【备考2023中考】2023年中考数学高频考点突破——二次函数与面积综合
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1.如图,直线y=﹣2x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+x+c经过B、C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点E的坐标和△BEC面积的最大值?
(3)在(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
2.如图,抛物线y=x2+x﹣2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)求点A,点B和点C的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上有一动点P,求PB+PC的值最小时的点P的坐标;
(3)若点M是直线AC下方抛物线上一动点,求四边形ABCM面积的最大值.
3.如图,抛物线y=(x+1)2+k 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的对称轴及k的值;
(2)抛物线的对称轴上存在一点P,使得PA+PC的值最小,求此时点P的坐标;
(3)点M是抛物线上一动点,且在第三象限.
①当M点运动到何处时,△AMB的面积最大?求出△AMB的最大面积及此时点M的坐标;
②过点M作PM⊥x轴交线段AC于点P,求出线段PM长度的最大值.
4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,且OB=OC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知点D(0,﹣1),点P为线段BC上一动点,延长DP交抛物线于点H,连结BH.
①当四边形ODHB面积为,求点H的坐标;
②设K=,求K的最大值.
5.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于A,B两点(A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)直接写出点的坐标:A ,B ,C .
(2)若点M是抛物线对称轴上一点,求AM+CM的最小值;
(3)若P是抛物线上的一个动点,是否存在点P,使△ABP的面积为10?若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与y轴交于点C(0,﹣3),与x轴交于A、B两点,点A在原点的左侧,点B的坐标为(3,0),抛物线的对称轴为直线x=1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P从A点出发,在线段AB上以每秒1个单位长度的速度向B点运动,同时点Q从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,设△PBQ的面积为s,点P运动时间为t,试求s与t的函数关系,并求s的最大值;
(3)在点P运动过程中,是否存在某一时刻t,使△PBQ为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
7.如图所示:已知抛物线y=ax2(a≠0)与一次函数y=kx+b的图象相交于两点A(﹣1,﹣1),B(2,﹣4),点P是抛物线上不与A,B重合的一个动点,点Q是y轴上的一个动点.
(1)求a,k,b的值.
(2)直接写出关于x的不等式ax2<kx﹣2的解集;
(3)当点P在直线AB上方时,请求出△PAB面积的最大值并求出此时点P的坐标;
(4)是否存在以P,Q,A,B为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出P,Q的坐标;若不存在,请说明理由.
8.已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过A(2,0),B(0,﹣6)两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)设该二次函数图象的对称轴与x轴交于点C,连接BA,BC,求△ABC的面积;
(3)已知该函数图象的对称轴上存在一点P,使得△ABP的周长最小,请求出点P的坐标.
9.定义:在线段MN上存在点P、Q将线段MN分为相等的三部分,则称P、Q为线段MN的三等分点.
已知一次函数y=﹣x+3的图象与x、y轴分别交于点M、N,且A、C为线段MN的三等分点(点A在点C的左边).
(1)直接写出点A、C的坐标;
(2)①二次函数的图象恰好经过点O、A、C,试求此二次函数的解析式;
②过点A、C分别作AB、CD垂直x轴于B、D两点,在此抛物线O、C之间取一点P(点P不与O、C重合)作PF⊥x轴于点F,PF交OC于点E,是否存在点P使得AP=BE?若存在,求出点P的坐标?若不存在,试说明理由;
(3)在(2)的条件下,将△OAB沿AC方向移动到△O'A'B'(点A'在线段AC上,且不与C重合),△O'A'B'与△OCD重叠部分的面积为S,试求当S=时点A'的坐标.
10.如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C,顶点为点M.
(1)求这条抛物线的解析式及直线BM的解析式;
(2)P为线段BM上一动点(点P不与点B、M重合),过点P向x轴引垂线,垂足为Q,设OQ的长为t,四边形PQAC的面积为S.求S与t之间的函数关系式及自变量t的取值范围;
(3)在线段BM上是否存在点N,使△NMC为等腰三角形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
11.如图,抛物线y=﹣2x2+bx+c过A(2,0)、C(0,4)两点.
(1)分别求该抛物线和直线AC的解析式;
(2)横坐标为m的点P是直线AC上方的抛物线上一动点,△APC的面积为S.
①求S与m的函数关系式;
②S是否有最大值?若存在,求出最大值,若不存在,请说明理由.
(3)点M是直线AC上一动点,ME垂直x轴于E,在y轴(原点除外)上是否存在点F,使△MEF为等腰直角三角形?若存在,直接写出对应的点F,M的坐标;若不存在,说明理由.
12.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+4与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的对称轴及△ABC的周长;
(2)点D是线段AC的中点,过点D作BC的平行线,分别与x轴、抛物线交于点E、F,点P为直线BC上方抛物线上的一动点,连接PD交线段BC于点G,当四边形PGEF面积最大时,点Q从点P出发沿适当的路径运动到x轴上的点M处,再沿射线DF方向运动个单位到点N处,最后回到直线BC上的点H处停止,当点Q的运动路径最短时,求点Q的最短运动路径长及点H的坐标;
(3)如图2,将△AOC绕点O顺时针旋转至△A1OC1的位置,点A、C的对应点分别为点A1、C1,且点A1落在线段AC上,再将△A1OC1沿y轴平移得△A2O1C2,其中直线O1C2与x轴交于点K,点T是抛物线对称轴上的动点,连接KT、O1T,△O1KT能否成为以O1K为直角边的等腰直角三角形?若能,请直接写出所有符合条件的点T的坐标;若不能,请说明理由.
