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湖南各市2012年中考数学试题分类解析汇编
专题6:函数的图像与性质
一、 选择题
1. (2012湖南常德3分)对于函数,下列说法错误的是【 】
A. 它的图像分布在一、三象限 B. 它的图像既是轴对称图形又是中心对称图形
C. 当x>0时,y的值随x的增大而增大 D. 当x<0时,y的值随x的增大而减小
【答案】C。
【考点】反比例函数的性质,轴对称图形,中心对称图形。
【分析】根据反比例函数的性质对四个选项进行逐一分析即可:
A、∵函数中k=6>0,∴此函数图象的两个分支分别在一、三象限,故本选项正确;
B、∵函数是反比例函数,∴它的图象既是轴对称图形又是中心对称图形,故本选项正确;
C、∵当x>0时,函数的图象在第一象限,∴y的值随x的增大而减小,故本选项错误;
D、∵当x<0时,函数的图象在第三象限,∴y的值随x的增大而增大,故本选项正确。
故选C。
2. (2012湖南张家界3分)当a≠0时,函数y=ax+1与函数在同一坐标系中的图象可能是【 】
A.B.C.D.
【答案】C。
【考点】反比例函数和一次函数的图象性质。
【分析】∵当a>0时,y=ax+1过一.二.三象限,经过点(0,1),过一.三象限;当a<0时,y=ax+1过一.二.四象限,过二.四象限。
∴选项A的y=ax+1,a>0,经过点(0,1),但的a<0,不符合条件;
选项B的y=ax+1,a<0,,的a<0,但y=ax+1不经过点(0,1),不符合条件;
选项C的y=ax+1,a>0,经过点(0,1),的a>0,符合条件;
选项D的y=ax+1,a>0,,的a>0,但y=ax+1不经过点(0,1),不符合条件。
故选C。
3. (2012湖南岳阳3分)如图,一次函数y1=x+1的图象与反比例函数的图象交于A、B两点,过点作AC⊥x轴于点C,过点B作BD⊥x轴于点D,连接AO、BO,下列说法正确的是【 】
A.点A和点B关于原点对称 B.当x<1时,y1>y2
C. D.当x>0时,y1、y2都随x的增大而增大
【答案】C。
【考点】反比例函数与一次函数的交点问题。
【分析】求出两函数式组成的方程组的解,即可得出A、B的坐标,即可判断:
A、联立y=x+1和,
把y=x+1代入得:,解得:x1=﹣2,x2=1。
代入y=x+1得:y1=﹣1,y2=2,
∴B(﹣2,﹣1),A(1,2)。
∴A、B关于原点不对称,故本说法错误。
B、由图象知,当0<x<1时,一次函数y1=x+1的图象在反比例函数的图象下方,即
y1<y2,故本说法错误。
C、∵,∴,故本说法正确。
D、当x>0时,y1随x的增大而增大,y2随x的增大而减小,故本说法错误。
故选C。
4. (2012湖南永州3分)下列说法正确的是【 】
A.
B.
C.不等式2﹣x>1的解集为x>1
D.当x>0时,反比例函数的函数值y随自变量x取值的增大而减小
【答案】B。
【考点】二次根式的乘法,同底数幂的乘法,解一元一次不等式,反比例函数的性质,
【分析】分别根据二次根式的乘法、同底数幂的乘法、解一元一次不等式及反比例函数的性质对各选项进行逐一判断即可:
A、当a<0,b<0时,,故本选项错误;
B、符合同底数幂的乘法法则,故选项正确;
C、不等式2﹣x>1的解集为x<1,故本选项错误;
D、当x>0,k<0时,反比例函数的函数值y随自变量x取值的增大而增大,故本选项错误。
故选B。
5. (2012湖南郴州3分)抛物线的顶点坐标是【 】
A.(-1,2) B.(-1,-2) C.(1,-2) D.(1,2)
【答案】D。
【考点】二次函数的性质。
【分析】直接利用顶点式的特点可写出顶点坐标:
∵顶点式y=a(x-h)2+k,顶点坐标是(h,k),
∴抛物线的顶点坐标是(1,2)。故选D。
6. (2012湖南怀化3分)在函数中,自变量的取值范围是【 】
A. B. C. D.
【答案】D。
【考点】函数自变量的取值范围,二次根式有意义的条件。
【分析】求函数自变量的取值范围,就是求函数解析式有意义的条件,根据二次根式被开方数必须是非负数的条件,要使在实数范围内有意义,必须。故选D。
7. (2012湖南娄底3分)对于一次函数y=﹣2x+4,下列结论错误的是【 】
A. 函数值随自变量的增大而减小
B. 函数的图象不经过第三象限
C. 函数的图象向下平移4个单位长度得y=﹣2x的图象
D. 函数的图象与x轴的交点坐标是(0,4)
【答案】D。
【考点】一次函数的性质,一次函数图象与平移变换。
【分析】分别根据一次函数的性质及函数图象平移的法则进行解答即可.
