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宁波中考数学二次函数提高练习题压轴题训练

来源:二三娱乐
宁波中考数学二次函数提高练习题压轴题训练

一、二次函数

1.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t. (1)求抛物线的表达式;

(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由. (3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S. ①求S关于t的函数表达式;

②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.

【答案】(1)y=﹣x2+2x+3.(2)当t=2时,点M的坐标为(1,6);当t≠2时,不存在,理由见解析;(3)y=﹣x+3;P点到直线BC的距离的最大值为

92,此时点P的坐8315,). 24【解析】

标为(

【分析】(1)由点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;

(2)连接PC,交抛物线对称轴l于点E,由点A、B的坐标可得出对称轴l为直线x=1,分t=2和t≠2两种情况考虑:当t=2时,由抛物线的对称性可得出此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,再根据点C的坐标利用平行四边形的性质可求出点P、M的坐标;当t≠2时,不存在,利用平行四边形对角线互相平分结合CE≠PE可得出此时不存在符合题意的点M;

(3)①过点P作PF∥y轴,交BC于点F,由点B、C的坐标利用待定系数法可求出直线BC的解析式,根据点P的坐标可得出点F的坐标,进而可得出PF的长度,再由三角形的面积公式即可求出S关于t的函数表达式;

②利用二次函数的性质找出S的最大值,利用勾股定理可求出线段BC的长度,利用面积法可求出P点到直线BC的距离的最大值,再找出此时点P的坐标即可得出结论. 【详解】(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,

1bc0b2得,解得:,

93bc0c3∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;

(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,

∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点, ∴抛物线的对称轴为直线x=1,

当t=2时,点C、P关于直线l对称,此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形, ∵抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,

∴点C的坐标为(0,3),点P的坐标为(2,3), ∴点M的坐标为(1,6); 当t≠2时,不存在,理由如下:

若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE, ∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为0, ∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2, 又∵t≠2, ∴不存在;

(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F. 设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0), 将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,

3mn0m1得,解得:,

n3n3∴直线BC的解析式为y=﹣x+3, ∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3), ∴点F的坐标为(t,﹣t+3), ∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,

1927333PF•OB=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+;

2222283②∵﹣<0,

2273∴当t=时,S取最大值,最大值为.

28∴S=

∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3), ∴线段BC=OB2OC232,

27292, ∴P点到直线BC的距离的最大值为8832此时点P的坐标为(

315,). 42

【点睛】本题考查了待定系数法求一次(二次)函数解析式、平行四边形的判定与性质、三角形的面积、一次(二次)函数图象上点的坐标特征以及二次函数的性质,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线表达式;(2)分t=2和t≠2两种情况考虑;(3)①利用三角形的面积公式找出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质结合面积法求出P点到直线BC的距离的最大值.

2.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(【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

7201013,)或(,﹣), 3939负倒数设直线PC的解析式为y=-

1x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为3y=x22x31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13y=x33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∴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),

pq0p3,解得,

q3q3

∵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=﹣把C(0,3)代入得b=3, ∴直线PC的解析式为y=﹣

1x+b, 31x+3, 37y=x22x3xx07203解方程组,解得或,则此时P点坐标为(,); 120y339y=x3y39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

11+b=0,解得b=﹣, 3311x﹣, 33∴直线PC的解析式为y=﹣

10y=x22x3xx1103解方程组,解得或,则此时P点坐标为(,﹣113y0y13y=x33913). 9综上所述,符合条件的点P的坐标为(

7201013,)或(,﹣). 3939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.

3.如图,已知抛物线经过点A(-1,0),B(4,0),C(0,2)三点,点D与点C关于x轴对称,点P是线段AB上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线BD于点M.

(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;

(2)在点P运动过程中,是否存在点Q,使得△BQM是直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;

(3)连接AC,将△AOC绕平面内某点H顺时针旋转90°,得到△A1O1C1,点A、O、C的对应点分别是点A、O1、C1、若△A1O1C1的两个顶点恰好落在抛物线上,那么我们就称这样的点为“和谐点”,请直接写出“和谐点”的个数和点A1的横坐标. 【答案】(1)y=-

123x+x+2;(2)存在,Q(3,2)或Q(-1,0);(3)两个和谐221. 2点,A1的横坐标是1,【解析】 【分析】

(1)把点A(1,0)、B(4,0)、C(0,3)三点的坐标代入函数解析式,利用待定系数法求解;

(2)分两种情况分别讨论,当∠QBM=90°或∠MQB=90°,即可求得Q点的坐标. (3)(3)两个和谐点;AO=1,OC=2,设A1(x,y),则C1(x+2,y-1),O1(x,y-1),

①当A1、C1在抛物线上时,A1的横坐标是1; 当O1、C1在抛物线上时,A1的横坐标是2; 【详解】

解:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,

将点A(-1,0),B(4,0),C(0,2)代入解析式,

0abc∴016a4bc, 2c1a2∴,

3b2∴y=-

123x+x+2; 22(2)∵点C与点D关于x轴对称, ∴D(0,-2).

