ,当12MQ NQ =时,求t 的值;(3)如图②,连接AM 交BC 于点D ,当△PDM 是等腰三角形时,直接写出t 的值.【答案】(1)y =﹣x 2+3x +4;(2)t 的值为12;(3)当△PDM 是等腰三角形时,t =1或t ﹣1.【解析】【分析】 (1)求直线y=-x+4与x 轴交点B ,与y 轴交点C ,用待定系数法即求得抛物线解析式. (2)根据点B 、C 坐标求得∠OBC=45°,又PE ⊥x 轴于点E ,得到△PEB 是等腰直角三角形,由PB =求得BE=PE=t ,即可用t 表示各线段,得到点M 的横坐标,进而用m 表示点M 纵坐标,求得MP 的长.根据MP ∥CN 可证MPQ NCQ V V ∽,故有12MP MQ NC NQ ==,把用t 表示的MP 、NC 代入即得到关于t 的方程,求解即得到t 的值. (3)因为不确定等腰△PDM 的底和腰,故需分3种情况讨论:①若MD=MP ,则∠MDP=∠MPD=45°,故有∠DMP=90°,不合题意;②若DM=DP ,则∠DMP=∠MPD=45°,进而得AE=ME ,把含t 的式子代入并解方程即可;③若MP=DP ,则∠PMD=∠PDM ,由对顶角相等和两直线平行内错角相等可得∠CFD=∠PMD=∠PDM=∠CDF 进而得CF=CD .用t 表示M 的坐标,求直线AM 解析式,求得AM 与y 轴交点F 的坐标,即能用t 表示CF 的长.把直线AM 与直线BC 解析式联立方程组,解得x 的值即为点D 横坐标.过D 作y 轴垂线段DG ,得等腰直角△CDG ,用DG 即点D 横坐标,进而可用t 表示CD 的长.把含t 的式子代入CF=CD ,解方程即得到t 的值.【详解】(1)直线y =﹣x +4中,当x =0时,y =4∴C (0,4)当y =﹣x +4=0时,解得:x =4∴B (4,0)∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过B ,C 两点∴1640004b c c -++=⎧⎨++=⎩ 解得:34b c =⎧⎨=⎩∴抛物线解析式为y =﹣x 2+3x +4(2)∵B (4,0),C (0,4),∠BOC =90°∴OB =OC∴∠OBC =∠OCB =45°∵ME ⊥x 轴于点E ,PBt∴∠BEP =90°∴Rt △BEP 中,2PE sin PBE PB ∠==∴2BE PE PB t ===, ∴4M P P x x OE OBBE t y PE t ===﹣=﹣,==∵点M 在抛物线上∴2243445M y t t t t +++=﹣(﹣)(﹣)=﹣, ∴24MP MP y y t t +=﹣=﹣ , ∵PN ⊥y 轴于点N∴∠PNO =∠NOE =∠PEO =90°∴四边形ONPE 是矩形∴ON =PE =t∴NC =OC ﹣ON =4﹣t∵MP ∥CN∴△MPQ ∽△NCQ ∴12MP MQ NC NQ == ∴24142t t t -+=- 解得:12142t t =,=(点P 不与点C 重合,故舍去)∴t 的值为12(3)∵∠PEB =90°,BE =PE∴∠BPE =∠PBE =45°∴∠MPD =∠BPE =45°①若MD =MP ,则∠MDP =∠MPD =45°∴∠DMP =90°,即DM ∥x 轴,与题意矛盾②若DM =DP ,则∠DMP =∠MPD =45°∵∠AEM =90°∴AE =ME∵y =﹣x 2+3x +4=0时,解得:x 1=﹣1,x 2=4∴A (﹣1,0)∵由(2)得,x M =4﹣t ,ME =y M =﹣t 2+5t∴AE =4﹣t ﹣(﹣1)=5﹣t∴5﹣t =﹣t 2+5t解得:t 1=1,t 2=5(0<t <4,舍去)③若MP =DP ,则∠PMD =∠PDM如图,记AM 与y 轴交点为F ,过点D 作DG ⊥y 轴于点G∴∠CFD =∠PMD =∠PDM =∠CDF∴CF =CD∵A (﹣1,0),M (4﹣t ,﹣t 2+5t ),设直线AM 解析式为y =ax +m∴()2045a m a t m t t -+=⎧⎨-+=-+⎩解得:a t m t =⎧⎨=⎩ , ∴直线AM :y tx t +=∴F (0,t )∴CF =OC ﹣OF =4﹣t∵tx +t =﹣x +4,解得:41t x t -=+, ∴41D x t t DG -=+==, ∵∠CGD =90°,∠DCG =45°∴()2421t CD DG t -+==, ∴()2441t t t -+﹣= 解得:21t =﹣综上所述,当△PDM 是等腰三角形时,t =1或21t =﹣.【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,解二元一次方程组和一元二次方程,等腰直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,涉及等腰三角形的分类讨论,要充分利用等腰的性质作为列方程的依据.11.如图,抛物线y=﹣(x ﹣1)2+c 与x 轴交于A ,B (A ,B 分别在y 轴的左右两侧)两点,与y 轴的正半轴交于点C ,顶点为D ,已知A (﹣1,0).(1)求点B ,C 的坐标;(2)判断△CDB 的形状并说明理由;(3)将△COB 沿x 轴向右平移t 个单位长度(0<t <3)得到△QPE .△QPE 与△CDB 重叠部分(如图中阴影部分)面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围.【答案】(Ⅰ)B(3,0);C(0,3);(Ⅱ)CDB ∆为直角三角形;(Ⅲ)22333(0)221933(3)222t t t S t t t ⎧-+<≤⎪⎪=⎨⎪=-+<<⎪⎩. 【解析】【分析】(1)首先用待定系数法求出抛物线的解析式,然后进一步确定点B ,C 的坐标.(2)分别求出△CDB 三边的长度,利用勾股定理的逆定理判定△CDB 为直角三角形. (3)△COB 沿x 轴向右平移过程中,分两个阶段:①当0<t≤32时,如答图2所示,此时重叠部分为一个四边形; ②当32<t <3时,如答图3所示,此时重叠部分为一个三角形. 【详解】解:(Ⅰ)∵点()1,0A -在抛物线()21y x c =--+上, ∴()2011c =---+,得4c = ∴抛物线解析式为:()214y x =--+, 令0x =,得3y =,∴()0,3C ;令0y =,得1x =-或3x =,∴()3,0B .(Ⅱ)CDB ∆为直角三角形.理由如下:由抛物线解析式,得顶点D 的坐标为()1,4.如答图1所示,过点D 作DM x ⊥轴于点M ,则1OM =,4DM =,2BM OB OM =-=.过点C 作CN DM ⊥于点N ,则1CN =,1DN DM MN DM OC =-=-=. 在Rt OBC ∆中,由勾股定理得:BC ===在Rt CND ∆中,由勾股定理得:CD ==在Rt BMD ∆中,由勾股定理得:BD ===.∵222BC CD BD +=,∴CDB ∆为直角三角形.(Ⅲ)设直线BC 的解析式为y kx b =+,∵()()3,0,0,3B C ,∴303k b b +=⎧⎨=⎩, 解得1,3k b =-=,∴3y x =-+,直线QE 是直线BC 向右平移t 个单位得到,∴直线QE 的解析式为:()33y x t x t =--+=-++;设直线BD 的解析式为y mx n =+,∵()()3,0,1,4B D ,∴304m n m n +=⎧⎨+=⎩,解得:2,6m n =-=, ∴26y x =-+.连续CQ 并延长,射线CQ 交BD 交于G ,则3,32G ⎛⎫⎪⎝⎭. 在COB ∆向右平移的过程中:(1)当302t <≤时,如答图2所示:设PQ 与BC 交于点K ,可得QK CQ t ==,3PB PK t ==-.设QE 与BD 的交点为F ,则:263y x y x t =-+⎧⎨=-++⎩. 解得32x t y t =-⎧⎨=⎩, ∴()3,2F t t -. 111222QPE PBKFBE F S S S S PE PQ PB PK BE y ∆∆∆=--=⋅-⋅-⋅ ()221113333232222t t t t t =⨯⨯---⋅=-+. (2)当332t <<时,如答图3所示:设PQ 分别与BC BD 、交于点K 、点J .∵CQ t =,∴KQ t =,3PK PB t ==-. 直线BD 解析式为26y x =-+,令x t =,得62y t =-, ∴(),62J t t -.1122PBJ PBK S S S PB PJ PB PK ∆∆=-=⋅-⋅ ()()()211362322t t t =---- 219322t t =-+. 综上所述,S 与t 的函数关系式为:2233302219333222t t t S t t t ⎧⎛⎫-+<≤ ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪=-+<< ⎪⎪⎝⎭⎩.12.已知矩形ABCD 中,AB =5cm ,点P 为对角线AC 上的一点,且AP =25cm .如图①,动点M 从点A 出发,在矩形边上沿着A B C →→的方向匀速运动(不包含点C ).设动点M 的运动时间为t (s ),APM ∆的面积为S (cm ²),S 与t 的函数关系如图②所示:(1)直接写出动点M 的运动速度为 /cm s ,BC 的长度为 cm ;(2)如图③,动点M 重新从点A 出发,在矩形边上,按原来的速度和方向匀速运动.同时,另一个动点N 从点D 出发,在矩形边上沿着D C B →→的方向匀速运动,设动点N 的运动速度为()/v cm s .已知两动点M 、N 经过时间()x s 在线段BC 上相遇(不包含点C ),动点M 、N 相遇后立即停止运动,记此时APM DPN ∆∆与的面积为()()2212,S cm S cm . ①求动点N 运动速度()/v cm s 的取值范围;②试探究12S S ⋅是否存在最大值.若存在,求出12S S ⋅的最大值并确定运动速度时间x 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2,10;(2)①2/6/3cm s v cm s ≤<;②当154x =时,12S S ⋅取最大值2254. 【解析】【分析】(1)由题意可知图像中0~2.5s 时,M 在AB 上运动,求出速度,2.5~7.5s 时,M 在BC 上运动,求出BC 长度;(2)①分别求出在C 点相遇和在B 点相遇时的速度,取中间速度,注意C 点相遇时的速度不能取等于;②过M 点做MH ⊥AC ,则125MH CM == 得到S 1,同时利用12()PAD CDM ABM N ABCD S S S S S S ∆∆∆+=---(N )矩形=15,得到S 2,再得到12S S ⋅关于x 的二次函数,利用二次函数性质求得最大值【详解】(1)5÷2.5=2/cm s ;(7.5-2.5)×2=10cm(2)①解:在C 点相遇得到方程57.5v = 在B 点相遇得到方程15 2.5v=∴5=7.515=2.5 vv⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩解得23=5vv⎧=⎪⎨⎪⎩∵在边BC上相遇,且不包含C点∴2/6/3cm s v cm s≤<②如下图12()PAD CDM ABM NABCDS S S S S S∆∆∆+=---(N)矩形()()5152525751022x x⨯-⨯-=---=15过M点做MH⊥AC,则125MH CM==∴112152S MH AP x=⋅=-+∴22S x=()122152S S x x⋅=-+⋅=2430x x-+=215225444x⎛⎫--+⎪⎝⎭因为152.57.54<<,所以当154x=时,12S S⋅取最大值2254.【点睛】本题重点考查动点问题,二次函数的应用,求不规则图形的面积等知识点,第一问关键能够从图像中得到信息,第二问第一小问关键在理清楚运动过程,第二小问关键在能够用x 表示出S1和S213.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax 2+53x+c 的图象经过点C (0,2)和点D (4,﹣2).点E 是直线y=﹣13x+2与二次函数图象在第一象限内的交点. (1)求二次函数的解析式及点E 的坐标.(2)如图①,若点M 是二次函数图象上的点,且在直线CE 的上方,连接MC ,OE ,ME .求四边形COEM 面积的最大值及此时点M 的坐标.(3)如图②,经过A 、B 、C 三点的圆交y 轴于点F ,求点F 的坐标.【答案】(1)E (3,1);(2)S 最大=214,M 坐标为(32,3);(3)F 坐标为(0,﹣32). 【解析】【分析】 1)把C 与D 坐标代入二次函数解析式求出a 与c 的值,确定出二次函数解析式,与一次函数解析式联立求出E 坐标即可;(2)过M 作MH 垂直于x 轴,与直线CE 交于点H ,四边形COEM 面积最大即为三角形CME 面积最大,构造出二次函数求出最大值,并求出此时M 坐标即可;(3)令y=0,求出x 的值,得出A 与B 坐标,由圆周角定理及相似的性质得到三角形AOC 与三角形BOF 相似,由相似得比例求出OF 的长,即可确定出F 坐标. 【详解】(1)把C (0,2),D (4,﹣2)代入二次函数解析式得:2016232a c c ⎧++=-⎪⎨⎪=⎩, 解得:2a 32c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,即二次函数解析式为y=﹣23x 2+53x+2, 联立一次函数解析式得:2225233y x y x x ﹣﹣=+⎧⎪⎨=++⎪⎩,消去y得:﹣13x+2=﹣23x2+53x+2,解得:x=0或x=3,则E(3,1);(2)如图①,过M作MH∥y轴,交CE于点H,设M(m,﹣23m2+53m+2),则H(m,﹣13m+2),∴MH=(﹣23m2+53m+2)﹣(﹣13m+2)=﹣23m2+2m,S四边形COEM=S△OCE+S△CME=12×2×3+12MH•3=﹣m2+3m+3,当m=﹣ab=32时,S最大=214,此时M坐标为(32,3);(3)连接BF,如图②所示,当﹣23x2+53x+20=0时,x15+73,x25-73∴OA=73-54,5+73,∵∠ACO=∠ABF,∠AOC=∠FOB,∴△AOC∽△FOB,∴OA OCOF OB=,即73-545+73OF=,解得:OF=32,则F坐标为(0,﹣32).【点睛】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求二次函数解析式,相似三角形的判定与性质,三角形的面积,二次函数图象与性质,以及图形与坐标性质,熟练掌握各自的性质是解本题的关键.14.已知抛物线C1:y=ax2﹣4ax﹣5(a>0).(1)当a=1时,求抛物线与x轴的交点坐标及对称轴;(2)①试说明无论a为何值,抛物线C1一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标;②将抛物线C1沿这两个定点所在直线翻折,得到抛物线C2,直接写出C2的表达式;(3)若(2)中抛物线C2的顶点到x轴的距离为2,求a的值.【答案】(1)(﹣1,0)或(5,0)(2)①(0,﹣5),(4,﹣5)②y=﹣ax2+4ax﹣5(3)a=或【解析】试题分析:(1)将a=1代入解析式,即可求得抛物线与x轴交点;(2)①化简抛物线解析式,即可求得两个点定点的横坐标,即可解题;②根据抛物线翻折理论即可解题;(3)根据(2)中抛物线C2解析式,分类讨论y=2或﹣2,即可解题试题解析:(1)当a=1时,抛物线解析式为y=x2﹣4x﹣5=(x﹣2)2﹣9,∴对称轴为y=2;∴当y=0时,x﹣2=3或﹣3,即x=﹣1或5;∴抛物线与x轴的交点坐标为(﹣1,0)或(5,0);(2)①抛物线C1解析式为:y=ax2﹣4ax﹣5,整理得:y=ax(x﹣4)﹣5;∵当ax(x﹣4)=0时,y恒定为﹣5;∴抛物线C1一定经过两个定点(0,﹣5),(4,﹣5);②这两个点连线为y=﹣5;将抛物线C1沿y=﹣5翻折,得到抛物线C2,开口方向变了,但是对称轴没变;∴抛物线C2解析式为:y=﹣ax2+4ax﹣5,。
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)及详细答案
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.抛物线2y x bx c =-++(b ,c 为常数)与x 轴交于点()1,0x 和()2,0x ,与y 轴交于点A ,点E 为抛物线顶点。
(Ⅰ)当121,3x x =-=时,求点A ,点E 的坐标;(Ⅱ)若顶点E 在直线y x =上,当点A 位置最高时,求抛物线的解析式; (Ⅲ)若11,0x b =->,当(1,0)P 满足PA PE +值最小时,求b 的值。
【答案】(Ⅰ)()0,3A ,(1,4)E ;(Ⅱ)214y x x =-++;(Ⅲ)3b = 【解析】 【分析】(Ⅰ)将(-1,0),(3,0)代入抛物线的解析式求得b 、c 的值,确定解析式,从而求出抛物线与y 轴交于点A 的坐标,运用配方求出顶点E 的坐标即可;(Ⅱ)先运用配方求出顶点E 的坐标,再根据顶点E 在直线y x =上得出吧b 与c 的关系,利用二次函数的性质得出当b=1时,点A 位置最高,从而确定抛物线的解析式; (Ⅲ)根据抛物线经过(-1,0)得出c=b+1,再根据(Ⅱ)中顶点E 的坐标得出E 点关于x 轴的对称点E '的坐标,然后根据A 、P 两点坐标求出直线AP 的解析式,再根据点在直线AP 上,此时PA PE +值最小,从而求出b 的值. 【详解】解:(Ⅰ)把点(-1,0)和(3,0)代入函数2y x bx c =-++,有10930b c b c --+=⎧⎨-++=⎩。
解得2,3b c ==2223(1)4y x x x ∴=-++=--+ (0,3),(1,4)A E ∴(Ⅱ)由222424b c b y x bx c x +⎛⎫=-++=--+ ⎪⎝⎭,得24,24b c b E ⎛⎫+ ⎪⎝⎭∵点E 在直线y x =上,2424b c b+∴=221111(1)4244c b b b ∴=-+=--+2110,(1)44A b ⎛⎫∴--+ ⎪⎝⎭当1b =时,点A 是最高点此时,214y x x =-++(Ⅲ):抛物线经过点(1,0)-,有10b c --+=1c b ∴=+24,,(0,)24b c b E A c ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 2(2),,(0,1)24b b E A b ⎛⎫+∴+ ⎪⎝⎭∴E 关于x 轴的对称点E '为2(2),24b b ⎛⎫+- ⎪⎝⎭设过点A ,P 的直线为y kx t =+.把(0,1),(1,0)A b P +代入y kx t =+,得(1)(1)y b x =-+-把点2(2),24b b E '⎛⎫+- ⎪⎝⎭代入(1)(1)y b x =-+-.得2(2)(1)142b b b +⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭,即2680b b --= 解得,317b =±。
人教备战中考数学 二次函数 培优练习(含答案)附答案
