备战中考数学知识点过关培优 易错 难题训练∶二次函数含答案
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初三培优易错难题二次函数辅导专题训练含答案一、二次函数1.(10分)(2015•佛山)如图,一小球从斜坡O点处抛出,球的抛出路线可以用二次函数y=﹣x2+4x刻画,斜坡可以用一次函数y=x刻画.(1)请用配方法求二次函数图象的最高点P的坐标;(2)小球的落点是A,求点A的坐标;(3)连接抛物线的最高点P与点O、A得△POA,求△POA的面积;(4)在OA上方的抛物线上存在一点M(M与P不重合),△MOA的面积等于△POA的面积.请直接写出点M的坐标.【答案】(1)(2,4);(2)(,);(3);(4)(,).【解析】试题分析:(1)利用配方法抛物线的一般式化为顶点式,即可求出二次函数图象的最高点P的坐标;(2)联立两解析式,可求出交点A的坐标;(3)作PQ⊥x轴于点Q,AB⊥x轴于点B.根据S△POA=S△POQ+S△梯形PQBA﹣S△BOA,代入数值计算即可求解;(4)过P作OA的平行线,交抛物线于点M,连结OM、AM,由于两平行线之间的距离相等,根据同底等高的两个三角形面积相等,可得△MOA的面积等于△POA的面积.设直线PM的解析式为y=x+b,将P(2,4)代入,求出直线PM的解析式为y=x+3.再与抛物线的解析式联立,得到方程组,解方程组即可求出点M的坐标.试题解析:(1)由题意得,y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,故二次函数图象的最高点P的坐标为(2,4);(2)联立两解析式可得:,解得:,或.故可得点A的坐标为(,);(3)如图,作PQ⊥x轴于点Q,AB⊥x轴于点B.S△POA=S△POQ+S△梯形PQBA﹣S△BOA=×2×4+×(+4)×(﹣2)﹣××=4+﹣=;(4)过P作OA的平行线,交抛物线于点M,连结OM、AM,则△MOA的面积等于△POA的面积.设直线PM的解析式为y=x+b,∵P的坐标为(2,4),∴4=×2+b,解得b=3,∴直线PM的解析式为y=x+3.由,解得,,∴点M的坐标为(,).考点:二次函数的综合题2.如图,在平面直角坐标系xOy 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C 1与经过点A 、D 、B 的抛物线的一部分C 2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C 2:2y mx 2mx 3m =--(m <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m 的值.【答案】(1)A (,0)、B (3,0).(2)存在.S △PBC 最大值为2716 (3)2m =-或1m =-时,△BDM 为直角三角形. 【解析】【分析】 (1)在2y mx 2mx 3m =--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C 1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DM 2,BD 2,MB 2,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2mx 2mx 3m 0--=,∵m <0,∴2x 2x 30--=,解得:1x 1=-,2x 3=.∴A (,0)、B (3,0).(2)存在.理由如下:∵设抛物线C 1的表达式为()()y a x 1x 3=+-(a 0≠),把C (0,32-)代入可得,12a =. ∴C1的表达式为:()()1y x 1x 32=+-,即213y x x 22=--. 设P (p ,213p p 22--), ∴ S △PBC = S △POC + S △BOP –S △BOC =23327p 4216--+(). ∵3a 4=-<0,∴当3p 2=时,S △PBC 最大值为2716. (3)由C 2可知: B (3,0),D (0,3m -),M (1,4m -),∴BD 2=29m 9+,BM 2=216m 4+,DM 2=2m 1+.∵∠MBD<90°, ∴讨论∠BMD=90°和∠BDM=90°两种情况:当∠BMD=90°时,BM 2+ DM 2= BD 2,即216m 4++2m 1+=29m 9+,解得:12m 2=-,22m 2=(舍去). 当∠BDM=90°时,BD 2+ DM 2= BM 2,即29m 9++2m 1+=216m 4+,解得:1m 1=-,2m 1=(舍去) .综上所述,2m =-或1m =-时,△BDM 为直角三角形.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx ﹣3(a≠0)与x 轴交于点A (﹣2,0)、B (4,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从A 点出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向B 点运动,同时点Q 从B 点出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向C 点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,当△PBQ 存在时,求运动多少秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK :S △PBQ =5:2,求K 点坐标.【答案】(1)y=38x 2﹣34x ﹣3(2)运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910 (3)K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158) 【解析】【详解】 试题分析:(1)把点A 、B 的坐标分别代入抛物线解析式,列出关于系数a 、b 的解析式,通过解方程组求得它们的值;(2)设运动时间为t 秒.利用三角形的面积公式列出S △PBQ 与t 的函数关系式S △PBQ =﹣910(t ﹣1)2+910.利用二次函数的图象性质进行解答; (3)利用待定系数法求得直线BC 的解析式为y=34x ﹣3.由二次函数图象上点的坐标特征可设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3). 如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .结合已知条件和(2)中的结果求得S △CBK =94.则根据图形得到:S △CBK =S △CEK +S △BEK =12EK•m+12•EK•(4﹣m ),把相关线段的长度代入推知:﹣34m 2+3m=94.易求得K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158). 解:(1)把点A (﹣2,0)、B (4,0)分别代入y=ax 2+bx ﹣3(a≠0),得 423016430a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得3834a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 所以该抛物线的解析式为:y=38x 2﹣34x ﹣3; (2)设运动时间为t 秒,则AP=3t ,BQ=t .∴PB=6﹣3t .由题意得,点C 的坐标为(0,﹣3). 在Rt △BOC 中,.如图1,过点Q 作QH ⊥AB 于点H .∴QH ∥CO ,∴△BHQ ∽△BOC , ∴HB OC BG BC=,即Hb 35t =, ∴HQ=35t . ∴S △PBQ =12PB•HQ=12(6﹣3t )•35t=﹣910t 2+95t=﹣910(t ﹣1)2+910. 当△PBQ 存在时,0<t <2∴当t=1时, S △PBQ 最大=910. 答:运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910; (3)设直线BC 的解析式为y=kx+c (k≠0).把B (4,0),C (0,﹣3)代入,得403k c c +=⎧⎨=-⎩, 解得3k 4c 3⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线BC 的解析式为y=34x ﹣3. ∵点K 在抛物线上. ∴设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3). 如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .则点E 的坐标为(m ,34m ﹣3).∴EK=34m﹣3﹣(38m2﹣34m﹣3)=﹣38m2+32m.当△PBQ的面积最大时,∵S△CBK:S△PBQ=5:2,S△PBQ=9 10.∴S△CBK=94.S△CBK=S△CEK+S△BEK=12EK•m+12•EK•(4﹣m)=12×4•EK=2(﹣38m2+32m)=﹣34m2+3m.即:﹣34m2+3m=94.解得 m1=1,m2=3.∴K1(1,﹣278),K2(3,﹣158).点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有待定系数法求二次函数解析式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意该点的运动范围,即自变量的取值范围.4.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+n与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)过C、B两点,交x轴于另一点A,连接AC,且tan∠CAO=3.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是射线CB上一点,过点P作x轴的垂线,垂足为H,交抛物线于Q,设P点横坐标为t,线段PQ的长为d,求出d与t之间的函数关系式,并写出相应的自变量t的取值范围;(3)在(2)的条件下,当点P在线段BC上时,设PH=e,已知d,e是以y为未知数的一元二次方程:y2-(m+3)y+14(5m2-2m+13)="0" (m为常数)的两个实数根,点M在抛物线上,连接MQ、MH、PM,且.MP平分∠QMH,求出t值及点M的坐标.【答案】(1) y=-x2+2x+3;(2)223(03){3(3)d t t td t t t=-+<<=->;(3)t=1,2,2)和(12,2).【解析】【分析】(1)当x=0时代入抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)就可以求出y=3而得出C的坐标,就可以得出直线的解析式,就可以求出B的坐标,在直角三角形AOC中,由三角形函数值就可以求出OA的值,得出A的坐标,再由待定系数法建立二元一次方程组求出其解就可以得出结论;(2)分两种情况讨论,当点P在线段CB上时,和如图3点P在射线BN上时,就有P点的坐标为(t,-t+3),Q点的坐标为(t,-t2+2t+3),就可以得出d与t之间的函数关系式而得出结论;(3)根据根的判别式就可以求出m的值,就可以求出方程的解而求得PQ和PH的值,延长MP至L,使LP=MP,连接LQ、LH,如图2,延长MP至L,使LP=MP,连接LQ、LH,就可以得出四边形LQMH是平行四边形,进而得出四边形LQMH是菱形,由菱形的性质就可以求出结论.【详解】(1)当x=0,则y=-x+n=0+n=n,y=ax2+bx+3=3,∴OC=3=n.当y=0,∴-x+3=0,x=3=OB,∴B(3,0).在△AOC中,∠AOC=90°,tan∠CAO=33 OCOA OA==,∴OA=1,∴A(-1,0).将A(-1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+3,得9330{30a b a b ++=-+=, 解得:1{2a b =-= ∴抛物线的解析式:y=-x 2+2x+3;(2) 如图1,∵P 点的横坐标为t 且PQ 垂直于x 轴 ∴P 点的坐标为(t ,-t+3),Q 点的坐标为(t ,-t 2+2t+3).∴PQ=|(-t+3)-(-t 2+2t+3)|="|" t 2-3t |∴223(03){3(3)d t t t d t t t =-+<<=->; ∵d ,e 是y 2-(m+3)y+14(5m 2-2m+13)=0(m 为常数)的两个实数根, ∴△≥0,即△=(m+3)2-4×14(5m 2-2m+13)≥0 整理得:△= -4(m -1)2≥0,∵-4(m -1)2≤0,∴△=0,m=1,∴ PQ 与PH 是y 2-4y+4=0的两个实数根,解得y 1=y 2=2∴ PQ=PH=2,∴-t+3=2,∴t="1,"∴此时Q 是抛物线的顶点,延长MP 至L ,使LP=MP ,连接LQ 、LH ,如图2,∵LP=MP ,PQ=PH ,∴四边形LQMH 是平行四边形,∴LH ∥QM ,∴∠1=∠3,∵∠1=∠2,∴∠2=∠3,∴LH=MH,∴平行四边形LQMH是菱形,∴PM⊥QH,∴点M的纵坐标与P点纵坐标相同,都是2,∴在y=-x2+2x+3令y=2,得x2-2x-1=0,∴x1=1+2,x2=1-2综上:t值为1,M点坐标为(1+2,2)和(1-2,2).5.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B,交x轴正半轴于点C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M 的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值及此时动点M的坐标;(3)将点A绕原点旋转得点A′,连接CA′、BA′,在旋转过程中,一动点M从点B出发,沿线段BA′以每秒3个单位的速度运动到A′,再沿线段A′C以每秒1个单位长度的速度运动到C后停止,求点M在整个运动过程中用时最少是多少?【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)S与m的函数表达式是S=252m m--,S的最大值是25 8,此时动点M的坐标是(52,74);(3)点M在整个运动过程中用时最少是823秒.【解析】【分析】(1)首先求出B点的坐标,根据B点的坐标即可计算出二次函数的a值,进而即可计算出二次函数的解析式;(2)计算出C点的坐标,设出M点的坐标,再根据△ABM的面积为S=S四边形OAMB﹣S△AOB =S△BOM+S△OAM﹣S△AOB,化简成二次函数,再根据二次函数求解最大值即可.(3)首先证明△OHA′∽△OA′B,再结合A′H+A′C≥HC即可计算出t的最小值.【详解】(1)将x=0代入y=﹣3x+3,得y=3,∴点B的坐标为(0,3),∵抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B,∴3=a+4,得a=﹣1,∴抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3;(2)将y =0代入y =﹣x 2+2x +3,得x 1=﹣1,x 2=3, ∴点C 的坐标为(3,0),∵点M 是抛物线上的一个动点,并且点M 在第一象限内,点M 的横坐标为m , ∴0<m <3,点M 的坐标为(m ,﹣m 2+2m +3), 将y =0代入y =﹣3x +3,得x =1, ∴点A 的坐标(1,0), ∵△ABM 的面积为S ,∴S =S 四边形OAMB ﹣S △AOB =S △BOM +S △OAM ﹣S △AOB =()2123313222m m m ⨯-++⨯⨯+-, 化简,得S =252m m --=21525228m ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭,∴当m =52时,S 取得最大值,此时S =258,此时点M 的坐标为(52,74), 即S 与m 的函数表达式是S =252m m--,S 的最大值是258,此时动点M 的坐标是(52,74); (3)如右图所示,取点H 的坐标为(0,13),连接HA ′、OA ′, ∵∠HOA ′=∠A ′OB ,13OH OA '=,13OA OB '=, ∴△OHA ′∽△OA ′B ,∴3BA A H''=, 即3BA A H ''=,∵A ′H +A ′C ≥HC 3=,∴t ,即点M 在整个运动过程中用时最少是3秒.【点睛】本题主要考查抛物线的性质,关键在于设元,还有就是(3)中利用代替法计算t 的取值范围,难度系数较大,是中考的压轴题.6.如图,在平面直角坐标系中,直线483y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点A 、B ,抛物线24y ax ax c =-+经过点A 和点B ,与x 轴的另一个交点为C ,动点D 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度向O 点运动,同时动点E 从点B 出发,以每秒2个单位长度的速度向A 点运动,设运动的时间为t 秒,0﹤t ﹤5.(1)求抛物线的解析式;(2)当t 为何值时,以A 、D 、E 为顶点的三角形与△AOB 相似; (3)当△ADE 为等腰三角形时,求t 的值;(4)抛物线上是否存在一点F ,使得以A 、B 、D 、F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出F 点的坐标;若不存在,说明理由. 【答案】(1)抛物线的解析式为228833y x x =-++; (2)t 的值为3011或5013; (3)t 的值为103或6017或258; (4)符合条件的点F 存在,共有两个1F (4,8),2(227F +,-8). 【解析】(1)由B 、C 两点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;(2)利用△ADE ∽△AOB 和△AED ∽△AOB 即可求出t 的值;(3)过E 作EH ⊥x 轴于点H ,过D 作DM ⊥AB 于点M 即可求出t 的值;(4)分当AD 为边时,当AD 为对角线时符合条件的点F 的坐标.解:(1)A (6,0),B (0,8),依题意知36240{8a a c c -+==,解得2{38a c =-=, ∴228833y x x =-++. (2)∵ A (6,0),B (0,8),∴OA=6,OB=8,AB=10,∴AD=t ,AE=10-2t , ①当△ADE ∽△AOB 时,AD AE AO AB =,∴102610t t -=,∴3011t =; ②当△AED ∽△AOB 时,AE AD AO AB =,∴102610t t -=,∴5013t =; 综上所述,t 的值为3011或5013. (3) ①当AD=AE 时,t=10-2t ,∴103t =; ②当AE=DE 时,过E 作EH ⊥x 轴于点H ,则AD=2AH ,由△AEH ∽△ABO 得,AH=()31025t -,∴()61025t t -=,∴6017t =; ③当AD=DE 时,过D 作DM ⊥AB 于点M ,则AE=2AM ,由△AMD ∽△AOB 得,AM=35t ,∴61025t t -=,∴258t =; 综上所述,t 的值为103或6017或258. (4) ①当AD 为边时,则BF ∥x 轴,∴8F B y y ==,求得x=4,∴F (4,8); ②当AD 为对角线时,则8F B y y =-=-,∴2288833x x -++=-,解得2x =±∵x ﹥0,∴2x =+∴()28+-.综上所述,符合条件的点F 存在,共有两个1F (4,8),2(2F +,-8).“点睛”本题考查二次函数综合题、相似三角形等知识,解题的关键是学会待定系数法确定函数解析式,学会分类讨论,用方程的思想解决问题,属于中考压轴题.7.如图,抛物线22y ax bx =++交x 轴于A (1,0)-,(4,0)B 两点,交y 轴于点C ,与过点C 且平行于x 轴的直线交于另一点221(6)()82x x -+=,点P 是抛物线上一动点. (1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)点E 在x 轴上,若以A ,E ,D ,P 为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P 的坐标;(3)过点P 作直线CD 的垂线,垂足为Q ,若将CPQ V沿CP 翻折,点Q 的对应点为Q '.是否存在点P ,使Q '恰好落在x 轴上?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)213222y x x =-++;点D 坐标为(32),; (2)P 1(0,2); P 2(412,-2);P 3341-(3)满足条件的点P 13 -9+13),(13--9-13). 【解析】 【分析】1)用待定系数法可得出抛物线的解析式,令y=2可得出点D 的坐标(2)分两种情况进行讨论,①当AE 为一边时,AE ∥PD,②当AE 为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,求解点P 坐标(3)结合图形可判断出点P 在直线CD 下方,设点P 的坐标为(a ,213222a a -++),分情况讨论,①当P 点在y 轴右侧时,②当P 点在y 轴左侧时,运用解直角三角形及相似三角形的性质进行求解即可 【详解】解:(1)∵抛物线22y ax bx =++经过A (10)-,,B (40),两点, ∴2016420a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:12a =-,32b =,∴抛物线解析式为:213222y x x =-++; 当2y =时,2132222x x -++=,解得:13x =,20x =(舍),即:点D 坐标为(32),.(2)∵A ,E 两点都在x 轴上,∴AE 有两种可能:①当AE 为一边时,AE ∥PD ,此时点P 与点C 重合(如图1),∴1(0,2)P , ②当AE 为对角线时,P 点、D 点到直线AE (即x 轴)的距离相等, ∴P 点的纵坐标为2-(如图2),把2y =-代入抛物线的解析式,得:2132222x x -++=-, 解得:13412x +=,2341x -=,∴P 点的坐标为3+41(2)2-,,341(2)2--,, 综上所述:1(0,2)P ; 2P 3+41(2)2-,;3P 341(2)2--, . (3)存在满足条件的点P ,显然点P 在直线CD 下方,设直线PQ 交x 轴于F ,点P 的坐标为(a ,213222a a -++), ①当P 点在y 轴右侧时(如图3),p CQ x a ==,2132(2)22c p PQ y y a a =-=--++=21322a a -,又∵CQ O FQ P ''∠+∠=18018090CQ P PQC '︒-∠=︒-∠=︒, 90CQ O OCQ ''∠+∠=︒∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒,∴COQ Q FP ''V :V , ∴'''Q C Q PCO Q F=, ∵Q C CQ a '==,2CO =,Q P PQ '==21322a a -,∴213222'a a a Q F-=,∴'3Q F a =-,∴(3)OQ OF Q F a a ''=-=--3=,CQ =CQ '=2222'2313CO OQ +=+=,即13a =,∴点p 的坐标为(13,9132-+), ②当p 点在y 轴左侧时(如图4),此时0a <,2132022a a -++<,CQ =P x =a -, PQ =2-(213222a a -++)=21322a a -,又∵90CQ O FQ P CQ P PQC '''∠+∠=∠=∠=︒,90CQ O OCQ ''∠+∠=︒,∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒ ∴COQ Q FP ''V :V ,∴'''Q C Q PCO Q F=, ∵Q C CQ a '==-,2CO =,Q P PQ '==21322a a -, ∴213222'a aa Q F--=,∴'3Q F a =-,∴3()3OQ Q F OF a a ''=-=---=,CQ =CQ '=2222'2313CO OQ +=+=,此时13a =-,点P 的坐标为(13-,913--). 综上所述,满足条件的点P 有两个,其坐标分别为:(13,9132-+),(13-,9132--). 【点睛】此题考查二次函数综合题,解题关键在于运用待定系数法的出解析式,难度较大8.如图,在直角坐标系xOy 中,二次函数y=x 2+(2k ﹣1)x+k+1的图象与x 轴相交于O 、A 两点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B ,使△AOB 的面积等于6,求点B 的坐标;(3)对于(2)中的点B ,在此抛物线上是否存在点P ,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB 的面积;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)y=x 2﹣3x 。
备战中考数学知识点过关培优 易错 难题训练∶二次函数及详细答案一、二次函数1.如图,已知直线y kx 6=-与抛物线2y ax bx c =++相交于A ,B 两点,且点A (1,-4)为抛物线的顶点,点B 在x 轴上。
(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)中抛物线的第二象限图象上是否存在一点P ,使△POB 与△POC 全等?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点Q 是y 轴上一点,且△ABQ 为直角三角形,求点Q 的坐标。
【答案】解:(1)2y x 2x 3=--;(2)存在,P (1-132,13-12);(3)Q 点坐标为(0,-72)或(0,32)或(0,-1)或(0,-3). 【解析】 【分析】(1)已知点A 坐标可确定直线AB 的解析式,进一步能求出点B 的坐标.点A 是抛物线的顶点,那么可以将抛物线的解析式设为顶点式,再代入点B 的坐标,依据待定系数法可解. (2)首先由抛物线的解析式求出点C 的坐标,在△POB 和△POC 中,已知的条件是公共边OP ,若OB 与OC 不相等,那么这两个三角形不能构成全等三角形;若OB 等于OC ,那么还要满足的条件为:∠POC=∠POB ,各自去掉一个直角后容易发现,点P 正好在第二象限的角平分线上,联立直线y=-x 与抛物线的解析式,直接求交点坐标即可,同时还要注意点P 在第二象限的限定条件.(3)分别以A 、B 、Q 为直角顶点,分类进行讨论,找出相关的相似三角形,依据对应线段成比例进行求解即可. 【详解】解:(1)把A (1,﹣4)代入y =kx ﹣6,得k =2, ∴y =2x ﹣6, 令y =0,解得:x =3, ∴B 的坐标是(3,0). ∵A 为顶点,∴设抛物线的解析为y =a (x ﹣1)2﹣4,把B(3,0)代入得:4a﹣4=0,解得a=1,∴y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3.(2)存在.∵OB=OC=3,OP=OP,∴当∠POB=∠POC时,△POB≌△POC,此时PO平分第二象限,即PO的解析式为y=﹣x.设P(m,﹣m),则﹣m=m2﹣2m﹣3,解得m=1-132(m=1+132>0,舍),∴P(1-13,13-1).(3)①如图,当∠Q1AB=90°时,△DAQ1∽△DOB,∴1DQADOD DB=,即56=135,∴DQ1=52,∴OQ1=72,即Q1(0,-72);②如图,当∠Q2BA=90°时,△BOQ2∽△DOB,∴2OQOBOD OB=,即2363OQ=,∴OQ2=32,即Q2(0,32);③如图,当∠AQ3B=90°时,作AE⊥y轴于E,则△BOQ3∽△Q3EA,∴33OQOBQ E AE=,即33341OQOQ=-∴OQ32﹣4OQ3+3=0,∴OQ3=1或3,即Q3(0,﹣1),Q4(0,﹣3).综上,Q点坐标为(0,-72)或(0,32)或(0,﹣1)或(0,﹣3).2.如图,关于x 的二次函数y=x 2+bx+c 的图象与x 轴交于点A (1,0)和点B 与y 轴交于点C (0,3),抛物线的对称轴与x 轴交于点D .(1)求二次函数的表达式;(2)在y 轴上是否存在一点P ,使△PBC 为等腰三角形?若存在.请求出点P 的坐标; (3)有一个点M 从点A 出发,以每秒1个单位的速度在AB 上向点B 运动,另一个点N 从点D 与点M 同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M 到达点B 时,点M 、N 同时停止运动,问点M 、N 运动到何处时,△MNB 面积最大,试求出最大面积.【答案】(1)二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3;(2)点P 的坐标为:(0,2(0,3﹣2)或(0,-3)或(0,0);(3)当点M 出发1秒到达D 点时,△MNB 面积最大,最大面积是1.此时点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【解析】 【分析】(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c 得方程组,解方程组即可得二次函数的表达式;(2)先求出点B 的坐标,再根据勾股定理求得BC 的长,当△PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论:①CP=CB ;②BP=BC ;③PB=PC ;分别根据这三种情况求出点P 的坐标; (3)设AM=t 则DN=2t ,由AB=2,得BM=2﹣t ,S △MNB=12×(2﹣t )×2t=﹣t 2+2t ,把解析式化为顶点式,根据二次函数的性质即可得△MNB 最大面积;此时点M 在D 点,点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【详解】解:(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c ,103b c c ++=⎧⎨=⎩解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3; (2)令y=0,则x 2﹣4x+3=0, 解得:x=1或x=3, ∴B (3,0),∴BC=32,点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,①当CP=CB时,PC=32,∴OP=OC+PC=3+32或OP=PC﹣OC=32﹣3∴P1(0,3+32),P2(0,3﹣32);②当PB=PC时,OP=OB=3,∴P3(0,-3);③当BP=BC时,∵OC=OB=3∴此时P与O重合,∴P4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+32)或(0,3﹣32)或(﹣3,0)或(0,0);(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,∴S△MNB=1×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,2当点M出发1秒到达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.3.如图1,抛物线C1:y=ax2﹣2ax+c(a<0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标为(﹣1,0),点O为坐标原点,OC=3OA,抛物线C1的顶点为G.(1)求出抛物线C1的解析式,并写出点G的坐标;(2)如图2,将抛物线C1向下平移k(k>0)个单位,得到抛物线C2,设C2与x轴的交点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k的值:(3)在(2)的条件下,如图3,设点M为x轴正半轴上一动点,过点M作x轴的垂线分别交抛物线C1、C2于P、Q两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N,使得以P、Q、N 为顶点的三角形与△AOQ全等,若存在,直接写出点M,N的坐标:若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3,点G的坐标为(1,4);(2)k=1;(3)M1(1132+,0)、N1131);M2(1132+,0)、N2(1,﹣1);M3(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).【解析】【分析】(1)由点A的坐标及OC=3OA得点C坐标,将A、C坐标代入解析式求解可得;(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,由等边三角形性质知点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m),代入所设解析式求解可得;(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),根据PQ=OA=1且∠AOQ、∠PQN均为钝角知△AOQ≌△PQN,延长PQ交直线y=﹣1于点H,证△OQM≌△QNH,根据对应边相等建立关于x的方程,解之求得x的值从而进一步求解即可.【详解】(1)∵点A的坐标为(﹣1,0),∴OA=1,∴OC=3OA,∴点C的坐标为(0,3),将A、C坐标代入y=ax2﹣2ax+c,得:203a a cc++=⎧⎨=⎩,解得:13ac=-⎧⎨=⎩,∴抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,所以点G的坐标为(1,4);(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,过点G′作G′D ⊥x 轴于点D ,设BD′=m ,∵△A′B′G′为等边三角形, ∴G′D=3B′D=3m ,则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m ), 将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x ﹣1)2+4﹣k ,得:24043m k k m⎧-+-=⎪⎨-=⎪⎩, 解得:1104m k =⎧⎨=⎩(舍),2231m k ⎧=⎪⎨=⎪⎩,∴k=1;(3)设M (x ,0),则P (x ,﹣x 2+2x+3)、Q (x ,﹣x 2+2x+2), ∴PQ=OA=1,∵∠AOQ 、∠PQN 均为钝角, ∴△AOQ ≌△PQN ,如图2,延长PQ 交直线y=﹣1于点H ,则∠QHN=∠OMQ=90°, 又∵△AOQ ≌△PQN , ∴OQ=QN ,∠AOQ=∠PQN , ∴∠MOQ=∠HQN , ∴△OQM ≌△QNH (AAS ), ∴OM=QH ,即x=﹣x 2+2x+2+1, 解得:x=1132±当x=1132+时,HN=QM=﹣x 2+2x+2=1312-,点M (1132+,0), ∴点N 坐标为(113++131-,﹣1),即(13,﹣1); 或(113+﹣131-,﹣1),即(1,﹣1); 如图3,同理可得△OQM ≌△PNH ,∴OM=PH ,即x=﹣(﹣x 2+2x+2)﹣1, 解得:x=﹣1(舍)或x=4,当x=4时,点M 的坐标为(4,0),HN=QM=﹣(﹣x 2+2x+2)=6,∴点N 的坐标为(4+6,﹣1)即(10,﹣1),或(4﹣6,﹣1)即(﹣2,﹣1); 综上点M 1113+0)、N 1131);M 2113+0)、N 2(1,﹣1);M 3(4,0)、N 3(10,﹣1);M 4(4,0)、N 4(﹣2,﹣1).【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及到的知识有待定系数法、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、运用分类讨论思想是解题的关键.4.如图,抛物线212222y x x =-++与x 轴相交于A B ,两点,(点A 在B 点左侧)与y 轴交于点C.(Ⅰ)求A B ,两点坐标.(Ⅱ)连结AC ,若点P 在第一象限的抛物线上,P 的横坐标为t ,四边形ABPC 的面积为S.试用含t 的式子表示S ,并求t 为何值时,S 最大.(Ⅲ)在(Ⅱ)的基础上,若点,G H 分别为抛物线及其对称轴上的点,点G 的横坐标为m ,点H 的纵坐标为n ,且使得以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,求满足条件的,m n 的值.【答案】(Ⅰ)(2,0),2,0)A B ;(Ⅱ)222)42(022)S t t =-+<<,当2t =时,42S =最大;(Ⅲ)满足条件的点m n 、的值为:2324m n =-=,或521524m n ==-,或32124m n =-= 【解析】 【分析】(Ⅰ)令y=0,建立方程求解即可得出结论;(Ⅱ)设出点P 的坐标,利用S=S △AOC +S 梯形OCPQ +S △PQB ,即可得出结论;(Ⅲ)分三种情况,利用平行四边形的性质对角线互相平分和中点坐标公式建立方程组即可得出结论. 【详解】解:(Ⅰ)抛物线212222y x x =-++, 令0y =,则212202x x -++=, 解得:2x =-22x = ∴((2,0,22,0A B - (Ⅱ)由抛物线212222y x x =-++,令0x =,∴2y =,∴()0,2C , 如图1,点P 作PQ x ⊥轴于Q , ∵P 的横坐标为t ,∴设(),P t p ,∴2122,22,22p t t PQ p BQ t OQ t =-++==-=, ∴()()11122222222AOC PQB OCPQ S S S S p t t p =++=⨯⨯++⨯+⨯-⨯V V 梯形 11222222t pt p pt p t =+++-=++ 2122222t t t ⎛⎫=-++++ ⎪ ⎪⎭ ()22242(022)2t t =--+<<,∴当2t =时,42S =最大;(Ⅲ)由(Ⅱ)知,2t =,∴)2,2P,∵抛物线21222y x x =-++的对称轴为2x =∴设2122,2,222G m m m H n ⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,()2,0A , ①当AP 和HG 为对角线时,∴()2112111222,20222222m m n ⎛⎛⎫=++=-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴234m n ==, ②当AG 和PH 是对角线时,∴(()2112112122,20222222m m n ⎛⎫=-++=+ ⎪ ⎪⎭⎝⎭,∴5215,24m n ==-, ③AH 和PG 为对角线时, ∴()()2121112122,2202222222m m m n ⎛⎫⎛⎫-+=+-+++=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴321,24m n =-=, 即:满足条件的点m n 、的值为:23,24m n =-=,或5215,24m n ==-,或321,24m n =-= 【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了坐标轴上点的特点,三角形的面积公式,梯形的面积公式,平行四边形的性质,中点坐标公式,用方程的思想解决问题是解本题的关键.5.已知,点M 为二次函数2()41y x b b =--++图象的顶点,直线5y mx =+分别交x 轴正半轴,y 轴于点,A B .(1)如图1,若二次函数图象也经过点,A B ,试求出该二次函数解析式,并求出m 的值. (2)如图2,点A 坐标为(5,0),点M 在AOB ∆内,若点11(,)4C y ,23(,)4D y 都在二次函数图象上,试比较1y 与2y 的大小.【答案】(1)2(2)9y x =--+,1m =-;(2)①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y < 【解析】 【分析】 (1)根据一次函数表达式求出B 点坐标,然后根据B 点在抛物线上,求出b 值,从而得到二次函数表达式,再根据二次函数表达式求出A 点的坐标,最后代入一次函数求出m 值.(2)根据解方程组,可得顶点M 的纵坐标的范围,根据二次函数的性质,可得答案.【详解】(1)如图1,∵直线5y mx =+与y 轴交于点为B ,∴点B 坐标为(0,5)又∵(0,5)B 在抛物线上,∴25(0)41b b =--++,解得2b =∴二次函数的表达式为2(2)9y x =--+∴当0y =时,得15=x ,21x =-∴(5,0)A代入5y mx =+得,550m +=,∴1m =-(2)如图2,根据题意,抛物线的顶点M 为(,41)b b +,即M 点始终在直线41y x =+上,∵直线41y x =+与直线AB 交于点E ,与y 轴交于点F ,而直线AB 表达式为5y x =-+解方程组415y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得45215x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点421(,)55E ,(0,1)F ∵点M 在AOB ∆内,∴405b << 当点,C D 关于抛物线对称轴(直线x b =)对称时,1344b b -=-,∴12b = 且二次函数图象的开口向下,顶点M 在直线41y x =+上综上:①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y <.【点睛】本题考查二次函数与一次函数的综合应用,难度系数大同学们需要认真分析即可.6.如图所示,已知平面直角坐标系xOy ,抛物线过点A(4,0)、B(1,3)(1)求该抛物线的表达式,并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标;(2)记该抛物线的对称轴为直线l ,设抛物线上的点P(m,n)在第四象限,点P 关于直线l 的对称点为E ,点E 关于y 轴的对称点为F ,若四边形OAPF 的面积为20,求m 、n 的值.【答案】(1)y=-224(2)4y x x x =-+=--+,对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4)(2)m 、n 的值分别为 5,-5【解析】(1) 将点A(4,0)、B(1,3) 的坐标分别代入y =-x 2+bx +c ,得:4b+c-16=0,b+c-1="3" ,解得:b="4" , c=0.所以抛物线的表达式为:24y x x =-+.y=-224(2)4y x x x =-+=--+,所以 抛物线的对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4).(2) 由题可知,E 、F 点坐标分别为(4-m ,n ),(m-4,n ).三角形POF 的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|,三角形AOP 的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|,四边形OAPF 的面积= 三角形POF 的面积+三角形AOP 的面积=20,所以 4|n|=20, n=-5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以n<0)又n=-2m +4m ,所以2m -4m-5=0,m=5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以m>0)故所求m 、n 的值分别为 5,-5.7.如图,已知点A (0,2),B (2,2),C (-1,-2),抛物线F :y=x 2-2mx+m 2-2与直线x=-2交于点P .(1)当抛物线F 经过点C 时,求它的解析式;(2)设点P 的纵坐标为y P ,求y P 的最小值,此时抛物线F 上有两点(x 1,y 1),(x 2,y 2),且x 1<x 2≤-2,比较y 1与y 2的大小.【答案】(1) 221y x x =+-;(2)12y y >.【解析】【分析】 (1)根据抛物线F :y=x 2-2mx+m 2-2过点C (-1,-2),可以求得抛物线F 的表达式; (2)根据题意,可以求得y P 的最小值和此时抛物线的表达式,从而可以比较y 1与y 2的大小.【详解】(1) ∵抛物线F 经过点C (-1,-2),∴22122m m -=++-.∴m 1=m 2=-1.∴抛物线F 的解析式是221y x x =+-.(2)当x=-2时,2442P y m m =++-=()222m +-. ∴当m=-2时,P y 的最小值为-2.此时抛物线F 的表达式是()222y x =+-.∴当2x ≤-时,y 随x 的增大而减小.∵12x x <≤-2,∴1y >2y .【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求二次函数解析式,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答问题.8.已知抛物线2y ax bx c =++上有两点M (m +1,a )、N (m ,b ).(1)当a =-1,m =1时,求抛物线2y ax bx c =++的解析式;(2)用含a 、m 的代数式表示b 和c ;(3)当a <0时,抛物线2y ax bx c =++满足24b ac a -=,2b c a +≥,34m ≤-, 求a 的取值范围.【答案】(1)11b c =⎧⎨=⎩;(2)b=-am ,c=-am ;(3)161393a -≤≤- 【解析】【分析】(1)根据题意得到M (2,-1)、N (1,b ),代入抛物线解析式即可求出b 、c ;(2)将点M (m +1,a )、N (m ,b )代入抛物线2y ax bx c =++,可得22(1)(1)a m b m c a am bm c b ⎧++++=⎨++=⎩,化简即可得出;(3)把b am =-,c am =-代入24b ac a -=可得214a m m=+,把b am =-,c am =-代入2b c a +≥可得1m ≥-,然后根据m 的取值范围可得a 的取值范围.【详解】解:(1)∵a =-1,m =1,∴M (2,-1)、N (1,b )由题意,得4211b c b c b -++=-⎧⎨-++=⎩,解,得11b c =⎧⎨=⎩(2) ∵点M (m +1,a )、N (m ,b )在抛物线2y ax bx c =++上22(1)(1)a m b m c a am bm c b ⎧++++=⎨++=⎩①②①-②得,2am b b +=-,∴b am =-把b am =-代入②,得c am =- (3)把b am =-,c am =-代入24b ac a -=得2224a m a m a +=0a <Q ,22141,4am am a m m∴+=∴=+ 把b am =-,c am =-代入2b c a +≥得22am a -≥,1m ∴≥-34m Q ≤-,314m ∴-≤≤- 224(2)4m m m +=+-Q ,当2m >-时,24m m +随m 的增大而增大2393416m m ∴-≤+≤-216113943m m ∴-≤≤-+ 即161393a -≤≤- 【点睛】本题考查待定系数法求函数解析式以及二次函数的图像和性质,由函数图像上点的坐标特征求出b am =-,c am =-是解题关键.9.某商场购进一批单价为4元的日用品.若按每件5元的价格销售,每月能卖出3万件;若按每件6元的价格销售,每月能卖出2万件,假定每月销售件数y(件)与价格x (元/件)之间满足一次函数关系.(1)试求y与x之间的函数关系式;(2)当销售价格定为多少时,才能使每月的利润最大?每月的最大利润是多少?【答案】(1)y10000x80000=-+(2)当销售价格定为6元时,每月的利润最大,每月的最大利润为40000元【解析】解:(1)由题意,可设y=kx+b,把(5,30000),(6,20000)代入得:5k b300006k b20000+=⎧⎨+=⎩,解得:k10000b80000=-⎧⎨=⎩。
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.某市实施产业精准扶贫,帮助贫困户承包荒山种植某品种蜜柚.已知该蜜柚的成本价为6元/千克,到了收获季节投入市场销售时,调查市场行情后,发现该蜜柚不会亏本,且每天的销售量y (千克)与销售单价x (元)之间的函数关系如图所示. (1)求y 与x 的函数关系式,并写出x 的取值范围;(2)当该品种蜜柚定价为多少时,每天销售获得的利润最大?最大利润是多少? (3)某村农户今年共采摘蜜柚12000千克,若该品种蜜柚的保质期为50天,按照(2)的销售方式,能否在保质期内全部销售完这批蜜柚?若能,请说明理由;若不能,应定销售价为多少元时,既能销售完又能获得最大利润?【答案】(1)y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)当x =15.5时,w 的最大值为1805元;(3)当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润. 【解析】 【分析】(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 即可求解; (2)由题意得:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),∵﹣20<0,故w 有最大值,即可求解;(3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;由50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,当x =13时,既能销售完又能获得最大利润. 【详解】解:(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 得:2001530010k bk b =+⎧⎨=+⎩, 解得:20500k b =-⎧⎨=⎩,即:函数的表达式为:y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)设:该品种蜜柚定价为x 元时,每天销售获得的利润w 最大, 则:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6), ∵﹣20<0,故w 有最大值, 当x =﹣2b a =312=15.5时,w 的最大值为1805元; (3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完; 设:应定销售价为x 元时,既能销售完又能获得最大利润w , 由题意得:50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13, w =﹣20(x ﹣25)(x ﹣6), 当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润. 【点睛】本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.最大销售利润的问题常利函数的增减性来解答,我们首先要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方案.其中要注意应该在自变量的取值范围内求最大值(或最小值).2.如图,过()A 1,0、()B 3,0作x 轴的垂线,分别交直线y 4x =-于C 、D 两点.抛物线2y ax bx c =++经过O 、C 、D 三点.()1求抛物线的表达式;()2点M 为直线OD 上的一个动点,过M 作x 轴的垂线交抛物线于点N ,问是否存在这样的点M ,使得以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求此时点M 的横坐标;若不存在,请说明理由;()3若AOC 沿CD 方向平移(点C 在线段CD 上,且不与点D 重合),在平移的过程中AOC 与OBD 重叠部分的面积记为S ,试求S 的最大值.【答案】(1)2413y x x 33=-+;(2)32或3322+或3322-;(3)13. 【解析】 【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)由题意,可知MN ∥AC ,因为以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形,则有MN =AC =3.设点M 的横坐标为x ,则求出MN =|43x 2﹣4x |;解方程|43x 2﹣4x |=3,求出x 的值,即点M 横坐标的值;(3)设水平方向的平移距离为t (0≤t <2),利用平移性质求出S 的表达式:S 16=-(t ﹣1)213+;当t =1时,s 有最大值为13. 【详解】(1)由题意,可得C (1,3),D (3,1).∵抛物线过原点,∴设抛物线的解析式为:y =ax 2+bx ,∴3931a b a b +=⎧⎨+=⎩,解得43133a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的表达式为:y 43=-x 2133+x . (2)存在.设直线OD 解析式为y =kx ,将D (3,1)代入,求得k 13=,∴直线OD 解析式为y 13=x . 设点M 的横坐标为x ,则M (x ,13x ),N (x ,43-x 2133+x ),∴MN =|y M ﹣y N |=|13x ﹣(43-x 2133+x )|=|43x 2﹣4x |. 由题意,可知MN ∥AC ,因为以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形,则有MN =AC =3,∴|43x 2﹣4x |=3. 若43x 2﹣4x =3,整理得:4x 2﹣12x ﹣9=0,解得:x 32+=或x 32-= 若43x 2﹣4x =﹣3,整理得:4x 2﹣12x +9=0,解得:x 32=,∴存在满足条件的点M ,点M 的横坐标为:32或32+或32-. (3)∵C (1,3),D (3,1),∴易得直线OC 的解析式为y =3x ,直线OD 的解析式为y 13=x . 如解答图所示,设平移中的三角形为△A 'O 'C ',点C '在线段CD 上. 设O 'C '与x 轴交于点E ,与直线OD 交于点P ; 设A 'C '与x 轴交于点F ,与直线OD 交于点Q .设水平方向的平移距离为t (0≤t <2),则图中AF =t ,F (1+t ,0),Q (1+t ,1133+t ),C '(1+t ,3﹣t ).设直线O 'C '的解析式为y =3x +b ,将C '(1+t ,3﹣t )代入得:b =﹣4t ,∴直线O 'C '的解析式为y =3x ﹣4t ,∴E (43t ,0). 联立y =3x ﹣4t 与y 13=x ,解得:x 32=t ,∴P (32t ,12t ). 过点P 作PG ⊥x 轴于点G ,则PG 12=t ,∴S =S △OFQ ﹣S △OEP 12=OF •FQ 12-OE •PG 12=(1+t )(1133+t )12-•43t •12t 16=-(t ﹣1)213+当t =1时,S 有最大值为13,∴S 的最大值为13.【点睛】本题是二次函数压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、函数图象上点的坐标特征、平行四边形、平移变换、图形面积计算等知识点,有一定的难度.第(2)问中,解题的关键是根据平行四边形定义,得到MN =AC =3,由此列出方程求解;第(3)问中,解题的关键是求出S 的表达式,注意图形面积的计算方法.3.如图,抛物线y=﹣(x ﹣1)2+c 与x 轴交于A ,B (A ,B 分别在y 轴的左右两侧)两点,与y 轴的正半轴交于点C ,顶点为D ,已知A (﹣1,0).(1)求点B ,C 的坐标;(2)判断△CDB 的形状并说明理由;(3)将△COB 沿x 轴向右平移t 个单位长度(0<t <3)得到△QPE .△QPE 与△CDB 重叠部分(如图中阴影部分)面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)B(3,0);C(0,3);(Ⅱ)CDB ∆为直角三角形;(Ⅲ)22333(0)221933(3)222t t t S t t t ⎧-+<≤⎪⎪=⎨⎪=-+<<⎪⎩.【解析】 【分析】(1)首先用待定系数法求出抛物线的解析式,然后进一步确定点B ,C 的坐标. (2)分别求出△CDB 三边的长度,利用勾股定理的逆定理判定△CDB 为直角三角形. (3)△COB 沿x 轴向右平移过程中,分两个阶段: ①当0<t≤32时,如答图2所示,此时重叠部分为一个四边形; ②当32<t <3时,如答图3所示,此时重叠部分为一个三角形. 【详解】解:(Ⅰ)∵点()1,0A -在抛物线()21y x c =--+上,∴()2011c =---+,得4c =∴抛物线解析式为:()214y x =--+,令0x =,得3y =,∴()0,3C ; 令0y =,得1x =-或3x =,∴()3,0B . (Ⅱ)CDB ∆为直角三角形.理由如下: 由抛物线解析式,得顶点D 的坐标为()1,4. 如答图1所示,过点D 作DM x ⊥轴于点M ,则1OM =,4DM =,2BM OB OM =-=.过点C 作CN DM ⊥于点N ,则1CN =,1DN DM MN DM OC =-=-=. 在Rt OBC ∆中,由勾股定理得:22223332BC OB OC =+=+=; 在Rt CND ∆中,由勾股定理得:2222112CD CN DN =+=+=; 在Rt BMD ∆中,由勾股定理得:22222425BD BM DM =+=+=.∵222BC CD BD +=, ∴CDB ∆为直角三角形.(Ⅲ)设直线BC 的解析式为y kx b =+, ∵()()3,0,0,3B C ,∴303k b b +=⎧⎨=⎩,解得1,3k b =-=,∴3y x =-+,直线QE 是直线BC 向右平移t 个单位得到,∴直线QE 的解析式为:()33y x t x t =--+=-++; 设直线BD 的解析式为y mx n =+, ∵()()3,0,1,4B D , ∴304m n m n +=⎧⎨+=⎩,解得:2,6m n =-=,∴26y x =-+.连续CQ 并延长,射线CQ 交BD 交于G ,则3,32G ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 在COB ∆向右平移的过程中: (1)当302t <≤时,如答图2所示:设PQ 与BC 交于点K ,可得QK CQ t ==,3PB PK t ==-. 设QE 与BD 的交点为F ,则:263y x y x t=-+⎧⎨=-++⎩.解得32x ty t=-⎧⎨=⎩,∴()3,2F t t -.111222QPE PBK FBE F S S S S PE PQ PB PK BE y ∆∆∆=--=⋅-⋅-⋅ ()221113333232222t t t t t =⨯⨯---⋅=-+. (2)当332t <<时,如答图3所示:设PQ 分别与BC BD 、交于点K 、点J . ∵CQ t =,∴KQ t =,3PK PB t ==-.直线BD 解析式为26y x =-+,令x t =,得62y t =-, ∴(),62J t t -.1122PBJ PBK S S S PB PJ PB PK ∆∆=-=⋅-⋅ ()()()211362322t t t =---- 219322t t =-+. 综上所述,S 与t 的函数关系式为:2233302219333222t t t S t t t ⎧⎛⎫-+<≤ ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪=-+<< ⎪⎪⎝⎭⎩.4.在平面直角坐标系中,有两点(),A a b 、(),B c d ,若满足:当a b ≥时,c a =,2d b =-;当a b <时,c a <-,d b <,则称点为点的“友好点”.(1)点()4,1的“友好点”的坐标是_______.(2)点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,点B 是点A 的“友好点”. ①当B 点与A 点重合时,求点A 的坐标.②当A 点与A 点不重合时,求线段AB 的长度随着a 的增大而减小时,a 的取值范围. 【答案】(1)()41-,;(2)①点A 的坐标是()2,0或()1,1-;②当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小; 【解析】 【分析】(1)直接利用“友好点”定义进行解题即可;(2)先利用 “友好点”定义求出B 点坐标,A 点又在直线2y x =-上,得到2b a =-;①当点A 和点B 重合,得2b b =-.解出即可,②当点A 和点B 不重合, 1a ≠且2a ≠.所以对a 分情况讨论,1°、当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭,所以当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取1a <.2°当12a <<时,()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭,当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取322a ≤<. 综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【详解】(1)点()4,1,4>1,根据“友好点”定义,得到点()4,1的“友好点”的坐标是()41-, (2)点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,∴2b a =-.2a a >-,根据友好点的定义,点B 的坐标为()2,B a b -,①当点A 和点B 重合,∴2b b =-. 解得0b =或1b =-. 当0b =时,2a =;当1b =-时,1a =,∴点A 的坐标是()2,0或()1,1-.