A.∵一次函数y=﹣2x+4中k=﹣2<0,∴函数值随x的增大而减小,故本选项正确;
B.∵一次函数y=﹣2x+4中k=﹣2<0,b=4>0,∴此函数的图象经过一.二.四象限,不经过第三象限,故本选项正确;
C.由“上加下减”的原则可知,函数的图象向下平移4个单位长度得y=﹣2x的图象,故本选项正确;
D.∵令y=0,则x=2,∴函数的图象与x轴的交点坐标是(2,0),故本选项错误。
故选D。
8. (2012湖南娄底3分)已知反比例函数的图象经过点(﹣1,2),则它的解析式是【 】
A. B. C. D.
【答案】B。
【考点】待定系数法求反比例函数解析式,曲线上点的坐标与方程的关系。
【分析】设反比例函数图象设解析式为,
将点(﹣1,2)代入得,k=﹣1×2=﹣2。则函数解析式为。故选B。
9. (2012湖南衡阳3分)如图为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,则下列说法:
①a>0 ②2a+b=0 ③a+b+c>0 ④当﹣1<x<3时,y>0
其中正确的个数为【 】
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C。
【考点】二次函数图象与系数的关系。
【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由x=1时的函数值判断a+b+c>0,然后根据对称轴推出2a+b与0的关系,根据图象判断﹣1<x<3时,y的符号:
①∵图象开口向下,∴a<0。说法错误。
②∵对称轴为x=,∴,即2a+b=0。说法正确。
③当x=1时,y>0,则a+b+c>0。说法正确。
④由图可知,当﹣1<x<3时,y>0。说法正确。
∴说法正确的有3个。故选C。
10. (2012湖南株洲3分)如图,已知抛物线与x轴的一个交点A(1,0),对称轴是x=﹣1,则该抛物线与x轴的另一交点坐标是【 】
A.(﹣3,0) B.(﹣2,0) C.x=﹣3 D.x=﹣2
【答案】A。
【考点】抛物线与x轴的交点,二次函数的对称性。
【分析】设抛物线与x轴的另一个交点为B(b,0),
∵抛物线与x轴的一个交点A(1,0),对称轴是x=﹣1,
∴=﹣1,解得b=﹣3。∴B(﹣3,0)。故选A。
11. (2012湖南株洲3分)如图,直线x=t(t>0)与反比例函数的图象分别交于B、C两点,A为y轴上的任意一点,则△ABC的面积为【 】
A.3 B.t C. D.不能确定
【答案】C。
【考点】反比例函数系数k的几何意义,曲线上点的坐标与方程的关系。
【分析】把x=t分别代入,得,∴B(t,)、C(t,)。
∴BC=﹣()=。
∵A为y轴上的任意一点,∴点A到直线BC的距离为t。
∴△ABC的面积=。故选C。
二.填空题
1. (2012湖南长沙3分)如果一次函数y=mx+3的图象经过第一、二、四象限,则m的取值范围是
▲ .
【答案】m<0。
【考点】一次函数图象与系数的关系。
【分析】一次函数的图象有四种情况:
①当时,函数的图象经过第一、二、三象限,y的值随x的值增大而增大;
②当时,函数的图象经过第一、三、四象限,y的值随x的值增大而增大;
③当时,函数的图象经过第一、二、四象限,y的值随x的值增大而减小;
④当时,函数的图象经过第二、三、四象限,y的值随x的值增大而减小。
∵一次函数y=mx+3的图象经过第一、二、四象限,∴m<0。
2. (2012湖南益阳4分)反比例函数的图象与一次函数y=2x+1的图象的一个交点是(1,k),则反比例函数的解析式是 ▲ .
【答案】。
【考点】反比例函数与一次函数的交点问题,曲线上点的坐标与方程的关系。
【分析】将(1,k)代入一次函数y=2x+1得,k=2+1=3,则反比例函数解析式为。
3. (2012湖南永州3分)一次函数y=﹣x+1的图象不经过第 ▲ 象限.