一、二次函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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),P3(52,1+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×(-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+5或55-,∴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-m2+4m-3=m-2,解得:x=3+5或352;P的坐标为(3+5,152-)或(352,1+52);综上所述,点P的坐标是:(5+52,1+52)或(552-,152-)或(3+5,15-)或(352,1+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.2.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),顶点为G.(1)求抛物线和直线AC的解析式;(2)如图,设E(m,0)为x轴上一动点,若△CGE和△CGO的面积满足S△CGE=S△CGO,求点E的坐标;(3)如图,设点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右运动,运动时间为ts,点M为射线AC上一动点,过点M作MN∥x轴交抛物线对称轴右侧部分于点N.试探究点P在运动过程中,是否存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;直线AC解析式为:y=3x+3;(2)点E 坐标为(1,0)或(﹣7,0);(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【解析】【分析】(1)用待定系数法即能求出抛物线和直线AC解析式.(2)△CGE与△CGO虽然有公共底边CG,但高不好求,故把△CGE构造在比较好求的三角形内计算.延长GC交x轴于点F,则△FGE与△FCE的差即为△CGE.(3)设M的坐标(e,3e+3),分别以M、N、P为直角顶点作分类讨论,利用等腰直角三角形的特殊线段长度关系,用e表示相关线段并列方程求解,再根据e与AP的关系求t 的值.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-1,0),B(3,0),C(0,3),, 解得:,∴抛物线解析式为:y=-x2+2x+3,设直线AC解析式为y=kx+3,∴-k+3=0,得:k=3,∴直线AC解析式为:y=3x+3.(2)延长GC交x轴于点F,过G作GH⊥x轴于点H,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴G(1,4),GH=4,∴S△CGO=OC•x G=×3×1=,∴S△CGE=S△CGO=×=2,①若点E在x轴正半轴上,设直线CG:y=k1x+3,∴k1+3=4 得:k1=1,∴直线CG解析式:y=x+3,∴F(-3,0),∵E(m,0),∴EF=m-(-3)=m+3,∴S△CGE=S△FGE-S△FCE=EF•GH-EF•OC=EF•(GH-OC)=(m+3)•(4-3)=,∴=2,解得:m=1,∴E的坐标为(1,0).②若点E在x轴负半轴上,则点E到直线CG的距离与点(1,0)到直线CG距离相等,即点E到F的距离等于点(1,0)到F的距离,∴EF=-3-m=1-(-3)=4,解得:m=-7 即E(-7,0),综上所述,点E坐标为(1,0)或(-7,0).(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,设M(e,3e+3),则y N=y M=3e+3,①若∠MPN=90°,PM=PN,如图2,过点M作MQ⊥x轴于点Q,过点N作NR⊥x轴于点R,∵MN∥x轴,∴MQ=NR=3e+3,∴Rt△MQP≌Rt△NRP(HL),∴PQ=PR,∠MPQ=∠NPR=45°,∴MQ=PQ=PR=NR=3e+3,∴x N=x M+3e+3+3e+3=7e+6,即N(7e+6,3e+3),∵N在抛物线上,∴-(7e+6)2+2(7e+6)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∵AP=t,OP=t-1,OP+OQ=PQ,∴t-1-e=3e+3,∴t=4e+4=,②若∠PMN=90°,PM=MN,如图3,∴MN=PM=3e+3,∴x N=x M+3e+3=4e+3,即N(4e+3,3e+3),∴-(4e+3)2+2(4e+3)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∴t=AP=e-(-1)=−+1=,③若∠PNM=90°,PN=MN,如图4,∴MN=PN=3e+3,N(4e+3,3e+3),解得:e=−,∴t=AP=OA+OP=1+4e+3=,综上所述,存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,坐标系中三角形面积计算,等腰直角三角形的性质,解一元二次方程,考查了分类讨论和方程思想.第(3)题根据等腰直角三角形的性质找到相关线段长的关系是解题关键,灵活运用因式分解法解一元二次方程能简便运算.3.如图,直线AB和抛物线的交点是A(0,﹣3),B(5,9),已知抛物线的顶点D的横坐标是2.(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;(2)在x轴上是否存在一点C,与A,B组成等腰三角形?若存在,求出点C的坐标,若不在,请说明理由;(3)在直线AB的下方抛物线上找一点P,连接PA,PB使得△PAB的面积最大,并求出这个最大值.【答案】(1)21248355y x x =--,顶点D (2,635-);(2)C (10±0)或(5222±0)或(9710,0);(3)752【解析】 【分析】(1)抛物线的顶点D 的横坐标是2,则x 2ba=-=2,抛物线过A (0,﹣3),则:函数的表达式为:y =ax 2+bx ﹣3,把B 点坐标代入函数表达式,即可求解; (2)分AB =AC 、AB =BC 、AC =BC ,三种情况求解即可;(3)由S △PAB 12=•PH •x B ,即可求解. 【详解】(1)抛物线的顶点D 的横坐标是2,则x 2ba=-=2①,抛物线过A (0,﹣3),则:函数的表达式为:y =ax 2+bx ﹣3,把B 点坐标代入上式得:9=25a +5b ﹣3②,联立①、②解得:a 125=,b 485=-,c =﹣3,∴抛物线的解析式为:y 125=x 2485-x ﹣3. 当x =2时,y 635=-,即顶点D 的坐标为(2,635-); (2)A (0,﹣3),B (5,9),则AB =13,设点C 坐标(m ,0),分三种情况讨论: ①当AB =AC 时,则:(m )2+(﹣3)2=132,解得:m 10,即点C 坐标为:(10,0)或(﹣10,0);②当AB =BC 时,则:(5﹣m )2+92=132,解得:m =5222±,即:点C 坐标为(5222+,0)或(5﹣220);③当AC =BC 时,则:5﹣m )2+92=(m )2+(﹣3)2,解得:m =9710,则点C 坐标为(9710,0).综上所述:存在,点C的坐标为:(±410,0)或(5222±,0)或(9710,0);(3)过点P作y轴的平行线交AB于点H.设直线AB的表达式为y=kx﹣3,把点B坐标代入上式,9=5k﹣3,则k125=,故函数的表达式为:y125=x﹣3,设点P坐标为(m,12 5m2485-m﹣3),则点H坐标为(m,125m﹣3),S△PAB12=•PH•x B52=(125-m2+12m)=-6m2+30m=25756()22m--+,当m=52时,S△PAB取得最大值为:752.答:△PAB的面积最大值为752.【点睛】本题是二次函数综合题.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.4.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B,交x轴正半轴于点C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M 的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值及此时动点M的坐标;(3)将点A绕原点旋转得点A′,连接CA′、BA′,在旋转过程中,一动点M从点B出发,沿线段BA′以每秒3个单位的速度运动到A′,再沿线段A′C以每秒1个单位长度的速度运动到C后停止,求点M在整个运动过程中用时最少是多少?【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)S与m的函数表达式是S=252m m--,S的最大值是25 8,此时动点M的坐标是(52,74);(3)点M82秒.【解析】【分析】(1)首先求出B点的坐标,根据B点的坐标即可计算出二次函数的a值,进而即可计算出二次函数的解析式;(2)计算出C点的坐标,设出M点的坐标,再根据△ABM的面积为S=S四边形OAMB﹣S△AOB =S△BOM+S△OAM﹣S△AOB,化简成二次函数,再根据二次函数求解最大值即可.(3)首先证明△OHA′∽△OA′B,再结合A′H+A′C≥HC即可计算出t的最小值.【详解】(1)将x=0代入y=﹣3x+3,得y=3,∴点B的坐标为(0,3),∵抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B,∴3=a+4,得a=﹣1,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)将y=0代入y=﹣x2+2x+3,得x1=﹣1,x2=3,∴点C的坐标为(3,0),∵点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,点M的横坐标为m,∴0<m<3,点M的坐标为(m,﹣m2+2m+3),将y=0代入y=﹣3x+3,得x=1,∴点A的坐标(1,0),∵△ABM的面积为S,∴S=S四边形OAMB﹣S△AOB=S△BOM+S△OAM﹣S△AOB=()2123313 222m mm⨯-++⨯⨯+-,化简,得S=252m m--=21525228m⎛⎫--+⎪⎝⎭,∴当m =52时,S 取得最大值,此时S =258,此时点M 的坐标为(52,74), 即S 与m 的函数表达式是S =252m m --,S 的最大值是258,此时动点M 的坐标是(52,74); (3)如右图所示,取点H 的坐标为(0,13),连接HA ′、OA ′, ∵∠HOA ′=∠A ′OB ,13OH OA '=,13OA OB '=, ∴△OHA ′∽△OA ′B ,∴3BA A H''=, 即3BA A H ''=, ∵A ′H +A ′C ≥HC =2218233⎛⎫+= ⎪⎝⎭, ∴t ≥82, 即点M 在整个运动过程中用时最少是82秒.【点睛】本题主要考查抛物线的性质,关键在于设元,还有就是(3)中利用代替法计算t 的取值范围,难度系数较大,是中考的压轴题.5.已知:如图,抛物线y =ax 2+bx +3与坐标轴分别交于点A ,B (﹣3,0),C (1,0),点P 是线段AB 上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线解析式;(2)当点P 运动到什么位置时,△PAB 的面积最大?(3)过点P 作x 轴的垂线,交线段AB 于点D ,再过点P 作PE ∥x 轴交抛物线于点E ,连接DE ,请问是否存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y =﹣x 2﹣2x +3 (2)(﹣32,154) (3)存在,P (﹣2,3)或P 517-+5317-+ 【解析】【分析】(1)用待定系数法求解;(2)过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,交AB 于点F ,直线AB 解析式为y =x +3,设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0),则F (t ,t +3),则PF =﹣t 2﹣2t +3﹣(t +3)=﹣t 2﹣3t ,根据S △PAB =S △PAF +S △PBF 写出解析式,再求函数最大值;(3)设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0),则D (t ,t +3),PD =﹣t 2﹣3t ,由抛物线y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4,由对称轴为直线x =﹣1,PE ∥x 轴交抛物线于点E ,得y E =y P ,即点E 、P 关于对称轴对称,所以2E P x x +=﹣1,得x E =﹣2﹣x P =﹣2﹣t ,故PE =|x E ﹣x P |=|﹣2﹣2t |,由△PDE 为等腰直角三角形,∠DPE =90°,得PD =PE ,再分情况讨论:①当﹣3<t≤﹣1时,PE =﹣2﹣2t ;②当﹣1<t <0时,PE =2+2t【详解】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3过点B (﹣3,0),C (1,0)∴933030a b a b -+=⎧⎨++=⎩ 解得:12a b =-⎧⎨=-⎩ ∴抛物线解析式为y =﹣x 2﹣2x +3(2)过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,交AB 于点F∵x =0时,y =﹣x 2﹣2x +3=3∴A (0,3)∴直线AB 解析式为y =x +3∵点P 在线段AB 上方抛物线上∴设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0)∴F (t ,t +3)∴PF =﹣t 2﹣2t +3﹣(t +3)=﹣t 2﹣3t∴S △PAB =S △PAF +S △PBF =12PF •OH +12PF •BH =12PF •OB =32(﹣t 2﹣3t )=﹣32(t +32)2+278∴点P 运动到坐标为(﹣32,154),△PAB 面积最大 (3)存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0),则D (t ,t +3)∴PD =﹣t 2﹣2t +3﹣(t +3)=﹣t 2﹣3t∵抛物线y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4∴对称轴为直线x =﹣1∵PE ∥x 轴交抛物线于点E∴y E =y P ,即点E 、P 关于对称轴对称 ∴2E P x x +=﹣1 ∴x E =﹣2﹣x P =﹣2﹣t∴PE =|x E ﹣x P |=|﹣2﹣2t |∵△PDE 为等腰直角三角形,∠DPE =90°∴PD =PE①当﹣3<t ≤﹣1时,PE =﹣2﹣2t∴﹣t 2﹣3t =﹣2﹣2t解得:t 1=1(舍去),t 2=﹣2∴P (﹣2,3)②当﹣1<t <0时,PE =2+2t∴﹣t 2﹣3t =2+2t解得:t 1=5172-+,t 2=5172--(舍去) ∴P (5172-+,53172-+) 综上所述,点P 坐标为(﹣2,3)或(5172-+,53172-+)时使△PDE 为等腰直角三角形.【点睛】考核知识点:二次函数的综合.数形结合分析问题,运用轴对称性质和等腰三角形性质分析问题是关键.6.如图所示抛物线2y ax bx c =++过点()1,0A -,点()0,3C ,且OB OC = (1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点,D E 在直线1x =上的两个动点,且1DE =,点D 在点E 的上方,求四边形ACDE 的周长的最小值;(3)点P 为抛物线上一点,连接CP ,直线CP 把四边形CBPA 的面积分为3∶5两部分,求点P 的坐标.【答案】(1)2y x 2x 3=-++,对称轴为直线1x =;(2)四边形ACDE 的周长最小10131;(3)12(4,5),(8,45)P P --【解析】【分析】(1)OB=OC ,则点B (3,0),则抛物线的表达式为:y=a (x+1)(x-3)=a (x 2-2x-3)=ax 2-2ax-3a ,即可求解;(2)CD+AE=A′D+DC′,则当A′、D 、C′三点共线时,CD+AE=A′D+DC′最小,周长也最小,即可求解;(3)S △PCB :S △PCA =12EB×(y C -y P ):12AE×(y C -y P )=BE :AE ,即可求解.【详解】(1)∵OB=OC,∴点B(3,0),则抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x-3)=a(x2-2x-3)=ax2-2ax-3a,故-3a=3,解得:a=-1,故抛物线的表达式为:y=-x2+2x+3…①;对称轴为:直线1x(2)ACDE的周长=AC+DE+CD+AE,其中AC=10、DE=1是常数,故CD+AE最小时,周长最小,取点C关于函数对称点C(2,3),则CD=C′D,取点A′(-1,1),则A′D=AE,故:CD+AE=A′D+DC′,则当A′、D、C′三点共线时,CD+AE=A′D+DC′最小,周长也最小,四边形ACDE的周长的最小值=AC+DE+CD+AE=10+1+A′D+DC′=10+1+A′C′=10+1+13;(3)如图,设直线CP交x轴于点E,直线CP把四边形CBPA的面积分为3:5两部分,又∵S△PCB:S△PCA=12EB×(y C-y P):12AE×(y C-y P)=BE:AE,则BE:AE,=3:5或5:3,则AE=52或32,即:点E的坐标为(32,0)或(12,0),将点E、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+3,解得:k=-6或-2,故直线CP的表达式为:y=-2x+3或y=-6x+3…②联立①②并解得:x=4或8(不合题意值已舍去),故点P 的坐标为(4,-5)或(8,-45).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、图象面积计算、点的对称性等,其中(1),通过确定点A′点来求最小值,是本题的难点.7.如图①,抛物线2(1)y x a x a =-++-与x 轴交于A 、B 两点(点A 位于点B 的左侧),与y 轴交于点C ,已知ABC ∆的面积为6.(1)求a 的值;(2)求ABC ∆外接圆圆心的坐标;(3)如图②,P 是抛物线上一点,点Q 为射线CA 上一点,且P 、Q 两点均在第三象限内,Q 、A 是位于直线BP 同侧的不同两点,若点P 到x 轴的距离为d ,QPB ∆的面积为2d ,且PAQ AQB ∠=∠,求点Q 的坐标.【答案】(1)-3;(2)坐标(-1,1);(3)Q ()4,1-.【解析】【分析】(1)利用抛物线解析式得到A 、B 、C 三点坐标,然后利用三角形面积公式列出方程解出a ;(2)利用第一问得到A 、B 、C 三点坐标,求出AC 解析式,找到AC 垂直平分线的解析式,与AB 垂直平分线解析式联立,解出x 、y 即为圆心坐标;(3)过点P 做PD ⊥x 轴,PD =d ,发现△ABP 与△QBP 的面积相等,得到A 、D 两点到PB 得距离相等,可得AQ PB ∥,求出PB 解析式,与二次函数解析式联立得到P 点坐标,又易证ABQ QPA ∆∆≌,得到BQ =AP 26Q 点坐标,点与点的距离列出方程,解出Q 点坐标即可【详解】(1)解:由题意得()()1y x x a =---由图知:0a <所以A (,0a ),()10B ,,()0,C a - ()()112ABC S a a ∆=-⋅-=6 34()a a =-=或舍∴3a =-(2)由(1)得A (-3,0),()10B ,,()0,3C ∴直线AC 得解析式为:3y x AC 中点坐标为33,22⎛⎫- ⎪⎝⎭∴AC 的垂直平分线为:y x =-又∵AB 的垂直平分线为:1x =-∴1y x x =-⎧⎨=-⎩ 得11x y =-⎧⎨=⎩ABC ∆外接圆圆心的坐标(-1,1).(3)解:过点P 做PD ⊥x 轴由题意得:PD =d ,∴12ABP S PD AB ∆=⋅ =2d∵QPB ∆的面积为2d∴ABP BPQ S S ∆∆=,即A 、D 两点到PB 得距离相等∴AQ PB ∥设PB 直线解析式为;y x b =+过点(1,0)B ∴1y x =-∴2123y x y x x =-⎧⎨=--+⎩易得45x y =-⎧⎨=⎩ 1()0x y =⎧⎨=⎩舍 所以P (-4,-5),由题意及PAQ AQB ∠=∠易得:ABQ QPA ∆∆≌∴BQ =AP 26设Q (m ,-1)(0m <)∴()221126m -+= 4m =-∴Q ()4,1-.