(精编)2020江西省中考数学第专题复习 二次函数综合题(含解析)
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2020年初三数学中考压轴题综合训练:《二次函数》1.已知抛物线的顶点A(﹣1,4),且经过点B(﹣2,3),与x轴分别交于C,D两点.(1)求直线OB和该抛物线的解析式;(2)如图1,点M是抛物线上的一个动点,且在直线OB的上方,过点M作x轴的平行线与直线OB交于点N,求MN的最大值;(3)如图2,AE∥x轴交x轴于点E,点P是抛物线上A、D之间的一个动点,直线PC、PD与AE分别交于F、G,当点P运动时,求tan∠PCD+tan∠PDC的值.解:(1)设直线OB的解析式为y=kx,∵B(﹣2,3),∴﹣2k=3,∴k=﹣,∴直线OB的解析式为y=﹣x,∵抛物线的顶点为A(﹣1,4),∴设抛物线对应的函数表达式为y=a(x+1)2+4.将B(﹣2,3)代入y=a(x+1)2+4,得:3=a+4,解得:a=﹣1,∴抛物线对应的函数表达式为y=﹣(x+1)2+4,即y=﹣x2﹣2x+3.(2)设M(t,﹣t2﹣2t+3),MN=s,则N的横坐标为t﹣s,纵坐标为﹣(t﹣s),∵,∴x1=﹣2,x2=,∵点M是直线OB的上方抛物线上的点,∴﹣2<t<,∵MN∥x轴,∴﹣t2﹣2t+3=﹣(t﹣s),∴s=﹣t+2=﹣,∵﹣2<t<,∴当t=﹣时,MN的最大值为;(3)解:过点P作PQ∥y轴交x轴于Q,设P(t,﹣t2﹣2t+3),则PQ=﹣t2﹣2t+3,CQ=t+3,DQ=1﹣t,∴tan∠PCD+tan∠PDC=,=,=,=1﹣t+t+3,=4.2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+2与x轴交于点B,与y轴交点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B,C两点,与x轴交于另一点A.如图1,点P为抛物线上任意一点.过点P作PM⊥x轴交BC于M.(1)求抛物线的解析式;(2)当△PCM是直角三角形时,求P点坐标;(3)如图2,作P点关于直线BC的对称点P′,作直线P′M与抛物线交于EF,设抛物线对称轴与x轴交点为Q,当直线P′M经过点Q时,请你直接写出EF的长.解:(1)∵直线y=﹣x+2与x轴交于点B,与y轴交点C,∴B(4,0),C(0,2),∴把B(4,0),C(0,2)代入y=﹣x2+bx+c得,,解得,,∴抛物线的解析式为:y=﹣+2;(2)∵PM⊥x轴交BC于M.BC不平行x轴,∴∠PMC≠90°,当∠CPM=90°时,PC∥x轴,则P点的纵坐标为2,∵y=﹣+2的对称轴为x=1,∴P点的横坐标为:2,此时P(2,2);当∠PCM=90°时,设P(m,),则M(m,﹣m+2),由PC2+CM2=PM2得,=,解得,m=0(与C的横坐标相同,舍去),或m=﹣6,此时P(﹣6,﹣10);综上,P点的坐标为(2,2)或(﹣6,﹣10);(3)作Q点关于直线BC的对称点K,QK与BC相交于点N,再过K作KL⊥x轴于点L,如图所示,则根据题意可知,KL与BC的交点为M,P点在KM上,P'在QM上,∵y=﹣+2,∴抛物线的对称轴为x=1,∴Q(1,0),∴BQ=4﹣1=3,∵∠QBN=∠CBO,∠QNB=∠COB=90°,∴△BQN∽△BCO,∴,即,∴QN=,∴QK=2QN=,∠BQN=∠KQL,∠BNQ=∠KLQ=90°,∴△BQN∽△KQL,∴,即,∴QL=,∴OL=1+,∴M(,),设QM的解析式为:y=kx+b(k≠0),则,∴,∴直线QM的解析式为:y=,联立方程组,解得,,或,∴E(,),F(,),∴EF=.3.如图,抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知A(﹣1,0),且直线BC的解析式为y=x﹣2,作垂直于x轴的直线x=m,与抛物线交于点F,与线段BC交于点E(不与点B和点C重合).(1)求抛物线的解析式;(2)若△CEF是以CE为腰的等腰三角形,求m的值;(3)点P为y轴左侧抛物线上的一点,过点P作PM⊥BC交直线BC于点M,连接PB,若以P、M、B为顶点的三角形与△ABC相似,求P点的坐标.解:(1)∵直线BC的解析式为y=x﹣2,∴C(0,﹣2),B(4,0),将A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2,得,解得,,∴y=x﹣2;(2)∵∴,=,,若以C为顶点,则CE2=CF2,∴,解得:m1=2,m2=4(舍去),若以E为顶点,则EC2=EF2,∴=,解得:m3=4﹣,m4=4+(舍去),综合以上得m=2或m=4﹣.(3)①∵AC=,BC=2,∴AC2+BC2=25=AB2,∴当点P与点A重合时,点M与点C重合,此时P1(﹣1,0),②如图,当△BPM∽△ABC时,过点M作HR∥x轴,作PH⊥HR于点H,BR⊥HR于点R,∵∠PMB=∠PHM=∠BRM=90°,∴∠BMR=∠MPH,∴△PHM∽△MRB,∴又∵AB∥HR,∴∠ABC=∠BMR,∴tan∠BMR=tan∠ABC=,令BR=a,MR=2a,又∵∠ABC=∠BMR,∴tan∠BMR=tan∠ABC=,∴,∴PH=4a,HM=2a,PQ=3a,∴HR=4a,∴P(4﹣4a,3a),又∵点P在抛物线上,将P(4﹣4a,3a)代入y=x﹣2得:(4﹣4a)﹣2=3a,∴a(8a﹣13)=0,a 1=0(舍),a2=.∴.∴符合条件的点P为P1(﹣1,0)或.4.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.(1)求b,c的值:(2)如图1,点P是第一象限抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线1,交BC于点H.当△PHC为等腰三角形时,求点P的坐标;(3)如图2,抛物线顶点为E.已知直线y=kx﹣k+3与二次函数图象相交于M、N两点,求证:无论k为何值,△EMN恒为直角三角形.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),∴,解得:,∴b=2,c=3;(2)∵抛物线的函数表达式为:y=﹣x2+2x+3,∴C(0,3),设直线BC的解析式为y=kx+3,将点B(3,0)代入y=kx+3,解得:k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,﹣x2+2x+3),则点H(x,﹣x+3),①如图1,过点C作CM⊥PH于点M,则CM=x,PH=﹣x2+3x,当CP=CH时,PM=MH,∠MCH=∠MCP,∵OB=OC,∴∠OBC=45°,∵CM∥OB,∴∠MCH=∠OBC=45°,∴∠PCH=90°,∴MC=PH=(﹣x2+3x),即x=(﹣x2+3x),解得:x1=0(舍去),x2=1,∴P(1,4);②如图2,当PC=PH时,∵PH∥OC,∴∠PHC=∠OCB=45°,∴∠CPH=90°,∴点P的纵坐标为3,∴﹣x2+2x+3=3,解得:x=2或x=0(舍去),∴P(2,3);③当CH=PH时,如图3,∵B(3,0),C(0,3),∴BC==3.∵HF∥OC,∴,∴,解得:x=3﹣,∴P(3﹣,4﹣2).综合以上可得,点P的坐标为(1,4)或(2,3)或(3﹣,4﹣2).(3)∵函数表达式为:y =﹣x 2+2x +3=﹣(x ﹣1)2+4, ∴点E (1,4);设点M 、N 的坐标为(x 1,y 1),(x 2,y 2),∴MN 2=(x 1﹣x 2)2+(y 1﹣y 2)2,ME 2=(x 1﹣1)2+(y 1﹣4)2,NE 2=(x 2﹣1)2+(y 2﹣4)2,∵ME 2+NE 2=(x 1﹣1)2+(y 1﹣4)2+(x 2﹣1)2+(y 2﹣4)2=x 12+x 22﹣2(x 1+x 2)+2+y 12+y 22﹣8(y 1+y 2)+32=x 12+x 22﹣2x 1x 2+2﹣4+y 12+y 22﹣2y 1•y 2+18﹣48+32 ═(x 1﹣x 2)2+(y 1﹣y 2)2, ∴MN 2=ME 2+NE 2, ∴∠MEN =90°, 故EM ⊥EN ,即:△EMN 恒为直角三角形.5.如图1所示,已知直线y =kx +m 与抛物线y =ax 2+bx +c 分别交于x 轴和y 轴上同一点,交点分别是点B (6,0)和点C (0,6),且抛物线的对称轴为直线x =4; (1)试确定抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使△PBC 是直角三角形?若存在请直接写出P 点坐标,不存在请说明理由;(3)如图2,点Q 是线段BC 上一点,且CQ =,点M 是y 轴上一个动点,求△AQM的最小周长.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A、B两点,对称轴为直线x=4,∴点A的坐标为(2,0).∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(2,0),B(6,0),C(0,6),∴,解得a=,b=﹣4,c=6.∴抛物线的解析式为:y=;(2)设P(4,y),∵B(6,0),C(0,6),∴BC2=62+62=72,PB2=22+y2,PC2=42+(y﹣6)2,当∠PBC=90°时,BC2+PB2=PC2,∴72+22+y2=42+(y﹣6)2,解得:y=﹣2,∴P(4,﹣2);当∠PCB=90°时,PC2+BC2=PB2,∴42+(y﹣6)2+72=22+y2,解得:y=10,∴P(4,10);当∠BPC=90°时,PC2+PB2=BC2.∴42+(y﹣6)2+22+y2=72,解得:y=3.∴P(4,3+)或P(4,3﹣).综合以上可得点P的坐标为(4,﹣2)或(4,10)或(4,3+)或P(4,3﹣).(3)过点Q作QH⊥y轴于点H,∵B(6,0),C(0,6),∴OB=6,OC=6,∴∠OCB=45°,∴∠CQH=∠HCQ=45°,∵CQ=,∴CH=QH=,∴OH=6﹣,∴点Q的坐标为(,),在x轴上取点G(﹣2,0),连接QG交y轴于点M,则此时△AQM的周长最小,∴AQ==,QG==,∴AQ+QG=,∴△AQM的最小周长为4.6.如图,三角形ABC是以BC为底边的等腰三角形,点A、C分别是一次函数y=﹣x+3的图象与y轴、x轴的交点,点B在二次函数y=x2+bx+c的图象上,且该二次函数图象上存在一点D,使四边形ABCD能构成平行四边形.(1)试求b、c的值,并写出该二次函数表达式;(2)动点P沿线段AD从A到D,同时动点Q沿线段CA从C到A都以每秒1个单位的速度运动,问:①当P运动过程中能否存在PQ⊥AC?如果不存在请说明理由;如果存在请说明点的位置?②当P运动到何处时,四边形PDCQ的面积最小?此时四边形PDCQ的面积是多少?解:(1)由y=﹣x+3,令x=0,得y=3,所以点A(0,3);令y=0,得x=4,所以点C(4,0),∵△ABC是以BC为底边的等腰三角形,∴B点坐标为(﹣4,0),又∵四边形ABCD是平行四边形,∴D点坐标为(8,3),将点B(﹣4,0)、点D(8,3)代入二次函数y=x2+bx+c,∴,解得:,故该二次函数解析式为:y=x2﹣x﹣3.(2)∵OA=3,OB=4,∴AC=5.①设点P运动了t秒时,PQ⊥AC,此时AP=t,CQ=t,AQ=5﹣t,∵PQ⊥AC,∴∠AQP=∠AOC=90°,∠PAQ=∠ACO,∴△APQ∽△CAO,∴,即,解得:t=.即当点P运动到距离A点个单位长度处,有PQ⊥AC.②∵S四边形PDCQ +S△APQ=S△ACD,且S△ACD=×8×3=12,∴当△APQ的面积最大时,四边形PDCQ的面积最小,当动点P运动t秒时,AP=t,CQ=t,AQ=5﹣t,设△APQ底边AP上的高为h,作QH⊥AD于点H,由△AQH∽△CAO可得:,解得:h=(5﹣t),∴S△APQ=t×(5﹣t)=(﹣t2+5t)=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,S△APQ 达到最大值,此时S四边形PDCQ=12﹣=,故当点P运动到距离点A个单位处时,四边形PDCQ面积最小,最小值为.7.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c过点x轴上的A(﹣1,0)和B点,交y轴于点C,点P是该抛物线上第一象限内的一动点,且CO=3AO.(1)抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3 ;(2)过点P作PD∥y轴交直线BC于点D,求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)若sin∠BCP=,在对称轴左侧的抛物线上是否存在点Q,使∠QBC=∠PBC?若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)∵A(﹣1,0),∴OA=1,又∵CO=3AO,∴OC=3,∴C(0,3),把A,C两点的坐标代入y=﹣x2+bx+c得,,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,故答案为:y=﹣x2+2x+3.(2)由﹣x2+2x+3=0,得B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,将点B(3,0),C(0,3)代入得,,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,﹣x2+2x+3),则D(x,﹣x+3)(0<x<3),∴PD=(﹣x2+2x+3)﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x=.∴当时,PD有最大值.(3)存在.∵,点P在第一象限,∴∠BCP=45°,∵B(3,0),C(0,3),∴OC=OB,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴∠BCP=∠OCB=45°,∴CP∥OB,∴P(2,3),设BQ与y轴交于点G,在△CPB和△CGB中:2,∴△CPB≌△CGB(ASA),∴CG=CP=2,∴OG=1,∴点G(0,1),设直线BQ:y=kx+1,将点B(3,0)代入y=kx+1,∴,∴直线BQ:,联立直线BQ和二次函数解析式,解得:或(舍去),∴Q(,).8.如图,以D为顶点的抛物线y=ax2+2x+c交x轴于点A,B(6,0),交y轴于点C(0,6).(1)求抛物线的解析式;(2)在直线BC上有一点P,使PO+PA的值最小,求点P的坐标;(3)在x轴上是否存在一点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将B(6,0),C(0,6)代入y=ax2+2x+c,得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+6.(2)当y=0时,﹣x2+2x+6=0,解得:x1=﹣2,x2=6,∴点A的坐标为(﹣2,0).∵点B的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,6),∴直线BC的解析式为y=﹣x+6.如图1,作O关于BC的对称点O′,则点O′的坐标为(6,6).∵O与O′关于直线BC对称,∴PO=PO′,∴PO+PA的最小值=PO′+PA=AO′═=10.设直线AO′的解析式为y=kx+m,将A(﹣2,0),Q′(6,6)代入y=kx+m,得:,解得:,∴直线AO′的解析式为y=x+.联立直线AO′和直线BC的解析式成方程组,得:,解得:,∴点P的坐标为(,).(3)∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣2)2+8,∴点D的坐标为(2,8).又∵点C的坐标为(0,6),点B的坐标为(6,0),∴CD=2,BC═=6,BD═=4,∴CD2+BC2=BD2,∴∠BCD=90°.∵点A的坐标(﹣2,0),点C的坐标为(0,6),∴OA=2,OC=6,∴==2,.又∵∠AOC=∠DCB=90°,∴△AOC∽△DCB,∴当Q的坐标为(0,0)时,△AQC∽△DCB.如图2,连接AC,过点C作CQ⊥AC,交x轴与点Q.∵△ACQ为直角三角形,CO⊥AQ,∴△ACQ∽△AOC.又∵△AOC∽△DCB,∴△ACQ∽DCB,∴,即,∴AQ=20,∴点Q的坐标为(18,0).综上所述:当Q的坐标为(0,0)或(18,0)时,以A,C,Q为顶点的三角形与△BCD 相似.9.如图,抛物线L:y=ax2﹣2ax+a+k(a,k为常数且a>0)经过点C(﹣1,0),顶点为M,经过点P(0,a+4)的直线m与x轴平行,且m与L交于点A,B(B在A的右侧),与L的对称轴交于点F,直线n:y=ax+c经过点C.(1)用a表示k及点M的坐标;(2)BP﹣AP的值是否是定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由;(3)当直线n经过点B时,求a的值及点A,B的坐标;(4)当a=1时,设△ABC的外心为点N,则:①求点N的坐标;②若点Q在L的对称轴上,其纵坐标为b,且满足∠AQB<∠ACB,直接写出b的取值范围.解:(1)把点C(﹣1,0)代入L,得0=a×(1﹣)2﹣2a×(﹣1)+a+k,∴k=﹣4a.又L:y=ax2﹣2ax+a+k=a(x﹣1)2﹣4a,∴顶点M(1,﹣4a).(2)是定值.根据图象,由抛物线的轴对称性,可知BF=AF,又QL的对称轴为x=1,故PF=1,∴由图象可得,BP﹣AP=(BF+PF)﹣(AF﹣PF),=BF+PF﹣AF+PF=2PF=2.(3)当直线n经过点B时,有ax+a=a(x﹣1)2﹣4a,化简得,ax2﹣3ax﹣4a=0,∵a>0,∴x2﹣3x﹣4=0,解得:x1=﹣1,x2=4,∵B在A的右侧,对称轴为x=1,∴B(4,a+4),A(﹣2,a+4),把点B代入直线n,得a+4=4a+a,解得a=1,∴A(﹣2,5),B(4,5).(4)①根据抛物线的轴对称性可知,L的对称轴x=1就是AB的垂直平分线,故△ABC的外心N就在直线x=1上,则有AN=CN.∴设N(1,c),由(3)可知A(﹣2,5),及C(﹣1,0),∴(﹣2﹣1)2+(5﹣c)2=(﹣1﹣1)2+(0﹣c)2,即32+(5﹣c)2=22+c2,解得c=3.∴N(1,3).②或b.如图,对于点Q(1,b),若∠AQB=∠ACB,根据同弧所对的圆周角相等,可得点Q为x=1与⊙N的交点,由(4)①得,⊙N的半径为r=NC=(﹣1﹣1)2+(0﹣3)2=,则b=﹣(r﹣c)=﹣(﹣3)=3﹣;设点Q关于直线AB的对称点为Q'(1,d),若∠AQ'B=∠ACB,则d=FQ'+5=FQ+5=(5+|3﹣|)+5=+7.综上,若点Q满足∠AQB<∠ACB,则有b或b.10.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,4),在x轴上有一动点D(m,0)(0<m<4),过点D作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,(1)直接写出抛物线和直线AB的函数表达式.(2)当点C是DE的中点时,求出m的值,并判定四边形ODEB的形状(不要求证明).(3)在(2)的条件下,将线段OD绕点O逆时针旋转得到OD′,旋转角为α(0°<a <90°),连接D′A、D′B,求D′A+D′B的最小值.解:(1)将点B、A的坐标代入抛物线y=﹣x2+bx+c得,,解得:,∴抛物线的函数表达式为y=﹣.设直线AB的解析式为y=kx+b,∴,解得:,∴直线AB的解析式为y=﹣x+4;(2)∵过点D(m,0)(0<m<4)作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,∴E(m,),C(m,﹣m+4).∴EC==.∵点C是DE的中点,∴.解得:m=2,m=4(舍去).∴ED=OB=4,∴四边形ODEB为矩形.(3)如图,由(2)可知D(2,0),在y轴上取一点M′使得OM′=1,连接AM′,在AM′上取一点D′使得OD′=OD.∵OD′=2,OM′•OB=1×4=4,∴OD′2=OM′•OB,∴,∵∠BOD′=∠M′OD′,∴△M′OD′∽△D′OB,∴.∴.∴D′A+D′B=D′A+M′D′=AM′,此时D′A+D′B最小(两点间线段最短,A、M′、D′共线时),∴D′A+D′B的最小值=AM′==.11.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,且OA=2,OB=OC =6,点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)连接BD,若点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标:(3)若点M是抛物线上的动点,过点M作MN∥x轴与抛物线交于点N,点P在x轴上,点Q在坐标平面内,以线段MN为对角线作正方形MPNQ,请求出点Q的坐标.解:(1)∵OA=2,OB=OC=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),C(0,6),∴可设抛物线解析式为y=a(x+2)(x﹣6),把C点的坐标代入可得6=﹣12a,解得a=.∴抛物线解析式为y=(x+2)(x﹣6)=﹣x2+2x+6;∴D(2,8);(2)如图1,过F作FG⊥x轴于点G,设F(x,﹣x2+2x+6),则FG=|﹣x2+2x+6|,∵∠FBA=∠BDE,∠FGB=∠BED=90°,∴△FBG∽△BDE,∴.∵B(6,0),D(2,8),∴E(2,0),BE=4,DE=8,OB=6,∴BG=6﹣x,∴,当点F在x轴上方时,有,解得x=﹣1或x=6(舍去),此时F点的坐标为(﹣1,),当点F在x轴下方时,有,解得x=﹣3或x=6(舍去),此时F点的坐标为(﹣3,),综上可知F点的坐标为(﹣1,)或(﹣3,);(3)如图2,设对角线MN、PQ交于点O′,∵点M、N关于抛物线对称轴对称,且四边形MPNQ为正方形,∴点P为抛物线对称轴与x轴的交点,点Q在抛物线的对称轴上,QO′=MO′=PO′=NO′,PQ⊥MN,设Q(2,2n),则M坐标为(2﹣n,n),∵点M在抛物线y=﹣x2+2x+6的图象上.∴n=﹣(2﹣n)2+2(2﹣n)+6,解得n=﹣1+或n=﹣1﹣,∴满足条件的点Q有两个,其坐标分别为(2,﹣2+2)或(2,﹣2﹣2).12.如图,直线y=x﹣4与x轴,y轴交于点B,C,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,抛物线经过B,C,与x轴交于另一点A.(1)求抛物线的解析式;(2)点E从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位的速度向B点运动,同时点F从B 点出发,在线段BC上以每秒1个单位的速度向C点运动,当其中一个点到达终点时,另一个点将停止运动.设△EBF的面积为S,点E运动的时间为t.①求S与t的函数关系式,并求出S有最大值时点F的坐标;②点E,F在运动过程中,若△EBF为直角三角形,求t的值.解:(1)∵直线y=x﹣4与x轴,y轴交于点B,C,∴x=0时,y=﹣4,y=0时,x=4,∴B(4,0),C(0,﹣4).∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,∴A点坐标为(﹣2,0),∴,解得:.∴抛物线的解析式为.(2)由题意得,BF=t,BE=6﹣3t,①作FH⊥x轴,如图,∵B(4,0),C(0,﹣4).∴OB=OC=4,∴,∵FH∥BC,∴△BHF∽△BOC,∴,∴.解得:HF=.∴=.当S有最大值时,t=1,此时点F的坐标为().②∵OB=OC,∴∠OBC=45°,若∠BEF=90°,则cos∠EBF=,解得:t=.若∠EFB=90°,则cos∠EFB=.解得:t=.综合以上可得,若△EBF 为直角三角形,t 的值为或.13.如图,在直角坐标系中,y =ax 2﹣4ax +3a 与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左),与y 轴交于C 点.(1)若△ABC 的面积为,求抛物线的解析式;(2)已知点P 为B 点右侧抛物线上一点,连PC ,PB 交y 轴于D 点,若∠BCP =2∠ABC ,求的值;(3)若P 为对称轴右侧抛物线上的动点,PA 交y 轴于E 点,判断的值是否为定值,说明理由.解:(1)∵y =ax 2﹣4ax +3a 与x 轴交于A 、B 两点,∴ax 2+4 ax +3a =0,解得x 1=1,x 2=3,∴A (1,0),B (3,0),当x =0,y =3a ,∴OC =﹣3a ,∵S △ABC =, ∴, 解得a =﹣,∴抛物线的解析式为y =﹣;(2)如图,过B 点作BM ⊥x 轴交CP 于M ,过点C 作CF ⊥BM 于点F ,∵AB∥CF,∴∠ABC=∠BCF,∵∠BCP=2∠ABC,∴∠ABC=∠BCF=∠FCM,∵CF=CF,∴△CBF≌△CMF(ASA),∴BF=FM,∴M(3,6a),又∵C(0,3a),设CP解析式y=mx﹣3m,∴8a=m×2,∴m=4a,∴y=4ax﹣12a,∴,解得:x1=3,x2=5,∴P(5,8a),∴直线BP的解析式为y=4ax﹣12a,∴D(0,﹣12a),∵OC=|3a|,OD=|﹣12a|,∴;(3)∵A(1,0),∴设PA的解析式y=k1x﹣k1,∴∴ax2﹣(4a+k1)x+3a+k1=0,∴(ax﹣3a﹣k1)(x﹣1)=0,解得,x=1或x=,∴x p=3+,∵B(3,0),∴设PB的解析式y=k2x﹣3k2,∴,∴ax2﹣(4a+k2)x+3a+3k2=0,∴(ax﹣a﹣k2)(x﹣3)=0,∴x p=1+.又∵EC=﹣k1﹣3 a,DE=﹣3k2﹣3 a,∴==.14.如图,已知抛物线y=ax2﹣2x+c经过△ABC的三个顶点,其中点点A(0,1)、点B(9,10),AC∥x轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB、AC分别交于点E、F,当四边形AECP面积最大时,求点P的坐标;(3)当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上是否存在点Q,使得以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将A (0,1),B (9,10)代入函数解析式,得, 解得,∴抛物线的解析式y =x 2﹣2x +1;(2)∵AC ∥x 轴,A (0,1), ∴x 2﹣2x +1=1,解得x 1=6,x 2=0(舍),即C 点坐标为(6,1),∵点A (0,1),点B (9,10),∴直线AB 的解析式为y =x +1,设P (m ,m 2﹣2m +1),∴E (m ,m +1),∴PE =m +1﹣(m 2﹣2m +1)=﹣m 2+3m .∵AC ⊥PE ,AC =6,∴S 四边形AECP =S △AEC +S △APC =AC •EF +AC •PF =AC •(EF +PF )=AC •EP =×6×(﹣m 2+3m )=﹣m 2+9m =﹣(m ﹣)2+,∵0<m <6,∴当m =时,四边形AECP 的面积最大,此时P (,﹣);(3)∵y =x 2﹣2x +1=(x ﹣3)2﹣2,∴P (3,﹣2).∴PF=y F﹣y p=3,CF=x F﹣x C=3,∴PF=CF,∴∠PCF=45°,同理可得∠EAF=45°,∴∠PCF=∠EAF,∴在直线AC上存在满足条件得点Q,设Q(t,1)且AB=9,AC=6,CP=3,∵以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,①当△CPQ∽△ABC时,,即,解得t=4,∴Q(4,1);②当△CQP∽△ABC时,,即,解得t=﹣3,∴Q(﹣3,1).综上所述:当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上存在点Q,使得以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,Q点的坐标为(4,1)或(﹣3,1).15.已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0),B(1,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P为抛物线的对称轴上一点,连接BP,CP,当四边形BOCP的周长最小时,求点P的坐标;(3)如图2,点D为抛物线的顶点,在线段CD上是否存在点M(不与点C重合),使得△AMO与△ABC相似?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0),B(1,0),∴,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3;(2)∵抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3,∴令x=0,y=3,∴C(0,3).∴OC+OB=3+1=4,∴当四边形BOCP的周长最小时,则CP+BP最小,如图1,连接AC,与对称轴的交点即为所求的点P,设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得:.∴直线AC的解析式为y=﹣x+3,∵抛物线的对称轴为x==2,∴x=2时,y=﹣2+3=1,∴P(2,1).(3)∵抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线的顶点D的坐标为(2,﹣1),又∵C(0,3),∴直线CD为y=﹣2x+3,OC=3,∵A(3,0),∴AB=2,∠BAC=∠OCA=45°,∴AC=3,∴.∵∠ABC=90°+∠OCB,∴∠ABC为钝角,若△AMO与△ABC相似,显然∠ABC=∠OMA,则在线段CD上存在点M使得以M,A,O为顶点的三角形与△ABC相似,则有两种情况,①若点M在x轴上方时,如图2,当∠AOM=∠CAB=45°时,△ABC∽△OMA,设M(a,﹣2a+3),∴a=﹣2a+3,解得a=1,∴M(1,1).此时OM=,OA=3,∴,∴.则△ABC∽△OMA.②若点M在x轴下方,如图3,∵M在线段CD上,∴∠AOM≠45°,∴∠OAM=∠BAC=45°,∴M(2,﹣1),此时点M与点D重合,AM=,OA=3,∴.则△ABC∽△AMO.综合以上可得,在线段CD上存在点M(不与点C重合),使得△AMO与△ABC相似,此时点M的坐标为(1,1)或(2,﹣1).16.如图,一次函数y=﹣x+2的图象与坐标轴交于A、B两点,点C的坐标为(﹣1,0),二次函数y=ax2+bx+c的图象经过A、B、C三点.(1)求二次函数的解析式;(2)如图1,已知点D(1,n)在抛物线上,作射线BD,点Q为线段AB上一点,过点Q 作QM⊥y轴于点M,作QN⊥BD于点M,过Q作QP∥y轴交抛物线于点P,当QM与QN的积最大时,求线段PG的长;(3)在(2)的条件下,连接AP,若点E为抛物线上一点,且满足∠APE=∠ABO,求S.△OBE解:(1)一次函数y=﹣x+2的图象与坐标轴交于A、B两点,则点A、B的坐标分别为:(0,2)、(4,0),则抛物线的表达式为:y=a(x﹣4)(x+1)=a(x2﹣3x﹣4),即﹣4a=2,解得:a=﹣,则抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+2;(2)点D(1,3),点B(4,0),则BD所在的函数表达式为:y=﹣x+4;即直线BD的倾斜角为45°,则∠QGN=45°,QN=QG,设点Q(m,﹣m+2),则点G(m,﹣m+4),QM•QN=m×(﹣m+4+m﹣2)=(﹣m2+2m),当m=2时,QM与QN的积最大,则点P(2,3);(3)设:∠APE=∠ABO=∠α,则tan;①当PE在AP下方时,如图1,由点A(0,2)、P(2,3)知,AP=,设AP与y轴的夹角为β,则tanβ=2,过点H作MH⊥PA交PA的延长线于点M,设:MA=x,则MH=2x,tan∠APH===tanα=,解得:x=,则AH=x=,则点H(0,),设直线PH的表达式为:y=kx+b,∴,解得:,∴直线PH的解析式为y=x+,联立抛物线的解析式和直线的解析式:,解得:x=2(舍去)或﹣,∴点E(﹣,﹣),∴==.