二次函数培优经典题11111111111111111111111111111111
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二次函数培优训练(3)一.解答题(共9 小题)1.已知抛物线经过 A (﹣ 2, 0), B( 0,2), C(,0)三点,一动点P 从原点出发以1个单位 /秒的速度沿 x 轴正方向运动,连接 BP,过点 A 作直线 BP 的垂线交 y 轴于点 Q.设点 P 的运动时间为 t 秒.(1)求抛物线的解析式;( 2)当 BQ= AP 时,求 t 的值;(3)随着点P 的运动,抛物线上是否存在一点M ,使△ MPQ 为等边三角形?若存在,请直接写 t 的值及相应点M 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,在平面直角坐标系中,已知点 C( 0,4),点 A 、B 在 x 轴上,并且 OA=OC=4OB ,动点P 在过 A ,B , C 三点的抛物线上.(1)求抛物线的函数表达式;(2)是否存在点P,使得△ ACP 是以 AC 为底边的等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)点 Q 为线段 AC 上一点,若四边形OCPQ 为平行四边形,求点Q 的坐标.3.抛物线y=a( x+1)( x﹣ 3)交 x 轴于 A 、 B 两点,交y 轴于 C,∠ ABC=45 °.(1)求 a 值;( 2)点 M 为抛物线上第一象限内一点,连接AM ,当∠ CAM=45 °时,求 M 的坐标;( 3)在( 2)的条件下, P 为抛物线上第一象限内一点,PR∥ AM 交 AC 、BC 于 R、Q,当PQ=时,求P 点坐标.24.如图,在平面直角坐标系中, O 是坐标原点,二次函数 y=x +c 的图象抛物线交 x 轴于点 A , B (点 A 在点 B 的左侧),与 y 轴交于点 C( 0,﹣ 3).(1)求∠ ABC 的度数;( 2)若点 D 是第四象限内抛物线上一点,△ADC的面积为,求点 D 的坐标;(3)若将△ OBC 绕平面内某一点顺时针旋转 60°得到△ O′B′C′,点 O′,B′均落在此抛物线上,求此时 O′的坐标.5.在平面直角坐标系2xOy 中,定义直线 y=ax+b 为抛物线 y=ax +bx 的特征直线, C( a, b)为其特征点.设抛物线y=ax 2+bx 与其特征直线交于 A 、B 两点(点 A 在点 B 的左侧).(1)当点 A 的坐标为( 0,0),点 B 的坐标为( 1,3)时,特征点 C 的坐标为;(2)若抛物线 y=ax 2+bx 如图所示,请在所给图中标出点 A 、点 B 的位置;6.如图,菱形ABCD 的边长为 6 且∠ DAB=60 °,以点 A 为原点、边AB 所在的直线为x 轴且顶点 D 在第一象限建立平面直角坐标系.动点P 从点 D 出发沿折线DCB 向终点 B 以 2单位 /每秒的速度运动,同时动点Q 从点 A 出发沿 x 轴负半轴以 1 单位 /秒的速度运动,当点P 到达终点时停止运动,运动时间为t,直线 PQ 交边 AD 于点 E.(1)求出经过 A 、 D、 C 三点的抛物线解析式;(2)是否存在时刻 t 使得 PQ⊥ DB ,若存在请求出 t 值,若不存在,请说明理由;(3)设 AE 长为 y,试求 y 与 t 之间的函数关系式;(4)若 F、G 为 DC 边上两点,且点 DF=FG=1 ,试在对角线 DB 上找一点 M 、抛物线 ADC 对称轴上找一点 N,使得四边形 FMNG 周长最小并求出周长最小值.27.如图 1,抛物线 y=ax +bx+3 (a≠0)与 x 轴、 y 轴分别交于点 A (﹣ 1, 0)、 B (3, 0)、点 C 三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点 D( 2, m)在第一象限的抛物线上,连接BC 、BD .试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠ PBC=∠ DBC ?如果存在,请求出点P 点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)如图 2,在( 2)的条件下,将△BOC沿x轴正方向以每秒 1 个单位长度的速度向右平移,记平移后的三角形为△ B′O′C′.在平移过程中,△B′O′C′与△ BCD重叠的面积记为设平移的时间为t 秒,试求S 与 t 之间的函数关系式?S,8.如图,已知直线 y=2x+2 与 x 轴交于点 C,与 y 轴交于点 B,抛物线 y=ax 2﹣ 2ax+c 过点C 且与直线 y=2x+2 交于点 A ( 5, 12).(1)求该抛物线的解析式;(2) D 为 x 轴上方抛物线上一点,若△ DCO与△ DBO的面积相等,求 D 点的坐标;(3)在线段AB 上是否存在点P,过 P 作 x 轴的垂线交抛物线于 E 点,使得以P、 B、E 为顶点的三角形与△ BOC相似?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.9.( 2013?黄冈模拟)如图,已知抛物线对称轴为直线x=4,且与 x 轴交于 A 、 B 两点( A在 B 左侧), B 点坐标为( 6, 0),过点 B 的直线与抛物线交于点C ( 3,).( 1)写出点 A 坐标; ( 2)求抛物线解析式;( 3)在抛物线的 BC 段上,是否存在一点 P ,使得四边形 ABPC 的面积最大?若存在,求出这个最大值及此时点 P 的坐标;若不存在,请说明理由; (4)若点 M 在线段 AB 上以每秒 1 个单位长度的速度从A 向B 运动,同时,点N 在射线BC 上以每秒 2 个单位长度的速度从 B 向 C 运动,当其中一个点停止运动时,另一个点也随之停止运动.设运动时间为t 秒,当 t 为何值, △MNB 为等腰三角形,写出计算过程.参考答案与试题解析参考答案与试题解析【解答】 解:( 1)设抛物线的解析式为 y=ax 2+bx+c ,∵抛物线经过 A (﹣ 2, 0), B ( 0,2), C (,0)三点,∴,解得,∴ y= ﹣ x 2﹣ x+2 .( 2)∵ AQ ⊥ PB ,BO ⊥ AP ,∴∠ AOQ= ∠ BOP=90 °,∠ PAQ= ∠PBO , ∵AO=BO=2 ,∴△ AOQ ≌△ BOP ,∴ OQ=OP=t .① 如图 1,当 t ≤2 时,点 Q 在点 B 下方,此时 BQ=2 ﹣ t , AP=2+t .∵BQ= AP ,∴ 2﹣ t= ( 2+t ),∴ t= .② 如图 2,当 t >2 时,点 Q 在点 B 上方,此时 BQ=t ﹣2, AP=2+t .∵ BQ=AP ,∴ t﹣ 2= ( 2+t ),∴ t=6.综上所述, t=或 6 时, BQ= AP.( 3)当 t=﹣1时,抛物线上存在点M(1,1);当 t=3+3时,抛物线上存在点M(﹣ 3,﹣ 3).分析如下:∵ AQ ⊥ BP,∴∠ QAO+ ∠BPO=90 °,∵∠ QAO+ ∠ AQO=90 °,∴∠ AQO= ∠BPO.在△ AOQ 和△ BOP 中,,∴△ AOQ ≌△ BOP,∴ OP=OQ,∴△ OPQ 为等腰直角三角形,∵△MPQ 为等边三角形,则M 点必在PQ 的垂直平分线上,∵直线 y=x 垂直平分 PQ,∴ M 在 y=x 上,设 M ( x, y),∴,解得或,∴ M点可能为( 1,1)或(﹣ 3,﹣ 3).①如图 3,当 M 的坐标为(1, 1)时,作 MD ⊥ x 轴于 D,222﹣ 2t+2,则有 PD=|1﹣t|,MP =1+|1﹣ t| =t22,PQ =2t∵△ MPQ 为等边三角形,∴ MP=PQ ,∴ t 2+2t﹣ 2=0 ,∴ t=﹣ 1+ , t=﹣ 1﹣(负值舍去).②如图 4,当 M 的坐标为(﹣3,﹣ 3)时,作 ME ⊥ x 轴于 E,则有 PE=3+t, ME=3 ,222222∴MP=3 +( 3+t) =t+6t+18 ,PQ =2t,∵△ MPQ 为等边三角形,∴MP=PQ ,∴t 2﹣6t﹣ 18=0,∴t=3+3,t=3﹣3(负值舍去).综上所述,当t=﹣ 1+时,抛物线上存在点M ( 1, 1),或当t=3+3时,抛物线上存在点 M (﹣ 3,﹣ 3),使得△ MPQ 为等边三角形.2.【解答】解:( 1)∵ C ( 0, 4),∴ OC=4 .∵ OA=OC=4OB ,∴ OA=4 , OB=1 ,∴A ( 4, 0), B (﹣ 1, 0),设抛物线解析式:y=a( x+1)( x﹣ 4),∴ 4= ﹣ 4a,2∴a=﹣ 1.∴ y= ﹣ x +3x+4 .(2)存在.若△ ACP 是以 AC 为底的等腰三角形,则点P 在 AC 的垂直平分线上,∵OA=OC ,∴ AC 的垂直平分线2),则可OP 即为∠ AOC 的平分线,设 P( m,﹣ m +3m+4得: m=﹣ m 2+3m+4 ,∴ m1=+1, m2=1﹣∴存在点 P1(+1,+1),P2(1﹣,1﹣),使得△ ACP 是以 AC 为底边的等腰三角形.(3)设 l AC:y=kx+b ( k≠0),∵过 A (4, 0),C ( 0,4),∴ l AC: y= ﹣ x+4.∵四边形OCPQ 为平行四边形,∴2), Q( t,﹣ t+4 ),PQ∥OC,PQ=OC ,设 P( t,﹣ t +3t+42﹣(﹣ t+4 ) =4.∴ t1=t2=2,∴点 Q( 2,2).﹣t +3t+43.【解答】解( 1)抛物线y=a( x+1)( x﹣ 3),令 y=0,∴x= ﹣ 1,或 x=3 ,∴ A (﹣ 1, 0), B (3, 0),∵∠ ABC=45 °,∠ BOC=90 °,∴ OB=OC=3 ,∴C( 0,3),将点 C( 0, 3)代入二次函数解析式得:a=﹣ 1.(2)设 AM 交 y 轴于点 D,作 DE⊥ AC 交 AC 于点 E,如下图: OA=1 ,OC=3 ,∴ AC=,设DE=x ,∵∠CAM=45 °,∴AE=DE=x , CE=10 ﹣x,∵∠DEC= ∠AOC ,∠ECD= ∠OCA ,∴△ AOC ∽△ DEC ,∴=,即:=,解得: x=,∴CD===,∴ OD=3﹣=,∴ D(0,),设直线 AM 解析式为y=kx+b ,( k≠0),将点 D( 0,)、A(﹣1,0)代入得:,解得: k=,b=,∴直线AM 解析式为y= x+.联立:解得: x=﹣ 1,或 x=,将 x=代入抛物线解析式得:y=,∴ M(,).所以M点横坐标为M(,).(3)∵ PR∥ AM ,直线 AM 解析式为 y= x+,∴设直线PR: y= x+b,联立:解得: x=, y=,∴ Q(,),联立:,解得: x=,∵点 P 在第一象限,∴ x=∴y=∴P(,),∵ PQ=,点 P 在第一象限,∴b=,代入点P,∴ P(,).所以 P 点横坐标为 P(,).4.【解答】解:( 1)由题意与 y 轴交于点C(0,﹣ 3),∴得解析式为 y=x 2﹣3,令 y=0 , x=±,∴ B (, 0), A (﹣,0),∴ OA=, OC=3, AC=2,∴∠ OCA=30 °,∴∠ ABC=60 °;(2)由( 1)得: OA=,OC=3 ,∴ S△OAC = ×3×=,过原点与 AC 平行的直线 y=﹣,直线与抛物线的交点即为点D,联立:,解得 x1=,x2=(舍去),∴ D(,).(3)设点O ′( m , m 2﹣ 3),∵顺时针旋转60°,则点B ′(m+, m 2﹣ ),∴( m+)2﹣3=m 2﹣ ,∴ m= ﹣,∴ O ′(﹣,﹣).5. 解答】 解:( 1)∵ A (0, 0), B ( 1.3),代入:直线 y=ax+b ,解得: a=3, b=0,∴直线 y=3x ,抛物线解析式:y=3x 2,∴ C ( 3, 0).故答案为:( 3, 0); (2)联立直线 y=ax+b 与抛物线22y=ax +bx ,得: ax +(b ﹣ a ) x ﹣b=0 ,∴( ax+b )( x ﹣ 1)=0,解得: x= ﹣ ,x=1 ,∴ A (1, a+b ),B (﹣ , 0).点 A 、点 B 的位置如图所示;6.【解答】 解:( 1)△ DAB 中,∠ DAB=60 °, DA=AB=6则: D 到 y 轴的距离 = AB=3 、D 到 x 轴的距离 =DA ?sin ∠ DAB=3 ;∴ D ( 3, 3 ); 由于 DC ∥ x 轴,且 DC=AB=6 ,那么将点 D 右移 6 个单位后可得点C ,即 C ( 9, 3);设抛物线的解析式为: y=ax 2+bx ,有:,解得∴抛物线解析式为: y= ﹣x 2+x .( 2)如图 1,连接 AC 知 AC ⊥BD ,若 PQ ⊥ DB ,则 PQ ∥ AC ,那么 P 在 BC 上时不存在符合要求的 t 值,当 P 在 DC 上时,由于 PC ∥ AQ 且 PQ ∥ AC ,所以四边形 PCAQ 是平行四边形,则 PC=AQ ,有 6﹣ 2t=t ,得 t=2 .( 3) ① 如图 1,当点 P 在 DC 上,即 0< t ≤3 时,有 △ EDP ∽△ EAQ ,则=== ,那么AE=AD=2 ,即 y=2;② 如图2,当点P 在CB上,即 3< t ≤6 时,有 △ QEA ∽△ QPB ,则= ,即=,得 y=,综上所述: y= ;(4)如图 3,作点作点 G 关于抛物线F 关于直线 DB 的对称点 F ′,由菱形对称性知ADC 对称轴的对称点 G ′,F ′在DA上,用DF ′=DF=1 ;易求 DG ′=4,连接 F ′G ′交 DB 于点 M 、交对称轴于点N ,点 M 、 N 即为所求的两点.过F′作 F′H⊥ DG′于 H,在 Rt△ F′HD 中,∠ F′DH=180 °﹣∠ ADC=60 °,F′D=1 ;则: F′H=F ′D?sin60°= , HD=F ′D ?cos60°= , HG ′=HD+DG ′= .用勾股定理计算得F′G′=,所以四边形FMNG 周长最小为F′G′+FG=+1 .27.【解答】解:( 1)将 A (﹣ 1, 0)、 B (3, 0)代入抛物线y=ax +bx+3 ( a≠0),2,解得: a=﹣ 1, b=2.故抛物线解析式为:y=﹣ x +2x+3 .(2)存在将点 D 代入抛物线解析式得: m=3,∴ D (2, 3),令 x=0 , y=3,∴ C( 0, 3),∴OC=OB ,∴∠ OCB= ∠CBO=45 °,如下图,设 BP 交 y 轴于点 G,∵CD ∥ x 轴,∴∠ DCB= ∠ BCO=45 °,在△ CDB 和△CGB 中:∵∠∴△ CDB ≌△ CGB( ASA ),∴ CG=CD=2 ,∴OG=1 ,∴点 G( 0, 1),设直线BP: y=kx+1 ,代入点 B( 3, 0),∴ k= ﹣,∴直线BP: y=﹣x+1,联立直线BP 和二次函数解析式:,解得:或(舍),∴ P(﹣,).(3)直线 BC: y= ﹣ x+3,直线 BD : y= ﹣ 3x+9 ,当 0≤t≤2 时,如下图:设直线 C′B′: y=﹣( x﹣ t) +3 联立直线BD 求得 F(,),S=S△BCD﹣ S△CC′E﹣ S△C′DF=×2×3﹣×t×t﹣×(2﹣t)(3﹣)2整理得: S=﹣t +3t( 0≤t≤2).当 2< t≤3 时,如下图:H( t,﹣ 3t+9),I( t ,﹣ t +3 )S=S △HIB = [(﹣ 3t+9)﹣(﹣ t+3 ) ] ×( 3﹣ t )整理得: S=t 2﹣6t+9( 2< t ≤3)综上所述: S=.8.【解答】 解:( 1)由直线 y=2x+2 知:点 C (﹣ 1, 0)、B ( 0,2);抛物线 y=ax 2﹣ 2ax+c 过点 C (﹣ 1, 0)、A (5, 12),有:,解得∴抛物线的解析式: y=x 2﹣ 2x ﹣3.(2)由( 1)知: OB=2、 OC=1 ;由题意知: S △DBO =S △DCO ,则:×BO ×|x D |= ×CO ×|y D |,即: |y D |=2|x D |∴可以设点D 的坐标为:( x , 2x )或( x ,﹣ 2x )( x<﹣ 1 或 x > 3),代入抛物线的解析式中,有:当点 D 坐标为( x , 2x )时,有: x 2﹣ 2x ﹣ 3=2x ;解得: x 1=2﹣(舍), x 2=2+ ; 当点 D 坐标为( x ,﹣ 2x )时,有: x 2﹣ 2x ﹣3=﹣ 2x ;解得: x 3= (舍), x 4=﹣;∴点 D 的坐标为:( 2+, 4+2)或(﹣, 2).9.【解答】 解:( 1)∵ B 点坐标为( 6, 0),抛物线对称轴为直线 x=4 ,4×2﹣ 6=2 ,∴点 A 的坐标为( 2,0);(2)设抛物线解析式为y=ax 2+bx+c ,∵ A ( 2, 0), B ( 6, 0), C ( 3, ),∴,解得,∴抛物线解析式为y= ﹣ x 2+6x ﹣ 9;(3)存在.理由如下:2如图,设存在点 P (x ,﹣ x +6x ﹣ 9),使得四边形 ABPC 的面积最大,过点 C 作 CE ⊥ AB 于点 E ,过点 P 作 PF ⊥ x 轴于点 F ,∵ A ( 2,0),B (6,0),C ( 3,),∴S 四边形 ABPC =S △ ACE +S 梯形 CEFP +S △BPF= ×(3﹣ 2) × + ( 22﹣ 9)﹣ x +6x ﹣9) ×( x ﹣3) + ×( 6﹣x ) ×(﹣ x +6x = + ( x ﹣3) + (﹣ 2 ×( 6﹣x ) ×(﹣ 2x +6x ﹣9) ×( x ﹣ 3) + x +6x ﹣ 9)=﹣ (x2﹣ 9x+14 )2,∵ 3<< 6,=﹣(x﹣) +∴当 x=时,四边形ABPC 的面积有最大值,最大值为,此时,﹣22,∴点 P 的坐标为(,);x +6x﹣ 9=﹣×() +6× ﹣ 9=(4)∵ A ( 2, 0), B( 6, 0),∴ AB=6 ﹣ 2=4,∵ B( 6, 0), C(3,),∴BC==.① BN=MN 时,如图,过点N 作 ND ⊥BM 于点 D ,则 BD=MD=(4﹣t),cos∠ABC==,解得t=,②BN=BM 时,如图, BM=4 ﹣ t, BN=2t ,所以, 4﹣t=2t ,解得 t= ,③ BM=MN时,如图,过点M 作 MH ⊥BN 于点则 BH= BN=×2t=t,BM=4﹣t,cos∠ ABC=H ,=,解得t=,综上所述,当t 为或或秒时,△ MNB为等腰三角形.。
二次函数综合性培优训练题及答案1、如图1,已知二次函数图象的顶点坐标为C(1,0),直线m x y += 与该二次函数的图象交于A 、B 两点,其中A 点的坐标为(3,4),B 点在轴y 上.(1)求m 的值及这个二次函数的关系式;(2)P 为线段AB 上的一个动点(点P 与A 、B 不重合),过P 作x 轴的垂线与这个二次函数的图象交于点E点,设线段PE 的长为h ,点P 的横坐标为x ,求h 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(3)D 为直线AB 与这个二次函数图象对称轴的交点,在线段AB 上是否存在一点P ,使得四边形DCEP 是平行四边形?若存在,请求出此时P 点的坐标;若不存在,请说明理由.图12、如图2,已知二次函数24=-+的图像经过点A和点B.y ax x c(1)求该二次函数的表达式;(2)写出该抛物线的对称轴及顶点坐标;(3)点P(m,m)与点Q均在该函数图像上(其中m>0),且这两点关于抛物线的对称轴对称,求m的值及点Q图23、如图3,已知抛物线c=2经过O(0,0),A(4,0),B(3,3)三点,连结AB,过点B作BC∥x轴交该抛物线+y+x bx a于点C.(1)求这条抛物线的函数关系式.(2)两个动点P、Q分别从O、A两点同时出发,以每秒1个单位长度的速度运动. 其中,点P沿着线段0A向A 点运动,点Q沿着折线A→B→C的路线向C点运动. 设这两个动点运动的时间为t(秒) (0<t<4),△PQA 的面积记为S.①求S与t的函数关系式;②当t为何值时,S有最大值,最大值是多少?并指出此时△PQA的形状;③是否存在这样的t值,使得△PQA是直角三角形?若存在,请直接写出此时P、Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.4、某公司推出了一种高效环保型除草剂,年初上市后,公司经历了从亏损到盈利的过程. 图4的二次函数图象(部分)刻车了该公司年初以来累积利润S(万元)即前t个月的利润总和S与t之间的关系).根据图象提供信息,解答下列问题:(1)公司从第几个月末开始扭亏为盈;(2)累积利润S与时间t之间的函数关系式;(3)求截止到几月末公司累积利润可达30万元;(4)求第8个月公司所获利是多少元?5、如图5,已知抛物线cxbx ay++=2的顶点坐标为E(1,0),与y轴的交点坐标为(0,1).月)(1)求该抛物线的函数关系式.(2)A、B是x轴上两个动点,且A、B间的距离为AB=4,A在B的左边,过A作AD⊥x轴交抛物线于D,过B 作BC⊥x轴交抛物线于C. 设A点的坐标为(t,0),四边形ABCD的面积为S.①求S与t之间的函数关系式.②求四边形ABCD的最小面积,此时四边形ABCD是什么四边形?③当四边形ABCD面积最小时,在对角线BD上是否存在这样的点P,使得△PAE的周长最小,若存在,请;若不存在6)如图6,抛物线223y x x=--与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线l与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2。