【点睛】本题考查二次函数综合性问题,涉及到一次函数、三角形外接圆圆心、全等三角形等知识点,第一问关键在于用a 表示出A 、B 、C 三点坐标;第二问关键在于找到AC 垂直平分线的解析式,与AB 垂直平分线解析式;第三问关键在于能够求出PB 的解析式8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx+c 交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C (0,﹣43),OA=1,OB=4,直线l 过点A ,交y 轴于点D ,交抛物线于点E ,且满足tan ∠OAD=34. (1)求抛物线的解析式; (2)动点P 从点B 出发,沿x 轴正方形以每秒2个单位长度的速度向点A 运动,动点Q 从点A 出发,沿射线AE 以每秒1个单位长度的速度向点E 运动,当点P 运动到点A 时,点Q 也停止运动,设运动时间为t 秒.①在P 、Q 的运动过程中,是否存在某一时刻t ,使得△ADC 与△PQA 相似,若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.②在P 、Q 的运动过程中,是否存在某一时刻t ,使得△APQ 与△CAQ 的面积之和最大?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为y=21433x x +-;(2)①存在t=10047或t=3534,使得△ADC 与△PQA 相似;②当t=139时,△APQ 与△CAQ 的面积之和最大. 【解析】 分析:(1)应用待定系数法求解析式(2)①分别用t 表示△ADC 、△PQA 各边,应用分类讨论相似三角形比例式,求t 值; ②分别用t 表示△APQ 与△CAQ 的面积之和,讨论最大值.详解:(1)∵OA=1,OB=4,∴A (1,0),B (﹣4,0),设抛物线的解析式为y=a (x+4)(x ﹣1),∵点C (0,﹣43)在抛物线上, ∴﹣4=4(1)3a ⨯⨯-, 解得a=13. ∴抛物线的解析式为y=2114(4)(1)333x x x x +-=+-. (2)存在t ,使得△ADC 与△PQA 相似. 理由:①在Rt △AOC 中,OA=1,OC=43, 则tan ∠ACO=34OA OC =, ∵tan ∠OAD=34, ∴∠OAD=∠ACO , ∵直线l 的解析式为y=3(1)4x -, ∴D (0,﹣34), ∵点C (0,﹣43), ∴CD=4373412-=, 由AC 2=OC 2+OA 2,得AC=53, 在△AQP 中,AP=AB ﹣PB=5﹣2t ,AQ=t ,由∠PAQ=∠ACD ,要使△ADC 与△PQA 相似, 只需AP CD AQ AC =或AP AC AQ CD=, 则有7521253t t -=或5523712t t-=, 解得t 1=10047,t 2=3534, ∵t 1<2.5,t 2<2.5,∴存在t=10047或t=3534,使得△ADC 与△PQA 相似;②存在t ,使得△APQ 与△CAQ 的面积之和最大,理由:作PF ⊥AQ 于点F ,CN ⊥AQ 于N ,在△APF 中,PF=AP•sin ∠PAF=352)5t -(, 在△AOD 中,由AD 2=OD 2+OA 2,得AD=54, 在△ADC 中,由S △ADC =11··22AD CN CD OA = , ∴CN=71·7125154CD OA AD ⨯==, ∴S △AQP +S △AQC =21137313169()[(52)]()2251559135AQ PF CN t t t +=--+=--+ , ∴当t=139时,△APQ 与△CAQ 的面积之和最大. 点睛:本题为代数、几何综合题,考查待定系数法、相似三角形判定、二次函数最值,应用了分类讨论和数形结合思想.9.如图,直线y=﹣x+分别与x 轴、y 轴交于B 、C 两点,点A 在x 轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax 2+bx+经过A ,B 两点. (1)求A 、B 两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M 是直线BC 上方抛物线上的一点,过点M 作MH ⊥BC 于点H ,作MD ∥y 轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.【答案】(1)(﹣1,0)(2)y=﹣x2+x+(3)【解析】试题分析:(1)由直线解析式可求得B、C坐标,在Rt△BOC中由三角函数定义可求得∠OCB=60°,则在Rt△AOC中可得∠ACO=30°,利用三角函数的定义可求得OA,则可求得A点坐标;(2)由A、B两点坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(3)由平行线的性质可知∠MDH=∠BCO=60°,在Rt△DMH中利用三角函数的定义可得到DH、MH与DM的关系,可设出M点的坐标,则可表示出DM的长,从而可表示出△DMH 的周长,利用二次函数的性质可求得其最大值.试题解析:(1)∵直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,∴B(3,0),C(0,),∴OB=3,OC=,∴tan∠BCO==,∴∠BCO=60°,∵∠ACB=90°,∴∠ACO=30°,∴=tan30°=,即=,解得AO=1,∴A(﹣1,0);(2)∵抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点,∴,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+;(3)∵MD∥y轴,MH⊥BC,∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°,∴DH=DM ,MH=DM ,∴△DMH 的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM , ∴当DM 有最大值时,其周长有最大值,∵点M 是直线BC 上方抛物线上的一点,∴可设M (t ,﹣t 2+t+),则D (t ,﹣t+), ∴DM=﹣t 2+t+),则D (t ,﹣t+), ∴DM=﹣t 2+t+﹣(﹣t+)=﹣t 2+t=﹣(t ﹣)2+, ∴当t=时,DM 有最大值,最大值为, 此时DM=×=,即△DMH 周长的最大值为. 考点:1、二次函数的综合应用,2、待定系数法,3、三角函数的定义,4方程思想10.已知抛物线21322y x x =--的图象如图所示: (1)将该抛物线向上平移2个单位,分别交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,则平移后的解析式为 .(2)判断△ABC 的形状,并说明理由.(3)在抛物线对称轴上是否存在一点P ,使得以A 、C 、P 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)213222y x x =--+;(2)△ABC 是直角三角形;(3)存在,302,⎛⎫- ⎪⎝⎭、3222⎛-+ ⎝⎭,、3222⎛-- ⎝⎭,. 【解析】【分析】(1)根据函数图象的平移规律,可得新的函数解析式;(2)根据自变量与函数值的对应关系,可得A ,B ,C 的坐标,根据勾股定理及逆定理,可得答案;(3)根据等腰三角形的定义,分三种情况,可得关于n 的方程,根据解方程,可得答案.【详解】(1)将该抛物线向上平移2个单位,得:y 12=-x 232-x +2. 故答案为y 12=-x 232-x +2; (2)当y =0时,12-x 232-x +2=0,解得:x 1=﹣4,x 2=1,即B (﹣4,0),A (1,0). 当x =0时,y =2,即C (0,2). AB =1﹣(﹣4)=5,AB 2=25,AC 2=(1﹣0)2+(0﹣2)2=5,BC 2=(﹣4﹣0)2+(0﹣2)2=20.∵AC 2+BC 2=AB 2,∴△ABC 是直角三角形;(3)y 12=-x 232-x +2的对称轴是x 32=-,设P (32-,n ),AP 2=(132+)2+n 2254=+n 2,CP 294=+(2﹣n )2,AC 2=12+22=5.分三种情况讨论: ①当AP =AC 时,AP 2=AC 2,254+n 2=5,方程无解; ②当AP =CP 时,AP 2=CP 2,254+n 294=+(2﹣n )2,解得:n =0,即P 1(32-,0);③当AC =CP 时,AC 2=CP 2,94+(2﹣n )2=5,解得:n 1=22+,n 2=22-,P 2(32-,22+),P 3(32-,22-). 综上所述:在抛物线对称轴上存在一点P ,使得以A 、C 、P 为顶点的三角形是等腰三角形,点P 的坐标(32-,0),(32-,22+),(32-,22-). 【点睛】本题考查了二次函数综合题.解(1)的关键是二次函数图象的平移,解(2)的关键是利用勾股定理及逆定理;解(3)的关键是利用等腰三角形的定义得出关于n的方程,要分类讨论,以防遗漏.。
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)附详细答案
一、二次函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)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,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB,tan∠ABC=2,点B的坐标为(1,0).抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线AB上方抛物线上的一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE=12 DE.①求点P的坐标;②在直线PD上是否存在点M,使△ABM为直角三角形?若存在,求出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣x 2﹣3x+4;(2)①P (﹣1,6),②存在,M (﹣1,11)或(﹣1,311)或(﹣1,﹣1)或(﹣1,132). 【解析】 【分析】(1)先根据已知求点A 的坐标,利用待定系数法求二次函数的解析式;(2)①先得AB 的解析式为:y=-2x+2,根据PD ⊥x 轴,设P (x ,-x 2-3x+4),则E (x ,-2x+2),根据PE=12DE ,列方程可得P 的坐标; ②先设点M 的坐标,根据两点距离公式可得AB ,AM ,BM 的长,分三种情况:△ABM 为直角三角形时,分别以A 、B 、M 为直角顶点时,利用勾股定理列方程可得点M 的坐标. 【详解】解:(1)∵B (1,0),∴OB=1, ∵OC=2OB=2,∴C (﹣2,0), Rt △ABC 中,tan ∠ABC=2,∴AC 2BC =, ∴AC23=, ∴AC=6, ∴A (﹣2,6),把A (﹣2,6)和B (1,0)代入y=﹣x 2+bx+c 得:42610b c b c --+=⎧⎨-++=⎩,解得:34b c =-⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为:y=﹣x 2﹣3x+4; (2)①∵A (﹣2,6),B (1,0), ∴AB 的解析式为:y=﹣2x+2,设P(x,﹣x2﹣3x+4),则E(x,﹣2x+2),∵PE=12DE,∴﹣x2﹣3x+4﹣(﹣2x+2)=12(﹣2x+2),∴x=-1或1(舍),∴P(﹣1,6);②∵M在直线PD上,且P(﹣1,6),设M(﹣1,y),∵B(1,0),A(﹣2,6)∴AM2=(﹣1+2)2+(y﹣6)2=1+(y﹣6)2,BM2=(1+1)2+y2=4+y2,AB2=(1+2)2+62=45,分三种情况:i)当∠AMB=90°时,有AM2+BM2=AB2,∴1+(y﹣6)2+4+y2=45,解得:y=311,∴M(﹣1,11)或(﹣1,311ii)当∠ABM=90°时,有AB2+BM2=AM2,∴45+4+y2=1+(y﹣6)2,∴y=﹣1,∴M(﹣1,﹣1),iii)当∠BAM=90°时,有AM2+AB2=BM2,∴1+(y﹣6)2+45=4+y2,∴y=132,∴M(﹣1,132);综上所述,点M的坐标为:∴M(﹣1,11)或(﹣1,311)或(﹣1,﹣1)或(﹣1,132).【点睛】此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,铅直高度和勾股定理的运用,直角三角形的判定等知识.此题难度适中,解题的关键是注意方程思想与分类讨论思想的应用.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+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=38x2﹣34x﹣3(2)运动1秒使△PBQ的面积最大,最大面积是9 10(3)K1(1,﹣278),K2(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=﹣9 10(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,38m2﹣34m﹣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:﹣34m2+3m=94.易求得K1(1,﹣278),K2(3,﹣158).解:(1)把点A(﹣2,0)、B(4,0)分别代入y=ax2+bx﹣3(a≠0),得423016430a ba b--=⎧⎨+-=⎩,解得3834ab⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以该抛物线的解析式为:y=38x2﹣34x﹣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,BC=2234+=5.如图1,过点Q作QH⊥AB于点H.∴QH∥CO,∴△BHQ∽△BOC,∴HBOCBGBC=,即Hb35t=,∴HQ=35t.∴S△PBQ=12PB•HQ=12(6﹣3t)•35t=﹣910t2+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﹣(38m 2﹣34m ﹣3)=﹣38m 2+32m .当△PBQ 的面积最大时,∵S △CBK :S △PBQ =5:2,S △PBQ =910. ∴S △CBK =94. S △CBK =S △CEK +S △BEK =12EK•m+12•EK•(4﹣m ) =12×4•EK =2(﹣38m 2+32m ) =﹣34m 2+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.4.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B,交x轴正半轴于点C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M 的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值及此时动点M的坐标;(3)将点A绕原点旋转得点A′,连接CA′、BA′,在旋转过程中,一动点M从点B出发,沿线段BA′以每秒3个单位的速度运动到A′,再沿线段A′C以每秒1个单位长度的速度运动到C后停止,求点M在整个运动过程中用时最少是多少?【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)S与m的函数表达式是S=252m m--,S的最大值是25 8,此时动点M的坐标是(52,74);(3)点M在整个运动过程中用时最少是823秒.【解析】【分析】(1)首先求出B点的坐标,根据B点的坐标即可计算出二次函数的a值,进而即可计算出二次函数的解析式;(2)计算出C点的坐标,设出M点的坐标,再根据△ABM的面积为S=S四边形OAMB﹣S△AOB =S△BOM+S△OAM﹣S△AOB,化简成二次函数,再根据二次函数求解最大值即可.(3)首先证明△OHA′∽△OA′B,再结合A′H+A′C≥HC即可计算出t的最小值.【详解】(1)将x =0代入y =﹣3x +3,得y =3, ∴点B 的坐标为(0,3),∵抛物线y =ax 2﹣2ax +a +4(a <0)经过点B , ∴3=a +4,得a =﹣1,∴抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3;(2)将y =0代入y =﹣x 2+2x +3,得x 1=﹣1,x 2=3, ∴点C 的坐标为(3,0),∵点M 是抛物线上的一个动点,并且点M 在第一象限内,点M 的横坐标为m , ∴0<m <3,点M 的坐标为(m ,﹣m 2+2m +3), 将y =0代入y =﹣3x +3,得x =1, ∴点A 的坐标(1,0), ∵△ABM 的面积为S ,∴S =S 四边形OAMB ﹣S △AOB =S △BOM +S △OAM ﹣S △AOB =()2123313222m m m ⨯-++⨯⨯+-, 化简,得S =252m m --=21525228m ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭,∴当m =52时,S 取得最大值,此时S =258,此时点M 的坐标为(52,74), 即S 与m 的函数表达式是S =252m m--,S 的最大值是258,此时动点M 的坐标是(52,74); (3)如右图所示,取点H 的坐标为(0,13),连接HA ′、OA ′, ∵∠HOA ′=∠A ′OB ,13OH OA '=,13OA OB '=, ∴△OHA ′∽△OA ′B ,∴3BA A H''=, 即3BA A H ''=,∵A ′H +A ′C ≥HC =,∴t ,即点M在整个运动过程中用时最少是823秒.【点睛】本题主要考查抛物线的性质,关键在于设元,还有就是(3)中利用代替法计算t的取值范围,难度系数较大,是中考的压轴题.5.如图,抛物线y=ax2+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.已知,抛物线y=x2+2mx(m为常数且m≠0).(1)判断该抛物线与x轴的交点个数,并说明理由.(2)若点A(-n+5,0),B(n-1,0)在该抛物线上,点M为抛物线的顶点,求△ABM的面积.(3)若点(2,p),(3,g),(4,r)均在该抛物线上,且p<g<r,求m的取值范围.【答案】(1)抛物线与x 轴有2个交点,理由见解析;(2)△ABM 的面积为8;(3)m 的取值范围m>-2.5【解析】【分析】(1)首先算出根的判别式b 2-4ac 的值,根据偶数次幂的非负性,判断该值一定大于0,从而根据抛物线与x 轴交点个数与根的判别式的关系即可得出结论;(2)根据抛物线的对称性及A,B 两点的坐标特点求出抛物线的对称轴直线为x=2.从而再根据抛物线对称轴直线公式建立方程,求解算出m 的值,进而求出抛物线的解析式,得出A,B,M 三点的坐标,根据三角形的面积计算方法,即可算出答案;(3)方法一(图象法):根据抛物线的对称轴直线及开口方向判断出当对称轴在直线x=3的右边时,显然不符合题目条件;当对称轴在直线x=2的左边时,显然符合题目条件(如图2),从而列出不等式得出m 的取值范围;当对称轴在直线x=2和x=3之间时,满足3-(-m)>-m-2即可(如图3),再列出不等式得出m 的取值范围,综上所述,求出m 的取值范围;方法二(代数法):将三点的横坐标分贝代入抛物线的解析式,用含m 的式子表示出p,g,r ,再代入 p<g<r 即可列出关于m 的不等式组,求解即可。
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)及答案解析
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﹣3,代入( 3 ,0),可得:k 3 ,
联立两个方程可得:
y y
1 3
3x x2
3 3
,
解得:
x1 y1
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.
