九年级数学 二次函数的专项 培优 易错 难题练习题附答案
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九年级数学 二次函数的专项 培优 易错 难题练习题附答案
一、二次函数
1.已知抛物线26yxxc.
(1)若该抛物线与x轴有公共点,求c的取值范围;
(Ⅱ)设该抛物线与直线21yx交于M,N两点,若25MN,求C的值;
(Ⅲ)点P,点Q是抛物线上位于第一象限的不同两点,,PAQB都垂直于x轴,垂足分别为A,B,若OPAOQB,求c的取值范围.
【答案】(I)9c…;(Ⅱ)2c;(Ⅲ)c的取值范围是2174c
【解析】
【分析】
(1) 抛物线与x轴有公共点,则判别式为非负数,列不等式求解即可;
(2)求出二次函数与直线的交点,并根据勾股定理求出MN的长度,列方程即可求解;
(3)由OPAOQB可知,P,Q两点的坐标特点,设坐标得到设点P的坐标为(, )mn,则点Q的坐标为(,)nm,代入二次函数,得到n,m的关系,则只需保证该方程有正根即可求解.
【详解】
解:(I)∵抛物线26yxxc与x轴有交点,
∴一元二次方程260xxc有实根。
240bac…,即264(1)0c….解得9c…
(Ⅱ)根据题意,设1122,21,,21MxxNxx
由2621yxxcyx,消去y,得2410xxc ①.
由2(4)4(1)1240cc,得3c.
∴方程①的解为1223,23xcxc
22221212122121520(3)MNxxxxxxc
20(3)20c,解得2c
(Ⅲ)设点P的坐标为(, )mn,则点Q的坐标为(,)nm,且0,0,mnmn,
2266mmcnnncm,两式相减,得227()0nmmn,即()(7)0mnmn
7mn,即7nm
2770mmc,其中07m
由0…,即274(1)(7)0c…,得214c…. 当214c时,72mn,不合题意。
又70c,得7c.
∴c的取值范围是2174c
【点睛】
本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次的解析式,数形结合思想的应用及待定系数法的应用是解题的关键,属于中考压轴题.
2.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B,交x轴正半轴于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值及此时动点M的坐标;
(3)将点A绕原点旋转得点A′,连接CA′、BA′,在旋转过程中,一动点M从点B出发,沿线段BA′以每秒3个单位的速度运动到A′,再沿线段A′C以每秒1个单位长度的速度运动到C后停止,求点M在整个运动过程中用时最少是多少?
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)S与m的函数表达式是S=252mm,S的最大值是258,此时动点M的坐标是(52,74);(3)点M在整个运动过程中用时最少是823秒.
【解析】
【分析】
(1)首先求出B点的坐标,根据B点的坐标即可计算出二次函数的a值,进而即可计算出二次函数的解析式;
(2)计算出C点的坐标,设出M点的坐标,再根据△ABM的面积为S=S四边形OAMB﹣S△AOB=S△BOM+S△OAM﹣S△AOB,化简成二次函数,再根据二次函数求解最大值即可.
(3)首先证明△OHA′∽△OA′B,再结合A′H+A′C≥HC即可计算出t的最小值.
【详解】 (1)将x=0代入y=﹣3x+3,得y=3,
∴点B的坐标为(0,3),
∵抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B,
∴3=a+4,得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)将y=0代入y=﹣x2+2x+3,得x1=﹣1,x2=3,
∴点C的坐标为(3,0),
∵点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,点M的横坐标为m,
∴0<m<3,点M的坐标为(m,﹣m2+2m+3),
将y=0代入y=﹣3x+3,得x=1,
∴点A的坐标(1,0),
∵△ABM的面积为S,
∴S=S四边形OAMB﹣S△AOB=S△BOM+S△OAM﹣S△AOB=2123313222mmm,
化简,得
S=252mm=21525228m,
∴当m=52时,S取得最大值,此时S=258,此时点M的坐标为(52,74),
即S与m的函数表达式是S=252mm,S的最大值是258,此时动点M的坐标是(52,74);
(3)如右图所示,取点H的坐标为(0,13),连接HA′、OA′,
∵∠HOA′=∠A′OB,13OHOA,13OAOB,
∴△OHA′∽△OA′B,
∴3BAAH,
即3BAAH,
∵A′H+A′C≥HC=22182333,
∴t≥823, 即点M在整个运动过程中用时最少是823秒.