②当点A 和点B 不重合,1a ≠且2a ≠.当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭. ∴当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取1a <.当12a <<时, ()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭ .∴当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取322a ≤<. 综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【点睛】本题属于阅读理解题型,结合二次函数的基本性质进行解题,第二问的第二小问的关键是求出AB 的长用a 进行表示,然后利用二次函数基本性质进行分类讨论5.红星公司生产的某种时令商品每件成本为20元,经过市场调研发现,这种商品在未来40天内的 日销售量(件)与时间(天)的关系如下表: 时间(天) 1 3 6 10 36 … 日销售量(件)9490847624…未来40天内,前20天每天的价格y 1(元/件)与t 时间(天)的函数关系式为:y 1=t+25(1≤t≤20且t 为整数);后20天每天的价格y 2(原/件)与t 时间(天)的函数关系式为:y 2=—t+40(21≤t≤40且t 为整数).下面我们来研究 这种商品的有关问题.(1)认真分析上表中的数量关系,利用学过的一次函数、二次函数 、反比例函数的知识确定一个满足这些数据之间的函数关系式;(2)请预测未来40天中那一天的销售利润最大,最大日销售利润是多少?(3)在实际销售的前20天中该公司决定每销售一件商品就捐赠a 元利润(a <4)给希望工程,公司通过销售记录发现,前20天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t的增大而增大,求a的取值范围.【答案】(1)y=﹣2t+96;(2)当t=14时,利润最大,最大利润是578元;(3)3≤a<4.【解析】分析:(1)通过观察表格中的数据日销售量与时间t是均匀减少的,所以确定m与t是一次函数关系,利用待定系数法即可求出函数关系式;(2)根据日销售量、每天的价格及时间t可以列出销售利润W关于t的二次函数,然后利用二次函数的性质即可求出哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少;(3)列式表示前20天中每天扣除捐赠后的日销售利润,根据函数的性质求出a的取值范围.详解:(1)设数m=kt+b,有,解得∴m=-2t+96,经检验,其他点的坐标均适合以上析式故所求函数的解析式为m=-2t+96.(2)设日销售利润为P,由P=(-2t+96)=t2-88t+1920=(t-44)2-16,∵21≤t≤40且对称轴为t=44,∴函数P在21≤t≤40上随t的增大而减小,∴当t=21时,P有最大值为(21-44)2-16=529-16=513(元),答:来40天中后20天,第2天的日销售利润最大,最大日销售利润是513元.(3)P1=(-2t+96)=-+(14+2a)t+480-96n,∴对称轴为t=14+2a,∵1≤t≤20,∴14+2a≥20得a≥3时,P1随t的增大而增大,又∵a<4,∴3≤a<4.点睛:解答本题的关键是要分析题意根据实际意义准确的求出解析式,并会根据图示得出所需要的信息.同时注意要根据实际意义准确的找到不等关系,利用不等式组求解.6.抛物线与x轴交于A,B两点(OA<OB),与y轴交于点C.(1)求点A,B,C的坐标;(2)点P从点O出发,以每秒2个单位长度的速度向点B运动,同时点E也从点O出发,以每秒1个单位长度的速度向点C运动,设点P的运动时间为t秒(0<t<2).①过点E作x轴的平行线,与BC相交于点D(如图所示),当t为何值时,的值最小,求出这个最小值并写出此时点E,P的坐标;②在满足①的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点F,使△EFP为直角三角形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A(2,0),B(4,0),C(0,2);(2)①t=1时,有最小值1,此时OP=2,OE=1,∴E(0,1),P(2,0);②F(3,2),(3,7).【解析】试题分析:(1)在抛物线的解析式中,令y=0,令x=0,解方程即可得到结果;(2)①由题意得:OP=2t,OE=t,通过△CDE∽△CBO得到,即,求得有最小值1,即可求得结果;②存在,求得抛物线的对称方程为x=3,设F(3,m),当△EFP为直角三角形时,①当∠EPF=90°时,②当∠EFP=90°时,③当∠PEF=90°时,根据勾股定理列方程即可求得结果.试题解析:(1)在抛物线的解析式中,令y=0,即,解得:,,∵OA<OB,∴A(2,0),B(4,0),在抛物线的解析式中,令x=0,得y=2,∴C(0,2);(2)①由题意得:OP=2t,OE=t,∵DE∥OB,∴△CDE∽△CBO,∴,即,∴DE=4﹣2t,∴===,∵0<t<2,始终为正数,且t=1时,有最大值1,∴t=1时,有最小值1,即t=1时,有最小值1,此时OP=2,OE=1,∴E(0,1),P(2,0);②存在,∵抛物线的对称轴方程为x=3,设F(3,m),∴,=,=,当△EFP为直角三角形时,①当∠EPF=90°时,,即,解得:m=2,②当∠EFP=90°时,,即,解得;m=0或m=1,不合题意舍去,∴当∠EFP=90°时,这种情况不存在,③当∠PEF=90°时,,即,解得:m=7,综上所述,F(3,2),(3,7).考点:1.二次函数综合题;2.动点型;3.最值问题;4.二次函数的最值;5.分类讨论;6.压轴题.7.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(4,0)、C(8,0)、D (8,8).抛物线y=ax2+bx过A、C两点.(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)动点P从点A出发.沿线段AB向终点B运动,同时点Q从点C出发,沿线段CD向终点D运动.速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t秒.过点P作PE⊥AB交AC于点E①过点E作EF⊥AD于点F,交抛物线于点G.当t为何值时,线段EG最长?②连接EQ.在点P、Q运动的过程中,判断有几个时刻使得△CEQ是等腰三角形?请直接写出相应的t值.【答案】(1)点A的坐标为(4,8)将A (4,8)、C(8,0)两点坐标分别代入y=ax2+bx得8=16a+4b0=64a+8b解得a=,b=4∴抛物线的解析式为:y=-x2+4x(2)①在Rt△APE和Rt△ABC中,tan∠PAE=PEAP=BCAB,即PEAP=48∴PE=AP=t.PB=8-t.∴点E的坐标为(4+t,8-t).∴点G的纵坐标为:-(4+t)2+4(4+t)=-t2+8.∴EG=-t2+8-(8-t)=-t2+t.∵-<0,∴当t=4时,线段EG最长为2.②共有三个时刻:t1=163, t2=4013,t3=8525+.【解析】(1)根据题意即可得到点A的坐标,再由A、C两点坐标根据待定系数法即可求得抛物线的解析式;(2)①在Rt△APE和Rt△ABC中,由tan∠PAE,即可表示出点E的坐标,从而得到点G 的坐标,EG的长等于点G的纵坐标减去点E的纵坐标,得到一个函数关系式,根据函数关系式的特征即可求得结果;②考虑腰和底,分情况讨论.8.已知抛物线27y x3x4=--的顶点为点D,并与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C.(1)求点A、B、C、D的坐标;(2)在y轴的正半轴上是否存在点P,使以点P、O、A为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)取点E(34-,0)和点F(0,),直线l经过E、F两点,点G是线段BD的中点.①点G是否在直线l上,请说明理由;②在抛物线上是否存在点M,使点M关于直线l的对称点在x轴上?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】解:(1) D (32,﹣4) (2) P (0,74)或(0,17) (3)详见解析 【解析】 【分析】(1)令y=0,解关于x 的一元二次方程求出A 、B 的坐标,令x=0求出点C 的坐标,再根据顶点坐标公式计算即可求出顶点D 的坐标.(2)根据点A 、C 的坐标求出OA 、OC 的长,再分OA 和OA 是对应边,OA 和OC 是对应边两种情况,利用相似三角形对应边成比例列式求出OP 的长,从而得解.(3)①设直线l 的解析式为y=kx+b (k≠0),利用待定系数法求一次函数解析式求出直线l 的解析式,再利用中点公式求出点G 的坐标,然后根据直线上点的坐标特征验证即可. ②设抛物线的对称轴与x 轴交点为H ,求出OE 、OF 、HD 、HB 的长,然后求出△OEF 和△HDB 相似,根据相似三角形对应角相等求出∠OFE=∠HBD ,然后求出EG ⊥BD ,从而得到直线l 是线段BD 的垂直平分线,根据线段垂直平分线的性质点D 关于直线l 的对称点就是B ,从而判断出点M 就是直线DE 与抛物线的交点.再设直线DE 的解析式为y=mx+n ,利用待定系数法求一次函数解析求出直线DE 的解析式,然后与抛物线解析式联立求解即可得到符合条件的点M . 【详解】解:(1)在27y x 3x 4=--中,令y=0,则27x 3x 04--=,整理得,4x 2﹣12x ﹣7=0, 解得x 1=12-,x 2=72.∴A (12-,0),B (72,0). 在27y x 3x 4=--中,令x=0,则y=74-.∴C (0,74-). ∵()227413b 334ac b 442a 2124a 41⎛⎫⨯⨯--- ⎪--⎝⎭-=-===-⨯⨯,,∴顶点D (32,﹣4). (2)在y 轴正半轴上存在符合条件的点P . 设点P 的坐标为(0,y ),∵A (12-,0),C (0,74-),∴OA=12,OC=74,OP=y , ①若OA 和OA 是对应边,则△AOP ∽△AOC ,∴OP OA OC OA =.∴y=OC=74,此时点P (0,74).②若OA和OC是对应边,则△POA∽△AOC,∴OP OAOA OC=,即1y21724=.解得y=17,此时点P(0,17).综上所述,符合条件的点P有两个,P(0,74)或(0,17).(3)①设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),∵直线l经过点E(32-,0)和点F(0,34-),∴3k b023b4⎧-+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,解得1k23b4⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线l的解析式为13y x24=--.∵B(72,0),D(32,﹣4),∴[]1735104222222+=+-=-(),(),∴线段BD的中点G的坐标为(52,﹣2).当x=52时,153y2224=-⨯-=-,∴点G在直线l上.②在抛物线上存在符合条件的点M.设抛物线的对称轴与x轴交点为H,则点H的坐标为(32,0),∵E (32-,0)、F (0,34-),B (72,0)、D (32,﹣4), ∴OE=32,OF=72,HD=4,HB=72﹣32=2. ∵,∠OEF=∠HDB ,∴△OEF ∽△HDB .∴∠OFE=∠HBD . ∵∠OEF+∠OFE=90°,∴∠OEF+∠HBD=90°. ∴∠EGB=180°﹣(∠OEF+∠HBD ) =180°﹣90°=90°,∴直线l 是线段BD 的垂直平分线. ∴点D 关于直线l 的对称点就是点B . ∴点M 就是直线DE 与抛物线的交点. 设直线DE 的解析式为y=mx+n , ∵D (32,﹣4),E (32-,0), ∴,解得.∴直线DE 的解析式为.联立,解得,.∴符合条件的点M 有两个,是(32,﹣4)或(,).9.如图,抛物线y =ax 2+bx 经过△OAB 的三个顶点,其中点A (13),点B (3,﹣3),O 为坐标原点.(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;(2)若P (4,m ),Q (t ,n )为该抛物线上的两点,且n <m ,求t 的取值范围; (3)若C 为线段AB 上的一个动点,当点A ,点B 到直线OC 的距离之和最大时,求∠BOC 的大小及点C 的坐标.【答案】(1)2235333y x x =-+;(2)t>4;(3)∠BOC =60°,C (32,3) 【解析】分析:(1)将已知点坐标代入y=ax 2+bx ,求出a 、b 的值即可; (2)利用抛物线增减性可解问题;(3)观察图形,点A ,点B 到直线OC 的距离之和小于等于AB ;同时用点A (1,3),点B (3,﹣3)求出相关角度.详解:(1)把点A (1,3),点B (3,﹣3)分别代入y=ax 2+bx 得3=393a b a b ⎧+⎪⎨-=+⎪⎩,解得2353a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴y=﹣22353x x + (2)由(1)抛物线开口向下,对称轴为直线x=54, 当x >54时,y 随x 的增大而减小, ∴当t >4时,n <m .(3)如图,设抛物线交x 轴于点F ,分别过点A 、B 作AD ⊥OC 于点D ,BE ⊥OC 于点E∵AC≥AD ,BC≥BE , ∴AD+BE≤AC+BE=AB ,∴当OC ⊥AB 时,点A ,点B 到直线OC 的距离之和最大. ∵A (1,3),点B (3,﹣3), ∴∠AOF=60°,∠BOF=30°, ∴∠AOB=90°, ∴∠ABO=30°.当OC ⊥AB 时,∠BOC=60°,点C 坐标为(32,3). 点睛:本题考查综合考查用待定系数法求二次函数解析式,抛物线的增减性.解答问题时注意线段最值问题的转化方法.10.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2t =时,线段PQ 的中点坐标为________; (2)当CBQ ∆与PAQ ∆相似时,求t 的值;(3)当1t =时,抛物线2y 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12MQD MKQ ∠=∠,若存在,求出所有满足条件的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)9352t -=或3t 4=;(3)124(,)39D ,2240(,)39D -. 【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,PA QB AQ BC =,②当△PAQ ∽△CBQ 时,PA BC AQ QB=,分别列方程可得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:(2+32,0+42),即(52,2); 故答案为:(52,2); (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: ①当△PAQ ∽△QBC 时,PA QB AQ BC=, ∴36223t tt --=, 4t 2-15t+9=0,(t-3)(t-34)=0, t 1=3(舍),t 2=34, ②当△PAQ ∽△CBQ 时,PA BC AQ QB =, ∴33262t t t =--, t 2-9t+9=0,,∵0≤t≤6>7,∴x=2不符合题意,舍去,综上所述,当△CBQ与△PAQ相似时,t的值是3 4或9+352;(3)当t=1时,P(1,0),Q(3,2),把P(1,0),Q(3,2)代入抛物线y=x2+bx+c中得:10932b cb c++⎧⎨++⎩==,解得:32bc-⎧⎨⎩==,∴抛物线:y=x2-3x+2=(x-32)2-14,∴顶点k(32,-14),∵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=12∠MKQ,如图2,∠MQD=12∠MKQ=∠QKE,设DQ交y轴于H,∵∠HMQ=∠QEK=90°,∴△KEQ∽△QMH,∴KE MQEQ MH=,∴12+3432MH=,∴MH=2,∴H(0,4),易得HQ的解析式为:y=-23x+4,则224 332y xy x x==⎧-+⎪⎨⎪-+⎩,x2-3x+2=-23x+4,解得:x1=3(舍),x2=-23,∴D(-23,409);同理,在M的下方,y轴上存在点H,如图3,使∠HQM=12∠MKQ=∠QKE,由对称性得:H(0,0),易得OQ的解析式:y=23x,则22332y xy x x⎧⎪⎨⎪-+⎩==,x2-3x+2=23x,解得:x1=3(舍),x2=23,∴D(23,49);综上所述,点D的坐标为:D(-23,409)或(23,49).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.。
初三培优 易错 难题二次函数辅导专题训练及答案解析一、二次函数1.已知二次函数223y ax ax =-+的最大值为4,且该抛物线与y 轴的交点为C ,顶点为D .(1)求该二次函数的解析式及点C ,D 的坐标; (2)点(,0)P t 是x 轴上的动点,①求PC PD -的最大值及对应的点P 的坐标;②设(0,2)Q t 是y 轴上的动点,若线段PQ 与函数2||23y a x a x =-+的图像只有一个公共点,求t 的取值范围.【答案】(1)2y x 2x 3=-++,C 点坐标为(0,3),顶点D 的坐标为(1,4);(2)①最,P 的坐标为(3,0)-,②t 的取值范围为3t ≤-或332t ≤<或72t =.【解析】 【分析】(1)先利用对称轴公式x=2a12a--=,计算对称轴,即顶点坐标为(1,4),再将两点代入列二元一次方程组求出解析式;(2)根据三角形的三边关系:可知P 、C 、D 三点共线时|PC-PD|取得最大值,求出直线CD 与x 轴的交点坐标,就是此时点P 的坐标;(3)先把函数中的绝对值化去,可知22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩,此函数是两个二次函数的一部分,分三种情况进行计算:①当线段PQ 过点(0,3),即点Q 与点C 重合时,两图象有一个公共点,当线段PQ 过点(3,0),即点P 与点(3,0)重合时,两函数有两个公共点,写出t 的取值;②线段PQ 与当函数y=a|x|2-2a|x|+c (x≥0)时有一个公共点时,求t 的值;③当线段PQ 过点(-3,0),即点P 与点(-3,0)重合时,线段PQ 与当函数y=a|x|2-2a|x|+c (x <0)时也有一个公共点,则当t≤-3时,都满足条件;综合以上结论,得出t 的取值. 【详解】 解:(1)∵2ax 12a-=-=, ∴2y ax ax 3=-+的对称轴为x 1=. ∵2y ax ax 3=-+人最大值为4, ∴抛物线过点()1,4. 得a 2a 34-+=, 解得a 1=-.∴该二次函数的解析式为2y x 2x 3=-++.C 点坐标为()0,3,顶点D 的坐标为()1,4.(2)①∵PC PD CD -≤,∴当P,C,D 三点在一条直线上时,PC PD -取得最大值.连接DC 并延长交y 轴于点P ,PC PD CD -===∴PC PD -. 易得直线CD 的方程为y x 3=+. 把()P t,0代入,得t 3=-. ∴此时对应的点P 的坐标为()3,0-.②2y a |x |2a x 3=-+的解析式可化为22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩设线段PQ 所在直线的方程为y kx b =+,将()P t,0,()Q 0,2t 的坐标代入,可得线段PQ 所在直线的方程为y 2x 2t =-+.(1)当线段PQ 过点()3,0-,即点P 与点()3,0-重合时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点,此时t 3=-.∴当t 3≤-时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点.(2)当线段PQ 过点()0,3,即点Q 与点C 重合时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点,此时3t 2=.当线段PQ 过点()3,0,即点P 与点()3,0重合时,t 3=,此时线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像有两个公共点.所以当3t 32≤<时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点.(3)将y 2x 2t =-+带入()2y x 2x 3x 0=-++≥,并整理,得2x 4x 2t 30-+-=.()Δ1642t 3288t =--=-.令288t 0-=,解得7t 2=. ∴当7t 2=时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点.综上所述,t 的取值范围为t 3≤-或3t 32≤<或7t 2=. 【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,先利用待定系数法求解析式,同时把最大值与三角形的三边关系联系在一起;同时对于二次函数利用动点求取值问题,从特殊点入手,把函数分成几部分考虑,按自变量从大到小的顺序或从小到大的顺序求解.2.如图,在直角坐标系xOy 中,二次函数y=x 2+(2k ﹣1)x+k+1的图象与x 轴相交于O 、A 两点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B ,使△AOB 的面积等于6,求点B 的坐标;(3)对于(2)中的点B ,在此抛物线上是否存在点P ,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB 的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x 2﹣3x 。
一、二次函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P作PD∥y 轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)△APD能否构成直角三角形?若能请直接写出点P坐标,若不能请说明理由;(4)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)94;(3)点P(1,0)或(2,﹣1);(4)M(2,﹣3).【解析】试题分析:(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,解方程组得到b、c的值,即可得解;(2)求出点C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式,再根据抛物线解析式设出点P的坐标,然后表示出PD的长度,再根据二次函数的最值问题解答;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,②求出抛物线顶点坐标,然后判断出点P为在抛物线顶点时,∠PAD是直角,分别写出点P的坐标即可;(4)根据抛物线的对称性可知MA=MB,再根据三角形的任意两边之差小于第三边可知点M为直线CB与对称轴交点时,|MA﹣MC|最大,然后利用待定系数法求出直线BC的解析式,再求解即可.试题解析:解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),∴93010b cb c++=⎧⎨++=⎩,解得43bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;(2)令x=0,则y=3,∴点C(0,3),则直线AC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,x2﹣4x+3).∵PD∥y轴,∴点D(x,﹣x+3),∴PD=(﹣x+3)﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x=﹣(x﹣32)2+94.∵a=﹣1<0,∴当x=32时,线段PD的长度有最大值94;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,此时,点P(1,0),②∵y=x2﹣4x+3=(x ﹣2)2﹣1,∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣1).∵A(3,0),∴点P为在抛物线顶点时,∠PAD=45°+45°=90°,此时,点P(2,﹣1).综上所述:点P(1,0)或(2,﹣1)时,△APD能构成直角三角形;(4)由抛物线的对称性,对称轴垂直平分AB,∴MA=MB,由三角形的三边关系,|MA﹣MC|<BC,∴当M、B、C三点共线时,|MA﹣MC|最大,为BC的长度,设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),则3k bb+=⎧⎨=⎩,解得:33kb=-⎧⎨=⎩,∴直线BC的解析式为y=﹣3x+3.∵抛物线y=x2﹣4x+3的对称轴为直线x=2,∴当x=2时,y=﹣3×2+3=﹣3,∴点M (2,﹣3),即,抛物线对称轴上存在点M(2,﹣3),使|MA﹣MC|最大.点睛:本题是二次函数综合题,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,二次函数的对称性以及顶点坐标的求解,(2)整理出PD的表达式是解题的关键,(3)关键在于利用点的坐标特征作出判断,(4)根据抛物线的对称性和三角形的三边关系判断出点M的位置是解题的关键.2.童装店销售某款童装,每件售价为60元,每星期可卖100件,为了促销该店决定降价销售,经市场调查发现:每降价1元,每星期可多卖10件,已知该款童装每件成本30元,设降价后该款童装每件售价x元,每星期的销售量为y件.(1)降价后,当某一星期的销售量是未降价前一星期销售量的3倍时,求这一星期中每件童装降价多少元?(2)当每件售价定为多少元时,一星期的销售利润最大,最大利润是多少?【答案】(1)这一星期中每件童装降价20元;(2)每件售价定为50元时,一星期的销售利润最大,最大利润4000元.【解析】【分析】(1)根据售量与售价x(元/件)之间的关系列方程即可得到结论.(2)设每星期利润为W元,构建二次函数利用二次函数性质解决问题.【详解】解:(1)根据题意得,(60﹣x)×10+100=3×100,解得:x=40,60﹣40=20元,答:这一星期中每件童装降价20元;(2)设利润为w,根据题意得,w=(x﹣30)[(60﹣x)×10+100]=﹣10x2+1000x﹣21000=﹣10(x﹣50)2+4000,答:每件售价定为50元时,一星期的销售利润最大,最大利润4000元.【点睛】本题考查二次函数的应用,一元二次不等式,解题的关键是构建二次函数解决最值问题,利用图象法解一元二次不等式,属于中考常考题型.3.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+n与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)过C、B两点,交x轴于另一点A,连接AC,且tan∠CAO=3.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是射线CB上一点,过点P作x轴的垂线,垂足为H,交抛物线于Q,设P点横坐标为t,线段PQ的长为d,求出d与t之间的函数关系式,并写出相应的自变量t的取值范围;(3)在(2)的条件下,当点P在线段BC上时,设PH=e,已知d,e是以y为未知数的一元二次方程:y2-(m+3)y+14(5m2-2m+13)="0" (m为常数)的两个实数根,点M在抛物线上,连接MQ、MH、PM,且.MP平分∠QMH,求出t值及点M的坐标.【答案】(1) y=-x2+2x+3;(2)223(03){3(3)d t t td t t t=-+<<=->;(3)t=1,2,2)和(12,2).【解析】【分析】(1)当x=0时代入抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)就可以求出y=3而得出C的坐标,就可以得出直线的解析式,就可以求出B的坐标,在直角三角形AOC中,由三角形函数值就可以求出OA的值,得出A的坐标,再由待定系数法建立二元一次方程组求出其解就可以得出结论;(2)分两种情况讨论,当点P在线段CB上时,和如图3点P在射线BN上时,就有P点的坐标为(t,-t+3),Q点的坐标为(t,-t2+2t+3),就可以得出d与t之间的函数关系式而得出结论;(3)根据根的判别式就可以求出m 的值,就可以求出方程的解而求得PQ 和PH 的值,延长MP 至L ,使LP=MP ,连接LQ 、LH ,如图2,延长MP 至L ,使LP=MP ,连接LQ 、LH ,就可以得出四边形LQMH 是平行四边形,进而得出四边形LQMH 是菱形,由菱形的性质就可以求出结论.【详解】(1)当x=0,则y=-x+n=0+n=n ,y=ax 2+bx+3=3,∴OC=3=n .当y=0,∴-x+3=0,x=3=OB ,∴B (3,0).在△AOC 中,∠AOC =90°,tan ∠CAO=33OC OA OA==, ∴OA=1,∴A (-1,0).将A (-1,0),B (3,0)代入y=ax2+bx+3,得 9330{30a b a b ++=-+=, 解得:1{2a b =-= ∴抛物线的解析式:y=-x 2+2x+3;(2) 如图1,∵P 点的横坐标为t 且PQ 垂直于x 轴 ∴P 点的坐标为(t ,-t+3),Q 点的坐标为(t ,-t 2+2t+3).∴PQ=|(-t+3)-(-t 2+2t+3)|="|" t 2-3t |∴223(03){3(3)d t t t d t t t =-+<<=->; ∵d ,e 是y 2-(m+3)y+14(5m 2-2m+13)=0(m 为常数)的两个实数根,∴△≥0,即△=(m+3)2-4×1(5m2-2m+13)≥04整理得:△= -4(m-1)2≥0,∵-4(m-1)2≤0,∴△=0,m=1,∴ PQ与PH是y2-4y+4=0的两个实数根,解得y1=y2=2∴ PQ=PH=2,∴-t+3=2,∴t="1,"∴此时Q是抛物线的顶点,延长MP至L,使LP=MP,连接LQ、LH,如图2,∵LP=MP,PQ=PH,∴四边形LQMH是平行四边形,∴LH∥QM,∴∠1=∠3,∵∠1=∠2,∴∠2=∠3,∴LH=MH,∴平行四边形LQMH是菱形,∴PM⊥QH,∴点M的纵坐标与P点纵坐标相同,都是2,∴在y=-x2+2x+3令y=2,得x2-2x-1=0,∴x12,x2=12综上:t值为1,M点坐标为2,2)和(12,2).4.已知,抛物线y=x2+2mx(m为常数且m≠0).(1)判断该抛物线与x轴的交点个数,并说明理由.(2)若点A(-n+5,0),B(n-1,0)在该抛物线上,点M为抛物线的顶点,求△ABM的面积.(3)若点(2,p),(3,g),(4,r)均在该抛物线上,且p<g<r,求m的取值范围.【答案】(1)抛物线与x轴有2个交点,理由见解析;(2)△ABM的面积为8;(3)m 的取值范围m>-2.5【解析】【分析】(1)首先算出根的判别式b2-4ac的值,根据偶数次幂的非负性,判断该值一定大于0,从而根据抛物线与x轴交点个数与根的判别式的关系即可得出结论;(2)根据抛物线的对称性及A,B两点的坐标特点求出抛物线的对称轴直线为x=2.从而再根据抛物线对称轴直线公式建立方程,求解算出m的值,进而求出抛物线的解析式,得出A,B,M三点的坐标,根据三角形的面积计算方法,即可算出答案;(3)方法一(图象法):根据抛物线的对称轴直线及开口方向判断出当对称轴在直线x=3的右边时,显然不符合题目条件;当对称轴在直线x=2的左边时,显然符合题目条件(如图2),从而列出不等式得出m 的取值范围;当对称轴在直线x=2和x=3之间时,满足3-(-m)>-m-2即可(如图3),再列出不等式得出m 的取值范围,综上所述,求出m 的取值范围;方法二(代数法):将三点的横坐标分贝代入抛物线的解析式,用含m 的式子表示出p,g,r ,再代入 p<g<r 即可列出关于m 的不等式组,求解即可。
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),与y 轴交于点C (0,-3),对称轴是直线x =1,直线BC 与抛物线的对称轴交于点D .(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC 的函数表达式;(3)点E 为y 轴上一动点,CE 的垂直平分线交CE 于点F ,交抛物线于P 、Q 两点,且点P 在第三象限.①当线段PQ =34AB 时,求tan ∠CED 的值; ②当以点C 、D 、E 为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的函数表达式为y =x 2-2x -3.(2)直线BC 的函数表达式为y =x -3.(3)①23.①P 1(122),P 2(1-62,74). 【解析】【分析】已知C 点的坐标,即知道OC 的长,可在直角三角形BOC 中根据∠BCO 的正切值求出OB 的长,即可得出B 点的坐标.已知了△AOC 和△BOC 的面积比,由于两三角形的高相等,因此面积比就是AO 与OB 的比.由此可求出OA 的长,也就求出了A 点的坐标,然后根据A 、B 、C 三点的坐标即可用待定系数法求出抛物线的解析式.【详解】(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1, ∴− 221bb a-⨯==1 ∴b=-2 ∵抛物线与y 轴交于点C (0,-3),∴c=-3,∴抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3;(2)∵抛物线与x 轴交于A 、B 两点,当y=0时,x 2-2x-3=0.∴x1=-1,x2=3.∵A点在B点左侧,∴A(-1,0),B(3,0)设过点B(3,0)、C(0,-3)的直线的函数表达式为y=kx+m,则033k mm==+⎧⎨-⎩,∴13 km⎧⎨-⎩==∴直线BC的函数表达式为y=x-3;(3)①∵AB=4,PQ=34 AB,∴PQ=3∵PQ⊥y轴∴PQ∥x轴,则由抛物线的对称性可得PM=32,∵对称轴是直线x=1,∴P到y轴的距离是12,∴点P的横坐标为−12,∴P(−12,−74)∴F(0,−74),∴FC=3-OF=3-74=54∵PQ垂直平分CE于点F,∴CE=2FC=5 2∵点D在直线BC上,∴当x=1时,y=-2,则D(1,-2),过点D作DG⊥CE于点G,∴DG=1,CG=1,∴GE=CE-CG=52-1=32.在Rt△EGD中,tan∠CED=23 GDEG=.②P1(2,-2),P2(6-52).设OE=a,则GE=2-a,当CE为斜边时,则DG2=CG•GE,即1=(OC-OG)•(2-a),∴1=1×(2-a),∴a=1,∴CE=2,∴OF=OE+EF=2∴F、P的纵坐标为-2,把y=-2,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:2或2∵点P在第三象限.∴P1(2-2),当CD为斜边时,DE⊥CE,∴OE=2,CE=1,∴OF=2.5,∴P和F的纵坐标为:-52,把y=-52,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:x=1-621+62∵点P在第三象限.∴P2(6-52).综上所述:满足条件为P1(2-2),P2(6-52).【点睛】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.2.如图,某足球运动员站在点O处练习射门,将足球从离地面0.5m的A处正对球门踢出(点A在y轴上),足球的飞行高度y(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间满足函数关系y=at2+5t+c,已知足球飞行0.8s时,离地面的高度为3.5m.(1)足球飞行的时间是多少时,足球离地面最高?最大高度是多少?(2)若足球飞行的水平距离x(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系x=10t,已知球门的高度为2.44m,如果该运动员正对球门射门时,离球门的水平距离为28m,他能否将球直接射入球门?【答案】(1)足球飞行的时间是85s时,足球离地面最高,最大高度是4.5m;(2)能.【解析】试题分析:(1)由题意得:函数y=at2+5t+c的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),于是得到,求得抛物线的解析式为:y=﹣t2+5t+,当t=时,y最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t得t=2.8,当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,于是得到他能将球直接射入球门.解:(1)由题意得:函数y=at2+5t+c的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),∴,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣t2+5t+,∴当t=时,y最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t得t=2.8,∴当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,∴他能将球直接射入球门.考点:二次函数的应用.3.对于某一函数给出如下定义:若存在实数m,当其自变量的值为m时,其函数值等于﹣m,则称﹣m为这个函数的反向值.在函数存在反向值时,该函数的最大反向值与最小反向值之差n称为这个函数的反向距离.特别地,当函数只有一个反向值时,其反向距离n为零.例如,图中的函数有4,﹣1两个反向值,其反向距离n等于5.(1)分别判断函数y=﹣x+1,y=1x-,y=x2有没有反向值?如果有,直接写出其反向距离;(2)对于函数y=x2﹣b2x,①若其反向距离为零,求b的值;②若﹣1≤b≤3,求其反向距离n的取值范围;(3)若函数y=223()3()x x x mx x x m⎧-≥⎨--<⎩请直接写出这个函数的反向距离的所有可能值,并写出相应m的取值范围.【答案】(1)y=−1x有反向值,反向距离为2;y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①b=±1;②0≤n≤8;(3)当m>2或m≤﹣2时,n=2,当﹣2<m≤2时,n=4.【解析】【分析】(1)根据题目中的新定义可以分别计算出各个函数是否有方向值,有反向值的可以求出相应的反向距离;(2)①根据题意可以求得相应的b的值;②根据题意和b的取值范围可以求得相应的n的取值范围;(3)根据题目中的函数解析式和题意可以解答本题.【详解】(1)由题意可得,当﹣m=﹣m+1时,该方程无解,故函数y=﹣x+1没有反向值,当﹣m=1m-时,m=±1,∴n=1﹣(﹣1)=2,故y=1x-有反向值,反向距离为2,当﹣m=m2,得m=0或m=﹣1,∴n=0﹣(﹣1)=1,故y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∵反向距离为零,∴|b2﹣1﹣0|=0,解得,b=±1;②令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∴n=|b2﹣1﹣0|=|b2﹣1|,∵﹣1≤b≤3,∴0≤n≤8;(3)∵y=223()3() x x x mx x x m⎧-≥⎨--<⎩,∴当x≥m时,﹣m=m2﹣3m,得m=0或m=2,∴n=2﹣0=2,∴m>2或m≤﹣2;当x<m时,﹣m=﹣m2﹣3m,解得,m=0或m=﹣4,∴n=0﹣(﹣4)=4,∴﹣2<m≤2,由上可得,当m>2或m≤﹣2时,n=2,当﹣2<m≤2时,n=4.【点睛】本题是一道二次函数综合题,解答本题的关键是明确题目中的新定义,找出所求问题需要的条件,利用新定义解答相关问题.4.已知点A(﹣1,2)、B(3,6)在抛物线y=ax2+bx上(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点F的坐标为(0,m)(m>2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x 轴的垂线,垂足为H.设抛物线与x轴的正半轴交于点E,连接FH、AE,求证:FH∥AE;(3)如图2,直线AB分别交x轴、y轴于C、D两点.点P从点C出发,沿射线CD方向匀速运动,速度为每秒个单位长度;同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度.点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM=2PM,直接写出t的值.【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣x;(2)证明见解析;(3)当运动时间为或秒时,QM=2PM.【解析】【分析】(1)(1)A,B的坐标代入抛物线y=ax2+bx中确定解析式;(2)把A点坐标代入所设的AF的解析式,与抛物线的解析式构成方程组,解得G点坐标,再通过证明三角形相似,得到同位角相等,两直线平行;(3)具体见详解.【详解】.解:(1)将点A(﹣1,2)、B(3,6)代入中,,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x.(2)证明:设直线AF的解析式为y=kx+m,将点A(﹣1,2)代入y=kx+m中,即﹣k+m=2,∴k=m﹣2,∴直线AF的解析式为y=(m﹣2)x+m.联立直线AF和抛物线解析式成方程组,,解得:或,∴点G的坐标为(m,m2﹣m).∵GH⊥x轴,∴点H的坐标为(m,0).∵抛物线的解析式为y=x2﹣x=x(x﹣1),∴点E的坐标为(1,0).过点A作AA′⊥x轴,垂足为点A′,如图1所示.∵点A(﹣1,2),∴A′(﹣1,0),∴AE=2,AA′=2.∴ =1, = =1,∴= ,∵∠AA′E=∠FOH,∴△AA′E∽△FOH,∴∠AEA′=∠FHO,∴FH∥AE.(3)设直线AB的解析式为y=k0x+b0,将A(﹣1,2)、B(3,6)代入y=k0x+b0中,得,解得:,∴直线AB的解析式为y=x+3,当运动时间为t秒时,点P的坐标为(t﹣3,t),点Q的坐标为(t,0).当点M在线段PQ上时,过点P作PP′⊥x轴于点P′,过点M作MM′⊥x轴于点M′,则△PQP′∽△MQM′,如图2所示,∵QM=2PM,∴ =,∴QM′=QP'=2,MM′=PP'=t,∴点M的坐标为(t﹣2, t).又∵点M在抛物线y=x2﹣x上,∴ t=(t﹣2)2﹣(t﹣2),解得:t=;当点M在线段QP的延长线上时,同理可得出点M的坐标为(t﹣6,2t),∵点M在抛物线y=x2﹣x上,∴2t=(t﹣6)2﹣(t﹣6),解得:t=.综上所述:当运动时间秒或时,QM=2PM.【点睛】本题考查二次函数综合运用,综合能力是解题关键.5.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?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.(3)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.(4)如图2,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)存在符合条件的点P,其坐标为P(﹣110)或P(﹣1,﹣10)或P(﹣1,6)或P(﹣1,53);(3)存在,Q(﹣1,2);(4)63 8,315,24E⎛⎫-⎪⎝⎭.【解析】【分析】(1)已知抛物线过A、B两点,可将两点的坐标代入抛物线的解析式中,用待定系数法即可求出二次函数的解析式;(2)可根据(1)的函数解析式得出抛物线的对称轴,也就得出了M点的坐标,由于C是抛物线与y轴的交点,因此C的坐标为(0,3),根据M、C的坐标可求出CM的距离.然后分三种情况进行讨论:①当CP=PM时,P位于CM的垂直平分线上.求P点坐标关键是求P的纵坐标,过P作PQ⊥y轴于Q,如果设PM=CP=x,那么直角三角形CPQ中CP=x,OM的长,可根据M 的坐标得出,CQ=3﹣x,因此可根据勾股定理求出x的值,P点的横坐标与M的横坐标相同,纵坐标为x,由此可得出P的坐标.②当CM=MP时,根据CM的长即可求出P的纵坐标,也就得出了P的坐标(要注意分上下两点).③当CM=C P时,因为C的坐标为(0,3),那么直线y=3必垂直平分PM,因此P的纵坐标是6,由此可得出P的坐标;(3)根据轴对称﹣最短路径问题解答;(4)由于四边形BOCE不是规则的四边形,因此可将四边形BOCE分割成规则的图形进行计算,过E作EF⊥x轴于F,S四边形BOCE=S△BFE+S梯形FOCE.直角梯形FOCE中,FO为E的横坐标的绝对值,EF为E的纵坐标,已知C的纵坐标,就知道了OC的长.在△BFE中,BF=BO﹣OF,因此可用E的横坐标表示出BF的长.如果根据抛物线设出E的坐标,然后代入上面的线段中,即可得出关于四边形BOCE的面积与E的横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求得四边形BOCE的最大值及对应的E的横坐标的值.即可求出此时E的坐标.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),∴30 9330 a ba b++=⎧⎨-+=⎩,解得:12 ab=-⎧⎨=-⎩.∴所求抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;(2)如答图1,∵抛物线解析式为:y =﹣x 2﹣2x+3, ∴其对称轴为x =22-=﹣1, ∴设P 点坐标为(﹣1,a ),当x =0时,y =3, ∴C (0,3),M (﹣1,0)∴当CP =PM 时,(﹣1)2+(3﹣a )2=a 2,解得a =53, ∴P 点坐标为:P 1(﹣1,53); ∴当CM =PM 时,(﹣1)2+32=a 2,解得a =±10, ∴P 点坐标为:P 2(﹣1,10)或P 3(﹣1,﹣10);∴当CM =CP 时,由勾股定理得:(﹣1)2+32=(﹣1)2+(3﹣a )2,解得a =6, ∴P 点坐标为:P 4(﹣1,6).综上所述存在符合条件的点P ,其坐标为P (﹣1,10)或P (﹣1,﹣10)或P (﹣1,6)或P (﹣1,53); (3)存在,Q (﹣1,2),理由如下:如答图2,点C (0,3)关于对称轴x =﹣1的对称点C′的坐标是(﹣2,3),连接AC′,直线AC′与对称轴的交点即为点Q .设直线AC′函数关系式为:y =kx+t (k≠0).将点A (1,0),C′(﹣2,3)代入,得023k t k t +=⎧⎨-+=⎩,解得11k t =-⎧⎨=⎩,所以,直线AC′函数关系式为:y =﹣x+1. 将x =﹣1代入,得y =2, 即:Q (﹣1,2);(4)过点E作EF⊥x轴于点F,设E(a,﹣a2﹣2a+3)(﹣3<a<0)∴EF=﹣a2﹣2a+3,BF=a+3,OF=﹣a∴S四边形BOCE=12BF•EF+12(OC+EF)•OF=12(a+3)•(﹣a2﹣2a+3)+12(﹣a2﹣2a+6)•(﹣a)=﹣32a2﹣92a+92=﹣32(a+32)2+638,∴当a=﹣32时,S四边形BOCE最大,且最大值为638.此时,点E坐标为(﹣32,154).【点睛】本题主要考查了二次函数的综合知识,要注意的是(2)中,不确定等腰三角形哪条边是底边的情况下,要分类进行求解,不要漏解.6.若三个非零实数x,y,z满足:只要其中一个数的倒数等于另外两个数的倒数的和,则称这三个实数x,y,z构成“和谐三组数”.(1)实数1,2,3可以构成“和谐三组数”吗?请说明理由;(2)若M(t,y1),N(t+1,y2),R(t+3,y3)三点均在函数y=kx(k为常数,k≠0)的图象上,且这三点的纵坐标y1,y2,y3构成“和谐三组数”,求实数t的值;(3)若直线y=2bx+2c(bc≠0)与x轴交于点A(x1,0),与抛物线y=ax2+3bx+3c(a≠0)交于B(x2,y2),C(x3,y3)两点.①求证:A,B,C三点的横坐标x1,x2,x3构成“和谐三组数”;②若a>2b>3c,x2=1,求点P(ca,ba)与原点O的距离OP的取值范围.【答案】(1)不能,理由见解析;(2)t的值为﹣4、﹣2或2;(3)①证明见解析;2≤OP<102且OP≠1.【解析】【分析】(1)由和谐三组数的定义进行验证即可;(2)把M 、N 、R 三点的坐标分别代入反比例函数解析式,可用t 和k 分别表示出y 1、y 2、y 3,再由和谐三组数的定义可得到关于t 的方程,可求得t 的值; (3)①由直线解析式可求得x 1=﹣cb,联立直线和抛物线解析式消去y ,利用一元二次方程根与系数的关系可求得x 2+x 3=﹣b a ,x 2x 3=ca,再利用和谐三数组的定义证明即可;②由条件可得到a+b+c =0,可得c =﹣(a+b),由a >2b >3c 可求得ba的取值范围,令m =ba,利用两点间距离公式可得到OP 2关于m 的二次函数,利用二次函数的性质可求得OP 2的取值范围,从而可求得OP 的取值范围. 【详解】(1)不能,理由如下:∵1、2、3的倒数分别为1、12、13, ∴12+13≠1,1+12≠13,1+13≠12, ∴实数1,2,3不可以构成“和谐三组数”;(2)∵M(t ,y 1),N(t+1,y 2),R(t+3,y 3)三点均在函数kx(k 为常数,k≠0)的图象上, ∴y 1、y 2、y 3均不为0,且y 1=k t ,y 2=1k t +,y 3=3k t +, ∴11y =t k ,21y =1t k +,31y =3t k+, ∵y 1,y 2,y 3构成“和谐三组数”, ∴有以下三种情况:当11y =21y +31y 时,则t k =1t k ++3t k+,即t =t+1+t+3,解得t =﹣4;当21y =11y +31y 时,则1t k +=t k +3t k +,即t+1=t+t+3,解得t =﹣2;当31y =11y +21y 时,则3t k +=t k +1t k+,即t+3=t+t+1,解得t =2;∴t 的值为﹣4、﹣2或2; (3)①∵a 、b 、c 均不为0, ∴x 1,x 2,x 3都不为0,∵直线y =2bx+2c(bc≠0)与x 轴交于点A(x 1,0), ∴0=2bx 1+2c ,解得x 1=﹣cb, 联立直线与抛物线解析式,消去y 可得2bx+2c =ax 2+3bx+3c ,即ax 2+bx+c =0,∵直线与抛物线交与B(x 2,y 2),C(x 3,y 3)两点, ∴x 2、x 3是方程ax 2+bx+c =0的两根, ∴x 2+x 3=﹣b a ,x 2x 3=c a, ∴21x +31x =2323x x x x +=b a c a-=﹣b c =11x ,∴x 1,x 2,x 3构成“和谐三组数”; ②∵x 2=1, ∴a+b+c =0, ∴c =﹣a ﹣b , ∵a >2b >3c ,∴a >2b >3(﹣a ﹣b),且a >0,整理可得253a b b a>⎧⎨>-⎩,解得﹣35<b a <12,∵P(c a ,ba), ∴OP 2=(c a )2+(b a )2=(a b a --)2+(b a )2=2(b a )2+2b a +1=2(b a +12)2+12, 令m =b a ,则﹣35<m <12且m≠0,且OP 2=2(m+12)2+12, ∵2>0,∴当﹣35<m <﹣12时,OP 2随m 的增大而减小,当m =﹣35时,OP 2有最大临界值1325,当m =﹣12时,OP 2有最小临界值12, 当﹣12<m <12时,OP 2随m 的增大而增大,当m =﹣12时,OP 2有最小临界值12,当m =12时,OP 2有最大临界值52, ∴12≤OP 2<52且OP 2≠1, ∵P 到原点的距离为非负数,∴2≤OP且OP≠1. 【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及新定义、函数图象的交点、一元二次方程根与系数的关系、勾股定理、二次函数的性质、分类讨论思想及转化思想等知识.在(1)中注意利用和谐三数组的定义,在(2)中由和谐三数组得到关于t 的方程是解题的关键,在(3)①中用a 、b 、c 分别表示出x 1,x 2,x 3是解题的关键,在(3)②中把OP 2表示成二次函数的形式是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,特别是最后一问,难度很大.7.如图,已知二次函数y=ax 2+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=x 2﹣2x ﹣3;(2)①PM 最大=94;②P (2,﹣3)或(22﹣2). 【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09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,这个二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣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303k b b +=⎧⎨=-⎩,解得13k b =⎧⎨=-⎩, 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﹣32)2+94,当n=32时,PM最大=94;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+2(不符合题意,舍),n3=3-2,n2﹣2n﹣3=2-42,P(3-2,2-42);综上所述:P(2,﹣3)或(3-2,2﹣42).【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.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)。
