资源描述
-全国中考数学二次函数综合中考模拟和真题汇总含详细答案
一、二次函数
1.如图,有关x二次函数y=x2+bx+c图象与x轴交于点A(1,0)和点B与y轴交于点C(0,3),抛物线对称轴与x轴交于点D.
(1)求二次函数体现式;
(2)在y轴上与否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.祈求出点P坐标;
(3)有一种点M从点A出发,以每秒1个单位速度在AB上向点B运动,另一种点N从点D与点M同步出发,以每秒2个单位速度在抛物线对称轴上运动,当点M抵达点B时,点M、N同步停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出最大面积.
【答案】(1)二次函数体现式为:y=x2﹣4x+3;(2)点P坐标为:(0,3+3)或(0,3﹣3)或(0,-3)或(0,0);(3)当点M出发1秒抵达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.
【解析】
【分析】
(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x2+bx+c得方程组,解方程组即可得二次函数体现式;
(2)先求出点B坐标,再根据勾股定理求得BC长,当△PBC为等腰三角形时分三种状况进行讨论:①CP=CB;②BP=BC;③PB=PC;分别根据这三种状况求出点P坐标;
(3)设AM=t则DN=2t,由AB=2,得BM=2﹣t,S△MNB=×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t,把解析式化为顶点式,根据二次函数性质即可得△MNB最大面积;此时点M在D点,点N在对称轴上x轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.
【详解】
解:(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x2+bx+c,
解得:b=﹣4,c=3,
∴二次函数体现式为:y=x2﹣4x+3;
(2)令y=0,则x2﹣4x+3=0,
解得:x=1或x=3,
∴B(3,0),
∴BC=3,
点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种状况进行讨论:如图1,
①当CP=CB时,PC=3,∴OP=OC+PC=3+3或OP=PC﹣OC=3﹣3
∴P1(0,3+3),P2(0,3﹣3);
②当PB=PC时,OP=OB=3,
∴P3(0,-3);
③当BP=BC时,
∵OC=OB=3
∴此时P与O重叠,
∴P4(0,0);
综上所述,点P坐标为:(0,3+3)或(0,3﹣3)或(﹣3,0)或(0,0);
(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,
∴S△MNB=×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,
当点M出发1秒抵达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.
2.如图,抛物线y=x2+bx﹣2与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且A(﹣1,0).
(1)求抛物线解析式及顶点D坐标;
(2)判断△ABC形状,证明你结论;
(3)点M是抛物线对称轴上一种动点,当MC+MA值最小时,求点M坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为y=x﹣2,顶点D坐标为 (,﹣);(2)△ABC是直角三角形,证明见解析;(3)点M坐标为(,﹣).
【解析】
【分析】
(1)由于点A在抛物线上,因此将点A代入函数解析式即可求得答案;
(2)由函数解析式可以求得其与x轴、y轴交点坐标,即可求得AB、BC、AC长,由勾股定理逆定理可得三角形形状;
(3)根据抛物线性质可得点A与点B有关对称轴x对称,求出点B,C坐标,根据轴对称性,可得MA=MB,两点之间线段最短可知,MC+MB值最小.则BC与直线x交点即为M点,运用得到系数法求出直线BC解析式,即可得到点M坐标.
【详解】
(1)∵点A(﹣1,0)在抛物线ybx﹣2上,∴b×(﹣1)﹣2=0,解得:b,∴抛物线解析式为yx﹣2.
yx﹣2(x2﹣3x﹣4 ),∴顶点D坐标为 ().
(2)当x=0时y=﹣2,∴C(0,﹣2),OC=2.
当y=0时,x﹣2=0,∴x1=﹣1,x2=4,∴B (4,0),∴OA=1,OB=4,AB=5.
∵AB2=25,AC2=OA2+OC2=5,BC2=OC2+OB2=20,∴AC2+BC2=AB2.∴△ABC是直角三角形.
(3)∵顶点D坐标为 (),∴抛物线对称轴为x.
∵抛物线yx2+bx﹣2与x轴交于A,B两点,∴点A与点B有关对称轴x对称.
