九年级数学上册 二次函数(篇)(Word版 含解析)
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九年级数学上册 二次函数(篇)(Word版 含解析)
一、初三数学 二次函数易错题压轴题(难)
1.图①,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(﹣1,0),并且与直线y=12x﹣2相交于坐标轴上的B、C两点,动点P在直线BC下方的二次函数的图象上.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)如图①,连接PC,PB,设△PCB的面积为S,求S的最大值;
(3)如图②,抛物线上是否存在点Q,使得∠ABQ=2∠ABC?若存在,则求出直线BQ的解析式及Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=12x2﹣32x﹣2;(2)﹣1<0,故S有最大值,当x=2时,S的最大值为4;(3)Q的坐标为(53,﹣289)或(﹣113,929).
【解析】
【分析】
(1)根据题意先求出点B、C的坐标,进而利用待定系数法即可求解;
(2)由题意过点P作PH//y轴交BC于点H,并设点P(x,12x2﹣32x﹣2),进而根据S=S△PHB+S△PHC=12PH•(xB﹣xC),进行计算即可求解;
(3)根据题意分点Q在BC下方、点Q在BC上方两种情况,利用解直角三角形的方法,求出点H的坐标,进而分析求解.
【详解】
解:(1)对于直线y=12x﹣2,
令x=0,则y=﹣2,
令y=0,即12x﹣2=0,解得:x=4,
故点B、C的坐标分别为(4,0)、(0,﹣2),
抛物线过点A、B两点,则y=a(x+1)(x﹣4),
将点C的坐标代入上式并解得:a=12,
故抛物线的表达式为y=12x2﹣32x﹣2①;
(2)如图2,过点P作PH//y轴交BC于点H,
设点P(x,12x2﹣32x﹣2),则点H(x,12x﹣2),
S=S△PHB+S△PHC=12PH•(xB﹣xC)=12×4×(12x﹣2﹣12x2+32x+2)=﹣x2+4x,
∵﹣1<0,故S有最大值,当x=2时,S的最大值为4;
(3)①当点Q在BC下方时,如图2,
延长BQ交y轴于点H,过点Q作QC⊥BC交x轴于点R,过点Q作QK⊥x轴于点K,
∵∠ABQ=2∠ABC,则BC是∠ABH的角平分线,则△RQB为等腰三角形,
则点C是RQ的中点,
在△BOC中,tan∠OBC=OCOB=12=tan∠ROC=RCBC,
则设RC=x=QB,则BC=2x,则RB=22(2)xx=5x=BQ,
在△QRB中,S△RQB=12×QR•BC=12BR•QK,即122x•2x=12KQ•5x,
解得:KQ=45x,
∴sin∠RBQ=KQBQ=455xx=45,则tanRBH=43,
在Rt△OBH中,OH=OB•tan∠RBH=4×43=163,则点H(0,﹣163),
由点B、H的坐标得,直线BH的表达式为y=43(x﹣4)②,
联立①②并解得:x=4(舍去)或53,
当x=53时,y=﹣289,故点Q(53,﹣289);
②当点Q在BC上方时,
同理可得:点Q的坐标为(﹣113,929);
综上,点Q的坐标为(53,﹣289)或(﹣113,929).
【点睛】
本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、解直角三角形、面积的计算等,注意分类讨论思维的应用,避免遗漏.
2.如图,抛物线21yxaxa与x轴交于,AB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POBCBO?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(1,0);(2)①223yxx;②存在,点P的坐标为
1133313,22或53715337,22.
【解析】
【分析】
(1)直接令0y,即可求出点B的坐标;
(2)①令x=0,求出点C坐标为(0,a),再由△ABC的面积得到12(1−a)•(−a)=6即可求a的值,即可得到解析式;
②当点P在x轴上方时,直线OP的函数表达式为y=3x,则直线与抛物线的交点为P;当点P在x轴下方时,直线OP的函数表达式为y=-3x,则直线与抛物线的交点为P;分别求出点P的坐标即可.
【详解】
解:1当0y时,210,xaxa
解得121,.xxa
点A位于点B的左侧,与y轴的负半轴交于点,C
0,a
点B坐标为1,0.