②当PE在AP上方时,如图2,过点P作PM⊥y轴交于点M,交抛物线于点E,∵tan∠APM=.tan∠ABO=,∴∠APM=∠ABO,∵PE∥x轴,∴E点的纵坐标为3,将y=3代入抛物线解析式求得x=1,∴E(1,3),∴=6.综上可得△OBE的面积为或6.17.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,顶点为D,对称轴交x轴于点Q.(1)求抛物线对应的二次函数的表达式;(2)点P是抛物线的对称轴上一点,以点P为圆心的圆经过A、B两点,且与直线CD相切,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△DCM与△BQC相似?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,请说明理由.解:(1)∵A(﹣1,0),B(3,0).代入y=﹣x2+bx+c,得,解得b=2,c=3.∴抛物线对应二次函数的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)如图1,设直线CD切⊙P于点E.连结PE、PA,作CF⊥DQ于点F.∴PE⊥CD,PE=PA.由y=﹣x2+2x+3,得对称轴为直线x=1,C(0,3)、D(1,4).∴DF=4﹣3=1,CF=1,∴DF=CF,∴△DCF为等腰直角三角形.∴∠CDF=45°,∴∠EDP=∠EPD=45°,∴DE=EP,∴△DEP为等腰三角形.设P(1,m),∴EP2=(4﹣m)2.在△APQ中,∠PQA=90°,∴AP2=AQ2+PQ2=[1﹣(﹣1)]2+m2∴(4﹣m)2=[1﹣(﹣1)]2+m2.整理,得m2+8m﹣8=0解得,m=﹣4±2.∴点P的坐标为(1,﹣4+2)或(1,﹣4﹣2).(3)存在点M,使得△DCM∽△BQC.如图2,连结CQ、CB、CM,∵C(0,3),OB=3,∠COB=90°,∴△COB为等腰直角三角形,∴∠CBQ=45°,BC=3.由(2)可知,∠CDM=45°,CD=,∴∠CBQ=∠CDM.∴△DCM与△BQC相似有两种情况.当时,∴,解得DM=.∴QM=DQ﹣DM=4﹣=.∴M(1,).1当时,∴,解得DM=3,∴QM=DQ﹣DM=4﹣3=1.∴M(1,1).2综上,点M的坐标为或(1,1).18.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1,0)、B(3,0)(点A在点B的左边),与y轴交于点C,过点C作CD∥x轴,交抛物线于点D,过点D作DE∥y轴,交直线BC 于点E,点P在抛物线上,过点P作PQ∥y轴交直线CE于点Q,连结PB,设点P的横坐标为m,PQ的长为d.(1)求抛物线对应的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)当0<m<4时,求d关于m的函数关系式;(4)当△PQB是等腰三角形时,直接写出m的值.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1,0)、B(3,0),∴解得:∴抛物线解析式为:y=﹣x2+4x﹣3;(2)∵抛物线y=﹣x2+4x﹣3与y轴交于点C,∴点C(0,﹣3)设直线BC解析式为:y=kx﹣3,∴0=3k﹣3∴k=1,∴直线BC解析式为:y=x﹣3;(3)∵设点P的横坐标为m,PQ∥y轴,∴点P(m,﹣m2+4m﹣3),点Q(m,m﹣3),当0<m<3时,PQ=d=﹣m2+4m﹣3﹣(m﹣3)=﹣m2+3m,当3≤m<4时,PQ=d=(m﹣3)﹣(﹣m2+4m﹣3)=m2﹣3m;(4)B(3,0),点C(0,﹣3),∴OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵PQ∥OC,∴∠PQB=45°,若BP=PQ,∴∠PQB=∠PBQ=45°,∴∠BPQ=90°,即点P与点A重合,∴m=1,若BP=QB,∴∠BQP=∠BPQ=45°,∴∠QBP=90°,∴BP解析式为:y=﹣x+3,∴解得:,∴点P(2,1)∴m=2;若PQ=QB,∴(3﹣m)2+(m﹣3﹣0)2=(﹣m2+3m)2,或(3﹣m)2+(m﹣3﹣0)2=(m2﹣3m)2,∴m=±,综上所述:m=1或2或±.19.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C(1,4),交x轴于A、B两点,交y 轴于点D,其中点B的坐标为(3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P为直线BD上方抛物线上一点,若S=3,请求出点P的坐标.△PBD(3)如图3,M为线段AB上的一点,过点M作MN∥BD,交线段AD于点N,连接MD,若△DNM∽△BMD,请求出点M的坐标.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,将点B(3,0)代入得,(3﹣1)2×a+4=0.解得:a=﹣1.∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3.(2)过点P作PQ∥y轴交DB于点Q,∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3∴D(0,3).设直线BD的解析式为y=kx+n,∴,解得:,∴直线BD的解析式为y=﹣x+3.设P(m,﹣m2+2m+3),则Q(m,﹣m+3),∴PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.∵S△PBD =S△PQD+S△PQB,∴S△PBD=×PQ×(3﹣m)=PQ=﹣m,∵S△PBD=3,∴﹣m=3.解得:m1=1,m2=2.∴点P的坐标为(1,4)或(2,3).(3)∵B(3,0),D(0,3),∴BD==3,设M(a,0),∵MN∥BD,∴△AMN∽△ABD,∴,即.∴MN=(1+a),DM==,∵△DNM∽△BMD,∴,∴DM2=BD•MN.∴9+a2=3(1+a).解得:a=或a=3(舍去).∴点M的坐标为(,0).20.如图,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B、C两点,与x轴另一交点为A,顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)在x轴上找一点E,使△EDC的周长最小,求符合条件的E点坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得∠APB=∠OCB?若存在,求出PB2的值;若不存在,请说明理由.解:(1)直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,则点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,3),将点B、C的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,故函数的表达式为:y=﹣x2+2x+3,(2)如图1,作点C关于x轴的对称点C′,连接CD′交x轴于点E,此时EC+ED为最小,则△EDC的周长最小,抛物线的顶点D坐标为(1,4),点C′(0,﹣3),将C′、D的坐标代入一次函数表达式并解得:∴直线C′D的表达式为:y=7x﹣3,当y=0时,x=,故点E(,0),(3)①当点P在x轴上方时,如图2,∵OB=OC=3,则∠OCB=45°=∠APB,过点B作BH⊥AP于点H,设PH=BH=a,则PB=PA=a,由勾股定理得:AB2=AH2+BH2,16=a2+(a﹣a)2,解得:a2=8+4,则PB2=2a2=16+8.②当点P在x轴下方时,同理可得.综合以上可得,PB2的值为16+8.。
《二次函数综合》压轴题专题训练1.定义:关于x轴对称且对称轴相同的两条抛物线叫作“同轴对称抛物线”.例如:y=(x﹣1)2﹣2的“同轴对称抛物线”为y=﹣(x﹣1)2+2.(1)满足什么条件的抛物线与其“同轴对称抛物线”的顶点重合:.(2)求抛物线y=﹣x2+x+1的“同轴对称抛物线”.(3)如图,在平面直角坐标系中,点B是抛物线L:y=ax2﹣4ax+1上一点,点B的横坐标为1,过点B作x轴的垂线,交抛物线L的“同轴对称抛物线”于点C,分别作点B、C关于抛物线对称轴对称的点B′、C′,连接BC、CC′、B′C′、BB′,设四边形BB′C′C的面积为S(S>0).①当四边形BB′C′C为正方形时,求a的值.②当抛物线L与其“同轴对称抛物线”围成的封闭区域内(不包括边界)共有11个横、纵坐标均为整数的点时,直接写出a的取值范围.2.已知抛物线C:y=ax2+bx+c向左平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度得到抛1物线C:y=x2.2(1)直接写出抛物线C的解析式;1与x轴交于A,B两点,点A在点B的左侧,点P(,t)(2)如图1,已知抛物线C1在抛物线C上,QB⊥PB交抛物线于点Q.求点Q的坐标;1上,EM∥x轴,点E在点M的左侧,过点M的直线MD与抛(3)已知点E,M在抛物线C2物线C只有一个公共点(MD与y轴不平行),直线DE与抛物线交于另一点N.若线段2NE=DE,设点M,N的横坐标分别为m,n,直接写出m和n的数量关系(用含m的式子表示n)为.3.如图1,抛物线y=x2+bx+c过点A(4,﹣1),B(0,﹣),点C为直线AB下方抛物线上一动点,M为抛物线顶点,抛物线对称轴与直线AB交于点N.(1)求抛物线的表达式与顶点M的坐标;(2)在直线AB上是否存在点D,使得以C,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请求出D点坐标;(3)在y轴上是否存在点Q,使∠AQM=45°?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点为A(﹣1,0),B(2,0)且与y轴交于点C,OA=OC.(1)求该抛物线的表达式;(2)点C关于x轴的对称点为C1,M是线段BC1上的一个动点(不与B、C1重合),ME⊥x轴,MF⊥y轴,垂足分别为E、F,当点M在什么位置时,矩形MFOE的面积最大?说明理由;(3)已知点P时直线y=x+1上的动点,点Q为抛物线上的动点,当以C、C1、P、Q 为顶点的四边形为平行四边形时,求出相应的点P和点Q的坐标.5.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴相交于点C,M是抛物线的顶点,直线x=1是抛物线的对称轴,且点C的坐标为(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)已知P为线段MB上一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D.若PD=m,△PCD的面积为S.①求S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;②当S取得最值时,求点P的坐标.(3)在(2)的条件下,在线段MB上是否存在点P,使△PCD为等腰三角形?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.6.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C(1,4),交x轴于A、B两点,交y 轴于点D,其中点B的坐标为(3,0).(1)求抛物线的解析式;=3,请求出点P的坐标.(2)如图2,点P为直线BD上方抛物线上一点,若S△PBD(3)如图3,M为线段AB上的一点,过点M作MN∥BD,交线段AD于点N,连接MD,若△DNM∽△BMD,请求出点M的坐标.7.已知抛物线交x轴于A,B两点(A在B右边),A(3,0),B(1,0)交y轴于C点,C(0,3),连接AC;(1)求抛物线的解析式;(2)P为抛物线上的一点,作PE⊥CA于E点,且CE=3PE,求P点坐标;(3)将原抛物线向上平移1个单位抛物线的对称轴交x轴于H点,过H作直线MH,NH,当MH⊥NH时,求MN恒过的定点坐标.:y=(x﹣1)2+k(k>0)经过y轴上的点A,顶点为B.抛物线8.如图,已知抛物线l1l:y=(x﹣h)2+2﹣h(h≥2)的顶点为D,直线y=﹣x+b经过A,B,D三点,两抛物2线交于点C.(1)求b的值和点B的坐标;(2)设点C的横坐标为m,探究m与h之间的数量关系;(3)当△ABC是直角三角形时,求h的值.9.综合与探究.如图1,抛物线y=x2﹣x﹣2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线交y轴于点E(0,2).(1)求A,B,C三点的坐标及直线BE的解析式.(2)如图2,过点A作BE的平行线交抛物线于点D,点P是抛物线上位于线段AD下方的一个动点,连接PA,PD,求OAPD面积的最大值.(3)若(2)中的点P为抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使得以A,D,P,Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与直线BC交于点D.(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使|BM﹣CM|的值最大,求出点M的坐标;(3)点E为直线BC上一动点,过点E作y轴的平行线EF,与抛物线交于点F问是否存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,直接写出点E的坐标.11.如图1,抛物线y=ax2+2ax+c(a≠0)与x轴交于点A,B(1,0)两点,与y轴交于点C,且OA=OC.(1)求抛物线的解析式;(2)点D是抛物线顶点,求△ACD的面积;(3)如图2,射线AE交抛物线于点E,交y轴的负半轴于点F(点F在线段AE上),点P是直线AE下方抛物线上的一点,S=,求△APE面积的最大值和此动点P的坐标.△ABE12.图①,抛物线y=﹣2x2+bx+c过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,交y轴于点C,连接BC.(1)求该抛物线的表达式和对称轴;(2)点D是抛物线对称轴上一动点,当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求所有符合条件的点D的坐标;(3)如图2,将抛物线在BC上方的图象沿BC折叠后与y轴交与点E,求点E的坐标.13.已知,抛物线y=ax2,其中a>0.(1)如图1,若点A、B是此抛物线上两点,且分属于y轴两侧,连接AB与y轴相交于点C,且∠AOB=90°.求证:CO=;(2)如图2,若点A是此抛物线上一点,过点A的直线恰好与此抛物线仅有一个交点,且与y轴交于点B,与x轴相交于点C.求证:AC=BC.14.如图,抛物线y=ax2﹣x+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,连结AC,已知B(1﹣,0),且抛物线经过点D(2,﹣2).(1)求抛物线的解析式;(2)若点E是抛物线上位于x轴下方的一点,且S△ACE =S△ABC,求E的坐标;(3)若点P是y轴上一点,以P、A、C三点为顶点的三角形是等腰三角形,求P点的坐标.15.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+4分别与x轴、y轴相交于点B、C,经过点B、C的抛物线y=﹣+bx+c与x轴的另一个交点为A.(1)求出抛物线表达式,并求出点A坐标.(2)已知点D在抛物线上,且横坐标为3,求出△BCD的面积;(3)点P是直线BC上方的抛物线上一动点,过点P作PQ垂直于x轴,垂足为Q.是否存在点P,使得以点A、P、Q为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.解:(1)∵“同轴对称抛物线”的顶点重合,∴顶点关于x轴对称且重合,∴顶点在x轴上,故答案为:顶点在x轴上;(2)∵y=﹣x2+x+1=﹣(x﹣1)2+,∴“同轴对称抛物线”的顶点坐标为(1,﹣),∴y=(x﹣1)2﹣;(3)①由题可知,B(1,1﹣3a),∴C(1,3a﹣1),∵抛物线y=ax2﹣4ax+1的对称轴为x=2,∴B'(3,1﹣3a),C'(3,3a﹣1),∴BB'=CC'=2,∴BC=2﹣6a或BC=6a﹣2,∴2﹣6a=2或6a﹣2=2,∴a=0(舍去)或a=;②函数的对称轴为x=2,函数L的顶点坐标为(2,1﹣4a),∵L与“同轴对称抛物线”是关于x轴对称的,所以整数点也是对称的出现,∵抛物线L与其“同轴对称抛物线”围成的封闭区域内,在x轴上的整数点可以是3个或5个,∴L与x轴围城的区域的整数点为4个或3个;当a>0时,当x=1时,﹣2≤1﹣3a<﹣1,∴<a≤1,当x=2时,1﹣4a<﹣2,∴a>,∴<a≤1;当a<0时,当x=2时,1﹣4a≤2,∴a≥﹣,当x=﹣1时,5a+1<0,∴a<﹣,∴﹣≤a<﹣;综上所述:<a≤1或﹣≤a<﹣.2.解:(1)由已知可知,抛物线C:y=x2向右平移1个单位长度,再向下平移4个单位2:y=ax2+bx+c,长度得到抛物线C1:y=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线C1故答案为y=(x﹣1)2﹣4;(2)∵y=(x﹣1)2﹣4,令y=0,(x﹣1)2﹣4=0,解得x=3或x=﹣1,∴A(﹣1,0),B(3,0),上,∵点P(,t)在抛物线C1∴t=(﹣1)2﹣4,解得t=﹣,∴P(,﹣),设Q(t,t2﹣2t﹣3),过点P作PM⊥x轴交于点M,过点Q作QN⊥x轴交于点N,∵BQ⊥BP,∴∠QBN+∠MBP=∠QBN+∠MQN=90°,∴∠BQN=∠PBM,∴△BNQ∽△QMP,∴=,∴=,∴t=﹣或t=3,∵Q点在第二象限,∴t=﹣,∴Q(﹣,);(3)∵点M与N在y=x2上,∴M(m,m2),N(n,n2)∵EM∥x轴,∴E(﹣m,m2),设MD的解析式为y=kx+b,∴m2=km+b,∴b=m2﹣km,∴y=kx+m2﹣km,∵直线MD与抛物线y=x2只有一个交点,∴kx+m2﹣km=x2,∴△=k2﹣4(m2+km)=0,∴k=2m,∴直线MD的解析式为y=2mx﹣m2,∵NE=DE,∴D(﹣2m﹣n,2m2﹣n2),∴2m2﹣n2=2m(﹣2m﹣n)﹣m2,整理得,n2﹣2mn﹣7m2=0,∴n=(1±2)m,故答案为n=(1±2)m.3.解:(1)将点A(4,﹣1),B(0,﹣)代入抛物线y=x2+bx+c,得,解得,∴y=x2﹣x﹣,∴M点的坐标为(1,﹣4);(2)设直线AB的表达式为y=mx+n,∴,解得,∴y=x﹣;当x=1时,y=﹣3,∴N(1,﹣3),∴MN=1;①若MN为平行四边形的一边时,则有CD∥MN,且CD=MN,设C(t,t2﹣t﹣),则D(t,t﹣),∴CD=t﹣﹣(t2﹣t﹣)=1,∴t=3或t=1(舍去),∴D(3,﹣);②若MN为平行四边形的对角线,设D(t,t﹣),则C(2﹣t,﹣t﹣),将点C代入抛物线解析式得,(2﹣t)2﹣(2﹣t)﹣=﹣t﹣,∴t=﹣1或t=1(舍去),∴D(﹣1,﹣);综上所述:符合条件的D点坐标为(3,﹣)或(﹣1,﹣);(3)在对称轴上取点P(1,﹣1),∴PA=PM=3,∠APM=90°,以P为圆心,PA为半径作圆交y轴于点Q,∴∠AQM=∠APM=45°,作PE⊥y轴交于点E,∴PE=1,∵PQ=3,∴EQ==2,∴Q点坐标为(0,﹣1+2)或(0,﹣1﹣2).4.解:(1)∵点A (﹣1,0)∴OA =1,∵OA =OC =1,且点C 在y 轴负半轴,∴点C (0,﹣1)∵抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的交点为A (﹣1,0),B (2,0)且与y 轴交于点C , ∴ 解得:∴抛物线的表达式为:y =x 2﹣x ﹣1;(2)∵点C 关于x 轴的对称点为C 1,∴C 1(0,1),∵点B (2,0),点C 1(0,1),∴直线BC 1的解析式为:y =﹣x +1,∴设点M 坐标为(m ,﹣m +1)∴MF =m ,ME =﹣m +1,∴矩形MFOE 的面积=MF ×ME =m ×(﹣m +1)=﹣m 2+m =﹣(m ﹣1)2+, ∴当m =1时,矩形MFOE 的最大面积为,此时点M 的坐标为(1,),即点M 为线段C 1B 中点时,S 矩形MFOE 最大;(3)由题意,C (0,﹣1),C 1(0,1),以C 、C 1、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形,分以下两种情况:①C 1C 为边,则C 1C ∥PQ ,C 1C =PQ ,设P (m ,m +1),Q (m ,m 2﹣m ﹣1),∴|(m 2﹣m ﹣1)﹣(m +1)|=2,解得:m 1=4,m 2=﹣2,m 3=2,m 4=0(舍),P 1(4,3),Q 1(4,5);P 2(﹣2,0),Q 2(﹣2,2);P 3(2,2),Q 3(2,0) ②C 1C 为对角线,∵C 1C 与PQ 互相平分,C 1C 的中点为(0,0),∴PQ 的中点为(0,0),设P (m ,m 2﹣m +1),则Q (﹣m ,m 2+m ﹣1) ∴(m +1)+(m 2+m ﹣1)=0,解得:m 1=0(舍去),m 2=﹣2,∴P 4(﹣2,0),Q 4(2,0);综上所述,点P 和点Q 的坐标为:P 1(4,3),Q 1(4,5)或P 2(﹣2,0),Q 2(﹣2,2)或P 3(2,2),Q 3(2,0)或P 4(﹣2,0),Q 4(2,0).5.解:(1)∵直线x =1是抛物线的对称轴,且点C 的坐标为(0,3),∴c =3,﹣=1,∴b =2,∴抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3;(2)①∵y =﹣x 2+2x +3=﹣(x ﹣1)2+4,∴点M (1,4),∵抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3与x 轴相交于A ,B 两点(点A 位于点B 的左侧), ∴0=﹣x 2+2x +3∴x 1=3,x 2=﹣1,∴点A (﹣1,0),点B (3,0),∵点M (1,4),点B (3,0)∴直线BM 解析式为y =﹣2x +6,∵点P 在直线BM 上,且PD ⊥x 轴于点D ,PD =m ,∴点P (3﹣,m ),∴S △PCD =×PD ×OD =m ×(3﹣)=﹣m 2+m ,∵点P 在线段BM 上,且点M (1,4),点B (3,0),∴0<m ≤4∴S与m之间的函数关系式为S=﹣m2+m(0<m≤4)②∵S=﹣m2+m=﹣(m﹣3)2+,∴当m=3时,S有最大值为,∴点P(,3)∵0<m≤4时,S没有最小值,综上所述:当m=3时,S有最大值为,此时点P(,3);(3)存在,若PC=PD=m时,∵PD=m,点P(3﹣,m),点C(0,3),∴(3﹣﹣0)2+(m﹣3)2=m2,∴m1=18+6(舍去),m2=18﹣6,∴点P(﹣6+3,18﹣6);若DC=PD=m时,∴(3﹣﹣0)2+(﹣3)2=m2,∴m3=﹣2﹣2(舍去),m4=﹣2+2,∴点P(4﹣,﹣2+2);若DC=PC时,∴(3﹣﹣0)2+(m﹣3)2=(3﹣﹣0)2+(﹣3)2,∴m5=0(舍去),m6=6(舍去)综上所述:当点P的坐标为:(﹣6+3,18﹣6)或(4﹣,﹣2+2)时,使△PCD为等腰三角形.6.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,将点B(3,0)代入得,(3﹣1)2×a+4=0.解得:a=﹣1.∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3.(2)过点P作PQ∥y轴交DB于点Q,∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3∴D(0,3).设直线BD的解析式为y=kx+b,∴,解得:,∴直线BD的解析式为y=﹣x+3.设P(m,﹣m2+2m+3),则Q(m,﹣m+3),∴PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.∵S△PBD =S△PQD+S△PQB,∴S△PBD=(3﹣m)=PQ=﹣m,∵S△PBD=3,∴﹣m=3.解得:m1=1,m2=2.∴点P的坐标为(1,4)或(2,3).(3)∵B(3,0),D(0,3),∴BD==3,设M(a,0),∵MN∥BD,∴△AMN∽△AMD,∴,即.∴MN=(1+a),DM==,∵△DNM∽△BMD,∴,∴DM2=BD•MN.∴9+a2=3(1+a).解得:a=或a=3(舍去).∴点M的坐标为(,0).7.解:(1)∵抛物线过A(3,0),B(1,0),∴可设抛物线的解析式为y=a(x﹣3)(x﹣1)(a≠0),把c(0,3)代入,得3a=3,∴a=1,∴抛物线的解析式是y=(x﹣3)(x﹣1)=x2﹣4x+3,即y=x2﹣4x+3;(2)过点P作PD⊥x轴于点D,过E作EF⊥y轴于F,延长FE与PD交于点G,如图1,∵A(3,0),C(0,3),∴OA=OC=3,∴∠OAC=45°,∵FG∥OA,∴∠CEF=45°,∴CF=EF=CE,∵PE⊥CA,∴∠PEG=45°,∴PG=EG=PE,∵CE=3PE,∴EF=3FG,设EF=3m,则PG=EG=m,FG=4m,∴DG=OF=OC﹣CF=3﹣3m,PD=PG+DG=3﹣2m,∴P(4m,3﹣2m),把P(4m,3﹣2m)代入y=x2﹣4x+3中得,3﹣2m=16m2﹣16m+3,∴m=,或m=0(舍去),∴P(,);(3)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线y=x2﹣4x+3的顶点为(2,﹣1),∵将原抛物线向上平移1个单位抛物线的对称轴交x轴于H点,∴H(2,0),由题意知,点H是新抛物线的顶点,∴新抛物线的解析式为y=(x﹣2)2,设M(m,(m﹣2)2),N(n,(n﹣2)2),过M作MK⊥x轴于点K,过点N作NL⊥x轴于点L,则MK=(m﹣2)2,KH=2﹣m,HL=n﹣2,NL=(n﹣2)2,∵MH⊥NH,∴∠MHK+∠HMK=∠MHK+∠NHL=90°,∴∠HMK=∠NHL,∵∠MKH=∠HLN=90°,∴△KHM∽△LNH,∴,,∴,∴,设直线MN的解析式为:y=kx+b(k≠0),则,∴,∴直线MN的解析式为:,当x=2时,y=﹣(m2﹣4m+3)=m2﹣4m+4﹣m2+4m﹣3=1,∴MN恒过的定点(2,1).8.解:(1)∵y=(x﹣1)2+k(k>0)经过y轴上的点A,顶点为B,∴A(0,1+k),B(1,k),∵y=(x﹣h)2+2﹣h(h≥2)的顶点为D,∴D(h,2﹣h),∵直线y=﹣x+b经过A,D,∴,∴,∴b的值为2,点B的坐标为(1,1);:y=(x﹣1)2+1,(2)由(1)知,抛物线l1∵点C的横坐标为m,两抛物线交于点C.∴(m﹣1)2+1=(m﹣h)2﹣h+2,整理得2mh﹣2m=h2﹣h∵h≥2∴m==;(3)当AC⊥AB时,则直线AC解析式为:y=x+2,∴∴(舍去),,∴点C坐标为(3,5),∴3=∴h=6;当BC⊥AB时,则直线BC解析式为:y=x,∴∴(舍去),∴点C坐标为(2,2),∴2=∴h=4;9.解:(1)令y=0,则x2﹣x﹣2=0,解得x=4或x=﹣1,∴A(﹣1,0),B(4,0),令x=0,则y=﹣2,∴C(0,﹣2),设直线BE的解析式为y=kx+b,将B(4,0)、E(0,2)代入得,,解得:,∴y=﹣x+2;(2)由题意可设AD的解析式为y=﹣x+m,将A(﹣1,0)代入,得到m=﹣,∴y=﹣x﹣,联立,解得:,,∴D(3,﹣2),过点P作PF⊥x轴于点F,交AD于点N,过点D作DG⊥x轴于点G.∴S△APD =S△APN+S△DPN=PN•AF+PN•FG=PN(AF+FG)=PN•AG=×4PN=2PN,设P(a,﹣a2﹣a﹣2),则N(a,﹣a﹣),∴PN=﹣a2+a+,∴S△APD=﹣a2+2a+3=﹣(a﹣1)2+4,∵﹣1<0,﹣1<a<3,∴当a=1时,△APD的面积最大,最大值为4;(3)存在;①当PD与AQ为平行四边形的对边时,∵AQ∥PD,AQ在x轴上,∴P(0,﹣2),∴PD=3,∴AQ=3,∵A(﹣1,0),∴Q(2,0)或Q(﹣4,0);②当PD与AQ为平行四边形的对角线时,PD与AQ的中点在x轴上,∴P点的纵坐标为2,∴P(,2)或P(,2),∴PD的中点为(,0)或(,0),∵Q点与A点关于PD的中点对称,∴Q(,0)或Q(,0);综上所述:点Q的坐标为(2,0)或(﹣4,0)或(,0)或(,0).10.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(1,0)、B(3,0)、C(0,3),∴,解得,∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3;(2)∵抛物线对称轴是线段AB的垂直平分线,∴AM=BM,由三角形的三边关系,|BM﹣CM|=|AM﹣CM|<AC,∴点A、C、M三点共线时,|BM﹣CM|最大,设直线AC的解析式为y=mx+n,则,解得,又∵抛物线对称轴为直线x =﹣=2,∴x =2时,y =﹣3×2+3=﹣3,故,点M 的坐标为(2,﹣3);(3))∵OB =OC =3,OB ⊥OC ,∴△BOC 是等腰直角三角形,∵EF ∥y 轴,直线BC 的解析式为y =﹣x +3,∴△DEF 只要是直角三角形即可与△BOC 相似,∵D (2,1),A (1,0),B (3,0),∴点D 垂直平分AB 且到点AB 的距离等于AB ,∴△ABD 是等腰直角三角形,∴∠ADB =90°,如图,①点F 是直角顶点时,点F 的纵坐标与点D 的纵坐标相同,是1,∴x 2﹣4x +3=1,整理得x 2﹣4x +2=0,解得x =2±, 当x =2﹣时,y =﹣(2﹣)+3=1+, 当x =2+时,y =﹣(2+)+3=1﹣, ∴点E 1(2﹣,1+)E 2(2+,1﹣), ②点D 是直角顶点时,联立, 解得,,当x =1时,y =﹣1+3=2,当x =4时,y =﹣4+3=﹣1,∴点E 3(1,2),E 4(4,﹣1),综上所述,存在点E 1(2﹣,1+)或E 2(2+,1﹣)或E 3(1,2)或E 4(4,﹣1),使以D 、E 、F 为顶点的三角形与△BCO 相似.11.解:(1)∵抛物线y =ax 2+2ax +c (a ≠0)与x 轴交于点A ,B (1,0)两点,与y 轴交于点C ,且OA =OC ,∴a +2a +c =0,点C 的坐标为(0,c ),∴点A 的坐标为(c ,0),∴ac 2+2ac +c =0, ∴, 解得,或,∵函数图象开口向上,∴a >0,∴a =1,c =﹣3,∴抛物线的解析式为y =x 2+2x ﹣3;(2)∵y =x 2+2x ﹣3=(x +1)2﹣4,抛物线与与y 轴交于点C ,顶点为D ,OA =OC ,抛物线y =ax 2+2ax +c (a ≠0)与x 轴交于点A ,B (1,0)两点,∴点D 的坐标为(﹣1,﹣4),点C 的坐标为(0,﹣3),点A 的坐标为(﹣3,0), 连接OD ,如右图1所示,由图可知:S △ACD =S △OAD +S △OCD ﹣S △OAC==3;(3)∵A(﹣3,0),点B(1,0),∴AB=4,设点E的纵坐标为t,t<0,∵S△ABE=,∴=,得t=,把y=﹣代入y=x2+2x﹣3,得﹣=x2+2x﹣3,解得,x1=,x2=,∵点E在y轴的右侧,∴点E(,﹣),设直线AE的解析式为y=mx+n(m≠0),∴,得,∴直线AE的解析式为y=﹣x﹣1,过点P作y轴的平行线交AC于点G,如图2所示,设点P的横坐标为x,则P(x,x2+2x﹣3),点G(x,﹣x﹣1),∴PG=(﹣x﹣1)﹣(x2+2x﹣3)=﹣x2﹣x+2,又∵A(﹣3,0),E(,﹣),∴S△APE =S△APG+S△PEG=(﹣x2﹣x+2)(x+3)+(﹣x2﹣x+2)(﹣x)=(﹣x2﹣x+2)(3+)=(x+)2+,∴当x=﹣时,S取得最大值,最大值是,△APE把x=﹣代入y=x2+2x﹣3,得y=(﹣)2+2×(﹣)﹣3=﹣,∴此时点P的坐标为(﹣,﹣).12.