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2022-2023九年级数学上学期期末复习培优练习-第22章二次函数解答题 压轴题(辽宁中考)
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这是一份2022-2023九年级数学上学期期末复习培优练习-第22章二次函数解答题 压轴题(辽宁中考),共55页。试卷主要包含了,连接BC,已知函数y=,记该函数图象为G,两点,交y轴于点C等内容,欢迎下载使用。
2022-2023九年级数学上学期期末复习培优练习
第22章二次函数解答题 压轴题
1.(2022•朝阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴分别交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3),连接BC.
(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.
(2)如图,点P为线段BC上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,求线段PQ长度的最大值.
(3)动点P以每秒个单位长度的速度在线段BC上由点C向点B运动,同时动点M以每秒1个单位长度的速度在线段BO上由点B向点O运动,在平面内是否存在点N,使得以点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出符合条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2021•朝阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式及对称轴;
(2)如图1,点D与点C关于对称轴对称,点P在对称轴上,若∠BPD=90°,求点P的坐标;
(3)点M是抛物线上位于对称轴右侧的点,点N在抛物线的对称轴上,当△BMN为等边三角形时,请直接写出点M的横坐标.
3.(2021•锦州)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x+1分别与x轴、y轴交于点A,C,经过点C的抛物线y=x2+bx+c与直线y=x+1的另一个交点为点D,点D的横坐标为6.
(1)求抛物线的表达式.
(2)M为抛物线上的动点.
①N为x轴上一点,当四边形CDMN为平行四边形时,求点M的坐标;
②如图2,点M在直线CD下方,直线OM(OM∥CD的情况除外)交直线CD于点B,作直线BD关于直线OM对称的直线BD′,当直线BD′与坐标轴平行时,直接写出点M的横坐标.
4.(2021•丹东)如图,已知点A(﹣8,0),点B(﹣5,﹣4),直线y=2x+m过点B交y轴于点C,交x轴于点D,抛物线y=ax2+x+c经过点A、C、D,连接AB、AC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)判断△ABC的形状,并说明理由;
(3)E为直线AC上方的抛物线上一点,且tan∠ECA=,求点E的坐标;
(4)N为线段AC上的动点,动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BN运动到点N,再以每秒个单位长度的速度沿线段NC运动到点C,又以每秒1个单位长度的速度沿线段CO向点O运动,当点P运动到点O后停止,请直接写出上述运动时间的最小值及此时点N的坐标.
5.(2021•大连)已知函数y=,记该函数图象为G.
(1)当m=2时,
①已知M(4,n)在该函数图象上,求n的值;
②当0≤x≤2时,求函数G的最大值.
(2)当m>0时,作直线x=m与x轴交于点P,与函数G交于点Q,若∠POQ=45°时,求m的值;
(3)当m≤3时,设图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B作BC⊥BA交直线x=m于点C,设点A的横坐标为a,C点的纵坐标为c,若a=﹣3c,求m的值.
6.(2021•营口)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=3x2+bx+c过点A(0,﹣2),B(2,0),点C为第二象限抛物线上一点,连接AB,AC,BC,其中AC与x轴交于点E,且tan∠OBC=2.
(1)求点C坐标;
(2)点P(m,0)为线段BE上一动点(P不与B,E重合),过点P作平行于y轴的直线l与△ABC的边分别交于M,N两点,将△BMN沿直线MN翻折得到△B′MN,设四边形B′NBM的面积为S,在点P移动过程中,求S与m的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,若S=3S△ACB′,请直接写出所有满足条件的m值.
7.(2020•阜新)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点 C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)①若点P仅在线段AO上运动,如图,求线段MN的最大值;
②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
8.(2020•盘锦)如图1,直线y=x﹣4与x轴交于点B,与y轴交于点A,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B和点C(0,4),△ABO沿射线AB方向以每秒个单位长度的速度平移,平移后的三角形记为△DEF(点A,B,O的对应点分别为点D,E,F),平移时间为t(0<t<4)秒,射线DF交x轴于点G,交抛物线于点M,连接ME.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当tan∠EMF=时,请直接写出t的值;
(3)如图2,点N在抛物线上,点N的横坐标是点M的横坐标的,连接OM,NF,OM与NF相交于点P,当NP=FP时,求t的值.
9.(2020•锦州)在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图,直线y=与抛物线交于A,D两点,与直线BC交于点E.若M(m,0)是线段AB上的动点,过点M作x轴的垂线,交抛物线于点F,交直线AD于点G,交直线BC于点H.
①当点F在直线AD上方的抛物线上,且S△EFG=S△OEG时,求m的值;
②在平面内是否存在点P,使四边形EFHP为正方形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
10.(2020•朝阳)如图,抛物线y=﹣+bx+c与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴为直线x=﹣1,点C坐标为(0,4).
(1)求抛物线表达式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使∠ABP=∠BCO,如果存在,求出点P坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,若点P在x轴上方,点M是直线BP上方抛物线上的一个动点,求点M到直线BP的最大距离;
(4)点G是线段AC上的动点,点H是线段BC上的动点,点Q是线段AB上的动点,三个动点都不与点A,B,C重合,连接GH,GQ,HQ,得到△GHQ,直接写出△GHQ周长的最小值.
