初中九年级数学竞赛培优讲义全套专题08 二次函数_答案[精品]
九年级数学尖子生培优竞赛专题辅导第八讲 二次函数综合问题(含答案)

第八讲 二次函数综合问题趣题引路】今有网球从斜坡O 点处抛去,网球的抛物路线方程是2142y xx ,斜坡的方程是12y x ,其中y 是垂直高度(m ),x 是与O 点的水平距离(m ),如图8-1.(1)网球落地时撞击斜坡的落点为A ,写出A 点的垂直高度,以及A 点与O 点的水平距离: (2)在图象中,求标志网球所能达到的最高点B 的坐标,并求0B 与水平线Ox 之间夹角的正切.解析:(1)由方程组214212yx x yx解得A 点坐标为(7,3.5),即可求得A 点的垂直高度为3.5m ,A 点与O 点水平距离为7m.(2)由221144822yxx x 知,最高点B 的坐标为(4,8),且8tan24(记α=∠BOx ).点评:本题是香港考题,在日常情境中,本题运用了许多数学知识,如方程组,一元二次方程,二次函数的画图及求二次函数的极值.知识延伸】例1 设a 、b 、c 、d 是任意实数,且满足222224ab ca b c d ,求证:不等式d ca bc ab 3≥++.证明:将已知不等式化简整理,得2222240c a b ca b ab d ,①设222224yf xx a b xa b abd ,则①式表明()0≤c f ,故抛物线(开口向上)与x 轴有交点,则22244240aba b ab d ,即222240aba b ab d化简,得ab≥d ,②由于此题关于a 、b 、c 是对称的,故用同样的方法可证得bc d ,③d ca ≥,④ ②、③、④相加得证.点评:此题的关键和难点是利用题设中已有的不等式构造二次函数,利用二次函数的有关性质和结论证明不等式是常用的方法.例2 已知抛物线228yx x 与x 轴交于B 、C 两点,点D 平分BC .若在x 轴上方的A 点为抛物线上的动点,且∠BAC 为锐角,求AD 的取值范围. 解析:∵228yx x219x∴抛物线顶点为A'(1,9),对称轴为x=1. 抛物线与x 轴的交点为B (-2,0),C (4,0). 如图8-2,分别以BC ,DA'为直径作D 、E ,可求得其与抛物线均交于122,1P 和12,1Q .根据直径所对的圆周角为直角,圆外角为锐角,圆内角为钝角,可知点A 在不含端点的抛物线'PA Q 上时,∠BAC<90°,又∵22112219DP3DPDQ ,'9DA∴39AD点评:此题应用于圆内角,圆外角,直径的有关性质,是几何、代数综合以及数形结合的能力题,其关键是为什么作两圆.(请多思考).好题妙解】佳题新题品味例1 要使二次方程2140ax a x 的一根在-1和0之间,另一根在2和3之间,试求整数a 的值.解析:令214f xax a x ,∵f (x )=0在(-1,0)之间有一根, ∴()()()()043201<-⋅-=⋅-a f f ∵f (x )=0在(2,3)之间有一根,∴f (2)f (3)=(2a-b )(6a-7)<0 ②. 解不等式组230367a a a得3<<23a点评:如果用方程的知识来解,由求根公式,须解下列不等式组:2211811021181232a a aaa a aa.这较难解出a,利用函数的观点,根据根的分布和符号性质较易求出a 的范围.中考真题欣赏例1 (长沙市中考试题)设抛物线C的解析式为223y x kx k k,k为实数.(1)求抛物线的顶点坐标和对称轴方程(用k 表示);(2)任意给定k的三个不同实数值,请写出三个对应的顶点坐标,试说明当k变化时,抛物线C的顶点在一条定直线L上,求出直线L的解析式并画出图象:(3)在第一象限有任意两圆1O、2O相外切,且都与x轴和(2)中的直线L相切,设两圆在x轴上的切点分别为A、B(OA<0B),试问:OBOA是否为一定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由;(4)已知一直线1L与抛物线C中任意一条都相截,且截得的线段长都为6,求这条直线的解析式;解析:(1)配方,得23y x k k,∴顶点坐标为,3k k,对称轴为x=k.(2)设顶点为(x、y),则x=k,3y k,消去k得直线L的解析式为3y x,如图8-3(1)所示.令k=1,2,3得三个对应顶点坐标为()31,,()322,,()333,.(3)在3y x上任取一点()aa3,,设直线与x轴成角为α(°90<<°0α),则3=3=αtanaa,∴60α=︒.由切线长定理可知,1OO平分α∠,∴130O OA,如图8-3(1)所示,即112O O O A,222OO O B又211212212OO OO OO O A O B O B O A,∴12:1:3O A O B.又12O A OA OBO B ,∴13OAOB即OAOB为一定值. (4)如图8-3(2)要使该直线与抛物线C 中任意一条相截且截得线段长都为6,则该直线必平行于3y x .设其为b x y +3=,考虑其与2=x y 相交,则:23y x yxb.即230xx b,设此方程两根为A x ,B x ,又221||||32BC AB ,229||434AB A BA Bx x x x x x b∴23=b ,即1L 为23+3=x y点评:(2)中消去参数k 求x ,y 的函数关系应掌握;(4)抛物线C 的顶点轨迹为直线x y 3=,若直线1L 与抛物线截得的线段等长,则1L 必与x y 3=平行,在利用截线段长为6时,只须考虑一种最简单的解析式2=x y 与x y 3=的联立方程组即可.竞赛样题展示例1(1997年太原市初中数学竞赛试题)对于x 的二次三项式()02>++a c bx ax , (1)当c<0时,求函数1||22-++-=c bx ax y 的最大值;(2)若不论k 为任何实数,直线()412k x k y --=与抛物线c bx ax y ++=2有且只有一个公共点,求a 、b 、c 的值.解析(1)∵a>0,c<0 ∴042>-ac b 故||2c bx ax ++的最小值为0, 1||22-++-=c bx ax y 值的最大值为-1;(2)欲使直线()412k x k y --=与抛物线c bx ax y ++=2只有一个交点,则方程组()⎪⎩⎪⎨⎧++=--=cbx ax y k x k y 2241只有一组解,消去y 得到关于x 的二次方程()0422=+++-+c k k x k b ax .∵()22404k b k a k c ⎛⎫∆=--++= ⎪⎝⎭,整理,得关于k 的二次方程()()0422122=-++--ac b k b a k a (*)又因为此方程对任意实数k 都成立,故()⎪⎩⎪⎨⎧=-=+-=-04022012ac b b a a ,即⎪⎩⎪⎨⎧=-==121c b a点评:根据题意,(*)对任意实数k 都成立,说明关于k 的各项系数都为0.例2(1997年天津市初中数学竞赛试题)已知函数12||2--=x x y 的图象与x 轴交于相异两点A ,B ,另一抛物线c bx ax y ++=2过点A 、B ,顶点为P ,且△APB 是等腰直角三角形.求a ,b ,c .解析:考虑方程012||2=--x x ,当x>0时,0122=--x x ,解得41=x ,32-=x (舍去); 当x<0时,0122=-+x x ,解得41-=x ,32=x (舍去). ∴A 、B 两点的坐标是(4,0),(-4,0).∵c bx ax y ++=2过A 、B 两点,即过(4,0),(-4,0), ∴可设c bx ax y ++=2为y=a (x-4)(x+4) ① ∵△APB 为等腰直角三角形,而A 、B 为顶点, ∴AB 可为斜边,也可为直角边.当AB 为斜边时,可求得P 点坐标为(0,4)或(0,-4);当AB 为直角边时,这种情况不满足题设条件.将P (0,4)代人①得41-=a ,则①变为()441164122+-=--=x x y , 故有4,0,41==-=c b a .将P (0,-4)代入①得41=a ,则①变为()441164122-=-=x x y 故有41=a ,b=0,4-=c .点评:求A 、B 两点的坐标时,应注意分两种情况去绝对值;条件△ABC 为等腰直角三角形应分情况讨论.过关检测】A 级1.已知抛物线232x y =与直线y=x+k 有交点,求k 的取值范围,2.如图8-4,P 是抛物线2x y =上第一象限内的一个点,A 点的坐标是(3,0).(1)令P 点坐标为(x ,y ),求△OPA 的面积S ; (2)S 是y 的什么函数? (3)S 是x 的什么函数? (4)当S=6时,求点P 的坐标;(5)在抛物线2x y =上求一点P’,使A OP '∆的两边''P O P A =.3.抛物线c bx ax y ++=2的顶点位于直线y=x-1和y=-2x-4的交点上,且与直线y=4x-4有唯一交点,试求函数表达式.4.已知实数p<q ,抛物线q px x y 221+-=与p qx x y 222+-=在x 轴上有相同的交点A . (1)求A 点坐标; (2)求p+q 的值.5.已知抛物线12-++=k kx x y .(1)求证:无论k 是什么实数,抛物线经过x 轴上一个定点;(2)设抛物线与y 轴交于C 点,与x 轴交于()0,1x A ,()0,2x B 两点,且满足:21x x <,||||21x x <,6=∆ABC S ,问:过A 、B 、C 三点的圆与该抛物线是否有第四个交点,试说明理由,如果有,求出其坐标.6.要围成一个如图8-5的猪舍三间,它们是一排大小相等的三个长方形,一面利用旧墙,其他各墙(包括中间隔墙)都是木料.已知现有木料可围24m 的墙,问每间猪舍的长x 为多少米时,猪舍总面积最大,这时总面积为多少?B 级1.现有一个计时沙漏,开始时盛满沙子,沙子从上面均匀下漏,经过5min 漏完,H 是沙漏面下降的高度,则H 与下落时间t (min )的函数关系用图象表示应是( )(如图8-6)A B C D 图8-62.如图8-7,在直角坐标系xoy 中,二次函数m nx x y -++=243212的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中,点A 在点B 的左边,若∠ACB=90°,1=+COBOAO CO . (1)求点C 的坐标及这个二次函数的解析式;(2)设计两种方案,作一条与y 轴不重合,与△ABC 两条边相交的直线,使截得的三角形与△ABC 相似,并且面积为△AOC 面积的41,求所截得的三角形三个顶点的坐标.3.如图8-8,已知抛物线()02≠++=a c bx ax y 经过x 轴上的两点()0,1x A ,()0,2x B 和y 轴上的点⎪⎭⎫ ⎝⎛-23,0C ,P 的圆心P 在y 轴上,且经过B 、C 两点,若a b 3=,32=AB .(1)求抛物线的解析式;(2)D 在抛物线上,且C 、D 两点关于抛物线的对称轴对称,问直线BD 是否过圆心P ?并说明理由; (3)设直线BD 交P 于另一点E ,求经过E 的P 的切线的解析式4.(1)画函数|132|2+-=x x y 的图象; (2)为使方程b x x x +=+-31|132|2有四个不同的实根,求b 的变化范围.5.要使二次方程()0412=-+-x a ax 的一根在-1和0之间,另一根在2和3之间,试求整数a 的值:()。
中考数学培优专题复习二次函数练习题附详细答案

中考数学培优专题复习二次函数练习题附详细答案一、二次函数1.(6分)(2015•牡丹江)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(3,0).请解答下列问题:(1)求抛物线的解析式;(2)点E(2,m)在抛物线上,抛物线的对称轴与x轴交于点H,点F是AE中点,连接FH,求线段FH的长.注:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是x=﹣.【答案】(1)y=-2x-3;(2).【解析】试题分析:(1)把A,B两点坐标代入,求待定系数b,c,进而确定抛物线的解析式;(2)连接BE,点F是AE中点,H是AB中点,则FH为三角形ABE的中位线,求出BE的长,FH就知道了,先由抛物线解析式求出点E坐标,根据勾股定理可求BE,再根据三角形中位线定理求线段HF的长.试题解析:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(3,0),∴把A,B两点坐标代入得:,解得:,∴抛物线的解析式是:y=-2x-3;(2)∵点E(2,m)在抛物线上,∴把E点坐标代入抛物线解析式y=-2x-3得:m=4﹣4﹣3=﹣3,∴E(2,﹣3),∴BE==.∵点F是AE中点,点H是抛物线的对称轴与x轴交点,即H为AB的中点,∴FH是三角形ABE的中位线,∴FH=BE=×=.∴线段FH的长.考点:1.待定系数法求抛物线的解析式;2.勾股定理;3.三角形中位线定理.2.(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3.在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax-a为抛物线y=ax2+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=;联立两解析式求交点2234323332323y=x+33y 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2234323y 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(0,233),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=-23×(-4)+23,解得t=43-,∴E(-1,43-),F(-4,1033);综上可知存在满足条件的点F,此时E(-1,-433)、(0,233)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4.如图,抛物线y =12x 2+bx ﹣2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,且A (﹣1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标; (2)判断△ABC 的形状,证明你的结论;(3)点M 是抛物线对称轴上的一个动点,当MC +MA 的值最小时,求点M 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y =213x -22x ﹣2,顶点D 的坐标为 (32,﹣258);(2)△ABC 是直角三角形,证明见解析;(3)点M 的坐标为(32,﹣54). 【解析】 【分析】(1)因为点A 在抛物线上,所以将点A 代入函数解析式即可求得答案;(2)由函数解析式可以求得其与x 轴、y 轴的交点坐标,即可求得AB 、BC 、AC 的长,由勾股定理的逆定理可得三角形的形状;(3)根据抛物线的性质可得点A 与点B 关于对称轴x 32=对称,求出点B ,C 的坐标,根据轴对称性,可得MA =MB ,两点之间线段最短可知,MC +MB 的值最小.