广东省深圳市中考数学专题专练二次函数综合专题
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二次函数综合专题
1.如图,直线y =5x +5交x 轴于点A ,交y 轴于点C ,过A ,C 两点的二次函数y =ax 2
+4x +c 的图象交x 轴于另一点B.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC ,点N 是线段BC 上的动点,作ND⊥x 轴交二次函数的图象于点D ,求线段ND 长度的最大值; (3)若点H 为二次函数y =ax 2
+4x +c 图象的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,在x 轴,y 轴上分别找点F ,E ,使四边形HEFM 的周长最小,求出点F ,E 的坐标.
温馨提示:在直角坐标系中,若点P ,Q 的坐标分别为P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),当PQ 平行x 轴时,线段PQ 的长度可由公式PQ =|x 1-x 2|求出;当PQ 平行y 轴时,线段PQ 的长度可由公式PQ =|y 1-y 2|求出.
2.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.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310
2
?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.
4.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.
5.如图,抛物线y =ax 2
+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 =-1
3
x +1与y 轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式; (2)证明:△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.
6.如图,抛物线L :y =ax 2
+bx +c 与x 轴交于A ,B(3,0)两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C(0,3),已知对称轴x =1.
(1)求抛物线L 的解析式;
(2)将抛物线L 向下平移h 个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OBC 内(包括△OBC 的边界),求h 的取值范围;
(3)设点P 是抛物线L 上任一点,点Q 在直线l :x =-3上,△PBQ 能否成为以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若能,求出符合条件的点P 的坐标;若不能,请说明理由.
图(1)图(2)
7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =ax 2
+bx +c 的图象经过点A(-1,0)、B(0,-3)、C(2,0),其对称轴与x 轴交于点D.
(1)求二次函数的表达式及其顶点坐标;
(2)若P 为y 轴上的一个动点,连接PD ,则1
2PB +PD 的最小值为________;
(3)M(s ,t)为抛物线对称轴上的一个动点.
①若平面内存在点N ,使得以A,B,M,N 为顶点的四边形为菱形,则这样的点N 共有________个; ②连接MA,MB ,若∠AMB 不小于60°,求t 的取值范围.
8.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 =
10
10
,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.
9.如图,已知抛物线y =13x 2
+bx +c 经过△ABC 的三个顶点,其中点A(0,1),点B(-9,10),AC ∥x 轴,点P 是直
线AC 下方抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点P 且与y 轴平行的直线l 与直线AB 、AC 分别交于点E 、F ,当四边形AECP 的面积最大时,求点P 的坐标;
(3)当点P 为抛物线的顶点时,在直线AC 上是否存在点Q ,使得以C,P,Q 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2
+bx -8与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,直线l 经过坐标原点O ,与抛物线的一个交点为D ,与抛物线的对称轴交于点E ,连接CE ,已知点A ,D 的坐标分别为(-2,0),(6,-8).
(1)求抛物线的函数表达式,并分别求出点B 和点E 的坐标;
(2)试探究抛物线上是否存在点F ,使△FOE≌△FCE,若存在,请直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)若点P 是y 轴负半轴上的一个动点,设其坐标为(0,m),直线PB 与直线l 交于点Q.试探究:当m 为何值时,△OPQ 是等腰三角形.
参考答案
1. 解:(1)∵直线y =5x +5与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,∴A(-1,0),C(0,5).∵抛物线y =ax 2
+4x +c
过点A(-1,0),C(0,5),则⎩⎨⎧==+-,
5,04c c a 解得c =5,a =-1,∴二次函数的表达式为y =-x 2
+4x +
5.
图①图②
(2)如图①,∵抛物线y =-x 2
+4x +5与x 轴交于A ,B 两点,∴解-x 2
+4x +5=0的两根为x 1=-1,x 2=5.∵点B
在x 轴正半轴,∴B(5,0).设过B(5,0), C(0,5)的直线BC 解析式为y =kx +b ,则⎩
⎨⎧==+,5,
05b b k
解得k =-1,b =5,∴直线BC 表达式为y =-x +5.∵DN ⊥x 轴,∴DN ∥y 轴.∵点N 在BC 上,点D 在抛物线上,设N(x ,y 1),D(x ,y 2),∴N(x ,-x +5),D(x ,-x 2
+4x +5).∴DN =-x 2
+4x +5-(-x +5)=-x 2
+5x =-(x -52)2+254.当x =52时,DN 有最大值25
4;(3)如图②,作点H 关于y 轴的对称点H′,点M 关于x 轴的对称点M′,
连接H′M′,分别交x 轴,y 轴于点F,E ,则四边形HEFM 的最小周长为HM +HE +EF +FM =HM +H′M′.∵y =-x
2
+4x +5=-(x -2)2
+9,∴H(2,9),∴H ′(-2,9),当x =4时,y =5,∴M(4,5),∴M ′(4,-5).设直线H′M′
的解析式为y =k′x+b′,则⎩⎨⎧-='+'='+'-,54,92b k b k 解得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧
='-='313
3
7b k ,∴直线H′M′的解析式为y =-73x +133.当y =0时,x
=
137,∴F(137,0);当x =0时,y =133,∴E(0,13
3
). 2. 解:(1)由y =x 2
+14得:A(0,14)∵B,O 关于A 对称,∴B(0,12)(2)如图①,∵直线BC 过点B(0,12
),
图①图②
∴直线BC 解析式为y =kx +12.∴C(-12k ,0),又∵P 是直线l 上一点,∴可设P(-1
2k ,a).过点P 作PN⊥y 轴,垂
足为N ,连接PB ,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,解得a
=
14k 2+14,∴P 点坐标为(-
12k ,14k 2+14),当x =-12k 时,y =14k 2+1
4
,∴点P 在抛物线上. (3)如图②,由C′在y 轴上,可知∠CBP=∠C′BP,∵PB =PC ,∴∠CBP =∠PCB,∵PC ∥C ′B ,∴∠PCB =∠ABC,
∴∠C′BP=∠CBP=∠ABC=60°,∴△PBC 为等边三角形,∵OB =12,∴BC =1,OC =32,∴PC =1,∴P(3
2,1).
3. 解:(1)令x =0,得y =ax 2
+bx -3=-3,∴C(0,-3),把(-1,0)和(3,0)代入y =ax 2
+bx -3中,得
⎩⎨⎧=-+=--,0339,03b a b a 解得⎩⎨
⎧-==2
1b a ,∴抛物线的解析式为y =x 2
-2x -3.(2)A(-3,23),B(3,-23).(3)不存在实数k 使得△ABC 的面积为3102
.
4. 解:(1)由题意知,A(3,3)在二次函数y =x 2
+bx 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)如图①所示,过点P 作PB⊥QQ 1于点B ,
图①
∵PQ =22,且在直线y =x 上,∴PB =QB =2 ,设P(a ,a),则Q(a +2,a +2),则P 1(a ,a 2
-2a),Q 1(a +2,(a +2)2
-2(a +2)),即Q 1(a +2,a 2
+2a),所以四边形PQQ 1P 1的面积为:S =2×(a -a 2
+2a )+(a +2-a 2
-2a )
2
=
-2a 2
+2a +2=-2(a -12)2+52,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. (3)存在,点E 的坐标为E 1(43,43),E 2(143,14
3),如图②所示,连接
OM ,∵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,
如图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,如图②,过点A 作AC⊥MC 于点C ,易求四边形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 =OA 2
+OM 2
=25, ∴AO ′=5,则△AO′E 1∽△AOM ,∴AO′AO =AE 1AM =AO -OE 1AM ,∴532=32-OE 1
25
,
图②。