11.(2020•辽宁)如图,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴相交于点C(0,3),作直线BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上存在点D,使∠DCB=2∠ABC,求点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,点F的坐标为(0,),点M在抛物线上,点N在直线BC上.当以D,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点N的坐标.
12.(2020•沈阳)如图1,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,抛物线y=x2+bx+c经过点B(6,0)和点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,线段OC绕原点O逆时针旋转30°得到线段OD.过点B作射线BD,点M是射线BD上一点(不与点B重合),点M关于x轴的对称点为点N,连接NM,NB.
①直接写出△MBN的形状为 ;
②设△MBN的面积为S1,△ODB的面积为是S2.当S1=S2时,求点M的坐标;
(3)如图3,在(2)的结论下,过点B作BE⊥BN,交NM的延长线于点E,线段BE绕点B逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<120°)得到线段BF,过点F作FK∥x轴,交射线BE于点K,∠KBF的角平分线和∠KFB的角平分线相交于点G,当BG=2时,请直接写出点G的坐标为 .
13.(2020•丹东)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,A点坐标为(﹣2,0),与y轴交于点C(0,4),直线y=﹣x+m与抛物线交于B,D两点.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)求m的值和D点坐标.
(3)点P是直线BD上方抛物线上的动点,过点P作x轴的垂线,垂足为H,交直线BD于点F,过点D作x轴的平行线,交PH于点N,当N是线段PF的三等分点时,求P点坐标.
(4)如图2,Q是x轴上一点,其坐标为(﹣,0).动点M从A出发,沿x轴正方向以每秒5个单位的速度运动,设M的运动时间为t(t>0),连接AD,过M作MG⊥AD于点G,以MG所在直线为对称轴,线段AQ经轴对称变换后的图形为A′Q′,点M在运动过程中,线段A′Q′的位置也随之变化,请直接写出运动过程中线段A′Q′与抛物线有公共点时t的取值范围.
14.(2020•辽宁)如图,抛物线y=ax2﹣2x+c(a≠0)过点O(0,0)和A(6,0).点B是抛物线的顶点,点D是x轴下方抛物线上的一点,连接OB,OD.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,当∠BOD=30°时,求点D的坐标;
(3)如图②,在(2)的条件下,抛物线的对称轴交x轴于点C,交线段OD于点E,点F是线段OB上的动点(点F不与点O和点B重合),连接EF,将△BEF沿EF折叠,点B的对应点为点B',△EFB'与△OBE的重叠部分为△EFG,在坐标平面内是否存在一点H,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
【参考答案】
1.(2022•朝阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴分别交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3),连接BC.
(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.
(2)如图,点P为线段BC上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,求线段PQ长度的最大值.
(3)动点P以每秒个单位长度的速度在线段BC上由点C向点B运动,同时动点M以每秒1个单位长度的速度在线段BO上由点B向点O运动,在平面内是否存在点N,使得以点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出符合条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意得,
,
∴,
∴y=x2+2x﹣3,
当y=0时,x2+2x﹣3=0,
∴x1=1,x2=﹣3,
∴B(﹣3,0);
(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣x﹣3,
设点P(m,﹣m﹣3),Q(m,m2+2m﹣3),
∴PQ=(﹣m﹣3)﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m=﹣(m+)2+,
∴当m=﹣时,PQ最大=;
(3)如图1,
∵B(﹣3,0),C(0,﹣3),
∴OB=OC=3,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
作PD⊥y轴于D,
∴CD=PD=PC•sin∠OCB==t,
当BM=PM时,
∴∠MPB=∠OBC=45°,
∵∠PMO=∠PDO=∠MOD=90°,
∴四边形OMPD是矩形,
∴OM=PD=t,
由BM+OM=OB得,
∴2t=3,
∴t=,
∴P(﹣,﹣),
∴N(﹣3,﹣),
如图2,
当PM=PB时,作PD⊥y轴于D,作PE⊥x轴于E,
∴BM=2BE,
可得四边形PDOE是矩形,
∴OE=PD=t,
∴BE=3﹣t,
∴t=2(3﹣t),
∴t=2,
∴P(﹣2,﹣1),
∴N(﹣2,1),
如图3,
当PB=MB时,
3﹣=t,
∴t=6﹣3,
∴P(3,3﹣3),
∴N(0,3﹣3),
综上所述:N(﹣3,﹣)或(﹣2,1)或(0,3﹣3).
2.(2021•朝阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式及对称轴;
(2)如图1,点D与点C关于对称轴对称,点P在对称轴上,若∠BPD=90°,求点P的坐标;
(3)点M是抛物线上位于对称轴右侧的点,点N在抛物线的对称轴上,当△BMN为等边三角形时,请直接写出点M的横坐标.
【解答】解:(1)把A(﹣1,0),点C(0,3)的坐标代入y=﹣x2+bx+c,得到,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,对称轴x=﹣=1.
(2)如图1中,连接BD,设BD的中点T,连接PT,设P(1,m).
∵点D与点C关于对称轴对称,C(0,3),
∴D(2,3),
∵B(3,0),
∴T(,),BD==,
∵∠BPD=90°,DT=TB,
∴PT=BD=,
∴(1﹣)2+(m﹣)2=()2,
解得m=1或2,
∴P(1,1)或(1,2).