则BC 与直线x 32=交点即为M 点,利用得到系数法求出直线BC 的解析式,即可得到点M 的坐标. 【详解】(1)∵点A (﹣1,0)在抛物线y 212x =+bx ﹣2上,∴2112⨯-+()b ×(﹣1)﹣2=0,解得:b 32=-,∴抛物线的解析式为y 21322x =-x ﹣2. y 21322x =-x ﹣212=(x 2﹣3x ﹣4 )21325228x =--(),∴顶点D 的坐标为 (32528,-). (2)当x =0时y =﹣2,∴C (0,﹣2),OC =2. 当y =0时,21322x -x ﹣2=0,∴x 1=﹣1,x 2=4,∴B (4,0),∴OA =1,OB =4,AB =5.∵AB 2=25,AC 2=OA 2+OC 2=5,BC 2=OC 2+OB 2=20,∴AC 2+BC 2=AB 2.∴△ABC 是直角三角形.(3)∵顶点D的坐标为(325 28,-),∴抛物线的对称轴为x32=.∵抛物线y12=x2+bx﹣2与x轴交于A,B两点,∴点A与点B关于对称轴x32=对称.∵A(﹣1,0),∴点B的坐标为(4,0),当x=0时,y21322x=-x﹣2=﹣2,则点C 的坐标为(0,﹣2),则BC与直线x32=交点即为M点,如图,根据轴对称性,可得:MA=MB,两点之间线段最短可知,MC+MB的值最小.设直线BC的解析式为y=kx+b,把C(0,﹣2),B(4,0)代入,可得:240bk b=-⎧⎨+=⎩,解得:122kb⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴y12=x﹣2.当x32=时,y1352224=⨯-=-,∴点M的坐标为(3524-,).【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数的解析式、直角三角形的性质及判定、轴对称性质,解决本题的关键是利用待定系数法求函数的解析式.5.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 bk 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).6.抛物线2y x bx c =-++(b ,c 为常数)与x 轴交于点()1,0x 和()2,0x ,与y 轴交于点A ,点E 为抛物线顶点。
初三培优 易错 难题二次函数辅导专题训练附详细答案

初三培优 易错 难题二次函数辅导专题训练附详细答案一、二次函数1.已知二次函数223y ax ax =-+的最大值为4,且该抛物线与y 轴的交点为C ,顶点为D .(1)求该二次函数的解析式及点C ,D 的坐标;(2)点(,0)P t 是x 轴上的动点,①求PC PD -的最大值及对应的点P 的坐标;②设(0,2)Q t 是y 轴上的动点,若线段PQ 与函数2||23y a x a x =-+的图像只有一个公共点,求t 的取值范围.【答案】(1)2y x 2x 3=-++,C 点坐标为(0,3),顶点D 的坐标为(1,4);(2)①最,P 的坐标为(3,0)-,②t 的取值范围为3t ≤-或332t ≤<或72t =. 【解析】【分析】(1)先利用对称轴公式x=2a 12a--=,计算对称轴,即顶点坐标为(1,4),再将两点代入列二元一次方程组求出解析式;(2)根据三角形的三边关系:可知P 、C 、D 三点共线时|PC-PD|取得最大值,求出直线CD 与x 轴的交点坐标,就是此时点P 的坐标;(3)先把函数中的绝对值化去,可知22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩,此函数是两个二次函数的一部分,分三种情况进行计算:①当线段PQ 过点(0,3),即点Q 与点C 重合时,两图象有一个公共点,当线段PQ 过点(3,0),即点P 与点(3,0)重合时,两函数有两个公共点,写出t 的取值;②线段PQ 与当函数y=a|x|2-2a|x|+c (x≥0)时有一个公共点时,求t 的值;③当线段PQ 过点(-3,0),即点P 与点(-3,0)重合时,线段PQ 与当函数y=a|x|2-2a|x|+c (x <0)时也有一个公共点,则当t≤-3时,都满足条件;综合以上结论,得出t 的取值.【详解】解:(1)∵2a x 12a-=-=, ∴2y ax ax 3=-+的对称轴为x 1=.∵2y ax ax 3=-+人最大值为4,∴抛物线过点()1,4.得a 2a 34-+=,解得a 1=-.∴该二次函数的解析式为2y x 2x 3=-++.C 点坐标为()0,3,顶点D 的坐标为()1,4.(2)①∵PC PD CD -≤,∴当P,C,D 三点在一条直线上时,PC PD -取得最大值.连接DC 并延长交y 轴于点P ,PC PD CD -===∴PC PD -.易得直线CD 的方程为y x 3=+.把()P t,0代入,得t 3=-.∴此时对应的点P 的坐标为()3,0-.②2y a |x |2a x 3=-+的解析式可化为22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩ 设线段PQ 所在直线的方程为y kx b =+,将()P t,0,()Q 0,2t 的坐标代入,可得线段PQ 所在直线的方程为y 2x 2t =-+.(1)当线段PQ 过点()3,0-,即点P 与点()3,0-重合时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点,此时t 3=-. ∴当t 3≤-时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点. (2)当线段PQ 过点()0,3,即点Q 与点C 重合时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点,此时3t 2=. 当线段PQ 过点()3,0,即点P 与点()3,0重合时,t 3=,此时线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像有两个公共点. 所以当3t 32≤<时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点. (3)将y 2x 2t =-+带入()2y x 2x 3x 0=-++≥,并整理,得2x 4x 2t 30-+-=. ()Δ1642t 3288t =--=-.令288t 0-=,解得7t 2=. ∴当7t 2=时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点.综上所述,t 的取值范围为t 3≤-或3t 32≤<或7t 2=. 【点睛】 本题考查了二次函数的综合应用,先利用待定系数法求解析式,同时把最大值与三角形的三边关系联系在一起;同时对于二次函数利用动点求取值问题,从特殊点入手,把函数分成几部分考虑,按自变量从大到小的顺序或从小到大的顺序求解.2.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,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 =22m =(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 2=-或1m =-时,△BDM 为直角三角形.4.如图①,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax 2+bx+3经过点A(-1,0) 、B(3,0) 两点,且与y 轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图②,用宽为4个单位长度的直尺垂直于x 轴,并沿x 轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于P 、 Q 两点(点P 在点Q 的左侧),连接PQ ,在线段PQ 上方抛物线上有一动点D ,连接DP 、DQ.①若点P 的横坐标为12-,求△DPQ 面积的最大值,并求此时点D 的坐标; ②直尺在平移过程中,△DPQ 面积是否有最大值?若有,求出面积的最大值;若没有,请说明理由.【答案】(1)抛物线y=-x 2+2x+3;(2)①点D ( 31524,);②△PQD 面积的最大值为8【解析】分析:(1)根据点A 、B 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;(2)(I )由点P 的横坐标可得出点P 、Q 的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ 的表达式,过点D 作DE ∥y 轴交直线PQ 于点E ,设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-x+54),进而即可得出DE 的长度,利用三角形的面积公式可得出S △DPQ =-2x 2+6x+72,再利用二次函数的性质即可解决最值问题; (II )假设存在,设点P 的横坐标为t ,则点Q 的横坐标为4+t ,进而可得出点P 、Q 的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ 的表达式,设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-2(t+1)x+t 2+4t+3),进而即可得出DE 的长度,利用三角形的面积公式可得出S △DPQ =-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t ,再利用二次函数的性质即可解决最值问题.详解:(1)将A (-1,0)、B (3,0)代入y=ax 2+bx+3,得:309330a b a b -+⎧⎨++⎩==,解得:12a b -⎧⎨⎩==, ∴抛物线的表达式为y=-x 2+2x+3.(2)(I )当点P 的横坐标为-12时,点Q 的横坐标为72, ∴此时点P 的坐标为(-12,74),点Q 的坐标为(72,-94). 设直线PQ 的表达式为y=mx+n ,将P(-12,74)、Q(72,-94)代入y=mx+n,得:17247924m nm n⎧-+⎪⎪⎨⎪+-⎪⎩==,解得:154mn-⎧⎪⎨⎪⎩==,∴直线PQ的表达式为y=-x+54.如图②,过点D作DE∥y轴交直线PQ于点E,设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-x+54),∴DE=-x2+2x+3-(-x+54)=-x2+3x+74,∴S△DPQ=12DE•(x Q-x P)=-2x2+6x+72=-2(x-32)2+8.∵-2<0,∴当x=32时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8,此时点D的坐标为(32,154).(II)假设存在,设点P的横坐标为t,则点Q的横坐标为4+t,∴点P的坐标为(t,-t2+2t+3),点Q的坐标为(4+t,-(4+t)2+2(4+t)+3),利用待定系数法易知,直线PQ的表达式为y=-2(t+1)x+t2+4t+3.设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-2(t+1)x+t2+4t+3),∴DE=-x2+2x+3-[-2(t+1)x+t2+4t+3]=-x2+2(t+2)x-t2-4t,∴S△DPQ=12DE•(x Q-x P)=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t=-2[x-(t+2)]2+8.∵-2<0,∴当x=t+2时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8.∴假设成立,即直尺在平移过程中,△DPQ面积有最大值,面积的最大值为8.点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、三角形的面积以及二次函数的最值,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数表达式;(2)(I)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-2x2+6x+72;(II)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t.5.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(-2,0),B(1,0),交y轴于C(0,2);(1)求二次函数的解析式;(2)连接AC,在直线AC上方的抛物线上是否存在点N,使△NAC的面积最大,若存在,求出这个最大值及此时点N的坐标,若不存在,说明理由.(3)若点M在x轴上,是否存在点M,使以B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.(4)若P为抛物线上一点,过P作PQ⊥BC于Q,在y轴左侧的抛物线是否存在点P使△CPQ∽△BCO(点C与点B对应),若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为:y=-x2-x+2;;(2)最大值为1,此时N(-1,2);(3)M的坐标为(-1,0)或(50)或(-32,0);(4)点P的坐标为:(-1,2)或(-73,-109).【解析】【分析】(1)利用交点式求二次函数的解析式;(2)求直线AC的解析式,作辅助线ND,根据抛物线的解析式表示N的坐标,根据直线AC的解析式表示D的坐标,表示ND的长,利用铅直高度与水平宽度的积求三角形ANC的面积,根据二次函数的最值可得面积的最大值,并计算此时N的坐标;(3)分三种情况:当B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形时,分别以三边为腰,画图形,求M的坐标即可;(4)存在两种情况:①如图4,点P1与点C关于抛物线的对称轴对称时符合条件;②如图5,图3中的M(-32,0)时,MB=MC,设CM与抛物线交于点P2,则△CP2Q∽△BCO,P2为直线CM的抛物线的交点.