2019年中考数学总复习: 二次函数压轴题(含答案)
2019年中考数学总复习:二次函数压轴题(含答案)【热点探究】类型一:抛物线与三角形的综合问题【例题1】(2016·云南省昆明市)如图1,对称轴为直线x=的抛物线经过B(2,0)、C(0,4)两点,抛物线与x轴的另一交点为A(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为第一象限内抛物线上的一点,设四边形COBP的面积为S,求S的最大值;(3)如图2,若M是线段BC上一动点,在x轴是否存在这样的点Q,使△MQC为等腰三角形且△MQB为直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】二次函数综合题.【分析】(1)由对称轴的对称性得出点A的坐标,由待定系数法求出抛物线的解析式;(2)作辅助线把四边形COBP分成梯形和直角三角形,表示出面积S,化简后是一个关于S的二次函数,求最值即可;(3)画出符合条件的Q点,只有一种,①利用平行相似得对应高的比和对应边的比相等列比例式;②在直角△OCQ和直角△CQM利用勾股定理列方程;两方程式组成方程组求解并取舍.【解答】解:(1)由对称性得:A(﹣1,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2),把C(0,4)代入:4=﹣2a,a=﹣2,∴y=﹣2(x+1)(x﹣2),∴抛物线的解析式为:y=﹣2x2+2x+4;(2)如图1,设点P(m,﹣2m2+2m+4),过P作PD⊥x轴,垂足为D,∴S=S梯形+S△PDB=m(﹣2m2+2m+4+4)+(﹣2m2+2m+4)(2﹣m),S=﹣2m2+4m+4=﹣2(m﹣1)2+6,∵﹣2<0,∴S有最大值,则S大=6;(3)如图2,存在这样的点Q,使△MQC为等腰三角形且△MQB为直角三角形,理由是:设直线BC的解析式为:y=kx+b,把B(2,0)、C(0,4)代入得:,解得:,∴直线BC的解析式为:y=﹣2x+4,设M(a,﹣2a+4),过A作AE⊥BC,垂足为E,则AE的解析式为:y=x+,则直线BC与直线AE的交点E(1.4,1.2),设Q(﹣x,0)(x>0),∵AE∥QM,∴△ABE∽△QBM,∴①,由勾股定理得:x2+42=2×[a2+(﹣2a+4﹣4)2]②,由①②得:a1=4(舍),a2=,当a=时,x=,∴Q(﹣,0).【同步练】(2016·浙江省湖州市)如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(3,1),点C(0,4),顶点为点M,过点A作AB∥x轴,交y轴于点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.(1)求该二次函数的解析式及点M的坐标;(2)若将该二次函数图象向下平移m(m>0)个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在△ABC的内部(不包括△ABC的边界),求m的取值范围;(3)点P是直线AC上的动点,若点P,点C,点M所构成的三角形与△BCD相似,请直接写出所有点P的坐标(直接写出结果,不必写解答过程).类型二:抛物线与四边形的综合问题【例题2】2016·青海西宁·12分)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是以AB 为直径的⊙M的内接四边形,点A,B在x轴上,△MBC是边长为2的等边三角形,过点M作直线l与x轴垂直,交⊙M于点E,垂足为点M,且点D平分.(1)求过A,B,E三点的抛物线的解析式;(2)求证:四边形AMCD是菱形;(3)请问在抛物线上是否存在一点P,使得△ABP的面积等于定值5?若存在,请求出所有的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】二次函数综合题.【分析】(1)根据题意首先求出抛物线顶点E的坐标,再利用顶点式求出函数解析式;(2)利用等边三角形的性质结合圆的有关性质得出∠AMD=∠CMD=∠AMC=60°,进而得出DC=CM=MA=AD,即可得出答案;(3)首先表示出△ABP的面积进而求出n的值,再代入函数关系式求出P点坐标.【解答】(1)解:由题意可知,△MBC为等边三角形,点A,B,C,E均在⊙M上,则MA=MB=MC=ME=2,又∵CO⊥MB,∴MO=BO=1,∴A(﹣3,0),B(1,0),E(﹣1,﹣2),抛物线顶点E的坐标为(﹣1,﹣2),设函数解析式为y=a(x+1)2﹣2(a≠0)把点B(1,0)代入y=a(x+1)2﹣2,解得:a=,故二次函数解析式为:y=(x+1)2﹣2;(2)证明:连接DM,∵△MBC为等边三角形,∴∠CMB=60°,∴∠AMC=120°,∵点D平分弧AC,∴∠AMD=∠CMD=∠AMC=60°,∵MD=MC=MA,∴△MCD,△MDA是等边三角形,∴DC=CM=MA=AD,∴四边形AMCD为菱形(四条边都相等的四边形是菱形);(3)解:存在.理由如下:设点P的坐标为(m,n)∵S△ABP=AB|n|,AB=4∴×4×|n|=5,即2|n|=5,解得:n=±,当时,(m+1)2﹣2=,解此方程得:m1=2,m2=﹣4即点P的坐标为(2,),(﹣4,),当n=﹣时,(m+1)2﹣2=﹣,此方程无解,故所求点P坐标为(2,),(﹣4,).【同步练】(2016·四川眉山)已知如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、B、C分别为坐标轴上上的三个点,且OA=1,OB=3,OC=4,(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;(2)在平面直角坐标系xOy中是否存在一点P,使得以以点A、B、C、P为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点M为该抛物线上一动点,在(2)的条件下,请求出当|PM﹣AM|的最大值时点M的坐标,并直接写出|PM﹣AM|的最大值.类型三:抛物线与图形变换的综合问题(2016·陕西)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+5【例题3】经过点M(1,3)和N(3,5)(1)试判断该抛物线与x轴交点的情况;(2)平移这条抛物线,使平移后的抛物线经过点A(﹣2,0),且与y轴交于点B,同时满足以A、O、B为顶点的三角形是等腰直角三角形,请你写出平移过程,并说明理由.【考点】二次函数综合题.【分析】(1)把M、N两点的坐标代入抛物线解析式可求得a、b的值,可求得抛物线解析式,再根据一元二次方程根的判别式,可判断抛物线与x轴的交点情况;(2)利用A点坐标和等腰三角形的性质可求得B点坐标,设出平移后的抛物线的解析式,把A、B的坐标代入可求得平移后的抛物线的解析式,比较平移前后抛物线的顶点的变化即可得到平移的过程.【解答】解:(1)由抛物线过M、N两点,把M、N坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣3x+5,令y=0可得x2﹣3x+5=0,该方程的判别式为△=(﹣3)2﹣4×1×5=9﹣20=﹣11<0,∴抛物线与x轴没有交点;(2)∵△AOB是等腰直角三角形,A(﹣2,0),点B在y轴上,∴B点坐标为(0,2)或(0,﹣2),可设平移后的抛物线解析式为y=x2+mx+n,①当抛物线过点A(﹣2,0),B(0,2)时,代入可得,解得,∴平移后的抛物线为y=x2+3x+2,∴该抛物线的顶点坐标为(﹣,﹣),而原抛物线顶点坐标为(,),∴将原抛物线先向左平移3个单位,再向下平移3个单位即可获得符合条件的抛物线;②当抛物线过A(﹣2,0),B(0,﹣2)时,代入可得,解得,∴平移后的抛物线为y=x2+x﹣2,∴该抛物线的顶点坐标为(﹣,﹣),而原抛物线顶点坐标为(,),∴将原抛物线先向左平移2个单位,再向下平移5个单位即可获得符合条件的抛物线.【同步练】(2016·重庆市A卷·12分)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.类型四:抛物线下的动态最值问题【例题4】(2016·贵州安顺·14分)如图,抛物线经过A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)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PA+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.【分析】(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),再把A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)三点代入求出a、b、c的值即可;(2)因为点A关于对称轴对称的点B的坐标为(5,0),连接BC交对称轴直线于点P,求出P点坐标即可;(3)分点N在x轴下方或上方两种情况进行讨论.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),∵A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)三点在抛物线上,∴,解得.∴抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣;(2)∵抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣,∴其对称轴为直线x=﹣=﹣=2,连接BC,如图1所示,∵B(5,0),C(0,﹣),∴设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),∴,解得,∴直线BC的解析式为y=x﹣,当x=2时,y=1﹣=﹣,∴P(2,﹣);(3)存在.如图2所示,①当点N在x轴下方时,∵抛物线的对称轴为直线x=2,C(0,﹣),∴N1(4,﹣);②当点N在x轴上方时,如图,过点N2作N2D⊥x轴于点D,在△AN2D与△M2CO中,∴△AN2D≌△M2CO(ASA),∴N2D=OC=,即N2点的纵坐标为.∴x2﹣2x﹣=,解得x=2+或x=2﹣,∴N2(2+,),N3(2﹣,).综上所述,符合条件的点N的坐标为(4,﹣),(2+,)或(2﹣,).【点评】本题考查的是二次函数综合题,涉及到用待定系数法求一次函数与二次函数的解析式、平行四边的判定与性质、全等三角形等知识,在解答(3)时要注意进行分类讨论.【同步练】(烟台市 2015 中考 -24)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx+c 与⊙M 相交于A 、B 、C 、D 四点,其中A 、B 两点的坐标分别为(﹣1,0),(0,﹣2),点D 在x 轴上且AD 为⊙M 的直径.点E 是⊙M 与y 轴的另一个交点,过劣弧上的点F 作FH⊥AD 于点H ,且FH=1.5(1)求点D 的坐标及该抛物线的表达式;(2)若点P 是x 轴上的一个动点,试求出△PEF 的周长最小时点P 的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△QCM 是等腰三角形?如果存在,请直接写出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.类型五:抛物线下的动态存在问题【例题5】(枣庄市 2015 中考 -25)如图,直线y=x+2与抛物线26y ax bx =++(a≠0)相交于A (12,52)和B (4,m ),点P 是线段AB 上异于A 、B 的动点,过点P 作PC⊥x 轴于点D ,交抛物线于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)是否存在这样的P 点,使线段PC 的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;(3)求△PAC 为直角三角形时点P 的坐标.思路分析:此题主要考查了二次函数解析式的确定、二次函数最值的应用以及直角三角形的判定、函数图象交点坐标的求法等知识解题时注意联系,对于题(1)已知B (4,m )在直线y=x+2上,很容易求得m 的值,又因为已知抛物线图象上的A 、B 两点坐标,可将其代入抛物线的解析式中,通过联立方程组即可求得待定系数的值.(2)要弄清PC 的长,实际是直线AB 与抛物线函数值的差.可设出P 点横坐标,根据直线AB 和抛物线的解析式表示出P 、C 的纵坐标,进而得到关于PC 与P 点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出PC 的最大值.对于题(3)当△PAC 为直角三角形时,根据直角顶点的不同,需要结合图形从三种情况进行分类讨论,分别求解.解题过程:解:(1)∵B(4,m )在直线y=x+2上,∴m=4+2=6,∴B(4,6), ∵A(12,52)、B (4,6)在抛物线26y ax bx =++上, ∴2511()622261646a b a b ⎧=++⎪⎨⎪=++⎩,解得28a b =⎧⎨=-⎩, ∴抛物线的解析式为2286y x x =-+.(2)设动点P 的坐标为(n ,n+2),则C 点的坐标为(n ,2286n n -+),∴PC=(n +2)﹣(2286n n -+),=2294n n -+-, =29492()48n --+, ∵PC>0,∴当n=94时,线段PC 最大且为498. (3)∵△PAC 为直角三角形,i )若点P 为直角顶点,则∠APC=90°.由题意易知,PC∥y 轴,∠APC=45°,因此这种情形不存在;ii )若点A 为直角顶点,则∠PAC=90°.如答图3﹣1,过点A (12,52)作AN⊥x 轴于点N ,则ON=12,AN=52. 过点A 作AM⊥直线AB ,交x 轴于点M ,则由题意易知,△AMN 为等腰直角三角形, ∴MN=AN=52,∴OM=ON+MN=12+52=3, ∴M(3,0).设直线AM 的解析式为:y=kx+b , 则:152230k b k b ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得13k b =-⎧⎨=⎩, ∴直线AM 的解析式为:y=﹣x+3 ①又抛物线的解析式为:y=2x 2﹣8x+6 ②联立①②式,解得:x=3或x=12(与点A 重合,舍去) ∴C(3,0),即点C 、M 点重合.当x=3时,y=x+2=5,∴P 1(3,5);iii)若点C为直角顶点,则∠ACP=90°.∵y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2,∴抛物线的对称轴为直线x=2.如答图3﹣2,作点A(12,52)关于对称轴x=2的对称点C,则点C在抛物线上,且C(72,52).当x=72时,y=x+2=112.∴P2(72,112).∵点P1(3,5)、P2(72,112)均在线段AB上,∴综上所述,△PAC为直角三角形时,点P的坐标为(3,5)或(72,112).规律总结:熟练把握关于二次函数解析式的确定、二次函数最值的应用以及直角三角形的判定、函数图象交点坐标的求法等知识是解此类综合性强的问题的关键.【同步练】(2016·内蒙古包头)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C,其顶点为点D,点E的坐标为(0,﹣1),该抛物线与BE交于另一点F,连接BC.(1)求该抛物线的解析式,并用配方法把解析式化为y=a(x﹣h)2+k的形式;(2)若点H(1,y)在BC上,连接FH,求△FHB的面积;(3)一动点M从点D出发,以每秒1个单位的速度平沿行与y轴方向向上运动,连接OM,BM,设运动时间为t秒(t>0),在点M的运动过程中,当t为何值时,∠OMB=90°?(4)在x轴上方的抛物线上,是否存在点P,使得∠PBF被BA平分?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.类型六:抛物线与相似的综合问题【例题6】(烟台市 2014 中考 -26)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的顶点A,C分别在y轴,x轴上,∠ACB=90°,OA=,抛物线y=ax2﹣ax﹣a经过点B(2,),与y轴交于点D.(1)求抛物线的表达式;(2)点B关于直线AC的对称点是否在抛物线上?请说明理由;(3)延长BA交抛物线于点E,连接ED,试说明ED∥AC的理由.【解析】(1)把点B的坐标代入抛物线的表达式即可求得.(2)通过△AOC∽△CFB求得OC的值,通过△OCD≌△FCB得出DC=CB,∠OCD=∠FCB,然后得出结论.(3)设直线AB的表达式为y=kx+b,求得与抛物线的交点E的坐标,然后通过解三角函数求得结果.【解答】解:(1)把点B的坐标代入抛物线的表达式,得=a×22﹣2a﹣a,解得a=,∴抛物线的表达式为y=x2﹣x﹣.(2)连接CD,过点B作BF⊥x轴于点F,则∠BCF+∠CBF=90°∵∠ACB=90°,∴∠ACO+∠BCF=90°,∴∠ACO=∠CBF,∵∠AOC=∠CFB=90°,∴△AOC∽△CFB,∴=,设OC=m,则CF=2﹣m,则有=,解得m1=m2=1,∴OC=CF=1,当x=0时,y=﹣,∴OD=,∵∠DOC=∠BFC=90°,∴△OCD≌△FCB,∴DC=CB,∠OCD=∠FCB,∴点B、C、D在同一直线上,∴点B与点D关于直线AC对称,∴点B关于直线AC的对称点在抛物线上.(3)过点E作EG⊥y轴于点G,设直线AB的表达式为y=kx+b,则,解得k=﹣,∴y=﹣x+,代入抛物线的表达式﹣x+=x2﹣x﹣.解得x=2或x=﹣2,当x=﹣2时y=﹣x+=﹣×(﹣2)+=,∴点E的坐标为(﹣2,),∵tan∠EDG===,∴∠EDG=30°∵tan∠OAC===,∴∠OAC=30°,∴∠OAC=∠EDG,∴ED∥AC.【点评】本题考查了待定系数法求解析式,三角形相似的判定及性质,以及对称轴的性质和解三角函数等知识的理解和掌握.(2016·湖北荆门·14分)如图,直线y=﹣x+2与x轴,y轴分别交于点A,点B,两动点D,E分别从点A,点B同时出发向点O运动(运动到点O停止),运动速度分别是1个单位长度/秒和个单位长度/秒,设运动时间为t秒,以点A为顶点的抛物线经过点E,过点E作x轴的平行线,与抛物线的另一个交点为点G,与AB相交于点F.(1)求点A,点B的坐标;(2)用含t的代数式分别表示EF和AF的长;(3)当四边形ADEF为菱形时,试判断△AFG与△AGB是否相似,并说明理由.(4)是否存在t的值,使△AGF为直角三角形?若存在,求出这时抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.1. (2016·湖北黄石·8分)科技馆是少年儿童节假日游玩的乐园.如图所示,图中点的横坐标x表示科技馆从8:30开门后经过的时间(分钟),纵坐标y表示到达科技馆的总人数.图中曲线对应的函数解析式为y=,10:00之后来的游客较少可忽略不计.(1)请写出图中曲线对应的函数解析式;(2)为保证科技馆内游客的游玩质量,馆内人数不超过684人,后来的人在馆外休息区等待.从10:30开始到12:00馆内陆续有人离馆,平均每分钟离馆4人,直到馆内人数减少到624人时,馆外等待的游客可全部进入.请问馆外游客最多等待多少分钟?2. (2016·广西百色·12分)正方形OABC的边长为4,对角线相交于点P,抛物线L 经过O、P、A三点,点E是正方形内的抛物线上的动点.(1)建立适当的平面直角坐标系,①直接写出O、P、A三点坐标;②求抛物线L的解析式;(2)求△OAE与△OCE面积之和的最大值.3. (2016·广西桂林·12分)如图1,已知开口向下的抛物线y1=ax2﹣2ax+1过点A(m,1),与y轴交于点C,顶点为B,将抛物线y1绕点C旋转180°后得到抛物线y2,点A,B的对应点分别为点D,E.(1)直接写出点A,C,D的坐标;(2)当四边形ABCD是矩形时,求a的值及抛物线y2的解析式;(3)在(2)的条件下,连接DC,线段DC上的动点P从点D出发,以每秒1个单位长度的速度运动到点C停止,在点P运动的过程中,过点P作直线l⊥x轴,将矩形ABDE沿直线l折叠,设矩形折叠后相互重合部分面积为S平方单位,点P的运动时间为t秒,求S与t的函数关系.4. (2016·黑龙江齐齐哈尔·8分)如图,对称轴为直线x=2的抛物线y=x2+bx+c与x 轴交于点A和点B,与y轴交于点C,且点A的坐标为(﹣1,0)(1)求抛物线的解析式;(2)直接写出B、C两点的坐标;(3)求过O,B,C三点的圆的面积.(结果用含π的代数式表示)注:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为(﹣,)5. (枣庄市 2014 中考 -25)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC,点D为抛物线的顶点,点P是第四象限的抛物线上的一个动点(不与点D重合).(1)求∠OBC的度数;(2)连接CD、BD、DP,延长DP交x轴正半轴于点E,且S△OCE=S四边形OCDB,求此时P点的坐标;(3)过点P作PF⊥x轴交BC于点F,求线段PF长度的最大值.6. (郴州市 2014 中考 -26)已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(2,0)、C (0,2)三点.(1)求这条抛物线的解析式;(2)如图一,点P是第一象限内此抛物线上的一个动点,当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时点P的坐标;(3)如图二,设线段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,那么在直线DE上是否存在一点G,使△CMG的周长最小?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.7. (2016·湖北荆州·14分)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?8. (2016·福建龙岩·14分)已知抛物线cbx x y ++-=221与y 轴交于点C ,与x 轴的两个交点分别为A (﹣4,0),B (1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)已知点P 在抛物线上,连接PC ,PB ,若△PBC 是以BC 为直角边的直角三角形,求点P 的坐标;(4)已知点E 在x 轴上,点F 在抛物线上,是否存在以A ,C ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.【参考答案】类型一:抛物线与三角形的综合问题【同步练】(2016·浙江省湖州市)如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(3,1),点C(0,4),顶点为点M,过点A作AB∥x轴,交y轴于点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.(1)求该二次函数的解析式及点M的坐标;(2)若将该二次函数图象向下平移m(m>0)个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在△ABC的内部(不包括△ABC的边界),求m的取值范围;(3)点P是直线AC上的动点,若点P,点C,点M所构成的三角形与△BCD相似,请直接写出所有点P的坐标(直接写出结果,不必写解答过程).【考点】二次函数综合题.【分析】(1)将点A、点C的坐标代入函数解析式,即可求出b、c的值,通过配方法得到点M的坐标;(2)点M是沿着对称轴直线x=1向下平移的,可先求出直线AC的解析式,将x=1代入求出点M在向下平移时与AC、AB相交时y的值,即可得到m的取值范围;(3)由题意分析可得∠MCP=90°,则若△PCM与△BCD相似,则要进行分类讨论,分成△PCM∽△BDC或△PCM∽△CDB两种,然后利用边的对应比值求出点坐标.【解答】解:(1)把点A(3,1),点C(0,4)代入二次函数y=﹣x2+bx+c得,解得∴二次函数解析式为y=﹣x2+2x+4,配方得y=﹣(x﹣1)2+5,∴点M的坐标为(1,5);(2)设直线AC解析式为y=kx+b,把点A(3,1),C(0,4)代入得,解得∴直线AC的解析式为y=﹣x+4,如图所示,对称轴直线x=1与△ABC两边分别交于点E、点F把x=1代入直线AC解析式y=﹣x+4解得y=3,则点E坐标为(1,3),点F坐标为(1,1)∴1<5﹣m<3,解得2<m<4;(3)连接MC,作MG⊥y轴并延长交AC于点N,则点G坐标为(0,5)∵MG=1,GC=5﹣4=1∴MC==,把y=5代入y=﹣x+4解得x=﹣1,则点N坐标为(﹣1,5),∵NG=GC,GM=GC,∴∠NCG=∠GCM=45°,∴∠NCM=90°,由此可知,若点P在AC上,则∠MCP=90°,则点D与点C必为相似三角形对应点①若有△PCM∽△BDC,则有∵BD=1,CD=3,∴CP===,∵CD=DA=3,∴∠DCA=45°,若点P在y轴右侧,作PH⊥y轴,∵∠PCH=45°,CP=∴PH==把x=代入y=﹣x+4,解得y=,∴P1();同理可得,若点P在y轴左侧,则把x=﹣代入y=﹣x+4,解得y=∴P2();②若有△PCM∽△CDB,则有∴CP==3∴PH=3÷=3,若点P在y轴右侧,把x=3代入y=﹣x+4,解得y=1;若点P在y轴左侧,把x=﹣3代入y=﹣x+4,解得y=7∴P3(3,1);P4(﹣3,7).∴所有符合题意得点P坐标有4个,分别为P1(),P2(),P3(3,1),P4(﹣3,7).类型二:抛物线与四边形的综合问题【同步练】(2016·四川眉山)已知如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、B、C分别为坐标轴上上的三个点,且OA=1,OB=3,OC=4,(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;形为菱形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点M为该抛物线上一动点,在(2)的条件下,请求出当|PM﹣AM|的最大值时点M的坐标,并直接写出|PM﹣AM|的最大值.【分析】(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,把A,B,C三点坐标代入求出a,b,c 的值,即可确定出所求抛物线解析式;(2)在平面直角坐标系xOy中存在一点P,使得以点A、B、C、P为顶点的四边形为菱形,理由为:根据OA,OB,OC的长,利用勾股定理求出BC与AC的长相等,只有当BP与AC平行且相等时,四边形ACBP为菱形,可得出BP的长,由OB的长确定出P的纵坐标,确定出P坐标,当点P在第二、三象限时,以点A、B、C、P为顶点的四边形只能是平行四边形,不是菱形;(3)利用待定系数法确定出直线PA解析式,当点M与点P、A不在同一直线上时,根据三角形的三边关系|PM﹣AM|<PA,当点M与点P、A在同一直线上时,|PM﹣AM|=PA,当点M与点P、A在同一直线上时,|PM﹣AM|的值最大,即点M为直线PA与抛物线的交点,联立直线AP与抛物线解析式,求出当|PM﹣AM|的最大值时M坐标,确定出|PM﹣AM|的最大值即可.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,∵A(1,0)、B(0,3)、C(﹣4,0),∴,解得:a=﹣,b=﹣,c=3,∴经过A、B、C三点的抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+3;形,理由为:∵OB=3,OC=4,OA=1,∴BC=AC=5,当BP平行且等于AC时,四边形ACBP为菱形,∴BP=AC=5,且点P到x轴的距离等于OB,∴点P的坐标为(5,3),当点P在第二、三象限时,以点A、B、C、P为顶点的四边形只能是平行四边形,不是菱形,则当点P的坐标为(5,3)时,以点A、B、C、P为顶点的四边形为菱形;(3)设直线PA的解析式为y=kx+b(k≠0),∵A(1,0),P(5,3),∴,解得:k=,b=﹣,∴直线PA的解析式为y=x﹣,当点M与点P、A不在同一直线上时,根据三角形的三边关系|PM﹣AM|<PA,当点M与点P、A在同一直线上时,|PM﹣AM|=PA,∴当点M与点P、A在同一直线上时,|PM﹣AM|的值最大,即点M为直线PA与抛物线的交点,解方程组,得或,∴点M的坐标为(1,0)或(﹣5,﹣)时,|PM﹣AM|的值最大,此时|PM﹣AM|的最大值为5.【点评】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:二次函数的性质,待定系数法确定抛物线解析式、一次函数解析式,菱形的判定,以及坐标与图形性质,熟练掌握待定系数法是解本题的关键..类型三:抛物线与图形变换的综合问题【同步练】(2016·重庆市A卷·12分)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.【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.【解答】解:(1)△ABC为直角三角形,当y=0时,即﹣x2+x+3=0,∴x1=﹣,x2=3∴A(﹣,0),B(3,0),∴OA=,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)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)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+).【点评】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.类型四:抛物线下的动态最值问题【同步练】(烟台市 2015 中考 -24)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与⊙M相交于A、B、C、D四点,其中A、B两点的坐标分别为(﹣1,0),(0,﹣2),点D在x轴上且AD为⊙M的直径.点E是⊙M与y轴的另一个交点,过劣弧上的点F作FH⊥AD于点H,且FH=1.5(1)求点D的坐标及该抛物线的表达式;(2)若点P是x轴上的一个动点,试求出△PEF的周长最小时点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△QCM是等腰三角形?如果存在,请直接写出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.【解析】(1)首先根据圆的轴对称性求出点D的坐标,将A、B、D三点代入,即可求出本题的答案;(2)由于点E与点B 关于x轴对称,所以,连接BF,直线BF与x轴的交点,即为点P,据此即可得解;(3)从CM=MQ,CM=CQ,MQ=CQ三个方面进行分析,据此即可得解.【解答】。
