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九年级上册数学 二次函数单元试卷(word版含答案)

九年级上册数学  二次函数单元试卷(word版含答案)
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九年级上册数学

二次函数单元试卷(word版含答案)

一、初三数学二次函数易错题压轴题(难)

1.如图1,抛物线y=mx2﹣3mx+n(m≠0)与x轴交于点C(﹣1,0)与y轴交于点B (0,3),在线段OA上有一动点E(不与O、A重合),过点E作x轴的垂线交直线AB 于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.

(1)分别求出抛物线和直线AB的函数表达式;

(2)设△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,当1

236 25

S

S

=时,求点P的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转的到OE′,旋转角为α

(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E'A+2

3

E'B的最小值.

【答案】(1)抛物线y=﹣3

4

x2+

9

4

x+3,直线AB解析式为y=﹣

3

4

x+3;(2)P(2,

3 2);(3

410

【解析】

【分析】

(1)由题意令y=0,求出抛物线与x轴交点,列出方程即可求出a,根据待定系数法可以确定直线AB解析式;

(2)根据题意由△PNM∽△ANE,推出

6

5

PN

AN

=,以此列出方程求解即可解决问题;

(3)根据题意在y轴上取一点M使得OM′=4

3

,构造相似三角形,可以证明AM′就是

E′A+2

3

E′B的最小值.

【详解】

解:(1)∵抛物线y=mx2﹣3mx+n(m≠0)与x轴交于点C(﹣1,0)与y轴交于点B (0,3),

则有

3

30 n

m m n

?

?

?++

,解得4

3

3

m

n

?

?

?

?

-

?

∴抛物线2

39

3

44

y x x

=-++,

令y=0,得到2

39

3

44

x x

-++=0,

解得:x=4或﹣1,

∴A(4,0),B(0,3),

设直线AB解析式为y=kx+b,则

3

40

b

k b

+

?

?

?

解得

3

3

4

k

b

?

-

?

?

??

∴直线AB解析式为y=3

4

-x+3.

(2)如图1中,设P(m,2

39

3

44

m m

-++),则E(m,0),

∵PM⊥AB,PE⊥OA,

∴∠PMN=∠AEN,

∵∠PNM=∠ANE,

∴△PNM∽△ANE,

∵△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,1

2

36

25

S

S

=,

∴6

5

PN

AN

=,

∵NE∥OB,

∴AN AE

AB OA

=,

∴AN=5

4

5

4

5

4

5

4

(4﹣m),

∵抛物线解析式为y =239

34

4

x x -++, ∴PN =239344m m -

++﹣(34-m+3)=3

4

-m 2+3m , ∴23

364

55(4)4

m m

m -+=-, 解得m =2或4(舍弃), ∴m =2, ∴P (2,

3

2

). (3)如图2中,在y 轴上 取一点M′使得OM′=4

3

,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE .

∵OE′=2,OM′?OB =4

3

×3=4, ∴OE′2=OM′?OB , ∴

OE OB

OM OE '=''

, ∵∠BOE′=∠M′OE′, ∴△M′OE′∽△E′OB ,

M E OE BE OB '''='=2

3

, ∴M′E′=2

3BE′,

∴AE′+23BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′+2

3BE′最小(两点间线段最短,A 、M′、E′共线

时),

最小值=AM′2244()3

+410

. 【点睛】

本题属于二次函数综合题,考查相似三角形的判定和性质、待定系数法、最小值问题等知

识,解题的关键是构造相似三角形,找到线段AM′就是

AE′+

2

3

BE′的最小值,属于中考压

轴题.

2.如图,直线y=1

2

x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点A,抛物线y=ax2﹣

3

2

x+c经过

A,B两点,与x轴的另一交点为C.(1)求抛物线的解析式;

(2)M为抛物线上一点,直线AM与x轴交于点N,当

3

2

MN

AN

=时,求点M的坐标;

(3)P为抛物线上的动点,连接AP,当∠PAB与△AOB的一个内角相等时,直接写出点P 的坐标.