【详解】(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(-2,0),B(1,0),设二次函数的解析式为:y=a(x+2)(x-1),把C(0,2)代入得:2=a(0+2)(0-1),a=-1,∴y=-(x+2)(x-1)=-x2-x+2,∴二次函数的解析式为:y=-x2-x+2;(2)如图1,过N作ND∥y轴,交AC于D,设N(n,-n2-n+2),设直线AC的解析式为:y=kx+b,把A(-2,0)、C(0,2)代入得:202k bb-+⎧⎨⎩==,解得:12 kb⎧⎨⎩==,∴直线AC的解析式为:y=x+2,∴D(n,n+2),∴ND=(-n2-n+2)-(n+2)=-n2-2n,∴S△ANC=12×2×[-n2-2n]=-n2-2n=-(n+1)2+1,∴当n=-1时,△ANC的面积有最大值为1,此时N(-1,2),(3)存在,分三种情况:①如图2,当BC=CM1时,M1(-1,0);②如图2,由勾股定理得:BC=22251=,以B为圆心,以BC为半径画圆,交x轴于M2、M3,则BC=BM2=BM3=5,此时,M2(1-5,0),M3(1+5,0);③如图3,作BC的中垂线,交x轴于M4,连接CM4,则CM4=BM4,设OM4=x,则CM4=BM4=x+1,由勾股定理得:22+x2=(1+x)2,解得:x=32,∵M4在x轴的负半轴上,∴M4(-32,0),综上所述,当B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形时,M的坐标为(-1,0)或(1±5,0)或(-32,0);(4)存在两种情况:①如图4,过C作x轴的平行线交抛物线于P1,过P1作P1Q⊥BC,此时,△CP1Q∽△BCO,∴点P1与点C关于抛物线的对称轴对称,∴P1(-1,2),②如图5,由(3)知:当M(-32,0)时,MB=MC ,设CM 与抛物线交于点P 2, 过P 2作P 2Q ⊥BC ,此时,△CP 2Q ∽△BCO ,易得直线CM 的解析式为:y=43x+2, 则24232y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=--+⎩, 解得:P 2(-73,-109), 综上所述,点P 的坐标为:(-1,2)或(-73,-109). 【点睛】 本题是二次函数的综合题,计算量大,考查了利用待定系数法求函数的解析式、利用函数解析式求其交点坐标、三角形相似的性质和判定、等腰三角形的性质和判定,是一个不错的二次函数与几何图形的综合题,采用了分类讨论的思想,第三问和第四问要考虑周全,不要丢解.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 =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:121122k 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.7.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=﹣10x 2+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 =﹣10x 2+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.8.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,B点坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,3).(1)求抛物线y=x2+bx+c的表达式;(2)点D为抛物线对称轴上一点,当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求点D的坐标;(3)点P在x轴下方的抛物线上,过点P的直线y=x+m与直线BC交于点E,与y轴交于点F,求PE+EF的最大值.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)(2,﹣1);(3)42【解析】试题分析:(1)利用待定系数法求抛物线解析式;(2)如图1,设D(2,y),利用两点间的距离公式得到BC2=32+32=18,DC2=4+(y﹣3)2,BD2=(3﹣2)2+y2=1+y2,然后讨论:当BD为斜边时得到18+4+(y﹣3)2=1+y2;当CD 为斜边时得到4+(y﹣3)2=1+y2+18,再分别解方程即可得到对应D的坐标;(3)先证明∠CEF=90°得到△ECF为等腰直角三角形,作PH⊥y轴于H,PG∥y轴交BC于G,如图2,△EPG、△PHF都为等腰直角三角形,则PE=22PG,PF2,设P(t,t2﹣4t+3)(1<t<3),则G(t,﹣t+3),接着利用t表示PF、PE,这样PE+EF=2PE+PF=﹣2t 2+42t ,然后利用二次函数的性质解决问题. 试题解析:解:(1)把B (3,0),C (0,3)代入y =x 2+bx +c 得:9303b c c ++=⎧⎨=⎩,解得:43b c =-⎧⎨=⎩,∴抛物线y =x 2+bx +c 的表达式为y =x 2﹣4x +3; (2)如图1,抛物线的对称轴为直线x =﹣42-=2,设D (2,y ),B (3,0),C (0,3),∴BC 2=32+32=18,DC 2=4+(y ﹣3)2,BD 2=(3﹣2)2+y 2=1+y 2,当△BCD 是以BC 为直角边,BD 为斜边的直角三角形时,BC 2+DC 2=BD 2,即18+4+(y ﹣3)2=1+y 2,解得:y =5,此时D 点坐标为(2,5);当△BCD 是以BC 为直角边,CD 为斜边的直角三角形时,BC 2+DB 2=DC 2,即4+(y ﹣3)2=1+y 2+18,解得:y =﹣1,此时D 点坐标为(2,﹣1);(3)易得BC 的解析式为y =﹣x +3.∵直线y =x +m 与直线y =x 平行,∴直线y =﹣x +3与直线y =x +m 垂直,∴∠CEF =90°,∴△ECF 为等腰直角三角形,作PH ⊥y 轴于H ,PG ∥y 轴交BC 于G ,如图2,△EPG 、△PHF 都为等腰直角三角形,PE =22PG ,PF =2PH ,设P (t ,t 2﹣4t +3)(1<t <3),则G (t ,﹣t +3),∴PF =2PH =2t ,PG =﹣t +3﹣(t 2﹣4t +3)=﹣t 2+3t ,∴PE =22PG =﹣22t 2+322t ,∴PE +EF =PE +PE +PF =2PE +PF =﹣2t 2+32t +2t =﹣2t 2+42t =﹣2(t ﹣2)2+42,当t =2时,PE +EF 的最大值为42.点睛:本题考查了二次函数的综合题.熟练掌握等腰直角三角形的性质、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二次函数解析式;理解坐标与图形性质,记住两点间的距离公式.9.如图,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的对称轴为直线1x =-,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(1,0)A ,(0,3)C .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-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,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴1x =-上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为223y x x =--+,直线的解析式为3y x =+.(2)(1,2)M -;(3)P 的坐标为(1,2)--或(1,4)-或317(+-或317()--. 【解析】分析:(1)先把点A ,C 的坐标分别代入抛物线解析式得到a 和b ,c 的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a 和b 的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a ,b ,c 的值即可得到抛物线解析式;把B 、C 两点的坐标代入直线y=mx+n ,解方程组求出m 和n 的值即可得到直线解析式;(2)设直线BC 与对称轴x=-1的交点为M ,此时MA+MC 的值最小.把x=-1代入直线y=x+3得y 的值,即可求出点M 坐标;(3)设P (-1,t ),又因为B (-3,0),C (0,3),所以可得BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2,PC 2=(-1)2+(t-3)2=t 2-6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t 值即可求出点P 的坐标.详解:(1)依题意得:1203b a a b c c ⎧-=-⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩,解得:123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =--+.∵对称轴为1x =-,且抛物线经过()1,0A ,∴把()3,0B -、()0,3C 分别代入直线y mx n =+,得303m n n -+=⎧⎨=⎩,解之得:13m n =⎧⎨=⎩, ∴直线y mx n =+的解析式为3y x =+.(2)直线BC 与对称轴1x =-的交点为M ,则此时MA MC +的值最小,把1x =-代入直线3y x =+得2y =,∴()1,2M -.即当点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小时M 的坐标为()1,2-. (注:本题只求M 坐标没说要求证明为何此时MA MC +的值最小,所以答案未证明MA MC +的值最小的原因).(3)设()1,P t -,又()3,0B -,()0,3C ,∴218BC =,()2222134PB t t =-++=+,()()222213610PC t t t =-+-=-+, ①若点B 为直角顶点,则222BC PB PC +=,即:22184610t t t ++=-+解得:2t =-,②若点C 为直角顶点,则222BC PC PB +=,即:22186104t t t +-+=+解得:4t =,③若点P 为直角顶点,则222PB PC BC +=,即:22461018t t t ++-+=解得: 13172t =,23172t -=. 综上所述P 的坐标为()1,2--或()1,4-或317⎛+- ⎝⎭或317⎛-- ⎝⎭. 点睛:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、利用轴对称性质确定线段的最小长度、难度不是很大,是一道不错的中考压轴题.10.某商场购进一批单价为4元的日用品.若按每件5元的价格销售,每月能卖出3万件;若按每件6元的价格销售,每月能卖出2万件,假定每月销售件数y (件)与价格x (元/件)之间满足一次函数关系.(1)试求y 与x 之间的函数关系式;(2)当销售价格定为多少时,才能使每月的利润最大?每月的最大利润是多少?【答案】(1)y 10000x 80000=-+(2)当销售价格定为6元时,每月的利润最大,每月的最大利润为40000元【解析】解:(1)由题意,可设y=kx+b ,把(5,30000),(6,20000)代入得:5k b300006k b20000+=⎧⎨+=⎩,解得:k10000b80000=-⎧⎨=⎩。
九年级数学竞赛培优专题及答案 08 二次函数

专题08 二次函数阅读与思考二次函数是初中代数的重要内容,既有着应用非常广泛的丰富性质,又是进一步学习的基础,主要知识与方法有:1.二次函数解析式c bx ax y ++=2的系数符号,确定图象的大致位置.2.二次函数的图象是一条抛物线,抛物线的形状仅仅与a 有关,a b 2-与(ab2-,a b ac 442-)决定抛物线对称轴与顶点的位置.3.二次函数的解析式通常有下列三种形式: ①一般式:c bx ax y ++=2; ②顶点式n m x a y +-=2)(:;③交点式:))((21x x x x a y --=,其中1x ,2x 为方程02=++c bx ax 的两个实根. 用待定系数法求二次函数解析式,根据不同条件采用不同的设法,可使解题过程简捷.例题与求解【例1】 二次函数c bx ax y ++=2的图象如图所示,现有以下结论:①0>abc ;②c a b +<;③024>++c b a ;④b c 32<;⑤()()1≠+>+m b am m b a .其中正确的结论有( )A . 1个B . 2个C . 3个D . 4个 (天津市中考试题)解题思路:由抛物线的位置确定a ,b ,c 的符号,解题关键是对相关代数式的意义从函数角度理解并能综合推理.【例2】 若二次函数c bx ax y ++=2(a ≠0)的图象的顶点在第一象限,且过点(0,1)和(-1,0),则c b a S ++=的值的变化范围是( )A .0<S <1B . 0<S <2C . 1<S <2D . -1<S <1 (陕西省竞赛试题) 解题思路:设法将S 表示为只含一个字母的代数式,求出相应字母的取值范围,进而确定S 的值的变化范围.【例3】 某跳水运动员进行10米跳台跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动路线是如图所示的坐标系下经过原点O 的一条抛物线(图中标出的数据为已知条件). 在跳某个规定动作时,正常情况下,该运动员在空中的最高处距水面3210米,入水处距池边的距离为4米,同时,运动员在距水面高度5米以前,必须完成规定的翻腾动作,并调整好入水姿势,否则就会失误.(1)求这条抛物线的解析式;(2)在某次试跳中,测得运动员在空中的运动路线是(1)中的抛物线,且运动员在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离为533米.此次跳水会不会失误?并通过计算说明理由. (河北省中考试题) 解题思路:对于(2),判断此次跳水会不会失误,关键时求出距池边的水平距离为533米时,该运动员与跳台的垂直距离.【例4】 如图,在直角坐标xOy 中,二次函数图象的顶点坐标为C (4,3 ),且在x 轴上截得的线段AB 的长为6.(1)求二次函数的解析式;(2)在y 轴上求作一点P (不写作法),使P A +PC 最小,并求P 点坐标;(3)在x 轴的上方的抛物线上,是否存在点Q ,使得以Q ,A ,B 三点为顶点的三角形与△ABC 相似?如果存在,求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由. (泰州市中考试题) 解题思路:对于(1)、(2),运用对称方法求出A ,B ,P 点坐标;对于(3),由于未指明对应关系,需分类讨论.【例5】 如图,已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE ,其中AF =2,BF =1.试在AB 上求一点P ,使矩形PNDM 有最大面积. (辽宁省中考试题) 解题思路:设DN =PM =x ,矩形PNDM 的面积为y ,建立y 与x 的函数关系式. 