2023年华东师大版备考 中考数学二轮复习 专题14 二次函数
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华师大版备考2023中考数学二轮复习 专题14 二次函数
一、综合题
1.(2022九上·青田期中)如图,抛物线y =−x 2+2x +3与x 轴交于点A ,点B ,与y 轴交于点C ,点D 与点C 关于x 轴对称,点P 是抛物线上的一个动点.
(1)求直线BD 的解析式;
(2)当点P 在第一象限时,求四边形BOCP 面积的最大值,并求出此时P 点的坐标;
(3)在点P 的运动过程中,是否存在点P ,使△BDP 是以BD 为直角边的直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2022九上·莲都期中)已知,点M 为二次函数y =﹣(x ﹣b )2+4b+1图象的顶点,直线y =mx+5分别交x 轴正半轴,y 轴于点A ,B.
(1)判断顶点M 是否在直线y =4x+1上,并说明理由.
(2)如图1,若二次函数图象也经过点A ,B ,且mx+5>﹣(y ﹣b )2+4b+1,根据图象,写出x 的取值范围.
(3)如图2,点A 坐标为(5,0),点M 在△AOB 内,若点C (14,y 1),D (34
,y 2)都在二次函
数图象上,试比较y1与y2的大小.
3.(2022九上·定海期中)设抛物线y=(x−m)(x−n)(m、n是实数).
(1)若m=2,n=1,求二次函数的对称轴,并求出该函数的最小值;
(2)当m=−3,n=1时,已知抛物线y=(x+3)(x−1)与x轴交于A,B两点(点A在点B 的左侧),将这条抛物线向右平移a(a>0)个单位,平移后的抛物线于x轴交于C,D两点(点C 在点D的左侧),若B,C是线段AD的三等分点,求a的值;
(3)当0<m<n<1时,已知二次函数的图象经过(0,p),(1,q)两点(p,q是实数),求
证:0<pq<1 16 .
4.(2022九上·南湖期中)如图,二次函数y1=−x2+bx+c的图象与一次函数y2的图象交于点
A(a,1),B(3,4).
(1)若y2的解析式为y
2
=32x−12,求点A的坐标和y1的函数表达式;
(2)在(1)的条件下若点P(m,0)是x轴上一点,过点P做直线l垂直x轴于点P,直线l与函数y1,y2交于点M,N,当线段MN=1时,求m的值;
(3)若点C(n,1)(n>a)是二次函数y1上的点,且AC=5,请直接写出二次函数y1的对称轴. 5.(2022九上·嘉兴期中)如图1,已知抛物线y=x2+bx+c经过原点O,它的对称轴是直线x=2,动点P从抛物线的顶点A出发,在对称轴上以每秒1个单位的速度向上运动,设动点P运动的时间为t 秒,连接OP并延长交抛物线于点B,连接OA,AB.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)当△AOB为直角三角形时,求t的值;
(3)如图2,⊙M为△AOB的外接圆,在点P的运动过程中,点M也随之运动变化,请你探究:在1≤t≤5时,求点M经过的路径长度.
6.(2022九上·津南期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx−4(a≠0)与x轴交于点A(−1,0),B(4,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式及对称轴;
(2)直线l为该抛物线的对称轴,点D与点C关于直线l对称,点P为直线AD下方抛物线上一动点,连接PA,PD,求△PAD面积的最大值.
7.(2022九上·浦江期中)如图,在平面直角坐标系中,经过点A(4,0)的直线AB与y轴交于点B (0,4).经过原点O的抛物线y=﹣x2+bx+c交直线AB于点A,C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;
(2)M是线段AB上一点,N是抛物线上一点,当MN△y轴且MN=2时,求点M的坐标;
(3)P是抛物线上一动点,Q是平面直角坐标系内一点.是否存在以点A,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
8.(2022九上·舟山月考)如图,抛物线y=−x2+mx+n交x轴于点A(−2,0)和点B,交y轴于点C(0,2).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点M在抛物线上,且S△AOM=2S△BOC,求点M的坐标.
9.(2022九上·新昌期中)已知菱形OABC的边长为5,且点A(3,4),点E是线段BC的中点,过点A,E的抛物线y=ax2+bx+c与边AB交于点D,
(1)求点E 的坐标;
(2)连接DE ,将△BDE 沿着DE 翻折.
①当点B 的对应点B ′恰好落在线段AC 上时,求点D 的坐标;
②连接OB ,BB ′,若△BB ′D 与△BOC 相似,请直接写出此时抛物线二次项系数a = . 10.(2022九上·舟山期中)已知抛物线y =ax 2−3ax −4a 与x 轴交于A 、B 两点(A 左B 右),交y 轴负半轴点C ,P 是第四象限抛物线上一点.