(3)当点M在第一象限时,△BMN是等边三角形,过点B作BT⊥BN交NM的延长线于T,设N(1,t),设抛物线的对称轴交x轴于E.
∵△BMN是等边三角形,
∴∠NMB=∠NBM=60°,
∵∠NBT=90°,
∴∠MBT=30°,BT=BN,
∵∠NMB=∠MBT+∠BTM=60°,
∴∠MBT=∠BTM=30°,
∴MB=MT=MN,
∵∠NBE+∠TBJ=90°,∠TBJ+∠BTJ=90°,
∴∠NBE=∠BTJ,
∵∠BEN=∠TJB=90°,
∴△BEN∽△TJB,
∴===,
∴BJ=t,TJ=2,
∴T(3+t,2),
∵NM=MT,
∴M(,),
∵点M在y=﹣x2+2x+3上,
∴=﹣()2+2×+3,
整理得,3t2+(4+2)t﹣12+4=0,
解得t=﹣2(舍弃)或,
∴M(,).
如图3﹣2中,当点M在第四象限时,设N(1,n),过点B作BT⊥BN交NM的延长线于T.
同法可得T(3﹣n,﹣2),M(,),
则有=﹣()2+2×+3,
整理得,3n2+(2﹣4)n﹣12﹣4=0,
解得n=或2(舍弃),
∴M(,),
解法二:连接MA,证明∠MAB=30°,求出直线AM的解析式,构建方程组确定点M的坐标即可.
综上所述,满足条件的点M的横坐标为或.
3.(2021•锦州)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x+1分别与x轴、y轴交于点A,C,经过点C的抛物线y=x2+bx+c与直线y=x+1的另一个交点为点D,点D的横坐标为6.
(1)求抛物线的表达式.
(2)M为抛物线上的动点.
①N为x轴上一点,当四边形CDMN为平行四边形时,求点M的坐标;
②如图2,点M在直线CD下方,直线OM(OM∥CD的情况除外)交直线CD于点B,作直线BD关于直线OM对称的直线BD′,当直线BD′与坐标轴平行时,直接写出点M的横坐标.
【解答】解:(1)令x=0,则y=x+1=1,
∴C点坐标为(0,1),
令y=0,则,
∴,
∴A点坐标为(,0),
令x=6,则y=,
∴D点坐标为(),
将C,D两点坐标代入到抛物线解析式中得,
,
解得,
∴抛物线的表达式为:y=;
(2)①设N(n,0),
∵四边形CDMN为平行四边形,
∴由平移与坐标关系可得M(n+6,),
∵点M在抛物线上,
∴+1=,
∴n2+9n+4=0,
∴n=,
∴点M的坐标为(,)或(,);
②第一种情况:如图1,当BD′∥x轴时,分别过A,D作x轴的垂线,垂足分别为H,Q,
在直角△ADQ中,AQ=6+=,DQ=,
∴tan∠DAQ==,
∴cos∠DAQ=,
∵∠BAH=∠DAQ,
∴cos∠BAH=,
∵直线BD与直线BD′关于直线OM对称,
∴∠DBM=∠D′BM,
∵BD′∥x轴,
∴∠HOB=∠D′BM=∠DBM,
∴AB=AO=,
∴,
∴AH=,
∴OH=AH+AO=
令x=﹣,则y==,
∴B点坐标为(﹣,﹣),
设直线OB的解析式为y=kx,代入点B得,k=,
∴直线OB的解析式为y=x,
联立,
解得,,
∴点M的横坐标为3或,
第二种情况,如图2,当BD′∥y轴时,设BD′交x轴于H,
∴∠COB=∠OBH,
∵直线BD与直线BD′关于直线OM对称,
∴∠CBO=∠OBH=∠COB,
∴CB=CO=1,
过C作CE⊥BH于E,
∴CE∥x轴,
∴∠BCE=∠CAO,
∵tan∠CAO==,
∴cos∠CAO=,
∴cos∠BCE==,
∴CE==,
∴=,
∵CE⊥BH,BH⊥x轴,
∴∠CEH=∠BHO=∠COH=90°,
∴四边形CEHO为矩形,
∴EH=CO=1,CE=OH=,
∴BH=BE+EH=,
∴点B的坐标为(),
∴直线OB的解析式为y=2x,
联立,
化简得,x211x+4=0,
∴,
∵点M在直线CD下方,
∴x<6,
∴x=,
∴点M的横坐标为,
即点M的横坐标为3或或.
4.(2021•丹东)如图,已知点A(﹣8,0),点B(﹣5,﹣4),直线y=2x+m过点B交y轴于点C,交x轴于点D,抛物线y=ax2+x+c经过点A、C、D,连接AB、AC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)判断△ABC的形状,并说明理由;
(3)E为直线AC上方的抛物线上一点,且tan∠ECA=,求点E的坐标;
(4)N为线段AC上的动点,动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BN运动到点N,再以每秒个单位长度的速度沿线段NC运动到点C,又以每秒1个单位长度的速度沿线段CO向点O运动,当点P运动到点O后停止,请直接写出上述运动时间的最小值及此时点N的坐标.
