九年级二次函数培优竞赛试题及答案

九年级二次函数培优竞赛试题及答案
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九年级二次函数培优竞赛试题及答案

1.在如图的直角坐标系中,已知点A(2,0)、B(0,-4),将线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°至AC.

(1)求点C的坐标;

(2)若抛物线y=-错误!x2+ax+4经过点C.

①求抛物线的解析式;

②在抛物线上是否存在点P(点C除外)使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.

2.如图1,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,抛物

线顶点为D.

(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3,求点F的坐标;

(3)点P从点D出发,沿对称轴向下以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设运动的时间为t秒,当t为何值时,以P、B、C为顶点的三角形是直角三角形?直接写出所有符合条件的t值.

1.【解析】

试题分析:(1)过点C作CD垂直于x轴,由线段AB绕点A按逆时针方向旋转9

0°至AC,根据旋转的旋转得到AB=AC,且∠BAC为直角,可得∠OAB与∠CAD 互余,由∠AOB为直角,可得∠OAB与∠ABO互余,根据同角的余角相等可得一对角相等,再加上一对直角相等,利用ASA可证明三角形ACD与三角形AOB全等,根据全等三角形的对应边相等可得AD=OB,CD=OA,由A和B的坐标及位置特点求出OA及OB的长,可得出OD及CD的长,根据C在第四象限得出C的坐标;(2)①由已知的抛物线经过点C,把第一问求出C的坐标代入抛物线解析式,列出关于a的方程,求出方程的解得到a的值,确定出抛物线的解析式;

②假设存在点P使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,分三种情况考虑:

(i)A为直角顶点,过A作AP

1垂直于AB,且AP

1

=AB,过P

作P

1

M垂直于x轴,

如图所示,根据一对对顶角相等,一对直角相等,AB=AP

1

,利用AAS可证明三角

形AP

1M与三角形ACD全等,得出AP

与P

1

M的长,再由P

为第二象限的点,得

出此时P

1

的坐标,代入抛物线解析式中检验满足;(ii)当B为直角顶点,过B

作BP

2垂直于BA,且BP

2

=BA,过P

2

作P

N垂直于y轴,如图所示,同理证明三

角形BP

2N与三角形AOB全等,得出P

N与BN的长,由P

2

为第三象限的点,写出

P 2的坐标,代入抛物线解析式中检验满足;(iii)当B为直角顶点,过B作BP

垂直于BA,且BP

3=BA,如图所示,过P

3

作P

H垂直于y轴,同理可证明三角形P

3BH全等于三角形AOB,可得出P

H与BH的长,由P

3

为第四象限的点,写出P

3

的坐标,代入抛物线解析式检验,不满足,综上,得到所有满足题意的P的坐标.试题解析:(1)过C作CD⊥x轴,垂足为D,

∵BA⊥AC,∴∠OAB+∠CAD=90°,

又∠AOB=90°,∴∠OAB+∠OBA=90°,

∴∠CAD=∠OBA,又AB=AC,∠AOB=∠ADC=90°,

∴△AOB≌△CDA,又A(1,0),B(0,﹣2),

∴OA=CD=1,OB=AD=2,

∴OD=OA+AD=3,又C为第四象限的点,

∴C的坐标为(3,﹣1);

(2)①∵抛物线y=﹣1

2

x2+ax+2经过点C,且C(3,﹣1),

∴把C的坐标代入得:﹣1=﹣9

2

+3a+2,解得:a=

1

2

则抛物线的解析式为y=﹣1

2

x2+

1

2

x+2;

②存在点P,△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,(i)若以AB为直角边,点A为直角顶点,

则延长CA至点P

1使得P

1

A=CA,得到等腰直角三角形ABP

,过点P

作P

1

M⊥x轴,

如图所示,

∵AP

1=CA,∠MAP

1

=∠CAD,∠P

MA=∠CDA=90°,

∴△AMP

≌△ADC,

∴AM=AD=2,P

1

M=CD=1,

∴P

1(﹣1,1),经检验点P

1

在抛物线y=﹣

1

2

x2+

1

2

x+2上;

(ii)若以AB为直角边,点B为直角顶点,则过点B作BP

2⊥BA,且使得BP

2

AB,

得到等腰直角三角形ABP

2,过点P

作P

2

N⊥y轴,如图,

同理可证△BP

2

N≌△ABO,

∴NP

=OB=2,BN=OA=1,

∴P

2(﹣2,﹣1),经检验P

(﹣2,﹣1)也在抛物线y=﹣

1

2

x2+

1

2

x+2上;

(iii)若以AB为直角边,点B为直角顶点,则过点B作BP

3⊥BA,且使得BP

3

=AB,

得到等腰直角三角形ABP

3,过点P

3

作P

H⊥y轴,如图,

同理可证△BP

3

H≌△BAO,

∴HP

=OB=2,BH=OA=1,

∴P

3(2,﹣3),经检验P

3

(2,﹣3)不在抛物线y=﹣

1

2

x2+

1

2

x+2上;

则符合条件的点有P

1(﹣1,1),P

2

(﹣2,﹣1)两点.