解题的关键是:最值点不一定是抛物线的顶点,应注意自变量的取值范围.PMF E DNCBA【例6】 将抛物线33:211+-=x y c 沿x 轴翻折,得抛物线2c ,如图所示.(1)请直接写出抛物线2c 的表达式.(2)现将抛物线1c 向左平移m 个单位长度,平移后得到的新抛物线的顶点为M ,与x 轴的交点从左到右依次为A ,B ;将抛物线2c 向右也平移移m 个单位长度,平移后得到的新抛物线的顶点为N ,与x 轴的交点从左到右依次为D ,E .①当B ,D 是线段AE 的三等分点时,求m 的值;②在平移过程中,是否存在以点A ,N ,E ,M 为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m 的值;若不存在,请说明理由. (江西省中考试题)解题思路:把相应点的坐标用m 的代数式表示,由图形性质建立m 的方程. 因m 值不确定,故解题的关键是分类讨论.能力训练A 级1.已知抛物线9)2(2++-=x a x y 的顶点在坐标轴上,则a 的值为__________.2.已知抛物线c bx x y ++=2与y 轴交于点A ,与x 轴正半轴交于B ,C 两点,且BC =2,ABC S ∆=3,则b =____________. (四川省中考试题)3.已知二次函数c bx ax y ++=2的图象如图所示. (1)这个二次函数的解析式是y =_________; (2)当x =________时,3=y ;(3)根据图象回答,当x _______时,0>y . (常州市中考试题) 4.已知二次函数的图象经过原点及点(21-,41-),且图象与x 轴的另一交点到原点的距离为1,则该二次函数的解析式为_______________. (安徽省中考试题) 5.二次函数c bx ax y ++=2与一次函数c ax y +=在同一坐标系中的图象大致是( )A B C D6.由于被墨水污染,一道数学题仅能见到如下文字:已知二次函数c bx x y ++=2的图象过点(1,0)……求证:这个二次函数的图象关于直线2=x 对称,根据现有信息,题中的二次函数图象不具有的性质是( )A .过点(3,0)B .顶点是(2,-2)C .在x 轴上截得的线段长度是2D .与y 轴的交点是(0,3) (盐城市中考试题) 7.如图,抛物线c bx ax y ++=2与两坐标轴的交点分别是A ,B ,E ,且△ABE 是等腰直角三角形,AE =BE ,则下列关系式不能总成立的是( ) (大连市中考试题)A .0=bB . 2c S ABE =∆ C .1-=ac D .0=+c a第7题图 第8题图 8.如图,某中学的校门是一抛物线形水泥建筑物,大门的地面宽度为8米,两侧距地面4米处高各有一个挂校名横匾用的铁环,两铁环的水平距离为6米,则校门的高为(精确到0.1米,水泥建筑物厚度忽略不计)( )A .9.2米B .9.1米C .9米D .5.1米9.如图,是某防空部队进行射击训练时在平面直角坐标系中的示意图. 在地面O ,A 两个观测点测得空中固定目标C 的仰角分别为α和β,OA =1千米,tan α=289, tan β=83,位于O 点正上方35千米D点处的直升机向目标C 发射防空导弹,该导弹运行到达距地面最大高度3千米时,相应的水平距离为4千米(即图中E 点).(1)若导弹运行为一抛物线,求抛物线的解析式;(2)说明按(1)中轨道运行的导弹能否击中目标的理由.(河北省中考试题)10.如图,已知△ABC 为正三角形,D ,E 分别是边AC 、BC 上的点(不在顶点),∠BDE =60°. (1)求证:△DEC ∽△BDA ;(2)若正三角形ABC 的边长为6,并设DC =x ,BE =y ,试求出y 与x 的函数关系式,并求BE 最短时,△BDE 的面积.CEDBA11.如图,在平面直角坐标系中,OB ⊥OA 且OB =2OA ,点A 的坐标是(-1,2). (1)求点B 的坐标;(2)求过点A ,O ,B 的抛物线的解析式;(3)连结AB ,在(2)中的抛物线上求出点P ,使ABO ABP S S ∆∆=.(陕西省中考试题)12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线n mx x y ++=2经过点A (3,0),B (0,-3)两点,点P 是直线AB 上一动点,过点P 作x 轴的垂线交抛物线于点M .设点P 的横坐标为t ;(1)分别求直线AB 和这条抛物线的解析式;(2)若点P 在第四象限,连结BM ,AM ,当线段PM 最长时,求△ABM 的面积;(3)是否存在这样的点P ,使得以点P ,M ,B ,O 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P 的横坐标;若不存在,请说明理由. (南宁市中考试题)B 级1.已知二次函数c x x y +-=62的图象顶点与坐标原点的距离为5,则c =________.2.如图,四边形ABCD 是矩形,A ,B 两点在x 的正半轴上,C ,D 两点在抛物线x x y 62+-=上.设OA 的长为m (0<m <3).矩形ABCD 的周长为l ,则l 与m 的函数解析式为__________________. (昆明市中考试题)第2题图 第3题图 第4题图3.如图,在⊙O 的内接△ABC 中,AB +AC =12,AD ⊥BC ,垂足为D (点D 在边BC 上),且AD =3,当AB 的长等于________时, ⊙O 的面积最大,最大面积为___________.4.如图,已知二次函数)0(21≠++=a c bx ax y 与一次函数)0(2≠+=k m kx y 的图象相交于点A (-2,4),B (8,2),则能使21y y >成立的x 的取值范围时______________. (杭州市中考试题) 5.已知函数c bx ax y ++=2的图象如下图所示,则函数c ax y +=的图象只可能是( )(重庆市中考试题)A B C D6.已知二次函数cbxaxy++=2的图象如图所示,则下列6个代数式:ab,ac,cba++,cba+-,ba+2,ba-2中,其值为正的式子个数为 ( )A.2个B.3个C.4个D.4个以上(全国初中数学联赛试题)7.已知抛物线cbxaxy++=2(a≠0)的对称轴是2=x,且经过点P(3,0)则cba++的值为()A.-1B.0C.1D.28.已知二次函数cbxaxy++=2(0>a)的对称轴是2=x,且当0,,2321===xxxπ时,二次函数y的值分别时321,,yyy,那么321,,yyy的大小关系是()A.321yyy>>B.321yyy<<C.312yyy<<D.312yyy>>9.已知抛物线4)343(2++-=xmmxy与x轴交于两点A,B,与y轴交于C点,若△ABC是等腰三角形,求抛物线的解析式. (“新世纪杯”初中数学竞赛试题)10.如图,已知点M,N的坐标分别为(0,1),(0,-1),点P是抛物线241xy=上的一个动点. (1)判断以点P为圆心,PM为半径的圆与直线1-=y的位置关系;(2)设直线PM与抛物线241xy=的另一个交点为Q,连结NP,NQ,求证:∠PNM=∠QNM.(全国初中数学竞赛试题)11.已知函数122--=x x y 的图象与x 轴相交于相异两点A ,B ,另一抛物线c bx ax y ++=2过点A ,B ,顶点为P ,且△APB 是等腰直角三角形,求a ,b ,c 的值. (天津市竞赛试题)12.如图1,点P 是直线22:--=x y l 上的点,过点P 的另一条直线m 交抛物线2x y =于A ,B 两点.(1)若直线m 的解析式为2321+-=x y ,求A ,B 两点的坐标; (2)如图2,①若点P 的坐标为(-2,t ),当P A =AB 时,请直接写出点A 的坐标;②试证明:对于直线l 上任意给定的一点P ,在抛物线上都能找到点A ,使得P A =AB 成立;(3)如图3,设直线l 交y 轴于点C ,若△AOB 的外心在边AB 上,且∠BPC =∠OCP ,求点P 的坐标. (武汉市中考试题)图1 图2 图3专题08 二次函数例1 C .提示:③④⑤成立.对于④,当x =-l 时,y =a b c -+<0,∴a c +<b .又∵2b a-=1,则a =2b-代入上式,得2c<3b ;对于⑤,当x =1时,max y =a b c ++,∴a b c ++>2am bm c ++,则a b +>()m am b +(m ≠1). 例2 B .提示:S =2b ,b >0,b =1a +,a <0. 例3 (1)O (0,0),B (2,—10),y =2251063x x -+. (2)x =3325-=85时,y =163-,此时运动员距水面的高为10-163=143<5,故此次试跳会出现失误.例4 (1)y 24)x -;(2)P (0,;(3)由点点A (l ,0),C (4,,B (7,0)得∠BAC =∠ABC =30°,∠ACB =120°.①若以AB 为腰,∠BAQ 为顶角,使△ABQ ∽△CBA ,则Q (-2,;②若以BA 为腰,∠ABQ ′为顶角,由对称性得另一点Q ′(10,; ③若以AB 为底,AQ 、BQ 为腰.则Q 点在抛物线的对称轴上,舍去.例5 由NP BC CN -=BF AF ,得34NP x --=12,∴NP =152x -+,∴y =1(5)2x x -+=21(5)12.52x --+(2≤x ≤4).∵y 随x 的增大而增大,∴当x =4时,y 有最大值为21(45)12.52-⨯-+=12.例6 (l )y 2(2)①令2=0,得1x =-1,2x =1,则抛物线1c 与x 轴的两个交点坐标为(-1,0),(1,0).∴A (1m --,0),B (1m -,0).同理可得D (1m -+,0),E (1m +,0).当AD =13AE 时,如图1,(1)(1)m m -+---=[]1(1)(1)3m m +---,∴m =12.当AB =13AE时,如图2,(1)(1)m m ----=[]1(1)(1)3m m +---,∴m =2.∴当m =12或2时,B 、D 是线段AE 的三等分点.②存在.连结AN 、NE 、EM 、MA ,依题意可得M (m -,N (m,,即M 、N 关于原点O 对称,∴OM =ON .∵A (1m --,0),E (1m +,0).∴A 、E 关于原点O 对称,∴OA =OE .∴四边形ANEM 为平行四边形.要使平行四边形ANEM 为矩形,必须满足OM =OA ,即22m +=[]2(1)m ---,∴m =1.∴当m =1时,以点A 、N 、E 、M 为顶点的四边形是矩形.A 级1.-2,4或-8. 2.-43.(l )22x x -;(2〉3或-1;(3)x <0或x >2. 4.y =2x x +或y =21133x x -+.提示:另一交点为(-1,0)或(1,0). 5.D . 6.B . 7.D . 8.B .图1图29.(1)y =212123x x -++ ()()()()()()()()222159127,,.10.126346906.,,,281311.14,2,23.,221113,2,=,=022220BDE ABCABD CDEABP C y x x x S S S B y x x AB x P AB d S AB d OB AO d P x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭<<=--==-==∴=∴-⇒=在抛物线上故导弹能击中目标略当x=3时BE=y 最短其值为此时S 由题意知轴设到距离为则的纵坐标只能是0或4令y 0得()()212, 3.0,0,3,0.,=4,x P y x =∴=符合条件的点为P 同理当的时候()()()()()()()()()()12342222233:0,0,3,0,,4,42212.13,232,3,,230339393233,,24241273332822ABMP P P y x y x x P t t M t t t t PM t t t t t t t PM SPM OA ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-=-----<<⎛⎫=----=-+=-+∴= ⎪⎝⎭-=⨯=综上符合条件的点有4个P 设则则当时有最大值此时点P 的坐标为()22212:,,1239. 4.28 5. 6.7.8.9.0644,4;340,0,3,,33B O y AB x y x x x x x B A B B x y mx m x m x x y m π=-+≤≤<->=⎛⎫=-++=≠== ⎪⎝⎭级 1.13或5 2.l=-2m +8m+12 3.636提示设半径为长为则或当时当时解得即抛物线与轴的交点()()40,4,23,0,0.3x A B m ⎛⎫ ⎪⎝⎭C 与轴的个交点为①,94-=m -3,=34,=得由若m BC AC 244;9y x ∴=-+②()222122*********,35,,,443636633488443,3,437721.AC AB m m x y x x y x x m AC BC m y x x m =-===-∴=-+=-++=-==-∴=--+若由得或若由得故所求抛物线的解析式有上述三个()()()()2200022001110.1,, 1.441111=1,,441.2,,1,,.1,,,,1,P x x PM x P y x x P PM y P Q y H R PH PM QM QR PH MN QR y ⎛⎫===+ ⎪⎝⎭=---+∴=-=-===-∴设点的坐标为则又点到直线的距离为以点为圆心为半径的圆与直线相切如图分别过点作直线的垂线垂足分别为由知同理可得都垂直于直线()()()()()()()22,,,:4,0,4,0,44116,,0,4,0,4.4PH MNQM MP QR PHQR RN NH RN HNA B y ax bx c a x x a x APB P a =∴=∠∠∠∠-=++=+-=--=-于是因此Rt PHN Rt QRN,于是HNP=RNQ,从而PNM=QNM 11.提示是等腰直角三角形故点的坐标为分别求得()12221313120,412.1,,,22914x x y x b c y y y x ⎧⎧=-⎪==-+⎧⎪⎪==-∴⎨⎨⎨=⎩⎪⎪==⎩⎪⎩依题意得解得()()()()()()()()()()()()()1222222222239,,1,1.211,1,3,9.2:,24,,22,,.,2,222.,24220.=16822=81616818A B A A P B A a a A m m PA PB PAG BAH AG AH PG BH B m a m a B y x m am a a a a a a a a ⎛⎫--- ⎪⎝⎭--=∴≅∴==∴-++=-+--=---++=++证明过点分别作过点且平行于x 轴的直线的垂线垂足分别为G,H. 设P 将点代入抛物线得0,,.a m P A >∴无论为何值时关于的方程总有两个不相等的实数解即对于任意给定的点抛物线上总能找到两个满足条件的点()()()()()222223:0,,,,.,.,,.,90, 1.=0,=010,13.,2m y kx b k m m B n n A B AG BH x G HAOB AB AOB y kx b AG OHAGOOHB mn x kx b OG BH y xm n x kx b mn b b D BPC OCP DP DC P a a =+≠∴∠==+⎧=∴=---⎨=⎩--∴=-∴=∠=∠∴==--设直线交y 轴于点D 设A 过点两点分别作垂直于轴于的外心在上由得联立得依题意得是方程的两根即设()()()222222122,,121214,22130.555P PQ y Q Rt PDQ PQ DQ PD a a a a P ⊥+=⎛⎫+---=∴==-∴- ⎪⎝⎭过点作轴于在中即舍去。