二次函数培优试题〔30道解答题〕注:全是2021年各地市中考题,不少是压轴题一.解答题〔共30小题〕1.设m是不小于﹣1的实数,使得关于x的方程x2+2〔m﹣2〕x+m2﹣3m+3=0有两个不相等的实数根x1,x2.〔1〕假设+=1,求的值;〔2〕求+﹣m2的最大值.2.用长为32米的篱笆围一个矩形养鸡场,设围成的矩形一边长为x米,面积为y平方米.〔1〕求y关于x的函数关系式;〔2〕当x为何值时,围成的养鸡场面积为60平方米?〔3〕能否围成面积为70平方米的养鸡场?如果能,请求出其边长;如果不能,请说明理由.3.如图1,反比例函数y=〔x>0〕的图象经过点A〔2,1〕,射线AB与反比例函数图象交于另一点B〔1,a〕,射线AC与y轴交于点C,∠BAC=75°,AD⊥y轴,垂足为D.〔1〕求k的值;〔2〕求tan∠DAC的值及直线AC的解析式;〔3〕如图2,M是线段AC上方反比例函数图象上一动点,过M作直线l⊥x轴,与AC相交于点N,连接CM,求△CMN面积的最大值.4.如图,二次函数y=a〔x﹣h〕2+的图象经过原点O〔0,0〕,A〔2,0〕.〔1〕写出该函数图象的对称轴;〔2〕假设将线段OA绕点O逆时针旋转60°到OA′,试判断点A′是否为该函数图象的顶点?5.假设两个二次函数图象的顶点、开口方向都相同,那么称这两个二次函数为“同簇二次函数〞.〔1〕请写出两个为“同簇二次函数〞的函数;〔2〕关于x的二次函数y1=2x2﹣4mx+2m2+1和y2=ax2+bx+5,其中y1的图象经过点A〔1,1〕,假设y1+y2与y1为“同簇二次函数〞,求函数y2的表达式,并求出当0≤x≤3时,y2的最大值.6.如果二次函数的二次项系数为l,那么此二次函数可表示为y=x2+px+q,我们称[p,q]为此函数的特征数,如函数y=x2+2x+3的特征数是[2,3].〔1〕假设一个函数的特征数为[﹣2,1],求此函数图象的顶点坐标.〔2〕探究以下问题:①假设一个函数的特征数为[4,﹣1],将此函数的图象先向右平移1个单位,再向上平移1个单位,求得到的图象②假设一个函数的特征数为[2,3],问此函数的图象经过怎样的平移,才能使得到的图象对应的函数的特征数为[3,4]?7.抛物线C:y=﹣x2+bx+c经过A〔﹣3,0〕和B〔0,3〕两点,将这条抛物线的顶点记为M,它的对称轴与x轴的交点记为N.〔1〕求抛物线C的表达式;〔2〕求点M的坐标;〔3〕将抛物线C平移到抛物线C′,抛物线C′的顶点记为M′,它的对称轴与x轴的交点记为N′.如果以点M、N、M′、N′为顶点的四边形是面积为16的平行四边形,那么应将抛物线C怎样平移?为什么?8.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象过A〔2,0〕,B〔0,﹣1〕和C〔4,5〕三点.〔1〕求二次函数的解析式;〔2〕设二次函数的图象与x轴的另一个交点为D,求点D的坐标;〔3〕在同一坐标系中画出直线y=x+1,并写出当x在什么范围内时,一次函数的值大于二次函数的值.9.如图,抛物线y=ax2+2x+c经过点A〔0,3〕,B〔﹣1,0〕,请解答以下问题:〔1〕求抛物线的解析式;〔2〕抛物线的顶点为点D,对称轴与x轴交于点E,连接BD,求BD的长.注:抛物线y=ax2+bx+c〔a≠0〕的顶点坐标是〔﹣,〕.10.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=2x2+mx+n经过点A〔0,﹣2〕,B〔3,4〕.〔1〕求抛物线的表达式及对称轴;〔2〕设点B关于原点的对称点为C,点D是抛物线对称轴上一动点,记抛物线在A,B之间的局部为图象G〔包含A,B两点〕.假设直线CD 与图象G有公共点,结合函数图象,求点D纵坐标t的取值范围.11.如图,二次函数的图象与x轴交于A〔﹣3,0〕和B〔1,0〕两点,交y轴于点C〔0,3〕,点C、D是二次函数图象上的一对对称点,一次函数的图象过点B、D.〔1〕请直接写出D点的坐标.〔2〕求二次函数的解析式.〔3〕根据图象直接写出使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围.12.关于x的方程x2﹣〔2k﹣3〕x+k2+1=0有两个不相等的实数根x1、x2.〔1〕求k的取值范围;〔2〕试说明x1<0,x2<0;〔3〕假设抛物线y=x2﹣〔2k﹣3〕x+k2+1与x轴交于A、B两点,点A、点B到原点的距离分别为OA、OB,且OA+OB=2OA•OB﹣3,求k的值.13.二次函数y=x2﹣4x+3.〔1〕用配方法求其图象的顶点C的坐标,并描述该函数的函数值随自变量的增减而变化的情况;〔2〕求函数图象与x轴的交点A,B的坐标,及△ABC的面积.14.利用二次函数的图象估计一元二次方程x2﹣2x﹣1=0的近似根〔精确到0.1〕.15.实验数据显示,一般成人喝半斤低度白酒后,1.5小时内其血液中酒精含量y〔毫克/百毫升〕与时间x〔时〕的关系可近似地用二次函数y=﹣200x2+400x刻画;1.5小时后〔包括1.5小时〕y与x可近似地用反比例函数y=〔k>0〕刻画〔如下图〕.〔1〕根据上述数学模型计算:①喝酒后几时血液中的酒精含量到达最大值?最大值为多少?②当x=5时,y=45,求k的值.〔2〕按国家规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克/百毫升时属于“酒后驾驶〞,不能驾车上路.参照上述数学模型,假设某驾驶员晚上20:00在家喝完半斤低度白酒,第二天早上7:00能否驾车去上班?请说明理由.16.九〔1〕班数学兴趣小组经过市场调查,整理出某种商品在第x〔1≤x≤90〕天的售价与销量的相关信息如下表:时间x〔天〕1≤x<50 50≤x≤90售价〔元/件〕x+40 90每天销量〔件〕200﹣2x该商品的进价为每件30元,设销售该商品的每天利润为y元.〔1〕求出y与x的函数关系式;〔2〕问销售该商品第几天时,当天销售利润最大,最大利润是多少?〔3〕该商品在销售过程中,共有多少天每天销售利润不低于4800元?请直接写出结果.17.某小商场以每件20元的价格购进一种服装,先试销一周,试销期间每天的销量〔件〕与每件的销售价x〔元/件〕如下表:x〔元/件〕38 36 34 32 30 28 26t〔件〕 4 8 12 16 20 24 28假定试销中每天的销售量t〔件〕与销售价x〔元/件〕之间满足一次函数.〔1〕试求t与x之间的函数关系式;〔2〕在商品不积压且不考虑其它因素的条件下,每件服装的销售定价为多少时,该小商场销售这种服装每天获得的毛利润最大?每天的最大毛利润是多少?〔注:每件服装销售的毛利润=每件服装的销售价﹣每件服装的进货价〕18.“丹棱冻粑〞是眉山著名特色小吃,产品畅销省内外,现有一个产品销售点在经销时发现:如果每箱产品盈利10元,每天可售出50箱;假设每箱产品涨价1元,日销售量将减少2箱.〔1〕现该销售点每天盈利600元,同时又要顾客得到实惠,那么每箱产品应涨价多少元?〔2〕假设该销售点单纯从经济角度考虑,每箱产品应涨价多少元才能获利最高?19.某商场在1月至12月份经销某种品牌的服装,由于受到时令的影响,该种服装的销售情况如下:销售价格y1〔元/件〕与销售月份x〔月〕的关系大致满足如图的函数,销售本钱y2〔元/件〕与销售月份x〔月〕满足y2=,月销售量y3〔件〕与销售月份x〔月〕满足y3=﹣10x+20.〔1〕根据图象求出销售价格y1〔元/件〕与销售月份x〔月〕之间的函数关系式;〔6≤x≤12且x为整数〕〔2〕求出该服装月销售利润W〔元〕与月份x〔月〕之间的函数关系式,并求出哪个月份的销售利润最大?最大利润是多少?〔6≤x≤12且x为整数〕20.某商品的进价为每件20元,售价为每件25元时,每天可卖出250件.市场调查反映:如果调整价格,一件商品每涨价1元,每天要少卖出10件.〔1〕求出每天所得的销售利润w〔元〕与每件涨价x〔元〕之间的函数关系式;〔2〕求销售单价为多少元时,该商品每天的销售利润最大;〔3〕商场的营销部在调控价格方面,提出了A,B两种营销方案.方案A:每件商品涨价不超过5元;方案B:每件商品的利润至少为16元.请比拟哪种方案的最大利润更高,并说明理由.21.在机器调试过程中,生产甲、乙两种产品的效率分别为y1、y2〔单位:件/时〕,y1、y2与工作时间x〔小时〕之间大致满足如下图的函数关系,y1的图象为折线OABC,y2的图象是过O、B、C三点的抛物线一局部.〔1〕根据图象答复:•调试过程中,生产乙的效率高于甲的效率的时间x〔小时〕的取值范围是_________; 说明线段AB的实际意义是_________.〔2〕求出调试过程中,当6≤x≤8〔3〕时,生产甲种产品的效率y1〔件/时〕与工作时间x〔小时〕之间的函数关系式.〔3〕调试结束后,一台机器先以图中甲的最大效率生产甲产品m小时,再以图中乙的最大效率生产乙产品,两种产品共生产6小时,求甲、乙两种产品的生产总量Z〔件〕与生产甲所用时间m〔小时〕之间的函数关系式.22.某研究所将某种材料加热到1000℃时停止加热,并立即将材料分为A、B两组,采用不同工艺做降温比照实验,设降温开始后经过x min时,A、B两组材料的温度分别为y A℃、y B℃,y A、y B与x的函数关系式分别为y A=kx+b,〔1〕分别求y A、y B关于x的函数关系式;〔2〕当A组材料的温度降至120℃时,B组材料的温度是多少?〔3〕在0<x<40的什么时刻,两组材料温差最大?23.某旅游景点的门票价格是20元/人,日接待游客500人,进入旅游旺季时,景点想提高门票价格增加盈利.经过市场调查发现,门票价格每提高5元,日接待游客人数就会减少50人.设提价后的门票价格为x〔元/人〕〔x>20〕,日接待游客的人数为y〔人〕.〔1〕求y与x〔x>20〕的函数关系式;〔2〕景点每日的接待本钱为z〔元〕,z与y满足函数关系式:z=100+10y.求z与x的函数关系式;〔3〕在〔2〕的条件下,当门票价格为多少时,景点每日获取的利润最大?最大利润是多少?〔利润=门票收入﹣接待本钱〕24.某企业设计了一款工艺品,每件的本钱是50元,为了合理定价,投放市场进行试销.据市场调查,销售单价是100元时,每天的销售量是50件,而销售单价每降低1元,每天就可多售出5件,但要求销售单价不得低于本钱.〔1〕求出每天的销售利润y〔元〕与销售单价x〔元〕之间的函数关系式;〔2〕求出销售单价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?〔3〕如果该企业要使每天的销售利润不低于4000元,且每天的总本钱不超过7000元,那么销售单价应控制在什么范围内?〔每天的总本钱=每件的本钱×每天的销售量〕25.某工厂生产的某种产品按质量分为10个档次,第1档次〔最低档次〕的产品一天能生产95件,每件利润6元.每提高一个档次,每件利润增加2元,但一天产量减少5件.〔1〕假设生产第x档次的产品一天的总利润为y元〔其中x为正整数,且1≤x≤10〕,求出y关于x的函数关系式;〔2〕假设生产第x档次的产品一天的总利润为1120元,求该产品的质量档次.26.某商家方案从厂家采购空调和冰箱两种产品共20台,空调的采购单价y1〔元/台〕与采购数量x1〔台〕满足y1=﹣20x1+1500〔0<x1≤20,x1为整数〕;冰箱的采购单价y2〔元/台〕与采购数量x2〔台〕满足y2=﹣10x2+1300〔0<x2≤20,x2为整数〕.〔1〕经商家与厂家协商,采购空调的数量不少于冰箱数量的,且空调采购单价不低于1200元,问该商家共有几种进货方案?〔2〕该商家分别以1760元/台和1700元/台的销售单价售出空调和冰箱,且全部售完.在〔1〕的条件下,问采购空调多少台时总利润最大?并求最大利润.27.某店因为经营不善欠下38400元的无息贷款的债务,想转行经营服装专卖店又缺少资金.“中国梦想秀〞栏目组决定借给该店30000元资金,并约定利用经营的利润归还债务〔所有债务均不计利息〕.该店代理的品牌服装的进价为每件40元,该品牌服装日销售量y〔件〕与销售价x〔元/件〕之间的关系可用图中的一条折线〔实线〕来表示.该店应支付职工的工资为每人每天82元,每天还应支付其它费用为106元〔不包含债务〕.〔1〕求日销售量y〔件〕与销售价x〔元/件〕之间的函数关系式;〔2〕假设该店暂不考虑归还债务,当某天的销售价为48元/件时,当天正好收支平衡〔收人=支出〕,求该店职工的人数;〔3〕假设该店只有2名职工,那么该店最早需要多少天能还清所有债务,此时每件服装的价格应定为多少元?28.在2021年巴西世界杯足球赛前夕,某体育用品店购进一批单价为40元的球服,如果按单价60元销售,那么一个月内可售出240套.根据销售经验,提高销售单价会导致销售量的减少,即销售单价每提高5元,销售量相应减少20套.设销售单价为x〔x≥60〕元,销售量为y套.〔1〕求出y与x的函数关系式.〔2〕当销售单价为多少元时,月销售额为14000元;〔3〕当销售单价为多少元时,才能在一个月内获得最大利润?最大利润是多少?[参考公式:抛物线y=ax2+bx+c〔a≠0〕的顶点坐标是].29.某经销商销售一种产品,这种产品的本钱价为10元/千克,销售价不低于本钱价,且物价部门规定这种产品的销售价不高于18元/千克,市场调查发现,该产品每天的销售量y〔千克〕与销售价x〔元/千克〕之间的函数关系如下图:〔1〕求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;〔2〕求每天的销售利润W〔元〕与销售价x〔元/千克〕之间的函数关系式.当销售价为多少时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?〔3〕该经销商想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为多少?30.某公司经营杨梅业务,以3万元/吨的价格向农户收购杨梅后,分拣成A、B两类,A类杨梅包装后直接销售;B类杨梅深加工后再销售.A类杨梅的包装本钱为1万元/吨,根据市场调查,它的平均销售价格y〔单位:万元/吨〕与销售数量x〔x≥2〕之间的函数关系如图;B类杨梅深加工总费用s〔单位:万元〕与加工数量t〔单位:吨〕之间的函数关系是s=12+3t,平均销售价格为9万元/吨.〔1〕直接写出A类杨梅平均销售价格y与销售量x之间的函数关系式;〔2〕第一次,该公司收购了20吨杨梅,其中A类杨梅有x吨,经营这批杨梅所获得的毛利润为w万元〔毛利润=销售总收入﹣经营总本钱〕.①求w关于x的函数关系式;②假设该公司获得了30万元毛利润,问:用于直销的A类杨梅有多少吨?〔3〕第二次,该公司准备投入132万元资金,请设计一种经营方案,使公司获得最大毛利润,并求出最大毛利润.参考答案与试题解析一.解答题〔共30小题〕1.设m是不小于﹣1的实数,使得关于x的方程x2+2〔m﹣2〕x+m2﹣3m+3=0有两个不相等的实数根x1,x2.〔1〕假设+=1,求的值;〔2〕求+﹣m2的最大值.考点:根与系数的关系;根的判别式;二次函数的最值.专题:代数综合题.分析:〔1〕首先根据根的判别式求出m的取值范围,利用根与系数的关系,求出符合条件的m的值;〔2〕把利用根与系数的关系得到的关系式代入代数式,细心化简,结合m的取值范围求出代数式的最大值.解答:解:∵方程有两个不相等的实数根,∴△=b2﹣4ac=4〔m﹣2〕2﹣4〔m2﹣3m+3〕=﹣4m+4>0,∴m<1,结合题意知:﹣1≤m<1.〔1〕∵x1+x2=﹣2〔m﹣2〕,x1x2=m2﹣3m+3,∴+===1解得:m1=,m2=〔不合题意,舍去〕∴=﹣2.〔2〕+﹣m2=﹣m2=﹣2〔m﹣1〕﹣m2=﹣〔m+1〕2+3.当m=﹣1时,最大值为3.点评:此题考查根与系数的关系,一元二次方程的根的判别式△=b2﹣4ac来求出m的取值范围;解答此题的关键是熟知一元二次方程根与系数的关系:x1+x2=﹣,x1x2=.2.用长为32米的篱笆围一个矩形养鸡场,设围成的矩形一边长为x米,面积为y平方米.〔1〕求y关于x的函数关系式;〔2〕当x为何值时,围成的养鸡场面积为60平方米?〔3〕能否围成面积为70平方米的养鸡场?如果能,请求出其边长;如果不能,请说明理由.考点:一元二次方程的应用;根据实际问题列二次函数关系式.专题:几何图形问题.分析:〔1〕根据矩形的面积公式进行列式;〔2〕、〔3〕把y的值代入〔1〕中的函数关系,求得相应的x值即可.解答:解:〔1〕设围成的矩形一边长为x米,那么矩形的邻边长为:32÷2﹣x.依题意得y=x〔32÷2﹣x〕=﹣x2+16x.答:y关于x的函数关系式是y=﹣x2+16x;〔2〕由〔1〕知,y=﹣x2+16x.当y=60时,﹣x2+16x=60,即〔x﹣6〕〔x﹣10〕=0.解得x1=6,x2=10,即当x是6或10时,围成的养鸡场面积为60平方米;〔3〕不能围成面积为70平方米的养鸡场.理由如下:由〔1〕知,y=﹣x2+16x.当y=70时,﹣x2+16x=70,即x2﹣16x+70=0因为△=〔﹣16〕2﹣4×1×70=﹣24<0,所以该方程无解.即:不能围成面积为70平方米的养鸡场.点评:此题考查了一元二次方程的应用.解题的关键是熟悉矩形的周长与面积的求法,以及一元二次方程的根的判别式.3.如图1,反比例函数y=〔x>0〕的图象经过点A〔2,1〕,射线AB与反比例函数图象交于另一点B〔1,a〕,射线AC与y轴交于点C,∠BAC=75°,AD⊥y轴,垂足为D.〔1〕求k的值;〔2〕求tan∠DAC的值及直线AC的解析式;〔3〕如图2,M是线段AC上方反比例函数图象上一动点,过M作直线l⊥x轴,与AC相交于点N,连接CM,求△CMN面积的最大值.考点:反比例函数综合题;一次函数的性质;二次函数的最值.专题:代数几何综合题.分析:〔1〕根据反比例函数图象上点的坐标特征易得k=2;〔2〕作BH⊥AD于H,如图1,根据反比例函数图象上点的坐标特征确定B点坐标为〔1,2〕,那么AH=2﹣1,BH=2﹣1,可判断△ABH为等腰直角三角形,所以∠BAH=45°,得到∠DAC=∠BAC﹣∠BAH=30°,根据特殊角的三角函数值得tan∠DAC=;由于AD⊥y轴,那么OD=1,AD=2,然后在Rt△OAD中利用正切的定义可计算出CD=2,易得C点坐标为〔0,﹣1〕,于是可根据待定系数法求出直线AC的解析式为y=x﹣1;〔3〕利用M点在反比例函数图象上,可设M点坐标为〔t,〕〔0<t<1〕,由于直线l⊥x轴,与AC相交于点N,得到N点的横坐标为t,利用一次函数图象上点的坐标特征得到N点坐标为〔t,t﹣1〕,那么MN=﹣t+1,根据三角形面积公式得到S△OMN=•t•〔﹣t+1〕,再进行配方得到S=﹣〔t﹣〕2+〔0<t<1〕,最后根据二次函数的最值问题求解.解答:解:〔1〕把A〔2,1〕代入y=得k=2×1=2;〔2〕作BH⊥AD于H,如图1,把B〔1,a〕代入反比例函数解析式y=得a=2,∴B点坐标为〔1,2〕,∴AH=2﹣1,BH=2﹣1,∴△ABH为等腰直角三角形,∴∠BAH=45°,∵∠BAC=75°,∴∠DAC=∠BAC﹣∠BAH=30°,∴tan∠DAC=tan30°=;∵AD⊥y轴,∴OD=1,AD=2,∵tan∠DAC==,∴CD=2,∴OC=1,∴C点坐标为〔0,﹣1〕,设直线AC的解析式为y=kx+b,把A〔2,1〕、C〔0,﹣1〕代入得,解,∴直线AC的解析式为y=x﹣1;〔3〕设M点坐标为〔t,〕〔0<t<1〕,∵直线l⊥x轴,与AC相交于点N,∴N点的横坐标为t,∴N点坐标为〔t,t﹣1〕,∴MN=﹣〔t﹣1〕=﹣t+1,∴S△OMN=•t•〔﹣t+1〕=﹣t2+t+=﹣〔t﹣〕2+〔0<t<1〕,∵a=﹣<0,∴当t=时,S有最大值,最大值为.点评:此题考查了反比例函数的综合题:掌握反比例函数图象上点的坐标特征和待定系数法求一次函数解析式;理解坐标与图形的性质;会利用二次函数的性质解决最值问题.4.如图,二次函数y=a〔x﹣h〕2+的图象经过原点O〔0,0〕,A〔2,0〕.〔1〕写出该函数图象的对称轴;〔2〕假设将线段OA绕点O逆时针旋转60°到OA′,试判断点A′是否为该函数图象的顶点?考点:二次函数的性质;坐标与图形变化-旋转.分析:〔1〕由于抛物线过点O〔0,0〕,A〔2,0〕,根据抛物线的对称性得到抛物线的对称轴为直线x=1;〔2〕作A′B⊥x轴与B,先根据旋转的性质得OA′=OA=2,∠A′OA=60°,再根据含30度的直角三角形三边的关系得OB=OA′=1,A′B=OB=,那么A′点的坐标为〔1,〕,根据抛物线的顶点式可判断点A′为抛物线y=﹣〔x﹣1〕2+的顶点.解答:解:〔1〕∵二次函数y=a〔x﹣h〕2+的图象经过原点O〔0,0〕,A〔2,0〕.解得:h=1,a=﹣,∴抛物线的对称轴为直线x=1;〔2〕点A′是该函数图象的顶点.理由如下:如图,作A′B⊥x轴于点B,∵线段OA绕点O逆时针旋转60°到OA′,∴OA′=OA=2,∠A′OA=60°,在Rt△A′OB中,∠OA′B=30°,∴OB=OA′=1,∴A′B=OB=,∴A′点的坐标为〔1,〕,∴点A′为抛物线y=﹣〔x﹣1〕2+的顶点.点评:此题考查了二次函数的性质:二次函数y=ax2+bx+c〔a≠0〕的顶点坐标为〔﹣,〕,对称轴直线x=﹣,二次函数y=ax2+bx+c〔a≠0〕的图象具有如下性质:①当a>0时,抛物线y=ax2+bx+c〔a≠0〕的开口向上,x<﹣时,y随x的增大而减小;x>﹣时,y随x的增大而增大;x=﹣时,y取得最小值,即顶点是抛物线的最低点.②当a<0时,抛物线y=ax2+bx+c〔a≠0〕的开口向下,x<﹣时,y随x的增大而增大;x>﹣时,y随x的增大而减小;x=﹣时,y取得最大值,即顶点是抛物线的最高点.也考查了旋转的性质.5.假设两个二次函数图象的顶点、开口方向都相同,那么称这两个二次函数为“同簇二次函数〞.〔1〕请写出两个为“同簇二次函数〞的函数;〔2〕关于x的二次函数y1=2x2﹣4mx+2m2+1和y2=ax2+bx+5,其中y1的图象经过点A〔1,1〕,假设y1+y2与y1为“同簇二次函数〞,求函数y2的表达式,并求出当0≤x≤3时,y2的最大值.考点:二次函数的性质;二次函数的最值.专题:代数综合题;新定义.分析:〔1〕只需任选一个点作为顶点,同号两数作为二次项的系数,用顶点式表示两个为“同簇二次函数〞的函数表达式即可.〔2〕由y1的图象经过点A〔1,1〕可以求出m的值,然后根据y1+y2与y1为“同簇二次函数〞就可以求出函数y2的表达式,然后将函数y2的表达式转化为顶点式,在利用二次函数的性质就可以解决问题.解答:解:〔1〕设顶点为〔h,k〕的二次函数的关系式为y=a〔x﹣h〕2+k,当a=2,h=3,k=4时,二次函数的关系式为y=2〔x﹣3〕2+4.∵2>0,∴该二次函数图象的开口向上.当a=3,h=3,k=4时,二次函数的关系式为y=3〔x﹣3〕2+4.∵3>0,∴该二次函数图象的开口向上.∵两个函数y=2〔x﹣3〕2+4与y=3〔x﹣3〕2+4顶点相同,开口都向上,∴两个函数y=2〔x﹣3〕2+4与y=3〔x﹣3〕2+4是“同簇二次函数〞.∴符合要求的两个“同簇二次函数〞可以为:y=2〔x﹣3〕2+4与y=3〔x﹣3〕2+4.〔2〕∵y1的图象经过点A〔1,1〕,∴2×12﹣4×m×1+2m2+1=1.整理得:m2﹣2m+1=0.解得:m1=m2=1.∴y1=2x2﹣4x+3=2〔x﹣1〕2+1.∴y1+y2=2x2﹣4x+3+ax2+bx+5=〔a+2〕x2+〔b﹣4〕x+8∵y1+y2与y1为“同簇二次函数〞,∴y1+y2=〔a+2〕〔x﹣1〕2+1=〔a+2〕x2﹣2〔a+2〕x+〔a+2〕+1.其中a+2>0,即a>﹣2.∴.解得:.∴函数y2的表达式为:y2=5x2﹣10x+5.∴y2=5x2﹣10x+5=5〔x﹣1〕2.∴函数y2的图象的对称轴为x=1.∵5>0,∴函数y2的图象开口向上.①当0≤x≤1时,∵函数y2的图象开口向上,∴y2随x的增大而减小.∴当x=0时,y2取最大值,最大值为5〔0﹣1〕2=5.②当1<x≤3时,∵函数y2的图象开口向上,∴y2随x的增大而增大.∴当x=3时,y2取最大值,最大值为5〔3﹣1〕2=20.综上所述:当0≤x≤3时,y2的最大值为20.点评:此题考查了求二次函数表达式以及二次函数一般式与顶点式之间相互转化,考查了二次函数的性质〔开口方向、增减性〕,考查了分类讨论的思想,考查了阅读理解能力.而对新定义的正确理解和分类讨论是解决第二小题的关键.6.如果二次函数的二次项系数为l,那么此二次函数可表示为y=x2+px+q,我们称[p,q]为此函数的特征数,如函数y=x2+2x+3的特征数是[2,3].〔1〕假设一个函数的特征数为[﹣2,1],求此函数图象的顶点坐标.〔2〕探究以下问题:①假设一个函数的特征数为[4,﹣1],将此函数的图象先向右平移1个单位,再向上平移1个单位,求得到的图象对应的函数的特征数.②假设一个函数的特征数为[2,3],问此函数的图象经过怎样的平移,才能使得到的图象对应的函数的特征数为[3,4]?考点:二次函数图象与几何变换;二次函数的性质.专题:新定义.分析:〔1〕根据题意得出函数解析式,进而得出顶点坐标即可;〔2〕①首先得出函数解析式,进而利用函数平移规律得出答案;②分别求出两函数解析式,进而得出平移规律.解答:解:〔1〕由题意可得出:y=x2﹣2x+1=〔x﹣1〕2,∴此函数图象的顶点坐标为:〔1,0〕;〔2〕①由题意可得出:y=x2+4x﹣1=〔x+2〕2﹣5,∴将此函数的图象先向右平移1个单位,再向上平移1个单位后得到:y=〔x++2﹣1〕2﹣5+1=〔x+1〕2﹣4=x2+2x﹣3,∴图象对应的函数的特征数为:[2,﹣3];②∵一个函数的特征数为[2,3],∴函数解析式为:y=x2+2x+3=〔x+1〕2+2,∵一个函数的特征数为[3,4],∴函数解析式为:y=x2+3x+4=〔x+〕2+,∴原函数的图象向左平移个单位,再向下平移个单位得到.点评:此题主要考查了二次函数的平移以及配方法求函数解析式,利用特征数得出函数解析式是解题关键.7.抛物线C:y=﹣x2+bx+c经过A〔﹣3,0〕和B〔0,3〕两点,将这条抛物线的顶点记为M,它的对称轴与x轴的交点记为N.〔1〕求抛物线C的表达式;〔2〕求点M的坐标;〔3〕将抛物线C平移到抛物线C′,抛物线C′的顶点记为M′,它的对称轴与x轴的交点记为N′.如果以点M、N、M′、N′为顶点的四边形是面积为16的平行四边形,那么应将抛物线C怎样平移?为什么?考点:二次函数图象与几何变换;二次函数的性质;待定系数法求二次函数解析式;平行四边形的性质.专题:分类讨论.分析:〔1〕直接把A〔﹣3,0〕和B〔0,3〕两点代入抛物线y=﹣x2+bx+c,求出b,c的值即可;〔2〕根据〔1〕中抛物线的解析式可得出其顶点坐标;〔3〕根据平行四边形的定义,可知有四种情形符合条件,如解答图所示.需要分类讨论.解答:解:〔1〕∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A〔﹣3,0〕和B〔0,3〕两点,∴,解得,故此抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;〔2〕∵由〔1〕知抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3,∴当x=﹣=﹣=﹣1时,y=4,∴M〔﹣1,4〕.〔3〕由题意,以点M、N、M′、N′为顶点的平行四边形的边MN的对边只能是M′N′,∴MN∥M′N′且MN=M′N′.∴MN•NN′=16,∴NN′=4.i〕当M、N、M′、N′为顶点的平行四边形是▱MNN′M′时,将抛物线C向左或向右平移4个单位可得符合条件的抛物线C′;ii〕当M、N、M′、N′为顶点的平行四边形是▱MNM′N′时,将抛物线C先向左或向右平移4个单位,再向下平移8个单位,可得符合条件的抛物线C′.∴上述的四种平移,均可得到符合条件的抛物线C′.点评:此题考查了抛物线的平移变换、平行四边形的性质、待定系数法及二次函数的图象与性质等知识点.第〔3〕问需要分类讨论,防止漏解.8.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象过A〔2,0〕,B〔0,﹣1〕和C〔4,5〕三点.〔1〕求二次函数的解析式;〔2〕设二次函数的图象与x轴的另一个交点为D,求点D的坐标;〔3〕在同一坐标系中画出直线y=x+1,并写出当x在什么范围内时,一次函数的值大于二次函数的值.考点:待定系数法求二次函数解析式;一次函数的图象;抛物线与x轴的交点;二次函数与不等式〔组〕.专题:代数综合题.分析:〔1〕根据二次函数y=ax2+bx+c的图象过A〔2,0〕,B〔0,﹣1〕和C〔4,5〕三点,代入得出关于a,b,c的三元一次方程组,求得a,b,c,从而得出二次函数的解析式;〔2〕令y=0,解一元二次方程,求得x的值,从而得出与x轴的另一个交点坐标;〔3〕画出图象,再根据图象直接得出答案.解答:解:〔1〕∵二次函数y=ax2+bx+c的图象过A〔2,0〕,B〔0,﹣1〕和C〔4,5〕三点,。