中考数学知识点过关培优 易错 难题训练∶二次函数附答案解析一、二次函数1.如图1,抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (4,0)两点,与y 轴交于点C ,且OC=3OA .点P 是抛物线上的一个动点,过点P 作PE ⊥x 轴于点E ,交直线BC 于点D ,连接PC . (1)求抛物线的解析式;(2)如图2,当动点P 只在第一象限的抛物线上运动时,求过点P 作PF ⊥BC 于点F ,试问△PDF 的周长是否有最大值?如果有,请求出其最大值,如果没有,请说明理由. (3)当点P 在抛物线上运动时,将△CPD 沿直线CP 翻折,点D 的对应点为点Q ,试问,四边形CDPQ 是否成为菱形?如果能,请求出此时点P 的坐标,如果不能,请说明理由.【答案】(1) y=﹣234x +94x+3;(2) 有最大值,365;(3) 存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,此时点P 的坐标为(73,256)或(173,﹣253).【解析】试题分析: (1)利用待定系数法求二次函数的解析式; (2)设P (m ,﹣34m 2+94m+3),△PFD 的周长为L ,再利用待定系数法求直线BC 的解析式为:y=﹣34x+3,表示PD=﹣2334m m ,证明△PFD ∽△BOC ,根据周长比等于对应边的比得:=PED PD BOC BC V V 的周长的周长,代入得:L=﹣95(m ﹣2)2+365,求L 的最大值即可;(3)如图3,当点Q 落在y 轴上时,四边形CDPQ 是菱形,根据翻折的性质知:CD=CQ ,PQ=PD ,∠PCQ=∠PCD ,又知Q 落在y 轴上时,则CQ ∥PD ,由四边相等:CD=DP=PQ=QC ,得四边形CDPQ 是菱形,表示P (n ,﹣23n 4 +94n+3),则D (n ,﹣34n+3),G (0,﹣34n+3),利用勾股定理表示PD 和CD 的长并列式可得结论. 试题解析:(1)由OC=3OA ,有C (0,3),将A (﹣1,0),B (4,0),C (0,3)代入y=ax 2+bx+c 中,得:016403a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩, 解得:34943a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩,故抛物线的解析式为:y=﹣234x +94x+3; (2)如图2,设P (m ,﹣34m 2+94m+3),△PFD 的周长为L ,∵直线BC 经过B (4,0),C (0,3), 设直线BC 的解析式为:y=kx+b ,则403k b b +=⎧⎨=⎩解得:343k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩∴直线BC 的解析式为:y=﹣34x+3, 则D (m ,﹣334m +),PD=﹣2334m m +,∵PE ⊥x 轴,PE ∥OC , ∴∠BDE=∠BCO , ∵∠BDE=∠PDF , ∴∠PDF=∠BCO , ∵∠PFD=∠BOC=90°, ∴△PFD ∽△BOC ,∴=PED PDBOC BCV V 的周长的周长,由(1)得:OC=3,OB=4,BC=5, 故△BOC 的周长=12,∴2334125m mL -+=,即L=﹣95(m ﹣2)2+365,∴当m=2时,L 最大=365; (3)存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,如图3, 当点Q 落在y 轴上时,四边形CDPQ 是菱形,理由是:由轴对称的性质知:CD=CQ ,PQ=PD ,∠PCQ=∠PCD , 当点Q 落在y 轴上时,CQ ∥PD , ∴∠PCQ=∠CPD , ∴∠PCD=∠CPD , ∴CD=PD , ∴CD=DP=PQ=QC , ∴四边形CDPQ 是菱形, 过D 作DG ⊥y 轴于点G , 设P (n ,﹣234n +94n+3),则D (n ,﹣34n+3),G (0,﹣334n +), 在Rt △CGD 中,CD 2=CG 2+GD 2=[(﹣34n+3)﹣3]2+n 2=22516n , 而|PD|=|(﹣239344n n ++ 3n ++)﹣(﹣34n+3)|=|﹣234n +3n|,∵PD=CD , ∴﹣235344n n n +=①, ﹣235344n n n +=-②, 解方程①得:n=73或0(不符合条件,舍去), 解方程②得:n=173或0(不符合条件,舍去), 当n=73时,P (73,256),如图3,当n=173时,P (173,﹣253),如图4,综上所述,存在这样的Q点,使得四边形CDPQ是菱形,此时点P的坐标为(73,256)或(173,﹣253).点睛: 本题是二次函数的综合题,考查了利用待定系数法求函数的解析式、菱形的性质和判定、三角形相似的性质和判定,将周长的最值问题转化为二次函数的最值问题,此类问题要熟练掌握利用解析式表示线段的长,并利用相似比或勾股定理列方程解决问题.2.已知如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P作PD∥y 轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)△APD能否构成直角三角形?若能请直接写出点P坐标,若不能请说明理由;(4)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)94;(3)点P(1,0)或(2,﹣1);(4)M(2,﹣3).【解析】试题分析:(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,解方程组得到b、c的值,即可得解;(2)求出点C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式,再根据抛物线解析式设出点P的坐标,然后表示出PD的长度,再根据二次函数的最值问题解答;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,②求出抛物线顶点坐标,然后判断出点P为在抛物线顶点时,∠PAD是直角,分别写出点P的坐标即可;(4)根据抛物线的对称性可知MA=MB,再根据三角形的任意两边之差小于第三边可知点M为直线CB与对称轴交点时,|MA﹣MC|最大,然后利用待定系数法求出直线BC的解析式,再求解即可.试题解析:解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),∴93010b cb c++=⎧⎨++=⎩,解得43bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;(2)令x=0,则y=3,∴点C(0,3),则直线AC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,x2﹣4x+3).∵PD∥y轴,∴点D(x,﹣x+3),∴PD=(﹣x+3)﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x=﹣(x﹣32)2+94.∵a=﹣1<0,∴当x=32时,线段PD的长度有最大值94;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,此时,点P(1,0),②∵y=x2﹣4x+3=(x ﹣2)2﹣1,∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣1).∵A(3,0),∴点P为在抛物线顶点时,∠PAD=45°+45°=90°,此时,点P(2,﹣1).综上所述:点P(1,0)或(2,﹣1)时,△APD能构成直角三角形;(4)由抛物线的对称性,对称轴垂直平分AB,∴MA=MB,由三角形的三边关系,|MA﹣MC|<BC,∴当M、B、C三点共线时,|MA﹣MC|最大,为BC的长度,设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),则3k bb+=⎧⎨=⎩,解得:33kb=-⎧⎨=⎩,∴直线BC的解析式为y=﹣3x+3.∵抛物线y=x2﹣4x+3的对称轴为直线x=2,∴当x=2时,y=﹣3×2+3=﹣3,∴点M (2,﹣3),即,抛物线对称轴上存在点M(2,﹣3),使|MA﹣MC|最大.点睛:本题是二次函数综合题,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,二次函数的对称性以及顶点坐标的求解,(2)整理出PD的表达式是解题的关键,(3)关键在于利用点的坐标特征作出判断,(4)根据抛物线的对称性和三角形的三边关系判断出点M的位置是解题的关键.3.如图,抛物线y=12x2+bx﹣2与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且A(﹣1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标; (2)判断△ABC 的形状,证明你的结论;(3)点M 是抛物线对称轴上的一个动点,当MC +MA 的值最小时,求点M 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y =213x -22x ﹣2,顶点D 的坐标为 (32,﹣258);(2)△ABC 是直角三角形,证明见解析;(3)点M 的坐标为(32,﹣54). 【解析】 【分析】(1)因为点A 在抛物线上,所以将点A 代入函数解析式即可求得答案;(2)由函数解析式可以求得其与x 轴、y 轴的交点坐标,即可求得AB 、BC 、AC 的长,由勾股定理的逆定理可得三角形的形状;(3)根据抛物线的性质可得点A 与点B 关于对称轴x 32=对称,求出点B ,C 的坐标,根据轴对称性,可得MA =MB ,两点之间线段最短可知,MC +MB 的值最小.则BC 与直线x 32=交点即为M 点,利用得到系数法求出直线BC 的解析式,即可得到点M 的坐标. 【详解】(1)∵点A (﹣1,0)在抛物线y 212x =+bx ﹣2上,∴2112⨯-+()b ×(﹣1)﹣2=0,解得:b 32=-,∴抛物线的解析式为y 21322x =-x ﹣2. y 21322x =-x ﹣212=(x 2﹣3x ﹣4 )21325228x =--(),∴顶点D 的坐标为 (32528,-). (2)当x =0时y =﹣2,∴C (0,﹣2),OC =2. 当y =0时,21322x -x ﹣2=0,∴x 1=﹣1,x 2=4,∴B (4,0),∴OA =1,OB =4,AB =5.∵AB 2=25,AC 2=OA 2+OC 2=5,BC 2=OC 2+OB 2=20,∴AC 2+BC 2=AB 2.∴△ABC 是直角三角形.(3)∵顶点D 的坐标为 (32528,-),∴抛物线的对称轴为x 32=.∵抛物线y12=x2+bx﹣2与x轴交于A,B两点,∴点A与点B关于对称轴x32=对称.∵A(﹣1,0),∴点B的坐标为(4,0),当x=0时,y21322x=-x﹣2=﹣2,则点C 的坐标为(0,﹣2),则BC与直线x32=交点即为M点,如图,根据轴对称性,可得:MA=MB,两点之间线段最短可知,MC+MB的值最小.设直线BC的解析式为y=kx+b,把C(0,﹣2),B(4,0)代入,可得:240bk b=-⎧⎨+=⎩,解得:122kb⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴y12=x﹣2.当x32=时,y1352224=⨯-=-,∴点M的坐标为(3524-,).【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数的解析式、直角三角形的性质及判定、轴对称性质,解决本题的关键是利用待定系数法求函数的解析式.4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向B点运动,同时点Q从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,当△PBQ存在时,求运动多少秒使△PBQ的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK :S △PBQ =5:2,求K 点坐标.【答案】(1)y=38x 2﹣34x ﹣3(2)运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910(3)K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158)【解析】 【详解】试题分析:(1)把点A 、B 的坐标分别代入抛物线解析式,列出关于系数a 、b 的解析式,通过解方程组求得它们的值;(2)设运动时间为t 秒.利用三角形的面积公式列出S △PBQ 与t 的函数关系式S △PBQ =﹣910(t ﹣1)2+910.利用二次函数的图象性质进行解答; (3)利用待定系数法求得直线BC 的解析式为y=34x ﹣3.由二次函数图象上点的坐标特征可设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3).如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .结合已知条件和(2)中的结果求得S △CBK =94.则根据图形得到:S △CBK =S △CEK +S △BEK =12EK•m+12•EK•(4﹣m ),把相关线段的长度代入推知:﹣34m 2+3m=94.易求得K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158).解:(1)把点A (﹣2,0)、B (4,0)分别代入y=ax 2+bx ﹣3(a≠0),得423016430a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得3834a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以该抛物线的解析式为:y=38x 2﹣34x ﹣3;(2)设运动时间为t 秒,则AP=3t ,BQ=t . ∴PB=6﹣3t .由题意得,点C 的坐标为(0,﹣3). 在Rt △BOC 中,.如图1,过点Q 作QH ⊥AB 于点H .∴QH ∥CO , ∴△BHQ ∽△BOC , ∴HB OC BGBC=,即Hb 35t=,∴HQ=35t . ∴S △PBQ =12PB•HQ=12(6﹣3t )•35t=﹣910t 2+95t=﹣910(t ﹣1)2+910.当△PBQ 存在时,0<t <2 ∴当t=1时,S △PBQ 最大=910. 答:运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910; (3)设直线BC 的解析式为y=kx+c (k≠0). 把B (4,0),C (0,﹣3)代入,得403k c c +=⎧⎨=-⎩, 解得3k 4c 3⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线BC 的解析式为y=34x ﹣3. ∵点K 在抛物线上.∴设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3).如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .则点E 的坐标为(m ,34m ﹣3).∴EK=34m﹣3﹣(38m2﹣34m﹣3)=﹣38m2+32m.当△PBQ的面积最大时,∵S△CBK:S△PBQ=5:2,S△PBQ=9 10.∴S△CBK=94.S△CBK=S△CEK+S△BEK=12EK•m+12•EK•(4﹣m)=12×4•EK=2(﹣38m2+32m)=﹣34m2+3m.即:﹣34m2+3m=94.解得 m1=1,m2=3.∴K1(1,﹣278),K2(3,﹣158).点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有待定系数法求二次函数解析式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意该点的运动范围,即自变量的取值范围.5.如图1,抛物线C1:y=ax2﹣2ax+c(a<0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标为(﹣1,0),点O为坐标原点,OC=3OA,抛物线C1的顶点为G.(1)求出抛物线C1的解析式,并写出点G的坐标;(2)如图2,将抛物线C1向下平移k(k>0)个单位,得到抛物线C2,设C2与x轴的交点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k的值:(3)在(2)的条件下,如图3,设点M为x轴正半轴上一动点,过点M作x轴的垂线分别交抛物线C1、C2于P、Q两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N,使得以P、Q、N 为顶点的三角形与△AOQ全等,若存在,直接写出点M,N的坐标:若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3,点G的坐标为(1,4);(2)k=1;(3)M1(1132+,0)、N1131);M2(1132+,0)、N2(1,﹣1);M3(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).【解析】【分析】(1)由点A的坐标及OC=3OA得点C坐标,将A、C坐标代入解析式求解可得;(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,由等边三角形性质知点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m),代入所设解析式求解可得;(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),根据PQ=OA=1且∠AOQ、∠PQN均为钝角知△AOQ≌△PQN,延长PQ交直线y=﹣1于点H,证△OQM≌△QNH,根据对应边相等建立关于x的方程,解之求得x的值从而进一步求解即可.【详解】(1)∵点A的坐标为(﹣1,0),∴OA=1,∴OC=3OA,∴点C的坐标为(0,3),将A、C坐标代入y=ax2﹣2ax+c,得:203a a cc++=⎧⎨=⎩,解得:13ac=-⎧⎨=⎩,∴抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,所以点G的坐标为(1,4);(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,过点G′作G′D ⊥x 轴于点D ,设BD′=m ,∵△A ′B′G′为等边三角形, ∴G′D=3B′D=3m ,则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m ), 将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x ﹣1)2+4﹣k ,得:24043m k k m⎧-+-=⎪⎨-=⎪⎩, 解得:1104m k =⎧⎨=⎩(舍),2231m k ⎧=⎪⎨=⎪⎩,∴k=1;(3)设M (x ,0),则P (x ,﹣x 2+2x+3)、Q (x ,﹣x 2+2x+2), ∴PQ=OA=1,∵∠AOQ 、∠PQN 均为钝角, ∴△AOQ ≌△PQN ,如图2,延长PQ 交直线y=﹣1于点H ,则∠QHN=∠OMQ=90°, 又∵△AOQ ≌△PQN , ∴OQ=QN ,∠AOQ=∠PQN , ∴∠MOQ=∠HQN , ∴△OQM ≌△QNH (AAS ), ∴OM=QH ,即x=﹣x 2+2x+2+1, 解得:x=1132±当x=1132+时,HN=QM=﹣x 2+2x+2=1312-,点M (1132+,0), ∴点N 坐标为(113++131-,﹣1),即(13,﹣1); 或(113+﹣131-,﹣1),即(1,﹣1); 如图3,同理可得△OQM ≌△PNH ,∴OM=PH ,即x=﹣(﹣x 2+2x+2)﹣1, 解得:x=﹣1(舍)或x=4,当x=4时,点M 的坐标为(4,0),HN=QM=﹣(﹣x 2+2x+2)=6,∴点N 的坐标为(4+6,﹣1)即(10,﹣1),或(4﹣6,﹣1)即(﹣2,﹣1); 综上点M 1113+0)、N 1131);M 2113+0)、N 2(1,﹣1);M 3(4,0)、N 3(10,﹣1);M 4(4,0)、N 4(﹣2,﹣1).【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及到的知识有待定系数法、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、运用分类讨论思想是解题的关键.6.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,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233642y x x =--+;(2)当23x =-时,ADE ∆的面积取得最大值503;(3)P 点的坐标为()1,1-,(1,11-,(1,219--. 【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 =ax 2+bx +c 经过点A (﹣4,0)、B (2,0),C (0,6),∴16404206a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩, 解得:34326a b c ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩,所以二次函数的解析式为:y =233642x x --+; (2)由A (﹣4,0),E (0,﹣2),可求AE 所在直线解析式为y =122x --, 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 ,233642m m --+),则点F (m ,122m --), ∴DF =233642m m --+﹣(122m --)=2384m m --+, ∴S △ADE =S △ADF +S △EDF =12×DF ×AG +12DF ×EH =12×DF ×AG +12×DF ×EH =12×4×DF =2×(2384m m --+)=23250233m -++(), ∴当m =23-时,△ADE 的面积取得最大值为503. (3)y =233642x x --+的对称轴为x =﹣1,设P (﹣1,n ),又E (0,﹣2),A (﹣4,0),可求PA 29n +PE 212n ++()AE 16425+=,分三种情况讨论: 当PA =PE 29n +212n ++()n =1,此时P (﹣1,1); 当PA =AE 29n +16425+=n =11,此时点P 坐标为(﹣1,11);当PE =AE 212n ++()16425+=n =﹣219P 坐标为:(﹣1,﹣219).综上所述:P 点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,111,﹣219). 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.7.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点B(3,0),与y轴交于点C(0,3),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接DB.(1)求此抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)点M是抛物线上的动点,设点M的横坐标为m.①当∠MBA=∠BDE时,求点M的坐标;②过点M作MN∥x轴,与抛物线交于点N,P为x轴上一点,连接PM,PN,将△PMN 沿着MN翻折,得△QMN,若四边形MPNQ恰好为正方形,直接写出m的值.【答案】(1)(1,4)(2)①点M坐标(﹣12,74)或(﹣32,﹣94);②m的值317±117±【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;(2)①根据tan∠MBA=2233m mMGBG m-++=-,tan∠BDE=BEDE=12,由∠MBA=∠BDE,构建方程即可解决问题;②因为点M、N关于抛物线的对称轴对称,四边形MPNQ是正方形,推出点P是抛物线的对称轴与x轴的交点,即OP=1,易证GM=GP,即|-m2+2m+3|=|1-m|,解方程即可解决问题.【详解】(1)把点B(3,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,得到930{3b cc-++==,解得2{3bc==,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x﹣1+1+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D坐标(1,4);(2)①作MG⊥x轴于G,连接BM.则∠MGB=90°,设M(m,﹣m2+2m+3),∴MG=|﹣m2+2m+3|,BG=3﹣m,∴tan∠MBA=2233m mMGBG m-++=-,∵DE⊥x轴,D(1,4),∴∠DEB=90°,DE=4,OE=1,∵B(3,0),∴BE=2,∴tan∠BDE=BEDE =12,∵∠MBA=∠BDE,∴2233m mm-++-=12,当点M在x轴上方时,2233m mm-++-=12,解得m=﹣12或3(舍弃),∴M(﹣12,74),当点M在x轴下方时,2233m mm---=12,解得m=﹣32或m=3(舍弃),∴点M(﹣32,﹣94),综上所述,满足条件的点M坐标(﹣12,74)或(﹣32,﹣94);②如图中,∵MN∥x轴,∴点M 、N 关于抛物线的对称轴对称, ∵四边形MPNQ 是正方形,∴点P 是抛物线的对称轴与x 轴的交点,即OP=1, 易证GM=GP ,即|﹣m 2+2m+3|=|1﹣m|, 当﹣m 2+2m+3=1﹣m 时,解得m=317±, 当﹣m 2+2m+3=m ﹣1时,解得m=1172±, ∴满足条件的m 的值为317±或117±. 【点睛】本题考查二次函数综合题、锐角三角函数、正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.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)。
初三数学二次函数的专项培优 易错 难题练习题含详细答案一、二次函数1.如图,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的对称轴为直线1x =-,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(1,0)A ,(0,3)C .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴1x =-上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为223y x x =--+,直线的解析式为3y x =+.(2)(1,2)M -;(3)P 的坐标为(1,2)--或(1,4)-或317(+-或317()--. 【解析】分析:(1)先把点A ,C 的坐标分别代入抛物线解析式得到a 和b ,c 的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a 和b 的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a ,b ,c 的值即可得到抛物线解析式;把B 、C 两点的坐标代入直线y=mx+n ,解方程组求出m 和n 的值即可得到直线解析式;(2)设直线BC 与对称轴x=-1的交点为M ,此时MA+MC 的值最小.把x=-1代入直线y=x+3得y 的值,即可求出点M 坐标;(3)设P (-1,t ),又因为B (-3,0),C (0,3),所以可得BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2,PC 2=(-1)2+(t-3)2=t 2-6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t 值即可求出点P 的坐标.详解:(1)依题意得:1203b a a b c c ⎧-=-⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩,解得:123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =--+.∵对称轴为1x =-,且抛物线经过()1,0A ,∴把()3,0B -、()0,3C 分别代入直线y mx n =+,得303m n n -+=⎧⎨=⎩,解之得:13m n =⎧⎨=⎩, ∴直线y mx n =+的解析式为3y x =+.(2)直线BC 与对称轴1x =-的交点为M ,则此时MA MC +的值最小,把1x =-代入直线3y x =+得2y =,∴()1,2M -.即当点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小时M 的坐标为()1,2-. (注:本题只求M 坐标没说要求证明为何此时MA MC +的值最小,所以答案未证明MA MC +的值最小的原因).(3)设()1,P t -,又()3,0B -,()0,3C ,∴218BC =,()2222134PB t t =-++=+,()()222213610PC t t t =-+-=-+, ①若点B 为直角顶点,则222BC PB PC +=,即:22184610t t t ++=-+解得:2t =-,②若点C 为直角顶点,则222BC PC PB +=,即:22186104t t t +-+=+解得:4t =,③若点P 为直角顶点,则222PB PC BC +=,即:22461018t t t ++-+=解得: 1317t +=2317t -=. 综上所述P 的坐标为()1,2--或()1,4-或3171,2⎛+- ⎝⎭或3171,2⎛- ⎝⎭. 点睛:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、利用轴对称性质确定线段的最小长度、难度不是很大,是一道不错的中考压轴题.2.在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax-a 为抛物线y=ax 2+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233333y x x =--+“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)2323y=;(-2,231,0); (2)N 点的坐标为(0,3-3),(0,23+3);(3)E (-1,43F (023)或E (-1,43),F (-4103) 【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)∵2234323y x x =-+a=233-,则抛物线的“衍生直线”的解析式为2323y=; 联立两解析式求交点2234323332323y=y x x ⎧=--+⎪⎪⎨⎪⎪⎩,解得x=-2y=23⎧⎪⎨⎪⎩x=1y=0⎧⎨⎩, ∴A (-2,3B (1,0);(2)如图1,过A 作AD ⊥y 轴于点D ,在223432333y x x =--+中,令y=0可求得x= -3或x=1, ∴C (-3,0),且A (-2,23),∴AC=22-++2133=(23)()由翻折的性质可知AN=AC=13,∵△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=22AN -AD =13-4=3,∵OD=23,∴ON=23-3或ON=23+3,∴N 点的坐标为(0,23-3),(0,23+3);(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 AKC=EHF AC=EF ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ ACK ≌△ EFH ,∴FH=CK=1,HE=AK=23∵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 (0,233),此时点E 在直线AB 下方, ∴E 到y 轴的距离为EH-OF=32343,即E 的纵坐标为43∴ E(-1,-433);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(-2,23),∴线段AC的中点坐标为(-2.5,3),设E(-1,t),F(x,y),则x-1=2×(-2.5),y+t=23,∴x= -4,y=23-t,23-t=-233×(-4)+233,解得t=43-3,∴E(-1,43-),F(-4,103);综上可知存在满足条件的点F,此时E(-1,-43)、(0,23)或E(-1,43 -3),F(-4,1033)【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3.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),顶点为G.(1)求抛物线和直线AC的解析式;(2)如图,设E(m,0)为x轴上一动点,若△CGE和△CGO的面积满足S△CGE=S△CGO,求点E的坐标;(3)如图,设点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右运动,运动时间为ts,点M为射线AC上一动点,过点M作MN∥x轴交抛物线对称轴右侧部分于点N.试探究点P在运动过程中,是否存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形?若存在,求出t的值;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解析式为:y=3x+3;(2)点E 坐标为(1,0)或(﹣7,0);(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【解析】【分析】(1)用待定系数法即能求出抛物线和直线AC解析式.(2)△CGE与△CGO虽然有公共底边CG,但高不好求,故把△CGE构造在比较好求的三角形内计算.延长GC交x轴于点F,则△FGE与△FCE的差即为△CGE.(3)设M的坐标(e,3e+3),分别以M、N、P为直角顶点作分类讨论,利用等腰直角三角形的特殊线段长度关系,用e表示相关线段并列方程求解,再根据e与AP的关系求t 的值.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-1,0),B(3,0),C(0,3),, 解得:,∴抛物线解析式为:y=-x2+2x+3,设直线AC解析式为y=kx+3,∴-k+3=0,得:k=3,∴直线AC解析式为:y=3x+3.(2)延长GC交x轴于点F,过G作GH⊥x轴于点H,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴G(1,4),GH=4,∴S△CGO=OC•x G=×3×1=,∴S△CGE=S△CGO=×=2,①若点E在x轴正半轴上,设直线CG:y=k1x+3,∴k1+3=4 得:k1=1,∴直线CG解析式:y=x+3,∴F(-3,0),∵E(m,0),∴EF=m-(-3)=m+3,∴S△CGE=S△FGE-S△FCE=EF•GH-EF•OC=EF•(GH-OC)=(m+3)•(4-3)=,∴=2,解得:m=1,∴E的坐标为(1,0).②若点E在x轴负半轴上,则点E到直线CG的距离与点(1,0)到直线CG距离相等,即点E到F的距离等于点(1,0)到F的距离,∴EF=-3-m=1-(-3)=4,解得:m=-7 即E(-7,0),综上所述,点E坐标为(1,0)或(-7,0).(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,设M(e,3e+3),则y N=y M=3e+3,①若∠MPN=90°,PM=PN,如图2,过点M作MQ⊥x轴于点Q,过点N作NR⊥x轴于点R,∵MN∥x轴,∴MQ=NR=3e+3,∴Rt△MQP≌Rt△NRP(HL),∴PQ=PR,∠MPQ=∠NPR=45°,∴MQ=PQ=PR=NR=3e+3,∴x N=x M+3e+3+3e+3=7e+6,即N(7e+6,3e+3),∵N在抛物线上,∴-(7e+6)2+2(7e+6)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∵AP=t,OP=t-1,OP+OQ=PQ,∴t-1-e=3e+3,∴t=4e+4=,②若∠PMN=90°,PM=MN,如图3,∴MN=PM=3e+3,∴x N=x M+3e+3=4e+3,即N(4e+3,3e+3),∴-(4e+3)2+2(4e+3)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∴t=AP=e-(-1)=−+1=,③若∠PNM=90°,PN=MN,如图4,∴MN=PN=3e+3,N(4e+3,3e+3),解得:e=−,∴t=AP=OA+OP=1+4e+3=,综上所述,存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,坐标系中三角形面积计算,等腰直角三角形的性质,解一元二次方程,考查了分类讨论和方程思想.第(3)题根据等腰直角三角形的性质找到相关线段长的关系是解题关键,灵活运用因式分解法解一元二次方程能简便运算.4.如图,对称轴为直线x 1=-的抛物线()2y ax bx c a 0=++≠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a 1=,C 为抛物线与y 轴的交点.①若点P 在抛物线上,且POC BOC S 4S ∆∆=,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94. 【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BOC S ∆,设出点P 的坐标,根据POC BOC S 4S ∆∆=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,q 2+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x 1=-对称 ,且A 点的坐标为(-3,0), ∴点B 的坐标为(1,0).(2)①∵抛物线a 1=,对称轴为x 1=-,经过点A (-3,0),∴2a 1b 12a 9a 3b c 0=⎧⎪⎪-=-⎨⎪-+=⎪⎩,解得a 1b 2c 3=⎧⎪=⎨⎪=-⎩. ∴抛物线的解析式为2y x 2x 3=+-.∴B 点的坐标为(0,-3).∴OB=1,OC=3.∴BOC 13S 1322∆=⨯⨯=. 设点P 的坐标为(p,p 2+2p-3),则POC 13S 3p p 22∆=⨯⨯=. ∵POC BOC S 4S ∆∆=,∴3p 62=,解得p 4=±. 当p 4=时2p 2p 321+-=;当p 4=-时,2p 2p 35+-=,∴点P 的坐标为(4,21)或(-4,5).②设直线AC 的解析式为y kx b =+,将点A ,C 的坐标代入,得:3k b 0b 3-+=⎧⎨=-⎩,解得:k 1b 3=-⎧⎨=-⎩. ∴直线AC 的解析式为y x 3=--.∵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,q 2+2q-3).∴()22239QD q 3q 2q 3q 3q q 24⎛⎫=---+-=--=-++ ⎪⎝⎭. ∵a 10<=-,-3302<<-∴线段QD 长度的最大值为94.5.如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0),C (0,3)三点,其顶点为D ,对称轴是直线l ,l 与x 轴交于点H .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 是该抛物线对称轴l 上的一个动点,求△PBC 周长的最小值;(3)如图(2),若E 是线段AD 上的一个动点( E 与A 、D 不重合),过E 点作平行于y 轴的直线交抛物线于点F ,交x 轴于点G ,设点E 的横坐标为m ,△ADF 的面积为S . ①求S 与m 的函数关系式;②S 是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E 的坐标; 若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=--+.(2)3210+. (3)①2S m 4m 3=---.②当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2). 【解析】 【分析】(1)根据函数图象经过的三点,用待定系数法确定二次函数的解析式即可.(2)根据BC 是定值,得到当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小,根据点的坐标求得相应线段的长即可.(3)设点E 的横坐标为m ,表示出E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+),最后表示出EF 的长,从而表示出S 于m 的函数关系,然后求二次函数的最值即可. 【详解】解:(1)∵抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0), ∴可设抛物线交点式为()()y a x 3x 1=+-.又∵抛物线2y ax bx c =++经过C (0,3),∴a 1=-. ∴抛物线的解析式为:()()y x 3x 1=-+-,即2y x 2x 3=--+. (2)∵△PBC 的周长为:PB+PC+BC ,且BC 是定值. ∴当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小. ∵点A 、点B 关于对称轴I 对称, ∴连接AC 交l 于点P ,即点P 为所求的点.∵AP=BP ,∴△PBC 的周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC.∵A (-3,0),B (1,0),C (0,3),∴2,10. ∴△PBC 的周长最小是:3210.(3)①∵抛物线2y x 2x 3=--+顶点D 的坐标为(﹣1,4),A (﹣3,0),∴直线AD 的解析式为y=2x+6∵点E 的横坐标为m ,∴E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+) ∴()22EF m 2m 32m 6m 4m 3=--+-+=---.∴()22DEF AEF 1111S S S EF GH EF AG EF AH m 4m 32m 4m 32222∆∆=+=⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅=⋅---⋅=---.∴S 与m 的函数关系式为2S m 4m 3=---. ②()22S m 4m 3m 21=---=-++,∴当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2).6.某市实施产业精准扶贫,帮助贫困户承包荒山种植某品种蜜柚.已知该蜜柚的成本价为6元/千克,到了收获季节投入市场销售时,调查市场行情后,发现该蜜柚不会亏本,且每天的销售量y (千克)与销售单价x (元)之间的函数关系如图所示. (1)求y 与x 的函数关系式,并写出x 的取值范围;(2)当该品种蜜柚定价为多少时,每天销售获得的利润最大?最大利润是多少? (3)某村农户今年共采摘蜜柚12000千克,若该品种蜜柚的保质期为50天,按照(2)的销售方式,能否在保质期内全部销售完这批蜜柚?若能,请说明理由;若不能,应定销售价为多少元时,既能销售完又能获得最大利润?【答案】(1)y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)当x =15.5时,w 的最大值为1805元;(3)当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润. 【解析】 【分析】(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 即可求解; (2)由题意得:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),∵﹣20<0,故w 有最大值,即可求解;(3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;由50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,当x =13时,既能销售完又能获得最大利润. 【详解】解:(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 得:2001530010k b k b =+⎧⎨=+⎩,解得:20500k b =-⎧⎨=⎩,即:函数的表达式为:y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)设:该品种蜜柚定价为x 元时,每天销售获得的利润w 最大, 则:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6), ∵﹣20<0,故w 有最大值, 当x =﹣2b a =312=15.5时,w 的最大值为1805元; (3)当x =15.5时,y =190, 50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完; 设:应定销售价为x 元时,既能销售完又能获得最大利润w , 由题意得:50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13, w =﹣20(x ﹣25)(x ﹣6), 当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润. 【点睛】本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.最大销售利润的问题常利函数的增减性来解答,我们首先要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方案.其中要注意应该在自变量的取值范围内求最大值(或最小值).7.如图,在平面直角坐标系中有抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2和y =a (x ﹣h )2,抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2经过原点,与x 轴正半轴交于点A ,与其对称轴交于点B ;点P 是抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2上一动点,且点P 在x 轴下方,过点P 作x 轴的垂线交抛物线y =a (x ﹣h )2于点D ,过点D 作PD 的垂线交抛物线y =a (x ﹣h )2于点D ′(不与点D 重合),连接PD ′,设点P 的横坐标为m : (1)①直接写出a 的值;②直接写出抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2的函数表达式的一般式;(2)当抛物线y =a (x ﹣h )2经过原点时,设△PDD ′与△OAB 重叠部分图形周长为L : ①求PDDD'的值; ②直接写出L 与m 之间的函数关系式;(3)当h 为何值时,存在点P ,使以点O 、A 、D 、D ′为顶点的四边形是菱形?直接写出h 的值.【答案】(1)①12;②y =212x ﹣2x ; (2)①1;②L =2(22)(02)21(221)4(24)2m m m m π⎧+<⎪⎨-++<<⎪⎩…; (3)h =±3 【解析】 【分析】(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中计算即可;②y =212x ﹣2x ; (2)将(0,0)代入y =a (x ﹣h )2中,可求得a =12,y =12x 2,待定系数法求OB 、AB 的解析式,由点P 的横坐标为m ,即可表示出相应线段求解;(3)以点O 、A 、D 、D ′为顶点的四边形是菱形,DD ′=OA ,可知点D 的纵坐标为2,再由AD =OA =4即可求出h 的值. 【详解】解:(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中, 得:0=a (0﹣2)2﹣2, 解得:a =12; ②y =212x ﹣2x ;. (2)∵抛物线y =a (x ﹣h )2经过原点,a =12; ∴y =12x 2, ∴A (4,0),B (2,﹣2),易得:直线OB 解析式为:y =﹣x ,直线AB 解析式为:y =x ﹣4 如图1,222111,2,,,(,0),(,),,222P m m m D m m E m F m m D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,①221122,222PD m m m m DD m '⎛⎫=--== ⎪⎝⎭PD 2m 1DD 2m'∴== ②如图1,当0<m ≤2时,L =OE +EF +OF =2(22)m m m m ++=+,当2<m <4时,如图2,设PD ′交x 轴于G ,交AB 于H ,PD 交x 轴于E ,交AB 于F ,则222111,2,,,(,0),(,4),,222P m m m D m m E m F m m D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 2211(4)23422PF m m m m m ⎛⎫=---=-+- ⎪⎝⎭,2222322m 22,PG m 22m 2422FH PH PF ===-+-=-+ ∵DD ′∥EGEG PE DD PD '∴=,即:EG •PD =PE •DD ′,得:EG •(2m )=(2m ﹣12m 2)•2m ∴EG =2m ﹣12m 2,EF =4﹣m ∴L =EG +EF +FH +GH =EG +EF +PG2212242222m m m m ⎛⎫=-+-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭221m (221)m42+=-+++ 2(22)m(0m 2)21m (221)m 4(2m 4)2L ⎧+<⎪∴=⎨+-+++<<⎪⎩…;(3)如图3,∵OADD ′为菱形 ∴AD =AO =DD ′=4, ∴PD =2,23PA = 23h ∴=±【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,菱形的性质,抛物线的平移等,解题时要注意考虑分段函数表示方法.8.已知,抛物线y =﹣x 2+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)223y x x =-++;(2)当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2;(3)点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫ ⎪⎝⎭或21,3⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】()1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;()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +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;()3设点M 的坐标为()1,m ,则22CM (10)(m 3)=-+-,()22AC [01](30)10=--+-=,()22AM [11](m 0)=--+-,分AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 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:()1将()1,0A -、()0,3C 代入2y x bx c =-++中,得:{103b c c --+==,解得:{23b c ==,∴抛物线的解析式为223y x x =-++.()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +取最小值,如图1所示.当0y =时,有2230x x -++=, 解得:11x =-,23x =,∴点B 的坐标为()3,0.Q 抛物线的解析式为2223(1)4y x x x =-++=--+, ∴抛物线的对称轴为直线1x =.设直线BC 的解析式为()0y kx d k =+≠, 将()3,0B 、()0,3C 代入y kx d =+中, 得:{303k d d +==,解得:{13k d =-=,∴直线BC 的解析式为3y x =-+. Q 当1x =时,32y x =-+=,∴当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2.()3设点M 的坐标为()1,m ,则22(10)(3)CM m =-+-,()22[01](30)10AC =--+-=,()22[11](0)AM m =--+-.分三种情况考虑:①当90AMC ∠=o 时,有222AC AM CM =+,即22101(3)4m m =+-++,解得:11m =,22m =,∴点M 的坐标为()1,1或()1,2;②当90ACM ∠=o 时,有222AM AC CM =+,即224101(3)m m +=++-,解得:83m =, ∴点M 的坐标为81,3⎛⎫⎪⎝⎭;③当90CAM ∠=o 时,有222CM AM AC =+,即221(3)410m m +-=++,解得:23m =-, ∴点M 的坐标为21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述:当MAC V 是直角三角形时,点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫⎪⎝⎭或21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭【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:()1由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式;()2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;()3分AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 三种情况,列出关于m 的方程.9.温州茶山杨梅名扬中国,某公司经营茶山杨梅业务,以3万元/吨的价格买入杨梅,包装后直接销售,包装成本为1万元/吨,它的平均销售价格y(单位:万元/吨)与销售数量x(2≤x≤10,单位:吨)之间的函数关系如图所示.(1)若杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨多少万元?(2)当销售数量为多少时,该经营这批杨梅所获得的毛利润(w)最大?最大毛利润为多少万元?(毛利润=销售总收入﹣进价总成本﹣包装总费用)(3)经过市场调查发现,杨梅深加工后不包装直接销售,平均销售价格为12万元/吨.深加工费用y(单位:万元)与加工数量x(单位:吨)之间的函数关系是y=12x+3(2≤x≤10).①当该公司买入杨梅多少吨时,采用深加工方式与直接包装销售获得毛利润一样?②该公司买入杨梅吨数在范围时,采用深加工方式比直接包装销售获得毛利润大些?【答案】(1)杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨10万元;(2)当x=8时,此时W最大值=40万元;(3)①该公司买入杨梅3吨;②3<x≤8.【解析】【分析】(1)设其解析式为y=kx+b,由图象经过点(2,12),(8,9)两点,得方程组,即可得到结论;(2)根据题意得,w=(y﹣4)x=(﹣12x+13﹣4)x=﹣12x2+9x,根据二次函数的性质即可得到结论;(3)①根据题意列方程,即可得到结论;②根据题意即可得到结论.【详解】(1)由图象可知,y是关于x的一次函数.∴设其解析式为y=kx+b,∵图象经过点(2,12),(8,9)两点,∴212 89k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得k=﹣12,b=13,∴一次函数的解析式为y =﹣12x +13, 当x =6时,y =10,答:若杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨10万元; (2)根据题意得,w =(y ﹣4)x =(﹣12x +13﹣4)x =﹣12x 2+9x , 当x =﹣2ba=9时,x =9不在取值范围内, ∴当x =8时,此时W 最大值=﹣12x 2+9x =40万元; (3)①由题意得:﹣12x 2+9x =9x ﹣(12x +3) 解得x =﹣2(舍去),x =3, 答该公司买入杨梅3吨;②当该公司买入杨梅吨数在 3<x ≤8范围时,采用深加工方式比直接包装销售获得毛利润大些.故答案为:3<x ≤8. 【点睛】本题是二次函数、一次函数的综合应用题,难度较大.解题关键是理清售价、成本、利润三者之间的关系.10.已知抛物线2y ax bx c =++上有两点M (m +1,a )、N (m ,b ). (1)当a =-1,m =1时,求抛物线2y ax bx c =++的解析式; (2)用含a 、m 的代数式表示b 和c ;(3)当a <0时,抛物线2y ax bx c =++满足24b ac a -=,2b c a +≥,34m ≤-, 求a 的取值范围.【答案】(1)11b c =⎧⎨=⎩;(2)b=-am ,c=-am ;(3)161393a -≤≤- 【解析】 【分析】(1)根据题意得到M (2,-1)、N (1,b ),代入抛物线解析式即可求出b 、c ;(2)将点M (m +1,a )、N (m ,b )代入抛物线2y ax bx c =++,可得22(1)(1)a m b m c a am bm c b⎧++++=⎨++=⎩,化简即可得出;(3)把b am =-,c am =-代入24b ac a -=可得214a m m=+,把b am =-,c am =-代入2b c a +≥可得1m ≥-,然后根据m 的取值范围可得a 的取值范围.【详解】解:(1)∵a =-1,m =1,∴M (2,-1)、N (1,b )由题意,得4211b c b c b -++=-⎧⎨-++=⎩,解,得11b c =⎧⎨=⎩(2) ∵点M (m +1,a )、N (m ,b )在抛物线2y ax bx c =++上22(1)(1)a m b m c a am bm c b ⎧++++=⎨++=⎩①②①-②得,2am b b +=-,∴b am =-把b am =-代入②,得c am =- (3)把b am =-,c am =-代入24b ac a -=得2224a m a m a +=0a <Q ,22141,4am am a m m∴+=∴=+ 把b am =-,c am =-代入2b c a +≥得22am a -≥,1m ∴≥-34m Q ≤-,314m ∴-≤≤- 224(2)4m m m +=+-Q ,当2m >-时,24m m +随m 的增大而增大2393416m m ∴-≤+≤-216113943m m ∴-≤≤-+ 即161393a -≤≤- 【点睛】本题考查待定系数法求函数解析式以及二次函数的图像和性质,由函数图像上点的坐标特征求出b am =-,c am =-是解题关键.11.如图,已知二次函数图象的顶点坐标为(1,4)A ,与坐标轴交于B 、C 、D 三点,且B 点的坐标为(1,0)-.(1)求二次函数的解析式;(2)在二次函数图象位于x 轴上方部分有两个动点M 、N ,且点N 在点M 的左侧,过M 、N 作x 轴的垂线交x 轴于点G 、H 两点,当四边形MNHG 为矩形时,求该矩形周长的最大值;(3)当矩形MNHG 的周长最大时,能否在二次函数图象上找到一点P ,使PNC ∆的面积是矩形MNHG 面积的916?若存在,求出该点的横坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=-++ (2)最大值为10(3)故点P 坐标为:315(,)24或332362+--或332362--+. 【解析】【分析】(1)二次函数表达式为:()214y a x =-+,将点B 的坐标代入上式,即可求解; (2)矩形MNHG 的周长()()2222222223282C MN GM x x x x x =+=-+-++=-++,即可求解; (3)2711sin4532822PNC S PK CD PH ∆==⨯⨯=⨯⨯︒⨯94PH HG ==,即可求解.【详解】(1)二次函数表达式为:()214y a x =-+,将点B 的坐标代入上式得:044a =+,解得:1a =-,故函数表达式为:223y x x =-++…①;(2)设点M 的坐标为()2,23x x x -++,则点()22,23N x x x --++,则222MN x x x =-+=-,223GM x x =-++,矩形MNHG 的周长()()2222222223282C MN GM x x x x x =+=-+-++=-++, ∵20-<,故当22b x a=-=,C 有最大值,最大值为10, 此时2x =,点()0,3N 与点D 重合; (3)PNC ∆的面积是矩形MNHG 面积的916, 则99272316168PNC S MN GM ∆=⨯⨯=⨯⨯=, 连接DC ,在CD 得上下方等距离处作CD 的平行线m 、n ,过点P 作y 轴的平行线交CD 、直线n 于点H 、G ,即PH GH =,过点P 作PK CD ⊥于点K ,将()3,0C 、()0,3D 坐标代入一次函数表达式并解得:直线CD 的表达式为:3y x =-+,OC OD =,∴45OCD ODC PHK ∠=∠=︒=∠,32CD =设点()2,23P x x x -++,则点(),3H x x -+, 2711sin4532822PNC S PK CD PH ∆==⨯⨯=⨯⨯︒⨯ 解得:94PH HG ==, 则292334PH x x x =-+++-=, 解得:32x =, 故点315,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 直线n 的表达式为:93344y x x =-+-=-+…②, 联立①②并解得:3322x ±=, 即点'P 、''P 的坐标分别为332362+--⎝⎭、332362--+⎝⎭; 故点P 坐标为:315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或33236224⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭或33236224⎛--+ ⎝⎭. 【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.12.如图,抛物线y=ax 2+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,3 22a bba+-⎧⎪⎨-⎪⎩==,解得14ab-⎧⎨⎩==,∴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, ∴PF AF AE BE =,即244213x x x --=-, 解得,x= −1,x=4(舍去)∴x 2-4x=-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(14,0) ∴S △PAB=115531524⨯⨯+= 【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.13.如图,某足球运动员站在点O 处练习射门,将足球从离地面0.5m 的A 处正对球门踢出(点A 在y 轴上),足球的飞行高度y(单位:m )与飞行时间t(单位:s )之间满足函数关系y =at 2+5t +c ,已知足球飞行0.8s 时,离地面的高度为3.5m .(1)足球飞行的时间是多少时,足球离地面最高?最大高度是多少?(2)若足球飞行的水平距离x(单位:m )与飞行时间t(单位:s )之间具有函数关系x =10t ,已知球门的高度为2.44m ,如果该运动员正对球门射门时,离球门的水平距离为28m ,他能否将球直接射入球门?【答案】(1)足球飞行的时间是85s 时,足球离地面最高,最大高度是4.5m ;(2)能.【解析】试题分析:(1)由题意得:函数y=at 2+5t+c 的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),于是得到,求得抛物线的解析式为:y=﹣t 2+5t+,当t=时,y 最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t 得t=2.8,当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,于是得到他能将球直接射入球门.解:(1)由题意得:函数y=at 2+5t+c 的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),∴, 解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣t 2+5t+,∴当t=时,y 最大=4.5; (2)把x=28代入x=10t 得t=2.8,∴当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,∴他能将球直接射入球门.考点:二次函数的应用.14.如图所示抛物线2y ax bx c =++过点()1,0A -,点()0,3C ,且OB OC = (1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点,D E 在直线1x =上的两个动点,且1DE =,点D 在点E 的上方,求四边形ACDE 的周长的最小值;(3)点P 为抛物线上一点,连接CP ,直线CP 把四边形CBPA 的面积分为3∶5两部分,求点P 的坐标.【答案】(1)2y x 2x 3=-++,对称轴为直线1x =;(2)四边形ACDE 的周长最小10131;(3)12(4,5),(8,45)P P --【解析】【分析】(1)OB=OC ,则点B (3,0),则抛物线的表达式为:y=a (x+1)(x-3)=a (x 2-2x-3)=ax 2-2ax-3a ,即可求解;(2)CD+AE=A′D+DC′,则当A′、D 、C′三点共线时,CD+AE=A′D+DC′最小,周长也最小,即可求解;(3)S△PCB:S△PCA=12EB×(y C-y P):12AE×(y C-y P)=BE:AE,即可求解.【详解】(1)∵OB=OC,∴点B(3,0),则抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x-3)=a(x2-2x-3)=ax2-2ax-3a,故-3a=3,解得:a=-1,故抛物线的表达式为:y=-x2+2x+3…①;对称轴为:直线1x(2)ACDE的周长=AC+DE+CD+AE,其中AC=10、DE=1是常数,故CD+AE最小时,周长最小,取点C关于函数对称点C(2,3),则CD=C′D,取点A′(-1,1),则A′D=AE,故:CD+AE=A′D+DC′,则当A′、D、C′三点共线时,CD+AE=A′D+DC′最小,周长也最小,四边形ACDE的周长的最小值=AC+DE+CD+AE=10+1+A′D+DC′=10+1+A′C′=10+1+13;(3)如图,设直线CP交x轴于点E,直线CP把四边形CBPA的面积分为3:5两部分,又∵S△PCB:S△PCA=12EB×(y C-y P):12AE×(y C-y P)=BE:AE,则BE:AE,=3:5或5:3,则AE=52或32,即:点E的坐标为(32,0)或(12,0),将点E、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+3,解得:k=-6或-2,故直线CP 的表达式为:y=-2x+3或y=-6x+3…②联立①②并解得:x=4或8(不合题意值已舍去),故点P 的坐标为(4,-5)或(8,-45).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、图象面积计算、点的对称性等,其中(1),通过确定点A′点来求最小值,是本题的难点.15.如图,△ABC 的顶点坐标分别为A (﹣6,0),B (4,0),C (0,8),把△ABC 沿直线BC 翻折,点A 的对应点为D ,抛物线y=ax 2﹣10ax+c 经过点C ,顶点M 在直线BC 上.(1)证明四边形ABCD 是菱形,并求点D 的坐标;(2)求抛物线的对称轴和函数表达式;(3)在抛物线上是否存在点P ,使得△PBD 与△PCD 的面积相等?若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)详见解析(2)22y x 4x 85=-+ (3)详见解析【解析】【分析】 (1)根据勾股定理,翻折的性质可得AB=BD=CD=AC ,根据菱形的判定和性质可得点D 的坐标.(2)根据对称轴公式可得抛物线的对称轴,设M 的坐标为(5,n ),直线BC 的解析式为y=kx+b ,根据待定系数法可求M 的坐标,再根据待定系数法求出抛物线的函数表达式. (3)分点P 在CD 的上面下方和点P 在CD 的上方两种情况,根据等底等高的三角形面积相等可求点P 的坐标:设P 22x,x 4x 85⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,当点P 在CD 的上面下方,根据菱形的性质,知点P 是AD 与抛物线22y x 4x 85=-+的交点,由A,D 的坐标可由待定系数法求出AD 的函数表达式:1y x 32=+,二者联立可得P 1(529,48); 当点P 在CD 的上面上方,易知点P 是∠D 的外角平分线与抛物线22y x 4x 85=-+的交点,此时,∠D 的外角平分线与直线AD 垂直,由相似可知∠D 的外角平分线PD 的斜率等于-2,可设其为y 2x m =-+,将D (10,8)代入可得PD 的函数表达式:y 2x 28=-+,与抛物线22y x 4x 85=-+联立可得P 2(﹣5,38). 【详解】(1)证明:∵A (﹣6,0),B (4,0),C (0,8),∴AB=6+4=10,AC 10==.∴AB=AC .由翻折可得,AB=BD ,AC=CD .∴AB=BD=CD=AC .∴四边形ABCD 是菱形.∴CD ∥AB .∵C (0,8),∴点D 的坐标是(10,8). (2)∵y=ax 2﹣10ax+c ,∴对称轴为直线10a x 52a-=-=. 设M 的坐标为(5,n ),直线BC 的解析式为y=kx+b , ∴4k b 0b 8+=⎧⎨=⎩,解得k 2b 8=-⎧⎨=⎩. ∴直线BC 的解析式为y=﹣2x+8.∵点M 在直线y=﹣2x+8上,∴n=﹣2×5+8=﹣2.∴M (5,,-2).又∵抛物线y=ax 2﹣10ax+c 经过点C 和M ,∴25a 50a c 2c 8-+=-⎧⎨=⎩,解得2a 5c 8⎧=⎪⎨⎪=⎩. ∴抛物线的函数表达式为22y x 4x 85=-+. (3)存在.点P 的坐标为P 1(529,48),P 2(﹣5,38)。
