2022年长沙中考数学专题复习:函数专题测试(含答案)
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这是一份2022年长沙中考数学专题复习:函数专题测试(含答案),共29页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022年长沙中考函数专题测试
一、选择题
1.(2021长沙)下列函数图象中,表示直线y=2x+1的是( )
A. B. C. D.
2. (2021张家界)若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则一次函数y=ax+b与反比例函数在同一个坐标系内的大致图象为( )
A. B. C. D.
3.(2021邵阳)某天早晨7:00,小明从家骑自行车去上学,途中因自行车发生故障,就地修车耽误了一段时间,修好车后继续骑行,7:30赶到了学校.如图所示的函数图象反映了他骑车上学的整个过程.结合图象,判断下列结论正确的是( )
A.小明修车花了15min
B.小明家距离学校1100m
C.小明修好车后花了30min到达学校
D.小明修好车后骑行到学校的平均速度是3m/s
4.(2021株洲)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,点P在x轴的正半轴上,且OP=1,设M=ac(a+b+c),则M的取值范围为( )
A.M<﹣1 B.﹣1<M<0 C.M<0 D.M>0
5.(2020长沙)“闻起来臭,吃起来香”的臭豆腐是长沙特色小吃.臭豆腐虽小,但制作流程却比较复杂,其中在进行加工煎炸臭豆腐时,我们把“焦脆而不糊”的豆腐块数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,“可食用率”p与加工煎炸时间t(单位:分钟)近似满足的函数关系为:p=at2+bt+c(a≠0,a,b,c是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数关系和实验数据,可以得到加工煎炸臭豆腐的最佳时间为( )
A. 3.50分钟 B. 4.05分钟 C. 3.75分钟 D. 4.25分钟
6. (2021郴州)如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,点P从点A出发,沿路线A→B→C→D运动.设P点经过的路程为x,以点A,D,P为顶点的三角形的面积为y,则下列图象能反映y与x的函数关系的是( )
A. B. C. D.
7.(2021邵阳)在平面直角坐标系中,若直线y=﹣x+m不经过第一象限,则关于x的方程mx2+x+1=0的实数根的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.1或2个
8.(2021娄底)如图,直线y=x+b和y=kx+4与x轴分别相交于点A(﹣4,0),点B(2,0),则解集为( )
A.﹣4<x<2 B.x<﹣4 C.x>2 D.x<﹣4或x>2
9.(2021娄底)根据反比例函数的性质、联系化学学科中的溶质质量分数的求法以及生活体验等,判定下列有关函数y=(a为常数且a>0,x>0)的性质表述中,正确的是( )
①y随x的增大而增大 ②y随x的增大而减小
③0<y<1 ④0≤y≤1
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
10.(2021娄底)用数形结合等思想方法确定二次函数y=x2+2的图象与反比例函数y=的图象的交点的横坐标x0所在的范围是( )
A.0<x0≤ B.<x0≤ C.<x0≤ D.<x0≤1
二、填空题
11.(2021怀化)函数y=的自变量x的取值范围是 .
12.(2021郴州)在反比例函数y=的图象的每一支曲线上,函数值y随自变量x的增大而增大,则m的取值范围是 .
13.(2021永州)(2021永州)如图,A,B两点的坐标分别为A(4,3),B(0,﹣3),在x轴上找一点P,使线段PA+PB的值最小,则点P的坐标是 .
14.(2021邵阳)已知点A(1,y1),B(2,y2)为反比例函数y=图象上的两点,则y1与y2的大小关系是y1 y2.(填“>”“=”或“<”)
15.(2021鄂州)如图,点A是反比例函数y=(x>0)的图象上一点,过点A作AC⊥x轴于点C,AC交反比例函数y=(x>0)的图象于点B,点P是y轴正半轴上一点.若△PAB的面积为2,则k的值为 .
16. (2021黄石)将直线y=﹣x+1向左平移m(m>0)个单位后,经过点(1,﹣3),则m 的值为 .