1. 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G 与经过点A 、D 、B 的抛物线的一部分C2组合成一条封闭]III 线, 我们把这条封闭1111线称为“蛋线”.已知点C 的坐标为(0,--),点M 是抛物线C 2: 2y = mx 2 -2mx-3m ( 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APBC 的面积最人?若存在,求出APBC 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.2. 如图,在直角坐标系xOy 中,二次函数y 二/+ (2k - 1) x+k+1的图象与x 轴相交于0、A 两点.(1) 求这个二次函数的解析式;(2) 在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点使AAOB 的而积等于6,求点B 的朋标;(3) 对于(2)小的点B,在此抛物线上是否存在点P,使ZP0B=90° ?若存在,求出点P 的 坐标,并求出△ POB 的面积;若不存在,请说明理由.3. 如图,抛物线与x 轴交于A (1, 0)、B ( - 3, 0)两点,与y 轴交于点C (0, 3),设抛物线的 顶点为D. (1)求该抛物线的解析式与顶点D 的坐标.(2) 试判断ABCD 的形状,并说明理由.(3) 探究朋标轴上是否存在点P,使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与ABCD 相似?若存在,请 直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.3二次函数培优试题 一 (20131011 ) 姓名:4.如图,抛物线y = ex2+bx+ 4的对称轴是直线x二寸,与x轴交于点A、B两点,与y轴交于点C,并点A的坐标为(一1, 0)・(1)求抛物线的解析式;(2)过点C作CD//x轴交抛物线于点D,连接AD交y轴于点E,连接AC,设AAEC的面积为S>, ADEC 的面积为S2,求S2的值;(3)点I;坐标为(6, 0),连接D,在(2)的条件卜•,点P从点E出发,以每秒3个单位长的速度沿E-C-D-F匀速运动;点Q从点F出发,以每秒2个单位长的速度沿F-A匀速运动,当其中一点到达终点吋,另外一点也随之停止运动.若点I)、Q同时出发,设运动吋间为t秒,当t为何值时,以D、P、Q为顶点的三角形是直角三角形?请直接写出所有符合条件的t值.5.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线I与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1, 0), C点坐标是(4, 3).(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点D,使ABCD的周长最小?若存在,求出点D的坐标, 若不存在,请说明理由;(3)若点、E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求AACE的最大而积及E 点的坐标.6.如图,在平面直角坐标系xOy中,顶点为M的抛物线y = ax2+bx(a>0)经过点A和x轴正半轴上的点B, AO=OB=2, ZAOB=120°・(1)求这条抛物线的表达式;(2)连接0M,求ZAOM的人小;(3)如果点C在x轴上,且MBC与MOM相似,求点C的坐标.7.如图,对称轴为直线x = -l的抛物线y = ax2+bx + c(aH0)与x轴相交于A、B两点,其中A点的坐标为(一3, 0)。
初三数学二次函数的专项培优练习题含详细答案一、二次函数1.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x2+2x+6;(2)当t=3时,△PAB的面积有最大值;(3)点P(4,6).【解析】【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可得;(2)作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM,先求出直线AB解析式为y=﹣x+6,设P(t,﹣12t2+2t+6),则N(t,﹣t+6),由S△PAB=S△PAN+S△PBN=12PN•AG+12PN•BM=12PN•OB列出关于t的函数表达式,利用二次函数的性质求解可得;(3)由PH⊥OB知DH∥AO,据此由OA=OB=6得∠BDH=∠BAO=45°,结合∠DPE=90°知若△PDE为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,从而得出点E与点A重合,求出y=6时x的值即可得出答案.【详解】(1)∵抛物线过点B(6,0)、C(﹣2,0),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣6)(x+2),将点A(0,6)代入,得:﹣12a=6,解得:a=﹣12,所以抛物线解析式为y=﹣12(x﹣6)(x+2)=﹣12x2+2x+6;(2)如图1,过点P作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM于点G,设直线AB 解析式为y=kx+b ,将点A (0,6)、B (6,0)代入,得:660b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:16k b =-⎧⎨=⎩, 则直线AB 解析式为y=﹣x+6,设P (t ,﹣12t 2+2t+6)其中0<t <6, 则N (t ,﹣t+6), ∴PN=PM ﹣MN=﹣12t 2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣12t 2+2t+6+t ﹣6=﹣12t 2+3t , ∴S △PAB =S △PAN +S △PBN=12PN•AG+12PN•BM =12PN•(AG+BM ) =12PN•OB =12×(﹣12t 2+3t )×6 =﹣32t 2+9t =﹣32(t ﹣3)2+272, ∴当t=3时,△PAB 的面积有最大值;(3)如图2,∵PH ⊥OB 于H ,∴∠DHB=∠AOB=90°,∴DH ∥AO ,∵OA=OB=6,∴∠BDH=∠BAO=45°,∵PE ∥x 轴、PD ⊥x 轴,∴∠DPE=90°,若△PDE 为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,∴∠EDP 与∠BDH 互为对顶角,即点E 与点A 重合,则当y=6时,﹣12x 2+2x+6=6, 解得:x=0(舍)或x=4,即点P (4,6). 【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定与性质等,熟练掌握和灵活运用待定系数法求函数解析式、二次函数的性质、等腰直角三角形的判定与性质等是解题的关键.2.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=﹣2x 2+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()()()80802320w x y x x =-=--+, 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()221203200w x =--+,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)()()()80802320w x y x x =-=--+,2248025600x x =-+-,w 与x 的函数关系式为:2248025600w x x =-+-;(2)()2224802560021203200w x x x =-+-=--+,2080160x -<≤≤Q ,,∴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:12100140x x ,.== ∵想卖得快, 2140x ∴=不符合题意,应舍去.答:销售单价应定为100元.3.如图,抛物线y =﹣x 2﹣2x+3的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C ,点D 为抛物线的顶点.(1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)点M(m ,0)为线段AB 上一点(点M 不与点A 、B 重合),过点M 作x 轴的垂线,与直线AC 交于点E ,与抛物线交于点P ,过点P 作PQ ∥AB 交抛物线于点Q ,过点Q 作QN ⊥x 轴于点N ,可得矩形PQNM .如图,点P 在点Q 左边,试用含m 的式子表示矩形PQNM 的周长;(3)当矩形PQNM 的周长最大时,m 的值是多少?并求出此时的△AEM 的面积;(4)在(3)的条件下,当矩形PMNQ 的周长最大时,连接DQ ,过抛物线上一点F 作y 轴的平行线,与直线AC 交于点G(点G 在点F 的上方).若FG =22DQ ,求点F 的坐标.【答案】(1)A(﹣3,0),B(1,0);C(0,3) ;(2)矩形PMNQ 的周长=﹣2m 2﹣8m+2;(3) m =﹣2;S =12;(4)F(﹣4,﹣5)或(1,0). 【解析】【分析】 (1)利用函数图象与坐标轴的交点的求法,求出点A ,B ,C 的坐标;(2)先确定出抛物线对称轴,用m表示出PM,MN即可;(3)由(2)得到的结论判断出矩形周长最大时,确定出m,进而求出直线AC解析式,即可;(4)在(3)的基础上,判断出N应与原点重合,Q点与C点重合,求出DQ=DC=,再建立方程(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4即可.【详解】(1)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,C(0,3).令y=0,则0=﹣x2﹣2x+3,解得,x=﹣3或x=l,∴A(﹣3,0),B(1,0).(2)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,对称轴为x=﹣1.∵M(m,0),∴PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2,∴矩形PMNQ的周长=2(PM+MN)=(﹣m2﹣2m+3﹣2m﹣2)×2=﹣2m2﹣8m+2.(3)∵﹣2m2﹣8m+2=﹣2(m+2)2+10,∴矩形的周长最大时,m=﹣2.∵A(﹣3,0),C(0,3),设直线AC的解析式y=kx+b,∴303k bb-+=⎧⎨=⎩解得k=l,b=3,∴解析式y=x+3,令x=﹣2,则y=1,∴E(﹣2,1),∴EM=1,AM=1,∴S=12AM×EM=12.(4)∵M(﹣2,0),抛物线的对称轴为x=﹣l,∴N应与原点重合,Q点与C点重合,∴DQ=DC,把x=﹣1代入y=﹣x2﹣2x+3,解得y=4,∴D(﹣1,4),∴DQ=DC∵FG=,∴FG=4.设F(n,﹣n2﹣2n+3),则G(n,n+3),∵点G在点F的上方且FG=4,∴(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4.解得n =﹣4或n =1,∴F(﹣4,﹣5)或(1,0).【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了函数图象与坐标轴的交点的求法,待定系数法求函数解析式,函数极值的确定,解本题的关键是用m 表示出矩形PMNQ 的周长.4.如图,抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,3),其对称轴l 为x=﹣1.(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)若动点P 在第二象限内的抛物线上,动点N 在对称轴l 上.①当PA ⊥NA ,且PA=NA 时,求此时点P 的坐标;②当四边形PABC 的面积最大时,求四边形PABC 面积的最大值及此时点P 的坐标.【答案】(1)y=﹣(x+1)2+4,顶点坐标为(﹣1,4);(2)①点P 2﹣1,2);②P (﹣32,154) 【解析】试题分析:(1)将B 、C 的坐标代入已知的抛物线的解析式,由对称轴为1x =-即可得到抛物线的解析式;(2)①首先求得抛物线与x 轴的交点坐标,然后根据已知条件得到PD=OA ,从而得到方程求得x 的值即可求得点P 的坐标;②ΔOBC ΔAPD ABCP C =PDO S S S S ++四边形梯形,表示出来得到二次函数,求得最值即可.试题解析:(1)∵抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,3),其对称轴l 为1x =-,∴0{312a b c c b a++==-=-,解得:1{23a b c =-=-=,∴二次函数的解析式为223y x x =--+=2(1)4x -++,∴顶点坐标为(﹣1,4);(2)令2230y x x =--+=,解得3x =-或1x =,∴点A (﹣3,0),B (1,0),作PD ⊥x 轴于点D ,∵点P 在223y x x =--+上,∴设点P (x ,223x x --+),①∵PA ⊥NA ,且PA=NA ,∴△PAD ≌△AND ,∴OA=PD ,即2232y x x =--+=,解得x=21-(舍去)或x=21--,∴点P (21--,2);②设P(x ,y),则223y x x =--+,∵ΔOBC ΔAPD ABCP C =PDO S S S S ++四边形梯形=12OB•OC+12AD•PD+12(PD+OC)•OD=11131+(3)(3)()222x y y x ⨯⨯⨯+++-=333222x y -+ =2333(23)222x x x -+--+=239622x x --+=23375()228x -++, ∴当x=32-时,ABCP S 四边形最大值=758,当x=32-时,223y x x =--+=154,此时P (32-,154).考点:1.二次函数综合题;2.二次函数的最值;3.最值问题;4.压轴题.5.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 =ax 2﹣2ax +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=252m m--,S的最大值是25 8,此时动点M的坐标是(52,74);(3)点M82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=()2123313 222m mm⨯-++⨯⨯+-,化简,得S=252m m--=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 =252m m --,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 ,13OH OA '=,13OA OB '=, ∴△OHA ′∽△OA ′B ,∴3BA A H''=, 即3BA A H ''=, ∵A ′H +A ′C ≥HC =2218233⎛⎫+= ⎪⎝⎭, ∴t ≥82, 即点M 在整个运动过程中用时最少是82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.6.对于某一函数给出如下定义:若存在实数m ,当其自变量的值为m 时,其函数值等于﹣m ,则称﹣m 为这个函数的反向值.在函数存在反向值时,该函数的最大反向值与最小反向值之差n 称为这个函数的反向距离.特别地,当函数只有一个反向值时,其反向距离n 为零.例如,图中的函数有4,﹣1两个反向值,其反向距离n 等于5.(1)分别判断函数y=﹣x+1,y=1x-,y=x2有没有反向值?如果有,直接写出其反向距离;(2)对于函数y=x2﹣b2x,①若其反向距离为零,求b的值;②若﹣1≤b≤3,求其反向距离n的取值范围;(3)若函数y=223()3()x x x mx x x m⎧-≥⎨--<⎩请直接写出这个函数的反向距离的所有可能值,并写出相应m的取值范围.【答案】(1)y=−1x有反向值,反向距离为2;y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①b=±1;②0≤n≤8;(3)当m>2或m≤﹣2时,n=2,当﹣2<m≤2时,n=4.【解析】【分析】(1)根据题目中的新定义可以分别计算出各个函数是否有方向值,有反向值的可以求出相应的反向距离;(2)①根据题意可以求得相应的b的值;②根据题意和b的取值范围可以求得相应的n的取值范围;(3)根据题目中的函数解析式和题意可以解答本题.【详解】(1)由题意可得,当﹣m=﹣m+1时,该方程无解,故函数y=﹣x+1没有反向值,当﹣m=1m-时,m=±1,∴n=1﹣(﹣1)=2,故y=1x-有反向值,反向距离为2,当﹣m=m2,得m=0或m=﹣1,∴n=0﹣(﹣1)=1,故y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∵反向距离为零,∴|b2﹣1﹣0|=0,解得,b=±1;②令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∴n=|b2﹣1﹣0|=|b2﹣1|,∵﹣1≤b ≤3,∴0≤n ≤8;(3)∵y =223()3()x x x m x x x m ⎧-≥⎨--<⎩, ∴当x ≥m 时,﹣m =m 2﹣3m ,得m =0或m =2,∴n =2﹣0=2,∴m >2或m ≤﹣2;当x <m 时,﹣m =﹣m 2﹣3m ,解得,m =0或m =﹣4,∴n =0﹣(﹣4)=4,∴﹣2<m ≤2,由上可得,当m >2或m ≤﹣2时,n =2,当﹣2<m ≤2时,n =4.【点睛】本题是一道二次函数综合题,解答本题的关键是明确题目中的新定义,找出所求问题需要的条件,利用新定义解答相关问题.7.如图,抛物线2y ax bx c =++的图象过点(10)(30)(03)A B C ﹣,、,、,.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P ,使得△PAC 的周长最小,若存在,请求出点P 的坐标及△PAC 的周长;若不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,在x 轴上方的抛物线上是否存在点M (不与C 点重合),使得PAM PAC S S ∆∆=?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)223y x x =++-;(2)存在,点(12)P ,1032;(3)存在,点M 坐标为(14), 【解析】【分析】(1)由于条件给出抛物线与x 轴的交点1030A B (﹣,)、(,),故可设交点式13y a x x +=()(﹣),把点C 代入即求得a 的值,减小计算量.(2)由于点A 、B 关于对称轴:直线1x =对称,故有PA PB =,则PAC C AC PC PA AC PC PB ∆++++==,所以当C 、P 、B 在同一直线上时,PAC C AC CB ∆+=最小.利用点A 、B 、C 的坐标求AC 、CB 的长,求直线BC 解析式,把1x =代入即求得点P 纵坐标.(3)由PAM PAC S S ∆∆=可得,当两三角形以PA 为底时,高相等,即点C 和点M 到直线PA 距离相等.又因为M 在x 轴上方,故有//CM PA .由点A 、P 坐标求直线AP 解析式,即得到直线CM 解析式.把直线CM 解析式与抛物线解析式联立方程组即求得点M 坐标.【详解】解:(1)∵抛物线与x 轴交于点1030A B (﹣,)、(,)∴可设交点式13y a x x +=()(﹣) 把点03C (,)代入得:33a ﹣=1a ∴=﹣21323y x x x x ∴+++=-()(﹣)=﹣∴抛物线解析式为223y x x ++=-(2)在抛物线的对称轴上存在一点P ,使得PAC ∆的周长最小.如图1,连接PB 、BC∵点P 在抛物线对称轴直线1x =上,点A 、B 关于对称轴对称PA PB ∴=PAC C AC PC PA AC PC PB ∆∴++++==∵当C 、P 、B 在同一直线上时,PC PB CB +=最小103003A B C Q (﹣,)、(,)、(,)AC BC ∴===PAC C AC CB ∆∴+=设直线BC 解析式为3y kx +=把点B 代入得:330k +=,解得:1k =﹣∴直线BC :3y x +=﹣132P y ∴+=﹣=∴点12P (,)使PAC ∆.(3)存在满足条件的点M ,使得PAM PAC S S ∆∆=.∵PAM PAC S S ∆∆=S △PAM =S △PAC∴当以PA 为底时,两三角形等高∴点C 和点M 到直线PA 距离相等∵M 在x 轴上方//CM PA ∴1012A P Q (﹣,),(,),设直线AP 解析式为y px d += 02p d p d -+=⎧∴⎨+=⎩ 解得:p 1d 1=⎧⎨=⎩ ∴直线1AP y x +:=∴直线CM 解析式为:3y x +=2323y x y x x =+⎧⎨=-++⎩Q 解得:1103x y =⎧⎨=⎩(即点C ),2214x y =⎧⎨=⎩ ∴点M 坐标为14(,)【点睛】考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式,轴对称的最短路径问题,勾股定理,平行线间距离处处相等,一元二次方程的解法.其中第(3)题条件给出点M 在x 轴上方,无需分类讨论,解法较常规而简单.8.如图,抛物线y =ax 2+bx+c 经过A (﹣3,0),B (1,0),C (0,3)三点. (1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,P 为抛物线上在第二象限内的一点,若△PAC 面积为3,求点P 的坐标; (3)如图2,D 为抛物线的顶点,在线段AD 上是否存在点M ,使得以M ,A ,O 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =﹣x 2﹣2x+3;(2)点P 的坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3);(3)存在,(3 2 -,32)或(34-,94),见解析.【解析】【分析】(1)利用待定系数法,然后将A、B、C的坐标代入解析式即可求得二次函数的解析式;(2))过P点作PQ垂直x轴,交AC于Q,把△APC分成两个△APQ与△CPQ,把PQ作为两个三角形的底,通过点A,C的横坐标表示出两个三角形的高即可求得三角形的面积.(3)通过三角形函数计算可得∠DAO=∠ACB,使得以M,A,O为顶点的三角形与△ABC 相似,则有两种情况,∠AOM=∠CAB=45°,即OM为y=-x,若∠AOM=∠CBA,则OM为y=-3x+3,然后由直线解析式可求OM与AD的交点M.