设直线BD的解析式为y=kx-2. ∵将(4,0)代入得:4k-2=0, ∴k=

1. 21x-2. 2∴直线BD的解析式为y=

当P点与A点重合时,△BQM是直角三角形,此时Q(-1,0);

当BQ⊥BD时,△BQM是直角三角形, 则直线BQ的直线解析式为y=-2x+8, ∴-2x+8=-∴x=3;

∴Q(3,2)或Q(-1,0); (3)两个和谐点; AO=1,OC=2,

设A1(x,y),则C1(x+2,y-1),O1(x,y-1), ①当A1、C1在抛物线上时,

123x+x+2,可求x=3或x=4(舍) 22123yxx222∴,

13y1(x2)2x2222x1∴,

y3∴A1的横坐标是1; 当O1、C1在抛物线上时,

123y1xx222, 13y1(x2)2x2222x∴y12, 2181; 2∴A1的横坐标是

【点睛】

本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数的解析式,轴对称-最短路线问题,等腰三角形的性质等;分类讨论思想的运用是本题的关键.

4.函数y12xmx1x≥0,m>0的图象记为C1,函数21yx2mx1x0,m>0的图象记为C2,其中m为常数,C1与C2合起来的图象

2记为C.

(Ⅰ)若C1过点1,1时,求m的值; (Ⅱ)若C2的顶点在直线y1上,求m的值; (Ⅲ)设C在4≤x≤2上最高点的纵坐标为y0,当【答案】(Ⅰ)m【解析】 【分析】

(Ⅰ)将点C的坐标代入C1的解析式即可求出m的值;

(Ⅱ)先求出抛物线C2的顶点坐标,再根据顶点在直线y1上得出关于m的方程,解之

3≤y0≤9时,求m的取值范围. 219;(Ⅱ)m2;(Ⅲ)1≤m≤. 22即可

(Ⅲ)先求出抛物线C1的顶点坐标,结合(Ⅱ)抛物线C2的顶点坐标,和x的取值范围,分三种情形讨论求解即可; 【详解】

解:(Ⅰ)将点1,1代入C1的解析式,解得m1. 2m21, (Ⅱ)抛物线C2的顶点坐标为m,2m2令11,得m2, 2∵m>0,∴m2.

m2m21,抛物线C2的顶点Qm,1, (Ⅲ)∵抛物线C1的顶点Pm,22当0m2时,最高点是抛物线G1的顶点

3m2∴y019,解得1m2. 22当2m4时,G1中(2,2m-1)是最高点,y02m-1 ∴

32m-19,解得2m4. 2394m-99,解得4m. 229即为所求. 2当m>4时,G2中(-4,4m-9)是最高点,y04m-9. ∴

综上所述,1m【点睛】

本题考查二次函数综合题,待定系数法、不等式组等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,利用数形结合的思想解决问题,属于中考压轴题.

5.如图①,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax2+bx+3经过点A(-1,0) 、B(3,0) 两点,且与y轴交于点C

.

(1)求抛物线的表达式;

(2)如图②,用宽为4个单位长度的直尺垂直于x轴,并沿x轴左右平移,直尺的左右两边所在的直线与抛物线相交于P、 Q两点(点P在点Q的左侧),连接PQ,在线段PQ上方抛物线上有一动点D,连接DP、DQ. ①若点P的横坐标为1,求△DPQ面积的最大值,并求此时点D 的坐标; 2②直尺在平移过程中,△DPQ面积是否有最大值?若有,求出面积的最大值;若没有,请说明理由.

【答案】(1)抛物线y=-x2+2x+3;(2)①点D( ,);②△PQD面积的最大值为8 【解析】

分析:(1)根据点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;

(2)(I)由点P的横坐标可得出点P、Q的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ的表达式,过点D作DE∥y轴交直线PQ于点E,设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-x+2x2+6x+

315245),进而即可得出DE的长度,利用三角形的面积公式可得出S△DPQ=-47,再利用二次函数的性质即可解决最值问题; 2(II)假设存在,设点P的横坐标为t,则点Q的横坐标为4+t,进而可得出点P、Q的坐标,利用待定系数法可求出直线PQ的表达式,设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-2(t+1)x+t2+4t+3),进而即可得出DE的长度,利用三角形的面积公式可得出S△DPQ=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t,再利用二次函数的性质即可解决最值问题. 详解:(1)将A(-1,0)、B(3,0)代入y=ax2+bx+3,得:

ab3=0a=1,解得:, 9a3b3=0b=2∴抛物线的表达式为y=-x2+2x+3. (2)(I)当点P的横坐标为-∴此时点P的坐标为(-

17时,点Q的横坐标为,

221779,),点Q的坐标为(,-).