解:(1)∵抛物线y=﹣2x2+bx+c过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,∴,得,∴y=﹣2x2+4x+6=﹣2(x﹣1)2+8,∴抛物线的对称轴是直线x=1,即该抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6,对称轴是直线x=1;(2)分两种情况:设点D的坐标为(1,y)第一种情况是:∠BCD=90°时,则CD2+BC2=BD2,∵点B的坐标为(3,0),抛物线y=﹣2x2+4x+6交y轴于点C,∴点C的坐标为(0,6),∴[12+(y﹣6)2]+(32+62)=(3﹣1)2+y2,解得,y=6.5,∴点D的坐标为(1,6.5);第二种情况:当∠DBC=90°时,BD2+BC2=CD2,即[(3﹣1)2+y2]+(32+62)=12+(6﹣y)2,解得,y=﹣1,∴点D的坐标为(1,﹣1),综上所述,符合条件的点D的坐标为(1,6.5),(1,﹣1);(3)因为点C的坐标为(0,6),点B的坐标为(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+6,则3k+6=0,得k=﹣2,即直线BC的解析式为y=﹣2x+6,如右图所示,作点E关于直线BC的对称点E′交BC于点F,过点F作FN⊥y轴于点N,设E(0,m),E′(x,y),则EE′⊥BC,∴∠CFE=∠COB=90°,∴BC==3,∵∠ECF=∠BCO,∴△ECF∽△BCO,∴,即,解得,CF=,又∵∠CNF=∠COB,∠NCF=∠OCB,∴△NCF∽△OCB,∴,即,解得,FN=,∴点F的横坐标为,把x=代入直线BC的解析式,得y=,∴点F的坐标为(,),∵EE′关于直线BC对称,∴点F为EE′的中点,∴,解得,∴E′(,),∵点E′在抛物线y=﹣2x2+4x+6上,∴=﹣2×[]2+4×+6,解得,m1=6,m2=,∴点E的坐标为(0,6)或(0,).13.证明:(1)设A(b,ab2),B(c,ac2),∵∠AOB=90°,∴AB2=AO2+BO2,∴(b﹣c)2+(ab2﹣ac2)2=b2+a2b4+c2+a2c4,﹣2bc﹣2a2b2c2=0,1+a2bc=0,∴bc=﹣,设直线AB的解析式为:y=mx+n,则,解得,∴直线AB的解析式为:y=a(b+c)x﹣abc,当x=0时,y=OC=﹣abc=﹣a•(﹣)=;(2)如图2,过A作AD⊥y轴于D,设直线AB的解析式为:y=kx+b,当y=0时,kx+b=0,∴x=﹣,∴OC=﹣,∵过点A的直线AB恰好与此抛物线仅有一个交点,∴ax2=kx+b,∴ax2﹣kx﹣b=0,△=k2+4ab=0,∴b =﹣,OC =﹣=,∴x =,∵a >0,k >0,∴AD =,∵AD ∥OC , ∴==,∴AB =2BC ,∴AC =BC .14.解:(1)把B (﹣1,0),D (2,﹣2)代入y =ax 2﹣x +c 得, 解得:.故抛物线的解析式为y =x 2﹣x ﹣2;(2)当y =0时,x 2﹣x ﹣2=0,解得x 1=﹣1,x 2=3,∴A (3,0),∴AB =4,当x =0时,y =﹣2,∴C (0,﹣2),∴OC =2,∴S △ABC =×4×2=4,设AC 的解析式为y =kx +b ,把A (3,0),C (0,﹣2)代入y =kx +b 得, 解得.∴y =x ﹣2,如图1,过点E 作x 轴的垂线交直线AC 于点F ,设点F (a ,a ﹣2),点E (a ,a 2﹣a ﹣2),其中﹣1<a <3,∴S △ACE =EF |x A ﹣x C |=|a 2﹣a |=,∵S △ACE =S △ABC ,∴a 2﹣3a =2或﹣a 2+3a =2,解得a 1=(舍去),a 2=,a 3=1,a 4=2, ∴E 1(,),E 2(1,﹣),E 3(2,﹣2);(3)在y =ax 2+bx ﹣2中,当x =0时,y =﹣2,∴C (0,﹣2),∴OC =2,如图2,设P (0,m ),则PC =m +2,OA =3,AC ==,①当PA =CA 时,则OP 1=OC =2,∴P 1(0,2);②当PC =CA =时,即m +2=,∴m =﹣2, ∴P 2(0,﹣2); ③当PC =PA 时,点P 在AC 的垂直平分线上,则△AOC ∽△P 3EC , ∴=,∴P 3C =,∴m =,∴P 3(0,),④当PC =CA =时,m =﹣2﹣,∴P 4(0,﹣2﹣).综上所述,P点的坐标(0,2)或(0,﹣2)或(0,)或(0,﹣2﹣).15.解:(1)由已知可求B(6,0),C(0,4),将点B(6,0),C(0,4)代入y=﹣+bx+c,则有,解得,∴y=﹣x2+x+4,令y=0,则﹣x2+x+4=0,解得x=﹣1或x=6,∴A(﹣1,0);(2)∵点D在抛物线上,且横坐标为3,∴D(3,8),过点D作y轴的垂线交于点E,过点B作BF⊥DE交ED的延长线于点F;∴E(0,8),F(6,8),∴S△BCD =S梯形ECBF﹣S△CDE﹣S△BFD=(EC+BF)×OB﹣×EC×ED﹣×DF×BF=×(4+8)×6﹣×4×3﹣×3×8=36﹣6﹣12=18;(3)设P(m,﹣m2+m+4),∵PQ垂直于x轴,∴Q(m,0),且∠PQO=90°,∵∠COB=90°,∴点A、P、Q为顶点的三角形与△BOC相似有两种情况:①△PAQ∽△CBO时,==,∴=,解得m=5或m=﹣1,∵点P是直线BC上方的抛物线上,∴0≤m≤6,∴m=5,∴P(5,4);②△PAQ∽△BCO时,==,∴=,解得m=﹣1或m=,∵点P是直线BC上方的抛物线上,∴0≤m≤6,∴m=,∴P(,);综上所述:P(5,4)或P(,)时,点A、P、Q为顶点的三角形与△BOC相似.。
二次函数的综合应用二次函数的实际应用(1)增长率问题一月a增长率为x 二月a(1+x)增长率为x三月a(1+x)2(2)利润问题在这个模型中,利润=(售价-成本)×销量(3)面积问题矩形面积=长×宽材料总长a 矩形长x矩形宽1(a-2x)2题型一二次函数的应用—销售问题例7.某公司投资销售一种进价为每件15元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似的看作一次函数:y=-20x+800,在销售过程中销售单价不低于成本价,而每件的利润不高于成本价的60%.(1)设该公司每月获得利润为w(元),求每月获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式,并确定自变量x的取值范围.(2)当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?每月的最大利润是多少?【思路点拨】(1)由题意得,每月销售量与销售单价之间的关系可近似看作一次函数,利润=(定价﹣进价)×销售量,从而列出关系式;(2)首先确定二次函数的对称轴,然后根据其增减性确定最大利润即可;【答案与解析】解:(1)由题意,得:w=(x﹣15)•y=(x﹣15)•(﹣20x+800)=﹣20x2+1100x﹣12000,即w=﹣20x2+1100x﹣12000(15≤x≤24);(2)对于函数w=﹣20x2+1100x﹣12000(15≤x≤24)的图象的对称轴是直线x=27.5又∵a=﹣20<0,抛物线开口向下.∴当15≤x≤24时,W随着x的增大而增大,∴当x=24时,W=2880,答:当销售单价定为24元时,每月可获得最大利润,最大利润是2880元.变式训练1.某商场销售一批衬衫,平均每天可售出20件,每件盈利40元.为了扩大销售,增加盈利,商场采取了降价措施.假设在一定范围内,衬衫的单价每降1元,商场平均每天可多售出2件,设衬衫的单价降x元,每天获利y元.(1)如果商场里这批衬衫的库存只有44件,那么衬衫的单价应降多少元,才能使得这批衬衫一天内售完,且获利最大,最大利润是多少?(2)如果商场销售这批衬衫要保证每天盈利不少于1200元,那么衬衫的单价应降多少元?【思路点拨】(1)列出y=44(40﹣x)=﹣44x+1760,根据一次函数的性质求解;(2)根据题意列出y=(20+2x)(40﹣x)=﹣2(x﹣15)2+1250,结合二次函数的性质求解;【答案与解析】解:(1)y=44(40﹣x)=﹣44x+1760,∵20+2x≥44,∴x≥12,∵y随x的增大而减小,∴当x=12时,获利最大值1232;答:如果商场里这批衬衫的库存只有44件,那么衬衫的单价应12元,才能使得这批衬衫一天内售完,且获利最大1232元;(2)y=(20+2x)(40﹣x)=﹣2(x﹣15)2+1250,当y=1200时,1200=﹣2(x﹣15)2+1250,∴x=10或x=20,∵当x<15时,y随x的增大而增大,当x>15时,y随x的增大而减小,当10≤x≤20时,y≥1200,答:如果商场销售这批衬衫要保证每天盈利不少于1200元,那么衬衫的单价应降不少于10元且不超过20元.变式训练2.为建设美丽家园,某社区将辖区内的一块面积为1000m2的空地进行绿化,一部分种草,剩余部分栽花,设种草部分的面积为x(m2),种草所需费用y(元)与x(m2)的函1数关系图象如图所示,栽花所需费用y(元)与x(m2)的函数关系式为2xy=-0.01x2-20x+30000(0剟1000).2(1)求 y (元 ) 与 x(m 2) 的函数关系式;1(2)设这块1000m 2 空地的绿化总费用为W (元 ) ,请利用W 与 x 的函数关系式,求绿化总 费用 W 的最大值.【思路点拨】(1)根据函数图象利用待定系数法即可求得y 1(元)与 x (m 2)的函数关系式 (2)总费用为 W =y 1+y 2,列出函数关系式即可求解 【答案与解析】解:(1)依题意当 0≤x≤600 时,y 1=k 1x ,将点(600,18000)代入得 18000=600k 1,解得 k 1=30∴y 1=30x当 600<x≤1000 时,y 1=k 2x+b ,将点(600,18000),(1000,26000)代入得,解得∴y 1=20x+600综上,y 1(元)与 x (m 2)的函数关系式为:(2)总费用为:W =y 1+y 2∴W=整理得故绿化总费用 W 的最大值为 32500 元.变式训练 3.某公司生产的某种商品每件成本为 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 m (件 ) 与时间 t (天 ) 的关系如下表:时间 t (天 ) 1 3 5 10 36日销售量 m94 90 86 76 24(件 )未来 40 天内,前 20 天每天的价格 y 1(元/件)与时间 t (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(元/件)与时间 t (天)的函数关系式为y 2=﹣ t +40(21≤t ≤40 且 t 为整数).下面我们就来研究销售这种商品的有关问题:(1)认真分析上表中的数据,用所学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定一个满足这些数据的 m (件 ) 与 t (天 ) 之间的表达式;(2)请预测未来 40 天中哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少?【思路点拨】(1)从表格可看出每天比前一天少销售 2 件,所以判断为一次函数关系式;(2)日利润=日销售量×每件利润,据此分别表示前 20 天和后 20 天的日利润,根据函数性质求最大值后比较得结论.【答案与解析】解:(1)经分析知:m 与 t 成一次函数关系.设 m =kt+b (k≠0),将 t =1,m =94,t =3,m =90代入,解得,∴m=﹣2t+96;(2)前 20 天日销售利润为 P 1 元,后 20 天日销售利润为 P 2 元,则 P 1=(﹣2t+96)( t+25﹣20)=﹣ (t ﹣14)2+578,∴当 t =14 时,P 1 有最大值,为 578 元.P 2=(﹣2t+96)•( t+40﹣20)=﹣t 2+8t+1920=(t ﹣44)2﹣16,∵当 21≤t≤40 时,P 2 随 t 的增大而减小,∴t=21 时,P 2 有最大值,为 513 元. ∵513<578,∴第 14 天日销售利润最大,最大利润为 578 元.题型二 二次函数的应用—面积问题例 8.如图,用 30m 长的篱笆沿墙建造一边靠墙的矩形菜园,已知墙长18m ,设矩形的宽 AB为xm.(1)用含x的代数式表示矩形的长BC;(2)设矩形的面积为y,用含x的代数式表示矩形的面积y,并求出自变量的取值范围;(3)这个矩形菜园的长和宽各为多少时,菜园的面积y最大?最大面积是多少?【思路点拨】(1)设菜园的宽AB为xm,于是得到BC为(30﹣2x)m;(2)由面积公式写出y与x的函数关系式,进而求出x的取值范围;(3)利用二次函数求最值的知识可得出菜园的最大面积.【答案与解析】解:(1)∵AB=CD=xm,∴BC=(30﹣2x)m;(2)由题意得y=x(30﹣2x)=﹣2x2+30x(6≤x<15);(3)∵S=﹣2x2+30x=﹣2(x﹣7.5)2+112.5,∴当x=7.5时,S有最大值,S=112.5,最大此时这个矩形的长为15m、宽为7.5m.答:这个矩形的长、宽各为15m、7.5m时,菜园的面积最大,最大面积是112.5m2.变式训练1.为了节省材料,小浪底水库养殖户小李利用水库的岸堤(足够长)为一边,用总长为120米的网在水库中围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等.设BC的长度为xm,矩形区域ABCD的面积为ym2.(1)求y与x之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;(2)请你帮养殖户小李计算一下BC边多长时,养殖区ABCD面积最大,最大面积为多少?【思路点拨】(1)三个矩形的面值相等,可知2FG=2GE=BC,可知:2BC+8FC=120,即FC=,即可求解;(2)y=﹣x2+45x=﹣(x﹣30)2+675即可求解.【答案与解析】解:(1)∵三个矩形的面值相等,可知2FG=2GE=BC,∴BC×DF=BC×FC,∴2FC=DC,2BC+8FC=120,∴FC=,∴y与x之间的函数关系式为y=3FC×BC=x(120﹣2x),即y=﹣x2+45x,(0<x<60);(2)y=﹣x2+45x=﹣(x﹣30)2+675可知:当BC为30米是,养殖区ABCD面积最大,最大面积为675平方米.变式训练 2.如图,ABCD是一块边长为8米的正方形苗圃,园林部门拟将其改造为矩形AEFG的形状,其中点E在AB边上,点G在A的延长线上,DG2BE,设BE的长为x米,改造后苗圃AEFG的面积为y平方米.(1)求y与x之间的函数关系式(不需写自变量的取值范围);(2)若改造后的矩形苗圃AEFG的面积与原正方形苗圃ABCD的面积相等,此时BE的长为米.(3)当x为何值时改造后的矩形苗圃AEFG的最大面积?并求出最大面积.【思路点拨】(1)根据题意可得DG=2x,再表示出AE和AG,然后利用面积可得y与x之间的函数关系式;(2)根据题意可得正方形苗圃ABCD的面积为64,进而可得矩形苗圃AEFG的面积为64,进而可得:﹣2x2+8x+64=64再解方程即可;(3)根据二次函数的性质即可得到结论.【答案与解析】解:(1)y=(8﹣x)(8+2x)=﹣2x2+8x+64,故答案为:y=﹣2x2+8x+64;(2)根据题意可得:﹣2x2+8x+64=64,解得:x1=4,x2=0(不合题意,舍去),答:BE的长为4米;故答案为:y=﹣2x2+8x+64(0<x<8);(3)解析式变形为:y=﹣2(x﹣2)2+72,所以当x=2时,y有最大值,∴当x为2时改造后的矩形苗圃AEFG的最大面积,最大面积为72平方米.变式训练3.如图,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),用长为24m的篱笆围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃,设花圃的一边AB的长为x(m),面积为y(m2).(1)若y与x之间的函数表达式及自变量x的取值范围;(2)若要围成的花圃的面积为45m2,则AB的长应为多少?【思路点拨】(1)根据题意可以得到y与x的函数关系式以及x的取值范围;(2)令y=45代入(1)中的函数解析式,即可求得x的值,注意x的取值范围.【答案与解析】解:(1)由题意可得,y=x(24﹣3x)=﹣3x2+24x,∵24﹣3x≤10,3x<24,解得,x≥∴且x<8,,即y与x之间的函数表达式是y=﹣3x2+24x((2)当y=45时,45=﹣3x2+24x,解得,x1=3(舍去),x2=5,答:AB的长应为5m.题型三二次函数的应用—抛物线问题);例9.如图,已知排球场的长度O D为18米,位于球场中线处球网的高度AB为2.4米,一队员站在点O处发球,排球从点O的正上方1.6米的C点向正前方飞出,当排球运行至离点O的水平距离OE为6米时,到达最高点G建立如图所示的平面直角坐标系.(1)当球上升的最大高度为3.4米时,对方距离球网0.4m的点F处有一队员,他起跳后的最大高度为3.1米,问这次她是否可以拦网成功?请通过计算说明.(2)若队员发球既要过球网,又不出边界,问排球飞行的最大高度h的取值范围是多少?(排球压线属于没出界)【思路点拨】(1)根据此时抛物线顶点坐标为(6,3.4),设解析式为y=a(x﹣6)2+3.4,再将点C坐标代入即可求得;由解析式求得x=9.4时y的值,与他起跳后的最大高度为3.1米比较即可得;(2)设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+h,将点C坐标代入得到用h表示a的式子,再根据球既要过球网,又不出边界即x=9时,y>2.4且x=18时,y≤0得出关于h的不等式组,解之即可得.【答案与解析】解:(1)根据题意知此时抛物线的顶点G的坐标为(6,3.4),设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+3.4,将点C(0,1.6)代入,得:36a+3.4=1.6,解得:a=﹣,∴排球飞行的高度y与水平距离x的函数关系式为y=﹣(x﹣6)2+;由题意当x=9.5时,y=﹣(9.4﹣6)2+≈2.8<3.1,故这次她可以拦网成功;(2)设抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+h,将点C(0,1.6)代入,得:36a+h=1.6,即a=∴此时抛物线解析式为y=(x﹣6)2+h,,变式训练1.一位篮球运动员投篮,球沿抛物线y=-x2+运行,然后准确落入篮筐内,根据题意,得:,解得:h≥3.025,答:排球飞行的最大高度h的取值范围是h≥3.025.1752已知篮筐的中心距离底面的距离为3.05m.(1)求球在空中运行的最大高度为多少m?(2)如果该运动员跳投时,球出手离地面的高度为2.25m,要想投入篮筐,则问他距离蓝筐中心的水平距离是多少?【思路点拨】(1)由抛物线的顶点坐标即可得;(2)分别求出y=3.05和y=2.25时x的值即可得出答案.【答案与解析】解:(1)∵y=﹣x2+的顶点坐标为(0,),∴球在空中运行的最大高度为m;(2)当y=3.05时,﹣0.2x2+3.5=3.05,解得:x=±1.5,∵x>0,∴x=1.5;当y=2.25时,﹣0.2x2+3.5=2.25,解得:x=2.5或x=﹣2.5,由1.5+2.5=4(m),故他距离篮筐中心的水平距离是4米.变式训练2.甲、乙两人进行羽毛球比赛,羽毛球飞行的路线为抛物线的一部分,如图,甲在O点正上方1m的P处发出一球,羽毛球飞行的高度y(m)与水平距离x(m)之间满足函数表达式y=a(x-4)2+h,已知点O与球网的水平距离为5m,球网的高度为1.55m.(1)当a=-124时,①求h的值;②通过计算判断此球能否过网.(2)若甲发球过网后,羽毛球飞行到与点的O水平距离为7m,离地面的高度为处时,乙扣球成功,求a的值.125m的Q【思路点拨】(1)①将点P(0,1)代入y=﹣(x﹣4)2+h即可求得h;②求出x=5时,y的值,与1.55比较即可得出判断;(2)将(0,1)、(7,)代入y=a(x﹣4)2+h代入即可求得a、h.【答案与解析】解:(1)①当a=﹣时,y=﹣(x﹣4)2+h,将点P(0,1)代入,得:﹣解得:h=;×16+h=1,②把x=5代入y=﹣∵1.625>1.55,∴此球能过网;(x﹣4)2+,得:y=﹣×(5﹣4)2+=1.625,(2)把(0,1)、(7,,)代入y=a(x﹣4)2+h,得:解得:,∴a=﹣.变式训练3.小明跳起投篮,球出手时离地面20m,球出手后在空中沿抛物线路径运动,并9在距出手点水平距离4m处达到最高4m.已知篮筐中心距地面3m,与球出手时的水平距离为8m,建立如图所示的平面直角坐标系.(1)求此抛物线对应的函数关系式;(2)此次投篮,球能否直接命中篮筐中心?若能,请说明理由;若不能,在出手的角度和力度都不变的情况下,球出手时距离地面多少米可使球直接命中篮筐中心?(3)在篮球比赛中,当进攻方球员要投篮时,防守方球员常借身高优势及较强的弹跳封杀对方,这就是平常说的盖帽.(注:盖帽应在球达到最高点前进行,否则就是“干扰球”,属犯规.)若此时,防守方球员乙前来盖帽,已知乙的最大摸球高度为3.19m,则乙在进攻方球员前多远才能盖帽成功?【思路点拨】(1)根据顶点坐标(4,4),设抛物线的解析式为:y=a(x﹣4)2+4,由球出手时离地面m,可知抛物线与y轴交点为(0,),代入可求出a的值,写出解析式;(2)先计算当x=8时,y的值是否等于3,把x=8代入得:y=,所以要想球经过(8,3),则抛物线得向上平移3﹣=个单位,即球出手时距离地面3米可使球直接命中篮筐中心;(3)将由y=3.19代入函数的解析式求得x值,进而得出答案.【答案与解析】(1)设抛物线为y=a(x﹣4)2+4,将(0,)代入,得a(0﹣4)2+4=,解得a=﹣,∴所求的解析式为y=﹣(x﹣4)2+4;(2)令x=8,得y=﹣(8﹣4)2+4=∴抛物线不过点(8,3),故不能正中篮筐中心;≠3,=∵抛物线过点(8,),∴要使抛物线过点(8,3),可将其向上平移 7/9 个单位长度,故小明需向上多跳 m 再投篮(即球出手时距离地面 3 米)方可使球正中篮筐中心.(3)由(1)求得的函数解析式,当 y =3.19 时,3.19=﹣19(x ﹣4)2+4解得:x 1=6.7(不符合实际,要想盖帽,必须在篮球下降前盖帽,否则无效),x 2=1.3∴球员乙距离甲球员距离小于 1.3 米时,即可盖帽成功.题型四 二次函数与图形面积的综合例 10.如图,抛物线 y = a(x + 1)2的顶点为 A ,与 y 轴的负半轴交于点 B ,且 OB = OA .(1)求抛物线的解析式;(2)若点 C (-3,b ) 在该抛物线上,求 S∆ABC 的值.【思路点拨】(1)由抛物线解析式确定出顶点 A 坐标,根据 OA =OB 确定出 B 坐标,将 B坐标代入解析式求出 a 的值,即可确定出解析式;(2)将 C 坐标代入抛物线解析式求出 b 的值,确定出 C 坐标,过 C 作 CD 垂直于 x 轴,三角形 ABC 面积=梯形 OBCD 面积﹣三角形 ACD 面积﹣三角形 AOB 面积,求出即可.【答案与解析】解:(1)由题意得:A (﹣1,0),B (0,﹣1),将 x =0,y =﹣1 代入抛物线解析式得:a =﹣1,则抛物线解析式为 y =﹣(x+1)2=﹣x 2﹣2x ﹣1;(2)过 C 作 CD⊥x 轴,将 C (﹣3,b )代入抛物线解析式得:b =﹣4,即 C (﹣3,﹣4),则 △S ABC =S 梯形 OBCD △﹣S ACD △﹣S A OB ×3×(4+1)﹣ ×4×2﹣ ×1×1=3.变式训练1.如图,已知二次函数图象的顶点为(1,-3),并经过点C(2,0).(1)求该二次函数的解析式;(2)直线y=3x与该二次函数的图象交于点B(非原点),求点B的坐标和∆AOB的面积;【思路点拨】(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣3,由待定系数法就可以求出结论;(2)由抛物线的解析式与一次函数的解析式构成方程组,求出其解即可求出B的坐标,进而可以求出直线AB的解析式,就可以求出AB与x轴的交点坐标,就可以求出△AOB的面积;【答案与解析】解:(1)抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣3,由题意,得0=a(2﹣1)2﹣3,解得:a=3,∴二次函数的解析式为:y=3(x﹣1)2﹣3;(2)由题意,得,解得:.∵交点不是原点,∴B(3,9).如图2,设直线AB的解析式为y=kx+b,由题意,得,△+S,△+S△+S解得:,∴y=6x﹣9.当y=0时,y=1.5.∴E(1.5,0),∴OE=1.5,△∴SAOB=SA OE BOE=+,=9.答:B(3,9),△AOB的面积为9;变式训练2.如图,抛物线y=x2+x-2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.(1)求点A,点B和点C的坐标;(2)在抛物线的对称轴上有一动点P,求PB+PC的值最小时的点P的坐标;(3)若点M是直线AC下方抛物线上一动点,求四边形ABCM面积的最大值.【思路点拨】(1)利用待定系数法即可解决问题.(2)连接AC与对称轴的交点即为点P.求出直线AC的解析式即可解决问题.(3)过点M作MN⊥x轴与点N,设点M(x,x2+x﹣2),则AN=x+2,0N=﹣x,0B=1,0C=2,MN=﹣(x2+x﹣2)=﹣x2﹣x+2,根据S四边形ABCM△=SAOM OCM BOC构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.【答案与解析】解:(1)由y=0,得x2+x﹣2=0解得x=﹣2x=l,∴A(﹣2,0),B(l,0),由x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2).(2)连接AC与对称轴的交点即为点P.△+S + =设直线 AC 为 y =kx+b ,则﹣2k+b =0,b =﹣2:得 k =﹣l ,y =﹣x ﹣2.对称轴为 x =﹣ ,当 x =﹣ 时,y =_(﹣ )﹣2=﹣ ,∴P(﹣ ,﹣ ).(3)过点 M 作 MN⊥x 轴与点 N ,设点 M (x ,x 2+x ﹣2),则 AN =x+2,0N =﹣x ,0B =1,0C =2,MN =﹣(x 2+x ﹣2)=﹣x 2﹣x+2,S四边形 ABCM△=S AOM OCM △S BOC (x+2)(﹣x 2﹣x+2)+ (2﹣x 2﹣x+2)(﹣x )+ ×1× 2=﹣x 2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4.∵﹣1<0,∴当 x =_l 时,S 四边形 ABCM 的最大值为 4.变式训练 3.如图,二次函数 y = ax 2 + b x 的图象经过点 A(2,4) 与 B(6,0) .(1)求 a , b 的值;(2)点 C 是该二次函数图象上 A , B 两点之间的一动点,横坐标为 x (2 < x < 6) ,写出四边形 OACB 的面积 S 关于点 C 的横坐标 x 的函数表达式,并求 S 的最大值.△=△=△=△+S△+S【思路点拨】(1)把A与B坐标代入二次函数解析式求出a与b的值即可;(2)如图,过A作x轴的垂直,垂足为D(2,0),连接CD,过C作CE⊥AD,CF⊥x轴,垂足分别为E,F,分别表示出三角形OAD,三角形ACD,以及三角形BCD的面积,之和即为S,确定出S关于x的函数解析式,并求出x的范围,利用二次函数性质即可确定出S的最大值,以及此时x的值.【答案与解析】解:(1)将A(2,4)与B(6,0)代入y=ax2+bx,得,解得:;(2)如图,过A作x轴的垂线,垂足为D(2,0),连接CD、CB,过C作CE⊥AD,CF⊥x 轴,垂足分别为E,F,SOADOD•AD=×2×4=4;SACDAD•CE=×4×(x﹣2)=2x﹣4;SBCDBD•CF=×4×(﹣x2+3x)=﹣x2+6x,则S=SOAD ACD BCD=4+2x﹣4﹣x2+6x=﹣x2+8x,∴S关于x的函数表达式为S=﹣x2+8x(2<x<6),∵S=﹣x2+8x=﹣(x﹣4)2+16,∴当x=4时,四边形OACB的面积S有最大值,最大值为16.。
