【人教版】2017年中考数学:拓展题型-二次函数综合题(含答案解析)
2017中考数学复习----二次函数综合题
2017中考数学复习----二次函数综合题1.如图,在△ABC中,∠BAC=90,BC∥x轴,抛物线y=ax2﹣2ax+3经过△ABC的三个顶点,并且与x轴交于点D、E,点A为抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接CD,在抛物线的对称轴上是否存在一点P使△PCD为直角三角形?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.3.如图,已知直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B.抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B 两点,与x轴交于另一个点C,对称轴与直线AB交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)在第三象限内、F为抛物线上一点,以A、E、F为顶点的三角形面积为4,求点F的坐标;(3)连接B、C,点P是线段,AB上一点,作PQ平行于x轴交线段BC于点Q,过P作PM ⊥x轴于M,过Q作QN⊥x轴于N,求矩形PQNM面积的最大值和P点的坐标.2.如图,抛物线y=x2+bx﹣2与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且A(﹣1,0).(1)求抛物线的函数关系式及顶点D的坐标;(2)若点M是抛物线对称轴上的一个动点,求CM+AM的最小值.4.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣x﹣2的顶点为点D,与直线y=kx在第一象限内交于点A,且点A的横坐标为4;直线OA与抛物线的对称轴交于点C.(1)求△AOD的面积;(2)若点F为线段OA上一点,过点F作EF∥CD交抛物线于点E,求线段EF的最大值及此时点E坐标;(3)如图2,点P为该抛物线在第四象限部分上一点,且∠POA=45°,求出点P的坐标.5.如图,已知抛物线L1:y1=x2,平移后经过点A(﹣1,0),B(4,0)得到抛物线L2,与y轴交于点C.(1)求抛物线L2的解析式;(2)判断△ABC的形状,并说明理由;(3)点P为抛物线L2上的动点,过点P作PD⊥x轴,与抛物线L1交于点D,是否存在PD=2OC?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.7.如图,已知抛物线与x轴交于A (﹣4,0)和B(1,0)两点,与y轴交于C点.(1)求此抛物线的解析式;(2)若P为抛物线上A、C两点间的一个动点,过P作y轴的平行线,交AC于Q点,当P点运动到什么位置时,线段PQ的长最大,并求此时P点的坐标.6.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为P(1,﹣4),在x轴上截得的线段AB长为4个单位,OA<OB,抛物线与y轴交于点C.(1)求这个函数解析式;(2)试确定以B、C、P为顶点的三角形的形状;(3)已知在对称轴上存在一点F使得△ACF周长最小,请写出F点的坐标.8.如图,抛物线y=﹣x2+ax+8(a≠0)于x轴从左到右交于点A,B于y轴交于点C于直线y=kx+b 交于点c和点D(m,5),tan∠DCO=1。
2017年中考数学备考专题复习二次函数的应用含解析
二次函数的应用一、单选题(共12题;共24分)1、(2016•天津)已知二次函数y=(x﹣h)2+1(h为常数),在自变量x的值满足1≤x≤3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为5,则h的值为()A、1或﹣5B、﹣1或5C、1或﹣3D、1或32、(2016•滨州)在平面直角坐标系中,把一条抛物线先向上平移3个单位长度,然后绕原点选择180°得到抛物线y=x2+5x+6,则原抛物线的解析式是()A、y=﹣(x﹣)2﹣B、y=﹣(x+ )2﹣C、y=﹣(x﹣)2﹣D、y=﹣(x+ )2+3、(2016•宁波)已知函数y=ax2﹣2ax﹣1(a是常数,a≠0),下列结论正确的是()A、当a=1时,函数图象过点(﹣1,1)B、当a=﹣2时,函数图象与x轴没有交点C、若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而减小D、若a<0,则当x≤1时,y随x的增大而增大4、(2016•黄石)以x为自变量的二次函数y=x2﹣2(b﹣2)x+b2﹣1的图象不经过第三象限,则实数b的取值范围是()A 、b≥B、b≥1或b≤﹣1C、b≥2D、1≤b≤25、某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件.市场调查反映,如果调整商品售价,每降价1元,每星期可多卖出20件.设每件商品降价x元后,每星期售出商品的总销售额为y元,则y与x的关系式为()A、y=60(300+20x)B、y=(60﹣x)(300+20x)C、y=300(60﹣20x)D、y=(60﹣x)(300﹣20x)6、(2016•达州)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0),与y轴的交点B在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间(不包括这两点),对称轴为直线x=1.下列结论:①abc>0②4a+2b+c>0③4ac﹣b2<8a④ <a<⑤b>c.其中含所有正确结论的选项是()A、①③B、①③④C、②④⑤D、①③④⑤7、(2016•眉山)若抛物线y=x2﹣2x+3不动,将平面直角坐标系xOy先沿水平方向向右平移一个单位,再沿铅直方向向上平移三个单位,则原抛物线图象的解析式应变为()A、y=(x﹣2)2+3B、y=(x﹣2)2+5C、y=x2﹣1D、y=x2+48、(2016•张家界)在同一平面直角坐标系中,函数y=ax+b与y=ax2﹣bx的图象可能是()A 、B 、C 、D 、9、(2016•常德)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:①b<0;②c>0;③a+c <b;④b2﹣4ac>0,其中正确的个数是()A、1B、2C、3D、410、(2016•呼和浩特)已知a≥2,m2﹣2am+2=0,n2﹣2an+2=0,则(m﹣1)2+(n﹣1)2的最小值是()A、6B、3C、﹣3D、011、(2016•攀枝花)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)图象的顶点为D,其图象与x轴的交点A、B的横坐标分别为﹣1和3,则下列结论正确的是()A、2a﹣b=0B、a+b+c>0C、3a﹣c=0D、当a= 时,△ABD是等腰直角三角形12、(2016•安顺)某校校园内有一个大正方形花坛,如图甲所示,它由四个边长为3米的小正方形组成,且每个小正方形的种植方案相同.其中的一个小正方形ABCD如图乙所示,DG=1米,AE=AF=x 米,在五边形EFBCG区域上种植花卉,则大正方形花坛种植花卉的面积y与x的函数图象大致是()A 、B 、C 、D 、二、填空题(共5题;共5分)13、(2016•河南)已知A(0,3),B(2,3)是抛物线y=﹣x2+bx+c上两点,该抛物线的顶点坐标是________.14、(2016•丹东)某公司今年4月份营业额为60万元,6月份营业额达到100万元,设该公司5、6两个月营业额的月均增长率为x,则可列方程为________.15、(2016•大庆)直线y=kx+b与抛物线y= x2交于A(x1, y1)、B(x2, y2)两点,当OA⊥OB时,直线AB恒过一个定点,该定点坐标为________.16、(2016•内江)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,且P=|2a+b|+|3b﹣2c|,Q=|2a﹣b|﹣|3b+2c|,则P,Q的大小关系是________.17、(2016•十堰)已知关于x的二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣2,y1),(﹣1,y2),(1,0),且y1<0<y2,对于以下结论:①abc>0;②a+3b+2c≤0;③对于自变量x的任意一个取值,都有x2+x≥﹣;④在﹣2<x<﹣1中存在一个实数x0,使得x0=﹣,其中结论错误的是________ (只填写序号).三、综合题(共5题;共65分)18、(2016•淮安)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与坐标轴交于A、B、C三点,其中点A的坐标为(0,8),点B的坐标为(﹣4,0).(1)求该二次函数的表达式及点C的坐标;(2)点D的坐标为(0,4),点F为该二次函数在第一象限内图象上的动点,连接CD、CF,以CD、CF为邻边作平行四边形CDEF,设平行四边形CDEF的面积为S.①求S的最大值;②在点F的运动过程中,当点E落在该二次函数图象上时,请直接写出此时S的值.19、(2016•义乌)课本中有一个例题:有一个窗户形状如图1,上部是一个半圆,下部是一个矩形,如果制作窗框的材料总长为6m,如何设计这个窗户,使透光面积最大?这个例题的答案是:当窗户半圆的半径约为0.35m时,透光面积最大值约为1.05m2.我们如果改变这个窗户的形状,上部改为由两个正方形组成的矩形,如图2,材料总长仍为6m,利用图3,解答下列问题:(1)若AB为1m,求此时窗户的透光面积?(2)与课本中的例题比较,改变窗户形状后,窗户透光面积的最大值有没有变大?请通过计算说明.20、(2016•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx经过两点A(﹣1,1),B (2,2).过点B作BC∥x轴,交抛物线于点C,交y轴于点D.(1)求此抛物线对应的函数表达式及点C的坐标;(2)若抛物线上存在点M,使得△BCM的面积为,求出点M的坐标;(3)连接OA、OB、OC、AC,在坐标平面内,求使得△AOC与△OBN相似(边OA与边OB对应)的点N 的坐标.21、(2016•扬州)如图1,二次函数y=ax2+bx的图象过点A(﹣1,3),顶点B的横坐标为1.(1)求这个二次函数的表达式;(2)点P在该二次函数的图象上,点Q在x轴上,若以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标;(3)如图3,一次函数y=kx(k>0)的图象与该二次函数的图象交于O、C两点,点T为该二次函数图象上位于直线OC下方的动点,过点T作直线TM⊥OC,垂足为点M,且M在线段OC上(不与O、C重合),过点T作直线TN∥y轴交OC于点N.若在点T运动的过程中,为常数,试确定k的值.22、(12分)(2016•重庆)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+ x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E.(1)判断△ABC的形状,并说明理由;(2)经过B,C两点的直线交抛物线的对称轴于点D,点P为直线BC上方抛物线上的一动点,当△PCD 的面积最大时,Q从点P出发,先沿适当的路径运动到抛物线的对称轴上点M处,再沿垂直于抛物线对称轴的方向运动到y轴上的点N处,最后沿适当的路径运动到点A处停止.当点Q的运动路径最短时,求点N的坐标及点Q经过的最短路径的长;(3)如图2,平移抛物线,使抛物线的顶点E在射线AE上移动,点E平移后的对应点为点E′,点A的对应点为点A′,将△AOC绕点O顺时针旋转至△A1OC1的位置,点A,C的对应点分别为点A1,C1,且点A1恰好落在AC上,连接C1A′,C1E′,△A′C1E′是否能为等腰三角形?若能,请求出所有符合条件的点E′的坐标;若不能,请说明理由.答案解析部分一、单选题【答案】B【考点】二次函数的最值【解析】【解答】解:∵当x>h时,y随x的增大而增大,当x<h时,y随x的增大而减小,∴①若h<1≤x≤3,x=1时,y取得最小值5,可得:(1﹣h)2+1=5,解得:h=﹣1或h=3(舍);②若1≤x≤3<h,当x=3时,y取得最小值5,可得:(3﹣h)2+1=5,解得:h=5或h=1(舍).综上,h的值为﹣1或5,故选:B.【分析】本题主要考查二次函数的性质和最值,根据二次函数的性质和最值分类讨论是解题的关键.由解析式可知该函数在x=h时取得最小值1、x>h时,y随x的增大而增大、当x<h时,y 随x的增大而减小,根据1≤x≤3时,函数的最小值为5可分如下两种情况:①若h<1≤x≤3,x=1时,y取得最小值5;②若1≤x≤3<h,当x=3时,y取得最小值5,分别列出关于h的方程求解即可.【答案】A【考点】二次函数图象与几何变换【解析】【解答】解:∵抛物线的解析式为:y=x2+5x+6,∴绕原点选择180°变为,y=﹣x2+5x﹣6,即y=﹣(x﹣)2+ ,∴向下平移3个单位长度的解析式为y=﹣(x﹣)2+ ﹣3=﹣(x﹣)2﹣.故选A.【分析】先求出绕原点旋转180°的抛物线解析式,求出向下平移3个单位长度的解析式即可.本题考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知二次函数的图象旋转及平移的法则是解答此题的关键.【答案】D【考点】二次函数的图象,二次函数的性质【解析】【解答】解:A、∵当a=1,x=﹣1时,y=1+2﹣1=2,∴函数图象不经过点(﹣1,1),故错误;B、当a=﹣2时,∵△=42﹣4×(﹣2)×(﹣1)=8>0,∴函数图象与x轴有两个交点,故错误;C、∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,∴若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而增大,故错误;D、∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,∴若a<0,则当x≤1时,y随x的增大而增大,故正确;故选D.【分析】把a=1,x=﹣1代入y=ax2﹣2ax﹣1,于是得到函数图象不经过点(﹣1,1),根据△=8>0,得到函数图象与x轴有两个交点,根据抛物线的对称轴为直线x=﹣=1判断二次函数的增减性.本题考查的是二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.【答案】A【考点】二次函数的性质,二次函数图象与系数的关系【解析】【解答】解:∵二次函数y=x2﹣2(b﹣2)x+b2﹣1的图象不经过第三象限,∴抛物线在x轴的上方或在x轴的下方经过一、二、四象限,当抛物线在x轴的上方时,∵二次项系数a=1,∴抛物线开口方向向上,∴b2﹣1≥0,△=[2(b﹣2)]2﹣4(b2﹣1)≤0,解得b≥ ;当抛物线在x轴的下方经过一、二、四象限时,设抛物线与x轴的交点的横坐标分别为x1, x2,∴x1+x2=2(b﹣2)≥0,b2﹣1≥0,∴△=[2(b﹣2)]2﹣4(b2﹣1)>0,①b﹣2>0,②b2﹣1>0,③由①得b<,由②得b>2,∴此种情况不存在,∴b≥ ,故选A.【分析】由于二次函数y=x2﹣2(b﹣2)x+b2﹣1的图象不经过第三象限,所以抛物线在x轴的上方或在x轴的下方经过一、二、四象限,根据二次项系数知道抛物线开口方向向上,由此可以确定抛物线与x轴有无交点,抛物线与y轴的交点的位置,由此即可得出关于b的不等式组,解不等式组即可求解.此题主要考查了二次函数的图象和性质,解题的关键是会根据图象的位置得到关于b 的不等式组解决问题.【答案】B【考点】根据实际问题列二次函数关系式【解析】【解答】解:降价x元,则售价为(60﹣x)元,销售量为(300+20x)件,根据题意得,y=(60﹣x)(300+20x),故选:B.【分析】根据降价x元,则售价为(60﹣x)元,销售量为(300+20x)件,由题意可得等量关系:总销售额为y=销量×售价,根据等量关系列出函数解析式即可.【答案】D【考点】二次函数的性质【解析】【解答】解:①∵函数开口方向向上,∴a>0;∵对称轴在原点左侧∴ab异号,∵抛物线与y轴交点在y轴负半轴,∴c<0,∴abc>0,故①正确;②∵图象与x轴交于点A(﹣1,0),对称轴为直线x=﹣1,∴图象与x轴的另一个交点为(3,0),∴当x=2时,y<0,∴4a+2b+c<0,故②错误;③∵图象与x轴交于点A(﹣1,0),∴当x=﹣1时,y=(﹣1)2a+b×(﹣1)+c=0,∴a﹣b+c=0,即a=b﹣c,c=b﹣a,∵对称轴为直线x=1∴ =1,即b=﹣2a,∴c=b﹣a=(﹣2a)﹣a=﹣3a,∴4ac﹣b2=4•a•(﹣3a)﹣(﹣2a)2=﹣16a2<0∵8a>0∴4ac﹣b2<8a故③正确④∵图象与y轴的交点B在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间,∴﹣2<c<﹣1∴﹣2<﹣3a<﹣1,∴ >a>;故④正确⑤∵a>0,∴b﹣c>0,即b>c;故⑤正确;故选:D.【分析】根据对称轴为直线x=1及图象开口向下可判断出a、b、c的符号,从而判断①;根据对称轴得到函数图象经过(3,0),则得②的判断;根据图象经过(﹣1,0)可得到a、b、c之间的关系,从而对②⑤作判断;从图象与y轴的交点B在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间可以判断c的大小得出④的正误.主要考查图象与二次函数系数之间的关系.解题关键是注意掌握数形结合思想的应用.【答案】C【考点】二次函数图象与几何变换【解析】【解答】解:将平面直角坐标系xOy先沿水平方向向右平移一个单位,再沿铅直方向向上平移三个单位,这个相当于把抛物线向左平移有关单位,再向下平移3个单位,∵y=(x﹣1)2+2,∴原抛物线图象的解析式应变为y=(x﹣1+1)2+2﹣3=x2﹣1,故答案为C.【分析】思想判定出抛物线的平移规律,根据左加右减,上加下减的规律即可解决问题.本题考查二次函数图象的平移,解题的关键是理解坐标系的平移和抛物线的平移是反方向的,记住左加右减,上加下减的规律,属于中考常考题型.【答案】C【考点】一次函数的图象,二次函数的图象【解析】【解答】解:A、对于直线y=ax+b来说,由图象可以判断,a>0,b>0;而对于抛物线y=ax2﹣bx来说,对称轴x= >0,应在y轴的右侧,故不合题意,图形错误;B、对于直线y=ax+b来说,由图象可以判断,a<0,b>0;而对于抛物线y=ax2+bx来说,对称轴x= <0,应在y轴的左侧,故不合题意,图形错误;C、对于直线y=ax+b来说,由图象可以判断,a>0,b>0;而对于抛物线y=ax2+bx来说,图象开口向上,对称轴x= >0,应在y轴的右侧,故符合题意;D、对于直线y=ax+b来说,由图象可以判断,a>0,b>0;而对于抛物线y=ax2+bx来说,图象开口向下,a<0,故不合题意,图形错误;故选:C.【分析】首先根据图形中给出的一次函数图象确定a、b的符号,进而运用二次函数的性质判断图形中给出的二次函数的图象是否符合题意,根据选项逐一讨论解析,即可解决问题.此主要考查了一次函数、二次函数图象的性质及其应用问题;解题的方法是首先根据其中一次函数图象确定a、b的符号,进而判断另一个函数的图象是否符合题意;解题的关键是灵活运用一次函数、二次函数图象的性质来分析、判断、解答.【答案】C【考点】二次函数图象与系数的关系【解析】【解答】解:∵二次函数的开口向下,与y轴的交点在y轴的正半轴,∴a<0,c>0,故②正确;∵0<﹣<1,∴b>0,故①错误;当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,∴a+c<b,故③正确;∵二次函数与x轴有两个交点,∴△=b2﹣4ac>0,故④正确正确的有3个,故选:C.【分析】由二次函数的开口方向,对称轴0<x<1,以及二次函数与y的交点在x轴的上方,与x 轴有两个交点等条件来判断各结论的正误即可.此题主要考查了二次函数的图象与系数的关系,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:①二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小:当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;②一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置:当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左;当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右.(简称:左同右异)③常数项c决定抛物线与y轴交点.抛物线与y轴交于(0,c).【答案】A【考点】根与系数的关系,二次函数的最值【解析】【解答】解:∵m2﹣2am+2=0,n2﹣2an+2=0,∴m,n是关于x的方程x2﹣2ax+2=0的两个根,∴m+n=2a,mn=2,∴(m﹣1)2+(n﹣1)2=m2﹣2m+1+n2﹣2n+1=(m+n)2﹣2mn﹣2(m+n)+2=4a2﹣4﹣4a+2=4(a﹣)2﹣3,∵a≥2,∴当a=2时,(m﹣1)2+(n﹣1)2有最小值,∴(m﹣1)2+(n﹣1)2的最小值=4(a﹣)2+3=4(2﹣)2﹣3=6,故选A.【分析】根据已知条件得到m,n是关于x的方程x2﹣2ax+2=0的两个根,根据根与系数的关系得到m+n=2a,mn=2,于是得到4(a﹣)2﹣3,当a=2时,(m﹣1)2+(n﹣1)2有最小值,代入即可得到结论.本题考查了根与系数的关系,二次函数的最值,熟练掌握根与系数的关系是解题的关键.【答案】D【考点】二次函数图象与系数的关系【解析】【解答】解:∵抛物线与x轴的交点A、B的横坐标分别为﹣1,3,∴抛物线的对称轴为直线x=1,则﹣=1,∴2a+b=0,∴选项A错误;∴当自变量取1时,对应的函数图象在x轴下方,∴x=1时,y<0,则a+b+c<0,∴选项B错误;∵A点坐标为(﹣1,0),∴a﹣b+c=0,而b=﹣2a,∴a+2a+c=0,∴3a+c=0,∴选项C错误;当a= ,则b=﹣1,c=﹣,对称轴x=1与x轴的交点为E,如图,∴抛物线的解析式为y= x2﹣x﹣,把x=1代入得y= ﹣1﹣=﹣2,∴D点坐标为(1,﹣2),∴AE=2,BE=2,DE=2,∴△ADE和△BDE都为等腰直角三角形,∴△ADB为等腰直角三角形,∴选项D正确.故选D.【分析】由于抛物线与x轴的交点A、B的横坐标分别为﹣1,3,得到对称轴为直线x=1,则﹣=1,即2a+b=0,得出,选项A错误;当x=1时,y<0,得出a+b+c<0,得出选项B错误;当x=﹣1时,y=0,即a﹣b+c=0,而b=﹣2a,可得到a与c的关系,得出选项C错误;由a= ,则b=﹣1,c=﹣,对称轴x=1与x轴的交点为E,先求出顶点D的坐标,由三角形边的关系得出△ADE和△BDE都为等腰直角三角形,得出选项D正确;即可得出结论.本题考查了二次函数y=ax2+bx+c的图象与系数的关系:当a>0,抛物线开口向上;抛物线的对称轴为直线x=﹣;抛物线与y轴的交点坐标为(0,c).【答案】A【考点】二次函数的图象,二次函数的应用【解析】【解答】解:S△AEF = AE×AF= x2, S△DEG = DG×DE= ×1×(3﹣x)= ,S五边形EFBCG=S正方形ABCD﹣S△AEF﹣S△DEG=9﹣x2﹣=﹣x2+ x+ ,则y=4×(﹣x2+ x+ )=﹣2x2+2x+30,∵AE<AD,∴x<3,综上可得:y=﹣2x2+2x+30(0<x<3).故选:A【分析】先求出△AEF和△DEG的面积,然后可得到五边形EFBCG的面积,继而可得y与x的函数关系式.本题考查了动点问题的函数图象,解答本题的关键是求出y与x的函数关系式,对于有些题目可以不用求出函数关系式,根据走势或者特殊点的值进行判断.二、填空题【答案】(1,4)【考点】二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征【解析】【解答】解:∵A(0,3),B(2,3)是抛物线y=﹣x2+bx+c上两点,∴代入得:,解得:b=2,c=3,∴y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,顶点坐标为(1,4),故答案为:(1,4).【分析】把A、B的坐标代入函数解析式,即可得出方程组,求出方程组的解,即可得出解析式,化成顶点式即可.本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征的应用,能求出函数的解析式是解此题的关键.【答案】60(1+x)2=100【考点】一元二次方程的应用,根据实际问题列二次函数关系式【解析】【解答】解:设平均每月的增长率为x,根据题意可得:60(1+x)2=100.故答案为:60(1+x)2=100.【分析】本题考查的是一个增长率问题,关键是知道4月份的钱数和增长两个月后6月份的钱数,列出方程.设平均每月的增长率为x,根据4月份的营业额为60万元,6月份的营业额为100万元,分别表示出5,6月的营业额,即可列出方程.【答案】(0,4)【考点】二次函数的性质,一次函数的性质【解析】【解答】解:∵直线y=kx+b与抛物线y= x2交于A(x1, y1)、B(x2, y2)两点,∴kx+b= ,化简,得 x2﹣4kx﹣4b=0,∴x1+x2=4k,x1x2=﹣4b,又∵OA⊥OB,∴ ,解得,b=4,即直线y=kx+4,故直线恒过顶点(0,4),故答案为:(0,4).【分析】根据直线y=kx+b与抛物线y= x2交于A(x1, y1)、B(x2, y2)两点,可以联立在一起,得到关于x的一元二次方程,从而可以得到两个之和与两根之积,再根据OA⊥OB,可以求得b的值,从而可以得到直线AB恒过的定点的坐标.本题考查二次函数的性质、一次函数的性质,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,知道两条直线垂直时,它们解析式中的k 的乘积为﹣1.【答案】P>Q【考点】二次函数的性质,二次函数图象与系数的关系【解析】【解答】解:∵抛物线的开口向下,∴a<0,∵﹣>0,∴b>0,∴2a﹣b<0,∵﹣=1,∴b+2a=0,x=﹣1时,y=a﹣b+c<0.∴﹣b﹣b+c<0,∴3b﹣2c>0,∵抛物线与y轴的正半轴相交,∴c>0,∴3b+2c>0,∴p=3b﹣2c,Q=b﹣2a﹣3b﹣2c=﹣2a﹣2b﹣2c,∴Q﹣P=﹣2a﹣2b﹣2c﹣3b+2c=﹣2a﹣5b=﹣4b<0∴P>Q,故答案为:P>Q.【分析】由函数图象可以得出a<0,b>0,c>0,当x=1时,y=a+b+c>0,x=﹣1时,y=a﹣b+c <0,由对称轴得出2a+b=0,通过确定绝对值中的数的符号后去掉绝对值再化简就可以求出P、Q 的值.本题考查了二次函数的图象与系数的关系,去绝对值,二次函数的性质.熟记二次函数的性质是解题的关键.【答案】②【考点】二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征【解析】【解答】解:由题意二次函数图象如图所示,∴a<0.b<0,c>0,∴abc>0,故①正确.∵a+b+c=0,∴c=﹣a﹣b,∴a+3b+2c=a+3b﹣2a﹣2b=b﹣a,又∵x=﹣1时,y>0,∴a﹣b+c>0,∴b﹣a<c,∵c>O,∴b﹣a可以是正数,∴a+3b+2c≤0,故②错误.故答案为②.∵函数y′= x2+x= (x2+ x)= (x+ )2﹣,∵ >0,∴函数y′有最小值﹣,∴ x2+x≥﹣,故③正确.∵y=ax2+bx+c的图象经过点(1,0),∴a+b+c=0,∴c=﹣a﹣b,令y=0则ax2+bx﹣a﹣b=0,设它的两个根为x1, 1,∵x1•1= =﹣,∴x1=﹣,∵﹣2<x1<x2,∴在﹣2<x<﹣1中存在一个实数x0,使得x0=﹣,故④正确,【分析】①正确.画出函数图象即可判断.②错误.因为a+b+c=0,所以a+3b+2c=a+3b﹣2a﹣2b=b﹣a,又a﹣b+c>0,所以b﹣a<c,故b﹣a可以是正数,由此可以周长判断.③正确.利用函数y′= x2+x= (x2+ x)= (x+ )2﹣,根据函数的最值问题即可解决.④令y=0则ax2+bx﹣a﹣b=0,设它的两个根为x1, 1,则x1•1= =﹣,求出x1即可解决问题.本题考查二次函数的图象与系数的关系、二次函数图象上的点的坐标特征,解题的关键是灵活应用二次函数的性质解决问题,学会构建二次函数解决最值问题,属于中考填空题中的压轴题.三、综合题【答案】(1)解:把A(0,8),B(﹣4,0)代入y=﹣x2+bx+c得,解得,所以抛物线的解析式为y=﹣x2+x+8;当y=0时,﹣x2+x+8=0,解得x1=﹣4,x2=8,所以C点坐标为(8,0)(2)解:①连结OF,如图,设F(t,﹣t2+t+8),∵S四边形OCFD=S△CDF+S△OCD=S△ODF+S△OCF,∴S△CDF=S△ODF+S△OCF﹣S△OCD = •4•t + •8•(﹣t2+t+8)﹣•4•8=﹣t2+6t+16=﹣(t﹣3)2+25,当t=3时,△CDF的面积有最大值,最大值为25,∵四边形CDEF为平行四边形,∴S的最大值为50;②∵四边形CDEF为平行四边形,∴CD∥EF,CD=EF,∵点C向左平移8个单位,再向上平移4个单位得到点D,∴点F向左平移8个单位,再向上平移4个单位得到点E,即E(t﹣8,﹣t2+t+12),∵E(t﹣8,﹣t2+t+12)在抛物线上,∴﹣(t﹣8)2+t﹣8+8=﹣t2+t+12,解得t=7,当t=7时,S△CDF=﹣(7﹣3)2+25=9,∴此时S=2S△CDF=18.【考点】待定系数法求二次函数解析式,与二次函数有关的动态几何问题【解析】【分析】(1)把A点和B点坐标代入y=﹣x2+bx+c得到关于b、c的方程组,然后解方程组求出b、c即可得到抛物线的解析式;然后计算函数值为0时对应的自变量的值即可得到C点坐标(2)①连结OF,如图,设F(t,﹣t2+t+8),利用S四边形OCFD=S△CDF+S△OCD=S△ODF+S△OCF,利用三角形面积公式得到S△CDF=﹣t2+6t+16,再利用二次函数的性质得到△CDF的面积有最大值,然后根据平行四边形的性质可得S的最大值;②由于四边形CDEF为平行四边形,则CD∥EF,CD=EF,利用C点和D的坐标特征可判断点C向左平移8个单位,再向上平移4个单位得到点D,则点F向左平移8个单位,再向上平移4个单位得到点E,即E(t﹣8,﹣t2+t+12),然后把E(t﹣8,﹣t2+t+12)代入抛物线解析式得到关于t的方程,再解方程求出t后计算△CDF的面积,从而得到S的值.本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质和平行四边形的性质;会利用待定系数法求二次函数解析式;理解坐标与图形性质,掌握点平移的坐标规律.【答案】(1)解:由已知可得:AD= ,则S=1× m2(2)解:设AB=xm,则AD=3﹣m,∵ ,∴ ,设窗户面积为S,由已知得:,当x= m时,且x= m在的范围内,,∴与课本中的例题比较,现在窗户透光面积的最大值变大【考点】二次函数的应用【解析】【分析】此题考查二次函数的应用,关键是利用二次函数的最值解答.(1)根据矩形和正方形的周长进行解答即可;(2)设AB为xcm,利用二次函数的最值解答即可.【答案】(1)解:把A(﹣1,1),B(2,2)代入y=ax2+bx得:,解得,故抛物线的函数表达式为y= x2﹣x,∵BC∥x轴,设C(x0, 2).∴ x02﹣x0=2,解得:x0=﹣或x0=2,∵x0<0,∴C(﹣,2)(2)解:设△BCM边BC上的高为h,∵BC= ,∴S△BCM = •h= ,∴h=2,点M即为抛物线上到BC的距离为2的点,∴M的纵坐标为0或4,令y= x2﹣x=0,解得:x1=0,x2= ,∴M1(0,0),M2(,0),令y= x2﹣x=4,解得:x3= ,x4=,∴M3(,0),M4(,4),综上所述:M点的坐标为:(0,0),(,0),(,0),(,4)(3)解:∵A(﹣1,1),B(2,2),C(﹣,2),D(0,2),∴OB=2 ,OA= ,OC= ,∴∠AOD=∠BOD=45°,tan∠COD= ,①如图1,当△AOC∽△BON时,,∠AOC=∠BON,∴ON=2OC=5,过N作NE⊥x轴于E,∵∠COD=45°﹣∠AOC=45°﹣∠BON=∠NOE,在Rt△NOE 中,tan∠NOE=tan∠COD= ,∴OE=4,NE=3,∴N(4,3)同理可得N(3,4);②如图2,当△AOC∽△OBN时,,∠AOC=∠OBN,∴BN=2OC=5,过B作BG⊥x轴于G,过N作x轴的平行线交BG的延长线于F,∴NF⊥BF,∵∠COD=45°﹣∠AOC=45°﹣∠OBN=∠NBF,∴tan∠NBF=tan∠COD= ,∴BF=4,NF=3,∴N(﹣1,﹣2),同理N(﹣2,﹣1),综上所述:使得△AOC与△OBN相似(边OA与边OB对应)的点N的坐标是(4,3),(3,4),(﹣1,﹣2),(﹣2,﹣1).【考点】二次函数的性质,相似三角形的性质,与二次函数有关的动态几何问题【解析】【分析】(1)把A(﹣1,1),B(2,2)代入y=ax2+bx求得抛物线的函数表达式为y= x2﹣x,由于BC∥x轴,设C(x0, 2).于是得到方程x02﹣x0=2,即可得到结论;(2)设△BCM边BC上的高为h,根据已知条件得到h=2,点M即为抛物线上到BC的距离为2的点,于是得到M的纵坐标为0或4,令y= x2﹣x=0,或令y= x2﹣x=4,解方程即可得到结论;(3)解直角三角形得到OB=2 ,OA= ,OC= ,∠AOD=∠BOD=45°,tan∠COD= ①如图1,当△AOC∽△BON时,求得ON=2OC=5,过N作NE⊥x轴于E,根据三角函数的定义得到OE=4,NE=3,于是得到结果;②如图2,根据相似三角形的性质得到BN=2OC=5,过B作BG⊥x轴于G,过N作x 轴的平行线交BG的延长线于F解直角三角形得到BF=4,NF=3于是得到结论.本题主要考查的是二次函数与相似三角形的综合应用,难度较大,解答本题需要同学们熟练掌握二次函数和相似三角形的相关性质.【答案】(1)解:∵二次函数y=ax2+bx的图象过点A(﹣1,3),顶点B的横坐标为1,则有解得∴二次函数y=x2﹣2x(2)解:由(1)得,B(1,﹣1),∵A(﹣1,3),∴直线AB解析式为y=﹣2x+1,AB=2 ,设点Q(m,0),P(n,n2﹣2n)∵以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,①当AB为对角线时,根据中点坐标公式得,则有,解得或∴P(1+ ,2)和(1﹣,2)②当AB为边时,根据中点坐标公式得解得或∴P(1+ ,4)或(1﹣,4).(3)解:设T(m,m2﹣2m),∵TM⊥OC,∴可以设直线TM为y=﹣x+b,则m2﹣2m=﹣m+b,b=m2﹣2m+ ,由解得,∴OM= = ,ON=m• ,∴ = ,∴k= 时,= .∴当k= 时,点T运动的过程中,为常数.本题考查二次函数综合题,平行四边形的判定和性质,中点坐标公式等知识,解题【考点】待定系数法求二次函数解析式,二次函数与一次函数的交点问题【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题(2)①当AB为对角线时,根据中点坐标公式,列出方程组解决问题.②当AB为边时,根据中点坐标公式列出方程组解决问题.(3)设T(m,m2﹣2m),由TM⊥OC,可以设直线TM为y=﹣x+b,则m2﹣2m=﹣m+b,b=m2﹣2m+ ,求出点M、N坐标,求出OM、ON,根据列出等式,即可解决问题.本题的关键是利用参数,方程组解决问题,学会转化的思想,属于中考压轴题.【答案】(1)解:△ABC为直角三角形,当y=0时,即﹣x2+ x+3=0,∴x1=﹣,x2=3∴A(﹣,0),B(3 ,0),∴O A= ,OB=3 ,当x=0时,y=3,∴C(0,3),∴OC=3,根据勾股定理得,AC2=OB2+OC2=12,BC2=OB2+OC2=36,∴AC2+BC2=48,∵AB2=[3 ﹣(﹣)]2=48,∴AC2+BC2=AB2,∴△ABC是直角三角形(2)解:如图,∵B(3 ,0),C(0,3),∴直线BC解析式为y=﹣x+3,过点P作∥y轴,设P(a,﹣a2+ a+3),∴G(a,﹣a+3),∴PG=﹣a2+ a,设点D的横坐标为x D, C点的横坐标为x C,S△PCD = ×(x D﹣x C)×PG=﹣(a﹣)2+ ,∵0<a<3 ,∴当a= 时,S△PCD最大,此时点P(,),将点P向左平移个单位至P′,连接AP′,交y轴于点N,过点N作MN⊥抛物线对称轴于点M,连接PM,点Q沿P→M→N→A,运动,所走的路径最短,即最短路径的长为PM+MN+NA的长,∴P(,)∴P′(,),∵点A(﹣,0),∴直线AP′的解析式为y= x+ ,当x=0时,y= ,∴N(0,),过点P′作P′H⊥x轴于点H,∴AH= ,P′H= ,AP′= ,∴点Q运动得最短路径长为PM+MN+AN= + = ;(3)解:在Rt△AOC中,∵tan∠OAC= = ,∴∠OAC=60°,∵OA=OA1,∴△OAA1为等边三角形,∴∠AOA1=60°,∴∠BOC1=30°,∵OC1=OC=3,∴C1(,),∵点A(﹣,0),E(,4),∴AE=2 ,∴A′E′=AE=2 ,∵直线AE的解析式为y= x+2,设点E′(a,a+2),∴A′(a﹣2 ,﹣2)∴C1E′2=(a﹣2 )2+(+2﹣)2= a2﹣a+7,C1A′2=(a﹣2 ﹣)2+(﹣2﹣)2= a2﹣a+49,①若C1A′=C1E′,则C1A′2=C1E′2即:a2﹣a+7= a2﹣a+49,∴a= ,∴E′(,5),②若A′C1=A′E′,∴A′C12=A′E′2即:a2﹣a+49=28,∴a1= ,a2= ,∴E′(,7+ ),或(,7﹣),③若E′A′=E′C1,∴E′A′2=E′C12即:a2﹣a+7=28,∴a1= ,a2= (舍),∴E′(,3+ ),即,符合条件的点E′(,5),(,7+ ),或(,7﹣),(,3+ )【考点】二次函数的最值,勾股定理的逆定理,与二次函数有关的动态几何问题【解析】【分析】(1)先求出抛物线与x轴和y轴的交点坐标,再用勾股定理的逆定理判断出△ABC 是直角三角形;(2)先求出S△PCD最大时,点P(,),然后判断出所走的路径最短,即最短路径的长为PM+MN+NA的长,计算即可;(3)△A′C1E′是等腰三角形,分三种情况分别建立方程计算即可.此题是二次函数综合题,主要考查了函数极值的确定方法,等边三角形的判定和性质,勾股定理的逆定理,等腰三角形的性质,解本题的关键是分类讨论,也是解本题的难点.。
人教版中考数学专题复习 二次函数综合题
人教版中考数学专题复习二次函数综合题1.已知二次函数2(0)y ax bx a =+≠,其对称轴为直线x=t .(1)当a=1,b=4时,t=________;(2)当a<0时,若点A(1,m),B(5,n)在此二次函数图象上,且m<n ,则t 的取值范围是________;(3)已知点C(0,a),D(2,3a -2b),若此二次函数图象与线段CD 有且仅有一个公共点,求t 的取值范围.2.如图,已知顶点是M 的抛物线()230y ax bx a =+-≠与x 轴交于()1,0A -,()3,0B 两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线对应的函数解析式;(2)点P 是x 轴上方抛物线上的一点,若PAB △的面积等于3,求点P 的坐标.(3)是否在y 轴存在一点Q ,使得QBM 为直角三角形?若存在,求出Q 的坐标,若不存在,说明理由.3.如图,抛物线y =(x ﹣1)2﹣4的图象与x 轴交于的A 、B 两点,与y 轴交于点D ,抛物线的顶点为C .(1)求△ABD 的面积;(2)求△ABC 的面积;(3)点P 是抛物线上一动点,当△ABP 的面积为4时,求所有符合条件的点P 的坐标;(4)点P 是抛物线上一动点,当△ABP 的面积为8时,求所有符合条件的点P 的坐标;(5)点P 是抛物线上一动点,当△ABP 的面积为10时,求所有符合条件的点P 的坐标.4.如图,已知抛物线经过点(1,0)A -,(3,0)B ,(0,3)C 三点.(1)求抛物线的解析式;(2)点M 是线段BC 上的点(不与B ,C 重合),过M 作//MN y 轴交抛物线于N 点,若点M 的横坐标为m ,请用含m 的代数式表示MN 的长;(3)在(2)的条件下,连接NB ,NC ,当m 为何值时,BNC 的面积最大.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++,与y 轴交于点A 与x 轴交于点E 、B .且点()0,5A ,()5,0B ,点P 为抛物线上的一动点.(1)求二次函数的解析式;(2)如图1,过点A 作AC 平行于x 轴,交抛物线于点C ,若点P 在AC 的上方,作PD 平行于y 轴交AB 于点D ,连接PA ,PC ,当245AOE APCD S S ∆=四边形时,求点P 坐标; (3)设抛物线的对称轴与AB 交于点M ,点Q 在直线AB 上,当以点M 、E 、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形时,请直接写出点Q 的坐标.6.如图是二次函数y =(x+2)2的图象,顶点为A ,与y 轴的交点为B .(1)求经过A,B两点的直线的函数关系式;(2)请在第二象限中的抛物线上找一点C,使△ABC的面积与△ABO的面积相等;(3)已知抛物线上存在点P,使△PAB为等腰三角形,则所有符合条件的这样的点P共有几个?7.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过A,B,C三点,点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,﹣3),动点P在抛物线上.(1)b= ,c= (直接填写结果)(2)是否存在点P,使得ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由;8.已知,点A是平面直角坐标系内的一点,将点A绕坐标原点O逆时针旋转90°得到点B,经过A、O、B 三点的二次函数的图象记为G.(1)若点A的坐标为(1,2),求二次函数G的解析式;(2)若点A的坐标为(m,2m)(m≠0),图象G所对应的函数表达式为y=ax2+bx(a、b为常数,a≠0).写出b 的值,并用含m 的代数式表示a .(直接写出即可)(3)在(2)的条件下,直线x=-2与图象G 交于点P ,直线x=1与图象G 交于点Q .图象G 在P 、Q 之间的部分(包含P 、Q 两点)记为G 1.①当图象G 在-2≤x≤1上的函数值y 随自变量x 的增大而增大时,设图象G 1的最高点的纵坐标为h 1,最低点的纵坐标为h 2,记h=h 1-h 2,求h 的取值范围.②连结PQ ,当PQ 与图象G 1围成的封闭图形与x 轴交于点D (点D 不与坐标原点重合).当OD≥12时,直接写出m 的取值范围.9.如图,直线y =﹣12x +2交y 轴于点A ,交x 轴于点C ,抛物线y =﹣14x 2+bx +c 经过点A ,点C ,且交x 轴于另一点B .(1)点A 的坐标为 ,点C 的坐标为 ,并求抛物线的解析式;(2)在直线AC 上方的抛物线上有一点M ,求四边形ABCM 面积的最大值及此时点M 的坐标;(3)将线段OA 绕x 轴上的动点P (m ,0)顺时针旋转90°得到线段O A '',若线段O A ''与抛物线只有一个公共点,请你直接写出m 的取值范围.10.如图,平面直角坐标系xoy 中,抛物线223y x x =--与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C .(1)求顶点D 的坐标;(2)求ABC 的面积.11.如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点D ,已知A (﹣2,0),B (4,0),C (0,8).(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△PCD 是等腰三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E 是线段BC 上的一个动点,过点E 作x 轴的垂线与抛物线相交于点F ,求△CBF 的最大面积及此时点E 的坐标.12.如图1,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =ax 2+bx+c 与x 轴分别相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,下表给出了这条抛物线上部分点(x ,y )的坐标值:(2)如图1,直线1y kx =+()0k <与抛物线交于P ,Q 两点,交抛物线对称轴于点T ,若QMT 的面积是PMT 面积的两倍,求k 的值;(3)如图2,点D 是第四象限内抛物线上一动点,过点D 作DF⊥x 轴,垂足为F ,ABD 的外接圆与DF 相交于点E .试问:线段EF 的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.13.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =x 2+bx+c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,A 点在原点左侧,B 点的坐标为(4,0),与y 轴交于C (0,﹣4)点,点P 是直线BC 下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)连接PO 、PC ,并把△POC 沿CO 翻折,得到四边形POP′C,那么是否存在点P ,使四边形POP′C 为菱形?若存在,请求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,在平面直角坐标系xoy 中,抛物线21522y x bx =-++与x 轴交于点1,0A ,抛物线的对称轴l 经过顶点B ,作直线AB .P 是该抛物线上一点,过点P 作x 轴的垂线交AB 于点Q ,过点P 作PNl 于点N ,以PQ 、P N 为边作矩形PQMN .(1)b =______;(2)当点P 在抛物线A ,B 两点之间时,求线段PQ 长度的最大值;(3)矩形PQMN 与此抛物线相交,抛物线被截得的部分图象记作G ,G 的最高点的纵坐标为m ,最低点纵坐标为n ,当2m n -=时,求点P 的坐标.。
二次函数综合题--二次函数与线段有关的问题(原卷版)-中考数学重难点题型专题汇总
二次函数综合题-中考数学重难点题型二次函数与线段有关的问题(专题训练)1.小聪设计奖杯,从抛物线形状上获得灵感,在平面直角坐标系中画出截面示意图,如图1,杯体ACB 是抛物线的一部分,抛物线的顶点C 在y 轴上,杯口直径4AB =,且点A ,B 关于y 轴对称,杯脚高4CO =,杯高8DO =,杯底MN 在x 轴上.(1)求杯体ACB 所在抛物线的函数表达式(不必写出x 的取值范围).(2)为使奖杯更加美观,小敏提出了改进方案,如图2,杯体A CB ''所在抛物线形状不变,杯口直径//A B AB '',杯脚高CO 不变,杯深CD '与杯高OD '之比为0.6,求A B ''的长.2.如图1,隧道截面由抛物线的一部分AED 和矩形ABCD 构成,矩形的一边BC 为12米,另一边AB 为2米.以BC 所在的直线为x 轴,线段BC 的垂直平分线为y 轴,建立平面直角坐标系xOy ,规定一个单位长度代表1米.E (0,8)是抛物线的顶点.(1)求此抛物线对应的函数表达式;(2)在隧道截面内(含边界)修建“”型或“”型栅栏,如图2、图3中粗线段所示,点1P ,4P 在x 轴上,MN 与矩形1234PP P P 的一边平行且相等.栅栏总长l 为图中粗线段12PP ,23P P ,34P P ,MN 长度之和.请解决以下问题:(ⅰ)修建一个“”型栅栏,如图2,点2P ,3P 在抛物线AED 上.设点1P的横坐标为()06m m <≤,求栅栏总长l 与m 之间的函数表达式和l 的最大值;(ⅱ)现修建一个总长为18的栅栏,有如图3所示的修建“”型或“”型栅型两种设计方案,请你从中选择一种,求出该方案下矩形1234P P P P 面积的最大值,及取最大值时点1P 的横坐标的取值范围(1P 在4P 右侧).3.在平面直角坐标系xoy 中,已知抛物线y =-x 2+bx +c 经过点A (-1,0)和点B (0,3),顶点为C ,点D 在其对称轴上,且位于点C 下方,将线段DC 绕点D 按顺时针方向旋转90°,点C 落在抛物线上的点P 处.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P 的坐标;(3)将抛物线平移,使其顶点落在原点O ,这时点P 落在点E 的位置,在y 轴上是否存在点M ,使得MP +ME 的值最小,若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--与x 轴相交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),与y 轴相交于点C ,连接,AC BC .(1)求线段AC 的长;(2)若点Р为该抛物线对称轴上的一个动点,当PA PC =时,求点P 的坐标;(3)若点M 为该抛物线上的一个动点,当BCM 为直角三角形时,求点M 的坐标.5.如图,已知抛物线2:L y x bx c =++经过点(0,5),(5,0)A B -.(1)求,b c 的值;(2)连结AB ,交抛物线L 的对称轴于点M .①求点M 的坐标;②将抛物线L 向左平移(0)m m >个单位得到抛物线1L .过点M 作//MN y 轴,交抛物线1L 于点N .P 是抛物线1L 上一点,横坐标为1-,过点P 作//PE x 轴,交抛物线L 于点E ,点E 在抛物线L 对称轴的右侧.若10PE MN +=,求m 的值.6.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD 为正方形,点A ,B 在x 轴上,抛物线2y x bx c =++经过点B ,()4,5D -两点,且与直线DC 交于另一点E .(1)求抛物线的解析式;(2)F 为抛物线对称轴上一点,Q 为平面直角坐标系中的一点,是否存在以点Q ,F ,E ,B 为顶点的四边形是以BE 为边的菱形.若存在,请求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)P 为y 轴上一点,过点P 作抛物线对称轴的垂线,垂足为M ,连接ME ,BP .探究EM MP PB ++是否存在最小值.若存在,请求出这个最小值及点M 的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图1,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴分别相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,下表给出了这条抛物线上部分点(,)x y 的坐标值:x…1-0123…y …03430…(1)求出这条抛物线的解析式及顶点M 的坐标;(2)PQ 是抛物线对称轴上长为1的一条动线段(点P 在点Q 上方),求AQ QP PC ++的最小值;(3)如图2,点D 是第四象限内抛物线上一动点,过点D 作DF x ⊥轴,垂足为F ,ABD △的外接圆与DF 相交于点E .试问:线段EF 的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.8.已知抛物线23y ax bx =+-与x 轴相交于(1,0)A -,(3,0)B 两点,与y 轴交于点C ,点(,0)N n 是x 轴上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若3n <,过点N 作x 轴的垂线交抛物线于点P ,交直线BC 于点G .过点P 作PD BC ⊥于点D ,当n 为何值时,PDG BNG ≌;(3)如图2,将直线BC 绕点B 顺时针旋转,使它恰好经过线段OC 的中点,然后将它向上平移32个单位长度,得到直线1OB .①1tan BOB ∠=______;②当点N 关于直线1OB 的对称点1N 落在抛物线上时,求点N 的坐标.9.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线213442y x x =-++与两坐标轴分别相交于A ,B ,C 三点(1)求证:∠ACB=90°(2)点D 是第一象限内该抛物线上的动点,过点D 作x 轴的垂线交BC 于点E ,交x 轴于点F .①求DE+BF 的最大值;②点G 是AC 的中点,若以点C ,D ,E 为顶点的三角形与 AOG 相似,求点D 的坐标.10.如图,抛物线(1)()y x x a =+-(其中1a >)与x 轴交于A 、B 两点,交y 轴于点C .(1)直接写出OCA ∠的度数和线段AB 的长(用a 表示);(2)若点D 为ABC 的外心,且BCD △与ACO △4,求此抛物线的解析式;(3)在(2)的前提下,试探究抛物线(1)()y x x a =+-上是否存在一点P ,使得CAP DBA ∠=∠若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,二次函数y =ax 2+bx+x 的图象过O (0,0)、A (1,0)、B (32,(1)求二次函数的解析式;(2)若线段OB的垂直平分线与y轴交于点C,与二次函数的图象在x轴上方的部分相交于点D,求直线CD的解析式;(3)在直线CD下方的二次函数的图象上有一动点P,过点P作PQ⊥x轴,交直线CD于Q,当线段PQ的长最大时,求点P的坐标.12.如图,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,AC,BC.M为线段OB上的一个动点,过点M作PM⊥x轴,交抛物线于点P,交BC于点Q.(2)过点P作PN⊥BC,垂足为点N.设M点的坐标为M(m,0),请用含m的代数式表示线段PN的长,并求出当m为何值时PN有最大值,最大值是多少?(3)试探究点M在运动过程中,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.13.在平面直角坐标系xOy中,直线y=−12x+5与x轴、y轴分别交于点A、B(如图).抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过点A.(2)如果抛物线y=ax2+bx经过线段AB上的另一点C,且BC=5,求这条抛物线的表达式;(3)如果抛物线y=ax2+bx的顶点D位于△AOB内,求a的取值范围.14,若一次函数y=﹣3x﹣3的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,点B的坐标为(3,0),二次函数y=ax2+bx+c的图象过A,B,C三点,如图(1).(1)求二次函数的表达式;(2)如图(1),过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,点E在抛物线上(y轴左侧),若BC 恰好平分∠DBE.求直线BE的表达式;(3)如图(2),若点P在抛物线上(点P在y轴右侧),连接AP交BC于点F,连接BP,S△BFP=mS△BAF.①当m=12时,求点P的坐标;②求m的最大值.15.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(﹣3,0)、B(1,0),交y 轴于点N,点M为抛物线的顶点,对称轴与x轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,连接AM,点E是线段AM上方抛物线上一动点,EF⊥AM于点F,过点E 作EH⊥x轴于点H,交AM于点D.点P是y轴上一动点,当EF取最大值时:①求PD+PC的最小值;②如图2,Q点为y轴上一动点,请直接写出DQ+14OQ的最小值.16.已知抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)交x轴于点A(6,0)和点B(﹣1,0),交y轴于点C.(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;(2)如图(1),点P是抛物线上位于直线AC上方的动点,过点P分别作x轴、y轴的平行线,交直线AC于点D,E,当PD+PE取最大值时,求点P的坐标;(3)如图(2),点M为抛物线对称轴l上一点,点N为抛物线上一点,当直线AC垂直平分△AMN的边MN时,求点N的坐标.17.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,C为抛物线的顶点,抛物线的对称轴交x轴于点D,连结BC,且tan∠CBD=43,如图所示.(1)求抛物线的解析式;(2)设P是抛物线的对称轴上的一个动点.①过点P作x轴的平行线交线段BC于点E,过点E作EF⊥PE交抛物线于点F,连结FB、FC,求△BCF的面积的最大值;②连结PB,求35PC+PB的最小值.。