2424设直线PQ的表达式为y=mx+n,

将P(-

1779,)、Q(,-)代入y=mx+n,得:

242471mn=m=124,解得:5,

79n=mn=442∴直线PQ的表达式为y=-x+

5. 4如图②,过点D作DE∥y轴交直线PQ于点E,

设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-x+∴DE=-x2+2x+3-(-x+∴S△DPQ=

5), 475)=-x2+3x+, 44173DE•(xQ-xP)=-2x2+6x+=-2(x-)2+8.

222∵-2<0, ∴当x=

3315时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8,此时点D的坐标为(,).

422(II)假设存在,设点P的横坐标为t,则点Q的横坐标为4+t,

∴点P的坐标为(t,-t2+2t+3),点Q的坐标为(4+t,-(4+t)2+2(4+t)+3), 利用待定系数法易知,直线PQ的表达式为y=-2(t+1)x+t2+4t+3.

设点D的坐标为(x,-x2+2x+3),则点E的坐标为(x,-2(t+1)x+t2+4t+3), ∴DE=-x2+2x+3-[-2(t+1)x+t2+4t+3]=-x2+2(t+2)x-t2-4t, ∴S△DPQ=

1DE•(xQ-xP)=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t=-2[x-(t+2)]2+8. 2∵-2<0,

∴当x=t+2时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8.

∴假设成立,即直尺在平移过程中,△DPQ面积有最大值,面积的最大值为8. 点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、三角形的面积以及二次函数的最值,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数表达式;(2)(I)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-

2x2+6x+

7;(II)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t. 2

6.已知关于x的一元二次方程x2﹣(2k+1)x+k2=0有两个实数根. (1)求k的取值范围; (2)设x1,x2是方程两根,且

111,求k的值. x1x2k1【答案】(1)k≥﹣【解析】 【分析】

11+5;(2)k=. 42(1)根据方程有两个实数根可以得到△≥0,从而求得k的取值范围;(2)利用根与系数的关系将两根之和和两根之积代入代数式求k的值即可. 【详解】

解:(1)△=(2k+1)2﹣4k2=4k2+4k+1﹣4k2=4k+1 ∵△≥0 ∴4k+1≥0 ∴k≥﹣

1; 4(2)∵x1,x2是方程两根, ∴x1+x2=2k+1 x1x2=k2,

111又∵, x1x2k1x1x21∴, x1x2k1即

2k11 , k2k11515, ,k222解得:k1又∵k≥﹣即:k=

1 , 415. 2【点睛】

本题考查了根与系数的关系以及一元二次方程的解,根的判别式等知识,牢记“两根之和等于bc ,两根之积等于”是解题的关键. aa

7.某商场经营某种品牌的玩具,购进时的单价是3元,经市场预测,销售单价为40元时,可售出600个;销售单价每涨1元,销售量将减少10个设每个销售单价为x元. (1)写出销售量y(件)和获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系; (2)若玩具厂规定该品牌玩具销售单价不低于44元,且商场要完成不少于540件的销售任务,求商场销售该品牌玩具获得的最大利润是多少? 【答案】(1)y=﹣10x+1000;w=﹣10x2+1300x﹣30000 (2)商场销售该品牌玩具获得的最大利润是8640元. 【解析】 【分析】

(1)利用销售单价每涨1元,销售量将减少10个即可表示出y=600﹣10(x﹣40),再利用w= y•(x﹣30)即可表示出w与x之间的关系式;(2)先将w=﹣10x2+1300x﹣30000变成顶点式,找到对称轴,利用函数图像的增减性确定在44≤x≤46范围内当x=46时有最大值,代入求值即可解题. 【详解】 解:

(1)依题意,易得销售量y(件)与销售单价x(元)之间的函数关系:y=600﹣10(x﹣40)=﹣10x+1000

获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系为:w=y•(x﹣30)=(1000﹣10x)(x﹣30)=﹣10x2+1300x﹣30000

(2)根据题意得,x≥14时且1000﹣10x≥540,解得:44≤x≤46 w=﹣10x2+1300x﹣30000=﹣10(x﹣65)2+12250 ∵a=﹣10<0,对称轴x=65 ∴当44≤x≤46时,y随x的增大而增大 ∴当x=46时,w最大值=8640元

即商场销售该品牌玩具获得的最大利润是8640元. 【点睛】

本题考查了二次函数的实际应用,难度较大,求解二次函数与利润之间的关系时,需要用代数式表示销售数量和销售单价,熟悉二次函数顶点式的性质是解题关键.

8.如图,已知抛物线经过原点O,顶点A(1,﹣1),且与直线y=kx+2相交于B(2,0)和C两点

(1)求抛物线和直线BC的解析式; (2)求证:△ABC是直角三角形;

(3)抛物线上存在点E(点E不与点A重合),使∠BCE=∠ACB,求出点E的坐标; (4)在抛物线的对称轴上是否存在点F,使△BDF是等腰三角形?若存在,请直接写出点F的坐标.