【点睛】
本题主要考查抛物线的性质,关键在于设元,还有就是(3)中利用代替法计算t的取值范围,难度系数较大,是中考的压轴题.
3.已知,抛物线y=x2+2mx(m为常数且m≠0).
(1)判断该抛物线与x轴的交点个数,并说明理由.
(2)若点A(-n+5,0),B(n-1,0)在该抛物线上,点M为抛物线的顶点,求△ABM的面积.
(3)若点(2,p),(3,g),(4,r)均在该抛物线上,且p
【答案】(1)抛物线与x轴有2个交点,理由见解析;(2)△ABM的面积为8;(3)m的取值范围m>-2.5
【解析】
【分析】
(1)首先算出根的判别式b2-4ac的值,根据偶数次幂的非负性,判断该值一定大于0,从而根据抛物线与x轴交点个数与根的判别式的关系即可得出结论;
(2)根据抛物线的对称性及A,B两点的坐标特点求出抛物线的对称轴直线为x=2.从而再根据抛物线对称轴直线公式建立方程,求解算出m的值,进而求出抛物线的解析式,得出A,B,M三点的坐标,根据三角形的面积计算方法,即可算出答案;
(3)方法一(图象法):根据抛物线的对称轴直线及开口方向判断出当对称轴在直线x=3的右边时,显然不符合题目条件;当对称轴在直线x=2的左边时,显然符合题目条件(如图2),从而列出不等式得出m的取值范围;当对称轴在直线x=2和x=3之间时,满足3-(-m)>-m-2即可(如图3),再列出不等式得出m的取值范围,综上所述,求出m的取值范围;方法二(代数法):将三点的横坐标分贝代入抛物线的解析式,用含m的式子表示出p,g,r,再代入 p
【详解】
(1)解:抛物线与x轴有2个交点。理由如下:
∵m≠0,∴b2-4ac =(2m)2-4×1×0=4m2>0.
∴抛物线与x轴有2个交点
(2)解:∵点A(-n+5,0),B(n-1,0)在抛物线上 ∴抛物线的对称轴x=5122nn
∴ 221m=2,即m=-2.
∴抛物线的表达式为y=x2-4x.
∴点A(0,0),点B(4,0)或点A(4,0),点B(0,0),点M(2,-4)
∴△ABM的面积为12×4×4=8
(3)解:方法一(图象法):
∵抛物线y=x2+2mx的对称轴为x=-m,开口向上。
∴当对称轴在直线x=3的右边时,显然不符合题目条件(如图1).
当对称轴在直线x=2的左边时,显然符合题目条件(如图2).
此时,-m<2,即m>-2.
当对称轴在直线x=2和x=3之间时,满足3-(-m)>-m-2即可(如图3).
即m>-2.5.
综上所述,m的取值范围m>-2.5
方法二(代数法):
由已知得,p=4+4m,g=9+6m,r=16+8m. ∵p
【点睛】
二次函数的综合应用题。与X轴交点的情况当△=b2-4ac>0时,函数图像与x轴有两个交点。当△=b2-4ac=0时,函数图像与x轴只有一个交点。Δ=b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点。熟练运用顶点坐标(-2ba,244acba)
4.如图,直线y=-12x-3与x轴,y轴分别交于点A,C,经过点A,C的抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴的另一个交点为点B(2,0),点D是抛物线上一点,过点D作DE⊥x轴于点E,连接AD,DC.设点D的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点D在第三象限,设△DAC的面积为S,求S与m的函数关系式,并求出S的最大值及此时点D的坐标;
(3)连接BC,若∠EAD=∠OBC,请直接写出此时点D的坐标.
【答案】(1)y=14x2+x﹣3;(2)S△ADC=﹣34(m+3)2+274;△ADC的面积最大值为274;此时D(﹣3,﹣154);(3)满足条件的点D坐标为(﹣4,﹣3)或(8,21).
【解析】
【分析】
(1)求出A坐标,再用待定系数法求解析式;(2)设DE与AC的交点为点F.设点D的坐标为:(m,14m2+m﹣3),则点F的坐标为:(m,﹣12m﹣3),根据S△ADC=S△ADF+S△DFC求出解析式,再求最值;(3)①当点D与点C关于对称轴对称时,D(﹣4,﹣3),根据对称性此时∠EAD=∠ABC.
②作点D(﹣4,﹣3)关于x轴的对称点D′(﹣4,3),直线AD′的解析式为y=32x+9,解方程组求出函数图像交点坐标.
【详解】