2020中考数学二次函数压轴题(含答案)

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2020年九年级数学中考二轮复习:《二次函数综合》压轴题专题训练(含答案)

2020年九年级数学中考二轮复习:《二次函数综合》压轴题专题训练(含答案)

《二次函数综合》压轴题专题训练1.定义:关于x轴对称且对称轴相同的两条抛物线叫作“同轴对称抛物线”.例如:y=(x﹣1)2﹣2的“同轴对称抛物线”为y=﹣(x﹣1)2+2.(1)满足什么条件的抛物线与其“同轴对称抛物线”的顶点重合:.(2)求抛物线y=﹣x2+x+1的“同轴对称抛物线”.(3)如图,在平面直角坐标系中,点B是抛物线L:y=ax2﹣4ax+1上一点,点B的横坐标为1,过点B作x轴的垂线,交抛物线L的“同轴对称抛物线”于点C,分别作点B、C关于抛物线对称轴对称的点B′、C′,连接BC、CC′、B′C′、BB′,设四边形BB′C′C的面积为S(S>0).①当四边形BB′C′C为正方形时,求a的值.②当抛物线L与其“同轴对称抛物线”围成的封闭区域内(不包括边界)共有11个横、纵坐标均为整数的点时,直接写出a的取值范围.2.已知抛物线C:y=ax2+bx+c向左平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度得到抛1物线C:y=x2.2(1)直接写出抛物线C的解析式;1与x轴交于A,B两点,点A在点B的左侧,点P(,t)(2)如图1,已知抛物线C1在抛物线C上,QB⊥PB交抛物线于点Q.求点Q的坐标;1上,EM∥x轴,点E在点M的左侧,过点M的直线MD与抛(3)已知点E,M在抛物线C2物线C只有一个公共点(MD与y轴不平行),直线DE与抛物线交于另一点N.若线段2NE=DE,设点M,N的横坐标分别为m,n,直接写出m和n的数量关系(用含m的式子表示n)为.3.如图1,抛物线y=x2+bx+c过点A(4,﹣1),B(0,﹣),点C为直线AB下方抛物线上一动点,M为抛物线顶点,抛物线对称轴与直线AB交于点N.(1)求抛物线的表达式与顶点M的坐标;(2)在直线AB上是否存在点D,使得以C,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请求出D点坐标;(3)在y轴上是否存在点Q,使∠AQM=45°?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点为A(﹣1,0),B(2,0)且与y轴交于点C,OA=OC.(1)求该抛物线的表达式;(2)点C关于x轴的对称点为C1,M是线段BC1上的一个动点(不与B、C1重合),ME⊥x轴,MF⊥y轴,垂足分别为E、F,当点M在什么位置时,矩形MFOE的面积最大?说明理由;(3)已知点P时直线y=x+1上的动点,点Q为抛物线上的动点,当以C、C1、P、Q 为顶点的四边形为平行四边形时,求出相应的点P和点Q的坐标.5.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴相交于点C,M是抛物线的顶点,直线x=1是抛物线的对称轴,且点C的坐标为(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)已知P为线段MB上一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D.若PD=m,△PCD的面积为S.①求S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;②当S取得最值时,求点P的坐标.(3)在(2)的条件下,在线段MB上是否存在点P,使△PCD为等腰三角形?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.6.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C(1,4),交x轴于A、B两点,交y 轴于点D,其中点B的坐标为(3,0).(1)求抛物线的解析式;=3,请求出点P的坐标.(2)如图2,点P为直线BD上方抛物线上一点,若S△PBD(3)如图3,M为线段AB上的一点,过点M作MN∥BD,交线段AD于点N,连接MD,若△DNM∽△BMD,请求出点M的坐标.7.已知抛物线交x轴于A,B两点(A在B右边),A(3,0),B(1,0)交y轴于C点,C(0,3),连接AC;(1)求抛物线的解析式;(2)P为抛物线上的一点,作PE⊥CA于E点,且CE=3PE,求P点坐标;(3)将原抛物线向上平移1个单位抛物线的对称轴交x轴于H点,过H作直线MH,NH,当MH⊥NH时,求MN恒过的定点坐标.:y=(x﹣1)2+k(k>0)经过y轴上的点A,顶点为B.抛物线8.如图,已知抛物线l1l:y=(x﹣h)2+2﹣h(h≥2)的顶点为D,直线y=﹣x+b经过A,B,D三点,两抛物2线交于点C.(1)求b的值和点B的坐标;(2)设点C的横坐标为m,探究m与h之间的数量关系;(3)当△ABC是直角三角形时,求h的值.9.综合与探究.如图1,抛物线y=x2﹣x﹣2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线交y轴于点E(0,2).(1)求A,B,C三点的坐标及直线BE的解析式.(2)如图2,过点A作BE的平行线交抛物线于点D,点P是抛物线上位于线段AD下方的一个动点,连接PA,PD,求OAPD面积的最大值.(3)若(2)中的点P为抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使得以A,D,P,Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与直线BC交于点D.(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使|BM﹣CM|的值最大,求出点M的坐标;(3)点E为直线BC上一动点,过点E作y轴的平行线EF,与抛物线交于点F问是否存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,直接写出点E的坐标.11.如图1,抛物线y=ax2+2ax+c(a≠0)与x轴交于点A,B(1,0)两点,与y轴交于点C,且OA=OC.(1)求抛物线的解析式;(2)点D是抛物线顶点,求△ACD的面积;(3)如图2,射线AE交抛物线于点E,交y轴的负半轴于点F(点F在线段AE上),点P是直线AE下方抛物线上的一点,S=,求△APE面积的最大值和此动点P的坐标.△ABE12.图①,抛物线y=﹣2x2+bx+c过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,交y轴于点C,连接BC.(1)求该抛物线的表达式和对称轴;(2)点D是抛物线对称轴上一动点,当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求所有符合条件的点D的坐标;(3)如图2,将抛物线在BC上方的图象沿BC折叠后与y轴交与点E,求点E的坐标.13.已知,抛物线y=ax2,其中a>0.(1)如图1,若点A、B是此抛物线上两点,且分属于y轴两侧,连接AB与y轴相交于点C,且∠AOB=90°.求证:CO=;(2)如图2,若点A是此抛物线上一点,过点A的直线恰好与此抛物线仅有一个交点,且与y轴交于点B,与x轴相交于点C.求证:AC=BC.14.如图,抛物线y=ax2﹣x+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,连结AC,已知B(1﹣,0),且抛物线经过点D(2,﹣2).(1)求抛物线的解析式;(2)若点E是抛物线上位于x轴下方的一点,且S△ACE =S△ABC,求E的坐标;(3)若点P是y轴上一点,以P、A、C三点为顶点的三角形是等腰三角形,求P点的坐标.15.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+4分别与x轴、y轴相交于点B、C,经过点B、C的抛物线y=﹣+bx+c与x轴的另一个交点为A.(1)求出抛物线表达式,并求出点A坐标.(2)已知点D在抛物线上,且横坐标为3,求出△BCD的面积;(3)点P是直线BC上方的抛物线上一动点,过点P作PQ垂直于x轴,垂足为Q.是否存在点P,使得以点A、P、Q为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.解:(1)∵“同轴对称抛物线”的顶点重合,∴顶点关于x轴对称且重合,∴顶点在x轴上,故答案为:顶点在x轴上;(2)∵y=﹣x2+x+1=﹣(x﹣1)2+,∴“同轴对称抛物线”的顶点坐标为(1,﹣),∴y=(x﹣1)2﹣;(3)①由题可知,B(1,1﹣3a),∴C(1,3a﹣1),∵抛物线y=ax2﹣4ax+1的对称轴为x=2,∴B'(3,1﹣3a),C'(3,3a﹣1),∴BB'=CC'=2,∴BC=2﹣6a或BC=6a﹣2,∴2﹣6a=2或6a﹣2=2,∴a=0(舍去)或a=;②函数的对称轴为x=2,函数L的顶点坐标为(2,1﹣4a),∵L与“同轴对称抛物线”是关于x轴对称的,所以整数点也是对称的出现,∵抛物线L与其“同轴对称抛物线”围成的封闭区域内,在x轴上的整数点可以是3个或5个,∴L与x轴围城的区域的整数点为4个或3个;当a>0时,当x=1时,﹣2≤1﹣3a<﹣1,∴<a≤1,当x=2时,1﹣4a<﹣2,∴a>,∴<a≤1;当a<0时,当x=2时,1﹣4a≤2,∴a≥﹣,当x=﹣1时,5a+1<0,∴a<﹣,∴﹣≤a<﹣;综上所述:<a≤1或﹣≤a<﹣.2.解:(1)由已知可知,抛物线C:y=x2向右平移1个单位长度,再向下平移4个单位2:y=ax2+bx+c,长度得到抛物线C1:y=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线C1故答案为y=(x﹣1)2﹣4;(2)∵y=(x﹣1)2﹣4,令y=0,(x﹣1)2﹣4=0,解得x=3或x=﹣1,∴A(﹣1,0),B(3,0),上,∵点P(,t)在抛物线C1∴t=(﹣1)2﹣4,解得t=﹣,∴P(,﹣),设Q(t,t2﹣2t﹣3),过点P作PM⊥x轴交于点M,过点Q作QN⊥x轴交于点N,∵BQ⊥BP,∴∠QBN+∠MBP=∠QBN+∠MQN=90°,∴∠BQN=∠PBM,∴△BNQ∽△QMP,∴=,∴=,∴t=﹣或t=3,∵Q点在第二象限,∴t=﹣,∴Q(﹣,);(3)∵点M与N在y=x2上,∴M(m,m2),N(n,n2)∵EM∥x轴,∴E(﹣m,m2),设MD的解析式为y=kx+b,∴m2=km+b,∴b=m2﹣km,∴y=kx+m2﹣km,∵直线MD与抛物线y=x2只有一个交点,∴kx+m2﹣km=x2,∴△=k2﹣4(m2+km)=0,∴k=2m,∴直线MD的解析式为y=2mx﹣m2,∵NE=DE,∴D(﹣2m﹣n,2m2﹣n2),∴2m2﹣n2=2m(﹣2m﹣n)﹣m2,整理得,n2﹣2mn﹣7m2=0,∴n=(1±2)m,故答案为n=(1±2)m.3.解:(1)将点A(4,﹣1),B(0,﹣)代入抛物线y=x2+bx+c,得,解得,∴y=x2﹣x﹣,∴M点的坐标为(1,﹣4);(2)设直线AB的表达式为y=mx+n,∴,解得,∴y=x﹣;当x=1时,y=﹣3,∴N(1,﹣3),∴MN=1;①若MN为平行四边形的一边时,则有CD∥MN,且CD=MN,设C(t,t2﹣t﹣),则D(t,t﹣),∴CD=t﹣﹣(t2﹣t﹣)=1,∴t=3或t=1(舍去),∴D(3,﹣);②若MN为平行四边形的对角线,设D(t,t﹣),则C(2﹣t,﹣t﹣),将点C代入抛物线解析式得,(2﹣t)2﹣(2﹣t)﹣=﹣t﹣,∴t=﹣1或t=1(舍去),∴D(﹣1,﹣);综上所述:符合条件的D点坐标为(3,﹣)或(﹣1,﹣);(3)在对称轴上取点P(1,﹣1),∴PA=PM=3,∠APM=90°,以P为圆心,PA为半径作圆交y轴于点Q,∴∠AQM=∠APM=45°,作PE⊥y轴交于点E,∴PE=1,∵PQ=3,∴EQ==2,∴Q点坐标为(0,﹣1+2)或(0,﹣1﹣2).4.解:(1)∵点A (﹣1,0)∴OA =1,∵OA =OC =1,且点C 在y 轴负半轴,∴点C (0,﹣1)∵抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的交点为A (﹣1,0),B (2,0)且与y 轴交于点C , ∴ 解得:∴抛物线的表达式为:y =x 2﹣x ﹣1;(2)∵点C 关于x 轴的对称点为C 1,∴C 1(0,1),∵点B (2,0),点C 1(0,1),∴直线BC 1的解析式为:y =﹣x +1,∴设点M 坐标为(m ,﹣m +1)∴MF =m ,ME =﹣m +1,∴矩形MFOE 的面积=MF ×ME =m ×(﹣m +1)=﹣m 2+m =﹣(m ﹣1)2+, ∴当m =1时,矩形MFOE 的最大面积为,此时点M 的坐标为(1,),即点M 为线段C 1B 中点时,S 矩形MFOE 最大;(3)由题意,C (0,﹣1),C 1(0,1),以C 、C 1、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形,分以下两种情况:①C 1C 为边,则C 1C ∥PQ ,C 1C =PQ ,设P (m ,m +1),Q (m ,m 2﹣m ﹣1),∴|(m 2﹣m ﹣1)﹣(m +1)|=2,解得:m 1=4,m 2=﹣2,m 3=2,m 4=0(舍),P 1(4,3),Q 1(4,5);P 2(﹣2,0),Q 2(﹣2,2);P 3(2,2),Q 3(2,0) ②C 1C 为对角线,∵C 1C 与PQ 互相平分,C 1C 的中点为(0,0),∴PQ 的中点为(0,0),设P (m ,m 2﹣m +1),则Q (﹣m ,m 2+m ﹣1) ∴(m +1)+(m 2+m ﹣1)=0,解得:m 1=0(舍去),m 2=﹣2,∴P 4(﹣2,0),Q 4(2,0);综上所述,点P 和点Q 的坐标为:P 1(4,3),Q 1(4,5)或P 2(﹣2,0),Q 2(﹣2,2)或P 3(2,2),Q 3(2,0)或P 4(﹣2,0),Q 4(2,0).5.解:(1)∵直线x =1是抛物线的对称轴,且点C 的坐标为(0,3),∴c =3,﹣=1,∴b =2,∴抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3;(2)①∵y =﹣x 2+2x +3=﹣(x ﹣1)2+4,∴点M (1,4),∵抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3与x 轴相交于A ,B 两点(点A 位于点B 的左侧), ∴0=﹣x 2+2x +3∴x 1=3,x 2=﹣1,∴点A (﹣1,0),点B (3,0),∵点M (1,4),点B (3,0)∴直线BM 解析式为y =﹣2x +6,∵点P 在直线BM 上,且PD ⊥x 轴于点D ,PD =m ,∴点P (3﹣,m ),∴S △PCD =×PD ×OD =m ×(3﹣)=﹣m 2+m ,∵点P 在线段BM 上,且点M (1,4),点B (3,0),∴0<m ≤4∴S与m之间的函数关系式为S=﹣m2+m(0<m≤4)②∵S=﹣m2+m=﹣(m﹣3)2+,∴当m=3时,S有最大值为,∴点P(,3)∵0<m≤4时,S没有最小值,综上所述:当m=3时,S有最大值为,此时点P(,3);(3)存在,若PC=PD=m时,∵PD=m,点P(3﹣,m),点C(0,3),∴(3﹣﹣0)2+(m﹣3)2=m2,∴m1=18+6(舍去),m2=18﹣6,∴点P(﹣6+3,18﹣6);若DC=PD=m时,∴(3﹣﹣0)2+(﹣3)2=m2,∴m3=﹣2﹣2(舍去),m4=﹣2+2,∴点P(4﹣,﹣2+2);若DC=PC时,∴(3﹣﹣0)2+(m﹣3)2=(3﹣﹣0)2+(﹣3)2,∴m5=0(舍去),m6=6(舍去)综上所述:当点P的坐标为:(﹣6+3,18﹣6)或(4﹣,﹣2+2)时,使△PCD为等腰三角形.6.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,将点B(3,0)代入得,(3﹣1)2×a+4=0.解得:a=﹣1.∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3.(2)过点P作PQ∥y轴交DB于点Q,∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3∴D(0,3).设直线BD的解析式为y=kx+b,∴,解得:,∴直线BD的解析式为y=﹣x+3.设P(m,﹣m2+2m+3),则Q(m,﹣m+3),∴PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.∵S△PBD =S△PQD+S△PQB,∴S△PBD=(3﹣m)=PQ=﹣m,∵S△PBD=3,∴﹣m=3.解得:m1=1,m2=2.∴点P的坐标为(1,4)或(2,3).(3)∵B(3,0),D(0,3),∴BD==3,设M(a,0),∵MN∥BD,∴△AMN∽△AMD,∴,即.∴MN=(1+a),DM==,∵△DNM∽△BMD,∴,∴DM2=BD•MN.∴9+a2=3(1+a).解得:a=或a=3(舍去).∴点M的坐标为(,0).7.解:(1)∵抛物线过A(3,0),B(1,0),∴可设抛物线的解析式为y=a(x﹣3)(x﹣1)(a≠0),把c(0,3)代入,得3a=3,∴a=1,∴抛物线的解析式是y=(x﹣3)(x﹣1)=x2﹣4x+3,即y=x2﹣4x+3;(2)过点P作PD⊥x轴于点D,过E作EF⊥y轴于F,延长FE与PD交于点G,如图1,∵A(3,0),C(0,3),∴OA=OC=3,∴∠OAC=45°,∵FG∥OA,∴∠CEF=45°,∴CF=EF=CE,∵PE⊥CA,∴∠PEG=45°,∴PG=EG=PE,∵CE=3PE,∴EF=3FG,设EF=3m,则PG=EG=m,FG=4m,∴DG=OF=OC﹣CF=3﹣3m,PD=PG+DG=3﹣2m,∴P(4m,3﹣2m),把P(4m,3﹣2m)代入y=x2﹣4x+3中得,3﹣2m=16m2﹣16m+3,∴m=,或m=0(舍去),∴P(,);(3)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线y=x2﹣4x+3的顶点为(2,﹣1),∵将原抛物线向上平移1个单位抛物线的对称轴交x轴于H点,∴H(2,0),由题意知,点H是新抛物线的顶点,∴新抛物线的解析式为y=(x﹣2)2,设M(m,(m﹣2)2),N(n,(n﹣2)2),过M作MK⊥x轴于点K,过点N作NL⊥x轴于点L,则MK=(m﹣2)2,KH=2﹣m,HL=n﹣2,NL=(n﹣2)2,∵MH⊥NH,∴∠MHK+∠HMK=∠MHK+∠NHL=90°,∴∠HMK=∠NHL,∵∠MKH=∠HLN=90°,∴△KHM∽△LNH,∴,,∴,∴,设直线MN的解析式为:y=kx+b(k≠0),则,∴,∴直线MN的解析式为:,当x=2时,y=﹣(m2﹣4m+3)=m2﹣4m+4﹣m2+4m﹣3=1,∴MN恒过的定点(2,1).8.解:(1)∵y=(x﹣1)2+k(k>0)经过y轴上的点A,顶点为B,∴A(0,1+k),B(1,k),∵y=(x﹣h)2+2﹣h(h≥2)的顶点为D,∴D(h,2﹣h),∵直线y=﹣x+b经过A,D,∴,∴,∴b的值为2,点B的坐标为(1,1);:y=(x﹣1)2+1,(2)由(1)知,抛物线l1∵点C的横坐标为m,两抛物线交于点C.∴(m﹣1)2+1=(m﹣h)2﹣h+2,整理得2mh﹣2m=h2﹣h∵h≥2∴m==;(3)当AC⊥AB时,则直线AC解析式为:y=x+2,∴∴(舍去),,∴点C坐标为(3,5),∴3=∴h=6;当BC⊥AB时,则直线BC解析式为:y=x,∴∴(舍去),∴点C坐标为(2,2),∴2=∴h=4;9.解:(1)令y=0,则x2﹣x﹣2=0,解得x=4或x=﹣1,∴A(﹣1,0),B(4,0),令x=0,则y=﹣2,∴C(0,﹣2),设直线BE的解析式为y=kx+b,将B(4,0)、E(0,2)代入得,,解得:,∴y=﹣x+2;(2)由题意可设AD的解析式为y=﹣x+m,将A(﹣1,0)代入,得到m=﹣,∴y=﹣x﹣,联立,解得:,,∴D(3,﹣2),过点P作PF⊥x轴于点F,交AD于点N,过点D作DG⊥x轴于点G.∴S△APD =S△APN+S△DPN=PN•AF+PN•FG=PN(AF+FG)=PN•AG=×4PN=2PN,设P(a,﹣a2﹣a﹣2),则N(a,﹣a﹣),∴PN=﹣a2+a+,∴S△APD=﹣a2+2a+3=﹣(a﹣1)2+4,∵﹣1<0,﹣1<a<3,∴当a=1时,△APD的面积最大,最大值为4;(3)存在;①当PD与AQ为平行四边形的对边时,∵AQ∥PD,AQ在x轴上,∴P(0,﹣2),∴PD=3,∴AQ=3,∵A(﹣1,0),∴Q(2,0)或Q(﹣4,0);②当PD与AQ为平行四边形的对角线时,PD与AQ的中点在x轴上,∴P点的纵坐标为2,∴P(,2)或P(,2),∴PD的中点为(,0)或(,0),∵Q点与A点关于PD的中点对称,∴Q(,0)或Q(,0);综上所述:点Q的坐标为(2,0)或(﹣4,0)或(,0)或(,0).10.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(1,0)、B(3,0)、C(0,3),∴,解得,∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3;(2)∵抛物线对称轴是线段AB的垂直平分线,∴AM=BM,由三角形的三边关系,|BM﹣CM|=|AM﹣CM|<AC,∴点A、C、M三点共线时,|BM﹣CM|最大,设直线AC的解析式为y=mx+n,则,解得,又∵抛物线对称轴为直线x =﹣=2,∴x =2时,y =﹣3×2+3=﹣3,故,点M 的坐标为(2,﹣3);(3))∵OB =OC =3,OB ⊥OC ,∴△BOC 是等腰直角三角形,∵EF ∥y 轴,直线BC 的解析式为y =﹣x +3,∴△DEF 只要是直角三角形即可与△BOC 相似,∵D (2,1),A (1,0),B (3,0),∴点D 垂直平分AB 且到点AB 的距离等于AB ,∴△ABD 是等腰直角三角形,∴∠ADB =90°,如图,①点F 是直角顶点时,点F 的纵坐标与点D 的纵坐标相同,是1,∴x 2﹣4x +3=1,整理得x 2﹣4x +2=0,解得x =2±, 当x =2﹣时,y =﹣(2﹣)+3=1+, 当x =2+时,y =﹣(2+)+3=1﹣, ∴点E 1(2﹣,1+)E 2(2+,1﹣), ②点D 是直角顶点时,联立, 解得,,当x =1时,y =﹣1+3=2,当x =4时,y =﹣4+3=﹣1,∴点E 3(1,2),E 4(4,﹣1),综上所述,存在点E 1(2﹣,1+)或E 2(2+,1﹣)或E 3(1,2)或E 4(4,﹣1),使以D 、E 、F 为顶点的三角形与△BCO 相似.11.解:(1)∵抛物线y =ax 2+2ax +c (a ≠0)与x 轴交于点A ,B (1,0)两点,与y 轴交于点C ,且OA =OC ,∴a +2a +c =0,点C 的坐标为(0,c ),∴点A 的坐标为(c ,0),∴ac 2+2ac +c =0, ∴, 解得,或,∵函数图象开口向上,∴a >0,∴a =1,c =﹣3,∴抛物线的解析式为y =x 2+2x ﹣3;(2)∵y =x 2+2x ﹣3=(x +1)2﹣4,抛物线与与y 轴交于点C ,顶点为D ,OA =OC ,抛物线y =ax 2+2ax +c (a ≠0)与x 轴交于点A ,B (1,0)两点,∴点D 的坐标为(﹣1,﹣4),点C 的坐标为(0,﹣3),点A 的坐标为(﹣3,0), 连接OD ,如右图1所示,由图可知:S △ACD =S △OAD +S △OCD ﹣S △OAC==3;(3)∵A(﹣3,0),点B(1,0),∴AB=4,设点E的纵坐标为t,t<0,∵S△ABE=,∴=,得t=,把y=﹣代入y=x2+2x﹣3,得﹣=x2+2x﹣3,解得,x1=,x2=,∵点E在y轴的右侧,∴点E(,﹣),设直线AE的解析式为y=mx+n(m≠0),∴,得,∴直线AE的解析式为y=﹣x﹣1,过点P作y轴的平行线交AC于点G,如图2所示,设点P的横坐标为x,则P(x,x2+2x﹣3),点G(x,﹣x﹣1),∴PG=(﹣x﹣1)﹣(x2+2x﹣3)=﹣x2﹣x+2,又∵A(﹣3,0),E(,﹣),∴S△APE =S△APG+S△PEG=(﹣x2﹣x+2)(x+3)+(﹣x2﹣x+2)(﹣x)=(﹣x2﹣x+2)(3+)=(x+)2+,∴当x=﹣时,S取得最大值,最大值是,△APE把x=﹣代入y=x2+2x﹣3,得y=(﹣)2+2×(﹣)﹣3=﹣,∴此时点P的坐标为(﹣,﹣).12.解:(1)∵抛物线y=﹣2x2+bx+c过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,∴,得,∴y=﹣2x2+4x+6=﹣2(x﹣1)2+8,∴抛物线的对称轴是直线x=1,即该抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6,对称轴是直线x=1;(2)分两种情况:设点D的坐标为(1,y)第一种情况是:∠BCD=90°时,则CD2+BC2=BD2,∵点B的坐标为(3,0),抛物线y=﹣2x2+4x+6交y轴于点C,∴点C的坐标为(0,6),∴[12+(y﹣6)2]+(32+62)=(3﹣1)2+y2,解得,y=6.5,∴点D的坐标为(1,6.5);第二种情况:当∠DBC=90°时,BD2+BC2=CD2,即[(3﹣1)2+y2]+(32+62)=12+(6﹣y)2,解得,y=﹣1,∴点D的坐标为(1,﹣1),综上所述,符合条件的点D的坐标为(1,6.5),(1,﹣1);(3)因为点C的坐标为(0,6),点B的坐标为(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+6,则3k+6=0,得k=﹣2,即直线BC的解析式为y=﹣2x+6,如右图所示,作点E关于直线BC的对称点E′交BC于点F,过点F作FN⊥y轴于点N,设E(0,m),E′(x,y),则EE′⊥BC,∴∠CFE=∠COB=90°,∴BC==3,∵∠ECF=∠BCO,∴△ECF∽△BCO,∴,即,解得,CF=,又∵∠CNF=∠COB,∠NCF=∠OCB,∴△NCF∽△OCB,∴,即,解得,FN=,∴点F的横坐标为,把x=代入直线BC的解析式,得y=,∴点F的坐标为(,),∵EE′关于直线BC对称,∴点F为EE′的中点,∴,解得,∴E′(,),∵点E′在抛物线y=﹣2x2+4x+6上,∴=﹣2×[]2+4×+6,解得,m1=6,m2=,∴点E的坐标为(0,6)或(0,).13.证明:(1)设A(b,ab2),B(c,ac2),∵∠AOB=90°,∴AB2=AO2+BO2,∴(b﹣c)2+(ab2﹣ac2)2=b2+a2b4+c2+a2c4,﹣2bc﹣2a2b2c2=0,1+a2bc=0,∴bc=﹣,设直线AB的解析式为:y=mx+n,则,解得,∴直线AB的解析式为:y=a(b+c)x﹣abc,当x=0时,y=OC=﹣abc=﹣a•(﹣)=;(2)如图2,过A作AD⊥y轴于D,设直线AB的解析式为:y=kx+b,当y=0时,kx+b=0,∴x=﹣,∴OC=﹣,∵过点A的直线AB恰好与此抛物线仅有一个交点,∴ax2=kx+b,∴ax2﹣kx﹣b=0,△=k2+4ab=0,∴b =﹣,OC =﹣=,∴x =,∵a >0,k >0,∴AD =,∵AD ∥OC , ∴==,∴AB =2BC ,∴AC =BC .14.解:(1)把B (﹣1,0),D (2,﹣2)代入y =ax 2﹣x +c 得, 解得:.故抛物线的解析式为y =x 2﹣x ﹣2;(2)当y =0时,x 2﹣x ﹣2=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,∴A (3,0),∴AB =4,当x =0时,y =﹣2,∴C (0,﹣2),∴OC =2,∴S △ABC =×4×2=4,设AC 的解析式为y =kx +b ,把A (3,0),C (0,﹣2)代入y =kx +b 得, 解得.∴y =x ﹣2,如图1,过点E 作x 轴的垂线交直线AC 于点F ,设点F (a ,a ﹣2),点E (a ,a 2﹣a ﹣2),其中﹣1<a <3,∴S △ACE =EF |x A ﹣x C |=|a 2﹣a |=,∵S △ACE =S △ABC ,∴a 2﹣3a =2或﹣a 2+3a =2,解得a 1=(舍去),a 2=,a 3=1,a 4=2, ∴E 1(,),E 2(1,﹣),E 3(2,﹣2);(3)在y =ax 2+bx ﹣2中,当x =0时,y =﹣2,∴C (0,﹣2),∴OC =2,如图2,设P (0,m ),则PC =m +2,OA =3,AC ==,①当PA =CA 时,则OP 1=OC =2,∴P 1(0,2);②当PC =CA =时,即m +2=,∴m =﹣2, ∴P 2(0,﹣2); ③当PC =PA 时,点P 在AC 的垂直平分线上,则△AOC ∽△P 3EC , ∴=,∴P 3C =,∴m =,∴P 3(0,),④当PC =CA =时,m =﹣2﹣,∴P 4(0,﹣2﹣).综上所述,P点的坐标(0,2)或(0,﹣2)或(0,)或(0,﹣2﹣).15.解:(1)由已知可求B(6,0),C(0,4),将点B(6,0),C(0,4)代入y=﹣+bx+c,则有,解得,∴y=﹣x2+x+4,令y=0,则﹣x2+x+4=0,解得x=﹣1或x=6,∴A(﹣1,0);(2)∵点D在抛物线上,且横坐标为3,∴D(3,8),过点D作y轴的垂线交于点E,过点B作BF⊥DE交ED的延长线于点F;∴E(0,8),F(6,8),∴S△BCD =S梯形ECBF﹣S△CDE﹣S△BFD=(EC+BF)×OB﹣×EC×ED﹣×DF×BF=×(4+8)×6﹣×4×3﹣×3×8=36﹣6﹣12=18;(3)设P(m,﹣m2+m+4),∵PQ垂直于x轴,∴Q(m,0),且∠PQO=90°,∵∠COB=90°,∴点A、P、Q为顶点的三角形与△BOC相似有两种情况:①△PAQ∽△CBO时,==,∴=,解得m=5或m=﹣1,∵点P是直线BC上方的抛物线上,∴0≤m≤6,∴m=5,∴P(5,4);②△PAQ∽△BCO时,==,∴=,解得m=﹣1或m=,∵点P是直线BC上方的抛物线上,∴0≤m≤6,∴m=,∴P(,);综上所述:P(5,4)或P(,)时,点A、P、Q为顶点的三角形与△BOC相似.。