九年级培优 易错 难题二次函数辅导专题训练及详细答案

九年级培优 易错 难题二次函数辅导专题训练及详细答案一、二次函数1.(6分)(2015•牡丹江)如图,抛物线y=x 2+bx+c 经过点A (﹣1,0),B (3,0).请解答下列问题:(1)求抛物线的解析式;(2)点E (2,m )在抛物线上,抛物线的对称轴与x 轴交于点H ,点F 是AE 中点,连接FH ,求线段FH 的长.注:抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)的对称轴是x=﹣.【答案】(1)y=-2x-3;(2).【解析】试题分析:(1)把A,B 两点坐标代入,求待定系数b,c ,进而确定抛物线的解析式;(2)连接BE ,点F 是AE 中点,H 是AB 中点,则FH 为三角形ABE 的中位线,求出BE 的长,FH 就知道了,先由抛物线解析式求出点E 坐标,根据勾股定理可求BE ,再根据三角形中位线定理求线段HF 的长.试题解析:(1)∵抛物线y=x 2+bx+c 经过点A (﹣1,0),B (3,0),∴把A,B 两点坐标代入得:,解得:,∴抛物线的解析式是:y=-2x-3;(2)∵点E (2,m )在抛物线上,∴把E 点坐标代入抛物线解析式y=-2x-3得:m=4﹣4﹣3=﹣3,∴E (2,﹣3),∴BE==.∵点F 是AE 中点,点H 是抛物线的对称轴与x 轴交点,即H 为AB 的中点,∴FH 是三角形ABE 的中位线,∴FH=BE=×=.∴线段FH 的长.考点:1.待定系数法求抛物线的解析式;2.勾股定理;3.三角形中位线定理.2.如图所示,抛物线2y ax bx c =++的顶点为()2,4M --,与x 轴交于A 、B 两点,且()6,0A -,与y 轴交于点C .()1求抛物线的函数解析式; ()2求ABC V 的面积;()3能否在抛物线第三象限的图象上找到一点P ,使APC V 的面积最大?若能,请求出点P 的坐标;若不能,请说明理由.【答案】()1 2134y x x =+-;()212;()27334APC x S =-V 当时,有最大值,点P 的坐标是153,4P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】(1)设顶点式并代入已知点()6,0A -即可;(2)令y=0,求出A 、B 和C 点坐标,运用三角形面积公式计算即可;(3)假设存在这样的点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点F ,线段PF 的长度即为两函数值之差,将APC V 的面积计算拆分为APF CPF S S +V V 即可. 【详解】()1设此函数的解析式为2()y a x h k =++,∵函数图象顶点为()2,4M --,∴2(2)4y a x =+-, 又∵函数图象经过点()6,0A -, ∴20(62)4a =-+- 解得14a =, ∴此函数的解析式为21(2)44y x =+-,即2134y x x =+-; ()2∵点C 是函数2134y x x =+-的图象与y 轴的交点,∴点C 的坐标是()0,3-, 又当0y =时,有21304y x x =+-=,解得16x =-,22x =, ∴点B 的坐标是()2,0, 则11831222ABC S AB OC =⋅=⨯⨯=V ; ()3假设存在这样的点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点F .设(),0E x ,则21,34P x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,设直线AC 的解析式为y kx b =+, ∵直线AC 过点()6,0A -,()0,3C -,∴603k b b -+=⎧⎨-=⎩,解得123k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AC 的解析式为132y x =--, ∴点F 的坐标为1,32F x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 则221113332442PF x x x x x ⎛⎫=---+-=-- ⎪⎝⎭, ∴1122APC APF CPF S S S PF AE PF OE =+=⋅+⋅V V V 2221113393276(3)22424244PF OA x x x x x ⎛⎫=⋅=--⨯=--=-++ ⎪⎝⎭, ∴当3x =-时,APC S V 有最大值274, 此时点P 的坐标是153,4P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题第3问中将所求三角形拆分为两个小三角形进行求解,从而将面积最大的问题转化为PF 最大进行理解.3.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+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在整个运动过程中用时最少是823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 ,﹣m 2+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 =()2123313222m m m ⨯-++⨯⨯+-, 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.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)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5.已知抛物线2y ax bx c =++上有两点M (m +1,a )、N (m ,b ). (1)当a =-1,m =1时,求抛物线2y ax bx c =++的解析式; (2)用含a 、m 的代数式表示b 和c ;(3)当a <0时,抛物线2y ax bx c =++满足24b ac a -=,2b c a +≥,34m ≤-, 求a 的取值范围. 【答案】(1)11b c =⎧⎨=⎩;(2)b=-am ,c=-am ;(3)161393a -≤≤- 【解析】 【分析】(1)根据题意得到M (2,-1)、N (1,b ),代入抛物线解析式即可求出b 、c ;(2)将点M (m +1,a )、N (m ,b )代入抛物线2y ax bx c =++,可得22(1)(1)a m b m c aam bm c b⎧++++=⎨++=⎩,化简即可得出;(3)把b am =-,c am =-代入24b ac a -=可得214a m m=+,把b am =-,c am =-代入2b c a +≥可得1m ≥-,然后根据m 的取值范围可得a 的取值范围.【详解】解:(1)∵a =-1,m =1,∴M (2,-1)、N (1,b ) 由题意,得4211b c b c b -++=-⎧⎨-++=⎩,解,得11b c =⎧⎨=⎩(2) ∵点M (m +1,a )、N (m ,b )在抛物线2y ax bx c =++上22(1)(1)a m b m c a am bm c b ⎧++++=⎨++=⎩①②①-②得,2am b b +=-,∴b am =-把b am =-代入②,得c am =-(3)把b am =-,c am =-代入24b ac a -=得2224a m a m a +=0a <Q ,22141,4am am a mm∴+=∴=+ 把b am =-,c am =-代入2b c a +≥得22am a -≥,1m ∴≥-34m Q ≤-,314m ∴-≤≤-224(2)4m m m +=+-Q ,当2m >-时,24m m +随m 的增大而增大2393416m m ∴-≤+≤-216113943m m ∴-≤≤-+ 即161393a -≤≤- 【点睛】本题考查待定系数法求函数解析式以及二次函数的图像和性质,由函数图像上点的坐标特征求出b am =-,c am =-是解题关键.6.抛物线L :y=﹣x 2+bx+c 经过点A (0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B . (1)直接写出抛物线L 的解析式;(2)如图1,过定点的直线y=kx ﹣k+4(k <0)与抛物线L 交于点M 、N .若△BMN 的面积等于1,求k 的值;(3)如图2,将抛物线L 向上平移m (m >0)个单位长度得到抛物线L 1,抛物线L 1与y 轴交于点C ,过点C 作y 轴的垂线交抛物线L 1于另一点D .F 为抛物线L 1的对称轴与x 轴的交点,P 为线段OC 上一点.若△PCD 与△POF 相似,并且符合条件的点P 恰有2个,求m 的值及相应点P 的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+1;(2)-3;(3)当m=22﹣1时,点P的坐标为(0,2)和(0,223);当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).【解析】【分析】(1)根据对称轴为直线x=1且抛物线过点A(0,1)利用待定系数法进行求解可即得;(2)根据直线y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4知直线所过定点G坐标为(1,4),从而得出BG=2,由S△BMN=S△BNG﹣S△BMG=12BG•x N﹣12BG•x M=1得出x N﹣x M=1,联立直线和抛物线解析式求得x=228k k-±-,根据x N﹣x M=1列出关于k的方程,解之可得;(3)设抛物线L1的解析式为y=﹣x2+2x+1+m,知C(0,1+m)、D(2,1+m)、F(1,0),再设P(0,t),分△PCD∽△POF和△PCD∽△POF两种情况,由对应边成比例得出关于t与m的方程,利用符合条件的点P恰有2个,结合方程的解的情况求解可得.【详解】(1)由题意知()1211bc⎧-=⎪⨯-⎨⎪=⎩,解得:21bc=⎧⎨=⎩,∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+1;(2)如图1,设M点的横坐标为x M,N点的横坐标为x N,∵y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4,∴当x=1时,y=4,即该直线所过定点G坐标为(1,4),∵y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,∴点B(1,2),则BG=2,∵S△BMN=1,即S△BNG﹣S△BMG=12BG•(x N﹣1)-12BG•(x M-1)=1,∴x N﹣x M=1,由2421y kx k y x x =-+⎧⎨=--+⎩得:x 2+(k ﹣2)x ﹣k+3=0, 解得:x=()()22243k k k -±---=228k k -±-,则x N =228k k -+-、x M =228k k ---,由x N ﹣x M =1得28k -=1, ∴k=±3, ∵k <0, ∴k=﹣3; (3)如图2,设抛物线L 1的解析式为y=﹣x 2+2x+1+m , ∴C (0,1+m )、D (2,1+m )、F (1,0), 设P (0,t ),(a )当△PCD ∽△FOP 时,PC FOCD OP=, ∴112m t t+-=, ∴t 2﹣(1+m )t+2=0①; (b)当△PCD ∽△POF 时,PC POCD OF=, ∴121m t t+-=, ∴t=13(m+1)②; (Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时, △=(1+m )2﹣8=0,解得:21(负值舍去), 此时方程①有两个相等实数根t 1=t 22,方程②有一个实数根t=223, ∴m=22﹣1, 此时点P 的坐标为(0,2)和(0,22); (Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,把②代入①,得:19(m+1)2﹣13(m+1)+2=0, 解得:m=2(负值舍去),此时,方程①有两个不相等的实数根t 1=1、t 2=2,方程②有一个实数根t=1,∴m=2,此时点P 的坐标为(0,1)和(0,2); 综上,当m=22﹣1时,点P 的坐标为(0,2)和(0,223); 当m=2时,点P 的坐标为(0,1)和(0,2).【点睛】本题主要考查二次函数的应用,涉及到待定系数法求函数解析式、割补法求三角形的面积、相似三角形的判定与性质等,(2)小题中根据三角形BMN 的面积求得点N 与点M 的横坐标之差是解题的关键;(3)小题中运用分类讨论思想进行求解是关键.7. 阅读:我们约定,在平面直角坐标系中,经过某点且平行于坐标轴或平行于两坐标轴夹角平分线的直线,叫该点的“特征线”.例如,点M (1,3)的特征线有:x =1,y =3,y =x +2,y =﹣x +4.问题与探究:如图,在平面直角坐标系中有正方形OABC ,点B 在第一象限,A 、C 分别在x 轴和y 轴上,抛物线21()4y x m n =-+经过B 、C 两点,顶点D 在正方形内部. (1)直接写出点D (m ,n )所有的特征线;(2)若点D 有一条特征线是y =x +1,求此抛物线的解析式; (3)点P 是AB 边上除点A 外的任意一点,连接OP ,将△OAP 沿着OP 折叠,点A 落在点A ′的位置,当点A ′在平行于坐标轴的D 点的特征线上时,满足(2)中条件的抛物线向下平移多少距离,其顶点落在OP 上?【答案】(1)x =m ,y =n ,y =x +n ﹣m ,y =﹣x +m+n ;(2)21(2)34y x =-+;(3)抛物线向下平移9233-或2312距离,其顶点落在OP 上. 【解析】试题分析:(1)根据特征线直接求出点D 的特征线; (2)由点D 的一条特征线和正方形的性质求出点D 的坐标,从而求出抛物线解析式; (2)分平行于x 轴和y 轴两种情况,由折叠的性质计算即可.试题解析:解:(1)∵点D (m ,n ),∴点D (m ,n )的特征线是x =m ,y =n ,y =x +n ﹣m ,y =﹣x +m +n ;(2)点D 有一条特征线是y =x +1,∴n ﹣m =1,∴n =m +1.