∵A(﹣1,0),∴点B坐标为(4,0),当x=0时,yx﹣2=﹣2,则点C坐标为(0,﹣2),则BC与直线x交点即为M点,如图,根据轴对称性,可得:MA=MB,两点之间线段最短可知,MC+MB值最小.
设直线BC解析式为y=kx+b,把C(0,﹣2),B(4,0)代入,可得:,解得:,∴yx﹣2.
当x时,y,∴点M坐标为().
【点睛】
本题考察了待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式、直角三角形性质及判定、轴对称性质,处理本题关键是运用待定系数法求函数解析式.
3.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线顶点坐标为(2,0),且通过点(4,1),如图,直线y=x与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1.
(1)求抛物线解析式;
(2)在l上与否存在一点P,使PA+PB获得最小值?若存在,求出点P坐标;若不存在,请阐明理由.
(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距离与点M到点F距离总是相等,求定点F坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为y=x2﹣x+1.(2)点P坐标为(,﹣1).(3)定点F坐标为(2,1).
【解析】
分析:(1)由抛物线顶点坐标为(2,0),可设抛物线解析式为y=a(x-2)2,由抛物线过点(4,1),运用待定系数法即可求出抛物线解析式;
(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坐标,作点B有关直线l对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB获得最小值,根据点B坐标可得出点B′坐标,根据点A、B′坐标运用待定系数法可求出直线AB′解析式,再运用一次函数图象上点坐标特征即可求出点P坐标;
(3)由点M到直线l距离与点M到点F距离总是相等结合二次函数图象上点坐标特征,即可得出(1--y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0,由m任意性可得出有关x0、y0方程组,解之即可求出顶点F坐标.
详解:(1)∵抛物线顶点坐标为(2,0),
设抛物线解析式为y=a(x-2)2.
∵该抛物线通过点(4,1),
∴1=4a,解得:a=,
∴抛物线解析式为y=(x-2)2=x2-x+1.
(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,得:
,解得:,,
∴点A坐标为(1,),点B坐标为(4,1).
作点B有关直线l对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB获得最小值(如图1所示).
∵点B(4,1),直线l为y=-1,
∴点B′坐标为(4,-3).
设直线AB′解析式为y=kx+b(k≠0),
将A(1,)、B′(4,-3)代入y=kx+b,得:
,解得:,
∴直线AB′解析式为y=-x+,
当y=-1时,有-x+=-1,
解得:x=,
∴点P坐标为(,-1).
(3)∵点M到直线l距离与点M到点F距离总是相等,
∴(m-x0)2+(n-y0)2=(n+1)2,
∴m2-2x0m+x02-2y0n+y02=2n+1.
∵M(m,n)为抛物线上一动点,
∴n=m2-m+1,
∴m2-2x0m+x02-2y0(m2-m+1)+y02=2(m2-m+1)+1,
整理得:(1--y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0.
∵m为任意值,
∴,
∴,
∴定点F坐标为(2,1).
点睛:本题考察了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点坐标特征、轴对称中最短途径问题以及解方程组,解题关键是:(1)根据点坐标,运用待定系数法求出二次函数解析式;(2)运用两点之间线段最短找出点P位置;(3)根据点M到直线l距离与点M到点F距离总是相等结合二次函数图象上点坐标特征,找出有关x0、y0方程组.
4.如图,直线AB和抛物线交点是A(0,﹣3),B(5,9),已知抛物线顶点D横坐标是2.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)在x轴上与否存在一点C,与A,B构成等腰三角形?若存在,求出点C坐标,若不在,请阐明理由;
(3)在直线AB下方抛物线上找一点P,连接PA,PB使得△PAB面积最大,并求出这个最大值.
【答案】(1),顶点D(2,);(2)C(,0)或(,0)或(,0);(3)
【解析】
【分析】
(1)抛物线顶点D横坐标是2,则x2,抛物线过A(0,﹣3),则:函数体现式为:y=ax2+bx﹣3,把B点坐标代入函数体现式,即可求解;
(2)分AB=AC、AB=BC、AC=BC,三种状况求解即可;
(3)由S△PAB•PH•xB,即可求解.