2020中考数学压轴训练:二次函数综合题(含答案)1. 已知抛物线C:y=ax2+bx+c与x轴交于A、B(A在B的左侧)两点,与y轴交于点D(0,3),且顶点为E(1,4).(Ⅰ)求抛物线C的解析式;(Ⅰ)将抛物线C经过某种平移后得到抛物线C′,顶点变为E′(1,k)(k<4),设平移后D的对应点为D′,且OD′=2.Ⅰ求抛物线C′的解析式;Ⅰ点Q在抛物线C′的对称轴上,若AD′=AQ,求点Q的坐标.解:(Ⅰ)设抛物线C的解析式为y=a(x-1)2+4,代入D(0,3),得a+4=3,解得a=-1,Ⅰ抛物线C的解析式为y=-(x-1)2+4,即y=-x2+2x+3;(Ⅰ)ⅠⅠE(1,4),E′(1,k)(k<4),Ⅰ抛物线向下平移了(4-k)个单位长度,ⅠD′(0,3-4+k),即D′(0, k-1),ⅠOD′=2,k-1=2,解得k=3或k=-1,Ⅰ||Ⅰ抛物线C′的解析式为y=-(x-1)2+3或y=-(x-1)2-1,即y=-x2+2x+2或y=-x2+2x-2;ⅠⅠOD′=2,ⅠD ′(0,2)或D ′(0,-2).令y =0,则有-x 2+2x +3=0,解得x =-1或x =3,Ⅰ点A 的坐标为(-1,0).设点Q 坐标为(1,m ).ⅠAD ′2=(0+1)2+(±2-0)2=5,AQ 2=(-1-1)2+(0-m )2=m 2+4,Ⅰm 2+4=5,解得m =±1.ⅠQ 点坐标为(1,1)或(1,-1).2. 已知二次函数y = x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点.(Ⅰ)若A (-2,0),B (3,0),求二次函数的解析式;(Ⅰ)若b =-(3m -1),c =2m 2-2m (其中m >-1).Ⅰ二次函数与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)(x 1<x 2)两点,且-1≤12x 1-13x 2≤1,试求m 的取值范围;Ⅰ当1≤x ≤3时,二次函数的最小值是-1,求m 的值.解:(Ⅰ)把A (-2,0),B (3,0)代入y = x 2+bx +c ,得⎩⎪⎨⎪⎧4-2b +c =09+3b +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-1c =-6, Ⅰ二次函数的解析式为y =x 2-x -6;(Ⅰ)Ⅰ令y =0,则x 2-(3m -1)x +2m 2-2m =0,b 2-4ac =(3m -1)2-4×(2m 2-2m )=(m +1)2,Ⅰx 1=3m -1-(m +1)22=m -1, x 2=3m -1+(m +1)22=2m , Ⅰ-1≤12x 1-13x 2≤1,Ⅰ-1≤m -12-2m 3≤1,整理得-9≤m ≤3,Ⅰm >-1,Ⅰ-1<m ≤3;Ⅰ若对称轴x =3m -12≤1,当x =1时,二次函数有最小值-1,此时-1<m ≤1,代入(1,-1)得:1-(3m -1)+2m 2-2m =-1,化简得2m 2-5m +3=0,解得m =1或m =32(舍去);若对称轴x =3m -12≥3,当x =3时,二次函数有最小值-1,此时m ≥73,代入(3,-1)得:9-3(3m -1)+2m 2-2m =-1,化简得2m 2-11m +13=0,解得m =11+174或m =11-174(舍去); 若对称轴1<3m -12<3,当x =3m -12时,二次函数有最小值-1,此时1<m <73,代入(3m -12,-1),得(3m -1)24-(3m -1)22+2m 2-2m =-1, 化简得m 2+2m -3=0,解得m =1或m =-3,(均舍去)综上所述,m 的值为11+174或1. 3. 已知抛物线y =ax 2+bx +c 的对称轴为直线x =1,该抛物线与x 轴的两个交点分别为点A 和B ,与y 轴的交点为C (0,-3),其中A (-1,0).(Ⅰ)求点B 的坐标;(Ⅰ)若抛物线上存在一点P ,使得ⅠPOC 的面积是ⅠBOC 的面积的2倍,求点P 的坐标;(Ⅰ)点M 是线段BC 上一点,过点M 作x 轴的垂线交抛物线于点D ,求线段MD 长度的最大值. 解:(Ⅰ)Ⅰ抛物线y =ax 2+bx +c 的对称轴为直线x =1,A (-1,0),Ⅰ点B 的坐标为(3,0);(Ⅰ)将点A (-1,0)、B (3,0)、C (0,-3)代入抛物线y =ax 2+bx +c 中,得⎩⎪⎨⎪⎧a -b +c =09a +3b +c =0c =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =-2c =-3,Ⅰ抛物线的解析式为y =x 2-2x -3, ⅠS ⅠBOC =12×3×3=92.ⅠS ⅠPOC =2S ⅠBOC =9.设点P 的横坐标为xP ,则12×3×|x p |=9,解得x P =±6.Ⅰ点P 的坐标为(6,21)或(-6,45);(Ⅰ)Ⅰ点B (3,0),C (0,-3),Ⅰ直线BC 的解析式为y =x -3.设点M (a ,a -3),则点D (a ,a 2-2a -3).ⅠMD =a -3-(a 2-2a -3)=-a 2+3a =-(a -32)2+94,Ⅰ当a =32时,线段MD 长的最大值为94.4. 抛物线y =12x 2+bx +c (b ,c 为常数)与y 轴相交于点C ,经过点C 作直线CD Ⅰx 轴,交抛物线于点D ,将直线CD 向上平移t 个单位长度,交抛物线于点A 、B (A 在B 的左侧),直线AB 与抛物线的对称轴交于点E .(Ⅰ)当b =-2,c =1时,求抛物线顶点P 的坐标;(Ⅰ)若ⅠACB =90°,求t 的值;(Ⅰ)在(Ⅰ)的条件下,当以点A ,C ,D ,E 为顶点的四边形为平行四边形时,求b 的值.解:(Ⅰ)当b =-2,c =1时,y =12x 2-2x +1=12(x -2)2-1,Ⅰ抛物线的顶点P 的坐标为(2,-1);(Ⅰ)如解图,连接AC ,BC ,CE ,ⅠⅠACB =90°,AE =EB ,ⅠCE =12AB ,由12+bx+c=c+t,解得x=-b±b2+2t,2xⅠA(-b-b2+2t,c+t),B(-b+b2+2t,c+t),ⅠAB=2b2+2t.ⅠE(-b,c+t),C(0,c),ⅠCE=b2+t2.Ⅰb2+t2=b2+2t.解得t=2或t=0(舍去),Ⅰt=2;第4题解图(Ⅰ)由题意得CD=AE,ⅠA(-b-b2+2t,c+t),E(-b,c+t),且点A在点E的左侧,ⅠAE=b2+2t.ⅠC(0,c),D(-2b,c),ⅠCD=|-2b|,Ⅰb2+2t=|-2b|,Ⅰ3b2=2t,Ⅰt =2,Ⅰb =±233.5. 已知抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0) 经过点(1,-4a ),(4,5a ).(Ⅰ)证明:抛物线与x 轴有两个不同的交点;(Ⅰ)设抛物线与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,若ⅠACB =90°,求a 的值;(Ⅰ)若点D 和点E 的坐标分别为(0,4),(4,4).抛物线与线段DE 恰有一个公共点,求a 的取值范围.(Ⅰ)证明:把点(1,-4a ),(4,5a )代入y =ax 2+bx +c ,得⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =-4a 16a +4b +c =5a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-2a c =-3a, Ⅰ抛物线的解析式为y =ax 2-2ax -3a ,Ⅰb 2-4ac =(-2a )2-4a ·(-3a )=4a 2+12a 2=16a 2>0,Ⅰ抛物线与x 轴有两个不同的交点;(Ⅰ)解:令ax 2-2ax -3a =0,解得x 1=-1,x 2=3,Ⅰ设A ,B 两点的坐标分别为(-1,0),B (3,0),令x =0,则y =-3a ,Ⅰ点C 的坐标为(0,-3a ),ⅠⅠACB =90°,ⅠAC 2+BC 2=AB 2,ⅠAC 2=(-1)2+(-3a )2=1+9a 2,BC 2=32+(-3a )2=9+9a 2,AB 2=[3-(-1)]2=16,Ⅰ1+9a 2+9+9a 2=16,解得a =±33.Ⅰa的值为±3 3;(Ⅰ)解:Ⅰ由(Ⅰ)知,抛物线与x轴的交点为(-1,0),(3,0),Ⅰ抛物线关于直线x=1对称,Ⅰa的正负不确定,需分类讨论;当a>0时,如解图Ⅰ,将x=0代入抛物线解析式得y=-3a,Ⅰ抛物线与线段DE恰有一个公共点,Ⅰ-3a<4,解得a>-4 3,将x=4代入抛物线解析式得y=5a,Ⅰ5a≥4,解得a≥4 5,Ⅰa≥4 5,当a<0时,如解图Ⅰ,将x=0代入抛物线解析式得y=-3a,Ⅰ抛物线与线段DE恰有一个公共点,Ⅰ-3a>4,解得a<-4 3,将x=4代入抛物线解析式得y=5a,Ⅰ5a≤4,解得a≤4 5,Ⅰa <-43;当抛物线的顶点在线段DE 上时,则顶点为(1,4),如解图Ⅰ,将点(1,4)代入抛物线得4=a -2a -3a ,解得a =-1.综上所述,a ≥45或a <-43或a =-1.第5题解图6. 已知抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (0,2),B (2,-2)两点.(Ⅰ)求a ,b 满足的关系式;(Ⅰ)当a =-12时,y 值为正整数,求满足条件的x 值;(Ⅰ)若a >0,线段AB 下方的抛物线上有一点D ,求ⅠDAB 的面积最大时,D 点的横坐标. 解:(Ⅰ)将A (0,2),B (2,-2)代入抛物线y =ax 2+bx +c 中,得⎩⎪⎨⎪⎧c =24a +2b +c =-2, Ⅰ4a +2b +2=-2,整理得2a +b =-2,即a ,b 满足的关系式为2a +b =-2; (Ⅰ)由(Ⅰ)知,c =2,b =-2a -2,Ⅰa =-12 ,Ⅰb =-1,Ⅰ抛物线解析式为y =-12x 2-x +2=-12(x +1)2+52,Ⅰy 值为正数,Ⅰ-12(x +1)2+52>0,Ⅰ(x +1)2-5<0,Ⅰ-5-1<x <5-1,Ⅰy 值为整数,即-12(x +1)2+52为整数,Ⅰ(x +1)2是奇数,综上所述,满足条件的x 值为-2或0; (Ⅰ)由(Ⅰ)知,c =2,b =-2a -2, Ⅰ抛物线的解析式为y =ax 2-(2a +2)x +2, ⅠA (0,2),B (2,-2),Ⅰ直线AB 的解析式为y =-2x +2, Ⅰ点D 在线段AB 下方的抛物线上, 设点D (m ,am 2-(2a +2)m +2),如解图,过点D作y轴的平行线DE交AB于点E,ⅠE(m,-2m+2),ⅠDE=-2m+2-[am2-(2a+2)m+2]=-a(m-1)2+a,ⅠSⅠDAB=12DE·(xB-xA)=-a(m-1)2+a,Ⅰa>0,Ⅰ-a<0,Ⅰ当m=1时,ⅠDAB的面积最大,此时D点的横坐标为1.第6题解图7. 一次函数y=34x的图象与二次函数y=ax2-4ax+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.(Ⅰ)求点C的坐标;(II)设二次函数图象的顶点为D.Ⅰ若点D与点C关于x轴对称,且ⅠACD的面积等于3,求此二次函数的解析式;Ⅰ若CD=AC,且ⅠACD的面积等于10,求此二次函数的解析式.解:(Ⅰ)Ⅰy=ax2-4ax+c=a(x-2)2-4a+c,Ⅰ二次函数图象的对称轴为直线x=2.当x =2时,y =34x =32,ⅠC (2,32);(Ⅰ)ⅠⅠ点D 与点C 关于x 轴对称,ⅠD (2,-32),ⅠCD =3.设A (m ,34m ) (m <2),由S ⅠACD =3,得12×3×(2-m )=3,解得m =0,ⅠA (0,0).将A (0,0)、 D (2,-32)代入y =ax 2-4ax +c 中,得⎩⎨⎧c =0-4a +c =-32, 解得⎪⎩⎪⎨⎧==083c a . Ⅰ此二次函数的解析式为y =38x 2-32x ;Ⅰ设A (m ,34m )(m <2),如解图,过点A 作AE ⅠCD 于E ,第7题解图则AE =2-m ,CE =32-34m ,∴ AC =AE 2+CE 2=(2-m )2+(32-34m )2=54(2-m ),ⅠCD =AC ,ⅠCD =54(2-m ).由S ⅠACD =10得12×54(2-m )2=10,解得m =-2或m =6(舍去),Ⅰm =-2.ⅠA (-2,-32),CD =5.若a >0,则点D 在点C 下方,ⅠD (2,-72),由A (-2,-32)、D (2,-72)得⎩⎪⎨⎪⎧12a +c =-32-4a +c =-72, 解得⎩⎨⎧a =18c =-3, Ⅰy =18x 2-12x -3.若a <0,则点D 在点C 上方,ⅠD (2,132),由A (-2,-32)、D (2,132)得⎩⎪⎨⎪⎧12a +c =-32-4a +c =132 ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12c =92, Ⅰy =-12x 2+2x +92. 综上,二次函数的解析式为y =18x 2-12x -3或y =-12x 2+2x +92.8. 已知二次函数y=x2+(2m-2)x+m2-2m-3(m是常数)的图象与x轴交于A,B两点(点A 在点B的左侧).(Ⅰ)如果二次函数的图象经过原点.Ⅰ求m的值;Ⅰ若m<0,点C是一次函数y=-x+b(b>0)图象上的一点,且ⅠACB=90°,求b的取值范围;(Ⅰ)当-3≤x≤2时,函数的最大值为5,求m的值.解:(Ⅰ)ⅠⅠ二次函数的图象经过原点,Ⅰm2-2m-3=0,解得m1=-1,m2=3.ⅠⅠm<0,Ⅰm=-1.把m=-1代入y=x2+(2m-2)x+m2-2m-3中,得:y=x2-4x,当y=x2-4x=0时,解得x1=0,x2=4,ⅠAB=4.以AB为直径作ⅠP,根据直径所对的圆周角为直角,可知:当一次函数y=-x+b(b>0)的图象与圆相交时,可得ⅠACB=90°.如解图,一次函数y=-x+b(b>0)的图象与ⅠP相切于点C,与y轴交于点E,与x轴交于点F,连接PC,易得ⅠPCF=90°.第8题解图当x=0时,y=-x+b=b,Ⅰ点E(0,b).Ⅰ当y=-x+b=0时,x=b,Ⅰ点F(b,0),ⅠAE=AF=b,又ⅠⅠPCF=90°,ⅠⅠPCF为等腰直角三角形,ⅠPF=2PC=22,Ⅰb=AF=2+22,Ⅰb的取值范围为0<b≤2+22;(Ⅰ)Ⅰy=x2+(2m-2)x+m2-2m-3=(x+m-1)2-4,Ⅰ抛物线的对称轴为直线x=1-m,Ⅰ当1-m≤-3+22,即m≥1.5时,根据二次函数的对称性及增减性,当x=2时,函数最大值为5,Ⅰ(2+m-1)2-4=5,解得:m=2或m=-4(舍去);Ⅰ当1-m>-3+22,即m<1.5时,根据二次函数的对称性及增减性,当x=-3时,函数最大值为5,Ⅰ(-3+m-1)2-4=5,解得:m=1或m=7(舍去).综上所述,m=2或m=1.9. 已知抛物线y=a(x-h)2-2(a,h是常数,a≠0),与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,点M为抛物线的顶点.(Ⅰ)若点A(-1,0),B(5,0),求抛物线的解析式;(Ⅰ)若点A(-1,0),且ⅠABM是直角三角形,求抛物线的解析式;(Ⅰ)若抛物线与直线y=x-6相交于M、D两点,当CDⅠx轴时,求抛物线的解析式.解:(Ⅰ)Ⅰ抛物线与x轴交于点A(-1,0),B(5,0),Ⅰ5-h=h-(-1),Ⅰh=2.把A(-1,0)代入y=a(x-2)2-2,有a(-1-2)2-2=0,解得a=29,Ⅰ抛物线的解析式为y=29(x-2)2-2;(Ⅰ)Ⅰ抛物线与x轴交于A、B两点,顶点M在直线y=-2上,如解图Ⅰ.Ⅰa>0.由a(x-h)2-2=0,得x=h±2a.Ⅰ|AB|=(h+2a)-(h-2a)=22a.设对称轴x=h交x轴于点H,则MH=2.ⅠⅠABM是等腰直角三角形,ⅠAB=2MH,Ⅰ22a=4,解得a=12,把A(-1,0)代入y=12(x-h)2-2,得12(-1-h)2-2=0,解得h1=1,h2=-3,Ⅰ抛物线的解析式为y=12(x-1)2-2或y=12(x+3)2-2;第9题解图Ⅰ(Ⅰ)如解图Ⅰ,Ⅰ点M(h,-2)在直线y=x-6上,Ⅰ-2=h-6,解得h=4.Ⅰy=a(x-4)2-2=ax2-8ax+16a-2,ⅠC (0,16a -2),由x -6=ax 2-8ax +16a -2,即ax 2-(8a +1)x +16a +4=0.解得x 1=8a +1+12a =4+1a ,x 2=8a 2a =4,把x =4+1a 代入y =x -6,得y =1a -2,ⅠD (4+1a ,1a-2). ⅠCD Ⅰx 轴,Ⅰ点C 与点D 关于直线x =h =4对称,Ⅰ16a -2=1a -2,Ⅰa =±14,Ⅰ当a =-14时,点C 与点D 重合,不合题意,故舍去,Ⅰa =14,Ⅰ抛物线的解析式为y =14(x -4)2-2.第9题解图Ⅰ10. 已知抛物线y =-x 2+bx +c 与直线y =kx +m 交于A (1,3),B (4,0)两点,点P 是抛物线上A 、B 之间(不与点A 、B 重合)的一个动点,过点P 分别作x 轴、y 轴的平行线与直线AB 交于点C 、D .(Ⅰ)求抛物线与直线AB 的解析式;(Ⅰ)当点C 为线段AB 的中点时,求PC 的长;(Ⅰ)设点E 的坐标为(s ,t ),以点P ,C ,D ,E 为顶点的四边形为矩形时,用含有t 的式子表示s ,并求出s 的取值范围.解:(Ⅰ)Ⅰ点A (1,3),B (4,0)在抛物线上,Ⅰ⎩⎪⎨⎪⎧-1+b +c =3-16+4b +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =4c =0, Ⅰ抛物线的解析式为y =-x 2+4x .Ⅰ点A (1,3),B (4,0)在直线y =kx +m 上,Ⅰ⎩⎪⎨⎪⎧k +m =34k +m =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1m =4, Ⅰ直线AB 的解析式为y =-x +4;(Ⅰ)根据题意,点C 的坐标为(52,32),且PC Ⅰx 轴,Ⅰ-x 2+4x =32,解得x =2-102(舍去)或x =2+102,即点P 的横坐标为x =2+102,第10题解图ⅠPC=2+102-52=10-12;(Ⅰ)设点P的坐标为(x0,y0),则y0=-x02+4x0.根据题意,以点P,C,D,E为顶点的四边形为矩形.如解图,又ⅠE(s,t),ⅠC(s,y0),D(x0,t),Ⅰ点C、D在直线y=-x+4上,Ⅰy0=-s+4,t=-x0+4,即x0=4-t,Ⅰ点P(x0,y0)在抛物线y=-x2+4x上,Ⅰ-s+4=-(4-t)2+4(4-t),Ⅰs=t2-4t+4.又ⅠP是抛物线上A、B之间的一个动点,Ⅰ1<x0<4,即1<4-t<4,Ⅰ0<t<3,Ⅰs=t2-4t+4的对称轴为直线t=2.当0<t<2时,s随t的增大而减小,当2<t<3时,s随t的增大而增大.又Ⅰ当t=2时,s=0;当t=0时,s=4,Ⅰs的取值范围是0≤s<4.。
2020年中考数学二次函数真题汇编(名师精选全国真题,值得下载练习)一、单选题1.如图,一段抛物线y=﹣x 2+4(﹣2≤x≤2)为C 1 , 与x 轴交于A 0 , A 1两点,顶点为D 1;将C 1绕点A 1旋转180°得到C 2 , 顶点为D 2;C 1与C 2组成一个新的图象,垂直于y 轴的直线l 与新图象交于点P 1(x 1 , y 1),P 2(x 2 , y 2),与线段D 1D 2交于点P 3(x 3 , y 3),设x 1 , x 2 , x 3均为正数,t=x 1+x 2+x 3 , 则t 的取值范围是( )A. 6<t≤8 B. 6≤t≤8 C. 10<t≤12 D. 10≤t≤12 【答案】D【解析】【解答】解:翻折后的抛物线的解析式为y=(x ﹣4)2﹣4=x 2﹣8x+12, ∵设x 1 , x 2 , x 3均为正数,∴点P 1(x 1 , y 1),P 2(x 2 , y 2)在第四象限, 根据对称性可知:x 1+x 2=8, ∵2≤x 3≤4,∴10≤x 1+x 2+x 3≤12即10≤t≤12, 故答案为:D .【分析】根据题意可求出翻折后的抛物线的解析式,设x 1 , x 2 , x 3均为正数,可得出点P 1(x 1 , y 1),P 2(x 2 , y 2)在第四象限,根据对称性可求出x 1+x 2=8,由2≤x 3≤4,可得出x 1+x 2+x 3的取值范围,从而得出t 的取值范围。
2.已知,平面直角坐标系中,直线y 1=x+3与抛物线y=-x x 的图象如图,点P 是y 2上的一个动点,则点P 到直线y 1的最短距离为( )A.B.C. D.【答案】D【解析】【解答】解、∵点P 到直线y 1的距离最短, ∴点P 是直线与抛物线相切时的交点。
设直线y 1平移k 个单位长度,则此时的解析式为 =x+3+k , 把 =x+3+k 代入y=-x 2+2x 整理得,-x 2+x-3-k=0,△=b 2-4ac=1-4 (-) (-3-k)=0,解得k=-,即直线y 1向下平移个单位长度与抛物线相切, 把k=-代入解析式解方程组可求得点P 的坐标为(1,);过点P 作PD ⊥直线y 1于点D ,则直线PD 的解析式可设为y 3=-x+b ,把点P (1,)代入可求得b=,即直线PD 的解析式为y 3=-x+,将y 1和y 3的解析式联立解方程组可求得点D 的坐标为(-,);若直线PD与x轴相较于点C,直线y1=x+3与x、y轴分别相较于点A、B,易得点A (-3,0)、B(0,3),∴∠BAC==∠DCA,由勾股定理可得:CD=,CP=,∴PD=CD-CP=。
2020年九年级中考数学压轴题专项训练:二次函数的综合卷(含答案)1.如图,顶点为P(2,﹣4)的二次函数y=ax2+bx+c的图象经过原点,点A(m,n)在该函数图象上,连接AP、OP.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;(2)若∠APO=90°,求点A的坐标;(3)若点A关于抛物线的对称轴的对称点为C,点A关于y轴的对称点为D,设抛物线与x轴的另一交点为B,请解答下列问题:①当m≠4时,试判断四边形OBCD的形状并说明理由;②当n<0时,若四边形OBCD的面积为12,求点A的坐标.解:(1)∵图象经过原点,∴c=0,∵顶点为P(2,﹣4)∴抛物线与x轴另一个交点(4,0),将(2,﹣4)和(4,0)代入y=ax2+bx,∴a=1,b=﹣4,∴二次函数的解析式为y=x2﹣4x;(2)∵∠APO=90°,∴AP⊥PO,∵A(m,m2﹣4m),∴m﹣2=,∴m=,∴A(,﹣);(3)①由已知可得C(4﹣m,n),D(﹣m,n),B(4,0),∴CD∥OB,∵CD=4,OB=4,∴四边形OBCD是平行四边形;②∵四边形OBCD是平行四边形,n<0,∴12=4×(﹣n),∴n=﹣3,∴A(1,﹣3)或A(3,3).2.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+kx+c的图象经过点C(0,1),当x=2时,函数有最小值.(1)求抛物线的解析式;(2)直线l⊥y轴,垂足坐标为(0,﹣1),抛物线的对称轴与直线l交于点A.在x轴上有一点B,且AB=,试在直线l上求异于点A的一点Q,使点Q在△ABC的外接圆上;(3)点P(a,b)为抛物线上一动点,点M为坐标系中一定点,若点P到直线l的距离始终等于线段PM的长,求定点M的坐标.解:(1)∵图象经过点C(0,1),∴c=1,∵对称轴x=2,∴k=﹣1,∴抛物线解析式为y=x2﹣x+1;(2)由题意可知A(2,﹣1),设B(t,0),∵AB=,∴(t﹣2)2+1=2,∴t=1或t=3,∴B(1,0)或B(3,0),∵B(1,0)时,A、B、C三点共线,舍去,∴B(3,0),∴AC=2,BC=,∴∠BAC=90°,∴△ABC为直角三角形,BC为外接圆的直径,外接圆的圆心为BC的中点(,),半径为,设Q(x,﹣1),则有(x﹣)2+(+1)2=()2,∴x=1或x=2(舍去),∴Q(1,﹣1);(3)设顶点M(m,n),∵P(a,b)为抛物线上一动点,∴b=a2﹣a+1,∵P到直线l的距离等于PM,∴(m﹣a)2+(n﹣b)2=(b+1)2,∴+(2n﹣2m+2)a+(m2+n2﹣2n﹣3)=0,∵a为任意值上述等式均成立,∴,∴,此时m2+n2﹣2n﹣3=0,∴定点M(2,1).3.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知BC=2,tan∠OBC=.(1)求拋物线的解析式;(2)如图2,若点P是直线BC上方的抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线交直线BC于点D,作PE⊥BC于点E,当点P的横坐标为2时,求△PDE的面积;(3)若点M为抛物线上的一个动点,以点M为圆心,为半径作⊙M,当⊙M在运动过程中与直线BC相切时,求点M的坐标(请直接写出答案).解:(1)∵BC=2,tan∠OBC=,∴OB=4,OC=2,∴点B为(4,0),点C为(0,2)代入y=﹣x2+bx+c中,∴c=2,b=,∴y=﹣x2+x+2;(2)当x=2时,y=3,∴P(2,3),∵B(4,0),C(0,2),∴直线BC的解析式为y=﹣x+2,∵PD平行于y轴,∴D(2,1),∴PD=2,∵PD平行于y轴,∴∠PDE=∠OCB,∵PE⊥BC,∴∠PED=∠COB=90°,∴△PDE∽△BCO,∴△PDE与△BCO的面积之比是对应边PD与BC的平方,∵△BCO的面积为4,∴△PED的面积是4×=;(3)过点M作MG⊥BC于点G,过点M作MH∥AB于点H,∴△MGH∽△COB,∴=,∵⊙M与直线BC相切,∴MG=,∴MH=5,设点M(x,﹣x2+x+2),如图1,设H(x+5,﹣x2+x+2)代入y=﹣x+2,∴x=﹣1或x=5,∴M(﹣1,0)或M(5,﹣3);如图2,点H(x﹣5, x2+x+2)代入y=﹣x+2,∴方程无解,综上所述:M(﹣1,0)或M(5,﹣3).4.如图,抛物线y=ax2+(4a﹣1)x﹣4与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,且OC=2OB,点D为线段OB上一动点(不与点B重合),过点D作矩形DEFH,点H、F在抛物线上,点E在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当矩形DEFH的周长最大时,求矩形DEFH的面积;(3)在(2)的条件下,矩形DEFH不动,将抛物线沿着x轴向左平移m个单位,抛物线与矩形DEFH的边交于点M、N,连接M、N.若MN恰好平分矩形DEFH的面积,求m的值.解:(1)在抛物线y=ax2+(4a﹣1)x﹣4中,当x=0时,y=﹣4,∴C(0,﹣4),∴OC=4,∵OC=2OB,∴OB=2,∴B(2,0),将B(2,0)代入y=ax2+(4a﹣1)x﹣4,得,a=,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)设点D坐标为(x,0),∵四边形DEFH为矩形,∴H(x, x2+x﹣4),∵y=x2+x﹣4=(x+1)2﹣,∴抛物线对称轴为x=﹣1,∴点H到对称轴的距离为x+1,由对称性可知DE=FH=2x+2,∴矩形DEFH的周长C=2(2x+2)+2(﹣x2﹣x+4)=﹣x2+2x+12=﹣(x﹣1)2+13,∴当x=1时,矩形DEFH周长取最大值13,∴此时H(1,﹣),∴HF=2x+2=4,DH=,∴S=HF•DH=4×=10;矩形DEFH(3)如图,连接BH,EH,DF,设EH与DF交于点G,过点G作BH的平行线,交ED于M,交HF于点N,则直线MN将矩形DEFH的面积分成相等的两半,由(2)知,抛物线对称轴为x=﹣1,H(1,﹣),∴G(﹣1,﹣),设直线BH的解析式为y=kx+b,将点B(2,0),H(1,﹣)代入,得,,解得,,∴直线BH 的解析式为y =x ﹣5,∴可设直线MN 的解析式为y =x +n ,将点(﹣1,﹣)代入,得n =,∴直线MN 的解析式为y =x +,当y =0时,x =﹣,∴M (﹣,0),∵B (2,0),∴将抛物线沿着x 轴向左平移个单位,抛物线与矩形DEFH 的边交于点M 、N ,连接M 、N ,则MN 恰好平分矩形DEFH 的面积,∴m 的值为.5.如图1,在平面直角坐标系中,已知直线l 1:y =﹣x +6与直线l 2相交于点A ,与x 轴相交于点B ,与y 轴相交于点C ,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过点O 、点A 和点B ,已知点A 到x 轴的距离等于2.(1)求抛物线的解析式;(2)点H 为直线l 2上方抛物线上一动点,当点H 到l 2的距离最大时,求点H 的坐标;(3)如图2,P 为射线OA 的一个动点,点P 从点O 出发,沿着OA 方向以每秒个单位长度的速度移动,以OP 为边在OA 的上方作正方形OPMN ,设正方形POMN 与△OAC 重叠的面积为S ,设移动时间为t 秒,直接写出S 与t 之间的函数关系式.解:(1)∵点A到x轴的距离等于2,∴点A的纵坐标为2,∴2=﹣x+6,∴x=4,∴A(4,2),当y=0时,﹣x+6=0,∴x=6,∴B(6,0),把A(4,2),B(6,0),O(0,0)代入y=ax2+bx+c得,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x;的解析式为y=kx,(2)设直线l2∴2=4k,∴k=,的解析式为y=x,∴直线l2设点H的坐标为(m,﹣m2+m),于G,如图1,过H作HG∥y轴交直线l2∴G(m, m),∴HG=﹣m2+m﹣m=﹣m2+m=﹣(m﹣2)+1,当m=2时,HG有最大值,∴点H的坐标为(2,2);(3)当0<t时,如图2,过A作AE⊥OB于E,∴OA==2,tan∠AOE=,∵∠NOP=∠BOC=90°,∴∠HON=∠AOE,∴tan∠NOH=tan∠AOE==,∵OP=ON=NM=PM=t,∴NH=NM=t,S=×(t+t)t=t2;当<t≤2时,过点P作PH⊥x轴,∵∠POH=∠QON,OP=t,∴OP=ON=NM=PM=t,∴NQ=t,可求P(2t,t),直线MP的解析式为y=﹣2x+5t∴G(5t﹣6,﹣5t+12),∴GP=3(2﹣t),AP=2﹣t,∴MG=6﹣3t,∵∠MGK=∠AGP,∴△GPA∽△GKM,∴MK=t﹣2,∴S=﹣×t×t﹣×(t﹣2)×(6﹣3t)=﹣t2+40t﹣30;当2<t≤时,可求N(﹣t,2t),则直线MN的解析式为y=x+t,∴K(4﹣t, t+2),∵NQ=t,∴Q(0, t),∴MK=t﹣2,∴S=﹣﹣×t×t﹣×(t﹣2+t﹣2)×t=﹣t2+10t;当t>时,S=S=×4×6=12;△OAC6.如图1,小明用一张边长为6cm的正方形硬纸板设计一个无盖的长方体纸盒,从四个角各剪去一个边长为xcm的正方形,再折成如图2所示的无盖纸盒,记它的容积为ycm.(1)y关于x的函数表达式是y=4x3﹣24x2+36x,自变量x的取值范围是0<x<3 ;(2)为探究y随x的变化规律,小明类比二次函数进行了如下探究:①列表:请你补充表格中的数据:x0 0.5 1 1.5 2 2.5 3y0 12.5 16 13.5 8 2.5 0②描点:把上表中各组对应值作为点的坐标,在平面直角坐标系中(如图3)描出相应的点;③连线:用光滑的曲线顺次连结各点.(3)利用函数图象解决:若该纸盒的容积超过12cm3,估计正方形边长x的取值范围.(保留一位小数)解:(1)y=x(6﹣2x)2=4x3﹣24x2+36x(0<x<3),故答案为:y=4x3﹣24x2+36x,0<x<3;(2)①在y=4x3﹣24x2+36x中,当x=1时,y=16;当x=2时,y=8,故答案为:16,8;②如图1所示,③如图2所示,(3)由函数图象可以看出,若该纸盒的容积超过12cm3,正方形边长x的取值范围大概为0.4≤x≤1.7.7.定义:若函数y=x2+bx+c(c≠0)与x轴的交点A,B的横坐标为x A,x B,与y轴交点的纵坐标为y C,若x A,x B中至少存在一个值,满足x A=y C(或x B=y C),则称该函数为友好函数.如图,函数y=x2+2x﹣3与x轴的一个交点A的横坐标为3,与y轴交点C的纵坐标为﹣3,满足x A=y C,称y=x2+2x﹣3为友好函数.(1)判断y=x2﹣4x+3是否为友好函数,并说明理由;(2)请探究友好函数y=x2+bx+c表达式中的b与c之间的关系;(3)若y=x2+bx+c是友好函数,且∠ACB为锐角,求c的取值范围.解:(1)y=x2﹣4x+3是友好函数,理由如下:当x=0时,y=3;当y=0时,x=1或3,∴y=x2﹣4x+3与x轴一个交点的横坐标和与y轴交点的纵坐标都是3,∴y=x2﹣4x+3是友好函数;(2)当x=0时,y=c,即与y轴交点的纵坐标为c,∵y=x2+bx+c是友好函数,∴x=c时,y=0,即(c,0)在y=x2+bx+c上,代入得:0=c2+bc+c,∴0=c(c+b+1),而c≠0,∴b+c=﹣1;(3)①如图1,当C在y轴负半轴上时,由(2)可得:c=﹣b﹣1,即y=x2+bx﹣b﹣1,显然当x=1时,y=0,即与x轴的一个交点为(1,0),则∠ACO=45°,∴只需满足∠BCO<45°,即BO<CO∴c<﹣1;②如图2,当C在y轴正半轴上,且A与B不重合时,∴显然都满足∠ACB为锐角,∴c>0,且c≠1;③当C与原点重合时,不符合题意,综上所述,c<﹣1或c>0,且c≠1.8.已知:抛物线y=ax2﹣3(a﹣1)x+2a﹣6(a>0).(1)求证:抛物线与x轴有两个交点.(2)设抛物线与x轴的两个交点的横坐标分别为x1,x2(其中x1>x2).若t是关于a的函数、且t=ax2﹣x1,求这个函数的表达式;(3)若a=1,将抛物线向上平移一个单位后与x轴交于点A、B.平移后如图所示,过A 作直线AC,分别交y的正半轴于点P和抛物线于点C,且OP=1.M是线段AC上一动点,求2MB+MC的最小值.(1)证明:△=b 2﹣4ab =[﹣3(a ﹣1)]2﹣4a (2a ﹣6)=a 2+6a +9=(a +3)2, ∵a >0,∴(a +3)2>0,∴抛物线与x 轴有两个交点;(2)解:令y =0,则ax 2﹣3(a ﹣1)x +2a ﹣6=0, ∴或,∵a >0, ∴且x 1>x 2, ∴x 1=2,, ∴, ∴t =a ﹣5;(3)解:当a =1时,则y =x 2﹣4,向上平移一个单位得y =x 2﹣3,令y =0,则x 2﹣3=0, 得, ∴,, ∵OP =1, ∴直线, 联立:, 解得,,, 即,,∴AO =,在Rt △AOP 中,AP ==2,过C 作CN ⊥y 轴,过M 作MG ⊥CN 于G ,过C 作CH ⊥x 轴于H ,∵CN ∥x 轴,∴∠GCM =∠PAO ,又∵∠AOP =∠CGM =90°,∴△AOP ∽△CGM , ∴==, ∴,∵B 到CN 最小距离为CH ,∴MB +GM 的最小值为CH 的长度,∴2MB +MC 的最小值为.9.