中考数学专题训练---二次函数的综合题分类含答案
中考数学专题训练---二次函数的综合题分类含答案一、二次函数1.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(1,0)、C(﹣2,3)两点,与y 轴交于点N,其顶点为D.(1)求抛物线及直线AC的函数关系式;(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P 的坐标;(3)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;y=﹣x+1;(2)当x=﹣12时,△APC的面积取最大值,最大值为278,此时点P的坐标为(﹣12,154);(3)在对称轴上存在一点M(﹣1,2),使△ANM的周长最小,△ANM周长的最小值为102【解析】【分析】(1)根据点A,C的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线及直线AC的函数关系式;(2)过点P作PE∥y轴交x轴于点E,交直线AC于点F,过点C作CQ∥y轴交x轴于点Q,设点P的坐标为(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣2<x<1),则点E的坐标为(x,0),点F的坐标为(x,﹣x+1),进而可得出PF的值,由点C的坐标可得出点Q的坐标,进而可得出AQ的值,利用三角形的面积公式可得出S△APC=﹣32x2﹣32x+3,再利用二次函数的性质,即可解决最值问题;(3)利用二次函数图象上点的坐标特征可得出点N的坐标,利用配方法可找出抛物线的对称轴,由点C,N的坐标可得出点C,N关于抛物线的对称轴对称,令直线AC与抛物线的对称轴的交点为点M,则此时△ANM周长取最小值,再利用一次函数图象上点的坐标特征求出点M的坐标,以及利用两点间的距离公式结合三角形的周长公式求出△ANM周长的最小值即可得出结论.【详解】(1)将A(1,0),C(﹣2,3)代入y=﹣x2+bx+c,得:10423b c b c -++=⎧⎨--+=⎩,解得:23b c =-⎧⎨=⎩, ∴抛物线的函数关系式为y =﹣x 2﹣2x +3; 设直线AC 的函数关系式为y =mx +n (m ≠0), 将A (1,0),C (﹣2,3)代入y =mx +n ,得:023m n m n +=⎧⎨-+=⎩,解得:11m n =-⎧⎨=⎩, ∴直线AC 的函数关系式为y =﹣x +1.(2)过点P 作PE ∥y 轴交x 轴于点E ,交直线AC 于点F ,过点C 作CQ ∥y 轴交x 轴于点Q ,如图1所示.设点P 的坐标为(x ,﹣x 2﹣2x +3)(﹣2<x <1),则点E 的坐标为(x ,0),点F 的坐标为(x ,﹣x +1),∴PE =﹣x 2﹣2x +3,EF =﹣x +1,EF =PE ﹣EF =﹣x 2﹣2x +3﹣(﹣x +1)=﹣x 2﹣x +2. ∵点C 的坐标为(﹣2,3), ∴点Q 的坐标为(﹣2,0), ∴AQ =1﹣(﹣2)=3, ∴S △APC =12AQ •PF =﹣32x 2﹣32x +3=﹣32(x +12)2+278. ∵﹣32<0, ∴当x =﹣12时,△APC 的面积取最大值,最大值为278,此时点P 的坐标为(﹣12,154). (3)当x =0时,y =﹣x 2﹣2x +3=3, ∴点N 的坐标为(0,3). ∵y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4, ∴抛物线的对称轴为直线x =﹣1. ∵点C 的坐标为(﹣2,3), ∴点C ,N 关于抛物线的对称轴对称.令直线AC 与抛物线的对称轴的交点为点M ,如图2所示. ∵点C ,N 关于抛物线的对称轴对称, ∴MN =CM ,∴AM +MN =AM +MC =AC , ∴此时△ANM 周长取最小值. 当x =﹣1时,y =﹣x +1=2, ∴此时点M 的坐标为(﹣1,2).∵点A 的坐标为(1,0),点C 的坐标为(﹣2,3),点N 的坐标为(0,3),∴AC=,AN ,∴C△ANM=AM+MN+AN=AC+AN=32+10.∴在对称轴上存在一点M(﹣1,2),使△ANM的周长最小,△ANM周长的最小值为32+10.【点睛】本题考查待定系数法求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、三角形的面积以及周长,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线及直线AC的函数关系式;(2)利用三角形的面积公式找出S△APC=﹣32x2﹣32x+3的最值;(3)利用二次函数图象的对称性结合两点之间线段最短找出点M的位置.2.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P 在第三象限.①当线段PQ=34AB时,求tan∠CED的值;②当以点C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.【答案】(1)抛物线的函数表达式为y =x 2-2x -3.(2)直线BC 的函数表达式为y =x -3.(3)①23.①P 1(122),P 2(1-62,74). 【解析】 【分析】已知C 点的坐标,即知道OC 的长,可在直角三角形BOC 中根据∠BCO 的正切值求出OB 的长,即可得出B 点的坐标.已知了△AOC 和△BOC 的面积比,由于两三角形的高相等,因此面积比就是AO 与OB 的比.由此可求出OA 的长,也就求出了A 点的坐标,然后根据A 、B 、C 三点的坐标即可用待定系数法求出抛物线的解析式. 【详解】(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴− 221bba -⨯==1 ∴b=-2∵抛物线与y 轴交于点C (0,-3), ∴c=-3,∴抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3; (2)∵抛物线与x 轴交于A 、B 两点, 当y=0时,x 2-2x-3=0. ∴x 1=-1,x 2=3. ∵A 点在B 点左侧, ∴A (-1,0),B (3,0)设过点B (3,0)、C (0,-3)的直线的函数表达式为y=kx+m ,则033k m m ==+⎧⎨-⎩,∴13k m ⎧⎨-⎩==∴直线BC 的函数表达式为y=x-3; (3)①∵AB=4,PQ=34AB ,∴PQ=3∵PQ⊥y轴∴PQ∥x轴,则由抛物线的对称性可得PM=32,∵对称轴是直线x=1,∴P到y轴的距离是12,∴点P的横坐标为−12,∴P(−12,−74)∴F(0,−74),∴FC=3-OF=3-74=54∵PQ垂直平分CE于点F,∴CE=2FC=5 2∵点D在直线BC上,∴当x=1时,y=-2,则D(1,-2),过点D作DG⊥CE于点G,∴DG=1,CG=1,∴GE=CE-CG=52-1=32.在Rt△EGD中,tan∠CED=23 GDEG=.②P1(2,-2),P2(1-62-52).设OE=a,则GE=2-a,当CE为斜边时,则DG2=CG•GE,即1=(OC-OG)•(2-a),∴1=1×(2-a),∴a=1,∴CE=2,∴OF=OE+EF=2∴F、P的纵坐标为-2,把y=-2,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:x=1+2或1-2∵点P在第三象限.∴P1(1-2,-2),当CD为斜边时,DE⊥CE,∴OE=2,CE=1,∴OF=2.5,∴P和F的纵坐标为:-52,把y=-52,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:x=1-6,或1+6,∵点P在第三象限.∴P2(1-6,-52).综上所述:满足条件为P1(1-2,-2),P2(1-6,-52).【点睛】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.3.如图,在平面直角坐标系中有一直角三角形AOB,O为坐标原点,OA=1,tan∠BAO=3,将此三角形绕原点O逆时针旋转90°,得到△DOC,抛物线y=ax2+bx+c经过点A、B、C.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是第二象限内抛物线上的动点,其横坐标为t,设抛物线对称轴l与x轴交于一点E,连接PE,交CD于F,求以C、E、F为顶点三角形与△COD相似时点P的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y=﹣x 2﹣2x+3;(2)当△CEF 与△COD 相似时,P 点的坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3). 【解析】 【分析】(1)根据正切函数,可得OB ,根据旋转的性质,可得△DOC ≌△AOB ,根据待定系数法,可得函数解析式;(2)分两种情况讨论:①当∠CEF =90°时,△CEF ∽△COD ,此时点P 在对称轴上,即点P 为抛物线的顶点;②当∠CFE =90°时,△CFE ∽△COD ,过点P 作PM ⊥x 轴于M 点,得到△EFC ∽△EMP ,根据相似三角形的性质,可得PM 与ME 的关系,解方程,可得t 的值,根据自变量与函数值的对应关系,可得答案. 【详解】(1)在Rt △AOB 中,OA =1,tan ∠BAO OBOA==3,∴OB =3OA =3. ∵△DOC 是由△AOB 绕点O 逆时针旋转90°而得到的,∴△DOC ≌△AOB ,∴OC =OB =3,OD =OA =1,∴A ,B ,C 的坐标分别为(1,0),(0,3),(﹣3,0),代入解析式为09303a b c a b c c ++=⎧⎪-+=⎨⎪=⎩,解得:123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,抛物线的解析式为y =﹣x 2﹣2x +3;(2)∵抛物线的解析式为y =﹣x 2﹣2x +3,∴对称轴为l 2ba=-=-1,∴E 点坐标为(﹣1,0),如图,分两种情况讨论:①当∠CEF =90°时,△CEF ∽△COD ,此时点P 在对称轴上,即点P 为抛物线的顶点,P (﹣1,4);②当∠CFE =90°时,△CFE ∽△COD ,过点P 作PM ⊥x 轴于M 点,∵∠CFE=∠PME=90°,∠CEF=∠PEM ,∴△EFC ∽△EMP ,∴13EM EF OD MP CF CO ===,∴MP =3ME . ∵点P 的横坐标为t ,∴P (t ,﹣t 2﹣2t +3).∵P 在第二象限,∴PM =﹣t 2﹣2t +3,ME =﹣1﹣t ,t <0,∴﹣t 2﹣2t +3=3(﹣1﹣t ),解得:t 1=﹣2,t 2=3(与t <0矛盾,舍去).当t =﹣2时,y =﹣(﹣2)2﹣2×(﹣2)+3=3,∴P (﹣2,3).综上所述:当△CEF 与△COD 相似时,P 点的坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3).【点睛】本题是二次函数综合题.解(1)的关键是利用旋转的性质得出OC ,OD 的长,又利用了待定系数法;解(2)的关键是利用相似三角形的性质得出MP =3ME .4.已知,m ,n 是一元二次方程x 2+4x +3=0的两个实数根,且|m |<|n |,抛物线y =x 2+bx +c 的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),如图所示. (1)求这个抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线与x 轴的另一个交点为抛物线的顶点为D ,求出点C ,D 的坐标,并判断△BCD 的形状;(3)点P 是直线BC 上的一个动点(点P 不与点B 和点C 重合),过点P 作x 轴的垂线,交抛物线于点M ,点Q 在直线BC 上,距离点P为2个单位长度,设点P 的横坐标为t ,△PMQ 的面积为S ,求出S 与t 之间的函数关系式.【答案】(1)223y x x =--;(2)C (3,0),D (1,﹣4),△BCD 是直角三角形;(3)2213(03)2213(03)22t t t S t t t t ⎧-+⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩<<<或>【解析】试题分析:(1)先解一元二次方程,然后用待定系数法求出抛物线解析式;(2)先解方程求出抛物线与x 轴的交点,再判断出△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,从而得到结论;(3)先求出QF=1,再分两种情况,当点P 在点M 上方和下方,分别计算即可. 试题解析:解(1)∵2+430x x +=,∴11x =-,23x =-,∵m ,n 是一元二次方程2+430x x +=的两个实数根,且|m|<|n|,∴m=﹣1,n=﹣3,∵抛物线223y x x =--的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),∴10{3b c c -+==-,∴2{3b c =-=-,∴抛物线解析式为223y x x =--;(2)令y=0,则2230x x --=,∴11x =-,23x =,∴C (3,0),∵223y x x =--=2(1)4x --,∴顶点坐标D (1,﹣4),过点D 作DE ⊥y 轴,∵OB=OC=3,∴BE=DE=1,∴△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠DBE=45°,∴∠CBD=90°,∴△BCD 是直角三角形;(3)如图,∵B (0,﹣3),C (3,0),∴直线BC 解析式为y=x ﹣3,∵点P 的横坐标为t ,PM ⊥x 轴,∴点M 的横坐标为t ,∵点P 在直线BC 上,点M 在抛物线上,∴P (t ,t ﹣3),M (t ,223t t --),过点Q 作QF ⊥PM ,∴△PQF 是等腰直角三角形,∵PQ=2,∴QF=1.①当点P 在点M 上方时,即0<t <3时,PM=t ﹣3﹣(223t t --)=23t t -+,∴S=12PM×QF=21(3)2t t -+=21322t t -+,②如图3,当点P 在点M 下方时,即t <0或t>3时,PM=223t t --﹣(t ﹣3)=23t t -,∴S=12PM×QF=12(23t t -)=21322t t -.综上所述,S=2213(03)22{13 (03)22t t t t t t t 或-+<<-.考点:二次函数综合题;分类讨论.5.如图,过()A 1,0、()B 3,0作x 轴的垂线,分别交直线y 4x =-于C 、D 两点.抛物线2y ax bx c =++经过O 、C 、D 三点.()1求抛物线的表达式;()2点M 为直线OD 上的一个动点,过M 作x 轴的垂线交抛物线于点N ,问是否存在这样的点M ,使得以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求此时点M 的横坐标;若不存在,请说明理由;()3若AOC V 沿CD 方向平移(点C 在线段CD 上,且不与点D 重合),在平移的过程中AOC V 与OBD V 重叠部分的面积记为S ,试求S 的最大值.【答案】(1)2413y x x 33=-+;(2)32332+332-;(3)13. 【解析】 【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)由题意,可知MN ∥AC ,因为以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形,则有MN =AC =3.设点M 的横坐标为x ,则求出MN =|43x 2﹣4x |;解方程|43x 2﹣4x |=3,求出x 的值,即点M 横坐标的值;(3)设水平方向的平移距离为t (0≤t <2),利用平移性质求出S 的表达式:S 16=-(t ﹣1)213+;当t =1时,s 有最大值为13. 【详解】(1)由题意,可得C (1,3),D (3,1).∵抛物线过原点,∴设抛物线的解析式为:y =ax 2+bx ,∴3931a b a b +=⎧⎨+=⎩,解得43133a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的表达式为:y 43=-x 2133+x . (2)存在.设直线OD 解析式为y =kx ,将D (3,1)代入,求得k 13=,∴直线OD 解析式为y 13=x . 设点M 的横坐标为x ,则M (x ,13x ),N (x ,43-x 2133+x ),∴MN =|y M ﹣y N |=|13x ﹣(43-x 2133+x )|=|43x 2﹣4x |. 由题意,可知MN ∥AC ,因为以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形,则有MN =AC =3,∴|43x 2﹣4x |=3.若43x 2﹣4x =3,整理得:4x 2﹣12x ﹣9=0,解得:x 32+=或x 32-= 若43x 2﹣4x =﹣3,整理得:4x 2﹣12x +9=0,解得:x 32=,∴存在满足条件的点M ,点M 的横坐标为:32或32+或32-. (3)∵C (1,3),D (3,1),∴易得直线OC 的解析式为y =3x ,直线OD 的解析式为y 13=x . 如解答图所示,设平移中的三角形为△A 'O 'C ',点C '在线段CD 上.设O 'C '与x 轴交于点E ,与直线OD 交于点P ;设A 'C '与x 轴交于点F ,与直线OD 交于点Q .设水平方向的平移距离为t (0≤t <2),则图中AF =t ,F (1+t ,0),Q (1+t ,1133+t ),C '(1+t ,3﹣t ).设直线O 'C '的解析式为y =3x +b ,将C '(1+t ,3﹣t )代入得:b =﹣4t ,∴直线O 'C '的解析式为y =3x ﹣4t ,∴E (43t ,0). 联立y =3x ﹣4t 与y 13=x ,解得:x 32=t ,∴P (32t ,12t ). 过点P 作PG ⊥x 轴于点G ,则PG 12=t ,∴S =S △OFQ ﹣S △OEP 12=OF •FQ 12-OE •PG 12=(1+t )(1133+t )12-•43t •12t 16=-(t ﹣1)213+ 当t =1时,S 有最大值为13,∴S 的最大值为13.【点睛】本题是二次函数压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、函数图象上点的坐标特征、平行四边形、平移变换、图形面积计算等知识点,有一定的难度.第(2)问中,解题的关键是根据平行四边形定义,得到MN =AC =3,由此列出方程求解;第(3)问中,解题的关键是求出S 的表达式,注意图形面积的计算方法.6.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.7.如图,抛物线y=ax 2+6x+c 交x 轴于A ,B 两点,交y 轴于点C .直线y=x ﹣5经过点B ,C .(1)求抛物线的解析式;(2)过点A 的直线交直线BC 于点M .①当AM ⊥BC 时,过抛物线上一动点P (不与点B ,C 重合),作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q ,若以点A ,M ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点P 的横坐标; ②连接AC ,当直线AM 与直线BC 的夹角等于∠ACB 的2倍时,请直接写出点M 的坐标.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x 2+6x ﹣5;(2)①P 点的横坐标为45+41或5-412;②点M 的坐标为(136,﹣176)或(236,﹣76). 【解析】分析:(1)利用一次函数解析式确定C (0,-5),B (5,0),然后利用待定系数法求抛物线解析式;(2)①先解方程-x 2+6x-5=0得A (1,0),再判断△OCB 为等腰直角三角形得到∠OBC=∠OCB=45°,则△AMB 为等腰直角三角形,所以,接着根据平行四边形的性质得到,PQ ⊥BC ,作PD ⊥x 轴交直线BC 于D ,如图1,利用∠PDQ=45°得到PQ=4,设P (m ,-m 2+6m-5),则D (m ,m-5),讨论:当P 点在直线BC 上方时,PD=-m 2+6m-5-(m-5)=4;当P 点在直线BC 下方时,PD=m-5-(-m 2+6m-5),然后分别解方程即可得到P 点的横坐标;②作AN ⊥BC 于N ,NH ⊥x 轴于H ,作AC 的垂直平分线交BC 于M 1,交AC 于E ,如图2,利用等腰三角形的性质和三角形外角性质得到∠AM 1B=2∠ACB ,再确定N (3,-2), AC 的解析式为y=5x-5,E 点坐标为(12,-52),利用两直线垂直的问题可设直线EM 1的解析式为y=-15x+b ,把E (12,-52)代入求出b 得到直线EM 1的解析式为y=-15x-125,则解方程组511255y x y x -⎧⎪⎨--⎪⎩==得M 1点的坐标;作直线BC 上作点M 1关于N 点的对称点M 2,如图2,利用对称性得到∠AM 2C=∠AM 1B=2∠ACB ,设M 2(x ,x-5),根据中点坐标公式得到3=13+62x ,然后求出x 即可得到M 2的坐标,从而得到满足条件的点M 的坐标.详解:(1)当x=0时,y=x ﹣5=﹣5,则C (0,﹣5),当y=0时,x ﹣5=0,解得x=5,则B (5,0),把B (5,0),C (0,﹣5)代入y=ax 2+6x+c 得253005a c c ++=⎧⎨=-⎩,解得15a b =-⎧⎨=-⎩, ∴抛物线解析式为y=﹣x 2+6x ﹣5;(2)①解方程﹣x 2+6x ﹣5=0得x 1=1,x 2=5,则A (1,0),∵B (5,0),C (0,﹣5),∴△OCB 为等腰直角三角形,∴∠OBC=∠OCB=45°,∵AM ⊥BC ,∴△AMB 为等腰直角三角形,∴AM=2AB=2, ∵以点A ,M ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形,AM ∥PQ ,∴PQ ⊥BC ,作PD ⊥x 轴交直线BC 于D ,如图1,则∠PDQ=45°,∴PD=2PQ=2×22=4,设P(m,﹣m2+6m﹣5),则D(m,m﹣5),当P点在直线BC上方时,PD=﹣m2+6m﹣5﹣(m﹣5)=﹣m2+5m=4,解得m1=1,m2=4,当P点在直线BC下方时,PD=m﹣5﹣(﹣m2+6m﹣5)=m2﹣5m=4,解得m1=5+412,m2=5-412,综上所述,P点的横坐标为4或5+41或5-41;②作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,交AC于E,如图2,∵M1A=M1C,∴∠ACM1=∠CAM1,∴∠AM1B=2∠ACB,∵△ANB为等腰直角三角形,∴AH=BH=NH=2,∴N(3,﹣2),易得AC的解析式为y=5x﹣5,E点坐标为(12,﹣52,设直线EM1的解析式为y=﹣15x+b,把E(12,﹣52)代入得﹣110+b=﹣52,解得b=﹣125,∴直线EM1的解析式为y=﹣15x﹣125解方程组511255y xy x=-⎧⎪⎨=--⎪⎩得136176xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则M1(136,﹣176);作直线BC上作点M1关于N点的对称点M2,如图2,则∠AM2C=∠AM1B=2∠ACB,设M2(x,x﹣5),∵3=13+ 62x∴x=236,∴M2(236,﹣76).综上所述,点M的坐标为(136,﹣176)或(236,﹣76).点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、等腰直角的判定与性质和平行四边形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.8.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x 2+2x+6;(2)当t=3时,△PAB 的面积有最大值;(3)点P (4,6).【解析】 【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可得;(2)作PM ⊥OB 与点M ,交AB 于点N ,作AG ⊥PM ,先求出直线AB 解析式为y=﹣x+6,设P (t ,﹣12t 2+2t+6),则N (t ,﹣t+6),由S △PAB =S △PAN +S △PBN =12PN•AG+12PN•BM=12PN•OB 列出关于t 的函数表达式,利用二次函数的性质求解可得; (3)由PH ⊥OB 知DH ∥AO ,据此由OA=OB=6得∠BDH=∠BAO=45°,结合∠DPE=90°知若△PDE 为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,从而得出点E 与点A 重合,求出y=6时x 的值即可得出答案.【详解】(1)∵抛物线过点B (6,0)、C (﹣2,0),∴设抛物线解析式为y=a (x ﹣6)(x+2),将点A (0,6)代入,得:﹣12a=6,解得:a=﹣12, 所以抛物线解析式为y=﹣12(x ﹣6)(x+2)=﹣12x 2+2x+6; (2)如图1,过点P 作PM ⊥OB 与点M ,交AB 于点N ,作AG ⊥PM 于点G ,设直线AB 解析式为y=kx+b ,将点A (0,6)、B (6,0)代入,得:660b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:16k b =-⎧⎨=⎩, 则直线AB 解析式为y=﹣x+6,设P (t ,﹣12t 2+2t+6)其中0<t <6, 则N (t ,﹣t+6),∴PN=PM﹣MN=﹣12t2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣12t2+2t+6+t﹣6=﹣12t2+3t,∴S△PAB=S△PAN+S△PBN=12PN•AG+12PN•BM=12PN•(AG+BM)=12 PN•OB=12×(﹣12t2+3t)×6=﹣32t2+9t=﹣32(t﹣3)2+272,∴当t=3时,△PAB的面积有最大值;(3)如图2,∵PH⊥OB于H,∴∠DHB=∠AOB=90°,∴DH∥AO,∵OA=OB=6,∴∠BDH=∠BAO=45°,∵PE∥x轴、PD⊥x轴,∴∠DPE=90°,若△PDE为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,∴∠EDP与∠BDH互为对顶角,即点E与点A重合,则当y=6时,﹣12x2+2x+6=6,解得:x=0(舍)或x=4,即点P(4,6).【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定与性质等,熟练掌握和灵活运用待定系数法求函数解析式、二次函数的性质、等腰直角三角形的判定与性质等是解题的关键.9.如图,对称轴为直线x 1=-的抛物线()2y ax bx c a 0=++≠与x 轴相交于A 、B 两点,其中A 点的坐标为(-3,0).(1)求点B 的坐标;(2)已知a 1=,C 为抛物线与y 轴的交点.①若点P 在抛物线上,且POC BOC S 4S ∆∆=,求点P 的坐标;②设点Q 是线段AC 上的动点,作QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,求线段QD 长度的最大值.【答案】(1)点B 的坐标为(1,0).(2)①点P 的坐标为(4,21)或(-4,5).②线段QD 长度的最大值为94. 【解析】【分析】(1)由抛物线的对称性直接得点B 的坐标.(2)①用待定系数法求出抛物线的解析式,从而可得点C 的坐标,得到BOC S ∆,设出点P 的坐标,根据POC BOC S 4S ∆∆=列式求解即可求得点P 的坐标.②用待定系数法求出直线AC 的解析式,由点Q 在线段AC 上,可设点Q 的坐标为(q,-q-3),从而由QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,得点D 的坐标为(q,q 2+2q-3),从而线段QD 等于两点纵坐标之差,列出函数关系式应用二次函数最值原理求解.【详解】解:(1)∵A 、B 两点关于对称轴x 1=-对称 ,且A 点的坐标为(-3,0), ∴点B 的坐标为(1,0).(2)①∵抛物线a 1=,对称轴为x 1=-,经过点A (-3,0), ∴2a 1b 12a 9a 3b c 0=⎧⎪⎪-=-⎨⎪-+=⎪⎩,解得a 1b 2c 3=⎧⎪=⎨⎪=-⎩.∴抛物线的解析式为2y x 2x 3=+-.∴B 点的坐标为(0,-3).∴OB=1,OC=3.∴BOC 13S 1322∆=⨯⨯=. 设点P 的坐标为(p,p 2+2p-3),则POC 13S 3p p 22∆=⨯⨯=. ∵POC BOC S 4S ∆∆=,∴3p 62=,解得p 4=±. 当p 4=时2p 2p 321+-=;当p 4=-时,2p 2p 35+-=,∴点P 的坐标为(4,21)或(-4,5).②设直线AC 的解析式为y kx b =+,将点A ,C 的坐标代入,得:3k b 0b 3-+=⎧⎨=-⎩,解得:k 1b 3=-⎧⎨=-⎩. ∴直线AC 的解析式为y x 3=--.∵点Q 在线段AC 上,∴设点Q 的坐标为(q,-q-3).又∵QD ⊥x 轴交抛物线于点D ,∴点D 的坐标为(q,q 2+2q-3).∴()22239QD q 3q 2q 3q 3q q 24⎛⎫=---+-=--=-++ ⎪⎝⎭. ∵a 10<=-,-3302<<-∴线段QD 长度的最大值为94.10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+2ax ﹣3a (a <0)与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,顶点为D ,直线DC 与x 轴相交于点E .(1)当a=﹣1时,求抛物线顶点D 的坐标,OE 等于多少;(2)OE 的长是否与a 值有关,说明你的理由;(3)设∠DEO=β,45°≤β≤60°,求a 的取值范围;(4)以DE 为斜边,在直线DE 的左下方作等腰直角三角形PDE .设P (m ,n ),直接写出n 关于m 的函数解析式及自变量m 的取值范围.【答案】(1)(﹣1,4),3;(2)结论:OE 的长与a 值无关.理由见解析;(3)﹣≤a≤﹣1;(4)n=﹣m﹣1(m<1).【解析】【分析】(1)求出直线CD的解析式即可解决问题;(2)利用参数a,求出直线CD的解析式求出点E坐标即可判断;(3)求出落在特殊情形下的a的值即可判断;(4)如图,作PM⊥对称轴于M,PN⊥AB于N.两条全等三角形的性质即可解决问题.【详解】解:(1)当a=﹣1时,抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3,∴顶点D(﹣1,4),C(0,3),∴直线CD的解析式为y=﹣x+3,∴E(3,0),∴OE=3,(2)结论:OE的长与a值无关.理由:∵y=ax2+2ax﹣3a,∴C(0,﹣3a),D(﹣1,﹣4a),∴直线CD的解析式为y=ax﹣3a,当y=0时,x=3,∴E(3,0),∴OE=3,∴OE的长与a值无关.(3)当β=45°时,OC=OE=3,∴﹣3a=3,∴a=﹣1,当β=60°时,在Rt△OCE中,∴﹣∴a=,∴45°≤β≤60°,a≤a≤﹣1.(4)如图,作PM⊥对称轴于M,PN⊥AB于N.∵PD=PE ,∠PMD=∠PNE=90°,∠DPE=∠MPN=90°,∴∠DPM=∠EPN ,∴△DPM ≌△EPN ,∴PM=PN ,PM=EN ,∵D(﹣1,﹣4a),E(3,0),∴EN=4+n=3﹣m ,∴n=﹣m ﹣1,当顶点D 在x 轴上时,P(1,﹣2),此时m 的值1,∵抛物线的顶点在第二象限,∴m <1.∴n=﹣m ﹣1(m <1).故答案为:(1)(﹣1,4),3;(2)OE 的长与a 值无关;(3)3﹣1;(4)n=﹣m ﹣1(m <1).【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象与性质。
人教中考数学压轴题专题二次函数的经典综合题附答案
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.某市实施产业精准扶贫,帮助贫困户承包荒山种植某品种蜜柚.已知该蜜柚的成本价为6元/千克,到了收获季节投入市场销售时,调查市场行情后,发现该蜜柚不会亏本,且每天的销售量y (千克)与销售单价x (元)之间的函数关系如图所示.(1)求y 与x 的函数关系式,并写出x 的取值范围;(2)当该品种蜜柚定价为多少时,每天销售获得的利润最大?最大利润是多少?(3)某村农户今年共采摘蜜柚12000千克,若该品种蜜柚的保质期为50天,按照(2)的销售方式,能否在保质期内全部销售完这批蜜柚?若能,请说明理由;若不能,应定销售价为多少元时,既能销售完又能获得最大利润?【答案】(1)y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)当x =15.5时,w 的最大值为1805元;(3)当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润.【解析】【分析】(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 即可求解;(2)由题意得:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),∵﹣20<0,故w 有最大值,即可求解;(3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;由50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,当x =13时,既能销售完又能获得最大利润.【详解】解:(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 得:2001530010k b k b =+⎧⎨=+⎩, 解得:20500k b =-⎧⎨=⎩, 即:函数的表达式为:y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)设:该品种蜜柚定价为x 元时,每天销售获得的利润w 最大,则:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),∵﹣20<0,故w 有最大值,当x =﹣2b a =312=15.5时,w 的最大值为1805元; (3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;设:应定销售价为x 元时,既能销售完又能获得最大利润w ,由题意得:50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,w =﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润.【点睛】本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.最大销售利润的问题常利函数的增减性来解答,我们首先要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方案.其中要注意应该在自变量的取值范围内求最大值(或最小值).2.已知,抛物线y=x 2+2mx(m 为常数且m≠0).(1)判断该抛物线与x 轴的交点个数,并说明理由.(2)若点A (-n+5,0),B(n-1,0)在该抛物线上,点M 为抛物线的顶点,求△ABM 的面积.(3)若点(2,p),(3,g ),(4,r)均在该抛物线上,且p<g<r ,求m 的取值范围.【答案】(1)抛物线与x 轴有2个交点,理由见解析;(2)△ABM 的面积为8;(3)m 的取值范围m>-2.5【解析】【分析】(1)首先算出根的判别式b 2-4ac 的值,根据偶数次幂的非负性,判断该值一定大于0,从而根据抛物线与x 轴交点个数与根的判别式的关系即可得出结论;(2)根据抛物线的对称性及A,B 两点的坐标特点求出抛物线的对称轴直线为x=2.从而再根据抛物线对称轴直线公式建立方程,求解算出m 的值,进而求出抛物线的解析式,得出A,B,M 三点的坐标,根据三角形的面积计算方法,即可算出答案;(3)方法一(图象法):根据抛物线的对称轴直线及开口方向判断出当对称轴在直线x=3的右边时,显然不符合题目条件;当对称轴在直线x=2的左边时,显然符合题目条件(如图2),从而列出不等式得出m 的取值范围;当对称轴在直线x=2和x=3之间时,满足3-(-m)>-m-2即可(如图3),再列出不等式得出m 的取值范围,综上所述,求出m 的取值范围;方法二(代数法):将三点的横坐标分贝代入抛物线的解析式,用含m 的式子表示出p,g,r ,再代入 p<g<r 即可列出关于m 的不等式组,求解即可。
中考数学考点17二次函数综合题总复习(解析版)
二次函数综合题【命题趋势】在中考中.二次函数综合题每年必考点.特别是跟几何结合.经常在压轴题中出现。
【中考考查重点】一、线段问题二、面积问题三、等腰、直角三角形问题四、特殊四边形问题五、相似三角形问题六、与角度有关问题考点一:线段问题1.(2021秋•龙沙区期末)如图.抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1.0).B(3.0)两点.与y轴交于点C(0.3).抛物线的顶点为D.连接BC.P为线段BC上的一个动点(P不与B、C重合).过点P作PF∥y轴.交抛物线于点F.交x轴于点G.(1)求抛物线的解析式;(2)当PG=2PF时.求点P的坐标;【答案】(1)y=﹣x2+2x+3 (2)P(.)【解答】解:(1)将A(﹣1.0).B(3.0).C(0.3)代入y=ax2+bx+c.∴.∴.∴y=﹣x2+2x+3;(2)设直线BC的解析式为y=kx+b'.∴.∴.∴y=﹣x+3.设P(t.﹣t+3).则F(t.﹣t2+2t+3).G(t.0).∴PG=﹣t+3.PF=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t.∵PG=2PF.∴﹣t+3=﹣2t2+6t.∴t=或t=3(舍).∴P(.);考点二:面积问题2.(2021秋•梅里斯区期末节选)如图.在平面直角坐标系中.已知直线y=x﹣2与x轴交于点A.与y轴交于点B.过A、B两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于另一点C(﹣1.0).(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;(2)探究:在抛物线上直线AB下方是否存在一点P.使△ABP面积最大?若存在.请求出点P的坐标.若不存在.请说明理由;【答案】(1)y=x2﹣x﹣2 .(.﹣)(2)P(2.﹣3)【解答】解:(1)直线y=x﹣2与x轴交于点A.与y轴交于点B.∴A(4.0)、B(0.﹣2).将A、B、C点坐标分别代入二次函数解析式y=ax2+bx+c.∴.∴.∴二次函数解析式为:y=x2﹣x﹣2.化成顶点式为:y=(x﹣)2﹣.∴抛物线的顶点坐标为(.﹣);(2)存在.理由如下:设P点坐标为(x.x2﹣x﹣2)(0<x<4).过点P作PD⊥AC于点D.交AB于点E.则E的坐标表示为(x.x﹣2).∴S△ABP==×4×(x﹣2﹣x2+x+2)=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4.∵a=﹣1<0.∴当x=2时S△ABP有最大值.求得P(2.﹣3);考点三:等腰、直角三角形问题3.(2021秋•龙凤区校级期末)如图.已知抛物线y=ax2+bx﹣8的图象与x轴交于A(2.0)和B(﹣8.0).与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)点F是直线BC下方抛物线上的一点.当△BCF的面积最大时.在抛物线的对称轴上找一点P.使得△BFP的周长最小.请求出点F的坐标和点P的坐标;(3)在(2)的条件下.是否存在这样的点Q(0.m).使得△BFQ为等腰三角形?如果有.请直接写出点Q的坐标;如果没有.请说明理由.【答案】(1)(2)F(﹣4.﹣12).P(﹣3.﹣10)(3)Q1(0.﹣4)或或或Q4(0.0).【解答】解:(1)将A(2.0)、B(﹣8.0)代入解析式.得.解得:.∴.(2)当x=0时.y=﹣8.∴C(0.﹣8).设直线BC的解析式为y=kx+b.则.解得:.∴直线BC的解析式为y=﹣x﹣8.设.如图1.作FG垂直于x轴交BC于G.则G(n.﹣n﹣8).∴.∵=4FG.∴当FG取得最大值时.S△BCF取得最大值.∴当时.FG取得最大值8.S△BCF取得最大值32.∴F(﹣4.﹣12).作F关于对称轴对称的点F'.∴F'(﹣2.﹣12).当F'、B、P共线时.PB+PF有最小值.此时C△BFP有最小值.设y BF'=ax+b.则.解得:.∴y BF'=﹣2x﹣16.又∵x p=﹣3.∴P(﹣3.﹣10).综上所述.F(﹣4.﹣12).P(﹣3.﹣10).(3)存在.理由如下.①如图2.以BF为底边时.点Q1在BF的中垂线上.∴BF的中垂线与y轴交点即为所求.连接BQ1.FQ1.作FN垂直于y轴.∵Q1B=Q1F.设OQ1=t.则Q1N=12﹣t.∵FN=4.BO=8..∴42+(12﹣t)2=82+t2.解得:t=4.∴Q1(0.﹣4);②以BF为腰时..(i)当BF=BQ2时.设OQ2=s.则.∴160=82+s2.解得:.当时..当时.;(ii)当BF=FQ4时:∵B(﹣8.0).F(﹣4.﹣12).O(0.0).∴F在线段BO的中垂线上.∴FB=FO.∴Q4(0.0);由Q4关于N点对称得Q5(0.﹣24).∵FN⊥y轴.∴FO=BF=FQ5.但此时B、F、Q5三点共线.不合题意;综上所述.点Q的坐标为Q1(0.﹣4)或或或Q4(0.0).4.(2021秋•黄埔区期末)如图.抛物线y=mx2﹣4mx﹣5m(m>0)与x轴交于A、B两点.与y轴交于C点.(1)求抛物线顶点M的坐标(用含m的代数式表示).A.B两点的坐标;(2)是否存在使△BCM为直角三角形的抛物线?若存在.请求出;若不存在.请说明理由.【答案】(1)A.B两点的坐标为(﹣1.0)、(5.0)(2)和【解答】解:(1)∵y=m(x﹣2)2﹣9m.∴抛物线顶点M的坐标为(2.﹣9m).∵抛物线与x轴交于A、B两点.∴当y=0时.mx2﹣4mx﹣5m=0.∵m>0.∴x2﹣4x﹣5=0.解得x1=﹣1.x2=5.∴A.B两点的坐标为(﹣1.0)、(5.0).(2)存在使△BCM为直角三角形的抛物线.过点C作CN⊥DM于点N.则△CMN为直角三角形.CN=OD=2.DN=OC=5m.∴MN=DM﹣DN=4m.∴CM2=CN2+MN2=4+16m2.在Rt△OBC中.BC2=OB2+OC2=25+25m2.在Rt△BDM中.BM2=BD2+DM2=9+81m2.①如果△BCM是直角三角形.且∠BMC=90°时.CM2+BM2=BC2.即4+16m2+9+81m2=25+25m2.解得.∵m>0.∴.∴存在抛物线使得△BCM是直角三角形;②如果△BCM是直角三角形.且∠BCM=90°时.BC2+CM2=BM2.即25+25m2+4+16m2=9+81m2.解得.∵m>0.∴.∴存在抛物线使得△BCM是Rt△;③∵25+25m2>4+16m2.9+81m2>4+16m2.∴以∠CBM为直角的直角三角形不存在.综上.存在抛物线和使△BCM是直角三角形.特考点四:特殊四边形问题5.(2021秋•龙江县期末节选)已知抛物线y=ax2+bx+3的图象与x轴相交于点A和点B(1.0).与y轴交于点C.连接AC.有一动点D在线段AC上运动.过点D作x轴的垂线.交抛物线于点E.交x轴于点F.AB=4.设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)当m=﹣2时.在平面内是否存在点Q.使以B.C.E.Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在.请直接写出点Q的坐标;若不存在.请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3 (2)Q点为(3.0)或(﹣1.0)或(﹣3.6)【解答】解:(1)∵点B(1.0).AB=4.∴A(﹣3.0).将B(1.0).A(﹣3.0)代入y=ax2+bx+3.∴.∴.∴y=﹣x2﹣2x+3;(2)存在.理由如下:∵m=﹣2.∴E(﹣2.3).设Q(n.t).①当BC为平行四边形的对角线时..解得.∴Q(3.0);②当BE为平行四边形的对角线时..解得.∴Q(﹣1.0);③当BQ为平行四边形的对角线时..解得.∴Q(﹣3.6);综上所述:当Q点为(3.0)或(﹣1.0)或(﹣3.6)时.以B.C.E.Q为顶点的四边形为平行四边形.6.(2021秋•江西月考)如图.抛物线y=﹣x2+3x+m与x轴的一个交点为A(4.0).另一交点为B.且与y轴交于点C.连接AC.(1)求m的值及该抛物线的对称轴;(2)若点P在直线AC上.点Q是平面内一点.是否存在点Q.使以点A、点B、点P、点Q为顶点的四边形为正方形?若存在.请直接写出Q点的坐标;若不存在.请说明理由.【答案】(1)m=4 y=﹣(x﹣)2+(2)(4.5)或(.﹣).【解答】解:(1)把A(4.0)代入二次函数y=﹣x2+3x+m得:∴﹣16+12+m=0.解得:m=4.∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+3x+4=﹣(x﹣)2+.∴二次函数对称轴为直线x=;(2)存在.理由:①当AB是正方形的边时.此时.对应的正方形为ABP′Q′.∵A(4.0).AB=5.∴点Q′的坐标为(4.5);②当AB是正方形的对角线时.此时.对应的矩形为APBQ.∵AB、PQ是正方形对角线.∴线段AB和线段PQ互相垂直平分.∴点Q在抛物线对称轴上.且到x轴的距离为.∴点Q的坐标为(.﹣).故点Q的坐标为(4.5)或(.﹣).考点五:相似三角形问题7.(2021秋•建华区期末节选)抛物线y=x2+bx+c经过A、B(1.0)、C(0.﹣3)三点.点D 为抛物线的顶点.连接AD、AC、BC、DC.(1)求抛物线的解析式;(2)在线段AC上找一点M.使△AOM∽△ABC.请你直接写出点M的坐标;【答案】(1)y=x2+2x﹣3 (2)(.)【解答】解(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过B(1.0)、C(0.﹣3).∴.解得.∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3.(2)∵△AOM∽△ABC.∴∠AOM=∠ABC.∴OM∥BC.设直线BC的解析式为y=mx+n.直线OM的解析式为y=mx.∴.解得.∴直线BC的解析式为y=3x﹣3.直线OM的解析式为y=3x.联立.解得.∴点M的坐标为(.);考点六:与角度有关的问题8.(2021秋•郧西县期末)如图.抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于点A(1.0)、B(3.0).与y 轴交于点C.连接AC.BC.(1)求抛物线的函数解析式;(2)Q为抛物线上一点.若∠ACQ=45°.求点Q的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+4x﹣3 (2)Q(.)【解答】(1)把A(1.0)、B(3.0)代入y=ax2+bx﹣3.得.解得.∴抛物线的解析式是y=﹣x2+4x﹣3.(2)如图2.点Q在抛物线上.且∠ACQ=45°.过点A作AD⊥CQ于点D.过点D作DF⊥x轴于点F.过点C作CE⊥DF于点E.∵∠ADC=90°.∴∠DAC=∠DCA=45°.∴CD=AD.∵∠E=∠AFD=90°.∴∠ADF=90°﹣∠CDE=∠DCE.∴△CDE≌△DAF(AAS).∴DE=AF.CE=DF.∵∠E=∠OFE=∠COF=90°.∴四边形OCEF是矩形.∴OF=CE.EF=OC=3.设DE=AF=n.∵OA=1.∴CE=DF=OF=n+1.∵DF=3﹣n.∴n+1=3﹣n.解得n=1.∴DE=AF=1.∴CE=DF=OF=2.∴D(2.﹣2).设直线CQ的函数解析式为y=px﹣3.则2p﹣3=﹣2.解得p=.∴直线CD的函数解析式为y=x﹣3.由.得.(不符合题意.舍去).∴点Q的坐标为(.)3.(2021•郴州)将抛物线y=ax2(a≠0)向左平移1个单位.再向上平移4个单位后.得到抛物线H:y=a(x﹣h)2+k.抛物线H与x轴交于点A.B.与y轴交于点C.已知A(﹣3.0).点P是抛物线H上的一个动点.(1)求抛物线H的表达式;(2)如图1.点P在线段AC上方的抛物线H上运动(不与A.C重合).过点P作PD⊥AB.垂足为D.PD交AC于点E.作PF⊥AC.垂足为F.求△PEF的面积的最大值;(3)如图2.点Q是抛物线H的对称轴l上的一个动点.在抛物线H上.是否存在点P.使得以点A.P.C.Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在.求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在.说明理由.【答案】(1)y=﹣(x+1)2+4 (2)m=﹣时.S△PEF最大值=×()2=(3)P的坐标为(2.﹣5)或(﹣4.﹣5)或(﹣2.3)【解答】解:(1)由题意得抛物线的顶点坐标为(﹣1.4).∴抛物线H:y=a(x+1)2+4.将A(﹣3.0)代入.得:a(﹣3+1)2+4=0.解得:a=﹣1.∴抛物线H的表达式为y=﹣(x+1)2+4;(2)如图1.由(1)知:y=﹣x2﹣2x+3.令x=0.得y=3.∴C(0.3).设直线AC的解析式为y=mx+n.∵A(﹣3.0).C(0.3).∴.解得:.∴直线AC的解析式为y=x+3.设P(m.﹣m2﹣2m+3).则E(m.m+3).∴PE=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)=﹣m2﹣3m=﹣(m+)2+.∵﹣1<0.∴当m=﹣时.PE有最大值.∵OA=OC=3.∠AOC=90°.∴△AOC是等腰直角三角形.∴∠ACO=45°.∵PD⊥AB.∴∠ADP=90°.∴∠ADP=∠AOC.∴PD∥OC.∴∠PEF=∠ACO=45°.∵PF⊥AC.∴△PEF是等腰直角三角形.∴PF=EF=PE.∴S△PEF=PF•EF=PE2.∴当m=﹣时.S△PEF最大值=×()2=;(3)①当AC为平行四边形的边时.则有PQ∥AC.且PQ=AC.如图2.过点P作对称轴的垂线.垂足为G.设AC交对称轴于点H.则∠AHG=∠ACO=∠PQG.在△PQG和△ACO中..∴△PQG≌△ACO(AAS).∴PG=AO=3.∴点P到对称轴的距离为3.又∵y=﹣(x+1)2+4.∴抛物线对称轴为直线x=﹣1.设点P(x.y).则|x+1|=3.解得:x=2或x=﹣4.当x=2时.y=﹣5.当x=﹣4时.y=﹣5.∴点P坐标为(2.﹣5)或(﹣4.﹣5);②当AC为平行四边形的对角线时.如图3.设AC的中点为M.∵A(﹣3.0).C(0.3).∴M(﹣.).∵点Q在对称轴上.∴点Q的横坐标为﹣1.设点P的横坐标为x.根据中点公式得:x+(﹣1)=2×(﹣)=﹣3.∴x=﹣2.此时y=3.∴P(﹣2.3);综上所述.点P的坐标为(2.﹣5)或(﹣4.﹣5)或(﹣2.3).1.(2021秋•长兴县月考)如图.在平面直角坐标系xOy中.抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1.0)和B(3.0).点D为线段BC上一点.过点D作y轴的平行线交抛物线于点E.连结BE.(1)求抛物线的解析式;(2)当△BDE为直角三角形时.求线段DE的长度;(3)在抛物线上是否存在这样的点P.使得∠ACP=45°.若存在.求出点P的坐标;若不存在.请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2+4x﹣3 (2)DE的长度为2 (3)P(.﹣)【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1.0)和B(3.0).∴.解得:.∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x﹣3.(2)令x=0.则y=﹣3.∴C(0.﹣3).设直线BC的解析式为y=kx+n.∴.解得:.∴直线BC的解析式为y=x﹣3.∵点D为线段BC上一点.∴设D(m.m﹣3).则点E(m.﹣m2+4m﹣3).∴DE=(﹣m2+4m﹣3)﹣(m﹣3)=﹣m2+3m.∵B(3.0).C(0.﹣3).∴OB=OC=3.∴∠OBC=∠OCB=45°.∵DE∥y轴.∴∠EDB=∠OCB=45°.∴点D不可能是直角的顶点.①当点B为直角的顶点时.设DE交x轴于点F.∵∠BDE=45°.∠EBD=90°.∴∠DEB=45°.∴△BED为等腰直角三角形.∴EF=FD=DE.∵DF=3﹣m.∴3﹣m=(﹣m2+3m).解得:m=2或3(m=3不合题意.舍去).∴m=2.∴DE=﹣22+3×2=﹣4+6=2.②当点E为直角顶点时.此时边EB在x轴上.点E与点A重合.∴m=1.∴DE=﹣12+3×1=﹣1+3=2.综上.当△BDE为直角三角形时.线段DE的长度为2.(3)在抛物线上存在点P.使得∠ACP=45°.理由:∵A(1.0).∴OA=1.∴ABOB﹣OA=2.∴AC==.延长CP交x轴于点F.如图.由(2)知:∠OBC=∠OCB=45°.∴∠AFC+∠FCB=45°.∵∠ACP=45°.∴∠ACB+∠FCB=∠ACP=45°.∴∠AFC=∠ACB.∵∠F AC=∠CAB.∴△AFC∽△ACB.∴.∴.∴AF=5.∴OF=OA+AF=6.∴F(6.0).设直线CF的解析式为y=dx+e.∴.解得:.∴直线FC的解析式为y=x﹣3.∴.解得:..∴点P的坐标为(.﹣).2.(2021秋•新荣区月考)如图1.在平面直角坐标系中.二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1.0).B(4.0).与y轴交于C(0.4).(1)求该二次函数的解析式.(2)二次函数位于x轴上方的图象上是否存在点P.使得S△BOP=6S△AOC?如果存在.请求出点P的坐标;若不存在.请说明理由.(3)如图2.D为线段BC上的一个动点.过点D作DE∥y轴.交二次函数的图象于点E.求线段DE长度的最大值.【答案】(1)y=﹣x2+3x+4 (2)P(1.6)或P(2.6)(3)当m=2时.ED有最大值4【解答】解:(1)将点A(﹣1.0).B(4.0).C(0.4)代入y=ax2+bx+c.得.解得.∴y=﹣x2+3x+4;(2)存在.理由如下:∵A(﹣1.0).B(4.0).C(0.4).∴OB=4.AO=1.CO=4.∴S△ACO=×1×4=2.∵S△BOP=6S△AOC.∴S△BOP=12.设P(t.﹣t2+3t+4).∴S△BOP=12=×4×(﹣t2+3t+4).解得t=1或t=2.∴P(1.6)或P(2.6);(3)设直线BC的解析式为y=kx+b.∴.解得.∴y=﹣x+4.设D(m.﹣m+4).则E(m.﹣m2+3m+4).∴ED=﹣m2+3m+4+m﹣4=﹣m2+4m=﹣(m﹣2)2+4.∵D为线段BC上的一个动点.∴0≤m≤4.∴当m=2时.ED有最大值41.(2021•内江)如图.抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣2.0)、B(6.0)两点.与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A、D两点.与y轴交于点E.点D的坐标为(4.3).(1)求抛物线的解析式与直线l的解析式;(2)若点P是抛物线上的点且在直线l上方.连接P A、PD.求当△P AD面积最大时点P 的坐标及该面积的最大值;(3)若点Q是y轴上的点.且∠ADQ=45°.求点Q的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+x+3,y=x+1 (2)△P AD的面积的最大值为.P(1.)(3)Q的坐标为(0.)或(0.﹣9)【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣2.0)、B(6.0)两点.∴设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣6).