(全国通用版)2020年中考数学复习第三单元函数第12讲第2课时二次函数的综合应用课件
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2020 年中考数学人教版总复习:二次函数知识总结一、二次函数的概念一般地,形如 y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)的函数,叫做二次函数.二、二次函数解析式的三种形式(1)一般式:y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数,a ≠0).(2)顶点式:y =a (x –h )2+k (a ,h ,k 为常数,a ≠0),顶点坐标是(h ,k ).(3)交点式:y =a (x –x )(x –x ),其中 x ,x 是二次函数与 x 轴的交点的横坐标,a ≠0 .三、二次函数的图象及性质1.二次函数的图象与性质解析式二次函数 y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0)对称轴顶点(–b 2abx =–2a4ac b 2 , )4aa 的符号a >0a <0图象开口方向开口向上开口向下当 x =–b 2a时,当 x =–b 2a时, 最值y最小值=4ac b 4a2y=最大值 4ac b 4a21 2 1 2最点抛物线有最低点抛物线有最高点增减性b当x<–时,y 随x 的增大而减小;2ab当x>–时,y随x 的增大而增大2a当x<–当x>–b2ab2a时,y随x的增大而增大;时,y 随x的增大而减小2.二次函数图象的特征与a,b,c的关系字母的符号a>0aa<0b=0b ab>0(a与b同号)ab<0(a 与b异号)c=0c c>0c<0b2–4ac=0b2–4ac b2–4ac>0b2–4ac<0图象的特征开口向上开口向下对称轴为y轴对称轴在y轴左侧对称轴在y轴右侧经过原点与y轴正半轴相交与y轴负半轴相交与x轴有唯一交点(顶点)与x轴有两个交点与x轴没有交点四、抛物线的平移1.将抛物线解析式化成顶点式y=a(x–h)2+k,顶点坐标为(h,k).2.保持y=ax2的形状不变,将其顶点平移到(h,k)处,具体平移方法如下:3.注意二次函数平移遵循“上加下减,左加右减”的原则,据此,可以直接由解析式中常数的加或减求出变化后的解析式;二次函数图象的平移可看作顶点间的平移,可根据顶点之间的平移求出变化后的解析式.五、二次函数与一元二次方程的关系1.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),当y=0时,就变成了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0).2.ax2+bx+c=0(a≠0)的解是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的横坐标.3.(1)b2–4ac>0⇔方程有两个不相等的实数根,抛物线与x轴有两个交点;(2)b2–4ac=0⇔方程有两个相等的实数根,抛物线与x 轴有且只有一个交点;(3)b2–4ac<0⇔方程没有实数根,抛物线与x轴没有交点.六、二次函数的综合1、函数存在性问题解决二次函数存在点问题,一般先假设该点存在,根据该点所在的直线或抛物线的表达式,设出该点的坐标;然后用该点的坐标表示出与该点有关的线段长或其他点的坐标等;最后结合题干中其他条件列出等式,求出该点的坐标,然后判别该点坐标是否符合题意,若符合题意,则该点存在,否则该点不存在.2、函数动点问题(1)函数压轴题主要分为两大类:一是动点函数图象问题;二是与动点、存在点、相似等有关的二次函数综合题.(2)解答动点函数图象问题,要把问题拆分,分清动点在不同位置运动或不同时间段运动时对应的函数表达式,进而确定函数图象;解答二次函数综合题,要把大题拆分,做到大题小做,逐步分析求解,最后汇总成最终答案.(3)解决二次函数动点问题,首先要明确动点在哪条直线或抛物线上运动,运动速度是多少,结合直线或抛物线的表达式设出动点的坐标或表示出与动点有关的线段长度,最后结合题干中与动点有关的条件进行计算.考点一二次函数的有关概念1.二次函数的一般形式的结构特征:①函数的关系式是整式;②自变量的最高次数是2;③二次项系数不等于零.2.一般式,顶点式,交点式是二次函数常见的表达式,它们之间可以互相转化.典型例题典例1 )如果y=(m–2)x m 2m是关于x的二次函数,则m=A.–1【答案】AB.2C.–1或2D.m不存在【解析】依题意m²m 2m 20,解得m=–1,故选A.【名师点睛】此题主要考察二次函数的定义,需要注意a典例2 下列函数是二次函数的是0.A.y=2x+2B.y=﹣2x C.y=x2+2D.y=x﹣2【答案】C【解析】直接根据二次函数的定义判定即可.A、y=2x+2,是一次函数,故此选项错误;B、y=﹣2x,是正比例函数,故此选项错误;C、y=x2+2是二次函数,故此选项正确;D、y=x﹣2,是一次函数,故此选项错误.故选C.考点2二次函数的图象二次函数的图象是一条关于某条直线对称的曲线,叫做抛物线,该直线叫做抛物线的对称轴,对称轴与抛物线的交点叫做抛物线的顶点.典型例题典例3 函数y=ax2+bx+a+b(a≠0)的图象可能是A.B.C.D.【答案】C【解析】A,由图象可知,开口向下,则a<0,又因为顶点在y轴左侧,则b<0,则a+b<0,而图象与y轴交点为(0,a+b)在y轴正半轴,与a+b<0矛盾,故此选项错误;B,由图象可知,开口向下,则a<0,又因为顶点在y轴左侧,则b<0,则a+b<0,而图象与y 轴交点为(0,1)在y 轴正半轴,可知a+b=1与a+b<0矛盾,故此选项错误;C,由图象可知,开口向上,则a>0,顶点在y轴右侧,则b<0,a+b=1 可能成立,故此选项正确;D,由图象可知,开口向上,则a>0,顶点在y轴右侧,则b<0,与y 轴交于正半轴,则a+b>0,而图象与x轴的交点为(1,0),则a+b+a+b=0,显然a+b=0 与a+b>0矛盾,故此选项错误.故选C.典例4 如果二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,那么下列不等式成立的是A.a>0B.b<0 C.ac<0D.bc<0【答案】C【解析】∵抛物线开口向下,∴a<0,∵抛物线的对称轴在y轴的右侧,∴x=–b2a>0,∴b>0,∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,∴c>0,∴ac<0,bc>0.故选C.考点4二次函数的性质二次函数的解析式中,a 决定抛物线的形状和开口方向,h、k仅决定抛物线的位置.若两个二次函数的图象形状完全相同且开口方向相同,则它们的二次项系数a必相等.典型例题典例5由二次函数y=3(x﹣4)2﹣2可知A.其图象的开口向下C.其顶点坐标为(4,2)【答案】B B.其图象的对称轴为直线x=4 D.当x>3时,y随x的增大而增大【解析】Q y 3(x 4)22,a=3>0,抛物线开口向上,故A不正确;对称轴为x 4,故B正确;顶点坐标为(4,–2),故C不正确;当x 4时,y随x的增大而增大,故D不正确;故选B.【名师点睛】本题主要考查二次函数的性质,掌握抛物线的顶点式是解题的关键,即在y a(x h)2k中,顶点坐标为(h,k),对称轴x h.a决定了开口方向.典例6 (2019·福建厦门外国语学校初三期中)在函数y (x 1)23中,当y随x的增大而减小时,则x的取值范围是A.x 1B.x 0C.x 3D.x 1【答案】D【解析】二次函数y (x 1)23的对称轴为直线x 1,∵a 0,∴x 1时,y随x的增大而减小.故选D.【名师点睛】本题考查了二次函数的单调性.二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0),当a>0时,在对称轴左侧y 随x的增大而减小,在对称轴右侧y随x的增大而增大;当a<0时,在对称轴左侧y随x的增大而增大,在对称轴右侧y 随x 的增大而减小考点4 二次函数的平移1.抛物线在平移的过程中,a 的值不发生变化,变化的只是顶点的位置,且与平移方向有关.2.涉及抛物线的平移时,首先将表达式转化为顶点式y=a(x–h)2+k的形式.的顶点是(0,0),y=a(x–h)2的顶点是(h,3.抛物线的移动主要看顶点的移动,y=ax20),y=a(x–h)2+k的顶点是(h,k).4.抛物线的平移口诀:自变量加减左右移,函数值加减上下移.典型例题典例7 如果将抛物线y=–x2–2向右平移3 个单位长度,那么所得到的新抛物线的表达式是A.y=–x2–5B.y=–x2+1C.y=–(x–3)2–2D.y=–(x+3)2–2【答案】C【解析】y=–x2–2 的顶点坐标为(0,–2),∵向右平移3个单位长度,∴平移后的抛物线的顶点坐标为(3,–2),∴所得到的新抛物线的表达式是y=–(x–3)2–2.故选C.【名师点睛】牢记抛物线的平移口诀可轻松解决此类问题.典例8如图,如果把抛物线y=x2 沿直线y=x向上方平移22个单位后,其顶点在直线y=x上的A处,那么平移后的抛物线解析式是A.y=(x+2C.y=(x–22)2+22)2+222B.y=(x+2)2+2D.y=(x–2)2+2【答案】D【解析】如图,过点A作AB⊥x轴于B,∵直线y=x与x轴夹角为45°,OA=22,∴OB=AB=2 2×22=2,∴点A的坐标为(2,2),∴平移后的抛物线解析式是y=(x–2)2+2.故选D.考点5二次函数与一元二次方程、不等式的综合抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x 轴的交点个数及相应的一元二次方程根的情况都由Δ=b2–4ac 决定.1.当Δ>0,即抛物线与x轴有两个交点时,方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,这两个交点的横坐标即为一元二次方程的两个根.2.当Δ=0,即抛物线与x轴有一个交点(即顶点)时,方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根,此时一元二次方程的根即为抛物线顶点的横坐标.3.当Δ<0,即抛物线与x 轴无交点时,方程ax2+bx+c=0无实数根,此时抛物线在x 轴的上方(a>0时)或在x 轴的下方(a<0时).典型例题典例9二次函数y=ax2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下表,则方程a x2+bx+c=0的一个解的范围是A.–0.03<x<–0.01 C.6.18<x<6.19xy6.17–0.036.18 6.19–0.010.02B.–0.01<x<0.02D.6.17<x<6.18【答案】C【解析】由表格中的数据看出–0.01和0.02更接近于0,故x应取对应的范围为:6.18<x<6.19,故选C.典例10 如图是二次函数y=a(x+1)2+2图象的一部分,则关于x的不等式a(x+1)2+2>0的解集是A.x<2C.–3<x<1B.x>–3D.x<–3或x>1【答案】C【解析】二次函数y=a(x+1)2+2的对称轴为x=–1,∵二次函数y=a(x+1)2+2与x 轴的一个交点是(–3,0),∴二次函数y=a(x+1)2+2与x轴的另一个交点是(1,0),∴由图象可知关于x 的不等式a(x+1)2+2>0的解集是–3<x<1.故选C.考点六二次函数的实际应用在生活中,我们常会遇到与二次函数及其图象有关的问题,解决这类问题的一般思路:首先要读懂题意,弄清题目中牵连的几个量的关系,并且建立适当的直角坐标系,再根据题目中的已知条件建立数学模型,即列出函数关系式,然后运用数形结合的思想,根据函数性质去解决实际问题.典型例题典例11 飞机着陆后滑行的距离y(单位:m)关于滑行时间以(单位:)的函数解析式是y=6t﹣A.1032t2.在飞机着陆滑行中,滑行最后的150m所用的时间是s.B.20C.30D.10或30【答案】A【解析】当y取得最大值时,飞机停下来,则y=60t﹣1.5t2=﹣1.5(t﹣20)2+600,此时 t =20,飞机着陆后滑行 600 米才能停下来.因此 t 的取值范围是 0≤t ≤20;即当 y =600﹣150=450 时,即 60t ﹣3 2t 2=450,解得:t =10,t =30(不合题意舍去),∴滑行最后的 150m 所用的时间是 20﹣10=10,故选 A .【名师点睛】本题考查二次函数与一元二次方程综合运用,关键在于解一元二次方程. 典例 12如图,一段抛物线:y =﹣x (x ﹣4)(0≤x ≤4)记为 C ,它与 x 轴交于两点 O ,A ;将 C 绕 A 旋转 180°得到 C ,交 x 轴于 A ;将 C 绕 A 旋转 180°得到 C ,交 x 轴于 A ;…如 此变换进行下去,若点 P (17,m )在这种连续变换的图象上,则 m 的值为A .2C .﹣3B .﹣2D .3【答案】D【解析】∵y =﹣x (x ﹣4)(0≤x ≤4)记为 C ,它与 x 轴交于两点 O ,A ,∴点 A (4,0),∴OA =4, ∵OA =A A =A A =A A ......,∴OA =A A =A A =A A (4)∵点 P (17,m )在这种连续变换的图象上,17÷4=4……1,∴点 P (17,m )在 C 上,∴x =17 和 x =1 时的函数值相等,∴m =﹣1×(1﹣4)=﹣1×(﹣3)=3,故选 D .1 1 1 12 2 2 23 3 1 11 11 12 23 34 1 1 2 2 3 3 45【名师点睛】本题考查二次函数的性质及旋转的性质,得出x=17和x=1时的函数值相等是解题关键.。