如图,抛物线y 1=ax 2+c 的顶点为M ,且抛物线与直线y 2=kx +1相交于A 、B 两点,且点A 在x 轴上,点B 的坐标为(2,3),连结AM 、BM .(1)a = 1 ,c = ﹣1 ,k = 1 (直接写出结果);(2)当y 1<y 2时,则x 的取值范围为 ﹣1<x <2 (直接写出结果);(3)在直线AB 下方的抛物线上是否存在一点P ,使得△ABP 的面积最大?若存在,求出△ABP 的最大面积及点P 坐标.解:(1)将点B的坐标(2,3)代入y2=kx+1得:3=2k+1解得:k=1∴y2=x+1令y2=0得:0=x+1解得:x=﹣1∴A(﹣1,0)将A(﹣1,0)、B(2,3)代入y1=ax2+c得:解得:a=1,c=﹣1故答案为:1,﹣1,1;(2)∵A(﹣1,0)、B(2,3)∴结合图象可得:当y1<y2时,则x的取值范围为﹣1<x<2故答案为:﹣1<x<2;(3)在直线AB下方的抛物线上存在一点P,使得△ABP的面积最大.如图,设平行于直线y2=x+1的直线解析式为:y3=x+b由得:x2﹣1=x+b∴x2﹣x﹣1﹣b=0令△=0得:1﹣4(﹣1﹣b)=0 解得:b=﹣∴y3=x﹣,∴x2﹣x﹣1+=0解得:x1=x2=∴P(,﹣)∴当点P坐标为(,﹣)时,△ABP的面积最大设y3=x﹣与x轴交于点C,则点C坐标为:(,0),过点C作CD⊥AB 由平行线间的距离处处相等,可知线段CD的长度即为△ABP的高的长度∵y2=x+1与x轴所成锐角为45°∴△ACD为等腰直角三角形∵AC=﹣(﹣1)=∴CD===∵A(﹣1,0)、B(2,3)∴AB==∴△ABP的面积为:××=∴在直线AB下方的抛物线上存在一点P,使得△ABP的面积最大;△ABP的最大面积为;点P坐标为(,﹣).10.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x﹣2的图象分别交x、y轴于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,点P为第四象限内抛物线上的一个动点.(1)求此抛物线对应的函数表达式;(2)如图1所示,过点P作PM∥y轴,分别交直线AB、x轴于点C、D,若以点P、B、C 为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,求点P的坐标;(3)如图2所示,过点P作PQ⊥AB于点Q,连接PB,当△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,请直接写出点P的横坐标.解:(1)令x=0,得y=x﹣2=﹣2,则B(0,﹣2),令y=0,得0=x﹣2,解得x=4,则A(4,0),把A(4,0),B(0,﹣2)代入y=x2+bx+c(a≠0)中,得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2;(2)∵PM∥y轴,∴∠ADC=90°,∵∠ACD=∠BCP,∴以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,存在两种情况:①当∠CBP=90°时,如图1,过P作PN⊥y轴于N,设P(x,x2﹣x﹣2),则C(x, x﹣2),∵∠ABO+∠PBN=∠ABO+∠OAB=90°,∴∠PBN=∠OAB,∵∠AOB=∠BNP=90°,∴△AOB∽△BNP,∴,即=,解得:x1=0(舍),x2=,∴P(,﹣5);②当∠CPB=90°时,如图2,则B和P是对称点,当y=﹣2时,x2﹣x﹣2=﹣2,x 1=0(舍),x2=,∴P(,﹣2);综上,点P的坐标是(,﹣5)或(,﹣2);(3)∵OA=4,OB=2,∠AOB=90°,∴∠BOA≠45°,∴∠BQP≠2∠BOA,∴分两种情况:①当∠PBQ=2∠OAB时,如图3,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,∴OE=AE,∴∠OAB=∠AOE,∴∠OEB=2∠OAB=∠PBQ,∵OB∥PG,∴∠OBE=∠PHB,∴△BOE∽△HPB,∴,由勾股定理得:AB==2,∴BE=,∵GH∥OB,∴,即,∴BH=x,设P(x,x2﹣x﹣2),则H(x, x﹣2),∴PH=x﹣2﹣(x2﹣x﹣2)=﹣x2+4x,∴,解得:x1=0,x2=3,∴点P的横坐标是3;②当∠BPQ=2∠OAB时,如图4,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,过O作OF⊥AB于F,连接AP,则∠BPQ=∠OEF,设点P(t,t2﹣t﹣2),则H(t, t﹣2),∴PH=t﹣2﹣(t2﹣t﹣2)=﹣t2+4t,∵OB=4,OC=2,∴BC=2,∴OE=BE=CE=,OF===,∴EF===,S△ABP==,∴2PQ=4(﹣t2+4t),PQ=,∵∠OFE=∠PQB=90°,∴△PBQ∽△EOF,∴,即,∴BQ=,∵BQ2+PQ2=PB2,∴=,44t2﹣388t+803=0,(2t﹣11)(22t﹣73)=0,解得:t1=5.5(舍),t2=;综上,存在点P,使得△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,其P点的横坐标为3或.11.如图,抛物线y=ax2+bx﹣过点A(﹣,0)和点B(,2),连结AB交y轴于点C.(1)求抛物线的函数解析式;(2)点P在线段AB下方的抛物线上运动,连结AP,BP.设点P的横坐标为m,△ABP 的面积为s.①求s与m的函数关系式;②当s取最大值时,抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=s.若存在,求点Q的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)将点A(﹣,0)和点B(,2)代入y=ax2+bx﹣,得,,解得,,∴抛物线的函数解析式为y=x2+x﹣;(2)①设直线AB的解析式为y=kx+b,将点A(﹣,0),B(,2)代入,得,,解得,k=,b=1,∴直线AB的解析式为y=x+1,如图1,过点P作x轴的垂线,交AB于点M,设P(m, m2+m﹣),则M(m, m+1),∴PM=m+1﹣(m2+m﹣)=﹣m2+,∴s=PM(x B﹣x A)=×(﹣m2+)×(+)=﹣m2+,∴s与m的函数关系式为s=﹣m2+;②在s=﹣m2+中,当m=0时,s取最大值,∴P(0,﹣),∴CP=,∵S△ACQ =S△ABP,∴S△AQB =2S△ABP,∴可使直线AB向上平移3个单位长度,得直线y=x+4,联立,解得,x1=3,x2=﹣3,∴Q点坐标为(3,4+),(﹣3,4﹣).12.某班“数学兴趣小组”对函数y=x2﹣2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值列表如下:其中,m=0 .x……﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 ……y…… 3 m﹣1 0 ﹣1 0 3 ……(2)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,已画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分;(3)观察函数图象,写出一条函数的性质:图象关于y轴对称(答案不唯一);(4)观察函数图象发现:若关于x的方程x2﹣2|x|=a有4个实数根,则a的取值范围是﹣1<a<0 .解:(1)当x=﹣2时,y=4﹣2×2=0;故答案为:0.(2)根据给定的表格中数据描点画出图形,如图所示.(3)观察函数图象,可得出:①函数图象关于y轴对称,②当x>1时,y随x的增大而增大,③函数有最小值﹣1.故答案为:图象关于y轴对称(答案不唯一);(4)由函数图象知:∵关于x的方程x2﹣2|x|=a有4个实数根,∴a的取值范围是﹣1<a<0,故答案为:﹣1<a<0.13.如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是对称轴上的一个动点,当△PAC的周长最小时,直接写出点P的坐标和周长最小值;(3)为抛物线上一点,若S=8,求出此时点Q的坐标.△QAB解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)连接BC交抛物线的对称轴与点P.∵y=x2﹣2x﹣3,∴C(0,﹣3),∵点A与点B关于x==1对称,∴PA=PB.∴AP+PC=CP+PB.∴当点P、C、B在一条直线上时,AP+PC有最小值.又∵BC为定值,∴当点P、C、B在一条直线上时,△APC的周长最小.∵BC==3,AC==,∴△PAC的周长最小值为:AC+BC=+3,设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:k=1,b=﹣3.∴直线AD的解析式为y=x﹣3.将x=1代入y=x﹣3得:y=﹣2,∴点P的坐标为(1,﹣2),即当点P的坐标为(1,﹣2)时,△PAC的周长最小.最小值为+3;(3)设Q (x ,y ),则S △QAB =AB •|y |=2|y |=8, ∴|y |=4, ∴y =±4.①当y =4时,x 2﹣2x ﹣3=4,解得:x 1=1﹣2,x 2=1+2,此时Q 点坐标为(1﹣2,4)或(1+2,4);②当y =﹣4时,x 2﹣2x ﹣3=﹣4,解得x 3=x 4=1; 此时Q 点的坐标为(1,﹣4); 综上所述,Q 点坐标为(1﹣2,4)或(1+2,4)或(1,﹣4).14.如图,直线y =﹣x +5与x 轴交于点B ,与y 轴交于点D ,抛物线y =﹣x 2+bx +c 与直线y =﹣x +5交于B ,D 两点,点C 是抛物线的顶点. (1)求抛物线的解析式;(2)点M 是直线BD 上方抛物线上的一个动点,其横坐标为m ,过点M 作x 轴的垂线,交直线BD 于点P ,当线段PM 的长度最大时,求m 的值及PM 的最大值; (3)在抛物线上是否存在异于B 、D 的点Q ,使△BDQ 中BD 边上的高为3,若存在求出点Q 的坐标;若不存在请说明理由.解:(1)y =﹣x +5,令x =0,则y =5,令y =0,则x =5, 故点B 、D 的坐标分别为(5,0)、(0,5),则二次函数表达式为:y =﹣x 2+bx +5,将点B 坐标代入上式并解得:b =4,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+4x +5;(2)设M 点横坐标为m (m >0),则P (m ,﹣m +5),M (m ,﹣m 2+4m +5),∴PM =﹣m 2+4m +5﹣(﹣m +5)=﹣m 2+5m =﹣(m ﹣)2+,∴当m =时,PM 有最大值;(3)如图,过Q 作QG ∥y 轴交BD 于点G ,交x 轴于点E ,作QH ⊥BD 于H ,设Q (x ,﹣x 2+4x +5),则G (x ,﹣x +5),∴QG =|﹣x 2+4x +5﹣(﹣x +5)|=|﹣x 2+5x |,∵△BOD 是等腰直角三角形,∴∠DBO =45°,∴∠HGQ =∠BGE =45°,当△BDQ 中BD 边上的高为3时,即QH =HG =3,∴QG =×3=6, ∴|﹣x 2+5x |=6,当﹣x 2+5x =6时,解得x =2或x =3,∴Q (2,9)或(3,8),当﹣x 2+5x =﹣6时,解得x =﹣1或x =6,∴Q (﹣1,0)或(6,﹣7),综上可知存在满足条件的点Q ,其坐标为Q 1(2,9),Q 2(3,8),Q 3(﹣1,0),Q 4(4,﹣5).15.如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+的图象与x轴交于B(﹣1,0)、C(3,0)两点,点A为抛物线的顶点,F为线段AC中点.(1)求a,b的值;(2)求证:BF⊥AC.(3)以抛物线的顶点A为圆心,AF为半径作⊙A点E是圆上一动点,点P为EC的中点(如图2)①当△ACE面积最大时,求PB的长度;②若点M为BP的中点,求点M运动的路径长.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),即﹣3a=,解得:a=﹣,抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+,故b=;(2)点A的坐标为:(1,2),则AB=AB=BC=4,点F是AC的中点,AF=AC=2,∴BF⊥AC;(3)点C(3,0),点B(﹣1,0),设点E(m,n),由AE=2,根据两点间距离公式得:(m﹣1)2+(n﹣2)2=4…①,则点P(,),点M(,),设:x=,y=,则m=4x﹣1,n=4y,即点M(x,y),将m、n的值代入①式得:(4x﹣1)2+(4y﹣2)2=4,整理得:(x﹣)2+(y﹣)2=,即点M到定点(,)的距离等于定值,故点M运动的轨迹为半径为的圆,则点M运动的路径长为()2π=.。
2023年九年级中考数学复习:二次函数综合题(特殊三角形问题)1.抛物线y=ax2+c交x轴于A、B(1,0)两点,且经过(2,3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,直线y=kx+3交y轴于点G,交抛物线y=ax2+c于点E和F,F在y轴右侧,若△GOF的面积为△GOE面积的2倍,求k值;(3)如图2,点P是第二象限的动点,分别连接P A、PB,并延长交直线y=-2于M、N 两点. 若M、N两点的横坐标分别为m、n,试探究m、n之间的数量关系.2.如图,已知抛物线2=++与直线y=0.5x+3相交于A,B两点,交△轴于C,0.5y x bx cD两点,连接AC,BC,已知A(0,3),C(-3,0).(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使|MB一MD|的值最大,并求出这个最大值;(3)点P为y轴右侧抛物线上的一动点,连接P A,过点P作PQ△P A交y轴于点Q,是否存在点P,使得以A,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,抛物线与x轴交于A和B两点(点B位于点A右侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=2,且OA=1,OC=3,连接AC,BC.(1)求此抛物线的函数解析式;(2)设抛物线的顶点为点P,请在x轴上找到一个点D,使以点P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似?(3)此抛物线的对称轴和以AC为直径的圆是什么位置关系?如果是相切或相交,请直接写出切点或交点的坐标(不必写演推过程);如果是相离,请简要说明理由.4.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴分别交于A(−3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点,连接AD、CD、AC、BC.(1)请直接写出抛物线的表达式及顶点D的坐标;(2)求证:△ACD是直角三角形;(3)判断△ACB和△OAD的数量关系,并说明理由;(4)如图2,点F是线段AD上一个动点,以A,F,O为顶点的三角形是否与△ABC相似?若相似,请直接写出点F的坐标;若不相似,请说明理由.5.抛物线y=ax2﹣2x+c经过点A(3,0),点C(0,﹣3),直线y=﹣x+b经过点A,交抛物线于点E.抛物线的对称轴交AE于点B,交x轴于点D,交直线AC于点F.(1)求抛物线的解析式;(2)如图△,点P 为直线AC 下方抛物线上的点,连接P A ,PC ,△BAF 的面积记为S 1,△P AC 的面积记为S 2,当S 2=38S 1时.求点P 的横坐标;(3)如图△,连接CD ,点Q 为平面内直线AE 下方的点,以点Q ,A ,E 为顶点的三角形与△CDF 相似时(AE 与CD 不是对应边),请直接写出符合条件的点Q 的坐标. 6.如图,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于点()1,0A 、()3,0B ,与y 轴交于点C ,联结AC 、BC .(1)求该抛物线的表达式及顶点D 的坐标;(2)如果点P 在抛物线上,CB 平分ACP ∠,求点P 的坐标:(3)如果点Q 在抛物线的对称轴上,DBQ 与ABC 相似.求点Q 的坐标.7.如图1,已知二次函数y =ax2+bx +c (a ≠0)的图象与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣2),顶点为D ,对称轴交x 轴于点E .(1)求该二次函数的解析式;(2)设M 为该抛物线上直线BC 下方一点,过点M 作x 轴的垂线,交线段BC 于点N ,线段MN 是否存在最大值?若存在,请求出其最大值;若不存在,请说明理由;(3)连接CE (如图2),设点P 是位于对称轴右侧该抛物线上一点,过点P 作PQ △x 轴,垂足为Q .连接PE ,请求出当△PQE 与△COE 相似时点P 的横坐标.8.如图,直线y kx b =+与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,抛物线2y ax bx c =++经过A ,B 两点,点C 的坐标为()1,0-,3AO CO ==,点C 关于点B 的对称点M 刚好落在抛物线上,连接AM .(1)求点M 的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)过点M 作MD 平行于y 轴交AB 于点D ,若点E 为抛物线上的一点,点F 在x 轴上,连接AE ,AF ,EF .是否存在点F 使得△ADM 与△AEF 相似?若存在,请直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.9.如图1,已知在平面直角坐标系xOy 中,四边形OABC 是边长为3的正方形,其中顶点A ,C 分别在x 轴的正半轴和y 轴的正半轴上,抛物线2y x bx c =-++经过A ,C 两点,与x 轴交于另一个点D .(1)△求点A ,B ,C 的坐标;△求b ,c 的值.(2)若点P 是边BC 上的一个动点,连结AP ,过点P 作PM △AP ,交y 轴于点M (如图2所示).当点P 在BC 上运动时,点M 也随之运动.设BP =m ,CM =n ,试用含m 的代数式表示n ,并求出n 的最大值.10.平面直角坐标系中,已知抛物线1C :()21y x m x m =-++-(m 为常数)与x 轴交于点A ,B 两点(点A 在点B 左边),与y 轴交于点C .(1)若4m =,求点A ,B ,C 的坐标;(2)如图1,在(1)的条件下,D 为抛物线x 轴上方一点,连接BD ,若90DBA ACB ∠∠+=︒,求点D 的坐标;(3)如图2,将抛物线1C 向左平移n 个单位长度(0n >)与直线AC 交于M ,N (点M 在点N 右边),若2AM CN =,求m ,n 之间的数量关系.11.如图,直线y x n =-+与x 轴交于点()3,0A ,与y 轴交于点B ,抛物线2y x bx c =-++经过点A ,B .(1)求n 的值及抛物线的解析式;(2)(),0E m 为x 轴上一动点,过点E 作ED x ⊥轴,交直线AB 于点D ,交抛物线于点P ,连接BP .△点E 在线段OA 上运动,若BPD △与ADE 相似,求点E 的坐标;△若抛物线的顶点为Q ,AQ 与CB 的延长线交于点H ,点E 在x 轴的正半轴上运动,若PBD CBO H ∠+∠=∠.请求写出m 的值.12.如图1,平面直角坐标系xOy 中,直线y =-12x -2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .抛物线y =14x 2+bx +c 经过点A 、点C ,且与x 轴交于另一点B ,连接BC .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线上一动点.△当点P 在直线AC 下方的抛物线上运动时,如图2,连接AP ,CP .求四边形ABCP 面积的最大值及此时点P 的坐标;△当点P 在x 轴上方的抛物线上运动时,过点P 作PM △x 轴于点M ,连接BP .是否存在点P ,使△PMB 与△AOC 相似?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线y 2b c x ++与x 轴交于点A 、B ,点A 、B 分别位于原点的左、右两侧,BO =3AO =3,过点B 的直线与y 轴正半轴和抛物线的交点分别为C 、D ,BC.(1)求b、c的值;(2)求直线BD的直线解析式;(3)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上.当△ABD与△BPQ相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.14.如图,抛物线23(0)y ax bx a=+-≠的顶点E的横坐标为1,与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线113y x=-+过点B,与y轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)证明:ABD CBE∠=∠;(3)是否存在点1O,使点1O到A,B,C,D的距离都相等,若存在,求出点1O坐标,若不存在,请说明理由.(4)设抛物线与直线DB另一交点为Q,F为线段BQ上一点(不含端点),连接AF,一动点P从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FQ个单位的速度运动到Q后停止,当点F的坐标是多少时,点P在整个运动过程中用时最少?(直接写出答案)15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,且OC =2OB =6OA =6,点P 是第一象限内抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC 与OP ,交于点D ,当PD :OD 的值最大时,求点P 的坐标;(3)点P 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点P 、点N .使△CPN =90°,且△CPN 与△BOC 相似,若存在,请直接写出点P 的坐标,若不存在,说明理由.16.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 与x 轴分别交于点A ,点B (3,0),与y 轴交于点C (0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,连接BC ,点D 是直线BC 上方抛物线上一动点,连接AD 交BC 于点E ,若AE =2ED ,求点D 的坐标;(3)直线y =kx ﹣2k +1与抛物线交于M ,N 两点,取点P (2,0),连接PM ,PN ,求△PMN 面积的最小值.17.综合与探究如图,直线3y x =-+与x 轴,y 轴分别交于B ,C 两点,抛物线2y x bx c =-++经过点B ,C ,与x 轴的另一交点为A ,顶点为D .(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标.(2)连接CD,BD,求点D到BC的距离h.(3)P为对称轴上一点,在抛物线上是否存在点Q,使得PDQ与BOC相似?若存在,请直接写出Q点坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,已知直线223y x=-与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线226y x bx=-++经过点A,与x轴的另一个交点为C,交y轴于点D.(1)求抛物线的函数表达式及点D的坐标;(2)点M是y轴上的点,在y轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得PMD△与BOC相似,且点M与点O为对应点,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.19.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+6与x轴交于点A,与y轴交点C,抛物线y=-2x2+bx+c过A,C两点,与x轴交于另点B.(1)求抛物线的解析式.(2)在直线AC 上方的抛物线上有一动点E ,连接BE ,与直线AC 相交于点F ,当EF =12BF 时,求sin△EBA 的值.(3)点N 是抛物线对称轴上一点,在(2)的条件下,若点E 位于对称轴左侧,在抛物线上是否存在一点M ,使以M ,N ,E ,B 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.20.如图,一次函数3y x =-+的图象与x 轴和y 轴分别交于点B 和点C ,二次函数2y x bx c =-++的图象经过B ,C 两点,并与x 轴交于点A .点(),0M m 是线段OB 上一个动点(不与点O 、B 重合),过点M 作x 轴的垂线,分别与二次函数图象和直线BC 相交于点D 和点E ,连接CD .(1)求这个二次函数的解析式.(2)△求DE 、CE 的值(用含m 的代数式表示).△当以C ,D ,E 为顶点的三角形与△ABC 相似时,求m 的值.(3)点F 是平面内一点,是否存在以C ,D ,E ,F 为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案:1.(1)21y x =- (2)k =(3) 1.-2.(1)215322y x x =++(3)在点P (1,6)3.(1)y =x 2-4x +3(2)点D 的坐标是(0,0)或(73,0) (3)相交,交点的坐标是(2,1)或(2,2)4.(1)抛物线解析式为y =-x 2-2x +3;顶点D 的坐标为(-1,4);(2)见解析(3)△OAD =△ACB(4)相似,F 点的坐标为(-65,185)或(-2,2).5.(1)y =x 2﹣2x ﹣3(2)P 352(3)Q 点坐标为(﹣7,5)或(﹣12,5)或(3,﹣10)或(3,﹣5)6.(1)2=+43y x x --,(21)D , (2)111639⎛⎫ ⎪⎝⎭,- (3)(2,−2)或12,3⎛⎫ ⎪⎝⎭7.(1)224233y x x =--(2)线段MN 存在最大值,最大值为32(3)点P 的横坐标为5或28.(1)(M(2)2y x x =(3)存在,()()()()()11,0,3,0,,0,5,0,7,0,13,03⎛⎫-- ⎪⎝⎭9.(1)△A (3,0),B (3,3),C (0,3);△23b c =⎧⎨=⎩ (2)2133324n m ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭(0≤m ≤3);3410.(1)A (1,0),B (4,0),C (0,﹣4)(2)D (83,209) (3)93m n =-11.(1)n =3,y =-x 2+2x +3.(2)△(1,0)或(2,0).△m =5或73.12.(1)211242y x x =+- (2)△四边形ABCP 面积的最大值为8,此时点P 为(-2,-2);△存在符合条件的点P ,点P 坐标为(-6,4)或(-12,28)或(4,4)13.(1)132b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(2)y=+(3)Q 1(,0)、Q 2(0)、Q 3,0)、Q 4(,0) 14.(1)2 2 3y x x =--(2)见解析(3)存在点()111O -,,使点P 到A ,B ,C ,D 的距离都相等(4)F 的坐标为41,3⎛⎫- ⎪⎝⎭时,点P 在整个运动过程中用时最少15.(1)y =﹣2x 2+4x +6(2)点P 的坐标为315(,)22(3)存在,点P 的坐标分别为(3,0)或(1,8)或939(,)48或755(,)4816.(1)y =﹣x 2+2x +3(2)(1,4)或(2,3)17.(1)223y x x =-++,顶点D (1,4)(2)h =(3)Q (0,3)或(2,3)18.(1)2246y x x =-++;(0,6)D(2)存在,点P 的坐标为755,48⎛⎫ ⎪⎝⎭或939,48⎛⎫ ⎪⎝⎭或(1,8)或(3,0)19.(1)抛物线的解析式为y =-2x 2-4x +6;(2)sin△EBA ; (3)M 的坐标为(2,-10)或(-4,-10)或(0,6).20.(1)223y x x =-++(2)△23DE m m =-,CE ;△m 的值为32或53(3)存在以C ,D ,E ,F 为顶点的四边形为菱形,点M 的坐标为(1,0)或(2,0)或(3,0).。