17. (2021黄石)如图,A、B两点在反比例函数y=(x<0)的图象上,AB的延长线交x轴于点C,且AB=2BC,则△AOC的面积是 .
18.(2021荆门)如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB斜边上的高为1,∠AOB=30°,将Rt△OAB绕原点顺时针旋转90°得到Rt△OCD,点A的对应点C恰好在函数y=(k≠0)的图象上,若在y=的图象上另有一点M使得∠MOC=30°,则点M的坐标为 .
19.(2021荆州)如图,过反比例函数y=(k>0,x>0)图象上的四点P1,P2,P3,P4分别作x轴的垂线,垂足分别为A1,A2,A3,A4,再过P1,P2,P3,P4分别作y轴,P1A1,P2A2,P3A3的垂线,构造了四个相邻的矩形.若这四个矩形的面积从左到右依次为S1,S2,S3,S4,OA1=A1A2=A2A3=A3A4,则S1与S4的数量关系为 .
20.(2021遵义)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a >0)经过(0,0),(4,0)两点.则下列四个结论正确的有 (填写序号).
①4a+b=0;
②5a+3b+2c>0;
③若该抛物线y=ax2+bx+c与直线y=﹣3有交点,则a的取值范围是a≥;
④对于a的每一个确定值,如果一元二次方程ax2+bx+c﹣t=0(t为常数,t≤0)的根为整数,则t的值只有3个.
三、解答题
21.(2021常德)如图,在Rt△AOB中,AO⊥BO,AB⊥y轴,O为坐标原点,A的坐标为
反比例函数的图象的一支过A点,反比例函数图象的一支过B点,过A作AH⊥x轴于H,若△AOH的面积为.
(1)求n的值;
(2)求反比例函数的解析式.
22.(2021常德)如图,在平面直角坐标系xOy中,平行四边形ABCD的AB边与y轴交于E点,F是AD的中点,B、C、D的坐标分别为(﹣2,0),(8,0),(13,10).
(1)求过B、E、C三点的抛物线的解析式;
(2)试判断抛物线的顶点是否在直线EF上;
(3)设过F与AB平行的直线交y轴于Q,M是线段EQ之间的动点,射线BM与抛物线交于另一点P,当△PBQ的面积最大时,求P的坐标.
23.(2021郴州)将抛物线y=ax2(a≠0)向左平移1个单位,再向上平移4个单位后,得到抛物线H:y=a(x﹣h)2+k.抛物线H与x轴交于点A,B,与y轴交于点C.已知A(﹣3,0),点P是抛物线H上的一个动点.
(1)求抛物线H的表达式;
(2)如图1,点P在线段AC上方的抛物线H上运动(不与A,C重合),过点P作PD⊥AB,垂足为D,PD交AC于点E.作PF⊥AC,垂足为F,求△PEF的面积的最大值;
(3)如图2,点Q是抛物线H的对称轴l上的一个动点,在抛物线H上,是否存在点P,使得以点A,P,C,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
24.(2021衡阳)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标相等,则称该点为“雁点”.例如(1,1),(2021,2021)……都是“雁点”.
(1)求函数y=图象上的“雁点”坐标;
(2)若抛物线y=ax2+5x+c上有且只有一个“雁点”E,该抛物线与x轴交于M、N两点(点M在点N的左侧).当a>1时.
①求c的取值范围;
②求∠EMN的度数;
(3)如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),P是抛物线y=﹣x2+2x+3上一点,连接BP,以点P为直角顶点,构造等腰Rt△BPC,是否存在点P,使点C恰好为“雁点”?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(2021怀化)如图所示,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OB=4,OC=8,抛物线的对称轴与直线BC交于点M,与x轴交于点N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P是对称轴上的一个动点,是否存在以P、C、M为顶点的三角形与△MNB相似?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)D为CO的中点,一个动点G从D点出发,先到达x轴上的点E,再走到抛物线对称轴上的点F,最后返回到点C.要使动点G走过的路程最短,请找出点E、F的位置,写出坐标,并求出最短路程.