2020中考数学压轴题综合提升训练:二次函数 (附解析)

2020中考数学压轴题综合提升训练:二次函数 (附解析)

决战2020中考数学压轴题综合提升训练:二次函数1.如图,过点A(5,)的抛物线y=ax2+bx的对称轴是x=2,点B是抛物线与x轴的一个交点,点C在y轴上,点D是抛物线的顶点.(1)求a、b的值;(2)当△BCD是直角三角形时,求△OBC的面积;(3)设点P在直线OA下方且在抛物线y=ax2+bx上,点M、N在抛物线的对称轴上(点M在点N的上方),且MN=2,过点P作y轴的平行线交直线OA于点Q,当PQ 最大时,请直接写出四边形BQMN的周长最小时点Q、M、N的坐标.0),与y轴交于点C(0,2),连接BC,位于y轴右侧且垂直于x轴的动直线l,沿x轴正方向从O运动到B(不含O点和B点),且分别交抛物线、线段BC以及x轴于点P,D,E,连接AC,BC,PA,PB,PC.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,当直线l运动时,求使得△PEA和△AOC相似的点P点的横坐标;(3)如图1,当直线1运动时,求△PCB面积的最大值;(4)如图2,抛物线的对称轴交x轴于点Q,过点B作BG∥AC交y轴于点G.点H、K分别在对称轴和y轴上运动,连接PH、HK,当△PCB的面积最大时,请直接写出PH+HK+KG的最小值.0),与y轴交于点C,顶点是D,对称轴交x轴于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是抛物线在第四象限内的一点,过点P作PQ∥y轴,交直线AC于点Q,设点P的横坐标是m.①求线段PQ的长度n关于m的函数关系式;②连接AP,CP,求当△ACP面积为时点P的坐标;(3)若点N是抛物线对称轴上一点,则抛物线上是否存在点M,使得以点B,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出线段BN的长度;若不存在,请说明理由.4.已知:在平面直角坐标系xOy中,点A(x1,y1)、B(x2,y2)是某函数图象上任意两点(x1<x2),将函数图象中x<x1的部分沿直线y=y1作轴对称,x>x2的部分沿直线y=y2作轴对称,与原函数图象中x1≤x≤x2的部分组成了一个新函数的图象,称这个新函数为原函数关于点A、B的“双对称函数”.例如:如图①,点A(﹣2,﹣1)、B(1,2)是一次函数y=x+1图象上的两个点,则函数y=x+1关于点A、B的“双对称函数”的图象如图②所示.(1)点A(t,y1)、B(t+3,y2)是函数y=图象上的两点,y=关于点A、B的“双对称函数”的图象记作G,若G是中心对称图形,直接写出t的值.(2)点P(,y1),Q(+t,y2)是二次函数y=(x﹣t)2+2t图象上的两点,该二次函数关于点P、Q的“双对称函数”记作f.①求P、Q两点的坐标(用含t的代数式表示).②当t=﹣2时,求出函数f的解析式;③若﹣1≤x≤1时,函数f的最小值为y min,求﹣2≤y min≤﹣1时,t的取值范围.5.如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c的图象经过点C(0,﹣2),顶点D的坐标为(1,﹣),与x轴交于A、B两点.(1)求抛物线的解析式.(2)连接AC,E为直线AC上一点,当△AOC∽△AEB时,求点E的坐标和的值.(3)点F(0,y)是y轴上一动点,当y为何值时,FC+BF的值最小.并求出这个最小值.(4)点C关于x轴的对称点为H,当FC+BF取最小值时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△QHF是直角三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴分别交于A(﹣3,0),B两点,与y轴交于点C,抛物线的顶点E(﹣1,4),对称轴交x轴于点F.(1)请直接写出这条抛物线和直线AE、直线AC的解析式;(2)连接AC、AE、CE,判断△A CE的形状,并说明理由;(3)如图2,点D是抛物线上一动点,它的横坐标为m,且﹣3<m<﹣1,过点D作DK⊥x轴于点K,DK分别交线段AE、AC于点G、H.在点D的运动过程中,①DG、GH、HK这三条线段能否相等?若相等,请求出点D的坐标;若不相等,请说明理由;②在①的条件下,判断CG与AE的数量关系,并直接写出结论.7.定义:如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A,B两点,点P在该抛物线上(P点与A.B两点不重合),如果△ABP中,PA与PB两条边满足其中一边是另一边的倍,则称点P为抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的“好”点.(1)命题:P(0,3)是抛物线y=﹣x2+2x+3的“好”点.该命题是(真或假)命题.(2)如图2,已知抛物线C:y=ax2+bx(a<0)与x轴交于A,B两点,点P(1,2)是抛物线C的“好”点,求抛物线C的函数表达式.(3)在(2)的条件下,点Q在抛物线C上,求满足条件S△ABQ=S△ABP的Q点(异于点P)的坐标.8.在平面直角坐标系中,顶点为(2,)的抛物线交x轴于A,B两点(A点在B点左侧),交y轴于点C,已知A点坐标为(﹣2,0).(1)求此抛物线的函数表达式;(2)动点M,N同时从O点出发,同时到达C点运动停止.点M沿线段OC运动,速度为每秒1个单位长度,点N沿线段OB→线段BC运动.设点M的运动时间为t秒,△OMN的面积为S,求出S与t之间的函数表达式;(3)在抛物线位于第四象限的部分图象上,是否存在一点P,使△BCP的面积最大?若存在,求出△BCP面积的最大值及此时P点的坐标;若不存在,请说明理由.9.如图①抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(3,0),点C三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点D(2,m)在第一象限的抛物线上,连接BC,BD.试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠PBC=∠DBC?如果存在,请求出点P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点N在抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M的坐标.10.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+mx+n经过点B(6,1),C(5,0),且与y轴交于点A.(1)求抛物线的表达式及点A的坐标;(2)点P是y轴右侧抛物线上的一点,过点P作PQ⊥OA,交线段OA的延长线于点Q,如果∠PAB=45°.求证:△PQA∽△ACB;(3)若点F是线段AB(不包含端点)上的一点,且点F关于AC的对称点F′恰好在上述抛物线上,求FF′的长.11.如图,抛物线y=x2+bx+c与轴交于点A和点B,与y轴交于点C,作直线BC,点B的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,﹣6).(1)求抛物线的解析式并写出其对称轴;(2)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D点坐标;(3)若E为y轴上且位于点C下方的一点,P为直线BC上的一点,在第四象限的抛物线上是否存在一点Q.使以C,E,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出Q点的横坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点为A(4,3),与y轴相交于点B(0,﹣5),对称轴为直线l,点M是线段AB的中点.(1)求抛物线的表达式;(2)写出点M的坐标并求直线AB的表达式;(3)设动点P,Q分别在抛物线和对称轴l上,当以A,P,Q,M为顶点的四边形是平行四边形时,求P,Q两点的坐标.13.我们约定,在平面直角坐标系中两条抛物线有且只有一个交点时,我们称这两条抛物线为“共点抛物线”,这个交点为“共点”.(1)判断抛物线y=x2与y=﹣x2是“共点抛物线”吗?如果是,直接写出“共点”坐标;如果不是,说明理由;(2)抛物线y=x2﹣2x与y=x2﹣2mx﹣3是“共点抛物线”,且“共点”在x轴上,求抛物线y=x2﹣2mx﹣3的函数关系式;(3)抛物线L1:y=﹣x2+2x+1的图象如图所示,L1与L2:y=﹣2x2+mx是“共点抛物线”;①求m的值;②点P是x轴负半轴上一点,设抛物线L1、L2的“共点”为Q,作点P关于点Q的对称点P′,以PP′为对角线作正方形PMP′N,当点M或点N落在抛物线L1上时,直接写出点P的坐标.14.如图,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别相交于点B、C,经过B、C两点的抛物线y =ax2+bx+c与x轴的另一个交点为A,顶点为P,且对称轴为直线x=2.点G是抛物线y=ax2+bx+c位于直线y=﹣x+3下方的任意一点,连接PB、GB、GC、AC.(1)求该抛物线的解析式;(2)求△GBC面积的最大值;(3)连接AC,在x轴上是否存在一点Q,使得以点P,B,Q为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,抛物线y=ax2+x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C.直线y=﹣+2经过点A,C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P在抛物线在第一象限内的图象上,过点P作x轴的垂线,垂足为D,交直线AC于点E,连接PC,设点P的横坐标为m.①当△PCE是等腰三角形时,求m的值;②过点C作直线PD的垂线,垂足为F.点F关于直线PC的对称点为F′,当点F′落在坐标轴上时,请直接写出点P的坐标.参考答案1.解:(1)∵过点的抛物线y=ax2+bx的对称轴是x=2,∴解之,得;(2)设点C的坐标是(0,m).由(1)可得抛物线,∴抛物线的顶点D的坐标是(2,﹣3),点B的坐标是(4,0).当∠CBD=90°时,有BC2+BD2=CD2.∴,解之,得,∴;当∠CDB=90°时,有CD2+BD2=BC2.∴,解之,得,∴;当∠BCD=90°时,有CD2+BC2=BD2.∴,此方程无解.综上所述,当△BDC为直角三角形时,△OBC的面积是或;(3)设直线y=kx过点,可得直线.由(1)可得抛物线,∴,∴当时,PQ最大,此时Q点坐标是.∴PQ最大时,线段BQ为定长.∵MN=2,∴要使四边形BQMN的周长最小,只需QM+BN最小.将点Q向下平移2个单位长度,得点,作点关于抛物线的对称轴的对称点,直线BQ2与对称轴的交点就是符合条件的点N,此时四边形BQMN的周长最小.设直线y=cx+d过点和点B(4,0),则解之,得∴直线过点Q2和点B.解方程组得∴点N的坐标为,∴点M的坐标为,所以点Q、M、N的坐标分别为,,.2.解:(1)∵点A(﹣2,0),点B(4,0),∴设抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x﹣4),把点C(0,2)代入得:a=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣(x+2)(x﹣4)=﹣x2+x+2;(2)设P(x,﹣x2+x+2),∵动直线l在y轴的右侧,P为抛物线与l的交点,∴0<x<4,∵点A(﹣2,0)、C(0,2),∴OA=2,OC=2,∵l⊥x轴,∴∠PEA=∠AOC=90°,∵∠PAE≠∠CAO,∴只有当∠PAE=∠ACO时,△PEA∽△AOC,此时,即=,3x2﹣2x﹣16=0,(x+2)(3x﹣8)=0,x=﹣2(舍)或,则点P的横坐标为;(3)如图1,△PCB的面积=,∵OB=4是定值,∴当PD的值最大时,△PCB的面积最大,∵B(4,0),C(0,2),设直线BC的解析式为:y=kx+b,则,解得:,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+2,设P(x,﹣x2+x+2),D(x,﹣x+2),∴PD=(﹣x2+x+2)﹣(﹣+2)=﹣+x=﹣(x﹣2)2+,∵﹣<0,∴当x=2时,PD有最大值是,此时△PCB的面积==×4=2;(4)如图2中,△AOC中,OA=2,OC=2,∴AC=4,∴∠ACO=30°,∵BG∥AC,∴∠BGO=∠ACO=30°,Rt△BOG中,OB=4,∴OG=4,由(3)知:△PCB的面积最大时,P(2,2),则OP==4,如图2,将直线GO绕点G逆时针旋转60°,得到直线a,作PM⊥直线a于M,KM′⊥直线a于M′,则PH+HK+KG=PH+HK+KM′≥PM,∵P(2,2),∴∠POB=60°,∵∠MOG=30°,∴∠MOG+∠BOC+∠POB=180°,∴P,O,M共线,Rt△OMG中,OG=4,MG=2,∴OM=6,可得PM=10,∴PH+HK+KG的最小值为10.3.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),故﹣3a=﹣3,解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;(2)设点P(m,m2﹣2m﹣3),①将点A、C的坐标代入一次函数表达式并解得:直线AC的表达式为:y=﹣3x﹣3,则点Q(m,﹣3m﹣3),n=PQ=m2﹣2m﹣3+3m+3=m2+m;②连接AP交y轴于点H,同理可得:直线AP的表达式为:y=(m﹣3)x+m﹣3,则OH=3﹣m,则CH=m,△ACP面积=×CH×(xP﹣xA)=m(m+1)=,解得:m=(不合题意的值已舍去),故点P(,﹣);(3)点C(0,﹣3),点B(3,0),设点M(m,n),n=m2﹣2m﹣3,点N(1,s),①当BC是边时,点C向右平移3个单位向上平移3个单位得到B,同样点M(N)向右平移3个单位向上平移3个单位得到N(M),即m±3=1,n±3=s,解得:m=﹣2或4,s=8或2,故点N(1,2)或(1,8),则BN=2或2;②当BC是对角线时,由中点公式得:3=m+1,﹣3=s+n,解得:s=0,故点N(1,0),则BN=2,综上,BN=2或2或2.4.解:(1)如图1,设点A(t,),A′(t+3,),∵G是中心对称图形,由反比例函数图象的中心对称性质可知:A与A′关于原点成中心对称,∴t+t+3=0,解得:t=;(2)①y1=+2t=t2+t+,y2=+2t=2t+∴P(,t2+t+),Q(+t,2t+),②当t=﹣2时,y=(x+2)2﹣4,P(,),Q(,),根据“双对称函数”定义可知:新图象f由x<时抛物线y=(x+2)2﹣4沿直线y=翻折所得图象、x>时抛物线y=(x+2)2﹣4沿直线y=翻折所得图象及≤x≤时抛物线y=(x+2)2﹣4三个部分组成,∴当t=﹣2时,函数f的解析式为:y=③∵当﹣1≤x≤1时,函数f的最小值为y min,且﹣2≤y min≤﹣1,若t<0,该二次函数关于点P、Q的“双对称函数”为:y=,当t≤﹣1时,点Q始终是“双对称函数”在﹣1≤x≤1的最低点,由﹣2≤2t+≤﹣1,∴≤t≤,故≤t≤﹣1当﹣1<t<0时,将x=﹣1代入得y=﹣(﹣1﹣t)2+2t+=﹣t2,由﹣2≤﹣t2≤﹣1,解得:≤t≤,∴﹣1≤t≤﹣当t≥0时,由﹣2≤﹣(﹣1﹣t)2+2t2+≤﹣1,可解得:≤t≤,综上所述,t的取值范围为:﹣≤t≤或≤t≤,5.解:(1)由题可列方程组:,解得:∴抛物线解析式为:y=x2﹣x﹣2;(2)由题,∠AOC=90°,AC=,AB=4,设直线AC的解析式为:y=kx+b,则,解得:,∴直线AC的解析式为:y=﹣2x﹣2;当△AOC∽△AEB时=()2=()2=,∵S△AOC=1,∴S△AEB=,∴AB×|y E|=,AB=4,则y E=﹣,则点E(﹣,﹣);由△AOC∽△AEB得:∴;(3)如图2,连接BF,过点F作FG⊥AC于G,则FG=CF sin∠FCG=CF,∴CF+BF=GF+BF≥BE,当折线段BFG与BE重合时,取得最小值,由(2)可知∠ABE=∠ACO∴BE=AB cos∠ABE=AB cos∠ACO=4×=,|y|=OB tan∠ABE=OB tan∠ACO=3×=,∴当y=﹣时,即点F(0,﹣),CF+BF有最小值为;(4)①当点Q为直角顶点时(如图3):由(3)易得F(0,﹣),∵C(0,﹣2)∴H(0,2)设Q(1,m),过点Q作QM⊥y轴于点M.则Rt△QHM∽Rt△FQM∴QM2=HM•FM,∴12=(2﹣m)(m+),解得:m=,则点Q(1,)或(1,)当点H为直角顶点时:点H(0,2),则点Q(1,2);当点F为直角顶点时:同理可得:点Q(1,﹣);综上,点Q的坐标为:(1,)或(1,)或Q(1,2)或Q(1,﹣).6.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)2+4=a(x2+2x+1)+4,故a+4=3,解得:a=﹣1,故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3;将点A、E的坐标代入一次函数表达式并解得:直线AE的表达式为:y=2x+6;同理可得:直线AC的表达式为:y=x+3;(2)点A、C、E的坐标分别为:(﹣3,0)、(0,3)、(﹣1,4),则AC2=18,CE2=2,AE2=20,故AC2+CE2=AE2,则△ACE为直角三角形;(3)①设点D、G、H的坐标分别为:(x,﹣x2﹣2x+3)、(x,2x+6)、(x,x+3),DG=﹣x2﹣2x+3﹣2x﹣6=﹣x2﹣4x﹣3;HK=x+3;GH=2x+6﹣x﹣3=x+3;当DG=HK时,﹣x2﹣4x﹣3=x+3,解得:x=﹣2或﹣3(舍去﹣3),故x=﹣2,当x=﹣2时,DG=HK=GH=1,故DG、GH、HK这三条线段相等时,点D的坐标为:(﹣2,3);②CG==;AE==2,故AE=2CG.7.解:(1)y=﹣x2+2x+3=0,则x=3或﹣1,即点A、B的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0),则PA==,PB=3,则PA与PB两条边满足其中一边是另一边的倍,则该命题是假命题,故答案为:假;(2)将点P的坐标代入抛物线表达式得:a+b=2,点A(0,0),则点B(,0),点P(1,2),则PA2=5,PB2=4+(﹣1)2=4+()2,①当PA=2PB时,即5=8[4+()2],解得:方程无解;②当PB=2PA时,4+()2=5×8=40,解得:a=﹣,则b=,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x;(3)S△ABQ=S△ABP,则|y Q|=y P=2,则±2=﹣x2+x,解得:x=1(舍去)或6或,则点Q的坐标为:(6,2)或(,﹣2)或(,﹣2).8.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x﹣2)2﹣,将点A的坐标代入上式并解得:a=,故抛物线的表达式为:y=(x﹣2)2﹣=x2﹣x﹣8;(2)点A、B、C的坐标分别为:(﹣2,0)、(6,0)、C(0,﹣8),则OA=2,OB=6,OC=8,则BC=10,OB+BC=16,OC=8,动点M,N同时从O点出发,同时到达C点运动停止,M沿线段OC运动,速度为每秒1个单位长度,则点N速度为每秒2个单位长度,①当点N在OB上运动时,即0≤t≤3,S=×OM×ON=t×2t=t2;②当点N在BC上运动时,即3<t≤8,如图1,过点N作NH⊥y轴于点H,则得:,解得:NH=,S=×OC×MH==,故S=;(3)存在,理由:过点P作x轴的垂线交BC于点G,设BC的表达式为:y=kx+b,过点B(6,0)、C(0,﹣8),则直线BC的表达式为:y=x﹣8,设点P(x,x2﹣x﹣8)、则点G(x,x﹣8),则△BCP的面积S=×PG×OB=(x﹣8﹣x2+x+8)=﹣2x2+12x,∵﹣2<0,故△BCP的面积有最大值,此时,x=3,其最大值为:18,点P(3,﹣10),答:△BCP面积的最大值为18,此时P点的坐标为(3,﹣10).9.解:如图:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(3,0),点C三点.∴解得∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.(2)存在.理由如下:y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4.∵点D(2,m)在第一象限的抛物线上,∴m=3,∴D(2,3),∵C(0,3)∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB=45°.连接CD,∴CD∥x轴,∴∠DCB=∠OBC=45°,∴∠DCB=∠OCB,在y轴上取点G,使CG=CD=2,再延长BG交抛物线于点P,在△DCB和△GCB中,CB=CB,∠DCB=∠OCB,CG=CD,∴△DCB≌△GCB(SAS)∴∠DBC=∠GBC.设直线BP解析式为y BP=kx+b(k≠0),把G(0,1),B(3,0)代入,得k=﹣,b=1,∴BP解析式为y BP=﹣x+1.y BP=﹣x+1,y=﹣x2+2x+3当y=y BP时,﹣x+1=﹣x2+2x+3,解得x1=﹣,x2=3(舍去),∴y=,∴P(﹣,).(3)M1(﹣2,﹣5),M2(4,﹣5),M3(2,3).10.解:(1)将B(6,1),C(5,0)代入抛物线解析式y=x2+mx+n,得,解得,m=﹣,n=5,则抛物线的解析式为:y=x2﹣x+5,点A坐标为(0,5);(2)AC==5,BC==,AB==2,∴AC2+BC2=AB2,∴△ABC为直角三角形,且∠ACB=90°,当∠PAB=45°时,点P只能在点B右侧,过点P作PQ⊥y轴于点Q,∴∠QAB+∠OAB=180°﹣∠PAB=135°,∴∠QAP+∠CAB=135°﹣∠OAC=90°,∵∠QAP+∠QPA=90°,∴∠QPA=∠CAB,又∵∠AQP=∠ACB=90°,∴△PQA∽△ACB;(3)做点B关于AC的对称点B',则A,F',B'三点共线,由于AC⊥BC,根据对称性知点B'(4,﹣1),将B'(4,﹣1)代入直线y=kx+5,∴k=﹣,∴y AB'=﹣x+5,联立,解得,x1=,x2=0(舍去),则F'(,﹣),将B(6,1),B'(4,﹣1)代入直线y=mx+n,得,,解得,k=1,b=﹣5,∴y BB'=x﹣5,由题意知,k FF'=K BB',∴设y FF'=x+b,将点F'(,﹣)代入,得,b=﹣,∴y FF'=x﹣,联立,解得,x=,y=,∴F(,),则FF'==.11.解:(1)将点B、C的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣6,令y=0,则x=﹣2或6,则点A(﹣2,0),则函数的对称性x=2;(2)①当∠BCD=90°时,将点B、C的坐标代入一次函数表达式得:直线BC的表达式为:y=x﹣6,则直线CD的表达式为:y=﹣x﹣6,当x=2时,y=﹣8,故点D(2,﹣8);②当∠DBC=90°时,同理可得点D(2,4),故点D(2,﹣8)或(2,4);(3)①当CE为菱形的一条边时,则PQ∥CE,设点P(m,m﹣6),则点Q(m,n),则n=m2﹣2m﹣6…①,由题意得:CP=PQ,即m=m﹣6﹣n…②,联立①②并解得:m=6﹣2,n=4﹣8,则点Q(6﹣2,4﹣8);②当CE为菱形的对角线时,则PQ⊥CE,即PQ∥x轴,设点P(m,m﹣6),则点Q(s,m﹣6),其中m﹣6=s2﹣2s﹣6…③,则PC=﹣m,CQ2=s2+m2,由题意得:CQ=CP,即:(﹣m)2=s2+m2…④,联立③④并解得:m=6或﹣2(舍去6),故点(2,﹣8);综上,点Q(6﹣2,4﹣8)或(2,﹣8).12.解:(1)函数表达式为:y=a(x=4)2+3,将点B坐标代入上式并解得:a=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x﹣5;(2)A(4,3)、B(0,﹣5),则点M(2,﹣1),设直线AB的表达式为:y=kx﹣5,将点A坐标代入上式得:3=4k﹣5,解得:k=2,故直线AB的表达式为:y=2x﹣5;(3)设点Q(4,s)、点P(m,﹣m2+4m﹣5),①当AM是平行四边形的一条边时,当点Q在A的下方时,点A向左平移2个单位、向下平移4个单位得到M,同样点P(m,﹣m2+4m﹣5)向左平移2个单位、向下平移4个单位得到Q(4,s),即:m﹣2=4,﹣m2+4m﹣5﹣4=s,解得:m=6,s=﹣3,故点当点Q在点A上方时,AQ=MP=2,同理可得点Q的坐标为(4,5),②当AM是平行四边形的对角线时,由中点定理得:4+2=m+4,3﹣1=﹣m2+4m﹣5+s,解得:m=2,s=1,故点P、Q的坐标分别为(2,1)、(4,1);综上,P、Q的坐标分别为(6,1)、(4,﹣3)或(2,1)、(4,5)或(2,1)、(4,1).13.解:(1)是,(0,0)x2=﹣x2∴x=0(2)令y=x2﹣2x=0解得x1=0,x2=2当x=0时,﹣3≠0∴(0,0)不是共点当x=2时,4﹣4m﹣3=0解得m=∴y=x(3)①若两个抛物线是“共点抛物线”则方程﹣x2+2x+1=﹣2x2+mx有两个相等的实数根即x2+(2﹣m)x+1=0有两个相等的实数根∴△=(2﹣m)2﹣4=0解得m=0或m=4∴m的值为0或4.②P(﹣3,0)或P(﹣5,0)或P(﹣13,0)设点P(a,0)当m=0时,Q(﹣1,﹣2)∴P'(﹣2﹣a,﹣4)∵PM=MP',∠A=∠B,∠AMP=∠BP'M ∴△APM≌△BMP'(AAS)设M(x,y),N(a,b)解得解得∴可得M(1,﹣3﹣a),N(﹣3,a﹣1)分别代入L1解析式可得a1=﹣5,a2=﹣13当m=4时,Q(1,2)∴P'(2﹣a,4)∵PM=MP',∠A=∠B,∠AMP=∠BP'M ∴△APM≌△BMP'(AAS)设M(p,q),N(x,y)解得解得∴可得M(﹣2,4﹣a),N(3,1+a)分别代入L1解析式可得a1=﹣3,a2=11(舍)∴P(﹣3,0)或P(﹣5,0)或P(﹣13,0)14.解:(1)∵直线y=﹣x+3与x轴相交于点B、点C,∴当y=0时,x=3;当x=0时,y=3.∴点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),又∵抛物线过x轴上的A,B两点,且对称轴为x=2,∴点A的坐标为(1,0),又∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(1,0),B(3,0),C(0,3),∴,解得:,∴该抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;(2)如图1,过G作GH∥y轴交BC于点H,设点G(m,m2﹣4m+3 ),则点H(m,﹣m+3)(0<m<3),∴GH=(﹣m+3)﹣(m2﹣4m+3)=m2+3m,∴=,∵0<m<3,∴根据二次函数的图象及性质知,当时,△GBC的面积取最大值;(3)如图2,由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得顶点P(2,﹣1),设抛物线的对称轴交x轴于点M,∵在Rt△PBM中,PM=MB=1,∴∠PBM=45°,PB=,由点B(3,0),C(0,3)知,OB=OC=3,在等腰直角三角形OBC中,∠ABC=45°,由勾股定理,得BC=,假设在x轴上存在点Q,使得以点P,B,Q为顶点的三角形与△ABC相似,①当,∠PBQ=∠ABC=45°时,△PBQ∽△ABC.即,解得:BQ=3,又∵BO=3,∴点Q与点O重合,∴Q1的坐标是(0,0);②当,∠QBP=∠ABC=45°时,△QBP∽△ABC.即,解得:QB=,∵OB=3,∴OQ=OB﹣QB=3﹣,∴Q2的坐标是(,0);③当Q在B点右侧,则∠PBQ=180°﹣45°=135°,∠BAC<135°,故∠PBQ≠∠BAC,则点Q不可能在B点右侧的x轴上,综上所述,在x轴上存在两点Q1(0,0),Q2(,0),能使得以点P,B,Q为顶点的三角形与△ABC相似.15.解:(1)∵直线y=﹣x+2经过A,C,∴A(4,0),C(0,2),∵抛物线y=ax2+x+c交x轴于点B,交y轴于点C,∴,∴a=﹣,c=2,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;(2)∵点P在抛物线在第一象限内的图象上,点P的横坐标为m,∴0<m<4,P(m,﹣m2+m+2),①∵PD⊥x轴,交直线y=﹣x+2于点E,∴E(m,﹣m+2),∴PE=(﹣m2+m+2)﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m,∵PD∥CO,∴=,∴CE==m,当PE=CE时,﹣m2+2m=m,解得,m1=4﹣,m2=0(舍去);当PC=CE时,PD+ED=2CO,即(﹣m2+m+2)+(﹣m+2)=2×2,∴﹣m2+m=0,解得,m1=2,m2=0(舍去);当PC=PE时,取CE中点G,则G(m,﹣m+2),PG⊥AC,∴∠GEP=∠OCA,∴Rt△PGE∽Rt△AOC,∴==2,∴(﹣m2+m+2)﹣(﹣m+2)=2(m﹣m),﹣m2+m=0,解得,m1=,m2=0(舍去),综上,当△PCE是等腰三角形时,m的值为m=4﹣,2,;②P(1,3),P(,),理由如下,当点F'落在坐标轴上时,存在两种情形:如图2﹣1,当点F'落在y轴上时,点P(m,﹣m2+m+2)在直线y=x +2上,∴﹣m2+m+2=m+2,解得,m1=1,m2=0(舍去),∴P(1,3);如图2﹣2,当点F'落在x轴上时,△COF'∽△F'DP,∴==,∴=,∵PF=2﹣(﹣m2+m+2)=m(m﹣3),∴F'D==m﹣3,∴OF'=OD﹣FD=m﹣(m﹣3)=3,在△CBF'中,CF'==,∴m=,P(,),综上所述,当点F′落在坐标轴上时,点P的坐标为(1,3)或(,).。