【详解】
(1)抛物线顶点D横坐标是2,则x2①,抛物线过A(0,﹣3),则:函数体现式为:y=ax2+bx﹣3,把B点坐标代入上式得:9=25a+5b﹣3②,联立①、②解得:a,b,c=﹣3,∴抛物线解析式为:yx2x﹣3.
当x=2时,y,即顶点D坐标为(2,);
(2)A(0,﹣3),B(5,9),则AB=13,设点C坐标(m,0),分三种状况讨论:
①当AB=AC时,则:(m)2+(﹣3)2=132,解得:m=±4,即点C坐标为:(4,0)或(﹣4,0);
②当AB=BC时,则:(5﹣m)2+92=132,解得:m=5,即:点C坐标为(5,0)或(5﹣2,0);
③当AC=BC时,则:5﹣m)2+92=(m)2+(﹣3)2,解得:m=,则点C坐标为(,0).
综上所述:存在,点C坐标为:(±4,0)或(5,0)或(,0);
(3)过点P作y轴平行线交AB于点H.设直线AB体现式为y=kx﹣3,把点B坐标代入上式,9=5k﹣3,则k,故函数体现式为:yx﹣3,设点P坐标为(m,m2m﹣3),则点H坐标为(m,m﹣3),S△PAB•PH•xB(m2+12m)=-6m2+30m=,当m=时,S△PAB获得最大值为:.
答:△PAB面积最大值为.
【点睛】
本题是二次函数综合题.重要考察了二次函数解析式求法和与几何图形结合综合能力培养.要会运用数形结合思想把代数和几何图形结合起来,运用点坐标意义表达线段长度,从而求出线段之间关系.
5.如图,在平面直角坐标系中有一直角三角形AOB,O为坐标原点,OA=1,tan∠BAO=3,将此三角形绕原点O逆时针旋转90°,得到△DOC,抛物线y=ax2+bx+c通过点A、B、C.
(1)求抛物线解析式;
(2)若点P是第二象限内抛物线上动点,其横坐标为t,设抛物线对称轴l与x轴交于一点E,连接PE,交CD于F,求以C、E、F为顶点三角形与△COD相似时点P坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3;(2)当△CEF与△COD相似时,P点坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3).
【解析】
【分析】
(1)根据正切函数,可得OB,根据旋转性质,可得△DOC≌△AOB,根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)分两种状况讨论:①当∠CEF=90°时,△CEF∽△COD,此时点P在对称轴上,即点P为抛物线顶点;②当∠CFE=90°时,△CFE∽△COD,过点P作PM⊥x轴于M点,得到△EFC∽△EMP,根据相似三角形性质,可得PM与ME关系,解方程,可得t值,根据自变量与函数值对应关系,可得答案.
【详解】
(1)在Rt△AOB中,OA=1,tan∠BAO3,∴OB=3OA=3.
∵△DOC是由△AOB绕点O逆时针旋转90°而得到,∴△DOC≌△AOB,∴OC=OB=3,OD=OA=1,∴A,B,C坐标分别为(1,0),(0,3),(﹣3,0),代入解析式为
,解得:,抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
(2)∵抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3,∴对称轴为l1,∴E点坐标为(﹣1,0),如图,分两种状况讨论:
①当∠CEF=90°时,△CEF∽△COD,此时点P在对称轴上,即点P为抛物线顶点,P(﹣1,4);
②当∠CFE=90°时,△CFE∽△COD,过点P作PM⊥x轴于M点,∵∠CFE=∠PME=90°,∠CEF=∠PEM,∴△EFC∽△EMP,∴,∴MP=3ME.
∵点P横坐标为t,∴P(t,﹣t2﹣2t+3).
∵P在第二象限,∴PM=﹣t2﹣2t+3,ME=﹣1﹣t,t<0,∴﹣t2﹣2t+3=3(﹣1﹣t),解得:t1=﹣2,t2=3(与t<0矛盾,舍去).
当t=﹣2时,y=﹣(﹣2)2﹣2×(﹣2)+3=3,∴P(﹣2,3).
综上所述:当△CEF与△COD相似时,P点坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3).
【点睛】
本题是二次函数综合题.解(1)关键是运用旋转性质得出OC,OD长,又运用了待定系数法;解(2)关键是运用相似三角形性质得出MP=3ME.