中考数学专题复习二次函数综合(四)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________评卷人得分 一、解答题1.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21:C y x bx c =++与x 轴交于A 、B 两点(点A在点B 的左侧),与y 轴交于点C .点B 的坐标为()3,0,将直线y kx =沿y 轴向上平移3个单位长度后,恰好经过B 、C 两点.(1)求k 的值和点C 的坐标;(2)求抛物线1C 的表达式及顶点D 的坐标;(3)已知点E 是点D 关于原点的对称点,若抛物线22:2(0)C y ax a =-≠与线段AE 恰有一个公共点,结合函数的图象,求a 的取值范围.2.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线24(0)y ax ax a =-≠与x 轴交于点,A B (A 在B 的左侧).(1)求点,A B 的坐标及抛物线的对称轴;(2)已知点(2,2),(22,5)P Q a a +,若抛物线与线段PQ 有公共点,请结合函数图象,求a 的取值范围.3.在平面直角坐标系xOy 中,点A 的坐标为(0,4),点B 的坐标为(6,4),抛物线252y x x a =-+-的顶点为C .(1)若抛物线经过点B 时,求顶点C 的坐标;(2)若抛物线与线段AB 恰有一个公共点,结合函数图象,求a 的取值范围;(3)若满足不等式2520x x a -+-≤的x 的最大值为3,直接写出实数a 的值.4.在平面直角坐标系中,已知抛物线22y ax ax c =++与x 轴交于点,A B ,且4AB =.抛物线与y 轴交于点C ,将点C 向上移动1个单位得到点D .(1)求抛物线对称轴;(2)求点D 纵坐标(用含有a 的代数式表示);5.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣4ax+3a与y轴交于点A.(1)求点A的坐标(用含a的式子表示);(2)求抛物线与x轴的交点坐标;(3)已知点P(a,0),Q(0,a﹣2),如果抛物线与线段PQ恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.y x与抛6.在平面直角坐标系xOy中,抛物线22y x ax a的顶点为A,直线32=-+物线交于点,B C(点B在点C的左侧).(1)求点A坐标;(2)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.记线段BC及抛物线在,B C两点之间的部分围成的封闭区域(不含边界)记为W.①当0a=时,结合函数图象,直接写出区域W内的整点个数;①如果区域W内有2个整点,请求出a的取值范围.7.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线221(0)y mx mx m =-->与x 轴的交点为A ,B ,与y 轴交于C .(1)求抛物线的对称轴和点C 坐标;(2)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.拋物线在点A ,B 之间的部分与线段AB 所围成的区域为图形W (不含边界).①当1m =时,求图形W 内的整点个数;①若图形W 内有2个整数点,求m 的取值范围.8.在平面直角坐标系xOy 中,已知二次函数223y mx mx =++的图象与x 轴交于点()30A -,,与y 轴交于点B ,将其图象在点A ,B 之间的部分(含A ,B 两点)记为F .(1)求点B 的坐标及该函数的表达式;(2)若二次函数22y x x a =++的图象与F 只有一个公共点,结合函数图象,求a 的取值范围.9.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线()()231210y mx m x m m =--+-≠.(1)当m =3时,求抛物线的顶点坐标;(2)已知点A (1,2).试说明抛物线总经过点A ;(3)已知点B (0,2),将点B 向右平移3个单位长度,得到点C ,若抛物线与线段BC 只有一个公共点,求m 的取值范围.10.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线22y ax a x c =++与y 轴交于点(0,2).(1)求c 的值;(2)当2a =时,求抛物线顶点的坐标;(3)已知点(2,0),(1,0)A B -,若抛物线22y ax a x c =++与线段AB 有两个公共点,结合函数图象,求a 的取值范围.11.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2+=+y x bx c 与x 轴交于点A ,B (A 在B 的左侧),抛物线的对称轴与x 轴交于点D ,且OB=2OD .(1)当2b =时,①写出抛物线的对称轴;①求抛物线的表达式;(2)存在垂直于x 轴的直线分别与直线l :22b y x +=+和抛物线交于点P ,Q ,且点P ,Q 均在x 轴下方,结合函数图象,求b 的取值范围.12.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线23(0)y ax bx a a =++≠与y 轴交于点A ,与x 轴交于点B ,C (点B 在点C 左侧).直线3y x =-+与抛物线的对称轴交于点(,1)D m .(1)求抛物线的对称轴;(2)直接写出点C 的坐标;(3)点M 与点A 关于抛物线的对称轴对称,过点M 作x 轴的垂线l 与直线AC 交于点N ,若4MN ≥,结合函数图象,求a 的取值范围.13.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线23y x mx =-++与x 轴交于点A 和点B (点A 在点B 左侧),(1)若抛物线的对称轴是直线x =1,求出点A 和点B 的坐标,并画出此时函数的图象; (2)当已知点P (m ,2),Q (-m ,2m -1).若抛物线与线段PQ 恰有一个公共点,结合函数图象,求m 的取值范围.14.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2221y x bx b =-+++的对称轴与x 轴交于点A ,将点A 向左平移b 个单位,再向上平移23b -个单位,得到点B .(1)求点B 的坐标(用含b 的式子表示);(2)当抛物线经过点()0,2,且0b >时,求抛物线的表达式;(3)若抛物线与线段AB 恰有一个公共点,结合图象,直接写出b 的取值范围.参考答案:1.(1)1k =-,(0,3)C ;(2)243y x x =-+,()2,1-;(3)342a ≤< 【解析】【分析】(1)将直线y kx =沿y 轴向上平移3个单位长度后得到3y kx =+,并且经过点()3,0B ,代入求得k 值,且C 点为抛物线1C 与y 轴交点,则C 点坐标为()0,c ,3y kx =+也经过C 点,代入可求出C 点坐标;(2)已知B 、C 两点的坐标,根据待定系数法即可求出抛物线1C 的解析式,再根据顶点式则可求出顶点坐标;(3)将A 、E 两点的坐标分别代入抛物线2C 的解析式即可求出相应的a 值,通过观察图象,上下移动图象即可求出抛物线2C 与线段AE 有一个公共点时a 的范围.【详解】(1)解:将直线y kx =沿y 轴向上平移3个单位长度后得到3y kx =+,①直线3y kx =+经过点()3,0B ,①330k +=,则1k =-.C 点为抛物线1C 与y 轴交点,则C 点坐标为()0,c ,且3y x =-+经过点(0,)C c ,代入得:3c =,则C 点坐标为()0,3.(2)解:抛物线2y x bx c =++经过点()3,0B 和点()0,3C ,①23y x bx =++,①9330b ++=, 4b =-,①抛物线1C 的函数表达式为243y x x =-+,①2(2)1y x =--,①顶点D 的坐标为()2,1-.(3)解:①点E 是点D 关于原点的对称点,①点E 的坐标为()2,1-.当22y ax =-经过点()2,1E -时,34a =,则2324y x =-, 当22y ax =-经过点1,0A 时,2a =,则222y x =-,结合下面图象可知a 的取值范围是342a ≤<.【点睛】本题考查了一次函数、二次函数的解析式和图像等知识点,熟练掌握函数的性质、图象及公式是解题的关键.2.(1)(0,0),(4,0)A B ,2x =;(2)32a ≥,或102a -≤<,或32a ≤- 【解析】【分析】(1)与x 轴的交点纵坐标为0,然后计算0y =时的x 值即可求出坐标;根据抛物线的对称轴为2b x a =-求解即可; (2)由抛物线的顶点坐标(2,4)a -和抛物线上两点(1,5),(5,5)M a N a -.分a >0,a <0两种情形分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)24(4)y ax ax ax x =-=-,当y=0时,(4)=0-ax x①120,4x x ==①抛物线与x 轴交于点(0,0),(4,0)A B .抛物线24y ax ax=-对称轴为直线:422axa-=-=.(2)()22244(2)4y ax ax a x x a x a=-=-=--,抛物线的顶点坐标为:(2,4)a-.令5y a=,得245=0--ax ax a,(5)(1)0a x x-+=,解得1x=-,或5x=,①当5y a=时,抛物线上两点(1,5),(5,5)M a N a-.①当0a>时,抛物线开口向上,顶点位于x轴下方,且(22,5)Q a a+位于点P的右侧,如图1,当点N位于点Q左侧时,抛物线与线段PQ有公共点,此时225+≥a,解得32a≥.①当0a<时,抛物线开口向下,顶点位于x轴上方,点(22,5)Q a a+位于点P的左侧,(i)如图2,当顶点位于点P下方时,抛物线与线段PQ有公共点,此时42-≤a,解得12a≥-.(ii)如图3,当顶点位于点P上方,点M位于点Q右侧时,抛物线与线段PQ有公共点,此时221+≤-a,解得32a≤-.综上,a的取值范围是32a≥,或12a-≤<,或32a≤-.【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,解题的关键是理解题意利用不等式解决问题,属于二次函数综合题,题目较难.3.(1)533,24⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)a 的取值范围是06a <或a=494;(3)8a =. 【解析】【分析】(1)将B 点坐标代入抛物线即可求出a 的值,从而求出抛物线的解析式,再根据顶点坐标公式即可求出顶点坐标;(2)讲A 点和B 点的坐标分别代入抛物线解析式即可求出相应的a 值,通过观察图象,上下移动图象即可知道抛物线与线段AB 有交点时a 的范围;(3)抛物线252y x x a =-+-的对称轴为5=2x ,抛物线开口向上,当52x >时,y 越来越大,则2520x x a -+-≤的x 的最大值为3,可知,当=3x 时,252=0x x a -+-,代入即可求出a 的值.【详解】解:(1)依据题意,将得点B 的坐标(6,4)代入抛物线得:436302a =-+-,解得0a =.此时,252y x x =--.所以顶点C 的坐标为533,24⎛⎫- ⎪⎝⎭. (2)当抛物线过(0,4)A 时,6a =,此时,254y x x =-+.当抛物线过(6,4)B 时,0a =,此时,252y x x =--.当抛物线顶点在线段AB 上时,a=494 .结合下面图象可知,a 的取值范围是06a <或a=494.(3)抛物线252y x x a =-+-的对称轴为5=2x ,抛物线开口向上,当52x >时,y 越来越大,则2520x x a -+-≤的x 的最大值为3,可知,当=3x 时,不等式有最大值且最大值为0,则 252=0x x a -+-,代入得23532=0a -⨯+-,解得8a =.则实数a 的值为8.【点睛】 本题考查了二次函数的解析式、图象及二次函数与一元二次不等式的相关知识点,熟练掌握公式以及灵活观察图象是解题的关键.4.(1)对称轴1x =-;(2)31D y a =-+;(3)当45a ≥或1a =-时,抛物线与线段PD 只有一个交点.【解析】【分析】(1)直接根据二次函数的对称轴2b x a =-计算即可; (2)根据4AB =,对称轴1x =-可得(3,0)A -,(1,0)B ,把(1,0)代入22y ax ax c =++得20a a c ++=,则有3c a =-,可得C 点坐标为(0,3)a -,再根据平移,可得D 纵坐标; (3)分两种情况:当0a >和当0a <对抛物线的图像进行讨论即可.【详解】(1)抛物线22y ax ax c =++的对称轴为:2122b a x a a=-=-=-(2)4AB =,对称轴1x =-可得(3,0)A -,(1,0)B把(1,0)代入22y axax c =++得:20a a c ++=① 3c a =-①C 点坐标为(0,3)a -,(0,31)D a ∴-+,31D y a =-+(3)如图示,①当0a >时 将点(4,4)P -代入抛物线223y ax ax a =+-得:41683a a a =--,45a = ∴结合函数图象,可得当45a ≥时,抛物线与线段PD 只有一个交点; ①如下图示,当0a <时,抛物线的顶点为(1,4)a --,结合函数图象,可得当44a -=时,抛物线与线段PD 只有一个交点,①1a =- ,综上所述,当45a ≥或1a =-时,抛物线与线段PD 只有一个交点. 【点睛】 此题是二次函数综合题,主要考查了二次函数的对称轴,平移和二次函数图像的性质,熟悉相关性质是解题得关键.5.(1)A 的坐标为(0,3a )(2)抛物线与x 轴的交点坐标为(1,0),(3,0)(3)﹣1≤a <0或1≤a <3【解析】【分析】(1)计算x =0时,y =3a ,即可得到点A 的坐标;(2)令y =0得ax 2﹣4ax +3a =0,解方程即可;(3)分别令抛物线过点Q(0,a﹣2),抛物线过点P(a,0)讨论抛物线与线段PQ恰有一个公共点的情况,得到a的取值范围.(1)解:①抛物线y=ax2﹣4ax+3a与y轴交于点A,当x=0时,y=3a,①A的坐标为(0,3a);(2)解:当y=0时.即ax2﹣4ax+3a=0,①a(x-1)(x-3)=0,解得:x1=1,x2=3,①抛物线与x轴的交点坐标为(1,0),(3,0);(3)解:当抛物线过点Q(0,a﹣2)时,a=﹣1,①P(﹣1,0),此时,抛物线与线段PQ有一个公共点.当抛物线过点P(a,0)时,a=1或a=3(不合题意舍去),此时,Q(0,﹣1),抛物线与线段PQ有一个公共点;综上所述,当﹣1≤a<0或1≤a<3时,抛物线与线段PQ恰有一个公共点.【点睛】此题考查了抛物线的性质,求抛物线与坐标轴的交点坐标,解一元二次方程,图象交点问题,正确掌握抛物线的各知识点是解题的关键.6.(1)A(a,0);(2)①4;①21a-<<-【解析】【分析】(1)根据抛物线顶点坐标求法求解即可;(2)①画出图像,根据图像以及整点的概念求解即可;①由①推出a<0,分别求出有2个整点和3个整点时a的取值,再得出取值范围.【详解】解:(1)①抛物线的解析式为:()2222y x ax a x a=-+=-,①可得顶点坐标为:A(a,0);(2)①①a=0,①抛物线表达式为:2y x,令23x x=+,解得:x1=1132-,x2=1132+,①113212--<<-,113232+<<,①区域W内的整点有(0,1),(0,2),(1,2),(1,3)共4个整点;①由①可知当a=0时有4个整点,当a>0时,对称轴在y轴右侧,此时有更多整点,①a<0,①抛物线的解析式为:()2222y x ax a x a =-+=-,①抛物线的顶点在x 轴,开口向上,当抛物线在直线y=x+3左侧且两者相切时,没有整点,当抛物线向右平移时,第一个整点为(-1,1),代入抛物线,()211a =--, 解得:a=-2或0(舍),第二个整点为(0,2),代入抛物线,()220a =-, 解得:a=2(舍)或2-,第三个整点为(0,1),代入抛物线,()210a =-, 解得:a=1(舍)或-1,综上:a 的取值范围是:21a -<<-.【点睛】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数的图象及性质,数形结合解题是关键.7.(1)抛物线的对称轴为1x =,(0,1)C -;(2)①1个;①12m <≤.【解析】【分析】(1)先根据二次函数的对称轴2b x a =-可得其对称轴,再令0x =,求出y 的值,从而可得出点C 坐标;(2)①先得出抛物线的解析式,再画出图象,结合图象和整点的定义即可得;①先将二次函数的解析式化为顶点式,求出其顶点坐标,再结合图象,找出两个临界位置,分别求出m 的值,由此即可得出答案.【详解】(1)抛物线221y mx mx =--的对称轴为212m x m-=-= 令0x =得:1y =-则点C 坐标为(0,1)C -;(2)①当1m =时2221(1)2y x x x =--=--,画出其图象如下所示:结合图象和整点的定义可得:图形W内的整点只有1个,即点(1,1)-;①将抛物线221y mx mx =--化为顶点式2(1)1y m x m =---则抛物线的顶点坐标为(1,1)m --,且图象经过定点(0,1)C -结合图象可知,若图形W 内的整点有2个,则这两个整点只能是(1,1),(1,2)--因此有两个临界点:抛物线顶点为()1,2-和抛物线顶点为()1,3-当抛物线顶点为()1,2-时,12m --=-,解得1m = 当抛物线顶点为()1,3-时,13m --=-,解得2m =则m 的取值范围为12m <≤.【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,较难的是题(2)①,掌握图象法,正确找出两个临界位置是解题关键.8.(1)点B 的坐标为()0,3. 223y x x =--+. (2)33a -≤<或5a =.【解析】【分析】(1)令x=0可求出y 的值,从而得到点B 的坐标;把点A 坐标代入223y mx mx =++求出m 的值即可得到结论;(2)画出函数图象,再利用图象确定a 的取值范围即可.【详解】(1)①223y mx mx =++的图象与y 轴交于点B ,①点B 的坐标为()0,3.①223y mx mx =++的图象与x 轴交于点()30A -,, ①将()30A -,代入223y mx mx =++可得9630m m -+=. ①1m =-.①该函数的表达式为223y x x =--+.(2)①将二次函数223y mx mx =++的图象在点A ,B 之间的部分(含A ,B 两点)记为F ,①F 的端点为A ,B ,并经过抛物线223y mx mx =++的顶点C (其中C 点坐标为()1,4-). ①可画F 如图1所示.①二次函数22y x x a=++的图象的对称轴为1x=-,且与F只有一个公共点,①可分别把A,B,C的坐标代入解析式22y x x a=++中.①可得三个a值分别为3-,3,5.画示意图如图2所示.①结合函数图象可知:二次函数22y x x a=++的图象与F只有一个公共点时,a的取值范围是33a-≤<或5a=.【点睛】本题考查的是二次函数知识的综合运用,其中(2)是本题的难点,主要通过作图的方式,通过数形结合的方法即可解决问题.9.(1)(1,2);(2)详见解析;(3)m =3或0<m <32或-3<m <0. 【解析】【分析】(1)把m =3代入解析式,化成顶点式,即可求得抛物线的顶点坐标;(2)把x =1代入解析式,y 总等于2,与m 无关,即可判断抛物线总经过点A (1,2);(3)根据题意可以得到点C 的坐标,分顶点在线段BC 上、抛物线过点B (0,2)、抛物线过点C (3,2)时三种情况讨论,画出抛物线的图象,然后根据图象和题意,即可得到a 的取值范围.【详解】(1)把m =3代入()23121y mx m x m =--+-中,得:223653(1)2y x x x =-+=-+,①抛物线的顶点坐标是(1,2); (2)当x =1时,3(1)2133212y m m m m m m =--+-=-++-=,①点A (1,2),①抛物线总经过点A ;(3)①点B (0,2),由平移得C (3,2).① 当顶点在线段BC 上,抛物线与线段BC 只有一个公共点.由(1)知,抛物线的顶点A (1,2)在线段BC 上,此时,m =3;① 当抛物线过点B (0,2)时,将点B (0,2)代入抛物线表达式,得:212m -=,①m =32>0, 此时抛物线开口向上(如图1),①当0<m<32时,抛物线与线段BC只有一个公共点;①当抛物线过点C(3,2)时,将点C(3,2)代入抛物线表达式,得:()991212m m m--+-=,①30m=-<,此时抛物线开口向下(如图2),①当30m-<<时,抛物线与线段BC只有一个公共点,综上,m的取值范围是m=3或0<m<32或-3<m<0.【点睛】本题考查了二次函数的性质、二次函数图象与系数的关系、坐标与图形变换-平移,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.10.(1)2;(2)顶点坐标为(1,0)-;(3)212a<+【分析】(1)把(0,2)代入解析式可得答案;(2)把2a=代入解析式,利用顶点坐标公式可得答案;(3)分情况讨论,由(2)知:抛物线与线段只有一个交点,再计算当抛物线过(2,0)-时a的值,从而根据图像可得结论.【详解】解:(1)抛物线22y ax a x c=++与y轴交于点(0,2),2c∴=.(2)当2a=时,抛物线为2242y x x=++.∴顶点坐标为(1,0)-.(3)当0a>时,①当2a=时,如图1,抛物线与线段AB只有一个公共点.①当12a=+时,如图2,抛物线与线段AB有两个公共点.结合函数图象可得212a<+.当0a<时,抛物线与线段AB只有一个或没有公共点.综上所述,a的取值范围是212a<+.【点睛】本题考查的是二次函数的图像与性质,根据交点的情况判断系数的取值范围,掌握二次函数的图像与性质是解题的关键.11.(1)①1x=-;①228=+-y x x;(2)2b<-或23b>.【解析】(1)①由二次函数的对称轴方程可得出答案;①根据题意求出B 点坐标为(2,0),代入抛物线解析式2+=+y x bx c 可得出答案;(2)求出E (-b 22+,0),点D 的坐标为(-2b ,0).①当b >0时,得出点A 的坐标为(-2b ,0),点B 的坐标为(b ,0),则-2b <-b 22+,解不等式即可;①当b <0时,点A 的坐标为(0,0),点B 的坐标为(-b ,0),则0<-b 22+,解出b <-2. 【详解】解:(1)当2b =时,2y x bx c =++化为22y x x c =++.①21221b x a =-=-=-⨯. ①①抛物线的对称轴为直线1x =-,①点D 的坐标为(-1,0),OD=1.①OB=2OD ,① OB=2.①点A ,点B 关于直线1x =-对称,①点B 在点D 的右侧.① 点B 的坐标为(2,0).①抛物线22y x x c =++与x 轴交于点B (2,0),① 440c ++=.解得8c =-.①抛物线的表达式为228=+-y x x .(2)设直线22b y x +=+与x 轴交点为点E , 当y=0时,202+=+b x ① 2=-2+b x ① E (22b +-,0). 抛物线的对称轴为2b x =-,①点D的坐标为(2b-,0).①当0b>时,2bOD=.①OB=2OD,① OB=b.① 点A的坐标为(2b-,0),点B的坐标为(b,0).当2b-<22b+-时,存在垂直于x轴的直线分别与直线l:22by x+=+和抛物线交于点P,Q,且点P,Q均在x轴下方,解得23b>.①当0b<时,0b->.①2bOD=-.①OB=2OD,① OB=-b.①抛物线2+=+y x bx c与x轴交于点A,B,且A在B的左侧,① 点A的坐标为(0,0),点B的坐标为(-b,0).当0<22b+-时,存在垂直于x轴的直线分别与直线l:22by x+=+和抛物线交于点P,Q ,且点P ,Q 均在x 轴下方,解得b<-2.综上,b 的取值范围是2b <-或23b >. 【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,待定系数法求函数解析式,熟练掌握二次函数的性质及数形结合思想是解题的关键.12.(1)抛物线的对称轴为直线2x =;(2)点C 的坐标为()3,0;(3)a 的取值范围是1a ≥或1a ≤-.【解析】【分析】(1)将点(,1)D m 代入3y x =-+,求得m ,即为对称轴;(2)由(1)知对称轴2m =,即22b a-=,得4b a =-,代入23(0)y ax bx a a =++≠,令0y =,可解得C 点坐标; (3)表示出点A ,点M 的坐标,根据//MN y 轴,得EN EG OA OC=,表示出EN ,进而得MN 长度表示,用4MN ≥,解出a 的取值范围即可.【详解】 (1)直线3y x =-+与抛物线的对称轴交于点(),1D m ,2m ∴=.∴抛物线的对称轴为直线2x =.(2)由(1)知对称轴2m =,即22b a-=,得4b a =- ①243(0)y ax ax a a =-+≠,令0y =,则2430ax ax a -+=,即(3)(1)0a x x --=解得123,1x x ==由于点B 在点C 左侧①点C 的坐标为()3,0.(3)抛物线23y ax bx a =++与y 轴交于点A ,∴点A 的坐标为()0,3a .点M 与点A 关于抛物线的对称轴对称,∴点M 的坐标为()4,3a .①当0a >时,如图1.//MN y 轴,EN EG OA OC ∴=,即133EN a =. EN a ∴=.①34MN a a a =+=若4MN ≥,即44a ≥,得1a ≥.①当0a <时,如图2.同理可得|3|||4MN a a a =+=-若4MN ≥,即44a -≥,得1a ≤-.综上所述,a 的取值范围是1a ≥或1a ≤-.【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,熟练掌握对称轴的表示与计算,函数图象与x 轴交点的计算,及平行于y 轴的线段长度的表示,及一元一次不等式的计算是解题的关键. 13.(1)点A 坐标为(-1,0),点B 坐标为(3,0),图像见解析;(2)m ≤-2 或m ≥1【解析】【分析】(1)根据抛物线的对称轴是直线x =1可得2(1)m --=1,求出m=2,得2y x 2x 3=-++,求出与x 轴的交点坐标,根据点A 在点B 左侧即可求得点A ,点B 的坐标;(2)根据点Q 在点D 上方或与点D 重合时,抛物线与线段PQ 恰有一个公共点得22123m m -≥-+,结合图象求解即可.【详解】(1)①抛物线的对称轴为:x =2b a-=2(1)m --=1 ①m =2①抛物线为:2y x 2x 3=-++将y =0代入,得2023x x =-++解得:1x =-1,2x =3,①点A 在点B 左侧①点A 坐标为(-1,0),点B 坐标为(3,0),(2)m ≤-2 或m ≥1将x m =代入23y x mx =-++,得3y =①抛物线过定点C (m ,3)①点P (m ,2)①点P 在点C 下方,如图,将x m=-代入23y x mx=-++,得223y m=-+,则2(23)D m m--+,①点Q在点D上方或与点D重合时,抛物线与线段PQ恰有一个公共点①22123m m-≥-+整理得220m m+-≥设22y m m=+-,画图象如图:当y=0时,22=0m m+-,解得,1=2m-,2=1m,①抛物线22y m m=+-与x轴的交点坐标为(-2,0),(1,0)①当2m≤-或m1≥时,220m m+-≥所以,抛物线与线段PQ恰有一个公共点,m的取值范围是2m≤-或m1≥.【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)系数符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y轴的交点抛物线与x轴交点的个数确定.14.(1)(0,3-b 2);(2)222y x x =-++;(3)-1≤b≤1【解析】【分析】(1)先求出点A 坐标,再根据平移规律即可求出点B 坐标;(2)把(0,2)代入2221y x bx b =-+++,结合b>0即可求出b ,问题得解;(3)把B 坐标代入抛物线解析式,求出b ,分b >1,b=1,-1<b <1,b=-1,b <-1,画出函数图象,即可求解.【详解】解:(1)由题意得抛物线2221y x bx b =-+++的对称轴为22b x b =-=-, ①点A 坐标为(b ,0),①点B 坐标为(0,3-b 2)(2)把(0,2)代入2221y x bx b =-+++中,解得b=±1.①b>0,①b=1.①抛物线的表达式:222y x x =-++;(3)当抛物线过点B 时,抛物线AB 有一个公共点,①221=3b b +-①=1b ±,如图:当b >1时,抛物线与线段AB 无交点;当b=1时,抛物线与线段AB 有一个交点;当-1<b<1时,抛物线与线段AB有一个交点;当b=-1时,抛物线与线段AB有一个交点;当b<-1时,抛物线与线段AB无交点.①若抛物线与线段AB恰有一个公共点,则-1≤b≤1.【点睛】本题考查了含参数的函数解析式,难度较大,解第(3)步关键是根据题意确定关键点取值,再结合图象分类讨论.答案第24页,共24页。
2020年中考数学复习二次函数与一元二次方程专题练习一、单选题1.将二次函数24y x x a =-+的图象向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,若得到的函数图象与直线2y =有两个交点,则a 的取值范围是( )A .3a <B .3a <C .5a <D .5a >2.二次函数y=﹣x 2+mx 的图象如图,对称轴为直线x=2,若关于x 的一元二次方程﹣x 2+mx ﹣t=0(t 为实数)在1<x <5的范围内有解,则t 的取值范围是( )A .t >﹣5B .﹣5<t <3C .3<t≤4D .﹣5<t≤43.已知抛物线y=x 2+2x+k+1与x 轴有两个不同的交点,则一次函数y=kx ﹣k 与反比例函数y=k x在同一坐标系内的大致图象是( ) A . B . C . D .4.已知二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)经过点M (﹣1,2)和点N (1,﹣2),则下列说法错误的是( ) A .a +c =0B .无论a 取何值,此二次函数图象与x 轴必有两个交点,且函数图象截x 轴所得的线段长度必大于2C .当函数在x <110时,y 随x 的增大而减小 D .当﹣1<m <n <0时,m +n <2a 5.若二次函数22y ax ax c =-+的图象经过点(﹣1,0),则方程220ax ax c -+=的解为( ) A .13x =-,21x =- B .11x =,23x = C .11x =-,23x = D .13x =-,21x =6.二次函数2(,,y ax bx c a b c =++为常数,且0a ≠)中的x 与y 的部分对应值如表:下列结论错误的是( )A .0ac <B .3是关于x 的方程()210ax b x c +-+=的一个根; C .当1x >时,y 的值随x 值的增大而减小; D .当13x 时,()210.ax b x c +-+> 7.如图,二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点B 坐标为(3,0),对称轴为直线x =1.下列结论正确的是( )A .abc <0B .b 2<4acC .a +b +c >0D .当y <0时,﹣1<x <3 8.对于二次函数,下列说法正确的是( )A .当x>0,y 随x 的增大而增大B .当x=2时,y 有最大值-3C .图像的顶点坐标为(-2,-7)D .图像与x 轴有两个交点 9.已知抛物线265y x x =-+与x 轴交于A ,B 两点,将这条抛物线的顶点记为C ,连接AC ,BC ,则cos CAB ∠的值为( )A .12BC .2D 10.如图是抛物线y 1=ax 2+bx +c (a ≠0)图象的一部分,抛物线的顶点坐标是A (1,3),与x 轴的一个交点B (4,0),直线y 2=mx +n (m ≠0)与抛物线交于A ,B 两点,下列结论:①2a +b =0;②m +n =3;③抛物线与x 轴的另一个交点是(﹣1,0);④方程ax 2+bx +c =3有两个相等的实数根;⑤当1≤x ≤4时,有y 2<y 1,其中正确的是( )A .①②③B .①②④C .①②⑤D .②④⑤二、填空题 11.已知二次函数2y x bx c =++的图象与x 轴的两个交点的横坐标分别为1x 、2x ,一元二次方程22140x b x ++=的两实根为3x 、4x ,且23143x x x x -=-=,则二次函数的顶点坐标为____________. 12.已知二次函数y=x 2﹣4x+k 的图象的顶点在x 轴下方,则实数k 的取值范围是_____.13.抛物线22y ax ax =-与直线22y x a =-在同一平面直角坐标系中,若抛物线始终在直线的同一侧不与直线相交,则a 的取值范围是_____.14.已知:y 关于x 的函数22(21)1y k x k x =--+的图象与坐标轴只有两个不同的交点A 、B ,P 点坐标为(3,2),则PAB △的面积为_____.15.对于实数a ,b ,定义新运算“⊗”:a ⊗b= ()()22a ab a b b ab a b ⎧-≤⎪⎨->⎪⎩;若关于x 的方程()()211x x t +⊗-=恰好有两个不相等的实根,则t 的值为_________________.16.已知二次函数24y x x k =-+的图像与x 轴交点的横坐标是1x 和2x ,且128x x -=,则k =________. 17.如图,抛物线2y ax c =+与直线y mx n =+交于()1,A p -,()3,B q 两点,则不等式2ax mx c n -+<的解集是_______.18.若抛物线y=x 2+bx-3的对称轴为直线2x =,则关于x 的方程250x bx +-=的解为_______. 19.已知关于x 的一元二次方程x 2+bx ﹣c =0无实数解,则抛物线y =﹣x 2﹣bx +c 经过____象限.20.