【详解】(1)把A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3)代入抛物线解析式y=ax2+bx+c得9303a b ca b cc-+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得123abc=-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,所以抛物线的函数表达式为y=﹣x2﹣2x+3.(2)如解(2)图1,过P点作PQ平行y轴,交AC于Q点,∵A(﹣3,0),C(0,3),∴直线AC解析式为y=x+3,设P点坐标为(x,﹣x2﹣2x+3.),则Q点坐标为(x,x+3),∴PQ=﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x.∴S△PAC=1PQ A2O⋅,∴()213332x x --⋅=, 解得:x 1=﹣1,x 2=﹣2.当x =﹣1时,P 点坐标为(﹣1,4),当x =﹣2时,P 点坐标为(﹣2,3),综上所述:若△PAC 面积为3,点P 的坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3),(3)如解(3)图1,过D 点作DF 垂直x 轴于F 点,过A 点作AE 垂直BC 于E 点,∵D 为抛物线y =﹣x 2﹣2x+3的顶点,∴D 点坐标为(﹣1,4),又∵A (﹣3,0),∴直线AC 为y =2x+4,AF =2,DF =4,tan ∠PAB =2,∵B (1,0),C (0,3)∴tan ∠ABC =3,BC 10,sin ∠ABC 310BC 解析式为y =﹣3x+3. ∵AC =4,∴AE =AC•sin ∠ABC =310410⨯=6105,BE =105, ∴CE 310, ∴tan ∠ACB =2AE CE =, ∴tan ∠ACB =tan ∠PAB =2,∴∠ACB =∠PAB ,∴使得以M ,A ,O 为顶点的三角形与△ABC 相似,则有两种情况,如解(3)图2Ⅰ.当∠AOM =∠CAB =45°时,△ABC ∽△OMA ,即OM 为y =﹣x ,设OM 与AD 的交点M (x ,y )依题意得:3y x y x =-⎧⎨=+⎩, 解得3232x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 即M 点为(32-,32). Ⅱ.若∠AOM =∠CBA ,即OM ∥BC ,∵直线BC 解析式为y =﹣3x+3.∴直线OM 为y =﹣3x ,设直线OM 与AD 的交点M (x ,y ).则依题意得:33y x y x =-⎧⎨=+⎩, 解得3494x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 即M 点为(34-,94), 综上所述:存在使得以M ,A ,O 为顶点的三角形与△ABC 相似的点M ,其坐标为(32-,32)或(34-,94). 【点睛】 本题结合三角形的性质考查二次函数的综合应用,函数和几何图形的综合题目,要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.9.在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--+与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为D .(1)请直接写出点A ,C ,D 的坐标;(2)如图(1),在x 轴上找一点E ,使得△CDE 的周长最小,求点E 的坐标;(3)如图(2),F 为直线AC 上的动点,在抛物线上是否存在点P ,使得△AFP 为等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)A (﹣3,0),C (0,3),D (﹣1,4);(2)E (37-,0);(3)P (2,﹣5)或(1,0).【解析】 试题分析:(1)令抛物线解析式中y=0,解关于x 的一元二次方程即可得出点A 、B 的坐标,再令抛物线解析式中x=0求出y 值即可得出点C 坐标,利用配方法将抛物线解析式配方即可找出顶点D 的坐标;(2)作点C 关于x 轴对称的点C′,连接C′D 交x 轴于点E ,此时△CDE 的周长最小,由点C 的坐标可找出点C′的坐标,根据点C′、D 的坐标利用待定系数法即可求出直线C′D 的解析式,令其y=0求出x 值,即可得出点E 的坐标;(3)根据点A 、C 的坐标利用待定系数法求出直线AC 的解析式,假设存在,设点F (m ,m+3),分∠PAF=90°、∠AFP=90°和∠APF=90°三种情况考虑.根据等腰直角三角形的性质结合点A 、F 点的坐标找出点P 的坐标,将其代入抛物线解析式中即可得出关于m 的一元二次方程,解方程求出m 值,再代入点P 坐标中即可得出结论.试题解析:(1)当223y x x =--+中y=0时,有2230x x --+=,解得:1x =﹣3,2x =1,∵A 在B 的左侧,∴A (﹣3,0),B (1,0).当223y x x =--+中x=0时,则y=3,∴C (0,3).∵223y x x =--+=2(1)4x -++,∴顶点D (﹣1,4).(2)作点C 关于x 轴对称的点C′,连接C′D 交x 轴于点E ,此时△CDE 的周长最小,如图1所示.∵C (0,3),∴C′(0,﹣3).设直线C′D 的解析式为y=kx+b ,则有:3{4b k b =--+=,解得:7{3k b =-=-,∴直线C′D 的解析式为y=﹣7x ﹣3,当y=﹣7x ﹣3中y=0时,x=37-,∴当△CDE 的周长最小,点E 的坐标为(37-,0). (3)设直线AC 的解析式为y=ax+c ,则有:3{30c a c =-+=,解得:1{3a c ==,∴直线AC 的解析式为y=x+3.假设存在,设点F (m ,m+3),△AFP 为等腰直角三角形分三种情况(如图2所示): ①当∠PAF=90°时,P (m ,﹣m ﹣3),∵点P 在抛物线223y x x =--+上,∴2323m m m --=--+,解得:m 1=﹣3(舍去),m 2=2,此时点P 的坐标为(2,﹣5);②当∠AFP=90°时,P (2m+3,0)∵点P 在抛物线223y x x =--+上,∴20(23)2(23)3m m =-+-++,解得:m 3=﹣3(舍去),m 4=﹣1,此时点P 的坐标为(1,0);③当∠APF=90°时,P (m ,0),∵点P 在抛物线223y x x =--+上,∴2023m m =--+,解得:m 5=﹣3(舍去),m 6=1,此时点P 的坐标为(1,0). 综上可知:在抛物线上存在点P ,使得△AFP 为等腰直角三角形,点P 的坐标为(2,﹣5)或(1,0).考点:二次函数综合题;最值问题;存在型;分类讨论;综合题.10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+2x+c 与x 轴交于A (﹣1,0)B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;直线AC的解析式为y=3x+3;(2)点M的坐标为(0,3);(3)符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139),【解析】分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-3),展开得到-2a=2,然后求出a即可得到抛物线解析式;再确定C(0,3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式;(2)利用二次函数的性质确定D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(-3,0),利用两点之间线段最短可判断此时MB+MD的值最小,则此时△BDM的周长最小,然后求出直线DB′的解析式即可得到点M的坐标;(3)过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,利用两直线垂直一次项系数互为负倒数设直线PC的解析式为y=-13x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为y=-13x+3,再解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==得此时P点坐标;当过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P时,利用同样的方法可求出此时P点坐标.详解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,∴﹣2a=2,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),设直线AC的解析式为y=px+q,把A(﹣1,0),C(0,3)代入得3p qq-+=⎧⎨=⎩,解得33pq=⎧⎨=⎩,∴直线AC的解析式为y=3x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(﹣3,0),∵MB=MB′,∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小,而BD的值不变,∴此时△BDM的周长最小,易得直线DB′的解析式为y=x+3,当x=0时,y=x+3=3,∴点M的坐标为(0,3);(3)存在.过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,∵直线AC的解析式为y=3x+3,∴直线PC的解析式可设为y=﹣13x+b,把C(0,3)代入得b=3,∴直线PC的解析式为y=﹣13x+3,解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==,解得3xy=⎧⎨=⎩或73209xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则此时P点坐标为(73,209);过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=﹣x+b,把A(﹣1,0)代入得13+b=0,解得b=﹣13,∴直线PC的解析式为y=﹣13x﹣13,解方程组2231133y x xy x⎧-++⎪⎨--⎪⎩==,解得1xy=-⎧⎨=⎩或103139xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则此时P点坐标为(103,﹣139).综上所述,符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139).点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式,理解两直线垂直时一次项系数的关系,通过解方程组求把两函数的交点坐标;理解坐标与图形性质,会运用两点之间线段最短解决最短路径问题;会运用分类讨论的思想解决数学问题.11.已知矩形ABCD中,AB=5cm,点P为对角线AC上的一点,且AP=25cm.如图①,动点M从点A出发,在矩形边上沿着A B C→→的方向匀速运动(不包含点C).设动点M的运动时间为t(s),APM∆的面积为S(cm²),S与t的函数关系如图②所示:(1)直接写出动点M的运动速度为/cm s,BC的长度为cm;(2)如图③,动点M重新从点A出发,在矩形边上,按原来的速度和方向匀速运动.同时,另一个动点N从点D出发,在矩形边上沿着D C B→→的方向匀速运动,设动点N的运动速度为()/v cm s.已知两动点M、N经过时间()x s在线段BC上相遇(不包含点C),动点M、N相遇后立即停止运动,记此时APM DPN∆∆与的面积为()()2212,S cm S cm.①求动点N运动速度()/v cm s的取值范围;②试探究12S S⋅是否存在最大值.若存在,求出12S S⋅的最大值并确定运动速度时间x的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2,10;(2)①2/6/3cm s v cm s≤<;②当154x=时,12S S⋅取最大值2254.【解析】【分析】(1)由题意可知图像中0~2.5s时,M在AB上运动,求出速度,2.5~7.5s时,M在BC上运动,求出BC长度;(2)①分别求出在C点相遇和在B点相遇时的速度,取中间速度,注意C点相遇时的速度不能取等于;②过M点做MH⊥AC,则125 MH CM==得到S1,同时利用12()PAD CDM ABM NABCDS S S S S S∆∆∆+=---(N)矩形=15,得到S2,再得到12S S⋅关于x的二次函数,利用二次函数性质求得最大值【详解】(1)5÷2.5=2/cm s;(7.5-2.5)×2=10cm(2)①解:在C点相遇得到方程57.5v=在B点相遇得到方程152.5v=∴5=7.515=2.5vv⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩解得23=5vv⎧=⎪⎨⎪⎩∵在边BC上相遇,且不包含C点∴2/6/3cm s v cm s≤<②如下图12()PAD CDM ABM NABCDS S S S S S∆∆∆+=---(N)矩形()()5152525751022x x⨯-⨯-=---=15过M点做MH⊥AC,则125MH CM==∴112152S MH AP x =⋅=-+ ∴22S x =()122152S S x x ⋅=-+⋅ =2430x x -+ =215225444x ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭因为152.57.54<<,所以当154x =时,12S S ⋅取最大值2254. 【点睛】本题重点考查动点问题,二次函数的应用,求不规则图形的面积等知识点,第一问关键能够从图像中得到信息,第二问第一小问关键在理清楚运动过程,第二小问关键在能够用x 表示出S 1和S 212.如图,已知直线AB 与抛物线C :2y ax 2x c =++ 相交于()1,0A -和点()B 2,3两点.⑴求抛物线C 的函数表达式;⑵若点M 是位于直线AB 上方抛物线上的一动点,以MA MB 、为相邻两边作平行四边形MANB ,当平行四边形MANB 的面积最大时,求此时四边形MANB 的面积S 及点M 的坐标;⑶在抛物线C 的对称轴上是否存在定点F ,使抛物线C 上任意一点P 到点F 的距离等于到直线17y 4=的距离,若存在,求出定点F 的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】⑴2y x 2x 3=-++;⑵当12a =,S □MANB =2S △ABM =274,此时115M ,24⎛⎫ ⎪⎝⎭;⑶存在. 当15F 1,4⎛⎫⎪⎝⎭时,无论x 取任何实数,均有PG PF =. 理由见解析.【解析】 【分析】(1)利用待定系数法,将A ,B 的坐标代入y=ax 2+2x+c 即可求得二次函数的解析式;(2)过点M作MH⊥x轴于H,交直线AB于K,求出直线AB的解析式,设点M(a,-a2+2a+3),则K(a,a+1),利用函数思想求出MK的最大值,再求出△AMB面积的最大值,可推出此时平行四边形MANB的面积S及点M的坐标;(3)如图2,分别过点B,C作直线y=174的垂线,垂足为N,H,设抛物线对称轴上存在点F,使抛物线C上任意一点P到点F的距离等于到直线y=174的距离,其中F(1,a),连接BF,CF,则可根据BF=BN,CF=CN两组等量关系列出关于a的方程组,解方程组即可.【详解】(1)由题意把点(-1,0)、(2,3)代入y=ax2+2x+c,得,20 443 a ca c-+=⎧⎨++=⎩,解得a=-1,c=3,∴此抛物线C函数表达式为:y=-x2+2x+3;(2)如图1,过点M作MH⊥x轴于H,交直线AB于K,将点(-1,0)、(2,3)代入y=kx+b中,得,0 23k bk b-+⎧⎨+⎩==,解得,k=1,b=1,∴y AB=x+1,设点M(a,-a2+2a+3),则K(a,a+1),则MK=-a2+2a+3-(a+1)=-(a-12)2+94,根据二次函数的性质可知,当a=12时,MK有最大长度94,∴S△AMB最大=S△AMK+S△BMK=12MK•AH+12MK•(x B-x H)=12MK•(x B-x A)=12×94×3=278,∴以MA、MB为相邻的两边作平行四边形MANB,当平行四边形MANB的面积最大时,S最大=2S△AMB最大=2×278=274,M(12,154);(3)存在点F,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴对称轴为直线x=1,当y=0时,x1=-1,x2=3,∴抛物线与点x轴正半轴交于点C(3,0),如图2,分别过点B,C作直线y=174的垂线,垂足为N,H,抛物线对称轴上存在点F,使抛物线C上任意一点P到点F的距离等于到直线y=174的距离,设F(1,a),连接BF,CF,则BF=BN=174-3=54,CF=CH=174,由题意可列:2222225(21)(3)417(31)4aa⎧⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪-+= ⎪⎪⎝⎭⎩,解得,a=154,∴F(1,154).【点睛】此题考查了待定系数法求解析式,还考查了用函数思想求极值等,解题关键是能够判断出当平行四边形MANB的面积最大时,△ABM的面积最大,且此时线段MK的长度也最大.13.抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(m,0),与y轴交于C.(1)若m=﹣3,求抛物线的解析式,并写出抛物线的对称轴;(2)如图1,在(1)的条件下,设抛物线的对称轴交x轴于D,在对称轴左侧的抛物线上有一点E,使S△ACE=S△ACD,求点E的坐标;(3)如图2,设F(﹣1,﹣4),FG⊥y于G,在线段OG上是否存在点P,使∠OBP=∠FPG?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1;(2)点E的坐标为E(﹣4,5)(3)当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.【解析】试题分析:(1)利用待定系数法求二次函数的解析式,并配方求对称轴;(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),先根据已知条件求S△ACE=10,根据不规则三角形面积等于铅直高度与水平宽度的积列式可求得m的值,并根据在对称轴左侧的抛物线上有一点E,则点E 的横坐标小于﹣1,对m的值进行取舍,得到E的坐标;(3)分两种情况:①当B在原点的左侧时,构建辅助圆,根据直径所对的圆周角是直角,只要满足∠BPF=90°就可以构成∠OBP=∠FPG,如图2,求出圆E与y轴有一个交点时的m值,则可得取值范围;②当B在原点的右侧时,只有△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形时满足条件,直接计算即可.试题解析:(1)当m=﹣3时,B(﹣3,0),把A(1,0),B(﹣3,0)代入到抛物线y=x2+bx+c中得:,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1;(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),由题意得:AD=1+1=2,OC=3,S△ACE=S△ACD=×ADOC=×2×3=10,设直线AE的解析式为:y=kx+b,把A(1,0)和E(m,m2+2m﹣3)代入得,,解得:,∴直线AE的解析式为:y=(m+3)x﹣m﹣3,∴F(0,﹣m﹣3),∵C(0,﹣3),∴FC=﹣m﹣3+3=﹣m,∴S△ACE=FC(1﹣m)=10,﹣m(1﹣m)=20,m2﹣m﹣20=0,(m+4)(m﹣5)=0,m1=﹣4,m2=5(舍),∴E(﹣4,5);(3)如图2,当B在原点的左侧时,连接BF,以BF为直径作圆E,当⊙E与y轴相切时,设切点为P,∴∠BPF=90°,∴∠FPG+∠OPB=90°,∵∠OPB+∠OBP=90°,∴∠OBP=∠FPG,连接EP,则EP⊥OG,∵BE=EF,∴EP是梯形的中位线,∴OP=PG=2,∵FG=1,tan∠FPG=tan∠OBP=,∴,∴m=﹣4,∴当﹣4≤m<0时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG;如图3,当B在原点的右侧时,要想满足∠OBP=∠FPG,则∠OBP=∠OPB=∠FPG,∴OB=OP,∴△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形,∴FG=PG=1,∴OB=OP=3,∴m=3,综上所述,当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.考点:二次函数的综合题.14.一次函数y=x的图象如图所示,它与二次函数y=ax2-4ax+c的图象交于A、B两点(其中点A在点B的左侧),与这个二次函数图象的对称轴交于点C.(1)求点C的坐标;(2)设二次函数图象的顶点为D.①若点D与点C关于x轴对称,且△ACD的面积等于3,求此二次函数的关系式;②若CD=AC,且△ACD的面积等于10,求此二次函数的关系式.【答案】(1)点C(2,);(2)①y=x2-x;②y=-x2+2x+.【解析】试题分析:(1)求得二次函数y=ax2-4ax+c对称轴为直线x=2,把x=2代入y=x求得y=,即可得点C的坐标;(2)①根据点D与点C关于x轴对称即可得点D的坐标,并且求得CD的长,设A(m,m),根据S△ACD=3即可求得m的值,即求得点A的坐标,把A.D的坐标代入y=ax2-4ax+c得方程组,解得a、c的值即可得二次函数的表达式.②设A(m,m)(m<2),过点A作AE⊥CD于E,则AE=2-m,CE=-m,根据勾股定理用m表示出AC的长,根据△ACD的面积等于10可求得m的值,即可得A 点的坐标,分两种情况:第一种情况,若a>0,则点D在点C下方,求点D的坐标;第二种情况,若a<0,则点D在点C上方,求点D的坐标,分别把A、D的坐标代入y=ax2-4ax+c即可求得函数表达式.试题解析:(1)y=ax2-4ax+c=a(x-2)2-4a+c.∴二次函数图像的对称轴为直线x =2.当x=2时,y=x=,∴C(2,).(2)①∵点D与点C关于x轴对称,∴D(2,-),∴CD=3.设A(m,m)(m<2),由S△ACD=3,得×3×(2-m)=3,解得m=0,∴A(0,0).由A(0,0)、 D(2,-)得解得a=,c=0.∴y=x2-x.②设A(m,m)(m<2),过点A作AE⊥CD于E,则AE=2-m,CE=-m,。