∵D(4.3)在抛物线上.∴3=a(4+2)×(4﹣6).解得a=﹣.∴抛物线的解析式为y=﹣(x+2)(x﹣6)=﹣x2+x+3.∵直线l经过A(﹣2.0)、D(4.3).设直线l的解析式为y=kx+m(k≠0).则.解得..∴直线l的解析式为y=x+1;(2)如图1中.过点P作PK∥y轴交AD于点K.设P(m.﹣m2+m+3).则K(m.m+1).∵S△P AD=•(x D﹣x A)•PK=3PK.∴PK的值最大值时.△P AD的面积最大.∵PK=﹣m2+m+3﹣m﹣1=﹣m2+m+2=﹣(m﹣1)2+.∵﹣<0.∴m=1时.PK的值最大.最大值为.此时△P AD的面积的最大值为.P(1.).(3)如图2中.将线段AD绕点A逆时针旋转90°得到AT.则T(﹣5.6).设DT交y轴于点Q.则∠ADQ=45°.∵D(4.3).∴直线DT的解析式为y=﹣x+.∴Q(0.).作点T关于AD的对称点T′(1.﹣6).则直线DT′的解析式为y=3x﹣9.设DQ′交y轴于点Q′.则∠ADQ′=45°.∴Q′(0.﹣9).综上所述.满足条件的点Q的坐标为(0.)或(0.﹣9).2.(2021•西藏)在平面直角坐标系中.抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A.B两点.与y轴交于点C.且点A的坐标为(﹣1.0).点C的坐标为(0.5).(1)求该抛物线的解析式;(2)如图(甲).若点P是第一象限内抛物线上的一动点.当点P到直线BC的距离最大时.求点P的坐标;(3)图(乙)中.若点M是抛物线上一点.点N是抛物线对称轴上一点.是否存在点M使得以B.C.M.N为顶点的四边形是平行四边形?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+5 (2)P(.)(3)M的坐标为:(3.8)或(﹣3.﹣16)或(7.﹣16)【解答】解:(1)将A的坐标(﹣1.0).点C的坐(0.5)代入y=﹣x2+bx+c得:.解得.∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x+5;(2)过P作PD⊥x轴于D.交BC于Q.过P作PH⊥BC于H.如图:在y=﹣x2+4x+5中.令y=0得﹣x2+4x+5=0.解得x=5或x=﹣1.∴B(5.0).∴OB=OC.△BOC是等腰直角三角形.∴∠CBO=45°.∵PD⊥x轴.∴∠BQD=45°=∠PQH.∴△PHQ是等腰直角三角形.∴PH=.∴当PQ最大时.PH最大.设直线BC解析式为y=kx+5.将B(5.0)代入得0=5k+5.∴k=﹣1.∴直线BC解析式为y=﹣x+5.设P(m.﹣m2+4m+5).(0<m<5).则Q(m.﹣m+5).∴PQ=(﹣m2+4m+5)﹣(﹣m+5)=﹣m2+5m=﹣(m﹣)2+.∵a=﹣1<0.∴当m=时.PQ最大为.∴m=时.PH最大.即点P到直线BC的距离最大.此时P(.);(3)存在.理由如下:抛物线y=﹣x2+4x+5对称轴为直线x=2.设M(s.﹣s2+4s+5).N(2.t).而B(5.0).C(0.5).①以MN、BC为对角线.则MN、BC的中点重合.如图:∴.解得.∴M(3.8).②以MB、NC为对角线.则MB、NC的中点重合.如图:∴.解得.∴M(﹣3.﹣16).③以MC、NB为对角线.则MC、NB中点重合.如图:.解得.综上所述.M的坐标为:(3.8)或(﹣3.﹣16)或(7.﹣16).3.(2021•湘潭)如图.一次函数y=x﹣图象与坐标轴交于点A、B.二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点.(1)求二次函数解析式;(2)点B关于抛物线对称轴的对称点为点C.点P是对称轴上一动点.在抛物线上是否存在点Q.使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在.求出Q点坐标;若不存在.请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣x﹣(2)Q的坐标为:(1.﹣)或(﹣1.0)或(3.0)【解答】解:(1)在y=x﹣中.令x=0得y=﹣.令y=0得x=3.∴A(3.0).B(0.﹣).∵二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点.∴.解得.∴二次函数解析式为y=x2﹣x﹣;(2)存在.理由如下:由二次函数y=x2﹣x﹣可得其对称轴为直线x==1.设P(1.m).Q(n.n2﹣n﹣).而B(0.﹣).∵C与B关于直线x=1对称.①当BC、PQ为对角线时.如图:此时BC的中点即是PQ的中点.即.解得.∴当P(1.﹣).Q(1.﹣)时.四边形BQCP是平行四边形.由P(1.﹣).B(0.﹣).C(2.﹣)可得PB2==PC2.∴PB=PC.∴四边形BQCP是菱形.∴此时Q(1.﹣);②BP、CQ为对角线时.如图:同理BP、CQ中点重合.可得.解得.∴当P(1.0).Q(﹣1.0)时.四边形BCPQ是平行四边形.由P(1.0).B(0.﹣).C(2.﹣)可得BC2=4=PC2.∴四边形BCPQ是菱形.∴此时Q(﹣1.0);③以BQ、CP为对角线.如图:BQ、CP中点重合.可得.解得.∴P(1.0).Q(3.0)时.四边形BCQP是平行四边形.由P(1.0).B(0.﹣).C(2.﹣)可得BC2=4=PC2.∴四边形BCQP是菱形.∴此时Q(3.0);综上所述.Q的坐标为:(1.﹣)或(﹣1.0)或(3.0).4.(2021•济南)抛物线y=ax2+bx+3过点A(﹣1.0).点B(3.0).顶点为C.(1)求抛物线的表达式及点C的坐标;(2)如图1.点P在抛物线上.连接CP并延长交x轴于点D.连接AC.若△DAC是以AC为底的等腰三角形.求点P的坐标;(3)如图2.在(2)的条件下.点E是线段AC上(与点A.C不重合)的动点.连接PE.作∠PEF=∠CAB.边EF交x轴于点F.设点F的横坐标为m.求m的取值范围.【答案】(1)y= ﹣(x﹣1)2+4 ,C(1.4)(2)P()(3)﹣1<m≤【解答】解:(1)将点A(﹣1.0).点B(3.0)代入y=ax2+bx+3得:.解得:.∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4.∴顶点C(1.4).(2)设AC交y轴于点F.连接DF.过点C作CE⊥x轴于点E.如图.∵A(﹣1.0).C(1.4).∴OA=1.OE=1.CE=4.∴OA=OE.AC==2.∵FO⊥AB.CE⊥AB.∴FO∥CE.∴OF=CE=2.F为AC的中点.∵△DAC是以AC为底的等腰三角形.∴DF⊥AC.∵FO⊥AD.∴△AFO∽△FDO.∴.∴.∴OD=4.∴D(4.0).设直线CD的解析式为y=kx+m.∴.解得:.∴直线CD的解析式为y=﹣.∴.解得:..∴P().(3)过点P作PH⊥AB于点H.如下图.则OH=.PH=.∵OD=4.∴HD=OD﹣OH=.∴PD==.∴PC=CD﹣PD=5﹣=.由(2)知:AC=2.设AF=x.AE=y.则CE=2﹣y.∵DA=DC.∴∠DAC=∠C.∵∠CAB+∠AEF+∠AFE=180°.∠AEF+∠PEF+∠CEP=180°.又∵∠PEF=∠CAB.∴∠CEP=∠AFE.∴△CEP∽△AFE.∴.∴.∴x=﹣+y=﹣+.∴当y=时.x即AF有最大值.∵OA=1.∴OF的最大值为﹣1=.∵点F在线段AD上.∴点F的横坐标m的取值范围为﹣1<m≤.1.(2021•宝鸡模拟)如图.已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1.0)和B.与y轴交于点C(0.3).(1)求此抛物线的解析式及点B的坐标;(2)设抛物线的顶点为D.连接CD、DB、CB、AC.①求证:△AOC∽△DCB;②在坐标轴上是否存在与原点O不重合的点P.使以P、A、C为顶点的三角形与△DCB 相似?若存在.请直接写出点P的坐标;若不存在.请说明理由.【答案】(1)B(3.0)(2)①略.②点P的坐标为(9.0)或(0.﹣).【解答】解:(1)把A(﹣1.0)、C(0.3)代入y=﹣x2+bx+c.得.解得.∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.当y=0时.则﹣x2+2x+3=0.解得x1=﹣1.x2=3.∴B(3.0).(2)①如图1.∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4.∴抛物线的顶点D的坐标为(1.4).∵B(3.0).C(0.3).∴CD2=12+(4﹣3)2=2.CB2=32+32=18.BD2=(3﹣1)2+42=20.∴CD2+CB2=BD2=20.∴△DCB是直角三角形.且∠DCB=90°.∴∠AOC=∠DCB=90°.∵CD=.CB==3.OA=1.OC=3.∴==.==.∴=.∴△AOC∽△DCB.②存在.如图2.点P在x轴上.△COP∽△DCB.且∠COP=∠DCB=90°.∠OPC=∠CBD.∴=.∴OP===9.∴P(9.0);如图3.点P在y轴上.△P AC∽△DCB.且∠P AC=∠DCB=90°.∠ACP=∠CBD.∴.∵AC===.BD==.∴CP===.∴OP=﹣3=.∴P(0.﹣).综上所述.点P的坐标为(9.0)或(0.﹣).2.(2021•中山市模拟)如图.抛物线y=﹣x﹣3与x轴交于A.B两点(点A在点B的左侧).与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A.D两点.与y轴交于点E.点D的坐标为(4.﹣3).(1)请直接写出A.B两点的坐标及直线l的函数表达式;(2)若点P是抛物线上的点.点P的横坐标为m(m≥0).过点P作PM⊥x轴.垂足为M.PM 与直线l交于点N.当点N是线段PM的三等分点时.求点P的坐标;(3)若点Q是y轴上的点.且∠ADQ=45°.求点Q的坐标.【答案】(1)y=﹣x﹣1 (2)P的坐标为(3.﹣)或(0.﹣3)(3)点Q的坐标为(0.9)或(0.﹣)【解答】解:(1)令y=0.得y=x2﹣x﹣3=0.解得.x=﹣2.或x=6.∴A(﹣2.0).B(6.0).设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0).则.解得..∴直线l的解析式为y=﹣x﹣1;(2)如图1.根据题意可知.点P与点N的坐标分别为P(m.m2﹣m﹣3).N(m.﹣m ﹣1).∴PM=﹣m2+m+3.MN=m+1.NP=﹣m2+m+2.分两种情况:①当PM=3MN时.得﹣m2+m+3=3(m+1).解得.m=0.或m=﹣2(舍).∴P(0.﹣3);②当PM=3NP时.得﹣m2+m+3=3(﹣m2+m+2).解得.m=3.或m=﹣2(舍).∴P(3.﹣);∴综上所述:P的坐标为(3.﹣)或(0.﹣3);(3)∵直线l:y=﹣x﹣1与y轴交于点E.∴点E的坐标为(0.﹣1).分两种情况:①如图2.当点Q在y轴的正半轴上时.记为点Q1.过Q1作Q1H⊥AD于点H.则∠Q1HE=∠AOE=90°.∵∠Q1EH=∠AEO.∴△Q1EH∽△AEO.∴.即.∴Q1H=2HE.∵∠Q1DH=45°.∠Q1HD=90°.∴Q1H=DH.∴DH=2EH.∴HE=ED.连接CD.∵C(0.﹣3).D(4.﹣3).∴CD⊥y轴.∴ED===2.∴HE=ED=2.Q1H=2EG=4.∴Q1E==10.∴Q1O=Q1E﹣OE=9.∴Q1(0.9);②如图3.当点Q在y轴的负半轴上时.记为点Q2.过Q2作Q2G⊥AD于G.则∠Q2GE=∠AOE=90°.∵∠Q2EG=∠AEO.∴△Q2GE∽△AOE.∴.即.∴Q2G=2EG.∵∠Q2DG=45°.∠Q2GD=90°.∴∠DQ2G=∠Q2DG=45°.∴DG=Q2G=2EG.∴ED=EG+DG=3EG.由①可知.ED=2.∴3EG=2.∴EG=.∴Q2G=.∴EQ2==.∴OQ2=OE+EQ2=.∴Q2(0.﹣).综上.点Q的坐标为(0.9)或(0.﹣).3.(2020•长春模拟)如图.抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1.0)、B(3.0)(点A在点B的左边).与y轴交于点C.过点C作CD∥x轴.交抛物线于点D.过点D作DE∥y轴.交直线BC于点E.点P在抛物线上.过点P作PQ∥y轴交直线CE于点Q.连接PB.设点P 的横坐标为m.PQ的长为d.(1)求抛物线对应的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)当0<m<4时.求d关于m的函数关系式;(4)当△PQB是等腰三角形时.直接写出m的值.【答案】(1)y=﹣x2+4x﹣3 (2)y=x﹣3(3)当0<m<3时.PQ=﹣m2+3m.当3≤m<4时.PQ=m2﹣3m;(4)m=1或2或±【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1.0)、B(3.0).∴解得:∴抛物线解析式为:y=﹣x2+4x﹣3;(2)∵抛物线y=﹣x2+4x﹣3与y轴交于点C.∴点C(0.﹣3)设直线BC解析式为:y=kx﹣3.∴0=3k﹣3∴k=1.∴直线BC解析式为:y=x﹣3;(3)∵设点P的横坐标为m.PQ∥y轴.∴点P(m.﹣m2+4m﹣3).点Q(m.m﹣3).当0<m<3时.PQ=d=﹣m2+4m﹣3﹣(m﹣3)=﹣m2+3m.当3≤m<4时.PQ=d=(m﹣3)﹣(﹣m2+4m﹣3)=m2﹣3m;(4)B(3.0).点C(0.﹣3).∴OB=OC=3.∴∠OCB=∠OBC=45°.∵PQ∥OC.∴∠PQB=45°.若BP=PQ.∴∠PQB=∠PBQ=45°.∴∠BPQ=90°.即点P与点A重合.∴m=1.若BP=QB.∴∠BQP=∠BPQ=45°.∴∠QBP=90°.∴BP解析式为:y=﹣x+3.∴解得:.∴m=2;若PQ=QB.∴(3﹣m)2+(m﹣3﹣0)2=(﹣m2+3m)2.或(3﹣m)2+(m﹣3﹣0)2=(m2﹣3m)2.∴m=±.综上所述:m=1或2或±4.(2021•黄冈二模)如图.抛物线y=ax2+bx+2(a<0)与x轴交于点A(﹣1.0)和点B(2.0).与y轴交于点C.(1)求该抛物线的函数解析式;(2)如图1.连接BC.点D是直线BC上方抛物线上的点.连接OD、CD.OD交BC于点F.当S△COF:S△CDF=2:1时.求点D的坐标;(3)如图2.点E的坐标为(0.﹣1).在抛物线上是否存在点P.使∠OBP=2∠OBE?若存在.请直接写出符合条件的点P的坐标;若不存在.请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2+x+2 (2)D(1.2)(3)点P的坐标为()或(﹣)【解答】解:(1)∵A(﹣1.0).B(2.0).∴把A(﹣1.0).B(2.0)代入y=ax2+bx+2得..解得..∴该抛物线的函数解析式为y=﹣x2+x+2;(2)如图1.过点D作DH∥y轴交BC于点H.交x轴于点G.∵抛物线y=﹣x2+x+2与y轴交于点C.设直线BC解析式为y=kx+b.则.解得.∴直线BC解析式为y=﹣x+2.∵S△COF:S△CDF=2:1.∴OF:DF=2:1.∵DH∥OC.∴△OFC∽△DFH.∴=2.∴OC=2DH.设D(a.﹣a2+a+2).则H(a.﹣a+2).∴DH=﹣a2+a+2﹣(﹣a+2)=﹣a2+2a.∴2=2(﹣a2+2a).解得a=1.∴D(1.2).(3)①当点P在x轴上方时.在y轴上取点G(0.1).连接BG.则∠OBG=∠OBE.过点B作直线PB交抛物线于点P.交y轴于点M.使∠GBM=∠GBO.则∠OBP=2∠OBE.过点G作GH⊥BM.∵E(0.﹣1).∴OE=OG=GH=1.设MH=x.则MG=.在Rt△OBM中.OB2+OM2=MB2.∴(+1)2+4=(x+2)2.解得:x=.故MG===.∴OM=OG+MG=1+=.∴点M(0.).将点B(2.0)、M(0.)的坐标代入一次函数表达式y=mx+n..解得:.∴直线BM的表达式为:y=﹣x+.∴.解得:x=或x=2(舍去).∴点P(.);②当点P在x轴下方时.作点M(0.)关于x轴的对称点N(0.﹣).求得直线BN的解析式为y=x﹣.∴.解得.x=﹣或x=2(舍去).∴点P(﹣.﹣);综合以上可得.点P的坐标为()或(﹣).5.(2021•阳东区模拟)如图.已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1.0).与y轴相交于点N(0.3).抛物线的顶点为D.经过点A的直线y=kx+1与抛物线y=﹣x2+bx+c 相交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点.设点P的横坐标为t.过点P作y轴的平行线交AC于M.当t为何值时.线段PM的长最大.并求其最大值;(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B.E为直线AC上的任意一点.过点E作EF ∥BD交抛物线于点F.以B.D.E.F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能.请直接写出点E的坐标;若不能.请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3 (2)t=时.线段PM的长最大.PM最大值=(3)E的坐标为(0.1)或(.)或(.).【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与直线相交于A(﹣1.0).N(0.3)两点.∴.解得.∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)如图1.将A(﹣1.0)代入直线AC的解析式为y=kx+1.得﹣k+1=0.解得k=1.∴直线AC:y=x+1.∵点P的横坐标为t.且PM∥y轴.∴P(t.﹣t2+2t+3).M(t.t+1).∵点P在直线AC上方的抛物线上.∴﹣1<t<3.∴PM=﹣t2+2t+3﹣(t+1)=﹣t2+t+2=﹣(t﹣)2+.∵﹣1<0.且﹣1<<3.∴当t=时.线段PM的长最大.PM最大值=;(3)能.设点E的横坐标为t.则点F的横坐标为t.当﹣1<t<3.如图2.由(2)得.EF=﹣t2+t+2;∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4.∴该抛物线的对称轴为直线x=1.顶点D的坐标为(1.4).直线AC:y=x+1.当x=1时.y=2.∴B(1.2).∴BD=4﹣2=2.∵EF∥BD.∴当EF=BD=2时.四边形BDNG是平行四边形.∴﹣t2+t+2=2.解得t1=0.t2=1(不符合题意.舍去).对于直线y=x+1.当x=0时.y=1.∴E(0.1);当x<﹣1或x>3时.如图3.EF∥BD或E′F′∥BD.则EF=(t+1)﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣t﹣2.∴t2﹣t﹣2=2.解得t1=.t2=.直线y=x+1.当x=时.y=;当x=时.y=.∴E(.).E′(.).综上所述.点E的坐标为(0.1)或(.)或(.).。
人教全国各地中考数学分类:二次函数综合题汇编含答案解析
一、二次函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),如图,直线y=14x与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1.(1)求抛物线的解析式;(2)在l上是否存在一点P,使PA+PB取得最小值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)知F(x0,y0)为平面内一定点,M(m,n)为抛物线上一动点,且点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等,求定点F的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y=14x2﹣x+1.(2)点P的坐标为(2813,﹣1).(3)定点F的坐标为(2,1).【解析】分析:(1)由抛物线的顶点坐标为(2,0),可设抛物线的解析式为y=a(x-2)2,由抛物线过点(4,1),利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,通过解方程组可求出点A、B的坐标,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值,根据点B的坐标可得出点B′的坐标,根据点A、B′的坐标利用待定系数法可求出直线AB′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P的坐标;(3)由点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标特征,即可得出(1-12-12y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0,由m的任意性可得出关于x0、y0的方程组,解之即可求出顶点F的坐标.详解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(2,0),设抛物线的解析式为y=a(x-2)2.∵该抛物线经过点(4,1),∴1=4a,解得:a=14,∴抛物线的解析式为y=14(x-2)2=14x2-x+1.(2)联立直线AB 与抛物线解析式成方程组,得:214114y x y x x ⎧⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩==,解得:11114x y ⎧⎪⎨⎪⎩==,2241x y ⎧⎨⎩==, ∴点A 的坐标为(1,14),点B 的坐标为(4,1). 作点B 关于直线l 的对称点B′,连接AB′交直线l 于点P ,此时PA+PB 取得最小值(如图1所示).∵点B (4,1),直线l 为y=-1, ∴点B′的坐标为(4,-3).设直线AB′的解析式为y=kx+b (k≠0), 将A (1,14)、B′(4,-3)代入y=kx+b ,得: 1443k b k b ⎧+⎪⎨⎪+-⎩==,解得:131243k b ⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==, ∴直线AB′的解析式为y=-1312x+43, 当y=-1时,有-1312x+43=-1, 解得:x=2813, ∴点P 的坐标为(2813,-1). (3)∵点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等, ∴(m-x 0)2+(n-y 0)2=(n+1)2, ∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0n+y 02=2n+1. ∵M (m ,n )为抛物线上一动点,∴n=14m 2-m+1, ∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0(14m 2-m+1)+y 02=2(14m 2-m+1)+1, 整理得:(1-12-12y 0)m 2+(2-2x 0+2y 0)m+x 02+y 02-2y 0-3=0. ∵m 为任意值,∴000220001110222220230y x y x y y ⎧--⎪⎪-+⎨⎪+--⎪⎩===, ∴0021x y ⎧⎨⎩==, ∴定点F 的坐标为(2,1).点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及解方程组,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用两点之间线段最短找出点P 的位置;(3)根据点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标特征,找出关于x 0、y 0的方程组.2.童装店销售某款童装,每件售价为60元,每星期可卖100件,为了促销该店决定降价销售,经市场调查发现:每降价1元,每星期可多卖10件,已知该款童装每件成本30元,设降价后该款童装每件售价x 元,每星期的销售量为y 件.(1)降价后,当某一星期的销售量是未降价前一星期销售量的3倍时,求这一星期中每件童装降价多少元?(2)当每件售价定为多少元时,一星期的销售利润最大,最大利润是多少?【答案】(1)这一星期中每件童装降价20元;(2)每件售价定为50元时,一星期的销售利润最大,最大利润4000元. 【解析】 【分析】(1)根据售量与售价x (元/件)之间的关系列方程即可得到结论. (2)设每星期利润为W 元,构建二次函数利用二次函数性质解决问题. 【详解】解:(1)根据题意得,(60﹣x )×10+100=3×100, 解得:x =40, 60﹣40=20元,答:这一星期中每件童装降价20元; (2)设利润为w ,根据题意得,w=(x﹣30)[(60﹣x)×10+100]=﹣10x2+1000x﹣21000=﹣10(x﹣50)2+4000,答:每件售价定为50元时,一星期的销售利润最大,最大利润4000元.【点睛】本题考查二次函数的应用,一元二次不等式,解题的关键是构建二次函数解决最值问题,利用图象法解一元二次不等式,属于中考常考题型.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为P(2,9),与x轴交于点A,B,与y轴交于点C(0,5).(Ⅰ)求二次函数的解析式及点A,B的坐标;(Ⅱ)设点Q在第一象限的抛物线上,若其关于原点的对称点Q′也在抛物线上,求点Q的坐标;(Ⅲ)若点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,使得以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形,且AC为其一边,求点M,N的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+4x+5,A(﹣1,0),B(5,0);(2)Q553)M (1,8),N(2,13)或M′(3,8),N′(2,3).【解析】【分析】(1)设顶点式,再代入C点坐标即可求解解析式,再令y=0可求解A和B点坐标;(2)设点Q(m,﹣m2+4m+5),则其关于原点的对称点Q′(﹣m,m2﹣4m﹣5),再将Q′坐标代入抛物线解析式即可求解m的值,同时注意题干条件“Q在第一象限的抛物线上”;(3)利用平移AC的思路,作MK⊥对称轴x=2于K,使MK=OC,分M点在对称轴左边和右边两种情况分类讨论即可.【详解】(Ⅰ)设二次函数的解析式为y=a(x﹣2)2+9,把C(0,5)代入得到a=﹣1,∴y=﹣(x﹣2)2+9,即y=﹣x2+4x+5,令y=0,得到:x2﹣4x﹣5=0,解得x=﹣1或5,∴A(﹣1,0),B(5,0).(Ⅱ)设点Q(m,﹣m2+4m+5),则Q′(﹣m,m2﹣4m﹣5).把点Q′坐标代入y=﹣x2+4x+5,得到:m2﹣4m﹣5=﹣m2﹣4m+5,∴m=5或5(舍弃),∴Q(5,45).(Ⅲ)如图,作MK⊥对称轴x=2于K.①当MK=OA,NK=OC=5时,四边形ACNM是平行四边形.∵此时点M的横坐标为1,∴y=8,∴M(1,8),N(2,13),②当M′K=OA=1,KN′=OC=5时,四边形ACM′N′是平行四边形,此时M′的横坐标为3,可得M′(3,8),N′(2,3).【点睛】本题主要考查了二次函数的应用,第3问中理解通过平移AC可应用“一组对边平行且相等”得到平行四边形.4.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.(1)求抛物线的表达式;(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.①求S关于t的函数表达式;②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3.(2)当t=2时,点M的坐标为(1,6);当t≠2时,不存在,理由见解析;(3)y=﹣x+3;P点到直线BC 92,此时点P的坐标为(32,154).【解析】【分析】(1)由点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;(2)连接PC,交抛物线对称轴l于点E,由点A、B的坐标可得出对称轴l为直线x=1,分t=2和t≠2两种情况考虑:当t=2时,由抛物线的对称性可得出此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,再根据点C的坐标利用平行四边形的性质可求出点P、M的坐标;当t≠2时,不存在,利用平行四边形对角线互相平分结合CE≠PE可得出此时不存在符合题意的点M;(3)①过点P作PF∥y轴,交BC于点F,由点B、C的坐标利用待定系数法可求出直线BC的解析式,根据点P的坐标可得出点F的坐标,进而可得出PF的长度,再由三角形的面积公式即可求出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质找出S的最大值,利用勾股定理可求出线段BC的长度,利用面积法可求出P点到直线BC的距离的最大值,再找出此时点P的坐标即可得出结论.【详解】(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,得10930b cb c-++=⎧⎨-++=⎩,解得:23bc=⎧⎨=⎩,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴抛物线的对称轴为直线x=1,当t=2时,点C、P关于直线l对称,此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,∵抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,∴点C的坐标为(0,3),点P的坐标为(2,3),∴点M的坐标为(1,6);当t≠2时,不存在,理由如下:若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为0,∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2,又∵t≠2,∴不存在;(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F.设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,得303m nn+=⎧⎨=⎩,解得:13mn=-⎧⎨=⎩,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),∴点F的坐标为(t,﹣t+3),∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,∴S=12PF•OB=﹣32t2+92t=﹣32(t﹣32)2+278;②∵﹣32<0,∴当t=32时,S取最大值,最大值为278.∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴线段BC=2232OB OC+=,∴P点到直线BC的距离的最大值为272928832⨯=,此时点P的坐标为(32,154).【点睛】本题考查了待定系数法求一次(二次)函数解析式、平行四边形的判定与性质、三角形的面积、一次(二次)函数图象上点的坐标特征以及二次函数的性质,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线表达式;(2)分t=2和t≠2两种情况考虑;(3)①利用三角形的面积公式找出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质结合面积法求出P点到直线BC的距离的最大值.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,已知二次函数的图象过点O(0,0).A(8,4),与x轴交于另一点B,且对称轴是直线x=3.(1)求该二次函数的解析式;(2)若M是OB上的一点,作MN∥AB交OA于N,当△ANM面积最大时,求M的坐标;(3)P是x轴上的点,过P作PQ⊥x轴与抛物线交于Q.过A作AC⊥x轴于C,当以O,P,Q为顶点的三角形与以O,A,C为顶点的三角形相似时,求P点的坐标.【答案】(1)21342y x x =-;(2)当t =3时,S △AMN 有最大值3,此时M 点坐标为(3,0);(3)P 点坐标为(14,0)或(﹣2,0)或(4,0)或(8,0). 【解析】 【分析】(1)先利用抛物线的对称性确定B (6,0),然后设交点式求抛物线解析式;(2)设M (t ,0),先其求出直线OA 的解析式为12y x =直线AB 的解析式为y=2x-12,直线MN 的解析式为y=2x-2t ,再通过解方程组1222y x y x t⎧=⎪⎨⎪=-⎩得N (42t,t 33),接着利用三角形面积公式,利用S △AMN =S △AOM -S △NOM 得到AMN 112S 4t t t 223∆=⋅⋅-⋅⋅然后根据二次函数的性质解决问题; (3)设Q 213m,m m 42⎛⎫- ⎪⎝⎭,根据相似三角形的判定方法,当PQ PO OC AC=时,△PQO ∽△COA ,则213m m 2|m |42-=;当PQ POAC OC=时,△PQO ∽△CAO ,则2131m m m 422-=,然后分别解关于m 的绝对值方程可得到对应的P 点坐标. 【详解】解:(1)∵抛物线过原点,对称轴是直线x =3, ∴B 点坐标为(6,0),设抛物线解析式为y =ax (x ﹣6), 把A (8,4)代入得a•8•2=4,解得a =14, ∴抛物线解析式为y =14x (x ﹣6),即y =14x 2﹣32x ; (2)设M (t ,0),易得直线OA 的解析式为y =12x , 设直线AB 的解析式为y =kx+b , 把B (6,0),A (8,4)代入得6084k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得k 2b 12=⎧⎨=-⎩, ∴直线AB 的解析式为y =2x ﹣12,∵MN ∥AB ,∴设直线MN 的解析式为y =2x+n ,把M (t ,0)代入得2t+n =0,解得n =﹣2t ,∴直线MN 的解析式为y =2x ﹣2t , 解方程组1222y x y x t ⎧=⎪⎨⎪=-⎩得4323x t y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则42N t,t 33⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴S △AMN =S △AOM ﹣S △NOM1124t t t 223=⋅⋅-⋅⋅ 21t 2t 3=-+ 21(t 3)33=--+, 当t =3时,S △AMN 有最大值3,此时M 点坐标为(3,0);(3)设213m,m m 42⎛⎫- ⎪⎝⎭, ∵∠OPQ =∠ACO ,∴当PQ PO OC AC =时,△PQO ∽△COA ,即PQ PO 84=, ∴PQ =2PO ,即213m m 2|m |42-=, 解方程213m m 2m 42-=得m 1=0(舍去),m 2=14,此时P 点坐标为(14,0); 解方程213m m 2m 42-=-得m 1=0(舍去),m 2=﹣2,此时P 点坐标为(﹣2,0); ∴当PQ PO AC OC =时,△PQO ∽△CAO ,即PQ PO 48=, ∴PQ =12PO ,即2131m m m 422-=, 解方程2131m m m 422=-=得m 1=0(舍去),m 2=8,此时P 点坐标为(8,0);解方程2131m m m 422=-=-得m 1=0(舍去),m 2=4,此时P 点坐标为(4,0); 综上所述,P 点坐标为(14,0)或(﹣2,0)或(4,0)或(8,0).【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;理解坐标与图形性质;灵活运用相似比表示线段之间的关系;会运用分类讨论的思想解决数学问题.7.如图,抛物线22y ax bx =++交x 轴于A (1,0)-,(4,0)B 两点,交y 轴于点C ,与过点C 且平行于x 轴的直线交于另一点221(6)()82x x -+=,点P 是抛物线上一动点. (1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)点E 在x 轴上,若以A ,E ,D ,P 为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P 的坐标;(3)过点P 作直线CD 的垂线,垂足为Q ,若将CPQ 沿CP 翻折,点Q 的对应点为Q '.是否存在点P ,使Q '恰好落在x 轴上?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)213222y x x =-++;点D 坐标为(32),; (2)P 1(0,2); P 2(412,-2);P 3(3412-,-2) ; (3)满足条件的点P 13 132),(13-132). 【解析】【分析】1)用待定系数法可得出抛物线的解析式,令y=2可得出点D 的坐标(2)分两种情况进行讨论,①当AE 为一边时,AE ∥PD,②当AE 为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,求解点P 坐标(3)结合图形可判断出点P 在直线CD 下方,设点P 的坐标为(a ,213222a a -++),分情况讨论,①当P 点在y 轴右侧时,②当P 点在y 轴左侧时,运用解直角三角形及相似三角形的性质进行求解即可【详解】解:(1)∵抛物线22y ax bx =++经过A (10)-,,B (40),两点, ∴2016420a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:12a =-,32b =, ∴抛物线解析式为:213222y x x =-++; 当2y =时,2132222x x -++=,解得:13x =,20x =(舍),即:点D 坐标为(32),.(2)∵A ,E 两点都在x 轴上,∴AE 有两种可能:①当AE 为一边时,AE ∥PD ,此时点P 与点C 重合(如图1),∴1(0,2)P , ②当AE 为对角线时,P 点、D 点到直线AE (即x 轴)的距离相等,∴P 点的纵坐标为2-(如图2),把2y =-代入抛物线的解析式,得:2132222x x -++=-, 解得:13412x =,23412x =, ∴P 点的坐标为3+41(2)-,341(2)2-, 综上所述:1(0,2)P ; 2P 3+412)-;3P 341(2)2- . (3)存在满足条件的点P ,显然点P 在直线CD 下方,设直线PQ 交x 轴于F , 点P 的坐标为(a ,213222a a -++), ①当P 点在y 轴右侧时(如图3),p CQ x a ==,2132(2)22c p PQ y y a a =-=--++=21322a a -, 又∵CQ O FQ P ''∠+∠=18018090CQ P PQC '︒-∠=︒-∠=︒,90CQ O OCQ ''∠+∠=︒∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒,∴COQ Q FP '', ∴'''Q C Q P CO Q F=, ∵Q C CQ a '==,2CO =,Q P PQ '==21322a a -,∴213222'a a a Q F-=,∴'3Q F a =-,∴(3)OQ OF Q F a a ''=-=--3=,CQ =CQ '2222'2313CO OQ +=+= 即13a =,∴点p 139132-), ②当p 点在y 轴左侧时(如图4),此时0a <,2132022a a -++<,CQ =P x =a -, PQ =2-(213222a a -++)=21322a a -, 又∵90CQ O FQ P CQ P PQC '''∠+∠=∠=∠=︒,90CQ O OCQ ''∠+∠=︒, ∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒∴COQ Q FP '',∴'''Q C Q P CO Q F=, ∵Q C CQ a '==-,2CO =,Q P PQ '==21322a a -, ∴213222'a a a Q F--=,∴'3Q F a =-, ∴3()3OQ Q F OF a a ''=-=---=,CQ =CQ '2222'2313CO OQ +=+= 此时13a =P 的坐标为(13913--). 综上所述,满足条件的点P 139132-+),(13-913--). 【点睛】此题考查二次函数综合题,解题关键在于运用待定系数法的出解析式,难度较大8.(12分)如图所示是隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12 m,宽是4m.按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用y=1 6-x2+bx+c表示,且抛物线上的点C到OB的水平距离为3 m,到地面OA的距离为172m.(1)求抛物线的函数关系式,并计算出拱顶D到地面OA的距离;(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向车道,那么这辆货车能否安全通过?(3)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少米?【答案】(1)抛物线的函数关系式为y=16-x2+2x+4,拱顶D到地面OA的距离为10 m;(2)两排灯的水平距离最小是3.【解析】【详解】试题分析:根据点B和点C在函数图象上,利用待定系数法求出b和c的值,从而得出函数解析式,根据解析式求出顶点坐标,得出最大值;根据题意得出车最外侧与地面OA的交点为(2,0)(或(10,0)),然后求出当x=2或x=10时y的值,与6进行比较大小,比6大就可以通过,比6小就不能通过;将y=8代入函数,得出x的值,然后进行做差得出最小值.试题解析:(1)由题知点17(0,4),3,2B C⎛⎫⎪⎝⎭在抛物线上所以41719326cb c=⎧⎪⎨=-⨯++⎪⎩,解得24bc=⎧⎨=⎩,所以21246y x x=-++所以,当62bxa=-=时,10ty=≦答:21246y x x=-++,拱顶D到地面OA的距离为10米(2)由题知车最外侧与地面OA的交点为(2,0)(或(10,0))当x=2或x=10时,2263y =>,所以可以通过 (3)令8y =,即212486x x -++=,可得212240x x -+=,解得12623,623x x =+=-1243x x -=答:两排灯的水平距离最小是43考点:二次函数的实际应用.9.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)若点D 为抛物线在x 轴负半轴上方的一个动点,求ADE ∆面积的最大值; (3)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP ∆为等腰三角形,若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为233642y x x =--+;(2)当23x =-时,ADE ∆的面积取得最大值503;(3)P 点的坐标为()1,1-,(1,11-,(1,219--. 【解析】分析:(1)把已知点坐标代入函数解析式,得出方程组求解即可;(2)根据函数解析式设出点D 坐标,过点D 作DG ⊥x 轴,交AE 于点F ,表示△ADE 的面积,运用二次函数分析最值即可;(3)设出点P 坐标,分PA =PE ,PA =AE ,PE =AE 三种情况讨论分析即可.详解:(1)∵二次函数y =ax 2+bx +c 经过点A (﹣4,0)、B (2,0),C (0,6),∴1640 4206a b ca b cc-+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:3 4 3 26abc⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩,所以二次函数的解析式为:y=233642x x--+;(2)由A(﹣4,0),E(0,﹣2),可求AE所在直线解析式为y=122x--,过点D作DN⊥x轴,交AE于点F,交x轴于点G,过点E作EH⊥DF,垂足为H,如图,设D(m,233642m m--+),则点F(m,122m--),∴DF=233642m m--+﹣(122m--)=2384m m--+,∴S△ADE=S△ADF+S△EDF=12×DF×AG+12DF×EH=12×DF×AG+12×DF×EH=12×4×DF=2×(2384m m--+)=23250233m-++(),∴当m =23-时,△ADE 的面积取得最大值为503. (3)y =233642x x --+的对称轴为x =﹣1,设P (﹣1,n ),又E (0,﹣2),A (﹣4,0),可求PA =29n +,PE =212n ++(),AE =16425+=,分三种情况讨论: 当PA =PE 时,29n +=212n ++(),解得:n =1,此时P (﹣1,1); 当PA =AE 时,29n +=16425+=,解得:n =11±,此时点P 坐标为(﹣1,11±);当PE =AE 时,212n ++()=16425+=,解得:n =﹣219±,此时点P 坐标为:(﹣1,﹣219±).综上所述:P 点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,11±),(﹣1,﹣219±). 点睛:本题主要考查二次函数的综合问题,会求抛物线解析式,会运用二次函数分析三角形面积的最大值,会分类讨论解决等腰三角形的顶点的存在问题时解决此题的关键.10.如图1,抛物线y=ax 2+2x+c 与x 轴交于A (﹣4,0),B (1,0)两点,过点B 的直线y=kx+23分别与y 轴及抛物线交于点C ,D . (1)求直线和抛物线的表达式; (2)动点P 从点O 出发,在x 轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t 秒,当t 为何值时,△PDC 为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t 的值;(3)如图2,将直线BD 沿y 轴向下平移4个单位后,与x 轴,y 轴分别交于E ,F 两点,在抛物线的对称轴上是否存在点M ,在直线EF 上是否存在点N ,使DM+MN 的值最小?若存在,求出其最小值及点M ,N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=228233x x +-,BD 解析式为y=﹣2233x +;(2)t 的值为49、151296±、233.(3)N 点坐标为(﹣2,﹣2),M 点坐标为(﹣32,﹣54),213. 【解析】分析:(1)利用待定系数法求解可得;(2)先求得点D的坐标,过点D分别作DE⊥x轴、DF⊥y轴,分P1D⊥P1C、P2D⊥DC、P3C⊥DC三种情况,利用相似三角形的性质逐一求解可得;(3)通过作对称点,将折线转化成两点间距离,应用两点之间线段最短.详解:(1)把A(﹣4,0),B(1,0)代入y=ax2+2x+c,得168020a ca c-+=⎧⎨++=⎩,解得:2383ac⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴抛物线解析式为:y=228233x x+-,∵过点B的直线y=kx+23,∴代入(1,0),得:k=﹣23,∴BD解析式为y=﹣2233x+;(2)由2282332233y x xy x﹣⎧=+-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得交点坐标为D(﹣5,4),如图1,过D作DE⊥x轴于点E,作DF⊥y轴于点F,当P1D⊥P1C时,△P1DC为直角三角形,则△DEP1∽△P1OC,∴DEPO=PEOC,即4t=523t-,解得t=151296±,当P2D⊥DC于点D时,△P2DC为直角三角形由△P2DB∽△DEB得DBEB=2P BDB,即52=52,解得:t=233;当P3C⊥DC时,△DFC∽△COP3,∴DFOC =3CFP O,即523=103t,解得:t=49,∴t的值为49、151296±、233.(3)由已知直线EF解析式为:y=﹣23x﹣103,在抛物线上取点D的对称点D′,过点D′作D′N⊥EF于点N,交抛物线对称轴于点M过点N作NH⊥DD′于点H,此时,DM+MN=D′N最小.则△EOF∽△NHD′设点N坐标为(a,﹣21033a-),∴OENH =OFHD',即52104()33a---=1032a-,解得:a=﹣2,则N点坐标为(﹣2,﹣2),求得直线ND′的解析式为y=32x+1,当x=﹣32时,y=﹣54,∴M点坐标为(﹣32,﹣54),此时,DM+MN点睛:本题是二次函数和几何问题综合题,应用了二次函数性质以及转化的数学思想、分类讨论思想.解题时注意数形结合.。
初三中考数学专题复习:二次函数综合题(相似三角形问题)含答案
中考数学专题复习:二次函数综合题(相似三角形问题)1.如图①,二次函数y =﹣x 2+bx +c 的图象与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (3,0),与y 轴交于点C ,连接BC ,点P 是抛物线上一动点.(1)求二次函数的表达式.(2)当点P 不与点A 、B 重合时,作直线AP ,交直线BC 于点Q ,若①ABQ 的面积是①BPQ 面积的4倍,求点P 的横坐标.(3)如图①,当点P 在第一象限时,连接AP ,交线段BC 于点M ,以AM 为斜边向①ABM 外作等腰直角三角形AMN ,连接BN ,①ABN 的面积是否变化?如果不变,请求出①ABN 的面积;如果变化,请说明理由.2.如图,二次函数2314y x bx =++的图像经过点()8,3A ,交x 轴于点B ,C (点B 在点C 的左侧),与y 轴交于点D .(1)填空:b = ______;(2)点P 是第一象限内抛物线上一点,直线PO 交直线CD 于点Q ,过点P 作x 轴的垂线交直线CD 于点T ,若PQ QT =,求点P 的坐标;(3)在x 轴的正半轴上找一点E ,过点E 作AE 的垂线EF 交y 轴于F ,若AEF 与EFO △相似,求OE 的长.3.如图,已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴相交于点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴的交点()0,6C .(1)求抛物线的解析式;(2)点(),P m n 在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设PBC 的面积为S ,求S 关于m 的函数表达式(指出自变量m 的取值范围)和S 的最大值;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点M 、点N 使得①CMN =90°,且∆CMN 与OBC ∆相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.4.如图,抛物线L 1:y =ax 2﹣2x +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3),抛物线的顶点为D .抛物线L 2与L 1关于x 轴对称.(1)求抛物线L 1与L 2的函数表达式;(2)已知点E 是抛物线L 2的顶点,点M 是抛物线L 2上的动点,且位于其对称轴的右侧,过M 向其对称轴作垂线交对称轴于P ,是否存在这样的点M ,使得以P 、M 、E 为顶点的三角形与△BCD 相似,若存在请求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,已知直线4y x =+与x 轴、y 轴分别相交于点A 和点C ,抛物线21y x kx k =++-的图象经过点A 和点C ,与x 轴的另一个交点是点B .(1)求出此抛物线的解析式; (2)求出点B 的坐标;(3)若在y 轴的负半轴上存在点D .能使得以A ,C ,D 为顶点的三角形与①ABC 相似,请求出点D 的坐标.6.如图1,已知抛物线23y ax bx =++经过点()1,5D ,且交x 轴于A ,B 两点,交y 轴于点C ,已知点()1,0A -,(),P m n 是抛物线在第一象限内的一个动点,PQ BC ⊥于点Q .(1)求抛物线的解析式;(2)当PQ =m 的值;(3)是否存在点P ,使BPQ 与BOC 相似?若存在,请求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,在平面直角坐标系中,直线y =12x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .抛物线y =ax 2+bx +c的对称轴是x=-32且经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;(2)点P为线段AB上的动点,求AP+2PC的最小值;(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A,M,N为顶点的三角形与①ABC 相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y=−x2+bx+c与x轴相交于A(−1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,顶点为点D,抛物线的对称轴与BC相交于点E,与x轴相交于点F.(1)求抛物线的函数关系式;(2)连结DA,求sin A的值;(3)若点H线段BC上,BOC与BFH△相似,请直接写出点H的坐标.9.如图,抛物线y=1-2x2+bx+c与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(8,0),与y轴交于点C,顶点为D,连接AC,BC,BC与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,当S △PBC =720S △ABC 时,求点P 的坐标; (3)点N 是对称轴l 右侧抛物线上的动点,在射线ED 上是否存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与①OBC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,抛物线23y ax bx =++与x 轴交于1,0A 、()3,0B -两点,与y 轴交于点C ,设抛物线的顶点为D .(1)求该抛物线的表达式与顶点D 的坐标; (2)试判断BCD △的形状,并说明理由;(3)探究坐标轴上是否存在点P ,使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与BCD △相似?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线y =ax 2﹣2ax ﹣3a (a ≠0)与x 轴交于点A ,B .与y 轴交于点C .连接AC ,BC .已知ABC 的面积为2.(1)求抛物线的解析式;(2)平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于P ,Q 两点.过P ,Q 向x 轴作垂线,垂足分别为G ,H .若四边形PGHQ 为正方形,求正方形的边长;(3)抛物线上是否存在一点N ,使得①BCN =①CAB ﹣①CBA ,若存在,请求出满足条件N 点的横坐标,若不存在请说明理由.12.如图,二次函数2y x bx c =-++的图像与x 轴交于点A (-1,0),B (2,0),与y 轴相交于点C .(1)求这个二次函数的解析式;(2)若点M 在此抛物线上,且在y 轴的右侧.①M 与y 轴相切,过点M 作MD ①y 轴,垂足为点D .以C ,D ,M 为顶点的三角形与①AOC 相似,求点M 的坐标及①M 的半径长.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2()0y ax bx c ac =++≠与x 轴交于点A 和点B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .若线段OA OB OC 、、的长满足2OC OA OB =⋅,则这样的抛物线称为“黄金”抛物线.如图,抛物线22(0)y ax bx a =++≠为“黄金”抛物线,其与x 轴交点为A ,B (其中B 在A 的右侧),与y 轴交于点C .且4OA OB =(1)求抛物线的解析式;(2)若P 为AC 上方抛物线上的动点,过点P 作PD AC ⊥,垂足为D . ①求PD 的最大值;①连接PC ,当PCD 与ACO △相似时,求点P 的坐标.14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点A 、B 两点,其中1,0A ,与y 轴交于点()0,3C .(1)求抛物线解析式;(2)如图1,过点B 作x 轴垂线,在该垂线上取点P ,使得①PBC 与①ABC 相似,请求出点P 坐标;(3)如图2,在线段OB 上取一点M ,连接CM ,请求出12CM BM +最小值.15.如图,抛物线y =ax 2+k (a >0,k <0)与x 轴交于A ,B 两点(点B 在点A 的右侧),其顶点为C ,点P 为线段OC 上一点,且PC =14OC .过点P 作DE ①AB ,分别交抛物线于D ,E 两点(点E 在点D 的右侧),连接OD ,DC .(1)直接写出A ,B ,C 三点的坐标;(用含a ,k 的式子表示) (2)猜想线段DE 与AB 之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)若①ODC =90°,k =﹣4,求a 的值.16.如图,抛物线223y x bx c =++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,连接AC ,已知B (﹣1,0),且抛物线经过点D (2,﹣2).(1)求抛物线的表达式;(2)若点E 是抛物线上第四象限内的一点,且2ABES=,求点E 的坐标;(3)若点P 是y 轴上一点,以P ,A ,C 三点为顶点的三角形是等腰三角形,求P 点的坐标.17.如图,在直角坐标系xOy 中,抛物线y =ax 2+bx +2(a ≠0)与x 轴交于点A (﹣1,0)和B (4,0),与y 轴交于点C ,点P 是抛物线上的动点(不与点A ,B ,C 重合).(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 在第一象限时,设①ACP 的面积为S 1,①ABP 的面积为S 2,当S 1=S 2时,求点P 的坐标; (3)过点O 作直线l ①BC ,点Q 是直线l 上的动点,当BQ ①PQ ,且①BPQ =①CAB 时,请直接写出点P 的坐标.18.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+3与两坐标轴交于A、B两点,抛物线y=x2+bx+c 过点A和点B,并与x轴交于另一点C,顶点为D.点E在对称轴右侧的抛物线上.(1)求抛物线的函数表达式和顶点D的坐标;(2)若点F在抛物线的对称轴上,且EF①x轴,若以点D,E,F为顶点的三角形与①ABD相似,求出此时点E的坐标;(3)若点P为坐标平面内一动点,满足tan①APB=3,请直接写出①P AB面积最大时点P的坐标及该三角形面积的最大值.19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,且OC=2OB=6OA=6,点P是第一象限内抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC与OP,交于点D,当S△PCD:S△ODC的值最大时,求点P的坐标;(3)点M在抛物线上运动,点N在y轴上运动,是否存在点M、点N.使①CMN=90°,且①CMN与①BOC 相似,若存在,请求出点M、点N的坐标.20.如图,抛物线y=x2+bx+12(b<0)与x轴交于A,B两点(A点在B点左侧),且OB=3OA.(1)请直接写出b=,A点的坐标是,B点的坐标是;(2)如图(1),D点从原点出发,向y轴正方向运动,速度为2个单位长度/秒,直线BD交抛物线于点E,若BE=5DE,求D点运动时间;(3)如图(2),F点是抛物线顶点,过点F作x轴平行线MN,点C是对称轴右侧的抛物线上的一定点,P 点在直线MN上运动.若恰好存在3个P点使得①P AC为直角三角形,请求出C点坐标,并直接写出P点的坐标.答案1.(1)y =﹣x 2+2x +3.(2)P 352或 (3)①ABN 的面积不变,为4.2.(1)2-(2)5⎛ ⎝⎭或5⎛ ⎝⎭(3)4或493.(1)2246y x x =-++(2)S 关于m 的函数表达式为239(03)S m m m =-+<<,S 的最大值是274 (3)存在,M (1,8),N (0,172)或M (74,558),N (0,838)或M (94,398),N (0,38)或M (3,0),N (0,﹣32)4.(1)抛物线L 1:223y x x =--,抛物线L 2:2y x 2x 3=-++;(2)435(,)39M 或(4,5)M -.5.(1)254y x x =++(2)点B 的坐标为(-1,0)(3)点D 的坐标是(0,-203) 6.(1)215322y x x =-++ (2)1或5(3)存在;P (53,529)7.(1)抛物线表达式为:213222y x x =--+;(2)AP +2PC 的最小值是4;(3)存在M(0,2)或(-3,2)或(2,-3)或(5,-18),使得以点A 、M 、N 为顶点的三角形与ABC 相似.8.(1)y =-x 2+2x +3(3)点H 的坐标为(1,2)或(2,1)9.(1)21382y x x =++ (2)P 1(1,10.5),P 2(7,4.5)(3)存在,(3,8)或(3,5或(3,11)30.(1)y =﹣x 2﹣2x +3,(﹣1,4);(2)直角三角形,理由见解析;(3)存在,(0,0)或(0,﹣13)或(-9,0)11.(1)y =﹣13x 2+23x +1(2)﹣6﹣(3)存在,5或11712.(1)22y x x =-++; (2)M 的坐标为(12,94),(32, 54 ),(3,-4),①M 的半径长为12或32或313.(1)213222y x x =--+(2)①PD ①P 坐标为(3,2)-或325()28,-14.(1)243y x x =-+(2)P 点坐标为()3,9或()3,215.(1)点A 、B 、C 的坐标分别为(、、(0,k ) (2)DE =12AB(3)a =1316.(1)224233y x x =--(2)E ,-1)(3)P 点的坐标(0,2)或(02)或(0,﹣2或(0,54)17.(1)213222y x x =-++ (2)点P 的坐标为(103,139)(3)点P 的坐标为(32,﹣2)或(32,﹣2)或(173,﹣509)18.(1)y =x 2﹣4x +3,(2,﹣1)(2)(5,8)或(73,89-)(3)①P AB ,此时P )19.(1)y =﹣2x 2+4x +6 (2)点P 的坐标为(32,152) (3)存在,M 、N 的坐标分别为(3,0)、(0,﹣32)或(94,398)、(0,38)或(1,8)、(0,172)或(74,558)、(0,838)20.(1)﹣8,(2,0),(6,0)(2)3秒或212秒 (3)C 点坐标为(143,﹣329),P 点的坐标为(103,﹣4)或(﹣103,﹣4)或(11027,﹣4)。
