二次函数与几何综合(有答案)中考数学压轴题必做(经典)
中考数学——二次函数的综合压轴题专题复习含答案解析
中考数学——二次函数的综合压轴题专题复习含答案解析一、二次函数1.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),顶点为G.(1)求抛物线和直线AC的解析式;(2)如图,设E(m,0)为x轴上一动点,若△CGE和△CGO的面积满足S△CGE=S△CGO,求点E的坐标;(3)如图,设点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右运动,运动时间为ts,点M为射线AC上一动点,过点M作MN∥x轴交抛物线对称轴右侧部分于点N.试探究点P在运动过程中,是否存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;直线AC解析式为:y=3x+3;(2)点E 坐标为(1,0)或(﹣7,0);(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【解析】【分析】(1)用待定系数法即能求出抛物线和直线AC解析式.(2)△CGE与△CGO虽然有公共底边CG,但高不好求,故把△CGE构造在比较好求的三角形内计算.延长GC交x轴于点F,则△FGE与△FCE的差即为△CGE.(3)设M的坐标(e,3e+3),分别以M、N、P为直角顶点作分类讨论,利用等腰直角三角形的特殊线段长度关系,用e表示相关线段并列方程求解,再根据e与AP的关系求t 的值.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-1,0),B(3,0),C(0,3),, 解得:,∴抛物线解析式为:y=-x2+2x+3,设直线AC解析式为y=kx+3,∴-k+3=0,得:k=3,∴直线AC解析式为:y=3x+3.(2)延长GC交x轴于点F,过G作GH⊥x轴于点H,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴G(1,4),GH=4,∴S△CGO=OC•x G=×3×1=,∴S△CGE=S△CGO=×=2,①若点E在x轴正半轴上,设直线CG:y=k1x+3,∴k1+3=4 得:k1=1,∴直线CG解析式:y=x+3,∴F(-3,0),∵E(m,0),∴EF=m-(-3)=m+3,∴S△CGE=S△FGE-S△FCE=EF•GH-EF•OC=EF•(GH-OC)=(m+3)•(4-3)=,∴=2,解得:m=1,∴E的坐标为(1,0).②若点E在x轴负半轴上,则点E到直线CG的距离与点(1,0)到直线CG距离相等,即点E到F的距离等于点(1,0)到F的距离,∴EF=-3-m=1-(-3)=4,解得:m=-7 即E(-7,0),综上所述,点E坐标为(1,0)或(-7,0).(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,设M(e,3e+3),则y N=y M=3e+3,①若∠MPN=90°,PM=PN,如图2,过点M作MQ⊥x轴于点Q,过点N作NR⊥x轴于点R,∵MN∥x轴,∴MQ=NR=3e+3,∴Rt△MQP≌Rt△NRP(HL),∴PQ=PR,∠MPQ=∠NPR=45°,∴MQ=PQ=PR=NR=3e+3,∴x N=x M+3e+3+3e+3=7e+6,即N(7e+6,3e+3),∵N在抛物线上,∴-(7e+6)2+2(7e+6)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∵AP=t,OP=t-1,OP+OQ=PQ,∴t-1-e=3e+3,∴t=4e+4=,②若∠PMN=90°,PM=MN,如图3,∴MN=PM=3e+3,∴x N=x M+3e+3=4e+3,即N(4e+3,3e+3),∴-(4e+3)2+2(4e+3)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∴t=AP=e-(-1)=−+1=,③若∠PNM=90°,PN=MN,如图4,∴MN=PN=3e+3,N(4e+3,3e+3),解得:e=−,∴t=AP=OA+OP=1+4e+3=,综上所述,存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,坐标系中三角形面积计算,等腰直角三角形的性质,解一元二次方程,考查了分类讨论和方程思想.第(3)题根据等腰直角三角形的性质找到相关线段长的关系是解题关键,灵活运用因式分解法解一元二次方程能简便运算.2.如图,抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0)(OA<OB),与y轴交于点C,且满足x12+x22﹣x1x2=13.(1)求抛物线的解析式;(2)以点B为直角顶点,BC为直角边作Rt△BCD,CD交抛物线于第四象限的点E,若EC =ED,求点E的坐标;(3)在抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=2S△AOC?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)E 113+113+3)点Q的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).理由见解析.【解析】【分析】(1)由根与系数的关系可得x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),代入x12+x22﹣x1x2=13,求出m1=2,m2=﹣5.根据OA<OB,得出抛物线的对称轴在y轴右侧,那么m=2,即可确定抛物线的解析式;(2)连接BE、OE.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出BE=12CD=CE.利用SSS证明△OBE≌△OCE,得出∠BOE=∠COE,即点E在第四象限的角平分线上,设E点坐标为(m,﹣m),代入y=x2﹣2x﹣3,求出m的值,即可得到E点坐标;(3)过点Q作AC的平行线交x轴于点F,连接CF,根据三角形的面积公式可得S△ACQ=S△ACF.由S△ACQ=2S△AOC,得出S△ACF=2S△AOC,那么AF=2OA=2,F(1,0).利用待定系数法求出直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.根据AC∥FQ,可设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,将F(1,0)代入,利用待定系数法求出直线FQ的解析式为y=﹣3x+3,把它与抛物线的解析式联立,得出方程组22333y x xy x⎧=--⎨=-+⎩,求解即可得出点Q的坐标.【详解】(1)∵抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0),∴x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),∵x12+x22﹣x1x2=13,∴(x1+x2)2﹣3x1x2=13,∴m2+3(m+1)=13,即m2+3m﹣10=0,解得m1=2,m2=﹣5.∵OA<OB,∴抛物线的对称轴在y轴右侧,∴m=2,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)连接BE、OE.∵在Rt△BCD中,∠CBD=90°,EC=ED,∴BE=12CD=CE.令y=x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),∵C(0,﹣3),∴OB =OC ,又∵BE =CE ,OE =OE ,∴△OBE ≌△OCE (SSS ),∴∠BOE =∠COE ,∴点E 在第四象限的角平分线上,设E 点坐标为(m ,﹣m ),将E (m ,﹣m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得m =m 2﹣2m ﹣3,解得m =1132±, ∵点E 在第四象限,∴E 点坐标为(113+,﹣113+); (3)过点Q 作AC 的平行线交x 轴于点F ,连接CF ,则S △ACQ =S △ACF .∵S △ACQ =2S △AOC ,∴S △ACF =2S △AOC ,∴AF =2OA =2,∴F (1,0).∵A (﹣1,0),C (0,﹣3),∴直线AC 的解析式为y =﹣3x ﹣3.∵AC ∥FQ ,∴设直线FQ 的解析式为y =﹣3x +b ,将F (1,0)代入,得0=﹣3+b ,解得b =3,∴直线FQ 的解析式为y =﹣3x +3.联立22333y x x y x ⎧=--⎨=-+⎩, 解得11312x y =-⎧⎨=⎩,2223x y =⎧⎨=-⎩, ∴点Q 的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).【点睛】本题是二次函数综合题,其中涉及到一元二次方程根与系数的关系,求二次函数的解析式,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,一次函数图象与几何变换,待定系数法求直线的解析式,抛物线与直线交点坐标的求法,综合性较强,难度适中.利用数形结合与方程思想是解题的关键.3.已知如图,抛物线y=x2+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)△APD能否构成直角三角形?若能请直接写出点P坐标,若不能请说明理由;(4)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.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)94;(3)点P(1,0)或(2,﹣1);(4)M(2,﹣3).【解析】试题分析:(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,解方程组得到b、c的值,即可得解;(2)求出点C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式,再根据抛物线解析式设出点P的坐标,然后表示出PD的长度,再根据二次函数的最值问题解答;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,②求出抛物线顶点坐标,然后判断出点P为在抛物线顶点时,∠PAD是直角,分别写出点P的坐标即可;(4)根据抛物线的对称性可知MA=MB,再根据三角形的任意两边之差小于第三边可知点M为直线CB与对称轴交点时,|MA﹣MC|最大,然后利用待定系数法求出直线BC的解析式,再求解即可.试题解析:解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),∴93010b cb c++=⎧⎨++=⎩,解得43bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;(2)令x=0,则y=3,∴点C(0,3),则直线AC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,x2﹣4x+3).∵PD∥y轴,∴点D(x,﹣x+3),∴PD=(﹣x+3)﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x=﹣(x﹣32)2+94.∵a=﹣1<0,∴当x=32时,线段PD的长度有最大值94;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,此时,点P(1,0),②∵y=x2﹣4x+3=(x ﹣2)2﹣1,∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣1).∵A(3,0),∴点P为在抛物线顶点时,∠PAD=45°+45°=90°,此时,点P(2,﹣1).综上所述:点P(1,0)或(2,﹣1)时,△APD能构成直角三角形;(4)由抛物线的对称性,对称轴垂直平分AB,∴MA=MB,由三角形的三边关系,|MA﹣MC|<BC,∴当M、B、C三点共线时,|MA﹣MC|最大,为BC的长度,设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),则3k bb+=⎧⎨=⎩,解得:33kb=-⎧⎨=⎩,∴直线BC的解析式为y=﹣3x+3.∵抛物线y=x2﹣4x+3的对称轴为直线x=2,∴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.点睛:本题是二次函数综合题,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,二次函数的对称性以及顶点坐标的求解,(2)整理出PD的表达式是解题的关键,(3)关键在于利用点的坐标特征作出判断,(4)根据抛物线的对称性和三角形的三边关系判断出点M的位置是解题的关键.4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;直线AC的解析式为y=3x+3;(2)点M的坐标为(0,3);(3)符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139),【解析】分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-3),展开得到-2a=2,然后求出a即可得到抛物线解析式;再确定C(0,3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式;(2)利用二次函数的性质确定D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(-3,0),利用两点之间线段最短可判断此时MB+MD的值最小,则此时△BDM的周长最小,然后求出直线DB′的解析式即可得到点M的坐标;(3)过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,利用两直线垂直一次项系数互为负倒数设直线PC的解析式为y=-13x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为y=-13x+3,再解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==得此时P点坐标;当过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P时,利用同样的方法可求出此时P点坐标.详解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,∴﹣2a=2,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),设直线AC的解析式为y=px+q,把A(﹣1,0),C(0,3)代入得3p qq-+=⎧⎨=⎩,解得33pq=⎧⎨=⎩,∴直线AC的解析式为y=3x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(﹣3,0),∵MB=MB′,∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小,而BD的值不变,∴此时△BDM的周长最小,易得直线DB′的解析式为y=x+3,当x=0时,y=x+3=3,∴点M的坐标为(0,3);(3)存在.过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,∵直线AC的解析式为y=3x+3,∴直线PC的解析式可设为y=﹣13x+b,把C(0,3)代入得b=3,∴直线PC的解析式为y=﹣13x+3,解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==,解得3xy=⎧⎨=⎩或73209xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则此时P点坐标为(73,209);过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=﹣x+b,把A(﹣1,0)代入得13+b=0,解得b=﹣13,∴直线PC的解析式为y=﹣13x﹣13,解方程组2231133y x xy x⎧-++⎪⎨--⎪⎩==,解得1xy=-⎧⎨=⎩或103139xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则此时P点坐标为(103,﹣139).综上所述,符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139).点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式,理解两直线垂直时一次项系数的关系,通过解方程组求把两函数的交点坐标;理解坐标与图形性质,会运用两点之间线段最短解决最短路径问题;会运用分类讨论的思想解决数学问题.5.已知,点M 为二次函数2()41y x b b =--++图象的顶点,直线5y mx =+分别交x 轴正半轴,y 轴于点,A B .(1)如图1,若二次函数图象也经过点,A B ,试求出该二次函数解析式,并求出m 的值. (2)如图2,点A 坐标为(5,0),点M 在AOB ∆内,若点11(,)4C y ,23(,)4D y 都在二次函数图象上,试比较1y 与2y 的大小.【答案】(1)2(2)9y x =--+,1m =-;(2)①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y < 【解析】 【分析】 (1)根据一次函数表达式求出B 点坐标,然后根据B 点在抛物线上,求出b 值,从而得到二次函数表达式,再根据二次函数表达式求出A 点的坐标,最后代入一次函数求出m 值.(2)根据解方程组,可得顶点M 的纵坐标的范围,根据二次函数的性质,可得答案. 【详解】(1)如图1,∵直线5y mx =+与y 轴交于点为B ,∴点B 坐标为(0,5)又∵(0,5)B 在抛物线上,∴25(0)41b b =--++,解得2b =∴二次函数的表达式为2(2)9y x =--+ ∴当0y =时,得15=x ,21x =- ∴(5,0)A代入5y mx =+得,550m +=,∴1m =-(2)如图2,根据题意,抛物线的顶点M 为(,41)b b +,即M 点始终在直线41y x =+上,∵直线41y x =+与直线AB 交于点E ,与y 轴交于点F ,而直线AB 表达式为5y x =-+解方程组415y xy x=+⎧⎨=-+⎩,得45215xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点421(,)55E,(0,1)F∵点M在AOB∆内,∴45b<<当点,C D关于抛物线对称轴(直线x b=)对称时,1344b b-=-,∴12b=且二次函数图象的开口向下,顶点M在直线41y x=+上综上:①当12b<<时,12y y>;②当12b=时,12y y=;③当1425b<<时,12y y<.【点睛】本题考查二次函数与一次函数的综合应用,难度系数大同学们需要认真分析即可.6.如图,在平面直角坐标系中有抛物线y=a(x﹣2)2﹣2和y=a(x﹣h)2,抛物线y=a (x﹣2)2﹣2经过原点,与x轴正半轴交于点A,与其对称轴交于点B;点P是抛物线y=a(x﹣2)2﹣2上一动点,且点P在x轴下方,过点P作x轴的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点D,过点D作PD的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点D′(不与点D重合),连接PD′,设点P的横坐标为m:(1)①直接写出a的值;②直接写出抛物线y=a(x﹣2)2﹣2的函数表达式的一般式;(2)当抛物线y=a(x﹣h)2经过原点时,设△PDD′与△OAB重叠部分图形周长为L:①求PDDD'的值;②直接写出L与m之间的函数关系式;(3)当h为何值时,存在点P,使以点O、A、D、D′为顶点的四边形是菱形?直接写出h 的值.【答案】(1)①12;②y =212x ﹣2x ; (2)①1;②L =2(22)(02)21(221)4(24)2m m m m π⎧+<⎪⎨-++<<⎪⎩…; (3)h =±3 【解析】 【分析】(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中计算即可;②y =212x ﹣2x ; (2)将(0,0)代入y =a (x ﹣h )2中,可求得a =12,y =12x 2,待定系数法求OB 、AB 的解析式,由点P 的横坐标为m ,即可表示出相应线段求解;(3)以点O 、A 、D 、D ′为顶点的四边形是菱形,DD ′=OA ,可知点D 的纵坐标为2,再由AD =OA =4即可求出h 的值. 【详解】解:(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中, 得:0=a (0﹣2)2﹣2, 解得:a =12; ②y =212x ﹣2x ;. (2)∵抛物线y =a (x ﹣h )2经过原点,a =12; ∴y =12x 2, ∴A (4,0),B (2,﹣2),易得:直线OB 解析式为:y =﹣x ,直线AB 解析式为:y =x ﹣4 如图1,222111,2,,,(,0),(,),,222P m m m D m m E m F m m D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,①221122,222PD m m m m DD m '⎛⎫=--== ⎪⎝⎭PD 2m 1DD 2m'∴== ②如图1,当0<m ≤2时,L =OE +EF +OF =2(22)m m m m ++=+,当2<m <4时,如图2,设PD ′交x 轴于G ,交AB 于H ,PD 交x 轴于E ,交AB 于F ,则222111,2,,,(,0),(,4),,222P m m m D m m E m F m m D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 2211(4)23422PF m m m m m ⎛⎫=---=-+- ⎪⎝⎭,2222322m 22,PG m 22m 2422FH PH PF ===-+-=-+ ∵DD ′∥EGEG PE DD PD '∴=,即:EG •PD =PE •DD ′,得:EG •(2m )=(2m ﹣12m 2)•2m ∴EG =2m ﹣12m 2,EF =4﹣m ∴L =EG +EF +FH +GH =EG +EF +PG2212242222m m m m ⎛⎫=-+-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭221m (221)m 42+=-+++ 2(22)m(0m 2)21m (221)m 4(2m 4)L ⎧+<⎪∴=⎨+-+++<<⎪⎩…;(3)如图3,∵OADD ′为菱形 ∴AD =AO =DD ′=4, ∴PD =2,23PA =23h ∴=±【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,菱形的性质,抛物线的平移等,解题时要注意考虑分段函数表示方法.7.如图,抛物线y =ax 2+bx ﹣1(a ≠0)交x 轴于A ,B (1,0)两点,交y 轴于点C ,一次函数y =x +3的图象交坐标轴于A ,D 两点,E 为直线AD 上一点,作EF ⊥x 轴,交抛物线于点F (1)求抛物线的解析式;(2)若点F 位于直线AD 的下方,请问线段EF 是否有最大值?若有,求出最大值并求出点E 的坐标;若没有,请说明理由;(3)在平面直角坐标系内存在点G ,使得G ,E ,D ,C 为顶点的四边形为菱形,请直接写出点G 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y=13x2+23x﹣1;(2)4912,(12,72);(3)点G的坐标为(2,1),(﹣2,﹣2﹣1),2,2﹣1),(﹣4,3).【解析】【分析】(1)利用待定系数法确定函数关系式;(2)由函数图象上点的坐标特征:可设点E的坐标为(m,m+3),点F的坐标为(m,1 3m2+23m﹣1),由此得到EF=﹣13m2+13m+4,根据二次函数最值的求法解答即可;(3)分三种情形①如图1中,当EG为菱形对角线时.②如图2、3中,当EC为菱形的对角线时,③如图4中,当ED为菱形的对角线时,分别求解即可.【详解】解:(1)将y=0代入y=x+3,得x=﹣3.∴点A的坐标为(﹣3,0).设抛物线的解析式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2),点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(1,0),∴y=a(x+3)(x﹣1).∵点C的坐标为(0,﹣1),∴﹣3a=﹣1,得a=13,∴抛物线的解析式为y=13x2+23x﹣1;(2)设点E的坐标为(m,m+3),线段EF的长度为y,则点F的坐标为(m,13m2+23m﹣1)∴y=(m+3)﹣( 13m2+23m﹣1)=﹣13m2+13m+4即y=-13(m﹣12) 2+4912,此时点E的坐标为(12,72);(3)点G的坐标为(2,1),(﹣2,﹣2﹣1),2,2﹣1),(﹣4,3).理由:①如图1,当四边形CGDE为菱形时.∴EG 垂直平分CD ∴点E 的纵坐标y =132-+=1, 将y =1带入y =x +3,得x =﹣2. ∵EG 关于y 轴对称, ∴点G 的坐标为(2,1);②如图2,当四边形CDEG 为菱形时,以点D 为圆心,DC 的长为半径作圆,交AD 于点E ,可得DC =DE ,构造菱形CDEG 设点E 的坐标为(n ,n +3), 点D 的坐标为(0,3)∴DE =22(33)n n ++-=22n ∵DE =DC =4, ∴22n =4,解得n 1=﹣22,n 2=22.∴点E 的坐标为(﹣22,﹣22+3)或(22,22+3) 将点E 向下平移4个单位长度可得点G ,点G 的坐标为(﹣22,﹣22﹣1)(如图2)或(22,22﹣1)(如图3)③如图4,“四边形CDGE 为菱形时,以点C 为圆心,以CD 的长为半径作圆,交直线AD 于点E ,设点E 的坐标为(k ,k +3),点C 的坐标为(0,﹣1). ∴EC =22(0)(31)k k -+++=22816k k ++. ∵EC =CD =4, ∴2k 2+8k +16=16, 解得k 1=0(舍去),k 2=﹣4. ∴点E 的坐标为(﹣4,﹣1) 将点E 上移1个单位长度得点G . ∴点G 的坐标为(﹣4,3).综上所述,点G 的坐标为(2,1),(﹣22,﹣22﹣1),(22,22﹣1),(﹣4,3).【点睛】本题考查二次函数综合题、轴对称变换、菱形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用对称解决最值问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.已知抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-. (1)求证:该抛物线与x 轴总有交点;(2)若该抛物线与x 轴有一个交点的横坐标大于3且小于5,求m 的取值范围;(3)设抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-与y 轴交于点M ,若抛物线与x 轴的一个交点关于直线y x =-的对称点恰好是点M ,求m 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)1?<?m?3<;(3)56m m ==或 【解析】 【分析】(1)本题需先根据判别式解出无论m 为任何实数都不小于零,再判断出物线与x 轴总有交点.(2)根据公式法解方程,利用已有的条件,就能确定出m 的取值范围,即可得到结果. (3)根据抛物线y=-x 2+(5-m )x+6-m ,求出与y 轴的交点M 的坐标,再确定抛物线与x 轴的两个交点关于直线y=-x 的对称点的坐标,列方程可得结论. 【详解】(1)证明:∵()()()222454670b ac m m m ∆=-=-+-=-≥ ∴抛物线与x 轴总有交点.(2)解:由(1)()27m ∆=-,根据求根公式可知,方程的两根为:257m m x ()-±-=即1216x x m =-=-+, 由题意,有 3<-m 6<5+1<?m 3∴<(3)解:令 x = 0, y =6m -+ ∴ M (0,6m -+)由(2)可知抛物线与x 轴的交点为(-1,0)和(6m -+,0), 它们关于直线y x =-的对称点分别为(0 , 1)和(0, 6m -), 由题意,可得:6166m m m 或-+=-+=- 56m m ∴==或 【点睛】本题考查对抛物线与x 轴的交点,解一元一次方程,解一元一次不等式,根的判别式,对称等,解题关键是熟练理解和掌握以上性质,并能综合运用这些性质进行计算.9.如图,菱形ABCD 的边长为20cm ,∠ABC =120°,对角线AC ,BD 相交于点O ,动点P 从点A 出发,以4cm /s 的速度,沿A →B 的路线向点B 运动;过点P 作PQ ∥BD ,与AC 相交于点Q ,设运动时间为t 秒,0<t <5.(1)设四边形PQCB 的面积为S ,求S 与t 的关系式;(2)若点Q 关于O 的对称点为M ,过点P 且垂直于AB 的直线l 交菱形ABCD 的边AD (或CD )于点N ,当t 为何值时,点P 、M 、N 在一直线上?(3)直线PN 与AC 相交于H 点,连接PM ,NM ,是否存在某一时刻t ,使得直线PN 平分四边形APMN 的面积?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) S=﹣231003t +0<t <5); (2) 307;(3)见解析. 【解析】 【分析】(1)如图1,根据S=S △ABC -S △APQ ,代入可得S 与t 的关系式;(2)设PM=x ,则AM=2x ,可得3,计算x 的值,根据直角三角形30度角的性质可得3AM=AO+OM ,列方程可得t 的值;(3)存在,通过画图可知:N 在CD 上时,直线PN 平分四边形APMN 的面积,根据面积相等可得MG=AP ,由AM=AO+OM ,列式可得t 的值. 【详解】解:(1)如图1,∵四边形ABCD 是菱形, ∴∠ABD=∠DBC=12∠ABC=60°,AC ⊥BD , ∴∠OAB=30°, ∵AB=20,∴OB=10,3 由题意得:AP=4t ,∴PQ=2t ,AQ=23t , ∴S=S △ABC ﹣S △APQ , =11··22AC OB PQ AQ -, =111020322322t t ⨯⨯-⨯⨯ , =﹣23t 2+1003(0<t <5); (2)如图2,在Rt △APM 中,AP=4t , ∵点Q 关于O 的对称点为M , ∴OM=OQ , 设PM=x ,则AM=2x , ∴AP=3x=4t , ∴x=3, ∴AM=2PM=3, ∵AM=AO+OM ,∴3=103+103﹣23t ,t=307; 答:当t 为307秒时,点P 、M 、N 在一直线上; (3)存在,如图3,∵直线PN 平分四边形APMN 的面积, ∴S △APN =S △PMN ,过M 作MG ⊥PN 于G ,∴11··22PN AP PN MG = , ∴MG=AP ,易得△APH ≌△MGH ,∴3,∵AM=AO+OM ,同理可知:3﹣3,3333t ,t=3011. 答:当t 为3011秒时,使得直线PN 平分四边形APMN 的面积.【点睛】考查了全等三角形的判定与性质,对称的性质,三角形和四边形的面积,二次根式的化简等知识点,计算量大,解答本题的关键是熟练掌握动点运动时所构成的三角形各边的关系.10.已知,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和C (0,3). (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点P ,使PA +PC 的值最小?如果存在,请求出点P 的坐标,如果不存在,请说明理由;(3)设点M 在抛物线的对称轴上,当△MAC 是直角三角形时,求点M 的坐标.【答案】(1)223y x x =-++;(2)当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2;(3)点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫ ⎪⎝⎭或21,3⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】()1由点A 、C 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +取最小值,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点B 的坐标,由点B 、C 的坐标利用待定系数法即可求出直线BC 的解析式,利用配方法可求出抛物线的对称轴,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P 的坐标;()3设点M 的坐标为()1,m ,则22CM (10)(m 3)=-+-,()22AC [01](30)10=--+-=,()22AM [11](m 0)=--+-,分AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 三种情况,利用勾股定理可得出关于m 的一元二次方程或一元一次方程,解之可得出m 的值,进而即可得出点M 的坐标. 【详解】解:()1将()1,0A -、()0,3C 代入2y x bx c =-++中, 得:{103b c c --+==,解得:{23b c ==,∴抛物线的解析式为223y x x =-++.()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +取最小值,如图1所示.当0y =时,有2230x x -++=, 解得:11x =-,23x =,∴点B 的坐标为()3,0.Q 抛物线的解析式为2223(1)4y x x x =-++=--+, ∴抛物线的对称轴为直线1x =.设直线BC 的解析式为()0y kx d k =+≠, 将()3,0B 、()0,3C 代入y kx d =+中, 得:{303k d d +==,解得:{13k d =-=,∴直线BC 的解析式为3y x =-+. Q 当1x =时,32y x =-+=,∴当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2.()3设点M 的坐标为()1,m ,则22(10)(3)CM m =-+-,()22[01](30)10AC =--+-=()22[11](0)AM m =--+-分三种情况考虑:①当90AMC ∠=o 时,有222AC AM CM =+,即22101(3)4m m =+-++,解得:11m =,22m =,∴点M 的坐标为()1,1或()1,2;②当90ACM ∠=o 时,有222AM AC CM =+,即224101(3)m m +=++-,解得:83m =, ∴点M 的坐标为81,3⎛⎫⎪⎝⎭;③当90CAM ∠=o 时,有222CM AM AC =+,即221(3)410m m +-=++,解得:23m =-, ∴点M 的坐标为21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述:当MAC V 是直角三角形时,点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫⎪⎝⎭或21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭【点睛】本题考查待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象的点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及勾股定理,解题的关键是:()1由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式;()2由两点之间线段最短结合抛物线的对称性找出点P 的位置;()3分AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 三种情况,列出关于m 的方程.11.如图,直线y =﹣x +4与x 轴交于点B ,与y 轴交于点C ,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过B ,C 两点,与x 轴另一交点为A .点P 以每秒2个单位长度的速度在线段BC 上由点B 向点C 运动(点P 不与点B 和点C 重合),设运动时间为t 秒,过点P 作x 轴垂线交x 轴于点E ,交抛物线于点M .(1)求抛物线的解析式;(2)如图①,过点P 作y 轴垂线交y 轴于点N ,连接MN 交BC 于点Q ,当12MQ NQ =时,求t 的值;(3)如图②,连接AM 交BC 于点D ,当△PDM 是等腰三角形时,直接写出t 的值. 【答案】(1)y =﹣x 2+3x +4;(2)t 的值为12;(3)当△PDM 是等腰三角形时,t =1或t ﹣1. 【解析】 【分析】(1)求直线y=-x+4与x 轴交点B ,与y 轴交点C ,用待定系数法即求得抛物线解析式. (2)根据点B 、C 坐标求得∠OBC=45°,又PE ⊥x 轴于点E ,得到△PEB 是等腰直角三角形,由PB =求得BE=PE=t ,即可用t 表示各线段,得到点M 的横坐标,进而用m 表示点M 纵坐标,求得MP 的长.根据MP ∥CN 可证MPQ NCQ V V ∽,故有12MP MQ NC NQ ==,把用t 表示的MP 、NC 代入即得到关于t 的方程,求解即得到t 的值. (3)因为不确定等腰△PDM 的底和腰,故需分3种情况讨论:①若MD=MP ,则∠MDP=∠MPD=45°,故有∠DMP=90°,不合题意;②若DM=DP ,则∠DMP=∠MPD=45°,进而得AE=ME ,把含t 的式子代入并解方程即可;③若MP=DP ,则∠PMD=∠PDM ,由对顶角相等和两直线平行内错角相等可得∠CFD=∠PMD=∠PDM=∠CDF 进而得CF=CD .用t 表示M 的坐标,求直线AM 解析式,求得AM 与y 轴交点F 的坐标,即能用t 表示CF 的长.把直线AM 与直线BC 解析式联立方程组,解得x 的值即为点D 横坐标.过D 作y 轴垂线段DG ,得等腰直角△CDG ,用DG 即点D 横坐标,进而可用t 表示CD 的长.把含t 的式子代入CF=CD ,解方程即得到t 的值. 【详解】(1)直线y =﹣x +4中,当x =0时,y =4 ∴C (0,4)当y =﹣x +4=0时,解得:x =4 ∴B (4,0)∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过B ,C 两点 ∴1640004b c c -++=⎧⎨++=⎩ 解得:34b c =⎧⎨=⎩∴抛物线解析式为y =﹣x 2+3x +4(2)∵B (4,0),C (0,4),∠BOC =90° ∴OB =OC∴∠OBC =∠OCB =45° ∵ME ⊥x 轴于点E ,PBt ∴∠BEP =90°∴Rt △BEP 中,2PE sin PBE PB ∠==∴BE PE t ==, ∴4M P P x x OE OBBE t y PE t ===﹣=﹣,== ∵点M 在抛物线上∴2243445M y t t t t +++=﹣(﹣)(﹣)=﹣, ∴24MP MP y y t t +=﹣=﹣ , ∵PN ⊥y 轴于点N∴∠PNO =∠NOE =∠PEO =90° ∴四边形ONPE 是矩形 ∴ON =PE =t ∴NC =OC ﹣ON =4﹣t ∵MP ∥CN ∴△MPQ ∽△NCQ ∴12MP MQ NC NQ == ∴24142t t t -+=-解得:12142t t =,=(点P 不与点C 重合,故舍去) ∴t 的值为12(3)∵∠PEB =90°,BE =PE ∴∠BPE =∠PBE =45° ∴∠MPD =∠BPE =45°①若MD =MP ,则∠MDP =∠MPD =45° ∴∠DMP =90°,即DM ∥x 轴,与题意矛盾 ②若DM =DP ,则∠DMP =∠MPD =45° ∵∠AEM =90° ∴AE =ME∵y =﹣x 2+3x +4=0时,解得:x 1=﹣1,x 2=4 ∴A (﹣1,0)∵由(2)得,x M =4﹣t ,ME =y M =﹣t 2+5t ∴AE =4﹣t ﹣(﹣1)=5﹣t ∴5﹣t =﹣t 2+5t解得:t 1=1,t 2=5(0<t <4,舍去)③若MP =DP ,则∠PMD =∠PDM如图,记AM 与y 轴交点为F ,过点D 作DG ⊥y 轴于点G ∴∠CFD =∠PMD =∠PDM =∠CDF ∴CF =CD∵A (﹣1,0),M (4﹣t ,﹣t 2+5t ),设直线AM 解析式为y =ax +m ∴()2045a m a t m t t -+=⎧⎨-+=-+⎩ 解得:a tm t =⎧⎨=⎩ , ∴直线AM :y tx t += ∴F (0,t ) ∴CF =OC ﹣OF =4﹣t ∵tx +t =﹣x +4,解得:41tx t -=+, ∴41D x tt DG -=+==, ∵∠CGD =90°,∠DCG =45° ∴)2421t CD DG t -+==,∴)2441t t t -+﹣ 解得:21t =﹣综上所述,当△PDM 是等腰三角形时,t =1或21t =﹣. 【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,解二元一次方程组和一元二次方程,等腰直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,涉及等腰三角形的分类讨论,要充分利用等腰的性质作为列方程的依据.12.已知,如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的顶点为(1,9)M ,经过抛物线上的两点(3,7)A --和(3,)B m 的直线交抛物线的对称轴于点C .(1)求抛物线的解析式和直线AB 的解析式.(2)在抛物线上,A M 两点之间的部分(不包含,A M 两点),是否存在点D ,使得2DAC DCM S S ∆∆=?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)若点P 在抛物线上,点Q 在x 轴上,当以点,,,A M P Q 为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出满足条件的点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的表达式为:228y x x =-++,直线AB 的表达式为:21y x =-;(2)存在,理由见解析;点P (6,16)-或(4,16)--或(17,2)+或(17,2).【解析】 【分析】(1)二次函数表达式为:y=a (x-1)2+9,即可求解; (2)S △DAC =2S △DCM ,则()()()()()21112821139112222DAC C A S DH x x x x x x =-=-++-++=--⨯V ,,即可求解;(3)分AM 是平行四边形的一条边、AM 是平行四边形的对角线两种情况,分别求解即可. 【详解】解:(1)二次函数表达式为:()219y a x =-+, 将点A 的坐标代入上式并解得:1a =-, 故抛物线的表达式为:228y x x =-++…①, 则点()3,5B ,将点,A B 的坐标代入一次函数表达式并解得: 直线AB 的表达式为:21y x =-; (2)存在,理由:二次函数对称轴为:1x =,则点()1,1C , 过点D 作y 轴的平行线交AB 于点H ,设点()2,28D x x x -++,点(),21H x x -,∵2DAC DCM S S ∆∆=, 则()()()()()21112821139112222DAC C A S DH x x x x x x =-=-++-++=--⨯V , 解得:1x =-或5(舍去5), 故点()1,5D -;(3)设点(),0Q m 、点(),P s t ,228t s s =-++, ①当AM 是平行四边形的一条边时,点M 向左平移4个单位向下平移16个单位得到A ,同理,点(),0Q m 向左平移4个单位向下平移16个单位为()4,16m --,即为点P , 即:4m s -=,6t -=,而228t s s =-++, 解得:6s =或﹣4, 故点()6,16P -或()4,16--; ②当AM 是平行四边形的对角线时,由中点公式得:2m s +=-,2t =,而228t s s =-++, 解得:17s =±故点()17,2P 或()17,2;综上,点()6,16P -或()4,16--或()17,2或()17,2. 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、平行四边形性质、图形的面积计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.13.已知矩形ABCD 中,AB =5cm ,点P 为对角线AC 上的一点,且AP =25cm .如图①,动点M 从点A 出发,在矩形边上沿着A B C →→的方向匀速运动(不包含点C ).设动点M 的运动时间为t (s ),APM ∆的面积为S (cm ²),S 与t 的函数关系如图②所示: (1)直接写出动点M 的运动速度为 /cm s ,BC 的长度为 cm ;(2)如图③,动点M 重新从点A 出发,在矩形边上,按原来的速度和方向匀速运动.同时,另一个动点N 从点D 出发,在矩形边上沿着D C B →→的方向匀速运动,设动点N 的运动速度为()/v cm s .已知两动点M 、N 经过时间()x s 在线段BC 上相遇(不包含点C ),动点M 、N 相遇后立即停止运动,记此时APM DPN ∆∆与的面积为()()2212,S cm S cm . ①求动点N 运动速度()/v cm s 的取值范围;②试探究12S S ⋅是否存在最大值.若存在,求出12S S ⋅的最大值并确定运动速度时间x 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2,10;(2)①2/6/3cm s v cm s ≤<;②当154x =时,12S S ⋅取最大值2254. 【解析】 【分析】(1)由题意可知图像中0~2.5s 时,M 在AB 上运动,求出速度,2.5~7.5s 时,M 在BC 上运动,求出BC 长度;(2)①分别求出在C 点相遇和在B 点相遇时的速度,取中间速度,注意C 点相遇时的速度不能取等于;②过M 点做MH ⊥AC ,则125MH CM ==得到S 1,同时利用12()PAD CDM ABM N ABCD S S S S S S ∆∆∆+=---(N )矩形=15,得到S 2,再得到12S S ⋅关于x 的二次函数,利用二次函数性质求得最大值 【详解】(1)5÷2.5=2/cm s ;(7.5-2.5)×2=10cm (2)①解:在C 点相遇得到方程57.5v= 在B 点相遇得到方程152.5v= ∴5=7.515=2.5vv⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩解得 23=5v v ⎧=⎪⎨⎪⎩。
(新)中考数学二次函数与几何综合典型试题(附答案解析)
解:(1)当x=0时,y=3,即A(0,3),
设抛物线的解析式为:y=a(x+3)(x-1),
把A(0,3)入得:3=-3a,
a=-1,
∴y=-(x+3)(x-1)=-x2-2x+3,
1.(1)m2;(2)m1=-3,m2=1;(3) 或 ;(4)-3<m≤-1或m>1
【分析】
(1)根据平行线的性质知,点B与点A的横坐标相同,所以把x=m代入抛物线解析式,即可求得点B的纵坐标;
(2)把点A代入二次函数解析式,列出方程,然后解方程即可;
(3)根据等量关系AB=2和两点间的距离公式列出方程,解方程即可求得m的值;
∴线段AB的长度随m的增大而增大时,-3<m≤-1.