(1)若S △ABC =5,求a 的值;
(2)若a =1,过点P 作直线垂直于x 轴,交BC 于点Q ,求线段PQ 的最大值,并求此时点P 的坐标;
(3)直线AP 交y 轴于点M ,直线BP 交y 轴于点N ,求4OM+ON OC
的值. 11.(2022九上·龙港期中)如图,抛物线y =−x 2+bx+c 经过点A (﹣1,0),点B (3,0),与y 轴交于点C ,点D 在射线CO 上运动.
(1)求该抛物线的表达式和对称轴.
(2)过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,F(点E在点F的左侧),若EF=2OC,求点E的坐标.
(3)记抛物线的顶点关于直线EF的对称点为点P,当点P到x轴的距离等于1时,求出所有符合条件的线段EF的长.
12.(2022·攀枝花)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于O(O为坐标原点),A两点,且二次函数的最小值为−1,点M(1,m)是其对称轴上一点,y轴上一点B(0,1).
(1)求二次函数的表达式;
(2)二次函数在第四象限的图象上有一点P,连结PA,PB,设点P的横坐标为t,△PAB的面积为S,求S与t的函数关系式;
(3)在二次函数图象上是否存在点N,使得以A、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有符合条件的点N的坐标,若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】(1)解:对于y=−x2+2x+3①,令x=0,则y=3,令y=−x2+2x+3=0,解得x=−1或3,
故点A、B、C的坐标分别为(−1,0)、(3,0)、(0,3),
∵点D与点C关于x轴对称,故点D(0,−3),
设直线BD的表达式为y=kx+b,则{b=−3
0=3k+b,解得{k=1
b=−3,
故直线BD的表达式为y=x−3
(2)解:连接BC,过点P作y轴的平行线交BC于点H,
由点B、C的坐标,同理可得,直线BC的表达式为y=−x+3,
设点P(x,−x2+2x+3),则点H(x,−x+3),
则四边形BOCP面积=S△OBC+S△PHC+S△PHB=12×OB⋅OC+12×PH×OB=12×3×3+
1
2×3×(−x 2+2x+3+x−3)=−3
2x
2+9
2x+
9
2,
∵−32<0,故四边形BOCP面积存在最大值,当x=32时,四边形BOCP面积最大值为458,此时点P(32,154);
(3)解:存在,理由:
①当∠PBD为直角时,如上图所示,
此时点P与点C重合,过点P的坐标为(0,3);
②当∠PDB为直角时,
由BD的表达式知,直线BD与x轴的倾斜角为45°,
当∠PDB为直角时,即PD⊥BD,则直线PD与x轴负半轴的夹角为45°,
故设直线PD的表达式为y=−x+t,
将点D的坐标代入上式得,−3=0+t,解得t=−3,故直线PD的表达式为y=−x−3②,
联立①②并解得:x=3±√33
2
,
故点P的坐标为(3+√33
2,−9+√33
2)
或(3−√33
2,−
9−√33
2)
,
综上,点P的坐标为(3+√33
2,−9+√33
2)
或(3−√33
2,−
9−√33
2)
或(0,3).
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数图象上点的坐标特征;直角三角形的性质;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)利用y=−x2+2x+3求出B、C的坐标,由点D与点C关于x轴对称可求出D 坐标,利用待定系数法求出直线BD解析式即可;
(2)连接BC,过点P作y轴的平行线交BC于点H,先求出直线BC解析式为y=−x+3,设点
P(x,−x2+2x+3),则点H(x,−x+3),则四边形BOCP面积=S△OBC+S△PHC+S△PHB,据此求出关于x关系式,再利用二次函数的性质求解即可;
(3)分两种情况:①当∠PBD为直角时,②当∠PDB为直角时,据此分别求解即可.