y x 2
(2)联立
y
x2
2x
,
解得
x1 y1
人教版 九年级数学上册 第22章 二次函数 尖子生培优 (含答案)
人教版 九年级数学 第22章 二次函数 尖子生培优一、选择题(本大题共10道小题)1. 抛物线y =2x 2-5的顶点坐标为( )A .(2,5)B .(-2,5)C .(0,-5)D .(0,5)2. 在平面直角坐标系中,二次函数y =a (x -h )2 的图象可能是( )3. 抛物线y =x 2-2x +m 2+2(m 是常数)的顶点在 ( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4. (2019•咸宁)已知点()()()()1,,1,,2,0Am B m C m n n -->在同一个函数的图象上,这个函数可能是 A .y x = B .2y x=-C .2y x =D .2y x =﹣5. (2020·温州)9.已知(﹣3,1y ),(﹣2,2y ),(1,3y )是抛物线2312yx x m=--+上的点,则A .3y <2y <1yB .3y <1y <2yC .2y <3y <1yD .1y <3y <2y6. (2020·泰安)在同一平面直角坐标系内,二次函数y ﹦ax 2+bx +b (a ≠0)与一次函数y ﹦ax +b 的图象可能是( )A .B .C .D .7. (2020·常德)二次函数的图象如图所示,下列结论:240b ac ->①;0abc <②;40a b +=③;420a b c -+>④.其中正确结论的个数是( )A .4B .3C .2D .18. 已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象如图所示,则以下结论同时成立的是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧abc>0,b 2-4ac<0 B.⎩⎪⎨⎪⎧abc<0,2a +b>0 C.⎩⎪⎨⎪⎧abc>0,a +b +c<0 D.⎩⎪⎨⎪⎧abc<0,b 2-4ac>09. (2020·遵义)抛物线y =ax 2+bx +c 的对称轴是直线x =-2,抛物线与x 轴的一个交点在点(-4, 0)和点(-3,0)之间,其部分图象如图所示,下列结论中正确的个数有:①4a -b =0;②c ≤3a ;③关于x 的方程ax 2+bx +c =2有两个不相等实数根;④b 2+2b > 4ac .A .1个B .2个C .3个D .4个10. 如图,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,且OA=OC.有下列结论:①abc<0;②b 2-4ac 4a >0;③ac -b +1=0;④OA·OB =-ca .其中正确的结论有( )A .4个B .3个C .2个D .1个二、填空题(本大题共8道小题)11. 若抛物线y =x 2+bx +25的顶点在x 轴上,则b 的值为________.12. (2020·襄阳)汽车刹车后行驶的距离s (单位:米)关于行驶时间t (单位:秒)的函数关系式是s=15t-6t2,则汽车从刹车到停止所用时间为__________秒.13. 某抛物线与抛物线y=7x2的形状、开口方向都相同,且其顶点坐标为(-2,5),则该抛物线的解析式为__________________.14. 若二次函数y=x2+bx-5的图象的对称轴为直线x=2,则关于x的方程x2+bx-5=2x -13的解为______________.15. 将抛物线y=2x2向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,所得抛物线的解析式为________________.16. (2019•襄阳)如图,若被击打的小球飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有的关系为2h t t=-,则小球从飞出到落地所用的时间为205__________s.17. 如图,已知抛物线过A,B,C三点,点A的坐标为(-1,0),点B的坐标为(3,0),且3AB=4OC,则此抛物线的解析式为__________________.18. 如图,平行于x 轴的直线AC 与函数y 1=x 2(x ≥0),y 2=13x 2(x ≥0)的图象分别交于B ,C 两点,过点C 作y 轴的平行线交y 1的图象于点D ,直线DE ∥AC 交y 2的图象于点E ,则DEAB =________.三、解答题(本大题共4道小题)19. 甲、乙两人进行羽毛球比赛,羽毛球飞行的路线为抛物线的一部分.如图,甲在O 点正上方1 m 的P 处发出一球,羽毛球飞行的高度y (m )与水平距离x (m )之间满足函数表达式y =a (x -4)2+h .已知点O 与球网的水平距离为5 m ,球网的高度为1.55 m .(1)当a =-124时,①求h 的值,②通过计算判断此球能否过网.(2)若甲发球过网后,羽毛球飞行到与点O 的水平距离为7 m ,离地面的高度为125 m 的Q 处时,乙扣球成功,求a 的值.20. 如图所示,在矩形ABCD中,AB =18 cm ,AD =4 cm ,点P ,Q 分别从点A ,B 同时出发,点P 在边AB 上沿AB 方向以每秒2 cm 的速度匀速运动,点Q 在边BC 上沿BC 方向以每秒1 cm 的速度匀速运动.当一点到达终点时,两点均停止运动.设运动时间为x s ,△PBQ 的面积为y cm 2. (1)求y 关于x 的函数解析式,并写出x 的取值范围; (2)求△PBQ 的面积的最大值.21. (2020·鄂州)一大型商场经营某种品牌商品,该商品的进价为每件3元,根据市场调查发现,该商品每周的销售量y (件)与售价x (元件)(x 为正整数)之间满足一次函数关系,下表记录的是某三周的有关数据:(1)求y 与x 的函数关系式(不求自变量的取值范围);(2)在销售过程中要求销售单价不低于成本价,且不高于15元/件.若某一周该商品的销售量不少于6000件,求这一周该商场销售这种商品获得的最大利润和售价分别为多少元?(3)抗疫期间,该商场这种商品售价不大于15元/件时,每销售一件商品便向某慈善机构捐赠m 元(16m ≤≤),捐赠后发现,该商场每周销售这种商品的利润仍随售价的增大而增大.请直接写出m 的取值范围.22. (2020·青岛)某公司生产A型活动板房成本是每个425元.图①表示A型活动板房的一面墙,它由长形和抛物线构成,长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用m=2(k≠0)表示.求该抛物线kxy+的函数表达式;(2)现将A型活动板房改造为B型活动板房.如图②,在抛物线与AD之间的区域内加装一扇长方形窗户FGMN,点G,M在AD上,点N,F在抛物线上,窗户m.已知GM=2m,求每个B型活动板房的成本是多少?(每个B 的成本为50元/2型活动板房的成本=每个A型活动板房的成本+一扇窗户FGMN的成本)(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的B型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个B型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价n(元)定为多少时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大?最大利润是多少?人教版九年级数学第22章二次函数尖子生培优-答案一、选择题(本大题共10道小题)1. 【答案】C2. 【答案】D3. 【答案】A [解析] 二次函数y =ax 2+bx +c 的顶点坐标为(-b2a ,4ac -b 24a ).∵-b 2a =--22=1>0,4ac -b 24a =4(m 2+2)-44=m 2+1>0,故此抛物线的顶点在第一象限.故选A.4. 【答案】D【解析】()()1,,1,A m B m -, ∴点A 与点B 关于y 轴对称;由于2y x y x==-,的图象关于原点对称,因此选项A ,B 错误;∵0n >,∴m n m -<,由()()1,,2,B m C m n -可知,在对称轴的右侧,y 随x 的增大而减小, 对于二次函数只有0a <时,在对称轴的右侧,y 随x 的增大而减小, ∴D 选项正确,故选D .5. 【答案】B【解析】本题考查了二次函数的增减性,当a >0,在对称轴的左侧,y 随x 的增大而减小,在对称轴的右侧,y 随x 的增大而增大;当a <0时,在对称轴左侧,y 随x 的增大而增大,在对称轴右侧,y 随x 的增大而减小,由对称轴x =12222(3)b a --=-=-⨯-,知(-3,y 1)和(-1,y 1)对称,因为a =-3<0,所以当x ≥-2时,y 随x 的增大而减小,-2<-1<1,所以y 2>y 1>y 3,因此本题选B .6. 【答案】C【解析】本题考查了一次函数与二次函数的图像性质,选项A 中y =ax 2+bx +c 的图像可知a >0、b <0,y =ax +b 的图像可知a >0、b >0,则选项A 不正确;选项B 中y =ax 2+bx +c 的图像可知a <0、b <0,y =ax +b 的图像可知a >0、b <0,则选项B 不正确;选项C 中y =ax 2+bx +c 的图像可知a >0、b <0,y =ax +b 的图像可知a >0、b <0,则选项C 正确;选项D 中y =ax 2+bx +c 的图像可知a >0、b <0,y =ax +b 的图像可知a <0、b =0,则选项D 不正确;,因此本题选C .7. 【答案】B 【解析】本题考查了二次函数图像与系数的关系.∵抛物线与x 轴有两个交点,∴方程20ax bx c ++=有两个不相等的实数根,240b ac ∴->,故①正确,由图象知,抛物线的对称轴为直线2x =,22ba∴-=,40a b ∴+=,故③正确,由图象知,抛物线开口方向向下,0a ∴<.∵40a b +=,0b ∴>.∵抛物线与y 轴的交点在y 轴的正半轴上,0c ∴>. 0abc ∴<,故②正确,由图象知,当2x =-时,0y <,420a b c ∴-+<,故④错误.综上所述,正确的结论有3个,因此本题选B .8. 【答案】C [解析] 由图象可知,当x =1时,y <0,∴a +b +c <0;∵二次函数图象与x轴有两个交点,∴b 2-4ac>0;∵二次函数图象与y 轴的交点在y 轴负半轴上,∴c <0;∵二次函数图象开口向上,∴a >0;∵对称轴-b2a >0,a >0,∴b <0.∴abc >0.故选C.9. 【答案】C【解析】本题考查二次函数的图象与性质.由-ba2=-2得4a -b =0,故①正确;由ac b a -244=3得4ac -b 2=12a ,又4a =b ,代入消去b 得c =4a +3,故②错误; 由图,象得,关于x 的方程ax 2+bx +c =2有两个不相等实数根正确; 由ac b a-244=3得4ac -b 2=12a ,∴4ac =12a +b 2=3b +b 2,∵a <0,b <0,c <0,∴4ac <2b +b 2 ,故④正确.故选C .10. 【答案】B [解析] ∵抛物线开口向下,∴a <0.∵抛物线的对称轴在y 轴的右侧,∴b >0. ∵抛物线与y 轴的交点在x 轴上方,∴c >0, ∴abc <0,故①正确.∵抛物线与x 轴有两个交点,∴Δ=b 2-4ac >0, 而a <0,∴b 2-4ac4a <0,故②错误.∵C(0,c),OA =OC ,∴A(-c ,0).把(-c ,0)代入y =ax 2+bx +c ,得ac 2-bc +c =0, ∴ac -b +1=0,故③正确. 设A(x 1,0),B(x 2,0),∵二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A ,B 两点, ∴x 1和x 2是方程ax 2+bx +c =0的两根, ∴x 1·x 2=ca .又∵x 1<0,∴OA·OB =-ca ,故④正确.故选B.二、填空题(本大题共8道小题)11. 【答案】±1012. 【答案】2.5.【解析】令s =0,得15t -6t 2=0,解得t 1=2.5,t 2=0(不合题意,舍去),故答案为2.5.13. 【答案】y =7x 2+28x +33 [解析] 设该抛物线的解析式为y =a(x -h)2+k.∵该抛物线与抛物线y =7x 2的形状、开口方向都相同,∴a =7.又∵其顶点坐标为(-2,5),∴它的解析式为y =7(x +2)2+5,整理,得y =7x 2+28x +33.14. 【答案】x 1=2,x 2=4 [解析] ∵二次函数y =x 2+bx -5的图象的对称轴为直线x =2,∴-b 2=2,∴b =-4,∴原方程化为x 2-4x -5=2x -13,解得x 1=2,x 2=4.15. 【答案】y =2(x +1)2-216. 【答案】4【解析】依题意,令0h =得:∴20205t t =-,得:(205)0t t -=,解得:0t =(舍去)或4t =,∴即小球从飞出到落地所用的时间为4s ,故答案为:4.17. 【答案】 y =-x2+2x +318. 【答案】3-3[解析] 设点A的坐标为(0,b),则B(b,b),C(3b,b),D(3b,3b),E(3 b,3b).所以AB=b,DE=3 b-3b=(3-3) b.所以DEAB=(3-3)bb=3- 3.三、解答题(本大题共4道小题)19. 【答案】【思维教练】(1)将点P坐标代入解析式求出h的值,当抛物线到达球网位置的时候,对比抛物线与球网的高度判断是否能过网;(2)球能过网说明抛物线过点(0,1)和点(7,125),代入抛物线解析式求解即可.解:(1)①把(0,1)代入y=-124(x-4)2+h,得h=53.(2分)②把x=5代入y=124(x-4)2+53,得y=-124(5-4)2+53=1.625.∵1.625>1.55.∴此球能过网;(4分)(2)把(0,1),(7,125)代入y=a(x-4)2+h,得⎩⎪⎨⎪⎧16a+h=1,9a+h=125,解得⎩⎪⎨⎪⎧a=-15,h=215.∴a=-15.(8分)20. 【答案】[解析] 先运用三角形的面积公式求出y关于x的函数解析式,然后运用公式法或配方法把函数解析式化成顶点式,再根据x的取值范围求所得函数的最大值,进而解决问题.解:(1)∵S△PBQ=12PB·BQ,PB=AB-AP=(18-2x)cm,BQ=x cm,∴y=12(18-2x)·x,即y =-x 2+9x(0<x≤4).(2)由(1)知y =-x 2+9x ,∴y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -922+814. ∵当x<92时,y 随x 的增大而增大,而0<x≤4,∴当x =4时,y 最大值=20,即△PBQ的面积的最大值是20 cm 2.21. 【答案】解:(1)设y 与x 的函数关系式为y =kx +b ,代入(4,10000),(5,9500)可得:10000495005k b k b =+⎧⎨=+⎩,解得:50012000k b =-⎧⎨=⎩,即y 与x 的函数关系式为50012000y x =-+;(2)设这一周该商场销售这种商品获得的利润为w ,根据题意可得:315500120006000x x ≤≤⎧⎨-+≥⎩,解得:312x ≤≤,()()()2350012000327500551252w y x x x x =-=-+-⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭∵312x ≤≤,∴当x =12时,w 有最大值,w =54000,答:这一周该商场销售这种商品获得的最大利润为54000元,售价为12元.(3)设这一周该商场销售这种商品获得的利润为w ,当每销售一件商品便向某慈善机构捐赠m 元时,()()()()()2350012000350050027500243w y x m x x m x m x m =--=-+--=-++-⨯-由题意,当x ≤15时,利润仍随售价的增大而增大,可得:()()50027152500m +-≥⨯-,解得:m ≥3,∵16m ≤≤∴36m ≤≤故m 的取值范围为:36m ≤≤.22. 【答案】解:(1)由题意得AD=4,AB=3,EH=4,∴OA=OD=21AD=21×4=2,OE=EH-OH=EH-AB=4-3=1, ∴A (-2,0),E (0,1),∴⎪⎩⎪⎨⎧+⋅=+-⋅=m k m k 2201)2(0,解得⎪⎩⎪⎨⎧=-=141m k , ∴该抛物线的函数表达式为:1412+-=x y . (2)由题意得OM=21GM=21×2=1,∴当x=1时,4311412=+⨯-=y ,∴MN=43. ∴每个B 型活动板房的成本是:425+50×4×43=575(元). (3)由题意得)1065020100)(575(n n w -⨯+-==)]650(2100)[575(n n -+- =)21300100)(575(n n -+-=)21400)(575(n n --=805000255022-+-n n由⎪⎩⎪⎨⎧≤-⨯+≤≤1601065020100650575n n x 得620≤n≤650. ∵805000255022-+-=n n w 的对称轴5.637)2(22550=-⨯-=n 在620≤n≤650之内, ∴当公司将销售单价n(元)定为637.5时,每月销售B 型活动板房所获利润w(元)最大,最大利润是:)5.63721400)(5755.637(⨯--=w =62.5×125=7812.5(元).。
