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第三章 函数
重难点05 涉及二次函数的图形变化类问题,
与二次函数有关的创新类问题
(2种命题预测+7种题型汇总+专题训练+3种解题方法)
【题型汇总】
类型一 涉及二次函数的图形变化类问题
题型01 平移变换
平移方式(n>0)
一般式
顶点式
平移口诀
向左平移n个单位
,顶点坐标(h-n,k)
左加
向右平移n个单位
,顶点坐标(h+n,k)
右减
向上平移n个单位
,顶点坐标(h,k+n)
上加
向下平移n个单位
,顶点坐标(h,k-n)
下减
1.(2023·浙江绍兴·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+3图象的对称轴是直线x=−1,图象与x轴交于A,B两点,点B坐标为1,0,直线y=x+n经过点B,且与y轴交于点C.
(1)填空:a=____;b=____;n=_____.
(2)将该二次函数图象向右平移m个单位,使抛物线顶点M落在直线BC上,试求m的值.
(3)在(2)的条件下,设Pt,0是x轴上的一动点,若△MBP外接圆的圆心落在平移后的抛物线内部,试求t的取值范围.
2.(2023·山东青岛·中考真题)许多数学问题源于生活.雨伞是生活中的常用物品,我们用数学的眼光观察撑开后的雨伞(如图①)、可以发现数学研究的对象——抛物线.在如图②所示的直角坐标系中,伞柄在y轴上,坐标原点O为伞骨OA,OB的交点.点C为抛物线的顶点,点A,B在抛物线上,OA,OB关于y轴对称.OC=1分米,点A到x轴的距离是0.6分米,A,B两点之间的距离是4分米.
(1)求抛物线的表达式;
(2)分别延长AO,BO交抛物线于点F,E,求E,F两点之间的距离;
(3)以抛物线与坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积为S1,将抛物线向右平移mm>0个单位,得到一条新抛物线,以新抛物线与坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积为S2.若S2=35S1,求m的值.
3.(2024·山东泰安·中考真题)如图,抛物线C1:y=ax2+43x−4的图象经过点D1,−1,与x轴交于点A,点B.
(1)求抛物线C1的表达式;
(2)将抛物线C1向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到抛物线C2,求抛物线C2的表达式,并判断点D是否在抛物线C2上;
(3)在x轴上方的抛物线C2上,是否存在点P,使△PBD是等腰直角三角形.若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
4.(2023·湖南岳阳·中考真题)已知抛物线Q1:y=−x2+bx+c与x轴交于A−3,0,B两点,交y轴于点C0,3.
(1)请求出抛物线Q1的表达式.
(2)如图1,在y轴上有一点D0,−1,点E在抛物线Q1上,点F为坐标平面内一点,是否存在点E,F使得四边形DAEF为正方形?若存在,请求出点E,F的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,将抛物线Q1向右平移2个单位,得到抛物线Q2,抛物线Q2的顶点为K,与x轴正半轴交于点H,抛物线Q1上是否存在点P,使得∠CPK=∠CHK?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
题型02 旋转变换
5.(2022·四川资阳·中考真题)已知二次函数图象的顶点坐标为A(1,4),且与x轴交于点B(−1,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点P(m,0)旋转180°,此时点A、B的对应点分别为点C、D.
①连结AB、BC、CD、DA,当四边形ABCD为矩形时,求m的值;
②在①的条件下,若点M是直线x=m上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(2024·山东烟台·中考真题)如图,抛物线y1=ax2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,OC=OA,AB=4,对称轴为直线l1:x=−1,将抛物线y1绕点O旋转180°后得到新抛物线y2,抛物线y2与y轴交于点D,顶点为E,对称轴为直线l2.
(1)分别求抛物线y1和y2的表达式;
(2)如图1,点F的坐标为−6,0,动点M在直线l1上,过点M作MN∥x轴与直线l2交于点N,连接FM,DN.求FM+MN+DN的最小值;
(3)如图2,点H的坐标为0,−2,动点P在抛物线y2上,试探究是否存在点P,使∠PEH=2∠DHE?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
7.(2024·湖南岳阳·模拟预测)如图, 已知抛物线C1经过原点,且与直线l交于A−2,0和B1,3两点.
(1)求抛物线C1的解析式和tan∠BAO的值.