【答案】三。
【考点】一次函数图象与系数的关系。
【分析】一次函数的图象有四种情况:
①当,时,函数的图象经过第一、二、三象限,y的值随x的值增大而增大;
②当,时,函数的图象经过第一、三、四象限,y的值随x的值增大而增大;
③当,时,函数的图象经过第一、二、四象限,y的值随x的值增大而减小;
④当,时,函数的图象经过第二、三、四象限,y的值随x的值增大而减小。
因此,函数y=﹣x+1的,,故它的图象经过第一、二、四象限,不经过第三象限。
4. 2012湖南怀化3分)如果点在一次函数的图像上,则 ▲ .(填
“>”,“<”或“=”)
【答案】>。
【考点】一次函数图象上点的坐标特征。
【分析】∵点P1(3,y1),P2(2,y2)在一次函数y=2x-1的图象上,
∴y1=2×3-1=5,y2=2×2-1=3。
∵5>3,∴y1>y2。
5. (2012湖南衡阳3分)如图,反比例函数的图象经过点P,则k= ▲ .
【答案】﹣6。
【考点】曲线上点的坐标与方程的关系。
【分析】根据图象写出P点坐标,根据点在曲线上,点的坐标满足方程的关系,把P点坐标代入反比例函数解析式中即可得到k的值:
根据图象可得P(3,﹣2),把P(3,﹣2)代入反比例函数中得:k=xy=﹣6。
6. (2012湖南衡阳3分)如图,一次函数y=kx+b的图象与正比例函数y=2x的图象平行且经过点A(1,﹣2),则kb= ▲ .
【答案】﹣8。
【考点】两条直线平行问题,曲线上点的坐标与方程的关系。119281
【分析】根据两条平行直线的解析式的k值相等求出k的值,然后把点A的坐标代入解析式求出b值,再代入代数式进行计算即可:
∵y=kx+b的图象与正比例函数y=2x的图象平行,∴k=2。
∵y=kx+b的图象经过点A(1,﹣2),∴2+b=﹣2,解得b=﹣4。
∴kb=2×(﹣4)=﹣8。
7. (2012湖南株洲3分)一次函数y=x+2的图象不经过第 ▲ 象限.
【答案】四。
【考点】一次函数的性质。
【分析】一次函数的图象有四种情况:
①当,时,函数的图象经过第一、二、三象限;
②当,时,函数的图象经过第一、三、四象限;
③当,时,函数的图象经过第一、二、四象限;
④当,时,函数的图象经过第二、三、四象限。
由题意得,函数y=x+2的,,故它的图象经过第一、二、三象限,不经过第四象限。
三、解答题
1. (2012湖南长沙10分)在长株潭建设两型社会的过程中,为推进节能减排,发展低碳经济,我市某公司以25万元购得某项节能产品的生产技术后,再投入100万元购买生产设备,进行该产品的生产加工.已知生产这种产品的成本价为每件20元.经过市场调研发现,该产品的销售单价定在25元到30元之间较为合理,并且该产品的年销售量y(万件)与销售单价x(元)之间的函数关系式为:.
(年获利=年销售收入﹣生产成本﹣投资成本)
(1)当销售单价定为28元时,该产品的年销售量为多少万件?
(2)求该公司第一年的年获利W(万元)与销售单价x(元)之间的函数关系式,并说明投资的第一年,该公司是盈利还是亏损?若盈利,最大利润是多少?若亏损,最小亏损是多少?
(3)第二年,该公司决定给希望工程捐款Z万元,该项捐款由两部分组成:一部分为10万元的固定捐款;另一部分则为每销售一件产品,就抽出一元钱作为捐款.若除去第一年的最大获利(或最小亏损)以及第二年的捐款后,到第二年年底,两年的总盈利不低于67.5万元,请你确定此时销售单价的范围.