【解答】解:(1)∵直线y=2x+m过点B(﹣5,4),交y轴于点C,
∴﹣4=2×(﹣5)+m,
解得:m=6,
∴C(0,6),
将A(﹣8,0)、C(0,6)代入,
得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)△ABC为直角三角形,且∠BAC=90°,
理由如下:∵点A(﹣8,0),点B(﹣5,﹣4),点C(0,6),
∴AB2=(﹣8+5)2+(0+4)2=25,AC2=(﹣8+0)2+(0﹣6)2=100,BC2=(﹣5+0)2+(﹣4﹣6)2=125,
∴AC2+AB2=BC2,
∴△ABC为直角三角形,且∠BAC=90°;
(3)由(2)知AB=5,AC=10,
∴tan∠BCA==tan∠ECA,
∴∠BCA=∠ECA,
如图1,延长BA至F,使AF=AB,连接CF,则点B、F关于点A对称,
∴F(﹣11,4),
∵∠BAC=∠FAC=90°,AF=AB,AC=AC,
∴△FAC≌△BAC(SAS),
∴∠BCA=∠FCA,
∴点E为直线CF与抛物线的交点,
设直线CF的解析式为y=kx+b,
则,解得:,
∴直线CF的解析式为,
联立方程组,
解得:或(舍去),
故点E坐标为(,);
(4)过N作MN⊥BC于M,过F作FM'⊥BC交AC于N',连接FN,则FN=BN,
∵AB=5,BC=,
∴sin∠BCA=,
∴MN=,又CO=6,
∴点P运动时间t==BN+MN+6=FN+MN+6≥FM'+6,
当F、N、M三点共线时,t最小,
∵AC=10,BC=,
∴sin∠ABC===,
∴FM'=,
∴点P运动时间t的最小值为,
由直线BC的表达式y=2x+6得点D坐标为(﹣3,0),
∵FD=,
∴点D与点M'重合,则点N(即N')为直线FD与直线AC的交点,
由点A(﹣8,0)和C(0,6)得直线AC的表达式为,
由点F(﹣11,4)和D(﹣3,0)得直线FD的表达式为,
联立方程组,解得:,
∴此时N坐标为(﹣6,).
5.(2021•大连)已知函数y=,记该函数图象为G.
(1)当m=2时,
①已知M(4,n)在该函数图象上,求n的值;
②当0≤x≤2时,求函数G的最大值.
(2)当m>0时,作直线x=m与x轴交于点P,与函数G交于点Q,若∠POQ=45°时,求m的值;
(3)当m≤3时,设图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B作BC⊥BA交直线x=m于点C,设点A的横坐标为a,C点的纵坐标为c,若a=﹣3c,求m的值.
【解答】解:(1)当m=2时,y=,
①∵M(4,n)在该函数图象上,
∴n=42﹣2×4+2=10;
②当0≤x<2时,y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+2,
∵﹣<0,
∴当x=时,y有最大值是2,
当x=2时,y=22﹣2×2+2=2,
∵2<2,
∴当0≤x≤2时,函数G的最大值是2;
(2)分两种情况:
①如图1,当Q在x轴上方时,由题意得:OP=m,
∵∠POQ=45°,∠OPQ=90°,
∴△POQ是等腰直角三角形,
∴OP=PQ,
∴m=﹣+m+m,
解得:m1=0,m2=6,
∵m>0,
∴m=6;
②当Q在x轴下方时,同理得:m=﹣﹣m
解得:m1=0,m2=14,
∵m>0,
∴m=14;
综上,m的值是6或14;
(3)分两种情况:
①如图2,当0≤m≤3时,过点C作CD⊥y轴于D,
当x=0时,y=m,
∴OB=m,
∵CD=m,
∴CD=OB,
∵AB⊥BC,
∴∠ABC=∠ABO+∠CBD=90°,
∵∠CBD+∠BCD=90°,
∴∠ABO=∠BCD,
∵∠AOB=∠CDB=90°,
∴△ABO≌△BCD(ASA),
∴OA=BD,
当x<m时,y=0,即﹣x2+x+m=0,
x2﹣x﹣2m=0,
解得:x1=,x2=,
∴OA=,且﹣≤m≤3,
∵点A的横坐标为a,C点的纵坐标为c,若a=﹣3c,
∴OD=c=﹣a,
∴BD=m﹣OD=m+a,
∵OA=BD,
∴=m+,
解得:m1=0(此时,A,B,C三点重合,舍),m2=;
②当m<0时,如图3,过点C作CD⊥y轴于D,
同理得:OA=BD,
当x≥m时,y=0,则x2﹣mx+m=0,
解得:x1=,x2=(舍),
∴OA==a,
∴=c﹣m=﹣a﹣m,
解得:m1=0,m2=﹣;
综上,m的值是或﹣.
6.(2021•营口)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=3x2+bx+c过点A(0,﹣2),B(2,0),点C为第二象限抛物线上一点,连接AB,AC,BC,其中AC与x轴交于点E,且tan∠OBC=2.
(1)求点C坐标;
(2)点P(m,0)为线段BE上一动点(P不与B,E重合),过点P作平行于y轴的直线l与△ABC的边分别交于M,N两点,将△BMN沿直线MN翻折得到△B′MN,设四边形B′NBM的面积为S,在点P移动过程中,求S与m的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,若S=3S△ACB′,请直接写出所有满足条件的m值.