【答案】(1)y=x2﹣2x,y=﹣x+2;(2)详见解析;(3)E(

55,);(4)符合条件24的点F的坐标(1,7)或(1,﹣7)或(1,2+7)或(1,2﹣7). 【解析】 【分析】

(1)将B(2,0)代入设抛物线解析式y=a(x﹣1)2﹣1,求得a,将B(2,0)代入y=kx+2,求得k;

(2)分别求出AB2、BC2、AC2,根据勾股定理逆定理即可证明;

(3)作∠BCE=∠ACB,与抛物线交于点E,延长AB,与CE的延长线交于点A',过A'作A'H垂直x轴于点H,设二次函数对称轴于x轴交于点G.根据对称与三角形全等,求得A'(3,1),然后求出A'C解析式,与抛物线解析式联立,求得点E坐标;

(4)设F(1,m),分三种情况讨论:①当BF=BD时,1m222,②当DF=BD时,m24m522,③当BF=DF时,1m2m24m5,m=1,然后代入即可. 【详解】

(1)设抛物线解析式y=a(x﹣1)2﹣1, 将B(2,0)代入, 0=a(2﹣1)2﹣1, ∴a=1,

抛物线解析式:y=(x﹣1)2﹣1=x2﹣2x, 将B(2,0)代入y=kx+2, 0=2k+2, k=﹣1,

∴直线BC的解析式:y=﹣x+2; (2)联立yx2, 2yx2xx11x22解得,,

y3y012∴C(﹣1,3),

∵A(1,﹣1),B(2,0), ∴AB2=(1﹣2)2+(﹣1﹣0)2=2,

AC2=[1﹣(﹣1)]2+(﹣1﹣3)2=20, BC2=[2﹣(﹣1)]2+(0﹣3)2=18, ∴AB2+BC2=AC2, ∴△ABC是直角三角形;

(3)如图,作∠BCE=∠ACB,与抛物线交于点E,延长AB,与CE的延长线交于点A',过A'作A'H垂直x轴于点H,设二次函数对称轴于x轴交于点G.

∵∠BCE=∠ACB,∠ABC=90°, ∴点A与A'关于直线BC对称, AB=A'B,

可知△AFB≌△A'HB(AAS), ∵A(1,﹣1),B(2,0) ∴AG=1,BG=OG=1, ∴BH=1,A'H=1,OH=3, ∴A'(3,1), ∵C(﹣1,3), ∴直线A'C:y15x, 2215yx联立:22,

2yx2x5xx12解得或,

5y3y4∴E(

55,); 24(4)∵抛物线的对称轴:直线x=1, ∴设F(1,m),

直线BC的解析式:y=﹣x+2; ∴D(0,2) ∵B(2,0),

∴BD=

x1 x2BF(21)2(0m)21m2,

DF(10)2(m2)2m24m5,

①当BF=BD时,1m222, m=±7,

∴F坐标(1,7)或(1,﹣7) ②当DF=BD时,m24m522, m=2±7,

∴F坐标(1,2+7)或(1,2﹣7) ③当BF=DF时,1m2m24m5, m=1,

F(1,1),此时B、D、F在同一直线上,不符合题意.

综上,符合条件的点F的坐标(1,7)或(1,﹣7)或(1,2+7)或(1,2﹣7).

【点睛】

考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.

9.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点. (1)求抛物线的解析式;

(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?

(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.

【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣(3)点P(4,6). 【解析】

12

x+2x+6;(2)当t=3时,△PAB的面积有最大值;2【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可得;

(2)作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM,先求出直线AB解析式为y=﹣x+6,

设P(t,﹣

12

t+2t+6),则N(t,﹣t+6),由2111PN•AG+PN•BM=PN•OB列出关于t的函数表达式,利用二次函数222S△PAB=S△PAN+S△PBN=的性质求解可得;

(3)由PH⊥OB知DH∥AO,据此由OA=OB=6得∠BDH=∠BAO=45°,结合∠DPE=90°知若△PDE为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,从而得出点E与点A重合,求出y=6时x的值即可得出答案.

