资源描述
中考数学易错题专题训练-二次函数练习题
一、二次函数
1.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)若P是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH⊥x轴于点H,与BC交于点M,连接PC.
①求线段PM的最大值;
②当△PCM是以PM为一腰的等腰三角形时,求点P的坐标.
【答案】(1)二次函数的表达式y=x2﹣2x﹣3;(2)①PM最大=;②P(2,﹣3)或(3-,2﹣4).
【解析】
【分析】
(1)根据待定系数法,可得答案;
(2)①根据平行于y轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;②根据等腰三角形的定义,可得方程,根据解方程,可得答案.
【详解】
(1)将A,B,C代入函数解析式,
得,解得,
这个二次函数的表达式y=x2﹣2x﹣3;
(2)设BC的解析式为y=kx+b,
将B,C的坐标代入函数解析式,得
,解得,
BC的解析式为y=x﹣3,
设M(n,n﹣3),P(n,n2﹣2n﹣3),
PM=(n﹣3)﹣(n2﹣2n﹣3)=﹣n2+3n=﹣(n﹣)2+,
当n=时,PM最大=;
②当PM=PC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n2﹣2n﹣3+3)2,
解得n1=0(不符合题意,舍),n2=2,
n2﹣2n﹣3=-3,
P(2,-3);
当PM=MC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n﹣3+3)2,
解得n1=0(不符合题意,舍),n2=3+(不符合题意,舍),n3=3-,
n2﹣2n﹣3=2-4,
P(3-,2-4);
综上所述:P(2,﹣3)或(3-,2﹣4).
【点睛】
本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰三角形等知识,综合性较强,解题的关键是认真分析,弄清解题的思路有方法.
2.如图,直线AB和抛物线的交点是A(0,﹣3),B(5,9),已知抛物线的顶点D的横坐标是2.
(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;
(2)在x轴上是否存在一点C,与A,B组成等腰三角形?若存在,求出点C的坐标,若不在,请说明理由;
(3)在直线AB的下方抛物线上找一点P,连接PA,PB使得△PAB的面积最大,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)抛物线的顶点D的横坐标是2,则x2,抛物线过A(0,﹣3),则:函数的表达式为:y=ax2+bx﹣3,把B点坐标代入函数表达式,即可求解;
(2)分AB=AC、AB=BC、AC=BC,三种情况求解即可;
(3)由S△PAB•PH•xB,即可求解.
【详解】
(1)抛物线的顶点D的横坐标是2,则x2①,抛物线过A(0,﹣3),则:函数的表达式为: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,∴抛物线的解析式为:yx2x﹣3.
当x=2时,y,即顶点D的坐标为(2,);
(2)A(0,﹣3),B(5,9),则AB=13,设点C坐标(m,0),分三种情况讨论:
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的坐标为:(±4,0)或(5,0)或(,0);
(3)过点P作y轴的平行线交AB于点H.设直线AB的表达式为y=kx﹣3,把点B坐标代入上式,9=5k﹣3,则k,故函数的表达式为: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取得最大值为:.
答:△PAB的面积最大值为.
【点睛】
本题是二次函数综合题.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.
3.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轴的正半轴交于点A.
(1)求抛物线的解析式,并根据图象直接写出当y≤0时,自变量x的取值范围;
(2)在第二象限内的抛物线上有一点P,当PA⊥BA时,求△PAB的面积.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣4x,自变量x的取值范图是0≤x≤4;(2)△PAB的面积=15.
【解析】
【分析】
(1)将函数图象经过的点B坐标代入的函数的解析式中,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的坐标,将△PAB的面积构造成长方形去掉三个三角形的面积.
【详解】
(1)由题意得,,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2-4x,
令y=0,得x2-2x=0,解得x=0或4,
结合图象知,A的坐标为(4,0),
根据图象开口向上,则y≤0时,自变量x的取值范围是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的坐标为(-1,-5),
又∵B点坐标为(1,-3),易得到BP直线为y=-4x+1
所以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的关键,特别是利用待定系数法将两条直线表达式解出,利用点的坐标求三角形的面积是关键.
4.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(,)或(,﹣),
【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=-x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为y=-x+3,再解方程组得此时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,解得,
∴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=﹣x+b,
把C(0,3)代入得b=3,
∴直线PC的解析式为y=﹣x+3,
解方程组,解得或,则此时P点坐标为(,);
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+b=0,解得b=﹣,
∴直线PC的解析式为y=﹣x﹣,
解方程组,解得或,则此时P点坐标为(,﹣).