13.抛物线y=ax2+bx﹣经过点A(﹣1,0)和B(2,0),直线y=x+m经过点A和抛物线的另一个交点为C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)动点P、Q从点A出发,分别沿线段AC和射线AO运动,运动的速度分别是每秒4个单位长度和3个单位长度.连接PQ,设运动时间为t秒,△APQ的面积为s,求s与t的函数关系式.(不写t的取值范围)
(3)在(2)的条件下,线段PQ交抛物线于点D,点E在线段AP上,且AE=AQ,连接ED,过点D作DF⊥DE交x轴于点F,当DF=DE时,求点F的坐标.
14.如图,二次函数y1=x2+bx+c与一次函数y2=x+a交于点A(﹣1,0),B(d,5).
(1)求二次函数y1的解析式;
(2)当y1<y2时,则x的取值范围是 ;
(3)已知点P是在x轴下方的二次函数y1图象的点,求△OAP的面积S的最大值.
15.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C.直线BC的解析式为y=﹣x+5.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线第一象限函数图象上一点,设P点的横坐标为m,△PBC的面积为S,求S与m的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,连接AP,抛物线上是否存在这样的点P,使得线段PA被BC平分?如果不存在,请说明理由;如果存在,求点P的坐标.
16.如图,已知二次函数y=x2+bx+c过点A(1,0),C(0,﹣3)
(1)求此二次函数的解析式;
(2)求△ABC的面积;
(3)在抛物线上存在一点P,使△ABP的面积为10,请求出点P的坐标.
17.如图,已知点E在x轴上,⊙E交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C,OB=3OA=3,抛物线y=ax2+bx+c的图象过A、B、C三点,顶点为M.
(1)写出A、B两点的坐标A ,B ;
(2)求二次函数的关系式;
(3)点P为线段BM上的一个动点,过点P作x轴的垂线PQ垂足为Q,若OQ=m,四边形ACPQ的面积为S,求S关于m的函数关系式,和四边形ACPQ的面积的最大值.
18.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求出该抛物线的函数关系式;
(2)设抛物线y=ax2+bx+c的顶点为M:
①求四边形ABMC的面积;
②点D为抛物线在第四象限内图象上一个动点,是否存在点D,使得四边形ABDC的面积最大?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在抛物线y=ax2+bx+c上求点Q,使△BCQ是以BC为直角边的直角三角形.
19.如图1,抛物线y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣3,0)、B(1,0)两点,与y轴交于点C,且OC=OA.
(1)求抛物线解析式;
(2)过直线AC上方的抛物线上一点M作y轴的平行线,与直线AC交于点N.已知M点的横坐标为m,试用含m的式子表示MN的长及△ACM的面积S,并求当MN的长最大时S的值;
(3)如图2,D(0,﹣2),连接BD,将△OBD绕平面内的某点(记为P)逆时针旋转180°得到△O′B′D′,O、B、D的对应点分别为O′、B′、D′.若点B′、D′两点恰好落在抛物线上,求旋转中心点P的坐标.
20.如图,二次函数的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3),直线y=2x﹣2与x轴、y轴交于点D,E.
(1)求该二次函数的解析式.
(2)判断△ABE是否为直角三角形,说明理由.
(3)点M为该二次函数图象上一动点.
①若点M在图象上的B,C两点之间,求△DME的面积的最大和最小值.
②若∠MED=∠EDB,求点M的坐标.
参考答案与试题解析
1.【解答】解:(1)∵直线y=﹣2x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,
∴点B的坐标是(0,3),点C的坐标是(,0),
∵抛物线y=ax2+x+c经过B、C两点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为:y=﹣2x2+x+3.
(2)如图1,过点E作y轴的平行线EF交直线BC于点M,EF交x轴于点F,
∵点E是直线BC上方抛物线上的一动点,
∴设点E的坐标是(x,﹣2x2+x+3),
则点M的坐标是(x,﹣2x+3),
∴EM=﹣2x2+x+3﹣(﹣2x+3)=﹣2x2+3x,
∴S△BEC=S△BEM+S△MEC
=EM•OC
=×(﹣2x2+3x)×
=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,即点E的坐标是(,)时,△BEC的面积最大,最大面积是.
(3)在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形.
①如图2,AM∥PQ,AM=PQ.