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax-a 为抛物线y=ax 2+bx+c (a 、b 、c 为常数,a≠0)的“衍生直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y 轴上的三角形为其“衍生三角形”.已知抛物线2234323y x x =--+与其“衍生直线”交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与x 轴负半轴交于点C .(1)填空:该抛物线的“衍生直线”的解析式为 ,点A 的坐标为 ,点B 的坐标为 ;(2)如图,点M 为线段CB 上一动点,将△ACM 以AM 所在直线为对称轴翻折,点C 的对称点为N ,若△AMN 为该抛物线的“衍生三角形”,求点N 的坐标;(3)当点E 在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“衍生直线”上,是否存在点F ,使得以点A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E 、F 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2323y=;(-2,231,0); (2)N 点的坐标为(0,3-3),(0,23+3);(3)E (-1,43F (023)或E (-1,43),F (-4103) 【解析】【分析】(1)由抛物线的“衍生直线”知道二次函数解析式的a 即可;(2)过A 作AD ⊥y 轴于点D ,则可知AN=AC ,结合A 点坐标,则可求出ON 的长,可求出N 点的坐标;(3)分别讨论当AC 为平行四边形的边时,当AC 为平行四边形的对角线时,求出满足条件的E 、F 坐标即可【详解】(1)∵23432333y x x =--+a=233-,则抛物线的“衍生直线”的解析式为2323y=x+33-;联立两解析式求交点22343232323y=x+y x x⎧=--+⎪⎪⎨⎪-⎪⎩,解得x=-2y=23⎧⎪⎨⎪⎩或x=1y=0⎧⎨⎩,∴A(-2,23),B(1,0);(2)如图1,过A作AD⊥y轴于点D,在223432333y x x=--+中,令y=0可求得x= -3或x=1,∴C(-3,0),且A(-2,23),∴AC=22-++2133=(23)()由翻折的性质可知AN=AC=13,∵△AMN为该抛物线的“衍生三角形”,∴N在y轴上,且AD=2,在Rt△AND中,由勾股定理可得DN=22AN-AD=13-4=3,∵OD=23,∴ON=23-3或ON=23+3,∴N点的坐标为(0,23-3),(0,23+3);(3)①当AC为平行四边形的边时,如图2 ,过F作对称轴的垂线FH,过A作AK⊥x轴于点K,则有AC∥EF且AC=EF,∴∠ ACK=∠ EFH,在△ ACK和△ EFH中ACK=EFHAKC=EHFAC=EF∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ ACK≌△ EFH,∴FH=CK=1,HE=AK=23,∵抛物线的对称轴为x=-1,∴ F点的横坐标为0或-2,∵点F在直线AB上,∴当F点的横坐标为0时,则F(0,23),此时点E在直线AB下方,∴E到y轴的距离为EH-OF=23-23=43,即E的纵坐标为-43,∴ E(-1,-43);当F点的横坐标为-2时,则F与A重合,不合题意,舍去;②当AC为平行四边形的对角线时,∵ C(-3,0),且A(-2,23),∴线段AC的中点坐标为(-2.5,3),设E(-1,t),F(x,y),则x-1=2×(-2.5),y+t=23,∴x= -4,y=23-t,23-t=-233×(-4)+233,解得t=43-3,∴E(-1,43-3),F(-4,1033);综上可知存在满足条件的点F,此时E(-1,-43)、(0,23)或E(-1,43-),F(-4,103)【点睛】本题是对二次函数的综合知识考查,熟练掌握二次函数,几何图形及辅助线方法是解决本题的关键,属于压轴题2.函数()2110,>02y x mx x m =-++≥的图象记为1C ,函数()2110,>02y x mx x m =---<的图象记为2C ,其中m 为常数,1C 与2C 合起来的图象记为C .(Ⅰ)若1C 过点()1,1时,求m 的值;(Ⅱ)若2C 的顶点在直线1y =上,求m 的值;(Ⅲ)设C 在42x -≤≤上最高点的纵坐标为0y ,当0392y ≤≤时,求m 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)12m =;(Ⅱ)2m =;(Ⅲ)912m ≤≤. 【解析】【分析】(Ⅰ)将点C 的坐标代入1C 的解析式即可求出m 的值;(Ⅱ)先求出抛物线2C 的顶点坐标,再根据顶点在直线y 1=上得出关于m 的方程,解之即可(Ⅲ)先求出抛物线1C 的顶点坐标,结合(Ⅱ)抛物线2C 的顶点坐标,和x 的取值范围,分三种情形讨论求解即可;【详解】解:(Ⅰ)将点()1,1代入1C 的解析式,解得1m .2= (Ⅱ)抛物线2C 的顶点坐标为2m m,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 令2m 112-=,得m 2,=± ∵m>0,∴m 2.=(Ⅲ)∵抛物线1C 的顶点2m P m,12⎛⎫+ ⎪⎝⎭,抛物线2C 的顶点2m Q m,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 当0m 2<≤时,最高点是抛物线G 1的顶点 ∴203m y 1922≤=+≤,解得1m 2.≤≤ 当2m 4<≤时,G 1中(2,2m-1)是最高点,0y =2m-1 ∴32≤2m-19≤,解得2m 4.<≤ 当m>4时,G 2中(-4,4m-9)是最高点,0y =4m-9.∴32≤4m-99≤,解得94m 2<≤. 综上所述,91m 2≤≤即为所求. 【点睛】本题考查二次函数综合题,待定系数法、不等式组等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,利用数形结合的思想解决问题,属于中考压轴题.3.综合与探究如图,抛物线26y ax bx =++经过点A(-2,0),B(4,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 是抛物线上一个动点,设点D 的横坐标为(14)m m <<.连接AC ,BC ,DB ,DC .(1)求抛物线的函数表达式;(2)△BCD 的面积等于△AOC 的面积的34时,求m 的值; (3)在(2)的条件下,若点M 是x 轴上的一个动点,点N 是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)233642y x x =-++;(2)3;(3)1234(8,0),(0,0),(14,0),(14,0)M M M M -. 【解析】【分析】 (1)利用待定系数法进行求解即可;(2)作直线DE ⊥x 轴于点E ,交BC 于点G ,作CF ⊥DE ,垂足为F ,先求出S △OAC =6,再根据S △BCD =34S △AOC ,得到S △BCD =92,然后求出BC 的解析式为362y x =-+,则可得点G 的坐标为3(,6)2m m -+,由此可得2334DG m m =-+,再根据S △BCD =S △CDG +S △BDG =12DG BO ⋅⋅,可得关于m 的方程,解方程即可求得答案; (3)存在,如下图所示,以BD 为边或者以BD 为对角线进行平行四边形的构图,以BD 为边时,有3种情况,由点D 的坐标可得点N 点纵坐标为±154,然后分点N 的纵坐标为154和点N 的纵坐标为154-两种情况分别求解;以BD 为对角线时,有1种情况,此时N 1点与N 2点重合,根据平行四边形的对边平行且相等可求得BM 1=N 1D=4,继而求得OM 1= 8,由此即可求得答案.【详解】(1)抛物线2y ax bx c =++经过点A(-2,0),B(4,0),∴426016460a b a b -+=⎧⎨++=⎩, 解得3432a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴抛物线的函数表达式为233642y x x =-++; (2)作直线DE ⊥x 轴于点E ,交BC 于点G ,作CF ⊥DE ,垂足为F ,∵点A 的坐标为(-2,0),∴OA=2,由0x =,得6y =,∴点C 的坐标为(0,6),∴OC=6,∴S △OAC =1126622OA OC ⋅⋅=⨯⨯=, ∵S △BCD =34S △AOC , ∴S △BCD =39642⨯=, 设直线BC 的函数表达式为y kx n =+,由B ,C 两点的坐标得406k n n +=⎧⎨=⎩,解得326k n ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, ∴直线BC 的函数表达式为362y x =-+, ∴点G 的坐标为3(,6)2m m -+, ∴2233336(6)34224DG m m m m m =-++--+=-+, ∵点B 的坐标为(4,0),∴OB=4,∵S △BCD =S △CDG +S △BDG =1111()2222DG CF DG BE DG CF BE DG BO ⋅⋅+⋅⋅=⋅+=⋅⋅,∴S △BCD =22133346242m m m m -+⨯=-+(), ∴239622m m -+=, 解得11m =(舍),23m =,∴m 的值为3;(3)存在,如下图所示,以BD 为边或者以BD 为对角线进行平行四边形的构图, 以BD 为边时,有3种情况,∵D 点坐标为15(3,)4,∴点N 点纵坐标为±154, 当点N 的纵坐标为154时,如点N 2, 此时233156424x x -++=,解得:121,3x x =-=(舍), ∴215(1,)4N -,∴2(0,0)M ; 当点N 的纵坐标为154-时,如点N 3,N 4, 此时233156424x x -++=-,解得:12114,114x x ==∴315(114,)4N +-,415(114,)4N -, ∴3(14,0)M ,4(14,0)M -;以BD 为对角线时,有1种情况,此时N 1点与N 2点重合,∵115(1,)4N -,D(3,154), ∴N 1D=4,∴BM 1=N 1D=4,∴OM 1=OB+BM 1=8,∴M 1(8,0), 综上,点M 的坐标为:1234(80)(00)(14(14M M M M -,,,,,,,.【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及了待定系数法、三角形的面积、解一元二次方程、平行四边形的性质等知识,运用了数形结合思想、分类讨论思想等数学思想,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.4.抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.(1)直接写出抛物线L的解析式;(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y 轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D.F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点.若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+1;(2)-3;(3)当2﹣1时,点P的坐标为(02)和(022);当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).【解析】【分析】(1)根据对称轴为直线x=1且抛物线过点A(0,1)利用待定系数法进行求解可即得;(2)根据直线y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4知直线所过定点G坐标为(1,4),从而得出BG=2,由S△BMN=S△BNG﹣S△BMG=12 BG•xN﹣12BG•x M=1得出x N﹣x M=1,联立直线和抛物线解析式求得x=228k k-±-,根据x N﹣x M=1列出关于k的方程,解之可得;(3)设抛物线L1的解析式为y=﹣x2+2x+1+m,知C(0,1+m)、D(2,1+m)、F(1,0),再设P(0,t),分△PCD∽△POF和△PCD∽△POF两种情况,由对应边成比例得出关于t与m的方程,利用符合条件的点P恰有2个,结合方程的解的情况求解可得.【详解】(1)由题意知()1211bc⎧-=⎪⨯-⎨⎪=⎩,解得:21bc=⎧⎨=⎩,∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+1;(2)如图1,设M点的横坐标为x M,N点的横坐标为x N,∵y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4,∴当x=1时,y=4,即该直线所过定点G坐标为(1,4),∵y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,∴点B(1,2),则BG=2,∵S△BMN=1,即S△BNG﹣S△BMG=12BG•(x N﹣1)-12BG•(x M-1)=1,∴x N﹣x M=1,由2421y kx ky x x=-+⎧⎨=--+⎩得:x2+(k﹣2)x﹣k+3=0,解得:()()22243k k k-±---228k k-±-,则x N228k k-+-、x M228k k---由x N﹣x M=128k-,∴k=±3,∵k <0,∴k=﹣3;(3)如图2,设抛物线L 1的解析式为y=﹣x 2+2x+1+m , ∴C (0,1+m )、D (2,1+m )、F (1,0), 设P (0,t ),(a )当△PCD ∽△FOP 时,PC FO CD OP =, ∴112m t t+-=, ∴t 2﹣(1+m )t+2=0①; (b)当△PCD ∽△POF 时,PC PO CD OF =, ∴121m t t +-=, ∴t=13(m+1)②; (Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时,△=(1+m )2﹣8=0,解得:21(负值舍去),此时方程①有两个相等实数根t 1=t 22, 方程②有一个实数根t=223, ∴2﹣1,此时点P 的坐标为(02)和(022); (Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,把②代入①,得:19(m+1)2﹣13(m+1)+2=0,解得:m=2(负值舍去),此时,方程①有两个不相等的实数根t1=1、t2=2,方程②有一个实数根t=1,∴m=2,此时点P的坐标为(0,1)和(0,2);综上,当m=22﹣1时,点P的坐标为(0,2)和(0,223);当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).【点睛】本题主要考查二次函数的应用,涉及到待定系数法求函数解析式、割补法求三角形的面积、相似三角形的判定与性质等,(2)小题中根据三角形BMN的面积求得点N与点M的横坐标之差是解题的关键;(3)小题中运用分类讨论思想进行求解是关键.5.如图,关于x的二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点B与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)在y轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标;(3)有一个点M从点A出发,以每秒1个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N 从点D与点M同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M到达点B时,点M、N同时停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出最大面积.【答案】(1)二次函数的表达式为:y=x2﹣4x+3;(2)点P的坐标为:(0,2(0,3﹣2)或(0,-3)或(0,0);(3)当点M出发1秒到达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.【解析】【分析】(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x2+bx+c得方程组,解方程组即可得二次函数的表达式;(2)先求出点B的坐标,再根据勾股定理求得BC的长,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:①CP=CB;②BP=BC;③PB=PC;分别根据这三种情况求出点P的坐标;(3)设AM=t则DN=2t,由AB=2,得BM=2﹣t,S△MNB=12×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t,把解析式化为顶点式,根据二次函数的性质即可得△MNB最大面积;此时点M在D点,点N在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【详解】解:(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c ,103b c c ++=⎧⎨=⎩解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3; (2)令y=0,则x 2﹣4x+3=0, 解得:x=1或x=3, ∴B (3,0), ∴BC=32,点P 在y 轴上,当△PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1, ①当CP=CB 时,PC=32,∴OP=OC+PC=3+32或OP=PC ﹣OC=32﹣3 ∴P 1(0,3+32),P 2(0,3﹣32); ②当PB=PC 时,OP=OB=3, ∴P 3(0,-3); ③当BP=BC 时, ∵OC=OB=3 ∴此时P 与O 重合, ∴P 4(0,0);综上所述,点P 的坐标为:(0,3+32)或(0,3﹣32)或(﹣3,0)或(0,0);(3)如图2,设AM=t ,由AB=2,得BM=2﹣t ,则DN=2t , ∴S △MNB=12×(2﹣t )×2t=﹣t 2+2t=﹣(t ﹣1)2+1, 当点M 出发1秒到达D 点时,△MNB 面积最大,最大面积是1.此时点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处.6.已知:如图,抛物线y =ax 2+bx +3与坐标轴分别交于点A ,B (﹣3,0),C (1,0),点P 是线段AB 上方抛物线上的一个动点. (1)求抛物线解析式;(2)当点P 运动到什么位置时,△PAB 的面积最大?(3)过点P 作x 轴的垂线,交线段AB 于点D ,再过点P 作PE ∥x 轴交抛物线于点E ,连接DE ,请问是否存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y =﹣x 2﹣2x +3 (2)(﹣32,154) (3)存在,P (﹣2,3)或P (5172-+,53172-+)【解析】 【分析】(1)用待定系数法求解;(2)过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,交AB 于点F ,直线AB 解析式为y =x +3,设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0),则F (t ,t +3),则PF =﹣t 2﹣2t +3﹣(t +3)=﹣t 2﹣3t ,根据S △PAB =S △PAF +S △PBF 写出解析式,再求函数最大值;(3)设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0),则D (t ,t +3),PD =﹣t 2﹣3t ,由抛物线y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4,由对称轴为直线x =﹣1,PE ∥x 轴交抛物线于点E ,得y E =y P ,即点E 、P 关于对称轴对称,所以2E Px x +=﹣1,得x E =﹣2﹣x P =﹣2﹣t ,故PE =|x E ﹣x P |=|﹣2﹣2t |,由△PDE 为等腰直角三角形,∠DPE =90°,得PD =PE ,再分情况讨论:①当﹣3<t≤﹣1时,PE =﹣2﹣2t ;②当﹣1<t <0时,PE =2+2t 【详解】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3过点B (﹣3,0),C (1,0)∴933030a b a b -+=⎧⎨++=⎩ 解得:12a b =-⎧⎨=-⎩∴抛物线解析式为y =﹣x 2﹣2x +3(2)过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,交AB 于点F ∵x =0时,y =﹣x 2﹣2x +3=3 ∴A (0,3)∴直线AB 解析式为y =x +3 ∵点P 在线段AB 上方抛物线上 ∴设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0) ∴F (t ,t +3)∴PF =﹣t 2﹣2t +3﹣(t +3)=﹣t 2﹣3t ∴S △PAB =S △PAF +S △PBF =12PF •OH +12PF •BH =12PF •OB =32(﹣t 2﹣3t )=﹣32(t +32)2+278∴点P 运动到坐标为(﹣32,154),△PAB 面积最大 (3)存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形设P (t ,﹣t 2﹣2t +3)(﹣3<t <0),则D (t ,t +3) ∴PD =﹣t 2﹣2t +3﹣(t +3)=﹣t 2﹣3t ∵抛物线y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4 ∴对称轴为直线x =﹣1 ∵PE ∥x 轴交抛物线于点E∴y E =y P ,即点E 、P 关于对称轴对称∴2E Px x +=﹣1 ∴x E =﹣2﹣x P =﹣2﹣t ∴PE =|x E ﹣x P |=|﹣2﹣2t |∵△PDE 为等腰直角三角形,∠DPE =90° ∴PD =PE①当﹣3<t ≤﹣1时,PE =﹣2﹣2t ∴﹣t 2﹣3t =﹣2﹣2t 解得:t 1=1(舍去),t 2=﹣2 ∴P (﹣2,3)②当﹣1<t <0时,PE =2+2t ∴﹣t 2﹣3t =2+2t解得:t 1=517-+,t 2=517--(舍去) ∴P (5172-+,53172-+)综上所述,点P 坐标为(﹣2,3)或(517-+,5317-+)时使△PDE 为等腰直角三角形.【点睛】考核知识点:二次函数的综合.数形结合分析问题,运用轴对称性质和等腰三角形性质分析问题是关键.7.如图,抛物线25(0)y ax bx a =+-≠经过x 轴上的点A (1,0)和点B 及y 轴上的点C ,经过B 、C 两点的直线为y x n =+. ①求抛物线的解析式.②点P 从A 出发,在线段AB 上以每秒1个单位的速度向B 运动,同时点E 从B 出发,在线段BC 上以每秒2个单位的速度向C 运动.当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t 秒,求t 为何值时,△PBE 的面积最大并求出最大值.③过点A 作AM BC ⊥于点M ,过抛物线上一动点N (不与点B 、C 重合)作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q .若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点N 的横坐标.【答案】①265y x x =-+-;②当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为22③点N 的横坐标为:4或52+或52. 【解析】 【分析】①点B 、C 在直线为y x n =+上,则B (﹣n ,0)、C (0,n ),点A (1,0)在抛物线上,所以250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,解得1a =-,6b =,因此抛物线解析式:265y x x =-+-;②先求出点P 到BC 的高h为sin 45(4)2BP t ︒=-,于是211)22)22PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,所以点A 到直线BC的距离d =N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN为等腰直角三角形,即NQ PQ ==4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,所以265(5)4m m m -+---=解得11m =(舍去),24m =,Ⅱ.4NH HP +=,()25654m m m ---+-=解得1m =,2m =去),Ⅲ.4NH HP -=,()265[(5)]4m m m --+----=,解得152m =(舍去),252m =. 