2020-2021中考数学 二次函数综合试题附答案解析
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2020-2021中考数学 二次函数综合试题附答案解析
一、二次函数
1.如图,已知直线ykx6与抛物线2yaxbxc相交于A,B两点,且点A(1,-4)为抛物线的顶点,点B在x轴上。
(1)求抛物线的解析式;
(2)在(1)中抛物线的第二象限图象上是否存在一点P,使△POB与△POC全等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点Q是y轴上一点,且△ABQ为直角三角形,求点Q的坐标。
【答案】解:(1)2yx2x3;(2)存在,P(1-132,13-12);(3)Q点坐标为(0,-72)或(0,32)或(0,-1)或(0,-3).
【解析】
【分析】
(1)已知点A坐标可确定直线AB的解析式,进一步能求出点B的坐标.点A是抛物线的顶点,那么可以将抛物线的解析式设为顶点式,再代入点B的坐标,依据待定系数法可解.
(2)首先由抛物线的解析式求出点C的坐标,在△POB和△POC中,已知的条件是公共边OP,若OB与OC不相等,那么这两个三角形不能构成全等三角形;若OB等于OC,那么还要满足的条件为:∠POC=∠POB,各自去掉一个直角后容易发现,点P正好在第二象限的角平分线上,联立直线y=-x与抛物线的解析式,直接求交点坐标即可,同时还要注意点P在第二象限的限定条件.
(3)分别以A、B、Q为直角顶点,分类进行讨论,找出相关的相似三角形,依据对应线段成比例进行求解即可.
【详解】
解:(1)把A(1,﹣4)代入y=kx﹣6,得k=2,
∴y=2x﹣6,
令y=0,解得:x=3,
∴B的坐标是(3,0).
∵A为顶点,
∴设抛物线的解析为y=a(x﹣1)2﹣4, 把B(3,0)代入得:4a﹣4=0,
解得a=1,
∴y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3.
(2)存在.
∵OB=OC=3,OP=OP,
∴当∠POB=∠POC时,△POB≌△POC,
此时PO平分第二象限,即PO的解析式为y=﹣x.
设P(m,﹣m),则﹣m=m2﹣2m﹣3,解得m=1-132(m=1+132>0,舍),
∴P(1-132,13-12).
(3)①如图,当∠Q1AB=90°时,△DAQ1∽△DOB,
∴1DQADODDB,即56=135DQ,∴DQ1=52,
∴OQ1=72,即Q1(0,-72);
②如图,当∠Q2BA=90°时,△BOQ2∽△DOB,
∴2OQOBODOB,即2363OQ,
∴OQ2=32,即Q2(0,32);
③如图,当∠AQ3B=90°时,作AE⊥y轴于E,
则△BOQ3∽△Q3EA,
∴33OQOBQEAE,即33341OQOQ
∴OQ32﹣4OQ3+3=0,∴OQ3=1或3,
即Q3(0,﹣1),Q4(0,﹣3).
综上,Q点坐标为(0,-72)或(0,32)或(0,﹣1)或(0,﹣3).
2.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C,且OC=3OA.点P是抛物线上的一个动点,过点P作PE⊥x轴于点E,交直线BC于点D,连接PC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,当动点P只在第一象限的抛物线上运动时,求过点P作PF⊥BC于点F,试问△PDF的周长是否有最大值?如果有,请求出其最大值,如果没有,请说明理由.
(3)当点P在抛物线上运动时,将△CPD沿直线CP翻折,点D的对应点为点Q,试问,四边形CDPQ是否成为菱形?如果能,请求出此时点P的坐标,如果不能,请说明理由.
【答案】(1) y=﹣234x+94x+3;(2) 有最大值,365;(3) 存在这样的Q点,使得四边形CDPQ是菱形,此时点P的坐标为(73,256)或(173,﹣253).
【解析】
试题分析: (1)利用待定系数法求二次函数的解析式;
(2)设P(m,﹣34m2+94m+3),△PFD的周长为L,再利用待定系数法求直线BC的解析式为:y=﹣34x+3,表示PD=﹣2334mm,证明△PFD∽△BOC,根据周长比等于对应边的比得:=PEDPDBOCBCVV的周长的周长,代入得:L=﹣95(m﹣2)2+365,求L的最大值即可;
(3)如图3,当点Q落在y轴上时,四边形CDPQ是菱形,根据翻折的性质知:CD=CQ,PQ=PD,∠PCQ=∠PCD,又知Q落在y轴上时,则CQ∥PD,由四边相等:CD=DP=PQ=QC,得四边形CDPQ是菱形,表示P(n,﹣23n4 +94n+3),则D(n,﹣34n+3),G(0,﹣34n+3),利用勾股定理表示PD和CD的长并列式可得结论.