【答案】解:(1)∵25≤28≤30,,
∴把28代入y=40﹣x得, y=12(万件)。
答:当销售单价定为28元时,该产品的年销售量为12万件。
(2)①当 25≤x≤30时,
W=(40﹣x)(x﹣20)﹣25﹣100=﹣x2+60x﹣925=﹣(x﹣30)2﹣25,
∴当x=30时,W最大为﹣25,即公司最少亏损25万。
②当30<x≤35时,
W=(25﹣0.5x)(x﹣20)﹣25﹣100=﹣x2+35x﹣625=﹣(x﹣35)2﹣12.5,
∴当x=35时,W最大为﹣12.5,即公司最少亏损12.5万。
综合①,②得,投资的第一年,公司亏损,最少亏损是12.5万。
答:投资的第一年,公司亏损,最少亏损是12.5万。
(3)①当 25≤x≤30时,W=(40﹣x)(x﹣20﹣1)﹣12.5﹣10=﹣x2+59x﹣782.5,
令W=67.5,则﹣x2+59x﹣782.5=67.5,化简得:x2﹣59x+850=0,
解得 x1=25;x2=34。
此时,当两年的总盈利不低于67.5万元,25≤x≤30;
②当30<x≤35时,W=(25﹣0.5x)(x﹣20﹣1)﹣12.5﹣10=﹣x2+35.5x﹣547.5,
令W=67.5,则﹣x2+35.5x﹣547.5=67.5,化简得:x2﹣71x+1230=0,
解得x1=30;x2=41。
此时,当两年的总盈利不低于67.5万元,30<x≤35,
综上所述,到第二年年底,两年的总盈利不低于67.5万元,此时销售单价的范围是25≤x≤35。
【考点】一、二次函数的应用。
【分析】(1)因为25≤28≤30,所以把28代入y=40-x即可求出该产品的年销售量为多少万件。
(2)由(1)中y于x的函数关系式和根据年获利=年销售收入-生产成本-投资成本,得到w和x的二次函数关系,再由x的取值范围不同分别讨论即可知道该公司是盈利还是亏损。
(3)由条件得到w和x在自变量x的不同取值范围的函数关系式,再分别令w=67.5,求出对应x的值,结合y于x的关系中的x取值范围即可确定此时销售单价的范围。
2. (2012湖南益阳10分)已知:如图,抛物线y=a(x﹣1)2+c与x轴交于点A和点B,将抛物线沿x轴向上翻折,顶点P落在点P'(1,3)处.
(1)求原抛物线的解析式;
(2)学校举行班徽设计比赛,九年级5班的小明在解答此题时顿生灵感:过点P'作x轴的平行线交抛物线于C、D两点,将翻折后得到的新图象在直线CD以上的部分去掉,设计成一个“W”型的班徽,“5”的拼音开头字母为W,“W”图案似大鹏展翅,寓意深远;而且小明通过计算惊奇的发现这个“W”图案的高与宽(CD)的比非常接近黄金分割比(约等于0.618).请你计算这个“W”图案的高与宽的比到底是多少?(参考数据:,结果可保留根号)
【答案】解:(1)∵P与P′(1,3)关于x轴对称,∴P点坐标为(1,﹣3)。
∵抛物线y=a(x﹣1)2+c顶点是P(1,﹣3),
∴抛物线解析式为y=a(x﹣1)2﹣3。
∵抛物线y=a(x﹣1)2﹣3过点A,
∴a(﹣1)2﹣3=0,解得a=1。
∴抛物线解析式为y=(x﹣1)2﹣3,即y=x2﹣2x﹣2。
(2)∵CD平行x轴,P′(1,3)在CD上,∴C、D两点纵坐标为3。
由(x﹣1)2﹣3=3,解得:。
∴C、D两点的坐标分别为。∴CD=。
∴“W”图案的高与宽(CD)的比=(或约等于0.6124)。
【考点】二次函数的应用,翻折对称的性质,二次函数的性质,曲线上点的坐标与方程的关系。
【分析】(1)利用P与P′(1,3)关于x轴对称,得出P点坐标,利用待定系数法求出二次函数的解析式即可。
(2)根据已知求出C,D两点坐标,从而得出“W”图案的高与宽(CD)的比。
3. (2012湖南岳阳8分)游泳池常需进行换水清洗,图中的折线表示的是游泳池换水清洗过程“排水﹣﹣清洗﹣﹣灌水”中水量y(m3)与时间t(min)之间的函数关系式.
(1)根据图中提供的信息,求整个换水清洗过程水量y(m3)与时间t(min)的函数解析式;
(2)问:排水、清洗、灌水各花多少时间?