(4)点Q是抛物线上位于x轴上方的一点,点R在x轴上,是否存在以点Q为直角顶点的等腰Rt△CQR?若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
26.(2021娄底)如图,在直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求b、c的值;
(2)点P(m,n)为抛物线上的动点,过P作x轴的垂线交直线l:y=x于点Q.
①当0<m<3时,求当P点到直线l:y=x的距离最大时m的值;
②是否存在m,使得以点O、C、P、Q为顶点的四边形是菱形,若不存在,请说明理由;若存在,请求出m的值.
27.(2021邵阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C:y=ax2+bx+c(a≠0)经过点(1,1)和(4,1).
(1)求抛物线C的对称轴.
(2)当a=﹣1时,将抛物线C向左平移2个单位,再向下平移1个单位,得到抛物线C1.
①求抛物线C1的解析式.
②设抛物线C1与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,连接BC.点D为第一象限内抛物线C1上一动点,过点D作DE⊥OA于点E.设点D的横坐标为m.是否存在点D,使得以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
2022年长沙中考函数专题测试
【答案或简析】
一、选择题
1.(2021长沙)下列函数图象中,表示直线y=2x+1的是( )
A. B. C. D.
【答案或简析】B.
2. (2021张家界)若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则一次函数y=ax+b与反比例函数在同一个坐标系内的大致图象为( )
A. B. C. D.
【答案或简析】D.
3.(2021邵阳)某天早晨7:00,小明从家骑自行车去上学,途中因自行车发生故障,就地修车耽误了一段时间,修好车后继续骑行,7:30赶到了学校.如图所示的函数图象反映了他骑车上学的整个过程.结合图象,判断下列结论正确的是( )
A.小明修车花了15min
B.小明家距离学校1100m
C.小明修好车后花了30min到达学校
D.小明修好车后骑行到学校的平均速度是3m/s
【答案或简析】A.
4.(2021株洲)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,点P在x轴的正半轴上,且OP=1,设M=ac(a+b+c),则M的取值范围为( )
A.M<﹣1 B.﹣1<M<0 C.M<0 D.M>0
【答案或简析】D.
5.(2020长沙)“闻起来臭,吃起来香”的臭豆腐是长沙特色小吃.臭豆腐虽小,但制作流程却比较复杂,其中在进行加工煎炸臭豆腐时,我们把“焦脆而不糊”的豆腐块数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,“可食用率”p与加工煎炸时间t(单位:分钟)近似满足的函数关系为:p=at2+bt+c(a≠0,a,b,c是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数关系和实验数据,可以得到加工煎炸臭豆腐的最佳时间为( )
A. 3.50分钟 B. 4.05分钟 C. 3.75分钟 D. 4.25分钟
【答案或简析】C.
6. (2021郴州)如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,点P从点A出发,沿路线A→B→C→D运动.设P点经过的路程为x,以点A,D,P为顶点的三角形的面积为y,则下列图象能反映y与x的函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案或简析】A.
7.(2021邵阳)在平面直角坐标系中,若直线y=﹣x+m不经过第一象限,则关于x的方程mx2+x+1=0的实数根的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.1或2个
【答案或简析】D.
8.(2021娄底)如图,直线y=x+b和y=kx+4与x轴分别相交于点A(﹣4,0),点B(2,0),则解集为( )
A.﹣4<x<2 B.x<﹣4 C.x>2 D.x<﹣4或x>2
【答案或简析】A.
9.(2021娄底)根据反比例函数的性质、联系化学学科中的溶质质量分数的求法以及生活体验等,判定下列有关函数y=(a为常数且a>0,x>0)的性质表述中,正确的是( )
①y随x的增大而增大 ②y随x的增大而减小
③0<y<1 ④0≤y≤1
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案或简析】A.
10.(2021娄底)用数形结合等思想方法确定二次函数y=x2+2的图象与反比例函数y=的图象的交点的横坐标x0所在的范围是( )
A.0<x0≤ B.<x0≤ C.<x0≤ D.<x0≤1
【答案或简析】D.
二、填空题
11.(2021怀化)函数y=的自变量x的取值范围是 .