2.【答案】(1)解:点M在直线y=4x+1上,理由:
∵点M为二次函数y=﹣(x﹣b)2+4b+1图象的顶点,
∴M的坐标是(b,4b+1),
把x=b代入y=4x+1,
得y=4b+1,
∴点M在直线y=4x+1上;
(2)解:如图1,
直线y=mx+5交y轴于点B,
∴B点坐标为(0,5),
又B在抛物线上,
∴5=﹣(0﹣b)2+4b+1=5,
解得b=2,
二次函数的解析是为y=﹣(x﹣2)2+9,
当y=0时,﹣(x﹣2)2+9=0,
解得x1=5,x2=﹣1,
∴A (5,0),
由图象,得当mx+5>﹣(x ﹣b )2+4b+1时,x 的取值范围是x <0或x >5;
(3)解:把A (5,0)代入y =mx+5得,
0=5m+5,
解得m =﹣1,
∴y =﹣x+5,
∵M (b ,4b+1)在△AOB 内部,
∴{0<b <50<4b +1<−b +5
, 解得0<b <45
, 当点C ,D 关于对称轴对称时,b =14+342=12
, ∴0<b <12
时,y 1>y 2, b =12
时,y 1=y 2, 12<b <45
,y 1<y 2. 【知识点】一次函数的图象;二次函数与不等式(组)的综合应用;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c 的性质
【解析】【分析】(1)先求出顶点M 的坐标,再代入y =4x+1中检验即可;
(2)由y =mx+5求出B (0,5) ,再将其代入y =﹣(x ﹣b )2+4b+1 中求出b 值,即得y =﹣(x ﹣2)2+9, 从而求出A (5,0),由图象可知当x <0或x >5时,直线y =mx+5的图象在y =﹣(x ﹣b )2+4b+1 图象的上方,据此即得结论;
(3)由(2)可得y =﹣x+5, 由M (b ,4b+1)在△AOB 内部, 可求出0<b <45
, 当点C ,D 关于对称轴对称时可求出b =12, 从而得出当0<b <12时,y 1>y 2,当b =12时,y 1=y 2,当12<b <45
,y 1<y 2.
3.【答案】(1)解:将m =2,n =1代入y =(x −m)(x −n),
得y =(x −2)(x −1)=x 2−3x +2=(x −32)2−14
, 则该二次函数的对称轴是x =32,且当x =32时,有最小值为−14
; (2)解:分为两种情况:
①如图,当C 在B 的左侧时,B ,C 是线段AD 的三等分点,
∴AC =BC =BD ,
∵抛物线向右平移a 个单位,
∴AC =BD =a ,
当y =0时,(x +3)(x −1)=0, 解得x 1=−3,x 2=1,
∵点A 在点B 的左侧,
∴A(−3,0),B(1,0),
∴AB =1−(−3)=4,
∴AC =BC =2,
∴a =2;
②同理,当C 在B 的右侧时, ∵AB =1−(−3)=4,
∴AB =BC =CD =4,
∴a =AB +BC =4+4=8;
(3)解:∵y =(x −m)(x −n)图象经过(0,p),(1,q)两点, ∴p =mn ,q =(1−m)(1−n), ∴pq =mn(1−m)(1−n),
=(m −m 2)(n −n 2),
=[−(m −12)2+14][−(n −12)2+14],
∵0<m <n <1,结合y =−(x −12)2+14
的函数图象, ∴0<−(m −12)2+14≤14,
∴0<−(n−12)2+14≤14,
∵m<n,
∴m、n不能同时等于14,
∴0<pq<116.
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数的最值;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【分析】(1)将m=2与n=1代入y=(x-m)(x-n)可得该函数的解析式,进而将解析式配成顶点式,即可得出答案;
(2)分为两种情况:①如图,当C在B的左侧时,B,C是线段AD的三等分点,令解析式中的y=0算出对应的自变量的值可得点A、B的坐标,可得AB的长,据此即可求出答案;②当C
在B的右侧时,同理可得AB的长,进而即可根据a=AB+BC算出答案;
(3)根据函数图象上的点的坐标特征可得p=mn,q=(1-m)(1-n),进而可表示出pq并配方成顶
点式的乘积形式,由0<m<n<1,结合y=−(x−1
2)
2+1
4的函数图象,可得m、n不能同时等
于1
4,据此即可得出答案.
4.【答案】(1)解:将A点坐标代入得:1=3
2a−
1
2,解得:a=1,
∴A(1,1),
将A、B点代入二次函数解析式得:
{−12+b+c=1
−32+3b+c=4
,
解得:{b=112
c=−72
,
∴二次函数解析式为:y
1
=−x2+112x−72.
(2)解:将x=m代入一次函数和二次函数解析式得:
y 1=−m2+112m−72,y
2
=32m−12,
∵线段MN=1,
∴|y1−y2|=1,
即|−m2+112m−72−32m+12|=1,
∴−m2+4m−3=1或−m2+4m−3=−1,
解得:m1=2+√2;m2=2−√2;m3=m4=2.
(3)对称轴为x=6±√13
2
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:(3)将点B代入二次函数解析式得:
4=−9+3b+c,
则c=13−3b,
∵A(a,1),C(n,1)(n>a),在二次函数图象上,得c=13-3b,
∴a、n是方程−x2+bx+c=1的两个根,
根据韦达定理得,n+a=b,na=1−c=1−(13−3b)=3b−12,
∵AC=5,
∴n−a=5,
∵(n−a)2=(n+a)2−4an,
∴25=b2−4(3b−12)=b2−12b+48,
解得:b=6±√13,
.