【答案】解:(1)排水阶段:设解析式为:y=kt+b,
∵图象经过(0,1500),(25,1000),
∴,解得:。∴排水阶段解析式为:y=﹣20t+1500。
清洗阶段:y=0。
灌水阶段:设解析式为:y=at+c,
∵图象经过(195,1000),(95,0),
∴,解得:。∴灌水阶段解析式为:y=10t﹣950。
(2)∵排水阶段解析式为:y=﹣20t+1500,∴令y=0,即0=﹣20t+1500,解得:t=75。
∴排水时间为75分钟。
清洗时间为:95﹣75=20(分钟),
∵根据图象可以得出游泳池蓄水量为1500 m3,
∴1500=10t﹣950,解得:t=245。故灌水所用时间为:245﹣95=150(分钟)。
【考点】一次函数的应用,待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系。
【分析】(1)根据图象上点的坐标利用待定系数法分别得出排水阶段解析式,以及清洗阶段:y=0和灌水阶段解析式即可。
(2)根据(1)中所求解析式,即可得出图象与x轴交点坐标,即可得出答案。
4. (2012湖南岳阳10分)我们常见的炒菜锅和锅盖都是抛物线面,经过锅心和盖心的纵断面是两端抛物线组合而成的封闭图形,不妨简称为“锅线”,锅口直径为6dm,锅深3dm,锅盖高1dm(锅口直径与锅盖直径视为相同),建立直接坐标系如图①所示,如果把锅纵断面的抛物线的记为C1,把锅盖纵断面的抛物线记为C2.
(1)求C1和C2的解析式;
(2)如图②,过点B作直线BE:y=x﹣1交C1于点E(﹣2,﹣),连接OE、BC,在x轴上求一点P,使以点P、B、C为顶点的△PBC与△BOE相似,求出P点的坐标;
(3)如果(2)中的直线BE保持不变,抛物线C1或C2上是否存在一点Q,使得△EBQ的面积最大?若存在,求出Q的坐标和△EBQ面积的最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】解:(1)∵抛物线C1、C2都过点A(﹣3,0)、B(3,0),
∴设它们的解析式为:y=a(x﹣3)(x+3)。
∵抛物线C1还经过D(0,﹣3),∴﹣3=a(0﹣3)(0+3),解得a=。
∴抛物线C1:y=(x﹣3)(x+3),即y=x2﹣3(﹣3≤x≤3)。
∵抛物线C2还经过A(0,1),∴1=a(0﹣3)(0+3),a=﹣
∴抛物线C2:y=﹣(x﹣3)(x+3),即y=﹣x2+1(﹣3≤x≤3)。
(2)∵直线BE:y=x﹣1必过(0,﹣1),∴∠CBO=∠EBO(tan∠CBO=tan∠EBO=)。
∵由E点坐标可知:tan∠AOE≠,即∠AOE≠∠CBO,
∴它们的补角∠EOB≠∠CBx。
若以点P、B、C为顶点的△PBC与△BOE相似,只需考虑两种情况:
①∠CBP1=∠EBO,且OB:BE=BP1:BC,
由已知和勾股定理,得OB=3,BE=,BC=。
∴3:=BP1:,
得:BP1=,OP1=OB﹣BP1=。∴P1(,0)
②∠P2BC=∠EBO,且BC:BP2=OB:BE,即:
:BP2=3:,得:BP2=,OP2=BP2﹣OB=。∴P2(﹣,0).
综上所述,符合条件的P点有:P1(,0)、P2(﹣,0)。
(3)如图,作直线l∥直线BE,设直线l:y=x+b。
①当直线l与抛物线C1只有一个交点时:
x+b=x2﹣3,即:x2﹣x﹣(3b+9)=0。
由△=(-1)2+4(3b+9)=0。得。
此时,。
∴该交点Q2()。
过点Q2作Q2F⊥BE于点F,则由BE:y=x﹣1可用相似得Q2F的斜率为-3,
设Q2F:y=-3x+m。将Q2()代入,可得。∴Q2F:y=-3x。
联立BE和Q2F,解得。∴F()。
∴Q2到直线 BE:y=x﹣1的距离Q2F:。
②当直线l与抛物线C2只有一个交点时:x+b=﹣x2+1,即:x2+3x+9b﹣9=0。
由△=32+4(9b-9)=0。得。
此时,。∴该交点Q1()。
同上方法可得Q1到直线 BE:y=x﹣1 的距离:。
∵,
∴符合条件的Q点为Q1()。
∴△EBQ的最大面积:。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,勾股定理,一元二次方程根的判别式,点到直线的距离,平行线的性质。
【分析】(1)已知A、B、C、D四点坐标,利用待定系数法即可确定两函数的解析式。
5. (2012湖南永州10分)如图所示,已知二次函数y=ax2+bx﹣1(a≠0)的图象过点A(2,0)和B(4,3),l为过点(0,﹣2)且与x轴平行的直线,P(m,n)是该二次函数图象上的任意一点,过P作PH⊥l,H为垂足.