三轮冲刺复习培优同步练习:《二次函数综合》1.如图1,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象过A(5,0)和B(0,)两点,射线CE绕点C(0,5)旋转,交抛物线于D,E两点,连接AC.(1)求二次函数y=﹣x2+bx+c的表达式;(2)连接OE,AE,当△CEO是以CO为底的等腰三角形时,求点E的坐标和△ACE的面积;(3)如图2,射线CE旋转时,取DE的中点F,以DF为边作正方形DFMN.当点E和点A 重合时,正方形DFMN的顶点M恰好落在x轴上.①求点M的坐标;②当点E和点A重合时,将正方形DFMN沿射线CE方向以每秒个单位长度平移.设运动时间为t秒.直接写出正方形DFMN落在x轴下方的面积S与时间t(0≤t≤4)的函数表达式.2.如图,抛物线L:y=﹣(x﹣t)2+t+2,直线l:x=2t与抛物线、x轴分别相交于Q、P.(1)t=1时,Q点的坐标为;(2)当P、Q两点重合时,求t的值;(3)当Q点达到最高时,求抛物线解析式;(4)在抛物线L与x轴所围成的封闭图形的边界上,我们把横坐标是整数的点称为“可点”,直接写出1≤t≤2时“可点”的个数为.3.定义:把函数C1:y=ax2﹣6ax+5a(a≠0)的图象绕点P(m,0)旋转180°,得到新函数C2的图象,我们称C2是C1关于点P的相关函数.C2的图象的对称轴为直线x=h.例如:当m=1时,函数y=(x+1)2+5关于点P(1,0)的相关函数为y=﹣(x﹣3)2﹣5.(1)填空:h的值为(用含m的代数式表示);(2)若a=1,m=1,当t﹣1≤x≤t时,函数C2的最大值为y1,最小值为y2,且y1﹣y2=3,求t的值;(3)当m=2时,C2的图象与x轴相交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴相交于点D.把线段BD绕原点O顺时针旋转90°,得到它的对应线段B′D′.若线段B′D′与C2的图象有公共点,结合函数图象,求a的取值范围.4.如图,已知抛物线y=mx2﹣8mx﹣9m与x轴交于A,B两点,且与y轴交于点C(0,﹣3),过A,B,C三点作⊙O′,连接AC,BC.(1)求⊙O′的圆心O′的坐标;(2)点E是AC延长线上的一点,∠BCE的平分线CD交⊙O′于点D,求点D的坐标,并直接写出直线BC和直线BD的解析式;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使得∠PDB=∠CBD,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.5.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,点B坐标为(4,0),点C坐标为(0,4),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)点F是抛物线上的动点,当∠FBA=2∠BDE时,求点F的坐标;(3)若点P是x轴上方抛物线上的动点,以PB为边作正方形PBGH,随着点P的运动,正方形的大小、位置也随着改变,当顶点G或H恰好落在y轴上时,请直接写出点P的横坐标.6.已知点P 为抛物线y =x 2上一动点,以P 为顶点,且经过原点O 的抛物线,记作“y p ”,设其与x 轴另一交点为A ,点P 的横坐标为m .(1)①当△OPA 为直角三角形时,m = ;②当△OPA 为等边三角形时,求此时“y p ”的解析式;(2)若P 点的横坐标分别为1,2,3,…n (n 为正整数)时,抛物线“y p ”分别记作“”、“”…,“”,设其与x 轴另外一交点分别为A 1,A 2,A 3,…A n ,过P 1,P 2,P 3,…P n 作x 轴的垂线,垂足分别为H 1,H 2,H 3,…H n .1)①P n 的坐标为 ;OA n = ;(用含n 的代数式来表示)②当P n H n ﹣OA n =16时,求n 的值.2)是否存在这样的A n ,使得∠OP 4A n =90°,若存在,求n 的值;若不存在,请说明理由.7.如图,二次函数y =﹣x 2+2(m ﹣2)x +3的图象与x 、y 轴交于A 、B 、C 三点,其中A (3,0),抛物线的顶点为D .(1)求m 的值及顶点D 的坐标;(2)如图1,若动点P 在第一象限内的抛物线上,动点N 在对称轴1上,当PA ⊥NA ,且PA =NA 时,求此时点P 的坐标;(3)如图2,若点Q 是二次函数图象上对称轴右侧一点,设点Q 到直线BC 的距离为d ,到抛物线的对称轴的距离为d 1,当|d ﹣d 1|=2时,请求出点Q 的坐标.8.如图,抛物线y =x 2﹣ax +a ﹣1与x 轴交于A ,B 两点(点B 在正半轴上),与y 轴交于点C ,OA =3OB .点P 在CA 的延长线上,点Q 在第二象限抛物线上,S △PBQ =S △ABQ .(1)求抛物线的解析式.(2)求直线BQ 的解析式.(3)若∠PAQ =∠APB ,求点P 的坐标.9.如图,直线y=﹣x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,与x轴的另外一个交点为C.(1)填空:b=,c=,点C的坐标为;(2)如图1,若点P是第一象限抛物线上一动点,连接OP交直线AB于点Q,设点P的横坐标为m,设=y,求y与m的函数关系式,并求出的最大值;(3)如图2,若点P是抛物线上一动点,当∠PBA+∠CBO=45°时,求点P的坐标.10.如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点D(2,4),与x 轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,4),连接AC,CD,BC,其且AC=5.(1)求抛物线的解析式;(2)如图②,点P是抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线l,l分别交x轴于点E,交直线AC于点M.设点P的横坐标为m.当0<m≤2时,过点M作MG∥BC,MG交x轴于点G,连接GC,则m为何值时,△GMC的面积取得最大值,并求出这个最大值;(3)当﹣1<m≤2时,是否存在实数m,使得以P,C,M为顶点的三角形和△AEM相似?若存在,求出相应m的值;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线y=x2﹣(a+1)x+a与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y 轴的负半轴交于点C.(1)求点B的坐标.(2)若△ABC的面积为6.①求这条抛物线相应的函数解析式;②在拋物线上是否存在一点P,使得∠POB=∠CBO?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线y=ax2+c(a≠0)与y轴交于点A,与x轴交于B、C两点(点C在x轴正半轴上),△ABC为等腰直角三角形,且面积为4.现将抛物线沿BA方向平移,平移后的抛物线经过点C时,与x轴的另一交点为E,其顶点为F,对称轴与x轴的交点为H.(1)求a、c的值;(2)连接OF,求△OEF的周长;(3)现将一足够大的三角板的直角顶点Q放在射线HF上,一直角边始终过点E,另一直角边与y轴相交于点P,是否存在这样的点Q,使得以点P、Q、E为顶点的三角形与△POE 全等?若存在,请直接写出Q点坐标;若不存在,请说明理由.13.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点为P(1,9),与x轴的交点为A(﹣2,0),B.(1)求抛物线的解析式;(2)M为x轴上方抛物线上的一点,MB与抛物线的对称轴交于点C,若∠COB=2∠CBO,求点M的坐标;(3)如图2,将原抛物线沿对称轴平移后得到新抛物线为y=ax2+bx+h,E,F新抛物线在第一象限内互不重合的两点,EG⊥x轴,FH⊥x轴,垂足分别为G,H,若始终存在这样的点E,F,满足△GEO≌△HOF,求h的取值范围.14.如图1,抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于两个不同的点A(﹣1,0)、B(4,0),与y 轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)如图2,连接BC,作垂直于x轴的直线x=m,与抛物线交于点D,与线段BC交于点E,连接BD和CD,求当△BCD面积的最大值时,线段ED的值;(3)在(2)中△BCD面积最大的条件下,如图3,直线x=m上是否存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆?若存在,求出圆心Q的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴交于A(﹣3,0),C(4,0)两点,与y 轴交于点B.(1)求这条抛物线的顶点坐标;(2)已知AD=AB(点D在线段AC上),有一动点P从点A沿线段AC以每秒1个单位长度的速度移动;同时另一个点Q以某一速度从点B沿线段BC移动,经过t(s)的移动,线段PQ被BD垂直平分,求t的值;(3)在(2)的情况下,抛物线的对称轴上是否存在一点M,使MQ+MC的值最小?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图1所示,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x﹣4与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=x2+bx+c经过A,B两点,与x轴的另一交点为点C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点M为直线AB下方抛物线上一动点.①如图2所示,直线CM交线段AB于点N,求的最小值;②如图3所示,连接BM过点M作MD⊥AB于D,是否存在点M,使得△BMD中的某个角恰好等于∠CAB的2倍?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+2与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣+bx+c的对称轴是直线x=与x轴的交点为点A,且经过点B、C两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点M为抛物线对称轴上一动点,当|BM﹣CM|的值最小时,请你求出点M的坐标;(3)抛物线上是否存在点N,过点N作NH⊥x轴于点H,使得以点B、N、H为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,抛物线y=ax2+bx+c的图象,经过点A(1,0),B(3,0),C(0,3)三点,过点C,D(﹣3,0)的直线与抛物线的另一交点为E.