【详解】(1)∵抛物线过点B(6,0)、C(﹣2,0), ∴设抛物线解析式为y=a(x﹣6)(x+2), 将点A(0,6)代入,得:﹣12a=6, 解得:a=﹣

1, 212(x﹣6)(x+2)=﹣

所以抛物线解析式为y=﹣

12

x+2x+6; 2(2)如图1,过点P作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM于点G,

设直线AB解析式为y=kx+b,

将点A(0,6)、B(6,0)代入,得:

b6, 6kb0解得:k1,

b6则直线AB解析式为y=﹣x+6,

12

t+2t+6)其中0<t<6, 2则N(t,﹣t+6),

111∴PN=PM﹣MN=﹣t2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣t2+2t+6+t﹣6=﹣t2+3t,

222∴S△PAB=S△PAN+S△PBN 11=PN•AG+PN•BM 221=PN•(AG+BM) 2设P(t,﹣

1PN•OB 211=×(﹣t2+3t)×6 223=﹣t2+9t

2327=﹣(t﹣3)2+,

22=

∴当t=3时,△PAB的面积有最大值; (3)如图2,

∵PH⊥OB于H, ∴∠DHB=∠AOB=90°, ∴DH∥AO, ∵OA=OB=6, ∴∠BDH=∠BAO=45°, ∵PE∥x轴、PD⊥x轴, ∴∠DPE=90°,

若△PDE为等腰直角三角形, 则∠EDP=45°,

∴∠EDP与∠BDH互为对顶角,即点E与点A重合,

12

x+2x+6=6, 2解得:x=0(舍)或x=4, 即点P(4,6).

则当y=6时,﹣

【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定与性质等,熟练掌握和灵活运用待定系数法求函数解析式、二次函数的性质、等腰直角三角形的判定与性质等是解题的关键.

﹣,、10)B(3,、0)C(0,3). 10.如图,抛物线yax2bxc的图象过点A(

(1)求抛物线的解析式;

(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得△PAC的周长最小,若存在,请求出点P的坐标及△PAC的周长;若不存在,请说明理由;

(3)在(2)的条件下,在x轴上方的抛物线上是否存在点M(不与C点重合),使得

SPAM=SPAC?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

2,2),周长为:1032;(3)存【答案】(1)y-x2x3;(2)存在,点P(1,4) 在,点M坐标为(1【解析】 【分析】

(1)由于条件给出抛物线与x轴的交点A,故可设交点式(﹣10,)、(B3,0)y=(ax1)(﹣)x3,把点C代入即求得a的值,减小计算量.

(2)由于点A、B关于对称轴:直线x=1对称,故有PA=PB,则

CPAC=ACPCPA=ACPCPB,所以当C、P、B在同一直线上时,

CPAC=ACCB最小.利用点A、B、C的坐标求AC、CB的长,求直线BC解析式,把

x=1代入即求得点P纵坐标.

(3)由SPAM=SPAC可得,当两三角形以PA为底时,高相等,即点C和点M到直线PA距离相等.又因为M在x轴上方,故有CM//PA.由点A、P坐标求直线AP解析式,即得到直线CM解析式.把直线CM解析式与抛物线解析式联立方程组即求得点M坐标. 【详解】

解:(1)∵抛物线与x轴交于点A(﹣10,)、(B3,0)ax1)(﹣)x3 ∴可设交点式y=((0,3)把点C代入得:﹣3a=3

a=﹣1

y=-(x1)(﹣)=﹣x3x22x3

∴抛物线解析式为y=-x22x3

(2)在抛物线的对称轴上存在一点P,使得PAC的周长最小. 如图1,连接PB、BC

∵点P在抛物线对称轴直线x=1上,点A、B关于对称轴对称

PA=PB

CPAC=ACPCPA=ACPCPB

∵当C、P、B在同一直线上时,PCPB=CB最小

QA(﹣10,)、(B3,0)、(C0,3)AC123210,BC323232

CPAC=ACCB1032最小

设直线BC解析式为y=kx3

把点B代入得:3k3=0,解得:k=﹣1 ∴直线BC:y=﹣x3

yP=﹣13=2

∴点P使PAC的周长最小,最小值为1032. (1,2)(3)存在满足条件的点M,使得SPAM=SPAC. ∵SPAM=SPACS△PAM=S△PAC ∴当以PA为底时,两三角形等高 ∴点C和点M到直线PA距离相等 ∵M在x轴上方

CM//PA

,设直线AP解析式为y=pxd QA(﹣10,),(,P12)pd0p1 解得:

pd2d1∴直线AP:y=x1

∴直线CM解析式为:y=x3

yx3Q 2yx2x3x10x21解得:(即点C),

y3y412∴点M坐标为 (,14)

【点睛】

考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式,轴对称的最短路径问题,勾股定理,平行线间距离处处相等,一元二次方程的解法.其中第(3)题条件给出点M在x轴上方,无需分类讨论,解法较常规而简单.

11.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),

1x与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1. 4(1)求抛物线的解析式;

如图,直线y=

(2)在l上是否存在一点P,使PA+PB取得最小值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

(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的距离与点M到点F的距离总是相等,求定点F的坐标.

