2025年中考数学备考之二次函数压轴突破训练∶培优易错难题篇.doc
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- 2025 年中 数学 备考 二次 函数 压轴 突破 训练 培优易错 难题
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中考数学备考之二次函数压轴突破训练∶培优 易错 难题篇 一、二次函数 1.如图,抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0)(OA<OB),与y轴交于点C,且满足x12+x22﹣x1x2=13. (1)求抛物线解析式; (2)以点B为直角顶点,BC为直角边作Rt△BCD,CD交抛物线于第四象限点E,若EC=ED,求点E坐标; (3)在抛物线上与否存在点Q,使得S△ACQ=2S△AOC?若存在,求出点Q坐标;若不存在,阐明理由. 【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)E点坐标为(,﹣);(3)点Q坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).理由见解析. 【解析】 【分析】 (1)由根与系数关系可得x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),代入x12+x22﹣x1x2=13,求出m1=2,m2=﹣5.根据OA<OB,得出抛物线对称轴在y轴右侧,那么m=2,即可确定抛物线解析式; (2)连接BE、OE.根据直角三角形斜边上中线等于斜边二分之一得出BE=CD=CE.运用SSS证明△OBE≌△OCE,得出∠BOE=∠COE,即点E在第四象限角平分线上,设E点坐标为(m,﹣m),代入y=x2﹣2x﹣3,求出m值,即可得到E点坐标; (3)过点Q作AC平行线交x轴于点F,连接CF,根据三角形面积公式可得S△ACQ=S△ACF.由S△ACQ=2S△AOC,得出S△ACF=2S△AOC,那么AF=2OA=2,F(1,0).运用待定系数法求出直线AC解析式为y=﹣3x﹣3.根据AC∥FQ,可设直线FQ解析式为y=﹣3x+b,将F(1,0)代入,运用待定系数法求出直线FQ解析式为y=﹣3x+3,把它与抛物线解析式联立,得出方程组,求解即可得出点Q坐标. 【详解】 (1)∵抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0), ∴x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1), ∵x12+x22﹣x1x2=13, ∴(x1+x2)2﹣3x1x2=13, ∴m2+3(m+1)=13, 即m2+3m﹣10=0, 解得m1=2,m2=﹣5. ∵OA<OB, ∴抛物线对称轴在y轴右侧, ∴m=2, ∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3; (2)连接BE、OE. ∵在Rt△BCD中,∠CBD=90°,EC=ED, ∴BE=CD=CE. 令y=x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3, ∴A(﹣1,0),B(3,0), ∵C(0,﹣3), ∴OB=OC, 又∵BE=CE,OE=OE, ∴△OBE≌△OCE(SSS), ∴∠BOE=∠COE, ∴点E在第四象限角平分线上, 设E点坐标为(m,﹣m),将E(m,﹣m)代入y=x2﹣2x﹣3, 得m=m2﹣2m﹣3,解得m=, ∵点E在第四象限, ∴E点坐标为(,﹣); (3)过点Q作AC平行线交x轴于点F,连接CF,则S△ACQ=S△ACF. ∵S△ACQ=2S△AOC, ∴S△ACF=2S△AOC, ∴AF=2OA=2, ∴F(1,0). ∵A(﹣1,0),C(0,﹣3), ∴直线AC解析式为y=﹣3x﹣3. ∵AC∥FQ, ∴设直线FQ解析式为y=﹣3x+b, 将F(1,0)代入,得0=﹣3+b,解得b=3, ∴直线FQ解析式为y=﹣3x+3. 联立, 解得,, ∴点Q坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3). 