(1)请你直接写出:①抛物线的解析式;②直线CD的解析式;③点E的坐标(,);(2)如图1,若点P是x轴上一动点,连接PC,PE,则当点P位于何处时,可使得∠CPE =45°,请你求出此时点P的坐标;(3)如图2,若点Q是抛物线上一动点,作QH⊥x轴于H,连接QA,QB,当QB平分∠AQH 时,请你直接写出此时点Q的坐标.19.在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2﹣2mx﹣3m与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC,将△OBC沿BC所在的直线翻折,得到△DBC,连接OD.(1)点A的坐标为,点B的坐标为.(2)如图1,若点D落在抛物线的对称轴上,且在x轴上方,求抛物线的解析式.(3)设△OBD的面积为S1,△OAC的面积为S2,若S1=S2,求m的值.20.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0),C(0,2),对称轴为直线x=.(1)求该抛物线和直线BC的解析式;(2)点G是直线BC上方抛物线上的动点,设G点的横坐标为m,试用含m的代数式表示△GBC的面积,并求出△GBC面积的最大值;(3)设R点是直线x=1上一动点,M为抛物线上的点,是否存在点M,使以点B、C、R、M为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请直接写出符合条件的所有点M坐标,不存在说明理由.参考答案1.解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:,解得,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+①;(2)当△CEO是以CO为底的等腰三角形时,则OC的中点(0,)的纵坐标和点E的纵坐标相同,而点B(0,),即点E、B关于抛物线对称轴对称,∵抛物线的对称轴为直线x=2,故点E的坐标为(4,);△ACE的面积S=S△COE +S△OAE﹣S△AOC=OC•|x E|+OA•|y E|﹣×AO×CO=5×4+×5×﹣×5×5=;(3)①∵OA=OC=5,∴∠CAO=45°,∵对角线DM与AC的夹角为45°,∴∠DMA=90°,即DM⊥x轴,即点D、M的横坐标相同,由A、C的坐标得:直线AC的表达式为:y=﹣x+5②,联立①②并解得:x=1或5(舍去5),故x=1,故点D(1,4),∴点M的坐标为(1,0);②设正方形MFDN平移后为M′F′D′N′,如图1,2所示;由A 、D 的坐标得,DA ==4,∵点F 是AD 的中点,故DF =2,即正方形MFDN 的边长为2,∴正方形MFDN 的面积为S 1=(2)2=8;(Ⅰ)当0≤t ≤2时,如图1所示,设M ′F ′交x 轴于点H , ∵t 秒时,正方形平移的距离为t ,∴MM ′=t =M ′H ,∴S =S △M ′MH =MM ′•M ′H =(t )2=t 2;(Ⅱ)当2<t ≤4时,如图2所示,设N ′D ′交x 轴于点H , ∵t 秒时,正方形平移的距离为t ,则DD ′=t ,∴AD ′=AD ﹣DD ′=4﹣t =HD ′,∴S =S 1﹣S △AD ′H =8﹣×AD ′×HD ′=8﹣×(4﹣t )=﹣t 2+8t ﹣8,综上,S =.2.解:(1)当t =1时,x =2t =2, 当x =2时,y =﹣(2﹣1)2+1+2=2, 故点Q 的坐标为(2,2), 故答案为(2,2);(2)点P 、Q 的坐标分别为:(2t ,0)、(2t ,﹣t 2+t +2), 当P 、Q 两点重合时,﹣t 2+t +2=0,解得:t =﹣1或2;(3)当Q 点达到最高时,点Q (t ,t +2),由(2)知函数的对称轴为x=(2﹣1)=,故点Q(,),故抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣)2+;(4)①当t=1时,如图1,抛物线表达式为:y=﹣(x﹣1)2+3,令y=0,则x=1,“可点”的个数如图黑点所示,有6个;②当t=2时,抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣2)2+4,令y=0,则x=0或4,“可点”的个数如图黑点所示,有8个;②当1<t<2时,点Q的坐标为(t,2+t),即抛物线在y=x+2上运动,2AB<4,当L过点(3,0)时,“可点”的个数如图黑点所示,有7个.故“可点”的个数为6或7或8个,故答案为:6或7或8.3.解:(1)y=ax2﹣6ax+5a,令y=0,则x=5或1,函数对称轴为直线x=3,由中点公式得:h+3=2m,故h=2m﹣3,故答案为:2m﹣3;(2)a=1,C1:y=x2﹣6x+5=(x﹣3)2﹣4,顶点为(3,﹣4),m=1时,C2的顶点为(﹣1,4),C2:y=﹣(x+1)2+4=﹣x2﹣2x+3,①当t≤﹣1时,y随x的增大而增大,y 1﹣y2=﹣t2﹣2t+3﹣[﹣(t﹣1)2﹣2(t﹣1)+3]=3,解得:t=﹣2;②当t﹣1<﹣1<t时,即﹣1<t<0时,分两种情况:(Ⅰ)当﹣1﹣(t﹣1)≥t﹣(﹣1)时,即﹣1<t≤﹣时,y 1﹣y2=[﹣(t﹣1)2﹣2(t﹣1)+3]﹣t2=3,解得:t=(舍去)(Ⅱ)当﹣1﹣(t﹣1)<t﹣(﹣1)时,即﹣<t<0时,y 1﹣y2=3=4﹣(t2﹣2t+3)=t2+2t+1,解得:t=﹣1(舍去);③当t﹣1≥﹣1时,即t≥0时,y随x的增大而减小,y 1﹣y2=[﹣(t﹣1)2﹣2(t﹣1)+3]﹣[﹣t2﹣2t+3]=3,解得:t=1;综上,t=﹣2或t=1;(3)当m=2时,C:y=ax2﹣6ax+5a=a(x﹣3)2﹣4a,1的表达式为:y=﹣a(x﹣1)2+4a,∴C2当y=0时,x=﹣1或3,当x=0时,y=3a,∴点A、B、D的坐标分别为:(3,0)、(﹣1,0)、(0,3a);∵线段BD绕原点O顺时针旋转90°,∴点B′的坐标为(3,0),点D′的坐标为(3a,0).①当a>0时,分两种情况:(Ⅰ)当点D′在点A的右侧(含点A)时,线段B′D′与C的图象有公共点,如图1,2∴3a≥3,解得a≥1;(Ⅱ)当点D′在点A的左侧,且点D在点B′的下方(含点B′)时,线段B′D′与C2的图象有公共点,如图2,∴3a≤1,∴0<a≤;的图象有公共点,如②当a<0时,点D′在点B的左侧(含点B)时,线段B′D′与C2图3,∴3a≤﹣1,解得:a≤;综上,a≤﹣或0<a≤或a≥1;4.解:(1)y=mx2﹣8mx﹣9m,令y=0,解得:x=﹣1或9,故点A、B的坐标分别为:(﹣1,0)、(9,0),∵过A,B,C三点作⊙O′,故O′为AB的中点,∴点O′的坐标为(4,0);(2)∵AB是圆的直径,∴∠ACB=90°,∴∠BCE=90°,∵∠BCE的平分线为CD,∴∠BCD=45°,∴∠O′DB=90°,即O′D⊥AB,圆的半径为AB=5,故点D的坐标为(4,﹣5),设直线BC的表达式为:y=kx+b,则,解得:,故直线BC的表达式为:y=x﹣3,同理可得直线BD的表达式为:y=x﹣9;(3)由点A、B、C的坐标得,抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣3①,①当点P(P′)在直线BD下方时,∵∠PDB=∠CBD,∴DP′∥BC,则设直线DP′的表达式为:y=x+t,将点D的坐标代入上式并解得:t=﹣,故直线DP′的表达式为:y=x﹣②,联立①②并解得:x=(舍去负值),故点P的坐标为(,);②当点P在BD的上方时,由BD的表达式知,直线BD的倾斜角为45°,以BD为对角线作正方形DMBN,边MB交直线DP′于点H′,直线DP交NB边于点H,对于直线DP′:y=x﹣,当x=9时,y=﹣,即BH′=,根据点的对称性知:BH=BH′=,故点H(,0),由点D、H的坐标得,直线DH的表达式为:y=3x﹣17③,联立①③并解得:x=3或14(舍去3),故点P的坐标为(14,25);故点P的坐标为:(,)或(14,25).5.解:(1)将点B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣1)2+;(2)如图1,在线段DE上取点M,使MD=MB,此时∠EMB=2∠BDE,设ME=a,在Rt△BME中,ME2+BE2=BM2,即a2+32=(﹣a)2,解得:a=,∴tan∠EMB==,过点F作FN⊥x轴于点N,设点F(m,﹣m2+m+4),则FN=|﹣m2+m+4|,∵∠FBA=2∠BDE,∴∠FBA=∠EMB,∴tan∠FBA=tan∠EMB=,∵点B(4,0)、点E(1,0),∴BE=3,BN=4﹣m,∴tan∠FBA=,解得:m=4(舍去)或﹣或,故点F(﹣,﹣)或(,);(3)①当点P在对称轴右侧时,(Ⅰ)当点H在y轴上时,如图2,∵∠MPB+∠CPH=90°,∠CPH+∠CHP=90°,∴∠CHP=∠MPB,∵∠BMP=∠PNH=90°,PH=BP,∴△BMP≌△PNH(AAS),∴MB=PC,设点P(x,y),则x=y=﹣x2+x+4,解得:x=(舍去负值),故点P的横坐标为;(Ⅱ)当点G在y轴上时,如图3,过点P作PR⊥x轴于点R,同理可得:△PRB≌△BOG(AAS),∴PR=OB=4,即y P=4=﹣x2+x+4,解得:x=2;②当点P在对称轴左侧时,同理可得:点P的横坐标为0或2﹣;综上,点P的横坐标为或2或0或2﹣.6.解:(1)①当△OPA为直角三角形时,∵PO=PA,故△OPA为以点P为顶点的等腰直角三角形,∴点P的横坐标和纵坐标相同,故点P(m,m),将点P的坐标代入y=x2得:m=m2,解得:m=0或2(舍去0),故答案为2;②当△OPA为等边三角形时,同理可得点P(m,m),将点P的坐标代入抛物线表达式并解得:m=2,故点P的坐标为(2,6),故“y p”的解析式为:y=a(x﹣2)2+6,点A的坐标为(2m,0),即(4,0),将点A的坐标代入y=a(x﹣2)2+6并解得:a=﹣,故“y p”的解析式为:y=﹣(x﹣2)2+6=﹣x2+2x;(2)1)①由题意得:P n 的横坐标为n ,则其坐标为(n ,n 2),则A n =2n , 故答案为:(n ,n 2);2n ;②由题意得:P n H n ﹣OA n =n 2﹣2n =16,解得:n =8或﹣4(舍去﹣4),∴n =8;2)存在,理由:如下图所示,由1)知,点P 4的坐标为(4,8),A n =2n ,即OH 4=4,P 4H 4=8,H 4A n =2n ﹣4,∵∠OP 4A n =90°,∴∠OP 4H 4+∠H 4P 4A n =90°,∵∠H 4P 4A n +∠P 4A n H 4=90°,∴∠OP 4H 4=∠P 4A n H 4,∴Rt △OP 4H 4∽Rt △P 4A n H 4,∴P 4H 42=OH 4•H 4A n ,即82=4×(2n ﹣4),解得:n =10.7.解:(1)将点A 的坐标代入函数表达式得:0=﹣32+2(m ﹣2)×3+3, 解得:m =3,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+2x +3,故点D 的坐标为:(1,4);(2)过点A 作y 轴的平行线交过点N 与x 轴的平行线于点M ,交过点P 与x 轴的平行线于点H ,∵∠NAM+∠PAH=90°,∠NAM+∠ANM=90°,∴∠PAH=∠ANM,∵∠NMA=∠AHP=90°,AP=NA,∴△NMA≌△AHP(AAS),∴AN=MN=3﹣1=2,即y P=2=﹣x2+2x+3,解得:x=1(舍去负值),故点P(1,2);(3)设直线BC的表达式为:y=kx+b,则,解得:,由点B、C的表达式为:y=3x+3,如图2,过点Q作y轴的平行线交BC于点M,交x轴于点N,则MN∥y轴,∴∠BCO=∠M,而tan∠BCO==,则sin∠BCO==sin M,过点Q作QH⊥BM,设点Q(t,﹣t2+2t+3),则点M(t,3t+3),则d=DH=MQ sin M=[(3t+3)﹣(﹣t2+2t+3)],d1=t﹣1,∵|d﹣d1|=2,即[(3t+3)﹣(﹣t2+2t+3)]﹣(t﹣1)=±2,解得:t=或﹣1(舍去﹣1),故点Q的坐标为:(,2﹣7).8.