【答案或简析】x≥2, 且x≠3.
12.(2021郴州)在反比例函数y=的图象的每一支曲线上,函数值y随自变量x的增大而增大,则m的取值范围是 .
【答案或简析】m < 3.
13.(2021永州)(2021永州)如图,A,B两点的坐标分别为A(4,3),B(0,﹣3),在x轴上找一点P,使线段PA+PB的值最小,则点P的坐标是 .
【答案或简析】(2, 0)
14.(2021邵阳)已知点A(1,y1),B(2,y2)为反比例函数y=图象上的两点,则y1与y2的大小关系是y1 y2.(填“>”“=”或“<”)
【答案或简析】 y1 < y2 .
15.(2021鄂州)如图,点A是反比例函数y=(x>0)的图象上一点,过点A作AC⊥x轴于点C,AC交反比例函数y=(x>0)的图象于点B,点P是y轴正半轴上一点.若△PAB的面积为2,则k的值为 .
【答案或简析】k的值为8.
16. (2021黄石)将直线y=﹣x+1向左平移m(m>0)个单位后,经过点(1,﹣3),则m 的值为 .
【答案或简析】m=3.
17. (2021黄石)如图,A、B两点在反比例函数y=(x<0)的图象上,AB的延长线交x轴于点C,且AB=2BC,则△AOC的面积是 .
【答案或简析】
解:过A作AH⊥OC,过B作BG⊥OC,
∵A、B两点在反比例函数y=﹣(x<0)的图象上,
∴设A(x,﹣),S△AOH=,
∵AB=2BC,
∴,,
∴BG=AH,HG=2CG
∴点B的纵坐标为,代入比例函数中得点B的坐标为(3x,),
∴OG=﹣3x,HG=﹣2x,CG=﹣x,则OC=﹣4x,
∴S△AOC==•(﹣4x)•(﹣)=6
故答案为:6.
18.(2021荆门)如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB斜边上的高为1,∠AOB=30°,将Rt△OAB绕原点顺时针旋转90°得到Rt△OCD,点A的对应点C恰好在函数y=(k≠0)的图象上,若在y=的图象上另有一点M使得∠MOC=30°,则点M的坐标为 .
【答案或简析】
解:作AE⊥OB于E,MF⊥x轴于F,则AE=1,
∵∠AOB=30°,
∴OE=AE=,
将Rt△OAB绕原点顺时针旋转90°得到Rt△OCD,点A的对应点C为(1,),
∵点C在函数y=(k≠0)的图象上,
∴k=1×=,
∴y=,
∵∠COD=∠AOB=30°,∠MOC=30°,
∴∠DOM=60°,
∴∠MOF=30°,
∴OF=MF,
设MF=n,则OF=n,
∴M(n,n),
∵点M在函数y=的图象上,
∴n=,
∴n=1(负数舍去),
∴M(,1),
故答案为(,1).
19.(2021荆州)如图,过反比例函数y=(k>0,x>0)图象上的四点P1,P2,P3,P4分别作x轴的垂线,垂足分别为A1,A2,A3,A4,再过P1,P2,P3,P4分别作y轴,P1A1,P2A2,P3A3的垂线,构造了四个相邻的矩形.若这四个矩形的面积从左到右依次为S1,S2,S3,S4,OA1=A1A2=A2A3=A3A4,则S1与S4的数量关系为 .
【答案或简析】
解:∵过双曲线上任意一点、向坐标轴作垂线所围成的矩形面积S是个定值,OA1=A1A2=A2A3=A3A4,
∴S1=k,S2=k,S3=k,S4=k,
∴S1=4S4.
故答案为:S1=4S4.
20.(2021遵义)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a >0)经过(0,0),(4,0)两点.则下列四个结论正确的有 (填写序号).
①4a+b=0;
②5a+3b+2c>0;
③若该抛物线y=ax2+bx+c与直线y=﹣3有交点,则a的取值范围是a≥;
④对于a的每一个确定值,如果一元二次方程ax2+bx+c﹣t=0(t为常数,t≤0)的根为整数,则t的值只有3个.