由(2),可得点M的横坐标是,
∵点M在直线y=﹣2x+3上,
∴点M的坐标是(,),
又∵抛物线y=﹣2x2+x+3的对称轴是直线x=,
∴设点P的坐标是(x,﹣2x2+x+3),
∵点A的坐标是(﹣1,0),
∴xP﹣xA=xQ﹣xM,x﹣(﹣1)=﹣
解得x=﹣,
此时P(﹣,﹣3);
②如图3,由(2)知,可得点M的横坐标是,
∵点M在直线y=﹣2x+3上,
∴点M的坐标是(,),
又∵抛物线y=﹣2x2+x+3的对称轴是直线x=,
∴设点P的坐标是(x,﹣2x2+x+3),点Q的横坐标是,
∵点A的坐标是(﹣1,0),
∴xQ﹣xA=xP﹣xM,即﹣(﹣1)=x﹣
解得x=2,
此时P(2,﹣3);
③如图4,由(2)知,可得点M的横坐标是,
∵点M在直线y=﹣2x+3上,
∴点M的坐标是(,),
又∵抛物线y=﹣2x2+x+3的对称轴是直线x=,
∴设点P的坐标是(x,﹣2x2+x+3),点Q的横坐标是,
∵点A的坐标是(﹣1,0),
∴xP﹣xA=xM﹣xQ,即x﹣(﹣1)=﹣,
解得x=﹣,
此时P(﹣,2);
综上所述,在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形,点P的坐标是(﹣,﹣3)或(2,﹣3)或(﹣,2).
2.【解答】解:(1)由 y=0,得 x2+x﹣2=0 解得 x=﹣2,x=1,
∴A(﹣2,0),B(1,0),
由 x=0,得 y=﹣2,
∴C(0,﹣2).
(2)连接AC与对称轴的交点即为点P.
设直线 AC 为 y=kx+b,则﹣2k+b=0,b=﹣2:得 k=﹣1,y=﹣x﹣2.
对称轴为 x=﹣,当 x=﹣时,y=_(﹣)﹣2=﹣,
∴P(﹣,﹣).
(3)过点M作MN⊥x轴与点N,
设点M(x,x2+x﹣2),则AO=2,ON=﹣x,OB=1,OC=2,MN=﹣(x2+x﹣2)=﹣x2﹣x+2,
S 四边形ABCM=S△AOM+S△OCM+S△BOC=×2×(﹣x2﹣x+2)+×2×(﹣x)+×1×2
=﹣x2﹣2x+3
=﹣(x+1)2+4.
∵﹣1<0,
∴当x=﹣1时,S四边形ABCM的最大值为4.
3.【解答】解:(1)∵抛物线y=(x+1)2+k 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,﹣3),
∴﹣3=(0+1)2+k,
解得:k=﹣4,
∴抛物线的解析式为:y=(x+1)2﹣4,
故对称轴为:直线x=﹣1;
(2)存在.
如图,连接AC,交对称轴于点P,此时PA+PC的值最小,
当y=0,则0=(x+1)2﹣4,
解得:x1=1,x2=﹣3,
由题意可得:△ANP∽△AOC,
则=,
故=,
解得:PN=2,
则点P的坐标为:(﹣1,﹣2);
(3)点M是抛物线上的一动点,且在第三象限,
故﹣3<x<0;
①如图,设点M的坐标为:[x,(x+1)2﹣4],
∵AB=4,
∴S△AMB=×4×|(x+1)2﹣4|=2|(x+1)2﹣4|,
∵点M在第三象限,
∴S△AMB=8﹣2(x+1)2,
∴当x=﹣1时,即点M的坐标为(﹣1,﹣4)时,△AMB的面积最大,最大值为8;
②设点M的坐标为:[x,(x+1)2﹣4],
设直线AC的解析式为:y=ax+d,
将(﹣3,0),(0,﹣3)代入得:
,
解得:.
故直线AC:y=﹣x﹣3,
设点P的坐标为:(x,﹣x﹣3),
故PM=﹣x﹣3﹣(x+1)2+4=﹣x2﹣3x=﹣( x+)2+,
当x=﹣时,PM最大,最大值为.
4.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
∵OB=OC,B(3,0),
∴OB=OC=3,C(0,﹣3),
将A,B,C点坐标代入函数解析式,
得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)如图,连接OH,
∵D(0,﹣1),
∴OD=1,
设H坐标是(m,m2﹣2m﹣3),
则S四边形ODHB=S△ODH+S△OBH
=OD•m+OB•|m2﹣2m﹣3|
==,
解得:m=或m=2,
∴H(,)或(2,﹣3),
∴当四边形ODHB面积为,点H的坐标为(,)或(2,﹣3);
②如图,作HE⊥OB于E点,交BC于F,
设BC的解析式为y=kx+t,
将B(3,0),C(0,﹣3)代入函数解析式,
得,
解得,
∴BC的解析式为y=x﹣3,
设H(h,h2﹣2h﹣3),F(h,h﹣3),
则HF=h﹣3﹣(h2﹣2h﹣3)=﹣h2+3h,
∵HF∥CD,
∴△PCD∽△PHF,
∴K====﹣(h﹣)2+,
当h=时,K最大且最大值是.