【解答】解:(1)∵抛物线y=3x2+bx+c过点A(0,﹣2),B(2,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=3x2﹣5x﹣2,
如图1中,设BC交y轴于D.
∵tan∠OBD=2=,OB=2,
∴OD=4,
∴D(0,4),
设直线BD的解析式为y=kx+b,则有,
解得,
∴直线BD的解析式为y=﹣2x+4,
由,解得(即点B)或,
∴C(﹣1,6).
(2)∵A(0,﹣2),B(2,0),C(﹣1,6),
∴直线AB的解析式为y=x﹣2,直线AC的解析式为y=﹣8x﹣2,
∴E(﹣,0),
当0<m<2时,∵P(m,0),
∴M(m,﹣2m+4),N(m,m﹣2),
∴MN=﹣2m+4﹣m+2=﹣3m+6,
∴S=•BB′•MN=×2(2﹣m)×(﹣3m+6)=3m2﹣12m+12.
当﹣<m≤0时,如图2中,∵P(m,0),
∴M(m,﹣2m+4),N(m,﹣8m﹣2),
∴MN=﹣2m+4+8m+2=6m+6,
∴S=•BB′•MN=×2(2﹣m)×(6m+6)=﹣6m2+6m+12.
综上所述,S=.
(3)∵直线AC交x轴于E(﹣,0),B′(2m﹣2,0),
当﹣6m2+6m+12=3××|2m﹣2+|×8,
解得m=或(都不符合题意舍弃),
当3m2﹣12m+12=3××|2m﹣2+|×8,
解得m=1或11(舍弃)或﹣2+或﹣2﹣(舍弃),
综上所述,满足条件的m的值为1或﹣2+.
7.(2020•阜新)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点 C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)①若点P仅在线段AO上运动,如图,求线段MN的最大值;
②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)把A(﹣3,0),B(1,0)代入y=x2+bx+c中,得,
解得,
∴y=x2+2x﹣3.
(2)①设直线AC的表达式为y=kx+b,把A(﹣3,0),C(0,﹣3)代入y=kx+b′.得,
解得,
∴y=﹣x﹣3,
∵点P(m,0)是x轴上的一动点,且PM⊥x轴.
∴M(m,﹣m﹣3),N(m,m2+2m﹣3),
∴MN=(﹣m﹣3)﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m=﹣(m+)2+,
∵a=﹣1<0,
∴此函数有最大值.
又∵点P在线段OA上运动,且﹣3<﹣<0,
∴当m=﹣时,MN有最大值.
②如图2﹣1中,当点M在线段AC上,MN=MC,四边形MNQC是菱形时.
∵MN=﹣m2﹣3m,MC=﹣m,
∴﹣m2﹣3m=﹣m,
解得m=﹣3+或0(舍弃)
∴MN=3﹣2,
∴CQ=MN=3﹣2,
∴OQ=3+1,
∴Q(0,﹣3﹣1).
如图2﹣2中,当MC是菱形的对角线时,四边形MNCQ是正方形,此时CN=MN=CQ=2,可得Q(0,﹣1).
如图2﹣3中,当点M在CA延长线上时,MN=CM,四边形MNQC是菱形时,
则有,m2+3m=﹣m,
解得m=﹣3﹣或0(舍弃),
∴MN=CQ=3+2,
∴OQ=CQ﹣OC=3﹣1,
∴Q(0,3﹣1).
当点P在y轴的右侧时,显然MN>CM,此时满足条件的菱形不存在.
综上所述,满足条件的点Q的坐标为(0,﹣3﹣1)或(0,﹣1)或(0,3﹣1).
8.(2020•盘锦)如图1,直线y=x﹣4与x轴交于点B,与y轴交于点A,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B和点C(0,4),△ABO沿射线AB方向以每秒个单位长度的速度平移,平移后的三角形记为△DEF(点A,B,O的对应点分别为点D,E,F),平移时间为t(0<t<4)秒,射线DF交x轴于点G,交抛物线于点M,连接ME.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当tan∠EMF=时,请直接写出t的值;
(3)如图2,点N在抛物线上,点N的横坐标是点M的横坐标的,连接OM,NF,OM与NF相交于点P,当NP=FP时,求t的值.
【解答】解:(1)∵直线y=x﹣4与x轴交于点B,与y轴交于点A,
∴B(4,0),A(0,﹣4),
把B(4,0),C(0,4)代入y=﹣x2+bx+c得到,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4.
(2)如图1中,当点M在线段DF的上方时,
由题意得,D(t,t﹣4),则M(t,﹣t2+t+4),
∴DM=﹣t2+8,
在Rt△MEF中,tan∠EMF===,
∴MF=3,
∵DF=EF=4,
∴DM=7,
∴﹣t2+8=7,
∴t=或﹣(舍弃).
当点F在点M上方时,可得DM=1,即﹣t2+8=1,
∴t=或﹣(舍弃),
综上所述,t的值为或.