【答案或简析】
解:将将(0,0),(4,0)代入抛物线表达式得,
得,
∴抛物线解析式为y=ax2﹣4ax.
①b=﹣4a,b+4a=0,正确,
②5a+3b+2c=5a﹣12a=﹣7a,a>0,﹣7a<0,错误.
③当有交点时,ax2﹣4ax=﹣3,即一元二次方程ax2﹣4ax+3=0有实数根,
Δ=16a2﹣12a=a(16a﹣12)≥0,
∵a>0,
∴16a﹣12≥0,解得a,正确.
④一元二次方程可化为ax2﹣4ax﹣t=0,即抛物线y=ax2﹣4ax与直线y=t(t为常数,t≤0)的交点横坐标为正数,横坐标可以为1,2,3,有3个t满足,如图,④正确,
故答案为①③④.
三、解答题
21.(2021常德)如图,在Rt△AOB中,AO⊥BO,AB⊥y轴,O为坐标原点,A的坐标为
反比例函数的图象的一支过A点,反比例函数图象的一支过B点,过A作AH⊥x轴于H,若△AOH的面积为.
(1)求n的值;
(2)求反比例函数的解析式.
【答案或简析】
解:(1)S△AOH=,
即,=,
∴n=1,
(2)过点B作BQ⊥x轴于点Q,如图所示:
∵AO⊥BO,AB⊥y轴,
∴△BOQ∽△OAH,且BQ=AH=,
∴,即,
∴QO=3,
∵点B位于第二象限,
∴B的坐标(﹣3,),
将点B坐标代入反比例函数y2=中,
k2=﹣3×=﹣3,
∴反比例函数y2的解析式为:y2=.
22.(2021常德)如图,在平面直角坐标系xOy中,平行四边形ABCD的AB边与y轴交于E点,F是AD的中点,B、C、D的坐标分别为(﹣2,0),(8,0),(13,10).
(1)求过B、E、C三点的抛物线的解析式;
(2)试判断抛物线的顶点是否在直线EF上;
(3)设过F与AB平行的直线交y轴于Q,M是线段EQ之间的动点,射线BM与抛物线交于另一点P,当△PBQ的面积最大时,求P的坐标.
【答案或简析】
解:(1)过点D作x轴垂线交x轴于点H,如图所示:
由题意得∠EOB=∠DHC=90°,
∵AB∥CD,
∴∠EBO=∠DCH,
∴△EBO∽△DCH,
∴,
∵B(﹣2,0)、C(8,0)、D(13,10),
∴BO=2,CH=13﹣8=5,DH=10,
∴,
解得:EO=4,
∴点E坐标为(0,4),
设过B、E、C三点的抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x﹣8),将E点代入得:
4=a×2×(﹣8),
解得:a=﹣,
∴过B、E、C三点的抛物线的解析式为:y=﹣(x+2)(x﹣8)=﹣x2+x+4;
(2)抛物线的顶点在直线EF上,理由如下:
由(1)可知该抛物线对称轴为直线x=﹣=﹣=3,
当x=3时,y=,
∴该抛物线的顶点坐标为(3,),
又∵F是AD的中点,
∴F(8,10),
设直线EF的解析式为:y=kx+b,将E(0,4),F(8,10)代入得,
解得:,
∴直线EF解析式为:y=,
把x=3代入直线EF解析式中得:y=,
故抛物线的顶点在直线EF上;
(3)由(1)(2)可知:A(3,10),
设直线AB的解析式为:y=k'x+b',将B(﹣2,0),A(3,10)代入得:
,解得:,
∴直线AB的解析式为:y=2x+4,
∵FQ∥AB,
故可设:直线FQ的解析式为:y=2x+b1,将F(8,10)代入得:
b1=﹣6,
∴直线FQ的解析式为:y=2x﹣6,
当x=0时,y=﹣6,
∴Q点坐标为(0,﹣6),
设M(0,m),直线BM的解析式为:y=k2x+b2,将M、B点代入得:
,解得:,
∴直线BM的解析式为:y=,
∵点P为直线BM与抛物线的交点,
∴联立方程组有:,
化简得:(x+2)(x﹣8+2m)=0,
解得:x1=﹣2(舍去),x2=8﹣2m,
∴点P的横坐标为:8﹣2m,
则此时,S△PBQ=MQ×(|xP|+|xB|)==﹣(m+)2+,
∵a=﹣1<0,
∴当m=﹣时,S取得最大值,
∴点P横坐标为8﹣2×(﹣)=9,
将x=9代入抛物线解析式中y=﹣,
综上所述,当△PBQ的面积最大时,P的坐标为(9,﹣).
