中考数学复习二次函数专项综合练含详细答案
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中考数学复习二次函数专项综合练含详细答案
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 :P1(3+52,152),P2(352-,1+52),P3(5+52,1+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,m2-4m+3),
则-m2+4m-3=2-m,
解得:m=5+52或552,
∴P的坐标为(5+52,1+52)或(552,152);
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+52或352-;
P的坐标为(3+52,152)或(352-,1+52);
综上所述,点P的坐标是:(5+52,1+52)或(552,152)或(3+52,152)或(352-,1+52).
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.如图,已知顶点为(0,3)C的抛物线2(0)yaxba与x轴交于A,B两点,直线yxm过顶点C和点B.
(1)求m的值;
(2)求函数2(0)yaxba的解析式;
(3)抛物线上是否存在点M,使得15MCB?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)﹣3;(2)y13x2﹣3;(3)M的坐标为(33,6)或(3,﹣2).
【解析】
【分析】
(1)把C(0,﹣3)代入直线y=x+m中解答即可;
(2)把y=0代入直线解析式得出点B的坐标,再利用待定系数法确定函数关系式即可;
(3)分M在BC上方和下方两种情况进行解答即可.
【详解】
(1)将C(0,﹣3)代入y=x+m,可得:
m=﹣3;
(2)将y=0代入y=x﹣3得: x=3,
所以点B的坐标为(3,0),
将(0,﹣3)、(3,0)代入y=ax2+b中,可得:
390bab,
解得:133ab,
所以二次函数的解析式为:y13x2﹣3;
(3)存在,分以下两种情况:
①若M在B上方,设MC交x轴于点D,
则∠ODC=45°+15°=60°,
∴OD=OC•tan30°3,
设DC为y=kx﹣3,代入(3,0),可得:k3,
联立两个方程可得:233133yxyx,
解得:121203336xxyy,,
所以M1(33,6);
②若M在B下方,设MC交x轴于点E,
则∠OEC=45°-15°=30°,
∴OE=OC•tan60°=33,
设EC为y=kx﹣3,代入(33,0)可得:k33, 联立两个方程可得:2333133yxyx,
解得:12120332xxyy,,
所以M2(3,﹣2).
综上所述M的坐标为(33,6)或(3,﹣2).
【点睛】
此题是一道二次函数综合题,熟练掌握待定系数法求函数解析式等知识是解题关键.
3.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、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B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标;
(3)对于(2)中的点B,在此抛物线上是否存在点P,使∠POB=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.
【答案】(1)y=x2﹣3x。
(2)点B的坐标为:(4,4)。
(3)存在;理由见解析;
【解析】
【分析】
(1)将原点坐标代入抛物线中即可求出k的值,从而求得抛物线的解析式。
(2)根据(1)得出的抛物线的解析式可得出A点的坐标,也就求出了OA的长,根据△OAB的面积可求出B点纵坐标的绝对值,然后将符合题意的B点纵坐标代入抛物线的解析式中即可求出B点的坐标,然后根据B点在抛物线对称轴的右边来判断得出的B点是否符合要求即可。
(3)根据B点坐标可求出直线OB的解析式,由于OB⊥OP,由此可求出P点的坐标特点,代入二次函数解析式可得出P点的坐标.求△POB的面积时,求出OB,OP的长度即可求出△BOP的面积。 【详解】
解:(1)∵函数的图象与x轴相交于O,∴0=k+1,∴k=﹣1。
∴这个二次函数的解析式为y=x2﹣3x。
(2)如图,过点B做BD⊥x轴于点D,
令x2﹣3x=0,解得:x=0或3。∴AO=3。
∵△AOB的面积等于6,∴12AO•BD=6。∴BD=4。
∵点B在函数y=x2﹣3x的图象上,
∴4=x2﹣3x,解得:x=4或x=﹣1(舍去)。
又∵顶点坐标为:( 1.5,﹣2.25),且2.25<4,
∴x轴下方不存在B点。
∴点B的坐标为:(4,4)。
(3)存在。
∵点B的坐标为:(4,4),∴∠BOD=45°,22BO4442。
若∠POB=90°,则∠POD=45°。
设P点坐标为(x,x2﹣3x)。
∴2xx3x。
若2xx3x,解得x="4" 或x=0(舍去)。此时不存在点P(与点B重合)。
若2xx3x,解得x="2" 或x=0(舍去)。
当x=2时,x2﹣3x=﹣2。
∴点P 的坐标为(2,﹣2)。
∴22OP2222。
∵∠POB=90°,∴△POB的面积为:12PO•BO=12×42×22=8。
4.如图,已知抛物线y=x2+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=x2-2x-3.(2)直线BC的函数表达式为y=x-3.(3)①23.①P1(1-2,-2),P2(1-62,74).
【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,
∴− 221bba==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=x2-2x-3;
(2)∵抛物线与x轴交于A、B两点,
当y=0时,x2-2x-3=0.
∴x1=-1,x2=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033kmm==,