备战中考数学压轴题专题复习—二次函数的综合及答案解析
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一、二次函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),
如图,直线y=1
4
x与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在l上是否存在一点P,使PA+PB取得最小值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)知F(x0,y0)为平面内一定点,M(m,n)为抛物线上一动点,且点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等,求定点F的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=1
4
x2﹣x+1.(2)点P的坐标为(
28
13
,﹣1).(3)
定点F的坐标为(2,1).
【解析】
分析:(1)由抛物线的顶点坐标为(2,0),可设抛物线的解析式为y=a(x-2)2,由抛物线过点(4,1),利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,通过解方程组可求出点A、B的坐标,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值,根据点B的坐标可得出点B′的坐标,根据点A、B′的坐标利用待定系数法可求出直线AB′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P的坐标;
(3)由点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标
特征,即可得出(1-1
2
-
1
2
y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0,由m的任意性可得出关
于x0、y0的方程组,解之即可求出顶点F的坐标.详解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(2,0),
设抛物线的解析式为y=a(x-2)2.
∵该抛物线经过点(4,1),
∴1=4a,解得:a=1
4
,
∴抛物线的解析式为y=1
4(x-2)2=
1
4
x2-x+1.
(2)联立直线AB 与抛物线解析式成方程组,得:
21411
4y x y x x ⎧⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩
==,解得:11114x y ⎧⎪⎨⎪⎩==,2241x y ⎧⎨⎩==, ∴点A 的坐标为(1,14
),点B 的坐标为(4,1). 作点B 关于直线l 的对称点B′,连接AB′交直线l 于点P ,此时PA+PB 取得最小值(如图1所示).
∵点B (4,1),直线l 为y=-1,
∴点B′的坐标为(4,-3).
设直线AB′的解析式为y=kx+b (k≠0),
将A (1,14
)、B′(4,-3)代入y=kx+b ,得: 1443k b k b ⎧+⎪⎨⎪+-⎩==,解得:131243
k b ⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==, ∴直线AB′的解析式为y=-
1312x+43, 当y=-1时,有-
1312x+43=-1, 解得:x=2813
, ∴点P 的坐标为(
2813,-1). (3)∵点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等,
∴(m-x 0)2+(n-y 0)2=(n+1)2,
∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0n+y 02=2n+1.
∵M (m ,n )为抛物线上一动点,
∴n=14m 2-m+1
, ∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0(
14m 2-m+1)+y 02=2(14m 2-m+1)+1, 整理得:(1-12-12
y 0)m 2+(2-2x 0+2y 0)m+x 02+y 02-2y 0-3=0. ∵m 为任意值,
∴000220
001110
222220230y x y x y y ⎧--⎪⎪-+⎨⎪+--⎪⎩
===,
∴00
21x y ⎧⎨⎩==, ∴定点F 的坐标为(2,1).
点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及解方程组,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)利用两点之间线段最短找出点P 的位置;(3)根据点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标特征,找出关于x 0、y 0的方程组.
2.某市实施产业精准扶贫,帮助贫困户承包荒山种植某品种蜜柚.已知该蜜柚的成本价为6元/千克,到了收获季节投入市场销售时,调查市场行情后,发现该蜜柚不会亏本,且每天的销售量y (千克)与销售单价x (元)之间的函数关系如图所示.
(1)求y 与x 的函数关系式,并写出x 的取值范围;
(2)当该品种蜜柚定价为多少时,每天销售获得的利润最大?最大利润是多少?
(3)某村农户今年共采摘蜜柚12000千克,若该品种蜜柚的保质期为50天,按照(2)的销售方式,能否在保质期内全部销售完这批蜜柚?若能,请说明理由;若不能,应定销售价为多少元时,既能销售完又能获得最大利润?
【答案】(1)y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)当x =15.5时,w 的最大值为1805元;(3)当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润.
【解析】
【分析】
(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 即可求解;
(2)由题意得:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),∵﹣20<0,故w 有最大值,即可求解;
(3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;由50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,当x =13时,既能销售完又能获得最大利润.
【详解】
解:(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 得:
2001530010k b k b =+⎧⎨=+⎩
, 解得:20500k b =-⎧⎨=⎩
, 即:函数的表达式为:y =﹣20x +500,(x ≥6);
(2)设:该品种蜜柚定价为x 元时,每天销售获得的利润w 最大,
则:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),
∵﹣20<0,故w 有最大值,
当x =﹣2b a =312
=15.5时,w 的最大值为1805元; (3)当x =15.5时,y =190,
50×190<12000,
故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;
设:应定销售价为x 元时,既能销售完又能获得最大利润w ,
由题意得:50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,
w =﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),
当x =13时,w =1680,
此时,既能销售完又能获得最大利润.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.最大销售利润的问题常利函数的增减性来解答,我们首先要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方案.其中要注意应该在自变量的取值范围内求最大值(或最小值).
3.如图,抛物线y =ax 2+bx +4与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (3,0),与y 轴交于点C . (1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,D 为抛物线对称轴上一动点,求D 运动到什么位置时△DAC 的周长最小; (3)如图2,点E 在第一象限抛物线上,AE 与BC 交于点F ,若AF :FE =2:1,求E 点坐标;
(4)点M 、N 同时从B 点出发,分别沿BA 、BC 方向运动,它们的运动速度都是1个单位/秒,当点M 运动到点A 时,点N 停止运动,则当点N 停止运动后,在x 轴上是否存在点P ,使得△PBN 是等腰三角形?若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.