综上所述,符合条件的点P的坐标为(,)或(,﹣).
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.
5.已知抛物线.
(1)若该抛物线与x轴有公共点,求c的取值范围;
(Ⅱ)设该抛物线与直线交于M,N两点,若,求C的值;
(Ⅲ)点P,点Q是抛物线上位于第一象限的不同两点,都垂直于x轴,垂足分别为A,B,若,求c的取值范围.
【答案】(I);(Ⅱ);(Ⅲ)c的取值范围是
【解析】
【分析】
(1) 抛物线与x轴有公共点,则判别式为非负数,列不等式求解即可;
(2)求出二次函数与直线的交点,并根据勾股定理求出MN的长度,列方程即可求解;
(3)由可知,P,Q两点的坐标特点,设坐标得到设点P的坐标为,则点Q的坐标为,代入二次函数,得到n,m的关系,则只需保证该方程有正根即可求解.
【详解】
解:(I)∵抛物线与x轴有交点,
∴一元二次方程有实根。
,即.解得
(Ⅱ)根据题意,设
由,消去y,得 ①.
由,得.
∴方程①的解为
,解得
(Ⅲ)设点P的坐标为,则点Q的坐标为,且,
,两式相减,得,即
,即
,其中
由,即,得.
当时,,不合题意。
又,得.
∴c的取值范围是
【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待定系数法求二次的解析式,数形结合思想的应用及待定系数法的应用是解题的关键,属于中考压轴题.
6.如图1,在矩形ABCD中,DB=6,AD=3,在Rt△PEF中,∠PEF=90°,EF=3,PF=6,△PEF(点F和点A重合)的边EF和矩形的边AB在同一直线上.现将Rt△PEF从A以每秒1个单位的速度向射线AB方向匀速平移,当点F与点B重合时停止运动,设运动时间为t秒,解答下列问题:
(1)如图1,连接PD,填空:PE= ,∠PFD= 度,四边形PEAD的面积是 ;
(2)如图2,当PF经过点D时,求△PEF运动时间t的值;
(3)在运动的过程中,设△PEF与△ABD重叠部分面积为S,请直接写出S与t的函数关系式及相应的t的取值范围.
【答案】(1)300,;(2);(3)见解析.
【解析】
分析:(1)根据锐角三角形函数可求出角的度数,然后根据勾股定理求出PE的长,再根据梯形的面积公式求解.
(2)当PF经过点D时,PE∥DA,由EF=3,PF=6,可得∠EPD=∠ADF=30°,用三角函数计算可得AF=t=;
(3)根据题意,分三种情况:①当0≤t<时,②≤t<3时,③3≤t≤6时,根据三角形、梯形的面积的求法,求出S与t的函数关系式即可.
详解:(1)∵在Rt△PEF中,∠PEF=90°,EF=3,PF=6
∴sin∠P=
∴∠P=30°
∵PE∥AD
∴∠PAD=300,
根据勾股定理可得PE=3,
所以S四边形PEAD=×(3+3)×3=;
(2)当PF经过点D时,PE∥DA,由EF=3,PF=6,得∠EPF=∠ADF=30°,
在Rt△ADF中,由AD=3,得AF=,所以t= ;
(3)分三种情况讨论:
①当0≤t<时, PF交AD于Q,∵AF=t,AQ=t,∴S=×t×t=;
②当≤t<3时,PF交BD于K,作KH⊥AB于H,∵AF=t,∴BF=3-t,S△ABD=,
∵∠FBK=∠FKB,∴FB=FK=3-t,KH=KF×sin600=,∴S=S△ABD﹣S△FBK =
③当3≤t≤3时,PE与BD交O,PF交BD于K,∵AF=t,∴AE=t-3,BF=3-t,
BE=3-t+3,OE=BE×tan300=,∴S=.
点睛:此题主要考查了几何变换综合题,用到的知识点有直角三角形的性质,三角函数值,三角形的面积,图形的平移等,考查了分析推理能力,分类讨论思想,数形结合思想,要熟练掌握,比较困难.
7.已知,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点P,使PA+PC的值最小?如果存在,请求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由;
(3)设点M在抛物线的对称轴上,当△MAC是直角三角形时,求点M的坐标.
【答案】(1);(2)当的值最小时,点P的坐标为;(3)点M的坐标为、、或.