中考数学压轴题二次函数问题解答题解析版
27.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线(k为常数).(1)若抛物线经过点(1,k2),求k的值;(2)若抛物线经过点(2k,y1)和点(2,y2),且y1>y2,求k的取值范围;(3)若将抛物线向右平移1个单位长度得到新抛物线,当1≤x≤2时,新抛物线对应的函数有最小值,求k的值.【答案】(1);(2)k>1;(3)1或3.(2)把点代入抛物线,得把点代入抛物线,得解得当时,对应的抛物线部分位于对称轴左侧,随的增大而减小,时,,解得,(舍去)综上,或3.【关键点拨】本题考査的知识点是二次函数的代入点求值、二次函数的最值、二次函数与一元二次不等式、方程的关系以及函数平移的问题,解题关键是熟练掌握二次函数的相关知识.28.某地大力发展经济作物,其中果树种植已初具规模,今年受气候、雨水等因素的影响,樱桃较去年有小幅度的减产,而枇杷有所增产.(1)该地某果农今年收获樱桃和枇杷共400千克,其中枇杷的产量不超过樱桃产量的7倍,求该果农今年收获樱桃至少多少千克?(2)该果农把今年收获的樱桃、枇杷两种水果的一部分运往市场销售,该果农去年樱桃的市场销售量为100千克,销售均价为30元/千克,今年樱桃的市场销售量比去年减少了m%,销售均价与去年相同;该果农去年枇杷的市场销售量为200千克,销售均价为20元/千克,今年枇杷的市场销售量比去年增加了2m%,但销售均价比去年减少了m%,该果农今年运往市场销售的这部分樱桃和枇杷的销售总金额与他去年樱桃和枇杷的市场销售总金额相同,求m的值.【答案】(1) 50千克(2) 12.529.随着人们生活水平的提高,短途旅行日趋火爆.我市某旅行社推出“辽阳—葫芦岛海滨观光一日游”项目,团队人均报名费用y(元)与团队报名人数x(人)之间的函数关系如图所示,旅行社规定团队人均报名费用不能低于88元.旅行社收到的团队总报名费用为w(元). (1)直接写出当x≥20时,y与x之间的函数关系式及自变量x的取值范围;(2)儿童节当天旅行社收到某个团队的总报名费为3000元,报名旅游的人数是多少?(3)当一个团队有多少人报名时,旅行社收到的总报名费最多?最多总报名费是多少元?【答案】(1);(2)30;(3)36人,3168元.(2)20×120=2400<3000,由题意得:w=xy=x(-2x+160)=3000,-2x2+160x-3000=0,x2-80x+1500=0,(x-50)(x-30)=0,x=50或30,当x=50时,y==60,不符合题意,舍去,当x=30时,y==100>88,符合题意,答:报名旅游的人数是30人;(3)w=xy=x(-2x+160)=-2x2+160x=-2(x2-80x+1600-1600)=-2(x-40)2+3200,∵-2<0,∴x<40,w随x的增大而增大,∵x=36时,w有最大值为:-2(36-40)2+3200=3168,∴当一个团队有36人报名时,旅行社收到的总报名费最多,最多总报名费是3168元.【关键点拨】本题考查了一次函数的应用以及二次函数的应用,正确得出y与x的函数关系式是解题的关键.30.一名在校大学生利用“互联网+”自主创业,销售一种产品,这种产品的成本价10元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种产品的销售价不高于16元/件,市场调查发现,该产品每天的销售量(件与销售价(元/件)之间的函数关系如图所示.(1)求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;(2)求每天的销售利润W(元与销售价(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?【答案】(1)(2),,144元(2)根据题意知,,,当时,随的增大而增大,,当时,取得最大值,最大值为144,答:每件销售价为16元时,每天的销售利润最大,最大利润是144元.【关键点拨】本题考查了二次函数的应用,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式及根据相等关系列出二次函数解析式及二次函数的性质.31.综合与探究如图1所示,直线y=x+c与x轴交于点A(-4,0),与y轴交于点C,抛物线y=-x2+bx+c经过点A,C.(1)求抛物线的解析式(2)点E在抛物线的对称轴上,求CE+OE的最小值;(3)如图2所示,M是线段OA的上一个动点,过点M垂直于x轴的直线与直线AC和抛物线分别交于点P、N.①若以C,P,N为顶点的三角形与△APM相似,则△CPN的面积为;②若点P恰好是线段MN的中点,点F是直线AC上一个动点,在坐标平面内是否存在点D,使以点D,F,P,M为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.注:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为()【答案】(1)y=-x2-3x+4;(2)5;(3)①或4;②存在,D点坐标为(,)或(-1+,)或(-1-,-)或(-4,3).【解析】(1)将代入将和代入抛物线解析式为(3)①当时,,则关于抛物线对称轴对称的面积为当时由已知为等腰直角三角形,过点作于点,设点坐标为,则为,代入解得的面积为4故答案为:或4【关键点拨】本题考查了直角坐标系下抛物线的综合运用与图形变换,能够综合应用相似形和分类讨论是解答本题的关键.32.如图,抛物线与轴交于,,两点(点在点的左侧),与轴交于点,且,的平分线交轴于点,过点且垂直于的直线交轴于点,点是轴下方抛物线上的一个动点,过点作轴,垂足为,交直线于点.(1)求抛物线的解析式;(2)设点的横坐标为,当时,求的值;(3)当直线为抛物线的对称轴时,以点为圆心,为半径作,点为上的一个动点,求的最小值.【答案】(1)y x2x﹣3;(2);(3).(3)如图,∵PF是对称轴,∴F(,0),H(,﹣2).∵AH⊥AE,∴∠EAO=60°,∴EO OA=3,∴E(0,3).∵C(0,﹣3),∴HC2,AH=2FH=4,∴QH CH=1,在HA上取一点K,使得HK,此时K().∵HQ2=1,HK•HA=1,∴HQ2=HK•HA,∴.∵∠QHK=∠AHQ,∴△QHK∽△AHQ,∴,∴KQ AQ,∴AQ+QE=KQ+EQ,∴当E、Q、K共线时,AQ+QE的值最小,最小值.【关键点拨】本题考查了相似三角形对应边成比例、两边成比例且夹角相等的两个三角形相似、待定系数法求二次函数的表达式、二次函数的图象与性质、数轴上两点间的距离公式,熟练掌握该知识点是本题解题的关键.33.知识背景当a>0且x>0时,因为(﹣)2≥0,所以x﹣2+≥0,从而x+(当x=时取等号).设函数y=x+(a>0,x>0),由上述结论可知:当x=时,该函数有最小值为2.应用举例已知函数为y1=x(x>0)与函数y2=(x>0),则当x==2时,y1+y2=x+有最小值为2 =4.解决问题(1)已知函数为y1=x+3(x>﹣3)与函数y2=(x+3)2+9(x>﹣3),当x取何值时,有最小值?最小值是多少?(2)已知某设备租赁使用成本包含以下三部分:一是设备的安装调试费用,共490元;二是设备的租赁使用费用,每天200元;三是设备的折旧费用,它与使用天数的平方成正比,比例系数为0.001.若设该设备的租赁使用天数为x天,则当x取何值时,该设备平均每天的租货使用成本最低?最低是多少元?【答案】(1)6;(2)w有最小值,最小值=201.4元.【关键点拨】本题考查二次函数的应用,反比例函数的应用,函数的最值问题,完全平方公式等知识,解题的关键是学会构建函数解决问题,属于中考常考题型.34.如图,已知二次函数的图象经过点A(4,0),与y轴交于点B.在x 轴上有一动点C(m,0)(0<m<4),过点C作x轴的垂线交直线AB于点E,交该二次函数图象于点D.(1)求a的值和直线AB的解析式;(2)过点D作DF⊥AB于点F,设△ACE,△DEF的面积分别为S1,S2,若S1=4S2,求m 的值;(3)点H是该二次函数图象上位于第一象限的动点,点G是线段AB上的动点,当四边形DEGH是平行四边形,且▱周长取最大值时,求点G的坐标.【答案】(1),;(2);(3)或.(2)由已知,点坐标为点坐标为轴(3)如图,过点做于点由(2)同理四边形是平行四边形整理得:,即由已知周长时,最大.点坐标为,,此时点坐标为,当点、位置对调时,依然满足条件点坐标为,或,【关键点拨】本题考查一次函数与二次函数的综合运用,解题的关键是能够根据题意找到有限条件列出解析式或表示出相关坐标.35.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3 的图象与x轴分别交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(1)求此二次函数解析式;(2)点D为抛物线的顶点,试判断△BCD的形状,并说明理由;(3)将直线BC向上平移t(t>0)个单位,平移后的直线与抛物线交于M,N两点(点M在y轴的右侧),当△AMN为直角三角形时,求t的值.【答案】(1);(2)△BCD为直角三角形,理由见解析;(3)当△AMN为直角三角形时,t的值为1或4.【解析】(1)将、代入,得:,解得:,此二次函数解析式为.(3)设直线的解析式为,将,代入,得:,解得:,直线的解析式为,将直线向上平移个单位得到的直线的解析式为.联立新直线与抛物线的解析式成方程组,得:,解得:,,点的坐标为,,点的坐标为,.点的坐标为,,,.为直角三角形,分三种情况考虑:①当时,有,即,整理,得:,解得:,(不合题意,舍去);②当时,有,即,整理,得:,解得:,(不合题意,舍去);③当时,有,即,整理,得:.,该方程无解(或解均为增解).[来源:Z&xx&]综上所述:当为直角三角形时,的值为1或4.【关键点拨】本题考查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、二次函数图象上点的坐标特征、勾股定理以及勾股定理的逆定理,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)利用两点间的距离公式结合勾股定理的逆定理找出BC2+BD2=CD2;(3)分∠MAN=90°、∠AMN=90°及∠ANM=90°三种情况考虑.36.如图,抛物线顶点P(1,4),与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A,B.(1)求抛物线的解析式.(2)Q是抛物线上除点P外一点,△BCQ与△BCP的面积相等,求点Q的坐标.(3)若M,N为抛物线上两个动点,分别过点M,N作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E.是否存在点M,N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)①Q(2,3);②Q2(,),Q3(,);(3)存在点M,N使四边形MNED为正方形,MN=9或.理由见解析.(2)由B(3,0),C(0,3),得到直线BC解析式为y=﹣x+3,∵S△OBC=S△QBC,∴PQ∥BC,①过P作PQ∥BC,交抛物线于点Q,如图1所示,∵P(1,4),∴直线PQ解析式为y=﹣x+5,联立得:,解得:或,即Q(2,3);②设G(1,2),∴PG=GH=2,过H作直线Q2Q3∥BC,交x轴于点H,则直线Q2Q3解析式为y=﹣x+1,联立得:,解得:或,∴Q2(,),Q3(,);(3)存在点M,N使四边形MNED为正方形,∵NH2=(b﹣3)2,∴NF2=(b﹣3)2,若四边形MNED为正方形,则有NE2=MN2,∴42﹣8b=(b2﹣6b+9),整理得:b2+10b﹣75=0,解得:b=﹣15或b=5,∵正方形边长为MN=,∴MN=9或.【关键点拨】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法确定函数解析式,根与系数的关系,等腰直角三角形的性质,正方形的性质,勾股定理,以及一次函数与二次函数的性质,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.37.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+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).(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.(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)﹣≤a≤﹣1;(4)n=﹣m﹣1(m<1).[来源]【关键点拨】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象与性质.38.如图1,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(﹣1,0)和点B(3,0).(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)如图2,该抛物线与y轴交于点C,顶点为F,点D(2,3)在该抛物线上.①求四边形ACFD的面积;②点P是线段AB上的动点(点P不与点A、B重合),过点P作PQ⊥x轴交该抛物线于点Q,连接AQ、DQ,当△AQD是直角三角形时,求出所有满足条件的点Q的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)①S四边形ACFD= 4;②Q点坐标为(1,4)或(,)或(,).∴CD=2,且CD∥x轴,∵A(﹣1,0),∴S四边形ACFD=S△ACD+S△FCD=×2×3+×2×(4﹣3)=4;②∵点P在线段AB上,∴∠DAQ不可能为直角,∴当△AQD为直角三角形时,有∠ADQ=90°或∠AQD=90°,i.当∠ADQ=90°时,则DQ⊥AD,∵A(﹣1,0),D(2,3),∴直线AD解析式为y=x+1,∴可设直线DQ解析式为y=﹣x+b′,把D(2,3)代入可求得b′=5,∴直线DQ解析式为y=﹣x+5,联立直线DQ和抛物线解析式可得,解得或,∴Q(1,4);【关键点拨】此题重点考察学生对于抛物线的综合应用能力,熟练抛物线的图像和性质,四边形面积的计算方法,点坐标的求解方式是解答本题的关键.39.已知抛物线F:y=x2+bx+c的图象经过坐标原点O,且与x轴另一交点为(,0).(1)求抛物线F的解析式;(2)如图1,直线l:y x+m(m>0)与抛物线F相交于点A(x1,y1)和点B(x2,y2)(点A在第二象限),求y2﹣y1的值(用含m的式子表示);(3)在(2)中,若m,设点A′是点A关于原点O的对称点,如图2.①判断△AA′B的形状,并说明理由;②平面内是否存在点P,使得以点A、B、A′、P为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2x;(2)y2﹣y1=(m>0);(3)①等边三角形;②点P的坐标为(2)、()和(,﹣2).∴y1m,y2m,∴y2﹣y1=(m)﹣(m)(m>0);②∵△AA′B为等边三角形,∴存在符合题意的点P,且以点A、B、A′、P为顶点的菱形分三种情况,设点P的坐标为(x,y).(i)当A′B为对角线时,有,解得:,∴点P的坐标为(2);(ii)当AB为对角线时,有,解得:,∴点P的坐标为();(iii)当AA′为对角线时,有,解得:,∴点P的坐标为(,﹣2).综上所述:平面内存在点P,使得以点A、B、A′、P为顶点的四边形是菱形,点P的坐标为(2)、()和(,﹣2).【关键点拨】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征、等边三角形的判定与性质以及菱形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法是解(1)的关键,将一次函数解析式代入二次函数解析式是解(2)的关键,分别求出AB、AA′、A′B的值以及分情况讨论是解(3)的关键.40.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+x+c的图象经过点C(0,2)和点D(4,﹣2).点E是直线y=﹣x+2与二次函数图象在第一象限内的交点.(1)求二次函数的解析式及点E的坐标.(2)如图①,若点M是二次函数图象上的点,且在直线CE的上方,连接MC,OE,ME.求四边形COEM面积的最大值及此时点M的坐标.(3)如图②,经过A、B、C三点的圆交y轴于点F,求点F的坐标.【答案】(1)E(3,1);(2)S最大=,M坐标为(,3);(3)F坐标为(0,﹣).(2)如图①,过M作MH∥y轴,交CE于点H,设M(m,﹣m2+m+2),则H(m,﹣m+2),∴MH=(﹣m2+m+2)﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m,S四边形COEM=S△OCE+S△CME=×2×3+MH•3=﹣m2+3m+3,当m=﹣=时,S最大=,此时M坐标为(,3);(3)连接BF,如图②所示,当﹣x2+x+20=0时,x1=,x2=,∴OA=,OB=,∵∠ACO=∠ABF,∠AOC=∠FOB,∴△AOC∽△FOB,∴,即,解得:OF=,则F坐标为(0,﹣).【关键点拨】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求二次函数解析式,相似三角形的判定与性质,三角形的面积,二次函数图象与性质,以及图形与坐标性质,熟练掌握各自的性质是解本题的关键.41.如图,已知抛物线过点A(,-3) 和B(3,0),过点A作直线AC//x轴,交y轴与点C.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上取一点P,过点P作直线AC的垂线,垂足为D,连接OA,使得以A,D,P为顶点的三角形与△AOC相似,求出对应点P的坐标;(3)抛物线上是否存在点Q,使得?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)P点坐标为(4,6)或(,- );(3)Q点坐标(3,0)或(-2,15)则抛物线解析式为;(2)当在直线上方时,设坐标为,则有,,当时,,即,整理得:,即,解得:,即或(舍去),此时,;当时,,即,整理得:,即,解得:,即或(舍去),此时,;当点时,也满足;当在直线下方时,同理可得:的坐标为,,综上,的坐标为,或,或,或;过作,截取,过作,交轴于点,如图所示:【关键点拨】二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定与性质,点到直线的距离公式,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.42.已知抛物线的图象如图所示:(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);(2)△ABC是直角三角形;(3)存在,、、.(3)y x2x+2的对称轴是x,设P(,n),AP2=(1)2+n2n2,CP2(2﹣n)2,AC2=12+22=5.分三种情况讨论:①当AP=AC时,AP2=AC2,n2=5,方程无解;②当AP=CP时,AP2=CP2,n2(2﹣n)2,解得:n=0,即P1(,0);③当AC=CP时,AC2=CP2,(2﹣n)2=5,解得:n1=2,n2=2,P2(,2),P3(,2).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(,0),(,2),(,2).【关键点拨】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.43.空地上有一段长为a米的旧墙MN,某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD,已知木栏总长为100米.(1)已知a=20,矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了100米木栏,且围成的矩形菜园面积为450平方米.如图1,求所利用旧墙AD的长;(2)已知0<α<50,且空地足够大,如图2.请你合理利用旧墙及所给木栏设计一个方案,使得所围成的矩形菜园A BCD的面积最大,并求面积的最大值.【答案】(1)利用旧墙AD的长为10米.(2)见解析.(2)设AD=x米,矩形ABCD的面积为S平方米①如果按图一方案围成矩形菜园,依题意得:S=,0<x<a∵0<a<50∴x<a<50时,S随x的增大而增大当x=a时,S最大=50a-a2②如按图2方案围成矩形菜园,依题意得S=,a≤x<50+当a<25+<50时,即0<a<时,则x=25+时,S最大=(25+)2=,当25+≤a,即≤a<50时,S随x的增大而减小[来源:Zxx∴x=a时,S最大==,【关键点拨】本题以实际应用为背景,考查了一元二次方程与二次函数最值的讨论,解得时注意分类讨论变量大小关系.44.如图,已知顶点为的抛物线与轴交于,两点,直线过顶点和点.(1)求的值;(2)求函数的解析式;(3)抛物线上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)﹣3;(2)y x2﹣3;(3)M的坐标为(3,6)或(,﹣2).(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°,设DC为y=kx﹣3,代入(,0),可得:k,联立两个方程可得:,解得:,所以M1(3,6);【关键点拨】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.45.如图,已知抛物线的对称轴是直线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),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(4-2,)、(2,6)、(6,4)或(4+2,-).(2)当时,,点的坐标为.设直线的解析式为.将、代入,,解得:,直线的解析式为.假设存在,设点的坐标为,过点作轴,交直线于点,则点的坐标为,如图所示.,.,当时,的面积最大,最大面积是16 .,存在点,使的面积最大,最大面积是16 .【关键点拨】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.。
中考数学二次函数压轴题(含答案)