2020年九年级中考数学压轴题专项训练:二次函数的综合卷(含答案)

2020年九年级中考数学压轴题专项训练:二次函数的综合卷(含答案)

2020年九年级中考数学压轴题专项训练:二次函数的综合卷(含答案)1.如图,顶点为P(2,﹣4)的二次函数y=ax2+bx+c的图象经过原点,点A(m,n)在该函数图象上,连接AP、OP.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;(2)若∠APO=90°,求点A的坐标;(3)若点A关于抛物线的对称轴的对称点为C,点A关于y轴的对称点为D,设抛物线与x轴的另一交点为B,请解答下列问题:①当m≠4时,试判断四边形OBCD的形状并说明理由;②当n<0时,若四边形OBCD的面积为12,求点A的坐标.解:(1)∵图象经过原点,∴c=0,∵顶点为P(2,﹣4)∴抛物线与x轴另一个交点(4,0),将(2,﹣4)和(4,0)代入y=ax2+bx,∴a=1,b=﹣4,∴二次函数的解析式为y=x2﹣4x;(2)∵∠APO=90°,∴AP⊥PO,∵A(m,m2﹣4m),∴m﹣2=,∴m=,∴A(,﹣);(3)①由已知可得C(4﹣m,n),D(﹣m,n),B(4,0),∴CD∥OB,∵CD=4,OB=4,∴四边形OBCD是平行四边形;②∵四边形OBCD是平行四边形,n<0,∴12=4×(﹣n),∴n=﹣3,∴A(1,﹣3)或A(3,3).2.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+kx+c的图象经过点C(0,1),当x=2时,函数有最小值.(1)求抛物线的解析式;(2)直线l⊥y轴,垂足坐标为(0,﹣1),抛物线的对称轴与直线l交于点A.在x轴上有一点B,且AB=,试在直线l上求异于点A的一点Q,使点Q在△ABC的外接圆上;(3)点P(a,b)为抛物线上一动点,点M为坐标系中一定点,若点P到直线l的距离始终等于线段PM的长,求定点M的坐标.解:(1)∵图象经过点C(0,1),∴c=1,∵对称轴x=2,∴k=﹣1,∴抛物线解析式为y=x2﹣x+1;(2)由题意可知A(2,﹣1),设B(t,0),∵AB=,∴(t﹣2)2+1=2,∴t=1或t=3,∴B(1,0)或B(3,0),∵B(1,0)时,A、B、C三点共线,舍去,∴B(3,0),∴AC=2,BC=,∴∠BAC=90°,∴△ABC为直角三角形,BC为外接圆的直径,外接圆的圆心为BC的中点(,),半径为,设Q(x,﹣1),则有(x﹣)2+(+1)2=()2,∴x=1或x=2(舍去),∴Q(1,﹣1);(3)设顶点M(m,n),∵P(a,b)为抛物线上一动点,∴b=a2﹣a+1,∵P到直线l的距离等于PM,∴(m﹣a)2+(n﹣b)2=(b+1)2,∴+(2n﹣2m+2)a+(m2+n2﹣2n﹣3)=0,∵a为任意值上述等式均成立,∴,∴,此时m2+n2﹣2n﹣3=0,∴定点M(2,1).3.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知BC=2,tan∠OBC=.(1)求拋物线的解析式;(2)如图2,若点P是直线BC上方的抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线交直线BC于点D,作PE⊥BC于点E,当点P的横坐标为2时,求△PDE的面积;(3)若点M为抛物线上的一个动点,以点M为圆心,为半径作⊙M,当⊙M在运动过程中与直线BC相切时,求点M的坐标(请直接写出答案).解:(1)∵BC=2,tan∠OBC=,∴OB=4,OC=2,∴点B为(4,0),点C为(0,2)代入y=﹣x2+bx+c中,∴c=2,b=,∴y=﹣x2+x+2;(2)当x=2时,y=3,∴P(2,3),∵B(4,0),C(0,2),∴直线BC的解析式为y=﹣x+2,∵PD平行于y轴,∴D(2,1),∴PD=2,∵PD平行于y轴,∴∠PDE=∠OCB,∵PE⊥BC,∴∠PED=∠COB=90°,∴△PDE∽△BCO,∴△PDE与△BCO的面积之比是对应边PD与BC的平方,∵△BCO的面积为4,∴△PED的面积是4×=;(3)过点M作MG⊥BC于点G,过点M作MH∥AB于点H,∴△MGH∽△COB,∴=,∵⊙M与直线BC相切,∴MG=,∴MH=5,设点M(x,﹣x2+x+2),如图1,设H(x+5,﹣x2+x+2)代入y=﹣x+2,∴x=﹣1或x=5,∴M(﹣1,0)或M(5,﹣3);如图2,点H(x﹣5, x2+x+2)代入y=﹣x+2,∴方程无解,综上所述:M(﹣1,0)或M(5,﹣3).4.如图,抛物线y=ax2+(4a﹣1)x﹣4与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,且OC=2OB,点D为线段OB上一动点(不与点B重合),过点D作矩形DEFH,点H、F在抛物线上,点E在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当矩形DEFH的周长最大时,求矩形DEFH的面积;(3)在(2)的条件下,矩形DEFH不动,将抛物线沿着x轴向左平移m个单位,抛物线与矩形DEFH的边交于点M、N,连接M、N.若MN恰好平分矩形DEFH的面积,求m的值.解:(1)在抛物线y=ax2+(4a﹣1)x﹣4中,当x=0时,y=﹣4,∴C(0,﹣4),∴OC=4,∵OC=2OB,∴OB=2,∴B(2,0),将B(2,0)代入y=ax2+(4a﹣1)x﹣4,得,a=,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)设点D坐标为(x,0),∵四边形DEFH为矩形,∴H(x, x2+x﹣4),∵y=x2+x﹣4=(x+1)2﹣,∴抛物线对称轴为x=﹣1,∴点H到对称轴的距离为x+1,由对称性可知DE=FH=2x+2,∴矩形DEFH的周长C=2(2x+2)+2(﹣x2﹣x+4)=﹣x2+2x+12=﹣(x﹣1)2+13,∴当x=1时,矩形DEFH周长取最大值13,∴此时H(1,﹣),∴HF=2x+2=4,DH=,∴S=HF•DH=4×=10;矩形DEFH(3)如图,连接BH,EH,DF,设EH与DF交于点G,过点G作BH的平行线,交ED于M,交HF于点N,则直线MN将矩形DEFH的面积分成相等的两半,由(2)知,抛物线对称轴为x=﹣1,H(1,﹣),∴G(﹣1,﹣),设直线BH的解析式为y=kx+b,将点B(2,0),H(1,﹣)代入,得,,解得,,∴直线BH 的解析式为y =x ﹣5,∴可设直线MN 的解析式为y =x +n ,将点(﹣1,﹣)代入,得n =,∴直线MN 的解析式为y =x +,当y =0时,x =﹣,∴M (﹣,0),∵B (2,0),∴将抛物线沿着x 轴向左平移个单位,抛物线与矩形DEFH 的边交于点M 、N ,连接M 、N ,则MN 恰好平分矩形DEFH 的面积,∴m 的值为.5.如图1,在平面直角坐标系中,已知直线l 1:y =﹣x +6与直线l 2相交于点A ,与x 轴相交于点B ,与y 轴相交于点C ,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过点O 、点A 和点B ,已知点A 到x 轴的距离等于2.(1)求抛物线的解析式;(2)点H 为直线l 2上方抛物线上一动点,当点H 到l 2的距离最大时,求点H 的坐标;(3)如图2,P 为射线OA 的一个动点,点P 从点O 出发,沿着OA 方向以每秒个单位长度的速度移动,以OP 为边在OA 的上方作正方形OPMN ,设正方形POMN 与△OAC 重叠的面积为S ,设移动时间为t 秒,直接写出S 与t 之间的函数关系式.解:(1)∵点A到x轴的距离等于2,∴点A的纵坐标为2,∴2=﹣x+6,∴x=4,∴A(4,2),当y=0时,﹣x+6=0,∴x=6,∴B(6,0),把A(4,2),B(6,0),O(0,0)代入y=ax2+bx+c得,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x;的解析式为y=kx,(2)设直线l2∴2=4k,∴k=,的解析式为y=x,∴直线l2设点H的坐标为(m,﹣m2+m),于G,如图1,过H作HG∥y轴交直线l2∴G(m, m),∴HG=﹣m2+m﹣m=﹣m2+m=﹣(m﹣2)+1,当m=2时,HG有最大值,∴点H的坐标为(2,2);(3)当0<t时,如图2,过A作AE⊥OB于E,∴OA==2,tan∠AOE=,∵∠NOP=∠BOC=90°,∴∠HON=∠AOE,∴tan∠NOH=tan∠AOE==,∵OP=ON=NM=PM=t,∴NH=NM=t,S=×(t+t)t=t2;当<t≤2时,过点P作PH⊥x轴,∵∠POH=∠QON,OP=t,∴OP=ON=NM=PM=t,∴NQ=t,可求P(2t,t),直线MP的解析式为y=﹣2x+5t∴G(5t﹣6,﹣5t+12),∴GP=3(2﹣t),AP=2﹣t,∴MG=6﹣3t,∵∠MGK=∠AGP,∴△GPA∽△GKM,∴MK=t﹣2,∴S=﹣×t×t﹣×(t﹣2)×(6﹣3t)=﹣t2+40t﹣30;当2<t≤时,可求N(﹣t,2t),则直线MN的解析式为y=x+t,∴K(4﹣t, t+2),∵NQ=t,∴Q(0, t),∴MK=t﹣2,∴S=﹣﹣×t×t﹣×(t﹣2+t﹣2)×t=﹣t2+10t;当t>时,S=S=×4×6=12;△OAC6.如图1,小明用一张边长为6cm的正方形硬纸板设计一个无盖的长方体纸盒,从四个角各剪去一个边长为xcm的正方形,再折成如图2所示的无盖纸盒,记它的容积为ycm.(1)y关于x的函数表达式是y=4x3﹣24x2+36x,自变量x的取值范围是0<x<3 ;(2)为探究y随x的变化规律,小明类比二次函数进行了如下探究:①列表:请你补充表格中的数据:x0 0.5 1 1.5 2 2.5 3y0 12.5 16 13.5 8 2.5 0②描点:把上表中各组对应值作为点的坐标,在平面直角坐标系中(如图3)描出相应的点;③连线:用光滑的曲线顺次连结各点.(3)利用函数图象解决:若该纸盒的容积超过12cm3,估计正方形边长x的取值范围.(保留一位小数)解:(1)y=x(6﹣2x)2=4x3﹣24x2+36x(0<x<3),故答案为:y=4x3﹣24x2+36x,0<x<3;(2)①在y=4x3﹣24x2+36x中,当x=1时,y=16;当x=2时,y=8,故答案为:16,8;②如图1所示,③如图2所示,(3)由函数图象可以看出,若该纸盒的容积超过12cm3,正方形边长x的取值范围大概为0.4≤x≤1.7.7.定义:若函数y=x2+bx+c(c≠0)与x轴的交点A,B的横坐标为x A,x B,与y轴交点的纵坐标为y C,若x A,x B中至少存在一个值,满足x A=y C(或x B=y C),则称该函数为友好函数.如图,函数y=x2+2x﹣3与x轴的一个交点A的横坐标为3,与y轴交点C的纵坐标为﹣3,满足x A=y C,称y=x2+2x﹣3为友好函数.(1)判断y=x2﹣4x+3是否为友好函数,并说明理由;(2)请探究友好函数y=x2+bx+c表达式中的b与c之间的关系;(3)若y=x2+bx+c是友好函数,且∠ACB为锐角,求c的取值范围.解:(1)y=x2﹣4x+3是友好函数,理由如下:当x=0时,y=3;当y=0时,x=1或3,∴y=x2﹣4x+3与x轴一个交点的横坐标和与y轴交点的纵坐标都是3,∴y=x2﹣4x+3是友好函数;(2)当x=0时,y=c,即与y轴交点的纵坐标为c,∵y=x2+bx+c是友好函数,∴x=c时,y=0,即(c,0)在y=x2+bx+c上,代入得:0=c2+bc+c,∴0=c(c+b+1),而c≠0,∴b+c=﹣1;(3)①如图1,当C在y轴负半轴上时,由(2)可得:c=﹣b﹣1,即y=x2+bx﹣b﹣1,显然当x=1时,y=0,即与x轴的一个交点为(1,0),则∠ACO=45°,∴只需满足∠BCO<45°,即BO<CO∴c<﹣1;②如图2,当C在y轴正半轴上,且A与B不重合时,∴显然都满足∠ACB为锐角,∴c>0,且c≠1;③当C与原点重合时,不符合题意,综上所述,c<﹣1或c>0,且c≠1.8.已知:抛物线y=ax2﹣3(a﹣1)x+2a﹣6(a>0).(1)求证:抛物线与x轴有两个交点.(2)设抛物线与x轴的两个交点的横坐标分别为x1,x2(其中x1>x2).若t是关于a的函数、且t=ax2﹣x1,求这个函数的表达式;(3)若a=1,将抛物线向上平移一个单位后与x轴交于点A、B.平移后如图所示,过A 作直线AC,分别交y的正半轴于点P和抛物线于点C,且OP=1.M是线段AC上一动点,求2MB+MC的最小值.(1)证明:△=b 2﹣4ab =[﹣3(a ﹣1)]2﹣4a (2a ﹣6)=a 2+6a +9=(a +3)2, ∵a >0,∴(a +3)2>0,∴抛物线与x 轴有两个交点;(2)解:令y =0,则ax 2﹣3(a ﹣1)x +2a ﹣6=0, ∴或,∵a >0, ∴且x 1>x 2, ∴x 1=2,, ∴, ∴t =a ﹣5;(3)解:当a =1时,则y =x 2﹣4,向上平移一个单位得y =x 2﹣3,令y =0,则x 2﹣3=0, 得, ∴,, ∵OP =1, ∴直线, 联立:, 解得,,, 即,,∴AO =,在Rt △AOP 中,AP ==2,过C 作CN ⊥y 轴,过M 作MG ⊥CN 于G ,过C 作CH ⊥x 轴于H ,∵CN ∥x 轴,∴∠GCM =∠PAO ,又∵∠AOP =∠CGM =90°,∴△AOP ∽△CGM , ∴==, ∴,∵B 到CN 最小距离为CH ,∴MB +GM 的最小值为CH 的长度,∴2MB +MC 的最小值为.9.如图,抛物线y 1=ax 2+c 的顶点为M ,且抛物线与直线y 2=kx +1相交于A 、B 两点,且点A 在x 轴上,点B 的坐标为(2,3),连结AM 、BM .(1)a = 1 ,c = ﹣1 ,k = 1 (直接写出结果);(2)当y 1<y 2时,则x 的取值范围为 ﹣1<x <2 (直接写出结果);(3)在直线AB 下方的抛物线上是否存在一点P ,使得△ABP 的面积最大?若存在,求出△ABP 的最大面积及点P 坐标.解:(1)将点B的坐标(2,3)代入y2=kx+1得:3=2k+1解得:k=1∴y2=x+1令y2=0得:0=x+1解得:x=﹣1∴A(﹣1,0)将A(﹣1,0)、B(2,3)代入y1=ax2+c得:解得:a=1,c=﹣1故答案为:1,﹣1,1;(2)∵A(﹣1,0)、B(2,3)∴结合图象可得:当y1<y2时,则x的取值范围为﹣1<x<2故答案为:﹣1<x<2;(3)在直线AB下方的抛物线上存在一点P,使得△ABP的面积最大.如图,设平行于直线y2=x+1的直线解析式为:y3=x+b由得:x2﹣1=x+b∴x2﹣x﹣1﹣b=0令△=0得:1﹣4(﹣1﹣b)=0 解得:b=﹣∴y3=x﹣,∴x2﹣x﹣1+=0解得:x1=x2=∴P(,﹣)∴当点P坐标为(,﹣)时,△ABP的面积最大设y3=x﹣与x轴交于点C,则点C坐标为:(,0),过点C作CD⊥AB 由平行线间的距离处处相等,可知线段CD的长度即为△ABP的高的长度∵y2=x+1与x轴所成锐角为45°∴△ACD为等腰直角三角形∵AC=﹣(﹣1)=∴CD===∵A(﹣1,0)、B(2,3)∴AB==∴△ABP的面积为:××=∴在直线AB下方的抛物线上存在一点P,使得△ABP的面积最大;△ABP的最大面积为;点P坐标为(,﹣).10.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x﹣2的图象分别交x、y轴于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,点P为第四象限内抛物线上的一个动点.(1)求此抛物线对应的函数表达式;(2)如图1所示,过点P作PM∥y轴,分别交直线AB、x轴于点C、D,若以点P、B、C 为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,求点P的坐标;(3)如图2所示,过点P作PQ⊥AB于点Q,连接PB,当△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,请直接写出点P的横坐标.解:(1)令x=0,得y=x﹣2=﹣2,则B(0,﹣2),令y=0,得0=x﹣2,解得x=4,则A(4,0),把A(4,0),B(0,﹣2)代入y=x2+bx+c(a≠0)中,得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2;(2)∵PM∥y轴,∴∠ADC=90°,∵∠ACD=∠BCP,∴以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,存在两种情况:①当∠CBP=90°时,如图1,过P作PN⊥y轴于N,设P(x,x2﹣x﹣2),则C(x, x﹣2),∵∠ABO+∠PBN=∠ABO+∠OAB=90°,∴∠PBN=∠OAB,∵∠AOB=∠BNP=90°,∴△AOB∽△BNP,∴,即=,解得:x1=0(舍),x2=,∴P(,﹣5);②当∠CPB=90°时,如图2,则B和P是对称点,当y=﹣2时,x2﹣x﹣2=﹣2,x 1=0(舍),x2=,∴P(,﹣2);综上,点P的坐标是(,﹣5)或(,﹣2);(3)∵OA=4,OB=2,∠AOB=90°,∴∠BOA≠45°,∴∠BQP≠2∠BOA,∴分两种情况:①当∠PBQ=2∠OAB时,如图3,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,∴OE=AE,∴∠OAB=∠AOE,∴∠OEB=2∠OAB=∠PBQ,∵OB∥PG,∴∠OBE=∠PHB,∴△BOE∽△HPB,∴,由勾股定理得:AB==2,∴BE=,∵GH∥OB,∴,即,∴BH=x,设P(x,x2﹣x﹣2),则H(x, x﹣2),∴PH=x﹣2﹣(x2﹣x﹣2)=﹣x2+4x,∴,解得:x1=0,x2=3,∴点P的横坐标是3;②当∠BPQ=2∠OAB时,如图4,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,过O作OF⊥AB于F,连接AP,则∠BPQ=∠OEF,设点P(t,t2﹣t﹣2),则H(t, t﹣2),∴PH=t﹣2﹣(t2﹣t﹣2)=﹣t2+4t,∵OB=4,OC=2,∴BC=2,∴OE=BE=CE=,OF===,∴EF===,S△ABP==,∴2PQ=4(﹣t2+4t),PQ=,∵∠OFE=∠PQB=90°,∴△PBQ∽△EOF,∴,即,∴BQ=,∵BQ2+PQ2=PB2,∴=,44t2﹣388t+803=0,(2t﹣11)(22t﹣73)=0,解得:t1=5.5(舍),t2=;综上,存在点P,使得△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,其P点的横坐标为3或.11.如图,抛物线y=ax2+bx﹣过点A(﹣,0)和点B(,2),连结AB交y轴于点C.(1)求抛物线的函数解析式;(2)点P在线段AB下方的抛物线上运动,连结AP,BP.设点P的横坐标为m,△ABP 的面积为s.①求s与m的函数关系式;②当s取最大值时,抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=s.若存在,求点Q的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)将点A(﹣,0)和点B(,2)代入y=ax2+bx﹣,得,,解得,,∴抛物线的函数解析式为y=x2+x﹣;(2)①设直线AB的解析式为y=kx+b,将点A(﹣,0),B(,2)代入,得,,解得,k=,b=1,∴直线AB的解析式为y=x+1,如图1,过点P作x轴的垂线,交AB于点M,设P(m, m2+m﹣),则M(m, m+1),∴PM=m+1﹣(m2+m﹣)=﹣m2+,∴s=PM(x B﹣x A)=×(﹣m2+)×(+)=﹣m2+,∴s与m的函数关系式为s=﹣m2+;②在s=﹣m2+中,当m=0时,s取最大值,∴P(0,﹣),∴CP=,∵S△ACQ =S△ABP,∴S△AQB =2S△ABP,∴可使直线AB向上平移3个单位长度,得直线y=x+4,联立,解得,x1=3,x2=﹣3,∴Q点坐标为(3,4+),(﹣3,4﹣).12.某班“数学兴趣小组”对函数y=x2﹣2|x|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:其中,m=0 .x……﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 ……y…… 3 m﹣1 0 ﹣1 0 3 ……(2)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,已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,写出一条函数的性质:图象关于y轴对称(答案不唯一);(4)观察函数图象发现:若关于x的方程x2﹣2|x|=a有4个实数根,则a的取值范围是﹣1<a<0 .解:(1)当x=﹣2时,y=4﹣2×2=0;故答案为:0.(2)根据给定的表格中数据描点画出图形,如图所示.(3)观察函数图象,可得出:①函数图象关于y轴对称,②当x>1时,y随x的增大而增大,③函数有最小值﹣1.故答案为:图象关于y轴对称(答案不唯一);(4)由函数图象知:∵关于x的方程x2﹣2|x|=a有4个实数根,∴a的取值范围是﹣1<a<0,故答案为:﹣1<a<0.13.如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是对称轴上的一个动点,当△PAC的周长最小时,直接写出点P的坐标和周长最小值;(3)为抛物线上一点,若S=8,求出此时点Q的坐标.△QAB解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)连接BC交抛物线的对称轴与点P.∵y=x2﹣2x﹣3,∴C(0,﹣3),∵点A与点B关于x==1对称,∴PA=PB.∴AP+PC=CP+PB.∴当点P、C、B在一条直线上时,AP+PC有最小值.又∵BC为定值,∴当点P、C、B在一条直线上时,△APC的周长最小.∵BC==3,AC==,∴△PAC的周长最小值为:AC+BC=+3,设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:k=1,b=﹣3.∴直线AD的解析式为y=x﹣3.将x=1代入y=x﹣3得:y=﹣2,∴点P的坐标为(1,﹣2),即当点P的坐标为(1,﹣2)时,△PAC的周长最小.最小值为+3;(3)设Q (x ,y ),则S △QAB =AB •|y |=2|y |=8, ∴|y |=4, ∴y =±4.①当y =4时,x 2﹣2x ﹣3=4,解得:x 1=1﹣2,x 2=1+2,此时Q 点坐标为(1﹣2,4)或(1+2,4);②当y =﹣4时,x 2﹣2x ﹣3=﹣4,解得x 3=x 4=1; 此时Q 点的坐标为(1,﹣4); 综上所述,Q 点坐标为(1﹣2,4)或(1+2,4)或(1,﹣4).14.如图,直线y =﹣x +5与x 轴交于点B ,与y 轴交于点D ,抛物线y =﹣x 2+bx +c 与直线y =﹣x +5交于B ,D 两点,点C 是抛物线的顶点. (1)求抛物线的解析式;(2)点M 是直线BD 上方抛物线上的一个动点,其横坐标为m ,过点M 作x 轴的垂线,交直线BD 于点P ,当线段PM 的长度最大时,求m 的值及PM 的最大值; (3)在抛物线上是否存在异于B 、D 的点Q ,使△BDQ 中BD 边上的高为3,若存在求出点Q 的坐标;若不存在请说明理由.解:(1)y =﹣x +5,令x =0,则y =5,令y =0,则x =5, 故点B 、D 的坐标分别为(5,0)、(0,5),则二次函数表达式为:y =﹣x 2+bx +5,将点B 坐标代入上式并解得:b =4,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+4x +5;(2)设M 点横坐标为m (m >0),则P (m ,﹣m +5),M (m ,﹣m 2+4m +5),∴PM =﹣m 2+4m +5﹣(﹣m +5)=﹣m 2+5m =﹣(m ﹣)2+,∴当m =时,PM 有最大值;(3)如图,过Q 作QG ∥y 轴交BD 于点G ,交x 轴于点E ,作QH ⊥BD 于H ,设Q (x ,﹣x 2+4x +5),则G (x ,﹣x +5),∴QG =|﹣x 2+4x +5﹣(﹣x +5)|=|﹣x 2+5x |,∵△BOD 是等腰直角三角形,∴∠DBO =45°,∴∠HGQ =∠BGE =45°,当△BDQ 中BD 边上的高为3时,即QH =HG =3,∴QG =×3=6, ∴|﹣x 2+5x |=6,当﹣x 2+5x =6时,解得x =2或x =3,∴Q (2,9)或(3,8),当﹣x 2+5x =﹣6时,解得x =﹣1或x =6,∴Q (﹣1,0)或(6,﹣7),综上可知存在满足条件的点Q ,其坐标为Q 1(2,9),Q 2(3,8),Q 3(﹣1,0),Q 4(4,﹣5).15.如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+的图象与x轴交于B(﹣1,0)、C(3,0)两点,点A为抛物线的顶点,F为线段AC中点.(1)求a,b的值;(2)求证:BF⊥AC.(3)以抛物线的顶点A为圆心,AF为半径作⊙A点E是圆上一动点,点P为EC的中点(如图2)①当△ACE面积最大时,求PB的长度;②若点M为BP的中点,求点M运动的路径长.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),即﹣3a=,解得:a=﹣,抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+,故b=;(2)点A的坐标为:(1,2),则AB=AB=BC=4,点F是AC的中点,AF=AC=2,∴BF⊥AC;(3)点C(3,0),点B(﹣1,0),设点E(m,n),由AE=2,根据两点间距离公式得:(m﹣1)2+(n﹣2)2=4…①,则点P(,),点M(,),设:x=,y=,则m=4x﹣1,n=4y,即点M(x,y),将m、n的值代入①式得:(4x﹣1)2+(4y﹣2)2=4,整理得:(x﹣)2+(y﹣)2=,即点M到定点(,)的距离等于定值,故点M运动的轨迹为半径为的圆,则点M运动的路径长为()2π=.。