【点睛】 本题是二次函数综合题,其中波及到一元二次方程根与系数关系,求二次函数解析式,直角三角形性质,全等三角形判定与性质,二次函数图象上点坐标特征,三角形面积,一次函数图象与几何变换,待定系数法求直线解析式,抛物线与直线交点坐标求法,综合性较强,难度适中.运用数形结合与方程思想是解题关键. 2.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3图象与x轴交于A、B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C,点D为抛物线顶点. (1)求点A、B、C坐标; (2)点M(m,0)为线段AB上一点(点M不与点A、B重叠),过点M作x轴垂线,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,可得矩形PQNM.如图,点P在点Q左边,试用含m式子表达矩形PQNM周长; (3)当矩形PQNM周长最大时,m值是多少?并求出此时△AEM面积; (4)在(3)条件下,当矩形PMNQ周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F作y轴平行线,与直线AC交于点G(点G在点F上方).若FG=2DQ,求点F坐标. 【答案】(1)A(﹣3,0),B(1,0);C(0,3) ;(2)矩形PMNQ周长=﹣2m2﹣8m+2;(3) m=﹣2;S=;(4)F(﹣4,﹣5)或(1,0). 【解析】 【分析】 (1)运用函数图象与坐标轴交点求法,求出点A,B,C坐标; (2)先确定出抛物线对称轴,用m表达出PM,MN即可; (3)由(2)得到结论判断出矩形周长最大时,确定出m,进而求出直线AC解析式,即可; (4)在(3)基础上,判断出N应与原点重叠,Q点与C点重叠,求出DQ=DC=,再建立方程(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4即可. 【详解】 (1)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,C(0,3). 令y=0,则0=﹣x2﹣2x+3, 解得,x=﹣3或x=l, ∴A(﹣3,0),B(1,0). (2)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,对称轴为x=﹣1. ∵M(m,0), ∴PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2, ∴矩形PMNQ周长=2(PM+MN)=(﹣m2﹣2m+3﹣2m﹣2)×2=﹣2m2﹣8m+2. (3)∵﹣2m2﹣8m+2=﹣2(m+2)2+10, ∴矩形周长最大时,m=﹣2. ∵A(﹣3,0),C(0,3), 设直线AC解析式y=kx+b, ∴ 解得k=l,b=3, ∴解析式y=x+3, 令x=﹣2,则y=1, ∴E(﹣2,1), ∴EM=1,AM=1, ∴S=AM×EM=. (4)∵M(﹣2,0),抛物线对称轴为x=﹣l, ∴N应与原点重叠,Q点与C点重叠, ∴DQ=DC, 把x=﹣1代入y=﹣x2﹣2x+3,解得y=4, ∴D(﹣1,4), ∴DQ=DC=. ∵FG=2DQ, ∴FG=4. 设F(n,﹣n2﹣2n+3),则G(n,n+3), ∵点G在点F上方且FG=4, ∴(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4. 解得n=﹣4或n=1, ∴F(﹣4,﹣5)或(1,0). 【点睛】 此题是二次函数综合题,重要考察了函数图象与坐标轴交点求法,待定系数法求函数解析式,函数极值确实定,解本题关键是用m表达出矩形PMNQ周长. 3.如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB,tan∠ABC=2,点B坐标为(1,0).抛物线y=﹣x2+bx+c通过A、B两点. (1)求抛物线解析式; (2)点P是直线AB上方抛物线上一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE=DE. ①求点P坐标; ②在直线PD上与否存在点M,使△ABM为直角三角形?若存在,求出符合条件所有点M坐标;若不存在,请阐明理由. 【答案】(1)y=﹣x2﹣3x+4;(2)①P(﹣1,6),②存在,M(﹣1,3+)或(﹣1,3﹣)或(﹣1,﹣1)或(﹣1,). 