中考数学二次函数压轴题(含答案)面积类1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)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,若点M的横坐标为m,请用m的代数式表示MN的长.(3)在(2)的条件下,连接NB、NC,是否存在m,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值;若不存在,说明理由.解答:解:(1)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),则:a(0+1)(0﹣3)=3,a=﹣1;∴抛物线的解析式:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,则有:,解得;故直线BC的解析式:y=﹣x+3.已知点M的横坐标为m,MN∥y,则M(m,﹣m+3)、N(m,﹣m2+2m+3);∴故MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m(0<m<3).(3)如图;∵S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,∴S△BNC=(﹣m2+3m)•3=﹣(m﹣)2+(0<m<3);∴当m=时,△BNC的面积最大,最大值为.2.如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知B点坐标为(4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M点的坐标.解答:解:(1)将B(4,0)代入抛物线的解析式中,得:0=16a﹣×4﹣2,即:a=;∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2.(2)由(1)的函数解析式可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2);∴OA=1,OC=2,OB=4,即:OC2=OA•OB,又:OC⊥AB,∴△OAC∽△OCB,得:∠OCA=∠OBC;∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°,∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径;所以该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:(,0).(3)已求得:B(4,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y=x﹣2;设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线只有一个交点时,可列方程:x+b=x2﹣x﹣2,即:x2﹣2x﹣2﹣b=0,且△=0;∴4﹣4×(﹣2﹣b)=0,即b=﹣4;∴直线l:y=x﹣4.所以点M即直线l和抛物线的唯一交点,有:,解得:即M(2,﹣3).过M点作MN⊥x轴于N,S△BMC=S梯形OCMN+S△MNB﹣S△OCB=×2×(2+3)+×2×3﹣×2×4=4.平行四边形类3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0)、B(0,﹣3),点P是直线AB上的动点,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)分别求出直线AB和这条抛物线的解析式.(2)若点P在第四象限,连接AM、BM,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.(1)分别利用待定系数法求两函数的解析式:把A(3,0)B(0,﹣3)分别代入y=x2+mx+n与y=kx+b,得到关于m、n的两个方程组,解方程组即可;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),用P点的纵坐标减去M的纵坐标得到PM的长,即PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,然后根据二次函数的最值得到当t=﹣=时,PM最长为=,再利用三角形的面积公式利用S△ABM=S△BPM+S△APM计算即可;(3)由PM∥OB,根据平行四边形的判定得到当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,然后讨论:当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能;当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3;当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,分别解一元二次方程即可得到满足条件的t的值.解答:解:(1)把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=x2+mx+n,得解得,所以抛物线的解析式是y=x2﹣2x﹣3.设直线AB的解析式是y=kx+b,把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=kx+b,得,解得,所以直线AB的解析式是y=x﹣3;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),因为p在第四象限,所以PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,当t=﹣=时,二次函数的最大值,即PM最长值为=,则S△ABM=S△BPM+S△APM==.(3)存在,理由如下:∵PM∥OB,∴当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,①当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能有PM=3.②当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3,解得t1=,t2=(舍去),所以P点的横坐标是;③当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,解得t1=(舍去),t2=,所以P点的横坐标是.所以P点的横坐标是或.4.如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0,1),B(2,0),O(0,0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到△A′B′O.(1)一抛物线经过点A′、B′、B,求该抛物线的解析式;(2)设点P是在第一象限内抛物线上的一动点,是否存在点P,使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积4倍?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出四边形PB′A′B的两条性质.解:(1)△A′B′O是由△ABO绕原点O逆时针旋转90°得到的,又A(0,1),B(2,0),O(0,0),∴A′(﹣1,0),B′(0,2).方法一:设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c(a≠0),∵抛物线经过点A′、B′、B,∴,解得:,∴满足条件的抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.方法二:∵A′(﹣1,0),B′(0,2),B(2,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2)将B′(0,2)代入得出:2=a(0+1)(0﹣2),解得:a=﹣1,故满足条件的抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣2)=﹣x2+x+2;(2)∵P为第一象限内抛物线上的一动点,设P(x,y),则x>0,y>0,P点坐标满足y=﹣x2+x+2.连接PB,PO,PB′,∴S四边形PB′A′B=S△B′OA′+S△PB′O+S△POB,=×1×2+×2×x+×2×y,=x+(﹣x2+x+2)+1,=﹣x2+2x+3.∵A′O=1,B′O=2,∴△A′B′O面积为:×1×2=1,假设四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍,则4=﹣x2+2x+3,即x2﹣2x+1=0,解得:x1=x2=1,此时y=﹣12+1+2=2,即P(1,2).∴存在点P(1,2),使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍.(3)四边形PB′A′B为等腰梯形,答案不唯一,下面性质中的任意2个均可.①等腰梯形同一底上的两个内角相等;②等腰梯形对角线相等;③等腰梯形上底与下底平行;④等腰梯形两腰相等.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)或用符号表示:①∠B′A′B=∠PBA′或∠A′B′P=∠BPB′;②PA′=B′B;③B′P∥A′B;④B′A′=PB.5.如图,抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l:y=x﹣5上.(1)求抛物线顶点A的坐标;(2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD的形状;(3)在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵顶点A的横坐标为x=﹣=1,且顶点A在y=x﹣5上,∴当x=1时,y=1﹣5=﹣4,∴A(1,﹣4).(2)△ABD是直角三角形.将A(1,﹣4)代入y=x2﹣2x+c,可得,1﹣2+c=﹣4,∴c=﹣3,∴y=x2﹣2x﹣3,∴B(0,﹣3)当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,x1=﹣1,x2=3∴C(﹣1,0),D(3,0),BD2=OB2+OD2=18,AB2=(4﹣3)2+12=2,AD2=(3﹣1)2+42=20,BD2+AB2=AD2,∴∠ABD=90°,即△ABD是直角三角形.(3)存在.由题意知:直线y=x﹣5交y轴于点E(0,﹣5),交x轴于点F(5,0)∴OE=OF=5,又∵OB=OD=3∴△OEF与△OBD都是等腰直角三角形∴BD∥l,即PA∥BD则构成平行四边形只能是PADB或PABD,如图,过点P作y轴的垂线,过点A作x轴的垂线交过P且平行于x轴的直线于点G.设P(x1,x1﹣5),则G(1,x1﹣5)则PG=|1﹣x1|,AG=|5﹣x1﹣4|=|1﹣x1|PA=BD=3由勾股定理得:(1﹣x1)2+(1﹣x1)2=18,x12﹣2x1﹣8=0,x1=﹣2或4∴P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1),存在点P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1)使以点A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形.周长类6.如图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O为坐标原点,A、B 两点的坐标分别为(﹣3,0)、(0,4),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且顶点在直线x=上.(1)求抛物线对应的函数关系式;(2)若把△ABO沿x轴向右平移得到△DCE,点A、B、O的对应点分别是D、C、E,当四边形ABCD 是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由;(3)在(2)的条件下,连接BD,已知对称轴上存在一点P使得△PBD的周长最小,求出P点的坐标;(4)在(2)、(3)的条件下,若点M是线段OB上的一个动点(点M与点O、B不重合),过点M 作∥BD交x轴于点N,连接PM、PN,设OM的长为t,△PMN的面积为S,求S和t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围,S是否存在最大值?若存在,求出最大值和此时M点的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)∵抛物线y=经过点B(0,4)∴c=4,∵顶点在直线x=上,∴﹣=﹣=,∴b=﹣;∴所求函数关系式为;(2)在Rt△ABO中,OA=3,OB=4,∴AB=,∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=DA=AB=5,∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),当x=5时,y=,当x=2时,y=,∴点C和点D都在所求抛物线上;(3)设CD与对称轴交于点P,则P为所求的点,设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,则,解得:,∴,当x=时,y=,∴P(),(4)∵MN∥BD,∴△OMN∽△OBD,∴即得ON=,设对称轴交x于点F,则(PF+OM)•OF=(+t)×,∵,S△PNF=×NF•PF=×(﹣t)×=,S=(﹣),=﹣(0<t<4),a=﹣<0∴抛物线开口向下,S存在最大值.由S△PMN=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,S取最大值是,此时,点M的坐标为(0,).等腰三角形类7.如图,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过点A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)如图,过B点作BC⊥x轴,垂足为C,则∠BCO=90°,∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°,又∵OA=OB=4,∴OC=OB=×4=2,BC=OB•sin60°=4×=2,∴点B的坐标为(﹣2,﹣2);(2)∵抛物线过原点O和点A、B,∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx,将A(4,0),B(﹣2.﹣2)代入,得,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x(3)存在,如图,抛物线的对称轴是直线x=2,直线x=2与x轴的交点为D,设点P的坐标为(2,y),①若OB=OP,则22+|y|2=42,解得y=±2,当y=2时,在Rt△POD中,∠PDO=90°,sin∠POD==,∴∠POD=60°,∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°,即P、O、B三点在同一直线上,∴y=2不符合题意,舍去,∴点P的坐标为(2,﹣2)②若OB=PB,则42+|y+2|2=42,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),③若OP=BP,则22+|y|2=42+|y+2|2,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),综上所述,符合条件的点P只有一个,其坐标为(2,﹣2),8.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(﹣1,0),如图所示:抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°,∴∠BCD=∠CAO,(1分)又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BCD≌△CAO,(2分)∴BD=OC=1,CD=OA=2,(3分)∴点B的坐标为(﹣3,1);(4分)(2)抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B(﹣3,1),则得到1=9a﹣3a﹣2,(5分)解得a=,所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2;(7分)(3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形:①若以点C为直角顶点;则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1,(8分)过点P1作P1M⊥x轴,∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC.(10分)∴CM=CD=2,P1M=BD=1,可求得点P1(1,﹣1);(11分)②若以点A为直角顶点;则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形△ACP2,(12分)过点P2作P2N⊥y轴,同理可证△AP2N≌△CAO,(13分)∴NP2=OA=2,AN=OC=1,可求得点P2(2,1),(14分)经检验,点P1(1,﹣1)与点P2(2,1)都在抛物线y=x2+x﹣2上.(16分)9.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板放在第一象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(1,0),如图所示,抛物线y=ax2﹣ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠AC0+∠OAC=90°,∴∠BCD=∠CAO,又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BDC≌△COA,∴BD=OC=1,CD=OA=2,∴点B的坐标为(3,1);(2)∵抛物线y=ax2﹣ax﹣2过点B(3,1),∴1=9a﹣3a﹣2,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;(3)假设存在点P,使得△ACP是等腰直角三角形,①若以AC为直角边,点C为直角顶点,则延长BC至点P1使得P1C=BC,得到等腰直角三角形ACP1,过点P1作P1M⊥x轴,如图(1),∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC,∴CM=CD=2,P1M=BD=1,∴P1(﹣1,﹣1),经检验点P1在抛物线y=x2﹣x﹣2上;②若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形ACP2,过点P2作P2N⊥y轴,如图(2),同理可证△AP2N≌△CAO,∴NP2=OA=2,AN=OC=1,∴P2(﹣2,1),经检验P2(﹣2,1)也在抛物线y=x2﹣x﹣2上;③若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP3⊥CA,且使得AP3=AC,得到等腰直角三角形ACP3,过点P3作P3H⊥y轴,如图(3),同理可证△AP3H≌△CAO,∴HP3=OA=2,AH=OC=1,∴P3(2,3),经检验P3(2,3)不在抛物线y=x2﹣x﹣2上;故符合条件的点有P1(﹣1,﹣1),P2(﹣2,1)两点.。
2019中考数学专题复习《二次函数与线段最值问题》含解析
2019中考数学专题复习二次函数与线段最值问题含解析二次函数与线段最值问题一.填空题1.如图,P是抛物线y=﹣x2+x+2在第一象限上的点,过点P分别向x轴和y轴引垂线,垂足分别为A,B,则四边形OAPB周长的最大值为 .二.解答题2.已知函数y=(m+2)x2+kx+n.(1)若此函数为一次函数;①m,k,n的取值范围;②当﹣2≤x≤1时,0≤y≤3,求此函数关系式;③当﹣2≤x≤3时,求此函数的最大值和最小值(用含k,n的代数式表示);(2)若m=﹣1,n=2,当﹣2≤x≤2时,此函数有最小值﹣4,求实数k的值.3.如图,二次函数y=﹣x2+2(m﹣2)x+3的图象与x、y轴交于A、B、C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(1)求m的值及顶点D的坐标;(2)当a≤x≤b时,函数y的最小值为,最大值为4,求a,b应满足的条件;(3)在y轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得三角形PDC是等腰三角形?如果存在,求出符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.4.已知点A(t,1)为函数y=ax2+bx+4(a,b为常数,且a≠0)与y=x图象的交点.(1)求t;(2)若函数y=ax2+bx+4的图象与x轴只有一个交点,求a,b;(3)若1≤a≤2,设当x≤2时,函数y=ax2+bx+4的最大值为m,最小值为n,求m﹣n的最小值.5.已知y关于x的函数y=nx2﹣2(m+1)x+m+3(1)若m=n=﹣1时,当﹣1≤x≤3时,求函数的最大值和最小值;(2)若n=1,当m取何值时,抛物线顶点最高?(3)若n=2m>0,对于任意m的值,当x<k时,y随x的增大而减小,求k的最大整数;(4)若m=2n≠0,求抛物线与x轴两个交点之间的最短距离.6.如图,二次函数y=﹣x2+2(m﹣2)x+3的图象与x,y轴交于A,B,C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(1)求m的值及顶点D的坐标.(2)连接AD,CD,CA,求△ACD外接圆圆心E的坐标和半径;(3)当x≤n时,函数y所取得的最大值为4,最小值为1,求n的取值范围.7.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A、B两点,点A的坐标为(﹣1,0),抛物线的对称轴为直线.点M为线段AB上一点,过M作x轴的垂线交抛物线于P,交过点A的直线y=﹣x+n于点C.(1)求直线AC及抛物线的解析式;(2)若,求PC的长;(3)过P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过Q作QN⊥x轴于N,若点P在Q左侧,矩形PMNQ的周长记为d,求d的最大值.8.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A、B两点,点A的坐标为(﹣1,0),抛物线的对称轴为直线x=1.5,点M为线段AB上一点,过M作x轴的垂线交抛物线于P,交过点A的直线y=﹣x+n于点C.(1)求直线AC及抛物线的解析式;(2)M位于线段AB的什么位置时,PC最长,并求出此时P点的坐标;(3)若在(2)的条件下,在x轴上方的抛物线上是否存在点Q,使,求点Q的坐标.9.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3 的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求A、B、C的坐标;(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积;(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ.过抛物线上一点F 作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.10.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象交x轴于A(﹣2,0),B(1,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A,B重合),过点M作x轴的垂线,与抛物线交于点P,过点P作PC∥AB交抛物线于点C,过点C作CD⊥x轴于点D.若点P在点C的左边,当矩形PCDM的周长最大时,求点M的坐标;(3)在(2)的条件下,当矩形PCDM的周长最大时,连接AC,我们把一条抛物线与直线AC的交点称为该抛物线的“恒定点”,将(1)中的抛物线平移,使其平移后的顶点为(n,2n),若平移后的抛物线总有“恒定点”,请直接写出n的取值范围.11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y x2x+2与x轴交于B、C两点(点B 在点C的左侧),与y轴交于点A,抛物线的顶点为D.(1)填空:点A的坐标为( , ),点B的坐标为( , ),点C的坐标为( , ),点D的坐标为( , );(2)点P是线段BC上的动点(点P不与点B、C重合)①过点P作x轴的垂线交抛物线于点E,若PE=PC,求点E的坐标;②在①的条件下,点F是坐标轴上的点,且点F到EA和ED的距离相等,请直接写出线段EF的长;③若点Q是线段AB上的动点(点Q不与点A、B重合),点R是线段AC上的动点(点R不与点A、C重合),请直接写出△PQR周长的最小值.12.如图,抛物线与直线相交于A,B两点,若点A在x轴上,点B的坐标是(2,4),抛物线与x轴另一交点为D,并且△ABD的面积为6,直线AB与y轴的交点的坐标为(0,2).点P是线段AB(不与A,B重合)上的一个动点,过点P作x轴的垂线,交抛物线与点Q.(1)分别求出抛物线与直线的解析式;(2)求线段PQ长度的最大值;(3)当PQ取得最大值时,在抛物线上是否存在M、N两点(点M的横坐标小于N的横坐标),使得P、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出MN的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线y x2x﹣4与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,连接BC,以BC为一边,点O为对称中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q.(1)求点A,B,C的坐标.(2)当点P在线段OB上运动时,直线l分别交BD于点M,求线段MQ长度的最大值.(3)当点P在线段EB上运动时,是否存在点Q,使△BDQ为直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.(4)当点P在线段EB上运动时,直线l与菱形BDEC的某一边交于点S,是否存在m 值,使得点C、Q、S、D为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出m值,不存在,说明理由.14.如图,已知二次函数y=﹣x2﹣2x+3的图象交x轴于A、B两点(A在B左边),交y 轴于C点.(1)求A、B、C三点的坐标和直线AC的解析式;(2)点P是直线AC上方抛物线上一动点(不与A,C重合),过点P作x轴平行线交直线AC于M点,求线段PM的最大值.15.(1)如图,已知二次函数y=﹣x2+2x+3的图象交x轴于A,B两点(A在B左边),直线y=x+1过点A,与抛物线交于点C,点P是直线AC上方抛物线上一动点(不与A,C重合),过点P作y轴平行线交直线AC于Q点,求线段PQ的最大值.(2)在(1)条件下,过点P作y轴垂线交直线AC于Q点,求线段PQ的最大值.16.如图1,抛物线y=﹣x2﹣4x+5与x轴交于点A、B两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求直线AC的解析式及顶点D的坐标;(2)连接CD,点P是直线AC上方抛物线上一动点(不与点A、C重合),过P作PE∥x轴交直线AC于点E,作PF∥CD交直线AC于点F,当线段PE+PF取最大值时,在抛物线对称轴上找一点L,在y轴上找一点K,连接OL,LK,PK,求线段OL+LK+PK的最小值,并求出此时点L的坐标.(3)如图2,点M(﹣2,﹣1)为抛物线对称轴上一点,点N(2,7)为直线AC上一点,点G为直线AC与抛物线对称轴的交点,连接MN,AM.点H是线段MN上的一个动点,连接GH,将△MGH沿GH翻折得到△M′GH(点M的对称点为M′),问是否存在点H,使得△M′GH与△NGH重合部分的图形为直角三角形,若存在,请求出NH的长,若不存在,请说明理由.17.如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与A重合),过点P作PD∥y轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)当D在线段AC上运动时,求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.18.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y x交x轴于点A,交y轴于点B,经过点A的抛物线y x2+bx+c交直线AB另一点D,且点D到y轴的距离为8.(1)求抛物线解析式;(2)点P是直线AD上方的抛物线上一动点,(不与点A、D重合),过点P作PE⊥AD于E,过点P作PF∥y轴交AD于F,设△PEF的周长为L,点P的横坐标为m,求L与m的函数关系式,并直接写出自变量m的取值范围;(3)在图(2)的条件下,当L最大时,连接PD.将△PED沿射线PE方向平移,点P、E、F的对应点分别为Q、M、N,当△QMN的顶点M在抛物线上时,求M点的横坐标,并判断此时点N是否在直线PF上.(参考公式:二次函数y=ax2+bx+c(c≠0).当x时,y最大(小)值)19.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点A(3,0),B(1,0),且与y轴交于点C(0,﹣3),点P是抛物线AC间上一动点,从点C沿抛物线向点A运动(点P 与A、C不重合),过点P作PD∥y轴,交AC于点D.(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP是直角三角形时,直接写出点P的坐标;(3)求线段PD的最大值,并求最大值时P点的坐标;(4)在问题(3)的结论下,若点E在x轴上,点F在抛物线上,问是否存在以A、P、E、F为顶点的平行四边形?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由.20.已知二次函数y=ax2+bx+c与x轴只有一个交点,且系数a、b满足条件:.(1)求y=ax2+bx+c解析式;(2)将y=ax2+bx+c向右平移一个单位,再向下平移一个单位得到函数y=mx2+nx+k,该函数交y轴于点C,交x轴于A、B(点A在点B的右侧),点P是该抛物线上一动点,从点C沿抛物线向点A运动(点P与A不重合),过点P作PD∥y轴,交AC于点D.当△ADP是直角三角形时,求点P的坐标;(3)在问题(2)的结论下,若点E在x轴上,点F在抛物线上,问是否存在以A、P、E、F为顶点的平行四边形?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由.21.