中考数学二次函数综合题含答案解析
中考数学二次函数综合题含答案解析一、二次函数1.在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax-a 为抛物线y=ax 2+bx+c (a 、b 、c 为常数,a≠0)的“衍生直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y 轴上的三角形为其“衍生三角形”.已知抛物线2234323y x x =--+与其“衍生直线”交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与x 轴负半轴交于点C .(1)填空:该抛物线的“衍生直线”的解析式为 ,点A 的坐标为 ,点B 的坐标为 ;(2)如图,点M 为线段CB 上一动点,将△ACM 以AM 所在直线为对称轴翻折,点C 的对称点为N ,若△AMN 为该抛物线的“衍生三角形”,求点N 的坐标;(3)当点E 在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“衍生直线”上,是否存在点F ,使得以点A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E 、F 的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)2323y=;(-2,231,0); (2)N 点的坐标为(0,3-3),(0,23+3); (3)E (-1,43F (023)或E (-1,43),F (-4103)【解析】 【分析】(1)由抛物线的“衍生直线”知道二次函数解析式的a 即可;(2)过A 作AD ⊥y 轴于点D ,则可知AN=AC ,结合A 点坐标,则可求出ON 的长,可求出N 点的坐标;(3)分别讨论当AC 为平行四边形的边时,当AC 为平行四边形的对角线时,求出满足条件的E 、F 坐标即可 【详解】 (1)∵2234323y x x =-+a=233-,则抛物线的“衍生直线”的解析式为2323y=x+33-;联立两解析式求交点22343232323y=x+y x x⎧=--+⎪⎪⎨⎪-⎪⎩,解得x=-2y=23⎧⎪⎨⎪⎩或x=1y=0⎧⎨⎩,∴A(-2,23),B(1,0);(2)如图1,过A作AD⊥y轴于点D,在223432333y x x=--+中,令y=0可求得x= -3或x=1,∴C(-3,0),且A(-2,23),∴AC=22-++2133=(23)()由翻折的性质可知AN=AC=13,∵△AMN为该抛物线的“衍生三角形”,∴N在y轴上,且AD=2,在Rt△AND中,由勾股定理可得DN=22AN-AD=13-4=3,∵OD=23,∴ON=23-3或ON=23+3,∴N点的坐标为(0,23-3),(0,23+3);(3)①当AC为平行四边形的边时,如图2 ,过F作对称轴的垂线FH,过A作AK⊥x轴于点K,则有AC∥EF且AC=EF,∴∠ ACK=∠ EFH,在△ ACK和△ EFH中ACK=EFHAKC=EHFAC=EF∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ ACK≌△ EFH,∴FH=CK=1,HE=AK=23,∵抛物线的对称轴为x=-1,∴ F点的横坐标为0或-2,∵点F在直线AB上,∴当F点的横坐标为0时,则F(0,23),此时点E在直线AB下方,∴E到y轴的距离为EH-OF=23-23=43,即E的纵坐标为-43,∴ E(-1,-43);当F点的横坐标为-2时,则F与A重合,不合题意,舍去;②当AC为平行四边形的对角线时,∵ C(-3,0),且A(-2,23),∴线段AC的中点坐标为(-2.5,3),设E(-1,t),F(x,y),则x-1=2×(-2.5),y+t=23,∴x= -4,y=23-t,23-t=-233×(-4)+233,解得t=43-3,∴E(-1,43-3),F(-4,1033);综上可知存在满足条件的点F,此时E(-1,-43)、(0,23)或E(-1,43-),F(-4,103)【点睛】本题是对二次函数的综合知识考查,熟练掌握二次函数,几何图形及辅助线方法是解决本题的关键,属于压轴题2.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),顶点为G.(1)求抛物线和直线AC的解析式;(2)如图,设E(m,0)为x轴上一动点,若△CGE和△CGO的面积满足S△CGE=S△CGO,求点E的坐标;(3)如图,设点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右运动,运动时间为ts,点M为射线AC上一动点,过点M作MN∥x轴交抛物线对称轴右侧部分于点N.试探究点P在运动过程中,是否存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;直线AC解析式为:y=3x+3;(2)点E 坐标为(1,0)或(﹣7,0);(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【解析】【分析】(1)用待定系数法即能求出抛物线和直线AC解析式.(2)△CGE与△CGO虽然有公共底边CG,但高不好求,故把△CGE构造在比较好求的三角形内计算.延长GC交x轴于点F,则△FGE与△FCE的差即为△CGE.(3)设M的坐标(e,3e+3),分别以M、N、P为直角顶点作分类讨论,利用等腰直角三角形的特殊线段长度关系,用e表示相关线段并列方程求解,再根据e与AP的关系求t 的值.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-1,0),B(3,0),C(0,3),, 解得:,∴抛物线解析式为:y=-x2+2x+3,设直线AC解析式为y=kx+3,∴-k+3=0,得:k=3,∴直线AC解析式为:y=3x+3.(2)延长GC交x轴于点F,过G作GH⊥x轴于点H,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴G(1,4),GH=4,∴S△CGO=OC•x G=×3×1=,∴S△CGE=S△CGO=×=2,①若点E在x轴正半轴上,设直线CG:y=k1x+3,∴k1+3=4 得:k1=1,∴直线CG解析式:y=x+3,∴F(-3,0),∵E(m,0),∴EF=m-(-3)=m+3,∴S△CGE=S△FGE-S△FCE=EF•GH-EF•OC=EF•(GH-OC)=(m+3)•(4-3)=,∴=2,解得:m=1,∴E的坐标为(1,0).②若点E在x轴负半轴上,则点E到直线CG的距离与点(1,0)到直线CG距离相等,即点E到F的距离等于点(1,0)到F的距离,∴EF=-3-m=1-(-3)=4,解得:m=-7 即E(-7,0),综上所述,点E坐标为(1,0)或(-7,0).(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,设M(e,3e+3),则y N=y M=3e+3,①若∠MPN=90°,PM=PN,如图2,过点M作MQ⊥x轴于点Q,过点N作NR⊥x轴于点R,∵MN∥x轴,∴MQ=NR=3e+3,∴Rt△MQP≌Rt△NRP(HL),∴PQ=PR,∠MPQ=∠NPR=45°,∴MQ=PQ=PR=NR=3e+3,∴x N=x M+3e+3+3e+3=7e+6,即N(7e+6,3e+3),∵N在抛物线上,∴-(7e+6)2+2(7e+6)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∵AP=t,OP=t-1,OP+OQ=PQ,∴t-1-e=3e+3,∴t=4e+4=,②若∠PMN=90°,PM=MN,如图3,∴MN=PM=3e+3,∴x N=x M+3e+3=4e+3,即N(4e+3,3e+3),∴-(4e+3)2+2(4e+3)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∴t=AP=e-(-1)=−+1=,③若∠PNM=90°,PN=MN,如图4,∴MN=PN=3e+3,N(4e+3,3e+3),解得:e=−,∴t=AP=OA+OP=1+4e+3=,综上所述,存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,坐标系中三角形面积计算,等腰直角三角形的性质,解一元二次方程,考查了分类讨论和方程思想.第(3)题根据等腰直角三角形的性质找到相关线段长的关系是解题关键,灵活运用因式分解法解一元二次方程能简便运算.3.对于二次函数 y=ax2+(b+1)x+(b﹣1),若存在实数 x0,使得当 x=x0,函数 y=x0,则称x0为该函数的“不变值”.(1)当 a=1,b=﹣2 时,求该函数的“不变值”;(2)对任意实数 b,函数 y 恒有两个相异的“不变值”,求 a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,若该图象上 A、B 两点的横坐标是该函数的“不变值”,且 A、B 两点关于直线 y=kx-2a+3 对称,求 b 的最小值.【答案】(1)-1,3;(2)0<a<1;(3)-9 8【解析】【分析】(1)先确定二次函数解析式为y=x2-x-3,根据x o是函数y的一个不动点的定义,把(x o,x o)代入得x02-x0-3=x o,然后解此一元二次方程即可;(2)根据x o是函数y的一个不动点的定义得到ax o2+(b+1)x o+(b-1)=x o,整理得ax02+bx o+(b-1)=0,则根据判别式的意义得到△=b2-4a(b-1)>0,即b2-4ab+4a>0,把b2-4ab+4a看作b的二次函数,由于对任意实数b,b2-4ab+4a>0成立,则(4a)2-4.4a<0,然后解此不等式即可.(3)(利用两点关于直线对称的两个结论,一是中点在已知直线上,二是两点连线和已知直线垂直.找到a,b之间的关系式,整理后在利用基本不等式求解可得.【详解】解:(1)当a=1,b=-2时,二次函数解析式为y=x2-x-3,把(x o,x o)代入得x02-x0-3=x o,解得x o =-1或x o =3,所以函数y 的不动点为-1和3;(2)因为y=x o ,所以ax o 2+(b+1)x o +(b-1)=x o ,即ax 02+bx o +(b-1)=0,因为函数y 恒有两个相异的不动点,所以此方程有两个不相等的实数解,所以△=b 2-4a (b-1)>0,即b 2-4ab+4a>0,而对任意实数b ,b 2-4ab+4a>0成立,所以(4a )2-4.4a<0,解得0<a<1.(3)设A (x 1,x 1),B (x 2,x 2),则x 1+x 2b a=- A ,B 的中点的坐标为(1212,22x x x x ++ ),即M (,22b ba a-- ) A 、B 两点关于直线y=kx-2a+3对称, 又∵A ,B 在直线y=x 上,∴k=-1,A ,B 的中点M 在直线y=kx-2a+3上.∴b a -=ba-2a+3 得:b=2a 2-3a 所以当且仅当a=34 时,b 有最小值-98【点睛】本题是在新定义下对函数知识的综合考查,是一道好题.关于两点关于直线对称的问题,有两个结论同时存在,一是中点在已知直线上,二是两点连线和已知直线垂直.4.如图,抛物线212222y x x =-++与x 轴相交于A B ,两点,(点A 在B 点左侧)与y 轴交于点C.(Ⅰ)求A B ,两点坐标.(Ⅱ)连结AC ,若点P 在第一象限的抛物线上,P 的横坐标为t ,四边形ABPC 的面积为S.试用含t 的式子表示S ,并求t 为何值时,S 最大.(Ⅲ)在(Ⅱ)的基础上,若点,G H 分别为抛物线及其对称轴上的点,点G 的横坐标为m ,点H 的纵坐标为n ,且使得以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,求满足条件的,m n 的值.【答案】(Ⅰ)(2,0),2,0)A B ;(Ⅱ)222)42(022)S t t =-+<<,当t =时,S =最大;(Ⅲ)满足条件的点m n 、的值为:324m n =-=,或154m n ==-,或14m n == 【解析】 【分析】(Ⅰ)令y=0,建立方程求解即可得出结论;(Ⅱ)设出点P 的坐标,利用S=S △AOC +S 梯形OCPQ +S △PQB ,即可得出结论;(Ⅲ)分三种情况,利用平行四边形的性质对角线互相平分和中点坐标公式建立方程组即可得出结论. 【详解】解:(Ⅰ)抛物线21222y x x =-++,令0y =,则212022x x -++=,解得:x =x =∴((,A B(Ⅱ)由抛物线2122y x x =-++,令0x =,∴2y =,∴()0,2C , 如图1,点P 作PQ x ⊥轴于Q , ∵P 的横坐标为t ,∴设(),P t p ,∴212,,2p t PQ p BQ t OQ t =-+===,∴()()11122222AOC PQB OCPQ S S S S p t t p =++=++⨯+⨯⨯V V 梯形 1122t pt pt t =++-=++21222t t ⎫=-+++⎪⎪⎭2t t =+<<,∴当t =时,S =最大(Ⅲ)由(Ⅱ)知,2t =,∴)2,2P,∵抛物线212222y x x =-++的对称轴为22x =, ∴设2122,2,2G m m H n ⎛⎫⎫-++ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,()2,0A , ①当AP 和HG 为对角线时,∴()2112111222,2022222222m m m n ⎛⎫⎛⎫=++=-+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴2324m n =-=, ②当AG 和PH 是对角线时,∴(()2112112122,2022222222m m m n ⎫⎛⎫=-+++=+⎪ ⎪⎪ ⎪⎭⎝⎭, ∴215,24m n ==-, ③AH 和PG 为对角线时,∴(()2121112122,2202222222m m m n ⎛⎫⎛⎫-=+-+++=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴32124m n =-=, 即:满足条件的点m n 、的值为:234m n ==,或52154m n ==-,或3214m n == 【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了坐标轴上点的特点,三角形的面积公式,梯形的面积公式,平行四边形的性质,中点坐标公式,用方程的思想解决问题是解本题的关键.5.某商场经营某种品牌的玩具,购进时的单价是3元,经市场预测,销售单价为40元时,可售出600个;销售单价每涨1元,销售量将减少10个设每个销售单价为x元.(1)写出销售量y(件)和获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系;(2)若玩具厂规定该品牌玩具销售单价不低于44元,且商场要完成不少于540件的销售任务,求商场销售该品牌玩具获得的最大利润是多少?【答案】(1)y=﹣10x+1000;w=﹣10x2+1300x﹣30000(2)商场销售该品牌玩具获得的最大利润是8640元.【解析】【分析】(1)利用销售单价每涨1元,销售量将减少10个即可表示出y=600﹣10(x﹣40),再利用w= y•(x﹣30)即可表示出w与x之间的关系式;(2)先将w=﹣10x2+1300x﹣30000变成顶点式,找到对称轴,利用函数图像的增减性确定在44≤x≤46范围内当x=46时有最大值,代入求值即可解题.【详解】解:(1)依题意,易得销售量y(件)与销售单价x(元)之间的函数关系:y=600﹣10(x﹣40)=﹣10x+1000获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系为:w=y•(x﹣30)=(1000﹣10x)(x﹣30)=﹣10x2+1300x﹣30000(2)根据题意得,x≥14时且1000﹣10x≥540,解得:44≤x≤46w=﹣10x2+1300x﹣30000=﹣10(x﹣65)2+12250∵a=﹣10<0,对称轴x=65∴当44≤x≤46时,y随x的增大而增大∴当x=46时,w最大值=8640元即商场销售该品牌玩具获得的最大利润是8640元.【点睛】本题考查了二次函数的实际应用,难度较大,求解二次函数与利润之间的关系时,需要用代数式表示销售数量和销售单价,熟悉二次函数顶点式的性质是解题关键.6.已知,抛物线y=﹣x2+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.7.在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++过点(1,0)A -,(3,0)B ,与y 轴交于点C ,连接AC ,BC ,将OBC V 沿BC 所在的直线翻折,得到DBC △,连接OD . (1)用含a 的代数式表示点C 的坐标.(2)如图1,若点D 落在抛物线的对称轴上,且在x 轴上方,求抛物线的解析式. (3)设OBD V 的面积为S 1,OAC V 的面积为S 2,若1223S S =,求a 的值.【答案】(1)(0,3)C a -; (2) 抛物线的表达式为:252535y x =++; (3) 22a =-22a =【解析】 【分析】(1)根据待定系数法,得到抛物线的表达式为:()2(1)(3)23y a x x a x x =+-=--,即可求解;(2)根据相似三角形的判定证明CPD DQB V V ∽,再根据相似三角形的性质得到CP PD CDDQ BQ BD==,即可求解; (3)连接OD 交BC 于点H ,过点H 、D 分别作x 轴的垂线交于点N 、M ,由三角形的面积公式得到1223S S =,29m DM =,11299m HN DM OC ===,而22899m HN ON BN ⎛⎫=⨯== ⎪⎝⎭,即可求解.【详解】(1)抛物线的表达式为:()2(1)(3)23y a x x a x x =+-=--,即3c a =-,则点(0,3)C a -;(2)过点B 作y 轴的平行线BQ ,过点D 作x 轴的平行线交y 轴于点P 、交BQ 于点Q , ∵90CDP PDC ︒∠+∠=,90PDC QDB ︒∠+∠=, ∴QDB DCP ∠=∠,设:(1,)D n ,点(0,3)C a -,90CPD BQD ︒∠=∠=,∴CPD DQB V V ∽,∴CP PD CDDQ BQ BD==, 其中:3CP n a =+,312DQ =-=,1PD =,BQ n =,3CD a =-,3BD =, 将以上数值代入比例式并解得:5a =±, ∵0a <,故55a =-, 故抛物线的表达式为:252535555y x x =-++; (3)如图2,当点C 在x 轴上方时,连接OD 交BC 于点H ,则DO BC ⊥, 过点H 、D 分别作x 轴的垂线交于点N 、M ,设:3OC m a ==-,11322OBD S S OB DM DM ∆==⨯⨯=, 2112OACS S m ∆==⨯⨯,而1223S S =,则29m DM =,11299m HN DM OC ===, ∴1193BN BO ==,则18333ON =-=, 则DO BC ⊥,HN OB ⊥,则BHN HON ∠=∠,则tan tan BHN HON ∠=∠,则22899m HN ON BN ⎛⎫=⨯== ⎪⎝⎭,解得:62m =±(舍去负值),|3|62CO a =-=,解得:22a =-(不合题意值已舍去),故:22a =-.当点C 在x 轴下方时,同理可得:22a =;故:22a =-或22a =【点睛】本题考查的是二次函数综合运用、一次函数、三角形相似、图形的面积计算,其中(3)用几何方法得出:22899m HN ON BN ⎛⎫=⨯== ⎪⎝⎭,是本题解题的关键.8.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,PE 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 t m 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.9.如图,某足球运动员站在点O 处练习射门,将足球从离地面0.5m 的A 处正对球门踢出(点A 在y 轴上),足球的飞行高度y(单位:m )与飞行时间t(单位:s )之间满足函数关系y =at 2+5t +c ,已知足球飞行0.8s 时,离地面的高度为3.5m . (1)足球飞行的时间是多少时,足球离地面最高?最大高度是多少?(2)若足球飞行的水平距离x(单位:m )与飞行时间t(单位:s )之间具有函数关系x =10t ,已知球门的高度为2.44m ,如果该运动员正对球门射门时,离球门的水平距离为28m ,他能否将球直接射入球门?【答案】(1)足球飞行的时间是85s 时,足球离地面最高,最大高度是4.5m ;(2)能.【解析】试题分析:(1)由题意得:函数y=at 2+5t+c 的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),于是得到,求得抛物线的解析式为:y=﹣t 2+5t+,当t=时,y 最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t 得t=2.8,当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,于是得到他能将球直接射入球门.解:(1)由题意得:函数y=at 2+5t+c 的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5), ∴,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣t 2+5t+,∴当t=时,y 最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t 得t=2.8, ∴当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,∴他能将球直接射入球门. 考点:二次函数的应用.10.已知函数()()22,1,222x nx n x n y n nx x x n ⎧-++≥⎪=⎨-++<⎪⎩(n 为常数) (1)当5n =,①点()4,P b 在此函数图象上,求b 的值; ②求此函数的最大值.(2)已知线段AB 的两个端点坐标分别为()()2,24,2A B 、,当此函数的图象与线段AB 只有一个交点时,直接写出n 的取值范围.(3)当此函数图象上有4个点到x 轴的距离等于4,求n 的取值范围.【答案】(1)①92b =②458;(2)1845n <≤,823n ≤<时,图象与线段AB 只有一个交点;(3)函数图象上有4个点到x 轴的距离等于4时,8n >或3142n ≤<. 【解析】 【分析】(1)①将()4,P b 代入2155222y x x =-++;②当5x ≥时,当5x =时有最大值为5;当5x <时,当52x =时有最大值为458;故函数的最大值为458; (2)将点()4,2代入2y x nx n =-++中,得到185n =,所以1845n <≤时,图象与线段AB 只有一个交点;将点()2,2)代入2y x nx n =-++和21222n n y x x =-++中,得到82,3n n ==,所以823n ≤<时图象与线段AB 只有一个交点;(3)当xn =时,42n >,得到8n >;当2n x =时,1482n +≤,得到312n ≥,当x n=时,22y n n n n =-++=,4n <. 【详解】解:(1)当5n =时,()()225551555222x x x y x x x ⎧-++≥⎪=⎨-++<⎪⎩, ①将()4,P b 代入2155222y x x =-++, ∴92b =; ②当5x ≥时,当5x =时有最大值为5; 当5x <时,当52x =时有最大值为458; ∴函数的最大值为458; (2)将点()4,2代入2y x nx n =-++中,∴185n =, ∴1845n <≤时,图象与线段AB 只有一个交点; 将点()2,2代入2y x nx n =-++中, ∴2n =, 将点()2,2代入21222n ny x x =-++中,∴83n =, ∴823n ≤<时图象与线段AB 只有一个交点; 综上所述:1845n <≤,823n ≤<时,图象与线段AB 只有一个交点; (3)当xn =时,22112222n n y n n =-++=,42n>,∴8n >; 当2n x =时,182n y =+, 1482n +≤,∴312n ≥, 当xn =时,22y n n n n =-++=,4n <;∴函数图象上有4个点到x 轴的距离等于4时,8n >或3142n ≤<. 【点睛】考核知识点:二次函数综合.数形结合分析问题是关键.11.如图甲,直线y=﹣x+3与x 轴、y 轴分别交于点B 、点C ,经过B 、C 两点的抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴的另一个交点为A ,顶点为P . (1)求该抛物线的解析式;(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M ,使以C ,P ,M 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)当0<x <3时,在抛物线上求一点E ,使△CBE 的面积有最大值(图乙、丙供画图探究).【答案】(1)y=x 2﹣4x+3;(2)(2,)或(2,7)或(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);(3)E 点坐标为(,)时,△CBE 的面积最大.【解析】试题分析:(1)由直线解析式可求得B、C坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由抛物线解析式可求得P点坐标及对称轴,可设出M点坐标,表示出MC、MP和PC 的长,分MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况,可分别得到关于M点坐标的方程,可求得M点的坐标;(3)过E作EF⊥x轴,交直线BC于点F,交x轴于点D,可设出E点坐标,表示出F点的坐标,表示出EF的长,进一步可表示出△CBE的面积,利用二次函数的性质可求得其取得最大值时E点的坐标.试题解析:(1)∵直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,∴B(3,0),C(0,3),把B、C坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线对称轴为x=2,P(2,﹣1),设M(2,t),且C(0,3),∴MC=,MP=|t+1|,PC=,∵△CPM为等腰三角形,∴有MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况,①当MC=MP时,则有=|t+1|,解得t=,此时M(2,);②当MC=PC时,则有=2,解得t=﹣1(与P点重合,舍去)或t=7,此时M(2,7);③当MP=PC时,则有|t+1|=2,解得t=﹣1+2或t=﹣1﹣2,此时M(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);综上可知存在满足条件的点M,其坐标为(2,)或(2,7)或(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);(3)如图,过E作EF⊥x轴,交BC于点F,交x轴于点D,设E(x,x2﹣4x+3),则F(x,﹣x+3),∵0<x<3,∴EF=﹣x+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x,∴S △CBE =S △EFC +S △EFB =EF•OD+EF•BD=EF•OB=×3(﹣x 2+3x )=﹣(x ﹣)2+,∴当x=时,△CBE 的面积最大,此时E 点坐标为(,),即当E 点坐标为(,)时,△CBE 的面积最大.考点:二次函数综合题.12.如图,已知二次函数y=ax 2+bx+3的图象交x 轴于点A (1,0),B (3,0),交y 轴于点C .(1)求这个二次函数的表达式;(2)点P 是直线BC 下方抛物线上的一动点,求△BCP 面积的最大值;(3)直线x=m 分别交直线BC 和抛物线于点M ,N ,当△BMN 是等腰三角形时,直接写出m 的值.【答案】(1)这个二次函数的表达式是y=x 2﹣4x+3;(2)S △BCP 最大=278;(3)当△BMN 是等腰三角形时,m 22,1,2. 【解析】分析:(1)根据待定系数法,可得函数解析式;(2)根据平行于y 轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得PE 的长,根据面积的和差,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案; (3)根据等腰三角形的定义,可得关于m 的方程,根据解方程,可得答案. 详解:(1)将A (1,0),B (3,0)代入函数解析式,得309330a b a b ++⎧⎨++⎩==, 解得14a b ⎧⎨-⎩==,这个二次函数的表达式是y=x 2-4x+3; (2)当x=0时,y=3,即点C (0,3),设BC 的表达式为y=kx+b ,将点B (3,0)点C (0,3)代入函数解析式,得300k b b +⎧⎨⎩==, 解这个方程组,得13k b -⎧⎨⎩== 直线BC 的解析是为y=-x+3, 过点P 作PE ∥y 轴,交直线BC 于点E (t ,-t+3), PE=-t+3-(t 2-4t+3)=-t 2+3t , ∴S △BCP =S △BPE +S CPE =12(-t 2+3t )×3=-32(t-32)2+278,∵-32<0,∴当t=32时,S △BCP 最大=278. (3)M (m ,-m+3),N (m ,m 2-4m+3) MN=m 2-3m ,2|m-3|,当MN=BM 时,①m 22(m-3),解得2, ②m 22m-3),解得2 当BN=MN 时,∠NBM=∠BMN=45°, m 2-4m+3=0,解得m=1或m=3(舍) 当BM=BN 时,∠BMN=∠BNM=45°,-(m 2-4m+3)=-m+3,解得m=2或m=3(舍), 当△BMN 是等腰三角形时,m 22,1,2.点睛:本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用面积的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用等腰三角形的定义得出关于m 的方程,要分类讨论,以防遗漏.13.如图,已知抛物线y=ax 2+bx ﹣2(a≠0)与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,直线BD 交抛物线于点D ,并且D (2,3),tan ∠DBA=12.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M 为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B 、M 、C 、A ,求四边形BMCA 面积的最大值;(3)在(2)中四边形BMCA 面积最大的条件下,过点M 作直线平行于y 轴,在这条直线上是否存在一个以Q 点为圆心,OQ 为半径且与直线AC 相切的圆?若存在,求出圆心Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=12x 2+32x ﹣2;(2)9;(3)点Q 的坐标为(﹣2,4)或(﹣2,﹣1). 【解析】(1)如答图1所示,利用已知条件求出点B 的坐标,然后用待定系数法求出抛物线的解析式.(2)如答图1所示,首先求出四边形BMCA 面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出其最大值.(3)如答图2所示,首先求出直线AC 与直线x=2的交点F 的坐标,从而确定了Rt △AGF 的各个边长;然后证明Rt △AGF ∽Rt △QEF ,利用相似线段比例关系列出方程,求出点Q 的坐标.考点:二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,锐角三角函数定义,由实际问题列函数关系式,二次函数最值,勾股定理,相似三角形的判定和性质,圆的切线性质.14.已知抛物线21322y x x =--的图象如图所示: (1)将该抛物线向上平移2个单位,分别交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,则平移后的解析式为 .(2)判断△ABC 的形状,并说明理由.(3)在抛物线对称轴上是否存在一点P ,使得以A 、C 、P 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)213222y x x =--+;(2)△ABC 是直角三角形;(3)存在,302,⎛⎫- ⎪⎝⎭、31122⎛-+ ⎝⎭,、31122⎛-- ⎝⎭,. 【解析】 【分析】(1)根据函数图象的平移规律,可得新的函数解析式;(2)根据自变量与函数值的对应关系,可得A ,B ,C 的坐标,根据勾股定理及逆定理,可得答案;(3)根据等腰三角形的定义,分三种情况,可得关于n 的方程,根据解方程,可得答案. 【详解】(1)将该抛物线向上平移2个单位,得:y 12=-x 232-x +2. 故答案为y 12=-x 232-x +2; (2)当y =0时,12-x 232-x +2=0,解得:x 1=﹣4,x 2=1,即B (﹣4,0),A (1,0). 当x =0时,y =2,即C (0,2).AB =1﹣(﹣4)=5,AB 2=25,AC 2=(1﹣0)2+(0﹣2)2=5,BC 2=(﹣4﹣0)2+(0﹣2)2=20.∵AC 2+BC 2=AB 2,∴△ABC 是直角三角形; (3)y 12=-x 232-x +2的对称轴是x 32=-,设P (32-,n ),AP 2=(132+)2+n 2254=+n 2,CP 294=+(2﹣n )2,AC 2=12+22=5.分三种情况讨论: ①当AP =AC 时,AP 2=AC 2,254+n 2=5,方程无解; ②当AP =CP 时,AP 2=CP 2,254+n 294=+(2﹣n )2,解得:n =0,即P 1(32-,0);③当AC =CP 时,AC 2=CP 2,94+(2﹣n )2=5,解得:n 1=2112+,n 2=2112-,P 2(32-,211+),P 3(32-,211-). 综上所述:在抛物线对称轴上存在一点P ,使得以A 、C 、P 为顶点的三角形是等腰三角形,点P 的坐标(32-,0),(32-,2112+),(32-,2112-). 【点睛】本题考查了二次函数综合题.解(1)的关键是二次函数图象的平移,解(2)的关键是利用勾股定理及逆定理;解(3)的关键是利用等腰三角形的定义得出关于n 的方程,要分类讨论,以防遗漏.15.如图,△ABC 的顶点坐标分别为A (﹣6,0),B (4,0),C (0,8),把△ABC 沿直线BC 翻折,点A 的对应点为D ,抛物线y=ax 2﹣10ax+c 经过点C ,顶点M 在直线BC 上.(1)证明四边形ABCD 是菱形,并求点D 的坐标; (2)求抛物线的对称轴和函数表达式;(3)在抛物线上是否存在点P ,使得△PBD 与△PCD 的面积相等?若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)详见解析(2)22y x 4x 85=-+ (3)详见解析 【解析】 【分析】(1)根据勾股定理,翻折的性质可得AB=BD=CD=AC ,根据菱形的判定和性质可得点D 的坐标.(2)根据对称轴公式可得抛物线的对称轴,设M 的坐标为(5,n ),直线BC 的解析式为y=kx+b ,根据待定系数法可求M 的坐标,再根据待定系数法求出抛物线的函数表达式. (3)分点P 在CD 的上面下方和点P 在CD 的上方两种情况,根据等底等高的三角形面积相等可求点P 的坐标: 设P 22x,x 4x 85⎛⎫-+ ⎪⎝⎭, 当点P 在CD 的上面下方,根据菱形的性质,知点P 是AD 与抛物线22y x 4x 85=-+的交点,由A,D 的坐标可由待定系数法求出AD 的函数表达式:1y x 32=+,二者联立可得P 1(529,48); 当点P 在CD 的上面上方,易知点P 是∠D 的外角平分线与抛物线22y x 4x 85=-+的交点,此时,∠D 的外角平分线与直线AD 垂直,由相似可知∠D 的外角平分线PD 的斜率等于-2,可设其为y 2x m =-+,将D (10,8)代入可得PD 的函数表达式:y 2x 28=-+,与抛物线22y x 4x 85=-+联立可得P 2(﹣5,38). 【详解】(1)证明:∵A (﹣6,0),B (4,0),C (0,8), ∴AB=6+4=10,AC 10==.∴AB=AC .由翻折可得,AB=BD ,AC=CD .∴AB=BD=CD=AC .∴四边形ABCD 是菱形. ∴CD ∥AB .∵C (0,8),∴点D 的坐标是(10,8).(2)∵y=ax 2﹣10ax+c ,∴对称轴为直线10ax 52a-=-=. 设M 的坐标为(5,n ),直线BC 的解析式为y=kx+b ,∴4k b 0b 8+=⎧⎨=⎩,解得k 2b 8=-⎧⎨=⎩.∴直线BC 的解析式为y=﹣2x+8.∵点M 在直线y=﹣2x+8上,∴n=﹣2×5+8=﹣2. ∴M (5,,-2).又∵抛物线y=ax 2﹣10ax+c 经过点C 和M ,∴25a 50a c 2c 8-+=-⎧⎨=⎩,解得2a 5c 8⎧=⎪⎨⎪=⎩.∴抛物线的函数表达式为22y x 4x 85=-+.。
初三中考数学专题复习:二次函数综合题(面积问题)含答案
中考数学专题复习:二次函数综合题(面积问题)1.如图所示,二次函数22y x x m =-++的图像与x 轴的一个交点为A (3,0),另一个交点为B ,且与y 轴交于点C .(1)求二次函数的解析式; (2)求点B 、点C 的坐标;(3)若抛物线的顶点是M ,求△ACM 的面积.2.如图,抛物线2y x bx c =++经过()1,0A -、()4,5B 两点,点E 是线段AB 上一动点,过点E 作x 轴的垂线,交抛物线于点F .(1)求抛物线的解析式; (2)求线段EF 的最大值;(3)抛物线与x 轴的另一个交点为点C ,在抛物线上是否存在一个动点P ,使得25ACP ABC S S ∆∆= ?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,二次函数23y ax bx =++的图像与x 正半轴相交于点B ,负半轴相交于点A ,其中A 点坐标是(-1,0),B 点坐标是(3,0).(1)求此二次函数的解析式;(2)如图1,点P在第一象限的抛物线上运动,过点P作PD x轴于点D,交线段BC于点E,线段BC把△CPD分割成两个三角形的面积比为1△2,求P点坐标;(3)如图2,若点H在抛物线上,点F在x轴上,当以B、C、H、F为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点F的坐标.4.如图,已知直线y=43x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线x=﹣1.(1)求抛物线的表达式;(2)D是第二象限内抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,求四边形ABCD面积S的最大值及此时D点的坐标;(3)若点P在抛物线对称轴上,是否存在点P,Q,使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形?若存在,请求出P,Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,已知在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =-12x 2+bx +c 经过点A (-2,0).与点C (0,4).与x 轴的正半轴交于点B .(1)求抛物线的表达式;(2)如果D 是抛物线上一点,AD 与线段BC 相交于点E ,且AD 将四边形ABDC 分成面积相等的两部分,求DEAE的值; (3)如果P 是x 轴上一点,△PCB =△ACO ,求△PCO 的正切值.6.如图,抛物线23y ax bx =+-交x 轴于()30A -,,()10B ,两点,与y 轴交于点.C 连接AC ,BC .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点P 为抛物线在第三象限的一个动点,PM x ⊥轴于点M ,交AC 于点G ,PE AC ⊥于点E ,当PGE 的面积为1时,求点P 的坐标;(3)如图2,若Q 为抛物线上一点,直线OQ 与线段AC 交于点N ,是否存在这样的点Q ,使得以A ,O ,N 为顶点的三角形与ABC 相似.若存在,请求出此时点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.7.在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能够使得点P、Q、B、O 为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标.8.如图,二次函数23=++的图象经过点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C.y ax bx(1)求二次函数的解析式;(2)第一象限内的二次函数23=++图象上有一动点P,x轴正半轴上有一点D,且OD=2,当y ax bxS△PCD=3时,求出点P的坐标;(3)若点M在第一象限内二次函数图象上,是否存在以CD为直角边的Rt MCD,若存在,求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.9.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+4x +c 与直线AB 相交于点A (0,1)和点B (3,4).(1)求该抛物线的解析式;(2)设C 为直线AB 上方的抛物线上一点,连接AC ,BC ,以AC ,BC 为邻边作平行四边形ACBP ,求四边形ACBP 面积的最大值;(3)将该抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线y =a 1x 2+b 1x +c 1(a 1≠0),平移后的抛物线与原抛物线相交于点D ,是否存在点E 使得△ADE 是以AD 为腰的等腰直角三角形?若存在,直接写出....点E 的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴的交点为C ()0,3-,顶点为()1,4D -.(1)求抛物线的表达式;(2)若平行于x 轴的直线与抛物线交于M ,N 两点,与抛物线的对称轴交于点H ,若点H 到x 轴的距离是线段MN 长的12,求线段MN 的长;(3)若经过C ,D 两点的直线与x 轴相交于点E ,F 是y 轴上一点,且AF ∥CD ,在抛物线上是否存在点P ,使直线PB 恰好将四边形AECF 的周长和面积同时平分?如果存在, 求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理.11.如图,已知抛物线y=ax2+4x+c经过A(2,0)、B(0,﹣6)两点,其对称轴与x轴交于点C.(1)求该抛物线和直线BC的解析式;(2)设抛物线与直线BC相交于点D,求△ABD的面积;(3)在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAB的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线y=ax2+bx+c 与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于点C.直线l 与抛物线交于A、D 两点,与y 轴交于点E,点D 的坐标为(4,3).(1)求抛物线的解析式与直线l 的解析式;(2)若点P 是抛物线上的点且在直线l 上方,连接P A、PD,求△P AD 面积最大值;(3)由(2)并求出点P的坐标.13.已知抛物线2y ax c =+过点()2,0A -和()1,3D -两点,交x 轴于另一点B .(1)求抛物线解析式;(2)如图1,点P 是BD 上方抛物线上一点,连接AD ,BD ,PD ,当BD 平分ADP 时,求P 点坐标; (3)将抛物线图象绕原点O 顺时针旋转90°形成如图2的“心形”图案,其中点M ,N 分别是旋转前后抛物线的顶点,点E 、F 是旋转前后抛物线的交点. △直线EF 的解析式是______;△点G 、H 是“心形”图案上两点且关于EF 对称,则线段GH 的最大值是______.14.如图,抛物线2142y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求A ,B ,C 三点的坐标,并直接写出直线AC 的函数表达式;(2)若D 是第一象限内抛物线上一动点,且△BCD 的面积等于△AOC 的面积,求点D 的坐标;(3)在(2)的条件下,连接AD ,试判断在抛物线上是否存在点M ,使△MDA =△ACO ?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.15.综合与探究线交x 轴于另一点C ,且2OA OC =,点F 是直线AB 下方抛物线上的动点,连接F A ,FB .(1)求抛物线解析式;(2)当点F 与抛物线的顶点重合时,ABF 的面积为______;. (3)求四边形F AOB 面积的最大值及此时点F 的坐标.(4)在(3)的条件下,点Q 为平面内y 轴右侧的一点,是否存在点Q 及平面内另一点M ,使得以A ,F ,Q ,M 为顶点的四边形是正方形?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.16.抛物线224y ax ax =--交x 轴于(2,0)A -、B 两点,交y 轴于C ;直线AD 交抛物线于第一象限内点D ,且D 的横坐标为5,(1)求抛物线解析式;(2)点E 为直线AD 下方抛物线上一动点,且21ADES=,求点E 的坐标;(3)抛物线上是否存在点P ,使PCO DAO CBO ∠+∠=∠,若存在,请求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC 的两边OA ,OC 分别在x 轴和y 轴上,3OA =,4OC =,抛物线24y ax bx =++经过点B ,且与x 轴交于点()1,0D -和点E .(1)求抛物线的表达式:(2)若P 是第一象限抛物线上的一个动点,连接CP ,PE ,当四边形OCPE 的面积最大时,求点P 的坐标,此时四边形OCPE 的最大面积是多少;(3)若N 是抛物线对称轴上一点,在平面内是否存在一点M ,使以点C ,D ,M ,N 为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,说明理由.18.如图,抛物线与x 轴交于点()2,0B -、()4,0C 两点,与y 轴交于点()0,2A ;(1)求出此抛物线的解析式;(2)如图1,在直线AC 上方的抛物线上有一点M ,求AMC S △的最大值;(3)如图2,将线段OA 绕x 轴上的动点(),0P m 顺时针旋转90°得到线段O A '',若线段O A ''与抛物线只有一个公共点,请结合函数图象,求m 的取值范围;19.如图,已知抛物线2=++与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,y x bx cOA=OC=3.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P为直线AC下方抛物线上一点,连接BP并交AC于点Q,若AC分ABP△的面积为1:2两部分,请求出点P的坐标;(3)在y轴上是否存在一点N,使得45∠+∠=︒,若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说BCO BNO明理由.C-.20.已知二次函数2(0)y x bx c a=++≠的图像与x轴的交于A、(1,0)B两点,与y轴交于点(0,3)(1)求二次函数的表达式及A点坐标;(2)D是二次函数图像上位于第三象限内的点,求点D到直线AC的距离取得最大值时点D的坐标;(3)M是二次函数图像对称轴上的点,在二次函数图像上是否存在点N.使以M、N、B、O为顶点的四边形是平行四边形?若有,请写出点N的坐标(不写求解过程).答案1.(1)2y x 2x 3=-++(2)()0,3C 、()1,0B -(3)32.(1)223y x x =-- (2)254(3)存在,点P 的坐标为(12) 或(12)或()12-或(12)-3.(1)2y x 2x 3=-++(2)P 点坐标115(,)24或(2,3)(3)F 点坐标为:(1,0)、(5,0)、)2,0、()2- 4.(1)y =﹣43x 2﹣83x +4 (2)S 最大=252,D (﹣32,5) (3)存在,Q (﹣2,198) 5.(1)抛物线解析式为y =-12x 2+x +4; (2)14DE AE =; (3)△PCO 的正切值13或3.6.(1)223y x x =+-(2)()14P --,或()23--,(3)存在,坐标为⎝⎭或⎝⎭或或(-7.(1)2142y x x =+- (2)24=--S m m ,4(3)()4,4Q -或(2-+-或(2--+或()4,4-8.(1)2+23y x x =-+(2)P 1(32,154),P 2(2,3)(3)存在点M 其坐标为1M 43539(,)或2M9.(1)241y x x =-++ (2)274(3)存在,E (4,3)或(-2,5)或(-3,2)或(3,0).10.(1)223y x x =--(2)1或1-(3)在抛物线上存在点3(4P -,15)16-,使直线PB 恰好将四边形AECF 的周长和面积同时平分 11.(1)y =﹣12x 2+4x ﹣6,y =32x ﹣6 (2)152(3)存在,点Q 的坐标为(4,﹣2)12.(1)(1)y =-14x 2+x +3,y =12x +1 (2)274(3)(1,154) 13.(1)24y x =-+ (2)232,39P ⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)△y x =;△414.(1)A (-2,0),B (4,0),C (0,4),24y x =+(2)(2,4)(3)存在,(-23,289)或(-6,-20)15.(1)2142y x x =-- (2)3 (3)FAOB S 四边形有最大值12,此时点F 的坐标为()2,4-(4)存在,点Q 的坐标()18,2Q -,()26,6Q -,()35,3Q -,()41,1Q -16.(1)2142y x x =-- (2)191,2E ⎛⎫- ⎪⎝⎭;E 2(2,-4) (3)存在,(8,20)17.(1)y =-x 2+3x +4(2)P (2,6);四边形OCPE 的面积最大为16(3)存在; M 113,28⎛⎫- ⎪⎝⎭或M 252728,⎛⎫ ⎪⎝⎭或M 355,22⎛⎫- ⎪⎝⎭或M 453,22⎛⎫- ⎪⎝⎭18.(1)211242y x x =-++ (2)2(3)34m -≤-或32m -≤≤19.(1)223y x x =+-(2)(-2,-3)或(-1,-4)(3)(0,2)或(0,-2)20.(1)223y x x =+-,(3,0)A - (2)315,24D ⎛⎫-- ⎪⎝⎭(3)存在,(2,3)--或(0,3)-或(2,5)。