【解析】 【分析】 (1)先根据已知求点A坐标,运用待定系数法求二次函数解析式; (2)①先得AB解析式为:y=-2x+2,根据PD⊥x轴,设P(x,-x2-3x+4),则E(x,-2x+2),根据PE=DE,列方程可得P坐标; ②先设点M坐标,根据两点距离公式可得AB,AM,BM长,分三种状况:△ABM为直角三角形时,分别以A、B、M为直角顶点时,运用勾股定理列方程可得点M坐标. 【详解】 解:(1)∵B(1,0),∴OB=1, ∵OC=2OB=2,∴C(﹣2,0), Rt△ABC中,tan∠ABC=2, ∴, ∴, ∴AC=6, ∴A(﹣2,6), 把A(﹣2,6)和B(1,0)代入y=﹣x2+bx+c得:, 解得:, ∴抛物线解析式为:y=﹣x2﹣3x+4; (2)①∵A(﹣2,6),B(1,0), ∴AB解析式为:y=﹣2x+2, 设P(x,﹣x2﹣3x+4),则E(x,﹣2x+2), ∵PE=DE, ∴﹣x2﹣3x+4﹣(﹣2x+2)=(﹣2x+2), ∴x=-1或1(舍), ∴P(﹣1,6); ②∵M在直线PD上,且P(﹣1,6), 设M(﹣1,y), ∵B(1,0),A(﹣2,6) ∴AM2=(﹣1+2)2+(y﹣6)2=1+(y﹣6)2, BM2=(1+1)2+y2=4+y2, AB2=(1+2)2+62=45, 分三种状况: i)当∠AMB=90°时,有AM2+BM2=AB2, ∴1+(y﹣6)2+4+y2=45, 解得:y=3, ∴M(﹣1,3+)或(﹣1,3﹣); ii)当∠ABM=90°时,有AB2+BM2=AM2, ∴45+4+y2=1+(y﹣6)2, ∴y=﹣1, ∴M(﹣1,﹣1), iii)当∠BAM=90°时,有AM2+AB2=BM2, ∴1+(y﹣6)2+45=4+y2, ∴y=, ∴M(﹣1,); 综上所述,点M坐标为:∴M(﹣1,3+)或(﹣1,3﹣)或(﹣1,﹣1)或(﹣1,). 【点睛】 此题是二次函数综合题,考察了待定系数法求二次函数解析式,铅直高度和勾股定理运用,直角三角形判定等知识.此题难度适中,解题关键是注意方程思想与分类讨论思想应用. 4.如图,抛物线y=ax2+bx过点B(1,﹣3),对称轴是直线x=2,且抛物线与x轴正半轴交于点A. (1)求抛物线解析式,并根据图象直接写出当y≤0时,自变量x取值范围; (2)在第二象限内抛物线上有一点P,当PA⊥BA时,求△PAB面积. 【答案】(1)抛物线解析式为y=x2﹣4x,自变量x取值范图是0≤x≤4;(2)△PAB面积=15. 【解析】 【分析】 (1)将函数图象通过点B坐标代入函数解析式中,再和对称轴方程联立求出待定系数a和b; (2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F,设P(x,x2-4x),证明△PFA∽△AEB,求出点P坐标,将△PAB面积构导致长方形去掉三个三角形面积. 【详解】 (1)由题意得,, 解得, ∴抛物线解析式为y=x2-4x, 令y=0,得x2-2x=0,解得x=0或4, 结合图象知,A坐标为(4,0), 根据图象开口向上,则y≤0时,自变量x取值范围是0≤x≤4; (2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F, 设P(x,x2-4x), ∵PA⊥BA ∴∠PAF+∠BAE=90°, ∵∠PAF+∠FPA=90°, ∴∠FPA=∠BAE 又∠PFA=∠AEB=90° ∴△PFA∽△AEB, ∴,即, 解得,x= −1,x=4(舍去) ∴x2-4x=-5 ∴点P坐标为(-1,-5), 又∵B点坐标为(1,-3),易得到BP直线为y=-4x+1 因此BP与x轴交点为(,0) ∴S△PAB= 【点睛】 本题是二次函数综合题,求出函数解析式是解题关键,尤其是运用待定系数法将两条直线体现式解出,运用点坐标求三角形面积是关键. 5.如图,抛物线y=ax2+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同步从B点出发,分别沿BA、BC方向运动,它们运动速度都是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轴上与否存在点P,使得△PBN是等腰三角形?若存在,直接写出点P坐标;若不存在,请阐明理由. 