人教版九年级数学上册《二次函数》培优练习(含答案)
人教版九年级数学上册《二次函数》培优练习(含答案)一.选择题1.下列函数是二次函数的是()A.y=x+B.y=3(x﹣1)2C.y=ax2+bx+c D.y=+3x2.抛物线y=x2﹣6x+4的顶点坐标是()A.(3,5)B.(﹣3,5)C.(3,﹣5)D.(﹣3,﹣5)3.抛物线y=(x﹣1)2+2的顶点坐标是()A.(1,2)B.(1,﹣2)C.(﹣1,2)D.(﹣1,﹣2)4.一次函数y=ax+c与二次函数y=ax2+bx+c在同一直角坐标系中大致的图象可能是()A.B.C.D.5.二次函数y=2(x﹣3)2+2图象向左平移6个单位,再向下平移2个单位后,所得图象的函数表达式是()A.y=2x2﹣12x B.y=﹣2x2+6x+12 C.y=2x2+12x+18 D.y=﹣2x2﹣6x+186.如图是抛物线形拱桥,当拱顶高离水面2m时,水面宽4m,水面下降2.5m,水面宽度增加()A.1 m B.2 m C.3 m D.6 m7.二次函数y=﹣3x2+6x变形为y=a(x+m)2+n形式,正确的是()A.y=﹣3(x+1)2﹣3 B.y=﹣3(x﹣1)2﹣3 C.y=﹣3(x+1)2+3 D.y=﹣3(x﹣1)2+38.二次函数y=kx2﹣6x+3的图象与x轴有交点,则k的取值范围是()A.k<3 B.k<3且k≠0C.k≤3D.k≤3且k≠09.已知二次函数y=2x2﹣bx+1,当x<1时,y随x的增大而减小,则实数b的取值范围为()A.b≤4B.b≥2C.b≤2D.b≥410.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如右图所示,则a、b、c满足()A.a>0,b>0,c<0 B.a>0,b<0,c<0 C.a<0,b>0,c>0 D.a>0,b<0,c>0二.填空题11.若函数y=x2﹣2x+1图象与直线有两个交点,则b为.12.若二次函数y=ax2+4ax+c的最大值为4,且图象过点(﹣3,0),则二次函数解析式为:.13.如果y=(k﹣3)x2+k(x﹣3)是二次函数,那么k需满足的条件是.14.如图,抛物线y=﹣2x2+8x﹣6与x轴交于点A,B,把抛物线在x轴及其上方的部分记作C1,将C1向右平移得C2,C2与x轴交于点B,D,若直线y=x+m与C1,C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是.15.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),其部分图象如图所示,下列结论:①b2>4ac;②方程ax2+bx+c=0的两个根是x1=﹣1,x2=3;③a>;④当y>0时,x的取值范围是﹣1<x≤3;⑤当x>0时,y随x增大而增大.上述五个结论中正确的有(填序号)三.解答题16.如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点.(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;(2)当0<x<3时,求y的取值范围.17.某商店经销一种学生用双肩包,已知这种双肩包的成本价为每个30元,市场调查发现,这种双肩包每天的销售量y(个)与销售单价x(元)有如下关系:y=﹣x+60(30≤x≤60).设这种双肩包每天的销售利润为w元.(1)求w与x之间的函数解析式;(2)这种双肩包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)如果物价部门规定这种双肩包的销售单价不高于42元,该商店销售这种双肩包每天要获得200元的销售利润,销售单价应定为多少元?18.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过A(2,0),B(0,﹣1)和C(4,5)三点.(1)求二次函数的解析式,对称轴,顶点坐标;(2)画二次函数的图象并标出图象与x轴的另一个交点为D,求点D的坐标.19.小明投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似的看作一次函数:y=﹣10x+500,在销售过程中销售单价不低于成本价,而每件的利润不高于成本价的60%.(1)设小明每月获得利润为w(元),求每月获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式,并确定自变量x的取值范围.(2)当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?每月的最大利润是多少?(3)如果小明想要每月获得的利润不低于2000元,那么小明每月的成本最少需要多少元?(成本=进价×销售量)20.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请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.(3)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.(4)如图2,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E 点的坐标.参考答案一.选择题1.解:A、y=x+是一次函数,此选项错误;B、y=3(x﹣1)2是二次函数,此选项正确;C、y=ax2+bx+c不是二次函数,此选项错误;D、y=+3x不是二次函数,此选项错误;故选:B.2.解:y=x2﹣6x+4=(x﹣3)2﹣5,故抛物线y=x2﹣6x+4的顶点坐标是:(3,﹣5).故选:C.3.解:y=(x﹣1)2+2的顶点坐标为(1,2).故选:A.4.解:∵一次函数和二次函数都经过y轴上的(0,c),∴两个函数图象交于y轴上的同一点,排除D;当a>0时,二次函数开口向上,一次函数经过一、三象限,排除A;当a<0时,二次函数开口向下,一次函数经过二、四象限,排除B;故选:C.5.解:二次函数y=2(x﹣3)2+2图象向左平移6个单位,再向下平移2个单位后,所得图象的函数表达式是:y =2(x﹣3+6)2+2﹣2,即y=2x2+12x+18.故选:C.6.解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,OA和OB可求出为AB的一半2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),设顶点式y=ax2+2,把A点坐标(﹣2,0)代入得a=﹣0.5,∴抛物线解析式为y=﹣0.5x2+2,当水面下降2.5米,通过抛物线在图上的观察可转化为:当y=﹣2.5时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=﹣2.5与抛物线相交的两点之间的距离,可以通过把y=﹣2.5代入抛物线解析式得出:﹣2.5=﹣0.5x2+2,解得:x=±3,2×3﹣4=2,所以水面下降2.5m,水面宽度增加2米.故选:B.7.解:y=﹣3x2+6x=﹣3(x2﹣2x)=﹣3(x2﹣2x+1﹣1)=﹣3(x﹣1)2+3 故选:D.8.解:∵二次函数y=kx2﹣6x+3的图象与x轴有交点,∴方程kx2﹣6x+3=0(k≠0)有实数根,即△=36﹣12k≥0,k≤3,由于是二次函数,故k≠0,则k的取值范围是k≤3且k≠0.故选:D.9.解:∵y=2x2﹣bx+1,∴对称轴为x=,∵当x<1时,y随x的增大而减小,∴≥1,∴b≥4,故选:D.10.解:∵二次函数的图象开口向上,∴a>0,∵二次函数的图象与y轴的交点在y轴的负半轴上,∴c<0,∵二次函数的对称轴在y轴的右边,∴﹣>0,∴<0,∵a>0,∴b<0,故选:B.二.填空题(共5小题)11.解:将y=x2﹣2x+1和组成方程组得,,整理得,x2﹣x+1﹣b=0,∵两函数有两个交点,∴△>0,∴(﹣)2﹣4(1﹣b)>0,解得b>﹣,故答案为b>﹣.12.解:抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣2,所以抛物线的顶点坐标为(﹣2,4),设抛物线解析式为y=a(x+2)2+4,把(﹣3,0)代入得a•(﹣3+2)2+4=0,解得a=﹣4,所以抛物线解析式为y=﹣4(x+2)2+4.故答案为y=﹣4(x+2)2+4.13.解:∵y=(k﹣3)x2+k(x﹣3)是二次函数,∴k﹣3≠0,解得:k≠3,∴k需满足的条件是:k≠3,故答案为:k≠3.14.解:令y=﹣2x2+8x﹣6=0,即x2﹣4x+3=0,解得x=1或3,则点A(1,0),B(3,0),由于将C1向右平移2个长度单位得C2,则C2解析式为y=﹣2(x﹣4)2+2(3≤x≤5),当y=x+m1与C2相切时,令y=x+m1=y=﹣2(x﹣4)2+2,即2x2﹣15x+30+m1=0,△=﹣8m1﹣15=0,解得m1=﹣,当y=x+m2过点B时,即0=3+m2,m2=﹣3,当﹣3<m<﹣时直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,故答案是:﹣3<m<﹣.15.解:∵抛物线与x轴有2个交点,∴b2﹣4ac>0,即b2>4ac,所以①正确;∵抛物线的对称轴为直线x=1,而点(﹣1,0)关于直线x=1的对称点的坐标为(3,0),∴方程ax2+bx+c=0的两个根是x1=﹣1,x2=3,所以②正确;∵x=﹣=1,即b=﹣2a,而x=﹣1时,y=0,即a﹣b+c=0,∴a+2a+c=0,∴3a+c=0,即a=﹣,所以③错误;∵抛物线与x轴的两点坐标为(﹣1,0),(3,0),∴当﹣1<x<3时,y>0,所以④错误;∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴当x<1时,y随x增大而增大,所以⑤错误.故答案为①②.三.解答题(共5小题)16.解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,∴,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴顶点坐标为(1,﹣4);(2)∵y=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线开口向上,对称轴为x=1,∴当x<1时,y随x的增大而减小,当x>1时,y随x的增大而增大,∴当0<x<1时,当x=0时,y有最大值为﹣3,当x=1时,y有最小值为﹣4,当1<x<3时,当x=3时,y有最大值为0,当x=1时,y有最小值为﹣4,∴当0<x<3时,﹣4≤y<0.17.解:(1)w=(x﹣30)•y=(﹣x+60)(x﹣30)=﹣x2+30x+60x﹣1800=﹣x2+90x﹣1800,w与x之间的函数解析式w=﹣x2+90x﹣1800;(2)根据题意得:w=﹣x2+90x﹣1800=﹣(x﹣45)2+225,∵﹣1<0,当x=45时,w有最大值,最大值是225.(3)当w=200时,﹣x2+90x﹣1800=200,解得x1=40,x2=50,∵50>42,x2=50不符合题意,舍,答:该商店销售这种双肩包每天要获得200元的销售利润,销售单价应定为40元.18.解:(1)把A(2,0),B(0,﹣1),C(4,5)代入得:,解得:,则二次函数解析式为y=x2﹣x﹣1=(x﹣)2﹣,即对称轴为直线x=,顶点坐标为(,﹣);(2)如图所示:y=x2﹣x﹣1,令y=0,得到x2﹣x﹣1=0,解得:x=2或x=﹣1,则D(﹣1,0).19.解:(1)由题意,得:w=(x﹣20)•y=(x﹣20)•(﹣10x+500)=﹣10x2+700x﹣10000,即w=﹣10x2+700x﹣10000(20≤x≤32)(2)对于函数w=﹣10x2+700x﹣10000的图象的对称轴是直线.又∵a=﹣10<0,抛物线开口向下.∴当20≤x≤32时,W随着x的增大而增大,∴当x=32时,W=2160答:当销售单价定为32元时,每月可获得最大利润,最大利润是2160元.(3)取W=2000得,﹣10x2+700x﹣10000=2000解这个方程得:x1=30,x2=40.∵a=﹣10<0,抛物线开口向下.∴当30≤x≤40时,w≥2000.∵20≤x≤32∴当30≤x≤32时,w≥2000.设每月的成本为P(元),由题意,得:P=20(﹣10x+500)=﹣200x+10000∵k=﹣200<0,∴P随x的增大而减小.∴当x=32时,P的值最小,P=3600.最小值答:想要每月获得的利润不低于2000元,小明每月的成本最少为3600元.20.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),∴,解得:.∴所求抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;(2)如答图1,∵抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3,∴其对称轴为x==﹣1,∴设P点坐标为(﹣1,a),当x=0时,y=3,∴C(0,3),M(﹣1,0)∴当CP=PM时,(﹣1)2+(3﹣a)2=a2,解得a=,∴P点坐标为:P1(﹣1,);∴当CM=PM时,(﹣1)2+32=a2,解得a=±,∴P点坐标为:P2(﹣1,)或P3(﹣1,﹣);∴当CM=CP时,由勾股定理得:(﹣1)2+32=(﹣1)2+(3﹣a)2,解得a=6,∴P点坐标为:P4(﹣1,6).综上所述存在符合条件的点P,其坐标为P(﹣1,)或P(﹣1,﹣)或P(﹣1,6)或P(﹣1,);(3)存在,Q(﹣1,2),理由如下:如答图2,点C(0,3)关于对称轴x=﹣1的对称点C′的坐标是(﹣2,3),连接AC′,直线AC′与对称轴的交点即为点Q.设直线AC′函数关系式为:y=kx+t(k≠0).将点A(1,0),C′(﹣2,3)代入,得,解得,所以,直线AC′函数关系式为:y=﹣x+1.将x=﹣1代入,得y=2,即:Q(﹣1,2);(4)过点E作EF⊥x轴于点F,设E(a,﹣a2﹣2a+3)(﹣3<a<0)∴EF=﹣a2﹣2a+3,BF=a+3,OF=﹣a∴S=BF•EF+(OC+EF)•OF四边形BOCE=(a+3)•(﹣a2﹣2a+3)+(﹣a2﹣2a+6)•(﹣a)=﹣a2﹣a+=﹣(a+)2+,∴当a=﹣时,S最大,且最大值为.四边形BOCE此时,点E坐标为(﹣).。
人教版九年级数学上册:第22章:二次函数(培优卷)(含答案)(1)
9. 已知函数 y=|x2 -2x-3|的大致图象如图
值范围是 (
)
D.1 个 4,如果方程 |x2 -2x-3|=m(m 为实数 )有 2 个不相等的实数根,则
m 的取
A . m>3
B. m>4 C. m>3 或 m=0
D. m>4 或 m=0
10. 若实数 a 使关于 x 的二次函数 y=x 2 +(a-1)x-a+2 ,当 x< -1 时, y 随 x 的增大而减小,且使关于
)
A.