5.【解答】解:(1)在y=x2﹣2x﹣3中,令x=0得y=﹣3,令y=0得x=3或﹣1,
∴C(0,﹣3),A(﹣1,0),B(3,0),
故答案为:(﹣1,0),(3,0),(0,﹣3);
(2∵点A,B关于抛物线对称轴l对称,
∴连接BC交抛物线对称轴于M点,此时AM+CM最小,最小为BC的长,
∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴AM+CM的最小值为=3;
(3)存在,
∵△ABP的面积为10,AB=3﹣(﹣1)=4,
∴△ABP的边AB上的高的长为=5,
∴点P的坐标为5或﹣5,
当点P的纵坐标为5时,5=x2﹣2x﹣3,解得x=﹣2或=4,
∴点P的坐标为(﹣2,5)或(4,5),
当点P的纵坐标为﹣5时,﹣5=x2﹣2x﹣3,整理得:x2﹣2x+2=0,
∵Δ=(﹣2)2﹣4×1×2=﹣4<0,
∴方程x2﹣2x+2=0没有实数根,
综上所述,点P的坐标为(﹣2,5)或(4,﹣5).
6.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1,
∴=1;
又∵抛物线y=ax2+bx+c经过点B(3,0)、C(0,﹣3),
∴,
解得,,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3.
(2)如图1,作QD⊥x轴于点D,则∠BDQ=90°,
∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴点A与点B(3,0)关于直线x=1对称,
∴A(﹣1,0),
∴AB=3﹣(﹣1)=4,
∵∠BOC=90°,OB=OC=3,
∴BC==3,∠OBC=∠OCB=45°,
∴AB<BC,∠DQB=∠DBQ=45°,
∴QD=BD,
∵QD2+BD2=BQ2,
∴2QD2=BQ2,
∴QD=BD=BQ,
由题意得,AP=BQ=t,
∴QD=BD=t,
∵S△PBQ=BP•QD=×(4﹣t)×t=t2+t,
∴s与t的函数关系式为s=t2+t(0<t<4),
∵s=t2+t=(t﹣2)2+,
∴当t=2时,s最大=.
(3)存在,作QD⊥x轴于点D,
由(2)得,∠DQB=∠DBQ=45°,QD=BD=t,
如图2,∠PQB=90°,则∠PQD=∠BQD=45°,
∵QD=QD,∠PDQ=∠BDQ=90°,
∴△PDQ≌△BDQ(ASA),
∴PD=BD=t,
∴PB=2PD=t,
∴t+t=4,
解得t=;
如图3,∠BPQ=90°,
则PQ⊥x轴,
∴点P与点D重合,
∴4﹣t=t,
解得,t=8,
综上所述,t的值为或8.
7.【解答】解:(1)把A(﹣1,﹣1),代入y=ax2中,可得:a=﹣1,
把A(﹣1,﹣1),B(2,﹣4)代入y=kx+b中,可得:,解得,
∴a=﹣1,k=﹣1,b=﹣2;
(2)观察函数图象可知,关于x的不等式ax2<kx﹣2的解集是x<﹣1或x>2;
(3)过点A作y轴的平行线,过点B作x轴的平行线,两者交于点C,
∵A(﹣1,﹣1),B(2,﹣4),
∴C(﹣1,﹣4),AC=BC=3,
设点P的横坐标为m,则点P的纵坐标为﹣m2.
过点P作PD⊥AC于D,作PE⊥BC于E.则D(﹣1,﹣m2),E(m,﹣4),
∴PD=m+1,PE=﹣m2+4.
∴S△APB=S△APC+S△BPC﹣S△ABC,
=×AC•PD+×BC•PE﹣×BC•AC,
=×3×(m+1)×3×(﹣m2+4)﹣×3×3,
=﹣m2+m+3.
∵﹣<0,m=﹣=,
而﹣1<m<2,
∴当m=时,S△APB的最大值为,此时点P的坐标为(,﹣);
(4)存在三组符合条件的点.
当以P,Q,A,B为顶点的四边形是平行四边形时,
∵AP=BQ,AQ=BP,A(﹣1,﹣1),B(2,﹣4),
可得坐标如下:
①P′的横坐标为﹣3,代入二次函数表达式,
解得:P'(﹣3,﹣9),Q'(0,﹣12);
②P″的横坐标为3,代入二次函数表达式,
解得:P″(3,﹣9),Q″(0,﹣6);
③P的横坐标为1,代入二次函数表达式,
解得:P(1,﹣1),Q(0,﹣4).
故:P、Q的坐标分别为(﹣3,﹣9)、(0,﹣12)或(3,﹣9)、(0,﹣6)或(1,﹣1)、(0,﹣4).
8.【解答】解:(1)把A(2,0)、B(0,﹣6)代入二次函数解析式,可得
,
解得,
∴这个二次函数的解析式是y=﹣x2+4x﹣6;
(2)∵对称轴x=﹣=﹣=4,
∴C点的坐标是(4,0),
∴AC=2,OB=6,
∴S△ABC=AC•OB=×2×6=6;
(3)如图所示,设二次函数y=﹣x2+4x﹣6的图象与x轴的另一个交点为A',连接A'B,交对称轴于点P,
由对称得:A'(6,0),
因为AB为定值,要使△ABP的周长最小,所以只要PA+PB最小,
由于点A与点A'关于对称轴x=2对称,根据两点之间,线段最短,可得PA+PB的最小值为A'B,
因而A'B与对称轴x=2的交点P就是所求的点,
设直线A'B的解析式为y=kx+m,
根据题意可得,
解得,
所以直线A'B的解析式为y=x﹣6,
当x=4时,y=4﹣6=﹣2,
∴点P的坐标为(4,﹣2).