∴对称轴为直线x=6±√13
2
【分析】(1)将点A(a,1)代入y2的解析式,求出a的值,从而可得点A的坐标,将A、B两点的坐标分别代入y1=-x2+bx+c得出关于字母b、c的方程组,求解可得b、c的值,从而求出y1的解析式;
(2)将x=m分别代入两个函数解析式算出y1与y2,根据MN=1可得|y1−y2|=1,求解得出m 的值;
(3)将点B代入二次函数y1=-x2+bx+c得c=13-3b,根据二次函数与一元二次方程的关系,结合A、C两点的纵坐标相同可得A、C两点的横坐标是方程-x2+bx+c=1的解,根据一元二次方程根与系数的关系得n+a=b,na=1-c=3b-12,再结合AC=5可得n-a=5,进而利用完全平方公式变形可得关于字母b的方程,求解得b的值,最后根据抛物线的对称轴直线公式即可得出抛物线的解析式. 5.【答案】(1)解:∵抛物线y=x2+bx+c经过原点O,且对称轴是直线x=2,
,
∴c=0,−b
2=2
则b=−4、c=0,
∴抛物线解析式为y=x2−4x
(2)解:设点B(a,a2−4a),
∵y=x2−4x=(x−2)2−4,
∴点A(2,−4),
则OA2=22+42=20、OB2=a2+(a2−4a)2、AB2=(a−2)2+(a2−4a+4)2,①若OB2=OA2+AB2,则a2+(a2−4a)2=20+(a−2)2+(a2−4a+4)2,
解得a=2(舍)或a=5 2,
∴B(52,−154),
则直线OB解析式为y=−3
2x
,
当x=2时,y=−3,即P(2,−3),
∴t=(−3+4)÷1=1;
②若AB2=OA2+OB2,则(a−2)2+(a2−4a+4)2=20+a2+(a2−4a)2,
解得a=0(舍)或a=9 2,
∴B(92,94),
则直线OB解析式为y=1
2x
,
当x=2时,y=1,即P(2,1),
∴t=[1−(−4)]÷1=5;
③若OA2=AB2+OB2,则20=(a−2)2+(a2−4a+4)2+a2+(a2−4a)2,整理,得:a3−8a2+21a−18=0,
a3−3a2−5a2+15a+6a−18=0,
a2(a−3)−5a(a−3)+6(a−3)=0,
(a−3)(a2−5a+6)=0,
(a−3)2(a−2)=0,
则a=3或a=2(舍),
∴B(3,−3),
∴直线OB解析式为y=−x,
当x=2时,y=−2,即P(2,−2),
∴t=[−2−(−4)]÷1=2;
综上,当△AOB为直角三角形时,t的值为1或2或5
(3)解:∵⊙M为△AOB的外接圆,
∴点M在线段OA的中垂线上,
∴当1≤t≤5时,点M的运动路径是在线段OA中垂线上的一条线段,当t=1时,如图1,
由(2)知∠OAB=90°,
∴此时Rt△OAB的外接圆圆心M是OB的中点,
∵B(52,−154),
∴M(54,−158);
当t=5时,如图2,
由(2)知,∠AOB=90°,
∴此时Rt△OAB的外接圆圆心M是AB的中点,
∵B(92,94)、A(2,−4),
∴M(134,−78);
当t =2时,如图3,
由(2)知,∠OBA =90°,
∴此时Rt △OAB 的外接圆圆心M 是OA 的中点,
∵A(2,−4),
∴M(1,−2);
则点M 经过的路径长度为√(54−1)2+(−158+2)2+√(1−134)2+(−2+78)2=√58+9√58=5√54
. 【知识点】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;勾股定理;三角形的外接圆与外心;直角坐标系内两点的距离公式
【解析】【分析】(1)将(0,0)代入y=x 2+bx+c 中可得c=0,根据对称轴为直线x=2可得b=-4,据此可得抛物线的解析式;
(2)设B (a ,a 2-4a ),根据抛物线的解析式可得A (2,-4),由两点间距离公式表示出OA 2、OB 2、AB 2,然后结合勾股定理求出a 的值,得到点B 的坐标,利用待定系数法求出直线OB 的解析式,令x=2,求出y 的值,得到点 P 的坐标,进而可得t 的值;
(3)由题意可得点M 在线段OA 的中垂线上,故当1≤t≤5时,点M 的运动路径是在线段OS 中垂线上的一条线段,当t=1时,Rt△OAB 的外接圆圆心M 是OB 的中点,据此可得点M 的坐标;当t=5时,Rt△OAB 的外接圆圆心M 是AB 的中点,利用中点坐标公式可得点M 的坐标;当t=2时,Rt△OAB 的外接圆圆心M 是OA 的中点,同理可得点M 的坐标,然后结合两点间距离公式可求出点M 经过的路径长度.