备战中考数学培优 易错 难题(含解析)之二次函数附答案一、二次函数1.如图,已知二次函数y=ax 2+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=x 2﹣2x ﹣3;(2)①PM 最大=94;②P (2,﹣3)或(22﹣2). 【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09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,这个二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣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303k b b +=⎧⎨=-⎩,解得13k b =⎧⎨=-⎩, BC 的解析式为y=x ﹣3,设M (n ,n ﹣3),P (n ,n 2﹣2n ﹣3),PM=(n ﹣3)﹣(n 2﹣2n ﹣3)=﹣n 2+3n=﹣(n ﹣32)2+94, 当n=32时,PM 最大=94; ②当PM=PC 时,(﹣n 2+3n )2=n 2+(n 2﹣2n ﹣3+3)2, 解得n 1=0(不符合题意,舍),n 2=2, n 2﹣2n ﹣3=-3, P (2,-3);当PM=MC 时,(﹣n 2+3n )2=n 2+(n ﹣3+3)2,解得n 1=0(不符合题意,舍),n 2=3+2(不符合题意,舍),n 3=3-2, n 2﹣2n ﹣3=2-42, P (3-2,2-42);综上所述:P (2,﹣3)或(3-2,2﹣42). 【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,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△A 1O 1C 1,点A 、O 、C 的对应点分别是点A 、O 1、C 1、若△A 1O 1C 1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A 1的横坐标. 【答案】(1)y=-21x 2+32x+2;(2)存在,Q (3,2)或Q (-1,0);(3)两个和谐点,A 1的横坐标是1,12. 【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A 1(x ,y ),则C 1(x+2,y-1),O 1(x ,y-1),①当A 1、C 1在抛物线上时,A 1的横坐标是1; 当O 1、C 1在抛物线上时,A 1的横坐标是2; 【详解】解:(1)设抛物线解析式为y=ax 2+bx+c ,将点A (-1,0),B (4,0),C (0,2)代入解析式,∴0a b c 016a 4b c 2c =-+⎧⎪=++⎨⎪=⎩, ∴1a 23b 2⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴y=-21x 2+32x+2; (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=12. ∴直线BD 的解析式为y=12x-2. 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=-21x 2+32x+2,可求x=3或x=4(舍) ∴x=3;∴Q (3,2)或Q (-1,0); (3)两个和谐点; AO=1,OC=2,设A 1(x ,y ),则C 1(x+2,y-1),O 1(x ,y-1), ①当A 1、C 1在抛物线上时,∴()2213y x x 22213y 1(x 2)x 2222⎧=-++⎪⎪⎨⎪-=-++++⎪⎩,∴x 1y 3=⎧⎨=⎩,∴A 1的横坐标是1; 当O 1、C 1在抛物线上时,()2213y 1x x 22213y 1(x 2)x 2222⎧-=-++⎪⎪⎨⎪-=-++++⎪⎩, ∴1x 221y 8⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴A 1的横坐标是12;【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.3.已知,点M 为二次函数2()41y x b b =--++图象的顶点,直线5y mx =+分别交x 轴正半轴,y 轴于点,A B .(1)如图1,若二次函数图象也经过点,A B ,试求出该二次函数解析式,并求出m 的值. (2)如图2,点A 坐标为(5,0),点M 在AOB ∆内,若点11(,)4C y ,23(,)4D y 都在二次函数图象上,试比较1y 与2y 的大小.【答案】(1)2(2)9y x =--+,1m =-;(2)①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y < 【解析】 【分析】 (1)根据一次函数表达式求出B 点坐标,然后根据B 点在抛物线上,求出b 值,从而得到二次函数表达式,再根据二次函数表达式求出A 点的坐标,最后代入一次函数求出m 值.(2)根据解方程组,可得顶点M 的纵坐标的范围,根据二次函数的性质,可得答案. 【详解】(1)如图1,∵直线5y mx =+与y 轴交于点为B ,∴点B 坐标为(0,5)又∵(0,5)B 在抛物线上,∴25(0)41b b =--++,解得2b = ∴二次函数的表达式为2(2)9y x =--+ ∴当0y =时,得15=x ,21x =- ∴(5,0)A代入5y mx =+得,550m +=,∴1m =-(2)如图2,根据题意,抛物线的顶点M 为(,41)b b +,即M 点始终在直线41y x =+上,∵直线41y x =+与直线AB 交于点E ,与y 轴交于点F ,而直线AB 表达式为5y x =-+解方程组415y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得45215x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点421(,)55E ,(0,1)F ∵点M 在AOB ∆内,∴405b <<当点,C D 关于抛物线对称轴(直线x b =)对称时,1344b b -=-,∴12b = 且二次函数图象的开口向下,顶点M 在直线41y x =+上 综上:①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y <.【点睛】本题考查二次函数与一次函数的综合应用,难度系数大同学们需要认真分析即可.4.如图,在平面直角坐标系中有抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2和y =a (x ﹣h )2,抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2经过原点,与x 轴正半轴交于点A ,与其对称轴交于点B ;点P 是抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2上一动点,且点P 在x 轴下方,过点P 作x 轴的垂线交抛物线y =a (x ﹣h )2于点D ,过点D 作PD 的垂线交抛物线y =a (x ﹣h )2于点D ′(不与点D 重合),连接PD ′,设点P 的横坐标为m :(1)①直接写出a 的值;②直接写出抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2的函数表达式的一般式;(2)当抛物线y =a (x ﹣h )2经过原点时,设△PDD ′与△OAB 重叠部分图形周长为L : ①求PDDD '的值; ②直接写出L 与m 之间的函数关系式;(3)当h 为何值时,存在点P ,使以点O 、A 、D 、D ′为顶点的四边形是菱形?直接写出h 的值.【答案】(1)①12;②y =212x ﹣2x ; (2)①1;②L =2(22)(02)21(221)4(24)m m m π⎧+<⎪⎨+++<<⎪⎩…; (3)h =±3 【解析】 【分析】(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中计算即可;②y =212x ﹣2x ; (2)将(0,0)代入y =a (x ﹣h )2中,可求得a =12,y =12x 2,待定系数法求OB 、AB 的解析式,由点P 的横坐标为m ,即可表示出相应线段求解;(3)以点O 、A 、D 、D ′为顶点的四边形是菱形,DD ′=OA ,可知点D 的纵坐标为2,再由AD =OA =4即可求出h 的值. 【详解】解:(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中, 得:0=a (0﹣2)2﹣2, 解得:a =12; ②y =212x ﹣2x ;.(2)∵抛物线y =a (x ﹣h )2经过原点,a =12; ∴y =12x 2, ∴A (4,0),B (2,﹣2),易得:直线OB 解析式为:y =﹣x ,直线AB 解析式为:y =x ﹣4 如图1,222111,2,,,(,0),(,),,222P m m m D m m E m F m m D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,①221122,222PD m m m m DD m '⎛⎫=--== ⎪⎝⎭PD 2m 1DD 2m'∴== ②如图1,当0<m ≤2时,L =OE +EF +OF =2(22)m m m m ++=+,当2<m <4时,如图2,设PD ′交x 轴于G ,交AB 于H ,PD 交x 轴于E ,交AB 于F ,则222111,2,,,(,0),(,4),,222P m m m D m m E m F m m D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 2211(4)23422PF m m m m m ⎛⎫=---=-+- ⎪⎝⎭,2222322m 22,PG m 22m 2422FH PH PF ===-+-=-+ ∵DD ′∥EGEG PE DD PD '∴=,即:EG •PD =PE•DD ′,得:EG •(2m )=(2m ﹣12m 2)•2m ∴EG =2m ﹣12m 2,EF =4﹣m ∴L =EG +EF +FH +GH =EG +EF +PG221224222m m m m m ⎛⎫=-+-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭ 221m (221)m 42+=-+++ 2(22)m(0m 2)21m (221)m 4(2m 4)2L ⎧+<⎪∴=⎨+-+++<<⎪⎩…; (3)如图3,∵OADD ′为菱形 ∴AD =AO =DD ′=4, ∴PD =2,23PA =23h ∴=±【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,菱形的性质,抛物线的平移等,解题时要注意考虑分段函数表示方法.5.已知,抛物线y=x 2+2mx(m 为常数且m≠0). (1)判断该抛物线与x 轴的交点个数,并说明理由.(2)若点A (-n+5,0),B(n-1,0)在该抛物线上,点M 为抛物线的顶点,求△ABM 的面积.(3)若点(2,p),(3,g ),(4,r)均在该抛物线上,且p<g<r ,求m 的取值范围.【答案】(1)抛物线与x 轴有2个交点,理由见解析;(2)△ABM 的面积为8;(3)m 的取值范围m>-2.5 【解析】 【分析】(1)首先算出根的判别式b 2-4ac 的值,根据偶数次幂的非负性,判断该值一定大于0,从而根据抛物线与x 轴交点个数与根的判别式的关系即可得出结论;(2)根据抛物线的对称性及A,B 两点的坐标特点求出抛物线的对称轴直线为x=2.从而再根据抛物线对称轴直线公式建立方程,求解算出m 的值,进而求出抛物线的解析式,得出A,B,M 三点的坐标,根据三角形的面积计算方法,即可算出答案;(3)方法一(图象法):根据抛物线的对称轴直线及开口方向判断出当对称轴在直线x=3的右边时,显然不符合题目条件;当对称轴在直线x=2的左边时,显然符合题目条件(如图2),从而列出不等式得出m 的取值范围;当对称轴在直线x=2和x=3之间时,满足3-(-m)>-m-2即可(如图3),再列出不等式得出m 的取值范围,综上所述,求出m 的取值范围;方法二(代数法):将三点的横坐标分贝代入抛物线的解析式,用含m 的式子表示出p,g,r ,再代入 p<g<r 即可列出关于m 的不等式组,求解即可。
备战中考数学知识点过关培优易错难题训练∶二次函数含详细答案一、二次函数1.已知,抛物线y=ax2+ax+b(a≠0)与直线y=2x+m有一个公共点M(1,0),且a<b.(1)求b与a的关系式和抛物线的顶点D坐标(用a的代数式表示);(2)直线与抛物线的另外一个交点记为N,求△DMN的面积与a的关系式;(3)a=﹣1时,直线y=﹣2x与抛物线在第二象限交于点G,点G、H关于原点对称,现将线段GH沿y轴向上平移t个单位(t>0),若线段GH与抛物线有两个不同的公共点,试求t的取值范围.【答案】(1)b=﹣2a,顶点D的坐标为(﹣12,﹣94a);(2)2732748aa--;(3)2≤t<94.【解析】【分析】(1)把M点坐标代入抛物线解析式可得到b与a的关系,可用a表示出抛物线解析式,化为顶点式可求得其顶点D的坐标;(2)把点M(1,0)代入直线解析式可先求得m的值,联立直线与抛物线解析式,消去y,可得到关于x的一元二次方程,可求得另一交点N的坐标,根据a<b,判断a<0,确定D、M、N的位置,画图1,根据面积和可得△DMN的面积即可;(3)先根据a的值确定抛物线的解析式,画出图2,先联立方程组可求得当GH与抛物线只有一个公共点时,t的值,再确定当线段一个端点在抛物线上时,t的值,可得:线段GH与抛物线有两个不同的公共点时t的取值范围.【详解】解:(1)∵抛物线y=ax2+ax+b有一个公共点M(1,0),∴a+a+b=0,即b=-2a,∴y=ax2+ax+b=ax2+ax-2a=a(x+12)2-94a,∴抛物线顶点D 的坐标为(-12,-94a ); (2)∵直线y=2x+m 经过点M (1,0),∴0=2×1+m ,解得m=-2,∴y=2x-2, 则2222y x y ax ax a -⎧⎨+-⎩==, 得ax 2+(a-2)x-2a+2=0,∴(x-1)(ax+2a-2)=0,解得x=1或x=2a-2, ∴N 点坐标为(2a-2,4a -6), ∵a <b ,即a <-2a ,∴a <0, 如图1,设抛物线对称轴交直线于点E ,∵抛物线对称轴为122a x a =-=-, ∴E (-12,-3), ∵M (1,0),N (2a-2,4a -6), 设△DMN 的面积为S , ∴S=S △DEN +S △DEM =12|( 2a -2)-1|•|-94a -(-3)|=274−3a −278a , (3)当a=-1时,抛物线的解析式为:y=-x 2-x+2=-(x+12)2+94,由222y x xy x⎧=--+⎨=-⎩,-x2-x+2=-2x,解得:x1=2,x2=-1,∴G(-1,2),∵点G、H关于原点对称,∴H(1,-2),设直线GH平移后的解析式为:y=-2x+t,-x2-x+2=-2x+t,x2-x-2+t=0,△=1-4(t-2)=0,t=94,当点H平移后落在抛物线上时,坐标为(1,0),把(1,0)代入y=-2x+t,t=2,∴当线段GH与抛物线有两个不同的公共点,t的取值范围是2≤t<94.【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及函数图象的交点、二次函数的性质、根的判别式、三角形的面积等知识.在(1)中由M的坐标得到b与a的关系是解题的关键,在(2)中联立两函数解析式,得到关于x的一元二次方程是解题的关键,在(3)中求得GH与抛物线一个交点和两个交点的分界点是解题的关键,本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大.2.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),如图,直线y=14x与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1.(1)求抛物线的解析式;(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 (x 0,y 0)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=14x 2﹣x+1.(2)点P 的坐标为(2813,﹣1).(3)定点F 的坐标为(2,1).【解析】 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特征,即可得出(1-12-12y 0)m 2+(2-2x 0+2y 0)m+x 02+y 02-2y 0-3=0,由m 的任意性可得出关于x 0、y 0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=4a ,解得:a=14, ∴抛物线的解析式为y=14(x-2)2=14x 2-x+1. (2)联立直线AB 与抛物线解析式成方程组,得: 214114y x y x x ⎧⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩==,解得:11114x y ⎧⎪⎨⎪⎩==,2241x y ⎧⎨⎩==,∴点A 的坐标为(1,14),点B 的坐标为(4,1). 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 (1,14)、B′(4,-3)代入y=kx+b ,得: 1443k b k b ⎧+⎪⎨⎪+-⎩==,解得:131243k b ⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==, ∴直线AB′的解析式为y=-1312x+43, 当y=-1时,有-1312x+43=-1, 解得:x=2813, ∴点P 的坐标为(2813,-1). (3)∵点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等,∴(m-x 0)2+(n-y 0)2=(n+1)2,∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0n+y 02=2n+1.∵M (m ,n )为抛物线上一动点,∴n=14m 2-m+1, ∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0(14m 2-m+1)+y 02=2(14m 2-m+1)+1,整理得:(1-12-12y 0)m 2+(2-2x 0+2y 0)m+x 02+y 02-2y 0-3=0. ∵m 为任意值, ∴000220001110222220230y x y x y y ⎧--⎪⎪-+⎨⎪+--⎪⎩===,∴0021x y ⎧⎨⎩==, ∴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x 0、y 0的方程组.3.某市实施产业精准扶贫,帮助贫困户承包荒山种植某品种蜜柚.已知该蜜柚的成本价为6元/千克,到了收获季节投入市场销售时,调查市场行情后,发现该蜜柚不会亏本,且每天的销售量y (千克)与销售单价x (元)之间的函数关系如图所示.(1)求y 与x 的函数关系式,并写出x 的取值范围;(2)当该品种蜜柚定价为多少时,每天销售获得的利润最大?最大利润是多少?(3)某村农户今年共采摘蜜柚12000千克,若该品种蜜柚的保质期为50天,按照(2)的销售方式,能否在保质期内全部销售完这批蜜柚?若能,请说明理由;若不能,应定销售价为多少元时,既能销售完又能获得最大利润?【答案】(1)y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)当x =15.5时,w 的最大值为1805元;(3)当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润.【解析】【分析】(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 即可求解;(2)由题意得:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),∵﹣20<0,故w 有最大值,即可求解;(3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;由50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,当x =13时,既能销售完又能获得最大利润.【详解】解:(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y =kx +b 得:2001530010k b k b =+⎧⎨=+⎩, 解得:20500k b =-⎧⎨=⎩, 即:函数的表达式为:y =﹣20x +500,(x ≥6);(2)设:该品种蜜柚定价为x 元时,每天销售获得的利润w 最大,则:w =y (x ﹣6)=﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),∵﹣20<0,故w 有最大值,当x =﹣2b a =312=15.5时,w 的最大值为1805元; (3)当x =15.5时,y =190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;设:应定销售价为x 元时,既能销售完又能获得最大利润w ,由题意得:50(500﹣20x )≥12000,解得:x ≤13,w =﹣20(x ﹣25)(x ﹣6),当x =13时,w =1680,此时,既能销售完又能获得最大利润.【点睛】本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.最大销售利润的问题常利函数的增减性来解答,我们首先要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方案.其中要注意应该在自变量的取值范围内求最大值(或最小值).4.一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图所示),拱高6m ,跨度20m ,相邻两支柱间的距离均为5m.(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图所示),其表达式是2y ax c =+的形式.请根据所给的数据求出a ,c 的值.(2)求支柱MN 的长度.(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m 的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m 、高3m 的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说说你的理由.【答案】(1)y=-350x 2+6;(2)5.5米;(3)一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车. 【解析】 试题分析:(1)根据题目可知A .B ,C 的坐标,设出抛物线的解析式代入可求解. (2)设N 点的坐标为(5,y N )可求出支柱MN 的长度.(3)设DN 是隔离带的宽,NG 是三辆车的宽度和.做GH 垂直AB 交抛物线于H 则可求解.试题解析: (1) 根据题目条件,A 、B 、C 的坐标分别是(-10,0)、(0,6)、(10,0).将B 、C 的坐标代入2y ax c =+,得 6,0100.c a c =⎧⎨=+⎩解得3,650a c =-=. ∴抛物线的表达式是23650y x =-+. (2) 可设N (5,N y ), 于是2356 4.550N y =-⨯+=. 从而支柱MN 的长度是10-4.5=5.5米.(3) 设DE 是隔离带的宽,EG 是三辆车的宽度和,则G 点坐标是(7,0)(7=2÷2+2×3).过G 点作GH 垂直AB 交抛物线于H ,则23176335050H y =-⨯+=+>. 根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车.5.如图①,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax 2+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12-,求△DPQ 面积的最大值,并求此时点D 的坐标; ②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=-x 2+2x+3;(2)①点D ( 31524,);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 ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-x+54),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 =-2x 2+6x+72,再利用二次函数的性质即可解决最值问题; (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 ,-x 2+2x+3),则点E的坐标为(x ,-2(t+1)x+t 2+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 =-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t ,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=ax 2+bx+3,得:309330a b a b -+⎧⎨++⎩==,解得:12a b -⎧⎨⎩==, ∴抛物线的表达式为y=-x 2+2x+3.(2)(I )当点P 的横坐标为-12时,点Q 的横坐标为72, ∴此时点P 的坐标为(-12,74),点Q 的坐标为(72,-94). 设直线PQ 的表达式为y=mx+n ,将P (-12,74)、Q (72,-94)代入y=mx+n ,得: 17247924m n m n ⎧-+⎪⎪⎨⎪+-⎪⎩==,解得:154m n -⎧⎪⎨⎪⎩==, ∴直线PQ 的表达式为y=-x+54. 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 ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-x+54), ∴DE=-x 2+2x+3-(-x+54)=-x 2+3x+74, ∴S △DPQ =12DE•(x Q -x P )=-2x 2+6x+72=-2(x-32)2+8. ∵-2<0,∴当x=32时,△DPQ 的面积取最大值,最大值为8,此时点D 的坐标为(32,154). (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 ,-t 2+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+t 2+4t+3.设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-2(t+1)x+t 2+4t+3),∴DE=-x 2+2x+3-[-2(t+1)x+t 2+4t+3]=-x 2+2(t+2)x-t 2-4t ,∴S △DPQ =12DE•(x Q -x P )=-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t=-2[x-(t+2)]2+8. ∵-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+72;(II)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t.6.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点B(3,0),与y轴交于点C(0,3),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接DB.(1)求此抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)点M是抛物线上的动点,设点M的横坐标为m.①当∠MBA=∠BDE时,求点M的坐标;②过点M作MN∥x轴,与抛物线交于点N,P为x轴上一点,连接PM,PN,将△PMN 沿着MN翻折,得△QMN,若四边形MPNQ恰好为正方形,直接写出m的值.【答案】(1)(1,4)(2)①点M坐标(﹣12,74)或(﹣32,﹣94);②m的值【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;(2)①根据tan∠MBA=2233m mMGBG m-++=-,tan∠BDE=BEDE=12,由∠MBA=∠BDE,构建方程即可解决问题;②因为点M、N关于抛物线的对称轴对称,四边形MPNQ是正方形,推出点P是抛物线的对称轴与x轴的交点,即OP=1,易证GM=GP,即|-m2+2m+3|=|1-m|,解方程即可解决问题.【详解】(1)把点B(3,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,得到930{3b cc-++==,解得2{3bc==,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x﹣1+1+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D坐标(1,4);(2)①作MG⊥x轴于G,连接BM.则∠MGB=90°,设M(m,﹣m2+2m+3),∴MG=|﹣m 2+2m+3|,BG=3﹣m ,∴tan ∠MBA=2233m m MG BG m-++=-, ∵DE ⊥x 轴,D (1,4), ∴∠DEB=90°,DE=4,OE=1, ∵B (3,0), ∴BE=2,∴tan ∠BDE=BE DE =12, ∵∠MBA=∠BDE ,∴2233m m m-++-=12, 当点M 在x 轴上方时,2233m m m-++- =12, 解得m=﹣12或3(舍弃), ∴M (﹣12,74), 当点M 在x 轴下方时,2233m m m--- =12, 解得m=﹣32或m=3(舍弃), ∴点M (﹣32,﹣94), 综上所述,满足条件的点M 坐标(﹣12,74)或(﹣32,﹣94); ②如图中,∵MN ∥x 轴,∴点M、N关于抛物线的对称轴对称,∵四边形MPNQ是正方形,∴点P是抛物线的对称轴与x轴的交点,即OP=1,易证GM=GP,即|﹣m2+2m+3|=|1﹣m|,当﹣m2+2m+3=1﹣m时,解得,当﹣m2+2m+3=m﹣1时,解得∴满足条件的m.【点睛】本题考查二次函数综合题、锐角三角函数、正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.7.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(5524,);(4)符合条件的点F的坐标(111,1,2【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AB 2、BC 2、AC 2,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=②当DF =BD=,③当BF =DFm =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=x 2﹣2x ,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222y x y x x=-+⎧⎨=-⎩, 解得1113x y =-⎧⎨=⎩,2220x y =⎧⎨=⎩,∴C (﹣1,3),∵A (1,﹣1),B (2,0), ∴AB 2=(1﹣2)2+(﹣1﹣0)2=2, AC 2=[1﹣(﹣1)]2+(﹣1﹣3)2=20, BC 2=[2﹣(﹣1)]2+(0﹣3)2=18, ∴AB 2+BC 2=AC 2, ∴△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 :1522y x =-+, 联立:215222y x y x x ⎧=-+⎪⎨⎪=-⎩,解得13x y =-⎧⎨=⎩或5254x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴E (52,54); (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 =12x xBF ==DF ==①当BF =BD= m =∴F坐标(11②当DF=BD=,m=∴F坐标(1,1,2③当BF=DF,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(111,1,2﹣【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.8.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,抛物线对称轴DE交x轴于点E,连接BD.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)点P是线段BD上一点,当PE=PC时,求点P的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)点P的坐标为(2,2).【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)连接PC、PE,利用公式求出顶点D的坐标,利用待定系数法求出直线BD的解析式,设出点P的坐标为(x,﹣2x+6),利用勾股定理表示出PC2和PE2,根据题意列出方程,解方程求出x的值,计算求出点P的坐标.【详解】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴10930b cb c--+=⎧⎨-++=⎩,解得23bc=⎧⎨=⎩,∴所求的抛物线的函数表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)如图,连接PC,PE.抛物线的对称轴为x=222(1)ba-=-⨯-=1.当x=1时,y=4,∴点D的坐标为(1,4).设直线BD的解析式为y=kx+b,则430 k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得26kb=-⎧⎨=⎩.∴直线BD的解析式为:y=2x+6,设点P的坐标为(x,﹣2x+6),又C(0,3),E(1,0),则PC2=x2+(3+2x﹣6)2,PE2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,∵PC=PE,∴x2+(3+2x﹣6)2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,解得,x=2,则y=﹣2×2+6=2,∴点P的坐标为(2,2).【点睛】本题考查的是二次函数的图象和性质、待定系数法求函数解析式,掌握二次函数的图象和性质、灵活运用待定系数法是解题的关键.9.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)。
备战中考数学 二次函数 培优 易错 难题练习(含答案)及答案一、二次函数1.如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0),C (0,3)三点,其顶点为D ,对称轴是直线l ,l 与x 轴交于点H .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 是该抛物线对称轴l 上的一个动点,求△PBC 周长的最小值;(3)如图(2),若E 是线段AD 上的一个动点( E 与A 、D 不重合),过E 点作平行于y 轴的直线交抛物线于点F ,交x 轴于点G ,设点E 的横坐标为m ,△ADF 的面积为S . ①求S 与m 的函数关系式;②S 是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E 的坐标; 若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=--+.(2)3210. (3)①2S m 4m 3=---.②当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2). 【解析】 【分析】(1)根据函数图象经过的三点,用待定系数法确定二次函数的解析式即可.(2)根据BC 是定值,得到当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小,根据点的坐标求得相应线段的长即可.(3)设点E 的横坐标为m ,表示出E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+),最后表示出EF 的长,从而表示出S 于m 的函数关系,然后求二次函数的最值即可. 【详解】解:(1)∵抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0), ∴可设抛物线交点式为()()y a x 3x 1=+-.又∵抛物线2y ax bx c =++经过C (0,3),∴a 1=-. ∴抛物线的解析式为:()()y x 3x 1=-+-,即2y x 2x 3=--+. (2)∵△PBC 的周长为:PB+PC+BC ,且BC 是定值. ∴当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小. ∵点A 、点B 关于对称轴I 对称,∴连接AC 交l 于点P ,即点P 为所求的点.∵AP=BP ,∴△PBC 的周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC.∵A (-3,0),B (1,0),C (0,3),∴2,10. ∴△PBC 的周长最小是:3210.(3)①∵抛物线2y x 2x 3=--+顶点D 的坐标为(﹣1,4),A (﹣3,0),∴直线AD 的解析式为y=2x+6∵点E 的横坐标为m ,∴E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+) ∴()22EF m 2m 32m 6m 4m 3=--+-+=---.∴()22DEF AEF 1111S S S EF GH EF AG EF AH m 4m 32m 4m 32222∆∆=+=⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅=⋅---⋅=---.∴S 与m 的函数关系式为2S m 4m 3=---. ②()22S m 4m 3m 21=---=-++,∴当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2).2.如图,抛物线y =﹣x 2﹣2x+3的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C ,点D 为抛物线的顶点. (1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)点M(m ,0)为线段AB 上一点(点M 不与点A 、B 重合),过点M 作x 轴的垂线,与直线AC 交于点E ,与抛物线交于点P ,过点P 作PQ ∥AB 交抛物线于点Q ,过点Q 作QN ⊥x 轴于点N ,可得矩形PQNM .如图,点P 在点Q 左边,试用含m 的式子表示矩形PQNM 的周长;(3)当矩形PQNM 的周长最大时,m 的值是多少?并求出此时的△AEM 的面积; (4)在(3)的条件下,当矩形PMNQ 的周长最大时,连接DQ ,过抛物线上一点F 作y 轴的平行线,与直线AC 交于点G(点G 在点F 的上方).若FG =2,求点F 的坐标.【答案】(1)A(﹣3,0),B(1,0);C(0,3) ;(2)矩形PMNQ的周长=﹣2m2﹣8m+2;(3) m=﹣2;S=12;(4)F(﹣4,﹣5)或(1,0).【解析】【分析】(1)利用函数图象与坐标轴的交点的求法,求出点A,B,C的坐标;(2)先确定出抛物线对称轴,用m表示出PM,MN即可;(3)由(2)得到的结论判断出矩形周长最大时,确定出m,进而求出直线AC解析式,即可;(4)在(3)的基础上,判断出N应与原点重合,Q点与C点重合,求出DQ=DC=2,再建立方程(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4即可.【详解】(1)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,C(0,3).令y=0,则0=﹣x2﹣2x+3,解得,x=﹣3或x=l,∴A(﹣3,0),B(1,0).(2)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,对称轴为x=﹣1.∵M(m,0),∴PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2,∴矩形PMNQ的周长=2(PM+MN)=(﹣m2﹣2m+3﹣2m﹣2)×2=﹣2m2﹣8m+2.(3)∵﹣2m2﹣8m+2=﹣2(m+2)2+10,∴矩形的周长最大时,m=﹣2.∵A(﹣3,0),C(0,3),设直线AC的解析式y=kx+b,∴303k bb-+=⎧⎨=⎩解得k=l,b=3,∴解析式y=x+3,令x=﹣2,则y=1,∴E(﹣2,1),∴EM=1,AM=1,∴S =12AM×EM =12. (4)∵M(﹣2,0),抛物线的对称轴为x =﹣l , ∴N 应与原点重合,Q 点与C 点重合, ∴DQ =DC ,把x =﹣1代入y =﹣x 2﹣2x+3,解得y =4, ∴D(﹣1,4), ∴DQ =DC∵FG =, ∴FG =4.设F(n ,﹣n 2﹣2n+3),则G(n ,n+3), ∵点G 在点F 的上方且FG =4, ∴(n+3)﹣(﹣n 2﹣2n+3)=4. 解得n =﹣4或n =1, ∴F(﹣4,﹣5)或(1,0). 【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了函数图象与坐标轴的交点的求法,待定系数法求函数解析式,函数极值的确定,解本题的关键是用m 表示出矩形PMNQ 的周长.3.某宾馆客房部有60个房间供游客居住,当每个房间的定价为每天200元时,房间可以住满.当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.对有游客入住的房间,宾馆需对每个房间每天支出20元的各种费用. 设每个房间每天的定价增加x 元.求:(1)房间每天的入住量y (间)关于x (元)的函数关系式; (2)该宾馆每天的房间收费p (元)关于x (元)的函数关系式;(3)该宾馆客房部每天的利润w (元)关于x (元)的函数关系式;当每个房间的定价为每天多少元时,w 有最大值?最大值是多少?【答案】(1)y=60-10x;(2)z=-110x 2+40x+12000;(3)w=-110x 2+42x+10800,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元. 【解析】试题分析:(1)根据题意可得房间每天的入住量=60个房间﹣每个房间每天的定价增加的钱数÷10;(2)已知每天定价增加为x 元,则每天要(200+x )元.则宾馆每天的房间收费=每天的实际定价×房间每天的入住量;(3)支出费用为20×(60﹣10x ),则利润w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x),利用配方法化简可求最大值. 试题解析:解:(1)由题意得:y =60﹣10x (2)p =(200+x )(60﹣10x )=﹣2110x +40x +12000 (3)w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x ) =﹣2110x +42x +10800 =﹣110(x ﹣210)2+15210 当x =210时,w 有最大值.此时,x +200=410,就是说,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元.点睛:求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.本题主要考查的是二次函数的应用,难度一般.4.已知,点M 为二次函数2()41y x b b =--++图象的顶点,直线5y mx =+分别交x 轴正半轴,y 轴于点,A B .(1)如图1,若二次函数图象也经过点,A B ,试求出该二次函数解析式,并求出m 的值. (2)如图2,点A 坐标为(5,0),点M 在AOB ∆内,若点11(,)4C y ,23(,)4D y 都在二次函数图象上,试比较1y 与2y 的大小.【答案】(1)2(2)9y x =--+,1m =-;(2)①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y < 【解析】 【分析】 (1)根据一次函数表达式求出B 点坐标,然后根据B 点在抛物线上,求出b 值,从而得到二次函数表达式,再根据二次函数表达式求出A 点的坐标,最后代入一次函数求出m 值.(2)根据解方程组,可得顶点M 的纵坐标的范围,根据二次函数的性质,可得答案.【详解】(1)如图1,∵直线5y mx =+与y 轴交于点为B ,∴点B 坐标为(0,5)又∵(0,5)B 在抛物线上,∴25(0)41b b =--++,解得2b =∴二次函数的表达式为2(2)9y x =--+ ∴当0y =时,得15=x ,21x =- ∴(5,0)A代入5y mx =+得,550m +=,∴1m =-(2)如图2,根据题意,抛物线的顶点M 为(,41)b b +,即M 点始终在直线41y x =+上,∵直线41y x =+与直线AB 交于点E ,与y 轴交于点F ,而直线AB 表达式为5y x =-+解方程组415y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得45215x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴点421(,)55E ,(0,1)F ∵点M 在AOB ∆内,∴405b <<当点,C D 关于抛物线对称轴(直线x b =)对称时,1344b b -=-,∴12b = 且二次函数图象的开口向下,顶点M 在直线41y x =+上 综上:①当102b <<时,12y y >;②当12b =时,12y y =;③当1425b <<时,12y y <.【点睛】本题考查二次函数与一次函数的综合应用,难度系数大同学们需要认真分析即可.5.在平面直角坐标系中,有两点(),A a b 、(),B c d ,若满足:当a b ≥时,c a =,2d b =-;当a b <时,c a <-,d b <,则称点为点的“友好点”.(1)点()4,1的“友好点”的坐标是_______.(2)点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,点B 是点A 的“友好点”. ①当B 点与A 点重合时,求点A 的坐标.②当A 点与A 点不重合时,求线段AB 的长度随着a 的增大而减小时,a 的取值范围. 【答案】(1)()41-,;(2)①点A 的坐标是()2,0或()1,1-;②当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小; 【解析】 【分析】(1)直接利用“友好点”定义进行解题即可;(2)先利用 “友好点”定义求出B 点坐标,A 点又在直线2y x =-上,得到2b a =-;①当点A 和点B 重合,得2b b =-.解出即可,②当点A 和点B 不重合, 1a ≠且2a ≠.所以对a 分情况讨论,1°、当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭,所以当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取1a <.2°当12a <<时,()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭,当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小,即取322a ≤<. 综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【详解】(1)点()4,1,4>1,根据“友好点”定义,得到点()4,1的“友好点”的坐标是()41-, (2)Q 点(),A a b 是直线2y x =-上的一点,∴2b a =-.Q 2a a >-,根据友好点的定义,点B 的坐标为()2,B a b -,①当点A 和点B 重合,∴2b b =-. 解得0b =或1b =-. 当0b =时,2a =;当1b =-时,1a =,∴点A 的坐标是()2,0或()1,1-.②当点A 和点B 不重合,1a ≠且2a ≠.当1a <或2a >时,()222313224AB b b a a a ⎛⎫=--=-+=-- ⎪⎝⎭. ∴当a ≤32时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取1a <.当12a <<时, ()22231+3224AB b b a a a ⎛⎫=--=--=--+ ⎪⎝⎭ .∴当32a ≥时,AB 的长度随着a 的增大而减小, ∴取322a ≤<. 综上,当1a <或322a ≤<时,AB 的长度随着a 的增大而减小. 【点睛】本题属于阅读理解题型,结合二次函数的基本性质进行解题,第二问的第二小问的关键是求出AB 的长用a 进行表示,然后利用二次函数基本性质进行分类讨论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)300,9+932;(233)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3(3)根据题意,分三种情况:①当0≤t 3时,3<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=1=2EF PF ∴∠P=30° ∵PE ∥AD∴∠PAD=300,根据勾股定理可得PE=33, 所以S 四边形PEAD =12×(33+3)×3=993+; (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=3,所以t=3 ; (3)分三种情况讨论:①当0≤t <3时, PF 交AD 于Q ,∵AF=t ,AQ=3t ,∴S=12×t×3t=3t ; ②当3≤t <3时,PF 交BD 于K ,作KH ⊥AB 于H ,∵AF=t ,∴BF=33-t ,S △ABD =93, ∵∠FBK=∠FKB ,∴FB=FK=33-t ,KH=KF×sin600=9-3t,∴S=S △ABD ﹣S △FBK =23993,424t t -+- ③当3≤t≤33时,PE 与BD 交O ,PF 交BD 于K ,∵AF=t ,∴AE=t-3,BF=33-t, BE=33-t+3,OE=BE×tan300=9-333t +,∴S=233233633-t t --++. 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.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数()的图象与x 轴交于A (﹣2,0)、B (8,0)两点,与y 轴交于点B ,其对称轴与x 轴交于点D .(1)求该二次函数的解析式;(2)如图1,连结BC ,在线段BC 上是否存在点E ,使得△CDE 为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,若点P (m ,n )是该二次函数图象上的一个动点(其中m >0,n <0),连结PB ,PD ,BD ,求△BDP 面积的最大值及此时点P 的坐标.【答案】(1);(2)E的坐标为(,)、(0,﹣4)、(,);(3),(,).【解析】试题分析:(1)采用待定系数法求得二次函数的解析式;(2)先求得直线BC的解析式为,则可设E(m,),然后分三种情况讨论即可求得;(3)利用△PBD的面积即可求得.试题解析:(1)∵二次函数()的图象与x轴交于A(﹣2,0)、C (8,0)两点,∴,解得:,∴该二次函数的解析式为;(2)由二次函数可知对称轴x=3,∴D(3,0),∵C(8,0),∴CD=5,由二次函数可知B(0,﹣4),设直线BC的解析式为,∴,解得:,∴直线BC的解析式为,设E(m,),当DC=CE时,,即,解得,(舍去),∴E(,);当DC=DE时,,即,解得,(舍去),∴E(0,﹣4);当EC=DE时,,解得=,∴E(,).综上,存在点E,使得△CDE为等腰三角形,所有符合条件的点E的坐标为(,)、(0,﹣4)、(,);(3)过点P作y轴的平行线交x轴于点F,∵P点的横坐标为m,∴P点的纵坐标为:,∵△PBD的面积===,∴当m=时,△PBD的最大面积为,∴点P的坐标为(,).考点:二次函数综合题.8.课本中有一道作业题:有一块三角形余料ABC,它的边BC=120mm,高AD=80mm.要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB,AC上.问加工成的正方形零件的边长是多少mm?小颖解得此题的答案为48mm,小颖善于反思,她又提出了如下的问题.(1)如果原题中要加工的零件是一个矩形,且此矩形是由两个并排放置的正方形所组成,如图1,此时,这个矩形零件的两条边长又分别为多少mm?请你计算.(2)如果原题中所要加工的零件只是一个矩形,如图2,这样,此矩形零件的两条边长就不能确定,但这个矩形面积有最大值,求达到这个最大值时矩形零件的两条边长.【答案】(1)2407mm,4807mm;(2)PN=60mm,40PQ mm.【解析】【分析】(1)、设PQ=y(mm),则PN=2y(mm),AE=80-y(mm),根据平行得出△APN和△ABC 相似,根据线段的比值得出y的值,然后得出边长;(2)、根据第一题同样的方法得出y与x的函数关系式,然后求出S与x的函数关系式,根据二次函数的性质得出最大值.【详解】(1)、设PQ=y(mm),则PN=2y(mm),AE=80-y(mm)∵PN∥BC,∴=,△APN∽△ABC∴=∴=∴=解得 y=∴2y=∴这个矩形零件的两条边长分别为mm ,mm(2)、设PQ=x (mm ),PN=y (mm ),矩形面积为S ,则AE=80-x (mm ).. 由(1)知=∴=∴ y=则S=xy===∵∴ S 有最大值∴当x=40时,S 最大=2400(mm 2) 此时,y==60 .∴面积达到这个最大值时矩形零件的两边PQ 、PN 长分别是40 mm ,60 mm . 考点:三角形相似的应用9.如图,抛物线2y ax bx c =++的图象过点(10)(30)(03)A B C ﹣,、,、,.(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PAM PAC S S ∆∆=?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)223y x x =++-;(2)存在,点(12)P ,;(3)存在,点M 坐标为(14), 【解析】 【分析】(1)由于条件给出抛物线与x 轴的交点1030A B (﹣,)、(,),故可设交点式13y a x x +=()(﹣),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1x =对称,故有PA PB =,则PAC C AC PC PA AC PC PB ∆++++==,所以当C 、P 、B 在同一直线上时,PAC C 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1x =代入即求得点P 纵坐标.(3)由PAM PAC S S ∆∆=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1030A B (﹣,)、(,)∴可设交点式13y a x x +=()(﹣) 把点03C (,)代入得:33a ﹣=1a ∴=﹣21323y x x x x ∴+++=-()(﹣)=﹣∴抛物线解析式为223y x x ++=-(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1x =上,点A 、B 关于对称轴对称PA PB ∴=PAC C AC PC PA AC PC PB ∆∴++++==∵当C 、P 、B 在同一直线上时,PC PB CB +=最小103003A B C Q (﹣,)、(,)、(,)AC BC ∴===PAC C AC CB ∆∴+=设直线BC 解析式为3y kx +=把点B 代入得:330k +=,解得:1k =﹣ ∴直线BC :3y x +=﹣132P y ∴+=﹣=∴点12P (,)使PAC ∆.(3)存在满足条件的点M ,使得PAM PAC S S ∆∆=. ∵PAM PAC S S ∆∆=S △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 ∴1012A P Q (﹣,),(,),设直线AP 解析式为y px d += 02p d p d -+=⎧∴⎨+=⎩ 解得:p 1d 1=⎧⎨=⎩∴直线1AP y x +:=∴直线CM 解析式为:3y x +=2323y x y x x =+⎧⎨=-++⎩Q 解得:1103x y =⎧⎨=⎩(即点C ),2214x y =⎧⎨=⎩ ∴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.10. 阅读:我们约定,在平面直角坐标系中,经过某点且平行于坐标轴或平行于两坐标轴夹角平分线的直线,叫该点的“特征线”.例如,点M (1,3)的特征线有:x =1,y =3,y =x +2,y =﹣x +4.问题与探究:如图,在平面直角坐标系中有正方形OABC ,点B 在第一象限,A 、C 分别在x 轴和y 轴上,抛物线21()4y x m n =-+经过B 、C 两点,顶点D 在正方形内部. (1)直接写出点D (m ,n )所有的特征线;(2)若点D 有一条特征线是y =x +1,求此抛物线的解析式;(3)点P 是AB 边上除点A 外的任意一点,连接OP ,将△OAP 沿着OP 折叠,点A 落在点A ′的位置,当点A ′在平行于坐标轴的D 点的特征线上时,满足(2)中条件的抛物线向下平移多少距离,其顶点落在OP 上?【答案】(1)x =m ,y =n ,y =x +n ﹣m ,y =﹣x +m+n ;(2)21(2)34y x =-+;(3)抛物923-2312距离,其顶点落在OP 上. 【解析】试题分析:(1)根据特征线直接求出点D 的特征线;(2)由点D 的一条特征线和正方形的性质求出点D 的坐标,从而求出抛物线解析式; (2)分平行于x 轴和y 轴两种情况,由折叠的性质计算即可.试题解析:解:(1)∵点D (m ,n ),∴点D (m ,n )的特征线是x =m ,y =n ,y =x +n ﹣m ,y =﹣x +m +n ;(2)点D 有一条特征线是y =x +1,∴n ﹣m =1,∴n =m +1.∵抛物线解析式为21()4y x m n =-+,∴21()14y x m m =-++,∵四边形OABC 是正方形,且D 点为正方形的对称轴,D (m ,n ),∴B (2m ,2m ),∴21(2)24y m m n m =-+=,将n =m +1带入得到m =2,n =3;∴D (2,3),∴抛物线解析式为21(2)34y x =-+. (3)①如图,当点A ′在平行于y 轴的D 点的特征线时:根据题意可得,D (2,3),∴OA ′=OA =4,OM =2,∴∠A ′OM =60°,∴∠A ′OP =∠AOP =30°,∴MN =3=233,∴抛物线需要向下平移的距离=2333-=9233-. ②如图,当点A ′在平行于x 轴的D 点的特征线时,设A ′(p ,3),则OA ′=OA =4,OE =3,EA ′=2243-=7,∴A ′F =4﹣7,设P (4,c )(c >0),,在Rt △A ′FP 中,(4﹣7)2+(3﹣c )2=c 2,∴c =1647-,∴P (4,1647-),∴直线OP 解析式为y =47-x ,∴N (2,827-),∴抛物线需要向下平移的距离=3﹣827-=127+. 综上所述:抛物线向下平移9233-或1273+距离,其顶点落在OP 上.点睛:此题是二次函数综合题,主要考查了折叠的性质,正方形的性质,解答本题的关键是用正方形的性质求出点D 的坐标.11.在直角坐标系中,我们不妨将横坐标,纵坐标均为整数的点称之为“中国结”。