已知如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P 作PD∥y轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)△APD能否构成直角三角形?若能请直接写出点P坐标,若不能请说明理由;(4)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.22.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(2,0),B(0,2),与x轴交于另一点C.(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;(2)点P是抛物线y=﹣x2+bx+c在第一象限上的点,过点P分别向x轴、y轴作垂线,垂足分别为D,E,求四边形ODPE的周长的最大值;(3)如图2,点P是抛物线y=﹣x2+bx+c在第一象限上的点,过点P作PN⊥x轴,垂足为N,交AB于M,连接PB,PA.设点P的横坐标为t,当△ABP的面积等于△ABC面积的时,求t的值.23.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,三个交点的坐标分别为A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3).(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)若P为线段BD上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,求四边形PMAC面积的最大值和此时P点的坐标;(3)若点P是抛物线在第一象限上的一个动点,过点P作PQ∥AC交x轴于点Q.当点P的坐标为 时,四边形PQAC是平行四边形;(直接写出结果,不写求解过程).24.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线1与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2.(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,设P点的横坐标为m.①求线段PE长度的最大值;②点P将线段AC分割成长、短两条线段PA、PC,如果较长线段与AC之比等于,则称P为线段AC的“黄金分割点”,请直接写出使得P为线段AC黄金分割点的m的值.25.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线l与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2.(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,求线段PE 长度的最大值;(3)点G抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、G这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.26.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线l与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2.(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,求线段PE 长度的最大值.27.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线l与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2.(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)P是线段AC上的一个动点,(不与A、C重合),过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,求线段PE长度的最大值,并直接写出△ACE面积的最大值;(3)点G为抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、G这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,直接写出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.28.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线l与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2.(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,当点P运动到什么位置时,△ACE的面积最大?求出此时P点的坐标和S△ACE的最大值;(3)点G是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使以A、C、F、G为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,直接写出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.29.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线l与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2.(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点.求线段PE 长度的最大值;(3)若点G是抛物线上的动点,点F是x轴上的动点,判断有几个位置能使以点A、C、F、G为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点F的坐标.30.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交A、B两点(A点在B点右侧),直线l与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为﹣2.(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)若点P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,求当点P坐标为多少时,线段PE长度有最大值,最大值是多少?(3)点G是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、G这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.二次函数与线段最值问题参考答案与试题解析一.填空题1.如图,P是抛物线y=﹣x2+x+2在第一象限上的点,过点P分别向x轴和y轴引垂线,垂足分别为A,B,则四边形OAPB周长的最大值为 6 .【考点】H5:二次函数图象上点的坐标特征.【分析】设P(x,y)(2>x>0,y>0),根据矩形的周长公式得到C=﹣2(x﹣1)2+6.根据二次函数的性质来求最值即可.【解答】解:∵y=﹣x2+x+2,∴当y=0时,﹣x2+x+2=0即﹣(x﹣2)(x+1)=0,解得x=2或x=﹣1故设P(x,y)(2>x>0,y>0),∴C=2(x+y)=2(x﹣x2+x+2)=﹣2(x﹣1)2+6.∴当x=1时,C最大值=6,.即四边形OAPB周长的最大值为6.故答案是:6.【点评】本题考查了二次函数的最值,二次函数图象上点的坐标特征.求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.本题采用了配方法.二.解答题2.已知函数y=(m+2)x2+kx+n.(1)若此函数为一次函数;①m,k,n的取值范围;②当﹣2≤x≤1时,0≤y≤3,求此函数关系式;③当﹣2≤x≤3时,求此函数的最大值和最小值(用含k,n的代数式表示);(2)若m=﹣1,n=2,当﹣2≤x≤2时,此函数有最小值﹣4,求实数k的值.【考点】F5:一次函数的性质;H7:二次函数的最值.【分析】(1)①根据二次项系数为0,一次项系数不为0,常数项为任意实数解答即可;②根据k>0,k<0时x、y的对应关系确定直线经过的点的坐标,求出解析式;③根据一次函数的性质即增减性解答即可;(2)把m=﹣1,n=2代入关系式,得到二次函数解析式,确定对称轴,顶点坐标,分情况讨论求出k的值.【解答】解:(1)①m=﹣2,k≠0,n为任意实数;②当k>0时,直线经过(﹣2,0)(1,3),函数关系式为:y=x+2当k<0时,直线经过(﹣2,3)(1,0),函数关系式为:y=﹣x+1③当k>0时,x=﹣2,y有最小值为﹣2k+nx=3时,y有最大值为3k+n当k<0时,x=﹣2,y有最大值为﹣2k+nx=3时,y有最小值为3k+n(2)若m=﹣1,n=2时,二次函数为y=x2+kx+2对称轴为x,当2,即k≥4时,把x=﹣2,y=﹣4代入关系式得:k=5当﹣22,即﹣4<k<4时,把x,y=﹣4代入关系式得:k=±2(不合题意)当2,即k≤﹣4时,把x=2,y=﹣4代入关系式得:k=﹣5.所以实数k的值为±5.【点评】本题考查了一次函数的概念、一次函数的性质、一次函数最值的应用以及二次函数的性质,综合性较强,需要学生灵活运用性质,把握一次函数的增减性和二次函数的增减性,解答题目.3.如图,二次函数y=﹣x2+2(m﹣2)x+3的图象与x、y轴交于A、B、C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(1)求m的值及顶点D的坐标;(2)当a≤x≤b时,函数y的最小值为,最大值为4,求a,b应满足的条件;(3)在y轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得三角形PDC是等腰三角形?如果存在,求出符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)先把A(3,0)代入y=﹣x2+2(m﹣2)x+3,得到关于m的方程,解方程求出m的值,再利用配方法将二次函数写成顶点式,即可求出顶点D的坐标;(2)先把y=1代入y=﹣x2+2x+3,得到方程1x2+2x+3,解方程求出x1,x2,再利用二次函数的性质结合图象即可得出a,b应满足的条件;(3)先求出二次函数与y轴交点C的坐标,当三角形PDC是等腰三角形时,分三种情况进行讨论:①当DC=DP时,易求点P坐标为(2,3);②当PC=PD时,过点D 作x轴的平行线,交y轴于点H,过点P作PM⊥y轴于点M,PN⊥DH于点N.由HD=HC,PC=PD,根据线段垂直平分线的判定与等腰三角形的性质得出HP平分∠MHN,再由线段垂直平分线的性质得出PM=PN.设P(m,﹣m2+2m+3),则m=4﹣(﹣m2+2m+3),解方程求出m的值,得出点P的坐标为或;③当CD=CP时,不符合题意.【解答】解:(1)把A(3,0)代入y=﹣x2+2(m﹣2)x+3,得﹣9+6(m﹣2)+3=0,解得m=3.则二次函数为y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4);(2)把y=1代入y=﹣x2+2x+3,得1x2+2x+3,解得x1,x2,结合图象知a≤1.当a时,1≤b,当a≤1时,b;(3)x=0时,y=3,所以点C坐标为(0,3).当三角形PDC是等腰三角形时,分三种情况:①如图1,当DC=DP时,∵点P与点C关于抛物线的对称轴x=1对称,∴点P坐标为(2,3);②如图2,当PC=PD时,过点D作x轴的平行线,交y轴于点H,过点P作PM⊥y 轴于点M,PN⊥DH于点N.∵HD=HC=1,PC=PD,∴HP是线段CD的垂直平分线.∵HD=HC,HP⊥CD,∴HP平分∠MHN,∵PM⊥y轴于点M,PN⊥DH于点N,∴PM=PN.设P(m,﹣m2+2m+3),则m=4﹣(﹣m2+2m+3),解得m,∴P的坐标为或;③如图3,当CD=CP时,点P在y轴左侧,不符合题意.综上所述,所求点P的坐标为(2,3)或或.【点评】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求二次函数的解析式,抛物线顶点坐标的求法,二次函数的性质,线段垂直平分线的判定与性质,等腰三角形的性质,综合性较强,难度适中.利用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.4.已知点A(t,1)为函数y=ax2+bx+4(a,b为常数,且a≠0)与y=x图象的交点.(1)求t;(2)若函数y=ax2+bx+4的图象与x轴只有一个交点,求a,b;(3)若1≤a≤2,设当x≤2时,函数y=ax2+bx+4的最大值为m,最小值为n,求m﹣n的最小值.【考点】H7:二次函数的最值;HA:抛物线与x轴的交点.【分析】(1)把A(t,1)代入y=x即可得到结论;(2)根据题意得方程组,解方程组即可得到结论;(3)把A(1,1)代入y=ax2+bx+4得,b=﹣3﹣a,得到y=ax2﹣(a+3)x+4的对称轴为直线x,根据1≤a≤2,得到对称轴的取值范围x≤2,当x时,得到m,当x=2时,得到n,即可得到结论.【解答】解:(1)把A(t,1)代入y=x得t=1;(2)∵y=ax2+bx+4的图象与x轴只有一个交点,∴,∴或;(3)把A(1,1)代入y=ax2+bx+4得,b=﹣3﹣a,∴y=ax2﹣(a+3)x+4=a(x)2,∴对称轴为直线x,∵1≤a≤2,∴x2,∵x≤2,∴当x时,y=ax2+bx+4的最大值为m,当x=2时,n,∴m﹣n,∵1≤a≤2,∴当a=2时,m﹣n的值最小,即m﹣n的最小值.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的最值,正确的理解题意是解题的关键.5.已知y关于x的函数y=nx2﹣2(m+1)x+m+3(1)若m=n=﹣1时,当﹣1≤x≤3时,求函数的最大值和最小值;(2)若n=1,当m取何值时,抛物线顶点最高?(3)若n=2m>0,对于任意m的值,当x<k时,y随x的增大而减小,求k的最大整数;(4)若m=2n≠0,求抛物线与x轴两个交点之间的最短距离.【考点】H3:二次函数的性质;H7:二次函数的最值;HA:抛物线与x轴的交点.【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;(2)构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;(3)抛物线的解析式为y=2mx2﹣2(m+1)x+m+3,对称轴x,因为对于任意m的值,当x<k时,y随x的增大而减小,所以k,由此即可解决问题;(4)构建二次函数,利用二次函数的性质,解决最值问题;【解答】解:(1)当m=n=﹣1时,函数解析式为y=﹣x2+2,顶点坐标为(0,2),函数最大值为2,∵﹣1≤x≤3,x=﹣1时,y=1,x=3时,y=﹣7.∴函数的最大值为2和最小值为﹣7.(2)n=1时,函数解析式为y=x2﹣2(m+1)x+m+3,∵顶点的纵坐标m2﹣m+2,∵﹣1<0,∴m时,抛物线顶点的纵坐标最大,顶点最高.(3)∵n=2m,∴抛物线的解析式为y=2mx2﹣2(m+1)x+m+3,对称轴x,∵对于任意m的值,当x<k时,y随x的增大而减小,∴k,∴k的最大整数为0.(4)∵m=2n,∴抛物线的解析式为y=nx2﹣2(2n+1)x+2n+3,设抛物线与x轴的交点为(x1,0)和(x2,0),则|x1﹣x2|,∴当时,抛物线与x轴两个交点之间的距离最短,最小值为.【点评】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会构建二次函数解决最值问题,所以中考常考题型.6.如图,二次函数y=﹣x2+2(m﹣2)x+3的图象与x,y轴交于A,B,C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(1)求m的值及顶点D的坐标.(2)连接AD,CD,CA,求△ACD外接圆圆心E的坐标和半径;(3)当x≤n时,函数y所取得的最大值为4,最小值为1,求n的取值范围.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)把A点坐标代入可求得m的值,可求得二次函数解析式,化为顶点式可求得D的坐标;(2)利用两点间的距离公式可求得AC、CD、AD,可知△ACD为直角三角形,AD为斜边,可知E为AC的中点,可求得E的坐标及半径;(3)当x时,可求得y=1,且当x=1时y=4,根据二次函数的对称性可求得n的范围.【解答】解:(1)∵抛物线过A点,∴代入二次函数解析式可得﹣9+6(m﹣2)+3=0,解得m=3,∴二次函数为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D为(1,4);(2)由(1)可求得C坐标为(0,3),∴AC3,CD,AD2,∴AC2+CD2=AD2,∴△ACD为直角三角形,∴E为AD的中点,∴E点坐标为(2,2),外接圆的半径r AD;(3)当x时,y=1,当x=1时,y=4,∴当x≤1时,1y≤4,根据二次函数的对称性可知当1≤x时,1y≤4,∴1≤n.【点评】本题主要考查待定系数法求函数解析式及二次函数的顶点坐标、增减性、及直角三角形的判定等知识的综合应用.在(1)中掌握点的坐标满足函数的解析式是解题的关键,在(2)中判定出△ACD为直角三角形是解题的关键,在(3)中利用二次函数的对称性,结合二次函数在对称轴两侧的增减性可确定出n的范围.本题难度不大,注重基础知识的综合,较易得分.7.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A、B两点,点A的坐标为(﹣1,0),抛物线的对称轴为直线.点M为线段AB上一点,过M作x轴的垂线交抛物线于P,交过点A的直线y=﹣x+n于点C.(1)求直线AC及抛物线的解析式;(2)若,求PC的长;(3)过P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过Q作QN⊥x轴于N,若点P在Q左侧,矩形PMNQ的周长记为d,求d的最大值.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)将A(﹣1,0)代入y=﹣x+n,运用待定系数法求出直线AC的解析式;根据抛物线的对称轴为x,把点A的坐标代入y=ax2+bx+2,组成关于a、b的二元一次方程组,求解即可得到抛物线的解析式;(2)设M点横坐标为m,则P(m,m2m+2),C(m,﹣m﹣1),得出PMm2m+2,PC m2m+3.由PM,得到m2m+2,即m2=3m+1,m,进而求出PC;(3)设M点横坐标为m,则PM m2m+2,MN=2(m)=3﹣2m,矩形PMNQ的周长d=﹣m2﹣m+10,将﹣m2﹣m+10配方,根据二次函数的性质,即可得出矩形PMNQ的周长的最大值.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+n过点A(﹣1,0),∴0=1+n,解得n=﹣1,∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣1;∵抛物线y=ax2+bx+2的对称轴为直线x,经过点A(﹣1,0),∴,解得.∴抛物线的解析式是:y x2x+2;(2)如图,设M点横坐标为m,则P点坐标为(m,m2m+2),C点坐标为(m,﹣m﹣1).∵点M为线段AB上一点,∴﹣1<m<4.∴PM m2m+2,PC=(m2m+2)﹣(﹣m﹣1)m2m+3.∵PM,∴m2m+2,整理,得m2﹣3m﹣1=0,∴m2=3m+1,m,∴PC m2m+3(3m+1)m+3=m,∴当m时,PC;(3)设M点横坐标为m,则PM m2m+2,MN=2(m)=3﹣2m,∴矩形PMNQ的周长d=2(PM+MN)=2(m2m+2+3﹣2m)=﹣m2﹣m+10.∵﹣m2﹣m+10=﹣(m)2,∴当m时,d有最大值.【点评】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,平行于坐标轴上的两点之间的距离,矩形的性质,一元二次方程的解法,二次函数最值的求法,综合性较强,难度适中.运用数形结合、方程思想是解题的关键.8.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A、B两点,点A的坐标为(﹣1,0),抛物线的对称轴为直线x=1.5,点M为线段AB上一点,过M作x轴的垂线交抛物线于P,交过点A的直线y=﹣x+n于点C.(1)求直线AC及抛物线的解析式;(2)M位于线段AB的什么位置时,PC最长,并求出此时P点的坐标;(3)若在(2)的条件下,在x轴上方的抛物线上是否存在点Q,使,求点Q的坐标.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)将A(﹣1,0)代入y=﹣x+n,运用待定系数法求出直线AC的解析式;根据抛物线的对称轴为x,把点A的坐标代入y=ax2+bx+2,组成关于a、b的二元一次方程组,求解即可得到抛物线的解析式;(2)设M点横坐标为m,则P(m,m2m+2),C(m,﹣m﹣1),得出PMm2m+2,化成顶点式即可;(3)根据抛物线的对称轴和A的坐标,求得B的坐标,求得AB,从而求得三角形APB的面积,进而求得三角形ABQ的面积,得出Q的纵坐标,把纵坐标代入抛物线的解析式即可求得横坐标,从而求得Q的坐标.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+n过点A(﹣1,0),∴0=1+n,解得n=﹣1,∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣1;∵抛物线y=ax2+bx+2的对称轴为直线x,经过点A(﹣1,0),∴,解得.∴抛物线的解析式是:y x2x+2;(2)如图,设M点横坐标为m,则P点坐标为(m,m2m+2),C点坐标为(m,﹣m﹣1).∵点M为线段AB上一点,∴﹣1<m<4.∴PC=(m2m+2)﹣(﹣m﹣1)m2m+3.∵PC m2m+3(m)2,所以,当m时,PC最长,此时P(,),AM;(3)存在;∵抛物线y=ax2+bx+2的对称轴为直线x,经过点A(﹣1,0),∴B(4,0)∴AB=5,∵S△APB AB•PM5,∵,∴S△ABQ,设Q点纵坐标为n,∵S△ABQ AB•n,∴n,(或n这样计算比较方便),∴x2x+2,解得:x或x,∴Q(,)或(,)【点评】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,平行于坐标轴上的两点之间的距离,一元二次方程的解法,二次函数最值的求法,综合性较强,难度适中.运用数形结合、方程思想是解题的关键.9.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3 的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求A、B、C的坐标;(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积;(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ.过抛物线上一点F 作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.【考点】HF:二次函数综合题.【专题】153:代数几何综合题;16:压轴题.。
中考数学压轴题:二次函数中的面积问题(含答案)
学生/课程年级日期学科时段课型数学授课教师核心内容二次函数中求面积最值,图形平移或折叠面积问题1.会利用函数的图象性质来研究几何图形的面积最值问题;教学目标重、难点2.掌握几种求图形面积的常见解题方法与技巧,如:割补法、平行等积变换法等。
3.掌握图形平移或折叠变换过程中找等量关系列函数解析式求图形面积问题的一般方法.割补法求三角形面积,动态问题一般解题思路。
了解学生的学习情况S△ = a h或S△ = a d (d表示已知点到直线的距离)以动点作垂直(平行)x轴的直线,即铅垂高,再分别过点A,C作PF的高,即和为水平宽。
S△ = ×水平宽×铅垂高如下图:①等底等高的两个三角形面积相等.②底在同一条直线上并且相等,该底所对角的顶点是同一个点或在与底平行的直线上,这两个三角形面积相等.如图,AD∥BC中,AC与BD交点O,则S△ABC = S△DBC,S△AOB = S△COD2如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx -8mx+4m+2(m>0)与y轴的交点为A,与x轴的交点分别为B(x ,10),C(x ,0),且x -x =4,直线AD∥x轴,在x轴上有一动点E(t,0)过点E作平行于y轴的直线l与抛物线,直线AD2 2 1的交点分别为P,Q.(1)求抛物线的解析式;(2)当0<t≤8时,求△APC面积的最大值.图形面积的求法常见有三种,分别是:(1)_______________________________(2)_______________________________(3)_______________________________[学有所获答案] (1)直接公式求法 割补法 平行线等积变换法(2)(3) 2 如图,已知抛物线y =x +bx +c 与 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧)与 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 ,点E 为y 轴上一动点,CE 的垂直平分线交抛物线于P ,Q 两点(点P 在第三象限)(1)求抛物线的函数表达式和直线BC 的函数表达式;(2)当△CDE 是直角三角形,且∠CDE =90°时,求出点P 的坐标;(3)当△PBC 的面积为 时,求点E 的坐标.2 如图,已知抛物线y = x +ax +4a 与x 轴交于点A ,B ,与y 轴负半轴交于点C 且OB =OC ,点P 为抛物线上的一个动点,且点P 位于x 轴下方,点P 与点C 不重合.(1)求该抛物线的解析式;(2)若△PAC 的面积为 ,求点P 的坐标;(3)若以A ,B ,C ,P 为顶点的四边形面积记作S ,则S 取何值时,对应的点P 有且只有2个?将()的图像如何平移到的图像。
九年级中考数学专题复习---二次函数压轴题(含答案)