当m>1时,根据题意知,线段AB的长度随m的增大而增大时,m>1.
综上所述,m的取值范围是-3<m≤-1或m>1.
【点睛】
本题主要考查了二次函数综合题,注重培养二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
所以方程组的解为: 或 ,
∴
【点睛】
本题考查的是全等三角形的判定与性质,利用待定系数法求解二次函数的解析式,旋转的性质,求解一次函数与二次函数的交点坐标,作出适当的辅助线构建全等三角形,再利用全等三角形的性质证明相等的线段,再得到点的坐标是解本题的关键.
4.(1) (2)P(4,5)(3)(-2,5)或(4,5).
【详解】
解:(1)将A(-1,0),B(3,0)代入抛物线解析式得
解得
∴抛物线的解析式为
(2)∵抛物线的解析式为 ,A(-1,0),B(3,0)
二次函数与几何综合(有答案)中考数学压轴题必做(经典)
二次函数与几何综合题目背景07年课改后,最后一题普遍为抛物线和几何结合(主要是与三角形结合)的代数几何综合题,计算量较大。
几何题可能想很久都不能动笔,而代数题则可以想到哪里写到哪里,这就让很多考生能够拿到一些步骤分。
因此,课改之后,武汉市数学中考最后一题相对来说要比以前简单不少,而这也符合教育部要求给学生减轻负担的主旨,因此也会继续下去。
要做好这最后一题,主要是要在有限的时间里面找到的简便的计算方法。
要做到这一点,一是要加强本身的观察力,二是需要在平时要多积累一些好的算法,并能够熟练运用,最后就是培养计算的耐心,做到计算又快又准。
题型分析题目分析及对考生要求(1)第一问通常为求点坐标、解析式:本小问要求学生能够熟练地掌握待定系数法求函数解析式,属于送分题。
(2)第二问为代数几何综合题,题型不固定。
解题偏代数,要求学生能够熟练掌握函数的平移,左加右减,上加下减。
要求学生有较好的计算能力,能够把题目中所给的几何信息进行转化,得到相应的点坐标,再进行相应的代数计算。
(3)第三问为几何代数综合,题型不固定。
解题偏几何,要求学生能够对题目所给条件进行转化,合理设参数,将点坐标转化为相应的线段长,再根据题目条件合理构造相似、全等,或者利用锐角三角函数,将这些线段与题目构建起联系,再进行相应计算求解,此处要求学生能够熟练运用韦达定理,本小问综合性较强。
在我们解题时,往往有一些几何条件,我们直接在坐标系中话不是很好用,这时我们需要对它进行相应的条件转化,变成方便我们使用的条件,以下为两种常见的条件转化思想。
1、遇到面积条件:a.不规则图形先进行分割,变成规则的图形面积;b.在第一步变化后仍不是很好使用时,根据同底等高,或者等底同高的三角形面积相等这一性质,将面积进行转化;c.当面积转化为一边与坐标轴平行时,以这条边为底,根据面积公式转化为线段条件。
2、遇到角度条件:找到所有与这些角相等的角,以这些角为基础构造相似、全等或者利用锐角三角函数,转化为线段条件。
二次函数与几何综合压轴题(原卷版)-2024年中考数学
二次函数与几何综合压轴题几乎所有的地方都把二次函数与几何综合压轴题作为中考压轴题。
1.(2023·青海·中考真题)如图,二次函数2y x bx c =−++的图象与x 轴相交于点A 和点()1,0C ,交y 轴于点()0,3B .(1)求此二次函数的解析式;(2)设二次函数图象的顶点为P ,对称轴与x 轴交于点Q ,求四边形AOBP 的面积(请在图1中探索); (3)二次函数图象的对称轴上是否存在点M ,使得△AMB 是以AB 为底边的等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探索).2.(2023·内蒙古·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =−++与x 轴的交点分别为A 和()10B ,(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点()0,3C ,点P 是直线AC 上方抛物线上一动点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,过点P 作x 轴平行线交AC 于点E ,过点P 作y 轴平行线交x 轴于点D ,求PE PD +的最大值及点P 的坐标;(3)如图2,设点M 为抛物线对称轴上一动点,当点P ,点M 运动时,在坐标轴上确定点N ,使四边形PMCN 为矩形,求出所有符合条件的点N 的坐标.3.(2023·海南·中考真题)如图1,抛物线2y x bx c =++交x 轴于A ,()3,0B 两点,交y 轴于点()0,3C −.点P 是抛物线上一动点.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)当点P 的坐标为()1,4−时,求四边形BACP 的面积;(3)当动点P 在直线BC 上方时,在平面直角坐标系是否存在点Q ,使得以B ,C ,P ,Q 为顶点的四边形是矩形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由;(4)如图2,点D 是抛物线的顶点,过点D 作直线DH y ∥轴,交x 轴于点H ,当点P 在第二象限时,作直线PA ,PB 分别与直线DH 交于点G 和点I ,求证:点D 是线段IG 的中点.4.(2023·西藏·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =−++与x 轴交于()30A −,,()10B ,两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)如图甲,在y 轴上找一点D ,使ACD 为等腰三角形,请直接写出点D 的坐标;(3)如图乙,点P 为抛物线对称轴上一点,是否存在P 、Q 两点使以点A ,C ,P ,Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出P 、Q 两点的坐标,若不存在,请说明理由.5.(2023·四川甘孜·中考真题)已知抛物线2y x bx c =++与x 轴相交于()10A −,,B 两点,与y 轴相交于点()03C −,.(1)求b ,c 的值;(2)P 为第一象限抛物线上一点,PBC 的面积与ABC 的面积相等,求直线AP 的解析式;(3)在(2)的条件下,设E 是直线BC 上一点,点P 关于AE 的对称点为点P ′,试探究,是否存在满足条件的点E ,使得点P ′恰好落在直线BC 上,如果存在,求出点P ′的坐标;如果不存在,请说明理由.6.(2023·四川达州·中考真题)如图,抛物线2y ax bx c ++过点()()()1,0,3,,00,3A B C −.(1)求抛物线的解析式;(2)设点P 是直线BC 上方抛物线上一点,求出PBC 的最大面积及此时点P 的坐标;(3)若点M 是抛物线对称轴上一动点,点N 为坐标平面内一点,是否存在以BC 为边,点B C M N 、、、为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.7.(2023·四川巴中·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线2(0)y ax bx c a ++≠经过点(1,0)A −和(0,3)B ,其顶点的横坐标为1.(1)求抛物线的表达式.(2)若直线x m =与x 轴交于点N ,在第一象限内与抛物线交于点M ,当m 取何值时,使得AN MN +有最大值,并求出最大值.(3)若点P 为抛物线2(0)y ax bx c a ++≠的对称轴上一动点,将抛物线向左平移1个单位长度后,Q 为平移后抛物线上一动点.在(2)的条件下求得的点M ,是否能与A 、P 、Q 构成平行四边形?若能构成,求出Q 点坐标;若不能构成,请说明理由.8.(2023·四川眉山·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线2y ax bx c ++与x 轴交于点()()3,0,1,0A B −两点,与y 轴交于点()0,3C ,点P 是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的表达式;(2)当点P 在直线AC 上方的抛物线上时,连接BP 交AC 于点D .如图1.当PD DB的值最大时,求点P 的坐标及PD DB 的最大值; (3)过点P 作x 轴的垂线交直线AC 于点M ,连接PC ,将PCM △沿直线PC 翻折,当点M 的对应点'M 恰好落在y 轴上时,请直接写出此时点M 的坐标.9.(2023·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c ++与x 轴交于()4,0B ,()2,0C −两点.与y 轴交于点()0,2A −.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P 是直线AB 下方抛物线上的一动点,过点P 作x 轴的平行线交AB 于点K ,过点P 作y 轴的平行线交x 轴于点D ,求与12PK PD +的最大值及此时点P 的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M ,使得MAB △是以AB 为一条直角边的直角三角形:若存在,请求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.10.(2023·湖北黄冈·中考真题)已知抛物线212y x bx c =−++与x 轴交于,(4,0)A B 两点,与y 轴交于点(0,2)C ,点P 为第一象限抛物线上的点,连接,,,CA CB PB PC .(1)直接写出结果;b =_____,c =_____,点A 的坐标为_____,tan ABC ∠=______;(2)如图1,当2PCB OCA ∠=∠时,求点P 的坐标; (3)如图2,点D 在y 轴负半轴上,OD OB =,点Q 为抛物线上一点,90QBD ∠=°,点E ,F 分别为BDQ △的边,DQ DB 上的动点,QE DF =,记BE QF +的最小值为m . ①求m 的值;②设PCB 的面积为S ,若214S m k =−,请直接写出k 的取值范围.11.(2023·湖北武汉·中考真题)抛物线21:28=−−C y x x 交x 轴于,A B 两点(A 在B 的左边),交y 轴于点C .(1)直接写出,,A B C 三点的坐标;(2)如图(1),作直线()04=<<x t t ,分别交x 轴,线段BC ,抛物线1C 于,,D E F 三点,连接CF .若BDE 与CEF △相似,求t 的值;(3)如图(2),将抛物线1C 平移得到抛物线2C ,其顶点为原点.直线2y x =与抛物线2C 交于,O G 两点,过OG 的中点H 作直线MN (异于直线OG )交抛物线2C 于,M N 两点,直线MO 与直线GN 交于点P .问点P 是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.12.(2023·湖南郴州·中考真题)已知抛物线24y ax bx ++与x 轴相交于点 1,0A ,()4,0B ,与y 轴相交于点C .(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,点P 是抛物线的对称轴l 上的一个动点,当PAC △的周长最小时,求PAPC的值; (3)如图2,取线段OC 的中点D ,在抛物线上是否存在点Q ,使1tan 2QDB ∠=若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.且与直线:1l y x =−−交于D E 、两点(点D 在点E 的右侧),点M 为直线l 上的一动点,设点M 的横坐标为t .(1)求抛物线的解析式.(2)过点M 作x 轴的垂线,与拋物线交于点N .若04t <<,求NED 面积的最大值.(3)抛物线与y 轴交于点C ,点R 为平面直角坐标系上一点,若以B C M R 、、、为顶点的四边形是菱形,请求出所有满足条件的点R 的坐标.在此抛物线上,其横坐标分别为,2(0)m m m >,连接AP ,AQ .(1)求此抛物线的解析式.(2)当点Q 与此抛物线的顶点重合时,求m 的值.(3)当PAQ ∠的边与x 轴平行时,求点P 与点Q 的纵坐标的差.(4)设此抛物线在点A 与点P 之间部分(包括点A 和点P )的最高点与最低点的纵坐标的差为1h ,在点A 与点Q 之间部分(包括点A 和点Q )的最高点与最低点的纵坐标的差为2h .当21h h m −=时,直接写出m 的值.15.(2023·青海西宁·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线l 与x 轴交于点()6,0A ,与y 轴交于点()0,6B −,抛物线经过点A ,B ,且对称轴是直线1x =.(1)求直线l 的解析式; (2)求抛物线的解析式;(3)点P 是直线l 下方抛物线上的一动点,过点P 作PC x ⊥轴,垂足为C ,交直线l 于点D ,过点P 作PM l ⊥,垂足为M .求PM 的最大值及此时P 点的坐标.16.(2023·湖南·中考真题)如图,二次函数2y x bx c =++的图象与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,其中()10B ,,()0,3C .(1)求这个二次函数的表达式;(2)在二次函数图象上是否存在点P ,使得PAC ABC S S =△△?若存在,请求出P 点坐标;若不存在,请说明理由;(3)点Q 是对称轴l 上一点,且点Q 的纵坐标为a ,当QAC △是锐角三角形时,求a 的取值范围.17.(2023·辽宁营口·中考真题)如图,抛物线()210y ax bx a +−≠与x 轴交于点 1,0A 和点B ,与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点()3,0D ,过点B 作直线l x ⊥轴,过点D 作DE CD ⊥,交直线l 于点E .(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P 为第三象限内抛物线上的点,连接CE 和BP 交于点Q ,当57BQ PQ =时.求点P 的坐标; (3)在(2)的条件下,连接AC ,在直线BP 上是否存在点F ,使得DEF ACD BED ∠=∠+∠?若存在,请直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.18.(2023·湖南湘西·中考真题)如图(1),二次函数25y ax x c =−+的图像与x 轴交于()4,0A −,(),0B b 两点,与y 轴交于点()0,4C −.(1)求二次函数的解析式和b 的值.(2)在二次函数位于x 轴上方的图像上是否存在点M ,使13BOM ABC S S =△△?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图(2),作点A 关于原点O 的对称点E ,连接CE ,作以CE 为直径的圆.点E ′是圆在x 轴上方圆弧上的动点(点E ′不与圆弧的端点E 重合,但与圆弧的另一个端点可以重合),平移线段AE ,使点E 移动到点E ′,线段AE 的对应线段为A E ′′,连接E C ′,A A ′,A A ′的延长线交直线E C ′于点N ,求AA CN′的值.19.(2023·辽宁盘锦·中考真题)如图,抛物线23y ax bx ++与x 轴交于点()10A −,,()30B ,,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式.(2)如图1,点Q 是x 轴上方抛物线上一点,射线QM x ⊥轴于点N ,若QM BM =,且4tan 3MBN ∠=,请直接写出点Q 的坐标.(3)如图2,点E 是第一象限内一点,连接AE 交y 轴于点D ,AE 的延长线交抛物线于点P ,点F 在线段CD 上,且CF OD =,连接FA FE BE BP ,,,,若AFE ABE S S =△△,求PAB 面积.20.(2023·重庆·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线22y ax bx ++过点()1,3,且交x 轴于点()1,0A −,B 两点,交y 轴于点C .(1)求抛物线的表达式;(2)点P 是直线BC 上方抛物线上的一动点,过点P 作PD BC ⊥于点D ,过点P 作y 轴的平行线交直线BC 于点E ,求PDE △周长的最大值及此时点P 的坐标;(3)在(2)中PDE △周长取得最大值的条件下,将该抛物线沿射线CB M 为平移后的抛物线的对称轴上一点.在平面内确定一点N ,使得以点A ,P ,M ,N 为顶点的四边形是菱形,写出所有符合条件的点N 的坐标,并写出求解点N 的坐标的其中一种情况的过程.21.(2023·四川广安·中考真题)如图,二次函数2y x bx c =++的图象交x 轴于点A B ,,交y 轴于点C ,点B 的坐标为()1,0,对称轴是直线=1x −,点P 是x 轴上一动点,PM x ⊥轴,交直线AC 于点M ,交抛物线于点N .(1)求这个二次函数的解析式.(2)若点P 在线段AO 上运动(点P 与点A 、点O 不重合),求四边形ABCN 面积的最大值,并求出此时点P 的坐标.(3)若点P 在x 轴上运动,则在y 轴上是否存在点Q ,使以M 、N C Q 、、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.22.(2023·湖北十堰·中考真题)已知抛物线28y ax bx ++过点()4,8B 和点()8,4C ,与y 轴交于点A .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,连接,AB BC ,点D 在线段AB 上(与点,A B 不重合),点F 是OA 的中点,连接FD ,过点D 作DE FD ⊥交BC 于点E ,连接EF ,当DEF 面积是ADF △面积的3倍时,求点D 的坐标;(3)如图2,点P 是抛物线上对称轴右侧的点,(),0H m 是x 轴正半轴上的动点,若线段OB 上存在点G (与点,O B 不重合),使得GBP HGP BOH ∠=∠=∠,求m 的取值范围.23.(2023·四川·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数24y ax bx ++的图象与x 轴交于点()2,0A −,()4,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)已知E 为抛物线上一点,F 为抛物线对称轴l 上一点,以B ,E ,F 为顶点的三角形是等腰直角三角形,且90BFE ∠=°,求出点F 的坐标; (3)如图2,P 为第一象限内抛物线上一点,连接AP 交y 轴于点M ,连接BP 并延长交y 轴于点N ,在点P 运动过程中,12OM ON +是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.24.(2023·黑龙江绥化·中考真题)如图,抛物线21y ax bx c =++的图象经过(6,0)A −,(2,0)B −,(0,6)C 三点,且一次函数6y kx =+的图象经过点B .(1)求抛物线和一次函数的解析式.(2)点E ,F 为平面内两点,若以E 、F 、B 、C 为顶点的四边形是正方形,且点E 在点F 的左侧.这样的E ,F 两点是否存在?如果存在,请直接写出所有满足条件的点E 的坐标:如果不存在,请说明理由.(3)将抛物线21y ax bx c =++的图象向右平移8个单位长度得到抛物线2y ,此抛物线的图象与x 轴交于M ,N 两点(M 点在N 点左侧).点P 是抛物线2y 上的一个动点且在直线NC 下方.已知点P 的横坐标为m .过点P 作PD NC ⊥于点D .求m 为何值时,12CD PD +有最大值,最大值是多少?25.(2023·四川德阳·中考真题)已知:在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴交于点(4,0)A −,(2,0)B ,与y 轴交于点(0,4)C −.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,如果把抛物线x 轴下方的部分沿x 轴翻折180°,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当平面内的直线6y kx =+与新图象有三个公共点时,求k 的值; (3)如图2,如果把直线AB 沿y 轴向上平移至经过点D ,与抛物线的交点分别是E ,F ,直线BC 交EF 于点H ,过点F 作FG CH ⊥于点G ,若DF HG=F 的坐标.26.(2023·辽宁锦州·中考真题)如图,抛物线2y bx c ++交x 轴于点()1,0A −和B ,交y 轴于点(C ,顶点为D .(1)求抛物线的表达式;(2)若点E 在第一象限内对称右侧的抛物线上,四边形ODEB 的面积为E 的坐标;(3)在(2)的条件下,若点F 是对称轴上一点,点H 是坐标平面内一点,在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G ,使以E ,F ,G ,H 为顶点的四边形是菱形,且60EFG ∠=°,如果存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.27.(2023·辽宁鞍山·中考真题)如图1,抛物线253y ax x c =++经过点()3,1,与y 轴交于点()0,5B ,点E 为第一象限内抛物线上一动点.(1)求抛物线的解析式.(2)直线243y x =−与x 轴交于点A ,与y 轴交于点D ,过点E 作直线EF x ⊥轴,交AD 于点F ,连接BE .当BE DF =时,求点E 的横坐标.(3)如图2,点N 为x 轴正半轴上一点,OE 与BN 交于点M .若OE BN =,3tan 4BME ∠=,求点E 的坐标.28.(2023·辽宁丹东·中考真题)抛物线24y ax bx +−与x 轴交于点()4,0A −,()2,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的表达式;(2)如图,点D 是抛物线上的一个动点,设点D 的横坐标是()42m m −<<,过点D 作直线DE x ⊥轴,垂足为点E ,交直线AC 于点F .当D ,E ,F 三点中一个点平分另外两点组成的线段时,求线段DF 的长;(3)若点P 是抛物线上的一个动点(点P 不与顶点重合),点M 是抛物线对称轴上的一个点,点N 在坐标平面内,当四边形CMPN 是矩形邻边之比为1:2时,请直接写出点P 的横坐标.。
2020年中考数学二轮专题——二次函数与几何图形综合(压轴)题型(含详细解答)
2020年中考数学二轮专题——二次函数与几何图形综合(压轴)题型一、基础过关1. (2019宿迁)如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A、B两点,其中点A坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,-3).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图①,连接AC,点P在抛物线上,且满足∠P AB=2∠ACO.求点P的坐标;(3)如图②,点Q为x轴下方抛物线上任意一点,点D是抛物线对称轴与x轴的交点,直线AQ、BQ分别交抛物线的对称轴于点M、N.请问DM+DN是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.第1题图2. (2019贺州)如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为(-1,0),且OA=OC=4OB,抛物线y =ax2+bx+c(a≠0)图象经过A,B,C三点.(1)求A,C两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)若点P是直线AC下方的抛物线上的一个动点,作PD⊥AC于点D,当PD的值最大时,求此时点P 的坐标及PD的最大值.第2题图二、能力提升1. (2019菏泽)如图,抛物线与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C (0,-2),点A 的坐标是(2,0),P 为抛物线上的一个动点,过点P 作PD ⊥x 轴于点D ,交直线BC 于点E ,抛物线的对称轴是直线x =-1.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P 在第二象限内,且PE =14OD ,求△PBE 的面积;(3)在(2)的条件下,若M 为直线BC 上一点,在x 轴的上方,是否存在点M ,使△BDM 是以BD 为腰的等腰三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.第1题图三、满分冲关1. (2019襄阳)如图,在直角坐标系中,直线y =-12x +3与x 轴,y 轴分别交于点B ,点C ,对称轴为x=1的抛物线过B , C 两点,且交x 轴于另一点A ,连接A C.(1)直接写出点A ,点B ,点C 的坐标和抛物线的解析式;(2)已知点P 为第一象限内抛物线上一点,当点P 到直线BC 的距离最大时,求点P 的坐标; (3)抛物线上是否存在一点Q (点C 除外),使以点Q ,A ,B 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.第1题图2、(2019滨州)如图①,抛物线y =-18x 2+12x +4与y 轴交于点A ,与x 轴交于点B ,C ,将直线AB 绕点A 逆时针旋转90°,所得直线与x 轴交于点D .(1)求直线AD 的函数解析式;(2)如图②,若点P 是直线AD 上方抛物线上的一个动点. ①当点P 到直线AD 的距离最大时,求点P 的坐标和最大距离; ②当点P 到直线AD 的距离为524时,求sin ∠P AD 的值.3、(2019金牛区一诊)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴的两个交点分别为A (-3,0)、B (1,0),与y 轴交于点D (0,3),过顶点C 作CH ⊥x 轴于点H .(1)求抛物线的解析式和顶点C 的坐标;(2)连接AD 、CD ,若点E 为抛物线上一动点(点E 与顶点C 不重合),当△ADE 与△ACD 面积相等时,求点E 的坐标;(3)若点P 为抛物线上一动点(点P 与顶点C 不重合),过点P 向CD 所在的直线作垂线,垂足为点Q ,以P 、C 、Q 为顶点的三角形与△ACH 相似时,求点P 的坐标.第1题图备用图参考答案一、基础过关1. 解:(1)把A (1,0),C (0,-3)代入y =x 2+bx +c 得,⎩⎪⎨⎪⎧1+b +c =0c =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =2c =-3, ∴抛物线的函数表达式为y =x 2+2x -3;(2)如解图,作点A 关于y 轴的对称点A ′,连接A ′C ,作AD ⊥A ′C 于点D , ∴点A ′的坐标为(-1,0), 则AA ′=2,OC =3,A ′C =10, ∵S △A ′AC =12AA ′·OC =12A ′C ·AD ,∴AD =AA ′·OC A ′C =3105,在Rt △A ′AD 中,∵A ′D 2+AD 2=A ′A 2, ∴A ′D 2+(3105)2=22.解得A ′D =105(负值已舍去), ∴DC =4105,∴tan ∠ACA ′=AD DC =34. 由对称可得∠ACD =2∠ACO ,则∠P AB =∠ACA ′, 设P (a ,a 2+2a -3),①如解图,当点P 在x 轴的上方时,作P 1H 1⊥x 轴于点H 1, ∴tan ∠P 1AB =P 1H 1AH 1=a 2+2a -31-a =34,解得a 1=1(舍),a 2=-154,把a =-154代入得P (-154,5716);②如解图,当点P 在x 轴的下方时,作P 2H 2⊥x 轴于点H 2, ∴tan ∠P 2AB =P 2H 2AH 2=-a 2-2a +31-a =34,解得a 3=1(舍),a 4=-94,把a =-94代入得P (-94,-3916),综上所述,点P 的坐标为(-154,5716)或(-94,-3916);第1题解图(3)是.设Q (m ,m 2+2m -3),则-3<m <1. 设直线AQ 的解析式为y =k 1x +b 1,把A (1,0),Q (m ,m 2+2m -3),代入解析式解得⎩⎪⎨⎪⎧k 1=m +3b 1=m -3, ∴y =(m +3)x -m -3, 当x =-1时,y =-2m -6, 设直线BQ 的解析式为y =k 2x +b 2,把B (-3,0),Q (m ,m 2+2m -3)代入y =k 2x +b 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧k 2=m -1b 2=3m -3,∴y =(m -1)x +3m -3, 当x =-1时,y =2m -2, ∴DM =2m +6,DN =-2m +2, ∴DM +DN =2m +6-2m +2=8. 2. 解:(1)∵B (-1,0), ∴OB =1.又∵OA =OC =4OB , ∴OA =OC =4, ∴A (4,0),C (0,-4);(2)将A 、B 、C 三点坐标代入y =ax 2+bx +c 得,⎩⎪⎨⎪⎧16a +4b +c =0a -b +c =0c =-4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =-3c =-4, ∴抛物线的解析式为y =x 2-3x -4;(3)如解图,过点P 作PE ⊥x 轴交AC 于点E , ∴PE ∥y 轴. ∵OA =OC ,∴∠PED =∠OCA =45°, ∴△DEP 为等腰直角三角形, ∴PD =22PE , ∴当PE 取得最大值时,PD 取得最大值, 易得直线AC 的解析式为y =x -4, 设P (x ,x 2-3x -4),则E (x ,x -4),则PE =(x -4)-(x 2-3x -4)=-x 2+4x =-(x -2)2+4, ∵0<x <4,∴当x =2时,PE 取得最大值,最大值为4, 此时PD 取得最大值,最大值为4×22=22,∴点P 的坐标为(2,-6).第2题解图二、能力提升1. 解:(1)∵抛物线与x 轴交于A ,B 两点,点A 的坐标为(2,0),抛物线的对称轴为直线x =-1, ∴点B 的坐标为(-4,0).∴设抛物线的函数表达式为y =a (x +4)(x -2),将点C (0,-2)代入得-8a =-2,解得a =14.∴抛物线的函数表达式为y =14(x +4)(x -2)=14x 2+12x -2;(2)设点P 的坐标为(x ,14x 2+12x -2),则点D 的坐标为(x ,0),设BC 所在直线的表达式为y =kx +b , 将B (-4,0),C (0,-2)代入得,⎩⎪⎨⎪⎧-4k +b =0b =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-12b =-2, ∴BC 所在直线的表达式为y =-12x -2.∴点E 的坐标为(x ,-12x -2).∴PE =14x 2+x .∵PE =14OD ,∴14x 2+x =-14x ,即14x 2+54x =0, 解得x =-5或x =0(舍). ∴PE =54,BD =1,∴S △PBE =12PE ·BD =12×54×1=58;(3)存在.①当DM =DB =1时,如解图①,过点M 作MF ⊥x 轴于点F , 设M (m ,-12m -2),则MF =-12m -2,DF =-m -5,∵MF 2+DF 2=DM 2,∴(-12m -2)2+(-m -5)2=1,解得m =-285或m =-4(舍去).∴点M 的坐标为(-285,45);第1题解图①②当BD =BM =1时,如解图②,过点M 作x 轴的垂线,垂足为N , ∵DE ⊥x 轴, ∴DE ∥MN ,∴BN ∶BD =BM ∶BE ,∴BN ∶1=1∶BE . ∵E (-5,12),∴DE =12,∴BE =52, ∴BN ∶1=1∶52,解得BN =255. ∴点M 的横坐标为-4-255,将x =-4-255代入y =-12x -2,得y =55,即点M 的坐标为(-4-255,55).