中考数学函数压轴题
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2012年中考数学压轴题专题:函数问题1. (2012山东潍坊10分)许多家庭以燃气作为烧水做饭的燃料,节约用气是我们日常生活中非常现实的问题.某款燃气灶旋钮位置从0度到90度(如图),燃气关闭时,燃气灶旋钮的位置为0度,旋钮角度越大,燃气流量越大,燃气开到最大时,旋钮角度为90度.为测试燃气灶旋钮在不同位置上的燃气用量,在相同条件下,选择在燃气灶旋钮的5个不同位置上分别烧开一壶水(当旋钮角度太小时,其火力不能够将水烧开,故选择旋钮角度x度的范围是18≤x≤90),记录相关数据得到下表:(1)请你从所学习过的一次函数、反比例函数和二次函数中确定哪种函数能表示所用燃气量y升与旋钮角度x度的变化规律?说明确定是这种函数而不是其它函数的理由,并求出它的解析式;(2)当旋钮角度为多少时,烧开一壶水所用燃气量最少?最少是多少?(3)某家庭使用此款燃气灶,以前习惯把燃气开到最大,现采用最节省燃气的旋钮角度,每月平均能节约燃气10立方米,求该家庭以前每月的平均燃气用量.【答案】解:(1)若设y=kx+b(k≠0),由7320k b6750k b=+⎧⎨=+⎩解得1k5b77⎧=-⎪⎨⎪=⎩。
∴y=15-x+77。
把x=70代入得y=65≠83,∴一次函数不符合。
若设kyx=(k≠0),由k7320=解得k=1460。
∴1460yx=。
把x=50代入得y=29.2≠67,∴反比例函数不符合。
若设y=ax2+bx+c,由73400a20b c672500a50b c834900a70b c=++⎧⎪=++⎨⎪=++⎩解得1a508b5c97⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩。
∴y=150x285-x+97(18≤x≤90)。
把x=80代入得y=97,把x=90代入得y=115,符合题意。
∴二次函数能表示所用燃气量y升与旋钮角度x度的变化规律。
(2)由(1)得:y=150x285-x+97=150(x-40)2+65,∴当x=40时,y取得最小值65。
答:当旋钮角度为40°时,烧开一壶水所用燃气量最少,最少为65升。
(3)由(2)及表格知,采用最节省燃气的旋钮角度40度比把燃气开到最大时烧开一壶水节约用气115-65=50(升),设该家庭以前每月平均用气量为a立方米,则由题意得:50a=10115,解得a=23。
答:该家庭以前每月平均用气量为23立方米。
【考点】待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质。
【分析】(1)先假设函数为一次函数,任选两点求出函数解析式,再将各点代入验证;再假设函数为二次函数,任选三求出函数解析式,再将各点代入验证(2)将(1)所求二次函数解析式,化为顶点式,转化为二次函数最值的问题。
(3)由(2)及表格知,采用最节省燃气的旋钮角度40度比把燃气开到最大时烧开一壶水节约用气115-65=50,再设该家庭以前每月平均用气量为a立方米,据此解答即可。
2. (2012山东济南9分)如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(-3,0),B(-1,0),与y轴相交于点C,⊙O1为△ABC的外接圆,交抛物线于另一点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求cos∠CAB的值和⊙O1的半径;(3)如图2,抛物线的顶点为P,连接BP,CP,BD,M为弦BD中点,若点N在坐标平面内,满足△BMN∽△BPC,请直接写出所有符合条件的点N的坐标.【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(-3,0),B(-1,0),∴9a3b30a b30-+=⎧⎨-+=⎩,解得a1b4=⎧⎨=⎩。
∴抛物线的解析式为:y=x2+4x+3。
(2)由(1)知,抛物线解析式为:y=x2+4x+3,∵令x=0,得y=3,∴C(0,3)。
∴OC=OA=3,则△AOC为等腰直角三角形。
∴∠CAB=45°,∴cos∠CAB2。
在Rt△BOC中,由勾股定理得:BC=。
如图1所示,连接O1B、O1C,由圆周角定理得:∠BO1C=2∠BAC=90°。
∴△BO1C为等腰直角三角形,∴⊙O1的半径O1B BC22=⨯=。
(3)点N的坐标为(72,32-)或(12,92-)。
【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,等腰直角三角形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,圆周角定理,圆及抛物线的对称性质,相似三角形的性质,勾股定理。
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)如答图1所示,由△AOC为等腰直角三角形,确定∠CAB=45°,从而求出其三角函数值;由圆周角定理,确定△BO 1C 为等腰直角三角形,从而求出半径的长度。
(3)如答图2所示,首先利用圆及抛物线的对称性求出点D 坐标,从而求出点M 的坐标和线段BM 的长度;点B 、P 、C 的坐标已知,求出线段BP 、BC 、PC 的长度;然后利用△BMN ∽△BPC 相似三角形比例线段关系,求出线段BN 和MN 的长度;最后利用勾股定理,列出方程组,求出点N 的坐标。
∵抛物线y =x 2+4x +3=(x +2)2-1,∴顶点P 坐标为(-2,-1),对称轴为x = -2。
又∵A (-3,0),B (-1,0),可知点A 、B 关于对称轴x =2对称。
如图2所示,由圆及抛物线的对称性可知:点D 、点C (0,3)关于对称轴对称。