(2)若D是抛物线C1上的一个动点(在点 A 和点 B之间),作 DE⊥l于点 E, DF∥y轴交l于点 F,在点D运动的过程中,是否存在某一位置,使得△DEF的面积最大?若存在,请求出此时点D的坐标及△DEF面积的最大值;若不存在,请说明理由.
(3)将抛物线C1绕顶点旋转 180°后,再平移使其顶点在直线l上,且经过点 A,得到抛物线C2,试问在抛物线C2上是否存在点P,使△ABP是以AB为直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8.(2024·山东济宁·一模)如图,抛物线y=ax2+bx+c的顶点为M2,−2,与x轴的交点为A和B(其中点A与原点重合),将抛物线y=ax2+bx+c绕点B逆时针方向旋转90°,点M1,A1为点M,A旋转后的对应点.
(1)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;
(2)求证:点A,M,A1在同一条直线上;
(3)若点P是原抛物线上的一动点,点Q是旋转后的图形的对称轴上一点,E为线段AM的中点,是否存在点P,使得以P,Q,E,B为顶点的四边形是平行四边形;若存在请求出点P坐标,若不存在,请说明理由.
题型03 翻折变换
二次函数的翻转问题的解题思路:
①根据二次函数上特殊点的坐标值求得二次函数的表达式;
②根据翻转后抛物线与原抛物线的图像关系,确定新抛物线的表达式;
③在直角坐标系中画出原抛物线及翻转后抛物线的简易图,根据图像来判断题目中需要求解的量的各种可能性;
④根据图像及相关函数表达式进行计算,求得题目中需要求解的值.
9.(2023·四川德阳·中考真题)已知:在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(−4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,−4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,如果把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折180°,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当平面内的直线y=kx+6与新图象有三个公共点时,求k的值;
(3)如图2,如果把直线AB沿y轴向上平移至经过点D,与抛物线的交点分别是E,F,直线BC交EF于点H,过点F作FG⊥CH于点G,若DFHG=25.求点F的坐标.
10.(2023·江苏连云港·中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:y=x2−2x−3的顶点为P.直线l过点M0,mm≥−3,且平行于x轴,与抛物线L1交于A、B两点(B在A的右侧).将抛物线L1沿直线l翻折得到抛物线L2,抛物线L2交y轴于点C,顶点为D.
(1)当m=1时,求点D的坐标;
(2)连接BC、CD、DB,若△BCD为直角三角形,求此时L2所对应的函数表达式;
(3)在(2)的条件下,若△BCD的面积为3,E、F两点分别在边BC、CD上运动,且EF=CD,以EF为一边作正方形EFGH,连接CG,写出CG长度的最小值,并简要说明理由.
11.(2022·辽宁沈阳·中考真题)如图,平面直角坐标系中,O是坐标原点,抛物线y=ax2+bx−3经过点B6,0和点D4,−3与x轴另一个交点A.抛物线与y轴交于点C,作直线AD.
(1)①求抛物线的函数表达式
②并直接写出直线AD的函数表达式.
(2)点E是直线AD下方抛物线上一点,连接BE交AD于点F,连接BD,DE,△BDF的面积记为S1,△DEF的面积记为S2,当S1=2S2时,求点E的坐标;
(3)点G为抛物线的顶点,将抛物线图象中x轴下方部分沿x轴向上翻折,与抛物线剩下部分组成新的曲线为C1,点C的对应点C',点G的对应点G',将曲线C1,沿y轴向下平移n个单位长度(0<n<6).曲线C1与直线BC的公共点中,选两个公共点作点P和点Q,若四边形C'G'QP是平行四边形,直接写出P的坐标.
12.(2022·湖南衡阳·中考真题)如图,已知抛物线y=x2−x−2交x轴于A、B两点,将该抛物线位于x轴下方的部分沿x轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象W”,图象W交y轴于点C.
(1)写出图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系式;
(2)若直线y=−x+b与图象W有三个交点,请结合图象,直接写出b的值;
(3)P为x轴正半轴上一动点,过点P作PM∥y轴交直线BC于点M,交图象W于点N,是否存在这样的点P,使△CMN与△OBC相似?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
13.(2024·广东惠州·模拟预测)综合运用
如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线C1:y=−x2+4x+5交x轴于A,B两点(点A在点B的左边),交y轴于点C.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标.
(2)作直线x=t0<t<5,分别交x轴、线段BC、抛物线C1于D,E,F三点,连接CF.若△BDE与△CEF相似,求t的值.
