2021年湖南省各市中考复习数学真题汇编压轴题综合练:《二次函数》及答案
2021届中考数学压轴题复习:二次函数综合题 (34)

2021届中考数学压轴题复习:二次函数综合题1.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于A(3,0)、B两点,与y轴交于点C(0,3),点B在x轴的负半轴上,且OA=3OB.(1)求抛物线的函数关系式;(2)若P是抛物线上且位于直线AC上方的一动点,求△ACP的面积的最大值及此时点P的坐标;(3)在线段OC上是否存在一点M,使BM+CM的值最小?若存在,请求出这个最小值及对应的M点的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)OA=3OB=3,则点B(﹣1,0),抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),即可求解;(2)△ACP的面积=PH×OA=3×(x2﹣2x+3+x﹣3)=(﹣x2+3x),即可求解;(3)故当B、M、N三点共线时,BM+CM=BN最小,即可求解.【解答】解:(1)OA=3OB=3,则点B(﹣1,0),抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),即﹣3a=3,解得:a=﹣1,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)过点P作y轴的平行线交CA于点H,由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=﹣x+3△ACP的面积=PH×OA=3×(x2﹣2x+3+x﹣3)=(﹣x2+3x),当x=时,△ACP的面积的最大,最大值为:,此时点P(,);(3)过点M作MN⊥AC,则MN=CM,故当B、M、N三点共线时,BM+CM=BN最小,直线CA的倾斜角为45°,BN⊥AC,则∠NBA=45°,即BN=AB=2=AN,则点N(1,2).【点评】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.。
2020-2021中考数学——二次函数的综合压轴题专题复习及答案解析

2020-2021中考数学——二次函数的综合压轴题专题复习及答案解析一、二次函数1.如图:在平面直角坐标系中,直线l :y=13x ﹣43与x 轴交于点A ,经过点A 的抛物线y=ax 2﹣3x+c 的对称轴是x=32. (1)求抛物线的解析式;(2)平移直线l 经过原点O ,得到直线m ,点P 是直线m 上任意一点,PB ⊥x 轴于点B ,PC ⊥y 轴于点C ,若点E 在线段OB 上,点F 在线段OC 的延长线上,连接PE ,PF ,且PE=3PF .求证:PE ⊥PF ;(3)若(2)中的点P 坐标为(6,2),点E 是x 轴上的点,点F 是y 轴上的点,当PE ⊥PF 时,抛物线上是否存在点Q ,使四边形PEQF 是矩形?如果存在,请求出点Q 的坐标,如果不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为y=x 2﹣3x ﹣4;(2)证明见解析;(3)点Q 的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6).【解析】【分析】(1)先求得点A 的坐标,然后依据抛物线过点A ,对称轴是x=32列出关于a 、c 的方程组求解即可;(2)设P (3a ,a ),则PC=3a ,PB=a ,然后再证明∠FPC=∠EPB ,最后通过等量代换进行证明即可;(3)设E (a ,0),然后用含a 的式子表示BE 的长,从而可得到CF 的长,于是可得到点F 的坐标,然后依据中点坐标公式可得到22x x x x Q P F E ++=,22y y y y Q P F E ++=,从而可求得点Q 的坐标(用含a 的式子表示),最后,将点Q 的坐标代入抛物线的解析式求得a 的值即可.【详解】(1)当y=0时,140 33x-=,解得x=4,即A(4,0),抛物线过点A,对称轴是x=32,得161203322a ca-+=⎧⎪-⎨-=⎪⎩,解得14ac=⎧⎨=-⎩,抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4;(2)∵平移直线l经过原点O,得到直线m,∴直线m的解析式为y=13x.∵点P是直线1上任意一点,∴设P(3a,a),则PC=3a,PB=a.又∵PE=3PF,∴PC PBPF PE=.∴∠FPC=∠EPB.∵∠CPE+∠EPB=90°,∴∠FPC+∠CPE=90°,∴FP⊥PE.(3)如图所示,点E在点B的左侧时,设E(a,0),则BE=6﹣a.∵CF=3BE=18﹣3a,∴OF=20﹣3a.∴F(0,20﹣3a).∵PEQF为矩形,∴22x x x xQ P F E++=,22y y y yQ P F E++=,∴Q x+6=0+a,Q y+2=20﹣3a+0,∴Q x=a﹣6,Q y=18﹣3a.将点Q的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a﹣6)2﹣3(a﹣6)﹣4,解得:a=4或a=8(舍去).∴Q(﹣2,6).如下图所示:当点E 在点B 的右侧时,设E (a ,0),则BE=a ﹣6.∵CF=3BE=3a ﹣18,∴OF=3a ﹣20.∴F (0,20﹣3a ).∵PEQF 为矩形, ∴22x x x x Q P F E ++=,22y y y y Q P F E ++=, ∴Q x +6=0+a ,Q y +2=20﹣3a+0,∴Q x =a ﹣6,Q y =18﹣3a . 将点Q 的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a ﹣6)2﹣3(a ﹣6)﹣4,解得:a=8或a=4(舍去).∴Q (2,﹣6).综上所述,点Q 的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6).【点睛】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、待定系数法求二次函数的解析式、中点坐标公式,用含a 的式子表示点Q 的坐标是解题的关键.2.已知,点M 为二次函数y =﹣(x ﹣b )2+4b +1图象的顶点,直线y =mx +5分别交x 轴正半轴,y 轴于点A ,B .(1)判断顶点M 是否在直线y =4x +1上,并说明理由.(2)如图1,若二次函数图象也经过点A ,B ,且mx +5>﹣(x ﹣b )2+4b +1,根据图象,写出x 的取值范围.(3)如图2,点A 坐标为(5,0),点M 在△AOB 内,若点C (14,y 1),D (34,y 2)都在二次函数图象上,试比较y 1与y 2的大小.【答案】(1)点M在直线y=4x+1上;理由见解析;(2)x的取值范围是x<0或x>5;(3)①当0<b<12时,y1>y2,②当b=12时,y1=y2,③当12<b<45时,y1<y2.【解析】【分析】(1)根据顶点式解析式,可得顶点坐标,根据点的坐标代入函数解析式检验,可得答案;(2)根据待定系数法,可得二次函数的解析式,根据函数图象与不等式的关系:图象在下方的函数值小,可得答案;(3)根据解方程组,可得顶点M的纵坐标的范围,根据二次函数的性质,可得答案.【详解】(1)点M为二次函数y=﹣(x﹣b)2+4b+1图象的顶点,∴M的坐标是(b,4b+1),把x=b代入y=4x+1,得y=4b+1,∴点M在直线y=4x+1上;(2)如图1,直线y=mx+5交y轴于点B,∴B点坐标为(0,5)又B在抛物线上,∴5=﹣(0﹣b)2+4b+1=5,解得b=2,二次函数的解析是为y=﹣(x﹣2)2+9,当y=0时,﹣(x﹣2)2+9=0,解得x1=5,x2=﹣1,∴A(5,0).由图象,得当mx+5>﹣(x﹣b)2+4b+1时,x的取值范围是x<0或x>5;(3)如图2,∵直线y=4x+1与直线AB交于点E,与y轴交于F,A(5,0),B(0,5)得直线AB的解析式为y=﹣x+5,联立EF,AB得方程组415 y xy x=+⎧⎨=-+⎩,解得45215 xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴点E(45,215),F(0,1).点M在△AOB内,1<4b+1<215,∴0<b<45.当点C,D关于抛物线的对称轴对称时,b﹣14=34﹣b,∴b=12,且二次函数图象开口向下,顶点M在直线y=4x+1上,综上:①当0<b<12时,y1>y2,②当b=12时,y1=y2,③当12<b<45时,y1<y2.【点睛】本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是把点的坐标代入函数解析式检验;解(2)的关键是利用函数图不等式的关系:图象在上方的函数值大;解(3)的关键是解方程组得出顶点M的纵坐标的范围,又利用了二次函数的性质:a<0时,点与对称轴的距离越小函数值越大.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;直线AC的解析式为y=3x+3;(2)点M的坐标为(0,3);(3)符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139),【解析】分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-3),展开得到-2a=2,然后求出a即可得到抛物线解析式;再确定C(0,3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式;(2)利用二次函数的性质确定D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(-3,0),利用两点之间线段最短可判断此时MB+MD的值最小,则此时△BDM的周长最小,然后求出直线DB′的解析式即可得到点M的坐标;(3)过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,利用两直线垂直一次项系数互为负倒数设直线PC的解析式为y=-13x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为y=-13x+3,再解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==得此时P点坐标;当过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P时,利用同样的方法可求出此时P点坐标.详解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,∴﹣2a=2,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),设直线AC的解析式为y=px+q,把A(﹣1,0),C(0,3)代入得3p qq-+=⎧⎨=⎩,解得33pq=⎧⎨=⎩,∴直线AC的解析式为y=3x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(﹣3,0),∵MB=MB′,∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小,而BD的值不变,∴此时△BDM的周长最小,易得直线DB′的解析式为y=x+3,当x=0时,y=x+3=3,∴点M的坐标为(0,3);(3)存在.过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,∵直线AC的解析式为y=3x+3,∴直线PC的解析式可设为y=﹣13x+b,把C(0,3)代入得b=3,∴直线PC的解析式为y=﹣13x+3,解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==,解得3xy=⎧⎨=⎩或73209xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则此时P点坐标为(73,209);过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=﹣x+b,把A(﹣1,0)代入得13+b=0,解得b=﹣13,∴直线PC的解析式为y=﹣13x﹣13,解方程组2231133y x xy x⎧-++⎪⎨--⎪⎩==,解得1xy=-⎧⎨=⎩或103139xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则此时P点坐标为(103,﹣139).综上所述,符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139).点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式,理解两直线垂直时一次项系数的关系,通过解方程组求把两函数的交点坐标;理解坐标与图形性质,会运用两点之间线段最短解决最短路径问题;会运用分类讨论的思想解决数学问题.4.如图,抛物线y=﹣(x﹣1)2+c与x轴交于A,B(A,B分别在y轴的左右两侧)两点,与y轴的正半轴交于点C,顶点为D,已知A(﹣1,0).(1)求点B,C的坐标;(2)判断△CDB的形状并说明理由;(3)将△COB沿x轴向右平移t个单位长度(0<t<3)得到△QPE.△QPE与△CDB重叠部分(如图中阴影部分)面积为S,求S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围.【答案】(Ⅰ)B(3,0);C(0,3);(Ⅱ)CDB∆为直角三角形;(Ⅲ)22333(0)221933(3)222t t tSt t t⎧-+<≤⎪⎪=⎨⎪=-+<<⎪⎩.【解析】【分析】(1)首先用待定系数法求出抛物线的解析式,然后进一步确定点B,C的坐标.(2)分别求出△CDB三边的长度,利用勾股定理的逆定理判定△CDB为直角三角形.(3)△COB沿x轴向右平移过程中,分两个阶段:①当0<t≤32时,如答图2所示,此时重叠部分为一个四边形; ②当32<t <3时,如答图3所示,此时重叠部分为一个三角形. 【详解】解:(Ⅰ)∵点()1,0A -在抛物线()21y x c =--+上, ∴()2011c =---+,得4c = ∴抛物线解析式为:()214y x =--+, 令0x =,得3y =,∴()0,3C ;令0y =,得1x =-或3x =,∴()3,0B .(Ⅱ)CDB ∆为直角三角形.理由如下:由抛物线解析式,得顶点D 的坐标为()1,4.如答图1所示,过点D 作DM x ⊥轴于点M ,则1OM =,4DM =,2BM OB OM =-=.过点C 作CN DM ⊥于点N ,则1CN =,1DN DM MN DM OC =-=-=. 在Rt OBC ∆中,由勾股定理得:22223332BC OB OC =+=+=; 在Rt CND ∆中,由勾股定理得:2222112CD CN DN =+=+=; 在Rt BMD ∆中,由勾股定理得:22222425BD BM DM =+=+=.∵222BC CD BD +=,∴CDB ∆为直角三角形.(Ⅲ)设直线BC 的解析式为y kx b =+,∵()()3,0,0,3B C ,∴303k b b +=⎧⎨=⎩, 解得1,3k b =-=,∴3y x =-+,直线QE 是直线BC 向右平移t 个单位得到,∴直线QE 的解析式为:()33y x t x t =--+=-++; 设直线BD 的解析式为y mx n =+,∵()()3,0,1,4B D ,∴304m n m n +=⎧⎨+=⎩,解得:2,6m n =-=, ∴26y x =-+.连续CQ 并延长,射线CQ 交BD 交于G ,则3,32G ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 在COB ∆向右平移的过程中:(1)当302t <≤时,如答图2所示:设PQ 与BC 交于点K ,可得QK CQ t ==,3PB PK t ==-.设QE 与BD 的交点为F ,则:263y x y x t =-+⎧⎨=-++⎩. 解得32x t y t =-⎧⎨=⎩, ∴()3,2F t t -.111222QPE PBK FBE F S S S S PE PQ PB PK BE y ∆∆∆=--=⋅-⋅-⋅ ()221113333232222t t t t t =⨯⨯---⋅=-+. (2)当332t <<时,如答图3所示:设PQ 分别与BC BD 、交于点K 、点J . ∵CQ t =,∴KQ t =,3PK PB t ==-.直线BD 解析式为26y x =-+,令x t =,得62y t =-, ∴(),62J t t -.1122PBJ PBK S S S PB PJ PB PK ∆∆=-=⋅-⋅ ()()()211362322t t t =---- 219322t t =-+. 综上所述,S 与t 的函数关系式为:2233302219333222t t t S t t t ⎧⎛⎫-+<≤ ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪=-+<< ⎪⎪⎝⎭⎩.5.已知,点M 为二次函数2()41y x b b =--++图象的顶点,直线5y mx =+分别交x 轴正半轴,y 轴于点,A B .(1)如图1,若二次函数图象也经过点,A B ,试求出该二次函数解析式,并求出m 的值. (2)如图2,点A 坐标为(5,0),点M 在AOB ∆内,若点11(,)4C y ,23(,)4D y 都在二次函数图象上,试比较1y 与2y 的大小.【答案】(1)2(2)9y x =--+,1m =-;(2)①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y < 【解析】 【分析】 (1)根据一次函数表达式求出B 点坐标,然后根据B 点在抛物线上,求出b 值,从而得到二次函数表达式,再根据二次函数表达式求出A 点的坐标,最后代入一次函数求出m 值.