综上所述,点M 的坐标为(-285,45)或(-4-255,55).第1题解图②三、满分冲关1. 解:(1)A (-4,0),B (6,0),C (0,3),抛物线的解析式为y =-18x 2+14x +3;【解法提示】令y =-12x +3=0,解得x =6,令x =0,得y =3,∴B (6,0),C (0,3).∵抛物线的对称轴为x =1,且过点B 、A ,∴抛物线与x 轴的另一交点A 坐标为(-4,0),设抛物线的解析式为y =a (x +4)(x -6),将点C (0,3)代入得-24a =3,解得a =-18.∴y =-18(x +4)(x -6)=-18x 2+14x +3(2)如解图①,过点P 作PG ⊥x 轴于点G ,交BC 于点Q ,过点P 作PH ⊥BC 于点H . ∵OC =3,OB =6, ∴BC =OC 2+OB 2=3 5. 又∵∠HQP =∠GQB , ∴∠HPQ =∠CBO , ∴sin ∠HPQ =sin ∠CBO =55. 故点P 到直线BC 的距离最大,即PQ 最大. 设P (m ,-18m 2+14m +3),Q (m ,-12m +3),∴PQ =-18m 2+14m +3-(-12m +3)=-18(m -3)2+98.∵-18<0,∴当m =3时,PQ 有最大值为98.∴P (3,218);第1题解图①(3)存在.由(1)得A (-4,0)、B (6,0)、C (0,3), ∴AB =10,AC =32+42=5. 分为两种情况分类讨论:①当△ABC ∽△AQB 时,如解图②所示. ∴AC AB =ABAQ,∠CAB =∠BAQ . ∴AQ =AB 2AC =1025=20,过点Q 作QD ⊥x 轴,垂足为点D , ∴QD =AQ ·sin ∠BAQ =20×35=12,AD =AQ ·cos ∠BAQ =20×45=16.∴Q (12,-12).第1题解图②②当△ABC ∽△BQA 时,如解图③所示, ∴AB BQ =ACAB,∠CAB =∠ABQ . ∴BQ =AB 2AC=20,过点Q 作QE ⊥x 轴,垂足为E ,同理可得QE =BQ ·sin ∠ABQ =20×35=12,BE =BQ ·cos ∠ABQ =20×45=16, ∴Q (-10,-12).综上所述,点Q 的坐标是(12,-12)或(-10,-12).第1题解图③2、解:(1)抛物线y =-18x 2+12x +4, 令x =0,可得A 点的坐标为(0,4),令y =0,可得B 点的坐标为(-4,0),C 点的坐标为(8,0).易得直线AB 的函数解析式为y =x +4,∵OA =OB ,∴∠BAO =45°.又∵直线AD 由直线AB 逆时针旋转90°而来,∴∠BAD =90°,∴∠OAD =45°,△OAD 为等腰直角三角形,∴OD =OA =4,D (4,0),易得直线AD 的函数解析式为y =-x +4;(2)①如解图①,过点P 作PE ⊥x 轴交AD 于点E ,PF ⊥AD 于点F ,第1题解图①易得△PEF 为等腰直角三角形,∴PF =22PE , ∴当PE 取得最大值时,PF 取得最大值,设P (x ,-18x 2+12x +4), 则E (x ,-x +4),∴PE =-18x 2+12x +4-(-x +4)=-18x 2+32x =-18(x -6)2+92, ∴当x =6时,PE 有最大值92, 此时PF 有最大值924, ∴当x =6时,-18x 2+12x +4=52, ∴当点P 到直线AD 的距离最大时,点P 的坐标为(6,52),最大距离为924; ②如解图②,连接AP ,过点P 作PE ⊥x 轴,交AD 于点E ,PF ⊥AD 于点F ,当点P 到AD 的距离为524时,PF =524, 则此时PE =2PF =52, 将PE =52代入PE =-18(x -6)2+92中, 解得x 1=10,x 2=2,∴此时点P 的坐标为(10,-72)或(2,92), 当点P 的坐标为(2,92)时,AP =22+(92-4)2=172, ∴sin ∠P AD =524172=53434; 当点P 的坐标为(10,-72)时, AP =102+(-72-4)2=252, ∴sin ∠P AD =PF AP =524252=210. 综上,sin ∠P AD 的值是53434或210.3、1. 解:(1)把点A 、B 、D 的坐标分别代入抛物线的解析式中得:⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =09a -3b +c =0c =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =-2c =3,∴抛物线的解析式为y =-x 2-2x +3,∴抛物线的对称轴为直线x =-b 2a=-1, ∴点C 的坐标为(-1,4);(2)如解图①,过点C 作CE ∥AD 交抛物线于点E ,交y 轴于点T ,则△ADE 与△ACD 面积相等,直线AD 过点D ,设其解析式为y =mx +3,将点A 的坐标代入得:0=-3m +3,解得m =1,则直线AD 的解析式为y =x +3,∵CE ∥AD ,设直线CE 的解析式为y =x +n ,将点C 的坐标代入上式得:4=-1+n ,解得n =5,则直线CE 的解析式为y =x +5,则点T 的坐标为(0,5),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2-2x +3y =x +5, 解得x =-1或x =-2(x =-1为点C 的横坐标),即点E 的坐标为(-2,3);在y 轴取一点H ′,使DT =DH ′=2,过点H ′作直线E ′E ″∥AD ,则△ADE ′和△ADE ″都与△ACD 面积相等,同理可得直线E ′E ″的解析式为y =x +1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2-2x +3y =x +1, 解得x =-3±172, ∴点E ″、E ′的坐标分别为(-3+172,-1+172)、(-3-172,-1-172), 综上,满足要求的点E 的坐标为(-2,3)或(-3+172,-1+172)或(-3-172,-1-172);第1题解图①(3)如解图②,设点P 的坐标为(m ,n ),则n =-m 2-2m +3,把点C 、D 的坐标代入一次函数的解析式y =kx +b 得:⎩⎪⎨⎪⎧4=-k +b b =3, 解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1b =3, 即直线CD 的解析式为y =-x +3,由(1)得,直线AD 的解析式为y =x +3,∴AD ⊥CD ,而直线PQ ⊥CD ,故直线PQ 的解析式中的k 值与直线AD 的解析式中的k 值相同, 同理可得直线PQ 的解析式为y =x +(n -m ),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +3y =x +(n -m ), 解得x =3+m -n 2,即点Q 的坐标为(3+m -n 2,3-m +n 2), 则PQ 2=(m -3+m -n 2)2+(n -3-m +n 2)2=(m +n -3)22=12(m +1)2·m 2, 同理可得:PC 2=(m +1)2[1+(m +1)2],AH =2,CH =4,则AC =25,当△ACH ∽△CPQ 时,PC PQ =AC CH =52, 即4PC 2=5PQ 2,整理得3m 2+16m +16=0,解得m =-4或m =-43, ∴点P 的坐标为(-4,-5)或(-43,359); 当△ACH ∽△PCQ 时,同理可得,点P 的坐标为(-23,359)或(2,-5), 综上所述,点P 的坐标为(-4,-5)或(-43,359)或(-23,359)或(2,-5).第1题解图②。
中考压轴题-二次函数综合(八大题型+解题方法)——冲刺2024年中考数学考点押题(全国通用)(解析)
中考压轴题-二次函数综合 (八大题型+解题方法)1、求证“两线段相等”的问题:借助于函数解析式,先把动点坐标用一个字母表示出来;然后看两线段的长度是什么距离即是“点点”距离,还是“点轴距离”,还是“点线距离”,再运用两点之间的距离公式或点到x 轴y 轴的距离公式或点到直线的距离公式,分别把两条线段的长度表示出来,分别把它们进行化简,即可证得两线段相等;2、“平行于y 轴的动线段长度的最大值”的问题:由于平行于y 轴的线段上各个点的横坐标相等常设为t,借助于两个端点所在的函数图象解析式,把两个端点的纵坐标分别用含有字母t 的代数式表示出来,再由两个端点的高低情况,运用平行于y 轴的线段长度计算公式-y y 下上,把动线段的长度就表示成为一个自变量为t,且开口向下的二次函数解析式,利用二次函数的性质,即可求得动线段长度的最大值及端点坐标;3、求一个已知点关于一条已知直线的对称点的坐标问题:先用点斜式或称K ,且与已知直线垂直的直线解析式,再求出两直线的交点坐标,最后用中点坐标公式即可;4、“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离最大”的问题:方法1先求出定直线的斜率,由此可设出与定直线平行且与抛物线相切的直线的解析式注意该直线与定直线的斜率相等,因为平行直线斜率k 相等,再由该直线与抛物线的解析式组成方程组,用代入法把字母y 消掉,得到一个关于x 的的一元二次方程,由题有△=2b -4ac=0因为该直线与抛物线相切,只有一个交点,所以2b -4ac=0从而就可求出该切线的解析式,再把该切线解析式与抛物线的解析式组成方程组,求出x 、y 的值,即为切点坐标,然后再利用点到直线的距离公式,计算该切点到定直线的距离,即为最大距离; 方法2该问题等价于相应动三角形的面积最大问题,从而可先求出该三角形取得最大面积时,动点的坐标,再用点到直线的距离公式,求出其最大距离;方法3先把抛物线的方程对自变量求导,运用导数的几何意义,当该导数等于定直线的斜率时,求出的点的坐标即为符合题意的点,其最大距离运用点到直线的距离公式可以轻松求出;5、常数问题:1点到直线的距离中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离等于一个 固定常数”的问题:先借助于抛物线的解析式,把动点坐标用一个字母表示出来,再利用点到直线的距离公式建立一个方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,进而利用抛物线解析式,求出动点的纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;2三角形面积中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之与定线段构成的动三角形的面积等于一个定常数”的问题:先求出定线段的长度,再表示出动点其坐标需用一个字母表示到定直线的距离,再运用三角形的面积公式建立方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,再利用抛物线的解析式,可求出动点纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;3几条线段的齐次幂的商为常数的问题:用K 点法设出直线方程,求出与抛物线或其它直线的交点坐标,再运用两点间的距离公式和根与系数的关系,把问题中的所有线段表示出来,并化解即可;6、“在定直线常为抛物线的对称轴,或x 轴或y 轴或其它的定直线上是否存在一点,使之到两定点的距离之和最小”的问题:先求出两个定点中的任一个定点关于定直线的对称点的坐标,再把该对称点和另一个定点连结得到一条线段,该线段的长度〈应用两点间的距离公式计算〉即为符合题中要求的最小距离,而该线段与定直线的交点就是符合距离之和最小的点,其坐标很易求出利用求交点坐标的方法;7、三角形周长的“最值最大值或最小值”问题:① “在定直线上是否存在一点,使之和两个定点构成的三角形周长最小”的问题简称“一边固定两边动的问题:由于有两个定点,所以该三角形有一定边其长度可利用两点间距离公式计算,只需另两边的和最小即可;② “在抛物线上是否存在一点,使之到定直线的垂线,与y 轴的平行线和定直线,这三线构成的动直角三角形的周长最大”的问题简称“三边均动的问题:在图中寻找一个和动直角三角形相似的定直角三角形,在动点坐标一母示后,运用=C C 动动定定斜边斜边,把动三角形的周长转化为一个开口向下的抛物线来破解;8、三角形面积的最大值问题:① “抛物线上是否存在一点,使之和一条定线段构成的三角形面积最大”的问题简称“一边固定两边动的问题”:方法1:先利用两点间的距离公式求出定线段的长度;然后再利用上面3的方法,求出抛物线上的动点到该定直线的最大距离;最后利用三角形的面积公式= 12底×高;即可求出该三角形面积的最大值,同时在求解过程中,切点即为符合题意要求的点;方法2:过动点向y 轴作平行线找到与定线段或所在直线的交点,从而把动三角形分割成两个基本模型的三角形,动点坐标一母示后,进一步可得到)()(左(定)右(定)下(动)上(动)动三角形x x y y 21−⋅−=S ,转化为一个开口向下的二次函数问题来求出最大值;②“三边均动的动三角形面积最大”的问题简称“三边均动”的问题:先把动三角形分割成两个基本模型的三角形有一边在x 轴或y 轴上的三角形,或者有一边平行于x 轴或y 轴的三角形,称为基本模型的三角形面积之差,设出动点在x 轴或y 轴上的点的坐标,而此类题型,题中一定含有一组平行线,从而可以得出分割后的一个三角形与图中另一个三角形相似常为图中最大的那一个三角形;利用相似三角形的性质对应边的比等于对应高的比可表示出分割后的一个三角形的高;从而可以表示出动三角形的面积的一个开口向下的二次函数关系式,相应问题也就轻松解决了;9、“一抛物线上是否存在一点,使之和另外三个定点构成的四边形面积最大的问题”:由于该四边形有三个定点,,即可得到一个定三角形的面积之和,所以只需动三角形的面积最大,就会使动四边形的面积最大,而动三角形面积最大值的求法及抛物线上动点坐标求法与7相同;10、“定四边形面积的求解”问题: 有两种常见解决的方案:方案一:连接一条对角线,分成两个三角形面积之和;方案二:过不在x 轴或y 轴上的四边形的一个顶点,向x 轴或y 轴作垂线,或者把该点与原点连结起来,分割成一个梯形常为直角梯形和一些三角形的面积之和或差,或几个基本模型的三角形面积的和差11、“两个三角形相似”的问题: 两个定三角形是否相似:(1)已知有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出已知角的两条夹边,看看是否成比例 若成比例,则相似;否则不相似;(2)不知道是否有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出两个三角形各边的长,看看是否成比例若成比例,则相似;否则不相似;一个定三角形和动三角形相似:(1)已知有一个角相等的情形:先借助于相应的函数关系式,把动点坐标表示出来一母示,然后把两个目标三角形题中要相似的那两个三角形中相等的那个已知角作为夹角,分别计算或表示出夹角的两边,让形成相等的夹角的那两边对应成比例要注意是否有两种情况,列出方程,解此方程即可求出动点的横坐标,进而求出纵坐标,注意去掉不合题意的点;2不知道是否有一个角相等的情形:这种情形在相似性中属于高端问题,破解方法是,在定三角形中,由各个顶点坐标求出定三角形三边的长度,用观察法得出某一个角可能是特殊角,再为该角寻找一个直角三角形,用三角函数的方法得出特殊角的度数,在动点坐标“一母示”后,分析在动三角形中哪个角可以和定三角形中的那个特殊角相等,借助于特殊角,为动点寻找一个直角三角形,求出动点坐标,从而转化为已知有一个角相等的两个定三角形是否相似的问题了,只需再验证已知角的两边是否成比例若成比例,则所求动点坐标符合题意,否则这样的点不存在;简称“找特角,求动点标,再验证”;或称为“一找角,二求标,三验证”;12、“某函数图象上是否存在一点,使之与另两个定点构成等腰三角形”的问题:首先弄清题中是否规定了哪个点为等腰三角形的顶点;若某边底,则只有一种情况;若某边为腰,有两种情况;若只说该三点构成等腰三角形则有三种情况;先借助于动点所在图象的解析式,表示出动点的坐标一母示,按分类的情况,分别利用相应类别下两腰相等,使用两点间的距离公式,建立方程;解出此方程,即可求出动点的横坐标,再借助动点所在图象的函数关系式,可求出动点纵坐标,注意去掉不合题意的点就是不能构成三角形这个题意;13、“某图象上是否存在一点,使之与另外三个点构成平行四边形”问题:这类问题,在题中的四个点中,至少有两个定点,用动点坐标“一母示”分别设出余下所有动点的坐标若有两个动点,显然每个动点应各选用一个参数字母来“一母示”出动点坐标,任选一个已知点作为对角线的起点,列出所有可能的对角线显然最多有3条,此时与之对应的另一条对角线也就确定了,然后运用中点坐标公式,求出每一种情况两条对角线的中点坐标,由平行四边形的判定定理可知,两中点重合,其坐标对应相等,列出两个方程,求解即可;进一步有:①若是否存在这样的动点构成矩形呢先让动点构成平行四边形,再验证两条对角线相等否若相等,则所求动点能构成矩形,否则这样的动点不存在;②若是否存在这样的动点构成棱形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边相等否若相等,则所求动点能构成棱形,否则这样的动点不存在;③若是否存在这样的动点构成正方形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边是否相等和两条对角线是否相等若都相等,则所求动点能构成正方形,否则这样的动点不存在;14、“抛物线上是否存在一点,使两个图形的面积之间存在和差倍分关系”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,后面的19实为本类型的特殊情形;先用动点坐标“一母示”的方法设出直接动点坐标,分别表示如果图形是动图形就只能表示出其面积或计算如果图形是定图形就计算出它的具体面积,然后由题意建立两个图形面积关系的一个方程,解之即可;注意去掉不合题意的点,如果问题中求的是间接动点坐标,那么在求出直接动点坐标后,再往下继续求解即可;15、“某图形〈直线或抛物线〉上是否存在一点,使之与另两定点构成直角三角形”的问题:若夹直角的两边与y轴都不平行:先设出动点坐标一母示,视题目分类的情况,分别用斜率公式算出夹直角的两边的斜率,再运用两直线没有与y轴平行的直线垂直的斜率结论两直线的斜率相乘等于-1,得到一个方程,解之即可;若夹直角的两边中有一边与y 轴平行,此时不能使用斜率公式;补救措施是:过余下的那一个点没在平行于y轴的那条直线上的点直接向平行于y的直线作垂线或过直角点作平行于y轴的直线的垂线与另一相关图象相交,则相关点的坐标可轻松搞定;16、“某图象上是否存在一点,使之与另两定点构成等腰直角三角形”的问题;①若定点为直角顶点,先用k点法求出另一直角边所在直线的解析式如斜率不存在,根据定直角点,可以直接写出另一直角边所在直线的方程,利用该解析式与所求点所在的图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再用两点间的距离公式计算出两条直角边等否若等,该交点合题,反之不合题,舍去;②若动点为直角顶点:先利用k点法求出定线段的中垂线的解析式,再把该解析式与所求点所在图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再分别计算出该点与两定点所在的两条直线的斜率,把这两个斜率相乘,看其结果是否为-1 若为-1,则就说明所求交点合题;反之,舍去;17、“题中含有两角相等,求相关点的坐标或线段长度”等的问题:题中含有两角相等,则意味着应该运用三角形相似来解决,此时寻找三角形相似中的基本模型“A”或“X”是关键和突破口;18、“在相关函数的解析式已知或易求出的情况下,题中又含有某动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或线段长”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,本类型实际上是前面14的特殊情形;先把动图形化为一些直角梯形或基本模型的三角形有一边在x 轴或y轴上,或者有一边平行于x 轴或y 轴面积的和或差,设出相关点的坐标一母示,按化分后的图形建立一个面积关系的方程,解之即可;一句话,该问题简称“单动问题”,解题方法是“设点动点标,图形转化分割,列出面积方程”;19、“在相关函数解析式不确定系数中还含有某一个参数字母的情况下,题中又含有动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或参数的值”的问题:此为“双动问题”即动解析式和动图形相结合的问题;如果动图形不是基本模型,就先把动图形的面积进行转化或分割转化或分割后的图形须为基本模型,设出动点坐标一母示,利用转化或分割后的图形建立面积关系的方程或方程组;解此方程,求出相应点的横坐标,再利用该点所在函数图象的解析式,表示出该点的纵坐标注意,此时,一定不能把该点坐标再代入对应函数图象的解析式,这样会把所有字母消掉;再注意图中另一个点与该点的位置关系或其它关系,方法是常由已知或利用2问的结论,从几何知识的角度进行判断,表示出另一个点的坐标,最后把刚表示出来的这个点的坐标再代入相应解析式,得到仅含一个字母的方程,解之即可;如果动图形是基本模型,就无须分割或转化了,直接先设出动点坐标一母式,然后列出面积方程,往下操作方式就与不是基本模型的情况完全相同;一句话,该问题简称“双动问题”,解题方法是“转化分割,设点标,建方程,再代入,得结论”;常用公式或结论:1横线段的长 = 横标之差的绝对值 =-x x 大小=-x x 右左纵线段的长=纵标之差的绝对值=-y y 大小=-y y 下上 2点轴距离:点P 0x ,0y 到X 轴的距离为0y ,到Y 轴的距离为o x ; 3两点间的距离公式:若A 11,x y ,B 2,2x y , 则AB=目录:题型1:存在性问题 题型2:最值问题 题型3:定值问题 题型4:定点问题题型5:动点问题综合 题型6:对称问题 题型7:新定义题 题型8:二次函数与圆题型1:存在性问题1.(2024·四川广安·二模)如图,抛物线2y x bx c =−++交x 轴于()4,0A −,B 两点,交y 轴于点()0,4C .(1)求抛物线的函数解析式.(2)点D 在线段OA 上运动,过点D 作x 轴的垂线,与AC 交于点Q ,与抛物线交于点P ,连接AP 、CP ,求四边形AOCP 的面积的最大值.(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得以点A 、C 、M 为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点M【答案】(1)234y x x =−−+;(2)四边形AOCP 的面积最大为16;(3)点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.【分析】本题主要考查了二次函数综合,熟练掌握用待定系数法求解函数解析式的方法和步骤,以及二次函数的图象和性质,是解题的关键. (1)把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++,求出b 和c 的值,即可得出函数解析式; (2)易得182AOCSOA OC =⋅=,设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,求出24PQ t t =−−,则()()212282ACP C A S PQ x x t =⋅−=−++,根据四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCS St =+=−++,结合二次函数的增减性,即可解答;(3)设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,根据两点之间距离公式得出232AC =,22254AM m =+,229(4)4CM m =+−,然后分情况根据勾股定理列出方程求解即可.【解析】(1)解:把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++得:01644b c c =−−+⎧⎨=⎩,解得:34b c =−⎧⎨=⎩,∴该二次函数的解析式234y x x =−−+;(2)解:∵()4,0A −,()0,4C ,∴4,4OA OC ==,∴1144822AOC S OA OC =⋅=⨯⨯=△,设直线AC 的解析式为4y kx =+, 代入()4,0A −得,044k =−+,解得1k =,∴直线AC 的解析式为4y x =+, 设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,∴()223444PQ t t t t t=−−+−+=−−∴()()()22114422822ACPC A SPQ x x t t t =⋅−=−−⨯=−++,∴四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCSSt =+=−++,∵20−<,∴当2t =−时,四边形AOCP 的面积最大为16; (3)解:设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,∵()4,0A −,()0,4C ,∴2224432AC =+=,2222325424AM m m ⎛⎫=−++=+ ⎪⎝⎭,()()2222394424CM m m ⎛⎫=−+−=+− ⎪⎝⎭,当斜边为AC 时,AM CM AC 222+=,即()2225943244m m +++−=,整理得:24150m m ++=,无解;当斜边为AM 时,222AC CM AM +=,即2292532(4)44m m ++−=+,解得:112m =;∴311,22M ⎛⎫− ⎪⎝⎭当斜边为CM 时,222AC AM CM +=,即2225932(4)44m m ++=+−, 解得:52m =−;∴35,22M ⎛⎫−− ⎪⎝⎭综上:点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.2.(2024·内蒙古乌海·模拟预测)如图(1),在平面直角坐标系中,抛物线()240y ax bx a =+−≠与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,点A 的坐标为()1,0−,且OC OB =,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称.(1)分别求出a ,b 的值和直线AD 的解析式;(2)直线AD 下方的抛物线上有一点P ,过点P 作PH AD ⊥于点H ,作PM 平行于y 轴交直线AD 于点M ,交x 轴于点E ,求PHM 的周长的最大值;(3)在(2)的条件下,如图2,在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上是否存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似?如果存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)1a =,3b =−,=1y x −−(2)4+(3)存在,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭【分析】本题主要考查的是二次函数的综合应用,掌握二次函数的交点式、配方法求二次函数的最值、相似三角形的判定、等腰直角三角形的判定、一元二次方程的求根公式,列出PM 的长与a 的函数关系式是解题的关键.(1)先求得C 的坐标,从而得到点B 的坐标,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将点C 的坐标代入求解即可;先求得抛物线的对称轴,从而得到点()3,4D −,然后可求得直线AD 的解析式=1y x −−;(2)求得45BAD ∠=︒,接下来证明PMD △为等腰直角三角形,所当PM 有最大值时三角形的周长最大,设()2,34P a a a −−,()1M a −−,则223PM aa =−++,然后利用配方可求得PM 的最大值,最后根据MPH△的周长(1PM=求解即可;(3)当90EGN ∠=︒时,如果OA EG OC GN = 或OA GNOC EN =时,则AOC ∽EGN △,设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−,则1EG a =−,234NG aa =−++,然后根据题意列方程求解即可.【解析】(1)点A 的坐标为()1,0−,1OA ∴=.令0x =,则4y =−,()0,4C ∴−,4OC =,OC OB =Q , 4OB ∴=,()4,0B ∴,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将0x =,4y =−代入得:44a −=−,解得1a =,∴抛物线的解析式为234y x x =−−;1a ∴=,3b =−; 抛物线的对称轴为33212x −=−=⨯,()0,4C −,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称,()3,4D ∴−;设直线AD 的解析式为y kx b =+.将()1,0A −、()3,4D −代入得:034k b k b −+=⎧⎨+=−⎩,解得1k =−,1b =-,∴直线AD 的解析式=1y x −−;(2)直线AD 的解析式=1y x −−,∴直线AD 的一次项系数1k =−,45BAD ∴∠=︒. PM 平行于y 轴,90AEP ∴∠=︒,45PMH AME ∴∠=∠=︒.MPH ∴的周长(122PM MH PH PM MP PM PM =++=++=. 设()2,34P a a a −−,则(),1M a a −−, 则()22213423(1)4PM a a a a a a =−−−−−=−++=−−+.∴当1a =时,PM 有最大值,最大值为4.MPH ∴的周长的最大值(414=⨯=+(3)在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似;理由如下:设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−①如图2.1,若OA EG OC GN = 时,AOC ∽EGN △. 则 211344a a a −=−++,整理得:280a a +−=.得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭; ②如图2.2,若OA GN OC EN =时,AOC ∽NGE ,则21434a a a −=−++,整理得:2411170a a −−=,得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭, 综上所述,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭. 3.(2024·重庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B ,与y 轴交于点C ,连接BC ,AC .(1)求抛物线的表达式;(2)P 为直线BC 上方抛物线上一点,过点P 作PD BC ⊥于点D ,过点P 作PE x 轴交抛物线于点E,求4+PD PE 的最大值及此时点P 的坐标; (3)点C 关于抛物线对称轴对称的点为Q ,将抛物线沿射线CAy ',新抛物线y '与y 轴交于点M ,新抛物线y '的对称轴与x 轴交于点N ,连接AM ,MN ,点R 在直线BC 上,连接QR .当QR 与AMN 一边平行时,直接写出点R 的坐标,并写出其中一种符合条件的解答过程.