(3)如图2,过点C作CG∥x轴,交抛物线C1于点G,将抛物线C1在点G右下方的图象沿直线CG向上翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新的图象,当直线y=x+n与新的图象只有2个公共点时,请求出n的值.
题型04 对称变换
变换方式
变换后
口诀
关于x轴对称
x不变,y变-y
关于y轴对称
y不变,x变-x
关于原点对称
x变-x,y变-y
关于对称
x变2x1-x,y变2y1-y
14.(2023·陕西西安·模拟预测)已知抛物线L:y=ax2+bx+6与x轴相交于A(−3,0)和B(−2,0)两点,与y轴相交于点C,连接AC.
(1)求抛物线L的函数表达式.
(2)若抛物线L'与抛物线L关于原点O对称,F是抛物线L'位于第四象限的点,过点F作FE⊥y轴于点E,连接FO.若△AOC与△EOF相似,求点F的坐标.
15.(2024·江西吉安·三模)已知抛物线L:y=x2−4mxm≠0,直线x=m将抛物线L分成两部分,首先去掉其不含顶点的部分,然后作出抛物线剩余部分关于直线x=m的对称图形,得到的整个图形L'称为抛物线L关于直线x=m的“L双抛图形”;
(1)感知特例
如图所示、当m=1时,抛物线L:y=x2−4mx上的点B,C,A,D,E分别关于直线x=m对称的点为B',C',A',D',E'如下表:
…
B1,−3
C2,−4
A3,−3
D4,0
E5,5
…
…
…
①补全表格;
②在图中描出表中对称点,再用平滑的曲线依次连接各点,得到图象记为L';
③若双抛图形L'与直线y=t恰好有三个交点,则t的值为 ;
④若双抛图形L'的函数值随着x的增大而增大,则x的取值范围为 ;
探究问题
(2)①若双抛图形L'与直线y=t恰好有三个交点,则t的值为 ;(用含m的式子表达)
②若双拋图形L'的函数值随着x的增大而增大,直接写出x的取值范围;(用含m的式子表达).
16.(2024·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线F:y=−x2+bx+c经过点A−3,−1,与y轴交于点B0,2.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在直线AB上方抛物线上有一动点C,连接OC交AB于点D,求CDOD的最大值及此时点C的坐标;
(3)作抛物线F关于直线y=−1上一点的对称图象F',抛物线F与F'只有一个公共点E(点E在y轴右侧),G为直线AB上一点,H为抛物线F'对称轴上一点,若以B,E,G,H为顶点的四边形是平行四边形,求G点坐标.
17.(2024·陕西西安·二模)如图,抛物线L:y=ax2+bx+3经过A−1,0,B5,3两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线L的表达式;
(2)抛物线L'与抛物线L关于直线BC对称,P是抛物线L的x轴上方且在对称轴左侧的一点,过点P作y轴的平行线交抛物线L'于点Q,点P、Q关于抛物线L的对称轴对称的点分别为M、N.试探究是否存在一点P,使得四边形PQNM为长宽之比是1:2的矩形?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
类型二 与二次函数有关的创新类问题
题型01 与二次函数有关的新定义问题
【命题预测】新定义问题是数学考试中必考的题型,无论在哪个阶段,都会出现此类问题,但究其本质都是“新瓶装旧酒”“新瓶”就是新的定义,“旧酒”就是学过的知识,然后设计出具有针对性的考题来考查学生的知识迁移应用能力.
18.(2023·山东济南·中考真题)定义:在平面直角坐标系中,对于点Px1,y1,当点Qx2,y2满足2x1+x2=y1+y2时,称点Qx2,y2是点Px1,y1的“倍增点”,已知点P11,0,有下列结论:
①点Q13,8,Q2−2,−2都是点P1的“倍增点”;
②若直线y=x+2上的点A是点P1的“倍增点”,则点A的坐标为2,4;
③抛物线y=x2−2x−3上存在两个点是点P1的“倍增点”;
④若点B是点P1的“倍增点”,则P1B的最小值是455.