(2)根据解方程组,可得顶点M 的纵坐标的范围,根据二次函数的性质,可得答案. 【详解】(1)如图1,∵直线5y mx =+与y 轴交于点为B ,∴点B 坐标为(0,5)又∵(0,5)B 在抛物线上,∴25(0)41b b =--++,解得2b =∴二次函数的表达式为2(2)9y x =--+ ∴当0y =时,得15=x ,21x =- ∴(5,0)A代入5y mx =+得,550m +=,∴1m =-(2)如图2,根据题意,抛物线的顶点M 为(,41)b b +,即M 点始终在直线41y x =+上,∵直线41y x =+与直线AB 交于点E ,与y 轴交于点F ,而直线AB 表达式为5y x =-+解方程组415y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得45215x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点421(,)55E ,(0,1)F ∵点M 在AOB ∆内,∴405b <<当点,C D 关于抛物线对称轴(直线x b =)对称时,1344b b -=-,∴12b =且二次函数图象的开口向下,顶点M 在直线41y x =+上 综上:①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y <.【点睛】本题考查二次函数与一次函数的综合应用,难度系数大同学们需要认真分析即可.6.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.【答案】(1)248433y x x =-++(2)81,3D ⎛⎫⎪⎝⎭(3)点P 的坐标P 1(﹣1,0)或P 2(7,0)或P 3(﹣95,0)或P 4(13,0). 【解析】 【分析】(1)直接待定系数法代入求解即可 (2)找到D 点在对称轴时是△DAC 周长最小的点,先求出直线BC ,然后D 点横坐标是1,直接代入直线BC 求出纵坐标即可 (3)作EH ∥AB交BC 于H ,则∠FAB =∠FEH ,∠FBA =∠FHE ,易证△ABF ∽△EHF ,得AB AF2EH EF==,得EH=2,设E (x ,248x x 433-++),则H (x ﹣2,420x 33-+),y E =y H ,解出方程x =1或x =2,得到E 点坐标 (4)△PBN 是等腰三角形,分成三种情况,①BP =BC 时,利用等腰三角性质直接得到P 1(﹣1,0)或P 2(7,0),②当NB =NP 时,作NH ⊥x 轴,易得△NHB ∽△COB ,利用比例式得到NH 、 BH 从而得到 PH =BH ,BP ,进而得到OP ,即得到P 点坐标,③当PN =PB 时,取NB 中点K ,作KP ⊥BN ,交x 轴于点P ,易得△NOB ∽△PKB ,利用比例式求出PB ,进而得到OP ,即求出P 点坐标 【详解】解:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)代入y =ax 2+bx+4, 得 40930a b a b c -+=⎧⎨++=⎩解得a =43-,b =83, ∴抛物线的解析式248433y x x =-++; (2)22484164(1)3333=-++=--+y x x x ∴抛物线对称轴为直线x =1, ∴D 的横坐标为1,由(1)可得C (0,4), ∵B (3,0), ∴直线BC :4y 43x =-+ ∵DA =DB ,△DAC 的周长=AC+CD+AD =AC+CD+BD , 连接BC ,与对称轴交于点D ,此时CD+BD 最小, ∵AC 为定值,∴此时△DAC 的周长, 当x =1时,y =﹣43×1+4=83, ∴D (1,83); (3)作EH ∥AB 交BC 于H ,则∠FAB =∠FEH ,∠FBA =∠FHE ,∴△ABF ∽△EHF , ∵AF :FE =2:1,∴AB AF2EH EF ==, ∵AB =4, ∴EH =2,设E (x ,248x x 433-++),则H (x ﹣2,420x 33-+) ∵EH ∥AB , ∴y E =y H ,∴248x x 433-++=420x 33-+ 解得x =1或x =2,y =163或4, ∴E (1,163)或(2,4); (4)∵A (﹣1,0)、B (3,0),C (0,4) ∴AB =4,OC =4,点M 运动到点A 时,BM =AB =4, ∴BN =4,∵△PBN 是等腰三角形, ①BP =BC 时,若P 在点B 左侧,OP =PB ﹣OB =4﹣3=1, ∴P 1(﹣1,0),若P 在点B 右侧,OP =OB+BP =4+3=7, ∴P 2(7,0);②当NB =NP 时,作NH ⊥x 轴, △NHB ∽△COB ,∴45NH BH BN OC OB BC === ∴NH =45OC =445⨯=165,BH =45BC =125, ∴PH =BH =125, BP =245, ∴OP =BP ﹣OB =249355-=, ∴P 3(﹣95,0); ③当PN =PB 时,取NB 中点K ,作KP ⊥BN ,交x 轴于点P , ∴△NOB ∽△PKB ,∴PB BKBN OB= ∴PB =83,∴OP =OB ﹣PB =3﹣83=13P 4(13,0) 综上,当△PBN 是等腰三角形时,点P 的坐标P 1(﹣1,0)或P 2(7,0)或P 3(﹣95,0)或P 4(13,0). 【点睛】本题考查二次函数、平行线性质、相似三角形、等腰三角形性质及最短距离等知识点,综合程度比较高,对综合能力要求比较高. 第一问比较简单,考查待定系数法;第二问最短距离,找到D 点是解题关键;第三问证明出相似是关键;第四问能够分情况讨论是解题关键7.已知抛物线2y ax bx c =++上有两点M (m +1,a )、N (m ,b ). (1)当a =-1,m =1时,求抛物线2y ax bx c =++的解析式; (2)用含a 、m 的代数式表示b 和c ;(3)当a <0时,抛物线2y ax bx c =++满足24b ac a -=,2b c a +≥,34m ≤-, 求a 的取值范围. 【答案】(1)11b c =⎧⎨=⎩;(2)b=-am ,c=-am ;(3)161393a -≤≤- 【解析】 【分析】(1)根据题意得到M (2,-1)、N (1,b ),代入抛物线解析式即可求出b 、c ;(2)将点M (m +1,a )、N (m ,b )代入抛物线2y ax bx c =++,可得22(1)(1)a m b m c aam bm c b⎧++++=⎨++=⎩,化简即可得出;(3)把b am =-,c am =-代入24b ac a -=可得214a m m=+,把b am =-,c am =-代入2b c a +≥可得1m ≥-,然后根据m 的取值范围可得a 的取值范围.【详解】解:(1)∵a =-1,m =1,∴M (2,-1)、N (1,b ) 由题意,得4211b c b c b -++=-⎧⎨-++=⎩,解,得11b c =⎧⎨=⎩ (2) ∵点M (m +1,a )、N (m ,b )在抛物线2y ax bx c =++上22(1)(1)a m b m c a am bm c b ⎧++++=⎨++=⎩①②①-②得,2am b b +=-,∴b am =- 把b am =-代入②,得c am =-(3)把b am =-,c am =-代入24b ac a -=得2224a m a m a +=0a <Q ,22141,4am am a m m∴+=∴=+把b am =-,c am =-代入2b c a +≥得22am a -≥,1m ∴≥-34m Q ≤-,314m ∴-≤≤-224(2)4m m m +=+-Q ,当2m >-时,24m m +随m 的增大而增大2393416m m ∴-≤+≤-216113943m m ∴-≤≤-+ 即161393a -≤≤- 【点睛】本题考查待定系数法求函数解析式以及二次函数的图像和性质,由函数图像上点的坐标特征求出b am =-,c am =-是解题关键.8.如果一条抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴有两个交点,那么以抛物线的顶点和这两个交点为顶点的三角形称为这条抛物线的“抛物线三角形”,[a ,b ,c ]称为“抛物线系数”. (1)任意抛物线都有“抛物线三角形”是 (填“真”或“假”)命题;(2)若一条抛物线系数为[1,0,﹣2],则其“抛物线三角形”的面积为 ;(3)若一条抛物线系数为[﹣1,2b ,0],其“抛物线三角形”是个直角三角形,求该抛物线的解析式;(4)在(3)的前提下,该抛物线的顶点为A ,与x 轴交于O ,B 两点,在抛物线上是否存在一点P ,过P 作PQ ⊥x 轴于点Q ,使得△BPQ ∽△OAB ?如果存在,求出P 点坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)假;(2)3)y =-x 2+2x 或y =-x 2-2x ;(4)P (1,1)或P (-1,-3)或P (1,-3)或(-1,1). 【解析】分析:(1)当△>0时,抛物线与x 轴有两个交点,由此可得出结论;(2)根据“抛物线三角形”定义得到22y x =-,由此可得出结论;(3)根据“抛物线三角形”定义得到y =-x 2+2bx ,它与x 轴交于点(0,0)和(2b ,0);当抛物线三角形是直角三角形时,根据对称性可知它一定是等腰直角三角形, 由抛物线顶点为(b ,b 2),以及直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到2122b b =⨯,解方程即可得到结论; (4)分两种情况讨论:①当抛物线为y =-x 2+2x 时,②当抛物线为y =-x 2-2x 时. 详解:(1)当△>0时,抛物线与x 轴有两个交点,此时抛物线才有“抛物线三角形”,故此命题为假命题;(2)由题意得:22y x =-,令y =0,得:x=,∴ S=122⨯=12x x ;(3)依题意:y =-x 2+2bx ,它与x 轴交于点(0,0)和(2b ,0); 当抛物线三角形是直角三角形时,根据对称性可知它一定是等腰直角三角形.∵y =-x 2+2bx =22()x b b --+,∴顶点为(b ,b 2),由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到:2122b b =⨯,∴2b b =,解得:b =0(舍去)或b =±1, ∴y =-x 2+2x 或y =-x 2-2x .(4)①当抛物线为y =-x 2+2x 时.∵△AOB 为等腰直角三角形,且△BPQ ∽△OAB ,∴△BPQ 为等腰直角三角形,设P (a ,-a 2+2a ),∴Q ((a ,0),则|-a 2+2a |=|2-a |,即(2)2a a a -=-.∵a -2≠0,∴1a =,∴a =±1,∴P (1,1)或(-1, -3). ②当抛物线为y =-x 2-2x 时.∵△AOB 为等腰直角三角形,且△BPQ ∽△OAB ,∴△BPQ 为等腰直角三角形,设P (a ,-a 2-2a ),∴Q ((a ,0), 则|-a 2-2a |=|2+a |,即(2)2a a a +=+.∵a +2≠0,∴1a =,∴a =±1,∴P (1,-3,)或(-1,1). 综上所述:P (1,1)或P (-1,-3)或P (1,-3,)或(-1,1).点睛:本题是二次函数综合题.考查了二次函数的性质以及“抛物线三角形”的定义.解题的关键是弄懂“抛物线三角形”的定义以及分类讨论.9.综合与探究如图,抛物线26y ax bx =++经过点A(-2,0),B(4,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 是抛物线上一个动点,设点D 的横坐标为(14)m m <<.连接AC ,BC ,DB ,DC . (1)求抛物线的函数表达式; (2)△BCD 的面积等于△AOC 的面积的34时,求m 的值; (3)在(2)的条件下,若点M 是x 轴上的一个动点,点N 是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)233642y x x =-++;(2)3;(3)1234(8,0),(0,0),(14,0),(14,0)M M M M -. 【解析】 【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可;(2)作直线DE ⊥x 轴于点E ,交BC 于点G ,作CF ⊥DE ,垂足为F ,先求出S △OAC =6,再根据S △BCD =34S △AOC ,得到S △BCD =92,然后求出BC 的解析式为362y x =-+,则可得点G 的坐标为3(,6)2m m -+,由此可得2334DG m m =-+,再根据S △BCD =S △CDG +S △BDG =12DG BO ⋅⋅,可得关于m 的方程,解方程即可求得答案;(3)存在,如下图所示,以BD 为边或者以BD 为对角线进行平行四边形的构图,以BD 为边时,有3种情况,由点D 的坐标可得点N 点纵坐标为±154,然后分点N 的纵坐标为154和点N 的纵坐标为154-两种情况分别求解;以BD 为对角线时,有1种情况,此时N 1点与N 2点重合,根据平行四边形的对边平行且相等可求得BM 1=N 1D=4,继而求得OM 1= 8,由此即可求得答案. 【详解】(1)抛物线2y ax bx c =++经过点A(-2,0),B(4,0),∴426016460a b a b -+=⎧⎨++=⎩, 解得3432a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的函数表达式为233642y x x =-++; (2)作直线DE ⊥x 轴于点E ,交BC 于点G ,作CF ⊥DE ,垂足为F , ∵点A 的坐标为(-2,0),∴OA=2,由0x =,得6y =,∴点C 的坐标为(0,6),∴OC=6, ∴S △OAC =1126622OA OC ⋅⋅=⨯⨯=, ∵S △BCD =34S △AOC , ∴S △BCD =39642⨯=,设直线BC 的函数表达式为y kx n =+,由B ,C 两点的坐标得406k n n +=⎧⎨=⎩,解得326k n ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴直线BC 的函数表达式为362y x =-+, ∴点G 的坐标为3(,6)2m m -+, ∴2233336(6)34224DG m m m m m =-++--+=-+, ∵点B 的坐标为(4,0),∴OB=4,∵S △BCD =S △CDG +S △BDG =1111()2222DG CF DG BE DG CF BE DG BO ⋅⋅+⋅⋅=⋅+=⋅⋅, ∴S △BCD =22133346242m m m m -+⨯=-+(), ∴239622m m -+=, 解得11m =(舍),23m =, ∴m 的值为3;(3)存在,如下图所示,以BD 为边或者以BD 为对角线进行平行四边形的构图, 以BD 为边时,有3种情况, ∵D 点坐标为15(3,)4,∴点N 点纵坐标为±154,当点N 的纵坐标为154时,如点N 2,此时233156424x x -++=,解得:121,3x x =-=(舍), ∴215(1,)4N -,∴2(0,0)M ; 当点N 的纵坐标为154-时,如点N 3,N 4, 此时233156424x x -++=-,解得:12114,114x x =-=+ ∴315(114,)4N +-,415(114,)4N --, ∴3(14,0)M ,4(14,0)M -;以BD 为对角线时,有1种情况,此时N 1点与N 2点重合,∵115(1,)4N -,D(3,154),∴N 1D=4, ∴BM 1=N 1D=4, ∴OM 1=OB+BM 1=8, ∴M 1(8,0),综上,点M 的坐标为:1234(80)(00)(140)(140)M M M M -,,,,,,,.【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及了待定系数法、三角形的面积、解一元二次方程、平行四边形的性质等知识,运用了数形结合思想、分类讨论思想等数学思想,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.10.在平面直角坐标系xOy 中(如图).已知抛物线y=﹣12x 2+bx+c 经过点A (﹣1,0)和点B (0,52),顶点为C ,点D 在其对称轴上且位于点C 下方,将线段DC 绕点D 按顺时针方向旋转90°,点C 落在抛物线上的点P 处. (1)求这条抛物线的表达式; (2)求线段CD 的长;(3)将抛物线平移,使其顶点C 移到原点O 的位置,这时点P 落在点E 的位置,如果点M 在y 轴上,且以O 、D 、E 、M 为顶点的四边形面积为8,求点M 的坐标.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x 2+2x+52;(2)线段CD 的长为2;(3)M 点的坐标为(0,72)或(0,﹣72). 【解析】【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;(2)利用配方法得到y=﹣12(x ﹣2)2+92,则根据二次函数的性质得到C 点坐标和抛物线的对称轴为直线x=2,如图,设CD=t ,则D (2,92﹣t ),根据旋转性质得∠PDC=90°,DP=DC=t ,则P (2+t ,92﹣t ),然后把P (2+t ,92﹣t )代入y=﹣12x 2+2x+52得到关于t 的方程,从而解方程可得到CD 的长;(3)P 点坐标为(4,92),D 点坐标为(2,52),利用抛物线的平移规律确定E 点坐标为(2,﹣2),设M (0,m ),当m >0时,利用梯形面积公式得到12•(m+52+2)•2=8当m <0时,利用梯形面积公式得到12•(﹣m+52+2)•2=8,然后分别解方程求出m 即可得到对应的M 点坐标.【详解】(1)把A (﹣1,0)和点B (0,52)代入y=﹣12x 2+bx+c 得 10252b c c ⎧--+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得252b c =⎧⎪⎨=⎪⎩,∴抛物线解析式为y=﹣12x 2+2x+52;(2)∵y=﹣12(x﹣2)2+92,∴C(2,92),抛物线的对称轴为直线x=2,如图,设CD=t,则D(2,92﹣t),∵线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处,∴∠PDC=90°,DP=DC=t,∴P(2+t,92﹣t),把P(2+t,92﹣t)代入y=﹣12x2+2x+52得﹣12(2+t)2+2(2+t)+52=92﹣t,整理得t2﹣2t=0,解得t1=0(舍去),t2=2,∴线段CD的长为2;(3)P点坐标为(4,92),D点坐标为(2,52),∵抛物线平移,使其顶点C(2,92)移到原点O的位置,∴抛物线向左平移2个单位,向下平移92个单位,而P点(4,92)向左平移2个单位,向下平移92个单位得到点E,∴E点坐标为(2,﹣2),设M(0,m),当m>0时,12•(m+52+2)•2=8,解得m=72,此时M点坐标为(0,72);当m<0时,12•(﹣m+52+2)•2=8,解得m=﹣72,此时M点坐标为(0,﹣72);综上所述,M点的坐标为(0,72)或(0,﹣72).【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、抛物线上点的坐标、旋转的性质、抛物线的平移等知识,综合性较强,正确添加辅助线、运用数形结合思想熟练相关知识是解题的关键.11.在直角坐标系中,我们不妨将横坐标,纵坐标均为整数的点称之为“中国结”。