23.(2021郴州)将抛物线y=ax2(a≠0)向左平移1个单位,再向上平移4个单位后,得到抛物线H:y=a(x﹣h)2+k.抛物线H与x轴交于点A,B,与y轴交于点C.已知A(﹣3,0),点P是抛物线H上的一个动点.
(1)求抛物线H的表达式;
(2)如图1,点P在线段AC上方的抛物线H上运动(不与A,C重合),过点P作PD⊥AB,垂足为D,PD交AC于点E.作PF⊥AC,垂足为F,求△PEF的面积的最大值;
(3)如图2,点Q是抛物线H的对称轴l上的一个动点,在抛物线H上,是否存在点P,使得以点A,P,C,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案或简析】
解:(1)由题意得抛物线的顶点坐标为(﹣1,4),
∴抛物线H:y=a(x+1)2+4,
将A(﹣3,0)代入,得:a(﹣3+1)2+4=0,
解得:a=﹣1,
∴抛物线H的表达式为y=﹣(x+1)2+4;
(2)如图1,由(1)知:y=﹣x2﹣2x+3,
令x=0,得y=3,
∴C(0,3),
设直线AC的解析式为y=mx+n,
∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
设P(m,﹣m2﹣2m+3),则E(m,m+3),
∴PE=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)=﹣m2﹣3m=﹣(m+)2+,
∵﹣1<0,
∴当m=﹣时,PE有最大值,
∵OA=OC=3,∠AOC=90°,
∴△AOC是等腰直角三角形,
∴∠ACO=45°,
∵PD⊥AB,
∴∠ADP=90°,
∴∠ADP=∠AOC,
∴PD∥OC,
∴∠PEF=∠ACO=45°,
∵PF⊥AC,
∴△PEF是等腰直角三角形,
∴PF=EF=PE,
∴S△PEF=PF•EF=PE2,
∴当m=﹣时,S△PEF最大值=×()2=;
(3)①当AC为平行四边形的边时,则有PQ∥AC,且PQ=AC,
如图2,过点P作对称轴的垂线,垂足为G,设AC交对称轴于点H,
则∠AHG=∠ACO=∠PQG,
在△PQG和△ACO中,
,
∴△PQG≌△ACO(AAS),
∴PG=AO=3,
∴点P到对称轴的距离为3,
又∵y=﹣(x+1)2+4,
∴抛物线对称轴为直线x=﹣1,
设点P(x,y),则|x+1|=3,
解得:x=2或x=﹣4,
当x=2时,y=﹣5,
当x=﹣4时,y=﹣5,
∴点P坐标为(2,﹣5)或(﹣4,﹣5);
②当AC为平行四边形的对角线时,
如图3,设AC的中点为M,
∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴M(﹣,),
∵点Q在对称轴上,
∴点Q的横坐标为﹣1,设点P的横坐标为x,
根据中点公式得:x+(﹣1)=2×(﹣)=﹣3,
∴x=﹣2,此时y=3,
∴P(﹣2,3);
综上所述,点P的坐标为(2,﹣5)或(﹣4,﹣5)或(﹣2,3).
24.(2021衡阳)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标相等,则称该点为“雁点”.例如(1,1),(2021,2021)……都是“雁点”.
