九年级数学上册 二次函数单元复习练习(Word版 含答案)
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九年级数学上册 二次函数单元复习练习(Word版 含答案)
一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难)
1.如图,抛物线y=﹣x2+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2).
(1)求抛物线的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点E时线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2
(2)存在,P1(,4),P2(,),P3(,﹣)
(3)当点E运动到(2,1)时,四边形CDBF的面积最大,S四边形CDBF的面积最大=.
【解析】
试题分析:(1)将点A、C的坐标分别代入可得二元一次方程组,解方程组即可得出m、n的值;
(2)根据二次函数的解析式可得对称轴方程,由勾股定理求出CD的值,以点C为圆心,CD为半径作弧交对称轴于P1;以点D为圆心CD为半径作圆交对称轴于点P2,P3;作CH垂直于对称轴与点H,由等腰三角形的性质及勾股定理就可以求出结论;
(3)由二次函数的解析式可求出B点的坐标,从而可求出BC的解析式,从而可设设E点的坐标,进而可表示出F的坐标,由四边形CDBF的面积=S△BCD+S△CEF+S△BEF可求出S与a的关系式,由二次函数的性质就可以求出结论.
试题解析:(1)∵抛物线y=﹣x2+mx+n经过A(﹣1,0),C(0,2).
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2;
(2)∵y=﹣x2+x+2,
∴y=﹣(x﹣)2+,
∴抛物线的对称轴是x=.
∴OD=.
∵C(0,2),
∴OC=2.
在Rt△OCD中,由勾股定理,得
CD=.
∵△CDP是以CD为腰的等腰三角形,
∴CP1=CP2=CP3=CD.
作CH⊥x轴于H,
∴HP1=HD=2,
∴DP1=4.
∴P1(,4),P2(,),P3(,﹣);
(3)当y=0时,0=﹣x2+x+2
∴x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,由图象,得
,
解得:,
∴直线BC的解析式为:y=﹣x+2.
如图2,过点C作CM⊥EF于M,设E(a,﹣a+2),F(a,﹣a2+a+2),
∴EF=﹣a2+a+2﹣(﹣a+2)=﹣a2+2a(0≤x≤4).
∵S四边形CDBF=S△BCD+S△CEF+S△BEF=BD•OC+EF•CM+EF•BN,
=+a(﹣a2+2a)+(4﹣a)(﹣a2+2a),
=﹣a2+4a+(0≤x≤4).
=﹣(a﹣2)2+
∴a=2时,S四边形CDBF的面积最大=,
∴E(2,1).
考点:1、勾股定理;2、等腰三角形的性质;3、四边形的面积;4、二次函数的最值
2.如图,过原点的抛物线y=﹣12x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),B为抛物线的顶点,连接OB,点P是线段OA上的一个动点,过点P作PC⊥OB,垂足为点C.
(1)求抛物线的解析式,并确定顶点B的坐标;
(2)设点P的横坐标为m,将△POC绕着点P按顺利针方向旋转90°,得△PO′C′,当点O′
和点C′分别落在抛物线上时,求相应的m的值;
(3)当(2)中的点C′落在抛物线上时,将抛物线向左或向右平移n(0<n<2)个单位,点B、C′平移后对应的点分别记为B′、C″,是否存在n,使得四边形OB′C″A的周长最短?若存在,请直接写出n的值和抛物线平移的方向,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)2122yxx,点B(2,2);(2)m=2或209m;(3)存在;n=27时,抛物线向左平移.
【解析】
【分析】
(1)将点A和点O的坐标代入解析式,利用待定系数法即可求得二次函数的解析式,然后利用配方法可求得点B的坐标;
(2)由点A、点B、点C的坐标以及旋转的性质可知△△PDC为等腰直角三角形,从而可得到点O′坐标为:(m,m),点C′坐标为:(32m,2m),然后根据点在抛物线上,列出关于m的方程,从而可解得m的值;
(3)如图,将AC′沿C′B平移,使得C′与B重合,点A落在A′处,以过点B的直线y=2为对称轴,作A′的对称点A″,连接OA″,由线段的性质可知当B′为OA″与直线y=2的交点时,四边形OB′C″A的周长最短,先求得点B′的坐标,根据点B移动的方向和距离从而可得出点抛物线移动的方向和距离.