(3)如图2中,过点N作NT∥y轴于T.由题意得D(t,t﹣4),则M(t,﹣t2+t+4),N(t,﹣t2+t+4),T(t,﹣t2+t+2),F(t,t)
∵NT∥FM,
∴∠PNT=∠PFM,
∵∠NPT=∠MPF,PN=PF,
∴△NPT≌△FPM(ASA),
∴NT=MF,
∴﹣t2+t+4﹣(﹣t2+t+2)=﹣t2+t+4﹣t,
解得t=或﹣(舍弃),
∴t的值为.
9.(2020•锦州)在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图,直线y=与抛物线交于A,D两点,与直线BC交于点E.若M(m,0)是线段AB上的动点,过点M作x轴的垂线,交抛物线于点F,交直线AD于点G,交直线BC于点H.
①当点F在直线AD上方的抛物线上,且S△EFG=S△OEG时,求m的值;
②在平面内是否存在点P,使四边形EFHP为正方形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,
∴y=﹣(x+3)(x﹣4)=﹣;
(2)①如图1,∵B(4,0),C(0,4),
∴设BC的解析式为:y=kx+n,
则,解得,
∴BC的解析式为:y=﹣x+4,
∴﹣x+4=,
解得:x=1,
∴E(1,3),
∵M(m,0),且MH⊥x轴,
∴G(m,),F(m,﹣),
∵S△EFG=S△OEG,
∴=×ON(xE﹣xG),
[(﹣)﹣()](1﹣m)=,
解得:m1=,m2=﹣2;
②存在,由①知:E(1,3),
∵四边形EFHP是正方形,
∴FH=EF,∠EFH=∠FHP=∠HPE=90°,
∵M(m,0),且MH⊥x轴,
∴H(m,﹣m+4),F(m,﹣),
分两种情况:
i)当﹣3≤m<1时,如图2,点F在EP的左侧,
∴FH=(﹣m+4)﹣(﹣)=,
∵EF=FH,
∴,
解得:m1=(舍),m2=,
∴H(,),
∴P(1,),
ii)当1<m<4时,点F在PE的右边,如图3,
同理得﹣=m﹣1,
解得:m1=,m2=(舍),
同理得P(1,);
综上,点P的坐标为:或.
10.(2020•朝阳)如图,抛物线y=﹣+bx+c与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴为直线x=﹣1,点C坐标为(0,4).
(1)求抛物线表达式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使∠ABP=∠BCO,如果存在,求出点P坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,若点P在x轴上方,点M是直线BP上方抛物线上的一个动点,求点M到直线BP的最大距离;
(4)点G是线段AC上的动点,点H是线段BC上的动点,点Q是线段AB上的动点,三个动点都不与点A,B,C重合,连接GH,GQ,HQ,得到△GHQ,直接写出△GHQ周长的最小值.
【解答】解:(1)∵抛物线对称轴为x=﹣1,
∴﹣=﹣1,
∴b=﹣1,
将(0,4)代入y=﹣﹣x+c中,
∴c=4,
∴y=﹣﹣x+4.
(2)如图1中,作PE⊥x轴于点E.
∵∠ABP=∠BCO,∠PEB=∠BOC=90°,
∴△PEB∽△BOC,
∴(此处也可以由等角的正切值相等得到),
设,则PE=|﹣m2﹣m+4|,BE=2﹣m,
①当点P在x轴上方时:,
解得m1=﹣3,m2=2(不符题意,舍),
②当点P在x轴下方时:,
解得m1=﹣5,m2=2(不符题意,舍),
∴或.
(3)作MF⊥x轴于点F,交BP于点R,作MN⊥BP于点N.
∵y=﹣(x+4)(x﹣2),
∴A(﹣4,0),B(2,0),
设yBP=kx+b1,
将代入得解得k=﹣=1,
∴yBP=﹣x+1,
设,则,
∴a+3,
∵∠MNR=∠RFB=90°,∠NRM=∠FRB,
∴△MNR∽△BFR,
∴,
∵tan∠ABP=,
在Rt△MNR中NR:MN:MR=1:2:,
∴,
∴MN=﹣,
当a=﹣时,MN最大为.
(4)作Q点关于AC的对称点Q1,作Q关于CB的对称点Q2,连接Q1Q2与AC于G1,与CB交于点H1,连接QQ1交AC于J,连接QQ2交CB于K,此时△QG1H1的周长最小,这个最小值=Q1Q2.
∵QJ=JQ1,QK=KQ2,
∴Q1Q2=2JK,
∴当JK最小时,Q1Q2最小,如图2中:
∵∠CJQ=∠CKQ=90°,
∴C、J、Q、K四点共圆,线段CQ就是圆的直径,JK是弦,
∵∠JCK是定值,
∴直径CQ最小时,弦JK最小,
∴当点Q与点O重合时,CQ最小,此时JK最小,如图3中:
∵在Rt△COA中,∠COA=90°,CO=4,AO=4,
∴AC=,
∵Rt△COB,∠COB=90°,CB=,
∵OJ⊥AC,OK⊥CB,
∴OC•OB,
∴OK=,
∴CK=,
∵∠JCO=∠OCA,∠CJO=∠COA,
∴△CJO∽△COA,
∴,
∴CO2=CJ•CA,同理可得:CO2=CK•CB,
∴CJ•CA=CK•CB,
∴,
∵∠JCK=∠BCA,
∴△CJK∽△CBA,
∴=,
∴,
∴JK=,
∴△QGH周长的最小值=Q1Q2=2JK=.