B.
C.
D.
4. 已知二次函数 y=ax 2 +bx+c(a ≠ 0)的图象如图 1,则下列结论中正确的是 (
)
A .abc> 0
B .b2 -4ac<0
C. 9a+3b+c> 0
D. c+8a< 0
5. 已知二次函数 y=ax 2 +bx+c 的图象如图 2 所示,则下列说法正确的是 (
)
A .ac< 0
15. 函数 y=ax 2 -2x+2 ,若对满足 3< x < 4 的任意实数 x 都有 y> 0 成立,则实数 a 的取值范围为 16. 已知二次函数 y=(x-m) 2 +2m(m 为常数 ),在自变量 x 的值满足 1≤ x≤ 3 的情况下,与其对应的函数值 y 的最
小值为 4,则 m 的值为 三、解答题 (7' +8' +8' +8' +9'+9 ' +10' +10 ' +12'= 72' ) 17. 已知二次函数经过 (1,1) ,以 (-1, 4), (0, 3).求这个二次函数解析式.
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)含详细答案
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)含详细答案一、二次函数1.如图,对称轴为直线x 1=-的抛物线()2y ax bx c a 0=++≠与x 轴相交于A 、B 两点,其中A 点的坐标为(-3,0).(1)求点B 的坐标;(2)已知a 1=,C 为抛物线与y 轴的交点.①若点P 在抛物线上,且POC BOC S 4S ∆∆=,求点P 的坐标;②设点Q 是线段AC 上的动点,作QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,求线段QD 长度的最大值. 【答案】(1)点B 的坐标为(1,0). (2)①点P 的坐标为(4,21)或(-4,5). ②线段QD 长度的最大值为94. 【解析】 【分析】(1)由抛物线的对称性直接得点B 的坐标.(2)①用待定系数法求出抛物线的解析式,从而可得点C 的坐标,得到BOC S ∆,设出点P 的坐标,根据POC BOC S 4S ∆∆=列式求解即可求得点P 的坐标.②用待定系数法求出直线AC 的解析式,由点Q 在线段AC 上,可设点Q 的坐标为(q,-q-3),从而由QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,得点D 的坐标为(q,q 2+2q-3),从而线段QD 等于两点纵坐标之差,列出函数关系式应用二次函数最值原理求解. 【详解】解:(1)∵A 、B 两点关于对称轴x 1=-对称 ,且A 点的坐标为(-3,0), ∴点B 的坐标为(1,0).(2)①∵抛物线a 1=,对称轴为x 1=-,经过点A (-3,0),∴2a 1b12a 9a 3b c 0=⎧⎪⎪-=-⎨⎪-+=⎪⎩,解得a 1b 2c 3=⎧⎪=⎨⎪=-⎩.∴抛物线的解析式为2y x 2x 3=+-.∴B 点的坐标为(0,-3).∴OB=1,OC=3.∴BOC 13S 1322∆=⨯⨯=. 设点P 的坐标为(p,p 2+2p-3),则POC 13S 3p p 22∆=⨯⨯=. ∵POC BOC S 4S ∆∆=,∴3p 62=,解得p 4=±. 当p 4=时2p 2p 321+-=;当p 4=-时,2p 2p 35+-=, ∴点P 的坐标为(4,21)或(-4,5).②设直线AC 的解析式为y kx b =+,将点A ,C 的坐标代入,得:3k b 0b 3-+=⎧⎨=-⎩,解得:k 1b 3=-⎧⎨=-⎩. ∴直线AC 的解析式为y x 3=--.∵点Q 在线段AC 上,∴设点Q 的坐标为(q,-q-3). 又∵QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,∴点D 的坐标为(q,q 2+2q-3).∴()22239QD q 3q 2q 3q 3q q 24⎛⎫=---+-=--=-++ ⎪⎝⎭.∵a 10<=-,-3302<<- ∴线段QD 长度的最大值为94.2.如图,抛物线y =12x 2+bx ﹣2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,且A (﹣1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标; (2)判断△ABC 的形状,证明你的结论;(3)点M 是抛物线对称轴上的一个动点,当MC +MA 的值最小时,求点M 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y =213x -22x ﹣2,顶点D 的坐标为 (32,﹣258);(2)△ABC 是直角三角形,证明见解析;(3)点M 的坐标为(32,﹣54). 【解析】【分析】(1)因为点A 在抛物线上,所以将点A 代入函数解析式即可求得答案;(2)由函数解析式可以求得其与x 轴、y 轴的交点坐标,即可求得AB 、BC 、AC 的长,由勾股定理的逆定理可得三角形的形状;(3)根据抛物线的性质可得点A 与点B 关于对称轴x 32=对称,求出点B ,C 的坐标,根据轴对称性,可得MA =MB ,两点之间线段最短可知,MC +MB 的值最小.则BC 与直线x 32=交点即为M 点,利用得到系数法求出直线BC 的解析式,即可得到点M 的坐标. 【详解】(1)∵点A (﹣1,0)在抛物线y 212x =+bx ﹣2上,∴2112⨯-+()b ×(﹣1)﹣2=0,解得:b 32=-,∴抛物线的解析式为y 21322x =-x ﹣2. y 21322x =-x ﹣212=(x 2﹣3x ﹣4 )21325228x =--(),∴顶点D 的坐标为 (32528,-). (2)当x =0时y =﹣2,∴C (0,﹣2),OC =2. 当y =0时,21322x -x ﹣2=0,∴x 1=﹣1,x 2=4,∴B (4,0),∴OA =1,OB =4,AB =5.∵AB 2=25,AC 2=OA 2+OC 2=5,BC 2=OC 2+OB 2=20,∴AC 2+BC 2=AB 2.∴△ABC 是直角三角形.(3)∵顶点D 的坐标为 (32528,-),∴抛物线的对称轴为x 32=. ∵抛物线y 12=x 2+bx ﹣2与x 轴交于A ,B 两点,∴点A 与点B 关于对称轴x 32=对称. ∵A (﹣1,0),∴点B 的坐标为(4,0),当x =0时,y 21322x =-x ﹣2=﹣2,则点C 的坐标为(0,﹣2),则BC 与直线x 32=交点即为M 点,如图,根据轴对称性,可得:MA =MB ,两点之间线段最短可知,MC +MB 的值最小.设直线BC的解析式为y=kx+b,把C(0,﹣2),B(4,0)代入,可得:240 bk b=-⎧⎨+=⎩,解得:122 kb⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴y12=x﹣2.当x32=时,y1352224=⨯-=-,∴点M的坐标为(3524-,).【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数的解析式、直角三角形的性质及判定、轴对称性质,解决本题的关键是利用待定系数法求函数的解析式.3.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 x2x3=--+.(2)3210.(3)①2S m4m3=---.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).4.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.5.在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B、C,已知A(﹣1,0),C (0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,P为线段BC上一点,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点D,当△CDP为等腰三角形时,求点P的坐标;(3)如图2,抛物线的顶点为E,EF⊥x轴于点F,N是线段EF上一动点,M(m,0)是x 轴一个动点,若∠MNC=90°,请求出m的取值范围.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)点P的坐标为(1,2)或(2,1)或(3﹣2,23)55 4m-≤≤【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式;(2)由待定系数法即可求得直线BC 的解析式,再设P (t ,3﹣t ),即可得D (t ,﹣t 2+2t +3),即可求得PD 的长,然后分三种情况讨论,求点P 的坐标; (3)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列出关系式m =(n ﹣32)2﹣54,然后根据n 的取值得到最小值. 【详解】解:(1)∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A 、B 、C ,A (﹣1,0),C (0,3),∴103b c c --+=⎧⎨=⎩,解得b =2,c =3.故该抛物线解析式为:y =﹣x 2+2x +3. (2)令﹣x 2+2x +3=0, 解得x 1=﹣1,x 2=3, 即B (3,0),设直线BC 的解析式为y =kx +b ′, 则330b k b ''=⎧⎨+=⎩,解得:k=-1,b’=3故直线BC 的解析式为y =﹣x +3; ∴设P (t ,3﹣t ), ∴D (t ,﹣t 2+2t +3),∴PD =(﹣t 2+2t +3)﹣(3﹣t )=﹣t 2+3t , ∵OB =OC =3,∴△BOC 是等腰直角三角形, ∴∠OCB =45°,当CD =PC 时,则∠CPD =∠CDP , ∵PD ∥y 轴,∴∠CPD =∠OCB =45°, ∴∠CDP =45°, ∴∠PCD =90°,∴直线CD 的解析式为y =x +3, 解2323y x y x x =+⎧⎨=-++⎩得03x y =⎧⎨=⎩或14x y =⎧⎨=⎩∴D (1,4), 此时P (1,2);当CD =PD 时,则∠DCP =∠CPD =45°, ∴∠CDP =90°, ∴CD ∥x 轴, ∴D 点的纵坐标为3,代入y =﹣x 2+2x +3得,3=﹣x 2+2x +3, 解得x =0或x =2, 此时P (2,1);当PC =PD 时,∵PC =2t , ∴2t =﹣t 2+3t ,解得t =0或t =3﹣2, 此时P (3﹣2,2);综上,当△CDP 为等腰三角形时,点P 的坐标为(1,2)或(2,1)或(3﹣2,2) (3)如图2,由(1)y =﹣x 2+2x +3=﹣(x ﹣1)2+4, ∴E (1,4),设N (1,n ),则0≤n ≤4, 取CM 的中点Q (2m ,32), ∵∠MNC =90°,∴NQ =12CM , ∴4NQ 2=CM 2,∵NQ 2=(1﹣2m )2+(n ﹣32)2, ∴4[(1﹣2m )2+(n ﹣32)2]=m 2+9, 整理得,m =(n ﹣32)2﹣54, ∵0≤n ≤4, 当n =32时,m 最小值=﹣54,n =4时,m =5, 综上,m 的取值范围为:﹣54≤m ≤5.【点睛】此题考查了待定系数法求函数的解析式、平行线的性质、二次函数的最值问题、判别式的应用以及等腰直角三角形的性质等知识.此题综合性很强,难度较大,注意掌握数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.6.如图,抛物线22y ax bx =++交x 轴于A (1,0)-,(4,0)B 两点,交y 轴于点C ,与过点C 且平行于x 轴的直线交于另一点221(6)()82x x -+=,点P 是抛物线上一动点. (1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)点E 在x 轴上,若以A ,E ,D ,P 为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P 的坐标;(3)过点P 作直线CD 的垂线,垂足为Q ,若将CPQ V沿CP 翻折,点Q 的对应点为Q '.是否存在点P ,使Q '恰好落在x 轴上?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)213222y x x =-++;点D 坐标为(32),; (2)P 1(0,2); P 2(412,-2);P 3(3412-,-2) ; (3)满足条件的点P 13 132),(13-132). 【解析】 【分析】1)用待定系数法可得出抛物线的解析式,令y=2可得出点D 的坐标(2)分两种情况进行讨论,①当AE 为一边时,AE ∥PD,②当AE 为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,求解点P 坐标(3)结合图形可判断出点P 在直线CD 下方,设点P 的坐标为(a ,213222a a -++),分情况讨论,①当P 点在y 轴右侧时,②当P 点在y 轴左侧时,运用解直角三角形及相似三角形的性质进行求解即可 【详解】解:(1)∵抛物线22y ax bx =++经过A (10)-,,B (40),两点, ∴2016420a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:12a =-,32b =,∴抛物线解析式为:213222y x x =-++; 当2y =时,2132222x x -++=,解得:13x =,20x =(舍),即:点D 坐标为(32),.(2)∵A ,E 两点都在x 轴上,∴AE 有两种可能:①当AE 为一边时,AE ∥PD ,此时点P 与点C 重合(如图1),∴1(0,2)P ,②当AE 为对角线时,P 点、D 点到直线AE (即x 轴)的距离相等, ∴P 点的纵坐标为2-(如图2),把2y =-代入抛物线的解析式,得:2132222x x -++=-, 解得:13412x =,23412x =,∴P 点的坐标为3+41(2)-,341(2)2-, 综上所述:1(0,2)P ; 2P 3+412)-;3P 341(2)2- . (3)存在满足条件的点P ,显然点P 在直线CD 下方,设直线PQ 交x 轴于F ,点P 的坐标为(a ,213222a a -++), ①当P 点在y 轴右侧时(如图3),p CQ x a ==,2132(2)22c p PQ y y a a =-=--++=21322a a -,又∵CQ O FQ P ''∠+∠=18018090CQ P PQC '︒-∠=︒-∠=︒, 90CQ O OCQ ''∠+∠=︒∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒,∴COQ Q FP ''V :V , ∴'''Q C Q PCO Q F=, ∵Q C CQ a '==,2CO =,Q P PQ '==21322a a -,∴213222'a a a Q F-=,∴'3Q F a =-,∴(3)OQ OF Q F a a ''=-=--3=,CQ =CQ '2222'2313CO OQ +=+=即13a =,∴点p 139132-), ②当p 点在y 轴左侧时(如图4),此时0a <,2132022a a -++<,CQ =P x =a -, PQ =2-(213222a a -++)=21322a a -,又∵90CQ O FQ P CQ P PQC '''∠+∠=∠=∠=︒,90CQ O OCQ ''∠+∠=︒,∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒ ∴COQ Q FP ''V :V ,∴'''Q C Q PCO Q F=, ∵Q C CQ a '==-,2CO =,Q P PQ '==21322a a -, ∴213222'a aa Q F--=,∴'3Q F a =-, ∴3()3OQ Q F OF a a ''=-=---=,CQ =CQ '2222'2313CO OQ +=+=此时13a =P 的坐标为(13913--). 综上所述,满足条件的点P 139132-+),(13-913--). 【点睛】此题考查二次函数综合题,解题关键在于运用待定系数法的出解析式,难度较大7.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB :y =kx +b (k <0,b >0),与x 轴交于点A 、与y 轴交于点B ,直线CD 与x 轴交于点C 、与y 轴交于点D .若直线CD 的解析式为y =﹣1k(x+b ),则称直线CD 为直线AB 的”姊线”,经过点A 、B 、C 的抛物线称为直线AB 的“母线”.(1)若直线AB 的解析式为:y =﹣3x +6,求AB 的”姊线”CD 的解析式为: (直接填空);(2)若直线AB 的”母线”解析式为:2142y x x =-+,求AB 的”姊线”CD 的解析式; (3)如图2,在(2)的条件下,点P 为第二象限”母线”上的动点,连接OP ,交”姊线”CD 于点Q ,设点P 的横坐标为m ,PQ 与OQ 的比值为y ,求y 与m 的函数关系式,并求y 的最大值;(4)如图3,若AB 的解析式为:y =mx +3(m <0),AB 的“姊线”为CD ,点G 为AB 的中点,点H 为CD 的中点,连接OH ,若GH =5,请直接写出AB 的”母线”的函数解析式.【答案】(1)1(6)3y x =+;(2)(2,0)、(0,4)、(﹣4,0);(3)当m =﹣32,y 最大值为338;(4)y =x 2﹣2x ﹣3. 【解析】 【分析】(1)由k ,b 的值以及”姊线”的定义即可求解;(2)令x =0,得y 值,令y =0,得x 值,即可求得点A 、B 、C 的坐标,从而求得直线CD 的表达式;(3)设点P 的横坐标为m ,则点P (m ,n ),n =﹣12m 2﹣m+4, 从而求得直线OP 的表达式,将直线OP 和CD 表达式联立并解得点Q 坐标,由此求得P Q y y ,从而求得y =﹣12m 2﹣32m+3,故当m =﹣32,y 最大值为338;(4)由直线AB 的解析式可得AB 的“姊线”CD 的表达式y =﹣1m(x+3),令x =0,得 y 值,令y =0,得x 值,可得点C 、D 的坐标,由此可得点H 坐标,同理可得点G 坐标,由勾股定理得:m 值,即可求得点A 、B 、C 的坐标,从而得到 “母线”函数的表达式. 【详解】(1)由题意得:k =﹣3,b =6, 则答案为:y =13(x+6); (2)令x =0,则y =4,令y =0,则x =2或﹣4,点A 、B 、C 的坐标分别为(2,0)、(0,4)、(﹣4,0), 则直线CD 的表达式为:y =12(x+4)=12x+2; (3)设点P 的横坐标为m ,则点P (m ,n ),n =﹣12m 2﹣m+4, 则直线OP 的表达式为:y =n mx , 将直线OP 和CD 表达式联立得122ny x my x ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩, 解得:点Q (2438m m m --+,222838m m m m +-+-)则P Q y y =﹣12m 2﹣32m+4, y =1P Q P Q Q y y y PQ OQ y y -==-=﹣12m 2﹣32m+3, 当m =﹣32,y 最大值为338; (4)直线CD 的表达式为:y =﹣1m(x+3), 令x =0,则y =﹣3m,令y =0,则x =﹣3, 故点C 、D 的坐标为(﹣3,0)、(0,﹣3m ),则点H (﹣32,﹣32m), 同理可得:点G (﹣32m ,32), 则GH 2=(32+32m )2+(32﹣32m)22, 解得:m =﹣3(正值已舍去),则点A 、B 、C 的坐标分别为(1,0)、(0,3)、(﹣3,0), 则“母线”函数的表达式为:y =a (x ﹣1)(x+3)=a (x 2﹣2x ﹣3), 即:﹣3a =﹣3,解得:a =1,故:“母线”函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3.【点睛】此题是二次函数综合题目,考查了“姊线”的定义,待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,掌握二次函数的有关性质是解答此题的关键.8.如图,已知直线y=﹣2x+4分别交x轴、y轴于点A、B.抛物线过A、B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.(1)如图1,设抛物线顶点为M,且M的坐标是(12,92),对称轴交AB于点N.①求抛物线的解析式;②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;(2)是否存在这样的点D,使得四边形BOAD的面积最大?若存在,求出此时点D的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)①y=﹣2x2+2x+4;;②不存在点P,使四边形MNPD为菱形;;(2)存在,点D的坐标是(1,4).