6.已知,m,n是一元二次方程x2+4x+3=0两个实数根,且|m|<|n|,抛物线y=x2+bx+c图象通过点A(m,0),B(0,n),如图所示.
(1)求这个抛物线解析式;
(2)设(1)中抛物线与x轴另一种交点为抛物线顶点为D,求出点C,D坐标,并判断△BCD形状;
(3)点P是直线BC上一种动点(点P不与点B和点C重叠),过点P作x轴垂线,交抛物线于点M,点Q在直线BC上,距离点P为个单位长度,设点P横坐标为t,△PMQ面积为S,求出S与t之间函数关系式.
【答案】(1);(2)C(3,0),D(1,﹣4),△BCD是直角三角形;(3)
【解析】
试题分析:(1)先解一元二次方程,然后用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)先解方程求出抛物线与x轴交点,再判断出△BOC和△BED都是等腰直角三角形,从而得到结论;
(3)先求出QF=1,再分两种状况,当点P在点M上方和下方,分别计算即可.
试题解析:解(1)∵,∴,,∵m,n是一元二次方程两个实数根,且|m|<|n|,∴m=﹣1,n=﹣3,∵抛物线图象通过点A(m,0),B(0,n),∴,∴,∴抛物线解析式为;
(2)令y=0,则,∴,,∴C(3,0),∵=,∴顶点坐标D(1,﹣4),过点D作DE⊥y轴,∵OB=OC=3,∴BE=DE=1,∴△BOC和△BED都是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠DBE=45°,∴∠CBD=90°,∴△BCD是直角三角形;
(3)如图,∵B(0,﹣3),C(3,0),∴直线BC解析式为y=x﹣3,∵点P横坐标为t,PM⊥x轴,∴点M横坐标为t,∵点P在直线BC上,点M在抛物线上,∴P(t,t﹣3),M(t,),过点Q作QF⊥PM,∴△PQF是等腰直角三角形,∵PQ=,∴QF=1.
①当点P在点M上方时,即0<t<3时,PM=t﹣3﹣()=,∴S=PM×QF==,②如图3,当点P在点M下方时,即t<0或t>3时,PM=﹣(t﹣3)=,∴S=PM×QF=()=.
综上所述,S=.
考点:二次函数综合题;分类讨论.
7.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2x+a﹣3,当a=0时,抛物线与y轴交于点A,将点A向右平移4个单位长度,得到点B.
(1)求点B坐标;
(2)将抛物线在直线y=a上方部分沿直线y=a翻折,图象其他部分保持不变,得到一种新图象,记为图形M,若图形M与线段AB恰有两个公共点,结合函数图象,求a取值范围.
【答案】(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3);(2)﹣3<a≤0;
【解析】
【分析】
(1)由题意直接可求A,根据平移点特点求B;
(2)图形M与线段AB恰有两个公共点,y=a要在AB线段上方,当函数通过点A时,AB与函数两个交点临界点;
【详解】
解:(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3);
(2)当函数通过点A时,a=0,
∵图形M与线段AB恰有两个公共点,
∴y=a要在AB线段上方,
∴a>﹣3
∴﹣3<a≤0;
【点睛】
本题二次函数图象及性质;纯熟掌握二次函数图象特点,函数与线段相交交点状况是解题关键.
8.假如一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点,那么以抛物线顶点和这两个交点为顶点三角形称为这条抛物线“抛物线三角形”,[a,b,c]称为“抛物线系数”.
(1)任意抛物线均有“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”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,求该抛物线解析式;
(4)在(3)前提下,该抛物线顶点为A,与x轴交于O,B两点,在抛物线上与否存在一点P,过P作PQ⊥x轴于点Q,使得△BPQ∽△OAB?假如存在,求出P点坐标;假如不存在,请阐明理由.