解:(1)令y=x2﹣ax+a﹣1=0,解得:x=a﹣1或1,故点A、B的坐标分别为:(a﹣1,0)、(1,0),∵OA=3OB,故1﹣a=3,解得:a=﹣2,故抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣3;(2)对于y=x2+2x﹣3,令x=0,则y=﹣3,故点C(0,﹣3),∵S△PBQ =S△ABQ,∴△PBQ和△ABQ底边BQ边上的高相等,故直线PC∥BQ,设直线AC的表达式为:y=kx+b,则,解得:,故直线AC的表达式为:y=﹣x﹣3,则设直线BQ的表达式为:y=﹣x+b,将点B的坐标代入上式并解得:b=1,故直线BQ的表达式为:y=﹣x+1;(3)设直线PB交AQ于点D,由直线BQ的表达式知∠ABQ=45°,由(2)知PC∥BQ,∴∠QAP=∠AQB,∠BPA=∠QBP,而∠PAQ=∠APB,∴∠AQB=∠PBQ,∴DB=DQ,∵∠PAQ=∠APB,∴DP=DA,∴PA=AQ,而BQ=BQ,∴△PBQ≌△AQB(SAS),∴∠PQB=∠ABQ=45°,∴PQ∥y轴,联立直线PQ和抛物线的表达式,得,解得或,即x=1或﹣4(舍去1),故点Q的横坐标为﹣4,即为点P的横坐标,而点P在直线AC:y=﹣x﹣3,故点P(﹣4,1).9.解:(1)∵直线y=﹣x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B.∴A(4,0),B(0,4).又∵抛物线过B(0,4),∴c=4.把A(4,0)代入y=﹣x2+bx+4得,0=﹣×42+4b+4,解得,b=1.∴抛物线解析式为,y=﹣x2+x+4①.令﹣x2+x+4=0,解得,x=﹣2或x=4.∴C(﹣2,0);故答案为:1;4;(﹣2,0);(2)如图1,分别过P、Q作PE、QD垂直于x轴交x轴于点E、D.设P(m,﹣m2+m+4),Q(n,﹣n+4),则PE=﹣m2+m+4,QD=﹣n+4.又∵==y.∴n=.又∵,即,把n═代入上式并整理得:4y=﹣m2+2m.∴y=﹣m2+m.∵﹣<0,故y有最大值,当m=2时,y max=.即PQ与OQ的比值的最大值为;(3)①当点P在BA下方时,如图2,∵∠OBA=∠OBP+∠PBA=45°,∠PBA+∠CBO=45°,∴∠OBP=∠CBO,此时PB过点(2,0).设直线PB解析式为,y=kx+4.把点(2,0)代入上式得,0=2k+4.解得,k=﹣2,∴直线PB解析式为:y=﹣2x+4.令﹣2x+4=﹣x2+x+4,整理得,x2﹣3x=0.解得,x=0(舍去)或x=6.当x=6时,﹣2x+4=﹣2×6+4=﹣8∴P(6,﹣8);②当点P(P′)在BA上方时,此时∠P′BA+∠CBO=45°,而∠PBA+∠CBO=45°,故∠P′BA=∠PBA,即BA是∠PBP′的角平分线,∵OA=OB=4,故△ABO为等腰三角形,以BA为对角线作正方形BOAM,设直线BP交边(x轴)OA于点H,直线BP′交AM于点H′,在点H、H′关于AB对称,∴AH=AH′,由①知:直线PB解析式为:y=﹣2x+4,令y=0,则x=3,故点H(2,0),即AH=4﹣2=2=AH′,∴点H′(4,2),由点H′、点B的坐标可得,直线BH′的表达式为:y=﹣x+4②,联立①②并解得:x=3,故点P′(3,);综上,点P的坐标为:(3,)或(6,﹣8).10.解(1)∵在Rt△AOC中,∠AOC=90°,∴OA==3,∴A(3,0),将A(3,0)、C(0,4)D(2,4)代入抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)中得,解得,,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+4;(2)由A(3,0),C(0,4)可得直线AC解析式为y=﹣x+4,∴M坐标为(m,﹣m+4),∵MG∥BC,∴∠CBO=∠MGE,且∠COB=∠MEG=90°,∴△BCO∽△GME,∴=,即=,∴GE=﹣m+1,∴OG=OE﹣GE=m﹣1,∴S△COM =S梯形COGM﹣S△COG﹣S△GEM=m(﹣m+4+4)﹣4×(m﹣1)×﹣(﹣m+1)(﹣m+4),=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+2,∴当m=时,S最大,即S最大=2;(3)根据题意可知△AEM是直角三角形,而△MPC中,∠PMC=∠AME为锐角,∴△PCM的直角顶点可能是P或C,第一种情况:当∠CMP=90°时,如图③,则CP∥x轴,此时点P与点D重合,∴点P(2,4),此时m=2;第二种情况:当∠PCM=90°时,如图④,延长PC 交x 轴于点F ,由△FCA ∽△COA ,得 =, ∴AF =, ∴OF =﹣3=, ∴F (﹣,0),∴直线CF 的解析式为y =x +4,联立直线CF 和抛物线解析式可得,解得,,∴P 坐标为(,),此时m =;综上可知存在满足条件的实数m ,其值为2或. 11.解:(1)当y =0时,x 2﹣(a +1)x +a =0,解得x 1=1,x 2=a .∵点A 位于点B 的左侧,与y 轴的负半轴交于点C ,∴a <0,∴点B 坐标为(1,0).(2)①由(1)可得,点A 的坐标为(a ,0),点C 的坐标为(0,a ),a <0, ∴AB =1﹣a ,OC =﹣a ,∵△ABC的面积为6,∴,∴a1=﹣3,a2=4.∵a<0,∴a=﹣3,∴y=x2+2x﹣3.②存在,理由如下:∵点B的坐标为(1,0),点C的坐标为(0,﹣3),∴设直线BC的解析式为y=kx﹣3,则0=k﹣3,∴k=3.∵∠POB=∠CBO,∴当点P在x轴上方时,直线OP∥直线BC,∴直线OP的函数解析式y=3x,则∴(舍去),,∴点的P坐标为当点P在x轴下方时,直线OP'与直线OP关于x轴对称,则直线OP'的函数解析式为y=﹣3x,则∴(舍去),,∴点P'的坐标为综上可得,点P的坐标为或.12.解:(1)∵△ABC为等腰直角三角形,∴AO=BC,∵△ABC面积为4,∴BC•OA=4,∴OA=2,BO=4,∴B(﹣2,0),A(0,2),C(2,0),∵点A,B在抛物线y=ax2+c上,∴,∴,即a、c的值分别为﹣和2;(2)如图1,连接OF,由(1)可知:y=﹣x2+2,∵B(﹣2,0),A(0,2),∴AB的直线解析为y=x+2,∵平移后抛物线定点F在射线BA上,设F(m,m+2),∴平移后抛物线解析式y=﹣(x﹣m)2+m+2,将点C(2,0)代入y=﹣(x﹣m)2+m+2,得﹣(2﹣m)2+m+2=0,∴m=6或m=0(舍),∴F(6,8),∴平移后抛物线解析式为y=﹣x2+6x﹣10,当y=0时,﹣x2+6x﹣10=0,∴x=2或x=10,∴E(10,0),∴OE=10,∵F(6,8),∴OF==10,EF==4,∴△OEF的周长为OE+OF+EF=10+10+4=20+4;(3)当P在x轴上方时,如图2,∵△PQE≌△POE,∴QE=OE=10,在Rt△QHE中,HQ==2,∴Q(6,2),当P在x轴下方时,如图3,∵△PQE≌△POE,∴PQ=OE=10,过点P作PK⊥HF与点K,∴PK=6,在Rt△PQK中,QK==8,∵∠PQE=90°,∴∠PQK+∠HQE=90°,∵∠HQE+∠HEQ=90°,∴∠PQK=∠HEQ,∵∠PKQ=∠QHE=90°,∴△PKQ∽△QHE,∴,∴,∴QH=3,∴Q(6,3),综上所述:满足条件的点Q(6,2)或Q(6,3).13.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点为P(1,9),∴设该抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+9(a≠0),把(﹣2,0)代入抛物线解析式得9a+9=0,a=﹣1,∴y=﹣(x﹣1)2+9=﹣x2+2x+8;(2)令y=0得﹣(x﹣1)2+9=0,x=﹣2,或x=4,∴B(4,0),∴OB=4抛物线对称轴直线x=1与x轴交点为T,如图1,作原点O关于直线x=1的对称点D(2,0),连接CD,则∠CDO=∠COD=2∠CBO,∵∠CDO=∠BCD+∠CBO,∴∠BCD=∠CBO,∴CD=DB=2.∴.∴.∴设直线BM的解析式为y=kx+t,则,解得,.∴直线BM解析式为,与抛物线y=﹣x2+2x+8联立得.∴,.∴,故点M坐标为;(3)如图2,设E(m,n)(m>0,n>0,m≠n),∵△GEO≌△HOF,∴OH=EG=n,FH=OG=m,∴F(n,m),设新抛物线解析式为y=﹣x2+2x+h,把点E,F的坐标代入抛物线的解析式得:m=﹣n2+2n+h,n=﹣m2+2m+h,即h=n2﹣2n+m,h=m2﹣2m+n,∴m2﹣2m+n=n2﹣2n+m,m2﹣n2+3(n﹣m)=0,(m﹣n)(m+n﹣3)=0,∵m≠n,∴m+n=3,m=3﹣n,∵m>0,n>0,m≠n,∴0<n<3且把m=3﹣n代入h=n2﹣2n+m,得.∵0<n<3且.∴.故h的取值范围.14.解:(1)把A(﹣1,0)、B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2得到,解得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2.(2)设D(m,m2﹣m﹣2),∵C(0,﹣2),B(4,0),∴直线BC的解析式为y=x﹣2,∴E(m,m﹣2),∴DE=m﹣2﹣(m2﹣m﹣2)=﹣m2+2m,=•DE•OB=﹣m2+4m=﹣(m﹣2)2+4,∴S△BCD∵﹣1<0,∴m=2时,△BDC的面积最大,此时DE=﹣×22+2×2=2.(3)如图3中,连接BC.∵==2,∠BCO=∠COA=90°,∴△BOC∽△COA,∴∠OBC=∠OCA.∵∠OBC+∠OCB=90°,∴∠OCA+∠OCB=90°=∠ACB,∴BC⊥AC.∵点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,﹣2),点A的坐标为(﹣1,0),∴直线BC的解析式为y=x﹣2,直线AC的解析式为y=﹣2x﹣2,设点Q的坐标为(2,n),则过点Q且垂直AC的直线的解析式为y=x+n﹣1.联立两直线解析式成方程组,得:,解得:,∴两直线的交点坐标为(,).依题意,得:(2﹣0)2+(n﹣0)2=(﹣2)2+(﹣n)2,整理,得:n2﹣3n﹣4=0,解得:n1=﹣1,n2=4,∴点Q的坐标为(2,﹣1)或(2,4).综上所述:在这条直线上存在一个以Q点为圆心,OQ为半径且与直线AC相切的圆,点Q 的坐标为(2,﹣1)或(2,4).15.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴交于A(﹣3,0),C(4,0)两点,∴.解这个方程,得.∴该抛物线解析式是y=﹣x2+x+4.∵y=﹣x2+x+4=y=﹣(x﹣)2+.∴这条抛物线的顶点坐标是(,);(2)∵A(﹣3,0),C(4,0),∴OA=3,OB=OC=4,则AB=5,AC=7,CD=2;如图1,连接DQ,由于BD垂直平分PQ,则DP=DQ,得:∠PDB=∠QDB,而AD=AB,得:∠ABD=∠ADB,故∠QDB=∠ABD,得QD∥AB;∴△CDQ∽△CAB,则有:==,∴=.∴PD=DQ=,AP=AD﹣PD=5﹣=,故t=;(3)存在,如图2,连接AQ交对称轴于M,此时MQ+MC为最小,过Q作QN⊥x轴于N,∵DQ∥AB,∴∠QDN=∠BAC,sin∠QDN=sin∠BAC==,∴=,∴QN=,设直线BC的解析式为:y=kx+b,把B(0,4)和C(4,0)代入得:,解得,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+4,当y=时,=﹣x+4,x=,∴Q(,),同理可得:AQ的解析式为:y=x+,当x=时,y=×+=,∴M(,).16.解:(1)在直线y=x﹣4,令x=0,则y=﹣4,令y=0,则x=8,∴A(8,0)、B(0,﹣4),将A(8,0)、B(0,﹣4)代入y=x2+bx+c有,解得:;故抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣4;(2)①如图1,过C作CE∥y轴交直线AB于点E,过M作MF∥y轴交直线AB于点F.