如图,抛物线2815y x x =-+与x 轴交于A B 、两点,对称轴与x 轴交于点C ,点()0,2D -,点()06,-E ,点P 是平面内一动点,且满足=90,∠︒DPE M 是线段PB 的中点,连结CM .则线段CM 的最大值是________________.三、解答题21.已知点A (1,1)在抛物线y =x 2+(2m +1)x ﹣n ﹣1上(1)求m 、n 的关系式;(2)若该抛物线的顶点在x 轴上,求出它的解析式.22.己知函数223y ax x =--(a 是常数)(1)当1a =时,该函数图像与直线1y x =-有几个公共点?请说明理由;(2)若函数图像与x 轴只有一公共点,求a 的值.23.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,根据图象解答下列问题:(1)写出方程ax2+bx+c=0的两个根;(2)写出不等式ax2+bx+c>0的解集;(3)若方程ax2+bx+c=k有两个不相等的实数根,求k的取值范围.24.已知,如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(﹣1,0),点C (0,5),另抛物线经过点(1,8),M为它的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)求△MCB的面积.25.若一次函数y =mx +n 与反比例函数y =k x同时经过点P(x ,y)则称二次函数y =mx 2+nx -k 为一次函数与反比例函数的“共享函数”,称点P 为共享点.(1)判断y =2x -1与y =3x是否存在“共享函数”,如果存在,请求出“共享点”.如果不存在,请说明理由; (2)已知:整数m ,n ,t 满足条件t<n<8m ,并且一次函数y=(1+n)x+2m+2与反比例函数y =2020x 存在“共享函数”y=(m+t)x 2+(10m−t)x−2020,求m 的值.(3)若一次函数y =x +m 和反比例函数y =213m x+在自变量x 的值满足m ≤x ≤m +6的情况下,其“共享函数”的最小值为3,求其“共享函数”的解析式.26.在二次函数的学习中,教材有如下内容:例1 函数图象求一元二次方程212202x x --=的近似解(精确到0.1). 解:设有二次函数2122y x x =--,列表并作出它的图象(图1).观察抛物线和x 轴交点的位置,估计出交点的横坐标分别约为0.8-和4.8,所以得出方程精确到0.1的近似解为10.8x ≈-,2 4.8x ≈,利用二次函数2y ax bx c =++的图象求出一元二次方程20ax bx c ++=的解的方法称为图象法,这种方法常用来求方程的近似解.小聪和小明通过例题的学习,体会到利用函数图象可以求出方程的近似解.于是他们尝试利用图象法探宄方程32210x x -+=的近似解,做法如下:小聪的做法:令函数3221y x x =-+,列表并画出函数的图象,借助图象得到方程32210x x -+=的近似解. 小明的做法:因为0x ≠,所以先将方程32210x x -+=的两边同时除以x ,变形得到方程212x x x -=-,再令函数212y x x =-和21y x=-,列表并画出这两个函数的图象,借助图象得到方程32210x x -+=的近似解.请你选择小聪或小明的做法,求出方程32210x x -+=的近似解(精确到0.1).27.阅读材料:若抛物线1L 的顶点A 在抛物线2L 上,抛物线2L 的顶点B 也在抛物线1L 上(点A 与点B 不重合),我们称这样的两条抛物线1L 、2L 互为“友好”抛物线,如图1.解决问题:如图2,已知物线238:24L y x x =-+与y 轴交于点C .(1)若点D 与点C 关于抛物线3L 的对称轴对称,求点D 的坐标;(2)求出以点D 为顶点的3L 的“友好”抛物线4L 的解析式;(3)直接写出3L 与4L 中y 同时随x 增大而增大的自变量x 的取值范围.28.如图,抛物线与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C (0,﹣2),点A 的坐标是(2,0),P 为抛物线上的一个动点,过点P 作PD ⊥x 轴于点D ,交直线BC 于点E ,抛物线的对称轴是直线x =﹣1.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P 在第二象限内,且PE =14OD ,求△PBE 的面积. (3)在(2)的条件下,若M 为直线BC 上一点,在x 轴的上方,是否存在点M ,使△BDM 是以BD 为腰的等腰三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.C2.D3.D4.C5.C6.C7.D8.B9.D10.B11.325,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭ 12.k <413.1a <或1a >14.1或1215.2.25或016.-1217.13x18.121,5x x =-=19.三、四.20.7221.(1)n =2m ;(2)y =x 2或y =x 2﹣4x +4. 22.(1)函数图像与直线有两个不同的公共点;(2)0a =或13a =-.23.(1)x 1=1,x 2=3;(2)1<x <3;(3)k <2.24.(1)y=﹣x 2+4x+5;(2)15.25.(1)存在共享函数,共享点的坐标为(1,3)--,3,22⎛⎫ ⎪⎝⎭;(2)2m =;(3)2429y x x =+-或2(9155y x x =---26.选择小明的作法,10.6x ≈-,21.0x ≈,3 1.6x ≈ 27.(1)点D 坐标为(4,4)(2)抛物线4L 的解析式为22(4)4y x =--+(3)24x ≤≤28.(1)y =14x 2+12x ﹣2;(2)58;(3)M 坐标为(205+)或(﹣285,45).。
中考数学专题复习:二次函数综合题(相似三角形问题)1.如图①,二次函数y =﹣x 2+bx +c 的图象与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (3,0),与y 轴交于点C ,连接BC ,点P 是抛物线上一动点.(1)求二次函数的表达式.(2)当点P 不与点A 、B 重合时,作直线AP ,交直线BC 于点Q ,若①ABQ 的面积是①BPQ 面积的4倍,求点P 的横坐标.(3)如图①,当点P 在第一象限时,连接AP ,交线段BC 于点M ,以AM 为斜边向①ABM 外作等腰直角三角形AMN ,连接BN ,①ABN 的面积是否变化?如果不变,请求出①ABN 的面积;如果变化,请说明理由.2.如图,二次函数2314y x bx =++的图像经过点()8,3A ,交x 轴于点B ,C (点B 在点C 的左侧),与y 轴交于点D .(1)填空:b = ______;(2)点P 是第一象限内抛物线上一点,直线PO 交直线CD 于点Q ,过点P 作x 轴的垂线交直线CD 于点T ,若PQ QT =,求点P 的坐标;(3)在x 轴的正半轴上找一点E ,过点E 作AE 的垂线EF 交y 轴于F ,若AEF 与EFO △相似,求OE 的长.3.如图,已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴相交于点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴的交点()0,6C .(1)求抛物线的解析式;(2)点(),P m n 在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设PBC 的面积为S ,求S 关于m 的函数表达式(指出自变量m 的取值范围)和S 的最大值;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点M 、点N 使得①CMN =90°,且∆CMN 与OBC ∆相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.4.如图,抛物线L 1:y =ax 2﹣2x +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3),抛物线的顶点为D .抛物线L 2与L 1关于x 轴对称.(1)求抛物线L 1与L 2的函数表达式;(2)已知点E 是抛物线L 2的顶点,点M 是抛物线L 2上的动点,且位于其对称轴的右侧,过M 向其对称轴作垂线交对称轴于P ,是否存在这样的点M ,使得以P 、M 、E 为顶点的三角形与△BCD 相似,若存在请求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,已知直线4y x =+与x 轴、y 轴分别相交于点A 和点C ,抛物线21y x kx k =++-的图象经过点A 和点C ,与x 轴的另一个交点是点B .(1)求出此抛物线的解析式; (2)求出点B 的坐标;(3)若在y 轴的负半轴上存在点D .能使得以A ,C ,D 为顶点的三角形与①ABC 相似,请求出点D 的坐标.6.如图1,已知抛物线23y ax bx =++经过点()1,5D ,且交x 轴于A ,B 两点,交y 轴于点C ,已知点()1,0A -,(),P m n 是抛物线在第一象限内的一个动点,PQ BC ⊥于点Q .(1)求抛物线的解析式;(2)当PQ =m 的值;(3)是否存在点P ,使BPQ 与BOC 相似?若存在,请求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,在平面直角坐标系中,直线y =12x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .抛物线y =ax 2+bx +c的对称轴是x=-32且经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;(2)点P为线段AB上的动点,求AP+2PC的最小值;(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A,M,N为顶点的三角形与①ABC 相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y=−x2+bx+c与x轴相交于A(−1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,顶点为点D,抛物线的对称轴与BC相交于点E,与x轴相交于点F.(1)求抛物线的函数关系式;(2)连结DA,求sin A的值;(3)若点H线段BC上,BOC与BFH△相似,请直接写出点H的坐标.9.如图,抛物线y=1-2x2+bx+c与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(8,0),与y轴交于点C,顶点为D,连接AC,BC,BC与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,当S △PBC =720S △ABC 时,求点P 的坐标; (3)点N 是对称轴l 右侧抛物线上的动点,在射线ED 上是否存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与①OBC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,抛物线23y ax bx =++与x 轴交于1,0A 、()3,0B -两点,与y 轴交于点C ,设抛物线的顶点为D .(1)求该抛物线的表达式与顶点D 的坐标; (2)试判断BCD △的形状,并说明理由;(3)探究坐标轴上是否存在点P ,使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与BCD △相似?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线y =ax 2﹣2ax ﹣3a (a ≠0)与x 轴交于点A ,B .与y 轴交于点C .连接AC ,BC .已知ABC 的面积为2.(1)求抛物线的解析式;(2)平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于P ,Q 两点.过P ,Q 向x 轴作垂线,垂足分别为G ,H .若四边形PGHQ 为正方形,求正方形的边长;(3)抛物线上是否存在一点N ,使得①BCN =①CAB ﹣①CBA ,若存在,请求出满足条件N 点的横坐标,若不存在请说明理由.12.如图,二次函数2y x bx c =-++的图像与x 轴交于点A (-1,0),B (2,0),与y 轴相交于点C .(1)求这个二次函数的解析式;(2)若点M 在此抛物线上,且在y 轴的右侧.①M 与y 轴相切,过点M 作MD ①y 轴,垂足为点D .以C ,D ,M 为顶点的三角形与①AOC 相似,求点M 的坐标及①M 的半径长.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2()0y ax bx c ac =++≠与x 轴交于点A 和点B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .若线段OA OB OC 、、的长满足2OC OA OB =⋅,则这样的抛物线称为“黄金”抛物线.如图,抛物线22(0)y ax bx a =++≠为“黄金”抛物线,其与x 轴交点为A ,B (其中B 在A 的右侧),与y 轴交于点C .且4OA OB =(1)求抛物线的解析式;(2)若P 为AC 上方抛物线上的动点,过点P 作PD AC ⊥,垂足为D . ①求PD 的最大值;①连接PC ,当PCD 与ACO △相似时,求点P 的坐标.14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点A 、B 两点,其中1,0A ,与y 轴交于点()0,3C .(1)求抛物线解析式;(2)如图1,过点B 作x 轴垂线,在该垂线上取点P ,使得①PBC 与①ABC 相似,请求出点P 坐标;(3)如图2,在线段OB 上取一点M ,连接CM ,请求出12CM BM +最小值.15.如图,抛物线y =ax 2+k (a >0,k <0)与x 轴交于A ,B 两点(点B 在点A 的右侧),其顶点为C ,点P 为线段OC 上一点,且PC =14OC .过点P 作DE ①AB ,分别交抛物线于D ,E 两点(点E 在点D 的右侧),连接OD ,DC .(1)直接写出A ,B ,C 三点的坐标;(用含a ,k 的式子表示) (2)猜想线段DE 与AB 之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)若①ODC =90°,k =﹣4,求a 的值.16.如图,抛物线223y x bx c =++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,连接AC ,已知B (﹣1,0),且抛物线经过点D (2,﹣2).(1)求抛物线的表达式;(2)若点E 是抛物线上第四象限内的一点,且2ABES=,求点E 的坐标;(3)若点P 是y 轴上一点,以P ,A ,C 三点为顶点的三角形是等腰三角形,求P 点的坐标.17.如图,在直角坐标系xOy 中,抛物线y =ax 2+bx +2(a ≠0)与x 轴交于点A (﹣1,0)和B (4,0),与y 轴交于点C ,点P 是抛物线上的动点(不与点A ,B ,C 重合).(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 在第一象限时,设①ACP 的面积为S 1,①ABP 的面积为S 2,当S 1=S 2时,求点P 的坐标; (3)过点O 作直线l ①BC ,点Q 是直线l 上的动点,当BQ ①PQ ,且①BPQ =①CAB 时,请直接写出点P 的坐标.18.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+3与两坐标轴交于A、B两点,抛物线y=x2+bx+c 过点A和点B,并与x轴交于另一点C,顶点为D.点E在对称轴右侧的抛物线上.(1)求抛物线的函数表达式和顶点D的坐标;(2)若点F在抛物线的对称轴上,且EF①x轴,若以点D,E,F为顶点的三角形与①ABD相似,求出此时点E的坐标;(3)若点P为坐标平面内一动点,满足tan①APB=3,请直接写出①P AB面积最大时点P的坐标及该三角形面积的最大值.19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,且OC=2OB=6OA=6,点P是第一象限内抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC与OP,交于点D,当S△PCD:S△ODC的值最大时,求点P的坐标;(3)点M在抛物线上运动,点N在y轴上运动,是否存在点M、点N.使①CMN=90°,且①CMN与①BOC 相似,若存在,请求出点M、点N的坐标.20.如图,抛物线y=x2+bx+12(b<0)与x轴交于A,B两点(A点在B点左侧),且OB=3OA.(1)请直接写出b=,A点的坐标是,B点的坐标是;(2)如图(1),D点从原点出发,向y轴正方向运动,速度为2个单位长度/秒,直线BD交抛物线于点E,若BE=5DE,求D点运动时间;(3)如图(2),F点是抛物线顶点,过点F作x轴平行线MN,点C是对称轴右侧的抛物线上的一定点,P 点在直线MN上运动.若恰好存在3个P点使得①P AC为直角三角形,请求出C点坐标,并直接写出P点的坐标.答案1.(1)y =﹣x 2+2x +3.(2)P 352或 (3)①ABN 的面积不变,为4.2.(1)2-(2)5⎛ ⎝⎭或5⎛ ⎝⎭(3)4或493.(1)2246y x x =-++(2)S 关于m 的函数表达式为239(03)S m m m =-+<<,S 的最大值是274 (3)存在,M (1,8),N (0,172)或M (74,558),N (0,838)或M (94,398),N (0,38)或M (3,0),N (0,﹣32)4.(1)抛物线L 1:223y x x =--,抛物线L 2:2y x 2x 3=-++;(2)435(,)39M 或(4,5)M -.5.(1)254y x x =++(2)点B 的坐标为(-1,0)(3)点D 的坐标是(0,-203) 6.(1)215322y x x =-++ (2)1或5(3)存在;P (53,529)7.(1)抛物线表达式为:213222y x x =--+;(2)AP +2PC 的最小值是4;(3)存在M(0,2)或(-3,2)或(2,-3)或(5,-18),使得以点A 、M 、N 为顶点的三角形与ABC 相似.8.(1)y =-x 2+2x +3(3)点H 的坐标为(1,2)或(2,1)9.(1)21382y x x =++ (2)P 1(1,10.5),P 2(7,4.5)(3)存在,(3,8)或(3,5或(3,11)30.(1)y =﹣x 2﹣2x +3,(﹣1,4);(2)直角三角形,理由见解析;(3)存在,(0,0)或(0,﹣13)或(-9,0)11.(1)y =﹣13x 2+23x +1(2)﹣6﹣(3)存在,5或11712.(1)22y x x =-++; (2)M 的坐标为(12,94),(32, 54 ),(3,-4),①M 的半径长为12或32或313.(1)213222y x x =--+(2)①PD ①P 坐标为(3,2)-或325()28,-14.(1)243y x x =-+(2)P 点坐标为()3,9或()3,215.(1)点A 、B 、C 的坐标分别为(、、(0,k ) (2)DE =12AB(3)a =1316.(1)224233y x x =--(2)E ,-1)(3)P 点的坐标(0,2)或(02)或(0,﹣2或(0,54)17.(1)213222y x x =-++ (2)点P 的坐标为(103,139)(3)点P 的坐标为(32,﹣2)或(32,﹣2)或(173,﹣509)18.(1)y =x 2﹣4x +3,(2,﹣1)(2)(5,8)或(73,89-)(3)①P AB ,此时P )19.(1)y =﹣2x 2+4x +6 (2)点P 的坐标为(32,152) (3)存在,M 、N 的坐标分别为(3,0)、(0,﹣32)或(94,398)、(0,38)或(1,8)、(0,172)或(74,558)、(0,838)20.(1)﹣8,(2,0),(6,0)(2)3秒或212秒 (3)C 点坐标为(143,﹣329),P 点的坐标为(103,﹣4)或(﹣103,﹣4)或(11027,﹣4)。
二次函数综合题(必考1道,9或12分)类型一 与图形规律有关的探究问题(2019.23,2016.23,2014.24,2013.24)1.(2018江西样卷)已知抛物线C n :y n =-12x 2+(n -1)x +2n (其中n 为正整数)与x 轴交于A n ,B n 两点(点A n 在B n 的左边),与y 轴交于点D n .(1)填空:①当n =1时,点A 1的坐标为________,点B 1的坐标为________; ②当n =2时,点A 2的坐标为________,点B 2的坐标为________;(2)猜想抛物线C n 是否经过某一个定点,若经过请写出该定点坐标并给予证明;若不经过,并说明理由; (3)①判断△A 2D 2B 4的形状;②猜想∠A n D n B n 2的大小,并给予证明.2.(2019南昌模拟)如图①,抛物线C:y=x2经过变换可得到抛物线C1:y1=a1x(x-b1),C1与x轴的正半轴交于点A1,且其对称轴分别交抛物线C、C1于点B1、D1.此时四边形OB1A1D1恰为正方形;按上述类似方法,如图②,抛物线C1:y1=a1x(x-b1)经过变换可得到抛物线C2:y2=a2x(x-b2),C2与x轴的正半轴交于点A2,且其对称轴分别交抛物线C1、C2于点B2、D2.此时四边形OB2A2D2也恰为正方形;按上述类似方法,如图③,可得到抛物线C3:y3=a3x(x-b3)与正方形OB3A3D3,请探究以下问题:(1)填空:a1=________,b1=________;(2)求出C2与C3的解析式;(3)按上述类似方法,可得到抛物线C n:y n=a n x(x-b n)与正方形OB n A n D n(n≥1).①请用含n的代数式直接表示出C n的解析式;②当x取任意不为0的实数时,试比较y2018与y2019的函数值的大小关系,并说明理由.第2题图3.(2019江西黑白卷)如图,抛物线y1=x2-(2m+4)x+m2+4m与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)若抛物线y1=x2-(2m+4)x+m2+4m过点(1,0),求抛物线y1的解析式;(2)当△AOC∽△COB时,求点C的坐标;(3)当m=-3时,过点(-2,0)且平行于y轴的直线l与抛物线y1交于点P,抛物线y1向右平移1个单位得到抛物线y2,抛物线y2与直线l交于点Q.y1向右平移2个单位得到抛物线y3,y1向右平移n-1(n为正整数)个单位得到抛物线y n,抛物线y n与直线l交于点R,当四边形P ARB的面积为70时,求n的值.第3题图4.(2019抚州模拟)如图,已知∠OBB1=30°,点A1,A2,A3,…在x轴上,点B1,B2,B3,…在射线BB1上,△OA1B1,△A1B2A2,△A2B3A3,…均为等边三角形,若OB=1,过O、A1、B1三点的抛物线称为y1,过A1、B2、A2三点的抛物线称为y2,过A n-1、B n、A n三点的抛物线称为y n.(1)写出A1,A2,A3和B1,B2,B3的坐标;(2)求出抛物线y1和y2的解析式;(3)若把△A2018B2019A2019沿边A2018B2019向上翻折得到四边形A2018A2019B2019A′2019,点A2019与A′2019是对应点,请判断四边形A2018A2019B2019A′2019的形状,并说明理由;(4)若抛物线y n和y n+1的对称轴分别交x轴于点C n和C n+1,连接B n-1C n并延长交y n+1的对称轴于点D,请判断△B n-1B n+1D的形状(不需证明),求出B n+1D的长,并说明理由.第4题图5.(2018章贡模拟)已知抛物线C1:y1=a(x-1)2+k1(a≠0)交x轴于点M(-2,0)和点A1(b1,0),抛物线C 2:y 2=a (x -12b 1)2+k 2交x 轴于点M (-2,0)和点A 2(b 2,0), 抛物线C 3:y 3=a (x -12b 2)2+k 3交x 轴于点M (-2,0)和点A 3(b 3,0),…,按此规律,抛物线C n :y n =a (x -12b n -1)2+k n 交x 轴于点M (-2,0)和点A n (b n ,0)(其中n 为正整数),我们把抛物线C 1,C 2,C 3,…,C n 称为系数a 的抛物线族.(1)直接写出b 1的值;(2)线段A n -1A n 的长为________; (3)探究如下问题:(用含a 的代数式表示)①抛物线C 3的顶点坐标为(________,________);②依此类推第n 条抛物线C n 的顶点坐标为(________,________);(4)抛物线C 10的顶点为N ,是否存在△MNA 10是等腰直角三角形的情况?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.6.(2019江西样卷六)已知以直线x =1为对称轴的抛物线y 1与x 轴交于点A 1(d ,0)和A 2,顶点为B 1,以直线x =2为对称轴的抛物线y 2与x 轴交于点A 2和A 3,顶点为B 2,…,以直线x =n 为对称轴的抛物线y n与x 轴交于点A n 和A n +1,顶点为B n ,我们把这样的抛物线y 1,y 2,…,y n 对应的二次函数称为“整对称轴”二次函数.(1)当0<d <1时:①填空:A 1A 2=______,A 2A 3=______,A 3A 4=______;(用含d 的代数式表示)②若d =0.4,“整对称轴”二次函数y 1,y 2,…,y n 的图象的顶点B 1,B 2,…,B n 都在直线y =15x 上,当n 的值为多少时,△A n A n +1B n 是直角三角形?(2)当0<d <1时,已知“整对称轴”二次函数y 1,y 2,…,y n 的图象的开口方向都向下,且△A 1A 2B 1,△A 2A 3B 2,…,△A n A n +1B n 均为直角三角形.①请求出“整对称轴”二次函数y 1,y 2的解析式,并猜想出二次函数y 2019的解析式(可以含d ); ②请通过画草图分析直线y =12与抛物线y 1,y 2,…,y 2019的公共点个数.第6题图类型二与图象变换有关的探究问题(2019.23,2017.22,2011.24,2010.24)1.(2019江西模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线M:y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(-1,0),且顶点为B(0,1).(1)求抛物线M的函数表达式;(2)设点F(t,0)为x轴正半轴上一点,将抛物线M绕点F旋转180°得到抛物线M1.①抛物线M1的顶点B1的坐标为________;②当抛物线M1与线段AB有公共点时,结合函数的图象,求t的取值范围.第1题图2.(2019江西定心卷)已知抛物线C1:y=ax2-2ax-3 (a≠0).(1)当a=1时,①抛物线C1的顶点坐标为________;②将抛物线C1沿x轴翻折得到抛物线C2,则抛物线C2的解析式为__________;(2)无论a为何值,直线y=m与抛物线C1相交所得的线段EF(点E在点F左侧)的长度都不变,求m 的值和EF的长;(3)在(2)的条件下,将抛物线C1沿直线y=m翻折,得到抛物线C3,抛物线C1,C3的顶点分别记为P,Q,是否存在实数a,使得以点E,F,P,Q为顶点的四边形为正方形?若存在,请求出a的值;若不存在,请说明理由.第2题图3.(2019江西样卷二)如图,已知二次函数L1:y=mx2+2mx-3m+1(m≥1)和二次函数L2:y=-m(x-3)2+4m-1(m≥1)图象的顶点分别为点M、N,与x轴分别相交于A、B两点(点A在点B的左边)和C、D两点(点C在点D的左边).(1)函数y=mx2+2mx-3m+1(m≥1)的顶点坐标为________;当二次函数L1,L2的y值同时随着x的增大而增大时,则x的取值范围是________;(2)当AD=MN时,判断四边形AMDN的形状(直接写出,不必证明);(3)抛物线L1,L2均会分别经过某些定点.①求所有定点的坐标;②若抛物线L1位置固定不变,通过平移抛物线L2的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线L2应平移的距离是多少?4.(2017江西样卷二)已知抛物线C1:y1=a1x2+b1x+c1中,函数值y1与自变量x之间的部分对应关系如下表:(1)设抛物线C1的顶点为P,则点P的坐标为________;(2)现将抛物线C1沿x轴翻折,得到抛物线C2:y2=a2x2+b2x+c2,试求抛物线C2的解析式;(3)现将抛物线C2向下平移,设抛物线在平移过程中,顶点为点D,与x轴的两交点为点A、B.①在最初的状态下,至少向下平移多少个单位,点A、B之间的距离不小于6个单位?②在最初的状态下,若向下平移m(m>0)个单位时,对应的线段AB长为n,请直接写出m与n的等量关系.5.(2019江西模拟)将抛物线y=-(x+1)2向右平移2个单位,再向上平移4个单位得抛物线m,抛物线m交x轴于A,B(点A在B的左侧)两点,交y轴于点C,过点C且平行于x轴的直线与抛物线m交于另一点D.(1)求抛物线m的解析式及点D的坐标,在如图所示的坐标系中画出抛物线m的示意图;(2)P是抛物线上一动点,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)M是抛物线上一动点,当M点在抛物线m的对称轴右侧时,过点M作直线CD的垂线,垂足为N,若将△CMN沿CM翻折,点N的对应点为N′.是否存在点M,使N′恰好落在x轴上?若存在,求出此时点M的坐标;若不存在,说明理由.第5题图6.(2019江西黑白卷)已知抛物线L1:y1=ax2-2的顶点为P,交x轴于A、B两点(A点在B点左侧),且sin∠ABP=5 5.(1)求抛物线L1的函数解析式;(2)过点A的直线交抛物线于点C,交y轴于点D,若△ABC的面积被y轴分为1∶4两个部分,求直线AC的解析式;(3)在(2)的情况下,将抛物线L1绕点P逆时针旋转180°得到抛物线L2,点M为抛物线L2上一点,当点M的横坐标为何值时,△BDM为直角三角形?第6题图类型三 二次函数性质的探究问题(2015.23,2012.23)1.(2019北京)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =ax 2+bx -1a(a ≠0)与y 轴交于点A ,将点A 向右平移2个单位长度,得到点B ,点B 在抛物线上.(1)求点B 的坐标(用含a 的式子表示);(2)求抛物线的对称轴;(3)已知点P (12,-1a),Q (2,2),若抛物线与线段PQ 恰有一个公共点,结合函数图象,求a 的取值范围.2.(2019江西样卷一)已知抛物线y =x 2+(2m +1)x +m 2-1.(1)若该抛物线经过点P (1,4),试求m 的值及抛物线的顶点坐标.(2)求此抛物线的顶点坐标(用含m 的代数式表示),并证明:不论m 为何值,该抛物线的顶点都在同一条直线l 上.(3)直线l 截抛物线所得的线段长是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.3.已知二次函数y =x 2+bx +c (b ,c 为常数).