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,抛物线21222y x x =-++与x 轴相交于A B ,两点,(点A 在B 点左侧)与y 轴交于点C.(Ⅰ)求A B ,两点坐标.(Ⅱ)连结AC ,若点P 在第一象限的抛物线上,P 的横坐标为t ,四边形ABPC 的面积为S.试用含t 的式子表示S ,并求t 为何值时,S 最大.(Ⅲ)在(Ⅱ)的基础上,若点,G H 分别为抛物线及其对称轴上的点,点G 的横坐标为m ,点H 的纵坐标为n ,且使得以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,求满足条件的,m n 的值.【答案】(Ⅰ)(2,0),2,0)A B ;(Ⅱ)222)42(022)S t t =-+<<,当2t =时,42S =最大;(Ⅲ)满足条件的点m n 、的值为:234m n ==,或521524m n ==-,或32124m n =-= 【解析】 【分析】(Ⅰ)令y=0,建立方程求解即可得出结论;(Ⅱ)设出点P 的坐标,利用S=S △AOC +S 梯形OCPQ +S △PQB ,即可得出结论;(Ⅲ)分三种情况,利用平行四边形的性质对角线互相平分和中点坐标公式建立方程组即可得出结论. 【详解】解:(Ⅰ)抛物线212222y x x =-++, 令0y =,则212202x x -++=, 解得:2x =-22x = ∴((2,0,22,0A B -(Ⅱ)由抛物线212222y x x =-++,令0x =,∴2y =,∴()0,2C , 如图1,点P 作PQ x ⊥轴于Q , ∵P 的横坐标为t ,∴设(),P t p , ∴2122,22,22p t t PQ p BQ t OQ t =-++==-=, ∴()()11122222222AOCPQBOCPQ S SS Sp t t p =++=⨯⨯++⨯+⨯-⨯梯形 11222222t pt p pt p t =+++-=++ 2122222t t t ⎛⎫=-++++ ⎪ ⎪⎭ ()22242(022)2t t =--+<<,∴当2t =时,42S =最大;(Ⅲ)由(Ⅱ)知,2t =,∴)2,2P,∵抛物线212222y x x =-++的对称轴为22x =, ∴设2122,2,222G m m m H n ⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭以,,,A G H P 四点构成的四边形为平行四边形,()2,0A , ①当AP 和HG 为对角线时, ∴()2112111222,20222222m m n ⎛⎛⎫=++=-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴234m n ==,②当AG 和PH 是对角线时,∴()()2112112122,2022222222m m m n ⎛⎫⎛⎫-=+-+++=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎭⎝⎭, ∴5215,24m n ==-, ③AH 和PG 为对角线时,∴()()2121112122,2202222222m m m n ⎛⎫⎛⎫-+=+-+++=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴321,24m n =-=, 即:满足条件的点m n 、的值为:23,4m n =-=,或5215,4m n ==-,或321,4m n =-= 【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了坐标轴上点的特点,三角形的面积公式,梯形的面积公式,平行四边形的性质,中点坐标公式,用方程的思想解决问题是解本题的关键.2.如图,抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,3),其对称轴l 为x=﹣1.(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)若动点P 在第二象限内的抛物线上,动点N 在对称轴l 上. ①当PA ⊥NA ,且PA=NA 时,求此时点P 的坐标;②当四边形PABC 的面积最大时,求四边形PABC 面积的最大值及此时点P 的坐标.【答案】(1)y=﹣(x+1)2+4,顶点坐标为(﹣1,4);(2)①点P 2﹣1,2);②P (﹣32,154) 【解析】试题分析:(1)将B 、C 的坐标代入已知的抛物线的解析式,由对称轴为1x =-即可得到抛物线的解析式;(2)①首先求得抛物线与x 轴的交点坐标,然后根据已知条件得到PD=OA ,从而得到方程求得x 的值即可求得点P 的坐标;②ΔOBC ΔAPD ABCP C =PDO S S S S ++四边形梯形,表示出来得到二次函数,求得最值即可.试题解析:(1)∵抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,3),其对称轴l 为1x =-,∴0{312a b c c b a++==-=-,解得:1{23a b c =-=-=,∴二次函数的解析式为223y x x =--+=2(1)4x -++,∴顶点坐标为(﹣1,4);(2)令2230y x x =--+=,解得3x =-或1x =,∴点A (﹣3,0),B (1,0),作PD ⊥x 轴于点D ,∵点P 在223y x x =--+上,∴设点P (x ,223x x --+), ①∵PA ⊥NA ,且PA=NA ,∴△PAD ≌△AND ,∴OA=PD ,即2232y x x =--+=,解得x=21-(舍去)或x=21--,∴点P (21--,2);②设P(x ,y),则223y x x =--+,∵ΔOBC ΔAPD ABCP C =PDO S S S S ++四边形梯形=12OB•OC+12AD•PD+12(PD+OC)•OD=11131+(3)(3)()222x y y x ⨯⨯⨯+++-=333222x y -+ =2333(23)222x x x -+--+=239622x x --+=23375()228x -++, ∴当x=32-时,ABCP S 四边形最大值=758,当x=32-时,223y x x =--+=154,此时P(32-,154).考点:1.二次函数综合题;2.二次函数的最值;3.最值问题;4.压轴题.3.如图1,二次函数234y ax ax a =--的图像与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点()0,3C-.(1)求二次函数的表达式及点A 、点B 的坐标;(2)若点D 在二次函数图像上,且45DBC ABC S S =△△,求点D 的横坐标;(3)将直线BC 向下平移,与二次函数图像交于,M N 两点(M 在N 左侧),如图2,过M 作ME y ∥轴,与直线BC 交于点E ,过N 作NF y ∥轴,与直线BC 交于点F ,当MN ME +的值最大时,求点M 的坐标.【答案】(1)y =239344x x --,A (﹣1,0),B (4,0);(2)D 点的横坐标为22﹣2,2;(3)M (13,﹣113) 【解析】 【分析】(1)求出a ,即可求解;(2)求出直线BC 的解析式,过点D 作DH ∥y 轴,与直线BC 交于点H ,根据三角形面积的关系求解;(3)过点M 作MG ∥x 轴,交FN 的延长线于点G ,设M (m ,34m 2﹣94m ﹣3),N(n ,34n 2﹣94n ﹣3),判断四边形MNFE 是平行四边形,根据ME =NF ,求出m +n =4,再确定ME +MN =﹣34m 2+3m +5﹣52m =﹣34(m ﹣13)2+6112,即可求M ;【详解】(1)y =ax 2﹣3ax ﹣4a 与y 轴交于点C (0,﹣3), ∴a =34, ∴y =34x 2﹣94x ﹣3,与x 轴交点A (﹣1,0),B (4,0); (2)设直线BC 的解析式为y =kx +b ,∴403k bb+=⎧⎨=-⎩,∴343 kb⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴y=34x﹣3;过点D作DH∥y轴,与直线BC交于点H,设H(x,34x﹣3),D(x,34x2﹣94x﹣3),∴DH=|34x2﹣3x|,∵S△ABC=1155323⨯⨯=,∴S△DBC=41552⨯=6,∴S△DBC=2×|34x2﹣3x|=6,∴x=2+22,x=2﹣22,x=2;∴D点的横坐标为2+22,2﹣22,2;(3)过点M作MG∥x轴,交FN的延长线于点G,设M(m,34m2﹣94m﹣3),N(n,34n2﹣94n﹣3),则E(m,34m﹣3),F(n,34n﹣3),∴ME=﹣34m2+3m,NF=﹣34n2+3n,∵EF∥MN,ME∥NF,∴四边形MNFE是平行四边形,∴ME=NF,∴﹣34m2+3m=﹣34n2+3n,∴m+n=4,∴MG=n﹣m=4﹣2m,∴∠NMG=∠OBC,∴cos∠NMG=cos∠OBC=MG OBMN BC,∵B(4,0),C(0,﹣3),∴OB=4,OC=3,在Rt△BOC中,BC=5,∴MN=54(n﹣m)=54(4﹣2m)=5﹣52m,∴ME+MN=﹣34m2+3m+5﹣52m=﹣34(m﹣13)2+6112,∵﹣34<0,∴当m=13时,ME+MN有最大值,∴M(13,﹣113)【点睛】本题考查二次函数图象及性质,一次函数图象及性质;熟练掌握待定系数法求函数解析式的方法,结合三角形的性质解题.4.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(5524,);(4)符合条件的点F的坐标(17171,71,27【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AB 2、BC 2、AC 2,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=②当DF =BD=,③当BF =DFm =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=x 2﹣2x , 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222y x y x x=-+⎧⎨=-⎩, 解得1113x y =-⎧⎨=⎩,2220x y =⎧⎨=⎩,∴C (﹣1,3),∵A (1,﹣1),B (2,0), ∴AB 2=(1﹣2)2+(﹣1﹣0)2=2, AC 2=[1﹣(﹣1)]2+(﹣1﹣3)2=20, BC 2=[2﹣(﹣1)]2+(0﹣3)2=18, ∴AB 2+BC 2=AC 2, ∴△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 :1522y x =-+, 联立:215222y x y x x ⎧=-+⎪⎨⎪=-⎩,解得13x y =-⎧⎨=⎩或5254x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴E (52,54); (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 =12x x222(21)(0)1BF m m =-+-=+ 222(10)(2)45DF m m m =-+-=-+①当BF =BD 2122m += m =7∴F 坐标(1,7)或(1,﹣7) ②当DF =BD 时,24522m m -+=, m =2±7,∴F 坐标(1,2+7)或(1,2﹣7) ③当BF =DF 时,22145m m m +=-+, 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.5.如图,对称轴为直线x 1=-的抛物线()2y ax bx c a 0=++≠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a 1=,C 为抛物线与y 轴的交点.①若点P 在抛物线上,且POC BOC S 4S ∆∆=,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94. 【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BOC S ∆,设出点P 的坐标,根据POC BOC S 4S ∆∆=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,q 2+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x 1=-对称 ,且A 点的坐标为(-3,0), ∴点B 的坐标为(1,0).(2)①∵抛物线a 1=,对称轴为x 1=-,经过点A (-3,0),∴2a 1b12a 9a 3b c 0=⎧⎪⎪-=-⎨⎪-+=⎪⎩,解得a 1b 2c 3=⎧⎪=⎨⎪=-⎩. ∴抛物线的解析式为2y x 2x 3=+-.∴B 点的坐标为(0,-3).∴OB=1,OC=3.∴BOC 13S 1322∆=⨯⨯=. 设点P 的坐标为(p,p 2+2p-3),则POC 13S 3p p 22∆=⨯⨯=. ∵POC BOC S 4S ∆∆=,∴3p 62=,解得p 4=±. 当p 4=时2p 2p 321+-=;当p 4=-时,2p 2p 35+-=, ∴点P 的坐标为(4,21)或(-4,5).②设直线AC 的解析式为y kx b =+,将点A ,C 的坐标代入,得:3k b 0b 3-+=⎧⎨=-⎩,解得:k 1b 3=-⎧⎨=-⎩. ∴直线AC 的解析式为y x 3=--.∵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,q 2+2q-3).∴()22239QD q 3q 2q 3q 3q q 24⎛⎫=---+-=--=-++ ⎪⎝⎭.∵a 10<=-,-3302<<- ∴线段QD 长度的最大值为94.6.如图,已知二次函数图象的顶点坐标为(1,4)A ,与坐标轴交于B 、C 、D 三点,且B 点的坐标为(1,0)-. (1)求二次函数的解析式;(2)在二次函数图象位于x 轴上方部分有两个动点M 、N ,且点N 在点M 的左侧,过M 、N 作x 轴的垂线交x 轴于点G 、H 两点,当四边形MNHG 为矩形时,求该矩形周长的最大值;(3)当矩形MNHG 的周长最大时,能否在二次函数图象上找到一点P ,使PNC ∆的面积是矩形MNHG 面积的916?若存在,求出该点的横坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=-++ (2)最大值为10 (3)故点P 坐标为:315(,)24或33232(24+--或332362(,24--+. 【解析】 【分析】(1)二次函数表达式为:()214y a x =-+,将点B 的坐标代入上式,即可求解; (2)矩形MNHG 的周长()()2222222223282C MN GM x x x x x =+=-+-++=-++,即可求解;(3)2711sin4532822PNC S PK CD PH ∆==⨯⨯=⨯⨯︒⨯94PH HG ==,即可求解. 【详解】(1)二次函数表达式为:()214y a x =-+,将点B 的坐标代入上式得:044a =+,解得:1a =-, 故函数表达式为:223y x x =-++…①;(2)设点M 的坐标为()2,23x x x -++,则点()22,23N x x x --++, 则222MN x x x =-+=-,223GM x x =-++,矩形MNHG 的周长()()2222222223282C MN GM x x x x x =+=-+-++=-++,∵20-<,故当22bx a=-=,C 有最大值,最大值为10, 此时2x =,点()0,3N 与点D 重合; (3)PNC ∆的面积是矩形MNHG 面积的916, 则99272316168PNC S MN GM ∆=⨯⨯=⨯⨯=, 连接DC ,在CD 得上下方等距离处作CD 的平行线m 、n ,过点P 作y 轴的平行线交CD 、直线n 于点H 、G ,即PH GH =, 过点P 作PK CD ⊥于点K ,将()3,0C 、()0,3D 坐标代入一次函数表达式并解得: 直线CD 的表达式为:3y x =-+,OC OD =,∴45OCD ODC PHK ∠=∠=︒=∠,32CD =设点()2,23P x x x -++,则点(),3H x x -+,2711sin4532822PNC S PK CD PH ∆==⨯⨯=⨯⨯︒⨯ 解得:94PH HG ==, 则292334PH x x x =-+++-=, 解得:32x =, 故点315,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 直线n 的表达式为:93344y x x =-+-=-+…②, 联立①②并解得:3322x ±=, 即点'P 、''P 的坐标分别为332362+--⎝⎭、332362--+⎝⎭; 故点P 坐标为:315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或33236224⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭或33236224⎛--+ ⎝⎭. 【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.7.已知,m ,n 是一元二次方程x 2+4x +3=0的两个实数根,且|m |<|n |,抛物线y =x 2+bx +c的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),如图所示. (1)求这个抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线与x 轴的另一个交点为抛物线的顶点为D ,求出点C ,D 的坐标,并判断△BCD 的形状;(3)点P 是直线BC 上的一个动点(点P 不与点B 和点C 重合),过点P 作x 轴的垂线,交抛物线于点M ,点Q 在直线BC 上,距离点P为2个单位长度,设点P 的横坐标为t ,△PMQ 的面积为S ,求出S 与t 之间的函数关系式.【答案】(1)223y x x =--;(2)C (3,0),D (1,﹣4),△BCD 是直角三角形;(3)2213(03)2213(03)22t t t S t t t t ⎧-+⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩<<<或>【解析】试题分析:(1)先解一元二次方程,然后用待定系数法求出抛物线解析式;(2)先解方程求出抛物线与x 轴的交点,再判断出△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,从而得到结论;(3)先求出QF=1,再分两种情况,当点P 在点M 上方和下方,分别计算即可. 试题解析:解(1)∵2+430x x +=,∴11x =-,23x =-,∵m ,n 是一元二次方程2+430x x +=的两个实数根,且|m|<|n|,∴m=﹣1,n=﹣3,∵抛物线223y x x =--的图象经过点A (m ,0),B (0,n ),∴10{3b c c -+==-,∴2{3b c =-=-,∴抛物线解析式为223y x x =--;(2)令y=0,则2230x x --=,∴11x =-,23x =,∴C (3,0),∵223y x x =--=2(1)4x --,∴顶点坐标D (1,﹣4),过点D 作DE ⊥y 轴,∵OB=OC=3,∴BE=DE=1,∴△BOC 和△BED 都是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠DBE=45°,∴∠CBD=90°,∴△BCD 是直角三角形;(3)如图,∵B (0,﹣3),C (3,0),∴直线BC 解析式为y=x ﹣3,∵点P 的横坐标为t ,PM ⊥x 轴,∴点M 的横坐标为t ,∵点P 在直线BC 上,点M 在抛物线上,∴P (t ,t ﹣3),M (t ,223t t --),过点Q 作QF ⊥PM ,∴△PQF 是等腰直角三角形,∵PQ=2,∴QF=1.①当点P在点M上方时,即0<t<3时,PM=t﹣3﹣(223t t--)=23t t-+,∴S=12PM×QF=21(3)2t t-+=21322t t-+,②如图3,当点P在点M下方时,即t<0或t >3时,PM=223t t--﹣(t﹣3)=23t t-,∴S=12PM×QF=12(23t t-)=21322t t-.综上所述,S=2213(03)22{13(03)22t t tt t t t或-+<<-.考点:二次函数综合题;分类讨论.8.如图1,抛物线2:C y ax bx=+经过点(4,0)A-、(1,3)B-两点,G是其顶点,将抛物线C绕点O旋转180,得到新的抛物线'C.(1)求抛物线C的函数解析式及顶点G的坐标;(2)如图2,直线12:5l y kx=-经过点A,D是抛物线C上的一点,设D点的横坐标为m(2m<-),连接DO并延长,交抛物线'C于点E,交直线l于点M,2DE EM=,求m的值;(3)如图3,在(2)的条件下,连接AG 、AB ,在直线DE 下方的抛物线C 上是否存在点P ,使得DEP GAB ∠=∠?若存在,求出点P 的横坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)24y x x =--,顶点为:(2,4)G -;(2)m 的值为﹣3;(3)存在,点P 的横坐标为:-74. 【解析】 【分析】(1)运用待定系数法将(4,0)A -、(1,3)B -代入2y ax bx =+中,即可求得a 和b 的值和抛物线C 解析式,再利用配方法将抛物线C 解析式化为顶点式即可求得顶点G 的坐标; (2)根据抛物线C 绕点O 旋转180,可求得新抛物线'C 的解析式,再将(4,0)A -代入125y kx =-中,即可求得直线l 解析式,根据对称性可得点E 坐标,过点D 作//DH y 轴交直线l 于H ,过E 作//EK y 轴交直线l 于K ,由2DE EM =,即可得13ME MD =,再证明MEK ∆∽MDH ∆,即可得3DH EK =,建立方程求解即可; (3)连接BG ,易证ABG ∆是Rt ∆,90ABG ∠=,可得1tan tan 3DEP GAB ∠=∠=,在x 轴下方过点O 作OH OE ⊥,在OH 上截取13OH OE ==E 作ET y ⊥轴于T ,连接EH 交抛物线C 于点P ,点P 即为所求的点;通过建立方程组求解即可. 【详解】(1)将(4,0)A -、(1,3)B -代入2y ax bx =+中,得16403a b a b -=⎧⎨-=⎩ 解得14a b =-⎧⎨=-⎩∴抛物线C 解析式为:24y x x =--,配方,得:224(2)4y x x x =--=-++,∴顶点为:(2,4)G -;(2)∵抛物线C 绕点O 旋转180,得到新的抛物线'C . ∴新抛物线'C 的顶点为:'(2,4)G -,二次项系数为:'1a = ∴新抛物线'C 的解析式为:22(2)44y x x x =--=-将(4,0)A -代入125y kx =-中,得12045k =--,解得35k =-, ∴直线l 解析式为31255y x =--,∵2(,4)D m m m --,∴直线DO 的解析式为(4)y m x =-+,由抛物线C 与抛物线'C 关于原点对称,可得点D 、V 关于原点对称, ∴2(,4)E m m m -+如图2,过点D 作//DH y 轴交直线l 于H ,过E 作//EK y 轴交直线l 于K ,则312(,)55H m m --,312(,)55K m m --, ∴2231217124()5555DH m m m m m =-----=--+,2231217124()5555EK m m m m m =+--=++,∵2DE EM = ∴13ME MD =, ∵//DH y 轴,//EK y 轴∴//DH EK ∴MEK ∆∽MDH ∆ ∴13EK ME DH MD ==,即3DH EK = ∴22171217123()5555m m m m --+=++ 解得:13m =-,225m =-,∵2m <-∴m 的值为:﹣3; (3)由(2)知:3m =-,∴(3,3)D -,(3,3)E -,OE =如图3,连接BG ,在ABG ∆中,∵222(14)(30)18AB =-++-=,22BG =,220AG =∴222AB BG AG +=∴ABG ∆是直角三角形,90ABG ∠=,∴1tan3BG GAB AB ∠===, ∵DEP GAB ∠=∠ ∴1tan tan 3DEP GAB ∠=∠=,在x 轴下方过点O 作OH OE ⊥,在OH 上截取13OH OE ==过点E 作ET y ⊥轴于T ,连接EH 交抛物线C 于点P ,点P 即为所求的点; ∵(3,3)E -, ∴45EOT ∠= ∵90EOH ∠= ∴45HOT ∠=∴(1,1)H --,设直线EH 解析式为y px q =+,则331p q p q +=-⎧⎨-+=-⎩,解得1232p q ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴直线EH 解析式为1322y x =--, 解方程组213224y x y x x ⎧=--⎪⎨⎪=--⎩,得11773735x y ⎧--=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,22773735x y ⎧-+=⎪⎪⎨+⎪=-⎪⎩, ∴点P 的横坐标为:7734+-或7374-.【点睛】本题考查了二次函数图象和性质,待定系数法求函数解析式,旋转变换,相似三角形判定和性质,直线与抛物线交点,解直角三角形等知识点;属于中考压轴题型,综合性强,难度较大.9.已知函数()()22,1,222x nx n x n y n nx x x n ⎧-++≥⎪=⎨-++<⎪⎩(n 为常数) (1)当5n =,①点()4,P b 在此函数图象上,求b 的值; ②求此函数的最大值.(2)已知线段AB 的两个端点坐标分别为()()2,24,2A B 、,当此函数的图象与线段AB 只有一个交点时,直接写出n 的取值范围.(3)当此函数图象上有4个点到x 轴的距离等于4,求n 的取值范围.【答案】(1)①92b =②458;(2)1845n <≤,823n ≤<时,图象与线段AB 只有一个交点;(3)函数图象上有4个点到x 轴的距离等于4时,8n >或3142n ≤<.【解析】 【分析】(1)①将()4,P b 代入2155222y x x =-++;②当5x ≥时,当5x =时有最大值为5;当5x <时,当52x =时有最大值为458;故函数的最大值为458; (2)将点()4,2代入2y x nx n =-++中,得到185n =,所以1845n <≤时,图象与线段AB 只有一个交点;将点()2,2)代入2y x nx n =-++和21222n ny x x =-++中,得到82,3n n ==, 所以823n ≤<时图象与线段AB 只有一个交点; (3)当xn =时,42n >,得到8n >;当2n x =时,1482n +≤,得到312n ≥,当x n=时,22y n n n n =-++=,4n <. 【详解】解:(1)当5n =时,()()225551555222x x x y x x x ⎧-++≥⎪=⎨-++<⎪⎩, ①将()4,P b 代入2155222y x x =-++, ∴92b =; ②当5x ≥时,当5x =时有最大值为5; 当5x <时,当52x =时有最大值为458; ∴函数的最大值为458; (2)将点()4,2代入2y x nx n =-++中,∴185n =, ∴1845n <≤时,图象与线段AB 只有一个交点; 将点()2,2代入2y x nx n =-++中, ∴2n =,将点()2,2代入21222n n y x x =-++中, ∴83n =, ∴823n ≤<时图象与线段AB 只有一个交点; 综上所述:1845n <≤,823n ≤<时,图象与线段AB 只有一个交点; (3)当x n =时,22112222n n y n n =-++=,42n >,∴8n >; 当2n x =时,182n y =+, 1482n +≤,∴312n ≥, 当x n =时,22y n n n n =-++=,4n <; ∴函数图象上有4个点到x 轴的距离等于4时,8n >或3142n ≤<. 【点睛】考核知识点:二次函数综合.数形结合分析问题是关键.10.一次函数y =x 的图象如图所示,它与二次函数y =ax 2-4ax +c 的图象交于A 、B 两点(其中点A 在点B 的左侧),与这个二次函数图象的对称轴交于点C .(1)求点C 的坐标;(2)设二次函数图象的顶点为D .①若点D 与点C 关于x 轴对称,且△ACD 的面积等于3,求此二次函数的关系式; ②若CD =AC ,且△ACD 的面积等于10,求此二次函数的关系式.【答案】(1)点C(2,);(2)①y=x2-x;②y=-x2+2x+.【解析】试题分析:(1)求得二次函数y=ax2-4ax+c对称轴为直线x=2,把x=2代入y=x求得y=,即可得点C的坐标;(2)①根据点D与点C关于x轴对称即可得点D的坐标,并且求得CD的长,设A(m,m),根据S△ACD=3即可求得m的值,即求得点A的坐标,把A.D的坐标代入y=ax2-4ax+c得方程组,解得a、c的值即可得二次函数的表达式.②设A(m,m)(m<2),过点A作AE⊥CD于E,则AE=2-m,CE=-m,根据勾股定理用m表示出AC的长,根据△ACD的面积等于10可求得m的值,即可得A 点的坐标,分两种情况:第一种情况,若a>0,则点D在点C下方,求点D的坐标;第二种情况,若a<0,则点D在点C上方,求点D的坐标,分别把A、D的坐标代入y=ax2-4ax+c即可求得函数表达式.试题解析:(1)y=ax2-4ax+c=a(x-2)2-4a+c.∴二次函数图像的对称轴为直线x =2.当x=2时,y=x=,∴C(2,).(2)①∵点D与点C关于x轴对称,∴D(2,-),∴CD=3.设A(m,m)(m<2),由S△ACD=3,得×3×(2-m)=3,解得m=0,∴A(0,0).由A(0,0)、 D(2,-)得解得a=,c=0.∴y=x2-x.②设A(m,m)(m<2),过点A作AE⊥CD于E,则AE=2-m,CE=-m,AC==(2-m),∵CD=AC,∴CD=(2-m).由S△ACD=10得×(2-m)2=10,解得m=-2或m=6(舍去),∴m=-2.∴A(-2,-),CD=5.若a>0,则点D在点C下方,∴D(2,-),由A(-2,-)、D(2,-)得解得∴y=x2-x-3.若a<0,则点D在点C上方,∴D(2,),由A(-2,-)、D(2,)得解得∴y=-x2+2x+.考点:二次函数与一次函数的综合题.。
备战中考数学二次函数(大题培优 易错 难题)附详细答案一、二次函数1.如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0),C (0,3)三点,其顶点为D ,对称轴是直线l ,l 与x 轴交于点H .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 是该抛物线对称轴l 上的一个动点,求△PBC 周长的最小值;(3)如图(2),若E 是线段AD 上的一个动点( E 与A 、D 不重合),过E 点作平行于y 轴的直线交抛物线于点F ,交x 轴于点G ,设点E 的横坐标为m ,△ADF 的面积为S . ①求S 与m 的函数关系式;②S 是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E 的坐标; 若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=--+.(2)3210. (3)①2S m 4m 3=---.②当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2). 【解析】 【分析】(1)根据函数图象经过的三点,用待定系数法确定二次函数的解析式即可.(2)根据BC 是定值,得到当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小,根据点的坐标求得相应线段的长即可.(3)设点E 的横坐标为m ,表示出E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+),最后表示出EF 的长,从而表示出S 于m 的函数关系,然后求二次函数的最值即可. 【详解】解:(1)∵抛物线2y ax bx c =++经过A (-3,0),B (1,0), ∴可设抛物线交点式为()()y a x 3x 1=+-.又∵抛物线2y ax bx c =++经过C (0,3),∴a 1=-. ∴抛物线的解析式为:()()y x 3x 1=-+-,即2y x 2x 3=--+. (2)∵△PBC 的周长为:PB+PC+BC ,且BC 是定值. ∴当PB+PC 最小时,△PBC 的周长最小. ∵点A 、点B 关于对称轴I 对称,∴连接AC 交l 于点P ,即点P 为所求的点.∵AP=BP ,∴△PBC 的周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC.∵A (-3,0),B (1,0),C (0,3),∴AC=32,BC=10. ∴△PBC 的周长最小是:3210+.(3)①∵抛物线2y x 2x 3=--+顶点D 的坐标为(﹣1,4),A (﹣3,0),∴直线AD 的解析式为y=2x+6∵点E 的横坐标为m ,∴E (m ,2m+6),F (m ,2m 2m 3--+) ∴()22EF m 2m 32m 6m 4m 3=--+-+=---.∴()22DEF AEF 1111S S S EF GH EF AG EF AH m 4m 32m 4m 32222∆∆=+=⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅=⋅---⋅=---.∴S 与m 的函数关系式为2S m 4m 3=---. ②()22S m 4m 3m 21=---=-++,∴当m=﹣2时,S 最大,最大值为1,此时点E 的坐标为(﹣2,2).2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx ﹣3(a≠0)与x 轴交于点A (﹣2,0)、B (4,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从A 点出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向B 点运动,同时点Q 从B 点出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向C 点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,当△PBQ 存在时,求运动多少秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK :S △PBQ =5:2,求K 点坐标.【答案】(1)y=38x 2﹣34x ﹣3 (2)运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910(3)K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158)【解析】 【详解】试题分析:(1)把点A 、B 的坐标分别代入抛物线解析式,列出关于系数a 、b 的解析式,通过解方程组求得它们的值;(2)设运动时间为t 秒.利用三角形的面积公式列出S △PBQ 与t 的函数关系式S △PBQ =﹣910(t ﹣1)2+910.利用二次函数的图象性质进行解答; (3)利用待定系数法求得直线BC 的解析式为y=34x ﹣3.由二次函数图象上点的坐标特征可设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3).如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .结合已知条件和(2)中的结果求得S △CBK =94.则根据图形得到:S △CBK =S △CEK +S △BEK =12EK•m+12•EK•(4﹣m ),把相关线段的长度代入推知:﹣34m 2+3m=94.易求得K 1(1,﹣278),K 2(3,﹣158).解:(1)把点A (﹣2,0)、B (4,0)分别代入y=ax 2+bx ﹣3(a≠0),得423016430a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得3834a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以该抛物线的解析式为:y=38x 2﹣34x ﹣3;(2)设运动时间为t 秒,则AP=3t ,BQ=t . ∴PB=6﹣3t .由题意得,点C 的坐标为(0,﹣3). 在Rt △BOC 中,. 如图1,过点Q 作QH ⊥AB 于点H .∴QH ∥CO , ∴△BHQ ∽△BOC , ∴HB OC BGBC=,即Hb 35t=,∴HQ=35t . ∴S △PBQ =12PB•HQ=12(6﹣3t )•35t=﹣910t 2+95t=﹣910(t ﹣1)2+910.当△PBQ 存在时,0<t <2 ∴当t=1时,S △PBQ 最大=910. 答:运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910; (3)设直线BC 的解析式为y=kx+c (k≠0). 把B (4,0),C (0,﹣3)代入,得403k c c +=⎧⎨=-⎩, 解得3k 4c 3⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线BC 的解析式为y=34x ﹣3. ∵点K 在抛物线上.∴设点K 的坐标为(m ,38m 2﹣34m ﹣3).如图2,过点K 作KE ∥y 轴,交BC 于点E .则点E 的坐标为(m ,34m ﹣3).∴EK=34m﹣3﹣(38m2﹣34m﹣3)=﹣38m2+32m.当△PBQ的面积最大时,∵S△CBK:S△PBQ=5:2,S△PBQ=9 10.∴S△CBK=94.S△CBK=S△CEK+S△BEK=12EK•m+12•EK•(4﹣m)=12×4•EK=2(﹣38m2+32m)=﹣34m2+3m.即:﹣34m2+3m=94.解得 m1=1,m2=3.∴K1(1,﹣278),K2(3,﹣158).点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有待定系数法求二次函数解析式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意该点的运动范围,即自变量的取值范围.3.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12-,求△DPQ 面积的最大值,并求此时点D 的坐标; ②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=-x 2+2x+3;(2)①点D ( 31524,);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 ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-x+54),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 =-2x 2+6x+72,再利用二次函数的性质即可解决最值问题; (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 ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-2(t+1)x+t 2+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 =-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t ,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=ax 2+bx+3,得:309330a b a b -+⎧⎨++⎩==,解得:12a b -⎧⎨⎩==, ∴抛物线的表达式为y=-x 2+2x+3. (2)(I )当点P 的横坐标为-12时,点Q 的横坐标为72,∴此时点P 的坐标为(-12,74),点Q 的坐标为(72,-94).设直线PQ 的表达式为y=mx+n ,将P(-12,74)、Q(72,-94)代入y=mx+n,得:17247924m nm n⎧-+⎪⎪⎨⎪+-⎪⎩==,解得:154mn-⎧⎪⎨⎪⎩==,∴直线PQ的表达式为y=-x+54.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+54),∴DE=-x2+2x+3-(-x+54)=-x2+3x+74,∴S△DPQ=12DE•(x Q-x P)=-2x2+6x+72=-2(x-32)2+8.∵-2<0,∴当x=32时,△DPQ的面积取最大值,最大值为8,此时点D的坐标为(32,154).(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=12DE•(x Q-x P)=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t=-2[x-(t+2)]2+8.∵-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+72;(II)利用三角形的面积公式找出S△DPQ=-2x2+4(t+2)x-2t2-8t.4.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?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.(3)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.(4)如图2,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)存在符合条件的点P,其坐标为P(﹣1,10)或P(﹣1,﹣10)或P(﹣1,6)或P(﹣1,53);(3)存在,Q(﹣1,2);(4)63 8,315,24E⎛⎫-⎪⎝⎭.【解析】【分析】(1)已知抛物线过A、B两点,可将两点的坐标代入抛物线的解析式中,用待定系数法即可求出二次函数的解析式;(2)可根据(1)的函数解析式得出抛物线的对称轴,也就得出了M点的坐标,由于C是抛物线与y轴的交点,因此C的坐标为(0,3),根据M、C的坐标可求出CM的距离.然后分三种情况进行讨论:①当CP=PM时,P位于CM的垂直平分线上.求P点坐标关键是求P的纵坐标,过P作PQ⊥y轴于Q,如果设PM=CP=x,那么直角三角形CPQ中CP=x,OM的长,可根据M 的坐标得出,CQ=3﹣x,因此可根据勾股定理求出x的值,P点的横坐标与M的横坐标相同,纵坐标为x,由此可得出P的坐标.②当CM=MP时,根据CM的长即可求出P的纵坐标,也就得出了P的坐标(要注意分上下两点).③当CM=C P时,因为C的坐标为(0,3),那么直线y=3必垂直平分PM,因此P的纵坐标是6,由此可得出P 的坐标; (3)根据轴对称﹣最短路径问题解答;(4)由于四边形BOCE 不是规则的四边形,因此可将四边形BOCE 分割成规则的图形进行计算,过E 作EF ⊥x 轴于F ,S 四边形BOCE =S △BFE +S 梯形FOCE .直角梯形FOCE 中,FO 为E 的横坐标的绝对值,EF 为E 的纵坐标,已知C 的纵坐标,就知道了OC 的长.在△BFE 中,BF =BO ﹣OF ,因此可用E 的横坐标表示出BF 的长.如果根据抛物线设出E 的坐标,然后代入上面的线段中,即可得出关于四边形BOCE 的面积与E 的横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求得四边形BOCE 的最大值及对应的E 的横坐标的值.即可求出此时E 的坐标. 【详解】(1)∵抛物线y =ax 2+bx+3(a≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (﹣3,0),∴309330a b a b ++=⎧⎨-+=⎩,解得:12a b =-⎧⎨=-⎩.∴所求抛物线解析式为:y =﹣x 2﹣2x+3; (2)如答图1,∵抛物线解析式为:y =﹣x 2﹣2x+3, ∴其对称轴为x =22-=﹣1, ∴设P 点坐标为(﹣1,a ),当x =0时,y =3, ∴C (0,3),M (﹣1,0)∴当CP =PM 时,(﹣1)2+(3﹣a )2=a 2,解得a =53, ∴P 点坐标为:P 1(﹣1,53); ∴当CM =PM 时,(﹣1)2+32=a 2,解得a =±10, ∴P 点坐标为:P 2(﹣110)或P 3(﹣110);∴当CM =CP 时,由勾股定理得:(﹣1)2+32=(﹣1)2+(3﹣a )2,解得a =6, ∴P 点坐标为:P 4(﹣1,6).综上所述存在符合条件的点P ,其坐标为P (﹣110)或P (﹣110)或P (﹣1,6)或P (﹣1,53);(3)存在,Q(﹣1,2),理由如下:如答图2,点C(0,3)关于对称轴x=﹣1的对称点C′的坐标是(﹣2,3),连接AC′,直线AC′与对称轴的交点即为点Q.设直线AC′函数关系式为:y=kx+t(k≠0).将点A(1,0),C′(﹣2,3)代入,得23 k tk t+=⎧⎨-+=⎩,解得11kt=-⎧⎨=⎩,所以,直线AC′函数关系式为:y=﹣x+1.将x=﹣1代入,得y=2,即:Q(﹣1,2);(4)过点E作EF⊥x轴于点F,设E(a,﹣a2﹣2a+3)(﹣3<a<0)∴EF=﹣a2﹣2a+3,BF=a+3,OF=﹣a∴S四边形BOCE=12BF•EF+12(OC+EF)•OF=12(a+3)•(﹣a2﹣2a+3)+12(﹣a2﹣2a+6)•(﹣a)=﹣32a2﹣92a+92=﹣32(a+32)2+638,∴当a=﹣32时,S四边形BOCE最大,且最大值为638.此时,点E坐标为(﹣32,154).【点睛】本题主要考查了二次函数的综合知识,要注意的是(2)中,不确定等腰三角形哪条边是底边的情况下,要分类进行求解,不要漏解.5.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2234323y x x =--+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)2323y=;(-2,231,0); (2)N 点的坐标为(0,3-3),(0,23+3);(3)E (-1,43F (023)或E (-1,43),F (-4103) 【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)∵2234323y x x =-+a=233-,则抛物线的“衍生直线”的解析式为2323y=;联立两解析式求交点2234323332323y=x+33y x x⎧=--+⎪⎪⎨⎪-⎪⎩,解得x=-2y=23⎧⎪⎨⎪⎩或x=1y=0⎧⎨⎩,∴A(-2,23),B(1,0);(2)如图1,过A作AD⊥y轴于点D,在2234323y x x=--+中,令y=0可求得x= -3或x=1,∴C(-3,0),且A(-2,23),∴AC=22-++2133=(23)()由翻折的性质可知AN=AC=13,∵△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=22AN-AD=13-4=3,∵OD=23,∴ON=23-3或ON=23+3,∴N点的坐标为(0,23-3),(0,23+3);(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=EFHAKC=EHFAC=EF∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ ACK≌△ EFH,∴FH=CK=1,HE=AK=23∵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(0,233),此时点E在直线AB下方,∴E到y轴的距离为EH-OF=23-23=43,即E的纵坐标为-43,∴ E(-1,-43);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(-2,23),∴线段AC的中点坐标为(-2.5,3),设E(-1,t),F(x,y),则x-1=2×(-2.5),y+t=23,∴x= -4,y=23-t,23-t=-23×(-4)+23,解得t=43-,∴E(-1,43-),F(-4,1033);综上可知存在满足条件的点F,此时E(-1,-433)、(0,233)或E(-1,43-),F(-4,103)【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6.在平面直角坐标系xOy中(如图).已知抛物线y=﹣12x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和点B(0,52),顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.(1)求这条抛物线的表达式;(2)求线段CD的长;(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果点M在y轴上,且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x2+2x+52;(2)线段CD的长为2;(3)M点的坐标为(0,72)或(0,﹣72).【解析】【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;(2)利用配方法得到y=﹣12(x﹣2)2+92,则根据二次函数的性质得到C点坐标和抛物线的对称轴为直线x=2,如图,设CD=t,则D(2,92﹣t),根据旋转性质得∠PDC=90°,DP=DC=t,则P(2+t,92﹣t),然后把P(2+t,92﹣t)代入y=﹣12x2+2x+52得到关于t的方程,从而解方程可得到CD的长;(3)P点坐标为(4,92),D点坐标为(2,52),利用抛物线的平移规律确定E点坐标为(2,﹣2),设M(0,m),当m>0时,利用梯形面积公式得到12•(m+52+2)•2=8当m<0时,利用梯形面积公式得到12•(﹣m+52+2)•2=8,然后分别解方程求出m即可得到对应的M点坐标.【详解】(1)把A(﹣1,0)和点B(0,52)代入y=﹣12x2+bx+c得10252b c c ⎧--+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得252b c =⎧⎪⎨=⎪⎩, ∴抛物线解析式为y=﹣12x 2+2x+52; (2)∵y=﹣12(x ﹣2)2+92, ∴C (2,92),抛物线的对称轴为直线x=2, 如图,设CD=t ,则D (2,92﹣t ), ∵线段DC 绕点D 按顺时针方向旋转90°,点C 落在抛物线上的点P 处,∴∠PDC=90°,DP=DC=t ,∴P (2+t ,92﹣t ), 把P (2+t ,92﹣t )代入y=﹣12x 2+2x+52得﹣12(2+t )2+2(2+t )+52=92﹣t , 整理得t 2﹣2t=0,解得t 1=0(舍去),t 2=2,∴线段CD 的长为2; (3)P 点坐标为(4,92),D 点坐标为(2,52), ∵抛物线平移,使其顶点C (2,92)移到原点O 的位置, ∴抛物线向左平移2个单位,向下平移92个单位, 而P 点(4,92)向左平移2个单位,向下平移92个单位得到点E , ∴E 点坐标为(2,﹣2),设M (0,m ), 当m >0时,12•(m+52+2)•2=8,解得m=72,此时M 点坐标为(0,72); 当m <0时,12•(﹣m+52+2)•2=8,解得m=﹣72,此时M 点坐标为(0,﹣72); 综上所述,M 点的坐标为(0,72)或(0,﹣72).【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、抛物线上点的坐标、旋转的性质、抛物线的平移等知识,综合性较强,正确添加辅助线、运用数形结合思想熟练相关知识是解题的关键.7.某商场购进一批单价为4元的日用品.若按每件5元的价格销售,每月能卖出3万件;若按每件6元的价格销售,每月能卖出2万件,假定每月销售件数y(件)与价格x (元/件)之间满足一次函数关系.(1)试求y与x之间的函数关系式;(2)当销售价格定为多少时,才能使每月的利润最大?每月的最大利润是多少?【答案】(1)y10000x80000=-+(2)当销售价格定为6元时,每月的利润最大,每月的最大利润为40000元【解析】解:(1)由题意,可设y=kx+b,把(5,30000),(6,20000)代入得:5k b300006k b20000+=⎧⎨+=⎩,解得:k10000b80000=-⎧⎨=⎩。
一、二次函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.童装店销售某款童装,每件售价为60元,每星期可卖100件,为了促销该店决定降价销售,经市场调查发现:每降价1元,每星期可多卖10件,已知该款童装每件成本30元,设降价后该款童装每件售价x元,每星期的销售量为y件.(1)降价后,当某一星期的销售量是未降价前一星期销售量的3倍时,求这一星期中每件童装降价多少元?(2)当每件售价定为多少元时,一星期的销售利润最大,最大利润是多少?【答案】(1)这一星期中每件童装降价20元;(2)每件售价定为50元时,一星期的销售利润最大,最大利润4000元.【解析】【分析】(1)根据售量与售价x(元/件)之间的关系列方程即可得到结论.(2)设每星期利润为W元,构建二次函数利用二次函数性质解决问题.【详解】解:(1)根据题意得,(60﹣x)×10+100=3×100,解得:x=40,60﹣40=20元,答:这一星期中每件童装降价20元;(2)设利润为w,根据题意得,w=(x﹣30)[(60﹣x)×10+100]=﹣10x2+1000x﹣21000=﹣10(x﹣50)2+4000,答:每件售价定为50元时,一星期的销售利润最大,最大利润4000元.【点睛】本题考查二次函数的应用,一元二次不等式,解题的关键是构建二次函数解决最值问题,利用图象法解一元二次不等式,属于中考常考题型.2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为P(2,9),与x轴交于点A,B,与y轴交于点C(0,5).(Ⅰ)求二次函数的解析式及点A,B的坐标;(Ⅱ)设点Q在第一象限的抛物线上,若其关于原点的对称点Q′也在抛物线上,求点Q的坐标;(Ⅲ)若点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,使得以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形,且AC为其一边,求点M,N的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+4x+5,A(﹣1,0),B(5,0);(2)Q(5,45);(3)M (1,8),N(2,13)或M′(3,8),N′(2,3).【解析】【分析】(1)设顶点式,再代入C点坐标即可求解解析式,再令y=0可求解A和B点坐标;(2)设点Q(m,﹣m2+4m+5),则其关于原点的对称点Q′(﹣m,m2﹣4m﹣5),再将Q′坐标代入抛物线解析式即可求解m的值,同时注意题干条件“Q在第一象限的抛物线上”;(3)利用平移AC的思路,作MK⊥对称轴x=2于K,使MK=OC,分M点在对称轴左边和右边两种情况分类讨论即可.【详解】(Ⅰ)设二次函数的解析式为y=a(x﹣2)2+9,把C(0,5)代入得到a=﹣1,∴y=﹣(x﹣2)2+9,即y=﹣x2+4x+5,令y=0,得到:x2﹣4x﹣5=0,解得x=﹣1或5,∴A(﹣1,0),B(5,0).(Ⅱ)设点Q(m,﹣m2+4m+5),则Q′(﹣m,m2﹣4m﹣5).把点Q′坐标代入y=﹣x2+4x+5,得到:m2﹣4m﹣5=﹣m2﹣4m+5,∴m=5或5(舍弃),∴Q(5,45).(Ⅲ)如图,作MK⊥对称轴x=2于K.①当MK=OA,NK=OC=5时,四边形ACNM是平行四边形.∵此时点M的横坐标为1,∴y=8,∴M(1,8),N(2,13),②当M′K=OA=1,KN′=OC=5时,四边形ACM′N′是平行四边形,此时M′的横坐标为3,可得M′(3,8),N′(2,3).【点睛】本题主要考查了二次函数的应用,第3问中理解通过平移AC可应用“一组对边平行且相等”得到平行四边形.3.对于某一函数给出如下定义:若存在实数m,当其自变量的值为m时,其函数值等于﹣m,则称﹣m为这个函数的反向值.在函数存在反向值时,该函数的最大反向值与最小反向值之差n称为这个函数的反向距离.特别地,当函数只有一个反向值时,其反向距离n为零.例如,图中的函数有4,﹣1两个反向值,其反向距离n等于5.(1)分别判断函数y=﹣x+1,y=1x-,y=x2有没有反向值?如果有,直接写出其反向距离;(2)对于函数y=x2﹣b2x,①若其反向距离为零,求b的值;②若﹣1≤b≤3,求其反向距离n的取值范围;(3)若函数y=223()3()x x x mx x x m⎧-≥⎨--<⎩请直接写出这个函数的反向距离的所有可能值,并写出相应m的取值范围.【答案】(1)y=−1x有反向值,反向距离为2;y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①b=±1;②0≤n≤8;(3)当m>2或m≤﹣2时,n=2,当﹣2<m≤2时,n=4.【解析】【分析】(1)根据题目中的新定义可以分别计算出各个函数是否有方向值,有反向值的可以求出相应的反向距离;(2)①根据题意可以求得相应的b的值;②根据题意和b的取值范围可以求得相应的n的取值范围;(3)根据题目中的函数解析式和题意可以解答本题.【详解】(1)由题意可得,当﹣m=﹣m+1时,该方程无解,故函数y=﹣x+1没有反向值,当﹣m=1m-时,m=±1,∴n=1﹣(﹣1)=2,故y=1x-有反向值,反向距离为2,当﹣m=m2,得m=0或m=﹣1,∴n=0﹣(﹣1)=1,故y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∵反向距离为零,∴|b2﹣1﹣0|=0,解得,b=±1;②令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∴n=|b2﹣1﹣0|=|b2﹣1|,∵﹣1≤b≤3,∴0≤n≤8;(3)∵y=223()3() x x x mx x x m⎧-≥⎨--<⎩,∴当x≥m时,﹣m=m2﹣3m,得m=0或m=2,∴n=2﹣0=2,∴m>2或m≤﹣2;当x<m时,﹣m=﹣m2﹣3m,解得,m=0或m=﹣4,∴n=0﹣(﹣4)=4,∴﹣2<m≤2,由上可得,当m>2或m≤﹣2时,n=2,当﹣2<m≤2时,n=4.【点睛】本题是一道二次函数综合题,解答本题的关键是明确题目中的新定义,找出所求问题需要的条件,利用新定义解答相关问题.4.如图,抛物线y=ax2+bx+4与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,D为抛物线对称轴上一动点,求D运动到什么位置时△DAC的周长最小;(3)如图2,点E在第一象限抛物线上,AE与BC交于点F,若AF:FE=2:1,求E点坐标;(4)点M、N同时从B点出发,分别沿BA、BC方向运动,它们的运动速度都是1个单位/秒,当点M运动到点A时,点N停止运动,则当点N停止运动后,在x轴上是否存在点P ,使得△PBN 是等腰三角形?若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)248433y x x =-++(2)81,3D ⎛⎫⎪⎝⎭(3)点P 的坐标P 1(﹣1,0)或P 2(7,0)或P 3(﹣95,0)或P 4(13,0). 【解析】 【分析】(1)直接待定系数法代入求解即可 (2)找到D 点在对称轴时是△DAC 周长最小的点,先求出直线BC ,然后D 点横坐标是1,直接代入直线BC 求出纵坐标即可 (3)作EH ∥AB 交BC 于H ,则∠FAB =∠FEH ,∠FBA =∠FHE ,易证△ABF ∽△EHF ,得AB AF2EH EF==,得EH=2,设E (x ,248x x 433-++),则H (x ﹣2,420x 33-+),y E =y H ,解出方程x =1或x =2,得到E 点坐标 (4)△PBN 是等腰三角形,分成三种情况,①BP =BC 时,利用等腰三角性质直接得到P 1(﹣1,0)或P 2(7,0),②当NB =NP 时,作NH ⊥x 轴,易得△NHB ∽△COB ,利用比例式得到NH 、 BH 从而得到 PH =BH ,BP ,进而得到OP ,即得到P 点坐标,③当PN =PB 时,取NB 中点K ,作KP ⊥BN ,交x 轴于点P ,易得△NOB ∽△PKB ,利用比例式求出PB ,进而得到OP ,即求出P 点坐标 【详解】解:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)代入y =ax 2+bx+4,得 40930a b a b c -+=⎧⎨++=⎩解得a =43-,b =83, ∴抛物线的解析式248433y x x =-++; (2)22484164(1)3333=-++=--+y x x x ∴抛物线对称轴为直线x =1, ∴D 的横坐标为1,由(1)可得C (0,4), ∵B (3,0),∴直线BC :4y 43x =-+ ∵DA =DB ,△DAC 的周长=AC+CD+AD =AC+CD+BD , 连接BC ,与对称轴交于点D ,此时CD+BD 最小, ∵AC 为定值, ∴此时△DAC 的周长, 当x =1时,y =﹣43×1+4=83, ∴D (1,83); (3)作EH ∥AB 交BC 于H ,则∠FAB =∠FEH ,∠FBA =∠FHE ,∴△ABF ∽△EHF , ∵AF :FE =2:1,∴AB AF2EH EF ==, ∵AB =4, ∴EH =2,设E (x ,248x x 433-++),则H (x ﹣2,420x 33-+) ∵EH ∥AB , ∴y E =y H ,∴248x x 433-++=420x 33-+ 解得x =1或x =2,y =163或4, ∴E (1,163)或(2,4); (4)∵A (﹣1,0)、B (3,0),C (0,4) ∴AB =4,OC =4,点M 运动到点A 时,BM =AB =4, ∴BN =4,∵△PBN 是等腰三角形, ①BP =BC 时,若P 在点B 左侧,OP =PB ﹣OB =4﹣3=1, ∴P 1(﹣1,0),若P 在点B 右侧,OP =OB+BP =4+3=7, ∴P 2(7,0);②当NB =NP 时,作NH ⊥x 轴, △NHB ∽△COB ,∴45NH BH BN OC OB BC === ∴NH =45OC =445⨯=165,BH =45BC =125,∴PH =BH =125, BP =245, ∴OP =BP ﹣OB =249355-=, ∴P 3(﹣95,0); ③当PN =PB 时,取NB 中点K ,作KP ⊥BN ,交x 轴于点P , ∴△NOB ∽△PKB ,∴PB BKBN OB= ∴PB =83,∴OP =OB ﹣PB =3﹣83=13P 4(13,0) 综上,当△PBN 是等腰三角形时,点P 的坐标P 1(﹣1,0)或P 2(7,0)或P 3(﹣95,0)或P 4(13,0). 【点睛】本题考查二次函数、平行线性质、相似三角形、等腰三角形性质及最短距离等知识点,综合程度比较高,对综合能力要求比较高. 第一问比较简单,考查待定系数法;第二问最短距离,找到D 点是解题关键;第三问证明出相似是关键;第四问能够分情况讨论是解题关键5.如图1,在平面直角坐标系中,直线1y x =-与抛物线2y x bx c =-++交于A B 、两点,其中(),0A m ,()4,B n .该抛物线与y 轴交于点C ,与x 轴交于另一点D .(1)求mn 、的值及该抛物线的解析式;(2)如图2.若点P 为线段AD 上的一动点(不与A D 、重合).分别以AP 、DP 为斜边,在直线AD 的同侧作等腰直角△APM 和等腰直角△DPN ,连接MN ,试确定△MPN 面积最大时P 点的坐标.(3)如图3.连接BD 、CD ,在线段CD 上是否存在点Q ,使得以A D Q 、、为顶点的三角形与△ABD 相似,若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)265y x x =-+-;(2)当2m =,即2AP =时,MPN S ∆最大,此时3OP =,所以()3,0P ;(3)存在点Q 坐标为2-3(,)或78-33⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 【解析】分析:(1)把A 与B 坐标代入一次函数解析式求出m 与n 的值,确定出A 与B 坐标,代入二次函数解析式求出b 与c 的值即可;(2)由等腰直角△APM 和等腰直角△DPN ,得到∠MPN 为直角,由两直角边乘积的一半表示出三角形MPN 面积,利用二次函数性质确定出三角形面积最大时P 的坐标即可; (3)存在,分两种情况,根据相似得比例,求出AQ 的长,利用两点间的距离公式求出Q 坐标即可.详解:(1)把A (m ,0),B (4,n )代入y =x ﹣1得:m =1,n =3,∴A (1,0),B (4,3).∵y =﹣x 2+bx +c 经过点A 与点B ,∴101643b c b c -++=⎧⎨-++=⎩,解得:65b c =⎧⎨=-⎩,则二次函数解析式为y =﹣x 2+6x ﹣5;(2)如图2,△APM 与△DPN 都为等腰直角三角形,∴∠APM =∠DPN =45°,∴∠MPN =90°,∴△MPN 为直角三角形,令﹣x 2+6x ﹣5=0,得到x =1或x =5,∴D (5,0),即DP =5﹣1=4,设AP =m ,则有DP =4﹣m ,∴PM =2m ,PN =2(4﹣m ),∴S △MPN =12PM •PN =12m (4﹣m )=﹣14m 2﹣m =﹣14(m ﹣2)2+1,∴当m =2,即AP =2时,S △MPN 最大,此时OP =3,即P (3,0);(3)存在,易得直线CD 解析式为y =x ﹣5,设Q (x ,x ﹣5),由题意得:∠BAD =∠ADC =45°,分两种情况讨论:①当△ABD ∽△DAQ 时,AB DA =BD AQ ,即4=4AQ ,解得:AQ =3,由两点间的距离公式得:(x ﹣1)2+(x ﹣5)2=1283,解得:x =73,此时Q (73,﹣83);②当△ABD ∽△DQA 时,BDAQ=1,即AQ ,∴(x ﹣1)2+(x ﹣5)2=10,解得:x =2,此时Q (2,﹣3).综上,点Q 的坐标为(2,﹣3)或(73,﹣83).点睛:本题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,二次函数的图象与性质,相似三角形的判定与性质,两点间的距离公式,熟练掌握各自的性质是解答本题的关键.6.如图,已知直线y kx 6=-与抛物线2y ax bx c =++相交于A ,B 两点,且点A (1,-4)为抛物线的顶点,点B 在x 轴上。