【详解】解:①∵点B 、C 在直线为y x n =+上, ∴B (﹣n ,0)、C (0,n ), ∵点A (1,0)在抛物线上,∴250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩, ∴1a =-,6b =,∴抛物线解析式:265y x x =-+-; ②由题意,得,4PB t =-,2BE t =,由①知,45OBC ︒∠=,∴点P 到BC 的高h 为sin 45)BP t ︒=-,∴211)22)22PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为 ③由①知,BC 所在直线为:5y x =-, ∴点A 到直线BC 的距离d =过点N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H . 设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN 为等腰直角三角形,即NQ PQ == ∴4PN =, Ⅰ.4NH HP +=, ∴265(5)4m m m -+---= 解得11m =,24m =,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形, ∴4m =;Ⅱ.4NH HP +=, ∴()25654m m m ---+-=解得152m =,252m =,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,5m >,∴52m =, Ⅲ.4NH HP -=,∴()265[(5)]4m m m --+----=,解得152m =,252m =,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,0m <,∴52m =, 综上所述,若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,点N 的横坐标为:4或5412+或5412-. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质、平行四边形的判定与性质是解题的关键.8.如图,顶点M 在y 轴上的抛物线与直线y=x+1相交于A 、B 两点,且点A 在x 轴上,点B 的横坐标为2,连结AM 、BM . (1)求抛物线的函数关系式; (2)判断△ABM 的形状,并说明理由;(3)把抛物线与直线y=x 的交点称为抛物线的不动点.若将(1)中抛物线平移,使其顶点为(m ,2m ),当m 满足什么条件时,平移后的抛物线总有不动点.【答案】(1)抛物线解析式为y=x 2﹣1;(2)△ABM 为直角三角形.理由见解析;(3)当m≤时,平移后的抛物线总有不动点. 【解析】试题分析:(1)分别写出A 、B 的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式即可; 根据OA =OM =1,AC =BC =3,分别得到∠MAC =45°,∠BAC =45°,得到∠BAM =90°,进而得到△ABM 是直角三角形;(3)根据抛物线的平以后的顶点设其解析式为,∵抛物线的不动点是抛物线与直线的交点,∴,方程总有实数根,则≥0,得到m 的取值范围即可试题解析:解:(1)∵点A 是直线与轴的交点,∴A 点为(-1,0)∵点B 在直线上,且横坐标为2,∴B 点为(2,3)∵过点A 、B 的抛物线的顶点M 在轴上,故设其解析式为:∴,解得:∴抛物线的解析式为.(2)△ABM 是直角三角形,且∠BAM =90°.理由如下:作BC ⊥轴于点C ,∵A (-1,0)、B (2,3)∴AC =BC =3,∴∠BAC =45°;点M 是抛物线的顶点,∴M 点为(0,-1)∴OA =OM =1,∵∠AOM =90°∴∠MAC =45°;∴∠BAM =∠BAC +∠MAC =90°∴△ABM 是直角三角形. (3)将抛物线的顶点平移至点(,),则其解析式为.∵抛物线的不动点是抛物线与直线的交点,∴化简得:∴==当时,方程总有实数根,即平移后的抛物线总有不动点 ∴.考点:二次函数的综合应用(待定系数法;直角三角形的判定;一元二次方程根的判别式)9.如图,已知抛物线2(0)y ax bx a =+≠过点A(3,-3) 和B(33,0),过点A 作直线AC//x 轴,交y 轴与点C . (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上取一点P ,过点P 作直线AC 的垂线,垂足为D ,连接OA ,使得以A ,D ,P 为顶点的三角形与△AOC 相似,求出对应点P 的坐标; (3)抛物线上是否存在点Q ,使得13AOC AOQ S S ∆∆=?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)213322y x x =-;(2)P 点坐标为(383,- 43);(3)Q 点坐标(30)或(315) 【解析】 【分析】(1)把A 与B 坐标代入抛物线解析式求出a 与b 的值,即可确定出解析式;(2)设P坐标为21,2x x x ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,表示出AD 与PD ,由相似分两种情况得比例求出x 的值,即可确定出P 坐标;(3)存在,求出已知三角形AOC 边OA 上的高h ,过O 作OM ⊥OA ,截取OM=h,与y 轴交于点N ,分别确定出M 与N 坐标,利用待定系数法求出直线MN 解析式,与抛物线解析式联立求出Q 坐标即可. 【详解】(1)把A 3)-和点B 0)代入抛物线得:33270a a ⎧+=-⎪⎨+=⎪⎩,解得:12a =,b =,则抛物线解析式为212y x x =-; (2)当P 在直线AD 上方时, 设P坐标为21,2x x x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则有AD x =21322PD x x =-+, 当OCA ADP ∆∆∽时,OC CA AD DP ==,整理得:23186x -+=-,即23240x -+=,解得:6x =,即3x =或x =此时(3P ,4)3-;当OCA PDA ∆∆∽时,OC CA PD AD ==,296x x -+=-2120x -+=,解得:x =x =此时P 6);当点()0,0P 时,也满足OCA PDA ∆∆∽; 当P 在直线AD 下方时,同理可得:P的坐标为10)3-,综上,P的坐标为83(3,4)3-或(43,6)或43(3,10)3-或()0,0;(3)在Rt AOC∆中,3OC=,3AC=,根据勾股定理得:23OA=,11··22OC AC OA h=,32h∴=,1333AOC AOQS S∆∆==,AOQ∴∆边OA上的高为92,过O作OM OA⊥,截取92OM=,过M作//MN OA,交y轴于点N,如图所示:在Rt OMN∆中,29ON OM==,即()0,9N,过M作MH x⊥轴,在Rt OMH∆中,1924MH OM==,393OH==,即93(M,9)4,设直线MN解析式为9y kx=+,把M坐标代入得:99394=+,即3k=39y x=+,联立得:2391332y xy x x⎧=-+⎪⎨=-⎪⎩,解得:33xy⎧=⎪⎨=⎪⎩315xy⎧=-⎪⎨=⎪⎩(33Q0)或(23-,15),则抛物线上存在点Q ,使得13AOC AOQ S S ∆∆=,此时点Q 的坐标为(33,0)或(23-,15).【点睛】二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定与性质,点到直线的距离公式,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.10.如图1,抛物线y=ax 2+2x+c 与x 轴交于A (﹣4,0),B (1,0)两点,过点B 的直线y=kx+23分别与y 轴及抛物线交于点C ,D . (1)求直线和抛物线的表达式; (2)动点P 从点O 出发,在x 轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t 秒,当t 为何值时,△PDC 为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t 的值;(3)如图2,将直线BD 沿y 轴向下平移4个单位后,与x 轴,y 轴分别交于E ,F 两点,在抛物线的对称轴上是否存在点M ,在直线EF 上是否存在点N ,使DM+MN 的值最小?若存在,求出其最小值及点M ,N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=228233x x +-,BD 解析式为y=﹣2233x +;(2)t 的值为49、151296±、233.(3)N 点坐标为(﹣2,﹣2),M 点坐标为(﹣32,﹣54),213 【解析】分析:(1)利用待定系数法求解可得;(2)先求得点D 的坐标,过点D 分别作DE ⊥x 轴、DF ⊥y 轴,分P 1D ⊥P 1C 、P 2D ⊥DC 、P 3C ⊥DC 三种情况,利用相似三角形的性质逐一求解可得;(3)通过作对称点,将折线转化成两点间距离,应用两点之间线段最短.详解:(1)把A (﹣4,0),B (1,0)代入y=ax 2+2x+c ,得168020a c a c -+=⎧⎨++=⎩,解得:2383 ac⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴抛物线解析式为:y=228233x x+-,∵过点B的直线y=kx+23,∴代入(1,0),得:k=﹣23,∴BD解析式为y=﹣2233x+;(2)由2282332233y x xy x﹣⎧=+-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得交点坐标为D(﹣5,4),如图1,过D作DE⊥x轴于点E,作DF⊥y轴于点F,当P1D⊥P1C时,△P1DC为直角三角形,则△DEP1∽△P1OC,∴DEPO=PEOC,即4t=523t-,解得15129±,当P2D⊥DC于点D时,△P2DC为直角三角形由△P2DB∽△DEB得DBEB=2P BDB,5252,解得:t=233;当P3C⊥DC时,△DFC∽△COP3,∴DFOC =3CFP O,即523=103t,解得:t=49,∴t的值为49、15129±、233.(3)由已知直线EF解析式为:y=﹣23x﹣103,在抛物线上取点D的对称点D′,过点D′作D′N⊥EF于点N,交抛物线对称轴于点M过点N作NH⊥DD′于点H,此时,DM+MN=D′N最小.则△EOF∽△NHD′设点N坐标为(a,﹣21033a-),∴OENH=OFHD',即52104()33a---=1032a-,解得:a=﹣2,则N点坐标为(﹣2,﹣2),求得直线ND′的解析式为y=32x+1,当x=﹣32时,y=﹣54,∴M点坐标为(﹣32,﹣54),此时,DM+MN22D H NH'+2246+13点睛:本题是二次函数和几何问题综合题,应用了二次函数性质以及转化的数学思想、分类讨论思想.解题时注意数形结合.。
中考数学 二次函数 培优练习(含答案)一、二次函数1.如图1,抛物线y=ax 2+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 ,﹣34m 2+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=﹣2334m m ,证明△PFD ∽△BOC ,根据周长比等于对应边的比得:=PED PD BOC BC V V 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 ,﹣23n 4 +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=ax 2+bx+c 中,得:016403a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩, 解得:34943a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩,故抛物线的解析式为:y=﹣234x +94x+3; (2)如图2,设P (m ,﹣34m 2+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403k b b +=⎧⎨=⎩解得:343k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩∴直线BC 的解析式为:y=﹣34x+3, 则D (m ,﹣334m +),PD=﹣2334m m +,∵PE ⊥x 轴,PE ∥OC , ∴∠BDE=∠BCO , ∵∠BDE=∠PDF , ∴∠PDF=∠BCO , ∵∠PFD=∠BOC=90°, ∴△PFD ∽△BOC ,∴=PED PDBOC BCV V 的周长的周长,由(1)得:OC=3,OB=4,BC=5, 故△BOC 的周长=12,∴2334125m mL -+=,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,CD 2=CG 2+GD 2=[(﹣34n+3)﹣3]2+n 2=22516n , 而|PD|=|(﹣239344n n ++ 3n ++)﹣(﹣34n+3)|=|﹣234n +3n|,∵PD=CD , ∴﹣235344n n n +=①, ﹣235344n n n +=-②, 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.2.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.(1)求抛物线的表达式;(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.①求S关于t的函数表达式;②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3.(2)当t=2时,点M的坐标为(1,6);当t≠2时,不存在,理由见解析;(3)y=﹣x+3;P点到直线BC的距离的最大值为28,此时点P的坐标为(32,154).【解析】【分析】(1)由点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;(2)连接PC,交抛物线对称轴l于点E,由点A、B的坐标可得出对称轴l为直线x=1,分t=2和t≠2两种情况考虑:当t=2时,由抛物线的对称性可得出此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,再根据点C的坐标利用平行四边形的性质可求出点P、M的坐标;当t≠2时,不存在,利用平行四边形对角线互相平分结合CE≠PE可得出此时不存在符合题意的点M;(3)①过点P作PF∥y轴,交BC于点F,由点B、C的坐标利用待定系数法可求出直线BC的解析式,根据点P的坐标可得出点F的坐标,进而可得出PF的长度,再由三角形的面积公式即可求出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质找出S的最大值,利用勾股定理可求出线段BC的长度,利用面积法可求出P点到直线BC的距离的最大值,再找出此时点P的坐标即可得出结论.【详解】(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,得10930b cb c-++=⎧⎨-++=⎩,解得:23bc=⎧⎨=⎩,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴抛物线的对称轴为直线x=1,当t=2时,点C、P关于直线l对称,此时存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,∵抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,∴点C的坐标为(0,3),点P的坐标为(2,3),∴点M的坐标为(1,6);当t≠2时,不存在,理由如下:若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为0,∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2,又∵t≠2,∴不存在;(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F.设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,得303m nn+=⎧⎨=⎩,解得:13mn=-⎧⎨=⎩,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),∴点F的坐标为(t,﹣t+3),∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,∴S=12PF•OB=﹣32t2+92t=﹣32(t﹣32)2+278;②∵﹣32<0,∴当t=32时,S取最大值,最大值为278.∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴线段BC=2232OB OC+=,∴P点到直线BC的距离的最大值为27292832⨯=,此时点P的坐标为(32,154).【点睛】本题考查了待定系数法求一次(二次)函数解析式、平行四边形的判定与性质、三角形的面积、一次(二次)函数图象上点的坐标特征以及二次函数的性质,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线表达式;(2)分t=2和t≠2两种情况考虑;(3)①利用三角形的面积公式找出S关于t的函数表达式;②利用二次函数的性质结合面积法求出P点到直线BC的距离的最大值.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;直线AC的解析式为y=3x+3;(2)点M的坐标为(0,3);(3)符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139),【解析】分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-3),展开得到-2a=2,然后求出a即可得到抛物线解析式;再确定C(0,3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式;(2)利用二次函数的性质确定D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(-3,0),利用两点之间线段最短可判断此时MB+MD的值最小,则此时△BDM的周长最小,然后求出直线DB′的解析式即可得到点M的坐标;(3)过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,利用两直线垂直一次项系数互为负倒数设直线PC的解析式为y=-13x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为y=-13x+3,再解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==得此时P点坐标;当过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P时,利用同样的方法可求出此时P点坐标.详解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,∴﹣2a=2,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3),设直线AC的解析式为y=px+q,把A(﹣1,0),C(0,3)代入得3p qq-+=⎧⎨=⎩,解得33pq=⎧⎨=⎩,∴直线AC的解析式为y=3x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(﹣3,0),∵MB=MB′,∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小,而BD的值不变,∴此时△BDM的周长最小,易得直线DB′的解析式为y=x+3,当x=0时,y=x+3=3,∴点M的坐标为(0,3);(3)存在.过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,∵直线AC的解析式为y=3x+3,∴直线PC的解析式可设为y=﹣13x+b,把C(0,3)代入得b=3,∴直线PC的解析式为y=﹣13x+3,解方程组223133y x xy x⎧-++⎪⎨-+⎪⎩==,解得3xy=⎧⎨=⎩或73209xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则此时P点坐标为(73,209);过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=﹣x+b,把A(﹣1,0)代入得13+b=0,解得b=﹣13,∴直线PC的解析式为y=﹣13x﹣13,解方程组2231133y x xy x⎧-++⎪⎨--⎪⎩==,解得1xy=-⎧⎨=⎩或103139xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则此时P点坐标为(103,﹣139).综上所述,符合条件的点P的坐标为(73,209)或(103,﹣139).点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式,理解两直线垂直时一次项系数的关系,通过解方程组求把两函数的交点坐标;理解坐标与图形性质,会运用两点之间线段最短解决最短路径问题;会运用分类讨论的思想解决数学问题.4.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=252m m--,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 =ax 2﹣2ax +a +4(a <0)经过点B , ∴3=a +4,得a =﹣1,∴抛物线的解析式为:y =﹣x 2+2x +3;(2)将y =0代入y =﹣x 2+2x +3,得x 1=﹣1,x 2=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 ,﹣m 2+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 =()2123313222m m m ⨯-++⨯⨯+-, 化简,得S =252m m --=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 =252m m--,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 ,13OH OA '=,13OA OB '=, ∴△OHA ′∽△OA ′B ,∴3BA A H''=, 即3BA A H ''=,∵A ′H +A ′C ≥HC =,∴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.5.对于某一函数给出如下定义:若存在实数m,当其自变量的值为m时,其函数值等于﹣m,则称﹣m为这个函数的反向值.在函数存在反向值时,该函数的最大反向值与最小反向值之差n称为这个函数的反向距离.特别地,当函数只有一个反向值时,其反向距离n为零.例如,图中的函数有4,﹣1两个反向值,其反向距离n等于5.(1)分别判断函数y=﹣x+1,y=1x-,y=x2有没有反向值?如果有,直接写出其反向距离;(2)对于函数y=x2﹣b2x,①若其反向距离为零,求b的值;②若﹣1≤b≤3,求其反向距离n的取值范围;(3)若函数y=223()3()x x x mx x x m⎧-≥⎨--<⎩请直接写出这个函数的反向距离的所有可能值,并写出相应m的取值范围.【答案】(1)y=−1x有反向值,反向距离为2;y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①b=±1;②0≤n≤8;(3)当m>2或m≤﹣2时,n=2,当﹣2<m≤2时,n=4.【解析】【分析】(1)根据题目中的新定义可以分别计算出各个函数是否有方向值,有反向值的可以求出相应的反向距离;(2)①根据题意可以求得相应的b的值;②根据题意和b的取值范围可以求得相应的n的取值范围;(3)根据题目中的函数解析式和题意可以解答本题.