(1)求二次函数y=ax2+bx﹣1(a≠0)的解析式;
(2)请直接写出使y<0的对应的x的取值范围;
(3)对应当m=0,m=2和m=4时,分别计算|PO|2和|PH|2的值.由此观察其规律,并猜想一个结论,证明对于任意实数m,此结论成立;
(4)试问是否存在实数m可使△POH为正三角形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx﹣1(a≠0)的图象过点A(2,0)和B(4,3),
∴-,解得。∴二次函数的解析式为y=x2﹣1。
(2)当﹣2<x<2时y<0。
(3)当m=0时,|PO|2=1,|PH|2=1;
当m=2时,P点的坐标为(2,0),|PO|2=4,|PH|2=4;
当m=4时,P点的坐标为(4,3),|PO|2=25,|PH|2=25。
由此发现|PO|2=|PH|2。
设P点坐标为(m,n),即n=m2﹣1
|OP|2= m2+ n2,|PH|2=(n+2)2=n2+4n+4=n2+m2。
∴对于任意实数m,|PO|2=|PH|2。
(4)存在。由(3)知OP=PH,只要OH=OP成立,△POH为正三角形。
设P点坐标为(m,n),|OP|2= m2+ n2,|OH|2=4+ m2,
由|OP|=|OH|得,m2+ n2=4+ m2,即n2=4,解得n=±2。
当n=﹣2时,n=m2﹣1不符合条件,
当n=2时,由2=m2﹣1解得m=±2。
∴故当m=±2时可使△POH为正三角形.
【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,勾股定理,等边三角形的判定。
【分析】(1)根据二次函数y=ax2+bx﹣1(a≠0)的图象过点A(2,0)和B(4,3),待定系数法求出a和b的值,抛物线的解析式即可求出。
(2)令y=x2﹣1=0,解得x=﹣2或x=2,由图象可知当﹣2<x<2时y<0。
(3)分别求出当m=0,m=2和m=4时,分别计算|PO|2和|PH|2的值.然后观察其规律,再进行证明。
(4)由(3)知OP=OH,只要OH=OP成立,△POH为正三角形,求出|OP|、|OH|含有m和n的表达式,令两式相等,求出m和n的值。
6. (2012湖南郴州6分)已知反比例函数的图象与直线y=2x相交于A(1,a),求这个反比例函数的解析式.
【答案】解:设反比例函数的解析式为(k≠0),
把A(1,a)代入y=2x得a=2,则A点坐标为(1,2)。
把A(1,2)代入得k=1×2=2。
∴反比例函数的解析式为。
【考点】反比例函数与一次函数的交点问题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系。
【分析】设反比例函数的解析式为(k≠0),先把A(1,a)代入y=2x可得a=2,则可确定A点坐标为(1,2),然后把A(1,2)代入可计算出k的值,从而确定反比例函数的解析式。
7. (2012湖南郴州10分)如图,已知抛物线经过A(4,0),B(2,3),C(0,3)三点.
(1)求抛物线的解析式及对称轴.
(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使得MA+MB的值最小,并求出点M的坐标.
(3)在抛物线上是否存在一点P,使得以点A、B、C、P四点为顶点所构成的四边形为梯形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】解:(1)∵抛物线经过A(4,0),B(2,3),C(0,3)三点,
∴ ,解得。
∴抛物线的解析式为:,其对称轴为:。
(2)由B(2,3),C(0,3),且对称轴为x=1,可知点B、C是关于对称轴x=1的对称点。
如图1所示,连接AC,交对称轴x=1于点M,连接MB,则MA+MB=MA+MC=AC,根据两点之间线段最短可知此时MA+MB的值最小。
设直线AC的解析式为y=kx+b,
∵A(4,0),C(0,3),∴ ,解得。
∴直线AC的解析式为:y=x+3。
令x=1,得y= 。∴M点坐标为(1,)。
(3)结论:存在。
如图2所示,在抛物线上有两个点P满足题意:
①若BC∥AP1,此时梯形为ABCP1。
由B(2,3),C(0,3),可知BC∥x轴,则x轴与抛物线的另一个交点P1即为所求。
在中令y=0,解得x1=-2,x2=4。
∴P1(-2,0)。
∵P1A=6,BC=2,∴P1A≠BC。
∴四边形ABCP1为梯形。
②若AB∥CP2,此时梯形为ABCP2。
设CP2与x轴交于点N,
∵BC∥x轴,AB∥CP2,∴四边形ABCN为平行四边形。∴AN=BC=2。∴N(2,0)。
设直线CN的解析式为y=k1x+b1,则有: ,解得。
∴直线CN的解析式为:y=x+3。
∵点P2既在直线CN:y=x+3上,又在抛物线:上,
∴x+3=,化简得:x2-6x=0,解得x1=0(舍去),x2=6。
∴点P2横坐标为6,代入直线CN解析式求得纵坐标为-6。∴P2(6,-6)。