【答案】(1)(2)(3)点P坐标P1(﹣1,0)或P2(7,0)或P3(﹣,0)或P4(,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,得EH=2,设E(x,),则H(x﹣2,),yE=yH,解出方程x=1或x=2,得到E点坐标 (4)△PBN是等腰三角形,提成三种状况,①BP=BC时,运用等腰三角性质直接得到P1(﹣1,0)或P2(7,0),②当NB=NP时,作NH⊥x轴,易得△NHB∽△COB,运用比例式得到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,运用比例式求出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=ax2+bx+4, 得 解得a=,b=, ∴抛物线解析式; (2) ∴抛物线对称轴为直线x=1, ∴D横坐标为1, 由(1)可得C(0,4), ∵B(3,0), ∴直线BC: ∵DA=DB, △DAC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周长, 当x=1时,y=﹣×1+4=, ∴D(1,); (3)作EH∥AB交BC于H,则∠FAB=∠FEH,∠FBA=∠FHE, ∴△ABF∽△EHF, ∵AF:FE=2:1, ∴, ∵AB=4, ∴EH=2, 设E(x,),则H(x﹣2,) ∵EH∥AB, ∴yE=yH, ∴= 解得x=1或x=2, y=或4, ∴E(1,)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, ∴P1(﹣1,0), 若P在点B右侧,OP=OB+BP=4+3=7, ∴P2(7,0); ②当NB=NP时,作NH⊥x轴, △NHB∽△COB, ∴ ∴NH=OC==, BH=BC=, ∴PH=BH=, BP=, ∴OP=BP﹣OB=, ∴P3(﹣,0); ③当PN=PB时, 取NB中点K,作KP⊥BN,交x轴于点P, ∴△NOB∽△PKB, ∴ ∴PB=, ∴OP=OB﹣PB=3﹣= P4(,0) 综上,当△PBN是等腰三角形时,点P坐标P1(﹣1,0)或P2(7,0)或P3(﹣,0)或P4(,0). 【点睛】 本题考察二次函数、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,对综合能力规定比较高. 第一问比较简单,考察待定系数法;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;第四问可以分状况讨论是解题关键 6.如图,菱形ABCD边长为20cm,∠ABC=120°,对角线AC,BD相交于点O,动点P从点A出发,以4cm/s速度,沿A→B路线向点B运动;过点P作PQ∥BD,与AC相交于点Q,设运动时间为t秒,0<t<5. (1)设四边形PQCB面积为S,求S与t关系式; (2)若点Q有关O对称点为M,过点P且垂直于AB直线l交菱形ABCD边AD(或CD)于点N,当t为何值时,点P、M、N在一直线上? (3)直线PN与AC相交于H点,连接PM,NM,与否存在某一时刻t,使得直线PN平分四边形APMN面积?若存在,求出t值;若不存在,请阐明理由. 【答案】(1) S=﹣2(0<t<5); (2) ;(3)见解析. 【解析】 【分析】 (1)如图1,根据S=S△ABC-S△APQ,代入可得S与t关系式; (2)设PM=x,则AM=2x,可得AP=x=4t,计算x值,根据直角三角形30度角性质可得AM=2PM=,根据AM=AO+OM,列方程可得t值; (3)存在,通过画图可知:N在CD上时,直线PN平分四边形APMN面积,根据面积相等可得MG=AP,由AM=AO+OM,列式可得t值. 【详解】 解:(1)如图1,∵四边形ABCD是菱形, ∴∠ABD=∠DBC=∠ABC=60°,AC⊥BD, ∴∠OAB=30°, ∵AB=20, ∴OB=10,AO=10, 由题意得:AP=4t, ∴PQ=2t,AQ=2t, ∴S=S△ABC﹣S△APQ, =, = , =﹣2t2+100(0<t<5); (2)如图2,在Rt△APM中,AP=4t, ∵点Q有关O对称点为M, ∴OM=OQ, 设PM=x,则AM=2x, ∴AP=x=4t, ∴x=, ∴AM=2PM=, ∵AM=AO+OM, ∴=10+10﹣2t, t=; 答:当t为秒时,点P、M、N在一直线上; (3)存在, 如图3,∵直线PN平分四边形APMN面积, ∴S△APN=S△PMN, 过M作MG⊥PN于G, ∴ , ∴MG=AP, 易得△APH≌△MGH, ∴AH=HM=t, ∵AM=AO+OM, 同理可知:OM=OQ=10﹣2t, t=10=10﹣2t, t=. 