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
19.(2024·湖北武汉·模拟预测)我们定义一种新函数:形如y=ax2+bx+ca≠0,b2−4ac>0的函数叫做“鹊桥”函数.数学兴趣小组画出一个“鹊桥”函数y=x2+bx+c的图象如图所示,下列结论正确的是( )
A.当x=1时,函数的最大值是4
B.函数值y随x的增大而增大,则x≥3
C.关于x的方程x2+bx+c=3的所有实数根的和为4
D.当直线y=x+m与该图象恰有三个公共点时,则m=1
20.(2024·四川乐山·中考真题)定义:函数图象上到两坐标轴的距离都小于或等于1的点叫做这个函数图象的“近轴点”.例如,点0,1是函数y=x+1图象的“近轴点”.
(1)下列三个函数的图象上存在“近轴点”的是 (填序号);
①y=−x+3;②y=2x;③y=−x2+2x−1.
(2)若一次函数y=mx−3m图象上存在“近轴点”,则m的取值范围为 .
21.(2024·四川·中考真题)【定义与性质】
如图,记二次函数y=ax−b2+c和y=−ax−p2+qa≠0的图象分别为抛物线C和C1.
定义:若抛物线C1的顶点Qp,q在抛物线C上,则称C1是C的伴随抛物线.
性质:①一条抛物线有无数条伴随抛物线;
②若C1是C的伴随抛物线,则C也是C1的伴随抛物线,即C的顶点Pb,c在C1上.
【理解与运用】
(1)若二次函数y=−12x−22+m和y=−12x−n2+12的图象都是抛物线y=12x2的伴随抛物线,则m=______,n=______.
【思考与探究】
(2)设函数y=x2−2kx+4k+5的图象为抛物线C2.
①若函数y=−x2+dx+e的图象为抛物线C0,且C2始终是C0的伴随抛物线,求d,e的值;
②若抛物线C2与x轴有两个不同的交点x1,0,x2,0 x1<x2,请直接写出x1的取值范围.
22.(2024·黑龙江大庆·中考真题)定义:若一个函数图象上存在纵坐标是横坐标2倍的点,则把该函数称为“倍值函数”,该点称为“倍值点”.例如:“倍值函数”y=3x+1,其“倍值点”为−1,−2.下列说法不正确的序号为 .
①函数y=2x+4是“倍值函数”;
②函数y=8x的图象上的“倍值点”是2,4和−2,−4;
③若关于x的函数y=m−1x2+mx+14m的图象上有两个“倍值点”,则m的取值范围是m<43;
④若关于x的函数y=x2+m−k+2x+n4−k2的图象上存在唯一的“倍值点”,且当−1≤m≤3时,n的最小值为k,则k的值为−3−52.
23.(2023·江苏南通·中考真题)定义:平面直角坐标系xOy中,点Pa,b,点Qc,d,若c=ka,d=−kb,其中k为常数,且k≠0,则称点Q是点P的“k级变换点”.例如,点−4,6是点2,3的“−2级变换点”.
(1)函数y=−4x的图象上是否存在点1,2的“k级变换点”?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由;
(2)点At,12t−2与其“k级变换点” B分别在直线l1,l2上,在l1,l2上分别取点m2,y1,m2,y2.若k≤−2,求证:y1−y2≥2;
(3)关于x的二次函数y=nx2−4nx−5nx≥0的图象上恰有两个点,这两个点的“1级变换点”都在直线y=−x+5上,求n的取值范围.
24.(2022·湖南湘西·中考真题)定义:由两条与x轴有着相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”,如图①,抛物线C1:y=x2+2x﹣3与抛物线C2:y=ax2+2ax+c组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线C1和抛物线C2与x轴有着相同的交点A(﹣3,0)、B(点B在点A右侧),与y轴的交点分别为G、H(0,﹣1).
(1)求抛物线C2的解析式和点G的坐标.
(2)点M是x轴下方抛物线C1上的点,过点M作MN⊥x轴于点N,交抛物线C2于点D,求线段MN与线段DM的长度的比值.
(3)如图②,点E是点H关于抛物线对称轴的对称点,连接EG,在x轴上是否存在点F,使得△EFG是以EG为腰的等腰三角形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(2022·贵州遵义·中考真题)新定义:我们把抛物线y=ax2+bx+c(其中ab≠0)与抛物线y=bx2+ax+c称为“关联抛物线”.例如:抛物线y=2x2+3x+1的“关联抛物线”为:y=3x2+2x+1.已知抛物线C1:y=4ax2+ax+4a−3a≠0的“关联抛物线”为C2.