∵抛物线解析式为21()4y x m n =-+,∴21()14y x m m =-++,∵四边形OABC 是正方形,且D 点为正方形的对称轴,D (m ,n ),∴B (2m ,2m ),∴21(2)24y m m n m =-+=,将n =m +1带入得到m =2,n =3;∴D (2,3),∴抛物线解析式为21(2)34y x =-+. (3)①如图,当点A ′在平行于y 轴的D 点的特征线时:根据题意可得,D (2,3),∴OA ′=OA =4,OM =2,∴∠A ′OM =60°,∴∠A ′OP =∠AOP =30°,∴MN 323∴抛物线需要向下平移的距离=233923-. ②如图,当点A ′在平行于x 轴的D 点的特征线时,设A ′(p ,3),则OA ′=OA =4,OE =3,EA 2243-7,∴A ′F =47,设P (4,c )(c >0),,在Rt △A ′FP 中,(4﹣7)2+(3﹣c )2=c 2,∴c 1647-∴P (41647-),∴直线OP 解析式为y 47-x ,∴N (2827-∴抛物线需要向下平移的距离=3﹣8273-=1273+.综上所述:抛物线向下平移9233-或1273+距离,其顶点落在OP上.点睛:此题是二次函数综合题,主要考查了折叠的性质,正方形的性质,解答本题的关键是用正方形的性质求出点D的坐标.8.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27292832⨯=,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.9.已知,如图,抛物线2(0)y ax bx c a=++≠的顶点为(1,9)M,经过抛物线上的两点(3,7)A--和(3,)B m的直线交抛物线的对称轴于点C.(1)求抛物线的解析式和直线AB的解析式.(2)在抛物线上,A M两点之间的部分(不包含,A M两点),是否存在点D,使得2DAC DCMS S∆∆=?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点,,,A M P Q为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出满足条件的点P的坐标.【答案】(1)抛物线的表达式为:228y x x =-++,直线AB 的表达式为:21y x =-;(2)存在,理由见解析;点P (6,16)-或(4,16)--或(17,2)+或(17,2)-.【解析】【分析】(1)二次函数表达式为:y=a (x-1)2+9,即可求解;(2)S △DAC =2S △DCM ,则()()()()()21112821139112222DAC C A S DH x x x x x x =-=-++-++=--⨯V ,,即可求解; (3)分AM 是平行四边形的一条边、AM 是平行四边形的对角线两种情况,分别求解即可.【详解】解:(1)二次函数表达式为:()219y a x =-+,将点A 的坐标代入上式并解得:1a =-,故抛物线的表达式为:228y x x =-++…①,则点()3,5B ,将点,A B 的坐标代入一次函数表达式并解得:直线AB 的表达式为:21y x =-;(2)存在,理由:二次函数对称轴为:1x =,则点()1,1C ,过点D 作y 轴的平行线交AB 于点H ,设点()2,28D x x x -++,点(),21H x x -, ∵2DAC DCM S S ∆∆=,则()()()()()21112821139112222DAC C A S DH x x x x x x =-=-++-++=--⨯V , 解得:1x =-或5(舍去5),故点()1,5D -;(3)设点(),0Q m 、点(),P s t ,228t s s =-++,①当AM 是平行四边形的一条边时,点M 向左平移4个单位向下平移16个单位得到A ,同理,点(),0Q m 向左平移4个单位向下平移16个单位为()4,16m --,即为点P , 即:4m s -=,6t -=,而228t s s =-++,解得:6s =或﹣4,故点()6,16P -或()4,16--;②当AM 是平行四边形的对角线时,由中点公式得:2m s +=-,2t =,而228t s s =-++, 解得:17s =±,故点()17,2P +或()17,2-; 综上,点()6,16P -或()4,16--或()17,2+或()17,2-.【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、平行四边形性质、图形的面积计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.10.如图,抛物线25(0)y ax bx a =+-≠经过x 轴上的点A (1,0)和点B 及y 轴上的点C ,经过B 、C 两点的直线为y x n =+.①求抛物线的解析式.②点P 从A 出发,在线段AB 上以每秒1个单位的速度向B 运动,同时点E 从B 出发,在线段BC 上以每秒2个单位的速度向C 运动.当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t 秒,求t 为何值时,△PBE 的面积最大并求出最大值.③过点A 作AM BC ⊥于点M ,过抛物线上一动点N (不与点B 、C 重合)作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q .若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点N 的横坐标.【答案】①265y x x =-+-;②当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为22③点N 的横坐标为:4或52+或52. 【解析】【分析】 ①点B 、C 在直线为y x n =+上,则B (﹣n ,0)、C (0,n ),点A (1,0)在抛物线上,所以250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,解得1a =-,6b =,因此抛物线解析式:265y x x =-+-;②先求出点P 到BC 的高h为sin 45(4)2BP t ︒=-,于是211)22)22PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,所以点A 到直线BC的距离d =N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN为等腰直角三角形,即NQ PQ ==4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,所以265(5)4m m m -+---=解得11m =(舍去),24m =,Ⅱ.4NH HP +=,()25654m m m ---+-=解得1m =,2m =去),Ⅲ.4NH HP -=,()265[(5)]4m m m --+----=,解得152m =(舍去),252m =. 【详解】解:①∵点B 、C 在直线为y x n =+上,∴B (﹣n ,0)、C (0,n ),∵点A (1,0)在抛物线上, ∴250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,∴1a =-,6b =,∴抛物线解析式:265y x x =-+-;②由题意,得,4PB t =-,2BE t =,由①知,45OBC ︒∠=,∴点P 到BC 的高h 为sin 45)BP t ︒=-,∴211)22)22PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,∴点A 到直线BC 的距离d =过点N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN 为等腰直角三角形,即NQ PQ ==∴4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,∴265(5)4m m m -+---=解得11m =,24m =,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,∴4m =;Ⅱ.4NH HP +=,∴()25654m m m ---+-=解得152m =,252m =, ∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,5m >,∴52m =, Ⅲ.4NH HP -=, ∴()265[(5)]4m m m --+----=,解得152m =,252m =, ∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,0m <,∴52m =, 综上所述,若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,点N 的横坐标为:4或5412+或5412-. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质、平行四边形的判定与性质是解题的关键.11.如图,已知抛物线的图象与x 轴的一个交点为B (5,0),另一个交点为A ,且与y 轴交于点C (0,5)。
2020-2021九年级培优二次函数辅导专题训练含答案

2020-2021九年级培优二次函数辅导专题训练含答案一、二次函数1.如图所示,抛物线2y ax bx c =++的顶点为()2,4M --,与x 轴交于A 、B 两点,且()6,0A -,与y 轴交于点C .()1求抛物线的函数解析式; ()2求ABC V 的面积;()3能否在抛物线第三象限的图象上找到一点P ,使APC V 的面积最大?若能,请求出点P 的坐标;若不能,请说明理由.【答案】()1 2134y x x =+-;()212;()27334APC x S =-V 当时,有最大值,点P 的坐标是153,4P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】(1)设顶点式并代入已知点()6,0A -即可;(2)令y=0,求出A 、B 和C 点坐标,运用三角形面积公式计算即可;(3)假设存在这样的点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点F ,线段PF 的长度即为两函数值之差,将APC V 的面积计算拆分为APF CPF S S +V V 即可. 【详解】()1设此函数的解析式为2()y a x h k =++,∵函数图象顶点为()2,4M --,∴2(2)4y a x =+-, 又∵函数图象经过点()6,0A -, ∴20(62)4a =-+- 解得14a =, ∴此函数的解析式为21(2)44y x =+-,即2134y x x =+-;()2∵点C 是函数2134y x x =+-的图象与y 轴的交点,∴点C 的坐标是()0,3-, 又当0y =时,有21304y x x =+-=, 解得16x =-,22x =, ∴点B 的坐标是()2,0, 则11831222ABC S AB OC =⋅=⨯⨯=V ; ()3假设存在这样的点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点F .设(),0E x ,则21,34P x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,设直线AC 的解析式为y kx b =+, ∵直线AC 过点()6,0A -,()0,3C -, ∴603k b b -+=⎧⎨-=⎩,解得123k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AC 的解析式为132y x =--, ∴点F 的坐标为1,32F x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 则221113332442PF x x x x x ⎛⎫=---+-=-- ⎪⎝⎭, ∴1122APC APF CPF S S S PF AE PF OE =+=⋅+⋅V V V 2221113393276(3)22424244PF OA x x x x x ⎛⎫=⋅=--⨯=--=-++ ⎪⎝⎭, ∴当3x =-时,APC S V 有最大值274,此时点P 的坐标是153,4P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题第3问中将所求三角形拆分为两个小三角形进行求解,从而将面积最大的问题转化为PF 最大进行理解.2.如图,抛物线y =12x 2+bx ﹣2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,且A (﹣1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标; (2)判断△ABC 的形状,证明你的结论;(3)点M 是抛物线对称轴上的一个动点,当MC +MA 的值最小时,求点M 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y =213x -22x ﹣2,顶点D 的坐标为 (32,﹣258);(2)△ABC 是直角三角形,证明见解析;(3)点M 的坐标为(32,﹣54). 【解析】 【分析】(1)因为点A 在抛物线上,所以将点A 代入函数解析式即可求得答案;(2)由函数解析式可以求得其与x 轴、y 轴的交点坐标,即可求得AB 、BC 、AC 的长,由勾股定理的逆定理可得三角形的形状;(3)根据抛物线的性质可得点A 与点B 关于对称轴x 32=对称,求出点B ,C 的坐标,根据轴对称性,可得MA =MB ,两点之间线段最短可知,MC +MB 的值最小.则BC 与直线x 32=交点即为M 点,利用得到系数法求出直线BC 的解析式,即可得到点M 的坐标. 【详解】(1)∵点A (﹣1,0)在抛物线y 212x =+bx ﹣2上,∴2112⨯-+()b ×(﹣1)﹣2=0,解得:b 32=-,∴抛物线的解析式为y 21322x =-x ﹣2. y 21322x =-x ﹣212=(x 2﹣3x ﹣4 )21325228x =--(),∴顶点D 的坐标为(32528,-). (2)当x =0时y =﹣2,∴C (0,﹣2),OC =2. 当y =0时,21322x -x ﹣2=0,∴x 1=﹣1,x 2=4,∴B (4,0),∴OA =1,OB =4,AB =5.∵AB 2=25,AC 2=OA 2+OC 2=5,BC 2=OC 2+OB 2=20,∴AC 2+BC 2=AB 2.∴△ABC 是直角三角形.(3)∵顶点D 的坐标为 (32528,-),∴抛物线的对称轴为x 32=. ∵抛物线y 12=x 2+bx ﹣2与x 轴交于A ,B 两点,∴点A 与点B 关于对称轴x 32=对称. ∵A (﹣1,0),∴点B 的坐标为(4,0),当x =0时,y 21322x =-x ﹣2=﹣2,则点C 的坐标为(0,﹣2),则BC 与直线x 32=交点即为M 点,如图,根据轴对称性,可得:MA =MB ,两点之间线段最短可知,MC +MB 的值最小.设直线BC 的解析式为y =kx +b ,把C (0,﹣2),B (4,0)代入,可得:240b k b =-⎧⎨+=⎩,解得:122k b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴y 12=x ﹣2.当x 32=时,y 1352224=⨯-=-,∴点M 的坐标为(3524-,). 【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数的解析式、直角三角形的性质及判定、轴对称性质,解决本题的关键是利用待定系数法求函数的解析式.3.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 =或x = 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. (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.4.已知,抛物线y=x2+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b2-4ac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。