2020-2021长沙中考数学复习《二次函数》专项综合练习

2020-2021长沙中考数学复习《二次函数》专项综合练习一、二次函数1.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x2+2x+6;(2)当t=3时,△PAB的面积有最大值;(3)点P(4,6).【解析】【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可得;(2)作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM,先求出直线AB解析式为y=﹣x+6,设P(t,﹣12t2+2t+6),则N(t,﹣t+6),由S△PAB=S△PAN+S△PBN=12PN•AG+12PN•BM=12PN•OB列出关于t的函数表达式,利用二次函数的性质求解可得;(3)由PH⊥OB知DH∥AO,据此由OA=OB=6得∠BDH=∠BAO=45°,结合∠DPE=90°知若△PDE为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,从而得出点E与点A重合,求出y=6时x的值即可得出答案.【详解】(1)∵抛物线过点B(6,0)、C(﹣2,0),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣6)(x+2),将点A(0,6)代入,得:﹣12a=6,解得:a=﹣12,所以抛物线解析式为y=﹣12(x﹣6)(x+2)=﹣12x2+2x+6;(2)如图1,过点P作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM于点G,设直线AB 解析式为y=kx+b ,将点A (0,6)、B (6,0)代入,得:660b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:16k b =-⎧⎨=⎩, 则直线AB 解析式为y=﹣x+6,设P (t ,﹣12t 2+2t+6)其中0<t <6, 则N (t ,﹣t+6), ∴PN=PM ﹣MN=﹣12t 2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣12t 2+2t+6+t ﹣6=﹣12t 2+3t , ∴S △PAB =S △PAN +S △PBN=12PN •AG+12PN•BM =12PN•(AG+BM ) =12PN•OB =12×(﹣12t 2+3t )×6 =﹣32t 2+9t =﹣32(t ﹣3)2+272, ∴当t=3时,△PAB 的面积有最大值;(3)如图2,∵PH ⊥OB 于H ,∴∠DHB=∠AOB=90°,∴DH ∥AO ,∵OA=OB=6,∴∠BDH=∠BAO=45°,∵PE ∥x 轴、PD ⊥x 轴,∴∠DPE=90°,若△PDE 为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,∴∠EDP 与∠BDH 互为对顶角,即点E 与点A 重合,则当y=6时,﹣12x 2+2x+6=6, 解得:x=0(舍)或x=4,即点P (4,6). 【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定与性质等,熟练掌握和灵活运用待定系数法求函数解析式、二次函数的性质、等腰直角三角形的判定与性质等是解题的关键.2.某厂家生产一种新型电子产品,制造时每件的成本为40元,通过试销发现,销售量(y 万件)与销售单价(x 元)之间符合一次函数关系,其图象如图所示.()1求y 与x 的函数关系式;()2物价部门规定:这种电子产品销售单价不得超过每件80元,那么,当销售单价x 定为每件多少元时,厂家每月获得的利润()w 最大?最大利润是多少?【答案】(1)2280y x =-+;(2)当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元.【解析】【分析】()1根据函数图象经过点()40,200和点()60,160,利用待定系数法即可求出y 与x 的函数关系式;()2先根据利润=销售数量(⨯销售单价-成本),由试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,结合电子产品的成本价即可得出x 的取值范围,根据二次函数的增减性可得最值.【详解】解:()1设y 与x 的函数关系式为()0y kx b k =+≠,Q 函数图象经过点()40,200和点()60,160,{4020060160k b k b +=∴+=,解得:{2280k b =-=, y ∴与x 的函数关系式为2280y x =-+.()2由题意得:()()224022802360112002(90)5000w x x x x x =--+=-+-=--+. Q 试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,且电子产品的成本为每千克40元,∴自变量x 的取值范围是4080x ≤≤.20-<Q ,∴当90x <时,w 随x 的增大而增大,80x ∴=时,w 有最大值,当80x =时,4800w =,答:当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元.【点睛】本题考查了一次函数和二次函数的应用,根据点的坐标利用待定系数法求出函数关系式是解题的关键,并注意最值的求法.3.某宾馆客房部有60个房间供游客居住,当每个房间的定价为每天200元时,房间可以住满.当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.对有游客入住的房间,宾馆需对每个房间每天支出20元的各种费用.设每个房间每天的定价增加x 元.求:(1)房间每天的入住量y (间)关于x (元)的函数关系式;(2)该宾馆每天的房间收费p (元)关于x (元)的函数关系式;(3)该宾馆客房部每天的利润w (元)关于x (元)的函数关系式;当每个房间的定价为每天多少元时,w 有最大值?最大值是多少?【答案】(1)y=60-10x ;(2)z=-110x 2+40x+12000;(3)w=-110x 2+42x+10800,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元.【解析】 试题分析:(1)根据题意可得房间每天的入住量=60个房间﹣每个房间每天的定价增加的钱数÷10;(2)已知每天定价增加为x 元,则每天要(200+x )元.则宾馆每天的房间收费=每天的实际定价×房间每天的入住量;(3)支出费用为20×(60﹣10x ),则利润w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x ),利用配方法化简可求最大值.试题解析:解:(1)由题意得: y =60﹣10x (2)p =(200+x )(60﹣10x )=﹣2110x +40x +12000 (3)w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x ) =﹣2110x +42x +10800 =﹣110(x ﹣210)2+15210 当x =210时,w 有最大值.此时,x +200=410,就是说,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元.点睛: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.本题主要考查的是二次函数的应用,难度一般.4.如图1,抛物线C 1:y=ax 2﹣2ax+c (a <0)与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C .已知点A 的坐标为(﹣1,0),点O 为坐标原点,OC=3OA ,抛物线C 1的顶点为G .(1)求出抛物线C 1的解析式,并写出点G 的坐标;(2)如图2,将抛物线C 1向下平移k (k >0)个单位,得到抛物线C 2,设C 2与x 轴的交点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k 的值:(3)在(2)的条件下,如图3,设点M 为x 轴正半轴上一动点,过点M 作x 轴的垂线分别交抛物线C 1、C 2于P 、Q 两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N ,使得以P 、Q 、N 为顶点的三角形与△AOQ 全等,若存在,直接写出点M ,N 的坐标:若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线C 1的解析式为y=﹣x 2+2x+3,点G 的坐标为(1,4);(2)k=1;(3)M1(1132+,0)、N1(13,﹣1);M2(1132+,0)、N2(1,﹣1);M3(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).【解析】【分析】(1)由点A的坐标及OC=3OA得点C坐标,将A、C坐标代入解析式求解可得;(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,由等边三角形性质知点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m),代入所设解析式求解可得;(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),根据PQ=OA=1且∠AOQ、∠PQN均为钝角知△AOQ≌△PQN,延长PQ交直线y=﹣1于点H,证△OQM≌△QNH,根据对应边相等建立关于x的方程,解之求得x的值从而进一步求解即可.【详解】(1)∵点A的坐标为(﹣1,0),∴OA=1,∴OC=3OA,∴点C的坐标为(0,3),将A、C坐标代入y=ax2﹣2ax+c,得:203a a cc++=⎧⎨=⎩,解得:13ac=-⎧⎨=⎩,∴抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,所以点G的坐标为(1,4);(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,过点G′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,∵△A′B′G′为等边三角形,∴G′D33,则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(13),将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,得:24043m kk m⎧-+-=⎪⎨-=⎪⎩,解得:110 4m k =⎧⎨=⎩(舍),2231mk⎧=⎪⎨=⎪⎩,∴k=1;(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),∴PQ=OA=1,∵∠AOQ、∠PQN均为钝角,∴△AOQ≌△PQN,如图2,延长PQ交直线y=﹣1于点H,则∠QHN=∠OMQ=90°,又∵△AOQ≌△PQN,∴OQ=QN,∠AOQ=∠PQN,∴∠MOQ=∠HQN,∴△OQM≌△QNH(AAS),∴OM=QH,即x=﹣x2+2x+2+1,解得:113±当x=1132+HN=QM=﹣x2+2x+2=1312,点M(1132+,0),∴点N113+131-1131);113+131-1),即(1,﹣1);如图3,同理可得△OQM ≌△PNH ,∴OM=PH ,即x=﹣(﹣x 2+2x+2)﹣1,解得:x=﹣1(舍)或x=4,当x=4时,点M 的坐标为(4,0),HN=QM=﹣(﹣x 2+2x+2)=6,∴点N 的坐标为(4+6,﹣1)即(10,﹣1),或(4﹣6,﹣1)即(﹣2,﹣1); 综上点M 1(113+,0)、N 1(13,﹣1);M 2(113+,0)、N 2(1,﹣1);M 3(4,0)、N 3(10,﹣1);M 4(4,0)、N 4(﹣2,﹣1).【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及到的知识有待定系数法、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、运用分类讨论思想是解题的关键.5.如图,已知点A (0,2),B (2,2),C (-1,-2),抛物线F :y=x 2-2mx+m 2-2与直线x=-2交于点P .(1)当抛物线F 经过点C 时,求它的解析式;(2)设点P 的纵坐标为y P ,求y P 的最小值,此时抛物线F 上有两点(x 1,y 1),(x 2,y 2),且x 1<x 2≤-2,比较y 1与y 2的大小.【答案】(1) 221y x x =+-;(2)12y y >.【解析】【分析】(1)根据抛物线F :y=x 2-2mx+m 2-2过点C (-1,-2),可以求得抛物线F 的表达式; (2)根据题意,可以求得y P 的最小值和此时抛物线的表达式,从而可以比较y 1与y 2的大小.【详解】(1) ∵抛物线F 经过点C (-1,-2),∴22122m m -=++-.∴m 1=m 2=-1.∴抛物线F 的解析式是221y x x =+-.(2)当x=-2时,2442P y m m =++-=()222m +-. ∴当m=-2时,P y 的最小值为-2.此时抛物线F 的表达式是()222y x =+-.∴当2x ≤-时,y 随x 的增大而减小.∵12x x <≤-2,∴1y >2y .【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求二次函数解析式,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答问题.6.如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,B 点坐标为(3,0),与y 轴交于点C (0,3).(1)求抛物线y =x 2+bx +c 的表达式;(2)点D 为抛物线对称轴上一点,当△BCD 是以BC 为直角边的直角三角形时,求点D 的坐标;(3)点P 在x 轴下方的抛物线上,过点P 的直线y =x +m 与直线BC 交于点E ,与y 轴交于点F ,求PE +EF 的最大值.【答案】(1)y=x 2﹣4x+3;(2)(2,﹣1);(3)42【解析】试题分析:(1)利用待定系数法求抛物线解析式;(2)如图1,设D (2,y ),利用两点间的距离公式得到BC 2=32+32=18,DC 2=4+(y ﹣3)2,BD2=(3﹣2)2+y2=1+y2,然后讨论:当BD为斜边时得到18+4+(y﹣3)2=1+y2;当CD 为斜边时得到4+(y﹣3)2=1+y2+18,再分别解方程即可得到对应D的坐标;(3)先证明∠CEF=90°得到△ECF为等腰直角三角形,作PH⊥y轴于H,PG∥y轴交BC于G,如图2,△EPG、△PHF都为等腰直角三角形,则PE=2PG,PF=2PH,设P(t,t2﹣4t+3)(1<t<3),则G(t,﹣t+3),接着利用t表示PF、PE,这样PE+EF=2PE+PF=﹣2t2+42t,然后利用二次函数的性质解决问题.试题解析:解:(1)把B(3,0),C(0,3)代入y=x2+bx+c得:9303b cc++=⎧⎨=⎩,解得:43bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线y=x2+bx+c的表达式为y=x2﹣4x+3;(2)如图1,抛物线的对称轴为直线x=﹣42-=2,设D(2,y),B(3,0),C(0,3),∴BC2=32+32=18,DC2=4+(y﹣3)2,BD2=(3﹣2)2+y2=1+y2,当△BCD是以BC为直角边,BD为斜边的直角三角形时,BC2+DC2=BD2,即18+4+(y﹣3)2=1+y2,解得:y=5,此时D点坐标为(2,5);当△BCD是以BC为直角边,CD为斜边的直角三角形时,BC2+DB2=DC2,即4+(y﹣3)2=1+y2+18,解得:y=﹣1,此时D点坐标为(2,﹣1);(3)易得BC的解析式为y=﹣x+3.∵直线y=x+m与直线y=x平行,∴直线y=﹣x+3与直线y=x+m垂直,∴∠CEF=90°,∴△ECF为等腰直角三角形,作PH⊥y轴于H,PG∥y轴交BC于G,如图2,△EPG、△PHF都为等腰直角三角形,PE=22PG,PF=2PH,设P(t,t2﹣4t+3)(1<t<3),则G(t,﹣t+3),∴PF=2PH=2t,PG=﹣t+3﹣(t2﹣4t+3)=﹣t2+3t,∴PE=22PG=﹣22t2+322t,∴PE+EF=PE+PE+PF=2PE+PF=﹣2t2+32t+2t=﹣2t2+42t=﹣2(t﹣2)2+42,当t=2时,PE+EF的最大值为42.