(1)写出C2的解析式(用含a的式子表示)及顶点坐标;
(2)若a>0,过x轴上一点P,作x轴的垂线分别交抛物线C1,C2于点M,N.
①当MN=6a时,求点P的坐标;
②当a−4≤x≤a−2时,C2的最大值与最小值的差为2a,求a的值.
26.(2021·江苏南通·中考真题)定义:若一个函数图象上存在横、纵坐标相等的点,则称该点为这个函数图象的“等值点”.例如,点(1,1)是函数y=12x+12的图象的“等值点”.
(1)分别判断函数y=x+2,y=x2−x的图象上是否存在“等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐标;如果不存在,说明理由;
(2)设函数y=3x(x>0),y=−x+b的图象的“等值点”分别为点A,B,过点B作BC⊥x轴,垂足为C.当△ABC的面积为3时,求b的值;
(3)若函数y=x2−2(x≥m)的图象记为W1,将其沿直线x=m翻折后的图象记为W2.当W1,W2两部分组成的图象上恰有2个“等值点”时,直接写出m的取值范围.
27.(2020·四川遂宁·中考真题)阅读以下材料,并解决相应问题:
小明在课外学习时遇到这样一个问题:
定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1、b1、c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2、b2、c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个函数互为“旋转函数”.求函数y=2x2﹣3x+1的旋转函数,小明是这样思考的,由函数y=2x2﹣3x+1可知,a1=2,b1=﹣3,c1=1,根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,求出a2,b2,c2就能确定这个函数的旋转函数.
请思考小明的方法解决下面问题:
(1)写出函数y=x2﹣4x+3的旋转函数.
(2)若函数y=5x2+(m﹣1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为旋转函数,求(m+n)2020的值.
(3)已知函数y=2(x﹣1)(x+3)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A、B、C关于原点的对称点分别是A1、B1、C1,试求证:经过点A1、B1、C1的二次函数与y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.
28.(2024·浙江·模拟预测)定义:在平面直角坐标系xOy中,当点N在图形M的内部,或在图形M上,且点N的横坐标和纵坐标相等时,则称点N为图形M的“梦之点”.
(1)如图①,矩形ABCD的顶点坐标分别是A−1,2,B−1,−1,C3,−1,D3,2,在点M11,1,M22,2,M33,3中,是矩形ABCD “梦之点”的是 ;
(2)如图②,已知点A,B是抛物线y=−12x2+x+92上的“梦之点”,点C是抛物线的顶点.连接AC,AB,BC,求△ABC的面积;
(3)在(2)的条件下,点P为抛物线上一点,点Q为平面内一点,是否存在点P、Q,使得以AB为对角线,以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由.
29.(2024·辽宁·模拟预测)定义:A(1−n,0),B(1+n,0) n>0,以AB长度为边在x轴上方作等边三角形ABC,当函数与△ABC在第一象限内有交点,称为“特别函数”.
(1)如图1,当n=1时,一次函数y=kx+k是“特别函数”,求k的取值范围;
(2)如图2,函数y=−x2+2x+14是“特别函数”,求n的取值范围;
(3)如图3,在2的条件下,函数y=−x2+2x+14与CB交于点D,S△CDA=14S△ABC,求n的值;
(4)当m−1≤x≤m+2时,函数y=−x2+2x+14最大值与最小值的差为|7m|,求m的值.
30.(2024·湖南株洲·二模)定义:若直线y=−1与开口向下的抛物线有两个交点,则这两个交点之间的距离叫做这条抛物线的“反碟长”.如图,已知抛物线L1:y=−x2与直线y=−1相交于P、Q两点.
(1)填空:抛物线L1的“反碟长”PQ=___________.
(2)抛物线L1随其顶点沿直线y=12x向上平移,得到抛物线L2.
①当抛物线L1的顶点平移到点6,3时,求抛物线L2的解析式以及抛物线L2的“反碟长”.
②当抛物线L2的顶点A和抛物线L2与直线y=−1的两个交点B,C构成一个等边三角形时(点B在点C左右),求点A的坐标.
31.(2024·湖南·模拟预测)我们不妨约定:在平面直角坐标系中,与x轴有交点的函数称为“零点函数”,交点的横坐标称为“零点”,例如:函数y=x−1与x轴的交点坐标是1,0,所以函数y=x−1是“零点函数”,1是该函数的“零点”.