则CE∥MF,∴,设点M(x,x2﹣x﹣4),∵MF∥y轴交直线AB于点F,直线AB:y=x﹣4,故点F(x,x﹣4),则MF=x﹣4﹣(x2﹣x﹣4)=﹣x2+2x,可求得C(﹣2,0),C作CE∥y轴交直线AB于点E,∴E(﹣2,﹣5),CE=5,∴,∴当x=4时,的最小值为;②存在.理由如下:∵C(﹣2,0);B(0,﹣4);A(8,0).∴OC=2,OB=4,OA=8,∵∠CBO+∠ABO=90°,∠CAB+∠ABO=90°,∴∠CBO=∠CAB,又∠ABC=∠BCO=90°,∴△BOC∽△ABC.有∠ABC=∠AOB=90°,又MD⊥AB于D,∴∠BDM=∠ABC=90°,∠BAC<45°.因此在△BMD只能是∠BMD=2∠BAC或∠MBD=2∠BAC.在图2中,取AC中点H,连接BH,可得∠BHO=2∠BAC,OH=OA﹣AH=3,tan∠BHO=,过D作DT⊥y轴于T,过M作MG⊥TD交其延长线于G.∵∠GDM+∠TDB=90°,∠TDB+∠TBD=90°,∴∠GDM=∠TBD,又∵∠DTB=∠MGD=90°,∴△TBD∽△GDM,,又DM⊥AB,tan∠DMB=,tan∠DBM=.当∠BMD=2∠BAC时,则=,当∠MBD=2∠BAC时,则,设点D(a,a﹣4),点M(m2﹣m﹣4)(8>a>0,8>m>0),则点T(0,a﹣4),点G(m,a﹣4),∴DT=a,DG=m﹣a,∴BT=a﹣4﹣(﹣4)=a,当∠BMD=2∠BAC时,,又,∴,解得:m=0或(舍去0),故点M的坐标为(,﹣),如图2,当∠MBD=2∠BAC时,,又,∴,解得:m=0或4(舍去0),故点M(4,﹣6);综合得存在满足条件的点M的坐标为(,﹣)或(4,﹣6).17.解:(1)针对于y=﹣x+2,令x=0,则y=2,∴C(0,2),令y=0,则0=﹣x+2,∴x=4,∴B(4,0),∵点C在抛物线y=﹣+bx+c上,∴c=2,∴抛物线的解析式为y=﹣+bx+2,∵点B(4,0)在抛物线上,∴﹣8+4b+2=0,∴b=,∴抛物线的解析式为y=﹣+x+2;(2)∵|BM﹣CM|最小,∴|BM﹣CM|=0,∴BM=CM,∴BM2=CM2,设M(,m),∵B(4,0),C(0,2),∴BM2=(4﹣)2+m2,CM2=()2+(m﹣2)2,∴(4﹣)2+m2=()2+(m﹣2)2,∴m=0,∴M(,0);(3)由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣+x+2,令y=0,则0=﹣+x+2,∴x=4或x=﹣1,∴A(﹣1,0),∵B(4,0),C(0,2),∴BC2=20,AC2=5,AB2=25,∴CB2+AC2=AB2,∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,∵NH⊥x,∴∠BHN=90°=∠ACB,设N(n,﹣n2+n+2),∴HN=|﹣n2+n+2|,BH=|n﹣4|,∵以点B、N、H为顶点的三角形与△ABC相似,∴①△BHN∽△ACB,∴,∴,∴n=﹣5或n=3或n=4(舍),∴N(﹣5,﹣18)或(3,2),②△BHN∽△BCA,∴,∴,∴n=0或n=4(舍)或n=﹣2,∴N(0,2)或(﹣2,﹣3),即满足条件的点N的坐标为(﹣5,﹣18)或(﹣2,﹣3)或(0,2)或(3,2).18.解:(1)∵抛物线经过A(1,0),B(3,0),∴可以假设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),把C(0,3)代入得到a=1,∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3,设直线CD的解析式为y=kx+b,则有,解得,∴直线CD的解析式为y=x+3,由,解得或,∴E(5,8).故答案为:y=x2﹣4x+3,y=x+3,5,8.(2)如图1中,过点E作EH⊥x轴于H.∵C(0,3),D(﹣3,0),E(5,8),∴OC=OD=3,EH=8,∴∠PDE=45°,CD=3,DE=8,EC=5,当∠CPE=45°时,∵∠PDE=∠EPC,∠CEP=∠PED,∴△ECP∽△EPD,∴=,∴PE2=EC•ED=80,在Rt△EHP中,PH===4,∴把点H向左或向右平移4个单位得到点P,∴P1(1,0),P2(9,0).(3)延长QH到M,使得HM=1,连接AM,BM,延长QB交AM于N.设Q(t,t2﹣4t+3),由题意点Q只能在点B的右侧的抛物线上,则QH=t2﹣4t+3,BH =t﹣3,AH=t﹣1,∴==t﹣3=,∵∠QHB=∠AHM=90°,∴△QHB∽△AHM,∴∠BQH=∠HAM,∵∠BQH+∠QBH=90°,∠QBH=∠ABN,∴∠HAM+∠ABN=90°,∴∠ANB=90°,∴QN⊥AM,∴当BM=AB=2时,QN垂直平分线段AM,此时QB平分∠AQH,在Rt△BHM中,BH===,∴t=3+,∴Q(3+,3+2).19.解:(1)抛物线的表达式为:y=m(x2﹣2x﹣3)=m(x+1)(x﹣3),故点A、B的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0),故答案为:(﹣1,0)、(3,0);(2)过点B作y轴的平行线BQ,过点D作x轴的平行线交y轴于点P、交BQ于点Q,设:D(1,n),点C(0,﹣3m),∵∠CDP+∠PDC=90°,∠PDC+∠QDB=90°,∴∠QDB=∠DCP,又∵∠CPD=∠BQD=90°,∴△CPD∽△DQB,∴==,其中:CP=n+3m,DQ=3﹣1=2,PD=1,BQ=n,CD=﹣3m,BD=3,将以上数值代入比例式并解得:m=±,∵m<0,故m=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+;(3)y=m(x2﹣2x﹣3)=m(x+1)(x﹣3),∴C(0,﹣3m),CO=﹣3m.∵A(﹣1,0),B(3,0),∴AB=4,∴S2=S△AOC=×1×(﹣3m)=﹣m,设OD交BC于点M,由轴对称性,BC⊥OD,OD=2OM,在Rt△COB中,BC==3,由面积法得:OM==﹣,∴tan∠COB==﹣m,则cos∠COB=,MB=OB•cos∠COB=,∴S1=S△BOD=×DO×MB=OM×MB=﹣,又S1=S2,∴m2+1=(m<0),故m=﹣.20.解:(1)∵A(﹣1,0),对称轴为直线x=.∴B(4,0),设抛物线的表达式为:y=a(x﹣x1)(x﹣x2)=a(x+1)(x﹣4),将点C的坐标代入上式并解得:a=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+x+2;设直线BC的表达式为:y=sx+t,则,解得:,故直线BC的表达式为:y=﹣x+2;(2)设G点坐标(m,﹣m2+m+2),过G作GH∥y轴,交直线BC于H点,则H坐标为(m,﹣m+2),∴△GBC面积S=S△GHC +S△GHB=GH×OB=[﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)]×4=﹣m2+4m,∵﹣1<0,故S有最大值,当m=2时,S的最大值为4;(3)设点M的坐标为(m,n),n=﹣m2+m+2,点R(1,s),而点B、C的坐标分别为:(4,0)、(0,2);①当BC为平行四边形的边时,点C向右平移4个单位,向下平移2个单位得到点B,同样点M(R)向右平移4个单位,向下平移2个单位得到点R(M),即m±4=1,解得:m=﹣3或5,故点M的坐标为:(5,﹣3)或(﹣3,2);②当BC为平行四边形的对角线时,由中点公式得:m+1=4,解得:m=3,故点M(3,2),综上,点M的坐标为(5,﹣3)或(﹣3,﹣7)或(3,2).。
第12讲 二次函数[锁定目标考试]考标要求考查角度1.理解二次函数的有关概念. 2.会用描点法画二次函数的图象,能从图象上认识二次函数的性质. 3.会运用配方法确定二次函数图象的顶点、开口方向和对称轴,并会求解二次函数的最值问题. 4.熟练掌握二次函数解析式的求法,并能用它解决有关的实际问题. 5.会用二次函数的图象求一元二次方程的近似解. 二次函数是中考考查的重点内容,题型主要有选择题、填空题及解答题,而且常与方程、不等式、几何知识等结合在一起综合考查,且一般为压轴题.命题不仅考查二次函数的概念、图象和性质等基础知识,而且注重多个知识点的综合考查以及对学生应用二次函数解决实际问题能力的考查.[导学必备知识]知识梳理一、二次函数的概念一般地,形如y =______________(a ,b ,c 是常数,a ≠0)的函数,叫做二次函数. 二次函数的两种形式:(1)一般形式:____________________________;(2)顶点式:y =a (x -h )2+k (a ≠0),其中二次函数的顶点坐标是________.二、二次函数的图象及性质二次函数y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数,a ≠0) 图象(a >0)(a <0) 开口方向 开口向上 开口向下对称轴 直线x =-b 2a 直线x =-b 2a顶点坐标 ⎝⎛⎭⎫-b 2a ,4ac -b 24a ⎝⎛⎭⎫-b 2a ,4ac -b 24a增减性 当x <-b 2a 时,y 随x 的增大而减小;当x >-b 2a 时,y 随x 的增大而增大 当x <-b 2a时,y 随x 的增大而增大;当x >-b 2a时,y 随x 的增大而减小最值 当x =-b 2a 时,y 有最______值4ac -b 24a 当x =-b 2a 时,y 有最______值4ac -b 24a三、二次函数图象的特征与a ,b ,c 及b 2-4ac 的符号之间的关系四、二次函数图象的平移抛物线y=ax2与y=a(x-h)2,y=ax2+k,y=a(x-h)2+k中|a|相同,则图象的________和大小都相同,只是位置不同.它们之间的平移关系如下:五、二次函数关系式的确定1.设一般式:y=ax2+bx+c(a≠0).若已知条件是图象上三个点的坐标,则设一般式y=ax2+bx+c(a≠0),将已知条件代入,求出a,b,c的值.2.设交点式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).若已知二次函数图象与x轴的两个交点的坐标,则设交点式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),将第三点的坐标或其他已知条件代入,求出待定系数a,最后将关系式化为一般式.3.设顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0).若已知二次函数的顶点坐标或对称轴方程与最大值或最小值,则设顶点式:y=a(x-h )2+k (a ≠0),将已知条件代入,求出待定系数化为一般式.六、二次函数与一元二次方程的关系1.二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0),当y =0时,就变成了ax 2+bx +c =0(a ≠0).2.ax 2+bx +c =0(a ≠0)的解是抛物线与x 轴交点的________.3.当Δ=b 2-4ac >0时,抛物线与x 轴有两个不同的交点;当Δ=b 2-4ac =0时,抛物线与x 轴有一个交点;当Δ=b 2-4ac <0时,抛物线与x 轴没有交点.4.设抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴两交点坐标分别为A (x 1,0),B (x 2,0),则x 1+x 2=________,x 1·x 2=________.自主测试1.下列二次函数中,图象以直线x =2为对称轴,且经过点(0,1)的是( )A .y =(x -2)2+1B .y =(x +2)2+1C .y =(x -2)2-3D .y =(x +2)2-32. 如图所示的二次函数y=ax 2+bx+c 的图象中,刘星同学观察得出了下面四个结论:(1)b 2-4ac >0;(2)c >1;(3)2a-b <0;(4)a+b+c <0.