【答案】(1)y=1

2

x2﹣

3

2

x﹣2;(2)点M的坐标为:(5,3)或(﹣2,3)或(2,﹣

3)或(1,﹣3);(3)点P的坐标为:(﹣1,0)或(3

2

,﹣

25

8

)或(

17

3

50

9

)或

(3,﹣2).【解析】【分析】

(1)根据题意直线y=1

2

x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点A,则点A、B的坐标分别

为:(0,-2)、(4,0),即可求解;

(2)由题意直线MA的表达式为:y=(1

2

m﹣

3

2

)x﹣2,则点N(

4

3

m-

,0),当

MN

AN

=3

2

时,则

NH

ON

3

2

,即

4

3

4

3

m

m

m

-

-

-

3

2

,进行分析即可求解;

(3)根据题意分∠PAB=∠AOB=90°、∠PAB=∠OAB、∠PAB=∠OBA三种情况,分别求解即可.

【详解】

解:(1)直线y

=1

2

x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点A,则点A、B的坐标分别为:

(0,﹣2)、(4,0),

则c=﹣2,将点B的坐标代入抛物线表达式并解得:a=1

2

故抛物线的表达式为:y=1

2

x2﹣

3

2

x﹣2①;

(2)设点M(m,1

2

m2﹣

3

2

m﹣2)、点A(0,﹣2),

将点M、A的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b并解得:

直线MA的表达式为:y=(1

2

m﹣

3

2

)x﹣2,

则点N(

4

3

m-

,0),

当MN

AN

3

2

时,则

NH

ON

3

2

,即:

4

3

4

3

m

m

m

-

-

-

3

2

解得:m=5或﹣2或2或1,

故点M的坐标为:(5,3)或(﹣2,3)或(2,﹣3)或(1,﹣3);(3)①∠PAB=∠AOB=90°时,

则直线AP的表达式为:y=﹣2x﹣2②,

联立①②并解得:x=﹣1或0(舍去0),

故点P(﹣1,0);

②当∠PAB=∠OAB时,

当点P在AB上方时,无解;

当点P在AB下方时,

将△OAB沿AB折叠得到△O′AB,直线OA交x轴于点H、交抛物线为点P,点P为所求,则BO=OB=4,OA=OA=2,设OH=x,

则sin∠H=BO OA

HB HA

'

=,即:

2

4

44

x x

=

++,解得:x=

8

3

,则点H(﹣

8

3

,0),.

则直线AH的表达式为:y=﹣3

4

x﹣2③,

联立①③并解得:x=3

2

,故点P(

3

2

,﹣

25

8

);

③当∠PAB=∠OBA时,

当点P在AB上方时,

则AH=BH,

设OH=a,则AH=BH=4﹣a,AO=2,

故(4﹣a)2=a2+4,解得:a=3

2

故点H(3

2

,0),

则直线AH的表达式为:y=4

3

x﹣2④,

联立①④并解得:x=0或17

3

(舍去0),

故点P(17

3

50

9

);

当点P在AB下方时,

同理可得:点P(3,﹣2);

综上,点P 的坐标为:(﹣1,0)或(32,﹣258

)或(173,509)或(3,﹣2). 【点睛】

本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形、勾股定理的运用等,要注意分类讨论,解题全面.

3.如图,过原点的抛物线y=﹣

12

x 2

+bx+c 与x 轴交于点A (4,0),B 为抛物线的顶点,连接OB ,点P 是线段OA 上的一个动点,过点P 作PC ⊥OB ,垂足为点C . (1)求抛物线的解析式,并确定顶点B 的坐标;

(2)设点P 的横坐标为m ,将△POC 绕着点P 按顺利针方向旋转90°,得△PO′C′,当点O′和点C′分别落在抛物线上时,求相应的m 的值;

(3)当(2)中的点C′落在抛物线上时,将抛物线向左或向右平移n (0<n <2)个单位,点B 、C′平移后对应的点分别记为B′、C″,是否存在n ,使得四边形OB′C″A 的周长最短?若存在,请直接写出n 的值和抛物线平移的方向,若不存在,请说明理由.