2020年江西省中考数学第二轮专题复习教案及练习:专题六 二次函数压轴题(含答案)

2020年江西省中考数学第二轮专题复习教案及练习:专题六 二次函数压轴题(含答案)

专题六二次函数压轴题类型一二次函数与图形变换如图①,已知直线l:y=-x+2与y轴交于点A,抛物线y=(x-1)2+m 也经过点A,其顶点为B,将该抛物线沿直线l平移,使顶点B落在直线l上的点D处,点D的横坐标为n(n>1).(1)求点B的坐标;(2)平移后的抛物线可以表示为__________________(用含n的式子表示);(3)若平移后的抛物线与原抛物线相交于点C,且点C的横坐标为a.①请写出a关于n的函数关系式;②如图②,连接AC、CD,若∠ACD=90°,求a的值.【分析】(1)点B是抛物线顶点,要求点B的坐标,只需求抛物线解析式即可,将点A代入即可得解;(2)确定平移后的抛物线解析式,可根据抛物线平移规律直接得解;(3)①由点C是两抛物线交点,可联立解方程来确定a与n的关系;②由∠ACD=90°,可过点C作y轴的垂线,构造三垂直模型利用相似来解.【自主解答】1.已知平面直角坐标系中两定点A (-1,0)、B (4,0),抛物线y =ax 2+bx -2(a ≠0)过点A ,B ,顶点为C ,点P (m ,n )(n <0)为抛物线上一点.(1)求抛物线的解析式和顶点C 的坐标;(2)当∠APB 为钝角时,求m 的取值范围;(3)若m >32,当∠APB 为直角时,将该抛物线向左或向右平移t (0<t <52)个单位长度,点C 、P 平移后对应的点分别记为C ′、P ′,是否存在t ,使得首尾依次连接A 、B 、P ′、C ′所构成的多边形的周长最短?若存在,求t 的值,并说明抛物线平移的方向;若不存在,请说明理由.2.(2019·陕西)在平面直角坐标系中,已知抛物线L :y =ax 2+(c -a )x +c 经过点A (-3,0)和点B (0,-6),L 关于原点O 对称的抛物线为L ′.(1)求抛物线L 的表达式;(2)点P 在抛物线L ′上,且位于第一象限,过点P 作PD ⊥y 轴,垂足为D ,若△POD 与△AOB 相似,求符合条件的点P 的坐标.3.已知二次函数y=ax2-2ax-2的图象(记为抛物线C1)的顶点为M,直线l:y =2x-a与x轴、y轴分别交于A,B.(1)对于抛物线C1,以下结论正确的是________.①对称轴是:直线x=1;②顶点坐标是(1,-a-2);③抛物线一定经过两个定点.(2)当a>0时,设△ABM的面积为S,求S与a的函数关系式.(3)将二次函数y=ax2-2ax-2的图象C1绕点P(t,-2)旋转180°得到二次函数的图象(记为抛物线C2),顶点为N.①当-2≤x≤1时,旋转前后的两个二次函数y的值都会随x的增大而减小,求t 的取值范围;②当a=1时,点Q是抛物线C1上的一点,点Q在抛物线C2上的对应点为Q′,试探究四边形QMQ′N能否为正方形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.类型二二次函数与几何图形综合如图,已知二次函数L 1:y=mx2+2mx-3m+1(m≥1)和二次函数L2:y=-m(x-3)2+4m-1(m≥1)图象的顶点分别为M,N,与x轴分别相交于A,B两点(点A在点B的左边)和C、D两点(点C在点D的左边).(1)函数y=mx2+2mx-3m+1(m≥1)的顶点坐标为________;当二次函数L1,L2的y值同时随x的增大而增大时,x的取值范围是________;(2)当AD=MN时,请直接写出四边形AMDN的形状;(3)抛物线L1,L2均会分别经过某些定点.①求所有定点的坐标;②若抛物线L1的位置固定不变,通过左右平移抛物线L2,使得这些定点组成的图形为菱形,则抛物线L2应平移的距离是多少?【分析】(1)将抛物线化为顶点式即可得到顶点坐标;由图象可得y随x的增大而增大的x的取值范围;(2)判断四边形AMDN的形状,可先证明四边形AMDN是平行四边形,再由AD =MN得到其为矩形;(3)①求抛物线经过的定点,可将抛物线化为关于m的代数式,令m的系数为0,代入求出对应的y值即可;②由所得图形为菱形,可先判定定点构成的图形是平行四边形,再根据菱形得到邻边相等,对角线互相垂直平分,从而利用勾股定理求解.【自主解答】1.(2019·海南)如图,已知抛物线y=ax2+bx+5经过A(-5,0),B(-4,-3)两点,与x轴的另一个交点为C,顶点为D,连接CD.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P为该抛物线上一动点(与点B,C不重合),设点P的横坐标为t.①当点P在直线BC的下方运动时,求△PBC的面积的最大值;②该抛物线上是否存在点P,使得∠PBC=∠BCD?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2019·辽阳)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的边BC在x轴上,∠ABC=90°,以A为顶点的抛物线y=-x2+bx+c经过点C(3,0),交y轴于点E(0,3),动点P在对称轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P从A点出发,沿A→B方向以1个单位/秒的速度匀速运动到点B停止,设运动时间为t秒,过点P作PD⊥AB交AC于点D,过点D平行于y轴的直线l交抛物线于点Q,连接AQ,CQ,当t为何值时,△ACQ的面积最大,最大值是多少?(3)若点M是平面内任意一点,在x轴上方是否存在点P,使得以点P,M,E,C为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出符合条件的M点坐标;若不存在,请说明理由.第2题图备用图类型三二次函数与规律探索(2019·江西)特例感知(1)如图①,对于抛物线y 1=-x 2-x +1,y 2=-x 2-2x +1,y 3=-x 2-3x +1,下列结论正确的序号是________.①抛物线y 1,y 2,y 3都经过点C (0,1);②抛物线y 2,y 3的对称轴由抛物线y 1的对称轴依次向左平移12个单位得到;③抛物线y 1,y 2,y 3与直线y =1的交点中,相邻两点之间的距离相等. 形成概念(2)把满足y n =-x 2-nx +1(n 为正整数)的抛物线称为“系列平移抛物线”. 知识应用在(2)中,如图②.①“系列平移抛物线”的顶点依次为P 1,P 2,P 3,…,P n ,用含n 的代数式表示顶点P n 的坐标,并写出该顶点纵坐标y 与横坐标x 之间的关系式;②“系列平移抛物线”存在“系列整数点(横、纵坐标均为整数的点)”:C 1,C 2,C 3,…,C n ,其横坐标分别为-k -1,-k -2,-k -3,…,-k -n (k 为正整数),判断相邻两点之间的距离是否都相等,若相等,直接写出相邻两点之间的距离;若不相等,说明理由.(3)在②中,直线y =1分别交“系列平移抛物线”于点A 1,A 2,A 3,…,A n ,连接C n A n ,C n -1A n -1,判断C n A n ,C n -1A n -1是否平行?并说明理由.图① 图②【分析】 (1)逐一判断3个结论的正确性即可;(2)①由抛物线y n 即可表示P n ,消去参数即可得到顶点P n 的横、纵坐标之间的关系式;②分别求出C n ,C n -1的横、纵坐标,利用两点距离公式求线段C n C n -1的长;(3)要判断C n A n 与C n -1A n -1是否平行,只需判断直线C n A n 与直线C n -1A n -1的解析式中自变量的系数是否相同即可.【自主解答】1.已知抛物线y =-x 2+2x +3和抛物线y n =n 3x 2-2n 3x -n (n 为正整数). (1)抛物线y =-x 2+2x +3与x 轴的交点坐标为____________,顶点坐标为________.(2)当n =1时,请解答下列问题:①直接写出y n 与x 轴的交点坐标__________,顶点坐标________.请写出抛物线y ,y n 的一条相同的图象性质________________;②当直线y =12x +m 与y ,y n 相交共有4个交点时,求m 的取值范围;(3)若直线y =k (k <0)与抛物线y =-x 2+2x +3,抛物线y n =n 3x 2-2n 3x -n (n 为正整数)共有4个交点,从左至右依次标记为点A ,点B ,点C ,点D ,当AB =BC =CD 时,求k ,n 之间满足的关系式.2.已知抛物线y n =-(x -a n )2+b n (n 为正整数,且0<a 1<a 2<…<a n )与x 轴的交点为A (0,0)和A n (c n ,0),c n =c n -1+2,当n =1时,第1条抛物线y 1=-(x -a 1)2+b 1与x 轴的交点为A (0,0)和A 1(2,0),其他依此类推.(1)求a 1,b 1的值及抛物线y 2的解析式.(2)抛物线y3的顶点B3的坐标为(______,______);依此类推,第n条抛物线y n 的顶点B n的坐标为(______,________);所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是____________.(3)探究下列结论:①是否存在抛物线y n,使得△AA n B n为等腰直角三角形?若存在,请求出抛物线的表达式;若不存在,请说明理由.②若直线x=m(m>0)与抛物线y n分别交于C1,C2,…,C n,则线段C1C2,C2C3,…,C n-1C n的长有何规律?请用含有m的代数式表示.3.如图,抛物线y1=-x2+c与x轴交于A,B两点,且AB=2.(1)求抛物线y1的函数解析式,并直接写出y1的顶点坐标.(2)将y1先向右平移1个单位,再向上平移1个单位,记为第一次操作,得到抛物线y2.按同样的操作方式,经过第二次操作,可得到抛物线y3,经过第三次操作,可得到抛物线y4,…,经过第(n-1)次操作可得到抛物线y n.①y1的顶点是否在y2上?请说明理由.②若抛物线y n恰好经过点B(不含y1),求抛物线y n的解析式.③定义:当抛物线与x轴有两个交点时,定义:以这两个交点及抛物线顶点构成的三角形叫做该抛物线的“轴截三角形”.如△ABC是抛物线y1的“轴截三角形”.记抛物线y1,y2,y3,…,y n的“轴截三角形”的面积分别为S1,S2,S3,…,S n.当S n=125时,求n的值.4.小贤与小杰在探究某类二次函数问题时,经历了如下过程:求解体验(1)已知抛物线y=-x2+bx-3经过点(-1,0),则b=________,顶点坐标为______,该抛物线关于点(0,1)成中心对称的抛物线表达式是___________.抽象感悟我们定义,对于抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),以y轴上的点M(0,m)为中心,作该抛物线关于点M对称的抛物线y′,则我们称抛物线y′为抛物线y的“衍生抛物线”,点M为“衍生中心”.(2)已知抛物线y=-x2-2x+5关于点(0,m)的衍生抛物线为y′,若这两条抛物线有交点,求m的取值范围.问题解决(3)已知抛物线y=ax2+2ax-b(a≠0).①若抛物线y的衍生抛物线为y′=bx2-2bx+a2(b≠0),两抛物线有两个交点,且恰好是它们的顶点,求a,b的值及衍生中心的坐标;②若抛物线y关于点(0,k+12)的衍生抛物线为y1,其顶点为A1;关于点(0,k +22)的衍生抛物线为y2,其顶点为A2;…;关于点(0,k+n2)(n为正整数)的衍生抛物线为y n,其顶点为A n;….求A n A n+1的长(用含n的式子表示).类型四二次函数与新定义如图,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的顶点为M,直线y=m与x轴平行,且与抛物线交于点A,B,若△AMB为等腰直角三角形,我们把抛物线上A,B 两点之间的部分与线段AB围成的图形称为该抛物线对应的准碟形,线段AB称为碟宽,顶点M 称为碟顶,点M 到线段AB 的距离称为碟高.(1)抛物线y =12x 2对应的碟宽为________;抛物线y =4x 2对应的碟宽为________;抛物线y =ax 2(a >0)对应的碟宽为________;抛物线y =a (x -2)2+3(a >0)对应的碟宽为________;(2)抛物线y =ax 2-4ax -53(a >0)对应的碟宽为6,且在x 轴上,求a 的值;(3)将抛物线y =a n x 2+b n x +c n (a n >0)对应的准碟形记为F n (n =1,2,3…),定义F 1,F 2,…,F n 为相似准碟形,相应的碟宽之比即为相似比.若F n 与F n -1的相似比为12,且F n 的碟顶是F n -1的碟宽的中点,现将(2)中求得的抛物线记为y 1,其对应的准碟形记为F 1.①求抛物线y 2的表达式;②若F 1的碟高为h 1,F 2的碟高为h 2,…,F n 的碟高为h n ,则h n =________,F n 的碟宽右端点横坐标为________;F 1,F 2,…,F n 的碟宽右端点是否在一条直线上?若是,直接写出该直线的表达式;若不是,请说明理由.【分析】 (1)根据定义易算出抛物线y =12x 2,抛物线y =4x 2的碟宽,且都利用端点(第一象限)横、纵坐标相等求解.推广至含字母的抛物线y =ax 2(a >0)可类似求解.而抛物线y =a (x -2)2+3(a >0)为顶点式,可看成由抛物线y =ax 2平移得到,则发现碟宽只和a 有关.(2)由(1)的结论,根据碟宽与a 的关系求解.(3)①由y 1,易推y 2.②由相似的性质得到h n 与h n -1,h n -1与h n -2,…h 2与h 1之间的关系,从而得到h n 即可;由等腰直角三角形性质得到F n 的碟宽与h n 之间的关系,即可得到F n 的碟宽右端点横坐标,先证明F n ,F n -1,F n -2的碟宽右端点在一条直线上,从而作出判断,再确定F 1,F 2的碟宽右端点所在直线即可求解.【自主解答】1.如图①,若抛物线L 1的顶点A 在抛物线L 2上,抛物线L 2的顶点B 在抛物线L 1上(点A 与点B 不重合),我们把这样的两条抛物线L 1、L 2称为“伴随抛物线”,可见一条抛物线的“伴随抛物线”可以有多条.(1)抛物线L1:y=-x2+4x-3与抛物线L2是“伴随抛物线”,且抛物线L2的顶点B的横坐标为4,求抛物线L2的表达式;(2)若抛物线y=a1(x-m)2+n的任意一条“伴随抛物线”的表达式为y=a2(x-h)2+k,请写出a1与a2的关系式,并说明理由;(3)在图②中,已知抛物线L1:y=mx2-2mx-3m(m>0)与y轴相交于点C,它的一条“伴随抛物线”为L2,抛物线L2与y轴相交于点D,若CD=4m,求抛物线L2的对称轴.2.(2019·南昌二模)我们规定,以二次函数y=ax2+bx+c的二次项系数a的2倍为一次项系数,一次项系数b为常数项构造的一次函数y=2ax+b叫做二次函数y=ax2+bx+c的“子函数”,反过来,二次函数y=ax2+bx+c叫做一次函数y =2ax+b的“母函数”.(1)若一次函数y=2x-4是二次函数y=ax2+bx+c的“子函数”,且二次函数经过点(3,0),求此二次函数的解析式及顶点坐标;(2)若“子函数”y=x-6的“母函数”的最小值为1,求“母函数”的函数表达式;(3)已知二次函数y=-x2-4x+8的“子函数”图象直线l与x轴、y轴交于C、D 两点,点P在直线l上方的抛物线上,求△PCD的面积的最大值.3.(2019·南昌5月模拟)已知:抛物线C1:y=-(x+m)2+m2(m>0),抛物线C2:y=(x-n)2+n2(n>0),称抛物线C1,C2互为派对抛物线,例如抛物线C1:y=-(x+1)2+1与抛物线C2:y=(x-2)2+2是派对抛物线,已知派对抛物线C1,C2的顶点分别为A,B,抛物线C1的对称轴交抛物线C2于C,抛物线C2的对称轴交抛物线C 1与D .(1)已知抛物线:①y =-x 2-2x ,②y =(x -3)2+3,③y =(x -2)2+2,④y =x 2-x +12,则抛物线①②③④中互为派对抛物线的是________ (请在横线上填写抛物线的数字序号);(2)如图①,当m =1,n =2时,证明AC =BD ;(3)如图②,连接AB ,CD 交于点F ,延长BA 交x 轴的负半轴于点E ,记BD 交x 轴于G ,CD 交x 轴于点H ,∠BEO =∠BDC .①求证:四边形ACBD 是菱形;②若已知抛物线C 2:y =(x -2)2+4,请求出m 的值.图① 图②参考答案【例1】 解:(1)当x =0时,y =-x +2=2,∴A (0,2),把A (0,2)代入y =(x -1)2+m ,得1+m =2,∴m =1.∴B (1,1).(2)y =(x -n )2+2-n .(3)①∵点C 是两条抛物线的交点,∴点C 的纵坐标可以表示为(a -1)2+1或(a -n )2+2-n ,∴(a -1)2+1=(a -n )2+2-n ,即a 2-2a +1+1=a 2-2an +n 2+2-n , 2an -2a =n 2-n ,∵n >1,∴a =n 2-n 2n -2=n 2. ②如解图,过点C 作y 轴的垂线,垂足为E ,过点D 作DF ⊥CE 于点F .例1题解图∵∠ACD =90°,∴∠ACE =∠CDF .又∵∠AEC =∠DFC ,∴△ACE ∽△CDF ,∴AE EC =CF FD .又∵C (a ,a 2-2a +2),D (2a ,2-2a ),∴AE =a 2-2a ,DF =a 2,CE =CF =a ,∴a 2-2a a =a a 2,∴a 2-2a =1, 解得a =±2+1,∵n >1,∴a =n 2>12,∴a =2+1.跟踪训练1.解: (1)∵抛物线y =ax 2+bx -2(a ≠0)过点A ,B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -b -2=0,16a +4b -2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-32, ∴抛物线的解析式为y =12x 2-32x -2.∵y =12x 2-32x -2=12(x -32)2-258, ∴C (32,-258).(2)如解图①,以AB 为直径作⊙M ,则抛物线在圆内的部分,能使∠APB 为钝角,第1题解图①易得M (32,0),⊙M 的半径为52.设P ′是抛物线与y 轴的交点,∴OP ′=2,∵MP ′=OP′2+OM 2=52. ∵P 关于抛物线对称轴的对称点为点(3,-2),∴当-1<m <0或3<m <4时,∠APB 为钝角.(3)存在.抛物线向左或向右平移,∵AB 、P ′C ′是定值,∴要使首尾依次连接A 、B 、P ′、C ′所构成的多边形的周长第1题解图②最短,只要AC ′+BP ′最小.第一种情况:抛物线向右平移,AC ′+BP ′>AC +BP .第二种情况:向左平移,如解图②所示,由(2)可知P (3,-2), 又∵C (32,-258),∴C ′(32-t ,-258),P ′(3-t ,-2),将BP ′平移至AP ″,∵AB =5,∴P ″(-2-t ,-2),要使AC ′+BP ′最短,只要AC ′+AP ″最短即可,∵点C ′关于x 轴的对称点C ″的坐标为(32-t ,258),设直线P ″C ″的解析式为y =kx +b ,则⎩⎨⎧-2=(-2-t )k +b ,258=(32-t )k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =4128,b =4128t +1314,∴直线P ″C ″的解析式为y =4128x +4128t +1314,当P ″、A 、C ″在同一条直线上时,周长最小,∴-4128+4128t +1314=0,∴t =1541. 故将抛物线向左平移1541个单位长度时,首尾依次连接A 、B 、P ′、C ′所构成的多边形的周长最短.2.解:(1)将点A (-3,0),B (0,-6)代入L 得⎩⎪⎨⎪⎧a (-3)2+(c -a )·(-3)+c =0,c =-6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,c =-6,∴抛物线L 的表达式为y =-x 2-5x -6.(2)由题意,得∠PDO =90°,∠AOB =90°,由对称性可得L ′的表达式为y =x 2-5x +6.设点P 的坐标为(m ,m 2-5m +6),当△DPO ∽△OAB 时,DP DO =OA OB ,即m 2-5m +6=2m ,解得m 1=1,m 2=6,此时点P 的坐标为(1,2)或(6,12);当△DPO ∽△OBA 时,DP DO =OB OA ,即2m 2-10m +12=m ,解得m 3=4,m 4=32,此时点P 的坐标为(4,2)或(32,34).第2题解图3.解:(1)①②③(2)由抛物线的顶点公式求得:顶点M (1,-a -2).如解图①,当x =1时,y =2·1-a =2-a ,求得D (1,2-a );当y =0时,0=2x -a ,x =a 2,求得A (a 2,0),∴DM =2-a -(-a -2)= 4,∴S =S △BMD -S △AMD =12DM (OC -AC )=12DM ·AO =12·4·a 2=a .即S =a (a >0).(3)①当-2≤x ≤1时,C 1的y 的值会随x 的增大而减小,而C 1的对称轴为x =1, -2≤x ≤1在对称轴的左侧,C 1开口向上,∴a >0;同时C 2的开口向下,而当-2≤x ≤1时,y 的值会随x 的增大而减小,∴-2≤x ≤1要在C 2的对称轴右侧,令C 2的对称轴为x =m ,则m ≤2,而x =1和x =m 关于P (t ,-2)对称,∴P 到这两条对称轴的距离相等,∴1-t =t -m ,m =2t -1,∴2t -1≤-2,即t ≤-12.②当a =1时,M (1,-3),作PE ⊥CM 于E ,将Rt △PME 绕P 旋转90°,得到Rt △PQF ,则△MPQ 为等腰直角三角形,∵N ,Q ′分别是点M ,Q 的中心对称点,∴四边形MQNQ ′为正方形.第一种情况,当t ≤1时,求得PE =PF =1-t ,ME =QF =1,CE =2,∴Q (t +1,-t -1).把Q (t +1,-t -1)代入y =x 2-2x -2,得-t -1=(t +1)2-2(t +1)-2, t 2+t -2=0,解得:t 1=1,t 2=-2;第二种情况,当t >1时,求得PF =PE =t -1,ME =QF =1,CE =2, ∴Q (t -1,t -3),把Q (t -1,t -3)代入y =x 2-2x -2,得t -3=(t -1)2-2(t -1)-2,t 2-5t +4=0,解得t1=1 (舍去),t2=4综上t=-2或1或4.图①图②图③【例2】解:(1)(-1,-4m+1),-1<x<3(2)四边形AMDN是矩形.(3)①y=mx2+2mx-3m+1=m(x+3)(x-1)+1,∴当x=-3或1时,y=1,∴L1经过定点(-3,1)和(1,1).y=-m(x-3)2+4m-1=-m(x-5)(x-1)-1,∴当x=5或1时,y=-1,∴L2经过定点(5,-1)和(1,-1).②L1经过定点(-3,1)和(1,1),L2经过定点(5,-1)和(1,-1),设E(-3,1),F(1,1),G(5,-1),H(1,-1),则组成的四边形EFGH是平行四边形.如解图,另设平移距离为x,根据平移后的图形是菱形,由勾股定理得42=22+(4-x)2,解得x=4±23,故抛物线L2应平移的距离是4+23或4-2 3.例2题解图跟踪训练1.解:(1)将点A ,B 坐标代入抛物线表达式得⎩⎪⎨⎪⎧25a -25b +5=0,16a -4b +5=-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =6, ∴抛物线的表达式为y =x 2+6x +5.(2)①令y =x 2+6x +5=0,得x 1=-1,x 2=-5,∴点C 的坐标为(-1,0). 由点B (-4,-3)得直线BC 的函数解析式为y =x +1,如解图①,过点P 作PG ∥y 轴交BC 于G ,第1题解图①设点P 的坐标为(t ,t 2+6t +5),则点G (t ,t +1),∴PG =(t +1)-(t 2+6t +5)=-t 2-5t -4,∴S △PBC =12PG ·|x C -x B |=32(-t 2-5t -4)=-32(t +52)2+278.∵-32<0,∴当t =-52时,△PBC 的面积最大,最大值为278.第1题解图②②设BP 交CD 于点H .当点P 在直线BC 下方时,∵∠PBC =∠BCD ,∴点H 在BC 的垂直平分线上,易得线段BC 的中点坐标为(-52,-32),过该点与直线BC 垂直的直线设为y =-x +m ,则-32=52+m ,解得m =-4,∴直线BC 的垂直平分线的函数解析式为y =-x -4.可得直线CD 的函数表达式为y =2x +2,联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =-x -4,y =2x +2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =-2,∴点H 的坐标为(-2,-2), 直线BH 的函数解析式为y =12x -1.联立得⎩⎨⎧y =x 2+6x +5,y =12x -1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-32,y =-74,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-4y =-3(舍去), ∴点P 的坐标为(-32,-74).当点P 在直线BC 上方时,∵∠PBC =∠BCD ,∴BP ∥CD ,∴直线BP 的表达式为y =2x +5,联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2+6x +5,y =2x +5,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-4,y =-3(舍去)或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =5,∴点P 的坐标为(0,5).综上,所有点P 的坐标为(-32,-74),(0,5)2.解:(1)将C (3,0),E (0,3)代入y =-x 2+bx +c 得⎩⎪⎨⎪⎧-32+3b +c =0,c =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =2,c =3,∴抛物线的解析式是y =-x 2+2x +3.(2)∵y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,∴A (1,4).设直线AC 的解析式为y =mx +n ,将A ,C 代入得⎩⎪⎨⎪⎧m +n =4,3m +n =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-2,n =6,∴直线AC 的解析式为y =-2x +6.设P (1,4-t ),∵PD ⊥AB ,∴y D =4-t ,∴4-t =-2x +6,解得x =1+t2,∴点D 的坐标为(1+t2,4-t ).∵l ∥y 轴,∴x Q =1+t2,∴y Q =-(1+t2-1)2+4=4-14t 2,∴S △ACQ =S △ADQ +S △CDQ=12DQ ·BC=12(4-14t 2-4+t )×2=-14(t -2)2+1,∴当t =2时,S △ACQ 最大,最大值为1.(3)存在,综合条件的M 点坐标为(2,2),(-2,3+14),(4,17).【解法提示】设点P (1,t )(t >0),∵以P ,M ,E ,C 为顶点的四边形是菱形, ∴①当CE 为对角线时,PC =PE ,且PM 与CE 互相垂直平分,∴(1-0)2+(t -3)2=(3-1)2+t 2,解得t =1,即点P 的坐标为(1,1), 由菱形中心对称性质可知,点M 的坐标为(2,2);②CP =CE =32,即(3-1)2+t 2=32,解得t =14(负的已舍去), 即点P 的坐标为(1,14),此时点M 的坐标为(-2,3+14);③EP =CE =32,即(1-0)2+(t -3)2=32,解得t =3+17(负值已舍去),∴此时点P 的坐标为(1,3+17),则点M 的坐标为(4,17).【例3】 解:(1)当x =0时,y 1=y 2=y 3=1,∴①正确;y 1,y 2,y 3的对称轴分别是直线x 1=-12,x 2=-1,x 3=-32,∴②正确;y 1,y 2,y 3与直线y =1的交点(除点C 外)的横坐标分别为-1,-2,-3,∴距离为1,都相等,∴③正确.故答案为①②③.(2)①y n =-x 2-nx +1=-(x +n 2)2+n 2+44,∴顶点P n (-n 2,n 2+44).令顶点P n 的横坐标为x =-n 2,纵坐标y =n 2+44,∴y =n 2+44=(-n 2)2+1=x 2+1,即顶点P n 的纵坐标y 与横坐标x 满足关系式y =x 2+1. ②令C n (x n ,y n ),C n -1(x n -1,y n -1),x n -1=-k -(n -1)=-k -n +1,y n -1=-x n -12-(n -1)x n -1+1,x n =-k -n ,y n =-x n 2-nx n +1, ∵x n -1-x n =1,y n -1-y n =-x n -12-(n -1)x n -1+1+x n 2+nx n -1=(x n -x n -1)(x n +x n -1)+n (x n -x n -1)+x n -1=-(-k -n +1-k -n +n )-k -n +1=2k +n -1-k -n +1=k .∴C n -1C n =(x n -1-x n )2+(y n -1-y n )2=1+k 2. ∵C n -1C n =1+k 2与n 无关, ∴相邻两点之间的距离为定值,定值为1+k 2.(3)令y n =1得-x 2-nx +1=1,解得x 1=0,x 2=-n , ∴A n (-n ,1),由②知C n (x n ,-x n 2-nx n +1),设直线A n C n :y =k n x +b n ,则k n =1-(-x n 2-nx n +1)-n -x n =x n (x n +n )-n -(-k -n )=(-k -n )(-k -n +n )-n +k +n =k +n ,同理A n -1(-n +1,1),C n -1(x n -1,-x n -12-(n -1)x n -1+1), 设直线A n -1C n -1:y =k n -1x +b n -1,则k n -1=k +n -1,∴k n -1≠k n ,∴直线C n A n 与直线C n -1A n -1不平行.跟踪训练1.解:(1)(-1,0),(3,0);(1,4)(2)①(-1,0),(3,0);(1,-4n 3);对称轴为直线x =1[或与x 轴交点为(-1,0),(3,0)]②当直线y =12x +m 与y 相交只有1个交点时,由⎩⎨⎧y =12x +m ,y =-x 2+2x +3,整理得x 2-32x +m -3=0, ∴b 2-4ax =(32)2-4(m -3)=0,解得m =5716.当直线y =12x +m 与y n 相交只有1个交点时,由⎩⎪⎨⎪⎧y =12x +m ,y =13x 2-23x -1,整理得2x 2-7x -(6+6m )=0, ∴b 2-4ax =72-4×2×(-6-6m )=0,解得m =-9748,把点(-1,0)代入y =12x +m 得m =12,把(3,0)代入y =12x +m 得m =-32,如解图①,∴m 的取值范围是-9748<m <5716,且m ≠-32,m ≠12.(3)如解图②,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ,y =-x 2+2x +3得x 2-2x +k -3=0, ∴AD 2=(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=16-4k ,由⎩⎨⎧y =k ,y =n 3x 2-2n 3x -n得nx 2-2nx -(3n +3k )=0, ∴BC 2=(x 3-x 4)2=(x 3+x 4)2-4x 3x 4=16+12k n , ∵AB =BC =CD ,∴AD 2=9BC 2,∴16-4k =9(16+12k n ), ∴32n +27k +nk =0.图① 图② 2.解: (1)当n =1时,第1条抛物线y 1=-(x -a 1)2+b 1与x 轴的交点为A (0,0),A 1(2,0),∴y 1=-x (x -2)=-(x -1)2+1,则a 1=1,b 1=1. 由c n =c n -1+2可知,c 2=c 1+2=2+2=4, ∴抛物线y 2与x 轴的交点为A (0,0),A 2(4,0), ∴y 2=-x (x -4)=-x 2+4x .(2)3,9,n ,n 2,y =x 2;(3)①存在,由(1)(2)得A n (2n ,0),B n (n ,n 2). 当△AA n B n 为等腰直角三角形时,n 2=n ,解得n 1=1,n 2=0(舍去).∴存在抛物线y n ,使得△AA n B n 为等腰直角三角形,此时抛物线为y 1=-(x -1)2+1.②∵y n =-x (x -2n )=-x 2+2nx ,当x =m (m >0)时,C n (m ,-m 2+2mn ),C n -1(m ,-m 2+2mn -2m ), ∴C n C n -1=-m 2+2mn -(-m 2+2mn -2m )=2m .∴C 1C 2=C 2C 3=…=C n -1C n =2m .3.解: (1)∵AB =2,抛物线y 1=-x 2+c 的对称轴为直线x =0, ∴点A ,B 的坐标分别为(-1,0),(1,0),将点A (-1,0)代入得c =1,则抛物线y 1的解析式为y 1=-x 2+1,顶点坐标为(0,1).(2)①由平移性质得,抛物线y 2的顶点坐标为(1,2),则抛物线y 2的函数解析式为y 2=-(x -1)2+2,当x =0时,y 2=1,则y 1的顶点(0,1)在抛物线y 2上.②由题意,得抛物线y 3=-(x -2)2+3,y 4=-(x -3)2+4,y n =-(x -n +1)2+n ,将点B (1,0)代入y n ,得-(1-n +1)2+n =0,解得n =4或n =1(舍去).∴抛物线y n 的解析式为y 4=-(x -3)2+4.③令y n =-(x -n +1)2+n =0,解得x 1=n -1-n ,x 2=n -1+n ,则S n =12[(n -1+n)-(n -1-n)]·n =n·n =125,∵53=125,∴n =5,即n =25.4.解:(1)-4;(-2,1);y =(x -2)2+1(2)y =-x 2-2x +5即y =-(x +1)2+6,∴顶点为(-1,6).∵点(-1,6)关于点(0,m )的对称点为(1,2m -6),∴衍生抛物线为y =(x -1)2+2m -6,则-(x +1)2+6=(x -1)2+2m -6,化简得x 2=-m +5,∵两抛物线有交点,∴-m +5≥0,∴m ≤5.(3)①y =ax 2+2ax -b =a (x +1)2-a -b ,顶点为(-1,-a -b ).y ′=bx 2-2bx +a 2=b (x -1)2-b +a 2,顶点为(1,-b +a 2).∵两抛物线交点恰好是顶点,∴⎩⎪⎨⎪⎧-b +a 2=a·(1+1)2-a -b ,-a -b =b·(-1-1)2-b +a 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0(舍去)或⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-3,∴顶点分别为(-1,0)和(1,12).∵(-1,0),(1,12)关于衍生中心对称,∴衍生中心为它们的中点,∵-1+12=0,0+122=6,∴衍生中心为(0,6).②由①可知衍生中心为抛物线y =a (x +1)2-a -b 的顶点与A 1,A 2,A 3,…,A 4的中点,∴A n (1,2k +2n 2+a +b ),A n +1(1,2k +2(n +1)2+a +b ),∴A n A n +1=2k +2(n +1)2+a +b -(2k +2n 2+a +b )=4n +2.【例4】 解:(1)4;12;2a ;2a .例4题解图①【解法提示】 ∵a >0,∴y =ax 2的图象大致如解图①,其顶点为原点O ,记AB 为其碟宽,AB 与y 轴的交点为C ,连接OA ,OB .∵△OAB 为等腰直角三角形,AB ∥x 轴, ∴OC ⊥AB , ∴∠AOC =∠BOC =12∠AOB =12×90°=45°,∴△ACO 与△BCO 亦为等腰直角三角形,∴AC =OC =BC ,∴x A =-y A ,x B =y B ,代入y =ax 2,∴A (-1a ,1a ),B (1a ,1a ),C (0,1a ),∴AB =2a ,OC =1a ,即抛物线y =ax 2对应的碟宽为2a .①抛物线y =12x 2对应的a =12,得碟宽2a 为4;②抛物线y =4x 2对应的a =4,得碟宽2a 为12;③抛物线y =ax 2(a >0)对应的碟宽为2a ; ④抛物线y =a (x -2)2+3(a >0)可看成抛物线y =ax 2向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度后得到的,∵平移不改变形状、大小、开口方向,∴抛物线y =a (x -2)2+3(a >0)的准碟形与抛物线y =ax 2的准碟形全等. ∵抛物线y =ax 2(a >0)对应的碟宽为2a ,∴抛物线y =a (x -2)2+3(a >0)对应的碟宽为2a .(2)∵y =ax 2-4ax -53=a (x -2)2-(4a +53),∴同(1),其碟宽为2a .∵抛物线y =ax 2-4ax -53的碟宽为6,∴2a =6,解得a =13.(3)①∵F 1的碟宽∶F 2的碟宽=2∶1,∴2a 1=4a 2.∵a 1=13,∴a 2=23.∵y 1=13(x -2)2-3的碟宽AB 在x 轴上(A 在B 左边),∴A (-1,0),B (5,0),∴F 2的碟顶坐标为(2,0),∴y 2=23(x -2)2.②∵F n 的准碟形为等腰直角三角形,∴F n 的碟宽为2h n .∵2h n ∶2h n -1=1∶2,∴h n =12h n -1=(12)2h n -2=(12)3h n -3=…=(12)n -1h 1.∵h 1=3,∴h n =32n -1. ∵h n ∥h n -1,且都过F n -1的碟宽中点,∴h 1,h 2,h 3,…,h n -1,h n 都在一条直线上,∵h 1在直线x =2上,∴h 1,h 2,h 3,…,h n -1,h n 都在直线x =2上,∴F n 的碟宽右端点横坐标为2+32n -1. F 1,F 2,…,F n 的碟宽右端点在一条直线上,直线为y =-x +5.【解法提示】 考虑F n -2,F n -1,F n 情形,如解图②,例4题解图②F n -2,F n -1,F n 的碟宽分别为AB ,DE ,GH ;C ,F ,I 分别为其碟宽的中点,都在直线x =2上,连接右端点,BE ,EH .∵AB ∥x 轴,DE ∥x 轴,GH ∥x 轴,∴AB ∥DE ∥GH ,∴GH 平行且等于FE ,DE 平行且等于CB ,∴四边形GFEH ,四边形DCBE 都为平行四边形,∴HE ∥GF ,EB ∥DC .∵∠GFI =12∠GFH =12∠DCE =∠DCF ,∴GF ∥DC ,∴HE ∥EB ,∵HE ,EB 都过E 点,∴HE ,EB 在一条直线上,∴F n -2,F n -1,F n 的碟宽的右端点在一条直线上,∴F 1,F 2,…,F n 的碟宽的右端点在一条直线上.∵F 1:y 1=13(x -2)2-3对应的准碟形右端点坐标为(5,0),F 2:y 2=23(x -2)2对应的准碟形右端点坐标为(2+32,32),∴可得过以上两点的直线为y =-x +5,∴F 1,F 2,…,F n 的碟宽的右端点在直线y =-x +5上.跟踪训练1.解: (1)由y =-x 2+4x -3可得A 的坐标为(2,1),将x =4代入y =-x 2+4x -3,得y =-3,∴B 的坐标为(4,-3),设抛物线L 2的解析式为y =a (x -4)2-3.将A (2,1)代入,得1=a (2-4)2-3,解得a =1,∴抛物线L 2的表达式为y =(x -4)2-3;(2)a 1=-a 2,理由如下:∵抛物线L 1的顶点A 在抛物线L 2上,抛物线L 2的顶点B 在抛物线L 1上,∴可列方程组⎩⎪⎨⎪⎧n =a 2(m -h )2+k k =a 1(h -m )2+n , 整理,得(a 1+a 2)(m -h )2=0,∵伴随抛物线的顶点不重合,∴m ≠h ,∴a 1=-a 2.(3)抛物线L 1:y =mx 2-2mx -3m 的顶点坐标为(1,-4m ),设抛物线L 2的顶点的横坐标为h ,则其纵坐标为mh 2-2mh -3m ,∴抛物线L 2的表达式为y =-m (x -h )2+mh 2-2mh -3m ,化简得,y =-mx 2+2mhx -2mh -3m ,所以点D 的坐标为(0,-2mh -3m ),又点C 的坐标为(0,-3m ),可得|(-2mh -3m )-(-3m )|=4m ,解得h =±2,∴抛物线L 2的对称轴为直线x =±2.2.解:(1)由题意得:a =1,b =-4,故抛物线的表达式为:y =x 2-4x +c ,将点(3,0)代入得:c =3,故抛物线的表达式为:y =x 2-4x +3=(x -2)2-1,故抛物线的顶点坐标为(2,-1);(2)设“子函数”y =x -6的“母函数”为:y =12x 2-6x +c ,则y =12(x 2-12x )+c =12(x -6)2-18+c ,故-18+c =1,解得c =19,故“母函数”的表达式为:y =12x 2-6x +19;第2题解图(3)设点P (m ,-m 2-4m +8),由题意,得直线l 的表达式为:y =-2x -4,故点C 、D 的坐标分别为(-2,0)、(0,-4),如解图,过点P 作PQ ∥y 轴交直线CD 于Q ,则Q (m ,-2m -4), ∴PQ =(-m 2-4m +8)-(-2m -4)=-m 2-2m +12,∴S △PCD =12·PQ |x D -x C |=12`(-m 2-2m +12)·2=-(m +1)2+13,∵点P 在CD 上方的抛物线上且-1<0,∴当m =-1时△PCD 的面积最大,最大值为13.3.(1)解:①y =-x 2-2x =-(x +1)2+12,②y =(x -3)2+3=(x -3)2+(3)2,③y=(x -2)2+(2)2,④y =x 2-x +12=(x -12)2+(12)2,所以①与③互为派对抛物线;①与④互为派对抛物线;故答案为①与③;①与④;(2)证明:当m =1,n =2时,抛物线C 1:y =-(x +1)2+1,抛物线C 2:y =(x -2)2+4,∴A(-1,1),B(2,4),∵AC∥BD∥y轴,∴点C的横坐标为-1,点D的横坐标为2,当x=-1时,y=(x-2)2+4=13,则C(-1,13);当x=2时,y=-(x+1)2+1=-8,则D(2,-8),∴AC=13-1=12,BD=4-(-8)=12,∴AC=BD;(3)①证明:抛物线C1:y=-(x+m)2+m2(m>0),则A(-m,m2);抛物线C2:y=(x-n)2+n2(n>0),则B(n,n2);当x=-m时,y=(-m-n)2+n2=m2+2mn+2n2,则C(-m,m2+2mn+2n2);当x=n时,y=-(n+m)2+m2=-2mn-n2,则D(n,-2mn-n2);∴AC=m2+2mn+2n2-m2=2mn+2n2,BD=n2-(-2mn-n2)=2mn+2n2,∴AC=BD,∴四边形ACBD为平行四边形.∵∠BEO=∠BDC,而∠EHF=∠DHG,∴∠EFH=∠DGH=90°,∴AB⊥CD,∴四边形ACBD是菱形;②∵抛物线C2:y=(x-2)2+4,则B(2,4),∴n=2,∴AC=BD=2mn+2n2=4m+8,而A(-m,m2),∴C(-m,m2+4m+8),∴BC2=(-m-2)2+(m2+4m+8-4)2=(m+2)2+(m+2)4.∵四边形ACBD是菱形,∴BC=BD,∴(m+2)2+(m+2)4=(4m+8)2,即(m+2)4=15(m+2)2,∵m>0,∴(m+2)2=15,∴m+2=15,∴m=15-2.。