答:当t为秒时,使得直线PN平分四边形APMN面积. 【点睛】 考察了全等三角形判定与性质,对称性质,三角形和四边形面积,二次根式化简等知识点,计算量大,解答本题关键是纯熟掌握动点运动时所构成三角形各边关系. 7.如图1,二次函数图像与轴交于两点(点在点左侧),与轴交于点. (1)求二次函数体现式及点、点坐标; (2)若点在二次函数图像上,且,求点横坐标; (3)将直线向下平移,与二次函数图像交于两点(在左侧),如图2,过作轴,与直线交于点,过作轴,与直线交于点,当值最大时,求点坐标. 【答案】(1)y=,A(﹣1,0),B(4,0);(2)D点横坐标为2+2,2﹣2,2;(3)M(,﹣) 【解析】 【分析】 (1)求出a,即可求解; (2)求出直线BC解析式,过点D作DH∥y轴,与直线BC交于点H,根据三角形面积关系求解; (3)过点M作MG∥x轴,交FN延长线于点G,设M(m,m2﹣m﹣3),N(n,n2﹣n﹣3),判断四边形MNFE是平行四边形,根据ME=NF,求出m+n=4,再确定ME+MN=﹣m2+3m+5﹣m=﹣(m﹣)2+,即可求M; 【详解】 (1)y=ax2﹣3ax﹣4a与y轴交于点C(0,﹣3), ∴a=, ∴y=x2﹣x﹣3, 与x轴交点A(﹣1,0),B(4,0); (2)设直线BC解析式为y=kx+b, ∴, ∴, ∴y=x﹣3; 过点D作DH∥y轴,与直线BC交于点H, 设H(x,x﹣3),D(x,x2﹣x﹣3), ∴DH=|x2﹣3x|, ∵S△ABC=, ∴S△DBC==6, ∴S△DBC=2×|x2﹣3x|=6, ∴x=2+2,x=2﹣2,x=2; ∴D点横坐标为2+2,2﹣2,2; (3)过点M作MG∥x轴,交FN延长线于点G, 设M(m,m2﹣m﹣3),N(n,n2﹣n﹣3), 则E(m,m﹣3),F(n,n﹣3), ∴ME=﹣m2+3m,NF=﹣n2+3n, ∵EF∥MN,ME∥NF, ∴四边形MNFE是平行四边形, ∴ME=NF, ∴﹣m2+3m=﹣n2+3n, ∴m+n=4, ∴MG=n﹣m=4﹣2m, ∴∠NMG=∠OBC, ∴cos∠NMG=cos∠OBC=, ∵B(4,0),C(0,﹣3), ∴OB=4,OC=3, 在Rt△BOC中,BC=5, ∴MN=(n﹣m)=(4﹣2m)=5﹣m, ∴ME+MN=﹣m2+3m+5﹣m=﹣(m﹣)2+, ∵﹣<0, ∴当m=时,ME+MN有最大值, ∴M(,﹣) 【点睛】 本题考察二次函数图象及性质,一次函数图象及性质;纯熟掌握待定系数法求函数解析式措施,结合三角形性质解题. 8.如图1,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线通过A、C两点,与x轴另一交点为点B. (1)求抛物线函数体现式;(2)点D为直线AC上方抛物线上一动点, ①连接BC、CD、BD,设BD交直线AC于点E,△CDE面积为S1,△BCE面积为S2.求:最大值; ②如图2,与否存在点D,使得∠DCA=2∠BAC?若存在,直接写出点D坐标,若不存在,阐明理由. 【答案】(1);(2)①当时,最大值是;②点D坐标是 【解析】 【分析】 (1)根据题意得到A(-4,0),C(0,2)代入y=-x2+bx+c,于是得到结论; (2)①如图,令y=0,解方程得到x1=-4,x2=1,求得B(1,0),过D作DM⊥x轴于M,过B作BN⊥x轴交于AC于N,根据相似三角形性质即可得到结论; ②根据勾股定理逆定理得到△ABC是以∠ACB为直角直角三角形,取AB中点P,求得P(-,0),得到PA=PC=PB=,过D作x轴平行线交y轴于R,交AC延线于G,∠DCF=2∠BAC=∠DGC+∠CDG,解直角三角形即可得到结论. 