∵ABCN,∴AB=CN,而CP2≠CN,∴CP2≠AB。∴四边形ABCP2为梯形。
综上所述,在抛物线上存在点P,使得以点A、B、C、P四点为顶点所构成的四边形为梯形,点P的坐标为(-2,0)或(6,-6)。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,轴对称的性质,
线段最短的性质,梯形的判定。
【分析】(1)已知抛物线上三点A、B、C的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式,再由对称轴公式求出对称轴。
(2)如图1所示,连接AC,则AC与对称轴的交点即为所求之M点;已知点A、C的坐标,利用待定系数法求出直线AC的解析式,从而求出点M的坐标。
(3)根据梯形定义确定点P,如图2所示:①若BC∥AP1,确定梯形ABCP1.此时P1为抛物线与x轴的另一个交点,解一元二次方程即可求得点P1的坐标;②若AB∥CP2,确定梯形ABCP2.此时P2位于第四象限,先确定CP2与x轴交点N的坐标,然后求出直线CN的解析式,再联立抛物线与直线解析式求出点P2的坐标。
8. (2012湖南郴州10分)阅读下列材料:我们知道,一次函数y=kx+b的图象是一条直线,而y=kx+b经过恒等变形可化为直线的另一种表达形式:Ax+Bx+C=0(A、B、C是常数,且A、B不同时为0).如图1,点P(m,n)到直线l:Ax+By+C=0的距离(d)计算公式是:d= .
例:求点P(1,2)到直线的距离d时,先将化为5x-12y-2=0,再由上述距离公式求得d= .
解答下列问题:
如图2,已知直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线上的一点M(3,2).
(1)求点M到直线AB的距离.
(2)抛物线上是否存在点P,使得△PAB的面积最小?若存在,求出点P的坐标及△PAB面积的最小值;若不存在,请说明理由.
【考点】新定义,二次函数的性质,曲线上点的坐标与方程的关系,勾股定理。
【分析】(1)按例求解即可。
(2)用二次函数的最值,求出点P到直线AB的距离最小值,即可求出答案。
9. (2012湖南娄底10分)已知二次函数y=x2﹣(m2﹣2)x﹣2m的图象与x轴交于点A(x1,0)和点B(x2,0),x1<x2,与y轴交于点C,且满足.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)探究:在直线y=x+3上是否存在一点P,使四边形PACB为平行四边形?如果有,求出点P的坐标;如果没有,请说明理由.
【答案】解:(1)∵二次函数y=x2﹣(m2﹣2)x﹣2m的图象与x轴交于点A(x1,0)和点B(x2,0),x1<x2,
∴令y=0,即x2﹣(m2﹣2)x﹣2m=0 ①,则有:x1+x2=m2﹣2,x1x2=﹣2m。
∴,化简得到:m2+m﹣2=0,解得m1=﹣2,m2=1。
当m=﹣2时,方程①为:x2﹣2x+4=0,其判别式△=b2﹣4ac=﹣12<0,此时抛物线与x轴没有交点,不符合题意,舍去;
当m=1时,方程①为:x2+x﹣2=0,其判别式△=b2﹣4ac=9>0,此时抛物线与x轴有两个不同的交点,符合题意。
∴m=1。∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣2。
(2)存在。理由如下:
假设在直线y=x+3上是否存在一点P,使四边形PACB为平行四边形。
如图所示,连接PA.PB.AC.BC,过点P作PD⊥x轴于D点。
∵抛物线y=x2+x﹣2与x轴交于A.B两点,与y轴交于C点,
∴A(﹣2,0),B(1,0),C(0,2)。
∴OB=1,OC=2。
∵PACB为平行四边形,∴PA∥BC,PA=BC。
∴∠PAD=∠CBO,∴∠APD=∠OCB。
在Rt△PAD与Rt△CBO中,
∵∠PAD=∠CBO ,PA=BC,∠APD=∠OCB ,
∴Rt△PAD≌Rt△CBO(AAS)。
∴PD=OC=2,即yP=2。
∵直线解析式为y=x+3,∴xP=﹣1。∴P(﹣1,2)。
∴在直线y=x+3上存在一点P,使四边形PACB为平行四边形,P点坐标为(﹣1,2)。
【考点】二次函数综合题,二次函数与x点问题,曲线图上点的坐标与方程的关系,一元二次方程根与系数的关系,平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质。
【分析】(1)欲求抛物线的解析式,关键是求得m的值.根据题中所给关系式,利用一元二次方程根与系数的关系,可以求得m的值,从而问题得到解决。注意:解答中求得两个m的值,需要进行检验,把不符合题意的m值舍去。
(2)利用平行四边形的性质构造全等三角形,根据全等关系求得P点的纵坐标,从而得到P点的横坐标,从而求得P点坐标。
10. (2012湖南株洲10分)如图,一次函数分别交y轴、x轴于A、B两点,抛物线
y=﹣x2+bx+c过A、B两点.