6.【答案】(1)解:将A(−1,0),B(4,0)代入y =ax 2+bx −4得
{a −b −4=016a +4b −4=0
解得{a=1
b=−3
∴y=x2−3x−4,
对称轴为直线x=3 2
(2)解:过点P作PH∥y轴交直线AD于H
当x=0时,y=−4,
∴点C(0,−4),
∵点D与点C关于直线l对称,且对称轴为直线,
∴D(3,−4),
∵A(−1,0),
∴直线AD的函数关系式为:y=−x−1,
设P(m,m2−3m−4),则H(m,−m−1),
∴PH=−m−1−(m2−3m−4)
=−m2+2m+3,
∴SΔAPD=SΔAPH+SΔDPH=12⋅PH⋅4=2(−m2+2m+3)=−2m2+4m+6,
当m=−
4
2×(−2)=1时,SΔAPD最大为8.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)将点A、B的坐标代入y=ax2+bx−4求出a、b的值即可;
(2)过点P作PH∥y轴交直线AD于H,先求出直线AD的解析式y=−x−1,设P(m,m2−3m−4),则H(m,−m−1),再求出SΔAPD=SΔAPH+SΔDPH=12⋅PH⋅4=2(−m2+2m+3)=
−2m 2+4m +6,最后利用二次函数的性质求解即可。
7.【答案】(1)解:由题意得
{c =0−16+4b +c =0
解之:{b =4c =0
∴二次函数解析式为:y =﹣x 2+4x
(2)解:如图,
∵点A (4,0),点B (0,4),
∴设直线AB 的函数解析式为y=kx+4
∴4k+4=0,
解之:k=-1,
∴直线AB 的解析式为y=-x+4;
设点N (m ,-m 2+4m ),点M (m ,-m+4)
∵点M 是线段AB 上的一点,
∴0<m <4,
MN=|-m 2+4m-(-m+4)|=|-m 2+5m-4|=2
∴-m 2+5m-4=±2,
当-m 2+5m-4=2时,
解之:m 1=3,m 2=2,
当m=3时-m+4=1;
当m=2时-m+4=2;
∴点M (2,2)或(3,1);
当-m2+5m-4=-2,
解之:m3=5−√17
2,m4=5+√17
2>4
(舍去),
∴−m+4=−5−√17
2+4=3+√17
2
∴点M(5−√17
2,3+√17
2
)
满足条件的点M的坐标有三个(5−√17
2,3+√17
2
)或(2,2)或(3,1)
(3)解:存在
当AC为矩形的边时,
∵-x2+4x=-x+4
解之:x1=4,x2=1,
当x=1时y=-1+4=3,
∴点C(1,3),
∵y=-x2+4x=-(x-2)2+4,
∴点D(2,4)
当x=2时y=-2+4=2,
∴点R(2,2)
过点C,A分别作直线AB的垂线交抛物线于点P1,P2,∵C(1,3),D(2,4),
∴CD2=(1-2)2+(4−3)2=2,CR2=1,RD=2,
∴CD2+CR2=DR2,
∴△RCD=90°,
∴点P1与点D重合,
当CP1△AQ1,CP1=AQ1时,四边形ACP1Q1是矩形,
∵C(1,3)向右平移1个单位,向上平移1个单位得到P1(2,4),
∴A(4,0)向右平移1个单位,向上平移1个单位得到Q1(5,1),
此时直线P1C的解析式为:y=x+2,
∵直线P2A与P1C平行且过点A(4,0),
∴直线P2A的解析式为:y=x−4,
∵点P2是直线y=x−4与抛物线y=−x2+4x的交点,
∴−x2+4x=x−4,
解之:x1=−1,x2=4(舍),
∴P2(−1,−5),
当AC△P2Q2时,四边形ACQ2P2是矩形,
∵A(4,0)向左平移3个单位,向上平移3个单位得到C(1,3),
∴P2(−1,−5)向左平移3个单位,向上平移3个单位得到Q2(−4,−2);当AC是矩形的对角线时,
设P3(m,−m2+4m)
当△AP3C=90°时,过点P3作P3H△x轴于H,过点C作CK△P3H于K,∴△P3KC=△AHP3=90°,△P3CK=△AP3H,
∴△P3CK△△AP3H,
∴P3K
CK=
AH
P3H
∴−m2+4m−3
m−1=
4−m
−m2+4m
,
∵点P不与点A,C重合,∴m≠1或m≠4,
∴−m2−3m+1=0,
∴m =3±√52, ∴如图,满足条件的点P 有两个,即P 3(3+√52,5+√52),P 4(3−√52,5−√52)
当P 3C△AQ 3,P 3C =AQ 3时,四边形AP 3CQ 3是矩形,
∵P 3(3+√52,5+√52)向左平移−1+√52个单位,向下平移−1+√52
个单位得到C (1,3), ∴A (4,0)向左平移1+√52个单位,向下平移−1+√52
个单位得到Q 3(7−√52,1−√52) 当P 4C△AQ 4,P 4C =AQ 4时,四边形AP 4CQ 4是矩形,
∵P4(3−√52,5−√52)向右平移−1+√52个单位,向上平移1+√52
个单位得到C (1,3), ∴A (4,0)向右平移−1+√52个单位,向上平移1+√52
个单位得到Q 4(7+√52,1+√52) ∴点Q 的坐标为(5,1)或(﹣4,﹣2)或( 7−√52 , 1−√52 )或( 7+√52 , 1+√52
). 【知识点】待定系数法求二次函数解析式;相似三角形的判定与性质;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)将点A 和点O 的坐标代入,可得到关于b ,c 的方程组,解方程组求出b ,c 的值,可得到函数解析式.