【解析】【分析】(1)①由一次函数图象上点的坐标特征求得点B的坐标,设抛物线解析式为y=a21922x⎛⎫-+⎪⎝⎭,把点B的坐标代入求得a的值即可;②不存在点P,使四边形MNPD为菱形.设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),根据题意知PD∥MN,所以当PD=MN时,四边形MNPD为平行四边形,根据该等量关系列出方程﹣2m2+4m=32,通过解方程求得m的值,易得点N、P的坐标,然后推知PN=MN是否成立即可;(2)设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),P(n,﹣2n+4).根据S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD =4+S△ABD,则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.根据三角形的面积公式得到函数S△ABD=﹣2(n﹣1)2+2.由二次函数的性质求得最值.【详解】解:①如图1,∵顶点M的坐标是19,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴设抛物线解析式为y=21922a x⎛⎫-+⎪⎝⎭(a≠0).∵直线y=﹣2x+4交y轴于点B,∴点B的坐标是(0,4).又∵点B在该抛物线上,∴21922a⎛⎫-+⎪⎝⎭=4,解得a=﹣2.故该抛物线的解析式为:y=219222x⎛⎫--+⎪⎝⎭=﹣2x2+2x+4;②不存在.理由如下:∵抛物线y=219222x⎛⎫--+⎪⎝⎭的对称轴是直线x=12,且该直线与直线AB交于点N,∴点N的坐标是1,32⎛⎫ ⎪⎝⎭.∴93322MN=-=.设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),∴PD=(﹣2m2+2m+4)﹣(﹣2m+4)=﹣2m2+4m.∵PD∥MN.当PD=MN时,四边形MNPD是平行四边形,即﹣2m2+4m=32.解得 m1=12(舍去),m2=32.此时P(32,1).∵PN∴PN≠MN,∴平行四边形MNPD不是菱形.∴不存在点P,使四边形MNPD为菱形;(2)存在,理由如下:设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),∵点P在线段AB上且直线PD⊥x轴,∴P(n,﹣2n+4).由图可知S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD.其中S△BOA=12OB•OA=12×4×2=4.则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.S△ABD=12(y D﹣y P)(x A﹣x B)=y D﹣y P=﹣2n2+2n+4﹣(﹣2n+4)=﹣2n2+4n=﹣2(n﹣1)2+2.当n=1时,S△ABD取得最大值2,S四边形BOAD有最大值.此时点D的坐标是(1,4).【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.9.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),∴AC=32,BC=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).10.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)①DP =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DA=2,DN=185,CD=365,当PQ ∥AB 时,△DPQ ∽△DAB ,;当PQ 与AB 不平行时,②当PQ ∥AB ,DB=DP 时,DN=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 DNDA DC∴=, 95DP ∴=;当PQ 与AB 不平行时,DPQ DBA ∆∆:,DNQ DCA ∴∆∆:,DP DNDB DC∴=, 95DP ∴=;综上所述95DP =; ②当PQ AB ∥,DB DP =时,35DB =,DP DNDA 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.11.如图,已知直线AB 与抛物线C :2y ax 2x c =++ 相交于()1,0A -和点()B 2,3两点.⑴求抛物线C 的函数表达式;⑵若点M 是位于直线AB 上方抛物线上的一动点,以MA MB 、为相邻两边作平行四边形MANB ,当平行四边形MANB 的面积最大时,求此时四边形MANB 的面积S 及点M 的坐标;⑶在抛物线C 的对称轴上是否存在定点F ,使抛物线C 上任意一点P 到点F 的距离等于到直线17y 4=的距离,若存在,求出定点F 的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】⑴2y x 2x 3=-++;⑵当12a =,S □MANB =2S △ABM =274,此时115M ,24⎛⎫ ⎪⎝⎭;⑶存在. 当15F 1,4⎛⎫⎪⎝⎭时,无论x 取任何实数,均有PG PF =. 理由见解析.【解析】 【分析】(1)利用待定系数法,将A ,B 的坐标代入y=ax 2+2x+c 即可求得二次函数的解析式; (2)过点M 作MH ⊥x 轴于H ,交直线AB 于K ,求出直线AB 的解析式,设点M (a ,-a 2+2a+3),则K (a ,a+1),利用函数思想求出MK 的最大值,再求出△AMB 面积的最大值,可推出此时平行四边形MANB 的面积S 及点M 的坐标; (3)如图2,分别过点B ,C 作直线y=174的垂线,垂足为N ,H ,设抛物线对称轴上存在点F ,使抛物线C 上任意一点P 到点F 的距离等于到直线y=174的距离,其中F (1,a ),连接BF ,CF ,则可根据BF=BN ,CF=CN 两组等量关系列出关于a 的方程组,解方程组即可. 【详解】(1)由题意把点(-1,0)、(2,3)代入y=ax 2+2x+c ,得,20443a c a c -+=⎧⎨++=⎩,解得a=-1,c=3,∴此抛物线C 函数表达式为:y=-x 2+2x+3;(2)如图1,过点M 作MH ⊥x 轴于H ,交直线AB 于K ,将点(-1,0)、(2,3)代入y=kx+b中,得,0 23k bk b-+⎧⎨+⎩==,解得,k=1,b=1,∴y AB=x+1,设点M(a,-a2+2a+3),则K(a,a+1),则MK=-a2+2a+3-(a+1)=-(a-12)2+94,根据二次函数的性质可知,当a=12时,MK有最大长度94,∴S△AMB最大=S△AMK+S△BMK=12MK•AH+12MK•(x B-x H)=12MK•(x B-x A)=12×94×3=278,∴以MA、MB为相邻的两边作平行四边形MANB,当平行四边形MANB的面积最大时,S最大=2S△AMB最大=2×278=274,M(12,154);(3)存在点F,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴对称轴为直线x=1,当y=0时,x1=-1,x2=3,∴抛物线与点x轴正半轴交于点C(3,0),如图2,分别过点B,C作直线y=174的垂线,垂足为N,H,抛物线对称轴上存在点F,使抛物线C上任意一点P到点F的距离等于到直线y=174的距离,设F(1,a),连接BF ,CF,则BF=BN=174-3=54,CF=CH=174,由题意可列:2222225 (21)(3)417(31)4aa⎧⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪-+= ⎪⎪⎝⎭⎩,解得,a=154,∴F(1,154).【点睛】此题考查了待定系数法求解析式,还考查了用函数思想求极值等,解题关键是能够判断出当平行四边形MANB的面积最大时,△ABM的面积最大,且此时线段MK的长度也最大.12.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13.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=x2+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=x2﹣4x+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 ,x 2﹣4x+3),则F (x ,﹣x+3), ∵0<x <3,∴EF=﹣x+3﹣(x 2﹣4x+3)=﹣x 2+3x , ∴S △CBE =S △EFC +S △EFB =EF•OD+EF•BD=EF•OB=×3(﹣x 2+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.14.已知抛物线21322y x x =--的图象如图所示: (1)将该抛物线向上平移2个单位,分别交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,则平移后的解析式为 .(2)判断△ABC 的形状,并说明理由.(3)在抛物线对称轴上是否存在一点P ,使得以A 、C 、P 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)213222y x x =--+;(2)△ABC 是直角三角形;(3)存在,302,⎛⎫- ⎪⎝⎭、3222⎛-+ ⎝⎭,、3222⎛-- ⎝⎭,. 【解析】【分析】(1)根据函数图象的平移规律,可得新的函数解析式;(2)根据自变量与函数值的对应关系,可得A ,B ,C 的坐标,根据勾股定理及逆定理,可得答案;(3)根据等腰三角形的定义,分三种情况,可得关于n 的方程,根据解方程,可得答案.【详解】(1)将该抛物线向上平移2个单位,得:y 12=-x 232-x +2. 故答案为y 12=-x 232-x +2; (2)当y =0时,12-x 232-x +2=0,解得:x 1=﹣4,x 2=1,即B (﹣4,0),A (1,0). 当x =0时,y =2,即C (0,2). AB =1﹣(﹣4)=5,AB 2=25,AC 2=(1﹣0)2+(0﹣2)2=5,BC 2=(﹣4﹣0)2+(0﹣2)2=20.∵AC 2+BC 2=AB 2,∴△ABC 是直角三角形;(3)y 12=-x 232-x +2的对称轴是x 32=-,设P (32-,n ),AP 2=(132+)2+n 2254=+n 2,CP 294=+(2﹣n )2,AC 2=12+22=5.分三种情况讨论: ①当AP =AC 时,AP 2=AC 2,254+n 2=5,方程无解; ②当AP =CP 时,AP 2=CP 2,254+n 294=+(2﹣n )2,解得:n =0,即P 1(32-,0);③当AC =CP 时,AC 2=CP 2,94+(2﹣n )2=5,解得:n 1=22+,n 2=22-,P 2(32-,22+),P 3(32-,22-). 综上所述:在抛物线对称轴上存在一点P ,使得以A 、C 、P 为顶点的三角形是等腰三角形,点P 的坐标(32-,0),(32-,22+),(32-,22-). 【点睛】本题考查了二次函数综合题.解(1)的关键是二次函数图象的平移,解(2)的关键是利用勾股定理及逆定理;解(3)的关键是利用等腰三角形的定义得出关于n的方程,要分类讨论,以防遗漏.15.如图,抛物线交轴于点,交轴于点,已知经过点的直线的表达式为.(1)求抛物线的函数表达式及其顶点的坐标;(2)如图①,点是线段上的一个动点,其中,作直线轴,交直线于,交抛物线于,作∥轴,交直线于点,四边形为矩形.设矩形的周长为,写出与的函数关系式,并求为何值时周长最大;(3)如图②,在抛物线的对称轴上是否存在点,使点构成的三角形是以为腰的等腰三角形.若存在,直接写出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.图① 图②【答案】(1)抛物线的表达式为y=-x2-2x+3,顶点C坐标为(-1,4);(2)L=-4m2-12m=-4(m+)2+9;当m=-时,最大值L=9;(3)点Q的坐标为(-1,),(-1,-),(-1,3+),(-1,3-).【解析】试题分析:(1)由直线经过A、B两点可求得这两点的坐标,然后代入二次函数解析式即可求出b、c的值,从而得到解析式,进而得到顶点的坐标;(2)由题意可表示出D、E的坐标,从而得到DE的长,由已知条件可得DE=EF,从而可表示出矩形DEFG的周长L,利用二次函数的性质可求得最大值;(3)分别以点A、点B为圆心,以AB长为半径画圆,圆与对称轴的交点即为所求的点.试题解析:(1)直线y=x+3与x轴相交于A(-3,0 ),与y轴相交于B(0,3)抛物线y=-x2+bx+c经过A(-3,0 ),B(0,3),所以,。
人教中考数学 二次函数 培优练习(含答案)及答案
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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.2.如图,已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),与y 轴交于点C (0,-3),对称轴是直线x =1,直线BC 与抛物线的对称轴交于点D .(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC 的函数表达式;(3)点E 为y 轴上一动点,CE 的垂直平分线交CE 于点F ,交抛物线于P 、Q 两点,且点P 在第三象限.①当线段PQ =34AB 时,求tan ∠CED 的值; ②当以点C 、D 、E 为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的函数表达式为y =x 2-2x -3.(2)直线BC 的函数表达式为y =x -3.(3)①23.①P 1(122),P 2(1-62,74). 【解析】【分析】已知C 点的坐标,即知道OC 的长,可在直角三角形BOC 中根据∠BCO 的正切值求出OB 的长,即可得出B 点的坐标.已知了△AOC 和△BOC 的面积比,由于两三角形的高相等,因此面积比就是AO 与OB 的比.由此可求出OA 的长,也就求出了A 点的坐标,然后根据A 、B 、C 三点的坐标即可用待定系数法求出抛物线的解析式.【详解】(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1, ∴− 221bb a-⨯==1 ∴b=-2 ∵抛物线与y 轴交于点C (0,-3),∴c=-3,∴抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3;(2)∵抛物线与x 轴交于A 、B 两点,当y=0时,x 2-2x-3=0.∴x 1=-1,x 2=3.∵A 点在B 点左侧,∴A (-1,0),B (3,0)设过点B (3,0)、C (0,-3)的直线的函数表达式为y=kx+m ,则033k mm==+⎧⎨-⎩,∴13 km⎧⎨-⎩==∴直线BC的函数表达式为y=x-3;(3)①∵AB=4,PQ=34 AB,∴PQ=3∵PQ⊥y轴∴PQ∥x轴,则由抛物线的对称性可得PM=32,∵对称轴是直线x=1,∴P到y轴的距离是12,∴点P的横坐标为−12,∴P(−12,−74)∴F(0,−74),∴FC=3-OF=3-74=54∵PQ垂直平分CE于点F,∴CE=2FC=52∵点D在直线BC上,∴当x=1时,y=-2,则D(1,-2),过点D作DG⊥CE于点G,∴DG=1,CG=1,∴GE=CE-CG=52-1=32. 在Rt △EGD 中,tan ∠CED=23GD EG =.②P 1(,-2),P 2(1-2-52). 设OE=a ,则GE=2-a , 当CE 为斜边时,则DG 2=CG•GE ,即1=(OC-OG )•(2-a ),∴1=1×(2-a ),∴a=1,∴CE=2,∴OF=OE+EF=2∴F 、P 的纵坐标为-2,把y=-2,代入抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3得:或∵点P 在第三象限.∴P1(-2),当CD 为斜边时,DE ⊥CE ,∴OE=2,CE=1,∴OF=2.5,∴P 和F 的纵坐标为:-52,把y=-52,代入抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3得:x=1-21+2∵点P 在第三象限.∴P 2(-52).综上所述:满足条件为P 1(-2),P 2(1-2,-52). 【点睛】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.3.一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.4.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 b a 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 -=b a-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.5.已知抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-.(1)求证:该抛物线与x 轴总有交点;(2)若该抛物线与x 轴有一个交点的横坐标大于3且小于5,求m 的取值范围;(3)设抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-与y 轴交于点M ,若抛物线与x 轴的一个交点关于直线y x =-的对称点恰好是点M ,求m 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)1?<?m?3<;(3)56m m ==或【解析】【分析】(1)本题需先根据判别式解出无论m 为任何实数都不小于零,再判断出物线与x 轴总有交点.(2)根据公式法解方程,利用已有的条件,就能确定出m 的取值范围,即可得到结果. (3)根据抛物线y=-x 2+(5-m )x+6-m ,求出与y 轴的交点M 的坐标,再确定抛物线与x 轴的两个交点关于直线y=-x 的对称点的坐标,列方程可得结论.【详解】(1)证明:∵()()()222454670b ac m m m ∆=-=-+-=-≥∴抛物线与x 轴总有交点.(2)解:由(1)()27m ∆=-,根据求根公式可知,方程的两根为:x = 即1216x x m =-=-+, 由题意,有 3<-m 6<5+1<?m 3∴<(3)解:令 x = 0, y =6m -+∴ M (0,6m -+)由(2)可知抛物线与x 轴的交点为(-1,0)和(6m -+,0),它们关于直线y x =-的对称点分别为(0 , 1)和(0, 6m -),由题意,可得:6166m m m 或-+=-+=-56m m ∴==或【点睛】本题考查对抛物线与x 轴的交点,解一元一次方程,解一元一次不等式,根的判别式,对称等,解题关键是熟练理解和掌握以上性质,并能综合运用这些性质进行计算.6.如图,抛物线2y ax bx c =++的图象过点(10)(30)(03)A B C ﹣,、,、,.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P ,使得△PAC 的周长最小,若存在,请求出点P 的坐标及△PAC 的周长;若不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,在x 轴上方的抛物线上是否存在点M (不与C 点重合),使得PAM PAC S S ∆∆=?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)223y x x =++-;(2)存在,点(12)P ,1032;(3)存在,点M 坐标为(14), 【解析】【分析】(1)由于条件给出抛物线与x 轴的交点1030A B (﹣,)、(,),故可设交点式13y a x x +=()(﹣),把点C 代入即求得a 的值,减小计算量.(2)由于点A 、B 关于对称轴:直线1x =对称,故有PA PB =,则PAC C AC PC PA AC PC PB ∆++++==,所以当C 、P 、B 在同一直线上时,PAC C AC CB ∆+=最小.利用点A 、B 、C 的坐标求AC 、CB 的长,求直线BC 解析式,把1x =代入即求得点P 纵坐标.(3)由PAM PAC S S ∆∆=可得,当两三角形以PA 为底时,高相等,即点C 和点M 到直线PA 距离相等.又因为M 在x 轴上方,故有//CM PA .由点A 、P 坐标求直线AP 解析式,即得到直线CM 解析式.把直线CM 解析式与抛物线解析式联立方程组即求得点M 坐标.【详解】解:(1)∵抛物线与x 轴交于点1030A B (﹣,)、(,)∴可设交点式13y a x x +=()(﹣) 把点03C (,)代入得:33a ﹣=1a ∴=﹣21323y x x x x ∴+++=-()(﹣)=﹣∴抛物线解析式为223y x x ++=-(2)在抛物线的对称轴上存在一点P ,使得PAC ∆的周长最小.