∴D (-4,3)。
又∵点M 为BD 中点,B (-1,0),∴M (53,22-)。
∴BM=在△BPC 中,B (-1,0),P (-2,-1),C (0,3), 由勾股定理得:BP,BCPC= ∵△BMN ∽△BPC ,∴B M B N M N B PB C P C====。
解得:BNMN =设N (x ,y ),由勾股定理可得:222222(x 1)y 53(x )(y )22⎧++=⎪⎪⎨⎪++-=⎪⎩,解得,117x 23y 2⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,221x 29y 2⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩。
∴点N 的坐标为(72,32-)或(12,92-)。
3. (2012山东德州10分)现从A,B向甲、乙两地运送蔬菜,A,B两个蔬菜市场各有蔬菜14吨,其中甲地需要蔬菜15吨,乙地需要蔬菜13吨,从A到甲地运费50元/吨,到乙地30元/吨;从B地到甲运费60元/吨,到乙地45元/吨.(1)设A地到甲地运送蔬菜x吨,请完成下表:(2)设总运费为W元,请写出W与x的函数关系式(3)怎样调运蔬菜才能使运费最少?【答案】解:(1)完成填表:(2)W=50x+30(14-x)+60(15-x)+45(x-1),整理得,W=5x+1275。
(3)∵A,B到两地运送的蔬菜为非负数,∴x014x015x0x10≥⎧⎪-≥⎪⎨-≥⎪⎪-≥⎩,解不等式组,得:1≤x≤14。
在W=5x+1275中,W随x增大而增大,∴当x最小为1时,W有最小值1280元。
【考点】一次函数和一元一次不等式组的应用。
【分析】(1)根据题意A,B两个蔬菜市场各有蔬菜14吨,其中甲地需要蔬菜15吨,乙地需要蔬菜13吨,可得解。
(2)根据从A到甲地运费50元/吨,到乙地30元/吨;从B地到甲运费60元/吨,到乙地45元/吨可列出总费用,从而可得出答案。
(3)求出x的取值范围,利用w与x之间的函数关系式,求出函数最值即可。
4. (2012浙江舟山14分)在平面直角坐标系xOy 中,点P 是抛物线:y =x 2上的动点(点在第一象限内).连接 OP ,过点0作OP 的垂线交抛物线于另一点Q .连接PQ ,交y 轴于点M .作P A 丄x 轴于点A ,QB 丄x 轴于点B .设点P 的横坐标为m .(1)如图1,当m 时,①求线段OP 的长和tan ∠POM 的值;②在y 轴上找一点C ,使△OCQ 是以OQ 为腰的等腰三角形,求点C 的坐标; (2)如图2,连接AM 、BM ,分别与OP 、OQ 相交于点D 、E . ①用含m 的代数式表示点Q 的坐标; ②求证:四边形ODME 是矩形.【答案】解:(1)①把x 代入 y =x 2,得 y =2,∴P ,2),∴OP∵PA 丄x 轴,∴P A ∥MO .∴O P tan P O M tan O P A =A P 2∠=∠=。
②设 Q (n ,n 2),∵tan ∠QOB =tan ∠POM ,∴2n=n2-n=2-。
∴Q (122-)。
∴OQ =2。
∴当 OQ =OC 时,则C 1(02),C 2(02)。
当 OQ =CQ 时,则 C 3(0,1)。
(2)①∵点P 的横坐标为m ,∴P (m ,m 2)。
设 Q (n ,n 2),∵△APO ∽△BOQ ,∴BQ BO =AOAP。
∴22nn =mm-,得1n=m-。
∴Q (211mm-, )。
②设直线PO 的解析式为:y =kx +b ,把P (m ,m 2)、Q (211mm-,)代入,得:22m =m k+b 11=k+b m m⎧⎪⎨-⋅⎪⎩,解得b =1。
∴M (0,1)。
∵2Q B O B 1=M OAPm=,∠QBO =∠MOA =90°,∴△QBO ∽△MOA 。
∴∠MAO =∠QOB ,∴QO ∥MA 。
同理可证:EM ∥OD 。
又∵∠EOD =90°,∴四边形ODME 是矩形。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,勾股定理,平行的判定和性质,锐角三角函数定义,等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,矩形的判定。
【分析】(1)①已知m 的值,代入抛物线的解析式中可求出点P 的坐标;由此确定PA 、OA 的长,通过解直角三角形易得出结论。
②题目要求△OCQ 是以OQ 为腰的等腰三角形,所以分QO =OC 、QC =QO 两种情况来判断:QO =QC 时,Q 在线段OC 的垂直平分线上,Q 、O 的纵坐标已知,C 点坐标即可确定;QO =OC 时,先求出OQ 的长,那么C 点坐标可确定。
(2)①由∠QOP =90°,易求得△QBO ∽△MOA ,通过相关的比例线段来表示出点Q 的坐标。
②在四边形ODME 中,已知了一个直角,只需判定该四边形是平行四边形即可,那么可通过证明两组对边平行来得证。
5. (2012浙江舟山14分)在平面直角坐标系xOy 中,点P 是抛物线:y =x 2上的动点(点在第一象限内).连接 OP ,过点0作OP 的垂线交抛物线于另一点Q .连接PQ ,交y 轴于点M .作P A 丄x 轴于点A ,QB 丄x 轴于点B .设点P 的横坐标为m . (1)如图1,当m时,①求线段OP 的长和tan ∠POM 的值;②在y 轴上找一点C ,使△OCQ 是以OQ 为腰的等腰三角形,求点C 的坐标;(2)如图2,连接AM 、BM ,分别与OP 、OQ 相交于点D 、E . ①用含m 的代数式表示点Q 的坐标; ②求证:四边形ODME 是矩形.【答案】解:(1)①把x代入 y =x 2,得 y =2,∴P,2),∴OP∵PA 丄x 轴,∴P A ∥MO.∴O P tan P O M tan O P A =A P 2∠=∠=。