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)作垂直x轴的直线x=t,在第一象限交直线AB于M,交这个抛物线于N.求当t取何值时,MN有最大值?最大值是多少?
(3)在(2)的情况下,以A、M、N、D为顶点作平行四边形,求第四个顶点D的坐标.
【答案】解:(1)∵分别交y轴、x轴于A、B两点,
∴A、B点的坐标为:A(0,2),B(4,0)。
将x=0,y=2代入y=﹣x2+bx+c得c=2;
将x=4,y=0代入y=﹣x2+bx+c得0=﹣16+4b+2,解得b=。
∴抛物线解析式为:y=﹣x2+x+2。
(2)如图1,设MN交x轴于点E,则E(t,0),BE=4﹣t。
∵,
∴ME=BE•tan∠ABO=(4﹣t)× =2﹣t。
又∵N点在抛物线上,且xN=t,∴yN=﹣t2+t+2。
∴。
∴当t=2时,MN有最大值4。
(3)由(2)可知,A(0,2),M(2,1),N(2,5).
如图2,以A、M、N、D为顶点作平行四边形,D点的可能位置有三种情形。
(i)当D在y轴上时,设D的坐标为(0,a),
由AD=MN,得|a﹣2|=4,解得a1=6,a2=﹣2,
从而D为(0,6)或D(0,﹣2)。
(ii)当D不在y轴上时,由图可知D为D1N与D2M的交点,
由D1(0,6),N(2,5)易得D1N的方程为y=x+6;
由D2(0,﹣2),M(2,1)D2M的方程为y=x﹣2。
由两方程联立解得D为(4,4)。
综上所述,所求的D点坐标为(0,6),(0,﹣2)或(4,4)。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,锐角三角函数定义,平行四边形的判定和性质。
【分析】(1)首先求得A、B点的坐标,然后利用待定系数法求抛物线的解析式。
(2)求得线段MN的表达式,这个表达式是关于t的二次函数,利用二次函数的极值求线段MN的最大值。
(3)明确D点的可能位置有三种情形,如图2所示,不要遗漏.其中D1、D2在y轴上,利用线段数量关系容易求得坐标;D3点在第一象限,是直线D1N和D2M的交点,利用直线解析式求得交点坐标。
11. (2012湖南湘潭6分)已知一次函数y=kx+b(k≠0)图象过点(0,2),且与两坐标轴围成的三角形面积为2,求此一次函数的解析式.
【答案】解:∵一次函数y=kx+b(k≠0)图象过点(0,2),∴b=2。
令y=0,则。
∵函数图象与两坐标轴围成的三角形面积为2,∴,即。
当k>0时,=2,解得k=1;当k<0时,=-2,解得k=﹣1。
∴此函数的解析式为:y=x+2或y=﹣x+2。
【考点】待定系数法求一次函数解析式。
【分析】先根据一次函数y=kx+b(k≠0)图象过点(0,2)可知b=0,再用k表示出函数图象与x轴的交点,利用三角形的面积公式求解即可。
12. (2012湖南湘潭10分)如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知B点坐标为(4,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;
(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M点的坐标.
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,一元二次方程根的判别式,解方程和方程组。
【分析】(1)该函数解析式只有一个待定系数,只需将B点坐标代入解析式中即可。
(2)根据抛物线的解析式确定A点坐标,然后通过证明△ABC是直角三角形来推导出直径AB和圆心的位置,由此确定圆心坐标。
(3)△MBC的面积可由表示,若要它的面积最大,需要使h取最大值,即点M到直线BC的距离最大,若设一条平行于BC的直线,那么当该直线与抛物线有且只有一个交点时,该交点就是点M。
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用心 爱心 专心
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