2①由1可得,点A的坐标为,0a,点C的坐标为0,,0,aa
1,ABaOCa
ABC的面积为6,
()116,2aa
123,4aa.
0,a
3a
223.yxx
②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3,ykx
则03,k
3k.
,POBCBO
当点P在x轴上方时,直线//OP直线,BC
直线OP的函数解析式3,yx为
则23,23,yxyxx
11113233132xy(舍去),22113233132xy
点的P坐标为1133313,22;
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3,yx
则23,23,yxyxx
115372153372xy(舍去),225372153372xy
点P'的坐标为53715337,22
综上可得,点P的坐标为1133313,22或53715337,22
【点睛】
本题考查二次函数的图象及性质,一次函数的性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,结合数形结合的思想和分类讨论的思想解题是解本题的关键.
3.已知函数2266()22()xaxaxayxaxaxa(a为常数,此函数的图象为G)
(1)当a=1时,
①直接写出图象G对应的函数表达式
②当y=-1时,求图象G上对应的点的坐标
(2)当xa时,图象G与坐标轴有两个交点,求a的取值范围
(3)当图象G上有三个点到x轴的距离为1时,直接写出a的取值范围
【答案】(1)①2266(1)22(1)xxxyxxx,②(1,1),(32,1),(32,1);(2)0a或2635a;(3)314125a,1153a,1123a
【解析】
【分析】
(1)①将1a代入函数解析式中即可求出结论;
②分1x和1x两种情况,将y=-1分别代入求出x的值即可;
(2)根据a和0的大小关系分类讨论,然后根据二次函数的性质逐一求解即可;
(3)先求出266yxaxa的对称轴为直线6321axa,顶点坐标为23,96aaa,222yxaxa的对称轴为直线221axa,顶点坐标为2,2aaa,然后根据a和0的大小关系分类讨论,然后根据二次函数的性质逐一求解即可.
【详解】
(1)①1a时,2266(1)22(1)xxxyxxx
②当1x时,
2661xx
2670xx
1232,32xx
当1x时,
2221xx
2230xx
121,3xx(舍)
∴坐标为(1,1),(32,1),(32,1)
(2)当0a时
266()yxaxaxa与y轴交点坐标(0,6)a,266yxaxa对称轴为直线6321axa,过点(1,1)
∴x>a>3a,此时图像G与坐标轴有两个交点(与x轴一个交点,与y轴一个交点)
当0a时,
266()yxaxaxa的图像与y轴无交点
顶点坐标为23,96aaa
当xa时,256yaa>0①,且2960aa②时,此时图像G与x轴有两个交点
将①的两边同时除以a,解得65a;
将②的两边同时除以a,解得23a
∴2635a
即当2635a时,图像G与坐标轴有两个交点,
综上,0a或2635a
(3)266yxaxa的对称轴为直线6321axa,顶点坐标为23,96aaa
222yxaxa的对称轴为直线221axa,顶点坐标为2,2aaa
①当a<0时,
222yxaxaxa中,当x=a时,y的最大值为22aa
由210a可得221aa,即此图象必有一个点到x轴的距离为1
而266yxaxaxa必过(1,1),即此图象必有一个点到x轴的距离为1,此时x>3a,y>225666aaaaaa
当2221561aaaa时,222yxaxaxa与x轴只有一个交点,266yxaxaxa与x轴有两个交点
解得:314125a;
当2221561aaaa时,222yxaxaxa与x轴有两个交点,266yxaxaxa与x轴有一个交点
解得:314125a,与前提条件a<0不符,故舍去;
②当a≥0时,
222yxaxaxa中,当x=a时,y的最大值为22aa,必过点(-1,-1),即此图象必有一个点到x轴的距离为1
而266yxaxaxa,此时当x=3a时,y的最小值为296aa,由2310a可得2961aa,即此图象必有一个点到x轴的距离为1
当222221561961961aaaaaaaa时,222yxaxaxa与x轴只有一个交点,266yxaxaxa与x轴有两个交点