(2)利用待定系数法及点A ,B 的坐标求出直线AB 的函数解析式,设点N (m ,-m 2+4m ),点M (m ,-m+4),同时可得到m 的取值范围,利用MN=2可得到关于m 的方程为:|-m 2+5m-4|=2,解方程求出符合题意的m 的值,可得到点M 的坐标.
(3)分情况讨论:当AC 为矩形的边时,将两函数解析式联立方程组,可求出点C ,D ,R 的坐标;过点C ,A 分别作直线AB 的垂线交抛物线于点P 1,P 2,利用勾股定理的逆定理证明
△RCD=90°,可知点P 1与点D 重合;当CP 1△AQ 1,CP 1=AQ 1时,四边形ACP 1Q 1是矩形,利用点的坐标平移规律可得到点P 1,Q 1的坐标,同时可求出直线P 1C 的解析式和直线P 2A 的解析式,再求
出点P 2的坐标,当AC△P 2Q 2时,四边形ACQ 2P 2是矩形,利用点的坐标平移规律,可得到点Q 2的坐标;AC 是矩形的对角线时,设P 3(m ,−m 2+4m ),当△AP 3C =90°时,过点P 3作P 3H△x 轴于H ,过点C 作CK△P 3H 于K ,易证△P 3CK△△AP 3H ,利用相似三角形的性质可得到关于m 的方程,解方程求出m 的值,可得到满足条件的点P 的坐标;当P 3C△AQ 3,P 3C =AQ 3时,四边形AP 3CQ 3是矩形,利用点的坐标平移规律可求出点Q 3及点Q 4的坐标;综上所述可得到符合题意的点Q 的坐标.
8.【答案】(1)解:把 A(−2,0),C(0,2) 代入抛物线的解析式 y =−x 2+mx +n ,
得 {−4−2m +n =0n =2 ,解得 {m =−1n =2
, ∴抛物线的解析式为 y =−x 2−x +2
(2)解:由(1)知,该抛物线的解析式为 y =−x 2−x +2 ,
令 y =0 ,则 y =−x 2−x +2=0 ,
解得: x 1=−2,x 2=1 ,
∴B(1,0) ,
设 M(m ,−m 2−m +2) 然后依据 S △AOM =2S △BOC 列方程可得:
12⋅AO ×|−m 2−m +2|=2×12
×OB ×OC =2 , ∴m 2+m =0 或 m 2+m −4=0 ,
解得 x =0 或 −1 或 −1+√172 或 −1−√172
, ∴符合条件的点M 的坐标为: (0,2) 或 (−1,2) 或 (−1+√172,−2) 或 (−1−√172
,−2) . 【知识点】坐标与图形性质;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
【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)先求出点B 的坐标,设M (m ,-m 2-m+2),利用三角形的面积公式列出方程,解方程求出m 的值,即可得出答案.
9.【答案】(1)解:∵菱形OABC 的边长为5,且点A(3,4),
∴B(8,4),C(5,0),
∴E(x B +x C 2,y B 2
),即E(132,2); (2)解:①设直线AC 解析式为y =kx +m(k ≠0),
∴{4=3k +m 0=5k +m ,解得:{k =−2m =10
, ∴直线AC 解析式为y =−2x +10.
设B ′(x ,−2x +10),
由折叠性质可知BE =B ′E ,
∵BE 2=(x B −x E )2+(y B −y E )2=(8−132)2+(4−2)2=254
,B ′E 2=(x B ′−x E )2+(y B ′−y E )2=(x −132)2+(−2x +10−2)2,
∴(x −132)2+(−2x +10−2)2=254
, 解得:x 1=4,x 2=5,
∴B ′(4,2)或(5,0).