【答案】(1)假;(2);(3)y=-x2+2x 或y=-x2-2x;(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,由此可得出结论;
(3)根据“抛物线三角形”定义得到y=-x2+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,b2),以及直角三角形斜边上中线等于斜边二分之一得到,解方程即可得到结论;
(4)分两种状况讨论:①当抛物线为y=-x2+2x 时,②当抛物线为y=-x2-2x 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:,令y=0,得:x=,∴ S==;
(3)依题意:y=-x2+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=-x2+2bx=,∴顶点为(b,b2),由直角三角形斜边上中线等于斜边二分之一得到:,∴,解得:b=0(舍去)或b=±1,
∴y=-x2+2x 或y=-x2-2x.
(4)①当抛物线为y=-x2+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,-a2+2a),∴Q((a,0),
则|-a2+2a|=|2-a|,即.
∵a-2≠0,∴,∴a=±1,∴P(1,1)或(-1, -3).
②当抛物线为y=-x2-2x 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,-a2-2a),∴Q((a,0),
则|-a2-2a|=|2+a|,即.
∵a+2≠0,∴,∴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.考察了二次函数性质以及“抛物线三角形”定义.解题关键是弄懂“抛物线三角形”定义以及分类讨论.
9.某商场购进一批单价为4元日用品.若按每件5元价格销售,每月能卖出3万件;若按每件6元价格销售,每月能卖出2万件,假定每月销售件数y(件)与价格x(元/件)之间满足一次函数关系.
(1)试求y与x之间函数关系式;
(2)当销售价格定为多少时,才能使每月利润最大?每月最大利润是多少?
【答案】(1)(2)当销售价格定为6元时,每月利润最大,每月最大利润为40000元
【解析】解:(1)由题意,可设y=kx+b,
把(5,30000),(6,0)代入得:,解得:。
∴y与x之间关系式为:。
(2)设利润为W,则
,
∴当x=6时,W获得最大值,最大值为40000元。
答:当销售价格定为6元时,每月利润最大,每月最大利润为40000元。
(1)运用待定系数法求得y与x之间一次函数关系式。
(2)根据“利润=(售价﹣成本)×售出件数”,可得利润W与销售价格x之间二次函数关系式,然后求出其最大值。
10.如图,已知抛物线通过A(-3,0),B(1,0),C(0,3)三点,其顶点为D,对称轴是直线l,l与x轴交于点H.
(1)求该抛物线解析式;
(2)若点P是该抛物线对称轴l上一种动点,求△PBC周长最小值;
(3)如图(2),若E是线段AD上一种动点( E与A、D不重叠),过E点作平行于y轴直线交抛物线于点F,交x轴于点G,设点E横坐标为m,△ADF面积为S.
①求S与m函数关系式;
②S与否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E坐标; 若不存在,请阐明理由.
【答案】(1).
(2).
(3)①.
②当m=﹣2时,S最大,最大值为1,此时点E坐标为(﹣2,2).
【解析】
【分析】
(1)根据函数图象通过三点,用待定系数法确定二次函数解析式即可.
(2)根据BC是定值,得到当PB+PC最小时,△PBC周长最小,根据点坐标求得对应线段长即可.
(3)设点E横坐标为m,表达出E(m,2m+6),F(m,),最终表达出EF长,从而表达出S于m函数关系,然后求二次函数最值即可.
【详解】
解:(1)∵抛物线通过A(-3,0),B(1,0),
∴可设抛物线交点式为.
又∵抛物线通过C(0,3),∴.
∴抛物线解析式为:,即.
(2)∵△PBC周长为:PB+PC+BC,且BC是定值.
∴当PB+PC最小时,△PBC周长最小.
∵点A、点B有关对称轴I对称,
∴连接AC交l于点P,即点P为所求点.
∵AP=BP,∴△PBC周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC.
∵A(-3,0),B(1,0),C(0,3),∴AC=3,BC=.
∴△PBC周长最小是:.
(3)①∵抛物线顶点D坐标为(﹣1,4),A(﹣3,0),
∴直线AD解析式为y=2x+6
∵点E横坐标为m,∴E(m,2m+6),F(m,)
∴.
∴.
∴S与m函数关系式为.
②,
∴当m=﹣2时,S最大,最大值为1,此时点E坐标为(﹣2,2).
11.已知,m,n是一元二次方程x2+4x+3=0两个实数根,且|m|<|n|,抛物线y=x2+bx+c图象通过点A(m,0),B(0,n),如图所示.
