2020-2021中考数学专题复习二次函数的综合题附详细答案
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2020-2021中考数学专题复习二次函数的综合题附详细答案
一、二次函数
1.如图,抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0)(OA<OB),与y轴交于点C,且满足x12+x22﹣x1x2=13.
(1)求抛物线的解析式;
(2)以点B为直角顶点,BC为直角边作Rt△BCD,CD交抛物线于第四象限的点E,若EC=ED,求点E的坐标;
(3)在抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=2S△AOC?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)E点坐标为(1132,﹣1132);(3)点Q的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)由根与系数的关系可得x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1),代入x12+x22﹣x1x2=13,求出m1=2,m2=﹣5.根据OA<OB,得出抛物线的对称轴在y轴右侧,那么m=2,即可确定抛物线的解析式;
(2)连接BE、OE.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出BE=12CD=CE.利用SSS证明△OBE≌△OCE,得出∠BOE=∠COE,即点E在第四象限的角平分线上,设E点坐标为(m,﹣m),代入y=x2﹣2x﹣3,求出m的值,即可得到E点坐标;
(3)过点Q作AC的平行线交x轴于点F,连接CF,根据三角形的面积公式可得S△ACQ=S△ACF.由S△ACQ=2S△AOC,得出S△ACF=2S△AOC,那么AF=2OA=2,F(1,0).利用待定系数法求出直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.根据AC∥FQ,可设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,将F(1,0)代入,利用待定系数法求出直线FQ的解析式为y=﹣3x+3,把它与抛物线的解析式联立,得出方程组22333yxxyx,求解即可得出点Q的坐标.
【详解】
(1)∵抛物线y=x2﹣mx﹣(m+1)与x轴负半轴交于点A(x1,0),与x轴正半轴交于点B(x2,0),
∴x1+x2=m,x1•x2=﹣(m+1), ∵x12+x22﹣x1x2=13,
∴(x1+x2)2﹣3x1x2=13,
∴m2+3(m+1)=13,
即m2+3m﹣10=0,
解得m1=2,m2=﹣5.
∵OA<OB,
∴抛物线的对称轴在y轴右侧,
∴m=2,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)连接BE、OE.
∵在Rt△BCD中,∠CBD=90°,EC=ED,
∴BE=12CD=CE.
令y=x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵C(0,﹣3),
∴OB=OC,
又∵BE=CE,OE=OE,
∴△OBE≌△OCE(SSS),
∴∠BOE=∠COE,
∴点E在第四象限的角平分线上,
设E点坐标为(m,﹣m),将E(m,﹣m)代入y=x2﹣2x﹣3,
得m=m2﹣2m﹣3,解得m=1132,
∵点E在第四象限,
∴E点坐标为(1132,﹣1132);
(3)过点Q作AC的平行线交x轴于点F,连接CF,则S△ACQ=S△ACF.
∵S△ACQ=2S△AOC,
∴S△ACF=2S△AOC,
∴AF=2OA=2,
∴F(1,0).
∵A(﹣1,0),C(0,﹣3),
∴直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3.
∵AC∥FQ,
∴设直线FQ的解析式为y=﹣3x+b,
将F(1,0)代入,得0=﹣3+b,解得b=3,
∴直线FQ的解析式为y=﹣3x+3.
联立22333yxxyx,
解得11312xy,2223xy,
∴点Q的坐标为(﹣3,12)或(2,﹣3).
【点睛】
本题是二次函数综合题,其中涉及到一元二次方程根与系数的关系,求二次函数的解析式,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,一次函数图象与几何变换,待定系数法求直线的解析式,抛物线与直线交点坐标的求法,综合性较强,难度适中.利用数形结合与方程思想是解题的关键.
2.如图,已知抛物线2yaxbxc经过A(-3,0),B(1,0),C(0,3)三点,其顶点为D,对称轴是直线l,l与x轴交于点H.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点P是该抛物线对称轴l上的一个动点,求△PBC周长的最小值;
(3)如图(2),若E是线段AD上的一个动点( E与A、D不重合),过E点作平行于y轴的直线交抛物线于点F,交x轴于点G,设点E的横坐标为m,△ADF的面积为S.
①求S与m的函数关系式;
②S是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E的坐标; 若不存在,请说明理由.
【答案】(1)2yx2x3.
(2)3210.
(3)①2Sm4m3.
②当m=﹣2时,S最大,最大值为1,此时点E的坐标为(﹣2,2).
【解析】
【分析】
(1)根据函数图象经过的三点,用待定系数法确定二次函数的解析式即可.
(2)根据BC是定值,得到当PB+PC最小时,△PBC的周长最小,根据点的坐标求得相应线段的长即可.
(3)设点E的横坐标为m,表示出E(m,2m+6),F(m,2m2m3),最后表示出EF的长,从而表示出S于m的函数关系,然后求二次函数的最值即可.
【详解】
解:(1)∵抛物线2yaxbxc经过A(-3,0),B(1,0),
∴可设抛物线交点式为yax3x1.
又∵抛物线2yaxbxc经过C(0,3),∴a1.
∴抛物线的解析式为:yx3x1,即2yx2x3.
(2)∵△PBC的周长为:PB+PC+BC,且BC是定值.
∴当PB+PC最小时,△PBC的周长最小.
∵点A、点B关于对称轴I对称,
∴连接AC交l于点P,即点P为所求的点.
∵AP=BP,∴△PBC的周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC.
∵A(-3,0),B(1,0),C(0,3),∴AC=32,BC=10.
∴△PBC的周长最小是:3210. (3)①∵抛物线2yx2x3顶点D的坐标为(﹣1,4),A(﹣3,0),
∴直线AD的解析式为y=2x+6
∵点E的横坐标为m,∴E(m,2m+6),F(m,2m2m3)
∴22EFm2m32m6m4m3.
∴22DEFAEF1111SSSEFGHEFAGEFAHm4m32m4m32222.
∴S与m的函数关系式为2Sm4m3.
②22Sm4m3m21,
∴当m=﹣2时,S最大,最大值为1,此时点E的坐标为(﹣2,2).
3.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()xxxmxxxm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()xxxmxxxm,
∴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.
4.如图1,二次函数234yaxaxa的图像与x轴交于,AB两点(点A在点B的左