你认为其中错误的有( )A .2个B .3个C .4个D .1个3.当m =__________时,函数y =(m -3)xm 2-7+4是二次函数.4.(上海)将抛物线y =x 2+x 向下平移2个单位,所得新抛物线的表达式是________.5.(广东珠海)如图,二次函数y =(x -2)2+m 的图象与y 轴交于点C ,点B 是点C 关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y =kx +b 的图象经过该二次函数图象上点A (1,0)及点B .(1)求二次函数与一次函数的解析式;(2)根据图象,写出满足kx +b ≥(x -2)2+m 的x 的取值范围.[探究重难方法]考点一、二次函数的图象及性质【例1】 (1)二次函数y =-3x 2-6x +5的图象的顶点坐标是( )A .(-1,8)B .(1,8)C .(-1,2)D .(1,-4)(2)已知抛物线y =ax 2+bx +c (a >0)的对称轴为直线x =1,且经过点(-1,y 1),(2,y 2),试比较y 1和y 2的大小:y 1________y 2.(填“>”“<”或“=”)解析:(1)抛物线的顶点坐标可以利用顶点坐标公式或配方法来求.∵-b 2a=--62×(-3)=-1, 4ac -b 24a =4×(-3)×5-(-6)24×(-3)=8, ∴二次函数y =-3x 2-6x +5的图象的顶点坐标是(-1,8).故选A .(2)点(-1,y1),(2,y2)不在对称轴的同一侧,不能直接利用二次函数的增减性来判断y1,y2的大小,可先根据抛物线关于对称轴的对称性,然后再用二次函数的增减性即可.设抛物线经过点(0,y3),∵抛物线对称轴为直线x=1,∴点(0,y3)与点(2,y2)关于直线x=1对称.∴y3=y2.∵a>0,∴当x<1时,y随x的增大而减小.∴y1>y3.∴y1>y2.答案:(1)A(2)>方法总结1.将抛物线解析式写成y=a(x-h)2+k的形式,则顶点坐标为(h,k),对称轴为直线x=h,也可应用对称轴公式x=-b2a ,顶点坐标⎝⎛⎭⎪⎫-b2a,4ac-b24a来求对称轴及顶点坐标.2.比较两个二次函数值大小的方法:(1)直接代入自变量求值法;(2)当自变量在对称轴两侧时,看两个数到对称轴的距离及函数值的增减性判断;(3)当自变量在对称轴同侧时,根据函数值的增减性判断.触类旁通1已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,则下列结论中正确的是()A.a>0 B.当x>1时,y随x的增大而增大C.c<0 D.3是方程ax2+bx+c=0的一个根考点二、利用二次函数图象判断a,b,c的符号【例2】如图,是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分,给出下列命题:①a +b+c=0;②b>2a;③ax2+bx+c=0的两根分别为-3和1;④a-2b+c>0.其中正确的命题是__________.(只要求填写正确命题的序号)解析:由图象可知过(1,0),代入得到a+b+c=0;根据-b2a=-1,推出b=2a;根据图象关于对称轴对称,得出与x轴的交点是(-3,0),(1,0);由a-2b+c=a-2b-a-b=-3b<0,根据结论判断即可.答案:①③方法总结根据二次函数的图象确定有关代数式的符号,是二次函数中的一类典型的数形结合问题,具有较强的推理性.解题时应注意a决定抛物线的开口方向,c决定抛物线与y轴的交点,抛物线的对称轴由a,b共同决定,b2-4ac决定抛物线与x轴的交点情况.当x=1时,决定a+b+c的符号,当x=-1时,决定a-b+c的符号.在此基础上,还可推出其他代数式的符号.运用数形结合的思想更直观、更简捷.触类旁通2小明从如图的二次函数y=ax2+bx+c的图象中,观察得出了下面五个结论:①c<0;②abc>0;③a-b+c>0;④2a-3b=0;⑤c-4b>0,你认为其中正确的结论有()A.2个 B.3个C.4个 D.5个考点三、二次函数图象的平移【例3】二次函数y=-2x2+4x+1的图象怎样平移得到y=-2x2的图象()A.向左平移1个单位,再向上平移3个单位B.向右平移1个单位,再向上平移3个单位C.向左平移1个单位,再向下平移3个单位D.向右平移1个单位,再向下平移3个单位解析:首先将二次函数的解析式配方化为顶点式,然后确定如何平移,即y=-2x2+4x+1=-2(x-1)2+3,将该函数图象向左平移1个单位,再向下平移3个单位就得到y=-2x2的图象.答案:C方法总结二次函数图象的平移实际上就是顶点位置的变换,因此先将二次函数解析式转化为顶点式确定其顶点坐标,然后按照“左加右减、上加下减”的规律进行操作.触类旁通3将二次函数y=x2的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位后,所得图象的函数解析式是()A.y=(x-1)2+2 B.y=(x+1)2+2 C.y=(x-1)2-2 D.y=(x+1)2-2考点四、确定二次函数的解析式【例4】如图,四边形ABCD是菱形,点D的坐标是(0,3),以点C为顶点的抛物线y=ax2+bx+c恰好经过x轴上A,B两点.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)求经过A,B,C三点的抛物线的解析式.解:(1)由抛物线的对称性可知AE=BE.∴△AOD≌△BEC.∴OA=EB=EA.设菱形的边长为2m,在Rt△AOD中,m2+(3)2=(2m)2,解得m=1.∴DC=2,OA=1,OB=3.∴A ,B ,C 三点的坐标分别为(1,0),(3,0),(2,3). (2)解法一:设抛物线的解析式为y =a (x -2)2+3,代入A 的坐标(1,0),得a =- 3. ∴抛物线的解析式为y =-3(x -2)2+ 3.解法二:设这个抛物线的解析式为y =ax 2+bx +c ,由已知抛物线经过A (1,0),B (3,0),C (2,3)三点,得⎩⎪⎨⎪⎧ a +b +c =0,9a +3b +c =0,4a +2b +c =3,解这个方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-3,b =43,c =-3 3.∴抛物线的解析式为y =-3x 2+43x -3 3.方法总结 用待定系数法求二次函数解析式,需根据已知条件,灵活选择解析式:若已知图象上三个点的坐标,可设一般式;若已知二次函数图象与x 轴两个交点的横坐标,可设交点式;若已知抛物线顶点坐标或对称轴与最大(或小)值,可设顶点式.触类旁通4 已知抛物线y =-12x 2+(6-m 2)x +m -3与x 轴有A ,B 两个交点,且A ,B 两点关于y 轴对称.(1)求m 的值;(2)写出抛物线的关系式及顶点坐标.考点五、二次函数的实际应用【例5】 我市某镇的一种特产由于运输原因,长期只能在当地销售.当地政府对该特产的销售收益为:每投入x 万元,可获得利润P =-1100(x -60)2+41(万元).当地政府拟在“十二·五”规划中加快开发该特产的销售,其规划方案为:在规划前后对该项目每年最多可投入100万元的销售,在实施规划5年的前两年中,每年都从100万元中拨出50万元用于修建一条公路,两年修成,通车前该特产只能在当地销售;公路通车后的3年中,该特产既在本地销售,也在外地销售.在外地销售的收益为:每投入x 万元,可获利润Q =-99100(100-x )2+2945(100-x )+160(万元). (1)若不进行开发,求5年所获利润的最大值是多少;(2)若按规划实施,求5年所获利润(扣除修路后)的最大值是多少;(3)根据(1)、(2),该方案是否具有实施价值?解:(1)当x =60时,P 最大且为41万元,故五年获利最大值是41×5=205(万元).(2)前两年:0≤x ≤50,此时因为P 随x 的增大而增大,所以x =50时,P 值最大且为40万元,所以这两年获利最大为40×2=80(万元).后三年:设每年获利为y 万元,当地额为x 万元,则外地额为(100-x )万元,所以y =P +Q =⎣⎡⎦⎤-1100(x -60)2+41+⎝⎛⎭⎫-99100x 2+2945x +160=-x 2+60x +165=-(x -30)2+1 065,表明x =30时,y 最大且为1 065,那么三年获利最大为1 065×3=3 195(万元),故五年获利最大值为80+3 195-50×2=3 175(万元).(3)有极大的实施价值.方法总结 运用二次函数的性质解决生活和实际生产中的最大值和最小值问题是最常见的题目类型,解决这类问题的方法是:1.列出二次函数的关系式,列关系式时,要根据自变量的实际意义,确定自变量的取值范围.2.在自变量取值范围内,运用公式法或配方法求出二次函数的最大值和最小值. 触类旁通5一玩具厂去年生产某种玩具,成本为10元/件,出厂价为12元/件,年销售量为2万件.今年计划通过适当增加成本来提高产品档次,以拓展市场.若今年这种玩具每件的成本比去年成本增加0.7x 倍,今年这种玩具每件的出厂价比去年出厂价相应提高0.5x 倍,则预计今年年销售量将比去年年销售量增加x 倍(本题中0<x ≤11).(1)用含x 的代数式表示,今年生产的这种玩具每件的成本为__________元,今年生产的这种玩具每件的出厂价为__________元;(2)求今年这种玩具的每件利润y (元)与x 之间的函数关系式;(3)设今年这种玩具的年销售利润为w 万元,求当x 为何值时,今年的年销售利润最大?最大年销售利润是多少万元?注:年销售利润=(每件玩具的出厂价-每件玩具的成本)×年销售量.[品鉴经典考题]1.(湖南株洲)如图,已知抛物线与x 轴的一个交点为A (1,0),对称轴是x =-1,则抛物线与x 轴的另一个交点坐标是( )A .(-3,0)B .(-2,0)C .x =-3D .x =-2 2.(湖南郴州)抛物线y =(x -1)2+2的顶点坐标是( )A .(-1,2)B .(-1,-2)C .(1,-2)D .(1,2)3. (湖南娄底)已知二次函数y =x 2-(m 2-2)x -2m 的图象与x 轴交于点A (x 1,0)和点B (x 2,0),x 1<x 2,与y 轴交于点C ,且满足1x 1+1x 2=12.(1)求这个二次函数的解析式;(2)探究:在直线y =x +3上是否存在一点P ,使四边形P ACB 为平行四边形?如果有,求出点P 的坐标;如果没有,请说明理由.4.(湖南长沙)在长株潭建设两型社会的过程中,为推进节能减排,发展低碳经济,我市某公司以25万元购得某项节能产品的生产技术后,再投入100万元购买生产设备,进行该产品的生产加工.已知生产这种产品的成本价为每件20元.经过市场调研发现,该产品的销售单价定在25元到30元之间较为合理,并且该产品的年销售量y (万件)与销售单价x (元)之间的函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧40-x ,25≤x ≤30,25-0.5x ,30<x ≤35(年获利=年销售收入-生产成本-成本).(1)当销售单价定为28元时,该产品的年销售量为多少万件?(2)求该公司第一年的年获利W (万元)与销售单价x (元)之间的函数关系式,并说明的第一年,该公司是盈利还是亏损?若盈利,最大利润是多少?若亏损,最小亏损是多少?(3)第二年,该公司决定给希望工程捐款Z 万元,该项捐款由两部分组成:一部分为10万元的固定捐款;另一部分则为每销售一件产品,就抽出一元钱作为捐款.若除去第一年的最大获利(或最小亏损)以及第二年的捐款后,到第二年年底,两年的总盈利不低于67.5万元,请你确定此时销售单价的范围.5. (湖南湘潭)如图,抛物线y =ax 2-32x -2(a ≠0)的图象与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,已知B 点坐标为(4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)试探究△ABC 的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;(3)若点M 是线段BC 下方的抛物线上一点,求△MBC 的面积的最大值,并求出此时M 点的坐标.