九年级中考数学专题复习---二次函数压轴题1、已知关于x的一元二次方程2x2+4x+k-1=0有实数根,k为正整数.(1)求的值;(2)当此方程有两个非零的整数根时,将关于x的二次函数y=2x2+4x+k-1的图象向下平移8个单位,求平移后的图象的解析式;(3)在(2)的条件下,将平移后的二次函数的图象在x轴下方的部分沿x轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象.请你结合这个新的图象回答:当直线y=0.5x+b(b<k)与此图象有两个公共点时,b的取值范围.为方程y1-y2=0的两个根,点M(t,T)在函数y2的图象上.2、已知函数y1=x,y2=x2+bx+c,ɑ,β(1)若,求函数y2的解析式;(2)在(1)的条件下,若函数y1与y2的图象的两个交点为A,B,当△ABM的面积为1/12时,求t的值;(3)若0<ɑ<β<1,当0<t<1时,试确定T,ɑ,β三者之间的大小关系,并说明理由.3.如图,抛物线F:y=ax2+bx+c的顶点为P,抛物线:与y轴交于点A,与直线OP交于点B.过点P作PD⊥x 轴于点D,平移抛物线F使其经过点A、D得到抛物线F′:y=a/x2+b/x+c/,抛物线F′与x轴的另一个交点为C.⑴当a=1,b=-2,c=3时,求点C的坐标(直接写出答案);⑵若a、b、c满足了b2=2ac.①求b:b′的值;②探究四边形OABC的形状,并说明理由.4.已知关于x的二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象经过点C(0,1),且与x轴交于不同的两点A、B,点A的坐标是(1,0)(1)求c的值;(2)求a的取值范围;(3)该二次函数的图象与直线y=1交于C、D两点,设A、B、C、D四点构成的四边形的对角线相交于点P,记△PCD的面积为S1,△PAB的面积为S2,当0<a<1时,求证:S1- S2为常数,并求出该常数.5.已知二次函数y=x2+ax+a-2.(1)求证:不论a为何实数,此函数图象与x轴总有两个交点;(2)设a <0,当此函数图象与x轴的两个交点的距离为时,求出此二次函数的解析式;(3)在满足第(2)问的条件下,若此二次函数图象与x轴交于A、B两点,在函数图象上是否存在点P,使得△PAB的面积为,若存在求出P点坐标,若不存在请说明理由.6.已知:y关于x的函数y=(k-1)x2-2kx+k+2的图象与x轴有交点.(1)求k的取值范围;(2)若x1,x2是函数图象与x轴两个交点的横坐标,且满足(k-1)x12+2kx2+k+2=4x1x2.+2时,请结合函数图象确定y的最大值和最大值.①求k的值;②当k≤x≤k7.如图,经过点A(0,-4)的抛物线y=0.5x2+bx+c与x轴相交于点B(-1,0)和C,O为坐标原点.(1)求抛物线的解析式;(2)将抛物线y=0.5x2+bx+c向上平移 3.5个单位长度、再向左平移m(m>0)个单位长度,得到新抛物线.若新抛物线的顶点P在△ABC内,求m的取值范围;(3)设点M在y轴上,∠OMB+∠OAB=∠ACB,求AM的长.8.已知二次函数y=mx2+nx+p图象的顶点横坐标是2,与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0),x1<0<x2,与y轴交于点C,O为坐标原点,tan∠CAO-tan∠CBO=1..(1)求证:n+4m=0;(2)求m,n的值;(3)当p﹣0且二次函数图象与直线y=x+3仅有一个交点时,求二次函数的最大值.9.已知关于x的二次函数y=x2﹣2mx+m2+m的图象与关于x的函数y=kx+1的图象交于两点A(x1,y1)、B(x2,y2);(x1<x2)(1)当k=1,m=0,1时,求AB的长;(2)当k=1,m为任何值时,猜想AB的长是否不变?并证明你的猜想.(3)当m=0,无论k为何值时,猜想△AOB的形状.证明你的猜想.(平面内两点间的距离公式).10.如图1,平面之间坐标系中,等腰直角三角形的直角边BC在x轴正半轴上滑动,点C的坐标为(t,0),直角边AC=4,经过O,C两点做抛物线y1=ax(x﹣t)(a为常数,a>0),该抛物线与斜边AB交于点E,直线OA:y2=kx(k为常数,k>0)(1)填空:用含t的代数式表示点A的坐标及k的值:A ,k ;(2)随着三角板的滑动,当a=时:①请你验证:抛物线y1=ax(x﹣t)的顶点在函数y=-0.25x2的图象上;②当三角板滑至点E为AB的中点时,求t的值;(3)直线OA与抛物线的另一个交点为点D,当t≤x≤t+4,|y2﹣y1|的值随x的增大而减小,当x≥t+4时,|y2﹣y1|的值随x的增大而增大,求a与t的关系式及t的取值范围.11.已知:函数y=ax2-(3a+1)x+2a+1(a为常数).(1)若该函数图象与坐标轴只有两个交点,求a的值;(2)若该函数图象是开口向上的抛物线,与x轴相交于点A(x1,0),B(x2,0)两点,与y轴相交于点C,且x2-x1=2.①求抛物线的解析式;②作点A关于y轴的对称点D,连结BC,DC,求sin∠DCB的值.12.如图①,一次函数y=kx+b的图象与二次函数y=x2的图象相交于A,B两点,点A,B的横坐标分别为m,n (m<0,n>0).(1)当m=﹣1,n=4时,k= ,b= ;当m=﹣2,n=3时,k= ,b= ;(2)根据(1)中的结果,用含m,n的代数式分别表示k与b,并证明你的结论;(3)利用(2)中的结论,解答下列问题:如图②,直线AB与x轴,y轴分别交于点C,D,点A关于y轴的对称点为点E,连接AO,OE,ED.①当m=﹣3,n>3时,求的值(用含n的代数式表示);②当四边形AOED为菱形时,m与n满足的关系式为 ;当四边形AOED为正方形时,m= ,n= .13.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过原点,顶点为A(h,k)(h≠0).(1)当h=1,k=2时,求抛物线的解析式;)也经过A点,求a与t之间的关系式;(2)若抛物线y=tx2(t≠0(3)当点A在抛物线y=x2﹣x上,且﹣2≤h<1时,求a的取值范围.参考答案1.2.3.4.5. 6.7.解:(1)将A(0,-4)、B(-2,0)代入抛物线y=0.5x2+bx+c中,得:0+c=-4 1 2 ×4-2b+c=0,解得:b=-1 c=-4∴抛物线的解析式:y=0.5x2-x-4.(2)由题意,新抛物线的解析式可表示为:y=0.5(x+m)2-(x+m)-4+3.5,即:y=0.5x2+(m-1)x+0.5m2-m-0.5 ;它的顶点坐标P:(1-m,-1);由(1)的抛物线解析式可得:C(4,0);那么直线AB:y=-2x-4;直线AC:y=x-4;当点P在直线AB上时,-2(1-m)-4=-1,解得:m=2.5;当点P在直线AC上时,(1-m)-4=-1,解得:m=-2;∴当点P在△ABC内时,-2<m<2.5;又∵m>0,∴符合条件的m的取值范围:0<m<2.5 .(3)由A(0,-4)、B(4,0)得:OA=OC=4,且△OAC是等腰直角三角形;如图,在OA上取ON=OB=2,则∠ONB=∠ACB=45°;∴∠ONB=∠NBA+OAB=∠ACB=∠OMB+∠OAB,即∠ONB=∠OMB;如图,在△ABN、△AM1B中,∠BAN=∠M1AB,∠ABN=∠AM1B,∴△ABN∽△AM1B,得:AB2=AN?AM1;易得:AB2=(-2)2+42=20,AN=OA-ON=4-2=2;∴AM1=20÷2=10,OM1=AM1-OA=10-4=6;而∠BM1A=∠BM2A=∠ABN,∴OM1=OM2=6,AM2=OM2-OA=6-4=2.综上,AM的长为6或2.8.9.(3)当m=0,k为任意常数时,△AOB为直角三角形,理由如下:①当k=0时,则函数的图象为直线y=1,由y=x2,y=1,得A(﹣1,1),B(1,1),显然△AOB为直角三角形;②当k=1时,则一次函数为直线y=x+1,由y=x2,y=x+1,得x2﹣x﹣1=0,∴x1+x2=1,x1x2=﹣1,∴AB=AC=|x2﹣x1|==,∴AB2=10,∵OA2+OB2=x12+y12+x22+y22=x12+x22+y12+y22=x12+x22+(x1+1)2+(x2+1)2=x12+x22+(x12+2x1+1)+(x22+2x2+1)=2(x12+x22)+2(x1+x2)+2=2(1+2)+2×1+2=10,∴AB2=OA2+OB2,∴△AOB是直角三角形;③当k为任意实数,△AOB仍为直角三角形.由y=x2,y=kx+1,得x2﹣kx﹣1=0,∴x1+x2=k,x1x2=﹣1,∴AB2=(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2=(x1﹣x2)2+(kx1﹣kx2)2=(1+k2)(x1﹣x2)2=(1+k2)[(x1+x2)2﹣4x1x2]=(1+k2)(4+k2)=k4+5k2+4,∵OA2+OB2=x12+y12+x22+y22=x12+x22+y12+y22=x12+x22+(kx1+1)2+(kx2+1)2=x12+x22+(k2x12+2kx1+1)+(k2x22+2kx2+1)=(1+k2)(x12+x22)+2k(x1+x2)+2=(1+k2)(k2+2)+2kk+2=k4+5k2+4,∴AB2=OA2+OB2,∴△AOB为直角三角形.10.11.12.13.。
专题02 二次函数与营销问题-2019年中考数学复习压轴题突破之二次函数(解析版)
【方法综述】此类问题以营销问题为背景,通过各种数学知识的结合,考察和二次函数最值和自变量取值范围有关的问题。
首先,考察有关利润的函数模型的构造,解答方法是通过利润公式根据题意找出等量关系;其次考察函数的最值计算、判断,解答方法是通过二次函数特性找到函数的最值或在一定自变量范围内函数值的最值;再次通常考察利润在一定范围内时对应的自变量取值范围,解答方法通常采用通过数形结合思想,画出函数图象根据题意找到答案。
【典例示范】类型一常规盈利问题例1:(2019湖北宜昌)某公司推出了一种高效环保型洗涤用品,年初上市后,公司经历了从亏损到盈利过程.下面的二次函数图象(部分)刻画了该公司年初以来累积利润(万元)与销售时间(月)之间的关系(即前个月的利润总和和之间的关系).根据图象提供的信息,解答下列问题:由已知图象上的三点坐标,求累积利润(万元)与时间(月)之间的函数关系式;求截止到几月末公司累积利润可达到万元;求第个月公司所获利润是多少万元?【答案】(1);(2)截止到月末公司累积利润可达万元;(3)万元.﹣2)2﹣2,即S=t2﹣2t.答:累积利润S与时间t之间的函数关系式为:S=t2﹣2t;(2)把S=30代入S=(t﹣2)2﹣2,得:(t﹣2)2﹣2=30.解得:t1=10,t2=﹣6(舍去).*网答:截止到10月末公司累积利润可达30万元.针对训练1.(2018宁波)根据对宁波市相关的市场物价调研,某批发市场内甲种水果的销售利润y1(千元)与进货量x(吨)近似满足函数关系y1=0.25x,乙种水果的销售利润y2(千元)与进货量x(吨)之间的函数y2=ax2+bx+c 的图象如图所示.(1)求出y2与x之间的函数关系式;(2)如果该市场准备进甲、乙两种水果共8吨,设乙水果的进货量为t吨,写出这两种水果所获得的销售利润之和W(千元)与t(吨)之间的函数关系式,并求出这两种水果各进多少吨时获得的销售利润之和最大,最大利润是多少?【答案】(1)y2=﹣x2+x;(2)w=﹣(t﹣4)2+6,t=4时,w的值最大,最大值为6,∴两种水果各进4吨时获得的销售利润之和最大,最大利润是6千元.【解析】解:(1)∵函数y2=ax2+bx+c的图象经过(0,0),(1,2),(4,5),∴,解得:,∴y2=﹣x2+x.(2)w=y1+y2=(8﹣t)﹣t2+t=﹣(t﹣4)2+6,∴t=4时,w的值最大,最大值为6,∴两种水果各进4吨时获得的销售利润之和最大,最大利润是6千元.&网2.(2019泰州姜堰区期末)某水果店销售某品牌苹果,该苹果每箱的进价是40元,若每箱售价60元,每星期可卖180箱.为了促销,该水果店决定降价销售.市场调查反映:若售价每降价1元,每星期可多卖10箱.设该苹果每箱售价x元(40≤x≤60),每星期的销售量为y箱.(1)求y与x之间的函数关系式;(2)当每箱售价为多少元时,每星期的销售利润达到3570元?(3)当每箱售价为多少元时,每星期的销售利润最大,最大利润多少元?【答案】(1)y=-10x+780;(2)57;(3)当售价为59元时,利润最大,为3610元(3)设每星期的利润为w,W=(x-40)(-10x+780)=-10(x-59)2+3610,∵-100,二次函数向下,函数有最大值,当x=59时,利润最大,为3610元.3.(2019安徽阜阳期末)某企业生产了一款健身器材,可通过实体店和网上商店两种途径进行销售,销售了一段时间后,该企业对这种健身器材的销售情况进行了为期30天的跟踪调查,其中实体店的日销售量y1(套)与时间x(x为整数,单位:天)的部分对应值如下表所示:时间x(天)0510********日销售量y(套)025*********(1)求出y1与x的二次函数关系式及自变量x的取值范围(2)若网上商店的日销售量y2(套)与时间x(x为整数,单位:天)的函数关系为,则在跟踪调查的30天中,设实体店和网上商店的日销售总量为y(套),求y与x的函数关系式;当x为何值时,日销售总量y达到最大,并写出此时的最大值.【答案】(1),(0≤x≤30,且为整数);(2)当x=30时,y取得最大值360.(2)依题意有y=y1+y2,当0≤x≤10时,,∴当x=10时,y取得最大值80;当10<x≤30时,∴当x=30时,y取得最大值360;学&科网综上可知,当x=30时,y取得最大值360.4.(2018广东中山)某电商在购物平台上销售一款小电器,其进价为45元/件,每销售一件需缴纳平台推广费5元,该款小电器每天的销售量y(件)与每件的销售价格x(元)满足函数关系:y=﹣2x+200.为保证市场稳定,供货商规定销售价格不得低于75元/件.(1)写出每天的销售利润w(元)与销售价格x(元)的函数关系式(不必写出x的取值范围);(2)每件小电器的销售价格定为多少元时,才能使该款小电器每天获得的利润是1200元?【答案】(1)w=﹣2x2+300x﹣10000;(2)每件小电器的销售价格定为90元时,才能使该款小电器每天获得的利润是1200元.【解析】解:(1)由题意可得:w=(x﹣50)(﹣2x+200)=﹣2x2+300x﹣10000;(2)由题意可得:1200=﹣2x2+300x﹣10000,解得:x1=60(不合题意舍去),x2=90,学*科网答:每件小电器的销售价格定为90元时,才能使该款小电器每天获得的利润是1200元.5.(2019洛阳市月考)某公司为一工厂代销一种建筑材料(这里的代销是指厂家先免费提供货源,待货物售出后再进行结算,未售出的由厂家负责处理).当每吨售价为260元时,月销售量为45吨.该经销店为提高经营利润,准备采取降价的方式进行促销.经市场调查发现:当每吨售价每下降10元时,月销售量就会增加7.5吨.综合考虑各种因素,每售出一吨建筑材料共需支付厂家及其它费用100元.设每吨材料售价为x(元),该经销店的月利润为y(元).当每吨售价是240元时,计算此时的月销售量;(1)求出y与x的函数关系式(不要求写出x的取值范围);(2)该经销店要获得最大月利润,售价应定为每吨多少元?(3)小静说:“当月利润最大时,月销售额也最大.”你认为对吗?请说明理由.【答案】(1)60吨.(2)y=﹣x2+315x﹣24000.(3)利达经销店要获得最大月利润,材料的售价应定为每吨210元.(4)我认为,小静说的不对.(3)y=﹣x2+315x﹣24000=﹣(x﹣210)2+9075.利达经销店要获得最大月利润,材料的售价应定为每吨210元.(4)我认为,小静说的不对.理由:当月利润最大时,x为210元,而对于月销售额W=x(45+×7.5)=﹣(x﹣160)2+19200来说,当x为160元时,月销售额W最大.∴当x为210元时,月销售额W不是最大.∴小静说的不对.&网6.(2018重庆月考)某文具店购进A,B两种钢笔,若购进A种钢笔2支,B种钢笔3支,共需90元;购进A种钢笔3支,B种钢笔5支,共需145元.(1)求该文具店购进A、B两种钢笔每支各多少元?(2)经统计,B种钢笔售价为30元时,每月可卖64支;每涨价3元,每月将少卖12支,求该文具店B 种钢笔销售单价定为多少元时,每月获利最大?最大利润是多少元?【答案】(1)文具店购进A种钢笔每支15元,购进B种钢笔每支20元;(2)该文具店B种钢笔销售单价定为33元时,每月获利最大,最大利润是676元.(2)设B种钢笔每支售价为x元,每月获取的总利润为W,则W=(x﹣20)(64﹣12)=﹣4x2+264x﹣3680=﹣4(x﹣33)2+676.学&科网∵a=﹣4<0,∴当x=33时,W取得最大值,最大值为676.答:该文具店B种钢笔销售单价定为33元时,每月获利最大,最大利润是676元.7.(青岛市李沧区期末)某公司营销A,B两种产品,根据市场调研,确定两条信息:信息1:销售A种产品所获利润y(万元)与所售产品x(吨)之间存在二次函数关系,如图所示:信息2:销售B种产品所获利润y(万元)与销售产品x(吨)之间存在正比例函数关系y=0.3x.根据以上信息,解答下列问题;(1)求二次函数的表达式;(2)该公司准备购进A、B两种产品共10吨,请设计一个营销方案,使销售A、B两种产品获得的利润之和最大,最大利润是多少万元?【答案】(1)销售A种产品所获利润y与销售产品x之间的函数关系式为y=﹣0.1x2+1.5x;(2)购进A产品6吨,购进B产品4吨,销售A、B两种产品获得的利润之和最大,最大利润是6.6万元(2)设购进A产品m吨,购进B产品(10﹣m)吨,销售A、B两种产品获得的利润之和为W元,则W=﹣0.1m2+1.5m+0.3(10﹣m),=﹣0.1m2+1.2m+3,=﹣0.1(m﹣6)2+6.6,∵﹣0.1<0,学&科网∴当m=6时,W取得最大值,最大值为6.6万元,答:购进A产品6吨,购进B产品4吨,销售A、B两种产品获得的利润之和最大,最大利润是6.6万元.类型二一次函数与二次函数相结合的营销问题例2.(2019江苏东台)某校部分团员参加社会公益活动,准备购进一批许愿瓶进行销售,并将所得利润捐给慈善机构.根据市场调查,这种许愿瓶一段时间内的销售量y(个)与销售单价x(元/个)之间的对应关系如图所示:(1)试判断y与x之间的函数关系,并求出函数关系式;(2)若许愿瓶的进价为6元/个,按照上述市场调查的销售规律,求销售利润w(元)与销售单价x(元/个)之间的函数关系式;(3)在(2)的条件下,若许愿瓶的进货成本不超过900元,要想获得最大的利润,试确定这种许愿瓶的销售单价,并求出此时的最大利润.【答案】(1)y=-30x+600;(2);(3)x=15时,利润最大1350元.(2)w=(x-6)(-30x+600)=-30x2+780x-3600,即w与x之间的函数关系式为w=-30x2+780x-3600;(3)由题意得:6(-30x+600)≤900,解得x≥15.w=-30x2+780x-3600图象对称轴为:x=-=-=13.∵a=-30<0,∴抛物线开口向下,当x≥15时,w随x增大而减小,,∴当x=15时,w最大=1350即以15元/个的价格销售这批许愿瓶可获得最大利润1350元.针对训练1.国家推行“节能减排,低碳经济”政策后,某环保节能设备生产企业的产品供不应求.若该企业的某种环保设备每月的产量保持在一定的范围,每套产品的生产成本不高于50万元,每套产品的售价不低于80万元,已知这种设备的月产量x(套)与每套的售价y(万元)之间满足关系式y=150﹣2x,月产量x(套)与生产总成本y2(万元)存在如图所示的函数关系.(1)直接写出y2与x之间的函数关系式;(2)求月产量x的范围;(3)当月产量x(套)为多少时,这种设备的利润W(万元)最大?最大利润是多少?【答案】(1)y2=30x+500;(2)25≤x≤35;(3)月产量为30件时,利润最大,最大利润是1300万元.(2)依题意得:,解得:25≤x≤35;(3)∵W=x•y1﹣y2=x(150﹣2x)﹣(500+30x)=﹣2x2+120x﹣500∴W=﹣2(x﹣30)2+1300∵25<30<35,*网∴当x=30时,W=1300最大答:当月产量为30件时,利润最大,最大利润是1300万元.2.(2019天津南开期末)某商家独家销售具有地方特色的某种商品,每件进价为40元。
2019中考数学二次函数压轴题(含答案)
中考数学冲刺复习资料:二次函数压轴题面积类1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)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,若点M的横坐标为m,请用m的代数式表示MN的长.(3)在(2)的条件下,连接NB、NC,是否存在m,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值;若不存在,说明理由.解答:解:(1)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),则:a(0+1)(0﹣3)=3,a=﹣1;∴抛物线的解析式:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,则有:,解得;故直线BC的解析式:y=﹣x+3.已知点M的横坐标为m,MN∥y,则M(m,﹣m+3)、N(m,﹣m2+2m+3);∴故MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m(0<m<3).(3)如图;∵S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,∴S△BNC=(﹣m2+3m)•3=﹣(m﹣)2+(0<m<3);∴当m=时,△BNC的面积最大,最大值为.2.如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C 点,已知B点坐标为(4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M 点的坐标.解答:解:(1)将B(4,0)代入抛物线的解析式中,得:0=16a﹣×4﹣2,即:a=;∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2.(2)由(1)的函数解析式可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2);∴OA=1,OC=2,OB=4,即:OC2=OA•OB,又:OC⊥AB,∴△OAC∽△OCB,得:∠OCA=∠OBC;∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°,∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径;所以该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:(,0).(3)已求得:B(4,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y=x﹣2;设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线只有一个交点时,可列方程:x+b=x2﹣x﹣2,即:x2﹣2x﹣2﹣b=0,且△=0;∴4﹣4×(﹣2﹣b)=0,即b=﹣4;∴直线l:y=x﹣4.所以点M即直线l和抛物线的唯一交点,有:,解得:即M(2,﹣3).过M点作MN⊥x轴于N,S△BMC=S梯形OCMN+S△MNB﹣S△OCB=×2×(2+3)+×2×3﹣×2×4=4.平行四边形类3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0)、B(0,﹣3),点P 是直线AB上的动点,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)分别求出直线AB和这条抛物线的解析式.(2)若点P在第四象限,连接AM、BM,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.(1)分别利用待定系数法求两函数的解析式:把A(3,0)B(0,﹣3)分别代入y=x2+mx+n 与y=kx+b,得到关于m、n的两个方程组,解方程组即可;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),用P点的纵坐标减去M的纵坐标得到PM的长,即PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,然后根据二次函数的最值得到当t=﹣=时,PM最长为=,再利用三角形的面积公式利用S△ABM=S△BPM+S△APM计算即可;(3)由PM∥OB,根据平行四边形的判定得到当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,然后讨论:当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能;当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3;当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,分别解一元二次方程即可得到满足条件的t的值.解答:解:(1)把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=x2+mx+n,得解得,所以抛物线的解析式是y=x2﹣2x﹣3.设直线AB的解析式是y=kx+b,把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=kx+b,得,解得,所以直线AB的解析式是y=x﹣3;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),因为p在第四象限,所以PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,当t=﹣=时,二次函数的最大值,即PM最长值为=,则S△ABM=S△BPM+S△APM==.(3)存在,理由如下:∵PM∥OB,∴当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,①当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能有PM=3.②当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3,解得t1=,t2=(舍去),所以P点的横坐标是;③当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,解得t1=(舍去),t2=,所以P 点的横坐标是.所以P点的横坐标是或.4.如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0,1),B(2,0),O(0,0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到△A′B′O.(1)一抛物线经过点A′、B′、B,求该抛物线的解析式;(2)设点P是在第一象限内抛物线上的一动点,是否存在点P,使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积4倍?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出四边形PB′A′B 的两条性质.解:(1)△A′B′O是由△ABO绕原点O逆时针旋转90°得到的,又A(0,1),B(2,0),O(0,0),∴A′(﹣1,0),B′(0,2).方法一:设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c(a≠0),∵抛物线经过点A′、B′、B,∴,解得:,∴满足条件的抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.方法二:∵A′(﹣1,0),B′(0,2),B(2,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2)将B′(0,2)代入得出:2=a(0+1)(0﹣2),解得:a=﹣1,故满足条件的抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣2)=﹣x2+x+2;(2)∵P为第一象限内抛物线上的一动点,设P(x,y),则x>0,y>0,P点坐标满足y=﹣x2+x+2.连接PB,PO,PB′,∴S四边形PB′A′B=S△B′OA′+S△PB′O+S△POB,=×1×2+×2×x+×2×y,=x+(﹣x2+x+2)+1,=﹣x2+2x+3.∵A′O=1,B′O=2,∴△A′B′O面积为:×1×2=1,假设四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍,则4=﹣x2+2x+3,即x2﹣2x+1=0,解得:x1=x2=1,此时y=﹣12+1+2=2,即P(1,2).∴存在点P(1,2),使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍.(3)四边形PB′A′B为等腰梯形,答案不唯一,下面性质中的任意2个均可.①等腰梯形同一底上的两个内角相等;②等腰梯形对角线相等;③等腰梯形上底与下底平行;④等腰梯形两腰相等.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)或用符号表示:①∠B′A′B=∠PBA′或∠A′B′P=∠BPB′;②P A′=B′B;③B′P∥A′B;④B′A′=PB.5.如图,抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l:y=x﹣5上.