2020年中考数学二次函数压轴题汇编(一)
2020年中考二次函数压轴题汇编(一)
1.如图,顶点为M的抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(3,0),B(﹣1,0)两点,与y轴
交于点C.
(1)求这条抛物线对应的函数表达式;
(2)问在y轴上是否存在一点P,使得△P AM为直角三角形?若存在,求出点P的坐标;
若不存在,说明理由.
(3)若在第一象限的抛物线下方有一动点D,满足DA=OA,过D作DG⊥x轴于点G,设△ADG的内心为I,试求CI的最小值.
2已知抛物线y=ax2+x+4的对称轴是直线x=3,与x轴相交于A,B两点(点B在点A 右侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式和A,B两点的坐标;
(2)如图1,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),是否存在点P,使四边形PBOC的面积最大?若存在,求点P的坐标及四边形PBOC面积的最大值;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,若点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,求点M的坐标.
3.若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴、y轴分别交于点A(3,0)、B(0,﹣2),且过点
C(2,﹣2).
(1)求二次函数表达式;
(2)若点P为抛物线上第一象限内的点,且S△PBA=4,求点P的坐标;
(3)在抛物线上(AB下方)是否存在点M,使∠ABO=∠ABM?若存在,求出点M到y轴的距离;若不存在,请说明理由.
4在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+bx+c (a<0)经过点A、B.
(1)求a、b满足的关系式及c的值.
(2)当x<0时,若y=ax2+bx+c(a<0)的函数值随x的增大而增大,求a的取值范围.(3)如图,当a=﹣1时,在抛物线上是否存在点P,使△P AB的面积为1?若存在,请求出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,抛物线y=mx2﹣mx﹣4与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,与y轴交于点
C,且x2﹣x1=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P(x1,y1),Q(x2,y2)是抛物线上的两点,当a≤x1≤a+2,x2≥时,均有y1≤y2,求a的取值范围;
(3)抛物线上一点D(1,﹣5),直线BD与y轴交于点E,动点M在线段BD上,当∠BDC=∠MCE时,求点M的坐标.
6如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣2,0),点B(4,0),与y轴交于点C(0,8),连接BC,又已知位于y轴右侧且垂直于x轴的动直线l,沿x 轴正方向从O运动到B(不含O点和B点),且分别交抛物线、线段BC以及x轴于点P,D,E.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接AC,AP,当直线l运动时,求使得△PEA和△AOC相似的点P的坐标;
(3)作PF⊥BC,垂足为F,当直线l运动时,求Rt△PFD面积的最大值.
7如图,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,﹣2),点A的坐标是(2,0),P为抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E,抛物线的对称轴是直线x=﹣1.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点P在第二象限内,且PE=OD,求△PBE的面积.
(3)在(2)的条件下,若M为直线BC上一点,在x轴的上方,是否存在点M,使△BDM是以BD为腰的等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
8如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线y=x-5经过点B,C.(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A的直线交直线BC于点M.
①当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC 于点Q,若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;
②连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍时,请直接写出点M的坐标.
9如图,已知点A(-1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.
(1)求抛物线解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上求一点P,使△PBC面积为1;
(3)在x轴下方且在抛物线对称轴上,是否存在一点Q,使∠BQC=∠BAC?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.
10如图1,抛物线C:y=ax2+bx经过点A(﹣4,0)、B(﹣1,3)两点,G是其顶点,将抛
物线C绕点O旋转180°,得到新的抛物线C′.
(1)求抛物线C的函数解析式及顶点G的坐标;
(2)如图2,直线l:y=kx﹣经过点A,D是抛物线C上的一点,设D点的横坐标为m(m<﹣2),连接DO并延长,交抛物线C′于点E,交直线l于点M,若DE=2EM,求m 的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接AG、AB,在直线DE下方的抛物线C上是否存在点
P,使得∠DEP=∠GAB?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
二次函数压轴题汇编(一)答案解析
1.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点A(3,0),B(﹣1,0)
∴解得:∴这条抛物线对应的函数表达式为y=﹣x2+2x+3(2)在y轴上存在点P,使得△P AM为直角三角形.