(1)请完成以下两个小题:
①下列函数中,是“零点函数”的为( )
A.y=2x+3 B.y=2x C. y=x2+2x+2
②请写出下列函数的“零点”:一次函数y=2x+2的“零点”是 ,二次函数y=x2−2x+1的“零点”是 ;
(2)已知二次函y=ax2+2bx+3c是“零点函数”(a,b,c是常数,a≠0).
①若a=1,b+cb−c=16,函数的“零点”是x1,x2,且函数与x轴的两个交点之间的距离为8,与y轴的交点在正半轴上,请求出这个函数的解析式;
②若一次函数y=2x−2c与二次函数y=ax2+2b+1x+c相交于点Ax3,y3和Bx4,y4,“零点函数”y=ax2+2bx+3c满足下列条件:①a−b+c=0,②3a−2b−c3a−2b+5c>0,试确定线段AB长度的取值范围.
题型02 与二次函数有关的材料阅读问题
【命题预测】阅读理解型问题以能力立意为目标,综合考核数学素养与数学应用能力。阅读理解型问题,可以是阅读某个(新) 概念、(新) 知识或某种(新) 方法,理解概念、知识的本质或者是掌握新方法,然后利用概念、方法去解决问题;也可以是设计一个新的数学背景,让学生在阅读的基础上,理解其中的内容、方法与思想,然后在把握本质、理解实质的基础上作答。这类题目往往可以考察出学生的阅读能力、分析推理能力、数据( 信息) 处理能力、表达能力、知识迁移能力,综合性强,灵活度高。因此,近些年来,阅读理解型问题频频出现在全国各地的中考试题中。
32.(2023·江苏泰州·中考真题)阅读下面方框内的内容,并完成相应的任务.
小丽学习了方程、不等式、函数后提出如下问题:如何求不等式x2−x−6<0的解集?
通过思考,小丽得到以下3种方法:
方法1 方程x2−x−6=0的两根为x1=−2,x2=3,可得函数y=x2−x−6的图像与x轴的两个交点横坐标为−2、3,画出函数图像,观察该图像在x轴下方的点,其横坐标的范围是不等式x2−x−6<0的解集.
方法2 不等式x2−x−6<0可变形为x2<x+6,问题转化为研究函数y=x2与y=x+6的图像关系.画出函数图像,观察发现:两图像的交点横坐标也是−2、3;y=x2的图像在y=x+6的图像下方的点,其横坐标的范围是该不等式的解集.
方法3 当x=0时,不等式一定成立;当x>0时,不等式变为x−1<6x;当x<0时,不等式变为x−1>6x.问题转化为研究函数y=x−1与y=6x的图像关系…
任务:
(1)不等式x2−x−6<0的解集为_____________;
(2)3种方法都运用了___________的数学思想方法(从下面选项中选1个序号即可);
A.分类讨论 B.转化思想 C.特殊到一般 D.数形结合
(3)请你根据方法3的思路,画出函数图像的简图,并结合图像作出解答.
33.(2022·湖南永州·中考真题)已知关于x的函数y=ax2+bx+c.
(1)若a=1,函数的图象经过点1,−4和点2,1,求该函数的表达式和最小值;
(2)若a=1,b=−2,c=m+1时,函数的图象与x轴有交点,求m的取值范围.
(3)阅读下面材料:
设a>0,函数图象与x轴有两个不同的交点A,B,若A,B两点均在原点左侧,探究系数a,b,c应满足的条件,根据函数图像,思考以下三个方面:
①因为函数的图象与x轴有两个不同的交点,所以Δ=b2−4ac>0;
②因为A,B两点在原点左侧,所以x=0对应图象上的点在x轴上方,即c>0;
③上述两个条件还不能确保A,B两点均在原点左侧,我们可以通过抛物线的对称轴位置来进一步限制抛物线的位置:即需−b2a<0.
综上所述,系数a,b,c应满足的条件可归纳为:a>0Δ=b2−4ac>0c>0−b2a<0
请根据上面阅读材料,类比解决下面问题:
若函数y=ax2−2x+3的图象在直线x=1的右侧与x轴有且只有一个交点,求a的取值范围.