【答案】(1)2y x x =++(2)当154t =时,PE的最大值,15,416P ⎛ ⎝⎭, (3)R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式即可;(2)先求得2y x =2x =,过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,利用勾股定理求得BC ==DPF OBC ∽,得PF DP BC OB =即PF PD=,从而得PF =,求出设直线BC的解析式后,设2,P t ⎛+ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,从而2PF =+,当点P在E 点右侧时()424PE t t t =−−=−,从而得2154t ⎫=−⎪⎝⎭,利用二次函数的性质即可求解;当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,同理可求.然后比较4+PE 的最大值即可得出答案. (3)先求得1OA=,OC AC =设抛物线2y =H ⎛ ⎝⎭平移后为P ,过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,得1OA OC AC WP HW PH ====,进而得平移后的抛物线2y x +'=,从而求得()1,0N,M ⎛ ⎝⎭,然后分QR AM ∥,QR MN ∥,QR AN ∥三种情况,利用二次函数的性质及一次函数的与二元一次方程的关系求解即可得解.【解析】(1)解:∵抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B 两点,代入坐标得:02550a b a b ⎧−=⎪⎨+=⎪⎩,解得:a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的函数表达式为255y x x =−++(2)解:∵)2225555y x x x =−+=−−+,∴2y x =2x=,顶点为⎛ ⎝⎭ 过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,当0x =时,200y =∴(C ∵()5,0B ∴BC ==∵PG x ⊥轴,PD BC ⊥,x 轴y ⊥轴,∴909090CBO BFG DPF PFD PDF BOC ∠∠∠∠∠∠+=︒+=︒==︒,,∵PFD BFG ∠∠=∴DPF CBO ∠∠=∴DPF OBC ∽,∴PF DP BC OB =即PF PD =,∴PF PD =∴44+PD PE =PF +PE ,设直线BC :y kx b =+,把(C ,()5,0B 代入得:05k b b =+⎧⎪=,解得5k b ⎧=−⎪⎨⎪=⎩, ∴直线BC:y =设2,P t ⎛ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,∴22PF ⎛⎛=−+=+ ⎝⎝,∵2y x =2x =,PE x 轴,∴24,E t ⎛−+ ⎝当点P 在E 点右侧时:()424PE t t t =−−=−,当24PE t =−时:∴+PD PE =PF +()221524545416t t ⎛⎫=−+−=−−+ ⎪⎝⎭ ∴当154t =时,的最大值∴2151544⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴154P ⎛ ⎝⎭; 当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,∴+PD PE =PF +()225424t t ⎫=−=−⎪⎝⎭, ∴当54t =时,的最大值.2,55P t ⎛−+ ⎝∴25544⎛⎫ ⎪⎝⎭∴5,416P ⎛ ⎝⎭,∵> 综上所诉,当点P 在E 点右侧时:即154t =时,的最大值,154P ⎛ ⎝⎭, (3)解:设直线AC :y mx n =+,把()1,0A −,(C , ∴1OA =,OC =∴AC ==设抛物线2y x =H ⎛ ⎝⎭平移后为P , 过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,∴1OA OC AC WP HW PH ====∴1PW =,HW=∴21,5P ⎛−⎝即1,5P ⎛ ⎝⎭,∴平移后的抛物线)22155555y x x x =−−+=−++', ∴()1,0N令0x =,y '=,∴M ⎛ ⎝⎭ 如图,当QR AM ∥时,设直线AM 的解析式为:y px q =+,把M ⎛ ⎝⎭,()1,0A −代入得:0p q q =−+⎧=解得p q ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴直线AM的解析式为:y =, ∴设直线QR的解析式为:y x n =∵(C ,Q 和C 关于2x =对称,∴(Q把(Q代入5y x n =+45n +,解得n =,∴直线QR的解析式为:y = 联立直线QR的解析式y =与直线BC:y x =+55y x y x ⎧=−⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得3x y =⎧⎪⎨=⎪⎩,∴R ⎛ ⎝⎭ 同理可得:当QR MN ∥时,6,5R ⎛− ⎝⎭ 当QR AN ∥时,(R所有符合条件的R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(. 【点睛】本题考查待定系数法求抛物线解析式,勾股定理,抛物线的性质,抛物线平移,一次函数的平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,掌握待定系数法求抛物线解析式,抛物线的性质,抛物线平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,利用辅助线画出准确图形是解题关键.题型2:最值问题4.(2024·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线23y ax bx =+−与x 轴交于()1,0A −,()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求a ,b 的值;(2)点M 为线段BC 上一动点(不与B ,C 重合),过点M 作MP x ⊥轴于点P ,交抛物线于点N . (ⅰ)如图1,当3PA PB=时,求线段MN 的长; (ⅱ)如图2,在抛物线上找一点Q ,连接AM ,QN ,QP ,使得PQN V 与APM △的面积相等,当线段NQ 的长度最小时,求点M 的横坐标m 的值.【答案】(1)1a =,2b =−(2)(ⅰ)2MN =;(ⅱ)m 的值为32或12【分析】本题考查诶粗函数的图象和性质,掌握待定系数法和利用函数性质求面积是解题的关键.(1)运用待定系数法求函数解析式即可;(2)(ⅰ)先计算BC 的解析式,然后设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+,根据题意得到方程133m m +=−求出m 值,即可求出MN 的长;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,然后分为点Q 在PN 的左侧和点Q 在PN 的右侧两种情况,根据勾股定理解题即可.【解析】(1)由题意得309330a b a b −−=⎧⎨+−=⎩,解得12a b =⎧⎨=−⎩;(2)(ⅰ)当0x =时,3y =−,∴()0,3C −,设直线BC 为3y kx =−,∵点()3,0B ,∴330k −=,解得1k =,∴直线BC 为3y x =−,设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+, ∵3PA PB =, ∴133m m +=−,解得2m =,经检验2m =符合题意,当2m =时,222233y =−⨯−=−, ∴3PN =,31PM PB m ==−=,∴2MN =;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,PQN V 的面积为()21232m m QR −++⋅,APM △的面积为()()1312m m −+,∴()()()211233122m m QR m m −++⋅=−+,解得1QR =;当点Q 在PN 的左侧时,如图1,Q 点的横坐标为1m QR m −=−,纵坐标为()()2212134m m m m −−⨯−−=−,∴R 点的坐标为()2,4m mm−,∵N 点坐标为()2,23m mm −−,∴32RN m =−,∴()22231NQ m =−+,∴当32m =时,NQ 取最小值;当点Q 在PN 的右侧时,如图2,Q 点的横坐标为1m QR m +=+,纵坐标为()()2212134m m m +−⨯+−=−,∴R 点的坐标为()2,4m m−,∵N 点的坐标为()2,23m mm −−,∴21RN m =−, ∴()222211NQ m =−+,∴当12m =时,NQ 取最小值.综上,m 的值为32或12.。
中考数学二次函数和几何综合汇编经典和答案解析1
中考数学二次函数和几何综合汇编经典和答案解析1一、二次函数压轴题1.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线()20y ax bx c a =++>与x 轴相交于()()1, 0, 3, 0A B -两点,点C 为抛物线的顶点.点(0,)M m 为y 轴上的动点,将抛物线绕点M 旋转180︒,得到新的抛物线,其中B C 、旋转后的对应点分别记为’'B C 、.(1)若1a =,求原抛物线的函数表达式;(2)在(1)条件下,当四边形''BCB C 的面积为40时,求m 的值;(3)探究a 满足什么条件时,存在点M ,使得四边形' 'BCB C 为菱形?请说明理由.2.综合与探究如图,抛物线26y ax bx =+-与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,()2,0A -,()4,0B ,直线l 是抛物线的对称轴,在直线l 右侧的抛物线上有一动点D ,连接AD ,BD ,BC ,CD .(1)求抛物线的函数表达式:(2)若点D 在x 轴的下方,当BCD △的面积是92时,求ABD △的面积;(3)在直线l 上有一点P ,连接AP ,CP ,则AP CP 的最小值为______;(4)在(2)的条件下,点M 是x 轴上一点,点N 是抛物线上一动点,是否存在点N ,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于A (﹣12,0),B (2,0)两点,与y 轴交于点C (0,1).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D 为第一象限内抛物线上一点,连接AD ,BC 交于点E ,求DEAE的最大值;(3)如图2,连接AC ,BC ,过点O 作直线l ∥BC ,点P ,Q 分别为直线l 和抛物线上的点.试探究:在第四象限内是否存在这样的点P ,使△BPQ ∽△CAB .若存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标,若不存在,请说明理由.4.如图,抛物线y =x 2﹣2x ﹣8与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接AC ,BC .点P 是第四象限内抛物线上的一个动点,点P 的横坐标为m ,过点P 作PM ⊥x 轴,垂足为点M ,PM 交BC 于点Q . (1)求A ,B ,C 三点的坐标;(2)试探究在点P 运动的过程中,是否存在这样的点Q ,使得以A 、C 、Q 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出此时点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.5.小明结合自己的学习经验,对新函数y =21b kx +的解析式、图象、性质及应用进行探究:已知当x =0时,y =2;当x =1时,y =1.(1)函数解析式探究:根据给定的条件,可以确定由该函数的解析式为: . (2)函数图象探究:①根据解析式,补全如表,则m = ,n = .②根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出函数图象. x …… ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 ﹣12 0121 2 n 4 ……y……21715 25m85285 12515 217…… (3)函数性质探究:请你结合函数的解析式及所画图象,写出该函数的一条性质: .(4)综合应用:已知函数y =|715x ﹣815|的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式|715x ﹣815|≤21bkx +.6.如果抛物线C 1:2y ax bx c =++与抛物线C 2:2y ax dx e =-++的开口方向相反,顶点相同,我们称抛物线C 2是C 1的“对顶”抛物线.(1)求抛物线247y x x =-+的“对顶”抛物线的表达式;(2)将抛物线247y x x =-+的“对顶”抛物线沿其对称轴平移,使所得抛物线与原抛物线247y x x =-+形成两个交点M 、N ,记平移前后两抛物线的顶点分别为A 、B ,当四边形AMBN 是正方形时,求正方形AMBN 的面积.(3)某同学在探究“对顶”抛物线时发现:如果抛物线C 1与C 2的顶点位于x 轴上,那么系数b 与d ,c 与e 之间的关系是确定的,请写出它们之间的关系.7.某校九年级数学兴趣社团的同学们学习二次函数后,有兴趣的在一起探究“函数2||y x x =-的有关图象和性质”.探究过程如下:(1)列表:问m =______. x …3- 2- 1- 0 1 2 122…y (6)20 0 2 m…(2)请在平面直角坐标系中画出图象.(3)若方程2||x x p -=(p 为常数)有三个实数根,则p =______.(4)试写出方程2||x x p -=(p 为常数)有两个实数根时,p 的取值范围是______. 8.定义:如果一条直线把一个封闭的平面图形分成面积相等的两部分,我们把这条直线称为这个平面图形的一条中分线.如三角形的中线所在的直线是三角形的一条中分线.(1)按上述定义,分别作出图1,图2的一条中分线.(2)如图3,已知抛物线2132y x x m =-+与x 轴交于点(2,0)A 和点B ,与y 轴交于点C ,顶点为D .①求m 的值和点D 的坐标;②探究在坐标平面内是否存在点P ,使得以A ,C ,D ,P 为顶点的平行四边形的一条中分线经过点O .若存在,求出中分线的解析式;若不存在,请说明理由.9.已知抛物线()2n n n y x a b =--+(n 为正整数,且120n a a a ≤<<<)与x 轴的交点为(0,0)A 和()1,0,2n n nn A c c c -=+.当1n =时,第1条抛物线()2111=--+y x a b 与x 轴的交点为(0,0)A 和1(2,0)A ,其他以此类推. (1)求11,a b 的值及抛物 线2y 的解析式.(2)抛物线n y 的顶点n B 的坐标为(_______,_______);以此类推,第(1)n +条抛物线1n y +的顶点1n B +的坐标为(______,_______);所有抛物线的顶点坐标(,)x y 满足的函数关系式是_________. (3)探究以下结论:①是否存在抛物线n y ,使得△n n AA B 为等腰直角三角形?若存在,请求出抛物线n y 的解析式;若不存在,请说明理由.②若直线(0)=>x m m 与抛物线n y 分别交于点12,,,n C C C ,则线段12231,,,n n C C C C C C -的长有何规律?请用含有m 的代数式表示.10.如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=a x 2+b x+3经过A(1,0) 、B(-3,0)两点,与y 轴交于点C .直线BC 经过B 、C 两点.(1)求抛物线的解析式及对称轴;(2)将△COB 沿直线 BC 平移,得到△C 1O 1B 1,请探究在平移的过程中是否存在点 O 1落在抛物线上的情形,若存在,求出点O 1的坐标,若不存在,说明理由;(3)如图2,设抛物线的对称轴与x 轴交于点E ,连结AC ,请探究在抛物线上是否存在一点F ,使直线EF ∥AC ,若存在,求出点F 的坐标,若不存在,说明理由.二、中考几何压轴题11.如图(1),已知点G 在正方形ABCD 的对角线AC 上,,GE BC ⊥垂足为点,E GF CD ⊥,垂足为点F .(1)证明与推断:①求证:四边形CEGF 是正方形;②推断:AGBE的值为_ _; (2)探究与证明:将正方形CEGF 绕点C 顺时针方向旋转a 角)045(a ︒<<︒,如图(2)所示,试探究线段AG 与BE 之间的数量关系,并说明理由;(3)拓展与运用:若24AB EC ==,正方形CEGF 在绕点C 旋转过程中,当A E G 、、三点在一条直线上时,则BE = .12.我们定义:连结凸四边形一组对边中点的线段叫做四边形的“准中位线”.(1)概念理解:如图1,四边形ABCD 中,F 为CD 的中点,90ADB ∠=︒,E 是AB 边上一点,满足DE AE =,试判断EF 是否为四边形ABCD 的准中位线,并说明理由.(2)问题探究:如图2,ABC ∆中,90ACB ∠=︒,6AC =,8BC =,动点E 以每秒1个单位的速度,从点A 出发向点C 运动,动点F 以每秒6个单位的速度,从点C 出发沿射线CB 运动,当点E 运动至点C 时,两点同时停止运动.D 为线段AB 上任意一点,连接并延长CD ,射线CD与点,,,A B E F 构成的四边形的两边分别相交于点,M N ,设运动时间为t .问t 为何值时,MN 为点,,,A B E F 构成的四边形的准中位线.(3)应用拓展:如图3,EF 为四边形ABCD 的准中位线,AB CD =,延长FE 分别与BA ,CD 的延长线交于点,M N ,请找出图中与M ∠相等的角并证明. 13.几何探究: (问题发现)(1)如图1所示,△ABC 和△ADE 是有公共顶点的等边三角形,BD 、CE 的关系是_______(选填“相等”或“不相等”);(请直接写出答案)(类比探究)(2)如图2所示,△ABC 和△ADE 是有公共顶点的含有30角的直角三角形,(1)中的结论还成立吗?请说明理由; (拓展延伸)(3)如图3所示,△ADE 和△ABC 是有公共顶点且相似比为1 : 2的两个等腰直角三角形,将△ADE 绕点A 自由旋转,若22BC =,当B 、D 、E 三点共线时,直接写出BD 的长.14.定义:有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等补四边形.(问题理解)(1)如图1,点A 、B 、C 在⊙O 上,∠ABC 的平分线交⊙O 于点D ,连接AD 、CD . 求证:四边形ABCD 是等补四边形;(拓展探究)(2)如图2,在等补四边形ABCD 中,AB =AD ,连接AC ,AC 是否平分∠BCD ?请说明理由; (升华运用)(3)如图3,在等补四边形ABCD 中,AB =AD ,其外角∠EAD 的平分线交CD 的延长线于点F .若CD =6,DF =2,求AF 的长. 15.综合与实践 操作探究(1)如图1,将矩形ABCD 折叠,使点A 与点C 重合,折痕为EF ,AC 与EF 交于点G .请回答下列问题:①与AEG △全等的三角形为______,与AEG △相似的三角形为______.并证明你的结论:(相似比不为1,只填一个即可):②若连接AF 、CE ,请判断四边形AFCE 的形状:______.并证明你的结论; 拓展延伸(2)如图2,矩形ABCD 中,2AB =,4BC =,点M 、N 分別在AB 、DC 边上,且AM NC =,将矩形折叠,使点M 与点N 重合,折痕为EF ,MN 与EF 交于点G ,连接ME .①设22m AM AE =+,22n ED DN =+,则m 与n 的数量关系为______; ②设AE a =,AM b =,请用含a 的式子表示b :______; ③ME 的最小值为______.16.综合与实践.特例感知.两块三角板△ADB 与△EFC 全等,∠ADB =∠EFC =90°,∠B =45°,AB =6.将直角边AD 和EF 重合摆放.点P 、Q 分别为BE 、AF 的中点,连接PQ ,如图1.则△APQ 的形状为 .操作探究(1)若将△EFC 绕点C 顺时针旋转45°,点P 恰好落在AD 上,BE 与AC 交于点G ,连接PF ,如图2. ①FG :GA = ;②PF 与DC 的位置关系为 ; ③求PQ 的长; 开放拓展(2)若△EFC 绕点C 旋转一周,当AC ⊥CF 时,∠AEC 为 . 17.综合与实践动手实践:一次数学兴趣活动,张老师将等腰Rt AEF 的直角顶点A 与正方形ABCD 的顶点A 重合(AE AD >),按如图(1)所示重叠在一起,使点E 在CD 边上,连接BF .则可证:ADE ≌△△______,______三点共线;发现问题:(1)如图(2),已知正方形ABCD ,E 为DC 边上一动点,DC nDE =,AF AE ⊥交CB 的延长线于F ,连结EF 交AB 于点G .若2n =,则AG BG =______,AGE BGFS S =△△______; 尝试探究:(2)如图(3),在(1)的条件下若3n =,求证:5AG GB =;拓展延伸:(3)如图(4),在(1)的条件下,当n =______时,AG 为GB 的6倍(直接写结果,不要求证明). 18.综合与实践数学活动课上,老师让同学们结合下述情境,提出一个数学问题:如图1,四边形ABCD 是正方形,四边形BEDF 是矩形.探究展示:“兴趣小组”提出的问题是:“如图2,连接CE .求证:AE ⊥CE .”并展示了如下的证明方法:证明:如图3,分别连接AC ,BD ,EF ,AF .设AC 与BD 相交于点O . ∵四边形ABCD 是正方形,∴OA =OC =12AC ,OB =OD =12BD ,且AC =BD . 又∵四边形BEDF 是矩形,∴EF经过点O,∴OE=OF=1EF,且EF=BD.2∴OE=OF,OA=OC.∴四边形AECF是平行四边形.(依据1)∵AC=BD,EF=BD,∴AC=EF.∴四边形AECF是矩形.(依据2)∴∠CEA=90°,即AE⊥CE.反思交流:(1)上述证明过程中“依据1”“依据2”分别是什么?拓展再探:(2)“创新小组”受到“兴趣小组”的启发,提出的问题是:“如图4,分别延长AE,FB交于点P,求证:EB=PB.”请你帮助他们写出该问题的证明过程.(3)“智慧小组”提出的问题是:若∠BAP=30°,AE=31,求正方形ABCD的面积.请你解决“智慧小组”提出的问题.19.(1)问题发现如图1,△ABC与△ADE都是等腰直角三角形,且∠BAC=∠DAE=90°,直线BD,CE交于点F,直线BD,AC交于点G.则线段BD和CE的数量关系是,位置关系是;(2)类比探究如图2,在△ABC和△ADE中,∠ABC=∠ADE=α,∠ACB=∠AED=β,直线BD,CE交于点F,AC与BD相交于点G.若AB=kAC,试判断线段BD和CE的数量关系以及直线BD和CE相交所成的较小角的度数,并说明理由;(3)拓展延伸如图3,在平面直角坐标系中,点M的坐标为(3.0),点N为y轴上一动点,连接MN.将线段MN绕点M逆时针旋转90得到线段MP,连接NP,OP.请直接写出线段OP 长度的最小值及此时点N的坐标.20.如图,已知ABC和ADE均为等腰三角形,AC=BC,DE=AE,将这两个三角形放置在一起.(1)问题发现:如图①,当60ACB AED ∠∠︒==时,点B 、D 、E 在同一直线上,连接CE ,则CEB ∠= °,线段BD 、CE 之间的数量关系是 ;(2)拓展探究:如图②,当90ACB AED ∠∠︒==时,点B 、D 、E 在同一直线上,连接CE ,请判断CEB ∠的度数及线段BD 、CE 之间的数量关系,并说明理由; (3)解决问题:如图③,90ACB AED ∠∠︒==,25AC =,AE =2,连接CE 、BD ,在AED 绕点A 旋转的过程中,当DE BD ⊥时,请直接写出EC 的长.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、二次函数压轴题1.B解析:(1)2 23;y x x =--(2)416m m ==-或;(3)3a ≥M ,使得四边形''BCB C 为菱形,理由见解析【分析】(1)因为1a =,所以2y x bx c =++,将()()1, 0, 3, 0A B -代入得关于b 和c 的二元一次方程组,解方程组得到b 和c 即可求得原抛物线的解析式;(2)连接','CC BB ,延长BC 与y 轴交于点E ,根据题(1)可求出点B 、C 的坐标,继而求出直线BC 的解析式及点E 的坐标,根据题意易知四边形''BCB C 是平行四边形,继而可知()1312BCM MBE MCE S S S ME ME ∆∆∆=-=⨯-⨯=,由此可知ME =10,继而即可求解点M 的坐标;(3)如图,过点C 作CD y ⊥轴于点D ,当平行四边形''BCB C 为菱形时,应有MB MC ⊥,故点M 在,O D 之间,继而可证MOB CDM ∆∆,根据相似三角形的性质可得MO MD BO CD •=•代入数据即可求解.【详解】解:(1)∵1a =,∴2y x bx c =++将()()1, 0, 3, 0A B -代入得:10930b c b c -+=⎧⎨++=⎩解得:23b c =-⎧⎨=-⎩∴原抛物线的函数表达式为:2 23y x x =--;(2)连接','CC BB ,并延长BC 与y 轴交于点E ,二次函数2 23y x x =--的项点为(1,4,)-()1,4,C ∴-()3, 0,B∴直线BC 的解析式为: 2 6.y x =--()0,6E ∴-抛物线绕点M 旋转180︒','MB MB MC MC ==∴四边形''BCB C 是平行四边形,()1312BCM MBE MCE S S S ME ME ∆∆∆∴=-=⨯-⨯= 10ME416m m ∴==-或(3)如图,过点C 作CD y ⊥轴于点D当平行四边形''BCB C 为菱形时,应有MB MC ⊥,故点M 在,O D 之间,当MB MC ⊥时,MOB CDM ∆∆,MO BO CD MD∴= 即MO MD BO CD •=•二次函数()()13y a x x =+-的顶点为()()()1,4,0,,3,0a M m B - 1,,4,3CD MO m MD m a ON ∴==-=+=,()43m m a ∴-+=,∴2430m am ,216120,0a a ∆-≥>a ∴≥所以a ≥M ,使得四边形''BCB C 为菱形.【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及到平行四边形的性质、菱形的性质,难度较大,解题的关键是善于将函数问题转化为方程问题,善于利用几何图形的有关性质及二次函数的性质,注意挖掘题目中的隐藏条件.2.A解析:(1)233642y x x =--;(2)454;(3)134)存在,点N 的坐标为:15114,4⎛⎫ ⎪⎝⎭或15114,4⎛⎫ ⎪⎝⎭或151,4⎛⎫-- ⎪⎝⎭ 【分析】(1)把A 、B 两点坐标代入26y ax bx =+-可得关于a 、b 的二元一次方程组,解方程组求出a 、b 的值即可得答案;(2)过D 作DG x ⊥轴于G ,交BC 于H ,根据抛物线解析式可得点C 坐标,利用待定系数法可得直线BC 的解析式,设233,642D x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,根据BC 解析式可表示出点H 坐标,即可表示出DH 的长,根据△BCD 的面积列方程可求出x 的值,即可得点D 坐标,利用三角形面积公式即可得答案;(3)根据二次函数的对称性可得点A 与点B 关于直线l 对称,可得BC 为AP +CP 的最小值,根据两点间距离公式计算即可得答案;(4)根据平行四边形的性质得到MB //ND ,MB =ND ,分MB 为边和MB 为对角线两种情况,结合点D 坐标即可得点N 的坐标.【详解】(1)∵抛物线26y ax bx =+-与x 轴相交于A ,B 两点,()2,0A -,()4,0B ,∴426016460a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得:3432a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴抛物线的解析式为:233642y x x =--. (2)如图,过D 作DG x ⊥轴于G ,交BC 于H ,当0x =时,6y =-,∴()0,6C -,设BC 的解析式为y kx b =+,则640b k b =-⎧⎨+=⎩, 解得326k b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, ∴BC 的解析式为:362y x =-, 设233,642D x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,则3,62H x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭, ∴2233336632424DH x x x x x ⎛⎫=----=-+ ⎪⎝⎭, ∵BCD △的面积是92, ∴1922DH OB ⨯=, ∴213943242x x ⎛⎫⨯⨯-+= ⎪⎝⎭, 解得:1x =或3,∵点D 在直线l 右侧的抛物线上,∴153,4D ⎛⎫- ⎪⎝⎭, ∴ABD △的面积11154562244AB DG ⨯=⨯⨯=;(3)∵抛物线26y ax bx =+-与x 轴相交于A ,B 两点,∴点A 与点B 关于直线l 对称,∴BC 为AP +CP 的最小值,∵B (4,0),C (0,-6),∴AP +CP 的最小值=BC =2246+=213. 故答案为:213(4)①当MB 为对角线时,MN //BD ,MN =BD ,过点N 作NE ⊥x 轴于E ,过当D 作DF ⊥x 轴于F ,∵点D (3,154-), ∴DF =154, 在△MNE 和△BDF 中,NEM DFB NMB DBF MN BD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△MNE ≌△BDF ,∴DF =NE =154, ∵点D 在x 轴下方,MB 为对角线,∴点N 在x 轴上方,∴点N 纵坐标为154, 把y =154代入抛物线解析式得:215336442x x =--, 解得:1114x =-,2114x =+, ∴1N (114-,154),2N (114+,154)如图,当BM 为边时,MB //ND ,MB =ND ,∵点D (3,154-), ∴点N 纵坐标为154-, ∴233156424x x --=-, 解得:11x =-,23x =(与点D 重合,舍去),∴3N (1-,154-),综上所述:存在点N ,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,点N 的坐标为:15114,4⎛⎫ ⎪⎝⎭或15114,4⎛⎫ ⎪⎝⎭或151,4⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查的是二次函数的综合,首先要掌握待定系数法求解析式,其次要添加恰当的辅助线,灵活运用面积公式和平行四边形的判定和性质,应用数形结合的数学思想解题. 3.A解析:(1)2312y x x =-++;(2)DE AE 的最大值为45;(3)914511924145(P -+-+或9177317()P --+ 【分析】(1)用待定系数法求出函数解析式即可;(2)构造出△AGE ∽△DEH ,可得DE DH AE AG=,而DE 和AG 都可以用含自变量的式子表示,最后用二次函数最大值的方法求值.(3)先发现△ABC 是两直角边比为2:1的直角三角形,由△BPQ ∽△CAB ,构造出△BPQ ,表示出Q 点的坐标,代入解析式求解即可.