设D(t ,4),
同理由BD =B ′D 可得(t −4)2+4=(8−t)2或(t −5)2+16=(8−t)2,
解得t =112或t =236
, ∴D(112,4)或D(236
,4); ②−47
【知识点】等腰三角形的判定与性质;菱形的判定与性质;翻折变换(折叠问题);相似三角形的性质;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:(2)②由折叠的性质可知△BB ′D 和△BB ′E 为等腰三角形,
∴∠DB ′B =∠DBB ′,∠EB ′B =∠EBB ′.
由菱形的性质可知△BOC 为等腰三角形,
∵△BB ′D 与△BOC 相似,
∴∠DBB ′=∠CBO ,
∴点B ′在BO 上,
∴∠DB ′B =∠DBB ′=∠EB ′B =∠EBB ′,
∴BD ∥EB ′,B ′D ∥EB ,
∴四边形B ′DBE 为平行四边形.
∵B ′D =BD ,
∴平行四边形B ′DBE 为菱形,
∴BD =BE =√(x B −x E )2+(y B −y E )=52
, ∴D(112
,4). 将A(3,4),D(112,4),E(132
,2)代入y =ax 2+bx +c , 得:{ 4=9a +3b +c 4=(112)2a +112b +c 2=(132)2a +132b +c
,解得:a =−47. 故答案为:−47
. 【分析】(1)根据菱形的性质并结合点A 的坐标可得出B ,C 的坐标,由中点坐标公式可求出E 点坐标;
(2)①利用待定系数法求出直线AC 的解析式为y =−2x +10,根据直线上的点的坐标特点设出点B'的坐标,根据翻折的性质得BE=B'E ,利用平面内两点间的距离公式分别表示出BE 2及B'E 2,从而建立方程,求解可得x 的值,从而可得点B'的坐标,设D (d ,4),由BD =B'D 可得t 的方程,则D 点坐标可求出;
②由题意可得若△BB'D 与△BOC 相似,△BB'D 是等腰三角形,则点B′恰好落在线段OB 上,证出平行四边形B'DBE 为菱形,则BD =BE ,根据平面内两点间的距离公式可算出BE 的长,可得点D 的坐标,由物线y =ax 2+bx +c 过点A ,E ,D 三点,由待定系数法可求出a 的值.
10.【答案】(1)解:令 y =0 ,得 ax 2−3ax −4a =0 ,解得: x 1=−1 , x 2=4 . ∵y =ax 2−3ax −4a 与x 轴交于 AB 两点(A 左B 右),与y 轴交于点C ,
∴A (−1,0) , B (4,0) , C (0,−4a ) , AB =5 ,
∵S △ABC =5 , S △ABC =12×AB ×OC =12
×5×4a =5 , 解得: a =12
; (2)解:当 a =1 时,抛物线为 y =x 2−3x −4 ,
将点 B (4,0) 、 C (0,−4) 的坐标代入一次函数表达式可求得:
直线 BC 的表达式为: y =x −4 ,
设点 P (t ,t 2−3t −4) ,则点 Q (t ,t −4) ,
∴PQ =(t −4)−(t 2−3t −4)=−t 2+4t =−(t −2)2
+4 ,
∴当 t =2 时, PQ 有最大值4,此时点 P (2,−6) ;
(3)解:由(1)知: A (−1,0) 、 B (4,0) 、 C (0,−4a ) ,
设点 P (m ,am 2−3am −4a ) ,
将点P 、A 的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线 PA 的表达式为: y =a (m −4)x +a (m −4) ,
故 OM =−a (m −4) ,
同理,直线 BP 为 y =a (m +1)x −4a (m +1) , ON =4a (m +1) ,
∴4OM +ON =−4a (m −4)+4a (m +1)=20a ,
∵C (0,−4a ) ,
∴OC =4a ,
∴4OM+ON OC =20a 4a
=5 . 【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)由y=0可得到关于x 的方程,解方程求出x 的值,可得到点A ,B 的坐标,由x=0求出y 的值,可得到点C 的坐标,同时求出AB 的长;然后利用△ABC 的面积为5,可得到关于a 的方程,解方程求出a 的值.
(2)将a=1代入方程,可得到函数解析式,利用待定系数法求出直线BC 的函数解析式,利用两函数解析式点 P (t ,t 2−3t −4) ,则点 Q (t ,t −4) ,可表示出PQ 的长,将PQ 与x 的函数解析式转化为顶点式,利用二次函数的性质,可求出PQ 的最大值及点P 的坐标.