2020-2021中考数学与二次函数有关的压轴题含详细答案

2020-2021中考数学与二次函数有关的压轴题含详细答案

2020-2021中考数学与二次函数有关的压轴题含详细答案一、二次函数1.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(1, 0)、C(3, 0)、D(3,4).以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,以每秒12个单位的速度沿线段AD向点D运动,运动时间为t秒.过点P作PE⊥x轴交抛物线于点M,交AC 于点N.(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)当t为何值时,△ACM的面积最大?最大值为多少?(3)点Q从点C出发,以每秒1个单位的速度沿线段CD向点D运动,当t为何值时,在线段PE上存在点H,使以C、Q、N、H为顶点的四边形为菱形?【答案】(1)A(1,4);y=-x2+2x+3;(2)当t=2时,△AMC面积的最大值为1;(3)2085或20 13.【解析】(1)由矩形的性质得到点A的坐标,由抛物线的顶点为A,设抛物线的解析式为y=a(x -1)2+4,把点C的坐标代入即可求得a的值;(2)由点P的坐标以及抛物线解析式得到点M的坐标,由A、C的坐标得到直线AC的解析式,进而得到点N的坐标,即可用关于t的式子表示MN,然后根据△ACM的面积是△AMN和△CMN的面积和列出用t表示的△ACM的面积,利用二次函数的性质即可得到当t=2时,△AMC面积的最大值为1;(3)①当点H在N点上方时,由PN=CQ,PN∥CQ,得到四边形PNCQ为平行四边形,所以当PQ=CQ时,四边形FECQ为菱形,据此得到,解得t值;②当点H在N点下方时,NH=CQ=,NQ=CQ时,四边形NHCQ为菱形,NQ2=CQ2,得:,解得t值.解:(1)由矩形的性质可得点A(1,4),∵抛物线的顶点为A,设抛物线的解析式为y =a (x -1)2+4,代入点C (3, 0),可得a =-1.∴y =-(x -1)2+4=-x 2+2x +3.(2)∵P (112t +,4), 将112x t =+代入抛物线的解析式,y =-(x -1)2+4=2144t -, ∴M (112t +,2144t -), 设直线AC 的解析式为,将A (1,4),C (3,0)代入,得:, 将112x t =+代入得, ∴N (112t +,), ∴MN, ∴, ∴当t =2时,△A MC 面积的最大值为1.(3)①如图1,当点H在N点上方时,∵N(112t +,),P (112t +,4), ∴P N=4—()==CQ ,又∵PN ∥CQ , ∴四边形PNCQ 为平行四边形,∴当PQ =CQ 时,四边形FECQ 为菱形,PQ 2=PD 2+DQ 2 =,∴, 整理,得240800t t -+=.解得12085t =-,22085t =+②如图2当点H在N点下方时, NH=CQ=,NQ =CQ 时,四边形NHCQ 为菱形,NQ 2=CQ 2,得:.整理,得213728000t t -+=.()()1320400t t --=.所以12013t =,(舍去).“点睛”此题主要考查二次函数的综合问题,会用顶点式求抛物线,会用两点法求直线解析式,会设点并表示三角形的面积,熟悉矩形和菱形的性质是解题的关键.2.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。

中考数学 压轴题汇编 二次函数综合题训练(含答案)

中考数学 压轴题汇编 二次函数综合题训练(含答案)