点睛:本题考查了二次函数的综合题.熟练掌握等腰直角三角形的性质、二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求二次函数解析式;理解坐标与图形性质,记住两点间的距离公式.7.若三个非零实数x,y,z满足:只要其中一个数的倒数等于另外两个数的倒数的和,则称这三个实数x,y,z构成“和谐三组数”.(1)实数1,2,3可以构成“和谐三组数”吗?请说明理由;(2)若M(t,y1),N(t+1,y2),R(t+3,y3)三点均在函数y=kx(k为常数,k≠0)的图象上,且这三点的纵坐标y1,y2,y3构成“和谐三组数”,求实数t的值;(3)若直线y=2bx+2c(bc≠0)与x轴交于点A(x1,0),与抛物线y=ax2+3bx+3c(a≠0)交于B(x2,y2),C(x3,y3)两点.①求证:A,B,C三点的横坐标x1,x2,x3构成“和谐三组数”;②若a>2b>3c,x2=1,求点P(ca,ba)与原点O的距离OP的取值范围.【答案】(1)不能,理由见解析;(2)t的值为﹣4、﹣2或2;(3)①证明见解析;≤OP<2且OP≠1.【解析】【分析】(1)由和谐三组数的定义进行验证即可;(2)把M、N、R三点的坐标分别代入反比例函数解析式,可用t和k分别表示出y1、y2、y3,再由和谐三组数的定义可得到关于t的方程,可求得t的值;(3)①由直线解析式可求得x1=﹣cb,联立直线和抛物线解析式消去y,利用一元二次方程根与系数的关系可求得x2+x3=﹣ba,x2x3=ca,再利用和谐三数组的定义证明即可;②由条件可得到a+b+c=0,可得c=﹣(a+b),由a>2b>3c可求得ba的取值范围,令m=ba,利用两点间距离公式可得到OP2关于m的二次函数,利用二次函数的性质可求得OP2的取值范围,从而可求得OP的取值范围.【详解】(1)不能,理由如下:∵1、2、3的倒数分别为1、12、13,∴12+13≠1,1+12≠13,1+13≠12,∴实数1,2,3不可以构成“和谐三组数”;(2)∵M(t,y1),N(t+1,y2),R(t+3,y3)三点均在函数kx(k为常数,k≠0)的图象上,∴y1、y2、y3均不为0,且y1=kt ,y2=1kt+,y3=3kt+,∴11y =t k ,21y =1t k +,31y =3t k +, ∵y 1,y 2,y 3构成“和谐三组数”,∴有以下三种情况: 当11y =21y +31y 时,则t k =1t k ++3t k+,即t =t+1+t+3,解得t =﹣4; 当21y =11y +31y 时,则1t k +=t k +3t k+,即t+1=t+t+3,解得t =﹣2; 当31y =11y +21y 时,则3t k +=t k +1t k+,即t+3=t+t+1,解得t =2; ∴t 的值为﹣4、﹣2或2;(3)①∵a 、b 、c 均不为0,∴x 1,x 2,x 3都不为0,∵直线y =2bx+2c(bc≠0)与x 轴交于点A(x 1,0),∴0=2bx 1+2c ,解得x 1=﹣c b, 联立直线与抛物线解析式,消去y 可得2bx+2c =ax 2+3bx+3c ,即ax 2+bx+c =0,∵直线与抛物线交与B(x 2,y 2),C(x 3,y 3)两点,∴x 2、x 3是方程ax 2+bx+c =0的两根,∴x 2+x 3=﹣b a ,x 2x 3=c a, ∴21x +31x =2323x x x x +=b a c a-=﹣b c =11x , ∴x 1,x 2,x 3构成“和谐三组数”;②∵x 2=1,∴a+b+c =0,∴c =﹣a ﹣b ,∵a >2b >3c , ∴a >2b >3(﹣a ﹣b),且a >0,整理可得253a b b a >⎧⎨>-⎩,解得﹣35<b a <12, ∵P(c a ,b a), ∴OP 2=(c a )2+(b a )2=(a b a --)2+(b a )2=2(b a )2+2b a +1=2(b a +12)2+12, 令m =b a ,则﹣35<m <12且m≠0,且OP 2=2(m+12)2+12, ∵2>0,∴当﹣35<m<﹣12时,OP2随m的增大而减小,当m=﹣35时,OP2有最大临界值1325,当m=﹣12时,OP2有最小临界值12,当﹣12<m<12时,OP2随m的增大而增大,当m=﹣12时,OP2有最小临界值12,当m=12时,OP2有最大临界值52,∴12≤OP2<52且OP2≠1,∵P到原点的距离为非负数,∴2≤OP<10且OP≠1.【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及新定义、函数图象的交点、一元二次方程根与系数的关系、勾股定理、二次函数的性质、分类讨论思想及转化思想等知识.在(1)中注意利用和谐三数组的定义,在(2)中由和谐三数组得到关于t的方程是解题的关键,在(3)①中用a、b、c分别表示出x1,x2,x3是解题的关键,在(3)②中把OP2表示成二次函数的形式是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,特别是最后一问,难度很大.8.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x2+2x+6;(2)当t=3时,△PAB的面积有最大值;(3)点P(4,6).【解析】【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可得;(2)作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM,先求出直线AB解析式为y=﹣x+6,设P (t ,﹣12t 2+2t+6),则N (t ,﹣t+6),由S △PAB =S △PAN +S △PBN =12PN•AG+12PN•BM=12PN•OB 列出关于t 的函数表达式,利用二次函数的性质求解可得;(3)由PH ⊥OB 知DH ∥AO ,据此由OA=OB=6得∠BDH=∠BAO=45°,结合∠DPE=90°知若△PDE 为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,从而得出点E 与点A 重合,求出y=6时x 的值即可得出答案.【详解】(1)∵抛物线过点B (6,0)、C (﹣2,0),∴设抛物线解析式为y=a (x ﹣6)(x+2),将点A (0,6)代入,得:﹣12a=6, 解得:a=﹣12, 所以抛物线解析式为y=﹣12(x ﹣6)(x+2)=﹣12x 2+2x+6; (2)如图1,过点P 作PM ⊥OB 与点M ,交AB 于点N ,作AG ⊥PM 于点G ,设直线AB 解析式为y=kx+b ,将点A (0,6)、B (6,0)代入,得:660b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:16k b =-⎧⎨=⎩, 则直线AB 解析式为y=﹣x+6,设P (t ,﹣12t 2+2t+6)其中0<t <6, 则N (t ,﹣t+6),∴PN=PM ﹣MN=﹣12t 2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣12t 2+2t+6+t ﹣6=﹣12t 2+3t , ∴S △PAB =S △PAN +S △PBN=12PN•AG+12PN •BM =12PN•(AG+BM )=12 PN•OB=12×(﹣12t2+3t)×6=﹣32t2+9t=﹣32(t﹣3)2+272,∴当t=3时,△PAB的面积有最大值;(3)如图2,∵PH⊥OB于H,∴∠DHB=∠AOB=90°,∴DH∥AO,∵OA=OB=6,∴∠BDH=∠BAO=45°,∵PE∥x轴、PD⊥x轴,∴∠DPE=90°,若△PDE为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,∴∠EDP与∠BDH互为对顶角,即点E与点A重合,则当y=6时,﹣12x2+2x+6=6,解得:x=0(舍)或x=4,即点P(4,6).【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定与性质等,熟练掌握和灵活运用待定系数法求函数解析式、二次函数的性质、等腰直角三角形的判定与性质等是解题的关键.9.课本中有一道作业题:有一块三角形余料ABC,它的边BC=120mm,高AD=80mm.要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB,AC上.问加工成的正方形零件的边长是多少mm?小颖解得此题的答案为48mm,小颖善于反思,她又提出了如下的问题.(1)如果原题中要加工的零件是一个矩形,且此矩形是由两个并排放置的正方形所组成,如图1,此时,这个矩形零件的两条边长又分别为多少mm?请你计算.(2)如果原题中所要加工的零件只是一个矩形,如图2,这样,此矩形零件的两条边长就不能确定,但这个矩形面积有最大值,求达到这个最大值时矩形零件的两条边长.【答案】(1)2407mm,4807mm;(2)PN=60mm,40PQ mm.【解析】【分析】(1)、设PQ=y(mm),则PN=2y(mm),AE=80-y(mm),根据平行得出△APN和△ABC 相似,根据线段的比值得出y的值,然后得出边长;(2)、根据第一题同样的方法得出y与x的函数关系式,然后求出S与x的函数关系式,根据二次函数的性质得出最大值.【详解】(1)、设PQ=y(mm),则PN=2y(mm),AE=80-y(mm)∵PN∥BC,∴=,△APN∽△ABC∴=∴=∴=解得 y=∴2y=∴这个矩形零件的两条边长分别为mm,mm(2)、设PQ=x(mm),PN=y(mm),矩形面积为S ,则AE=80-x(mm)..由(1)知=∴=∴ y=则S=xy=== ∵∴ S 有最大值∴当x=40时,S 最大=2400(mm 2) 此时,y==60 .∴面积达到这个最大值时矩形零件的两边PQ 、PN 长分别是40 mm ,60 mm .考点:三角形相似的应用10.已知:如图,抛物线y =ax 2+bx +3与坐标轴分别交于点A ,B (﹣3,0),C (1,0),点P 是线段AB 上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线解析式;(2)当点P 运动到什么位置时,△PAB 的面积最大?(3)过点P 作x 轴的垂线,交线段AB 于点D ,再过点P 作PE ∥x 轴交抛物线于点E ,连接DE ,请问是否存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y =﹣x 2﹣2x +3 (2)(﹣32,154) (3)存在,P (﹣2,3)或P (5172-+,53172-+) 【解析】【分析】(1)用待定系数法求解;(2)过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,交AB 于点F ,直线AB 解析式为y =x +3,设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0),则F (t ,t +3),则PF =﹣t 2﹣2t +3﹣(t +3)=﹣t 2﹣3t ,根据S △PAB =S △PAF +S △PBF 写出解析式,再求函数最大值;(3)设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0),则D (t ,t +3),PD =﹣t 2﹣3t ,由抛物线y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4,由对称轴为直线x =﹣1,PE ∥x 轴交抛物线于点E ,得y E =y P ,即点E 、P 关于对称轴对称,所以2E P x x +=﹣1,得x E =﹣2﹣x P =﹣2﹣t ,故PE =|x E ﹣x P |=|﹣2﹣2t |,由△PDE 为等腰直角三角形,∠DPE =90°,得PD =PE ,再分情况讨论:①当﹣3<t≤﹣1时,PE =﹣2﹣2t ;②当﹣1<t <0时,PE =2+2t【详解】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3过点B (﹣3,0),C (1,0)∴933030a b a b -+=⎧⎨++=⎩ 解得:12a b =-⎧⎨=-⎩∴抛物线解析式为y =﹣x 2﹣2x +3(2)过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,交AB 于点F∵x =0时,y =﹣x 2﹣2x +3=3∴A (0,3)∴直线AB 解析式为y =x +3∵点P 在线段AB 上方抛物线上∴设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0)∴F (t ,t +3)∴PF =﹣t 2﹣2t +3﹣(t +3)=﹣t 2﹣3t∴S △PAB =S △PAF +S △PBF =12PF •OH +12PF •BH =12PF •OB =32(﹣t 2﹣3t )=﹣32(t +32)2+278∴点P 运动到坐标为(﹣32,154),△PAB 面积最大 (3)存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0),则D (t ,t +3)∴PD =﹣t 2﹣2t +3﹣(t +3)=﹣t 2﹣3t∵抛物线y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4∴对称轴为直线x =﹣1∵PE ∥x 轴交抛物线于点E∴y E =y P ,即点E 、P 关于对称轴对称 ∴2E P x x +=﹣1 ∴x E =﹣2﹣x P =﹣2﹣t∴PE =|x E ﹣x P |=|﹣2﹣2t |∵△PDE 为等腰直角三角形,∠DPE =90°∴PD =PE①当﹣3<t ≤﹣1时,PE =﹣2﹣2t∴﹣t 2﹣3t =﹣2﹣2t解得:t 1=1(舍去),t 2=﹣2∴P (﹣2,3)②当﹣1<t <0时,PE =2+2t∴﹣t 2﹣3t =2+2t解得:t 1=5172-+,t 2=517--(舍去) ∴P (517-+,5317-+) 综上所述,点P 坐标为(﹣2,3)或(5172-+,53172-+)时使△PDE 为等腰直角三角形.【点睛】考核知识点:二次函数的综合.数形结合分析问题,运用轴对称性质和等腰三角形性质分析问题是关键.11. 阅读:我们约定,在平面直角坐标系中,经过某点且平行于坐标轴或平行于两坐标轴夹角平分线的直线,叫该点的“特征线”.例如,点M (1,3)的特征线有:x =1,y =3,y =x +2,y =﹣x +4.问题与探究:如图,在平面直角坐标系中有正方形OABC ,点B 在第一象限,A 、C 分别在x 轴和y 轴上,抛物线21()4y x m n =-+经过B 、C 两点,顶点D 在正方形内部. (1)直接写出点D (m ,n )所有的特征线;(2)若点D 有一条特征线是y =x +1,求此抛物线的解析式; (3)点P 是AB 边上除点A 外的任意一点,连接OP ,将△OAP 沿着OP 折叠,点A 落在点A ′的位置,当点A ′在平行于坐标轴的D 点的特征线上时,满足(2)中条件的抛物线向下平移多少距离,其顶点落在OP 上?【答案】(1)x =m ,y =n ,y =x +n ﹣m ,y =﹣x +m+n ;(2)21(2)34y x =-+;(3)抛物线向下平移923-或2312距离,其顶点落在OP 上. 【解析】试题分析:(1)根据特征线直接求出点D 的特征线;(2)由点D 的一条特征线和正方形的性质求出点D 的坐标,从而求出抛物线解析式; (2)分平行于x 轴和y 轴两种情况,由折叠的性质计算即可.试题解析:解:(1)∵点D (m ,n ),∴点D (m ,n )的特征线是x =m ,y =n ,y =x +n ﹣m ,y =﹣x +m +n ;(2)点D 有一条特征线是y =x +1,∴n ﹣m =1,∴n =m +1.∵抛物线解析式为21()4y x m n =-+,∴21()14y x m m =-++,∵四边形OABC 是正方形,且D 点为正方形的对称轴,D (m ,n ),∴B (2m ,2m ),∴21(2)24y m m n m =-+=,将n =m +1带入得到m =2,n =3; ∴D (2,3),∴抛物线解析式为21(2)34y x =-+. (3)①如图,当点A ′在平行于y 轴的D 点的特征线时:根据题意可得,D (2,3),∴OA ′=OA =4,OM =2,∴∠A ′OM =60°,∴∠A ′OP =∠AOP =30°,∴MN 3=33,∴抛物线需要向下平移的距离=333-=9233-. ②如图,当点A ′在平行于x 轴的D 点的特征线时,设A ′(p ,3),则OA ′=OA =4,OE =3,EA 2243-7,∴A ′F =47,设P (4,c )(c >0),,在Rt △A ′FP 中,(4﹣7)2+(3﹣c )2=c 2,∴c =1673-,∴P (4,1673-),∴直线OP 解析式为y 47-x ,∴N (2827-∴抛物线需要向下平移的距离=3﹣827-=127+综上所述:抛物线向下平移9233-或1273+距离,其顶点落在OP 上.点睛:此题是二次函数综合题,主要考查了折叠的性质,正方形的性质,解答本题的关键是用正方形的性质求出点D 的坐标.12.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)若点D 为抛物线在x 轴负半轴上方的一个动点,求ADE ∆面积的最大值; (3)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP ∆为等腰三角形,若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为233642y x x =--+;(2)当23x =-时,ADE ∆的面积取得最大值503;(3)P 点的坐标为()1,1-,(1,11-,(1,219--. 