(3)设点 P (m ,am 2−3am −4a ) ,利用待定系数法求出直线PA 的函数解析式,可表示出OM 的长;同理可求出直线BP 的函数解析式,可得到ON 的长;再表示出4OM+ON 及OC 的长;然后代入可求出 4OM+ON OC
的值. 11.【答案】(1)解:∵抛物线y =﹣x 2+bx+c 经过点A (﹣1,0),点B (3,0),
∴{−1−b +c =0−9+3b +c =0
解得{b =2c =3
, ∴抛物线为y =﹣x 2+2x+3,
∴对称轴为直线x =﹣22×(−1)=1;
(2)解:设点E (m ,﹣m 2+2m+3),(m <0),
∴由轴对称性得FE =2(1﹣m )=2﹣2m ,C (0,3),
∴OC =3,
∵EF =2OC ,
∴2﹣2m =6,
解得m =−﹣2,
∴E (﹣2,﹣5);
(3)解:当点P 到x 轴的距离等于1时,点P 的纵坐标为1或﹣1,
∵y =﹣x 2+2x+3=﹣(x ﹣1)2+4,
∴抛物线的顶点为(1,4),
∴点E ,F (点E 在点F 的左侧)的纵坐标为52或32
, 当y =52时,﹣x 2+2x+3=52
, 解得x =2±√62
, ∴EF =2+√62﹣2−√62
=√6; 当y =32时,﹣x 2+2x+3=32
, 解得x =2±√102
, ∴EF =2+√102﹣2−√102
=√10. 综上所述,线段EF 的长为√6或√10.
【知识点】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;二次函数y=ax^2+bx+c 的性质
【解析】【分析】(1)将点 A (﹣1,0),点B (3,0)分别代入抛物线y =﹣x 2+bx+c 可得关于未知数b 、c 的方程组,求解可得b 、c 的值,从而即可得出抛物线的解析式,进而根据对称轴直线公式算出其对称轴直线;
(2)根据抛物线上的点的坐标特点设 点E (m ,﹣m 2+2m+3),(m <0) ,根据抛物线的对称轴,可得EF 长度应该是点E 横坐标绝对值的2倍,据此可表示出EF 的长,利用抛物线的解析式易得点C 的坐标,从而得出OC 的长,进而根据EF=2OC ,列出方程,求解即可可得m 的值,从而即可求出点E 的坐标;
(3) 当点P 到x 轴的距离等于1时,点P 的纵坐标为1或﹣1, 将抛物线的解析式配成顶点式可得其顶点坐标,根据对称性可得 点E ,F (点E 在点F 的左侧)的纵坐标为52或32
, 然后分两种情况
将y的值代入抛物线的解析式算出对应的自变量的值,从而即可求出EF的长度. 12.【答案】(1)解:∵二次函数的最小值为−1,点M(1,m)是其对称轴上一点,∴二次函数顶点为(1,−1),
设二次函数解析式为y=a(x−1)2−1,
将点O(0,0)代入得,a−1=0,
∴a=1,
∴y=(x−1)2−1=x2−2x;
(2)解:如图,连接OP,
当y=0时,x2−2x=0,
∴x=0或2,∴A(2,0),
∵点P在抛物线y=x2−2x上,
∴点P的纵坐标为t2−2t,
∴S=S△AOB+S△OAP−S△OBP
=1
2×2×1+
1
2×2(−t2+2t)−
1
2t
=−t2+32t+1;
(3)解:N(1,−1)或(3,3)或(−1,3).
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数图象与坐标轴的交点问题;平行四边形的性质;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】(3)解:设N(n,n2−2n),
当AB为对角线时,由中点坐标公式得,2+0=1+n,∴n=1,∴N(1,−1),
当AM为对角线时,由中点坐标公式得,2+1=n+0,∴n=3,∴N(3,3),
当AN为对角线时,由中点坐标公式得,2+n=0+1,∴n=−1,∴N(−1,3),
综上:N(1,−1)或(3,3)或(−1,3).
【分析】(1)根据题意易得抛物线的顶点坐标为(1,-1),设出抛物线的顶点式,进而将(0,0)代入可算出二次项的系数a的值,从而得出抛物线的解析式;
(2)令解析式中的y=0算出对应的自变量的值,从而即可得出点A的坐标,根据抛物线上的点的坐标特点,表示出点P的坐标,进而根据S=S△AOB+S△OAP−S△OBP建立出S与t的函数关系式;(3)根据抛物线上的点的坐标特点,表示出点N的坐标,然后分当AB为对角线,AM为对角线及AN为对角线,三种情况,分别根据平行四边形的对角线互相平分,结合中点坐标公式建立方程,求解即可求出n的值,从而求出点N的坐标.。