(1)求这个抛物线解析式;
(2)设(1)中抛物线与x轴另一种交点为抛物线顶点为D,求出点C,D坐标,并判断△BCD形状;
(3)点P是直线BC上一种动点(点P不与点B和点C重叠),过点P作x轴垂线,交抛物线于点M,点Q在直线BC上,距离点P为个单位长度,设点P横坐标为t,△PMQ面积为S,求出S与t之间函数关系式.
【答案】(1);(2)C(3,0),D(1,﹣4),△BCD是直角三角形;(3)
【解析】
试题分析:(1)先解一元二次方程,然后用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)先解方程求出抛物线与x轴交点,再判断出△BOC和△BED都是等腰直角三角形,从而得到结论;
(3)先求出QF=1,再分两种状况,当点P在点M上方和下方,分别计算即可.
试题解析:解(1)∵,∴,,∵m,n是一元二次方程两个实数根,且|m|<|n|,∴m=﹣1,n=﹣3,∵抛物线图象通过点A(m,0),B(0,n),∴,∴,∴抛物线解析式为;
(2)令y=0,则,∴,,∴C(3,0),∵=,∴顶点坐标D(1,﹣4),过点D作DE⊥y轴,∵OB=OC=3,∴BE=DE=1,∴△BOC和△BED都是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠DBE=45°,∴∠CBD=90°,∴△BCD是直角三角形;
(3)如图,∵B(0,﹣3),C(3,0),∴直线BC解析式为y=x﹣3,∵点P横坐标为t,PM⊥x轴,∴点M横坐标为t,∵点P在直线BC上,点M在抛物线上,∴P(t,t﹣3),M(t,),过点Q作QF⊥PM,∴△PQF是等腰直角三角形,∵PQ=,∴QF=1.
①当点P在点M上方时,即0<t<3时,PM=t﹣3﹣()=,∴S=PM×QF==,②如图3,当点P在点M下方时,即t<0或t>3时,PM=﹣(t﹣3)=,∴S=PM×QF=()=.
综上所述,S=.
考点:二次函数综合题;分类讨论.
12.如图,抛物线y=﹣(x﹣1)2+c与x轴交于A,B(A,B分别在y轴左右两侧)两点,与y轴正半轴交于点C,顶点为D,已知A(﹣1,0).
(1)求点B,C坐标;
(2)判断△CDB形状并阐明理由;
(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函数关系式,并写出自变量t取值范围.
【答案】(Ⅰ)B(3,0);C(0,3);(Ⅱ)为直角三角形;(Ⅲ).
【解析】
【分析】
(1)首先用待定系数法求出抛物线解析式,然后深入确定点B,C坐标.
(2)分别求出△CDB三边长度,运用勾股定理逆定理判定△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≤时,如答图2所示,此时重叠部分为一种四边形;
②当<t<3时,如答图3所示,此时重叠部分为一种三角形.
【详解】
解:(Ⅰ)∵点在抛物线上,
∴,得
∴抛物线解析式为:,
令,得,∴;
令,得或,∴.
(Ⅱ)为直角三角形.理由如下:
由抛物线解析式,得顶点坐标为.
如答图1所示,过点作轴于点M,
则,,.
过点作于点,则,.
在中,由勾股定理得:;
在中,由勾股定理得:;
在中,由勾股定理得:.
∵,
∴为直角三角形.
(Ⅲ)设直线解析式为,
∵,
∴,
解得,
∴,
直线是直线向右平移个单位得到,
∴直线解析式为:;
设直线解析式为,
∵,
∴,解得:,
∴.
持续并延长,射线交交于,则.
在向右平移过程中:
(1)当时,如答图2所示:
设与交于点,可得,.
设与交点为,则:.
解得,
∴.
.
(2)当时,如答图3所示:
设分别与交于点、点.
∵,
∴,.
直线解析式为,令,得,
∴.
.
综上所述,与函数关系式为:.
13.如图,在平面直角坐标系中,二次函数交轴于点、,交轴于点,在轴上有一点,连接.