9.【解答】解:(1)A、C为线段MN的三等分点,则点A、C的坐标分别为:1,2,
故点A、C的坐标分别为:(1,2)、(2,1);
(2)①设函数的表达式为:y=ax2+bx,将点A、C的坐标代入上式得:,解得:,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x;
②存在,理由:
设点P(m,﹣m2+m),
直线OC的表达式为:y=x,则点E(1,),BE=,
AP=BE,则(m﹣1)2+(﹣m2+m﹣2)2=,
化简得:7m2﹣15m+7=0,
解得:m=(舍去负值),
故点P的坐标为:(,);
(3)设直线A′O′交OC于点H,交x轴于点G,直线A′B′交OC于点R,交x轴于点K,过点H作HE⊥A′B′于点E,
设点A向下平移m个单位向右平移m个单位得到A′(1+m,2﹣m),
设直线O′A′的表达式为:y=2x+b,将点A′的坐标代入上式并解得:
直线O′A′的表达式为:y=2x﹣3m…①,
故点G(,0),则GK=1+m﹣=1﹣m,
直线OC的表达式为:y=x…②,
联立①②并解得:x=2m,故点H(2m,m),则HE=1+m﹣2m=1﹣m,
点R(1+m,),则A′R=2﹣m﹣(m+1)=,
S=S△A′GK﹣S△A′HR=×GK×A′K﹣HE×A′R=(1﹣m)(2﹣m)﹣(1﹣m)()=,
解得:m=,
故点A′的坐标为:(,).
10.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,
∴,
解得:,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3,
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴M(1,4)
设直线BM的解析式为y=kx+n,
则有
,
解得:,
∴直线BM的解析式为y=﹣2x+6;
(2)∵PQ⊥x轴,OQ=t,
∴点P的坐标为(t,﹣2t+6),
∴S四边形ACPQ=S△AOC+S梯形PQOC=,
=,
=,
∵P为线段BM上一动点(点P不与点B、M重合),
∴t的取值范围是1<t<3.
(3)线段BM上存在点N(),(2,2),(1+,4﹣)使△NMC为等腰三角形;
CM=,CN=,MN=,
①当CM=NC时,,
解得x1=,x2=1(舍去),
此时N(),
②当CM=MN时,=,
解得x1=,x(舍去),
此时N(),
③当CN=MN时,=,
解得x=2,此时N(2,2).
11.【解答】解:(1)设直线AC的解析式为y=kx+b,
∵A(2,0)、C(0,4),
∴,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=﹣2x+4;
又∵抛物线y=﹣2x2+bx+c过A(2,0)、C(0,4)两点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣2x2+2x+4;
(2)①设P的坐标为(m,﹣2m2+2m+4),
如图1,过点P作PH∥y轴交AC于点H,则H(m,﹣2m+4),
∴PH=﹣2m2+2m+4﹣(﹣2m+4)=﹣2m2+4m,
∵S△APC=S△PHC+S△PHA,
∴==﹣2m2+4m.
②∵0<m<2,S=﹣2m2+4m=﹣2(m﹣1)2+2,
∴m=1时,△APC的面积为S有最大值,最大值为2.
(3)存在.
理由如下:如图2,∵点M在直线y=﹣2x+4上,
∴设点M的坐标为(a,﹣2a+4),
①∠EMF=90°时,∵△MEF是等腰直角三角形,
∴|a|=|﹣2a+4|,
即a=﹣2a+4或a=﹣(﹣2a+4),
解得a=或a=4,
∴点F坐标为(0,)时,点M的坐坐标为(),
点F坐标为(0,﹣4)时,点M的坐标为(4,﹣4);
②∠MFE=90°时,∵△MEF是等腰直角三角形,
∴|a|=|﹣2a+4|,
即a=﹣(﹣2a+4),
解得a=1,
﹣2a+4=2×1=2,
此时,点F坐标为(0,1),点M的坐标为(1,2),
或a=﹣
此时无解,
综上所述,点F坐标为(0,)时,点M的坐标为(),
点F坐标为(0,﹣4)时,点M的坐标为(4,﹣4);
点F坐标为(0,1),点M的坐标为(1,2).
12.【解答】解:(1)抛物线的对称轴x==3,在抛物线y=﹣x2+x+4中,令x=0,得y=4,∴C(0,4),
令y=0,得﹣x2+x+4=0,解得x1=﹣2,x2=8,∴A(﹣2,0),B(8,0),AB=8﹣(﹣2)=10,
∴AC===2,BC===4,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC=10+2+4=10+6.