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的对称轴为直线1x =-,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(1,0)A ,(0,3)C .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴1x =-上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为223y x x =--+,直线的解析式为3y x .(2)(1,2)M -;(3)P 的坐标为(1,2)--或(1,4)-或317(+-或317()--. 【解析】分析:(1)先把点A ,C 的坐标分别代入抛物线解析式得到a 和b ,c 的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a 和b 的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a ,b ,c 的值即可得到抛物线解析式;把B 、C 两点的坐标代入直线y=mx+n ,解方程组求出m 和n 的值即可得到直线解析式;(2)设直线BC 与对称轴x=-1的交点为M ,此时MA+MC 的值最小.把x=-1代入直线y=x+3得y 的值,即可求出点M 坐标;(3)设P (-1,t ),又因为B (-3,0),C (0,3),所以可得BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2,PC 2=(-1)2+(t-3)2=t 2-6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t 值即可求出点P 的坐标.详解:(1)依题意得:1203b a a b c c ⎧-=-⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩,解得:123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =--+.∵对称轴为1x =-,且抛物线经过()1,0A ,∴把()3,0B -、()0,3C 分别代入直线y mx n =+,得303m n n -+=⎧⎨=⎩,解之得:13m n =⎧⎨=⎩, ∴直线y mx n =+的解析式为3y x =+.(2)直线BC 与对称轴1x =-的交点为M ,则此时MA MC +的值最小,把1x =-代入直线3y x =+得2y =,∴()1,2M -.即当点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小时M 的坐标为()1,2-. (注:本题只求M 坐标没说要求证明为何此时MA MC +的值最小,所以答案未证明MA MC +的值最小的原因).(3)设()1,P t -,又()3,0B -,()0,3C ,∴218BC =,()2222134PB t t =-++=+,()()222213610PC t t t =-+-=-+, ①若点B 为直角顶点,则222BC PB PC +=,即:22184610t t t ++=-+解得:2t =-,②若点C 为直角顶点,则222BC PC PB +=,即:22186104t t t +-+=+解得:4t =,③若点P 为直角顶点,则222PB PC BC +=,即:22461018t t t ++-+=解得: 1317t +=2317t -=. 综上所述P 的坐标为()1,2--或()1,4-或3171,2⎛+- ⎝⎭或3171,2⎛- ⎝⎭. 点睛:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、利用轴对称性质确定线段的最小长度、难度不是很大,是一道不错的中考压轴题.2.如图,抛物线y =x 2﹣mx ﹣(m +1)与x 轴负半轴交于点A (x 1,0),与x 轴正半轴交于点B (x 2,0)(OA <OB ),与y 轴交于点C ,且满足x 12+x 22﹣x 1x 2=13.(1)求抛物线的解析式;(2)以点B 为直角顶点,BC 为直角边作Rt △BCD ,CD 交抛物线于第四象限的点E ,若EC =ED ,求点E 的坐标;(3)在抛物线上是否存在点Q ,使得S △ACQ =2S △AOC ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)E 113+113+3)点Q的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).理由见解析.【解析】【分析】(1)由根与系数的关系可得x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),代入x12+x22﹣x1x2=13,求出m1=2,m2=﹣5.根据OA<OB,得出抛物线的对称轴在y轴右侧,那么m=2,即可确定抛物线的解析式;(2)连接BE、OE.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出BE=12CD=CE.利用SSS证明△OBE≌△OCE,得出∠BOE=∠COE,即点E在第四象限的角平分线上,设E点坐标为(m,﹣m),代入y=x2﹣2x﹣3,求出m的值,即可得到E点坐标;(3)过点Q作AC的平行线交x轴于点F,连接CF,根据三角形的面积公式可得S△ACQ=S△ACF.由S△ACQ=2S△AOC,得出S△ACF=2S△AOC,那么AF=2OA=2,F(1,0).利用待定系数法求出直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.根据AC∥FQ,可设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,将F(1,0)代入,利用待定系数法求出直线FQ的解析式为y=﹣3x+3,把它与抛物线的解析式联立,得出方程组22333y x xy x⎧=--⎨=-+⎩,求解即可得出点Q的坐标.【详解】(1)∵抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0),∴x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),∵x12+x22﹣x1x2=13,∴(x1+x2)2﹣3x1x2=13,∴m2+3(m+1)=13,即m2+3m﹣10=0,解得m1=2,m2=﹣5.∵OA<OB,∴抛物线的对称轴在y轴右侧,∴m=2,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)连接BE 、OE .∵在Rt △BCD 中,∠CBD =90°,EC =ED ,∴BE =12CD =CE . 令y =x 2﹣2x ﹣3=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,∴A (﹣1,0),B (3,0),∵C (0,﹣3),∴OB =OC ,又∵BE =CE ,OE =OE ,∴△OBE ≌△OCE (SSS ),∴∠BOE =∠COE ,∴点E 在第四象限的角平分线上,设E 点坐标为(m ,﹣m ),将E (m ,﹣m )代入y =x 2﹣2x ﹣3,得m =m 2﹣2m ﹣3,解得m =113±, ∵点E 在第四象限,∴E 点坐标为(113+,﹣113+); (3)过点Q 作AC 的平行线交x 轴于点F ,连接CF ,则S △ACQ =S △ACF .∵S △ACQ =2S △AOC ,∴S △ACF =2S △AOC ,∴AF =2OA =2,∴F (1,0).∵A (﹣1,0),C (0,﹣3),∴直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.∵AC∥FQ,∴设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,将F(1,0)代入,得0=﹣3+b,解得b=3,∴直线FQ的解析式为y=﹣3x+3.联立22333y x xy x⎧=--⎨=-+⎩,解得113 12x y =-⎧⎨=⎩,2223xy=⎧⎨=-⎩,∴点Q的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).【点睛】本题是二次函数综合题,其中涉及到一元二次方程根与系数的关系,求二次函数的解析式,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,一次函数图象与几何变换,待定系数法求直线的解析式,抛物线与直线交点坐标的求法,综合性较强,难度适中.利用数形结合与方程思想是解题的关键.3.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P 在第三象限.①当线段PQ=34AB时,求tan∠CED的值;②当以点C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.【答案】(1)抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3.(2)直线BC的函数表达式为y=x-3.(3)①23.①P1(122),P2(16,74).【解析】【分析】已知C 点的坐标,即知道OC 的长,可在直角三角形BOC 中根据∠BCO 的正切值求出OB 的长,即可得出B 点的坐标.已知了△AOC 和△BOC 的面积比,由于两三角形的高相等,因此面积比就是AO 与OB 的比.由此可求出OA 的长,也就求出了A 点的坐标,然后根据A 、B 、C 三点的坐标即可用待定系数法求出抛物线的解析式.【详解】(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴− 221bb a-⨯==1 ∴b=-2 ∵抛物线与y 轴交于点C (0,-3),∴c=-3,∴抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3;(2)∵抛物线与x 轴交于A 、B 两点,当y=0时,x 2-2x-3=0.∴x 1=-1,x 2=3.∵A 点在B 点左侧,∴A (-1,0),B (3,0)设过点B (3,0)、C (0,-3)的直线的函数表达式为y=kx+m ,则033k m m ==+⎧⎨-⎩, ∴13k m ⎧⎨-⎩== ∴直线BC 的函数表达式为y=x-3;(3)①∵AB=4,PQ=34AB , ∴PQ=3∵PQ ⊥y 轴∴PQ ∥x 轴,则由抛物线的对称性可得PM=32, ∵对称轴是直线x=1,∴P 到y 轴的距离是12, ∴点P 的横坐标为−12, ∴P (−12,−74)∴F(0,−74),∴FC=3-OF=3-74=54∵PQ垂直平分CE于点F,∴CE=2FC=5 2∵点D在直线BC上,∴当x=1时,y=-2,则D(1,-2),过点D作DG⊥CE于点G,∴DG=1,CG=1,∴GE=CE-CG=52-1=32.在Rt△EGD中,tan∠CED=23 GDEG=.②P1(2,-2),P2(1-62-52).设OE=a,则GE=2-a,当CE为斜边时,则DG2=CG•GE,即1=(OC-OG)•(2-a),∴1=1×(2-a),∴a=1,∴CE=2,∴OF=OE+EF=2∴F、P的纵坐标为-2,把y=-2,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:2或2∵点P在第三象限.∴P1(2-2),当CD为斜边时,DE⊥CE,∴OE=2,CE=1,∴OF=2.5,∴P和F的纵坐标为:-52,把y=-52,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:x=1-62,或1+62,∵点P在第三象限.∴P2(1-6,-52).综上所述:满足条件为P1(1-2,-2),P2(1-62,-52).【点睛】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.4.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(-2,0),B(1,0),交y轴于C(0,2);(1)求二次函数的解析式;(2)连接AC,在直线AC上方的抛物线上是否存在点N,使△NAC的面积最大,若存在,求出这个最大值及此时点N的坐标,若不存在,说明理由.(3)若点M在x轴上,是否存在点M,使以B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.(4)若P为抛物线上一点,过P作PQ⊥BC于Q,在y轴左侧的抛物线是否存在点P使△CPQ∽△BCO(点C与点B对应),若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为:y=-x2-x+2;;(2)最大值为1,此时N(-1,2);(3)M的坐标为(-1,0)或(50)或(-32,0);(4)点P的坐标为:(-1,2)或(-73,-109).【解析】【分析】(1)利用交点式求二次函数的解析式;(2)求直线AC的解析式,作辅助线ND,根据抛物线的解析式表示N的坐标,根据直线AC的解析式表示D的坐标,表示ND的长,利用铅直高度与水平宽度的积求三角形ANC的面积,根据二次函数的最值可得面积的最大值,并计算此时N的坐标;(3)分三种情况:当B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形时,分别以三边为腰,画图形,求M的坐标即可;(4)存在两种情况:①如图4,点P1与点C关于抛物线的对称轴对称时符合条件;②如图5,图3中的M(-32,0)时,MB=MC,设CM与抛物线交于点P2,则△CP2Q∽△BCO,P2为直线CM的抛物线的交点.【详解】(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(-2,0),B(1,0),设二次函数的解析式为:y=a(x+2)(x-1),把C(0,2)代入得:2=a(0+2)(0-1),a=-1,∴y=-(x+2)(x-1)=-x2-x+2,∴二次函数的解析式为:y=-x2-x+2;(2)如图1,过N作ND∥y轴,交AC于D,设N(n,-n2-n+2),设直线AC的解析式为:y=kx+b,把A(-2,0)、C(0,2)代入得:202k bb-+⎧⎨⎩==,解得:12 kb⎧⎨⎩==,∴直线AC的解析式为:y=x+2,∴D(n,n+2),∴ND=(-n2-n+2)-(n+2)=-n2-2n,∴S△ANC=12×2×[-n2-2n]=-n2-2n=-(n+1)2+1,∴当n=-1时,△ANC的面积有最大值为1,此时N(-1,2),(3)存在,分三种情况:①如图2,当BC=CM1时,M1(-1,0);②如图2,由勾股定理得:BC=22251=,以B为圆心,以BC为半径画圆,交x轴于M2、M3,则BC=BM2=BM3=5,此时,M2(1-5,0),M3(1+5,0);③如图3,作BC的中垂线,交x轴于M4,连接CM4,则CM4=BM4,设OM4=x,则CM4=BM4=x+1,由勾股定理得:22+x2=(1+x)2,解得:x=32,∵M4在x轴的负半轴上,∴M4(-32,0),综上所述,当B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形时,M的坐标为(-1,0)或(50)或(-32,0);(4)存在两种情况:①如图4,过C作x轴的平行线交抛物线于P1,过P1作P1Q⊥BC,此时,△CP 1Q ∽△BCO ,∴点P 1与点C 关于抛物线的对称轴对称, ∴P 1(-1,2),②如图5,由(3)知:当M(-32,0)时,MB=MC ,设CM 与抛物线交于点P 2, 过P 2作P 2Q ⊥BC ,此时,△CP 2Q ∽△BCO ,易得直线CM 的解析式为:y=43x+2, 则24232y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=--+⎩, 解得:P 2(-73,-109),综上所述,点P 的坐标为:(-1,2)或(-73,-109).【点睛】本题是二次函数的综合题,计算量大,考查了利用待定系数法求函数的解析式、利用函数解析式求其交点坐标、三角形相似的性质和判定、等腰三角形的性质和判定,是一个不错的二次函数与几何图形的综合题,采用了分类讨论的思想,第三问和第四问要考虑周全,5.如图,已知二次函数的图象过点O (0,0).A (8,4),与x 轴交于另一点B ,且对称轴是直线x =3.(1)求该二次函数的解析式;(2)若M 是OB 上的一点,作MN ∥AB 交OA 于N ,当△ANM 面积最大时,求M 的坐标;(3)P 是x 轴上的点,过P 作PQ ⊥x 轴与抛物线交于Q .过A 作AC ⊥x 轴于C ,当以O ,P ,Q 为顶点的三角形与以O ,A ,C 为顶点的三角形相似时,求P 点的坐标.【答案】(1)21342y x x =-;(2)当t =3时,S △AMN 有最大值3,此时M 点坐标为(3,0);(3)P 点坐标为(14,0)或(﹣2,0)或(4,0)或(8,0). 【解析】 【分析】(1)先利用抛物线的对称性确定B (6,0),然后设交点式求抛物线解析式;(2)设M (t ,0),先其求出直线OA 的解析式为12y x =直线AB 的解析式为y=2x-12,直线MN 的解析式为y=2x-2t ,再通过解方程组1222y x y x t⎧=⎪⎨⎪=-⎩得N (42t,t 33),接着利用三角形面积公式,利用S △AMN =S △AOM -S △NOM 得到AMN 112S 4t t t 223∆=⋅⋅-⋅⋅然后根据二次函数的性质解决问题;(3)设Q 213m,m m 42⎛⎫- ⎪⎝⎭,根据相似三角形的判定方法,当PQ PO OC AC =时,△PQO ∽△COA ,则213m m 2|m |42-=;当PQ PO AC OC=时,△PQO ∽△CAO ,则2131m m m 422-=,然后分别解关于m 的绝对值方程可得到对应的P 点坐标.解:(1)∵抛物线过原点,对称轴是直线x =3, ∴B 点坐标为(6,0),设抛物线解析式为y =ax (x ﹣6), 把A (8,4)代入得a•8•2=4,解得a =14, ∴抛物线解析式为y =14x (x ﹣6),即y =14x 2﹣32x ; (2)设M (t ,0),易得直线OA 的解析式为y =12x , 设直线AB 的解析式为y =kx+b ,把B (6,0),A (8,4)代入得6084k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得k 2b 12=⎧⎨=-⎩,∴直线AB 的解析式为y =2x ﹣12, ∵MN ∥AB ,∴设直线MN 的解析式为y =2x+n , 把M (t ,0)代入得2t+n =0,解得n =﹣2t , ∴直线MN 的解析式为y =2x ﹣2t ,解方程组1222y x y x t ⎧=⎪⎨⎪=-⎩得4323x t y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则42N t,t 33⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴S △AMN =S △AOM ﹣S △NOM1124t t t 223=⋅⋅-⋅⋅ 21t 2t 3=-+21(t 3)33=--+,当t =3时,S △AMN 有最大值3,此时M 点坐标为(3,0); (3)设213m,m m 42⎛⎫- ⎪⎝⎭, ∵∠OPQ =∠ACO , ∴当PQ PO OC AC =时,△PQO ∽△COA ,即PQ PO 84=, ∴PQ =2PO ,即213m m 2|m |42-=,解方程213m m 2m 42-=得m 1=0(舍去),m 2=14,此时P 点坐标为(14,0); 解方程213m m 2m 42-=-得m 1=0(舍去),m 2=﹣2,此时P 点坐标为(﹣2,0); ∴当PQ PO AC OC =时,△PQO ∽△CAO ,即PQ PO 48=, ∴PQ =12PO ,即2131m m m 422-=,解方程2131m m m 422=-=得m 1=0(舍去),m 2=8,此时P 点坐标为(8,0); 解方程2131m m m 422=-=-得m 1=0(舍去),m 2=4,此时P 点坐标为(4,0); 综上所述,P 点坐标为(14,0)或(﹣2,0)或(4,0)或(8,0). 【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;理解坐标与图形性质;灵活运用相似比表示线段之间的关系;会运用分类讨论的思想解决数学问题.6.在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax-a 为抛物线y=ax 2+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2234323y x x =--+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)y=x+33-;(-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)∵233y x x =--+a=3-,则抛物线的“衍生直线”的解析式为y=;联立两解析式求交点2y=y x x ⎧=+⎪⎪⎨⎪⎪⎩,解得x=-2⎧⎪⎨⎪⎩x=1y=0⎧⎨⎩,∴A (-2,B (1,0); (2)如图1,过A 作AD ⊥y 轴于点D ,在2y x x =+y=0可求得x= -3或x=1, ∴C (-3,0),且A (-2,∴由翻折的性质可知∵△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, ∵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 AKC=EHF AC=EF ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ ACK ≌△ EFH , ∴FH=CK=1,HE=AK=23 ∵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 (0,233),此时点E 在直线AB 下方, ∴E 到y 轴的距离为EH-OF=32343,即E 的纵坐标为43∴ E (-1,43); 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 (-2,3 ∴线段AC 的中点坐标为(-2.5,3), 设E (-1,t ),F (x ,y ), 则x-1=2×(-2.5),y+t=23 ∴x= -4,y=23,323×(-4)23,解得t=43, ∴E (-1,3-3),F (-4,1033);综上可知存在满足条件的点F,此时E(-1,-433)、(0,233)或E(-1,43 -3),F(-4,1033)【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7.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),如图,直线y=14x与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1.(1)求抛物线的解析式;(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=14x2﹣x+1.(2)点P的坐标为(2813,﹣1).(3)定点F的坐标为(2,1).【解析】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特征,即可得出(1-12-12y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0,由m的任意性可得出关于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=4a,解得:a=14,∴抛物线的解析式为y=14(x-2)2=14x2-x+1.(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,得:214114y xy x x⎧⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩==,解得:11114xy⎧⎪⎨⎪⎩==,2241xy⎧⎨⎩==,∴点A的坐标为(1,14),点B的坐标为(4,1).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(1,14)、B′(4,-3)代入y=kx+b,得:1443k b k b ⎧+⎪⎨⎪+-⎩==,解得:131243k b ⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==, ∴直线AB′的解析式为y=-1312x+43, 当y=-1时,有-1312x+43=-1, 解得:x=2813, ∴点P 的坐标为(2813,-1). (3)∵点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等, ∴(m-x 0)2+(n-y 0)2=(n+1)2, ∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0n+y 02=2n+1. ∵M (m ,n )为抛物线上一动点, ∴n=14m 2-m+1, ∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0(14m 2-m+1)+y 02=2(14m 2-m+1)+1, 整理得:(1-12-12y 0)m 2+(2-2x 0+2y 0)m+x 02+y 02-2y 0-3=0. ∵m 为任意值,∴000220001110222220230y x y x y y ⎧--⎪⎪-+⎨⎪+--⎪⎩===, ∴0021x y ⎧⎨⎩==,∴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x 0、y 0的方程组.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)。
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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)21248355y x x =--,顶点D (2,635-);(2)C (10±0)或(5222±0)或(9710,0);(3)752【解析】 【分析】(1)抛物线的顶点D 的横坐标是2,则x 2ba=-=2,抛物线过A (0,﹣3),则:函数的表达式为:y =ax 2+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 12=•PH •x B ,即可求解. 【详解】(1)抛物线的顶点D 的横坐标是2,则x 2ba=-=2①,抛物线过A (0,﹣3),则:函数的表达式为:y =ax 2+bx ﹣3,把B 点坐标代入上式得:9=25a +5b ﹣3②,联立①、②解得:a 125=,b 485=-,c =﹣3,∴抛物线的解析式为:y 125=x 2485-x ﹣3.当x=2时,y635=-,即顶点D的坐标为(2,635-);(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=±410,即点C坐标为:(410,0)或(﹣410,0);②当AB=BC时,则:(5﹣m)2+92=132,解得:m=5222±,即:点C坐标为(5222+,0)或(5﹣222,0);③当AC=BC时,则:5﹣m)2+92=(m)2+(﹣3)2,解得:m=9710,则点C坐标为(9710,0).综上所述:存在,点C的坐标为:(±410,0)或(5222±,0)或(9710,0);(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k125=,故函数的表达式为:y125=x﹣3,设点P坐标为(m,12 5m2485-m﹣3),则点H坐标为(m,125m﹣3),S△PAB12=•PH•x B52=(125-m2+12m)=-6m2+30m=25756()22m--+,当m=52时,S△PAB取得最大值为:752.答:△PAB的面积最大值为752.【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.2.如图1,抛物线C1:y=ax2﹣2ax+c(a<0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标为(﹣1,0),点O为坐标原点,OC=3OA,抛物线C1的顶点为G.(1)求出抛物线C1的解析式,并写出点G的坐标;(2)如图2,将抛物线C1向下平移k(k>0)个单位,得到抛物线C2,设C2与x轴的交点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k的值:(3)在(2)的条件下,如图3,设点M为x轴正半轴上一动点,过点M作x轴的垂线分别交抛物线C1、C2于P、Q两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N,使得以P、Q、N 为顶点的三角形与△AOQ全等,若存在,直接写出点M,N的坐标:若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3,点G的坐标为(1,4);(2)k=1;(3)M1(1132+,0)、N1131);M2(1132+,0)、N2(1,﹣1);M3(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).【解析】【分析】(1)由点A的坐标及OC=3OA得点C坐标,将A、C坐标代入解析式求解可得;(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,由等边三角形性质知点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m),代入所设解析式求解可得;(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),根据PQ=OA=1且∠AOQ、∠PQN均为钝角知△AOQ≌△PQN,延长PQ交直线y=﹣1于点H,证△OQM≌△QNH,根据对应边相等建立关于x的方程,解之求得x的值从而进一步求解即可.【详解】(1)∵点A的坐标为(﹣1,0),∴OA=1,∴OC=3OA,∴点C的坐标为(0,3),将A、C坐标代入y=ax2﹣2ax+c,得:203a a cc++=⎧⎨=⎩,解得:13ac=-⎧⎨=⎩,∴抛物线C 1的解析式为y=﹣x 2+2x+3=﹣(x ﹣1)2+4, 所以点G 的坐标为(1,4);(2)设抛物线C 2的解析式为y=﹣x 2+2x+3﹣k ,即y=﹣(x ﹣1)2+4﹣k , 过点G′作G′D ⊥x 轴于点D ,设BD′=m ,∵△A′B′G′为等边三角形, ∴G′D=3B′D=3m ,则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m ), 将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x ﹣1)2+4﹣k ,得:24043m k k m⎧-+-=⎪⎨-=⎪⎩, 解得:1104m k =⎧⎨=⎩(舍),2231m k ⎧=⎪⎨=⎪⎩,∴k=1;(3)设M (x ,0),则P (x ,﹣x 2+2x+3)、Q (x ,﹣x 2+2x+2), ∴PQ=OA=1,∵∠AOQ 、∠PQN 均为钝角, ∴△AOQ ≌△PQN ,如图2,延长PQ 交直线y=﹣1于点H ,则∠QHN=∠OMQ=90°, 又∵△AOQ ≌△PQN , ∴OQ=QN ,∠AOQ=∠PQN , ∴∠MOQ=∠HQN , ∴△OQM ≌△QNH (AAS ), ∴OM=QH ,即x=﹣x 2+2x+2+1,解得:x=1132±(负值舍去), 当x=1132+时,HN=QM=﹣x 2+2x+2=1312-,点M (1132+,0), ∴点N 坐标为(113++131-,﹣1),即(13,﹣1); 或(113+﹣131-,﹣1),即(1,﹣1); 如图3,同理可得△OQM ≌△PNH ,∴OM=PH ,即x=﹣(﹣x 2+2x+2)﹣1, 解得:x=﹣1(舍)或x=4,当x=4时,点M 的坐标为(4,0),HN=QM=﹣(﹣x 2+2x+2)=6,∴点N 的坐标为(4+6,﹣1)即(10,﹣1),或(4﹣6,﹣1)即(﹣2,﹣1); 综上点M 1113+0)、N 1131);M 2113+0)、N 2(1,﹣1);M 3(4,0)、N 3(10,﹣1);M 4(4,0)、N 4(﹣2,﹣1).【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及到的知识有待定系数法、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、运用分类讨论思想是解题的关键.3.(12分)如图所示是隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12 m ,宽是4 m .按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用y=16-x 2+bx+c 表示,且抛物线上的点C 到OB 的水平距离为3 m ,到地面OA 的距离为172m. (1)求抛物线的函数关系式,并计算出拱顶D 到地面OA 的距离;(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m ,宽为4m ,如果隧道内设双向车道,那么这辆货车能否安全通过?(3)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m ,那么两排灯的水平距离最小是多少米?【答案】(1)抛物线的函数关系式为y=16-x 2+2x+4,拱顶D 到地面OA 的距离为10 m ;(2)两排灯的水平距离最小是3. 【解析】 【详解】试题分析:根据点B 和点C 在函数图象上,利用待定系数法求出b 和c 的值,从而得出函数解析式,根据解析式求出顶点坐标,得出最大值;根据题意得出车最外侧与地面OA 的交点为(2,0)(或(10,0)),然后求出当x=2或x=10时y 的值,与6进行比较大小,比6大就可以通过,比6小就不能通过;将y=8代入函数,得出x 的值,然后进行做差得出最小值.试题解析:(1)由题知点17(0,4),3,2B C ⎛⎫⎪⎝⎭在抛物线上 所以41719326c b c =⎧⎪⎨=-⨯++⎪⎩,解得24b c =⎧⎨=⎩,所以21246y x x =-++ 所以,当62bx a=-=时,10t y =≦ 答:21246y x x =-++,拱顶D 到地面OA 的距离为10米 (2)由题知车最外侧与地面OA 的交点为(2,0)(或(10,0)) 当x=2或x=10时,2263y =>,所以可以通过 (3)令8y =,即212486x x -++=,可得212240x x -+=,解得12623,623x x =+=- 1243x x -=答:两排灯的水平距离最小是3考点:二次函数的实际应用.4.如图,抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,3),其对称轴l 为x=﹣1.(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)若动点P 在第二象限内的抛物线上,动点N 在对称轴l 上. ①当PA ⊥NA ,且PA=NA 时,求此时点P 的坐标;②当四边形PABC 的面积最大时,求四边形PABC 面积的最大值及此时点P 的坐标.【答案】(1)y=﹣(x+1)2+4,顶点坐标为(﹣1,4);(2)①点P 2﹣1,2);②P (﹣32,154) 【解析】试题分析:(1)将B 、C 的坐标代入已知的抛物线的解析式,由对称轴为1x =-即可得到抛物线的解析式;(2)①首先求得抛物线与x 轴的交点坐标,然后根据已知条件得到PD=OA ,从而得到方程求得x 的值即可求得点P 的坐标;②ΔOBC ΔAPD ABCP C =PDO S S S S ++四边形梯形,表示出来得到二次函数,求得最值即可.试题解析:(1)∵抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,3),其对称轴l 为1x =-,∴0{312a b c c b a++==-=-,解得:1{23a b c =-=-=,∴二次函数的解析式为223y x x =--+=2(1)4x -++,∴顶点坐标为(﹣1,4);(2)令2230y x x =--+=,解得3x =-或1x =,∴点A (﹣3,0),B (1,0),作PD ⊥x 轴于点D ,∵点P 在223y x x =--+上,∴设点P (x ,223x x --+), ①∵PA ⊥NA ,且PA=NA ,∴△PAD ≌△AND ,∴OA=PD ,即2232y x x =--+=,解得21(舍去)或x=21-,∴点P (21-,2);②设P(x ,y),则223y x x =--+,∵ΔOBC ΔAPD ABCP C =PDO S S S S ++四边形梯形=12OB•OC+12AD•PD+12(PD+OC)•OD=11131+(3)(3)()222x y y x ⨯⨯⨯+++-=333222x y -+ =2333(23)222x x x -+--+=239622x x --+=23375()228x -++, ∴当x=32-时,ABCP S 四边形最大值=758,当x=32-时,223y x x =--+=154,此时P(32-,154).考点:1.二次函数综合题;2.二次函数的最值;3.最值问题;4.压轴题.5.在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A 、B 、C ,已知A (﹣1,0),C (0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,P 为线段BC 上一点,过点P 作y 轴的平行线,交抛物线于点D ,当△CDP 为等腰三角形时,求点P 的坐标;(3)如图2,抛物线的顶点为E ,EF ⊥x 轴于点F ,N 是线段EF 上一动点,M (m ,0)是x 轴一个动点,若∠MNC =90°,请求出m 的取值范围.【答案】(1)y =﹣x 2+2x +3;(2)点P 的坐标为(1,2)或(2,1)或(3﹣2,23)554m -≤≤ 【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式;(2)由待定系数法即可求得直线BC 的解析式,再设P (t ,3﹣t ),即可得D (t ,﹣t 2+2t +3),即可求得PD 的长,然后分三种情况讨论,求点P 的坐标; (3)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列出关系式m =(n ﹣32)2﹣54,然后根据n 的取值得到最小值. 【详解】解:(1)∵抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A 、B 、C ,A (﹣1,0),C (0,3), ∴103b c c --+=⎧⎨=⎩,解得b =2,c =3.故该抛物线解析式为:y =﹣x 2+2x +3. (2)令﹣x 2+2x +3=0, 解得x 1=﹣1,x 2=3, 即B (3,0),设直线BC 的解析式为y =kx +b ′, 则330b k b ''=⎧⎨+=⎩, 解得:k=-1,b’=3故直线BC 的解析式为y =﹣x +3; ∴设P (t ,3﹣t ), ∴D (t ,﹣t 2+2t +3),∴PD =(﹣t 2+2t +3)﹣(3﹣t )=﹣t 2+3t , ∵OB =OC =3,∴△BOC 是等腰直角三角形, ∴∠OCB =45°,当CD =PC 时,则∠CPD =∠CDP , ∵PD ∥y 轴,∴∠CPD =∠OCB =45°, ∴∠CDP =45°, ∴∠PCD =90°,∴直线CD 的解析式为y =x +3, 解2323y x y x x =+⎧⎨=-++⎩得03x y =⎧⎨=⎩或14x y =⎧⎨=⎩∴D (1,4), 此时P (1,2);当CD =PD 时,则∠DCP =∠CPD =45°, ∴∠CDP =90°,∴CD ∥x 轴, ∴D 点的纵坐标为3,代入y =﹣x 2+2x +3得,3=﹣x 2+2x +3, 解得x =0或x =2, 此时P (2,1);当PC =PD 时,∵PC =2t , ∴2t =﹣t 2+3t ,解得t =0或t =3﹣2, 此时P (3﹣2,2);综上,当△CDP 为等腰三角形时,点P 的坐标为(1,2)或(2,1)或(3﹣2,2) (3)如图2,由(1)y =﹣x 2+2x +3=﹣(x ﹣1)2+4, ∴E (1,4),设N (1,n ),则0≤n ≤4, 取CM 的中点Q (2m ,32), ∵∠MNC =90°,∴NQ =12CM , ∴4NQ 2=CM 2,∵NQ 2=(1﹣2m )2+(n ﹣32)2, ∴4[(1﹣2m )2+(n ﹣32)2]=m 2+9, 整理得,m =(n ﹣32)2﹣54, ∵0≤n ≤4, 当n =32时,m 最小值=﹣54,n =4时,m =5, 综上,m 的取值范围为:﹣54≤m ≤5.【点睛】此题考查了待定系数法求函数的解析式、平行线的性质、二次函数的最值问题、判别式的应用以及等腰直角三角形的性质等知识.此题综合性很强,难度较大,注意掌握数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.6.如图1,抛物线经过平行四边形的顶点、、,抛物线与轴的另一交点为.经过点的直线将平行四边形分割为面积相等的两部分,与抛物线交于另一点.点为直线上方抛物线上一动点,设点的横坐标为.(1)求抛物线的解析式;(2)当何值时,的面积最大?并求最大值的立方根;(3)是否存在点使为直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)当t=时,△PEF的面积最大,其最大值为×,最大值的立方根为=;(3)存在满足条件的点P,t的值为1或【解析】试题分析:(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由A、C坐标可求得平行四边形的中心的坐标,由抛物线的对称性可求得E点坐标,从而可求得直线EF的解析式,作PH⊥x轴,交直线l于点M,作FN⊥PH,则可用t表示出PM的长,从而可表示出△PEF的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值,再求其最大值的立方根即可;(3)由题意可知有∠PAE=90°或∠APE=90°两种情况,当∠PAE=90°时,作PG⊥y轴,利用等腰直角三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;当∠APE=90°时,作PK⊥x 轴,AQ⊥PK,则可证得△PKE∽△AQP,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值.试题解析:(1)由题意可得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)∵A(0,3),D(2,3),∴BC=AD=2,∵B(﹣1,0),∴C(1,0),∴线段AC的中点为(,),∵直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等两部分,∴直线l过平行四边形的对称中心,∵A、D关于对称轴对称,∴抛物线对称轴为x=1,∴E(3,0),设直线l的解析式为y=kx+m,把E点和对称中心坐标代入可得,解得,∴直线l的解析式为y=﹣x+,联立直线l和抛物线解析式可得,解得或,∴F(﹣,),如图1,作PH⊥x轴,交l于点M,作FN⊥PH,∵P点横坐标为t,∴P(t,﹣t2+2t+3),M(t,﹣t+),∴PM=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+)=﹣t2+t+,∴S△PEF=S△PFM+S△PEM=PM•FN+PM•EH=PM•(FN+EH)=(﹣t2+t+)(3+)=﹣(t﹣)+×,∴当t=时,△PEF的面积最大,其最大值为×,∴最大值的立方根为=;(3)由图可知∠PEA≠90°,∴只能有∠PAE=90°或∠APE=90°,①当∠PAE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=45°,∴∠PAG=∠APG=45°,∴PG=AG,∴t=﹣t2+2t+3﹣3,即﹣t2+t=0,解得t=1或t=0(舍去),②当∠APE=90°时,如图3,作PK⊥x轴,AQ⊥PK,则PK=﹣t2+2t+3,AQ=t,KE=3﹣t,PQ=﹣t2+2t+3﹣3=﹣t2+2t,∵∠APQ+∠KPE=∠APQ+∠PAQ=90°,∴∠PAQ=∠KPE,且∠PKE=∠PQA,∴△PKE∽△AQP,∴,即,即t2﹣t﹣1=0,解得t=或t=<﹣(舍去),综上可知存在满足条件的点P,t的值为1或.考点:二次函数综合题7.温州茶山杨梅名扬中国,某公司经营茶山杨梅业务,以3万元/吨的价格买入杨梅,包装后直接销售,包装成本为1万元/吨,它的平均销售价格y(单位:万元/吨)与销售数量x(2≤x≤10,单位:吨)之间的函数关系如图所示.(1)若杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨多少万元?(2)当销售数量为多少时,该经营这批杨梅所获得的毛利润(w)最大?最大毛利润为多少万元?(毛利润=销售总收入﹣进价总成本﹣包装总费用)(3)经过市场调查发现,杨梅深加工后不包装直接销售,平均销售价格为12万元/吨.深加工费用y(单位:万元)与加工数量x(单位:吨)之间的函数关系是y=12x+3(2≤x≤10).①当该公司买入杨梅多少吨时,采用深加工方式与直接包装销售获得毛利润一样?②该公司买入杨梅吨数在范围时,采用深加工方式比直接包装销售获得毛利润大些?【答案】(1)杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨10万元;(2)当x =8时,此时W 最大值=40万元;(3)①该公司买入杨梅3吨;②3<x ≤8. 【解析】 【分析】(1)设其解析式为y =kx +b ,由图象经过点(2,12),(8,9)两点,得方程组,即可得到结论;(2)根据题意得,w =(y ﹣4)x =(﹣12x +13﹣4)x =﹣12x 2+9x ,根据二次函数的性质即可得到结论;(3)①根据题意列方程,即可得到结论;②根据题意即可得到结论. 【详解】(1)由图象可知,y 是关于x 的一次函数. ∴设其解析式为y =kx +b ,∵图象经过点(2,12),(8,9)两点,∴21289k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得k =﹣12,b =13, ∴一次函数的解析式为y =﹣12x +13, 当x =6时,y =10,答:若杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨10万元; (2)根据题意得,w =(y ﹣4)x =(﹣12x +13﹣4)x =﹣12x 2+9x , 当x =﹣2ba=9时,x =9不在取值范围内, ∴当x =8时,此时W 最大值=﹣12x 2+9x =40万元; (3)①由题意得:﹣12x 2+9x =9x ﹣(12x +3) 解得x =﹣2(舍去),x =3,答该公司买入杨梅3吨;②当该公司买入杨梅吨数在 3<x≤8范围时,采用深加工方式比直接包装销售获得毛利润大些.故答案为:3<x≤8.【点睛】本题是二次函数、一次函数的综合应用题,难度较大.解题关键是理清售价、成本、利润三者之间的关系.8.如图,若b是正数,直线l:y=b与y轴交于点A;直线a:y=x﹣b与y轴交于点B;抛物线L:y=﹣x2+bx的顶点为C,且L与x轴右交点为D.(1)若AB=8,求b的值,并求此时L的对称轴与a的交点坐标;(2)当点C在l下方时,求点C与l距离的最大值;(3)设x0≠0,点(x0,y1),(x0,y2),(x0,y3)分别在l,a和L上,且y3是y1,y2的平均数,求点(x0,0)与点D间的距离;(4)在L和a所围成的封闭图形的边界上,把横、纵坐标都是整数的点称为“美点”,分别直接写出b=2019和b=2019.5时“美点”的个数.【答案】(1)b=4,(2,﹣2 );(2)1;(3)12;(4)当b=2019时“美点”的个数为4040个,b=2019.5时“美点”的个数为1010个.【解析】【分析】(1)求出A、B的坐标,由AB=8,可求出b的值.从而得到L的解析式,找出L的对称轴与a的交点即可;(2)通过配方,求出L的顶点坐标,由于点C在l下方,则C与l的距离24bb ,配方即可得出结论;(3)由題意得y1+y2=2y3,进而有b+x0﹣b=2(﹣x02+bx0)解得x0的值,求出L与x轴右交点为D的坐标,即可得出结论;(4)①当b=2019时,抛物线解析式L:y=﹣x2+2019x直线解析式a:y=x﹣2019,美点”总计4040个点,②当b=2019.5时,抛物线解析式L:y=﹣x2+2019.5x,直线解析式a:y=x ﹣2019.5,“美点”共有1010个.【详解】(1)当x =0吋,y =x ﹣b =﹣b ,∴B (0,﹣b ).∵AB =8,而A (0,b ),∴b ﹣(﹣b )=8,∴b =4,∴L :y =﹣x 2+4x ,∴L 的对称轴x =2,当x =2时,y =x ﹣4=﹣2,∴L 的对称轴与a 的交点为(2,﹣2 );(2)y =﹣(x 2b -)224b +,∴L 的顶点C (2b ,24b ).∵点C 在l 下方,∴C 与l 的距离b 2144b -=-(b ﹣2)2+1≤1,∴点C 与l 距离的最大值为1;(3)∵y 3是y 1,y 2的平均数,∴y 1+y 2=2y 3,∴b +x 0﹣b =2(﹣x 02+bx 0),解得:x 0=0或x 0=b 12-. ∵x 0≠0,∴x 0=b 12-,对于L ,当y =0吋,0=﹣x 2+bx ,即0=﹣x (x ﹣b ),解得:x 1=0,x 2=b .∵b >0,∴右交点D (b ,0),∴点(x 0,0)与点D 间的距离b ﹣(b 12-)12=.(4)①当b =2019时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019x ,直线解析式a :y =x ﹣2019. 联立上述两个解析式可得:x 1=﹣1,x 2=2019,∴可知每一个整数x 的值都对应的一个整数y 值,且﹣1和2019之间(包括﹣1和﹣2019)共有2021个整数;∵另外要知道所围成的封闭图形边界分两部分:线段和抛物线,∴线段和抛物线上各有2021个整数点,∴总计4042个点.∵这两段图象交点有2个点重复,∴美点”的个数:4042﹣2=4040(个);②当b =2019.5时,抛物线解析式L :y =﹣x 2+2019.5x ,直线解析式a :y =x ﹣2019.5,联立上述两个解析式可得:x 1=﹣1,x 2=2019.5,∴当x 取整数时,在一次函数y =x ﹣2019.5上,y 取不到整数值,因此在该图象上“美点”为0,在二次函数y =x 2+2019.5x 图象上,当x 为偶数时,函数值y 可取整数,可知﹣1到2019.5之 间有1010个偶数,因此“美点”共有1010个.故b =2019时“美点”的个数为4040个,b =2019.5时“美点”的个数为1010个. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练运用二次函数的性质以及待定系数法求函数解析式是解题的关键.9.如图,抛物线y=ax 2+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,3 22a bba+-⎧⎪⎨-⎪⎩==,解得14ab-⎧⎨⎩==,∴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,∴PF AF AE BE =,即244213x x x--=-, 解得,x= −1,x=4(舍去) ∴x 2-4x=-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(14,0) ∴S △PAB=115531524⨯⨯+= 【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.10.如图1,已知抛物线y=﹣x 2+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=﹣x 2+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 92,此时点P 的坐标为(32,154).【解析】【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,得10930b cb c-++=⎧⎨-++=⎩,解得:23bc=⎧⎨=⎩,∴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,得303m nn+=⎧⎨=⎩,解得:13mn=-⎧⎨=⎩,∴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,∴S=12PF•OB=﹣32t2+92t=﹣32(t﹣32)2+278;②∵﹣32<0,∴当t=32时,S取最大值,最大值为278.∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴线段BC=2232OB OC+=,∴P点到直线BC的距离的最大值为272928832⨯=,此时点P的坐标为(32,154).【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.。
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.新春佳节,电子鞭炮因其安全、无污染开始走俏.某商店经销一种电子鞭炮,已知这种电子鞭炮的成本价为每盒80元,市场调查发现,该种电子鞭炮每天的销售量y (盒)与销售单价x (元)有如下关系:y=﹣2x+320(80≤x≤160).设这种电子鞭炮每天的销售利润为w 元.(1)求w 与x 之间的函数关系式;(2)该种电子鞭炮销售单价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元? (3)该商店销售这种电子鞭炮要想每天获得2400元的销售利润,又想卖得快.那么销售单价应定为多少元?【答案】(1)w=﹣2x 2+480x ﹣25600;(2)销售单价定为120元时,每天销售利润最大,最大销售利润3200元(3)销售单价应定为100元 【解析】 【分析】 (1)用每件的利润()80x -乘以销售量即可得到每天的销售利润,即()()()80802320w x y x x =-=--+, 然后化为一般式即可;(2)把(1)中的解析式进行配方得到顶点式()221203200w x =--+,然后根据二次函数的最值问题求解;(3)求2400w =所对应的自变量的值,即解方程()2212032002400x --+=.然后检验即可. 【详解】(1)()()()80802320w x y x x =-=--+, 2248025600x x =-+-,w 与x 的函数关系式为:2248025600w x x =-+-; (2)()2224802560021203200w x x x =-+-=--+, 2080160x -<≤≤,,∴当120x =时,w 有最大值.w 最大值为3200.答:销售单价定为120元时,每天销售利润最大,最大销售利润3200元. (3)当2400w =时,()2212032002400x --+=. 解得:12100140x x ,.== ∵想卖得快,2140x ∴=不符合题意,应舍去.答:销售单价应定为100元.2.某宾馆客房部有60个房间供游客居住,当每个房间的定价为每天200元时,房间可以住满.当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.对有游客入住的房间,宾馆需对每个房间每天支出20元的各种费用. 设每个房间每天的定价增加x 元.求:(1)房间每天的入住量y (间)关于x (元)的函数关系式; (2)该宾馆每天的房间收费p (元)关于x (元)的函数关系式;(3)该宾馆客房部每天的利润w (元)关于x (元)的函数关系式;当每个房间的定价为每天多少元时,w 有最大值?最大值是多少?【答案】(1)y=60-10x;(2)z=-110x 2+40x+12000;(3)w=-110x 2+42x+10800,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元. 【解析】试题分析:(1)根据题意可得房间每天的入住量=60个房间﹣每个房间每天的定价增加的钱数÷10;(2)已知每天定价增加为x 元,则每天要(200+x )元.则宾馆每天的房间收费=每天的实际定价×房间每天的入住量;(3)支出费用为20×(60﹣10x ),则利润w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x),利用配方法化简可求最大值. 试题解析:解:(1)由题意得:y =60﹣10x (2)p =(200+x )(60﹣10x )=﹣2110x +40x +12000 (3)w =(200+x )(60﹣10x )﹣20×(60﹣10x ) =﹣2110x +42x +10800 =﹣110(x ﹣210)2+15210 当x =210时,w 有最大值.此时,x +200=410,就是说,当每个房间的定价为每天410元时,w 有最大值,且最大值是15210元.点睛:求二次函数的最大(小)值有三种方法,第一种可由图象直接得出,第二种是配方法,第三种是公式法.本题主要考查的是二次函数的应用,难度一般.3.已知抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-. (1)求证:该抛物线与x 轴总有交点;(2)若该抛物线与x 轴有一个交点的横坐标大于3且小于5,求m 的取值范围;(3)设抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-与y 轴交于点M ,若抛物线与x 轴的一个交点关于直线y x =-的对称点恰好是点M ,求m 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)1?<?m?3<;(3)56m m ==或 【解析】 【分析】(1)本题需先根据判别式解出无论m 为任何实数都不小于零,再判断出物线与x 轴总有交点.(2)根据公式法解方程,利用已有的条件,就能确定出m 的取值范围,即可得到结果. (3)根据抛物线y=-x 2+(5-m )x+6-m ,求出与y 轴的交点M 的坐标,再确定抛物线与x 轴的两个交点关于直线y=-x 的对称点的坐标,列方程可得结论. 【详解】(1)证明:∵()()()222454670b ac m m m ∆=-=-+-=-≥ ∴抛物线与x 轴总有交点.(2)解:由(1)()27m ∆=-,根据求根公式可知,方程的两根为:x =即1216x x m =-=-+, 由题意,有 3<-m 6<5+1<?m 3∴<(3)解:令 x = 0, y =6m -+ ∴ M (0,6m -+)由(2)可知抛物线与x 轴的交点为(-1,0)和(6m -+,0), 它们关于直线y x =-的对称点分别为(0 , 1)和(0, 6m -), 由题意,可得:6166m m m 或-+=-+=- 56m m ∴==或 【点睛】本题考查对抛物线与x 轴的交点,解一元一次方程,解一元一次不等式,根的判别式,对称等,解题关键是熟练理解和掌握以上性质,并能综合运用这些性质进行计算.4.某商场购进一批单价为4元的日用品.若按每件5元的价格销售,每月能卖出3万件;若按每件6元的价格销售,每月能卖出2万件,假定每月销售件数y (件)与价格x (元/件)之间满足一次函数关系. (1)试求y 与x 之间的函数关系式;(2)当销售价格定为多少时,才能使每月的利润最大?每月的最大利润是多少? 【答案】(1)y 10000x 80000=-+(2)当销售价格定为6元时,每月的利润最大,每月的最大利润为40000元【解析】解:(1)由题意,可设y=kx+b ,把(5,30000),(6,20000)代入得:5k b300006k b20000+=⎧⎨+=⎩,解得:k10000b80000=-⎧⎨=⎩。