11.(2020•辽宁)如图,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴相交于点C(0,3),作直线BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上存在点D,使∠DCB=2∠ABC,求点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,点F的坐标为(0,),点M在抛物线上,点N在直线BC上.当以D,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点N的坐标.
【解答】解:(1)∵抛物线经过点A(﹣1,0),C(0,3),
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解法一:作点B关于y轴的对称点B',作射线B'C交抛物线于点D,
∵B的坐标为(4,0),
∴B'(﹣4,0),
∴直线B'C的解析式为:y=x+3,
则﹣x2+x+3=x+3,
解得:x1=0(舍),x2=2,
∴D(2,);
如图1,过点C作CE∥x轴交抛物线于点E,则∠ECB=∠ABC,
过点D作DH⊥CE于点H,则∠DHC=90°,
∵∠DCB=∠DCH+∠ECB=2∠ABC,
∴∠DCH=∠ABC,
∵∠DHC=∠COB=90°,
∴△DCH∽△CBO,
∴,
设点D的横坐标为t,则,
∵C(0,3),
∴,
∵点B是y=﹣+x+3与x轴的交点,
∴,
解得x1=4,x2=﹣1,
∴B的坐标为(4,0),
∴OB=4,
∴,
解得t1=0(舍去),t2=2,
∴点D的纵坐标为:,
则点D坐标为;
(3)设直线BC的解析式为:y=kx+b,
则,解得:,
∴直线BC的解析式为:y=﹣x+3,
设N(m,﹣m+3),
分两种情况:
①如图2﹣1和图2﹣2,以DF为边,DN为对角线,N在x轴的上方时,四边形DFNM是平行四边形,
∵D(2,),F(0,),
∴M(m+2,﹣m+4),
代入抛物线的解析式得:﹣=﹣m+4,
解得:m=,
∴N(,3﹣)或(﹣,3+);
②如图3﹣1和3﹣2,以DF为边,DM为对角线,四边形DFMN是平行四边形,
同理得:M(m﹣2,﹣m+2),
代入抛物线的解析式得:﹣=﹣m+2,
解得:m=4,
∴N(4+,﹣)或(4﹣,);
③以DF为对角线时,设中点P的坐标为(1,4),
设M(t,﹣t2+t+3),N(n,﹣n+3),
∴,
此方程组无解,所以此种情况不成立;
综上,点N的坐标分别为:(,3﹣)或(﹣,3+)或(4+,﹣)或(4﹣,).
12.(2020•沈阳)如图1,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,抛物线y=x2+bx+c经过点B(6,0)和点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,线段OC绕原点O逆时针旋转30°得到线段OD.过点B作射线BD,点M是射线BD上一点(不与点B重合),点M关于x轴的对称点为点N,连接NM,NB.
①直接写出△MBN的形状为 等边三角形 ;
②设△MBN的面积为S1,△ODB的面积为是S2.当S1=S2时,求点M的坐标;
(3)如图3,在(2)的结论下,过点B作BE⊥BN,交NM的延长线于点E,线段BE绕点B逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<120°)得到线段BF,过点F作FK∥x轴,交射线BE于点K,∠KBF的角平分线和∠KFB的角平分线相交于点G,当BG=2时,请直接写出点G的坐标为 (6,﹣2) .
【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点B(6,0)和点C(0,﹣3),
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为:y=x2﹣;
(2)①如图2,过点D作DH⊥OB于H,设MN与x轴交于点R,
∵点B(6,0)和点C(0,﹣3),
∴OC=3,OB=6,
∵线段OC绕原点O逆时针旋转30°得到线段OD,
∴OD=3,∠COD=30°,
∴∠BOD=60°,
∵DH⊥OB,
∴∠ODH=30°,
∴OH=OD=,DH=OH=,
∴BH=OB﹣OH=,
∵tan∠HBD===,
∴∠HBD=30°,
∵点M关于x轴的对称点为点N,
∴BN=BM,∠MBH=∠NBH=30°,
∴∠MBN=60°,
∴△BMN是等边三角形,
故答案为:等边三角形;
②∵△ODB的面积S2=×OB×DH=×6×=,且S1=S2,
∴S1=×=3,
∵△BMN是等边三角形,
∴S1=MN2=3,
∴MN=2,
∵点M关于x轴的对称点为点N,
∴MR=NR=,MN⊥OB,
∵∠MBH=30°,
∴BR=MR=3,
∴OR=3,
∵点M在第四象限,
∴点M坐标为(3,﹣);
(3)如图3中,过点F作FH⊥BG交BG的延长线于H.
由题意BE=BF=6,FK∥OB,
∴∠ABK=∠FKB=60°,
∵BG平分∠FBE,GF平分∠BFK,
∴∠FGB=120°,设GH=a,则FG=2a,FH=a,
在Rt△BHF中,∵∠FHB=90°,
∴BF2=BH2+FH2,
∴62=(2+a)2+(a)2,
解得a=或﹣2(不符合题意舍弃),
∴FG=BG=2,
∴∠GBF=∠GFB=30°,
∴∠FBK=∠BFK=60°,
∴△BFK是等边三角形,此时E与K重合,BG⊥KF,
∵KF∥x轴,
∴BG⊥x轴,
∴G(6,﹣2).