中考数学培优(含解析)之二次函数含答案

中考数学培优(含解析)之二次函数含答案一、二次函数1.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 1b12a 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94.2.如图,已知直线y kx 6=-与抛物线2y ax bx c =++相交于A ,B 两点,且点A (1,-4)为抛物线的顶点,点B 在x 轴上。
中考数学培优(含解析)之二次函数及详细答案

中考数学培优(含解析)之二次函数及详细答案一、二次函数1.如图,已知顶点为(0,3)C -的抛物线2(0)y ax b a =+≠与x 轴交于A ,B 两点,直线y x m =+过顶点C 和点B .(1)求m 的值;(2)求函数2(0)y ax b a =+≠的解析式;(3)抛物线上是否存在点M ,使得15MCB ∠=︒?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)﹣3;(2)y 13=x 2﹣3;(3)M 的坐标为(3632). 【解析】【分析】 (1)把C (0,﹣3)代入直线y =x +m 中解答即可;(2)把y =0代入直线解析式得出点B 的坐标,再利用待定系数法确定函数关系式即可; (3)分M 在BC 上方和下方两种情况进行解答即可.【详解】(1)将C (0,﹣3)代入y =x +m ,可得:m =﹣3;(2)将y =0代入y =x ﹣3得:x =3,所以点B 的坐标为(3,0),将(0,﹣3)、(3,0)代入y =ax 2+b 中,可得:390b a b =-⎧⎨+=⎩, 解得:133a b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,所以二次函数的解析式为:y 13=x 2﹣3;(3)存在,分以下两种情况:①若M 在B 上方,设MC 交x 轴于点D ,则∠ODC =45°+15°=60°,∴OD =OC •tan30°3=设DC 为y =kx ﹣33,0),可得:k 3= 联立两个方程可得:233133y x y x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩, 解得:121203336x x y y ⎧=⎧=⎪⎨⎨=-=⎪⎩⎩, 所以M 1(36);②若M 在B 下方,设MC 交x 轴于点E ,则∠OEC =45°-15°=30°,∴OE =OC •tan60°=3设EC 为y =kx ﹣3,代入(30)可得:k 3= 联立两个方程可得:233133y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 解得:12120332x x y y ⎧=⎧=⎪⎨⎨=-=-⎪⎩⎩, 所以M 23,﹣2).综上所述M 的坐标为(3,63,﹣2).【点睛】此题是一道二次函数综合题,熟练掌握待定系数法求函数解析式等知识是解题关键.2.如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0),C (0,3)三点,其顶点为D ,对称轴是直线l ,l 与x 轴交于点H .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 是该抛物线对称轴l 上的一个动点,求△PBC 周长的最小值;(3)如图(2),若E 是线段AD 上的一个动点( E 与A 、D 不重合),过E 点作平行于y 轴的直线交抛物线于点F ,交x 轴于点G ,设点E 的横坐标为m ,△ADF 的面积为S . ①求S 与m 的函数关系式;②S 是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E 的坐标; 若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=--+.(2)3210.(3)①2S m 4m 3=---.②当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2).【解析】【分析】(1)根据函数图象经过的三点,用待定系数法确定二次函数的解析式即可.(2)根据BC 是定值,得到当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小,根据点的坐标求得相应线段的长即可.(3)设点E 的横坐标为m ,表示出E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+),最后表示出EF 的长,从而表示出S 于m 的函数关系,然后求二次函数的最值即可.【详解】解:(1)∵抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0),∴可设抛物线交点式为()()y a x 3x 1=+-.又∵抛物线2y ax bx c =++经过C (0,3),∴a 1=-.∴抛物线的解析式为:()()y x 3x 1=-+-,即2y x 2x 3=--+.(2)∵△PBC 的周长为:PB+PC+BC ,且BC 是定值.∴当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小.∵点A 、点B 关于对称轴I 对称,∴连接AC 交l 于点P ,即点P 为所求的点.∵AP=BP ,∴△PBC 的周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC.∵A (-3,0),B (1,0),C (0,3),∴AC=32,BC=10.∴△PBC 的周长最小是:3210+.(3)①∵抛物线2y x 2x 3=--+顶点D 的坐标为(﹣1,4),A (﹣3,0),∴直线AD 的解析式为y=2x+6∵点E 的横坐标为m ,∴E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+)∴()22EF m 2m 32m 6m 4m 3=--+-+=---. ∴()22DEF AEF 1111S S S EF GH EF AG EF AH m 4m 32m 4m 32222∆∆=+=⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅=⋅---⋅=---.∴S 与m 的函数关系式为2S m 4m 3=---.②()22S m 4m 3m 21=---=-++,∴当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2).3.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的三个顶点B (1, 0)、C (3, 0)、D (3, 4).以A 为顶点的抛物线y =ax 2+bx +c 过点C .动点P 从点A 出发,以每秒12个单位的速度沿线段AD 向点D 运动,运动时间为t 秒.过点P 作PE ⊥x 轴交抛物线于点M ,交AC 于点N .(1)直接写出点A 的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)当t 为何值时,△ACM 的面积最大?最大值为多少?(3)点Q 从点C 出发,以每秒1个单位的速度沿线段CD 向点D 运动,当t 为何值时,在线段PE 上存在点H ,使以C 、Q 、N 、H 为顶点的四边形为菱形?【答案】(1)A (1,4);y =-x 2+2x +3;(2)当t =2时,△A MC 面积的最大值为1;(3)2085-或2013. 【解析】(1)由矩形的性质得到点A 的坐标,由抛物线的顶点为A ,设抛物线的解析式为y =a (x -1)2+4,把点C 的坐标代入即可求得a 的值;(2)由点P 的坐标以及抛物线解析式得到点M 的坐标,由A 、C 的坐标得到直线AC 的解析式,进而得到点N 的坐标,即可用关于t 的式子表示MN ,然后根据△ACM 的面积是△AMN 和△CMN 的面积和列出用t 表示的△ACM 的面积,利用二次函数的性质即可得到当t =2时,△A MC 面积的最大值为1;(3)①当点H在N点上方时,由P N=CQ ,PN ∥CQ ,得到四边形PNCQ 为平行四边形,所以当PQ =CQ 时,四边形FECQ 为菱形,据此得到,解得t 值;②当点H在N点下方时,NH=CQ=,NQ =CQ 时,四边形NHCQ 为菱形,NQ 2=CQ 2,得:,解得t 值.解:(1)由矩形的性质可得点A (1,4),∵抛物线的顶点为A ,设抛物线的解析式为y =a (x -1)2+4,代入点C (3, 0),可得a =-1.∴y =-(x -1)2+4=-x 2+2x +3.(2)∵P (112t +,4), 将112x t =+代入抛物线的解析式,y =-(x -1)2+4=2144t -, ∴M (112t +,2144t -), 设直线AC 的解析式为,将A (1,4),C (3,0)代入,得:, 将112x t =+代入得, ∴N (112t +,), ∴MN ,∴, ∴当t =2时,△A MC 面积的最大值为1.(3)①如图1,当点H在N点上方时,∵N(112t +,),P (112t +,4), ∴P N=4—()==CQ ,又∵PN ∥CQ , ∴四边形PNCQ 为平行四边形,∴当PQ =CQ 时,四边形FECQ 为菱形,PQ 2=PD 2+DQ 2 =,∴, 整理,得240800t t -+=.解得12085t =-,22085t =+(舍去);②如图2当点H在N点下方时,NH=CQ=,NQ =CQ 时,四边形NHCQ 为菱形,NQ 2=CQ 2,得:.整理,得213728000t t -+=.()()1320400t t --=.所以12013t =,(舍去).“点睛”此题主要考查二次函数的综合问题,会用顶点式求抛物线,会用两点法求直线解析式,会设点并表示三角形的面积,熟悉矩形和菱形的性质是解题的关键.4.如图,抛物线y=﹣(x ﹣1)2+c 与x 轴交于A ,B (A ,B 分别在y 轴的左右两侧)两点,与y 轴的正半轴交于点C ,顶点为D ,已知A (﹣1,0).(1)求点B ,C 的坐标;(2)判断△CDB 的形状并说明理由;(3)将△COB 沿x 轴向右平移t 个单位长度(0<t <3)得到△QPE .△QPE 与△CDB 重叠部分(如图中阴影部分)面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围.【答案】(Ⅰ)B(3,0);C(0,3);(Ⅱ)CDB ∆为直角三角形;(Ⅲ)22333(0)221933(3)222t t t S t t t ⎧-+<≤⎪⎪=⎨⎪=-+<<⎪⎩. 【解析】【分析】(1)首先用待定系数法求出抛物线的解析式,然后进一步确定点B ,C 的坐标.(2)分别求出△CDB 三边的长度,利用勾股定理的逆定理判定△CDB 为直角三角形. (3)△COB 沿x 轴向右平移过程中,分两个阶段:①当0<t≤32时,如答图2所示,此时重叠部分为一个四边形; ②当32<t <3时,如答图3所示,此时重叠部分为一个三角形. 【详解】解:(Ⅰ)∵点()1,0A -在抛物线()21y x c =--+上, ∴()2011c =---+,得4c = ∴抛物线解析式为:()214y x =--+, 令0x =,得3y =,∴()0,3C ;令0y =,得1x =-或3x =,∴()3,0B .(Ⅱ)CDB ∆为直角三角形.理由如下:由抛物线解析式,得顶点D 的坐标为()1,4.如答图1所示,过点D 作DM x ⊥轴于点M , 则1OM =,4DM =,2BM OB OM =-=. 过点C 作CN DM ⊥于点N ,则1CN =,1DN DM MN DM OC =-=-=. 在Rt OBC ∆中,由勾股定理得:22223332BC OB OC =+=+=; 在Rt CND ∆中,由勾股定理得:2222112CD CN DN =+=+=; 在Rt BMD ∆中,由勾股定理得:22222425BD BM DM =+=+=.∵222BC CD BD +=,∴CDB ∆为直角三角形.(Ⅲ)设直线BC 的解析式为y kx b =+,∵()()3,0,0,3B C ,∴303k b b +=⎧⎨=⎩, 解得1,3k b =-=,∴3y x =-+,直线QE 是直线BC 向右平移t 个单位得到,∴直线QE 的解析式为:()33y x t x t =--+=-++; 设直线BD 的解析式为y mx n =+,∵()()3,0,1,4B D ,∴304m n m n +=⎧⎨+=⎩,解得:2,6m n =-=, ∴26y x =-+.连续CQ 并延长,射线CQ 交BD 交于G ,则3,32G ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 在COB ∆向右平移的过程中:(1)当302t <≤时,如答图2所示:设PQ 与BC 交于点K ,可得QK CQ t ==,3PB PK t ==-.设QE 与BD 的交点为F ,则:263y x y x t=-+⎧⎨=-++⎩. 解得32x t y t =-⎧⎨=⎩, ∴()3,2F t t -.111222QPE PBK FBE F S S S S PE PQ PB PK BE y ∆∆∆=--=⋅-⋅-⋅ ()221113333232222t t t t t =⨯⨯---⋅=-+. (2)当332t <<时,如答图3所示:设PQ 分别与BC BD 、交于点K 、点J .