【答案】(1)2122

y x x =-

+,点B (2,2);(2)m=2或209m =;(3)存在;n=

27时,抛物线向左平移. 【解析】 【分析】

(1)将点A 和点O 的坐标代入解析式,利用待定系数法即可求得二次函数的解析式,然后利用配方法可求得点B 的坐标;

(2)由点A 、点B 、点C 的坐标以及旋转的性质可知△△PDC 为等腰直角三角形,从而可得到点O′坐标为:(m ,m ),点C′坐标为:(32m ,2

m

),然后根据点在抛物线上,列出关于m 的方程,从而可解得m 的值;

(3)如图,将AC′沿C′B 平移,使得C′与B 重合,点A 落在A′处,以过点B 的直线y=2为对称轴,作A′的对称点A″,连接OA″,由线段的性质可知当B′为OA″与直线y=2的交点时,四边形OB′C″A 的周长最短,先求得点B′的坐标,根据点B 移动的方向和距离从而可得出点抛物线移动的方向和距离. 【详解】

解:(1)把原点O (0,0),和点A (4,0)代入y=12

-

x 2

+bx+c .

得040c b b c =?

?-++=?,

∴02c b =??=?

∴2211

2(2)222

y x x x =-

+=--+. ∴点B 的坐标为(2,2).

(2)∵点B 坐标为(2,2). ∴∠BOA=45°.

∴△PDC 为等腰直角三角形. 如图,过C′作C′D ⊥O′P 于D .

∵O′P=OP=m . ∴C′D=

12O′P=1

2

m . ∴点O′坐标为:(m ,m ),点C′坐标为:(3

2m ,2

m ).

当点O′在y=12

-x 2

+2x 上. 则?

12

m 2

+2m =m . 解得:12m =,20m =(舍去). ∴m=2. 当点C′在y=12

-x 2

+2x 上, 则12-

×(32

m )2+2×3

2m =12m ,

解得:120

9

m =,20m =(舍去). ∴m=

209

(3)存在n=27

,抛物线向左平移. 当m=

209时,点C′的坐标为(103

,10

9).

如图,将AC′沿C′B 平移,使得C′与B 重合,点A 落在A′处.

以过点B 的直线y=2为对称轴,作A′的对称点A″,连接OA″. 当B′为OA″与直线y=2的交点时,四边形OB′C″A 的周长最短. ∵BA′∥AC′,且BA′=AC′,点A (4,0),点C′(103

,10

9),点B (2,2). ∴点A′(

83,8

9

). ∴点A″的坐标为(

83,289

). 设直线OA″的解析式为y=kx ,将点A″代入得:8

283

9

k =, 解得:k=

76

. ∴直线OA″的解析式为y=76

x . 将y=2代入得:7

6

x=2, 解得:x=

127

, ∴点B′得坐标为(12

7

,2). ∴n=212277

-

=. ∴存在n=27

,抛物线向左平移. 【点睛】

本题主要考查的是二次函数、旋转的性质、平移的性质、路径最短等知识点,由旋转的性质和平移的性质求得点点O′坐标为:(m ,m ),点C′坐标为:(32m ,2

m

)以及点B′的坐标是解题的关键.

4.如图,已知点()1,2A 、()()5,0B n n >,点P 为线段AB 上的一个动点,反比例函数

()0k

y x x

=

>的图像经过点P .小明说:“点P 从点A 运动至点B 的过程中,k 值逐渐增大,当点P 在点A 位置时k 值最小,在点B 位置时k 值最大.”