(1)求抛物线顶点A的坐标;(2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD的形状;(3)在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵顶点A的横坐标为x=﹣=1,且顶点A在y=x﹣5上,∴当x=1时,y=1﹣5=﹣4,∴A(1,﹣4).(2)△ABD是直角三角形.将A(1,﹣4)代入y=x2﹣2x+c,可得,1﹣2+c=﹣4,∴c=﹣3,∴y=x2﹣2x﹣3,∴B(0,﹣3)当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,x1=﹣1,x2=3∴C(﹣1,0),D(3,0),BD2=OB2+OD2=18,AB2=(4﹣3)2+12=2,AD2=(3﹣1)2+42=20,BD2+AB2=AD2,∴∠ABD=90°,即△ABD是直角三角形.(3)存在.由题意知:直线y=x﹣5交y轴于点E(0,﹣5),交x轴于点F(5,0)∴OE=OF=5,又∵OB=OD=3∴△OEF与△OBD都是等腰直角三角形∴BD∥l,即P A∥BD则构成平行四边形只能是P ADB或P ABD,如图,过点P作y轴的垂线,过点A作x轴的垂线交过P且平行于x轴的直线于点G.设P(x1,x1﹣5),则G(1,x1﹣5)则PG=|1﹣x1|,AG=|5﹣x1﹣4|=|1﹣x1|P A=BD=3由勾股定理得:(1﹣x1)2+(1﹣x1)2=18,x12﹣2x1﹣8=0,x1=﹣2或4∴P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1),存在点P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1)使以点A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形.周长类6.如图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为(﹣3,0)、(0,4),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且顶点在直线x=上.(1)求抛物线对应的函数关系式;(2)若把△ABO沿x轴向右平移得到△DCE,点A、B、O的对应点分别是D、C、E,当四边形ABCD是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由;(3)在(2)的条件下,连接BD,已知对称轴上存在一点P使得△PBD的周长最小,求出P点的坐标;(4)在(2)、(3)的条件下,若点M是线段OB上的一个动点(点M与点O、B不重合),过点M作∥BD交x轴于点N,连接PM、PN,设OM的长为t,△PMN的面积为S,求S 和t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围,S是否存在最大值?若存在,求出最大值和此时M点的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)∵抛物线y=经过点B(0,4)∴c=4,∵顶点在直线x=上,∴﹣=﹣=,∴b=﹣;∴所求函数关系式为;(2)在Rt△ABO中,OA=3,OB=4,∴AB=,∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=DA=AB=5,∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),当x=5时,y=,当x=2时,y=,∴点C和点D都在所求抛物线上;(3)设CD与对称轴交于点P,则P为所求的点,设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,则,解得:,∴,当x=时,y=,∴P(),(4)∵MN∥BD,∴△OMN∽△OBD,∴即得ON=,设对称轴交x于点F,则(PF+OM)•OF=(+t)×,∵,S△PNF=×NF•PF=×(﹣t)×=,S=(﹣),=﹣(0<t<4),a=﹣<0∴抛物线开口向下,S存在最大值.由S△PMN=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,S取最大值是,此时,点M的坐标为(0,).等腰三角形类7.如图,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过点A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)如图,过B点作BC⊥x轴,垂足为C,则∠BCO=90°,∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°,又∵OA=OB=4,∴OC=OB=×4=2,BC=OB•sin60°=4×=2,∴点B的坐标为(﹣2,﹣2);(2)∵抛物线过原点O和点A、B,∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx,将A(4,0),B(﹣2.﹣2)代入,得,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x(3)存在,如图,抛物线的对称轴是直线x=2,直线x=2与x轴的交点为D,设点P的坐标为(2,y),①若OB=OP,则22+|y|2=42,解得y=±2,当y=2时,在Rt△POD中,∠PDO=90°,sin∠POD==,∴∠POD=60°,∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°,即P、O、B三点在同一直线上,∴y=2不符合题意,舍去,∴点P的坐标为(2,﹣2)②若OB=PB,则42+|y+2|2=42,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),③若OP=BP,则22+|y|2=42+|y+2|2,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),综上所述,符合条件的点P只有一个,其坐标为(2,﹣2),8.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(﹣1,0),如图所示:抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°,∴∠BCD=∠CAO,(1分)又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BCD≌△CAO,(2分)∴BD=OC=1,CD=OA=2,(3分)∴点B的坐标为(﹣3,1);(4分)(2)抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B(﹣3,1),则得到1=9a﹣3a﹣2,(5分)解得a=,所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2;(7分)(3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形:①若以点C为直角顶点;则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1,(8分)过点P1作P1M⊥x轴,∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC.(10分)∴CM=CD=2,P1M=BD=1,可求得点P1(1,﹣1);(11分)②若以点A为直角顶点;则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形△ACP2,(12分)过点P2作P2N⊥y轴,同理可证△AP2N≌△CAO,(13分)∴NP2=OA=2,AN=OC=1,可求得点P2(2,1),(14分)经检验,点P1(1,﹣1)与点P2(2,1)都在抛物线y=x2+x﹣2上.(16分)9.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板放在第一象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(1,0),如图所示,抛物线y=ax2﹣ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠AC0+∠OAC=90°,∴∠BCD=∠CAO,又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BDC≌△COA,∴BD=OC=1,CD=OA=2,∴点B的坐标为(3,1);(2)∵抛物线y=ax2﹣ax﹣2过点B(3,1),∴1=9a﹣3a﹣2,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;(3)假设存在点P,使得△ACP是等腰直角三角形,①若以AC为直角边,点C为直角顶点,则延长BC至点P1使得P1C=BC,得到等腰直角三角形ACP1,过点P1作P1M⊥x轴,如图(1),∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC,∴CM=CD=2,P1M=BD=1,∴P1(﹣1,﹣1),经检验点P1在抛物线y=x2﹣x﹣2上;②若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形ACP2,过点P2作P2N⊥y轴,如图(2),同理可证△AP2N≌△CAO,∴NP2=OA=2,AN=OC=1,∴P2(﹣2,1),经检验P2(﹣2,1)也在抛物线y=x2﹣x﹣2上;③若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP3⊥CA,且使得AP3=AC,得到等腰直角三角形ACP3,过点P3作P3H⊥y轴,如图(3),同理可证△AP3H≌△CAO,∴HP3=OA=2,AH=OC=1,∴P3(2,3),经检验P3(2,3)不在抛物线y=x2﹣x﹣2上;故符合条件的点有P1(﹣1,﹣1),P2(﹣2,1)两点.。
中考压轴题-二次函数综合(八大题型+解题方法)——冲刺2024年中考数学考点押题(全国通用)(解析)
中考压轴题-二次函数综合 (八大题型+解题方法)1、求证“两线段相等”的问题:借助于函数解析式,先把动点坐标用一个字母表示出来;然后看两线段的长度是什么距离即是“点点”距离,还是“点轴距离”,还是“点线距离”,再运用两点之间的距离公式或点到x 轴y 轴的距离公式或点到直线的距离公式,分别把两条线段的长度表示出来,分别把它们进行化简,即可证得两线段相等;2、“平行于y 轴的动线段长度的最大值”的问题:由于平行于y 轴的线段上各个点的横坐标相等常设为t,借助于两个端点所在的函数图象解析式,把两个端点的纵坐标分别用含有字母t 的代数式表示出来,再由两个端点的高低情况,运用平行于y 轴的线段长度计算公式-y y 下上,把动线段的长度就表示成为一个自变量为t,且开口向下的二次函数解析式,利用二次函数的性质,即可求得动线段长度的最大值及端点坐标;3、求一个已知点关于一条已知直线的对称点的坐标问题:先用点斜式或称K ,且与已知直线垂直的直线解析式,再求出两直线的交点坐标,最后用中点坐标公式即可;4、“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离最大”的问题:方法1先求出定直线的斜率,由此可设出与定直线平行且与抛物线相切的直线的解析式注意该直线与定直线的斜率相等,因为平行直线斜率k 相等,再由该直线与抛物线的解析式组成方程组,用代入法把字母y 消掉,得到一个关于x 的的一元二次方程,由题有△=2b -4ac=0因为该直线与抛物线相切,只有一个交点,所以2b -4ac=0从而就可求出该切线的解析式,再把该切线解析式与抛物线的解析式组成方程组,求出x 、y 的值,即为切点坐标,然后再利用点到直线的距离公式,计算该切点到定直线的距离,即为最大距离; 方法2该问题等价于相应动三角形的面积最大问题,从而可先求出该三角形取得最大面积时,动点的坐标,再用点到直线的距离公式,求出其最大距离;方法3先把抛物线的方程对自变量求导,运用导数的几何意义,当该导数等于定直线的斜率时,求出的点的坐标即为符合题意的点,其最大距离运用点到直线的距离公式可以轻松求出;5、常数问题:1点到直线的距离中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离等于一个 固定常数”的问题:先借助于抛物线的解析式,把动点坐标用一个字母表示出来,再利用点到直线的距离公式建立一个方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,进而利用抛物线解析式,求出动点的纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;2三角形面积中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之与定线段构成的动三角形的面积等于一个定常数”的问题:先求出定线段的长度,再表示出动点其坐标需用一个字母表示到定直线的距离,再运用三角形的面积公式建立方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,再利用抛物线的解析式,可求出动点纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;3几条线段的齐次幂的商为常数的问题:用K 点法设出直线方程,求出与抛物线或其它直线的交点坐标,再运用两点间的距离公式和根与系数的关系,把问题中的所有线段表示出来,并化解即可;6、“在定直线常为抛物线的对称轴,或x 轴或y 轴或其它的定直线上是否存在一点,使之到两定点的距离之和最小”的问题:先求出两个定点中的任一个定点关于定直线的对称点的坐标,再把该对称点和另一个定点连结得到一条线段,该线段的长度〈应用两点间的距离公式计算〉即为符合题中要求的最小距离,而该线段与定直线的交点就是符合距离之和最小的点,其坐标很易求出利用求交点坐标的方法;7、三角形周长的“最值最大值或最小值”问题:① “在定直线上是否存在一点,使之和两个定点构成的三角形周长最小”的问题简称“一边固定两边动的问题:由于有两个定点,所以该三角形有一定边其长度可利用两点间距离公式计算,只需另两边的和最小即可;② “在抛物线上是否存在一点,使之到定直线的垂线,与y 轴的平行线和定直线,这三线构成的动直角三角形的周长最大”的问题简称“三边均动的问题:在图中寻找一个和动直角三角形相似的定直角三角形,在动点坐标一母示后,运用=C C 动动定定斜边斜边,把动三角形的周长转化为一个开口向下的抛物线来破解;8、三角形面积的最大值问题:① “抛物线上是否存在一点,使之和一条定线段构成的三角形面积最大”的问题简称“一边固定两边动的问题”:方法1:先利用两点间的距离公式求出定线段的长度;然后再利用上面3的方法,求出抛物线上的动点到该定直线的最大距离;最后利用三角形的面积公式= 12底×高;即可求出该三角形面积的最大值,同时在求解过程中,切点即为符合题意要求的点;方法2:过动点向y 轴作平行线找到与定线段或所在直线的交点,从而把动三角形分割成两个基本模型的三角形,动点坐标一母示后,进一步可得到)()(左(定)右(定)下(动)上(动)动三角形x x y y 21−⋅−=S ,转化为一个开口向下的二次函数问题来求出最大值;②“三边均动的动三角形面积最大”的问题简称“三边均动”的问题:先把动三角形分割成两个基本模型的三角形有一边在x 轴或y 轴上的三角形,或者有一边平行于x 轴或y 轴的三角形,称为基本模型的三角形面积之差,设出动点在x 轴或y 轴上的点的坐标,而此类题型,题中一定含有一组平行线,从而可以得出分割后的一个三角形与图中另一个三角形相似常为图中最大的那一个三角形;利用相似三角形的性质对应边的比等于对应高的比可表示出分割后的一个三角形的高;从而可以表示出动三角形的面积的一个开口向下的二次函数关系式,相应问题也就轻松解决了;9、“一抛物线上是否存在一点,使之和另外三个定点构成的四边形面积最大的问题”:由于该四边形有三个定点,,即可得到一个定三角形的面积之和,所以只需动三角形的面积最大,就会使动四边形的面积最大,而动三角形面积最大值的求法及抛物线上动点坐标求法与7相同;10、“定四边形面积的求解”问题: 有两种常见解决的方案:方案一:连接一条对角线,分成两个三角形面积之和;方案二:过不在x 轴或y 轴上的四边形的一个顶点,向x 轴或y 轴作垂线,或者把该点与原点连结起来,分割成一个梯形常为直角梯形和一些三角形的面积之和或差,或几个基本模型的三角形面积的和差11、“两个三角形相似”的问题: 两个定三角形是否相似:(1)已知有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出已知角的两条夹边,看看是否成比例 若成比例,则相似;否则不相似;(2)不知道是否有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出两个三角形各边的长,看看是否成比例若成比例,则相似;否则不相似;一个定三角形和动三角形相似:(1)已知有一个角相等的情形:先借助于相应的函数关系式,把动点坐标表示出来一母示,然后把两个目标三角形题中要相似的那两个三角形中相等的那个已知角作为夹角,分别计算或表示出夹角的两边,让形成相等的夹角的那两边对应成比例要注意是否有两种情况,列出方程,解此方程即可求出动点的横坐标,进而求出纵坐标,注意去掉不合题意的点;2不知道是否有一个角相等的情形:这种情形在相似性中属于高端问题,破解方法是,在定三角形中,由各个顶点坐标求出定三角形三边的长度,用观察法得出某一个角可能是特殊角,再为该角寻找一个直角三角形,用三角函数的方法得出特殊角的度数,在动点坐标“一母示”后,分析在动三角形中哪个角可以和定三角形中的那个特殊角相等,借助于特殊角,为动点寻找一个直角三角形,求出动点坐标,从而转化为已知有一个角相等的两个定三角形是否相似的问题了,只需再验证已知角的两边是否成比例若成比例,则所求动点坐标符合题意,否则这样的点不存在;简称“找特角,求动点标,再验证”;或称为“一找角,二求标,三验证”;12、“某函数图象上是否存在一点,使之与另两个定点构成等腰三角形”的问题:首先弄清题中是否规定了哪个点为等腰三角形的顶点;若某边底,则只有一种情况;若某边为腰,有两种情况;若只说该三点构成等腰三角形则有三种情况;先借助于动点所在图象的解析式,表示出动点的坐标一母示,按分类的情况,分别利用相应类别下两腰相等,使用两点间的距离公式,建立方程;解出此方程,即可求出动点的横坐标,再借助动点所在图象的函数关系式,可求出动点纵坐标,注意去掉不合题意的点就是不能构成三角形这个题意;13、“某图象上是否存在一点,使之与另外三个点构成平行四边形”问题:这类问题,在题中的四个点中,至少有两个定点,用动点坐标“一母示”分别设出余下所有动点的坐标若有两个动点,显然每个动点应各选用一个参数字母来“一母示”出动点坐标,任选一个已知点作为对角线的起点,列出所有可能的对角线显然最多有3条,此时与之对应的另一条对角线也就确定了,然后运用中点坐标公式,求出每一种情况两条对角线的中点坐标,由平行四边形的判定定理可知,两中点重合,其坐标对应相等,列出两个方程,求解即可;进一步有:①若是否存在这样的动点构成矩形呢先让动点构成平行四边形,再验证两条对角线相等否若相等,则所求动点能构成矩形,否则这样的动点不存在;②若是否存在这样的动点构成棱形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边相等否若相等,则所求动点能构成棱形,否则这样的动点不存在;③若是否存在这样的动点构成正方形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边是否相等和两条对角线是否相等若都相等,则所求动点能构成正方形,否则这样的动点不存在;14、“抛物线上是否存在一点,使两个图形的面积之间存在和差倍分关系”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,后面的19实为本类型的特殊情形;先用动点坐标“一母示”的方法设出直接动点坐标,分别表示如果图形是动图形就只能表示出其面积或计算如果图形是定图形就计算出它的具体面积,然后由题意建立两个图形面积关系的一个方程,解之即可;注意去掉不合题意的点,如果问题中求的是间接动点坐标,那么在求出直接动点坐标后,再往下继续求解即可;15、“某图形〈直线或抛物线〉上是否存在一点,使之与另两定点构成直角三角形”的问题:若夹直角的两边与y轴都不平行:先设出动点坐标一母示,视题目分类的情况,分别用斜率公式算出夹直角的两边的斜率,再运用两直线没有与y轴平行的直线垂直的斜率结论两直线的斜率相乘等于-1,得到一个方程,解之即可;若夹直角的两边中有一边与y 轴平行,此时不能使用斜率公式;补救措施是:过余下的那一个点没在平行于y轴的那条直线上的点直接向平行于y的直线作垂线或过直角点作平行于y轴的直线的垂线与另一相关图象相交,则相关点的坐标可轻松搞定;16、“某图象上是否存在一点,使之与另两定点构成等腰直角三角形”的问题;①若定点为直角顶点,先用k点法求出另一直角边所在直线的解析式如斜率不存在,根据定直角点,可以直接写出另一直角边所在直线的方程,利用该解析式与所求点所在的图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再用两点间的距离公式计算出两条直角边等否若等,该交点合题,反之不合题,舍去;②若动点为直角顶点:先利用k点法求出定线段的中垂线的解析式,再把该解析式与所求点所在图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再分别计算出该点与两定点所在的两条直线的斜率,把这两个斜率相乘,看其结果是否为-1 若为-1,则就说明所求交点合题;反之,舍去;17、“题中含有两角相等,求相关点的坐标或线段长度”等的问题:题中含有两角相等,则意味着应该运用三角形相似来解决,此时寻找三角形相似中的基本模型“A”或“X”是关键和突破口;18、“在相关函数的解析式已知或易求出的情况下,题中又含有某动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或线段长”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,本类型实际上是前面14的特殊情形;先把动图形化为一些直角梯形或基本模型的三角形有一边在x 轴或y轴上,或者有一边平行于x 轴或y 轴面积的和或差,设出相关点的坐标一母示,按化分后的图形建立一个面积关系的方程,解之即可;一句话,该问题简称“单动问题”,解题方法是“设点动点标,图形转化分割,列出面积方程”;19、“在相关函数解析式不确定系数中还含有某一个参数字母的情况下,题中又含有动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或参数的值”的问题:此为“双动问题”即动解析式和动图形相结合的问题;如果动图形不是基本模型,就先把动图形的面积进行转化或分割转化或分割后的图形须为基本模型,设出动点坐标一母示,利用转化或分割后的图形建立面积关系的方程或方程组;解此方程,求出相应点的横坐标,再利用该点所在函数图象的解析式,表示出该点的纵坐标注意,此时,一定不能把该点坐标再代入对应函数图象的解析式,这样会把所有字母消掉;再注意图中另一个点与该点的位置关系或其它关系,方法是常由已知或利用2问的结论,从几何知识的角度进行判断,表示出另一个点的坐标,最后把刚表示出来的这个点的坐标再代入相应解析式,得到仅含一个字母的方程,解之即可;如果动图形是基本模型,就无须分割或转化了,直接先设出动点坐标一母式,然后列出面积方程,往下操作方式就与不是基本模型的情况完全相同;一句话,该问题简称“双动问题”,解题方法是“转化分割,设点标,建方程,再代入,得结论”;常用公式或结论:1横线段的长 = 横标之差的绝对值 =-x x 大小=-x x 右左纵线段的长=纵标之差的绝对值=-y y 大小=-y y 下上 2点轴距离:点P 0x ,0y 到X 轴的距离为0y ,到Y 轴的距离为o x ; 3两点间的距离公式:若A 11,x y ,B 2,2x y , 则AB=目录:题型1:存在性问题 题型2:最值问题 题型3:定值问题 题型4:定点问题题型5:动点问题综合 题型6:对称问题 题型7:新定义题 题型8:二次函数与圆题型1:存在性问题1.(2024·四川广安·二模)如图,抛物线2y x bx c =−++交x 轴于()4,0A −,B 两点,交y 轴于点()0,4C .(1)求抛物线的函数解析式.(2)点D 在线段OA 上运动,过点D 作x 轴的垂线,与AC 交于点Q ,与抛物线交于点P ,连接AP 、CP ,求四边形AOCP 的面积的最大值.(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得以点A 、C 、M 为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点M【答案】(1)234y x x =−−+;(2)四边形AOCP 的面积最大为16;(3)点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.【分析】本题主要考查了二次函数综合,熟练掌握用待定系数法求解函数解析式的方法和步骤,以及二次函数的图象和性质,是解题的关键. (1)把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++,求出b 和c 的值,即可得出函数解析式; (2)易得182AOCSOA OC =⋅=,设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,求出24PQ t t =−−,则()()212282ACP C A S PQ x x t =⋅−=−++,根据四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCS St =+=−++,结合二次函数的增减性,即可解答;(3)设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,根据两点之间距离公式得出232AC =,22254AM m =+,229(4)4CM m =+−,然后分情况根据勾股定理列出方程求解即可.【解析】(1)解:把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++得:01644b c c =−−+⎧⎨=⎩,解得:34b c =−⎧⎨=⎩,∴该二次函数的解析式234y x x =−−+;(2)解:∵()4,0A −,()0,4C ,∴4,4OA OC ==,∴1144822AOC S OA OC =⋅=⨯⨯=△,设直线AC 的解析式为4y kx =+, 代入()4,0A −得,044k =−+,解得1k =,∴直线AC 的解析式为4y x =+, 设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,∴()223444PQ t t t t t=−−+−+=−−∴()()()22114422822ACPC A SPQ x x t t t =⋅−=−−⨯=−++,∴四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCSSt =+=−++,∵20−<,∴当2t =−时,四边形AOCP 的面积最大为16; (3)解:设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,∵()4,0A −,()0,4C ,∴2224432AC =+=,2222325424AM m m ⎛⎫=−++=+ ⎪⎝⎭,()()2222394424CM m m ⎛⎫=−+−=+− ⎪⎝⎭,当斜边为AC 时,AM CM AC 222+=,即()2225943244m m +++−=,整理得:24150m m ++=,无解;当斜边为AM 时,222AC CM AM +=,即2292532(4)44m m ++−=+,解得:112m =;∴311,22M ⎛⎫− ⎪⎝⎭当斜边为CM 时,222AC AM CM +=,即2225932(4)44m m ++=+−, 解得:52m =−;∴35,22M ⎛⎫−− ⎪⎝⎭综上:点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.2.