【解析】
【分析】
由点A、C的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
连接BC交抛物线对称轴于点P,此时取最小值,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点B的坐标,由点B、C的坐标利用待定系数法即可求出直线BC的解析式,利用配方法可求出抛物线的对称轴,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;
设点M的坐标为,则,,,分、和三种情况,利用勾股定理可得出关于m的一元二次方程或一元一次方程,解之可得出m的值,进而即可得出点M的坐标.
【详解】
解:将、代入中,
得:,解得:,
抛物线的解析式为.
连接BC交抛物线对称轴于点P,此时取最小值,如图1所示.
当时,有,
解得:,,
点B的坐标为.
抛物线的解析式为,
抛物线的对称轴为直线.
设直线BC的解析式为,
将、代入中,
得:,解得:,
直线BC的解析式为.
当时,,
当的值最小时,点P的坐标为.
设点M的坐标为,
则,,.
分三种情况考虑:
当时,有,即,
解得:,,
点M的坐标为或;
当时,有,即,
解得:,
点M的坐标为;
当时,有,即,
解得:,
点M的坐标为
综上所述:当是直角三角形时,点M的坐标为、、或
【点睛】
本题考查待定系数法求二次一次函数解析式、二次一次函数图象的点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及勾股定理,解题的关键是:由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式;由两点之间线段最短结合抛物线的对称性找出点P的位置;分、和三种情况,列出关于m的方程.
8.如图,已知抛物线的图象与x轴的一个交点为B(5,0),另一个交点为A,且与y轴交于点C(0,5)。
(1)求直线BC与抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线在x轴下方图象上的动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,MN取得最大值时,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的面积为S1,△ABN的面积为S2,且S1=6S2,求点P的坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)P的坐标为(-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与抛物线的解析式。
(2)构造MN关于点M横坐标的函数关系式,应用二次函数最值原理求解。
(3)根据S1=6S2求得BC与PQ的距离h,从而求得PQ由BC平移的距离,根据平移的性质求得PQ的解析式,与抛物线联立,即可求得点P的坐标。
【详解】
解:(1)设直线BC的解析式为,
将B(5,0),C(0,5)代入,得,得。
∴直线BC的解析式为。
将B(5,0),C(0,5)代入,得,得。
∴抛物线的解析式。
(2)∵点M是抛物线在x轴下方图象上的动点,∴设M。
∵点N是直线BC上与点M横坐标相同的点,∴N。
∵当点M在抛物线在x轴下方时,N的纵坐标总大于M的纵坐标。
∴。
∴MN的最大值是。
(3)当MN取得最大值时,N。
∵的对称轴是,B(5,0),∴A(1,0)。∴AB=4。
∴。
由勾股定理可得,。
设BC与PQ的距离为h,则由S1=6S2得:,即。
如图,过点B作平行四边形CBPQ的高BH,过点H作x轴的垂线交点E ,则BH=,EH是直线BC沿y轴方向平移的距离。
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的解析式:
或。
当时,与联立,得
,解得或。此时,点P的坐标为(-1,12)或(6,5)。
当时,与联立,得
,解得或。此时,点P的坐标为(2,-3)或(3,-4)。
综上所述,点P的坐标为(-1,12)或(6,5)或(2,-3)或(3,-4)。
9.如图,已知直线y=﹣2x+4分别交x轴、y轴于点A、B.抛物线过A、B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.
(1)如图1,设抛物线顶点为M,且M的坐标是(,),对称轴交AB于点N.
①求抛物线的解析式;
②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;
(2)是否存在这样的点D,使得四边形BOAD的面积最大?若存在,求出此时点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①y=﹣2x2+2x+4;;②不存在点P,使四边形MNPD为菱形;;(2)存在,点D的坐标是(1,4).
【解析】
【分析】
(1)①由一次函数图象上点的坐标特征求得点B的坐标,设抛物线解析式为y=a,把点B的坐标代入求得a的值即可;
②不存在点P,使四边形MNPD为菱形.设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),根据题意知PD∥MN,所以当PD=MN时,四边形MNPD为平行四边形,根据该等量关系列出方程﹣2m2+4m=,通过解方程求得m的值,易得点N、P的坐标,然后推知PN=MN是否成立即可;
(2)设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),P(n,﹣2n+4).根据S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD=4+S△ABD,则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.根据三角形的面积公式得到函数S△ABD=﹣2(n﹣1)2+2.由二次函数的性质求得最值.