(1)当1n =时.

①求线段AB 所在直线的函数表达式.

②你完全同意小明的说法吗?若完全同意,请说明理由;若不完全同意,也请说明理由,并求出正确的k 的最小值和最大值.

(2)若小明的说法完全正确,求n 的取值范围. 【答案】(1)①1944y x =-+;②不完全同意小明的说法;理由见详解;当9

2

x =时,k 有最大值

8116

;当1x =时,k 有最小值2;(2)10

9n ≥;

【解析】 【分析】

(1)①直接利用待定系数法,即可求出函数的表达式; ②由①得直线AB 为1944y x =-+,则219

44

k x x =-+,利用二次函数的性质,即可求出答案;

(2)根据题意,求出直线AB 的直线为21044n n y x --=+,设点P 为(x ,k

x

),则得到2210

44

n n k x x --=-,讨论最高项的系数,再由一次函数及二次函数的性质,得到对称轴52b

a -

≥,即可求出n 的取值范围. 【详解】

解:(1)当1n =时,点B 为(5,1), ①设直线AB 为y ax b =+,则

251a b a b +=??

+=?,解得:14

94a b ?=-????=??

, ∴19

44

y x =-

+; ②不完全同意小明的说法;理由如下: 由①得19

44

y x =-

+, 设点P 为(x ,

k

x

),由点P 在线段AB 上则 1944

k x x =-+, ∴22191981

()444216

k x x x =-+=--+; ∵1

04

-

<, ∴当9

2x =

时,k 有最大值8116

; 当1x =时,k 有最小值2;

∴点P 从点A 运动至点B 的过程中,k 值先增大后减小,当点P 在点A 位置时k 值最小,在9

2

x =

的位置时k 值最大. (2)∵()1,2A 、()5,B n , 设直线AB 为y ax b =+,则

25a b a b n +=??

+=?,解得:24

104n a n b -?=???-?=??

, ∴21044

n n

y x --=

+, 设点P 为(x ,

k

x

),由点P 在线段AB 上则 2210

44

n n k x x --=

-, 当

2

04

n -=,即n=2时,2k x =,则k 随x 的增大而增大,如何题意;

当n≠2时,则对称轴为:

10

10 4

2

24

2

n

n

x

n n

-

-

==

--;

∵点P从点A运动至点B的过程中,k值逐渐增大,当点P在点A位置时k值最小,在点B位置时k值最大.

即k在15

x

≤≤中,k随x的增大而增大;

2

4

n-

>时,有

2

4

10

1

24

n

n

n

-

?

>

??

?

-

?≤

?-

?

,解得:

2

6

n

n

>

?

?

≥-

?

∴不等式组的解集为:2

n>;

2

4

n-

<时,有

2

4

10

5

24

n

n

n

-

?

<

??

?

-

?≥

?-

?

,解得:

10

2

9

n

≤<,

∴综合上述,n的取值范围为:

10

9

n≥.

【点睛】

本题考查了二次函数的性质,反比例函数的性质,一次函数的性质,以及解不等式组,解题的关键是熟练掌握所学的知识,掌握所学函数的性质进行解题,注意利用分类讨论的思想进行分析.

5.如图1,在平面直角坐标系中,O为原点,抛物线2

y ax bx c

=++经过、、

A B C三点,且其对称轴为1,

x=其中点()

0,3

C,点()

3,0

B.

(1)求抛物线的解析式;

(2)①如图(1),点D是直线CB上方抛物线上的动点,当四边形DCAB的面积取最大值时,求点D的坐标;

②如图(2),连接,

CA在抛物线上有一点,

M满足

1

2

MCB ACO

∠=∠,请直接写出点

M的横坐标.