(1)求函数y=图象上的“雁点”坐标;
(2)若抛物线y=ax2+5x+c上有且只有一个“雁点”E,该抛物线与x轴交于M、N两点(点M在点N的左侧).当a>1时.
①求c的取值范围;
②求∠EMN的度数;
(3)如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),P是抛物线y=﹣x2+2x+3上一点,连接BP,以点P为直角顶点,构造等腰Rt△BPC,是否存在点P,使点C恰好为“雁点”?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案或简析】
解:(1)由题意得,“雁点”在直线y = x上运动,联立方程,得
解得:或者所以函数y=图象上的“雁点”坐标为(2, 2),(-2, -2).
(2)①抛物线y=ax2+5x+c上有且只有一个“雁点”E.
所以方程ax2+5x+c=x有两个相等的实数根,整理得:ax2+4x+c=0,
所以,所以.
所以当a>1时,.
②令ax2+5x+c=0,由,解得或,
因为,且点M在点N的左侧,所以.
由ax2+4x+c=0,解得,所以
如图(1)作EH⊥MO于点H,则,,
所以,所以∠EMN=45°.
(3)由y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧)得A(-1, 0)B(3, 0)
设C(t, t)P(m, n)
情形一,如下图,作辅助线。易证△HPC≌△KBP,所以HC=KP,HP=KB.
所以解得,.
所以.
情形二:如下图,作辅助线。同理易证△FPC≌GBP, 所以GP=FC,GB=FP
所以解得,
令 解得,(舍去)
所以
情形三:如下图,作辅助线,同理易证△YPB≌△WCP, 所以PY=CW, YB=WP
所以解得.
令 解得(舍去),.
所以
综上所述,符合条件的点P坐标为,,
25.(2021怀化)如图所示,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OB=4,OC=8,抛物线的对称轴与直线BC交于点M,与x轴交于点N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P是对称轴上的一个动点,是否存在以P、C、M为顶点的三角形与△MNB相似?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)D为CO的中点,一个动点G从D点出发,先到达x轴上的点E,再走到抛物线对称轴上的点F,最后返回到点C.要使动点G走过的路程最短,请找出点E、F的位置,写出坐标,并求出最短路程.
(4)点Q是抛物线上位于x轴上方的一点,点R在x轴上,是否存在以点Q为直角顶点的等腰Rt△CQR?若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案或简析】
解:(1)由题意得,点A、B、C的坐标分别为(﹣2,0)、(4,0)、(0,8),
设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,则,解得,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+8;
(2)存在,理由:
当∠CP′M为直角时,
则以P、C、M为顶点的三角形与△MNB相似时,则P′C∥x轴,
则点P′的坐标为(1,8);
当∠PCM为直角时,
在Rt△OBC中,设∠CBO=α,则tan∠CBO==2=tanα,则sinα=,
cosα=,
在Rt△NMB中,NB=4﹣1=3,
则BM==3,
同理可得,MN=6,
由点B、C的坐标得,BC==4,则CM=BC=MB=,
在Rt△PCM中,∠CPM=∠OBC=α,
则PM===,
则PN=MN+PM=6+=,
故点P的坐标为(1,),
故点P的坐标为(1,8)或(1,);
(3)∵D为CO的中点,则点D(0,4),
作点C关于函数对称轴的对称点C′(2,8),作点D关于x轴的对称点D′(0,﹣4),
连接C′D′交x轴于点E,交函数的对称轴于点F,则点E、F为所求点,
理由:G走过的路程=DE+EF+FC=D′E+EF+FC′=C′D′为最短,
由点C′、D′的坐标得,直线C′D′的表达式为y=6x﹣4,
对于y=6x﹣4,当y=6x﹣4=0时,解得x=,当x=1时,y=2,
故点E、F的坐标分别为(,0)、(1,2);
G走过的最短路程为C′D′==2;
(4)存在,理由:
①当点Q在y轴的右侧时,
设点Q的坐标为(x,﹣x2+2x+8),
故点Q作y轴的平行线交x轴于点N,交过点C与x轴的平行线于点M,
∵∠MQC+∠RQN=90°,∠RQN+∠QRN=90°,
∴∠MQC=∠QRE,
∵∠ANQ=∠QMC=90°,QR=QC,
∴△ANQ≌△QMC(AAS),
∴QN=CM,
即x=﹣x2+2x+8,解得x=(不合题意的值已舍去),
故点Q的坐标为(,);
②当点Q在y轴的左侧时,
同理可得,点Q的坐标为(,).