【详解】
解:①如图1,
∵顶点M的坐标是,
∴设抛物线解析式为y=(a≠0).
∵直线y=﹣2x+4交y轴于点B,
∴点B的坐标是(0,4).
又∵点B在该抛物线上,
∴=4,
解得a=﹣2.
故该抛物线的解析式为:y==﹣2x2+2x+4;
②不存在.理由如下:
∵抛物线y=的对称轴是直线x=,且该直线与直线AB交于点N,
∴点N的坐标是.
∴.
设点P的坐标是(m,﹣2m+4),则D(m,﹣2m2+2m+4),
∴PD=(﹣2m2+2m+4)﹣(﹣2m+4)=﹣2m2+4m.
∵PD∥MN.
当PD=MN时,四边形MNPD是平行四边形,即﹣2m2+4m=.
解得 m1=(舍去),m2=.
此时P(,1).
∵PN=,
∴PN≠MN,
∴平行四边形MNPD不是菱形.
∴不存在点P,使四边形MNPD为菱形;
(2)存在,理由如下:
设点D的坐标是(n,﹣2n2+2n+4),
∵点P在线段AB上且直线PD⊥x轴,
∴P(n,﹣2n+4).
由图可知S四边形BOAD=S△BOA+S△ABD.其中S△BOA=OB•OA=×4×2=4.
则当S△ABD取最大值时,S四边形BOAD最大.
S△ABD=(yD﹣yP)(xA﹣xB)
=yD﹣yP
=﹣2n2+2n+4﹣(﹣2n+4)
=﹣2n2+4n
=﹣2(n﹣1)2+2.
当n=1时,S△ABD取得最大值2,S四边形BOAD有最大值.
此时点D的坐标是(1,4).
【点睛】
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.
10.在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax-a为抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的“衍生直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y轴上的三角形为其“衍生三角形”.已知抛物线与其“衍生直线”交于A、B两点(点A在点B的左侧),与x轴负半轴交于点C.
(1)填空:该抛物线的“衍生直线”的解析式为 ,点A的坐标为 ,点B的坐标为 ;
(2)如图,点M为线段CB上一动点,将△ACM以AM所在直线为对称轴翻折,点C的对称点为N,若△AMN为该抛物线的“衍生三角形”,求点N的坐标;
(3)当点E在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“衍生直线”上,是否存在点F,使得以点A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E、F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(-2,);(1,0);
(2)N点的坐标为(0,),(0,);
(3)E(-1,-)、F(0,)或E(-1,),F(-4,)
【解析】
【分析】
(1)由抛物线的“衍生直线”知道二次函数解析式的a即可;(2)过A作AD⊥y轴于点D,则可知AN=AC,结合A点坐标,则可求出ON的长,可求出N点的坐标;(3)分别讨论当AC为平行四边形的边时,当AC为平行四边形的对角线时,求出满足条件的E、F坐标即可
【详解】
(1)∵,a=,则抛物线的“衍生直线”的解析式为;
联立两解析式求交点,解得或,
∴A(-2,),B(1,0);
(2)如图1,过A作AD⊥y轴于点D,
在中,令y=0可求得x= -3或x=1,
∴C(-3,0),且A(-2,),
∴AC=
由翻折的性质可知AN=AC=,
∵△AMN为该抛物线的“衍生三角形”,
∴N在y轴上,且AD=2,
在Rt△AND中,由勾股定理可得
DN=,
∵OD=,
∴ON=或ON=,
∴N点的坐标为(0,),(0,);
(3)①当AC为平行四边形的边时,如图2 ,过F作对称轴的垂线FH,过A作AK⊥x轴于点K,则有AC∥EF且AC=EF,
∴∠ ACK=∠ EFH,
在△ ACK和△ EFH中
∴△ ACK≌△ EFH,
∴FH=CK=1,HE=AK=,
∵抛物线的对称轴为x=-1,
∴ F点的横坐标为0或-2,
∵点F在直线AB上,
∴当F点的横坐标为0时,则F(0,),此时点E在直线AB下方,
∴E到y轴的距离为EH-OF=-=,即E的纵坐标为-,
∴ E(-1,-);
当F点的横坐标为-2时,则F与A重合,不合题意,舍去;
②当AC为平行四边形的对角线时,
∵ C(-3,0),且A(-2,),
∴线段AC的中点坐标为(-2.5, ),
设E(-1,t),F(x,y),
则x-1=2×(-2.5),y+t=,
∴x= -4,y=-t,
-t=-×(-4)+,解得t=,
∴E(-1,),F(-4,);
综上可知存在满足条件的点F,此时E(-1,-)、(0,)或E(-1,),F(-4,)
【点睛】
本题是对二次函数的综合知识考查,熟练掌握二次函数,几何图形及辅助线方法是解决本题的关键,属于压轴题
11.如图,对称轴为直线的抛物线与x轴相交于A、B两点,其中A点的坐标为(-3,0).