【详解】解:(1)分别将C (0,1)、A (﹣12,0)、B (2,0)代入y =ax 2+bx +c 中得110424201a b c a b c c ⎧++=⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩, 解得:1321a b c =-⎧⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的函数表达式为2312y x x =-++. (2)过A 作AG ∥y 轴交BC 的延长线于点G ,过点D 作DH ∥y 轴交BC 于点H ,∵B (2,0)C (0,1),∴直线BC :y =12x +1,∵A (-12,0),∴G (-12,54), 设D (23,12m m m -++),则H (1,12m m -+), ∴DH =(2312m m -++)﹣(112m -+), =﹣m 2+2m ,∴AG=54, ∵AG ∥DH , ∴()2224415554DE DH m m m AE AG -+===--+,∴当m =1时,DE AE 的最大值为45. (3)符合条件的点P 914511924145-+-+9177317--+ ∵l ∥BC , ∴直线l 的解析式为:y =-12x ,设P (n ,-12n ),∵A (-12,0),B (2,0),C (0,1),∴AC 2=54,BC 2=5,AB 2=254.∵AC 2+BC 2=AB 2,∴∠ACB =90°.∵△BPQ ∽△CAB , ∴12BP AC BQ BC ==, 分两种情况说明:①如图3,过点P 作PN ⊥x 轴于N ,过点Q 作QM ⊥x 轴于M .∵∠PNB =∠BMQ =90°, ∠NBP +∠MBQ =90°,∠MQB +∠MBQ =90°,∴∠NBP =∠MQB .∴△NBP ∽△MQB ,∴12PN NB BM MQ ==, ∵1,2P n n ⎛⎫- ⎪⎝⎭, ∴1,2PN n ON n ==, ∴BN =2﹣n ,∴BM =2PN =n ,QM =2BN =4﹣2n ,∴OM =OB +BM =2+n ,∴Q (2+n ,2n ﹣4),将Q 的坐标代入抛物线的解析式得:()()23221242n n n -++++=-, 2n 2+9n ﹣8=0, 解得:)1291459145n n -+--==舍∴P (914511924145,416-+-+). ②如图4,过点P 作PN ⊥x 轴于N ,过点Q 作QM ⊥x 轴于M .∵△PNB ∽△BMQ ,又∵△BPQ ∽△CAB ,∴2BC QM AC BN==, ∵1,2P n n ⎛⎫- ⎪⎝⎭, ∴Q (2﹣n ,4﹣2n ),将Q 的坐标代入抛物线的解析式得:()()23221422n n n --+-+=-, 化简得:2n 2﹣9n +8=0, 解得:)12917917n n -+==舍, ∴P 9177317--+. 【点睛】本题考查待定系数法求抛物线解析式,平行线分线段成比例,利用二次函数求线段比的最大值,勾股定理逆定理,相似三角形判定与性质,抛物线与一元二次方程,掌握待定系数法求抛物线解析式,平行线分线段成比例,利用二次函数求线段比的最大值,勾股定理逆定理,相似三角形判定与性质,抛物线与一元二次方程的关系是解题关键.4.A 解析:(1)A (﹣2,0),B (4,0),C (0,﹣8);(2)存在,Q 点坐标为124(85,858)55Q ,21722(,)77Q . 【分析】(1)解方程2280x x --=,可求得A 、B 的坐标,令0x =,可求得点C 的坐标;(2)利用勾股定理计算出AC =BC 的解析式为28y x =-,可设Q (m ,2m ﹣8)(0<m <4),分三种情况讨论:当CQ =AC 时,当AQ =AC 时,当AQ =QC 时,然后分别解方程求出m 即可得到对应的Q 点坐标.【详解】(1)当0y =,2280x x --=,解得x 1=﹣2,x 2=4,所以(2,0)A -,(4,0)B ,x =0时,y =﹣8,∴(0,8)C -;(2)设直线BC 的解析式为y kx b =+,把(4,0)B ,(0,8)C -代入解析式得:408k b b +=⎧⎨=-⎩,解得28k b =⎧⎨=-⎩, ∴直线BC 的解析式为28y x =-,设Q (m ,2m ﹣8)(0<m <4),当CQ =CA 时,22(288)68m m +-+=,解得,1m =2m =∴Q 8), 当AQ =AC 时,22(2)(28)68m m ++-=,解得:128m 5=(舍去),m 2=0(舍去); 当QA =QC 时,2222(2)(28)(2)m m m m ++-=+,解得177m =, ∴Q 1722(,)77-.综上所述,满足条件的Q 点坐标为18)Q ,21722(,)77Q -. 【点睛】 本题考查了二次函数,熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质和等腰三角形的性质,会利用待定系数法求函数解析式,理解坐标与图形性质,会利用勾股定理表示线段之间的关系,会运用分类讨论的思想解决数学问题.5.(1) y=221x +;(2)m=1,n=3;(3) 函数存在最大值,当x=0是,y 取得最大值2.(4)-1≤x≤2 【分析】(1)待定系数法求解函数解析式(2)分别将m,n 代入函数解析式,求出对应的横纵坐标即可求解(3)观察图像即可,答案不唯一(4)观察图像选择曲线在上方的区域即可.【详解】解(1)将(0,2),(1,1)代入解析式得20111b b k ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩ 解得:12k b =⎧⎨=⎩ ∴函数的解析式为y =221x + (2) ①令x =-1, 则y=1, ∴m =1令y =15,则x =±3,∵2<n <4, ∴n =3②(3)函数存在最大值,当x =0是,y 取得最大值2. (4)直接观察图象可知,当|715x ﹣815|≤时,-1≤x ≤2 【点睛】本题考查了用待定系数法求函数的解析式,函数的图象和性质,根据函数图象求解不等式等问题,综合性强,熟悉函数的图象和性质是解题关键.6.C解析:(1)241y x x =-+-;(2)2;(3)b dc e =-⎧⎨=-⎩【分析】(1)先求出抛物线C 1的顶点坐标,进而得出抛物线C 2的顶点坐标,即可得出结论; (2)设正方形AMBN 的对角线长为2k ,得出B (2,3+2k ),M (2+k ,3+k ),N (2−k ,3+k ),再用点M (2+k ,3+k )在抛物线y =(x −2)2+3上,建立方程求出k 的值,即可得出结论;(3)先根据抛物线C 1,C 2的顶点相同,得出b ,d 的关系式,再由两抛物线的顶点在x 轴,求出c ,e 的关系,即可得出结论. 【详解】解:(1)解:(1)∵y =x 2−4x +7=(x −2)2+3, ∴顶点为(2,3),∴其“对顶”抛物线的解析式为y =−(x −2)2+3, 即y =−x 2+4x −1; (2)如图,由(1)知,A (2,3), 设正方形AMBN 的对角线长为2k ,则点B (2,3+2k ),M (2+k ,3+k ),N (2−k ,3+k ), ∵M (2+k ,3+k )在抛物线y =(x −2)2+3上, ∴3+k =(2+k −2)2+3, 解得k =1或k =0(舍);∴正方形AMBN 的面积为12×(2k )2=2;(3)根据抛物线的顶点坐标公式得,抛物线C 1:y =ax 2+bx +c 的顶点为(2b a-,244ac b a-),抛物线C 2:y =−ax 2+dx +e 的顶点为(2d a ,244ae d a---),∵抛物线C 2是C 1的“对顶”抛物线, ∴22b d a a-=, ∴=-b d ,∵抛物线C 1与C 2的顶点位于x 轴上,∴224444ac b ae d a a ---=-, ∴c e =-,即b d c e =-⎧⎨=-⎩. 【点睛】此题主要考查了抛物线的顶点坐标公式,正方形的性质,理解新定义式解本题的关键. 7.(1)154m =;(2)见解析;(3)0p =;(4)14p =-或0p >.【分析】(1)把x=122代入解析式,计算即可;(2)按照画图像的基本步骤画图即可;(3)一个方程有两个不同实数根,另一个方程有两个相等的实数根和两个方程都有两个不同的实数根,但是有一个公共根;(4)结合函数的图像,分直线经过顶点和在x 轴上方两种情形解答即可. 【详解】(1)当x=122时,2||y x x =-=25)2|(|52- =154, ∴154m =; (2)画图像如下;(3)当x≥0时,函数为2y x x ;当x <0时,函数为2y x x =+;∵方程2||x x p -=(p 为常数)有三个实数根, ∴两个方程有一个公共根,设这个根为a , 则22a a a a -=+, 解得a=0, 当a=0时,p=0, 故答案为:p=0;(4)∵方程2||x x p -=(p 为常数)有两个实数根, ∴p >0; 或△=0 即1+4p=0, 解得14p =-.综上所述,p 的取值范围是14p =-或0p >. 【点睛】本题考查了二次函数图像,二次函数与一元二次方程的关系,熟练掌握抛物线与一元二次方程的关系,灵活运用分类思想,数形结合思想是解题的关键. 8.(1)见解析;(2)①4m =,1(3,)2D -;②存在,76y x =或2y x =或110y x =-【分析】(1)对角线所在的直线为平行四边形的中分线,直径所在的直线为圆的中分线; (2)①将(2,0)A 代入抛物线2132y x x m =-+,得143202m ⨯-⨯+=,解得4m =,抛物线解析式2211134(3)222y x x x =-+=--,顶点为1(3,)2D -;②根据抛物线解析式求出(2,0)A ,(4,0)B ,(0,4)C ,当A 、C 、D 、P 为顶点的四边形为平行四边形时,根据平行四边形的性质,过对角线的交点的直线将该平行四边形分成面积相等的两部分,所以平行四边形的中分线必过对角线的交点.Ⅰ.当CD 为对角线时,对角线交点坐标为37(,)24,中分线解析式为76y x =;Ⅱ.当AC 为对角线时,对角线交点坐标(1,2).中分线解析式为2y x =;Ⅲ.当AD 为对角线时,对角线交点坐标为51(,)24-,中分线解析式为110y x =-. 【详解】解:(1)如图,对角线所在的直线为平行四边形的中分线, 直径所在的直线为圆的中分线,(2)①将(2,0)A 代入抛物线2132y x x m =-+,得 143202m ⨯-⨯+=, 解得4m =,∴抛物线解析式2211134(3)222y x x x =-+=--,∴顶点为1(3,)2D -;②将0y =代入抛物线解析式21342y x x =-+,得 234201x x -+=, 解得2x =或4,(2,0)A ∴,(4,0)B , 令0x =,则4y =,(0,4)C ∴,当A 、C 、D 、P 为顶点的四边形为平行四边形时,根据平行四边形的性质,过对角线的交点的直线将该平行四边形分成面积相等的两部分, 所以平行四边形的中分线必过对角线的交点. Ⅰ.当CD 为对角线时,对角线交点坐标为14032(,)22-+,即37(,)24,中分线经过点O ,∴中分线解析式为76y x =;Ⅱ.当AC 为对角线时,对角线交点坐标为2004(,)22++,即(1,2). 中分线经过点O ,∴中分线解析式为2y x =;Ⅲ.当AD 为对角线时,对角线交点坐标为10232(,)22-+,即51(,)24-, 中分线经过点O ,∴中分线解析式为110y x =-, 综上,中分线的解析式为式为76y x =或为2y x =或为110y x =-.【点睛】本题考查了二次函数,熟练运用二次函数的性质与平行四边形的性质是解题的关键.9.C解析:(1)1111a b =⎧⎨=⎩ ;y 2 =−(x−2)2+4;(2)(n ,n 2 );[(n +1),(n +1)2 ];y =x 2;(3)①存在,理由见详解;②C 1n -C n =2m . 【分析】(1)1(2,0)A ),则1c =2,则2c =2+2=4,将点A 、1A 的坐标代入抛物线表达式得:()2112110=-0(-2-)a b a b ⎧-+⎪⎨=-+⎪⎩,解得:1111a b =⎧⎨=⎩ ,则点2A (4,0),将点A 、2A 的坐标代入抛物线表达式,同理可得:2a =2,2b =4,即可求解;(2)同理可得:3a =3,3b =9,故点n B 的坐标为(n ,2n ),以此推出:点1n B +[(n +1),(n +1)2],故所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是:y =2x ,即可求解; (3)①△AAnBn 为等腰直角三角形,则AAn 2 =2ABn 2,即(2n )2=2(n 2+4n ),即可求解;②y 1n c -=−(m−n +1)2+(n−1)2,y n c =−(m−n )2+n 2,C 1n -C n = y n c −y 1n c -,即可求解. 【详解】解:(1)1(2,0)A ,则1c =2,则2c =2+2=4,将点A 、1A 的坐标代入抛物线表达式得:2112110=()0(2)a b a b ⎧--+⎨=---+⎩,解得:1111a b =⎧⎨=⎩, 则点2A (4,0),将点A 、2A 的坐标代入抛物线表达式,同理可得:2a =2,2b =4; 故y 2 =−(x−2a )2+2b =−(x−2)2+4;(2)同理可得:3a =3,3b =9,故点n B 的坐标为(n ,2n ),以此推出:点1n B + [(n +1),(n +1)2],故所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是:y =2x ; 故答案为:(n ,n 2 );[(n +1),(n +1)2];y =x 2; (3)①存在,理由:点A (0,0),点An (2n ,0)、点n B (n ,n 2 ),△AAnBn 为等腰直角三角形,则AAn 2 =2ABn 2,即(2n )2=2(n 2 +n 4), 解得:n =1(不合题意的值已舍去), 抛物线的表达式为:y =−(x−1)2 +1; ②y 1n c -=−(m−n +1)2+(n−1)2, y n c =−(m−n )2+n 2,C 1n -C n =y n c −y 1n c -=−(m−n )2+n 2 +(m−n +1)2−(n−1)2=2m . 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,这种找规律类型题目,通常按照题设的顺序逐次求解,通常比较容易.10.F解析:(1)223y x x =--+,1x =-;(2)O 1)3)满足条件的点F 的坐标为F 1(-2,3),F 2(3,-12). 【分析】(1)把A (1,0),B (-3,0)代入y=ax 2+bx+3即可求解;(2)先求出直线OO 1的解析式为y x =,再根据223x x x --+=,求解即可或是根据23(23)3x x x +---+=得出x 的值,再根据直线OO 1的解析式为y x =求解;(3)先求出直线EF 解析式为 33y x =--,再根据22333x x x --+=--求解即可. 【详解】解:(1)将点A (1, 0),B (-3, 0)代入抛物线解析式y=a x 2+b x+3 得:{309330a b a b ++=-+=解得:{12a b =-=-∴抛物线解析式为 223y x x =--+ ∴2(1)4y x =++ ∴1x =-(2)∵点C 为223y x x =--+与y 轴的交点∴C (0,3) ∵B(-3,0)∴OB =OC ∴ ∠CBO=45° ∵将△COB 沿直线 BC 平移,得到△C 1O 1B 1 ∴直线OO 1∥BC ∴ ∠O 1OA=45° ∴直线OO 1的解析式为y x = 根据题意 得 223x x x --+= 整理得 2330x x +-=解得 1x =2x =∴O 1 )或)解法2 ∵点C 为223y x x =--+与y 轴的交点∴C (0,3)∴OC=3 ∵将△COB 沿直线 BC 平移,得到△C 1O 1B 1 01C 1=3 ∴23(23)3x x x +---+= 整理得 2330x x +-= 解得 13212x -+=23212x --= ∵B(-3,0)∴OB =OC ∴ ∠CBO=45° ∵将△COB 沿直线 BC 平移,得到△C 1O 1B 1 ∴直线OO 1∥BC ∴ ∠O 1OA=45° ∴直线OO 1的解析式为y=x ∴O 1(3212-+,3212-+ )或(3212--,3212--)(3)∵抛物线对称轴与x 轴交于点E,则点E 的坐标为E(-1,0),过点C 作CF ∥x 轴 根据抛物线的对称性得F 的坐标为F(-2,3) ∴AE=CF=2 ∵CF ∥AE ∴四边形CFEA 为平行四边形 ∴EF ∥CA设直线EF 的解析式为y kx b =+ 得:{320k bk b =-+=-+ 解得:{33k b =-=-∴直线EF 解析式为 33y x =-- 根据题意 得 22333x x x --+=-- 解得12x =- 23x =满足条件的点F 的坐标为F 1(-2,3),F 2(3,-12). 【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,平行线的判定和性质,解题的关键是学会利用参数构建方程组解决问题,学会用转化的思想思考问题.二、中考几何压轴题11.(1)证明见解析;;(2)线段与之间的数量关系为;(3)或 【分析】(1)①由、结合可得四边形CEGF 是矩形,再由即可得证;②由正方形性质知、,据此可得、,利用平行线分线段成比例定理可得; (2解析:(1)①证明见解析;2)线段AG 与BE 之间的数量关系为AG =;(3【分析】(1)①由GE BC ⊥、GF CD ⊥结合BCD 90∠=可得四边形CEGF 是矩形,再由ECG 45∠=即可得证;②由正方形性质知CEG B 90∠∠==、ECG 45∠=,据此可得CGCE=GE //AB ,利用平行线分线段成比例定理可得; (2)连接CG ,只需证ACG BCE 即可得;(3)由(2)证出ACGBCE 就可得到BE AG =,再根据A E G 、、三点在同一直线上分在CD 左边和右边两种不同的情况求出AG 的长度,即可求出BE 的长度. 【详解】(1)①证明:四边形ABCD 是正方形,90,45BCD BCA ∴∠=︒∠=︒ ,,GE BC GF CD ⊥⊥90,CEG CFG ECF ∴∠=∠=∠=︒∴四边形CEGF 是矩形,45,CGE ECG ∠=∠=︒,EG EC ∴=∴四边形CEGF 是正方形;②解:由①知四边形CEGF 是正方形,∴∠CEG=∠B=90°,∠ECG=45°,∴CGCE=,GE ∥AB ,∴AG CGBE CE==(2)如下图所示连接,CG 由旋转性质知,BCE ACG a ∠=∠=在Rt CEG △和Rt CBA 中,45CE cos CG =︒=45CB cos CA =︒=CG CACE CB∴== ,ACGBCE ∴AG CABE CB∴==∴线段AG 与BE 之间的数量关系为2AG BE =;(3)解:①当正方形CEGF 在绕点C 旋转到如下图所示时: 当A E G 、、三点在一条直线上时, 由(2)可知ACG BCE ,2AG CABE CB∴==, 22BE AG ∴=∠CEG=∠CEA=∠ABC=90°,24AB EC ==,222224432AC AB BC ∴=+=+=42AC ∴=22222(42)228AE AC CE ∴=-=-=27AE ∴=272AG AE EG ∴=+=+22(272)14222BE AG ∴==⨯+=+②当正方形CEGF 在绕点C 旋转到如下图所示时:当A E G 、、三点在一条直线上时, 由(2)可知ACG BCE ,2AG CA BE CB∴==, 2BE AG ∴=∠CEA=∠ABC=90°,24AB EC ==,222224432AC AB BC ∴=+=+= 42AC ∴=22222(42)228AE AC CE ∴=-=-= 27AE ∴=272AG AE EG ∴=-=-22(272)14222BE AG ∴==⨯-=-142142【点睛】本题考查了正方形的性质与判定,相似三角形的判定与性质等,综合性较强,有一定的难度,正确添加辅助线,熟练掌握正方形的判定与性质、相似三角形的判定与性质是解题的关键.12.(1)是,理由见解析;(2)或或;(3),证明见解析.【分析】(1)证明,可得,又点F 为CD 中点,即可得出结论;(2)当为点构成的四边形的准中位线.则M 、N 一定是中点,再分两种情况讨论:和,根解析:(1)是,理由见解析;(2)1211t =或2t =或4t =;(3)M CNF ∠=∠,证明见解析.【分析】(1)证明EDB ABD ∠=∠,可得DE BE AE ==,又点F 为CD 中点,即可得出结论; (2)当MN 为点,,,A B E F 构成的四边形的准中位线.则M 、N 一定是中点,再分两种情况讨论:BE AF 和EF AB ∥,根据平行线分线段成比例列方程即可求解;(3)连接BD ,取BD 的中点H ,连接EH ,FH 得两条中位线,根据中位线定理,得平行,可找到相等角和线段,从而可得EFH △是等腰三角形,进而可得M HEF HFE CNF ∠=∠=∠=∠.【详解】解:(1)EF 是四边形ABCD 的准中位线,理由如下:∵DE AE =,。
2025中考数学二次函数压轴题专题练习18 二次函数与几何交点问题(学生版+解析版)
专题18二次函数与几何交点间题1.(2023·黑龙江大庆中考真题)如图,二次函数y = a:x.2+bx+c的图象与X轴交千A,B两点,且自变量X 的部分取值与对应函数值Y如下表:XL -]。
I2 34L yL。
-3-4-3。
5Ly y备用图备用图(I)求二次函数y=ax 2+bx+c的表达式;(3)若将线段A B 先向上平移3个单位长度,再向右平移l 个单位长度,得到的线段与二次函数y =一(釭2+bx+c)的图象只有一个交点,其中(为常数,请直接写出t的取值范围2.(2023四川德阳中考真题)已知:在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(-4,0)'B (2,0),与y 轴交千点C (O,-4).1付l(I)求抛物线的解析式;E -阳2(2)如图1,如果把抛物线x 轴下方的部分沿x 轴翻折180°,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当平面内的直线y=妇+6与新图象有三个公共点时,求k的值;3.(2023山东济南中考真题)在平面直角坐标系xOy 中,正方形ABCD 的顶点A,B 在X轴上,C(2,3),D(-1,3) 抛物线y =成-2少+c(a«))与X 轴交于点E(-2,0)和点Fy y(1)如图l ,若抛物线过点C,求抛物线的表达式和点F 的坐标;(2)如图2,在(I)的条件下,连接CF,作直线CE,平移线段CF,使点C 的对应点P落在直线CE 上,点F 的对应点Q落在抛物线上,求点Q的坐标;(3)若抛物线y=ax 2-2ax+c(a<0)与正方形ABCD 恰有两个交点,求(1的取值范围,4.(2023山东日照中考真题)在平面百角坐标系xOy 内,抛物线y =动X江女仄+2(a>0)交y轴于点C ,过点C作x轴的平行线交该抛物线千点D.l `一-x(1)求点C,D的坐标;(3)坐标平面内有两点£(�.a +1} F (5,a + I ),以线段EF 为边向上作正方形EFGH.@若a=l,求正方形EFGH 的边与抛物线的所有交点坐标;@当正方形EFGH 的边与该抛物线有且仅有两个交点,且这两个交点到x 轴的距离之差为-5时,求a的值5.(2022吉林长春中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线y = x 1-bx (b是常数)经过点(2,0)点A在抛物线上,且点A的横坐标为m(m;1:0)以点A为中心,构造正方形PQMN, P Q=2|『111,且PQ.lx轴.(l)求该抛物线对应的函数表达式:(2若点B是抛物线上一点,且在抛物线对称轴左侧.过点B作x轴的平行线交抛物线千另一点C,连按BC.当BC=4时,求点B的坐标:(3若m>O,当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大时,或者y随x的增大而减小时,求m的取值范围:3(4)当抛物线与正方形PQMN的边只有2个交点,且交点的纵坐标之差为一时,且接写出m4的值6.(2022湖南永州中考真题)已知关于X的函数y= ax2 +bx+c(1)若a.=l,函数的图象经过点(1,-4)和点(2,I),求该函数的表达式和最小值;(2)若a=l,b=-2, c=m十l时,函数的图象与X轴有交点,求m的取值范围.(3)阅读下面材料:设a>0,函数图象与X轴有两个不同的交点A,B,若A,8两点均在原点左侧,探究系数a, b, c应满足的条件,根据函数图像,思考以下三个方面:@因为函数的图象与X轴有两个不同的交点,所以6.=b2 -4ac> 0:@因为A,8两点在原点左侧,所以x=O对应图象上的点在X轴上方,即c>O:@上述两个条件还不能确保A,8两点均在原点左侧,我们可以通过抛物线的对称轴位置来b进一步限制抛物线的位置:即需-一又0.2a综上所述,系数a,b, c应满足的条件可归纳为:请根据上面阅谅材料,类比解决下而问题:a>O tJ.=li-4ac>0c>Ob -—<02a若函数y= ax2 -2x+3的图象在直线x=1的右侧与人轴有且只有一个交点,求U的取值范围.7.(2022湖南衡阳中考真题)如图,已知抛物线y=x'-x-2交X轴千A、B两点,将该抛物线位千X轴下方的部分沿X轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象W",图象W交Y轴千点c.` ` \ `x, I I、一,,(])写出图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系式:(2)若直线y=-x+b与图象W有三个交点,请结合图象,直按写出b的值:(3)p为X轴正半轴上一动点,过点P作PM ff y轴交直线BC千点M,交图象W于点N,是否存在这样的点P,使..CMN与60BC相似?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.专题18二次函数与几何交点间题1.(2023·黑龙江大庆中考真题)如图,二次函数y = a:x .2+bx+c的图象与X轴交千A,B两点,且自变量X 的部分取值与对应函数值Y如下表:X L -]。
精选中考二次函数压轴题(含答案)
精选中考二次函数压轴题(含答案)1.如图,二次函数c x y +-=221的图象经过点D ⎪⎭⎫ ⎝⎛-29,3,与x 轴交于A 、B 两点. ⑴求c 的值;⑵如图①,设点C 为该二次函数的图象在x 轴上方的一点,直线AC 将四边形ABCD 的面积二等分,试证明线段BD 被直线AC 平分,并求此时直线AC 的函数解析式;⑶设点P 、Q 为该二次函数的图象在x 轴上方的两个动点,试猜想:是否存在这样的点P 、Q ,使△AQP ≌△ABP ?如果存在,请举例验证你的猜想;如果不存在,请说明理由.(图②供选用)2.(2010福建福州)如图,在△ABC 中,∠C =45°,BC =10,高AD =8,矩形EFPQ 的一边QP 在BC 边上,E 、F 两点分别在AB 、AC 上,AD 交EF 于点H . (1)求证:AH AD =EFBC;(2)设EF =x ,当x 为何值时,矩形EFPQ 的面积最大?并求其最大值;(3)当矩形EFPQ 的面积最大时,该矩形EFPQ 以每秒1个单位的速度沿射线QC 匀速运动(当点Q 与点C 重合时停止运动),设运动时间为t 秒,矩形EFFQ 与△ABC 重叠部分的面积为S ,求S 与t 的函数关系式.3.(2010福建福州)如图1,在平面直角坐标系中,点B 在直线y =2x 上,过点B 作x 轴的垂线,垂足为A ,OA =5.若抛物线y =16x 2+bx +c 过O 、A 两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)若A 点关于直线y =2x 的对称点为C ,判断点C 是否在该抛物线上,并说明理由;(3)如图2,在(2)的条件下,⊙O 1是以BC 为直径的圆.过原点O 作⊙O 1的切线OP ,P 为切点(点P 与点C 不重合).抛物线上是否存在点Q ,使得以PQ 为直径的圆与⊙O 1相切?若存在,求出点Q 的横坐标;若不存在,请说明理由4.(2010江苏无锡)如图,矩形ABCD 的顶点A 、B 的坐标分别为(-4,0)和(2,0),BC=AC 与直线x =4(第2(图1) (图交于点E .(1)求以直线x =4为对称轴,且过C 与原点O 的抛物线的函数关系式,并说明此抛物线一定过点E ;(2)设(1)中的抛物线与x 轴的另一个交点为N ,M 是该抛物线上位于C 、N 之间的一动点,求△CMN 面积的最大值.5.(2010湖南邵阳)如图,抛物线y =2134x x -++与x 轴交于点A 、B ,与y 轴相交于点C ,顶点为点D ,对称轴l 与直线BC 相交于点E ,与x 轴交于点F 。
中考数学二次函数-经典压轴题及详细答案