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4∴顶点M(1,4)
∴AM2=(3﹣1)2+42=20设点P坐标为(0,p)
∴AP2=32+p2=9+p2,MP2=12+(4﹣p)2=17﹣8p+p2
①若∠P AM=90°,则AM2+AP2=MP2∴20+9+p2=17﹣8p+p2
解得:p=﹣∴P(0,﹣)
②若∠APM=90°,则AP2+MP2=AM2∴9+p2+17﹣8p+p2=20
解得:p1=1,p2=3∴P(0,1)或(0,3)
③若∠AMP=90°,则AM2+MP2=AP2∴20+17﹣8p+p2=9+p2
解得:p=∴P(0,)综上所述,点P坐标为(0,﹣)或(0,1)或(0,3)或(0,)时,△P AM为直角三角形.
(3)如图,过点I作IE⊥x轴于点E,IF⊥AD于点F,IH⊥DG于点H
∵DG⊥x轴于点G∴∠HGE=∠IEG=∠IHG=90°∴四边形IEGH是矩形
∵点I为△ADG的内心∴IE=IF=IH,AE=AF,DF=DH,EG=HG
∴矩形IEGH是正方形设点I坐标为(m,n)∴OE=m,HG=GE=IE=n
∴AF=AE=OA﹣OE=3﹣m∴AG=GE+AE=n+3﹣m
∵DA=OA=3∴DH=DF=DA﹣AF=3﹣(3﹣m)=m∴DG=DH+HG=m+n
∵DG2+AG2=DA2∴(m+n)2+(n+3﹣m)2=32∴化简得:m2﹣3m+n2+3n=0
配方得:(m﹣)2+(n+)2=∴点I(m,n)与定点Q(,﹣)的距离为
∴点I在以点Q(,﹣)为圆心,半径为的圆在第一象限的弧上运动
∴当点I在线段CQ上时,CI最小
∵CQ=∴CI=CQ﹣IQ=
∴CI最小值为.
2解:(1)∵抛物线的对称轴是直线x=3,∴﹣=3,解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4.当y=0时,﹣x2+x+4=0,解得x1=﹣2,x2=8,∴点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(8,0).
答:抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4;点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(8,0).(2)当x=0时,y=﹣x2+x+4=4,∴点C的坐标为(0,4).
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),将B(8,0),C(0,4)代入y=kx+b得,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x+4.
假设存在点P,使四边形PBOC的面积最大,
设点P的坐标为(x,﹣x2+x+4),如图所示,过点P作PD∥y轴,交直线BC于点D,则点D的坐标为(x,﹣x+4),
则PD=﹣x2+x+4﹣(﹣x+4)=﹣x2+2x,
∴S四边形PBOC=S△BOC+S△PBC
=×8×4+PD?OB=16+×8(﹣x2+2x)=﹣x2+8x+16
=﹣(x﹣4)2+32∴当x=4时,四边形PBOC的面积最大,最大值是32∵0<x<8,
∴存在点P(4,6),使得四边形PBOC的面积最大.
答:存在点P,使四边形PBOC的面积最大;点P的坐标为(4,6),四边形PBOC面积的最大值为32.
(3)设点M的坐标为(m,﹣++4)则点N的坐标为(m,﹣),
∴MN=|﹣++4﹣(﹣)|=|﹣+2m|,
又∵MN=3,∴|﹣+2m|=3,
当0<m<8时,﹣+2m﹣3=0,解得m1=2,m2=6,∴点M的坐标为(2,6)或(6,4);当m<0或m>8时,﹣+2m+3=0,解得m3=4﹣2,m4=4+2,∴点M的坐标为(4﹣2,﹣1)或(4+2,﹣﹣1).
答:点M的坐标为(2,6)、(6,4)、(4﹣2,﹣1)或(4+2,﹣﹣1).