备战中考数学培优 易错 难题(含解析)之二次函数含详细答案一、二次函数1.某厂家生产一种新型电子产品,制造时每件的成本为40元,通过试销发现,销售量(y 万件)与销售单价(x 元)之间符合一次函数关系,其图象如图所示.()1求y 与x 的函数关系式;()2物价部门规定:这种电子产品销售单价不得超过每件80元,那么,当销售单价x 定为每件多少元时,厂家每月获得的利润()w 最大?最大利润是多少?【答案】(1)2280y x =-+;(2)当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元. 【解析】 【分析】()1根据函数图象经过点()40,200和点()60,160,利用待定系数法即可求出y 与x 的函数关系式;()2先根据利润=销售数量(⨯销售单价-成本),由试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,结合电子产品的成本价即可得出x 的取值范围,根据二次函数的增减性可得最值. 【详解】解:()1设y 与x 的函数关系式为()0y kx b k =+≠,Q 函数图象经过点()40,200和点()60,160,{4020060160k b k b +=∴+=,解得:{2280k b =-=,y ∴与x 的函数关系式为2280y x =-+.()2由题意得:()()224022802360112002(90)5000w x x x x x =--+=-+-=--+.Q 试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,且电子产品的成本为每千克40元,∴自变量x 的取值范围是4080x ≤≤.20-<Q ,∴当90x <时,w 随x 的增大而增大,80x ∴=时,w 有最大值, 当80x =时,4800w =,答:当销售单价x 定为每件80元时,厂家每月获得的利润()w 最大,最大利润是4800元. 【点睛】本题考查了一次函数和二次函数的应用,根据点的坐标利用待定系数法求出函数关系式是解题的关键,并注意最值的求法.2.如图,在平面直角坐标系中有抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2和y =a (x ﹣h )2,抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2经过原点,与x 轴正半轴交于点A ,与其对称轴交于点B ;点P 是抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2上一动点,且点P 在x 轴下方,过点P 作x 轴的垂线交抛物线y =a (x ﹣h )2于点D ,过点D 作PD 的垂线交抛物线y =a (x ﹣h )2于点D ′(不与点D 重合),连接PD ′,设点P 的横坐标为m : (1)①直接写出a 的值;②直接写出抛物线y =a (x ﹣2)2﹣2的函数表达式的一般式;(2)当抛物线y =a (x ﹣h )2经过原点时,设△PDD ′与△OAB 重叠部分图形周长为L : ①求PDDD '的值; ②直接写出L 与m 之间的函数关系式;(3)当h 为何值时,存在点P ,使以点O 、A 、D 、D ′为顶点的四边形是菱形?直接写出h 的值.【答案】(1)①12;②y =212x ﹣2x ; (2)①1;②L =2(22)(02)21(221)4(24)m m m π⎧+<⎪⎨+++<<⎪⎩…; (3)h =±3 【解析】 【分析】(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中计算即可;②y =212x ﹣2x ; (2)将(0,0)代入y =a (x ﹣h )2中,可求得a =12,y =12x 2,待定系数法求OB 、AB 的解析式,由点P 的横坐标为m ,即可表示出相应线段求解;(3)以点O 、A 、D 、D ′为顶点的四边形是菱形,DD ′=OA ,可知点D 的纵坐标为2,再由AD =OA =4即可求出h 的值. 【详解】解:(1)①将x =0,y =0代入y =a (x ﹣2)2﹣2中, 得:0=a (0﹣2)2﹣2, 解得:a =12; ②y =212x ﹣2x ;. (2)∵抛物线y =a (x ﹣h )2经过原点,a =12; ∴y =12x 2, ∴A (4,0),B (2,﹣2),易得:直线OB 解析式为:y =﹣x ,直线AB 解析式为:y =x ﹣4 如图1,222111,2,,,(,0),(,),,222P m m m D m m E m F m m D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,①221122,222PD m m m m DD m '⎛⎫=--== ⎪⎝⎭PD 2m 1DD 2m'∴== ②如图1,当0<m ≤2时,L =OE +EF +OF =2(22)m m m m ++=+,当2<m <4时,如图2,设PD ′交x 轴于G ,交AB 于H ,PD 交x 轴于E ,交AB 于F ,则222111,2,,,(,0),(,4),,222P m m m D m m E m F mm D m m '⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 2211(4)23422PF m m m m m ⎛⎫=---=-+- ⎪⎝⎭,2222322m m 22,PG m 22m 2422FH PH PF ===-+-=-+ ∵DD ′∥EGEG PE DD PD '∴=,即:EG •PD =PE •DD ′,得:EG •(2m )=(2m ﹣12m 2)•2m ∴EG =2m ﹣12m 2,EF =4﹣m ∴L =EG +EF +FH +GH =EG +EF +PG2212242222m m m m m ⎛⎫=-+-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭ 221m (221)m 4+=-+++ 2(22)m(0m 2)21m (221)m 4(2m 4)L ⎧+<⎪∴=⎨+-+++<<⎪⎩…; (3)如图3,∵OADD ′为菱形 ∴AD =AO =DD ′=4, ∴PD =2,23PA = 23h ∴=±【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,菱形的性质,抛物线的平移等,解题时要注意考虑分段函数表示方法.3.如图,在平面直角坐标系中,直线483y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点A 、B ,抛物线24y ax ax c =-+经过点A 和点B ,与x 轴的另一个交点为C ,动点D 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度向O 点运动,同时动点E 从点B 出发,以每秒2个单位长度的速度向A 点运动,设运动的时间为t 秒,0﹤t ﹤5.(1)求抛物线的解析式;(2)当t 为何值时,以A 、D 、E 为顶点的三角形与△AOB 相似; (3)当△ADE 为等腰三角形时,求t 的值;(4)抛物线上是否存在一点F ,使得以A 、B 、D 、F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出F 点的坐标;若不存在,说明理由. 【答案】(1)抛物线的解析式为228833y x x =-++; (2)t 的值为3011或5013; (3)t 的值为103或6017或258; (4)符合条件的点F 存在,共有两个1F (4,8),2(227F +,-8). 【解析】(1)由B 、C 两点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;(2)利用△ADE ∽△AOB 和△AED ∽△AOB 即可求出t 的值;(3)过E 作EH ⊥x 轴于点H ,过D 作DM ⊥AB 于点M 即可求出t 的值;(4)分当AD 为边时,当AD 为对角线时符合条件的点F 的坐标.解:(1)A (6,0),B (0,8),依题意知36240{8a a c c -+==,解得2{38a c =-=, ∴228833y x x =-++. (2)∵ A (6,0),B (0,8),∴OA=6,OB=8,AB=10,∴AD=t ,AE=10-2t , ①当△ADE ∽△AOB 时,AD AE AO AB =,∴102610t t -=,∴3011t =; ②当△AED ∽△AOB 时,AE AD AO AB =,∴102610t t -=,∴5013t =; 综上所述,t 的值为3011或5013. (3) ①当AD=AE 时,t=10-2t ,∴103t =; ②当AE=DE 时,过E 作EH ⊥x 轴于点H ,则AD=2AH ,由△AEH ∽△ABO 得,AH=()31025t -,∴()61025t t -=,∴6017t =; ③当AD=DE 时,过D 作DM ⊥AB 于点M ,则AE=2AM ,由△AMD ∽△AOB 得,AM=35t ,∴61025t t -=,∴258t =; 综上所述,t 的值为103或6017或258. (4) ①当AD 为边时,则BF ∥x 轴,∴8F B y y ==,求得x=4,∴F (4,8); ②当AD 为对角线时,则8F B y y =-=-,∴2288833x x -++=-,解得2x =±∵x ﹥0,∴2x =+∴()28+-.综上所述,符合条件的点F 存在,共有两个1F (4,8),2(2F +,-8).“点睛”本题考查二次函数综合题、相似三角形等知识,解题的关键是学会待定系数法确定函数解析式,学会分类讨论,用方程的思想解决问题,属于中考压轴题.4.红星公司生产的某种时令商品每件成本为20元,经过市场调研发现,这种商品在未来40天内的 日销售量(件)与时间(天)的关系如下表:未来40天内,前20天每天的价格y1(元/件)与t时间(天)的函数关系式为:y1=t+25(1≤t≤20且t为整数);后20天每天的价格y2(原/件)与t时间(天)的函数关系式为:y2=—t+40(21≤t≤40且t为整数).下面我们来研究这种商品的有关问题.(1)认真分析上表中的数量关系,利用学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定一个满足这些数据之间的函数关系式;(2)请预测未来40天中那一天的销售利润最大,最大日销售利润是多少?(3)在实际销售的前20天中该公司决定每销售一件商品就捐赠a元利润(a<4)给希望工程,公司通过销售记录发现,前20天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t的增大而增大,求a的取值范围.【答案】(1)y=﹣2t+96;(2)当t=14时,利润最大,最大利润是578元;(3)3≤a<4.【解析】分析:(1)通过观察表格中的数据日销售量与时间t是均匀减少的,所以确定m与t是一次函数关系,利用待定系数法即可求出函数关系式;(2)根据日销售量、每天的价格及时间t可以列出销售利润W关于t的二次函数,然后利用二次函数的性质即可求出哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少;(3)列式表示前20天中每天扣除捐赠后的日销售利润,根据函数的性质求出a的取值范围.详解:(1)设数m=kt+b,有,解得∴m=-2t+96,经检验,其他点的坐标均适合以上析式故所求函数的解析式为m=-2t+96.(2)设日销售利润为P,由P=(-2t+96)=t2-88t+1920=(t-44)2-16,∵21≤t≤40且对称轴为t=44,∴函数P在21≤t≤40上随t的增大而减小,∴当t=21时,P有最大值为(21-44)2-16=529-16=513(元),答:来40天中后20天,第2天的日销售利润最大,最大日销售利润是513元.(3)P1=(-2t+96)=-+(14+2a)t+480-96n,∴对称轴为t=14+2a,∵1≤t≤20,∴14+2a≥20得a≥3时,P1随t的增大而增大,又∵a<4,∴3≤a <4.点睛:解答本题的关键是要分析题意根据实际意义准确的求出解析式,并会根据图示得出所需要的信息.同时注意要根据实际意义准确的找到不等关系,利用不等式组求解.5.如图,已知顶点为(0,3)C -的抛物线2(0)y ax b a =+≠与x 轴交于A ,B 两点,直线y x m =+过顶点C 和点B . (1)求m 的值;(2)求函数2(0)y ax b a =+≠的解析式;(3)抛物线上是否存在点M ,使得15MCB ∠=︒?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)﹣3;(2)y 13=x 2﹣3;(3)M 的坐标为(3632). 【解析】 【分析】(1)把C (0,﹣3)代入直线y =x +m 中解答即可;(2)把y =0代入直线解析式得出点B 的坐标,再利用待定系数法确定函数关系式即可; (3)分M 在BC 上方和下方两种情况进行解答即可. 【详解】(1)将C (0,﹣3)代入y =x +m ,可得: m =﹣3;(2)将y =0代入y =x ﹣3得: x =3,所以点B 的坐标为(3,0),将(0,﹣3)、(3,0)代入y =ax 2+b 中,可得:390b a b =-⎧⎨+=⎩, 解得:133a b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,所以二次函数的解析式为:y 13=x 2﹣3; (3)存在,分以下两种情况:①若M 在B 上方,设MC 交x 轴于点D , 则∠ODC =45°+15°=60°, ∴OD =OC •tan30°3=设DC 为y =kx ﹣33,0),可得:k 3=联立两个方程可得:233133y x y x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩, 解得:121203336x x y y ⎧=⎧=⎪⎨⎨=-=⎪⎩⎩, 所以M 1(36);②若M 在B 下方,设MC 交x 轴于点E , 则∠OEC =45°-15°=30°, ∴OE =OC •tan60°=3设EC 为y =kx ﹣3,代入(30)可得:k 3=联立两个方程可得:2333133y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 解得:12120332x x y y ⎧=⎧=⎪⎨⎨=-=-⎪⎩⎩, 所以M 23,﹣2).综上所述M 的坐标为(3,63,﹣2). 【点睛】此题是一道二次函数综合题,熟练掌握待定系数法求函数解析式等知识是解题关键.6.如图,关于x 的二次函数y=x 2+bx+c 的图象与x 轴交于点A (1,0)和点B 与y 轴交于点C (0,3),抛物线的对称轴与x 轴交于点D .(1)求二次函数的表达式;(2)在y 轴上是否存在一点P ,使△PBC 为等腰三角形?若存在.请求出点P 的坐标; (3)有一个点M 从点A 出发,以每秒1个单位的速度在AB 上向点B 运动,另一个点N 从点D 与点M 同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M 到达点B 时,点M 、N 同时停止运动,问点M 、N 运动到何处时,△MNB 面积最大,试求出最大面积.【答案】(1)二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3;(2)点P 的坐标为:(0,2(0,3﹣2)或(0,-3)或(0,0);(3)当点M 出发1秒到达D 点时,△MNB 面积最大,最大面积是1.此时点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【解析】 【分析】(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c 得方程组,解方程组即可得二次函数的表达式;(2)先求出点B 的坐标,再根据勾股定理求得BC 的长,当△PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论:①CP=CB ;②BP=BC ;③PB=PC ;分别根据这三种情况求出点P 的坐标; (3)设AM=t 则DN=2t ,由AB=2,得BM=2﹣t ,S △MNB=12×(2﹣t )×2t=﹣t 2+2t ,把解析式化为顶点式,根据二次函数的性质即可得△MNB 最大面积;此时点M 在D 点,点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【详解】解:(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c ,103b c c ++=⎧⎨=⎩解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3; (2)令y=0,则x 2﹣4x+3=0, 解得:x=1或x=3, ∴B (3,0),∴BC=32,点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,①当CP=CB时,PC=32,∴OP=OC+PC=3+32或OP=PC﹣OC=32﹣3∴P1(0,3+32),P2(0,3﹣32);②当PB=PC时,OP=OB=3,∴P3(0,-3);③当BP=BC时,∵OC=OB=3∴此时P与O重合,∴P4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+32)或(0,3﹣32)或(﹣3,0)或(0,0);(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,∴S△MNB=1×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,2当点M出发1秒到达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向B点运动,同时点Q从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,当△PBQ存在时,求运动多少秒使△PBQ的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ的面积最大时,在BC下方的抛物线上存在点K,使S△CBK:S△PBQ=5:2,求K点坐标.【答案】(1)y=38x2﹣34x﹣3(2)运动1秒使△PBQ的面积最大,最大面积是9 10(3)K1(1,﹣278),K2(3,﹣158)【解析】【详解】试题分析:(1)把点A、B的坐标分别代入抛物线解析式,列出关于系数a、b的解析式,通过解方程组求得它们的值;(2)设运动时间为t秒.利用三角形的面积公式列出S△PBQ与t的函数关系式S△PBQ=﹣9 10(t﹣1)2+910.利用二次函数的图象性质进行解答;(3)利用待定系数法求得直线BC的解析式为y=34x﹣3.由二次函数图象上点的坐标特征可设点K的坐标为(m,38m2﹣34m﹣3).如图2,过点K作KE∥y轴,交BC于点E.结合已知条件和(2)中的结果求得S△CBK=94.则根据图形得到:S△CBK=S△CEK+S△BEK=12EK•m+12•EK•(4﹣m),把相关线段的长度代入推知:﹣34m2+3m=94.易求得K1(1,﹣278),K2(3,﹣158).解:(1)把点A(﹣2,0)、B(4,0)分别代入y=ax2+bx﹣3(a≠0),得423016430a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得3834ab ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 所以该抛物线的解析式为:y=38x 2﹣34x ﹣3; (2)设运动时间为t 秒,则AP=3t ,BQ=t .∴PB=6﹣3t .由题意得,点C 的坐标为(0,﹣3). 在Rt △BOC 中,BC=2234+=5.如图1,过点Q 作QH ⊥AB 于点H .∴QH ∥CO ,∴△BHQ ∽△BOC ,∴HB OC BG BC=,即Hb 35t =, ∴HQ=35t . ∴S △PBQ =12PB•HQ=12(6﹣3t )•35t=﹣910t 2+95t=﹣910(t ﹣1)2+910. 当△PBQ 存在时,0<t <2∴当t=1时, S △PBQ 最大=910. 答:运动1秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是910; (3)设直线BC 的解析式为y=kx+c (k≠0).把B (4,0),C (0,﹣3)代入,得403k c c +=⎧⎨=-⎩,解得3 k4 c3⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线BC的解析式为y=34x﹣3.∵点K在抛物线上.∴设点K的坐标为(m,38m2﹣34m﹣3).如图2,过点K作KE∥y轴,交BC于点E.则点E的坐标为(m,34m﹣3).∴EK=34m﹣3﹣(38m2﹣34m﹣3)=﹣38m2+32m.当△PBQ的面积最大时,∵S△CBK:S△PBQ=5:2,S△PBQ=910.∴S△CBK=94.S△CBK=S△CEK+S△BEK=12EK•m+12•EK•(4﹣m)=12×4•EK=2(﹣38m2+32m)=﹣34m2+3m.即:﹣34m2+3m=94.解得 m1=1,m2=3.∴K1(1,﹣278),K2(3,﹣158).点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有待定系数法求二次函数解析式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意该点的运动范围,即自变量的取值范围.8.如图,已知抛物线2y ax bx c =++的顶点为()4,3A ,与y 轴相交于点()0,5B -,对称轴为直线l ,点M 是线段AB 的中点.(1)求抛物线的表达式;(2)写出点M 的坐标并求直线AB 的表达式;(3)设动点P ,Q 分别在抛物线和对称轴l 上,当以A ,P ,Q ,M 为顶点的四边形是平行四边形时,求P ,Q 两点的坐标.【答案】(1)21452=-+-y x x ;(2)()2,1-M ,25y x =-;(3)点P 、Q 的坐标分别为()6,1或()2,1、()4,3-或()4,1.【解析】【分析】(1)函数表达式为:()243y a x ==+,将点B 坐标代入上式,即可求解;(2)()4,3A 、()0,5B -,则点()2,1-M ,设直线AB 的表达式为:5y kx =-,将点A 坐标代入上式,即可求解;(3)分当AM 是平行四边形的一条边、AM 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:()243y a x ==+,将点B 坐标代入上式并解得:12a =-, 故抛物线的表达式为:21452=-+-y x x ; (2)()4,3A 、()0,5B -,则点()2,1-M ,设直线AB 的表达式为:5y kx =-,将点A 坐标代入上式得:345k =-,解得:2k =,故直线AB 的表达式为:25y x =-;(3)设点()4,Q s 、点21,452P m m m ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭,①当AM 是平行四边形的一条边时,点A 向左平移2个单位、向下平移4个单位得到M , 同样点21,452P m m m ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭向左平移2个单位、向下平移4个单位得到()4,Q s , 即:24m -=,214542m m s -+--=, 解得:6m =,3s =-,故点P 、Q 的坐标分别为()6,1、()4,3-;②当AM 是平行四边形的对角线时,由中点定理得:424m +=+,2131452m m s -=-+-+, 解得:2m =,1s =,故点P 、Q 的坐标分别为()2,1、()4,1;故点P 、Q 的坐标分别为()6,1,()4,3-或()2,1、()4,3-,()2,1或()4,1.【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.9.如图①,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax 2+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12-,求△DPQ 面积的最大值,并求此时点D 的坐标; ②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=-x 2+2x+3;(2)①点D ( 31524,);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+54),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+6x+72,再利用二次函数的性质即可解决最值问题;(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:309330a ba b-+⎧⎨++⎩==,解得:12ab-⎧⎨⎩==,∴抛物线的表达式为y=-x2+2x+3.(2)(I)当点P的横坐标为-12时,点Q的横坐标为72,∴此时点P的坐标为(-12,74),点Q的坐标为(72,-94).设直线PQ的表达式为y=mx+n,将P(-12,74)、Q(72,-94)代入y=mx+n,得:17247924m nm n⎧-+⎪⎪⎨⎪+-⎪⎩==,解得:154mn-⎧⎪⎨⎪⎩==,∴直线PQ的表达式为y=-x+54.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 ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-x+54), ∴DE=-x 2+2x+3-(-x+54)=-x 2+3x+74, ∴S △DPQ =12DE•(x Q -x P )=-2x 2+6x+72=-2(x-32)2+8. ∵-2<0,∴当x=32时,△DPQ 的面积取最大值,最大值为8,此时点D 的坐标为(32,154). (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 ,-t 2+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+t 2+4t+3.设点D 的坐标为(x ,-x 2+2x+3),则点E 的坐标为(x ,-2(t+1)x+t 2+4t+3), ∴DE=-x 2+2x+3-[-2(t+1)x+t 2+4t+3]=-x 2+2(t+2)x-t 2-4t ,∴S △DPQ =12DE•(x Q -x P )=-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t=-2[x-(t+2)]2+8. ∵-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 =-2x 2+6x+72;(II )利用三角形的面积公式找出S △DPQ =-2x 2+4(t+2)x-2t 2-8t .10.如图,抛物线25(0)y ax bx a =+-≠经过x 轴上的点A (1,0)和点B 及y 轴上的点C ,经过B 、C 两点的直线为y x n =+.①求抛物线的解析式.②点P 从A 出发,在线段AB 上以每秒1个单位的速度向B 运动,同时点E 从B 出发,在线段BC 上以每秒2个单位的速度向C 运动.当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t 秒,求t 为何值时,△PBE 的面积最大并求出最大值.③过点A 作AM BC ⊥于点M ,过抛物线上一动点N (不与点B 、C 重合)作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q .若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点N 的横坐标.【答案】①265y x x =-+-;②当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为22③点N 的横坐标为:4541+541-. 【解析】【分析】 ①点B 、C 在直线为y x n =+上,则B (﹣n ,0)、C (0,n ),点A (1,0)在抛物线上,所以250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,解得1a =-,6b =,因此抛物线解析式:265y x x =-+-;②先求出点P 到BC 的高h 为2sin 45)BP t ︒=-,于是21122)22)2222PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为22③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,所以点A 到直线BC 的距离22d =N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN 为等腰直角三角形,即22NQ PQ ==4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,所以265(5)4m m m -+---=解得11m =(舍去),24m =,Ⅱ.4NH HP +=,()25654m m m ---+-=解得15412m =,25412m =(舍去),Ⅲ.4NH HP -=,()265[(5)]4m m m --+----=,解得15412m =(舍去),25412m =. 【详解】解:①∵点B 、C 在直线为y x n =+上,∴B (﹣n ,0)、C (0,n ),∵点A (1,0)在抛物线上,∴250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,∴1a =-,6b =,∴抛物线解析式:265y x x =-+-;②由题意,得,4PB t =-,2BE t =,由①知,45OBC ︒∠=,∴点P 到BC 的高h为sin 45(4)2BP t ︒=-,∴211)22)22PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+ 当2t =时,△PBE的面积最大,最大值为 ③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,∴点A 到直线BC的距离d =过点N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H . 设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -, 易证△PQN为等腰直角三角形,即NQ PQ == ∴4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,∴265(5)4m m m -+---=解得11m =,24m =,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形, ∴4m =;Ⅱ.4NH HP +=,∴()25654m m m ---+-=解得1m =,2m = ∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形, 5m >,∴m =, Ⅲ.4NH HP -=,∴()265[(5)]4m m m --+----=, 解得1541m +=,2541m -=,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,0m <,∴541m -=, 综上所述,若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,点N 的横坐标为:4或5412+或5412-. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质、平行四边形的判定与性质是解题的关键.11.如图1,抛物线经过平行四边形的顶点、、,抛物线与轴的另一交点为.经过点的直线将平行四边形分割为面积相等的两部分,与抛物线交于另一点.点为直线上方抛物线上一动点,设点的横坐标为.(1)求抛物线的解析式; (2)当何值时,的面积最大?并求最大值的立方根;(3)是否存在点使为直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x 2+2x+3;(2)当t=时,△PEF 的面积最大,其最大值为×,最大值的立方根为=;(3)存在满足条件的点P ,t 的值为1或【解析】试题分析:(1)由A 、B 、C 三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式; (2)由A 、C 坐标可求得平行四边形的中心的坐标,由抛物线的对称性可求得E 点坐标,从而可求得直线EF 的解析式,作PH ⊥x 轴,交直线l 于点M ,作FN ⊥PH ,则可用t 表示出PM的长,从而可表示出△PEF的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值,再求其最大值的立方根即可;(3)由题意可知有∠PAE=90°或∠APE=90°两种情况,当∠PAE=90°时,作PG⊥y轴,利用等腰直角三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;当∠APE=90°时,作PK⊥x 轴,AQ⊥PK,则可证得△PKE∽△AQP,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值.试题解析:(1)由题意可得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)∵A(0,3),D(2,3),∴BC=AD=2,∵B(﹣1,0),∴C(1,0),∴线段AC的中点为(,),∵直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等两部分,∴直线l过平行四边形的对称中心,∵A、D关于对称轴对称,∴抛物线对称轴为x=1,∴E(3,0),设直线l的解析式为y=kx+m,把E点和对称中心坐标代入可得,解得,∴直线l的解析式为y=﹣x+,联立直线l和抛物线解析式可得,解得或,∴F(﹣,),如图1,作PH⊥x轴,交l于点M,作FN⊥PH,∵P点横坐标为t,∴P(t,﹣t2+2t+3),M(t,﹣t+),∴PM=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+)=﹣t2+t+,∴S△PEF=S△PFM+S△PEM=PM•FN+PM•EH=PM•(FN+EH)=(﹣t2+t+)(3+)=﹣(t﹣)+×,∴当t=时,△PEF的面积最大,其最大值为×,∴最大值的立方根为=;(3)由图可知∠PEA≠90°,∴只能有∠PAE=90°或∠APE=90°,①当∠PAE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=45°,∴∠PAG=∠APG=45°,∴PG=AG,∴t=﹣t2+2t+3﹣3,即﹣t2+t=0,解得t=1或t=0(舍去),②当∠APE=90°时,如图3,作PK⊥x轴,AQ⊥PK,则PK=﹣t2+2t+3,AQ=t,KE=3﹣t,PQ=﹣t2+2t+3﹣3=﹣t2+2t,∵∠APQ+∠KPE=∠APQ+∠PAQ=90°,∴∠PAQ=∠KPE,且∠PKE=∠PQA,∴△PKE∽△AQP,∴,即,即t2﹣t﹣1=0,解得t=或t=<﹣(舍去),综上可知存在满足条件的点P,t的值为1或.考点:二次函数综合题12.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x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P做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)已知点F(0,12),当点P在x轴上运动时,试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?(3)点P在线段AB运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣12x 2+32x+2;(2)m=﹣1或m=3时,四边形DMQF 是平行四边形;(3)点Q 的坐标为(3,2)或(﹣1,0)时,以点B 、Q 、M 为顶点的三角形与△BOD 相似. 【解析】分析:(1)待定系数法求解可得;(2)先利用待定系数法求出直线BD 解析式为y=12x-2,则Q (m ,-12m 2+32m+2)、M(m ,12m-2),由QM ∥DF 且四边形DMQF 是平行四边形知QM=DF ,据此列出关于m 的方程,解之可得;(3)易知∠ODB=∠QMB ,故分①∠DOB=∠MBQ=90°,利用△DOB ∽△MBQ 得12DO MB OB BQ ==,再证△MBQ ∽△BPQ 得BM BP BQ PQ=,即214 132222mm m -=-++,解之即可得此时m 的值;②∠BQM=90°,此时点Q 与点A 重合,△BOD ∽△BQM′,易得点Q 坐标.详解:(1)由抛物线过点A (-1,0)、B (4,0)可设解析式为y=a (x+1)(x-4), 将点C (0,2)代入,得:-4a=2, 解得:a=-12, 则抛物线解析式为y=-12(x+1)(x-4)=-12x 2+32x+2;(2)由题意知点D 坐标为(0,-2), 设直线BD 解析式为y=kx+b ,将B (4,0)、D (0,-2)代入,得:402k b b +⎧⎨-⎩==,解得:122k b ⎧⎪⎨⎪-⎩==, ∴直线BD 解析式为y=12x-2, ∵QM ⊥x 轴,P (m ,0),∴Q (m ,--12m 2+32m+2)、M (m ,12m-2),则QM=-12m 2+32m+2-(12m-2)=-12m 2+m+4,∵F (0,12)、D (0,-2),∴DF=5 2,∵QM∥DF,∴当-12m2+m+4=52时,四边形DMQF是平行四边形,解得:m=-1(舍)或m=3,即m=3时,四边形DMQF是平行四边形;(3)如图所示:∵QM∥DF,∴∠ODB=∠QMB,分以下两种情况:①当∠DOB=∠MBQ=90°时,△DOB∽△MBQ,则21=42DO MBOB BQ==,∵∠MBQ=90°,∴∠MBP+∠PBQ=90°,∵∠MPB=∠BPQ=90°,∴∠MBP+∠BMP=90°,∴∠BMP=∠PBQ,∴△MBQ∽△BPQ,∴BM BPBQ PQ=,即214132222mm m-=-++,解得:m1=3、m2=4,当m=4时,点P、Q、M均与点B重合,不能构成三角形,舍去,∴m=3,点Q的坐标为(3,2);②当∠BQM=90°时,此时点Q与点A重合,△BOD∽△BQM′,此时m=-1,点Q的坐标为(-1,0);综上,点Q的坐标为(3,2)或(-1,0)时,以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似.点睛:本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、平行四边形的判定与性质、相似三角形的判定与性质及分类讨论思想的运用.13.复习课中,教师给出关于x的函数(k是实数).教师:请独立思考,并把探索发现的与该函数有关的结论(性质)写到黑板上.学生思考后,黑板上出现了一些结论.教师作为活动一员,又补充一些结论,并从中选择如下四条:①存在函数,其图像经过(1,0)点;②函数图像与坐标轴总有三个不同的交点;③当时,不是y随x的增大而增大就是y随x的增大而减小;④若函数有最大值,则最大值必为正数,若函数有最小值,则最小值必为负数;教师:请你分别判断四条结论的真假,并给出理由,最后简单写出解决问题时所用的数学方法.【答案】①真,②假,③假,④真,理由和所用的数学方法见解析.【解析】试题分析:根据方程思想,特殊与一般思想,反证思想,分类思想对各结论进行判断.试题解析:①真,②假,③假,④真.理由如下:①将(1,0)代入,得,解得.∴存在函数,其图像经过(1,0)点.∴结论①为真.②举反例如,当时,函数的图象与坐标轴只有两个不同的交点.∴结论②为假.③∵当时,二次函数(k是实数)的对称轴为,∴可举反例如,当时,二次函数为,当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大.∴结论③为假.④∵当时,二次函数的最值为,∴当时,有最小值,最小值为负;当时,有最大值,最大值为正.∴结论④为真.解决问题时所用的数学方法有方程思想,特殊与一般思想,反证思想,分类思想考点:1.曲线上点的坐标与方程的关系;2.二次函数的性质;3.方程思想、特殊元素法、反证思想和分类思想的应用.14.如图,矩形OABC 的两边在坐标轴上,点A 的坐标为(10,0),抛物线y=ax 2+bx+4过点B ,C 两点,且与x 轴的一个交点为D (﹣2,0),点P 是线段CB 上的动点,设CP =t (0<t <10).(1)请直接写出B 、C 两点的坐标及抛物线的解析式;(2)过点P 作PE ⊥BC ,交抛物线于点E ,连接BE ,当t 为何值时,∠PBE =∠OCD ? (3)点Q 是x 轴上的动点,过点P 作PM ∥BQ ,交CQ 于点M ,作PN ∥CQ ,交BQ 于点N ,当四边形PMQN 为正方形时,请求出t 的值.【答案】(1)B (10,4),C (0,4),215463y x x =-++;(2)3;(3)103或 203. 【解析】试题分析:(1)由抛物线的解析式可求得C 点坐标,由矩形的性质可求得B 点坐标,由B 、D 的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)可设P (t ,4),则可表示出E 点坐标,从而可表示出PB 、PE 的长,由条件可证得△PBE ∽△OCD ,利用相似三角形的性质可得到关于t 的方程,可求得t 的值;(3)当四边形PMQN 为正方形时,则可证得△COQ ∽△QAB ,利用相似三角形的性质可求得CQ 的长,在Rt △BCQ 中可求得BQ 、CQ ,则可用t 分别表示出PM 和PN ,可得到关于t 的方程,可求得t 的值. 试题解析:解:(1)在y =ax 2+bx +4中,令x =0可得y =4, ∴C (0,4),∵四边形OABC 为矩形,且A (10,0), ∴B (10,4),把B 、D 坐标代入抛物线解析式可得10010444240a b a b ++=⎧⎨-+=⎩,解得1653a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线解析式为y =16-x 2+53x +4; (2)由题意可设P (t ,4),则E (t ,16-t 2+53t +4),∴PB =10﹣t ,PE =16-t 2+53t +4﹣4=16-t 2+53t , ∵∠BPE =∠COD =90°, 当∠PBE =∠OCD 时, 则△PBE ∽△OCD ,∴PE PBOD OC=,即BP •OD =CO •PE , ∴2(10﹣t )=4(16-t 2+53t ),解得t =3或t =10(不合题意,舍去), ∴当t =3时,∠PBE =∠OCD ; 当∠PBE =∠CDO 时, 则△PBE ∽△ODC ,∴PE PBOC OD=,即BP •OC =DO •PE , ∴4(10﹣t )=2(16-t 2+53t ),解得t =12或t =10(均不合题意,舍去) 综上所述∴当t =3时,∠PBE =∠OCD ;(3)当四边形PMQN 为正方形时,则∠PMC =∠PNB =∠CQB =90°,PM =PN , ∴∠CQO +∠AQB =90°, ∵∠CQO +∠OCQ =90°, ∴∠OCQ =∠AQB , ∴Rt △COQ ∽Rt △QAB , ∴CO OQAQ AB=,即OQ •AQ =CO •AB , 设OQ =m ,则AQ =10﹣m ,∴m (10﹣m )=4×4,解得m =2或m =8,①当m =2时,CQ BQ∴sin ∠BCQ =BQ BC ,sin ∠CBQ =CQ BC,∴PM =PC •sin ∠PCQ t ,PN =PB •sin ∠CBQ (10﹣t ),∴t (10﹣t ),解得t =103, ②当m =8时,同理可求得t =203, ∴当四边形PMQN 为正方形时,t 的值为103或203. 点睛:本题为二次函数的综合应用,涉及矩形的性质、待定系数法、相似三角形的判定和性质、勾股定理、解直角三角形、方程思想等知识.在(1)中注意利用矩形的性质求得B。
备战中考数学 二次函数 培优 易错 难题练习(含答案)附详细答案一、二次函数1.已知二次函数223y ax ax =-+的最大值为4,且该抛物线与y 轴的交点为C ,顶点为D .(1)求该二次函数的解析式及点C ,D 的坐标; (2)点(,0)P t 是x 轴上的动点,①求PC PD -的最大值及对应的点P 的坐标;②设(0,2)Q t 是y 轴上的动点,若线段PQ 与函数2||23y a x a x =-+的图像只有一个公共点,求t 的取值范围.【答案】(1)2y x 2x 3=-++,C 点坐标为(0,3),顶点D 的坐标为(1,4);(2)①最,P 的坐标为(3,0)-,②t 的取值范围为3t ≤-或332t ≤<或72t =.【解析】 【分析】(1)先利用对称轴公式x=2a12a--=,计算对称轴,即顶点坐标为(1,4),再将两点代入列二元一次方程组求出解析式;(2)根据三角形的三边关系:可知P 、C 、D 三点共线时|PC-PD|取得最大值,求出直线CD 与x 轴的交点坐标,就是此时点P 的坐标;(3)先把函数中的绝对值化去,可知22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩,此函数是两个二次函数的一部分,分三种情况进行计算:①当线段PQ 过点(0,3),即点Q 与点C 重合时,两图象有一个公共点,当线段PQ 过点(3,0),即点P 与点(3,0)重合时,两函数有两个公共点,写出t 的取值;②线段PQ 与当函数y=a|x|2-2a|x|+c (x≥0)时有一个公共点时,求t 的值;③当线段PQ 过点(-3,0),即点P 与点(-3,0)重合时,线段PQ 与当函数y=a|x|2-2a|x|+c (x <0)时也有一个公共点,则当t≤-3时,都满足条件;综合以上结论,得出t 的取值. 【详解】 解:(1)∵2ax 12a-=-=, ∴2y ax ax 3=-+的对称轴为x 1=. ∵2y ax ax 3=-+人最大值为4, ∴抛物线过点()1,4. 得a 2a 34-+=, 解得a 1=-.∴该二次函数的解析式为2y x 2x 3=-++.C 点坐标为()0,3,顶点D 的坐标为()1,4.(2)①∵PC PD CD -≤,∴当P,C,D 三点在一条直线上时,PC PD -取得最大值.连接DC 并延长交y 轴于点P ,PC PD CD -===∴PC PD -. 易得直线CD 的方程为y x 3=+. 把()P t,0代入,得t 3=-. ∴此时对应的点P 的坐标为()3,0-.②2y a |x |2a x 3=-+的解析式可化为22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩设线段PQ 所在直线的方程为y kx b =+,将()P t,0,()Q 0,2t 的坐标代入,可得线段PQ 所在直线的方程为y 2x 2t =-+.(1)当线段PQ 过点()3,0-,即点P 与点()3,0-重合时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点,此时t 3=-.∴当t 3≤-时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点.(2)当线段PQ 过点()0,3,即点Q 与点C 重合时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点,此时3t 2=.当线段PQ 过点()3,0,即点P 与点()3,0重合时,t 3=,此时线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像有两个公共点.所以当3t 32≤<时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点.(3)将y 2x 2t =-+带入()2y x 2x 3x 0=-++≥,并整理,得2x 4x 2t 30-+-=.()Δ1642t 3288t =--=-.令288t 0-=,解得7t 2=. ∴当7t 2=时,线段PQ 与函数22x 23,0,y x 23,0.x x x x ⎧-++≥=⎨--+<⎩的图像只有一个公共点.综上所述,t 的取值范围为t 3≤-或3t 32≤<或7t 2=. 【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,先利用待定系数法求解析式,同时把最大值与三角形的三边关系联系在一起;同时对于二次函数利用动点求取值问题,从特殊点入手,把函数分成几部分考虑,按自变量从大到小的顺序或从小到大的顺序求解.2.如图1,对称轴为直线x =1的抛物线y =12x 2+bx +c ,与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),且点A 坐标为(-1,0).又P 是抛物线上位于第一象限的点,直线AP 与y 轴交于点D ,与抛物线对称轴交于点E ,点C 与坐标原点O 关于该对称轴成轴对称. (1)求点 B 的坐标和抛物线的表达式; (2)当 AE :EP =1:4 时,求点 E 的坐标;(3)如图 2,在(2)的条件下,将线段 OC 绕点 O 逆时针旋转得到 OC ′,旋转角为 α(0°<α<90°),连接 C ′D 、C′B ,求 C ′B+23C′D 的最小值.【答案】(1)B (3,0);抛物线的表达式为:y=12x 2-x-32;(2)E(1,6);(3)C ′B +23C ′D 4103 【解析】试题分析:(1)由抛物线的对称轴和过点A ,即可得到抛物线的解析式,令y =0,解方程可得B 的坐标;(2)过点P 作PF ⊥x 轴,垂足为F .由平行线分线段弄成比例定理可得AE AP =AG AF =EG PF =15,从而求出E 的坐标; (3)由E (1,6)、A (-1,0)可得AP 的函数表达式为y =3x +3,得到D (0,3). 如图,取点M (0,43),连接MC ′、BM .则可求出OM ,BM 的长,得到△MOC ′∽△C ′OD .进而得到MC ′=23C ′D ,由C ′B +23C ′D =C ′B +MC ′≥BF 可得到结论.试题解析:解:(1)∵抛物线y=12x2+bx+c的对称轴为直线x=1,∴-122b⨯=1,∴b=-1.∵抛物线过点A(-1,0),∴12-b+c=0,解得:c=-32,即:抛物线的表达式为:y=12x2-x-32.令y=0,则12x2-x-32=0,解得:x1=-1,x2=3,即B(3,0);(2)过点P作PF⊥x轴,垂足为F.∵EG∥PF,AE:EP=1:4,∴AEAP =AGAF=EGPF=15.又∵AG=2,∴AF=10,∴F(9,0).当x=9时,y=30,即P(9,30),PF=30,∴EG=6,∴E(1,6).(3)由E(1,6)、A(-1,0)可得AP的函数表达式为y=3x+3,则D(0,3).∵原点O与点C关于该对称轴成轴对称,∴EG=6,∴C(2,0),∴OC′=OC=2.如图,取点M(0,43),连接MC′、BM.则OM=43,BM=2243()3+=973.∵423'23OMOC==,'23OCOD=,且∠DOC′=∠C′OD,∴△MOC′∽△C′OD.∴'2'3MCC D=,∴MC′=23C′D,∴C′B+23C′D=C′B+MC′≥BM=4103,∴C′B+23C′D的最小值为4103.点睛:本题是二次函数的综合题,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,相似三角形的性质和判定,求得AF的长是解答问题(2)的关键;和差倍分的转化是解答问题(3)的关键.3.如图,已知二次函数y=ax 2+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=x 2﹣2x ﹣3;(2)①PM 最大=94;②P (2,﹣3)或(22﹣2). 【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09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,这个二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣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303k b b +=⎧⎨=-⎩,解得13k b =⎧⎨=-⎩, BC 的解析式为y=x ﹣3,设M (n ,n ﹣3),P (n ,n 2﹣2n ﹣3), PM=(n ﹣3)﹣(n 2﹣2n ﹣3)=﹣n 2+3n=﹣(n ﹣32)2+94,当n=32时,PM 最大=94; ②当PM=PC 时,(﹣n 2+3n )2=n 2+(n 2﹣2n ﹣3+3)2, 解得n 1=0(不符合题意,舍),n 2=2, n 2﹣2n ﹣3=-3, P (2,-3);当PM=MC 时,(﹣n 2+3n )2=n 2+(n ﹣3+3)2,解得n 1=0(不符合题意,舍),n 2=3+2(不符合题意,舍),n 3=3-2, n 2﹣2n ﹣3=2-42, P (3-2,2-42);综上所述:P (2,﹣3)或(3-2,2﹣42). 【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.4.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)21248355y x x =--,顶点D (2,635-);(2)C (10±0)或(5222±0)或(9710,0);(3)752【解析】 【分析】(1)抛物线的顶点D 的横坐标是2,则x 2ba=-=2,抛物线过A (0,﹣3),则:函数的表达式为:y =ax 2+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 12=•PH •x B ,即可求解. 【详解】(1)抛物线的顶点D 的横坐标是2,则x 2ba=-=2①,抛物线过A (0,﹣3),则:函数的表达式为:y =ax 2+bx ﹣3,把B 点坐标代入上式得:9=25a +5b ﹣3②,联立①、②解得:a 125=,b 485=-,c =﹣3,∴抛物线的解析式为:y 125=x 2485-x ﹣3. 当x =2时,y 635=-,即顶点D 的坐标为(2,635-); (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 ,即点C 坐标为:(,0)或(﹣,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(5﹣0);③当AC =BC 时,则:5﹣m )2+92=(m )2+(﹣3)2,解得:m =9710,则点C 坐标为(9710,0).综上所述:存在,点C 的坐标为:(,0)或(5±0)或(9710,0); (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 125=,故函数的表达式为:y 125=x ﹣3,设点P 坐标为(m ,125m 2485-m ﹣3),则点H 坐标为(m ,125m ﹣3),S △PAB 12=•PH •x B 52=(125-m 2+12m )=-6m 2+30m =25756()22m --+,当m =52时,S △PAB 取得最大值为:752. 答:△PAB 的面积最大值为752.【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.5.(2017南宁,第26题,10分)如图,已知抛物线2239y ax ax a =--与坐标轴交于A ,B ,C 三点,其中C (0,3),∠BAC 的平分线AE 交y 轴于点D ,交BC 于点E ,过点D 的直线l 与射线AC ,AB 分别交于点M ,N .(1)直接写出a 的值、点A 的坐标及抛物线的对称轴;(2)点P 为抛物线的对称轴上一动点,若△PAD 为等腰三角形,求出点P 的坐标; (3)证明:当直线l 绕点D 旋转时,11AM AN+均为定值,并求出该定值.【答案】(1)a =13-,A 30),抛物线的对称轴为x 32)点P 的坐标为3034);(33 【解析】试题分析:(1)由点C 的坐标为(0,3),可知﹣9a =3,故此可求得a 的值,然后令y =0得到关于x 的方程,解关于x 的方程可得到点A 和点B 的坐标,最后利用抛物线的对称性可确定出抛物线的对称轴;(2)利用特殊锐角三角函数值可求得∠CAO =60°,依据AE 为∠BAC 的角平分线可求得∠DAO =30°,然后利用特殊锐角三角函数值可求得OD =1,则可得到点D 的坐标.设点P 的3,a ).依据两点的距离公式可求得AD 、AP 、DP 的长,然后分为AD =PA 、AD =DP 、AP =DP 三种情况列方程求解即可;(3)设直线MN 的解析式为y =kx +1,接下来求得点M 和点N 的横坐标,于是可得到AN 的长,然后利用特殊锐角三角函数值可求得AM 的长,最后将AM 和AN 的长代入化简即可.试题解析:(1)∵C (0,3),∴﹣9a =3,解得:a =13-.令y =0得:22390ax ax a --=,∵a ≠0,∴22390x x --=,解得:x =﹣3或x =33,∴点A 的坐标为(﹣3,0),B (33,0),∴抛物线的对称轴为x =3.(2)∵OA =3,OC =3,∴tan ∠CAO =3,∴∠CAO =60°. ∵AE 为∠BAC 的平分线,∴∠DAO =30°,∴DO =33AO =1,∴点D 的坐标为(0,1). 设点P 的坐标为(3,a ).依据两点间的距离公式可知:AD 2=4,AP 2=12+a 2,DP 2=3+(a ﹣1)2. 当AD =PA 时,4=12+a 2,方程无解.当AD =DP 时,4=3+(a ﹣1)2,解得a =0或a =2(舍去),∴点P 的坐标为(3,0). 当AP =DP 时,12+a 2=3+(a ﹣1)2,解得a =﹣4,∴点P 的坐标为(3,﹣4). 综上所述,点P 的坐标为(3,0)或(3,﹣4).(3)设直线AC 的解析式为y =mx +3,将点A 的坐标代入得:330m -+=,解得:m =3,∴直线AC 的解析式为33y x =+. 设直线MN 的解析式为y =kx +1.把y =0代入y =kx +1得:kx +1=0,解得:x =1k -,∴点N 的坐标为(1k-,0),∴AN =13k-+=31k -.将33y x =+与y =kx +1联立解得:x =3k -,∴点M 的横坐标为3k -.过点M 作MG ⊥x 轴,垂足为G .则AG =33k +-.∵∠MAG =60°,∠AGM =90°,∴AM =2AG 33k +-233k k -,∴11AM AN +=323231k k k -+-- =33232k k --=3(31)2(31)k k -- =32. 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一次函数、二次函数的解析式,分类讨论是解答问题(2)的关键,求得点M 的坐标和点N 的坐标是解答问题(3)的关键.6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx+c 的顶点坐标为P (2,9),与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C (0,5). (Ⅰ)求二次函数的解析式及点A ,B 的坐标;(Ⅱ)设点Q 在第一象限的抛物线上,若其关于原点的对称点Q′也在抛物线上,求点Q 的坐标;(Ⅲ)若点M 在抛物线上,点N 在抛物线的对称轴上,使得以A ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,且AC 为其一边,求点M ,N 的坐标.【答案】(1)y=﹣x 2+4x+5,A (﹣1,0),B (5,0);(2)Q 553)M (1,8),N (2,13)或M′(3,8),N′(2,3). 【解析】 【分析】(1)设顶点式,再代入C 点坐标即可求解解析式,再令y=0可求解A 和B 点坐标; (2)设点Q (m ,﹣m 2+4m+5),则其关于原点的对称点Q′(﹣m ,m 2﹣4m ﹣5),再将Q′坐标代入抛物线解析式即可求解m 的值,同时注意题干条件“Q 在第一象限的抛物线上”; (3)利用平移AC 的思路,作MK ⊥对称轴x=2于K ,使MK=OC ,分M 点在对称轴左边和右边两种情况分类讨论即可. 【详解】(Ⅰ)设二次函数的解析式为y=a (x ﹣2)2+9,把C (0,5)代入得到a=﹣1, ∴y=﹣(x ﹣2)2+9,即y=﹣x 2+4x+5, 令y=0,得到:x 2﹣4x ﹣5=0, 解得x=﹣1或5,∴A (﹣1,0),B (5,0).(Ⅱ)设点Q (m ,﹣m 2+4m+5),则Q′(﹣m ,m 2﹣4m ﹣5). 把点Q′坐标代入y=﹣x 2+4x+5, 得到:m 2﹣4m ﹣5=﹣m 2﹣4m+5,∴m=5或5(舍弃),∴Q(5,45).(Ⅲ)如图,作MK⊥对称轴x=2于K.①当MK=OA,NK=OC=5时,四边形ACNM是平行四边形.∵此时点M的横坐标为1,∴y=8,∴M(1,8),N(2,13),②当M′K=OA=1,KN′=OC=5时,四边形ACM′N′是平行四边形,此时M′的横坐标为3,可得M′(3,8),N′(2,3).【点睛】本题主要考查了二次函数的应用,第3问中理解通过平移AC可应用“一组对边平行且相等”得到平行四边形.7.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)。