∵CQ t =,∴KQ t =,3PK PB t ==-.直线BD 解析式为26y x =-+,令x t =,得62y t =-, ∴(),62J t t -.1122PBJ PBK S S S PB PJ PB PK ∆∆=-=⋅-⋅ ()()()211362322t t t =---- 219322t t =-+. 综上所述,S 与t 的函数关系式为:2233302219333222t t t S t t t ⎧⎛⎫-+<≤ ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪=-+<< ⎪⎪⎝⎭⎩.5.函数()2110,>02y x mx x m =-++≥的图象记为1C ,函数()2110,>02y x mx x m =---<的图象记为2C ,其中m 为常数,1C 与2C 合起来的图象记为C .(Ⅰ)若1C 过点()1,1时,求m 的值;(Ⅱ)若2C 的顶点在直线1y =上,求m 的值; (Ⅲ)设C 在42x -≤≤上最高点的纵坐标为0y ,当0392y ≤≤时,求m 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)12m =;(Ⅱ)2m =;(Ⅲ)912m ≤≤. 【解析】【分析】(Ⅰ)将点C 的坐标代入1C 的解析式即可求出m 的值; (Ⅱ)先求出抛物线2C 的顶点坐标,再根据顶点在直线y 1=上得出关于m 的方程,解之即可(Ⅲ)先求出抛物线1C 的顶点坐标,结合(Ⅱ)抛物线2C 的顶点坐标,和x 的取值范围,分三种情形讨论求解即可;【详解】解:(Ⅰ)将点()1,1代入1C 的解析式,解得1m .2= (Ⅱ)抛物线2C 的顶点坐标为2m m,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭,令2m 112-=,得m 2,=± ∵m>0,∴m 2.=(Ⅲ)∵抛物线1C 的顶点2m P m,12⎛⎫+ ⎪⎝⎭,抛物线2C 的顶点2m Q m,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 当0m 2<≤时,最高点是抛物线G 1的顶点∴203m y 1922≤=+≤,解得1m 2.≤≤ 当2m 4<≤时,G 1中(2,2m-1)是最高点,0y =2m-1∴32≤2m-19≤,解得2m 4.<≤ 当m>4时,G 2中(-4,4m-9)是最高点,0y =4m-9. ∴32≤4m-99≤,解得94m 2<≤. 综上所述,91m 2≤≤即为所求. 【点睛】本题考查二次函数综合题,待定系数法、不等式组等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,利用数形结合的思想解决问题,属于中考压轴题.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 PO AC 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1,二次函数234y ax ax a =--的图像与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点()0,3C -.(1)求二次函数的表达式及点A 、点B 的坐标;(2)若点D 在二次函数图像上,且45DBC ABC S S =△△,求点D 的横坐标; (3)将直线BC 向下平移,与二次函数图像交于,M N 两点(M 在N 左侧),如图2,过M 作ME y ∥轴,与直线BC 交于点E ,过N 作NF y ∥轴,与直线BC 交于点F ,当MN ME +的值最大时,求点M 的坐标.【答案】(1)y =239344x x --,A (﹣1,0),B (4,0);(2)D 点的横坐标为22﹣2,2;(3)M (13,﹣113) 【解析】【分析】(1)求出a ,即可求解;(2)求出直线BC 的解析式,过点D 作DH ∥y 轴,与直线BC 交于点H ,根据三角形面积的关系求解;(3)过点M 作MG ∥x 轴,交FN 的延长线于点G ,设M (m ,34m 2﹣94m ﹣3),N (n ,34n 2﹣94n ﹣3),判断四边形MNFE 是平行四边形,根据ME =NF ,求出m +n =4,再确定ME +MN =﹣34m 2+3m +5﹣52m =﹣34(m ﹣13)2+6112,即可求M ; 【详解】(1)y =ax 2﹣3ax ﹣4a 与y 轴交于点C (0,﹣3),∴a =34, ∴y =34x 2﹣94x ﹣3, 与x 轴交点A (﹣1,0),B (4,0);(2)设直线BC 的解析式为y =kx +b ,∴403k bb+=⎧⎨=-⎩,∴343 kb⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴y=34x﹣3;过点D作DH∥y轴,与直线BC交于点H,设H(x,34x﹣3),D(x,34x2﹣94x﹣3),∴DH=|34x2﹣3x|,∵S△ABC=1155323⨯⨯=,∴S△DBC=41552⨯=6,∴S△DBC=2×|34x2﹣3x|=6,∴x=2+22,x=2﹣22,x=2;∴D点的横坐标为2+22,2﹣22,2;(3)过点M作MG∥x轴,交FN的延长线于点G,设M(m,34m2﹣94m﹣3),N(n,34n2﹣94n﹣3),则E(m,34m﹣3),F(n,34n﹣3),∴ME=﹣34m2+3m,NF=﹣34n2+3n,∵EF∥MN,ME∥NF,∴四边形MNFE是平行四边形,∴ME=NF,∴﹣34m2+3m=﹣34n2+3n,∴m+n=4,∴MG=n﹣m=4﹣2m,∴∠NMG=∠OBC,∴cos∠NMG=cos∠OBC=MG OBMN BC,∵B(4,0),C(0,﹣3),∴OB=4,OC=3,在Rt△BOC中,BC=5,∴MN=54(n﹣m)=54(4﹣2m)=5﹣52m,∴ME+MN=﹣34m2+3m+5﹣52m=﹣34(m﹣13)2+6112,∵﹣34<0,∴当m=13时,ME+MN有最大值,∴M(13,﹣113)【点睛】本题考查二次函数图象及性质,一次函数图象及性质;熟练掌握待定系数法求函数解析式的方法,结合三角形的性质解题.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=﹣12x2+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=﹣12t 2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣12t 2+2t+6+t ﹣6=﹣12t 2+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,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。
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专题08 二次函数
例1 C .
提示:③④⑤成立.
对于④,当x =-l 时,y =a b c -+<0,∴a c +<b .又∵2b a
-
=1,则a =2b
-代入上式,得2c <3b ;
对于⑤,当x =1时,max y =a b c ++,∴a b c ++>2am bm c ++,则a b +>()m am b +(m ≠1). 例2 B .
提示:S =2b ,b >0,b =1a +,a <0. 例3 (1)O (0,0),B (2,—10),y =22510
63
x x -
+. (2)x =3325-=85时,y =163-,此时运动员距水面的高为10-163=14
3<5,故此次试跳会出现失误.
例4 (1)y
24)x - (2)P (0
,); (3)由点点A (l ,0),C (4
,,B (7,0)得∠BAC =∠ABC =30°,∠ACB =120°.
①若以AB 为腰,∠BAQ 为顶角,使△ABQ ∽△CBA ,则Q (-2
,; ②若以BA 为腰,∠ABQ ′为顶角,由对称性得另一点Q ′(10
,; ③若以AB 为底,AQ 、BQ 为腰.则Q 点在抛物线的对称轴上,舍去.
例5 由
NP BC CN -=BF AF ,得34NP x --=12,∴NP =152
x -+,∴y =1(5)2x x -+=21
(5)12.52x --+(2≤x ≤4)
.∵y 随x 的增大而增大,∴当x =4时,y 有最大值为21
(45)12.52
-⨯-+=12. 例6 (l )y
2
(2)
①令2=0,得1x =-1,2x =1,则抛物线1c 与x 轴的两个交点坐标为(-1,0),(1,0).∴
A (1m --,0),
B (1m -,0).同理可得D (1m -+,0),E (1m +,0).当AD =1
3AE 时,如图
1,
(1)(1)m m -+---=[]1(1)(1)3m m +---,
∴m =12.当AB =1
3
AE 时,如图2,(1)(1)m m ----=
[]1(1)(1)3m m +---,∴m =2.∴当m =1
2
或2时,B 、D 是线段AE 的三等分点.
②存在.连结AN 、NE 、EM 、MA ,依题意可得M (m -,N (m ,,即M 、N 关于原点O 对称,∴OM =ON .∵A (1m --,0),E (1m +,0).∴A 、E 关于原点O 对称,∴OA =OE .∴四边形ANEM 为
平行四边形.要使平行四边形ANEM 为矩形,必须满足OM =OA ,即22m +=[]2
(1)m ---,∴m =1.∴当m =1时,以点A 、N 、E 、M 为顶点的四边形是矩形.
A 级
1.-2,4或-8. 2.-4
3.(l )22x x -;(2〉3或-1;(3)x <0或x >2.
4.y =2x x +或y =211
33
x x -+.
提示:另一交点为(-1,0)或(1,0). 5.D . 6.B . 7.D . 8.B .
9.(1)y =212
123
x x -
++
()()()(
)()()()()2
2215
9127,
,.10.1263
46906.,,,213
11.14,2,23.,22
1113
,2,=,=0
2222
0BDE ABC ABD CDE
ABP C y x x x S S S B y x x AB x P AB d
S AB d OB AO d P x x x ⎛⎫=-+ ⎪
⎝⎭
<<=--==-==∴=∴-⇒
=在抛物线上故导弹能击中目标略
当x=3时BE=y 最短其值为此时S 由题意知轴设到距离为则
的纵坐标只能是0或4令y 0得()(
)212
, 3.0,0,3,0.,=4,x P y x =∴=
符合条件的点为P 同理当的时候
()()()()()()()
()()()1234222
2233:0,0,3,0,4,42212.
13,
23
2,3,,230339
393233,,
2424127
328
ABM
P P P y x y x x P t t M t t t t PM t t t t t t t PM S
PM OA ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭=-=-----<<⎛⎫=----=-+=-+∴= ⎪⎝⎭=
⨯=综上符合条件的点有4个P 设则则当时有最大值此时点P
()22212:,,1
239. 4.28 5. 6.7.8.9.0
6
44,4;340,0,3,,33B O y AB x y x x x x x B A B B x y mx m x m x x y m π=-+≤≤<->=⎛
⎫=-++=≠== ⎪⎝⎭
级 1.13或5
2.l=-2m +8m+12
3.6
36提示设
半径为长为则
或当时当时解得即抛物线与轴的交点
()(
)40,4,23,0,0.
3x A B m ⎛⎫ ⎪⎝⎭
C 与轴的个交点为①
,94
-=m -3,=34,=得由
若m BC AC 244;
9y x ∴=-+②()222122*********
,35,,,44
3636633
488443,3,437721
.
AC AB m m x y x x y x x m AC BC m y x x m
=-===-∴=-+=-++=-==-∴=--+若由得或若由得故所求
抛物线的解析式有上述三个
(
)()()()2200022
001110.1,, 1.441111=1,,44
1.2,,1,,.1,,
,,1,P x x PM x P y x x P PM y P Q y H R PH PM QM QR PH MN QR y ⎛⎫===+ ⎪⎝⎭=---+∴=-=-===-∴设点的坐标为则又点到直线的距离为以点为圆心为半径的圆
与直线相切如图分别过点作直线的垂线垂足分别为由
知同理可得都垂直于直线()()()()()()()22,,,:4,0,4,0,441
16,
,0,4,0,4.4PH MN
QM MP QR PH
QR RN NH RN HN
A B y ax bx c a x x a x APB P a =∴=∠∠∠∠-=++=+-=--=-
于是
因此Rt PHN Rt QRN,于是HNP=RNQ,从而PNM=QNM 11.提示是等腰直角三角形故点的坐标为分别求得
()1
2221
3131
20,4
12.1,,,22914x x y x b c y y y x ⎧⎧=-⎪==-+⎧⎪⎪==-∴⎨⎨
⎨=⎩⎪⎪=
=⎩⎪⎩依题意得解得
()()()()()
()()()()()()()()1222222222
239,,1,1.211,1,3,9.
2:,24,,22,,.,2,222.,24220.
=16822=
81616818A B A A P B A a a A m m PA PB PAG BAH AG AH PG BH B m a m a B y x m am a a a a a a a a ⎛⎫
--- ⎪⎝⎭
--=∴≅∴==∴-++=-+--=---++=++证明过点分别作
过点且平行于x 轴的直线的垂线垂足分别为G,H. 设P 将点代入抛物线得0,,.
a m P A >∴无论为何值时关于的方程总有两个不相等的实数解即对于任意给定的点抛物线上总能找到两个满足条件的点
()
()()()()222
2
23:0,,,,.,.
,,.,90
, 1.=0,=010,13.,2m y kx b k m m B n n A B AG BH x G
H AOB AB AOB y kx b AG OH AGO
OHB mn x kx b OG BH y x
m n x kx b mn b b D BPC OCP DP DC P a a =+≠∴∠==+⎧=∴=---⎨=⎩--∴=-∴=∠=∠∴==--设直线交y 轴于点D 设A 过点两点分别作垂直于轴于的外心在上由得
联立得依题意得是方程的两根即设()()()222
222122,,121214,22130.555P PQ y Q Rt PDQ PQ DQ PD a a a a P ⊥+=⎛⎫
+---=∴==-
∴- ⎪⎝⎭
过点作轴于在中即舍去。