试题解析:
(1)由OC=3OA,有C(0,3),
将A(﹣1,0),B(4,0),C(0,3)代入y=ax2+bx+c中,得:
016403abcabcc, 解得:34943abc,
故抛物线的解析式为:y=﹣234x+94x+3;
(2)如图2,设P(m,﹣34m2+94m+3),△PFD的周长为L,
∵直线BC经过B(4,0),C(0,3),
设直线BC的解析式为:y=kx+b,
则403kbb
解得:343kb
∴直线BC的解析式为:y=﹣34x+3,
则D(m,﹣334m),PD=﹣2334mm,
∵PE⊥x轴,PE∥OC,
∴∠BDE=∠BCO,
∵∠BDE=∠PDF,
∴∠PDF=∠BCO,
∵∠PFD=∠BOC=90°,
∴△PFD∽△BOC,
∴=PEDPDBOCBCVV的周长的周长,
由(1)得:OC=3,OB=4,BC=5,
故△BOC的周长=12,
∴2334125mmL,
即L=﹣95(m﹣2)2+365,
∴当m=2时,L最大=365;
(3)存在这样的Q点,使得四边形CDPQ是菱形,如图3, 当点Q落在y轴上时,四边形CDPQ是菱形,
理由是:由轴对称的性质知:CD=CQ,PQ=PD,∠PCQ=∠PCD,
当点Q落在y轴上时,CQ∥PD,
∴∠PCQ=∠CPD,
∴∠PCD=∠CPD,
∴CD=PD,
∴CD=DP=PQ=QC,
∴四边形CDPQ是菱形,
过D作DG⊥y轴于点G,
设P(n,﹣234n +94n+3),则D(n,﹣34n+3),G(0,﹣334n),
在Rt△CGD中,CD2=CG2+GD2=[(﹣34n+3)﹣3]2+n2=22516n,
而|PD|=|(﹣239344nn 3n)﹣(﹣34n+3)|=|﹣234n+3n|,
∵PD=CD,
∴﹣235344nnn①,
﹣235344nnn②,
解方程①得:n=73或0(不符合条件,舍去),
解方程②得:n=173或0(不符合条件,舍去),
当n=73时,P(73,256),如图3,
当n=173时,P(173,﹣253),如图4,
综上所述,存在这样的Q点,使得四边形CDPQ是菱形,此时点P的坐标为(73,256)或(173,﹣253).
点睛: 本题是二次函数的综合题,考查了利用待定系数法求函数的解析式、菱形的性质和判定、三角形相似的性质和判定,将周长的最值问题转化为二次函数的最值问题,此类问题要熟练掌握利用解析式表示线段的长,并利用相似比或勾股定理列方程解决问题.
3.新春佳节,电子鞭炮因其安全、无污染开始走俏.某商店经销一种电子鞭炮,已知这种电子鞭炮的成本价为每盒80元,市场调查发现,该种电子鞭炮每天的销售量y(盒)与销售单价x(元)有如下关系:y=﹣2x+320(80≤x≤160).设这种电子鞭炮每天的销售利润为w元.
(1)求w与x之间的函数关系式;
(2)该种电子鞭炮销售单价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?
(3)该商店销售这种电子鞭炮要想每天获得2400元的销售利润,又想卖得快.那么销售单价应定为多少元?
【答案】(1)w=﹣2x2+480x﹣25600;(2)销售单价定为120元时,每天销售利润最大,最大销售利润3200元(3)销售单价应定为100元
【解析】
【分析】
(1)用每件的利润80x乘以销售量即可得到每天的销售利润,即80802320wxyxx, 然后化为一般式即可;
(2)把(1)中的解析式进行配方得到顶点式221203200wx,然后根据二次函数的最值问题求解;
(3)求2400w所对应的自变量的值,即解方程2212032002400x.然后检验即可.
【详解】
(1)80802320wxyxx, 2248025600xx,
w与x的函数关系式为:2248025600wxx;
(2)2224802560021203200wxxx,
2080160xQ,,
∴当120x时,w有最大值.w最大值为3200.
答:销售单价定为120元时,每天销售利润最大,最大销售利润3200元.
(3)当2400w时,2212032002400x.
解得:12100140xx,.
∵想卖得快,
2140x不符合题意,应舍去.
答:销售单价应定为100元.
4.如图,在平面直角坐标系xOy中,A、B为x轴上两点,C、D为y轴上的两点,经
过点A、C、B的抛物线的一部分C1与经过点A、D、B的抛物线的一部分C2组合成一条封闭曲线,我们把这条封
闭曲线称为“蛋线”.已知点C的坐标为(0,),点M是抛物线C2:2ymx2mx3m(m<0)的顶点.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P,使得△PBC的面积最大?若存在,求出△PBC面积的最大值;若不存在,请说明理由;
(3)当△BDM为直角三角形时,求m的值.
【答案】(1)A(,0)、B(3,0).
(2)存在.S△PBC最大值为2716
(3)2m2或1m时,△BDM为直角三角形.
【解析】
【分析】
(1)在2ymx2mx3m中令y=0,即可得到A、B两点的坐标.