3解:(1)∵二次函数的图象经过点A(3,0)、B(0,﹣2)、C(2,﹣2)
∴解得:∴二次函数表达式为y=x2﹣x﹣2
(2)如图1,设直线BP交x轴于点C,过点P作PD⊥x轴于点D
设P(t,t2﹣t﹣2)(t>3)∴OD=t,PD=t2﹣t﹣2
设直线BP解析式为y=kx﹣2把点P代入得:kt﹣2=t2﹣t﹣2∴k=t﹣
∴直线BP:y=(t﹣)x﹣2当y=0时,(t﹣)x﹣2=0,解得:x=
∴C(,0)∵t>3∴t﹣2>1∴,即点C一定在点A左侧
∴AC=3﹣∵S△PBA=S△ABC+S△ACP=AC?OB+AC?PD=AC (OB+PD)=4∴=4
解得:t1=4,t2=﹣1(舍去)∴t2﹣t﹣2=∴点P的坐标为(4,)(3)在抛物线上(AB下方)存在点M,使∠ABO=∠ABM.
如图2,作点O关于直线AB的对称点E,连接OE交AB于点G,连接BE交抛物线于点M,过点E作EF⊥y轴于点F∴AB垂直平分OE∴BE=OB,OG=GE
∴∠ABO=∠ABM∵A(3,0)、B(0,﹣2),∠AOB=90°
∴OA=3,OB=2,AB=
∴sin∠OAB=,cos∠OAB=∵S△AOB=OA?OB=AB?OG
∴OG=∴OE=2OG=
∵∠OAB+∠AOG=∠AOG+∠BOG=90°
∴∠OAB=∠BOG∴Rt△OEF中,sin∠BOG=,cos∠BOG=
∴EF=OE=,OF=OE=∴E(,﹣)
设直线BE解析式为y=ex﹣2把点E代入得:e﹣2=﹣,解得:e=﹣
∴直线BE:y=﹣x﹣2当﹣x﹣2=x2﹣x﹣2,解得:x1=0(舍去),x2=
∴点M横坐标为,即点M到y轴的距离为.
4解:(1)y=x+2,令x=0,则y=2,令y=0,则x=﹣2,
故点A、B的坐标分别为(﹣2,0)、(0,2),则c=2,则函数表达式为:y=ax2+bx+2,将点A坐标代入上式并整理得:b=2a+1;
(2)当x<0时,若y=ax2+bx+c(a<0)的函数值随x的增大而增大,
则函数对称轴x=﹣≥0,而b=2a+1,即:﹣≥0,解得:a,
故:a的取值范围为:﹣≤a<0;
(3)当a=﹣1时,二次函数表达式为:y=﹣x2﹣x+2,
过点P作直线l∥AB,作PQ∥y轴交BA于点Q,作PH⊥AB于点H,
∵OA=OB,∴∠BAO=∠PQH=45°,S△P AB=×AB×PH=2×PQ×=1,则y P﹣y Q=1,在直线AB下方作直线m,使直线m和l与直线AB等距离,
则直线m与抛物线两个交点坐标,分别与点AB组成的三角形的面积也为1,
故:|y P﹣y Q|=1,设点P(x,﹣x2﹣x+2),则点Q(x,x+2),
即:﹣x2﹣x+2﹣x﹣2=±1,解得:x=﹣1或﹣1,
故点P(﹣1,2)或(﹣1,1)或(﹣1﹣,﹣).
5解:(1)函数的对称轴为:x=﹣==,而且x2﹣x1=,
将上述两式联立并解得:x1=﹣,x2=4,
则函数的表达式为:y=m(x+)(x﹣4)=m(x2﹣4x+x﹣6),
即:﹣6m=﹣4,解得:m=,故抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣4;
(2)由(1)知,函数的对称轴为:x=,则x=和x=﹣2关于对称轴对称,故其函数值相等,又a≤x1≤a+2,x2≥时,均有y1≤y2,结合函数图象可得:,解
得:﹣2≤a≤;
(3)如图,连接BC、CM,过点D作DG⊥OE于点G,
而点B、C、D的坐标分别为:(4,0)、(0,﹣4)、(1,﹣5),
则OB=OC=4,CG=GC=1,BC=4,CD=,
故△BOC、△CDG均为等腰直角三角形,∴∠BCD=180°﹣∠OCB﹣∠GCD=90°,在Rt△BCD中,tan∠BDC==4,∠BDC=∠MCE,则tan∠MCE=4,
将点B、D坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:
直线BD的表达式为:y=x﹣,故点E(0,﹣),
设点M(n,n﹣),过点M作MF⊥CE于点F,
则MF=n,CF=OF﹣OC=﹣,tan∠MCE===4,
解得:n=,故点M(,﹣).