人教中考数学《二次函数的综合》专项训练及详细答案
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB ,tan ∠ABC=2,点B 的坐标为(1,0).抛物线y=﹣x 2+bx+c 经过A 、B 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线AB 上方抛物线上的一点,过点P 作PD 垂直x 轴于点D ,交线段AB 于点E ,使PE=12DE . ①求点P 的坐标;②在直线PD 上是否存在点M ,使△ABM 为直角三角形?若存在,求出符合条件的所有点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣x 2﹣3x+4;(2)①P (﹣1,6),②存在,M (﹣1,11)或(﹣1,311)或(﹣1,﹣1)或(﹣1,132). 【解析】【分析】(1)先根据已知求点A 的坐标,利用待定系数法求二次函数的解析式;(2)①先得AB 的解析式为:y=-2x+2,根据PD ⊥x 轴,设P (x ,-x 2-3x+4),则E (x ,-2x+2),根据PE=12DE ,列方程可得P 的坐标; ②先设点M 的坐标,根据两点距离公式可得AB ,AM ,BM 的长,分三种情况:△ABM 为直角三角形时,分别以A 、B 、M 为直角顶点时,利用勾股定理列方程可得点M 的坐标.【详解】解:(1)∵B (1,0),∴OB=1,∵OC=2OB=2,∴C (﹣2,0),Rt △ABC 中,tan ∠ABC=2,∴AC 2BC =, ∴AC 23=, ∴AC=6, ∴A (﹣2,6), 把A (﹣2,6)和B (1,0)代入y=﹣x 2+bx+c 得:42610b c b c --+=⎧⎨-++=⎩,解得:34bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣3x+4;(2)①∵A(﹣2,6),B(1,0),∴AB的解析式为:y=﹣2x+2,设P(x,﹣x2﹣3x+4),则E(x,﹣2x+2),∵PE=12DE,∴﹣x2﹣3x+4﹣(﹣2x+2)=12(﹣2x+2),∴x=-1或1(舍),∴P(﹣1,6);②∵M在直线PD上,且P(﹣1,6),设M(﹣1,y),∵B(1,0),A(﹣2,6)∴AM2=(﹣1+2)2+(y﹣6)2=1+(y﹣6)2,BM2=(1+1)2+y2=4+y2,AB2=(1+2)2+62=45,分三种情况:i)当∠AMB=90°时,有AM2+BM2=AB2,∴1+(y﹣6)2+4+y2=45,解得:y=311,∴M(﹣1,11)或(﹣1,311ii)当∠ABM=90°时,有AB2+BM2=AM2,∴45+4+y2=1+(y﹣6)2,∴y=﹣1,∴M(﹣1,﹣1),iii)当∠BAM=90°时,有AM2+AB2=BM2,∴1+(y﹣6)2+45=4+y2,∴y=132,∴M(﹣1,132);综上所述,点M 的坐标为:∴M (﹣1,3+11)或(﹣1,3﹣11)或(﹣1,﹣1)或(﹣1,132). 【点睛】 此题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数的解析式,铅直高度和勾股定理的运用,直角三角形的判定等知识.此题难度适中,解题的关键是注意方程思想与分类讨论思想的应用.2.如图,已知A (﹣2,0),B (4,0),抛物线y=ax 2+bx ﹣1过A 、B 两点,并与过A 点的直线y=﹣12x ﹣1交于点C . (1)求抛物线解析式及对称轴;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P ,使四边形ACPO 的周长最小?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M 为y 轴右侧抛物线上一点,过点M 作直线AC 的垂线,垂足为N .问:是否存在这样的点N ,使以点M 、N 、C 为顶点的三角形与△AOC 相似,若存在,求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=211184x x --,抛物线对称轴为直线x=1;(2)存在P 点坐标为(1,﹣12);(3)N 点坐标为(4,﹣3)或(2,﹣1) 【解析】 分析:(1)由待定系数法求解即可;(2)将四边形周长最小转化为PC+PO 最小即可;(3)利用相似三角形对应点进行分类讨论,构造图形.设出点N 坐标,表示点M 坐标代入抛物线解析式即可.详解:(1)把A (-2,0),B (4,0)代入抛物线y=ax 2+bx-1,得042101641a b a b --⎧⎨+-⎩==解得1814 ab⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩==∴抛物线解析式为:y=18x2−14x−1∴抛物线对称轴为直线x=-141228ba-=-⨯=1(2)存在使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小∴取点C(0,-1)关于直线x=1的对称点C′(2,-1),连C′O与直线x=1的交点即为P 点.设过点C′、O直线解析式为:y=kx∴k=-12∴y=-12x则P点坐标为(1,-12)(3)当△AOC∽△MNC时,如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90°∴∠CDN=∠CAO由相似,∠CAO=∠CMN∴∠CDN=∠CMN∵MN⊥AC∴M、D关于AN对称,则N为DM中点设点N 坐标为(a ,-12a-1) 由△EDN ∽△OAC∴ED=2a∴点D 坐标为(0,-52a−1) ∵N 为DM 中点 ∴点M 坐标为(2a ,32a−1) 把M 代入y=18x 2−14x−1,解得 a=4 则N 点坐标为(4,-3)当△AOC ∽△CNM 时,∠CAO=∠NCM∴CM ∥AB 则点C 关于直线x=1的对称点C′即为点N由(2)N (2,-1)∴N 点坐标为(4,-3)或(2,-1)点睛:本题为代数几何综合题,考查了待定系数、两点之间线段最短的数学模型构造、三角形相似.解答时,应用了数形结合和分类讨论的数学思想.3.在平面直角坐标系中,O 为原点,抛物线2(0)2y ax x a =-≠经过点3)A -,对称轴为直线l ,点O 关于直线l 的对称点为点B .过点A 作直线//AC x 轴,交y 轴于点C .(Ⅰ)求该抛物线的解析式及对称轴;(Ⅱ)点P 在y 轴上,当PA PB +的值最小时,求点P 的坐标;(Ⅲ)抛物线上是否存在点Q ,使得13AOC AOQ S S ∆∆=,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)抛物线的解析式为212y x x =-;抛物线的对称轴为直线x =;(Ⅱ)P 点坐标为9(0,)4-;(Ⅲ)存在,Q 点坐标为或(-,理由见解析【解析】【分析】(Ⅰ)将3)A -点代入二次函数的解析式,即可求出a ,再根据对称轴的公式即可求解.(Ⅱ)先求出B 点胡坐标,要求PA PB +胡最小值,只需找到B 关于轴的对称点1B ,则直线A 1B 与y 轴的交点就是点P ,根据待定系数法求出AB 1的解析式,令y=0,即可求出P 点的坐标.(Ⅲ)设点Q 的坐标,并求出△AOQ 面积,从而得到△AOQ 面积,根据Q 点胡不同位置进行分类,用m 及割补法求出面积方程,即可求解.【详解】(Ⅰ)∵2(0)2y ax x a =-≠经过点3)A -,∴232a -=⨯-12a =, ∴抛物线的解析式为212y x x =,∵21222b x a =-=-=⨯ ∴抛物线的对称轴为直线2x =. (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AB 1的解析式为y kx b =+,把点3)A -,点1(B -代入得30b b⎧-=+⎪⎨=-+⎪⎩,解得494k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴944y x =--. ∴直线94y x =-与y 轴的交点即为P 点. 令0x =得9y 4=-,∵P 点坐标为9(0,)4-.(Ⅲ)∵3)A -,//AC x 轴,∴AC =3OC =,∴11322AOC S OC AC ∆=⋅=⋅=又∵13AOC AOQ S S ∆∆=,∴9332AOQ AOC S S ∆∆==. 设Q 点坐标为2133(,)2m m m -, 如图情况一,作QR CA ⊥,交CA 延长线于点R , ∵932AOQ AOC AQR OCRQ S S S S ∆∆∆=--=梯形, ∴()2113311333332222m m m m ⎛⎫⋅+-+-⋅⋅- ⎪ ⎪⎭-⎝21339332m m ⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭, 化简整理得23180m m --=, 解得133m =,223m =-.如图情况二,作QN AC ⊥,交AC 延长线于点N ,交x 轴于点M ,∵932AOQ AQN QMO OMNA S S S S ∆∆∆=--=梯形, ∴2211331133(3m)3()2222m m m ⎛⎫⎛⎫+-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭393(3)2m m --+=,化简整理得23180m m -=,解得133m =223m =-∴Q 点坐标为(33,0)或(23,15)-,∴抛物线上存在点Q ,使得13AOC AOQ S S ∆∆=.【点睛】主要考查了二次函数的性质,以及求两边和的最小值,面积等常见的题型,计算量较大,但难度不是很大.4.在平面直角坐标系中,有两点(),A a b 、(),B c d ,若满足:当a b ≥时,c a =,2d b =-;当a b <时,c a <-,d b <,则称点为点的“友好点”.(1)点()4,1的“友好点”的坐标是_______.(2)点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,点B 是点A 的“友好点”.①当B 点与A 点重合时,求点A 的坐标.②当A 点与A 点不重合时,求线段AB 的长度随着a 的增大而减小时,a 的取值范围.【答案】(1)()41-,;(2)①点A 的坐标是()2,0或()1,1-;②当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小;【解析】【分析】(1)直接利用“友好点”定义进行解题即可;(2)先利用 “友好点”定义求出B 点坐标,A 点又在直线2y x =-上,得到2b a =-;①当点A 和点B 重合,得2b b =-.解出即可,②当点A 和点B 不重合, 1a ≠且2a ≠.所以对a 分情况讨论,1°、当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭,所以当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取1a <.2°当12a <<时,()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭,当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取322a ≤<. 综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【详解】(1)点()4,1,4>1,根据“友好点”定义,得到点()4,1的“友好点”的坐标是()41-,(2)点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,∴2b a =-.2a a >-,根据友好点的定义,点B 的坐标为()2,B a b -, ①当点A 和点B 重合,∴2b b =-.解得0b =或1b =-.当0b =时,2a =;当1b =-时,1a =,∴点A 的坐标是()2,0或()1,1-.②当点A 和点B 不重合,1a ≠且2a ≠.当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭. ∴当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取1a <. 当12a <<时, ()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭ . ∴当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取322a ≤<. 综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【点睛】 本题属于阅读理解题型,结合二次函数的基本性质进行解题,第二问的第二小问的关键是求出AB 的长用a 进行表示,然后利用二次函数基本性质进行分类讨论5.如图,已知点A (0,2),B (2,2),C (-1,-2),抛物线F :y=x 2-2mx+m 2-2与直线x=-2交于点P .(1)当抛物线F 经过点C 时,求它的解析式;(2)设点P 的纵坐标为y P ,求y P 的最小值,此时抛物线F 上有两点(x 1,y 1),(x 2,y 2),且x 1<x 2≤-2,比较y 1与y 2的大小.【答案】(1) 221y x x =+-;(2)12y y >.【解析】【分析】 (1)根据抛物线F :y=x 2-2mx+m 2-2过点C (-1,-2),可以求得抛物线F 的表达式; (2)根据题意,可以求得y P 的最小值和此时抛物线的表达式,从而可以比较y 1与y 2的大小.【详解】(1) ∵抛物线F 经过点C (-1,-2),∴22122m m -=++-.∴m 1=m 2=-1.∴抛物线F 的解析式是221y x x =+-.(2)当x=-2时,2442P y m m =++-=()222m +-. ∴当m=-2时,P y 的最小值为-2.此时抛物线F 的表达式是()222y x =+-.∴当2x ≤-时,y 随x 的增大而减小.∵12x x <≤-2,∴1y >2y .【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求二次函数解析式,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答问题.6.温州茶山杨梅名扬中国,某公司经营茶山杨梅业务,以3万元/吨的价格买入杨梅,包装后直接销售,包装成本为1万元/吨,它的平均销售价格y (单位:万元/吨)与销售数量x (2≤x ≤10,单位:吨)之间的函数关系如图所示.(1)若杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨多少万元?(2)当销售数量为多少时,该经营这批杨梅所获得的毛利润(w )最大?最大毛利润为多少万元?(毛利润=销售总收入﹣进价总成本﹣包装总费用)(3)经过市场调查发现,杨梅深加工后不包装直接销售,平均销售价格为12万元/吨.深加工费用y(单位:万元)与加工数量x(单位:吨)之间的函数关系是y=12x+3(2≤x≤10).①当该公司买入杨梅多少吨时,采用深加工方式与直接包装销售获得毛利润一样?②该公司买入杨梅吨数在范围时,采用深加工方式比直接包装销售获得毛利润大些?【答案】(1)杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨10万元;(2)当x=8时,此时W最大值=40万元;(3)①该公司买入杨梅3吨;②3<x≤8.【解析】【分析】(1)设其解析式为y=kx+b,由图象经过点(2,12),(8,9)两点,得方程组,即可得到结论;(2)根据题意得,w=(y﹣4)x=(﹣12x+13﹣4)x=﹣12x2+9x,根据二次函数的性质即可得到结论;(3)①根据题意列方程,即可得到结论;②根据题意即可得到结论.【详解】(1)由图象可知,y是关于x的一次函数.∴设其解析式为y=kx+b,∵图象经过点(2,12),(8,9)两点,∴212 89k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得k=﹣12,b=13,∴一次函数的解析式为y=﹣12x+13,当x=6时,y=10,答:若杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨10万元;(2)根据题意得,w=(y﹣4)x=(﹣12x+13﹣4)x=﹣12x2+9x,当x =﹣2ba=9时,x =9不在取值范围内, ∴当x =8时,此时W 最大值=﹣12x 2+9x =40万元; (3)①由题意得:﹣12x 2+9x =9x ﹣(12x +3) 解得x =﹣2(舍去),x =3, 答该公司买入杨梅3吨;②当该公司买入杨梅吨数在 3<x ≤8范围时,采用深加工方式比直接包装销售获得毛利润大些.故答案为:3<x ≤8. 【点睛】本题是二次函数、一次函数的综合应用题,难度较大.解题关键是理清售价、成本、利润三者之间的关系.7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx ﹣3(a≠0)与x 轴交于点A (﹣2,0)、B (4,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从A 点出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向B 点运动,同时点Q 从B 点出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向C 点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,当△PBQ 存在时,求运动多少秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK :S △PBQ =5:2,求K 点坐标.【答案】(1)y=38x 2﹣34x ﹣3 (2)运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910(3)K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158)【解析】 【详解】试题分析:(1)把点A 、B 的坐标分别代入抛物线解析式,列出关于系数a 、b 的解析式,通过解方程组求得它们的值;(2)设运动时间为t 秒.利用三角形的面积公式列出S △PBQ 与t 的函数关系式S △PBQ =﹣910(t ﹣1)2+910.利用二次函数的图象性质进行解答; (3)利用待定系数法求得直线BC 的解析式为y=34x ﹣3.由二次函数图象上点的坐标特征可设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3).如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .结合已知条件和(2)中的结果求得S △CBK =94.则根据图形得到:S △CBK =S △CEK +S △BEK =12EK•m+12•EK•(4﹣m ),把相关线段的长度代入推知:﹣34m 2+3m=94.易求得K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158).解:(1)把点A (﹣2,0)、B (4,0)分别代入y=ax 2+bx ﹣3(a≠0),得423016430a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得3834a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以该抛物线的解析式为:y=38x 2﹣34x ﹣3;(2)设运动时间为t 秒,则AP=3t ,BQ=t . ∴PB=6﹣3t .由题意得,点C 的坐标为(0,﹣3). 在Rt △BOC 中,BC=2234+=5. 如图1,过点Q 作QH ⊥AB 于点H .∴QH ∥CO , ∴△BHQ ∽△BOC ,∴HB OC BGBC=,即Hb 35t=,∴HQ=35t . ∴S △PBQ =12PB•HQ=12(6﹣3t )•35t=﹣910t 2+95t=﹣910(t ﹣1)2+910.当△PBQ 存在时,0<t <2 ∴当t=1时,S △PBQ 最大=910. 答:运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910; (3)设直线BC 的解析式为y=kx+c (k≠0). 把B (4,0),C (0,﹣3)代入,得403k c c +=⎧⎨=-⎩, 解得3k 4c 3⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线BC 的解析式为y=34x ﹣3. ∵点K 在抛物线上.∴设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3). 如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .则点E 的坐标为(m ,34m ﹣3).∴EK=34m ﹣3﹣(38m 2﹣34m ﹣3)=﹣38m 2+32m .当△PBQ 的面积最大时,∵S △CBK :S △PBQ =5:2,S △PBQ =910.∴S△CBK=94.S△CBK=S△CEK+S△BEK=12EK•m+12•EK•(4﹣m)=12×4•EK=2(﹣38m2+32m)=﹣34m2+3m.即:﹣34m2+3m=94.解得 m1=1,m2=3.∴K1(1,﹣278),K2(3,﹣158).点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有待定系数法求二次函数解析式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意该点的运动范围,即自变量的取值范围.8.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,直线BD交抛物线于点D,并且D(2,3),tan∠DBA=12.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B、M、C、A,求四边形BMCA面积的最大值;(3)在(2)中四边形BMCA面积最大的条件下,过点M作直线平行于y轴,在这条直线上是否存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆?若存在,求出圆心Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=12x2+32x﹣2;(2)9;(3)点Q的坐标为(﹣2,4)或(﹣2,﹣1).【解析】(1)如答图1所示,利用已知条件求出点B的坐标,然后用待定系数法求出抛物线的解析式.(2)如答图1所示,首先求出四边形BMCA面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出其最大值.(3)如答图2所示,首先求出直线AC与直线x=2的交点F的坐标,从而确定了Rt△AGF 的各个边长;然后证明Rt△AGF∽Rt△QEF,利用相似线段比例关系列出方程,求出点Q的坐标.考点:二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,锐角三角函数定义,由实际问题列函数关系式,二次函数最值,勾股定理,相似三角形的判定和性质,圆的切线性质.9.如图,直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点.(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC 于点D,求△DMH周长的最大值.【答案】(1)(﹣1,0)(2)y=﹣x2+x+(3)【解析】试题分析:(1)由直线解析式可求得B、C坐标,在Rt△BOC中由三角函数定义可求得∠OCB=60°,则在Rt△AOC中可得∠ACO=30°,利用三角函数的定义可求得OA,则可求得A点坐标;(2)由A、B两点坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(3)由平行线的性质可知∠MDH=∠BCO=60°,在Rt△DMH中利用三角函数的定义可得到DH、MH与DM的关系,可设出M点的坐标,则可表示出DM的长,从而可表示出△DMH 的周长,利用二次函数的性质可求得其最大值.试题解析:(1)∵直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,∴B(3,0),C(0,),∴OB=3,OC=,∴tan∠BCO==,∴∠BCO=60°,∵∠ACB=90°,∴∠ACO=30°,∴=tan30°=,即=,解得AO=1,∴A(﹣1,0);(2)∵抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点,∴,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+;(3)∵MD∥y轴,MH⊥BC,∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°,∴DH=DM,MH=DM,∴△DMH的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM,∴当DM有最大值时,其周长有最大值,∵点M是直线BC上方抛物线上的一点,∴可设M(t,﹣t2+t+),则D(t,﹣t+),∴DM=﹣t2+t+),则D(t,﹣t+),∴DM=﹣t2+t+﹣(﹣t+)=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,DM有最大值,最大值为,此时DM=×=,即△DMH周长的最大值为.考点:1、二次函数的综合应用,2、待定系数法,3、三角函数的定义,4方程思想10.抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(m,0),与y轴交于C.(1)若m=﹣3,求抛物线的解析式,并写出抛物线的对称轴;(2)如图1,在(1)的条件下,设抛物线的对称轴交x轴于D,在对称轴左侧的抛物线上有一点E,使S△ACE=S△ACD,求点E的坐标;(3)如图2,设F(﹣1,﹣4),FG⊥y于G,在线段OG上是否存在点P,使∠OBP=∠FPG?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1;(2)点E的坐标为E(﹣4,5)(3)当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.【解析】试题分析:(1)利用待定系数法求二次函数的解析式,并配方求对称轴;(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),先根据已知条件求S△ACE=10,根据不规则三角形面积等于铅直高度与水平宽度的积列式可求得m的值,并根据在对称轴左侧的抛物线上有一点E,则点E 的横坐标小于﹣1,对m的值进行取舍,得到E的坐标;(3)分两种情况:①当B在原点的左侧时,构建辅助圆,根据直径所对的圆周角是直角,只要满足∠BPF=90°就可以构成∠OBP=∠FPG,如图2,求出圆E与y轴有一个交点时的m值,则可得取值范围;②当B在原点的右侧时,只有△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形时满足条件,直接计算即可.试题解析:(1)当m=﹣3时,B(﹣3,0),把A(1,0),B(﹣3,0)代入到抛物线y=x2+bx+c中得:,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1;(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),由题意得:AD=1+1=2,OC=3,S△ACE=S△ACD=×ADOC=×2×3=10,设直线AE的解析式为:y=kx+b,把A(1,0)和E(m,m2+2m﹣3)代入得,,解得:,∴直线AE的解析式为:y=(m+3)x﹣m﹣3,∴F(0,﹣m﹣3),∵C(0,﹣3),∴FC=﹣m﹣3+3=﹣m,∴S△ACE=FC(1﹣m)=10,﹣m(1﹣m)=20,m2﹣m﹣20=0,(m+4)(m﹣5)=0,m1=﹣4,m2=5(舍),∴E(﹣4,5);(3)如图2,当B在原点的左侧时,连接BF,以BF为直径作圆E,当⊙E与y轴相切时,设切点为P,∴∠BPF=90°,∴∠FPG+∠OPB=90°,∵∠OPB+∠OBP=90°,∴∠OBP=∠FPG,连接EP,则EP⊥OG,∵BE=EF,∴EP是梯形的中位线,∴OP=PG=2,∵FG=1,tan∠FPG=tan∠OBP=,∴,∴m=﹣4,∴当﹣4≤m<0时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG;如图3,当B在原点的右侧时,要想满足∠OBP=∠FPG,则∠OBP=∠OPB=∠FPG,∴OB=OP,∴△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形,∴FG=PG=1,∴OB=OP=3,∴m=3,综上所述,当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.考点:二次函数的综合题.。
中考数学综合题专练∶二次函数含答案解析
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在平面直角坐标系xOy 中,A 、B 为x 轴上两点,C 、D 为y 轴上的两点,经 过点A 、C 、B 的抛物线的一部分C 1与经过点A 、D 、B 的抛物线的一部分C 2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线称为“蛋线”.已知点C 的坐标为(0,),点M 是抛物线C 2:2y mx 2mx 3m =--(m <0)的顶点.(1)求A 、B 两点的坐标;(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P ,使得△PBC 的面积最大?若存在,求出△PBC 面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当△BDM 为直角三角形时,求m 的值.【答案】(1)A (,0)、B (3,0).(2)存在.S △PBC 最大值为2716 (3)2m 2=-或1m =-时,△BDM 为直角三角形. 【解析】【分析】 (1)在2y mx 2mx 3m =--中令y=0,即可得到A 、B 两点的坐标.(2)先用待定系数法得到抛物线C 1的解析式,由S △PBC = S △POC + S △BOP –S △BOC 得到△PBC 面积的表达式,根据二次函数最值原理求出最大值.(3)先表示出DM 2,BD 2,MB 2,再分两种情况:①∠BMD=90°时;②∠BDM=90°时,讨论即可求得m 的值.【详解】解:(1)令y=0,则2mx 2mx 3m 0--=,∵m <0,∴2x 2x 30--=,解得:1x 1=-,2x 3=.∴A (,0)、B (3,0).(2)存在.理由如下:∵设抛物线C 1的表达式为()()y a x 1x 3=+-(a 0≠),把C (0,32-)代入可得,12a =. ∴C1的表达式为:()()1y x 1x 32=+-,即213y x x 22=--. 设P (p ,213p p 22--), ∴ S △PBC = S △POC + S △BOP –S △BOC =23327p 4216--+(). ∵3a 4=-<0,∴当3p 2=时,S △PBC 最大值为2716. (3)由C 2可知: B (3,0),D (0,3m -),M (1,4m -),∴BD 2=29m 9+,BM 2=216m 4+,DM 2=2m 1+.∵∠MBD<90°, ∴讨论∠BMD=90°和∠BDM=90°两种情况:当∠BMD=90°时,BM 2+ DM 2= BD 2,即216m 4++2m 1+=29m 9+,解得:12m 2=-,22m 2=(舍去). 当∠BDM=90°时,BD 2+ DM 2= BM 2,即29m 9++2m 1+=216m 4+,解得:1m 1=-,2m 1=(舍去) .综上所述,2m =-或1m =-时,△BDM 为直角三角形.2.如图,直线l :y =﹣3x +3与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点,抛物线y =ax 2﹣2ax +a +4(a <0)经过点B ,交x 轴正半轴于点C .(1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M 是抛物线上的一个动点,并且点M 在第一象限内,连接AM 、BM ,设点M 的横坐标为m ,△ABM 的面积为S ,求S 与m 的函数表达式,并求出S 的最大值及此时动点M 的坐标;(3)将点A 绕原点旋转得点A ′,连接CA ′、BA ′,在旋转过程中,一动点M 从点B 出发,沿线段BA ′以每秒3个单位的速度运动到A ′,再沿线段A ′C 以每秒1个单位长度的速度运动到C 后停止,求点M 在整个运动过程中用时最少是多少?【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)S与m的函数表达式是S=252m m--,S的最大值是25 8,此时动点M的坐标是(52,74);(3)点M秒.【解析】【分析】(1)首先求出B点的坐标,根据B点的坐标即可计算出二次函数的a值,进而即可计算出二次函数的解析式;(2)计算出C点的坐标,设出M点的坐标,再根据△ABM的面积为S=S四边形OAMB﹣S△AOB =S△BOM+S△OAM﹣S△AOB,化简成二次函数,再根据二次函数求解最大值即可.(3)首先证明△OHA′∽△OA′B,再结合A′H+A′C≥HC即可计算出t的最小值.【详解】(1)将x=0代入y=﹣3x+3,得y=3,∴点B的坐标为(0,3),∵抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B,∴3=a+4,得a=﹣1,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)将y=0代入y=﹣x2+2x+3,得x1=﹣1,x2=3,∴点C的坐标为(3,0),∵点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,点M的横坐标为m,∴0<m<3,点M的坐标为(m,﹣m2+2m+3),将y=0代入y=﹣3x+3,得x=1,∴点A的坐标(1,0),∵△ABM的面积为S,∴S=S四边形OAMB﹣S△AOB=S△BOM+S△OAM﹣S△AOB=()2123313 222m mm⨯-++⨯⨯+-,化简,得S=252m m--=21525228m⎛⎫--+⎪⎝⎭,∴当m=52时,S取得最大值,此时S=258,此时点M的坐标为(52,74),即S与m的函数表达式是S=252m m--,S的最大值是258,此时动点M的坐标是(52,74);(3)如右图所示,取点H的坐标为(0,13),连接HA′、OA′,∵∠HOA ′=∠A ′OB ,13OH OA '=,13OA OB '=, ∴△OHA ′∽△OA ′B ,∴3BA A H''=, 即3BA A H ''=, ∵A ′H +A ′C ≥HC =22182333⎛⎫+= ⎪⎝⎭, ∴t ≥823, 即点M 在整个运动过程中用时最少是82秒.【点睛】本题主要考查抛物线的性质,关键在于设元,还有就是(3)中利用代替法计算t 的取值范围,难度系数较大,是中考的压轴题.3.已知关于x 的一元二次方程x 2﹣(2k +1)x +k 2=0有两个实数根.(1)求k 的取值范围;(2)设x 1,x 2是方程两根,且121111x x k +=-,求k 的值. 【答案】(1)k ≥﹣14;(2)k =1+52. 【解析】【分析】 (1)根据方程有两个实数根可以得到△≥0,从而求得k 的取值范围;(2)利用根与系数的关系将两根之和和两根之积代入代数式求k 的值即可.【详解】解:(1)△=(2k +1)2﹣4k 2=4k 2+4k +1﹣4k 2=4k +1∵△≥0∴4k +1≥0∴k ≥﹣14; (2)∵x 1,x 2是方程两根,∴x 1+x 2=2k +1x 1x 2=k 2,又∵121111x x k +=-, ∴121211x x x x k +=⋅-, 即22111k k k +=+ ,解得:12k k == 又∵k ≥﹣14 , 即:k【点睛】本题考查了根与系数的关系以及一元二次方程的解,根的判别式等知识,牢记“两根之和等于b a - ,两根之积等于c a”是解题的关键.4.若三个非零实数x ,y ,z 满足:只要其中一个数的倒数等于另外两个数的倒数的和,则称这三个实数x ,y ,z 构成“和谐三组数”.(1)实数1,2,3可以构成“和谐三组数”吗?请说明理由;(2)若M(t ,y 1),N(t+1,y 2),R(t+3,y 3)三点均在函数y =k x(k 为常数,k≠0)的图象上,且这三点的纵坐标y 1,y 2,y 3构成“和谐三组数”,求实数t 的值;(3)若直线y =2bx+2c(bc≠0)与x 轴交于点A(x 1,0),与抛物线y =ax 2+3bx+3c(a≠0)交于B(x 2,y 2),C(x 3,y 3)两点.①求证:A ,B ,C 三点的横坐标x 1,x 2,x 3构成“和谐三组数”;②若a >2b >3c ,x 2=1,求点P(c a ,b a)与原点O 的距离OP 的取值范围. 【答案】(1)不能,理由见解析;(2)t 的值为﹣4、﹣2或2;(3)①证明见解析;≤OP<2且OP≠1. 【解析】【分析】(1)由和谐三组数的定义进行验证即可;(2)把M 、N 、R 三点的坐标分别代入反比例函数解析式,可用t 和k 分别表示出y 1、y 2、y 3,再由和谐三组数的定义可得到关于t 的方程,可求得t 的值;(3)①由直线解析式可求得x 1=﹣c b,联立直线和抛物线解析式消去y ,利用一元二次方程根与系数的关系可求得x 2+x 3=﹣b a ,x 2x 3=c a ,再利用和谐三数组的定义证明即可;②由条件可得到a+b+c =0,可得c =﹣(a+b),由a >2b >3c 可求得b a的取值范围,令m =b a,利用两点间距离公式可得到OP 2关于m 的二次函数,利用二次函数的性质可求得OP 2的取值范围,从而可求得OP 的取值范围.【详解】(1)不能,理由如下:∵1、2、3的倒数分别为1、12、13, ∴12+13≠1,1+12≠13,1+13≠12, ∴实数1,2,3不可以构成“和谐三组数”; (2)∵M(t ,y 1),N(t+1,y 2),R(t+3,y 3)三点均在函数k x (k 为常数,k≠0)的图象上, ∴y 1、y 2、y 3均不为0,且y 1=k t ,y 2=1k t +,y 3=3k t +, ∴11y =t k ,21y =1t k +,31y =3t k +, ∵y 1,y 2,y 3构成“和谐三组数”,∴有以下三种情况: 当11y =21y +31y 时,则t k =1t k ++3t k+,即t =t+1+t+3,解得t =﹣4; 当21y =11y +31y 时,则1t k +=t k +3t k+,即t+1=t+t+3,解得t =﹣2; 当31y =11y +21y 时,则3t k +=t k +1t k+,即t+3=t+t+1,解得t =2; ∴t 的值为﹣4、﹣2或2;(3)①∵a 、b 、c 均不为0,∴x 1,x 2,x 3都不为0,∵直线y =2bx+2c(bc≠0)与x 轴交于点A(x 1,0),∴0=2bx 1+2c ,解得x 1=﹣c b, 联立直线与抛物线解析式,消去y 可得2bx+2c =ax 2+3bx+3c ,即ax 2+bx+c =0, ∵直线与抛物线交与B(x 2,y 2),C(x 3,y 3)两点,∴x 2、x 3是方程ax 2+bx+c =0的两根,∴x 2+x 3=﹣b a ,x 2x 3=c a, ∴21x +31x =2323x x x x +=b a c a-=﹣b c =11x , ∴x 1,x 2,x 3构成“和谐三组数”;②∵x 2=1,∴a+b+c =0,∴c =﹣a ﹣b ,∵a >2b >3c , ∴a >2b >3(﹣a ﹣b),且a >0,整理可得253a b b a>⎧⎨>-⎩,解得﹣35<b a <12, ∵P(c a ,b a), ∴OP 2=(c a )2+(b a )2=(a b a --)2+(b a )2=2(b a )2+2b a +1=2(b a +12)2+12, 令m =b a ,则﹣35<m <12且m≠0,且OP 2=2(m+12)2+12, ∵2>0,∴当﹣35<m <﹣12时,OP 2随m 的增大而减小,当m =﹣35时,OP 2有最大临界值1325,当m =﹣12时,OP 2有最小临界值12, 当﹣12<m <12时,OP 2随m 的增大而增大,当m =﹣12时,OP 2有最小临界值12,当m =12时,OP 2有最大临界值52, ∴12≤OP 2<52且OP 2≠1, ∵P 到原点的距离为非负数,∴≤OP<2且OP≠1. 【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及新定义、函数图象的交点、一元二次方程根与系数的关系、勾股定理、二次函数的性质、分类讨论思想及转化思想等知识.在(1)中注意利用和谐三数组的定义,在(2)中由和谐三数组得到关于t 的方程是解题的关键,在(3)①中用a 、b 、c 分别表示出x 1,x 2,x 3是解题的关键,在(3)②中把OP 2表示成二次函数的形式是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,特别是最后一问,难度很大.5.某商场销售一种商品的进价为每件30元,销售过程中发现月销售量y (件)与销售单价x (元)之间的关系如图所示.(1)根据图象直接写出y 与x 之间的函数关系式.(2)设这种商品月利润为W (元),求W 与x 之间的函数关系式.(3)这种商品的销售单价定为多少元时,月利润最大?最大月利润是多少?【答案】(1)y =180(4060)3300(6090)x x x x -+≤≤⎧⎨-+<≤⎩;(2)W =222105400(4060)33909000(6090)x x x x x x ⎧-+-≤≤⎨-+-<≤⎩;(3)这种商品的销售单价定为65元时,月利润最大,最大月利润是3675.【解析】【分析】(1)当40≤x≤60时,设y 与x 之间的函数关系式为y=kx+b ,当60<x≤90时,设y 与x 之间的函数关系式为y=mx+n ,解方程组即可得到结论;(2)当40≤x≤60时,当60<x≤90时,根据题意即可得到函数解析式;(3)当40≤x≤60时,W=-x 2+210x-5400,得到当x=60时,W 最大=-602+210×60-5400=3600,当60<x≤90时,W=-3x 2+390x-9000,得到当x=65时,W 最大=-3×652+390×65-9000=3675,于是得到结论.【详解】解:(1)当40≤x ≤60时,设y 与x 之间的函数关系式为y =kx +b ,将(40,140),(60,120)代入得4014060120k b k b +=⎧⎨+=⎩, 解得:1180k b =-⎧⎨=⎩,∴y 与x 之间的函数关系式为y =﹣x +180;当60<x ≤90时,设y 与x 之间的函数关系式为y =mx +n ,将(90,30),(60,120)代入得903060120m n m n +=⎧⎨+=⎩, 解得:3300m n =-⎧⎨=⎩, ∴y =﹣3x +300;综上所述,y =180(4060)3300(6090)x x x x -+≤≤⎧⎨-+<≤⎩; (2)当40≤x ≤60时,W =(x ﹣30)y =(x ﹣30)(﹣x +180)=﹣x 2+210x ﹣5400, 当60<x ≤90时,W =(x ﹣30)(﹣3x +300)=﹣3x 2+390x ﹣9000,综上所述,W =222105400(4060)33909000(6090)x x x x x x ⎧-+-≤≤⎨-+-<≤⎩; (3)当40≤x ≤60时,W =﹣x 2+210x ﹣5400,∵﹣1<0,对称轴x =2102--=105, ∴当40≤x ≤60时,W 随x 的增大而增大,∴当x =60时,W 最大=﹣602+210×60﹣5400=3600,当60<x ≤90时,W =﹣3x 2+390x ﹣9000,∵﹣3<0,对称轴x =3906--=65, ∵60<x ≤90,∴当x =65时,W 最大=﹣3×652+390×65﹣9000=3675,∵3675>3600,∴当x =65时,W 最大=3675,答:这种商品的销售单价定为65元时,月利润最大,最大月利润是3675.【点睛】本题考查了把实际问题转化为二次函数,再利用二次函数的性质进行实际应用.根据题意分情况建立二次函数的模型是解题的关键.6.已知:二次函数2432y x x a =-++(a 为常数).(1)请写出该二次函数图象的三条性质;(2)在同一直角坐标系中,若该二次函数的图象在4x ≤的部分与一次函数21y x =-的图象有两个交点,求a 的取值范围.【答案】(1)见解析;(2)523a ≤<. 【解析】【分析】(1)可从开口方向、对称轴、最值等角度来研究即可;(2) 先由二次函数的图象与一次函数21y x =-的图象有两个交点,即关于x 的一元二次方程26330x x a -++=有两个不相等的实数根,由此可得2a <,再根据二次函数的图象在4x ≤的部分与一次函数21y x =-的图象有两个交点,也就是说二次函数2633w x x a =-++的图象与x 轴4x ≤的部分有两个交点,画出函数2633w x x a =-++的图象,结合图象,可知当4x =时,26330x x a -++≥,将x=4代入求得a 的取值范围,由此即可求得答案.【详解】(1)①图象开口向上;②图象的对称轴为直线2x =;③当2x >时,y 随x 的增大而增大;④当2x <时,y 随x 的增大而减小;⑤当2x =时,函数有最小值;(2)∵二次函数的图象与一次函数21y x =-的图象有两个交点,∴243221x x a x -++=-,即26330x x a -++=,364(33)12240a a ∆=-+=-+>,解得2a <,∵二次函数的图象在4x ≤的部分与一次函数21y x =-的图象有两个交点,∴二次函数2633w x x a =-++的图象与x 轴4x ≤的部分有两个交点,画出二次函数2633w x x a =-++的图象,结合图象,可知当4x =时,26330x x a -++≥,∴当4x =时,2633350x x a a -++=-≥,得53a ≥, ∴当二次函数的图象在4x ≤的部分与一次函数21y x =-的图象有两个交点时, a 的取值范围为523a ≤<. 【点睛】 本题考查的是二次函数综合题,涉及了二次函数的性质,二次函数图象与一次函数图象的交点问题,二次函数的图象与x 轴交点问题,正确进行分析并运用数形结合思想、灵活运用相关知识是解题的关键.7.已知矩形ABCD 中,AB =5cm ,点P 为对角线AC 上的一点,且AP =25cm .如图①,动点M 从点A 出发,在矩形边上沿着A B C →→的方向匀速运动(不包含点C ).设动点M 的运动时间为t (s ),APM ∆的面积为S (cm ²),S 与t 的函数关系如图②所示:(1)直接写出动点M 的运动速度为 /cm s ,BC 的长度为 cm ;(2)如图③,动点M 重新从点A 出发,在矩形边上,按原来的速度和方向匀速运动.同时,另一个动点N 从点D 出发,在矩形边上沿着D C B →→的方向匀速运动,设动点N 的运动速度为()/v cm s .已知两动点M 、N 经过时间()x s 在线段BC 上相遇(不包含点C ),动点M 、N 相遇后立即停止运动,记此时APM DPN ∆∆与的面积为()()2212,S cm S cm . ①求动点N 运动速度()/v cm s 的取值范围;②试探究12S S ⋅是否存在最大值.若存在,求出12S S ⋅的最大值并确定运动速度时间x 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2,10;(2)①2/6/3cm s v cm s ≤<;②当154x =时,12S S ⋅取最大值2254. 【解析】【分析】(1)由题意可知图像中0~2.5s 时,M 在AB 上运动,求出速度,2.5~7.5s 时,M 在BC 上运动,求出BC 长度;(2)①分别求出在C 点相遇和在B 点相遇时的速度,取中间速度,注意C 点相遇时的速度不能取等于;②过M 点做MH ⊥AC ,则125MH CM == 得到S 1,同时利用12()PAD CDM ABM N ABCD S S S S S S ∆∆∆+=---(N )矩形=15,得到S 2,再得到12S S ⋅关于x 的二次函数,利用二次函数性质求得最大值【详解】(1)5÷2.5=2/cm s ;(7.5-2.5)×2=10cm(2)①解:在C 点相遇得到方程57.5v = 在B 点相遇得到方程15 2.5v=∴5=7.515=2.5 vv⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩解得23=5vv⎧=⎪⎨⎪⎩∵在边BC上相遇,且不包含C点∴2/6/3cm s v cm s≤<②如下图12()PAD CDM ABM NABCDS S S S S S∆∆∆+=---(N)矩形()()5152525751022x x⨯-⨯-=---=15过M点做MH⊥AC,则125MH CM==∴112152S MH AP x=⋅=-+∴22S x=()122152S S x x⋅=-+⋅=2430x x-+=215225444x⎛⎫--+⎪⎝⎭因为152.57.54<<,所以当154x=时,12S S⋅取最大值2254.【点睛】本题重点考查动点问题,二次函数的应用,求不规则图形的面积等知识点,第一问关键能够从图像中得到信息,第二问第一小问关键在理清楚运动过程,第二小问关键在能够用x 表示出S1和S28.如图, 已知抛物线2342y ax x =++的对称轴是直线x=3,且与x 轴相交于A ,B 两点(B 点在A 点右侧)与y 轴交于C 点 .(1)求抛物线的解析式和A 、B 两点的坐标; (2)若点P 是抛物线上B 、C 两点之间的一个动点(不与B 、C 重合),则是否存在一点P ,使△PBC 的面积最大.若存在,请求出△PBC 的最大面积;若不存在,试说明理由; (3)若M 是抛物线上任意一点,过点M 作y 轴的平行线,交直线BC 于点N ,当MN=3时,求M 点的坐标 .【答案】(1)213442y x x =-++,点A 的坐标为(-2,0),点B 的坐标为(8,0);(2)存在点P ,使△PBC 的面积最大,最大面积是16,理由见解析;(3)点M 的坐标为(4-771)、(2,6)、(6,4)或7,71).【解析】【分析】(1) 由抛物线的对称轴为直线x=3,利用二次函数的性质即可求出a 值, 进而可得出抛物线的解析式, 再利用二次函数图象上点的坐标特征, 即可求出点A 、B 的坐标;(2) 利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点C 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, 假设存在, 设点P 的坐标为(x,213-442x x ++),过点P 作PD//y 轴, 交直线BC 于点D ,则点D 的坐标为(x,1-42x +),PD=-14x 2+2x ,利用三角形的面积公式即可得出三角形PBC 的面积关于x 的函数关系式, 再利用二次函数的性质即可解决最值问题;(3) 设点M 的坐标为(m,213-442m m ++),则点N 的坐标为(m,1-42m +),进而可得出MN 2124m m =-+,结合MN=3即可得出关于m 的含绝对值符号的一元二次方程, 解之即可得出结论 .【详解】(1)抛物线2342y ax x =++的对称轴是直线3x =, 3232a∴-=,解得:14a =-, ∴抛物线的解析式为213442y x x =-++. 当0y =时,2134042x x -++=, 解得:12x =-,28x =,∴点A 的坐标为()2,0-,点B 的坐标为()8,0.(2) 当0x =时,2134442y x x =-++=, ∴点C 的坐标为()0,4.设直线BC 的解析式为()0y kx b k =+≠.将()8,0B 、()0,4C 代入y kx b =+,804k b b +=⎧⎨=⎩,解得:124k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, ∴直线BC 的解析式为142y x =-+. 假设存在, 设点P 的坐标为213,442x x x ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,过点P 作//PD y 轴, 交直线BC 于点D ,则点D 的坐标为1,42x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,如图所示 . 2213114424224PD x x x x x ⎛⎫∴=-++--+=-+ ⎪⎝⎭, ()222111·8?28416224PBC S PD OB x x x x x ∆⎛⎫∴==⨯-+=-+=--+ ⎪⎝⎭. 10-<,∴当4x =时,PBC ∆的面积最大, 最大面积是 16 .08x <<,∴存在点P ,使PBC ∆的面积最大, 最大面积是 16 .(3) 设点M 的坐标为213,442m m m ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,则点N 的坐标为1,42m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭, 2213114424224MN m m m m m ⎛⎫∴=-++--+=-+ ⎪⎝⎭.又3MN =,21234m m ∴-+=. 当08m <<时, 有212304m m -+-=, 解得:12m =,26m =,∴点M 的坐标为()2,6或()6,4;当0m <或8m >时, 有212304m m -++=, 解得:3427m =-,4427m =+,∴点M 的坐标为(427-,71)-或(427+,71)--.综上所述:M 点的坐标为(427-,71)-、()2,6、()6,4或(427+,71)--.【点睛】本题考查了二次函数的性质、 二次函数图象上点的坐标特征、 待定系数法求一次函数解析式以及三角形的面积, 解题的关键是: (1) 利用二次函数的性质求出a 的值; (2) 根据三角形的面积公式找出关于x 的函数关系式; (3) 根据MN 的长度, 找出关于m 的含绝对值符号的一元二次方程 .9.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=12x 2+32x ﹣2与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,直线l 经过A ,C 两点,连接BC .(1)求直线l 的解析式; (2)若直线x=m (m <0)与该抛物线在第三象限内交于点E ,与直线l 交于点D ,连接OD .当OD ⊥AC 时,求线段DE 的长;(3)取点G (0,﹣1),连接AG ,在第一象限内的抛物线上,是否存在点P ,使∠BAP=∠BCO ﹣∠BAG ?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=122x--;(2)DE=3225;(3)存在点P(139,9881),使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据题目中的函数解析式可以求得点A和点C的坐标,从而可以求得直线l的函数解析式;(2)根据题意作出合适的辅助线,利用三角形相似和勾股定理可以解答本题;(3)根据题意画出相应的图形,然后根据锐角三角函数可以求得∠OAC=∠OCB,然后根据题目中的条件和图形,利用锐角三角函数和勾股定理即可解答本题.【详解】(1)∵抛物线y=12x2+32x-2,∴当y=0时,得x1=1,x2=-4,当x=0时,y=-2,∵抛物线y=12x2+32x-2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(-4,0),点B(1,0),点C(0,-2),∵直线l经过A,C两点,设直线l的函数解析式为y=kx+b,402k bb-+⎧⎨-⎩==,得122kb⎧-⎪⎨⎪-⎩==,即直线l的函数解析式为y=−12x−2;(2)直线ED与x轴交于点F,如图1所示,由(1)可得,AO=4,OC=2,∠AOC=90°,∴AC=25, ∴OD=45525=, ∵OD ⊥AC ,OA ⊥OC ,∠OAD=∠CAO ,∴△AOD ∽△ACO ,∴AD AO AO AC =, 即425AD =,得AD=85, ∵EF ⊥x 轴,∠ADC=90°,∴EF ∥OC ,∴△ADF ∽△ACO ,∴AF DF AD AO OC AC==, 解得,AF=165,DF=85, ∴OF=4-165=45, ∴m=-45, 当m=-45时,y=12×(−45)2+32×(-45)-2=-7225, ∴EF=7225, ∴DE=EF-FD=7225−85=3225; (3)存在点P ,使∠BAP=∠BCO-∠BAG ,理由:作GM ⊥AC 于点M ,作PN ⊥x 轴于点N ,如图2所示,∵点A (-4,0),点B (1,0),点C (0,-2),∴OA=4,OB=1,OC=2,∴tan ∠OAC=2142OC OA ==,tan ∠OCB=12OB OC =,, ∴∠OAC=∠OCB ,∵∠BAP=∠BCO-∠BAG ,∠GAM=∠OAC-∠BAG ,∴∠BAP=∠GAM , ∵点G (0,-1),OA=4,∴OG=1,GC=1,∴,••22AC GM CG OA =,即1422GM ⨯=, 解得,, ∴=, ∴tan ∠GAM=29GM AM =, ∴tan ∠PAN=29, 设点P 的坐标为(n ,12n 2+32n-2), ∴AN=4+n ,PN=12n 2+32n-2, ∴2132222 49n n n +-+=, 解得,n 1=139,n 2=-4(舍去), 当n=139时,12n 2+32n-2=9881, ∴点P 的坐标为(139,9881), 即存在点P (139,9881),使∠BAP=∠BCO-∠BAG . 【点睛】本题是一道二次函数综合题,解答本题的关键是明确题意,作出合适的辅助线,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似、锐角三角函数和二次函数的性质解答.10.如图,已知抛物线2y ax bx c =++(a≠0)经过A (﹣1,0)、B (3,0)、C (0,﹣3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P 是直线l 上的一个动点,当点P 到点A 、点B 的距离之和最短时,求点P 的坐标;(3)点M 也是直线l 上的动点,且△MAC 为等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点M 的坐标.【答案】(1)223y x x =--;(2)P (1,0);(3).【解析】试题分析:(1)直接将A 、B 、C 三点坐标代入抛物线的解析式中求出待定系数即可; (2)由图知:A .B 点关于抛物线的对称轴对称,那么根据抛物线的对称性以及两点之间线段最短可知,直线l 与x 轴的交点,即为符合条件的P 点;(3)由于△MAC 的腰和底没有明确,因此要分三种情况来讨论:①MA=AC 、②MA=MC 、③AC=MC ;可先设出M 点的坐标,然后用M 点纵坐标表示△MAC 的三边长,再按上面的三种情况列式求解.试题解析:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)、C (0,﹣3)代入抛物线2y ax bx c=++中,得:0{9303a b c a b c c -+=++==-,解得:1{23a b c ==-=-,故抛物线的解析式:223y x x =--.(2)当P 点在x 轴上,P ,A ,B 三点在一条直线上时,点P 到点A 、点B 的距离之和最短,此时x=2b a-=1,故P (1,0); (3)如图所示:抛物线的对称轴为:x=2b a -=1,设M (1,m ),已知A (﹣1,0)、C (0,﹣3),则:2MA =24m +,2MC =2(3)1m ++=2610m m ++,2AC =10;①若MA=MC ,则22MA MC =,得:24m +=2610m m ++,解得:m=﹣1; ②若MA=AC ,则22MA AC =,得:24m +=10,得:m=6;③若MC=AC ,则22MC AC =,得:2610m m ++=10,得:10m =,26m =-; 当m=﹣6时,M 、A 、C 三点共线,构不成三角形,不合题意,故舍去;)(1,﹣1)(1,综上可知,符合条件的M点,且坐标为 M(1,6)(1,60).考点:二次函数综合题;分类讨论;综合题;动点型.。