【解析】分析:(1)把已知点坐标代入函数解析式,得出方程组求解即可;(2)根据函数解析式设出点D 坐标,过点D 作DG ⊥x 轴,交AE 于点F ,表示△ADE 的面积,运用二次函数分析最值即可;(3)设出点P 坐标,分PA =PE ,PA =AE ,PE =AE 三种情况讨论分析即可.详解:(1)∵二次函数y =ax 2+bx +c 经过点A (﹣4,0)、B (2,0),C (0,6),∴1640 4206a b ca b cc-+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:3 4 3 26abc⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩,所以二次函数的解析式为:y=233642x x--+;(2)由A(﹣4,0),E(0,﹣2),可求AE所在直线解析式为y=122x--,过点D作DN⊥x轴,交AE于点F,交x轴于点G,过点E作EH⊥DF,垂足为H,如图,设D(m,233642m m--+),则点F(m,122m--),∴DF=233642m m--+﹣(122m--)=2384m m--+,∴S△ADE=S△ADF+S△EDF=12×DF×AG+12DF×EH=12×DF×AG+12×DF×EH=12×4×DF=2×(2384m m--+)=23250233m-++(),∴当m =23-时,△ADE 的面积取得最大值为503. (3)y =233642x x --+的对称轴为x =﹣1,设P (﹣1,n ),又E (0,﹣2),A (﹣4,0),可求PA =29n +,PE =212n ++(),AE =16425+=,分三种情况讨论: 当PA =PE 时,29n +=212n ++(),解得:n =1,此时P (﹣1,1); 当PA =AE 时,29n +=16425+=,解得:n =11±,此时点P 坐标为(﹣1,11±);当PE =AE 时,212n ++()=16425+=,解得:n =﹣219±,此时点P 坐标为:(﹣1,﹣219±).综上所述:P 点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,11±),(﹣1,﹣219±). 点睛:本题主要考查二次函数的综合问题,会求抛物线解析式,会运用二次函数分析三角形面积的最大值,会分类讨论解决等腰三角形的顶点的存在问题时解决此题的关键.13.如图,抛物线y=ax 2+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.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x 2+6x ﹣5;(2)①P 点的横坐标为45+41或5-412;②点M 的坐标为(136,﹣176)或(236,﹣76).【解析】分析:(1)利用一次函数解析式确定C (0,-5),B (5,0),然后利用待定系数法求抛物线解析式;(2)①先解方程-x 2+6x-5=0得A (1,0),再判断△OCB 为等腰直角三角形得到∠OBC=∠OCB=45°,则△AMB 为等腰直角三角形,所以,接着根据平行四边形的性质得到,PQ ⊥BC ,作PD ⊥x 轴交直线BC 于D ,如图1,利用∠PDQ=45°得到PQ=4,设P (m ,-m 2+6m-5),则D (m ,m-5),讨论:当P 点在直线BC 上方时,PD=-m 2+6m-5-(m-5)=4;当P 点在直线BC 下方时,PD=m-5-(-m 2+6m-5),然后分别解方程即可得到P 点的横坐标;②作AN ⊥BC 于N ,NH ⊥x 轴于H ,作AC 的垂直平分线交BC 于M 1,交AC 于E ,如图2,利用等腰三角形的性质和三角形外角性质得到∠AM 1B=2∠ACB ,再确定N (3,-2), AC 的解析式为y=5x-5,E 点坐标为(12,-52),利用两直线垂直的问题可设直线EM 1的解析式为y=-15x+b ,把E (12,-52)代入求出b 得到直线EM 1的解析式为y=-15x-125,则解方程组511255y x y x -⎧⎪⎨--⎪⎩==得M 1点的坐标;作直线BC 上作点M 1关于N 点的对称点M 2,如图2,利用对称性得到∠AM 2C=∠AM 1B=2∠ACB ,设M 2(x ,x-5),根据中点坐标公式得到3=13+62x ,然后求出x 即可得到M 2的坐标,从而得到满足条件的点M 的坐标.详解:(1)当x=0时,y=x ﹣5=﹣5,则C (0,﹣5),当y=0时,x ﹣5=0,解得x=5,则B (5,0),把B (5,0),C (0,﹣5)代入y=ax 2+6x+c 得253005a c c ++=⎧⎨=-⎩,解得15a b =-⎧⎨=-⎩, ∴抛物线解析式为y=﹣x 2+6x ﹣5;(2)①解方程﹣x 2+6x ﹣5=0得x 1=1,x 2=5,则A (1,0),∵B (5,0),C (0,﹣5),∴△OCB 为等腰直角三角形,∴∠OBC=∠OCB=45°,∵AM ⊥BC ,∴△AMB 为等腰直角三角形,∴AM=2AB=2, ∵以点A ,M ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形,AM ∥PQ ,∴PQ ⊥BC ,作PD⊥x轴交直线BC于D,如图1,则∠PDQ=45°,∴PD=2PQ=2×22=4,设P(m,﹣m2+6m﹣5),则D(m,m﹣5),当P点在直线BC上方时,PD=﹣m2+6m﹣5﹣(m﹣5)=﹣m2+5m=4,解得m1=1,m2=4,当P点在直线BC下方时,PD=m﹣5﹣(﹣m2+6m﹣5)=m2﹣5m=4,解得m1=5+41,m2=5-41,综上所述,P点的横坐标为4或5+412或5-412;②作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,交AC于E,如图2,∵M1A=M1C,∴∠ACM1=∠CAM1,∴∠AM1B=2∠ACB,∵△ANB为等腰直角三角形,∴AH=BH=NH=2,∴N(3,﹣2),易得AC的解析式为y=5x﹣5,E点坐标为(12,﹣52,设直线EM1的解析式为y=﹣15x+b,把E(12,﹣52)代入得﹣110+b=﹣52,解得b=﹣125,∴直线EM1的解析式为y=﹣15x﹣125解方程组511255y xy x=-⎧⎪⎨=--⎪⎩得136176xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则M1(136,﹣176);作直线BC上作点M1关于N点的对称点M2,如图2,则∠AM2C=∠AM1B=2∠ACB,设M2(x,x﹣5),∵3=13+ 62x∴x=236,∴M2(236,﹣76).综上所述,点M的坐标为(136,﹣176)或(236,﹣76).点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、等腰直角的判定与性质和平行四边形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.14.已知二次函数y=﹣316x2+bx+c的图象经过A(0,3),B(﹣4,﹣92)两点.(1)求b,c的值.(2)二次函数y=﹣316x2+bx+c的图象与x轴是否有公共点,求公共点的坐标;若没有,请说明情况.【答案】(1)983bc⎧=⎪⎨⎪=⎩;(2)公共点的坐标是(﹣2,0)或(8,0).【解析】【分析】(1)把点A、B的坐标分别代入函数解析式求得b、c的值;(2)利用根的判别式进行判断该函数图象是否与x轴有交点,由题意得到方程﹣239168x x ++3=0,通过解该方程求得x 的值即为抛物线与x 轴交点横坐标. 【详解】(1)把A (0,3),B (﹣4,﹣92)分别代入y=﹣316x 2+bx+c , 得339164162c b c =⎧⎪⎨-⨯-+=-⎪⎩, 解得983b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩;(2)由(1)可得,该抛物线解析式为:y=﹣316x 2+98x+3, △=(98)2﹣4×(﹣316)×3=22564>0, 所以二次函数y=﹣316x 2+bx+c 的图象与x 轴有公共点, ∵﹣316x 2+98x+3=0的解为:x 1=﹣2,x 2=8, ∴公共点的坐标是(﹣2,0)或(8,0).【点睛】本题考查了抛物线与x 轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征.注意抛物线解析式与一元二次方程间的转化关系.15.如图,抛物线y =ax 2+bx 经过△OAB 的三个顶点,其中点A (1,3),点B (3,﹣3),O 为坐标原点.(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;(2)若P (4,m ),Q (t ,n )为该抛物线上的两点,且n <m ,求t 的取值范围; (3)若C 为线段AB 上的一个动点,当点A ,点B 到直线OC 的距离之和最大时,求∠BOC 的大小及点C 的坐标.【答案】(1)22353y x x =;(2)t >4;(3)∠BOC =60°,C (323【解析】分析:(1)将已知点坐标代入y=ax 2+bx ,求出a 、b 的值即可;(2)利用抛物线增减性可解问题;(3)观察图形,点A ,点B 到直线OC 的距离之和小于等于AB ;同时用点A (1,3),点B (3,﹣3)求出相关角度.详解:(1)把点A (1,3),点B (3,﹣3)分别代入y=ax 2+bx 得3=393a b a b⎧+⎪⎨-=+⎪⎩ ,解得23353a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴y=﹣22353x x + (2)由(1)抛物线开口向下,对称轴为直线x=54, 当x >54时,y 随x 的增大而减小, ∴当t >4时,n <m . (3)如图,设抛物线交x 轴于点F ,分别过点A 、B 作AD ⊥OC 于点D ,BE ⊥OC 于点E∵AC≥AD ,BC≥BE ,∴AD+BE≤AC+BE=AB ,∴当OC ⊥AB 时,点A ,点B 到直线OC 的距离之和最大.∵A (13B (33∴∠AOF=60°,∠BOF=30°,∴∠AOB=90°,∴∠ABO=30°.当OC ⊥AB 时,∠BOC=60°,点C 坐标为(323 点睛:本题考查综合考查用待定系数法求二次函数解析式,抛物线的增减性.解答问题时注意线段最值问题的转化方法.。
2021届中考数学压轴题复习:二次函数综合题 (26)

2021届中考数学压轴题复习:二次函数综合题1.已知二次函数y=ax2﹣4ax+4(a>0)的图象与y轴交于点C,过点C作CD∥x轴交该函数的图象于点D,过点D作DE∥y轴交x轴于点E,已知点F(1,0),连接DF.(1)请求出该函数图象的顶点坐标(用含a的代数式表示);(2)如图,若该二次函数的图象的顶点落在x轴上,P为对称轴右侧抛物线上一点;①连接PD、PE、PF,若S△PDE=S△PDF,求点P的坐标;②若∠PFD=∠DEF,点P的横坐标为m,则m的值为或.【分析】(1)函数的对称轴为:x=2,故顶点坐标为:(2,4﹣4a);(2)①如图1,连接DP并延长交x轴于点H,点D(4,4),S△PDE=S△PDF,则点H 为E、F的中点,点H(,0),即可求解;②EF=3,DE=4,则FD=5,tan∠FDE==tanα,则sin,设MH=3x=FM,则MD=4x,DH=5x,则FD=FM+MD=7x=5,解得:x=,HE=DE﹣DH=4﹣5x =,故点H(4,),即可求解.【解答】解:(1)函数的对称轴为:x=2,故顶点坐标为:(2,4﹣4a);(2)顶点落在x轴上,则4﹣4a=0,解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣4x+4…①,①如图1,连接DP并延长交x轴于点H,点D(4,4),S△PDE=S△PDF,则点H为E、F的中点,点H(,0),由点D、H的坐标得,直线DH的表达式为:y=(x﹣1)…②,联立①②并解得:x=,故P(,);②当点P在FD下方时,如图2,设延长FP交DE于点H,过点H作HM⊥DF,EF=3,DE=4,则FD=5,tan∠FDE==tanα,则sin,设MH=3x=FM,则MD=4x,DH=5x,则FD=FM+MD=7x=5,解得:x=,HE=DE﹣DH=4﹣5x=,故点H(4,),由点H、F坐标可得,直线FH的表达式为:y=(x﹣1)…③,联立①③并解得:x==m;当当点P在FD上方时,同理可得:m=;故答案为:或.【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、矩形形的性质、解直角三角形等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.。
2020-2021中考数学压轴题专题复习—二次函数的综合含答案

2020-2021中考数学压轴题专题复习—二次函数的综合含答案一、二次函数1.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、A两点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标;(3)对于(2)中的点B,在此抛物线上是否存在点P,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣3x。
(2)点B的坐标为:(4,4)。
(3)存在;理由见解析;【解析】【分析】(1)将原点坐标代入抛物线中即可求出k的值,从而求得抛物线的解析式。
(2)根据(1)得出的抛物线的解析式可得出A点的坐标,也就求出了OA的长,根据△OAB的面积可求出B点纵坐标的绝对值,然后将符合题意的B点纵坐标代入抛物线的解析式中即可求出B点的坐标,然后根据B点在抛物线对称轴的右边来判断得出的B点是否符合要求即可。
(3)根据B点坐标可求出直线OB的解析式,由于OB⊥OP,由此可求出P点的坐标特点,代入二次函数解析式可得出P点的坐标.求△POB的面积时,求出OB,OP的长度即可求出△BOP的面积。
【详解】解:(1)∵函数的图象与x轴相交于O,∴0=k+1,∴k=﹣1。
∴这个二次函数的解析式为y=x2﹣3x。
(2)如图,过点B做BD⊥x轴于点D,令x 2﹣3x=0,解得:x=0或3。
∴AO=3。
∵△AOB 的面积等于6,∴12AO•BD=6。
∴BD=4。
∵点B 在函数y=x 2﹣3x 的图象上,∴4=x 2﹣3x ,解得:x=4或x=﹣1(舍去)。
又∵顶点坐标为:( 1.5,﹣2.25),且2.25<4, ∴x 轴下方不存在B 点。
∴点B 的坐标为:(4,4)。
(3)存在。
∵点B 的坐标为:(4,4),∴∠BOD=45°,22BO 442=+=。
若∠POB=90°,则∠POD=45°。
2021中考数学复习《二次函数综合型压轴题解题技巧》分类训练十二:与最值、定值相关的压轴题(附答案)

2021中考数学复习《探索二次函数综合型压轴题解题技巧》分类训练十二:与最值、定值相关的压轴题(附答案)方法提炼:1、已知一条直线上一动点M和直线同侧两个固定点A、O,求AM+OM最小值的问题,我们只需做出点O关于这条直线的对称点B,将点A与B连接起来交直线与点M,那么AB就是AM+OM的最小值。
同理,我们也可以做出点A关于这条直线的对称点A’,将点O与A’连接起来交直线与点M,那么OA’就是AM+OM的最小值。
应用的定理是:两点之间线段最短。
2、初中阶段学过的有关线段最值的有:两点之间线段最短和垂线段最短;及三角形三边之间的关系,“两边之和大于第三边”求第三边的最小值;“两边之差小于第三边”,求第三边的最大值;还有稍微难一点的就是利用二次函数及其自变量取值范围来求最大值。