【答案】(1)抛物线的解析式为y=定点F的坐标为(2,1). 【解析】

1228x﹣x+1.(2)点P的坐标为(,﹣1).(3)

134分析:(1)由抛物线的顶点坐标为(2,0),可设抛物线的解析式为y=a(x-2)2,由抛

物线过点(4,1),利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;

(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的坐标,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值,根据点B的坐标可得出点B′的坐标,根据点A、B′的坐标利用待定系数法可求出直线AB′的解析式,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;

(3)由点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标

11-y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0,由m的任意性可得出关22于x0、y0的方程组,解之即可求出顶点F的坐标. 详解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(2,0), 设抛物线的解析式为y=a(x-2)2. ∵该抛物线经过点(4,1),

1∴1=4a,解得:a=,

411∴抛物线的解析式为y=(x-2)2=x2-x+1.

44(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,得:

特征,即可得出(1-

1y=xx1=1x2=44,解得:, 1,1y=1y=221y=xx144∴点A的坐标为(1,

1),点B的坐标为(4,1). 4作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值(如图1所示).

∵点B(4,1),直线l为y=-1, ∴点B′的坐标为(4,-3).

设直线AB′的解析式为y=kx+b(k≠0), 将A(1,

1)、B′(4,-3)代入y=kx+b,得: 4131k=kb=12,解得:, 44b=4kb=33∴直线AB′的解析式为y=-当y=-1时,有-解得:x=

28, 13134x+, 123134x+=-1, 123∴点P的坐标为(

28,-1). 13(3)∵点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等, ∴(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=

12

m-m+1, 4121m-m+1)+y02=2(m2-m+1)+1, 44∴m2-2x0m+x02-2y0(整理得:(1-

11-y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0. 22∵m为任意值,

11122y0=0∴22x02y0=0, x2y22y3=0000x0=2∴,

y=10∴定点F的坐标为(2,1).

点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及解方程组,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用两点之间线段最短找出点P的位置;(3)根据点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标特征,找出关于x0、y0的方程组.

12.如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A

1x﹣1交于点C. 2(1)求抛物线解析式及对称轴;

点的直线y=﹣

(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;

(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.

【答案】(1)抛物线解析式为:y=点坐标为(1,﹣【解析】

121xx1,抛物线对称轴为直线x=1;(2)存在P841);(3)N点坐标为(4,﹣3)或(2,﹣1) 2分析:(1)由待定系数法求解即可;

(2)将四边形周长最小转化为PC+PO最小即可;

(3)利用相似三角形对应点进行分类讨论,构造图形.设出点N坐标,表示点M坐标代入抛物线解析式即可.

详解:(1)把A(-2,0),B(4,0)代入抛物线y=ax2+bx-1,得

0=4a2b1 0=16a4b11a=8 解得b=14∴抛物线解析式为:y=

121x−x−1 841b4=1 ∴抛物线对称轴为直线x=-12a28(2)存在

使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小

∴取点C(0,-1)关于直线x=1的对称点C′(2,-1),连C′O与直线x=1的交点即为P点.

设过点C′、O直线解析式为:y=kx ∴k=-

1 2∴y=-

1x 21) 2则P点坐标为(1,-

(3)当△AOC∽△MNC时,

如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E

∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90° ∴∠CDN=∠CAO 由相似,∠CAO=∠CMN ∴∠CDN=∠CMN ∵MN⊥AC

∴M、D关于AN对称,则N为DM中点 设点N坐标为(a,-由△EDN∽△OAC ∴ED=2a

∴点D坐标为(0,-∵N为DM中点 ∴点M坐标为(2a,把M代入y=a=4

则N点坐标为(4,-3)

当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM

∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点N 由(2)N(2,-1)

∴N点坐标为(4,-3)或(2,-1)

点睛:本题为代数几何综合题,考查了待定系数、两点之间线段最短的数学模型构造、三

1a-1) 25a−1) 23a−1) 2121x−x−1,解得 84角形相似.解答时,应用了数形结合和分类讨论的数学思想.

13.如图,在平面直角坐标系中,二次函数yax2bxc交x轴于点A4,0、

B2,0,交y轴于点C0,6,在y轴上有一点E0,2,连接AE.

(1)求二次函数的表达式;

(2)若点D为抛物线在x轴负半轴上方的一个动点,求ADE面积的最大值; (3)抛物线对称轴上是否存在点P,使AEP为等腰三角形,若存在,请直接写出所有

P点的坐标,若不存在请说明理由.

【答案】(1)二次函数的解析式为y面积取得最大值【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,表示△ADE的面积,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三种情况讨论分析即可. 详解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c经过点A(﹣4,0)、B(2,0),C(0,6),

3232xx6;(2)当x时,ADE的42350;(3)P点的坐标为1,1,1,11,1,219. 316a4bc0∴4a2bc0, c63a43解得:b,

2c6所以二次函数的解析式为:y=323xx6; 42(2)由A(﹣4,0),E(0,﹣2),可求AE所在直线解析式为y=1x2, 2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,∴DF=3231mm6),则点F(m,m2), 42232313mm6﹣(m2)=m2m8, 422411×DF×AG+DF×EH 22∴S△ADE=S△ADF+S△EDF= = =

11×DF×AG+×DF×EH 221×4×DF 232 =2×(mm8)

4 =(m)∴当m=3223250, 3250时,△ADE的面积取得最大值为. 33323xx6的对称轴为x=﹣1,设P(﹣1,n),又E(0,﹣2),A(﹣42 (3)y=2,AE=4,0),可求PA=9n2,PE=116425,分三种情况讨论: (n2)2,解得:n=1,此时P(﹣1,1); 当PA=PE时,9n2=1(n2) 当PA=AE时,9n2=16425,解得:n=11,此时点P坐标为(﹣1,

11);

2= 当PE=AE时,116425,解得:n=﹣219,此时点P坐标为:(n2)(﹣1,﹣219).