中考数学专题:二次函数综合题带答案
二次函数综合题类型一线段、周长、面积问题1.如图,直线y=-x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点.(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.2.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A,C两点,抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一交点为B.(1)求抛物线解析式及B点坐标;(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,连接MA、MB、BC,当点M运动到某一位置时四边形AMBC面积最大,求此时点M的坐标及四边形AMBC的面积;(3)如图2,若P点是半径为2的⊙B上一动点,连接PC、PA,当点P运动到某一位置时,PC+PA的值最小,请求出这个最小值,并说明理由.3.已知抛物线y=ax2+bx-4经过点A(2,0)、B(-4,0),与y轴交于点C.(1)求这条抛物线的解析式;(2)如图1,点P是第三象限内抛物线上的一个动点,当四边形ABPC的面积最大时,求点P的坐标;(3)如图2,线段AC的垂直平分线交x轴于点E,垂足为D,M为抛物线的顶点,在直线DE上是否存在一点G,使△CMG的周长最小?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,抛物线y=ax2-3ax-4a的图象经过点C(0,2),交x轴于点A、B(点A在点B左侧),连接BC,直线y=kx+1(k>0)与y轴交于点D,与BC上方的抛物线交于点E,与BC交于点F.(1)求抛物线的解析式及点A、B的坐标;(2)是否存在最大值?若存在,请求出其最大值及此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.类型二存在性问题5.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=OD,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.6.如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB,tan∠ABC=2,点B的坐标为(1,0).抛物线y=-x2+bx+c经过A、B两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线AB上方抛物线上的一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE=DE.①求点P的坐标;②在直线PD上是否存在点M,使△ABM为直角三角形?若存在,求出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.7.在平面直角坐标系中,平行四边形ABOC如图放置,点A、C的坐标分别是(0,4)、(﹣1,0),将此平行四边形绕点O顺时针旋转90°,得到平行四边形A′B′OC′.(1)若抛物线经过点C、A、A′,求此抛物线的解析式;(2)在(1)的情况下,点M是第一象限内抛物线上的一动点,问:当点M在何处时,△AMA′的面积最大?最大面积是多少?并求出此时M的坐标;(3)在(1)的情况下,若P为抛物线上一动点,N为x轴上的一动点,点Q坐标为(1,0),当P、N、B、Q构成平行四边形时,求点P的坐标,当这个平行四边形为矩形时,求点N的坐标.7.如图,二次函数y═ax2+bx+4的图象与x轴交于点A(-1,0),B(4,0),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,其对称轴与线段BC交于点E,垂直于x轴的动直线l分别交抛物线和线段BC于点P和点F,动直线l在抛物线的对称轴的右侧(不含对称轴)沿x轴正方向移动到B点.(1)求出二次函数y=ax2+bx+4和BC所在直线的表达式;(2)在动直线l移动的过程中,试求使四边形DEFP为平行四边形的点P的坐标;(3)连接CP,CD,在动直线l移动的过程中,抛物线上是否存在点P,使得以点P,C,F为顶点的三角形与△DCE相似?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.类型三角相等问题8.如图,已知点A(-1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.(1)求抛物线解析式;(2)在直线BC上方的抛物线上求一点P,使△PBC面积为1;(3)在x轴下方且在抛物线对称轴上,是否存在一点Q,使∠BQC=∠BAC?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.9.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1,0),B(4,0),C(0,3)三点,D为直线BC上方抛物线上一动点,DE⊥BC于E.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,求线段DE长度的最大值;(3)如图2,设AB的中点为F,连接CD,CF,是否存在点D,使得△CDE中有一个角与∠CFO相等?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.答案和解析1.【答案】解:(1)∵直线y=-x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,∴B(3,0),C(0,),∴OB=3,OC=,∴tan∠BCO==,∴∠BCO=60°,∵∠ACB=90°,∴∠ACO=30°,∴=tan30°=,即=,解得AO=1,∴A(-1,0);(2)∵抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点,∴,解得,∴抛物线解析式为y=-x2+x+;(3)∵MD∥y轴,MH⊥BC,∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°,∴DH=DM,MH=DM,∴△DMH的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM,∴当DM有最大值时,其周长有最大值,∵点M是直线BC上方抛物线上的一点,∴可设M(t,-t2+t+),则D(t,-t+),∴DM=-t2+t+-(-t+)=-t2+t=-(t-)2+,∴当t=时,DM有最大值,最大值为,此时DM=×=,即△DMH周长的最大值为.【解析】(1)由直线解析式可求得B、C坐标,在Rt△BOC中由三角函数定义可求得∠OCB=60°,则在Rt△AOC中可得∠ACO=30°,利用三角函数的定义可求得OA,则可求得A点坐标;(2)由A、B两点坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(3)由平行线的性质可知∠MDH=∠BCO=60°,在Rt△DMH中利用三角函数的定义可得到DH、MH与DM的关系,可设出M点的坐标,则可表示出DM的长,从而可表示出△DMH 的周长,利用二次函数的性质可求得其最大值.本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、三角函数的定义、二次函数的性质、方程思想等知识.在(1)中注意函数图象与坐标的交点的求法,在(2)中注意待定系数法的应用,在(3)中找到DH、MH与DM的关系是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.2.【答案】解:(1)直线y=-5x+5,x=0时,y=5∴C(0,5)y=-5x+5=0时,解得:x=1∴A(1,0)∵抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点,∴解得:,∴抛物线解析式为y=x2-6x+5;当y=x2-6x+5=0时,解得:x1=1,x2=5∴B(5,0);(2)如图1,过点M作MH⊥x轴于点H,∵A(1,0),B(5,0),C(0,5)∴AB=5-1=4,OC=5∴S△ABC=AB•OC=×4×5=10∵点M为x轴下方抛物线上的点∴设M(m,m2-6m+5)(1<m<5)∴MH=|m2-6m+5|=-m2+6m-5∴S△ABM=AB•MH=×4(-m2+6m-5)=-2m2+12m-10=-2(m-3)2+8∴S四边形AMBC=S△ABC+S△ABM=10+[-2(m-3)2+8]=-2(m-3)2+18∴当m=3,即M(3,-4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于18;(3)如图2,在x轴上取点D(4,0),连接PD、CD,∴BD=5-4=1∵AB=4,BP=2∴∵∠PBD=∠ABP∴△PBD∽△ABP∴∴PD=AP∴PC+PA=PC+PD∴当点C、P、D在同一直线上时,PC+PA=PC+PD=CD最小∵CD=∴PC+PA的最小值为.【解析】本题考查了二次函数的图象与性质,求二次函数最大值,解一次方程(组)和一元二次方程,相似三角形的判定和性质,两点之间线段最短.求线段与线段的几分之几的和的最小值,一般将“线段的几分之几”进行转换,变成能用“两点之间线段最短”的图形来求最小值.(1)由直线y=-5x+5求点A、C坐标,用待定系数法求抛物线解析式,进而求得点B坐标.(2)从x轴把四边形AMBC分成△ABC与△ABM;由点A、B、C坐标求△ABC面积;设点M横坐标为m,过点M作x轴的垂线段MH,则能用m表示MH的长,进而求△ABM的面积,得到△ABM面积与m的二次函数关系式,配方即求得m为何值时取得最大值,进而求点M坐标和四边形AMBC的面积最大值.(3)作点D坐标为(4,0),可得BD=1,进而有,再加上公共角∠PBD=∠ABP,根据两边对应成比例且夹角相等可证△PBD∽△ABP,得等于相似比,进而得PD=AP,所以当C、P、D在同一直线上时,PC+PA=PC+PD=CD最小.用两点间距离公式即求得CD的长.3.【答案】解:(1)∵抛物线y=ax+bx-4经过点A(2,0),B(-4,0),∴,解得,∴抛物线解析式为y=x2+x-4;(2)如图1,连接OP,设点P(x,),其中-4<x<0,四边形ABPC的面积为S,由题意得C(0,-4),∴S=S△AOC+S△OCP+S△OBP=+,=4-2x-x2-2x+8,=-x2-4x+12,=-(x+2)2+16.∵-1<0,开口向下,S有最大值,∴当x=-2时,四边形ABPC的面积最大,此时,y=-4,即P(-2,-4).因此当四边形ABPC的面积最大时,点P的坐标为(-2,-4).(3),∴顶点M(-1,-).如图2,连接AM交直线DE于点G,此时,△CMG的周长最小.设直线AM的解析式为y=kx+b,且过点A(2,0),M(-1,-),∴,∴直线AM的解析式为y=-3.在Rt△AOC中,=2.∵D为AC的中点,∴,∵△ADE∽△AOC,∴,∴,∴AE=5,∴OE=AE-AO=5-2=3,∴E(-3,0),由图可知D(1,-2)设直线DE的函数解析式为y=mx+n,∴,解得:,∴直线DE的解析式为y=--.∴,解得:,∴G().【解析】(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,利用待定系数法求函二次数解析式解答;(2)连接OP,由S=S△AOC+S△OCP+S△OBP,可得出关于P点横坐标的表达式,然后利用二次函数的最值问题求出点P的坐标;(3)连接AM交直线DE于点G,此时,△CMG的周长最小.求出直线AM的解析式,再由△ADE∽△AOC,求出点E的坐标,求出直线DE的解析式,则由AM、DE两直线的交点可求得G点坐标.本题是二次函数综合题型,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,待定系数法求一次函数解析式,三角形的面积,相似三角形的判定与性质,勾股定理,二次函数的最值问题.理解坐标与图形性质;会运用数形结合思想解决数学问题.4.【答案】解:(1)把C(0,2)代入y=ax2-3ax-4a得:-4a=2.解得a=-.则该抛物线解析式为y=-x2+x+2.由于y=-x2+x+2=-(x+1)(x-4).故A(-1,0),B(4,0);(2)存在,理由如下:由题意知,点E位于y轴右侧,作EG∥y轴,交BC于点G,∴CD∥EG,∴=.∵直线y=kx+1(k>0)与y轴交于点D,则D(0,1).∴CD=2-1=1.∴=EG.设BC所在直线的解析式为y=mx+n(m≠0).将B(4,0),C(0,2)代入,得.解得.∴直线BC的解析式是y=-x+2.设E(t,-t2+t+2),则G(t,-t+2),其中<t<4.∴EG=(-t2+t+2)-(-t+2)=-(t-2)2+2.∴=-(t-2)2+2.∵<0,∴当t=2时,存在最大值,最大值为2,此时点E的坐标是(2,3).【解析】(1)将点C的坐标代入函数解析式求得a值即可;将所求得的抛物线解析式转化为两点式,易得点A、B的坐标;(2)由题意知,点E位于y轴右侧,作EG∥y轴,交BC于点G,根据平行线截线段成比例将求的最大值转化为求的最大值,所以利用一次函数图象上点的坐标特征、二次函数图象上点的坐标特征,两点间的距离公式以及配方法解题即可.本题考查了二次函数综合题型,需要综合运用一次函数的性质,一次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数最值的求法,待定系数法确定函数关系式以及平行线截线段成比例等知识点,综合性较强,难度不是很大.5.【答案】解:(1)点A的坐标是(2,0),抛物线的对称轴是直线x=-1,则点B(-4,0),则函数的表达式为:y=a(x-2)(x+4)=a(x2+2x-8),即:-8a=-2,解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2+x-2;(2)将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:直线BC的表达式为:y=-x-2,则tan∠ABC=,则sin∠ABC=,设点D(x,0),则点P(x,x2+x-2),点E(x,x-2),∵PE=OD,∴PE=(x2+x-2+x+2)=(-x),解得:x=0或-5(舍去x=0),即点D(-5,0)S△PBE=×PE×BD=(x2+x-2+x+2)(-4-x)=;(3)由题意得:△BDM是以BD为腰的等腰三角形,只存在:BD=BM的情况,BD=1=BM,则y M=-BM sin∠ABC=-1×=-,则x M=,故点M(,-).【解析】(1)点A(2,0)、点B(-4,0),则函数的表达式为:y=a(x-2)(x+4)=a (x2+2x-8),即可求解;(2)PE=OD,则PE=(x2+x-2-x+2)=(-x),求得:点D(-5,0),利用S△PBE= PE×BD=(x2+x-2-x+2)(-4-x),即可求解;(3)BD=1=BM,则y M=-BM sin∠ABC=-1×=-,即可求解.主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.6.【答案】解:(1)∵B(1,0),∴OB=1,∵OC=2OB=2,∴C(-2,0),Rt△ABC中,tan∠ABC=2,∴,∴,∴AC=6,∴A(-2,6),把A(-2,6)和B(1,0)代入y=-x2+bx+c得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=-x2-3x+4;(2)①∵A(-2,6),B(1,0),易得AB的解析式为:y=-2x+2,设P(x,-x2-3x+4),则E(x,-2x+2),∵PE=DE,∴-x2-3x+4-(-2x+2)=(-2x+2),x=1(舍)或-1,∴P(-1,6);②∵M在直线PD上,且P(-1,6),设M(-1,y),∴AM2=(-1+2)2+(y-6)2=1+(y-6)2,BM2=(1+1)2+y2=4+y2,AB2=(1+2)2+62=45,分三种情况:i)当∠AMB=90°时,有AM2+BM2=AB2,∴1+(y-6)2+4+y2=45,解得:y=3,∴M(-1,3+)或(-1,3-);ii)当∠ABM=90°时,有AB2+BM2=AM2,∴45+4+y2=1+(y-6)2,y=-1,∴M(-1,-1),iii)当∠BAM=90°时,有AM2+AB2=BM2,∴1+(y-6)2+45=4+y2,y=,∴M(-1,);综上所述,点M的坐标为:∴M(-1,3+)或(-1,3-)或(-1,-1)或(-1,).【解析】(1)先根据已知求点A的坐标,利用待定系数法求二次函数的解析式;(2)①先得AB的解析式为:y=-2x+2,根据PD⊥x轴,设P(x,-x2-3x+4),则E(x,-2x+2),根据PE=DE,列方程可得P的坐标;②先设点M的坐标,根据两点距离公式可得AB,AM,BM的长,分三种情况:△ABM为直角三角形时,分别以A、B、M为直角顶点时,利用勾股定理列方程可得点M的坐标.此题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数的解析式,铅直高度和勾股定理的运用,直角三角形的判定等知识.此题难度适中,解题的关键是注意方程思想与分类讨论思想的应用.7.【答案】解:(1)∵平行四边形ABOC绕点O顺时针旋转90°,得到平行四边形A′B′OC′,且点A的坐标是(0,4),∴点A′的坐标为:(4,0),∵点A、C的坐标分别是(0,4)、(-1,0),抛物线经过点C、A、A′,设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c,∴,解得:,∴此抛物线的解析式为:y=-x2+3x+4;(2)如图1,连接AA′,设直线AA′的解析式为:y=kx+m,∴,解得:,∴直线AA′的解析式为:y=-x+4,设点M的坐标为:(x,-x2+3x+4),则S△AMA′=×4×[-x2+3x+4-(-x+4)]=-2x2+8x=-2(x-2)2+8,∴当x=2时,△AMA′的面积最大,最大值S△AMA′=8,∴M的坐标为:(2,6);(3)设点P的坐标为(x,-x2+3x+4),当P,N,B,Q构成平行四边形时,∵平行四边形ABOC中,点A、C的坐标分别是(0,4)、(-1,0),∴点B的坐标为(1,4),∵点Q坐标为(1,0),P为抛物线上一动点,N为x轴上的一动点,①当BQ为边时,PN∥BQ,PN=BQ,∵BQ=4,∴-x2+3x+4=±4,当-x2+3x+4=4时,解得:x1=0,x2=3,∴P1(0,4),P2(3,4);当-x2+3x+4=-4时,解得:x3=,x4=,∴P3(,-4),P4(,-4);②当BQ为对角线时,BP∥QN,BP=QN,此时P与P1,P2重合;综上可得:点P的坐标为:P1(0,4),P2(3,4),P3(,-4),P4(,-4);如图2,当这个平行四边形为矩形时,点N的坐标为:(0,0)或(3,0).【解析】此题属于二次函数的综合题,考查了待定系数法求函数解析式的知识、平行四边形的性质以及三角形面积问题.掌握分类讨论思想的应用是解此题的关键.(1)由平行四边形ABOC绕点O顺时针旋转90°,得到平行四边形A′B′OC′,且点A 的坐标是(0,4),可求得点A′的坐标,然后利用待定系数法即可求得经过点C、A、A′的抛物线的解析式;(2)首先连接AA′,设直线AA′的解析式为:y=kx+m,利用待定系数法即可求得直线AA′的解析式,再设点M的坐标为:(x,-x2+3x+4),继而可得△AMA′的面积,继而求得答案;(3)分别从BQ为边与BQ为对角线去分析求解,即可求得答案.结合平行四边形的情况分析即可得到矩形的情况.8.【答案】解:(1)将点A(-1,0),B(4,0),代入y═ax2+bx+4,得:,解得:,∴二次函数的表达式为:y=-x2+3x+4,当x=0时,y=4,∴C(0,4),设BC所在直线的表达式为:y=mx+n,将C(0,4)、B(4,0)代入y=mx+n,得:,解得:,∴BC所在直线的表达式为:y=-x+4;(2)∵DE⊥x轴,PF⊥x轴,∴DE∥PF,只要DE=PF,四边形DEFP即为平行四边形,∵y=-x2+3x+4=-(x-)2+,∴点D的坐标为:(,),将x=代入y=-x+4,即y=-+4=,∴点E的坐标为:(,),∴DE=-=,设点P的横坐标为t,则P的坐标为:(t,-t2+3t+4),F的坐标为:(t,-t+4),∴PF=-t2+3t+4-(-t+4)=-t2+4t,由DE=PF得:-t2+4t=,解得:t1=(不合题意舍去),t2=,当t=时,-t2+3t+4=-()2+3×+4=,∴点P的坐标为(,);(3)存在,理由如下:如图2所示:由(2)得:PF∥DE,∴∠CED=∠CFP,又∵∠PCF与∠DCE有共同的顶点C,且∠PCF在∠DCE的内部,∴∠PCF≠∠DCE,∴只有∠PCF=∠CDE时,△PCF∽△CDE,∴=,∵C(0,4)、E(,),∴CE==,由(2)得:DE=,PF=-t2+4t,F的坐标为:(t,-t+4),∴CF==t,∴=,∵t≠0,∴(-t+4)=3,解得:t=,当t=时,-t2+3t+4=-()2+3×+4=,∴点P的坐标为:(,).【解析】(1)由题意得出方程组,求出二次函数的解析式为y=-x2+3x+4,则C(0,4),由待定系数法求出BC所在直线的表达式即可(2)证DE∥PF,只要DE=PF,四边形DEFP即为平行四边形,由二次函数解析式求出点D的坐标,由直线BC的解析式求出点E的坐标,则DE=,设点P的横坐标为t,则P的坐标为:(t,-t2+3t+4),F的坐标为:(t,-t+4),由DE=PF得出方程,解方程进而得出答案;(3)由平行线的性质得出∠CED=∠CFP,当∠PCF=∠CDE时,△PCF∽△CDE,则=,得出方程,解方程即可.本题是二次函数综合题目,考查了待定系数法求二次函数和一次函数的解析式、二次函数的性质、平行四边形的判定与性质、平行线的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识;本题综合性强,熟练掌握待定系数法求函数解析式,熟记二次函数的性质是解题的关键.9.【答案】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),将C(0,1)代入得-3a=1,解得:a=-,∴抛物线的解析式为y=-x2+x+1.(2)过点P作PD⊥x,交BC与点D.设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:k=-,∴直线BC的解析式为y=-x+1.设点P(x,-x2+x+1),则D(x,-x+1)∴PD=(-x2+x+1)-(-x+1)=-x2+x,∴S△PBC=OB•DP=×3×(-x2+x)=-x2+x.又∵S△PBC=1,∴-x2+x=1,整理得:x2-3x+2=0,解得:x=1或x=2,∴点P的坐标为(1,)或(2,1).(3)存在.如图:∵A(-1,0),C(0,1),∴OC=OA=1∴∠BAC=45°.∵∠BQC=∠BAC=45°,∴点Q为△ABC外接圆与抛物线对称轴在x轴下方的交点.设△ABC外接圆圆心为M,则∠CMB=90°.设⊙M的半径为x,则Rt△CMB中,由勾股定理可知CM2+BM2=BC2,即2x2=10,解得:x=(负值已舍去),∵AC的垂直平分线的为直线y=-x,AB的垂直平分线为直线x=1,∴点M为直线y=-x与x=1的交点,即M(1,-1),∴Q的坐标为(1,-1-).【解析】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、三角形的外心的性质,求得点M的坐标以及⊙M的半径的长度是解题的关键.(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),将C(0,1)代入求得a的值即可;(2)过点P作PD⊥x,交BC与点D,先求得直线BC的解析式为y=-x+1,设点P(x,-x2+x+1),则D(x,-x+1),然后可得到PD与x之间的关系式,接下来,依据△PBC的面积为1列方程求解即可;(3)首先依据点A和点C的坐标可得到∠BQC=∠BAC=45°,设△ABC外接圆圆心为M,则∠CMB=90°,设⊙M的半径为x,则Rt△CMB中,依据勾股定理可求得⊙M的半径,然后依据外心的性质可得到点M为直线y=-x与x=1的交点,从而可求得点M的坐标,然后由点M的坐标以及⊙M的半径可得到点Q的坐标.10.【答案】解:(1)由题意,得,解得,抛物线的函数表达式为y=-x2+x+3;(2)设直线BC的解析是为y=kx+b,,解得∴y=-x+3,设D(a,-a2+a+3),(0<a<4),过点D作DM⊥x轴交BC于M点,如图1,M(a,-a+3),DM=(-a2+a+3)-(-a+3)=-a2+3a,∵∠DME=∠OCB,∠DEM=∠BOC,∴△DEM∽△BOC,∴=,∵OB=4,OC=3,∴BC=5,∴DE=DM∴DE=-a2+a=-((a-2)2+,当a=2时,DE取最大值,最大值是,(3)假设存在这样的点D,△CDE使得中有一个角与∠CFO相等,∵点F为AB的中点,∴OF=,tan∠CFO==2,过点B作BG⊥BC,交CD的延长线于G点,过点G作GH⊥x轴,垂足为H,如图2,①若∠DCE=∠CFO,∴tan∠DCE==2,∴BG=10,∵△GBH∽BCO,∴==,∴GH=8,BH=6,∴G(10,8),设直线CG的解析式为y=kx+b,∴,解得∴直线CG的解析式为y=x+3,∴,解得x=,或x=0(舍).②若∠CDE=∠CFO,同理可得BG=,GH=2,BH=,∴G(,2),同理可得,直线CG的解析是为y=-x+3,∴,解得x=或x=0(舍),综上所述,存在点D,使得△CDE中有一个角与∠CFO相等,点D的横坐标为或.【解析】(1)根据待定系数法,可得函数解析式;(2)根据平行于y轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得DM,根据相似三角形的判定与性质,可得DE的长,根据二次函数的性质,可得答案;(3)根据正切函数,可得∠CFO,根据相似三角形的性质,可得GH,BH,根据待定系数法,可得CG的解析式,根据解方程组,可得答案.本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法,解(2)的关键是利用相似三角形的性质得出DE的长,又利用了二次函数的性质;解(3)的关键是利用相似三角形的性质得出G点的坐标,由;利用了待定系数法求函数解析式,解方程组的横坐标.。
近五年(2017-2021)年浙江中考数学真题分类汇编之二次函数(含解析)
2017-2021年浙江中考数学真题分类汇编之二次函数一.选择题(共16小题)1.(2018•临安区)抛物线y=3(x﹣1)2+1的顶点坐标是()A.(1,1)B.(﹣1,1)C.(﹣1,﹣1)D.(1,﹣1)2.(2021•绍兴)关于二次函数y=2(x﹣4)2+6的最大值或最小值,下列说法正确的是()A.有最大值4B.有最小值4C.有最大值6D.有最小值6 3.(2018•宁波)如图,二次函数y=ax2+bx的图象开口向下,且经过第三象限的点P.若点P的横坐标为﹣1,则一次函数y=(a﹣b)x+b的图象大致是()A.B.C.D.4.(2018•绍兴)若抛物线y=x2+ax+b与x轴两个交点间的距离为2,称此抛物线为定弦抛物线,已知某定弦抛物线的对称轴为直线x=1,将此抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到的抛物线过点()A.(﹣3,﹣6)B.(﹣3,0)C.(﹣3,﹣5)D.(﹣3,﹣1)5.(2017•杭州)设直线x=1是函数y=ax2+bx+c(a,b,c是实数,且a<0)的图象的对称轴,()A.若m>1,则(m﹣1)a+b>0B.若m>1,则(m﹣1)a+b<0C.若m<1,则(m+1)a+b>0D.若m<1,则(m+1)a+b<0 6.(2021•杭州)在“探索函数y=ax2+bx+c的系数a,b,c与图象的关系”活动中,老师给出了直角坐标系中的四个点:A(0,2),B(1,0),C(3,1),D(2,3).同学们探索了经过这四个点中的三个点的二次函数图象,发现这些图象对应的函数表达式各不相同,其中a的值最大为()A.B.C.D.7.(2019•绍兴)在平面直角坐标系中,抛物线y=(x+5)(x﹣3)经变换后得到抛物线y =(x+3)(x﹣5),则这个变换可以是()A.向左平移2个单位B.向右平移2个单位C.向左平移8个单位D.向右平移8个单位8.(2019•衢州)二次函数y=(x﹣1)2+3图象的顶点坐标是()A.(1,3)B.(1,﹣3)C.(﹣1,3)D.(﹣1,﹣3)9.(2020•宁波)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,与y 轴正半轴交于点C,它的对称轴为直线x=﹣1.则下列选项中正确的是()A.abc<0B.4ac﹣b2>0C.c﹣a>0D.当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,y≥c10.(2020•温州)已知(﹣3,y1),(﹣2,y2),(1,y3)是抛物线y=﹣3x2﹣12x+m上的点,则()A.y3<y2<y1B.y3<y1<y2C.y2<y3<y1D.y1<y3<y2 11.(2019•湖州)已知a,b是非零实数,|a|>|b|,在同一平面直角坐标系中,二次函数y1=ax2+bx与一次函数y2=ax+b的大致图象不可能是()A.B.C.D.12.(2018•湖州)在平面直角坐标系xOy中,已知点M,N的坐标分别为(﹣1,2),(2,1),若抛物线y=ax2﹣x+2(a≠0)与线段MN有两个不同的交点,则a的取值范围是()A.a≤﹣1或≤a<B.≤a<C.a≤或a>D.a≤﹣1或a≥13.(2017•绍兴)矩形ABCD的两条对称轴为坐标轴,点A的坐标为(2,1),一张透明纸上画有一个点和一条抛物线,平移透明纸,使这个点与点A重合,此时抛物线的函数表达式为y=x2,再次平移透明纸,使这个点与点C重合,则该抛物线的函数表达式变为()A.y=x2+8x+14B.y=x2﹣8x+14C.y=x2+4x+3D.y=x2﹣4x+3 14.(2021•湖州)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的交点为A(1,0)和B(3,0),点P1(x1,y1),P2(x2,y2)是抛物线上不同于A,B的两个点,记△P1AB的面积为S1,△P2AB的面积为S2,有下列结论:①当x1>x2+2时,S1>S2;②当x1<2﹣x2时,S1<S2;③当|x1﹣2|>|x2﹣2|>1时,S1>S2;④当|x1﹣2|>|x2+2|>1时,S1<S2.其中正确结论的个数是()A.1B.2C.3D.4 15.(2020•嘉兴)已知二次函数y=x2,当a≤x≤b时m≤y≤n,则下列说法正确的是()A.当n﹣m=1时,b﹣a有最小值B.当n﹣m=1时,b﹣a有最大值C.当b﹣a=1时,n﹣m无最小值D.当b﹣a=1时,n﹣m有最大值16.(2019•舟山)小飞研究二次函数y=﹣(x﹣m)2﹣m+1(m为常数)性质时得到如下结论:①这个函数图象的顶点始终在直线y=﹣x+1上;②存在一个m的值,使得函数图象的顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形;③点A(x1,y1)与点B(x2,y2)在函数图象上,若x1<x2,x1+x2>2m,则y1<y2;④当﹣1<x<2时,y随x的增大而增大,则m的取值范围为m≥2.其中错误结论的序号是()A.①B.②C.③D.④二.填空题(共4小题)17.(2018•湖州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx(a>0)的顶点为C,与x轴的正半轴交于点A,它的对称轴与抛物线y=ax2(a>0)交于点B.若四边形ABOC是正方形,则b的值是.18.(2017•金华)在一空旷场地上设计一落地为矩形ABCD的小屋,AB+BC=10m,拴住小狗的10m长的绳子一端固定在B点处,小狗在不能进入小屋内的条件下活动,其可以活动的区域面积为S(m2).(1)如图1,若BC=4m,则S=m2.(2)如图2,现考虑在(1)中的矩形ABCD小屋的右侧以CD为边拓展一正△CDE区域,使之变成落地为五边形ABCED的小屋,其他条件不变,则在BC的变化过程中,当S取得最小值时,边BC的长为m.19.(2021•台州)以初速度v(单位:m/s)从地面竖直向上抛出小球,从抛出到落地的过程中,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=vt ﹣4.9t2.现将某弹性小球从地面竖直向上抛出,初速度为v1,经过时间t1落回地面,运动过程中小球的最大高度为h1(如图1);小球落地后,竖直向上弹起,初速度为v2,经过时间t2落回地面,运动过程中小球的最大高度为h2(如图2).若h1=2h2,则t1:t2=.20.(2021•湖州)已知在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(3,4),M是抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)对称轴上的一个动点.小明经探究发现:当的值确定时,抛物线的对称轴上能使△AOM为直角三角形的点M的个数也随之确定,若抛物线y=ax2+bx+2(a ≠0)的对称轴上存在3个不同的点M,使△AOM为直角三角形,则的值是.三.解答题(共3小题)21.(2021•宁波)如图,二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)的图象的对称轴为直线x=2.(1)求a的值.(2)向下平移该二次函数的图象,使其经过原点,求平移后图象所对应的二次函数的表达式.22.(2021•杭州)在直角坐标系中,设函数y=ax2+bx+1(a,b是常数,a≠0).(1)若该函数的图象经过(1,0)和(2,1)两点,求函数的表达式,并写出函数图象的顶点坐标;(2)写出一组a,b的值,使函数y=ax2+bx+1的图象与x轴有两个不同的交点,并说明理由.(3)已知a=b=1,当x=p,q(p,q是实数,p≠q)时,该函数对应的函数值分别为P,Q.若p+q=2,求证:P+Q>6.23.(2020•金华)如图,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=﹣(x﹣m)2+4图象的顶点为A,与y轴交于点B,异于顶点A的点C(1,n)在该函数图象上.(1)当m=5时,求n的值.(2)当n=2时,若点A在第一象限内,结合图象,求当y≥2时,自变量x的取值范围.(3)作直线AC与y轴相交于点D.当点B在x轴上方,且在线段OD上时,求m的取值范围.2017-2021年浙江中考数学真题分类汇编之二次函数参考答案与试题解析一.选择题(共16小题)1.(2018•临安区)抛物线y=3(x﹣1)2+1的顶点坐标是()A.(1,1)B.(﹣1,1)C.(﹣1,﹣1)D.(1,﹣1)【考点】二次函数的性质.【分析】已知抛物线顶点式y=a(x﹣h)2+k,顶点坐标是(h,k).【解答】解:∵抛物线y=3(x﹣1)2+1是顶点式,∴顶点坐标是(1,1).故选:A.【点评】本题考查由抛物线的顶点坐标式写出抛物线顶点的坐标,比较容易.2.(2021•绍兴)关于二次函数y=2(x﹣4)2+6的最大值或最小值,下列说法正确的是()A.有最大值4B.有最小值4C.有最大值6D.有最小值6【考点】二次函数的性质;二次函数的最值.【专题】二次函数图象及其性质;应用意识.【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以得到该函数有最小值,最小值为6,然后即可判断哪个选项是正确的.【解答】解:∵二次函数y=2(x﹣4)2+6,a=2>0,∴该函数图象开口向上,有最小值,当x=4取得最小值6,故选:D.【点评】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确二次函数的性质,会求函数的最值.3.(2018•宁波)如图,二次函数y=ax2+bx的图象开口向下,且经过第三象限的点P.若点P的横坐标为﹣1,则一次函数y=(a﹣b)x+b的图象大致是()A.B.C.D.【考点】二次函数的性质;一次函数的图象.【专题】函数及其图象.【分析】根据二次函数的图象可以判断a、b、a﹣b的正负情况,从而可以得到一次函数经过哪几个象限,本题得以解决.【解答】解:由二次函数的图象可知,a<0,b<0,当x=﹣1时,y=a﹣b<0,∴y=(a﹣b)x+b的图象在第二、三、四象限,故选:D.【点评】本题考查二次函数的性质、一次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用函数的思想解答.4.(2018•绍兴)若抛物线y=x2+ax+b与x轴两个交点间的距离为2,称此抛物线为定弦抛物线,已知某定弦抛物线的对称轴为直线x=1,将此抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到的抛物线过点()A.(﹣3,﹣6)B.(﹣3,0)C.(﹣3,﹣5)D.(﹣3,﹣1)【考点】抛物线与x轴的交点;二次函数的性质;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数图象与几何变换.【专题】二次函数图象及其性质.【分析】根据定弦抛物线的定义结合其对称轴,即可找出该抛物线的解析式,利用平移的“左加右减,上加下减”找出平移后新抛物线的解析式,再利用二次函数图象上点的坐标特征即可找出结论.【解答】解:∵某定弦抛物线的对称轴为直线x=1,∴该定弦抛物线过点(0,0)、(2,0),∴该抛物线解析式为y=x(x﹣2)=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1.将此抛物线向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得到新抛物线的解析式为y=(x ﹣1+2)2﹣1﹣3=(x+1)2﹣4.当x=﹣3时,y=(x+1)2﹣4=0,∴得到的新抛物线过点(﹣3,0).故选:B.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数图象与几何变换以及二次函数的性质,根据定弦抛物线的定义结合其对称轴,求出原抛物线的解析式是解题的关键.5.(2017•杭州)设直线x=1是函数y=ax2+bx+c(a,b,c是实数,且a<0)的图象的对称轴,()A.若m>1,则(m﹣1)a+b>0B.若m>1,则(m﹣1)a+b<0C.若m<1,则(m+1)a+b>0D.若m<1,则(m+1)a+b<0【考点】二次函数图象与系数的关系.【分析】由对称轴x=﹣=1得:b=﹣2a,根据有理数的乘法,可得答案.【解答】解:由对称轴x=﹣=1得:b=﹣2a.(m+1)a+b=ma+a﹣2a=(m﹣1)a,当m>1时,(m﹣1)a+b=(m﹣1)a﹣2a=(m﹣3)a,(m﹣1)a+b与0无法判断.当m<1时,(m+1)a+b=(m+1)a﹣2a=(m﹣1)a>0.故选:C.【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系,利用对称轴得出b=﹣2a是解题关键.6.(2021•杭州)在“探索函数y=ax2+bx+c的系数a,b,c与图象的关系”活动中,老师给出了直角坐标系中的四个点:A(0,2),B(1,0),C(3,1),D(2,3).同学们探索了经过这四个点中的三个点的二次函数图象,发现这些图象对应的函数表达式各不相同,其中a的值最大为()A.B.C.D.【考点】二次函数图象与系数的关系.【专题】函数思想;应用意识.【分析】比较任意三个点组成的二次函数,比较开口方向,开口向下,则a<0,只需把开口向上的二次函数解析式求出即可.【解答】解:由图象知,A、B、D组成的二次函数图象开口向上,a>0;A、B、C组成的二次函数开口向上,a>0;B、C、D三点组成的二次函数开口向下,a<0;A、D、C三点组成的二次函数开口向下,a<0;即只需比较A、B、D组成的二次函数和A、B、C组成的二次函数即可.设A、B、C组成的二次函数为y1=a1x2+b1x+c1,把A(0,2),B(1,0),C(3,1)代入上式得,,解得a1=;设A、B、D组成的二次函数为y=ax2+bx+c,把A(0,2),B(1,0),D(2,3)代入上式得,,解得a=,即a最大的值为,也可以根据a的绝对值越大开口越小直接代入ABD三点计算,即可求求解.故选:A.【点评】本题考查待定系数法求函数解析式,解本题的关键要熟练掌握二次函数的性质和待定系数法求函数的解析式.7.(2019•绍兴)在平面直角坐标系中,抛物线y=(x+5)(x﹣3)经变换后得到抛物线y =(x+3)(x﹣5),则这个变换可以是()A.向左平移2个单位B.向右平移2个单位C.向左平移8个单位D.向右平移8个单位【考点】二次函数图象与几何变换.【专题】二次函数图象及其性质.【分析】根据变换前后的两抛物线的顶点坐标找变换规律.【解答】解:y=(x+5)(x﹣3)=(x+1)2﹣16,顶点坐标是(﹣1,﹣16).y=(x+3)(x﹣5)=(x﹣1)2﹣16,顶点坐标是(1,﹣16).所以将抛物线y=(x+5)(x﹣3)向右平移2个单位长度得到抛物线y=(x+3)(x﹣5),故选:B.【点评】此题主要考查了二次函数图象与几何变换,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.8.(2019•衢州)二次函数y=(x﹣1)2+3图象的顶点坐标是()A.(1,3)B.(1,﹣3)C.(﹣1,3)D.(﹣1,﹣3)【考点】二次函数的性质.【专题】二次函数图象及其性质.【分析】由抛物线顶点式可求得答案.【解答】解:∵y=(x﹣1)2+3,∴顶点坐标为(1,3),故选:A.【点评】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键,即在y =a(x﹣h)2+k中,对称轴为x=h,顶点坐标为(h,k).9.(2020•宁波)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,与y 轴正半轴交于点C,它的对称轴为直线x=﹣1.则下列选项中正确的是()A.abc<0B.4ac﹣b2>0C.c﹣a>0D.当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,y≥c【考点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;抛物线与x轴的交点.【专题】二次函数图象及其性质;运算能力.【分析】由图象开口向上,可知a>0,与y轴的交点在x轴的上方,可知c>0,根据对称轴方程得到b>0,于是得到abc>0,故A错误;根据二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴的交点,得到b2﹣4ac>0,求得4ac﹣b2<0,故B错误;根据对称轴方程得到b=2a,当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,于是得到c﹣a<0,故C错误;当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,代入解析式得到y=ax2+bx+c=a(﹣n2﹣2)2+b(﹣n2﹣2)+c=an2(n2+2)+c,于是得到y=an2(n2+2)+c≥c,故D正确.【解答】解:由图象开口向上,可知a>0,与y轴的交点在x轴的上方,可知c>0,又对称轴方程为x=﹣1,所以﹣<0,所以b>0,∴abc>0,故A错误;∵二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,∴b2﹣4ac>0,∴4ac﹣b2<0,故B错误;∵﹣=﹣1,∴b=2a,∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,∴a﹣2a+c<0,∴c﹣a<0,故C错误;当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,y=ax2+bx+c=a(﹣n2﹣2)2+b(﹣n2﹣2)+c=an2(n2+2)+c,∵a>0,n2≥0,n2+2>0,∴y=an2(n2+2)+c≥c,故D正确,故选:D.【点评】本题主要考查二次函数的图象和性质.熟练掌握图象与系数的关系以及二次函数与方程的关系是解题的关键.10.(2020•温州)已知(﹣3,y1),(﹣2,y2),(1,y3)是抛物线y=﹣3x2﹣12x+m上的点,则()A.y3<y2<y1B.y3<y1<y2C.y2<y3<y1D.y1<y3<y2【考点】二次函数图象上点的坐标特征.【专题】二次函数图象及其性质;运算能力.【分析】求出抛物线的对称轴为直线x=﹣2,然后根据二次函数的增减性和对称性解答即可.【解答】解:抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣2,∵a=﹣3<0,∴x=﹣2时,函数值最大,又∵﹣3到﹣2的距离比1到﹣2的距离小,∴y3<y1<y2.故选:B.【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,主要利用了二次函数的增减性和对称性,求出对称轴是解题的关键.11.(2019•湖州)已知a,b是非零实数,|a|>|b|,在同一平面直角坐标系中,二次函数y1=ax2+bx与一次函数y2=ax+b的大致图象不可能是()A.B.C.D.【考点】二次函数的图象;一次函数的图象.【专题】一次函数及其应用;二次函数图象及其性质.【分析】根据二次函数y=ax2+bx与一次函数y=ax+b(a≠0)可以求得它们的交点坐标,然后根据一次函数的性质和二次函数的性质,由函数图象可以判断a、b的正负情况,从而可以解答本题.【解答】解:解得或.故二次函数y=ax2+bx与一次函数y=ax+b(a≠0)在同一平面直角坐标系中的交点在x 轴上为(﹣,0)或点(1,a+b).在A中,由一次函数图象可知a>0,b>0,二次函数图象可知,a>0,b>0,﹣<0,a+b>0,故选项A有可能;在B中,由一次函数图象可知a>0,b<0,二次函数图象可知,a>0,b<0,由|a|>|b|,则a+b>0,故选项B有可能;在C中,由一次函数图象可知a<0,b<0,二次函数图象可知,a<0,b<0,a+b<0,故选项C有可能;在D中,由一次函数图象可知a<0,b>0,二次函数图象可知,a<0,b>0,由|a|>|b|,则a+b<0,故选项D不可能;故选:D.【点评】本题考查二次函数的图象、一次函数的图象,解题的关键是明确二次函数与一次函数图象的特点.12.(2018•湖州)在平面直角坐标系xOy中,已知点M,N的坐标分别为(﹣1,2),(2,1),若抛物线y=ax2﹣x+2(a≠0)与线段MN有两个不同的交点,则a的取值范围是()A.a≤﹣1或≤a<B.≤a<C.a≤或a>D.a≤﹣1或a≥【考点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征.【专题】二次函数图象及其性质.【分析】根据二次函数的性质分两种情形讨论求解即可;【解答】解:∵抛物线的解析式为y=ax2﹣x+2.观察图象可知当a<0时,x=﹣1时,y≤2时,且﹣≥﹣,满足条件,可得a≤﹣1;当a>0时,x=2时,y≥1,且抛物线与直线MN有交点,且﹣≤2满足条件,∴a≥,∵直线MN的解析式为y=﹣x+,由,消去y得到,3ax2﹣2x+1=0,∵Δ>0,∴a<,∴≤a<满足条件,综上所述,满足条件的a的值为a≤﹣1或≤a<,故选:A.【点评】本题考查二次函数的应用,二次函数的图象上的点的特征等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.13.(2017•绍兴)矩形ABCD的两条对称轴为坐标轴,点A的坐标为(2,1),一张透明纸上画有一个点和一条抛物线,平移透明纸,使这个点与点A重合,此时抛物线的函数表达式为y=x2,再次平移透明纸,使这个点与点C重合,则该抛物线的函数表达式变为()A.y=x2+8x+14B.y=x2﹣8x+14C.y=x2+4x+3D.y=x2﹣4x+3【考点】二次函数图象与几何变换.【分析】先由对称计算出C点的坐标,再根据平移规律求出新抛物线的解析式即可解题.【解答】解:∵矩形ABCD的两条对称轴为坐标轴,∴矩形ABCD关于坐标原点对称,∵A点C点是对角线上的两个点,∴A点、C点关于坐标原点对称,∴C点坐标为(﹣2,﹣1);∴透明纸由A点平移至C点,抛物线向左平移了4个单位,向下平移了2个单位;∵透明纸经过A点时,函数表达式为y=x2,∴透明纸经过C点时,函数表达式为y=(x+4)2﹣2=x2+8x+14故选:A.【点评】主要考查了函数图象的平移,抛物线与坐标轴的交点坐标的求法,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减,并用规律求函数解析式.14.(2021•湖州)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的交点为A(1,0)和B(3,0),点P1(x1,y1),P2(x2,y2)是抛物线上不同于A,B的两个点,记△P1AB的面积为S1,△P2AB的面积为S2,有下列结论:①当x1>x2+2时,S1>S2;②当x1<2﹣x2时,S1<S2;③当|x1﹣2|>|x2﹣2|>1时,S1>S2;④当|x1﹣2|>|x2+2|>1时,S1<S2.其中正确结论的个数是()A.1B.2C.3D.4【考点】抛物线与x轴的交点;二次函数图象上点的坐标特征.【专题】二次函数图象及其性质;推理能力.【分析】不妨假设a>0,利用图象法一一判断即可.【解答】解:方法一:不妨假设a>0.①如图1中,P1,P2满足x1>x2+2,∵P1P2∥AB,∴S1=S2,故①错误.②当x1=﹣2,x2=﹣1,满足x1<2﹣x2,则S1>S2,故②错误,③∵|x1﹣2|>|x2﹣2|>1,∴P1,P2在x轴的上方,且P1离x轴的距离比P2离x轴的距离大,∴S1>S2,故③正确,④如图2中,P1,P2满足|x1﹣2|>|x2+2|>1,但是S1=S2,故④错误.故选:A.