中考数学二次函数-经典压轴题及详细答案一、二次函数1.已知二次函数223y ax ax =-+的最大值为4,且该抛物线与y 轴的交点为C ,顶点为D .(1)求该二次函数的解析式及点C ,D 的坐标;(2)点(,0)P t 是x 轴上的动点,①求PC PD -的最大值及对应的点P 的坐标;②设(0,2)Q t 是y 轴上的动点,若线段PQ 与函数2||23y a x a x =-+的图像只有一个公共点,求t 的取值范围.【答案】(1)2y x 2x 3=-++,C 点坐标为(0,3),顶点D 的坐标为(1,4);(2)①最,P 的坐标为(3,0)-,②t 的取值范围为3t ≤-或332t ≤<或72t =. 【解析】【分析】(1)先利用对称轴公式x=2a 12a--=,计算对称轴,即顶点坐标为(1,4),再将两点代入列二元一次方程组求出解析式;(2)根据三角形的三边关系:可知P 、C 、D 三点共线时|PC-PD|取得最大值,求出直线CD 与x 轴的交点坐标,就是此时点P 的坐标;(3)先把函数中的绝对值化去,可知22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩,此函数是两个二次函数的一部分,分三种情况进行计算:①当线段PQ 过点(0,3),即点Q 与点C 重合时,两图象有一个公共点,当线段PQ 过点(3,0),即点P 与点(3,0)重合时,两函数有两个公共点,写出t 的取值;②线段PQ 与当函数y=a|x|2-2a|x|+c (x≥0)时有一个公共点时,求t 的值;③当线段PQ 过点(-3,0),即点P 与点(-3,0)重合时,线段PQ 与当函数y=a|x|2-2a|x|+c (x <0)时也有一个公共点,则当t≤-3时,都满足条件;综合以上结论,得出t 的取值.【详解】解:(1)∵2a x 12a-=-=, ∴2y ax ax 3=-+的对称轴为x 1=.∵2y ax ax 3=-+人最大值为4,∴抛物线过点()1,4.得a 2a 34-+=,解得a 1=-.∴该二次函数的解析式为2y x 2x 3=-++.C 点坐标为()0,3,顶点D 的坐标为()1,4.(2)①∵PC PD CD -≤,∴当P,C,D 三点在一条直线上时,PC PD -取得最大值.连接DC 并延长交y 轴于点P ,PC PD CD -===∴PC PD -.易得直线CD 的方程为y x 3=+.把()P t,0代入,得t 3=-.∴此时对应的点P 的坐标为()3,0-.②2y a |x |2a x 3=-+的解析式可化为22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩ 设线段PQ 所在直线的方程为y kx b =+,将()P t,0,()Q 0,2t 的坐标代入,可得线段PQ 所在直线的方程为y 2x 2t =-+.(1)当线段PQ 过点()3,0-,即点P 与点()3,0-重合时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点,此时t 3=-. ∴当t 3≤-时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点. (2)当线段PQ 过点()0,3,即点Q 与点C 重合时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点,此时3t 2=. 当线段PQ 过点()3,0,即点P 与点()3,0重合时,t 3=,此时线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像有两个公共点. 所以当3t 32≤<时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点. (3)将y 2x 2t =-+带入()2y x 2x 3x 0=-++≥,并整理,得2x 4x 2t 30-+-=. ()Δ1642t 3288t =--=-.令288t 0-=,解得7t 2=. ∴当7t 2=时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点.综上所述,t 的取值范围为t 3≤-或3t 32≤<或7t 2=. 【点睛】 本题考查了二次函数的综合应用,先利用待定系数法求解析式,同时把最大值与三角形的三边关系联系在一起;同时对于二次函数利用动点求取值问题,从特殊点入手,把函数分成几部分考虑,按自变量从大到小的顺序或从小到大的顺序求解.2.如图所示,抛物线2y ax bx c =++的顶点为()2,4M --,与x 轴交于A 、B 两点,且()6,0A -,与y 轴交于点C .()1求抛物线的函数解析式;()2求ABC V 的面积;()3能否在抛物线第三象限的图象上找到一点P ,使APC V 的面积最大?若能,请求出点P 的坐标;若不能,请说明理由.【答案】()1 2134y x x =+-;()212;()27334APC x S =-V 当时,有最大值,点P 的坐标是153,4P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【解析】【分析】(1)设顶点式并代入已知点()6,0A -即可;(2)令y=0,求出A 、B 和C 点坐标,运用三角形面积公式计算即可;(3)假设存在这样的点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点F ,线段PF 的长度即为两函数值之差,将APC V 的面积计算拆分为APF CPF S S +V V 即可.【详解】()1设此函数的解析式为2()y a x h k =++,∵函数图象顶点为()2,4M --,∴2(2)4y a x =+-,又∵函数图象经过点()6,0A -,∴20(62)4a =-+-解得14a =, ∴此函数的解析式为21(2)44y x =+-,即2134y x x =+-; ()2∵点C 是函数2134y x x =+-的图象与y 轴的交点, ∴点C 的坐标是()0,3-,又当0y =时,有21304y x x =+-=, 解得16x =-,22x =,∴点B 的坐标是()2,0, 则11831222ABC S AB OC =⋅=⨯⨯=V ; ()3假设存在这样的点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点F .设(),0E x ,则21,34P x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,设直线AC 的解析式为y kx b =+,∵直线AC 过点()6,0A -,()0,3C -,∴603k b b -+=⎧⎨-=⎩, 解得123k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AC 的解析式为132y x =--, ∴点F 的坐标为1,32F x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 则221113332442PF x x x x x ⎛⎫=---+-=-- ⎪⎝⎭, ∴1122APC APF CPF S S S PF AE PF OE =+=⋅+⋅V V V2221113393276(3)22424244PF OA x x x x x ⎛⎫=⋅=--⨯=--=-++ ⎪⎝⎭, ∴当3x =-时,APC S V 有最大值274, 此时点P 的坐标是153,4P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题第3问中将所求三角形拆分为两个小三角形进行求解,从而将面积最大的问题转化为PF 最大进行理解.3.如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0),C (0,3)三点,其顶点为D ,对称轴是直线l ,l 与x 轴交于点H .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 是该抛物线对称轴l 上的一个动点,求△PBC 周长的最小值;(3)如图(2),若E 是线段AD 上的一个动点( E 与A 、D 不重合),过E 点作平行于y 轴的直线交抛物线于点F ,交x 轴于点G ,设点E 的横坐标为m ,△ADF 的面积为S . ①求S 与m 的函数关系式;②S 是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E 的坐标; 若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=--+.(2)3210.(3)①2S m 4m 3=---.②当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2).【解析】【分析】(1)根据函数图象经过的三点,用待定系数法确定二次函数的解析式即可.(2)根据BC 是定值,得到当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小,根据点的坐标求得相应线段的长即可.(3)设点E 的横坐标为m ,表示出E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+),最后表示出EF 的长,从而表示出S 于m 的函数关系,然后求二次函数的最值即可.【详解】解:(1)∵抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0),∴可设抛物线交点式为()()y a x 3x 1=+-.又∵抛物线2y ax bx c =++经过C (0,3),∴a 1=-.∴抛物线的解析式为:()()y x 3x 1=-+-,即2y x 2x 3=--+.(2)∵△PBC 的周长为:PB+PC+BC ,且BC 是定值.∴当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小.∵点A 、点B 关于对称轴I 对称,∴连接AC 交l 于点P ,即点P 为所求的点.∵AP=BP ,∴△PBC 的周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC.∵A (-3,0),B (1,0),C (0,3),∴2,10.∴△PBC 的周长最小是:3210.(3)①∵抛物线2y x 2x 3=--+顶点D 的坐标为(﹣1,4),A (﹣3,0),∴直线AD 的解析式为y=2x+6∵点E 的横坐标为m ,∴E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+)∴()22EF m 2m 32m 6m 4m 3=--+-+=---. ∴()22DEF AEF 1111S S S EF GH EF AG EF AH m 4m 32m 4m 32222∆∆=+=⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅=⋅---⋅=---.∴S 与m 的函数关系式为2S m 4m 3=---.②()22S m 4m 3m 21=---=-++,∴当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2).4.某宾馆客房部有60个房间供游客居住,当每个房间的定价为每天200元时,房间可以住满.当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.对有游客入住的房间,宾馆需对每个房间每天支出20元的各种费用.设每个房间每天的定价增加x 元.求:(1)房间每天的入住量y (间)关于x (元)的函数关系式;(2)该宾馆每天的房间收费p (元)关于x (元)的函数关系式;(3)该宾馆客房部每天的利润w (元)关于x (元)的函数关系式;当每个房间的定价为每天多少元时,w 有最大值?最大值是多少?【答案】(1)y=60-10x ;(2)z=-110x 2+40x+12000;(3)w=-110x 2+42x+10800,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元.【解析】 试题分析:(1)根据题意可得房间每天的入住量=60个房间﹣每个房间每天的定价增加的钱数÷10;(2)已知每天定价增加为x 元,则每天要(200+x )元.则宾馆每天的房间收费=每天的实际定价×房间每天的入住量;(3)支出费用为20×(60﹣10x ),则利润w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x ),利用配方法化简可求最大值.试题解析:解:(1)由题意得: y =60﹣10x (2)p =(200+x )(60﹣10x )=﹣2110x +40x +12000 (3)w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x ) =﹣2110x +42x +10800 =﹣110(x ﹣210)2+15210 当x =210时,w 有最大值.此时,x +200=410,就是说,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元.点睛:求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.本题主要考查的是二次函数的应用,难度一般.5.如图①,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax 2+bx+3经过点A(-1,0) 、B(3,0) 两点,且与y 轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图②,用宽为4个单位长度的直尺垂直于x 轴,并沿x 轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于P 、 Q 两点(点P 在点Q 的左侧),连接PQ ,在线段PQ 上方抛物线上有一动点D ,连接DP 、DQ.①若点P 的横坐标为12-,求△DPQ 面积的最大值,并求此时点D 的坐标; ②直尺在平移过程中,△DPQ 面积是否有最大值?若有,求出面积的最大值;若没有,请说明理由.【答案】(1)抛物线y=-x 2+2x+3;(2)①点D ( 31524,);②△PQD 面积的最大值为8【解析】分析:(1)根据点A 、B 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;(2)(I )由点P 的横坐标可得出点P 、Q 的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ 的表达式,过点D 作DE ∥y 轴交直线PQ 于点E ,设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-x+54),进而即可得出DE 的长度,利用三角形的面积公式可得出S △DPQ =-2x 2+6x+72,再利用二次函数的性质即可解决最值问题; (II )假设存在,设点P 的横坐标为t ,则点Q 的横坐标为4+t ,进而可得出点P 、Q 的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ 的表达式,设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-2(t+1)x+t 2+4t+3),进而即可得出DE 的长度,利用三角形的面积公式可得出S △DPQ =-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t ,再利用二次函数的性质即可解决最值问题.详解:(1)将A (-1,0)、B (3,0)代入y=ax 2+bx+3,得:309330a b a b -+⎧⎨++⎩==,解得:12a b -⎧⎨⎩==, ∴抛物线的表达式为y=-x 2+2x+3.(2)(I )当点P 的横坐标为-12时,点Q 的横坐标为72, ∴此时点P 的坐标为(-12,74),点Q 的坐标为(72,-94). 设直线PQ 的表达式为y=mx+n ,将P(-12,74)、Q(72,-94)代入y=mx+n,得:17247924m nm n⎧-+⎪⎪⎨⎪+-⎪⎩==,解得:154mn-⎧⎪⎨⎪⎩==,∴直线PQ的表达式为y=-x+54.如图②,过点D作DE∥y轴交直线PQ于点E,设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-x+54),∴DE=-x2+2x+3-(-x+54)=-x2+3x+74,∴S△DPQ=12DE•(x Q-x P)=-2x2+6x+72=-2(x-32)2+8.∵-2<0,∴当x=32时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8,此时点D的坐标为(32,154).(II)假设存在,设点P的横坐标为t,则点Q的横坐标为4+t,∴点P的坐标为(t,-t2+2t+3),点Q的坐标为(4+t,-(4+t)2+2(4+t)+3),利用待定系数法易知,直线PQ的表达式为y=-2(t+1)x+t2+4t+3.设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-2(t+1)x+t2+4t+3),∴DE=-x2+2x+3-[-2(t+1)x+t2+4t+3]=-x2+2(t+2)x-t2-4t,∴S△DPQ=12DE•(x Q-x P)=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t=-2[x-(t+2)]2+8.∵-2<0,∴当x=t+2时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8.∴假设成立,即直尺在平移过程中,△DPQ面积有最大值,面积的最大值为8.点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、三角形的面积以及二次函数的最值,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数表达式;(2)(I)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-2x 2+6x+72;(II )利用三角形的面积公式找出S △DPQ =-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t .6.在直角坐标系中,我们不妨将横坐标,纵坐标均为整数的点称之为“中国结”。
二次函数与几何交点问题(解析版)-2024年中考数学压轴题重难点突破
二次函数与几何交点问题1(2023·黑龙江大庆·中考真题)如图,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A ,B 两点,且自变量x 的部分取值与对应函数值y 如下表:x ⋯-101234⋯y⋯-3-4-35⋯备用图(1)求二次函数y =ax 2+bx +c 的表达式;(3)若将线段AB 先向上平移3个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到的线段与二次函数y =1t(ax 2+bx +c )的图象只有一个交点,其中t 为常数,请直接写出t 的取值范围.【详解】(1)解:由表格可知,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象经过点-1,0 ,0,-3 ,1,-4 ,代入y =ax 2+bx +c 得到a -b +c =0c =-3a +b +c =-4 ,解得a =1b =-2c =-3,∴二次函数y =ax 2+bx +c 的表达式为y =x 2-2x -3;(3)由表格可知点A -1,0 、B 3,0 ,将线段AB 先向上平移3个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到A 0,3 、B 4,3 ,由题意可得,二次函数y =1t (x 2-2x -3)=1t x -1 2-4t ,与线段A B 只有一个交点,当t >0时,抛物线y =1t (x 2-2x -3)=1t x -1 2-4t 开口向上,顶点1,-4t在A B 下方,当x =4时,1t(x 2-2x -3)≥y B ,即-3t<3,解得t ≤53,∴t ≤53,当x =0时,1t (x 2-2x -3)<y A,即-3t<3,解得t >-1,∴0<t≤53,此时满足题意,当t<0时,抛物线y=1t(x2-2x-3)=1tx-12-4t开口向下,顶点1,-4t在A B 上时,-4t=3,解得t=-4 3,此时满足题意,将点A 0,3代入y=1t(x2-2x-3)得到3=-3t,解得t=-1,将点B 4,3代入y=1t(x2-2x-3)得到3=1t(16-8-3),解得t=53,∴-1<t<0,此时满足题意,综上可知,-1<t≤53且t≠0或t=-43.2(2023·四川德阳·中考真题)已知:在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(-4,0),B(2,0),与y 轴交于点C(0,-4).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,如果把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折180°,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当平面内的直线y=kx+6与新图象有三个公共点时,求k的值;【详解】(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,∵C(0,-4),∴c=-4,y=ax2+bx-4,把A(-4,0),B(2,0)代入y=ax2+bx+c,得:16a-4b-4=0 4a+2b-4=0,解得:a=12 b=1,∴抛物线的解析式为y=12x2+x-4(2)∵直线表达式y=kx+6,∴直线经过定点0,6,∴将过点0,6的直线旋转观察和新图象的公共点情况∵把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折180°,抛物线的解析式为y=12x2+x-4,∴新图象表达式为:-4<x<2时,y=-12x2-x+4;x≤-4或x≥2时,y=12x2+x-4,如下图当直线y=kx+6与翻折上去的部分抛物线相切时,和新图象有三个公共点,联立y=-12x2-x+4y=kx+6,得:-12x2-x+4=kx+6,整理得:x2+21+kx+4=0Δ=0,41+k2-16=0,41+k2=16,1+k=±2,k=±2-1,k1=2-1=1时,即如上图所示,符合题意,k2=-2-1=-3时,如下图所示,经过点B,不符合题意,故舍去,如下图,当直线y=kx+6经过点A时,和新图象有三个公共点,把A (-4,0)代入y =kx +6,得:-4k +6=0,解得:k =32,综上所述,当平面内的直线y =kx +6与新图象有三个公共点时,k 的值为1或323(2023·山东济南·中考真题)在平面直角坐标系xOy 中,正方形ABCD 的顶点A ,B 在x 轴上,C 2,3 ,D -1,3 .抛物线y =ax 2-2ax +c a <0 与x 轴交于点E -2,0 和点F .(1)如图1,若抛物线过点C ,求抛物线的表达式和点F 的坐标;(2)如图2,在(1)的条件下,连接CF ,作直线CE ,平移线段CF ,使点C 的对应点P 落在直线CE 上,点F 的对应点Q 落在抛物线上,求点Q 的坐标;(3)若抛物线y =ax 2-2ax +c a <0 与正方形ABCD 恰有两个交点,求a 的取值范围.【答案】(1)y =-38x 2+34x +3,F 4,0 ;(2)-4,-6 ;(3)-13<a <0或-35<a <-38【分析】(1)将点C 2,3 ,E -2,0 代入抛物线y =ax 2-2ax +c ,利用待定系数法求出抛物线的表达式,再令y =0,求出x 值,即可得到点F 的坐标;(2)设直线CE 的表达式为y =kx +b ,将点C 2,3 ,E -2,0 代入解析式,利用待定系数法求出直线CE 的表达式为:y =34x +32,设点Q t ,-38t 2+34t +3 ,根据平移的性质,得到点P t -2,-38t 2+34t +6 ,将点P 代入y =34x +32,求出t 的值,即可得到点Q 的坐标;(3)根据正方形和点C 的坐标,得出BC =3,OB =2,OA =1,将E -2,0 代入y =ax 2-2ax +c ,求得y =ax 2-2ax -8a =a x -1 2-9a ,进而得到顶点坐标1,-9a ,分两种情况讨论:①当抛物线顶点在正方形内部时,②当抛物线与直线BC 交点在点C 上方,且与直线AD 交点在点D 下方时,分别列出不等式组求解,即可得到答案.【详解】(1)解:∵抛物线y =ax 2-2ax +c 过点C 2,3 ,E -2,0 ∴4a -4a +c =34a +4a +c =0 ,解得:a =-38c =3 ,∴抛物线表达式为y =-38x 2+34x +3,当y =0时,-38x 2+34x +3=0,解得:x 1=-2(舍去),x 2=4,∴F 4,0 ;(2)解:设直线CE 的表达式为y =kx +b ,∵直线过点C 2,3 ,E -2,0 ,∴2k +b =3-2k +b =0 ,解得:k =34b =32,∴直线CE 的表达式为:y =34x +32,∵点Q 在抛物线y =-38x 2+34x +3上,∴设点Q t ,-38t 2+34t +3 ,∵C 2,3 ,F 4,0 ,且PQ 由CF 平移得到,∴点Q 向左平移2个单位,向上平移3个单位得到点P t -2,-38t 2+34t +6 ,∵点P 在直线CE 上,∴将P t -2,-38t 2+34t +6 代入y =34x +32,∴34t -2 +32=-38t 2+34t +6,整理得:t 2=16,解得:t 1=-4,t 2=4(舍去),当x =-4时,y =-38×-4 2+34×-4 +3=-6∴Q 点坐标为-4,-6 ;(3)解:∵四边形ABCD 是正方形,C 2,3 ,∴BC =AB =3,OB =2,∴OA =AB -OB =1,∴点A 和点D 的横坐标为-1,点B 和点C 的横坐标为2,将E -2,0 代入y =ax 2-2ax +c ,得:c =-8a ,∴y =ax 2-2ax -8a =a x -1 2-9a ,∴顶点坐标为1,-9a ,①如图,当抛物线顶点在正方形内部时,与正方形有两个交点,∴-9a <3-9a >0,解得:-13<a <0;②如图,当抛物线与直线BC 交点在点C 上方,且与直线AD 交点在点D 下方时,与正方形有两个交点,∴a ×22-2a ×2-8a >3a ×-1 2-2a ×-1 -8a <3 ,解得:-35<a <-38,综上所述,a 的取值范围为-13<a <0或-35<a <-38.4(2023·山东日照·中考真题)在平面直角坐标系xOy 内,抛物线y =-ax 2+5ax +2a >0 交y 轴于点C ,过点C 作x 轴的平行线交该抛物线于点D .(1)求点C ,D 的坐标;(3)坐标平面内有两点E 1a,a +1,F 5,a +1 ,以线段EF 为边向上作正方形EFGH .①若a =1,求正方形EFGH 的边与抛物线的所有交点坐标;②当正方形EFGH 的边与该抛物线有且仅有两个交点,且这两个交点到x 轴的距离之差为52时,求a 的值.【分析】(1)先求出C 0,2 ,再求出抛物线对称轴,根据题意可知C 、D 关于抛物线对称轴对称,据此求出点D 的坐标即可;(3)分图3-1,图3-2,图3-3三种情况,利用到x轴的距离之差即为纵坐标之差结合正方形的性质列出方程求解即可.【详解】(1)解:在y=-ax2+5ax+2a>0中,当x=0时,y=2,∴C0,2,∵抛物线解析式为y=-ax2+5ax+2a>0,∴抛物线对称轴为直线x=-5a-2a =52,∵过点C作x轴的平行线交该抛物线于点D,∴C、D关于抛物线对称轴对称,∴D5,2;(3)解:①当a=1时,抛物线解析式为y=-x2+5x+2,E1,2,F5,2,∴EH=EF=FG=4,∴H1,6,G5,6,当x=1时,y=-12+5×1+2=6,∴抛物线y=-x2+5x+2恰好经过H1,6;∵抛物线对称轴为直线x=52,由对称性可知抛物线经过4,6,∴点4,6时抛物线与正方形的一个交点,又∵点F与点D重合,∴抛物线也经过点F5,2;综上所述,正方形EFGH的边与抛物线的所有交点坐标为1,6,4,6,5,2;②如图3-1所示,当抛物线与GH、GF分别交于T、D,∵当正方形EFGH的边与该抛物线有且仅有两个交点,且这两个交点到x轴的距离之差为52,∴点T的纵坐标为2+2.5=4.5,∴5-1a+a+1=4.5,∴a2+1.5a-1=0,解得a=-2(舍去)或a=0.5;如图3-2所示,当抛物线与GH 、EF 分别交于T 、S ,∵当正方形EFGH 的边与该抛物线有且仅有两个交点,且这两个交点到x 轴的距离之差为52,∴5-1a=2.5,解得a =0.4(舍去,因为此时点F 在点D 下方)如图3-3所示,当抛物线与EH 、EF 分别交于T 、S ,∵当正方形EFGH 的边与该抛物线有且仅有两个交点,且这两个交点到x 轴的距离之差为52,∴-a ⋅1a 2+5a ⋅1a+2=a +1+2.5,∴7-1a=a +3.5,∴a 2-3.5a +1=0,解得a =7+334或a =7-334(舍去);当x =52时,y =-ax 2+5ax +2=6.25a +2,当a =7+334时,6.25a +2>7-1a ,∴a =7+334不符合题意;综上所述,a =0.5.5(2022·吉林长春·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2-bx (b 是常数)经过点2,0 .点A 在抛物线上,且点A 的横坐标为m (m ≠0).以点A 为中心,构造正方形PQMN ,PQ =2m ,且PQ ⊥x 轴.(1)求该抛物线对应的函数表达式:(2)若点B 是抛物线上一点,且在抛物线对称轴左侧.过点B 作x 轴的平行线交抛物线于另一点C ,连接BC .当BC =4时,求点B 的坐标;(3)若m >0,当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y 随x 的增大而增大时,或者y 随x 的增大而减小时,求m 的取值范围;(4)当抛物线与正方形PQMN 的边只有2个交点,且交点的纵坐标之差为34时,直接写出m 的值.【答案】(1)y =x 2-2x (2)B -1,3(3)0<m ≤12或m ≥3(4)m =-38或m =12或m =32.【分析】(1)将点2,0 代入y =x 2-bx ,待定系数法求解析式即可求解;(2)设B m ,m 2-2m ,根据对称性可得C 2-m ,m 2-2m ,根据BC =4,即可求解;(3)根据题意分两种情况讨论,分别求得当正方形PQMN 点Q 在x 轴上时,此时M 与O 点重合,当PQ 经过抛物线的对称轴x =1时,进而观察图像即可求解;(4)根据题意分三种情况讨论,根据正方形的性质以及点的坐标位置,即可求解.【详解】(1)解:∵抛物线y =x 2-bx (b 是常数)经过点2,0 ∴4-2b =0解得b =2∴y =x 2-2x (2)如图,由y =x 2-2x =x -1 2-1则对称轴为直线x =1,设B m ,m 2-2m ,则C 2-m ,m 2-2m ∵BC =2-m -m =4解得m =-1∴B -1,3(3)∵点A 在抛物线上,且点A 的横坐标为m (m ≠0).以点A 为中心,构造正方形PQMN ,PQ =2m ,且PQ ⊥x 轴∴MN =PQ =2m ,且M ,N 在y 轴上,如图,①当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大时,如图,当正方形PQMN点Q在x轴上时,此时M与O点重合,∵PN=PQ∴OP的解析式为y=x∴A m,m代入y=x2-2x,将A m,m即m2-2m-m=0解得m1=0,m2=3∵m>0∴A3,3观察图形可知,当m≥3时,抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大;②当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而减小时,当PQ经过抛物线的对称轴x=1时,∵MQ=PQ=2m ,m>0∴2m=1解得m=1 2,观察图形可知,当0<m≤12时,抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大;综上所述,m的取值范围为0<m≤12或m≥3(4)①如图,设正方形与抛物线的交点分别为E,F,当y E-y F=34时,则MN=3 4∵A是正方形PQMN的中心,A m,m2-2m∴x A =12MN=38即m=-3 8②如图,当A点在抛物线对称轴左侧,y轴右侧时,∵A m,m2-2m∴MN=2m∴y E=y A+12MN=y A+m=m2-2m+m=m2-m∵交点的纵坐标之差为34,∴F的纵坐标为m2-m-34∵F的横坐标为MQ=PQ=2m∴F 2m ,m 2-m -34∵F 在抛物线y =x 2-2x 上,∴m 2-m -34=2m 2-2×2m 解得m =12③当A 在抛物线对称轴的右侧时,正方形与抛物线的交点分别为O ,S ,设直线AM 交x 轴于点T ,如图,则y N =y S =34∴OM =OT =34即M 0,34 ,N 34,0 设直线MN 解析式为y =kx +b ,则34k +b =0b =34,解得k =-1b =34 ∴直线MN 解析式为y =-x +34联立y =x 2-2x解得x 1=32,x 2=-12(舍去)即A 的横坐标为32,即m =32,综上所述,m =-38或m =12或m =32.【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,二次函数的对称性,正方形的性质,掌握二次函数图像的性质是解题的关键.6(2022·湖南永州·中考真题)已知关于x 的函数y =ax 2+bx +c .(1)若a =1,函数的图象经过点1,-4 和点2,1 ,求该函数的表达式和最小值;(2)若a =1,b =-2,c =m +1时,函数的图象与x 轴有交点,求m 的取值范围.(3)阅读下面材料:设a >0,函数图象与x 轴有两个不同的交点A ,B ,若A ,B 两点均在原点左侧,探究系数a ,b ,c 应满足的条件,根据函数图像,思考以下三个方面:①因为函数的图象与x 轴有两个不同的交点,所以Δ=b 2-4ac >0;②因为A ,B 两点在原点左侧,所以x =0对应图象上的点在x 轴上方,即c >0;③上述两个条件还不能确保A ,B 两点均在原点左侧,我们可以通过抛物线的对称轴位置来进一步限制抛物线的位置:即需-b 2a<0.综上所述,系数a ,b ,c 应满足的条件可归纳为:a >0Δ=b 2-4ac >0c >0-b 2a <0请根据上面阅读材料,类比解决下面问题:若函数y =ax 2-2x +3的图象在直线x =1的右侧与x 轴有且只有一个交点,求a 的取值范围.【答案】(1)y =x 2+2x +1或y =x +1 2,0(2)m ≤0(3)-1<a ≤0或a =13【分析】(1)利用待定系数法即可求得函数解析式,然后化顶点式即可求得最小值;(2)利用函数的图象与x 轴有交点△≥0,即可得出结论;(3)根据a >0、a =0、a <0,分别讨论,再利用△,x =1处函数值的正负、函数对称轴画出草图,结合图象分析即可.【详解】(1)根据题意,得1+b +c =-44+2b +c =1a =1解之,得a =1b =2c =-7,所以y =x 2+2x -7=x +1 2-8函数的表达式y =x 2+2x -7或y =x +1 2-8,当x =-1时,y 的最小值是-8.(2)根据题意,得y =x 2-2x +m +1而函数的图象与x 轴有交点,所以Δ=b 2-4ac =-2 2-4m +1 ≥0所以m ≤0.(3)函数y =ax 2-2x +3的图象图1:a <0-2 2-12a >0--22a <1a -2+3>0即a <0a <13a >1a >-1 ,所以,a 的值不存在.图2:a <0-2 2-12a >0--22a >1a -2+3>0即a <0a <13a <1a >-1 的值-1<a <0.图3:a <0-2 2-12a =0--22a >1a -2+3<0即a <0a =13a <1a <-1 所以a 的值不存在图4:a >0-2 2-12a >0--22a >1a -2+3<0即a >0a <13a <1a <-1 所以a 的值不存在.图5:a >0-2 2-12a =0--22a >1a -2+3>0即a >0a =13a <1a >-1所以a的值为1 3图6:y=-2x+3函数与x轴的交点为 1.5,0所以a的值为0成立.综上所述,a的取值范围是-1<a≤0或a=1 3.【点睛】本题考查二次函数的应用.(1)中掌握待定系数法是解题关键;(2)中掌握二次函数与x轴交点个数与△的关系是解题关键;(3)中需注意分类讨论,结合图象分析更加直观.7(2022·湖南衡阳·中考真题)如图,已知抛物线y=x2-x-2交x轴于A、B两点,将该抛物线位于x 轴下方的部分沿x轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象W”,图象W交y轴于点C.(1)写出图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系式;(2)若直线y=-x+b与图象W有三个交点,请结合图象,直接写出b的值;(3)P为x轴正半轴上一动点,过点P作PM∥y轴交直线BC于点M,交图象W于点N,是否存在这样的点P,使△CMN与△OBC相似?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=-x2+x+2-1<x<2(2)b=2或b=3(3)存在,1,0或1+172,0或1+5,0【分析】(1)先求出点A、B、C坐标,再利用待定系数法求解函数关系式即可;(2)联立方程组,由判别式△=0求得b值,结合图象即可求解;(3)根据相似三角形的性质分∠CNM=90°和∠NCM=90°讨论求解即可.【详解】(1)解:由翻折可知:C0,2.令x2-x-2=0,解得:x1=-1,x2=2,∴A-1,0,B2,0,设图象W的解析式为y=a x+1x-2,代入C0,2,解得a=-1,∴对应函数关系式为y=-x+1x-2=-x2+x+2-1<x<2.(2)解:联立方程组y=-x+by=-x2+x+2 ,整理,得:x2-2x+b-2=0,由△=4-4(b-2)=0得:b=3,此时方程有两个相等的实数根,由图象可知,当b=2或b=3时,直线y=-x+b与图象W有三个交点;(3)解:存在.如图1,当CN∥OB时,△OBC∽△NMC,此时,N与C关于直线x=12对称,∴点N的横坐标为1,∴P1,0;如图2,当CN∥OB时,△OBC∽△NMC,此时,N点纵坐标为2,由x2-x-2=2,解得x1=1+172,x2=1-172(舍),∴N的横坐标为1+172,所以P1+172,0 ;如图3,当∠NCM=90°时,△OBC∽△CMN,此时,直线CN的解析式为y=x+2,联立方程组:y=x+2y=x2-x-2,解得x1=1+5,x2=1-5(舍),∴N的横坐标为1+5,所以P1+5,0,因此,综上所述:P点坐标为1,0或1+172,0或1+5,0.【点睛】本题考查二次函数的综合,涉及翻折性质、待定系数法求二次函数解析式、二次函数与一次函数的图象交点问题、相似三角形的性质、解一元二次方程等知识,综合体现数形结合思想和分类讨论思想的运用,属于综合题型,有点难度.。