【详解】
解:(1)把原点O(0,0),和点A(4,0)代入y=12x2+bx+c.
得040cbbc,
∴02cb.
∴22112(2)222yxxx.
∴点B的坐标为(2,2).
(2)∵点B坐标为(2,2).
∴∠BOA=45°.
∴△PDC为等腰直角三角形.
如图,过C′作C′D⊥O′P于D.
∵O′P=OP=m.
∴C′D=12O′P=12m.
∴点O′坐标为:(m,m),点C′坐标为:(32m,2m).
当点O′在y=12x2+2x上.
则−12m2+2m=m.
解得:12m,20m(舍去).
∴m=2.
当点C′在y=12x2+2x上,
则12×(32m)2+2×32m=12m,
解得:1209m,20m(舍去).
∴m=209
(3)存在n=27,抛物线向左平移.
当m=209时,点C′的坐标为(103,109).
如图,将AC′沿C′B平移,使得C′与B重合,点A落在A′处.
以过点B的直线y=2为对称轴,作A′的对称点A″,连接OA″.
当B′为OA″与直线y=2的交点时,四边形OB′C″A的周长最短.
∵BA′∥AC′,且BA′=AC′,点A(4,0),点C′(103,109),点B(2,2).
∴点A′(83,89).
∴点A″的坐标为(83,289).
设直线OA″的解析式为y=kx,将点A″代入得:82839k,
解得:k=76.
∴直线OA″的解析式为y=76x.
将y=2代入得:76x=2,
解得:x=127,
∴点B′得坐标为(127,2).
∴n=212277.
∴存在n=27,抛物线向左平移.
【点睛】
本题主要考查的是二次函数、旋转的性质、平移的性质、路径最短等知识点,由旋转的性质和平移的性质求得点点O′坐标为:(m,m),点C′坐标为:(32m,2m)以及点B′的坐标是解题的关键.
3.如图,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(−1,0),B(4,0),交y轴于点C;
(1)求抛物线的解析式(用一般式表示);
(2)点D为y轴右侧抛物线上一点,是否存在点D使S△ABC=23S△ABD?若存在,请求出点D坐标;若不存在,请说明理由;
(3)将直线BC绕点B顺时针旋转45°,与抛物线交于另一点E,求BE的长.
【答案】(1)213222yxx(2)存在,D(1,3)或(2,3)或(5,3)(3)BE=10
【解析】
【分析】
(1)由A、B的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)由条件可求得点D到x轴的距离,即可求得D点的纵坐标,代入抛物线解析式可求得D点坐标;
(3)由条件可证得BC⊥AC,设直线AC和BE交于点F,过F作FM⊥x轴于点M,则可得BF=BC,利用平行线分线段成比例可求得F点的坐标,利用待定系数法可求得直线BE解析式,联立直线BE和抛物线解析式可求得E点坐标,则可求得BE的长.
【详解】
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(-1,0),B(4,0),
∴2016420abab,解得:1232ab,
∴抛物线解析式为:213222yxx;
(2)由题意可知C(0,2),A(-1,0),B(4,0),
∴AB=5,OC=2,
∴S△ABC=12AB•OC=12×5×2=5,
∵S△ABC=23S△ABD,
∴S△ABD=315522,
设D(x,y),
∴11155222AByy••,
解得:3y;
当3y时,2132322yxx,
解得:1x或2x,
∴点D的坐标为:(1,3)或(2,3);
当3y时,2132322yxx,
解得:5x或2x(舍去),
∴点D的坐标为:(5,-3);
综合上述,点D的坐标为:(1,3)或(2,3)或(5,-3);
(3)∵AO=1,OC=2,OB=4,AB=5,
∴22125AC,222425BC,
∴222ACBCAB,
∴△ABC为直角三角形,即BC⊥AC,
如图,设直线AC与直线BE交于点F,过F作FM⊥x轴于点M,
由题意可知∠FBC=45°,
∴∠CFB=45°,
∴25CFBC,
∴AOACOMCF,即1525OM,
解得:2OM,
∴OCACFMAF,即2535FM,
解得:6FM,
∴点F为(2,6),且B为(4,0),
设直线BE解析式为y=kx+m,则
2640kmkm,解得312km,