(2)设BC解析式为y=kx+b,将B(8,0),C(0,4)分别代入得,解得,
∴直线BC的解析式为,
∵D为AC中点,∴D(﹣1,2),
∴CD=AC===
∵tan∠ACO==,tan∠CBO===
∴tan∠ACO=tan∠CBO
∴∠ACO=∠CBO,∵∠CBO+∠BCO=90°
∴∠ACO+∠BCO=90°,即∠BCA=90°
∵DF∥BC,设DF解析式为,将D(﹣1,2)代入得,解得:n=,
∴直线DF解析式为,令y=0,则x=3,∴E(3,0)
解方程组得,;∴F(4+,),
设P(m,+m+4),过D作DW⊥x轴于点W,过F作FR⊥x轴于点R,过P作PL⊥x轴交BC于点L,PT⊥BC于T交DF于S,过G作GZ⊥DF于Z,则L(m,m+4),PL=+2m,
∵DF∥BC,
∵PL⊥x轴,PT⊥BC
∴∠PLT=∠BCO,∠PTL=∠BOC=90°
∴△BCO∽△PLT
∴=,即=
∴PT=,
∵DF∥BC,GZ⊥DF,PT⊥BC
∴GZ=TS=CD=
∴PS=PT+TS=+,
∴S四边形PGEF=S△PDF﹣S△DEG=×(+)=﹣(m﹣4)2+,
∴当m=4时,S四边形PGEF的最大值=,此时,P(4,6),
作P关于x轴对称点P′(4,﹣6),过P′作P′K⊥BC于K交x轴于M,过M作MN∥DF,且MN=,点N在M右侧,过N作NH⊥BC于H,连接PM,
此时,点Q的最短运动路径长=PM+MN+NH=P′K+MN,
易求得直线PK解析式为:y=2x﹣14,令y=0,得x=7,∴M(7,0),∴PM==3,NH=MK=
∴点Q的最短运动路径长=3++=,
联立方程组,解得:,∴V(,),
∵VH=MN=,由平移规律可知:H(,);
(3)△O1KT能成为以O1K为直角边的等腰直角三角形.
①当O1K=KT时,且O1在x轴下方,设抛物线对称轴交x轴于点U,则U(3,0)
∵△AOC绕点O顺时针旋转至△A1OC1的位置,且点A1落在线段AC上,设T(3,t)
∴OA1=OA=2,易求得:A1(﹣,),C1 (,),∴tan∠C1OB=,
∵O1C2∥OC1,
∴∠OO1C2=∠C1OB,
∵∠O1KT=90°,∴∠O1KO+∠TKB=∠OO1C2+∠O1KO=90°
∴∠TKB=∠OO1C2,∴tan∠TKB==tan∠C1OB=,
∴KU=,
∵O1K=KT
∴△O1KO≌△KTU(AAS)
∴OK=UT=﹣t,∵OK+KU=3
∴﹣t=3,解得:t=﹣
∴T1(3,),
②当O1K=O1T时,且O1在x轴下方,如图3,作TU⊥y轴于U,
∵∠KOU=∠TUO=∠TO1K=90°,
∴∠OO1K+∠O1KO=∠OO1K+∠TO1U=90°
∴∠O1KO=∠TO1U
∵O1K=O1T
∴△O1KO≌△TO1U(AAS)
∴OO1=TU=3
∵=,即:=,∴O1U=OK=4
∴OU=7
∴T2(3,7),
③当O1K=KT时,且O1在x轴上方,方法同①,此时,点T不存在;
④当O1K=O1T时,且O1在x轴上方,方法同②,可求得T3(3,﹣1);
综上所述,使△O1KT成为以O1K为直角边的等腰直角三角形的点T的坐标为:T1(3,),T2(3,7),T3(3,﹣1);
13.【解答】解:(1)∵抛物线经过点A(﹣1,0)和B(2,0),
∴ 解得:
∴抛物线的解析式为y=
(2)设AC与y轴交点为G,过点P作PH⊥x轴于点H,
依题意得:AP=4t,AQ=3t
∵直线AC:y=x+m经过点A(﹣1,0)
∴+m=0,得m=
∴直线AC解析式为:y=x+
∴G(0,),OG=
∴AG=
∵GO∥PH
∴△AGO∽△APH
∴
∴PH=
∴s=AQ•PH=
(3)过点D作MN⊥x轴于点N,过点E作EM⊥MN于点M,作ER⊥x轴于点R
∴四边形EMNR是矩形,△AGO∽△AER
∴=
∵AE=AQ=3t,AG=2,GO=,AO=1
∴MN=ER=,AR=
∴E(﹣1+,)
设点D(d,),F(f,0)
∴EM=d﹣(﹣1+)=d+1﹣,MD=,DN=,FN=d﹣f
∵DE⊥DF
∴∠EMD=∠EDF=∠DNF=90°
∴∠MED+∠MDE=∠MDE+∠NDF=90°
∴∠NDF=∠MED
∴△NDF∽△MED
∴
∴DN=EM,FN=MD
∴①
d﹣f=②
∵P(﹣1+2t,2t),Q(﹣1+3t,0)
∴直线PQ解析式为:y=﹣2x+6t﹣2
∵点D为PQ与抛物线交点
∴③
把①③联立方程组解得: (舍去)
∴由②得:f==1
∴点F坐标为(1,0)
14.【解答】解:(1)把A(﹣1,0),B(d,5)分别代入y2=x+a,得:.