6解:(1)将点A、B、C的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+8;
(2)∵点A(﹣2,0)、C(0,8),∴OA=2,OC=8,∵l⊥x轴,∴∠PEA=∠AOC=90°,∵∠P AE≠∠CAO,∴只有当∠PEA=∠AOC时,PEA△∽AOC,
此时,即:,∴AE=4PE,设点P的纵坐标为k,则PE=k,AE=4k,
∴OE=4k﹣2,将点P坐标(4k﹣2,k)代入二次函数表达式并解得:
k=0或(舍去0),则点P(,);
(3)在Rt△PFD中,∠PFD=∠COB=90°,
∵l∥y轴,∴∠PDF=∠COB,∴Rt△PFD∽Rt△BOC,∴,
∴S△PDF=?S△BOC,而S△BOC=OB?OC==16,BC==4,∴S△PDF=?S△BOC=PD2,
即当PD取得最大值时,S△PDF最大,将B、C坐标代入一次函数表达式并解得:
直线BC的表达式为:y=﹣2x+8,设点P(m,﹣m2+2m+8),则点D(m,﹣2m+8),则PD=﹣m2+2m+8+2m﹣8=﹣(m﹣2)2+4,当m=2时,PD的最大值为4,
故当PD=4时,∴S△PDF=PD2=.
7.解:(1)点A的坐标是(2,0),抛物线的对称轴是直线x=﹣1,则点B(﹣4,0),则函数的表达式为:y=a(x﹣2)(x+4)=a(x2+2x﹣8),
即:﹣8a=﹣2,解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2+x﹣2;
(2)将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:
直线BC的表达式为:y=﹣x﹣2,则tan∠ABC=,则sin∠ABC=,
设点D(x,0),则点P(x,x2+x﹣2),点E(x,x﹣2),
∵PE=OD,∴PE=(x2+x﹣2﹣x+2)=(﹣x),
解得:x=0或﹣5(舍去x=0),即点D(﹣5,0)
S△PBE=×PE×BD=(x2+x﹣2﹣x+2)(﹣4﹣x)=;
(3)由题意得:△BDM是以BD为腰的等腰三角形,
①当BD=BM时,过点M作MH⊥x轴于点H,BD=1=BM,则MH=y M=BM sin∠ABC
=1×=,则x M =,故点M (﹣,﹣);②当BD =DM (M ′)
时,同理可得:点M ′(﹣,);故点M 坐标为(﹣,﹣)或(﹣,). 8解:(1)∵直线5y x =-交x 轴于点B ,交y 轴于点C ,∴ B(5,0),C(0,-5). ∵抛物线26y ax x c =++过点B ,C ,∴025305a c c =++??
-=?,∴15a c =-??=-?, ∴抛物线的解析式为:265y x x =-+-.
(2)∵OB =OC =5,∠BOC =90°,∴∠ABC =45°,∵抛物线2
65y x x =-+-交x 轴于A ,B 两点,∴A(1,0),∴AB =4,∵AM ⊥BC ,∴AM =22,∵PQ ∥AM ,∴PQ ⊥BC , 若以点A ,M ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形,则PQ =AM =22,
过点P 作PD ⊥x 轴交直线BC 于点D ,则∠PDQ =45°,∴PD 2PQ =4.
设P(m ,265m m -+-),则D(m ,5m -).分两种情况讨论如下:
(ⅰ)当点P 在直线BC 上方时,
PD =()2265554m m m m m -+---=-+=,∴11m =(舍去),24m = (ⅱ)当点P 在直线BC 下方时,
PD =()2256554m m m m m ---+-=-=,∴1541m +=,2541m -= 综上,点P 的横坐标为4541+541-.②M(136,176-)或(236,76-). 9解:(1)把点A (-1,0),B (3,0),C (0,1)代入y =ax 2+bx +c ,得09301a b c a b c c -+=??++=??=?