方法二:解:∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点为A(1,0)和B(3,0),∴该抛物线对称轴为x=2,当x1>x2+2时与当x1<2﹣x2时无法确定P1(x1,y1),P2(x2,y2)在抛物线上的对应位置,故①和②都不正确;当|x1﹣2|>|x2﹣2|>1时,P1(x1,y1)比P2(x2,y2)离对称轴更远,且同在x轴上方或者下方,∴|y1|>|y2|,∴S1>S2,故③正确;当|x1﹣2|>|x2+2|>1时,即在x轴上x1到2的距离比x2到﹣2的距离大,且都大于1,可知在x轴上x1到2的距离大于1,x2到﹣2的距离大于1,但x2到2的距离不能确定,所以无法比较P1(x1,y1)比P2(x2,y2)谁离对称轴更远,故无法比较面积,故④错误;故选:A.【点评】本题考查抛物线与x轴的交点,二次函数图象上的点的特征等知识,解题的关键是学会利用图象法解决问题,属于中考选择题中的压轴题.15.(2020•嘉兴)已知二次函数y=x2,当a≤x≤b时m≤y≤n,则下列说法正确的是()A.当n﹣m=1时,b﹣a有最小值B.当n﹣m=1时,b﹣a有最大值C.当b﹣a=1时,n﹣m无最小值D.当b﹣a=1时,n﹣m有最大值【考点】二次函数的性质;二次函数的最值.【专题】函数的综合应用;几何直观;运算能力.【分析】方法1、①当b﹣a=1时,当a,b同号时,先判断出四边形BCDE是矩形,得出BC=DE=b﹣a=1,CD=BE=m,进而得出AC=n﹣m,即tan∠ABC=n﹣m,再判断出45°≤∠ABC<90°,即可得出n﹣m的范围,当a,b异号时,m=0,当a=﹣,b=时,n最小=,即可得出n﹣m的范围;②当n﹣m=1时,当a,b同号时,同①的方法得出NH=PQ=b﹣a,HQ=PN=m,进而得出MH=n﹣m=1,而tan∠MHN=,再判断出45°≤∠MNH<90°,当a,b 异号时,m=0,则n=1,即可求出a,b,即可得出结论.方法2、根据抛物线的性质判断,即可得出结论.【解答】解:方法1、①当b﹣a=1时,当a,b同号时,如图1,过点B作BC⊥AD于C,∴∠BCD=90°,∵∠ADE=∠BED=90°,∴∠ADE=∠BCD=∠BED=90°,∴四边形BCDE是矩形,∴BC=DE=b﹣a=1,CD=BE=m,∴AC=AD﹣CD=n﹣m,在Rt△ACB中,tan∠ABC==n﹣m,∵点A,B在抛物线y=x2上,且a,b同号,∴45°≤∠ABC<90°,∴tan∠ABC≥1,∴n﹣m≥1,当a,b异号时,m=0,当a=﹣,b=时,n=,此时,n﹣m=,∴≤n﹣m<1,即n﹣m≥,即n﹣m无最大值,有最小值,最小值为,故选项C,D都错误;②当n﹣m=1时,如图2,当a,b同号时,过点N作NH⊥MQ于H,同①的方法得,NH=PQ=b﹣a,HQ=PN=m,∴MH=MQ﹣HQ=n﹣m=1,在Rt△MHN中,tan∠MNH==,∵点M,N在抛物线y=x2上,∴m≥0,当m=0时,n=1,∴点N(0,0),M(1,1),∴NH=1,此时,∠MNH=45°,∴45°≤∠MNH<90°,∴tan∠MNH≥1,∴≥1,当a,b异号时,m=0,∴n=1,∴a=﹣1,b=1,即b﹣a=2,∴b﹣a无最小值,有最大值,最大值为2,故选项A错误;故选:B.方法2、当n﹣m=1时,当a,b在y轴同侧时,a,b都越大时,a﹣b越接近于0,但不能取0,即b﹣a没有最小值,当a,b异号时,当a=﹣1,b=1时,b﹣a=2最大,当b﹣a=1时,当a,b在y轴同侧时,a,b离y轴越远,n﹣m越大,但取不到最大,当a,b在y轴两侧时,当a=﹣,b=时,n﹣m取到最小,最小值为,因此,只有选项B正确,故选:B.【点评】此题主要考查了二次函数的性质,矩形的判定和性质,锐角三角函数,确定出∠MNH的范围是解本题的关键.16.(2019•舟山)小飞研究二次函数y=﹣(x﹣m)2﹣m+1(m为常数)性质时得到如下结论:①这个函数图象的顶点始终在直线y=﹣x+1上;②存在一个m的值,使得函数图象的顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形;③点A(x1,y1)与点B(x2,y2)在函数图象上,若x1<x2,x1+x2>2m,则y1<y2;④当﹣1<x<2时,y随x的增大而增大,则m的取值范围为m≥2.其中错误结论的序号是()A.①B.②C.③D.④【考点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;抛物线与x轴的交点;等腰直角三角形;一次函数图象上点的坐标特征.【专题】数形结合;二次函数图象及其性质.【分析】根据函数解析式,结合函数图象的顶点坐标、对称轴以及增减性依次对4个结论作出判断即可.【解答】解:二次函数y=﹣(x﹣m)2﹣m+1(m为常数)①∵顶点坐标为(m,﹣m+1)且当x=m时,y=﹣m+1∴这个函数图象的顶点始终在直线y=﹣x+1上故结论①正确;②假设存在一个m的值,使得函数图象的顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形令y=0,得﹣(x﹣m)2﹣m+1=0,其中m≤1解得:x1=m﹣,x2=m+∵顶点坐标为(m,﹣m+1),且顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形∴|﹣m+1|=|m﹣(m﹣)|解得:m=0或1,当m=1时,二次函数y=﹣(x﹣1)2,此时顶点为(1,0),与x轴的交点也为(1,0),不构成三角形,舍去;∴存在m=0,使得函数图象的顶点与x轴的两个交点构成等腰直角三角形故结论②正确;③∵x1+x2>2m∴∵二次函数y=﹣(x﹣m)2﹣m+1(m为常数)的对称轴为直线x=m∴点A离对称轴的距离小于点B离对称轴的距离∵x1<x2,且a=﹣1<0∴y1>y2故结论③错误;④当﹣1<x<2时,y随x的增大而增大,且a=﹣1<0∴m的取值范围为m≥2.故结论④正确.故选:C.【点评】本题主要考查了二次函数图象与二次函数的系数的关系,是一道综合性比较强的题目,需要利用数形结合思想解决本题.二.填空题(共4小题)17.(2018•湖州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx(a>0)的顶点为C,与x轴的正半轴交于点A,它的对称轴与抛物线y=ax2(a>0)交于点B.若四边形ABOC是正方形,则b的值是﹣2.【考点】抛物线与x轴的交点;正方形的性质;二次函数的性质;二次函数图象上点的坐标特征.【专题】二次函数图象及其性质;矩形菱形正方形.【分析】根据正方形的性质结合题意,可得出点B的坐标为(﹣,﹣),再利用二次函数图象上点的坐标特征即可得出关于b的方程,解之即可得出结论.【解答】解:∵四边形ABOC是正方形,∴点B的坐标为(﹣,﹣).∵抛物线y=ax2过点B,∴﹣=a(﹣)2,解得:b1=0(舍去),b2=﹣2.故答案为:﹣2.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、二次函数图象上点的坐特征以及正方形的性质,利用正方形的性质结合二次函数图象上点的坐标特征,找出关于b的方程是解题的关键.18.(2017•金华)在一空旷场地上设计一落地为矩形ABCD的小屋,AB+BC=10m,拴住小狗的10m长的绳子一端固定在B点处,小狗在不能进入小屋内的条件下活动,其可以活动的区域面积为S(m2).(1)如图1,若BC=4m,则S=88πm2.(2)如图2,现考虑在(1)中的矩形ABCD小屋的右侧以CD为边拓展一正△CDE区域,使之变成落地为五边形ABCED的小屋,其他条件不变,则在BC的变化过程中,当S取得最小值时,边BC的长为m.【考点】二次函数的应用;等边三角形的判定与性质;矩形的性质.【分析】(1)小狗活动的区域面积为以B为圆心、10为半径的圆,以C为圆心、6为半径的圆和以A为圆心、4为半径的圆的面积和,据此列式求解可得;(2)此时小狗活动的区域面积为以B为圆心、10为半径的圆,以A为圆心、x为半径的圆、以C为圆心、10﹣x为半径的圆的面积和,列出函数解析式,由二次函数的性质解答即可.【解答】解:(1)如图1,拴住小狗的10m长的绳子一端固定在B点处,小狗可以活动的区域如图所示:由图可知,小狗活动的区域面积为以B为圆心、10为半径的圆,以C为圆心、6为半径的圆和以A为圆心、4为半径的圆的面积和,∴S=×π•102+•π•62+•π•42=88π,故答案为:88π;(2)如图2,设BC=x,则AB=10﹣x,∴S=•π•102+•π•x2+•π•(10﹣x)2=(x2﹣5x+250)=(x﹣)2+,当x=时,S取得最小值,∴BC=,故答案为:.【点评】本题主要考查二次函数的应用,解题的关键是根据绳子的长度结合图形得出其活动区域及利用扇形的面积公式表示出活动区域面积.19.(2021•台州)以初速度v(单位:m/s)从地面竖直向上抛出小球,从抛出到落地的过程中,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=vt ﹣4.9t2.现将某弹性小球从地面竖直向上抛出,初速度为v1,经过时间t1落回地面,运动过程中小球的最大高度为h1(如图1);小球落地后,竖直向上弹起,初速度为v2,经过时间t2落回地面,运动过程中小球的最大高度为h2(如图2).若h1=2h2,则t1:t2=:1.【考点】二次函数的应用;解直角三角形.【专题】二次函数的应用;推理能力.【分析】利用h=vt﹣4.9t2,求出t1,t2,再根据h1=2h2,求出v1=v2,可得结论.【解答】解:由题意,t1=,t2=,h1==,h2==,∵h1=2h2,∴v1=v2,∴t1:t2=v1:v2=:1,故答案为::1.【点评】本题考查二次函数的应用,解题的关键是求出t1,t2,证明v1=v2即可.20.(2021•湖州)已知在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(3,4),M是抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)对称轴上的一个动点.小明经探究发现:当的值确定时,抛物线的对称轴上能使△AOM为直角三角形的点M的个数也随之确定,若抛物线y=ax2+bx+2(a ≠0)的对称轴上存在3个不同的点M,使△AOM为直角三角形,则的值是2或﹣8.【考点】二次函数的性质;二次函数图象上点的坐标特征;勾股定理的逆定理.【专题】二次函数图象及其性质;等腰三角形与直角三角形;推理能力.【分析】由题意△AOM是直角三角形,当对称轴x≠0或x≠3时,可知一定存在两个以A,O为直角顶点的直角三角形,当对称轴x=0或x=3时,不存在满足条件的点M,当以OA为直径的圆与抛物线的对称轴x=﹣相切时,对称轴上存在1个以点M为直角顶点的直角三角形,此时对称轴上存在3个不同的点M,使△AOM为直角三角形,利用图象法求解即可.【解答】解:∵△AOM是直角三角形,∴当对称轴x≠0或x≠3时,一定存在两个以A,O为直角顶点的直角三角形,且点M 在对称轴上的直角三角形,当对称轴x=0或x=3时,不存在满足条件的点M,∴当以OA为直径的圆与抛物线的对称轴x=﹣相切时,对称轴上存在1个以M为直角顶点的直角三角形,此时对称轴上存在3个不同的点M,使△AOM为直角三角形(如图所示).观察图象可知,﹣=﹣1或4,∴=2或﹣8,故答案为:2或﹣8.【点评】本题考查二次函数的性质,直角三角形的判定,圆周角定理等知识,解题的关键是判断出对称轴的位置,属于中考填空题中的压轴题.三.解答题(共3小题)21.(2021•宁波)如图,二次函数y=(x﹣1)(x﹣a)(a为常数)的图象的对称轴为直线x=2.(1)求a的值.(2)向下平移该二次函数的图象,使其经过原点,求平移后图象所对应的二次函数的表达式.。
人教中考数学压轴题专题二次函数的经典综合题及详细答案
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,关于x 的二次函数y=x 2+bx+c 的图象与x 轴交于点A (1,0)和点B 与y 轴交于点C (0,3),抛物线的对称轴与x 轴交于点D .(1)求二次函数的表达式;(2)在y 轴上是否存在一点P ,使△PBC 为等腰三角形?若存在.请求出点P 的坐标; (3)有一个点M 从点A 出发,以每秒1个单位的速度在AB 上向点B 运动,另一个点N 从点D 与点M 同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M 到达点B 时,点M 、N 同时停止运动,问点M 、N 运动到何处时,△MNB 面积最大,试求出最大面积.【答案】(1)二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3;(2)点P 的坐标为:(0,2(0,3﹣2)或(0,-3)或(0,0);(3)当点M 出发1秒到达D 点时,△MNB 面积最大,最大面积是1.此时点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【解析】 【分析】(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c 得方程组,解方程组即可得二次函数的表达式;(2)先求出点B 的坐标,再根据勾股定理求得BC 的长,当△PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论:①CP=CB ;②BP=BC ;③PB=PC ;分别根据这三种情况求出点P 的坐标; (3)设AM=t 则DN=2t ,由AB=2,得BM=2﹣t ,S △MNB=12×(2﹣t )×2t=﹣t 2+2t ,把解析式化为顶点式,根据二次函数的性质即可得△MNB 最大面积;此时点M 在D 点,点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【详解】解:(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c ,103b c c ++=⎧⎨=⎩解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3; (2)令y=0,则x 2﹣4x+3=0,解得:x=1或x=3,∴B(3,0),∴BC=32,点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,①当CP=CB时,PC=32,∴OP=OC+PC=3+32或OP=PC﹣OC=32﹣3∴P1(0,3+32),P2(0,3﹣32);②当PB=PC时,OP=OB=3,∴P3(0,-3);③当BP=BC时,∵OC=OB=3∴此时P与O重合,∴P4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+32)或(0,3﹣32)或(﹣3,0)或(0,0);(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,∴S△MNB=1×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,2当点M出发1秒到达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.2.红星公司生产的某种时令商品每件成本为20元,经过市场调研发现,这种商品在未来40天内的日销售量(件)与时间(天)的关系如下表:时间(天)1361036…日销售量(件)9490847624…未来40天内,前20天每天的价格y1(元/件)与t时间(天)的函数关系式为:y1=t+25(1≤t≤20且t为整数);后20天每天的价格y2(原/件)与t时间(天)的函数关系式为:y2=—t+40(21≤t≤40且t为整数).下面我们来研究这种商品的有关问题.(1)认真分析上表中的数量关系,利用学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定一个满足这些数据之间的函数关系式;(2)请预测未来40天中那一天的销售利润最大,最大日销售利润是多少?(3)在实际销售的前20天中该公司决定每销售一件商品就捐赠a元利润(a<4)给希望工程,公司通过销售记录发现,前20天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t的增大而增大,求a的取值范围.【答案】(1)y=﹣2t+96;(2)当t=14时,利润最大,最大利润是578元;(3)3≤a<4.【解析】分析:(1)通过观察表格中的数据日销售量与时间t是均匀减少的,所以确定m与t是一次函数关系,利用待定系数法即可求出函数关系式;(2)根据日销售量、每天的价格及时间t可以列出销售利润W关于t的二次函数,然后利用二次函数的性质即可求出哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少;(3)列式表示前20天中每天扣除捐赠后的日销售利润,根据函数的性质求出a的取值范围.详解:(1)设数m=kt+b,有,解得∴m=-2t+96,经检验,其他点的坐标均适合以上析式故所求函数的解析式为m=-2t+96.(2)设日销售利润为P,由P=(-2t+96)=t2-88t+1920=(t-44)2-16,∵21≤t≤40且对称轴为t=44,∴函数P在21≤t≤40上随t的增大而减小,∴当t=21时,P有最大值为(21-44)2-16=529-16=513(元),答:来40天中后20天,第2天的日销售利润最大,最大日销售利润是513元.(3)P1=(-2t+96)=-+(14+2a )t+480-96n ,∴对称轴为t=14+2a , ∵1≤t≤20,∴14+2a≥20得a≥3时,P 1随t 的增大而增大, 又∵a <4, ∴3≤a <4.点睛:解答本题的关键是要分析题意根据实际意义准确的求出解析式,并会根据图示得出所需要的信息.同时注意要根据实际意义准确的找到不等关系,利用不等式组求解.3.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:6166-+=-+=-或m m m∴==或m m56【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.4.(10分)(2015•佛山)如图,一小球从斜坡O点处抛出,球的抛出路线可以用二次函数y=﹣x2+4x刻画,斜坡可以用一次函数y=x刻画.(1)请用配方法求二次函数图象的最高点P的坐标;(2)小球的落点是A,求点A的坐标;(3)连接抛物线的最高点P与点O、A得△POA,求△POA的面积;(4)在OA上方的抛物线上存在一点M(M与P不重合),△MOA的面积等于△POA的面积.请直接写出点M的坐标.【答案】(1)(2,4);(2)(,);(3);(4)(,).【解析】试题分析:(1)利用配方法抛物线的一般式化为顶点式,即可求出二次函数图象的最高点P的坐标;(2)联立两解析式,可求出交点A的坐标;(3)作PQ⊥x轴于点Q,AB⊥x轴于点B.根据S△POA=S△POQ+S△梯形PQBA﹣S△BOA,代入数值计算即可求解;(4)过P作OA的平行线,交抛物线于点M,连结OM、AM,由于两平行线之间的距离相等,根据同底等高的两个三角形面积相等,可得△MOA的面积等于△POA的面积.设直线PM的解析式为y=x+b,将P(2,4)代入,求出直线PM的解析式为y=x+3.再与抛物线的解析式联立,得到方程组,解方程组即可求出点M的坐标.试题解析:(1)由题意得,y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,故二次函数图象的最高点P的坐标为(2,4);(2)联立两解析式可得:,解得:,或.故可得点A的坐标为(,);(3)如图,作PQ⊥x轴于点Q,AB⊥x轴于点B.S△POA=S△POQ+S△梯形PQBA﹣S△BOA=×2×4+×(+4)×(﹣2)﹣××=4+﹣=;(4)过P作OA的平行线,交抛物线于点M,连结OM、AM,则△MOA的面积等于△POA的面积.设直线PM的解析式为y=x+b,∵P的坐标为(2,4),∴4=×2+b,解得b=3,∴直线PM的解析式为y=x+3.由,解得,,∴点M的坐标为(,).考点:二次函数的综合题5.如图:在平面直角坐标系中,直线l:y=13x﹣43与x轴交于点A,经过点A的抛物线y=ax2﹣3x+c的对称轴是x=32.(1)求抛物线的解析式;(2)平移直线l经过原点O,得到直线m,点P是直线m上任意一点,PB⊥x轴于点B,PC⊥y轴于点C,若点E在线段OB上,点F在线段OC的延长线上,连接PE,PF,且PE=3PF.求证:PE⊥PF;(3)若(2)中的点P坐标为(6,2),点E是x轴上的点,点F是y轴上的点,当PE⊥PF时,抛物线上是否存在点Q,使四边形PEQF是矩形?如果存在,请求出点Q的坐标,如果不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4;(2)证明见解析;(3)点Q的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6).【解析】【分析】(1)先求得点A的坐标,然后依据抛物线过点A,对称轴是x=32列出关于a、c的方程组求解即可;(2)设P(3a,a),则PC=3a,PB=a,然后再证明∠FPC=∠EPB,最后通过等量代换进行证明即可;(3)设E (a ,0),然后用含a 的式子表示BE 的长,从而可得到CF 的长,于是可得到点F 的坐标,然后依据中点坐标公式可得到22x x x x Q P F E ++=,22y y y yQ P F E ++=,从而可求得点Q 的坐标(用含a 的式子表示),最后,将点Q 的坐标代入抛物线的解析式求得a 的值即可. 【详解】 (1)当y=0时,14033x -=,解得x=4,即A (4,0),抛物线过点A ,对称轴是x=32,得161203322a c a -+=⎧⎪-⎨-=⎪⎩,解得14a c =⎧⎨=-⎩,抛物线的解析式为y=x 2﹣3x ﹣4;(2)∵平移直线l 经过原点O ,得到直线m ,∴直线m 的解析式为y=13x . ∵点P 是直线1上任意一点,∴设P (3a ,a ),则PC=3a ,PB=a . 又∵PE=3PF , ∴PC PBPF PE=. ∴∠FPC=∠EPB . ∵∠CPE+∠EPB=90°, ∴∠FPC+∠CPE=90°, ∴FP ⊥PE .(3)如图所示,点E 在点B 的左侧时,设E (a ,0),则BE=6﹣a .∵CF=3BE=18﹣3a , ∴OF=20﹣3a . ∴F (0,20﹣3a ). ∵PEQF 为矩形,∴22x x x x Q P F E ++=,22y y y yQ P F E ++=, ∴Q x +6=0+a ,Q y +2=20﹣3a+0, ∴Q x =a ﹣6,Q y =18﹣3a .将点Q 的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a ﹣6)2﹣3(a ﹣6)﹣4,解得:a=4或a=8(舍去). ∴Q (﹣2,6).如下图所示:当点E 在点B 的右侧时,设E (a ,0),则BE=a ﹣6.∵CF=3BE=3a ﹣18, ∴OF=3a ﹣20. ∴F (0,20﹣3a ). ∵PEQF 为矩形,∴22x x x x Q P F E ++=,22y y y yQ P F E ++=, ∴Q x +6=0+a ,Q y +2=20﹣3a+0, ∴Q x =a ﹣6,Q y =18﹣3a .将点Q 的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a ﹣6)2﹣3(a ﹣6)﹣4,解得:a=8或a=4(舍去). ∴Q (2,﹣6).综上所述,点Q 的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6). 【点睛】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、待定系数法求二次函数的解析式、中点坐标公式,用含a 的式子表示点Q 的坐标是解题的关键.6.抛物线与x 轴交于A ,B 两点(OA <OB ),与y 轴交于点C .(1)求点A ,B ,C 的坐标;(2)点P 从点O 出发,以每秒2个单位长度的速度向点B 运动,同时点E 也从点O 出发,以每秒1个单位长度的速度向点C 运动,设点P 的运动时间为t 秒(0<t <2).①过点E作x轴的平行线,与BC相交于点D(如图所示),当t为何值时,的值最小,求出这个最小值并写出此时点E,P的坐标;②在满足①的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点F,使△EFP为直角三角形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A(2,0),B(4,0),C(0,2);(2)①t=1时,有最小值1,此时OP=2,OE=1,∴E(0,1),P(2,0);②F(3,2),(3,7).【解析】试题分析:(1)在抛物线的解析式中,令y=0,令x=0,解方程即可得到结果;(2)①由题意得:OP=2t,OE=t,通过△CDE∽△CBO得到,即,求得有最小值1,即可求得结果;②存在,求得抛物线的对称方程为x=3,设F(3,m),当△EFP为直角三角形时,①当∠EPF=90°时,②当∠EFP=90°时,③当∠PEF=90°时,根据勾股定理列方程即可求得结果.试题解析:(1)在抛物线的解析式中,令y=0,即,解得:,,∵OA<OB,∴A(2,0),B(4,0),在抛物线的解析式中,令x=0,得y=2,∴C(0,2);(2)①由题意得:OP=2t,OE=t,∵DE∥OB,∴△CDE∽△CBO,∴,即,∴DE=4﹣2t,∴===,∵0<t<2,始终为正数,且t=1时,有最大值1,∴t=1时,有最小值1,即t=1时,有最小值1,此时OP=2,OE=1,∴E(0,1),P(2,0);②存在,∵抛物线的对称轴方程为x=3,设F(3,m),∴,=,=,当△EFP为直角三角形时,①当∠EPF=90°时,,即,解得:m=2,②当∠EFP=90°时,,即,解得;m=0或m=1,不合题意舍去,∴当∠EFP=90°时,这种情况不存在,③当∠PEF=90°时,,即,解得:m=7,综上所述,F(3,2),(3,7).考点:1.二次函数综合题;2.动点型;3.最值问题;4.二次函数的最值;5.分类讨论;6.压轴题.7.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=12x2+32x﹣2与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,直线l经过A,C两点,连接BC.(1)求直线l的解析式;(2)若直线x=m(m<0)与该抛物线在第三象限内交于点E,与直线l交于点D,连接OD.当OD⊥AC时,求线段DE的长;(3)取点G(0,﹣1),连接AG,在第一象限内的抛物线上,是否存在点P,使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=122x--;(2)DE=3225;(3)存在点P(139,9881),使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据题目中的函数解析式可以求得点A和点C的坐标,从而可以求得直线l的函数解析式;(2)根据题意作出合适的辅助线,利用三角形相似和勾股定理可以解答本题;(3)根据题意画出相应的图形,然后根据锐角三角函数可以求得∠OAC=∠OCB,然后根据题目中的条件和图形,利用锐角三角函数和勾股定理即可解答本题.【详解】(1)∵抛物线y=12x2+32x-2,∴当y=0时,得x 1=1,x 2=-4,当x=0时,y=-2,∵抛物线y=12x 2+32x-2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(-4,0),点B (1,0),点C (0,-2), ∵直线l 经过A ,C 两点,设直线l 的函数解析式为y=kx+b ,402k b b -+⎧⎨-⎩==,得122k b ⎧-⎪⎨⎪-⎩==, 即直线l 的函数解析式为y=−12x−2; (2)直线ED 与x 轴交于点F ,如图1所示,由(1)可得,AO=4,OC=2,∠AOC=90°, ∴5 ∴4525=, ∵OD ⊥AC ,OA ⊥OC ,∠OAD=∠CAO , ∴△AOD ∽△ACO , ∴AD AOAO AC=, 即425AD =,得AD=855, ∵EF ⊥x 轴,∠ADC=90°, ∴EF ∥OC , ∴△ADF ∽△ACO , ∴AF DF AD AO OC AC==, 解得,AF=165,DF=85,∴OF=4-165=45, ∴m=-45, 当m=-45时,y=12×(−45)2+32×(-45)-2=-7225,∴EF=7225, ∴DE=EF-FD=7225−85=3225; (3)存在点P ,使∠BAP=∠BCO-∠BAG ,理由:作GM ⊥AC 于点M ,作PN ⊥x 轴于点N ,如图2所示,∵点A (-4,0),点B (1,0),点C (0,-2), ∴OA=4,OB=1,OC=2,∴tan ∠OAC=2142OC OA ==,tan ∠OCB=12OB OC =,5, ∴∠OAC=∠OCB ,∵∠BAP=∠BCO-∠BAG ,∠GAM=∠OAC-∠BAG , ∴∠BAP=∠GAM ,∵点G (0,-1),5OA=4, ∴OG=1,GC=1, ∴17,••22AC GM CG OA =25?142GM ⨯, 解得,25, ∴22AG GM -222595(17)()5-=,∴tan ∠GAM=2525995GM AM =,∴tan∠PAN=29,设点P的坐标为(n,12n2+32n-2),∴AN=4+n,PN=12n2+32n-2,∴21322 2249n nn+-+=,解得,n1=139,n2=-4(舍去),当n=139时,12n2+32n-2=9881,∴点P的坐标为(139,9881),即存在点P(139,9881),使∠BAP=∠BCO-∠BAG.【点睛】本题是一道二次函数综合题,解答本题的关键是明确题意,作出合适的辅助线,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似、锐角三角函数和二次函数的性质解答.8.已知抛物线27y x3x4=--的顶点为点D,并与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C.(1)求点A、B、C、D的坐标;(2)在y轴的正半轴上是否存在点P,使以点P、O、A为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)取点E(34-,0)和点F(0,),直线l经过E、F两点,点G是线段BD的中点.①点G 是否在直线l 上,请说明理由;②在抛物线上是否存在点M ,使点M 关于直线l 的对称点在x 轴上?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】解:(1) D (32,﹣4) (2) P (0,74)或(0,17) (3)详见解析 【解析】 【分析】(1)令y=0,解关于x 的一元二次方程求出A 、B 的坐标,令x=0求出点C 的坐标,再根据顶点坐标公式计算即可求出顶点D 的坐标.(2)根据点A 、C 的坐标求出OA 、OC 的长,再分OA 和OA 是对应边,OA 和OC 是对应边两种情况,利用相似三角形对应边成比例列式求出OP 的长,从而得解.(3)①设直线l 的解析式为y=kx+b (k≠0),利用待定系数法求一次函数解析式求出直线l 的解析式,再利用中点公式求出点G 的坐标,然后根据直线上点的坐标特征验证即可. ②设抛物线的对称轴与x 轴交点为H ,求出OE 、OF 、HD 、HB 的长,然后求出△OEF 和△HDB 相似,根据相似三角形对应角相等求出∠OFE=∠HBD ,然后求出EG ⊥BD ,从而得到直线l 是线段BD 的垂直平分线,根据线段垂直平分线的性质点D 关于直线l 的对称点就是B ,从而判断出点M 就是直线DE 与抛物线的交点.再设直线DE 的解析式为y=mx+n ,利用待定系数法求一次函数解析求出直线DE 的解析式,然后与抛物线解析式联立求解即可得到符合条件的点M . 【详解】解:(1)在27y x 3x 4=--中,令y=0,则27x 3x 04--=,整理得,4x 2﹣12x ﹣7=0, 解得x 1=12-,x 2=72.∴A (12-,0),B (72,0). 在27y x 3x 4=--中,令x=0,则y=74-.∴C (0,74-). ∵()227413b 334ac b 442a 2124a 41⎛⎫⨯⨯--- ⎪--⎝⎭-=-===-⨯⨯,,∴顶点D (32,﹣4). (2)在y 轴正半轴上存在符合条件的点P . 设点P 的坐标为(0,y ),∵A (12-,0),C (0,74-),∴OA=12,OC=74,OP=y , ①若OA 和OA 是对应边,则△AOP ∽△AOC ,∴OP OA OC OA =.∴y=OC=74,此时点P (0,74).②若OA和OC是对应边,则△POA∽△AOC,∴OP OAOA OC=,即1y21724=.解得y=17,此时点P(0,17).综上所述,符合条件的点P有两个,P(0,74)或(0,17).(3)①设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),∵直线l经过点E(32-,0)和点F(0,34-),∴3k b023b4⎧-+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,解得1k23b4⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线l的解析式为13y x24=--.∵B(72,0),D(32,﹣4),∴[]1735104222222+=+-=-(),(),∴线段BD的中点G的坐标为(52,﹣2).当x=52时,153y2224=-⨯-=-,∴点G在直线l上.②在抛物线上存在符合条件的点M.设抛物线的对称轴与x 轴交点为H ,则点H 的坐标为(32,0), ∵E (32-,0)、F (0,34-),B (72,0)、D (32,﹣4), ∴OE=32,OF=72,HD=4,HB=72﹣32=2. ∵,∠OEF=∠HDB ,∴△OEF ∽△HDB .∴∠OFE=∠HBD . ∵∠OEF+∠OFE=90°,∴∠OEF+∠HBD=90°. ∴∠EGB=180°﹣(∠OEF+∠HBD ) =180°﹣90°=90°,∴直线l 是线段BD 的垂直平分线. ∴点D 关于直线l 的对称点就是点B . ∴点M 就是直线DE 与抛物线的交点. 设直线DE 的解析式为y=mx+n , ∵D (32,﹣4),E (32-,0), ∴,解得.∴直线DE 的解析式为.联立,解得,.∴符合条件的点M 有两个,是(32,﹣4)或(,).9.抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴交于A (1,0),B (m ,0),与y 轴交于C .(1)若m=﹣3,求抛物线的解析式,并写出抛物线的对称轴;(2)如图1,在(1)的条件下,设抛物线的对称轴交x轴于D,在对称轴左侧的抛物线上有一点E,使S△ACE=S△ACD,求点E的坐标;(3)如图2,设F(﹣1,﹣4),FG⊥y于G,在线段OG上是否存在点P,使∠OBP=∠FPG?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1;(2)点E的坐标为E(﹣4,5)(3)当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.【解析】试题分析:(1)利用待定系数法求二次函数的解析式,并配方求对称轴;(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),先根据已知条件求S△ACE=10,根据不规则三角形面积等于铅直高度与水平宽度的积列式可求得m的值,并根据在对称轴左侧的抛物线上有一点E,则点E 的横坐标小于﹣1,对m的值进行取舍,得到E的坐标;(3)分两种情况:①当B在原点的左侧时,构建辅助圆,根据直径所对的圆周角是直角,只要满足∠BPF=90°就可以构成∠OBP=∠FPG,如图2,求出圆E与y轴有一个交点时的m值,则可得取值范围;②当B在原点的右侧时,只有△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形时满足条件,直接计算即可.试题解析:(1)当m=﹣3时,B(﹣3,0),把A(1,0),B(﹣3,0)代入到抛物线y=x2+bx+c中得:,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1;(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),由题意得:AD=1+1=2,OC=3,S△ACE=S△ACD=×ADOC=×2×3=10,设直线AE的解析式为:y=kx+b,把A(1,0)和E(m,m2+2m﹣3)代入得,,解得:,∴直线AE的解析式为:y=(m+3)x﹣m﹣3,∴F(0,﹣m﹣3),∵C(0,﹣3),∴FC=﹣m﹣3+3=﹣m,∴S△ACE=FC(1﹣m)=10,﹣m(1﹣m)=20,m2﹣m﹣20=0,(m+4)(m﹣5)=0,m1=﹣4,m2=5(舍),∴E(﹣4,5);(3)如图2,当B在原点的左侧时,连接BF,以BF为直径作圆E,当⊙E与y轴相切时,设切点为P,∴∠BPF=90°,∴∠FPG+∠OPB=90°,∵∠OPB+∠OBP=90°,∴∠OBP=∠FPG,连接EP,则EP⊥OG,∵BE=EF,∴EP是梯形的中位线,∴OP=PG=2,∵FG=1,tan∠FPG=tan∠OBP=,∴,∴m=﹣4,∴当﹣4≤m<0时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG;如图3,当B在原点的右侧时,要想满足∠OBP=∠FPG,则∠OBP=∠OPB=∠FPG,∴OB=OP,∴△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形,∴FG=PG=1,∴OB=OP=3,∴m=3,综上所述,当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.考点:二次函数的综合题.10.如图1,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,过点B的直线y=kx+23分别与y轴及抛物线交于点C,D.(1)求直线和抛物线的表达式;(2)动点P从点O出发,在x轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,△PDC为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t的值;(3)如图2,将直线BD沿y轴向下平移4个单位后,与x轴,y轴分别交于E,F两点,在抛物线的对称轴上是否存在点M,在直线EF上是否存在点N,使DM+MN的值最小?若存在,求出其最小值及点M,N的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=228233x x +-,BD 解析式为y=﹣2233x +;(2)t 的值为4915129±、233.(3)N 点坐标为(﹣2,﹣2),M 点坐标为(﹣32,﹣54),213 【解析】分析:(1)利用待定系数法求解可得;(2)先求得点D 的坐标,过点D 分别作DE ⊥x 轴、DF ⊥y 轴,分P 1D ⊥P 1C 、P 2D ⊥DC 、P 3C ⊥DC 三种情况,利用相似三角形的性质逐一求解可得;(3)通过作对称点,将折线转化成两点间距离,应用两点之间线段最短.详解:(1)把A (﹣4,0),B (1,0)代入y=ax 2+2x+c ,得168020a c a c -+=⎧⎨++=⎩, 解得:2383a c ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴抛物线解析式为:y=228233x x +-, ∵过点B 的直线y=kx+23, ∴代入(1,0),得:k=﹣23, ∴BD 解析式为y=﹣2233x +; (2)由2282332233y x x y x ﹣⎧=+-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得交点坐标为D (﹣5,4), 如图1,过D 作DE ⊥x 轴于点E ,作DF ⊥y 轴于点F ,当P1D⊥P1C时,△P1DC为直角三角形,则△DEP1∽△P1OC,∴DEPO =PEOC,即4t=523t-,解得15129±,当P2D⊥DC于点D时,△P2DC为直角三角形由△P2DB∽△DEB得DBEB=2P BDB,52=526,解得:t=233;当P3C⊥DC时,△DFC∽△COP3,∴DFOC =3CFP O,即523=103t,解得:t=49,∴t的值为4915129±、233.(3)由已知直线EF解析式为:y=﹣23x﹣103,在抛物线上取点D的对称点D′,过点D′作D′N⊥EF于点N,交抛物线对称轴于点M过点N 作NH ⊥DD′于点H ,此时,DM+MN=D′N 最小.则△EOF ∽△NHD′设点N 坐标为(a ,﹣21033a -), ∴OE NH =OF HD ',即52104()33a ---=1032a -, 解得:a=﹣2,则N 点坐标为(﹣2,﹣2),求得直线ND′的解析式为y=32x+1, 当x=﹣32时,y=﹣54, ∴M 点坐标为(﹣32,﹣54), 此时,DM+MN 22D H NH '+2246+13点睛:本题是二次函数和几何问题综合题,应用了二次函数性质以及转化的数学思想、分类讨论思想.解题时注意数形结合.。
中考数学专项练习二次函数(含解析)
中考数学专项练习二次函数(含解析)【一】单项选择题1.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2-1与y轴的交点坐标是()A.〔1,0〕 B.〔0,1〕 C.〔0,-1〕 D.〔-1,0〕2.与y=2〔x﹣1〕2+3形状相同的抛物线解析式为〔〕A.y=1+x2B.y=〔2x+1〕2C.y =〔x﹣1〕2D.y=2x 23.二次函数的解析式为,那么该二次函数图象的顶点坐标是〔〕A.(-2,1)B.(2,1)C.(2,-1)D.(1,2)4.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a#0)的图象如下图,给出以下四个结论:①abc=0,②a+b+c>0,③b=3a, ④4ac—b2<0;其中正确的结论有〔〕A.1个B.2个C.3个D.4个5.如图,二次函数y1= x2﹣x的图象与正比例函数y2= x的图象交于点A〔3,2〕,与x轴交于点B〔2,0〕,假设0<y1<y2 ,那么x 的取值范围是〔〕A.0<x<2 B.0<x <3 C.2<x<3 D.x <0或x>36.如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于(-1,0)、(3,0)两点,那么以下判断中,错误的选项是〔〕A.图象的对称轴是直线x=1B.当x>1时,y随x的增大而减小C.一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根是-1和3D.当-1<x<3时,y<07.对抛物线y=-x2+2x-3而言,以下结论正确的选项是()A.与x轴有两个交点B.开口向上 C.与y轴交点坐标是(0,3) D.顶点坐标是(1,-2)8.在抛物线y=-x2+1 上的一个点是().A.(1,0)B.(0,0)C.〔0,-1)D.〔1,I)9.如下图的抛物线是二次函数y=ax2-3x+a2-1的图像,那么以下结论错误的选项是〔〕A.当y<0时,x>B.当-3<x<0时,y>0C.当x<时,y随x的增大而增大 D.抛物线可由抛物线y=-x2平移得到10.二次函数y=x2﹣2x+4化为y=a〔x﹣h〕2+k的形式,以下正确的选项是〔〕A.y=〔x﹣1〕2+2B.y=〔x﹣1〕2+3 C.y=〔x﹣2〕2+2 D.y=〔x﹣2〕2+4【二】填空题11.抛物线y=〔m﹣1〕x2+4的顶点是此抛物线的最高点,那么m的取值范围是________12.将抛物线向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到的抛物线为y=x2﹣4x,那么原来抛物线的解析式是________13.二次函数y=ax2+bx+c〔a≠0〕的图象如下图,给出以下结论:①b2>4ac;②abc>0;③2a﹣b=0;④8a+c<0;⑤9a+3b+c<0.其中结论正确的选项是________.〔填正确结论的序号〕14.二次函数y=2〔x﹣〕2+3,当x________时,y随x的增大而增大15.如果函数y=〔a﹣1〕x2是二次函数,那么a的取值范围是_____ ___.16.抛物线y=ax2+3与x轴的两个交点分别为〔m,0〕和〔n,0〕,那么当x=m+n时,y的值为________.17.假设抛物线y=x2﹣2x+m〔m为常数〕与x轴没有公共点,那么实数m的取值范围为________.18.如图,边长为1的正方形ABCO,以A为顶点,且经过点C的抛物线与对角线交于点D,点D的坐标为________.19.如果抛物线y=〔2+k〕x2﹣k的开口向下,那么k的取值范围是___ _____.【三】解答题20.〝母亲节〞前夕,我市某校学生积极参与〝关爱贫困母亲〞的活动,他们购进了一批单价为20元的〝孝文化衫〞在课余时间进行义卖,并将所得利润捐给贫困母亲.在义卖的过程中发现〝这种文化衫每天的销售件数y 〔件〕与销售单价x〔元〕满足一次函数关系:y=﹣3x+108〔20<x<36〕〞.如果义卖这种文化衫每天的利润为p〔元〕,那么销售单价定为多少元时,每天获得的利润最大?最大利润是多少?21.二次函数的图象经过A〔﹣1,0〕、B〔3,0〕、C〔1,2〕三点,求函数解析式.22.用总长为60m的篱笆围成矩形场地,矩形面积S随矩形一边l的变化而变化,当l是多少时,场地的面积S最大?23.假设二次函数y=ax2+bx+c的图像最高点为〔1,3〕经过〔﹣1,0〕两点,求此二次函数的解析式.【四】综合题24.某旅行社推出一条成本价位500元/人的省内旅游线路,游客人数y 〔人/月〕与旅游报价x〔元/人〕之间的关系为y=﹣x+1300,:旅游主管部门规定该旅游线路报价在800元/人~1200元/人之间.〔1〕要将该旅游线路每月游客人数控制在200人以内,求该旅游线路报价的取值范围;〔2〕求经营这条旅游线路每月所需要的最低成本;〔3〕当这条旅游线路的旅游报价为多少时,可获得最大利润?最大利润是多少?25.商场进了一批家用空气净化器,成本为1200元/台.经调查发现,这种空气净化器每周的销售量y〔台〕与售价x〔元/台〕之间的关系如下图:〔1〕请写出这种空气净化器每周的销售量y与售价x的函数关系式〔不写自变量的范围〕;〔2〕假设空气净化器每周的销售利润为W〔元〕,那么当售价为多少时,可获得最大利润,此时的最大利润是多少?26.某工厂在生产过程中要消耗大量电能,消耗每千度电产生利润与电价是一次函数关系,经过测算,工厂每千度电产生利润y〔元/千度〕〕与电价x〔元/千度〕的函数图象如图:〔1〕当电价为600元/千度时,工厂消耗每千度电产生利润是多少?〔2〕为了实现节能减排目标,有关部门规定,该厂电价x〔元/千度〕与每天用电量m〔千度〕的函数关系为x=5m+600,且该工厂每天用电量不超过60千度,为了获得最大利润,工厂每天应安排使用多少度电?工厂每天消耗电产生利润最大是多少元?【一】单项选择题【考点】二次函数图象上点的坐标特征【解析】【分析】抛物线与y轴的交点横坐标为0,令x=0求y,可得抛物线与y轴交点的纵坐标.【点评】此题考查了抛物线与坐标轴交点坐标的求法.在抛物线解析式中,令x=0可求抛物线与y轴的交点坐标,令y=0可求抛物线与x轴的交点坐标【考点】二次函数的性质【解析】【解答】解:y=2〔x﹣1〕2+3中,a=2.应选D、【分析】抛物线的形状只是与a有关,a相等,形状就相同.【考点】二次函数的性质,二次函数的三种形式【解析】【分析】直接根据二次函数的的顶点式写出顶点坐标(2,1).应选B.【考点】二次函数图象与系数的关系【考点】二次函数与不等式〔组〕【考点】二次函数的性质,抛物线与x轴的交点,二次函数与不等式〔组〕【解析】【分析】根据抛物线y=ax2+bx+c交x轴于(-1,0)、(3,0)两点再结合图象特征依次分析即可。
中考数学复习:二次函数和圆的综合题(含答案)
1 二次函数和圆中考综合题【例题1】已知圆P 的圆心在反比例函数ky x =(1)k >图象上,并与x 轴相交于A 、B 两点.且始终与y 轴相切于定点C (0,1).(1)求经过A 、B 、C 三点的二次函数图象的解析式; (2)若二次函数图象的顶点为D ,问当k 为何值时,四边形ADBP 为菱形.【例题2】在平面直角坐标系中,四边形OABC 是矩形,是矩形,OA=4OA=4OA=4,,AB=2AB=2,直线,直线32y x =-+与坐标轴交于D 、E 。
设M 是AB 的中点,的中点,P P 是线段DE 上的动点上的动点. .(1)求M 、D 两点的坐标;(2)当P 在什么位置时,在什么位置时,PA=PB PA=PB PA=PB?求出此时?求出此时P 点的坐标;(3)过P 作PH PH⊥⊥BC BC,垂足为,垂足为H ,当以PM 为直径的⊙为直径的⊙F F 与BC 相切于点N 时,求梯形PMBH 的面积的面积. .【例题3】在直角坐标系中,⊙A的半径为4,圆心A的坐标为(2,0),⊙A与x轴交于E、F两点,与y 轴交于C、D两点,过点C作⊙A的切线BC,交x轴于点B.的解析式;(1)求直线CB的解析式;(2)若抛物线y=ax2+b x+c的顶点在直线BC上,与x轴的交点恰为点E、F,求该抛物线的解析式;,求该抛物线的解析式;(3)试判断点C是否在抛物线上?是否在抛物线上?相似?直接写出两组这样的点. (4)在抛物线上是否存在三个点,由它构成的三角形与△AOC相似?直接写出两组这样的点.【例题4】如图,已知抛物线y= ax2 + bx-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,经过A、B、C三点的圆的圆心M(1,m)恰好在此抛物线的对称轴上,⊙M的半径为5.设⊙M与y轴交于D,抛物线的顶点为E.的值及抛物线的解析式;(1)求m的值及抛物线的解析式;(a-b)的值;)的值;sin((2)设∠DBC = a,∠CBE = b,求sin(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCE相似?若存在,请指的坐标;若不存在,请说明理由.出点P的位置,并直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【例题5】如图,点M (4,0),以点M 为圆心、为圆心、22为半径的圆与x 轴交于点A 、B .已知抛物线216y x bx c =++过点A 和B ,与y 轴交于点C .(1)求点C 的坐标,并画出抛物线的大致图象.的坐标,并画出抛物线的大致图象.(2)点Q (8,m )在抛物线216y x bx c =++上,点P 为此抛物线对称轴上一个动点,求PQ +PB 的最小值.最小值.(3)CE 是过点C 的⊙M 的切线,点E 是切点,求OE 所在直线的解析式.所在直线的解析式.【例题6】如图所示,如图所示,在平面直角坐标系中,在平面直角坐标系中,M 经过原点O ,且与x 轴、y 轴分别相交于A (-8,0),B (0,-6)两点.)两点.(1)请求出直线AB 的函数表达式;的函数表达式;(2)若有一抛物线的对称轴平行于y 轴且经过点M ,顶点C 在M 上,开口向下,且经过点B ,求此抛物线的函数表达式;函数表达式;(3)设(2)中的抛物线交x 轴于D E ,两点,在抛物线上是否存在点P ,使得115PDE ABC S S =△△?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.的坐标;若不存在,请说明理由.(4)点H 是抛物线对称轴上的一个动点,且在点M 的下方,请问抛物线上是否存在另一点Q ,使得△ABH 与△ABQ 全等。
中考数学—二次函数的综合压轴题专题复习及详细答案