如图1,连接PB 、BC∵点P 在抛物线对称轴直线1x =上,点A 、B 关于对称轴对称PA PB ∴=PAC C AC PC PA AC PC PB ∆∴++++== ∵当C 、P 、B 在同一直线上时,PC PB CB +=最小103003A B C (﹣,)、(,)、(,)AC BC ∴===PAC C AC CB ∆∴+=设直线BC 解析式为3y kx +=把点B 代入得:330k +=,解得:1k =﹣ ∴直线BC :3y x +=﹣132P y ∴+=﹣=∴点12P (,)使PAC ∆. (3)存在满足条件的点M ,使得PAM PAC S S ∆∆=. ∵PAM PAC S S ∆∆=S △PAM =S △PAC∴当以PA 为底时,两三角形等高∴点C 和点M 到直线PA 距离相等∵M 在x 轴上方//CM PA ∴1012A P (﹣,),(,),设直线AP 解析式为y px d += 02p d p d -+=⎧∴⎨+=⎩ 解得:p 1d 1=⎧⎨=⎩∴直线1AP y x +:=∴直线CM 解析式为:3y x +=2323y x y x x =+⎧⎨=-++⎩ 解得:1103x y =⎧⎨=⎩(即点C ),2214x y =⎧⎨=⎩ ∴点M 坐标为14(,)【点睛】考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式,轴对称的最短路径问题,勾股定理,平行线间距离处处相等,一元二次方程的解法.其中第(3)题条件给出点M在x轴上方,无需分类讨论,解法较常规而简单.7.如图,抛物线y=ax2+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=x2﹣4x,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,322a bba+-⎧⎪⎨-⎪⎩==,解得14a b -⎧⎨⎩==,∴抛物线的解析式为y=x 2-4x , 令y=0,得x 2-2x=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 ,x 2-4x ), ∵PA ⊥BA ∴∠PAF+∠BAE=90°, ∵∠PAF+∠FPA=90°, ∴∠FPA=∠BAE 又∠PFA=∠AEB=90° ∴△PFA ∽△AEB,∴PF AF AE BE =,即244213x x x --=-, 解得,x= −1,x=4(舍去) ∴x 2-4x=-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.8.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22FQ,所以72FQ,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FQ=327(-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)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,m 2+(m-4+4)2=52,解得m 1=52,m 2=-52(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 ,∴FQ=32PQ,设P(m,13m2-13m-4)(0<m<4),则Q(m,m-4),∴PQ=m-4-(13m2-13m-4)=-13m2+43m,∴FQ=32(-13m2+43m)=-2(m-2)2+42∵-27<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.9.如图,抛物线交轴于点,交轴于点,已知经过点的直线的表达式为.(1)求抛物线的函数表达式及其顶点的坐标;(2)如图①,点是线段上的一个动点,其中,作直线轴,交直线于,交抛物线于,作∥轴,交直线于点,四边形为矩形.设矩形的周长为,写出与的函数关系式,并求为何值时周长最大;(3)如图②,在抛物线的对称轴上是否存在点,使点构成的三角形是以为腰的等腰三角形.若存在,直接写出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.图① 图②【答案】(1)抛物线的表达式为y=-x2-2x+3,顶点C坐标为(-1,4);(2)L=-4m2-12m=-4(m+)2+9;当m=-时,最大值L=9;(3)点Q的坐标为(-1,),(-1,-),(-1,3+),(-1,3-).【解析】试题分析:(1)由直线经过A、B两点可求得这两点的坐标,然后代入二次函数解析式即可求出b、c的值,从而得到解析式,进而得到顶点的坐标;(2)由题意可表示出D、E的坐标,从而得到DE的长,由已知条件可得DE=EF,从而可表示出矩形DEFG的周长L,利用二次函数的性质可求得最大值;(3)分别以点A、点B为圆心,以AB长为半径画圆,圆与对称轴的交点即为所求的点.试题解析:(1)直线y=x+3与x轴相交于A(-3,0 ),与y轴相交于B(0,3)抛物线y=-x2+bx+c经过A(-3,0 ),B(0,3),所以,,∴,所以抛物线的表达式为y=-x2-2x+3,∵y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,所以,顶点坐标为C(-1,4).(2)因为D在直线y=x+3上,∴D(m,m+3).因为E在抛物线上,∴E(m,-m2-2m+3).DE=-m2-2m+3-(m+3)=-m2-3m.由题意可知,AO=BO,∴∠DAP=∠ADP=∠EDF=∠EFD=45°,∴DE=EF.L=4DE=-4m2-12m.L=-4m2-12m=-4(m+)2+9.∵a=-4<0,∴二次函数有最大值当m=-时,最大值L=9.(3)点Q的坐标为(-1,),(-1,-),(-1,3+),(-1,3-).考点:1、待定系数法;2、正方形的判定;3、二次函数的性质的应用;4、等腰三角形.10.如图,抛物线y=ax2+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)22353y x x=;(2)t>4;(3)∠BOC=60°,C(32,32)【解析】分析:(1)将已知点坐标代入y=ax2+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(13点B(33详解:(1)把点A(13B(33y=ax2+bx得3=393a ba b⎧+⎪⎨-=+⎪⎩,解得33533ab⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴y=22353x+(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(13B(33∴∠AOF=60°,∠BOF=30°,∴∠AOB=90°,∴∠ABO=30°.当OC⊥AB时,∠BOC=60°,点C坐标为(323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.。
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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,已知二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与x 轴相交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴相交于点C (0,﹣3). (1)求这个二次函数的表达式;(2)若P 是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH ⊥x 轴于点H ,与BC 交于点M ,连接PC .①求线段PM 的最大值;②当△PCM 是以PM 为一腰的等腰三角形时,求点P 的坐标.【答案】(1)二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3;(2)①PM 最大=94;②P (2,﹣3)或(22﹣2). 【解析】 【分析】(1)根据待定系数法,可得答案;(2)①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,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;②根据等腰三角形的定义,可得方程,根据解方程,可得答案. 【详解】(1)将A ,B ,C 代入函数解析式,得09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,这个二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3; (2)设BC 的解析式为y=kx+b , 将B ,C 的坐标代入函数解析式,得303k b b +=⎧⎨=-⎩,解得13k b =⎧⎨=-⎩, BC 的解析式为y=x ﹣3,设M (n ,n ﹣3),P (n ,n 2﹣2n ﹣3),PM=(n﹣3)﹣(n2﹣2n﹣3)=﹣n2+3n=﹣(n﹣32)2+94,当n=32时,PM最大=94;②当PM=PC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n2﹣2n﹣3+3)2,解得n1=0(不符合题意,舍),n2=2,n2﹣2n﹣3=-3,P(2,-3);当PM=MC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n﹣3+3)2,解得n1=0(不符合题意,舍),n2=3+2(不符合题意,舍),n3=3-2,n2﹣2n﹣3=2-42,P(3-2,2-42);综上所述:P(2,﹣3)或(3-2,2﹣42).【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰三角形等知识,综合性较强,解题的关键是认真分析,弄清解题的思路有方法.2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+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=﹣x2+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=-1 3x+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.3.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=﹣t 2+2t+3﹣3,即﹣t 2+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=﹣t 2+2t+3,AQ=t ,KE=3﹣t ,PQ=﹣t 2+2t+3﹣3=﹣t 2+2t , ∵∠APQ+∠KPE=∠APQ+∠PAQ=90°, ∴∠PAQ=∠KPE ,且∠PKE=∠PQA , ∴△PKE ∽△AQP , ∴,即,即t 2﹣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22﹣2,2;(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 bb+=⎧⎨=-⎩,∴343 kb⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴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,34x2﹣94x﹣3),∴DH=|34x2﹣3x|,∵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AB 2、BC 2、AC 2,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 =BD=②当DF =BD=,③当BF =DFm =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 x 222(21)(0)1BF m m =-+-=+222(10)(2)45DF m m m =-+-=-+①当BF =BD 2122m +=m =7∴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.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =x 2﹣2x +a ﹣3,当a =0时,抛物线与y 轴交于点A ,将点A 向右平移4个单位长度,得到点B .(1)求点B 的坐标;(2)将抛物线在直线y =a 上方的部分沿直线y =a 翻折,图象的其他部分保持不变,得到一个新的图象,记为图形M ,若图形M 与线段AB 恰有两个公共点,结合函数的图象,求a 的取值范围.【答案】(1)A (0,﹣3),B (4,﹣3);(2)﹣3<a ≤0;【解析】【分析】(1)由题意直接可求A ,根据平移点的特点求B ;(2)图形M 与线段AB 恰有两个公共点,y =a 要在AB 线段的上方,当函数经过点A 时,AB 与函数两个交点的临界点;【详解】解:(1)A (0,﹣3),B (4,﹣3);(2)当函数经过点A 时,a =0,∵图形M 与线段AB 恰有两个公共点,∴y =a 要在AB 线段的上方,∴a >﹣3∴﹣3<a ≤0;【点睛】本题二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数图象的特点,函数与线段相交的交点情况是解题的关键.7.如图,抛物线25(0)y ax bx a =+-≠经过x 轴上的点A (1,0)和点B 及y 轴上的点C ,经过B 、C 两点的直线为y x n =+.①求抛物线的解析式.②点P 从A 出发,在线段AB 上以每秒1个单位的速度向B 运动,同时点E 从B 出发,在线段BC 上以每秒2个单位的速度向C 运动.当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t 秒,求t 为何值时,△PBE 的面积最大并求出最大值.③过点A 作AM BC ⊥于点M ,过抛物线上一动点N (不与点B 、C 重合)作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q .若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点N 的横坐标.【答案】①265y x x =-+-;②当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为22③点N 的横坐标为:4或5412+或5412. 【解析】【分析】 ①点B 、C 在直线为y x n =+上,则B (﹣n ,0)、C (0,n ),点A (1,0)在抛物线上,所以250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,解得1a =-,6b =,因此抛物线解析式:265y x x =-+-;②先求出点P 到BC 的高h 为2sin 45(4)2BP t ︒=-,于是21122(4)2(2)222222PBE S BE h t t t ∆=⋅=⨯-⨯=-+2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为22③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,所以点A 到直线BC 的距离22d =N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN 为等腰直角三角形,即22NQ PQ ==4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,所以265(5)4m m m -+---=解得11m =(舍去),24m =,Ⅱ.4NH HP +=,()25654m m m ---+-=解得1541m +=,2541m -=去),Ⅲ.4NH HP -=,()265[(5)]4m m m --+----=,解得152m =(舍去),2m =【详解】解:①∵点B 、C 在直线为y x n =+上,∴B (﹣n ,0)、C (0,n ),∵点A (1,0)在抛物线上, ∴250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,∴1a =-,6b =,∴抛物线解析式:265y x x =-+-;②由题意,得,4PB t =-,2BE t =,由①知,45OBC ︒∠=,∴点P 到BC 的高h为sin 45)BP t ︒=-,∴211(4)2(2)2222PBE S BE h t t t ∆=⋅=⨯-⨯=-+ 当2t =时,△PBE的面积最大,最大值为③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,∴点A 到直线BC的距离d =过点N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN为等腰直角三角形,即NQ PQ ==∴4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,∴265(5)4m m m -+---=解得11m =,24m =,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,∴4m =;Ⅱ.4NH HP +=,∴()25654m m m ---+-=解得15412m +=,25412m -=, ∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,5m >,∴541m +=, Ⅲ.4NH HP -=, ∴()265[(5)]4m m m --+----=,解得15412m +=,25412m -=, ∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,0m <,∴541m -=, 综上所述,若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,点N 的横坐标为:4或5412+或5412-. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质、平行四边形的判定与性质是解题的关键.8.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 =ax 2+bx +c 经过点A (﹣4,0)、B (2,0),C (0,6), ∴16404206a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:34326a b c ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩, 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 PE AE =,分三种情况讨论:当PA =PE n =1,此时P (﹣1,1);当PA =AE =n =,此时点P 坐标为(﹣1,);当PE =AE =n =﹣2P 坐标为:(﹣1,﹣2).综上所述:P 点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,1,﹣2). 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.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QR①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 =NQ QC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=AMAC=NQQC,∴AM=657,∵△APR是等边三角形,∴∠APM=60°,∵PM=PR,cos30°=AMAP,∴AP=121919,PM=RM=61919,∴MC=22AC AM-=141919,∴PC=CM﹣PM=81919,∵PK CP CKQN CQ CN==,∴CK=2819,PK=12319,∴OK=CK﹣CO=919,∴点P坐标(﹣919,123),∴PA+PC+PG的最小值为219,此时点P的坐标(﹣919,123).考点:二次函数综合题;旋转的性质;最值问题;压轴题.10.如图,抛物线y=ax2+c(a≠0)经过C(2,0),D(0,﹣1)两点,并与直线y=kx交于A、B两点,直线l过点E(0,﹣2)且平行于x轴,过A、B两点分别作直线l的垂线,垂足分别为点M、N.(1)求此抛物线的解析式;(2)求证:AO=AM;(3)探究:①当k=0时,直线y=kx与x轴重合,求出此时的值;②试说明无论k取何值,的值都等于同一个常数.【答案】解:(1)y=x2﹣1(2)详见解析(3)详见解析【解析】【分析】(1)把点C、D的坐标代入抛物线解析式求出a、c,即可得解。