(2024·内蒙古乌海·模拟预测)如图(1),在平面直角坐标系中,抛物线()240y ax bx a =+−≠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()1,0−,且OC OB =,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称.(1)分别求出a ,b 的值和直线AD 的解析式;(2)直线AD 下方的抛物线上有一点P ,过点P 作PH AD ⊥于点H ,作PM 平行于y 轴交直线AD 于点M ,交x 轴于点E ,求PHM 的周长的最大值;(3)在(2)的条件下,如图2,在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上是否存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似?如果存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)1a =,3b =−,=1y x −−(2)4+(3)存在,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭【分析】本题主要考查的是二次函数的综合应用,掌握二次函数的交点式、配方法求二次函数的最值、相似三角形的判定、等腰直角三角形的判定、一元二次方程的求根公式,列出PM 的长与a 的函数关系式是解题的关键.(1)先求得C 的坐标,从而得到点B 的坐标,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将点C 的坐标代入求解即可;先求得抛物线的对称轴,从而得到点()3,4D −,然后可求得直线AD 的解析式=1y x −−;(2)求得45BAD ∠=︒,接下来证明PMD △为等腰直角三角形,所当PM 有最大值时三角形的周长最大,设()2,34P a a a −−,()1M a −−,则223PM aa =−++,然后利用配方可求得PM 的最大值,最后根据MPH△的周长(1PM=求解即可;(3)当90EGN ∠=︒时,如果OA EG OC GN = 或OA GNOC EN =时,则AOC ∽EGN △,设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−,则1EG a =−,234NG aa =−++,然后根据题意列方程求解即可.【解析】(1)点A 的坐标为()1,0−,1OA ∴=.令0x =,则4y =−,()0,4C ∴−,4OC =,OC OB =Q , 4OB ∴=,()4,0B ∴,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将0x =,4y =−代入得:44a −=−,解得1a =,∴抛物线的解析式为234y x x =−−;1a ∴=,3b =−; 抛物线的对称轴为33212x −=−=⨯,()0,4C −,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称,()3,4D ∴−;设直线AD 的解析式为y kx b =+.将()1,0A −、()3,4D −代入得:034k b k b −+=⎧⎨+=−⎩,解得1k =−,1b =-,∴直线AD 的解析式=1y x −−;(2)直线AD 的解析式=1y x −−,∴直线AD 的一次项系数1k =−,45BAD ∴∠=︒. PM 平行于y 轴,90AEP ∴∠=︒,45PMH AME ∴∠=∠=︒.MPH ∴的周长(122PM MH PH PM MP PM PM =++=++=. 设()2,34P a a a −−,则(),1M a a −−, 则()22213423(1)4PM a a a a a a =−−−−−=−++=−−+.∴当1a =时,PM 有最大值,最大值为4.MPH ∴的周长的最大值(414=⨯=+(3)在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似;理由如下:设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−①如图2.1,若OA EG OC GN = 时,AOC ∽EGN △. 则 211344a a a −=−++,整理得:280a a +−=.得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭; ②如图2.2,若OA GN OC EN =时,AOC ∽NGE ,则21434a a a −=−++,整理得:2411170a a −−=,得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭, 综上所述,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭. 3.(2024·重庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B ,与y 轴交于点C ,连接BC ,AC .(1)求抛物线的表达式;(2)P 为直线BC 上方抛物线上一点,过点P 作PD BC ⊥于点D ,过点P 作PE x 轴交抛物线于点E,求4+PD PE 的最大值及此时点P 的坐标; (3)点C 关于抛物线对称轴对称的点为Q ,将抛物线沿射线CAy ',新抛物线y '与y 轴交于点M ,新抛物线y '的对称轴与x 轴交于点N ,连接AM ,MN ,点R 在直线BC 上,连接QR .当QR 与AMN 一边平行时,直接写出点R 的坐标,并写出其中一种符合条件的解答过程.【答案】(1)2y x x =++(2)当154t =时,PE的最大值,15,416P ⎛ ⎝⎭, (3)R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式即可;(2)先求得2y x =2x =,过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,利用勾股定理求得BC ==DPF OBC ∽,得PF DP BC OB =即PF PD=,从而得PF =,求出设直线BC的解析式后,设2,P t ⎛+ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,从而2PF =+,当点P在E 点右侧时()424PE t t t =−−=−,从而得2154t ⎫=−⎪⎝⎭,利用二次函数的性质即可求解;当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,同理可求.然后比较4+PE 的最大值即可得出答案. (3)先求得1OA=,OC AC =设抛物线2y =H ⎛ ⎝⎭平移后为P ,过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,得1OA OC AC WP HW PH ====,进而得平移后的抛物线2y x +'=,从而求得()1,0N,M ⎛ ⎝⎭,然后分QR AM ∥,QR MN ∥,QR AN ∥三种情况,利用二次函数的性质及一次函数的与二元一次方程的关系求解即可得解.【解析】(1)解:∵抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B 两点,代入坐标得:02550a b a b ⎧−=⎪⎨+=⎪⎩,解得:a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的函数表达式为255y x x =−++(2)解:∵)2225555y x x x =−+=−−+,∴2y x =2x=,顶点为⎛ ⎝⎭ 过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,当0x =时,200y =∴(C ∵()5,0B ∴BC ==∵PG x ⊥轴,PD BC ⊥,x 轴y ⊥轴,∴909090CBO BFG DPF PFD PDF BOC ∠∠∠∠∠∠+=︒+=︒==︒,,∵PFD BFG ∠∠=∴DPF CBO ∠∠=∴DPF OBC ∽,∴PF DP BC OB =即PF PD =,∴PF PD =∴44+PD PE =PF +PE ,设直线BC :y kx b =+,把(C ,()5,0B 代入得:05k b b =+⎧⎪=,解得5k b ⎧=−⎪⎨⎪=⎩, ∴直线BC:y =设2,P t ⎛ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,∴22PF ⎛⎛=−+=+ ⎝⎝,∵2y x =2x =,PE x 轴,∴24,E t ⎛−+ ⎝当点P 在E 点右侧时:()424PE t t t =−−=−,当24PE t =−时:∴+PD PE =PF +()221524545416t t ⎛⎫=−+−=−−+ ⎪⎝⎭ ∴当154t =时,的最大值∴2151544⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴154P ⎛ ⎝⎭; 当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,∴+PD PE =PF +()225424t t ⎫=−=−⎪⎝⎭, ∴当54t =时,的最大值.2,55P t ⎛−+ ⎝∴25544⎛⎫ ⎪⎝⎭∴5,416P ⎛ ⎝⎭,∵> 综上所诉,当点P 在E 点右侧时:即154t =时,的最大值,154P ⎛ ⎝⎭, (3)解:设直线AC :y mx n =+,把()1,0A −,(C , ∴1OA =,OC =∴AC ==设抛物线2y x =H ⎛ ⎝⎭平移后为P , 过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,∴1OA OC AC WP HW PH ====∴1PW =,HW=∴21,5P ⎛−⎝即1,5P ⎛ ⎝⎭,∴平移后的抛物线)22155555y x x x =−−+=−++', ∴()1,0N令0x =,y '=,∴M ⎛ ⎝⎭ 如图,当QR AM ∥时,设直线AM 的解析式为:y px q =+,把M ⎛ ⎝⎭,()1,0A −代入得:0p q q =−+⎧=解得p q ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴直线AM的解析式为:y =, ∴设直线QR的解析式为:y x n =∵(C ,Q 和C 关于2x =对称,∴(Q把(Q代入5y x n =+45n +,解得n =,∴直线QR的解析式为:y = 联立直线QR的解析式y =与直线BC:y x =+55y x y x ⎧=−⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得3x y =⎧⎪⎨=⎪⎩,∴R ⎛ ⎝⎭ 同理可得:当QR MN ∥时,6,5R ⎛− ⎝⎭ 当QR AN ∥时,(R所有符合条件的R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(. 【点睛】本题考查待定系数法求抛物线解析式,勾股定理,抛物线的性质,抛物线平移,一次函数的平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,掌握待定系数法求抛物线解析式,抛物线的性质,抛物线平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,利用辅助线画出准确图形是解题关键.题型2:最值问题4.(2024·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线23y ax bx =+−与x 轴交于()1,0A −,()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求a ,b 的值;(2)点M 为线段BC 上一动点(不与B ,C 重合),过点M 作MP x ⊥轴于点P ,交抛物线于点N . (ⅰ)如图1,当3PA PB=时,求线段MN 的长; (ⅱ)如图2,在抛物线上找一点Q ,连接AM ,QN ,QP ,使得PQN V 与APM △的面积相等,当线段NQ 的长度最小时,求点M 的横坐标m 的值.【答案】(1)1a =,2b =−(2)(ⅰ)2MN =;(ⅱ)m 的值为32或12【分析】本题考查诶粗函数的图象和性质,掌握待定系数法和利用函数性质求面积是解题的关键.(1)运用待定系数法求函数解析式即可;(2)(ⅰ)先计算BC 的解析式,然后设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+,根据题意得到方程133m m +=−求出m 值,即可求出MN 的长;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,然后分为点Q 在PN 的左侧和点Q 在PN 的右侧两种情况,根据勾股定理解题即可.【解析】(1)由题意得309330a b a b −−=⎧⎨+−=⎩,解得12a b =⎧⎨=−⎩;(2)(ⅰ)当0x =时,3y =−,∴()0,3C −,设直线BC 为3y kx =−,∵点()3,0B ,∴330k −=,解得1k =,∴直线BC 为3y x =−,设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+, ∵3PA PB =, ∴133m m +=−,解得2m =,经检验2m =符合题意,当2m =时,222233y =−⨯−=−, ∴3PN =,31PM PB m ==−=,∴2MN =;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,PQN V 的面积为()21232m m QR −++⋅,APM △的面积为()()1312m m −+,∴()()()211233122m m QR m m −++⋅=−+,解得1QR =;当点Q 在PN 的左侧时,如图1,Q 点的横坐标为1m QR m −=−,纵坐标为()()2212134m m m m −−⨯−−=−,∴R 点的坐标为()2,4m mm−,∵N 点坐标为()2,23m mm −−,∴32RN m =−,∴()22231NQ m =−+,∴当32m =时,NQ 取最小值;当点Q 在PN 的右侧时,如图2,Q 点的横坐标为1m QR m +=+,纵坐标为()()2212134m m m +−⨯+−=−,∴R 点的坐标为()2,4m m−,∵N 点的坐标为()2,23m mm −−,∴21RN m =−, ∴()222211NQ m =−+,∴当12m =时,NQ 取最小值.综上,m 的值为32或12.。
中考数学(二次函数提高练习题)压轴题训练含详细答案(1)
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,已知二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与x 轴相交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴相交于点C (0,﹣3). (1)求这个二次函数的表达式;(2)若P 是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH ⊥x 轴于点H ,与BC 交于点M ,连接PC .①求线段PM 的最大值;②当△PCM 是以PM 为一腰的等腰三角形时,求点P 的坐标.【答案】(1)二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3;(2)①PM 最大=94;②P (2,﹣3)或(22﹣2). 【解析】 【分析】(1)根据待定系数法,可得答案;(2)①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,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;②根据等腰三角形的定义,可得方程,根据解方程,可得答案. 【详解】(1)将A ,B ,C 代入函数解析式,得09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,这个二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3; (2)设BC 的解析式为y=kx+b , 将B ,C 的坐标代入函数解析式,得303k b b +=⎧⎨=-⎩,解得13k b =⎧⎨=-⎩, BC 的解析式为y=x ﹣3,设M (n ,n ﹣3),P (n ,n 2﹣2n ﹣3),PM=(n﹣3)﹣(n2﹣2n﹣3)=﹣n2+3n=﹣(n﹣32)2+94,当n=32时,PM最大=94;②当PM=PC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n2﹣2n﹣3+3)2,解得n1=0(不符合题意,舍),n2=2,n2﹣2n﹣3=-3,P(2,-3);当PM=MC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n﹣3+3)2,解得n1=0(不符合题意,舍),n2=3+2(不符合题意,舍),n3=3-2,n2﹣2n﹣3=2-42,P(3-2,2-42);综上所述:P(2,﹣3)或(3-2,2﹣42).【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰三角形等知识,综合性较强,解题的关键是认真分析,弄清解题的思路有方法.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=x2-2x-3.(2)直线BC的函数表达式为y=x-3.(3)①23.①P1(122),P2(16,74).【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,∴− 221b ba -⨯==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:2或2∵点P在第三象限.∴P1(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=1-62,或1+62,∵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(1-62,-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.抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与直线y=kx+c(k≠0)相交于A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点,且抛物线与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)求出C、D两点的坐标(3)在第四象限抛物线上有一点P,若△PCD是以CD为底边的等腰三角形,求出点P的坐标.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)C(0,﹣3),D(0,﹣1);(3)P(2,﹣2).【解析】【分析】(1)把A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点坐标代入y=ax2+bx﹣3可得抛物线解析式.(2)当x=0时可求C点坐标,求出直线AB解析式,当x=0可求D点坐标.(3)由题意可知P点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可求P点横坐标.【详解】解:(1)把A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点坐标代入y=ax2+bx﹣3可得30 4233 a ba b--=⎧⎨+-=-⎩解得12 ab=⎧⎨=-⎩∴y=x2﹣2x﹣3(2)把x=0代入y=x2﹣2x﹣3中可得y=﹣3∴C(0,﹣3)设y =kx+b ,把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入23k b k b -+=⎧⎨+=-⎩ 解得11k b =-⎧⎨=-⎩∴y =﹣x ﹣1 ∴D (0,﹣1)(3)由C (0,﹣3),D (0,﹣1)可知CD 的垂直平分线经过(0,﹣2) ∴P 点纵坐标为﹣2, ∴x 2﹣2x ﹣3=﹣2解得:x =1±2,∵x >0∴x =1+2. ∴P (1+2,﹣2) 【点睛】本题是二次函数综合题,用待定系数法求二次函数的解析式,把x =0代入二次函数解析式和一次函数解析式可求图象与y 轴交点坐标,知道点P 纵坐标带入抛物线解析式可求点P 的横坐标.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4 m .按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用y=16-x 2+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.对于二次函数 y=ax 2+(b+1)x+(b ﹣1),若存在实数 x 0,使得当 x=x 0,函数 y=x 0,则称x 0 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)-98【解析】 【分析】(1)先确定二次函数解析式为y=x 2-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x 02-x 0-3=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 o 2+(b+1)x o +(b-1)=x o ,整理得ax 02+bx o +(b-1)=0,则根据判别式的意义得到△=b 2-4a (b-1)>0,即b 2-4ab+4a>0,把b 2-4ab+4a 看作b 的二次函数,由于对任意实数b ,b 2-4ab+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=x 2-x-3,把(x o ,x o )代入得x 02-x 0-3=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.6.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)。
2019年中考复习数学 二次函数压轴题 专题针对训练(有答案)
2019中考复习数学二次函数压轴题专题针对训练1.在平面直角坐标系中,给出如下定义:已知两个函数,如果对于任意的自变量x,这两个函数对应的函数值记为y1,y2,都有点(x,y1)和(x,y2)关于点(x,x)中心对称(包括三个点重合时),由于对称中心都在直线y=x上,所以称这两个函数为关于直线y=x的特别对称函数.例如:y=12x和y=32x为关于直线y=x的特别对称函数.(1)若y=3x+2和y=kx+t(k≠0)为关于直线y=x的特别对称函数,点M(1,m)是y=3x+2上一点.①点M(1,m)关于点(1,1)中心对称的点坐标为 .②求k,t的值.(2)若y=3x+n的图象和它的特别对称函数的图象与y轴围成的三角形面积为2,求n的值.(3)若二次函数y=ax2+bx+c和y=x2+d为关于直线y=x的特别对称函数.①直接写出a,b的值.②已知点P(-3,1),点Q(2,1),连接PQ,直接写出y=ax2+bx+c和y=x2+d两条抛物线与线段PQ恰好有两个交点时d的取值范围.2.已知二次函数y=-x2+2x+m.(1)如果二次函数的图象与x轴有两个交点,求m 的取值范围;(2)如图,二次函数的图象过点A(3,0),与y轴交于点B,直线AB与这个二次函数图象的对称轴交于点P,求点P的坐标.3.如图,抛物线C1:y1=tx2-1(t>0)和抛物线C2:y2=-4(x-h)2+1(h≥1).(1)两抛物线的顶点A,B的坐标分别为和;(2)设抛物线C2的对称轴与抛物线C1交于点N,则t为何值时,A,B,M,N 为顶点的四边形是平行四边形;(3)设抛物线C1与x轴的左交点为点E,抛物线C2与x轴的右边交点为点F,试问,在第(2)问的前提下,四边形AEBF能否为矩形?若能,求出h值;若不能,说明理由.4.如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从点O正上方2米的点A处发出把球看成点,其运行的高度y(米)与运行的水平距离x(米)满足关系式y=a (x-6)2+h,已知球网与点O的水平距离为9米,高度为2.43米,球场的边界距点O的水平距离为18米.(1)当h=2.6时,求y与x的函数关系式;(2)当h=2.6时,球能否越过球网?球会不会出界?请说明理由;(3)若球一定能越过球网,又不出边界.则h的取值范围是多少?5.如图,一次函数y=-x-2的图象与二次函数y=ax2+bx-4的图象交于x轴上一点A,与y轴交于点B,在x轴上有一动点C.已知二次函数y=ax2+bx-4的图象与y轴交于点D,对称轴为直线x=n(n<0),n是方程2x2-3x-2=0的一个根,连接AD.(1)求二次函数的解析式.(2)当S△ACB=3S△ADB时,求点C的坐标.(3)试判断坐标轴上是否存在这样的点C,使得以点A,B,C组成的三角形与△ADB相似?若存在,试求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.6.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=at2+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?7.如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(0,4),B(2,0), C(-2,0)三点.(1)求二次函数的解析式;(2)在x轴上另有一点D(-4,0),将二次函数图象沿着DA方向平移,使图象再次经过点B;①求平移后图象的顶点E的坐标;②求图象A,B之间的曲线部分在平移过程中所扫过的面积.8.已知函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数),当a,b,c满足什么条件时,(1)它是二次函数?(2)它是一次函数?(3)它是正比例函数?9.在平面直角坐标系中xOy中,正方形A1B1C1O,A2B2C2C1,A3B3C3C2,…,按如图的方式放置.点A1,A2,A3,…,A n和点C1,C2,C3,…,C n分别落在直线y=x+1和x轴上.抛物线L1过点A1,B1,且顶点在直线y=x+1上,抛物线L2过点A2,B2,且顶点在直线y=x+1上,…,按此规律,抛物线L n过点A n,B n,且顶点也在直线y=x+1上,其中抛物线L2交正方形A1B1C1O的边A1B1于点D1,抛物线L3交正方形A2B2C2C1的边A2B2于点D2,…,抛物线L n+1交正方形A n B n C n C n-1的边A n B n于点D n(其中n≥2且n为正整数).(1)直接写出下列点的坐标:B1,B2,B3_ _ _;(2)写出抛物线L2,L3的解析式,并写出其中一个解析式的求解过程,再猜想抛物线L n的顶点坐标;(3)①设A1D1=k1·D1B1,A2D2=k2·D2B2,试判断k1与k2的数量关系并说明理由;②点D 1,D 2,…,D n 是否在一条直线上?若是,直接写出这条直线与直线y =x +1的交点坐标;若不是,请说明理由.10.将抛物线y =mx 2+n 向下平移6个单位长度,得到抛物线y =-x 2+3,设原抛物线的顶点为P ,且原抛物线与x 轴相交于点A 、B ,求△PAB 的面积.11.对于直线l 1:y =ax +b (a <0,b >0),有如下定义:我们把直线l 2:y =-1a(x +b )称为它的“姊线”.若l 1与x ,y 轴分别相交于A ,B 两点,l 2与x ,y 轴分别相交于C ,D 两点,我们把经过点A ,B ,C 的抛物线C 叫做l 1的“母线”.