2024年中考数学高频压轴题训练——二次函数压轴题(角度问题)(含答案)
2024年中考数学高频压轴题训练——二次函数压轴题(角度问题)(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上是否存在点,使P存在,请说明理由.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)在直线上是否存在点,使说明理由.(3)为第一象限内抛物线上的一个动点,且在直线,垂足为,以点为圆心,,且不经过点l C P PM l ⊥M M 2PAB PT S =V M e (4.如图,已知顶点为的抛物线与x 轴交于A ,B 两点,且.(1)求点B 的坐标;(2)求二次函数的解析式;(3)作直线,问抛物线上是否存在点M ,使得,若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,抛物线与x 轴交于A 、B 两点,,,与y 轴交于点C ,连接.()0,6C -()20y ax b a =+≠OC OB =()20y ax b a =+≠CB ()20y ax b a =+≠15MCB ∠=︒24y ax bx =+-()2,0A -()8,0B AC BC 、(1)求抛物线的解析式;(2)求证:;(3)点P 在抛物线上,且,求点P的坐标.6.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x 轴交于、两点,与y 轴交于点C ,连接.(1)求抛物线的解析式;(2)在对称轴上是否存在一点M ,使,若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点P 是直线下方的抛物线上的一个动点,作于点D ,当的值最大时,求此时点P 的坐标及的最大值.∠=∠ACO ABC PCB ACO ∠=∠()230y ax bx a =+-≠()3,0A ()1,0B -AC MCA MAC ∠=∠AC PD AC ⊥PD PD(1)试求抛物线的解析式;(2)点P 是直线下方抛物线上一动点,当的面积最大时,求点P 的坐标;(3)若M 是抛物线上一点,且,请直接写出点M 的坐标.BC BCP V MCB ABC ∠=∠(1)求此抛物线的解析式;(2)点E 是AC 延长线上一点,的平分线CD 交⊙于点D ,连接BD ,求点D 的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P ,使得?如果存在,请求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.9.综合与实践:如图,抛物线与x 轴交于点和点,与y 轴交于点C ,连接,点D 在抛物线上.(1)求抛物线的解析式;(2)小明探究点D 位置时发现:如图1,点D 在第一象限内的抛物线上,连接,,面积存在最大值,请帮助小明求出面积的最大值;(3)小明进一步探究点D 位置时发现:点D 在抛物线上移动,连接,存在BCE ∠O 'PDB CBD ∠=∠22y ax bx =++()1,0A -()4,0B BC BD CD BCD △BCD △CD(1)求抛物线的解析式.(2)如图1,过点D 作轴,垂足为M ,点P 在直线P 作,,求的最大值,以及此时点(3)将原抛物线沿射线方向平移个单位长度,在平移后的抛物线上存在点得,请写出所有符合条件的点G 的横坐标,并写出其中一个的求解过DM x ⊥PE AD ⊥PF DM ⊥2PE PF +CA 5245CAG ∠=︒(1)填空:___________,___________;(2)点为直线上方抛物线上一动点.①连接、,设直线交线段于点,求的最大值;②过点作于点,连接,是否存在点,使得中的,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.(1)求抛物线的解析式;b =c =D AC BC CD BD AC E DE EBD DF AC ⊥F CD D CDF V 2DCF BAC ∠=∠D(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上是否存在点D ,使得?若存在,求出所有点不存在,请说明理由;(3)如图2,点E 是点B 关于抛物线对称轴的对称点,点F 是直线OB 动点,EF 与直线OB 交于点G .设和的面积分别为值.DOB OBC ∠=∠BFG V BEG V S14.如图,在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线与轴交于、两点且点,,与轴的负半轴交于点,.(1)求此抛物线的解析式;(2)在(1)的条件下,连接,点为直线下方的抛物线上的一点,过点作交于点,交直线于点,若,求点的坐标.(3)在(1)的条件下,点为该抛物线的顶点,过点作轴的平行线交抛物线于另一点,过点作于点,该抛物线对称轴右侧的抛物线上有一点,连接交于点,当时,求的度数.15.已知抛物线与轴相交于点,,与轴相交于点.O 2y x bx c =++x A B (3B 0)y C OB OC =AC P BC P PQ AC ∥AB Q BC D PD DQ =P D C x R R RH AB ⊥H M DM RH Q 2MQ RQ =MQH ∠24y ax bx =++x ()1,0A ()4,0B y C参考答案:的值最大时,此时,。
2020年中考总复习-二次函数与几何综合练习(含答案)
2020中考总复习-二次函数与几何综合1.在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣12x 2+bx +c 与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,直线y =x +4经过A ,C 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)在AC 上方的抛物线上有一动点P .①如图1,当点P 运动到某位置时,以AP ,AO 为邻边的平行四边形第四个顶点恰好也在抛物线上,求出此时点P 的坐标;②如图2,过点O ,P 的直线y =kx 交AC 于点E ,若PE :OE =3:8,求k 的值.2.如图在平面直角坐标系中顶点为点M 的抛物线是由抛物线23y x =-向右平移1个单位得到的,它与y 轴负半轴交于点A ,点B 在抛物线上,且横坐标为3.()1写出以M 为顶点的抛物线解析式.()2连接AB ,AM ,BM ,求tan ABM ∠;()3点P 是顶点为M 的抛物线上一点,且位于对称轴的右侧,设PO 与x 正半轴的夹角为α,当ABM α=∠时,求点P 坐标.3.如图,直线y =﹣x +3与x 轴、y 轴分别交于B 、C 两点,经过B 、C 两点的抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴的另一个交点为A ,顶点为P .(1)求该抛物线的解析式;(2)当0<x <3时,在抛物线上求一点E ,使△CBE 的面积有最大值;(3)在该抛物线的对称轴上是否存在点M ,使以C 、P 、M 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请写出所符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,二次函数23y x x m =-++的图象与x 轴的一个交点为()4,0B ,另一个交点为A ,且与y 轴相交于C 点()1求m 的值及C 点坐标;()2在直线BC 上方的抛物线上是否存在一点M ,使得它与B ,C 两点构成的三角形面积最大,若存在,求出此时M 点坐标;若不存在,请简要说明理由()3P 为抛物线上一点,它关于直线BC 的对称点为Q①当四边形PBQC 为菱形时,求点P 的坐标;②点P 的横坐标为(04)t t <<,当t 为何值时,四边形PBQC 的面积最大,请说明理由.5.已知抛物线y =mx 2+2mx +m -1和直线y =mx +m -1,且m ≠0.(1)求抛物线的顶点坐标;(2)试说明抛物线与直线有两个交点;(3)已知点T (t ,0),且-1≤t ≤1,过点T 作x 轴的垂线,与抛物线交于点P ,与直线交于点Q ,当0<m ≤3时,求线段PQ 长的最大值.6.如图,在平面直角坐标系xOy 中,以直线52x =为对称轴的抛物线2y ax bx c =++与直线():0l y kx m k =+>交于()1,1A ,B 两点,与y 轴交于()0,5C ,直线l 与y 轴交于点D . (1)求抛物线的函数表达式;(2)设直线l 与抛物线的对称轴的交点为F ,G 是抛物线上位于对称轴右侧的一点,若34AF FB =,且BCG ∆与BCD ∆的面积相等,求点G 的坐标;(3)若在x 轴上有且只有一点P ,使90APB ∠=︒,求k 的值.7.在平面直角坐标系中,直线2y x =+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线()20y ax bx c a =++<经过点A 、B .(1)求a 、b 满足的关系式及c 的值.(2)当0x <时,若()20y ax bx c a =++<的函数值随x 的增大而增大,求a 的取值范围. (3)如图,当1a =-时,在抛物线上是否存在点P ,使PAB ∆的面积为1?若存在,请求出符合条件的所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,已知抛物线y =13x 2+bx +c 经过△ABC 的三个顶点,其中点A (0,1),点B (﹣9,10),AC ∥x 轴,点P 是直线AC 下方抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P 且与y 轴平行的直线l 与直线AB 、AC 分别交于点E 、F ,当四边形AECP 的面积最大时,求点P 的坐标;(3)当点P 为抛物线的顶点时,在直线AC 上是否存在点Q ,使得以C 、P 、Q 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.9.如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点C ,且过点(2,3)D -.点P 、Q 是抛物线2y ax bx c =++上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 在直线OD 下方时,求POD ∆面积的最大值.(3)直线OQ 与线段BC 相交于点E ,当OBE ∆与ABC ∆相似时,求点Q 的坐标.10.如图,已知抛物线经过点A (﹣1,0),B (4,0),C (0,2)三点,点D 与点C 关于x 轴对称,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m ,0),过点P 做x 轴的垂线l 交抛物线于点Q ,交直线BD 于点M .(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;(2)已知点F (0,12),当点P 在x 轴上运动时,试求m 为何值时,四边形DMQF 是平行四边形? (3)点P 在线段AB 运动过程中,是否存在点Q ,使得以点B 、Q 、M 为顶点的三角形与△BOD 相似?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线2y ax bx 2=+-的对称轴是直线x 1=,与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点A 的坐标为()2,0-,点P 为抛物线上的一个动点,过点P 作PD x ⊥轴于点D ,交直线BC 于点E .()1求抛物线解析式;()2若点P 在第一象限内,当OD 4PE =时,求四边形POBE 的面积;()3在()2的条件下,若点M 为直线BC 上一点,点N 为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M 和点N ,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图1,已知抛物线y =﹣x 2+bx +c 与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于C 点,点P 是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P 的横坐标为t .(1)求抛物线的表达式;(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.①求S关于t的函数表达式;②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.13.如图,一次函数1y=x+22分别交y轴、x轴于A、B两点,抛物线y=﹣x2+bx+c过A、B两点.(1)求这个抛物线的解析式;(2)作垂直x轴的直线x=t,在第一象限交直线AB于M,交这个抛物线于N.求当t取何值时,MN有最大值?最大值是多少?(3)在(2)的情况下,以A、M、N、D为顶点作平行四边形,求第四个顶点D的坐标.14.如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)交x轴于A,B(1,0)两点,交y轴于点C,一次函数y=x+3的图象交坐标轴于A,D两点,E为直线AD上一点,作EF⊥x轴,交抛物线于点F(1)求抛物线的解析式;(2)若点F位于直线AD的下方,请问线段EF是否有最大值?若有,求出最大值并求出点E的坐标;若没有,请说明理由;(3)在平面直角坐标系内存在点G,使得G,E,D,C为顶点的四边形为菱形,请直接写出点G的坐标.15.在平面直角坐标系中,O为原点,抛物线2(0)y ax x a=≠经过点3)A-,对称轴为直线l,点O关于直线l的对称点为点B.过点A作直线//AC x轴,交y轴于点C.(Ⅰ)求该抛物线的解析式及对称轴;(Ⅱ)点P在y轴上,当PA PB+的值最小时,求点P的坐标;(Ⅲ)抛物线上是否存在点Q,使得13AOC AOQS S∆∆=,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图1,抛物线的顶点A 的坐标为(1,4),抛物线与x 轴相交于B 、C 两点,与y 轴交于点E (0,3).(1)求抛物线的表达式;(2)已知点F (0,﹣3),在抛物线的对称轴上是否存在一点G ,使得EG +FG 最小,如果存在,求出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.(3)如图2,连接AB ,若点P 是线段OE 上的一动点,过点P 作线段AB 的垂线,分别与线段AB 、抛物线相交于点M 、N (点M 、N 都在抛物线对称轴的右侧),当MN 最大时,求△PON 的面积.17.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)若点D 为抛物线在x 轴负半轴上方的一个动点,求ADE ∆面积的最大值;(3)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP ∆为等腰三角形,若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.18.若二次函数2y ax bx c =++的图象与x 轴分别交于点(3,0)A 、(0,2)B -,且过点(2,2)C -. (1)求二次函数表达式;(2)若点P 为抛物线上第一象限内的点,且4PAB S ∆=,求点P 的坐标;(3)在抛物线上(AB 下方)是否存在点M ,使ABO ABM ∠=∠?若存在,求出点M 到y 轴的距离;若不存在,请说明理由.19.如图,顶点为A1)的抛物线经过坐标原点O,与x轴交于点B.(1)求抛物线对应的二次函数的表达式;(2)过B作OA的平行线交y轴于点C,交抛物线于点D,求证:△OCD≌△OAB;(3)在x轴上找一点P,使得△PCD的周长最小,求出P点的坐标.20.如图,已知抛物线y=﹣14x2﹣12x+2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(1)求点A,B,C的坐标;(2)点E是此抛物线上的点,点F是其对称轴上的点,求以A,B,E,F为顶点的平行四边形的面积;(3)此抛物线的对称轴上是否存在点M,使得△ACM是等腰三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.21.如图,已知直线y=﹣2x+4分别交x轴、y轴于点A、B.抛物线过A、B两点,点P是线段AB 上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.(1)如图1,设抛物线顶点为M,且M的坐标是(12,92),对称轴交AB于点N.①求抛物线的解析式;②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;(2)是否存在这样的点D,使得四边形BOAD的面积最大?若存在,求出此时点D的坐标;若不存在,请说明理由.22.如图,抛物线y =12x 2+bx +c 与直线y =12x +3交于A ,B 两点,交x 轴于C 、D 两点,连接AC 、BC ,已知A (0,3),C (﹣3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l 上找一点M ,使|MB ﹣MD |的值最大,并求出这个最大值;(3)点P 为y 轴右侧抛物线上一动点,连接P A ,过点P 作PQ ⊥P A 交y 轴于点Q ,问:是否存在点P 使得以A ,P ,Q 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.23.如图,在平面直角坐标系xOy 中,一次函数y =x 与二次函数2y x bx =+的图象相交于O 、A 两点,点A (3,3),点M 为抛物线的顶点.(1)求二次函数的表达式;(2)长度为的线段PQ 在线段OA (不包括端点)上滑动,分别过点P 、Q 作x 轴的垂线交抛物线于点P 1、Q 1,求四边形PQQ 1P 1面积的最大值;(3)直线OA 上是否存在点E ,使得点E 关于直线MA 的对称点F 满足S △AOF =S △AOM ?若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.24.抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A 、B 、C ,已知A (﹣1,0),C (0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,P 为线段BC 上一点,过点P 作y 轴平行线,交抛物线于点D ,当△BDC 的面积最大时,求点P 的坐标;(3)如图2,抛物线顶点为E ,EF ⊥x 轴于F 点,M (m ,0)是x 轴上一动点,N 是线段EF 上一点,若∠MNC =90°,请指出实数m 的变化范围,并说明理由.25.如图,抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点N ,过A 点的直线l :y kx n =+与y 轴交于点C ,与抛物线2y x bx c =-++的另一个交点为D ,已知(1,0)(5,6)--,,P点为抛物线2A D﹣上一动点(不与A、D重合).y x bx c=++(1)求抛物线和直线l的解析式;PF y轴交直线(2)当点P在直线l上方的抛物线上时,过P点作PE∥x轴交直线l于点E,作//+的最大值;l于点F,求PE PF(3)设M为直线l上的点,探究是否存在点M,使得以点N、C,M、P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.解:(1)∵直线y =x +4经过A ,C 两点,∴A 点坐标是(﹣4,0),点C 坐标是(0,4),又∵抛物线过A ,C 两点,∴21(4)4024b c c ⎧-⨯--+=⎪⎨⎪=⎩,解得:14b c =-⎧⎨=⎩, ∴抛物线的解析式为2142y x x =--+. (2)①如图1∵2142y x x =--+, ∴抛物线的对称轴是直线x =﹣1.∵以AP ,AO 为邻边的平行四边形的第四个顶点Q 恰好也在抛物线上,∴PQ ∥AO ,PQ =AO =4.∵P ,Q 都在抛物线上,∴P ,Q 关于直线x =﹣1对称,∴P 点的横坐标是﹣3,∴当x =﹣3时,215(3)(3)422y =----+=×, ∴P 点的坐标是53,2⎛⎫- ⎪⎝⎭; ②过P 点作PF ∥OC 交AC 于点F ,∵PF ∥OC ,∴△PEF ∽△OEC ,∴PE PF OE OC=. 又∵3,48PE OE OC ==, ∴3PF 2=,设点F (x ,x +4), ∴2134(4)22x x x ⎛⎫--+-+= ⎪⎝⎭, 化简得:x 2+4x +3=0,解得:x 1=﹣1,x 2=﹣3.当x =﹣1时,92y =;当x =﹣3时,52y =, 即P 点坐标是91,2⎛⎫- ⎪⎝⎭或53,2⎛⎫- ⎪⎝⎭. 又∵点P 在直线y =kx 上,∴9k 2=-或56k =-.2.解:()1抛物线2y x 3=-向右平移一个单位后得到的函数解析式为2y (x 1)3=--, 顶点()M 1,3-,令x 0=,则2y (01)32=--=-,点()A 0,2-,x 3=时,2y (31)3431=--=-=,点()B 3,1;()2过点B 作BE AO ⊥于E ,过点M 作MF AO ⊥于M ,EB EA 3==Q ,EAB EBA 45∠∠∴==o ,同理可求FAM FMA 45∠∠==o ,ABE ∴V ∽AMF V ,AMAF1AB AE 3∴==,又BAM 18045290∠=-⨯=o o o Q ,AM1tan ABM AB 3∠∴==;()3过点P 作PH x ⊥轴于H ,22y (x 1)3x 2x 2=--=--Q ,∴设点()2P x,x 2x 2--,①点P 在x 轴的上方时,2x 2x 21x 3--=,整理得,23x 7x 60--=,解得12x (3=-舍去),2x 3=, ∴点P 的坐标为()3,1;②点P 在x 轴下方时,()2x 2x 21x 3---=,整理得,23x 5x 60--=,解得1x =舍去),2x =,x =时,21x 2x 23--=-=,∴点P 的坐标为.综上所述,点P 的坐标为()3,1或. 3.解:(1)y =﹣x +3,令y =0,则x =3,令x =0,则y =3, 故点B 、C 的坐标为(3,0)、(0,3),将点B 、C 的坐标代入y =x 2+bx +c 并解得:b =﹣4, 故抛物线的表达式为:y =x 2﹣4x +3,令y =0,则x =1或3,故点A (1,0),点P (2,﹣1); (2)过点E 作EH ∥y 轴交BC 于点H ,设点E (x ,x 2﹣4x +3),则点H (x ,﹣x +3)S △CBE =12HE ×OB =12×3×(﹣x +3﹣x 2+4x ﹣3)=32(﹣x 2+3x ), ∵﹣32<0,当x =32时,S △CBE 有最大值,点E (32,﹣34);(3)点C (0,3)、点P (2,﹣1),设点M (2,m ),CP 2=4+16=20,CM 2=4+(m ﹣3)2=m 2﹣6m +13,PM 2=m 2+2m +1, ①当CM =CP 时,20=m 2﹣6m +13,解得:m =7或﹣1(舍去m =﹣1); ②当CP =PM 时,同理可得:m =﹣1±2√5; ③当CM =PM 时,同理可得:m =32;故点M 坐标为:(2,7)或(2,﹣1+2√5 =)或(2,﹣1﹣2√5)或(2,32). 4.解:(1)将B (4,0)代入23y x x m =-++,解得,m =4,∴二次函数解析式为234y x x =-++,令x =0,得y =4, ∴C (0,4);(2)存在,理由:∵B (4,0),C (0,4),∴直线BC 解析式为y =﹣x +4,当直线BC 向上平移b 单位后和抛物线只有一个公共点时,△MBC 面积最大,∴24{34y x by x x =-++=-++,∴24(2)16t --+, ∴△=16﹣4b =0,∴b =4,∴26x y =⎧⎨=⎩,∴M (2,6);(3)①如图,∵点P 在抛物线上,∴设P (m ,234m m -++),当四边形PBQC 是菱形时,点P 在线段BC 的垂直平分线上,∵B (4,0),C (0,4),∴线段BC 的垂直平分线的解析式为y =x , ∴m =234m m -++,∴m =1±,∴P (1+,1+)或P (11;②如图,设点P (t ,234t t -++),过点P 作y 轴的平行线l ,过点C 作l 的垂线, ∵点D 在直线BC 上,∴D (t ,﹣t +4),∵PD =234t t -++﹣(﹣t +4)=24t t -+,BE +CF =4,∴S四边形PBQC =2S△PDC=2(S△PCD+S△BD)=2(12PD×CF+12PD×BE)=4PD=224164(2)16t t t-+--+∵0<t<4,∴当t=2时,S四边形PBQC最大=16.5.解:(1)∵y=mx2+2mx+m-1=m(x+1)2-1,∴抛物线的顶点坐标为(-1,-1).(2)由y=mx2+2mx+m-1和y=mx+m-1可得:mx2+2mx+m-1=mx+m-1,mx2+mx=0,mx(x+1)=0,∵m≠0,∴x1=0,x2=-1.∴抛物线与直线有两个交点.(3)由(2)可得:抛物线与直线交于(-1,-1)和(0,m-1)两点,点P的坐标为(t,mt2+2mt+m-1),点Q的坐标为(t,mt+m-1).①如图1,当-1≤t ≤0时,PQ =2Q P y y mt mt -=--=211()24m t m -++. ∵m >0, 当12t =-时,PQ 有最大值,且最大值为14m . ∵0<m ≤3,∴14m ≤34,即PQ 的最大值为34. ②如图2,当0<t ≤1时,PQ =2P Q y y mt mt -=+=211()24m t m +-. ∵m >0,∴当t =1时,PQ 有最大值,且最大值为2m . ∵0<m ≤3,∴0<2m ≤6,即PQ 的最大值为6. 综上所述,PQ 的最大值为6.6.解:(1)由题可得:5,225, 1.b a c a b c ⎧-=⎪⎪=⎨⎪++=⎪⎩解得1a =,5b =-,5c =. ∴二次函数解析式为:255y x x =-+.(2)作AM x ⊥轴,BN x ⊥轴,垂足分别为,M N ,则34AF MQ FB QN ==.32MQ =Q ,2NQ ∴=,911,24B ⎛⎫⎪⎝⎭, 1,91,24k m k m +=⎧⎪∴⎨+=⎪⎩,解得1,21,2k m ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,1122t y x ∴=+,102D ,⎛⎫ ⎪⎝⎭. 同理,152BC y x =-+. BCD BCG S S ∆∆=Q ,∴①//DG BC (G 在BC 下方),1122DG y x =-+, 2115522x x x ∴-+=-+,即22990x x -+=,123,32x x ∴==.52x >Q ,3x ∴=,()3,1G ∴-. ②G 在BC 上方时,直线23G G 与1DG 关于BC 对称.1211922G G y x ∴=-+,21195522x x x ∴-+=-+,22990x x ∴--=.52x >Q,x ∴=G ∴. 综上所述,点G 坐标为()13,1G -;2G.(3)由题意可得:1k m +=.1m k ∴=-,11y kx k ∴=+-,2155kx k x x ∴+-=-+,即()2540x k x k -+++=.11x ∴=,24x k =+,()24,31B k k k ∴+++.设AB 的中点为'O ,P Q 点有且只有一个,∴以AB 为直径的圆与x 轴只有一个交点,且P 为切点.OP x ∴⊥轴,P ∴为MN 的中点,5,02k P +⎛⎫∴ ⎪⎝⎭. AMP PNB ∆∆Q ∽,AM PNPM BN∴=,••AM BN PN PM ∴=, ()2551314122k k k k k ++⎛⎫⎛⎫∴⨯++=+-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即23650k k +-=,960∆=>.0k >Q ,1k ∴==-+7.