【详解】 解:(1)根据题意得A(-4,0),C(0,2), ∵抛物线y=-x2+bx+c通过A.C两点, ∴, ∴, 抛物线解析式为: ; (2)①令, ∴ 解得: , ∴B(1,0) 过点D作轴交AC于M,过点B作轴交AC于点N, ∴∥ ∴ ∴ 设: ∴ ∵ ∴ ∴ ∴当时,最大值是 ; ②∵A(-4,0),B(1,0),C(0,2), ∴AC=2,BC=,AB=5, ∴AC2+BC2=AB2, ∴△ABC是以∠ACB为直角直角三角形, 取AB中点P, ∴P(-,0), ∴PA=PC=PB=, ∴∠CPO=2∠BAC, ∴tan∠CPO=tan(2∠BAC)=, 过D作x轴平行线交y轴于R,交AC延长线于G,如图, ∴∠DCF=2∠BAC=∠DGC+∠CDG, ∴∠CDG=∠BAC, ∴tan∠CDG=tan∠BAC=, 即RC:DR=, 令D(a,-a2-a+2), ∴DR=-a,RC=-a2-a, ∴(-a2-a):(-a)=1:2, ∴a1=0(舍去),a2=-2, ∴xD=-2, ∴-a2-a+2=3, ∴点D坐标是 【点睛】 本题是二次函数综合题,波及待定系数法求函数解析式,相似三角形判定和性质,解直角三角形等知识点,对作出辅助线是解题关键,难度较大. 9.如图1,在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于两点,其中,.该抛物线与轴交于点,与轴交于另一点. (1)求值及该抛物线解析式; (2)如图2.若点为线段上一动点(不与重叠).分别以、为斜边,在直线同侧作等腰直角△和等腰直角△,连接,试确定△面积最大时点坐标. (3)如图3.连接、,在线段上与否存在点,使得以为顶点三角形与△相似,若存在,请直接写出点坐标;若不存在,请阐明理由. 【答案】(1);(2)当,即时,最大,此时,因此;(3)存在点坐标为或. 【解析】 分析:(1)把A与B坐标代入一次函数解析式求出m与n值,确定出A与B坐标,代入二次函数解析式求出b与c值即可; (2)由等腰直角△APM和等腰直角△DPN,得到∠MPN为直角,由两直角边乘积二分之一表达出三角形MPN面积,运用二次函数性质确定出三角形面积最大时P坐标即可; (3)存在,分两种状况,根据相似得比例,求出AQ长,运用两点间距离公式求出Q坐标即可. 详解:(1)把A(m,0),B(4,n)代入y=x﹣1得:m=1,n=3,∴A(1,0),B(4,3). ∵y=﹣x2+bx+c通过点A与点B,∴,解得:,则二次函数解析式为y=﹣x2+6x﹣5; (2)如图2,△APM与△DPN都为等腰直角三角形,∴∠APM=∠DPN=45°,∴∠MPN=90°,∴△MPN为直角三角形,令﹣x2+6x﹣5=0,得到x=1或x=5,∴D(5,0),即DP=5﹣1=4,设AP=m,则有DP=4﹣m,∴PM=m,PN=(4﹣m),∴S△MPN=PM•PN=×m×(4﹣m)=﹣m2﹣m=﹣(m﹣2)2+1,∴当m=2,即AP=2时,S△MPN最大,此时OP=3,即P(3,0); (3)存在,易得直线CD解析式为y=x﹣5,设Q(x,x﹣5),由题意得:∠BAD=∠ADC=45°,分两种状况讨论: ①当△ABD∽△DAQ时,=,即=,解得:AQ=,由两点间距离公式得:(x﹣1)2+(x﹣5)2=,解得:x=,此时Q(,﹣); ②当△ABD∽△DQA时,=1,即AQ=,∴(x﹣1)2+(x﹣5)2=10,解得:x=2,此时Q(2,﹣3). 综上,点Q坐标为(2,﹣3)或(,﹣). 点睛:本题属于二次函数综合题,波及知识有:待定系数法求函数解析式,二次函数图象与性质,相似三角形判定与性质,两点间距离公式,纯熟掌握各自性质是解答本题关键. 10.如图,已知抛物线顶点为,与轴相交于点,对称轴为直线,点是线段中点. (1)求抛物线体现式; (2)写出点坐标并求直线体现式; (3)设动点,分别在抛物线和对称轴l上,当以,,,为顶点四边形是平行四边形时,求,两点坐标. 【答案】(1);(2),;(3)点、坐标分别为或、或. 【解析】 【分析】 (1)函数体现式为:,将点坐标代入上式,即可求解; (2)、,则点,设直线体现式为:,将点坐标代入上式,即可求解; (3)分当是平行四边形一条边、是平行四边形对角线两种状况,分别求解即可. 【详解】 解:(1)函数体现式为:, 将点坐标代入上式并解得:, 故抛物线体现式为:; (2)、,则点, 设直线体现式为:, 将点坐标代入上式得:,解得:, 故直线体现式为:; (3)设点、点, ①当是平行四边形一条边时, 点向左平移2个单位、向下平移4个单位得到, 同样点向左平移2个单位、向下平移4个单位得到, 即:,, 解得:,, 故点、坐标分别为、; ②当是平行四边形对角线时, 由中点定理得:,, 解得:,, 故点、坐标分别为、; 故点、坐标分别为,或、,或. 