[研习预测试题]1.抛物线y =x 2-6x +5的顶点坐标为( )A .(3,-4)B .(3,4)C .(-3,-4)D .(-3,4)2.由二次函数y =2(x -3)2+1,可知( )A .其图象的开口向下B .其图象的对称轴为直线x =-3C .其最小值为1D .当x <3时,y 随x 的增大而增大3.已知函数y =(k -3)x 2+2x +1的图象与x 轴有交点,则k 的取值范围是( )A .k <4B .k ≤4C .k <4且k ≠3D .k ≤4且k ≠34.如图,平面直角坐标系中,两条抛物线有相同的对称轴,则下列关系正确的是( )(第4题图) A .m =n ,k >h B .m =n ,k <h C .m >n ,k =hD .m <n ,k =h5.如图,已知二次函数y =x 2+bx +c 的图象经过点A (-1,0),B (1,-2),该图象与x 轴的另一交点为C ,则AC 长为__________.(第5题图)6.抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:x …-2-1012…y …04664…从上表可知,下列说法中正确的是__________.(填写序号)①抛物线与x轴的一个交点为(3,0);②函数y=ax2+bx+c的最大值为6;③抛物线的对称轴是直线x=1 2;④在对称轴左侧,y随x增大而增大.7.抛物线y=-x2+bx+c的图象如图所示,若将其向左平移2个单位,再向下平移3个单位,则平移后的解析式为__________.8.长江中下游地区发生了特大旱情,为抗旱保丰收,某地政府制定了农户购买抗旱设备的补贴办法,其中购买Ⅰ型、Ⅱ型抗旱设备所的金额与政府补贴的额度存在下表所示的函数对应关系.(1)分别求y1和y2的函数解析式;(2)有一农户同时对Ⅰ型、Ⅱ型两种设备共10万元购买,请你设计一个能获得最大补贴金额的方案,并求出按此方案能获得的最大补贴金额.9.如图,已知二次函数L1:y=x2-4x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C.(1)写出二次函数L 1的开口方向、对称轴和顶点坐标;(2)研究二次函数L 2:y =kx 2-4kx +3k (k ≠0).①写出二次函数L 2与二次函数L 1有关图象的两条相同的性质;②若直线y =8k 与抛物线L 2交于E ,F 两点,问线段EF 的长度是否发生变化?如果不会,请求出EF 的长度;如果会,请说明理由. 参考答案【知识梳理】一、ax 2+bx +c (1)y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,a ≠0) (2)(h ,k )二、小 大三、y 轴 左 右四、形状六、2.横坐标 4.-b a c a导学必备知识自主测试1.C2.D ∵抛物线与x 轴有两个交点,∴b 2-4ac >0;与y 轴交点在(0,0)与(0,1)之间,∴0<c <1,∴(2)错;∵-b 2a >-1,∴b 2a<1,∵a <0,∴2a <b ,∴2a -b <0; 当x =1时,y =a +b +c <0,故选D.3.-3 由题意,得m 2-7=2且m -3≠0,解得m =-3.4.y =x 2+x -2 因为抛物线向下平移2个单位,则y 值在原来的基础上减2,所以新抛物线的表达式是y =x 2+x -2.5.解:(1)由题意,得(1-2)2+m =0,解得m =-1,∴y =(x -2)2-1.当x =0时,y =(0-2)2-1=3,∴C (0,3).∵点B 与C 关于直线x =2对称,∴B (4,3).于是有⎩⎪⎨⎪⎧ 0=k +b ,3=4k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ k =1,b =-1.∴y =x -1.(2)x 的取值范围是1≤x ≤4.探究考点方法触类旁通1.D触类旁通2.C ∵抛物线开口向上,∴a >0;∵抛物线与y 轴交于负半轴,∴c <0;对称轴在y 轴右侧,a ,b 异号,故b <0,∴abc >0.由题图知当x =-1时,y >0,即a -b +c >0.对称轴是直线x =13, ∴-b 2a =13,即2a +3b =0; 由⎩⎪⎨⎪⎧a -b +c >0,2a +3b =0,得c -52b >0. 又∵b <0,∴c -4b >0.∴正确的结论有4个.触类旁通3.A 因为将二次函数y =x 2向右平移1个单位,得y =(x -1)2,再向上平移2个单位后,得y =(x -1)2+2,故选A.触类旁通4.解:(1)∵抛物线与x 轴的两个交点关于y 轴对称,∴抛物线的对称轴即为y 轴.∴-6-m 22×⎝⎛⎭⎫-12=0. ∴m =±6.又∵抛物线开口向下,∴m -3>0,即m >3. ∴m =6.(2)∵m =6,∴抛物线的关系式为y =-12x 2+3,顶点坐标为(0,3). 触类旁通5.解:(1)(10+7x ) (12+6x )(2)y =(12+6x )-(10+7x )=2-x .(3)∵w =2(1+x )(2-x )=-2x 2+2x +4,∴w =-2(x -0.5)2+4.5.∵-2<0,0<x ≤11,∴当x =0.5时,w 最大=4.5(万元).答:当x 为0.5时,今年的年销售利润最大,最大年销售利润是4.5万元. 品鉴经典考题1.A 点A 到对称轴的距离为2,由抛物线的对称性知,另一个交点的横坐标为-3,所以另一个交点坐标为(-3,0).2.D3.解:(1)由已知得x 1+x 2=m 2-2,x 1x 2=-2m .∵1x 1+1x 2=12,即x 1+x 2x 1x 2=12, ∴m 2-2-2m =12, 解得m =1或m =-2.当m =1时,y =x 2+x -2,得A (-2,0),B (1,0);当m =-2时,y =x 2-2x +4,与x 轴无交点,舍去.∴这个二次函数的解析式为y =x 2+x -2.(2)由(1)得A (-2,0),B (1,0),C (0,-2).假设存在一点P ,使四边形P ACB 是平行四边形,则PB ∥AC 且PB =AC ,根据平移知识可得P (-1,2),经验证P (-1,2)在直线y =x +3上,故在直线y =x +3上存在一点P (-1,2),使四边形P ACB 为平行四边形.4.解:(1)当x =28时,y =40-28=12.所以,产品的年销售量为12万件.(2)①当25≤x ≤30时,W =(40-x )(x -20)-25-100=-x 2+60x -925=-(x -30)2-25,故当x =30时,W 最大为-25,即公司最少亏损25万元;②当30<x ≤35时,W =(25-0.5x )(x -20)-25-100=-12x 2+35x -625=-12(x -35)2-12.5,故当x =35时,W 最大为-12.5,及公司最少亏损12.5万元,综上所述,的第一年,公司亏损,最少亏损是12.5万元;(3)①当25≤x ≤30时,W =(40-x )(x -20-1)-12.5-10=-x 2+61x -862.5, 令W =67.5,则-x 2+61x -862.5=67.5,化简得x 2-61x +930=0,x 1=30,x 2=31,此时,当两年的总盈利不低于6.75万元时,x =30.②当30<x ≤35时,W =(25-0.5x )(x -20-1)-12.5-10=-12x 2+35.5x -547.5, 令W =67.5,则-12x 2+35.5x -547.5=67.5, 化简得x 2-71x +1 230=0,x 1=30,x 2=41,此时,当两年的总盈利不低于67.5万元时,30<x ≤35.所以,到第二年年底,两年的总盈利不低于67.5万元,此时销售单价的范围是30≤x ≤35.5.解:(1)将点B (4,0)代入y =ax 2-32x -2(a ≠0)中,得a =12.∴抛物线的解析式为y =12x 2-32x -2. (2)∵当12x 2-32x -2=0时,解得x 1=4,x 2=-1, ∴A 点坐标为(-1,0),则OA =1.∵当x =0时,y =12x 2-32x -2=-2,∴C 点坐标为(0,-2),则OC =2.在Rt △AOC 与Rt △COB 中,OA OC =OC OB =12, ∴Rt △AOC ∽Rt △COB .∴∠ACO =∠CBO .∴∠ACB =∠ACO +∠OCB =∠CBO +∠OCB =90°.∴△ABC 为直角三角形.∴△ABC 的外接圆的圆心为AB 中点,其坐标为⎝⎛⎭⎫32,0.(3)连接OM .设M 点坐标为⎝⎛⎭⎫x ,12x 2-32x -2,则S △MBC =S △OBM +S △OCM -S △OBC =12×4×⎝⎛⎭⎫-12x 2+32x +2+12×2×x -12×2×4 =-(x -2)2+4.∴当x =2时,△MBC 的面积有最大值为4,点M 的坐标为(2,-3).研习预测试题1.A 2.C3.D 由题意,得22-4(k -3)≥0,且k -3≠0,解得k ≤4且k ≠3,故选D.4.A5.3 ∵把A (-1,0),B (1,-2)代入y =x 2+bx +c 得⎩⎪⎨⎪⎧1-b +c =0,1+b +c =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-1,c =-2,∴y =x 2-x -2,解x 2-x -2=0得x 1=-1,x 2=2, ∴C 点坐标为(2,0),∴AC =3.6.①③④ 由图表可知当x =0时,y =6;当x =1时,y =6,∴抛物线的对称轴是直线x =12,③正确;∵抛物线与x 轴的一个交点为(-2,0),对称轴是直线x =12,∴抛物线与x 轴的另一个交点为(3,0),①正确;由图表可知,在对称轴左侧,y 随x 增大而增大,④正确;当x =12时,y 取得最大值,②错误. 7.y =-x 2-2x 由题中图象可知,对称轴为直线x =1,所以-b -2=1,即b =2.把点(3,0)代入y =-x 2+2x +c ,得c =3.故原图象的解析式为y =-x 2+2x +3,即y =-(x -1)2+4,然后向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得y =-(x -1+2)2+4-3,即y =-x 2-2x .8.解:(1)由题意,得5k =2,∴k =25,∴y 1=25x ;⎩⎪⎨⎪⎧ 4a +2b =2.4,16a +4b =3.2,∴⎩⎨⎧ a =-15,b =85,∴y 2=-15x 2+85x . (2)设该农户t 万元购Ⅱ型设备,(10-t )万元购Ⅰ型设备,共获补贴Q 万元.∴y 1=25(10-t )=4-25t ,y 2=-15t 2+85t . ∴Q =y 1+y 2=4-25t -15t 2+85t =-15t 2+65t +4=-15(t -3)2+295.∴当t =3时,Q 最大=295. ∴10-t =7.即7万元购Ⅰ型设备,3万元购Ⅱ型设备,能获得最大补贴金额,最大补贴金额为5.8万元.9.解:(1)二次函数L 1的开口向上,对称轴是直线x =2,顶点坐标(2,-1).(2)①二次函数L 2与L 1有关图象的两条相同的性质:对称轴为直线x =2或顶点的横坐标为2;都经过A (1,0),B (3,0)两点.②线段EF 的长度不会发生变化.∵直线y =8k 与抛物线L 2交于E ,F 两点,∴kx 2-4kx +3k =8k ,∵k ≠0,∴x 2-4x +3=8,解得x 1=-1,x 2=5.∴EF =x 2-x 1=6,∴线段EF 的长度不会发生变化.。