典例引领:8.已知抛物线C:y=ax2﹣2ax+c经过点C(1,2),与x轴交于A(﹣1,0)、B两点(1)求抛物线C的解析式;(2)如图1,直线y=x交抛物线C于S、T两点,M为抛物线C上A、T之间的动点,过M点作ME⊥x轴于点E,MF⊥ST于点F,求ME+MF的最大值;(3)如图2,平移抛物线C的顶点到原点得抛物线C1,直线l:y=kx﹣2k﹣4交抛物线C1于P、Q两点,在抛物线C1上存在一个定点D,使∠PDQ=90°,求点D的坐标.分析:(1)利用待定系数法即可得出结论;(2)先确定出ME,MF与t的关系,最后建立ME+MF与t的函数关系式,即可得出结论;(3)先求出x2+2kx﹣4k﹣8=0,进而得出x1+x2=﹣2k,x1x2=﹣4k﹣8,而DE'•DF'=PE'•QF',得出(a﹣x1)(x2﹣a)=(b﹣y1)(b﹣y2),借助b=,y1=,y2=,即可得出(a﹣x1)(x2﹣a)=(a+x1)(a+x2)(x1﹣a)(x2﹣a),即可得出结论.解:(1)∵抛物线C:y=ax2﹣2ax+c经过点C(1,2),与x轴交于A(﹣1,0)、B两点∴,∴;(2)如图1,设直线OT交ME于G,设M(t,),则ME=,G(t,t),OG=t,MG=,sin∠OGE=sin∠MGF=,MF=MG=,ME+MF=,a<0,当t=时,ME+MF的最大值为;(3)如图2,过D作E'F'∥x轴,作PE'⊥E'F'于E',QF'⊥E'F'于F',设D(a,b),P(x1,y1),Q(x2,y2),联立,得x2+2kx﹣4k﹣8=0∴x1+x2=﹣2k,x1x2=﹣4k﹣8,由△PE'D∽△DF'Q得,,∴DE'•DF'=PE'•QF',∴(a﹣x1)(x2﹣a)=(b﹣y1)(b﹣y2),∵b=,y1=,y2=∴(a﹣x1)(x2﹣a)=()()∴(a﹣x1)(x2﹣a)=(a+x1)(a+x2)(x1﹣a)(x2﹣a),∴﹣4=(a+x1)(a+x2),∴x1x2+a(x1+x2)+a2=﹣4,∴﹣4k﹣8+a(﹣2k)+a2=﹣4∴a2﹣4﹣2ak﹣4k=0,∴(a+2)(a﹣2)﹣2k(a+2)=0,∵k为任意实数,∴a+2=0,∴a=﹣2,∴b=﹣2,∴D(﹣2,﹣2).点评:此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,根与系数的关系,相似三角形的判定和性质,得出(a﹣x1)(x2﹣a)=(a+x1)(a+x2)(x1﹣a)(x2﹣a)是解本题的关键.跟踪训练:1.如图,抛物线与x轴交于A(﹣4,0)、B(2,0)两点,与y轴交于C,M为此抛物线的顶点.(1)求此抛物线的函数解析式;(2)动直线l从与直线AC重合的位置出发,绕点A顺时针旋转,与直线AB重合时终止运动,直线l与BC交于点D,P是线段AD的中点.①直接写出点P所经过的路线长为;②点D与B、C不重合时,过点D作DE⊥AC于点E,作DF⊥AB于点F,连接PE、PF、EF,在旋转过程中,求EF的最小值;(3)将抛物线C1平移得到抛物线C2,已知抛物线C2的顶点为N,与直线AC交于E、F两点,若EF=AC,求直线MN的解析式.2.如图1,抛物线的顶点为点A,与x轴的负半轴交于点D,直线AB交抛物线W于另一点C,点B的坐标为(1,0).(1)求直线AB的解析式;(2)求tan∠BDC的值;(3)将抛物线W向下平移m(m>0)个单位得到抛物线W1,如图2,记抛物线W1的顶点为A1,与x轴负半轴的交点为D1,与射线BC的交点为C1.问:在平移的过程中,tan∠D1C1B是否恒为定值?若是,请求出tan∠D1C1B的值;若不是,请说明理由.3.如图,已知抛物线y=ax2+2x+c与y轴交于点A(0,6),与x轴交于点B(6,0),点P 是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求这条抛物线的表达式及其顶点坐标;(2)点M在抛物线上,点N在x轴上,是否存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点M的坐标:若不存在,请说明理由;(3)当点P从A点出发沿线段AB上方的抛物线向终点B移动时,点P到直线AB的距离为d,求d最大时点P的坐标.4.如图1.已知直线l:y=﹣1和抛物线L:y=ax2+bx+c(a≠0),抛物线L的顶点为原点,且经过点A(2,)直线y=kx+1与y轴交于点F,与跑抛物线L交于点B(x1,y1),C(x2,y2),且x1<x2.(1)求抛物线L的解析式;(2)求证:无论k为何值,直线l总是与以BC为直径的圆相切;(3)①如图2,点P是抛物线L上的一个动点,过点P作PM⊥l于点M,试判断PM 与PF之间的数量关系,并说明理由;②将抛物线L和点F都向右平移2个单位后,得到抛物线L1和点F1,Q是抛物线L1上的一动点,且点Q在L1的对称轴的右侧,过点Q作QN⊥l于点N,连接QA.求|QA﹣QN|的最大值,并直接写出此时点Q的坐标.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2ax﹣3a(a<0)交轴于A、B两点(A在B 的左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点D的纵坐标为4(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M在抛物线y=ax2+2ax﹣3a的图象上,点N在x轴上,当以A、C、M、N 为顶点的四边形是平行四边形时,求点M的坐标;(3)过点D作直线DE∥y轴,交x轴于点E,点P是抛物线上B,D两点间的一个动点(点P不与B,D两点重合),P A、PB与直线DE分别交于点F,G,当点P运动时,EF+EG 是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.6.【定义】函数图象上的任意一点P(x,y),y﹣x称为该点的“坐标差”,函数图象上所有点的“坐标差”的最大值称为该函数的“特征值”【感悟】根据你的阅读理解回答问题:(1)点P(2,1)的“坐标差”为;(直接写出答案)(2)求一次函数y=2x+1(﹣2≤x≤3)的“特征值”;【应用】(3)二次函数y=﹣x2+bx+c(bc≠0)交x轴于点A,交y轴于点B,点A与点B的“坐标差”相等,若此二次函数的“特征值”为﹣1,当m≤x≤m+3时,此函数的最大值为﹣2m,求m.7.若一次函数y=kx+m的图象经过二次函数y=ax2+bx+c的顶点,我们则称这两个函数为“丘比特函数组”(1)请判断一次函数y=﹣3x+5和二次函数y=x2﹣4x+5是否为“丘比特函数组”,并说明理由.(2)若一次函数y=x+2和二次函数y=ax2+bx+c为“丘比特函数组”,已知二次函数y =ax2+bx+c顶点在二次函数y=2x2﹣3x﹣4图象上并且二次函数y=ax2+bx+c经过一次函数y=x+2与y轴的交点,求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;(3)当﹣3≤x≤﹣1时,二次函数y=x2﹣2x﹣4的最小值为a,若“丘比特函数组”中的一次函数y=2x+3和二次函数y=ax2+bx+c(b、c为参数)相交于PQ两点请问PQ的长度为定值吗?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.8.如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标是(﹣1,0),且OB=OC=3OA,动点P 在过A、B、C三点的抛物线上(1)求抛物线的解析式(2)如图1,抛物线上是否存在点P,使得△BCP是以BC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由(3)如图2,过动点P作PE⊥y轴于点E,交直线BC于点D,过点D作x轴的垂线,垂足为F,连结EF,当点P在什么位置时,线段EF最短,求出EF长的最小值.9.如图,抛物线y=ax2﹣2x+c与x轴交于点A,B两点,与y轴交于点C,直线y=x+3经过A,C两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点N是x轴上的动点,过点N作x轴的垂线,交抛物线于点M,交直线AC于点H.①点D在线段OC上,连接AD、BD,当AH=BD时,求AD+AH的最小值;②当OC=3OD时将直线AD绕点A旋转45°,使直线AD与y轴交于点P,请直接写出点P的坐标.10.在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B、C,已知A(﹣1,0),C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,P为线段BC上一点,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点D,当△CDP 为等腰三角形时,求点P的坐标;(3)如图2,抛物线的顶点为E,EF⊥x轴于点F,N是直线EF上一动点,M(m,0)是x轴一个动点,请直接写出CN+MN+MB的最小值以及此时点M、N的坐标.11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过原点,与x轴交于另一点A,对称轴x=﹣2交x轴于点C,直线l过点N(0,﹣2),且与x轴平行,过点P作PM⊥l 于点M,△AOB的面积为2.(1)求抛物线的解析式;(2)当∠MPN=∠BAC时,求P点坐标;(3)①求证PM=PC;②若点Q坐标为(0,2),直接写出PQ+PC的最小值.12.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为(1,4),交x轴于A,B两点,交y轴于点D,其中点B的坐标为(3,0)(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,过点A的直线与抛物线交于点E,交y轴于点F,其中点E的横坐标为2,若直线PQ为抛物线的对称轴,点G为直线PQ上的一动点,则x轴上是否存在一点H,使D,G,H,F四点所围成的四边形周长最小?若存在,求出这个最小值及点G,H的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,且抛物线经过点D(2,3).(1)求这条抛物线的表达式;(2)将该抛物线向下平移,使得新抛物线的顶点G在x轴上.原抛物线上一点M平移后的对应点为点N,如果△AMN是以MN为底边的等腰三角形,求点N的坐标;(3)若点P为抛物线上第一象限内的动点,过点B作BE⊥OP,垂足为E,点Q为y轴上的一个动点,连接QE、QD,试求QE+QD的最小值.参考答案1.解:(1)∵抛物线与x轴交于A(﹣4,0)、B(2,0)两点,∴,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+4;(2)①在Rt△BOC中,BC===2.∵点D是线段BC一点,P是线段AD的中点,∴点P运动的路径是△ABC的中位线P1P2,如图1,则P1P2=BC=.故答案为:;②如图2,∵DE⊥AC,DF⊥AB,P是线段AD的中点,∴PE=P A=PD=PF,∴点A、E、D、F在以点P为圆心,AD为半径的圆上,∴∠EPF=2∠EAF.∵OA=OC=4,∠AOC=90°,∴∠CAO=∠ACO=45°,∴∠EPF=90°,∴EF==PE=AD.根据“点到直线之间,垂线段最短”可得:当AD⊥BC时,AD最小,此时EF最小,此时,S△ABC=BC•AD=×2•AD=12,解得:AD=,此时EF=,则EF的最小值为;(3)如图3,设直线AC的解析式为y=mx+n,则有,解得:,∴直线AC的解析式为y=x+4.由EF=AC可得MN∥AC.可设直线MN的解析式为y=x+t.∵点M是抛物线y=﹣x2﹣x+4的顶点,∴点M的坐标为(﹣1,),把M(﹣1,)代入y=x+t,得﹣1+t=,解得t=,∴直线MN的解析式为y=x+.2.解:(1)在中,当x=0时,有y=﹣2,∴A(0,﹣2),∵点B的坐标为(1,0),可设直线AB的解析式为y=kx+b,则,解得,∴直线AB的解析式为y=2x﹣2;(2)在中,当y=0时,有,解得:x1=﹣2,x2=2,∵抛物线与x轴的负半轴交于点D,∴D(﹣2,0),∵点C是直线AB与抛物线W的交点,∴联立方程组,解得,,由此可知,C(4,6),过点C作CE⊥x轴于点E,∴CE=6,OE=4,∴DE=DO+OE=6,∴△CDE为等腰直角三角形,∴∠CDE=45°,∴tan∠CDE=1,∴tan∠BDC=1;(3)tan∠D1C1B恒为定值,理由如下:由题意,抛物线W1的解析式为,设点D1的坐标为(t,0),其中t<0,∴,∴,∴,∵点C1是直线BC与抛物线W1的交点,∴,解得,,∵点C1是直线BC与抛物线W1的交点,且t<0,∴点C1的坐标为(2﹣t,2﹣2t),过C1作C1E1⊥x轴于点E1,∴C1E1=2﹣2t,OE1=2﹣t,∴D1E1=D1O+OE1=2﹣t+(﹣t)=2﹣2t,∴C1E1=D1E1,∴Rt△C1D1E1为等腰直角三角形,∴∠C1D1E1=45°,由(2)知∠BDC=45°.∴∠C1D1E1=∠BDC,∴D1C1∥DC,∴∠D1C1B=∠DCB,∴tan∠D1C1B=tan∠DCB,∴tan∠D1C1B恒为定值.如图2,过B作BF⊥DC于点F,∵∠BDC=45°,∴Rt△BDF为等腰直角三角形,∵BD=OD+OB=3,DF=BF=,由(1)知,DC=6,FC=DC﹣DF=,∴在Rt△BFC中,有tan FCB==,∴tan∠D1C1B=.3.解:(1)物线y=ax2+2x+c与y轴交于点A(0,6),则c=6,将点B(6,0)代入函数表达式得:0=36a+12+6,解得:a=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+6,∴函数的对称轴为:x=2,顶点坐标为(2,8);(2)设点M(m,n),n=﹣m2+2m+6,点N(s,0),①当AB是平行四边形的一条边时,点A向右、向下均平移6个单位得到B,同理点N右、向下均平移6个单位得到M,故:s+6=m,0﹣6=n,解得:m=2±2,故点M的坐标为(2﹣2,﹣6)或(2+2,﹣6);②当AB是平行四边形的对角线时,则AB的中点即为MN的中点,则s+m=6,n+0=6,解得:m=4,故点M的坐标为(4,6),综上,点M的坐标为(2﹣2,﹣6)或(2+2,﹣6)或(4,6).(3)如下图,过点P作PG∥y轴交AB于点G,作PH⊥AB交于点H,∵OA=OB=6,则∠OAB=∠OBA=45°,∵PG∥y轴,则∠PGH=∠OAB=45°,直线AB的表达式为:y=﹣x+6,设点P(x,﹣x2+2x+6),则G(x,﹣x+6),d=PH=PG=(﹣x2+2x+6+x﹣6)=(﹣x2+3x),当x=3时,d取得最大值,此时点P(3,).4.解:(1)抛物线的表达式为:y=ax2,将点A坐标代入上式得:=a(2)2,解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2;(2)将抛物线的表达式与直线y=kx+1联立并整理得:x2﹣4kx﹣4=0,则x1+x2=4k,x1x2=﹣4,则y1+y2=k(x1+x2)+2=4k2+2,则x2﹣x1==4,设直线BC的倾斜角为α,则tanα=k,则cosα=,则BC==4(k2+1),BC=2k2+2,设BC的中点为M(2k,2k2+1),则点M到直线l的距离为:2k2+2,故直线l总是与以BC为直径的圆相切;(3)①设点P(m,m2)、点M(m,﹣1),点F(0,1),则PF2=m2+(m2﹣1)2=(m2+4)2,PM=m2+1=(m2+4)=PF,即:PM与PF之间的数量关系为:PM=PF;②抛物线新抛物线的表达式为:y=(x﹣2)2…①,如图2,设平移后点F的对应点为F′(2,1),由①知:PM=PF,同理QN=QF′,故当A、F′、Q三点共线时,|QA﹣QN|有最大值,|QA﹣QN|的最大值=|QA﹣QF′|=AF′,则AF′==;将点A、F′的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,故直线AF′的表达式为:y=x﹣…②,联立①②并解得:x=1或6(舍去1),故点Q(6,4);故:|QA﹣QN|的最大值为,此时点Q的坐标为(6,4).5.解:(1)y=ax2+2ax﹣3a=a(x+1)2﹣4a,∵抛物线的顶点D的纵坐标为4,∴﹣4a=4,解得a=﹣1.故抛物线的解析式为y=﹣(x+1)2+4=﹣x2﹣2x+3;(2)∵当x=0时,y=3,∴C(0,3),①以AC为对角线,∵点M在抛物线y=ax2+2ax﹣3a的图象上,点N在x轴上,以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形,∴点M的纵坐标为3,∴﹣x2﹣2x+3=3,解得x1=0,x2=﹣2.故点M的坐标为(﹣2,3);②以AC为对角线,点M的坐标为(﹣2,3);③以AN为对角线,点M的坐标为(﹣1﹣,﹣3),(﹣1+,﹣3).综上所述,点M的坐标为(﹣2,3),(﹣1﹣,﹣3),(﹣1+,﹣3);(3)EF+EG=8(或EF+EG是定值),理由如下:过点P作PQ∥y轴交x轴于Q,如图.设P(t,﹣t2﹣2t+3),则PQ=﹣t2﹣2t+3,AQ=3+t,QB=1﹣t,∵PQ∥EF,∴△AEF∽△AQP,∴=,∴EF===×(﹣t2﹣2t+3)=2(1﹣t);又∵PQ∥EG,∴△BEG∽△BQP,∴=,∴EG===2(t+3),∴EF+EG=2(1﹣t)+2(t+3)=8.6.解:(1)点P(2,1)的“坐标差”=1﹣2=﹣1,故答案为:﹣1.(2)一次函数y=2x+1的图象上点的坐标差为:y﹣x=2x+1﹣x=x+1,函数y=x+1是增函数,当﹣2≤x≤3时,x=3,y的最大值=4,∴一次函数y=2x+1(﹣2≤x≤3)的“特征值”:4.(3)y=﹣x2+bx+c(bc≠0)交y轴于点B,∴点B(0,c)点A与点B的“坐标差”相等,∴点A(﹣c,0),∴﹣(﹣c)2+b(﹣c)+c=0,∵bc≠0,∴c+b=1,∵y=﹣x2+bx+c(bc≠0)“特征值”为﹣1即函数y=﹣x2+bx+1﹣b﹣x═﹣x2+(b﹣1)x+(1﹣b)的最大值为﹣1∴解得b=3,∴c=﹣2∴y=﹣x2+3x﹣2,∴.∴当m≤x≤m+3时,此函数的最大值为﹣2m,Ⅰ.若m≤≤m+3时,则x=时,函数的最大值为,依题意得:﹣2m=,解得m=;Ⅱ.若m>时,x=m,函数取最大值为:y=﹣m2+3m﹣2,依题意得:﹣m2+3m﹣2=﹣2m,解得:m=<(舍去),m=,Ⅲ.若m+3<,即m<﹣时,x=m+3,函数取最大值为:y=﹣(m+3)2+3(m+3)﹣2=﹣m2﹣3m﹣2.依题意得:﹣m2﹣3m﹣2=﹣2m,此方程无实数解.综上所述:m=或m=,7.解:(1)y=x2﹣4x+5=(x﹣2)2+1,即顶点坐标为(2,1),当x=2时,y=﹣3x+5=﹣1≠1,故一次函数y=﹣3x+5和二次函数y=x2﹣4x+5不是“丘比特函数组”;(2)设:二次函数的顶点为:(m,m+2),将顶点坐标代入二次函数y=2x2﹣3x﹣4得:m+2=2m2﹣3m﹣4,解得:m=3或﹣1,当m=3时,函数顶点为(3,5),一次函数y=x+2与y轴的交点为:(0,2),则二次函数表达式为:y=a(x﹣3)2+5=a(x2﹣6x+9)+5,即:9a+5=2,解得:a=﹣,故:抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+2;同理当m=﹣1时,抛物线的表达式为:y=x2+2x+2,综上,抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+2或y=x2+2x+2;(3)是定值,理由:令y=x2﹣2x﹣4=0,则x=1±,故当﹣3≤x≤﹣1时,x=﹣1时函数取得最小值,即a=1+2﹣4=﹣1,设抛物线的顶点为P(m,2m+3),则“丘比特函数组”另外一个交点为Q(x,y),则抛物线的表达式为:y=a(x﹣m)2+(2m+3)=﹣(x﹣m)2+(2m+3),由题意得:﹣(x﹣m)2+(2m+3)=2x+3,整理得:x2+(2﹣2m)x+(m2﹣2m)=0,由韦达定理得:x+m=2m﹣2,解得:x=m﹣2,故点Q(m﹣2,2m﹣1),则PQ==2,为定值.8.解:(1)由A(﹣1,0)可知OA=1,∵OB=OC=3OA,∴OB=OC=3,∴C(0,﹣3),B(3,0).设抛物线的解析式(交点式)为y=a(x+1)(x﹣3),则﹣3a=﹣3,解得:a=1,则抛物线的解析式是y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3,(2)存在.