2020中考数学压轴题汇编二次函数综合题训练(含答案)1.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A,B,C,已知点A的坐标为(-3,0),点B坐标为(1,0),点C在y轴的正半轴,且∠CAB=30°.(1)求抛物线的函数解析式;(2)若直线l∶y=3x+m从点C开始沿y轴向下平移,分别交x轴、y轴于点D,E.①当m>0时,在线段AC上是否存在点P,使得P,D,E构成等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;②以动直线l为对称轴,线段AC关于直线l的对称线段A′C′与该二次函数图象有交点,请直接写出m的取值范围.解:(1)在Rt△AOC中,∠CAB=30°,∵A(-3,0),即OA=3,∴OC=3,即C(0,3),可设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x-1),将C(0,3)代入解析式得-3a=3,解得a=-3 3 .∴y=-33(x+3)(x-1)=-33x2-233x+3;(2)由题意可知,OE=m,OD=33m,∠DEO=30°,第1题解图①①(ⅰ)如解图①,当PD ⊥DE ,PD =DE 时,作PQ ⊥x 轴于点Q , ∴∠PQD =∠EOD =90°,∴∠PDQ +∠EDO =90°,∠EDO +∠DEO =90°, ∴∠DEO =∠PDQ =30°, ∴△DPQ ≌△EDO (AAS), ∴DQ =OE =m ,∵∠PAQ =∠PDQ =30°, ∴PA =PD ,∴AQ =DQ =m , ∴OA =2m +33 m =3,∴m =96+3=18-3311>0,∴x p =-(OE3+QD )=-15+3311,y p =PQ =AQ 3=63-311,∴P (-15+3311,63-311);(ii)如解图②,当PE ⊥DE ,PE =DE 时,作PQ ⊥y 轴于点Q ,第1题解图②同理可得OE =m ,CQ =EQ =OD =33m ,∴OC =m +233 m =3,∴m =6-33>0;设直线PE 的解析式为y 1=k 1x +b 1, ∵PE ⊥l ,∴k 1=-13=-33,代入E (0,6-33)得y 1=-33x +6-33,设直线AC 的解析式为y 2=k 2x +b 2, ∵过点A (-3,0)和点C (0,3),∴y 2=33x + 3. 联立⎩⎪⎨⎪⎧y 1=-33x +6-33y 2=33x +3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =33-6y =3-3,即点P (33-6,3-3);(iii)如解图③,当PD ⊥PE ,DP =PE 时,作DM ⊥AC ,EN ⊥AC ,第1题解图③可得AP =AD =9-3m 3,PN =DM =12AD =9-3m 6,CN =3-m2,∴AC =9-3m 3+9-3m 6+3-m2=23,∴m =9-333+1=63-9>0.过点P 作PK ⊥x 轴于点K , ∵AP =9-3m3,∠KAP =30°,∴KP =12×9-3m 3=33-32,∴AK =3KP =9-332,∴OK =AO -AK =33-32,即点P (3-332,33-32).综上所述,当m >0时,在线段AC 上存在点P ,使得P ,D ,E 构成等腰直角三角形, 点P 的坐标为(-15+3311,63-311)或(33-6,3-3)或(3-332,33-32);②m 的取值范围为-33≤m ≤ 3.2.如图,抛物线y =ax 2+bx +1经过点(2,6),且与直线y =12x +1相交于A ,B 两点,点A 在y 轴上,过点B 作BC ⊥x 轴,垂足为点C (4,0). (1)求抛物线的解析式;(2)若P 是直线AB 上方该抛物线上的一个动点,过点P 作PD ⊥x 轴于点D ,交AB 于点E ,求线段PE 的最大值;(3)在(2)的条件下,设PC 与AB 相交于点Q ,当线段PC 与BE 互相平分时,请求出点Q 的坐标.第2题图解:(1)∵BC ⊥x 轴,垂足为点C (4,0),且点B 在直线y =12x +1上,∴点B 的坐标为(4,3),∵抛物线y =ax 2+bx +1经过点(2,6)和点B (4,3),∴⎩⎨⎧4a +2b +1=616a +4b +1=3,解得⎩⎨⎧a =-1b =92,∴抛物线的解析式为y =-x 2+92x +1;(2)设动点P 的坐标为(x ,-x 2+92x +1)(0<x <4),则点E 的坐标为(x ,12x +1),∵PD ⊥x 轴于点D ,且点D 在x 轴上, ∴PE =PD -ED =(-x 2+92x +1)-(12x +1)=-x 2+4x=-(x -2)2+4,则当x =2时,线段PE 的值最大,最大值为4; (3)∵线段PC 与BE 互相平分, ∴△PEQ ≌△CBQ , ∴PE =BC ,∴-x 2+4x =3,即x 2-4x +3=0, 解得x 1=1,x 2=3,∵点Q 分别是PC ,BE 的中点,且点Q 在直线y =12x +1上,∴①当x =1时,点Q 的横坐标为1+42=52,则点Q 的坐标为(52,94);②当x =3时,点Q 的横坐标为3+42=72,则点Q 的坐标为(72,114).综上所述,点Q 的坐标为(52,94)或(72,114).3.如图,已知抛物线y =-12x 2+bx +c 与x 轴交于点B ,E 两点,与y 轴交于点A ,OB=8,tan ∠ABD =1,动点C 从原点O 开始沿OA 方向以每秒1个单位长度移动,动点D 从点B 开始沿BO 方向以每秒1个单位长度移动,动点C ,D 同时出发,当动点D 到达原点O 时,点C ,D 停止运动.(1)求抛物线的解析式;(2)求△CED 的面积S 与D 点运动时间t 的函数解析式;当t 为何值时,△CED 的面积最大?最大面积是多少?(3)当△CED 的面积最大时,在抛物线上是否存在点P (点E 除外),使△PCD 的面积等于△CED 的最大面积,若存在,直接写出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.第3题图解:(1)∵OB =8,tan ∠ABD =1, ∴OA =OB =8,∴A (0,8),B (8,0).把点A (0,8),B (8,0)代入y =-12x 2+bx +c ,得⎩⎨⎧c =8-12×82+8b +c =0,解得⎩⎨⎧b =3c =8,∴抛物线解析式为y =-12x 2+3x +8;(2)令y =0时,有-12x 2+3x +8=0,解得x 1=-2,x 2=8, ∴E (-2,0), ∴BE =10,∵S △CED =12DE ·OC ,∴S =12t (10-t )=-12t 2+5t ,∴S 与t 的函数解析式为S =-12t 2+5t =-12(t -5)2+252(0≤t ≤8),∴当t =5时,△CED 的面积最大,最大面积为252;(3)存在,P 点坐标为(8,0)或(43,1009)或(343,-2009).【解法提示】当△CED 的面积最大时,t =5,即BD =DE =5,此时要使S △PCD =S △CED ,CD 为公共边,只需求出过点B 、或点E 且平行于CD 的直线即可,如下:第3题解图设直线CD 的解析式为y =kx +b , 由(2)可知OC =5,OD =3, ∴C (0,5),D (3,0),把C (0,5)、D (3,0)代入,得⎩⎨⎧b =53k +b =0,解得⎩⎨⎧k =-53b =5, ∴直线CD 的解析式为y =-53x +5,∵DE =DB =5,∴过点B 且平行于CD 的直线为y =-53(x -5)+5,过点E 且平行于CD 的直线为y =-53(x +5)+5,与抛物线解析式联立得方程①:-12x 2+3x +8=-53(x -5)+5,解得x 1=8,x 2=43,方程②:-12x 2+3x +8=-53(x +5)+5,解得x 3=343,x 4=-2,分别将x 的值代入抛物线的解析式,得y 1=0,y 2=1009,y 3=-2009,y 4=0,又∵P 点不与E 点重合,∴满足题意的P 点坐标有3个,分别是P 1(8,0),P 2(43,1009),P 3(343,-2009).4.如图,抛物线y =ax 2+bx -3与x 轴交于点A (1,0)和点B ,与y 轴交于点C ,且其对称轴l 为直线x =-1,点P 是抛物线上B ,C 之间的一个动点(点P 不与点B ,C 重合).(1)直接写出抛物线的解析式;(2)小唐探究点P 的位置时发现:当动点N 在对称轴l 上时,存在PB ⊥NB ,且PB =NB 的关系,请求出点P 的坐标;(3)是否存在点P 使得四边形PBAC 的面积最大?若存在,请求出四边形PBAC 面积的最大值,若不存在,请说明理由.第4题图解:(1)y =x 2+2x -3;【解法提示】∵A (1,0),对称轴l 为直线x =-1, ∴B (-3,0),∴⎩⎨⎧a +b -3=09a -3b -3=0,解得⎩⎨⎧a =1b =2, ∴抛物线的解析式为y =x 2+2x -3;(2)如解图①,过点P 作PM ⊥x 轴于点M ,连接BP ,过点B 作BN ⊥PB 交直线l 于点N ,设抛物线的对称轴与x 轴交于点Q , ∵PB ⊥NB ,∴∠PBN =90°, ∴∠PBM +∠NBQ =90°. ∵∠PMB =90°,∴∠PBM +∠BPM =90°. ∴∠BPM =∠NBQ . 又∵PB =NB , ∴△BPM ≌△NBQ . ∴PM =BQ .由(1)得y =x 2+2x -3, ∵Q (-1,0),B (-3,0) ∴BQ =2, ∴PM =BQ =2.∵点P 是抛物线y =x 2+2x -3上B 、C 之间的一个动点,且点P 的纵坐标为-2, 将y =-2代入y =x 2+2x -3,得-2=x 2+2x -3,解得x1=-1-2,x2=-1+2(不合题意,舍去),∴点P 的坐标为(-1-2,-2);第4题解图①(3)存在.如解图②,连接AC ,BC ,CP ,PB ,过点P 作PD ∥y 轴交BC 于点D , ∵A (1,0),B (-3,0),C (0,-3), ∴S △ABC =12×3×4=6,直线BC 的解析式为y =-x -3.设P (t ,t 2+2t -3),则D (t ,-t -3),∴S △BPC =12×3×(-t -3-t 2-2t +3)=-32t 2-92t ,∴S 四边形PBAC =-32t 2-92t +6=-32(t +32)2+758,当t =-32时,S 四边形PBAC 存在最大值,最大值为758.此时点P 的坐标为(-32,-154).第4题解图②5.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx-8与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线l经过坐标原点O,与抛物线的一个交点为D,与抛物线的对称轴交于点E,连接CE.已知点A,D的坐标分别为(-2,0),(6,-8).(1)求抛物线的函数表达式;(2)分别求出点B和点E的坐标;(3)若点P是y轴负半轴上的一个动点,设其坐标为(0,m),直线PB与直线l交于点Q.试探究:当m为何值时,△OPQ是等腰三角形.第5题图解:(1)抛物线的函数表达式为y=12x2-3x-8;(2)点B的坐标为(8,0).点E的坐标为(3,-4);(3)需分两种情况进行讨论:①当OP=OQ时,△OPQ是等腰三角形,如解图①,第5题解图①∵点E 的坐标为(3,-4), ∴OE =32+42=5,过点E 作直线ME ∥PB ,交y 轴于点M ,交x 轴于点H ,则OM OP =OE OQ, ∴OM =OE =5,∴点M 的坐标为(0,-5),设直线ME 的函数表达式为y =k 1x -5, ∴3k 1-5=-4,解得k 1=13,∴直线ME 的函数表达式为y =13x -5,H 在直线ME 上, 令y =0,解得x =15, ∴点H 的坐标为(15,0). 又∵MH ∥PB ,∴OP OM =OB OH ,即-m 5=815, ∴m =-83;②当QO =QP 时,△OPQ 是等腰三角形,如解图②,∵当x =0时,y =12x 2-3x -8=-8,第5题解图②∴点C 的坐标为(0,-8), ∴CE =32+(8-4)2=5,∴OE =CE , ∴∠1=∠2, 又∵QO =QP , ∴∠1=∠3, ∴∠2=∠3, ∴CE ∥PB .设直线CE 交x 轴于点N ,其函数表达式为y =k 2x -8, ∴3k 2-8=-4,解得k 2=43,∴直线CE 的函数表达式为y =43x -8,令y =0,得43x -8=0,∴x =6,∴点N 的坐标为(6,0). ∵CN ∥PB .∴OP OC =OB ON,∴-m 8=86,解得m =-323.综上所述,当m 的值为-83或-323时,△OPQ 是等腰三角形.6.如图,点A (-2,0)、B (4,0)、C (3,3)均在抛物线y =ax 2+bx +c 上,点D 在y 轴上,且DC ⊥BC ,∠BCD 绕点C 顺时针旋转后两边与x 轴、y 轴分别相交于点E ,F . (1)求抛物线的解析式;(2)CF 能否经过抛物线的顶点?若能,求出此时点E 的坐标;若不能,说明理由; (3)若△FDC 是等腰三角形,求点F 的坐标.第6题图解:(1)∵抛物线与x 轴有两个交点A (-2,0)、B (4,0), ∴可设抛物线解析式为y =a (x +2)(x -4), 将C (3,3)代入得a (3+2)(3-4)=3, 解得a =-35,故抛物线的解析式是y =-35(x +2)(x -4)=-35x 2+65x +245;(2)能,理由如下:如解图①,过点C 作CH ⊥y 轴于点H ,CS ⊥x 轴于点S .第6题解图①由抛物线的解析式可以求得顶点M 的坐标为M (1,275),∴由C ,M 两点坐标可以求得CM 即CF 的直线方程为y =-65x +335,∴F 点坐标为(0,335).∵∠FCH +∠HCE =90°,∠ECS +∠HCE =90°, ∴∠ECS =∠HCF ,又∵CH =CS ,∠CHF =∠CSE =90°, ∴△FCH ≌△ECS (ASA), ∴FH =SE =335-3=185,∴EO =185-3=35,∴E (-35,0),即CF 能经过抛物线的顶点,此时点 E 的坐标为(-35,0)(3)如解图②,由C ,B 两点坐标利用待定系数法可以求得CB 直线方程为:y =-3x +12,过点C 作CH ⊥y 轴于点H ,CS ⊥x 轴于点S ,第6题解图②∵C(3,3),B(4,0),四边形HOSC是正方形,OS=3,∴BS=1,∵∠HCD+∠DCS=90°,∠BCS+∠DCS=90°,∴∠DCH=∠BCS,∴△DCH≌△BCS(ASA),∴DH=SB=1,OD=2,∴D(0,2),由C、D两点坐标可以求得CD=10,则△FDC是等腰三角形可以有三种情形:①FC=CD=10,则DH=1,FH=1,则F点坐标为(0,4);②FD=CD=10,则F点坐标为(0,2+10);③FD=FC,设F(0,m),∵FC2=FH2+HC2,∴FC2=(m-3)2+32,又∵FD=m-2,∴(m-3)2+32=(m-2)2,∴m=7,故F(0,7).综上所述,点F的坐标为(0,4)或(0,2+10)或(0,7).7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+6x+c(a≠0)交y轴于点A,交x轴于B,C两点(点B在点C的左侧),已知点A的坐标为(0,-5),点B的坐标为(1,0).(1)求此抛物线的解析式及顶点坐标;(2)过点B作线段AB的垂线交抛物线于点D,如果以点C为圆心的圆与直线BD相切,请判断抛物线的对称轴与⊙C的位置关系,并说明理由;(3)在抛物线上是否存在一点P,使△ACP是以AC为直角边的直角三角形,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.第7题图解:(1)抛物线解析式为y=-x2+6x-5,顶点坐标为(3,4);(2)抛物线的对称轴与⊙C相离.∵当y=0时,x=1或x=5,∴B(1,0),C(5,0),由(1)知抛物线的对称轴为x=3,如解图①所示,设切点为E,连接CE,第7题解图①由题意易证Rt△ABO∽Rt△BCE,∴ABBC=OBCE,即52+124=1CE, ∴CE =426=42626=22613; 而点C 到对称轴x =3的距离为2,∵2>22613, ∴抛物线的对称轴与⊙C 相离;(3)存在.当AC 为直角边时,有两种情况:①∠PCA =90°,②∠PAC =90°. ①当∠PCA =90°时,如解图②所示,点P 在x 轴上方.第7题解图②∵A (0,-5),C (5,0),∴△AOC 为等腰直角三角形,∠OCA =45°;∵PC ⊥AC ,∴∠PCO =45°.过点P 作PF ⊥x 轴于点F ,则△PCF 为等腰直角三角形.设点P 的的坐标为(m ,-m 2+6m -5),则PF =FC ,∴-m 2+6m -5=5-m ,解得:m =2或m =5.当m =5时,点P 与点C 重合,故舍去,∴点P 坐标为(2,3);②当∠PAC =90°时,如解图③所示,点P 在x 轴下方.∵A (0,-5),C (5,0),∴△AOC 为等腰直角三角形,∠OAC =45°;过点P 作PF ⊥y 轴于点F ,第7题解图③∵PA⊥AC,∴∠PAF=45°,即△PAF为等腰直角三角形.设点P的坐标为(t,-t2+6t-5),且AF=PF,∴-5-(-t2+6t-5) =t,解得:t=0或t=7,当t=0时,点P的与点A重合,故舍去,∴点P坐标为(7,-12).综上所述,存在点P使△ACP是以AC为直角边的直角三角形,点P的坐标为(2,3)或(7,-12).8.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A和点B,其中点A的坐标为(-2,0),抛物线的对称轴x=1与抛物线交于点D,与直线BC交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)若点F是直线BC上方的抛物线上的一个动点,是否存在点F,使四边形ABFC的面积为17?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由;(3)平行于DE的一条直线l与直线BC相交于点P,与抛物线相交于点Q,若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标.第8题图解:(1)∵点A (-2,0)与点B 关于直线x =1对称,∴B (4,0),将点A ,B ,C 的坐标代入函数解析式,得⎩⎨⎧4a -2b +c =016a +4b +c =0c =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12b =1c =4,∴抛物线的解析式为y =-12x 2+x +4; (2)不存在点F ,使四边形ABFC 的面积为17,理由如下:第8题解图∵B (4,0),C (0,4),∴BC 的解析式为y =-x +4,如解图,过点F 作x 轴垂线,交BC 于G ,设F 点的坐标为(m ,-12m 2+m +4),则G (m ,-m +4), ∴FG =(-12m 2+m +4)-(-m +4)=-12m 2+2m , ∴S 四边形ABFC =S △ABC +S △BCF=12AB ·y C +12FG ·(x B -x C ) =12×6×4+12×4(-12m 2+2m )=17, 整理得m 2-4m +5=0,∵b 2-4ac =16-4×1×5=-4<0.∴方程无解,∴F 点不存在;(3)当x =1时,-12x 2+x +4=92,即D (1,92). 当x =1时,-x +4=3,即E (1,3),∴DE =92-3=32. 设Q 点坐标为(m ,-12m 2+m +4),则P (m ,-m +4). ∴|PQ |=|(-12m 2+m +4)-(-m +4)|=|-12m 2+2m |. 由PQ ∥DE ,PQ =DE 得|-12m 2+2m |=32, ∴-12m 2+2m =32或-12m 2+2m =-32, 解得m 1=1(PQ 与DE 重合,舍去),m 2=3,m 3=2+7,m 4=2-7.∴P 点坐标为(3,1)或(2+7,2-7)或(2-7,2+7).9.如图,直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于点B 、点C ,经过B 、C 两点的抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴的另一个交点为A ,顶点为P ,点M 为抛物线的对称轴上的一个动点.(1)求该抛物线的解析式;(2)当点M 在x 轴的上方时,求四边形COAM 周长的最小值;(3)在平面坐标内是否存在点N ,使以C ,P ,M ,N 为顶点的四边形为菱形?若存在,请写出所符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.第9题图 备用图解:(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 ⎩⎨⎧9+3b +c =0c =3,解得⎩⎨⎧b =-4c =3, ∴抛物线的解析式为y =x 2-4x +3;(2)∵y =x 2-4x +3=(x -2)2-1,∴抛物线的对称轴为直线x =2,∵点A 与点B (3,0)关于直线x =2对称,∴点A 的坐标为(1,0),∴OC =3,OA =1,OB =3,∴BC =OC 2+OB 2=32,∵四边形COAM 的周长=OA +OC +MA +MC ,∴当点M 为线段BC 与抛物线的对称轴的交点时,MA +MC 的值最小,且线段BC 的长就是MA +MC 的最小值,∴四边形COAM 周长的最小值=OC +OA +BC =3+1+32=4+32;(3)存在,以C ,P ,M ,N 为顶点的四边形为菱形,即存在以C ,P ,M 为顶点的三角形是等腰三角形,点M 的坐标为(2,32)或(2,7)或(2,-1+25)或(2,-1-25). 【解法提示】∵对称轴为x =2,P (2,-1),设M (2,t ),且C (0,3),∴MC =22+(t -3)2 =t 2-6t +13,MP =|t +1|,PC =22+(-1-3)2=25,∵△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 2-6t +13=|t +1|,解得t =32,此时M (2,32); ②当MC =PC 时,则有t 2-6t +13=25,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|=25,解得t =-1+25或t =-1-25,此时M (2,-1+25)或(2,-1-25).10. 如图,抛物线y =x 2+bx +c 过点A (3,0),B (1,0),交y 轴于点C ,点P 是该抛物线上一动点,点P 从C 点沿抛物线向A 点运动(点P 不与点A 重合),过点P 作PD ∥y 轴交直线AC 于点D .(1)求抛物线的解析式;(2)求点P 在运动的过程中线段PD 长度的最大值;(3)在抛物线对称轴上是否存在点M ,使|MA -MC |最大?若存在,请求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线y =x 2+bx +c 过点A (3,0),B (1,0),∴⎩⎨⎧9+3b +c =01+b +c =0,解得⎩⎨⎧b =-4c =3, ∴抛物线的解析式为y =x 2-4x +3;(2)令x =0,则y =3,∴C (0,3),则直线AC 的解析式为y =-x +3,设点P (x ,x 2-4x +3),∵PD ∥y 轴,∴点D (x ,-x +3),∴PD =(-x +3)-(x 2-4x +3)=-x 2+3x=-(x -32)2+94, ∵a =-1<0,∴当x =32时,线段PD 的长度有最大值,最大值为94; (3)存在.由抛物线的对称性得,对称轴垂直平分线段AB ,∴MA =MB ,当M 、B 、C 不在同一条直线上时,由三角形的三边关系得,|MA -MC |=|MB -MC |<BC ,当M 、B 、C 三点共线时,|MA -MC |=|MB -MC |=BC ,∴|MA -MC |≤BC ,即当点M 在BC 的延长线上时,|MA -MC |最大,最大值即为BC 的长度,设直线BC 的解析式为y =kx +b (k ≠0),∵B (1,0),C (0,3),∴⎩⎨⎧k +b =0b =3, 解得⎩⎨⎧k =-3b =3, ∴直线BC 的解析式为y =-3x +3,∴当x =2时,y =-3×2+3=-3,∴点M (2,-3),即抛物线对称轴上存在点M (2,-3),使|MA -MC |最大.。