备战中考数学培优易错难题(含解析)之二次函数及答案解析一、二次函数1.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3),顶点为G.(1)求抛物线和直线AC的解析式;(2)如图,设E(m,0)为x轴上一动点,若△CGE和△CGO的面积满足S△CGE=S△CGO,求点E的坐标;(3)如图,设点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右运动,运动时间为ts,点M为射线AC上一动点,过点M作MN∥x轴交抛物线对称轴右侧部分于点N.试探究点P在运动过程中,是否存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形?若存在,求出t的值;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解析式为:y=3x+3;(2)点E 坐标为(1,0)或(﹣7,0);(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【解析】【分析】(1)用待定系数法即能求出抛物线和直线AC解析式.(2)△CGE与△CGO虽然有公共底边CG,但高不好求,故把△CGE构造在比较好求的三角形内计算.延长GC交x轴于点F,则△FGE与△FCE的差即为△CGE.(3)设M的坐标(e,3e+3),分别以M、N、P为直角顶点作分类讨论,利用等腰直角三角形的特殊线段长度关系,用e表示相关线段并列方程求解,再根据e与AP的关系求t 的值.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-1,0),B(3,0),C(0,3),, 解得:,∴抛物线解析式为:y=-x2+2x+3,设直线AC解析式为y=kx+3,∴-k+3=0,得:k=3,∴直线AC解析式为:y=3x+3.(2)延长GC交x轴于点F,过G作GH⊥x轴于点H,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴G(1,4),GH=4,∴S△CGO=OC•x G=×3×1=,∴S△CGE=S△CGO=×=2,①若点E在x轴正半轴上,设直线CG:y=k1x+3,∴k1+3=4 得:k1=1,∴直线CG解析式:y=x+3,∴F(-3,0),∵E(m,0),∴EF=m-(-3)=m+3,∴S△CGE=S△FGE-S△FCE=EF•GH-EF•OC=EF•(GH-OC)=(m+3)•(4-3)=,∴=2,解得:m=1,∴E的坐标为(1,0).②若点E在x轴负半轴上,则点E到直线CG的距离与点(1,0)到直线CG距离相等,即点E到F的距离等于点(1,0)到F的距离,∴EF=-3-m=1-(-3)=4,解得:m=-7 即E(-7,0),综上所述,点E坐标为(1,0)或(-7,0).(3)存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,设M(e,3e+3),则y N=y M=3e+3,①若∠MPN=90°,PM=PN,如图2,过点M作MQ⊥x轴于点Q,过点N作NR⊥x轴于点R,∵MN∥x轴,∴MQ=NR=3e+3,∴Rt△MQP≌Rt△NRP(HL),∴PQ=PR,∠MPQ=∠NPR=45°,∴MQ=PQ=PR=NR=3e+3,∴x N=x M+3e+3+3e+3=7e+6,即N(7e+6,3e+3),∵N在抛物线上,∴-(7e+6)2+2(7e+6)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∵AP=t,OP=t-1,OP+OQ=PQ,∴t-1-e=3e+3,∴t=4e+4=,②若∠PMN=90°,PM=MN,如图3,∴MN=PM=3e+3,∴x N=x M+3e+3=4e+3,即N(4e+3,3e+3),∴-(4e+3)2+2(4e+3)+3=3e+3,解得:e1=-1(舍去),e2=−,∴t=AP=e-(-1)=−+1=,③若∠PNM=90°,PN=MN,如图4,∴MN=PN=3e+3,N(4e+3,3e+3),解得:e=−,∴t=AP=OA+OP=1+4e+3=,综上所述,存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为或或.【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,坐标系中三角形面积计算,等腰直角三角形的性质,解一元二次方程,考查了分类讨论和方程思想.第(3)题根据等腰直角三角形的性质找到相关线段长的关系是解题关键,灵活运用因式分解法解一元二次方程能简便运算.2.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8,此时点P的坐标为(32,154).【解析】【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,得10930b cb c-++=⎧⎨-++=⎩,解得:23bc=⎧⎨=⎩,∴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,得303m nn+=⎧⎨=⎩,解得:13mn=-⎧⎨=⎩,∴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,∴S=12PF•OB=﹣32t2+92t=﹣32(t﹣32)2+278;②∵﹣32<0,∴当t=32时,S取最大值,最大值为278.∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴线段BC=2232OB OC+=,∴P点到直线BC的距离的最大值为27292832⨯=,此时点P的坐标为(32,154).【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.3.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c=++交x轴于点()4,0A-、()2,0B,交y轴于点()0,6C,在y轴上有一点()0,2E-,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233642y x x =--+;(2)当23x =-时,ADE ∆的面积取得最大值503;(3)P 点的坐标为()1,1-,(1,11-,(1,219--. 【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 =ax 2+bx +c 经过点A (﹣4,0)、B (2,0),C (0,6), ∴16404206a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩, 解得:34326a b c ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩, 所以二次函数的解析式为:y =233642x x --+; (2)由A (﹣4,0),E (0,﹣2),可求AE 所在直线解析式为y =122x --, 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 ,233642m m --+),则点F (m ,122m --), ∴DF =233642m m --+﹣(122m --)=2384m m --+, ∴S △ADE =S △ADF +S △EDF =12×DF ×AG +12DF ×EH =12×DF ×AG +12×DF ×EH =12×4×DF =2×(2384m m --+) =23250233m -++(), ∴当m =23-时,△ADE 的面积取得最大值为503. (3)y =233642x x --+的对称轴为x =﹣1,设P (﹣1,n ),又E (0,﹣2),A (﹣4,0),可求PA 29n +PE 212n ++()AE 16425+=,分三种情况讨论: 当PA =PE 29n +212n ++()n =1,此时P (﹣1,1); 当PA =AE 29n +16425+=n =11,此时点P 坐标为(﹣1,11);当PE =AE 212n ++()16425+=n =﹣219P 坐标为:(﹣1,﹣219).综上所述:P 点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,111,﹣219). 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.4.如图所示,已知平面直角坐标系xOy ,抛物线过点A(4,0)、B(1,3)(1)求该抛物线的表达式,并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标;(2)记该抛物线的对称轴为直线l ,设抛物线上的点P(m,n)在第四象限,点P 关于直线l 的对称点为E ,点E 关于y 轴的对称点为F ,若四边形OAPF 的面积为20,求m 、n 的值.【答案】(1)y=-224(2)4y x x x =-+=--+,对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4)(2)m 、n 的值分别为 5,-5【解析】(1) 将点A(4,0)、B(1,3) 的坐标分别代入y =-x 2+bx +c ,得:4b+c-16=0,b+c-1="3" ,解得:b="4" , c=0.所以抛物线的表达式为:24y x x =-+.y=-224(2)4y x x x =-+=--+,所以 抛物线的对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4).(2) 由题可知,E 、F 点坐标分别为(4-m ,n ),(m-4,n ).三角形POF 的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|,三角形AOP 的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|,四边形OAPF 的面积= 三角形POF 的面积+三角形AOP 的面积=20,所以 4|n|=20, n=-5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以n<0)又n=-2m +4m ,所以2m -4m-5=0,m=5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以m>0)故所求m 、n 的值分别为 5,-5.5.如图,在平面直角坐标系中,直线483y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点A 、B ,抛物线24y ax ax c =-+经过点A 和点B ,与x 轴的另一个交点为C ,动点D 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度向O 点运动,同时动点E 从点B 出发,以每秒2个单位长度的速度向A 点运动,设运动的时间为t 秒,0﹤t ﹤5.(1)求抛物线的解析式;(2)当t 为何值时,以A 、D 、E 为顶点的三角形与△AOB 相似;(3)当△ADE 为等腰三角形时,求t 的值;(4)抛物线上是否存在一点F ,使得以A 、B 、D 、F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出F 点的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为228833y x x =-++; (2)t 的值为3011或5013; (3)t 的值为103或6017或258; (4)符合条件的点F 存在,共有两个1F (4,8),2(227F +,-8).【解析】(1)由B 、C 两点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;(2)利用△ADE ∽△AOB 和△AED ∽△AOB 即可求出t 的值;(3)过E 作EH ⊥x 轴于点H ,过D 作DM ⊥AB 于点M 即可求出t 的值;(4)分当AD 为边时,当AD 为对角线时符合条件的点F 的坐标.解:(1)A (6,0),B (0,8),依题意知36240{8a a c c -+==,解得2{38a c =-=, ∴228833y x x =-++. (2)∵ A (6,0),B (0,8),∴OA=6,OB=8,AB=10,∴AD=t ,AE=10-2t , ①当△ADE ∽△AOB 时,AD AE AO AB =,∴102610t t -=,∴3011t =; ②当△AED ∽△AOB 时,AE AD AO AB =,∴102610t t -=,∴5013t =; 综上所述,t 的值为3011或5013. (3) ①当AD=AE 时,t=10-2t ,∴103t =; ②当AE=DE 时,过E 作EH ⊥x 轴于点H ,则AD=2AH ,由△AEH ∽△ABO 得,AH=()31025t -,∴()61025t t -=,∴6017t =; ③当AD=DE 时,过D 作DM ⊥AB 于点M ,则AE=2AM ,由△AMD ∽△AOB 得,AM=35t ,∴61025t t -=,∴258t =; 综上所述,t 的值为103或6017或258. (4) ①当AD 为边时,则BF ∥x 轴,∴8F B y y ==,求得x=4,∴F (4,8); ②当AD 为对角线时,则8F B y y =-=-,∴2288833x x -++=-,解得227x =±,∵x ﹥0,∴227x =+,∴()227,8+-.综上所述,符合条件的点F 存在,共有两个1F (4,8),2(227F +,-8).“点睛”本题考查二次函数综合题、相似三角形等知识,解题的关键是学会待定系数法确定函数解析式,学会分类讨论,用方程的思想解决问题,属于中考压轴题.6.红星公司生产的某种时令商品每件成本为20元,经过市场调研发现,这种商品在未来40天内的 日销售量(件)与时间(天)的关系如下表: 时间(天) 1 3 6 10 36 … 日销售量(件)9490847624…未来40天内,前20天每天的价格y 1(元/件)与t 时间(天)的函数关系式为:y 1=t+25(1≤t≤20且t 为整数);后20天每天的价格y 2(原/件)与t 时间(天)的函数关系式为:y 2=—t+40(21≤t≤40且t 为整数).下面我们来研究 这种商品的有关问题.(1)认真分析上表中的数量关系,利用学过的一次函数、二次函数 、反比例函数的知识确定一个满足这些数据之间的函数关系式;(2)请预测未来40天中那一天的销售利润最大,最大日销售利润是多少?(3)在实际销售的前20天中该公司决定每销售一件商品就捐赠a 元利润(a <4)给希望工程,公司通过销售记录发现,前20天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t 的增大而增大,求a 的取值范围.【答案】(1)y=﹣2t+96;(2)当t=14时,利润最大,最大利润是578元;(3)3≤a <4. 【解析】分析:(1)通过观察表格中的数据日销售量与时间t 是均匀减少的,所以确定m 与t 是一次函数关系,利用待定系数法即可求出函数关系式;(2)根据日销售量、每天的价格及时间t 可以列出销售利润W 关于t 的二次函数,然后利用二次函数的性质即可求出哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少; (3)列式表示前20天中每天扣除捐赠后的日销售利润,根据函数的性质求出a 的取值范围 .详解:(1)设数m=kt+b ,有,解得∴m=-2t+96,经检验,其他点的坐标均适合以上析式故所求函数的解析式为m=-2t+96. (2)设日销售利润为P , 由P=(-2t+96)=t 2-88t+1920=(t-44)2-16,∵21≤t≤40且对称轴为t=44,∴函数P 在21≤t≤40上随t 的增大而减小,∴当t=21时,P 有最大值为(21-44)2-16=529-16=513(元),答:来40天中后20天,第2天的日销售利润最大,最大日销售利润是513元. (3)P 1=(-2t+96)=-+(14+2a )t+480-96n ,∴对称轴为t=14+2a , ∵1≤t≤20,∴14+2a≥20得a≥3时,P 1随t 的增大而增大, 又∵a <4, ∴3≤a <4.点睛:解答本题的关键是要分析题意根据实际意义准确的求出解析式,并会根据图示得出所需要的信息.同时注意要根据实际意义准确的找到不等关系,利用不等式组求解.7.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB :y =kx +b (k <0,b >0),与x 轴交于点A 、与y 轴交于点B ,直线CD 与x 轴交于点C 、与y 轴交于点D .若直线CD 的解析式为y =﹣1k(x +b ),则称直线CD 为直线AB 的”姊线”,经过点A 、B 、C 的抛物线称为直线AB 的“母线”.(1)若直线AB 的解析式为:y =﹣3x +6,求AB 的”姊线”CD 的解析式为: (直接填空);(2)若直线AB 的”母线”解析式为:2142y x x =-+,求AB 的”姊线”CD 的解析式; (3)如图2,在(2)的条件下,点P 为第二象限”母线”上的动点,连接OP ,交”姊线”CD 于点Q ,设点P 的横坐标为m ,PQ 与OQ 的比值为y ,求y 与m 的函数关系式,并求y 的最大值;(4)如图3,若AB 的解析式为:y =mx +3(m <0),AB 的“姊线”为CD ,点G 为AB 的中点,点H 为CD 的中点,连接OH ,若GH=5,请直接写出AB 的”母线”的函数解析式.【答案】(1)1(6)3y x =+;(2)(2,0)、(0,4)、(﹣4,0);(3)当m =﹣32,y 最大值为338;(4)y =x 2﹣2x ﹣3. 【解析】 【分析】(1)由k ,b 的值以及”姊线”的定义即可求解;(2)令x =0,得y 值,令y =0,得x 值,即可求得点A 、B 、C 的坐标,从而求得直线CD 的表达式;(3)设点P 的横坐标为m ,则点P (m ,n ),n =﹣12m 2﹣m+4, 从而求得直线OP 的表达式,将直线OP 和CD 表达式联立并解得点Q 坐标,由此求得P Q y y ,从而求得y =﹣12m 2﹣32m+3,故当m =﹣32,y 最大值为338;(4)由直线AB 的解析式可得AB 的“姊线”CD 的表达式y =﹣1m(x+3),令x =0,得 y 值,令y =0,得x 值,可得点C 、D 的坐标,由此可得点H 坐标,同理可得点G 坐标, 由勾股定理得:m 值,即可求得点A 、B 、C 的坐标,从而得到 “母线”函数的表达式. 【详解】(1)由题意得:k =﹣3,b =6,则答案为:y =13(x+6); (2)令x =0,则y =4,令y =0,则x =2或﹣4,点A 、B 、C 的坐标分别为(2,0)、(0,4)、(﹣4,0), 则直线CD 的表达式为:y =12(x+4)=12x+2; (3)设点P 的横坐标为m ,则点P (m ,n ),n =﹣12m 2﹣m+4,则直线OP 的表达式为:y =n mx , 将直线OP 和CD 表达式联立得122ny x my x ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩, 解得:点Q (2438m m m --+,222838m m m m +-+-) 则P Q y y =﹣12m 2﹣32m+4, y =1P Q P Q Q y y y PQ OQ y y -==-=﹣12m 2﹣32m+3, 当m =﹣32,y 最大值为338; (4)直线CD 的表达式为:y =﹣1m(x+3), 令x =0,则y =﹣3m,令y =0,则x =﹣3, 故点C 、D 的坐标为(﹣3,0)、(0,﹣3m ),则点H (﹣32,﹣32m), 同理可得:点G (﹣32m ,32), 则GH 2=(32+32m )2+(32﹣32m)22, 解得:m =﹣3(正值已舍去),则点A 、B 、C 的坐标分别为(1,0)、(0,3)、(﹣3,0), 则“母线”函数的表达式为:y =a (x ﹣1)(x+3)=a (x 2﹣2x ﹣3), 即:﹣3a =﹣3,解得:a =1,故:“母线”函数的表达式为:y =x 2﹣2x ﹣3. 【点睛】此题是二次函数综合题目,考查了“姊线”的定义,待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,掌握二次函数的有关性质是解答此题的关键.8.若三个非零实数x ,y ,z 满足:只要其中一个数的倒数等于另外两个数的倒数的和,则称这三个实数x ,y ,z 构成“和谐三组数”.(1)实数1,2,3可以构成“和谐三组数”吗?请说明理由; (2)若M(t ,y 1),N(t+1,y 2),R(t+3,y 3)三点均在函数y =kx(k 为常数,k≠0)的图象上,且这三点的纵坐标y 1,y 2,y 3构成“和谐三组数”,求实数t 的值;(3)若直线y =2bx+2c(bc≠0)与x 轴交于点A(x 1,0),与抛物线y =ax 2+3bx+3c(a≠0)交于B(x 2,y 2),C(x 3,y 3)两点.①求证:A ,B ,C 三点的横坐标x 1,x 2,x 3构成“和谐三组数”; ②若a >2b >3c ,x 2=1,求点P(c a ,ba)与原点O 的距离OP 的取值范围. 【答案】(1)不能,理由见解析;(2)t 的值为﹣4、﹣2或2;(3)①证明见解析;≤OP<2且OP≠1. 【解析】 【分析】(1)由和谐三组数的定义进行验证即可;(2)把M 、N 、R 三点的坐标分别代入反比例函数解析式,可用t 和k 分别表示出y 1、y 2、y 3,再由和谐三组数的定义可得到关于t 的方程,可求得t 的值; (3)①由直线解析式可求得x 1=﹣cb,联立直线和抛物线解析式消去y ,利用一元二次方程根与系数的关系可求得x 2+x 3=﹣b a ,x 2x 3=ca,再利用和谐三数组的定义证明即可;②由条件可得到a+b+c =0,可得c =﹣(a+b),由a >2b >3c 可求得ba的取值范围,令m =ba,利用两点间距离公式可得到OP 2关于m 的二次函数,利用二次函数的性质可求得OP 2的取值范围,从而可求得OP 的取值范围. 【详解】(1)不能,理由如下:∵1、2、3的倒数分别为1、12、13, ∴12+13≠1,1+12≠13,1+13≠12, ∴实数1,2,3不可以构成“和谐三组数”;(2)∵M(t ,y 1),N(t+1,y 2),R(t+3,y 3)三点均在函数kx(k 为常数,k≠0)的图象上, ∴y 1、y 2、y 3均不为0,且y 1=k t ,y 2=1k t +,y 3=3k t +, ∴11y =t k ,21y =1t k +,31y =3t k+, ∵y 1,y 2,y 3构成“和谐三组数”, ∴有以下三种情况:当11y =21y +31y 时,则t k =1t k ++3t k+,即t =t+1+t+3,解得t =﹣4;当21y =11y +31y 时,则1t k +=t k +3t k+,即t+1=t+t+3,解得t =﹣2; 当31y =11y +21y 时,则3t k +=t k +1t k+,即t+3=t+t+1,解得t =2;∴t 的值为﹣4、﹣2或2; (3)①∵a 、b 、c 均不为0, ∴x 1,x 2,x 3都不为0,∵直线y =2bx+2c(bc≠0)与x 轴交于点A(x 1,0), ∴0=2bx 1+2c ,解得x 1=﹣cb, 联立直线与抛物线解析式,消去y 可得2bx+2c =ax 2+3bx+3c ,即ax 2+bx+c =0, ∵直线与抛物线交与B(x 2,y 2),C(x 3,y 3)两点, ∴x 2、x 3是方程ax 2+bx+c =0的两根, ∴x 2+x 3=﹣b a ,x 2x 3=c a, ∴21x +31x =2323x x x x +=b ac a-=﹣b c =11x , ∴x 1,x 2,x 3构成“和谐三组数”; ②∵x 2=1, ∴a+b+c =0, ∴c =﹣a ﹣b , ∵a >2b >3c ,∴a >2b >3(﹣a ﹣b),且a >0,整理可得253a b b a>⎧⎨>-⎩,解得﹣35<b a <12,∵P(c a ,ba), ∴OP 2=(c a )2+(b a )2=(a b a --)2+(b a )2=2(b a )2+2b a +1=2(b a +12)2+12, 令m =b a ,则﹣35<m <12且m≠0,且OP 2=2(m+12)2+12, ∵2>0,∴当﹣35<m <﹣12时,OP 2随m 的增大而减小,当m =﹣35时,OP 2有最大临界值1325,当m =﹣12时,OP 2有最小临界值12,当﹣12<m<12时,OP2随m的增大而增大,当m=﹣12时,OP2有最小临界值12,当m=12时,OP2有最大临界值52,∴12≤OP2<52且OP2≠1,∵P到原点的距离为非负数,∴2≤OP<102且OP≠1.【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及新定义、函数图象的交点、一元二次方程根与系数的关系、勾股定理、二次函数的性质、分类讨论思想及转化思想等知识.在(1)中注意利用和谐三数组的定义,在(2)中由和谐三数组得到关于t的方程是解题的关键,在(3)①中用a、b、c分别表示出x1,x2,x3是解题的关键,在(3)②中把OP2表示成二次函数的形式是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,特别是最后一问,难度很大.9.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、A两点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标;(3)对于(2)中的点B,在此抛物线上是否存在点P,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣3x。
一、二次函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P作PD∥y 轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)△APD能否构成直角三角形?若能请直接写出点P坐标,若不能请说明理由;(4)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)94;(3)点P(1,0)或(2,﹣1);(4)M(2,﹣3).【解析】试题分析:(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,解方程组得到b、c的值,即可得解;(2)求出点C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式,再根据抛物线解析式设出点P的坐标,然后表示出PD的长度,再根据二次函数的最值问题解答;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,②求出抛物线顶点坐标,然后判断出点P为在抛物线顶点时,∠PAD是直角,分别写出点P的坐标即可;(4)根据抛物线的对称性可知MA=MB,再根据三角形的任意两边之差小于第三边可知点M为直线CB与对称轴交点时,|MA﹣MC|最大,然后利用待定系数法求出直线BC的解析式,再求解即可.试题解析:解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),∴93010b cb c++=⎧⎨++=⎩,解得43bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;(2)令x=0,则y=3,∴点C(0,3),则直线AC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,x2﹣4x+3).∵PD∥y轴,∴点D(x,﹣x+3),∴PD=(﹣x+3)﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x=﹣(x﹣32)2+94.∵a=﹣1<0,∴当x=32时,线段PD的长度有最大值94;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,此时,点P(1,0),②∵y=x2﹣4x+3=(x ﹣2)2﹣1,∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣1).∵A(3,0),∴点P为在抛物线顶点时,∠PAD=45°+45°=90°,此时,点P(2,﹣1).综上所述:点P(1,0)或(2,﹣1)时,△APD能构成直角三角形;(4)由抛物线的对称性,对称轴垂直平分AB,∴MA=MB,由三角形的三边关系,|MA﹣MC|<BC,∴当M、B、C三点共线时,|MA﹣MC|最大,为BC的长度,设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),则3k bb+=⎧⎨=⎩,解得:33kb=-⎧⎨=⎩,∴直线BC的解析式为y=﹣3x+3.∵抛物线y=x2﹣4x+3的对称轴为直线x=2,∴当x=2时,y=﹣3×2+3=﹣3,∴点M (2,﹣3),即,抛物线对称轴上存在点M(2,﹣3),使|MA﹣MC|最大.点睛:本题是二次函数综合题,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,二次函数的对称性以及顶点坐标的求解,(2)整理出PD的表达式是解题的关键,(3)关键在于利用点的坐标特征作出判断,(4)根据抛物线的对称性和三角形的三边关系判断出点M的位置是解题的关键.2.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求点A、B、C的坐标;(2)点M(m,0)为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N,可得矩形PQNM.如图,点P在点Q左边,试用含m的式子表示矩形PQNM的周长;(3)当矩形PQNM的周长最大时,m的值是多少?并求出此时的△AEM的面积;(4)在(3)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2,求点F的坐标.【答案】(1)A(﹣3,0),B(1,0);C(0,3) ;(2)矩形PMNQ的周长=﹣2m2﹣8m+2;(3) m=﹣2;S=12;(4)F(﹣4,﹣5)或(1,0).【解析】【分析】(1)利用函数图象与坐标轴的交点的求法,求出点A,B,C的坐标;(2)先确定出抛物线对称轴,用m表示出PM,MN即可;(3)由(2)得到的结论判断出矩形周长最大时,确定出m,进而求出直线AC解析式,即可;(4)在(3)的基础上,判断出N应与原点重合,Q点与C点重合,求出DQ=DC=2,再建立方程(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4即可.【详解】(1)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,C(0,3).令y=0,则0=﹣x2﹣2x+3,解得,x=﹣3或x=l,∴A(﹣3,0),B(1,0).(2)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,对称轴为x=﹣1.∵M(m,0),∴PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2,∴矩形PMNQ的周长=2(PM+MN)=(﹣m2﹣2m+3﹣2m﹣2)×2=﹣2m2﹣8m+2.(3)∵﹣2m2﹣8m+2=﹣2(m+2)2+10,∴矩形的周长最大时,m=﹣2.∵A(﹣3,0),C(0,3),设直线AC的解析式y=kx+b,∴303k bb-+=⎧⎨=⎩解得k=l,b=3,∴解析式y=x+3,令x=﹣2,则y=1,∴E(﹣2,1),∴EM=1,AM=1,∴S=12AM×EM=12.(4)∵M(﹣2,0),抛物线的对称轴为x=﹣l,∴N应与原点重合,Q点与C点重合,∴DQ=DC,把x=﹣1代入y=﹣x2﹣2x+3,解得y=4,∴D(﹣1,4),∴DQ=DC=2.∵FG=22DQ,∴FG=4.设F(n,﹣n2﹣2n+3),则G(n,n+3),∵点G在点F的上方且FG=4,∴(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4.解得n=﹣4或n=1,∴F(﹣4,﹣5)或(1,0).【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了函数图象与坐标轴的交点的求法,待定系数法求函数解析式,函数极值的确定,解本题的关键是用m表示出矩形PMNQ的周长.3.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+n与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)过C、B两点,交x轴于另一点A,连接AC,且tan∠CAO=3.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是射线CB上一点,过点P作x轴的垂线,垂足为H,交抛物线于Q,设P点横坐标为t,线段PQ的长为d,求出d与t之间的函数关系式,并写出相应的自变量t的取值范围;(3)在(2)的条件下,当点P在线段BC上时,设PH=e,已知d,e是以y为未知数的一元二次方程:y2-(m+3)y+14(5m2-2m+13)="0" (m为常数)的两个实数根,点M在抛物线上,连接MQ、MH、PM,且.MP平分∠QMH,求出t值及点M的坐标.【答案】(1) y=-x 2+2x+3;(2)223(03){3(3)d t t t d t t t =-+<<=->;(3)t=1,,2)和(1,2).【解析】【分析】(1)当x=0时代入抛物线y=ax 2+bx+3(a≠0)就可以求出y=3而得出C 的坐标,就可以得出直线的解析式,就可以求出B 的坐标,在直角三角形AOC 中,由三角形函数值就可以求出OA 的值,得出A 的坐标,再由待定系数法建立二元一次方程组求出其解就可以得出结论;(2)分两种情况讨论,当点P 在线段CB 上时,和如图3点P 在射线BN 上时,就有P 点的坐标为(t ,-t+3),Q 点的坐标为(t ,-t 2+2t+3),就可以得出d 与t 之间的函数关系式而得出结论;(3)根据根的判别式就可以求出m 的值,就可以求出方程的解而求得PQ 和PH 的值,延长MP 至L ,使LP=MP ,连接LQ 、LH ,如图2,延长MP 至L ,使LP=MP ,连接LQ 、LH ,就可以得出四边形LQMH 是平行四边形,进而得出四边形LQMH 是菱形,由菱形的性质就可以求出结论.【详解】(1)当x=0,则y=-x+n=0+n=n ,y=ax 2+bx+3=3,∴OC=3=n .当y=0,∴-x+3=0,x=3=OB ,∴B (3,0).在△AOC 中,∠AOC =90°,tan ∠CAO=33OC OA OA==, ∴OA=1,∴A (-1,0).将A (-1,0),B (3,0)代入y=ax2+bx+3,得 9330{30a b a b ++=-+=, 解得:1{2a b =-= ∴抛物线的解析式:y=-x 2+2x+3;(2) 如图1,∵P点的横坐标为t 且PQ垂直于x轴∴P点的坐标为(t,-t+3),Q点的坐标为(t,-t2+2t+3).∴PQ=|(-t+3)-(-t2+2t+3)|="|" t2-3t |∴223(03) {3(3)d t t td t t t=-+<<=->;∵d,e是y2-(m+3)y+14(5m2-2m+13)=0(m为常数)的两个实数根,∴△≥0,即△=(m+3)2-4×14(5m2-2m+13)≥0整理得:△= -4(m-1)2≥0,∵-4(m-1)2≤0,∴△=0,m=1,∴ PQ与PH是y2-4y+4=0的两个实数根,解得y1=y2=2∴ PQ=PH=2,∴-t+3=2,∴t="1,"∴此时Q是抛物线的顶点,延长MP至L,使LP=MP,连接LQ、LH,如图2,∵LP=MP,PQ=PH,∴四边形LQMH是平行四边形,∴LH∥QM,∴∠1=∠3,∵∠1=∠2,∴∠2=∠3,∴LH=MH,∴平行四边形LQMH是菱形,∴PM⊥QH,∴点M的纵坐标与P点纵坐标相同,都是2,∴在y=-x2+2x+3令y=2,得x2-2x-1=0,∴x12,x2=12综上:t值为1,M点坐标为2,2)和(12,2).4.在平面直角坐标系中,O为原点,抛物线2(0)2y ax x a =-≠经过点3)A -,对称轴为直线l ,点O 关于直线l 的对称点为点B .过点A 作直线//AC x 轴,交y 轴于点C .(Ⅰ)求该抛物线的解析式及对称轴;(Ⅱ)点P 在y 轴上,当PA PB +的值最小时,求点P 的坐标;(Ⅲ)抛物线上是否存在点Q ,使得13AOC AOQ S S ∆∆=,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)抛物线的解析式为212y x x =-;抛物线的对称轴为直线x =;(Ⅱ)P 点坐标为9(0,)4-;(Ⅲ)存在,Q点坐标为或(-,理由见解析【解析】【分析】(Ⅰ)将3)A -点代入二次函数的解析式,即可求出a ,再根据对称轴的公式即可求解.(Ⅱ)先求出B 点胡坐标,要求PA PB +胡最小值,只需找到B 关于轴的对称点1B ,则直线A 1B 与y 轴的交点就是点P ,根据待定系数法求出AB 1的解析式,令y=0,即可求出P 点的坐标.(Ⅲ)设点Q 的坐标,并求出△AOQ 面积,从而得到△AOQ 面积,根据Q 点胡不同位置进行分类,用m 及割补法求出面积方程,即可求解.【详解】(Ⅰ)∵2(0)y ax x a =≠经过点3)A -,∴23a -=⨯12a =, ∴抛物线的解析式为2122y x x =-,∵212222b x a =-=-=⨯, ∴抛物线的对称轴为直线x = (Ⅱ)∵点(0,0)O,对称轴为2x =,∴点O 关于对称轴的对称点B点坐标为.作点B 关于轴的对称点1B,得1(B -,设直线AB 1的解析式为y kx b =+,把点3)A -,点1(B -代入得30b b⎧-=+⎪⎨=-+⎪⎩,解得94k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴94y x =-. ∴直线944y x =--与y 轴的交点即为P 点. 令0x =得9y 4=-,∵P 点坐标为9(0,)4-.(Ⅲ)∵3)A -,//AC x 轴,∴AC =3OC =,∴113222AOC S OC AC ∆=⋅=⋅=, 又∵13AOC AOQ S S ∆∆=,∴32AOQ AOC S S ∆∆==. 设Q点坐标为21(,)2m m , 如图情况一,作QR CA ⊥,交CA 延长线于点R ,∵2AOQ AOC AQR OCRQ S S S S ∆∆∆=--=梯形,∴(211113332222m m m ⎛⎫⋅++-- ⎪ ⎪⎭⎝2132m ⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭化简整理得2180m -=,解得1m =2m =-如图情况二,作QN AC ⊥,交AC 延长线于点N ,交x 轴于点M , ∵93AOQ AQN QMO OMNA S S S S ∆∆∆=--=梯形, ∴2211331133(3m)3()222222m m m m m ⎛⎫⎛⎫--+--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭393(3)22m m --+-=,化简整理得23180m m --=,解得133m =,223m =-,∴Q 点坐标为(33,0)或(23,15)-,∴抛物线上存在点Q ,使得13AOC AOQ S S ∆∆=.【点睛】主要考查了二次函数的性质,以及求两边和的最小值,面积等常见的题型,计算量较大,但难度不是很大.5.如图,二次函数y=ax 2+bx+c 的图象交x 轴于A (-2,0),B (1,0),交y 轴于C (0,2);(1)求二次函数的解析式;(2)连接AC ,在直线AC 上方的抛物线上是否存在点N ,使△NAC 的面积最大,若存在,求出这个最大值及此时点N的坐标,若不存在,说明理由.(3)若点M在x轴上,是否存在点M,使以B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.(4)若P为抛物线上一点,过P作PQ⊥BC于Q,在y轴左侧的抛物线是否存在点P使△CPQ∽△BCO(点C与点B对应),若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为:y=-x2-x+2;;(2)最大值为1,此时N(-1,2);(3)M的坐标为(-1,0)或(50)或(-32,0);(4)点P的坐标为:(-1,2)或(-73,-109).【解析】【分析】(1)利用交点式求二次函数的解析式;(2)求直线AC的解析式,作辅助线ND,根据抛物线的解析式表示N的坐标,根据直线AC的解析式表示D的坐标,表示ND的长,利用铅直高度与水平宽度的积求三角形ANC的面积,根据二次函数的最值可得面积的最大值,并计算此时N的坐标;(3)分三种情况:当B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形时,分别以三边为腰,画图形,求M的坐标即可;(4)存在两种情况:①如图4,点P1与点C关于抛物线的对称轴对称时符合条件;②如图5,图3中的M(-32,0)时,MB=MC,设CM与抛物线交于点P2,则△CP2Q∽△BCO,P2为直线CM的抛物线的交点.【详解】(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(-2,0),B(1,0),设二次函数的解析式为:y=a(x+2)(x-1),把C(0,2)代入得:2=a(0+2)(0-1),a=-1,∴y=-(x+2)(x-1)=-x2-x+2,∴二次函数的解析式为:y=-x2-x+2;(2)如图1,过N作ND∥y轴,交AC于D,设N(n,-n2-n+2),设直线AC的解析式为:y=kx+b,把A(-2,0)、C(0,2)代入得:202k bb-+⎧⎨⎩==,解得:12 kb⎧⎨⎩==,∴直线AC的解析式为:y=x+2,∴D(n,n+2),∴ND=(-n2-n+2)-(n+2)=-n2-2n,∴S△ANC=12×2×[-n2-2n]=-n2-2n=-(n+1)2+1,∴当n=-1时,△ANC的面积有最大值为1,此时N(-1,2),(3)存在,分三种情况:①如图2,当BC=CM1时,M1(-1,0);②如图2,由勾股定理得:22251=+,以B为圆心,以BC为半径画圆,交x轴于M2、M3,则BC=BM2=BM35此时,M2(50),M3(50);③如图3,作BC的中垂线,交x轴于M4,连接CM4,则CM4=BM4,设OM4=x,则CM4=BM4=x+1,由勾股定理得:22+x2=(1+x)2,解得:x=32,∵M4在x轴的负半轴上,∴M4(-32,0),综上所述,当B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形时,M的坐标为(-1,0)或(1±5,0)或(-32,0);(4)存在两种情况:①如图4,过C作x轴的平行线交抛物线于P1,过P1作P1Q⊥BC,此时,△CP1Q∽△BCO,∴点P1与点C关于抛物线的对称轴对称,∴P1(-1,2),②如图5,由(3)知:当M(-32,0)时,MB=MC,设CM与抛物线交于点P2,过P2作P2Q⊥BC,此时,△CP2Q∽△BCO,易得直线CM 的解析式为:y=43x+2, 则24232y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=--+⎩, 解得:P 2(-73,-109), 综上所述,点P 的坐标为:(-1,2)或(-73,-109). 【点睛】本题是二次函数的综合题,计算量大,考查了利用待定系数法求函数的解析式、利用函数解析式求其交点坐标、三角形相似的性质和判定、等腰三角形的性质和判定,是一个不错的二次函数与几何图形的综合题,采用了分类讨论的思想,第三问和第四问要考虑周全,不要丢解.6.如图,直线y =-12x-3与x 轴,y 轴分别交于点A ,C ,经过点A ,C 的抛物线y =ax 2+bx ﹣3与x 轴的另一个交点为点B(2,0),点D 是抛物线上一点,过点D 作DE ⊥x 轴于点E ,连接AD ,DC .设点D 的横坐标为m .(1)求抛物线的解析式;(2)当点D 在第三象限,设△DAC 的面积为S ,求S 与m 的函数关系式,并求出S 的最大值及此时点D 的坐标;(3)连接BC ,若∠EAD =∠OBC ,请直接写出此时点D 的坐标.【答案】(1)y =14x 2+x ﹣3;(2)S △ADC =﹣34(m+3)2+274;△ADC 的面积最大值为274;此时D(﹣3,﹣154);(3)满足条件的点D 坐标为(﹣4,﹣3)或(8,21). 【解析】【分析】 (1)求出A 坐标,再用待定系数法求解析式;(2)设DE 与AC 的交点为点F.设点D 的坐标为:(m ,14m 2+m ﹣3),则点F 的坐标为:(m ,﹣12m ﹣3),根据S △ADC =S △ADF +S △DFC 求出解析式,再求最值;(3)①当点D 与点C 关于对称轴对称时,D(﹣4,﹣3),根据对称性此时∠EAD =∠ABC .②作点D(﹣4,﹣3)关于x 轴的对称点D′(﹣4,3),直线AD′的解析式为y =32x+9,解方程组求出函数图像交点坐标.【详解】 解:(1)在y =﹣12x ﹣3中,当y =0时,x =﹣6, 即点A 的坐标为:(﹣6,0),将A(﹣6,0),B(2,0)代入y =ax 2+bx ﹣3得: 366304230a b a b --=⎧⎨+-=⎩, 解得:141a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为:y =14x 2+x ﹣3; (2)设点D 的坐标为:(m ,14m 2+m ﹣3),则点F 的坐标为:(m ,﹣12m ﹣3), 设DE 与AC 的交点为点F.∴DF =﹣12m ﹣3﹣(14m 2+m ﹣3)=﹣14m 2﹣32m ,∴S △ADC =S △ADF +S △DFC =12DF•AE+12•DF•OE =12DF•OA =12×(﹣14m 2﹣32m)×6 =﹣34m 2﹣92m =﹣34(m+3)2+274, ∵a =﹣34<0, ∴抛物线开口向下,∴当m =﹣3时,S △ADC 存在最大值274, 又∵当m =﹣3时,14m 2+m ﹣3=﹣154, ∴存在点D(﹣3,﹣154),使得△ADC 的面积最大,最大值为274; (3)①当点D 与点C 关于对称轴对称时,D(﹣4,﹣3),根据对称性此时∠EAD =∠ABC . ②作点D(﹣4,﹣3)关于x 轴的对称点D′(﹣4,3),直线AD′的解析式为y =32x+9, 由2392134y x y x x ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+-⎪⎩,解得60x y =-⎧⎨=⎩或821x y =⎧⎨=⎩, 此时直线AD′与抛物线交于D(8,21),满足条件,综上所述,满足条件的点D 坐标为(﹣4,﹣3)或(8,21)【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了待定系数法,一次函数的应用,二次函数的性质等知识,解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题,学会构建一次函数解决实际问题,属于中考压轴题..7.已知二次函数的图象以A(﹣1,4)为顶点,且过点B(2,﹣5)(1)求该函数的关系式;(2)求该函数图象与坐标轴的交点坐标;(3)将该函数图象向右平移,当图象经过原点时,A、B两点随图象移至A′、B′,求△O A′B′的面积.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)抛物线与x轴的交点为:(﹣3,0),(1,0)(3)15.【解析】【分析】(1)已知了抛物线的顶点坐标,可用顶点式设该二次函数的解析式,然后将B 点坐标代入,即可求出二次函数的解析式;(2)根据函数解析式,令x=0,可求得抛物线与y轴的交点坐标;令y=0,可求得抛物线与x轴交点坐标;(3)由(2)可知:抛物线与x轴的交点分别在原点两侧,由此可求出当抛物线与x轴负半轴的交点平移到原点时,抛物线平移的单位,由此可求出A′、B′的坐标.由于△OA′B′不规则,可用面积割补法求出△OA′B′的面积.【详解】(1)设抛物线顶点式y=a(x+1)2+4,将B(2,﹣5)代入得:a=﹣1,∴该函数的解析式为:y=﹣(x+1)2+4=﹣x2﹣2x+3;(2)令x=0,得y=3,因此抛物线与y轴的交点为:(0,3),令y=0,﹣x2﹣2x+3=0,解得:x1=﹣3,x2=1,即抛物线与x轴的交点为:(﹣3,0),(1,0);(3)设抛物线与x轴的交点为M、N(M在N的左侧),由(2)知:M(﹣3,0),N(1,0),当函数图象向右平移经过原点时,M与O重合,因此抛物线向右平移了3个单位,故A'(2,4),B'(5,﹣5),∴S△OA′B′=12×(2+5)×9﹣12×2×4﹣12×5×5=15.【点睛】本题考查了用待定系数法求抛物线解析式、函数图象与坐标轴交点、图形面积的求法等知识.熟练掌握待定系数法、函数图象与坐标轴的交点的求解方法、不规则图形的面积的求解方法等是解题的关键.8.如图1,抛物线C1:y=ax2﹣2ax+c(a<0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标为(﹣1,0),点O为坐标原点,OC=3OA,抛物线C1的顶点为G.(1)求出抛物线C1的解析式,并写出点G的坐标;(2)如图2,将抛物线C1向下平移k(k>0)个单位,得到抛物线C2,设C2与x轴的交点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k的值:(3)在(2)的条件下,如图3,设点M为x轴正半轴上一动点,过点M作x轴的垂线分别交抛物线C1、C2于P、Q两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N,使得以P、Q、N 为顶点的三角形与△AOQ全等,若存在,直接写出点M,N的坐标:若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3,点G的坐标为(1,4);(2)k=1;(3)M1113+0)、N1131);M2113+,0)、N2(1,﹣1);M3(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).【解析】【分析】(1)由点A的坐标及OC=3OA得点C坐标,将A、C坐标代入解析式求解可得;(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,由等边三角形性质知点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m),代入所设解析式求解可得;(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),根据PQ=OA=1且∠AOQ、∠PQN均为钝角知△AOQ≌△PQN,延长PQ交直线y=﹣1于点H,证△OQM≌△QNH,根据对应边相等建立关于x的方程,解之求得x的值从而进一步求解即可.【详解】(1)∵点A的坐标为(﹣1,0),∴OA=1,∴OC=3OA,∴点C的坐标为(0,3),将A 、C 坐标代入y=ax 2﹣2ax+c ,得:203a a c c ++=⎧⎨=⎩, 解得:13a c =-⎧⎨=⎩, ∴抛物线C 1的解析式为y=﹣x 2+2x+3=﹣(x ﹣1)2+4,所以点G 的坐标为(1,4);(2)设抛物线C 2的解析式为y=﹣x 2+2x+3﹣k ,即y=﹣(x ﹣1)2+4﹣k ,过点G′作G′D ⊥x 轴于点D ,设BD′=m ,∵△A′B′G′为等边三角形,∴G′D=3B′D=3m ,则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m ),将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x ﹣1)2+4﹣k ,得:24043m k k m⎧-+-=⎪⎨-=⎪⎩, 解得:1104m k =⎧⎨=⎩(舍),2231m k ⎧=⎪⎨=⎪⎩, ∴k=1;(3)设M (x ,0),则P (x ,﹣x 2+2x+3)、Q (x ,﹣x 2+2x+2),∴PQ=OA=1,∵∠AOQ 、∠PQN 均为钝角,∴△AOQ ≌△PQN ,如图2,延长PQ 交直线y=﹣1于点H ,则∠QHN=∠OMQ=90°,又∵△AOQ ≌△PQN ,∴OQ=QN ,∠AOQ=∠PQN ,∴∠MOQ=∠HQN ,∴△OQM ≌△QNH (AAS ),∴OM=QH ,即x=﹣x 2+2x+2+1,解得:x=1132±(负值舍去), 当x=113+时,HN=QM=﹣x 2+2x+2=131-,点M (113+,0), ∴点N 坐标为(1132++1312-,﹣1),即(13,﹣1); 或(1132+﹣1312-,﹣1),即(1,﹣1); 如图3,同理可得△OQM ≌△PNH ,∴OM=PH ,即x=﹣(﹣x 2+2x+2)﹣1,解得:x=﹣1(舍)或x=4,当x=4时,点M 的坐标为(4,0),HN=QM=﹣(﹣x 2+2x+2)=6,∴点N 的坐标为(4+6,﹣1)即(10,﹣1),或(4﹣6,﹣1)即(﹣2,﹣1); 综上点M 1113+0)、N 1131);M 2113+0)、N 2(1,﹣1);M 3(4,0)、N 3(10,﹣1);M 4(4,0)、N 4(﹣2,﹣1).【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及到的知识有待定系数法、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、运用分类讨论思想是解题的关键.9.如图, 已知抛物线2342y ax x =++的对称轴是直线x=3,且与x 轴相交于A ,B 两点(B 点在A 点右侧)与y 轴交于C 点 .(1)求抛物线的解析式和A 、B 两点的坐标;(2)若点P 是抛物线上B 、C 两点之间的一个动点(不与B 、C 重合),则是否存在一点P ,使△PBC 的面积最大.若存在,请求出△PBC 的最大面积;若不存在,试说明理由; (3)若M 是抛物线上任意一点,过点M 作y 轴的平行线,交直线BC 于点N ,当MN=3时,求M 点的坐标 .【答案】(1)213442y x x =-++,点A 的坐标为(-2,0),点B 的坐标为(8,0);(2)存在点P ,使△PBC 的面积最大,最大面积是16,理由见解析;(3)点M 的坐标为(4-771)、(2,6)、(6,4)或7,71).【解析】【分析】(1) 由抛物线的对称轴为直线x=3,利用二次函数的性质即可求出a 值, 进而可得出抛物线的解析式, 再利用二次函数图象上点的坐标特征, 即可求出点A 、B 的坐标;(2) 利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点C 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, 假设存在, 设点P 的坐标为(x,213-442x x ++),过点P 作PD//y 轴, 交直线BC 于点D ,则点D 的坐标为(x,1-42x +),PD=-14x 2+2x ,利用三角形的面积公式即可得出三角形PBC 的面积关于x 的函数关系式, 再利用二次函数的性质即可解决最值问题;(3) 设点M 的坐标为(m,213-442m m ++),则点N 的坐标为(m,1-42m +),进而可得出MN 2124m m =-+,结合MN=3即可得出关于m 的含绝对值符号的一元二次方程, 解之即可得出结论 .【详解】(1)抛物线2342y ax x =++的对称轴是直线3x =, 3232a ∴-=,解得:14a =-,∴抛物线的解析式为213442y x x =-++. 当0y =时,2134042x x -++=, 解得:12x =-,28x =,∴点A 的坐标为()2,0-,点B 的坐标为()8,0.(2) 当0x =时,2134442y x x =-++=, ∴点C 的坐标为()0,4.设直线BC 的解析式为()0y kx b k =+≠.将()8,0B 、()0,4C 代入y kx b =+,804k b b +=⎧⎨=⎩,解得:124k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, ∴直线BC 的解析式为142y x =-+. 假设存在, 设点P 的坐标为213,442x x x ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,过点P 作//PD y 轴, 交直线BC 于点D ,则点D 的坐标为1,42x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,如图所示 . 2213114424224PD x x x x x ⎛⎫∴=-++--+=-+ ⎪⎝⎭, ()222111·8?28416224PBC S PD OB x x x x x ∆⎛⎫∴==⨯-+=-+=--+ ⎪⎝⎭. 10-<,∴当4x =时,PBC ∆的面积最大, 最大面积是 16 .08x <<,∴存在点P ,使PBC ∆的面积最大, 最大面积是 16 .(3) 设点M 的坐标为213,442m m m ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,则点N 的坐标为1,42m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭, 2213114424224MN m m m m m ⎛⎫∴=-++--+=-+ ⎪⎝⎭. 又3MN =,21234m m ∴-+=.当08m <<时, 有212304m m -+-=, 解得:12m =,26m =,∴点M 的坐标为()2,6或()6,4;当0m <或8m >时, 有212304m m -++=, 解得:3427m =-,4427m =+,∴点M 的坐标为(427-,71)-或(427+,71)--.综上所述:M 点的坐标为(427-,71)-、()2,6、()6,4或(427+,71)--.【点睛】本题考查了二次函数的性质、 二次函数图象上点的坐标特征、 待定系数法求一次函数解析式以及三角形的面积, 解题的关键是: (1) 利用二次函数的性质求出a 的值; (2) 根据三角形的面积公式找出关于x 的函数关系式; (3) 根据MN 的长度, 找出关于m 的含绝对值符号的一元二次方程 .10.复习课中,教师给出关于x 的函数(k 是实数). 教师:请独立思考,并把探索发现的与该函数有关的结论(性质)写到黑板上.学生思考后,黑板上出现了一些结论.教师作为活动一员,又补充一些结论,并从中选择如下四条:①存在函数,其图像经过(1,0)点;②函数图像与坐标轴总有三个不同的交点;③当时,不是y 随x 的增大而增大就是y 随x 的增大而减小;④若函数有最大值,则最大值必为正数,若函数有最小值,则最小值必为负数;教师:请你分别判断四条结论的真假,并给出理由,最后简单写出解决问题时所用的数学方法.【答案】①真,②假,③假,④真,理由和所用的数学方法见解析.【解析】试题分析:根据方程思想,特殊与一般思想,反证思想,分类思想对各结论进行判断.试题解析:①真,②假,③假,④真.理由如下:①将(1,0)代入,得,解得.∴存在函数,其图像经过(1,0)点.∴结论①为真.②举反例如,当时,函数的图象与坐标轴只有两个不同的交点.∴结论②为假.③∵当时,二次函数(k是实数)的对称轴为,∴可举反例如,当时,二次函数为,当时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大.∴结论③为假.④∵当时,二次函数的最值为,∴当时,有最小值,最小值为负;当时,有最大值,最大值为正.∴结论④为真.解决问题时所用的数学方法有方程思想,特殊与一般思想,反证思想,分类思想考点:1.曲线上点的坐标与方程的关系;2.二次函数的性质;3.方程思想、特殊元素法、反证思想和分类思想的应用.。