34.(2022·山西·中考真题)阅读与思考
下面是小宇同学的数学小论文,请仔细阅读并完成相应的任务
用函数观点认识一元二次方程根的情况
我们知道,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根就是相应的二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象(称为抛物线)与x轴交点的横坐标.抛物线与x轴的交点有三种情况:有两个交点、有一个交点、无交点.与此相对应,一元二次方程的根也有三种情况:有两个不相等的实数根、有两个相等的实数根、无实数根.因此可用抛物线与x轴的交点个数确定一元二次方程根的情况
下面根据抛物线的顶点坐标(−b2a,4ac−b24a)和一元二次方程根的判别式△=b2−4ac,分别分a>0和a<0两种情况进行分析:
(1)a>0时,抛物线开口向上.
①当△=b2−4ac>0时,有4ac−b2<0.∵a>0,∴顶点纵坐标4ac−b24a<0.
∴顶点在x轴的下方,抛物线与x轴有两个交点(如图1).
②当△=b2−4ac=0时,有4ac−b2=0.∵a>0,∴顶点纵坐标4ac−b24a=0.
∴顶点在x轴上,抛物线与x轴有一个交点(如图2).
∴一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个相等的实数根.
③当△=b2−4ac=0时,
……
(2)a<0时,抛物线开口向下.
……
任务:
(1)上面小论文中的分析过程,主要运用的数学思想是 (从下面选项中选出两个即可);
A.数形结合B.统计思想C.分类讨论.D.转化思想
(2)请参照小论文中当a>0时①②的分析过程,写出③中当a>0,△<0时,一元二次方程根的情况的分析过程,并画出相应的示意图;
(3)实际上,除一元二次方程外,初中数学还有一些知识也可以用函数观点来认识,例如:可用函数观点来认识一元一次方程的解.请你再举出一例为
35.(2024·山西大同·模拟预测)阅读与思考
下面是小文同学撰写的数学小论文(部分),请仔细阅读并完成相应任务.
探索特殊系数一元二次方程的解
通过学习我们知道:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的根是由它的系数决定的.我们小组的同学研究了两类特殊一元二次方程的解.
第一类,当a+b+c=0时,根据方程解的概念可知方程必有一个解为1,那么另一个解是多少呢?分析如下:
∵a+b+c=0,∴b=−a−c.
∴ax2+bx+c=ax2+(−a−c)x+c
=ax2−ax−cx+c
=ax(x−1)−c(x−1)
=(x−1)(ax−c).
∴方程ax2+bx+c=0可变形为(x−1)(ax−c)=0.
∴x−1=0或ax−c=0.∴x1=1,x2=ca.
∴当a+b+c=0时,一元二次方程ax2+bx+c=0的两个实数根为x1=1,x2=ca.
我还用求根公式法,证明了以上结论是正确的.
第二类,当a−b+c=0时,同理可以求出这类方程的实数根.……
任务:
(1)阅读内容中,将方程ax2+bx+c=0变形为(x−1)(ax−c)=0,然后求出方程的解,这种解方程的方法是( )
A.配方法 B.公式法 C.因式分解法
(2)请直接写出一个二次函数的表达式,使其函数图象经过点−1,0;
(3)请直接写出当a−b+c=0时,一元二次方程ax2+bx+c=0的两个实数根;
(4)请写出材料中划线部分小文同学的证明过程.
36.(2022·湖南株洲·中考真题)阅读材料:十六世纪的法国数学家弗朗索瓦·韦达发现了一元二次方程的根与系数之间的关系,可表述为“当判别式△≥0时,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0a≠0的两个根x1、x2有如下关系:x1+x2=−ba,x1x2=ca”.此关系通常被称为“韦达定理”.已知二次函数y=ax2+bx+ca>0.
(1)若a=1,b=3,且该二次函数的图象过点1,1,求c的值;
(2)如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,该二次函数的图象与x轴相交于不同的两点Ax1,0、Bx2,0,其中x1<0<x2、x1>x2,且该二次函数的图象的顶点在矩形ABFE的边EF上,其对称轴与x轴、BE分别交于点M、N,BE与y轴相交于点P,且满足tan∠ABE=34.
①求关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根的判别式的值;
②若NP=2BP,令T=1a2+165c,求T的最小值.
37.(23-24九年级下·江西吉安·期中)阅读下列材料并完成问题.
抛物线y=ax2(a>0)的图象如图(1)所示,我们把点A0,14a称为该抛物线的焦点,把抛物线上任意一点P到焦点的距离PA称为焦半径,把直线y=−14a称为该抛物线的准线,抛物线上任意一点P到准线y=−14a的距离PB称为准距.