2020年初三数学中考压轴题综合训练:《二次函数》含答案

2020年初三数学中考压轴题综合训练:《二次函数》含答案

2020年初三数学中考压轴题综合训练:《二次函数》1.已知抛物线的顶点A(﹣1,4),且经过点B(﹣2,3),与x轴分别交于C,D两点.(1)求直线OB和该抛物线的解析式;(2)如图1,点M是抛物线上的一个动点,且在直线OB的上方,过点M作x轴的平行线与直线OB交于点N,求MN的最大值;(3)如图2,AE∥x轴交x轴于点E,点P是抛物线上A、D之间的一个动点,直线PC、PD与AE分别交于F、G,当点P运动时,求tan∠PCD+tan∠PDC的值.解:(1)设直线OB的解析式为y=kx,∵B(﹣2,3),∴﹣2k=3,∴k=﹣,∴直线OB的解析式为y=﹣x,∵抛物线的顶点为A(﹣1,4),∴设抛物线对应的函数表达式为y=a(x+1)2+4.将B(﹣2,3)代入y=a(x+1)2+4,得:3=a+4,解得:a=﹣1,∴抛物线对应的函数表达式为y=﹣(x+1)2+4,即y=﹣x2﹣2x+3.(2)设M(t,﹣t2﹣2t+3),MN=s,则N的横坐标为t﹣s,纵坐标为﹣(t﹣s),∵,∴x1=﹣2,x2=,∵点M是直线OB的上方抛物线上的点,∴﹣2<t<,∵MN∥x轴,∴﹣t2﹣2t+3=﹣(t﹣s),∴s=﹣t+2=﹣,∵﹣2<t<,∴当t=﹣时,MN的最大值为;(3)解:过点P作PQ∥y轴交x轴于Q,设P(t,﹣t2﹣2t+3),则PQ=﹣t2﹣2t+3,CQ=t+3,DQ=1﹣t,∴tan∠PCD+tan∠PDC=,=,=,=1﹣t+t+3,=4.2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+2与x轴交于点B,与y轴交点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B,C两点,与x轴交于另一点A.如图1,点P为抛物线上任意一点.过点P作PM⊥x轴交BC于M.(1)求抛物线的解析式;(2)当△PCM是直角三角形时,求P点坐标;(3)如图2,作P点关于直线BC的对称点P′,作直线P′M与抛物线交于EF,设抛物线对称轴与x轴交点为Q,当直线P′M经过点Q时,请你直接写出EF的长.解:(1)∵直线y=﹣x+2与x轴交于点B,与y轴交点C,∴B(4,0),C(0,2),∴把B(4,0),C(0,2)代入y=﹣x2+bx+c得,,解得,,∴抛物线的解析式为:y=﹣+2;(2)∵PM⊥x轴交BC于M.BC不平行x轴,∴∠PMC≠90°,当∠CPM=90°时,PC∥x轴,则P点的纵坐标为2,∵y=﹣+2的对称轴为x=1,∴P点的横坐标为:2,此时P(2,2);当∠PCM=90°时,设P(m,),则M(m,﹣m+2),由PC2+CM2=PM2得,=,解得,m=0(与C的横坐标相同,舍去),或m=﹣6,此时P(﹣6,﹣10);综上,P点的坐标为(2,2)或(﹣6,﹣10);(3)作Q点关于直线BC的对称点K,QK与BC相交于点N,再过K作KL⊥x轴于点L,如图所示,则根据题意可知,KL与BC的交点为M,P点在KM上,P'在QM上,∵y=﹣+2,∴抛物线的对称轴为x=1,∴Q(1,0),∴BQ=4﹣1=3,∵∠QBN=∠CBO,∠QNB=∠COB=90°,∴△BQN∽△BCO,∴,即,∴QN=,∴QK=2QN=,∠BQN=∠KQL,∠BNQ=∠KLQ=90°,∴△BQN∽△KQL,∴,即,∴QL=,∴OL=1+,∴M(,),设QM的解析式为:y=kx+b(k≠0),则,∴,∴直线QM的解析式为:y=,联立方程组,解得,,或,∴E(,),F(,),∴EF=.3.如图,抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知A(﹣1,0),且直线BC的解析式为y=x﹣2,作垂直于x轴的直线x=m,与抛物线交于点F,与线段BC交于点E(不与点B和点C重合).(1)求抛物线的解析式;(2)若△CEF是以CE为腰的等腰三角形,求m的值;(3)点P为y轴左侧抛物线上的一点,过点P作PM⊥BC交直线BC于点M,连接PB,若以P、M、B为顶点的三角形与△ABC相似,求P点的坐标.解:(1)∵直线BC的解析式为y=x﹣2,∴C(0,﹣2),B(4,0),将A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2,得,解得,,∴y=x﹣2;(2)∵∴,=,,若以C为顶点,则CE2=CF2,∴,解得:m1=2,m2=4(舍去),若以E为顶点,则EC2=EF2,∴=,解得:m3=4﹣,m4=4+(舍去),综合以上得m=2或m=4﹣.(3)①∵AC=,BC=2,∴AC2+BC2=25=AB2,∴当点P与点A重合时,点M与点C重合,此时P1(﹣1,0),②如图,当△BPM∽△ABC时,过点M作HR∥x轴,作PH⊥HR于点H,BR⊥HR于点R,∵∠PMB=∠PHM=∠BRM=90°,∴∠BMR=∠MPH,∴△PHM∽△MRB,∴又∵AB∥HR,∴∠ABC=∠BMR,∴tan∠BMR=tan∠ABC=,令BR=a,MR=2a,又∵∠ABC=∠BMR,∴tan∠BMR=tan∠ABC=,∴,∴PH=4a,HM=2a,PQ=3a,∴HR=4a,∴P(4﹣4a,3a),又∵点P在抛物线上,将P(4﹣4a,3a)代入y=x﹣2得:(4﹣4a)﹣2=3a,∴a(8a﹣13)=0,a 1=0(舍),a2=.∴.∴符合条件的点P为P1(﹣1,0)或.4.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.(1)求b,c的值:(2)如图1,点P是第一象限抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线1,交BC于点H.当△PHC为等腰三角形时,求点P的坐标;(3)如图2,抛物线顶点为E.已知直线y=kx﹣k+3与二次函数图象相交于M、N两点,求证:无论k为何值,△EMN恒为直角三角形.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),∴,解得:,∴b=2,c=3;(2)∵抛物线的函数表达式为:y=﹣x2+2x+3,∴C(0,3),设直线BC的解析式为y=kx+3,将点B(3,0)代入y=kx+3,解得:k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,﹣x2+2x+3),则点H(x,﹣x+3),①如图1,过点C作CM⊥PH于点M,则CM=x,PH=﹣x2+3x,当CP=CH时,PM=MH,∠MCH=∠MCP,∵OB=OC,∴∠OBC=45°,∵CM∥OB,∴∠MCH=∠OBC=45°,∴∠PCH=90°,∴MC=PH=(﹣x2+3x),即x=(﹣x2+3x),解得:x1=0(舍去),x2=1,∴P(1,4);②如图2,当PC=PH时,∵PH∥OC,∴∠PHC=∠OCB=45°,∴∠CPH=90°,∴点P的纵坐标为3,∴﹣x2+2x+3=3,解得:x=2或x=0(舍去),∴P(2,3);③当CH=PH时,如图3,∵B(3,0),C(0,3),∴BC==3.∵HF∥OC,∴,∴,解得:x=3﹣,∴P(3﹣,4﹣2).综合以上可得,点P的坐标为(1,4)或(2,3)或(3﹣,4﹣2).(3)∵函数表达式为:y =﹣x 2+2x +3=﹣(x ﹣1)2+4, ∴点E (1,4);设点M 、N 的坐标为(x 1,y 1),(x 2,y 2),∴MN 2=(x 1﹣x 2)2+(y 1﹣y 2)2,ME 2=(x 1﹣1)2+(y 1﹣4)2,NE 2=(x 2﹣1)2+(y 2﹣4)2,∵ME 2+NE 2=(x 1﹣1)2+(y 1﹣4)2+(x 2﹣1)2+(y 2﹣4)2=x 12+x 22﹣2(x 1+x 2)+2+y 12+y 22﹣8(y 1+y 2)+32=x 12+x 22﹣2x 1x 2+2﹣4+y 12+y 22﹣2y 1•y 2+18﹣48+32 ═(x 1﹣x 2)2+(y 1﹣y 2)2, ∴MN 2=ME 2+NE 2, ∴∠MEN =90°, 故EM ⊥EN ,即:△EMN 恒为直角三角形.5.如图1所示,已知直线y =kx +m 与抛物线y =ax 2+bx +c 分别交于x 轴和y 轴上同一点,交点分别是点B (6,0)和点C (0,6),且抛物线的对称轴为直线x =4; (1)试确定抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使△PBC 是直角三角形?若存在请直接写出P 点坐标,不存在请说明理由;(3)如图2,点Q 是线段BC 上一点,且CQ =,点M 是y 轴上一个动点,求△AQM的最小周长.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A、B两点,对称轴为直线x=4,∴点A的坐标为(2,0).∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(2,0),B(6,0),C(0,6),∴,解得a=,b=﹣4,c=6.∴抛物线的解析式为:y=;(2)设P(4,y),∵B(6,0),C(0,6),∴BC2=62+62=72,PB2=22+y2,PC2=42+(y﹣6)2,当∠PBC=90°时,BC2+PB2=PC2,∴72+22+y2=42+(y﹣6)2,解得:y=﹣2,∴P(4,﹣2);当∠PCB=90°时,PC2+BC2=PB2,∴42+(y﹣6)2+72=22+y2,解得:y=10,∴P(4,10);当∠BPC=90°时,PC2+PB2=BC2.∴42+(y﹣6)2+22+y2=72,解得:y=3.∴P(4,3+)或P(4,3﹣).综合以上可得点P的坐标为(4,﹣2)或(4,10)或(4,3+)或P(4,3﹣).(3)过点Q作QH⊥y轴于点H,∵B(6,0),C(0,6),∴OB=6,OC=6,∴∠OCB=45°,∴∠CQH=∠HCQ=45°,∵CQ=,∴CH=QH=,∴OH=6﹣,∴点Q的坐标为(,),在x轴上取点G(﹣2,0),连接QG交y轴于点M,则此时△AQM的周长最小,∴AQ==,QG==,∴AQ+QG=,∴△AQM的最小周长为4.6.如图,三角形ABC是以BC为底边的等腰三角形,点A、C分别是一次函数y=﹣x+3的图象与y轴、x轴的交点,点B在二次函数y=x2+bx+c的图象上,且该二次函数图象上存在一点D,使四边形ABCD能构成平行四边形.(1)试求b、c的值,并写出该二次函数表达式;(2)动点P沿线段AD从A到D,同时动点Q沿线段CA从C到A都以每秒1个单位的速度运动,问:①当P运动过程中能否存在PQ⊥AC?如果不存在请说明理由;如果存在请说明点的位置?②当P运动到何处时,四边形PDCQ的面积最小?此时四边形PDCQ的面积是多少?解:(1)由y=﹣x+3,令x=0,得y=3,所以点A(0,3);令y=0,得x=4,所以点C(4,0),∵△ABC是以BC为底边的等腰三角形,∴B点坐标为(﹣4,0),又∵四边形ABCD是平行四边形,∴D点坐标为(8,3),将点B(﹣4,0)、点D(8,3)代入二次函数y=x2+bx+c,∴,解得:,故该二次函数解析式为:y=x2﹣x﹣3.(2)∵OA=3,OB=4,∴AC=5.①设点P运动了t秒时,PQ⊥AC,此时AP=t,CQ=t,AQ=5﹣t,∵PQ⊥AC,∴∠AQP=∠AOC=90°,∠PAQ=∠ACO,∴△APQ∽△CAO,∴,即,解得:t=.即当点P运动到距离A点个单位长度处,有PQ⊥AC.②∵S四边形PDCQ +S△APQ=S△ACD,且S△ACD=×8×3=12,∴当△APQ的面积最大时,四边形PDCQ的面积最小,当动点P运动t秒时,AP=t,CQ=t,AQ=5﹣t,设△APQ底边AP上的高为h,作QH⊥AD于点H,由△AQH∽△CAO可得:,解得:h=(5﹣t),∴S△APQ=t×(5﹣t)=(﹣t2+5t)=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,S△APQ 达到最大值,此时S四边形PDCQ=12﹣=,故当点P运动到距离点A个单位处时,四边形PDCQ面积最小,最小值为.7.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c过点x轴上的A(﹣1,0)和B点,交y轴于点C,点P是该抛物线上第一象限内的一动点,且CO=3AO.(1)抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3 ;(2)过点P作PD∥y轴交直线BC于点D,求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)若sin∠BCP=,在对称轴左侧的抛物线上是否存在点Q,使∠QBC=∠PBC?若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)∵A(﹣1,0),∴OA=1,又∵CO=3AO,∴OC=3,∴C(0,3),把A,C两点的坐标代入y=﹣x2+bx+c得,,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,故答案为:y=﹣x2+2x+3.(2)由﹣x2+2x+3=0,得B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,将点B(3,0),C(0,3)代入得,,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,﹣x2+2x+3),则D(x,﹣x+3)(0<x<3),∴PD=(﹣x2+2x+3)﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x=.∴当时,PD有最大值.(3)存在.∵,点P在第一象限,∴∠BCP=45°,∵B(3,0),C(0,3),∴OC=OB,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴∠BCP=∠OCB=45°,∴CP∥OB,∴P(2,3),设BQ与y轴交于点G,在△CPB和△CGB中:2,∴△CPB≌△CGB(ASA),∴CG=CP=2,∴OG=1,∴点G(0,1),设直线BQ:y=kx+1,将点B(3,0)代入y=kx+1,∴,∴直线BQ:,联立直线BQ和二次函数解析式,解得:或(舍去),∴Q(,).8.如图,以D为顶点的抛物线y=ax2+2x+c交x轴于点A,B(6,0),交y轴于点C(0,6).(1)求抛物线的解析式;(2)在直线BC上有一点P,使PO+PA的值最小,求点P的坐标;(3)在x轴上是否存在一点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将B(6,0),C(0,6)代入y=ax2+2x+c,得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+6.(2)当y=0时,﹣x2+2x+6=0,解得:x1=﹣2,x2=6,∴点A的坐标为(﹣2,0).∵点B的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,6),∴直线BC的解析式为y=﹣x+6.如图1,作O关于BC的对称点O′,则点O′的坐标为(6,6).∵O与O′关于直线BC对称,∴PO=PO′,∴PO+PA的最小值=PO′+PA=AO′═=10.设直线AO′的解析式为y=kx+m,将A(﹣2,0),Q′(6,6)代入y=kx+m,得:,解得:,∴直线AO′的解析式为y=x+.联立直线AO′和直线BC的解析式成方程组,得:,解得:,∴点P的坐标为(,).(3)∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣2)2+8,∴点D的坐标为(2,8).又∵点C的坐标为(0,6),点B的坐标为(6,0),∴CD=2,BC═=6,BD═=4,∴CD2+BC2=BD2,∴∠BCD=90°.∵点A的坐标(﹣2,0),点C的坐标为(0,6),∴OA=2,OC=6,∴==2,.又∵∠AOC=∠DCB=90°,∴△AOC∽△DCB,∴当Q的坐标为(0,0)时,△AQC∽△DCB.如图2,连接AC,过点C作CQ⊥AC,交x轴与点Q.∵△ACQ为直角三角形,CO⊥AQ,∴△ACQ∽△AOC.又∵△AOC∽△DCB,∴△ACQ∽DCB,∴,即,∴AQ=20,∴点Q的坐标为(18,0).综上所述:当Q的坐标为(0,0)或(18,0)时,以A,C,Q为顶点的三角形与△BCD 相似.9.如图,抛物线L:y=ax2﹣2ax+a+k(a,k为常数且a>0)经过点C(﹣1,0),顶点为M,经过点P(0,a+4)的直线m与x轴平行,且m与L交于点A,B(B在A的右侧),与L的对称轴交于点F,直线n:y=ax+c经过点C.(1)用a表示k及点M的坐标;(2)BP﹣AP的值是否是定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由;(3)当直线n经过点B时,求a的值及点A,B的坐标;(4)当a=1时,设△ABC的外心为点N,则:①求点N的坐标;②若点Q在L的对称轴上,其纵坐标为b,且满足∠AQB<∠ACB,直接写出b的取值范围.解:(1)把点C(﹣1,0)代入L,得0=a×(1﹣)2﹣2a×(﹣1)+a+k,∴k=﹣4a.又L:y=ax2﹣2ax+a+k=a(x﹣1)2﹣4a,∴顶点M(1,﹣4a).(2)是定值.根据图象,由抛物线的轴对称性,可知BF=AF,又QL的对称轴为x=1,故PF=1,∴由图象可得,BP﹣AP=(BF+PF)﹣(AF﹣PF),=BF+PF﹣AF+PF=2PF=2.(3)当直线n经过点B时,有ax+a=a(x﹣1)2﹣4a,化简得,ax2﹣3ax﹣4a=0,∵a>0,∴x2﹣3x﹣4=0,解得:x1=﹣1,x2=4,∵B在A的右侧,对称轴为x=1,∴B(4,a+4),A(﹣2,a+4),把点B代入直线n,得a+4=4a+a,解得a=1,∴A(﹣2,5),B(4,5).(4)①根据抛物线的轴对称性可知,L的对称轴x=1就是AB的垂直平分线,故△ABC的外心N就在直线x=1上,则有AN=CN.∴设N(1,c),由(3)可知A(﹣2,5),及C(﹣1,0),∴(﹣2﹣1)2+(5﹣c)2=(﹣1﹣1)2+(0﹣c)2,即32+(5﹣c)2=22+c2,解得c=3.∴N(1,3).②或b.如图,对于点Q(1,b),若∠AQB=∠ACB,根据同弧所对的圆周角相等,可得点Q为x=1与⊙N的交点,由(4)①得,⊙N的半径为r=NC=(﹣1﹣1)2+(0﹣3)2=,则b=﹣(r﹣c)=﹣(﹣3)=3﹣;设点Q关于直线AB的对称点为Q'(1,d),若∠AQ'B=∠ACB,则d=FQ'+5=FQ+5=(5+|3﹣|)+5=+7.综上,若点Q满足∠AQB<∠ACB,则有b或b.10.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,4),在x轴上有一动点D(m,0)(0<m<4),过点D作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,(1)直接写出抛物线和直线AB的函数表达式.(2)当点C是DE的中点时,求出m的值,并判定四边形ODEB的形状(不要求证明).(3)在(2)的条件下,将线段OD绕点O逆时针旋转得到OD′,旋转角为α(0°<a <90°),连接D′A、D′B,求D′A+D′B的最小值.解:(1)将点B、A的坐标代入抛物线y=﹣x2+bx+c得,,解得:,∴抛物线的函数表达式为y=﹣.设直线AB的解析式为y=kx+b,∴,解得:,∴直线AB的解析式为y=﹣x+4;(2)∵过点D(m,0)(0<m<4)作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,∴E(m,),C(m,﹣m+4).∴EC==.∵点C是DE的中点,∴.解得:m=2,m=4(舍去).∴ED=OB=4,∴四边形ODEB为矩形.(3)如图,由(2)可知D(2,0),在y轴上取一点M′使得OM′=1,连接AM′,在AM′上取一点D′使得OD′=OD.∵OD′=2,OM′•OB=1×4=4,∴OD′2=OM′•OB,∴,∵∠BOD′=∠M′OD′,∴△M′OD′∽△D′OB,∴.∴.∴D′A+D′B=D′A+M′D′=AM′,此时D′A+D′B最小(两点间线段最短,A、M′、D′共线时),∴D′A+D′B的最小值=AM′==.11.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,且OA=2,OB=OC =6,点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)连接BD,若点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标:(3)若点M是抛物线上的动点,过点M作MN∥x轴与抛物线交于点N,点P在x轴上,点Q在坐标平面内,以线段MN为对角线作正方形MPNQ,请求出点Q的坐标.解:(1)∵OA=2,OB=OC=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),C(0,6),∴可设抛物线解析式为y=a(x+2)(x﹣6),把C点的坐标代入可得6=﹣12a,解得a=.∴抛物线解析式为y=(x+2)(x﹣6)=﹣x2+2x+6;∴D(2,8);(2)如图1,过F作FG⊥x轴于点G,设F(x,﹣x2+2x+6),则FG=|﹣x2+2x+6|,∵∠FBA=∠BDE,∠FGB=∠BED=90°,∴△FBG∽△BDE,∴.∵B(6,0),D(2,8),∴E(2,0),BE=4,DE=8,OB=6,∴BG=6﹣x,∴,当点F在x轴上方时,有,解得x=﹣1或x=6(舍去),此时F点的坐标为(﹣1,),当点F在x轴下方时,有,解得x=﹣3或x=6(舍去),此时F点的坐标为(﹣3,),综上可知F点的坐标为(﹣1,)或(﹣3,);(3)如图2,设对角线MN、PQ交于点O′,∵点M、N关于抛物线对称轴对称,且四边形MPNQ为正方形,∴点P为抛物线对称轴与x轴的交点,点Q在抛物线的对称轴上,QO′=MO′=PO′=NO′,PQ⊥MN,设Q(2,2n),则M坐标为(2﹣n,n),∵点M在抛物线y=﹣x2+2x+6的图象上.∴n=﹣(2﹣n)2+2(2﹣n)+6,解得n=﹣1+或n=﹣1﹣,∴满足条件的点Q有两个,其坐标分别为(2,﹣2+2)或(2,﹣2﹣2).12.如图,直线y=x﹣4与x轴,y轴交于点B,C,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,抛物线经过B,C,与x轴交于另一点A.(1)求抛物线的解析式;(2)点E从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位的速度向B点运动,同时点F从B 点出发,在线段BC上以每秒1个单位的速度向C点运动,当其中一个点到达终点时,另一个点将停止运动.设△EBF的面积为S,点E运动的时间为t.①求S与t的函数关系式,并求出S有最大值时点F的坐标;②点E,F在运动过程中,若△EBF为直角三角形,求t的值.解:(1)∵直线y=x﹣4与x轴,y轴交于点B,C,∴x=0时,y=﹣4,y=0时,x=4,∴B(4,0),C(0,﹣4).∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,∴A点坐标为(﹣2,0),∴,解得:.∴抛物线的解析式为.(2)由题意得,BF=t,BE=6﹣3t,①作FH⊥x轴,如图,∵B(4,0),C(0,﹣4).∴OB=OC=4,∴,∵FH∥BC,∴△BHF∽△BOC,∴,∴.解得:HF=.∴=.当S有最大值时,t=1,此时点F的坐标为().②∵OB=OC,∴∠OBC=45°,若∠BEF=90°,则cos∠EBF=,解得:t=.若∠EFB=90°,则cos∠EFB=.解得:t=.综合以上可得,若△EBF 为直角三角形,t 的值为或.13.如图,在直角坐标系中,y =ax 2﹣4ax +3a 与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左),与y 轴交于C 点.(1)若△ABC 的面积为,求抛物线的解析式;(2)已知点P 为B 点右侧抛物线上一点,连PC ,PB 交y 轴于D 点,若∠BCP =2∠ABC ,求的值;(3)若P 为对称轴右侧抛物线上的动点,PA 交y 轴于E 点,判断的值是否为定值,说明理由.解:(1)∵y =ax 2﹣4ax +3a 与x 轴交于A 、B 两点,∴ax 2+4 ax +3a =0,解得x 1=1,x 2=3,∴A (1,0),B (3,0),当x =0,y =3a ,∴OC =﹣3a ,∵S △ABC =, ∴, 解得a =﹣,∴抛物线的解析式为y =﹣;(2)如图,过B 点作BM ⊥x 轴交CP 于M ,过点C 作CF ⊥BM 于点F ,∵AB∥CF,∴∠ABC=∠BCF,∵∠BCP=2∠ABC,∴∠ABC=∠BCF=∠FCM,∵CF=CF,∴△CBF≌△CMF(ASA),∴BF=FM,∴M(3,6a),又∵C(0,3a),设CP解析式y=mx﹣3m,∴8a=m×2,∴m=4a,∴y=4ax﹣12a,∴,解得:x1=3,x2=5,∴P(5,8a),∴直线BP的解析式为y=4ax﹣12a,∴D(0,﹣12a),∵OC=|3a|,OD=|﹣12a|,∴;(3)∵A(1,0),∴设PA的解析式y=k1x﹣k1,∴∴ax2﹣(4a+k1)x+3a+k1=0,∴(ax﹣3a﹣k1)(x﹣1)=0,解得,x=1或x=,∴x p=3+,∵B(3,0),∴设PB的解析式y=k2x﹣3k2,∴,∴ax2﹣(4a+k2)x+3a+3k2=0,∴(ax﹣a﹣k2)(x﹣3)=0,∴x p=1+.又∵EC=﹣k1﹣3 a,DE=﹣3k2﹣3 a,∴==.14.如图,已知抛物线y=ax2﹣2x+c经过△ABC的三个顶点,其中点点A(0,1)、点B(9,10),AC∥x轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB、AC分别交于点E、F,当四边形AECP面积最大时,求点P的坐标;(3)当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上是否存在点Q,使得以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将A (0,1),B (9,10)代入函数解析式,得, 解得,∴抛物线的解析式y =x 2﹣2x +1;(2)∵AC ∥x 轴,A (0,1), ∴x 2﹣2x +1=1,解得x 1=6,x 2=0(舍),即C 点坐标为(6,1),∵点A (0,1),点B (9,10),∴直线AB 的解析式为y =x +1,设P (m ,m 2﹣2m +1),∴E (m ,m +1),∴PE =m +1﹣(m 2﹣2m +1)=﹣m 2+3m .∵AC ⊥PE ,AC =6,∴S 四边形AECP =S △AEC +S △APC =AC •EF +AC •PF =AC •(EF +PF )=AC •EP =×6×(﹣m 2+3m )=﹣m 2+9m =﹣(m ﹣)2+,∵0<m <6,∴当m =时,四边形AECP 的面积最大,此时P (,﹣);(3)∵y =x 2﹣2x +1=(x ﹣3)2﹣2,∴P (3,﹣2).∴PF=y F﹣y p=3,CF=x F﹣x C=3,∴PF=CF,∴∠PCF=45°,同理可得∠EAF=45°,∴∠PCF=∠EAF,∴在直线AC上存在满足条件得点Q,设Q(t,1)且AB=9,AC=6,CP=3,∵以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,①当△CPQ∽△ABC时,,即,解得t=4,∴Q(4,1);②当△CQP∽△ABC时,,即,解得t=﹣3,∴Q(﹣3,1).综上所述:当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上存在点Q,使得以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,Q点的坐标为(4,1)或(﹣3,1).15.已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0),B(1,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P为抛物线的对称轴上一点,连接BP,CP,当四边形BOCP的周长最小时,求点P的坐标;(3)如图2,点D为抛物线的顶点,在线段CD上是否存在点M(不与点C重合),使得△AMO与△ABC相似?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0),B(1,0),∴,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3;(2)∵抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3,∴令x=0,y=3,∴C(0,3).∴OC+OB=3+1=4,∴当四边形BOCP的周长最小时,则CP+BP最小,如图1,连接AC,与对称轴的交点即为所求的点P,设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得:.∴直线AC的解析式为y=﹣x+3,∵抛物线的对称轴为x==2,∴x=2时,y=﹣2+3=1,∴P(2,1).(3)∵抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线的顶点D的坐标为(2,﹣1),又∵C(0,3),∴直线CD为y=﹣2x+3,OC=3,∵A(3,0),∴AB=2,∠BAC=∠OCA=45°,∴AC=3,∴.∵∠ABC=90°+∠OCB,∴∠ABC为钝角,若△AMO与△ABC相似,显然∠ABC=∠OMA,则在线段CD上存在点M使得以M,A,O为顶点的三角形与△ABC相似,则有两种情况,①若点M在x轴上方时,如图2,当∠AOM=∠CAB=45°时,△ABC∽△OMA,设M(a,﹣2a+3),∴a=﹣2a+3,解得a=1,∴M(1,1).此时OM=,OA=3,∴,∴.则△ABC∽△OMA.②若点M在x轴下方,如图3,∵M在线段CD上,∴∠AOM≠45°,∴∠OAM=∠BAC=45°,∴M(2,﹣1),此时点M与点D重合,AM=,OA=3,∴.则△ABC∽△AMO.综合以上可得,在线段CD上存在点M(不与点C重合),使得△AMO与△ABC相似,此时点M的坐标为(1,1)或(2,﹣1).16.如图,一次函数y=﹣x+2的图象与坐标轴交于A、B两点,点C的坐标为(﹣1,0),二次函数y=ax2+bx+c的图象经过A、B、C三点.(1)求二次函数的解析式;(2)如图1,已知点D(1,n)在抛物线上,作射线BD,点Q为线段AB上一点,过点Q 作QM⊥y轴于点M,作QN⊥BD于点M,过Q作QP∥y轴交抛物线于点P,当QM与QN的积最大时,求线段PG的长;(3)在(2)的条件下,连接AP,若点E为抛物线上一点,且满足∠APE=∠ABO,求S.△OBE解:(1)一次函数y=﹣x+2的图象与坐标轴交于A、B两点,则点A、B的坐标分别为:(0,2)、(4,0),则抛物线的表达式为:y=a(x﹣4)(x+1)=a(x2﹣3x﹣4),即﹣4a=2,解得:a=﹣,则抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+2;(2)点D(1,3),点B(4,0),则BD所在的函数表达式为:y=﹣x+4;即直线BD的倾斜角为45°,则∠QGN=45°,QN=QG,设点Q(m,﹣m+2),则点G(m,﹣m+4),QM•QN=m×(﹣m+4+m﹣2)=(﹣m2+2m),当m=2时,QM与QN的积最大,则点P(2,3);(3)设:∠APE=∠ABO=∠α,则tan;①当PE在AP下方时,如图1,由点A(0,2)、P(2,3)知,AP=,设AP与y轴的夹角为β,则tanβ=2,过点H作MH⊥PA交PA的延长线于点M,设:MA=x,则MH=2x,tan∠APH===tanα=,解得:x=,则AH=x=,则点H(0,),设直线PH的表达式为:y=kx+b,∴,解得:,∴直线PH的解析式为y=x+,联立抛物线的解析式和直线的解析式:,解得:x=2(舍去)或﹣,∴点E(﹣,﹣),∴==.②当PE在AP上方时,如图2,过点P作PM⊥y轴交于点M,交抛物线于点E,∵tan∠APM=.tan∠ABO=,∴∠APM=∠ABO,∵PE∥x轴,∴E点的纵坐标为3,将y=3代入抛物线解析式求得x=1,∴E(1,3),∴=6.综上可得△OBE的面积为或6.17.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,顶点为D,对称轴交x轴于点Q.(1)求抛物线对应的二次函数的表达式;(2)点P是抛物线的对称轴上一点,以点P为圆心的圆经过A、B两点,且与直线CD相切,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△DCM与△BQC相似?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,请说明理由.解:(1)∵A(﹣1,0),B(3,0).代入y=﹣x2+bx+c,得,解得b=2,c=3.∴抛物线对应二次函数的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)如图1,设直线CD切⊙P于点E.连结PE、PA,作CF⊥DQ于点F.∴PE⊥CD,PE=PA.由y=﹣x2+2x+3,得对称轴为直线x=1,C(0,3)、D(1,4).∴DF=4﹣3=1,CF=1,∴DF=CF,∴△DCF为等腰直角三角形.∴∠CDF=45°,∴∠EDP=∠EPD=45°,∴DE=EP,∴△DEP为等腰三角形.设P(1,m),∴EP2=(4﹣m)2.在△APQ中,∠PQA=90°,∴AP2=AQ2+PQ2=[1﹣(﹣1)]2+m2∴(4﹣m)2=[1﹣(﹣1)]2+m2.整理,得m2+8m﹣8=0解得,m=﹣4±2.∴点P的坐标为(1,﹣4+2)或(1,﹣4﹣2).(3)存在点M,使得△DCM∽△BQC.如图2,连结CQ、CB、CM,∵C(0,3),OB=3,∠COB=90°,∴△COB为等腰直角三角形,∴∠CBQ=45°,BC=3.由(2)可知,∠CDM=45°,CD=,∴∠CBQ=∠CDM.∴△DCM与△BQC相似有两种情况.当时,∴,解得DM=.∴QM=DQ﹣DM=4﹣=.∴M(1,).1当时,∴,解得DM=3,∴QM=DQ﹣DM=4﹣3=1.(1,1).∴M2综上,点M的坐标为或(1,1).18.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1,0)、B(3,0)(点A在点B的左边),与y轴交于点C,过点C作CD∥x轴,交抛物线于点D,过点D作DE∥y轴,交直线BC 于点E,点P在抛物线上,过点P作PQ∥y轴交直线CE于点Q,连结PB,设点P的横坐标为m,PQ的长为d.(1)求抛物线对应的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)当0<m<4时,求d关于m的函数关系式;(4)当△PQB是等腰三角形时,直接写出m的值.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1,0)、B(3,0),∴解得:∴抛物线解析式为:y=﹣x2+4x﹣3;(2)∵抛物线y=﹣x2+4x﹣3与y轴交于点C,∴点C(0,﹣3)设直线BC解析式为:y=kx﹣3,∴0=3k﹣3∴k=1,∴直线BC解析式为:y=x﹣3;(3)∵设点P的横坐标为m,PQ∥y轴,∴点P(m,﹣m2+4m﹣3),点Q(m,m﹣3),当0<m<3时,PQ=d=﹣m2+4m﹣3﹣(m﹣3)=﹣m2+3m,当3≤m<4时,PQ=d=(m﹣3)﹣(﹣m2+4m﹣3)=m2﹣3m;(4)B(3,0),点C(0,﹣3),∴OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵PQ∥OC,∴∠PQB=45°,若BP=PQ,∴∠PQB=∠PBQ=45°,∴∠BPQ=90°,即点P与点A重合,∴m=1,若BP=QB,∴∠BQP=∠BPQ=45°,∴∠QBP=90°,∴BP解析式为:y=﹣x+3,∴解得:,∴点P(2,1)∴m=2;若PQ=QB,∴(3﹣m)2+(m﹣3﹣0)2=(﹣m2+3m)2,或(3﹣m)2+(m﹣3﹣0)2=(m2﹣3m)2,∴m=±,综上所述:m=1或2或±.19.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C(1,4),交x轴于A、B两点,交y 轴于点D,其中点B的坐标为(3,0).(1)求抛物线的解析式;=3,请求出点P的坐标.(2)如图2,点P为直线BD上方抛物线上一点,若S△PBD(3)如图3,M为线段AB上的一点,过点M作MN∥BD,交线段AD于点N,连接MD,若△DNM∽△BMD,请求出点M的坐标.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,将点B(3,0)代入得,(3﹣1)2×a+4=0.解得:a=﹣1.∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3.(2)过点P作PQ∥y轴交DB于点Q,∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3∴D(0,3).设直线BD的解析式为y=kx+n,∴,解得:,∴直线BD的解析式为y=﹣x+3.设P(m,﹣m2+2m+3),则Q(m,﹣m+3),∴PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.∵S△PBD =S△PQD+S△PQB,∴S△PBD=×PQ×(3﹣m)=PQ=﹣m,∵S△PBD=3,∴﹣m=3.解得:m1=1,m2=2.∴点P的坐标为(1,4)或(2,3).(3)∵B(3,0),D(0,3),∴BD==3,设M(a,0),∵MN∥BD,∴△AMN∽△ABD,∴,即.∴MN=(1+a),DM==,∵△DNM∽△BMD,∴,∴DM2=BD•MN.∴9+a2=3(1+a).解得:a=或a=3(舍去).∴点M的坐标为(,0).20.如图,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点,与x轴另一交点为A,顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)在x轴上找一点E,使△EDC的周长最小,求符合条件的E点坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得∠APB=∠OCB?若存在,求出PB2的值;若不存在,请说明理由.解:(1)直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,则点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,3),将点B、C的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,故函数的表达式为:y=﹣x2+2x+3,(2)如图1,作点C关于x轴的对称点C′,连接CD′交x轴于点E,此时EC+ED为最小,则△EDC的周长最小,抛物线的顶点D坐标为(1,4),点C′(0,﹣3),将C′、D的坐标代入一次函数表达式并解得:∴直线C′D的表达式为:y=7x﹣3,当y=0时,x=,故点E(,0),(3)①当点P在x轴上方时,如图2,∵OB=OC=3,则∠OCB=45°=∠APB,过点B作BH⊥AP于点H,设PH=BH=a,则PB=PA=a,由勾股定理得:AB2=AH2+BH2,16=a2+(a﹣a)2,解得:a2=8+4,则PB2=2a2=16+8.②当点P在x轴下方时,同理可得.综合以上可得,PB2的值为16+8.。