考点:1.二次函数综合题2.点的坐标3.等腰直角三角形.

2.【答案】(1)y=-x2-2x+3;(2)

321

--321

--

(3)当t为

4

3

秒或2秒或3秒或

14

3

秒时,以P、B 、C 为顶点的三角形是直角三角形 【解析】

试题分析:(1)先由直线AB 的解析式为y =x+3,求出它与x 轴的交点A 、与y轴的交点B 的坐标,再将A 、B 两点的坐标代入y=-x2+bx +c,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;

(2)设第三象限内的点F的坐标为(m,-m 2-2m +3),运用配方法求出抛物线的对称轴及顶点D 的坐标,再设抛物线的对称轴与x 轴交于点G,连接FG ,根据S△

AEF =S △A EG +S △AFG -S △EFG =3,

列出关于m 的方程,解方程求出m 的值,进而得出点F 的坐标;

(3)设P 点坐标为(-1,n).先由B、C两点坐标,运用勾股定理求出B C2=10,再分三种情况进行讨论:①∠PBC=90°,先由勾股定理得出PB2+BC 2=P C2,据此列出关于n 的方程,求出n的值,再计算出PD 的长度,然后根据时间=路程÷速度,即可求出此时对应的t 值;②∠BPC =90°,同①可求出对应的t值;③∠BC P=90°,同①可求出对应的t 值.

试题解析:(1)∵y=x+3与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B, ∴当y=0时,x=-3,即A 点坐标为(-3,0), 当x =0时,y=3,即B点坐标为(0,3),

将A(-3,0),B (0,3)代入y=-x2+b x+c,得

930c 3b c --+==??

?, 解得2

3b c =-??=?, ∴抛物线的解析式为y=-x2-2x+3; (2)如图1,

设第三象限内的点F 的坐标为(m,-m2-2m+3),则m<0,-m 2-2m+3<0. ∵y=-x 2-2x+3=-(x+1)2+4,

∴对称轴为直线x=-1,顶点D 的坐标为(-1,4),

设抛物线的对称轴与x 轴交于点G,连接F G,则G(-1,0),AG=2. ∵直线AB 的解析式为y =x+3, ∴当x=-1时,y=-1+3=2, ∴E 点坐标为(-1,2).

∵S

△AEF =S

△AEG

+S

△AFG

-S

△EFG

=

1

2

×2×2+

1

2

×2×(m2+2m-3)-

1

2

×2×(-1-m)=

m2+3m,

∴以A、E、F为顶点的三角形面积为3时,m2+3m=3,

解得:

1321 2

m

--

=,

2

321

2

m

-+

=(舍去),

321

m

--

=时,-m2-2m+3=-m2-3m+m+3=-3+m+3=m=

321

--

,∴点F的坐

标为(

321

--

321

--

);

(3)设P点坐标为(-1,n).

∵B(0,3),C(1,0),

∴BC2=12+32=10.

分三种情况:①如图2,如果∠PBC=90°,那么PB2+BC2=PC2,

即(0+1)2+(n-3)2+10=(1+1)2+(n-0)2,

化简整理得6n=16,解得n=8 3 ,

∴P点坐标为(-1,8

3),

∵顶点D的坐标为(-1,4),

∴PD=4-8

3

=

4

3

,

∵点P的速度为每秒1个单位长度,

∴t

1=

4 3

;

②如图3,如果∠BPC=90°,那么PB2+PC2=BC2,

即(0+1)2+(n-3)2+(1+1)2+(n-0)2=10,化简整理得n2-3n+2=0,解得n=2或1,

∴P点坐标为(-1,2)或(-1,1),

∵顶点D的坐标为(-1,4),

∴PD=4-2=2或PD=4-1=3,

∵点P的速度为每秒1个单位长度,

∴t

2=2,t

3

=3;

③如图4,如果∠BCP=90°,那么BC2+PC2=PB2,

即10+(1+1)2+(n-0)2=(0+1)2+(n-3)2,

化简整理得6n=-4,解得n=-2

3

∴P点坐标为(-1,-2

3),

∵顶点D的坐标为(-1,4),

∴PD=4+2

3

14

3

,

∵点P的速度为每秒1个单位长度,

∴t

4=

14

3

综上可知,当t为4

3

秒或2秒或3秒或

14

3

秒时,以P、B、C为顶点的三角形是直

角三角形.

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