, 解得13231a a c ?=-???=??=???
,所以抛物线的解析式为y =-13x 2+23x +1.
(2)∵B(3,0),C(0,1),∴直线BC的解析式为y=-1
3
x+1.过点P作PE⊥x轴于
点E,交BC于D.设P(x,-1
3
x2+
2
3
x+1),则D(x,-
1
3
x+1).∴PD=-
1
3
x2+
2
3
x+1
-(-1
3
x+1)=-
1
3
x2+x.∴S△PBC=S△PDC+S△PDB=
1
2
PD(x B-x C)=
1
2
(-
1
3
x2+x)(3-0)=
-1
2
x2+
3
2
x.又∵S△PBC=1,∴-
1
2
x2+
3
2
x=1,∴x2-3x+2=0,解得x1=1,x2=2.∴P1
(1,4
3
),P2(2,1).
(3)答:存在.理由:如图,∵A(-1,0),C(0,1),∴OC=OA=1,∴∠BAC=45°.∵∠BAC =∠BQC,∴∠BQC=45°.∴点Q为△ABC外接圆与抛物线对称轴在x轴下方的交点.
设△ABC外接圆圆心为M,∵线段AC的垂直平分线为直线:y=-x,线段AB的垂直平分线为:x=1.∴点M为直线y=-x与直线x=1的交点,即M(1,-1),∴∠BMC=2∠BQC
=90°,又∵MQ=MB=R=5,∴y Q=-(1+5)=-1-5,∵Q在直线x=1上,∴x Q=1,∴Q(1,-1-5).
10解:(1)将A(﹣4,0)、B(﹣1,3)代入y=ax2+bx中,得
解得∴抛物线C解析式为:y=﹣x2﹣4x,
配方,得:y=﹣x2﹣4x=﹣(x+2)2+4,∴顶点为:G(﹣2,4);
(2)∵抛物线C绕点O旋转180°,得到新的抛物线C′.
∴新抛物线C′的顶点为:G′(2,﹣4),二次项系数为:a′=1
∴新抛物线C′的解析式为:y=(x﹣2)2﹣4=x2﹣4x
将A(﹣4,0)代入y=kx﹣中,得0=﹣4k﹣,解得k=,
∴直线l解析式为y=x﹣,∵D(m,﹣m2﹣4m),
∴直线DO的解析式为y=﹣(m+4)x,由抛物线C与抛物线C′关于原点对称,可得点D、E关于原点对称,∴E(﹣m,m2+4m)
如图2,过点D作DH∥y轴交直线l于H,过E作EK∥y轴交直线l于K,
则H(m, m﹣),K(﹣m, m﹣),
∴DH=﹣m2﹣4m﹣(m﹣)=﹣m2m+,EK=m2+4m﹣(m﹣)=m2+m+,∵DE=2EM∴=,∵DH∥y轴,EK∥y轴
∴DH∥EK∴△MEK∽△MDH∴==,即DH=3EK∴﹣m2m+=3
(m2+m+)解得:m
1=﹣3,m
2
=,∵m<﹣2∴m的值为:﹣3;
(3)由(2)知:m=﹣3,∴D(﹣3,3),E(3,﹣3),OE=3,
如图3,连接BG,在△ABG中,∵AB2=(﹣1+4)2+(3﹣0)2=18,BG2=2,AG2=20
∴AB2+BG2=AG2∴△ABG是Rt△,∠ABG=90°,
∴tan∠GAB===,∵∠DEP=∠GAB
∴tan∠DEP=tan∠GAB=,在x轴下方过点O作OH⊥OE,在OH上截取OH=OE=,过点E作ET⊥y轴于T,连接EH交抛物线C于点P,点P即为所求的点;
∵E(3,﹣3),∴∠EOT=45°∵∠EOH=90°∴∠HOT=45°
∴H(﹣1,﹣1),设直线EH解析式为y=px+q,
则,解得∴直线EH解析式为y=﹣x,
解方程组,得,,
∴点P的横坐标为:或.