解得:.
所以B(4,5).
把A(﹣1,0),B(4,5)分别代入y1=x2+bx+c,得:.
解得:.
故二次函数y1的解析式为:y1=x2﹣2x﹣3.
(2)结合函数图象知:当y1<y2时,则x的取值范围是:﹣1<x<4.
故答案是:﹣1<x<4.
(3)由y1=x2﹣2x﹣3知,y1=(x﹣1)2﹣4.即该抛物线的顶点坐标是(1,﹣4).
由于S=OA•|yP|,且OA=1,
所以当|yP|取最大值时,S取最大值.
所以当|yP|=4时,S最大值=OA•|yP|=×1×4=2.
即:△OAP的面积S的最大值是2.
15.【解答】解:(1)当x=0时,y=﹣x+5=5,
∴点C的坐标为(0,5);
当y=0时,﹣x+5=0,
解得:x=5,
∴点B的坐标为(5,0).
将B(5,0),C(0,5)代入y=﹣x2+bx+c,得:
,解得:,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+4x+5.
(2)连接PB,PC,过点P作PD⊥x轴于点D,如图1所示.
∵点P的横坐标为m,
∴点P的坐标为(m,﹣m2+4m+5),
∴OD=m,BD=5﹣m,PD=﹣m2+4m+5,
∴S=S梯形CODP+S△PDB﹣S△COB,
=[OC+PD]•OD+PD•BD﹣OB•OC,
=(5+﹣m2+4m+5)•m+(﹣m2+4m+5)•(5﹣m)﹣×5×5,
=﹣m2+m,
即S=﹣m2+m(0<m<5).
(3)连接PA,交直线BC于点E,如图2所示.
当y=0时,﹣x2+4x+5=0,
解得:x1=﹣1,x2=5,
∴点A的坐标为(﹣1,0).
∵点P的坐标为(m,﹣m2+4m+5),点E为线段AP的中点,
∴点E的坐标为(,).
又∵点E在直线y=﹣x+5上,
∴=﹣+5,
解得:m1=2,m2=3,
∴抛物线上存在点P(2,9)或(3,8),使得线段PA被BC平分.
16.【解答】解:(1)根据题意得:
.
解得:b=2,c=﹣3,
∴y=x2+2x﹣3;
(2)∵当y=0时,有x2+2x﹣3=0,
解得:x1=﹣3,x2=1.
∴B(﹣3,0),
又A(1,0),C(0,﹣3),
∴AB=4,OC=3.
∴△ABC的面积为×4×3=6;
(3)∵AB=4,△ABP的面积为10,
∴AB边上的高为5,
即点P的纵坐标为5或﹣5.
∴x2+2x﹣3=5或x2+2x﹣3=﹣5,
方程x2+2x﹣3=5的解为:x1=﹣4,x2=2,
方程x2+2x﹣3=﹣5没有实数解.
∴P点坐标为(﹣4,5),(2,5).
17.【解答】解:(1)∵OB=3OA=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0);
故答案为(﹣1,0)(3,0);
(2)连接CE,
∵OA=1,OB=3,
∴AB=4,
∴AE=CE=EB=2,
∴OE=1,
∴OC===,
∴C(0,),
把A(﹣1,0),B(3,0),C(0,)代入y=ax2+bx+c得,
解得
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+x+;
(2)∵y=﹣x2+x+=﹣(x﹣1)2+,M(1,)
设直线MB的解析式为y=kx+n,
则有解得
∴直线MB的解析式为y=﹣x+,
∵PQ⊥x轴,OQ=m,
∴点P的坐标为(m,﹣m+)
S四边形ACPQ=S△AOC+S梯形PQOC=AO•CO+(PQ+CO)•OQ(1≤m<3)
=×1×+(﹣m++)•m=﹣m2+m+;
∵S四边形ACPQ=﹣m2+m+=﹣(m﹣)2+,
∴四边形ACPQ的面积的最大值为.
18.【解答】解:(1)解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
∵抛物线过点 C(0,﹣3),
∴﹣3=a(0+1)(0﹣3),
∴a=1,
∴抛物线解析式为 y=(x+1)(x﹣3),
(2)①∵y=(x+1)(x﹣3)=(x﹣1)2﹣4,
∴M(1,﹣4);
如图1
∴S△BCM=S梯形OCMD+S△BMD﹣S△BCO
=(3+4)×1+×2×4﹣×3×3
=+4﹣
=3;
S△ABC=×4×3=6,
∴S四边形ANBC=3+6=9.
②如图2
设D(x,x2﹣2x﹣3),
∴OH=x,DH=2x+3﹣x2,HB=3﹣x
∴S四边形ABDC=S△AOC+S四边形OCDH+S△HDB
=++
=﹣;
∴x=时,S四边形ABDC的最大值为,
y=,
∴D(,).