【点睛】 本题考察是二次函数综合运用,波及到一次函数、平行四边形性质、图象面积计算等,其中(3),要重要分类求解,避免遗漏. 11.在平面直角坐标系xOy中(如图),已知抛物线y=x2-2x,其顶点为A. (1)写出这条抛物线开口方向、顶点A坐标,并阐明它变化状况; (2)我们把一条抛物线上横坐标与纵坐标相等点叫做这条抛物线“不动点” ①试求抛物线y=x2-2x“不动点”坐标; ②平移抛物线y=x2-2x,使所得新抛物线顶点B是该抛物线“不动点”,其对称轴与x轴交于点C,且四边形OABC是梯形,求新抛物线体现式. 【答案】(l)抛物线y=x2-2x开口向上,顶点A坐标是(1,-1),抛物线变化状况是:抛物线在对称轴左侧部分是下降,右侧部分是上升;(2)①(0,0)、(3,3); ②新抛物线体现式是y=(x+1)2-1. 【解析】 【分析】 (1),故该抛物线开口向上,顶点坐标为; (2)①设抛物线“不动点”坐标为,则,即可求解;②新抛物线顶点为“不动点”,则设点,则新抛物线对称轴为:,与轴交点,四边形是梯形,则直线在轴左侧,而点,点,则,即可求解. 【详解】 (l), 抛物线y=x2-2x开口向上,顶点A坐标是(1,-1), 抛物线变化状况是:抛物线在对称轴左侧部分是下降,右侧部分是上升. (2)①设抛物线y=x2-2x“不动点”坐标为(t,t). 则t=t2-2t,解得t1=0,t2=3. 因此,抛物线y=x2-2x“不动点”坐标是(0,0)、(3,3). ②∵新抛物线顶点B是其“不动点”,∴设点B坐标为(m,m) ∴新抛物线对称轴为直线x=m,与x轴交点为C(m,0) ∵四边形OABC是梯形, ∴直线x=m在y轴左侧. ∵BC与OA不平行 ∴OC∥AB. 又∵点A坐标为(1,一1),点B坐标为(m,m), m=-1. ∴新抛物线是由抛物线y=x2-2x向左平移2个单位得到, ∴新抛物线体现式是y=(x+1)2-1. 【点睛】 本题为二次函数综合运用题,波及到二次函数基本知识、梯形基本性质,此类新定义题目,一般按照题设次序,逐次求解即可. 12.如图,已知抛物线图象与x轴一种交点为B(5,0),另一种交点为A,且与y轴交于点C(0,5)。 (1)求直线BC与抛物线解析式; (2)若点M是抛物线在x轴下方图象上动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求MN最大值; (3)在(2)条件下,MN获得最大值时,若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点,以BC为边作平行四边形CBPQ,设平行四边形CBPQ面积为S1,△ABN面积为S2,且S1=6S2,求点P坐标。 【答案】(1) (2) (3)P坐标为(-1,12)或(6,5)或(2,-3)或(3,-4) 【解析】 【分析】 (1)由B(5,0),C(0,5),应用待定系数法即可求直线BC与抛物线解析式。 (2)构造MN有关点M横坐标函数关系式,应用二次函数最值原理求解。 (3)根据S1=6S2求得BC与PQ距离h,从而求得PQ由BC平移距离,根据平移性质求得PQ解析式,与抛物线联立,即可求得点P坐标。 【详解】 解:(1)设直线BC解析式为, 将B(5,0),C(0,5)代入,得,得。 ∴直线BC解析式为。 将B(5,0),C(0,5)代入,得,得。 ∴抛物线解析式。 (2)∵点M是抛物线在x轴下方图象上动点,∴设M。 ∵点N是直线BC上与点M横坐标相似点,∴N。 ∵当点M在抛物线在x轴下方时,N纵坐标总不小于M纵坐标。 ∴。 ∴MN最大值是。 (3)当MN获得最大值时,N。 ∵对称轴是,B(5,0),∴A(1,0)。∴AB=4。 ∴。 由勾股定理可得,。 设BC与PQ距离为h,则由S1=6S2得:,即。 如图,过点B作平行四边形CBPQ高BH,过点H作x轴垂线交点E ,则BH=,EH是直线BC沿y轴方向平移距离。 易得,△BEH是等腰直角三角形, ∴EH=。 ∴直线BC沿y轴方向平移6个单位得PQ解析式: 或。 当时,与联立,得 ,解得或。此时,点P坐标为(-1,12)或(6,5)。 当时,与联立,得 ,解得或。此时,点P坐标为(2,-3)或(3,-4)。 综上所述,点P坐标为(-1,12)或(6,5)或(2,-3)或(3,-4)。 13.如图,顶点M在y轴上抛物线与直线y=x+1相交于A、B两点,且点A在x轴上,点B横坐标为2,连结AM、BM. (1)求抛物线函数关系式; (2)判断△ABM形状,并阐明理由; (3)把抛物线与直线y=x交点称为抛物线不动点.