①当以C为直角顶点时,过点C作CP1⊥BC,交抛物线于点P1,过点P1作y轴的垂线,垂足是M,如图1.∵∠BCP1=90°,∴∠MCP1+∠BCO=90°.∵∠BCO+∠OBC=90°,∴∠MCP1=∠OBC.∵OA=OC,∴∠MCP1=∠OBC=45°,∴∠MCP1=∠MP1C,∴MC=MP1,设P(m,m2﹣2m﹣3),则﹣3﹣m=m2﹣2m﹣3,解得:m1=0(舍去),m2=1.∴m=1,此时m2﹣2m﹣3=﹣4,∴P1的坐标是(1,﹣4).②当点B为直角顶点时,过B作BP2⊥BC交抛物线于点P2,过点P2作y轴的垂线,垂足是N,BP交y轴于点F,如图1.∴P2N∥x轴,由∠CBO=45°得∠OBP2=45°,∴∠FP2N=45°,BO=OF.∴P2N=NF,设P2(﹣n,n2+2n﹣3),则3+n=n2+2n﹣3解得:n1=2,n2=﹣3(舍去),∴n=2,此时n2+2n﹣3=5,∴P2的坐标是(﹣2,5).综上所述:P的坐标是(1,﹣4)或(﹣2,5);(3)当EF最短时,点P的坐标是(,﹣)或(,﹣).解题过程如下:连接OD,由题意可知,四边形OFDE是矩形,则OD=EF.根据垂线段最短可得:当OD⊥BC时,OD(即EF)最短.由(1)可知,在直角△BOC中,OC=OB=3.根据等腰三角形的性质可得:D是BC的中点.∴EF=OD===,又∵DF∥OC,∴△BFD∽△BOC,∴,∴DF=OC=,∴点D的纵坐标是﹣,∴点P的纵坐标也是,解x2﹣2x﹣3=﹣得,x1=,x2=,∴点P的坐标为(,﹣)或(,﹣).此时EF长为最小值=.9.解:(1)直线y=x+3经过A,C两点,则点A、C的坐标分别为(﹣3,0)、(0,3),将点A、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3;(2)①令y=﹣x2﹣2x+3=0,则x=﹣3或1,即点B(1,0),当AH=BD时,AD+AH=AD+BD,当A、B、D三点共线时,AD+AH=AD+BD最小,最小值为:AB=1﹣(﹣3)=4,答:AD+AH的最小值为4;②当OC=3OD时,OD=1,AD=,则tan∠ADO=,则sinα=,当点P在y轴上方时,如下图,过点P作△APD的高PH,交AD的延长线与点H,设:PH=m,∵∠P AD=45°,则AH=m,tan∠PDH==tanα=3,解得:m=,PD===5,故点P(0,6);当点P在y轴下方时,如下图所示,同理可得:DP′=故:点P(0,﹣);综上,点P(0,6)或(0,﹣)10.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B、C,把A(﹣1,0),C(0,3)代入解析式得,∴,解得b=2,c=3.故该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3.(2)令﹣x2+2x+3=0,解得x1=﹣1,x2=3,即B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b′,则,解得:,故直线BC的解析式为y=﹣x+3;∴设P(t,3﹣t),∴D(t,﹣t2+2t+3),∴PD=(﹣t2+2t+3)﹣(3﹣t)=﹣t2+3t,∵OB=OC=3,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠OCB=45°,当CD=PC时,则∠CPD=∠CDP,∵PD∥y轴,∴∠CPD=∠OCB=45°,∴∠CDP=45°,∴∠PCD=90°,∴直线CD的解析式为y=x+3,解得或,∴D(1,4),此时P(1,2);当CD=PD时,则∠DCP=∠CPD=45°,∴∠CDP=90°,∴CD∥x轴,∴D点的纵坐标为3,代入y=﹣x2+2x+3得,3=﹣x2+2x+3,解得x=0或x=2,此时P(2,1);当PC=PD时,∵PC=t,∴t=﹣t2+3t,解得t=0或t=3﹣,此时P(3﹣,);综上,当△CDP为等腰三角形时,点P的坐标为(1,2)或(2,1)或(3﹣,).(3)CN+MN+MB的最小值为,N坐标为(1,3﹣),M坐标为(,0).理由如下:如图,取G点坐标为(0,﹣),连接BG,∵B(3,0),∴直线BG解析式为:y=,∴tan∠GBO=,∴∠GBO=30°,过M点作MB′⊥BG,∴,∴CN+MN+MB=CN+MN+B′M,∴CN+MN+MB取最小值时,C、M、N、B′在同一条直线上,即CB′⊥BG,设直线CB′解析式为,∵C(0,3)故直线CB′解析式为为,∵抛物线的顶点为E坐标为(1,4),EF⊥x轴,N在EF、CB′上,∴N坐标为(1,3﹣),M(m,0)是x轴一个动点,也是CB′与x轴交点,∴M(,0).∵CG=3+,∠CGB=60°,∴CB′=CG sin∠CGB=(3+)×=,综上所述:CN+MN+MB的最小值为,N坐标为(1,3﹣),M坐标为(,0).11.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过原点,且对称轴为x=﹣2,∴c=0,OA=4,又△AOB的面积为2,∴BC=1,即顶点B的坐标为(﹣2,﹣1),∴,,解得a=,b=1,∴抛物线的解析式为;(2)∵BC=1,AC=2,∴tan∠BAC=,设P点坐标为(x,),如图1,当点P在y轴右侧,PM=﹣(﹣2)=,MN=x,∴tan∠MPN==,即x2﹣4x+8=0,此方程无解;如图2,当点P在y轴左侧,此时PM=,MN=﹣x,∴tan∠MPN==,即x2+12x+8=0,解得,,则,,∴点P坐标为(,)或(,);(3)①如图3,过点P作PD⊥BC于点D,则PD=x+2,DC=,由(2)知PM=,在Rt△PCD中,PC2===PM2,∴PM=PC;②由①知,PM=PC,∴PQ+PC的最小值为PQ+PM的最小值,当Q、P、M三点共线时,PQ+PM有最小值为4.∴PQ+PC的最小值为4.12.解:(1)∵抛物线顶点为(1,4)∴设顶点式y=a(x﹣1)2+4∵点B(3,0)在抛物线上∴a(3﹣1)2+4=0解得:a=﹣1∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3(2)x轴上存在点H使D,G,H,F四点所围成的四边形周长最小.如图,作点F关于x轴对称的对称点F',连接EF'∵x=0时,y=﹣x2+2x+3=3∴D(0,3)∵当y=0时,﹣x2+2x+3=0解得:x1=﹣1,x2=3∴A(﹣1,0)∵点E在抛物线上且横坐标为2∴y E=﹣22+2×2+3=3∴E(2,3)∴点D、E关于对称轴对称∴DG=EG设直线AE解析式为y=kx+e∴解得:∴直线AE:y=x+1∴F(0,1)∴F'(0,﹣1),HF=HF',DF=3﹣1=2∴C四边形DGHF=DF+DG+GH+FH=DF+EG+GH+F'H∴当点E、G、H、F'在同一直线上时,C四边形DGHF=DF+EF'最小∵EF'=∴C四边形DGHF=2+2设直线EF'解析式为y=mx﹣1∴2m﹣1=3∴m=2∴直线EF':y=2x﹣1当y=0时,解得x=∴H(,0)当x=1时,y=2﹣1=1∴G(1,1)∴四边形DGHF周长最小值为2+2,点G坐标为(1,1),点H坐标为(,0).13.解:(1)抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)∴设交点式为y=a(x+1)(x﹣3)∵抛物线经过点D(2,3)∴a(x+1)(x﹣3)=3解得:a=﹣1∴抛物线表达式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4∴向下平移后新抛物线为y=﹣(x﹣1)2,顶点G(1,0),即抛物线向下平移4个单位∵原抛物线上一点M平移后的对应点为点N∴MN=4,MN⊥x轴∵△AMN是以MN为底边的等腰三角形,且点A在x轴上∴x轴垂直平分MN∴N的纵坐标为﹣2∴﹣(x﹣1)2=﹣2解得:x1=1+,x2=1﹣∴点N坐标为(1+,﹣2)或(1﹣,﹣2)(3)作点D关于y轴的对称点点D',连接D'Q,取OB中点F,连接D'F∵D(2,3),点Q为y轴上的动点∴D'(﹣2,3),QD=QD'∴当点D'、Q、E在同一直线上时,QE+QD=QE+QD'=ED'最小∵BE⊥OP于点E,P为抛物线上第一象限内的动点∴∠OEB=90°∴点E在以OB为直径的圆在第一象限内的弧上运动∵圆心F(,0),r=∴当点E在线段D'F上时,D'E=D'F﹣EF=﹣=最小∴QE+QD的最小值为.。
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2021年湖南省各市中考复习数学真题汇编压轴题综合练:《二次函数》1.(2021•益阳)如图,在平面直角坐标系中,点F的坐标是(4,2),点P为一个动点,过点P作x轴的垂线PH,垂足为H,点P在运动过程中始终满足PF=PH.【提示:平面直角坐标系内点M、N的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),则MN2=(x2﹣x1)2+(y2﹣y1)2】(1)判断点P在运动过程中是否经过点C(0,5);(2)设动点P的坐标为(x,y),求y关于x的函数表达式;填写下表,并在给定坐标系中画出该函数的图象;x…0 2 4 6 8 …y……(3)点C关于x轴的对称点为C',点P在直线C'F的下方时,求线段PF长度的取值范围.2.(2021•永州)在平面直角坐标系xOy中,等腰直角△ABC的直角顶点C在y轴上,另两个顶点A,B在x轴上,且AB=4,抛物线经过A,B,C三点,如图1所示.(1)求抛物线所表示的二次函数表达式.(2)过原点任作直线l交抛物线于M,N两点,如图2所示.①求△CMN面积的最小值.②已知Q(1,﹣)是抛物线上一定点,问抛物线上是否存在点P,使得点P与点Q关于直线l对称,若存在,求出点P的坐标及直线l的一次函数表达式;若不存在,请说明理由.3.(2021•娄底)如图,抛物线经过点A(﹣3,0)、B(1,0)、C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)点P(m,n)是抛物线上的动点,当﹣3<m<0时,试确定m的值,使得△PAC 的面积最大;(3)抛物线上是否存在不同于点B的点D,满足DA2﹣DC2=6,若存在,请求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.4.(2021•郴州)如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),与y 轴交于点C .已知直线y =kx +n 过B ,C 两点. (1)求抛物线和直线BC 的表达式; (2)点P 是抛物线上的一个动点.①如图1,若点P 在第一象限内,连接PA ,交直线BC 于点D .设△PDC 的面积为S 1,△ADC 的面积为S 2,求的最大值;②如图2,抛物线的对称轴l 与x 轴交于点E ,过点E 作EF ⊥BC ,垂足为F .点Q 是对称轴l 上的一个动点,是否存在以点E ,F ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P ,Q 的坐标;若不存在,请说明理由.5.(2021•湘西州)已知直线y =kx ﹣2与抛物线y =x 2﹣bx +c (b ,c 为常数,b >0)的一个交点为A (﹣1,0),点M (m ,0)是x 轴正半轴上的动点.(1)当直线y =kx ﹣2与抛物线y =x 2﹣bx +c (b ,c 为常数,b >0)的另一个交点为该抛物线的顶点E 时,求k ,b ,c 的值及抛物线顶点E 的坐标;(2)在(1)的条件下,设该抛物线与y 轴的交点为C ,若点Q 在抛物线上,且点Q 的横坐标为b ,当S △EQM =S △ACE 时,求m 的值; (3)点D 在抛物线上,且点D 的横坐标为b +,当AM +2DM 的最小值为时,求b 的值.6.(2021•长沙)我们不妨约定:若某函数图象上至少存在不同的两点关于原点对称,则把该函数称之为“H函数”,其图象上关于原点对称的两点叫做一对“H点”.根据该约定,完成下列各题.(1)在下列关于x的函数中,是“H函数”的,请在相应题目后面的括号中打“√”,不是“H 函数”的打“×”.①y=2x();②y=(m≠0)();③y=3x﹣1().(2)若点A(1,m)与点B(n,﹣4)是关于x的“H函数”y=ax2+bx+c(a≠0)的一对“H 点”,且该函数的对称轴始终位于直线x=2的右侧,求a,b,c的值或取值范围.(3)若关于x的“H函数”y=ax2+2bx+3c(a,b,c是常数)同时满足下列两个条件:①a+b+c =0,②(2c+b﹣a)(2c+b+3a)<0,求该“H函数”截x轴得到的线段长度的取值范围.7.(2021•邵阳)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的边BC与x轴、y轴的交点分别为C(8,0),B(0,6),CD=5,抛物线y=ax2﹣x+c(a≠0)过B,C两点,动点M从点D开始以每秒5个单位长度的速度沿D→A→B→C的方向运动到达C点后停止运动.动点N从点O以每秒4个单位长度的速度沿OC方向运动,到达C点后,立即返回,向CO方向运动,到达O点后,又立即返回,依此在线段OC上反复运动,当点M停止运动时,点N也停止运动,设运动时间为t.(1)求抛物线的解析式;(2)求点D的坐标;(3)当点M,N同时开始运动时,若以点M,D,C为顶点的三角形与以点B,O,N 为顶点的三角形相似,求t的值;(4)过点D与x轴平行的直线,交抛物线的对称轴于点Q,将线段BA沿过点B的直线翻折,点A的对称点为A',求A'Q+QN+DN的最小值.8.(2021•岳阳)如图1所示,在平面直角坐标系中,抛物线F1:y=a(x﹣)2+与x 轴交于点A(﹣,0)和点B,与y轴交于点C.(1)求抛物线F1的表达式;(2)如图2,将抛物线F1先向左平移1个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线F2,若抛物线F1与抛物线F2相交于点D,连接BD,CD,BC.①求点D的坐标;②判断△BCD的形状,并说明理由;(3)在(2)的条件下,抛物线F2上是否存在点P,使得△BDP为等腰直角三角形,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.9.(2021•株洲)如图所示,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象(记为抛物线Γ)与y 轴交于点C,与x轴分别交于点A、B,点A、B的横坐标分别记为x1,x2,且0<x1<x2.(1)若a=c,b=﹣3,且过点(1,﹣1),求该二次函数的表达式;(2)若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式△=4.求证:当b<﹣时,二次函数y1=ax2+(b+1)x+c的图象与x轴没有交点.(3)若AB2=,点P的坐标为(﹣,﹣1),过点P作直线l垂直于y轴,且抛物线的Γ的顶点在直线l上,连接OP、AP、BP,PA的延长线与抛物线Γ交于点D,若∠OPB=∠DAB,求x0的最小值.10.(2021•怀化)如图所示,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,点M为抛物线的顶点.(1)求点C及顶点M的坐标.(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN、CN,求△BCN面积的最大值及此时点N的坐标.(3)若点D是抛物线对称轴上的动点,点G是抛物线上的动点,是否存在以点B、C、D、G为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点G的坐标;若不存在,试说明理由.(4)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O 为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.11.(2021•张家界)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)抛物线的对称轴l与直线BC相交于点P,连接AC,AP,判定△APC的形状,并说明理由;(3)在直线BC上是否存在点M,使AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.12.(2021•湘潭)如图,抛物线y=﹣x2+bx+5与x轴交于A,B两点.(1)若过点C的直线x=2是抛物线的对称轴.①求抛物线的解析式;②对称轴上是否存在一点P,使点B关于直线OP的对称点B'恰好落在对称轴上.若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(2)当b≥4,0≤x≤2时,函数值y的最大值满足3≤y≤15,求b的取值范围.13.(2021•衡阳)在平面直角坐标系xOy中,关于x的二次函数y=x2+px+q的图象过点(﹣1,0),(2,0).(1)求这个二次函数的表达式;(2)求当﹣2≤x≤1时,y的最大值与最小值的差;(3)一次函数y=(2﹣m)x+2﹣m的图象与二次函数y=x2+px+q的图象交点的横坐标分别是a和b,且a<3<b,求m的取值范围.14.(2021•常德)如图,已知抛物线y=ax2过点A(﹣3,).(1)求抛物线的解析式;(2)已知直线l过点A,M(,0)且与抛物线交于另一点B,与y轴交于点C,求证:MC2=MA•MB;(3)若点P,D分别是抛物线与直线l上的动点,以OC为一边且顶点为O,C,P,D 的四边形是平行四边形,求所有符合条件的P点坐标.参考答案1.解:(1)当P与C(0,5)重合,∴PH=5,PF==5,∴PH=PF,∴点P运动过程中经过点C.(2)由题意:y2=(x﹣4)2+(y﹣2)2,整理得,y=x2﹣2x+5,∴函数解析式为y=x2﹣2x+5,当x=0时,y=5,当x=2时,y=2,当x=4时,y=1,当x=6时,y=2,当x=8时,y=5,函数图象如图所示:故答案为5,2,1,2,5.(3)由题意C′(0,﹣5),F(4,2),∴直线FC′的解析式为y=x﹣5,设抛物线交直线FC′于G,K.