中考数学培优专题复习二次函数练习题附答案解析
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一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图所示,抛物线2yaxbxc的顶点为2,4M,与x轴交于A、B两点,且6,0A,与y轴交于点C.
1求抛物线的函数解析式;
2求ABC的面积;
3能否在抛物线第三象限的图象上找到一点P,使APC的面积最大?若能,请求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】1 2134yxx;212;27334APCxS当时,有最大值,点P的坐标是153,4P.
【解析】
【分析】
(1)设顶点式并代入已知点6,0A即可;
(2)令y=0,求出A、B和C点坐标,运用三角形面积公式计算即可;
(3)假设存在这样的点,过点P作PEx轴于点E,交AC于点F,线段PF的长度即为两函数值之差,将APC的面积计算拆分为APFCPFSS即可.
【详解】
1设此函数的解析式为2()yaxhk,
∵函数图象顶点为2,4M,
∴2(2)4yax,
又∵函数图象经过点6,0A,
∴20(62)4a
解得14a,
∴此函数的解析式为21(2)44yx,即2134yxx; 2∵点C是函数2134yxx的图象与y轴的交点,
∴点C的坐标是0,3,
又当0y时,有21304yxx,
解得16x,22x,
∴点B的坐标是2,0,
则11831222ABCSABOC;
3假设存在这样的点,过点P作PEx轴于点E,交AC于点F.
设,0Ex,则21,34Pxxx,
设直线AC的解析式为ykxb,
∵直线AC过点6,0A,0,3C,
∴603kbb,
解得123kb,
∴直线AC的解析式为132yx,
∴点F的坐标为1,32Fxx,
则221113332442PFxxxxx,
∴1122APCAPFCPFSSSPFAEPFOE
2221113393276(3)22424244PFOAxxxxx,
∴当3x时,APCS有最大值274, 此时点P的坐标是153,4P.
【点睛】
本题第3问中将所求三角形拆分为两个小三角形进行求解,从而将面积最大的问题转化为PF最大进行理解.
2.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x32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x32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y212xbx﹣2上,∴2112()b×(﹣1)﹣2=0,解得:b32,∴抛物线的解析式为y21322xx﹣2.
y21322xx﹣212(x2﹣3x﹣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,21322xx﹣2=0,∴x1=﹣1,x2=4,∴B (4,0),∴OA=1,OB=4,AB=5.
∵AB2=25,AC2=OA2+OC2=5,BC2=OC2+OB2=20,∴AC2+BC2=AB2.∴△ABC是直角三角形.
(3)∵顶点D的坐标为 (32528,),∴抛物线的对称轴为x32.
∵抛物线y12x2+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,y21322xx﹣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:240bkb,解得:122kb,∴y12x﹣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.
3.抛物线2yxbxc(b,c为常数)与x轴交于点1,0x和2,0x,与y轴交于点A,点E为抛物线顶点。
(Ⅰ)当121,3xx时,求点A,点E的坐标; (Ⅱ)若顶点E在直线yx上,当点A位置最高时,求抛物线的解析式;
(Ⅲ)若11,0xb,当(1,0)P满足PAPE值最小时,求b的值。
【答案】(Ⅰ)0,3A,(1,4)E;(Ⅱ)214yxx;(Ⅲ)317b.
【解析】
【分析】
(Ⅰ)将(-1,0),(3,0)代入抛物线的解析式求得b、c的值,确定解析式,从而求出抛物线与y轴交于点A的坐标,运用配方求出顶点E的坐标即可;
(Ⅱ)先运用配方求出顶点E的坐标,再根据顶点E在直线yx上得出吧b与c的关系,利用二次函数的性质得出当b=1时,点A位置最高,从而确定抛物线的解析式;
(Ⅲ)根据抛物线经过(-1,0)得出c=b+1,再根据(Ⅱ)中顶点E的坐标得出E点关于x轴的对称点E的坐标,然后根据A、P两点坐标求出直线AP的解析式,再根据点在直线AP上,此时PAPE值最小,从而求出b的值.
【详解】
解:(Ⅰ)把点(-1,0)和(3,0)代入函数2yxbxc,
有10930bcbc。解得2,3bc
2223(1)4yxxx
(0,3),(1,4)AE
(Ⅱ)由222424bcbyxbxcx,得24,24bcbE
∵点E在直线yx上,2424bcb
221111(1)4244cbbb
2110,(1)44Ab
当1b时,点A是最高点此时,214yxx
(Ⅲ):抛物线经过点(1,0),有10bc
1cb
24,,(0,)24bcbEAc
2(2),,(0,1)24bbEAb ∴E关于x轴的对称点E为2(2),24bb
设过点A,P的直线为ykxt.把(0,1),(1,0)AbP代入ykxt,得(1)(1)ybx
把点2(2),24bbE代入(1)(1)ybx.
得2(2)(1)142bbb,即2680bb
解得,317b。
0,317bb舍去.
317b
【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二次的解析式、最短距离,数形结合思想及待定系数法的应用是解题的关键,属于中考压轴题.
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(1,7)或(1,﹣7)或(1,2+7)或(1,2﹣7).
【解析】
【分析】
(1)将B(2,0)代入设抛物线解析式y=a(x﹣1)2﹣1,求得a,将B(2,0)代入y=kx+2,求得k;
(2)分别求出AB2、BC2、AC2,根据勾股定理逆定理即可证明; (3)作∠BCE=∠ACB,与抛物线交于点E,延长AB,与CE的延长线交于点A',过A'作A'H垂直x轴于点H,设二次函数对称轴于x轴交于点G.根据对称与三角形全等,求得A'(3,1),然后求出A'C解析式,与抛物线解析式联立,求得点E坐标;
(4)设F(1,m),分三种情况讨论:①当BF=BD时,2122m,②当DF=BD时,24522mm,③当BF=DF时,22145mmm,m=1,然后代入即可.
【详解】
(1)设抛物线解析式y=a(x﹣1)2﹣1,
将B(2,0)代入,
0=a(2﹣1)2﹣1,
∴a=1,
抛物线解析式:y=(x﹣1)2﹣1=x2﹣2x,
将B(2,0)代入y=kx+2,
0=2k+2,
k=﹣1,
∴直线BC的解析式:y=﹣x+2;
(2)联立222yxyxx,
解得1113xy,2220xy,
∴C(﹣1,3),
∵A(1,﹣1),B(2,0),
∴AB2=(1﹣2)2+(﹣1﹣0)2=2,
AC2=[1﹣(﹣1)]2+(﹣1﹣3)2=20,
BC2=[2﹣(﹣1)]2+(0﹣3)2=18,
∴AB2+BC2=AC2,
∴△ABC是直角三角形;
(3)如图,作∠BCE=∠ACB,与抛物线交于点E,延长AB,与CE的延长线交于点A',过A'作A'H垂直x轴于点H,设二次函数对称轴于x轴交于点G.
∵∠BCE=∠ACB,∠ABC=90°,
∴点A与A'关于直线BC对称,