二次函数与一元二次方程压轴题(含答案)

二次函数与一元二次方程压轴题(含答案)

2020中考数学 二次函数与一元二次方程压轴题(含答案)【例1】(1)抛物线c bx ax y ++=2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,若ABC ∆是直角三角形,则ac = .(2)为使方程b x x +=+-311322有四个不同的实数根,则实数b 的取值范围为 .【例2】设一元二次方程0622=-++k kx x 的根分别满足下列条件:①两根均大于1;②一根大于1,另一根小于1;③两根均大于1且小于4.试求实数k 的取值范围.【例3】如果抛物线()1122++-+-=m x m x y 与x 轴交于A ,B 两点,且A 点在x 轴的正半轴上,B 点在x 轴的负半轴上,OA 的长是a ,OB 的长是b ,(1)求m 的取值范围;(2)若1:3:=b a ,求m 的值,并写出此时抛物线的解析式; (3)设(2)的抛物线与y 轴交于点C ,抛物线的顶点是M ,问:抛物线是否存在一点P ,使得PAB ∆面积等于BCM ∆的面积的8倍?若存在,求出P 点坐标,若不存在,请说明理由.【例4】 设p 是实数,二次函数p px x y --=22的图像与x 轴有2个不同的交点A ()0,1x ,B()0,2x .(1)求证:032221>++p x px ;(2)若A ,B 两点之间距离不超过32-p ,求p 的最大值.【例5】是否存在这样的实数k ,使得二次方程()()023122=+--+k x k x 有两个实数根,且两根都在2与4之间?如果有,试确定k 的取值范围;如果没有,试述理由.【例6】设m ,n 为正整数,且2≠m .如果对一切实数t ,二次函数()mt x mt x y 332--+=的图象与x 轴的两个交点间的距离不小于n t +2,求m ,n 的值.能力训练A 级1.已知二次函数2242m mx x y +-=的图象与x 轴有两个交点A ,B ,顶点为C ,若△ABC 的面积为24,则m = .2.把抛物线()213--=x y 向上平移k 个单位,所得抛物线与x 轴相交于点A (1x ,0)和B (2x ,0),已知9262221=+x x ,那么平移后的抛物线的解析式为 . 3.抛物线()02≠++=a c bx ax y 的图象如图所示. (1)判断abc 及ac b 42-的符号:abc 0 ,ac b 42- 0; .(2)当OB OA =时,c b a ,,满足的关系式为________________ .4.已知二次函数c bx ax y ++=2的图象过(-1,0)和(0,-1)两点,则a 的取值范围为 . 5.若关于x 的方程0322=+-m x x 的一个根大于-2,且小于-1,另一个根大于2且小于3,则m 的取值范围是( )A. 89<m B.8914<<-m C. 59<<-m D. 214-<<-m6.设函数()()5412+-+-=m x m x y 的图象如图所示,它与x 轴交于A ,B 两点,且线段OA 与OB 的长的比为1:4,则m 的值为( )A. 8B.-4C. 11D. -4 或11第4题图第3题图第6题图7.已知二次函数c bx ax y ++=2与x 轴相交于两点A (1x ,0),B (2x ,0),其顶点坐标为P⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--44,22b c b ,AB=21x x -,若1=∆APB S ,则b 与c 的关系是( ) A. 0142=+-c b B. 0142=--c b C. 0442=+-c b D. 0442=--c b8.设关于x 的方程()0922=+++a x a ax 有两个不等的实数根1x ,2x ,且1x <1<2x ,那么a 的取值范围是( )A. 5272<<-a B. 52>a C. 72-<a D. 0112<<-a9.已知二次函数()()628222+++-=m x m x y .(1)求证:不论m 取任何实数,此函数的图象都与x 轴有两个交点,且两个交点都在x 轴的正半轴上;(2)设这个函数的图象与x 轴交于B ,C 两点,与y 轴交于A 点,若△ABC 的面积为48,求m 的值.10.已知抛物线m mx x y 223212--=交x 轴于A (1x ,0),B (2x ,0),交轴于C 点,且1x <0<2x ,()1122+=+CO BO AO(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴的下方是否存在着抛物线上的点P ,使∠APB 为锐角?若存在,求出P 点的横坐标的范围;若不存在,请说明理由.11.已知抛物线m m mx x y -++=2218381与x 轴交于A (1x ,0),B (2x ,0) (1x <2x )两点,与y 轴交于点C (0,b ),O 为原点.(1)求m 的取值范围.(2)若81>m ,且OC OB OA 3=+,求抛物线的解析式及A ,B ,C 的坐标; (3)在(2)情形下,点P ,Q 分别从A ,O 两点同时出发(如图)以相同的速度沿AB ,OC 向B ,C 运动,连接PQ 与BC 交于M ,设AP =k ,问:是否存在k 值,使以P ,B ,M 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,求所有k 值;若不存在,请说明理由.12.某商品的进价为每件40元,售价为每件50元,每个月可卖出210件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于65元),设每件商品的售价上涨x 元(x 为正整数),每个月的销售利润为y 元.(1)求y 与x 的函数关系式并直接写出自变量x 的取值范围;(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?(3)每件商品的售价定为多少元时,每个月的利润恰为2200元?根据以上的结论,请你直接写出售价在什么范围时,每个月的利润不低于2200元?B 级1.已知抛物线722-++=m mx x y 与x 轴的两个交点在(1,0)两旁,则m 的取值范围为 ____________.2.设抛物线()452122++++=a x a x y 的图象与x 轴只有一个交点,则618323-+a a 的值为 ____________.设m 是整数,且方程0232=-+mx x 的两根都大于59-而小于73,则m = .4.已知抛物线12++=kx x y 与x 轴的正方向相交于A ,B 两点,顶点为C ,△ABC 为等腰直角三角形,则k = .5.如图,已知抛物线q px x y ++=2与x 轴交于A ,B 两点,交y 轴负半轴于C 点,∠ACB =90°,且OCOB OA 211=-,则△ABC 的外接圆的面积为 .6.已知抛物线12-++=k kx x y ,(1)求证:无论k 为何实数,抛物线经过x 轴上的一定点;(2)设抛物线与y 轴交于C 点,与x 轴交于A (1x ,0),B (2x ,0),两点,且满足:1x <2x ,21x x <,6=∆ABC S .问:过A ,B ,C 三点的圆与该抛物线是否有第四个交点?试说明理由,如果有,求出其坐标.7.已知抛物线q px x y ++=2上有一点()00,y x M 位于x 轴下方.(1)求证:已知抛物线必与x 轴有两个交点A (1x ,0),B (2x ,0),其中1x <2x ; (2)求证:1x <0x <2x ;(3)当点M 为(1,-2)时,求整数1x ,2x .8.随着绿城南宁近几年城市建设的快速发展,对花木的需求量逐年提高,某园林专业户计划投资种植花卉及树木,根据市场调查与预测,种植树木的利润y 1与投资量x 成正比例的关系,如图1所示;种植花卉的利润y 2与投资量x 成二次函数关系,如图2所示(注:利润与投资量的单位:万元)(1)分别求出利润y 1与y 2关于投资量x 的函数关系式;(2)如果这位专业户以8万元资金投入种植花卉和树木,他至少获得多少利润?他能获得的最大利润是多少?9.已知以x 为自变量的二次函数23842---=n nx x y ,该二次函数图象与x 轴两个交点的横坐标的差的平方等于关于x 的方程()0)45)(1(2672=++++-n n x n x 的一整数根,求n 的值.10.如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),连结OA ,将线段OA 绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB .(1)求点B 的坐标;(2)求经过A ,O ,B 三点的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C ,使△BOC 周长最小?若存在,求点出C 的坐标;若不存在,请说明理由;(4)如果点P 是(2)中的抛物线上的动点,且在x 轴的下方,那么△P AB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△P AB 的最大面积;若没有,请说明理由.图2图111.如图1,抛物线32++=bx ax y 经过两点A (-3,0),B (-1,0)两点. (1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为M ,直线92+-=x y 与y 轴交于点C ,与直线OM 交于点D ,现将抛物线平移,保持顶点在直线OD 上,若平移的抛物线与射线CD (含端点C )只有一个公共点,求它的顶点横坐标的值或取值范围;(3)如图2,将抛物线平移,当顶点至原点时,过Q (0,3)作不平行于x 轴的直线交抛物线于E ,F 两点,问在y 轴的负半轴上是否存在点P ,使得△PEF 的内心在y 轴上?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.12.已知二次函数c bx x y -+=2的图象经过两点P (1,a ),Q (2,10a ) (1)如果a ,b ,c 都是整数,且a b c 8<<,求a ,b ,c 的值;(2)设二次函数c bx x y -+=2的图象与x 轴的交点为A ,B ,与y 轴的交点为C ,如果关于x 的方程02=-+c bx x 的两个根都是整数,求△ABC 的面积.图2图1参考答案例1(1)-1 提示:BO AO OC•=2,即.212ac x x c == (2)令,31,132221b x y x x y +=+-=当01=y 时,01322=+-x x ,∴23±=x∴()().0,23,0,23+-Q P①若直线1l 过P 点,此时两图象有三个交点,再向上移将有四个交点,∴0=(),2331b +-则;363--=b ②若直线2l 与抛物线PQ 部分相切,恰有三个交点, ∴⎪⎩⎪⎨⎧+=+-=,31,132221b x y x x y 整理得 (),014335,0133522=+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆=++-b b x x 则.1213336,1213<<-∴=b b 例2(1)如图1,设()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>⨯->≥--=∆-++==,1122,01,0644,6222kf k k k kx x x f y ∴.37-≤<-k(2)如图2,(),01<f 则.7-<k(3)如图3,()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-<>>>∆,4221,04,010kf f ,则.3722-≤<-k 例3(1)m >-1 (2)322++-=x x y (3)A (3,0),B (-1,0),C(0,3),M(1,4),,1=∆BCM S 满足条件的P点存在,P 点的坐标是:(1,4),(221±,一4). 例4提示:.,2,04421212p x x p x x p p -==+>+=∆(1)原式=()().0444232222121>+=++=+++p p p x x p p p px px(2)()3244422122112-≤+=-+=-=p p p x x x x x x AB 两边平方,解得169≤p . 169=p 符合题意,故p 的最大值为169. 例5这样的k 值不存在,理由如下:设()()()23122+--+==k x k x x f y 并作出如图所示的图象,则()()()()()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+-=-<>+--+=>+--+=≥++-=∆.42122,023124164,023122420234122k a b k k f k k f k k ,这个不等式组无解. 例6 由,23n t mt +≥+得()(),2322n t mt +≥+即()().09464222≥-+-+-n t n m t m 由题意知,,042≠-m 且上式对一切实数t 恒成立,故()()()⎩⎨⎧≤----=∆>-,094446042222n m n m m 即()⎩⎨⎧≤->,064,22mn m 得⎩⎨⎧==2,3n m 或⎩⎨⎧==.1,6n m A 级1.2± 2.35632-+-=x x y 提示:设平移后的抛物线的解析式为().132k x y +--= 3.(1)< > (2)ac -b +1=0 4.0<a <1 提示:当x =1时,y <0. 5. C 提示:设(),322m x x x f +-=,由已知画出y = f (x )的大致图象,知()(),01,02<->-f f ()(),03,02><f f 联立解得.59-<<-m 6.C7.D 8.D 提示:,09212=+⎪⎭⎫ ⎝⎛++x a x 记,9212+⎪⎭⎫⎝⎛++=x a x y 则这个抛物线开口向上,由题意得x =1时, y <0. 9. (1)证明略 (2)2±=m 10.(1)m =1,223212--=x x y (2) 存在这样的P 点,其横坐标为0x ,使∠APB 为锐角.提示:A (一1,0),B (4,0),C (0,一2). ,222AB BC AC =+ △ABC 为直角三角形,过A ,B ,C 三点作⊙1O ,则AB 为⊙1O 的直径,C 点关于直线23=x 的对称点M是⊙1O 与抛物线的另一交点,M (3,-2),.300<<x 11.(1)181>m (2)()()().4,0,0,4,0,8.423812C B A x x y --++= (3)当PQ ∥AC 时,则,QO CO PO AP =即,48k k k k -=-解得;38=k 当PQ ∥AC 时,∠CAB =∠PMB 时,同理可求得,2=k 故存在k 符合题目条件,38=k 或2时,所得三角形与△ABC 相似. 12.(1)()()2100110104050102102++-=-+-=x x x x y (150≤<x 且x 为整数)(2)()∴<-=+--=,010.5.24025.5102a x y Θ当x =5.5时,y 有最大值2402.5. ∵150≤<x 且x 为整数,当x =5时,50+x =55,y =2400(元);当x =6时,50+x =56,y =2400(元).∴当售价定为每件55元或56元,每个月的利润最大,最大的月利润是 2 400元.(3)当y =2 200时,,2200210011010-2=++x x 解得∴==.10,121x x 当x =1时,50+x =51;当x =10时,50+x =60.∴当售价定为每件51元或60元,每个月的利润恰为2 200元; 当售价不低于51元且不高于60元且为整数时,每个月的利润不低于2200元(或当售价分别为51,52,53,54,55,56,57,58,59,60元时,每个月的利润不低于2200元).1.m <2 提示:f (1)<0.2. 5 796 提示:a 2-a -1=0,a 4=(a +1)2=3a +2,a 8 =(3a +2)2 =21a +13,a 16=(21a +13)2 =987a +610,a 18=(987a + 610)(a +1)=987a 2+1597a +610=2584a +1597,a -6=1a 4•a 2=18a +5. 3. 4 提示:由题意得3×(-95)2+m (-95)-2>0,3×(37)2+m (37)-2>0,-95<-m 6<37.解得3821<m <41345. 4.-225. 2π 提示:设A (x 1,0),B (x 2,0),OA =―x 1,OB =x 2,得⎩⎪⎨⎪⎧-q =q 2-p q 2=2|q | ,解得⎩⎨⎧q =-1p =-2.y =x 2-2x -1,AB =|x 2―x 1|=2 2.6.(1)抛物线恒过x 轴上一定点(-1,0).(2)过A ,B ,C 三点的圆与抛物线有第四个交点D .∵|x 1|<| x 2|,C 点在y 轴上,C 不是抛物线顶点,x 1=-1,x 2>1,即x 2=1-k >1,得k <0,由S △ABC =6得k =-2,∴y =x 2-2x -3,其对称轴为x =1,根据对称性,D 点坐标(2,-3).,7.(1)由y 0=x 02+Px 0+q =(x 0+p 2)2-p 2-4q 4,得p 2-4q =4 (x 0+p 2)2-4 y 0≥―4y 0>0. (2)将p =-(x 1+x 2),q =x 1•x 2,代入y 0=x 02+Px 0+q <0,得x 02-(x 1+x 2)x 0+x 1x 2<0,即(x 0-x 1)(x 0-x 2)<0.证得x 1<x 0<x 2.(3)⎩⎨⎧x 1=0x 2=3或⎩⎨⎧x 1=-1x 2=2. 8.(1)y 1=2x ,y 2=12x 2. (2)设种植树木的资金投入为x 万元,那么种植花卉的资金投入为(8―x )万元,两项投入所获得的总利润为y 万元,依题意,得y =y 1+y 2=2x +12(8-x )2=12x 2-6x +32=12(x -6)2+14.∴当x =6时,y 最小=14.因此,这位专业户至少获利14万元,∵0≤x ≤8,抛物线的对称轴为x =6,当0≤x <6时,y 随x 的增大而减小,所以x =0时,y 最大=32;当6≤x ≤8时,y 值随x 的增大而增大,所以x =8时,y 最大=16.综上可知,这位专业户能获取的最大利润是32万元。

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中考数学冲刺复习资料:二次函数压轴题面积类1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)点M是线段BC上的点(不与B,C重合),过M作MN∥y轴交抛物线于N,若点M的横坐标为m,请用m的代数式表示MN的长.(3)在(2)的条件下,连接NB、NC,是否存在m,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值;若不存在,说明理由.解答:解:(1)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),则:a(0+1)(0﹣3)=3,a=﹣1;∴抛物线的解析式:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,则有:,解得;故直线BC的解析式:y=﹣x+3.已知点M的横坐标为m,MN∥y,则M(m,﹣m+3)、N(m,﹣m2+2m+3);∴故MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m(0<m<3).(3)如图;∵S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,∴S△BNC=(﹣m2+3m)•3=﹣(m﹣)2+(0<m<3);∴当m=时,△BNC的面积最大,最大值为.2.如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C 点,已知B点坐标为(4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M 点的坐标.解答:解:(1)将B(4,0)代入抛物线的解析式中,得:0=16a﹣×4﹣2,即:a=;∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2.(2)由(1)的函数解析式可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2);∴OA=1,OC=2,OB=4,即:OC2=OA•OB,又:OC⊥AB,∴△OAC∽△OCB,得:∠OCA=∠OBC;∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°,∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径;所以该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:(,0).(3)已求得:B(4,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y=x﹣2;设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线只有一个交点时,可列方程:x+b=x2﹣x﹣2,即:x2﹣2x﹣2﹣b=0,且△=0;∴4﹣4×(﹣2﹣b)=0,即b=﹣4;∴直线l:y=x﹣4.所以点M即直线l和抛物线的唯一交点,有:,解得:即M(2,﹣3).过M点作MN⊥x轴于N,S△BMC=S梯形OCMN+S△MNB﹣S△OCB=×2×(2+3)+×2×3﹣×2×4=4.平行四边形类3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0)、B(0,﹣3),点P 是直线AB上的动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M,设点P的横坐标为t.(1)分别求出直线AB和这条抛物线的解析式.(2)若点P在第四象限,连接AM、BM,当线段PM最长时,求△ABM的面积.(3)是否存在这样的点P,使得以点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.(1)分别利用待定系数法求两函数的解析式:把A(3,0)B(0,﹣3)分别代入y=x2+mx+n 与y=kx+b,得到关于m、n的两个方程组,解方程组即可;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),用P点的纵坐标减去M的纵坐标得到PM的长,即PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,然后根据二次函数的最值得到当t=﹣=时,PM最长为=,再利用三角形的面积公式利用S△ABM=S△BPM+S△APM计算即可;(3)由PM∥OB,根据平行四边形的判定得到当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,然后讨论:当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能;当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3;当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,分别解一元二次方程即可得到满足条件的t的值.解答:解:(1)把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=x2+mx+n,得解得,所以抛物线的解析式是y=x2﹣2x﹣3.设直线AB的解析式是y=kx+b,把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=kx+b,得,解得,所以直线AB的解析式是y=x﹣3;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),因为p在第四象限,所以PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,当t=﹣=时,二次函数的最大值,即PM最长值为=,则S△ABM=S△BPM+S△APM==.(3)存在,理由如下:∵PM∥OB,∴当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,①当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能有PM=3.②当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3,解得t1=,t2=(舍去),所以P点的横坐标是;③当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,解得t1=(舍去),t2=,所以P 点的横坐标是.所以P点的横坐标是或.4.如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0,1),B(2,0),O(0,0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到△A′B′O.(1)一抛物线经过点A′、B′、B,求该抛物线的解析式;(2)设点P是在第一象限内抛物线上的一动点,是否存在点P,使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积4倍?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出四边形PB′A′B 的两条性质.解:(1)△A′B′O是由△ABO绕原点O逆时针旋转90°得到的,又A(0,1),B(2,0),O(0,0),∴A′(﹣1,0),B′(0,2).方法一:设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c(a≠0),∵抛物线经过点A′、B′、B,∴,解得:,∴满足条件的抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.方法二:∵A′(﹣1,0),B′(0,2),B(2,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2)将B′(0,2)代入得出:2=a(0+1)(0﹣2),解得:a=﹣1,故满足条件的抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣2)=﹣x2+x+2;(2)∵P为第一象限内抛物线上的一动点,设P(x,y),则x>0,y>0,P点坐标满足y=﹣x2+x+2.连接PB,PO,PB′,∴S四边形PB′A′B=S△B′OA′+S△PB′O+S△POB,=×1×2+×2×x+×2×y,=x+(﹣x2+x+2)+1,=﹣x2+2x+3.∵A′O=1,B′O=2,∴△A′B′O面积为:×1×2=1,假设四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍,则4=﹣x2+2x+3,即x2﹣2x+1=0,解得:x1=x2=1,此时y=﹣12+1+2=2,即P(1,2).∴存在点P(1,2),使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍.(3)四边形PB′A′B为等腰梯形,答案不唯一,下面性质中的任意2个均可.①等腰梯形同一底上的两个内角相等;②等腰梯形对角线相等;③等腰梯形上底与下底平行;④等腰梯形两腰相等.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)或用符号表示:①∠B′A′B=∠PBA′或∠A′B′P=∠BPB′;②P A′=B′B;③B′P∥A′B;④B′A′=PB.5.如图,抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l:y=x﹣5上.(1)求抛物线顶点A的坐标;(2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD的形状;(3)在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵顶点A的横坐标为x=﹣=1,且顶点A在y=x﹣5上,∴当x=1时,y=1﹣5=﹣4,∴A(1,﹣4).(2)△ABD是直角三角形.将A(1,﹣4)代入y=x2﹣2x+c,可得,1﹣2+c=﹣4,∴c=﹣3,∴y=x2﹣2x﹣3,∴B(0,﹣3)当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,x1=﹣1,x2=3∴C(﹣1,0),D(3,0),BD2=OB2+OD2=18,AB2=(4﹣3)2+12=2,AD2=(3﹣1)2+42=20,BD2+AB2=AD2,∴∠ABD=90°,即△ABD是直角三角形.(3)存在.由题意知:直线y=x﹣5交y轴于点E(0,﹣5),交x轴于点F(5,0)∴OE=OF=5,又∵OB=OD=3∴△OEF与△OBD都是等腰直角三角形∴BD∥l,即P A∥BD则构成平行四边形只能是P ADB或P ABD,如图,过点P作y轴的垂线,过点A作x轴的垂线交过P且平行于x轴的直线于点G.设P(x1,x1﹣5),则G(1,x1﹣5)则PG=|1﹣x1|,AG=|5﹣x1﹣4|=|1﹣x1|P A=BD=3由勾股定理得:(1﹣x1)2+(1﹣x1)2=18,x12﹣2x1﹣8=0,x1=﹣2或4∴P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1),存在点P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1)使以点A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形.周长类6.如图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为(﹣3,0)、(0,4),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且顶点在直线x=上.(1)求抛物线对应的函数关系式;(2)若把△ABO沿x轴向右平移得到△DCE,点A、B、O的对应点分别是D、C、E,当四边形ABCD是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由;(3)在(2)的条件下,连接BD,已知对称轴上存在一点P使得△PBD的周长最小,求出P点的坐标;(4)在(2)、(3)的条件下,若点M是线段OB上的一个动点(点M与点O、B不重合),过点M作∥BD交x轴于点N,连接PM、PN,设OM的长为t,△PMN的面积为S,求S 和t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围,S是否存在最大值?若存在,求出最大值和此时M点的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)∵抛物线y=经过点B(0,4)∴c=4,∵顶点在直线x=上,∴﹣=﹣=,∴b=﹣;∴所求函数关系式为;(2)在Rt△ABO中,OA=3,OB=4,∴AB=,∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=DA=AB=5,∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),当x=5时,y=,当x=2时,y=,∴点C和点D都在所求抛物线上;(3)设CD与对称轴交于点P,则P为所求的点,设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,则,解得:,∴,当x=时,y=,∴P(),(4)∵MN∥BD,∴△OMN∽△OBD,∴即得ON=,设对称轴交x于点F,则(PF+OM)•OF=(+t)×,∵,S△PNF=×NF•PF=×(﹣t)×=,S=(﹣),=﹣(0<t<4),a=﹣<0∴抛物线开口向下,S存在最大值.由S△PMN=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,S取最大值是,此时,点M的坐标为(0,).等腰三角形类7.如图,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过点A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)如图,过B点作BC⊥x轴,垂足为C,则∠BCO=90°,∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°,又∵OA=OB=4,∴OC=OB=×4=2,BC=OB•sin60°=4×=2,∴点B的坐标为(﹣2,﹣2);(2)∵抛物线过原点O和点A、B,∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx,将A(4,0),B(﹣2.﹣2)代入,得,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x(3)存在,如图,抛物线的对称轴是直线x=2,直线x=2与x轴的交点为D,设点P的坐标为(2,y),①若OB=OP,则22+|y|2=42,解得y=±2,当y=2时,在Rt△POD中,∠PDO=90°,sin∠POD==,∴∠POD=60°,∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°,即P、O、B三点在同一直线上,∴y=2不符合题意,舍去,∴点P的坐标为(2,﹣2)②若OB=PB,则42+|y+2|2=42,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),③若OP=BP,则22+|y|2=42+|y+2|2,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),综上所述,符合条件的点P只有一个,其坐标为(2,﹣2),8.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(﹣1,0),如图所示:抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°,∴∠BCD=∠CAO,(1分)又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BCD≌△CAO,(2分)∴BD=OC=1,CD=OA=2,(3分)∴点B的坐标为(﹣3,1);(4分)(2)抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B(﹣3,1),则得到1=9a﹣3a﹣2,(5分)解得a=,所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2;(7分)(3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形:①若以点C为直角顶点;则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1,(8分)过点P1作P1M⊥x轴,∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC.(10分)∴CM=CD=2,P1M=BD=1,可求得点P1(1,﹣1);(11分)②若以点A为直角顶点;则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形△ACP2,(12分)过点P2作P2N⊥y轴,同理可证△AP2N≌△CAO,(13分)∴NP2=OA=2,AN=OC=1,可求得点P2(2,1),(14分)经检验,点P1(1,﹣1)与点P2(2,1)都在抛物线y=x2+x﹣2上.(16分)9.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板放在第一象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(1,0),如图所示,抛物线y=ax2﹣ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠AC0+∠OAC=90°,∴∠BCD=∠CAO,又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BDC≌△COA,∴BD=OC=1,CD=OA=2,∴点B的坐标为(3,1);(2)∵抛物线y=ax2﹣ax﹣2过点B(3,1),∴1=9a﹣3a﹣2,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;(3)假设存在点P,使得△ACP是等腰直角三角形,①若以AC为直角边,点C为直角顶点,则延长BC至点P1使得P1C=BC,得到等腰直角三角形ACP1,过点P1作P1M⊥x轴,如图(1),∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC,∴CM=CD=2,P1M=BD=1,∴P1(﹣1,﹣1),经检验点P1在抛物线y=x2﹣x﹣2上;②若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形ACP2,过点P2作P2N⊥y轴,如图(2),同理可证△AP2N≌△CAO,∴NP2=OA=2,AN=OC=1,∴P2(﹣2,1),经检验P2(﹣2,1)也在抛物线y=x2﹣x﹣2上;③若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP3⊥CA,且使得AP3=AC,得到等腰直角三角形ACP3,过点P3作P3H⊥y轴,如图(3),同理可证△AP3H≌△CAO,∴HP3=OA=2,AH=OC=1,∴P3(2,3),经检验P3(2,3)不在抛物线y=x2﹣x﹣2上;故符合条件的点有P1(﹣1,﹣1),P2(﹣2,1)两点.。

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