(1)当b=2,c=-3时,求二次函数图象的顶点坐标;(2)当c=10时,若在函数值y=1的情况下,只有一个自变量x的值与其对应,求此时二次函数的解析式;(3)当c=b2时,若在自变量x的值满足b≤x≤b+3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为21,求此时二次函数的解析式.4.(2017江西样卷一)已知抛物线L1:y1=x2+6x+5k和抛物线L2:y2=kx2+6kx+5k,其中k≠0.(1)下列说法你认为正确的序号是________;①抛物线L1和L2与y轴交于同一点F(0,5k);②抛物线L1和L2开口都向上;③抛物线L1和L2的对称轴是同一条直线;④当k<-1时,抛物线L1和L2都与x轴有两个交点.(2)抛物线L1和L2相交于点E、F,当k的值发生变化时,请判断线段EF的长度是否发生变化,并说明理由;(3)在(2)中,若抛物线L1的顶点为M,抛物线L2的顶点为N,问是否存在实数k,使MN=2EF?如存在,求出实数k的值;如不存在,请说明理由.5.如图,已知抛物线l1的顶点是P(-2,4),且经过点O(0,0)、A(t,0),平行于y轴的直线m与x轴交于点B(b,0),与抛物线l1交于点M.(1)求t的值及抛物线l1的解析式;(2)当BM=4时,求b的值;(3)把抛物线l1绕点(0,1)旋转180°,得到抛物线l2.①直接写出当两条抛物线对应的函数值y都随着x的增大而减小时,x的取值范围;②直线m与抛物线l2交于点N,设线段MN的长为n,求n与b的关系式,并求出线段MN的最小值及此时b的值.第5题图类型四与新定义有关的探究问题(2014.24)1.我们定义:对于抛物线y,以y轴上的点M(0,m)为中心,作该抛物线关于点M对称的抛物线y′,则我们称抛物线y′为抛物线y关于点M(0,m)的“衍生抛物线”,点M为“衍生中心”.(1)求抛物线y=x2-2关于原点O(0,0)的“衍生抛物线”的解析式;(2)已知抛物线y=ax2+2ax-b(a≠0).①若抛物线y的“衍生抛物线”为y′=bx2-2bx+a2(b≠0),两抛物线有两个交点,且恰好是它们的顶点,求a、b的值及衍生中心的坐标;②若抛物线y关于点(0,k+12)的“衍生抛物线”为y1,其顶点为A1;关于点(0,k+22)的“衍生抛物线”为y2,其顶点为A2;…;关于点(0,k+n2)的“衍生抛物线”为y n,其顶点为A n…(n为正整数).求A n A n 的长(用含n的式子表示).+12.(2019南昌模拟)已知:抛物线C1:y=-(x+m)2+m2(m>0),抛物线C2:y=(x-n)2+n2(n>0),称抛物线C1,C2互为派对抛物线,例如抛物线C1:y=-(x+1)2+1与抛物线C2:y=(x-2)2+2是派对抛物线,已知派对抛物线C1,C2的顶点分别为A,B,抛物线C1的对称轴交抛物线C2于C,抛物线C2的对称轴交抛物线C1与D.(1)已知抛物线①y=-x2-2x,②y=(x-3)2+3,③y=(x-2)2+2,④y=x2-x+错误!,则抛物线①②③④中互为派对抛物线的是________(请在横线上填写抛物线的数字序号);(2)如图①,当m=1,n=2时,证明:AC=BD;(3)如图②,连接AB,CD交于点F,延长BA交x轴的负半轴于点E,记BD交x轴于G,CD交x轴于点H,∠BEO=∠BD C.①求证:四边形ACBD是菱形;②若已知抛物线C2:y=(x-2)2+4,请求出m的值.第2题图参考答案类型一 与图形规律有关的探究问题1.解:(1)①(-2,0),(2,0);②(-2,0),(4,0);(2)经过,定点为(-2,0);解法一:∵当x =-2时,y =-12×(-2)2+(n -1)×(-2)+2n =-2-2n +2+2n =0,结果与n 无关, ∴必经过点(-2,0);解法二:y n =-12x 2+nx -x +2n =-12x 2+(x +2)n -x , 令x +2=0,即x =-2.y n =0与n 无关.∴必经过点(-2,0);解法三:令y n =0,即x 2-2(n -1)x -4n =0,(x +2)(x -2n )=0,解得x 1=-2,x 2=2n ,∴定点为(-2,0);(3)①△A 2D 2B 4的形状为直角三角形;②猜想∠A n D n B n 2=90°.证明:当x =0时,y n =2n ,∴D n (0,2n ).∵B n (2n ,0),∴B n 2(2n 2,0).在△A n D n O 中,tan ∠A n D n O =A n O D n O =22n =1n, 在△OD n B n 2中,tan ∠OB n 2D n =OD n OB n 2=2n 2n 2=1n, ∴∠A n D n O =∠OB n 2D n .∵∠A n D n O +∠D n A n B n 2=90°,∠OB n 2D n +∠OD n B n 2=90°,∴∠A n D n O +∠OD n B n 2=90°.∴∠A n D n B n 2=90°.2.解:(1)1,2;【解法提示】当y 1=0时,a 1x (x -b 1)=0,解得x 1=0,x 2=b 1,∴A 1(b 1,0).由正方形OB 1A 1D 1得,OA 1=B 1D 1=b 1,∴B 1(b 12,b 12),D 1(b 12,-b 12). ∵B 1在抛物线C 上,则b 12=(b 12)2, 化简后为b 1(b 1-2)=0,b 1=0(不符合题意,舍去),b 1=2,∴D 1(1,-1).把D 1(1,-1)代入y 1=a 1x (x -b 1)中得:-1=-a 1,∴a 1=1.(2)当y 2=0时,a 2x (x -b 2)=0,解得x 1=0,x 2=b 2,∴A 2(b 2,0).由正方形OB 2A 2D 2得,OA 2=B 2D 2=b 2,∴B 2(b 22,b 22),D 2(b 22,-b 22). ∵B 2在抛物线C 1上,则b 22=(b 22)2-2×b 22, 化简后为b 2(b 2-6)=0,b 2=0(不符合题意,舍去),b 2=6,∴D 2(3,-3).把D 2(3,-3)代入C 2的解析式中,得-3=3a 2(3-6),∴a 2=13, ∴抛物线C 2的解析式为y 2=13x (x -6)=13x 2-2x . 当y 3=0时,a 3x (x -b 3)=0,解得x 1=0,x 2=b 3,∴A 3(b 3,0).由正方形OB 3A 3D 3得,OA 3=B 3D 3=b 3,∴B 3(b 32,b 32),D 3(b 32,-b 32). ∵B 3在抛物线C 2上,则b 32=13(b 32)2-2×b 32, 化简后为b 3(b 3-18)=0,b 3=0(不符合题意,舍去),b 3=18,∴D 3(9,-9).把D 3(9,-9)代入C 3的解析式中,得-9=9a 3(9-18),∴a 3=19, ∴抛物线C 3的解析式为y 3=19x (x -18)=19x 2-2x ; (3)①C n 的解析式为y n =13n -1x 2-2x (n ≥1); ②由①可得,抛物线C 2018的解析式为y 2018=132017x 2-2x , 抛物线C 2019的解析式为y 2019=132018x 2-2x , ∴两抛物线的交点为(0,0).如解图,由图象得,当x ≠0时,y 2018>y 2019.第2题解图3.解:(1)把(1,0)代入y 1=x 2-(2m +4)x +m 2+4m 中,得1-(2m +4)+m 2+4m =0, 解得m =1或-3,当m =1时,抛物线y 1的解析式为y 1=x 2-6x +5;当m =-3时,抛物线y 1的解析式为y 1=x 2+2x -3;∴抛物线y 1的解析式为y 1=x 2-6x +5或y 1=x 2+2x -3;(2)令y 1=0,有x 2-(2m +4)x +m 2+4m =0,即(x -m )[x -(m +4)]=0.解得x 1=m ,x 2=m +4,∴点A 的坐标为(m ,0),点B 的坐标为(m +4,0).令y 1=x 2-(2m +4)x +m 2+4m 中x =0,则y 1=m 2+4m , ∴C (0,m 2+4m ).∵△AOC ∽△COB ,∴OA OC =OC OB. 当A 、B 在y 轴左侧时,OA =-m ,OB =-m -4,OC =m 2+4m ,∴-m m 2+4m =m 2+4m -m -4. ∴m 2+4m =1,即点C 的坐标为(0,1);当A 、B 在y 轴异侧时,OA =-m ,OB =m +4,OC =-m 2-4m ,∴-m -m 2-4m =-m 2-4m m +4. ∴m 2+4m =-1,即点C 的坐标为(0,-1);当A 、B 在y 轴右侧时,OA =m ,OB =m +4,OC =m 2+4m ,∴m m 2+4m =m 2+4m m +4. ∴m 2+4m =1,即点C 的坐标为(0,1).综上所述,当△AOC ∽△COB 时,点C 的坐标为(0, 1)或(0,-1);(3)当m =-3时,y 1=[x -(m +2)]2-4=(x +1)2-4,令y 1=0,得(x +1)2-4=0,解得x 1=-3,x 2=1,∴A (-3,0),B (1,0).当x =-2时,y 1=(-2+1)2-4=-3,∴点P 的坐标为(-2,-3).∵y 1向右平移n -1(n 为正整数)个单位得到抛物线y n ,∴y n =[x +1-(n -1)]2-4=(x +2-n )2-4,∴当x =-2时,y n =(x +2-n )2-4=n 2-4.∴点R 的坐标为(-2,n 2-4).∵S 四边形P ARB =S △P AB +S △RAB =12×3×4+12×4×(n 2-4)=70, 解得n =±6.∵n 为正整数,∴n =6.4.解:(1)A 1(1,0)、A 2(3,0)、A 3(7,0)、B 1(12,32)、B 2(2,3)、B 3(5,23); (2)设抛物线y 1的解析式为y 1=ax (x -1),把B 1(12,32)代入y 1,中,解得a =-23, ∴y 1=-23x 2+23x .同理可得y 2=-3x 2+43x -33;(3)四边形A 2018A 2019B 2019A ′2019是菱形,由折叠性质可知,△A 2018B 2019A ′2019是等边三角形,∵△A 2018A 2019B 2019是等边三角形,∴A ′2019B 2019=B 2019A 2019=A 2018A 2019=A 2018A ′2019,∴四边形A 2018A 2019B 2019A ′2019是菱形;(4)△B n -1B n +1D 是等边三角形.由题意可得:B n -1(3×2n -3-1,2n -33)、B n +1(3×2n -1-1,2n -13), 过点B n -1作B n -1E ⊥B n +1D 交B n +1D 于点E ,∵△B n -1B n +1D 是等边三角形∴B n -1E =3DE .∴B n -1E =3×2n -1-1-(3×2n -3-1)=9×2n -3.∴DE =33×2n -3.∴B n +1D =2DE =33×2n -2.5.解:(1)4;【解法提示】∵抛物线C 1∶y 1=a (x -1)2+k 1(a ≠0),交x 轴于点M (-2,0)和点A 1(b 1,0),∴抛物线的对称轴为直线x =1,∴抛物线与x 轴的另一个交点为(4,0),∴b 1=4.(2)2;【解法提示】同(1)可知,b 2=6,b 3=8,b 4=10,…,按此规律得b n =2n +2,∴A n -1A n =b n -b n -1=2n +2-[2(n -1)+2]=2.(3)①3,-25a ;②n ,-(n +2)2a ;【解法提示】①∵y 3=a (x -12b 2)2+k 3交x 轴于点M (-2,0)和点A 3(b 3,0),b 2=6,∴0=a (-2-3)2+k 3,∴k 3=-25a ,∴抛物线C 3的顶点坐标为(3,-25a );②∵b n -1=2n ,∴第n 条抛物线的对称轴为直线x =n ,∴0=a (-2-n )2+k n ,∴k n =-(n +2)2a ,∴第n 条抛物线C n 的顶点坐标为[n ,-(n +2)2a ].(4)存在,理由如下:∵抛物线C 10∶y 10=a (x -10)2-144a ,顶点坐标N 为(10,-144a ),点A 10的坐标为(22,0), ∴|MA 10|=24.∵△MNA 10是等腰直角三角形,∴|-144a |=12×24. 解得a =±112. ∴存在a =±112使△MNA 10为等腰直角三角形. 6.解:(1)①2-2d ,2d ,2-2d ;②∵顶点B 1,B 2,…,B n 都在直线y =15x 上, ∴当x =n 时,y =15n . 由①可知,当n 为奇数时,A n A n +1=2-2d ,当n 为偶数时,A n A n +1=2d .∴当d =0.4时,只要满足15n =12A n A n +1=12(2-2d )=0.6,或15n =12A n A n +1=12×2d =0.4时,△A n A n +1B n 是直角三角形. 解得n =3或n =2.(2)①∵△A 1A 2B 1是直角三角形,A 1A 2=2-2d , ∴抛物线y 1的顶点B 1的坐标为(1,1-d ). 设二次函数y 1的解析式为y 1=a 1(x -1)2+1-d , ∵抛物线y 1过点A 1(d ,0),将A 1的坐标代入得a 1=1d -1, ∴二次函数y 1的解析式为y 1=1d -1(x -1)2+1-d . 同理,∵△A 2A 3B 2是直角三角形,A 2A 3=2d , ∴抛物线y 2的顶点B 2的坐标为(2,d ). 设二次函数y 2的解析式为y 2=a 2(x -2)2+d ,∵抛物线y 2过点A 2(2-d ,0),将A 2的坐标代入得a 2=-1d ,∴二次函数y 2的解析式为y 2=-1d(x -2)2+d .猜想二次函数y 2019的解析式为y 2019=1d -1(x -2019)2+1-d .②通过以上探究,画出草图,可知:当0<d <12时,直线y =12与y 1,y 2,…,y 2019的公共点个数为2020个;当d =12时,直线y =12与y 1,y 2,…,y 2019的公共点个数为2019个;当12<d <1时,直线y =12与y 1,y 2,…,y 2019的公共点个数为2018个.类型二与图形变换有关的探究问题1.解:(1)∵抛物线M的顶点为B(0,1),∴可设抛物线M的函数表达式为y=ax2+1.∵抛物线M经过点A(-1,0),∴a×(-1)2+1=0,解得a=-1.∴抛物线M的函数表达式为y=-x2+1;(2)①(2t,-1);②由①可知抛物线M1的顶点B1的坐标为(2t,-1),∴抛物线M1的函数表达式为y=(x-2t)2-1(t>0).当抛物线M1经过点A(-1,0)时,(-1-2t)2-1=0,解得t1=-1,t2=0.当抛物线M1经过点B(0,1)时,(0-2t)2-1=1,解得t=±2 2.如解图,结合函数图象分析,∵t>0,当抛物线M1与线段AB有公共点时,t的取值范围是0<t≤2 2.第1题解图2.解:(1)①(1,-4);【解法提示】当a=1时,抛物线C1的解析式为y=x2-2x-3=(x-1)2-4,∴抛物线C1的顶点坐标为(1,-4);②y=-x2+2x+3;(2) 将y=ax2-2ax-3变形,得y=ax(x-2)-3,∴抛物线C1总经过定点(2,-3).∵y=ax2-2ax-3与y轴交于点(0,-3),且EF的长度不变,∴当y=-3时,EF的长为2,即当m=-3时,线段EF的长恒为2;(3)存在实数a,使得以点E,F,P,Q为顶点的四边形为正方形.理由如下:易得抛物线C1:y=ax2-2ax-3的顶点坐标为(1,-a-3) .由(2)知EF=2,点E、F均在直线y=-3上,根据翻折的性质可知P、Q两点关于EF对称,即P、Q在EF的两侧,故要使E,F,P,Q四点构成的四边形为正方形,需满足PQ=2,即点P到直线y=-3的距离为1,∴|(-a-3)-(-3)|=1,∴|-a|=1,解得a=1或a=-1.3.解:(1)(-1,-4m+1),-1<x<3;(2)四边形AMDN是矩形;(3)①y=mx2+2mx-3m+1=m(x+3)(x-1)+1,∴当x=-3或1时,y=1.故抛物线L1恒经过定点(-3,1)或(1,1);y=-m(x-3)2+4m-1=-m(x-5)(x-1)-1,∴当x=5或1时,y=-1.故抛物线L2恒经过定点(5,-1)或(1,-1);②∵抛物线L1经过定点(-3,1)或(1,1)与抛物线L2经过定点(5,-1)或(1,-1),设E为(-3,1),F为(1,1),G为(5,-1),H为(1,-1),则组成的四边形EFGH是平行四边形,如解图,另设平移的距离为x,根据平移后的图形是菱形,由勾股定理得42=22+(4-x)2,解得x=4±23,故抛物线L2应平移的距离是4+23或4-2 3.第3题解图4.解:(1)(-1,0);【解法提示】观察表格可知,抛物线上的点(-3,-4)与点(1,-4)关于对称轴对称,∴抛物线的对称轴为直线x=-1,∴顶点P的坐标为(-1,0).(2)设抛物线C1的解析式为y1=a(x+1)2,把(-2,-1)代入得到a=-1,∴抛物线C1的解析式为y1=-(x+1)2.将抛物线C1沿x轴翻折,得到抛物线C2,根据对称性可知,抛物线C2的顶点为(-1,0),a=1,∴抛物线C2的解析式为y2=(x+1)2;(3)①抛物线C2向下平移过程中,对称轴为直线x=-1,当A、B之间的距离为6时,可知A(-4,0),B(2,0),∴此时抛物线C2的解析式为y=(x+4)(x-2).即y=(x+1)2-9,∴抛物线C2至少向下平移9个单位,才能使点A、B之间的距离不小于6个单位;②m =14n 2.【解法提示】抛物线C 2向下平移m (m >0)个单位后的解析式为y =(x +1)2-m , 令y =0,解得x =-1±m ,∴A (-1-m ,0),B (-1+m ,0). ∴n =AB =2m . ∴m =14n 2.5.解:(1)依题意得抛物线m 的解析式为y =-(x -1)2+4, ∴C (0,3),∴直线CD 的解析式为y =3.由y =-(x -1)2+4与y =3联立解得x =0(舍去)或2, ∴D (2,3).抛物线y =-(x -1)2+4如解图①所示;第5题解图①(2)由-(x -1)2+4=0,解得x 1=-1,x 2=3, ∴A (-1,0).∵A ,E 两点都在x 轴上,∴AE 有两种可能: ①当AE 为平行四边形一边时,AE ∥PD ,∴P 1(0,3);②当AE 为对角线时,根据平行四边形对角的顶点到另一条对角线距离相等,可知点P 、点D 到直线AE (即x 轴)的距离相等,∵D (2,3),即点D 到x 轴的距离为3,∴点P 的纵坐标为-3. ∴-3=-(x -1)2+4.解得x 3=7+1,x 4=-7+1, ∴点P 的坐标为(7+1,-3)或(-7+1,-3).综上所述,满足条件的点P 的坐标为(0,3),(7+1,-3),(-7+1,-3); (3)存在满足条件的点M .理由如下:如解图②,设直线MN 交x 轴于F ,假设点N ′在x 轴上,第5题解图②依题意得,点M 在直线CD 下方,设CN =a , ∵M 是抛物线上一动点,∴点M 的坐标为(a ,-a 2+2a +3), MN =3-(-a 2+2a +3)=a 2-2a . 由折叠性质得△CMN ≌△CMN ′,∴∠N =∠CN ′M =90° , CN ′=CN =a ,MN ′=MN =a 2-2a , ∴∠CN ′O +∠FN ′M =90°. ∵∠OCN ′+∠CN ′O =90°, ∴∠FN ′M =∠OCN ′.又∵∠CON ′=∠N ′FM =90°, ∴△CON ′∽△N ′FM , ∴N ′C OC =MN ′FN ′, ∴a 3=a 2-2a FN ′, ∴N ′F =3a -6,∴ON ′=OF -N ′F =a -(3a -6)=6-2a , 在Rt △CON ′中,∵∠CON ′=90°, ∴CO 2+ON ′2=N ′C 2. ∴32+(6-2a )2=a 2, 解得a =3或5,∴点M 的坐标为(3,0)或(5,-12). 6.解:(1)∵抛物线y 1=ax 2-2的顶点为点P , ∴点P 的坐标为(0,-2). 又∵sin ∠ABP =55, ∴BP =OP sin ∠ABP =2÷55=2 5.在Rt △OBP 中,由勾股定理可得 OB =(25)2-4=4.∴A (-4,0),B (4,0).将A (-4,0)代入y 1=ax 2-2中,解得a =18,∴抛物线L 1的解析式为y 1=18x 2-2;(2)如解图,过点C 作CE ⊥x 轴于点E ,由题意得S △AOD =15S △ABC ,AB =2OA ,第6题解图∵S △AOD =12AO ·OD ,S △ABC =12AB ·CE .即12AO ·OD =15×12AB ·CE . ∴OD CE =25. ∵CE ⊥x 轴,DO ⊥x 轴,∴△AOD ∽△AEC , ∴OD EC =OA EA =25. ∵OA =4,∴AE =10.∴OE =6. 在y 1=18x 2-2中,令x =6,得y =52.∴C (6,52).设直线AC 的解析式为y =kx +b ,将A (-4,0),C (6,52)代入得⎩⎪⎨⎪⎧-4k +b =0,6k +b =52, 解得⎩⎪⎨⎪⎧k =14,b =1.∴直线AC 的解析式为y =14x +1;(3)将抛物线L 1绕点P 逆时针旋转180°得到抛物线L 2的解析式为y 2=-18x 2-2,当△BDM 为直角三角形时,分两种情况讨论:(ⅰ)当BD 为直角边时,∵直线AC 的解析为y =14x +1,∴D (0,1). ∵B (4,0),易得直线BD 的解析式为y =-14x +1,①当∠MDB =90°时,即DM ⊥DB ,设直线DM 的解析式为y =4x +m ,代入D (0,1)得y =4x +1, 联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =4x +1,y 2=-18x 2-2, 解得x 1=-16+258,x 2=-16-258; ②当∠DBM =90°时,即BD ⊥BM ,设直线BM 的解析式为y =4x +n ,代入B (4,0)得y =4x -16,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =4x -16,y 2=-18x 2-2, 解得x 3=-16+423,x 4=-16-423. (ⅱ)当BD 为斜边时,Rt △BDM 不存在;综上所述,当点M 的横坐标为-16+258或-16-258或-16+423或-16-423时,△BDM 为直角三角形.类型三 二次函数性质的探究问题1.解:(1)当x =0时,y =-1a .∴A (0,-1a).∵点A 向右平移2个单位长度得到点B , ∴B (2,-1a);(2)∵点B (2,-1a )在抛物线上,∴-1a =a ·22+b ·2-1a .∴b =-2a .∴对称轴为直线x =-b2a =--2a 2a =1;(3)由(2)知b =-2a .∴y =ax 2+bx -1a =ax 2-2ax -1a.当a >0时,在y =ax 2-2ax -1a 中,当x =12时,y =-34a -1a .∵-34a -1a <-1a,∴点P (12,-1a )在抛物线的上方.当x =2时,y =-1a .∵-1a<2,∴点Q (2,2)在抛物线的上方.∴抛物线与线段PQ 没有公共点,故此情况舍去. 当a <0时, ∵-34a -1a >-1a,∴点P (12,-1a)在抛物线的下方.∴当-1a ≤2,即a ≤-12时,Q (2,2)在抛物线上方,此时抛物线与线段PQ 恰好有一个公共点.综上所述,a 的取值范围是a ≤-12.2.解:(1)将x =1,y =4代入y =x 2+(2m +1)x +m 2-1,得m 2+2m -3=0. 解得m =1或m =-3.当m =1时,y =x 2+3x ,其顶点坐标为(-32,-94);当m =-3时,y =x 2-5x +8,其顶点坐标为(52,74);(2)方法1:设顶点坐标为(x ,y ), 则x =-2m +12=-m -12,y =4(m 2-1)-(2m +1)24=-4m -54=-m -54,∴顶点坐标为(-m -12,-m -54).方法2:∵y =x 2+(2m +1)x +m 2-1=x 2+(2m +1)x +(2m +12)2+m 2-1-(2m +12)2=(x +2m +12)2-4m +54,∴顶点坐标为(-m -12,-m -54).证明:∵y -x =-34,∴不论m 为何值,该抛物线的顶点都在同一条直线l :y =x -34上.(3)是.将y =x -34代入y =x 2+(2m +1)x +m 2-1得x 2+2mx +m 2-14=0⇒(x +m )2=14⇒x =-m ±12.∴l 与抛物线的交点坐标分别为A (-m -12,-m -54),B (-m +12,-m -14).∴AB == 2 .3.解:(1)当b =2,c =-3时,二次函数的解析式为y =x 2+2x -3=(x +1)2-4, 故二次函数的顶点坐标为(-1,-4);(2)当c =10时,二次函数的解析式为y =x 2+bx +10, 由题意得,x 2+bx +10=1有两个相等的实数根, ∴b 2-4ac =b 2-36=0, 解得b 1=6,b 2=-6,∴二次函数的解析式为y =x 2+6x +10或y =x 2-6x +10; (3)当c =b 2时,二次函数解析式为y =x 2+bx +b 2, 图象开口向上,对称轴为直线x =-b2,①当对称轴在取值范围的左边,即-b2<b ,b >0时,在自变量x 的值满足b ≤x ≤b +3的情况下,y 随x 的增大而增大,∴当x =b 时,y =b 2+b ·b +b 2=3b 2为最小值, ∴3b 2=21,解得b 1=-7(舍去),b 2=7;②当对称轴在取值范围之间,即b ≤-b2≤b +3时,解得-2≤b ≤0,∴x =-b 2时有最小值,为y =34b 2,∴34b 2=21,解得b 1=-27(舍去),b 2=27(舍去); ③当对称轴在取值范围的右边,即-b2>b +3时,解得b <-2,在自变量x 的值满足b ≤x ≤b +3的情况下,y 随x 的增大而减小, 故当x =b +3时,y =(b +3)2+b (b +3)+b 2=3b 2+9b +9为最小值, ∴3b 2+9b +9=21.解得b 1=1(舍去),b 2=-4; ∴当b =7时,二次函数解析式为y =x 2+7x +7; 当b =-4时,二次函数解析式为y =x 2-4x +16.综上所述,此时二次函数的解析式为y =x 2+7x +7或y =x 2-4x +16. 4.解:(1)①③④;(2)由(1)可知:点F (0,5k )是抛物线L 1和L 2与y 轴的一个交点,两条抛物线相交的另一点E 与点F 的纵坐标相等.当k =1时,抛物线L 1和L 2重合,当k ≠1时,k 的值变化时,线段EF 的长度不会变化,理由如下:∵抛物线L 1的对称轴和L 2的对称轴均为直线x =-b2a =-3,又F (0,5k ),∴点F 关于直线x =-3对称的点E 的坐标为E (-6,5k ), ∴线段EF =0-(-6)=6; (3)存在实数k ,使MN =2EF , ∵y 1=x 2+6x +5k =(x +3)2-9+5k , y 2=kx 2+6kx +5k =k (x +3)2-4k , ∴抛物线L 1顶点M (-3,-9+5k ), 抛物线L 2顶点N (-3,-4k ), 由题意得NM =|-4k -(5k -9)|=2×6, 解得k 1=73,k 2=-13.5.解:(1)∵抛物线l 1的顶点是P (-2,4), ∴对称轴为直线x =-2. ∴A (-4,0). ∴t =-4.设抛物线l 1的解析式为y =a (x +2)2+4,∵抛物线过点O,∴4a+4=0.解得a=-1.∴抛物线l1的解析式为y=-(x+2)2+4;(2)由题知点M在抛物线l1上,点B在x轴上,且BM=4,①当点M在x轴下方时,M(b,-4),∴-4=-(b+2)2+4,解得b=-2±22,②当点M在x轴上方时,M(b,4),∴4=-(b+2)2+4,解得b=-2,综上所述,当BM=4时,b=-2或-2+22或-2-22;(3)①-2<x<2.【解法提示】如解图所示,第5题解图由图象知,-2<x<2.②∵点P关于(0,1)的对称点为P′(2,-2),∴抛物线l2的解析式为y=(x-2)2-2.设点M(b,-(b+2)2+4),∴N(b,(b-2)2-2).∴MN=n=(b-2)2-2-[-(b+2)2+4]=2b2+2.∴当b=0时,MN的最小值为2.类型四 与新定义有关的探究问题1.解:(1)∵抛物线y =x 2-2的顶点为(0,-2),∴抛物线的顶点坐标(0,-2)关于原点(0,0)的对称点为(0,2).∴衍生抛物线的顶点坐标为(0,2).∵衍生抛物线开口大小不变,方向改变,故二次项系数与原二次项系数互为相反数,∴衍生抛物线的解析式为:y ′=-x 2+2.(2)①抛物线y =ax 2+2ax -b =a (x +1)2-a -b .∴此抛物线的顶点坐标为(-1,-a -b ).∵抛物线y 的衍生抛物线为y ′=bx 2-2bx +a 2=b (x -1)2+a 2-b ,∴此抛物线的顶点坐标为(1,a 2-b ).∵两个抛物线有两个交点,且恰好是它们的顶点,∴⎩⎪⎨⎪⎧b +2b +a 2=-a -b a +2a -b =a 2-b . 解得a =0(舍去)或a =3,b =-3.∴抛物线y 的顶点坐标为(-1,0),抛物线y 的衍生抛物线y ′的顶点坐标为(1,12).∵衍生中心为两顶点连线的中点,∴衍生中心的坐标为(0,6);②抛物线y =ax 2+2ax -b 的顶点坐标为(-1,-a -b ),∵点(-1,-a -b )关于点(0,k +n 2)的对称点为(1,a +b +2k +2n 2).∴抛物线y n 的顶点坐标A n 为(1,a +b +2k +2n 2).同理:A n +1(1,a +b +2k +2(n +1)2).∴A n A n +1=a +b +2k +2(n +1)2-(a +b +2k +2n 2)=4n +2.2.解:(1)①与③,①与④ 【解法提示】①y =-x 2-2x =-(x +1)2+12,②y =(x -3)2+3=(x -3)2+(3)2,③y =(x -2)2+(2)2,④y =x 2-x +12=(x -12)2+(12)2,所以①与③互为派对抛物线;①与④互为派对抛物线;(2)证明:当m =1,n =2时,抛物线C 1:y =-(x +1)2+1,抛物线C 2:y =(x -2)2+4, ∴A (-1,1),B (2,4).∵AC ∥BD ∥y 轴,∴点C 的横坐标为-1,点D 的横坐标为2.当x =-1时,y =(x -2)2+4=13,则C (-1,13);当x =2时,y =-(x +1)2+1=-8,则D (2,-8),∴AC =13-1=12,BD =4-(-8)=12.∴AC =BD ;(3)①抛物线C 1:y =-(x +m )2+m 2(m >0),则A (-m ,m 2);抛物线C2:y=(x-n)2+n2(n>0),则B(n,n2);当x=-m时,y=(x-n)2+n2=m2+2mn+2n2,则C(-m,m2+2mn+2n2);当x=n时,y=-(x+m)2+m2=-2mn-n2,则D(n,-2mn-n2);∴AC=m2+2mn+2n2-m2=2mn+2n2,BD=n2-(-2mn-n2)=2mn+2n2. ∴AC=BD;∴四边形ACBD为平行四边形.∵∠BEO=∠BDC,而∠EHF=∠DHG,∴∠EFH=∠DGH=90°.∴AB⊥CD.∴四边形ACBD是菱形;②∵抛物线C2:y=(x-2)2+4,则B(2,4),∴n=2.∴AC=BD=2mn+2n2=4m+8.而A(-m,m2),∴C(-m,m2+4m+8).∴BC2=(-m-2)2+(m2+4m+8-4)2=(m+2)2+(m+2)4.∵四边形ACBD是菱形,∴BC=BD.∴(m+2)2+(m+2)4=(4m+8)2.即(m+2)4=15(m+2)2,∵m>0,∴(m+2)2=15.∴m+2=15.∴m=15-2.。