(1)求点B的坐标;
(2)已知,C为抛物线与y轴的交点.
①若点P在抛物线上,且,求点P的坐标;
②设点Q是线段AC上的动点,作QD⊥x轴交抛物线于点D,求线段QD长度的最大值.
【答案】(1)点B的坐标为(1,0).
(2)①点P的坐标为(4,21)或(-4,5).
②线段QD长度的最大值为.
【解析】
【分析】
(1)由抛物线的对称性直接得点B的坐标.
(2)①用待定系数法求出抛物线的解析式,从而可得点C的坐标,得到,设出点P 的坐标,根据列式求解即可求得点P的坐标.
②用待定系数法求出直线AC的解析式,由点Q在线段AC上,可设点Q的坐标为(q,-q-3),从而由QD⊥x轴交抛物线于点D,得点D的坐标为(q,q2+2q-3),从而线段QD等于两点纵坐标之差,列出函数关系式应用二次函数最值原理求解.
【详解】
解:(1)∵A、B两点关于对称轴对称 ,且A点的坐标为(-3,0),
∴点B的坐标为(1,0).
(2)①∵抛物线,对称轴为,经过点A(-3,0),
∴,解得.
∴抛物线的解析式为.
∴B点的坐标为(0,-3).∴OB=1,OC=3.∴.
设点P的坐标为(p,p2+2p-3),则.
∵,∴,解得.
当时;当时,,
∴点P的坐标为(4,21)或(-4,5).
②设直线AC的解析式为,将点A,C的坐标代入,得:
,解得:.
∴直线AC的解析式为.
∵点Q在线段AC上,∴设点Q的坐标为(q,-q-3).
又∵QD⊥x轴交抛物线于点D,∴点D的坐标为(q,q2+2q-3).
∴.
∵,
∴线段QD长度的最大值为.
12.如图,在平面直角坐标系中,A、B为x轴上两点,C、D为y轴上的两点,经
过点A、C、B的抛物线的一部分C1与经过点A、D、B的抛物线的一部分C2组合成一条封闭曲线,我们把这条封
闭曲线称为“蛋线”.已知点C的坐标为(0,),点M是抛物线C2:(<0)的顶点.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P,使得△PBC的面积最大?若存在,求出△PBC面积的最大值;若不存在,请说明理由;
(3)当△BDM为直角三角形时,求的值.
【答案】(1)A(,0)、B(3,0).
(2)存在.S△PBC最大值为
(3)或时,△BDM为直角三角形.
【解析】
【分析】
(1)在中令y=0,即可得到A、B两点的坐标.
(2)先用待定系数法得到抛物线C1的解析式,由S△PBC = S△POC+ S△BOP–S△BOC得到△PBC面积的表达式,根据二次函数最值原理求出最大值.
(3)先表示出DM2,BD2,MB2,再分两种情况:①∠BMD=90°时;②∠BDM=90°时,讨论即可求得m的值.
【详解】
解:(1)令y=0,则,
∵m<0,∴,解得:,.
∴A(,0)、B(3,0).
(2)存在.理由如下:
∵设抛物线C1的表达式为(),
把C(0,)代入可得,.
∴C1的表达式为:,即.
设P(p,),
∴ S△PBC = S△POC+ S△BOP–S△BOC=.
∵<0,∴当时,S△PBC最大值为.
(3)由C2可知: B(3,0),D(0,),M(1,),
∴BD2=,BM2=,DM2=.
∵∠MBD<90°, ∴讨论∠BMD=90°和∠BDM=90°两种情况:
当∠BMD=90°时,BM2+ DM2= BD2,即+=,
解得:,(舍去).
当∠BDM=90°时,BD2+ DM2= BM2,即+=,
解得:,(舍去) .
综上所述,或时,△BDM为直角三角形.
13.如图,已知抛物线的顶点为,与轴相交于点,对称轴为直线,点是线段的中点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)写出点的坐标并求直线的表达式;
(3)设动点,分别在抛物线和对称轴l上,当以,,,为顶点的四边形是平行四边形时,求,两点的坐标.