(3)如图3
过点B作BQ1⊥BC,交抛物线于点Q1、交y轴于点E,连接Q1C.
∵CO=BO=3,
∴∠CBO=45°,
∴∠EBO=45°,BO=OE=3.
∴点E的坐标为(0,3).
将(0,3),(3,0)代入y=kx+b得:
,
解得,
∴直线BE的解析式为y=﹣x+3,
由,
解得,,
如图4,过点C作CF⊥CB,交抛物线于点Q2、交x轴于点F,连接BQ2.
∵∠CBO=45°,
∴∠CFB=45°,OF=OC=3.
∴点F的坐标为(﹣3,0).
∴直线CF的解析式为y=﹣x﹣3.
由,
解得,,
∴点Q2的坐标为(1,﹣4).
综上,在抛物线上存在点Q1(﹣2,5)、Q2(1,﹣4),使△BCQ1、△BCQ2是以BC为直角边的直角三角形.
19.【解答】解:(1)由A(﹣3,0),且OC=OA可得
A(﹣3,0)
设抛物线解析式为y=a(x+3)(x﹣1),
将C(0,3)代入解析式得,﹣3a=3,解得a=﹣1,
∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3.
(2)如图1,
设直线AC解析式为y=kx+d
∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴,
解得,
∴直线AC解析式为y=x+3,
设M(m,﹣m2﹣2m+3),则N(m,m+3),则MN=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)=﹣m2﹣3m(﹣3<m<0),
S△ACM=S△AMN+S△CMN=MN×3=,
MN=﹣m2﹣3m=﹣+,
∵a=﹣1<0,﹣3<m=﹣1.5<0,
∴m=﹣时,MN最大,此时S=;
(3)如图2中,旋转180°后,对应线段互相平行且相等,则BD与B′D′互相平行且相等.
∵O′B′=OB=1,O′D′=OD=2,
设B′(t,﹣t2﹣2t+3),则D′(t+1,﹣t2﹣2t+3+2)
∵D′在抛物线上,则﹣(t+1)2﹣2(t+1)+3=﹣t2﹣2t+3+2,
解得,t=,则B′的坐标为(,),
P是点B(1,0)和点B′(,),的对称中心,
,,
∴P(,).
20.【解答】解:(1)设y=a(x+1)(x﹣3),
把(0,﹣3)代入得﹣3=﹣3a,
∴a=1,
∴该二次函数的解析式是y=x2﹣2x﹣3;
(2)△ABE不是直角三角形;理由是:
直线y=2x﹣2,当x=0时,y=﹣2,
∴E(0,﹣2),
∵A(﹣1,0),B(3,0),
∴AE2=12+22=5,BE2=22+32=13,AB2=(3+1)2=16,
∴AE2+BE2≠AB2,
∴△ABE不是直角三角形;
(3)①如图1,过M作MN∥y轴,交直线DE于N,交x轴于H,
当y=0时,2x﹣2=0,x=1,
∴OD=1,
则S△MDE=S△MNE﹣S△MND=MN•OH﹣MN•DH=MN•OD=MN,
设点M(m,m2﹣2m﹣3),则N(m,2m﹣2),
∴MN=2m﹣2﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+4m+1,
∴S△MDE=MN==﹣(m﹣2)2+,(0≤m≤3),
当m=2时,S最大值=,
当m=0时,S最小值=;
②当点M在第四象限时,延长ME交x轴于点F,如图2,
∵∠FDE+∠EDB=180°,∠FED+∠MED=180°,
又∵∠MED=∠EDB,
∴∠FDE=∠FED,
∴FE=FD,
设F(x,0),则FE2=FO2+OE2=x2+4,FD2=(x﹣1)2,
∴x2+4=(x﹣1)2,得x=﹣1.5,
即F(﹣1.5,0),
设直线EF的解析式为:y=kx+b,
把F(﹣1.5,0),E(0,﹣2)代入得:,解得:,
∴直线EF的解析式为:y=﹣x﹣2,
则﹣x﹣2=x2﹣2x﹣3,
解得:x=,
∵点M在第四象限,所以x=,
∴点M(,);
当点M在第三象限时,如图3,
∵∠MED=∠EDB,
∴ME∥x轴,
设M(a,﹣2),
将坐标代入二次函数,得﹣2=a2﹣2a﹣3,,
∵a在第三象限,
∴,
∴点M(,﹣2),
综上所述,点M的坐标是(,)或(,﹣2).
2023年中考数学高频考点突破——二次函数与面积 (含答案): 这是一份2023年中考数学高频考点突破——二次函数与面积 (含答案),共56页。
2023年中考数学高频考点突破——二次函数与面积: 这是一份2023年中考数学高频考点突破——二次函数与面积,共58页。试卷主要包含了如图,已知抛物线与x轴交于A等内容,欢迎下载使用。
2023年中考数学高频考点突破——二次函数与面积附答案: 这是一份2023年中考数学高频考点突破——二次函数与面积附答案,共52页。