(1)求二次函数体现式;
(2)若点为抛物线在轴负半轴上方一种动点,求面积最大值;
(3)抛物线对称轴上与否存在点,使为等腰三角形,若存在,请直接写出所有点坐标,若不存在请阐明理由.
【答案】(1)二次函数解析式为;(2)当时,面积获得最大值;(3)点坐标为,,.
【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,表达△ADE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三种状况讨论分析即可.
详解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c通过点A(﹣4,0)、B(2,0),C(0,6),
∴,
解得:,
因此二次函数解析式为:y=;
(2)由A(﹣4,0),E(0,﹣2),可求AE所在直线解析式为y=,
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,),则点F(m,),
∴DF=﹣()=,
∴S△ADE=S△ADF+S△EDF=×DF×AG+DF×EH
=×DF×AG+×DF×EH
=×4×DF
=2×()
=,
∴当m=时,△ADE面积获得最大值为.
(3)y=对称轴为x=﹣1,设P(﹣1,n),又E(0,﹣2),A(﹣4,0),可求PA=,PE=,AE=,分三种状况讨论:
当PA=PE时,=,解得:n=1,此时P(﹣1,1);
当PA=AE时,=,解得:n=,此时点P坐标为(﹣1,);
当PE=AE时,=,解得:n=﹣2,此时点P坐标为:(﹣1,﹣2).
综上所述:P点坐标为:(﹣1,1),(﹣1,),(﹣1,﹣2).
点睛:本题重要考察二次函数综合问题,会求抛物线解析式,会运用二次函数分析三角形面积最大值,会分类讨论处理等腰三角形顶点存在问题时处理此题关键.
14.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)
15.(14分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2﹣8mx+4m+2(m>2)与y轴交点为A,与x轴交点分别为B(x1,0),C(x2,0),且x2﹣x1=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轴直线l与抛物线、直线AD交点分别为P、Q.
(1)求抛物线解析式;
(2)当0<t≤8时,求△APC面积最大值;
(3)当t>2时,与否存在点P,使以A、P、Q为顶点三角形与△AOB相似?若存在,求出此时t值;若不存在,请阐明理由.
【答案】(1);(2)12;(3)t=或t=或t=14.
【解析】
试题分析:(1)首先运用根与系数关系得出:,结合条件求出值,然后把点B,C坐标代入解析式计算即可;(2)(2)分0<t<6时和6≤t≤8时两种状况进行讨论,据此即可求出三角形最大值;(3)(3)分2<t≤6时和t>6时两种状况进行讨论,再根据三角形相似条件,即可得解.
试题解析:解:(1)由题意知x1、x2是方程mx2﹣8mx+4m+2=0两根,
∴x1+x2=8,
由.
解得:.
∴B(2,0)、C(6,0)
则4m﹣16m+4m+2=0,
解得:m=,
∴该抛物线解析式为:y=;.
(2)可求得A(0,3)
设直线AC解析式为:y=kx+b,
∵
∴
∴直线AC解析式为:y=﹣x+3,
要构成△APC,显然t≠6,分两种状况讨论:
当0<t<6时,设直线l与AC交点为F,则:F(t,﹣),
∵P(t,),∴PF=,
∴S△APC=S△APF+S△CPF
=
=
=,
此时最大值为:,
②当6≤t≤8时,设直线l与AC交点为M,则:M(t,﹣),
∵P(t,),∴PM=,
∴S△APC=S△APF﹣S△CPF=
=
=,
当t=8时,取最大值,最大值为:12,
综上可知,当0<t≤8时,△APC面积最大值为12;
(3)如图,连接AB,则△AOB中,∠AOB=90°,AO=3,BO=2,
Q(t,3),P(t,),
①当2<t≤6时,AQ=t,PQ=,
若:△AOB∽△AQP,则:,
即:,
∴t=0(舍),或t=,
若△AOB∽△PQA,则:,
即:,
∴t=0(舍)或t=2(舍),
②当t>6时,AQ′=t,PQ′=,
若:△AOB∽△AQP,则:,
即:,
∴t=0(舍),或t=,
若△AOB∽△PQA,则:,
即:,
∴t=0(舍)或t=14,
∴t=或t=或t=14.
考点:二次函数综合题.
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