【答案】(1)2

323

3

=

y x;(2)①D

353

24

,,②233+2【解析】

【分析】

(1)根据点(3

C,点()

3,0

B,利用待定系数法,可得函数解析式;

(2)①先求出直线BC的解析式,当直线m与抛物线只有一个交点时,点D到BC的距离最远,此时△BCD取最大值,故四边形DCAB有最大值,求出b的值代入原式即可得到答案;

②根据题干条件抛物线上有一点,

M满足

1

2

MCB ACO

∠=∠,通过利用待定系数法利用方程组求出直线BE的解析式,可得答案.

【详解】

解:(1)由题意得:

1

2

0933

b

a

a b

?

-=

?

?

?=++

?

解得

323

a,

33

b

故抛物线的解析式是2

323

3

=++

y x x.

图(1) 图(2) (2)①设直线BC 的解析式为3. ∵直线BC 过点B (3,0), ∴3则k=33

-

, 故直线BC 解析式为y=3

3 设直线m 解析式为3

y

x b ,且直线m ∥直线BC 当直线m 与抛物线只有一个交点时,点D 到BC 的距离最远,此时△BCD 取最大值,故四边形DCAB 有最大值. 令23323b 3+=+

23-33333

0x x b

当2Δ

(-33)-43(333)0b 时

直线m 与抛物线有唯一交点 解之得:73

,b

代入原式可求得:32

x = ∴D 353

(2

图(3)

过D 作DP ∥y 轴交CB 于点P ,△DCB 面积=△DPC 面积+△DPB 面积,

∴D 3532? ??

②存在,点M 的横坐标为313+2 解题提示:如图3

符合条件的直线有两条: CM 1和CM 2(分别在CB 的上方和下方) ∵在Rt △ACO 中,∠ACO=30°,在Rt △COB 中,∠CBO=30°, ∴∠BCM 1=∠BCM 2=15° ∵△BCE 中,∠BCE=∠BEC 2=15° ∴BC=BE=23则E (33+0)

设直线CE 解析式为:3y kx =+ ∴0

(323)3k

解之得:32 ∴直线CE 解析式为:(32)3y

x

∴23233(32)3y x x y x ?=+?

??=?

解得:x 1=0,x 23-1

∵ 在Rt △OCF 中,∠CBO=30°,∠BCF=15° ∴在Rt △COF 中, ∠CFO=45° ∴3∴F 30)

∴直线CF

的解析式为-3y x

∴2323

3-3y x x y x ?=-

++???=+?

解之得:30x =(舍去),4

3+2x

即点M 的横坐标为:23-1或3+2 【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、一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二次函数解析式,理解坐标与图形性质是解题关键.

6.如图①抛物线y =ax 2+bx +4(a ≠0)与x 轴,y 轴分别交于点A (﹣1,0),B (4,0),点C 三点.

(1)试求抛物线的解析式;

(2)点D (3,m )在第一象限的抛物线上,连接BC ,BD .试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P ,满足∠PBC =∠DBC ?如果存在,请求出点P 点的坐标;如果不存在,请说明理由;

(3)点N 在抛物线的对称轴上,点M 在抛物线上,当以M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M 的坐标. 【答案】(1)y =﹣x 2+3x +4;(2)存在.P (﹣

34,1916

).(3)1539(,)24M --

21139(,)24M - 3521

(,)24M

【解析】 【分析】

(1)将A,B,C 三点代入y =ax 2+bx+4求出a,b,c 值,即可确定表达式;

(2)在y 轴上取点G ,使CG =CD =3,构建△DCB ≌△GCB ,求直线BG 的解析式,再求直线BG 与抛物线交点坐标即为P 点,

(3)根据平行四边形的对边平行且相等,利用平移的性质列出方程求解,分情况讨论. 【详解】

解:如图:

(1)∵抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(4,0),点C三点.

40

16440

a b

a b

-+=

?

?

++=

?

解得

1

3

a

b

=-

?

?

=

?

∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4.(2)存在.理由如下:

y=﹣x2+3x+4=﹣(x﹣3

2

)2+

25

4

∵点D(3,m)在第一象限的抛物线上,

∴m=4,∴D(3,4),∵C(0,4)

∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB=45°.

连接CD,∴CD∥x轴,

∴∠DCB=∠OBC=45°,

∴∠DCB=∠OCB,

在y轴上取点G,使CG=CD=3,

再延长BG交抛物线于点P,在△DCB和△GCB中,CB=CB,∠DCB=∠OCB,CG=CD,∴△DCB≌△GCB(SAS)

∴∠DBC=∠GBC.

设直线BP解析式为y BP=kx+b(k≠0),把G(0,1),B(4,0)代入,得

k=﹣1

4

,b=1,

∴BP解析式为y BP=﹣1

4

x+1.

y BP=﹣1

4

x+1,y=﹣x2+3x+4

当y=y BP时,﹣1

4

x+1=﹣x2+3x+4,

解得x1=﹣3

4

,x2=4(舍去),

∴y=19

16

,∴P(﹣

3

4

19

16

).

(3)

1

539 (,)

24

M--

2

1139 (,) 24

M-

3

521 (,) 24

M理由如下,如图

B(4,0),C(0,4) ,抛物线对称轴为直线

3

2

x=,

设N(3

2

,n),M(m, ﹣m2+3m+4)

第一种情况:当MN与BC为对边关系时,MN∥BC,MN=BC,

∴4-3

2

=0-m,∴m=

5

2

-

∴﹣m2+3m+4=

39 4 -,

1

539 (,)

24

M--;

或∴0-3

2

=4-m,

∴m=11 2

∴﹣m2+3m+4=

39 4 -,

2

1139 (,) 24

M-;

第二种情况:当MN与BC为对角线关系,MN与BC交点为K,则K(2,2),

∴3

22 2

m

∴m=5 2

∴﹣m2+3m+4=21 4

3

521 (,) 24

M

综上所述,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,点M的坐标为

1

539 (,)

24

M--

2

1139 (,) 24

M-

3

521 (,) 24

M.

【点睛】

本题考查二次函数与图形的综合应用,涉及待定系数法,函数图象交点坐标问题,平行四边形的性质,方程思想及分类讨论思想是解答此题的关键.

7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+6x﹣5的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其顶点为P,连接PA、AC、CP,过点C作y轴的垂线l.

(1)P的坐标,C的坐标;

(2)直线1上是否存在点Q,使△PBQ的面积等于△PAC面积的2倍?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)(3,4),(0,﹣5);(2)存在,点Q的坐标为:(9

2

,﹣5)或

(21

2

,﹣5)

【解析】

【分析】

(1)利用配方法求出顶点坐标,令x=0,可得y=-5,推出C(0,-5);

(2)直线PC的解析式为y=3x-5,设直线交x轴于D,则D(5

3

,0),设直线PQ交x轴

于E,当BE=2AD时,△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍,分两种情形分别求解即可解决问题.

【详解】

解:(1)∵y=﹣x2+6x﹣5=﹣(x﹣3)2+4,

∴顶点P(3,4),

令x=0得到y=﹣5,

∴C(0,﹣5).

故答案为:(3,4),(0,﹣5);

(2)令y=0,x2﹣6x+5=0,

解得:x=1或x=5,

∴A(1,0),B(5,0),

设直线PC的解析式为y=kx+b,则有

5

34 b

k b

=-

?

?

+=

?

解得:

3

5 k

b

=

?

?

=-

?

∴直线PC的解析式为:y=3x﹣5,

设直线交x轴于D,则D(5

3

,0),

设直线PQ交x轴于E,当BE=2AD时,△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍,

∵AD=2

3

∴BE=4

3

∴E(11

3

,0)或E′(

19

3

,0),

则直线PE的解析式为:y=﹣6x+22,

∴Q(9

2

,﹣5),

直线PE′的解析式为y=﹣6

5

x+

38

5

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