【详解】(1)由题意可得,当﹣m=﹣m+1时,该方程无解,故函数y=﹣x+1没有反向值,当﹣m=1m-时,m=±1,∴n=1﹣(﹣1)=2,故y=1x-有反向值,反向距离为2,当﹣m=m2,得m=0或m=﹣1,∴n=0﹣(﹣1)=1,故y=x2有反向值,反向距离是1;(2)①令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∵反向距离为零,∴|b2﹣1﹣0|=0,解得,b=±1;②令﹣m=m2﹣b2m,解得,m=0或m=b2﹣1,∴n=|b2﹣1﹣0|=|b2﹣1|,∵﹣1≤b≤3,∴0≤n≤8;(3)∵y=223()3() x x x mx x x m⎧-≥⎨--<⎩,∴当x≥m时,﹣m=m2﹣3m,得m=0或m=2,∴n=2﹣0=2,∴m>2或m≤﹣2;当x<m时,﹣m=﹣m2﹣3m,解得,m=0或m=﹣4,∴n=0﹣(﹣4)=4,∴﹣2<m≤2,由上可得,当m>2或m≤﹣2时,n=2,当﹣2<m≤2时,n=4.【点睛】本题是一道二次函数综合题,解答本题的关键是明确题目中的新定义,找出所求问题需要的条件,利用新定义解答相关问题.6.已知,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和C (0,3). (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点P ,使PA +PC 的值最小?如果存在,请求出点P 的坐标,如果不存在,请说明理由;(3)设点M 在抛物线的对称轴上,当△MAC 是直角三角形时,求点M 的坐标.【答案】(1)223y x x =-++;(2)当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2;(3)点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫ ⎪⎝⎭或21,3⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】()1由点A 、C 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +取最小值,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点B 的坐标,由点B 、C 的坐标利用待定系数法即可求出直线BC 的解析式,利用配方法可求出抛物线的对称轴,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P 的坐标;()3设点M 的坐标为()1,m ,则22CM (10)(m 3)=-+-,()22AC [01](30)10=--+-=()22AM [11](m 0)=--+-AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 三种情况,利用勾股定理可得出关于m 的一元二次方程或一元一次方程,解之可得出m 的值,进而即可得出点M 的坐标. 【详解】解:()1将()1,0A -、()0,3C 代入2y x bx c =-++中,得:{103b c c --+==,解得:{23b c ==,∴抛物线的解析式为223y x x =-++.()2连接BC 交抛物线对称轴于点P ,此时PA PC +取最小值,如图1所示.当0y =时,有2230x x -++=, 解得:11x =-,23x =,∴点B 的坐标为()3,0.Q 抛物线的解析式为2223(1)4y x x x =-++=--+, ∴抛物线的对称轴为直线1x =.设直线BC 的解析式为()0y kx d k =+≠, 将()3,0B 、()0,3C 代入y kx d =+中, 得:{303k d d +==,解得:{13k d =-=,∴直线BC 的解析式为3y x =-+. Q 当1x =时,32y x =-+=,∴当PA PC +的值最小时,点P 的坐标为()1,2.()3设点M 的坐标为()1,m ,则22(10)(3)CM m =-+-,()22[01](30)10AC =--+-=()22[11](0)AM m =--+-分三种情况考虑:①当90AMC ∠=o 时,有222AC AM CM =+,即22101(3)4m m =+-++,解得:11m =,22m =,∴点M 的坐标为()1,1或()1,2;②当90ACM ∠=o 时,有222AM AC CM =+,即224101(3)m m +=++-,解得:83m =, ∴点M 的坐标为81,3⎛⎫⎪⎝⎭;③当90CAM ∠=o 时,有222CM AM AC =+,即221(3)410m m +-=++,解得:23m =-,∴点M 的坐标为21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述:当MAC V 是直角三角形时,点M 的坐标为()1,1、()1,2、81,3⎛⎫⎪⎝⎭或21,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭【点睛】本题考查待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象的点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及勾股定理,解题的关键是:()1由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式;()2由两点之间线段最短结合抛物线的对称性找出点P 的位置;()3分AMC 90∠=o 、ACM 90∠=o 和CAM 90∠=o 三种情况,列出关于m 的方程.7.如图,抛物线22y ax bx =++交x 轴于A (1,0)-,(4,0)B 两点,交y 轴于点C ,与过点C 且平行于x 轴的直线交于另一点221(6)()82x x -+=,点P 是抛物线上一动点. (1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)点E 在x 轴上,若以A ,E ,D ,P 为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P 的坐标;(3)过点P 作直线CD 的垂线,垂足为Q ,若将CPQ V沿CP 翻折,点Q 的对应点为Q '.是否存在点P ,使Q '恰好落在x 轴上?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)213222y x x =-++;点D 坐标为(32),; (2)P 1(0,2); P 2(412,-2);P 3(3412-,-2) ; (3)满足条件的点P 有两个,其坐标分别为:(13, -9+13),(13-,-9-13). 【解析】 【分析】1)用待定系数法可得出抛物线的解析式,令y=2可得出点D 的坐标(2)分两种情况进行讨论,①当AE 为一边时,AE ∥PD,②当AE 为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,求解点P 坐标(3)结合图形可判断出点P 在直线CD 下方,设点P 的坐标为(a ,213222a a -++),分情况讨论,①当P 点在y 轴右侧时,②当P 点在y 轴左侧时,运用解直角三角形及相似三角形的性质进行求解即可 【详解】解:(1)∵抛物线22y ax bx =++经过A (10)-,,B (40),两点, ∴2016420a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:12a =-,32b =,∴抛物线解析式为:213222y x x =-++; 当2y =时,2132222x x -++=,解得:13x =,20x =(舍),即:点D 坐标为(32),.(2)∵A ,E 两点都在x 轴上,∴AE 有两种可能:①当AE 为一边时,AE ∥PD ,此时点P 与点C 重合(如图1),∴1(0,2)P ,②当AE 为对角线时,P 点、D 点到直线AE (即x 轴)的距离相等, ∴P 点的纵坐标为2-(如图2),把2y =-代入抛物线的解析式,得:2132222x x -++=-,解得:13412x+ =,23412x-=,∴P点的坐标为3+41(2)2-,,341(2)2--,,综上所述:1(0,2)P;2P3+41(2)2-,;3P341(2)--,.(3)存在满足条件的点P,显然点P在直线CD下方,设直线PQ交x轴于F,点P的坐标为(a,213222a a-++),①当P点在y轴右侧时(如图3),pCQ x a==,2132(2)22c pPQ y y a a=-=--++=21322a a-,又∵CQ O FQ P''∠+∠=18018090CQ P PQC'︒-∠=︒-∠=︒,90CQ O OCQ''∠+∠=︒∴FQ P OCQ''∠=∠,又90COQ Q FP''∠=∠=︒,∴COQ Q FP''V:V,∴'''Q C Q PCO Q F=,∵Q C CQ a'==,2CO=,Q P PQ'==21322a a-,∴213222'a aaQ F-=,∴'3Q F a=-,∴(3)OQ OF Q F a a''=-=--3=,CQ=CQ'2222'2313CO OQ+=+=即13a=,∴点p13913-+),②当p点在y轴左侧时(如图4),此时0a <,2132022a a -++<,CQ =P x =a -, PQ =2-(213222a a -++)=21322a a -,又∵90CQ O FQ P CQ P PQC '''∠+∠=∠=∠=︒,90CQ O OCQ ''∠+∠=︒,∴FQ P OCQ ''∠=∠,又90COQ Q FP ''∠=∠=︒ ∴COQ Q FP ''V :V ,∴'''Q C Q PCO Q F=, ∵Q C CQ a '==-,2CO =,Q P PQ '==21322a a -, ∴213222'a aa Q F--=,∴'3Q F a =-, ∴3()3OQ Q F OF a a ''=-=---=,CQ =CQ '2222'2313CO OQ +=+=此时13a =P 的坐标为(13913--). 综上所述,满足条件的点P 139132-+),(13-913--). 【点睛】此题考查二次函数综合题,解题关键在于运用待定系数法的出解析式,难度较大8.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2x+a﹣3,当a=0时,抛物线与y轴交于点A,将点A向右平移4个单位长度,得到点B.(1)求点B的坐标;(2)将抛物线在直线y=a上方的部分沿直线y=a翻折,图象的其他部分保持不变,得到一个新的图象,记为图形M,若图形M与线段AB恰有两个公共点,结合函数的图象,求a的取值范围.【答案】(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3);(2)﹣3<a≤0;【解析】【分析】(1)由题意直接可求A,根据平移点的特点求B;(2)图形M与线段AB恰有两个公共点,y=a要在AB线段的上方,当函数经过点A时,AB与函数两个交点的临界点;【详解】解:(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3);(2)当函数经过点A时,a=0,∵图形M与线段AB恰有两个公共点,∴y=a要在AB线段的上方,∴a>﹣3∴﹣3<a≤0;【点睛】本题二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数图象的特点,函数与线段相交的交点情况是解题的关键.9.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,抛物线对称轴DE交x轴于点E,连接BD.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)点P是线段BD上一点,当PE=PC时,求点P的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)点P的坐标为(2,2).【解析】【分析】(1)利用待定系数法求出过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)连接PC、PE,利用公式求出顶点D的坐标,利用待定系数法求出直线BD的解析式,设出点P的坐标为(x,﹣2x+6),利用勾股定理表示出PC2和PE2,根据题意列出方程,解方程求出x的值,计算求出点P的坐标.【详解】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴10930b cb c--+=⎧⎨-++=⎩,解得23bc=⎧⎨=⎩,∴所求的抛物线的函数表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)如图,连接PC,PE.抛物线的对称轴为x=222(1)ba-=-⨯-=1.当x=1时,y=4,∴点D的坐标为(1,4).设直线BD的解析式为y=kx+b,则430 k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得26kb=-⎧⎨=⎩.∴直线BD的解析式为:y=2x+6,设点P的坐标为(x,﹣2x+6),又C(0,3),E(1,0),则PC2=x2+(3+2x﹣6)2,PE2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,∵PC=PE,∴x2+(3+2x﹣6)2=(x﹣1)2+(﹣2x+6)2,解得,x=2,则y=﹣2×2+6=2,∴点P的坐标为(2,2).【点睛】本题考查的是二次函数的图象和性质、待定系数法求函数解析式,掌握二次函数的图象和性质、灵活运用待定系数法是解题的关键.10.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x2+2x+6;(2)当t=3时,△PAB的面积有最大值;(3)点P(4,6).【解析】【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可得;(2)作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM,先求出直线AB解析式为y=﹣x+6,设P(t,﹣12t2+2t+6),则N(t,﹣t+6),由S△PAB=S△PAN+S△PBN=12PN•AG+12PN•BM=12PN•OB列出关于t的函数表达式,利用二次函数的性质求解可得;(3)由PH⊥OB知DH∥AO,据此由OA=OB=6得∠BDH=∠BAO=45°,结合∠DPE=90°知若△PDE为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,从而得出点E与点A重合,求出y=6时x的值即可得出答案.【详解】(1)∵抛物线过点B(6,0)、C(﹣2,0),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣6)(x+2),将点A(0,6)代入,得:﹣12a=6,解得:a=﹣12,所以抛物线解析式为y=﹣12(x﹣6)(x+2)=﹣12x2+2x+6;(2)如图1,过点P作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM于点G,设直线AB 解析式为y=kx+b ,将点A (0,6)、B (6,0)代入,得:660b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:16k b =-⎧⎨=⎩,则直线AB 解析式为y=﹣x+6,设P (t ,﹣12t 2+2t+6)其中0<t <6, 则N (t ,﹣t+6),∴PN=PM ﹣MN=﹣12t 2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣12t 2+2t+6+t ﹣6=﹣12t 2+3t , ∴S △PAB =S △PAN +S △PBN =12PN•AG+12PN•BM =12PN•(AG+BM ) =12PN•OB =12×(﹣12t 2+3t )×6 =﹣32t 2+9t=﹣32(t ﹣3)2+272,∴当t=3时,△PAB 的面积有最大值; (3)如图2,∵PH⊥OB于H,∴∠DHB=∠AOB=90°,∴DH∥AO,∵OA=OB=6,∴∠BDH=∠BAO=45°,∵PE∥x轴、PD⊥x轴,∴∠DPE=90°,若△PDE为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,∴∠EDP与∠BDH互为对顶角,即点E与点A重合,则当y=6时,﹣12x2+2x+6=6,解得:x=0(舍)或x=4,即点P(4,6).【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定与性质等,熟练掌握和灵活运用待定系数法求函数解析式、二次函数的性质、等腰直角三角形的判定与性质等是解题的关键.11.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数()的图象与x轴交于A(﹣2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点B,其对称轴与x轴交于点D.(1)求该二次函数的解析式;(2)如图1,连结BC,在线段BC上是否存在点E,使得△CDE为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,若点P(m,n)是该二次函数图象上的一个动点(其中m>0,n<0),连结PB,PD,BD,求△BDP面积的最大值及此时点P的坐标.【答案】(1);(2)E的坐标为(,)、(0,﹣4)、(,);(3),(,).【解析】试题分析:(1)采用待定系数法求得二次函数的解析式;(2)先求得直线BC的解析式为,则可设E(m,),然后分三种情况讨论即可求得;(3)利用△PBD的面积即可求得.试题解析:(1)∵二次函数()的图象与x轴交于A(﹣2,0)、C (8,0)两点,∴,解得:,∴该二次函数的解析式为;(2)由二次函数可知对称轴x=3,∴D(3,0),∵C(8,0),∴CD=5,由二次函数可知B(0,﹣4),设直线BC的解析式为,∴,解得:,∴直线BC的解析式为,设E(m,),当DC=CE时,,即,解得,(舍去),∴E(,);当DC=DE时,,即,解得,(舍去),∴E(0,﹣4);当EC=DE时,,解得=,∴E(,).综上,存在点E,使得△CDE为等腰三角形,所有符合条件的点E的坐标为(,)、(0,﹣4)、(,);(3)过点P作y轴的平行线交x轴于点F,∵P点的横坐标为m,∴P点的纵坐标为:,∵△PBD的面积===,∴当m=时,△PBD 的最大面积为,∴点P 的坐标为(,).考点:二次函数综合题.12.如图,已知直线y kx 6=-与抛物线2y ax bx c =++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。
初三数学二次函数的专项培优练习题附详细答案一、二次函数1.如图①,已知抛物线y=ax2+bx+c的图像经过点A(0,3)、B(1,0),其对称轴为直线l:x=2,过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当m为何值时,四边形AOPE 面积最大,并求出其最大值;(3)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2-4x+3.(2)当m=52时,四边形AOPE面积最大,最大值为758.(3)P点的坐标为:P13+515-),P2(35-1+52),P35+5,1+52),P4(552-,152).【解析】分析:(1)利用对称性可得点D的坐标,利用交点式可得抛物线的解析式;(2)设P(m,m2-4m+3),根据OE的解析式表示点G的坐标,表示PG的长,根据面积和可得四边形AOPE的面积,利用配方法可得其最大值;(3)存在四种情况:如图3,作辅助线,构建全等三角形,证明△OMP≌△PNF,根据OM=PN列方程可得点P 的坐标;同理可得其他图形中点P的坐标.详解:(1)如图1,设抛物线与x轴的另一个交点为D,由对称性得:D(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x-1)(x-3),把A(0,3)代入得:3=3a,a=1,∴抛物线的解析式;y=x2-4x+3;(2)如图2,设P(m,m2-4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),易得OE的解析式为:y=x,过P作PG∥y轴,交OE于点G,∴G(m,m),∴PG=m-(m2-4m+3)=-m2+5m-3,∴S四边形AOPE=S△AOE+S△POE,=12×3×3+12PG•AE,=92+12×3×(-m2+5m-3),=-32m2+152m,=32(m-52)2+758, ∵-32<0, ∴当m=52时,S 有最大值是758; (3)如图3,过P 作MN ⊥y 轴,交y 轴于M ,交l 于N ,∵△OPF 是等腰直角三角形,且OP=PF ,易得△OMP ≌△PNF ,∴OM=PN ,∵P (m ,m 2-4m+3),则-m 2+4m-3=2-m ,解得:m=5+5或55-, ∴P 的坐标为(5+5,1+5)或(55-,15-); 如图4,过P 作MN ⊥x 轴于N ,过F 作FM ⊥MN 于M ,同理得△ONP ≌△PMF ,∴PN=FM ,则-m2+4m-3=m-2,解得:x=3+5或35 -;P的坐标为(3+5,15-)或(35-,1+52);综上所述,点P的坐标是:(5+52,1+52)或(552-,152-)或(3+5,15-)或(35-,1+5).点睛:本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的综合应用,相似三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,解第(2)问时需要运用配方法,解第(3)问时需要运用分类讨论思想和方程的思想解决问题.2.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),如图,直线y=14x与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1.(1)求抛物线的解析式;(2)在l上是否存在一点P,使PA+PB取得最小值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)知F(x0,y0)为平面内一定点,M(m,n)为抛物线上一动点,且点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等,求定点F的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为y=14x2﹣x+1.(2)点P的坐标为(2813,﹣1).(3)定点F的坐标为(2,1).【解析】分析:(1)由抛物线的顶点坐标为(2,0),可设抛物线的解析式为y=a(x-2)2,由抛物线过点(4,1),利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,通过解方程组可求出点A、B的坐标,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值,根据点B的坐标可得出点B′的坐标,根据点A、B′的坐标利用待定系数法可求出直线AB′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P的坐标;(3)由点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标特征,即可得出(1-12-12y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0,由m的任意性可得出关于x0、y0的方程组,解之即可求出顶点F的坐标.详解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(2,0),设抛物线的解析式为y=a(x-2)2.