第12讲 二次函数第1课时 二次函数的图象与性质知识点1 二次函数的概念1.关于x 的函数y =(m +1)x 2+(m -1)x +m ,当m =0时,它是二次函数;当m =-1时,它是一次函数.知识点2 二次函数的图象与性质2.已知h 与t 的函数关系式为h =12gt 2(g 为常数,t 为时间),则函数图象为(A )3.抛物线y =12x 2,y =x 2,y =-x 2的共同性质是:①都是开口向上;②都以(0,0)为顶点;③都以y 轴为对称轴;④都关于x 轴对称.其中正确的个数有(B )A .1个B .2个C .3个D .4个4.如图,抛物线顶点坐标是P(1,3),则函数y 随自变量x 的增大而减小的x 的取值范围是(C )A .x >3B .x <3C .x >1D .x <15.二次函数y =x 2-2x -3的最小值是-4.知识点3 二次函数图象的平移6.抛物线y =(x +2)2-3由抛物线y =x 2先向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度得到.7.将抛物线y =2(x -1)2+2向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度,那么得到的抛物线的表达式为y =2(x +2)2-2.知识点4 确定二次函数的解析式8.已知二次函数的图象如图,则其解析式为(B)A.y=x2-2x+3B.y=x2-2x-3C.y=x2+2x-3D.y=x2+2x+39.若抛物线y=ax2+bx+c的顶点是A(2,1),且经过点B(1,0),则抛物线的函数关系式为y=-x2+4x-3.知识点5二次函数与方程、不等式10.抛物线y=x2+2x+m-1与x轴有两个不同的交点,则m的取值范围是(A)A.m<2 B.m>2C.0<m≤2 D.m<-211.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,当y<0时,x的取值范围是(A)A.-1<x<3B.x>3C.x<-1D.x>3或x<-1重难点1二次函数的图象和性质(2017·枣庄)已知函数y=ax2-2ax-1(a是常数,a≠0),下列结论正确的是(D)A.当a=1时,函数图象经过点(-1,1)B.当a=-2时,函数图象与x轴没有交点C.若a<0,函数图象的顶点始终在x轴的下方D.若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而增大【思路点拨】(1)将a=1代入原函数解析式,令x=-1求出y值,由此得出A选项不符合题意;(2)将a=2代入原函数解析式,令y=0,根据根的判别式Δ=8>0,可得出当a=-2时,函数图象与x轴有两个不同的交点,即B选项不符合题意;(3)利用配方法找出二次函数图象的顶点坐标,令其纵坐标小于零,可得出a的取值范围,由此可得出C选项不符合题意;(4)利用配方法找出二次函数图象的对称轴,结合二次函数的性质,即可得出D选项符合题意.【变式训练1】(2016·兰州)点P1(-1,y1),P2(3,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=-x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是(D)A.y3>y2>y1B.y3>y1=y2C.y1>y2>y3D.y1=y2>y3【变式训练2】(2017·泰安)已知二次函数y=ax2+bx+c的y与x的部分对应值如下表:x -1 0 1 3y -3 1 3 1下列结论:①抛物线的开口向下;②其图象的对称轴为x =1;③当x<1时,函数值y 随x 的增大而增大;④方程ax 2+bx +c =0有一个根大于4.其中正确的结论有(B )A .1个B .2个C .3个D .4个,方法指导解决二次函数图象和性质相关题,首先需明确二次函数图象的开口方向、对称轴、顶点坐标等与解析式中相关字母的关系,若确定解析式,也可通过将解析式配方,得出函数的对称轴,顶点坐标,函数图象与坐标轴的交点等,从而画出函数大致图象,再利用数形结合思想解题.方法指导比较抛物线上点的纵坐标大小的基本方法有以下三种:(1)利用抛物线上对称点的纵坐标相等,把各点转化到对称轴的同侧,再利用二次函数的增减性进行比较; (2)当已知抛物线的解析式及相应点的横坐标时,可先求出相应点的纵坐标,然后比较大小;(3)利用“开口向上,抛物线上的点距离对称轴越近,点的纵坐标越小,开口向下,抛物线上的点距离对称轴越近,点的纵坐标越大”比较大小.重难点2 同一坐标系中的函数图象共存问题(2016·毕节)一次函数y =ax +c(a ≠0)与二次函数y =ax 2+bx +c(a ≠0)在同一个坐标系中的图象可能是(D )【变式训练3】 函数y =kx与y =-kx 2+k(k ≠0)在同一直角坐标系中的图象可能是(B )方法指导解决函数图象共存问题主要有以下三种方法:(1)排除法:根据已知条件中得出的结论直接排除某选项,如:本例由已知条件可知两个函数的常数项都是c ,说明两个函数图象与y 轴交于同一个点,所以排除A 选项;(2)同一法:一般可以先假定其中一种函数的图象(如:一次函数,反比例函数),再根据函数图象得到该函数解析式中字母的范围,去判断另一个函数图象是否正确.如:本例B 选项,若一次函数图象正确,则a<0,c<0,这与抛物线开口向上相矛盾.故B 选项错误.重难点3 二次函数图象与字母系数的关系(2016·随州)二次函数y =ax 2+bx +c(a ≠0)的部分图象如图所示,图象过点(-1,0),对称轴为直线x=2,下列结论:(1)4a +b =0;(2)9a +c>3b ;(3)8a +7b +2c>0;(4)若点A(-3,y 1),点B(-12,y 2)、点C(72,y 3)在该函数图象上,则y 1<y 3<y 2;(5)若方程a(x +1)(x -5)=-3的两根为x 1和x 2,且x 1<x 2,则x 1<-1<5<x 2.其中正确的结论有(B )A.2个B.3个C.4个D.5个【思路点拨】(1)利用对称轴公式判别;(2)观察形式发现当x=-3时,y=9a-3b+c<0,可得9a+c<3b;(3)根据对称轴为x=2,得b=-4a,则8a+7b+2c=-20a+2c,由a<0,c>0,可得-20a+2c>0;(4)抛物线的开口向下,距离对称轴越远,纵坐标越小;(5)方程a(x+1)(x-5)=-3的两根x1和x2为直线y=-3与抛物线y=a(x +1)(x-5)的两个交点的横坐标,这两个交点在抛物线y=a(x+1)(x-5)与x轴两交点的两侧,因此x1<-1<5<x2.【变式训练4】(2017·荆门)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图所示,则下列结论正确的是(D)A.a<0,b<0,c>0B.-b2a=1C.a+b+c<0D.关于x的方程ax2+bx+c=-1有两个不相等的实数根变式训练4图变式训练5图【变式训练5】(2017·广安)如图所示,抛物线y=ax2+bx+c的顶点为B(-1,3),与x轴的交点A在点(-3,0)和(-2,0)之间,以下结论:①b2-4ac=0;②a+b+c>0;③2a-b=0;④c-a=3,其中正确的有(B)A.1个B.2个C.3个D.4个方法指导解答二次函数的图象信息问题,通常先抓住抛物线的对称轴和顶点坐标,再依据图象与字母系数之间的关系求解.常考的一些式子的判断方法如下:(1)判断2a+b与0的关系,需比较对称轴与1的大小;判断2a-b与0的关系,需比较对称轴与-1的大小;(2)判断a+b+c与0的关系,需看x=1时的纵坐标,即比较x=1时函数值与0的大小;判断a-b+c与0的关系,需看x=-1时的纵坐标,即比较x=-1时函数值与0的大小;(3)判断4a+2b+c与0的关系,需看x=2时的纵坐标,即比较x=2时函数值与0的大小;判断4a-2b+c与0的关系,需看x=-2时的纵坐标,即比较x=-2时函数值与0的大小.1.(人教九上教材P37练习的变式题)(2017·长沙)抛物线y=2(x-3)2+4的顶点坐标是(A)A.(3,4) B.(-3,4)C.(3,-4) D.(2,4)。
中考专项突破课 二次函数第12课 用待定系数法求二次函数解析式(顶点式或交点式)一、典例分析例1:对称轴为2x =-,顶点在x 轴上,并与y 轴交于点(0,3)的抛物线解析式为 .【解析】设抛物线解析式为2(2)y a x =+,把(0,3)代入可得43a =,解得34a =, 所以抛物线解析式为23(2)4y x =+, 故答案为:23(2)4y x =+. 例2:已知二次函数图象与x 轴的两个交点的坐标为(3,0)-、(1,0),且与y 轴的交点为(0,3)-,求这个函数解析式和抛物线的顶点坐标.【解析】设抛物线解析式为(3)(1)y a x x =+-,把(0,3)-代入得3(1)3a -=-g g ,解得1a =,所以抛物线解析式为2(3)(1)23y x x x x =+-=+-,而2223(1)4y x x x =+-=+-,所以抛物线得顶点坐标为(1,4)-.二、知识点小结:三、知识点检测1.抛物线的顶点为(1,4)-,与y 轴交于点(0,3)-,则该抛物线的解析式为( )A .223y x x =--B .223y x x =+-C .223y x x =-+D .2233y x x =--【解析】设抛物线的解析式为2(1)4y a x =--,将(0,3)-代入2(1)4y a x =--,得:23(01)4a -=--,解得:1a =,∴抛物线的解析式为22(1)423y x x x =--=--.故选:A .2.已知抛物线的顶点为(1,3)--,与y 轴的交点为(0,5)-,求抛物线的解析式.【解析】根据题意设2(1)3y a x =+-,将(0,5)-代入得:35a -=-,解得:2a =-,则抛物线解析式为222(1)3245y x x x =-+-=---.故抛物线的解析式为2245y x x =---.3.已知二次函数2286y x x =-+.(1) 把它化成2()y a x h k =-+的形式为: 22(2)2y x =-- .(2) 直接写出抛物线的顶点坐标: ;对称轴: .(3) 求该抛物线于坐标轴的交点坐标 .【解析】 (1)2222862(44)862(2)2y x x x x x =-+=-+-+=--;(2)22(2)2y x =--Q , ∴抛物线的顶点坐标是:(2,2)-;对称轴是:2x =;(3)2286y x x =-+Q , ∴当0y =时,22860x x -+=,解得11x =,23x =,∴抛物线与x 轴的交点坐标为(1,0),(3,0);当0x =时,6y =,∴抛物线与y 轴的交点坐标为(0,6).故答案为22(2)2y x =--;(2,2)-,2x =.4.已知抛物线2y ax bx c =++顶点坐标为(4,1)-,与y 轴交于点(0,3),求这条抛物线的解析式.【解析】设这条抛物线的解析式为2(4)1y a x =--,把点(0,3)代入2(4)1y a x =--得14a =, ∴这条抛物线的解析式为21(4)14y x =-- 即21234y x x =-+. 5.已知抛物线的顶点坐标是(3,1)-,与y 轴的交点是(0,4)-,求这个抛物线的关系式.【解析】根据抛物线的顶点坐标是(3,1)-,设抛物线解析式为:2(3)1y a x =--,把y 轴的交点是(0,4)-代入得:13a =-, ∴抛物线的关系式为21(3)13y x =---. 6.已知某二次函数图象与x 轴交于点(3,0)A 与点(2,0)B -,且函数图象与y 轴交于(0,3),求二次函数的解析式.【解析】设抛物线解析式为(3)(2)y a x x =-+,把(0,3)代入得(3)23a -=g g ,解得12a =-, 所以抛物线解析式为2111(3)(2)3222y x x x x =--+=-++. 7.已知抛物线的顶点坐标为(1,2)M -,且经过点(2,3)N ,求此二次函数的解析式及抛物线与y 轴的交点坐标.【解析】设2()y a x h k =++过顶点(1,2)M -,得:2(1)2y a x =-- Q 经过点(2,3)N ,23(21)2a ∴=--,5a ∴=,25(1)2y x ∴=--,当0x =时,25(01)23y =--= ∴抛物线与y 轴的交点坐标为(0,3).8.已知二次函数的图象以(1,4)A -为顶点,且过点(2,5)B -.(1)求该二次函数的表达式;(2)求该二次函数图象与y 轴的交点坐标.【解析】(1)由顶点(1,4)A -,可设二次函数关系式为2(1)4(0)y a x a =++≠.Q 二次函数的图象过点(2,5)B -, ∴点(2,5)B -满足二次函数关系式, 25(21)4a ∴-=++,解得1a =-. ∴二次函数的关系式是2(1)4y x =-++;(2)令0x =,则2(01)43y =-++=, ∴图象与y 轴的交点坐标为(0,3).。