综上所述:P点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,11),(﹣1,﹣219). 点睛:本题主要考查二次函数的综合问题,会求抛物线解析式,会运用二次函数分析三角形面积的最大值,会分类讨论解决等腰三角形的顶点的存在问题时解决此题的关键.

14.如图,直线y=﹣3x+3与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=c分别交y轴的正半轴于点C和第一象限的点P,连接PB,得△PCB≌△BOA(O为坐标原点).若抛物线与x轴正半轴交点为点F,设M是点C,F间抛物线上的一点(包括端点),其横坐标为m.

(1)直接写出点P的坐标和抛物线的解析式;

(2)当m为何值时,△MAB面积S取得最小值和最大值?请说明理由; (3)求满足∠MPO=∠POA的点M的坐标.

【答案】(1)点P的坐标为(3,4),抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4;(2)当m=0

1;当m=3时,S取最大值,最大值为5.(3)满足224124∠MPO=∠POA的点M的坐标为(0,4)或(,).

749【解析】

时,S取最小值,最小值为

【分析】(1)代入y=c可求出点C、P的坐标,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点A、B的坐标,再由△PCB≌△BOA即可得出b、c的值,进而可得出点P的坐标及抛物线的解析式;

(2)利用二次函数图象上点的坐标特征求出点F的坐标,过点M作ME∥y轴,交直线AB于点E,由点M的横坐标可得出点M、E的坐标,进而可得出ME的长度,再利用三角形的面积公式可找出S=﹣的最大值及最小值;

(3)分两种情况考虑:①当点M在线段OP上方时,由CP∥x轴利用平行线的性质可得出:当点C、M重合时,∠MPO=∠POA,由此可找出点M的坐标;②当点M在线段OP下方时,在x正半轴取点D,连接DP,使得DO=DP,此时∠DPO=∠POA,设点D的坐标为(n,0),则DO=n,DP=1(m﹣3)2+5,由m的取值范围结合二次函数的性质即可求出S2n30422,由DO=DP可求出n的值,进而可得出点

D的坐标,由点P、D的坐标利用待定系数法即可求出直线PD的解析式,再联立直线PD及抛物线的解析式成方程组,通过解方程组求出点M的坐标.综上此题得解. 【详解】(1)当y=c时,有c=﹣x2+bx+c, 解得:x1=0,x2=b,

∴点C的坐标为(0,c),点P的坐标为(b,c), ∵直线y=﹣3x+3与x轴、y轴分别交于A、B两点, ∴点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(0,3), ∴OB=3,OA=1,BC=c﹣3,CP=b, ∵△PCB≌△BOA, ∴BC=OA,CP=OB, ∴b=3,c=4,

∴点P的坐标为(3,4),抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4; (2)当y=0时,有﹣x2+3x+4=0, 解得:x1=﹣1,x2=4, ∴点F的坐标为(4,0),

过点M作ME∥y轴,交直线AB于点E,如图1所示, ∵点M的横坐标为m(0≤m≤4),

∴点M的坐标为(m,﹣m2+3m+4),点E的坐标为(m,﹣3m+3), ∴ME=﹣m2+3m+4﹣(﹣3m+3)=﹣m2+6m+1,

1111OA•ME=﹣m2+3m+=﹣(m﹣3)2+5, 22221∵﹣<0,0≤m≤4,

2∴S=

1;当m=3时,S取最大值,最大值为5; 2(3)①当点M在线段OP上方时,∵CP∥x轴, ∴当点C、M重合时,∠MPO=∠POA, ∴点M的坐标为(0,4);

∴当m=0时,S取最小值,最小值为

②当点M在线段OP下方时,在x正半轴取点D,连接DP,使得DO=DP,此时∠DPO=∠POA,

设点D的坐标为(n,0),则DO=n,DP=∴n2=(n﹣3)2+16, 解得:n=

n30422,

25, 6∴点D的坐标为(

25,0), 625,0)代入y=kx+a, 6设直线PD的解析式为y=kx+a(k≠0), 将P(3,4)、D(

24k3ka47,解得:, 25100ka0a67∴直线PD的解析式为y=﹣

24100x+, 7724100y﹣x联立直线PD及抛物线的解析式成方程组,得:77,

2yx3x424xx1327解得:,.

y14y124249∴点M的坐标为(

24124,). 74924124,). 749综上所述:满足∠MPO=∠POA的点M的坐标为(0,4)或(

【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式、一次(二次)函数图象上点的坐标特征、全等三角形的性质、二次函数的性质、三角形的面积以及等腰三角形的性质,解题的关键是:(1)利用全等三角形的性质求出b、c的值;(2)利用三角形的面积公式找出S=﹣(m﹣3)2+5;(3)分点M在线段OP上方和点M在线段OP下方两种情况求出点M的坐标.