解:(1)2y x =+,令0x =,则2y =,令0y =,则2x =-, 故点A 、B 的坐标分别为()2,0-、()0,2,则2c =,则函数表达式为:22y ax bx =++,将点A 坐标代入上式并整理得:21b a =+;(2)当0x <时,若()20y ax bx c a =++<的函数值随x 的增大而增大,则函数对称轴02bx a=-≥,而21b a =+, 即:2102a a +-≥,解得:12a ≥-,故:a 的取值范围为:102a -≤<; (3)当1a =-时,二次函数表达式为:22y x x =--+,过点P 作直线l AB P ,作PQ y P 轴交BA 于点Q ,作PH AB ⊥于点H ,∵OA OB =,∴45BAO PQH ∠=∠=︒,11122PAB S AB PH PQ ∆=⨯⨯=⨯=,则1P Q y y -=,在直线AB 下方作直线m ,使直线m 和l 与直线AB 等距离,则直线m 与抛物线两个交点坐标,分别与点AB 组成的三角形的面积也为1, 故:1P Q y y -=,设点()2,2P x x x --+,则点(),2Q x x +,即:2221x x x --+--=±,解得:1x =-或1-故点()1,2P -或 ()1-+或(1--.8.解:(1)将A (0,1),B (9,10)代入函数解析式得:13×81+9b +c =10,c =1,解得b =−2,c =1, 所以抛物线的解析式y =13x 2−2x +1; (2)∵AC ∥x 轴,A (0,1), ∴13x 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 ,13m 2−2m +1),∴E (m ,m +1), ∴PE =m +1−(13m 2−2m +1)=−13m 2+3m . ∵AC ⊥PE ,AC =6, ∴S 四边形AECP =S △AEC +S △APC =12AC ⋅EF +12AC ⋅PF =12AC ⋅(EF +PF )=12AC ⋅EP =12×6(−13m 2+3m )=−m 2+9m. ∵0<m <6,∴当m =92时,四边形AECP 的面积最大值是814,此时P (9524 ,); (3)∵y =13x 2−2x +1=13(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 上存在满足条件的点Q ,设Q (t ,1)且AB =,AC =6,CP = ∵以C ,P ,Q 为顶点的三角形与△ABC 相似, ①当△CPQ ∽△ABC 时,CQ :AC =CP :AB ,(6−t):6=,解得t =4,所以Q (4,1); ②当△CQP ∽△ABC 时,CQ :AB =CP :AC ,(6−t):6,解得t =−3,所以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).9.解:(1)函数的表达式为:(1)(3)y a x x =+-,将点D 坐标代入上式并解得:1a =,故抛物线的表达式为:223y x x =--…①;(2)设直线PD 与y 轴交于点G ,设点()2,23P m m m --,将点P 、D 的坐标代入一次函数表达式:y sx t =+并解得,直线PD 的表达式为:32y mx m =--,则32OG m =+,()12POD D P S OG x x ∆=⨯-1(32)(2)2m m =+-2132m m =-++, ∵10-<,故POD S ∆有最大值,当14m =时,其最大值为4916; (3)∵3OB OC ==,∴45OCB OBC ︒∠=∠=,∵ABC OBE ∠=∠,故OBE ∆与ABC ∆相似时,分为两种情况:①当ACB BOQ ∠=∠时,4AB =,BC =,AC =, 过点A 作AH ⊥BC 与点H ,1122ABC S AH BC AB OC ∆=⨯⨯=⨯,解得:AH =,∴CH 则tan 2ACB ∠=,则直线OQ 的表达式为: 2 y x =-…②,联立①②并解得:x =,故点Q -或(;②BAC BOQ ∠=∠时,3tan 3tan 1OC BAC BOQ OA ∠====∠, 则直线OQ 的表达式为: 3 y x =-…③,联立①③并解得:x =故点Q 或;综上,点Q -或(或或. 10.解:(1)由抛物线过点A (-1,0)、B (4,0)可设解析式为y =a (x +1)(x -4), 将点C (0,2)代入,得:-4a =2, 解得:a =-12, 则抛物线解析式为y =-12(x +1)(x -4)=-12x 2+32x +2; (2)由题意知点D 坐标为(0,-2), 设直线BD 解析式为y =kx +b ,将B (4,0)、D (0,-2)代入,得:402k b b +⎧⎨-⎩==,解得:122k b ⎧⎪⎨⎪-⎩==, ∴直线BD 解析式为y =12x -2, ∵QM ⊥x 轴,P (m ,0),∴Q (m ,-12m 2+32m +2)、M (m ,12m -2), 则QM =-12m 2+32m +2-(12m -2)=-12m 2+m +4,∵F (0,12)、D (0,-2),∴DF =52, ∵QM ∥DF , ∴当-12m 2+m +4=52时,四边形DMQF 是平行四边形, 解得:m =-1(舍)或m =3,即m =3时,四边形DMQF 是平行四边形; (3)如图所示:∵QM ∥DF , ∴∠ODB =∠QMB , 分以下两种情况:①当∠DOB =∠MBQ =90°时,△DOB ∽△MBQ ,则21=42DO MB OB BQ ==, ∵∠MBQ =90°, ∴∠MBP +∠PBQ =90°, ∵∠MPB =∠BPQ =90°, ∴∠MBP +∠BMP =90°, ∴∠BMP =∠PBQ , ∴△MBQ ∽△BPQ ,∴BM BP BQ PQ=,即214132222m m m -=-++,解得:m 1=3、m 2=4,当m =4时,点P 、Q 、M 均与点B 重合,不能构成三角形,舍去, ∴m =3,点Q 的坐标为(3,2);②当∠BQM =90°时,此时点Q 与点A 重合,△BOD ∽△BQM ′, 此时m =-1,点Q 的坐标为(-1,0);综上,点Q 的坐标为(3,2)或(-1,0)时,以点B 、Q 、M 为顶点的三角形与△BOD 相似.11.解:()1Q 抛物线2y ax bx 2=+-的对称轴是直线x 1=,()A 20-,在抛物线上, 2b 12a(2)220a b ⎧-=⎪∴⎨⎪---=⎩,解得:1412a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,抛物线解析式为211y x x 242=--; ()2令211y x x 2042=--=,解得:1x 2=-,2x 4=,当x 0=时,=-y2,()B 40∴,,()C 02-,,设BC 的解析式为y kx b =+,则402k b b +=⎧⎨=-⎩,解得:122k b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,1y x 22∴=-,设()D m 0,,DP //y Q 轴,1E m m 22⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,,211P m m m 242⎛⎫-- ⎪⎝⎭,,OD 4PE =Q ,2111m 4m m 2m 2422⎛⎫∴=---+ ⎪⎝⎭,m 5∴=或m 0(=舍去), ()D 50,∴,7P 54⎛⎫ ⎪⎝⎭,,1E 52⎛⎫⎪⎝⎭,,∴S 四边形POBE OPD EBD 171133S S 5124228=-=⨯⨯-⨯⨯=V V ; ()3存在,设1M n n 22⎛⎫- ⎪⎝⎭,, ①以BD 为对角线,如图1,Q 四边形BNDM 是菱形,MN ∴垂直平分BD ,1n 42∴=+, 91M 24⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,,M Q ,N 关于x 轴对称,91N 24⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,;②以BD 为边,如图2,Q 四边形BNDM 是菱形,MN //BD ∴,MN BD MD 1===,过M 作MH x ⊥轴于H ,222MH DH DM ∴+=,即2221(n 2)(n 5)12-+-=,1n 4(∴=不合题意),2n 5.6=,4N 4.65⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,,同理221(n 2)(4n)12-+-=,1n 4∴=+不合题意,舍去),2n 4=,N 5⎛∴ ⎝, ③以BD 为边,如图3,过M 作MH x ⊥轴于H ,222MH BH BM ∴+=,即2221(n 2)(n 4)12-+-=,1n 4∴=+2n 4=-不合题意,舍去),N 5⎛∴ ⎝,综上所述,当91N 24⎛⎫- ⎪⎝⎭,或44.65⎛⎫ ⎪⎝⎭,或5⎛⎝或5⎛+ ⎝,以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是菱形.12.解:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)代入y =﹣x 2+bx +c ,得10930b c b c -++=⎧⎨-++=⎩,解得:23b c =⎧⎨=⎩,∴抛物线的表达式为y =﹣x 2+2x +3;(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴抛物线的对称轴为直线x=1,当t=2时,点C、P关于直线l对称,此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,∵抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,∴点C的坐标为(0,3),点P的坐标为(2,3),∴点M的坐标为(1,6);当t≠2时,不存在,理由如下:若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为0,∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2,又∵t≠2,∴不存在;(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F.设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,得303m nn+=⎧⎨=⎩,解得:13mn=-⎧⎨=⎩,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),∴点F的坐标为(t,﹣t+3),∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,∴S=12PF•OB=﹣32t2+92t=﹣32(t﹣32)2+278;②∵﹣32<0,∴当t=32时,S取最大值,最大值为278.∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴线段BC=,∴P点到直线BC278=,此时点P的坐标为(32,154).13.解:(1)∵1y=x+22-分别交y轴、x轴于A、B两点,∴A、B点的坐标为:A(0,2),B(4,0).将x=0,y=2代入y=﹣x2+bx+c得c=2;将x=4,y=0代入y=﹣x2+bx+c得0=﹣16+4b+2,解得b=72.∴抛物线解析式为:y=﹣x2+72x+2.(2)如图1,设MN 交x 轴于点E ,则E (t ,0),BE =4﹣t . ∵OA 21tan ABO OB 42∠===, ∴ME =BE •tan ∠ABO =(4﹣t )×12=2﹣12t . 又∵N 点在抛物线上,且x N =t ,∴y N =﹣t 2+72t +2. ∴()222N 1MN y ME t t 22t t 4t=t 2+42=-=-++--=-+--(). ∴当t =2时,MN 有最大值4.(3)由(2)可知,A (0,2),M (2,1),N (2,5). 如图2,以A 、M 、N 、D 为顶点作平行四边形,D 点的可能位置有三种情形.(i)当D在y轴上时,设D的坐标为(0,a),由AD=MN,得|a﹣2|=4,解得a1=6,a2=﹣2,从而D为(0,6)或D(0,﹣2).(ii)当D不在y轴上时,由图可知D为D1N与D2M的交点,由D1(0,6),N(2,5)易得D1N的方程为y=12x+6;由D2(0,﹣2),M(2,1)D2M的方程为y=32x﹣2.由两方程联立解得D为(4,4).综上所述,所求的D点坐标为(0,6),(0,﹣2)或(4,4).14.解:(1)将y=0代入y=x+3,得x=﹣3.∴点A的坐标为(﹣3,0).设抛物线的解析式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2),点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(1,0),∴y=a(x+3)(x﹣1).∵点C的坐标为(0,﹣1),∴﹣3a=﹣1,得a=13,∴抛物线的解析式为y=13x2+23x﹣1;(2)设点E的坐标为(m,m+3),线段EF的长度为y,则点F的坐标为(m,13m2+23m﹣1)∴y=(m+3)﹣( 13m2+23m﹣1)=﹣13m2+13m+4即y=-13(m﹣12) 2+4912,此时点E的坐标为(12,72);(3)点G的坐标为(2,1),(﹣,﹣﹣1),,﹣1),(﹣4,3).理由:①如图1,当四边形CGDE为菱形时.∴EG垂直平分CD∴点E的纵坐标y=132-+=1,将y=1带入y=x+3,得x=﹣2.∵EG关于y轴对称,∴点G的坐标为(2,1);②如图2,当四边形CDEG为菱形时,以点D为圆心,DC的长为半径作圆,交AD于点E,可得DC=DE,构造菱形CDEG设点E的坐标为(n,n+3),点D的坐标为(0,3)∴DE∵DE=DC=4,4,解得n1=﹣,n2=.∴点E的坐标为(﹣,﹣+3)或,+3)将点E向下平移4个单位长度可得点G,点G的坐标为(﹣,﹣﹣1)(如图2)或,﹣1)(如图3)③如图4,“四边形CDGE为菱形时,以点C为圆心,以CD的长为半径作圆,交直线AD于点E,设点E的坐标为(k,k+3),点C的坐标为(0,﹣1).∴EC∵EC=CD=4,∴2k2+8k+16=16,解得k1=0(舍去),k2=﹣4.∴点E的坐标为(﹣4,﹣1)将点E上移1个单位长度得点G.∴点G的坐标为(﹣4,3).综上所述,点G的坐标为(2,1),(﹣,﹣﹣1),,﹣1),(﹣4,3).15.解:(Ⅰ)∵2(0) y ax x a=≠经过点3)A-,∴23a-=⨯-,解得12a=,∴抛物线的解析式为212y x x=,∵22bxa=-==∴抛物线的对称轴为直线x=.(Ⅱ)∵点(0,0)O,对称轴为x=,∴点O关于对称轴的对称点B点坐标为.作点B关于轴的对称点1B,得1(B-,设直线AB1的解析式为y kx b=+,把点3)A-,点1(B-代入得3bb⎧-=+⎪⎨=-+⎪⎩,解得94kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴94y x=-.∴直线94y x=-与y轴的交点即为P点.令0x =得9y 4=-,∵P 点坐标为9(0,)4-.(Ⅲ)∵3)A -,//AC x 轴,∴AC =,3OC =,∴11322AOC S OC AC ∆=⋅=⋅=又∵13AOC AOQ S S ∆∆=,∴3AOQ AOC S S ∆∆==.设Q 点坐标为21(,)2m m , 如图情况一,作QR CA ⊥,交CA 延长线于点R ,∵AOQ AOC AQR OCRQ S S S S ∆∆∆=--=梯形∴(211113332222m m m ⎛⎫⋅++-- ⎪ ⎪⎭⎝2132m ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭化简整理得2180m --=,解得1m =2m =-.如图情况二,作QN AC ⊥,交AC 延长线于点N ,交x 轴于点M ,∵AOQ AQN QMO OMNA S S S S ∆∆∆=--=梯形,∴221111m)3()2222m m m ⎛⎫⎛⎫--+--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3()2m m --=,化简整理得2180m --=,解得1m =2m =-,∴Q 点坐标为或(-,∴抛物线上存在点Q ,使得13AOC AOQ S S ∆∆=.16.解:(1)设抛物线的表达式为:y =a (x ﹣1)2+4, 把(0,3)代入得:3=a (0﹣1)2+4, a =﹣1,∴抛物线的表达式为:y =﹣(x ﹣1)2+4=﹣x 2+2x +3;(2)存在,如图1,作E 关于对称轴的对称点E ',连接E 'F 交对称轴于G ,此时EG +FG 的值最小. ∵E (0,3),∴E '(2,3),设EF 的解析式为y =k ′x +b ′,把F (0,﹣3),E '(2,3)分别代入,得332b k b ''-=+'=⎧⎨⎩,解得33k b =⎧⎨=-''⎩,所以E 'F 的解析式为:y =3x ﹣3, 当x =1时,y =3×1﹣3=0,∴G (1,0); (3)如图2.设AB 的解析式为y =k ″x +b ″,把A (1,4),B (3,0)分别代入,得403k b k b ''''''''=+⎧⎨=+⎩,解得26k b ''''=-⎧⎨=⎩,所以AB 的解析式为:y =﹣2x +6, 过N 作NH ⊥x 轴于H ,交AB 于Q ,设N (m ,﹣m 2+2m +3),则Q (m ,﹣2m +6),(1<m <3), ∴NQ =(﹣m 2+2m +3)﹣(﹣2m +6)=﹣m 2+4m ﹣3, ∵AD ∥NH ,∴∠DAB =∠NQM ,∵∠ADB =∠QMN =90°,∴△QMN ∽△ADB ,∴QN AB MN BD =,∴2m 4m 3MN -+-=∴MN =(m ﹣2)2Q 0, ∴当m =2时,MN 有最大值;过N 作NG ⊥y 轴于G ,∵∠GPN =∠ABD ,∠NGP =∠ADB =90°,∴△NGP ∽△ADB , ∴PG BD 21NG AD 42===,∴PG 12=NG 12=m , ∴OP =OG ﹣PG =﹣m 2+2m +312-m =﹣m 232+m +3, ∴S △PON 12=OP •GN 12=(﹣m 232+m +3)•m , 当m =2时,S △PON 12=⨯2(﹣4+3+3)=2.17.解:(1)∵二次函数y =ax 2+bx +c 经过点A (﹣4,0)、B (2,0),C (0,6),∴16404206a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:34326a b c ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩,所以二次函数的解析式为:y =233642x x --+; (2)由A (﹣4,0),E (0,﹣2),可求AE 所在直线解析式为y =122x --, 过点D 作DN ⊥x 轴,交AE 于点F ,交x 轴于点G ,过点E 作EH ⊥DF ,垂足为H ,如图,设D (m ,233642m m --+),则点F (m ,122m --), ∴DF =233642m m --+﹣(122m --)=2384m m --+, ∴S △ADE =S △ADF +S △EDF =12×DF ×AG +12DF ×EH =12×DF ×AG +12×DF ×EH =12×4×DF =2×(2384m m --+) =23250233m -++(), ∴当m =23-时,△ADE 的面积取得最大值为503. (3)y =233642x x --+的对称轴为x =﹣1,设P (﹣1,n ),又E (0,﹣2),A (﹣4,0),可求P A PE ,AE =,分三种情况讨论:当P A =PE n =1,此时P (﹣1,1);当P A =AE =,解得:n =,此时点P 坐标为(﹣1,);当PE =AE =,解得:n =﹣2,此时点P 坐标为:(﹣1,﹣2).综上所述:P 点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,),(﹣1,﹣2). 18.解:(l )因为抛物线2y ax bx c =++过点(0,2)-,∴2c =-,又因为抛物线过点(3,0),(2,2)-∴93204222a b a b +-=⎧⎨+-=-⎩解,得2343a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩所以,抛物线表达式为224233y x x =-- (2)连接PO ,设点224,233P m m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 则PAB POA AOB POB S S S S ∆∆∆∆=+-21241132********m m m ⎛⎫=⨯⋅--+⨯⨯-⨯⋅ ⎪⎝⎭ 23m m =-由题意得234m m -= ∴4m =或1m =-(舍) ∴224102333m m --=∴点P 的坐标为104,3⎛⎫⎪⎝⎭.(3)设直线AB 的表达式为y kx n =+,因直线AB 过点(3,0)A 、(0,2)B -,∴302k n n +=⎧⎨=-⎩解,得232k n ⎧=⎪⎨⎪=-⎩所以AB 的表达式为223y x =- 设存在点M 满足题意,点M 的坐标为224,233t t t ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,过点M 作ME y ⊥轴,垂足为E ,作MD x ⊥轴交AB 于点D ,则D 的坐标为2,23t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭,2223MD t t =-+,22433BE t t =-+.又MD y P 轴 ∴ABO MDB ∠=∠ 又∵ABO ABM ∠=∠ ∴MDB ABM ∠=∠。
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二次函数与几何综合题目背景07年课改后,最后一题普遍为抛物线和几何结合(主要是与三角形结合)的代数几何综合题,计算量较大。
几何题可能想很久都不能动笔,而代数题则可以想到哪里写到哪里,这就让很多考生能够拿到一些步骤分。
因此,课改之后,武汉市数学中考最后一题相对来说要比以前简单不少,而这也符合教育部要求给学生减轻负担的主旨,因此也会继续下去。
要做好这最后一题,主要是要在有限的时间里面找到的简便的计算方法。
要做到这一点,一是要加强本身的观察力,二是需要在平时要多积累一些好的算法,并能够熟练运用,最后就是培养计算的耐心,做到计算又快又准。
题型分析题目分析及对考生要求(1)第一问通常为求点坐标、解析式:本小问要求学生能够熟练地掌握待定系数法求函数解析式,属于送分题。
(2)第二问为代数几何综合题,题型不固定。
解题偏代数,要求学生能够熟练掌握函数的平移,左加右减,上加下减。
要求学生有较好的计算能力,能够把题目中所给的几何信息进行转化,得到相应的点坐标,再进行相应的代数计算。
(3)第三问为几何代数综合,题型不固定。
解题偏几何,要求学生能够对题目所给条件进行转化,合理设参数,将点坐标转化为相应的线段长,再根据题目条件合理构造相似、全等,或者利用锐角三角函数,将这些线段与题目构建起联系,再进行相应计算求解,此处要求学生能够熟练运用韦达定理,本小问综合性较强。
在我们解题时,往往有一些几何条件,我们直接在坐标系中话不是很好用,这时我们需要对它进行相应的条件转化,变成方便我们使用的条件,以下为两种常见的条件转化思想。
1、遇到面积条件:a.不规则图形先进行分割,变成规则的图形面积;b.在第一步变化后仍不是很好使用时,根据同底等高,或者等底同高的三角形面积相等这一性质,将面积进行转化;c.当面积转化为一边与坐标轴平行时,以这条边为底,根据面积公式转化为线段条件。
2、遇到角度条件:找到所有与这些角相等的角,以这些角为基础构造相似、全等或者利用锐角三角函数,转化为线段条件。
二次函数与三角形综合【例1】.(2012武汉中考)如图1,点A为抛物线C1:y=x2﹣2的顶点,点B的坐标为(1,0)直线AB交抛物线C1于另一点C(1)求点C的坐标;(2)如图1,平行于y轴的直线x=3交直线AB于点D,交抛物线C1于点E,平行于y轴的直线x=a交直线AB于F,交抛物线C1于G,若FG:DE=4:3,求a的值;(3)如图2,将抛物线C1向下平移m(m>0)个单位得到抛物线C2,且抛物线C2的顶点为点P,交x轴于点M,交射线BC于点N.NQ⊥x轴于点Q,当NP平分∠MNQ 时,求m的值.考点:二次函数综合题。
解答:解:(1)当x=0时,y=﹣2;∴A(0,﹣2).设直线AB的解析式为y=kx+b,则:,解得∴直线AB解析式为y=2x﹣2.∵点C为直线y=2x﹣2与抛物线y=x2﹣2的交点,则点C的横、纵坐标满足:,解得、(舍)∴点C的坐标为(4,6).(2)直线x=3分别交直线AB和抛物线C1于D.E两点.∴y D=4,y E=,∴DE=.∵FG=DE=4:3,∴FG=2.∵直线x=a分别交直线AB和抛物线C1于F、G两点.∴y F=2a﹣2,y G=a2﹣2∴FG=|2a﹣a2|=2,解得:a1=2,a2=﹣2+2,a3=2﹣2.(3)设直线MN交y轴于T,过点N做NH⊥y轴于点H;设点M的坐标为(t,0),抛物线C2的解析式为y=x2﹣2﹣m;∴0=﹣t2﹣2﹣m,∴﹣2﹣m=﹣t2.∴y=x2﹣t2,∴点P坐标为(0,﹣t2).∵点N是直线AB与抛物线y=x2﹣t2的交点,则点N的横、纵坐标满足:,解得、(舍)∴N(2﹣t,2﹣2t).NQ=2﹣2t,MQ=2﹣2t,∴MQ=NQ,∴∠MNQ=45°.∴△MOT、△NHT均为等腰直角三角形,∴MO=OT,HT=HN∴OT=4,NT=﹣,NH=(2﹣t),PT=﹣t+t2.∵PN平分∠MNQ,∴PT=NT,∴﹣t+t2=(2﹣t),∴t1=﹣2,t2=2(舍)﹣2﹣m=﹣t2=﹣(﹣2)2,∴m=2.【例2】.(2011武汉中考)如图1,抛物线y=ax2+bx+3经过A(-3,0),B(-1,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为M,直线y=-2x+9与y轴交于点C,与直线OM 交于点 D.现将抛物线平移,保持顶点在直线OD上.若平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点,求它的顶点横坐标的值或取值范围;(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△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.【例3】. (2010武汉中考)如图,拋物线y 1=ax 2-2ax +b 经过A(-1,0),C(2,23)两点,与x 轴交于另一点B ; (1) 求此拋物线的解析式;(2) 若拋物线的顶点为M ,点P 为线段OB 上一动点(不与点B 重合),点Q 在线段MB 上移动,且∠MPQ=45︒,设线段OP=x ,MQ=22y 2,求y 2与x 的函数关系式,并直接写出自变量x 的取值范围;(3) 在同一平面直角坐标系中,两条直线x=m ,x=n 分别与拋物线交于点E ,G ,与(2)中的函数图像交于点F ,H 。
问四边形EFHG 能否为平行四边形?若能,求m ,n 之间的数量关系;若不能,请说明理由。
25. 解:(1) ∵拋物线y 1=ax 2-2ax +b 经过A(-1,0),C(0,23)两点,∴⎪⎩⎪⎨⎧==++2302b b a a ,∴a= -21, b=23,∴拋物线的解析式为y 1= -21x 2+x +23。
(2) 作MN ⊥AB ,垂足为N 。
由y 1= -21x 2+x +23易得M(1,2),N(1,0),A(-1,0),B(3,0),∴AB=4,MN=BN=2,MB=22, ∠MBN=45︒。
根据勾股定理有BM 2-BN 2=PM 2-PN 2。
∴(22)2-22=PM 2= -(1-x)2… ,又∠MPQ=45︒=∠MBP , ∴△MPQ~△MBP,∴PM 2=MQ ⨯MB=22y 2⨯22… 。
由 、 得y 2=21x 2-x +25。
∵0≤x<3,∴y 2与x 的函数关系式为y 2=21x 2-x +25(0≤x<3)。
(3) 四边形EFHG 可以为平行四边形,m 、n 之间的数量关系是 m +n=2(0≤m ≤2,且m ≠1)。
∵点E 、G 是抛物线y 1= -21x 2+x +23分别与直线x=m ,x=n 的交点,∴点E 、G 坐标为E(m ,-21m 2+m +23),G(n ,-21n 2+n +23)。
同理,点F 、H 坐标为F(m ,21m 2-m +25),H(n ,21n 2-n +25)。
∴EF=21m 2-m +25-(-21m 2+m +23)=m 2-2m +1,GH=21n 2-n +25-(-21n 2+n +23)=n 2-2n +1。
∵四边形EFHG 是平行四边形,EF=GH 。
∴m 2-2m +1=n 2-2n +1,∴(m +n -2)(m -n)=0。
由题意知m ≠n ,∴m +n=2 (0≤m ≤2,且m ≠1)。
因此,四边形EFHG 可以为平行四边形,m 、n 之间的数量关系是m +n=2 (0≤m ≤2,且m ≠1)。
【例4】. (2009武汉中考)如图,抛物线经过、两点,与轴交于另一点. (1)求抛物线的解析式;(2)已知点在第一象限的抛物线上,求点关于直线对称的点的坐标; (3)在(2)的条件下,连接,点为抛物线上一点,且,求点的坐标.25.解:(1)抛物线经过,解得抛物线的解析式为.(2)点在抛物线上,,即,或.点在第一象限,点的坐标为. 由(1)知. 设点关于直线的对称点为点.,,且,, 点在轴上,且.,. 即点关于直线对称的点的坐标为(0,1).(3)方法一:作于,于.由(1)有:, .,且.,24y ax bx a =+-(10)A -,(04)C ,x B (1)D m m +,D BC BD P 45DBP ∠=°P 24y ax bx a =+-(10)A -,(0C 404 4.a b a a --=⎧∴⎨-=⎩,13.a b =-⎧⎨=⎩,∴234y x x =-++(1)D m m +,2134m m m ∴+=-++2230m m --=1m ∴=-3m =D ∴D (34),45OA OB CBA =∴∠=,°D BC E (04)C ,CD AB ∴∥3CD =45ECB DCB ∴∠=∠=°E ∴y 3CE CD ==1OE ∴=(01)E ∴,D BC PF AB ⊥F DE BC ⊥E 445OB OC OBC ==∴∠=,°45DBP CBD PBA ∠=∴∠=∠°,(04)(34)C D ,,,CD OB ∴∥3CD =45DCE CBO ∴∠=∠=°2DE CE ∴==,. 设,则,,. 点在抛物线上,,(舍去)或,. 方法二:过点作的垂线交直线于点,过点作轴于.过点作于.. ,又,.,,. 由(2)知,. ,直线的解析式为.解方程组得 点的坐标为.4OB OC ==BC ∴=BE BC CE ∴=-=3tan tan 5DE PBF CBD BE ∴∠=∠==3PF t =5BF t =54OF t ∴=-(543)P t t ∴-+,P ∴23(54)3(54)4t t t =--++-++0t ∴=2225t =266525P ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,D BD PB Q D DH x ⊥H Q QG DH ⊥G 45PBD QD DB ∠=∴=°,QDG BDH ∴∠+∠90=°90DQG QDG ∠+∠=°DQG BDH ∴∠=∠QDG DBH ∴△≌△4QG DH ∴==1DG BH ==(34)D ,(13)Q ∴-,(40)B ,∴BP 31255y x =-+23431255y x x y x ⎧=-++⎪⎨=-+⎪⎩,,1140x y =⎧⎨=⎩,;222566.25x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴P 266525⎛⎫- ⎪⎝⎭,【例5】.(2011年四调)如果抛物线C1的顶点在抛物线C2上,同时,抛物线C2的顶点在抛物线C1上,那么,我们称抛物线C1与C2关联.(1)已知抛物线①y=x2+2x﹣1,判断下列抛物线②y=﹣x2+2x+1;③y=x2+2x+1与已知抛物线①是否关联,并说明理由.(2)抛物线C1:y=(x+1)2﹣2,动点P的坐标为(t,2),将抛物线绕点P(t,2)旋转180°得到抛物线C2,若抛物线C1与C2关联,求抛物线C2的解析式.(3)A为抛物线C1:y=(x+1)2﹣2的顶点,B为与抛物线C1关联的抛物线顶点,是否存在以AB为斜边的等腰直角△ABC,使其直角顶点C在y轴上?若存在,求出C点的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题。