∵该抛物线经过点(4,1),∴1=4a,解得:a=14,∴抛物线的解析式为y=14(x-2)2=14x2-x+1.(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,得:214114y xy x x⎧⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩==,解得:11114xy⎧⎪⎨⎪⎩==,2241xy⎧⎨⎩==,∴点A的坐标为(1,14),点B的坐标为(4,1).作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值(如图1所示).∵点B(4,1),直线l为y=-1,∴点B′的坐标为(4,-3).设直线AB′的解析式为y=kx+b(k≠0),将A(1,14)、B′(4,-3)代入y=kx+b,得:1443k bk b⎧+⎪⎨⎪+-⎩==,解得:131243kb⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==,∴直线AB′的解析式为y=-1312x+43, 当y=-1时,有-1312x+43=-1, 解得:x=2813, ∴点P 的坐标为(2813,-1). (3)∵点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等,∴(m-x 0)2+(n-y 0)2=(n+1)2,∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0n+y 02=2n+1.∵M (m ,n )为抛物线上一动点,∴n=14m 2-m+1, ∴m 2-2x 0m+x 02-2y 0(14m 2-m+1)+y 02=2(14m 2-m+1)+1, 整理得:(1-12-12y 0)m 2+(2-2x 0+2y 0)m+x 02+y 02-2y 0-3=0. ∵m 为任意值, ∴000220001110222220230y x y x y y ⎧--⎪⎪-+⎨⎪+--⎪⎩===,∴0021x y ⎧⎨⎩==, ∴定点F 的坐标为(2,1).点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及解方程组,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用两点之间线段最短找出点P 的位置;(3)根据点M 到直线l 的距离与点M 到点F 的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标特征,找出关于x 0、y 0的方程组.3.如图,已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),与y 轴交于点C (0,-3),对称轴是直线x =1,直线BC 与抛物线的对称轴交于点D .(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC 的函数表达式;(3)点E 为y 轴上一动点,CE 的垂直平分线交CE 于点F ,交抛物线于P 、Q 两点,且点P 在第三象限.①当线段PQ =34AB 时,求tan ∠CED 的值; ②当以点C 、D 、E 为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的函数表达式为y =x 2-2x -3.(2)直线BC 的函数表达式为y =x -3.(3)①23.①P 1(122),P 2(16,74). 【解析】【分析】已知C 点的坐标,即知道OC 的长,可在直角三角形BOC 中根据∠BCO 的正切值求出OB 的长,即可得出B 点的坐标.已知了△AOC 和△BOC 的面积比,由于两三角形的高相等,因此面积比就是AO 与OB 的比.由此可求出OA 的长,也就求出了A 点的坐标,然后根据A 、B 、C 三点的坐标即可用待定系数法求出抛物线的解析式.【详解】(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1, ∴− 221bb a-⨯==1 ∴b=-2 ∵抛物线与y 轴交于点C (0,-3),∴c=-3,∴抛物线的函数表达式为y=x 2-2x-3;(2)∵抛物线与x 轴交于A 、B 两点,当y=0时,x 2-2x-3=0.∴x 1=-1,x 2=3.∵A 点在B 点左侧,∴A (-1,0),B (3,0)设过点B (3,0)、C (0,-3)的直线的函数表达式为y=kx+m ,则033k m m ==+⎧⎨-⎩, ∴13k m ⎧⎨-⎩==∴直线BC的函数表达式为y=x-3;(3)①∵AB=4,PQ=34 AB,∴PQ=3∵PQ⊥y轴∴PQ∥x轴,则由抛物线的对称性可得PM=32,∵对称轴是直线x=1,∴P到y轴的距离是12,∴点P的横坐标为−12,∴P(−12,−74)∴F(0,−74),∴FC=3-OF=3-74=54∵PQ垂直平分CE于点F,∴CE=2FC=5 2∵点D在直线BC上,∴当x=1时,y=-2,则D(1,-2),过点D作DG⊥CE于点G,∴DG=1,CG=1,∴GE=CE-CG=52-1=32.在Rt△EGD中,tan∠CED=23 GDEG=.②P1(1-2,-2),P2(1-6,-52).设OE=a,则GE=2-a,当CE为斜边时,则DG2=CG•GE,即1=(OC-OG)•(2-a),∴1=1×(2-a),∴a=1,∴CE=2,∴OF=OE+EF=2∴F、P的纵坐标为-2,把y=-2,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:x=1+2或1-2∵点P在第三象限.∴P1(1-2,-2),当CD为斜边时,DE⊥CE,∴OE=2,CE=1,∴OF=2.5,∴P和F的纵坐标为:-52,把y=-52,代入抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3得:x=1-6,或1+6,∵点P在第三象限.∴P2(1-62,-52).综上所述:满足条件为P1(1-2,-2),P2(1-6,-52).【点睛】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有抛物线的顶点公式和三角形的面积求法.在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.4.如图,某足球运动员站在点O处练习射门,将足球从离地面0.5m的A处正对球门踢出(点A在y轴上),足球的飞行高度y(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间满足函数关系y=at2+5t+c,已知足球飞行0.8s时,离地面的高度为3.5m.(1)足球飞行的时间是多少时,足球离地面最高?最大高度是多少?(2)若足球飞行的水平距离x(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系x=10t,已知球门的高度为2.44m,如果该运动员正对球门射门时,离球门的水平距离为28m,他能否将球直接射入球门?【答案】(1)足球飞行的时间是85s时,足球离地面最高,最大高度是4.5m;(2)能.【解析】试题分析:(1)由题意得:函数y=at2+5t+c的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),于是得到,求得抛物线的解析式为:y=﹣t2+5t+,当t=时,y最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t得t=2.8,当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,于是得到他能将球直接射入球门.解:(1)由题意得:函数y=at2+5t+c的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),∴,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣t2+5t+,∴当t=时,y最大=4.5;(2)把x=28代入x=10t得t=2.8,∴当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,∴他能将球直接射入球门.考点:二次函数的应用.5.抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与直线y=kx+c(k≠0)相交于A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点,且抛物线与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)求出C、D两点的坐标(3)在第四象限抛物线上有一点P,若△PCD是以CD为底边的等腰三角形,求出点P的坐标.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)C(0,﹣3),D(0,﹣1);(3)P(2,﹣2).【解析】【分析】(1)把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入y =ax 2+bx ﹣3可得抛物线解析式. (2)当x =0时可求C 点坐标,求出直线AB 解析式,当x =0可求D 点坐标.(3)由题意可知P 点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可求P 点横坐标.【详解】解:(1)把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入y =ax 2+bx ﹣3可得 304233a b a b --=⎧⎨+-=-⎩ 解得12a b =⎧⎨=-⎩∴y =x 2﹣2x ﹣3(2)把x =0代入y =x 2﹣2x ﹣3中可得y =﹣3∴C (0,﹣3)设y =kx+b ,把A (﹣1,0)、B (2,﹣3)两点坐标代入023k b k b -+=⎧⎨+=-⎩解得11k b =-⎧⎨=-⎩∴y =﹣x ﹣1∴D (0,﹣1)(3)由C (0,﹣3),D (0,﹣1)可知CD 的垂直平分线经过(0,﹣2)∴P 点纵坐标为﹣2,∴x 2﹣2x ﹣3=﹣2解得:x =∵x >0∴x =.∴P (,﹣2)【点睛】本题是二次函数综合题,用待定系数法求二次函数的解析式,把x =0代入二次函数解析式和一次函数解析式可求图象与y 轴交点坐标,知道点P 纵坐标带入抛物线解析式可求点P 的横坐标.6.已知抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-.(1)求证:该抛物线与x 轴总有交点;(2)若该抛物线与x 轴有一个交点的横坐标大于3且小于5,求m 的取值范围;(3)设抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-与y 轴交于点M ,若抛物线与x 轴的一个交点关于直线y x =-的对称点恰好是点M ,求m 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)1?<?m?3<;(3)56m m ==或【解析】【分析】(1)本题需先根据判别式解出无论m 为任何实数都不小于零,再判断出物线与x 轴总有交点.(2)根据公式法解方程,利用已有的条件,就能确定出m 的取值范围,即可得到结果. (3)根据抛物线y=-x 2+(5-m )x+6-m ,求出与y 轴的交点M 的坐标,再确定抛物线与x 轴的两个交点关于直线y=-x 的对称点的坐标,列方程可得结论.【详解】(1)证明:∵()()()222454670b ac m m m ∆=-=-+-=-≥∴抛物线与x 轴总有交点.(2)解:由(1)()27m ∆=-,根据求根公式可知,方程的两根为:x = 即1216x x m =-=-+, 由题意,有 3<-m 6<5+1<?m 3∴<(3)解:令 x = 0, y =6m -+∴ M (0,6m -+)由(2)可知抛物线与x 轴的交点为(-1,0)和(6m -+,0),它们关于直线y x =-的对称点分别为(0 , 1)和(0, 6m -),由题意,可得:6166m m m 或-+=-+=-56m m ∴==或【点睛】本题考查对抛物线与x 轴的交点,解一元一次方程,解一元一次不等式,根的判别式,对称等,解题关键是熟练理解和掌握以上性质,并能综合运用这些性质进行计算.7.如图,已知二次函数图象的顶点坐标为(1,4)A ,与坐标轴交于B 、C 、D 三点,且B 点的坐标为(1,0)-.(1)求二次函数的解析式;(2)在二次函数图象位于x 轴上方部分有两个动点M 、N ,且点N 在点M 的左侧,过M 、N 作x 轴的垂线交x 轴于点G 、H 两点,当四边形MNHG 为矩形时,求该矩形周长的最大值;(3)当矩形MNHG 的周长最大时,能否在二次函数图象上找到一点P ,使PNC ∆的面积是矩形MNHG 面积的916?若存在,求出该点的横坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2y x 2x 3=-++ (2)最大值为10(3)故点P 坐标为:315(,)24或332362+--或332362--+. 【解析】【分析】(1)二次函数表达式为:()214y a x =-+,将点B 的坐标代入上式,即可求解; (2)矩形MNHG 的周长()()2222222223282C MN GM x x x x x =+=-+-++=-++,即可求解; (3)2711sin4532822PNC S PK CD PH ∆==⨯⨯=⨯⨯︒⨯94PH HG ==,即可求解.【详解】(1)二次函数表达式为:()214y a x =-+,将点B 的坐标代入上式得:044a =+,解得:1a =-,故函数表达式为:223y x x =-++…①;(2)设点M 的坐标为()2,23x x x -++,则点()22,23N x x x --++,则222MN x x x =-+=-,223GM x x =-++,矩形MNHG 的周长()()2222222223282C MN GM x x x x x =+=-+-++=-++, ∵20-<,故当22b x a=-=,C 有最大值,最大值为10, 此时2x =,点()0,3N 与点D 重合; (3)PNC ∆的面积是矩形MNHG 面积的916, 则99272316168PNC S MN GM ∆=⨯⨯=⨯⨯=, 连接DC ,在CD 得上下方等距离处作CD 的平行线m 、n ,过点P 作y 轴的平行线交CD 、直线n 于点H 、G ,即PH GH =,过点P 作PK CD ⊥于点K ,将()3,0C 、()0,3D 坐标代入一次函数表达式并解得:直线CD 的表达式为:3y x =-+,OC OD =,∴45OCD ODC PHK ∠=∠=︒=∠,32CD =设点()2,23P x x x -++,则点(),3H x x -+, 2711sin4532822PNC S PK CD PH ∆==⨯⨯=⨯⨯︒⨯ 解得:94PH HG ==, 则292334PH x x x =-+++-=, 解得:32x =, 故点315,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 直线n 的表达式为:93344y x x =-+-=-+…②, 联立①②并解得:3322x ±=, 即点'P 、''P 的坐标分别为332362+--⎝⎭、332362--+⎝⎭; 故点P 坐标为:315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或33236224⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭或33236224⎛--+ ⎝⎭. 【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+2ax ﹣3a (a <0)与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,顶点为D ,直线DC 与x 轴相交于点E .(1)当a=﹣1时,求抛物线顶点D 的坐标,OE 等于多少;(2)OE的长是否与a值有关,说明你的理由;(3)设∠DEO=β,45°≤β≤60°,求a的取值范围;(4)以DE为斜边,在直线DE的左下方作等腰直角三角形PDE.设P(m,n),直接写出n关于m的函数解析式及自变量m的取值范围.【答案】(1)(﹣1,4),3;(2)结论:OE的长与a值无关.理由见解析;(3)﹣3≤a≤﹣1;(4)n=﹣m﹣1(m<1).【解析】【分析】(1)求出直线CD的解析式即可解决问题;(2)利用参数a,求出直线CD的解析式求出点E坐标即可判断;(3)求出落在特殊情形下的a的值即可判断;(4)如图,作PM⊥对称轴于M,PN⊥AB于N.两条全等三角形的性质即可解决问题.【详解】解:(1)当a=﹣1时,抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3,∴顶点D(﹣1,4),C(0,3),∴直线CD的解析式为y=﹣x+3,∴E(3,0),∴OE=3,(2)结论:OE的长与a值无关.理由:∵y=ax2+2ax﹣3a,∴C(0,﹣3a),D(﹣1,﹣4a),∴直线CD的解析式为y=ax﹣3a,当y=0时,x=3,∴E(3,0),∴OE=3,∴OE的长与a值无关.(3)当β=45°时,OC=OE=3,∴﹣3a=3,∴a=﹣1,当β=60°时,在Rt△OCE中,33∴﹣3∴a=﹣3,∴45°≤β≤60°,a的取值范围为﹣3≤a≤﹣1.(4)如图,作PM⊥对称轴于M,PN⊥AB于N.∵PD=PE,∠PMD=∠PNE=90°,∠DPE=∠MPN=90°,∴∠DPM=∠EPN,∴△DPM≌△EPN,∴PM=PN,PM=EN,∵D(﹣1,﹣4a),E(3,0),∴EN=4+n=3﹣m,∴n=﹣m﹣1,当顶点D在x轴上时,P(1,﹣2),此时m的值1,∵抛物线的顶点在第二象限,∴m<1.∴n=﹣m﹣1(m<1).故答案为:(1)(﹣1,4),3;(2)OE的长与a值无关;(3)3﹣1;(4)n=﹣m﹣1(m<1).【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象与性质。
二次函数
1、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( )
A .m =n ,k >h
B .m =n ,k <h
C .m >n ,k =h
D .m <n ,
k =h
2、已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象如图所示,它与x 轴的两个交点分别为(﹣1,0),(3,0).对于下列命题:①b ﹣2a =0;②abc <0;③a ﹣2b +4c <0;④8a +c >0.其中正确的有
( )
3、如图,二次函数2y ax bx c =++的图像与y 轴正半轴相交,其顶点坐标
为(1,12),下列结论:①0ac <;②0a b +=; ③244ac b a -=;
④0a b c ++<.其中正确结论的个数是
A . 1
B . 2
C . 3
D . 4
4、若二次函数c x x y +-=62的图象经过A (-1,y 1)、B (2,y 2)、C
(23+,y 3)三点,则关于y 1、y 2、y 3大小关系正确的是
A .y 1>y 2>y 3
B .y 1>y 3>y 2
C .y 2>y 1>y 3
D .y 3>y 1>y 2
5、如图,一次函数)0(1≠+=k n kx y 与二次函数 )0(22≠++=a c bx ax y 的图象相交于A
(1-,5)、B (9,2)两点,则关
于x 的不等式c bx ax n kx ++≥+2
的解集为
A 、91≤≤-x
B 、91<≤-x
C 、91≤<-x
D 、1-≤x 或9≥x
6.如图,已知:直线3+-=x y 交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,抛物线y=ax 2+bx+c 经过A 、
B 、
C (1,0)三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D 的坐标为(-1,0),在直线3+-=x y 上有一点P,使ΔABO 与ΔADP 相似,求出点P 的坐标;
(3)在(2)的条件下,在x 轴下方的抛物线上,是否存在点E ,使ΔADE 的面积等于四边形APCE 的面积?如果存在,请求出点E 的坐标;如果不存在,请说明理由.
7、如图,已知二次函数y=﹣x 2
+mx+4m 的图象与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)两点(B 点在A 点的右边),与y 轴的正半轴交于点C ,且(x 1+x 2)﹣x 1x 2=10.
(1)求此二次函数的解析式.
(2)写出B ,C 两点的坐标及抛物线顶点M 的坐标;
(3)连接BM ,动点P 在线段BM 上运动(不含端点B ,M ),过点P 作x 轴的垂线,垂足为H ,设OH 的长度为t ,四边形PCOH 的面积为S .请探究:四边形PCOH 的面积S 有无最大值?如果有,请求出这个最大值;如果没有,请说明理由.
8、如图,已知:正方形ABCD 边长为1,E 、F 、G 、H 分别为各边上的点,且AE =BF =CG =DH ,
设小正方形EFGH 的面积为s ,AE 为x ,则s 关于x 的函数图象大致是( )
A 、
B 、
C 、
D 、
9、如图,已知二次函数c bx x y ++=2的图象经过点(-1,0),(1,-2),该图象与x 轴
的另一个交点为C ,则AC 长为 .
10、某公园草坪的防护栏由100段形状相同的抛物线形构件组成,为了牢固起见,每段护栏
需要间距0.4m 加设一根不锈钢的支柱,防护栏的最高点距底部0.5m (如图),则这条防护栏需要不锈钢支柱的总长度至少为 m 。
11、如图,在一个矩形空地ABC D 上修建一个矩形花坛AMPQ ,要求点M 在AB 上,点Q 在AD 上,点P 在对角线BD 上.若AB =6m ,AD =4m ,设AM 的
长为xm ,矩形AMPQ 的面积为S 平方米.
(1)求S 与x 的函数关系式;
(2)当x 为何值时,S 有最大值?请求出最大值.
12.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABC 的边长OA 、OC 分别为12cm 、6cm ,点A 、C 分别在y 轴的负半轴和x 轴的正半轴上,抛物线y =ax 2
+bx +c 经过点A 、B ,且18a +c =0.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如果点P 由点A 开始沿AB 边以1cm /s 的速度向终点B 移动,同时点Q 由点B 开始沿BC 边以2cm /s 的速度向终点C 移动.
(第9题)
c +第10题
①移动开始后第t秒时,设△PBQ的面积为S,试写出S与t之间的函数关系式,并写出t 的取值范围.
②当S取得最大值时,在抛物线上是否存在点R,使得以P、B、Q、R为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出R点的坐标;如果不存在,请说明理由.
13.如图,把两个全等的Rt△AOB和Rt△COD分别置于平面直角坐标系中,使直角边OB、OD在x轴上.已知点A(1,2),过A、C两点的直线分别交x轴、y轴于点E、F.抛物线y=ax2+bx+c经过O、A、C三点.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)点P为线段OC上一个动点,过点P作y轴的平行线交抛物线于点M,交x轴于点N,问是否存在这样的点P,使得四边形ABPM为等腰梯形?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若△AOB沿AC方向平移(点A始终在线段AC上,且不与点C重合),△AOB在平移过程中与△COD重叠部分面积记为S.试探究S是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.。