(1)若直线l 1:y =ax +b (a <0,b >0)的“母线”为C :y =-12x 2-x +4,求a ,b 的值;(2)如图,若直线l 1:y =mx +1(m <0),G 为AB 中点,H 为CD 中点,连接GH ,M 为GH 中点,连接OM ,若OM =56,求出l 1的“姊线”l 2与“母线”C 的函数解析式;(3)将l 1:y =-3x +3的“姊线”绕着D 点旋转得到新的直线l 3:y =kx +n ,若点P (x ,y 1)与点Q (x ,y 2)分别是“母线”C 与直线l 3上的点,当0≤x ≤1时,|y 1-y 2|≤3,求k 的取值范围.12.如图,抛物线y =ax 2+bx -3过A(1,0),B(-3,0),直线AD 交抛物线于点D ,点D 的横坐标为-2,点P(m ,n)是线段AD 上的动点. (1)求直线AD 及抛物线的表达式;(2)过点P 的直线垂直于x 轴,交抛物线于点Q ,求线段PQ 的长度l 与m 的关系式,m为何值时,PQ最长?(3)在平面内是否存在整点(横、纵坐标都为整数)R,使得P,Q,D,R为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点R的坐标;若不存在,说明理由.13.如图,抛物线C1:y1=ax2+2ax(a>0)与x轴交于点A,顶点为点P.(1)直接写出抛物线C1的对称轴是,用含a的代数式表示顶点P的坐标(2)把抛物线C1绕点M(m,0)旋转180°得到抛物线C2(其中m>0),抛物线C与x轴右侧的交点为点B,顶点为点Q.2①当m=1时,求线段AB的长;②在①的条件下,是否存在△ABP为等腰三角形,若存在,请求出a的值,若不存在,请说明理由;③当四边形APBQ为矩形时,请求出m与a之间的数量关系,并直接写出当a=3时矩形APBQ的面积.14.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.15.已知抛物线C n:y n=-12x2+(n-1)x+2n(其中n为正整数)与x轴交于An,B n两点(点A n在B n的左边),与y轴交于点D n.(1)填空:①当n=1时,点A1的坐标为,点B1的坐标为;②当n=2时,点A2的坐标为,点B2的坐标为;(2)猜想抛物线C n是否经过某一个定点,若经过请写出该定点坐标并给予证明;若不经过,请说明理由;(3)①判断△A2D2B4的形状;②猜想∠A n D n B n2的大小,并给予证明.16.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3的图象与x轴交A、B两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求点A、B、C的坐标;(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过Q作QN ⊥x轴于N,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积;(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方),若FG=2 DQ,求点F的坐标.17.如图,在平面直角坐标系中,矩形OCDE的三个顶点分别是C(3,0),D(3,4),E(0,4).点A在DE上,以A为顶点的抛物线过点C,且对称轴x=1交x轴于点B.连接EC,AC.点P,Q为动点,设运动时间为t秒.(1)填空:点A坐标为;抛物线的解析式为_.(2)在图1中,若点P在线段OC上从点O向点C以1个单位/秒的速度运动,同时,点Q在线段CE上从点C向点E以2个单位/秒的速度运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动.当t为何值时,△PCQ为直角三角形?(3)在图2中,若点P在对称轴上从点A开始向点B以1个单位/秒的速度运动,过点P作PF⊥AB,交AC于点F,过点F作FG⊥AD于点G,交抛物线于点Q,连接AQ,CQ.当t为何值时,△ACQ的面积最大?最大值是多少?参考答案1.解:(1)①∵点M (1,m )是y =3x +2上一点, ∴m =5,∴M (1,5),∴点M 关于(1,1)中心对称点坐标为(1,-3).②∵y =3x +2和y =kx +t (k ≠0)为关于直线y =x 的特别对称函数,∴3x +2+kx +t2=x ,∴(1+k )x +(t +2)=0,∴k =-1,t =-2. (2)设y =3x +n 的特别对称函数为y =m ′x +n ′, ∴3x +n +m ′x +n ′2=x ,∴(1+m ′)x +n +n ′=0,∴m ′=-1,n ′=-n ,∴y =3x +n 的特别对称函数为y =-x -n ,联立得⎩⎨⎧y =3x +n ,y =-x -n ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-12n ,y =-12n ,∵y =3x +n 的图象和它的特别对称函数的图象与y 轴围成的三角形面积为2,∴12|n -(-n )|×|-12n |=2,∴n =±2. (3)①∵二次函数y =ax 2+bx +c 和y =x 2+d 为关于直线y =x 的特别对称函数,∴ax 2+bx +c +x 2+d2=x ,∴(a +1)x 2+(b -2)x +c +d =0,∴a=-1,b=2,c=-d;②由①知,a=-1,b=2,c=-d,∴二次函数y=-x2+2x-d和y=x2+d,∴这两个函数的对称轴为直线x=1和x=0.∵点P(-3,1),点Q(2,1),当d<0时,如答图1,当抛物线C2:y=x2+d恰好过点P(-3,1)时,即9+d=1,d=-8,当抛物线C1:y=-x2+2x-d恰好过点Q(2,1)时,即-4+4-d=1,∴d=-1,y=ax2+bx+c和y=x2+d两条抛物线与线段PQ恰好有两个交点时d的取值范围为-8≤d<-1,如答图2,当0≤d<1时,抛物线C2与线段PQ有两个交点,而抛物线C1与线段PQ没有交点,∴y=ax2+bx+c和y=x2+d两条抛物线与线段PQ恰好有两个交点时d的取值范围为0≤d<1,即:y=ax2+bx+c和y=x2+d两条抛物线与线段PQ恰好有两个交点时d 的取值范围为-8≤d<-1或0≤d<1.2.解:(1)∵二次函数的图象与x轴有两个交点,∴△=22+4m>0,∴m>-1;(2)∵二次函数的图象过点A(3,0),∴0=-9+6+m∴m=3,∴二次函数的解析式为y=-x2+2x+3,令x=0,则y=3,∴B(0,3),设直线AB的解析式为:y=kx+b,∴,解得,∴直线AB的解析式为y=-x+3,∵抛物线y=-x2+2x+3的对称轴为x=1,∴把x=1代入y=-x+3得y=2,∴P(1,2).【解析】(1)由二次函数的图象与x轴有两个交点,得到△=22+4m>0于是得到m>-1;(2)把点A(3,0)代入二次函数的解析式得到m=3,于是确定二次函数的解析式为:y=-x2+2x+3,求得B(0,3),得到直线AB的解析式为:y=-x+3,把对称轴方程x=1,代入直线y=-x+3即可得到结果.3.解:(1)抛物线C1:y1=tx2-1的顶点坐标是(0,-1),抛物线C2:y2=-4(x-h)2+1的顶点坐标是(h,1).(2)∵AM∥BN,∴当AM=BN时,A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形.∵当x=h时,y2=1,y1=tx2-1=th2-1,∴BN=|1-(th2-1)|=|2-th2|.①当点B在点N的下方时,4h2-2=th2-2,∵h2≠0,∴t=4;②当点B在点N的上方时,4h2-2=2-th2,整理,得t+4=4h2,∵当t>0时,t+4>4;当h≥1时,4h2≤4,∴这样的t值不存在,∴当点B在点N的下方时,t=4;当点B在点N的上方时t值不存在.(3)能,理由如下:由(2)可知,两个函数二次项系数互为相反数,∴两抛物线的形状相同,故它们成中心对称.∵点A和点B的纵坐标的绝对值相同,∴两抛物线的对称中心落在x轴上.∵四边形AEBF是平行四边形,∴当∠EAF=90°时,四边形AFBE是矩形.∵抛物线C1与x轴左交点坐标是(-12,0),∴OE=12.∵抛物线C2与x轴右交点坐标是(h+12,0)且h≥1,∴OF=h+12.∵∠FAO+∠EAO=90°,∠EAO+∠AEO=90°,∴∠FAO=∠AEO.又∵∠FOA=∠EOA=90°,∴△AEO∽△FAO,AOOE=OFAO,∴OA2=OE·OF,即12(h+12)=1,解得h=32>1,∴当h=32时,四边形AEBF为矩形.4.解:(1)∵h=2.6,球从O点正上方2m的A处发出,∴抛物线y=a(x-6)2+h过点(0,2),∴2=a(0-6)2+2.6,解得a=−,故y与x的关系式为y=-(x-6)2+2.6;(2)当x=9时,y=−(x-6)2+2.6=2.45>2.43,所以球能过球网;当y=0时,−(x-6)2+2.6=0,解得x1=6+2>18,x2=6-2(舍去),故会出界;(3)当球正好过点(18,0)时,抛物线y=a(x-6)2+h还过点(0,2),代入解析式得,解得,此时二次函数解析式为y=−(x-6)2+,此时球若不出边界h≥,当球刚能过网,此时函数解析式过(9,2.43),抛物线y=a(x-6)2+h还过点(0,2),代入解析式得,解得,此时球要过网h ≥,故若球一定能越过球网,又不出边界,h 的取值范围是h ≥.5.解:(1)在y =-x -2中,令y =0,则x =-2. ∴A (-2,0).由2x 2-3x -2=0,得x 1=-12,x 2=2,∴二次函数y =ax 2+bx -4的对称轴为直线x =-12.∴⎩⎨⎧4a -2b -4=0,-b 2a =-12,解得⎩⎨⎧a =2,b =2,∴二次函数的解析式为y =2x 2+2x -4. (2)∵S △ADB =12BD ·OA =2,∴S △ACB =3S △ADB =6. ∵点C 在x 轴上,∴S △ACB =12AC ·OB =12×2AC =6,∴AC =6.∵点A 的坐标为(-2,0),∴当S △ACB =3S △ADB 时,点C 的坐标为(4,0)或(-8,0). (3)存在.令x=0,∵一次函数与y轴的交点为点B(0,-2),∴AB=22+22=22,∠OAB=∠OBA=45°.∵在△ABD中,∠BAD,∠ADB都不等于45°,∠ABD=180°-45°=135°,∴点C在点A的左边,如答图.①AC与BD是对应边时,∵△ADB∽△BCA,∴ACBD=ABAB=1,∴AC=BD=2,∴OC=OA+AC=2+2=4,∴点C的坐标为(-4,0).②当AC与AB是对应边时,∵△ADB∽△CBA.∴ACAB=ABBD=222,∴AC=2AB=2×22=4,∴OC=OA+AC=2+4=6,∴点C的坐标为(-6,0).综上所述,在x轴上存在点C,点C的坐标为(-4,0)或(-6,0).使得以点A,B,C组成的三角形与△ADB相似.6.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.【解析】(1)由题意得函数y=at2+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.7.解:(1)根据抛物线经过三点的坐标特征,可设其解析式为y=a(x+2)(x-2)(a≠0),再代入点A(0,4),解得a=-1,故二次函数的解析式为y=-(x+2)(x-2)=-x2+4(a≠0).(2)经过点A(0,4),D(-4,0)两点的直线DA,其解析式为y=x+4.①抛物线沿着DA方向平移后,设向右平移了m个单位,则顶点E为(m,m+4),此时抛物线的解析式可设为y=-(x-m)2+(m+4),将点B(2,0)代入,得0=-(2-m)2+m+4,解得m1=0(舍去),m2=5;顶点E为(5,9),②如答图1,根据抛物线的轴对称性与平移的性质,A,B之间的曲线部分所扫过的面积显然等于平行四边形ABFE的面积,也等于2个△ABE的面积.解法一:如答图2,过点E作EK⊥y轴于点K,S△ABE =S梯形OBEK-S△AOB-S△AKE=12(2+5)×9-12×4×2-12×5×5=15,图象A,B之间的曲线部分在平移过程中所扫过的面积为2S△ABE=30.解法二:如答图2,过点E作EK⊥y轴于点K,过点B作BM⊥x轴交KM于点M,过点A作AN⊥y轴交BM于点N(将△ABE的面积水平与铅直分割——一种面积的常规分割法则).直线BM的解析式是x=2,与DA直线y=x+4相交得到点G为(2,6),所以线段BG=6,S△ABE=S△AGB-S△EGB=12×6×2+12×6×3=15,所以图象A,B之间的曲线部分在平移过程中所扫过的面积为2S△ABE=30.8.解:(1)当a≠0时,y=ax2+bx+c是二次函数;(2)当a=0,b≠0,c≠0时,y=ax2+bx+c是一次函数;(3)当a=0,b≠0,c=0时,y=ax2+bx+c是正比例函数.【解析】(1)根据二次项系数不等于零是二次函数,可得答案;(2)根据二次项系数等于零而一次项系数不等于零,且常数项不等于零是一次函数,可得答案;(3)根据二次项系数等于零而一次项系数不等于零,且常数项等于零是正比例函数,可得答案.9.解:(1)B1(1,1),B2(3,2),B3(7,4).(2)抛物线L2,L3的解析式分别为y2=-(x-2)2+3,y3=-12(x-5)2+6.抛物线L2的解析式的求解过程:对于直线y=x+1,设x=0,可得y=1,∴A1(0,1).∵四边形A1B1C1O是正方形,∴C1(1,0).又∵点A2在直线y=x+1上,∴可得点A2(1,2),又∵B2的坐标为(3,2),∴抛物线L2的对称轴为直线x=2,∴抛物线L2的顶点坐标为(2,3),设抛物线L2的解析式为y=a(x-2)2+3,∵L2过点B2(3,2),∴当x=3时,y=2,∴2=a×(3-2)2+3,解得a=-1,∴抛物线L2的解析式为y=-(x-2)2+3.抛物线L 3的解析式的求解过程:∵B 3的坐标为(7,4),同上可求得点A 3的坐标为(3,4), ∴抛物线L 3的对称轴为直线x =5, ∴抛物线L 3的顶点为(5,6).设抛物线L 3的解析式为y =a (x -5)2+6, ∵L 3过点B 3(7,4),∴当x =7时,y =4, ∴4=a ×(7-5)2+6,解得a =-12,∴抛物线L 3的解析式为y =-12(x -5)2+6.猜想抛物线L n 的顶点坐标为(3×2n -2-1,3×2n -2). 猜想过程:方法1:可由抛物线L 1,L 2,L 3,…的解析式为y 1=-2(x -12)2+32,y 2=-(x -2)2+3,y 3=-12(x -5)2+6,…,归纳总结.方法2:可由正方形A n B n C n C n -1顶点A n ,B n 的坐标规律A n (2n -1-1,2n -1)与B n (2n-1,2n -1),再利用对称性可得抛物线L n 的对称轴为直线x =2n -1+2n -1-12,即x=2n -21+2-22=3×2n -2-1.又∵顶点在直线y =x +1上,∴可得抛物线L n 的顶点坐标为(3×2n -2-1,3×2n -2); (3)①k 1与k 2的数量关系为k 1=k 2.理由如下:同(2)可求得L 2的解析式为y =-(x -2)2+3,当y =1时,1=-(x -2)2+3,解得x 1=2-2,x 2=2+2,∴A 1D 1=2-2=2(2-1),∴D 1B 1=1-(2-2)=2-1, ∴A 1D 1=2·D 1B 1,即k 1= 2.同理可求得A 2D 2=4-22=22(2-1),D 2B 2=2-(4-22)=22-2=2(2-1), ∴A 2D 2=2·D 2B 2,即k 2=2,∴k 1=k 2. ②∵由①知,k 1=k 2,∴点D 1,D 2,…,D n 在一条直线上; ∵抛物线L 2的解析式为y =-(x -2)2+3, ∴当y =1时,x =2-2,∴D 1(2-2,1); 同理,D 2(5-22,2),∴设直线D 1D 2的解析式为y =kx +b (k ≠0),则⎩⎪⎨⎪⎧2-2k +b =1,5-22k +b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =3+27,b =3+27,∴直线D 1D 2的解析式为y =3+27x +3+27,∴⎩⎨⎧y =x +1,y =3+27x +3+27,解得⎩⎨⎧x =-1,y =0.这条直线与直线y =x +1的交点坐标为(-1,0).10.解:∵将抛物线y =mx 2+n 向下平移6个单位长度,得到y =mx 2+n -6,∴m =-1,n -6=3,∴n =9,∴原抛物线y =-x 2+9,∴顶点P (0,9),令y =0,则0=-x 2+9,解得x =±3,∴A (-3,0),B (3,0),∴AB =6,∴S △PAB =AB •OP =×6×9=27.【解析】根据平移的性质得出y =mx 2+n -6,根据题意求得m =-1,n =9,从而求得原抛物线的解析式,得出顶点坐标和与x 轴的交点坐标,进而根据三角形面积求得即可.11.解:(1)对于抛物线y =-12x 2-x +4,令x =0,得到y =4,∴B (0,4),令y =0,得到-12x 2-x +4=0,解得x =-4或2,∴A (2,0),C (-4,0).∵y =ax +b 的图象过点A ,B , ∴⎩⎨⎧b =4,2a +b =0,解得⎩⎨⎧a =-2,b =4.(2)如答图所示,连接OG ,OH .∵点G ,H 为斜边中点,∴OG =12AB ,OH =12CD .∵l 1:y =mx +1,∴l 1的“姊线”l 2为y =-1m(x +1),∴B (0,1),A (-1m ,0),D (-1,0),C (0,-1m),∴OA =OC ,OB =OD .∵∠AOB =∠COD ,∴△AOB ≌△COD ,∴AB=CD,∠ABO=∠CDO,∴OG=OH.∵OG=GB,OH=HC,∴∠GOB=∠ABO,∠HOC=∠OCD.∵∠ODC+∠OCD=90°,∴∠ABO+∠OCD=90°,∴∠GOB+∠HOC=90°,∴∠HOG=90°,∴OG⊥OH,∴△OGH为等腰直角三角形.∵点M为GH中点,∴△OMG为等腰直角三角形,∴OG=2OM=106,∴AB=2OG=103,∴OA=1032-12=13,∴A(13,0),∴C(0,13),D(-1,0).∴l1的“姊线”l2的函数解析式为y=13x+13,“母线”C的函数的解析式为y=-3x2-2x+1.(3)l1:y=-3x+3的“姊线”的解析式为y=13x+1,“母线”C的解析式为y=-x2-2x+3,∴直线l3:y=kx+1,∵当0≤x≤1时,|y1-y2|≤3,不妨设x=1,则y1=0,y2=k+1,由题意k+1=±3,解得k=2或-4,∴满足条件的k是取值范围为-4≤k≤2.12.解:(1)把(1,0),(-3,0)代入函数表达式得 ⎩⎨⎧a +b -3=0,9a -3b -3=0,解得⎩⎨⎧a =1,b =2, ∴抛物线的表达式为y =x 2+2x -3.当x =-2时,y =(-2)2+2×(-2)-3,解得y =-3, 即D(-2,-3).设AD 的表达式为y =kx +b ,将A(1,0),D(-2,-3)代入得⎩⎨⎧k +b =0,-2k +b =-3,解得⎩⎨⎧k =1,b =-1, ∴直线AD 的表达式为y =x -1.(2)设P 点坐标为(m ,m -1),Q(m ,m 2+2m -3), l =(m -1)-(m 2+2m -3), 化简得l =-m 2-m +2, 配方得l =-(m +12)2+94,∴当m =-12时,l 最大=94.(3)由(2)可知,0<PQ ≤94.当PQ 为边时,DR ∥PQ 且DR =PQ.∵R 是整点,D(-2,-3),∴PQ 是正整数, ∴PQ =1或PQ =2. 当PQ =1时,DR =1, 此时点R 的横坐标为-2,纵坐标为-3+1=-2或-3-1=-4,∴R(-2,-2)或(-2,-4).当PQ=2时,DR=2,此时点R的横坐标为-2,纵坐标为-3+2=-1或-3-2=-5,即R(-2,-1)或(-2,-5).当PQ为对角线时,PD∥QR,且PD=QR.设点R的坐标为(n,n+m2+m-3),则QR2=2(m-n)2.又∵P(m,m-1),D(-2,-3),∴PD2=2(m+2)2,∴(m+2)2=(m-n)2,解得n=-2(不符合题意,舍去)或n=2m+2,∴点R的坐标为(2m+2,m2+3m-1).∵R是整点,-2<m<1,∴当m=-1时,点R的坐标为(0,-3);当m=0时,点R的坐标为(2,-1).综上所述,存在满足R的点,它的坐标为(-2,-2)或(-2,-4)或(-2,-1)或(-2,-5)或(0,-3)或(2,-1).13.解:(1)∵抛物线C1:y1=ax2+2ax=a(x+1)2-a,∴对称轴是直线x=-1,顶点P坐标为(-1,-a).(2)①由旋转知,MA=MB,当y1=0时,x1=-2,x2=0,∴A(-2,0),∴AO =2.∵M (1,0),∴AM =3,∴AB =2MA =2×3=6; ②存在.∵A (-2,0),AB =6,∴B (4,0). ∵A (-2,0),P (-1,-a ), ∴AP =12a2=1+a 2,BP =25+a 2.当AB =AP 时,1+a 2=62,解得a =35(负值已舍去); 当AB =BP 时,25+a 2=62,解得a =11(负值已舍去); 当AP =BP 时,1+a 2=25+a 2,不成立, 即当a 取35或11时,△ABP 为等腰三角形. ③如答图,过点P 作PH ⊥x 轴于H ,∵点A 与点B ,点P 与点Q 均关于M 点成中心对称,故四边形APBQ 为平行四边形,当∠APB =90°时,四边形APBQ 为矩形,此时△APH ∽△PBH ,∴AH HP =HPBH,即1a =a2m +3, ∴a 2=2m +3,∴m =12a 2-32.当a =3时,m =12×32-32=3,∴S =(2m +4)a =(2×3+4)×3=30.14.解:(1)由已知得⎩⎨⎧a -b +c =0,16a +4b +c =0,c =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-34,b =94,c =3,∴y =-34x 2+94x +3.(2)设直线BC 的表达式为y =kx +b ,∴⎩⎨⎧4k +b =0,b =3,解得⎩⎨⎧k =-34,b =3,∴y =-34x +3.设D(a ,-34a 2+94a +3),(0<a<4).如图,过点D 作DM ⊥x 轴,交BC 于点M , ∴M(a ,-34a +3),∴DM =(-34a 2+94a +3)-(-34a +3)=-34a 2+3a.∵∠DME =∠OCB ,∠DEM =∠COB , ∴△DEM ∽△BOC , ∴DE DM =OBBC. ∵OB =4,OC =3,∴BC =5,∴DE =45DM ,∴DE =-35a 2+125a =-35(a -2)2+125,∴当a =2时,DE 取最大值,最大值是125.(3)假设存在这样的点D ,使得△CDE 中有一个角与∠CFO 相等. ∵F 为AB 的中点,∴OF =32,tan ∠CFO =OCOF=2.如图,过点B 作BG ⊥BC ,交CD 的延长线于G ,过点G 作GH ⊥x 轴,垂足为H.①若∠DCE =∠CFO ,∴tan ∠DCE =GBBC=2,∴BG =10. ∵△GBH ∽△BCO ,∴GH BO =HB OC =GB BC, ∴GH =8,BH =6, ∴G(10,8).设直线CG 的表达式为y =kx +b , ∴⎩⎨⎧b =3,10k +b =8,解得⎩⎨⎧k =12,b =3, ∴y =12x +3,∴⎩⎪⎨⎪⎧y =12x +3,y =-34x 2+94x +3,解得x =73或x =0(舍).②若∠CDE =∠CFO ,同理可得BG =52,GH =2,BH =32,∴G(112,2). 同理可得直线CG 的表达式为y =-211x +3, ∴⎩⎪⎨⎪⎧y =-211x +3,y =-34x 2+94x +3,解得x =10733或x =0(舍).综上所述,存在D 使得△CDE 中有一个角与∠CFO 相等,其横坐标是73或10733.15.解:(1)①n =1时,抛物线解析式为y =-12x 2+2,当y =0时,-12x 2+2=0,解得x 1=2,x 2=-2,∴点A 1的坐标为(-2,0),点B 1的坐标为(2,0); ②当n =2时,抛物线解析式为y =-12x 2+x +4,当y =0时,-12x 2+x +4=0,解得x 1=-2,x 2=4,∴点A 2的坐标为(-2,0),点B 2的坐标为(4,0).(2)y n=-12x2+(n-1)x+2n=-12(x+2)(x-2n),当x=-2时,y=0,所以抛物线C n经过定点(-2,0).(3)①n=2,抛物线解析式为y=-12x2+x+4,当x=0时,y=4,则D2(0,4),∵n=4时,抛物线解析式为y=-12x2+3x+8,当y=0时,-12x2+3x+8=0,解得x1=-2,x2=8,∴点B4的坐标为(8,0).∵A2D22=22+42=20,B4D22=82+42=80,B4A22=102=100,∴A2D22+B4D22=B4A22,∴△A2D2B4的形状为直角三角形,∠A2D2B4=90°;②∠A n D n B n2=90°.理由如下:当y=0时,y n=-12(x+2)(x-2n)=0,解得x1=-2,x2=2n,∴点A n的坐标(-2,0),点B n的坐标为(2n,0);∴点B n2的坐标为(2n2,0),而D n(0,2n),∵A n D2n=(2n)2+22=4n2+4,B n2D2n=(2n2)2+4n2=4n4+4n2,B n2A2n=(2n2+2)2=4n4+8n2+4,∴A n D2n+B n2D2n=B n2A2n,∴△A n D n B n2为直角三角形,∠A n D n B n2=90°.16.解:(1)当y=0时,﹣x2﹣2x+3=0,解得x1=1,x2=﹣3,则A(﹣3,0),B(1,0);当x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3,则C(0,3);(2)解:抛物线的对称轴为直线x=﹣1,设M(x,0),则点P(x,﹣x2﹣2x+3),(﹣3<x<﹣1),∵点P与点Q关于直线=﹣1对称,∴点Q(﹣2﹣x,﹣x2﹣2x+3),∴PQ=﹣2﹣x﹣x=﹣2﹣2x,∴矩形PMNQ的周长=2(﹣2﹣2x﹣x2﹣2x+3)=﹣2x2﹣8x+2=﹣2(x+2)2+10,当x=﹣2时,矩形PMNQ的周长最大,此时M(﹣2,0),设直线AC的解析式为y=kx+b,把A(﹣3,0),C(0,3)代入得,解得,∴直线AC的解析式为y=3x+3,当x=﹣2时,y=x+3=1,∴E(﹣2,1),∴△AEM的面积= ×(﹣2+3)×1= ;(3)解:当x=﹣2时,Q(0,3),即点C与点Q重合,当x=﹣1时,y=﹣x2﹣2x+3=4,则D(﹣1,4),∴DQ= = ,∴FG=2 DQ=2 × =4,设F(t,﹣t2﹣2t+3),则G(t,t+3),∴GF=t+3﹣(﹣t2﹣2t+3)=t2+3t,∴t2+3t=4,解得t1=﹣4,t2=1,∴F点坐标为(﹣4,﹣5)或(1,0).17.解:(1)∵抛物线的对称轴为x=1,矩形OCDE的三个顶点分别是C(3,0),D(3,4),E(0,4),点A在DE上,∴点A坐标为(1,4),设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+4,把C(3,0)代入抛物线的解析式,可得a(3-1)2+4=0,解得a=-1.故抛物线的解析式为y =-(x -1)2+4.(2)依题意有OC =3,OE =4,∴CE =OC 2+OE 2=32+42=5,当∠QPC =90°时,∵cos ∠QCP =PC CQ =OC CE ,∴3-t2t =35,解得t =1511;当∠PQC =90°时,∵cos ∠QCP =CQ PC =OC CE ,∴2t3-t =35,解得t =913.∴当t =1511或t =913时,△PCQ 为直角三角形.(3)∵A (1,4),C (3,0),设直线AC 的解析式为y =kx +b ,则 ⎩⎨⎧ k +b =4,3k +b =0,解得⎩⎨⎧ k =-2,b =6,故直线AC 的解析式为y =-2x +6.∵P (1,4-t ),将y =4-t 代入y =-2x +6中,得x =1+t 2,∴Q 点的横坐标为1+t 2,将x =1+t 2代入y =-(x -1)2+4中,得y =4-t 24.∴Q点的纵坐标为4-t2 4,∴QF=(4-t24)-(4-t)=t-t24,∴S△ACQ=S△AFQ+S△CFQ=12FQ·AG+12FQ·DG=12FQ(AG+DG)=12FQ·AD=12×2×(t-t24)=-t24+t=-14(t-2)2+1,∴当t=2时,△ACQ的面积最大,最大值是1.。