13.(2020•丹东)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,A点坐标为(﹣2,0),与y轴交于点C(0,4),直线y=﹣x+m与抛物线交于B,D两点.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)求m的值和D点坐标.
(3)点P是直线BD上方抛物线上的动点,过点P作x轴的垂线,垂足为H,交直线BD于点F,过点D作x轴的平行线,交PH于点N,当N是线段PF的三等分点时,求P点坐标.
(4)如图2,Q是x轴上一点,其坐标为(﹣,0).动点M从A出发,沿x轴正方向以每秒5个单位的速度运动,设M的运动时间为t(t>0),连接AD,过M作MG⊥AD于点G,以MG所在直线为对称轴,线段AQ经轴对称变换后的图形为A′Q′,点M在运动过程中,线段A′Q′的位置也随之变化,请直接写出运动过程中线段A′Q′与抛物线有公共点时t的取值范围.
【解答】解:(1)把A(﹣2,0),C(0,4)代入y=﹣x2+bx+c,
得到,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4.
(2)令y=0,则有﹣x2+x+4=0,
解得x=﹣2或4,
∴B(4,0),
把B(4,0)代入y=﹣x+m,得到m=2,
∴直线BD的解析式为y=﹣x+2,
由,解得或,
∴D(﹣1,).
(3)设P(a,﹣a2+a+4),
则N(a,),F(a,﹣a+2),
∴PN=﹣a2+a+4﹣=﹣a2+a+,NF=﹣(﹣a+2)=a+,
∵N是线段PF的三等分点,
∴PN=2NF或NF=2PN,
∴﹣a2+a+=a+1或a+=﹣a2+2a+3,
解得a=±1或﹣1或,
∵a>﹣1,
∴a=1或,
∴P(1,)或(,).
(4)如图2中,
∵A(﹣2,0),D(﹣1,),
∴直线AD的解析式为y=x+5,
∵A′Q′与AQ关于MG对称,MG⊥AD,
∴QQ′∥AD,
∵Q(﹣,0),
∴直线QQ′的解析式为y=x+2,设直线QQ′交抛物线于E,
由,解得或,
∴E(1,),
当点A′与D重合时,
∵A(﹣1,0),D(﹣1,),
∴G(﹣,),
∵直线AD的解析式为y=x+5,GM⊥AD,
设GM的解析式为y=﹣x+b,把G(﹣,)代入得到,b=,
∴直线GM的解析式为y=﹣x+,
令y=0,得到x=,
∴AM=2+=.
∴5t=.
∴t=,
当点Q′与E重合时,直线GM经过点(,),
∵GM⊥AD,
∴GM的解析式为y=﹣x+,
令y=0,可得x=,
∴M(,0),此时t==,
观察图象可知,满足条件的t的值为≤t≤.
14.(2020•辽宁)如图,抛物线y=ax2﹣2x+c(a≠0)过点O(0,0)和A(6,0).点B是抛物线的顶点,点D是x轴下方抛物线上的一点,连接OB,OD.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,当∠BOD=30°时,求点D的坐标;
(3)如图②,在(2)的条件下,抛物线的对称轴交x轴于点C,交线段OD于点E,点F是线段OB上的动点(点F不与点O和点B重合),连接EF,将△BEF沿EF折叠,点B的对应点为点B',△EFB'与△OBE的重叠部分为△EFG,在坐标平面内是否存在一点H,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)把点O(0,0)和A(6,0)代入y=ax2﹣2x+c中,
得到,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x.
(2)如图①中,设抛物线的对称轴交x轴于M,与OD交于点N.
∵y=x2﹣2x=(x﹣3)2﹣3,
∴顶点B(3,﹣3),M(3,0),
∴OM=3.BM=3,
∴tan∠MOB==,
∴∠MOB=60°,
∵∠BOD=30°,
∴∠MON=∠MOB﹣∠BOD=30°,
∴MN=OM•tan30°=,
∴N(3,﹣),
∴直线ON的解析式为y=﹣x,
由,解得或,
∴D(5,﹣).
(3)如图②﹣1中,当∠EFG=90°时,点H在第一象限,此时G,B′,O重合,由题意OF=BF,可得F(,﹣),E(3,﹣),利用平移的性质可得H(,).
如图②﹣2中,当∠EGF=90°时,点H在对称轴右侧,由题意,∠EBF=∠FEB=30°
∴EF=BF,可得F(2,﹣2),利用平移的性质可得H(,﹣).
如图②﹣3中当∠FGE=90°时,点H在对称轴左侧,点B′在对称轴上,由题意EF⊥BE,可得F(1,﹣),G(,﹣),利用平移的性质,可得H(,﹣).
综上所述,满足条件的点H的坐标为(,)或(,﹣)或(,﹣).
相关试卷
这是一份2022-2023九年级数学上学期期末复习培优练习-第22章二次函数解答题 提升题(辽宁中考),共64页。试卷主要包含了,交y轴于点C,,连接BC,,与y轴相交于点C,连接AC等内容,欢迎下载使用。
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