[知识感悟]
(1)抛物线y=18x2的焦点A的坐标是______,若抛物线上点P的坐标为4,2,则焦半径PA=______,准距PB=______.
[问题探究]
(2)对于抛物线y=ax2(a>0)上点P,试猜想焦半径PA与准距PB的数量关系,并说明理由.
[知识应用]
(3)如图(2),已知抛物线y=12x2的焦点为A,点P为抛物线上一点,连接PA,过点P作直线y=−12的垂线,垂足为B,直线y=−12与y轴交于点M,当∠APB=60°时,求点P的坐标.
题型03 与二次函数压轴题有关的新考法类问题
38.(2024·广东东莞·三模)城市的许多街道是相互垂直或平行的,因此,往往不能沿直线行走到达目的地,只能按直角拐弯的方式行走.可以按照街道的垂直和平行方向建立平面直角坐标系xOy,对两点Ax1,y1和Bx2,y2,用以下方式定义两点间距离:dA,B=x1−x2+y1−y2.(其中O均为坐标原点)
【数学理解】
(1)①已知点A−2,1,则d0,A=______,②函数y=−2x+40≤x≤2的图象如图①所示,B是图象上一点,d0,B=3,则点B的坐标是__________;
(2)函数y=4xx>0的图象如图②所示,求证:该函数的图象上不存在点C,使d0,C=3.
(3)函数y=x2−5x+7(x≥0)的图象如图③所示,D是图象上一点,求d0,D的最小值及对应的点D的坐标.
39.(2024·广东深圳·中考真题)为了测量抛物线的开口大小,某数学兴趣小组将两把含有刻度的直尺垂直放置,并分别以水平放置的直尺和竖直放置的直尺为x,y轴建立如图所示平面直角坐标系,该数学小组选择不同位置测量数据如下表所示,设BD的读数为x,CD读数为y,抛物线的顶点为C.
(1)(Ⅰ)列表:
①
②
③
④
⑤
⑥
x
0
2
3
4
5
6
y
0
1
2.25
4
6.25
9
(Ⅱ)描点:请将表格中的x,y描在图2中;
(Ⅲ)连线:请用平滑的曲线在图2将上述点连接,并求出y与x的关系式;
(2)如图3所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax−ℎ2+k的顶点为C,该数学兴趣小组用水平和竖直直尺测量其水平跨度为AB,竖直跨度为CD,且AB=m,CD=n,为了求出该抛物线的开口大小,该数学兴趣小组有如下两种方案,请选择其中一种方案,并完善过程:
方案一:将二次函数y=ax−ℎ2+k平移,使得顶点C与原点O重合,此时抛物线解析式为y=ax2.
①此时点B'的坐标为________;
②将点B'坐标代入y=ax2中,解得a=________;(用含m,n的式子表示)
方案二:设C点坐标为ℎ,k
①此时点B的坐标为________;
②将点B坐标代入y=ax−ℎ2+k中解得a=________;(用含m,n的式子表示)
(3)【应用】如图4,已知平面直角坐标系xOy中有A,B两点,AB=4,且AB∥x轴,二次函数C1:y1=2x+ℎ2+k和C2:y2=ax+ℎ2+b都经过A,B两点,且C1和C2的顶点P,Q距线段AB的距离之和为10,求a的值.
40.(2024·辽宁·中考真题)已知y1是自变量x的函数,当y2=xy1时,称函数y2为函数y1的“升幂函数”.在平面直角坐标系中,对于函数y1图象上任意一点A(m,n),称点B(m,mn)为点A“关于y1的升幂点”,点B在函数y1的“升幂函数”y2的图象上.例如:函数y1=2x,当y2=xy1=x⋅2x=2x2时,则函数y2=2x2是函数y1=2x的“升幂函数”.在平面直角坐标系中,函数y1=2x的图象上任意一点A(m,2m),点Bm,2m2为点A“关于y1的升幂点”,点B在函数y1=2x的“升幂函数”y2=2x2的图象上.
(1)求函数y1=12x的“升幂函数”y2的函数表达式;
(2)如图1,点A在函数y1=3x(x>0)的图象上,点A“关于y1的升幂点”B在点A上方,当AB=2时,求点A的坐标;
(3)点A在函数y
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