若将(1)中抛物线平移,使其顶点为(m,2m),当m满足什么条件时,平移后抛物线总有不动点. 【答案】(1)抛物线解析式为y=x2﹣1;(2)△ABM为直角三角形.理由见解析;(3)当m≤时,平移后抛物线总有不动点. 【解析】 试题分析:(1)分别写出A、B坐标,运用待定系数法求出抛物线解析式即可; 根据OA=OM=1,AC=BC=3,分别得到∠MAC=45°,∠BAC=45°,得到∠BAM=90°,进而得到△ABM是直角三角形; (3)根据抛物线平后来顶点设其解析式为, ∵抛物线不动点是抛物线与直线交点,∴, 方程总有实数根,则≥0,得到m取值范围即可 试题解析:解:(1)∵点A是直线与轴交点,∴A点为(-1,0) ∵点B在直线上,且横坐标为2,∴B点为(2,3) ∵过点A、B抛物线顶点M在轴上,故设其解析式为: ∴,解得: ∴抛物线解析式为. (2)△ABM是直角三角形,且∠BAM=90°.理由如下: 作BC⊥轴于点C,∵A(-1,0)、B(2,3)∴AC=BC=3,∴∠BAC=45°; 点M是抛物线顶点,∴M点为(0,-1)∴OA=OM=1, ∵∠AOM=90°∴∠MAC=45°; ∴∠BAM=∠BAC+∠MAC=90°∴△ABM是直角三角形. (3)将抛物线顶点平移至点(,),则其解析式为. ∵抛物线不动点是抛物线与直线交点,∴ 化简得: ∴== 当时,方程总有实数根,即平移后抛物线总有不动点 ∴. 考点:二次函数综合应用(待定系数法;直角三角形判定;一元二次方程根鉴别式) 14.如图,直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+通过A,B两点. (1)求A、B两点坐标; (2)求抛物线解析式; (3)点M是直线BC上方抛物线上一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△DMH周长最大值. 【答案】(1)(﹣1,0)(2)y=﹣x2+x+(3) 【解析】 试题分析:(1)由直线解析式可求得B、C坐标,在Rt△BOC中由三角函数定义可求得∠OCB=60°,则在Rt△AOC中可得∠ACO=30°,运用三角函数定义可求得OA,则可求得A点坐标; (2)由A、B两点坐标,运用待定系数法可求得抛物线解析式; (3)由平行线性质可知∠MDH=∠BCO=60°,在Rt△DMH中运用三角函数定义可得到DH、MH与DM关系,可设出M点坐标,则可表达出DM长,从而可表达出△DMH周长,运用二次函数性质可求得其最大值. 试题解析: (1)∵直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点, ∴B(3,0),C(0,), ∴OB=3,OC=, ∴tan∠BCO==, ∴∠BCO=60°, ∵∠ACB=90°, ∴∠ACO=30°, ∴=tan30°=,即=,解得AO=1, ∴A(﹣1,0); (2)∵抛物线y=ax2+bx+通过A,B两点, ∴,解得, ∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+; (3)∵MD∥y轴,MH⊥BC, ∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°, ∴DH=DM,MH=DM, ∴△DMH周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM, ∴当DM有最大值时,其周长有最大值, ∵点M是直线BC上方抛物线上一点, ∴可设M(t,﹣t2+t+),则D(t,﹣t+), ∴DM=﹣t2+t+),则D(t,﹣t+), ∴DM=﹣t2+t+﹣(﹣t+)=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+, ∴当t=时,DM有最大值,最大值为, 此时DM=×=, 即△DMH周长最大值为. 考点:1、二次函数综合应用,2、待定系数法,3、三角函数定义,4方程思想 15.已知抛物线C1:y=ax2﹣4ax﹣5(a>0). (1)当a=1时,求抛物线与x轴交点坐标及对称轴; (2)①试阐明无论a为何值,抛物线C展开阅读全文
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