中考数学—二次函数的综合压轴题专题复习及详细答案一、二次函数1.如图1,抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (4,0)两点,与y 轴交于点C ,且OC=3OA .点P 是抛物线上的一个动点,过点P 作PE ⊥x 轴于点E ,交直线BC 于点D ,连接PC . (1)求抛物线的解析式;(2)如图2,当动点P 只在第一象限的抛物线上运动时,求过点P 作PF ⊥BC 于点F ,试问△PDF 的周长是否有最大值?如果有,请求出其最大值,如果没有,请说明理由. (3)当点P 在抛物线上运动时,将△CPD 沿直线CP 翻折,点D 的对应点为点Q ,试问,四边形CDPQ 是否成为菱形?如果能,请求出此时点P 的坐标,如果不能,请说明理由.【答案】(1) y=﹣234x +94x+3;(2) 有最大值,365;(3) 存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,此时点P 的坐标为(73,256)或(173,﹣253).【解析】试题分析: (1)利用待定系数法求二次函数的解析式; (2)设P (m ,﹣34m 2+94m+3),△PFD 的周长为L ,再利用待定系数法求直线BC 的解析式为:y=﹣34x+3,表示PD=﹣2334m m ,证明△PFD ∽△BOC ,根据周长比等于对应边的比得:=PED PD BOC BC V V 的周长的周长,代入得:L=﹣95(m ﹣2)2+365,求L 的最大值即可;(3)如图3,当点Q 落在y 轴上时,四边形CDPQ 是菱形,根据翻折的性质知:CD=CQ ,PQ=PD ,∠PCQ=∠PCD ,又知Q 落在y 轴上时,则CQ ∥PD ,由四边相等:CD=DP=PQ=QC ,得四边形CDPQ 是菱形,表示P (n ,﹣23n 4 +94n+3),则D (n ,﹣34n+3),G (0,﹣34n+3),利用勾股定理表示PD 和CD 的长并列式可得结论. 试题解析:(1)由OC=3OA ,有C (0,3),将A (﹣1,0),B (4,0),C (0,3)代入y=ax 2+bx+c 中,得:016403a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩, 解得:34943a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩,故抛物线的解析式为:y=﹣234x +94x+3; (2)如图2,设P (m ,﹣34m 2+94m+3),△PFD 的周长为L ,∵直线BC 经过B (4,0),C (0,3), 设直线BC 的解析式为:y=kx+b ,则403k b b +=⎧⎨=⎩解得:343k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩∴直线BC 的解析式为:y=﹣34x+3, 则D (m ,﹣334m +),PD=﹣2334m m +,∵PE ⊥x 轴,PE ∥OC , ∴∠BDE=∠BCO , ∵∠BDE=∠PDF , ∴∠PDF=∠BCO , ∵∠PFD=∠BOC=90°, ∴△PFD ∽△BOC ,∴=PED PDBOC BCV V 的周长的周长,由(1)得:OC=3,OB=4,BC=5, 故△BOC 的周长=12,∴2334125m mL -+=,即L=﹣95(m ﹣2)2+365,∴当m=2时,L 最大=365; (3)存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,如图3, 当点Q 落在y 轴上时,四边形CDPQ 是菱形,理由是:由轴对称的性质知:CD=CQ ,PQ=PD ,∠PCQ=∠PCD , 当点Q 落在y 轴上时,CQ ∥PD , ∴∠PCQ=∠CPD , ∴∠PCD=∠CPD , ∴CD=PD , ∴CD=DP=PQ=QC , ∴四边形CDPQ 是菱形, 过D 作DG ⊥y 轴于点G , 设P (n ,﹣234n +94n+3),则D (n ,﹣34n+3),G (0,﹣334n +), 在Rt △CGD 中,CD 2=CG 2+GD 2=[(﹣34n+3)﹣3]2+n 2=22516n , 而|PD|=|(﹣239344n n ++ 3n ++)﹣(﹣34n+3)|=|﹣234n +3n|,∵PD=CD , ∴﹣235344n n n +=①, ﹣235344n n n +=-②, 解方程①得:n=73或0(不符合条件,舍去), 解方程②得:n=173或0(不符合条件,舍去), 当n=73时,P (73,256),如图3,当n=173时,P (173,﹣253),如图4,综上所述,存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,此时点P 的坐标为(73,256)或(173,﹣253).点睛: 本题是二次函数的综合题,考查了利用待定系数法求函数的解析式、菱形的性质和判定、三角形相似的性质和判定,将周长的最值问题转化为二次函数的最值问题,此类问题要熟练掌握利用解析式表示线段的长,并利用相似比或勾股定理列方程解决问题.2.某厂家生产一种新型电子产品,制造时每件的成本为40元,通过试销发现,销售量(y 万件)与销售单价(x 元)之间符合一次函数关系,其图象如图所示.()1求y 与x 的函数关系式;()2物价部门规定:这种电子产品销售单价不得超过每件80元,那么,当销售单价x 定为每件多少元时,厂家每月获得的利润()w 最大?最大利润是多少?【答案】(1)2280y x =-+;(2)当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元. 【解析】 【分析】()1根据函数图象经过点()40,200和点()60,160,利用待定系数法即可求出y 与x 的函数关系式;()2先根据利润=销售数量(⨯销售单价-成本),由试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,结合电子产品的成本价即可得出x 的取值范围,根据二次函数的增减性可得最值. 【详解】解:()1设y 与x 的函数关系式为()0y kx b k =+≠,Q 函数图象经过点()40,200和点()60,160,{4020060160k b k b +=∴+=,解得:{2280k b =-=,y ∴与x 的函数关系式为2280y x =-+.()2由题意得:()()224022802360112002(90)5000w x x x x x =--+=-+-=--+.Q 试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,且电子产品的成本为每千克40元,∴自变量x 的取值范围是4080x ≤≤.20-<Q ,∴当90x <时,w 随x 的增大而增大, 80x ∴=时,w 有最大值, 当80x =时,4800w =,答:当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元. 【点睛】本题考查了一次函数和二次函数的应用,根据点的坐标利用待定系数法求出函数关系式是解题的关键,并注意最值的求法.3.如图,某足球运动员站在点O 处练习射门,将足球从离地面0.5m 的A 处正对球门踢出(点A 在y 轴上),足球的飞行高度y(单位:m )与飞行时间t(单位:s )之间满足函数关系y =at 2+5t +c ,已知足球飞行0.8s 时,离地面的高度为3.5m . (1)足球飞行的时间是多少时,足球离地面最高?最大高度是多少?(2)若足球飞行的水平距离x(单位:m )与飞行时间t(单位:s )之间具有函数关系x =10t ,已知球门的高度为2.44m ,如果该运动员正对球门射门时,离球门的水平距离为28m ,他能否将球直接射入球门?【答案】(1)足球飞行的时间是85s 时,足球离地面最高,最大高度是4.5m ;(2)能. 【解析】试题分析:(1)由题意得:函数y=at 2+5t+c 的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),于是得到,求得抛物线的解析式为:y=﹣t2+5t+,当t=时,y最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t得t=2.8,当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,于是得到他能将球直接射入球门.解:(1)由题意得:函数y=at2+5t+c的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),∴,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣t2+5t+,∴当t=时,y最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t得t=2.8,∴当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,∴他能将球直接射入球门.考点:二次函数的应用.4.(12分)如图所示是隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12 m,宽是4m.按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用y=16x2+bx+c表示,且抛物线上的点C到OB的水平距离为3 m,到地面OA的距离为172m.(1)求抛物线的函数关系式,并计算出拱顶D到地面OA的距离;(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向车道,那么这辆货车能否安全通过?(3)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少米?【答案】(1)抛物线的函数关系式为y=16-x 2+2x+4,拱顶D 到地面OA 的距离为10 m ;(2)两排灯的水平距离最小是. 【解析】 【详解】试题分析:根据点B 和点C 在函数图象上,利用待定系数法求出b 和c 的值,从而得出函数解析式,根据解析式求出顶点坐标,得出最大值;根据题意得出车最外侧与地面OA 的交点为(2,0)(或(10,0)),然后求出当x=2或x=10时y 的值,与6进行比较大小,比6大就可以通过,比6小就不能通过;将y=8代入函数,得出x 的值,然后进行做差得出最小值.试题解析:(1)由题知点17(0,4),3,2B C ⎛⎫⎪⎝⎭在抛物线上 所以41719326c b c =⎧⎪⎨=-⨯++⎪⎩,解得24b c =⎧⎨=⎩,所以21246y x x =-++ 所以,当62bx a=-=时,10t y =≦ 答:21246y x x =-++,拱顶D 到地面OA 的距离为10米 (2)由题知车最外侧与地面OA 的交点为(2,0)(或(10,0)) 当x=2或x=10时,2263y =>,所以可以通过 (3)令8y =,即212486x x -++=,可得212240x x -+=,解得1266x x =+=-12x x -=答:两排灯的水平距离最小是考点:二次函数的实际应用.5.在平面直角坐标系中,有两点(),A a b 、(),B c d ,若满足:当a b ≥时,c a =,2d b =-;当a b <时,c a <-,d b <,则称点为点的“友好点”.(1)点()4,1的“友好点”的坐标是_______.(2)点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,点B 是点A 的“友好点”. ①当B 点与A 点重合时,求点A 的坐标.②当A 点与A 点不重合时,求线段AB 的长度随着a 的增大而减小时,a 的取值范围.【答案】(1)()41-,;(2)①点A 的坐标是()2,0或()1,1-;②当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小; 【解析】 【分析】(1)直接利用“友好点”定义进行解题即可;(2)先利用 “友好点”定义求出B 点坐标,A 点又在直线2y x =-上,得到2b a =-;①当点A 和点B 重合,得2b b =-.解出即可,②当点A 和点B 不重合, 1a ≠且2a ≠.所以对a 分情况讨论,1°、当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭,所以当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取1a <.2°当12a <<时,()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭,当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取322a ≤<. 综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【详解】(1)点()4,1,4>1,根据“友好点”定义,得到点()4,1的“友好点”的坐标是()41-, (2)Q 点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,∴2b a =-.Q 2a a >-,根据友好点的定义,点B 的坐标为()2,B a b -,①当点A 和点B 重合,∴2b b =-. 解得0b =或1b =-. 当0b =时,2a =;当1b =-时,1a =,∴点A 的坐标是()2,0或()1,1-.②当点A 和点B 不重合,1a ≠且2a ≠.当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭. ∴当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取1a <.当12a <<时, ()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭ .∴当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取322a ≤<.综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【点睛】本题属于阅读理解题型,结合二次函数的基本性质进行解题,第二问的第二小问的关键是求出AB 的长用a 进行表示,然后利用二次函数基本性质进行分类讨论6.已知关于x 的一元二次方程x 2﹣(2k +1)x +k 2=0有两个实数根. (1)求k 的取值范围; (2)设x 1,x 2是方程两根,且121111x x k +=-,求k 的值. 【答案】(1)k ≥﹣14;(2)k【解析】 【分析】(1)根据方程有两个实数根可以得到△≥0,从而求得k 的取值范围;(2)利用根与系数的关系将两根之和和两根之积代入代数式求k 的值即可. 【详解】解:(1)△=(2k +1)2﹣4k 2=4k 2+4k +1﹣4k 2=4k +1 ∵△≥0 ∴4k +1≥0 ∴k ≥﹣14; (2)∵x 1,x 2是方程两根, ∴x 1+x 2=2k +1 x 1x 2=k 2,又∵121111x x k +=-, ∴121211x x x x k +=⋅-, 即22111k k k +=+ ,解得:12k k ==又∵k ≥﹣14, 即:k【点睛】本题考查了根与系数的关系以及一元二次方程的解,根的判别式等知识,牢记“两根之和等于b a -,两根之积等于ca”是解题的关键.7.已知抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-. (1)求证:该抛物线与x 轴总有交点;(2)若该抛物线与x 轴有一个交点的横坐标大于3且小于5,求m 的取值范围;(3)设抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-与y 轴交于点M ,若抛物线与x 轴的一个交点关于直线y x =-的对称点恰好是点M ,求m 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)1?<?m?3<;(3)56m m ==或 【解析】 【分析】(1)本题需先根据判别式解出无论m 为任何实数都不小于零,再判断出物线与x 轴总有交点.(2)根据公式法解方程,利用已有的条件,就能确定出m 的取值范围,即可得到结果. (3)根据抛物线y=-x 2+(5-m )x+6-m ,求出与y 轴的交点M 的坐标,再确定抛物线与x 轴的两个交点关于直线y=-x 的对称点的坐标,列方程可得结论. 【详解】(1)证明:∵()()()222454670b ac m m m ∆=-=-+-=-≥ ∴抛物线与x 轴总有交点.(2)解:由(1)()27m ∆=-,根据求根公式可知,方程的两根为:x =即1216x x m =-=-+, 由题意,有 3<-m 6<5+1<?m 3∴<(3)解:令 x = 0, y =6m -+ ∴ M (0,6m -+)由(2)可知抛物线与x 轴的交点为(-1,0)和(6m -+,0), 它们关于直线y x =-的对称点分别为(0 , 1)和(0, 6m -), 由题意,可得:6166m m m 或-+=-+=- 56m m ∴==或 【点睛】本题考查对抛物线与x 轴的交点,解一元一次方程,解一元一次不等式,根的判别式,对称等,解题关键是熟练理解和掌握以上性质,并能综合运用这些性质进行计算.8.如图,已知直线y=﹣2x+4分别交x轴、y轴于点A、B.抛物线过A、B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.(1)如图1,设抛物线顶点为M,且M的坐标是(12,92),对称轴交AB于点N.①求抛物线的解析式;②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;(2)是否存在这样的点D,使得四边形BOAD的面积最大?若存在,求出此时点D的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)①y=﹣2x2+2x+4;;②不存在点P,使四边形MNPD为菱形;;(2)存在,点D的坐标是(1,4).【解析】【分析】(1)①由一次函数图象上点的坐标特征求得点B的坐标,设抛物线解析式为y=a21922x⎛⎫-+⎪⎝⎭,把点B的坐标代入求得a的值即可;②不存在点P,使四边形MNPD为菱形.设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),根据题意知PD∥MN,所以当PD=MN时,四边形MNPD为平行四边形,根据该等量关系列出方程﹣2m2+4m=32,通过解方程求得m的值,易得点N、P的坐标,然后推知PN=MN是否成立即可;(2)设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),P(n,﹣2n+4).根据S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD =4+S△ABD,则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.根据三角形的面积公式得到函数S△ABD=﹣2(n﹣1)2+2.由二次函数的性质求得最值.【详解】解:①如图1,∵顶点M的坐标是19,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴设抛物线解析式为y=21922a x⎛⎫-+⎪⎝⎭(a≠0).∵直线y=﹣2x+4交y轴于点B,∴点B的坐标是(0,4).又∵点B在该抛物线上,∴21922a⎛⎫-+⎪⎝⎭=4,解得a=﹣2.故该抛物线的解析式为:y=219222x⎛⎫--+⎪⎝⎭=﹣2x2+2x+4;②不存在.理由如下:∵抛物线y=219222x⎛⎫--+⎪⎝⎭的对称轴是直线x=12,且该直线与直线AB交于点N,∴点N的坐标是1,32⎛⎫ ⎪⎝⎭.∴93322MN=-=.设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),∴PD=(﹣2m2+2m+4)﹣(﹣2m+4)=﹣2m2+4m.∵PD∥MN.当PD=MN时,四边形MNPD是平行四边形,即﹣2m2+4m=32.解得 m1=12(舍去),m2=32.此时P(32,1).∵PN∴PN≠MN,∴平行四边形MNPD不是菱形.∴不存在点P,使四边形MNPD为菱形;(2)存在,理由如下:设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),∵点P在线段AB上且直线PD⊥x轴,∴P(n,﹣2n+4).由图可知S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD.其中S△BOA=12OB•OA=12×4×2=4.则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.S△ABD=12(y D﹣y P)(x A﹣x B)=y D﹣y P=﹣2n2+2n+4﹣(﹣2n+4)=﹣2n2+4n=﹣2(n﹣1)2+2.当n=1时,S△ABD取得最大值2,S四边形BOAD有最大值.此时点D的坐标是(1,4).【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.9.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、A两点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标;(3)对于(2)中的点B,在此抛物线上是否存在点P,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣3x。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
拓展题型二次函数综合题拓展一二次函数与线段和差问题1. (2016贺州10分)如图,矩形OABC的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(10,8),沿直线OD折叠矩形,使点A正好落在BC 上的E处,E点坐标为(6,8),抛物线y=ax2+bx+c经过O,A,E三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)求AD的长;(3)点P是抛物线对称轴上的一动点,当△P AD的周长最小时,求点P的坐标.2. (2016大连12分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =x 2+14与y 轴相交于点A ,点B 与点O 关于点A 对称.(1)填空,点B 的坐标是________;(2)过点B 的直线y =kx +b (其中k <0)与x 轴相交于点C ,过点C 作直线l 平行于y 轴,P 是直线l 上一点,且PB =PC .求线段PB 的长(用含k 的式子表示),并判断点P 是否在抛物线上,说明理由;(3)在(2)的条件下,若点C 关于直线BP 的对称点C ′恰好落在该抛物线的对称轴上,求此时点P 的坐标.3. 抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,点O 为坐标原点,点E 在抛物线上,点F 在x 轴上,四边形OCEF 为矩形,且OF =2,EF =3. (1)求抛物线的解析式;(2)连接CB 交EF 于点M ,再连接AM 交OC 于点R ,连接AC ,求△ACR 的周长;(3)设G (4,-5)在该抛物线上,P 是y 轴上一动点,过点P 作PH ⊥EF 于点H ,连接AP ,GH ,问AP +PH +HG 是否有最小值?如果有,求出点P 的坐标;如果没有,请说明理由.【答案】1.解:(1)∵四边形OABC是矩形,B(10,8),∴A(10,0). ……………………………………………………(1分) 又∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(10,0)、E(6,8)和O(0,0),∴2210100668a b ca b cc⎧++=⎪++=⎨⎪=⎩,解得13103abc⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,∴抛物线的解析式为y=-13x2+103x;………………………(3分)(2)由题意可知:AD=ED,BE=10-6=4,AB=8,………(4分)设AD为x,则ED=x,BD=AB-AD=8-x,在Rt△BDE中,ED2=EB2+BD2,即x2=42+(8-x)2,…………………………………………(5分)解得x=5,即AD=5;……………………………………………………(6分)(3)由(2)可知,D点的坐标是(10,5),∴△P AD的周长l=P A+PD+AD=P A+PD+5,…………(7分)∵抛物线的对称轴是线段OA的垂直平分线,点P是抛物线对称轴上的一动点,∴PO=P A,∵l=P A+PD+5=PO+PD+5,∴当PO+PD最小时,△P AD的周长l最小,即当点P移动到直线OD与抛物线对称轴的交点处时PO+PD最小,………………………………………………………………(8分)设直线OD的解析式为y=kx,将D点坐标(10,5)代入得:5=10k,解得k=1 2,∴直线OD的解析式为y=12x,………………………………(9分)当x=5时,y=5 2,∴P点的坐标是(5,5 2).……………………………………(10分)2.解:(1)(0,1 2);……………………………………………(2分)【解法提示】由y=x2+14得:A(0,14),∵点B、O关于点A对称,∴B(0,1 2).(2)∵直线BC过点B(0,1 2),∴直线BC 解析式为y =kx +12,………………………………(3分)∴C (12k -,0),又∵P 是直线l 上一点,∴可设P (12k -,a ).如解图①,过点P 作PN ⊥y 轴,垂足为N ,连接PB ,第2题解图①则在Rt △PNB 中,由勾股定理得:PB 2=PN 2+NB 2, ∵PB =PC =a ,∴a 2=(12k -)2+(a -12)2,……………………………………(5分)解得a =21144k +, ∴PB =21144k +, ∴P 点坐标为(12k -,21144k +),……………………………(6分)当x =12k -时,y =21144k +,∴点P 在抛物线上;…………………………………………(7分) (3)如解图②,由C ′在y 轴上,可知∠CBP =∠C ′BP ,第2题解图②∵PB =PC ,∴∠CBP =∠PCB , ∵PC ∥C ′B ,∴∠PCB =∠ABC ,∴∠C ′B P =∠CBP =∠ABC =60°, ∴△PBC 为等边三角形,∵OB =12,∴BC =1,OC =32, ∴PC =1,∴P (32,1).…………………………………………………(12分) 3.解:(1)∵四边形OCEF 为矩形,且OF =2,EF =3, ∴C (0,3),E (2,3),将C (0,3),E (2,3)代入抛物线解析式y =-x 2+bx +c 得,3423c b c =⎧⎨-++=⎩,解得23b c =⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为y =-x 2+2x +3; (2)由(1)得y =-x 2+2x +3, 令y =0,得-x 2+2x +3=0, 解得x 1=-1,x 2=3, ∴A (-1,0),B (3,0), ∴AO =1,BO =3, 又∵C (0,3), ∴OC =3,在Rt △AOC 中,由勾股定理,得AC==,∵CO =BO =3,OF =2, ∴∠OBC =∠OCB =45°,AF =3,BF =1, ∴MF =BF =1, ∵RO ∥MF ,∴△ARO ∽△AMF ,∴RO AOMF AF =, ∴113RO =,解得RO =13, ∴CR =3-13=83,在Rt △AOR 中,AR==,∴△ACR 的周长为10+83+103=8+4103;(3)存在点P ,使得AP +PH +HG 的值最小.如解图,取OF 中点A ′,连接A ′G 交直线EF 的延长线于点H ,过点H 作HP ′⊥y 轴于点P ,连接AP ,此时,AP +PH +HG 的值最小,第3题解图设直线A ′G 的解析式为y =kx +a , 将A ′(1,0),G (4,-5)代入得,045k a k a +=⎧⎨+=-⎩,解得5353k a ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴直线A ′G 的解析式为y =-53x +53, 令x =2,得y =-103+53=-53, ∴点H 的坐标为(2,-53),∴符合题意的点P 的坐标为(0,-53).拓展二 二次函数与三角形面积问题1. (2016永州12分)已知抛物线y =ax 2+bx -3经过(-1,0),(3,0)两点,与y 轴交于点C ,直线y =kx 与抛物线交于A ,B 两点.(1)写出点C 的坐标并求出此抛物线的解析式;(2)当原点O 为线段AB 的中点时,求k 的值及A ,B 两点的坐标;(3)是否存在实数k 使得△ABC 的面积为3102若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.2. (2015攀枝花)如图,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 轴交于点C ,抛物线的对称轴与抛物线交于点P 、与直线BC 相交于点M ,连接PB .(1)求该抛物线的解析式;(2)在(1)中位于第一象限内的抛物线上是否存在点D ,使得△BCD 的面积最大?若存在,求出D 点坐标及△BCD 面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)在(1)中的抛物线上是否存在点Q ,使得△QMB 与△PMB 的面积相等?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.3. (2015桂林)如图,已知抛物线y =-12x 2+bx +c 与坐标轴分别交于点A (0,8)、B (8,0)和点E ,动点C 从原点O 开始沿OA 方向以每秒1个单位长度移动,动点D 从点B 开始沿BO 方向以每秒1个单位长度移动,动点C 、D 同时出发,当动点D 到达原点O 时,点C 、D 停止运动. (1)直接写出抛物线的解析式:____________________; (2)求△CED 的面积S 与D 点运动时间t 的函数解析式;当t 为何值时,△CED 的面积最大?最大面积是多少? (3)当△CED 的面积最大时,在抛物线上是否存在点P (点E 除外),使△PCD 的面积等于△CED 的最大面积,若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.4. (2016常州10分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,一次函数y =x 与二次函数y =x 2+bx 的图象相交于O 、A 两点,点A (3,3),点M 为抛物线的顶点.(1)求二次函数的表达式; (2)长度为22的线段PQ 在线段OA (不包括端点)上滑动,分别过点P 、Q 作x 轴的垂线交抛物线于点P 1、Q 1,求四边形PQQ 1P 1面积的最大值;(3)直线OA 上是否存在点E ,使得点E 关于直线MA 的对称点F 满足S △AOF =S △AOM ?若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】1.解:(1)令x =0,得y =-3, ∴C (0,-3),把(-1,0)和(3,0)代入y =ax 2+bx -3中,得309330a b a b --=⎧⎨+-=⎩,解得12a b =⎧⎨=-⎩,∴抛物线的解析式为y =x 2-2x -3;…………………………(3分)(2)联立方程组223y x x y kx⎧=--⎪⎨=⎪⎩,解得12122x k k y ⎧=⎪⎪⎨++⎪=⎪⎩,22222x k k y ⎧=⎪⎪⎨+-⎪=⎪⎩, ∵O 是AB 的中点,∴x 1+x 2=0,即22022k k +++-+=解得k =-2,∴11x y ⎧=⎪⎨=-⎪⎩或22x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩, ∴A (-3,23),B (3,-23);…………………………(7分); (3)不存在实数k 使得△ABC 的面积为3102.理由如下:假设存在实数k 使得△ABC 的面积为3102,联立方程组223y x x y kx⎧=--⎪⎨=⎪⎩,解得12122x k k y ⎧=⎪⎪⎨++⎪=⎪⎩,22222x k k y ⎧=⎪⎪⎨+-⎪=⎪⎩, 则A(),B (22224162416,22k k k k k k k k ++++++++), ∴S △ABC =12OC (x B -x A )=3102, ∴12×3×2416k k ++=3102, ∴k 2+4k +16=10,即k 2+4k +6=0, ∵b 2-4ac =16-24<0, ∴此方程无解,∴不存在实数k 使得△ABC 的面积为3102.………………(12分)2.解:(1)把点A (-1,0),B (3,0)代入y =-x 2+bx +c ,得10930b c b c --+=⎧⎨-++=⎩,解得23b c =⎧⎨=⎩,∴y =-x 2+2x +3;【一题多解】由题意可知点A (-1,0),点B (3,0)是抛物线与x 轴的两个交点,∴抛物线解析式为y =-(x +1)(x -3)=-x 2+2x +3.(2)存在点D ,使得△BCD 的面积最大.设D (t ,-t 2+2t +3),如解图①,作DH ⊥x 轴于点H ,C 点坐标为(0,3),第2题解图① 则S △BCD =S 四边形DCOH +S △BDH -S △BOC =12t (-t 2+2t +3+3)+12(3-t )(-t 2+2t +3)-12×3×3=-32t 2+92t ,∵-32<0,即抛物线开口向下,在对称轴处取得最大值,∴当t =-922×(-32)=32时,S △BCD =-32×(32)2+92×32=278,即点D 的坐标为(32,154)时,S △BCD 有最大值,且最大面积为278;(3)存在点Q ,使得△QMB 与△PMB 的面积相等.如解图②,∵P (1,4),过点P 且与BC 平行的直线与抛物线的交点即为所求Q 点之一,第2题解图②∵直线BC 为y =-x +3,∴过点P 作BC 的平行直线l 1,设l 1为y =-x +b ,将P (1,4)代入即可得到直线l 1的解析式为y =-x +5,联立方程组2523y x y x x =-+⎧⎪⎨=-++⎪⎩, 解得1123x y =⎧⎨=⎩, 2214x y =⎧⎨=⎩,∴Q 1(2,3);∵直线PM 为x =1,直线BC 为y =-x +3, ∴M (1,2),设PM 与x 轴交于点E , ∵PM =EM =2,∴过点E 作BC 的平行直线l 2,则过点E 且与BC 平行的直线l 2与抛物线的交点也为所求Q 点之一,即将直线BC 向下平移2个单位得到直线l 2,解析式为y =-x +1,联立方程组2123y x y x x =-+⎧⎪⎨=-++⎪⎩,解得11x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,22x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴Q 2(3122++-),Q 3(31,22--), ∴满足条件的Q 点为Q 1(2,3),Q 2(),Q 3(). 3.解:(1)y =-12x 2+3x +8;【解法提示】把点A (0,8)、B (8,0)代入y =-12x 2+bx +c 可得,83280c b c =⎧⎨-++=⎩,解得38b c =⎧⎨=⎩,∴抛物线解析式为y =-12x 2+3x +8.(2)在y =-12x 2+3x +8中,当y =0时,-12x 2+3x +8=0, 解得x 1=-2,x 2=8, ∴E (-2,0), ∴BE =10,∵S △CED =12DE ·OC , ∴S =12t (10-t )=-12t 2+5t ,∴S 与t 的函数关系式为:S =-12t 2+5t , ∵S =-12t 2+5t =-12(t -5)2+252,∴当t =5时,△CED 的面积最大,最大面积为252;(3)存在,当△CED 的面积最大时,t =5,即BD =DE =5,此时,要使S △PCD =S △CED ,CD 为公共边,故只需求出过点B 、E 且平行于CD 的直线即可,如解图.第3题解图设直线CD 的解析式为y =kx +b , 由(2)可知OC =5,OD =3, ∴C (0,5),D (3,0),把C (0,5)、D (3,0)代入y =kx +b ,得530b k b =⎧⎨+=⎩,解得535k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴直线CD 的解析式为y =-53x +5, ∵DE =DB =5,∴过点B 且平行于CD 的直线解析式为y =-53(x -5)+5,过点E 且平行于CD 的直线解析式为y =-53(x +5)+5,分别与抛物线解析式联立得:方程①:-12x 2+3x +8=-53(x -5)+5,解得x 1=8,x 2=43,方程②:-12x 2+3x +8=-53(x +5)+5,解得x 3=343,x 4=-2(舍去),分别将x 值代入抛物线解析式,得y 1=0,y 2=1009,y 3=-2009, 又∵P 点不与E 点重合,∴满足题意的P 点坐标有3个,分别是P 1(8,0),P 2(43,1009),P 3(343,-2009). 4.解:(1)由题意知,A (3,3)在二次函数y =x 2+bx 的图象上, 将x =3,y =3代入得9+3b =3, 解得b =-2,∴二次函数表达式为y =x 2-2x ;……………………………(2分) (2)如解图①所示,过点P 作PB ⊥QQ 1于点B ,第4题解图①∵PQ =22,且在直线y =x 上,∴PB =QB =2 ,………………………………………………(3分) 设P (a ,a ),则Q (a +2,a +2),P 1(a ,a 2-2a ),Q 1(a +2,(a +2)2-2(a +2)), 即Q 1(a +2,a 2+2a ),∴四边形PQQ 1P 1的面积为:22(2)(22)22a a a a a a S -+++--=⨯ =-2a 2+2a +2=-2(a -12)2+52,…………………………(4分) 当Q 运动到点A 时,OP =OQ -PQ =2,a =1,∴a 的取值范围为0<a <1,∴当a =12时,四边形PQQ 1P 1的面积最大,最大值为52;…(5分)(3)存在,点E 的坐标为E 1(43,43),E 2(143,143),如解图②所示,连接OM ,第4题解图②∵点M 为抛物线顶点, ∴M (1,-1),又∵OA 所在直线为y =x , ∴OM ⊥OA ,即∠AOM =90°,在△AOF 和△AOM 中,以OA 为底,当面积相等时,则两三角形OA 边上的高相等, 又∵OM ⊥OA ,且OM =2,∴可作两条与OA 互相平行且距离为2的直线,…………(6分)如解图②所示,在直线HD 、MC 上的点F 均满足S △AOF =S △AOM ,∴只需满足E 点的对称点F 在这两条直线上即可.如解图②,过点A 作AC ⊥MC 于点C ,易得四边形OACM 为矩形,AM 为该矩形的一条对角线,取AM 中点O ′,过O ′作AM 垂线,交OA 于点E 1,交MC 于点F 1,OA =32,∴AM ===, ∴AO ′=5,∵△AO′E 1∽△AOM ,…………………………………………(7分)∴11AE AO OE AO AO AM AM '-==,∴=, 解得OE 1=423, ∵点E 1在y =x 上,∴E 1(43,43),……………………………………………………(8分)同理可得HF 2=GE 2=423, 又∵OG =2OA =62,∴OE 2=62-423=1423,∴E 2(143,143).综上所述,符合条件的E 点的坐标为:E 1(43,43)、 E 2(143,143). ………………………………………………………………(10分)拓展三 二次函数与特殊四边形判定问题1. (2016茂名8分)如图,抛物线y =-x 2+bx +c 经过A (-1,0),B (3,0)两点,且与y 轴交于点C ,点D 是抛物线的顶点,抛物线的对称轴DE 交x 轴于点E ,连接BD .(1)求经过A ,B ,C 三点的抛物线的函数表达式;(2)点P 是线段BD 上一点,当PE =PC 时,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,过点P 作PF ⊥x 轴于点F ,G 为抛物线上一动点,M 为x 轴上一动点,N 为直线PF 上一动点,当以F 、M 、N 、G 为顶点的四边形是正方形时,请求出点M 的坐标.2. (2016安顺14分)如图,抛物线经过A (-1,0),B (5,0),C (0,-52)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上有一点P ,使P A +PC 的值最小,求点P 的坐标;(3)点M 为x 轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N ,使以A 、C 、M 、N 四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求点N 的坐标;若不存在,请说明理由.3. (2016南充10分)如图,抛物线与x 轴交于点A (-5,0)和点B (3,0),与y 轴交于点C (0,5).有一宽度为1,长度足够的矩形(阴影部分)沿x 轴方向平移,与y 轴平行的一组对边交抛物线于点P 和Q ,交直线AC 于点M 和N ,交x 轴于点E 和F .(1)求抛物线解析式;(2)当点M 和N 都在线段AC 上时,连接MF ,如果sin ∠AMF =1010,求点Q 的坐标; (3)在矩形的平移过程中,当以点P ,Q ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形时,求点M 的坐标.4. (2016成都12分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =a (x +1)2-3与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C (0,-83),顶点为D ,对称轴与x 轴交于点H ,过点H 的直线l 交抛物线于P 、Q 两点,点Q 在y 轴的右侧.(1)求a 的值及点A 、B 的坐标;(2)当直线l 将四边形ABCD 分为面积比为3∶7的两部分时,求直线l 的函数表达式;(3)当点P 位于第二象限时,设PQ 的中点为M ,点N 在抛物线上,则以DP 为对角线的四边形DMPN 能否成为菱形?若能,求出点N 的坐标;若不能,请说明理由.【答案】1.解:(1)∵抛物线y =-x 2+bx +c 经过A (-1,0),B (3,0)两点,∴10930b c b c --+=⎧⎨-++=⎩,解得23b c =⎧⎨=⎩,∴经过A ,B ,C 三点的抛物线的函数表达式为y =-x 2+2x +3;…………………………………………………………………(2分) (2)如解图①,连接PC 、PE ,第1题解图①∵2122(1)b a -=-=⨯-, 当x =1时,y =-1+2+3=4,∴点D 坐标为(1,4),设直线BD 为:y =mx +n ,将点B 、D 坐标分别代入表达式,得304m n m n +=⎧⎨+=⎩,解得26m n =-⎧⎨=⎩,∴y =-2x +6,设点P 坐标为(x ,-2x +6),由勾股定理可得PC 2=x 2+(3+2x -6)2, PE 2=(x -1)2+(-2x +6)2, ∵PC =PE ,∴x 2+(3+2x -6)2=(x -1)2+(-2x +6)2, 解得x =2,则y =-2×2+6=2,∴P (2,2);……………………………………………………(5分) (3)依题意可设点M 坐标为(a ,0),则G 坐标为(a ,-a 2+2a +3).如解图②,以F 、M 、N 、G 为顶点的四边形是正方形时,必有FM =MG ,第1题解图②即|2-a |=|-a 2+2a +3|,① 2-a =-(-a 2+2a +3), 解得a =1±212, ② 2-a =-a 2+2a +3, 解得a =3±132,综上所述,M 点的坐标为(1-212,0),(1+212,0),(3-132,0),(3+132,0).………………………………………(8分)2.解:(1)设抛物线的解析式为y =ax 2+bx +c (a ≠0),将点A (-1,0),B (5,0),C (0,-52)代入得,0255052a b c a b c c ⎧⎪-+=⎪++=⎨⎪⎪=-⎩,解得12252a b c ⎧=⎪⎪=-⎨⎪⎪=-⎩, ∴抛物线的解析式为y =12x 2-2x -52;………………………(4分)(2)由题意知,点A 关于抛物线对称轴的对称点为点B ,如解图,连接BC 交抛物线的对称轴于点P ,则P 点即为所求,第2题解图设直线BC 的解析式为y =kx +b 1(k ≠0),由题意得115052k b b +=⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得11252k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线BC 的解析式为y =12x -52, ∵抛物线y =12x 2-2x -52的对称轴是x =2,∴当x =2时,y =12x -52=12×2-52=-32,∴点P 的坐标是(2,-32);……………………………………(9分) (3)存在.………………………………………………………(10分) (i)当存在的点N 在x 轴的下方时,如解图所示,第2题解图∵四边形ACNM 是平行四边形, ∴CN ∥x 轴,∴点C 与点N 关于对称轴x =2对称,∵C 点的坐标为(0,-52),∴点N 的坐标为(4,-52); …………………………………(11分) (ii)当存在的点N ′在x 轴上方时,如解图所示,作N ′H ⊥x 轴于点H , ∵四边形ACM′N ′是平行四边形,∴AC =M′N′,∠N′M′H =∠CAO ,∠AOC =∠M′HN′, ∴Rt △CAO ≌Rt △N′M′H (AAS), ∴N ′H =OC ,∵点C 的坐标为(0,-52),∴N′H =52,即N′点的纵坐标为52, ∴12x 2-2x -52=52,解得x 1=2+14,x 2=2-14.∴点N′的坐标为(2-14,52)或(2+14,52).(13分)综上所述,满足题目条件的点N 共有三个,分别为(4,-52),(2+14,52),(2-14,52).………………………………(14分)3.解:(1)根据题意得,A (-5,0),B (3,0)是抛物线与x 轴的交点, ∴设抛物线的解析式为y =a (x +5)(x -3),…………………(1分) ∵抛物线过点C (0,5),∴a =-13,∴抛物线的解析式为y =-13(x +5)(x -3)=-13x 2-23x +5;…………………………………………………………………(2分)(2)如解图,过点F 作FD ⊥AC 于点D ,第3题解图∵OA =5,OC =5, ∴∠CAO =45°. ………………………………………………(3分)设AF 的长为m ,则DF =22m ,ME =AE =m +1,∴sin ∠AMF =DFMF ,∴2 5 msin 210DF MF m AMF ===∠,…………………(4分) 在Rt △MEF 中,FM 2=ME 2+EF 2, ∴(5m )2=(m +1)2+12,解得m 1=1,m 2=-12(不符合题意,舍去),………………(5分) ∴AF =1,∴点Q 的横坐标为-4.又∵点Q 在抛物线y =-13x 2-23x +5上,∴Q (-4,73);…………………………………………………(6分) (3)设直线AC 的解析式为y =kx +n (k ≠0),由题意得505k n n -+=⎧⎨=⎩, 解得15k n =⎧⎨=⎩,∴直线AC 的解析式为y =x +5. ……………………………(7分) 由题知,点Q ,N ,F 及点P ,M ,E 的横坐标分别相同, 设F (t ,0),E (t +1,0),∵点M ,N 均在直线y =x +5上, ∴N (t ,t +5),M (t +1,t +6),∵点P ,Q 在抛物线y =-13x 2-23x +5上,∴Q (t ,-13t 2-23t +5),P (t +1,-13t 2-43t +4),……………(8分)在矩形平移过程中,以P 、Q 、N 、M 为顶点的平行四边形有两种情况: ①点Q 、P 在直线AC 的同侧时,QN =PM ,∴(-13t 2-23t +5)-(t +5)=(-13t 2-43t +4)-(t +6),解得t =-3,∴M (-2,3);…………………………………………………(9分) ②点Q ,P 在直线AC 的异侧时,QN =MP ,∴(-13t 2-23t +5)-(t +5)=(t +6)-(-13t 2-43t +4),解得t 1=-3+6,t 2=-3-6,∴M (-2+6,3+6)或(-2-6,3-6), ∴符合条件的点M 是(-2,3),(-2+6,3+6)或(-2-6,3-6).…………………………………………(10分) 4.解:(1)∵抛物线与y 轴交于点C (0,-83), ∴a -3=-83,解得a =13,∴y =13(x +1)2-3,当y =0时,有13(x +1)2-3=0, 解得x 1=2,x 2=-4,∴A (-4,0),B (2,0);……………………………………(3分)(2)由(1)可知,A (-4,0),B (2,0),C (0,-83),D (-1,-3),∴S 四边形ABCD =S △AHD +S 梯形OCDH +S △BOC =12×3×3+12×(83+3)×1+12×2×83=10, 从面积分析知,直线l 只能与边AD 或BC 相交,所以有两种情况: ① 如解图①,当直线l 与边AD 相交于点M 1时,第4题解图①则13=10=310AHM S ⨯△, ∴12×3×(1M y -)=3, ∴1M y -=-2,∵A (-4,0),D (-1,-3),∴直线AD 的解析式为y =-x -4,∴M 1(-2,-2),……………………………………………(5分) 过点H (-1,0)和M 1(-2,-2)的直线l 的解析式为y =2x +2; ② 如解图②,当直线l 与边BC 相交与点M 2时,同理可得点 M 2(12,-2),第4题解图②过点H (-1,0)和M 2(12,-2)的直线l 的解析式为y =-43x -43, 综上所述:直线l 的函数表达式为y =2x +2或y =-43x -43;…………………………………………………………………(7分) (3)以DP 为对角线的四边形DMPN 能成为菱形.设P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2),且过点H (-1,0)的直线PQ 的解析式为y =kx +b ,第4题解图③∴-k +b =0,∴b =k ,∴y =kx +k .由2128333y kx k y x x =+⎧⎪⎨=+-⎪⎩,∴13x 2+(23-k )x -k -83=0,∴x 1+x 2=-2+3k , y 1+y 2=kx 1+k +kx 2+k =3k 2,∵点M 是线段PQ 的中点,∴由中点坐标公式得点M (32k -1,32k 2). 假设存在这样的N 点如解图③,直线DN ∥PQ , 设直线DN 的解析式为y =kx +k -3,由23128333y kx k y x x =+-⎧⎪⎨=+-⎪⎩,解得x 1=-1(舍去),x 2=3k -1,∴N (3k -1,3k 2-3),∵四边形DMPN 是菱形, ∴DN =DM ,∴DN 2=DM 2,即(3k )2+(3k 2)2=22233()(3)22k k ++, 整理得3k 4-k 2-4=0,∵k 2+1>0,∴3k 2-4=0,解得k =±233, ∵k <0,∴k =-233, ∴N (-23-1,1),∴以DP 为对角线的四边形DMPN 能成为菱形,此时点N 的坐标为(-23-1,1).……………………………………………(12分)拓展四二次函数与特殊三角形判定问题1. (2016枣庄10分)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=-1,且经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴的另一个交点为B.(1)若直线y=mx+n经过B,C两点,求抛物线和直线BC的解析式;(2)在抛物线的对称轴x=-1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求点M的坐标;(3)设点P为抛物线的对称轴x=-1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.2. (2016新疆13分)如图,抛物线y=ax2+bx-3(a≠0)的顶点为E,该抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且BO=OC=3AO,直线y=-13x+1与y轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求证:△DBO∽△EBC;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PBC是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的P点坐标,若不存在,请说明理由.3. (2016襄阳13分)如图,已知点A的坐标为(-2,0),直线334y x=-+与x轴,y轴分别交于点B和点C,连接AC,顶点为D的抛物线y=ax2+bx+c过A,B,C三点.(1)请直接写出B,C两点的坐标,抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)设抛物线的对称轴DE交线段BC于点E,P为第一象限内抛物线上一点,过点P作x轴的垂线,交线段BC于点F.若四边形DEFP为平行四边形,求点P的坐标;(3)设点M是线段BC上的一动点,过点M作MN∥AB,交AC于点N.点Q从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BA向点A运动,运动时间为t(秒).当t(秒)为何值时,存在△QMN 为等腰直角三角形?【答案】1.解:(1)依题意得1203ba abc c ⎧-=-⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩,解得123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴抛物线解析式为y =-x 2-2x +3,∵对称轴为x =-1,抛物线经过A (1,0), ∴B (-3,0),把B (-3,0),C (0,3)分别代入y =mx +n 得,303m n n -+=⎧⎨=⎩,解得13m n =⎧⎨=⎩,∴直线BC 的解析式为y =x +3;……………………………(3分) (2)设直线BC 与对称轴x =-1的交点为M ,如解图,连接AM ,第1题解图∵MA =MB ,∴MA +MC =MB +MC =BC ,∴使MA +MC 最小的点M 应为直线BC 与对称轴x =-1的交点, 把x =-1代入直线y =x +3,得y =2,∴M (-1,2);…………………………………………………(6分) (3)设P(-1,t ),∵B (-3,0),C (0,3), ∴BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2,PC 2=(-1)2+(t -3)2=t 2-6t +10,①若B 为直角顶点,则BC 2+PB 2=PC 2, 即18+4+t 2=t 2-6t +10,解得t 1=-2; ②若C 为直角顶点,则BC 2+PC 2=PB 2, 即18+t 2-6t +10=4+t 2,解得t 2=4; ③若P 为直角顶点,则PB 2+PC 2=BC 2,即4+t 2+t 2-6t +10=18,解得t 3=3+172,t 4=3-172.综上所述,满足条件的点P 共有四个,分别为:P 1(-1,-2), P 2(-1,4),P 3(-1,3+172),P 4(-1,3-172).………(10分)2.(1)解:当x =0时,y =ax 2+bx -3=-3, ∴C (0,-3),即OC =3, ∵OB =OC =3OA , ∴OB =3,OA =1, ∴A (-1,0),B (3,0),将A (-1,0),B (3,0)代入y =ax 2+bx -3得:309330a b a b --=⎧⎨+-=⎩,解得12a b =⎧⎨=-⎩,∴抛物线的解析式为y =x 2-2x -3;…………………………(4分) (2)证明:由抛物线解析式y =x 2-2x -3=(x -1)2-4可得: E (1,-4),当x =0时,y =-13x +1=1, ∴D (0,1),即OD =1, ∴2210BD OD OB =+=,同理可得CE =2,BE =25,BC =32, ∴在△DBO 和△EBC 中,∵22DB DO BO EB EC BC ===,∴△DBO ∽△EBC ;…………………………………………(9分) (3)解:存在,点P 的坐标为(1,-1),(1,-3+17), (1,-3-17),(1,14)或(1,-14).…………………(13分)【解法提示】如解图,过点P 作PG ⊥y 轴于点G ,连接PC ,PB ,设抛物线对称轴与x 轴的交点为M ,设点P (1,a),第2题解图则PG =1,GC =|a +3|,PM =|a |,PC 2=1+(a +3)2,PB 2=a 2+4,BC 2=18, ①当P 是等腰三角形顶点时,PC 2=PB 2, 即1+(a +3)2=4+a 2, 解得a =-1, ∴P 1(1,-1);②当C 是等腰三角形顶点时,PC 2=CB 2, 即1+(a +3)2=18,解得a 1=-3+17,a 2=-3-17,∴P 2(1,-3+17),P 3(1,-3-17); ③当B 是等腰三角形顶点时,PB 2=CB 2, 即4+a 2=18, 解得a 1=14, a 2=-14,∴P 4(1,14),P 5(1,-14).综上所述,存在点P ,使得△PBC 是等腰三角形,点P 的坐标分别为:P 1(1,-1),P 2(1,-3+17),P 3(1,-3-17),P 4(1,14),P 5(1,-14).3.解:(1)B (4,0),C (0,3),抛物线的解析式为y =-38x 2+34x +3,D (1,278);…………(4分)【解法提示】令x =0,代入y =-34x +3,得y =3, ∴C (0,3),令y =0,代入y =-34x +3,得-34x +3=0,解得x =4, ∴B (4,0),设抛物线的解析式为y =a (x +2)(x -4), 把C (0,3)代入y =a (x +2)(x -4),∴a =-38,∴抛物线的解析式为y =-38(x +2)(x -4)=-38x 2+34x +3 =-38(x -1)2+278, ∴顶点D 的坐标为(1,278). (2)如解图①,第3题解图①∵四边形DEFP 是平行四边形, ∴DP ∥BC ,设直线DP 的解析式为y =mx +n ,∵直线BC 的解析式为y =-34x +3,∴m =-34,把D (1,278)代入y =-34x +n , ∴n =338,∴直线DP 的解析式为y =-34x +338,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-38x 2+34x +3y =-34x +338,解得x =3或x =1(舍去),∴把x =3代入y =-34x +338,得y =158,∴P 的坐标为(3,158);………………………………………(7分) (3)由题意可知:0≤t ≤6,设直线AC 的解析式为y =m 1x +n 1,把A (-2,0)和C (0,3)代入y =m 1x +n 1, 得⎩⎨⎧-2m 1+n 1=0n 1=3,解得⎩⎪⎨⎪⎧m 1=32n 1=3, ∴直线AC 的解析式为y =32x +3, 由题意知:QB =t ,如解图②,当∠NMQ =90°时,∴OQ =4-t ,第3题解图②把x =4-t 代入y =-34x +3,∴y =34t ,∴M (4-t ,34t ), ∵MN ∥x 轴,∴N 的纵坐标为34t ,把y =34t 代入y =32x +3,∴x =12t -2,∴MN =(4-t)-(t 2-2)=6-32t ,∵MN ∥AB ,∠NMQ =90°,∴MQ =34t ,当MN =MQ 时,∴6-32t =34t ,∴t =83,此时QB =83,符合题意;……………………………………(9分)如解图③,当∠MNQ =90°时,第3题解图③∵QB =t ,∴点Q 的坐标为(4-t ,0),把x =4-t 代入y =32x +3,∴y =9-32t ,∴N (4-t ,9-32t ), ∵MN ∥x 轴,∴点M 的纵坐标为9-32t ,把y =9-32t 代入y =-34x +3, ∴x =2t -8,∴M (2t -8,9-32t ),∴MN =(2t -8)-(4-t )=3t -12, ∵MN ∥AB ,∠MNQ =90°,∴NQ =9-32t , 当NQ =MN 时,∴9-32t =3t -12,∴t =143,∴此时QB =143,符合题意;………………………………(10分)。