由,解得或,∴G(,),K(,),观察图象可知满足条件的PF长度的取值范围为1≤PF<.2.解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),在等腰Rt△ABC中,OC垂直平分AB,且AB=4,∴OA=OB=OC=2,∴A(﹣2,0),B(2,0),C(0,﹣2),∴,解得,,∴抛物线的解析式为y=﹣2;(2)①设直线l的解析式为y=kx,M(x1,y1),N(x2,y2),由,可得,∴x1+x2=2k,x1•x2=﹣4,∴,∴,∴,∴当k=0时2取最小值为4.∴△CMN面积的最小值为4.②假设抛物线上存在点P(m,﹣2),使得点P与点Q关于直线l对称,∴OP=OQ,即,解得,,,m3=1,m4=﹣1,∵m3=1,m4=﹣1不合题意,舍去,当时,点P(),线段PQ的中点为(),∴,∴,∴直线l的表达式为:y=(1﹣)x,当时,点P(﹣,﹣),线段PQ的中点为(,﹣1),∴,∴,∴直线l 的解析式为y =(1+)x .综上,点P (,﹣),直线l 的解析式为y =(1﹣)x 或点P (﹣,﹣),直线l 的解析式为y =(1+)x .3.解:(1)由题意可以假设抛物线的解析式为y =a (x +3)(x ﹣1), 把C (0,3)代入,可得a =﹣1, ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2﹣2x +3.(2)设直线AC 的解析式为y =kx +b , 将A (﹣3,0),C (0,3)代入得到,解得,∴直线AC 的解析式为y =x +3.当﹣3<m <0时,点P (m ,n )在直线AC 的上方,过点P 作x 轴的垂线交AC 于Q .则P (m ,﹣m 2﹣2m +3),Q (m ,m +3), ∴PQ =﹣m 2﹣2m +3﹣(m +3) =﹣m 2﹣3m =﹣(m +)2+, ∵﹣3<m <0,∴当m =﹣时,PQ 的值最大, 此时S △PAC =•PQ •AO =PQ 最大, ∴m =﹣.(3)由A (﹣3,0),B (1,0),C (0,3),可得AB =4,OB =1,OC =3, ∵BC 2=10,∠CAO =45°, ∴BA 2﹣BC 2=6,连接BC ,过点B 作AC 的垂线交抛物线于D ,交AC 于H ,连接AD ,DC , 则∠AHB =90°,∠DBA =∠CAO =45°,∴DA2﹣DC2=HA2﹣HC2=AB2﹣BC2=6,∵∠CAO=∠DBA,∴点H在AB的垂直平分线上,即点H在抛物线的对称轴x=﹣1上,∴点D与点C关于抛物线的对称轴x=﹣1对称,∵C(0,3),∴点D的坐标为(﹣2,3).4.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+3得:,解得∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,∴点C坐标为(0,3),把B(3,0),C(0,3)代入y=kx+n得:,解得∴直线BC的表达式为y=﹣x+3.(2)①∵PA交直线BC于点D,∴设点D的坐标为(m,﹣m+3),设直线AD的表达式为y=k1x+b1,∴,解得,∴直线AD的表达式,y=x+,∴x+=﹣x2+2x+3,整理得,(x﹣)(x+1)=0解得x=或﹣1(不合题意,舍去),∴点D的横坐标为m,点P的横坐标为,分别过点D、P作x轴的垂线,垂足分别为M、N,如图1中:∴DM∥PN,OM=m,ON=,OA=1,∴=====,设=t,则t=整理得,(t+1)m2+(2t﹣3)m+t=0,∵△≥0,∴(2t﹣3)2﹣4t(t+1)≥0,解得t≤∴有最大值,最大值为.②存在,理由如下:过点F作FG⊥OB于G,如图2中,∵y=﹣x2+2x+3的对称轴为x=1,∴OE=1,∵B(3,0),C(0,3)∴OC=OB=3,又∵∠COB=90°,∴△OCB是等腰直角三角形,∵∠EFB=90°,BE=OB﹣OE=2,∴△EFB是等腰直角三角形,∴FG=GB=EG=1,∴点F的坐标为(2,1),当EF为边时,∵四边形EFPQ为平行四边形,∴QE=PF,QE∥PF∥y轴,∴点P的横坐标与点F的横坐标同为2,当x=2时,y=﹣22+2×2+3=3,∴点P的坐标为(2,3),∴QE=PF=3﹣1=2,点Q的坐标为(1,2),根据对称性当P(0,3)时,Q(1,4)时,四边形EFQP也是平行四边形.当EF为对角线时,如图3中,∵四边形PEQF为平行四边形,∴QE=PF,QE∥PF∥y轴,同理求得:点P的坐标为(2,3),∴QE=PF=3﹣1=2,点Q的坐标为(1,﹣2);综上,点P的坐标为(2,3)时,点Q的坐标为(1,2)或(1,﹣2),P(0,3)时,Q(1,4).5.解:(1)∵直线y=kx﹣2与抛物线y=x2﹣bx+c(b,c为常数,b>0)的一个交点为A (﹣1,0),∴﹣k﹣2=0,1+b+c=0,∴k=﹣2,c=﹣b﹣1,∴直线y=kx﹣2的解析式为y=﹣2x﹣2,∵抛物线y=x2﹣bx+c的顶点坐标为E(,),∴E(,),∵直线y=﹣2x﹣2与抛物线y=x2﹣bx+c(b,c为常数,b>0)的另一个交点为该抛物线的顶点E,∴=﹣2×﹣2,解得,b=2,或b=﹣2(舍),当b=2时,c=﹣3,∴E(1,﹣4),故k=﹣2,b=2,c=﹣3,E(1,﹣4);(2)由(1)知,直线的解析式为y=﹣2x﹣2,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,∴C (0,﹣3),Q (2,﹣3),如图1,设直线y =﹣2x ﹣2与y 轴交点为N ,则N (0,﹣2),∴CN =1, ∴,∴,设直线EQ 与x 轴的交点为D ,显然点M 不能与点D 重合, 设直线EQ 的解析式为y =dx +n (d ≠0), 则, 解得,,∴直线EQ 的解析式为y =x ﹣5, ∴D (5,0),∴S △EQM =S △EDM ﹣S △QDM ==,解得,m =4,或m =6;(3)∵点D (b +,y D )在抛物线y =x 2﹣bx ﹣b ﹣1上, ∴,可知点D (b +,)在第四象限,且在直线x =b 的右侧,∵,∴可取点N (0,1),则∠OAN =45°,如图2,过D作直线AN的垂线,垂足为G,DG与x轴相交于点M,∵∠GAM=90°﹣∠OAN=45°,得AM=GM,则此时点M满足题意,过D作DH⊥x轴于点H,则点H(b+,0),在Rt△MDH中,可知∠DMH=∠MDH=45°,∴DH=MH,DM=MH,∵点M(m,0),∴0﹣()=(b+)﹣m,解得,m=,∵,∴,解得,b=3,此时,m=,符合题意,∴b=3.6.解:(1)①y=2x是“H函数”.②y=(m≠0)是“H函数”.③y=3x﹣1不是“H函数”.故答案为:√,√,×.(2)∵A,B是“H点”,∴A,B关于原点对称,∴m=4,n=﹣1,∴A(1,4),B(﹣1,﹣4),代入y=ax2+bx+c(a≠0)得,∴,∵该函数的对称轴始终位于直线x=2的右侧,∴﹣>2,∴﹣>2,∴﹣1<a<0,∵a+c=0,∴0<c<1,综上所述,﹣1<a<0,b=4,0<c<1.(3)∵y=ax2+2bx+3c是“H函数”,∴设H(p,q)和(﹣p,﹣q),代入得到,解得ap2+3c=0,2bp=q,∵p2>0,∴a,c异号,∴ac<0,∵a+b+c=0,∴b=﹣a﹣c,∵(2c+b﹣a)(2c+b+3a)<0,∴(2c﹣a﹣c﹣a)(2c﹣a﹣c+3a)<0,∴(c﹣2a)(c+2a)<0,∴c2<4a2,∴<4,∴﹣2<<2,设t=,则﹣2<t<0,设函数与x轴交于(x1,0),(x2,0),∴x1,x2是方程ax2+2bx+3c=0的两根,∴|x1﹣x2|=====2=2,∵﹣2<t<0,∴2<|x1﹣x2|<2.7.解:(1)将C(8,0),B(0,6)代入,得,解得,∴抛物线的解析式为:;(2)如答图1,作DE⊥x轴于点E,∵C(8,0),B(0,6),∴OC=8,OB=6.∴BC=10.∵∠BOC=∠BCD=∠DEC,∴△BOC~△CED.∴.∴CE=3,DE=4.∴OE=OC+CE=11.∴D(11,4).(3)若点M在DA上运动时,DM=5t,ON=4t,当△BON~△CDM,则,即不成立,舍去;当△BON~△MDC,则,即,解得:;若点M在BC上运动时,CM=25﹣5t.当△BON~△MCD,则,即,∴.当3<t≤4时,ON=16﹣4t.∴,解得t1=(舍去),t2=.当4<t≤5时,ON=4t﹣16∴,无解;当△BON~△DCM,则,即,∴ON=30﹣6t;当3<t≤4时,ON=16﹣4t,∴30﹣6t=16﹣4t,解得t=7(舍去);当4<t≤5时,ON=4t﹣16,∴30﹣6t=4t﹣16,解得.综上所示:当时,△BON~△MDC;t=时,△BON~△MCD;时,△BON~△DCM;(4)如答图2,作点D关于x轴的对称点F,连接QF交x轴于点N,∵点D(11,4),∴点F(11,﹣4).由得对称轴为x=5,∴点Q(5,4).∴,.∴.故A'Q+QN+DN的最小值为.8.解:(1)把点A(﹣,0)代入抛物线F1:y=a(x﹣)2+中得:0=a(﹣﹣)2+,解得:a=﹣,∴抛物线F1:y=﹣(x﹣)2+;(2)①由平移得:抛物线F2:y=﹣(x﹣+1)2+﹣3,∴y=﹣(x+)2+,∴﹣(x+)2+=﹣(x﹣)2+,﹣x=,解得:x=﹣1,∴D(﹣1,1);②当x=0时,y=﹣=4,∴C(0,4),当y=0时,﹣(x﹣)2+=0,解得:x=﹣或2,∴B(2,0),∵D(﹣1,1),∴BD2=(2+1)2+(1﹣0)2=10,CD2=(0+1)2+(4﹣1)2=10,BC2=22+42=20,∴BD2+CD2=BC2且BD=CD,∴△BDC是等腰直角三角形;(3)存在,设P(m,﹣),∵B(2,0),D(﹣1,1),∴BD2=(2+1)2+12=10,,,分三种情况:①当∠DBP=90°时,BD2+PB2=PD2,即10+(m﹣2)2+[﹣]2=(m+1)2+[﹣(m+)2+﹣1]2,解得:m=﹣4或1,当m=﹣4时,BD=,PB==6,即△BDP不是等腰直角三角形,不符合题意,当m=1时,BD=,PB==,∴BD=PB,即△BDP是等腰直角三角形,符合题意,∴P(1,﹣3);②当∠BDP=90°时,BD2+PD2=PB2,即10+(m+1)2+[﹣(m+)2+﹣1]2=(m﹣2)2+[﹣]2,解得:m=﹣1(舍)或﹣2,当m=﹣2时,BD=,PD==,∴BD=PD,即此时△BDP为等腰直角三角形,∴P(﹣2,﹣2);③当∠BPD=90°时,且BP=DP,有BD2=PD2+PB2,如图3,当△BDP为等腰直角三角形时,点P1和P2不在抛物线上,此种情况不存在这样的点P;综上,点P的坐标是(1,﹣3)或(﹣2,﹣2).9.解:(1)由题意得:y=ax2﹣3x+a,∵函数过点(1,﹣1),∴a﹣3+a=﹣1,∴a=c=1,∴y=x2﹣3x+1;(2)由题意,一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式△=4.∴△=b2﹣4ac=4,∴4ac=b2﹣4,在函数中,,∵,∴2b+5<0,即函数图象与x轴没有交点;(3)因为函数顶点在直线l上,则有,即b2﹣4ac=4a①,∵,∴,即,∴,由①得:②,∵∠OAP=∠DAB,∠OPB=∠DAB,∴∠OAP=∠OPB,∵∠OAP=∠OBP+∠APB,∠OPB=∠OPA+∠APB,∴∠OBP=∠OPA,则△OAP∽△OPB.∴,∴OA•OB=OP2,∴.∴,∴.由②得:,∴,∴当c=1时,.10.解:(1)令y=x2﹣2x﹣3中x=0,此时y=﹣3,故C点坐标为(0,﹣3),又∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的顶点M的坐标为(1,﹣4);(2)过N点作x轴的垂线交直线BC于Q点,连接BN,CN,如图1所示:令y=x2﹣2x﹣3=0,解得:x=3或x=﹣1,∴B(3,0),A(﹣1,0),设直线BC的解析式为:y=ax+b,将C(0,﹣3),B(3,0)代入直线BC的解析式得:,解得:,∴直线BC的解析式为:y=x﹣3,设N点坐标为(n,n2﹣2n﹣3),故Q点坐标为(n,n﹣3),其中0<n<3,则==,(其中x Q,x C,x B分别表示Q,C,B 三点的横坐标),且QN=(n﹣3)﹣(n2﹣2n﹣3)=﹣n2+3n,x B﹣x C=3,故,其中0<n<3,当时,S有最大值为,△BCN此时点N的坐标为(),(3)设D点坐标为(1,t),G点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),且B(3,0),C(0,﹣3)分情况讨论:①当DG为对角线时,则另一对角线是BC,由中点坐标公式可知:线段DG的中点坐标为,即,线段BC的中点坐标为,即,此时DG的中点与BC的中点为同一个点,∴,解得,经检验,此时四边形DCGB为平行四边形,此时G坐标为(2,﹣3);②当DB为对角线时,则另一对角线是GC,由中点坐标公式可知:线段DB的中点坐标为,即,线段GC的中点坐标为,即,此时DB的中点与GC的中点为同一个点,∴,解得,经检验,此时四边形DCBG为平行四边形,此时G坐标为(4,5);③当DC为对角线时,则另一对角线是GB,由中点坐标公式可知:线段DC的中点坐标为,即,线段GB的中点坐标为,即,此时DC的中点与GB的中点为同一个点,∴,解得,经检验,此时四边形DGCB为平行四边形,此时G坐标为(﹣2,5);综上所述,G点坐标存在,为(2,﹣3)或(4,5)或(﹣2,5);(4)连接AC,OP,如图2所示:设MC的解析式为:y=kx+m,将C(0,﹣3),M(1,﹣4)代入MC的解析式得:,解得:∴MC的解析式为:y=﹣x﹣3,令y=0,则x=﹣3,∴E点坐标为(﹣3,0),∴OE=OB=3,且OC⊥BE,∴CE=CB,∴∠CBE=∠E,设P(x,﹣x﹣3),又∵P点在线段EM上,∴﹣3<x<1,则,,由题意知:△PEO相似于△ABC,分情况讨论:①△PEO∽△CBA,∴,∴,解得,满足﹣3<x<1,此时P的坐标为;②△PEO∽△ABC,∴,∴,解得x=﹣1,满足﹣3<x<1,此时P的坐标为(﹣1,﹣2).综上所述,P点的坐标为或(﹣1,﹣2).11.解:(1)∵直线y=﹣x+5经过点B,C,∴当x=0时,可得y=5,即C的坐标为(0,5).当y=0时,可得x=5,即B的坐标为(5,0).∴.解得.∴该抛物线的解析式为y=x2﹣6x+5;(2)△APC为直角三角形,理由如下:∵解方程x2﹣6x+5=0,则x1=1,x2=5.∴A(1,0),B(5,0).∵抛物线y=x2﹣6x+5的对称轴l为x=3,∴△APB为等腰三角形.∵C的坐标为(0,5),B的坐标为(5,0),∴OB=CO=5,即∠ABP=45°.∵PA=PB,∴∠PAB=∠ABP=45°,∴∠APB=180°﹣45°﹣45°=90°.∴∠APC=180°﹣90°=90°.∴△APC为直角三角形;(3)如图:作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,AC于E,∵M1A=M1C,∴∠ACM1=∠CAM1.∴∠AM1B=2∠ACB.∵△ANB为等腰直角三角形.∴AH=BH=NH=2.∴N(3,2).设AC的函数解析式为y=kx+b(k≠0).∵C(0,5),A(1,0),∴.解得b=5,k=﹣5.∴AC的函数解析式为y=﹣5x+5,设EM1的函数解析式为y=x+n,∵点E的坐标为().∴=×+n,解得:n=.∴EM1的函数解析式为y=x+.∵.解得.∴M1的坐标为();在直线BC上作点M1关于N点的对称点M2,设M2(a,﹣a+5),则有:3=,解得a=.∴﹣a+5=.∴M2的坐标为(,).综上,存在使AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍的点,且坐标为M1(),M2(,).12.解:(1)①抛物线y=﹣x2+bx+5的对称轴为直线,∴若过点C的直线x=2是抛物线的对称轴,则,解得:b=4,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x+5;②存在,如图,若点P在x轴上方,点B关于OP对称的点B'在对称轴上,连接OB′、PB,则OB'=OB,PB'=PB,对于y=﹣x2+4x+5,令y=0,则﹣x2+4x+5=0,解得:x1=﹣1,x2=5,∴A(﹣1,0),B(5,0),∴OB'=OB=5,∴,∴,设点P(2,m),由PB'=PB可得:,解得:,∴P(2,);同理,当点P在x轴下方时,P(2,﹣).综上所述,点P(2,)或P(2,﹣);(2)∵抛物线y=﹣x2+bx+5的对称轴为直线,∴当b≥4时,,∵抛物线开口向下,在对称轴左边,y随x的增大而增大,∴当0≤x≤2时,取x=2,y有最大值,即y=﹣4+2b+5=2b+1,∴3≤2b+1≤15,解得:1≤b≤7,又∵b≥4,∴4≤b≤7.13.解:(1)由二次函数y=x2+px+q的图象经过(﹣1,0)和(2,0)两点,∴,解得,∴此二次函数的表达式为y=x2﹣x﹣2;(2)∵抛物线开口向上,对称轴为直线x==,∴在﹣2≤x≤1范围内,当x=﹣2,函数有最大值为:y=4+2﹣2=4;当x=时函数有最小值:y=﹣﹣2=﹣,∴y的最大值与最小值的差为:4﹣(﹣)=;(3)y=(2﹣m)x+2﹣m与二次函数y=x2﹣x﹣2图象交点的横坐标为a和b,∴x2﹣x﹣2=(2﹣m)x+2﹣m,整理得x2+(m﹣3)x+m﹣4=0,解得:x1=﹣1,x2=4﹣m,∵a<3<b,∴a=﹣1,b=4﹣m>3,故解得m<1,即m的取值范围是m<1.14.解:(1)把点A(﹣3,)代入y=ax2,得到=9a,∴a=,∴抛物线的解析式为y=x2.(2)设直线l的解析式为y=kx+b,则有,解得,∴直线l的解析式为y=﹣x+,令x=0,得到y=,∴C(0,),由,解得或,∴B(1,),如图1中,过点A作AA1⊥x轴于A1,过B作BB1⊥x轴于B1,则BB1∥OC∥AA1,∴===,===,∴=,即MC2=MA•MB.(3)如图2中,设P(t,t2)∵OC为一边且顶点为O,C,P,D的四边形是平行四边形,∴PD∥OC,PD=OC,∴D(t,﹣t+),∴|t2﹣(﹣t+)|=,整理得:t2+2t﹣6=0或t2+2t=0,解得t=﹣1﹣或﹣1+或﹣2或0(舍弃),∴P(﹣1﹣,2+)或(﹣1+,2﹣)或(﹣2,1).。