综上,点Q的坐标为(,)或(,).
26.(2021娄底)如图,在直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求b、c的值;
(2)点P(m,n)为抛物线上的动点,过P作x轴的垂线交直线l:y=x于点Q.
①当0<m<3时,求当P点到直线l:y=x的距离最大时m的值;
②是否存在m,使得以点O、C、P、Q为顶点的四边形是菱形,若不存在,请说明理由;若存在,请求出m的值.
【答案或简析】
解:(1)由二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),得:
,
解得:,
∴y=x2﹣2x﹣3,
∴b=﹣2,c=﹣3.
(2)①∵点P(m,n)在抛物线上y=x2﹣2x﹣3,
∴P(m,m2﹣2m﹣3),
∴PQ=m﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m+3=﹣(m﹣)2+,
∵过P作x轴的垂线交直线l:y=x于点Q,
∴Q(m,m),
设点P到直线y=x的距离为h,
∵直线y=x是一三象限的角平分线,
∴PQ=h,
∴当P点到直线l:y=x的距离最大时,PQ取得最大值,
∴当m=时,PQ有最大值,
∴当P点到直线l:y=x的距离最大时,m的值为.
②∵抛物线与y轴交于点C,
∴x=0时,y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
∵OC∥PQ,且以点O、C、P、Q为顶点的四边形是菱形,
∴PQ=OC,
又∵OC=3,PQ=|﹣m2+3m+3|,
∴3=|﹣m2+3m+3|,
解得:m1=0,m2=3,m3=,m4=,
当m1=0时,PQ与OC重合,菱形不成立,舍去;
当m2=3时,P(3,0),Q(3,3),
此时,四边形OCPQ是平行四边形,OQ=,
∴OQ≠OC,平行四边形OCPQ不是菱形,舍去;
当m3=时,Q(,),
此时,四边形OCQP是平行四边形,CQ=,
∴CQ≠OC,平行四边形OCPQ不是菱形,舍去;
当m4=时,Q(,),
此时,四边形OCQP是平行四边形,CQ=,
∴CQ≠OC,平行四边形OCPQ不是菱形,舍去;
综上所述:不存在m,使得以点O、C、P、Q为顶点的四边形是菱形.
27.(2021邵阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C:y=ax2+bx+c(a≠0)经过点(1,1)和(4,1).
(1)求抛物线C的对称轴.
(2)当a=﹣1时,将抛物线C向左平移2个单位,再向下平移1个单位,得到抛物线C1.
①求抛物线C1的解析式.
②设抛物线C1与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,连接BC.点D为第一象限内抛物线C1上一动点,过点D作DE⊥OA于点E.设点D的横坐标为m.是否存在点D,使得以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案或简析】
解:(1)∵点(1,1)和(4,1)的纵坐标相同,
故上述两点关于抛物线对称轴对称,
故抛物线的对称轴为直线x=(1+4)=;
(2)①由题意得:,解得,
故原抛物线的表达式为y=﹣x2+5x﹣3;
由平移的性质得,平移后的抛物线表达式为y=﹣(x+2)2+5(x+2)﹣3﹣1=﹣x2+x+2;
②存在,理由:
令y=﹣x2+x+2=0,解得x=﹣1或2,令x=0,则y=2,
故点B、A的坐标分别为(﹣1,0)、(2,0),点C(0,2);
∵tan∠BCO=,
同理可得:tan∠CBO=2,
当以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似时,
则tan∠DOE=2或,
设点D的坐标为(m,﹣m2+m+2),
则tan∠DOE===2或,
解得:m=﹣2(舍去)或1或(舍去)或,
故m=1或.
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