15.如图1,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(3,0),点c的坐标为(0,6).点P从点

O出发,沿OA以每秒1个单位长度的速度向点A运动,同时点Q从点A出发,沿AB以

每秒2个单位长度的速度向点B运动,当点P与点A重合时运动停止.设运动时间为t秒.

(1)当t2时,线段PQ的中点坐标为________; (2)当CBQ与PAQ相似时,求t的值;

2(3)当t1时,抛物线yxbxc经过P、Q两点,与y轴交于点M,抛物线的顶

点为K,如图2所示.问该抛物线上是否存在点D,使MQD出所有满足条件的D点坐标;若不存在,说明理由. 【答案】(1)PQ的中点坐标是(2.5,2);(2)t1MKQ,若存在,求23935或t;(3)

4224240D1(,),D2(,). 3939【解析】

分析:(1)先根据时间t=2,和速度可得动点P和Q的路程OP和AQ的长,再根据中点坐标公式可得结论;

(2)根据矩形的性质得:∠B=∠PAQ=90°,所以当△CBQ与△PAQ相似时,存在两种情况:

①当△PAQ∽△QBC时,可得t的值;

(3)根据t=1求抛物线的解析式,根据Q(3,2),M(0,2),可得MQ∥x轴,∴KM=KQ,KE⊥MQ,画出符合条件的点D,证明△KEQ∽△QMH,列比例式可得点D的坐标,同理根据对称可得另一个点D.

详解:(1)如图1,∵点A的坐标为(3,0), ∴OA=3,

当t=2时,OP=t=2,AQ=2t=4, ∴P(2,0),Q(3,4), ∴线段PQ的中点坐标为:(故答案为:(

PAQBPABC==②△PAQ∽△CBQ,当时,,分别列方程AQBCAQQB52+30+4,),即(,2); 2225,2); 2(2)如图1,∵四边形OABC是矩形, ∴∠B=∠PAQ=90°

∴当△CBQ与△PAQ相似时,存在两种情况:

PAQB=①当△PAQ∽△QBC时,, AQBC3t62t=, 2t34t2-15t+9=0,

3)=0, 43t1=3(舍),t2=,

4(t-3)(t-②当△PAQ∽△CBQ时,

PABC=, AQQB3t3=, 2t62tt2-9t+9=0,

∴t=935, 29+35>7, 2∵0≤t≤6,∴x=

9+35不符合题意,舍去, 2综上所述,当△CBQ与△PAQ相似时,t的值是(3)当t=1时,P(1,0),Q(3,2),

39+35或; 42把P(1,0),Q(3,2)代入抛物线y=x2+bx+c中得:

1bc=0b=3,解得:, 93bc=2c=2∴抛物线:y=x2-3x+2=(x-∴顶点k(

321)-, 2431,-), 24∵Q(3,2),M(0,2), ∴MQ∥x轴,

作抛物线对称轴,交MQ于E, ∴KM=KQ,KE⊥MQ,

∴∠MKE=∠QKE=如图2,∠MQD=

1∠MKQ, 21∠MKQ=∠QKE,设DQ交y轴于H, 2

∵∠HMQ=∠QEK=90°, ∴△KEQ∽△QMH, ∴

KEMQ=, EQMH14=3, ∴3MH2∴MH=2, ∴H(0,4), 2+易得HQ的解析式为:y=-

2x+4, 32y=x4则, 32y=x3x2x2-3x+2=-

2x+4, 32, 3解得:x1=3(舍),x2=-∴D(-

240,); 39同理,在M的下方,y轴上存在点H,如图3,使∠HQM=

1∠MKQ=∠QKE, 2

由对称性得:H(0,0), 易得OQ的解析式:y=

2x, 32y=x则, 32y=x3x2x2-3x+2=

2x, 32, 3解得:x1=3(舍),x2=∴D(

24,); 3924024,)或(,). 3399综上所述,点D的坐标为:D(-

点睛:本题是二次函数与三角形相似的综合问题,主要考查相似三角形的判定和性质的综合应用,三角形和四边形的面积,二次函数的最值问题的应用,函数的交点等知识,本题比较复杂,注意用t表示出线段长度,再利用相似即可找到线段之间的关系,代入可解决问题.

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