【答案】(1);(2),;(3)点、的坐标分别为或、或.
【解析】
【分析】
(1)函数表达式为:,将点坐标代入上式,即可求解;
(2)、,则点,设直线的表达式为:,将点坐标代入上式,即可求解;
(3)分当是平行四边形的一条边、是平行四边形的对角线两种情况,分别求解即可.
【详解】
解:(1)函数表达式为:,
将点坐标代入上式并解得:,
故抛物线的表达式为:;
(2)、,则点,
设直线的表达式为:,
将点坐标代入上式得:,解得:,
故直线的表达式为:;
(3)设点、点,
①当是平行四边形的一条边时,
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、的坐标分别为、;
②当是平行四边形的对角线时,
由中点定理得:,,
解得:,,
故点、的坐标分别为、;
故点、的坐标分别为,或、,或.
【点睛】
本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、平行四边形性质、图象的面积计算等,其中(3),要主要分类求解,避免遗漏.
14.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和点C(0,4),交x轴正半轴于点B,连接AC,点E是线段OB上一动点(不与点O,B重合),以OE为边在x轴上方作正方形OEFG,连接FB,将线段FB绕点F逆时针旋转90°,得到线段FP,过点P作PH∥y轴,PH交抛物线于点H,设点E(a,0).
(1)求抛物线的解析式.
(2)若△AOC与△FEB相似,求a的值.
(3)当PH=2时,求点P的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+3x+4;(2)a=或;(3)点P的坐标为(2,4)或(1,4)或(,4).
【解析】
【详解】
(1)点C(0,4),则c=4,
二次函数表达式为:y=﹣x2+bx+4,
将点A的坐标代入上式得:0=﹣1﹣b+4,解得:b=3,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4;
(2)tan∠ACO==,
△AOC与△FEB相似,则∠FBE=∠ACO或∠CAO,
即:tan∠FEB=或4,
∵四边形OEFG为正方形,则FE=OE=a,
EB=4﹣a,
则或,
解得:a=或;
(3)令y=﹣x2+3x+4=0,解得:x=4或﹣1,故点B(4,0);
分别延长CF、HP交于点N,
∵∠PFN+∠BFN=90°,∠FPN+∠PFN=90°,
∴∠FPN=∠NFB,
∵GN∥x轴,∴∠FPN=∠NFB=∠FBE,
∵∠PNF=∠BEF=90°,FP=FB,
∴△PNF≌△BEF(AAS),
∴FN=FE=a,PN=EB=4﹣a,
∴点P(2a,4),点H(2a,﹣4a2+6a+4),
∵PH=2,
即:﹣4a2+6a+4﹣4=|2|,
解得:a=1或或或(舍去),
故:点P的坐标为(2,4)或(1,4)或(,4).
【点睛】
本题考查的是二次函数综合运用,其中(2)、(3),要注意分类求解,避免遗漏.
15.某大学生利用暑假40天社会实践参与了一家网店经营,了解到一种成本为20元/件的新型商品在第x天销售的相关信息如下表所示.
销售量p(件)
P=50—x
销售单价q(元/件)
当1≤x≤20时,
当21≤x≤40时,
(1)请计算第几天该商品的销售单价为35元/件?
(2)求该网店第x天获得的利润y关于x的函数关系式.
(3)这40天中该网店第几天获得的利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)第10天或第35天该商品的销售单价为35元/件(2)(3)这40天中该网店第21天获得的利润最大?最大利润是725元
【解析】
【分析】
(1)分别将q=35代入销售单价关于x的函数关系式,求出x即可.
(2)应用利润=销售收入-销售成本列式即可.
(3)应用二次函数和反比例函数的性质,分别求出最大值比较即得所求.
【详解】
解:(1)当1≤x≤20时,令,解得;;
当21≤x≤40时,令,解得;.
∴第10天或第35天该商品的销售单价为35元/件.
(2)当1≤x≤20时,;
当21≤x≤40时,.
∴y关于x的函数关系式为.
(3)当1≤x≤20时,,
∵,∴当x=15时,y有最大值y1,且y1=612.5.
当21≤x≤40时,∵26250>0,∴随着x的增大而减小,
∴当x=21时,有最大值y2,且.
∵y1<y2,
∴这40天中该网店第21天获得的利润最大?最大利润是725元.
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